(57)【要約】  原点Ｏ（０，０）、軸ｘおよびｙを有するデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）を基準に表面（２００）下の物体（１０）の位置を検出する方法であって、当該方法は、ＧＰＲ装置（１１０）を事前に配置するステップを含み、当該ＧＰＲ装置（１１０）は、ＧＰＲセンサーと、透明でない物体に対する距離を測定するように構成された距離検出部（１１５）と、制御部と、基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）上に座標ｘｃおよびｙｃを有する基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）とを備える。本方法はさらに、基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）の軸ｘに平行な方向を有する第１の線形壁（１２０）を事前に配置するステップと、表面（２００）上で装置（１１０）を取り扱うステップと、距離検出部と第１の線形壁（１２０）との間の距離に関する第１の測定値を検出するステップと、基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）の座標ｙｃを計算するために、前述の制御部により距離に関する前述の第１の測定値を処理するステップと、取扱いステップ中の座標ｙｃの変化を計算するために、距離に関する前述の第１の測定値を検出および処理するステップを繰り返すステップと、ＧＰＲセンサーがｉ番目の物体（１０）を検出したときの座標ｙｃの値がｙｃｉであるところで、検出されたｉ番目の物体（１０）に座標ｙｉ＝ｙｃｉを関連付けるステップとを含む。【選択図】図１
2020518798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原点Ｏ（０，０）、軸ｘ および ｙを有するデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）を基準に表面（２００）下の物体（１０）の位置を検出する方法であって、前記方法は、
−  ＧＰＲ装置（１１０）を事前に配置するステップであって、
−  ＧＰＲセンサーと、
−  透明でない物体との距離を測定するように構成された距離検出部（１１５）と、
−  制御部と、
−  前記基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）上に座標ｘｃおよびｙｃを有する基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）と、を備えるＧＰＲ装置（１１０）を事前に配置するステップと、
−  第１の線形壁（１２０）を事前に配置するステップであって、
−  前記基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）の前記軸ｘに平行な方向を有する第１の線形壁（１２０）を事前に配置するステップと、
−  軌道γに沿って前記表面（２００）上で前記ＧＰＲ装置（１１０）を取り扱うステップと、
−  前記距離検出部（１１５）と前記第１の線形壁（１２０）との間の距離に関する第１の測定値を検出するステップと、
−  前記基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）の前記座標ｙｃを計算するために、前記制御部により距離に関する前記第１の測定値を処理するステップと、
−  前記取扱いステップ中の前記座標ｙｃの変化を計算するために、時間間隔τで距離に関する前記第１の測定値を検出および処理する前記ステップを繰り返すステップと、
−  前記ＧＰＲセンサーによってｉ番目の物体（１０）が検出されたときの前記座標ｙｃの値がｙｃｉであるところで、検出された前記ｉ番目の物体（１０）に座標ｙｉ＝ｙｃｉを関連付けるステップと、を含み、
前記方法はまた、
−  前記座標ｙｃの前記変化に基づいて、前記軌道γが所定の軌道γ’と一致することを検証するステップと、
−  前記検証のステップが否定的である場合に、前記取扱いのステップを実行する際に沿う前記軌道γを修正するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
−  前記基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）の前記軸ｙに平行な方向を有する第２の線形壁（１３０）を事前に配置するステップと、
−  前記距離検出部（１１５）と前記第２の線形壁（１３０）との間の距離に関する第２の測定値を検出するステップと、
−  前記基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）の前記座標ｘｃを計算するために、前記制御部により距離に関する前記第２の測定値を処理するステップと、
−  前記取扱いステップ中の前記座標ｘｃの変化を計算するために、時間間隔τで距離に関する前記第２の測定値を検出および処理する前記ステップを繰り返すステップと、
−  前記ＧＰＲセンサーによってｉ番目の物体（１０）が検出されたときの前記座標ｘｃの値がｘｃｉであるところで、検出された前記ｉ番目の物体（１０）に座標ｘｉ＝ｘｃｉを関連付けるステップと、を含む、請求項１に記載の、表面（２００）下の物体（１０）の位置を検出する方法。
【請求項３】
前記距離検出部（１１５）は、レーザーパルスの送信時間と受信時間の差を用いることで前記第１の線形壁（１２０）に対する距離に関する前記第１の測定値および／または前記第２の線形壁（１３０）に対する距離に関する前記第２の測定値を決定するように構成された少なくとも１つのレーザーセンサーを備える、請求項１または２に記載の、表面（２００）下の物体（１０）の位置を検出する方法。
【請求項４】
前記第１の壁（１２０）および／または前記第２の壁（１３０）は、前記レーザーパルスの反射の精度をより高めるように構成された反射材料でコーティングされる、請求項３に記載の、表面（２００）下の物体（１０）の位置を検出する方法。
【請求項５】
−  前記基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）に関して座標(ｘｋ，ｙｋ )を有する所定の点Ｐｋでマーカーを重ね合わせ、前記マーカーは、前記座標(ｘｋ，ｙｋ )および前記所定の点Ｐｋの近くで検出される可能性のある物体（１０）に関する情報を含むように構成されるステップと、
−  リーダーが前記マーカーに含まれる前記情報を取得するステップと、
−  取得した前記情報を使用して、拡張現実のソフトウェアが、検出される可能性のある物体（１０）を前記表面（２００）に重ね合わせて表示するステップと、もまた含まれる、請求項２に記載の表面（２００）下の物体（１０）の位置を検出する方法。
【請求項６】
原点Ｏ（ｘ０，ｙ０）、軸ｘ および ｙを有するデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）を基準に表面（２００）下の物体（１０）の前記位置を検出するシステム（１００）であって、
−  ＧＰＲセンサーと、
−  制御部と、
−  前記基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）上に座標ｘｃおよびｙｃを有する基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）と、を備えるＧＰＲ装置（１１０）と、
−  前記基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）の前記軸ｘに平行な方向を有する第１の線形壁（１２０）と、
−  前記基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）の前記軸ｙに平行な方向を有する第２の線形壁（１３０）と、
−  前記距離検出部（１１５）と前記第１の線形壁（１２０）との間の距離に関する第１の測定値を検出する目的と、
-  前記距離検出部（１１５）と前記第２の線形壁（１３０）との間の距離に関する第２の測定値を検出する目的とのために構成された距離検出部（１１５）とを備え、
前記制御部は、
−  前記基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）の前記座標ｘｃおよびｙｃを計算するための、距離に関する前記第１および第２の測定値の処理と、
−  前記ＧＰＲセンサーがｉ番目の物体（１０）を検出したときの前記座標ｘｃおよびｙｃの値がｘｃｉおよびｙｃｉであるところで、検出された前記ｉ番目の物体（１０）への座標ｘｉ＝ｘｃｉおよびｙｉ＝ｙｃｉの関連付けと、を実行するために構成されており、
前記システム（１００） はまた、
−  前記座標ｙｃの前記変化に基づいて、前記軌道γが所定の軌道γ’と一致することを検証する目的と、
−  前記検証のステップが否定的である場合、前記取扱いステップを実行する際に沿う前記軌道γを修正する目的とのために構成されることを特徴とするシステム。
【請求項７】
前記距離検出部（１１５）は、レーザーパルスの送信時間と受信時間の差を用いることで前記第１の線形壁（１２０）に対する距離に関する前記第１の測定値および／または前記第２の線形壁（１３０）に対する距離に関する前記第２の測定値を決定するように構成された少なくとも１つのレーザーセンサーを備える、請求項６に記載の、表面（２００）下の物体（１０）の位置を検出するシステム。
【請求項８】
前記距離検出部（１１５）は、レーザーパルスが互いに９０°で送信されるように構成された４つのレーザーセンサーを備える、請求項７に記載の、表面（２００）下の物体（１０）の位置を検出するシステム。
【請求項９】
前記デカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）を基準に前記ＧＰＲ装置（１１０）の角度変動を測定し、前記制御部に前記角度変動を示すように構成された角度センサーも備える、請求項６に記載の、表面（２００）下の物体（１０）の位置を検出するシステム。
【請求項１０】
ＧＰＲ装置（１１０）を用いて原点Ｏ（ｘ０，ｙ０）、軸ｘ および ｙを有するデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）を基準に表面（２００）下の物体（１０）の位置を検出するためのシステム（１００）であり、前記ＧＰＲ装置（１１０）は、
−  ＧＰＲセンサーと、
−  制御部と、
−  前記基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）上に座標ｘｃおよびｙｃを有する基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）と、を備え、
前記システム（１００）は、
−  前記基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）の前記軸ｘに平行な方向を有する第１の線形壁（１２０）と、
−  前記基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）の前記軸ｙに平行な方向を有する第２の線形壁（１３０）と、を備え、
前記システム（１００）は、前記ＧＰＲ装置（１１０）上に配置された距離検出部（１１５）も含むことを特徴とし、前記距離検出部（１１５）は、
−  前記距離検出部（１１５）と前記第１の線形壁（１２０）との間の距離に関する第１の測定値を検出する目的と、
−  前記距離検出部（１１５）と前記第２の線形壁（１３０）との間の距離に関する第２の測定値を検出する目的とのために構成され、
そして、それにより前記制御部は、
−  前記基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）の前記座標ｘｃおよびｙｃを計算するための、距離に関する前記第１および第２の測定値の処理と、
−  前記ＧＰＲセンサーがｉ番目の物体（１０）を検出したときの座標ｘｃおよびｙｃの値がｘｃｉおよびｙｃｉであるところで、検出された前記ｉ番目の物体（１０）への座標ｘｉ＝ｘｃｉおよびｙｉ＝ｙｃｉの関連付けと、を実行するように構成されている、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不可視物体の識別のためにＧＰＲ（Ｇｒｏｕｎｄ  Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ  Ｒａｄａｒ：地中レーダー）技術を使用する調査分野に関する。
【０００２】
詳細には、本発明は、この技術の実現中にＧＰＲ装置の位置を追跡するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
地下、建物の壁内部などの不可視の場所にある物体に関して無線周波数エネルギーを使用してレーダー調査を行う検査装置が知られており、土木工学、地質学、考古学の分野でさまざまな用途にて使用されている。これらの装置には、構造物およびそれらを囲む材料の物理的、化学的、機械的特性を妨げないという利点がある。
【０００４】
このような装置のなかで、地中レーダーすなわちＧＰＲ（地中レーダー）またはＳＰＲ（表面レーダー）の頭字語の付くものとして知られる装置の多くは、少なくとも１つのＲＦ無線周波数受信機と、放射アンテナ（ＧＰＲセンサー）と、通常はコンピューターと１つまたは複数のアンテナ付きのインターフェイスカードとを備える遠隔制御部とを備える。これらの装置の動作原理は、レーダーに典型的な、非常に短い時間のＲＦ信号（数ナノ秒）を放射し、この放射信号（エコー）による調査対象である物体によって反射されたリターン信号を処理することである。ＧＰＲセンサーは調査対象の材料の表面上を移動し、送信が開始されると、適切にフィルタリングされた受信リターン信号は、通常は２次元画像の形式で、振幅対時間（縦座標）および空間（横座標）の適切な色分けで表示される。
【０００５】
通常、構成と伸びが不明な材料に浸漬された物体の識別とマッピングの操作に使用される従来技術のＧＰＲは、垂直方向または測定点のグリッドに沿ってスキャンすることで行われる。この操作は長くて面倒であるが、方向が先験的に不明または決定できない隠された物体を識別する必要があるために課される。実際、ＧＰＲは、その位置がスキャン方向に対して垂直に近いほど、浸漬された物体を非常に正確に検出できる。
【０００６】
前述の所定の方向に沿ったＧＰＲ機器の場合、これらのスキャンを実行するためのリアルタイム支援システムがある。これらは、装置のＧＰＳ位置、あるいはレーザービームを放射できるステーション（トータルステーション）とＧＰＲとの間の距離と角度の測定に基づく。後者の場合、瞬間位置をやり取りするためにトータルステーションとＧＰＲとの間の無線リンクが必要となる。さらに、ＧＰＲとレーザー光源との間に視線を遮る障害物があってはならない。
【０００７】
一方、ＧＰＳ追跡は建物内では使用できない。しかし、トータルステーションを介した自己位置推定は、同一のＧＰＲオペレーターの存在によって光ビームが遮られる可能性があるため、とりわけ複雑である。
【０００８】
これらの方法の代替として、従来技術では、調査対象の材料の表面に貼り付けられる伸びに制限のあるシートの使用を示しており、またＧＰＲスキャン中に実行される軌道を示しているが、これらの装置は実行される軌道の正確性に対するオペレーター制御を不可能にするため、あまり効果的ではない。
【０００９】
識別された物体の位置は、紙面上に非自動的に表示され、これによって安全に穴を開けることが可能な領域が識別され、可能であれば同じ紙面に穴が開けられる。したがって、位置の精度は明らかに劣る。
【００１０】
文書ＷＯ ／ ２００３ ／ ０６２８６０には、複数の突起を備え、単一方向に沿ったプロファイルの正確な実行を保証することができるマットに基づく位置決めシステムが記載されている。ただし、このソリューションでは垂直スキャンが許可されないため、垂直壁でスキャンする必要がある場合は実用的ではない。さらに、検出された物体の位置は、このマットでは表現できない。
【００１１】
文書ＪＰＳ６１９３９６９には、自走式台車、地中の物質を検出するセンサー、および固定された物体に対して回収された物質の位置を決定する距離センサーを備えた、地下物質の位置を検出する装置が記載されている。
【００１２】
ただし、この装置では、台車の位置をリアルタイムで追跡することができないため、スキャンする軌道から逸脱する可能性が高くなり、その結果、正確なＧＰＲ画像を取得する可能性が低くなる。
【発明の概要】
【００１３】
したがって、本発明の特徴は、ＧＰＳシステムの助けを借りずに絶対座標系において物体の検出を可能にする、表面下の物体の位置を検出する方法を提供することである。
【００１４】
本発明の目的はまた、収集された情報を容易に保存し、後続のスキャンに利用できるようにする方法を提供することである。
【００１５】
この方法を実装するシステムを提供することも本発明の特徴である。
【００１６】
これらおよびその他の目的は、原点Ｏ（０，０）、軸ｘおよびｙを有するデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）を基準に表面下の物体の位置を検出する方法によって達成され、当該方法は、
−  ＧＰＲ装置を事前に配置するステップであって、
−  ＧＰＲセンサーと、
−  透明でない物体との距離を測定するように構成された距離検出部と、
−  制御部と、
−  基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）上に座標ｘｃおよびｙｃを有する基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）と、を備えるＧＰＲ装置を事前に配置するステップと、
−  基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）の軸ｘに平行な方向を有する第１の線形壁を事前に配置するステップと、
−  軌道γに沿って、表面上でＧＰＲ装置を取り扱うステップと、
−  距離検出部と第１の線形壁との間の距離に関する第１の測定値を検出するステップと、
−  基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）の座標ｙｃを計算するために、制御部による距離に関する第１の測定値を処理するステップと、
−  取扱いステップ中の座標ｙｃの変化を計算するために、時間間隔τで距離に関する上記第１の測定値を検出および処理するステップを繰り返すステップと、
−  ＧＰＲセンサーによってｉ番目の物体が検出されたときの座標ｙｃの値であるｙｃｉを伴う座標ｙｉ＝ｙｃｉを、検出されたｉ番目の物体に関連付けるステップと、を備え、
その主な特徴として、
−  座標ｙｃの変化に基づいて、軌道γが所定の軌道γ‘と一致することをγ‘検証するステップと、
−  検証のステップが否定的である場合、取扱いのステップを実行する際に沿う軌道γを修正するステップも含む。
【００１７】
これにより、中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）の一方の座標をリアルタイムで知ることができる。装置の取扱いの方向がわかると、Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）のもう一方の座標も計算することができる。したがって、各物体の位置を、基準座標系に対してリアルタイムで検出できる。
【００１８】
有利には、
−  基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）の軸ｙに平行な方向を有する第２の線形壁を事前に配置するステップと、 
−  距離検出部と第２の線形壁との間の距離に関する第２の測定値を検出するステップと、
−  基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）の座標ｘｃを計算するために、制御部によって距離に関する第２の測定値を処理するステップと、
−  取扱いステップ中の座標ｘｃの変化を計算するために、時間間隔τで距離に関する上記第２の測定値を検出および処理するステップを繰り返すステップと、
−  ＧＰＲセンサーによってｉ番目の物体が検出されたときの座標ｘｃの値がｘｃｉであるところで、検出されたｉ番目の物体に座標ｘｉ＝ｘｃｉを関連付けるステップと、を備える。
【００１９】
これにより、装置の取扱い方向を知らなくても、中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）の両方の座標をリアルタイムで知ることができる。 
【００２０】
特に、距離検出部は、レーザーパルスの送信時間と受信時間の差を用いることで第１の線形壁に対する距離に関する第１の測定値および／または第２の線形壁に対する距離に関する第２の測定値を決定するように構成された、少なくとも１つのレーザーセンサーを備える。
【００２１】
有利には、第１の壁および／または第２の壁は、レーザーパルスの反射の精度をより高めるように構成された反射材料でコーティングされる。
【００２２】
具体的には、反射材料は、レーザーを拡散する材料、例えば反射材である。
【００２３】
有利には、以下のステップも含む。
−  基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）に関して座標(ｘｋ，ｙｋ )を有する所定の点Ｐｋでマーカーを重ね合わせる。当該マーカーは、座標(ｘｋ，ｙｋ )および所定の点Ｐｋの近くで測定される可能性のある物体に関する情報を含むように構成される。
−  リーダーがマーカーに含まれる情報を取得する。
−  取得した情報を使用して、拡張現実のソフトウェアが、検出される可能性のある物体を表面に重ね合わせて表示する。
【００２４】
本発明の別の態様によれば、原点Ｏ（ｘ０，ｙ０）、軸ｘおよびｙを有するデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）を基準に表面下の物体の位置を検出するためのシステムが請求され、当該システムは、
−  ＧＰＲセンサーと、
−  制御部と、
−  基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）上に座標ｘｃおよびｙｃを有する基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）とを備えるＧＰＲ装置と、
−  基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）の軸ｘに平行な方向を有する第１の線形壁と、
−  基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）の軸ｙに平行な方向を有する第２の線形壁（１３０）と、
−  距離検出部と第１の線形壁との間の距離に関する第１の測定値を検出する目的と、
−  距離検出部と第２の線形壁との間の距離に関する第２の測定値を検出する目的とのために構成された距離検出部とを備え、
前述の制御部は、
−  基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）の座標ｘｃおよびｙｃを計算するための、距離に関する第１および第２の測定値を処理する目的と、
−  ＧＰＲセンサーがｉ番目の物体を検出したときの座標ｘｃおよびｙｃの値がｘｃｉおよびｙｃｉであるところで、検出されたｉ番目の物体に座標ｘｉ＝ｘｃｉおよびｙｉ＝ｙｃｉを関連付ける目的とのために構成される。
【００２５】
その主な特徴は、制御部が以下の目的にも対応するように構成されていることである。
【００２６】
−  前述の座標ｙｃの変化に基づいて、前述の軌道γが所定の軌道γ’と一致することを検証する。
【００２７】
−  前述の検証のステップが否定的である場合、前述の取扱いのステップを実行する際に沿う前述の軌道γを修正する。
【００２８】
有利には、距離検出部は、レーザーパルスの送信時間と受信時間の差を用いることで第１の線形壁に対する距離に関する第１の測定値および／または第２の線形壁に対する距離に関する第２の測定値を決定するように構成された、少なくとも１つのレーザーセンサーを備える。
【００２９】
具体的には、距離検出部は、レーザーパルスが互いに９０°で送信されるように構成された４つのレーザーセンサーを備える。
【００３０】
有利には、デカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）を基準にＧＰＲ装置の角度変動を測定し、制御部に角度変動を示すように構成された角度センサーも備える。
【００３１】
このようにして、装置が直線移動しない場合、制御部は、初期位置に対する角度変動を知り、簡単な三角法計算を適用することにより、中心の座標を識別することができる。
【００３２】
有利には、距離検出部は、基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）に対してそれ自身の角度方向を固定したままにするために、それ自体で回転するように構成されている。
【００３３】
これにより、装置が回転しても、レーザーパルスは常に線形壁に垂直になり、測定精度が向上する。
【００３４】
本発明のさらなる態様によれば、ＧＰＲ装置（１１０）を使用して、原点Ｏ（ｘ０，ｙ０）、軸ｘおよびｙを有するデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）を基準に表面下の物体の位置を検出するためのシステムが請求され、当該ＧＰＲ装置は、
−  ＧＰＲセンサー と、
−  制御部と、
−  基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）上に座標ｘｃおよびｙｃを有する基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）と、を備え、
前述のシステムは、
−  基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）の軸ｘに平行な方向を有する第１の線形壁と、
−  基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）の軸ｙに平行な方向を有する第２の線形壁（１３０）と、を備え、
その主な特徴は、ＧＰＲ装置上に配置された距離検出部も含むことであり、当該距離検出部は、
−  距離検出部と第１の線形壁との間の距離に関する第１の測定値を検出する目的と、
−  距離検出部と第２の線形壁との間の距離に関する第２の測定値を検出する目的とのために構成され、
そして、それにより制御部は、
−  基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）の座標ｘｃおよびｙｃを計算するための、距離に関する第１および第２の測定値の処理と、
−  ＧＰＲセンサーがｉ番目の物体を検出したときの座標ｘｃおよびｙｃの値がｘｃｉおよびｙｃｉであるところで、検出されたｉ番目の物体への座標ｘｉ＝ｘｃｉおよびｙｉ＝ｙｃｉの関連付けと、を実行するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
本発明のさらなる特徴および／または利点は、添付図面を参照しながら、例示的であるが限定的ではないその例示的な実施形態に関する以下の説明により、より明らかになる。
【図１】本発明による、表面下の物体の位置を検出する方法の流れ図である。
【図２】本発明による、表面下の物体の位置を検出するためのシステムの斜視図である。
【図３】表面の第１の可能なスキャンを上から見た図である。
【図４】表面の第２の可能なスキャンを上から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１、図２、図３、および図４を参照すると、好ましい例示的な実施形態では、デカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）を基準に表面２００下の物体１０の位置を検出する方法は、ＧＰＲ装置１１０を事前に配置する第１のステップ\［３０１］を含む。 
【００３７】
特に、図２を参照すると、装置１１０は、ＧＰＲセンサー、距離検出部１１５および制御部を備える。さらに図３を参照すると、装置１１０は基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）上に座標ｘｃおよびｙｃを有する基準の中心Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）も含む。
【００３８】
次に、この方法は、軸ｘに平行な第１の線形壁１２０を事前に配置するステップ\［３０２］および軸ｙに平行な第２の線形壁１３０を事前に配置するステップ\［３０３］を提供する。このような壁１２０、１３０は、好ましくは、反射材などの反射材料でコーティングされる。具体的には、すでに存在する壁を場合に応じて使用することも、用途に応じて設計され取外し可能に構成された四角形を使用することも可能である。
【００３９】
したがって、この方法は、表面２００上の既知の位置から開始し、装置１００を移動させ\［３０４］、ＧＰＲセンサーを用いて表面自体の地下にある物体１０の探索を実行する。
【００４０】
次のステップでは、距離検出部１１５は、２つの直線壁１２０、１３０に対する距離測定値の検出を実行する\［３０５］。この操作は、装置１１０が静止しているときとスキャン中の両方で、定期的な間隔で実行することができる。
【００４１】
距離検出部１１５は、例えば、互いに垂直に配置され、壁１２０、１３０に向けられた２つのレーザーセンサーを備えることができる。あるいは、距離検出部１１５は、装置１１０の方向に関係なく、壁１２０、１３０に対する測定距離を検出するために、互いに垂直な４つのレーザーセンサーを備えることができる。 
【００４２】
例示的な実施形態では、距離検出部１１５は、壁１２０、１３０に対して適切な向きとなるようにそれ自体で回転することができる。この場合、両方の測定距離を測定するように構成された単一のレーザーセンサーを持たせることができる。 
【００４３】
次に、この方法は、検出された測定距離を制御部によって処理して中心の座標Ｃ（ｘｃ，ｙｃ）を計算するステップを提供する。
【００４４】
地下物体１０が検出されると、制御部は次に進み、検出時の中心の座標Ｃ（ｘｃｉ，ｙｃｉ）を、検出された当該物体１０の座標ｘｉ，ｙｉに関連付ける。
【００４５】
最後に、基準のデカルト座標系Ｓ（ｘ，ｙ）に対して座標(ｘｋ，ｙｋ )を持つ所定の点Ｐｋに、マーカーを配置できる。マーカーには、座標(ｘｋ，ｙｋ )に関する情報および点Ｐｋの近くに存在する物体１０に関する情報の両方が含まれる。マーカーは、例えば、ＱＲコード（登録商標）であり得る。これにより、拡張現実用に構成されたアプリケーションを備えたスマートフォンやタブレットなどの電子デバイスを使用して、マーカーに含まれる情報を検出し、測定された物体１０を表面２００上に実質的に重ねて表示することができる。したがって、表面２００下の物体１０に関する情報をアーカイブし、必要に応じて拡張現実でそれらを参照することが可能である。
【００４６】
図３では、装置１１０は軸ｙに平行に移動しなければならない 。そして制御部は、壁１３０に対して検出された測定距離に照らして、中心Ｃの座標 ｘｃが固定された状態を維持し、座標ｙｃが漸進的に増加することを制御しなければならない。物体１０が検出されると、中心Ｃの座標ｘｃ１，ｙｃ１が 、物体自体の座標ｘｉ，ｙｉで識別される。
【００４７】
代わりに、図４では、装置１１０は任意に動き、それ自身の方向も変える。この種の動きを可能にするために、本発明のさらなる例示的な実施形態では、距離検出部１１５は、基準座標系Ｓ（ｘ，ｙ）に対するＧＰＲ装置１１０の角度変動θを調整するように構成された角度センサーを備える 。角度センサーは、例えば、ジャイロスコープ、ジャイロコンパス、または加速度計であり得る。 
【００４８】
距離検出部１１５が装置１１０と一体である場合、検出された測定距離は、壁１２０、１３０に垂直な方法では検出されない。この場合、角度θを知ることにより、制御部は簡単な三角法計算を適用して座標ｘｃ，ｙｃを導き出すことができる。
【００４９】
代わりに、距離検出部１１５が装置１１０に対して回転できる場合、制御部は、装置１１０によって行われた回転θとは反対の方向にその回転を動作させるため、座標ｘｃ，ｙｃを直接提供しながら壁１２０、１３０に対して垂直の方向で測定距離が検出されるようにすることができる。
【００５０】
前述の説明におけるいくつかの例示的な特定の実施形態は、概念的な観点にしたがって本発明を完全に明らかにし、その結果、他者が現状の知識を適用することにより、さらなる研究なしに、また本発明から離れることなしに、特定の例示的な実施形態を様々な用途において変更および／または適合することができるようにするものであり、したがって、そのような適合および変更は、特定の実施形態と等価とみなされるべきであることを意味する。本明細書に記載のそれぞれの機能を実現するための手段および材料は、この理由で、本発明の分野から逸脱することなく、異なる性質を有し得る。本明細書で使用される語法または用語は説明のためのものであり、限定のためではないことを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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