(57)【要約】【課題】  地中レーダ装置の位置および方向を正確に検出することができ、地中レーダ装置の位置に応じた正確な探査データを取得することのできる地中レーダシステムを提供する。【解決手段】  地表面に沿って移動可能とされ地中埋設物を探査する地中レーダ装置１と、地中レーダ装置１に装着された少なくとも３個の発光素子１４を備えたマーカ部材１３と、地中レーダ装置１の探査エリアを撮影するカメラ１７と、カメラ１７で撮影されたマーカ部材１３の画像に基づいて地中レーダ装置１の位置を検出する位置計測装置２と、位置計測装置２により検出された地中レーダ装置１の位置情報と地中レーダ装置１により取得された探査データとを関連付けて格納するデータベース２４と、データベース２４に格納された探査データおよび位置情報に基づいて探査画像を表示する画像表示部２１と、を備えている。【選択図】      図２
2014145629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地表面に沿って移動可能とされ地中埋設物を探査する地中レーダ装置と、
前記地中レーダ装置に装着された少なくとも３個の発光素子を備えたマーカ部材と、
前記地中レーダ装置の探査エリアを撮影するカメラと、
前記カメラで撮影された前記マーカ部材の画像に基づいて前記地中レーダ装置の位置を検出する位置計測装置と、
前記位置計測装置により検出された前記地中レーダ装置の位置情報と、前記地中レーダ装置により取得された探査データとを関連付けて格納するデータベースと、
前記データベースに格納された探査データおよび位置情報に基づいて探査画像を表示する画像表示部と、
を備えていることを特徴とする地中レーダシステム。
【請求項２】
前記位置計測装置は、前記マーカ部材の画像に基づいて前記地中レーダ装置の姿勢方向を検出するものであり、
前記データベースには、前記地中レーダ装置の姿勢情報と、前記地中レーダ装置により取得された探査データとを関連付けて格納するものであることを特徴とする請求項１に記載の地中レーダシステム。
【請求項３】
前記マーカ部材の各発光素子は、その間隔が互いに異なるように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の地中レーダシステム。
【請求項４】
前記位置計測装置は、前記地中レーダ装置の位置情報に基づいて前記地中レーダ装置に探査データを取得するためのトリガ信号を送信するトリガ発生部を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の地中レーダシステム。
【請求項５】
前記地中レーダ装置にレーダ側カメラを設置するとともに、前記レーダ側カメラによる撮影画像を表示させるレーダ側画像表示部を設置したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の地中レーダシステム。
【請求項６】
前記位置計測装置は、探査エリア内において、探査データを取得するために必要な測定線を仮想し、この仮想された測定線を前記レーダ側画像表示部に表示させることを特徴とする請求項５に記載の地中レーダシステム。
【請求項７】
前記位置計測装置は、前記仮想された測定線に基づいて探査データを取得した場合に、探査が完了した測定線として前記レーダ側画像表示部に表示させることを特徴とする請求項６に記載の地中レーダシステム。
【請求項８】
前記位置計測装置は、前記地中レーダ装置と別体に構成され、前記位置計測装置と前記地中レーダ装置とは、無線通信手段により通信可能に構成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の地中レーダシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地中レーダシステムに係り、特に、地中レーダ装置の位置および姿勢方向を正確に検出することができ、地中レーダ装置の位置に応じた正確な探査データを取得することを可能とした地中レーダシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、道路工事や鉄道軌道の改良工事などにおいて、例えば、コンクリート等の掘削作業を伴うことがあり、このような掘削作業を行う場合は、地中にガス管や電力ケーブルなどの既設の設備の埋設状況を前もって調査する必要がある。そして、従来から、このような埋設状況の調査は、一般的に、オペレータが地中レーダ装置を移動操作し、得られた各種データを解析することによって行われている。
【０００３】
このような地中レーダとしては、従来、例えば、地表面に沿って平面的に移動する移動センサを用いて地中埋設物を探知する埋設物探知装置と、移動センサの移動エリア内または移動エリアの近傍に配置された標尺と、カメラで撮影された画像中の移動センサと標尺の位置関係に基づいて画像処理を行い移動センサの地図上の二次元座標を特定する画像処理部と、移動センサの地図上の二次元座標と埋設物探知装置から出力された埋設物探知信号とを組み合わせて埋設物の位置等を地図情報として表示するマッピング部とを備えるようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０６４４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に開示された技術においては、レーダ装置の位置を検出するために、カメラにより標尺を画像に取り込む必要があり、標尺の設置に手間が掛かり、しかも、標尺を取り込んで画像処理を行うことから、太陽光などの外乱により標尺の検出が不可能な場合があるという問題を有している。また、従来の技術では、カメラの画素数が低いために、画像内を移動したレーダ装置の移動量を精度よく算出するのは困難であった。また、移動センサとして１個の発光体を用いているため、地中レーダとカメラとの距離、地中レーダの移動方向および姿勢を検出することができないという問題を有している。地中レーダの姿勢を検出することができないと、送受信アンテナがどのような方向を向いた状態で、埋設物の探査を行ったかを検出することができず、埋設物探査時の信号処理を正確に行うことができず、埋設物の埋設方向を特定することができないなどの問題を有している。
【０００６】
そこで、本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、地中レーダ装置の位置および姿勢方向を正確に検出することができ、地中レーダ装置の位置に応じた正確な探査データを取得することのできる地中レーダシステムを提供することを目的とするものである。
【０００７】
本発明者らは、近年のビデオカメラの高画素数化に着目し、１台の高品質高画素数ビデオカメラ（１０００万画素）により毎秒３０枚以上の定点観測を行うことで、地中レーダ装置がいずれの方向にどれだけの距離を移動したかを精度よく検出することができることを見出した。
【０００８】
すなわち、地中レーダ装置に少なくとも３つの発光素子からなるマーカ部材を装備し、少なくとも３つの各発光素子をビデオカメラで撮影し、得られた画像の中から各発光素子に対応する画素数を抽出すれば、各発光素子とビデオカメラとの距離の変化に伴ってそれぞれの画素数が変化することから、その画素数の変化に基づいて地中レーダ装置の位置を精度よく算出することができることを知見した。
【０００９】
また、本発明は、発光素子を少なくとも３つ設けていることから、この３つの発光素子が成す配置形状が移動に伴って変化すれば、その変化に基づいて地中レーダ装置がどの方向に移動しているかの姿勢方向をも精度よく探知することができる。そして、地中レーダ装置の姿勢方向を検知することができれば、アンテナの向きの変化を検知することができるから、このアンテナの向きの変化に伴って得られる信号を補正すれば、地中の埋設物の埋設方向や形状等を精度よく探知することができることを知見し、本発明に至ったものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本願の請求項１の発明に係る地中レーダシステムは、地表面に沿って移動可能とされ地中埋設物を探査する地中レーダ装置と、
前記地中レーダ装置に装着された少なくとも３個の発光素子を備えたマーカ部材と、
前記地中レーダ装置の探査エリアを撮影するカメラと、
前記カメラで撮影された前記マーカ部材の画像に基づいて前記地中レーダ装置の位置を検出する位置計測装置と、
前記位置計測装置により検出された前記地中レーダ装置の位置情報と、前記地中レーダ装置により取得された探査データとを関連付けて格納するデータベースと、
前記データベースに格納された探査データおよび位置情報に基づいて探査画像を表示する画像表示部と、
を備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記位置計測装置は、前記マーカ部材の画像に基づいて前記地中レーダ装置の姿勢方向を検出するものであり、
前記データベースには、前記地中レーダ装置の姿勢情報と、前記地中レーダ装置により取得された探査データとを関連付けて格納するものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２において、前記マーカ部材の各発光素子は、その間隔が互いに異なるように配置されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項において、前記位置計測装置は、前記地中レーダ装置の位置情報に基づいて前記地中レーダ装置に探査データを取得するためのトリガ信号を送信するトリガ発生部を備えていることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項において、前記地中レーダ装置にレーダ側カメラを設置するとともに、前記レーダ側カメラによる撮影画像を表示させるレーダ側画像表示部を設置したことを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項５において、前記位置計測装置は、探査エリア内において、探査データを取得するために必要な測定線を仮想し、この仮想された測定線を前記レーダ側画像表示部に表示させることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に係る発明は、請求項６において、前記位置計測装置は、前記仮想された測定線に基づいて探査データを取得した場合に、探査が完了した測定線として前記レーダ側画像表示部に表示させることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に係る発明は、請求項１から請求項７のいずれか一項において、前記位置計測装置は、前記地中レーダ装置と別体に構成され、前記位置計測装置と前記地中レーダ装置とは、無線通信手段により通信可能に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明によれば、少なくとも３個の発光素子を用いたマーカ部材により、地中レーダ装置の位置を検出するようにしているので、地中レーダ装置の位置や姿勢方向を正確に検出することができる。その結果、地中レーダ装置の位置に応じた正確な探査データを取得することができる。
【００１９】
請求項２に係る発明によれば、位置計測装置によりマーカ部材の画像に基づいて地中レーダ装置の姿勢方向を検出し、データベースに、地中レーダ装置の姿勢情報と、地中レーダ装置により取得された探査データとを関連付けて格納するようにしているので、地中レーダ装置の姿勢を正確に検出することができる。その結果、地中レーダ装置の位置に応じた正確な探査データを取得することができる。
【００２０】
請求項３に係る発明によれば、マーカ部材の各発光素子をその間隔が互いに異なるように配置するようにしているので、マーカ部材の各発光素子の配置形状の変化から地中レーダ装置の位置および姿勢方向を正確に検出することができる。
【００２１】
請求項４に係る発明によれば、位置計測装置に、地中レーダ装置の位置情報に基づいて地中レーダ装置に探査データを取得するためのトリガ信号を送信するトリガ発生部を設けるようにしており、地中レーダ装置が所定の距離だけ移動した場合に、トリガ発生部によりトリガ信号を送信して地中レーダ装置により探査データを取得するようにしているので、オペレータが地中レーダ装置を移動させる際の速度にかかわらず、必要な位置における探査データを取得することができる。
【００２２】
請求項５に係る発明によれば、地中レーダ装置にレーダ側カメラを設置するとともに、レーダ側カメラによる撮影画像を表示させるレーダ側画像表示部を設置するようにしているので、地中レーダ装置のレーダ側画像表示部により、レーダ側カメラによる探査エリアの確認を行うことができる。
【００２３】
請求項６に係る発明によれば、位置計測装置により、探査エリア内において探査データを取得するために必要な測定線を仮想し、この仮想された測定線をレーダ側画像表示部に表示させるようにしているので、地中レーダ装置のレーダ側画像表示部により、仮想の測定線を確認することができ、仮想の測定線に沿って地中レーダ装置を移動させることにより、適正に探査データを取得することができる。
【００２４】
請求項７に係る発明によれば、位置計測装置により、仮想された測定線に基づいて探査データを取得した場合に、探査が完了した測定線としてレーダ側画像表示部に表示させるようにしているので、地中レーダ装置のレーダ側画像表示部により、探査が完了した測定線を確認することができる。
【００２５】
請求項８に係る発明によれば、位置計測装置を地中レーダ装置と別体に構成し、位置計測装置と地中レーダ装置とを無線通信手段により通信可能に構成するようにしているので、地中レーダ装置による探査データを位置計測装置に送信して、位置計測装置により探査データと位置情報とを関連付けてデータベースに格納することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る地中レーダシステムの第１実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る地中レーダシステムの第１実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る地中レーダシステムの第１実施形態におけるマーカ部材を示す概略構成図である。
【図４】本発明に係る地中レーダシステムの第１実施形態における三次元画像の例を示す説明図である。
【図５】本発明に係る地中レーダシステムの第１実施形態における動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る地中レーダシステムの第２実施形態を示すブロック図である。
【図７】本発明に係る地中レーダシステムの第２実施形態における動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１は、本発明に係る地中レーダシステムの第１実施形態を示したものであり、本実施形態の地中レーダシステムは、地表面に沿って所定の地中探査エリアを走行させて地中埋設物を探査する地中レーダ装置１および地中レーダ装置１の位置を計測するための位置計測装置２を備えている。
【００２９】
地中レーダ装置１は、レーダ制御部３を備えており、地中レーダ装置１は、電磁波送信部４と電磁波受信部５とを備えている。この電磁波送信部４は、電磁波を発生する電磁波発生部６と、電磁波発生部６から発生した電磁波の出力を増幅させる送信波アンプ７と、増幅された電磁波を地中に向けて送出する送信アンテナ８とを備えている。また、電磁波受信部５は、電磁波送信部４から送出された電磁波に基づいて反射された電磁波を受信する受信アンテナ９と、受信した電磁波の出力を増幅させる受信波アンプ１０とを備えている。
【００３０】
また、地中レーダ装置１は、受信波アンプ１０から出力される受信波データを処理して探査データを取得する信号処理部１１を備えており、地中レーダ装置１は、信号処理部１１により取得された探査データなどの各種情報を送受信するためのレーダ側通信部１２を備えている。
【００３１】
さらに、本実施形態においては、地中レーダ装置１の表面には、マーカ部材１３が設置されている。このマーカ部材１３は、図３に示すように、例えば、ＬＥＤなどからなる少なくとも３つの発光素子１４を備えるとともに、各発光素子１４の間隔が互いに異なる三角形のような配置形状とすることにより構成されている。そして、このマーカ部材１３は、３つの発光素子１４が互いに間隔が異なるように配置されていることから、この３つの発光素子１４の配置形状をあらかじめ設定し、カメラ１７でマーカ部材１３を撮影して、３つの発光素子１４の得られた画素数の変化や３つの発光素子１４がなす配置形状の変化をそれぞれ画像処理することにより、マーカ部材１３の位置や姿勢方向、すなわち、地中レーダ装置１の位置や姿勢方向を検知することができる。
【００３２】
また、本発明では、地中レーダ装置の姿勢方向を検知することができるから、アンテナの向きの変化をも検知することができる。そして、このアンテナの向きが変化すれば、この向きの変化に伴って得られる信号も変化するから、その変化を補正することで地中の埋設物の埋設方向や大きさ等をより精度よく探知することができる。
【００３３】
さらに、ビデオカメラが撮影するマーカ部材１３は、地中レーダ装置に搭載されている地中探査電磁波送信部４および電磁波受信部５の位置に設置されているわけではないために、地中探査電磁波送信部４および電磁波受信部５による地中探査位置との間に位置ずれが生じているから、地中探査位置とマーカ部材１３の設置位置とのずれ量をあらかじめ設定して、その分だけ補正をすれば、地中レーダ装置１による地中探査位置をより正確に探知することができる。
【００３４】
また、マーカ部材１３は、例えば、電池やバッテリの電力または地中レーダ装置１から供給される電力により駆動させるように構成されている。そして、マーカ部材１３を電池やバッテリの電力で駆動する場合には、マーカ部材１３をユニット化して、例えば、マグネットなどにより地中レーダ装置１の表面に取付けることが好ましい。これにより、各発光素子１４が同一配置とされたマーカ部材１３を地中レーダ装置１に取付けることが可能となる。さらに、電池やバッテリにより駆動する場合には、電池やバッテリの容量の変化により発光素子１４の光度が影響を受けないようにするため、定電流回路を用いて発光素子１４の光度の安定化を図ることが好ましい。
【００３５】
また、地中レーダ装置１の下部には、車輪１５が取り付けられており、地中レーダ装置１の一端部には、オペレータが地中レーダ装置１を移動操作するためのハンドル１６が取付けられている。
【００３６】
また、位置計測装置２は、所定の地中探査エリアを撮影するためのカメラ１７の撮影画像が送られる位置計測制御部１８を備えており、位置計測装置２は、地中レーダ装置１のレーダ側通信部１２と、例えば、無線ＬＡＮなどの無線通信手段を介して通信可能とされた位置計測側通信部１９を備えている。また、位置計測装置２は、地中レーダ装置１による探査エリアを設定したり、所定の情報を入力するための入力部２０および所定の情報を表示する画像表示部２１を備えている。
【００３７】
なお、カメラ１７に広角レンズを装着することにより、１台のカメラ１７で広い探査エリアにおける位置検出を行うことができ、逆にカメラ１７に望遠レンズを装着することにより、狭い探査エリアにおける位置検出を行うようになるが、探査エリアでのカメラ１７による撮影画像の解像度を高めることができ、空間分解能を高めることができるものである。
【００３８】
位置計測装置２は、カメラ１７により撮影した画像を画像処理する画像処理部２２を備えており、位置計測装置２は、入力部２０により設定された探査エリアにおいて、地中レーダ装置１のマーカ部材１３の位置および姿勢方向を検知することにより、地中レーダ装置１による探査位置を検出する位置検出部２３を備えている。そして、本実施形態においては、探査エリアを撮影することができる位置にカメラ１７を設置した状態で、入力部２０により、カメラ１７の高さ、高低角度を設定し、このカメラ１７の高さ、高低角度に基づいて、カメラ１７による撮影画像を補正して、位置検出部２３により位置検出を行うように構成されている。
【００３９】
なお、位置検出部２３によるマーカ部材１３の追尾エリアは、カメラ１７による撮影画像全体ではなく、マーカ部材１３の周囲の一定の範囲における撮影画像のみで行うようにしてもよい。このようにすることにより、画像処理部２２による画像処理の負荷を低減することが可能となる。また、位置検出部２３によりマーカ部材１３を検出する場合に、マーカ部材１３の発光素子１４を発光動作させる際に、カメラ１７のフレームレートと同期するようにパルス変調などの処理を行うことにより、例えば、太陽光などの外乱が生じた場合でも、確実にマーカ部材１３の検出を行うことが可能となる。
【００４０】
さらに、カメラ１７にＧＰＳ装置および方位センサ（いずれも図示せず）を設置し、ＧＰＳ装置によりカメラ１７の緯度・経度・標高を求めるとともに、方位センサにより、カメラ１７の方位角を求め、このカメラ１７の設置位置に対する探査エリアの位置を計算で求めることにより、探査エリアの絶対位置を求めることができる。このように探査エリアの絶対位置を求めることにより、取得した探査データと位置情報とを関連付ける際に、絶対位置情報も付加することができ、例えば、地図などに探査データを重ねて表示させることが可能となる。さらに、探査日時、探査深度、探査装置名、測定者などを探査データととともにデータベース２４に格納することにより、探査データを容易に管理することが可能となる。
【００４１】
また、本実施形態においては、位置計測装置２は、位置検出部２３により検出された地中レーダ装置１の探査位置に基づいて、地中レーダ装置１の電磁波送信部４から電磁波を送信するトリガ信号を地中レーダ装置１に送信するトリガ発生部２５を備えている。そして、地中レーダ装置１は、トリガ発生部２５からトリガ信号が送られた場合に、地中レーダ装置１の電磁波送信部４から電磁波を送信してその反射した電磁波を電磁波受信部５により受信して探査データを取得し、レーダ側通信部１２および位置計測側通信部１９を介して位置計測装置２に送信するように構成されている。そして、位置計測制御部１８は、地中レーダ装置１から送られた地中探査データと位置検出部２３により検出された位置情報とを関連付けてデータベース２４に格納するように構成されている。
【００４２】
また、位置計測装置２は、データベース２４に格納された地中探査データおよび位置情報に基づいて画像表示部２１に表示させる画像を生成する画像生成部２６を備えている。この画像生成部２６は、入力部２０により設定された地中レーダ装置１による探査エリアの表示画像、位置情報に基づく地中レーダ装置１による探査位置のプロット画像、地中レーダ装置１の移動軌跡画像、例えば、図４に示すように、探査データおよび位置情報に基づいて地中レーダ装置１の走行方向に沿って地中断面を三次元で表示する三次元画像などの画像を生成することができるように構成されている。なお、位置情報に基づく地中レーダ装置１による探査位置のプロット画像や地中レーダ装置１の移動軌跡画像は、時間の経過とリンクさせることにより、動画のように表示させることも可能である。
【００４３】
次に、本実施形態の動作について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。  
【００４４】
まず、所定の探査エリアを撮影することができる位置にカメラ１７を設置し、入力部２０により、カメラ１７の高さ、高低角度を設定するとともに（ＳＴ１）、カメラ１７により撮影された画像に基づいて、所定の探査エリアを設定する（ＳＴ２）。
【００４５】
続いて、カメラ１７による撮影画像に基づいて、位置検出部２３によりマーカ部材１３を抽出して、地中レーダ装置１の位置や姿勢方向を検出する（ＳＴ３）。
【００４６】
そして、この位置検出部２３による地中レーダ装置１の位置や姿勢方向に基づいて、地中レーダ装置１が所定の距離を移動したことを検出した場合には（ＳＴ４：ＹＥＳ）、トリガ発生部２５によりトリガ信号を地中レーダ装置１に送信する（ＳＴ５）。地中レーダ装置１は、電磁波送信部４により地中に電磁波を送信するとともに、その反射した電磁波を電磁波受信部５により受信して、信号処理部１１により探査データを取得する（ＳＴ６）。
【００４７】
この探査データは、位置計測装置２に送信され（ＳＴ７）、位置情報と関連付けられてデータベース２４に格納される（ＳＴ８）。そして、画像表示部２１は、オペレータの指示に従って、データベース２４の探査データおよび位置情報に基づいて、地中レーダ装置１の走行方向に沿って地中断面を三次元で表示する三次元画像や位置情報に基づく地中レーダ装置１による探査位置のプロット画像などを生成して画像表示部２１に表示させるようになっている（ＳＴ９）。このように地中断面の三次元画像を表示させることにより、地中の状況を容易に把握することができ、探査位置のプロット画像を表示させることにより、どのような軌跡で探査が行われたかを容易に確認することができる。
【００４８】
以上述べたように、本実施形態においては、互いに間隔が異なるように配置された3個以上の発光素子１４を用いたマーカ部材１３により、地中レーダ装置１の位置を検出するようにしているので、地中レーダ装置１の位置、方向および姿勢方向を正確に検出することができる。その結果、地中レーダ装置１の位置に応じた正確な探査データを取得することができるとともに、正確な二次元座標を迅速に得られることができ、三次元探査画像を高速で表示することが可能である。また、地中レーダ装置１が所定の距離だけ移動した場合に、トリガ発生部２５によりトリガ信号を送信して地中レーダ装置１により探査データを取得するようにしているので、オペレータが地中レーダ装置１を移動させる際の速度にかかわらず、必要な位置における探査データを取得することができる。
【００４９】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００５０】
本実施形態においては、図６に示すように、地中レーダ装置１による探査方向を撮影するレーダ側カメラ２７を設置するとともに、このレーダ側カメラ２７による画像を表示させるためのレーダ側画像表示部２８を設けるようにしたものである。
【００５１】
そして、本実施形態においては、カメラ１７による撮影画像に基づいて探査エリアを設定した場合に、位置計測制御部１８により、探査エリア内において、探査データを取得するために必要な測定線を仮想するように構成されている。そして、この仮想された測定線情報と、位置検出部２３による地中レーダ装置１の現在の位置情報とを地中レーダ装置１に送信し、この位置情報に基づく仮想の測定線をレーダ側画像表示部２８に表示させるように構成されている。また、地中レーダ装置１により探査データを取得した場合に、仮想の測定線を探査が完了した測定線としてレーダ側画像表示部２８に表示させるように構成されている。そして、オペレータは、レーダ側画像表示部２８の表示を視認することにより、これから探査すべき測定線と、探査が完了した測定線とを容易に確認することができ、三次元探査画像を表示させるために必要な探査データを効率よく取得することができるものである。
【００５２】
その他の構成については、前記第１実施形態と同様であるため、同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５３】
次に、本実施形態の動作について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。  
【００５４】
本実施形態においても前記第１実施形態と同様に、所定の探査エリアを撮影することができる位置にカメラ１７を設置し、入力部２０により、カメラ１７の高さ、高低角度を設定するとともに（ＳＴ１０）、カメラ１７により撮影された画像に基づいて、所定の探査エリアを設定する（ＳＴ１１）。
【００５５】
そして、カメラ１７による撮影画像に基づいて探査エリアを設定した場合に、位置計測制御部１８により、探査エリア内において、探査データを取得するために必要な仮想の測定線を設定する（ＳＴ１２）。そして、この仮想された測定線情報と、位置検出部２３による地中レーダ装置１の現在の位置情報とを地中レーダ装置１に送信し、この位置情報に基づく仮想の測定線をレーダ側画像表示部２８に表示させる（ＳＴ１３）。
【００５６】
そして、カメラ１７による撮影画像に基づいて、位置検出部２３によりマーカ部材１３を抽出して、地中レーダ装置１の位置および方向を検出する（ＳＴ１４）。そして、この位置検出部２３による地中レーダ装置１の位置および方向に基づいて、地中レーダ装置１が所定の距離を移動したことを検出した場合には（ＳＴ１５：ＹＥＳ）、トリガ発生部２５によりトリガ信号を地中レーダ装置１に送信する（ＳＴ１６）。地中レーダ装置１は、電磁波送信部４により地中に電磁波を送信するとともに、その反射した電磁波を電磁波受信部５により受信して、信号処理部１１により探査データを取得する（ＳＴ１７）。
【００５７】
この探査データは、位置計測装置２に送信され（ＳＴ１８）、位置情報と関連付けられてデータベース２４に格納される（ＳＴ１９）。そして、地中レーダ装置１により探査データを取得した場合に、仮想の測定線を探査が完了した測定線としてレーダ側画像表示部２８に表示させる（ＳＴ２０）。そして、画像表示部２１は、オペレータの指示に従って、データベース２４の探査データおよび位置情報に基づいて、地中レーダ装置１の走行方向に沿って地中断面を三次元で表示する三次元画像や位置情報に基づく地中レーダ装置１による探査位置のプロット画像などを生成して画像表示部２１に表示させるようになっている（ＳＴ２１）。
【００５８】
以上述べたように、本実施形態においても前記第１実施形態と同様に、マーカ部材１３により地中レーダ装置１の位置を検出するようにしているので、地中レーダ装置１の位置や姿勢方向を正確に検出することができ、その結果、地中レーダ装置１の位置に応じた正確な探査データを取得することができる。また、地中レーダ装置１が所定の距離だけ移動した場合に、トリガ発生部２５によりトリガ信号を送信して地中レーダ装置１により探査データを取得するようにしているので、オペレータが地中レーダ装置１を移動させる際の速度にかかわらず、必要な位置における探査データを取得することができる。
【００５９】
さらに、本実施形態においては、レーダ側画像表示部２８に仮想の測定線を表示させるとともに、探査データを取得した場合に探査が完了した測定線として表示させるようにしているので、オペレータがレーダ側画像表示部２８の表示を視認することにより、これから探査すべき測定線と、探査が完了した測定線とを容易に確認することができ、三次元探査画像を表示させるために必要な探査データを効率よく取得することができる。
【００６０】
なお、前記各実施形態においては、位置計測装置２を地中レーダ装置１と別体に構成するようにしているが、地中レーダ装置１に位置計測装置２の機能を持たせて、カメラ１７による画像を地中レーダ装置１に送信して、地中レーダ装置１により地中レーダ装置１の位置検出や三次元画像表示などを行うようにしてもよい。
【００６１】
また、前記各実施形態においては、地中レーダ装置１を用いて、地中の埋設物を探査する例について説明したが、例えば、建物の壁面や天井などの埋設物を探査する場合にも適用することが可能である。
【００６２】
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１  地中レーダ装置
２  位置計測装置
３  レーダ制御部
４  電磁波送信部
５  電磁波受信部
６  電磁波発生部
７  送信波アンプ
８  送信アンテナ
９  受信アンテナ
１０  受信波アンプ
１１  信号処理部
１２  レーダ側通信部
１３  マーカ部材
１４  発光素子
１５  車輪
１６  ハンドル
１７  カメラ
１８  位置計測制御部
１９  位置計測側通信部
２０  入力部
２１  画像表示部
２２  画像処理部
２３  位置検出部
２４  データベース
２５  トリガ発生部
２６  画像生成部
２７  レーダ側カメラ
２８  レーダ側画像表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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