JPH06509162A - 埋設されている電磁的に検出可能な細長い物体を検出する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 埋設されている電磁的に検出可能な細長い物体を検出する装置および方法技術状 態 本発明は埋設されている電磁的に検出可能な細長い物体を検出する装置および方 法に関するものである。物体は、たとえば、鉄パイプまたは金属ケーブルなどあ れば検出可能である。あるいはトレーサーにより検出可能に製造できる。この装 置は電磁信号の送信器手段および受信器手段を備える。送信器手段および受信器 手段はコイルのｆｉ！！！とすることができる。送信器手段は電磁界を形成でき る。

その電磁界は検出可能な物体の存在で受信器手段へ結合される。それがら、その 電磁結合が処理され、視覚的に、警報により、または掘削機の動作を停止するこ とにより、そのような物体の存在を指示する。

既知技術が米国特許第４．６００，３５８号、第４，００８，４８１号、第３゜ ９０７．１３６号、および第３，８５８，７３７号に記載されている。参考のた めにそれらの米国特許を全てこの説明に含める。

既知の装置および方法には、電気的に検出可能な物体の存在に応じて信号を発生 できるが、その物体の位置を正確に指示できない、という欠点がある。そのため に地面を掘削している時に物体を見つけたり、物体を避けたりすることががなり 困難となる。既知の装置の別の欠点は、掘削機の鉄部分が送信器と受信器の間に 磁気結合が生じるので装置を掘削機へ固定できないことである。既知装置のい（ つかはそれのトランスデユーサ部を掘削機のホウ（ｈｏｅ）　へ取り付ける。そ のためにトランスデユーサと、その掘削機内部の信号処理装置への接続とが、作 業中に遭遇する摩滅作用および衝撃を受けやすい。

発明の概要 欠点を軽減するために、本発明は、送信器手段または受信器手段に対して少なく とも１８０′″の空間角度を覆う電磁遮蔽手段を送信器手段または受信器手段、 あるいは両方に設ける装置を提供するものである。電磁遮蔽手段はたとえば皿形 の板の形の電磁遮蔽の態様で設けることができ、この場合には送信器手段と受信 器手段は皿の（ぼんでいる側に固定される。遮蔽は非常に効果的に行われる。従 って、皿の凸状の側を掘削機の下に向けられている側へ固定できる。それにより 装置のトランスデユーサ部分は衝撃を受け易い位置にはな（、掘削機のすペーレ ータの近くの中央処理および表示装置へトランスデユーサを接続することを容易 にできる。

本発明の好適な実施例においては、各送信器手段または各受信器手段に主として コツプ形の電磁遮蔽が設けられる。複数の送信器手段と受信器手段を使用するこ とにより、ある一対の送信器手段および受信器手段の結合により指示されている 物体の位置または向きを検出することが可能である。各送信器手段または各受信 器手段に取り付けられている主としてコツプ形の電磁遮蔽が一対の送信器手段お よび受信器手段の間の望ましくない結合を阻止する。

送信器手段と受信器手段がさらに別の共通の電磁遮蔽手段を備えると、掘削機の 鉄部分から非常に高度の遮蔽が行われる。

また、送信器手段と受信器手段を主として平らな周辺に沿って全て置くことが望 ましい。また、検出器を周辺に沿って１つの受信器手段と１つの送信器手段とを 離して配置して構成させ、前記物体により発生された信号を検出し、その信号を 物体の向く向きを示す別の信号へ変換できる電子的制御回路をそれらの送信器手 段と受信器手段へ接続することが好ましい。

本発明の別の実施例においては、前記物体が存在しない時に送信器手段と受信器 手段の間の望ましくない結合により発生される誤信号を電気的に平衡させる補助 回路を備える。この平衡補助回路は擾乱させる誤信号を阻止する。

本発明の方法は、検出装置が乗り物の下を向いている側に設けられて、電磁信号 を地面へ向けて放射する点で、独特のものである。その放射は、周辺に主として 沿って置かれている複数の送信器手段のうちの１つから交互に行われる。検出可 能な物体が存在する場合には、その信号が同じ周辺に主として沿って設けられて いる受信器手段への結合により受信される。１つの送信器手段と１つの受信器手 段より成る対の間の制御回路による電磁結合は、乗り物に対する向きが前記物体 の向きに対応するような向きを有する直線として視覚的に呈示される。それによ り、掘削機のすベーレータへ埋設されている物体の位置を知らせることが可能で ある。掘削機における装置の位置は既知であるから、掘削作業を計画することも 可能である。

図面 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図１は本発明の装置が設けられている掘削機の部分断面図を示す。

図２は下から見た装置の第１の実施例を示す。

図３は図２における線ｍ−ｍにおける断面を示す。

図４は下から見た装置の第２の実施例を示す。

図５は図４における線■−ｒＶにおける断面を示す。

図６は本発明の装置の制御回路の概略概観を示す。

図７は制御回路の制御器およびトランスデユーサ装置のより詳細な線図を示す。

図１０は掘削機と検出可能な物体の相対的な位置の表示を示す。

実施例の説明 本発明の装置の第１の実施例は、図２および図３に示すようなトランスデユーサ 部１０を備える。

部分１０は、図１に示されているトラクターの態様の掘削機１の下に向いている 部分３に取り付けることが好ましい。装置１０は電磁遮蔽１２を備える。その電 磁遮蔽の中空の側にいくつかの送信器−受信器装置１４が固定される。装置１４ は遮蔽１２の環状カラー１６内の周辺に沿って分布される。遮蔽１２は磁力線を 容易に反射する既知の種類の電磁物質、たとえば、いわゆるミューメタルで製作 される。

各送信器−受信器装置１４は個々の、主としてコツプ形の電磁遮蔽１８を有する 。この遮蔽は信号伝送ケーブル２０により信号処理装置１２１へ接続される。装 置２１は、掘削機１のオペ−レータの座席６の近くに設けられている組合わされ た制御器および表示装置５へ接続される。

送信器−受信器装置１４は電磁界を放射するための送信器コイルと、電磁界を検 出するための受信器コイルとを有する。遮蔽１６と１８により覆われる空間角度 Ａは１８０度より大きい、図３参照。遮蔽１６は掘削機１の近（の部分３の鉄物 体に対する遮蔽として盲動であり、遮蔽１８は送信器−受信器装置１４の相互遮 蔽として作用する。

装置１０を作業中に物理的に保護するために、遮蔽１２のくぼんだ側すなわち中 空の側を、摩耗に耐え、耐久性があるが、非磁性である充填物質２４で充填でき る。図２においては物質２４は除かれている。

本発明の装置の第２の好適な実施例が図４と図５に番号３０で示されている。

この実施例においでは内ｇ電磁遮蔽３２と外部ｍ磁遮ゼｉ３４が設りられる。外 部遮蔽３４は、装置３０が正常に（１１！用されている場合に地面に向く側を除 く全ての側で内部遮蔽３）２を囲むａ２つの遮蔽３２と３４の間の京間は既知の Ｎ類の弾性充ｉｎ＋が充填される。その充ｔＡ剤Ｇ半流動状で充填さ第１、それ から固体の、ｆム状物体３６に硬化する。

内部遮蔽３２君、ヤいクー〉かｃノ）送信器−・受信器２覧トベ呪工（す１）。

警ｌの第１の実劉例におけるようζ５；、そ膚７．らの装置は周辺（６，沿）７ 分布される。図示のように、数は６．セすることがＩ？駕るが、３つ以上の任意 の数も使用できるうまた、装ば１４と遮蔽３２の間の空間には第１の実施例ζ・ ＝おけるのと同じ種類の物質が充填される。

１電信号を伝送するための図示′！５むごいないワイヤが遮蔽３２を通っ゛口送 信器装置３８と受信器装＠３９間に江びる。それら両方の３８と３９は外部遮蔽 ３４へ固定される。（れに、Ｉｉ）装Ｒ３ｆ３と：３９がＩＥ１！的お才び物理 的に保護される。

遮蔽３２と３４は、任意の送信器−受信器フィル１４の視点から少なくとも１８ ０゛の空間角度を覆う。

両方の実施例のために用意された電子回路が図６〜９に示されている。

図６は回路のための電池４４のＬｌｌｓの１！源を示す。電池は、装［５の内部 に設けられているｍｍ器回路４０へ、キー４５とヒュ・−ズ４６を介して接続さ れる。

制御器回路４０は、トランスデユーサ部１０．３０に含まれているトランスデユ ーサ補助回路との間で信号をやりとりする。

回路４０と４２を含む拡大された詳細図が図７に示されて切る。ＥＭＣおよび電 源インタフェースが番号４８で示されている。それを介して電流が電源装＠５０ へ供給される。電力および信号のやりとりが図に矢印で示されている。

電力はマイクロフンピユータ装置１５２へ供給され、電源とマイクロコンピュー タ装置５２の状態とは電力監視Ｈ１１５４により常時制御される。電力供給が不 規則であったり、停止された場合、またはターノオンされた時でもマイクロコン ピュータ５２が機能しない場合、装置５４が警報を発する６装置５２は受信器お よび送信器装置１５６と受信器および送信器インタフェース５８を介して信号を やりとりすることができる。受信器および送信器インタフェース５８は送信器− 受信器回Ｍｈｏ、６２へ再び接続される。

得られた信号は装置５２により処理され、それからｍａの表示装置１Ｂ４で視覚 的に表示される。１ｌ１５２の機能モードをキーボードおよびＬＥＤＲ直６６直 上６監視および変更できる。更に、検出可能な物体の存在が１−ζ−し−々の注 意を引くべきである時に、ブザー警報器６８が装置５２Ａ・接続される。

：吟ピューク装置ｉ５２樟は、ＩＥ′＠、胃を引きつける物体が送信器・−・受 信器装置１４の見Ａるところに存在しメｉい時に、送信器手段？：受信器手段の 間の望りｌバない結合により発生された！ｌ信号を電気的に平衡８甘ろための禎 肋目踏が餠けられる。

受信器回路が図８に概略的に示されて〜する。この図では７０は受信器フィルを 示１２５．７１が増幅器を示す。受信器回路は装！１１２ｉと受信器装ツ３９摩 含まれる。

送信器回路が図９に示されている。この送信器回路は送信γブイルア３と増幅器 ７４を示す。それら２つの回路への電源はと（に示さセでいない。送信器回路は 装置２１と送信器装置３８に示されている。

回路および補助回路の全ての部品は当業者が利用できる。

本発明の装置の機能は後で説明するようなものとすることができる。１つの装置 １４が電ｉｌｉ界を発生し、その間に、発生装ｗ１４とは幾何学的ば向き合って 置かれている別の装置１４の受信回路が信号の受信のために起動させられるつ送 信器装置と受信器装置の間の磁気結合が、たとえば、バイブ７またはケーブル８ により行われたとすると、信号がコンピュータ装置５２・＼送られ、ブザー警報 器６８をオフにし、バイブ７または今一プル８の向きを示す線が表示装置６４で 示される。

表示装置６４に現れるｍＲが図１０に示されている。この図にはトラクターｌの 輪郭８０が示されている。表示装置６４は既知の！ｇｌ類の図形１．　ＣＤ表示 装置である。向き合って位置させられている装置１４のどの対が物体７または８ により磁気結合されるかを装置５２が見つけた時に、バイブ７＊たはケーブル８ の向きを示す線が発生される。物体７．８の延長方向が、結合されている装置対 １４をＪる線とほぼ同１：であるから、表示装置６４は掘削機１に対する物体７ ．８の向Ａを示すことができる。

それから掘削機１のオペ−レータはケーブル８またはバイブ７の位置に従って作 業を、ｉｌｌｇＥできる。掘削機■こおけるトランスデユーサ装ｆｌｌｏ、３０ の位置は周知であるから、バーイブ７またはケーブル８の位置をがなり正確に定 めることが可能である。

本発明の要旨を逸脱することなしに本発明の装置および方法をいくつかのやり方 で変更できる。

ｒ一旦 Ｌ＋ｌｌｌ −−ム Ｆｉｇ、９ 手　続　補　正　書 平成　年　月　日 １　事件の表示　特願平４−５０６４９５号２、発明の名称 埋設されている電磁的に検出可能な細長い物体を検出する装置３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ニールセン、クリステン ４、代理人 居所　東京都千代田区永田町２丁目４番２号秀和溜池ビル　山川国際特許事務所 内 （１）明細書 （２）請求の範囲 ６、補正の内容 （１）明細書の発明の名称を「埋設されている電磁的に検出可能な細長い物体を 検出する装置」と訂正する。

（２）明細書２ペ一ジ２０行目〜９行目「本発明の方法・・・・である。」を削 請求の範囲 １、埋設されている電磁的に検出可能な細長い物体を検出する装置であって、送 信器手段及び受信器手段の全てが平らな円周に沿って互いに等間隔に配置された 複数の電子的検出器を備えるとともに電子的制御回路を備え、その電子的制御回 路が、前記検出器で生成された信号を装置に対する物体の向く向きを示す他の信 号に変換するように設計され、かつ前記検出器に接続されている装置において、 電子的検出器が電磁信号を送信し受信する送信器手段と受信器手段とで構成され 、一つの受信器手段と一つの送信器手段とが前記物体によって生成された信号を 検出する検出器を構成し、送信器手段及び受信器手段あるいは両方には送信器手 段または受信器手段に対して少なくとも１８０°の空間角度を覆う主としてコツ プ形の電磁遮蔽が設けられることを特徴とする埋設されている電磁的に検出可能 な細長い物体を検出する装置。

２、請求の範囲１記載の装置であって、制御回路は、前記物体が存在しない時に 送信器手段と受信器手段の間の望ましくない結合により発生された誤信号を電気 的に平衡させるための補助回路を備える装置。

国際調査報告 ｍユ５ｌｌａ＋＋ｓｌ　Ａ＃ｌｉｌｃｓｌｉｍ　＃＆　ＰＣＴΔ）Ｋ　９２１０ ００７３国際調査報告 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、　ＧＲ，ＩＴ、　ＬＵ、　ＮｉＣ，ＮＬ、ＳＥ）、 ０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、 ＴＤ、ＴＧ）、ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，Ｃ３， ＤＥ。

ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、　ＬＵ、　 ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　ＮＯ，ＰＬ、　ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ、　ＳＥ、 　ＵＳ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．送信器手段と受信器手段を備え、埋設されている電磁的に検出可能な細長い 物体を検出する装置であって、送信器手段または受信器手段、あるいは両方には 送信器手段または受信器手段に対して少なくとも１８０°の空間角度を覆う電磁 遮蔽が設けられることを特徴とする埋設されている電磁的に検出可能な細長い物 体を検出する装置。
2. ２．請求の範囲１記載の装置であって、装置は複数の送信器手段と受信器手段を 有し、各送信器手段または受信器手段には主としてコップ形の電磁遮蔽が設けら れる装置。
3. ３．請求の範囲２記載の装置であって、送信器手段と受信器手段は別の電磁遮蔽 を共通に有する装置。
4. ４．先行する請求の範囲のいずれか１つに記載の装置であって、送信器手段と受 信器手段は主として平らな周辺に沿って全て置かれ、周辺に沿って離れて配置さ れている１つの受信器手段と１つの送信器手段とで構成されている少なくとも１ つの検出器が前記物体により発生された信号を検出できるように構成され、かつ 送信器手段と受信器手段へ接続される電子的制御回路を備え、物体の向く向きを 示す別の信号へその信号を前記制御回路により交換できる装置。
5. ５．請求の範囲４記載の装置であって、制御回路は、前記物体が存在しない時に 送信器手段と受信器手段の間の望ましくない結合により発生された誤信号を電気 的に平衡させるための補助回路を備える装置。
6. ６．乗り物の下に向けられている側に位置させられている検出装置が電磁信号を 地面へ向けて放射し、その放射は、周辺に主として沿って置かれている複数の送 信器手段の１つから交互に起き、前記信号は、前記物体が存在する場合に、同じ 周辺に主として沿って位置させられている受信器手段へ磁気結合することにより 受けられ、制御回路により１つの送信器手段と１つの受信器手段より成る電磁結 合が、乗り物に対する向きが前記物体の向きに対応するような向きを有する直線 として視覚的に呈示されることを特徴とする埋設されている電磁的に検出可能な 細長い物体を検出する方法。