JP2002181928A - 手動工具装置用の探査レーダー装置 - Google Patents
手動工具装置用の探査レーダー装置Info
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Abstract
めに、手動工具装置に固定可能として基盤を探査する、
簡便な探査レーダー装置を提案することにある。 【解決手段】 基盤中に埋設された物体を探査するため
の探査レーダー装置は、高周波領域における電磁波用の
アンテナ配列(1)として、一平面内に配置された少な
くとも3個のアンテナ(sx,rx,sy,ry)と、
時間制御される信号プロセッサと、SAR用の評価ユニ
ットと、表示ユニットとを具える。3個のアンテナは、
それぞれ個別に少なくとも1個の送受信ユニットに対し
て選択的に接続可能とする。
Description
チッピングハンマ等の手動工具装置のために基盤中を探
査する探査レーダー装置に関するものである。
及び鉄筋コンクリートを手動工具装置によって加工する
場合、電線、配管、補強鉄筋等の存否、種類及び相対位
置を検知することが工具使用にとって重要である。一方
において、埋設された物体の損傷を防ぐと共に、他方で
は、例えば、配線又は補強鉄筋に対して最小離間とした
アンカー用の作孔を可能とするために、目的に適った加
工工程を実行する必要がある。
された基盤中を探査する探査レーダー装置は、超広域帯
で作動し、コンクリート中の補強鉄筋を検知するために
表面上を面的に移動しなければならない。
された基盤中を探査する携帯型探査レーダー装置は、マ
イクロ波領域でコンクリート中の補強鉄筋を検知するた
めに、一方向に沿って離間した導波管を有するアンテナ
アレイを具える。対応する有孔アンテナは走査線の画像
を直接的に形成し、この画像はアレイとコンピュータと
の方向に直交するアンテナアレイの運動と関連して、埋
設された物体の平面画像を作り出し、ディスプレイによ
って表出する。
成アンテナを具える携帯型探査レーダー装置(SAR)
を記載している。この場合、信号はそれぞれ信号プロセ
ッサで処理され、基盤中に埋設された鉄筋コンクリート
等の物体を三次元画像として伝達し、ディスプレイによ
り表示することができる。整列して配置する必要のな
い、互いに離間した個々のアンテナは、探査レーダー装
置を具える合成アパーチャを形成するために、アンテナ
列に対して直角に移動させる。
された基盤を探査する携帯型探査レーダー装置は、ドリ
ル孔の形成に際して、電線、プラスチック配管、補強鉄
筋等の検知に使用される。この探査レーダー装置は、近
傍領域に物体が配置された探査すべき基盤中に狭帯域で
周期的に変調した電磁波を送受信する。探査レーダー装
置は、2個の完全検出器の対応アンテナ又は共通送信器
の受信アンテナのパルス波形、ジオメトリ及び間隔を評
価することにより平面分解能を具えると共に、深度調節
を可能とする。探査レーダー装置を固定した釘打装置等
の手動工具装置は、検出結果に応じて、ネイルディスペ
ンサにが自動制御される。離間した2個のアンテナによ
っては、格子状に配置され、近接して埋設された物体を
十分確実に位置決めすることができない。同様に、埋設
された物体の方向性又は埋設深度についても明らかにさ
れない。
れた物体を検出するために、手動工具装置に固定可能と
して基盤を探査することのできる、簡便な探査レーダー
装置を提案することにある。
は、請求項1に記載した事項を特徴とするものである。
また、本発明の有利な実施形態は、従属請求項に記載し
たとおりである。
ダー装置が、高周波領域における電磁波に係る少なくと
も3個のアンテナが、一平面内に配置されている。これ
らのアンテナは、それぞれ個別に送受信ユニットと結合
する。送受信ユニットの復調した信号は、時間制御され
た信号プロセッサでそれぞれ対として互いに時間的に相
関すると共に、表示ユニットと結合したSAR用の評価
ユニットで互いに組み合わされて評価可能となる。
テナのうち、それぞれ2個のアンテナと、互いに組み合
わせた評価との対とする時間的相関により、探査レーダ
ー装置を移動させることなく、埋設された物体の三次元
位置を特定することが可能となる。
アンテナのうち、各2個のアンテナは、制御ユニットに
よるタイムラグを有しつつ、レーダー送信器及びレーダ
ー受信器に切替可能として結合するのが有利であり、そ
のために単一のレーダー送信器及びレーダー受信器しか
必要とされない。
異ならせるのが有利である。対とする時間的相関と、互
いに組み合わせた評価とにより、縦長の物体の方向性を
特定することが可能となる。
部のアンテナとは極性を互いに直角に配置するのが有利
である。これらのアンテナにより、対とした時間的相関
と組み合わせた評価を容易に行うことが可能である。
一列に離間して配置されると共に、両方の列は直交して
配置されるのが有利である。レーダー送信器及びレーダ
ー受信器に切替可能として結合した送受信アンテナ対
は、各列に沿って切替により移動可能となる。
テナを、少なくとも一列に配置するのが有利である。そ
れにより、異なる間隔を有する2対の送受信アンテナは
互いに切替可能となる。その結果、埋設された物体の深
度は、基盤中のレーダー波の伝播速度に関係なく、特定
することが可能となる。
対称として配置するのが有利であり、それにより評価が
簡素化される。
合、中心に自由空間を具え、そこに工具を通過可能とす
るのが有利である。
により、プラスチックと鉄のように、埋設された物体の
異なる物質が区別され、発光ダイオード(LED)等に
よって表示されるのが有利である。
して形成するのが有利である。ニューラルネットワーク
は、互いに組み合わせて評価可能な多数の対とする時間
的相関を入力値として、数字的に僅かな類別に表出す
る。これらの類別は、次のように細分されるのが有利で
ある: − 中心に点状 − 垂直に縦長 − 斜めに縦長 − 水平に縦長 − 中心で直交 及び − 物体なし これらの情報を各1個のLEDにより表示する。
により表示するのが有利である。
イに一括表示するのが有利である。
装置から評価ユニットに伝達し、評価に際して考慮する
のが有利である。
動工具装置に与え、ドリル穿孔等の加工工程を解除又は
停止するために利用するのが有利である。
態について更に具体的に説明する。
平面に配置された6個のアンテナ対sx‐rx;sy‐
ryを具える。数字で表示する第1半部のアンテナs
x,rxと第2半部のアンテナsy,ryとは、極性を
互いに直角とする。互いに平行な極性を有するアンテナ
sx,rx;sy,ryは、それぞれの列X,Y方向に
離間して配置する。各列X,Yに沿って、送受信ペアs
xi‐rxj;i,j=1,2,3は切替により移動可
能とする。列Xには、極性が互いに平行な6個のアンテ
ナsxj,rxiが配置されるため、6個の送受信アン
テナ対が異なる3間隔で切替可能である。二列X,Yに
対して直交して配置したアンテナsx,rx,sy,r
yを中心対称として配置し、中心Oには自由空間を存在
させる。
磁波3に係る基盤中を探査する探査レーダー装置2は、
送信アンテナSと受信アンテナRとを有するアンテナ配
列1を具える。これらのアンテナは、時間制御された制
御ユニット4によるタイムラグを有しつつ、それぞれ個
別に送受信ユニット5と結合する。送受信ユニットは信
号プロセッサ6と結合し、更に、信号プロセッサは、ニ
ューラルネットワークとして実現したSAR用の評価ユ
ニット7と結合する。評価ユニット7に結合した表示ユ
ニット8は、埋設された物体12の材料物質、深度及び
類別に係るグラフィックディスプレイ11と連係し、類
別「物体なし」には緑色の発光ダイオード9を、それ以
外では赤色の発光ダイオード10を対応させる。探査レ
ーダー装置2と結合した手動工具装置13は、アンテナ
配列1を通過する工具14を具えるドリル装置とする。
このドリル装置は、探査レーダー装置2と双方向結合し
た電子回路15を有する。
る。
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 基盤中に埋設された物体(12)を探査
するためのレーダー装置であって、高周波領域の電磁波
(3)に係るアンテナ配列(1)の少なくとも3個のア
ンテナ(sx,rx,sy,ry)を、復調した信号の
対とした時間的相関用の、時間制御された少なくとも1
個の信号プロセッサ(6)を介して、互いに組み合わせ
るためのSAR用の評価ユニット(7)と、表示ユニッ
ト(8)とに情報伝達しつつ結合した探査レーダー装置
において、少なくとも3個のアンテナ(sx,rx,s
y,ry)を、それぞれ個別に少なくとも1個の送受信
ユニットに対して選択的に接続可能としたことを特徴と
する探査レーダー装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の装置において、送受信ア
ンテナ対とする少なくとも3個のアンテナ(sx,r
x,sy,ry)のうちの正確に各2個のアンテナ
(S,R)は、制御ユニット(4)によるタイムラグを
有しつつ、レーダー送信器及びレーダー受信器に対して
選択的に結合可能としたことを特徴とする探査レーダー
装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の装置において、
少なくとも2個のアンテナ(rx/rx;sx/sy)
は極性を互いに異ならせたことを特徴とする探査レーダ
ー装置。 - 【請求項4】 請求項1〜3の何れか一項に記載の装置
において、極性が互いに平行なアンテナ(sx+rx;
sy+ry)が、それぞれの一列(X,Y)に離間して
配置され、両方の列(X,Y)は互いに直交して配置さ
れたことを特徴とする探査レーダー装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の装置において、極性が互
いに平行である少なくとも3個のアンテナ(sxi,r
xi;syi‐ryi i=1,2,3)を少なくとも
一列(X,Y)に配置したことを特徴とする探査レーダ
ー装置。 - 【請求項6】 請求項3〜5の何れか一項に記載の装置
において、二列(X,Y)に直交して配置したアンテナ
(sx,rx,sy,ry)はセンター対称として配置
され、中心(O)に自由空間を具えることを特徴とする
探査レーダー装置。 - 【請求項7】 請求項1〜6の何れか一項に記載の装置
において、評価ユニット(7)を神経回路網として形成
したことを特徴とする探査レーダー装置。 - 【請求項8】 請求項1〜7の何れか一項に記載の装置
において、表示ユニット(8)を発光ダイオード(9,
10)及び/又はグラフィックディスプレイ(11)と
して形成し、埋設された物体の材料物質、類別及び深度
を表示することを特徴とする探査レーダー装置。 - 【請求項9】 請求項1〜8の何れか一項に記載の装置
において、手動工具装置(13)は、アンテナ配列
(1)を一貫して挟持する工具(14)に対応して固定
されることを特徴とする探査レーダー装置。 - 【請求項10】 請求項9記載の装置において、手動工
具装置(13)の電子回路(15)は、加工工程を解除
又は停止するための評価ユニット(7)に結合したこと
を特徴とする探査レーダー装置。
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