JPH1183421A

JPH1183421A - 地中埋設物の深さ測定方法

Info

Publication number: JPH1183421A
Application number: JP9240995A
Authority: JP
Inventors: Wataru Suenaga; 渉末永; Tomonori Takada; 知典高田; Tatsunori Sada; 達典佐田; Shigeru Tonaki; 重渡名喜
Original assignee: Mitsui Construction Co Ltd; Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: Mitsui Construction Co Ltd; DIC Corp
Priority date: 1997-09-05
Filing date: 1997-09-05
Publication date: 1999-03-26

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ガス管、水道管等の地中埋設物の位置、即ち地
中埋設物の位置に対応する地表対応位置を精度に検知
し、その埋設物深さの測定方法を提供する。【解決手段】移動可能な電磁波発生手段たる、送信アン
テナコイル３から指向性を有する電磁波を発生させ、一
方、情報表示器１から発生する指向性を有する電磁波を
検知できる、移動可能な信号出力認識手段たる、受信ア
ンテナコイルからなる検出システム、信号出力値と埋設
深さとの関係を予め測定して求めた検量線及び情報表示
器或いは少なくとも２つの情報表示器の組み合わせによ
り構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、土地や道路など
や埋設管等の地中埋設物の位置や、敷地についての各種
情報等の標示に関するものであり、特に、建設現場にお
ける盛り土の厚さ測定、特定された場所の埋設物の深さ
などの測量関連のシステムに利用できるものである。

【０００２】

【従来の技術】ガス管、水道管等の地中埋設物の位置を
検知する方法として特公平７−８６５３３号では、導電
性の地中埋設物に電磁誘導により電流を流し、この誘導
電流により発生する磁界を検知して地中埋設物の位置を
検知する方法が提案されている。

【０００３】この技術は地中埋設物の位置の検知する方
法において、送信機は、地中埋設物に対する磁束鎖交状
態を可変に構成し、受信機により磁界分布を測定して、
これと所定の円筒状磁界分布のずれを検知しながら磁束
鎖交状態を変化させ、このずれを最小とするように送信
機を調節して、この時の測定磁界分布により対象とする
地中埋設物の位置を検知するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この方法に従う場合、
水道管またはガス管等の金属管の識別に限られること、
管の材質が塩ビ等の場合は検知できない難点がある。ま
た磁界分布を測定するに際して磁気センサーの検知領域
にも広がりがあるため、必ずしも高い精度で位置の特
定、更に埋設物の深さの測定はできない。

【０００５】本発明は以上の点を鑑みて創案されたもの
で、本発明は従来の地中埋設物の位置検知方法ではシス
テムの機能として無かった地中埋設物の深さの測定方法
を提供することを目的とするものである。勿論、地中埋
設物の位置に対応する地表対応位置を高精度に検知し、
識別性を備えた検知方法をも提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、送信機のアンテナより発生する電磁波に方向性が
あること、また情報表示器より発生する電磁波も方向性
があり、その電磁波の振幅が検出距離と対応しているこ
とに着目し、埋設物の深さ測定に関し鋭意検討した結
果、本発明に至った。

【０００７】即ち、本発明は、地表に鉛直方向に指向性
を有する電磁波を発生する、移動可能な電磁波発生手段
（１）と、当該手段（１）からの電磁波の電磁誘導によ
って応答する、地中に埋設された地表に鉛直な指向性を
有する信号を発生する情報表示器（２）と、当該表示器
（２）から発生する信号を検知して、それぞれの信号出
力を認識する、移動可能な認識手段（３）とからなり、
前記手段（１）及び手段（３）を地表に沿って水平方向
に移動させることにより、前記手段（３）で、手段
（１）の移動各位置における、地表に鉛直方向の信号出
力値を求め、前記各位置の信号出力値の最大値となると
ころをもって、情報表示器（２）の地中埋設位置に対応
する地表埋設位置を特定し、認識手段（３）の信号出力
最大値と埋設深さとの関係を予め測定して求めた検量線
に基づいて埋設物の深さを測定する、地中埋設物の深さ
測定方法を提供するものである。（以下第１発明とい
う）

【０００８】或いは、地表に平行方向或いは／及び鉛直
方向に指向性を有する電磁波を発生する、移動可能な電
磁波発生手段（１）と、当該手段（１）からの電磁波の
電磁誘導によって応答する、地中に埋設され、地表に平
行な面内において複数の指向性を有する信号により面内
方向に形成される信号を発生する情報表示器（２）と、
当該表示器（２）から発生する信号を検知して、それぞ
れの信号出力を認識する、移動可能な認識手段（３）と
からなり、前記地表に鉛直方向に指向性を有する電磁波
を発生する手段（１）及び（３）を地表に沿って水平方
向に移動させることにより、前記手段（３）で、手段
（１）の移動各位置における、地表に水平方向の信号出
力値を求め、前記各位置の信号出力値が極小値となると
ころをもって、情報表示器（２）の地中埋設位置に対応
する地表埋設位置を特定して、前記地表に平行方向に指
向性を有する電磁波を発生する手段（１）及び手段
（３）による信号出力値と地表埋設位置における認識手
段（３）の信号出力値と埋設深さの関係を予め測定して
求めた検量線を用いて、埋設物の深さを測定する、地中
埋設物の深さ測定方法を提供するものである。（以下第
２発明という）

【０００９】具体的に、第１発明では、例えば情報表示
器から発生する電磁波の信号出力は、少なくとも１つの
指向性を有する、以下から選ばれるいずれか一つの情報
表示器、又は一つの指向性しか有さない以下の情報表示
器から少なくとも２つの情報表示器の組み合わせによっ
て得ることが出来る。

【００１０】一方、第２発明では、例えば情報表示器か
ら発生する電磁波の信号出力は、少なくとも２つの指向
性を有する、以下から選ばれるいずれか一つの情報表示
器、又は一つの指向性しか有さない以下の情報表示器か
ら少なくとも２つの情報表示器の組み合わせによって得
ることが出来る。

【００１１】（Ａ）ＬＣ共振回路マーカー。（Ｂ）半導体メモリ素子と通信・メモリ制御要素と周波
数受発信要素から構成され位置情報等が記録された電磁
誘導方式のマーカー。（Ｃ）バイアス磁界に対応する磁気パターンが磁化され
たバイアス磁界発生要素と変動する周波数の入射交流磁
界中の特定周波数で機械的に共振して、磁束密度または
透磁率が変化する、磁歪性を有する高透磁性金属が機械
的に共振しうるように積層された、磁束密度または透磁
率が変化する特定周波数を位置情報等として発生するよ
うにしたマーカー。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の作用を、基本概念
を表した図１及び図２と、図３及び図４に基づいて説明
する。図１及び図２が、一つの指向性しか有さない情報
表示器を用いて埋設物の深さを測定する第１発明の基本
概念を示した図であり、図３及び図４が、第２発明の基
本概念を示した図である。図において、符号１は情報表
示器、符号２は地表、符号３は、電磁波発生手段の一例
たる送信アンテナコイルを示す。

【００１３】指向性を有する電磁波を発生する送信アン
テナコイルの形状は、ループアンテナが好ましく、銅線
等を円形または矩形状に１ターン以上巻いたものが特に
好ましい。送信アンテナコイルより発生する電磁波は、
近接界では低インピダンスとなり、磁気ベクトルが卓越
し、エネルギーは磁界成分とわずかな電界成分によって
構成される。電磁波の指向性はマイクロ波領域より高い
周波数において指向性が特に高くなるが、水分を含む土
中深く浸透する場合は長波の電磁波が好ましい。

【００１４】ここでは電磁波の磁界成分、即ち交流磁界
の場合に関して具体的に作用を説明する。電磁波発生手
段から発せられる地表鉛直方向に指向性を有する電磁波
の一例たる交流磁界の磁束線を実線の矢印で表し、符号
４で示す。情報表示器１の指向性が地面に鉛直の時を
Ｘ、地面に平行の時をＹで示す。

【００１５】符号５は、送信アンテナコイルから発せら
れた電磁波に応答して情報表示器より発生する磁束線
で、点線の矢印で示す。符号６は、情報表示器から発せ
られる信号を検知して、信号出力として認識する認識手
段の一例たる受信アンテナコイルを示すもので、指向性
を有する電磁波を受信する受信アンテナコイルの形状は
ループアンテナが好ましく、送信アンテナコイルと同心
上で、銅線等を円形または矩形状に１ターン以上巻いた
コイル或いはセンターフィードループコイルが好まし
い。

【００１６】図１及び図２は、単一の指向性を持った情
報表示器が、地面に鉛直に指向性を持たせて埋設され、
地面に平行に移動後、接触して設置された電磁波発生手
段たる送信コイルと信号出力認識手段たる受信コイルを
示している。

【００１７】図１において、送信コイルより発生する磁
束線の地面と鉛直方向のベクトル成分が、情報表示器に
磁気エネルギーを与え、送信コイルの中心の位置に情報
表示器の地表対応位置が一致したとき最も強く然も安定
した磁気エネルギーが加えられる。送信コイルの中心の
位置にその情報表示器の位置がずれて離れていくに従
い、加えられる磁気エネルギーは弱くなっていく。

【００１８】情報表示器は、加えられた磁気エネルギー
に対応して、地面に鉛直な指向性をもった磁束線を発生
し、図２に示されるように、受信コイルにより検知され
る。情報表示器より磁束線を受信コイルで切ったときの
発生電流は受信コイルの中心の位置に情報表示器の位置
が一致したとき最も強く電流が流れ、受信コイルの中心
の位置にその情報表示器の位置がずれて離れていくに従
い、流れる電流は弱くなっていく。

【００１９】従って、この受信コイルに流れる電流の大
きさの最大値でもって、送信コイル及び受信コイルの中
心の位置は情報表示器の地表対応位置が一致する場所と
なる。

【００２０】このときの情報表示器に加えられる磁界の
大きさは以下の式で与えられる。モデルを簡単にするた
めここではループ送信コイルの場合で計算する。

【００２１】

【式１】Ｈd＝ｎ・Ｉ・Ａ／２π（ｒ²＋ｄ²）^3/2 （１）

【００２２】ここで、式（１）中、ｎはコイルのターン
数、Ｉはコイルに流れる電流、Ａはコイルの面積、ｒは
コイルの半径、ｄはコイルの中心と情報表示器との距離
を示す。従って、情報表示器に加えられる磁界の大きさ
は距離ｄに対し１元的に決められ、距離ｄが離れる程、
情報表示器に加えられる磁気エネルギーは小さくなる。

【００２３】磁気エネルギーを加えられた情報表示器は
磁気モーメントを持ち、そのモーメントより磁束を発生
する。この磁気モーメントは加えられた磁界に比例し、
ループ受信コイルに発生する電圧の大きさは以下の式で
与えられる。

【００２４】

【式２】Ｖ＝μ₀・ｆ・Ｍ・Ｈr （２）

【００２５】ここで、式（２）中、μ₀は真空の透磁
率、ｆは情報表示器が発生する周波数、Ｍは情報表示器
の磁気モーメントの大きさ、Ｈrは受信コイルに１Ａの
電流を流したとき発生する磁界の大きさを示す。従っ
て、送信コイルに一定の電流を流し、情報表示器に磁界
を加えたとき、受信コイルに流れる電流は、距離ｄに対
し１元的に決定される。

【００２６】従って、情報表示器を距離ｄ、即ち埋設す
る深さに対して受信コイルに発生する電圧の大きさを予
め測定しておき検量線を作成しておけば、情報表示器を
土中等に埋設したとき、その深さを測定することが出来
る。

【００２７】ここで、式（２）は自由空間での計算結果
を示しているので、実際上は土、塩分を含んだ含水砂、
岩石など透磁率が異なるので、その補正を行うことが好
ましいのは言うまでもない。

【００２８】図３及び図４は、単一の指向性を持った情
報表示器が、地面に平行に指向性を持たせて埋設され、
地面に垂直に接触して設置された電磁波発生手段たる送
信コイルと信号出力認識手段たる受信コイルを示してい
る。

【００２９】図３において、送信コイルより発生する磁
束線の地面と平行方向のベクトル成分が指向性Ｙの情報
表示器に磁気エネルギーを与え、送信コイルの地表に接
する部分の中心の位置に指向性Ｙの情報表示器の位置が
一致し、更に送信コイルの指向性の方向と情報表示器の
指向性の方向が一致したとき最も強く磁気エネルギーが
加えられる。送信コイルの地表に接する部分の中心の位
置にその情報表示器の位置がずれて離れていくに従い、
或いは、送信コイルの指向性の方向と情報表示器の指向
性の方向の角度が９０゜に近ずくに従い、加えられる磁
気エネルギーは低下していく。

【００３０】指向性Ｙの情報表示器は加えられた磁気エ
ネルギーに対応して、地表に平行な指向性をもった磁束
線を発生し、図４に示されるように、受信コイルにより
検知される。指向性Ｙの情報表示器よりの磁束線を受信
コイルで切ったときの発生電流は受信コイルの地表に接
する部分の中心の位置に指向性Ｙの情報表示器の位置が
一致し、更に送信コイルの指向性の方向と情報表示器の
指向性の方向が一致したとき流れる電流値は極大を示
す。受信コイルの地表に接する部分の中心の位置にその
情報表示器の位置がずれて離れていくに従い、或いは、
送信コイルの指向性の方向と情報表示器の指向性の方向
の角度が９０゜に近ずくに従い、電流は徐々に低下して
いく。

【００３１】従って、この受信コイルに流れる電流の大
きさの極大値でもって、送信コイル及び受信コイルの地
表に接する部分の中心の位置は情報表示器の地表対応位
置が一致する場所となる。

【００３２】このときの情報表示器に加えられる磁界の
大きさは以下の式で与えられる。モデルを簡単にするた
め、ここでは送受信コイルは矩形形とし、その地表に接
した直線電流に近似して計算する。

【００３３】

【式３】Ｈd＝ｎ・Ｉ／２πｄ（３）

【００３４】ここで、式（３）中、ｎはコイルのターン
数、Ｉはコイルに流れる電流、ｄは地表と情報表示器と
の距離を示す。従って、情報表示器に加えられる磁界の
大きさは距離ｄに対し１元的に決められ、距離ｄが離れ
る程、情報表示器に加えられる磁気エネルギーは小さく
なる。磁気エネルギーを加えられた情報表示器は磁気モ
ーメントを持ち、そのモーメントより磁束を発生する。
この磁気モーメントは加えられた磁界に比例し、矩形型
受信コイルに発生する電圧の大きさは（２）式と同様の
構成の式で与えらる。

【００３５】従って、送信コイルに一定の電流を流し、
情報表示器に磁界を加えたとき、受信コイルに流れる電
流は、距離ｄに対し１元的に決定される。

【００３６】従って、情報表示器を距離ｄ、即ち埋設す
る深さに対して受信コイルに発生する電圧の大きさを予
め測定しておき検量線を作成しておけば、情報表示器を
土中等に埋設したとき、その深さを測定することが出来
る。

【００３７】しかしながら、送受信コイルの指向性の方
向と情報表示器の指向性の方向が正確に一致していると
きは、検量線に対し再現性が得られるが、両者の指向性
の方向に角度を有するときは再現性が得られない問題が
生じる。

【００３８】ここで、地表に平行な面内に送受信コイル
の指向性方向に同一レベルの磁気モーメントが発生する
ように少なくとも２つ以上の指向性を情報表示器に持た
せると、送受信コイルの指向性方向と情報表示器の指向
性方向に関わらず、埋設深さに対して一定の電圧が得ら
れる。一例として、図５に２つの指向性を有する情報表
示器と送受信コイルの位置関係を示し、便宜的に一つの
指向性しか有さない情報表示器を２つ組み合わせて用い
た場合を示している。この情報表示器の２つの指向性は
互いに直交している。このときの送受信コイルの磁界Ｈ
の指向性方向への情報表示器の磁気モーメントのベクト
ル成分は以下の式（４）で示される。情報表示器の指向
性の一方とコイルの角度をθとすれば

【００３９】

【式４】Ｍ_X＝Ｍ₁COSθ＋Ｍ₂SINθ （４）

【００４０】ここで、式（４）中、０°＜θ＜９０°。
２つの磁気モーメントの送受信コイルの指向性方向のベ
クトル和をＭ_Xとする。２つの磁気モーメントの大きさ
は同じであるとして、Ｍ₁＝Ｍ₂＝Ｍとすれば

【００４１】

【式５】Ｍ_X＝Ｍ √２ SIN(θ＋４５°）（５）

【００４２】となり、Ｍ_Xの大きさは１〜√２の範囲と
なる。情報表示器に加えられる磁界の大きさは距離に対
し１／ｄのレベルで低下するので、この範囲の大きさは
誤差範囲内となり、埋設深さに対してほぼ一定の磁気モ
ーメントの大きさとなる。

【００４３】更に、この情報表示器の場合、位置検出が
正確に出来る長所も有する。図６及び図７を用いて説明
する。

【００４４】図６及び７は単一の指向性を持った情報表
示器が、地表に平行に指向性Ｙを持たせて埋設され、送
信コイルと受信コイルは地表に平行に移動する状態（太
い点線矢印）を示している。

【００４５】図６において、送信コイルより発生する磁
束線の地表と平行方向のベクトル成分が指向性Ｙの情報
表示器に磁気エネルギーを与え、送信コイルの中心の位
置に指向性Ｙの情報表示器の位置が一致したとき最も弱
く磁気エネルギーが加えられ、送信コイルの中心の位置
にその情報表示器の位置がずれて離れていくに従い、加
えられる磁気エネルギーは増加していき、送信コイルの
線の付近で最も増加していき、その後徐々に低下してい
く。

【００４６】指向性Ｙの情報表示器は加えられた磁気エ
ネルギーに対応して、地表に平行な指向性をもった磁束
線を発生し、図７に示されるように、受信コイルにより
検知される。指向性Ｙの情報表示器よりの磁束線を受信
コイルで切ったときの発生電流は受信コイルの中心の位
置にその情報表示器の位置が一致したとき流れる電流値
は極小を示し、受信コイルの中心の位置にその情報表示
器の位置がずれて離れていくに従い流れる電流は増加
し、送信コイルの線の付近で電流値の極大を示し、その
後徐々に低下していく。

【００４７】従って、受信コイルに流れる電流値が極小
を示した点が埋設された情報表示器の地表対応位置とな
る。本発明の場合は、地表に対し平行な面上の何れの方
向にも同一レベルの双極子モーメントが発生するように
少なくとも２つ以上の指向性を情報表示器に持たせてい
るので、地表に対し、ドーナツ状の信号出力の中心点が
埋設された情報表示器の地表対応位置となる。

【００４８】次に、本発明で用いられる情報表示器
（３）について説明する。この表示器（３）としては、
以下の通り、上記した通り、１つの指向性のみを有する
マーカーと、２つ以上の指向性を有するマーカーがいず
れも使用できる。

【００４９】（Ａ）ＬＣ共振回路マーカー。（Ｂ）半導体メモリ素子と通信・メモリ制御要素と周波
数受発信要素から構成され位置情報等が記録された電磁
誘導方式のマーカー。（Ｃ）バイアス磁界に対応する磁気パターンが磁化され
たバイアス磁界発生要素と変動する周波数の入射交流磁
界中の特定周波数で機械的に共振して、磁束密度または
透磁率が変化する、磁歪性を有する高透磁性金属が機械
的に共振しうるように積層された、磁束密度または透磁
率が変化する特定周波数を位置情報等として発生するよ
うにしたマーカー。

【００５０】情報表示器としては、ＬＣ共振回路、水晶
共振回路等の電気的共振回路で構成されたマーカーを用
いることができる。ＬＣ共振回路はコイルとコンデンサ
ーからなる回路系でコイル面の垂直方向が指向性にな
る。

【００５１】或いは、電磁誘導方式の非接触通信媒体を
利用したマーカーを用いることができる。即ち、非接触
での送信、受信機能を有し、半導体メモリ素子、通信制
御部及びメモリ制御部から構成されたマーカーを用いる
ことができる。通信媒体は数百KHｚ以下の誘導電磁界
で、送信、受信機能はコイルが用いられる。コイル面の
垂直方向が指向性になる。

【００５２】或いは、バイアス磁界に対応する磁気パタ
ーンが磁化されたバイアス磁界発生要素と変動する周波
数の入射交番磁界中の特定周波数で機械的に共振して、
磁束密度または透磁率が変化する、磁歪性を有する高透
磁性金属が機械的に共振しうるように積層された、磁束
密度または透磁率が変化する特定周波数を位置情報等と
して発生するようにした磁気マーカーを用いることがで
きる。特に、磁歪性を有する高透磁性金属がストリップ
状のものが好ましく、ストリップの長辺方向に磁気パタ
ーンが磁化された場合長辺方向が指向性になる。従っ
て、機械的な共振周波数の異なる磁気マーカーを組み合
わせることにより、本発明の情報表示器として用いるこ
とが出来る。

【００５３】上記に述べたように情報表示器は同一種類
のマーカーを組み合わせることができる。当該磁気マー
カーは電気的にはＬＣ共振回路とは等価であるが、共振
周波数の周波数帯域がＬＣ共振回路のマーカーの多くは
マイクロ波以上に対して磁気マーカーは長波から中波と
周波数が低く、土中を想定した場合、水たまり、落ち葉
等の水分を含んだ層を電磁波が透過することを考える
と、長波から中波が好ましく磁気マーカーが優れてい
る。

【００５４】又、電磁誘導方式の非接触通信媒体を利用
したマーカーは長波から中波を使用しているが、電池等
の電源を有しているものは土中に埋設した場合永続性に
欠ける問題を有している。電源を有していないものは搬
送波を変調して情報を乗せているため共振周波数の有無
で識別する磁気マーカーに比べ読み取り距離が短く、ま
た価格も磁気マーカーに比較して高価である。

【００５５】また、情報量を付加させる為に情報表示器
は異なる種類のマーカーを組み合わせても良い。例え
ば、磁気マーカーとＬＣ共振回路のマーカーとを組み合
わせることができる。ＬＣ共振回路のマーカーと電磁誘
導方式の非接触通信媒体を利用したマーカーとを組み合
わせることもできる。或いは磁気マーカーと電磁誘導方
式の非接触通信媒体を利用したマーカーとを組み合わせ
ることもできる。

【００５６】ＬＣ共振回路、電磁誘導方式の非接触通信
媒体いずれにしても送受信コイルを指向性が異なるコイ
ルを近接させることにより不必要なコイル間の電磁誘導
を生じノイズの発生要因となり、コイルを必要としない
磁気マーカーとの組み合わせが好ましい。

【００５７】一つの指向性のみを有するマーカーを二つ
以上組み合わせて情報表示器とする場合においても、二
つ以上の指向性を有するマーカーを一つ用いて情報表示
器とする場合においても、いずれの場合でも、磁気マー
カー（Ｃ）を用いるのが最適である。

【００５８】ここでは、最も好適な磁気マーカー（Ｃ）
を用いた情報表示体について説明を進める。

【００５９】この磁気マーカーの特徴は、低い周波数か
ら高い周波数に向けて、或いは高い周波数から低い周波
数に向けて、磁界を形成する周波数を徐々に変化させる
ようにした、変動する入射交流磁界にたいして、或いは
バースト性の全周波数を有する白色ノイズの交流磁界に
たいして、磁界発生要素にバイアス磁界に対応する磁気
パターンが磁化されている状態においては、磁束密度ま
たは透磁率が変化する、少なくとも一つの所定周波数を
識別信号として発生して応答するようにした点にある。

【００６０】尚、磁界発生要素が磁化されていない状態
においては、バイアス磁界が生じないから、前記変動す
る入射交番磁界にたいして、磁束密度または透磁率が変
化する、所定周波数に基づく出力信号は、磁歪性を有す
る高透磁性金属からは、発生しない。

【００６１】磁気マーカーの構成を、一例である図８に
基づいて説明する。バイアス磁界に対応する磁気パター
ンが磁化されたバイアス磁界発生要素２１と変動する周
波数の入射交流磁界中の特定周波数で機械的に共振し
て、磁束密度または透磁率が変化する、磁歪性を有する
高透磁性金属２２が機械的に共振しうるように積層され
ている。

【００６２】バイアス磁界発生要素２１としては、前記
高透磁性金属２２より保磁力が高い平板状の硬質磁性材
料のストリップを使用することができる。具体的には、
ＳＡＥ１０９５鋼、バイカロイ、アーノクロム、ステン
レス鋼、ニッケル、フェライト、軟鉄等の強磁性材料の
薄体が使用できる。または、バリウムフェライト等の酸
化鉄系の磁性粉等を練り込んだ成形加工物によるハウジ
ングを使用することができる。

【００６３】または、結合剤中に飽和磁束密度が７０em
u／g以上の磁性粉を分散して形成される乾燥塗膜を用い
ても良い。或いは、上記以外の材料であっても、磁気パ
ターンをバイアス磁性要素２１に磁化したとき発生する
バイアス磁界強度が磁歪性を有する高透磁性金属２２の
磁気歪みを生じさせるものは使用することができる。

【００６４】非磁性筐体２３としては、公知慣用の合成
樹脂製のものがいずれも使用できるが、例えばポリスチ
レン、ポリメチルメタクリレート、ＡＢＳ、塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネー
ト、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＳ等があげられる。

【００６５】磁歪性を有する高透磁性金属２２が機械的
に共振して、磁束密度及び透磁率が急激に変化する所定
周波数は、その金属の長さに固有のものであり、次の式
で定義される

【００６６】

【式６】ｆｎ＝ｎ／２Ｌ・√（Ｄ／ρ）（６）

【００６７】但し、式（６）中、ｎは整数、Ｌは金属２
２の長さ、Ｄは金属のヤング率、ρは金属の密度であ
る。

【００６８】バイアス磁界が与えられ、且つ外部から付
与される変動する周波数の中で予め決められた周波数の
交番磁界に応答する上記金属２２としては、磁歪性を有
する高透磁性の金属材料がいずれも使用でき、磁歪が１
５ｐｐｍ以上である強磁性金属が好ましく、なかでも前
記且つ透磁率が１００以上のものがより好ましい。具体
的には、例えば１ｋＨｚで最大磁界強度が０．２５エル
ステッドの時、１０００以上となるものが特に好まし
い。

【００６９】このような金属２２としては、アライドシ
グナル社製の非晶質金属、例えばメトグラス「２６０５
ＳＣ」、「２６０５ＣＯ」、「２８２６ＭＢ」、バキュ
ウムシュメルツ社製の非晶質金属「ＶＩＲＯＶＡＣ４０
４０」等があげられる。

【００７０】金属２２の形状は、特に限定されるもので
なく、例えば台形、平行四辺形、六角形等の変形板状、
ストリップ状、ワイヤー状等の細長い短冊状があるが、
後者短冊状が好ましい。

【００７１】その形状から生じる反磁界及び非線形振動
の影響を少なくするために、好ましくは長方形がよく、
長辺のみの振動方向を得るためには、長辺と短辺との比
が１５以上とすることが好ましい。

【００７２】更に長さの異なる長辺を持つ金属２２の組
み合わせを行うことにより、マーカーの識別の容量が大
幅に向上する。ちなみに、図に示される金属の形状はス
トリップ状である。その厚さとしては、１５〜３５μｍ
であることが好ましい。

【００７３】マーカーを実際に使用するにあたっては、
上記した通り、金属２２には、磁界発生要素２１からバ
イアス磁界を与えるようにする。磁界発生要素２１が予
め磁化されている永久磁石である場合には、そのまま用
いればよいが、磁化されていないものの場合には、例え
ば当該磁界発生要素２１を等間隔に多分する様に磁化し
て、バイアス磁界が発生する様にする。尚、金属２２の
機械的な共振が出来るだけ大きくなるように、最適の強
度のバイアス磁界を選択することが好ましい。

【００７４】第１発明で用いる情報表示器の作成はその
まま上記マーカーに耐水、耐酸、耐塩水等の保護を施し
て使用することが出来る。

【００７５】第２発明で用いる情報表示器の作成は、面
内に同一レベルの双極子モーメントが発生するように少
なくとも２つ以上の指向性を持たせる様に２つ以上のマ
ーカーを組み合わせた表示器を用いることが好ましい。

【００７６】具体的には、図９に示すように、磁気マー
カー２０の数は少なくとも２つで且つそれぞれ同一の周
波数で共振するものが良く、組込形態は一平面上で磁気
マーカーの数をＮヶとしたとき、マーカーが９０°／Ｎ
の角度で隣り合うように組み合わされていることが好ま
しい。また、地中埋設に際してはこれら磁気マーカーが
地表に平行で且つ同一面上にあることが好ましい。

【００７７】磁気マーカーの組込に際しては、組込形態
を維持できるように地中に埋設しても構わないが、組込
形態を維持できるように公知慣用の接着剤または粘着剤
で固定し、耐水、耐酸、耐塩水等の保護を施しても良
い。

【００７８】接着剤としては、例えば、塩化ビニル−プ
ロピオン酸共重合体、ゴム系樹脂、シアノアクリレート
樹脂、セルロース系樹脂、アイオノマー樹脂、ポリオレ
フィン系樹脂、ポリウレタン樹脂等があげられ、粘着剤
に使用する材料としては、例えば塩化ビニル樹脂、酢酸
ビニル樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン／酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル／プロピオン酸共
重合体、ゴム系樹脂、アクリル共重合体樹脂、シアノア
クリレート樹脂、セルロース系樹脂、アイオノマー樹
脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリロニトリルブタジ
エン樹脂、天然ゴム、ロジン等があげられる。

【００７９】或いは、組込形態を維持できるようなハウ
ジング３１を作成しても良い。例えば、公知慣用の樹脂
フィルムの所定の形態の浅絞り成形材と蓋材とを磁気マ
ーカー組込後、インパルスシール、超音波融着、高周波
ウエルダーによる融着しても良い。

【００８０】樹脂フィルムとして使用できる材料は、例
えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィル
ム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィ
ルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリビニル
アルコールフィルム、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）フィルム、ポリカーボネートフィルム、ナイロン
フィルム、ポリスチレンフィルム、エチレン酢酸ビニル
共重合体フィルム、エチレンビニル共重合体フィルム等
からなるプラスチックフィルムまたはシート；若しくは
アルミニウムなどの非磁性金属；紙、含浸紙；これらの
各材料からなる複合体が挙げられ、これら以外の材料で
あっても、必要な強度、構成等を備えていれば、特に制
限なく使用できる。

【００８１】または、公知慣用の樹脂により所定の形態
の成形加工によるハウジング３１を作成し磁気マーカー
２０を組み込んでも良い。ハウジングの外観として既存
のプラスチック杭等を利用することもできる。樹脂とし
ては、例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレー
ト、ＡＢＳ、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリカーボネート、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＳ等が使
用できる。

【００８２】本発明の地中埋設物の深さ方法では、移動
可能な電磁波発生手段たる、送信アンテナコイルから指
向性を有する電磁波を発生させ、一方、情報表示器から
発生する指向性を有する電磁波を検知できる、移動可能
な信号出力認識手段たる、受信アンテナコイルからなる
公知慣用の検知システムを用いれば、信号出力値と埋設
深さとの関係を予め測定して求めた検量線に基づいて情
報表示器の埋設深さを検出することが出来る。

【００８３】この際に、第１発明では、表示器の電磁波
が送信コイルから発生する電磁波の指向性と平行となる
ようにして地中に埋設された情報表示器の信号出力を測
定すれば、信号出力値と埋設深さとの関係を予め測定し
て求めた検量線に基づいて情報表示器の埋設深さを検出
すればよい。

【００８４】また、第２発明では、情報表示器の電磁波
が地表に平行な面内に送受信コイルの指向性方向に同一
レベルの磁気モーメントが発生するように少なくとも２
つ以上の指向性を持つようにして地中に埋設された情報
表示器の信号出力を測定すれば、信号出力値と埋設深さ
との関係を予め測定して求めた検量線に基づいて情報表
示器の埋設深さを検出すればよい。

【００８５】本発明の情報表示器の埋設深さ測定方法
は、上記した通り、次の通りである。

【００８６】地表に鉛直方向に指向性を有する電磁波を
発生する、移動可能な電磁波発生手段（１）と、当該手
段（１）からの電磁波の電磁誘導によって応答する、地
中に埋設された地表に鉛直な指向性を有する信号を発生
する情報表示器（２）と、当該表示器（２）から発生す
る信号を検知して、それぞれの信号出力を認識する、移
動可能な認識手段（３）とからなり、前記手段（１）及
び手段（３）を地表に沿って水平方向に移動させること
により、前記手段（３）で、手段（１）の移動各位置に
おける、地表に鉛直方向の信号出力値を求め、前記各位
置の信号出力値の最大値となるところをもって、情報表
示器（２）の地中埋設位置に対応する地表埋設位置を特
定し、認識手段（３）の信号出力最大値と埋設深さとの
関係を予め測定して求めた検量線に基づいて埋設物の深
さを測定する、地中埋設物の深さ測定方法。

【００８７】或いは、地表に平行方向或いは／及び鉛直
方向に指向性を有する電磁波を発生する、移動可能な電
磁波発生手段（１）と、当該手段（１）からの電磁波の
電磁誘導によって応答する、地中に埋設され、地表に平
行な面内において複数の指向性を有する信号により面内
方向に形成される信号を発生する情報表示器（２）と、
当該表示器（２）から発生する信号を検知して、それぞ
れの信号出力を認識する、移動可能な認識手段（３）と
からなり、前記地表に鉛直方向に指向性を有する電磁波
を発生する手段（１）及び（３）を地表に沿って水平方
向に移動させることにより、前記手段（３）で、手段
（１）の移動各位置における、地表に水平方向の信号出
力値を求め、前記各位置の信号出力値が極小値となると
ころをもって、情報表示器（２）の地中埋設位置に対応
する地表埋設位置を特定して、前記地表に平行方向に指
向性を有する電磁波を発生する手段（１）及び手段
（３）による信号出力値と地表埋設位置における認識手
段（３）の信号出力値と埋設深さの関係を予め測定して
求めた検量線を用いて、埋設物の深さを測定する、地中
埋設物の深さ測定方法。

【００８８】尚、情報表示器（２）は、手段（１）から
発生するそれぞれの指向性に対応して、前に例示した情
報表示器（Ａ）では、所定周波数で電気的に共振し、
情報表示器（Ｂ）では、搬送波を有し、或いは情報表
示器（Ｃ）では、機械的に共振して、磁束密度及び透
磁率が変化することにより応答する。

【００８９】更に、具体的に最も好適な前記磁気マーカ
ー（Ｃ）なる情報表示器を用いた好適な地中埋設物の深
さの測定方法は、次の通りである。

【００９０】地表に平行方向或いは／及び鉛直方向に指
向性を有する電磁波を発生する、移動可能な電磁波発生
手段（１）と、バイアス磁界に対応する磁気パターンが
磁化されたバイアス磁界発生要素と変動する周波数の入
射交流磁界中の特定周波数で機械的に共振して、磁束密
度または透磁率が変化する、磁歪性を有する高透磁性金
属が機械的に共振しうるように積層された、磁束密度ま
たは透磁率が変化する特定周波数を位置情報等として発
生するようにした、地表に平行な面内において複数の指
向性を有する信号により面内方向に形成される信号を発
生する情報表示器（２）と、当該表示器（２）から発生
する信号を検知して、それぞれの信号出力を認識する、
移動可能な認識手段（３）とからなり、前記地表に鉛直
方向に指向性を有する電磁波を発生する手段（１）及び
（３）を地表に沿って水平方向に移動させることによ
り、前記手段（３）で、手段（１）の移動各位置におけ
る、地表に水平方向の信号出力値を求め、前記各位置の
信号出力値が極小値となるところをもって、情報表示器
（２）の地中埋設位置に対応する地表埋設位置を特定し
て、前記地表に平行方向に指向性を有する電磁波を発生
する手段（１）及び手段（３）による信号出力値と地表
埋設位置における認識手段（３）の信号出力値と埋設深
さの関係を予め測定して求めた検量線を用いて、埋設物
の深さを測定する、地中埋設物の深さ測定方法。

【００９１】上記した手段（１）、手段（３）及び所定
周波数で共振する磁気マーカーを識別する手段を含む、
磁気マーカーの識別を具現化した検知装置としては、公
知慣用のものが使用できるが、例えば、入射交流磁界発
生手段（２）、例えば通常のコイルと電源とからなる磁
界発生装置等の、適宜の磁界発生手段によって周波数が
変動する交流磁界が発生させられ、検知領域（１）に印
加されるものが挙げられる。

【００９２】この様なものとしては、特開昭６２−６７
４８５号、特開昭６２−６７４８６号、特開昭６２−６
９１８３号、特開昭６２−６９１８４号、特開昭６２−
９００３９号等の各公報に開示されているものを挙げる
ことができる。

【００９３】本発明においては、検知識別の精度をあげ
るため、発生する交流磁界と検出信号の同期等を調整し
てもよい。周波数は小さい方から大きい方へ、或いは大
きい方から小さい方へ向かって変動させるか、または、
バースト性の広帯域の周波数を含む白色ノイズでも構わ
ない。

【００９４】図１０に、情報表示器の電磁波が地表に平
行な面内に送受信コイルの指向性方向に同一レベルの磁
気モーメントが発生するように少なくとも２つ以上の指
向性を持つようにして地中に埋設された情報表示器の信
号出力を測定して埋設深さを測定方法の一例を示した。

【００９５】まず装置１００は、入射交流磁界発生手段
（２）の一例であり、周波数を掃引ができる正弦波信号
を発生するための発振器１０１、該正弦波信号を増幅す
る出力増幅器１０２、及び増幅された正弦波信号を情報
表示器中の磁気マーカーの金属に交流磁界を加えること
ができる励磁コイル１０３とからなる。

【００９６】装置２００は、検出手段（４）の一例であ
り、励磁コイル１０３の内側に同軸配置された検出コイ
ル２０１と情報表示器内の磁気マーカーが機械的に共振
する周波数を検出して応答信号の振幅が測定できる装置
２０２、例えばスペクトラムアナライザー等、とその振
幅と埋設深さの関係を予め測定して求めた検量線に基づ
いて埋設深さを計算する埋設深さ測定装置２０３とから
なる。

【００９７】磁気マーカーの磁界発生要素は、例えば磁
気エンコーダーなどを用いて磁化させられ、目的とする
バイアス磁界に対応する所定の磁気パターンを有してい
ることにより、そのマーカー中の磁歪性金属は入射交流
磁界中の変動する周波数のうち、前記磁気パターンに従
った前記式（１）の周波数で共振する。

【００９８】従って、磁気パターンが磁化されたマーカ
ーが存在する検出領域で、入射交流磁界の周波数を掃引
すると特徴的な信号が生じる。これは、交流磁界及び磁
気パターンが磁化された磁界発生要素の発生するバイア
ス磁界が磁歪を示す金属に導入されると、エネルギーは
交流磁界の周波数に応じて磁気エネルギー及び機械エネ
ルギーに交互に蓄積され、放出されるからである。蓄積
及び放出される磁気エネルギーはその物質の機械的共振
周波数において最大となる。

【００９９】このエネルギーの蓄積及び放出により、磁
歪性金属の透磁率すなわち磁束密度の変化を介して、深
さ測定手段（４）の一構成要素である、例えば検出コイ
ルに電流が誘導される。従って、検出コイル２０１に誘
起される出力信号、即ち特有の周波数成分の振幅を調
べ、予め求めた検量線と対比させて計算し、その埋設深
さを特定することが出来る。

【０１００】前記一例として示した装置の場合、発振器
１０１の励磁周波数及び検出コイル２０１の検出帯域
は、１０ｋＨｚ〜５ＭＨｚの範囲とすることが望まし
い。励磁コイル１０３内に発生する交流磁界の強さは１
０エルステッド以下とするのがよく、この程度の磁界で
はバイアス磁界発生要素に磁化された磁気パターンを消
去したり、減衰させたりすることはない。

【０１０１】本発明の地中埋設物の埋設深さ測定方法に
よれば、極めて精度を高く情報表示器の埋設深さを特定
することができるだけでなく、地表位置に関する情報も
提供することができる。

【０１０２】

【実施例】以下、実施例を用いて、本発明を更に詳細に
説明する。厚さ３０μｍのＦｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂ系の
「メトグラス２８２６ＭＢ」（アライド・シグナル社
製）を幅４ｍｍ、長さ７５ｍｍの長方形に裁断して、磁
歪性金属のストリップを作成した。

【０１０３】次に図８に示す形状のポリカーボネート材
の非磁性筐体２３を作成し、前記磁歪性金属のストリッ
プを非磁性筐体の溝に格納した。

【０１０４】保磁力１５５０エルステッド、飽和磁束密
度１２０ｅｍｕ／ｇのメタル磁性粉「ＨＪ−８」（同和
鉱業（株）製）を用いて、厚さ３０μｍの磁性塗膜を有
する厚さ５０μｍのＰＥＴからなる非磁性支持体を、幅
１０ｍｍ、長さ８５ｍｍのストリップ状に配向方向に沿
って切り出し、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム面が磁歪
性金属のストリップに面する様にして、そのフイルム面
を、接着剤を用いて磁歪性金属のストリップが格納され
ている非磁性筐体に、貼り合わせて、バイアス磁界に対
応する磁気パターンが未だ磁化されていない、磁気マー
カーを３ヶ作成した。

【０１０５】この磁気マーカーの一つは、励磁磁界を受
けたとき地表に鉛直方向に４次高調波が発生するよう
に、磁気エンコーダーで、７５／４ｍｍ間隔に矩形波パ
ターンを、塗膜磁気層の磁化が飽和するように磁化し
た。残りの２つのマーカーには、励磁磁界を受けたとき
地表に平行方向に５次高調波が発生するように、磁気エ
ンコーダーで、７５／５ｍｍ間隔に矩形波パターンを、
塗膜磁気層の磁化が飽和するように磁化した。

【０１０６】次に、図９に示すような＋字型の浅絞りの
２５０μｍ厚のバレックス（三井東圧（株）製）のトレ
イ２４と蓋材２５を作成した。トレイの溝には地表に平
行方向となる５次高調波が発生する２つの磁気マーカー
を格納し、蓋材により蓋をした後、トレイの周囲を高周
波ウエルダーにて融着し情報表示器（Ａ）を得た。

【０１０７】また、図１１に示すようなＩ字型の浅絞り
の２５０μｍ厚のバレックス（三井東圧（株）製）のト
レイ２４と蓋材２５を作成した。トレイの溝には地表に
鉛直方向となる４次高調波が発生する磁気マーカーを格
納し、蓋材により蓋をした後、トレイの周囲を高周波ウ
エルダーにて融着し情報表示器（Ｂ）を得た。

【０１０８】次に、図１０に示したように、地表に鉛直
方向の情報表示器（Ｂ）と水平方向の情報表示器（Ａ）
に対応する所定周波数で共振する信号出力、即ち振幅を
検出するシステムを作成した。情報表示器（Ａ）、
（Ｂ）それぞれに対して、図１及び図２、図３及び図４
の配置にして、コイルと情報表示器との間隔を変えたと
きの振幅値を測定し、検量線を作成した。

【０１０９】１片の長さが３００ｍｍの矩形型コアに直
径２ｍｍの銅線を２回巻いて励磁コイルを作成した。そ
して、１片の長さが３００ｍｍの矩形型コアに直径１ｍ
ｍの銅線を２０回巻いたものを用意し検出コイルとし
た。励磁コイルと検出コイルとが同軸同一面になるよう
にして、一体型送受信コイルを作成した。

【０１１０】次に、周波数帯域が８０ｋＨｚから１６０
ｋＨｚ、実効電流が５．４Ａのパルス状の送信電流を加
えることができ、３次高調波に対応する８９ｋＨｚ、４
次高調波に対応する１２０ｋＨｚ、５次高調波に対応す
る１４８ｋＨｚ、……、１０次高調波に対応する２９０
ｋＨｚにおいて、磁気マーカーに励磁磁界が加えられた
時、磁気マーカーのそれぞれの高調波の信号出力即ち振
幅が得られる検知装置を作成した。

【０１１１】信号処理として、サンプリングする周波数
の信号出力の大きさ順に並べた時、（サンプリングする
周波数の個数＋１）番目の信号出力をノイズレベルとし
て扱い、サンプリング周波数の信号出力とノイズレベル
の比が３以上の場合、磁気マーカーよりの信号として認
識することとした。次に、指向性が地表に鉛直方向であ
る所定周波数の信号出力と指向性が地表に平行方向であ
る所定周波数の信号出力との比が計算できるようにし
た。

【０１１２】本実施例の場合、４次高調波に対応する１
２０ｋＨｚの信号出力が指向性が地表に鉛直方向である
所定周波数の信号出力となり、５次高調波に対応する１
４８ｋＨｚが指向性が地表に平行方向である所定周波数
の信号出力となる。ノイズレベルはサンプリングする周
波数の信号出力の大きさ順に並べた時の３番目の信号出
力となる。

【０１１３】次に、本実施例で作成した情報表示器
（Ｂ）をその上端が地表より１０ｃｍ、２０ｃｍと３０
ｃｍの深さになるよう鉛直に埋設し、地中埋設位置に対
応する地表埋設点の４次高調波の信号出力を測定した。
その測定結果と検量線を図１２に示した。

【０１１４】また、本実施例で作成した情報表示器
（Ａ）をその上端が地表より１０ｃｍ、１５ｃｍ、２０
ｃｍと２５ｃｍの深さになるよう地表に平行に埋設し、
地中埋設位置に対応する地表埋設点より０．５ｍ離れた
場所より５次高調波の信号出力をコイルを地表に平行に
移動させて測定した。その測定結果を図１３に示した。

【０１１５】次に、信号出力の極小値である地中埋設位
置に対応する地表埋設点で、コイルを地表に対し垂直に
向けて、コイルの一辺の真ん中を中心にして９０°回転
させる範囲における信号出力を測定した。その結果を図
１４に示した。この任意の角度における測定結果と検量
線と対比させた結果を図１２に示した。

【０１１６】この結果より、本実施例の場合、情報表示
器の埋設物の深さが±数センチ以内の精度で検出される
ことが分かる。

【０１１７】従来の一般的なマーカーの場合、地中埋設
物の地表対応埋設位置を特定することしか出来なかった
が、図１２及び図１１に示されるように、埋設位置の特
定だけでなく、埋設深さが±数センチ以内の精度で検出
される。

【０１１８】

【発明の効果】本発明の第１発明では、地表に鉛直方向
に指向性を有する電磁波発生手段と、地表に鉛直な指向
性を有する情報表示器を用いて、移動可能な信号出力認
識手段を組み合わせて、前記認識手段を地表に沿って動
かして、前記認識手段の信号出力最大値と埋設深さとの
関係を予め測定して求めた検量線をも用いるので、今ま
で測定していなかった埋設物深さを測定することが出来
るという格別顕著な効果を奏する。しかも、この場合に
は、比較的高い精度で埋設位置の地表対応位置をも特定
できる。

【０１１９】本発明の第２発明では、地表に平行な面内
において複数の指向性を有する信号により面内方向に形
成される信号を発生する情報表示器を用いるので、第１
発明で用いる情報表示器よりも、より容易に埋設するこ
とが出来、特に高い精度で、埋設位置の地表対応位置を
正確に特定出来るという格別顕著な効果が更に加わる。

【０１２０】また、非接触での送信、受信機能を有し、
半導体メモリ素子、通信制御部及びメモリ制御部から構
成されたマーカーを、指向性が地表に鉛直方向に設置す
れば、相当データ容量を必要とする位置に関する情報、
例えば、緯度、経度、番地等を組み入れることもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】単一の指向性を持った情報表示器が、地面に鉛
直に指向性を持たせて埋設され、送信コイルが地面に平
行に設置された状態を示す本第１発明の基本概念を表し
た模式的説明図。

【図２】単一の指向性を持った情報表示器が、地面に鉛
直に指向性を持たせて埋設され、受信コイルが地面に平
行に設置された状態を示す本第１発明の基本概念を表し
た模式的説明図。

【図３】単一の指向性を持った情報表示器が、地面に平
行に指向性を持たせて埋設され、送信コイルが地面に直
角に設置された状態を示す本第２発明の基本概念を表し
た模式的説明図。

【図４】単一の指向性を持った情報表示器が、地面に平
行に指向性を持たせて埋設され、受信コイルが地面に直
角に設置された状態を示す本第２発明の基本概念を表し
た模式的説明図。

【図５】地面に平行に指向性を持たせて埋設され、直交
している２つの情報表示器の磁気モーメントのベクトル
の方向と送信コイルから発生している磁界のベクトルの
方向との関係を表した図。

【図６】単一の指向性を持った情報表示器が、地面に平
行に指向性を持たせて埋設され、送信コイルは地面に平
行に移動する（太い点線矢印）状態を示す本第２発明の
基本概念を表した模式的説明図。

【図７】単一の指向性を持った情報表示器が、地面に平
行に指向性を持たせて埋設され、受信コイルは地面に平
行に移動する（太い点線矢印）状態を示す本第２発明の
基本概念を表した模式的説明図。

【図８】磁気マーカーの構成の一例を表した図。

【図９】実施例で作成した十字型の浅絞りの２５０μｍ
厚のバレックス（三井東圧（株）製）のトレイと蓋材に
より包埋された情報表示器の構成図。

【図１０】情報表示器の電磁波が地表に平行な面内に送
受信コイルの指向性方向に同一レベルの磁気モーメント
が発生するように少なくとも２つ以上の指向性を持つよ
うにして地中に埋設された情報表示器の信号出力を測定
して埋設深さを測定方法の一例を示した模式的説明図。

【図１１】実施例で作成したＩ字型の浅絞りの２５０μ
ｍ厚のバレックス（三井東圧（株）製）のトレイと蓋材
により包埋された情報表示器の構成図。

【図１２】指向性が地表に鉛直方向である所定周波数の
信号出力と指向性が地表に平行方向である所定周波数の
信号出力の測定結果とその検量線との対比を示した図。

【図１３】送受信コイルを地表に対し平行に移動したと
き、指向性が地表に平行方向である所定周波数の信号出
力を測定した結果を示した図。

【図１４】送受信コイルを情報表示器の地表対応位置で
地表に対し直角に設置し、そのコイルを回転方向におけ
る指向性が地表に平行方向である所定周波数の信号出力
を測定した結果を示した図。

【符号の説明】

１情報表示器２地表３送信アンテナコイル４送信アンテナコイルから発生する交流磁界の磁束線５情報表示器より発生する磁束線６受信アンテナコイルＸ情報表示器の指向性が地面に鉛直の状態を示す。Ｙ情報表示器の指向性が地面に平行の状態を示す。Ｍ１、Ｍ２情報表示器の磁気モーメントのベクトルＨ送信コイルから発生する磁界のベクトル θ 送信コイルから発生する磁界のベクトルと情報表示
器の磁気モーメントのベクトルとの角度２０情報表示器２１バイアス磁界発生要素２２磁歪性を有する高透磁性金属３１ハウジング１００入射交流磁界発生手段（２）の装置の一例１０１正弦波信号を発生するための発振器１０２出力増幅器１０３励磁コイル２００検知手段（４）の装置の一例２０１検出コイル２０１２０２共振する周波数を検知して応答信号の振幅が測
定できる装置２０３応答信号の振幅と埋設深さの関係を予め測定し
て求めた検量線に基づいて埋設深さを計算する埋設深さ
測定装置

フロントページの続き (72)発明者渡名喜重千葉県松戸市松戸1434−２サンハイツＢＩＧ１ 302号室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地表に鉛直方向に指向性を有する電磁波
を発生する、移動可能な電磁波発生手段（１）と、当該
手段（１）からの電磁波の電磁誘導によって応答する、
地中に埋設された地表に鉛直な指向性を有する信号を発
生する情報表示器（２）と、当該表示器（２）から発生
する信号を検知して、それぞれの信号出力を認識する、
移動可能な認識手段（３）とからなり、前記手段（１）
及び手段（３）を地表に沿って水平方向に移動させるこ
とにより、前記手段（３）で、手段（１）の移動各位置
における、地表に鉛直方向の信号出力値を求め、前記各
位置の信号出力値の最大値となるところをもって、情報
表示器（２）の地中埋設位置に対応する地表埋設位置を
特定し、認識手段（３）の信号出力最大値と埋設深さと
の関係を予め測定して求めた検量線に基づいて埋設物の
深さを測定する、地中埋設物の深さ測定方法。
【請求項２】情報表示器（２）がバイアス磁界に対応
する磁気パターンが磁化されたバイアス磁界発生要素と
変動する周波数の入射交流磁界中の特定周波数で機械的
に共振して、磁束密度または透磁率が変化する、磁歪性
を有する高透磁性金属が機械的に共振しうるように積層
された、磁束密度または透磁率が変化する特定周波数を
位置情報として発生するようにしたマーカーを用いた請
求項１記載の地中埋設物の深さ測定方法。
【請求項３】地表に平行方向或いは／及び鉛直方向に
指向性を有する電磁波を発生する、移動可能な電磁波発
生手段（１）と、当該手段（１）からの電磁波の電磁誘
導によって応答する、地中に埋設され、地表に平行な面
内において複数の指向性を有する信号により面内方向に
形成される信号を発生する情報表示器（２）と、当該表
示器（２）から発生する信号を検知して、それぞれの信
号出力を認識する、移動可能な認識手段（３）とからな
り、前記地表に鉛直方向に指向性を有する電磁波を発生
する手段（１）及び（３）を地表に沿って水平方向に移
動させることにより、前記手段（３）で、手段（１）の
移動各位置における、地表に水平方向の信号出力値を求
め、前記各位置の信号出力値が極小値となるところをも
って、情報表示器（２）の地中埋設位置に対応する地表
埋設位置を特定して、前記地表に平行方向に指向性を有
する電磁波を発生する手段（１）及び手段（３）による
信号出力値と地表埋設位置における認識手段（３）の信
号出力値と埋設深さの関係を予め測定して求めた検量線
を用いて、埋設物の深さを測定する、地中埋設物の深さ
測定方法。
【請求項４】情報表示器（２）が、バイアス磁界に対
応する磁気パターンが磁化されたバイアス磁界発生要素
と変動する周波数の入射交流磁界中の特定周波数で機械
的に共振して、磁束密度または透磁率が変化する、磁歪
性を有する高透磁性金属が機械的に共振しうるように積
層された、磁束密度または透磁率が変化する特定周波数
を位置情報として発生するようにした、地表に平行な面
内において複数の指向性を有する信号により面内方向に
形成される信号を発生するマーカーである請求項３記載
の地中埋設物の深さ測定方法。