(57)【要約】【課題】送信用アンテナ体から受信用アンテナ体に直接的に入力される入力電磁波を抑えて隠蔽物を正確に探知することができる探査装置を提供すること。【解決手段】電磁波を送信する送信用アンテナ体１２２と、隠蔽物により反射された電磁波を受信する受信用アンテナ体１２４と、受信用アンテナ体１２４により受信した電磁波を所要の通りに処理して隠蔽物の探知信号を生成する信号処理回路１３０と、を具備する探査装置。送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４の配置関係を変更するための取付ユニットが設けられる。装置本体１０２に取り付けられる取付ユニット１１４を複数種用いることによって、これらアンテナ体１２２，１２４の配置関係を変更することができる。【選択図】      図４
2004354048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を送信する送信用アンテナ体と、隠蔽物により反射された電磁波を受信する受信用アンテナ体と、前記受信用アンテナ体により受信した電磁波を所要の通りに処理して隠蔽物の探知信号を生成する信号処理手段と、を具備する探査装置であって、
前記送信用アンテナ体及び前記受信用アンテナ体の配置関係を変更するための取付ユニットを備えていることを特徴とする探査装置。
【請求項２】
前記取付ユニットは、前記送信用アンテナ体及び前記受信用アンテナ体を第１の配置関係に保つための第１取付部と、前記送信用アンテナ体及び前記受信用アンテナ体を前記第１の配置関係と異なる第２の配置関係に保つための第２取付部とを備えている請求項１に記載の探査装置。
【請求項３】
前記取付ユニットを複数個備えており、前記複数個の取付ユニットの一つは、前記送信用アンテナ体及び前記受信用アンテナ体を第１の配置関係に保ち、前記複数個の取付ユニットの他の一つは、前記送信用アンテナ体及び前記受信用アンテナ体を前記第１の配置関係と異なる第２の配置関係に保つ請求項１に記載の探査装置。
【請求項４】
電磁波を送信する送信用アンテナ体と、隠蔽物により反射された電磁波を受信する受信用アンテナ体と、前記受信用アンテナ体により受信した電磁波を所要の通りに処理して隠蔽物の探知信号を生成する信号処理手段と、を具備する探査装置であって、
前記信号処理手段が内蔵された装置本体と、前記装置本体に着脱自在に取り付けられるアンテナユニットとから構成され、前記送信用アンテナ体及び前記受信用アンテナ体が前記アンテナユニットに配設され、前記装置本体と前記アンテナユニットとが接続部材を介して接続されていることを特徴とする探査装置。
【請求項５】
前記装置本体には第１端子部が設けられ、前記アンテナユニットには前記接続部材が接続され、この接続部材の先端部に第２端子部が設けられ、前記第１端子部及び前記第２端子部が相互に着脱自在に接続される請求項５に記載の探査装置。
【請求項６】
電磁波を送信する送信用アンテナ体と、隠蔽物により反射された電磁波を受信する受信用アンテナ体と、前記受信用アンテナ体により受信した電磁波を所要の通りに処理して隠蔽物の探知信号を生成する信号処理手段を含む信号回路部と、を具備する探査装置であって、
前記信号処理手段が内蔵される装置本体と、前記装置本体と別個のアンテナユニットとから構成され、前記送信用アンテナ体は内蔵送信用アンテナ体と外付け送信用アンテナ体とを含み、前記受信用アンテナ体は内蔵受信用アンテナ体と外付け受信用アンテナ体とを含み、前記内蔵送信用アンテナ体及び前記内蔵受信用アンテナ体が前記装置本体に内蔵され、前記外付け送信用アンテナ体及び前記外付け受信用アンテナ体が前記アンテナユニットに配設され、前記内蔵送信用アンテナ体及び前記内蔵受信用アンテナ体と前記外付け送信用アンテナ体及び前記外付け受信用アンテナ体とが接続部材を介して選択的に前記装置本体の前記信号回路部に接続されることを特徴とする探査装置。
【請求項７】
前記装置本体には装置側接続端子部が設けられ、前記信号処理回路部と前記装置側接続端子部とを接続する内蔵接続ケーブルが、前記内蔵送信用アンテナ体及び前記内蔵受信用アンテナ体と前記信号処理回路とを接続するための第１接続部材として機能する請求項６に記載の探査装置。
【請求項８】
前記装置本体には装置側接続端子部が設けられ、前記装置側接続端子部と前記信号処理回路部とが内蔵接続ケーブルを介して接続されており、前記装置本体には、更に、内蔵アンテナ端子部が設けられ、前記内蔵アンテナ端子部と前記内蔵送信用アンテナ体及び前記内蔵受信用アンテナ体とが内蔵アンテナケーブルを介して接続されており、また、前記アンテナユニットには外付けアンテナ端子部が設けられ、前記外付けアンテナ端子部と前記外付け送信用アンテナ体及び前記外付け受信用アンテナ体とが外付けアンテナケーブルを介して接続されており、更に、前記装置側接続端子部と前記内蔵アンテナ端子部とが第１接続部材を介して接続され、前記装置側接続端子部と前記外付けアンテナ端子部とが第２接続部材を介して接続されるように構成されており、前記内蔵接続ケーブル、前記第１接続部材及び前記内蔵アンテナケーブルの合計長さと、前記内蔵接続ケーブル、前記第２接続部材及び前記外付けアンテナケーブルの合計長さとは、送受信される電磁波の伝搬時間の差が所定時間内となるように設定されている請求項６に記載の探査装置。
【請求項９】
前記送信用アンテナ体に電磁波を発生するための送信パルス信号を送給するための送信パルス発生器と、前記受信用アンテナ体にて受信した電磁波を増幅するための高周波増幅器を更に備え、前記送信パルス発生器は前記送信用アンテナ体に直接的に取り付けられ、前記高周波増幅器は前記受信用アンテナ体に直接的に取り付けられている請求項１〜８のいずれかに記載の探査装置。
【請求項１０】
電磁波を送信する送信用アンテナ体と、隠蔽物により反射された電磁波を受信する受信用アンテナ体と、前記受信用アンテナ体により受信した電磁波を所要の通りに処理して隠蔽物の探知信号を生成する信号処理手段と、を具備する探査装置であって、
前記送信用アンテナ体及び前記受信用アンテナ体の偏波方向が実質上同一方向で、且つ前記送信用アンテナ体と前記受信用アンテナ体とを結ぶ仮想直線が前記偏波方向と実質上一致するように、前記送信用アンテナ体及び前記受信用アンテナ体が配置されることを特徴とする探査装置。
【請求項１１】
前記送信用アンテナ体と前記受信用アンテナ体との離隔距離が１〜８ｃｍである請求項１０に記載の探査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波を利用して地中、コンクリート中などに存在する隠蔽物を探査する探査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地中、コンクリート中などに存在する隠蔽物、例えば配管、鋼材などを探査するための探査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この探査装置は、非開削掘削装置の先端部に装備されている。非開削掘削装置は土壌中を推進する推進体を備え、推進体は推進本体とこの推進本体の先端部に設けられた推進先端部とから構成され、探査装置は推進先端部に装備される。
【０００３】
この探査装置は、電磁波を送信する送信用アンテナ体と、隠蔽物からの反射電磁波を受信する受信用アンテナ体と、受信用アンテナ体により受信した受信電磁波を所要の通りに処理して探知信号を生成する信号処理手段とを備えており、信号処理手段の探知信号により隠蔽物を探知してその埋設位置を知ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種の探査装置では、次の通りの解決すべき問題がある。第１に、送信用アンテナ体と受信用アンテナ体との配置関係（相互の位置関係、相互の角度関係）が一定であり、それ故に、隠蔽物の隠蔽個所などによっては、送信用アンテナ体から受信用アンテナ体に直接的に入力する電磁波がノイズとなって探知信号と重なり、隠蔽物を精度良く探知することができない。例えば、コンクリートの浅部に隠蔽された配管、鋼材などを探査するとき、送信用アンテナ体から送信された電磁波がアンテナ基板を伝搬して、強い振幅のままの受信用アンテナ体に直接的に入力され、この入力電磁波がコンクリート浅部の隠蔽物からの反射電磁波と重畳し、入力電磁波がノイズとなって隠蔽物を正確に探知することができず、その位置検知精度が低下する。
【０００５】
第２に、この種の探査装置は、信号処理手段を含む信号回路部、送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体が装置本体に装備されるので、装置本体が大きくなり、狭い場所においては探査装置を所要の通りに移動させるのが難しく、このような場所に隠蔽された隠蔽物を探査することが困難である。
【０００６】
第３に、この種の探査装置では、ある程度の深さの個所に隠蔽された隠蔽物を探知することを目的としており、それ故に、例えばコンクリートの浅部に隠蔽された配管などを探査するとき、上述したように、入力電磁波がノイズとなって配管などを正確に探知することができないという問題がある。このような問題を解消するためには、コンクリートの浅部などの配管を探査するための専用の探査装置を開発すればよいが、それには多額の開発費が必要となる。
【０００７】
本発明の目的は、送信用アンテナ体から受信用アンテナ体に直接的に入力される入力電磁波を抑えて隠蔽物を正確に探知することができる探査装置を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、狭い場所においても隠蔽物を比較的容易に且つ簡単に探知することができる探査装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、従来の探査装置に少しの改良を施すことによって、浅い個所の隠蔽物の探知に好都合に適用することができる探査装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の探査装置は、電磁波を送信する送信用アンテナ体と、隠蔽物により反射された電磁波を受信する受信用アンテナ体と、前記受信用アンテナ体により受信した電磁波を所要の通りに処理して隠蔽物の探知信号を生成する信号処理手段と、を具備する探査装置であって、
前記送信用アンテナ体及び前記受信用アンテナ体の配置関係を変更するための取付ユニットを備えていることを特徴とする。
【００１０】
この探査装置においては、送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体の相対的配置関係、例えば位置関係、角度関係などを変更するための取付ユニットを備えているので、これらの配置関係を変更することができ、この配置関係を変えることによって、これらアンテナ体の偏波方向に関連して、送信用アンテナ体から受信用アンテナ体に直接的に入力される入力電磁波を少ない状態にすることができ、隠蔽物を正確に探知することができる。尚、送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体の位置関係とは、例えば両者間の相対的位置間隔であり、それらの角度関係とは、例えば両者間の相対的角度位置である。
【００１１】
また、本発明の請求項２に記載の探査装置では、前記取付ユニットは、前記送信用アンテナ体及び前記受信用アンテナ体を第１の配置関係に保つための第１取付部と、前記送信用アンテナ体及び前記受信用アンテナ体を前記第１の配置関係と異なる第２の配置関係に保つための第２取付部とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
この探査装置においては、取付ユニットは第１取付部及び第２取付部を有しており、送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体を第１取付部に取り付けることによって、これらアンテナ体を第１の配置関係に保持することができ、また送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体を第２取付部に取り付けることによって、これらアンテナ体を第２の配置関係に、例えば第１の配置関係から９０度回転した配置関係に保持することができ、一つの取付ユニットによってこれらアンテナ体の配置関係を変更することができる。
【００１３】
また、本発明の請求項３に記載の探査装置では、前記取付ユニットを複数個備えており、前記複数個の取付ユニットの一つは、前記送信用アンテナ体及び前記受信用アンテナ体を第１の配置関係に保ち、前記複数個の取付ユニットの他の一つは、前記送信用アンテナ体及び前記受信用アンテナ体を前記第１の配置関係と異なる第２の配置関係に保つことを特徴とする。
【００１４】
この探査装置においては、複数個の取付ユニットが選択的に用いられる。複数個の取付ユニットの一つに送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体を取り付けると、これらアンテナ体は第１の配置関係に保持され、また複数個の取付ユニットの他の一つに送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体を取り付けると、これらアンテナ体は第２の配置関係、例えば第１の配置関係から９０度回転した配置関係に保持され、取付ユニットを換えることによってこれらアンテナ体の配置関係を変更することができる。
【００１５】
また、本発明の請求項４に記載の探査装置は、電磁波を送信する送信用アンテナ体と、隠蔽物により反射された電磁波を受信する受信用アンテナ体と、前記受信用アンテナ体により受信した電磁波を所要の通りに処理して隠蔽物の探知信号を生成する信号処理手段と、を具備する探査装置であって、
前記信号処理手段が内蔵された装置本体と、前記装置本体に着脱自在に取り付けられるアンテナユニットとから構成され、前記送信用アンテナ体及び前記受信用アンテナ体が前記アンテナユニットに配設され、前記装置本体と前記アンテナユニットとが接続部材を介して接続されていることを特徴とする。
【００１６】
この探査装置においては、送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体を備えたアンテナユニットが装置本体に着脱自在に装着されるので、このアンテナユニットを装置本体に取り付けた状態では、装置本体を所要の通りに移動させることによって隠蔽物を探査することができる。また、アンテナユニットを装置本体から取り外した状態では、比較的狭い場所でもアンテナユニットを所要の通りに移動させることができ、これによって、比較的狭い場所においても隠蔽物を探知することができる。
【００１７】
また、本発明の請求項５に記載の探査装置では、前記装置本体には第１端子部が設けられ、前記アンテナユニットには前記接続部材が接続され、この接続部材の先端部に第２端子部が設けられ、前記第１端子部及び前記第２端子部が相互に着脱自在に接続されることを特徴とする。
【００１８】
この探査装置においては、装置本体に第１端子部が設けられ、アンテナユニットに接続された接続部材に第２端子部が設けられているので、第１及び第２端子部を相互に接続することによって、アンテナユニットと装置本体を電気的に接続することができる。また、このように構成することによって、種類の異なる複数のアンテナユニットを選択的に用いることができ、その取付けは第１及び第２端子部を相互に接続すればよく、またその取外しは第１及び第２端子部の接続状態を解除すればよく、比較的簡単に且つ容易に行うことができる。
【００１９】
また、本発明の請求項６に記載の探査装置は、電磁波を送信する送信用アンテナ体と、隠蔽物により反射された電磁波を受信する受信用アンテナ体と、前記受信用アンテナ体により受信した電磁波を所要の通りに処理して隠蔽物の探知信号を生成する信号処理手段を含む信号回路部と、を具備する探査装置であって、
前記信号処理手段が内蔵される装置本体と、前記装置本体と別個のアンテナユニットとから構成され、前記送信用アンテナ体は内蔵送信用アンテナ体と外付け送信用アンテナ体とを含み、前記受信用アンテナ体は内蔵受信用アンテナ体と外付け受信用アンテナ体とを含み、前記内蔵送信用アンテナ体及び前記内蔵受信用アンテナ体が前記装置本体に内蔵され、前記外付け送信用アンテナ体及び前記外付け受信用アンテナ体が前記アンテナユニットに配設され、前記内蔵送信用アンテナ体及び前記内蔵受信用アンテナ体と前記外付け送信用アンテナ体及び前記外付け受信用アンテナ体とが接続部材を介して選択的に前記装置本体の前記信号回路部に接続されることを特徴とする。
【００２０】
この探査装置においては、装置本体に内蔵された内蔵送信用アンテナ体及び内蔵受信用アンテナ体を用いて探査するときには、装置本体の信号回路部とこれらのアンテナ体とが接続部材を介して接続されるので、内蔵アンテナ体を用いて隠蔽物を探知することができる。また、アンテナユニットに取り付けられた外付け送信用アンテナ体及び外付け受信用アンテナ体を用いて探査するときには、装置本体の信号回路部とこれらのアンテナ体とが接続部材を介して接続されるので、外付けアンテナ体を用いて隠蔽物を探知することができる。また、この内蔵アンテナ体と外付けアンテナ体とが選択的に接続部材を介して接続される構成であるので、内蔵アンテナ体と外付けアンテナ体とが実質上完全に分離された構成となり、探査に用いないアンテナ体による悪影響をなくすことができる。更に、外付けアンテナ体が装備されたアンテナユニットを用いることによって、比較的狭い場所においてもアンテナユニットを所要の通りに移動させることができ、従って、比較的狭い場所においても隠蔽物の探知を行うことができる。
【００２１】
また、本発明の請求項７に記載の探査装置では、前記装置本体には装置側接続端子部が設けられ、前記信号処理回路部と前記装置側接続端子部とを接続する内蔵接続ケーブルが、前記内蔵送信用アンテナ体及び前記内蔵受信用アンテナ体と前記信号処理回路とを接続するための第１接続部材として機能することを特徴とする。
【００２２】
この探査装置においては、信号処理回路部と装置側接続端子部とを接続する内蔵接続ケーブルが第１接続部材として機能するので、この内蔵接続ケーブルを内蔵アンテナ体側に接続することができ、専用の第１接続部材を省略することができる。
【００２３】
また、本発明の請求項８に記載の探査装置では、前記装置本体には装置側接続端子部が設けられ、前記装置側接続端子部と前記信号処理回路部とが内蔵接続ケーブルを介して接続されており、前記装置本体には、更に、内蔵アンテナ端子部が設けられ、前記内蔵アンテナ端子部と前記内蔵送信用アンテナ体及び前記内蔵受信用アンテナ体とが内蔵アンテナケーブルを介して接続されており、また、前記アンテナユニットには外付けアンテナ端子部が設けられ、前記外付けアンテナ端子部と前記外付け送信用アンテナ体及び前記外付け受信用アンテナ体とが外付けアンテナケーブルを介して接続されており、更に、前記装置側接続端子部と前記内蔵アンテナ端子部とが第１接続部材を介して接続され、前記装置側接続端子部と前記外付けアンテナ端子部とが第２接続部材を介して接続されるように構成されており、前記内蔵接続ケーブル、前記第１接続部材及び前記内蔵アンテナケーブルの合計長さと、前記内蔵接続ケーブル、前記第２接続部材及び前記外付けアンテナケーブルの合計長さとは、送受信される電磁波の伝搬時間の差が所定時間内となるように設定されていることを特徴とする。
【００２４】
この探査装置においては、内蔵アンテナ体を用いる場合、装置側接続端子部と内蔵アンテナ端子部とが第１接続部材を介して接続され、送受信される電磁波は内蔵接続ケーブル、第１接続部材及び内蔵アンテナケーブルを介して伝搬される。また、外付けアンテナ体を用いる場合、装置側接続端子部と外付けアンテナ端子部とが第２接続部材を介して接続され、送受信される電磁波は内蔵接続ケーブル、第２接続部材及び外付けアンテナケーブルを介して伝搬される。そして、内蔵アンテナ体を用いる場合における電磁波の伝搬長さ、即ち内蔵接続ケーブル、第１接続部材及び内蔵アンテナケーブルの合計長さと、外付けアンテナ体を用いる場合における電磁波の伝搬長さ、即ち内蔵接続ケーブル、第２接続部材及び外付けアンテナケーブルの合計長さとが、電磁波の伝搬時間の差が所定時間（例えば、１ｎｓ）内になるように設定されるので、内蔵アンテナ体及び外付けアンテナ体を選択的に接続して隠蔽物の探査を行うことができる。
【００２５】
また、本発明の請求項９に記載の探査装置では、前記送信用アンテナ体に電磁波を発生するための送信パルス信号を送給するための送信パルス発生器と、前記受信用アンテナ体にて受信した電磁波を増幅するための高周波増幅器を更に備え、前記送信パルス発生器は前記送信用アンテナ体に直接的に取り付けられ、前記高周波増幅器は前記受信用アンテナ体に直接的に取り付けられていることを特徴とする。
【００２６】
この探査装置においては、送信パルス発生器からの送信パルス信号が送信用アンテナ体に送給され、この送信パルス信号による電磁波が送信用アンテナ体から送信されるが、この送信パルス発生器は送信用アンテナ体に直接的に取り付けられているので、送信パルス発生器と送信用アンテナ体とを接続する接続ケーブルを省略することができ、これによって、受信用アンテナ体で受信される受信信号に含まれるノイズ成分（接続ケーブルから発生するノイズ信号）を少なくすることができる。また、受信用アンテナ体からの受信信号は高周波増幅器に送給され、この増幅器で受信信号が増幅されるが、この高周波増幅器は受信用アンテナ体に直接的に取り付けられているので、高周波増幅器と受信用アンテナ体とを接続する接続ケーブルを省略することができ、これによって、受信信号に含まれるノイズ成分（接続ケーブルで受信してしまうノイズ信号）を少なくすることができる。
【００２７】
また、本発明の請求項１０に記載の探査装置は、電磁波を送信する送信用アンテナ体と、隠蔽物により反射された電磁波を受信する受信用アンテナ体と、前記受信用アンテナ体により受信した電磁波を所要の通りに処理して隠蔽物の探知信号を生成する信号処理手段と、を具備する探査装置であって、
前記送信用アンテナ体及び前記受信用アンテナ体の偏波方向が実質上同一方向で、且つ前記送信用アンテナ体と前記受信用アンテナ体とを結ぶ仮想直線が前記偏波方向と実質上一致するように、前記送信用アンテナ体及び前記受信用アンテナ体が配置されることを特徴とする。
【００２８】
この探査装置においては、送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体の偏波方向が実質上同一方向で、これらアンテナ体を結ぶ仮想直線がこの偏波方向と実質上一致するように、これらアンテナ体が配置されるので、直接波によるノイズ成分を抑えて隠蔽物を高精度に探知することができる。
【００２９】
一般に、探査装置では、ある程度深い個所に埋設などされたものを探知することを主目的とするために、送信用アンテナ体からの電磁波が受信用アンテナ体に最大に受信されるように構成されており、従って、送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体は、それらの偏波方向が実質上同一方向で、且つ両アンテナ体を結ぶ仮想直線がこの偏波方向に対して垂直となるように配置されている。このように配置した場合、送信用アンテナ体から受信用アンテナ体に直接的に入力される電磁波（直接波）が大きく、この直接波がノイズ成分として受信電磁波に含まれ、埋設物の探知、特に浅い個所に埋設などされたものの探知が難しくなる。
【００３０】
これに対して、この探査装置では、上述した如く配置するので、送信用アンテナ体から受信用アンテナ体に入力される直接波が小さく、この直接波によるノイズ成分が抑えられ、隠蔽物を正確に探知することができる。尚、上述したように配置した場合、受信用アンテナ体に受信される反射電磁波も弱くなるが、比較的浅い個所の隠蔽物の探知では、電磁波の減衰が少なく、隠蔽物の探知に充分な強さの反射電磁波を受信することができ、比較的浅い個所の隠蔽物を探知するのに好都合な装置を提供することができる。
【００３１】
また、本発明の請求項１１に記載の探査装置では、前記送信用アンテナ体と前記受信用アンテナ体との離隔距離が１〜８ｃｍであることを特徴とする。
この探査装置においては、送信用アンテナ体と受信用アンテナ体の離隔装置が１〜８ｃｍであるので、感度の良い状態でＳ／Ｎ比を良くすることができ、携帯型の探査装置に好適であり、狭い場所においても隠蔽物を探査することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に、図１〜図１２を参照して、本発明に従う探査装置の実施形態について説明する。
探査装置の構成の概要
まず、図１を参照して、本発明に従う探査装置の構成の概要について説明する。図１において、図示の探査装置は装置本体２を備え、この装置本体２には、例えばコンクリート４の表面に沿って移動させるための車輪（図示せず）が装備される。装置本体２には各種構成要素、即ち信号回路部６、送信用アンテナ体８、受信用アンテナ体１０及び表示手段２０が装備され、装置本体２内に内蔵される信号回路部６は、送信パルス発生器１２、高周波増幅器１４及び信号処理手段１６を含んでいる。送信パルス発生器１２は送信パルス信号を生成して送信用アンテナ体８に送給し、この送信パルス信号の中心周波数は、例えば０．５〜２ＧＨｚ程度である。送信用アンテナ体８及び受信用アンテナ体１０は装置本体２の底面に配設され、送信用アンテナ体８は、送信パルス信号を電磁波にしてコンクリート４の表面に向けて一点鎖線で示すように送信する。送信された電磁波はコンクリート４中の隠蔽物である例えば配管１５により反射され、配管１５からの反射電磁波が一点鎖線で示すように受信用アンテナ体１０に受信される。受信用アンテナ体１０により受信された受信信号は、高周波増幅器１４で高周波増幅された後に信号処理手段１６に送給され、この信号処理手段１６により所要の通りに処理されて探知信号が生成され、この探知信号がメモリ１７に記憶される。
【００３３】
この探査装置は、更に、入力手段１８及び表示手段２０を備えている。入力手段１８は電源スイッチ、探査スイッチ、探知レンジスイッチなどから構成され、この入力手段１８を操作することによって、探査の開始、終了などが行われる。また、表示手段２０は例えば液晶表示装置から構成され、探査結果である探知信号による探知データの内容を表示し、この探知データを見ることによって、配管１５の埋設位置を知ることができる。
【００３４】
探査装置の具体的構成
上述した構成は、図２〜図４に示す具体的構成として、小型探査装置に適用することができる。図２は、小型探査装置の一実施形態を示す斜視図であり、図３は、図２の小型探査装置において、取付ユニットを装置本体に取り付けた状態で示す簡略断面図であり、図４は、図２の小型探査装置において、取付ユニットを装置本体から取り外した状態で示す簡略断面図である。
【００３５】
図２〜図４において、この小型探査装置は直方体状の装置本体１０２を備え、その上端後部に把持部１０４が一体的に設けられている。装置本体１０２の前端部下部には一対の前輪１０６が回転自在に設けられ、その後端部下部には一対の後輪１０８が回転自在に設けられている。このように構成されているので、把持部１０４を把持して矢印１１０で示す前方向（矢印１１２で示す後方向）にコンクリート４の表面に沿って移動させることにより、その内部を探査して配管などの隠蔽物を探知することができる。
【００３６】
この実施形態では、装置本体１０２の底部に取付ユニット１１４が着脱自在に装着される。取付ユニット１１４は肉厚の比較的薄いブロック状のユニット体１１６を備え、このユニット体１１６の片側部（図３及び図４において左部）に送信用アンテナ取付部１１８が設けられ、その他側部（図３及び図４において右部）に受信用アンテナ取付部１２０が設けられている。この実施形態では、送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４は直方体状であり、送信用アンテナ取付部１１８及び受信用アンテナ取付部１２０は、これらアンテナ体１２２，１２４の形状に対応して矩形状に形成されている。従って、図４に示すように、装置本体１０２から取付ユニット１１４を取り外し、その送信用アンテナ取付部１１８に送信用アンテナ体１２２を、またその受信用アンテナ取付部１２０に受信用アンテナ体１２４を嵌め込むことによって、これらアンテナ体１２２，１２４が取付ユニット１１４に着脱自在に装着される。そして、このようにアンテナ体１２２，１２４を装着した取付ユニット１１４を図３に示すように装置本体２の底部に着脱自在に取り付けることによって、送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４が装置本体１０２に所要の通りに取り付けられる。
【００３７】
装置本体１０２内には、信号回路部を構成する送信パルス発生器１２６、高周波増幅器１２８及び信号処理回路１３０（図１における信号処理手段１６及びメモリ１７として機能する）が設けられている。送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４は例えばボータイ型のアンテナを備え、このアンテナに複数個の抵抗が装荷され、複数個の抵抗の合成抵抗値が例えば２０〜２００Ω程度になるように設定され、アンテナ及び複数の抵抗が例えば合成樹脂などでモールドされる。送信用アンテナ体１２２の上端面には、アンテナに電気的に接続された接続端子１３２が設けられ、この接続端子１３２が接続ケーブル１３４を介して送信パルス発生器１２６に電気的に接続され、送信パルス発生器１２６からの送信パルス信号が接続ケーブル１３４を介して送信用アンテナ体１２２に送給される。また、受信用アンテナ体１２４の上端面には、送信用アンテナ体１２２と同様に、アンテナに電気的に接続された接続端子１３６が設けられ、この接続端子１３６が接続ケーブル１３８を介して高周波増幅器１２８に電気的に接続され、受信用アンテナ体１２４にて受信した受信信号が接続ケーブル１３８を介して高周波増幅器１２８に送給される。
【００３８】
また、装置本体１０２の上面前部には、液晶表示装置１４０（図１における表示手段２０を構成する）が配設されて、探知信号のデータ内容、即ち探知画像などが表示される。更に、装置本体１０２の把持部１０４には、探査スイッチなどの操作スイッチ１４２（図１における入力手段１８を構成する）が配設されている。更にまた、この実施形態では、後輪１０８の一つに関連して距離センサ１４３が設けられている。この距離センサ１４３は、図示していないが、例えば、周方向に等間隔をおいて設けられた多数のスリットを有するスリットプレートと、このスリットプレートの両側に配設された発光素子及び受光素子とから構成されている。探査装置の移動によって後輪１０８と一体的にスリットプレートが回転すると、発光素子からの光がスリットプレートのスリットを通して受光素子に到達し、このようにスリットを通して光を受光すると受光素子はパルス信号を生成し、発生するパルス信号の数をカウントすることによって、探査装置の移動距離を計測することができる。尚、このような距離センサ１４３は、一対の前輪１０６及び一対の後輪１０８のいずれかに設けることができる。
【００３９】
この実施形態においては、取付ユニット１１４として種々の形態のものが用いられ、異なる種類の取付ユニット１１４を用いることによって、送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４の配置関係を相互に変更することができる。図５では装置本体１０２の底部に着脱自在に取り付けられる３種類の取付ユニット１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃが示されている。図５（ａ）〜（ｃ）に示す取付ユニット１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃでは、図に示すように、送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４の長手方向が取付ユニット１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃの長手方向と一致するように、換言すると、送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４の幅の短い部位が相互に対向するように、送信用アンテナ取付部１１８及び受信用アンテナ取付部１２０が設けられ、図５（ａ）に示す取付ユニット１１４Ａでは送信用アンテナ取付部１１８と受信用アンテナ取付部１２０との間隔が小さく、図５（ｂ）に示す取付ユニット１１４Ｂでは送信用アンテナ取付部１１８と受信用アンテナ取付部１２０との間隔が中程度であり、図５（ｃ）に示す取付ユニット１１４Ｃでは送信用アンテナ取付部１１８と受信用アンテナ取付部１２０との間隔が大きくなっており、これらの取付ユニット１１４Ａ〜１１４Ｃを使い分けることによって、これらアンテナ体１２２，１２４の長手方向が対向するように配置した状態における両アンテナ体１２２，１２４間の距離関係を変更することができる。
【００４０】
この実施形態では、図５（ａ）に示すように、送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４の外形にほぼ対応するように矩形状のボータイアンテナ１２３及び１２５が内蔵されている。図５（ａ）〜（ｃ）に示す関係では、送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４の偏波方向が同一方向で、且つこれらのアンテナ体１２２，１２４を結ぶ仮想直線が上記偏波方向に一致するように構成されている。これらのように配置した場合、後に説明する如く、送信用アンテナ体１２２から受信用アンテナ体１２４に直接的に入力される電磁波が弱くなり、この直接的入力電磁波によるノイズ成分が小さくなり、表面近傍の浅い個所に隠蔽された隠蔽物の探知が可能となり、浅い個所の隠蔽物探知に好適なものとなる。
【００４１】
図６では装置本体１０２の底部に着脱自在に取り付けられる他の形態の３種類の取付ユニット１１４Ｄ，１１４Ｅ，１１４Ｆが示されている。図６（ａ）〜（ｃ）に示す取付ユニット１１４Ｄ，１１４Ｅ，１１４Ｆでは、図に示すように、送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４の長手方向が取付ユニット１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃの長手方向に対して実質上垂直な方向となるように、換言すると、送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４の幅の長い部位が相互に対向するように、送信用アンテナ取付部１１８及び受信用アンテナ取付部１２０が設けられ、図６（ａ）に示す取付ユニット１１４Ｄでは送信用アンテナ取付部１１８と受信用アンテナ取付部１２０との間隔が小さく、図６（ｂ）に示す取付ユニット１１４Ｅでは送信用アンテナ取付部１１８と受信用アンテナ取付部１２０との間隔が中程度であり、図６（ｃ）に示す取付ユニット１１４Ｆでは送信用アンテナ取付部１１８と受信用アンテナ取付部１２０との間隔が大きくなっており、これらの取付ユニット１１４Ｄ〜１１４Ｆを使い分けることによって、これらアンテナ体１２２，１２４の長手方向に対して垂直方向に対向するように配置した状態における両アンテナ体１２２，１２４間の距離関係を変更することができる。そして、図６に示す形態の取付ユニット１１４Ｄ〜１１４Ｆと図５に示す取付ユニット１１４Ａ〜１１４Ｃとを組み合わせて使い分けることによって、送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４の配置位置関係及び配置角度関係を変更することができる。
【００４２】
図６（ａ）〜（ｃ）に示す配置関係では、送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４の偏波方向が同一方向で、且つこれらのアンテナ体１２２，１２４を結ぶ仮想直線が上記偏波方向に対し垂直な方向となるように構成されている。これらのように配置した場合、送信用アンテナ体１２２からの強い電磁波が隠蔽物１５に向けて送信されるので、後に説明するが如く、送信用アンテナ体１２２から受信用アンテナ体１２４に直接的に入力される電磁波が強くなってそのノイズ成分が大きくなり、浅い個所に隠蔽された隠蔽物の探査は不向きであるが、ある程度深い個所の隠蔽物探知に好適なものとなる。
【００４３】
この取付ユニットは、図７に示すように構成することもできる。この取付ユニット１１４Ｇでは、送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４を第１の配置関係、即ち図５（ａ）〜（ｃ）に示すようにアンテナ体１２２，１２４の長手方向と取付ユニット１１４Ｇの長手方向とが一致する関係になるように配置するための第１取付部１１８ａ，１２０ａが設けられているとともに、この第１取付部１１８ａ，１２０ａの配設部位に重ねて、送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４を第２の配置関係、即ち図６（ａ）〜（ｃ）に示すようにアンテナ体１２２，１２４の長手方向と取付ユニット１１４Ｇの長手方向とが垂直な関係になるように配置するための第２取付部１１８ｂ，１２０ｂが設けられている。このような取付ユニット１１４Ｇを用いることによって、一つの取付ユニット１１４Ｇでこれらアンテナ体１２２，１２４の配置角度関係を変更することができる。
【００４４】
尚、送信用アンテナ体１２２と受信用アンテナ体１２４との間隔は、上述した取付ユニット１１４Ａ〜１１４Ｇを用いて例えば１〜８ｃｍの範囲で変更可能に構成される。
【００４５】
上述した形態では、装置本体１０２に送信パルス発生器１２６及び高周波増幅器１２８が内蔵され、取付ユニット１１４（１１４Ａ〜１１４Ｇ）に送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４が装着され、送信パルス発生器１２６及び高周波増幅器１２８が接続ケーブル１３４，１３８を介して接続されているが、このような構成に代えて、送信パルス発生器１２６を送信用アンテナ体１２２に直接的に取り付けるとともに、高周波増幅器１２８を受信用アンテナ体１２４に直接的に取り付けるようにしてもよく、このように構成することによって接続ケーブル１３４，１３８を省略することができ、接続ケーブル１３４から発生してしまうノイズ信号、及び接続ケーブル１３８により受信してしまうノイズ信号をなくし、受信信号に含まれるノイズ成分を抑えることができる。
【００４６】
探査装置の他の形態の具体的構成
次に、図８を参照して、探査装置の他の形態について説明する。図８は、他の形態の小型探査装置を示す簡略断面図である。尚、以下の実施形態において、図２〜図４に示す実施形態と実質上同一の部材には同一の番号を付し、その説明を省略する。
【００４７】
図８において、この小型探査装置では、装置本体１０２Ｈにアンテナユニット１５２が着脱自在に装着される。アンテナユニット１５２はユニット体１５４を備え、このユニット体１５４に送信用アンテナ取付部１５６及び受信用アンテナ取付部１５８が設けられ、送信用アンテナ取付部１５６に送信用アンテナ体１２２が、また受信用アンテナ取付部１５８に受信用アンテナ体１２４が取り付けられている。
【００４８】
ユニット体１５４の上端面にはユニット側接続端子部１６０が設けられ、この接続端子部１６０は送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４に電気的に接続されている。また、装置本体１０２Ｈの一部（この実施形態では、その座面）には装置側接続端子部１６２（第１端子部を構成する）が設けられ、この接続端子部１６２が送信パルス発信器１２６、高周波増幅器１２８及び信号処理回路１３０に電気的に接続されている。
【００４９】
この実施形態では、アンテナユニット１５２の接続端子部１６０と装置本体１０２Ｈの接続端子部１６２とが、例えばケーブルから構成される接続部材１６４を介して電気的に接続される。接続部材１６４の一端部には接続端子部１６６が設けられ、この接続端子部１６６をユニット側接続端子部１６０に着脱自在に装着することによって、接続部材１６４の一端側がアンテナユニット１５２に接続される。また、接続部材１６４の他端部には接続端子部１６８（第２端子部を構成する）が設けられ、この接続端子部１６８を装置本体側の接続端子部１６２に接続することによって、接続部材１６４の他端側が装置本体１０２Ｈに接続される。
【００５０】
この探査装置では、アンテナユニット１５２を装置本体１０２Ｈの底部に着脱自在に装着することによって、通常の探査装置として用いられ、装置本体１０２Ｈを例えばコンクリートの表面に沿って移動させることによって、このコンクリート中に隠蔽された隠蔽物（例えば、配管など）を上述したようにして探知することができる。また、アンテナユニット１５２を装置本体１０２Ｈから取り外し例えばコンクリートの表面に沿って移動させることによって、このコンクリート中の隠蔽物を探知することができる。このとき、コンクリート表面に沿って移動させるのはアンテナユニット１５２のみであるので、比較的狭いスペースでもアンテナユニット１５２を移動させて探査することができる。また、このようにアンテナユニット１５２を装置本体１０２に着脱自在にするとともに、両者を相互に解除自在に接続される接続端子部１６２，１６８を介して接続することによって、アンテナユニット１５２を容易に交換することが可能となり、送信用アンテナ体１２２及び受信用アンテナ体１２４の配置関係の異なる複数種のアンテナユニット１５２（例えば、図５（ａ）〜（ｃ）及び図６（ａ）〜（ｃ）に示す各種形態のアンテナユニット）を用意することによって、隠蔽物の探査に最適なアンテナユニットを選択して探知することができ、隠蔽物を正確に探知することが可能となる。
【００５１】
この形態では、アンテナユニット１５２のみを移動させて探査するので、このアンテナユニット１５２に距離センサ１７０が装着され、この距離センサ１７０を用いてアンテナユニット１５２の移動距離を計測する。このような距離センサ１７０を設けた場合、距離センサ１７０は接続部材１６４を介して信号処理回路１３０に電気的に接続され、距離センサ１７０の検知信号が信号処理回路１３０で所要の通りに処理されて移動距離が演算される。尚、この距離センサ１７０の具体的構成については、後述する。
【００５２】
この実施形態では、接続部材１６４の一端側がアンテナユニット１５２に、その他端側が装置本体１０２Ｈに着脱自在に接続されるが、このような構成に代えて、接続部材１６４の一端側についてはアンテナユニット１５２に固定的に接続し、その他端側のみを装置本体１０２Ｈに着脱自在に装着するようにしてもよい。
【００５３】
また、図８の実施形態では一種類の接続部材１６４しか示していないが、図９に示すような比較的短い接続部材（第１接続部材を構成する）と、比較的長い接続部材（第２接続部材を構成する）とを用い、アンテナユニット１５２を装置本体１０２Ｈに装着して探査する場合には、比較的短い接続部材を用いてアンテナユニット１５２と装置本体１０２Ｈを接続し、装置本体１０２Ｈから取り外して探査する場合には、比較的長い接続部材を用いてアンテナユニット１５２と装置本体１０２Ｈとを接続するようにしてもよい。
【００５４】
次に、図９を参照して、探査装置の更に他の形態について説明する。図９は、更に他の形態の小型探査装置を示す簡略断面図である。図９において、この小型探査装置では、装置本体１０２Ｊの底部に内蔵送信用アンテナ体１２２ａと内蔵受信用アンテナ体１２４ａが取り付けられ、これらアンテナ体１２２ａ，１２４ａが装置本体１０２Ｊの下部（この形態では、その後面下部）に設けられた内蔵アンテナ端子部１７２に内蔵アンテナケーブル１２３ａ，１２５ａを介して電気的に接続されている。また、装置本体１０２Ｊの一対の後輪１０８に関連して距離センサ１４３が設けられ、この距離センサ１４３も上記内蔵アンテナ端子部１７２に電気的に接続され、内蔵送信用アンテナ体１２２ａ及び内蔵受信用アンテナ体１２４ａを用いて探査する場合、この距離センサ１４３により装置本体１０２Ｊの移動距離が計測される。
【００５５】
この探査装置は、更に、装置本体１０２Ｊに外付けで着脱自在に装着される外付けアンテナユニット１５２Ｊを含んでいる。外付けアンテナユニット１５２Ｊは、図８に示すアンテナユニット１５２と実質上同一の構成であり、そのユニット体１５４に設けられた送信用アンテナ取付部１５６及び受信用アンテナ取付部１５８に外付け送信用アンテナ体１２２ｂ及び外付け受信用アンテナ体１２４ｂが取り付けられている。この外付けアンテナユニット１５２Ｊの上端面には外付けアンテナ端子部１６０が設けられ、これらアンテナ体１２２ｂ，１２４ｂが外付けアンテナ端子部１６０に外付けアンテナケーブル１２３ｂ，１２５ｂを介して電気的に接続されている。また外付けアンテナユニット１５２Ｊにも距離センサ１７０が装着され、この距離センサ１７０が外付けアンテナ端子部１６０に電気的に接続されている。外付けアンテナユニット１５２Ｊを用いて探査する場合、この距離センサ１７０を用いて外付けアンテナユニット１５２Ｊの移動距離が計測される。
【００５６】
また、装置本体１０２Ｊの一部（この実施形態では、その後面）には装置側接続端子部１６２が設けられ、この接続端子部１６２が内蔵接続ケーブル１２７，１２９，１３１を介して送信パルス発信器１２６、高周波増幅器１２８及び信号処理回路１３０に電気的に接続されている。
【００５７】
この実施形態では、外付けアンテナユニット１５２Ｊを用いて探査する場合、図９に実線で示すように、外付けアンテナユニット１５２Ｊが比較的長い接続部材１６４ａ（第２接続部材）を介して装置本体１０２Ｊに電気的に接続される。即ち、接続部材１６４ａの一端側の接続端子部１６６ａが外付けアンテナユニット１５２Ｊの外付けアンテナ端子部１６０に、またその他端側の接続端子部１６８ａが装置本体１０２Ｊの装置側接続端子部１６２に電気的に接続され、装置本体１０２Ｊ側の送信パルス発信器１２６が外付け送信用アンテナ体１２２ｂに、高周波増幅器１２８が外付け受信用アンテナ体１２４ｂに、また信号処理回路１３０が距離センサ１７０に接続部材１６４ａを介して電気的に接続される。従って、外付けアンテナユニット１５２Ｊを例えばコンクリート表面に沿って移動させることによって、コンクリート中の隠蔽物を探知することができ、アンテナユニット１５２Ｊを移動させるので狭い場所でも容易に探査することが可能となる。このとき、装置本体１０２Ｊの内蔵アンテナ端子部１７２には何も接続されず、従って、内蔵送信用アンテナ体１２２ａ及び内蔵受信用アンテナ体１２４ａは外付け送信用アンテナ体１２２ｂ及び外付け受信用アンテナ体１２４ｂから完全に分離され、使用しないアンテナ体１２２ａ，１２４ａによる悪影響を解消することができる。
【００５８】
一方、内蔵アンテナ体１２２ａ，１２４ａを用いて探査する場合、図９に二点鎖線で示すように、装置本体１０２Ｊの内蔵アンテナ端子部１７２が比較的短い接続部材１６４ｂ（第１接続部材）を介して装置本体１０２Ｊの接続端子部１６２に電気的に接続される。即ち、接続部材１６４ｂの一端側の接続端子部１６６ｂが装置本体１０２Ｊの下側の内蔵アンテナ端子部１７２に、またその他端側の接続端子部１６８ｂが装置本体１０２Ｊの上側の装置側接続端子部１６２に電気的に接続され、装置本体１０２Ｊ側の送信パルス発生器１２６が内蔵送信用アンテナ１２２ａに、高周波増幅器１２８が内蔵受信用アンテナ体１２４ａに、また信号処理回路１３０が距離センサ１４３に接続部材１６４ｂを介して電気的に接続される。従って、装置本体１０２Ｊを例えばコンクリート表面に沿って移動させることによって、コンクリート中の隠蔽物を探知することができる。このとき、外付けアンテナユニット１５２Ｊは装置本体１０２Ｊとは完全に分離され、外付けアンテナ体１２２ｂ，１２４ｂによる悪影響を解消することができる。
【００５９】
このように種類の異なる接続部材１６４ａ，１６４ｂを用いる場合、送受信される電磁波の伝搬時間の差が所定時間となるようにそれらの長さを設定するのが望ましく、このようにすることによって、内蔵アンテナ体１２２ａ，１２４ａ及び外付けアンテナ体１２２ｂ，１２４ｂを用いた場合において、用いるアンテナ体に関係なく隠蔽物の探査を所要の通り行うことができる。図９の実施形態においては、内蔵アンテナ体１２２ａ，１２４ａを用いる場合の電磁波の伝搬距離、即ち内蔵接続ケーブル１２７，１２９、接続部材１６４ｂ及び内蔵アンテナケーブル１２３ａ，１２５ａの合計長さと、外付けアンテナ体１２２ｂ，１２４ｂを用いる場合の電磁波の伝搬距離、即ち内蔵接続ケーブル１２７，１２９、接続部材１６４ａ及び外付けアンテナケーブル１２３ｂ，１２５ｂの合計長さとが、電磁波の伝搬時間の差が所定時間となるように設定される。
【００６０】
尚、接続部材１６４ｂは必ずしも必要なものではなく、接続端子部を有する基板でもよい。また、例えば図１０に示すように構成することによって、この接続部材１６４ｂを省略することもできる。図１０において、この変形形態では、装置本体側の接続端子部１６２が装置本体１０２Ｊに固定的に取り付けられておらず、所定範囲において移動可能に、即ちフリーの状態で支持されている。内蔵接続ケーブル１２７，１２９，１３１を外側に引っ張ってこの接続端子部１６２を図１０に示すように装置本体１０２Ｊ外に引き出して内蔵アンテナ端子部１７２（この接続端子部１７２は接続部材１６４ａの接続端子部１６８ａにも接続可能である）に直接的に接続することができ、このようにすることによって短い接続ケーブル１６４ｂを省略することができる。
【００６１】
アンテナユニット１５２（１５２Ｊ）に装備される距離センサ１７０は、例えば、図１１〜図１３に示すように構成することができる。図１１（ａ）及び（ｂ）は、第１の形態のアンテナユニット１５２Ａを示し、この第１の形態では、送信用アンテナ体１２２と受信用アンテナ体１２４との間にある程度の間隔が存在し、距離センサ１７０はこれらアンテナ体１２２，１２４の間に配設される。図１１（ａ）及び（ｂ）において、ユニット体１５４Ａの長手方向中央部には従動輪１８２が回転自在に装着され、この従動輪１８２はユニット体１５４Ａの底壁に形成された開口を通して下方に幾分突出し、この従動輪１８２に関連して距離センサ１７０が配設されている。距離センサ１７０は、周方向に多数のスリットが設けられたスリットプレート１８４と、スリットプレート１８４の片側に配設された発光素子とその他側に配設された受光素子との組合せから構成された光センサ１８６、例えばフォトインタラプタとから構成され、スリットプレート１８４が従動輪１８２と一体的に回動される。
【００６２】
このアンテナユニット１５２Ａにおいては、探査のために所定方向に移動すると、この移動によって従動輪１８２が従動し、この従動によりスリットプレート１８４が回動する。そして、発光素子と受光素子との間にスリットプレート１８４のスリットが位置すると、発光素子からの光がこのスリットを通して受光素子に受光され、受光素子はパルス信号を生成する。従って、受光素子が生成するパルス信号の数をカウントすることによって、アンテナユニット１５２Ａの移動距離を計測することができる。
【００６３】
図１２は、第２の形態のアンテナユニット１５２Ｂを示し、この第２の形態では、送信用アンテナ体１２２と受信用アンテナ体１２４との間に間隔がほとんど存在せず、距離センサ１７０は送信用アンテナ体１２２（又は受信用アンテナ体１２４）の外側に配設される。図１２において、ユニット体１５４Ｂの長手方向両端部には従動輪１８２が回転自在に装着され、一対の従動輪１８２はユニット体１５４Ｂの底壁より下方に幾分突出し、一対の従動輪１８２の一方（この形態では、図１２において左側）に関連して距離センサ１７０が配設されている。距離センサ１７０は、図１１と実質上同一で、スリットプレート１８４及び光センサ１８６から構成され、スリットプレート１８４が一方の従動輪１８２と一体的に回動し、光センサ１８６がユニット体１５４Ｂの天壁内面に取り付けられ、発光素子がスリットプレート１８４の片側に、受光素子がスリットプレート１８４の他側に配置される。このような形態のアンテナユニット１５２Ｂにおいても、距離センサ１７０によりアンテナユニット１５２Ｂの移動距離を計測することができる。
【００６４】
図１３は、第３の形態のアンテナユニット１５２Ｃを示し、この第３の形態では、送信用アンテナ体１２２と受信用アンテナ体１２４との間に間隔がほとんど存在せず、距離センサ１７０は送信用アンテナ体１２２（又は受信用アンテナ体１２４）の上方に配設される。図１３において、ユニット体１５４Ｃの長手方向両端部には従動輪１８２が回転自在に装着され、一対の従動輪１８２の一方（この形態では、図１３において左側）に関連して距離センサ１７０が配設されている。距離センサ１７０は、図１１と実質上同一で、スリットプレート１８４及び光センサ１８６から構成され、スリットプレート１８４及び光センサ１８６がユニット体１５４Ｃの天壁内面に取り付けられ、光センサ１８６の発光素子がスリットプレート１８４の片側に、受光素子がスリットプレート１８４の他側に配置される。また、一方の従動輪１８２とスリットプレート１８４との間にはギア機構、例えばフェースギア機構１９２が配設され、従動輪１８２からの駆動力がフェースギア機構１９２の第１ギア１９４（従動輪１８２と一体的に回動する）及び第２ギア１９６（スリットプレート１８４と一体的に回動する）を介してスリットプレート１８４に伝達され、スリットプレート１８４として径の大きなものを用いることができる。このような形態のアンテナユニット１５２Ｃにおいても、距離センサ１７０によりアンテナユニット１５２Ｃの移動距離を計測することができる。
【００６５】
探査装置を用いた探査実験
上述した探査装置の効果を確認するために、次の通りの探査実験を行った。まず、図１４に示す通りのコンクリートサンプル２０２を製作し、このコンクリートサンプル２０２に隠蔽物として、直径２０ｍｍの金属管２０４、直径１５ｍｍの水入り樹脂管２０６、直径３０ｍｍの水入り樹脂管２０８及び直径２５ｍｍの水入り樹脂管２１０をコンクリートサンプル２０２の表面から約５０ｍｍの位置に埋め込んだ状態で設けた。このコンクリートサンプル２０２の幅Ｗは３０ｃｍであり、サンプル２０２上を走査した距離Ｌは約４０ｃｍであった。探査装置として図２〜図４に示す形態のものを用い、矢印２１２で示す方向に探査を行った。このとき、送信用アンテナ体２１４及び受信用アンテナ体２１６は、図１５に示す配置状態（これらアンテナ体２１４，２１６を結ぶ仮想直線が偏波方向に対して垂直な方向となるように配置し、それらの間隔がゼロ（零）となるように配置する）にして探査を行った。この探査実験の結果、図１６に示す通りの探査画像が得られた。図１６において、探査画像の時間帯Ｗｄに存在する白い領域は送信用アンテナ体２１４から受信用アンテナ体２１６に直接的に伝わる直接波であり、時間帯Ｗｒに存在する小さい円弧状の４つの領域が隠蔽物である管２０４〜２１０からの反射波（探知波）であり、これら管２０４〜２１０の位置に対応している。図１６の探査画像においては、時間帯Ｗｄと時間帯Ｗｒとの間の時間帯に直接的に入力される入力電磁波の領域が存在している。この領域は上記直接波の影響によるノイズ成分であり、探知信号に多くのノイズ成分が重畳していることを示し、このノイズ成分によって反射波が見え難くなっている。
【００６６】
次に、上述したと同様のコンクリートサンプル２０２を使用し、探査装置として図２〜図４に示す形態のもので、送信用アンテナ体２１４及び受信用アンテナ体２１６の配置関係が異なるものを用いて同様に矢印２１２で示す方向に探査を行った。このとき、送信用アンテナ体２１４及び受信用アンテナ体２１６は、図１７に示す配置状態（これらアンテナ体２１４，２１６を結ぶ仮想直線が偏波方向と一致するように配置し、それらの間隔Ｌ１が２ｃｍとなるように配置する）にして探査を行った。この探査実験の結果、図１８に示す通りの探査画像が得られた。図１８において、探査画像の時間帯Ｗｒに存在する領域は送信用アンテナ体２１４から受信用アンテナ体２１６に直接的に伝わる直接波であり、時間帯Ｗｒに存在する小さい円弧状の４つの領域が隠蔽物である管２０４〜２１０からの反射波（探知波）であり、これら管２０４〜２１０の位置に対応し、時間帯Ｗｄと時間帯Ｗｒとの間の時間帯において直接的に入力される入力電磁波（ノイズ成分）が少なく、時間帯Ｗｒにおける円弧状の領域が明瞭に現れている。
【００６７】
図１６と図１８との対比から明らかなように、送信用アンテナ体２１４と受信用アンテナ体２１６との配置関係を変更することによって、受信用アンテナ体２１６の受信信号に含まれるノイズ成分が大きく変動し、これらアンテナ体２１４，２１６を所定の配置関係に保持することによって探査信号に含まれるノイズ成分を大幅に低減できることが確認できた。
【００６８】
また、図１７に示す配置状態で、アンテナ体２１４，２１６の間隔Ｌ１を変化させた場合におけるＳ／Ｎ比の変化を調べた。アンテナ体２１４，２１６の間隔Ｌ１を０〜５０ｍｍの範囲で変化させたときのＳ／Ｎ比（時間帯Ｗｒにおける振幅値／時間帯Ｗｄにおける振幅値）は、図１９に示す通りであった。図１９に示すように、アンテナ体２１４，２１６の間隔Ｌ１が大きくなればなるほどＳＮ比が良くなっていることがわかる。しかしながら、この間隔Ｌ１が大きくなりすぎると探査限界との兼ね合わせで感度の良い受信信号が得られなくなる問題があるため、間隔Ｌ１の範囲は１〜８ｃｍまでに設定することが望ましい。
【００６９】
以上、本発明に従う探査装置の各種実施形態について説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００７０】
探査装置の探査装置本体１０２Ｊとアンテナユニット１５２Ｊとを接続する接続部材１６４ａは適宜の長さに設定されるが、その使用状態は図２０に示すようになり、アンテナユニット１５２Ｊを用いて架空配管の下など、狭い場所における探査作業が可能となる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の探査装置によれば、送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体の配置関係を変えることができるので、これらアンテナ体の偏波方向に関連して、送信用アンテナ体から受信用アンテナ体に直接的に入力される入力電磁波を少ない状態にすることができ、これによって、受信信号に含まれるノイズ成分を少なくして隠蔽物を正確に探知することができる。
【００７２】
また、本発明の請求項２に記載の探査装置によれば、取付ユニットは第１取付部及び第２取付部を有しているので、送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体を第１取付部に取り付けることによって、これらアンテナ体を第１の配置関係に保持することができ、また送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体を第２取付部に取り付けることによって、これらアンテナ体を第２の配置関係に保持することができる。
【００７３】
また、本発明の請求項３に記載の探査装置によれば、複数個の取付ユニットが選択的に装着され、複数個の取付ユニットの一つに送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体を取り付けると、これらアンテナ体を第１の配置関係に保持することができ、また複数個の取付ユニットの他の一つに送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体を取り付けると、これらアンテナ体を第２の配置関係に保持することができる。
【００７４】
また、本発明の請求項４に記載の探査装置によれば、送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体を備えたアンテナユニットが装置本体に着脱自在に装着されるので、このアンテナユニットを装置本体に取り付けた状態では、装置本体を所要の通りに移動させることによって隠蔽物を探査することができ、またアンテナユニットを装置本体から取り外した状態では、アンテナユニットを所要の通りに移動させて隠蔽物を探査することができ、これによって、比較的狭い場所における隠蔽物の探査作業を容易にすることができる。
【００７５】
また、本発明の請求項５に記載の探査装置によれば、装置本体に第１端子部が設けられ、アンテナユニットに接続された接続部材に第２端子部が設けられているので、第１及び第２端子部を相互に接続することによって、アンテナユニットと装置本体を電気的に接続することができる。また、このように構成することによって、種類の異なる複数のアンテナユニットを選択的に用いることができる。
【００７６】
また、本発明の請求項６に記載の探査装置によれば、装置本体に内蔵された内蔵送信用アンテナ体及び内蔵受信用アンテナ体を用いて探査するときには、装置本体の信号回路部とこれらのアンテナ体とが接続部材を介して接続されるので、内蔵アンテナ体を用いて隠蔽物を探知することができる。また、アンテナユニットに取り付けられた外付け送信用アンテナ体及び外付け受信用アンテナ体を用いて探査するときには、装置本体の信号回路部とこれらのアンテナ体とが接続部材を介して接続されるので、外付けアンテナ体を用いて隠蔽物を探知することができる。また、この内蔵アンテナ体と外付けアンテナ体とが選択的に接続部材を介して接続される構成であるので、内蔵アンテナ体と外付けアンテナ体とが実質上完全に分離された構成となり、探査に用いないアンテナ体による悪影響をなくすことができる。
【００７７】
また、本発明の請求項７に記載の探査装置によれば、内蔵接続ケーブルが第１接続部材として機能するので、装置側接続端子部を内蔵アンテナ端子部に接続することができ、第１接続部材を省略することができる。
【００７８】
また、本発明の請求項８に記載の探査装置によれば、内蔵アンテナ体を用いる場合の電磁波の伝搬長さと外付けアンテナ体を用いる場合の電磁波の伝搬長さとは、送受信される電磁波の伝搬時間の差が所定時間内となるように長さが設定されるので、内蔵アンテナ体及び外付けアンテナ体を選択的に用いても隠蔽物の探査を所定の通り行うことができる。
【００７９】
また、本発明の請求項９に記載の探査装置によれば、送信パルス発生器が送信用アンテナ体に直接的に取り付けられているので、送信パルス発生器と送信用アンテナ体とを接続する接続ケーブルを省略することができ、また高周波増幅器が受信用アンテナ体に直接的に取り付けられているので、高周波増幅器と受信用アンテナ体とを接続する接続ケーブルを省略することができる。
【００８０】
また、本発明の請求項１０に記載の探査装置によれば、送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体はそれらの偏波方向が実質上同一方向で、且つそれらを結ぶ仮想直線が上記偏波方向と一致するように配置されるので、送信用アンテナ体から受信用アンテナ体に直接的に伝搬される入力電磁波が小さくなり、これによって直接波によるノイズ成分を抑えることができ、比較的浅い個所の隠蔽物を探知するのに好適に用いることができる。
また、本発明の請求項１１に記載の探査装置によれば、受信信号の感度の良い状態にてＳ／Ｎ比の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う探査装置の構成の概要を示す簡略図である。
【図２】小型探査装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図３】図２の小型探査装置において、取付ユニットを装置本体に取り付けた状態で示す簡略断面図である。
【図４】図２の小型探査装置において、取付ユニットを装置本体から取り外した状態で示す簡略断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、種々の異なる形態の取付ユニットを示す斜視図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、更に異なる形態の取付ユニットを示す斜視図である。
【図７】更に異なる他の形態の取付ユニットを示す斜視図である。
【図８】小型探査装置の他の実施形態を示す簡略図である。
【図９】小型探査装置の更に他の実施形態を示す簡略図である。
【図１０】小型探査装置の変形形態を示す簡略図である。
【図１１】図１１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、第１の形態のアンテナユニットを示す平面図及び正面図である。
【図１２】第２の形態のアンテナユニットを示す正面図である。
【図１３】第３の実施形態のアンテナユニットを示す正面図である。
【図１４】探査実験に用いたコンクリートサンプルを示す図である。
【図１５】送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体の配置関係を示す斜視図である。
【図１６】図１５の配置関係のアンテナ体を用いて探査したときに得られた探査画像を示す図である。
【図１７】送信用アンテナ体及び受信用アンテナ体の他の配置関係を示す斜視図である。
【図１８】図１７の配置関係のアンテナ体を用いて探査したときに得られた探査画像を示す図である。
【図１９】送信アンテナと受信アンテナとの離隔距離とＳ／Ｎ比との関係を示す図である。
【図２０】探査装置の使用例を示す使用説明図である。
【符号の説明】
２，１０２，１０２Ｊ  装置本体
４  コンクリート
６  信号回路部
８，１２２，１２２ａ，１２２ｂ  送信用アンテナ体
１０，１２４，１２４ａ，１２４ｂ  受信用アンテナ体
１２，１２６  送信用パルス発生器
１４  高周波増幅器
１５  配管
１６  信号処理手段
１１４，１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃ，１１４Ｄ，１１４Ｅ，１１４Ｆ，１１４Ｇ  取付ユニット
１３０  信号処理回路
１４３，１７０  距離センサ
１５２，１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃ，１５２Ｊ  アンテナユニット
１６０，１６２，１６６，１６６ａ，１６６ｂ，１６８，１６８ａ，１６８ｂ
１７２  接続端子部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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