特許 7419688 埋設物検出装置および埋設物検出装置の補正方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-15

(45)【発行日】2024-01-23

(54)【発明の名称】埋設物検出装置および埋設物検出装置の補正方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/40 20060101AFI20240116BHJP

   G01S 13/88 20060101ALI20240116BHJP

   G01V 3/12 20060101ALI20240116BHJP

【ＦＩ】

G01S7/40 121

G01S13/88 200

G01V3/12 B

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2019127789

(22)【出願日】2019-07-09

(65)【公開番号】P2021012164

(43)【公開日】2021-02-04

【審査請求日】2022-05-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129012

【弁理士】

【氏名又は名称】元山 雅史

(72)【発明者】

【氏名】藤尾 康平

(72)【発明者】

【氏名】清水 良治

(72)【発明者】

【氏名】岡村 慎一郎

(72)【発明者】

【氏名】鶴巣 哲朗

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 充典

【審査官】佐藤 宙子

(56)【参考文献】

【文献】特表２００４－５００５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０１５４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－１１１４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０２５９４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／００－ ７／４２

Ｇ０１Ｓ １３／００－１３／９５

Ｇ０１Ｖ ３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物に向かって放射した電磁波の反射波を用いて前記対象物内の埋設物を検出するための埋設物検出装置であって、
パルス信号を生成するパルス生成部と、
前記パルス信号に基づいてパルス状の電磁波を放射する送信アンテナと、
両端が前記パルス生成部と前記送信アンテナに接続され、前記パルス信号が伝送される伝送路と、
前記送信アンテナから放射された電磁波を受信する受信アンテナと、
前記送信アンテナからの電磁波の放射タイミングから、前記受信アンテナを介した前記電磁波の取得タイミングまでの遅延時間を設定する遅延時間設定部と、
前記伝送路の両端における反射回数の異なる第１パルス信号および第２パルス信号に基づいて異なる放射タイミングで前記送信アンテナから放射され前記受信アンテナに直接受信される第１電磁波および第２電磁波を用いて、前記遅延時間設定部の前記遅延時間の補正を行う制御部と、を備えた、
埋設物検出装置。

【請求項2】

前記第１パルス信号は、反射回数がゼロであり、前記伝送路の両端において反射されずに前記送信アンテナに伝送され、
前記第２パルス信号は、前記伝送路の両端で反射されてから前記送信アンテナに送信される、
請求項１に記載の埋設物検出装置。

【請求項3】

前記第１パルス信号は、前記伝送路の両端で反射されてから前記送信アンテナに送信され、
前記第２パルス信号は、前記第１パルス信号よりも多く前記伝送路の両端で反射されてから前記送信アンテナに送信される、
請求項１に記載の埋設物検出装置。

【請求項4】

前記制御部は、
前記受信アンテナを介して前記第１電磁波を取得した第１取得タイミングと、前記受信アンテナを介して前記第２電磁波を取得した第２取得タイミングに基づいて、前記遅延時間設定部の前記遅延時間を補正する、
請求項１～３のいずれかに記載の埋設物検出装置。

【請求項5】

前記遅延時間設定部は、所定時間を１ステップとして前記放射タイミング毎に前記所定時間ずつ前記遅延時間を増加させることによって、前記取得タイミングを変更し、
前記伝送路における前記パルス信号の速度と前記伝送路の長さから算出される前記第１取得タイミングと前記第２取得タイミングの時間差が予め設定されており、
前記制御部は、前記第１取得タイミングと前記第２取得タイミングの間の前記ステップの数と前記時間差から前記所定時間を算出する、
請求項４に記載の埋設物検出装置。

【請求項6】

前記伝送路の長さは、前記パルス信号が前記伝送路を往復する時間が、前記送信アンテナから放射された電磁波が予め設定されている前記対象物の最大深さで反射し前記受信アンテナで受信するまでの時間よりも長くなるように設定されている、
請求項１～５のいずれかに記載の埋設物検出装置。

【請求項7】

前記伝送路は、前記パルス生成部に設けられた信号出力素子と前記送信アンテナの給電点の間を接続する、
請求項１～６のいずれか１項に記載の埋設物検出装置。

【請求項8】

前記送信アンテナと前記受信アンテナは隣接して配置されている、
請求項１～７のいずれか１項に記載の埋設物検出装置。

【請求項9】

対象物に向かって放射した電磁波の反射波に関するデータを用いて前記対象物内の埋設物を検出するための埋設物検出装置の補正方法であって、
前記埋設物検出装置は、
パルス信号を生成するパルス生成部と、
前記パルス信号に基づいてパルス状の電磁波を放射する送信アンテナと、
両端が前記パルス生成部と前記送信アンテナに接続され、前記パルス信号が伝送される伝送路と、
前記送信アンテナから放射された電磁波を受信する受信アンテナと、
前記送信アンテナからの電磁波の放射タイミングから、前記受信アンテナを介した前記電磁波の取得タイミングまでの遅延時間を設定する遅延時間設定部と、を有し、
前記伝送路の両端における反射回数の異なる第１パルス信号および第２パルス信号に基づいて異なる放射タイミングで前記送信アンテナから放射された第１電磁波および第２電磁波を前記受信アンテナで直接受信する受信ステップと、
受信した前記第１電磁波および前記第２電磁波を用いて、前記遅延時間設定部の前記遅延時間の補正を行う補正ステップと、を備えた、
埋設物検出装置の補正方法。

【請求項10】

前記第１パルス信号は、反射回数がゼロであり、前記伝送路の両端において反射されずに前記送信アンテナに伝送され、
前記第２パルス信号は、前記伝送路の両端で反射されてから前記送信アンテナに送信される、
請求項９に記載の埋設物検出装置の補正方法。

【請求項11】

前記第１パルス信号は、前記伝送路の両端で反射されてから前記送信アンテナに送信され、
前記第２パルス信号は、前記第１パルス信号よりも多く前記伝送路の両端で反射されてから前記送信アンテナに送信される、
請求項９に記載の埋設物検出装置の補正方法。

【請求項12】

前記補正ステップは、
前記受信アンテナを介して前記第１電磁波を取得した第１取得タイミングと、前記受信アンテナを介して前記第２電磁波を取得した第２取得タイミングに基づいて、前記遅延時間設定部の前記遅延時間を補正する、
請求項９～１１のいずれか１項に記載の埋設物検出装置の補正方法。

【請求項13】

前記遅延時間設定部は、所定時間を１ステップとして前記放射タイミング毎に前記所定時間ずつ前記遅延時間を増加させることによって、前記取得タイミングを変更し、
前記伝送路における前記パルス信号の速度と前記伝送路の長さから算出される前記第１取得タイミングと前記第２取得タイミングの時間差が予め設定されており、
前記補正ステップは、前記第１取得タイミングと前記第２取得タイミングの間の前記ステップの数と前記時間差から前記所定時間を算出する、
請求項１２に記載の埋設物検出装置の補正方法。

【請求項14】

前記伝送路の長さは、前記パルス信号が前記伝送路を往復する時間が、前記送信アンテナから放射された電磁波が予め設定されている前記対象物の最大深さで反射し前記受信アンテナで受信するまでの時間よりも長くなるように設定されている、
請求項９～１３のいずれか１項に記載の埋設物検出装置の補正方法。

【請求項15】

前記伝送路は、前記パルス生成部に設けられた信号出力素子と前記送信アンテナの給電点の間を接続する、
請求項９～１４のいずれか１項に記載の埋設物検出装置の補正方法。

【請求項16】

前記送信アンテナと前記受信アンテナは隣接して配置されている、
請求項９～１５のいずれか１項に記載の埋設物検出装置の補正方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、埋設物検出装置および埋設物検出装置の補正方法に関する。

【背景技術】

【0002】

コンクリート内の埋設物を探索する装置として、コンクリートの表面を移動させながら、コンクリートに向かって放射した電磁波の反射波から埋設物を検出する埋設物検出装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に示す埋設物検出装置には、使用環境温度による影響を補正するために、通常の測定に用いるアンテナ系とは別にキャリブレーション系が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１０－３１９１３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記従来の埋設物検出装置では、別途キャリブレーション系を設けているためキャリブレーション系への切換スイッチ等も必要なり、構成が複雑であった。
本発明は、簡易な構成で個体によるバラツキや、使用環境温度による影響を補正することが可能な埋設物検出装置および埋設物検出装置の補正方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

第１の発明にかかる埋設物検出装置は、対象物に向かって放射した電磁波の反射波に関するデータを用いて対象物内の埋設物を検出するための埋設物検出装置であって、パルス生成部と、送信アンテナと、伝送路と、受信アンテナと、遅延時間設定部と、制御部と、を備える。パルス生成部は、パルス信号を生成する。送信アンテナは、パルス信号に基づいて、パルス状の電磁波を放射する。伝送路は、両端がパルス生成部と送信アンテナに接続され、パルス信号が伝送される。受信アンテナは、送信アンテナから放射された電磁波を受信する。遅延時間設定部は、送信アンテナからの電磁波の放射タイミングから、受信アンテナを介した電磁波の取得タイミングまでの遅延時間を設定する。制御部は、伝送路の両端における反射回数の異なる第１パルス信号および第２パルス信号に基づいて異なる放射タイミングで送信アンテナから放射され受信アンテナに直接受信される第１電磁波および第２電磁波を用いて、遅延時間設定部の遅延時間の補正を行う。

【0006】

なお、本明細書では、反射回数とは０（ゼロ）も含む。また、直接受信されるとは、送信アンテナから放射された電磁波が物体で反射せずに受信アンテナに受信されることをいう。
遅延時間設定部によって設定される遅延時間は、装置の個体差や温度によって影響を受け誤差が生じることがある。

【0007】

一方、伝送路におけるパルス信号の速度は温度影響や個体差がほとんど存在しない。そのため、反射回数の異なるパルス信号に基づいて送信アンテナから異なる放射タイミングで放射された第１電磁波と第２電磁波の放射タイミングの間隔は一定となる。
そのため、２つの放射タイミングの間の時間を用いることによって、遅延時間設定部に設定される遅延時間の補正を行うことができる。

【0008】

第２の発明にかかる埋設物検出装置は、第１の発明にかかる埋設物検出装置であって、第１パルス信号は、反射回数がゼロであり、伝送路の両端において反射されずに送信アンテナに伝送される。第２パルス信号は、伝送路の両端で反射されてから送信アンテナに送信される。
これにより、反射せずに送信アンテナに送信されたパルス信号に基づいて放射された電磁波と、伝送路の両端で反射して送信アンテナに送信されたパルス信号に基づいて放射された電磁波との放射タイミングの間隔を用いることによって、遅延時間設定部によって設定される遅延時間の補正を行うことができる。

【0009】

第３の発明にかかる埋設物検出装置は、第１の発明にかかる埋設物検出装置であって、第１パルス信号は、伝送路の両端で反射されてから送信アンテナに送信される。第２パルス信号は、第１パルス信号よりも多く伝送路の両端で反射されてから送信アンテナに送信される。
これにより、伝送路の両端で反射して送信アンテナに送信されたパルス信号に基づいて放射された電磁波と、より多く伝送路の両端で反射して送信アンテナに送信されたパルス信号に基づいて放射された電磁波との放射タイミングの間隔を用いることによって、遅延時間設定部によって設定される遅延時間の補正を行うことができる。

【0010】

第４の発明にかかる埋設物検出装置は、第２または第３の発明にかかる埋設物検出装置であって、制御部は、受信アンテナを介して第１電磁波を取得した第１取得タイミングと、受信アンテナを介して第２電磁波を取得した第２取得タイミングに基づいて、遅延時間設定部の遅延時間を補正する。
第１電磁波の放射タイミングから第２電磁波の放射タイミングまでの時間は一定となるため、第１取得タイミングから第２取得タイミングまでの時間も一定となり、その時間は伝送路の長さおよび材料に基づいて算出できる。そのため、２つの取得タイミングの間の時間を用いることによって、遅延時間設定部に設定される遅延時間の補正を行うことができる。

【0011】

第５の発明にかかる埋設物検出装置は、第４の発明にかかる埋設物検出装置であって、遅延時間設定部は、所定時間を１ステップとして放射タイミング毎に所定時間ずつ遅延時間を増加させることによって、データの取得タイミングを変更する。伝送路におけるパルス信号の速度と伝送路の長さから算出される第１取得タイミングと第２取得タイミングの時間差が予め設定されている。制御部は、第１取得タイミングと第２取得タイミングの間のステップの数と時間差から所定時間を算出する。
これにより、所定時間、即ち、１ステップあたりの実時間を求めることができるため、対象物内における埋設物の深さを精度良く求めることができる。

【0012】

第６の発明にかかる埋設物検出装置は、第２または第３の発明にかかる埋設物検出装置であって、伝送路の長さは、パルス信号が伝送路を往復する時間が、送信アンテナから放射された電磁波が予め設定されている対象物の最大深さで反射した受信アンテナで受信するまでの時間よりも長くなるように設定されている。
これによって、電磁波が対象物内で反射した反射波に関するデータを、第１取得タイミングと第２取得タイミングの間で取得することができるため、送信アンテナから受信アンテナに直接受信される電磁波による影響を低減して、埋設物を検出することができる。

【0013】

第７の発明にかかる埋設物検出装置は、第１～６のいずれかの発明にかかる埋設物検出装置であって、伝送路は、パルス生成部に設けられた信号出力素子と送信アンテナの給電点の間を接続する。
これにより、信号出力素子と給電点で反射した反射パルス信号に基づいたパルス状の電磁波を送信アンテナから放射することができる。

【0014】

第８の発明にかかる埋設物検出装置は、第１～７のいずれかの発明にかかる埋設物検出装置であって、送信アンテナと受信アンテナは隣接して配置されている。
これにより、送信アンテナから放射された電磁波が対象物を介さず直接受信アンテナで受信することができる。また、精度良く埋設物を検出することができる。

【0015】

第９の発明にかかる埋設物検出装置の補正方法は、対象物に向かって放射した電磁波の反射波に関するデータを用いて対象物内の埋設物を検出するための埋設物検出装置の補正方法であって、受信ステップと、補正ステップと、を備える。埋設物検出装置は、パルス生成部と、送信アンテナと、伝送路と、受信アンテナと、遅延時間設定部と、を備える。パルス生成部は、パルス信号を生成する。送信アンテナは、パルス信号に基づいて、パルス状の電磁波を放射する。伝送路は、両端がパルス生成部と送信アンテナに接続され、パルス信号が伝送される。受信アンテナは、送信アンテナから放射された電磁波を受信する。遅延時間設定部は、送信アンテナからの電磁波の放射タイミングから、受信アンテナを介した電磁波の取得タイミングまでの遅延時間を設定する。受信ステップは、伝送路の両端における反射回数の異なる第１パルス信号および第２パルス信号に基づいて異なる放射タイミングで送信アンテナから放射された第１電磁波および第２電磁波を受信アンテナで直接受信する。補正ステップは、受信した第１電磁波および第２電磁波を用いて、遅延時間設定部の遅延時間の補正を行う。

【0016】

遅延時間設定部によって設定される遅延時間は、装置の個体差や温度によって影響を受け誤差が生じることがある。
一方、伝送路におけるパルス信号の速度は温度影響や個体差がほとんど存在しない。そのため、反射回数の異なるパルス信号に基づいて送信アンテナから異なる放射タイミングで放射された第１電磁波と第２電磁波の放射タイミングの間隔は一定となる。
そのため、２つの放射タイミングの間の時間を用いることによって、遅延時間設定部に設定される遅延時間の補正を行うことができる。

【0017】

第１０の発明にかかる埋設物検出装置の補正方法は、第９の発明にかかる埋設物検出装置の補正方法であって、第１パルス信号は、反射回数がゼロであり、伝送路の両端において反射されずに送信アンテナに伝送される。第２パルス信号は、伝送路の両端で反射されてから送信アンテナに送信される。
これにより、反射せずに送信アンテナに送信されたパルス信号に基づいて放射された電磁波と、伝送路の両端で反射して送信アンテナに送信されたパルス信号に基づいて放射された電磁波との放射タイミングの間隔を用いることによって、遅延時間設定部によって設定される遅延時間の補正を行うことができる。

【0018】

第１１の発明にかかる埋設物検出装置の補正方法は、第９の発明にかかる埋設物検出装置の補正方法であって、第１パルス信号は、伝送路の両端で反射されてから送信アンテナに送信される。第２パルス信号は、第１パルス信号よりも多く伝送路の両端で反射されてから送信アンテナに送信される。
これにより、伝送路の両端で反射して送信アンテナに送信されたパルス信号に基づいて放射された電磁波と、より多く伝送路の両端で反射して送信アンテナに送信されたパルス信号に基づいて放射された電磁波との放射タイミングの間隔を用いることによって、遅延時間設定部によって設定される遅延時間の補正を行うことができる。

【0019】

第１２の発明にかかる埋設物検出装置の補正方法は、第９～１１の発明にかかる埋設物検出装置の補正方法であって、補正ステップは、受信アンテナを介して第１電磁波を取得した第１取得タイミングと、受信アンテナを介して第２電磁波を取得した第２取得タイミングに基づいて、遅延時間設定部の遅延時間を補正する。

【0020】

第１電磁波の放射タイミングから第２電磁波の放射タイミングまでの時間は一定となるため、第１取得タイミングから第２取得タイミングまでの時間も一定となり、その時間は伝送路の長さおよび材料に基づいて算出できる。そのため、２つの取得タイミングの間の時間を用いることによって、遅延時間設定部に設定される遅延時間の補正を行うことができる。

【0021】

第１３の発明にかかる埋設物検出装置の補正方法は、第１２の発明にかかる埋設物検出装置の補正方法であって、遅延時間設定部は、所定時間を１ステップとして放射タイミング毎に所定時間ずつ遅延時間を増加させることによって、データの取得タイミングを変更する。伝送路におけるパルス信号の速度と伝送路の長さから算出される第１取得タイミングと第２取得タイミングの時間差が予め設定されている。補正ステップは、第１取得タイミングと第２取得タイミングの間のステップの数と時間差から所定時間を算出する。

【0022】

第１４の発明にかかる埋設物検出装置の補正方法は、第９～１３のいずれかの発明にかかる埋設物検出装置の補正方法であって、伝送路の長さは、パルス信号が伝送路を往復する時間が、送信アンテナから放射された電磁波が予め設定されている対象物の最大深さで反射し受信アンテナで受信するまでの時間よりも長くなるように設定されている。
これによって、電磁波が対象物内で反射した反射波に関するデータを、第１取得タイミングと第２取得タイミングの間で取得することができるため、送信アンテナから受信アンテナに直接受信される電磁波による影響を低減して、埋設物を検出することができる。

【0023】

第１５の発明にかかる埋設物検出装置の補正方法は、第９～１４のいずれかの発明にかかる埋設物検出装置の補正方法であって、伝送路は、パルス生成部に設けられた信号出力素子と送信アンテナの給電点の間を接続する。
これにより、信号出力素子と給電点で反射した反射パルス信号に基づいたパルス状の電磁波を送信アンテナから放射することができる。

【0024】

第１６の発明にかかる埋設物検出装置の補正方法は、第９～１５のいずれかの発明にかかる埋設物検出装置の補正方法であって、送信アンテナと受信アンテナは隣接して配置されている。
これにより、送信アンテナから放射された電磁波が対象物を介さず直接受信アンテナで受信することができる。また、精度良く埋設物を検出することができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、簡易な構成で個体によるバラツキや、使用環境温度による影響を補正することが可能な埋設物検出装置および埋設物検出装置の補正方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明にかかる実施の形態における埋設物検出装置の構成を示す斜視図。

【図2】図１の埋設物検出装置の構成を示すブロック図。

【図3】図２のインパルス制御モジュールの構成を示すブロック図。

【図4】図３のＭＰＵが取得する反射波のデータを示す図。

【図5】図３の伝送路の構成を示す模式図。

【図6】図２のメイン制御モジュールの構成を示すブロック図。

【図7】（ａ）、（ｂ）ディレイＩＣにおける１ステップの時間が異なる受信波を示す図。

【図8】（ａ）インパルス生成回路と送信アンテナ間での反射を示す模式図、（ｂ）物体からの反射波を受信していない場合における受信アンテナ１２で受信される受信波を示す図。

【図9】一次波と二次波の間に鉄筋からの反射波が観測される受信波を示す図。

【図10】一次波、二次波、三次波、および四次波が観測される受信波を示す図。

【図11】（ａ）、（ｂ）ディレイＩＣにおける１ステップの実時間の算出を説明するための図。

【図12】（ａ）本発明にかかる実施の形態の埋設物検出装置の補正方法を示すフロー図、（ｂ）受信波の一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下に、本発明の実施の形態に係る埋設物検出装置について図面に基づいて説明する。
＜構成＞
（埋設物検出装置１の概要）
図１は、本発明に係る実施の形態における埋設物検出装置１をコンクリート１００上に配置した状態を示す斜視図である。図２は、本実施の形態における埋設物検出装置１の概略構成を示すブロック図である。

【0028】

本実施の形態の埋設物検出装置１は、コンクリート１００等の対象物の表面１００ａを移動しながら電磁波をコンクリート１００に放射し、その反射波を受信して解析することによって、コンクリート１００内の埋設物１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの位置を検出する。
図１では、埋設物１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、例えば、鉄筋であり、それぞれの埋設物は、表面１００ａから順に２０ｃｍ、１５ｃｍ、１０ｃｍ、５ｃｍの深さ位置に埋設されている。深さ方向が矢印Ｂで示されており、表面方向が矢印Ｃで示されている。深さ方向は、表面方向の反対方向である。

【0029】

埋設物検出装置１は、図２に示すように、本体部２と、把手３と、車輪４と、インパルス制御モジュール５と、メイン制御モジュール６と、エンコーダ７と、表示部８と、を有する。
本体部２の上面に把手３が設けられている。本体部２の下部に４つの車輪が回転自在に取り付けられている。作業者は、コンクリート１００内部の埋設物を検出する際には、把手３を把持して車輪４を回転させながら埋設物検出装置１をコンクリート１００の表面１００ａ上で移動させる。

【0030】

インパルス制御モジュール５は、コンクリート１００の表面１００ａに向けてパルス状の電磁波（電磁波）を放射する放射タイミング、および放射した電磁波の反射波を取得する取得タイミング等の制御を行う。
エンコーダ７は、車輪４に接続されており、車輪４の回転を検出し、検出された車輪４の回転に基づいて、インパルス制御モジュール５にパルス状の電磁波を放射する放射タイミングおよび電磁波の反射波の取得タイミングを制御するための信号を送信する。

【0031】

メイン制御モジュール６は、インパルス制御モジュール５で受信された反射波に関するデータを受け取り、埋設物の検出を行う。
表示部８は、本体部２の上面に設けられており、埋設物１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの位置を示す画像を表示する。

【0032】

（インパルス制御モジュール５）
図３は、インパルス制御モジュール５の構成を示すブロック図である。
インパルス制御モジュール５は、制御部１０と、送信アンテナ１１と、受信アンテナ１２と、インパルス生成回路１３（パルス生成部の一例）と、ディレイＩＣ１４（遅延時間設定部の一例）と、サンプリングパルス生成回路１５と、高速サンプル・ホールド回路１６と、Ａ／Ｄコンバータ１７と、伝送路１８と、を有している。
本実施の形態のインパルス制御モジュール５は、等価サンプリングを用いて、送信アンテナ１１から放射されたパルス状の電磁波の反射波を受信アンテナ１２で受信する。

【0033】

等価サンプリングは、エンコーダ７による入力のタイミングをトリガとして、パルス状の電磁波を同じ地点で複数回（例えば５００）送信して１セットとする。１回目の電磁波の放射時には、電磁波の放射タイミングから１ステップ（例えば１０ｐｓ後）の受信波の電圧のみを取得する。２回目の電磁波の放射時には、電磁波の放射タイミングから２ステップ（たとえば２０ｐｓ）後の受信波の電圧を取得する。３回目の電磁波の放射時には、電磁波の放射タイミングから３ステップ（たとえば３０ｐｓ）後の受信波の電圧を取得する。

【0034】

これを１セット分繰り返すことによって、パルス状の電磁波（インパルス波）の送信から所定期間（５ｎｓ間）の受信波を１ステップ（１０ｐｓ）単位で取得することができる。そして、埋設物検出装置１の移動に伴ったエンコーダ７からの入力のたびに上記１セットが行われる。なお、１ステップは、ディレイＩＣ１４によって設定される。
上記では、１回目の電磁波の放射時には、電磁波の放射タイミングから１ステップ（例えば、１０ｐｓ後）の受信波の電圧を取得すると述べたが、これに限らなくても良く、例えば、１回目の電磁波の放射時には、電磁波の放射タイミングと同時の０ステップの受信波の電圧を取得してもよい。この場合、２回目の電磁波の放射時には、電磁波の放射タイミングから１ステップ（例えば、１０ｐｓ後）の受信波の電圧を取得してもよい。

【0035】

制御部１０は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等によって構成されており、エンコーダ入力をトリガとして、インパルス生成回路１３にインパルス信号（パルス信号の一例）の発生を指令する。制御部１０は、送信アンテナ１１からパルス状の電磁波を射出する射出タイミングから、受信アンテナ１２を介して反射波を取得する取得タイミングまでの遅延時間を設定するディレイＩＣ１４を制御する。

【0036】

送信アンテナ１１は、本体部２の底面側に配置されている。送信アンテナ１１は、インパルス生成回路１３から伝送されてくる所定の周期のインパルス信号を、パルス状の電磁波として一定周期で放射する。
受信アンテナ１２は、本体部２の底面側に配置されている。送信アンテナ１１は受信アンテナ１２と隣接して配置されている。本実施の形態では、例えば送信アンテナ１１および受信アンテナ１２は同一基板上に銅箔パターンとして隣接して形成してもよい。また、送信アンテナ１１と受信アンテナ１２は、それぞれアルミケースで覆われていても良い。

【0037】

受信アンテナ１２は、送信アンテナ１１から放射されたパルス状の電磁波および電磁波の反射波を受信する。すなわち、受信アンテナ１２は、送信アンテナ１１から放射されたパルス状の電磁波がコンクリート１００等の対象物で反射した電磁波を受信するとともに、送信アンテナ１１から放射されたパルス状の電磁波を直接受信する。
コンクリート１００等の対象物で反射した電磁波を受信アンテナ１２によって受信することによって、コンクリート１００内の埋設物を検知することができる。例えば、３０ｃｍのコンクリートを電磁波が往復する時間は５ｎｓ（ナノ秒）であるため、送信アンテナ１１からパルス状の電磁波が放射されてから５ｎｓ間に受信される反射波を等価サンプリングで受信することによって、図４に示すような受信波形を得ることができる。

【0038】

また、上記直接受信するとは、送信アンテナ１１から放射されたパルス状の電磁波が物体等に反射されず、直接受信アンテナ１２によって受信されることをいう。
インパルス生成回路１３は、制御部１０と接続されており、制御部１０によって制御される。インパルス生成回路１３は、制御部１０を介したエンコーダ７からの入力をトリガとして、所定の時間間隔で所定の回数（例えば、５００回）、インパルス信号を発生させて送信アンテナ１１に出力する。

【0039】

伝送路１８は、インパルス生成回路１３と送信アンテナ１１の間を接続する。インパルス生成回路１３で生成されたインパルス信号は、伝送路１８を介して送信アンテナ１１に伝送され、送信アンテナ１１から放射される。また、インパルス生成回路１３で生成されたインパルス信号は、伝送路１８の両端において反射し、その反射波が送信アンテナ１１から放射される。なお、反射および伝送路１８の詳細について後述する。

【0040】

ディレイＩＣ１４は、制御部１０に接続されており、制御部１０によって制御される。ディレイＩＣ１４は、サンプリングパルス生成回路１５によるサンプリングパルスの発生タイミングを制御する。ディレイＩＣ１４は、送信アンテナ１１からパルス状の電磁波を射出する射出タイミングから、受信アンテナ１２を介して反射波を取得する取得タイミングまでの遅延時間を設定する。

【0041】

ディレイＩＣ１４は、デジタル信号によって内部の複数の遅延ラインを切り替えることで、最小遅延時間から最大遅延時間まで１ステップ単位で任意の遅延時間を設定することができる。この設定した遅延時間によってサンプリングパルス生成回路１５にサンプリングパルスを生成させるタイミングを変更する。
例えば、エンコーダ入力後のｈ回目（例えば１回目）の電磁波の放射タイミングからｉステップ（例えば１ステップ）後にサンプリングパルス生成回路１５にパルス発生指令信号を送信しサンプリングパルスを発生させた場合、ｈ＋１回目（例えば２回目）の電磁波の放射では放射タイミングからｉ＋１ステップ（例えば２ステップ）後にサンプリングパルスを発生させ、ｈ＋２回目（例えば３回目）の電磁波の放射では放射タイミングからｉ＋２ステップ（例えば３ステップ）後にサンプリングパルスを発生させ、順次ステップ数を増加させる。なお、ｈとｉは一致していても一致していなくてもよい。

【0042】

これによって、１ステップずつ遅延させてサンプリングパルス生成回路１５にサンプリングパルスを発生させることができる。例えば、ステップ間が１０ｐｓのディレイＩＣ１４は、放射タイミングから取得タイミングまでの遅延時間を１０ｐｓずつ増加させてサンプリングパルス生成回路１５がサンプリングパルスを生成するように、制御部１０によって制御される。

【0043】

そして、ディレイＩＣ１４は、遅延時間が設定時間（例えば５ｎｓ）に達すると、それ以上遅延時間を設定せず、次のエンコーダ入力があると再度はじめから遅延時間を設定していく。
サンプリングパルス生成回路１５は、ディレイＩＣ１４から送信されるパルス発生指令信号に基づいて、サンプリングパルスを発生する。サンプリングパルス生成回路１５は、パルス状の電磁波の放射タイミングからディレイＩＣ１４によって設定された遅延時間（例えば、１０ｐｓ、２０ｐｓ、３０ｐｓ、・・・）に基づいて、受信アンテナ１２を介して取得した受信波の電圧を取得するように高速サンプル・ホールド回路１６にサンプリングパルスを送信する。

【0044】

高速サンプル・ホールド回路１６は、サンプリングパルス生成回路１５から送信されたサンプリングパルスを受信すると、受信アンテナ１２を介して受信した受信波を取得する。高速サンプル・ホールド回路１６は、超高速スイッチおよびコンデンサを有しており、サンプリングパルスを受信すると超高速スイッチを短時間オン状態とし、そのオン状態の間にコンデンサに電圧を貯め、その電圧を取得し、Ａ／Ｄコンバータ１７に送信する。

【0045】

Ａ／Ｄコンバータ１７は、高速サンプル・ホールド回路１６から受信した電圧をＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換して制御部１０に送信する。
このようにインパルス制御モジュール５は、ディレイＩＣ１４を用いて電磁波の照射タイミングごとに取得タイミングを除々に遅らせることで受信アンテナ１２との距離ごとの受信データを取得することができる。

【0046】

図４は、ＭＰＵが取得する反射波のデータを示す図である。なお、縦軸の階調は、受信した反射波を２の１２乗の分解能でＡＤ変換すると、０－４０９５の階調で、ディジタルデータで表現してもよく、軸Ｏは、２０４８に設定されている。横軸は、受信アンテナ１２との距離を示し、矢印方向（深さ方向Ｂに対応）が受信アンテナ１２からの距離が長いことを示す。また、距離が長いとは、深さが深いことに相当する。

【0047】

また、図４に示すデータは、エンコーダ７の入力があった後からエンコーダ７の入力が次にあるときまでのデータである。受信タイミングを除々に遅らせることによって、受信アンテナ１２からの距離が長い位置からの反射波を受信するが、エンコーダ７からの入力があると、受信タイミングの遅延が元に戻され、再び受信タイミングを除々に遅らせる。すなわち、移動方向Ａ１、Ａ２における所定の計測位置（エンコーダ７からの入力があった位置）における深さ方向Ｂの反射波を受信することになる。このような図４に示すエンコーダ７の入力があった後から次のエンコーダの入力があるまでの反射波のデータを１ライン分のデータという。制御部１０は、１ライン分のデータが貯まるごとに、その１ライン分のＲＦ（Radio Frequency）データをメイン制御モジュール６へ送信する。

【0048】

なお、埋設物検出装置１は動かされているため、計測位置は厳密に同じ位置ではなく、深さ方向Ｂもコンクリート１００の表面１００ａに対して厳密に垂直な方向ではない。
図５は、伝送路１８について示す模式図である。
図５に示すように、上述したインパルス生成回路１３は、送信基板７０に設けられている。インパルス生成回路１３は、トランジスタ素子１３ａを有している。トランジスタ素子１３ａは、インパルス信号を発信する。なお、トランジスタ素子に限らなくてもよく、信号を発信できる素子であればよい。また、送信アンテナ１１は、アンテナ基板７１に設けられている。

【0049】

伝送路１８は、同軸ケーブル８１と、送信基板コネクタ８２と、アンテナ基板コネクタ８３と、送信基板接続回路８４と、アンテナ基板接続回路８５と、を有している。伝送路１８は、インパルス生成回路１３のトランジスタ素子１３ａと、送信アンテナ１１のアンテナ給電点１１ａの間を接続する。
送信基板コネクタ８２および送信基板接続回路８４は、送信基板７０に設けられている。送信基板接続回路８４は送信基板コネクタ８２とトランジスタ素子１３ａの間を接続している。アンテナ基板コネクタ８３およびアンテナ基板接続回路８５は、アンテナ基板７１に設けられている。アンテナ基板接続回路８５は、アンテナ基板コネクタ８３とアンテナ給電点１１ａの間を接続している。同軸ケーブル８１は、その両端が送信基板コネクタ８２とアンテナ基板コネクタ８３に接続されている。

【0050】

なお、伝送路１８の一方の端１８ａは、トランジスタ素子１３ａとの接続端であり、伝送路１８の他方の端１８ｂは、アンテナ給電点１１ａとの接続端である。
インパルス生成回路１３のトランジスタ素子１３ａから送信されたインパルス信号は、送信基板接続回路８４および送信基板コネクタ８２を介して同軸ケーブル８１に送信され、同軸ケーブル８１で伝達されて、アンテナ基板コネクタ８３およびアンテナ基板接続回路８５を介してアンテナ給電点１１ａに送信され、送信アンテナ１１より外部にパルス状の電磁波として放射される。
なお、トランジスタ素子１３ａとアンテナ給電点１１ａで発生するインパルス信号の反射については後述する。

【0051】

（メイン制御モジュール６）
図６は、メイン制御モジュール６の構成を示すブロック図である。
メイン制御モジュール６は、受信部２１と、ＲＦデータ管理部２２と、埋設物判定部２４と、判定結果登録部２５と、表示制御部２６と、を有している。

【0052】

受信部２１は、インパルス制御モジュール５の制御部１０から送信される１ライン分のＲＦデータを受信する。
ＲＦデータ管理部２２は、受信部２１が受信した１ライン分のＲＦデータを記憶する。
埋設物判定部２４は、ＲＦデータ管理部２２において記憶された１ライン分のＲＦデータを用いて、埋設物１０１の有無を判定するとともに、埋設物１０１の位置を検出する。

【0053】

なお、埋設物判定部２４における埋設物１０１の検出処理については、受信アンテナ１２において受信した複数の１ライン分のＲＦデータに基づいて、既知の方法を用いて実施すればよい。具体的には、例えば、埋設物１０１が鉄筋等の金属である場合には、送信アンテナ１１から放射されたインパルス波は、その表面において反射される。このため、受信アンテナ１２において、このような埋設物１０１の表面で反射された反射波の速度（強度）と、反射波を受信するまでの時間とを検出することで、コンクリート１００内の埋設物１０１の有無およびその位置を検出することができる。

【0054】

判定結果登録部２５は、埋設物判定部２４によって検出された埋設物１０１の位置をＲＦデータ管理部２２に登録する。
表示制御部２６は、移動方向Ａと深さ方向Ｂの平面において信号強度を色で階調処理した画像、および埋設物１０１の位置を表示するように、表示部８の制御を行う。

【0055】

＜ディレイＩＣの遅延時間の補正＞
次に、ディレイＩＣ１４が設定する遅延時間の補正について説明する。
上述したようにディレイＩＣ１４は、ステップ数に基づいてサンプリングパルス生成回路１５にサンプリングパルスを生成させる指令を送信しているが、温度および個体差等によって、ステップの実時間が変化する場合がある。
図７（ａ）および図７（ｂ）は、ディレイＩＣにおける１ステップの時間が異なる場合を説明するための受信波を示す図である。図７（ａ）の受信波Ｒ１および図７（ｂ）の受信波Ｒ２における鉄筋からの反射波をｒ１、ｒ２とする。なお、受信波Ｒ１と受信波Ｒ２は、同じ構造の鉄筋が埋設された対象物に対して電磁波を照射しているとする。受信波Ｒ１、Ｒ２に示す矢印は、ステップを示し、電磁波の取得タイミング（サンプリングタイミング）を示す。また、例えばエンコーダ入力後のはじめのステップを１ステップ（１サン
プリング目）とする。

【0056】

図７（ａ）に示す受信波Ｒ１では、鉄筋からの反射波ｒ１は、１７サンプリング目で観測されている。一方、図７（ｂ）に示す受信波Ｒ２では、鉄筋からの反射波ｒ２は、１４サンプリング目で観測されている。
ステップ１～ステップ１７までの実際の時間は、受信波Ｒ１および受信波Ｒ２で同じはずであるが、観測されるサンプリング数が異なることがある。これは、１ステップの時間が図７（ａ）において観測される反射波と図７（ｂ）において観測される反射波では異なるためである。これは、温度やディレイＩＣ１４の個体差によって発生する。

【0057】

このように、１ステップの時間が異なっている場合、例えば、ディレイＩＣ１４は、１ステップを１０ｐｓとすると、図７（ａ）では１７０ｐｓ後に反射波ｒ１が観測され、図７（ｂ）では１４０ｐｓ後に反射波ｒ２が観測されることになり、観測されるタイミングが異なる。そのため、鉄筋の深さ（距離）を正確に算出することができない。
そこで、本実施の形態の埋設物検出装置１では、送信アンテナ１１と受信アンテナ１２を隣接して配置することによって、受信アンテナ１２に反射波だけでなく送信アンテナ１１から放射された電磁波の少なくとも一部が受信アンテナ１２によって直接受信可能な構成とされている。

【0058】

また、インパルス生成回路１３と送信アンテナ１１の間でインパルス信号が反射するように、インパルス生成回路１３と送信アンテナ１１の間の伝送路１８が一定の長さ（例えば５０ｃｍ）に設定されている。
図８（ａ）は、インパルス生成回路１３と送信アンテナ１１間での反射を示す模式図である。図８（ａ）に示すように、インパルス生成回路１３で生成されたインパルス信号は伝送路１８の両端１８ａ、１８ｂで反射する。詳細には、インパルス信号は、送信アンテナ１１のアンテナ給電点１１ａ（図４参照）とトランジスタ素子１３ａ（図４参照）の間で反射する。アンテナ給電点１１ａで反射したインパルス信号は、トランジスタ素子１３ａで反射して再び伝送路１８を介して送信アンテナ１１に送信される。

【0059】

インパルス生成回路１３で生成されたインパルス信号のうち伝送路１８を一回だけ通って送信アンテナ１１に伝送されるインパルス信号ｓ１（第１パルス信号の一例）に基づいて放射される電磁波を一次波ｐ１（第１電磁波の一例）とする。インパルス生成回路１３で生成されたインパルス信号のうちアンテナ給電点１１ａで反射して伝送路１８を通ってトランジスタ素子１３ａで反射し、再び伝送路１８を通って送信アンテナ１１に伝送されるインパルス信号ｓ２（第２パルス信号の一例）に基づいて放射される電磁波を二次波ｐ２（第２電磁波の一例）とする。一次波ｐ１は、伝送路１８の両端における反射回数がゼロといえる。また、インパルス信号ｓ１とインパルス信号ｓ２は、インパルス生成回路１３において同じタイミングで生成されたインパルス信号の一部である。

【0060】

図８（ｂ）は、物体からの反射波を受信していない場合において受信アンテナ１２で受信される受信波を示す図である。受信アンテナ１２で受信した受信波では、一次波ｐ１と二次波ｐ２が観測される。一次波ｐ１が観測されるタイミングと二次波ｐ２が観測されるタイミングの間の時間ｔ１は、伝送路１８を往復する時間に相当する。この時間ｔ１は、伝送路１８の特性と長さによって決まり、予め所定の時間になるように設定することができる。

【0061】

また、伝送路１８の長さは、（インパルス信号が伝送路１８を往復する時間）＞（探査対象物を探査する際の最大深さ）を満たすように設定される。具体的には、探索対象物がコンクリートの場合であって、探索する最大深さを３０ｃｍとすると、最大深さ３０ｃｍからの反射波を受信するタイミングよりも後のタイミングで二次波ｐ２が観測されるように、伝送路１８の長さが設定されている。例えば、コンクリート中の３０ｃｍの往復時間を５ｎｓとすると、一次波ｐ１から二次波ｐ２の間は、約６ｎｓになるように伝送路１８の長さ（例えば５０ｃｍ）が設定される。

【0062】

これにより、３０ｃｍの深さに鉄筋が埋設されている場合に、図９に示すように一次波ｐ１と二次波ｐ２の間に、３０ｃｍの深さの鉄筋からの反射波ｒ５を観測することができる。これは、二次波ｐ２の観測タイミングが探索範囲からの反射波の観測タイミングと重なると探索対象からの反射波を正確に取得できないためである。
このため、反射物が存在する場合、一次波ｐ１から所定範囲Ｄ１の間に波形として現れることになる。

【0063】

また、図１０に示すように、伝送路１８においてインパルス信号が反射して送信アンテナ１１から放射されるパルス状の電磁波は、アンテナ給電点１１ａでインパルス信号が１回反射して送信アンテナ１１から放射される二次波ｐ２だけでなく、アンテナ給電点１１ａでインパルス信号が２回反射してから送信アンテナ１１から放射される三次波ｐ３、アンテナ給電点１１ａでインパルス信号が３回反射してから送信アンテナ１１から放射される四次波ｐ４、アンテナ給電点１１ａでインパルス信号がｅ回反射してから送信アンテナ１１から放射されるｅ＋１次波ｐｅも存在する。

【0064】

ｅが増えるに従って振幅が小さくなるため、四次波ｐ４より後のインパルス信号の反射による電磁波の、観測対象での反射波に対する影響は小さくなる。そのため、図１０に示すように、インパルス生成回路１３で生成し伝送路１８の両端で反射しないインパルス信号を送信アンテナ１１から一次波（ｐ１´と示す）として放射する放射タイミングは、前回のインパルス信号生成時の四次波（ｐ４と示す）が放射された放射タイミングよりも後が好ましい。これにより、伝送路１８の両端において反射したインパルス信号による電磁波の、対象物の反射波に与える影響を低減することができる。

【0065】

次に、具体例を挙げてディレイＩＣ１４における１ステップの実時間の算出について説明する。
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、ディレイＩＣ１４における１ステップの実時間の算出を説明するための図である。伝送路１８の材質及び長さによって一次波ｐ１～二次波ｐ２までの時間ｔ１を５ｎｓに設定する。この時間ｔ１は、伝送路１８によって決定するため温度差および個体差が無く変化しない。

【0066】

一方、ディレイＩＣ１４の１ステップの遅延時間は標準３５７ｐｓとする。この１ステップの遅延時間は、温度および個体差によって変化する。また、図１１（ａ）に示す１ステップの遅延時間は標準３５７ｐｓであるとする。
一次波ｐ１の軸Ｏより上側のピークにおけるステップを０とすると、図１１（ａ）に示す受信波Ｒ３では、検知対象物からの反射波ｒ３が６ステップのときに観測されるため、１ステップの標準時間である３５７ｐｓを用いると、反射波ｒ３の観測時間は３５７ｐｓ×６＝２１４２ｐｓとなる。すなわち、送信アンテナ１１から検知対象物で反射し、受信アンテナ１２に入るまでの時間が２１４２ｐｓとなり、片道の時間が１０７１ｐｓとなる。コンクリート中の電磁波の速度は、コンクリートの誘電率が７であるため、（光速度／√７）（ｍ／ｓ）となり、片道の１０７１ｐｓで電磁波が進む距離は１０７１ｐｓ×（光速度／√７）＝０．１２１ｍとなる。これにより、コンクリートの表面から１２．１ｃｍの位置に埋設物が埋まっていると計算される。

【0067】

図１１（ｂ）は、ディレイＩＣ１４の１ステップの時間が変化した場合の受信波Ｒ４を示す図である。図１１（ａ）の受信波Ｒ３と図１１（ｂ）の受信波Ｒ４は、同じ構造の対象物に対して電磁波を放射した際の反射波を示す。
図１１（ｂ）に示すように、例えば、５ステップ目に反射波ｒ４を観測した場合、観測時間は、３５７ｐｓ×５＝１７８５ｐｓとなる。例えば、図１１（ａ）に示す１ステップが３５７ｐｓで真の値としているため、本来は２１４２ｎｓであるにもかかわらず、ディレイＩＣ１４の標準ステップ３５７ｐｓを信用して計算すると１７８５ｐｓとなる。１７８５ｐｓで埋設物の深さを計算すると、１０．１ｃｍとなり、真の値が１２．１ｃｍであるところ深さに誤差が生じる。このように、ディレイＩＣ１４の１ステップの遅延時間が長くなると、検知対象の埋設物の推定距離が短くなる。一方、ディレイＩＣ１４の１ステップの遅延時間が短くなると、検知対象の埋設物の推定距離が長くなる。

【0068】

そこで、一次波ｐ１からの間隔ｔ１を５ｎｓに設定した二次波ｐ２が何ステップ目に観測されるかが確認される。図１１（ａ）の受信波Ｒ３では、二次波ｐ２（軸Ｏよりも上側のピーク）は１４ステップ目に観測され、図１１（ｂ）の受信波Ｒ４では二次波ｐ２（軸Ｏよりも上側のピーク）は１１ステップ目に観測される。この値より、受信波Ｒ３と受信波Ｒ４の各々の受信時のディレイＩＣ１４における１ステップの遅延時間が算出される。受信波Ｒ３では、５ｎｓ／１４ステップ＝３５７ｐｓとなり、受信波Ｒ４では、５ｎｓ／１１ステップ＝４５４ｐｓとなる。

【0069】

受信波Ｒ３では、埋設物からの反射波ｒ３は６ステップ目に観測されるため、６×３５７ｐｓ＝２１４２ｐｓとなり、送信アンテナ１１から埋設物までの片道にかかる時間は１０７１ｐｓとなる。これにより、深さは、１０７１ｐｓ×光速／√７＝０．１２１ｍと算出される。
一方、受信波Ｒ４では、埋設物からの反射波ｒ４は、５ステップ目に観測されるため、５×４５４ｐｓ＝２２７０ｐｓとなり、送信アンテナ１１から埋設物までの片道にかかる時間は１１３５ｐｓとなる。これより、深さは、１１３５ｐｓ×光速／√７＝０．１２９ｍと算出される。

【0070】

このように、誤差を低減することができる。また、本実施の形態のディレイＩＣ１４は例えば１ステップを１０ｐｓに設定するため、１ｍｍ以下の精度まで誤差を補正することができる。なお、一次波ｐ１と二次波ｐ２の観測タイミングは軸Ｏより上側のピークに限られるものではなく、例えば、軸Ｏよりも下側にピークであっても良い。
すなわち、一次波ｐ１の観測タイミングをｖステップ目（第１取得タイミングの一例）とし、二次波ｐ２の観測タイミングをｗステップ目（第２取得タイミングの一例）とすると、一次波ｐ１から二次波ｐ２までの時間ｔ１（時間差の一例）でのディレイＩＣ１４のステップ数ｎはｎ＝ｗ－ｖで算出され、ｔ１／ｎで１ステップ（所定間隔の一例）の実時間を求めることができる。また、埋設物からの反射波がｍステップ目に観測された場合には、（ｔ１／ｎ）×ｍで反射波が観測された時間を求めることができ、{（ｔ１／ｎ）×ｍ}／２で送信アンテナ１１から埋設物までの片道にかかる時間が算出される。そして、埋設物を探査する対象物の誘電率をＥとすると、[{（ｔ１／ｎ）×ｍ}／２]×光速／√Ｅによって、観測された反射波の深さを求めることができる。

【0071】

伝送路１８には、電子部品などがなく、単純な伝送路および同軸ケーブルによって構成されている。そのため、反射波の伝達時間は伝送路１８の長さのみに依存し、温度特性や個体差によるばらつきが非常に少なく、ｔ１が一定となる。
このように、一次波ｐ１と二次波ｐ２の放射間隔ｔ１は伝送路１８によって予め定めておくことができるので、送信アンテナ１１から受信アンテナ１２に直接受信される一次波ｐ１および二次波ｐ２を用いることにより、ディレイＩＣの１ステップの実時間を算出することができる。

【0072】

＜補正値取得処理＞
次に、本発明にかかる実施の形態の埋設物検出装置１の補正値取得処理（埋設物検出装置の補正方法の一例）について説明する。
図１２（ａ）は、本実施の形態の埋設物検出装置の補正値取得処理を示すフロー図である。図１２（ｂ）は、受信波の一例を示す図である。

【0073】

ディレイＩＣ１４の１ステップの実時間を取得する補正値取得処理が開始されると、ステップＳ１０（受信ステップの一例）において、制御部１０は、受信波を取得する。この受信波の取得は、例えばエンコーダ７の初回の入力の際に行ってもよいし、埋設物の検出のためにコンクリート１００等の表面１００ａに埋設物検出装置１を載置した際に行ってもよい。受信波の取得は、上述したように等価サンプリングを用いて行われる。なお、ステップＳ１０における受信波の取得は、埋設物などが存在せず埋設物による反射波が出来るだけ観測されない場所で行うほうが好ましい。

【0074】

次に、ステップＳ２０において、制御部１０は、送信アンテナ１１から受信アンテナ１２に直接受信される一次波ｐ１のピークのステップ数を取得し、変数ａに代入する。図１２（ｂ）の例では、一次波ｐ１のピークは、１２０ステップ目に取得される。
次に、ステップＳ３０において、制御部１０は、ステップＳ２０の一次波ｐ１のパルス信号が伝送路１８の両端で反射して送信アンテナ１１から放射された二次波ｐ２のピークのステップ数を取得し、変数ｂに代入する。図１２（ｂ）の例では、二次波ｐ２のピークは６００ステップ目に取得される。

【0075】

次に、ステップＳ４０において、制御部１０は、１ステップあたりの実際の時間ｃを式（ｃ＝ｔ１／（ｂ－ａ））を用いて求める。図１２（ｂ）に示す例では、一次波ｐ１のピークと二次波ｐ２のピークの間の時間ｔ１は、５ｎｓに設定されている。そのため、時間ｃは、５０００／（６００－１２０）＝１０．４１６７ｐｓとなる。
これによって、取得時点における１ステップあたりの実際の時間を求めることができる。ステップＳ２０、Ｓ３０、Ｓ４０が、補正ステップの一例に相当する。

【0076】

ディレイＩＣ１４の１ステップあたりの実時間が、インパルス制御モジュール５からメイン制御モジュール６に送信される。
続いて、実際の埋設物の検出が行われると、インパルス制御モジュール５からメイン制御モジュール６に送られたデータの演算の際に上述の補正値取得処理で取得された実時間を用いることで、埋設物の深さを正確に演算することができる。

【0077】

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施の形態では、図面を用いて埋設物検出装置１および埋設物検出装置の制御方法を実施する例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。

【0078】

例えば、図１２（ａ）に示すフローチャートに従って実施される埋設物検出装置の補正方法をコンピュータに実行させるプログラムとして、本発明を実現しても良い。
また、プログラムの一つの利用形態は、コンピュータにより読取可能な、ＲＯＭ等の記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であってもよい。
またプログラムの一つの利用形態は、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波などの伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であってもよい。

【0079】

また、上述したコンピュータは、プロセッサ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアに限らずファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであってもよい。
なお、以上説明したように、電力消費体の制御方法はソフトウェア的に実現してもよいし、ハードウェア的に実現しても良い。

【0080】

（Ｂ）
上記実施の形態では、埋設物の一例として鉄筋を例に挙げて説明したが、鉄筋にかぎらなくてもよく、ガス管、水道管、木材等であってもよく、また、埋設物が設けられた対象物としてもコンクリートに限られるものではない。
（Ｃ）
上記実施の形態では、一次波ｐ１と二次波ｐ２を用いて１ステップの実時間を求めたが、これに限らなくても良く、一次波ｐ１と二次波ｐ２以外（三次波ｐ３、四次波ｐ４等）を用いても良いし、一次波ｐ１以外の２つの電磁波（二次波ｐ２と三次波ｐ３、二次波ｐ２と四次波ｐ４、三次波ｐ３と四次波ｐ４等）を用いても良い。このように、送信アンテナ１１から放射され受信アンテナ１２に直接受信される電磁波を用いればよい。例えば、二次波ｐ２と三次波ｐ３を用いる場合、二次波ｐ２が第１電磁波に相当し、三次波ｐ３が第２電磁波に相当する。

【0081】

（Ｄ）
上記実施の形態では、ディレイ１ステップの実時間を算出するために、送信アンテナ１１から受信アンテナ１２に直接受信される２つ電磁波（一次波ｐ１と二次波ｐ２）を用いているが、２つの限られるものではなく、３つ以上の電磁波を用いても良い。
（Ｅ）
上記実施の形態では、送信アンテナ１１と受信アンテナ１２を隣接して配置されていると述べたが、送信アンテナ１１から放射された電磁波の少なくとも一部が受信アンテナ１２に直接受信可能であれば、送信アンテナ１１と受信アンテナ１２の配置は限定されるものではない。

【0082】

（Ｆ）
上記実施の形態では、埋設物検出装置１の本体部２内にメイン制御モジュール６が設けられているが、メイン制御モジュール６が本体部２と別に設けられていてもよい。この場合、タブレットなどにメイン制御モジュール６と表示部８を設けてもよい。本体部２とタブレットの間は無線または有線によって通信が行われてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0083】

本発明の埋設物検出装置および埋設物検出装置の補正方法は、簡易な構成で個体によるバラツキや、使用環境温度による影響を補正することが可能な効果を有し、コンクリート内の埋設物の検出を行ううえで有用である。

【符号の説明】

【0084】

１ 埋設物検出装置
１０ 制御部
１１ 送信アンテナ
１３ インパルス生成回路
１４ ディレイＩＣ
１８ 伝送路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】