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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-05
(45)【発行日】2024-01-16
(54)【発明の名称】検査対象物の状態評価装置および状態評価方法
(51)【国際特許分類】
G01N 29/11 20060101AFI20240109BHJP
G01N 29/48 20060101ALI20240109BHJP
【ＦＩ】
G01N29/11
G01N29/48
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2019139396
(22)【出願日】2019-07-30
(65)【公開番号】P2021021668
(43)【公開日】2021-02-18
【審査請求日】2022-07-01
(73)【特許権者】
【識別番号】302060926
【氏名又は名称】株式会社フジタ
(73)【特許権者】
【識別番号】304021417
【氏名又は名称】国立大学法人東京工業大学
(73)【特許権者】
【識別番号】598105732
【氏名又は名称】株式会社シスミック
(74)【代理人】
【識別番号】100089875
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 茂
(72)【発明者】
【氏名】添田 智美
(72)【発明者】
【氏名】藤沼 智洋
(72)【発明者】
【氏名】千葉 拓史
(72)【発明者】
【氏名】三上 貴正
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 秀太郎
(72)【発明者】
【氏名】岸村 雄平
【審査官】田中 洋介
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０８２４６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２３６６６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２８９８２９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２９／００－２９／５２
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
平面状の検査対象物の表面をハンマーで打撃する打撃部と、前記ハンマーによる打音を検出するマイクと、
前記マイクで集音された打音に基づいて、前記検査対象物の表面上の各評価点における評価値を算出する評価値算出部と、
前記検査対象物の表面の延在方向に三次元直交座標の第１軸および第２軸を取り、それぞれの前記評価点における前記評価値を第３軸にプロットし、近接する前記評価点同士の前記評価値を結ぶことによりワイヤーフレームモデルを生成するワイヤーフレームモデル生成部と、を備え、
前記ワイヤーフレームモデルに基づいて前記検査対象物の状態を評価する状態判定部を更に備え、
前記状態判定部は、前記評価値のうち下位の第１の所定数を抽出して平均値を算出し、前記ワイヤーフレームモデルの前記第３軸上の前記平均値を取る点を前記ワイヤーフレームモデルの底面と規定し、前記ワイヤーフレームモデルのうち前記第３軸上の所定の閾値を取る点を含む所定範囲の線分を前記底面方向に延長し、前記線分と前記底面との交点を境界として前記検査対象物の状態が異なると評価する、
ことを特徴とする検査対象物の状態評価装置。
【請求項2】
平面状の検査対象物の表面をハンマーで打撃する打撃部と、前記ハンマーによる打音を検出するマイクと、
前記マイクで集音された打音に基づいて、前記検査対象物の表面上の各評価点における評価値を算出する評価値算出部と、
前記検査対象物の表面の延在方向に三次元直交座標の第１軸および第２軸を取り、それぞれの前記評価点における前記評価値を第３軸にプロットし、近接する前記評価点同士の前記評価値を結ぶことによりワイヤーフレームモデルを生成するワイヤーフレームモデル生成部と、を備え、
前記ワイヤーフレームモデルに基づいて前記検査対象物の状態を評価する状態判定部を更に備え、
前記状態判定部は、前記ワイヤーフレームモデルを前記第３軸上の所定の閾値を取る点で前記第１軸および前記第２軸に沿って切断し、切断した断面を境界として前記検査対象物の状態が異なると評価し、
前記状態判定部は、前記断面を境界として一方の領域は前記検査対象物の内部に剥離が生じていると評価し、他方の領域は前記検査対象物の内部に剥離が生じていないと評価し、
前記状態判定部は、前記評価値の上位の第２の所定数を抽出し、前記第２の所定数の前記評価値の平均値に基づいて、前記検査対象物の表面から前記剥離までの距離を推定する、
ことを特徴とする検査対象物の状態評価装置。
【請求項3】
前記状態判定部は、前記評価値のうち下位の第３の所定数を抽出し、前記第３の所定数の前記評価値の平均値をＮａ、前記評価値全体に対する前記第３の所定数の前記評価値の標準偏差をＮｂとしたときに、Ｎａ＋β×Ｎｂ（βは正の数）を前記閾値とする、ことを特徴とする請求項１または２記載の検査対象物の状態評価装置。
【請求項4】
平面状の検査対象物の表面をハンマーで打撃する打撃部と、前記ハンマーによる打音を検出するマイクと、
前記マイクで集音された打音に基づいて、前記検査対象物の表面上の各評価点における評価値を算出する評価値算出部と、
前記検査対象物の表面の延在方向に三次元直交座標の第１軸および第２軸を取り、それぞれの前記評価点における前記評価値を第３軸にプロットし、近接する前記評価点同士の前記評価値を結ぶことによりワイヤーフレームモデルを生成するワイヤーフレームモデル生成部と、
を備え、
前記ワイヤーフレームモデルに基づいて前記検査対象物の状態を評価する状態判定部を更に備え、
前記状態判定部は、前記ワイヤーフレームモデルを前記第３軸上の所定の閾値を取る点で前記第１軸および前記第２軸に沿って切断し、切断した断面を境界として前記検査対象物の状態が異なると評価し、
前記状態判定部は、前記評価値のうち下位の第３の所定数を抽出し、前記第３の所定数の前記評価値の平均値をＮａ、前記評価値全体に対する前記第３の所定数の前記評価値の標準偏差をＮｂとしたときに、Ｎａ＋β×Ｎｂ（βは正の数）を前記閾値とする、
ことを特徴とする検査対象物の状態評価装置。
【請求項5】
前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出部は、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、前記打撃部による打撃位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値の平均値または最大値のいずれかを前記評価点の前記評価値とする、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の検査対象物の状態評価装置。
【請求項6】
前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出部は、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、それぞれの前記マイクの位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値をそれぞれの前記評価点の前記評価値とする、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の検査対象物の状態評価装置。
【請求項7】
前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出部は、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、前記打撃部による打撃位置およびそれぞれのマイクの位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値をそれぞれの前記マイクの位置に対応する前記評価点の前記評価値とし、複数の前記マイク別評価値の平均値または最大値のいずれかを前記打撃位置に対応する前記評価点の前記評価値とする、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の検査対象物の状態評価装置。
【請求項8】
平面状の検査対象物の表面をハンマーで打撃する打撃部と、前記ハンマーによる打音を検出するマイクと、を備える状態評価装置を用いた検査対象物の状態評価方法であって、前記マイクで集音された打音に基づいて、前記検査対象物の表面上の各評価点における評価値を算出する評価値算出工程と、
前記検査対象物の表面の延在方向に三次元直交座標の第１軸および第２軸を取り、それぞれの前記評価点における前記評価値を第３軸にプロットし、近接する前記評価点同士の前記評価値を結ぶことによりワイヤーフレームモデルを生成するワイヤーフレームモデル生成工程と、を含み、
前記ワイヤーフレームモデルに基づいて前記検査対象物の状態を評価する状態判定工程を更に含み、
前記状態判定部では、前記評価値のうち下位の第１の所定数を抽出して平均値を算出し、前記ワイヤーフレームモデルの前記第３軸上の前記平均値を取る点を前記ワイヤーフレームモデルの底面と規定し、前記ワイヤーフレームモデルのうち前記第３軸上の所定の閾値を取る点を含む所定範囲の線分を前記底面方向に延長し、前記線分と前記底面との交点を境界として前記検査対象物の状態が異なると評価する、
ことを特徴とする検査対象物の状態評価方法。
【請求項9】
平面状の検査対象物の表面をハンマーで打撃する打撃部と、前記ハンマーによる打音を検出するマイクと、を備える状態評価装置を用いた検査対象物の状態評価方法であって、前記マイクで集音された打音に基づいて、前記検査対象物の表面上の各評価点における評価値を算出する評価値算出工程と、
前記検査対象物の表面の延在方向に三次元直交座標の第１軸および第２軸を取り、それぞれの前記評価点における前記評価値を第３軸にプロットし、近接する前記評価点同士の前記評価値を結ぶことによりワイヤーフレームモデルを生成するワイヤーフレームモデル生成工程と、を含み、
前記ワイヤーフレームモデルに基づいて前記検査対象物の状態を評価する状態判定工程を更に含み、
前記状態判定工程では、前記ワイヤーフレームモデルを前記第３軸上の所定の閾値を取る点で前記第１軸および前記第２軸に沿って切断し、切断した断面を境界として前記検査対象物の状態が異なると評価し、
前記状態判定工程では、前記断面を境界として一方の領域は前記検査対象物の内部に剥離が生じていると評価し、他方の領域は前記検査対象物の内部に剥離が生じていないと評価し、
前記状態判定工程では、前記評価値の上位の第２の所定数を抽出し、前記第２の所定数の前記評価値の平均値に基づいて、前記検査対象物の表面から前記剥離までの距離を推定する、
ことを特徴とする検査対象物の状態評価方法。
【請求項10】
前記状態判定工程では、前記評価値のうち下位の第３の所定数を抽出し、前記第３の所定数の前記評価値の平均値をＮａ、前記評価値全体に対する前記第３の所定数の前記評価値の標準偏差をＮｂとしたときに、Ｎａ＋β×Ｎｂ（βは正の数）を前記閾値とする、ことを特徴とする請求項８または９記載の検査対象物の状態評価方法。
【請求項11】
平面状の検査対象物の表面をハンマーで打撃する打撃部と、前記ハンマーによる打音を検出するマイクと、を備える状態評価装置を用いた検査対象物の状態評価方法であって、前記マイクで集音された打音に基づいて、前記検査対象物の表面上の各評価点における評価値を算出する評価値算出工程と、
前記検査対象物の表面の延在方向に三次元直交座標の第１軸および第２軸を取り、それぞれの前記評価点における前記評価値を第３軸にプロットし、近接する前記評価点同士の前記評価値を結ぶことによりワイヤーフレームモデルを生成するワイヤーフレームモデル生成工程と、を含み、
前記ワイヤーフレームモデルに基づいて前記検査対象物の状態を評価する状態判定工程を更に含み、
前記状態判定工程では、前記ワイヤーフレームモデルを前記第３軸上の所定の閾値を取る点で前記第１軸および前記第２軸に沿って切断し、切断した断面を境界として前記検査対象物の状態が異なると評価し、
前記状態判定工程では、前記評価値のうち下位の第３の所定数を抽出し、前記第３の所定数の前記評価値の平均値をＮａ、前記評価値全体に対する前記第３の所定数の前記評価値の標準偏差をＮｂとしたときに、Ｎａ＋β×Ｎｂ（βは正の数）を前記閾値とする、
ことを特徴とする検査対象物の状態評価方法。
【請求項12】
前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出工程では、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、前記打撃部による打撃位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値の平均値または最大値のいずれかを前記評価点の前記評価値とする、
ことを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項記載の検査対象物の状態評価装置。
【請求項13】
前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出工程では、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、それぞれの前記マイクの位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値をそれぞれの前記評価点の前記評価値とする、
ことを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項記載の検査対象物の状態評価方法。
【請求項14】
前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出工程では、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、前記打撃部による打撃位置およびそれぞれのマイクの位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値をそれぞれの前記マイクの位置に対応する前記評価点の前記評価値とし、複数の前記マイク別評価値の平均値または最大値のいずれかを前記打撃位置に対応する前記評価点の前記評価値とする、
ことを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項記載の検査対象物の状態評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検査対象物の状態を評価する検査対象物の状態評価装置および状態評価方法に関する。
【背景技術】
【0002】
建物の外装材（外壁材）の剥離、剥落を未然に防止するため、建物の状態を診断する方法が種々提案されている。
例えば、下記特許文献１には、建物躯体に接着された外装材の表面を打撃ハンマーで打撃した際に発生する打音を、打撃ハンマーの打撃点を中心にして当該中心から等距離で対象に配置した４つの第１～第４マイクにより検出し、それら４つのマイクからの検出信号に基づいて第１～第４検出回路により打音検出波形がそれぞれ生成され、各打音検出波形は第１～第４サンプリング部によってサンプリングされ評価部に供給される。打音検出波形のうち最初に発生する１周期分の波形を第１の波形としたとき、評価部は、第１の波形の振幅または波長に基づいて検査対象物の建物躯体に対する検査対象物の状態を評価する。
例えば、下記特許文献１には、建物躯体に接着された外装材の表面を打撃ハンマーで打撃した際に発生する打音を、打撃ハンマーの打撃点を中心にして当該中心から等距離で対象に配置した４つの第１～第４マイクにより検出し、それら４つのマイクからの検出信号に基づいて第１～第４検出回路により打音検出波形がそれぞれ生成され、各打音検出波形は第１～第４サンプリング部によってサンプリングされ評価部に供給される。打音検出波形のうち最初に発生する１周期分の波形を第１の波形としたとき、評価部は、第１の波形の振幅または波長に基づいて検査対象物の建物躯体に対する検査対象物の状態を評価する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－２０３７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来技術では、複数のマイクで集音された打音に基づいて検査対象物の状態を評価する評価値を算出しているが、評価値の算出方法や利用方法には更に改善の余地がある。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、検査対象物の状態の評価を高精度に行なう上で有利な検査対象物の状態評価装置および状態評価方法を提供することにある。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、検査対象物の状態の評価を高精度に行なう上で有利な検査対象物の状態評価装置および状態評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述の目的を達成するため、請求項１記載の発明は、平面状の検査対象物の表面をハンマーで打撃する打撃部と、前記ハンマーによる打音を検出するマイクと、前記マイクで集音された打音に基づいて、前記検査対象物の表面上の各評価点における評価値を算出する評価値算出部と、前記検査対象物の表面の延在方向に三次元直交座標の第１軸および第２軸を取り、それぞれの前記評価点における前記評価値を第３軸にプロットし、近接する前記評価点同士の前記評価値を結ぶことによりワイヤーフレームモデルを生成するワイヤーフレームモデル生成部と、を備えることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記ワイヤーフレームモデルに基づいて前記検査対象物の状態を評価する評価部を更に備え、前記状態判定部は、前記ワイヤーフレームモデルを前記第３軸上の所定の閾値を取る点で前記第１軸および前記第２軸に沿って切断し、切断した断面を境界として前記検査対象物の状態が異なると評価する、ことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記ワイヤーフレームモデルに基づいて前記検査対象物の状態を評価する状態判定部を更に備え、前記状態判定部は、前記評価値のうち下位の第１の所定数を抽出して平均値を算出し、前記ワイヤーフレームモデルの前記第３軸上の前記平均値を取る点を前記ワイヤーフレームモデルの底面と規定し、前記ワイヤーフレームモデルのうち前記第３軸上の所定の閾値を取る点を含む所定範囲の線分を前記底面方向に延長し、前記線分と前記底面との交点を境界として前記検査対象物の状態が異なると評価する、ことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、前記状態判定部は、前記断面を境界として一方の領域は前記検査対象物の内部に剥離が生じていると評価し、他方の領域は前記検査対象物の内部に剥離が生じていないと評価する、ことを特徴とする。
請求項５記載の発明は、前記状態判定部は、前記評価値の上位の第２の所定数を抽出し、前記第２の所定数の前記評価値の平均値に基づいて、前記検査対象物の表面から前記剥離までの距離を推定する、ことを特徴とする。
請求項６記載の発明は、前記状態判定部は、前記評価値のうち下位の第３の所定数を抽出し、前記第３の所定数の前記評価値の平均値をＮａ、前記評価値全体に対する前記第３の所定数の前記評価値の標準偏差をＮｂとしたときに、Ｎａ＋β×Ｎｂ（βは正の数）を前記閾値とする、ことを特徴とする。
請求項７記載の発明は、前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出部は、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、前記打撃部による打撃位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値の平均値または最大値のいずれかを前記評価点の前記評価値とする、ことを特徴とする。
請求項８記載の発明は、前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出部は、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、それぞれの前記マイクの位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値をそれぞれの前記評価点の前記評価値とする、ことを特徴とする。
請求項９記載の発明は、前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出部は、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、前記打撃部による打撃位置およびそれぞれのマイクの位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値をそれぞれの前記マイクの位置に対応する前記評価点の前記評価値とし、複数の前記マイク別評価値の平均値または最大値のいずれかを前記打撃位置に対応する前記評価点の前記評価値とする、ことを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、平面状の検査対象物の表面をハンマーで打撃する打撃部と、前記ハンマーによる打音を検出するマイクと、を備える状態評価装置を用いた検査対象物の状態評価方法であって、前記マイクで集音された打音に基づいて、前記検査対象物の表面上の各評価点における評価値を算出する評価値算出工程と、前記検査対象物の表面の延在方向に三次元直交座標の第１軸および第２軸を取り、それぞれの前記評価点における前記評価値を第３軸にプロットし、近接する前記評価点同士の前記評価値を結ぶことによりワイヤーフレームモデルを生成するワイヤーフレームモデル生成工程と、を含んだことを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、前記ワイヤーフレームモデルに基づいて前記検査対象物の状態を評価する評価工程を更に含み、前記状態判定工程では、前記ワイヤーフレームモデルを前記第３軸上の所定の閾値を取る点で前記第１軸および前記第２軸に沿って切断し、切断した断面を境界として前記検査対象物の状態が異なると評価する、ことを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、前記ワイヤーフレームモデルに基づいて前記検査対象物の状態を評価する状態判定工程を更に含み、前記状態判定部では、前記評価値のうち下位の第１の所定数を抽出して平均値を算出し、前記ワイヤーフレームモデルの前記第３軸上の前記平均値を取る点を前記ワイヤーフレームモデルの底面と規定し、前記ワイヤーフレームモデルのうち前記第３軸上の所定の閾値を取る点を含む所定範囲の線分を前記底面方向に延長し、前記線分と前記底面との交点を境界として前記検査対象物の状態が異なると評価する、ことを特徴とする。
請求項１３記載の発明は、前記状態判定工程では、前記断面を境界として一方の領域は前記検査対象物の内部に剥離が生じていると評価し、他方の領域は前記検査対象物の内部に剥離が生じていないと評価する、ことを特徴とする。
請求項１４記載の発明は、前記状態判定工程では、前記評価値の上位の第２の所定数を抽出し、前記第２の所定数の前記評価値の平均値に基づいて、前記検査対象物の表面から前記剥離までの距離を推定する、ことを特徴とする。
請求項１５記載の発明は、前記状態判定工程では、前記評価値のうち下位の第３の所定数を抽出し、前記第３の所定数の前記評価値の平均値をＮａ、前記評価値全体に対する前記第３の所定数の前記評価値の標準偏差をＮｂとしたときに、Ｎａ＋β×Ｎｂ（βは正の数）を前記閾値とする、ことを特徴とする。
請求項１６記載の発明は、前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出工程では、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、前記打撃部による打撃位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値の平均値または最大値のいずれかを前記評価点の前記評価値とする、ことを特徴とする。
請求項１７記載の発明は、前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出工程では、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、それぞれの前記マイクの位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値をそれぞれの前記評価点の前記評価値とする、ことを特徴とする。
請求項１８記載の発明は、前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出工程では、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、前記打撃部による打撃位置およびそれぞれのマイクの位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値をそれぞれの前記マイクの位置に対応する前記評価点の前記評価値とし、複数の前記マイク別評価値の平均値または最大値のいずれかを前記打撃位置に対応する前記評価点の前記評価値とする、ことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記ワイヤーフレームモデルに基づいて前記検査対象物の状態を評価する評価部を更に備え、前記状態判定部は、前記ワイヤーフレームモデルを前記第３軸上の所定の閾値を取る点で前記第１軸および前記第２軸に沿って切断し、切断した断面を境界として前記検査対象物の状態が異なると評価する、ことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記ワイヤーフレームモデルに基づいて前記検査対象物の状態を評価する状態判定部を更に備え、前記状態判定部は、前記評価値のうち下位の第１の所定数を抽出して平均値を算出し、前記ワイヤーフレームモデルの前記第３軸上の前記平均値を取る点を前記ワイヤーフレームモデルの底面と規定し、前記ワイヤーフレームモデルのうち前記第３軸上の所定の閾値を取る点を含む所定範囲の線分を前記底面方向に延長し、前記線分と前記底面との交点を境界として前記検査対象物の状態が異なると評価する、ことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、前記状態判定部は、前記断面を境界として一方の領域は前記検査対象物の内部に剥離が生じていると評価し、他方の領域は前記検査対象物の内部に剥離が生じていないと評価する、ことを特徴とする。
請求項５記載の発明は、前記状態判定部は、前記評価値の上位の第２の所定数を抽出し、前記第２の所定数の前記評価値の平均値に基づいて、前記検査対象物の表面から前記剥離までの距離を推定する、ことを特徴とする。
請求項６記載の発明は、前記状態判定部は、前記評価値のうち下位の第３の所定数を抽出し、前記第３の所定数の前記評価値の平均値をＮａ、前記評価値全体に対する前記第３の所定数の前記評価値の標準偏差をＮｂとしたときに、Ｎａ＋β×Ｎｂ（βは正の数）を前記閾値とする、ことを特徴とする。
請求項７記載の発明は、前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出部は、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、前記打撃部による打撃位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値の平均値または最大値のいずれかを前記評価点の前記評価値とする、ことを特徴とする。
請求項８記載の発明は、前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出部は、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、それぞれの前記マイクの位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値をそれぞれの前記評価点の前記評価値とする、ことを特徴とする。
請求項９記載の発明は、前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出部は、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、前記打撃部による打撃位置およびそれぞれのマイクの位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値をそれぞれの前記マイクの位置に対応する前記評価点の前記評価値とし、複数の前記マイク別評価値の平均値または最大値のいずれかを前記打撃位置に対応する前記評価点の前記評価値とする、ことを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、平面状の検査対象物の表面をハンマーで打撃する打撃部と、前記ハンマーによる打音を検出するマイクと、を備える状態評価装置を用いた検査対象物の状態評価方法であって、前記マイクで集音された打音に基づいて、前記検査対象物の表面上の各評価点における評価値を算出する評価値算出工程と、前記検査対象物の表面の延在方向に三次元直交座標の第１軸および第２軸を取り、それぞれの前記評価点における前記評価値を第３軸にプロットし、近接する前記評価点同士の前記評価値を結ぶことによりワイヤーフレームモデルを生成するワイヤーフレームモデル生成工程と、を含んだことを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、前記ワイヤーフレームモデルに基づいて前記検査対象物の状態を評価する評価工程を更に含み、前記状態判定工程では、前記ワイヤーフレームモデルを前記第３軸上の所定の閾値を取る点で前記第１軸および前記第２軸に沿って切断し、切断した断面を境界として前記検査対象物の状態が異なると評価する、ことを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、前記ワイヤーフレームモデルに基づいて前記検査対象物の状態を評価する状態判定工程を更に含み、前記状態判定部では、前記評価値のうち下位の第１の所定数を抽出して平均値を算出し、前記ワイヤーフレームモデルの前記第３軸上の前記平均値を取る点を前記ワイヤーフレームモデルの底面と規定し、前記ワイヤーフレームモデルのうち前記第３軸上の所定の閾値を取る点を含む所定範囲の線分を前記底面方向に延長し、前記線分と前記底面との交点を境界として前記検査対象物の状態が異なると評価する、ことを特徴とする。
請求項１３記載の発明は、前記状態判定工程では、前記断面を境界として一方の領域は前記検査対象物の内部に剥離が生じていると評価し、他方の領域は前記検査対象物の内部に剥離が生じていないと評価する、ことを特徴とする。
請求項１４記載の発明は、前記状態判定工程では、前記評価値の上位の第２の所定数を抽出し、前記第２の所定数の前記評価値の平均値に基づいて、前記検査対象物の表面から前記剥離までの距離を推定する、ことを特徴とする。
請求項１５記載の発明は、前記状態判定工程では、前記評価値のうち下位の第３の所定数を抽出し、前記第３の所定数の前記評価値の平均値をＮａ、前記評価値全体に対する前記第３の所定数の前記評価値の標準偏差をＮｂとしたときに、Ｎａ＋β×Ｎｂ（βは正の数）を前記閾値とする、ことを特徴とする。
請求項１６記載の発明は、前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出工程では、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、前記打撃部による打撃位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値の平均値または最大値のいずれかを前記評価点の前記評価値とする、ことを特徴とする。
請求項１７記載の発明は、前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出工程では、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、それぞれの前記マイクの位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値をそれぞれの前記評価点の前記評価値とする、ことを特徴とする。
請求項１８記載の発明は、前記マイクは複数設けられており、前記評価値算出工程では、それぞれの前記マイクに対応して複数のマイク別評価値を算出するとともに、前記打撃部による打撃位置およびそれぞれのマイクの位置を前記評価点とし、複数の前記マイク別評価値をそれぞれの前記マイクの位置に対応する前記評価点の前記評価値とし、複数の前記マイク別評価値の平均値または最大値のいずれかを前記打撃位置に対応する前記評価点の前記評価値とする、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
請求項１および１０記載の発明によれば、検査対象物をハンマーで打撃した際に発生する打音に基づいて打撃位置近傍に設定された評価点に対する評価値を算出し、各評価点の評価値を結ぶことによりワイヤーフレームモデルを生成する。これにより、検査対象物の各点における評価値の分布を三次元表示することができ、作業者が検査対象物の状態を直感的に把握する上で有利となる。
請求項２および１１記載の発明によれば、ワイヤーフレームモデルを閾値により切断し、切断した断面を境界として検査対象物の状態が異なると評価するので、検査対象表面に対する状態分布を容易に把握する上で有利となる。
請求項３および１２記載の発明によれば、ワイヤーフレームモデルのうち所定の閾値を取る点を含む線分を底面方向に延長し、線分と底面との交点を境界として検査対象物の状態が異なると評価するので、より精度よく検査対象物の評価を行うことができる。
請求項４および１３記載の発明によれば、検査対象物内部の剥離（例えば外装材の剥離）の有無を判定するので、表面からは観察できない検査対象物内部の状態を把握し、検査対象物のメンナンス性を向上させる上で有利となる。
請求項５および１４記載の発明によれば、評価値の一部を用いて検査対象物の表面から剥離までの距離を推定するので、剥離の位置をより詳細に把握する上で有利となる。
請求項６および１５記載の発明によれば、評価値の一部を用いて剥離が生じている箇所の境界を識別する閾値を算出するので、閾値として固定値を用いる場合と比較して、より精度よく境界を識別する上で有利となる。
請求項７および１６記載の発明によれば、打撃部による打撃位置を評価点とし、複数のマイク別評価値の平均値または最大値のいずれかを評価点の評価値とするので、複数のマイクで得られた情報を集約し、効率的に処理する上で有利となる。
請求項８および１７記載の発明によれば、それぞれのマイクの位置を評価点とし、複数のマイク別評価値をそれぞれの評価点の評価値とするので、複数のマイクで得られた情報をそのまま活かして多くの評価点を設定し、特に検査対象物の状態が異なる境界部における状態判定の精度を向上させる上で有利となる。
請求項９および１８記載の発明によれば、打撃部による打撃位置およびそれぞれのマイクの位置を評価点とするので、より多くの評価点を設定し、特に検査対象物の状態が異なる境界部における状態判定の精度を向上させる上で有利となる。
請求項２および１１記載の発明によれば、ワイヤーフレームモデルを閾値により切断し、切断した断面を境界として検査対象物の状態が異なると評価するので、検査対象表面に対する状態分布を容易に把握する上で有利となる。
請求項３および１２記載の発明によれば、ワイヤーフレームモデルのうち所定の閾値を取る点を含む線分を底面方向に延長し、線分と底面との交点を境界として検査対象物の状態が異なると評価するので、より精度よく検査対象物の評価を行うことができる。
請求項４および１３記載の発明によれば、検査対象物内部の剥離（例えば外装材の剥離）の有無を判定するので、表面からは観察できない検査対象物内部の状態を把握し、検査対象物のメンナンス性を向上させる上で有利となる。
請求項５および１４記載の発明によれば、評価値の一部を用いて検査対象物の表面から剥離までの距離を推定するので、剥離の位置をより詳細に把握する上で有利となる。
請求項６および１５記載の発明によれば、評価値の一部を用いて剥離が生じている箇所の境界を識別する閾値を算出するので、閾値として固定値を用いる場合と比較して、より精度よく境界を識別する上で有利となる。
請求項７および１６記載の発明によれば、打撃部による打撃位置を評価点とし、複数のマイク別評価値の平均値または最大値のいずれかを評価点の評価値とするので、複数のマイクで得られた情報を集約し、効率的に処理する上で有利となる。
請求項８および１７記載の発明によれば、それぞれのマイクの位置を評価点とし、複数のマイク別評価値をそれぞれの評価点の評価値とするので、複数のマイクで得られた情報をそのまま活かして多くの評価点を設定し、特に検査対象物の状態が異なる境界部における状態判定の精度を向上させる上で有利となる。
請求項９および１８記載の発明によれば、打撃部による打撃位置およびそれぞれのマイクの位置を評価点とするので、より多くの評価点を設定し、特に検査対象物の状態が異なる境界部における状態判定の精度を向上させる上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施の形態に係る検査対象物の状態評価装置の構成を示すブロック図である。
【図2】検査対象物の状態評価装置の検出ユニットの側面図である。
【図5】（Ａ）は標準試験体の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の断面図である。
【図6】外装材の状態と外装材の打音の音圧との関係を示す線図である。
【図7】各マイク２５Ａ～２５Ｄに対応するマイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４の一例をプロットした図である。
【図8】ワイヤーフレームモデルの一例を示す図である。
【図9】ワイヤーフレームモデルの一例を示す図である。
【図10】模擬剥離試験体の平面図である。
【図11】検査対象物の状態評価装置の動作フローチャートである。
【図12】評価値Ｅｘの上位３％の平均値と剥離部深さとの関係を示すグラフである。
【図13】ドロネー三角形分割法で分割されたＸＹ平面図を用いた状態評価を模式的に示す説明図である。
【図14】ワイヤーフレームモデルの勾配に基づく剥離部境界の算出方法を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態に係る検査対象物の状態評価装置（以下、状態評価装置という）について状態評価方法と共に図面を参照して説明する。
まず、図１を参照して、本実施の形態の状態評価装置１０の構成について説明する。
本実施の形態では、状態評価装置１０が、検査対象物である建物外面部の状態、すなわち、タイルなどの外装材の浮きや剥がれなどの接着状態を評価する場合について説明する。
より詳細には、本実施の形態では、建物外面に接着剤を介して外装材が接着されている場合に、外装材と接着剤との界面、建物外面と接着剤との界面、接着剤の内部、外装材の内部、建物外面の内部のいずれかの箇所に、空隙、浮き、ひび（対向する部材同士の間に空隙は生じていない（略接触状態にある）ものの、接着されていない状態）等が生じているすなわち正常でない状態を総称して、「剥離」と称するものとする。
なお、本明細書において、検査対象物とは建物や構造物であり、検査対象物が建物であった場合、検査対象物は、建物外面部の他、例えば、室内の床、天井、壁面、室内のコンクリート躯体などを広く含むものである。
また、本明細書において建物外面とは、建物の最も外側に位置する建物の外面をいい、建物外面部とは、タイルやモルタルなどの外装材が設けられていない場合には、建物外面に加え、この建物外面近くの内部の状態を含むものとする。また、建物外面部とは、タイルやモルタルなどの外装材が設けられている場合には、外装材の表面に加え、外装材の表面の内側の外装材部分や外装材の内側の建物躯体の表面や表面近くの内部を含むものとする。
以下、本発明の実施の形態に係る検査対象物の状態評価装置（以下、状態評価装置という）について状態評価方法と共に図面を参照して説明する。
まず、図１を参照して、本実施の形態の状態評価装置１０の構成について説明する。
本実施の形態では、状態評価装置１０が、検査対象物である建物外面部の状態、すなわち、タイルなどの外装材の浮きや剥がれなどの接着状態を評価する場合について説明する。
より詳細には、本実施の形態では、建物外面に接着剤を介して外装材が接着されている場合に、外装材と接着剤との界面、建物外面と接着剤との界面、接着剤の内部、外装材の内部、建物外面の内部のいずれかの箇所に、空隙、浮き、ひび（対向する部材同士の間に空隙は生じていない（略接触状態にある）ものの、接着されていない状態）等が生じているすなわち正常でない状態を総称して、「剥離」と称するものとする。
なお、本明細書において、検査対象物とは建物や構造物であり、検査対象物が建物であった場合、検査対象物は、建物外面部の他、例えば、室内の床、天井、壁面、室内のコンクリート躯体などを広く含むものである。
また、本明細書において建物外面とは、建物の最も外側に位置する建物の外面をいい、建物外面部とは、タイルやモルタルなどの外装材が設けられていない場合には、建物外面に加え、この建物外面近くの内部の状態を含むものとする。また、建物外面部とは、タイルやモルタルなどの外装材が設けられている場合には、外装材の表面に加え、外装材の表面の内側の外装材部分や外装材の内側の建物躯体の表面や表面近くの内部を含むものとする。
【0009】
状態評価装置１０は、検出ユニット１２Ａと、本体ユニット１４とで構成されている。
検出ユニット１２Ａは、作業者が把持して状態を評価すべき外装材２の表面に当て付けて使用されるものであり、本体ユニット１４は、検出ユニット１２Ａで検出された打撃力、打音および振動のうち一以上の物理量を表す信号に基づいて外装材２の状態を評価するものである。
検出ユニット１２Ａと本体ユニット１４とは、前記の信号を伝送する不図示のケーブルによって接続されている。
検出ユニット１２Ａは、作業者が把持して状態を評価すべき外装材２の表面に当て付けて使用されるものであり、本体ユニット１４は、検出ユニット１２Ａで検出された打撃力、打音および振動のうち一以上の物理量を表す信号に基づいて外装材２の状態を評価するものである。
検出ユニット１２Ａと本体ユニット１４とは、前記の信号を伝送する不図示のケーブルによって接続されている。
【0010】
図１～図４に示すように、検出ユニット１２Ａは、筐体１６と、３個のローラ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃと、ハンマー２０と、アクチュエータ２２と、第１～第４マイク２５Ａ～２５Ｄと、打撃力センサ２６とを含んで構成されている。
筐体１６は、矩形状の底壁１６０２と、底壁１６０２の四辺から起立する４つの側壁１６０４、１６０６、１６０８、１６１０と、４つの側壁１６０４、１６０６、１６０８、１６１０の上部を接続する上壁１６１２とを備えている。
底壁１６０２には後述するハンマー２０を筐体１６から出し入れするための開口１６２０が設けられている。
３個のローラ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃのうち、２個のローラ１８Ａ、１８Ｂは、底壁１６０２の対向する一対の端面に回転可能に取着され、同軸上に配置されている。
残りの１個のローラ１８Ｃは、側壁１６０８の下部に金具１７を介して回転可能に取着され、平面視したときにローラ１８Ｃは、２個のローラ１８Ａ、１８Ｂの軸線と平行する軸線上に配置されている。
そして、３個のローラ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃは、それら３個のローラ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの外周面が外装材２の表面に当接された状態で底壁１６０２の下面と外装材２の表面とが一定の間隔Ｈをおいて互いに平行するように設けられている。
すなわち、筐体１６は、ハンマー２０で検査対象物を打撃する際には、検査対象物から離れた位置に配置される。なお、図２等では底壁１６０２の下面と外装材２の表面との間隔Ｈがローラ１８の半径程度となっているが、例えば間隔Ｈが数ミリ程度となるように筐体１６に対するローラ１８の取付位置を設計してもよい。または、ハンマー２０による検査対象物の打撃時に間隔Ｈが任意の値になるように、筐体１６を昇降させる昇降機構を設けてもよい。
筐体１６は、矩形状の底壁１６０２と、底壁１６０２の四辺から起立する４つの側壁１６０４、１６０６、１６０８、１６１０と、４つの側壁１６０４、１６０６、１６０８、１６１０の上部を接続する上壁１６１２とを備えている。
底壁１６０２には後述するハンマー２０を筐体１６から出し入れするための開口１６２０が設けられている。
３個のローラ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃのうち、２個のローラ１８Ａ、１８Ｂは、底壁１６０２の対向する一対の端面に回転可能に取着され、同軸上に配置されている。
残りの１個のローラ１８Ｃは、側壁１６０８の下部に金具１７を介して回転可能に取着され、平面視したときにローラ１８Ｃは、２個のローラ１８Ａ、１８Ｂの軸線と平行する軸線上に配置されている。
そして、３個のローラ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃは、それら３個のローラ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの外周面が外装材２の表面に当接された状態で底壁１６０２の下面と外装材２の表面とが一定の間隔Ｈをおいて互いに平行するように設けられている。
すなわち、筐体１６は、ハンマー２０で検査対象物を打撃する際には、検査対象物から離れた位置に配置される。なお、図２等では底壁１６０２の下面と外装材２の表面との間隔Ｈがローラ１８の半径程度となっているが、例えば間隔Ｈが数ミリ程度となるように筐体１６に対するローラ１８の取付位置を設計してもよい。または、ハンマー２０による検査対象物の打撃時に間隔Ｈが任意の値になるように、筐体１６を昇降させる昇降機構を設けてもよい。
【0011】
図３に示すように、ハンマー２０は検査対象物である外装材２を打撃するものであり、アクチュエータ２２はハンマー２０に打撃方向の駆動力を加えるものである。
本実施の形態では、アクチュエータ２２としてソレノイド２２Ａを用いている。
ソレノイド２２Ａは、コイルを備えるソレノイド本体２２０２、３個のローラ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃが外装材２の表面に当接された状態で外装材２の表面と直交する方向に移動可能に設けられたプランジャ２２０４とを備えている。
本体部２２０２は、筐体１６内の底壁１６０２上に設けられた台１６１４上に設置されている。
プランジャ２２０４は、コイルに駆動電力が供給されることでソレノイド本体２２０２から突出する突出位置に移動され、駆動電力の供給が停止されることでソレノイド本体２２０２に没入する没入位置に移動されるように構成されている。
図３、図４に示すように、ハンマー２０は、プランジャ２２０４の下端に設けられ、プランジャ２２０４の移動により底壁１６０２の開口１６２０を介して出没する。
３個のローラ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの外周面が外装材２の表面に当接された状態で、プランジャ２２０４が突出位置に移動することでハンマー２０が外装材２の表面を打撃し、プランジャ２２０４が没入位置に移動することでハンマー２０が外装材２の表面から離間する。
本実施の形態では、アクチュエータ２２としてソレノイド２２Ａを用いている。
ソレノイド２２Ａは、コイルを備えるソレノイド本体２２０２、３個のローラ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃが外装材２の表面に当接された状態で外装材２の表面と直交する方向に移動可能に設けられたプランジャ２２０４とを備えている。
本体部２２０２は、筐体１６内の底壁１６０２上に設けられた台１６１４上に設置されている。
プランジャ２２０４は、コイルに駆動電力が供給されることでソレノイド本体２２０２から突出する突出位置に移動され、駆動電力の供給が停止されることでソレノイド本体２２０２に没入する没入位置に移動されるように構成されている。
図３、図４に示すように、ハンマー２０は、プランジャ２２０４の下端に設けられ、プランジャ２２０４の移動により底壁１６０２の開口１６２０を介して出没する。
３個のローラ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの外周面が外装材２の表面に当接された状態で、プランジャ２２０４が突出位置に移動することでハンマー２０が外装材２の表面を打撃し、プランジャ２２０４が没入位置に移動することでハンマー２０が外装材２の表面から離間する。
【0012】
第１マイク２５Ａ、第２マイク２５Ｂ、第３マイク２５Ｃ及び第４マイク２５Ｄは、ハンマーによる打音を検出する。より詳細には、第１マイク２５Ａ、第２マイク２５Ｂ、第３マイク２５Ｃ及び第４マイク２５Ｄは、ハンマー２０が外装材２の表面を打撃したときに発生する打音を収音して打音に対応する検出信号（以下、「打音データ」という）を生成する。本実施の形態では、検出信号（打音データ）は電圧値である。
第１マイク２５Ａ、第２マイク２５Ｂ、第３マイク２５Ｃ及び第４マイク２５Ｄは、ハンマー２０による外装材２への打撃点Ｐ１（図３参照）を中心にして当該中心から等距離離れて対称に配置されている。具体的には、打撃点Ｐ１を中心とする半径４０ｍｍの円周上に互いに９０°の角度をおいて点対称に配置されている。
なお、本実施の形態では、打撃点Ｐ１から各マイク２５Ａ～２５Ｄまでの距離を４０ｍｍとした場合について説明するが、これに限らず、例えば０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下、５ｍｍ以上５０ｍｍ以下、あるいは１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であればよい。
第１マイク２５Ａ、第２マイク２５Ｂ、第３マイク２５Ｃ及び第４マイク２５Ｄは、ハンマー２０による外装材２への打撃点Ｐ１（図３参照）を中心にして当該中心から等距離離れて対称に配置されている。具体的には、打撃点Ｐ１を中心とする半径４０ｍｍの円周上に互いに９０°の角度をおいて点対称に配置されている。
なお、本実施の形態では、打撃点Ｐ１から各マイク２５Ａ～２５Ｄまでの距離を４０ｍｍとした場合について説明するが、これに限らず、例えば０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下、５ｍｍ以上５０ｍｍ以下、あるいは１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であればよい。
【0013】
このように配置された第１マイク２５Ａ、第２マイク２５Ｂ、第３マイク２５Ｃ及び第４マイク２５Ｄのうち、第１マイク２５Ａは、図２、図４に示すように、筐体１６を構成する前面側の側壁１６０４の外面下部に防振ゴム２３を介して取着されている。
第２マイク２５Ｂは、図２、図４に示すように、筐体１６を構成する後面側の側壁１６０６の外面下部に防振ゴム２３を介して取着されている。
第３マイク２５Ｃは、図３、図４に示すように、筐体１６を構成する左面側の側壁１６０８の外面下部に防振ゴム２３を介して取着されている。
第４マイク２５Ｄは、図２、図３、図４に示すように、筐体１６を構成する右面側の側壁１６１０の外面下部に防振ゴム２３を介して取着されている。
本実施の形態では、第１マイク２５Ａ、第２マイク２５Ｂ、第３マイク２５Ｃ及び第４マイク２５Ｄの４つのマイクを備える場合について説明するが、マイクの数は２つまたは６つ乃至それ以上であってもよい。マイクの数をより多くすれば一度の打撃により多くの打音データを得られる一方で、それぞれの打音データを処理するためのリソースが必要となる。
また、各マイク２５Ａ～２５Ｄの受音面は、外装材２の検査対象面である表面に対して正対するように配置されており、外装材２の表面から各マイク２５Ａ～２５Ｄまでの高さは０ｍｍ以上１００ｍｍ以下、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、あるいは１ｍｍ以上７ｍｍ以下であることが望ましい。
第２マイク２５Ｂは、図２、図４に示すように、筐体１６を構成する後面側の側壁１６０６の外面下部に防振ゴム２３を介して取着されている。
第３マイク２５Ｃは、図３、図４に示すように、筐体１６を構成する左面側の側壁１６０８の外面下部に防振ゴム２３を介して取着されている。
第４マイク２５Ｄは、図２、図３、図４に示すように、筐体１６を構成する右面側の側壁１６１０の外面下部に防振ゴム２３を介して取着されている。
本実施の形態では、第１マイク２５Ａ、第２マイク２５Ｂ、第３マイク２５Ｃ及び第４マイク２５Ｄの４つのマイクを備える場合について説明するが、マイクの数は２つまたは６つ乃至それ以上であってもよい。マイクの数をより多くすれば一度の打撃により多くの打音データを得られる一方で、それぞれの打音データを処理するためのリソースが必要となる。
また、各マイク２５Ａ～２５Ｄの受音面は、外装材２の検査対象面である表面に対して正対するように配置されており、外装材２の表面から各マイク２５Ａ～２５Ｄまでの高さは０ｍｍ以上１００ｍｍ以下、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、あるいは１ｍｍ以上７ｍｍ以下であることが望ましい。
【0014】
図３に示すように、打撃力センサ２６は、ハンマー２０に取着され、ハンマー２０の外装材２への打撃によってハンマー２０に発生する反力（振動）、言い換えるとハンマー２０の打撃力を検出して打撃力に対応する検出信号を生成するものである。このような打撃力センサ２６として圧電センサなど従来公知の様々なセンサが使用可能である。
【0015】
次に、本体ユニット１４について説明する。
図１に示すように、本体ユニット１４は、駆動部３０と、操作部３１と、調整部３２と、打撃力データ処理部３３と、第１～第４打音データ処理部３４Ａ～３４Ｄと、基準データ記憶部３５と、第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄと、評価部５０と、出力部５２とを含んで構成されている。
なお、本体ユニット１４の各構成部で行う処理は、本体ユニット１４のみで行うに限らず、例えば複数の処理装置（マイコンとパーソナルコンピュータなど）で分散して行ってもよい。
図１に示すように、本体ユニット１４は、駆動部３０と、操作部３１と、調整部３２と、打撃力データ処理部３３と、第１～第４打音データ処理部３４Ａ～３４Ｄと、基準データ記憶部３５と、第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄと、評価部５０と、出力部５２とを含んで構成されている。
なお、本体ユニット１４の各構成部で行う処理は、本体ユニット１４のみで行うに限らず、例えば複数の処理装置（マイコンとパーソナルコンピュータなど）で分散して行ってもよい。
【0016】
駆動部３０は、ソレノイド本体２２０２のコイルに駆動電力を供給するものである。
操作部３１は、作業者によって操作されることで駆動部３０に対してコイルへの駆動電力の供給を指示するものであり、押しボタンスイッチなどにより構成されている。
調整部３２は、駆動部３０を制御してハンマー２０に与える駆動力を調節するものである。
本実施の形態では、調整部３２は、作業者によって操作されることでソレノイド本体２２０２のコイルに供給する駆動電力の電圧を増減するものであり、例えば、回転ボリューム（可変抵抗器）などにより構成されている。
このようにハンマー２０に与える駆動力を調節可能とすることで、検査対象物の状態や材料に応じて適切な音圧の打音が得られるようにハンマー２０の打撃力を調整できるように図られている。
本実施の形態では、ハンマー２０、アクチュエータ２２、駆動部３０、操作部３１、調整部３２によって特許請求の範囲の打撃部が構成されている。
操作部３１は、作業者によって操作されることで駆動部３０に対してコイルへの駆動電力の供給を指示するものであり、押しボタンスイッチなどにより構成されている。
調整部３２は、駆動部３０を制御してハンマー２０に与える駆動力を調節するものである。
本実施の形態では、調整部３２は、作業者によって操作されることでソレノイド本体２２０２のコイルに供給する駆動電力の電圧を増減するものであり、例えば、回転ボリューム（可変抵抗器）などにより構成されている。
このようにハンマー２０に与える駆動力を調節可能とすることで、検査対象物の状態や材料に応じて適切な音圧の打音が得られるようにハンマー２０の打撃力を調整できるように図られている。
本実施の形態では、ハンマー２０、アクチュエータ２２、駆動部３０、操作部３１、調整部３２によって特許請求の範囲の打撃部が構成されている。
【0017】
打撃力データ処理部３３は、打撃力センサ２６で検出された打撃力に対応する検出信号を処理し、打撃毎に最大打撃力を特定する。
より詳細には、打撃力データ処理部３３は、打撃力センサ２６で生成された検出信号をＡ／Ｄ変換して打撃力検出波形を生成し、打撃力検出波形を予め定められたサンプリング周期でサンプリングする。そして、サンプリングした打撃力検出波形からハンマー２０による打撃時にハンマー２０に生じる打撃力の最大値、言い換えると打撃力のピーク値である最大打撃力Ｆを特定する。
より詳細には、打撃力データ処理部３３は、打撃力センサ２６で生成された検出信号をＡ／Ｄ変換して打撃力検出波形を生成し、打撃力検出波形を予め定められたサンプリング周期でサンプリングする。そして、サンプリングした打撃力検出波形からハンマー２０による打撃時にハンマー２０に生じる打撃力の最大値、言い換えると打撃力のピーク値である最大打撃力Ｆを特定する。
【0018】
第１～第４打音データ処理部３４Ａ～３４Ｄは、第１～第４マイク２５Ａ～２５Ｄで生成された打音データを処理して、各打音データの波形特性値（本実施の形態では最大振幅値Ａ）を算出する。
より詳細には、第１～第４打音データ処理部３４Ａ～３４Ｄは、まずそれぞれ第１～第４マイク２５Ａ～２５Ｄで生成された検出信号をＡ／Ｄ変換して打音検出波形を生成し、打音検出波形を予め定められたサンプリング周期でサンプリングする。
つぎに、第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄは、サンプリングされた打音検出波形を構成する複数周期の波形のうち、最も大きい振幅値（最大振幅値Ａ）を波形特性値として検出する。
より詳細には、第１～第４打音データ処理部３４Ａ～３４Ｄは、まずそれぞれ第１～第４マイク２５Ａ～２５Ｄで生成された検出信号をＡ／Ｄ変換して打音検出波形を生成し、打音検出波形を予め定められたサンプリング周期でサンプリングする。
つぎに、第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄは、サンプリングされた打音検出波形を構成する複数周期の波形のうち、最も大きい振幅値（最大振幅値Ａ）を波形特性値として検出する。
【0019】
一般的には、打音検出波形のうち最初に発生する１周期分の波形が２番目以降の波形と比較して振幅値が大きいため、打音検出波形のうち最初に発生する１周期分の波形の振幅値が最大振幅値Ａとなると考えられる。しかしながら、第１～第４マイク２５Ａ～２５Ｄの特性、検出時の環境、あるいは、検査対象物の状態などの諸条件によっては、打音検出波形のうち２番目以降に発生する波形が最も振幅値が大きなものとなる場合があり、この場合は、２番目以降に発生する波形の振幅値を最大振幅値Ａとすればよい。
【0020】
また、本実施の形態では、波形特性値として最大振幅値Ａを用いる場合について説明するが、波形特性値として波形の実行値を用いてもよく、この場合には、以下の説明の「振幅値」を「実効値」と読み替えればよい。
また、本実施の形態では、最大振幅値Ａは、波形の最初の１周期の最大値と最小値との差分の絶対値とした。しかしながら、最大振幅値Ａは、振幅の基準値（０Ｖ）を基準として波形の１周期のうち前半の波形のピーク値（極値）の絶対値としてもよく、あるいは、波形の１周期のうち後半の波形のピーク値（極値）の絶対値としてもよい。
また、本実施の形態では、最大振幅値Ａは、波形の最初の１周期の最大値と最小値との差分の絶対値とした。しかしながら、最大振幅値Ａは、振幅の基準値（０Ｖ）を基準として波形の１周期のうち前半の波形のピーク値（極値）の絶対値としてもよく、あるいは、波形の１周期のうち後半の波形のピーク値（極値）の絶対値としてもよい。
【0021】
基準データ記憶部３５は、予め定められた標準試験体（図５参照）を打撃した際の最大打撃力および最大振幅値を記憶する。
より詳細には、基準データ記憶部３５は、標準試験体をハンマー２０で打撃した際の最大打撃力Ｆを基準打撃力Ｆ０、各マイク２５Ａ～２５Ｄで得られた打音データの最大振幅値（波形特性値）Ａを基準振幅値Ａ０として記録する。本実施の形態では、標準試験体を複数回ハンマー２０で打撃し、それぞれの打撃時に得られた最大打撃力Ｆの平均値を基準打撃力Ｆ０、各マイク２５Ａ～２５Ｄの最大振幅値Ａの平均値を基準振幅値Ａ０（Ａ０１～Ａ０４）としている。
より詳細には、基準データ記憶部３５は、標準試験体をハンマー２０で打撃した際の最大打撃力Ｆを基準打撃力Ｆ０、各マイク２５Ａ～２５Ｄで得られた打音データの最大振幅値（波形特性値）Ａを基準振幅値Ａ０として記録する。本実施の形態では、標準試験体を複数回ハンマー２０で打撃し、それぞれの打撃時に得られた最大打撃力Ｆの平均値を基準打撃力Ｆ０、各マイク２５Ａ～２５Ｄの最大振幅値Ａの平均値を基準振幅値Ａ０（Ａ０１～Ａ０４）としている。
【0022】
図５（Ａ）、（Ｂ）に標準試験体の一例を示す。
標準試験体５４は、本体部５４０２と、空隙部５４０４とを含んで構成されている。
本体部５４０２は、平面視正方形の扁平な板状を呈しており、例えば、一辺の長さが３００ｍｍ、高さが６０ｍｍである。
空隙部５４０４は、本体部５４０２の一方の面からくり抜かれた円形の空隙である。空隙部５４０４は、本体部５４０２の中心点Ｏを中心とした正円形状であり、その直径は１６０ｍｍ、高さは５０ｍｍである。
本実施の形態では、標準試験体５４の材料として石英ガラスを用いた。なお、標準試験体５４の材料としては、コンクリート、ガラス、金属材料、合成樹脂材料など従来公知の様々なソリッドな材料が使用可能である。
標準試験体５４は、本体部５４０２と、空隙部５４０４とを含んで構成されている。
本体部５４０２は、平面視正方形の扁平な板状を呈しており、例えば、一辺の長さが３００ｍｍ、高さが６０ｍｍである。
空隙部５４０４は、本体部５４０２の一方の面からくり抜かれた円形の空隙である。空隙部５４０４は、本体部５４０２の中心点Ｏを中心とした正円形状であり、その直径は１６０ｍｍ、高さは５０ｍｍである。
本実施の形態では、標準試験体５４の材料として石英ガラスを用いた。なお、標準試験体５４の材料としては、コンクリート、ガラス、金属材料、合成樹脂材料など従来公知の様々なソリッドな材料が使用可能である。
【0023】
本体部５４０２の空隙部５４０２が露出していない方の面（上面）には、本体部５４０２の対向する２辺の中央を延在し直交する２本の中心線ＣＬ１、ＣＬ２が表示されており、それら２本の中心線ＣＬ１、ＣＬ２の交差点が空隙部５４０４の中心点Ｏと一致しており、交差点がハンマー２０で打撃する打撃目標点となっている。
なお、中心線ＣＬ１、ＣＬ２と、閉塞板５４０４の四辺との交点方向を、それぞれＮ方向、Ｅ方向、Ｓ方向、Ｗ方向とする（以下、単に「Ｎ」「Ｅ」「Ｓ」「Ｗ」等と記す）。
このように一部材で構成された標準試験体５４によれば、状態評価装置１０を用いてハンマー２０により打撃目標点を打撃したときに閉塞板５４０４の箇所から発生する打音のばらつきが少なく、したがって、打音検出波形の振幅のばらつきが抑制されたものとなる。
なお、中心線ＣＬ１、ＣＬ２と、閉塞板５４０４の四辺との交点方向を、それぞれＮ方向、Ｅ方向、Ｓ方向、Ｗ方向とする（以下、単に「Ｎ」「Ｅ」「Ｓ」「Ｗ」等と記す）。
このように一部材で構成された標準試験体５４によれば、状態評価装置１０を用いてハンマー２０により打撃目標点を打撃したときに閉塞板５４０４の箇所から発生する打音のばらつきが少なく、したがって、打音検出波形の振幅のばらつきが抑制されたものとなる。
【0024】
第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄは、第１～第４打音データ処理部３４Ａ～３４Ｄで算出された波形特性値、基準データ記憶部３５に記憶された基準打撃力Ｆ０および基準振幅値Ａ０、打撃力データ処理部３３で特定された最大打撃力等を用いて、ハンマー２０での打撃ごとに、第１～第４マイク２５Ａ～２５Ｄにそれぞれに対応したマイク別評価値Ｅｍ（Ｅｍ１～Ｅｍ４）を算出する。
なお、図１では、図面の視認性の観点から、各第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄと基準データ記憶部３５、および各第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄと打撃力データ処理部３３との接続は、図示を省略している。
なお、図１では、図面の視認性の観点から、各第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄと基準データ記憶部３５、および各第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄと打撃力データ処理部３３との接続は、図示を省略している。
【0025】
以下、第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄでそれぞれ算出されたマイク別評価値Ｅｍを識別する必要がある場合には、評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４（例えば評価値Ｅｍ１は第１評価値算出部３６Ａで算出された第１マイク２５Ａのマイク別評価値）のように表記する。
本実施の形態では、それぞれ第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄは、検査対象物の打撃ごとに得られる最大打撃力Ｆと最大振幅値Ａとを用いて、下記式（１）～（３）によりマイク別評価値Ｅｍを算出する。
Ｆｒ＝Ｆ／Ｆ０・・・（１）
Ａｒ＝Ａ／Ａ０・・・（２）
Ｅｍ＝（Ａｒ）ｉ／（Ｆｒ）ｊ（ｉ＝１，ｊ＝１／２）・・・（３）
本実施の形態では、それぞれ第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄは、検査対象物の打撃ごとに得られる最大打撃力Ｆと最大振幅値Ａとを用いて、下記式（１）～（３）によりマイク別評価値Ｅｍを算出する。
Ｆｒ＝Ｆ／Ｆ０・・・（１）
Ａｒ＝Ａ／Ａ０・・・（２）
Ｅｍ＝（Ａｒ）ｉ／（Ｆｒ）ｊ（ｉ＝１，ｊ＝１／２）・・・（３）
【0026】
このように、基準振幅値Ａ０を用いてマイク別評価値Ｅｍを算出することによって、より精度よくマイク別評価値Ｅｍを算出することができる。
すなわち、状態評価装置１０を構成するマイク２５Ａ～２５Ｄは、感度に個体差があり、同一音圧の打音を検出しても出力する検出信号の大きさにばらつきがある。そこで、最大振幅値Ａを、基準振幅値Ａ０で除すことによって、マイク２５Ａ～２５Ｄの感度のばらつきの影響を受けることなく、同一音圧の打音を検出すると同一のマイク別評価値Ｅｍを得ることができる。
すなわち、状態評価装置１０を構成するマイク２５Ａ～２５Ｄは、感度に個体差があり、同一音圧の打音を検出しても出力する検出信号の大きさにばらつきがある。そこで、最大振幅値Ａを、基準振幅値Ａ０で除すことによって、マイク２５Ａ～２５Ｄの感度のばらつきの影響を受けることなく、同一音圧の打音を検出すると同一のマイク別評価値Ｅｍを得ることができる。
【0027】
また、式（３）におけるべき乗演算のべき指数（ｉやｊ）は一例であり、測定条件に応じて任意の数を設定することができる。べき指数は、例えば自然数（正の整数）の他、分数（３／４など）や小数を含む実数（１．５など）などであってもよい。また、ｉとｊを同一の数値としてもよい。なお、任意の数＝１の場合は、実質的にべき乗演算が行われないこととなるのでｉまたはｊの少なくともいずれかは１以外とするのが好ましい。
【0028】
なお、マイク別評価値Ｅｍの算出方法は上記に限らず、様々な方法を適用可能である。
例えば、最大打撃力を用いずに、下記式（４）～（５）のようにマイク別評価値Ｅｍを算出してもよい。
この場合も、式（５）のべき指数ｉは、測定条件に応じて任意の数を設定してよい。
Ａｒ＝Ａ／Ａ０・・・（４）
Ｅｍ＝（Ａｒ）ｉ＝（Ａｉ／Ａ０）ｉ（ｉ＝２）・・・（５）
また、検査対象物の打撃ごとに得られる最大振幅値Ａをそのままマイク別評価値Ｅｍとしてもよい。
例えば、最大打撃力を用いずに、下記式（４）～（５）のようにマイク別評価値Ｅｍを算出してもよい。
この場合も、式（５）のべき指数ｉは、測定条件に応じて任意の数を設定してよい。
Ａｒ＝Ａ／Ａ０・・・（４）
Ｅｍ＝（Ａｒ）ｉ＝（Ａｉ／Ａ０）ｉ（ｉ＝２）・・・（５）
また、検査対象物の打撃ごとに得られる最大振幅値Ａをそのままマイク別評価値Ｅｍとしてもよい。
【0029】
評価部５０は、マイク別評価値Ｅｍから算出された評価値Ｅｘに基づいて検査対象物の状態を評価する。
評価部５０各部の説明に先立って、打音波形の振幅と外装材２の剥離の有無との一般的な関係について説明する。
図６は、外装材２の状態と外装材２の打音の音圧との関係を示す線図であり、言い換えると打音検出波形を示す。図６において、横軸は外装材２をハンマー２０で打撃してからの経過時間（μｓ）を示し、縦軸は打音の音圧（Ｐａ）を示す。
ハンマー２０で打撃する外装材２の箇所として以下の４箇所を選んでいる。
なお、本明細書において、外装材２の健全部とは建物躯体に対する外装材２の接着状態が良好で剥離が無い部分を示し、外装材２の剥離部とは外装材２が部分的に建物躯体から剥離した部分を示す。
ａ：健全部
ｂ：健全部きわ（健全部のうち外装材２が建物躯体から剥離した剥離部に近接した部分）
ｃ：剥離部きわ（剥離部のうち健全部に近接した部分）
ｄ：剥離部
図６から明らかなように、ａ：健全部、ｂ：健全部きわの打音検出波形の振幅に対して、ｃ：剥離部きわ、ｄ：剥離部の打音検出波形の振幅が大きな値となっていることがわかる。
評価部５０各部の説明に先立って、打音波形の振幅と外装材２の剥離の有無との一般的な関係について説明する。
図６は、外装材２の状態と外装材２の打音の音圧との関係を示す線図であり、言い換えると打音検出波形を示す。図６において、横軸は外装材２をハンマー２０で打撃してからの経過時間（μｓ）を示し、縦軸は打音の音圧（Ｐａ）を示す。
ハンマー２０で打撃する外装材２の箇所として以下の４箇所を選んでいる。
なお、本明細書において、外装材２の健全部とは建物躯体に対する外装材２の接着状態が良好で剥離が無い部分を示し、外装材２の剥離部とは外装材２が部分的に建物躯体から剥離した部分を示す。
ａ：健全部
ｂ：健全部きわ（健全部のうち外装材２が建物躯体から剥離した剥離部に近接した部分）
ｃ：剥離部きわ（剥離部のうち健全部に近接した部分）
ｄ：剥離部
図６から明らかなように、ａ：健全部、ｂ：健全部きわの打音検出波形の振幅に対して、ｃ：剥離部きわ、ｄ：剥離部の打音検出波形の振幅が大きな値となっていることがわかる。
【0030】
また、図７Ａ～図７Ｄは、検査対象物（外装材２）の表面に各マイク２５Ａ～２５Ｄに対応するマイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４の一例をプロットした図である。図中、第１マイク２５ＡをＭｉｃ１、第２マイク２５ＢをＭｉｃ２、第３マイク２５ＣをＭｉｃ３、第４マイク２５ＤをＭｉｃ４、打撃点をＩｍｐａｃｔ ｐｏｉｎｔ（×）と表記している。各マイク２５Ａ～２５Ｄに対応するプロットの半径が各マイク別評価値Ｅｍの大きさと比例しており、マイク別評価値Ｅｍが大きいほどプロットの面積が大きくなっている。
図７Ａ～図７Ｄにおいて、点線で囲まれた領域は剥離が生じている領域（剥離部）、点線から外側の領域は剥離が生じていない領域（健全部）である。図７Ａ～図７Ｄでは、打撃点が３か所設定されており、打撃点ａは健全部、打撃点ｂは剥離部、打撃点ｃは剥離部きわに位置している。
また、図７Ａ～図７Ｄでは、検査対象物表面から剥離が生じている箇所までの距離（剥離部深さ）が異なる。図７Ａの剥離部深さは９ｍｍ、図７Ｂの剥離部深さは１９ｍｍ、図７Ｃの剥離部深さは２９ｍｍ、図７Ｃの剥離部深さは３９ｍｍとなっている。
図７Ａ～図７Ｄにおいて、点線で囲まれた領域は剥離が生じている領域（剥離部）、点線から外側の領域は剥離が生じていない領域（健全部）である。図７Ａ～図７Ｄでは、打撃点が３か所設定されており、打撃点ａは健全部、打撃点ｂは剥離部、打撃点ｃは剥離部きわに位置している。
また、図７Ａ～図７Ｄでは、検査対象物表面から剥離が生じている箇所までの距離（剥離部深さ）が異なる。図７Ａの剥離部深さは９ｍｍ、図７Ｂの剥離部深さは１９ｍｍ、図７Ｃの剥離部深さは２９ｍｍ、図７Ｃの剥離部深さは３９ｍｍとなっている。
【0031】
例えば打撃点ｂのように打撃点が剥離部にあり、かつマイク２５Ａ～２５Ｄも剥離部上に位置する場合は、全てのマイク２５Ａ～２５Ｄにおいてマイク別評価値Ｅｍが大きくなる。
また、例えば打撃点ｃのように打撃点が剥離部にあるが、一部のマイク（図７では第２マイク２５Ｂ）の位置が剥離部上にない場合は、剥離部上にあるマイク（第１マイク２５Ａ、第３マイク２５Ｃ、第４マイク２５Ｄ）のマイク別評価値Ｅｍは大きくなるが、剥離部上にないマイク（第２マイク２５Ｂ）のマイク別評価値Ｅｍは小さくなる。
また、例えば打撃点ａのように打撃点が健全部にある場合は、マイク２５Ａ～２５Ｄの位置に関わらず、全てのマイク２５Ａ～２５Ｄにおいてマイク別評価値Ｅｍが小さくなる。
また、図７Ａ～図７Ｄを比較すると、剥離部深さが深くなるほど打撃応答音振幅が小さくなり、この結果マイク別評価値Ｅｍが小さくなる。
このような知見から、例えば打音検出波形の振幅に対応する評価値Ｅｘと予め定められた閾値Ｔとの比較結果に基づいて外装材２の剥離の有無を判定することが可能となる。
また、例えば打撃点ｃのように打撃点が剥離部にあるが、一部のマイク（図７では第２マイク２５Ｂ）の位置が剥離部上にない場合は、剥離部上にあるマイク（第１マイク２５Ａ、第３マイク２５Ｃ、第４マイク２５Ｄ）のマイク別評価値Ｅｍは大きくなるが、剥離部上にないマイク（第２マイク２５Ｂ）のマイク別評価値Ｅｍは小さくなる。
また、例えば打撃点ａのように打撃点が健全部にある場合は、マイク２５Ａ～２５Ｄの位置に関わらず、全てのマイク２５Ａ～２５Ｄにおいてマイク別評価値Ｅｍが小さくなる。
また、図７Ａ～図７Ｄを比較すると、剥離部深さが深くなるほど打撃応答音振幅が小さくなり、この結果マイク別評価値Ｅｍが小さくなる。
このような知見から、例えば打音検出波形の振幅に対応する評価値Ｅｘと予め定められた閾値Ｔとの比較結果に基づいて外装材２の剥離の有無を判定することが可能となる。
【0032】
次に、評価部５０の各構成部について説明する。
図１に示すように、本実施の形態では、評価部５０は、評価値処理部５０２、ワイヤーフレームモデル生成部５０４、状態判定部５０６を備える。
図１に示すように、本実施の形態では、評価部５０は、評価値処理部５０２、ワイヤーフレームモデル生成部５０４、状態判定部５０６を備える。
【0033】
評価値処理部５０２は、第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄでそれぞれ算出されたマイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４を処理して、検査対象物上の位置（評価点）ごとの評価値を決定する。評価値処理部５０２による処理を経ることによって、複数のマイク２５Ａ～２５Ｄで集音された打音に基づく複数のマイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４が統合され、検査対象物の表面上の各評価点における評価値を得ることができる。
すなわち、本実施の形態では第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄと評価値処理部５０２とで、請求項における評価値算出部を実現する。
すなわち、本実施の形態では第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄと評価値処理部５０２とで、請求項における評価値算出部を実現する。
【0034】
本実施の形態では、１回の打撃につき４つのマイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４（４つのマイク２５Ａ～２５Ｄに対応する評価値）が算出される。評価値処理部５０２は、これら４つのマイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４を、例えば以下の方法１～方法５のいずれかにより処理し、検査対象物上の位置（打撃位置または打撃時のマイク２５Ａ～２５Ｄの位置（以下、単に「マイク位置」という）＝評価点）と関連付いた評価値Ｅｘとする。
本実施の形態では、評価値処理部５０２は、下記の方法２でマイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４を処理するものとする。
本実施の形態では、評価値処理部５０２は、下記の方法２でマイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４を処理するものとする。
【0035】
方法１：評価点を打撃位置とし、マイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４の平均値を打撃位置の評価値Ｅｘとする。
方法２：評価点を打撃位置とし、マイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４の最大値を打撃位置の評価値Ｅｘとする。
方法３：評価点を４つのマイク位置とし、マイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４をそれぞれマイク位置の評価値Ｅｘとする。
方法４：評価点を打撃位置および４つのマイク位置の計５つとし、マイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４をそれぞれマイク位置の評価値Ｅｘ、マイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４の平均値を打撃位置の評価値Ｅｘとする。
方法５：評価点を打撃位置および４つのマイク位置の計５つとし、マイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４をそれぞれマイク位置の評価値Ｅｘ、マイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４の最大値を打撃位置の評価値Ｅｘとする。
方法２：評価点を打撃位置とし、マイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４の最大値を打撃位置の評価値Ｅｘとする。
方法３：評価点を４つのマイク位置とし、マイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４をそれぞれマイク位置の評価値Ｅｘとする。
方法４：評価点を打撃位置および４つのマイク位置の計５つとし、マイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４をそれぞれマイク位置の評価値Ｅｘ、マイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４の平均値を打撃位置の評価値Ｅｘとする。
方法５：評価点を打撃位置および４つのマイク位置の計５つとし、マイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４をそれぞれマイク位置の評価値Ｅｘ、マイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４の最大値を打撃位置の評価値Ｅｘとする。
【0036】
すなわち、方法１および方法２は、複数のマイクのそれぞれに対応して複数のマイク別評価値Ｅｍを算出するとともに、打撃部による打撃位置を評価点とし、複数のマイク別評価値Ｅｍの平均値または最大値のいずれかを評価点の評価値とする方法である。
また、方法３は、複数のマイクそれぞれに対応して複数のマイク別評価値Ｅｍを算出するとともに、それぞれのマイクの位置を評価点とし、複数のマイク別評価値Ｅｍをそれぞれの評価点の評価値とする方法である。
また、方法４および方法５は、複数のマイクそれぞれに対応して複数のマイク別評価値Ｅｍを算出するとともに、打撃部による打撃位置およびそれぞれのマイクの位置を評価点とし、複数のマイク別評価値Ｅｍをそれぞれのマイクの位置に対応する評価点の評価値とし、複数のマイク別評価値Ｅｍの平均値または最大値のいずれかを打撃位置に対応する評価点の評価値とする方法である。
また、方法３は、複数のマイクそれぞれに対応して複数のマイク別評価値Ｅｍを算出するとともに、それぞれのマイクの位置を評価点とし、複数のマイク別評価値Ｅｍをそれぞれの評価点の評価値とする方法である。
また、方法４および方法５は、複数のマイクそれぞれに対応して複数のマイク別評価値Ｅｍを算出するとともに、打撃部による打撃位置およびそれぞれのマイクの位置を評価点とし、複数のマイク別評価値Ｅｍをそれぞれのマイクの位置に対応する評価点の評価値とし、複数のマイク別評価値Ｅｍの平均値または最大値のいずれかを打撃位置に対応する評価点の評価値とする方法である。
【0037】
なお、方法３～５のように、評価点にマイク位置を設定する場合には、検出ユニット１２Ａの向きについて留意する必要がある。すなわち、打撃位置に対して検出ユニット１２Ａが回転すると、各マイク２５Ａ～２５Ｄの位置が周方向にずれてしまい、評価点が正確に把握できなくなる。よって、例えばコンパス等により打撃点に対する検出ユニット１２Ａの方向（各マイク２５Ａ～２５Ｄの位置）を確認しながら打撃を行う必要がある。
一方、方法１または２では、打撃位置を評価点とし、４つのマイク２５Ａ～２５Ｄの評価値の平均値または最大値を関連付けるので、厳密なマイク位置の把握は必要がない。
一方、方法１または２では、打撃位置を評価点とし、４つのマイク２５Ａ～２５Ｄの評価値の平均値または最大値を関連付けるので、厳密なマイク位置の把握は必要がない。
【0038】
ワイヤーフレームモデル生成部５０４は、評価値処理部５０２で処理された評価値Ｅｘに基づいてワイヤーフレームモデルを生成する。
ワイヤーフレームモデル生成部５０４は、検査対象物の表面の延在方向に三次元直交座標の第１軸および第２軸（例えばＸ軸およびＹ軸）を取り、それぞれの評価点における評価値Ｅｘを第３軸（例えばＺ軸）にプロットし、近接する評価点同士のプロットを結ぶことによりワイヤーフレームモデルを生成する。
ワイヤーフレームモデル生成部５０４は、検査対象物の表面の延在方向に三次元直交座標の第１軸および第２軸（例えばＸ軸およびＹ軸）を取り、それぞれの評価点における評価値Ｅｘを第３軸（例えばＺ軸）にプロットし、近接する評価点同士のプロットを結ぶことによりワイヤーフレームモデルを生成する。
【0039】
より詳細には、ワイヤーフレームモデル生成部５０４は、例えば図１３Ａに示すように、ドロネー三角形分割法により 全評価点を三角形の辺によって連結し、評価点を頂点とした三角形の集合体として検査対象物を分割する。更に、各評価点における評価値ＥｘをＺ軸上にプロットし、各評価点およびこれに隣接する他の評価点と結ぶことによってワイヤーフレームモデルを生成する。
【0040】
図８及び図９は、ワイヤーフレームモデルの一例を示す図である。
図８及び図９は、図１０に示す模擬剥離試験体を打設した際の評価値Ｅｘに基づいて生成されたワイヤーフレームモデルであり、検査対象物の表面にＸ軸およびＹ軸を取り、それぞれの評価点における評価値ＥｘをＺ軸にプロットしている。
図１０に示す模擬剥離試験体は、鉄筋コンクリート壁体に対して、二丁モザイクタイルをポリマーセメントモルタルを用いて張り付けたものであり、大きく３つの剥離部（斜線で示す範囲Ｓ、Ｍ、Ｌ）が形成されている。
図８及び図９は、図１０に示す模擬剥離試験体を打設した際の評価値Ｅｘに基づいて生成されたワイヤーフレームモデルであり、検査対象物の表面にＸ軸およびＹ軸を取り、それぞれの評価点における評価値ＥｘをＺ軸にプロットしている。
図１０に示す模擬剥離試験体は、鉄筋コンクリート壁体に対して、二丁モザイクタイルをポリマーセメントモルタルを用いて張り付けたものであり、大きく３つの剥離部（斜線で示す範囲Ｓ、Ｍ、Ｌ）が形成されている。
【0041】
図８は、剥離部深さ９ｍｍの模擬剥離試験体のワイヤーフレームモデルであり、図９は、剥離部深さ２９ｍｍの模擬剥離試験体のワイヤーフレームモデルである。各図の符号ＡはＸＹ平面図、各図の符号ＢはＸＺ平面図である。ＸＺ平面図では剥離部内の評価値Ｅｘが健全部よりも大きくなっていることがわかる。また、ＸＹ平面図では、剥離部と健全部との境界を大まかに把握可能である。更に、図８と図９とを比較すると、剥離部深さが小さい図８の方が全体として評価値Ｅｘの値が大きく、剥離部深さが大きい図９の方が全体として評価値Ｅｘの値が小さくなっている。
図８および図９にはワイヤーフレームモデルの平面図のみを図示しているが、斜視図等も表示可能であり、様々な角度から評価値Ｅｘの分布状況を把握することができる。
図８および図９にはワイヤーフレームモデルの平面図のみを図示しているが、斜視図等も表示可能であり、様々な角度から評価値Ｅｘの分布状況を把握することができる。
【0042】
図１の説明に戻り、状態判定部５０６は、ワイヤーフレームモデルに基づいて検査対象物の状態を評価する。より詳細には、状態判定部５０６は、ワイヤーフレームモデルを第３軸上の所定の閾値を取る点で第１軸および第２軸に沿って切断し、切断した断面を境界として検査対象物の状態が異なると評価する。
すなわち、第３軸上の評価値Ｅｘに設定された閾値を取る点が、検査対象物のうち状態が異なる領域との境界であると評価する。
特に本実施の形態では、外装材２の剥離状態を検査するため、状態判定部５０６は、ワイヤーフレームモデルを閾値で切断した断面を境界（剥離部境界）として一方の領域（評価値Ｅｘが大きい領域）は検査対象物の内部に剥離が生じている（剥離部）と評価し、他方の領域（評価値Ｅｘが小さい領域）は検査対象物の内部に剥離が生じていない（剥離なし）と評価する。
図８を参照すると、評価値Ｅｘの閾値を例えばＴとすると、評価値Ｅｘ≧閾値Ｔの領域Ｒ１は剥離部、評価値Ｅｘ＜閾値Ｔの領域（Ｒ１以外の領域）は剥離なしと判定することができる。
すなわち、第３軸上の評価値Ｅｘに設定された閾値を取る点が、検査対象物のうち状態が異なる領域との境界であると評価する。
特に本実施の形態では、外装材２の剥離状態を検査するため、状態判定部５０６は、ワイヤーフレームモデルを閾値で切断した断面を境界（剥離部境界）として一方の領域（評価値Ｅｘが大きい領域）は検査対象物の内部に剥離が生じている（剥離部）と評価し、他方の領域（評価値Ｅｘが小さい領域）は検査対象物の内部に剥離が生じていない（剥離なし）と評価する。
図８を参照すると、評価値Ｅｘの閾値を例えばＴとすると、評価値Ｅｘ≧閾値Ｔの領域Ｒ１は剥離部、評価値Ｅｘ＜閾値Ｔの領域（Ｒ１以外の領域）は剥離なしと判定することができる。
【0043】
つぎに、閾値Ｔの設定方法について説明する。
状態判定部５０６は、例えば各評価点の評価値Ｅｘのうち下位の所定数（第３の所定数：ここではＮ個）を抽出し、Ｎ個の評価値Ｅｘの下位所定数の平均値をＮａ、評価値Ｅｘの全体数に対するＮ個の評価値Ｅｘの標準偏差をＮｂとしたときに、α×Ｎａ＋β×Ｎｂ（α、βは任意の数）を閾値Ｔとする。本実施の形態では、α＝１、β＝正の数とし、閾値Ｔ＝Ｎａ＋β×Ｎｂとする。
なお、所定数とは、具体的な個数ではなく、例えば評価点の数に対する割合（評価点のうち下位Ｍ％など）のように指定してもよい。
また、本実施の形態では、評価値Ｅｘが相対的に大きい領域を剥離部（非健全部）と評価するため、下位の所定数とは、全ての評価点の評価値Ｅｘを大きい順に並べた場合の下位の所定数である。一方、例えば評価値Ｅｘが相対的に小さい領域を非健全部と評価する場合には、下位の所定数とは、全ての評価点の評価値Ｅｘを小さい順に並べた場合の下位の所定数とすればよい。
状態判定部５０６は、例えば各評価点の評価値Ｅｘのうち下位の所定数（第３の所定数：ここではＮ個）を抽出し、Ｎ個の評価値Ｅｘの下位所定数の平均値をＮａ、評価値Ｅｘの全体数に対するＮ個の評価値Ｅｘの標準偏差をＮｂとしたときに、α×Ｎａ＋β×Ｎｂ（α、βは任意の数）を閾値Ｔとする。本実施の形態では、α＝１、β＝正の数とし、閾値Ｔ＝Ｎａ＋β×Ｎｂとする。
なお、所定数とは、具体的な個数ではなく、例えば評価点の数に対する割合（評価点のうち下位Ｍ％など）のように指定してもよい。
また、本実施の形態では、評価値Ｅｘが相対的に大きい領域を剥離部（非健全部）と評価するため、下位の所定数とは、全ての評価点の評価値Ｅｘを大きい順に並べた場合の下位の所定数である。一方、例えば評価値Ｅｘが相対的に小さい領域を非健全部と評価する場合には、下位の所定数とは、全ての評価点の評価値Ｅｘを小さい順に並べた場合の下位の所定数とすればよい。
【0044】
なお、閾値Ｔの他の設定方法として、外装材２の接着状態、言い換えると、外装材２の剥離の有無のそれぞれに対応した評価値Ｅｘを予め求め、外装材２の剥離を確実に判定するに足る閾値Ｔを設定するようにしてもよい。あるいは、外装材２の健全部において評価値Ｅｘを求め、その評価値Ｅｘに予め定められた定数を乗算しあるいは定数を加算するなどして閾値Ｔを設定してもよい。
この方法は、例えば同条件での検査をくり返し行う場合（例えば同じサイズ、同じ素材の検査対象物をくり返し検査する場合）などに有効である。
この方法は、例えば同条件での検査をくり返し行う場合（例えば同じサイズ、同じ素材の検査対象物をくり返し検査する場合）などに有効である。
【0045】
また、状態判定部５０６は、評価値Ｅｘの上位の所定数（第２の所定数：ここではＬ個）を抽出し、Ｌ個の評価値Ｅｘの平均値に基づいて、検査対象物の表面から剥離までの距離（剥離部深さ）を推定するようにしてもよい。
なお、この場合の所定数も、具体的な個数ではなく、例えば評価点の数に対する割合（評価点のうち上位Ｌ％など）のように指定してもよい。
なお、この場合の所定数も、具体的な個数ではなく、例えば評価点の数に対する割合（評価点のうち上位Ｌ％など）のように指定してもよい。
【0046】
図１２は、評価値Ｅｘの上位３％の平均値と剥離部深さとの関係を示すグラフである。
図１２の各プロットは、模擬剥離試験体の剥離部を打撃した際のそれぞれの評価値Ｅｘを大きい順にならべた際の上位３％の平均値（以下、上位平均値という）であり、試料Ａ－１は図１０に示す模擬剥離試験体の剥離部Ｓを、試料Ａ－２は図１０に示す模擬剥離試験体の剥離部Ｍを、試料Ａ－３は図１０に示す模擬剥離試験体の剥離部Ｌを、試料Ｂ～Ｄは図示しない模擬剥離試験体の剥離部を、それぞれ打撃して得られた評価値Ｅｘに基づいている。
試料Ａ－１～Ａ－３に着目すると、剥離部深さ９ｍｍ、１９ｍｍ、２９ｍｍ、３９ｍｍにそれぞれ形成した模擬剥離試験体を打撃した際の上位平均値は、剥離部深さと一定の相関関係があると考えられる。これは、上述した図７～図９からも明らかである。
このため、外装材２の剥離部深さとそれぞれの深さに対応した評価値Ｅｘの上位平均値との相関関係を予め求めておき、この相関関係に基づいて外装材２の剥離部深さを求めることができる。
図１２の各プロットは、模擬剥離試験体の剥離部を打撃した際のそれぞれの評価値Ｅｘを大きい順にならべた際の上位３％の平均値（以下、上位平均値という）であり、試料Ａ－１は図１０に示す模擬剥離試験体の剥離部Ｓを、試料Ａ－２は図１０に示す模擬剥離試験体の剥離部Ｍを、試料Ａ－３は図１０に示す模擬剥離試験体の剥離部Ｌを、試料Ｂ～Ｄは図示しない模擬剥離試験体の剥離部を、それぞれ打撃して得られた評価値Ｅｘに基づいている。
試料Ａ－１～Ａ－３に着目すると、剥離部深さ９ｍｍ、１９ｍｍ、２９ｍｍ、３９ｍｍにそれぞれ形成した模擬剥離試験体を打撃した際の上位平均値は、剥離部深さと一定の相関関係があると考えられる。これは、上述した図７～図９からも明らかである。
このため、外装材２の剥離部深さとそれぞれの深さに対応した評価値Ｅｘの上位平均値との相関関係を予め求めておき、この相関関係に基づいて外装材２の剥離部深さを求めることができる。
【0047】
なお、上述した説明では、ワイヤーフレームモデルを閾値Ｔで切断した断面を境界として一方の領域（評価値Ｅｘが大きい領域）は検査対象物の内部に剥離が生じている（剥離部）と評価し、他方の領域（評価値Ｅｘが小さい領域）は検査対象物の内部に剥離が生じていない（剥離なし）と評価した。
一方で、例えば剥離が検査対象物の表面から離れている（深い位置にある）場合など、ＸＺ平面上およびＹＺ平面上のワイヤーフレームモデルの勾配が緩く、剥離部と評価される領域が実際の剥離領域より小さくなる可能性がある。
このため、例えば閾値Ｔ周辺におけるワイヤーフレームモデルの勾配に基づいて、真の剥離部境界を算出するようにしてもよい。
一方で、例えば剥離が検査対象物の表面から離れている（深い位置にある）場合など、ＸＺ平面上およびＹＺ平面上のワイヤーフレームモデルの勾配が緩く、剥離部と評価される領域が実際の剥離領域より小さくなる可能性がある。
このため、例えば閾値Ｔ周辺におけるワイヤーフレームモデルの勾配に基づいて、真の剥離部境界を算出するようにしてもよい。
【0048】
図１４は、ワイヤーフレームモデルの勾配に基づく剥離部境界の算出方法を模式的に示す説明図である。図１４は、横軸にワイヤーフレームモデルのＸ軸、縦軸に評価値Ｅｘ（ワイヤーフレームモデルのＺ軸）を取っている。
例えば、上述した手順で算出した閾値Ｔが０．１２であるとすると、ワイヤーフレームモデルを閾値Ｔ（０．１２）で切断した断面が一次推定剥離部境界となり、評価値Ｅｘが閾値Ｔより大きい領域が一次推定剥離範囲となる。
例えば、上述した手順で算出した閾値Ｔが０．１２であるとすると、ワイヤーフレームモデルを閾値Ｔ（０．１２）で切断した断面が一次推定剥離部境界となり、評価値Ｅｘが閾値Ｔより大きい領域が一次推定剥離範囲となる。
【0049】
つぎに、ワイヤーフレームモデルの仮想的な底面を規定するため、全評価値Ｅｘのうち下位の所定数の平均値（例えば、上述したＮａの値を用いてもよい）を算出する。図１４の例では、底面＝０．０６となった。
つづいて、閾値Ｔから閾値Ｔ＋γ（γは正負どちらであってもよい）までの間のワイヤーフレームモデルの傾きを保ったまま底面方向に延長し、底面と交わる点を特定する。図１４の例では、評価値Ｅｘ＝０．１２から０．１０の間のワイヤーフレームモデルの傾きを延長した点を算出した。
そして、ワイヤーフレームモデルの延長線と底面とが交わる点を二次推定剥離部境界とし、これに囲まれた領域を二次推定剥離範囲とし、この範囲を真の剥離部とする。
つづいて、閾値Ｔから閾値Ｔ＋γ（γは正負どちらであってもよい）までの間のワイヤーフレームモデルの傾きを保ったまま底面方向に延長し、底面と交わる点を特定する。図１４の例では、評価値Ｅｘ＝０．１２から０．１０の間のワイヤーフレームモデルの傾きを延長した点を算出した。
そして、ワイヤーフレームモデルの延長線と底面とが交わる点を二次推定剥離部境界とし、これに囲まれた領域を二次推定剥離範囲とし、この範囲を真の剥離部とする。
【0050】
すなわち、状態判定部は、評価値Ｅｘのうち下位の第１の所定数を抽出して平均値を算出し、ワイヤーフレームモデルの第３軸上の上記平均値を取る点をワイヤーフレームモデルの底面と規定し、ワイヤーフレームモデルのうち第３軸上の所定の閾値Ｔを取る点を含む所定範囲（閾値Ｔから閾値Ｔ＋γ）の線分を底面方向に延長し、当該線分と底面との交点を境界として検査対象物の状態が異なると評価する。
【0051】
このようにすることで、より精度よく剥離範囲を特定することができる。例えば剥離が検査対象物の表面から離れている（深い位置にある）場合など、ワイヤーフレームモデルの勾配が緩く、閾値Ｔの断面での評価では誤差が生じる可能性が高い場合に有効である。
【0052】
また、状態判定部５０６は、打撃力検出波形の振幅、言い換えると、最初に発生する打撃力検出波形の振幅が予め定められた評価中止閾値を下回ったときに外装材２の状態の評価を中止するようにしてもよい。
すなわち、何らかの原因によってハンマー２０による外装材２の表面に対する打撃がなされなかった場合（空打ち）か、打撃が不十分であった場合には、外装材２の状態の評価を中止することで、外装材２の状態の評価を正確に行なう上で有利となる。
なお、評価中止閾値は、ハンマー２０により外装材２の表面を打撃した場合と、空打ちした場合とのそれぞれで検出された打撃力検出波形の振幅を実測し、外装材２に対して正確に打撃がなされた状態と、空打ちあるいは不十分な打撃がなされた状態とを確実に判定するに足る評価中止閾値を設定すればよい。
すなわち、何らかの原因によってハンマー２０による外装材２の表面に対する打撃がなされなかった場合（空打ち）か、打撃が不十分であった場合には、外装材２の状態の評価を中止することで、外装材２の状態の評価を正確に行なう上で有利となる。
なお、評価中止閾値は、ハンマー２０により外装材２の表面を打撃した場合と、空打ちした場合とのそれぞれで検出された打撃力検出波形の振幅を実測し、外装材２に対して正確に打撃がなされた状態と、空打ちあるいは不十分な打撃がなされた状態とを確実に判定するに足る評価中止閾値を設定すればよい。
【0053】
出力部５２は、状態判定部５０６による評価結果やワイヤーフレームモデルを出力するものである。
出力部５２として以下のものが例示される。
判定結果を表示するディスプレイ装置。
判定結果を印刷媒体に印刷するプリンタ装置。
判定結果を記録媒体に記録する記録装置。
判定結果を回線を介して各種端末装置やデータロガーに送信する通信装置。
出力部５２として以下のものが例示される。
判定結果を表示するディスプレイ装置。
判定結果を印刷媒体に印刷するプリンタ装置。
判定結果を記録媒体に記録する記録装置。
判定結果を回線を介して各種端末装置やデータロガーに送信する通信装置。
【0054】
なお、上述した各種処理、すなわち本体ユニット１４で行う各種処理は、コンピュータによって実行することができる。
コンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク装置、キーボード、マウス、ディスプレイ装置、入出力インターフェースなどを有している。
ＲＯＭは所定の制御プログラムなどを格納し、ＲＡＭはワーキングエリアを提供するものである。
ハードディスク装置は、上記各種処理を実行するための制御プログラムを格納している。
キーボードおよびマウスは、操作者による操作入力を受け付けるものである。
ディスプレイ装置は、画像を表示するものであり、例えば、液晶表示装置などで構成される。ディスプレイ装置は出力部５２として機能させることができる。
コンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク装置、キーボード、マウス、ディスプレイ装置、入出力インターフェースなどを有している。
ＲＯＭは所定の制御プログラムなどを格納し、ＲＡＭはワーキングエリアを提供するものである。
ハードディスク装置は、上記各種処理を実行するための制御プログラムを格納している。
キーボードおよびマウスは、操作者による操作入力を受け付けるものである。
ディスプレイ装置は、画像を表示するものであり、例えば、液晶表示装置などで構成される。ディスプレイ装置は出力部５２として機能させることができる。
【0055】
次に状態評価装置１０の動作について説明する。図１１のフローチャートを参照して説明する。
まず、標準試験体５４を用いて基準振幅値Ａ０等の基準データを決定する（ステップＳ１００）。
より詳細には、状態評価装置１０の検出ユニット１２Ａを標準試験体５４の上に載置し、ハンマー２０が打撃目標点（中心点Ｏ）の直上に位置するように位置決めする。この時、平面視した状態で第１～第４マイク２５Ａ～２５Ｄの位置が２本の中心線ＣＬ１、ＣＬ２と一致するように、検出ユニット１２Ａの位置決めを行なう。
次に、作業者が操作部３１を操作することにより、ハンマー２０が閉塞板５４０４の打撃目標点を打撃する。この時生じた打音は、第１～第４マイク２５Ａ～２５Ｄによって検出され、第１～第４打音データ処理部３４Ａ～３４Ｄは、それら４つのマイクから生成された検出信号に基づいて各マイク２５Ａ～２５Ｄに対応する最大振幅値を検出する。
つぎに、検出ユニット１２Ａの標準試験体５４上の位置を９０°回転させ、上記最大振幅値の検出をくり返す。すなわち、第１～第４マイク２５Ａ～２５Ｄがそれぞれ「Ｎ」「Ｅ」「Ｓ」「Ｗ」に位置するように、標準試験体５４の第１、第２中心線ＣＬ１、ＣＬ２との４種類の位置関係の全てについて最大振幅値を検出する。
各マイク２５Ａ～２５Ｄについて４つ（９０°回転毎）の最大振幅値が得られると、それぞれのマイク２５Ａ～２５Ｄで平均値を算出して各マイク２５Ａ～２５Ｄに対応する基準振幅値Ａ０を決定する。
また、打撃力についても同様に、各打撃時における最大打撃力を特定し、最大打撃力の平均値を基準打撃力Ｆ０として決定する。
これら基準振幅値Ａ０および基準打撃力Ｆ０は、基準データ記憶部３５に記憶される。
なお、基準振幅値の決定は毎回（検査対象物の検査毎）行う必要はなく、２回目以降は基準データ記憶部３５に記憶された基準振幅値Ａ０および基準打撃力Ｆ０を用いればよい。
まず、標準試験体５４を用いて基準振幅値Ａ０等の基準データを決定する（ステップＳ１００）。
より詳細には、状態評価装置１０の検出ユニット１２Ａを標準試験体５４の上に載置し、ハンマー２０が打撃目標点（中心点Ｏ）の直上に位置するように位置決めする。この時、平面視した状態で第１～第４マイク２５Ａ～２５Ｄの位置が２本の中心線ＣＬ１、ＣＬ２と一致するように、検出ユニット１２Ａの位置決めを行なう。
次に、作業者が操作部３１を操作することにより、ハンマー２０が閉塞板５４０４の打撃目標点を打撃する。この時生じた打音は、第１～第４マイク２５Ａ～２５Ｄによって検出され、第１～第４打音データ処理部３４Ａ～３４Ｄは、それら４つのマイクから生成された検出信号に基づいて各マイク２５Ａ～２５Ｄに対応する最大振幅値を検出する。
つぎに、検出ユニット１２Ａの標準試験体５４上の位置を９０°回転させ、上記最大振幅値の検出をくり返す。すなわち、第１～第４マイク２５Ａ～２５Ｄがそれぞれ「Ｎ」「Ｅ」「Ｓ」「Ｗ」に位置するように、標準試験体５４の第１、第２中心線ＣＬ１、ＣＬ２との４種類の位置関係の全てについて最大振幅値を検出する。
各マイク２５Ａ～２５Ｄについて４つ（９０°回転毎）の最大振幅値が得られると、それぞれのマイク２５Ａ～２５Ｄで平均値を算出して各マイク２５Ａ～２５Ｄに対応する基準振幅値Ａ０を決定する。
また、打撃力についても同様に、各打撃時における最大打撃力を特定し、最大打撃力の平均値を基準打撃力Ｆ０として決定する。
これら基準振幅値Ａ０および基準打撃力Ｆ０は、基準データ記憶部３５に記憶される。
なお、基準振幅値の決定は毎回（検査対象物の検査毎）行う必要はなく、２回目以降は基準データ記憶部３５に記憶された基準振幅値Ａ０および基準打撃力Ｆ０を用いればよい。
【0056】
次に、検査対象物の計測に移る。
作業者は、検出ユニット１２Ａの３個のローラ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃを診断対象となる外装材２（任意の検査対象物）の表面に当接させ、操作部３１を操作することにより、ハンマー２０で外装材２（検査対象物）の表面を打撃する（ステップＳ１０２）。
作業者は、検出ユニット１２Ａの３個のローラ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃを診断対象となる外装材２（任意の検査対象物）の表面に当接させ、操作部３１を操作することにより、ハンマー２０で外装材２（検査対象物）の表面を打撃する（ステップＳ１０２）。
【0057】
ハンマー２０が外装材２の表面を打撃することで発生した打音は、第１～第４マイク２５Ａ～２５Ｄによって検出される。それら４つのマイクで生成された検出信号は、第１～第４打音データ処理部３４Ａ～３４Ｄで処理され、各マイクに対応する最大振幅値Ａ（波形特性値）が算出される（ステップＳ１０４）。
また同時に、ハンマー２０が外装材２の表面を打撃することでハンマー２０に発生した打撃力は、打撃力センサ２６によって検出され、打撃力データ処理部３３で処理され、今回の打撃時における最大打撃力Ｆが特定される。
また同時に、ハンマー２０が外装材２の表面を打撃することでハンマー２０に発生した打撃力は、打撃力センサ２６によって検出され、打撃力データ処理部３３で処理され、今回の打撃時における最大打撃力Ｆが特定される。
【0058】
次に、第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄは、各マイクに対応する最大振幅値Ａ、打撃力データ処理部３３で特定された最大打撃力Ｆ、基準データ記憶部３５に記憶された基準振幅値Ａ０および基準打撃力Ｆ０等を用いて、各マイク２５Ａ～２５Ｄに対応したマイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４を算出する（ステップＳ１０６）。
【0059】
続いて、評価部５０の評価値処理部５０２は、第１～第４評価値算出部３６Ａ～３６Ｄでそれぞれ算出された複数のマイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４を処理して、評価点ごとの評価値Ｅｘを決定する（ステップＳ１０８）。本実施の形態では、評価点を打撃位置とし、マイク別評価値Ｅｍ１～Ｅｍ４の最大値を打撃位置の評価値Ｅｘとする（上記方法２）。
【0060】
検査対象領域の打撃点を全て打撃するまでは（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、作業者は検出ユニット１２Ａを次の打撃点に移動させて（ステップＳ１１２）、ステップＳ１０２に戻り以降の処理をくり返す。
検査対象領域の打撃点は、検査対象領域内で均一な密度となるように予め決めておくのが好ましい。本実施の形態では、例えば図１０に示した二丁モザイクタイル１枚につき６か所（横３か所、縦２か所）を打撃するものとした。
検査対象領域の打撃点は、検査対象領域内で均一な密度となるように予め決めておくのが好ましい。本実施の形態では、例えば図１０に示した二丁モザイクタイル１枚につき６か所（横３か所、縦２か所）を打撃するものとした。
【0061】
検査対象領域の打撃点を全て打撃すると（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、ワイヤーフレームモデル生成部５０４は、検査対象領域内の評価点ごとの評価値Ｅｘを用いてワイヤーフレームモデルを生成する（ステップＳ１１４）。すなわち、検査対象物の表面の延在方向に三次元直交座標の第１軸および第２軸（例えばＸ軸およびＹ軸）を取り、それぞれの評価点における評価値Ｅｘを第３軸（例えばＺ軸）にプロットし、近接する評価点同士のプロットを結ぶことによりワイヤーフレームモデルを生成する。
【0062】
また、状態判定部５０６は、例えば評価値Ｅｘの分布状況に基づいて、剥離部を識別するための閾値Ｔを決定する（ステップＳ１１６）。具体的には、例えば各評価点の評価値Ｅｘのうち下位の所定数（ここではＮ個）を抽出し、Ｎ個の評価値Ｅｘの平均値をＮａ、評価値Ｅｘの全体数に対するＮ個の評価値Ｅｘの標準偏差をＮｂとしたときに、Ｎａ＋β×Ｎｂ（βは正の数）を閾値Ｔとする。
【0063】
そして、状態判定部５０６は、ワイヤーフレームモデルに基づいて検査対象物の状態を評価する（ステップＳ１１８）。すなわち、第３軸上の閾値Ｔによってワイヤーフレームモデルを切断し、切断した断面を境界として評価値Ｅｘ＞閾値Ｔの領域を剥離あり、評価値Ｅｘ＜閾値Ｔの領域を剥離なしと判定する。
【0064】
出力部５２は、評価部５０から供給された外装材２の剥離の有無の判定結果、健全部と剥離部の剥離境界の検出結果を出力して（ステップＳ１２０）、一連の動作を終了する。これ以降、次の診断対象となる外装材２について上記と同様の処理を繰り返して行なう。
【0065】
以上説明したように、実施の形態にかかる検査対象物の状態評価装置１０によれば、検査対象物をハンマー２０で打撃した際に発生する打音に基づいて打撃位置近傍に設定された評価点に対する評価値を算出し、各評価点の評価値を結ぶことによりワイヤーフレームモデルを生成する。これにより、検査対象物の各点における評価値の分布を三次元表示することができ、作業者が検査対象物の状態を直感的に把握する上で有利となる。
また、検査対象物の状態評価装置１０は、ワイヤーフレームモデルを閾値により切断し、切断した断面を境界として検査対象物の状態が異なると評価するので、検査対象表面に対する状態分布を容易に把握する上で有利となる。
本実施の形態では、検査対象物の状態評価装置１０は、検査対象物内部の剥離（例えば外装材の剥離）の有無を判定するので、表面からは観察できない検査対象物内部の状態を把握し、検査対象物のメンナンス性を向上させる上で有利となる。
また、検査対象物の状態評価装置１０において、評価値の一部を用いて検査対象物の表面から剥離までの距離を推定するようにすれば、剥離の位置をより詳細に把握する上で有利となる。
また、検査対象物の状態評価装置において、評価値の一部を用いて剥離が生じている箇所の境界を識別する閾値を算出するようにすれば、閾値として固定値を用いる場合と比較して、より精度よく境界を識別する上で有利となる。
本実施の形態では、ハンマー２０による打撃位置を評価点とし、複数のマイク別評価値Ｅｍの最大値を評価点の評価値としたので、複数のマイクで得られた情報を集約し、効率的に処理する上で有利となる。
また、検査対象物の状態評価装置１０は、ワイヤーフレームモデルを閾値により切断し、切断した断面を境界として検査対象物の状態が異なると評価するので、検査対象表面に対する状態分布を容易に把握する上で有利となる。
本実施の形態では、検査対象物の状態評価装置１０は、検査対象物内部の剥離（例えば外装材の剥離）の有無を判定するので、表面からは観察できない検査対象物内部の状態を把握し、検査対象物のメンナンス性を向上させる上で有利となる。
また、検査対象物の状態評価装置１０において、評価値の一部を用いて検査対象物の表面から剥離までの距離を推定するようにすれば、剥離の位置をより詳細に把握する上で有利となる。
また、検査対象物の状態評価装置において、評価値の一部を用いて剥離が生じている箇所の境界を識別する閾値を算出するようにすれば、閾値として固定値を用いる場合と比較して、より精度よく境界を識別する上で有利となる。
本実施の形態では、ハンマー２０による打撃位置を評価点とし、複数のマイク別評価値Ｅｍの最大値を評価点の評価値としたので、複数のマイクで得られた情報を集約し、効率的に処理する上で有利となる。
【0066】
なお、本実施の形態では、ワイヤーフレームモデルを用いた検査対象物の状態評価を行ったが、ワイヤーフレームモデルを用いずに、ドロネー三角形分割法で分割されたＸＹ平面図を用いて、状態評価をおこなってもよい。
図１３は、ドロネー三角形分割法で分割されたＸＹ平面図を用いた状態評価を模式的に示す説明図である。
図１３Ａに示すように、検査対象物表面を示すＸＹ平面上には評価点がプロットされており、検査対象物表面は、ドロネー三角形分割法を用いて各評価点を頂点とする三角形に分割されている。
状態判定部５０６は、各評価点における評価値Ｅｘに対して所定の閾値（例えば上記閾値Ｔ）を設定し、各評価点の評価値Ｅｘが閾値以上か否かを識別する。図１３Ａでは、評価値Ｅｘが閾値以上の評価点（剥離判定点）を黒塗りで、評価値Ｅｘが閾値未満の評価点（健全判定点）を白抜きで、それぞれ示す。
図１３は、ドロネー三角形分割法で分割されたＸＹ平面図を用いた状態評価を模式的に示す説明図である。
図１３Ａに示すように、検査対象物表面を示すＸＹ平面上には評価点がプロットされており、検査対象物表面は、ドロネー三角形分割法を用いて各評価点を頂点とする三角形に分割されている。
状態判定部５０６は、各評価点における評価値Ｅｘに対して所定の閾値（例えば上記閾値Ｔ）を設定し、各評価点の評価値Ｅｘが閾値以上か否かを識別する。図１３Ａでは、評価値Ｅｘが閾値以上の評価点（剥離判定点）を黒塗りで、評価値Ｅｘが閾値未満の評価点（健全判定点）を白抜きで、それぞれ示す。
【0067】
そして、状態判定部５０６は、ＸＹ平面上の三角形のうち、評価値Ｅｘが閾値以上の評価点を１つでも含む（または２つ以上であってもよい）三角形の内側は検査対象物の内部に剥離が生じている（剥離あり）と評価し、評価値Ｅｘが閾値以上の評価点を１つも含まない三角形の内側は検査対象物の内部に剥離が生じていない（剥離なし）と評価する。
このような方法によっても、点情報である評価点の評価値Ｅｘに基づいて、検査対象物の内部状態を２次元的に評価することができる。
このような方法によっても、点情報である評価点の評価値Ｅｘに基づいて、検査対象物の内部状態を２次元的に評価することができる。
【0068】
また、本実施の形態では、状態評価装置１０に複数のマイク２５Ａ～２５Ｄが搭載されているものとしたが、これに限らず、状態評価装置１０に搭載されるマイクは１つであってもよい。この場合、評価値算出部により算出されたマイク別評価値Ｅｍがそのまま評価値Ｅｘとなる。
また、本実施の形態では、状態判定部５０６により剥離の有無や剥離箇所の判別（閾値Ｔの設定）を行ったが、例えば作業者がワイヤーフレームモデルを目視して剥離の有無や剥離箇所を判別してもよい。
また、本実施の形態では、状態判定部５０６により剥離の有無や剥離箇所の判別（閾値Ｔの設定）を行ったが、例えば作業者がワイヤーフレームモデルを目視して剥離の有無や剥離箇所を判別してもよい。
【0069】
また、実施の形態では、検査対象物が建物であり、タイル２０６などの外装材２の浮きや剥がれなどの接着状態を評価する場合について説明したが、本発明は、タイル２０６やモルタルなどの外装材２が設けられていない場合には、建物外面に加え、この建物外面近くの内部の状態を評価する場合、また、タイル２０６やモルタルなどの外装材２が設けられている場合には、外装材２の表面に加え、外装材２の表面の内側の外装材２部分や外装材２の内側の建物躯体の表面や表面近くの内部を評価する場合に広く適用可能である。
さらに、本発明は、建物の室内の床、天井、壁面、室内のコンクリート躯体などを評価する場合に広く適用可能である。
また、本発明は、検査対象物が建物に限定されず、高架橋やダムなどの構造物などを評価する場合に広く適用可能である。
さらに、本発明は、建物の室内の床、天井、壁面、室内のコンクリート躯体などを評価する場合に広く適用可能である。
また、本発明は、検査対象物が建物に限定されず、高架橋やダムなどの構造物などを評価する場合に広く適用可能である。
【符号の説明】
【0070】
２ 外装材（検査対象物）
１０ 状態評価装置
１２Ａ 検出ユニット
１４ 本体ユニット
２０ ハンマー
２５Ａ-２５Ｄ 第１～第４マイク
２６ 打撃力センサ
３３ 打撃力データ処理部
３４Ａ-３４Ｄ 第１～第４打音データ処理部
３５ 基準データ記憶部
３６Ａ-３６Ｄ 第１～第４評価値算出部
５０ 評価部
５０２ 評価値処理部
５０４ ワイヤーフレームモデル生成部
５０６ 状態判定部
５２ 出力部
１０ 状態評価装置
１２Ａ 検出ユニット
１４ 本体ユニット
２０ ハンマー
２５Ａ-２５Ｄ 第１～第４マイク
２６ 打撃力センサ
３３ 打撃力データ処理部
３４Ａ-３４Ｄ 第１～第４打音データ処理部
３５ 基準データ記憶部
３６Ａ-３６Ｄ 第１～第４評価値算出部
５０ 評価部
５０２ 評価値処理部
５０４ ワイヤーフレームモデル生成部
５０６ 状態判定部
５２ 出力部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】