基盤内の物体を検出するための検出装置および方法
【課題】基盤内の物体を検出するための装置および方法を広範囲に改良し、操作員が、物体が基盤のどこに位置するのか空間的な割当てを得られるようにすることである。さらに、操作員が検出する場合の手間が減じられることが望ましい。
【解決手段】センサユニット（４４；１０１；１２１）の少なくとも１つの別のセンサ素子（４８．２，４８．３；１０２．２〜１０２．４；１２２．２〜１２２．５）により少なくとも１つの別の受信信号（５２．２〜５２．５）を同時に受信する別のステップと、制御・評価ユニット（４６）によって少なくとも１つの別の受信信号（５２．２〜５２．５）から少なくとも１つの別の深部断面図（６９．２〜６９．５；８５．２〜８５．５，８６．２〜８６．５）を同時に計算するステップとを含む。
【解決手段】センサユニット（４４；１０１；１２１）の少なくとも１つの別のセンサ素子（４８．２，４８．３；１０２．２〜１０２．４；１２２．２〜１２２．５）により少なくとも１つの別の受信信号（５２．２〜５２．５）を同時に受信する別のステップと、制御・評価ユニット（４６）によって少なくとも１つの別の受信信号（５２．２〜５２．５）から少なくとも１つの別の深部断面図（６９．２〜６９．５；８５．２〜８５．５，８６．２〜８６．５）を同時に計算するステップとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の基盤内の物体を検出するための方法ならびに請求項１０の上位概念部に記載の特徴を有する基盤内の物体を検出するための検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基盤内で検出される典型的な物体は、水道管、鉄筋、電気および給電線、吸湿装置および中空空間である。「物体」という概念は、この特許出願では、基盤に埋設されており、まとまっている任意の堅固な物体、液状およびガス状の物体である。給電線は、事故の危険性に基づき、破断した場合には高い信頼性をもって検出装置によって検出される必要がある。給電線は、送電を行う電気線であり、作動時には基盤の給電線を検出するために利用できる磁場が生成される。電話ケーブルまたはアンテナケーブルは、電気線であるが、極わずかな電流のみを伝達するものであり、本願の「給電線」の概念の定義にはあてはまらない。
【０００３】
特許文献１は、基盤内の物体を検出するための方法および装置を開示している。検出装置は、センサユニット、制御・評価ユニットおよび表示ユニットを備える。制御・評価ユニットは、第１および第２リアルタイム通信接続部を介してセンサユニットおよび表示ユニットに接続されている。この場合、「リアルタイム通信接続部」という概念は、時間的遅延のない通信接続部の他に、センサユニットによる受信信号の検出と、表示ユニットにおける深部断面図の表示との間の時間的遅延が極めて小さく、これにより、表示ユニットの深部断面図が実質的にセンサユニットの実際位置における基盤の深部断面図を示す通信接続部を含む。
【０００４】
検出装置は、基盤の表面を平行な線形の測定軌道で案内される。センサユニットにより検出される受信信号は、別の断面線の走査時に第１リアルタイム通信接続部を介して、基盤の深部断面図を計算する制御・評価ユニットに伝達される。基盤の深部断面図は、別の断面線の操作時に第２リアルタイム通信接続部を介して、制御・評価ユニットから表示ユニットに伝達され、表示ユニットに表示される。操作員のための見通しおよび空間的配向を改善するために、深部断面図は特に、物体を表示するための深さ目盛およびグラフィックパターンを含む。
【０００５】
基盤の所定の面を検出するために、複数の平行した測定軌道で基盤の表面にわたって検出装置を案内しなければならないことが欠点である。個々の測定軌道の深部断面図は、いわばリアルタイムに表示ユニットに表示されるが、平行した測定軌道の深部断面図は同時に表示されず、操作員は、物体が基盤のどこに位置するのかを空間的に把握できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ国特許出願第１０２０５００２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、基盤内の物体を検出するための装置および方法を広範囲に改良し、操作員が、物体が基盤のどこに位置するのかを空間的に把握できるようにすることである。さらに、操作員が検出する場合の手間が減じられることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、冒頭で述べた基盤内の物体を検出するための方法において、独立請求項１に記載の特徴によって、また冒頭で述べた基盤内の物体を検出するための装置において、独立請求項１０に記載の特徴によって解決される。有利な構成が従属請求項に記載されている。
【０００９】
本発明に係る基盤内の物体を検出するための方法は、センサユニットの別のセンサ素子により少なくとも１つの別の受信信号を同時に受信する別のステップ、および、制御・評価ユニットにより少なくとも１つの別の受信信号から少なくとも１つの別の深部断面図を同時に計算するステップを含むことを特徴とする。１つの受信信号と同時に別の受信信号が受信されることにより、制御・評価ユニットは少なくとも１つの別の深部断面図を計算することができる。地盤上で検出装置が前進移動される場合に複数の断面図が計算され、表示ユニットに表示され、これにより、操作員が検出する場合の手間が減じられる。
【００１０】
好ましくは、平面図が深部断面図から計算されて表示ユニットに表示され、平面図は、第１深さと第２深さとの間の深さ範囲にわたる平均値、メジアン、最大値または重み付け合計として計算される。操作員は、基盤のどこに物体が位置するのかについて、平面図から直接に空間的な印象を得る。特に好ましくは、第１および第２深さは調節可能であり、操作員は、平面図に表示される物体を所定の深さ範囲に制限することができる。
【００１１】
平面図には、特に好ましくは閾値を超過した物体のみが表示され、閾値は好ましくは調節可能である。閾値が調節できることにより、操作員は、平面図の表示を自身の要求に適合させることができる。閾値を超えた不自然な結果および障害は取り除くことができるので、操作員が示したいと望む物体だけが平面図に示される。
【００１２】
特に好ましくは、深部断面図は補間される。深部断面図の補間により、平面図における物体の解像度を高めることができる。補間は、例えば線形前進移動で基盤上を移動される案内式の検出装置に適している。前進方向に対して垂直な水平方向における物体の解像度は実質的にセンサエレメントの数によって規定されるのに対し、前進方向に高度な走査が行われることにより物体の高解像度が得られる。深部断面図の補間により、水平方向の解像度を高めることができる。
【００１３】
好ましい実施形態では、別のセンサユニットのセンサ素子によりさらなる受信信号が受信される。物体の受信信号を受信するために異なるセンサ特性を有する複数のセンサユニットを使用することにより、測定品質および測定の信頼性を高めることができる。「センサ特性」という概念には、大きさ、位置、配向、センサ種類などセンサユニットの全ての特性が要約されている。レーダセンサの場合には、偏波（線形、円形、平行、垂直方向）、帯域幅、周波数帯域、変調形式などのセンサ特性が挙げられ、誘導センサの場合には、振幅、周波数範囲、励起パターン、感度、帯域幅などの他のセンサ特性が挙げられる。
【００１４】
方法の好ましい変化態様では、センサユニットは第１前進方向および第２前進方向に平行した測定軌道で基盤上を移動され、第１および第２前進方向に受信信号から複数の深部断面図が計算される。この場合、特に好ましくは、第１および第２前進方向の深部断面図から共通の平面図が計算され、表示ユニットに表示される。個々の測定軌道の深部断面図から共通の平面図が計算され、表示ユニットに表示されることにより、より大きい面領域を検出し、共通の測定結果として表示することもできる。
【００１５】
１つのセンサユニットの受信信号および別のセンサユニットの受信信号から、第１変化態様では制御・評価ユニットによって共通の深部断面図が計算され、共通の深部断面図から平面図が計算される。共通の深部断面図および共通の平面図は、全ての物体が１つの図に表示されるという利点を有する。さらに物体の種類を検出するときの信頼性が高められる。
【００１６】
１つのセンサユニットの受信信号および別のセンサユニットの受信信号から、第２変化態様では制御・評価ユニットによって別個の深部断面図、およびこれら別個の深部断面図から別個の平面図が計算される。別個の深部断面図および別個の平面図は、深部断面図および平面図のための表示および計算パラメータを深さ範囲および検出すべき物体に適合させることができるという利点を有する。
【００１７】
基盤内の物体を検出するための装置では、本発明によれば、センサユニットは少なくとも１つの別のセンサ素子を備え、制御・評価ユニットは、センサ素子の受信信号から同時に深部断面図を計算するように構成されている。複数のセンサ素子を有するセンサユニットは、同時に複数の受信信号が受信され、制御・評価ユニットにより平行した深部断面図が計算されることを可能にする。
【００１８】
好ましくは、制御・評価ユニットは、深部断面図から平面図を、第１深さと第２深さと間の深さ領域にわたる平均値、メジアン、最大値または重み付け合計として計算し、表示ユニットに表示し、第１深さおよび第２深さは、特に好ましくは調節可能に構成されている。上記数学関数、中間値、メジアン、最大値、重み付け合計の他に、平面図を計算するためにあらゆる適宜な数学関数を用いることができる。平面図から、操作員は基盤に対する物体の空間的な位置を直接的に把握することができる。第１および第２深さが調節可能であることにより、基盤の異なる深さに埋設されている物体を互いに別個に平面図で示すことができる。操作員は、平面図で示される物体を種々異なる深さ範囲に制限することができる。
【００１９】
好ましくは、平面図に表示される水平方向の面領域は、第１水平方向および第２水平方向に個々に調節可能に構成されている。その水平方向の面領域の調節可能性により、操作員は自分に関心のある面領域に平面図を制限することができる。表示ユニットの大きさは制限されているので、平面図の寸法を調節して水平方向面領域に適合させることができる。
【００２０】
好ましい実施形態では、少なくとも１つの深部断面図および平面図は同時に表示ユニットに表示可能である。この場合、表示ユニットに表示された深部断面図は、特に好ましくはロッカースイッチにより調節可能であり、ロッカースイッチの位置は平面図に表示されている。操作員は、ロッカースイッチによって深部断面図の間で切換を行うことができる。ロッカースイッチの位置が平面図に表示されていることにより、深部断面図のどの個所を観察しているかが操作員にわかるようになっている。
【００２１】
好ましい実施形態では、第１センサユニットには第１センサ素子および第２センサ素子が設けられており、第２センサユニットには第３センサ素子が設けられており、第３センサ素子は、少なくとも１つのセンサ特性において第１および第２センサ素子とは異なっている。異なるセンサ種類を用いることにより、または異なるセンサ特性を有する１つのセンサ種類を用いることにより、異なる物体および物体の各々の深さを信頼性良く検出することができる。例えば、コイル形式の誘導センサは、小さいコイル直径では信頼性良く表面近傍および相互に近接している物体（間隔が狭い）を検出し、これに対して大きいコイル直径のコイルは、表面から離間した物体を信頼性良く検出する。誘導センサにおいて小さいコイルと大きいコイルとを組み合わせることにより、表面近傍の物体ならびに表面から離間した物体が信頼性良く検出される。検出装置の使用分野に応じて、既知の全てのセンサ素子を相互に組み合わせることができる。
【００２２】
特に好ましくは、第１センサユニットは任意の物体を検出するように構成されており、第２センサユニットは給電線を検出するように構成されている。給電線は、給電性破断時の事故危険性より、高い信頼性をもって検出装置によって検出される必要がある。給電線を検出するためにのみ設けられた第２センサユニットにより、給電線の検出信頼性が高められる。第１センサユニットによって、例えば基盤内の物体の空間的配置を決定し、第２センサユニットによって、どの物体が電流線であるかを決定することができる。
【００２３】
特に好ましくは、第１表示モードでは第１センサユニットの測定結果が、第２表示モードでは第２センサユニットの測定結果が、第３表示モードでは、第１および第２センサユニットの測定結果が表示ユニットに表示可能である。２つの異なるセンサユニットを備える検出装置では、制御・評価ユニットは共通の深部断面図および／または別個の深部断面図を計算する。共通の深部断面図から共通の平面図が計算され、表示ユニットに表示される。共通の深部断面図および共通の平面図は、全ての物体を１つの図に表示できるという利点を有する。別個の深部断面図、これにより計算される別個の表面図は、同時に、または順次に表示ユニットに表示することができる。
【００２４】
以下に本発明の実施例を図面に基づき説明する。図面は実施例を必ずしも実寸大で示すものではなく、むしろ、説明のために役立つものとして概略的に、わずかに変形して示されている。図面から直接に認識できる教示を補足する観点から、従来技術を参照されたい。この場合、本発明の一般的な思想から逸脱することなしに多様な改変および変更を実施形態の形式および詳細に関して行うことができることが考慮されるべきである。詳細な説明、図面および請求項に開示された本発明の特徴は、本発明のさらに改良するために個々に、または任意の組み合わせとして重要な意味を持つ。特に、詳細な説明、図面および／または請求項に開示された少なくとも２つの特徴の全ての組み合わせが本発明に該当する。本発明の一般的な思想は、以下に示し、説明する好ましい実施形態の正確な形式または詳細に制限されない。または請求項に記載の対象に比較して制限されている対象に制限されない。所与の測定範囲では、上記限界内の値も限界値として開示されるべきであり、任意に使用可能および請求可能であるべきである。簡略化のために、以下では同一または類似機能を有する同一または類似部分には等しい符号を付す。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】鉄格子が埋め込まれたコンクリート底部と、レンガからなる後壁とを備え、水平方向および垂直方向に延びる給電線を有する内部空間で使用される本発明による検出装置を示す図である。
【図２Ａ】本発明による手動式検出装置の第１実施形態における検出すべき基盤に対向しない検出装置の上面を示す図である。
【図２Ｂ】第１センサユニットおよび第２センサユニットを備える測定装置が内部に配置され、検出装置で検出すべき基盤に対向する下面を示す図である。
【図３Ａ】３つのセンサ素子を有する図２Ｂの第１センサユニットの概略図である。
【図３Ｂ】２つの異なる方向の磁界勾配を測定する４つの第１磁界センサ素子および３つの第２磁界センサ素子を有する電流センサユニットとして構成された図２Ｂの第２センサユニットを示す図である。
【図４】第１作動モードで前進方向に検出すべき基盤上を移動される図２の検出装置の測定結果を示す平面図および深部断面図である。
【図５Ａ】第２作動モードで平行した軌道で、２つの直交する前進方向に検出すべき基盤上を移動される図２Ａ、図２Ｂの検出装置を示す図である。
【図５Ｂ】第２作動モードで検出装置の測定記録を示す平面図および２つの深部断面図である。
【図６Ａ】列および行に規則的に配置された４つのセンサ素子を有する保持式の検出装置のためのセンサユニットの第１実施形態を示す図である。
【図６Ｂ】ずらして配置された５つのセンサ素子を備えるセンサユニットの第２実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、内部空間２の物体を検出するための本発明による装置１の使用法を示す。検出装置１は、保持式または案内式の検出装置として構成されている。保持式の検出装置は、押込み運動なしに検出すべき基盤で保持され、案内式の検出装置は、線形軌道または任意の軌道に沿って検出されるべき基盤上を案内される。操作員が検出すべき基盤で手により保持または案内する検出装置は手動保持式または手動案内式と呼ぶ。
【００２７】
内部空間２は、底部３、右および左側壁４，５、後壁６ならびに天井７からなる。底部３は、鉄格子８が埋め込まれたコンクリートカバーからなる。後壁６は、壁石材もしくはレンガ９から組み立てられている。後壁６には、水平方向に配置された給電線１１および水平方向に配置された給電線１１から分岐して垂直方向に配置された給電線１２．１，１２．２，１２．３が延びている。
【００２８】
図２Ａは、ケーシング２２と、グリップ２３と、４つのホイール２５を有する移動ユニット２４と、表示ユニット２６と、操作ユニット２７とを備える手動案内式の検出装置２１の第１実施形態を示す。
【００２９】
使用者は、グリップ２３および移動ユニット２４により前進方向２８に、例えば底部３または後壁６として構成された検出すべき基盤で検出装置２１を案内する。グリップ２３は、測定時に基盤３，６に対向しない検出装置２１の上面２９に配置されており、ケーシング２２と結合されている。表示ユニット２６はディスプレイ３０を備え、ディスプレイ３０には検出装置２１の測定結果が測定画像として表示される。
【００３０】
操作装置２７は、測定を開始し、検出装置２１を調節するための役割を果たす。測定ユニット２７は、第１および第２操作ユニット３１Ａ，３１Ｂからなり、これらの操作ユニットはディスプレイ３０と並んで上面２９に配置されている。第１操作ユニット３１Ａは、検出装置２１をスイッチオン・オフするためのオン・オフキー３２と、ディスプレイ３０に線形マークまたは十字マークを位置決めし、変位させることのできるロッカースイッチ３３と、２つのほかの操作キー３４，３５とを備える。第２操作ユニット３１Ｂは、ディスプレイ３０に表示されているファンクションメニューの種々異なるファンクションを起動するための５つのファンクションキー３６Ａ〜３６Ｂを備える。さらに操作ユニット２７は、測定を開始および終了するために、グリップ２３に配置された２つの開始／終了キー３７Ａ，３７Ｂを備える。
【００３１】
検出装置２１の検出フィールドは制限されており、ケーシング２２の全長に対応していない。検出フィールドの制限は、ケーシング２２の右側のケーシング縁部では右上側および右下側のマーク３９Ａ，３９Ｂによって示され、左側のケーシング縁部では左上側および左下側のマーク３８Ａ，３８Ｂによって示される。マークによって、操作員は、検出すべき基盤に検出装置２１を配置することができる。検出フィールドの中央は、上側ケーシング縁部および下側ケーシング縁部に、上側および下側マーク４０Ａ，４０Ｂによって示される。
【００３２】
図２Ｂは、検出装置２１における検出時に基盤３，６に対面する下面４２を示す。下面４２には、ケーシング２２の内側に測定装置４３が位置する。測定装置４３は、センサユニット４４、第２センサユニット４５、制御・評価ユニット４６および電圧源４７を備える。
【００３３】
制御・評価ユニット４６は、第１および第２センサユニット４４，４５を制御し、センサユニット４４，４５によって受信した受信信号を評価し、測定画像の形態で測定結果を表示ユニット２６に出力するための役割を果たす。制御・評価ユニット４６は、リアルタイム通信接続を介して第１および第２センサユニット４４，４５に接続されており、別のリアルタイム通信接続を介して表示ユニット２６に接続されている。電圧源４７は、第１センサユニット４４、第２センサユニット４５、制御・評価ユニット４６および表示ユニット２６に接続されており、ユニット４４，４５，４６，２６に測定動作に必要な電力を供給する。
【００３４】
第１センサユニット４４は、センサ素子４８．１〜４８．３を備える。センサ素子４８．１〜４８．３は、誘導センサ、容量センサ、レーダセンサ、磁界センサなど、基盤内の物体を検出するために適したセンサとして形成されている。
【００３５】
センサ素子４８．１〜４８．３は、水平面に対して平行に第１列および第２列にずらしてケーシング２２の下面に配置されている。水平面は、第１および第２水平方向Ｘ，Ｙによって規定されており、Ｙ方向は前進方向２８に対して平行に延びている。Ｚ方向は、水平なＹおよびＹ方向に対して垂直に基盤に向かう方向として規定されている。センサ素子４８．１〜４８．３はずらされた配置で配置されている。この配置ではセンサ素子は、列および行に規則的に配置されているのではなく、前後列もしくは前後行の中間スペースに配置されている。センサ素子４８．１，４８．２は第１列に配置されており、センサ素子４８．３は、第２列のセンサ素子４８．１とセンサ素子４８．２との間に配置されている。
【００３６】
検出装置２１は、測定時には前進方向２８に所定の進行速度で検出すべき基盤上を移動される。測定装置４３は、さらに前進方向２８の座標を検出する座標検出ユニット４９を備える。任意の前進運動を行うことができる手動案内式の検出装置では、座標検出ユニットによって、ケーシング２２の下面に平行な一平面の座標を検出することができる。
【００３７】
測定は、50〜5.000Hzの繰返し周波数により繰り返される測定ステップからなる。測定ステップは３つの部分測定ステップからなる：第１部分ステップでは、第１レーダセンサ素子４８．１が第１送信信号TX1を送信し、３つのレーダセンサ素子４８．１〜４８．３はそれぞれ受信信号TX1/RX1, TX1/RX2, TX1/RX3を受信する。第２部分ステップでは、第２レーダセンサ素子４８．２が第２送信信号TX2を送信し、３つのレーダセンサ素子４８．１〜４８．３はそれぞれ受信信号TX2/RX1, TX2/RX2, TX2/RX3を受信する。第３部分ステップでは、第３レーダセンサ素子４８．３が第３送信信号TX3を送信し、３つのレーダセンサ素子４８．１〜４８．３はそれぞれ受信信号TX3/RX1, TX3/RX2, TX3/RX3を受信する。送信モードでは常に１つのレーダセンサ素子のみが送信信号を送信し、受信モードでは全てのレーダセンサ素子４８．１〜８７．３が受信信号を受信するように、レーダセンサ素子４８．１〜４８．３が制御・評価ユニット４６によって制御される。センサ信号TX1，TX2，TX3を送信する３つのセンサ素子４８．１〜４８．３では、９個の受信信号が生じる。
【００３８】
図３Ａは、３つのセンサ素子４８．１，４８．２，４８．３を有する第１センサユニット４４の。９個の受信信号TXi/RXj, （i, j =1, 2, 3）の空間的割り当てを説明する概略図を示す。
【００３９】
９個の受信信号はTXi/RXj, （i, j =1, 2, 3）は、３つのモノスタティック受信信号TXi/RXj, （i, j =1, 2, 3）および６つのバイスタティック受信信号TXi/RXj, （i, j =1, 2, 3）およびi≠jを含む。モノスタティックとは、１つのセンサ素子が送信し、同時に受信するモードであり、バイスタティックとは、１つのセンサ素子が送信し、別のセンサ素子が受信するモードである。９つの受信信号は、ＸＹ平面に６つの限定された面領域に割り当てられる。それぞれのセンサ素子４７．１，４７．２，４７．３はモノスタティック面領域５０．１，５０．２，５０．３に割り当てられている。モノスタティック面領域５０．１，５０．２，５０．３にはモノスタティック受信信号TXi/RXj, （i, j =1, 2, 3）が割り当てられる。モノスタティック面領域５０．１，５０．２，５０．３は、ＸＹ平面に座標X1/Y1, X5/Y1およびX3/Y3を含む。
【００４０】
図３Ａは、バイスタティック面領域と呼ばれる他の３つの限定された面領域５１．１，５１．２，５１．３を示す。バイスタティック受信信号TX1/RX2およびTX2/RX1は平均化され、平均化された信号はバイスタティック面領域５１．１に割り当てられる。バイスタティック面領域５１．１は、第１面領域５０．１と第２面領域５０．１の間に配置され、ＸＹ平面の座標X3/Y1を含む。バイスタティック受信信号TX1/RX3およびTX3/RX1は平均化され、平均化された信号はバイスタティック面領域５１．２に割り当てられる。バイスタティック面領域５１．２は、第１面領域５０．１と第３面領域５０．３の間に配置され、ＸＹ平面の座標X2/Y2を含む。バイスタティック受信信号TX2/RX3およびTX3/RX2は平均化され、平均化された信号はバイスタティック面領域５１．３に割り当てられる。バイスタティック面領域５１．３は、第２面領域５０．２と第３面領域５０．３の間に配置され、ＸＹ平面の座標X4/Y2を含む。平均値形成の他に、バイスタティック受信信号から、例えばメジアン、最大値または重み付け合計を計算することができる。「平均化された信号」という概念は、平均値、メジアン、最大値、重み付け合計など適宜な数学的関数によってバイスタティック受信信号から計算された信号として理解される。
【００４１】
前進方向２８に沿って前進速度で移動される６つの面領域５０．１〜５０．３，５１．１〜５１．３は、中心点と幅によって規定される５つの受信路５２．１，５２．２，５２．３，５２．４，５２．５を形成する。受信路５２．１〜５２．５の中心点は、Ｘ座標X1, X2, X3, X4 X5に相当し、受信路５２．１〜５２．５の幅は面領域の幅に相当する。検出装置２１の前進方向の前進によりＹ座標が変更される。座標検出ユニット４９は、面領域５０．１〜５０．３，５１．１〜５１．３のＹ座標を検出するか、もしくは面領域５０．１〜５０．３，５１．１〜５１．３に対して既知の間隔をおいて配置された基準座標を検出する。
【００４２】
前進時には受信信号が検出され、検出された受信信号から既に深部断面図の一部が計算される。深部断面図のこの部分は、リアルタイム通信接続を介して制御・評価ユニット４４から表示ユニット２６に伝達される。深部断面図は前進時に規則的に更新される。受信路５２．１〜５２．５は、受信信号が表示され、規則的に更新された痕跡を形成する。
【００４３】
図３Ｂは、検出装置２１の第２センサユニット４５を拡大図で示す。第２センサユニット４５は、給電線を検出するための電流センサユニットとして構成されており、配線板５５に交互に固定された４つの第１磁界センサ素子５３．１，５３．２，５３．３，５３．４および３つの第２磁界センサ素子５４．１，５４．２，５４．３を備える。配線板５５は、第１および第２磁界センサ素子５３．１〜５３．４，５４．１〜５４．３を機械的に固定し、電気的に接続するための保持素子としての役割を果たす。配線板５５に配置された接続素子５６は、配線板５５を制御・評価ユニット４６に接続する。
【００４４】
第１磁界センサ素子５３．１〜５３．４は第１磁界勾配ΛＢxを第１水平方向Ｘに検出し、第２磁界センサ素子５４．１〜５４．３は第２磁界勾配ΛＢzを深さ方向Ｚに検出する。検出時に均質な直流磁場を除去するために、第１および第２磁界センサ５３．１〜５３．４，５４．１〜５４．３は勾配センサ素子として構成されており、差分値ΛＢx，ΛＢzを計算する。隣接する第１および２磁界センサ素子の差分値ΛＢx，ΛＢzから、平均値ΛＢxz= sqrt[(ΛＢx)2 + (ΛＢz2)]が計算される。図３Ｂに示した４つの第１磁界センサ素子５３．１〜５３．４および３つの第２磁界センサ素子５４．１〜５４．３を有する電流センサユニット４５は、第１の水平方向Ｘに沿って６つの異なるＸ座標に割り当てられた６つの測定値ΛＢxz,1〜ΛＢxz,6を供給する。制御・評価ユニット４６は、測定値ΛＢxz,1〜ΛＢxz,6から基盤内の給電線の延びを検出し、給電線を有する基盤の水平方向図（ＸＹ図）を表示ユニット２６に伝達する
図４は、表示ユニット２６のディスプレイ３０を示す。ディスプレイ３０には、検出装置２１が線形の前進運動で前進方向２８に沿って基盤に移動される第１作動モードにおける検出装置２１の測定画像が表示される。第１作動モードでは、Ｘ方向の測定幅は検出フィールドの幅に制限されている。検出フィールドの幅は、検出装置２１のケーシング２２の上側および下側マーク３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂによって操作員に示される。Ｘ方向の解像度は、受信信号５２．１〜５２．５の数によって規定されている。
【００４５】
検出装置２１は、第１センサユニット４４および第２センサユニット４５を備える。操作員は、測定が第１センサユニット４４もしくは第２センサユニット４５により行われるべきか、または第１および第２センサユニット４４，４５によって行われるべきかを決定する。図３は、第１センサユニット４４で記録された測定画像を示す。
【００４６】
ディスプレイ３０は、第１作動モードで測定画像を表示する際に３つのメインフィールドに分割される：ディスプレイ３０の左側縁部の第１メインフィールド６０には、５つのファンクション６１Ａ〜６１Ｅを含むファンクションメニューが示される。それぞれのファンクション６１Ａ〜６１Ｂは、左側に位置する第２操作ユニット３１Ｂのファンクションキー３６Ａ〜３６Ｅによって起動される。第２メインフィールド６２は、ディスプレイ３０の中央領域に配置されており、測定画像を表示するための役割を果たす。第２メインフィールド６２は、第１作動モードにおいては互いに上下に配置された３つの部分領域にさらに分割される：上部領域６３には平面図が示され、中央部領域６４には深部断面図が示され、下部領域６５には割り当てられた目盛が示されている。ディスプレイ３０の右側縁部の第３メインフィールド６６には、操作員のために様々な情報が示されている。第３メインフィールド６６は、上側のステータス領域６７と下側の情報領域６８にさらに分割されている。ステータス領域６７の表示は、特に電圧源４６の充電状態またはメモリーカードに関する情報を含み、情報は絵文字の形で表示される。情報領域６８には、測定画像の現在の座標が表示される。
【００４７】
深部断面図は、ＸＹ平面に対して垂直に延びる平面における測定結果の二次元図である：深部断面図は、垂直方向軸線に深さ方向が表示され、水平方向軸線にＸＹ平面が表示されている。線形の前進移動時には、水平方向は特に前進方向に相当する；手動保持式の検出装置または手動案内式の検出装置の任意の起動に沿った移動時には、水平方向は、特に検出装置によって規定された優先方向、例えばケーシング縁部に相当する。深部断面図には、生データ、すなわち双曲線として形成された受信信号またはさらに処理された受信信号が示される。受信信号は、基盤内の物体に関する情報を獲得するための画像処理方法およびパターン検出方法によって処理される。さらに処理された受信信号を用いた深部断面図には、物体が幾何学的に表示される；物体の形状および大きさが様々な色で示される。
【００４８】
平面図は、ＸＹ平面における測定結果の二次元図であり、第１深さと第２深さの間の深さ範囲にわたる平均値、メジアン、最大値、重み付け合計またはその他の適宜な数学的な関数として深部断面図から計算されたものである。この場合、深さ範囲は、第１および第２深さまたは層深さおよび層厚さで規定される。平面図を平均化する深さ範囲は、第１操作ユニット３１Ａのロッカースイッチ３３によって調整可能に形成されている。平面図では、設定された深さ範囲内に位置する物体のみが示されている。設定された深さ範囲外に位置する他の全ての物体は平面図には表示されない。
【００４９】
中央の部分領域６４は、基盤内の物体がパターン検出により同定された受信路５２．１の第１深部断面図６９．１を示す；断面図には鉄格子８を見ることができる。深部断面図は、垂直軸線による深さ方向Ｚと水平軸線による第１水平方向２８とによって規定される。第１受信路５２．１の第１深部断面図６９．１の他に、他の受信路５３．２〜５３．５のための他の深部断面図６９．２〜６９．５が格納されている。深部断面図６９．１〜６９．５の断面図間の遷移は未処理のままであるか、または既知の補間方法によって補間される。操作員は、ロッカースイッチ３３によって深部断面図６９．１〜６９．５の間で切換を行うことができる。
【００５０】
上部領域６３は、第１深さｚと第２深さｚ＋Λｚとの間の深さ範囲にわたる深部断面図６９．１〜６９．５から計算した平面図７０を表示する。鉄格子８の格子バーは、パターン検出方法によって、平均化された受信信号から検出され、平面図７０に格子バーとして表示される。操作員は、深部断面図６９．１〜６９．５および平面図７０の色表示において複数の色パターンを選択することができる。色パターンは、異なった表示を行い、周辺の明るさに適合させるための役割を果たすものであり、さらなる機能は有していない。
【００５１】
ディスプレイ３０の第２メインフィールド６２には、複数の垂直方向および水平方向の区画線が配置されている。これらの区画線は部分的にロッカースイッチ３３によって変位可能である。ロッカーアーム３３は、ファンクションメニューにより異なった設定の間で調整可能である；ステータス領域６７にはロッカーアーム３３の現在の設定が表示されている。第１設定では深部領域の層深さおよび層厚さがロッカーアーム３３によって調節可能である。図４は、実線により垂直方向の区画線７１を示し、点線により２つの垂直方向の区画線７２Ａ，７２Ｂを示し、実線および破線により水平方向の区画線７３，７４を示している。実線による垂直方向の区画線７１は、検出フィールドの中央を示し、ケーシング２２の上側縁部および下側縁部におけるマーク４０Ａ，４０Ｂの位置に相当する。点線で示した垂直方向の区画線７２Ａは、検出装置２２の右側のケーシング縁部を示し、点線で示した垂直方向の区画線７２Ｂは検出装置２２の左側のケーシング縁部を示す。実線で示した水平方向の区画線７３は層深さを規定し、破線で示した水平方向の区画線７４は層範囲の層厚さを規定する。現在の位置の検出フィールド（ｘ）の中心、層深さ（ｚ）および層厚さ（Λｚ）についての情報は、情報領域６８に表示されている。図４に示した平面図は、２０ｍｍ〜８０ｍｍの深さ範囲にわたって平均化されており、層深さは２０ｍｍ、層厚さは６０ｍｍである。検出フィールドの中心は、Ｘ座標０.９６ｍに位置する。
【００５２】
操作員は、第１および第２センサユニット４４，４５による測定を行う場合、表示モードを選択することができる。第１表示モードでは、制御・評価ユニット４６は第１および第２センサユニット４４，４５の受信信号から別個の深部断面図および平面図を計算し、これらを同時に、または順次に表示ユニット２６に表示する。第２表示モードでは、制御・評価ユニット４６は、第１および第２センサユニット４４，４５の受信信号から共通の深部断面図および共通の平面図を計算する。
【００５３】
図５Ａ，Ｂは、第２作動モードにおける検出装置２１を示す。第２作動モードにおいては、複数の平行した測定軌道で２つの垂直な前進方向に検出装置２１が基盤上を移動される。個々の測定軌道の検出結果は自動的に組み合わされ、これにより、より大きい面領域の測定画像が得られる。
【００５４】
図５Ａは、基盤における測定軌道の配置を概略的に示す。測定軌道をできるだけ正確に相互に整列するために、測定グリッドが、基盤に貼り付けられるか、または基盤に直に描かれる。測定装置２１は、第１前進方向７５に平行した複数の測定軌道７６．１〜７６．６で基盤上を移動される。次いで検出装置２１は、第１前進方向７５に対して垂直方向の第２前進方向７７に平行した複数の測定軌道７８．１〜７８．６で基盤上を移動される。
【００５５】
図５Ｂは、第２作動モードで生成された測定画像を表示する検出装置２１のディスプレイ３０を示す。測定画像は、異なる表示パラメータにより、測定中や測定後に異なる形式で表示することができる。ディスプレイ３０の第２メインフィールド６２は、検出装置２１の第２作動モードでは、長方形の形で配置された４つの部分領域に分割されている。左上の部分領域８１には平面図が表示され、右上の部分領域８２には第１深部断面図が表示され、左下の部分領域８３には第２深部断面図が表示され、右下の部分領域８４には、第１および第２深部断面図のために割り当てられた目盛が表示されている。
【００５６】
右上の部分領域８２の第１深部断面図は、深さ方向Ｚおよび第２前進方向７７によって規定された深部断面図８５．１を示す。他の深部断面図８５．２〜８５．３０は、第２前進方向７７に対して垂直方向に、すなわち第１前進方向７５に格納されている；６つの平行した測定軌道７６．１〜７６．６および測定軌道ごとに５つの受信路から３０の深部断面図が生じる。左下の部分領域８３の第２深部断面図は、深さ方向Ｚおよび第１前進方向７５によって規定された深部断面図８６．１を示す。他の深部断面図８６．２〜８６．３０は、第１前進方向７５に対して垂直方向に、すなわち第２前進方向７７に格納されている；６つの平行した測定軌道７８．１〜７８．６および測定軌道ごとに５つの受信路から３０の深部断面図が生じる。左上の部分領域８１は、第１深さｚと第２深さｚ＋Λｚとの間の深さ範囲にわたって第１および／または第２深部断面図から計算された平面図８７を示す。図５に示した平面図８７は、４０ｍｍ〜７５ｍｍの深さ範囲にわたって平均化されており、層深さｚは４０ｍｍ、層厚さΛｚは３５ｍｍである。
【００５７】
深部断面図８５．１，８６．１には、実線による区画線８８および破線による区画線８９が配置されており、これらはロッカースイッチ３３によって切換可能である。実線で示した区画線８８は層深さｚを規定し、破線で示した区画線８９は層範囲の層厚さΛｚを示す。情報領域６８には、ＸおよびＹ方向（ｘ，ｙ）、層深さ（ｚ）および層厚さ（Λｚ）における交差線（ロッカースイッチ）および深部断面図についての現在の位置情報が表示されている。
【００５８】
図６Ａは、２列および２行に規則的に配置された４つのセンサ素子１０２．１〜１０２．４を有するセンサユニット１０１の第１実施形態を示す。それぞれのセンサ素子１０２．１〜１０２．４は、送信モードでは送信素子として作動し、受信モードでは受信素子として作動する。４つのセンサ素子１０２．１〜１０２．４が上述のように制御・評価ユニット４６によって制御され、いずれか１つのセンサ素子が送信して全てのセンサ素子が受信するプロセスが全てのセンサ素子のそれぞれについて行われる場合には、９個の受信領域を有する受信フィールドが生じる。
【００５９】
９個の受信領域は、３種類の受信領域に分類することができる。それぞれのセンサ素子１０２．１〜１０２．４には、それぞれモノスタティック受信信号を示すモノスタティック受信領域１０３．１〜１０３．４が直接に割り当てられる；したがって４つのモノスタティック受信領域１０３．１〜１０３．４が生じる。一列または一行に隣接した２つのセンサ素子の間には、２つのバイスタティック受信信号の平均化した信号を示すそれぞれ１つの受信領域１０４．１〜１０４．４が位置する；４つのセンサ素子１０２．１〜１０２．４ではこのようにして４つの受信領域が生じる。長方形に互いに配置された４つのセンサ素子の間では、中心領域に４つのバイスタティック受信信号の平均化された信号が示される別の受信領域１０５が生じる；４つのセンサ素子１０２．１〜１０２．４では、このようにして別の受信領域が生じる。
【００６０】
センサユニット１０１は、保持式の検出装置で使用するために適している。センサ素子１０２．１〜１０２．４は、第１水平方向１０６および第２水平方向１０７に沿った垂直方向の列または行に配置されている；深さ方向１０８としては、水平方向１０６，１０７に対して基盤内に向かう垂直な方向が規定される。図６Ａに概略的に示した深部断面図は、第１および第２水平方向１０６，１０７におけるモノスタティックおよびバイスタティック受信信号から計算される。深部断面図の他に、第１および／または第２水平方向１０６，１０７の深部断面図から、または第１および第２深さの間の深さ範囲にわたる９個の受信領域から直接に、平面図が計算される。
【００６１】
第１水平方向１０６の深部断面図は、垂直軸線による深さ方向１０８と水平軸線による第１水平方向１０６とによって規定される。第１水平方向１０６に、３つの受信領域１０３．１，１０４．１，１０３．２から第１深部断面図１０９．１が計算され、３つの受信領域１０４．２，１０５，１０４．３から第２深部断面図１０９．２が計算され、３つの受信領域１０３．３，１０４．４，１０３．４から第３深部断面図１０９．３が計算される。第２水平方向１０７の深部断面図は、垂直軸線による深さ方向１０８と水平軸線による第２水平方向１０７とによって規定される。第２水平方向１０７には、３つの受信領域１０３．１，１０４．２，１０３．３から第１垂直方向深部断面図１１０．１が計算され、３つの受信領域１０４．１，１０５，１０４．４から第２垂直方向深部断面図１１０．２が計算され、３つの受信領域１０３．２，１０４．３，１０３．４から第３垂直方向深部断面図１１０．３が計算される。
【００６２】
３つの受信領域１０３．１，１０４．１，１０３．２は第１水平方向受信路１１１．１を形成し、３つの受信領域１０４．２，１０５，１０４．３は第２水平方向受信路１１１．２を形成し、３つの受信領域１０３．３，１０４．４，１０３．４は第３水平方向受信路１１１．３を形成する。３つの受信領域１０３．１，１０４．２，１０３．３は第１垂直方向受信路１１２．１を形成し、３つの受信領域１０４．１，１０５，１０４．４は第２垂直方向受信路１１２．２を形成し、３つの受信領域１０３．２，１０４．３，１０３．４は第３垂直方向受信路１１２．３を形成する。
【００６３】
図６Ｂは、５つのセンサ素子１２２．１〜１２２．５をずらして配置したセンサユニット１２１の第２実施形態を示す。それぞれのセンサ素子１２２．１〜１２２．５は、送信モードでは送信素子として作動し、受信モードでは受信素子として作動する。５つのセンサ素子１２２．１〜１２２．５により１３個の受信領域を有する受信フィールドが生じる。
【００６４】
受信領域は、４種類の受信領域に分類することができる。それぞれのセンサ素子１２２．１〜１２２．５には、それぞれのモノスタティック受信信号を示すモノスタティック受信領域１２３．１〜１２３．５が割り当てられる；したがって５つのモノスタティック受信領域１２３．１〜１２３．５が生じる。一列に隣接した２つのセンサ素子の間には、２つのバイスタティック受信信号の平均化した信号が示されるそれぞれ１つの受信領域１２４．１〜１２４．１が位置する；５つのセンサ素子１２２．１〜１２２．５では、このようにして２つの受信領域１２４．１，１２４．２が生じる。対角線上に配置された２つのセンサ素子の間には、２つのバイスタティック受信信号の平均化された信号を示すそれぞれ１つの受信領域１２５．１〜１２５．４が生じる；５つのセンサ素子１２２．１〜１２２．５では、このようにして４つの受信領域１２５．１〜１２５．４が生じる。列に同じ配置で配置された２つのセンサ素子の間には、それぞれ２つのバイスタティック受信信号の平均化された信号を示すそれぞれ１つの受信領域１２６．１，１２６．２が位置する；５つのセンサ素子１２２．１〜１２２．５では、このようにして２つの受信領域１２６．１，１２６．２が生じる。
【００６５】
センサユニット１２１は、特に保持式の検出装置で使用するために適している。センサ素子１２２．１〜１２２．５は、第１水平方向１２７および第２水平方向１２８に沿って配置されている；深さ方向１２９としては、水平方向１２７，１２８に対して基盤内に向かう垂直な方向が規定される。図６Ｂに概略的に示した深部断面図は、第１および第２水平方向１２７，１２８に、受信信号から計算することができる。深部断面図の他に、第１および／または第２水平方向１２７，１２８の深部断面図から、または第１および第２深さの間の深さ範囲にわたる９個の受信領域から直接に、平面図が計算される。
【００６６】
第１水平方向１２７の深部断面図は、垂直軸線による深さ方向１２９と水平軸線による第１水平方向１２７とによって規定される。第１水平方向１２７に、３つの受信領域１２３．１，１２４．１，１２３．２から第１深部断面図１３０．１が計算され、２つの受信領域１２５．１，１２５．２から第２深部断面図１３０．２が計算され、３つの受信領域１２６．１，１２３．３，１２６．２から第３深部断面図１３０．３が計算され、２つの受信領域１２５．３，１２５．４から第４深部断面図１３０．４が計算され、３つの受信領域１２３．４，１２４．２，１２３．５から第５深部断面図１３０．５が計算される。第２水平方向１２８の深部断面図は、垂直軸線による深さ方向１２９と水平軸線による第２水平方向１２８とによって規定される。第２水平方向１２８には、３つの受信領域１２３．１，１２６．１，１２３．４から第１深部断面図１３０．１が計算され、２つの受信領域１２５．１，１２５．３から第２深部断面図１３１．２が計算され、３つの受信領域１２４．１，１２３．３，１２４．２から第３深部断面図１３１．３が計算され、２つの受信領域１２５．２，１２５．４から第４深部断面図１３１．４が計算され、３つの受信領域１２３．２，１２６．２，１２３．５から第５深部断面図１３１．５が計算される。
【００６７】
３つの受信領域１２３．１，１２４．１，１２３．２は第１水平方向受信路１３２．１を形成し、２つの受信領域１２５．１，１２５．２は第２水平方向受信路１３２．２を形成し、３つの受信領域１２６．１，１２３．２，１２６．２は第３水平方向受信路１３２．３を形成し、２つの受信領域１２５．３，１２５．４は第４水平方向受信路１３２．４を形成し、３つの受信領域１２３．３，１２４．２，１２３．５は第５水平方向受信路１３２．５を形成している。３つの受信領域１２３．１，１２６．１，１２３．４は第１垂直方向受信路１３３．１を形成し、２つの受信領域１２５．１，１２５．３は第２垂直方向受信路１３３．２を形成し、３つの受信領域１２４．１，１２３．３，１２４．２は第３垂直方向受信路１３３．３を形成し、２つの受信領域１２５．２，１２５．４は第４垂直方向受信路１３３．４を形成し、３つの受信路１２３．２，１２６．２，１２３．５は第５垂直方向受信路１３３．５を形成している。
【００６８】
保持式の検出装置の他に案内式の検出装置でセンサユニット１０１．１２１を使用してもよい。任意の軌道に沿って案内される案内式の検出装置では、装置製造者によって、ＸＹ平面における２つの垂直方向が規定される。その方向は、例えばセンサ素子の配置によって優先される方向である。センサ素子によって検出される受信信号は、ＸＹ平面において、座標検出ユニットによって検出されたＸおよびＹ座標に割り当てられる。深部断面図は、２つの垂直方向に沿って計算される。平面図は、深部断面図から、または受信信号から直接に計算され、表示ユニットに表示される。
【符号の説明】
【００６９】
３，６ 基盤
８，１１，１２．１〜１２．３ 物体
２６ 表示ユニット
４４；１０１；１２１ センサユニット
４６ 制御・評価ユニット
４８．１〜４８．３；５３，５４，５３．１〜５３．４，５４，１〜５４．３，１０２．２〜１０２．４；１２２．２〜１２２．５ センサ素子
５２．１〜５２．５ 受信信号
４８．１〜４８．３，５３，５４，１０２．２〜１０２．４；１２２．２〜１２２．５
センサ素子
６９．１〜６９．５；８５．１〜８５．３０，８６．１〜８６．３０；１０９．１〜１０９．３，１１０．１〜１１０．３；１３０．１〜１３０．５，１３１．１〜１３１．５ 深部断面図
７０；８７ 平面図
７５ 第１前進方向
７７ 第２前進方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の基盤内の物体を検出するための方法ならびに請求項１０の上位概念部に記載の特徴を有する基盤内の物体を検出するための検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基盤内で検出される典型的な物体は、水道管、鉄筋、電気および給電線、吸湿装置および中空空間である。「物体」という概念は、この特許出願では、基盤に埋設されており、まとまっている任意の堅固な物体、液状およびガス状の物体である。給電線は、事故の危険性に基づき、破断した場合には高い信頼性をもって検出装置によって検出される必要がある。給電線は、送電を行う電気線であり、作動時には基盤の給電線を検出するために利用できる磁場が生成される。電話ケーブルまたはアンテナケーブルは、電気線であるが、極わずかな電流のみを伝達するものであり、本願の「給電線」の概念の定義にはあてはまらない。
【０００３】
特許文献１は、基盤内の物体を検出するための方法および装置を開示している。検出装置は、センサユニット、制御・評価ユニットおよび表示ユニットを備える。制御・評価ユニットは、第１および第２リアルタイム通信接続部を介してセンサユニットおよび表示ユニットに接続されている。この場合、「リアルタイム通信接続部」という概念は、時間的遅延のない通信接続部の他に、センサユニットによる受信信号の検出と、表示ユニットにおける深部断面図の表示との間の時間的遅延が極めて小さく、これにより、表示ユニットの深部断面図が実質的にセンサユニットの実際位置における基盤の深部断面図を示す通信接続部を含む。
【０００４】
検出装置は、基盤の表面を平行な線形の測定軌道で案内される。センサユニットにより検出される受信信号は、別の断面線の走査時に第１リアルタイム通信接続部を介して、基盤の深部断面図を計算する制御・評価ユニットに伝達される。基盤の深部断面図は、別の断面線の操作時に第２リアルタイム通信接続部を介して、制御・評価ユニットから表示ユニットに伝達され、表示ユニットに表示される。操作員のための見通しおよび空間的配向を改善するために、深部断面図は特に、物体を表示するための深さ目盛およびグラフィックパターンを含む。
【０００５】
基盤の所定の面を検出するために、複数の平行した測定軌道で基盤の表面にわたって検出装置を案内しなければならないことが欠点である。個々の測定軌道の深部断面図は、いわばリアルタイムに表示ユニットに表示されるが、平行した測定軌道の深部断面図は同時に表示されず、操作員は、物体が基盤のどこに位置するのかを空間的に把握できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ国特許出願第１０２０５００２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、基盤内の物体を検出するための装置および方法を広範囲に改良し、操作員が、物体が基盤のどこに位置するのかを空間的に把握できるようにすることである。さらに、操作員が検出する場合の手間が減じられることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、冒頭で述べた基盤内の物体を検出するための方法において、独立請求項１に記載の特徴によって、また冒頭で述べた基盤内の物体を検出するための装置において、独立請求項１０に記載の特徴によって解決される。有利な構成が従属請求項に記載されている。
【０００９】
本発明に係る基盤内の物体を検出するための方法は、センサユニットの別のセンサ素子により少なくとも１つの別の受信信号を同時に受信する別のステップ、および、制御・評価ユニットにより少なくとも１つの別の受信信号から少なくとも１つの別の深部断面図を同時に計算するステップを含むことを特徴とする。１つの受信信号と同時に別の受信信号が受信されることにより、制御・評価ユニットは少なくとも１つの別の深部断面図を計算することができる。地盤上で検出装置が前進移動される場合に複数の断面図が計算され、表示ユニットに表示され、これにより、操作員が検出する場合の手間が減じられる。
【００１０】
好ましくは、平面図が深部断面図から計算されて表示ユニットに表示され、平面図は、第１深さと第２深さとの間の深さ範囲にわたる平均値、メジアン、最大値または重み付け合計として計算される。操作員は、基盤のどこに物体が位置するのかについて、平面図から直接に空間的な印象を得る。特に好ましくは、第１および第２深さは調節可能であり、操作員は、平面図に表示される物体を所定の深さ範囲に制限することができる。
【００１１】
平面図には、特に好ましくは閾値を超過した物体のみが表示され、閾値は好ましくは調節可能である。閾値が調節できることにより、操作員は、平面図の表示を自身の要求に適合させることができる。閾値を超えた不自然な結果および障害は取り除くことができるので、操作員が示したいと望む物体だけが平面図に示される。
【００１２】
特に好ましくは、深部断面図は補間される。深部断面図の補間により、平面図における物体の解像度を高めることができる。補間は、例えば線形前進移動で基盤上を移動される案内式の検出装置に適している。前進方向に対して垂直な水平方向における物体の解像度は実質的にセンサエレメントの数によって規定されるのに対し、前進方向に高度な走査が行われることにより物体の高解像度が得られる。深部断面図の補間により、水平方向の解像度を高めることができる。
【００１３】
好ましい実施形態では、別のセンサユニットのセンサ素子によりさらなる受信信号が受信される。物体の受信信号を受信するために異なるセンサ特性を有する複数のセンサユニットを使用することにより、測定品質および測定の信頼性を高めることができる。「センサ特性」という概念には、大きさ、位置、配向、センサ種類などセンサユニットの全ての特性が要約されている。レーダセンサの場合には、偏波（線形、円形、平行、垂直方向）、帯域幅、周波数帯域、変調形式などのセンサ特性が挙げられ、誘導センサの場合には、振幅、周波数範囲、励起パターン、感度、帯域幅などの他のセンサ特性が挙げられる。
【００１４】
方法の好ましい変化態様では、センサユニットは第１前進方向および第２前進方向に平行した測定軌道で基盤上を移動され、第１および第２前進方向に受信信号から複数の深部断面図が計算される。この場合、特に好ましくは、第１および第２前進方向の深部断面図から共通の平面図が計算され、表示ユニットに表示される。個々の測定軌道の深部断面図から共通の平面図が計算され、表示ユニットに表示されることにより、より大きい面領域を検出し、共通の測定結果として表示することもできる。
【００１５】
１つのセンサユニットの受信信号および別のセンサユニットの受信信号から、第１変化態様では制御・評価ユニットによって共通の深部断面図が計算され、共通の深部断面図から平面図が計算される。共通の深部断面図および共通の平面図は、全ての物体が１つの図に表示されるという利点を有する。さらに物体の種類を検出するときの信頼性が高められる。
【００１６】
１つのセンサユニットの受信信号および別のセンサユニットの受信信号から、第２変化態様では制御・評価ユニットによって別個の深部断面図、およびこれら別個の深部断面図から別個の平面図が計算される。別個の深部断面図および別個の平面図は、深部断面図および平面図のための表示および計算パラメータを深さ範囲および検出すべき物体に適合させることができるという利点を有する。
【００１７】
基盤内の物体を検出するための装置では、本発明によれば、センサユニットは少なくとも１つの別のセンサ素子を備え、制御・評価ユニットは、センサ素子の受信信号から同時に深部断面図を計算するように構成されている。複数のセンサ素子を有するセンサユニットは、同時に複数の受信信号が受信され、制御・評価ユニットにより平行した深部断面図が計算されることを可能にする。
【００１８】
好ましくは、制御・評価ユニットは、深部断面図から平面図を、第１深さと第２深さと間の深さ領域にわたる平均値、メジアン、最大値または重み付け合計として計算し、表示ユニットに表示し、第１深さおよび第２深さは、特に好ましくは調節可能に構成されている。上記数学関数、中間値、メジアン、最大値、重み付け合計の他に、平面図を計算するためにあらゆる適宜な数学関数を用いることができる。平面図から、操作員は基盤に対する物体の空間的な位置を直接的に把握することができる。第１および第２深さが調節可能であることにより、基盤の異なる深さに埋設されている物体を互いに別個に平面図で示すことができる。操作員は、平面図で示される物体を種々異なる深さ範囲に制限することができる。
【００１９】
好ましくは、平面図に表示される水平方向の面領域は、第１水平方向および第２水平方向に個々に調節可能に構成されている。その水平方向の面領域の調節可能性により、操作員は自分に関心のある面領域に平面図を制限することができる。表示ユニットの大きさは制限されているので、平面図の寸法を調節して水平方向面領域に適合させることができる。
【００２０】
好ましい実施形態では、少なくとも１つの深部断面図および平面図は同時に表示ユニットに表示可能である。この場合、表示ユニットに表示された深部断面図は、特に好ましくはロッカースイッチにより調節可能であり、ロッカースイッチの位置は平面図に表示されている。操作員は、ロッカースイッチによって深部断面図の間で切換を行うことができる。ロッカースイッチの位置が平面図に表示されていることにより、深部断面図のどの個所を観察しているかが操作員にわかるようになっている。
【００２１】
好ましい実施形態では、第１センサユニットには第１センサ素子および第２センサ素子が設けられており、第２センサユニットには第３センサ素子が設けられており、第３センサ素子は、少なくとも１つのセンサ特性において第１および第２センサ素子とは異なっている。異なるセンサ種類を用いることにより、または異なるセンサ特性を有する１つのセンサ種類を用いることにより、異なる物体および物体の各々の深さを信頼性良く検出することができる。例えば、コイル形式の誘導センサは、小さいコイル直径では信頼性良く表面近傍および相互に近接している物体（間隔が狭い）を検出し、これに対して大きいコイル直径のコイルは、表面から離間した物体を信頼性良く検出する。誘導センサにおいて小さいコイルと大きいコイルとを組み合わせることにより、表面近傍の物体ならびに表面から離間した物体が信頼性良く検出される。検出装置の使用分野に応じて、既知の全てのセンサ素子を相互に組み合わせることができる。
【００２２】
特に好ましくは、第１センサユニットは任意の物体を検出するように構成されており、第２センサユニットは給電線を検出するように構成されている。給電線は、給電性破断時の事故危険性より、高い信頼性をもって検出装置によって検出される必要がある。給電線を検出するためにのみ設けられた第２センサユニットにより、給電線の検出信頼性が高められる。第１センサユニットによって、例えば基盤内の物体の空間的配置を決定し、第２センサユニットによって、どの物体が電流線であるかを決定することができる。
【００２３】
特に好ましくは、第１表示モードでは第１センサユニットの測定結果が、第２表示モードでは第２センサユニットの測定結果が、第３表示モードでは、第１および第２センサユニットの測定結果が表示ユニットに表示可能である。２つの異なるセンサユニットを備える検出装置では、制御・評価ユニットは共通の深部断面図および／または別個の深部断面図を計算する。共通の深部断面図から共通の平面図が計算され、表示ユニットに表示される。共通の深部断面図および共通の平面図は、全ての物体を１つの図に表示できるという利点を有する。別個の深部断面図、これにより計算される別個の表面図は、同時に、または順次に表示ユニットに表示することができる。
【００２４】
以下に本発明の実施例を図面に基づき説明する。図面は実施例を必ずしも実寸大で示すものではなく、むしろ、説明のために役立つものとして概略的に、わずかに変形して示されている。図面から直接に認識できる教示を補足する観点から、従来技術を参照されたい。この場合、本発明の一般的な思想から逸脱することなしに多様な改変および変更を実施形態の形式および詳細に関して行うことができることが考慮されるべきである。詳細な説明、図面および請求項に開示された本発明の特徴は、本発明のさらに改良するために個々に、または任意の組み合わせとして重要な意味を持つ。特に、詳細な説明、図面および／または請求項に開示された少なくとも２つの特徴の全ての組み合わせが本発明に該当する。本発明の一般的な思想は、以下に示し、説明する好ましい実施形態の正確な形式または詳細に制限されない。または請求項に記載の対象に比較して制限されている対象に制限されない。所与の測定範囲では、上記限界内の値も限界値として開示されるべきであり、任意に使用可能および請求可能であるべきである。簡略化のために、以下では同一または類似機能を有する同一または類似部分には等しい符号を付す。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】鉄格子が埋め込まれたコンクリート底部と、レンガからなる後壁とを備え、水平方向および垂直方向に延びる給電線を有する内部空間で使用される本発明による検出装置を示す図である。
【図２Ａ】本発明による手動式検出装置の第１実施形態における検出すべき基盤に対向しない検出装置の上面を示す図である。
【図２Ｂ】第１センサユニットおよび第２センサユニットを備える測定装置が内部に配置され、検出装置で検出すべき基盤に対向する下面を示す図である。
【図３Ａ】３つのセンサ素子を有する図２Ｂの第１センサユニットの概略図である。
【図３Ｂ】２つの異なる方向の磁界勾配を測定する４つの第１磁界センサ素子および３つの第２磁界センサ素子を有する電流センサユニットとして構成された図２Ｂの第２センサユニットを示す図である。
【図４】第１作動モードで前進方向に検出すべき基盤上を移動される図２の検出装置の測定結果を示す平面図および深部断面図である。
【図５Ａ】第２作動モードで平行した軌道で、２つの直交する前進方向に検出すべき基盤上を移動される図２Ａ、図２Ｂの検出装置を示す図である。
【図５Ｂ】第２作動モードで検出装置の測定記録を示す平面図および２つの深部断面図である。
【図６Ａ】列および行に規則的に配置された４つのセンサ素子を有する保持式の検出装置のためのセンサユニットの第１実施形態を示す図である。
【図６Ｂ】ずらして配置された５つのセンサ素子を備えるセンサユニットの第２実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、内部空間２の物体を検出するための本発明による装置１の使用法を示す。検出装置１は、保持式または案内式の検出装置として構成されている。保持式の検出装置は、押込み運動なしに検出すべき基盤で保持され、案内式の検出装置は、線形軌道または任意の軌道に沿って検出されるべき基盤上を案内される。操作員が検出すべき基盤で手により保持または案内する検出装置は手動保持式または手動案内式と呼ぶ。
【００２７】
内部空間２は、底部３、右および左側壁４，５、後壁６ならびに天井７からなる。底部３は、鉄格子８が埋め込まれたコンクリートカバーからなる。後壁６は、壁石材もしくはレンガ９から組み立てられている。後壁６には、水平方向に配置された給電線１１および水平方向に配置された給電線１１から分岐して垂直方向に配置された給電線１２．１，１２．２，１２．３が延びている。
【００２８】
図２Ａは、ケーシング２２と、グリップ２３と、４つのホイール２５を有する移動ユニット２４と、表示ユニット２６と、操作ユニット２７とを備える手動案内式の検出装置２１の第１実施形態を示す。
【００２９】
使用者は、グリップ２３および移動ユニット２４により前進方向２８に、例えば底部３または後壁６として構成された検出すべき基盤で検出装置２１を案内する。グリップ２３は、測定時に基盤３，６に対向しない検出装置２１の上面２９に配置されており、ケーシング２２と結合されている。表示ユニット２６はディスプレイ３０を備え、ディスプレイ３０には検出装置２１の測定結果が測定画像として表示される。
【００３０】
操作装置２７は、測定を開始し、検出装置２１を調節するための役割を果たす。測定ユニット２７は、第１および第２操作ユニット３１Ａ，３１Ｂからなり、これらの操作ユニットはディスプレイ３０と並んで上面２９に配置されている。第１操作ユニット３１Ａは、検出装置２１をスイッチオン・オフするためのオン・オフキー３２と、ディスプレイ３０に線形マークまたは十字マークを位置決めし、変位させることのできるロッカースイッチ３３と、２つのほかの操作キー３４，３５とを備える。第２操作ユニット３１Ｂは、ディスプレイ３０に表示されているファンクションメニューの種々異なるファンクションを起動するための５つのファンクションキー３６Ａ〜３６Ｂを備える。さらに操作ユニット２７は、測定を開始および終了するために、グリップ２３に配置された２つの開始／終了キー３７Ａ，３７Ｂを備える。
【００３１】
検出装置２１の検出フィールドは制限されており、ケーシング２２の全長に対応していない。検出フィールドの制限は、ケーシング２２の右側のケーシング縁部では右上側および右下側のマーク３９Ａ，３９Ｂによって示され、左側のケーシング縁部では左上側および左下側のマーク３８Ａ，３８Ｂによって示される。マークによって、操作員は、検出すべき基盤に検出装置２１を配置することができる。検出フィールドの中央は、上側ケーシング縁部および下側ケーシング縁部に、上側および下側マーク４０Ａ，４０Ｂによって示される。
【００３２】
図２Ｂは、検出装置２１における検出時に基盤３，６に対面する下面４２を示す。下面４２には、ケーシング２２の内側に測定装置４３が位置する。測定装置４３は、センサユニット４４、第２センサユニット４５、制御・評価ユニット４６および電圧源４７を備える。
【００３３】
制御・評価ユニット４６は、第１および第２センサユニット４４，４５を制御し、センサユニット４４，４５によって受信した受信信号を評価し、測定画像の形態で測定結果を表示ユニット２６に出力するための役割を果たす。制御・評価ユニット４６は、リアルタイム通信接続を介して第１および第２センサユニット４４，４５に接続されており、別のリアルタイム通信接続を介して表示ユニット２６に接続されている。電圧源４７は、第１センサユニット４４、第２センサユニット４５、制御・評価ユニット４６および表示ユニット２６に接続されており、ユニット４４，４５，４６，２６に測定動作に必要な電力を供給する。
【００３４】
第１センサユニット４４は、センサ素子４８．１〜４８．３を備える。センサ素子４８．１〜４８．３は、誘導センサ、容量センサ、レーダセンサ、磁界センサなど、基盤内の物体を検出するために適したセンサとして形成されている。
【００３５】
センサ素子４８．１〜４８．３は、水平面に対して平行に第１列および第２列にずらしてケーシング２２の下面に配置されている。水平面は、第１および第２水平方向Ｘ，Ｙによって規定されており、Ｙ方向は前進方向２８に対して平行に延びている。Ｚ方向は、水平なＹおよびＹ方向に対して垂直に基盤に向かう方向として規定されている。センサ素子４８．１〜４８．３はずらされた配置で配置されている。この配置ではセンサ素子は、列および行に規則的に配置されているのではなく、前後列もしくは前後行の中間スペースに配置されている。センサ素子４８．１，４８．２は第１列に配置されており、センサ素子４８．３は、第２列のセンサ素子４８．１とセンサ素子４８．２との間に配置されている。
【００３６】
検出装置２１は、測定時には前進方向２８に所定の進行速度で検出すべき基盤上を移動される。測定装置４３は、さらに前進方向２８の座標を検出する座標検出ユニット４９を備える。任意の前進運動を行うことができる手動案内式の検出装置では、座標検出ユニットによって、ケーシング２２の下面に平行な一平面の座標を検出することができる。
【００３７】
測定は、50〜5.000Hzの繰返し周波数により繰り返される測定ステップからなる。測定ステップは３つの部分測定ステップからなる：第１部分ステップでは、第１レーダセンサ素子４８．１が第１送信信号TX1を送信し、３つのレーダセンサ素子４８．１〜４８．３はそれぞれ受信信号TX1/RX1, TX1/RX2, TX1/RX3を受信する。第２部分ステップでは、第２レーダセンサ素子４８．２が第２送信信号TX2を送信し、３つのレーダセンサ素子４８．１〜４８．３はそれぞれ受信信号TX2/RX1, TX2/RX2, TX2/RX3を受信する。第３部分ステップでは、第３レーダセンサ素子４８．３が第３送信信号TX3を送信し、３つのレーダセンサ素子４８．１〜４８．３はそれぞれ受信信号TX3/RX1, TX3/RX2, TX3/RX3を受信する。送信モードでは常に１つのレーダセンサ素子のみが送信信号を送信し、受信モードでは全てのレーダセンサ素子４８．１〜８７．３が受信信号を受信するように、レーダセンサ素子４８．１〜４８．３が制御・評価ユニット４６によって制御される。センサ信号TX1，TX2，TX3を送信する３つのセンサ素子４８．１〜４８．３では、９個の受信信号が生じる。
【００３８】
図３Ａは、３つのセンサ素子４８．１，４８．２，４８．３を有する第１センサユニット４４の。９個の受信信号TXi/RXj, （i, j =1, 2, 3）の空間的割り当てを説明する概略図を示す。
【００３９】
９個の受信信号はTXi/RXj, （i, j =1, 2, 3）は、３つのモノスタティック受信信号TXi/RXj, （i, j =1, 2, 3）および６つのバイスタティック受信信号TXi/RXj, （i, j =1, 2, 3）およびi≠jを含む。モノスタティックとは、１つのセンサ素子が送信し、同時に受信するモードであり、バイスタティックとは、１つのセンサ素子が送信し、別のセンサ素子が受信するモードである。９つの受信信号は、ＸＹ平面に６つの限定された面領域に割り当てられる。それぞれのセンサ素子４７．１，４７．２，４７．３はモノスタティック面領域５０．１，５０．２，５０．３に割り当てられている。モノスタティック面領域５０．１，５０．２，５０．３にはモノスタティック受信信号TXi/RXj, （i, j =1, 2, 3）が割り当てられる。モノスタティック面領域５０．１，５０．２，５０．３は、ＸＹ平面に座標X1/Y1, X5/Y1およびX3/Y3を含む。
【００４０】
図３Ａは、バイスタティック面領域と呼ばれる他の３つの限定された面領域５１．１，５１．２，５１．３を示す。バイスタティック受信信号TX1/RX2およびTX2/RX1は平均化され、平均化された信号はバイスタティック面領域５１．１に割り当てられる。バイスタティック面領域５１．１は、第１面領域５０．１と第２面領域５０．１の間に配置され、ＸＹ平面の座標X3/Y1を含む。バイスタティック受信信号TX1/RX3およびTX3/RX1は平均化され、平均化された信号はバイスタティック面領域５１．２に割り当てられる。バイスタティック面領域５１．２は、第１面領域５０．１と第３面領域５０．３の間に配置され、ＸＹ平面の座標X2/Y2を含む。バイスタティック受信信号TX2/RX3およびTX3/RX2は平均化され、平均化された信号はバイスタティック面領域５１．３に割り当てられる。バイスタティック面領域５１．３は、第２面領域５０．２と第３面領域５０．３の間に配置され、ＸＹ平面の座標X4/Y2を含む。平均値形成の他に、バイスタティック受信信号から、例えばメジアン、最大値または重み付け合計を計算することができる。「平均化された信号」という概念は、平均値、メジアン、最大値、重み付け合計など適宜な数学的関数によってバイスタティック受信信号から計算された信号として理解される。
【００４１】
前進方向２８に沿って前進速度で移動される６つの面領域５０．１〜５０．３，５１．１〜５１．３は、中心点と幅によって規定される５つの受信路５２．１，５２．２，５２．３，５２．４，５２．５を形成する。受信路５２．１〜５２．５の中心点は、Ｘ座標X1, X2, X3, X4 X5に相当し、受信路５２．１〜５２．５の幅は面領域の幅に相当する。検出装置２１の前進方向の前進によりＹ座標が変更される。座標検出ユニット４９は、面領域５０．１〜５０．３，５１．１〜５１．３のＹ座標を検出するか、もしくは面領域５０．１〜５０．３，５１．１〜５１．３に対して既知の間隔をおいて配置された基準座標を検出する。
【００４２】
前進時には受信信号が検出され、検出された受信信号から既に深部断面図の一部が計算される。深部断面図のこの部分は、リアルタイム通信接続を介して制御・評価ユニット４４から表示ユニット２６に伝達される。深部断面図は前進時に規則的に更新される。受信路５２．１〜５２．５は、受信信号が表示され、規則的に更新された痕跡を形成する。
【００４３】
図３Ｂは、検出装置２１の第２センサユニット４５を拡大図で示す。第２センサユニット４５は、給電線を検出するための電流センサユニットとして構成されており、配線板５５に交互に固定された４つの第１磁界センサ素子５３．１，５３．２，５３．３，５３．４および３つの第２磁界センサ素子５４．１，５４．２，５４．３を備える。配線板５５は、第１および第２磁界センサ素子５３．１〜５３．４，５４．１〜５４．３を機械的に固定し、電気的に接続するための保持素子としての役割を果たす。配線板５５に配置された接続素子５６は、配線板５５を制御・評価ユニット４６に接続する。
【００４４】
第１磁界センサ素子５３．１〜５３．４は第１磁界勾配ΛＢxを第１水平方向Ｘに検出し、第２磁界センサ素子５４．１〜５４．３は第２磁界勾配ΛＢzを深さ方向Ｚに検出する。検出時に均質な直流磁場を除去するために、第１および第２磁界センサ５３．１〜５３．４，５４．１〜５４．３は勾配センサ素子として構成されており、差分値ΛＢx，ΛＢzを計算する。隣接する第１および２磁界センサ素子の差分値ΛＢx，ΛＢzから、平均値ΛＢxz= sqrt[(ΛＢx)2 + (ΛＢz2)]が計算される。図３Ｂに示した４つの第１磁界センサ素子５３．１〜５３．４および３つの第２磁界センサ素子５４．１〜５４．３を有する電流センサユニット４５は、第１の水平方向Ｘに沿って６つの異なるＸ座標に割り当てられた６つの測定値ΛＢxz,1〜ΛＢxz,6を供給する。制御・評価ユニット４６は、測定値ΛＢxz,1〜ΛＢxz,6から基盤内の給電線の延びを検出し、給電線を有する基盤の水平方向図（ＸＹ図）を表示ユニット２６に伝達する
図４は、表示ユニット２６のディスプレイ３０を示す。ディスプレイ３０には、検出装置２１が線形の前進運動で前進方向２８に沿って基盤に移動される第１作動モードにおける検出装置２１の測定画像が表示される。第１作動モードでは、Ｘ方向の測定幅は検出フィールドの幅に制限されている。検出フィールドの幅は、検出装置２１のケーシング２２の上側および下側マーク３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂによって操作員に示される。Ｘ方向の解像度は、受信信号５２．１〜５２．５の数によって規定されている。
【００４５】
検出装置２１は、第１センサユニット４４および第２センサユニット４５を備える。操作員は、測定が第１センサユニット４４もしくは第２センサユニット４５により行われるべきか、または第１および第２センサユニット４４，４５によって行われるべきかを決定する。図３は、第１センサユニット４４で記録された測定画像を示す。
【００４６】
ディスプレイ３０は、第１作動モードで測定画像を表示する際に３つのメインフィールドに分割される：ディスプレイ３０の左側縁部の第１メインフィールド６０には、５つのファンクション６１Ａ〜６１Ｅを含むファンクションメニューが示される。それぞれのファンクション６１Ａ〜６１Ｂは、左側に位置する第２操作ユニット３１Ｂのファンクションキー３６Ａ〜３６Ｅによって起動される。第２メインフィールド６２は、ディスプレイ３０の中央領域に配置されており、測定画像を表示するための役割を果たす。第２メインフィールド６２は、第１作動モードにおいては互いに上下に配置された３つの部分領域にさらに分割される：上部領域６３には平面図が示され、中央部領域６４には深部断面図が示され、下部領域６５には割り当てられた目盛が示されている。ディスプレイ３０の右側縁部の第３メインフィールド６６には、操作員のために様々な情報が示されている。第３メインフィールド６６は、上側のステータス領域６７と下側の情報領域６８にさらに分割されている。ステータス領域６７の表示は、特に電圧源４６の充電状態またはメモリーカードに関する情報を含み、情報は絵文字の形で表示される。情報領域６８には、測定画像の現在の座標が表示される。
【００４７】
深部断面図は、ＸＹ平面に対して垂直に延びる平面における測定結果の二次元図である：深部断面図は、垂直方向軸線に深さ方向が表示され、水平方向軸線にＸＹ平面が表示されている。線形の前進移動時には、水平方向は特に前進方向に相当する；手動保持式の検出装置または手動案内式の検出装置の任意の起動に沿った移動時には、水平方向は、特に検出装置によって規定された優先方向、例えばケーシング縁部に相当する。深部断面図には、生データ、すなわち双曲線として形成された受信信号またはさらに処理された受信信号が示される。受信信号は、基盤内の物体に関する情報を獲得するための画像処理方法およびパターン検出方法によって処理される。さらに処理された受信信号を用いた深部断面図には、物体が幾何学的に表示される；物体の形状および大きさが様々な色で示される。
【００４８】
平面図は、ＸＹ平面における測定結果の二次元図であり、第１深さと第２深さの間の深さ範囲にわたる平均値、メジアン、最大値、重み付け合計またはその他の適宜な数学的な関数として深部断面図から計算されたものである。この場合、深さ範囲は、第１および第２深さまたは層深さおよび層厚さで規定される。平面図を平均化する深さ範囲は、第１操作ユニット３１Ａのロッカースイッチ３３によって調整可能に形成されている。平面図では、設定された深さ範囲内に位置する物体のみが示されている。設定された深さ範囲外に位置する他の全ての物体は平面図には表示されない。
【００４９】
中央の部分領域６４は、基盤内の物体がパターン検出により同定された受信路５２．１の第１深部断面図６９．１を示す；断面図には鉄格子８を見ることができる。深部断面図は、垂直軸線による深さ方向Ｚと水平軸線による第１水平方向２８とによって規定される。第１受信路５２．１の第１深部断面図６９．１の他に、他の受信路５３．２〜５３．５のための他の深部断面図６９．２〜６９．５が格納されている。深部断面図６９．１〜６９．５の断面図間の遷移は未処理のままであるか、または既知の補間方法によって補間される。操作員は、ロッカースイッチ３３によって深部断面図６９．１〜６９．５の間で切換を行うことができる。
【００５０】
上部領域６３は、第１深さｚと第２深さｚ＋Λｚとの間の深さ範囲にわたる深部断面図６９．１〜６９．５から計算した平面図７０を表示する。鉄格子８の格子バーは、パターン検出方法によって、平均化された受信信号から検出され、平面図７０に格子バーとして表示される。操作員は、深部断面図６９．１〜６９．５および平面図７０の色表示において複数の色パターンを選択することができる。色パターンは、異なった表示を行い、周辺の明るさに適合させるための役割を果たすものであり、さらなる機能は有していない。
【００５１】
ディスプレイ３０の第２メインフィールド６２には、複数の垂直方向および水平方向の区画線が配置されている。これらの区画線は部分的にロッカースイッチ３３によって変位可能である。ロッカーアーム３３は、ファンクションメニューにより異なった設定の間で調整可能である；ステータス領域６７にはロッカーアーム３３の現在の設定が表示されている。第１設定では深部領域の層深さおよび層厚さがロッカーアーム３３によって調節可能である。図４は、実線により垂直方向の区画線７１を示し、点線により２つの垂直方向の区画線７２Ａ，７２Ｂを示し、実線および破線により水平方向の区画線７３，７４を示している。実線による垂直方向の区画線７１は、検出フィールドの中央を示し、ケーシング２２の上側縁部および下側縁部におけるマーク４０Ａ，４０Ｂの位置に相当する。点線で示した垂直方向の区画線７２Ａは、検出装置２２の右側のケーシング縁部を示し、点線で示した垂直方向の区画線７２Ｂは検出装置２２の左側のケーシング縁部を示す。実線で示した水平方向の区画線７３は層深さを規定し、破線で示した水平方向の区画線７４は層範囲の層厚さを規定する。現在の位置の検出フィールド（ｘ）の中心、層深さ（ｚ）および層厚さ（Λｚ）についての情報は、情報領域６８に表示されている。図４に示した平面図は、２０ｍｍ〜８０ｍｍの深さ範囲にわたって平均化されており、層深さは２０ｍｍ、層厚さは６０ｍｍである。検出フィールドの中心は、Ｘ座標０.９６ｍに位置する。
【００５２】
操作員は、第１および第２センサユニット４４，４５による測定を行う場合、表示モードを選択することができる。第１表示モードでは、制御・評価ユニット４６は第１および第２センサユニット４４，４５の受信信号から別個の深部断面図および平面図を計算し、これらを同時に、または順次に表示ユニット２６に表示する。第２表示モードでは、制御・評価ユニット４６は、第１および第２センサユニット４４，４５の受信信号から共通の深部断面図および共通の平面図を計算する。
【００５３】
図５Ａ，Ｂは、第２作動モードにおける検出装置２１を示す。第２作動モードにおいては、複数の平行した測定軌道で２つの垂直な前進方向に検出装置２１が基盤上を移動される。個々の測定軌道の検出結果は自動的に組み合わされ、これにより、より大きい面領域の測定画像が得られる。
【００５４】
図５Ａは、基盤における測定軌道の配置を概略的に示す。測定軌道をできるだけ正確に相互に整列するために、測定グリッドが、基盤に貼り付けられるか、または基盤に直に描かれる。測定装置２１は、第１前進方向７５に平行した複数の測定軌道７６．１〜７６．６で基盤上を移動される。次いで検出装置２１は、第１前進方向７５に対して垂直方向の第２前進方向７７に平行した複数の測定軌道７８．１〜７８．６で基盤上を移動される。
【００５５】
図５Ｂは、第２作動モードで生成された測定画像を表示する検出装置２１のディスプレイ３０を示す。測定画像は、異なる表示パラメータにより、測定中や測定後に異なる形式で表示することができる。ディスプレイ３０の第２メインフィールド６２は、検出装置２１の第２作動モードでは、長方形の形で配置された４つの部分領域に分割されている。左上の部分領域８１には平面図が表示され、右上の部分領域８２には第１深部断面図が表示され、左下の部分領域８３には第２深部断面図が表示され、右下の部分領域８４には、第１および第２深部断面図のために割り当てられた目盛が表示されている。
【００５６】
右上の部分領域８２の第１深部断面図は、深さ方向Ｚおよび第２前進方向７７によって規定された深部断面図８５．１を示す。他の深部断面図８５．２〜８５．３０は、第２前進方向７７に対して垂直方向に、すなわち第１前進方向７５に格納されている；６つの平行した測定軌道７６．１〜７６．６および測定軌道ごとに５つの受信路から３０の深部断面図が生じる。左下の部分領域８３の第２深部断面図は、深さ方向Ｚおよび第１前進方向７５によって規定された深部断面図８６．１を示す。他の深部断面図８６．２〜８６．３０は、第１前進方向７５に対して垂直方向に、すなわち第２前進方向７７に格納されている；６つの平行した測定軌道７８．１〜７８．６および測定軌道ごとに５つの受信路から３０の深部断面図が生じる。左上の部分領域８１は、第１深さｚと第２深さｚ＋Λｚとの間の深さ範囲にわたって第１および／または第２深部断面図から計算された平面図８７を示す。図５に示した平面図８７は、４０ｍｍ〜７５ｍｍの深さ範囲にわたって平均化されており、層深さｚは４０ｍｍ、層厚さΛｚは３５ｍｍである。
【００５７】
深部断面図８５．１，８６．１には、実線による区画線８８および破線による区画線８９が配置されており、これらはロッカースイッチ３３によって切換可能である。実線で示した区画線８８は層深さｚを規定し、破線で示した区画線８９は層範囲の層厚さΛｚを示す。情報領域６８には、ＸおよびＹ方向（ｘ，ｙ）、層深さ（ｚ）および層厚さ（Λｚ）における交差線（ロッカースイッチ）および深部断面図についての現在の位置情報が表示されている。
【００５８】
図６Ａは、２列および２行に規則的に配置された４つのセンサ素子１０２．１〜１０２．４を有するセンサユニット１０１の第１実施形態を示す。それぞれのセンサ素子１０２．１〜１０２．４は、送信モードでは送信素子として作動し、受信モードでは受信素子として作動する。４つのセンサ素子１０２．１〜１０２．４が上述のように制御・評価ユニット４６によって制御され、いずれか１つのセンサ素子が送信して全てのセンサ素子が受信するプロセスが全てのセンサ素子のそれぞれについて行われる場合には、９個の受信領域を有する受信フィールドが生じる。
【００５９】
９個の受信領域は、３種類の受信領域に分類することができる。それぞれのセンサ素子１０２．１〜１０２．４には、それぞれモノスタティック受信信号を示すモノスタティック受信領域１０３．１〜１０３．４が直接に割り当てられる；したがって４つのモノスタティック受信領域１０３．１〜１０３．４が生じる。一列または一行に隣接した２つのセンサ素子の間には、２つのバイスタティック受信信号の平均化した信号を示すそれぞれ１つの受信領域１０４．１〜１０４．４が位置する；４つのセンサ素子１０２．１〜１０２．４ではこのようにして４つの受信領域が生じる。長方形に互いに配置された４つのセンサ素子の間では、中心領域に４つのバイスタティック受信信号の平均化された信号が示される別の受信領域１０５が生じる；４つのセンサ素子１０２．１〜１０２．４では、このようにして別の受信領域が生じる。
【００６０】
センサユニット１０１は、保持式の検出装置で使用するために適している。センサ素子１０２．１〜１０２．４は、第１水平方向１０６および第２水平方向１０７に沿った垂直方向の列または行に配置されている；深さ方向１０８としては、水平方向１０６，１０７に対して基盤内に向かう垂直な方向が規定される。図６Ａに概略的に示した深部断面図は、第１および第２水平方向１０６，１０７におけるモノスタティックおよびバイスタティック受信信号から計算される。深部断面図の他に、第１および／または第２水平方向１０６，１０７の深部断面図から、または第１および第２深さの間の深さ範囲にわたる９個の受信領域から直接に、平面図が計算される。
【００６１】
第１水平方向１０６の深部断面図は、垂直軸線による深さ方向１０８と水平軸線による第１水平方向１０６とによって規定される。第１水平方向１０６に、３つの受信領域１０３．１，１０４．１，１０３．２から第１深部断面図１０９．１が計算され、３つの受信領域１０４．２，１０５，１０４．３から第２深部断面図１０９．２が計算され、３つの受信領域１０３．３，１０４．４，１０３．４から第３深部断面図１０９．３が計算される。第２水平方向１０７の深部断面図は、垂直軸線による深さ方向１０８と水平軸線による第２水平方向１０７とによって規定される。第２水平方向１０７には、３つの受信領域１０３．１，１０４．２，１０３．３から第１垂直方向深部断面図１１０．１が計算され、３つの受信領域１０４．１，１０５，１０４．４から第２垂直方向深部断面図１１０．２が計算され、３つの受信領域１０３．２，１０４．３，１０３．４から第３垂直方向深部断面図１１０．３が計算される。
【００６２】
３つの受信領域１０３．１，１０４．１，１０３．２は第１水平方向受信路１１１．１を形成し、３つの受信領域１０４．２，１０５，１０４．３は第２水平方向受信路１１１．２を形成し、３つの受信領域１０３．３，１０４．４，１０３．４は第３水平方向受信路１１１．３を形成する。３つの受信領域１０３．１，１０４．２，１０３．３は第１垂直方向受信路１１２．１を形成し、３つの受信領域１０４．１，１０５，１０４．４は第２垂直方向受信路１１２．２を形成し、３つの受信領域１０３．２，１０４．３，１０３．４は第３垂直方向受信路１１２．３を形成する。
【００６３】
図６Ｂは、５つのセンサ素子１２２．１〜１２２．５をずらして配置したセンサユニット１２１の第２実施形態を示す。それぞれのセンサ素子１２２．１〜１２２．５は、送信モードでは送信素子として作動し、受信モードでは受信素子として作動する。５つのセンサ素子１２２．１〜１２２．５により１３個の受信領域を有する受信フィールドが生じる。
【００６４】
受信領域は、４種類の受信領域に分類することができる。それぞれのセンサ素子１２２．１〜１２２．５には、それぞれのモノスタティック受信信号を示すモノスタティック受信領域１２３．１〜１２３．５が割り当てられる；したがって５つのモノスタティック受信領域１２３．１〜１２３．５が生じる。一列に隣接した２つのセンサ素子の間には、２つのバイスタティック受信信号の平均化した信号が示されるそれぞれ１つの受信領域１２４．１〜１２４．１が位置する；５つのセンサ素子１２２．１〜１２２．５では、このようにして２つの受信領域１２４．１，１２４．２が生じる。対角線上に配置された２つのセンサ素子の間には、２つのバイスタティック受信信号の平均化された信号を示すそれぞれ１つの受信領域１２５．１〜１２５．４が生じる；５つのセンサ素子１２２．１〜１２２．５では、このようにして４つの受信領域１２５．１〜１２５．４が生じる。列に同じ配置で配置された２つのセンサ素子の間には、それぞれ２つのバイスタティック受信信号の平均化された信号を示すそれぞれ１つの受信領域１２６．１，１２６．２が位置する；５つのセンサ素子１２２．１〜１２２．５では、このようにして２つの受信領域１２６．１，１２６．２が生じる。
【００６５】
センサユニット１２１は、特に保持式の検出装置で使用するために適している。センサ素子１２２．１〜１２２．５は、第１水平方向１２７および第２水平方向１２８に沿って配置されている；深さ方向１２９としては、水平方向１２７，１２８に対して基盤内に向かう垂直な方向が規定される。図６Ｂに概略的に示した深部断面図は、第１および第２水平方向１２７，１２８に、受信信号から計算することができる。深部断面図の他に、第１および／または第２水平方向１２７，１２８の深部断面図から、または第１および第２深さの間の深さ範囲にわたる９個の受信領域から直接に、平面図が計算される。
【００６６】
第１水平方向１２７の深部断面図は、垂直軸線による深さ方向１２９と水平軸線による第１水平方向１２７とによって規定される。第１水平方向１２７に、３つの受信領域１２３．１，１２４．１，１２３．２から第１深部断面図１３０．１が計算され、２つの受信領域１２５．１，１２５．２から第２深部断面図１３０．２が計算され、３つの受信領域１２６．１，１２３．３，１２６．２から第３深部断面図１３０．３が計算され、２つの受信領域１２５．３，１２５．４から第４深部断面図１３０．４が計算され、３つの受信領域１２３．４，１２４．２，１２３．５から第５深部断面図１３０．５が計算される。第２水平方向１２８の深部断面図は、垂直軸線による深さ方向１２９と水平軸線による第２水平方向１２８とによって規定される。第２水平方向１２８には、３つの受信領域１２３．１，１２６．１，１２３．４から第１深部断面図１３０．１が計算され、２つの受信領域１２５．１，１２５．３から第２深部断面図１３１．２が計算され、３つの受信領域１２４．１，１２３．３，１２４．２から第３深部断面図１３１．３が計算され、２つの受信領域１２５．２，１２５．４から第４深部断面図１３１．４が計算され、３つの受信領域１２３．２，１２６．２，１２３．５から第５深部断面図１３１．５が計算される。
【００６７】
３つの受信領域１２３．１，１２４．１，１２３．２は第１水平方向受信路１３２．１を形成し、２つの受信領域１２５．１，１２５．２は第２水平方向受信路１３２．２を形成し、３つの受信領域１２６．１，１２３．２，１２６．２は第３水平方向受信路１３２．３を形成し、２つの受信領域１２５．３，１２５．４は第４水平方向受信路１３２．４を形成し、３つの受信領域１２３．３，１２４．２，１２３．５は第５水平方向受信路１３２．５を形成している。３つの受信領域１２３．１，１２６．１，１２３．４は第１垂直方向受信路１３３．１を形成し、２つの受信領域１２５．１，１２５．３は第２垂直方向受信路１３３．２を形成し、３つの受信領域１２４．１，１２３．３，１２４．２は第３垂直方向受信路１３３．３を形成し、２つの受信領域１２５．２，１２５．４は第４垂直方向受信路１３３．４を形成し、３つの受信路１２３．２，１２６．２，１２３．５は第５垂直方向受信路１３３．５を形成している。
【００６８】
保持式の検出装置の他に案内式の検出装置でセンサユニット１０１．１２１を使用してもよい。任意の軌道に沿って案内される案内式の検出装置では、装置製造者によって、ＸＹ平面における２つの垂直方向が規定される。その方向は、例えばセンサ素子の配置によって優先される方向である。センサ素子によって検出される受信信号は、ＸＹ平面において、座標検出ユニットによって検出されたＸおよびＹ座標に割り当てられる。深部断面図は、２つの垂直方向に沿って計算される。平面図は、深部断面図から、または受信信号から直接に計算され、表示ユニットに表示される。
【符号の説明】
【００６９】
３，６ 基盤
８，１１，１２．１〜１２．３ 物体
２６ 表示ユニット
４４；１０１；１２１ センサユニット
４６ 制御・評価ユニット
４８．１〜４８．３；５３，５４，５３．１〜５３．４，５４，１〜５４．３，１０２．２〜１０２．４；１２２．２〜１２２．５ センサ素子
５２．１〜５２．５ 受信信号
４８．１〜４８．３，５３，５４，１０２．２〜１０２．４；１２２．２〜１２２．５
センサ素子
６９．１〜６９．５；８５．１〜８５．３０，８６．１〜８６．３０；１０９．１〜１０９．３，１１０．１〜１１０．３；１３０．１〜１３０．５，１３１．１〜１３１．５ 深部断面図
７０；８７ 平面図
７５ 第１前進方向
７７ 第２前進方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１センサユニット（４４；１０１；１２１）の第１センサ素子（４８．１；１０２．１；１２２．１）によって、物体（８，１１，１２．１〜１２．３）および基盤（３，６）の特性に関係した第１受信信号（５２．１）を受信するステップと、
制御・評価ユニット（４６）により前記第１受信信号（５２．１）から第１深部断面図（６９．１；８５．１，８６．１）を計算するステップと、
前記第１深部断面図（６９．１；８５．１，８６．１）を前記表示ユニット（２６）に表示するステップと、を含む、基盤（３，６）内の物体（８，１１，１２．１〜１２．３）を検出するための方法において、
前記第１センサユニット（４４；１０１；１２１）の第２センサ素子（４８．２，４８．３；１０２．２〜１０２．４；１２２．２〜１２２．５）により第２受信信号（５２．２〜５２．５）を同時に受信するステップと、
前記制御・評価ユニット（４６）によって、前記第２受信信号（５２．２〜５２．５）から第２深部断面図（６９．２〜６９．５；８５．２〜８５．５，８６．２〜８６．５）を同時に計算するステップと
をさらに含むことを特徴とする、基盤（３，６）内の物体（８，１１，１２．１〜１２．３を検出するための方法。
【請求項２】
前記第１および第２深部断面図（６９．１〜６９．５；８５．１〜８５．３０，８６．１〜８６．３０；１０９．１〜１０９．３，１１０．１〜１１０．３；１３０．１〜１３０．５，１３１．１〜１３１．５）から平面図（７０；８７）を計算し、前記表示ユニット（２６）に表示し、前記平面図（７０；８７）を、第１深さ（ｚ）と第２深さ（ｚ＋Λｚ）との間の深さ範囲にわたる平均値、メジアン、最大値または重み付け合計として計算する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
閾値を超過した物体のみを前記平面図（７０；８７）に表示する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１および第２深部断面図（６９．１〜６９．５；８５．１〜８５．３０，８６．１〜８６．３０；１０９．１〜１０９．３，１１０．１〜１１０．３；１３０．１〜１３０．５，１３１．１〜１３１．５）を補間する、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１センサユニット（４４）を、第１前進方向（７５）および第２前進方向（７７）に、平行した測定軌道（７６．１〜７６．６，７８．１〜７８．６）で前記基盤上（３，６）を移動させ、前記第１および第２前進方向（７５，７７）に、前記第１および第２受信信号から複数の前記第１及び第２深部断面図（８５．１〜８５．３０，８６．１〜８６．３０）を計算する、請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１および第２前進方向（７５，７７）の複数の前記第１及び第２深部断面図（８５．１〜８５．３０，８６．１〜８６．３０）から共通の平面図（８７）を計算し、前記表示ユニット（２６）に表示する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
第２センサユニット（４５）の第３センサ素子（５３，５４）によって第３受信信号を受信する、請求項１から６までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１センサユニット（４４）の前記第１受信信号および前記第２受信信号並びに前記第２センサユニット（４５）の前記第３受信信号から、前記制御・評価ユニット（４６）によって、共通の深部断面図を計算し、前記共通の深部断面図から前記共通の平面図を計算する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１センサユニット（４４）の前記第１受信信号および前記第２受信信号並びに前記第２センサユニット（４５）の前記第３受信信号から、前記制御・評価ユニット（４６）によって、個々の深部断面図、および前記個々の深部断面図から個々の平面図を計算する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
物体（８，１１，１２．１〜１２．３）および基盤（３，６）の特性に関係した第１受信信号（５２．１）を受信するように構成された第１センサ素子（４８．１）を有する第１センサユニット（４４）と
前記第１センサユニット（４４）を制御し、前記第１受信信号（５２．１）から第１深部断面図（６９．１；８５．１，８６．１）を計算するように構成された制御・評価ユニット（４６）と、
前記制御・評価ユニット（４６）によって計算された前記第１深部断面図（６９．１；８５．１，８６．１）を表示するように構成された表示ユニット（２６）と
を備える、基盤（３，６）内の物体（８，１１，１２．１〜１２．３）を検出するための検出装置（１；２１）において、
前記第１センサユニット（４４）が第２センサ素子（４８．２，４８．３）を備え、
前記制御・評価ユニット（４６）が、前記第１受信信号から前記第１深部断面図（６９．１；８５．１，８６．１）を、前記第２受信信号（５２．１〜５２．５）から第２深部断面図（６９．２〜６９．５；８５．２〜８５．５，８６．２〜８６．５）を同時に計算するように構成されていることを特徴とする、基盤（３，６）内の物体（８，１１，１２．１〜１２．３）を検出するための検出装置（１；２１）。
【請求項１１】
前記制御・評価ユニット（４６）が、前記第１及び第２深部断面図（６９．１〜６９．５；８５．１〜８５．３０，８６．１〜８６．３０；１０９．１〜１０９．３，１１０．１〜１１０．３；１３０．１〜１３０．５，１３１．１〜１３１．５）から平面図（７０；８７）を、第１深さ（ｚ）と第２深さ（ｚ＋Λｚ）との間の深さ領域にわたる平均値、メジアン、最大値または重み付け合計として計算し、前記表示ユニット（２６）に表示するように構成されている請求項１０に記載の検出装置。
【請求項１２】
前記第１深さ（ｚ）および前記第２深さ（ｚ＋Λｚ）が調節可能に構成されている、請求項１１に記載の検出装置。
【請求項１３】
前記平面図（７０；８７）に表示される水平面領域が調節可能に構成されており、前記水平面領域が、前記第１および第２水平方向（Ｘ，Ｙ）に別個に調節可能である、請求項１１に記載の検出装置。
【請求項１４】
前記第１または第２深部断面図（６９．１〜６９．５；８５．１〜８５．５，８６．１〜８６．５）および前記平面図（７０；８７）が同時に前記表示ユニット（２６）に表示可能である、請求項１１から１３までのいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１５】
前記表示ユニット（２６）に表示された前記第１または第２深部断面図（６９．１〜６９．５；８５．１〜８５．５，８６．１〜８６．５）が、ロッカースイッチ（３３）により調節可能であり、前記ロッカースイッチ（３３）の位置が前記平面図（７０；８７）に表示される、請求項１４に記載の検出装置。
【請求項１６】
第２センサユニット（４５）に第３センサ素子（５３．１〜５３．４，５４．１〜５４．３）が設けられており、前記第３センサ素子が、少なくとも１つのセンサ特性において前記第１および第２センサ素子（４８．１，４８．２，４８．３）とは異なっている、請求項１０から１５までのいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１７】
前記第１センサユニット（４４）が任意の物体（８，１１，１２．１〜１２．３）を検出するように構成されており、前記第２センサユニット（４５）が給電線（１１，１２．１〜１２．３）を検出するように構成されている、請求項１６に記載の検出装置。
【請求項１８】
第１表示モードでは前記第１センサユニット（４４）の測定結果が、第２表示モードでは前記第２センサユニット（４５）の測定結果が、第３表示モードでは、前記第１および第２センサユニット（４４，４５）の測定結果が、前記表示ユニットに（２６）表示可能である、請求項１６または１７に記載の装置。
【請求項１】
第１センサユニット（４４；１０１；１２１）の第１センサ素子（４８．１；１０２．１；１２２．１）によって、物体（８，１１，１２．１〜１２．３）および基盤（３，６）の特性に関係した第１受信信号（５２．１）を受信するステップと、
制御・評価ユニット（４６）により前記第１受信信号（５２．１）から第１深部断面図（６９．１；８５．１，８６．１）を計算するステップと、
前記第１深部断面図（６９．１；８５．１，８６．１）を前記表示ユニット（２６）に表示するステップと、を含む、基盤（３，６）内の物体（８，１１，１２．１〜１２．３）を検出するための方法において、
前記第１センサユニット（４４；１０１；１２１）の第２センサ素子（４８．２，４８．３；１０２．２〜１０２．４；１２２．２〜１２２．５）により第２受信信号（５２．２〜５２．５）を同時に受信するステップと、
前記制御・評価ユニット（４６）によって、前記第２受信信号（５２．２〜５２．５）から第２深部断面図（６９．２〜６９．５；８５．２〜８５．５，８６．２〜８６．５）を同時に計算するステップと
をさらに含むことを特徴とする、基盤（３，６）内の物体（８，１１，１２．１〜１２．３を検出するための方法。
【請求項２】
前記第１および第２深部断面図（６９．１〜６９．５；８５．１〜８５．３０，８６．１〜８６．３０；１０９．１〜１０９．３，１１０．１〜１１０．３；１３０．１〜１３０．５，１３１．１〜１３１．５）から平面図（７０；８７）を計算し、前記表示ユニット（２６）に表示し、前記平面図（７０；８７）を、第１深さ（ｚ）と第２深さ（ｚ＋Λｚ）との間の深さ範囲にわたる平均値、メジアン、最大値または重み付け合計として計算する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
閾値を超過した物体のみを前記平面図（７０；８７）に表示する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１および第２深部断面図（６９．１〜６９．５；８５．１〜８５．３０，８６．１〜８６．３０；１０９．１〜１０９．３，１１０．１〜１１０．３；１３０．１〜１３０．５，１３１．１〜１３１．５）を補間する、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１センサユニット（４４）を、第１前進方向（７５）および第２前進方向（７７）に、平行した測定軌道（７６．１〜７６．６，７８．１〜７８．６）で前記基盤上（３，６）を移動させ、前記第１および第２前進方向（７５，７７）に、前記第１および第２受信信号から複数の前記第１及び第２深部断面図（８５．１〜８５．３０，８６．１〜８６．３０）を計算する、請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１および第２前進方向（７５，７７）の複数の前記第１及び第２深部断面図（８５．１〜８５．３０，８６．１〜８６．３０）から共通の平面図（８７）を計算し、前記表示ユニット（２６）に表示する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
第２センサユニット（４５）の第３センサ素子（５３，５４）によって第３受信信号を受信する、請求項１から６までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１センサユニット（４４）の前記第１受信信号および前記第２受信信号並びに前記第２センサユニット（４５）の前記第３受信信号から、前記制御・評価ユニット（４６）によって、共通の深部断面図を計算し、前記共通の深部断面図から前記共通の平面図を計算する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１センサユニット（４４）の前記第１受信信号および前記第２受信信号並びに前記第２センサユニット（４５）の前記第３受信信号から、前記制御・評価ユニット（４６）によって、個々の深部断面図、および前記個々の深部断面図から個々の平面図を計算する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
物体（８，１１，１２．１〜１２．３）および基盤（３，６）の特性に関係した第１受信信号（５２．１）を受信するように構成された第１センサ素子（４８．１）を有する第１センサユニット（４４）と
前記第１センサユニット（４４）を制御し、前記第１受信信号（５２．１）から第１深部断面図（６９．１；８５．１，８６．１）を計算するように構成された制御・評価ユニット（４６）と、
前記制御・評価ユニット（４６）によって計算された前記第１深部断面図（６９．１；８５．１，８６．１）を表示するように構成された表示ユニット（２６）と
を備える、基盤（３，６）内の物体（８，１１，１２．１〜１２．３）を検出するための検出装置（１；２１）において、
前記第１センサユニット（４４）が第２センサ素子（４８．２，４８．３）を備え、
前記制御・評価ユニット（４６）が、前記第１受信信号から前記第１深部断面図（６９．１；８５．１，８６．１）を、前記第２受信信号（５２．１〜５２．５）から第２深部断面図（６９．２〜６９．５；８５．２〜８５．５，８６．２〜８６．５）を同時に計算するように構成されていることを特徴とする、基盤（３，６）内の物体（８，１１，１２．１〜１２．３）を検出するための検出装置（１；２１）。
【請求項１１】
前記制御・評価ユニット（４６）が、前記第１及び第２深部断面図（６９．１〜６９．５；８５．１〜８５．３０，８６．１〜８６．３０；１０９．１〜１０９．３，１１０．１〜１１０．３；１３０．１〜１３０．５，１３１．１〜１３１．５）から平面図（７０；８７）を、第１深さ（ｚ）と第２深さ（ｚ＋Λｚ）との間の深さ領域にわたる平均値、メジアン、最大値または重み付け合計として計算し、前記表示ユニット（２６）に表示するように構成されている請求項１０に記載の検出装置。
【請求項１２】
前記第１深さ（ｚ）および前記第２深さ（ｚ＋Λｚ）が調節可能に構成されている、請求項１１に記載の検出装置。
【請求項１３】
前記平面図（７０；８７）に表示される水平面領域が調節可能に構成されており、前記水平面領域が、前記第１および第２水平方向（Ｘ，Ｙ）に別個に調節可能である、請求項１１に記載の検出装置。
【請求項１４】
前記第１または第２深部断面図（６９．１〜６９．５；８５．１〜８５．５，８６．１〜８６．５）および前記平面図（７０；８７）が同時に前記表示ユニット（２６）に表示可能である、請求項１１から１３までのいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１５】
前記表示ユニット（２６）に表示された前記第１または第２深部断面図（６９．１〜６９．５；８５．１〜８５．５，８６．１〜８６．５）が、ロッカースイッチ（３３）により調節可能であり、前記ロッカースイッチ（３３）の位置が前記平面図（７０；８７）に表示される、請求項１４に記載の検出装置。
【請求項１６】
第２センサユニット（４５）に第３センサ素子（５３．１〜５３．４，５４．１〜５４．３）が設けられており、前記第３センサ素子が、少なくとも１つのセンサ特性において前記第１および第２センサ素子（４８．１，４８．２，４８．３）とは異なっている、請求項１０から１５までのいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１７】
前記第１センサユニット（４４）が任意の物体（８，１１，１２．１〜１２．３）を検出するように構成されており、前記第２センサユニット（４５）が給電線（１１，１２．１〜１２．３）を検出するように構成されている、請求項１６に記載の検出装置。
【請求項１８】
第１表示モードでは前記第１センサユニット（４４）の測定結果が、第２表示モードでは前記第２センサユニット（４５）の測定結果が、第３表示モードでは、前記第１および第２センサユニット（４４，４５）の測定結果が、前記表示ユニットに（２６）表示可能である、請求項１６または１７に記載の装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【公開番号】特開２０１３−２４８７２（Ｐ２０１３−２４８７２Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１５７５７９（Ｐ２０１２−１５７５７９）
【出願日】平成２４年７月１３日（２０１２．７．１３）
【出願人】（５９１０１０１７０）ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト (339)
【住所又は居所原語表記】Ｆｅｌｄｋｉｒｃｈｅｒｓｔｒａｓｓｅ １００， ９４９４ Ｓｃｈａａｎ， ＬＩＥＣＨＴＥＮＳＴＥＩＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月１３日（２０１２．７．１３）
【出願人】（５９１０１０１７０）ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト (339)
【住所又は居所原語表記】Ｆｅｌｄｋｉｒｃｈｅｒｓｔｒａｓｓｅ １００， ９４９４ Ｓｃｈａａｎ， ＬＩＥＣＨＴＥＮＳＴＥＩＮ
【Ｆターム（参考）】
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