ホーム > 特許ランキング > ＫＥＹＴＥＣ株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023012275
(43)【公開日】2023-01-25
(54)【発明の名称】鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置並びに方法
(51)【国際特許分類】
G01N 22/00 20060101AFI20230118BHJP
【ＦＩ】
G01N22/00 Y
G01N22/00 S
【審査請求】有
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021115809
(22)【出願日】2021-07-13
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】512273266
【氏名又は名称】ＫＥＹＴＥＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109553
【弁理士】
【氏名又は名称】工藤 一郎
(72)【発明者】
【氏名】岩田 和彦
(57)【要約】
【課題】鉄筋コンクリート構造体の上層鉄筋及び下層鉄筋の鉄筋径をいずれも推定し得る鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置並びに方法を提供する。
【解決手段】鉄筋コンクリート構造体に埋設されている直交交点にて接触配置される二層構造の鉄筋の配筋方向と直交してレーダ走査して取得した反射波の深さ方向の波形のハイパボーラ情報を２直交方向について取得するハイパボーラ情報取得部と、上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得部と、コンクリートの比誘電率をパラメータとして比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部と、コンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得部と、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部と、下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得部と、を有する。
【選択図】図３Ｂ
【解決手段】鉄筋コンクリート構造体に埋設されている直交交点にて接触配置される二層構造の鉄筋の配筋方向と直交してレーダ走査して取得した反射波の深さ方向の波形のハイパボーラ情報を２直交方向について取得するハイパボーラ情報取得部と、上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得部と、コンクリートの比誘電率をパラメータとして比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部と、コンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得部と、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部と、下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得部と、を有する。
【選択図】図３Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
直交交点にて接触配置される少なくとも二層構造の鉄筋をコンクリートに配置した鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の配筋方向と直交して構造体表面をレーダ走査して取得した反射波の深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ情報を２直交方向について取得するハイパボーラ情報取得部と、
取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得部と、
鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部と、
取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得部と、
取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部と、
取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得部と、
を有する鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置。
取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得部と、
鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部と、
取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得部と、
取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部と、
取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得部と、
を有する鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置。
【請求項2】
取得したハイパボーラ情報と取得した実装コンクリート比誘電率とを用いて鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の埋設深度を取得する埋設深度取得部をさらに有する請求項１に記載の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置。
【請求項3】
ハイパボーラ情報取得部は、複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得する複数ハイパボーラ情報取得手段を有し、
上層鉄筋直径取得部は、複数ハイパボーラ情報取得手段が取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層の鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得手段を有する請求項１又は請求項２に記載の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置。
上層鉄筋直径取得部は、複数ハイパボーラ情報取得手段が取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層の鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得手段を有する請求項１又は請求項２に記載の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置。
【請求項4】
直交交点にて接触配置される少なくとも二層構造の鉄筋をコンクリートに配置した鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の配筋方向と直交して構造体表面をレーダ走査して取得した反射波の深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ情報を２直交方向について取得するハイパボーラ情報取得ステップと、
取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得ステップと、
鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得ステップと、
取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得ステップと、
取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得ステップと、
取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得ステップと、
を有する計算機である鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置の動作方法。
取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得ステップと、
鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得ステップと、
取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得ステップと、
取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得ステップと、
取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得ステップと、
を有する計算機である鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置の動作方法。
【請求項5】
取得したハイパボーラ情報と取得した実装コンクリート比誘電率とを用いて鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の埋設深度を取得する埋設深度取得ステップをさらに有する請求項４に記載の計算機である鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置の動作方法。
【請求項6】
ハイパボーラ情報取得ステップは、複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得する複数ハイパボーラ情報取得サブステップを有し、
上層鉄筋直径取得ステップは、複数ハイパボーラ情報取得サブステップが取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層の鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得サブステップを有する請求項４又は請求項５に記載の計算機である鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置の動作方法。
上層鉄筋直径取得ステップは、複数ハイパボーラ情報取得サブステップが取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層の鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得サブステップを有する請求項４又は請求項５に記載の計算機である鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置の動作方法。
【請求項7】
直交交点にて接触配置される少なくとも二層構造の鉄筋をコンクリートに配置した鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の配筋方向と直交して構造体表面をレーダ走査して取得した反射波の深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ情報を２直交方向について取得するハイパボーラ情報取得プログラムと、
取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得プログラムと、
鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得プログラムと、
取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得プログラムと、
取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得プログラムと、
取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得プログラムと、
を有する計算機に読み取らせて実行可能な鉄筋コンクリート構造体の構造推定方法。
取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得プログラムと、
鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得プログラムと、
取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得プログラムと、
取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得プログラムと、
取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得プログラムと、
を有する計算機に読み取らせて実行可能な鉄筋コンクリート構造体の構造推定方法。
【請求項8】
取得したハイパボーラ情報と取得した実装コンクリート比誘電率とを用いて鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の埋設深度を取得する埋設深度取得プログラムをさらに有する請求項７に記載の計算機に読み取らせて実行可能な鉄筋コンクリート構造体の構造推定方法。
【請求項9】
ハイパボーラ情報取得プログラムは、複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得する複数ハイパボーラ情報取得サブプログラムを有し、
上層鉄筋直径取得プログラムは、複数ハイパボーラ情報取得サブプログラムが取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層の鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得サブプログラムを有する請求項７又は請求項８に記載の計算機に読み取らせて実行可能な鉄筋コンクリート構造体の構造推定方法。
上層鉄筋直径取得プログラムは、複数ハイパボーラ情報取得サブプログラムが取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層の鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得サブプログラムを有する請求項７又は請求項８に記載の計算機に読み取らせて実行可能な鉄筋コンクリート構造体の構造推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、後日提出する予定の国内優先権主張出願の基礎となるものである。
本発明は、鉄筋コンクリート構造体のコンクリート内部において直交交点にて接触配置される少なくとも二層構造の鉄筋、所謂、メッシュ配筋の鉄筋の直径を推定するのに用いられる鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置並びに方法に関する。なお、本発明の鉄筋には、断面円形の丸鋼と呼ばれる鉄筋、及び、表面に凹凸を設けた異形鉄筋と呼ばれる鉄筋の双方を含むが、本明細書において、便宜上断面円形の丸鋼として扱うこととする。
本発明は、鉄筋コンクリート構造体のコンクリート内部において直交交点にて接触配置される少なくとも二層構造の鉄筋、所謂、メッシュ配筋の鉄筋の直径を推定するのに用いられる鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置並びに方法に関する。なお、本発明の鉄筋には、断面円形の丸鋼と呼ばれる鉄筋、及び、表面に凹凸を設けた異形鉄筋と呼ばれる鉄筋の双方を含むが、本明細書において、便宜上断面円形の丸鋼として扱うこととする。
【背景技術】
【0002】
近い将来の発生が予想される大地震に対する備えとしてや、老朽化対策として、近年、ビルや橋梁等の多くの鉄筋コンクリート構造体に対する補強の施工が行われている。この補強施工を行う場合には、鉄筋コンクリート構造体のコンクリートに埋設されている鉄筋の位置及び鉄筋の直径を把握する必要がある。
【0003】
従来において、建造時の設計図等から鉄筋の情報が得られない場合に採用される鉄筋の直径推定方法としては、例えば、電磁波レーダを用いた推定方法が知られている。この鉄筋の直径推定方法では、図１Ａの平面図に示すように、コンクリートＣの内部において上層鉄筋０１０１及び下層鉄筋０１０２が互いに直交交点０１０３で接触するようにして上下二層に配置されている鉄筋コンクリート構造体である床０１００に対して、まず、電磁波レーダの送信アンテナからコンクリートＣの内部に電磁波を輻射し、上層鉄筋０１０１及び下層鉄筋０１０２のそれぞれで反射して戻る反射波を受信アンテナで受けることで上層鉄筋０１０１及び下層鉄筋０１０２の各埋設深度（かぶり深さ）を測定する。
【0004】
上層鉄筋０１０１及び下層鉄筋０１０２の各埋設深度ＤＵ，ＤＬ（ｍ）は、送信アンテナから輻射された電磁波が上層鉄筋０１０１及び下層鉄筋０１０２で反射して受信アンテナで受信されるまでの時間ＴＵ，ＴＬ（ｓ）の半分（片道分）に、コンクリートＣを透過する電磁波の速度Ｖ（ｍ／ｓ）を掛けて求められ、式１，式２で表される。
ＤＵ＝（１／２）×ＴＵ×Ｖ 式１
ＤＬ＝（１／２）×ＴＬ×Ｖ 式２
ＤＵ＝（１／２）×ＴＵ×Ｖ 式１
ＤＬ＝（１／２）×ＴＬ×Ｖ 式２
【0005】
この際、電磁波の空気（真空）中の速度は３×１０８（ｍ／ｓ）であり、この電磁波がコンクリートＣを透過する際の速度Ｖは、媒質であるコンクリートＣ固有の比誘電率で定まり、式３で表される。なお、コンクリートＣの乾燥でも湿潤でもない標準的な比誘電率εｒは６～８である。
Ｖ＝（３×１０８）／（εｒ）１／２ 式３
Ｖ＝（３×１０８）／（εｒ）１／２ 式３
【0006】
したがって、上層鉄筋０１０１及び下層鉄筋０１０２の各埋設深度ＤＵ，ＤＬ（ｍ）は、式１～式３により、式４及び式５で表される。
ＤＵ＝（１／２）×｛（３×１０８）／（εｒ）１／２｝×ＴＵ 式４
ＤＬ＝（１／２）×｛（３×１０８）／（εｒ）１／２｝×ＴＬ 式５
ＤＵ＝（１／２）×｛（３×１０８）／（εｒ）１／２｝×ＴＵ 式４
ＤＬ＝（１／２）×｛（３×１０８）／（εｒ）１／２｝×ＴＬ 式５
【0007】
そして、この鉄筋の直径推定方法では、図１Ｂの直交交点０１０３での拡大断面図に示すように、上層鉄筋０１０１の埋設深度ＤＵと下層鉄筋０１０２の埋設深度ＤＬとの差から上層鉄筋０１０１の直径φを推定するようにしている。
この鉄筋の直径推定方法に類似する方法としては、例えば、特許文献１に記載された鉄筋径の推定方法がある。
この鉄筋の直径推定方法に類似する方法としては、例えば、特許文献１に記載された鉄筋径の推定方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開平５－３２３０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ここで、通常上層鉄筋及び下層鉄筋に同じ直径の鉄筋が用いられる床等の鉄筋コンクリート構造体の場合や、表裏いずれの側からもコンクリートの内部に電磁波を輻射できる壁等の鉄筋コンクリート構造体の場合には、上記した鉄筋の直径推定方法によって、上層鉄筋のみならず下層鉄筋の直径をも推定することができる。
【0010】
しかしながら、上記した従来における鉄筋の直径推定方法において、コンクリート支柱等のように、上層鉄筋及び下層鉄筋（主筋及び帯筋）に互いに異なる直径の鉄筋が用いられる場合や、コンクリートの内部に電磁波を輻射できるのが表の一方側に限られている場合には、下層鉄筋の直径を推定することができないという問題を有しており、この問題を解決することが従来の課題となっている。
【0011】
本発明は、上記した従来の課題を解決するためになされたものであり、上層鉄筋及び下層鉄筋が互いに直交交点で接触するようにしてコンクリート内部に配置されている鉄筋コンクリート構造体における上層鉄筋及び下層鉄筋の鉄筋の直径をいずれも推定することが可能な鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置並びに方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記課題を解決するために、本発明は、以下の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置並びに方法を提供する。
すなわち、本発明の第一の態様は、直交交点にて接触配置される少なくとも二層構造の鉄筋をコンクリートに配置した鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の配筋方向と直交して構造体表面をレーダ走査して取得した反射波の深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ情報を２直交方向について取得するハイパボーラ情報取得部と、取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得部と、鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部と、取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得部と、取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部と、取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得部と、を有する構成としている。
すなわち、本発明の第一の態様は、直交交点にて接触配置される少なくとも二層構造の鉄筋をコンクリートに配置した鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の配筋方向と直交して構造体表面をレーダ走査して取得した反射波の深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ情報を２直交方向について取得するハイパボーラ情報取得部と、取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得部と、鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部と、取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得部と、取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部と、取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得部と、を有する構成としている。
【0013】
また、本発明の第二の態様は、取得したハイパボーラ情報と取得した実装コンクリート比誘電率とを用いて鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の埋設深度を取得する埋設深度取得部をさらに有する構成としている。
【0014】
さらに、本発明の第三の態様において、ハイパボーラ情報取得部は、複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得する複数ハイパボーラ情報取得手段を有し、上層鉄筋直径取得部は、複数ハイパボーラ情報取得手段が取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層の鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得手段を有する構成としている。
【0015】
一方、本発明の第四の態様に係る鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置の動作方法おいて、直交交点にて接触配置される少なくとも二層構造の鉄筋をコンクリートに配置した鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の配筋方向と直交して構造体表面をレーダ走査して取得した反射波の深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ情報を２直交方向について取得するハイパボーラ情報取得ステップと、取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得ステップと、鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得ステップと、取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得ステップと、取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得ステップと、取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得ステップと、を有する計算機である構成としている。
【0016】
また、本発明の第五の態様は、取得したハイパボーラ情報と取得した実装コンクリート比誘電率とを用いて鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の埋設深度を取得する埋設深度取得ステップをさらに有する構成としている。
【0017】
さらに、本発明の第六の態様において、ハイパボーラ情報取得ステップは、複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得する複数ハイパボーラ情報取得サブステップを有し、上層鉄筋直径取得ステップは、複数ハイパボーラ情報取得サブステップが取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層の鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得サブステップを有する構成としている。
【0018】
そして、本発明の第七の態様に係る鉄筋コンクリート構造体の構造推定方法は、直交交点にて接触配置される少なくとも二層構造の鉄筋をコンクリートに配置した鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の配筋方向と直交して構造体表面をレーダ走査して取得した反射波の深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ情報を２直交方向について取得するハイパボーラ情報取得プログラムと、取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径を取得する上層鉄筋直径取得プログラムと、鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得プログラムと、取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する実装コンクリート比誘電率取得プログラムと、取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得プログラムと、取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する下層鉄筋直径取得プログラムと、を有する構成としている。
【0019】
また、本発明の第八の態様は、取得したハイパボーラ情報と取得した実装コンクリート比誘電率とを用いて鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の埋設深度を取得する埋設深度取得プログラムをさらに有する構成としている。
【0020】
さらに、本発明の第九の態様において、ハイパボーラ情報取得プログラムは、複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得する複数ハイパボーラ情報取得サブプログラムを有し、上層鉄筋直径取得プログラムは、複数ハイパボーラ情報取得サブプログラムが取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層の鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得サブプログラムを有する構成としている。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、鉄筋コンクリート構造体において、コンクリート内部に配置されている互いに直交交点で接触する上層鉄筋及び下層鉄筋の各鉄筋の直径をいずれも推定することができるという非常に優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1A】鉄筋コンクリート構造体である床の平面図
【図2】ハードウェア構成を説明するための図
【図3A】実施形態１に係る鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置及び電磁波レーダの概略構成図
【図3B】実施形態１における鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置の機能ブロック図
【図3C】鉄筋コンクリート構造体の鉄筋に対する電磁波の輻射によりハイパボーラ波形が二次元画像上に形成される理由を説明する模式図
【図3D】鉄筋コンクリート構造体の鉄筋に対する電磁波の輻射により二次元画像上に形成されるハイパボーラ波形の特徴を示す図
【図3E】実施形態１の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置における上層鉄筋直径取得部の機能を具体的に示す模式図
【図3F】コンクリートの比誘電率εｒとハイパボーラ図形との関係を示す模式図
【図3G】実施形態１の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置における実装コンクリート比誘電率取得部の機能を具体的に示す模式図
【図3H】実施形態１の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置におけるデータベース化した複数のハイパボーラ図形を示す表
【図3I】実施形態１の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置における下層鉄筋直径取得部の機能を具体的に示す模式図
【図4】実施形態１における鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置のハードウェア構成例を示す図
【図5】実施形態１における鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置の処理フローチャート
【図6】実施形態２における鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置の機能ブロック図
【図7】実施形態２における鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置のハードウェア構成例を示す図
【図8】実施形態２における鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置の処理フローチャート
【図9A】実施形態３における鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置の機能ブロック図
【図9B】実施形態３の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置における複数ハイパボーラ情報取得手段の機能を具体的に示す模式図
【図10】実施形態３における鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置のハードウェア構成例を示す図
【図11】実施形態３における鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置の処理フローチャート
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下に、本発明の実施形態を説明する。実施形態と請求項の相互の関係は以下のとおりである。実施形態１は主に請求項１，４，７に関し、実施形態２は主に請求項２，５，８に関し、実施形態３は主に請求項３，６，９に関する。
なお、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。
なお、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。
【0024】
＜本発明を構成し得るハードウェアについて＞
本発明は、原則的に電子計算機を利用する発明であるが、ソフトウェアによって実現され、ハードウェアによっても実現され、ソフトウェアとハードウェアの協働によっても実現される。本発明の各構成要件の全部又は一部を実現するハードウェアでは、コンピュータの基本的構成であるＣＰＵ，メモリ，バス，入出力装置，各種周辺機器，ユーザインターフェースなどによって構成される。各種周辺機器には、記憶装置，インターネット等のインターフェース，インターネット等機器，ディスプレイ，キーボード，マウス，スピーカー，カメラ，ビデオ，テレビ，実験室又は工場等での生産状態を把握するための各種センサ（流量センサ，温度センサ，重量センサ，液量センサ，赤外線センサ，出荷個数計数機，梱包個数計数機，異物検査装置，不良品計数機，放射線検査装置，表面状態検査装置，回路検査装置，人感センサ，作業者作業状況把握装置（映像，ＩＤ，ＰＣ作業量などで）等），ＣＤ装置，ＤＶＤ装置，ブルーレイ装置，ＵＳＢメモリ，ＵＳＢメモリインターフェイス，着脱可能タイプのハードディスク，一般的なハードディスク，プロジェクタ装置，ＳＳＤ，電話，ファックス，コピー機，印刷装置，ムービー編集装置，各種センサ装置などが含まれる。
本発明は、原則的に電子計算機を利用する発明であるが、ソフトウェアによって実現され、ハードウェアによっても実現され、ソフトウェアとハードウェアの協働によっても実現される。本発明の各構成要件の全部又は一部を実現するハードウェアでは、コンピュータの基本的構成であるＣＰＵ，メモリ，バス，入出力装置，各種周辺機器，ユーザインターフェースなどによって構成される。各種周辺機器には、記憶装置，インターネット等のインターフェース，インターネット等機器，ディスプレイ，キーボード，マウス，スピーカー，カメラ，ビデオ，テレビ，実験室又は工場等での生産状態を把握するための各種センサ（流量センサ，温度センサ，重量センサ，液量センサ，赤外線センサ，出荷個数計数機，梱包個数計数機，異物検査装置，不良品計数機，放射線検査装置，表面状態検査装置，回路検査装置，人感センサ，作業者作業状況把握装置（映像，ＩＤ，ＰＣ作業量などで）等），ＣＤ装置，ＤＶＤ装置，ブルーレイ装置，ＵＳＢメモリ，ＵＳＢメモリインターフェイス，着脱可能タイプのハードディスク，一般的なハードディスク，プロジェクタ装置，ＳＳＤ，電話，ファックス，コピー機，印刷装置，ムービー編集装置，各種センサ装置などが含まれる。
【0025】
また、本発明のシステムは、必ずしも一つの筐体によって構成されている必要はなく、複数の筐体を通信で結合して構成されるものであってもよい。また、通信は、ＬＡＮ，ＷＡＮ，ｗｉｆｉ（登録商標），ブルートゥース（登録商標），赤外線通信，超音波通信であってもよく、一部が国境を跨いで設置されていてもよい。さらに、複数の筐体のそれぞれが異なる主体によって運営されていてもよく、一の主体によって運営されていてもよい。本発明のシステムの運用主体は、単数であるか複数であるかは問わない。また、本発明のシステムの他に第三者の利用する端末、さらに他の第三者の利用する端末を含むシステムとしても発明を構成することができる。また、これらの端末は国境を越えて設置されていてもよい。さらに、本発明のシステムや前記端末の他に第三者の関連情報や、関連人物の登録のために利用される装置、登録の内容を記録するためのデータベースに利用される装置等が用意されてもよい。これらは、本発明のシステムに備えてもよいし、本発明のシステム外に備えてこれらの情報を利用することができるように本発明のシステムを構成してもよい。
【0026】
図２に示すように、コンピュータは、マザーボード上に構成される、チップセット，ＣＰＵ，不揮発性メモリ，メインメモリ，各種バス，ＢＩＯＳ，各種インターフェース，リアルタイムクロック等からなる。これらはオペレーティングシステムやデバイスドライバ，各種プログラム等と協働して動作する。本発明を構成する各種プログラムや各種データはこれらのハードウェア資源を効率的に利用して各種の処理を実行するように構成されている。
【0027】
≪チップセット≫
「チップセット」は、コンピュータのマザーボードに実装され、ＣＰＵの外部バスと、メモリや周辺機器を接続する標準バスとの連絡機能、つまり、ブリッジ機能を集積した大規模集積回路（ＬＳＩ）のセットである。２チップセット構成を採用する場合と、１チップセット構成を採用する場合とがある。ＣＰＵやメインメモリに近い側をノースブリッジ、遠い側で比較的低速な外部Ｉ／Ｏとのインターフェースの側にサウスブリッジが設けられる。
「チップセット」は、コンピュータのマザーボードに実装され、ＣＰＵの外部バスと、メモリや周辺機器を接続する標準バスとの連絡機能、つまり、ブリッジ機能を集積した大規模集積回路（ＬＳＩ）のセットである。２チップセット構成を採用する場合と、１チップセット構成を採用する場合とがある。ＣＰＵやメインメモリに近い側をノースブリッジ、遠い側で比較的低速な外部Ｉ／Ｏとのインターフェースの側にサウスブリッジが設けられる。
【0028】
（ノースブリッジ）
ノースブリッジには、ＣＰＵインターフェース，メモリコントローラ，グラフィックインターフェースが含まれる。従来のノースブリッジの機能のほとんどをＣＰＵに担わせてもよい。ノースブリッジは、メインメモリのメモリスロットとはメモリバスを介して接続し、グラフィックカードのグラフィックカードスロットとは、ハイスピードグラフィックバス（ＡＧＰ，ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ）で接続される。
ノースブリッジには、ＣＰＵインターフェース，メモリコントローラ，グラフィックインターフェースが含まれる。従来のノースブリッジの機能のほとんどをＣＰＵに担わせてもよい。ノースブリッジは、メインメモリのメモリスロットとはメモリバスを介して接続し、グラフィックカードのグラフィックカードスロットとは、ハイスピードグラフィックバス（ＡＧＰ，ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ）で接続される。
【0029】
（サウスブリッジ）
サウスブリッジは、ＰＣＩインターフェース（ＰＣＩスロット）とＰＣＩバスを介して接続して、ＡＴＡ（ＳＡＴＡ）インターフェース，ＵＳＢインターフェース，Ｅｔｈｅｒｎｅｔインターフェース等とのＩ／Ｏ機能やサウンド機能を担う。高速な動作が必要でない、あるいは不可能であるようなＰＳ/２ポート，フロッピーディスクドライブ，シリアルポート，パラレルポート，ＩＳＡバスをサポートする回路を組み込むことは、チップセット自体の高速化の足かせとなるため、サウスブリッジのチップから分離させ、スーパーＩ／Ｏチップと呼ばれる別のＬＳＩに担当させることとしてもよい。ＣＰＵ（ＭＰＵ）と、周辺機器や各種制御部を繋ぐためにバスが用いられる。バスはチップセットによって連結される。メインメモリとの接続に利用されるメモリバスは、高速化を図るために、これに代えてチャネル構造を採用してもよい。バスとしてはシリアルバスかパラレルバスを採用できる。パラレルバスは、シリアルバスが1ビットずつデータを転送するのに対して、元データそのものや元データから切り出した複数ビットをひとかたまりにして、同時に複数本の通信路で伝送する。クロック信号の専用線がデータ線と平行して設けられ、受信側でのデータ復調の同期を行う。ＣＰＵ（チップセット）と外部デバイスをつなぐバスとしても用いられ、ＧＰＩＢ，ＩＤＥ/（パラレル）ＡＴＡ，ＳＣＳＩ，ＰＣＩ等がある。高速化に限界があるため、ＰＣＩの改良版ＰＣＩ ＥｘｐｒｅｓｓやパラレルＡＴＡの改良版シリアルＡＴＡでは、データラインはシリアルバスでもよい。
サウスブリッジは、ＰＣＩインターフェース（ＰＣＩスロット）とＰＣＩバスを介して接続して、ＡＴＡ（ＳＡＴＡ）インターフェース，ＵＳＢインターフェース，Ｅｔｈｅｒｎｅｔインターフェース等とのＩ／Ｏ機能やサウンド機能を担う。高速な動作が必要でない、あるいは不可能であるようなＰＳ/２ポート，フロッピーディスクドライブ，シリアルポート，パラレルポート，ＩＳＡバスをサポートする回路を組み込むことは、チップセット自体の高速化の足かせとなるため、サウスブリッジのチップから分離させ、スーパーＩ／Ｏチップと呼ばれる別のＬＳＩに担当させることとしてもよい。ＣＰＵ（ＭＰＵ）と、周辺機器や各種制御部を繋ぐためにバスが用いられる。バスはチップセットによって連結される。メインメモリとの接続に利用されるメモリバスは、高速化を図るために、これに代えてチャネル構造を採用してもよい。バスとしてはシリアルバスかパラレルバスを採用できる。パラレルバスは、シリアルバスが1ビットずつデータを転送するのに対して、元データそのものや元データから切り出した複数ビットをひとかたまりにして、同時に複数本の通信路で伝送する。クロック信号の専用線がデータ線と平行して設けられ、受信側でのデータ復調の同期を行う。ＣＰＵ（チップセット）と外部デバイスをつなぐバスとしても用いられ、ＧＰＩＢ，ＩＤＥ/（パラレル）ＡＴＡ，ＳＣＳＩ，ＰＣＩ等がある。高速化に限界があるため、ＰＣＩの改良版ＰＣＩ ＥｘｐｒｅｓｓやパラレルＡＴＡの改良版シリアルＡＴＡでは、データラインはシリアルバスでもよい。
【0030】
≪ＣＰＵ≫
ＣＰＵは、メインメモリ上にあるプログラムと呼ばれる命令列を順に読み込んで解釈・実行することで信号からなる情報を同じくメインメモリ上に出力する。ＣＰＵは、コンピュータ内での演算を行なう中心として機能する。なお、ＣＰＵは、演算の中心となるＣＰＵコア部分と、その周辺部分とから構成され、ＣＰＵ内部に、レジスタ，キャッシュメモリ，キャッシュメモリとＣＰＵコアとを接続する内部バス，ＤＭＡコントローラ，タイマ，ノースブリッジとの接続バスとのインターフェース等が含まれる。なお、ＣＰＵコアは一つのＣＰＵ（チップ）に複数備えられていてもよい。また、ＣＰＵに加えてグラフィックインターフェース（ＧＰＵ）若しくはＦＰＵによって、処理を行ってもよい。
ＣＰＵは、メインメモリ上にあるプログラムと呼ばれる命令列を順に読み込んで解釈・実行することで信号からなる情報を同じくメインメモリ上に出力する。ＣＰＵは、コンピュータ内での演算を行なう中心として機能する。なお、ＣＰＵは、演算の中心となるＣＰＵコア部分と、その周辺部分とから構成され、ＣＰＵ内部に、レジスタ，キャッシュメモリ，キャッシュメモリとＣＰＵコアとを接続する内部バス，ＤＭＡコントローラ，タイマ，ノースブリッジとの接続バスとのインターフェース等が含まれる。なお、ＣＰＵコアは一つのＣＰＵ（チップ）に複数備えられていてもよい。また、ＣＰＵに加えてグラフィックインターフェース（ＧＰＵ）若しくはＦＰＵによって、処理を行ってもよい。
【0031】
≪不揮発性メモリ≫
（ＨＤＤ）
ハードディスクドライブの基本構造は、磁気ディスク，磁気ヘッド及び磁気ヘッドを搭載するアームから構成される。外部インターフェースは、ＳＡＴＡA(過去ではＡＴＡ)を採用することができる。高機能なコントローラ、例えば、ＳＣＳＩを用いて，ハードディスクドライブ間の通信をサポートする。例えば、ファイルを別のハードディスクドライブにコピーする時、コントローラがセクタを読み取って別のハードディスクドライブに転送して書き込むといったことができる。この時ホストＣＰＵのメモリにはアクセスしない。したがってＣＰＵの負荷を増やさないで済む。
なお、不揮発性メモリとしては「ＮＡＮＤフラッシュ」から構成されるＳＳＤをＨＤＤとともに採用してもよいし、ＨＤＤに置き換えて採用してもよい。
（ＨＤＤ）
ハードディスクドライブの基本構造は、磁気ディスク，磁気ヘッド及び磁気ヘッドを搭載するアームから構成される。外部インターフェースは、ＳＡＴＡA(過去ではＡＴＡ)を採用することができる。高機能なコントローラ、例えば、ＳＣＳＩを用いて，ハードディスクドライブ間の通信をサポートする。例えば、ファイルを別のハードディスクドライブにコピーする時、コントローラがセクタを読み取って別のハードディスクドライブに転送して書き込むといったことができる。この時ホストＣＰＵのメモリにはアクセスしない。したがってＣＰＵの負荷を増やさないで済む。
なお、不揮発性メモリとしては「ＮＡＮＤフラッシュ」から構成されるＳＳＤをＨＤＤとともに採用してもよいし、ＨＤＤに置き換えて採用してもよい。
【0032】
≪メインメモリ≫
ＣＰＵが直接アクセスしてメインメモリ上の各種プログラムを実行する。メインメモリは揮発性のメモリでＤＲＡＭが用いられる。メインメモリ上のプログラムはプログラムの起動命令を受けて不揮発性メモリからメインメモリ上に展開される。その後もプログラム内で各種実行命令や、実行手順にしたがってＣＰＵがプログラムを実行する。
ＣＰＵが直接アクセスしてメインメモリ上の各種プログラムを実行する。メインメモリは揮発性のメモリでＤＲＡＭが用いられる。メインメモリ上のプログラムはプログラムの起動命令を受けて不揮発性メモリからメインメモリ上に展開される。その後もプログラム内で各種実行命令や、実行手順にしたがってＣＰＵがプログラムを実行する。
【0033】
≪オペレーティングシステム（ＯＳ）≫
オペレーティングシステムは、コンピュータ上の資源をアプリケーションに利用させるための管理をしたり、各種デバイスドライバを管理したり、ハードウェアであるコンピュータ自身を管理するために用いられる。小型のコンピュータではオペレーティングシステムとしてファームウェアを用いることもある。
オペレーティングシステムは、コンピュータ上の資源をアプリケーションに利用させるための管理をしたり、各種デバイスドライバを管理したり、ハードウェアであるコンピュータ自身を管理するために用いられる。小型のコンピュータではオペレーティングシステムとしてファームウェアを用いることもある。
【0034】
≪デバイスドライバ≫
デバイスドライバは、オペレーティングシステムを介して計算機に付属する各種のデバイスをユーザやアプリケーションに利用可能にするためのデバイスのハードウェアを制御するプログラムである。
デバイスドライバは、オペレーティングシステムを介して計算機に付属する各種のデバイスをユーザやアプリケーションに利用可能にするためのデバイスのハードウェアを制御するプログラムである。
【0035】
≪ＢＩＯＳ≫
ＢＩＯＳは、コンピュータのハードウェアを立ち上げてオペレーティングシステムを稼働させるための手順をＣＰＵに実行させるもので、最も典型的にはコンピュータの起動命令を受けるとＣＰＵが最初に読取りに行くハードウェアである。ここには、ディスク（不揮発性メモリ）に格納されているオペレーティングシステムのアドレスが記載されており、ＣＰＵに展開されたＢＩＯＳによってオペレーティングシステムが順次メインメモリに展開されて稼働状態となる。なお、ＢＩＯＳは、バスに接続されている各種デバイスの有無をチェックするチェック機能をも有している。チェックの結果はメインメモリ上に保存され、適宜オペレーティングシステムによって利用可能な状態となる。なお、外部装置などをチェックするようにＢＩＯＳを構成してもよい。
ＢＩＯＳは、コンピュータのハードウェアを立ち上げてオペレーティングシステムを稼働させるための手順をＣＰＵに実行させるもので、最も典型的にはコンピュータの起動命令を受けるとＣＰＵが最初に読取りに行くハードウェアである。ここには、ディスク（不揮発性メモリ）に格納されているオペレーティングシステムのアドレスが記載されており、ＣＰＵに展開されたＢＩＯＳによってオペレーティングシステムが順次メインメモリに展開されて稼働状態となる。なお、ＢＩＯＳは、バスに接続されている各種デバイスの有無をチェックするチェック機能をも有している。チェックの結果はメインメモリ上に保存され、適宜オペレーティングシステムによって利用可能な状態となる。なお、外部装置などをチェックするようにＢＩＯＳを構成してもよい。
【0036】
≪Ｉ／Ｏコントローラ≫
Ｉ／Ｏコントローラは、外部機器との接続に利用される。ＵＳＢコネクタもその一例である。
Ｉ／Ｏコントローラは、外部機器との接続に利用される。ＵＳＢコネクタもその一例である。
【0037】
≪ＵＳＢ，ＩＥＥＥ１３９４コネクタ，ＬＡＮ端子等≫
ＵＳＢ，ＩＥＥＥ１３９４コネクタ、ＬＡＮ端子等は、最も代表的な通信規格のインターフェースである。
ＵＳＢ，ＩＥＥＥ１３９４コネクタ、ＬＡＮ端子等は、最も代表的な通信規格のインターフェースである。
【0038】
以上については、本願明細書中の全ての実施形態におけるハードウェア構成の説明で共通に利用される構成である。
＜実施形態１＞
＜実施形態１＞
【0039】
本実施形態は、主に請求項１，４，７に関する。
＜実施形態１ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 概要＞
＜実施形態１ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 概要＞
【0040】
本実施形態に係る鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置は、鉄筋コンクリート構造体のコンクリート内部に電磁波を輻射し、コンクリート内部において互いに直交交点で接触するようにして配置されている上層鉄筋及び下層鉄筋で反射して戻る反射波を受信することで、上層鉄筋及び下層鉄筋のそれぞれについて反射波の深さ方向の波形情報である所謂ハイパボーラ（hyperbola）情報を取得する。
【0041】
このような鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置では、鉄筋コンクリート構造体のコンクリート内部に配置されている互いに直交交点で接触する上層鉄筋及び下層鉄筋のハイパボーラ情報を取得するので、上層鉄筋の鉄筋径のみならず下層鉄筋の鉄筋径をも推定することができるという効果を奏する。
＜実施形態１ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 構成＞
＜実施形態１ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 構成＞
【0042】
図３Ａに示すように、本実施形態の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置０３６０は、ノート型パソコン等の計算機であり、鉄筋コンクリート構造体（本実施形態では建築物の床）０３００のコンクリートＣの内部に互いに直交交点０３０３で接触するようにして配置されている上下二層の上層鉄筋０３０１及び下層鉄筋０３０２の各直径を台車状の電磁波レーダ０３５０を用いて推定する装置である。本実施形態において、構造推定装置０３６０と電磁波レーダ０３５０とは無線ランを介してデータの送受信を行うように構成されており、この無線ランを介してのデータの送受信は、電磁波レーダを輻射していない状態で行われるようにしている。
本実施形態では、コンクリートＣの内部に配置されている鉄筋群が上下二層である場合を例示しているが、鉄筋群が三層以上である場合も当然適用可能である。
また、構造推定装置０３６０と電磁波レーダ０３５０とは、有線を介してデータの送受信を行うように構成されていたり、ＵＳＢ等のメモリを介してデータの送受信を行うように構成されていたりしてもよい。
本実施形態では、コンクリートＣの内部に配置されている鉄筋群が上下二層である場合を例示しているが、鉄筋群が三層以上である場合も当然適用可能である。
また、構造推定装置０３６０と電磁波レーダ０３５０とは、有線を介してデータの送受信を行うように構成されていたり、ＵＳＢ等のメモリを介してデータの送受信を行うように構成されていたりしてもよい。
【0043】
台車状を成す電磁波レーダ３５０は、上層鉄筋０３０１及び下層鉄筋０３０２の配筋方向と直交して構造体表面をレーダ走査するレーダであり、コンクリートＣの内部に向けて電磁波を輻射する送信アンテナ０３５１と、上層鉄筋０３０１及び下層鉄筋０３０２でそれぞれ反射して戻る反射波（図３Ａでは上層鉄筋０３０１で反射する電磁波のみ示す）を受ける受信アンテナ０３５２と、送信アンテナ０３５１から輻射されて上層鉄筋０３０１及び下層鉄筋０３０２でそれぞれ反射して受信アンテナ０３５２に戻るまでの電磁波の波形を表示するレーダ画面０３５３を搭載している。この場合、車輪０３５４には距離計が組み込まれており、構造体表面をレーダ走査する際の送信位置から受信位置までの距離が判るようになっている。なお、電磁波レーダ３５０でレーダ走査を行うの際の移動速度は、上層鉄筋及び下層鉄筋の各鉄筋径の推定には関与しないので、電磁波レーダ３５０のレーダ走査は、自動及び手動のいずれであってもよい。
【0044】
このような電磁波レーダ３５０を用いて構造体表面をレーダ走査する場合には、電磁波レーダ３５０を上層鉄筋０３０１の配筋方向と直交して移動させると共に、下層鉄筋０３０２の配筋方向と直交して移動させる必要がある。
電磁波レーダ３５０を移動させる方向を決めるにあたっては、まず、電磁波レーダ３５０でレーダ走査することで、上層鉄筋０３０１及び下層鉄筋０３０２の配筋位置を把握する。そして、構造体表面上において、配筋位置が判別した上層鉄筋０３０１の間に罫線Ｌａを引くと共に、同じく配筋位置が判別した下層鉄筋０３０２の間に罫線Ｌｂを引き、これらの罫線Ｌａ，Ｌｂに沿って電磁波レーダ３５０を自動又は手動により移動させるようにする。
電磁波レーダ３５０を移動させる方向を決めるにあたっては、まず、電磁波レーダ３５０でレーダ走査することで、上層鉄筋０３０１及び下層鉄筋０３０２の配筋位置を把握する。そして、構造体表面上において、配筋位置が判別した上層鉄筋０３０１の間に罫線Ｌａを引くと共に、同じく配筋位置が判別した下層鉄筋０３０２の間に罫線Ｌｂを引き、これらの罫線Ｌａ，Ｌｂに沿って電磁波レーダ３５０を自動又は手動により移動させるようにする。
【0045】
ここで、電磁波レーダ３５０を自走式のものとした場合には、例えば、ビル屋上や橋梁等の屋外におけるレーダ走査において、ＧＰＳ（全地球測位システム）を用いて移動させるようにしてもよい。また、例えば、ビル床面等の屋内におけるレーダ走査において、ビルの内部に複数のビーコンを配置すると共に電磁波レーダ３５０にビーコン用の受信端末を搭載して、複数のビーコンに案内されて移動させるようにしてもよい。
＜実施形態１ 構成 機能ブロック＞
＜実施形態１ 構成 機能ブロック＞
【0046】
図３Ｂに示すように、本実施形態の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置０３６０は、ハイパボーラ情報取得部０３６１と、上層鉄筋直径取得部０３６２と、比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部０３６３と、実装コンクリート比誘電率取得部０３６４と、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部０３６５と、下層鉄筋直径取得部０３６６と、を有している。
＜実施形態１ 構成 機能ブロック ハイパボーラ情報取得部＞
＜実施形態１ 構成 機能ブロック ハイパボーラ情報取得部＞
【0047】
「ハイパボーラ情報取得部０３６１」は、電磁波レーダ０３５０の送信アンテナ０３５１からコンクリートＣの内部に向けて電磁波を輻射し、直交交点０３０３で接触するようにしてコンクリートＣ内に配置されている上下二層の上層鉄筋０３０１及び下層鉄筋０３０２でそれぞれ反射して戻る反射波を受信アンテナ０３５２で受けることで、上層鉄筋０３０１及び下層鉄筋０３０２の各反射波の深さ方向の波形情報であるハイパボーラ情報を取得する。
【0048】
ここで、電磁波レーダ３５０を上層鉄筋０３０１の配筋方向と直交して移動させる場合、送信アンテナ０３５１からコンクリートＣの内部に輻射される電磁波は、進行方向及び後退方向に対しても広がりを持っているため、図３Ｃの二次元画像（断面画像）に示すように、例えば、電磁波レーダ０３５０が上層鉄筋０３０１の直上を通過する前の位置Ｐ１でも、前方の上層鉄筋０３０１からの斜めの反射波Ｒ１を受信することとなる。この際、電磁波レーダ３５０のレーダ画面０３５３では、位置Ｐ１で輻射された電磁波が反射波Ｒ１となって戻るまでの１／２時間ｔ１又は上層鉄筋０３０１までの距離ｄ１が位置Ｐ１の直下に表示されるようになっている。電磁波が反射波となって戻るまでの１／２時間ｔ２又は電磁波レーダ０３５０から上層鉄筋０３０１までの距離ｄ２は、電磁波レーダ０３５０が上層鉄筋０３０１の直上の位置Ｐ２を通過する際に最短となり、その後、電磁波レーダ０３５０が位置Ｐ３を通過した際は、後方の上層鉄筋０３０１からの斜めの反射波を受信することとなり、電磁波レーダ３５０のレーダ画面０３５３では、位置Ｐ３で輻射された電磁波が反射波Ｒ３となって戻るまでの１／２時間ｔ３時間の半分が上層鉄筋０３０１までの距離ｄ３に換算されて位置Ｐ３の直下に表示されるようになっている。
その結果、レーダ画面０３５３には、上層鉄筋０３０１をピークとする左右対称の山形波形、すなわち、深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ波形（情報）が表示される。
なお、このレーダ情報の画像処理を一般的に述べると以下のようになる。電磁波レーダを備えた台車の、例えば底部重心点の位置をレーダ輻射の原点位置とし、この原点位置の直線上の位置の関数としてレーダによる鉄筋からの反射時間（往復時間又は片道時間の定数倍）又は原点直下に鉄筋があったと仮定した場合の鉄筋の埋設深度（コンクリート厚）を表現する。
その結果、レーダ画面０３５３には、上層鉄筋０３０１をピークとする左右対称の山形波形、すなわち、深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ波形（情報）が表示される。
なお、このレーダ情報の画像処理を一般的に述べると以下のようになる。電磁波レーダを備えた台車の、例えば底部重心点の位置をレーダ輻射の原点位置とし、この原点位置の直線上の位置の関数としてレーダによる鉄筋からの反射時間（往復時間又は片道時間の定数倍）又は原点直下に鉄筋があったと仮定した場合の鉄筋の埋設深度（コンクリート厚）を表現する。
【0049】
このハイパボーラ波形は、図３Ｄの上部に示すように、鉄筋の埋設深度が浅い場合に山形の頂部が最も鋭いハイパボーラ波形１になり、この鉄筋と同一径の鉄筋の埋設深度が深くなるにつれて山形の頂部が緩いハイパボーラ波形２，３，４になるという特徴を有する。さらに、ハイパボーラ波形は、図３Ｄの下部に示すように、細い鉄筋の場合に山形の頂部が鋭いハイパボーラ波形５になり、太い鉄筋の場合に山形の頂部が緩いハイパボーラ波形６になるという特徴を有する。
【0050】
そして、上層鉄筋０３０１の場合と同様に、電磁波レーダ０３５０を下層鉄筋０３０２の配筋方向と直交して移動させることで、レーダ画面０３５３には、下層鉄筋０３０２をピークとする左右対称の山形波形、すなわち、深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ波形（情報）が表示される。
＜実施形態１ 構成 機能ブロック 上層鉄筋直径取得部＞
＜実施形態１ 構成 機能ブロック 上層鉄筋直径取得部＞
【0051】
「上層鉄筋直径取得部０３６２」は、ハイパボーラ情報取得部０３６１で取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層鉄筋０３０１の直径の情報を取得する。
【0052】
具体的には、図３Ｅに示すように、ハイパボーラ情報取得部０３６１で取得した上層鉄筋０３０１のハイパボーラ波形ＷＵ及び下層鉄筋０３０２のハイパボーラ波形ＷＬを比較して、各々の頂点部の差である上層鉄筋０３０１の直径の情報Ｉｆを取得する。
この上層鉄筋直径取得部０３６２で取得する上層鉄筋０３０１の直径の情報Ｉｆは、コンクリートＣの比誘電率εｒが標準的な６～８を用いて取得したものである。
この上層鉄筋直径取得部０３６２で取得する上層鉄筋０３０１の直径の情報Ｉｆは、コンクリートＣの比誘電率εｒが標準的な６～８を用いて取得したものである。
【0053】
また、上層鉄筋直径取得部０３６２では、後述する実装コンクリート比誘電率を取得するために、電磁波レーダ０３５０のレーダ画面０３５３において、鉄筋の埋設深度及び直径をパラメータとしてハイパボーラ波形をシミュレートしたハイパボーラ図形を表示し、ハイパボーラ情報取得部０３６１で取得した上層鉄筋０３０１のハイパボーラ情報であるハイパボーラ波形にカーブフィッティングすることで、上層鉄筋０３０１のハイパボーラ波形に最もよく当てはまるハイパボーラ図形を求める。
＜実施形態１ 構成 機能ブロック 比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部＞
＜実施形態１ 構成 機能ブロック 比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部＞
【0054】
「比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部０３６３」は、鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率εｒをパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ図形（曲線）を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する。
【0055】
ここで、図３Ｆの上部に模式的に示すように、電磁波レーダ０３５０が構造物表面を位置Ｐ１から上層鉄筋０３０１の直上位置Ｐ２を通って位置Ｐ３まで移動する過程において、コンクリートの比誘電率εｒが小さい場合における上層鉄筋０３０１からの一点鎖線で示す反射時間Ｔ１が、位置Ｐ２で１Ｔ１、位置１，３で２Ｔ１であるのに対して、比誘電率εｒが大きい場合における上層鉄筋０３０１からの二点鎖線で示す反射時間Ｔ２は、位置Ｐ２で２Ｔ２、位置１，３で４Ｔ２である。
つまり、コンクリートの比誘電率εｒとハイパボーラ図形との間には、図３Ｆの下部に示すように、コンクリートの比誘電率εｒが小さい場合には山形の頂部が緩い一点鎖線で示すハイパボーラ波形になり、一方、コンクリートの比誘電率εｒが大きい場合には山形の頂部が鋭い二点鎖線で示すハイパボーラ波形になるという関係がある。
つまり、コンクリートの比誘電率εｒとハイパボーラ図形との間には、図３Ｆの下部に示すように、コンクリートの比誘電率εｒが小さい場合には山形の頂部が緩い一点鎖線で示すハイパボーラ波形になり、一方、コンクリートの比誘電率εｒが大きい場合には山形の頂部が鋭い二点鎖線で示すハイパボーラ波形になるという関係がある。
【0056】
この比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部０３６３では、このようなコンクリートの比誘電率εｒとハイパボーラ図形との関係に基いて、ハイパボーラ図形を構成する比誘電率別ハイパボーラ曲線情報を取得する。
＜実施形態１ 構成 機能ブロック 実装コンクリート比誘電率取得部＞
＜実施形態１ 構成 機能ブロック 実装コンクリート比誘電率取得部＞
【0057】
「実装コンクリート比誘電率取得部０３６４」は、比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部０３６３で取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、ハイパボーラ情報取得部０３６１で取得された上層のハイパボーラ情報（直径）とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率を取得する。
【0058】
この実装コンクリート比誘電率取得部０３６４では、上述したハイパボーラ図形にハイパボーラ情報取得部で取得した鉄筋径及び深度を与えて、同じくハイパボーラ情報取得部で取得した上層鉄筋のハイパボーラ波形にカーブフィッティングして、図３Ｇに示すように、二点鎖線で示すハイパボーラ図形Ｆ１が一点鎖線で示すハイパボーラ図形Ｆ２を経て上層鉄筋のハイパボーラ波形Ｗに一致するように、比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部で取得した比誘電率別ハイパボーラ曲線情報に基づいて比誘電率を調整することで、実装コンクリート比誘電率を取得する。
【0059】
この際、ハイパボーラ図形は、図３Ｈに示すように、上記した「鉄筋の埋設深度の深浅及び鉄筋の太さの大小に応じてハイパボーラ波形における山形の頂部の緩急が変化する特徴」に基づいてデータベース化した複数のハイパボーラ図形から上層鉄筋０３０１のハイパボーラ波形とのカーブフィッティングに適したものを選択することができる。
＜実施形態１ 構成 機能ブロック 下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部＞
＜実施形態１ 構成 機能ブロック 下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部＞
【0060】
「下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部０３６５」は、実装コンクリート比誘電率取得部０３６４で取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報を取得する。具体的には、実装コンクリート比誘電率取得部０３６４で取得した実装コンクリート比誘電率及び上層鉄筋で求めたハイパボーラ図形を用いて下層鉄筋推定直径別のハイパボーラ図形を取得する。
＜実施形態１ 構成 機能ブロック 下層鉄筋直径取得部＞
＜実施形態１ 構成 機能ブロック 下層鉄筋直径取得部＞
【0061】
「下層鉄筋直径取得部０３６６」は、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部０３６５で取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報（ハイパボーラ図形）と、ハイパボーラ情報取得部０３６１で取得したハイパボーラ情報の下層鉄筋のハイパボーラ情報（ハイパボーラ波形）とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径を取得する。
【0062】
この下層鉄筋直径取得部０３６６では、図３Ｉの上部に示すように、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部０３６５で取得した下層鉄筋推定直径別のハイパボーラ図形、すなわち、上層鉄筋０３０１で求めた破線で示すハイパボーラ図形Ｆの山形の頂部を下層鉄筋０３０２の実線で示すハイパボーラ波形Ｗの山形の頂部に合わせた状態において、ハイパボーラ波形Ｗの山形の頂部がハイパボーラ図形Ｆの山形の頂部よりも緩やかな場合は、下層鉄筋０３０２の方が上層鉄筋０３０１よりも太いと判断する。なお、図３Ｉでは、便宜上、上層鉄筋及び下層鉄筋を同じ方向にして示している。
この際、図３Ｉの中部に示すように、ハイパボーラ波形Ｗの山形の頂部がハイパボーラ図形Ｆの山形の頂部と一致する場合は、下層鉄筋の直径０３０２が上層鉄筋０３０１の直径と同じと判断し、図３Ｉの下部に示すように、ハイパボーラ波形Ｗの山形の頂部がハイパボーラ図形Ｆの山形の頂部よりも鋭い場合は、下層鉄筋０３０２の方が上層鉄筋０３０１よりも細いと判断する。
この際、図３Ｉの中部に示すように、ハイパボーラ波形Ｗの山形の頂部がハイパボーラ図形Ｆの山形の頂部と一致する場合は、下層鉄筋の直径０３０２が上層鉄筋０３０１の直径と同じと判断し、図３Ｉの下部に示すように、ハイパボーラ波形Ｗの山形の頂部がハイパボーラ図形Ｆの山形の頂部よりも鋭い場合は、下層鉄筋０３０２の方が上層鉄筋０３０１よりも細いと判断する。
【0063】
そして、この下層鉄筋直径取得部０３６６では、上記の判断を行った結果、ハイパボーラ図形がハイパボーラ波形に一致していない場合には、両者が一致するようにハイパボーラ図形の直径を調整することで、下層鉄筋の直径を推定する。
＜実施形態１ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 ハードウェア構成＞
＜実施形態１ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 ハードウェア構成＞
【0064】
図４に示すように、本実施形態の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置０４６０は、ＣＰＵ０４６１と、ＨＤＤ、ＲＯＭ等の不揮発性メモリ０４６２と、Ｄ－ＲＡＭ等のメインメモリ０４６３と、インターフェースとから構成されている。不揮発性メモリ０４６２には、プログラムとしてハイパボーラ情報取得プログラム、上層鉄筋直径取得プログラム、比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得プログラム、実装コンクリート比誘電率取得プログラム、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得プログラム、下層鉄筋直径取得プログラムが格納されている。データとしては、電流信号や位相角の情報であり、これらのプログラムやデータは、メインメモリ０４６３の保持領域に読み込まれて作動領域で実行される。また、インターフェースには、特定小電力無線等がある。
＜実施形態１ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 処理の流れ＞
＜実施形態１ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 処理の流れ＞
【0065】
本実施形態の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置では、図５に示すように、ハイパボーラ情報取得ステップＳ０５０１が実行されて、直交交点にて接触配置される少なくとも二層構造の鉄筋をコンクリートに配置した鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の配筋方向と直交して構造体表面をレーダ走査して取得した反射波の深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ情報が２直交方向について取得される。
次いで、上層鉄筋直径取得ステップＳ０５０２が実行されて、取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径が取得され、次に、比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得ステップＳ０５０３が実行されて、鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報が取得される。
これに続いて、実装コンクリート比誘電率取得ステップＳ０５０４が実行されて、取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率が取得される。
そして、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得ステップＳ０５０５が実行されて、取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報が取得された後、下層鉄筋直径取得ステップＳ０５０６が実行されて、取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径が取得される。
＜実施形態１ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 効果＞
次いで、上層鉄筋直径取得ステップＳ０５０２が実行されて、取得した２直交方向のハイパボーラ情報を用いて相対的に上層の鉄筋の直径が取得され、次に、比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得ステップＳ０５０３が実行されて、鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率をパラメータとして複数採用した場合のハイパボーラ曲線を構成する情報である比誘電率別ハイパボーラ曲線情報が取得される。
これに続いて、実装コンクリート比誘電率取得ステップＳ０５０４が実行されて、取得した複数の比誘電率別ハイパボーラ曲線情報と、取得された上層のハイパボーラ情報とに基づいて鉄筋コンクリート構造体に用いられているコンクリートの比誘電率である実装コンクリート比誘電率が取得される。
そして、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得ステップＳ０５０５が実行されて、取得した実装コンクリート比誘電率を用いて相対的に下層の鉄筋の直径を推定パラメータとした下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線を構成する下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報が取得された後、下層鉄筋直径取得ステップＳ０５０６が実行されて、取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径が取得される。
＜実施形態１ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 効果＞
【0066】
本実施形態に係る鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置は、鉄筋コンクリート構造体のコンクリート内部に配置されている互いに直交交点で接触する上層鉄筋及び下層鉄筋のハイパボーラ情報であるハイパボーラ波形を取得するので、上層鉄筋及び下層鉄筋の各ハイパボーラ波形に基づいて、上層鉄筋の鉄筋径のみならず下層鉄筋の鉄筋径をも推定することができるという効果を奏する。
＜実施形態２＞
＜実施形態２＞
【0067】
本実施形態は、主に請求項２，５，８に関する。
＜実施形態２ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 概要＞
＜実施形態２ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 概要＞
【0068】
本実施形態は実施形態１を基本とし、取得したハイパボーラ情報と取得した実装コンクリート比誘電率とを用いて鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の埋設深度を取得する埋設深度取得部をさらに有する構成としたことを特徴としている。
＜実施形態２ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 構成＞
＜実施形態２ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 構成＞
【0069】
図６に示すように、本実施形態の構造推定装置０６６０において、先の実施形態と相違するところは、埋設深度取得部０６６７をさらに有している点にあり、他の構成は先の実施形態と同じである。
【0070】
具体的には、この埋設深度取得部０６６７において、ハイパボーラ情報取得部０６６１で取得した上層鉄筋及び下層鉄筋の各反射波の深さ方向の波形情報に含まれる比誘電率εｒとして、実装コンクリート比誘電率取得部０６６４で取得した実装コンクリート比誘電率を用いることで、上層鉄筋の埋設深度及びこれに基づく下層鉄筋の埋設深度を取得する。
＜実施形態２ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 ハードウェア構成＞
＜実施形態２ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 ハードウェア構成＞
【0071】
図７に示すように、本実施形態の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置０７６０は、ＣＰＵ０７６１と、ＨＤＤ、ＲＯＭ等の不揮発性メモリ０７６２と、Ｄ－ＲＡＭ等のメインメモリ０７６３と、インターフェースとから構成されている。不揮発性メモリ０７６２には、プログラムとしてハイパボーラ情報取得プログラム、上層鉄筋直径取得プログラム、比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得プログラム、実装コンクリート比誘電率取得プログラム、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得プログラム、下層鉄筋直径取得プログラム、埋設深度取得プログラムが格納されている。データとしては、電流信号や位相角の情報であり、これらのプログラムやデータは、メインメモリ０７６３の保持領域に読み込まれて作動領域で実行される。また、インターフェースには、特定小電力無線等がある。
＜実施形態２ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 処理の流れ＞
＜実施形態２ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 処理の流れ＞
【0072】
本実施形態の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置では、図８に示すように、下層鉄筋直径取得ステップＳ０８０６が実行されて、取得した複数の下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報と、取得したハイパボーラ情報の下層のハイパボーラ情報とに基づいて相対的に鉄筋コンクリート構造体に用いられている下層の鉄筋の直径が取得されたのち、埋設深度取得ステップＳ０８０７が実行されて、ハイパボーラ情報取得ステップＳ０８０１の実行で取得したハイパボーラ情報と実装コンクリート比誘電率取得ステップＳ０８０４の実行で取得した実装コンクリート比誘電率とを用いて鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の埋設深度が取得される。
＜実施形態２ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 効果＞
＜実施形態２ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 効果＞
【0073】
本実施形態に係る鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置では、鉄筋コンクリート構造体のコンクリート内部に配置されている互いに直交交点で接触する上層鉄筋及び下層鉄筋の各鉄筋径に加えて、鉄筋の埋設深度をも推定することができるという効果を奏する。
＜実施形態３＞
＜実施形態３＞
【0074】
本実施形態は、主に請求項３，６，９に関する。
＜実施形態３ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 概要＞
＜実施形態３ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 概要＞
【0075】
本実施形態は実施形態１，２を基本とし、鉄筋コンクリート構造体のコンクリート内部に電磁波を輻射して複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得し、これらの取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することで、上層鉄筋の直径を取得する構成としたことを特徴としている。
本実施形態では、複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得するので、上層鉄筋の直径の推定精度向上が図られる。
＜実施形態３ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 構成＞
本実施形態では、複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得するので、上層鉄筋の直径の推定精度向上が図られる。
＜実施形態３ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 構成＞
【0076】
図９Ａに示すように、本実施形態の構造推定装置０９６０において、先の実施形態と相違するところは、ハイパボーラ情報取得部０９６１が、複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得する複数ハイパボーラ情報取得手段０９６１ａを有し、上層鉄筋直径取得部０９６２が複数ハイパボーラ情報取得手段０９６１ａで取得した複数のハイパボーラ情報を統計処理することによって上層鉄筋の直径を取得する統計的上層鉄筋直径取得手段０９６２ａを有している点にあり、他の構成は先の実施形態と同じである。
【0077】
ここで、上層鉄筋のハイパボーラ情報を取得する際に、電磁波の輻射による深度測定を上層鉄筋及び下層鉄筋の交点直上で行うと、上層鉄筋からの反射波に下層鉄筋からの反射波が干渉してしまい、これが上層鉄筋のハイパボーラ情報である深度の精度に影響して正確な深度測定を行うことができない。
この問題に対処するべく、本実施形態の構造推定装置０９６０では、上述のような対応策を講じている。
具体的には、図９Ｂの部分平面図に示すように、あらかじめレーダ走査することで得た上層鉄筋０９０１及び下層鉄筋０９０２のメッシュ配筋において、複数ハイパボーラ情報取得手段としての複数の測定点ｘ１，ｘ２，ｘ３，・・・，ｙ１，ｙ２，ｙ３，・・・を、２直交交点から上下左右に等間隔で設定している。
この問題に対処するべく、本実施形態の構造推定装置０９６０では、上述のような対応策を講じている。
具体的には、図９Ｂの部分平面図に示すように、あらかじめレーダ走査することで得た上層鉄筋０９０１及び下層鉄筋０９０２のメッシュ配筋において、複数ハイパボーラ情報取得手段としての複数の測定点ｘ１，ｘ２，ｘ３，・・・，ｙ１，ｙ２，ｙ３，・・・を、２直交交点から上下左右に等間隔で設定している。
【0078】
そして、上層鉄筋０９０１及び下層鉄筋０９０２の各配筋方向と直交してレーダ走査するに際して、例えば、上層鉄筋０９０１の配筋方向と直交してレーダ走査するに際しては、上層鉄筋０９０１上の複数の測定点ｘ１，ｘ２，ｘ３，・・・を通過するように横方向の破線に沿ってレーダ走査し、一方、下層鉄筋０９０２の配筋方向と直交してレーダ走査するに際しては、下層鉄筋０９０２上の複数の測定点ｙ１，ｙ２，ｙ３，・・・を通過するように縦方向の破線に沿ってレーダ走査する。
【0079】
本実施形態の構造推定装置０９６０では、以下に示す式６を統計的上層鉄筋直径取得手段としており、上記のようなレーダ走査により測定点ｘ１，ｘ２，ｘ３，・・・及び測定点ｙ１，ｙ２，ｙ３，・・・で得られた測定値を式６に当てはめて、互いに隣接する上下の２点と左右の２点（例えば、図９Ｂにおける円内に位置する測定点）の測定値の平均の差を計算することで、鉄筋の傾き等の誤差を平均化することができるようにしている。
Δｄ＝｜（（ｄｘ２＋ｄｘ１）／２）－（（ｄｙ２＋ｄｙ１）／２）｜ 式６
Δｄ＝｜（（ｄｘ２＋ｄｘ１）／２）－（（ｄｙ２＋ｄｙ１）／２）｜ 式６
【0080】
この際、例えば、上記の上下左右の４つの測定点を上下平均及び左右平均だけでなく、組み合わせを変えて各々の値を再計算することで、上層鉄筋の値を補正することができる。なお、式６による鉄筋径の計算結果において、他の数値に突出して異なる数値が出た場合は、フィルタを通すことで排除する。
＜実施形態３ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 ハードウェア構成＞
＜実施形態３ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 ハードウェア構成＞
【0081】
図１０に示すように、本実施形態の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置１０６０は、ＣＰＵ１０６１と、ＨＤＤ、ＲＯＭ等の不揮発性メモリ１０６２と、Ｄ－ＲＡＭ等のメインメモリ１０６３と、インターフェースとから構成されている。不揮発性メモリ１０６２には、プログラムとしてハイパボーラ情報取得プログラム、複数ハイパボーラ情報取得サブプログラム、上層鉄筋直径取得プログラム、統計的上層鉄筋直径取得サブプログラム、比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得プログラム、実装コンクリート比誘電率取得プログラム、下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得プログラム、下層鉄筋直径取得プログラム、埋設深度取得プログラムが格納されている。データとしては、電流信号や位相角の情報であり、これらのプログラムやデータは、メインメモリ１０６３の保持領域に読み込まれて作動領域で実行される。また、インターフェースには、特定小電力無線等がある。
＜実施形態３ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 処理の流れ＞
＜実施形態３ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 処理の流れ＞
【0082】
本実施形態の鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置では、図１１に示すように、ハイパボーラ情報取得ステップＳ１１０１の実行に際して、複数ハイパボーラ情報取得サブステップＳ１１０１ａが実行されて複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得され、上層鉄筋直径取得ステップＳ１１０２の実行に際して統計的上層鉄筋直径取得サブステップＳ１１０２ａが実行されて、複数のハイパボーラ情報を統計処理することで上層鉄筋の直径が取得される。
＜実施形態３ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 効果＞
＜実施形態３ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置 効果＞
【0083】
本実施形態では、複数の２直交方向のハイパボーラ情報を取得するので、鉄筋の傾き等の誤差を平均化することができ、その結果、上層鉄筋の直径の推定精度向上を実現することが可能であるという効果を奏する。
【符号の説明】
【0084】
０３６０ 鉄筋コンクリート構造体の構造推定装置
０３６１ ハイパボーラ情報取得部
０３６２ 上層鉄筋直径取得部
０３６３ 比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部
０３６４ 実装コンクリート比誘電率取得部
０３６５ 下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部
０３６６ 下層鉄筋直径取得部
０３６１ ハイパボーラ情報取得部
０３６２ 上層鉄筋直径取得部
０３６３ 比誘電率別ハイパボーラ曲線情報取得部
０３６４ 実装コンクリート比誘電率取得部
０３６５ 下層鉄筋推定直径別ハイパボーラ曲線情報取得部
０３６６ 下層鉄筋直径取得部
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図3G】
【図3H】
【図3I】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】