JPS6290588A - Burying position detector and driving the same - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To reduce a measuring time by automatically tracking and a buried object on a burying surface in the longitudinal direction of the buried object, automatically marking a burying position directly on the burying surface and automatically marking also the diverging points and the like in a burying condition directly on the burying surface. CONSTITUTION:A front wheel 5 is provided with magnetic sensors 1a and 1b for detecting magnetic field components in a lateral direction and lining means 4 and a vehicle body 10 is provided on its front portion with four magnetic sensors 2a, 2b, 3a and 3b for detecting magnetic field components in a longitudinal directions. A steering motor, comparing the signals from the sensors 1a and 1b with each other, steers the front wheel 5 and the vehicle body 10 is driven by rear wheels 9 with the aid of a driving motor 7 and a differential mechanism 8. When the vehicle body 10 is started, the body 10 is automatically steered by the detecting signals from the magnetic sensors 1a and 1b, tracks a buried object in its longitudinal direction and the lining means 4 automatically marks on a running road by a colored liquid drop from the means 4. A locus thus marked precisely shows the position of the buried object.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は埋設位置検知装置とその駆動方法に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a buried position detection device and a method for driving the same.

〔従来の技術とその問題点〕[Conventional technology and its problems]

周知のように、各種のケーブルやパイプ等グが建物の床
や壁や天井等、あるいは屋外においては地下等に埋設さ
ｎている。それらは例えば一般的には商用電源線、有線
放送用ケーブル、水道管、ガス管等があり、また工場等
においては各種の送気管や送水管等が埋設さｎている。As is well known, various cables, pipes, etc. are buried in the floors, walls, ceilings, etc. of buildings, or underground when outdoors. For example, these generally include commercial power lines, cables for cable broadcasting, water pipes, gas pipes, etc., and various air pipes, water pipes, etc. are buried in factories and the like.

ところでこれらの既設のケーブルやパイプ等（以下埋設
物と記述）の所在場所を正確に知ることが望まれている
。By the way, it is desired to accurately know the locations of these existing cables, pipes, etc. (hereinafter referred to as buried objects).

例えば老旧化した埋設物を新しいものに交換したいとき
、あるいは、埋設物が既設された場所近傍に、新たに別
なる物を埋設するとき等においては、埋設物をよし迅速
に堀し当てるためにもあるいは、誤まって目的の埋設物
やその近傍の他の埋設物を破損しないためにも、容易に
かつ正確に埋設物の位置を知ることが望まれている。こ
れらの埋設物を検知する手段として、こｎらの埋設物の
多くが鉄や銅等の金属でできていることを利用して、第
７図（ａ）に示すように探知器７１から電磁波を地中に
向けて放射し、電磁的結合の変化や反射波の様子等から
埋設物３１の位置を検知したしあるいは第７図（ｂ）に
示すように埋設物３１の一部が地表に露出している部分
から電流を流し、これによって埋設物の周囲に発生する
磁界を外部から磁気センサで検知したりすることが行な
わｎている。前者の従来技術としては金属探知器であっ
たし、あるいは文献（１）：電子通信学会技術研究報告
５ＡＮＥ第８３−８巻第２５頁に述べらｎているような
地中レーダ等があゆ、後者の例としては例えば文献（２
）：電気学会研究会資料マグネティクス第８２−５０号
第２１頁に述べらｎている。このような従来技術におい
ては、欠点として検知測定は、完全自動ではなく、何ら
かの人による作業やあるいは判断を必要とし、また広い
領域を迅速に探査することが難かしかっへ金属探知器は
携帯可能であり、使用が簡便であるが、埋設位置を検知
するために、第７図（＆）に示すように探知器７１を人
が携帯しながら埋設さｎていると思われる床や壁や地表
等を、−ダにおいては、受信信号を用いてブ２クン管上
に２次元的な画像として表示されるので容易に人が判断
できるようになっているが、こｎも人の判断を必要とす
る。また、ケーブルやパイプ等のように長い埋設物の長
さ方向に沿って埋設物位置を知るためには自動的には追
尾できず、人が地中レーダの装置を移動させ追尾方向は
画像の様子から人が判断しているのが通常で’Ｏ１これ
も広い領域を効率的に探査できないのが現状である。ま
た例えば前述文献（２）に述べら扛ている従来技術では
、第７図Φ）に示すように埋設物３１に電流を流し、が
広く行なわｎている。しかし測定においては、先ず通常
、磁界の方位から埋設物の長さ方向を知り、次に、該長
さ方向に垂直な方向例えば同図（ｂ）の地表７２上の線
ＡＢ方向に、その磁界分布を測定し、埋設物の位ｆ（埋
設表面上の位１や埋設深さ）を知るものである。この従
来技術においては１つの測定サイクルで得ら几る結果は
、線ＡＢの直下にある埋設物の１点（０点）に関するも
のだけであし、他の地点（例えばＡ’　Ｂ’上）での測
定を繰口返し行い埋設物の様子を知るものであり、効率
が悪い。また、−回の測定サイクルで埋設物の一断面の
情報しか得らルないことから、埋設物が分岐や屈曲して
いる場合には、その埋設状況を知るのは原理的には不能
であるが、場所を変えての多くの測定を必要とし困難で
アリ、実際には行なわれていないのが現状である。この
ように従来技術は埋設物の長さ方向に、自動追尾してい
くものではない。またこれらの従来技術は、いずｎも埋
設表面上に自動的にその位置を書き示すものではなく、
先ず測定し、次に測定結果を人が読み、最後にその位置
を埋設表面上に人が誓き示すという手順で行なわれてい
るのが一般であり、完全自動の検知にはなりていない。For example, when you want to replace an old buried object with a new one, or when you want to bury something new in the vicinity of an existing buried object, it is necessary to quickly dig up the buried object. In addition, it is desired to easily and accurately know the location of a buried object in order to avoid accidentally damaging the target buried object or other buried objects in the vicinity. As a means of detecting these buried objects, we utilize the fact that most of these buried objects are made of metals such as iron and copper to emit electromagnetic waves from the detector 71 as shown in Figure 7(a). The position of the buried object 31 is detected from changes in electromagnetic coupling, reflected waves, etc., or if a part of the buried object 31 is on the ground surface as shown in Figure 7(b). A current is passed through the exposed portion, and the magnetic field generated around the buried object is detected from the outside using a magnetic sensor. Conventional technology for the former is metal detectors, or underground radars as described in Document (1): Institute of Electronics and Communication Engineers Technical Research Report 5ANE, Vol. 83-8, Page 25. Examples of the latter include the literature (2
): stated in IEEJ Study Group Materials Magnetics No. 82-50, page 21. The disadvantage of such conventional technology is that the detection measurement is not fully automatic and requires some kind of human work or judgment, and it is difficult to quickly scan a large area.Metal detectors are portable. Although it is easy to use, in order to detect the buried position, as shown in Fig. 7 (&), a person carries the detector 71 while checking the floor, wall, ground surface, etc. where the buried body is thought to be buried. In the -da, the received signal is displayed as a two-dimensional image on the tube, making it easy for humans to judge, but this also requires human judgment. do. In addition, in order to know the location of long buried objects such as cables and pipes, automatic tracking is not possible, and humans have to move the underground radar device to determine the tracking direction. Normally, humans make judgments based on the situation, and the current situation is that it is not possible to efficiently explore a wide area. Furthermore, in the conventional technique described in the above-mentioned document (2), for example, it is widely practiced to pass a current through the buried object 31 as shown in FIG. 7 Φ). However, in measurement, the length direction of the buried object is usually known from the direction of the magnetic field, and then the magnetic field is measured in a direction perpendicular to the length direction, for example, in the direction of line AB on the ground surface 72 in FIG. By measuring the distribution, the position f of the buried object (the position on the buried surface and the buried depth) is known. In this prior art, the results obtained in one measurement cycle are only for one point (point 0) of the buried object directly under the line AB, and the results obtained at other points (for example, on A'B') are This method is inefficient because it requires repeated measurements to determine the state of the buried object. In addition, since information on only one cross section of the buried object can be obtained in - measurement cycles, it is theoretically impossible to know the buried condition if the buried object is branched or bent. However, this is difficult and requires many measurements at different locations, and is currently not carried out in practice. In this way, the conventional technology does not automatically track the buried object in the length direction. Furthermore, these conventional techniques do not automatically indicate the position on the buried surface;
Generally, the procedure is to first measure, then read the measurement results, and finally mark the position on the buried surface, so detection is not fully automatic.

以上従来技術について述べてきたが、要するに埋設物の
位置測定中において、何らかの形で人が介入する必要が
あり、測定の効率が悪かった。The conventional techniques have been described above, but in short, some form of human intervention is required during position measurement of buried objects, resulting in poor measurement efficiency.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、埋設物の長さ方向に沿って埋設表面を自動追
尾し、かつ該埋設表面上に直接埋設位置を自動的に書き
示し、かつ埋設状態の分岐地点等をも同様に自動的に埋
設表面に直接書き示すものであ妙、検知測定中に人の手
助けを必要としない完全自動の埋設位置検知装置とその
駆動方法を提供するものである。The present invention automatically tracks the buried surface along the length of the buried object, automatically indicates the buried position directly on the buried surface, and also automatically indicates the branching point of the buried object. The object of the present invention is to provide a completely automatic buried position detection device that does not require human assistance during detection and measurement, and a method for driving the same.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

本発明の埋設位置検知装置は、単数対または複数対の磁
気センサと、単数または複数の埋設表面上への線引き手
段とを具備し、該磁気センサの信号を用い、自動走行お
よび操舵制御し、埋設物の長さ方向に自動追尾走行し、
かつ該線引き手段で走行軌跡や埋設物の分岐位置を埋設
表面上に自動的に印すことを％徴とする。The buried position detection device of the present invention includes a single pair or multiple pairs of magnetic sensors and a single or multiple line drawing means on the buried surface, and uses signals from the magnetic sensors to automatically control running and steering; Automatically tracks the buried object in the length direction,
Moreover, the line drawing means automatically marks the running trajectory and the branching position of the buried object on the buried surface.

本発明の埋設位置検知装置の駆動方法は、埋設表面に平
行な面上の長方形状または正方形状に磁気センサを配置
してあゆかつ該長方形状または正方形の相対する二辺が
進行方向に垂直になるよう配置し該磁気センサで埋設物
からの放射される磁界を検知し、埋設物の位置を自動的
に埋設表面へ印す埋設位置検知装置の駆動方法において
、該磁気センサで検知する信号のうち進行方向に垂直な
面に含まｎる磁界成分を進行方向に対して左右に位置す
る磁気センサ同士で比較し、操舵制御を行ない、また、
該左右の方向に垂直な面に含まｎる磁界成分を、進行方
向に対して前後に位置する磁気センサ同士で比較し、埋
設物の曲折や分岐を検出することを特徴とする。The driving method of the buried position detection device of the present invention includes arranging magnetic sensors in a rectangular or square shape on a surface parallel to the buried surface, and having two opposing sides of the rectangle or square perpendicular to the direction of travel. In a method of driving a buried position detection device, the magnetic sensor detects the magnetic field emitted from the buried object and automatically marks the position of the buried object on the buried surface. Of these, the magnetic field components included in the plane perpendicular to the traveling direction are compared between magnetic sensors located on the left and right with respect to the traveling direction, and steering control is performed.
The present invention is characterized in that magnetic field components included in a plane perpendicular to the left and right directions are compared between magnetic sensors located forward and backward in the direction of travel to detect bends and branches of the buried object.

〔実施例〕〔Example〕

第１図は本発明の第１の実施例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

前輪５に左右方向の磁界成分を検知する磁気センサｌａ
、ｌｂおよび線引き手段４を設けてあ敷車体の前部４ケ
所には、前後方向の磁界成分を検知する磁気センサ２ａ
、２ｂ、３ａ、３ｂが設けである。A magnetic sensor la for detecting magnetic field components in the left and right direction on the front wheel 5
, lb and wire drawing means 4 are provided, and magnetic sensors 2a for detecting magnetic field components in the longitudinal direction are installed at four locations on the front of the car body.
, 2b, 3a, and 3b are provided.

また操舵モータ６はセンサ１８．ｌｂの信号を比較し、
前輪５７Ｉの操舵を行ない、また駆動モータ７と差動機
構８によし後輪９で車体１０を駆動する。Further, the steering motor 6 is connected to the sensor 18. Compare the lb signals,
The front wheels 57I are steered, and the drive motor 7 and the differential mechanism 8 are used to drive the vehicle body 10 with the rear wheels 9.

また第２図は第１図中の線引き手段４などを拡大して示
す図である。タンク２１に例えば着色した塗料または水
が貯蔵さｎており、チェーン２２でセンサｌａ、ｌｂの
中間位置へ導びかれている。この線引き手段４により自
動的に埋設表面に埋設物位置を印すことができる。例え
ば、先ず、前述の従来技術に二し埋設物に電流を流し、
埋設物の周囲に、埋設物を中心とした円筒状に分布した
磁界を発生させる。次に本発明の積卸装置を該埋設位置
近傍に置き、発車させるうこのときの磁気センサｌａ、
ｌｂによる２つの倹矧信号を用い自動操舵し、埋設物の
長さ方向に追尾させる。該検知装置の走行軌跡は、線引
き手段４により着色さｎた液滴２３により走行路面上に
自動的に印さｎる。この印さｎた軌跡から人は容易に埋
設物の位置を知ることができる。また次のような場合に
は、必ずしも走行軌跡が正確な埋設物の位置を示さない
ときがある。即ち、自＠操舵の制御が不適性の場合には
、周知のように蛇行した秒、あるいは目的の埋設物の近
傍に電磁界を遮幣する効果をもつ材料（例えば金属）が
埋設さ几ているときには、目的の埋設物から放射さ几る
磁界分布は、円筒形状にならず、乱さルることは一般に
知らｎており、この乱さｎた磁界中を走行した場所にお
いては、走行軌跡は正確な埋設位置を示さないのは当然
である。このような磁界の乱ｎによる検知位置の誤差は
、従来、例えば埋設物の長さ方向に直交した方向の磁界
分布から埋設位置を知る場合においても問題でありた。Further, FIG. 2 is an enlarged view showing the line drawing means 4 and the like in FIG. 1. For example, colored paint or water is stored in a tank 21, which is guided by a chain 22 to a position intermediate the sensors la and lb. This line drawing means 4 can automatically mark the position of the buried object on the buried surface. For example, first, in accordance with the prior art described above, by applying an electric current to the buried object,
Generates a cylindrically distributed magnetic field centered around the buried object around the buried object. Next, the loading/unloading device of the present invention is placed near the buried position, and the magnetic sensor la,
Automatically steers using two slow signals from lb and tracks the buried object in the length direction. The traveling locus of the detection device is automatically marked on the traveling road surface by colored droplets 23 by the line drawing means 4. A person can easily know the location of the buried object from this marked trajectory. Furthermore, in the following cases, the traveling trajectory may not necessarily indicate the exact position of the buried object. In other words, if the self-steering control is inadequate, as is well known, there will be a meandering second, or if a material (such as metal) that has the effect of shielding the electromagnetic field is buried near the target buried object. It is generally known that the magnetic field distribution radiated from the target buried object is not cylindrical and is disturbed, and that the trajectory of the vehicle is accurate at the location where the vehicle travels in the disturbed magnetic field. Naturally, the actual burial location is not indicated. Errors in the detected position due to such disturbances in the magnetic field have conventionally been a problem even when the buried position is known from the magnetic field distribution in a direction perpendicular to the length direction of the buried object, for example.

しかし、本発明によれば、次に述べるように容易に判断
することが可能である。即ち、本発明の検知装置は、埋
設位置を埋設物の長さ方向に追尾し線状に印すので、人
はその軌跡全体の様子を一目で見渡すことができ、たと
え走行軌跡が不自然に蛇行していても、あるいは局所的
に軌跡が乱れていてもそれらにまどわさｎることなく平
均的な軌跡から埋設位置を容易に知ることができる。However, according to the present invention, it is possible to easily determine as described below. In other words, the detection device of the present invention tracks the buried position in the length direction of the buried object and marks it in a line, so a person can see the entire trajectory at a glance, and even if the traveling trajectory is unnatural, Even if the trajectory is meandering or locally disturbed, the burial position can be easily determined from the average trajectory without being confused.

本実施例では着色した液で走行軌跡を印したが、他の線
引き手段、例えば白墨等で印したり、あるいはカッター
等で切込みを走行路面上に入れたりして印すことも勿論
考えらｎる。In this example, the traveling trajectory was marked with a colored liquid, but it is of course possible to mark it with other line-drawing means, such as chalk, or by making cuts on the traveling road surface with a cutter. Ru.

第３図は、電線を埋設した埋設物が分岐さｎているとき
の検知の様子を示す図である。先ず同図（ＩＬ）に示す
ように従来技術を用い、埋設物３１のうち地上に露出し
ている部分を利用し交流や直流の電源３２を継ぎ埋設物
３１に電流を流す。同図（ａ）では電源３２の両端を共
に埋設物３１の二つの終端に継いで示したが、一般に知
られているように地面を電流通路として用いることも考
えられる。FIG. 3 is a diagram showing a state of detection when a buried object in which electric wires are buried is branched. First, as shown in the figure (IL), using a conventional technique, an AC or DC power source 32 is connected to a part of the buried object 31 that is exposed above the ground, and a current is applied to the buried object 31. Although both ends of the power supply 32 are shown connected to the two terminal ends of the buried object 31 in FIG. 2A, it is also possible to use the ground as a current path, as is generally known.

本実施例の検知ロボット３０が、同図＜＞の矢印方向に
、埋設物３１を自動追尾し、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの地点を通
過して行くときのセンサの検知信号の様子を同図（ｂ）
　、　（ｅ）に示す。同図（ｂ）の曲線３４はセンサｌ
ａ（または１ｂ）、同図（Ｃ）の曲線３５はセンサａ、
曲線３６はセンサ２ｂの検知信号強度を示す。The detection signal of the sensor when the detection robot 30 of this embodiment automatically tracks the buried object 31 in the direction of the arrow in the same figure and passes through points A, B, C, and D is shown below. Figure (b)
, shown in (e). The curve 34 in the same figure (b) is the sensor l.
a (or 1b), curve 35 in the same figure (C) is sensor a,
A curve 36 shows the detected signal strength of the sensor 2b.

尚、同図（ｂ）　、　（Ｃ）ノ横軸はセンサｌａ（また
は１ｂ）の位置を示す。埋設物３１を通る電流により、
そｎを中心とした円筒状の磁界が形成され、その磁界方
向はその直交断面内に含まｎる。センサ１ａおよび１ｂ
はここでは第１図に示したように進行方向に直交するた
め、その磁界成分を検知し、曲線３４のように変化する
。Ｃ地点では分岐により埋設物３１のＰＱ間の電流が減
るため減少している。またＤ地点をすぎると急激に検知
信号強度は低下していく。こｎは、埋設物３１がＤ地点
の直下（Ｃ地点）で直角に曲っているためである。一方
、センサ１ａや１ｂと直交する方向に向けて設けである
センサ２ａ、２ｂは、第３図（Ｃ）に示すように、分岐
地点（Ｃ地点）や直角に曲った地点（Ｄ地点）で磁界を
検知し、他の位置でははとんど検知していない。このよ
うに進行方向の磁界成分を検知することによ口、現在追
尾している埋設物と連続され直交し九装置の埋設物を知
ることができる。また埋設物３１が曲っている方向は、
左右のセンサ同、す（センサ２ａと２ｂもしくはセンサ
３ａと３ｂ）の信号強度や位相を比べることにより分る
。例えば信号強度は同図（ｅ）に示すように、進行方向
の右側のセンサ２ａの信号（曲線３５）が左側のセンサ
２ｂの信号（曲線３６）よ秒小さく、埋設物３，１が左
側へ分岐または曲っていることが分る。また分散か曲り
ているかは、センサ１ａ（°まｋｆｉ　ｌ　ｂ　）の信
号から判別できる。即ち、分岐しているときは、検知信
号は増減するが、その後一定強度を保つのに対して、曲
っている場合には、一定強度を保たず減少していく。ま
た、分岐や曲った地点を知るには、前後のセンサ（例え
ばセンサ２ｂと３ｂ）の信号強度の変化から知ることが
できる。即ちセンサ２ｂがＣ地点に到着時に、その信号
は最大となり、Ｃ地点を過ぎると減少し始める。一方、
センサ３ｂは、センサ２ｂよし車体の後方に設けである
ので、まだＣ地点の手前に位置し、従ってセンサ３ｂの
信号強度は増加の途中である。この後、センサ２ｂとセ
ンサ３ｂの信号強度が一致したとき、両センサの中間位
置に追尾している方向と直交した埋設物の有ることが分
り、そしてセンサ１ａや１ｂの信号が一定強度を保つこ
とと併せて判断することにより分岐点であると判定でき
る。またＤ地点においても、同様にして直交した埋設物
のあることが分り、センサ２ｂと３ｂの信号がＤ地点進
入前のセンサ１ａや１ｂの信号と同程度であることから
、左に直角に埋設物が曲っていることを知ることができ
る。このように、車体の進行方向の磁界成分を検知する
ことにより埋設物の分岐や曲がしを知ることができたが
、他のセンサ配置でも可能である。第４図にそのセンサ
配置を示す。同図に示したＸ方向は検知ロボットの前進
方向であり、ｙ方向は、Ｘ軸に直交する水平方向、２方
向は垂直方向を示す。同図ｅ）はＸ方向とｙ方向の各磁
界を検知するセンサ５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂを
長方形または正方形状に４つ組み合わせたものである。Note that the horizontal axes in FIGS. 3(b) and 3(c) indicate the position of sensor la (or 1b). Due to the current passing through the buried object 31,
A cylindrical magnetic field centered at n is formed, and the direction of the magnetic field is included in the orthogonal cross section n. Sensors 1a and 1b
Here, as shown in FIG. 1, since it is perpendicular to the traveling direction, its magnetic field component is detected and changes as shown by curve 34. At point C, the current decreases because the current between PQ of the buried object 31 decreases due to the branch. Further, after passing point D, the detection signal strength rapidly decreases. This is because the buried object 31 is bent at a right angle just below point D (point C). On the other hand, the sensors 2a and 2b, which are installed in the direction perpendicular to the sensors 1a and 1b, are installed at a branch point (point C) or a point bent at right angles (point D), as shown in FIG. 3(C). It detects magnetic fields, but rarely in other locations. By detecting the magnetic field component in the traveling direction in this way, it is possible to know which buried objects are connected to and orthogonal to the currently tracked buried object. In addition, the direction in which the buried object 31 is curved is
This can be determined by comparing the signal intensities and phases of the left and right sensors (sensors 2a and 2b or sensors 3a and 3b). For example, as shown in Fig. 3(e), the signal strength of the sensor 2a on the right side (curve 35) is smaller than the signal of the sensor 2b on the left side (curve 36), and the buried objects 3 and 1 move to the left side. It can be seen that it is branched or curved. Further, whether the beam is dispersed or curved can be determined from the signal of the sensor 1a (°makfil b ). That is, when there is a branch, the detection signal increases or decreases, but then maintains a constant intensity, whereas when it curves, the detection signal does not maintain a constant intensity and decreases. In addition, the location of a branch or turn can be known from changes in the signal strength of the front and rear sensors (for example, sensors 2b and 3b). That is, when the sensor 2b arrives at point C, its signal becomes maximum, and after passing point C, it begins to decrease. on the other hand,
Since sensor 3b is provided at the rear of the vehicle body, it is still located in front of point C, and therefore the signal strength of sensor 3b is still increasing. After this, when the signal intensities of sensor 2b and sensor 3b match, it is found that there is a buried object in the middle position between both sensors perpendicular to the tracking direction, and the signals of sensors 1a and 1b maintain a constant intensity. By making a judgment in conjunction with this, it is possible to determine that it is a turning point. Also, at point D, it was found that there was a buried object perpendicular to the left, and the signals from sensors 2b and 3b were comparable to the signals from sensors 1a and 1b before entering point D. You can tell when something is bent. In this way, branching or bending of the buried object could be detected by detecting the magnetic field component in the traveling direction of the vehicle body, but other sensor arrangements may also be used. Figure 4 shows the sensor arrangement. The X direction shown in the figure is the forward direction of the detection robot, the y direction is a horizontal direction perpendicular to the X axis, and the two directions are vertical directions. Figure e) shows a combination of four sensors 52a, 52b, 53a, and 53b in a rectangular or square shape that detect magnetic fields in the X direction and the y direction.

この場合はセンサ５２ａと５２ｂのｙ方向磁界を検知し
操舵に用いることができる。従りて第１図におけるセン
サｌ　ａ　、　ｌｂの代替とすることができる。また分
岐や曲がりはセンサ５２ａ　（５２ｂ）と５３　＆　（
５３ｂ）　（７）７方向磁界が異なることから知ること
ができ、その地点を知るにはセンサ５２ａ（５２ｂ）と
　５３＆　（５３ｂ）＋７）Ｘ方向磁界が等しくなる地
点である。また第４図（ｂ）は、７１”方向の磁界を検
知するようにセンサ配置したものである。２方向の磁界
強度や位相から分岐や曲がり地点を知ることができる。In this case, the y-direction magnetic fields of the sensors 52a and 52b can be detected and used for steering. Therefore, it can be used as a substitute for the sensors la and lb in FIG. Also, for branches and bends, sensors 52a (52b) and 53 & (
53b) (7) This can be known from the fact that the magnetic fields in the 7 directions are different, and the point to know is the point where the magnetic fields in the X direction of the sensor 52a (52b) and 53 & (53b)+7) become equal. Further, in FIG. 4(b), sensors are arranged to detect a magnetic field in the 71'' direction. Branching and turning points can be determined from the magnetic field strength and phase in the two directions.

即ち、分岐や曲がっている地点直上に４つのセンサの重
心位［Ｇが来たとき、例えばセンサ５ｚａ（ｓ２ｂ）と
５３Ｂ（５３ｂ）の２方向磁界は等しくな９、かつその
方向が逆であることから交流磁界を検知しているときに
は位相の反転が起きる。従って位相が反転し、かつ磁界
強度が等しくなったことから知ることができる。また、
同図（ｅ）はｘ＋　７　ｙ　ｚ方向の各磁界を検知する
センサを４つ同様に組み合わせたものである。In other words, when the center of gravity of the four sensors [G] comes directly above the branch or bend point, for example, the two-directional magnetic fields of sensors 5za (s2b) and 53B (53b) are equal9, and their directions are opposite. Therefore, phase reversal occurs when detecting an alternating magnetic field. Therefore, this can be determined from the fact that the phase has reversed and the magnetic field strengths have become equal. Also,
Figure (e) shows a similar combination of four sensors that detect magnetic fields in the x+7yz directions.

この構成においては、利点として各センサ位置で”　＋
　７　＋　ｚ方向の各磁界成分を知ることができるので
各位置での磁界の方向および絶対値を知ることができ、
よ口精密な埋設状況を知ることができる。In this configuration, the advantage is that at each sensor position
7 + Since we can know each magnetic field component in the z direction, we can know the direction and absolute value of the magnetic field at each position,
You can know the exact burial situation.

第５図は直角に曲った埋設物３１を本発明の実施例とし
ての検知ロボットで矢印方向に走行し、検知したときの
走行軌跡４１，４２，４３を示す。同図（ａ）は本発明
の第一の実施例（第１図）による走行軌跡でちゃ、検知
ロボットの走行速度を速くするもしくは操舵の追従性を
悪くすると、直角に曲っ九Ｑ地点以降の軌跡４２は、埋
設物３１の位置と大きくずれてしまう。軌跡４１は検知
ロボットの走行速度を遅くするかもしくは操舵の追従性
を早くしたときのものであるが、やは口、軌跡４１はＱ
地点以降で外側へふくらみ、埋設物３１の位置との不一
致が生じている。このような状況においても走行軌跡が
連続的に（地表上）に印されていることからＱ地点近傍
の軌跡の不自然さを容易に知ることができ誤判断する危
険は避けらｎる。FIG. 5 shows traveling trajectories 41, 42, and 43 when a perpendicularly curved buried object 31 is detected by a detection robot according to an embodiment of the present invention traveling in the direction of the arrow. Figure (a) shows the traveling trajectory according to the first embodiment of the present invention (Figure 1). The trajectory 42 deviates greatly from the position of the buried object 31. Trajectory 41 is when the running speed of the detection robot is slowed down or the steering followability is increased.
After the point, it bulges outward, causing a mismatch with the position of the buried object 31. Even in such a situation, since the traveling trajectory is marked continuously (on the ground surface), the unnaturalness of the trajectory in the vicinity of point Q can be easily known, and the risk of misjudgment can be avoided.

ところでこのような不一致は単に検知ロボットの自動制
御回路の定数を変えても解決さｎない。というのも、本
発明の第一の実施例での車体構造（第１図）では、たと
え４つのセンサ（２”　ｔ　２ｂｖａａ、ａｂ）の信号
から埋設物がたとえば直角に曲っていることを判別する
ことができても、車体の構造の制約によりその地点で車
体を９０度回転させることができないことにある。第６
図は本発明の他の実施例におけるロボットの車体構造を
示すものである。４りのセンサ６２ａ、６２ｂ、６３ａ
、６３ｂが正方形状に配置さｎている。また、駆動源を
持たない２つの車輪の中間位置が、該正方形の重心位［
Ｇの真上また真下（ここでは真下）に来るようにしであ
る。また車輪６５は操舵モータ６と駆動モータ７を具備
したものである。この構成によれば、４つのセンサ６２
ａ、６２ｂ、６３ｍ、６３ｂによ１７ｘ軸方向の磁界を
測定し、埋設物の分岐や曲がりを検知したとき、先ず停
車し、次に車軸６５を操舵モータ６で９０度回転するこ
とによしその地点上で前進することなしに、かつ４つの
センサの電心位１ｔＧｆ、移動させることなく車体の方
向を回転することができる。またこの車体の回転は、左
右のセンサ（例えばセンサ６２＆と６２ｂ）信号が等し
くなったときに止めればよい。この実施列における走行
軌跡は第５図ｃｂ＞に示す軌跡４３である。Ｑ地点にお
いて４つのセンサの重心位置Ｇを移動させずに車体の進
行方向を変えることができ、走行軌跡と埋設物位置との
一致が良くなっていることが分る。However, such a discrepancy cannot be resolved simply by changing the constants of the automatic control circuit of the detection robot. This is because in the vehicle body structure according to the first embodiment of the present invention (Fig. 1), even if it is determined from the signals of four sensors (2" t 2bvaa, ab) that the buried object is bent at a right angle, Even if it is possible to do so, it is not possible to rotate the car body 90 degrees at that point due to limitations of the car body structure.No. 6
The figure shows the body structure of a robot in another embodiment of the present invention. Four sensors 62a, 62b, 63a
, 63b are arranged in a square shape. In addition, the center of gravity of the square [
It should be placed directly above or below (in this case, directly below) G. Further, the wheels 65 are equipped with a steering motor 6 and a drive motor 7. According to this configuration, four sensors 62
a, 62b, 63m, and 63b measure the magnetic field in the 17x axis direction, and when a branch or bend of the buried object is detected, first stop the vehicle, and then rotate the axle 65 by 90 degrees with the steering motor 6. The direction of the vehicle body can be rotated without moving forward on a point and without moving the electric center position 1tGf of the four sensors. Further, the rotation of the vehicle body may be stopped when the left and right sensor signals (for example, sensors 62& and 62b) become equal. The traveling locus in this practical train is a locus 43 shown in FIG. 5 cb>. It can be seen that the traveling direction of the vehicle body can be changed without moving the center of gravity G of the four sensors at point Q, and the coincidence between the traveling trajectory and the buried object position is improved.

第６図におけるセンサ構成は、第４図（ａ）に示したも
のであるが、同図（ｂ）や（Ｃ）の構成でも勿論可能で
ある。また４つの一１ｃンサ６２ａ　、　６２ｂ　、　
６３ａ　、６３ｂは、車体の前部に設けてありてもある
いは車体の後部設けて勿論同様な効果が得らｎる。即ち
、車体の後部に設けた構造においては、４つのセンサの
重心位置Ｇは、後輪の車軸中間位置に設け、前輪で操舵
および駆動を行えばよい。The sensor configuration in FIG. 6 is that shown in FIG. 4(a), but of course the configurations shown in FIG. 4(b) and (C) are also possible. Also, four 1c sensors 62a, 62b,
63a and 63b may be provided at the front part of the vehicle body or at the rear part of the vehicle body to obtain the same effect. That is, in a structure provided at the rear of the vehicle body, the center of gravity G of the four sensors may be provided at an intermediate position between the axles of the rear wheels, and the front wheels may be used for steering and driving.

本実施例のセンサ配置は長方形または正方形の各頂点位
置に配置し、直交した磁界成分を夫々検知することを％
徴としている。これは、埋設物が通常、直線状またはそ
れを組み合わせた状態に埋設されているので、分岐部や
屈曲部は、直角に接続さｎていることが周知の如く多い
。従って、第６図のｙ軸方向だけの磁界成分を検知する
センサ構成や配置ではＸ軸方向に平行な埋設物を検知で
きてもｙ軸方向に平行に埋設さｎた埋設物を検知するこ
とができない。本実施例によれば検知できる。ま九、従
来から知らｎているＩように磁界によって埋設物の位置
を検知する技術においてその近傍に偶然埋設さルた他の
埋設物（鉄材や金属材）の悪影響を受けることが知られ
ている。本実施例によれば、埋設物の位置を、走行軌跡
として連続的に印すので、局所的な軌跡の乱ｎから他の
埋設物を容易に知ることができる。また、より明確に知
るために、例えば目的の埋設物に流す電流の周波数を変
えて夫々での軌跡を印してもよい。例えば、他埋設物へ
の電磁誘導により磁界が乱さｎている場合には、該電流
の周波数を高くする＃１ど磁界の乱れはひどくなること
から該他の埋設物の存在をも知ることができる。The sensor arrangement in this example is arranged at each vertex of a rectangle or square, and it is difficult to detect orthogonal magnetic field components.
It is a sign. This is because buried objects are usually buried in a straight line or in a combination of straight lines, and as is well known, branched parts and bent parts are often connected at right angles. Therefore, with the sensor configuration and arrangement that detects the magnetic field component only in the y-axis direction as shown in Fig. 6, even if a buried object parallel to the X-axis direction can be detected, it cannot detect a buried object parallel to the y-axis direction. I can't. According to this embodiment, it can be detected. 9. As has been known for some time, it has been known that technology that uses magnetic fields to detect the position of buried objects can be adversely affected by other buried objects (iron or metal materials) that are accidentally buried in the vicinity. There is. According to this embodiment, since the position of a buried object is continuously marked as a travel trajectory, other buried objects can be easily known from local disturbances n in the trajectory. Also, in order to understand more clearly, for example, the frequency of the current applied to the target buried object may be changed and the locus may be marked for each. For example, if the magnetic field is disturbed by electromagnetic induction from other buried objects, increasing the frequency of the current will make the disturbance of the magnetic field worse, making it impossible to know the existence of the other buried objects. can.

また、ここで述べた実施例においては１つの線引き手段
を用い、走行軌跡を印すことを述べた。Further, in the embodiment described here, it has been described that one line drawing means is used to mark the traveling locus.

分岐点を印すためには別な線引き手段を具備させｎばよ
い。例えば第一の実施例（第２図参照）で述べた水溶液
を用いた線引き手段を別に具備させ、異なった色の着色
水溶液を用い、分岐点を検知したときのみに、該水溶液
を滴下し、印せばよい。In order to mark the branch point, a separate line drawing means may be provided. For example, a line drawing means using an aqueous solution as described in the first embodiment (see FIG. 2) is separately provided, a colored aqueous solution of a different color is used, and the aqueous solution is dropped only when a branch point is detected. Just mark it.

あるいは、分岐部を検知したときに同図のチューブ２２
の先端部を例えば電磁石等で（直進方向と直交する）左
右方向に撮動させ、走行路面上に十字状の印を記し、分
岐地点を示すことも可能である。あるいは回転している
カッタを、分岐部を検知したときに、走行路面に圧着さ
せることにより、うに、センサ間の中間位置またはその
近傍が望ましい。例えば４つのセンサ配置の重心位置Ｇ
に設ければよい。Alternatively, when the branch point is detected, the tube 22 in the same figure
It is also possible to image the tip of the vehicle in the left-right direction (perpendicular to the direction of travel) using an electromagnet, for example, and mark a cross-shaped mark on the road surface to indicate a branch point. Alternatively, when a branch is detected, a rotating cutter is brought into contact with the road surface, preferably at an intermediate position between the sensors or in the vicinity thereof. For example, the center of gravity position G of four sensors
It is sufficient to set it in

また本実施例では、車輪を具備した検知ロボットで地表
を走行させたが、壁の内部の埋設物を検知することも例
えば次のようにして可能である。Further, in this embodiment, a detection robot equipped with wheels is used to travel on the ground surface, but it is also possible to detect buried objects inside a wall, for example, as follows.

単数またはａ数本の支柱を垂直νＣ設け、この支柱をガ
イドとして目的とする壁面に平行して上下に移動する機
構を具備した台を設け、該台には別なる支柱が水平方向
にかつ壁面に平行になるよう設けてあり、さらに該水平
な支柱をガイドとして、水平方向に移動する移動機構と
、本実施例による配置をした複数のセンサと、線引き手
段とを具備し九検知台が設けてちる。要するに該検知台
は、壁面に平行して上下左右や斜め方向に自由に移動で
きるようになっており、該センサの信号に応じて上下左
右に移動しながら埋設物を追尾し、かつ該線引き手段で
壁面に埋設物の位置を自動的に示すことができる。この
ような検知ロボットは、例えば高層建物の壁面に埋設さ
ｎた水道管等のパイプの位置を探すのに使ってもよい。A stand is provided with a mechanism in which a single or several pillars are installed vertically νC, and this support is used as a guide to move up and down parallel to the target wall surface, and another support is installed on the stand in the horizontal direction and along the wall surface. Nine detection tables are provided, each of which has a moving mechanism that moves in the horizontal direction using the horizontal support as a guide, a plurality of sensors arranged according to this embodiment, and a line drawing means. Techiru. In short, the detection stand is designed to be able to freely move vertically, horizontally, and diagonally in parallel with the wall surface, and tracks the buried object while moving vertically and horizontally according to the signal of the sensor, and the line drawing means can automatically indicate the location of buried objects on the wall. Such a detection robot may be used, for example, to locate pipes such as water pipes buried in the walls of high-rise buildings.

この検知ロボットは、当然のことながら軽量であること
が望ましいので、該検知台にはバッテリー等の駆動源を
具備させないで、地上等に置き、電線を介して電力を駆
動モータ等に供給してもよい。Naturally, it is desirable for this detection robot to be lightweight, so the detection stand is not equipped with a drive source such as a battery, and is placed on the ground, etc., and power is supplied to the drive motor etc. via electric wires. Good too.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によｎば連続した埋設物を自動追尾し、かつ埋設
表面上にその位置を自動的に印すことができ、該埋設物
の位置や分岐位置を容易にかつ効率よく知ることができ
る。従って比較的広い範囲に埋設さｎた埋設物の検知に
おいては、測定の時間の短縮、人件費の低減ができる。According to the present invention, continuous buried objects can be automatically tracked and their positions automatically marked on the buried surface, and the positions and branching positions of the buried objects can be easily and efficiently known. . Therefore, in detecting buried objects buried in a relatively wide area, measurement time and labor costs can be reduced.

作業の危険な壁の中の埋設物検知においては、自動的に
検査するので特に安全性で優する。また直交した埋設物
の位置をよ抄正確に印すこともできる。また、さらに別
なる効果として、他の金属埋設物の位置をも推定するこ
とができる。It is particularly safe in detecting objects buried inside walls, which can be dangerous, because the inspection is performed automatically. It is also possible to accurately mark the position of orthogonal buried objects. Furthermore, as another effect, the positions of other buried metal objects can also be estimated.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の第一の実施例の斜視図、第２図は第１
図中の一部を拡大して示す斜視図、第３図（Ｊｌ）は第
１図の動作を示す斜視図、第３図（ｂ）　、　（ｅ）は
第１図中のセンサの出力を示す特性図、第４図（ａ）　
、　（ｂ）　、　（ｅ）は第１図中のセ、ンサの別の配
置例を示す斜視図、第５図（ａ）　、　（ｂ）は第１図
中のロボットの走行軌跡を示す平面図、第６図は本発明
の第二の実施例の斜視図、第７図（ａ）　、　（ｂ）は
従来例の斜視図である。 ｌａ、ｌｂ、２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、５２ａ、５２ｂ
、５３ａ。 ５３ｂ、６２ａ、６２ｂ、６３ａ、６３ｂ−−・・・−
センサ、４・・・・・・線引き手段、３１・・・・・・
埋設物。 ／、′　　＼ 代理人　弁理士　　内　原　　　ｍ’ 第１図 ／Ｌ：Ｌ、７ｂ−−−ごンサ　４呻僧（１さ＋反３／−
−寸一凝吻 第３図 ９ハ イ立　　置 挙４回FIG. 1 is a perspective view of the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the first embodiment of the present invention.
Figure 3 (Jl) is a perspective view showing the operation of Figure 1, and Figures 3 (b) and (e) show the output of the sensor in Figure 1. Characteristic diagram shown in Fig. 4(a)
, (b) and (e) are perspective views showing another example of the arrangement of the sensors in Fig. 1, and Figs. 5 (a) and (b) are plane views showing the traveling locus of the robot in Fig. 1. 6 are perspective views of a second embodiment of the present invention, and FIGS. 7(a) and 7(b) are perspective views of a conventional example. la, lb, 2a, 2b, 3a, 3b, 52a, 52b
, 53a. 53b, 62a, 62b, 63a, 63b ---
Sensor, 4... Line drawing means, 31...
Buried objects. /,' \ Agent Patent Attorney Uchihara m' Figure 1/L: L, 7b---Gonsa 4 Moaning Monk (1sa + anti3/-
- One inch stiffness Figure 3 9 High standing 4 times

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）単数対または複数対の磁気センサと、単数または
複数の埋設表面上への線引き手段とを具備し、該磁気セ
ンサの信号を用い、自動走行および操舵制御し、埋設物
の長さ方向に自動追尾走行し、かつ該線引き手段で走行
軌跡や埋設物の分岐位置を埋設表面上に自動的に印すこ
とを特徴とした埋設位置検知装置。(1) Equipped with a single pair or multiple pairs of magnetic sensors and a single or multiple line drawing means on the buried surface, automatic travel and steering control is performed using the signals of the magnetic sensors, and the longitudinal direction of the buried object is controlled. What is claimed is: 1. A buried position detecting device, which automatically tracks a buried object, and automatically marks a traveling trajectory and a branching position of a buried object on a buried surface using the line drawing means. （２）前記磁気センサを複数対として長方形状または正
方形状の四つの頂点位置に設けて少なくとも二つの互い
に直交する成分を検知させ、前記長方形状または正方形
状の相対する二辺が車体の直進方向に平行になるように
車体に配置されており、かつ長方形または正方形の中心
位置を車体の方向転換の回転中心として特許請求の範囲
第（１）項記載の埋設位置検知装置。(2) A plurality of pairs of the magnetic sensors are provided at four apex positions of a rectangular or square shape to detect at least two mutually orthogonal components, and two opposing sides of the rectangular or square shape are arranged in the straight direction of the vehicle body. The buried position detection device according to claim 1, wherein the device is arranged on a vehicle body so as to be parallel to the rectangular or square shape, and uses the center position of the rectangle or square as the center of rotation for changing the direction of the vehicle body. （３）埋設表面に平行な面上の長方形状または正方形状
に磁気センサを配置してありかつ該長方形状または正方
形の相対する二辺が進行方向に垂直になるよう配置し該
磁気センサで埋設物からの放射される磁界を検知し、埋
設物の位置を自動的に埋設表面へ印す埋設位置検知装置
の駆動方法において、該磁気センサで検知する信号のう
ち進行方向に垂直な面に含まれる磁界成分を、進行方向
に対して左右に位置する磁気センサ同士で比較し、操舵
制御を行ない、また、該左右の方向に垂直な面に含まれ
る磁界成分を、進行方向に対して前後に位置する磁気セ
ンサ同士で比較し、埋設物の曲折や分岐を検出すること
を特徴とした埋設位置検知装置の駆動方法。(3) A magnetic sensor is arranged in a rectangular or square shape on a plane parallel to the buried surface, and the two opposite sides of the rectangular shape or square are arranged perpendicular to the direction of movement, and buried with the magnetic sensor. In a method of driving a buried position detection device that detects a magnetic field emitted from an object and automatically marks the position of the buried object on the buried surface, the signal detected by the magnetic sensor is included in a plane perpendicular to the direction of travel. The magnetic field components included in the plane perpendicular to the left and right directions are compared between the magnetic sensors located on the left and right with respect to the direction of travel, and steering control is performed. A method for driving a buried position detection device, which comprises detecting bends and branches of a buried object by comparing located magnetic sensors.