JP6940910B1 - 磁気探査システムおよび磁気探査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】地中に存在する磁性物体を適切に検出することができる。【解決手段】磁気探査システム１は、第１コイル５５と、第１コイル５５の軸線方向に離間して配置され第１コイル５５とは巻き方向が逆向きの第２コイル５６とを有する磁気センサ２と、複数の磁気センサ２のそれぞれに接続され、複数の磁気センサ２のそれぞれの出力から波形を生成する波形生成部と、波形生成部で生成された波形を記録する記録装置４を備える。複数の磁気センサ２のそれぞれは、第１コイル５５と第２コイル５６との間の距離であるコイル間距離Ｄが互いに異なるように構成され、選択的に使用することができる。【選択図】図１

Description

この発明は、地中に存在する磁性物体を探査する、磁気探査システム、および磁気探査方法に関する。

地中には、戦争で使用された地雷、砲弾または爆弾等が何らかの原因で不発弾となって地中に残されていることがあり、例えば、水道工事等の地中工事中に何らかの衝撃が加えられることで不発弾が爆発し、人的、物的な被害が出るおそれがある。そのため、地中工事を安全かつ円滑に進めるためには、これらの不発弾等を含む磁性物体の存在を事前に探査しておく必要がある。

従来、地中の磁性物体を探査するための技術として、特許文献１に開示されるような磁気探査方法が提案されている。特許文献１の磁気探査方法では、同一軸上に設けられる２つのセンサ部を有する磁気センサが用いられ、それぞれのセンサ部が検出した磁界の強さの差分が波形として出力され、その出力された波形の変化から磁性物体の有無の判定を行う。

しかしながら、磁性物体には大きさの違いや地中での深さの違いがあり、これらの違いから、上記特許文献１のような磁気探査方法では、磁性物体の検出精度が低下するという問題がある。

特開２００４−３４７５３３号公報

この発明は、上述の問題に鑑みて、地中に存在する磁性物体を適切に検出することができる、磁気探査システムおよび磁気探査方法を提供することを目的とする。

この発明は、第１コイルと、前記第１コイルの軸線方向に離間して配置され前記第１コイルとは巻き方向が逆向きの第２コイルとを有する磁気センサと、複数の前記複数の磁気センサのそれぞれに接続され、前記複数の磁気センサのそれぞれの出力から波形を生成する波形生成部と、波形生成部で生成された前記波形を記録する記録部を備え、前記複数の磁気センサのそれぞれは、前記第１コイルと前記第２コイルとの間の距離であるコイル間距離が互いに異なるように構成され、選択的に使用することができる、磁気探査システムおよび磁気探査方法であることを特徴とする。

この発明により、地中に存在する磁性物体を適切に検出することができる。

この発明の磁気探査システムの構成の一例を示す説明図。 磁気センサの構成の一例を示す説明図。 増幅部の構成の一例を示す説明図。 記録装置の補助記憶部に記憶されるデータの一例を示す説明図。 各磁気センサのコイル間距離を示す説明図。 磁気探査方法の一例を示す説明図。 磁気センサが磁性物体の一方の端部（単極）近傍を通過する場合を示す説明図。 磁気センサが磁性物体の一方の端部（単極）近傍を通過する場合の出力波形を示すグラフ。 磁気センサが磁性物体の両方の端部（双極）近傍を通過する場合の一例を示す説明図。 磁気センサが磁性物体の両方の端部（双極）近傍を通過する場合の出力波形の一例を示すグラフ 磁気センサが磁性物体の両方の端部（双極）近傍を通過する場合の他の例を示す説明図。 磁気センサが磁性物体の両方の端部（双極）近傍を通過する場合の出力波形の他の例を示すグラフ。 磁気センサが磁性物体の両方の端部（双極）近傍を通過する場合の他の例を示す説明図。 磁気センサが磁性物体の両方の端部（双極）近傍を通過する場合の出力波形の他の例を示すグラフ。 本発明の磁気探査処理の一例を示すフローチャート図。 磁気センサが磁性物体の一方の端部（単極）近傍を通過する場合の各個別波形および合成波形を示すグラフ。 磁気センサが磁性物体の両方の端部（双極）近傍を通過する場合の各個別波形および合成波形を示すグラフ。 磁気センサが磁性物体の両方の端部（双極）近傍を通過する場合の一例を示す説明図。 磁気センサが磁性物体の両方の端部（双極）近傍を通過する場合の各個別波形および合成波形を示すグラフ。 本発明の波形出力処理の一例を示すフローチャート図。

以下、この発明の一実施形態を図面と共に説明する。
＜システム構成＞

図１は磁気探査システム１のシステム構成の一例を示すブロック図である。磁気探査システム１は、地中に存在する不発弾やその他の磁性物体（探査対象物）を探査（検出）するためのシステムである。不発弾とは、たとえば爆発していない砲弾、爆弾、地雷または手りゅう弾などである。また、磁性物体であってもＨ型鋼や矢板など探査対象物とはならない非探査対象物もある。磁性物体のうち、どのようなものを探査対象物とし、非探査対象物とするかについては、探査の目的に合わせて適宜設定される。

図１に示すように、磁気探査システム１は、複数の測定部５と、記録装置（記録器）４とを有している。複数の測定部５のそれぞれは、磁気センサ２および増幅部３を有している。すなわち、磁気探査システム１は、複数の磁気センサ２と、複数の増幅部３を有している。各測定部５において、磁気センサ２と、増幅部３とは、コネクタケーブル６を介して接続される。また、各測定部５の増幅部３は、記録装置４と無線通信可能に接続される。なお、磁気探査システム１に含まれる測定部５の数（磁気センサ２および増幅部３の数）は、図１では３つであるが、特に限定される必要は無く、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。

図２は磁気センサ２の構成の一例を示す説明図である。図２に示すように、磁気センサ２は、全体として略棒状をなし、移動可能なセンサである。たとえば、磁気センサ２は、人間が持ち運び可能な可搬型のセンサである。

磁気センサ２は、筒状本体５０およびセンサ部５１を有し、筒状本体５０にセンサ部５１が挿入されて構成されている。筒状本体５０の先端部（一方端部）には先端キャップ５２が取り付けられ、筒状本体５０の基端部（他方端部）にはコネクタキャップ５３が取り付けられている。また、先端キャップ５２には、ゴム製の環状リングであるＯリング５４が取り付けられている。なお、コネクタキャップ５３には増幅部３と接続するためのコネクタケーブル６が取り付けられる。また、筒状本体５０の直径や長さは、センサ部５１（磁気センサ２）の大きさに応じて異なる。

センサ部５１は、第１コイル５５および第２コイル５６を有する。第２コイル５６は、第１コイル５５の軸線方向に離間して配置される。本実施形態では、第１コイル５５および第２コイル５６は、同一軸（磁気センサ２の軸線）上に配置されている。

第１コイル５５は、パーマロイ製の第１芯材５７に挿通された第１中空部材５８に巻かれている。なお、第１コイル５５は、所定の線材を使用して整列巻きで巻き数を４０，０００ターンとした。ただし、第１コイル５５の巻き数は４０，０００ターンに限定されるものではなく、例えば、６０，０００ターンであっても良い。

また、第２コイル５６は、パーマロイ製の第２芯材５９に挿通された第２中空部材６０に巻かれている。なお、第２コイル５６は、第１コイル５５と同じ線材を使用して整列巻きで巻き数を４０，０００ターンとした。ただし、第２コイル５６の巻き数は４０，０００ターンに限定されるものではなく、例えば、６０，０００ターンであっても良い。ただし、第１コイル５５の巻き数と第２コイル５６の巻き数とは、同じ数となる。

なお、第１コイル５５と第２コイル５６の組合せは、抵抗値が同じ値のコイルを取り出し、取り出したコイルに一定電流正弦波を流した状態で波形を収集し、その波形の振幅が同じコイルを１組とした。詳述すると、第１コイル５５および第２コイル５６は、いずれも同一素材で同一太さの導線が、いずれも同一半径で同一長さ（コイル長）にコイル状に巻かれている。ただし、第１コイル５５と第２コイル５６とは、コイルの巻き方向が互いに逆方向（逆向き）となっている。したがって、第１コイル５５と第２コイル５６とは、抵抗値および一定電流正弦波を流した場合の波形が対称形状となる。

第１芯材５７の一端（先端キャップ５２側の端部）は第１パーマロイ止め６１Ａに取り付けられ、第１芯材５７の他端（コネクタキャップ５３側の端部）は第２パーマロイ止め６１Ｂに取り付けられている。また、第１パーマロイ止め６１Ａおよび第２パーマロイ止め６１Ｂには、ゴム製の環状リングであるＯリング６２が取り付けられている。ここで、第１パーマロイ止め６１Ａは、筒状本体５０の内径と略同一の外径を有しており、先端キャップ５２に隣接して配置されている。また、第２パーマロイ止め６１Ｂも、筒状本体５０の内径と略同一の外径を有している。

さらに、第１芯材５７に挿通され、第１パーマロイ止め６１Ａと第１コイル５５の両者に隣接した状態で第１カラー材６３が配置されている。また、第１芯材５７に挿通され、第１コイル５５と第２パーマロイ止め６１Ｂの両者に隣接した状態で第２カラー材６４が配置されている。

第２芯材５９の一端（先端キャップ５２側の端部）は第３パーマロイ止め６１Ｃに取り付けられ、第２芯材５９の他端（コネクタキャップ５３側の端部）は第４パーマロイ止め６１Ｄに取り付けられている。また、第３パーマロイ止め６１Ｃおよび第４パーマロイ止め６１Ｄには、ゴム製の環状リングであるＯリング６２が取り付けられている。

ここで、第３パーマロイ止め６１Ｃは、筒状本体５０の内径と略同一の外径を有している。また、第４パーマロイ止め６１Ｄも、筒状本体５０の内径と略同一の外径を有しており、コネクタキャップ５３に隣接して配置されている。

さらに、第２芯材５９に挿通され、第３パーマロイ止め６１Ｃと第２コイル５６の両者に隣接した状態で第３カラー材６５が配置されている。また、第２芯材５９に挿通され、第２コイル５６と第４パーマロイ止め６１Ｄの両者に隣接した状態で第４カラー材６６が配置されている。また、第２パーマロイ止め６１Ｂと第３パーマロイ止め６１Ｃとは、アルミニウム製のパイプ６７で接続されている。

このように構成した磁気センサ２では、第１コイル５５および第２コイル５６に磁性物体（探査対象物）が所定距離以内に近づくと、コイル内の磁束密度が増加し、コイルには磁束密度の増加を妨げる向きに磁束を発生するような誘導起電力が発生する。一方、第１コイル５５および第２コイル５６と探査対象物との距離が近い状態から、第１コイル５５および第２コイル５６から探査対象物が遠ざかると、コイル内の磁束密度が減少し、コイルには磁束密度を増加させる向きに誘導起電力が発生する。なお、誘導起電力は、単位時間あたりの磁束密度の変化量に応じて増減するので、磁気センサ２の移動速度が大きくなると、誘導起電力が大きくなり、磁気センサ２の移動速度が小さくなると、誘導起電力が小さくなる。また、誘導起電力は、探査対象物が持つ磁界の強さ（磁束密度）によって増減し、探査対象物が持つ磁束密度は、距離の３乗に反比例する。

このため、磁気センサ２が移動され、探査対象物に近づいたり離れたりすることによって、探査対象物との距離の変化（磁束密度の変化）に応じた誘導起電力により流れる誘導電流が磁気センサ２（第１コイル５５および第２コイル５６）から増幅部３に出力される。
＜増幅部３の構成＞

図３は増幅部３の構成の一例を示す説明図である。図３に示すように、増幅部３は、プリアンプ３１、ノイズ除去部３２、信号増幅部３３、およびＡ／Ｄ変換部３４を有する。増幅部３は、プリアンプ３１、ノイズ除去部３２、信号増幅部３３、およびＡ／Ｄ変換部３４をすべて含む１つの増幅器として構成されていてもよい。

また、増幅部３は、第１コイル５５に接続される第１増幅部３ａと、第２コイル５６に接続される第２増幅部３ｂとを有する。第１増幅部３ａは、プリアンプ３１ａ、ノイズ除去部３２ａ、信号増幅部３３ａ、Ａ／Ｄ変換部３４ａを有する。また、第２増幅部３ｂは、プリアンプ３１ｂ、ノイズ除去部３２ｂ、信号増幅部３３ｂ、Ａ／Ｄ変換部３４ｂを有する。ただし、プリアンプ３１ａとプリアンプ３１ｂは同じ構成であり、ノイズ除去部３２ａとノイズ除去部３２ｂは同じ構成であり、信号増幅部３３ａと信号増幅部３３ｂは同じ構成であり、Ａ／Ｄ変換部３４ａとＡ／Ｄ変換部３４ｂは同じ構成であるので、これらを特に区別する必要が無い場合は、それぞれ、プリアンプ３１、ノイズ除去部３２、信号増幅部３３、Ａ／Ｄ変換部３４と呼ぶことがある。

プリアンプ３１は、第１コイル５５または第２コイル５６において誘導起電力で生じた誘導電流を電圧（電圧値）に変換するためのプリアンプである。なお、プリアンプ３１は、電圧値に変換した際に電圧値を増幅する増幅処理を行うこともある。

ノイズ除去部３２は、プリアンプ３１で変換された電圧値からノイズを除去するノイズ除去処理を行う。たとえば、ノイズ除去部３２におけるノイズ除去処理は、プリアンプ３１で変換された電圧値に含まれる探査対象物以外の環境磁界に起因するノイズを除去する為の処理である。たとえば、ノイズ除去部３２は、ローパスフィルタまたはハイパスフィルタ等を有しており、これらによって環境磁界に起因するノイズが除去される。

信号増幅部３３は、ノイズ除去部３２でノイズ除去処理が施された電圧値を増幅する増幅処理を行う。Ａ／Ｄ変換部３４は、信号増幅部３３によって増幅された入力信号を所定の周期（サンプリング周期）でデジタル信号（デジタル値）へと変換するＡ／Ｄ変換処理を行う。なお、サンプリング周期は、たとえば２ｍｓ〜１０ｍｓの範囲内で設定され、好ましくは４ｍｓ以下である。Ａ／Ｄ変換処理後のデジタル値に応じた出力信号（センサ値）が、記録装置４に送信される。

本実施形態では、第１コイル５５で生じた誘導電流に応じた出力信号（第１個別信号）が第１増幅部３ａから記録装置４に送信され、第２コイル５６で生じた誘導電流に応じた出力信号（第２個別信号）が第２増幅部３ｂから記録装置４に送信される。すなわち、第１個別信号と第２個別信号とは、それぞれ個別に記録装置４に送信される。
＜記録装置４の構成＞

図１に戻って、記録装置４は、タブレットＰＣ、デスクトップＰＣ、ノート（ラップトップ）ＰＣまたはスマートフォンなどの汎用のコンピュータ（端末）で構成され、増幅部３から送信される出力信号を記録するためのものである。

記録装置４は、制御部４１、入力部４２、表示部４３、通信部４４、および補助記憶部４５を備える。入力部４２、表示部４３、通信部４４、および補助記憶部４５のそれぞれは、通信線を介して制御部４１に接続される。

制御部４１は、演算部（プロセッサ）４６および主記憶部４７を含み、記録装置４における各種演算および制御動作を実行する。演算部４６は、ＣＰＵまたはＭＰＵなどを含む演算処理部である。主記憶部４７は、ＲＡＭ（ＤＲＡＭ）およびＲＯＭなどを含む。ＲＡＭは、演算部４６のワーク領域およびバッファ領域として用いられる。ＲＯＭは、起動プログラムや各種情報についてのデフォルト値等を記憶する。

入力部４２は、記録装置４の操作者（ユーザ）の操作入力を受け付ける入力部品および入力部品と演算部４６との間に介在する入力検出回路を含む。入力部品は、たとえばキーボードまたは／およびコンピュータマウスであり、入力部品がキーボードである場合には、ハードウェアの操作ボタンないし操作キー（ハードウェアキー）が含まれる。また、入力部品としては、タッチパネルが用いられても良い。タッチパネルとしては、静電容量方式、電磁誘導方式、抵抗膜方式、赤外線方式など、任意の方式のものを用いることができる。入力部品がタッチパネルである場合には、ソフトウェア的に再現された操作キー（ソフトウェアキー）が含まれる。入力検出回路は、各入力部品の操作に応じた操作信号ないし操作データを演算部４６に出力する。

表示部４３は、ディスプレイおよびディスプレイと演算部４６との間に介在する表示制御回路を含む。ディスプレイとしては、たとえばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）または有機ＥＬディスプレイなどを用いることができる。表示制御回路は、ＧＰＵおよびＶＲＡＭなどを含む。演算部４６の指示の下、ＧＰＵは、ＲＡＭに記憶された画像生成用のデータを用いてディスプレイに種々の画面を表示するための表示画像データをＶＲＡＭに生成し、生成した表示画像データをディスプレイに出力する。たとえば、測定部５（増幅部３）から出力される出力信号に基づく波形（出力波形）を含む記録画面等がディスプレイに出力（表示）される。なお、入力部品がタッチパネルである場合には、ディスプレイの表示面上にタッチパネルが設けられ、ディスプレイの表示面上にソフトウェアキーが表示される。

補助記憶部４５は、ＨＤＤ、ＳＳＤ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭなどの他の不揮発性メモリで構成され、演算部４６が記録装置４の動作を制御するための制御プログラムおよび各種データなどを記憶する。増幅部３から送信される出力信号のデータは、補助記憶部４５に自動的に記憶（蓄積）される。

また、補助記憶部４５は、磁気探査システム１における記録装置４の各種動作を実行するための制御プログラム４８と、本システムの利用に必要となる探査用データ（記録データ）４９とを記憶している。制御プログラム４８および探査用データ４９は、必要に応じて補助記憶部４５から読み出され、主記憶部４７（ＲＡＭ）に記憶される（展開される）。

制御プログラム４８は、増幅部３から送信される出力信号を受信（取得）するための受信プログラム（取得プログラム）、受信した出力信号から波形（出力波形）を生成する波形生成プログラム、出力波形のデータ（出力波形データ）を補助記憶部４５に記憶（記録）する記憶プログラム（記録プログラム）等を含む。すなわち、記録装置４が出力波形データを記録する動作（記録動作）は、演算部４６が主記憶部４７（ＲＡＭ）に展開された制御プログラム４８を実行することによって実現される。

ただし、本実施形態では、受信プログラムは、第１増幅部３ａから送信される第１個別信号と、第２増幅部３ｂから送信される第２個別信号とをそれぞれ個別に受信する。また、波形生成プログラムは、第１個別信号から第１個別波形を生成し、第２個別信号から第２個別波形を生成し、さらに、第１個別波形および第２個別波形を合成した合成波形（差動振幅波形）を生成する。さらにまた、記憶プログラムは、第１個別波形のデータ（第１個別波形データ）、第２個別波形のデータ（第２個別波形データ）、および合成波形のデータ（合成波形データ）を補助記憶部４５に記憶する（図４参照）。すなわち、第１個別波形は、第１コイル５５で生じた誘導電流から生成され、第２個別波形は、第２コイル５６で生じた誘導電流から生成され、合成波形は、第１コイル５５で生じた誘導電流および第２コイル５６で生じた誘導電流から生成される。

なお、合成波形は、第１個別波形および第２個別波形の振幅が共にプラス側の振幅である場合または共にマイナス側の振幅である場合には増幅された波形となり、第１個別波形および第２個別波形の振幅の一方がプラス側の振幅であり、他方がマイナス側の振幅である場合には、減衰された（打ち消された）波形となる。したがって、合成波形では、環境磁界に起因するノイズによる波が第１個別波形および第２個別波形のそれぞれに生じたとしても、ノイズによる波が減衰されるので、環境磁界に起因するノイズの影響を抑制ないし防止することができる。

図４は記録装置４の補助記憶部４５に記憶される探査用データ４９の一例を示す説明図である。図４に示すように、探査用データ４９は、出力波形データ４９ａを含み、出力波形データ４９ａは、第１個別波形データ４９ｂ、第２個別波形データ４９ｃ、および合成波形データ４９ｄを含む。出力波形データ４９ａは、磁気探査が行われる毎に生成ないし記憶され、他の出力波形データ４９ａとは区別して記憶される。また、同じ出力波形データ４９ａに含まれる、第１個別波形データ４９ｂ、第２個別波形データ４９ｃ、および合成波形データ４９ｄのそれぞれは、互いに関連付けられている。たとえば、第１個別波形データ４９ｂ、第２個別波形データ４９ｃ、および合成波形データ４９ｄのそれぞれは、互いの時間軸を揃えた状態で出力（表示）できるように記憶されている。

なお、図１に示す増幅部３および記録装置４の構成は、単なる一例であり、これに限定される必要はない。たとえば、記録装置４は、ロール紙等の用紙に出力波形をインクで描き記録する、いわゆるペンレコーダであってもよい。また、各増幅部３と記録装置４とは、有線で接続されていてもよい。

従来の磁気探査システムにおける磁気探査方法では、磁気センサ２を水平または鉛直に移動させ、出力波形の変化から探査対象物の有無の判定を行う。しかしながら、磁性物体には大きさの違いや地中での深さの違いがあり、これらの違いから、第１コイル５５と第２コイル５６の間の距離に対して、探査対象物の長さ（磁気センサ２の軸線方向の長さ）が短すぎる場合あるいは探査対象物の長さが長すぎる場合には、正しい波形が出力されず、探査対象物の検出精度が低下するという問題がある。

そこで、本発明では、第１コイル５５と第２コイル５６の間の距離が互いに異なる複数の磁気センサ２を用意し、複数の磁気センサ２を選択的に使用することができるようにした。また、本発明では、第１個別波形データ４９ｂ、第２個別波形データ４９ｃ、および合成波形データ４９ｄのそれぞれを関連付けて記録し、第１個別波形、第２個別波形、および合成波形のそれぞれを個別に参照または比較できるようにした。

図５は、磁気探査システム１に含まれる各磁気センサ２のコイル間距離Ｄを示す説明図である。図５に示すように、各磁気センサ２のそれぞれは、第１コイル５５と第２コイル５６との距離であるコイル間距離Ｄが互いに異なるように構成されている。コイル間距離Ｄは、第１コイル５５の長手方向（軸方向）の中心位置と、第２コイル５６の長手方向の中心位置との距離のことである。

各磁気センサ２のコイル間距離Ｄは、探査対象物の大きさに合わせて適宜設定されればよい。たとえば、探査対象物が不発弾（砲弾または爆弾）である場合には、各磁気センサ２のコイル間距離Ｄは、様々な弾体長の不発弾に対応できるように、０．３ｍ〜２．０ｍの間で設定される。

図５に示す例では、５つの磁気センサ２ａ〜２ｅが用意されている。磁気センサ２ａのコイル間距離Ｄは１．６ｍであり、磁気センサ２ｂのコイル間距離Ｄは１．０ｍであり、磁気センサ２ｃのコイル間距離Ｄは０．７ｍであり、磁気センサ２ｄのコイル間距離Ｄは０．５ｍであり、磁気センサ２ｅのコイル間距離Ｄは０．３ｍである。コイル間距離Ｄが１．６ｍの磁気センサ２ａは、主に水平磁気探査方法において従来から多く用いられてきたものである。コイル間距離Ｄが１．０ｍの磁気センサ２ｂは、主に鉛直磁気探査方法において従来から用いられてきたものである。
＜磁気探査方法例＞

以下、地中に存在する探査対象物を探査する方法の一例を説明する。図６は磁気探査方法の一例である水平磁気探査方法を示す説明図である。図６に示すように、探査対象物を探査する区域（探査区域）に所定間隔（たとえば０．５ｍ〜１ｍ間隔）の探査側線を設定した探査測線図を作成しておく。次に、設定した探査側線に合わせて、探査区域の地面にロープ等の探査測線の目印となる物を設置する。なお、探査側線は、複数設置され、複数の探査側線のそれぞれには、各探査側線を識別するための固有の識別情報（たとえば番号等）が割り当てられる。

そして、磁気センサ２を２人の探査員がつり下げて支持した状態で探査測線に沿って歩行し、磁気センサ２を移動させる。地中に探査対象物が存在する場合には、磁気センサ２の第１コイル５５または第２コイル５６に誘導起電力が生じ、これに応じた出力信号が増幅部３から出力される。記録装置４が出力信号を受信すると、出力信号から生成される波形（出力波形）が表示部４３のディスプレイに表示される。記録員は、表示部４３のディスプレイに表示される出力波形の変化から探査対象物の有無の判定を行う。

ただし、磁気センサ２は、地上高さが所定高さ（０．０５ｍ〜０．１５ｍ、好ましくは０．１ｍ）になるように支持され、所定の移動速度（０．８ｍ／秒〜１．２ｍ／秒、好ましくは１ｍ／秒）で移動される。

以下、図７〜図１０を参照して、磁気センサ２が探査対象物の近傍を通過する複数の例と、それぞれの場合の出力波形（合成波形）を説明する。なお、図７〜図１０で示す例は、水平磁気探査方法を用いたものである。また、図７〜図１０で示す探査対象物は、不発弾を想定しており、長手方向と短手方向とを有する筒状の磁性物体である。
＜検出例１＞

図７Ａは、磁気センサ２が探査対象物の一方の端部（単極）近傍を通過する検出例１（単極通過の例）を示す正面視による説明図である。すなわち、立っている状態で埋没している探査対象物を図示している。図７Ｂは、図７Ａの場合の出力波形ＡＷを示すグラフである。

なお、図７Ｂに示す出力波形のグラフは、横軸が時間であり、縦軸がセンサ値（デジタル変換された電圧値、すなわち出力信号の強度）である。また、縦軸のうち、紙面上方がプラス側であり、紙面下方がマイナス側である。これらのことは、後述する図８Ｂ、図９Ｂ、図１０Ｂに示すグラフでも同じである。

図７Ａに示すように、検出例１では、磁気センサ２の移動方向（本検出例では水平方向）に対して、探査対象物の長手方向が略垂直な向きとなっている。この場合、磁気センサ２が探査対象物の近傍を通過する際に、探査対象物の長手方向の一方端部Ｐ１は磁気センサ２に接近するものの、探査対象物の長手方向の他方端部Ｐ２は磁気センサ２から離れたままとなる。このため、探査対象物の一方端部Ｐ１の磁界のみが磁気センサ２に作用し、探査対象物の他方端部Ｐ２の磁界は磁気センサ２にほぼ作用しない。したがって、図７Ａのような単極通過の場合の出力波形は、探査対象物の一方端部Ｐ１（単極）による誘導起電力による波が主となる。

具体的には、最初に第１コイル５５が探査対象物の一方端部Ｐ１に接近して離れることによって第１コイル５５にプラスまたはマイナスの誘導起電力が発生する。その後、所定時間経過後に、第２コイル５６が探査対象物の一方端部Ｐ１に接近して離れることによって第２コイル５６にプラスまたはマイナスの誘導起電力が発生する。したがって、図７Ｂに示すように、第１個別波形と第２個別波形とを合成した出力波形（合成波形）ＡＷとしては、第１コイル５５に生じた誘導起電力に対応する一方向への波（第１の波）ＣＡ１と、第２コイル５６に生じた誘導起電力に対応する一方向への波（第２の波）ＣＡ２とが表れる。

上述したように、第１コイル５５と第２コイル５６とはコイルの巻き方向が互いに逆方向である。このため、検出例１では、第１の波ＣＡ１と、第２の波ＣＡ２とは、振幅が同程度であって逆向きの波（プラスとマイナスが逆の波）となる。また、逆向きの波が所定の時間差で表れるため、検出例１の出力波形ＡＷとしては正弦波に似たような波形となる。

このような出力波形ＡＷにおいて、第１の波ＣＡ１のピークと、第２の波ＣＡ２のピークとの間の距離（ピーク間距離）ＰＤを読み取り、分析することによって、探査対象物の有無の判定を行うことができる。たとえば、コイル間距離Ｄが１．０ｍであり、磁気センサ２の移動速度が１．０ｍ／秒であり、第１の波ＣＡ１の振幅と第２の波ＣＡ２の振幅とが同等であり、かつ、出力波形ＡＷ上のピーク間距離ＰＤが１．０ｍに相当する場合（たとえば、出力波形ＡＷの横軸が１ｃｍ／秒であって、ピーク間距離ＰＤが１ｃｍである場合）には、第１コイル５５および第２コイル５６は同じ位置にある同じ磁束密度を有する物体、すなわち、同じ物体に反応していると推定できる。このため、第１の波ＣＡ１のピーク（または第２の波ＣＡ２のピーク）の位置（つまり、第１コイル５５及び第２コイル５６のうちピークが現れた方のそのピーク時の位置の真下の地中）に、１つの探査対象物が存在すると判定（推定）することができる。

以上のように、出力波形ＡＷに正弦波に似たような波形（単極通過の場合の波形）が独立して表れた場合には、磁気センサ２の第１コイル５５および第２コイル５６が同一の探査対象物の一方端部（単極）に反応していると判定することができる。すなわち、磁気センサ２の移動方向に対して長手方向が略垂直な向きとなっている探査対象物が存在していると判定することができる。
＜検出例２＞

図８Ａは、磁気センサ２が磁性物体の両方の端部（双極）近傍を通過する検出例２（双極通過の例）を示す説明図である。図８Ｂは、図８Ａの場合の出力波形ＡＷの一例を示すグラフである。

図８Ａに示すように、検出例２では、磁気センサ２の移動方向（本検出例では水平方向）に対して、探査対象物の長手方向が平行となっている。この場合、磁気センサ２が探査対象物の近傍を通過する際に、探査対象物の長手方向の一方端部Ｐ１が磁気センサ２に接近した後に、探査対象物の長手方向の他方端部Ｐ２が磁気センサ２に接近する。このため、磁気センサ２が磁性物体の両方の端部（双極）近傍を通過する双極通過の場合には、一方端部Ｐ１の磁界および他方端部Ｐ２の磁界の両方が磁気センサ２に作用する。

ただし、第１コイル５５および第２コイル５６のそれぞれにおいて、探査対象物の一方端部Ｐ１による誘導起電力による波と、探査対象物の他方端部Ｐ２による誘導起電力による波との間には、一方端部Ｐ１および他方端部Ｐ２の間の距離（探査対象物の長さＬ）と、磁気センサ２の移動速度と、コイル間距離Ｄとで定まる時間差が生じる。したがって、この場合の出力波形ＡＷは、探査対象物の一方端部Ｐ１による誘導起電力による波と、探査対象物の他方端部Ｐ２による誘導起電力による波とが所定の時間差で表れた波形となる。

具体的には、最初に第１コイル５５が探査対象物の一方端部Ｐ１に接近して離れることによって第１コイル５５に誘導起電力が発生し、その後、第１コイル５５が探査対象物の他方端部Ｐ２に接近して離れることによって第１コイル５５に誘導起電力が発生する。また、第１コイル５５から遅れて、第２コイル５６が探査対象物の一方端部Ｐ１に接近して離れることによって第２コイル５６に誘導起電力が発生し、その後、第２コイル５６が探査対象物の他方端部Ｐ２に接近して離れることによって第２コイル５６に誘導起電力が発生する。

ただし、一方端部Ｐ１と他方端部Ｐ２とは、磁極が互いに逆になっている。たとえば、一方端部Ｐ１がＳ極であれば、他方端部Ｐ２はＮ極となっている。これらのことは、後述する検出例３、検出例４、検出例６、検出例７でも同じである。このため、一方端部Ｐ１に接近して生じる誘導起電力と、他方端部Ｐ２に接近して生じる誘導起電力とは、正負が逆となる。したがって、図示は省略するが、双極通過の場合、第１コイル５５に生じる誘導起電力の波形（第１個別波形）と、第２コイル５６に生じる誘導起電力の波形（第２個別波形）のそれぞれは、逆向きの波が所定の時間差で表れるため、正弦波に似たような波形となる。

したがって、図８Ｂに示すように、第１個別波形と第２個別波形とを合成した出力波形（合成波形）ＡＷとしては、第１個別波形における一方端部Ｐ１による波（第１の波）ＣＡ１と、第１個別波形における他方端部Ｐ２による波および第２個別波形における一方端部Ｐ１による波が合成された波（第２の波）ＣＡ２と、第２個別波形における他方端部Ｐ２による波（第３の波）ＣＡ３とが表れる。

この検出例２では、磁気センサ２のコイル間距離Ｄと、探査対象物の長さ（一方端部Ｐ１と他方端部Ｐ２の間の距離）Ｌとが等しくなっている。このため、検出例２では、第１個別波形における他方端部Ｐ２による波と、第２個別波形における一方端部Ｐ１による波とは、ほぼ同時に表れる。

また、検出例２では、第１コイル５５と第２コイル５６とはコイルの巻き方向が互いに逆方向であることと、一方端部Ｐ１の磁極と他方端部Ｐ２の磁極とが逆の極性であることから、第１の波ＣＡ１と、第３の波ＣＡ３とは、同じ向きの波（プラスとマイナスが同一）となる。一方、第１個別波形における他方端部Ｐ２による波と、第２個別波形における一方端部Ｐ１による波とのそれぞれは、同じ向きの波となり、かつ、第１の波ＣＡ１および第３の波ＣＡ３とは、逆向きの波となる。すなわち、第２の波ＣＡ２は、同じ向きの波である、第１個別波形における他方端部Ｐ２による波と、第２個別波形における一方端部Ｐ１による波とが合成される。このため、増幅した波となり、第１の波ＣＡ１および第３の波ＣＡ３よりも振幅が大きくなる。

したがって、検出例２における出力波形ＡＷとしては、正負が交互に逆になる３つの波ＣＡ１〜ＣＡ３が表れるＭ字状の波形（探査対象物の極性が反対の場合には、Ｗ字状の波形）であって、かつ、第２の波ＣＡ２の振幅が第１の波ＣＡ１の振幅および第３の波ＣＡ３の振幅よりも大きい波形となる。

以上のように、出力波形ＡＷにＭ字状またはＷ字状の波形が表れた場合には、磁気センサ２の第１コイル５５および第２コイル５６が同一の探査対象物の両方の端部（双極）に反応していると判定することができる。すなわち、磁気センサ２の移動方向に対して、長手方向が略垂直な向きとなっている探査対象物が存在していると判定することができる。さらに、出力波形ＡＷにおける第２の波ＣＡ２の振幅が第１の波ＣＡ１の振幅および第３の波ＣＡ３の振幅よりも大きいことから、第１個別波形における他方端部Ｐ２による波と、第２個別波形における一方端部Ｐ１による波とは、同時に表れていることがわかる。すなわち、探査対象物の長さＬが、磁気センサ２のコイル間距離Ｄと等しいことがわかる。
＜検出例３＞

図９Ａは、磁気センサ２が磁性物体の両方の端部（双極）近傍を通過する他の検出例３（双極通過の例）を示す説明図である。図９Ｂは、図９Ａの場合の出力波形ＡＷの一例を示すグラフである。

図９Ａに示すように、検出例３では、磁気センサ２のコイル間距離Ｄと、探査対象物の長さＬとが異なっており、探査対象物の長さＬが、コイル間距離Ｄよりも短くなっている。たとえば、探査対象物の長さＬが、コイル間距離Ｄの１／１０〜１／２となっている。

この検出例３も双極通過の場合であるので、出力波形ＡＷの基本的な構成は、検出例２の波形（図８Ｂで示した波形）に近い形となる。ただし、検出例３では、探査対象物の長さＬが、コイル間距離Ｄよりも短いので、第１個別波形における他方端部Ｐ２による波と、第２個別波形における一方端部Ｐ１による波とに時間差が生じる。

したがって、図９Ｂに示すように、検出例３では、第１個別波形における一方端部Ｐ１による第１の波ＣＡ１と、第２個別波形における他方端部Ｐ２による第３の波ＣＡ３とははっきり表れるものの、第１個別波形における他方端部Ｐ２による波と、第２個別波形における一方端部Ｐ１による波とは合成時に減衰されてしまう。すなわち、第１の波ＣＡ１と、第３の波ＣＡ３との間の第２の波ＣＡ２の振幅が小さくなってしまう。少なくとも、第２の波ＣＡ２の振幅が、第１の波ＣＡ１および第３の波ＣＡ３の振幅と同じかそれ以下となる。したがって、図２Ｂに示すような理想的な第２の波ＣＡ２が表れなくなってしまい、第２の波ＣＡ２を認識できなくなってしまう場合もある。

さらに、第１の波ＣＡ１および第２の波ＣＡ２の前半部分に亘る波形Ｚ１と、第２の波ＣＡ２の後半部分および第３の波ＣＡ３に亘る波形Ｚ２とのそれぞれは、単極通過の場合の波形（単極波形）に類似している。すなわち、検出例３では、単極波形が複数表れているともいえる。

このように、出力波形ＡＷとして、第１の波ＣＡ１と、第３の波ＣＡ３との間の第２の波ＣＡ２が理想的な波形でない場合、探査対象物が存在していること自体は分かるものの、１つの双極を通過した可能性もあり、第１の波ＣＡ１と、第３の波ＣＡ３とのそれぞれが単極通過である（２つの単極を通過した）可能性もあることになる。すなわち、探査対象物の長さＬまたは個数が検出不可能（不明）である。

したがって、磁気センサ２の移動方向に対して、長手方向が略垂直な向きとなっている１つの探査対象物が存在しているにもかかわらず、磁気センサ２の移動方向に対して長手方向が略垂直な向きとなっている２つの探査対象物が存在していると誤認する可能性がある。

ここで、図９Ｂの出力波形ＡＷを得た際に使用した磁気センサ２よりも、コイル間距離Ｄが短い磁気センサ２を使用すれば、磁気センサ２のコイル間距離Ｄと、探査対象物の長さＬとの差を小さくすることができ、場合によっては、磁気センサ２のコイル間距離Ｄと、探査対象物の長さＬとを一致させることができる。磁気センサ２のコイル間距離Ｄと、探査対象物の長さＬとの差が小さくなれば、出力波形ＡＷは、図８Ｂで示したような波形により近い形となる。このため、図９Ｂの出力波形ＡＷを得た際に使用した磁気センサ２よりも、コイル間距離Ｄが短い磁気センサ２を使用することによって、長手方向が略垂直な向きとなっている１つの探査対象物が存在していることを検出することができる。すなわち、探査対象物を適切に検出することができる。
＜検出例４＞

図１０Ａは、磁気センサ２が磁性物体の両方の端部（双極）近傍を通過する他の検出例４（双極通過の例）を示す説明図である。図１０Ｂは、図１０Ａの場合の出力波形ＡＷの一例を示すグラフである。

図１０Ａに示すように、検出例４では、磁気センサ２のコイル間距離Ｄと、探査対象物の長さＬとが異なっており、探査対象物の長さＬが、コイル間距離Ｄよりも長くなっている。たとえば、探査対象物の長さＬが、コイル間距離Ｄの１．５倍以上となっている。

この検出例４も双極通過の場合であるので、出力波形ＡＷの基本的な構成は、検出例２の波形（図８Ｂで示した波形）に近い形となる。ただし、検出例４では、探査対象物の長さＬが、コイル間距離Ｄよりも長いので、第１個別波形における他方端部Ｐ２による波と、第２個別波形における一方端部Ｐ１による波とに時間差が生じる。

したがって、図９Ｂに示すように、検出例４では、第１個別波形における一方端部Ｐ１による第１の波ＣＡ１と、第２個別波形における他方端部Ｐ２による第３の波ＣＡ３とははっきり表れるものの、第１個別波形における他方端部Ｐ２による波と、第２個別波形における一方端部Ｐ１による波とは合成時に減衰されてしまう。すなわち、第１の波ＣＡ１と、第３の波ＣＡ３との間の第２の波ＣＡ２の振幅が小さくなってしまう。また、第１の波ＣＡ１と、第３の波ＣＡ３との間に、わずかではあるものの、第１の波ＣＡ１および第３の波ＣＡ３と同じ向きの波（第４の波）ＣＡ４が生じる。すなわち、検出例４では、正負が交互に逆になる連続する５つの波が生じる。したがって、図２Ｂに示すような理想的な第２の波ＣＡ２が表れなくなってしまい、第２の波ＣＡ２を認識できなくなってしまう場合もある。さらに、検出例４においても、単極波形に類似する波形Ｚ１および波形Ｚ２が表れている。すなわち、検出例４では、単極波形が複数表れているともいえる。

この場合も、第１の波ＣＡ１と、第３の波ＣＡ３との間の第２の波ＣＡ２が理想的な波形でないので、探査対象物が存在していること自体は分かるものの、１つの双極を通過した可能性も、２つ以上の単極を通過した可能性もあることになる。すなわち、探査対象物の長さＬまたは個数が不明である。

ここで、図１０Ｂの出力波形ＡＷを得た際に使用した磁気センサ２よりも、コイル間距離Ｄが長い磁気センサ２を使用すれば、磁気センサ２のコイル間距離Ｄと、探査対象物の長さＬとの差を小さくすることができ、場合によっては、磁気センサ２のコイル間距離Ｄと、探査対象物の長さＬとを一致させることができる。磁気センサ２のコイル間距離Ｄと、探査対象物の長さＬとの差が小さくなれば、出力波形ＡＷは、図８Ｂで示したような波形により近い形となる。このため、図１０Ｂの出力波形ＡＷを得た際に使用した磁気センサ２よりも、コイル間距離Ｄが長い磁気センサ２を使用することによって、探査対象物を適切に検出することができる。

図１１は本発明の磁気探査処理の一例を示すフローチャート図である。以下、図１１を参照して磁気探査処理の流れを説明する。まず、複数の磁気センサ２のうちの１つを選択し（ステップＳ１）、磁気探査を実施し（ステップＳ２）、磁気探査によって生成された出力波形が表示される（ステップＳ３）。

続いて、ステップＳ３で表示された出力波形から、双極通過と判定可能かどうかを判断する（ステップＳ４）。ここでは、正負が交互に逆になる３つの波ＣＡ１〜ＣＡ３が表れるＭ字状またはＷ字状の波形であって、かつ、第２の波ＣＡ２の振幅が第１の波ＣＡ１の振幅および第３の波ＣＡ３の振幅よりも大きい波形かどうかを判断する。

双極通過と判定可能であれば（ステップＳ４：ＹＥＳ）、双極通過を検出して（ステップＳ５）、磁気探査処理を終了する。すなわち、地中に略水平な向きで埋没している探査対象物を検出する。このとき、ステップＳ２で使用した磁気センサ２のコイル間距離Ｄから、探査対象物の長さＬも検出する。

一方、双極通過と判定不可能であれば（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ３で表示された出力波形に単極波形が連続して複数表れているかどうかを判断する（ステップＳ６）。

出力波形に単極波形が連続して複数表れていない場合、すなわち、単極波形が独立して表れている場合には（ステップＳ６：ＮＯ）、単極通過を検出して（ステップＳ７）、磁気探査処理を終了する。地中に略垂直な向きで埋没している探査対象物を検出する。

一方、出力波形に単極波形が連続して複数表れている場合には（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ３で表示された出力波形に、正負が交互に逆になる連続する５つ以上の波があるかどうかを判断する（ステップＳ８）。なお、波とは、所定の閾値を超える振幅を有する波のことであり、ノイズによる細かい波等は含まない。

正負が交互に逆になる連続する５つ以上の波があれば（ステップＳ８：ＹＥＳ）、直前に使用した磁気センサ２よりも、コイル間距離Ｄが長い磁気センサ２を選択し（ステップＳ９）、ステップＳ２に戻る。一方、正負が交互に逆になる連続する５つ以上の波がなければ（ステップＳ８：ＮＯ）、直前に使用した磁気センサ２よりも、コイル間距離Ｄが短い磁気センサ２を選択し（ステップＳ１０）、ステップＳ２に戻る。

以上のように、この磁気探査システム１では、複数の測定部５を、選択的に使用することができる。すなわち、磁気探査システム１では、コイル間距離Ｄが互いに異なる複数の磁気センサ２を、選択的に使用することができる。

したがって、検出例１〜４に示すように、磁気探査システム１の各磁気センサ２に対して、コイル間距離Ｄと探査対象物の大きさ（長さ）や向きによって検出される波形が異なる。そして、これを利用して、出力波形から探査対象物の個数および長さが不明である場合に、他の磁気センサ２を使用して再探査を行うことにより、探査対象物の個数および長さが明確になることがある。

以上の構成および動作により、地中に存在する磁性物体を適切に検出することができる。詳述すると、１つの磁気センサ２を用いて探査側線に沿って探査対象物を検出していき、得られた波形が検出例１〜４のどれに該当するかを確認することによって、探査対象物であることと大きさ（長さ）を検出する、あるいはコイル間距離Ｄの異なる他の磁気センサ２でその位置の再探査をして探査対象物であることと大きさ（長さ）を検出するといったことができ、探査対象物とその大きさ（長さ）を精度よく検出することができる。

また、磁気センサ２が第１コイル５５および第２コイル５６を有しているため、第１コイル５５と第２コイル５６の両方で探査対象物を検出して検出精度を高めることができる。また、第１コイル５５と第２コイル５６が軸芯方向を一致させてコイルの向きが逆方向に配置されているため、第１コイル５５と第２コイル５６のそれぞれで探査対象物を検出している波形を正逆反対の波形とすることができ、ノイズを除去して精度良い検出を行うことができる。

また、各磁気センサ２は、第１コイル５５および第２コイル５６が同じであるがコイル間距離Ｄが異なるだけの構成であるため、検出した波形の比較が容易であるとともに、別の磁気センサ２を使用しての再探査によって探査対象物であるか否かを適切に判定しやすく、かつ、探査対象物の大きさ（長さ）の検出が容易となる。

たとえば、従来から多く使用されてきたコイル間距離Ｄが１．６ｍの磁気センサ２ａでは、弾体長が０．６ｍ以上の探査対象物であれば、適切に検出することができたが、弾体長が０．６ｍ未満の探査対象物については、発見しにくいという問題がある。このため、弾体長が０．６ｍ未満の探査対象物については、コイル間距離Ｄが０．３ｍ〜０．７ｍの磁気センサ２ｃ〜２ｅを使用することによって、探査対象物を適切に検出することができる。このように、本実施形態で用意した、コイル間距離Ｄが０．３ｍ〜０．７ｍの磁気センサ２ｃ〜２ｅは、比較的小さな不発弾の探査に適しており、特に、過去の戦争で多く使用された５インチ砲弾（弾体長が０．５２６ｍ）の探査に適している。

一方、弾体長が１．０ｍ以上の探査対象物については、コイル間距離Ｄが１．０ｍ〜１．６ｍの磁気センサ２ａ，２ｂを使用することによって、探査対象物を適切に検出することができる。
＜検出例５＞

図１２は、磁気センサ２が磁性物体の一方の端部（単極）近傍を通過する他の例（検出例５）の各個別波形および合成波形を示すグラフである。検出例５は、単極通過の例であるので、検出例１と同様に、磁気センサ２の移動方向に対して、探査対象物の長手方向が略垂直な向きとなっている（たとえば図７Ａ参照）。

検出例１で説明したように、単極通過の場合には、出力波形（合成波形）ＡＷとしては正弦波に似たような波形となる。しかしながら、検出例５では、図１２に示すように、単極通過の場合であっても合成波形ＡＷが綺麗な正弦波とはなっていない。このような場合、探査対象物が存在していること自体は分かるものの、単極通過であるのか、双極通過であるのかの検出（判別）が難しくなり、探査対象物の個数または長さＬを誤認する可能性がある。

ここで、本発明では、合成波形データ４９ｄに関連付けられた第１個別波形データ４９ｂおよび第２個別波形データ４９ｃが記録されている。すなわち、第１個別波形データ４９ｂが示す第１個別波形ＩＷ１と、第２個別波形データ４９ｃが示す第２個別波形ＩＷ２とを参照することができる。

第１個別波形ＩＷ１についてみると、一方向への波（第１の波）ＣＡ１が表れており、第２個別波形ＩＷ２についてみると、一方向への波（第２の波）ＣＡ２が表れている。第１の波ＣＡ１と、第２の波ＣＡ２とは、振幅が同程度の逆向きの波であり、かつ、所定のピーク間距離ＰＤで表れている。この場合、コイル間距離Ｄとピーク間距離ＰＤが対応する場合には、単極通過であることがわかる。

このように、検出例５では、合成波形ＡＷから探査対象物（磁性物体）の存在が検出された場合であって、探査対象物の個数が不明である場合に、第１個別波形ＩＷ１および第２個別波形ＩＷ２を参照することによって、探査対象物の個数を適切に検出することができる。
＜検出例６＞

図１３は、磁気センサ２が磁性物体の両方の端部（双極）近傍を通過する検出例６（双極通過の例）の各個別波形および合成波形を示すグラフである。検出例６は、双極通過の例であるので、磁気センサ２の移動方向に対して、探査対象物の長手方向が平行となっている（たとえば図８Ａ参照）。

検出例２で説明したように、双極通過の場合には、出力波形（合成波形）ＡＷとしては正負が交互に逆になる３つの波ＣＡ１〜ＣＡ３が表れるＭ字状またはＷ字状の波形であって、かつ、第２の波ＣＡ２の振幅が第１の波ＣＡ１の振幅および第３の波ＣＡ３の振幅よりも大きい波形となる。しかしながら、検出例６では、図１３に示すように、双極通過の場合の理想的な波形とはならず、多数の波が表れている。たとえば、探査対象物の長さＬが、磁気センサ２のコイル間距離Ｄよりも短い場合に、図１３に示すような波形となる。このような場合、探査対象物が存在していること自体は分かるものの、複数の単極通過であるのか、双極通過であるのかの判別が難しくなり、探査対象物の個数を誤認する可能性がある。また、双極通過であった場合の探査対象物の長さＬを正確に検出することも難しく、探査対象物の長さＬを誤認する可能性がある。

ここで、検出例６においても、検出例５の場合と同様に、第１個別波形データ４９ｂが示す第１個別波形ＩＷ１と、第２個別波形データ４９ｃが示す第２個別波形ＩＷ２とを参照することができる。第１個別波形ＩＷ１についてみると、正弦波に似たような波（第１の波ＣＡ１）が表れており、第２個別波形ＩＷ２についてみると、正弦波に似たような波（第２の波ＣＡ２）が表れている。すなわち、各個別波形をみると、正弦波に似た第１の波ＣＡ１と、正弦波に似た第２の波ＣＡ２とが、所定の時間差で表れている。これらの特徴から、双極通過であることがわかる。また、第１の波ＣＡ１のピーク間距離ＰＤと、第２の波ＣＡ２のピーク間距離ＰＤから、探査対象物の長さＬを検出することができる。

このように、検出例６では、合成波形ＡＷから探査対象物（磁性物体）の存在が検出された場合であって、探査対象物の長さＬまたは個数が不明である場合に、第１個別波形ＩＷ１および第２個別波形ＩＷ２を参照することによって、探査対象物の長さＬまたは個数を適切に検出することができる。
＜検出例７＞

図１４Ａは、磁気センサ２が２つの磁性物体の両方の端部（双極）近傍を通過する他の例（検出例７）を示す説明図である。図１４Ｂは、図１４Ａの場合の各個別波形および合成波形を示すグラフである。

図１４Ａに示すように、検出例７では、磁気センサ２が２つの磁性物体の双極近傍を通過する。ただし、２つの磁性物体の一方は、探査対象物であり、他方は探査対象外の磁性物体（非探査対象物）である。また、探査対象物の長さＬ１は、コイル間距離Ｄ以下の長さであり、非探査対象物の長さＬ２は、コイル間距離Ｄよりも長い。すなわち、探査対象物の長さＬ１は、非探査対象物の長さＬ２よりも短い。また、探査対象物と非探査対象物とは、略平行に並ぶように存在しており、探査対象物は、非探査対象物の長手方向（軸方向）の中央部に並ぶ位置（非探査対象物の長手方向の範囲内に収まる位置）に存在している。

この検出例７では、磁気センサ２（第１コイル５５および第２コイル５６）は、非探査対象物の一方端部Ｐ３、探査対象物の一方端部Ｐ１、探査対象物の他方端部Ｐ２、非探査対象物の他方端部Ｐ４の順に通過する。この場合、図１４Ｂに示すように、出力波形（合成波形）ＡＷとしては大小の波が多数表れる波形となる。このような合成波形ＡＷでは、探査対象物が存在していること自体は分かるものの、単極通過であるのか、双極通過であるのかの判別が難しいだけでなく、探査対象物の長さＬ１を正確に検出することも難しい。したがって、探査対象物の個数または探査対象物の長さＬ１を誤認する可能性がある。

一方、第１個別波形ＩＷ１についてみると、一方向への波（第１の波ＣＡ１１）、正弦波に似たような波（第２の波ＣＡ１２）、一方向への波（第３の波ＣＡ１３）が所定の時間差で表れている。また、第２個別波形ＩＷ２についてみると、一方向への波（第１の波ＣＡ２１）、正弦波に似たような波（第２の波ＣＡ２２）、一方向への波（第３の波ＣＡ２３）が所定の時間差で表れている。ただし、正弦波に似た第２の波ＣＡ１２と、正弦波に似た第２の波ＣＡ２２とが、所定のピーク間距離ＰＤで表れている。この特徴から、第２の波ＣＡ１２と第２の波ＣＡ１２とは、双極通過の波形であることがわかる。したがって、長大な非探査対象物が探査対象物の近くにあったとしても、双極通過であることがわかる。また、第２の波ＣＡ１２と、第２の波ＣＡ２２とのピーク間距離ＰＤから、使用した磁気センサ２のコイル間距離Ｄとの関係から、探査対象物の長さＬ１を検出することもできる。

図１５は本発明の波形出力処理の一例を示すフローチャートである。以下、図１５を参照して波形出力処理の流れを説明する。まず、磁気探査を実施し（ステップＳ２１）、出力波形として合成波形を出力するかどうかを判断する（ステップＳ２２）。すなわち、合成波形を出力するか、個別波形を出力するかを判断する。なお、合成波形を出力するか、個別波形を出力するかどうかは、予め設定されていてもよい。

合成波形を出力する場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、合成波形を出力して（ステップＳ２３）、合成波形から探査対象物の個数または探査対象物の長さを判定可能かどうか判断する（ステップＳ２４）。合成波形から探査対象物の個数または探査対象物の長さを判定可能であれば（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、波形出力処理を終了する。一方、合成波形から探査対象物の個数または探査対象物の長さを判定不可能であれば（ステップＳ２４：ＮＯ）、個別波形を出力して（ステップＳ２５）、波形出力処理を終了する。

また、ステップＳ２２で個別波形を出力する場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、個別波形を出力して（ステップＳ２６）、個別波形から探査対象物の個数または探査対象物の長さを判定可能かどうか判断する（ステップＳ２７）。個別波形から探査対象物の個数または探査対象物の長さを判定可能であれば（ステップＳ２７：ＹＥＳ）、波形出力処理を終了する。一方、個別波形から探査対象物の個数または探査対象物の長さを判定不可能であれば（ステップＳ２７：ＮＯ）、合成波形を出力して（ステップＳ２８）、波形出力処理を終了する。なお、個別波形から探査対象物の個数または探査対象物の長さを判定不可能な場合とは、たとえば、ノイズによる影響が大きい場合などがある。上述したように、合成波形はノイズの影響を受けにくいのに比べ、個別波形はノイズの影響を受けやすいからである。

この磁気探査システム１では、合成波形だけでなく、第１個別波形と、第２個別波形とを参照することができる。したがって、検出例５ないし検出例７で説明したように、合成波形を参照しただけでは探査対象物の長さまたは個数が不明である場合であっても、第１個別波形および第２個別波形を参照することによって探査対象物の長さまたは個数を適切に検出することができる。また、第１個別波形および第２個別波形を参照しただけでは探査対象物の長さまたは個数が不明である場合であっても、合成波形を参照することによって探査対象物の長さまたは個数を適切に検出することができる。

この発明の第１コイルは上記実施形態の第１コイル５５に対応し、以下同様に、第２コイルは第２コイル５６に対応し、磁気センサは磁気センサ２に対応し、波形生成部は波形生成プログラムおよびこれに従って動作する制御部４１（演算部４６）に対応し、記録部は記録装置４に対応するが、この発明は本実施形態に限られず他の様々な実施形態とすることができる。また、上述の実施形態で挙げた具体的な構成等は一例であり、実際の製品に応じて適宜変更することが可能である。たとえば、上述の実施形態では、磁気探査の方法として水平磁気探査方法を例に挙げて説明したが、本発明は、鉛直磁気探査方法にも適用することができる。

上述の実施形態では、磁気センサ２は、探査員がつり下げて支持した状態で歩行することによって移動されるようにしたが、自動走行車両、ロボットまたはドローン等によって移動されたり、ロープウェイ等の移動装置によって移動されたりしてもよい。

また、上述の実施形態では、磁気探査システム１が複数の測定部５を備えるようにしたが、磁気探査システム１が１つの測定部５を備えるようにしてもよい。すなわち、磁気探査システム１が１つの磁気センサ２を備えるようにしてもよい。

さらに、上述の実施形態では、第１個別波形データ、第２個別波形データ、および合成波形データが補助記憶部４５に記憶されるようにしたが、合成波形データのみが補助記憶部４５に記憶されるようにしてもよい。

さらにまた、上述の実施形態の構成に加えて、増幅部３において、探査員の歩行ノイズをリアルタイムで連続的に除去する歩行ノイズ除去処理を行うようにしてもよい。歩行ノイズ除去処理の具体的な内容につていては、例えば特許第６８３３０９６号公報に記載されているのでここでは詳しい説明を省略する。簡単に説明すると、磁気センサ２の水平方向の両端部における上下の揺れを歩行ノイズとし、Ａ／Ｄ変換部３４で変換されたデジタル値における歩行ノイズに相当する周波数帯の範囲をノイズ範囲とし、Ａ／Ｄ変換部３４で変換されたデジタル値のうち、上記ノイズ範囲を減衰させることによって、デジタル値から歩行ノイズを除去することができる。このようにして処理されたノイズ除去処理後のデジタル値に応じた出力信号が、記録装置４に送信される。このようにすれば、探査員の歩行ノイズの影響を抑制ないし防止し、磁性物体（探査対象物）の検出精度をさらに向上させることもできる。

この発明は、地中に存在する不発弾、その他構造物等の磁性物体を探査するような産業に利用することができる。

１…磁気探査システム
２…磁気センサ
５５…第１コイル
５６…第２コイル
３…増幅部
３ａ…第１増幅部
３ｂ…第２増幅部
４…記録装置
４５…補助記憶部
４９…探査用データ
４９ａ…出力波形データ
４９ｂ…第１個別波形データ
４９ｃ…第２個別波形データ
４９ｄ…合成波形データ

Claims (4)

1. 第１コイルと、前記第１コイルの軸線方向に離間して配置され前記第１コイルとは巻き方向が逆向きの第２コイルとを有する磁気センサと、
   複数の前記磁気センサのそれぞれに接続され、前記複数の磁気センサのそれぞれの出力から波形を生成する波形生成部と、
   波形生成部で生成された前記波形を記録する記録部を備え、
   前記複数の磁気センサのそれぞれは、前記第１コイルと前記第２コイルとの間の距離であるコイル間距離が互いに異なるように構成され、選択的に使用することができる
   磁気探査システム。
2. 前記複数の磁気センサのそれぞれの前記コイル間距離は、０．３ｍ以上であって、２．０ｍ以下の範囲内で設定されている
   請求項１記載の磁気探査システム。
3. 前記複数の磁気センサのうちの１つは、前記コイル間距離が０．６ｍ以下の範囲内で設定されている
   請求項２記載の磁気探査システム。
4. 第１コイルと、前記第１コイルの軸線方向に離間して配置され前記第１コイルとは巻き方向が逆向きの第２コイルとを有し、前記第１コイルと前記第２コイルとの間の距離であるコイル間距離が互いに異なるように構成される磁気センサと、複数の前記磁気センサのそれぞれに接続され、前記複数の磁気センサのそれぞれの出力から波形を生成する波形生成部と、波形生成部で生成された前記波形を記録する記録部を備える磁気探査システムにおいて、地中の磁性物体を探査するための磁気探査方法であって、
   前記複数の磁気センサのうちの１つを用いて磁気探査を行い、
   前記磁気探査において得られた前記波形から磁性物体の存在が検出された場合であって、当該磁性物体の長さまたは個数が不明である場合に、他の磁気センサを用いた磁気探査を行う
   磁気探査方法。

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