(57)【要約】【課題】本発明は、何らかの物が埋設されている可能性がある場所の表面においてその場所の内部から到来した波動信号に所定の信号処理を施すことにより、該当する物の有無、または位置を求める非破壊探査装置と、このような信号処理の一部または全てを代行する探査支援装置とに関し、操作性が損なわれることなく、所望の位置に対する埋設物の位置を容易に確認できることを目的とする。【解決手段】探査対象が埋設された面が区分されてなる領域毎に、埋設されている前記探査対象の部位から到来した波動信号を直接、もしくは所定の処理を施して外部に通知する非破壊探査装置であって、前記領域の識別子または位置を求める領域識別手段と、前記波動信号、もしくは前記所定の処理の結果に対応づけて、前記識別子または前記位置を前記外部に通知する通知手段とを備える。【選択図】図１
2014122805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
探査対象が埋設された面が区分されてなる領域毎に、埋設されている前記探査対象の部位から到来した波動信号を直接、もしくは所定の処理を施して外部に通知する非破壊探査装置であって、
前記領域の識別子または位置を求める領域識別手段と、
前記波動信号、もしくは前記所定の処理の結果に対応づけて、前記識別子または前記位置を前記外部に通知する通知手段と
を備えたことを特徴とする非破壊探査装置。
【請求項２】
探査対象が埋設された面が区分されてなる領域毎に、埋設されている前記探査対象の部位から到来した波動信号に基づいて前記探査対象を探知する非破壊探査装置であって、
前記領域の識別子または位置を求める領域識別手段と、
前記識別子または前記位置に対応づけて前記波動信号を処理し、前記部位毎の像の集合として前記探査対象を特定する探知支援手段と
を備えたことを特徴とする非破壊探査装置。
【請求項３】
探査対象が埋設された面が区分されてなる領域毎に、前記探査対象の部位から到来した波動信号、または前記波動信号に施された所定の処理の結果から前記部位毎の像を生成する部分像生成手段と、
前記領域毎に、前記波動信号と共に与えられた識別子または位置に対応させて前記部位毎の像をマッピングし、前記探査対象の位置の特定と、前記探査対象の総合的な像の生成との双方または何れか一方を行う統合処理手段と
を備えたことを特徴とする探査支援装置。
【請求項４】
探査対象が埋設された面上における非破壊探査装置の測位、もしくは前記面が区分されてなる領域の内、前記非破壊探査装置が位置する特定の領域の識別を単独で、または前記非破壊探査装置と連係して行う航法手段と、
前記面に固着または投影され、かつ前記面上の位置の基準となるマーカの相対位置を求めるマーカ測位手段と、
前記測位もしくは前記識別の結果と、前記相対位置との双方もしくは何れか一方を外部に通知する通知手段と
を備えたことを特徴とする探査支援装置。
【請求項５】
探査対象が埋設された面上における非破壊探査装置の測位、もしくは前記面が区分されてなる領域の内、前記非破壊探査装置が位置する特定の領域の識別を単独で、または前記非破壊探査装置と連係して行う航法手段と、
前記面に固着または投影され、かつ前記面上の位置の基準となるマーカの相対位置を求めるマーカ測位手段と、
前記領域毎に、前記非破壊探査装置によって求められた前記探査対象の部位の像の統合像を表示する表示手段と
を備えたことを特徴とする探査支援装置。
【請求項６】
請求項３に記載の探査支援装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項７】
請求項４に記載の探査支援装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項８】
請求項３に記載の探査支援装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムが記録され、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項９】
請求項４に記載の探査支援装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムが記録され、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、何らかの物が埋設されている可能性がある場所の表面においてその場所の内部から到来した波動信号に所定の信号処理を施すことにより、該当する物の有無、または位置を求める非破壊探査装置と、このような信号処理の一部または全てを代行する探査支援装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
工事現場等では、地中、壁、床等に埋設されている鉄筋、ガス管その他の物の有無や位置の把握のために、ＲＣレーダが用いられる。
図６は、従来のＲＣレーダの構成例を示す図である。
【０００３】
図において、アンテナ７１ｔ，７１ｒは、探査対象物が埋設され得る場所の面の方向にそれぞれの主ローブの方向が設定され、かつ近接して配置される。これらのアンテナ７１ｔ，７１ｒの給電点には、送信部７２の出力と受信部７３の入力とがそれぞれ接続される。送信部７２および受信部７３の制御端子は、信号処理部７４の第一および第二の入出力ポートにそさぞれ接続され、その信号処理部７４の第三の入出力ポートには表示部７５の制御端子が接続される。
【０００４】
このような構成のＲＣレーダ（以下、符号「７０」を付与して示す。）では、送信部７２は、信号処理部７４の配下で送信波を生成し、アンテナ７１ｔを介して上記面の内側に向けてその送信波を放射する。
【０００５】
この送信波が探査対象で反射することによって発生し、かつアンテナ７１ｒに到来した反射波は、受信部７３によって復調され、所定のベースバンド信号に変換される。
信号処理部７４は、そのベースバンド信号に既定のレーダ信号処理を施すことにより、３次元画像を生成する。表示部７５は、図示されない表示画面上にその３次元画像を表示する。
【０００６】
なお、本発明に関連性がある先行技術としては、以下に列記する特許文献１および非特許文献１があった。
【０００７】
(1) 「掘削作業中に地中の物体の位置を決定する方法であって、地中の物体（１０８）に向けて信号を送るステップと、地中の物体（１０８）からの反射信号を受け取るステップと、地中の物体（１０８）の初期位置を決定するステップと、地中の物体（１０８）の周りの不確定領域（１１０）を決定された初期位置の信頼度の関数として作成するステップと、信頼度を改善するために少なくとも１つの処理を実行するステップと、不確定領域（１１０）を改善された信頼度の関数として調整するステップとを含む」ことにより、「精密に地中の物体の位置を決定する」点に特徴がある掘削作業中に地中の物体の位置を決定する方法…特許文献１
【０００８】
(2) 「非破壊で鉄筋・ＰＣ鋼線・塩ビ管・ケーブルなどを探査し、３Ｄ表示できる」点に特徴がある電磁波レーダによる埋設物探査システム  …非特許文献１
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４２８６５３９号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】「電磁波レーダによる埋設物探査システム  Ｘ−Ｓｃａｎ  ＰＳ１０００」，ＨＩＬＴＩ社  ＵＲＬ：http://www.hilti.co.jp/fstore/holjp/LinkFiles/catalogue_PS_1000.pdf
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上述した従来のＲＣレーダ７０では、埋設物の３次元画像は、モニタ画面上に表示されるが、工事の基準として床、壁等の表面に配設されたマーカとの相対位置は対応づけられていなかった。
【００１２】
したがって、従来例では、ＲＣレーダ７０の操作者が目視や経験に頼って埋設物と上記マーカとの相対位置を推測したり把握しなければならないために、工事の効率、精度および安全性は、必ずしも高くは確保されなかった。
【００１３】
本発明は、操作性が損なわれることなく、所望の位置に対する埋設物の位置を容易に確認できる非破壊探査装置および探査支援装置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】
【００１４】
請求項１に記載の発明では、探査対象が埋設された面が区分されてなる領域毎に、埋設されている前記探査対象の部位から到来した波動信号を直接、もしくは所定の処理を施して外部に通知する非破壊探査装置において、領域識別手段は、前記領域の識別子または位置を求める。通知手段は、前記波動信号、もしくは前記所定の処理の結果に対応づけて、前記識別子または前記位置を前記外部に通知する。
【００１５】
すなわち、本発明に係る非破壊探査装置と連係する装置は、探査対象が埋設された面が区分されてなる領域毎に、その探査対象の部位の像を生成し、適宜合成することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、探査対象が埋設された面が区分されてなる領域毎に、埋設されている前記探査対象の部位から到来した波動信号に基づいて前記探査対象を探知する非破壊探査装置において、領域識別手段は、前記領域の識別子または位置を求める。探知支援手段は、前記識別子または前記位置に対応づけて前記波動信号を処理し、前記部位毎の像の集合として前記探査対象を特定する。
【００１７】
すなわち、本発明に係る非破壊探査装置は、探査対象が埋設された面が区分されてなる領域毎に、その探査対象の部位の像を生成し、適宜合成することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、部分像生成手段は、探査対象が埋設された面が区分されてなる領域毎に、前記探査対象の部位から到来した波動信号、または前記波動信号に施された所定の処理の結果から前記部位毎の像を生成する。統合処理手段は、前記領域毎に、前記波動信号と共に与えられた識別子または位置に対応させて前記部位毎の像をマッピングし、前記探査対象の位置の特定と、前記探査対象の総合的な像の生成との双方または何れか一方を行う。
【００１９】
すなわち、本発明に係る探査支援装置は、この探査支援装置と連係する非破壊探査装置のハードウェアおよびソフトウェアの規模にかかわる制約の範囲において、探査対象が埋設された面が区分されてなる領域毎に、その探査対象の部位の像を生成して合成することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明では、航法手段は、探査対象が埋設された面上における非破壊探査装置の測位、もしくは前記面が区分されてなる領域の内、前記非破壊探査装置が位置する特定の領域の識別を単独で、または前記非破壊探査装置と連係して行う。マーカ測位手段は、前記面に固着または投影され、かつ前記面上の位置の基準となるマーカの相対位置を求める。通知手段は、前記測位もしくは前記識別の結果と、前記相対位置との双方もしくは何れか一方を外部に通知する。
【００２１】
すなわち、探査対象が埋設された面に固着されまたは投影されたマーカの相対位置と、この面上における非破壊探査装置の位置とを求める処理の大半は、該当する非破壊探査装置の負荷の上限や余剰の処理量に制約がある場合も実現される。
【００２２】
請求項５に記載の発明では、航法手段は、探査対象が埋設された面上における非破壊探査装置の測位、もしくは前記面が区分されてなる領域の内、前記非破壊探査装置が位置する特定の領域の識別を単独で、または前記非破壊探査装置と連係して行う。マーカ測位手段は、前記面に固着または投影され、かつ前記面上の位置の基準となるマーカの相対位置を求める。表示手段は、前記領域毎に、前記非破壊探査装置によって求められた前記探査対象の部位の像の統合像を表示する。
【００２３】
すなわち、探査対象が埋設された面に固着されまたは投影されたマーカの相対位置と、この面上における非破壊探査装置の位置とを求める処理の大半は、その探査結果を表示する表示手段を備えた装置の余剰の処理量の活用により実現される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明が適用された埋設探査系では、以下の何れの条件下でも、広範な面に埋設された埋設物の探査が容易に実現され、かつ操作者はその埋設物を直感的に識別可能となる。
(1) 非破壊探査装置に小型化や軽量化が厳しく要求される。
(2) 非破壊探査装置のソフトウェアの規模や余剰処理量に制限がある。
【００２５】
(3) 非破壊探査装置が外部の装置と連係して機能する。
(4) 多くの非破壊探査装置が並行して稼働する。
(5) 全てまたは一部の非破壊探査装置によって探査が行われる頻度が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第一の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の第一の実施形態におけるタブレットＰＣの動作フローチャート図である。
【図３】本発明の第一の実施形態におけるＲＣレーダの動作フローチャートである。
【図４】本発明の第一の実施形態の動作を説明する図である。
【図５】本発明の第二の実施形態を示す図である。
【図６】従来のＲＣレーダの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態を示す図である。
図において、図６に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与し、ここでは、その説明を省略する。
【００２８】
本実施形態と、図６に示す従来例との構成の相違点は、以下の点にある。
(1) ＲＣレーダ７０に代えて、ＲＣレーダ１０が備えられる。
(2) 探査対象物が埋設された壁面の内、その探査対象物が埋設されている部位の近傍に既定のマークが描かれたマーカ２０が貼着される。
【００２９】
(3) 筐体の側面の所定の箇所に配設されたウェブカメラ３０Ｃと、内蔵されたＧＰＳ受信機（図示されない）とを有し、かつ上記ＲＣレーダ１０と連係するタブレットＰＣ３０が備えられる。
【００３０】
ＲＣレーダ１０の構成は、以下の点で既述のＲＣレーダ７０の構成と異なる。
(1) 信号処理部７４に代えて信号処理部１１を有する。
(2) 信号処理部１１の第四の入出力ポートに接続された無線通信ポート（ＲＦＰ）１２を備える。
(3) 信号処理部１１の第五の入出力ポートに接続された測位部１３を備える。
【００３１】
図２は、本発明の第一の実施形態におけるタブレットＰＣの動作フローチャート図である。
図３は、本発明の第一の実施形態におけるＲＣレーダの動作フローチャートである。
図４は、本発明の第一の実施形態の動作を説明する図である。
【００３２】
以下、図１〜図４を参照して本実施形態の動作を説明する。
本発明の特徴は、本実施形態では、以下の点にある。
(1) ＲＣレーダ１０とタブレットＰＣ３０とが連係する。
【００３３】
(2) タブレットＰＣ３０には、後述するＲＣレーダ１０との連係を可能とするアプリケーションシステムが予め組み込まれる。
(3) その連係の過程で、信号処理部１１とタブレットＰ３０とが無線通信ポート１２を介して協働する。
【００３４】
このような協働の過程では、タブレットＰＣ３０は、以下の処理を行う。
［マーカ２０の撮影］
所定の契機（操作者によって与えられてもよい）にウェブカメラ３０Ｃを駆動することによって撮影（図４(1))を行い、その時点におけるウェブカメラ３０Ｃの位置（以下、「測定原点」という。）を既述のＧＰＳ受信機を用いて算出する（図２ステップＳ１，図４(2)）。
【００３５】
［マーカ２０の検出］
この撮影によって得られた画像（以下、「撮影画像」という。）の画素毎の階調値をグレースケール化して２値化する（図２ステップＳ２，図４(3)）。
【００３６】
さらに、ネガポジ反転処理を施した後に、輪郭の検出および補間を行うことによって、「処理画像」を生成する（図２ステップＳ３，図４(4)）。
【００３７】
マーカ２０の既知の特徴量と共通の特徴量を有する部位が「処理画像」にあるか否か判定し（図２ステップＳ４，図４(5)）、このような部位がない場合には、以下の処理を省略する。
【００３８】
［ウェブカメラ３０Ｃに対するマーカ２０の相対的位置、相対距離および姿勢の算出］
上記部位がある場合には、該当する部位の画角および形状に基づいて、その部位に撮像されたマーカ２０のサイズと、水平方向および垂直方向における傾斜角とを算出する（図２ステップＳ５，図４(6)）。
【００３９】
さらに、ウェブカメラ３０Ｃの光学的特性に基づいてこれらのサイズおよび傾斜角を換算することによって、マーカ２０の相対位置、相対距離および姿勢を算出する（図２ステップＳ６，図４(7)）。
【００４０】
［スケールの調整および旋回角の算出］
このようにして算出されたマーカ２０の相対位置、相対距離および姿勢に基づいて、ウェブカメラ３０Ｃの撮像面と、上記撮影画像（マーカ２０が位置する壁面）との間における写像変換に適用されるべきパラメータ（以下、「写像パラメータ」という。)(スケール比、旋回角を含む。）を特定する（図２ステップＳ７，図４(8)）。
【００４１】
さらに、この時点における処理画像（マーカ２０の像が含まれる。）を保全する（図２ステップＳ８，図４(9)）。
【００４２】
一方、既述の壁面の内、マーカ２０に対する相対位置Ｌｉが既知である部位にＲＣレーダ１０が配置された状態で所定の操作が行われる度に、信号処理部１１は、図６に示す信号処理部７４と同じ処理を行い（図３ステップＳ１，図４(10)）、かつ送信部７２，受信部７３および表示部７５は、その処理の下で従来例と同様に連係する。
【００４３】
したがって、該当する部位に埋設されている探査対象の３次元画像は、表示部７５の表示画面上に表示される。
しかし、本実施形態では、信号処理部１１は、以下の点で従来例とは異なる
【００４４】
(1) 該当する部位に埋設されている探査対象の３次元画像Ｇｉｊを生成する過程では、その探査対象の明瞭化を目的として以下の処理(1-1)〜(1-6)が行われる（図３ステップＳ２，図４(11)）。
【００４５】
ここに、上記サフィックスｉ、ｊは、それぞれ壁面においてマーカ２０から水平方向と垂直方向とに近い順に付与され、その壁面が格子状に区分されてなる矩形状の領域を意味する。なお、このような領域の形状は、ＲＣレーダ１０の底面（アンテナ７１ｔ、７１ｒの主ローブの方向に直交する筐体面）の形状に設定される。
【００４６】
(1-1) 平均化処理
(1-2) マイグレーション処理
(1-3) 水平方向および垂直方法における３次元画像の連結（構造認識に基づいて行われる。）
【００４７】
(1-4) 隙間部分の線形補間処理
(1-5) マッチングキューブ法に基づく等値面のポリゴン化
(1-6) 壁面の水平方向と垂直方向とにおける走査データの色分けによる区別
【００４８】
(2) 無線通信ポート１２を介してタブレットＰＣ３０宛に、このようにして生成された３次元画像Ｇｉｊと、上記マーカ２０に対する相対位置Ｌｉｊとを通知する（図３ステップＳ２，図４(12)）。
【００４９】
タブレットＰＣ３０は、これらの３次元画像Ｇｉｊおよび相対位置Ｌｉｊ、ならびに既述の写像パラメータに基づいて、以下の処理を行う。
【００５０】
［３次元画像Ｇｉｊのスケーリングおよび再配置］
３次元画像Ｇｉｊのサイズを既述の写像パラメータに基づいて変換することによって、部分３次元画像ｇｉｊを生成する（図２ステップＳ９，図４(13)）。
【００５１】
既述の撮像面において既述のサフィックスｉ、ｊで示される領域（以下、「部分領域」という。）に上記部分３次元画像ｇｉｊを配置することによって、合成３次元画像Ｈを生成する（図２ステップＳ１０，図４(14)）。
【００５２】
［合成３次元画像Ｈとマーカ２０の像との重畳］
既述の通りに保全され、かつマーカ２０の像を含む処理画像に、上記３次元画像Ｈを重畳することによって、統合３次元画像Ｇを生成し、タブレットＰＣ３０の表示面に逐次表示する（図２ステップＳ１１，図４(15)）。
【００５３】
このように本実施形態によれば、ＲＣレーダ１０によって矩形状の領域毎に埋設する探査対象の像が得られる度に、図１の左下部に示すように、その像に既述のマーク２０の像が合成されてなる統合３次元画像ＧがタブレットＰＣ３０の表示面上に表示される。
【００５４】
したがって、本発明によれば、タブレットＰＣ３０のような汎用の情報端末が活用されることによって、多様な環境においても操作性が煩雑になることなく、操作者は、マーク２０と埋設物との相対的な位置を直感的にかつ容易に識別可能となる。
【００５５】
なお、本実施形態では、ＲＣレーダ１０とタブレットＰＣ３０との間で行われる情報の引き渡しは、Bluetooth（登録商標）その他の如何なる方式の無線伝送路、光伝送路、有線伝送路を介して行われてもよい。
【００５６】
また、本実施形態では、測定点は、如何なる方式の衛星航法、無線航法、自立航法に基づいて求められてもよい。
【００５７】
さらに、本実施形態では、マーカ２０の検出のために行われる処理は、所望の精度や応答性が確保されるならば、既述の手順（図２ステップＳ２〜Ｓ４）に限らず、如何なるアルゴリズムや手順に基づいて行われてもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、マーカ２０のウェブカメラ３０Ｃに対する相対的位置、相対距離および姿勢の算出は、所望の精度や応答性が確保されるならば、既述の手順（図２ステップＳ５，Ｓ６）に限らず、如何なるアルゴリズムや手順に基づいて行われてもよい。
【００５９】
さらに、本実施形態では、スケールの調整および旋回角の算出は、所望の精度や応答性が確保されるならば、既述の手順（図２ステップＳ７，Ｓ８）に限らず、如何なるアルゴリズムや手順に基づいて行われてもよい。
【００６０】
また、本実施形態では、３次元画像Ｇｉｊを生成するために行われる処理（図３ステップＳ２）の手順やアルゴリズムについては、既述の形態に限定されず、如何なる形態で行われ、あるいは適宜省略や近似処理による代替が図られてもよい。
【００６１】
さらに、本実施形態では、３次元画像Ｇｉｊのスケーリングおよび再配置は、所望の精度や応答性が確保されるならば、既述の手順（図２ステップＳ９，Ｓ１０）に限らず、如何なるアルゴリズムや手順に基づいて行われてもよい。
【００６２】
図５は、本発明の第二の実施形態を示す図である。
図において、図１に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与し、ここでは、その説明を省略する。
【００６３】
本実施形態と既述の第一の実施形態との構成の相違点は、以下の点にある。
(1) タブレットＰＣ３０に代えて、スマートフォン５１と、そのスマートフォン５１によって駆動されるプロジェクタ５２とを備えられる。
(2) 上記スマートフォン５１がアクセス可能なインタネット５３上には、サーバ５４が配置される。
【００６４】
以下、図５を参照して本実施形態の動作を説明する。
本実施形態の各部は、以下の点で、既述の第一の実施形態とは異なる形態で連係する。
(1) スマートフォン５１は、そのスマートフォン５１に備えられたデジタルカメラ５１Ｃと共に、図１に示すタブレットＰＣ３０の機能を単独で、あるいはインタネット５３を介してサーバ５4との連係により代行する。
【００６５】
(2) スマートフォン５１は、予め組み込まれたアプリの下で、そのスマートフォン５１に備えられたディスプレイ（図示されない。）に表示される統合３次元画像Ｇをプロジェクタ５２に引き渡す。
【００６６】
(3) プロジェクタ５２は、その統合３次元画像Ｇを壁面上における実体的な位置に、マーカ２０および探査対象物を実物大で投影する。
【００６７】
ここに、既述の「写像パラメータ」は、スマートフォン５１によって、壁面に対するプロジェクタ５２の相対位置や相対距離に適合した値に設定される。
【００６８】
すなわち、探査対象が埋設された壁面にその探査対象およびマーカ２０を示す統合３次元画像Ｇが実物大により正規の位置に投影される。
【００６９】
また、スマートフォン５１の処理量は、応答性および精度の許容限度内であるならば、インタネット５３を介して連係するサーバ５４との負荷分散や機能分散の下で多様かつ柔軟に設定可能である。
【００７０】
したがって、本実施形態によれば、探査対象が埋設されている壁面が広い場合であっても、汎用のスマートフォン５１、プロジェクタ５２およびサーバ５４が適宜連係することによって、その探査対象の位置、形状およびサイズの識別が精度よく簡便に可能となる。
【００７１】
なお、本実施形態では、スマートフォン５１は、同等の性能および機能を有するコンピュータ（タブレットＰＣ、ノートパソコン、モバイルコンピュータを含む。）、通信端末、電子ブック端末の何れで代替されてもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、スマートフォン５１に組み込まれたアプリは、そのスマートフォン５１にプリインストールされたものに限定されず、そのスマートフォン５１とは別に流通し、かつ基本ソフトウェア上で稼働するアプリであってもよい。
【００７３】
さらに、本実施形態では、スマートフォン５１は、プロジェクタ５２に内蔵されたコンピュータで代替されてもよく、あるいはそのプロジェクタ５２の筐体の外壁に（脱着が可能な形態で）固着されてもよい。
【００７４】
また、本実施形態では、このような場合におけるスマートフォン５１とプロジェクタ５２との機能や負荷の分散の形態は、如何なるものであってもよい。
【００７５】
さらに、本実施形態では、さらに、スマートフォン５１とプロジェクタ５２との連係の過程で種々の情報の引き渡しに供される通信路や伝送路は、如何なる形態や方式の無線伝送路、光伝送路、有線伝送路として形成されてもよい。
【００７６】
また、本発明は、コンクリート製の壁に埋設された鉄筋の探査に供されるＲＣレーダに限定されず、(a) 探査対象、(b) 用途、(c)
探査のために行われるべき信号処理、(d) その処理の対象となる波動信号の如何にかかわらず、以下の多様な装置にも適用可能である。
(1) 地中探査レーダ
(2) ソナー
(3) X線撮影装置
(4) コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）
(5) 磁気共鳴画像診断装置（ＭＲＩ）
【００７７】
さらに、上述した各実施形態では、探査対象の像は、その探査の目的に整合するならば、３次元画像に限定されず、２次元画像であってもよく、かつ如何なる指示方式に基づいて取得されあるいは表示されてもよい。
【００７８】
また、上述した各実施形態では、ＲＣレーダ１０は、既述のタブレットＰＣ３０、スマートフォン５１、プロジェクタ５２と連係し、あるいは一体化されて稼働することを前提として、例えば、以下の形態で構成されてもよい。
【００７９】
(1) 表示部７５、測位部１３、無線通信ポート１２の全てまたは一部が備えられない。
(2) 信号処理部１１に組み込まれるソフトウェアやアルゴリズムは、上記タブレットＰＣ３０、スマートフォン５１、プロジェクタ５２との機能分散や負荷分散が可能な形態で構成される。
【００８０】
さらに、上述した各実施形態では、壁面が格子状に区分されてなる矩形状の領域は、操作者が目視できるならば、例えば、その壁面に予め描かれた枠線や印、または投影されている像として示されてもよい。
【００８１】
また、これらの矩形状の領域の内、ＲＣレーダ１０が位置する特定の領域は、以下の何れかの形態で識別され、かつ信号処理部１１とタブレットＰＣ３０（またはスマートフォン５１およびプロジェクタ５２）との連係によって行われる処理の対象となってもよい。
【００８２】
(1) ＲＣレーダ１０が行った何らかの測位の結果がタブレットＰＣ３０（またはスマートフォン５１およびプロジェクタ５２）が解析することによって識別される。
(2) ＲＣレーダ１０が自立的に上記枠線、印、像の何れかをパターン認識をすることによって識別される。
【００８３】
さらに、上述した各実施形態では、ＲＣレーダ１０は、無線通信ポート１２を介してタブレットＰＣ３０（スマートフォン５１）に、既述の３次元画像Ｇｉｊおよび相対位置Ｌｉｊを引き渡している。
【００８４】
しかし、このようにしてタブレットＰＣ３０（スマートフォン５１）に引き渡されるべき情報は、例えば、３次元画像Ｇｉｊを生成する処理の全てまたは大半がタブレットＰＣ３０（スマートフォン５１）によって行われる場合には、例えば、以下に列記するように、ＲＣレーダ１０との機能分散や負荷分散の形態に適した如何なる情報であってもよい。
【００８５】
(1) アンテナ７１ｒに到来した反射波が受信部７３によって復調されることによって生成された所定のベースバンド信号
(2) そのベースバンド信号に所望の処理が施された結果
(3) 撮影画像
(4) その撮影画像にグレースケール化等の処理が施された結果
【００８６】
また、上述した各実施形態では、サーバ５４は、インタネット５３を介してスマホ５１とどのような負荷分散や機能分散の下で機能してもよく、また、既述の処理の過程では、壁、あるいはその壁がある現場の識別子に対応して所望の情報を蓄積するデータベースとして機能することにより、複数の現場にかかわる埋設物の管理、現状把握の効率化および信頼性の向上に供されてもよい。
【００８７】
さらに、上述した各実施形態に記載された本発明の特徴的な処理は、タブレットＰＣ３０（スマートフォン５１）が単独で、あるいは以下の何れかと連係して行う処理の手順を与えるソフトウェア（アプリ）によって実現されてもよい。
【００８８】
また、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲において多様な実施形態の構成が可能であり、構成要素の全てまたは一部に如何なる改良が施されてもよい。
【００８９】
以下、既述の実施形態に開示された発明の内、特許請求の範囲に記載しなかった発明の構成、作用および効果を「特許請求の範囲」、「課題を解決するための手段」、「発明の効果」の各欄に準じた様式により列記する。
【００９０】
〔請求項１０〕  請求項１または請求項２に記載の非破壊探査装置において、
前記領域識別手段は、
前記面に固着または投影され、かつ前記面上の位置の基準となるマーカとの相対位置に基づいて前記識別子または前記位置を求める
ことを特徴とする非破壊探査装置。
【００９１】
このような構成の非破壊探査装置では、請求項１または請求項２に記載の非破壊探査装置において、前記領域識別手段は、前記面に固着または投影され、かつ前記面上の位置の基準となるマーカとの相対位置に基づいて前記識別子または前記位置を求める。
【００９２】
すなわち、探査対象が埋設された面が区分されてなる領域の識別子や位置には、その面上における位置の基準となるマーカに対する相対位置が反映される。
【００９３】
したがって、探査対象の部位の像は、何れも、上記マーカを基準とする空間にマッピングされ、ユーザは、そのマーカを拠り所として探査結果を直感的に識別可能となる。
【００９４】
〔請求項１１〕  請求項１０に記載の非破壊探査装置において、
前記探知支援手段は、
前記識別子または前記位置に併せて、前記相対位置に対応付けて前記反射波を処理し、前記マーカの像と、前記部位毎の像との集合として前記探査対象を特定する
ことを特徴とする非破壊探査装置。
【００９５】
このような構成の非破壊探査装置では、請求項１０に記載の非破壊探査装置において、前記探知支援手段は、前記識別子または前記位置に併せて、前記相対位置に対応付けて前記反射波を処理し、前記マーカの像と、前記部位毎の像との集合として前記探査対象を特定する。
【００９６】
すなわち、探査対象の各部の像には、探査対象が埋設された面が区分されてなる領域の識別子や位置だけではなく、その面上における位置の基準となるマーカに対する相対位置が反映される。
【００９７】
したがって、探査対象の各部位の像は、何れも、上記マーカを基準とする空間にマッピングされ、ユーザは、そのマーカを拠り所として探査結果を直感的に識別可能となる。
【００９８】
〔請求項１２〕  請求項１に記載の非破壊探査装置において、
前記領域識別手段は、
前記領域毎に前記面上に配設され、または投影されたユニークな指標を識別することにより前記識別子または前記位置を求める
ことを特徴とする非破壊探査装置。
【００９９】
このような構成の非破壊探査装置では、請求項１に記載の非破壊探査装置において、前記領域識別手段は、前記領域毎に前記面上に配設され、または投影されたユニークな指標を識別することにより前記識別子または前記位置を求める。
【０１００】
すなわち、探査対象が埋設された面が区分されてなる領域は、非破壊探査装置の位置が測位されることなく識別される。
【０１０１】
したがって、上記測位が行われるべき場合に比べて、構成が簡略化され、かつ低廉化が可能となる。
【０１０２】
〔請求項１３〕  請求項２に記載の非破壊探査装置において、
前記領域識別手段は、
前記領域毎に前記面上に配設され、または投影されたユニークな指標を識別することにより前記識別子または前記位置を求める
ことを特徴とする非破壊探査装置。
【０１０３】
このような構成の非破壊探査装置では、請求項２に記載の非破壊探査装置において、前記領域識別手段は、前記領域毎に前記面上に配設され、または投影されたユニークな指標を識別することにより前記識別子または前記位置を求める。
【０１０４】
すなわち、探査対象が埋設された面が区分されてなる領域は、非破壊探査装置の位置が測位されることなく識別される。
【０１０５】
したがって、上記測位が行われるべき場合に比べて、構成が簡略化され、かつ低廉化が可能となる。
【０１０６】
〔請求項１４〕  請求項１３に記載の非破壊探査装置において、
前記探知支援手段は、
前記識別子または前記位置に併せて、前記指標に対応付けて前記反射波を処理し、前記指標の像と、前記部位毎の像との集合として前記探査対象を特定する
ことを特徴とする非破壊探査装置。
【０１０７】
このような構成の非破壊探査装置では、請求項１３に記載の非破壊探査装置において、前記探知支援手段は、前記識別子または前記位置に併せて、前記指標に対応付けて前記反射波を処理し、前記指標の像と、前記部位毎の像との集合として前記探査対象を特定する。
【０１０８】
すなわち、探査対象は、外部の装置や系と連係することなく、その探査対象が埋設された面が区分されてなる領域毎にマッピング可能な部位の像の集合として識別可能となる。
【０１０９】
したがって、本発明に係る非破壊探査装置は、探査対象の像の生成にかかわる処理の大半を単独で行うことができ、連係すべき装置の構成や処理量の制約に柔軟に適応できる。
【０１１０】
〔請求項１５〕  請求項１または請求項２に記載の非破壊探査装置において、
前記領域識別手段は、
所定の航法に基づいて前記領域の識別子または位置を求める
ことを特徴とする非破壊探査装置。
【０１１１】
このような構成の非破壊探査装置では、請求項１または請求項２に記載の非破壊探査装置において、前記領域識別手段は、所定の航法に基づいて前記領域の識別子または位置を求める。
【０１１２】
すなわち、探査対象が埋設された面が区分されてなる何れの領域についても、既存のまたは標準的な測位方式の活用により、識別可能となる。
【０１１３】
したがって、ハードウェアやソフトウェアの構成の複雑化が抑えられ、埋設物の探査が安価に精度よく実現される。
【０１１４】
〔請求項１６〕  請求項１または請求項２に記載の非破壊探査装置において、
前記領域識別手段は、
外部から前記面または前記領域毎に照射される波動信号を復調することによって、前記領域の識別子または位置を求める
ことを特徴とする非破壊探査装置。
【０１１５】
このような構成の非破壊探査装置では、請求項１または請求項２に記載の非破壊探査装置において、前記領域識別手段は、外部から前記面または前記領域毎に照射される波動信号を復調することによって、前記領域の識別子または位置を求める。
【０１１６】
すなわち、探査対象が埋設された面が区分されてなる何れの領域についても、複雑あるいは高度な航法が適用されることなく、簡便に識別可能となる。
【０１１７】
したがって、ハードウェアやソフトウェアの構成の簡略化が図られ、埋設物の探査が安価に精度よく実現される。
【０１１８】
〔請求項１７〕  請求項１に記載の非破壊探査装置において、
前記面または前記領域の傾斜を検出する傾斜検出手段を備え、
前記通知手段は、
前記識別子または前記位置に併せて、前記傾斜を前記外部に通知する
ことを特徴とする非破壊探査装置。
【０１１９】
このような構成の非破壊探査装置では、請求項１に記載の非破壊探査装置において、
前記面または前記領域の傾斜を検出する傾斜検出手段を備え、前記通知手段は、前記識別子または前記位置に併せて、前記傾斜を前記外部に通知する。
【０１２０】
すなわち、探査対象は、埋設されている面が曲面であったり、垂直方向や水平方向に傾いている場合であっても、その面の各部位に対して一定の方向に位置する部位毎の像、またはこれらの像の集合として識別可能となる。
【０１２１】
したがって、形状や応答が多様な面に埋設された埋設物の探査が柔軟に実現可能となる。
【０１２２】
〔請求項１８〕  請求項２に記載の非破壊探査装置において、
前記面または前記領域の傾斜を検出する傾斜検出手段を備え、
前記探知支援手段は、
前記識別子または前記位置に併せて、前記傾斜に対応づけて前記反射波を処理する
ことを特徴とする非破壊探査装置。
【０１２３】
このような構成の非破壊探査装置では、請求項２に記載の非破壊探査装置において、前記面または前記領域の傾斜を検出する傾斜検出手段を備え、前記探知支援手段は、前記識別子または前記位置に併せて、前記傾斜に対応づけて前記反射波を処理する。
【０１２４】
すなわち、探査対象は、埋設されている面が曲面であったり、垂直方向や水平方向に傾いている場合であっても、その面の各部位に対して一定の方向における断面に位置する部位毎の像、またはこれらの像の集合として識別可能となる。
【０１２５】
したがって、形状や応答が多様な面に埋設された埋設物の探査が柔軟に実現可能となる。
【０１２６】
〔請求項１９〕  請求項１７または請求項１８に記載の非破壊探査装置において、
前記傾斜検出手段は
前記面または前記領域上における前記非破壊探査装置の姿勢として前記傾斜を検出する
ことを特徴とする非破壊探査装置。
【０１２７】
このような構成の非破壊探査装置では、請求項１７または請求項１８に記載の非破壊探査装置において、前記傾斜検出手段は前記面または前記領域上における前記非破壊探査装置の姿勢として前記傾斜を検出する。
【０１２８】
すなわち、探査対象が埋設されている面が必ずしも平らでない場合であっても、その面の傾斜は、本発明に係る非破壊探査装置に備えられた姿勢の検出機能により識別可能となる。
【０１２９】
したがって、本発明が適用された埋設物探査系では、このような姿勢の検出のために備えられるべきハードウェアやソフトウェアの規模が削減されて低廉化、小型化、軽量化および高信頼化が図られ、かつ探査が行われるべき多様な環境や条件に対する柔軟な適応が可能となる。
【０１３０】
〔請求項２０〕  請求項３に記載の探査支援装置において、
前記統合処理手段は、
前記領域毎に、前記面に固着または投影され、かつ前記面上の位置の基準となるマーカに対応させて前記部位毎の像をマッピングする
ことを特徴とする探査支援装置。
【０１３１】
このような構成の探査支援装置では、請求項３に記載の探査支援装置において、前記統合処理手段は、前記領域毎に、前記面に固着または投影され、かつ前記面上の位置の基準となるマーカに対応させて前記部位毎の像をマッピングする。
【０１３２】
すなわち、探査対象の各部の像には、探査対象が埋設された面が区分されてなる領域の識別子や位置だけではなく、その面上における位置の基準となるマーカに対する相対位置が反映される。
【０１３３】
したがって、探査対象の各部位の像は、何れも、上記マーカを基準とする空間にマッピングされ、ユーザは、そのマーカを拠り所として探査結果を直感的に識別可能となる。
【０１３４】
〔請求項２１〕  請求項２０に記載の探査支援装置において、
前記統合処理手段は、
前記マーカとの相対位置が反映され、かつ前記マーカの像を含む像として前記総合的な像を生成する
ことを特徴とする探査支援装置。
【０１３５】
このような構成の探査支援装置では、請求項２０に記載の探査支援装置において、前記統合処理手段は、前記マーカとの相対位置が反映され、かつ前記マーカの像を含む像として前記総合的な像を生成する。
【０１３６】
すなわち、探査対象の各部の像には、探査対象が埋設された面が区分されてなる領域の識別子や位置だけではなく、その面上における位置の基準となるマーカに対する相対位置が反映される。
【０１３７】
したがって、探査対象の各部位の像は、何れも、上記マーカを基準とする空間にマッピングされ、ユーザは、そのマーカを拠り所として探査結果を直感的に識別可能となる。
【０１３８】
〔請求項２２〕  請求項３，２０、２１の何れか１項に記載の探査支援装置において、
前記統合処理手段は、
前記領域毎に、前記識別子または位置に併せて、与えられた傾斜に対応させて前記部位毎の像をマッピングする
ことを特徴とする探査支援装置。
【０１３９】
このような構成の探査支援装置では、請求項３，２０、２１の何れか１項に記載の探査支援装置において、前記統合処理手段は、前記領域毎に、前記識別子または位置に併せて、与えられた傾斜に対応させて前記部位毎の像をマッピングする。
【０１４０】
すなわち、探査対象は、埋設されている面が曲面であったり、垂直方向や水平方向に傾いている場合であっても、その面の各部位に対して一定の方向における断面に位置する部位毎の像、またはこれらの像の集合として識別可能となる。
【０１４１】
したがって、形状や応答が多様な面に埋設された埋設物の探査が柔軟に実現可能となる。
【０１４２】
〔請求項２３〕  請求項５に記載の探査支援装置において、
前記表示手段は、
前記統合像を前記面上に投影する
ことを特徴とする探査支援装置。
【０１４３】
このような構成の探査支援装置では、請求項５に記載の探査支援装置において、前記表示手段は、前記統合像を前記面上に投影する。
【０１４４】
すなわち、探査された埋設物の像は、その埋設物が埋設されている面が大きい場合であっても、この面が区分されてなる領域毎に対応した実物大の像として投影することが可能となる。
【０１４５】
したがって、探査の結果は、実体的な配置、形状および寸法の像として容易に識別可能とすることが可能となる。
【０１４６】
〔請求項２４〕  請求項５または請求項２３に記載の探査支援装置において、
前記統合像には、
前記マーカの相対位置に基づいてマッピングされた前記マーカの像が含まれる
ことを特徴とする探査支援装置。
【０１４７】
このような構成の探査支援装置では、請求項５または請求項２３に記載の探査支援装置において、前記統合像には、前記マーカの相対位置に基づいてマッピングされた前記マーカの像が含まれる。
【０１４８】
すなわち、埋設物が埋設されている面に投影され、探査の結果として得られたその埋設物の像のサイズおよび位置については、何らかの要因により誤差を伴っている場合であっても、マーカとそのマーカの像との比較により、修正や補正の要否が判別可能となる。
【０１４９】
したがって、埋設物の実体的な配置、形状および寸法の像として、探査結果を容易に得ることができる。
【符号の説明】
【０１５０】
１０，７０  ＲＣレーダ
１１，７４  信号処理部
１２  無線通信ポート（ＲＦＰ）
１３  測位部
２０  マーカ
３０  タブレットＰＣ
３０Ｃ  ウェブカメラ
５１  スマートフォン
５２  プロジェクタ
５３  インタネット
５４  サーバ
７１ｔ，７１ｒ  アンテナ
７２  送信部
７３  受信部
７５  表示部
【図１】
2014122805.tif 000003
【図２】
2014122805.tif 000004
【図３】
2014122805.tif 000005
【図４】
2014122805.tif 000006
【図５】
2014122805.tif 000007
【図６】
2014122805.tif 000008