JP2011214845A - 打撃検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 筐体が把持されて被検査面に押し当てられて使用される場合に、打撃部及び振動検出部の被検査面に対する姿勢の可否を使用者に報知でき、もって、使用者においては当該報知内容に基づいて筐体の持ち方の修正改善を行える、打撃検査装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 検査マウスの筐体は、被検査面上で三点支持する３個の支持脚が設けられており、各支持脚には姿勢検出器が内蔵されている。各姿勢検出器は、支持脚の先端部にあるボールが所定圧力以上で押圧されることによりオン状態となり、所定圧力未満の押圧又は未押圧により接点がオフ状態となる。ここで、３個全ての姿勢検出器から出力される姿勢検出信号がオン信号である状態ならば、打撃検出姿勢が正常姿勢であると判断され、３個のうち少なくとも１個の姿勢検出器から出力される姿勢検出信号がオフ信号である状態ならば、打撃検出姿勢が異常姿勢であると判断される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、被検査面を打撃することにより当該被検査面に生じる反射振動に基づいて被検査面の内部に空隙が存在するか否かを検査する打撃検査装置に関するものである。

打撃検査装置は、例えば、トンネルその他のコンクリート構造物のコンクリート壁面（以下「被検査面」という。）について、その被検査面を打撃することにより当該被検査面の内部（深部）に、空洞その他の空隙が存在するか否かを検査する装置である。このような打撃検査装置の一例としては、特許文献１に記載されているトンネル側壁調査システムがある。

この特許文献１に記載のトンネル側壁調査システムは、被検査面となるコンクリート壁面に所定の打撃を与える起振ユニットと、その打撃により被検査面内に生じた反射振動を受振する受振ユニットとが、同じ筐体内に一体的に収容されている起振・受振装置を備えている。

起振ユニットは、筐体内に進退自在に配置されて被検査面を打撃するハンマーと、そのハンマーを被検査面に向けて付勢する打撃用ばねと、このハンマーに固着されるとともに当該ハンマーの進退方向に延びて筺体の外側まで突出される操作ロッドとを有しており、操作ロッドの操作端を手で引っ張り打撃用ばねを圧縮変形させてから手を離すことにより、ハンマーが打撃用ばねにより付勢されて被検査面に衝突されるようになっている。

受振ユニットは、起振ユニットのハンマーにより被検査面に加えられた打撃によって生じた反射振動を受振して対応する加速度信号を出力する加速度計と、その加速度計を被検査面に圧接させる押え用ばねとを備えており、筐体が手で持たれて被検査面に押し当てられることにより、押え用ばねを介して加速度計の受振面が被検査面に圧接されるようになっている。

また、このトンネル側壁調査システムは、この起振・受振装置の受振ユニットの電気的出力信号が入力される測定装置本体を備えており、この測定装置本体は、パーソナルコンピュータと、ＤＡＴテープレコーダと、表示装置とを有している。

このように構成されたトンネル側壁調査システムによれば、起振・受振装置が測定装置本体と電気的に接続された状態において、起振・受振装置の筐体が手で持たれて被検査面に押し当てられてから、操作ロッドの操作端が手で引っ張られて離されることにより、ハンマーが被検査面に衝突させられ、この衝突によって被検査面に反射振動が発生させられる。

この被検査面に生じる反射振動は、押え用ばねにより被検査面に圧接される加速度計によって相応する加速度信号に変換されており、アンプを介して電気的出力信号として測定装置本体に入力される。ここで、反射振動には、被検査面の内部に空隙がある場合とそうでない場合とでその周波数に差を生じる性質があるため、この周波数の差に基づいて被検査面の内部に空隙があるか否かが判別され、その結果が表示装置にて表示される。

特開平１１−６４３０５号公報

しかしながら、上記したトンネル側壁調査システムの起振・受振装置では、筐体が手で持たれて被検査面に押し当てられた状態で使用されるため、筐体の姿勢を長時間一定に保ち続けることが難しく、それ故、筐体の姿勢が不安定になり易く、結果、ハンマーによる被検査面の打撃力の強さが不均一となり易く、かつ、加速時計による計測結果が不正確となり易いという問題点があった。

また、上記した起振・受振装置は、操作ロッドを引っ張って離すことでハンマーを被検査面に衝突させる必要があるため、この操作ロッドの操作に際して筐体の持ち方が不安定となり易い。このため、ハンマーによる被検査面の打撃時に、筐体の被検査面に対する姿勢が崩れ易く、結果として更に、ハンマーによる被検査面の打撃力の強さが不均一となり、加速時計による計測結果が不正確となり易いという問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、筐体が把持されて被検査面に押し当てられて使用される場合に、打撃部及び振動検出部の被検査面に対する姿勢（打撃検出姿勢）の可否を使用者に報知でき、もって、使用者においては当該報知内容に基づいて筐体の持ち方の修正改善を行える、打撃検査装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために請求項１の打撃検査装置は、被検査面を打撃することにより当該被検査面に生じる反射振動に基づいて被検査面の内部に空隙が存在するか否かを検査するため、把持可能なサイズに形成される筐体と、その筐体における被検査面との対向面に設けられその被検査面を打撃する打撃部と、その打撃部とともに前記筐体における被検査面との対向面に設けられ、その打撃部により打撃される被検査面に接触してその被検査面からの反射振動を受信検出する振動検出部とを備えたものであり、その打撃部及び振動検出部とともに前記筐体における被検査面との対向面に、これらの打撃部及び振動検出部を取り囲むように３箇所に配設され、その全てが被検査面と当接することによって前記筐体を被検査面上で三点支持し、かつ、打撃検出姿勢を正常姿勢にさせる３個の支持脚と、その３個の支持脚の各々に設けられ、当該支持脚が被検査面に対して当接状態又は非当接状態であるかを検出して当接状態又は非当接状態である旨を示す姿勢検出信号を出力する３個の姿勢検出部と、その３個の姿勢検出部のうち全てが当接状態を示す姿勢検出信号を出力する場合に打撃検出姿勢が正常姿勢である旨を、又は、その３個の姿勢検出部のうち少なくとも１つが非当接状態を示す姿勢検出信号を出力する場合に打撃検出姿勢が異常姿勢である旨を報知する報知手段とを備えている。

なお、特許請求の範囲及び本明細書の「課題を解決するための手段」の欄において用いる「打撃検出姿勢」の用語は、打撃部及び振動検出部の被検査面に対する姿勢を意味している。

この請求項１から８の打撃検査装置によれば、把持された筐体が、その一面を被検査面に対向させるようにして被検査面に押し当てられる。筐体における被検査面との対向面には打撃部及び振動検出部が設けられており、これらの打撃部及び振動検出部は、被検査面に対向配置させられる。この状態で、打撃部により被検査面が打撃されれば、この打撃により生じた反射振動が、被検査面を伝播して被検査面に接触した振動検出部により受信検出される。被検査面の内部の空隙の有無の検査は、この受信検出された反射振動に基づいて行われる。

ここで、筐体が被検査面に当てられる場合、筐体は被検査面上で３個の支持脚により三点支持される。また、この３個全ての支持脚の先端部が被検査面に当接した状態において、打撃部及び振動検出部の被検査面に対する姿勢である打撃検出姿勢が正常姿勢となるように、３個の支持脚は筐体に設けられている。さらに、３個の支持脚と被検査面とが当接状態であるか又は非当接状態であるかを示す情報は、各支持脚に設けられる３個の姿勢検出部から姿勢検出信号として出力される。

３個の姿勢検出部から出力される姿勢検出信号は、その全てが当接状態を示すものである場合、打撃検出姿勢が正常姿勢である旨を示し、そうではなくそのうち１つでも非当接状態を示すものである場合、打撃検出姿勢が異常姿勢である旨を示している。そして、打撃検出姿勢が正常姿勢である旨、又は、異常姿勢である旨は、報知手段により、筐体を把持する使用者に対して報知される。

報知手段により打撃検出姿勢が異常姿勢である旨が報知される場合、使用者は、打撃検出姿勢が正常姿勢となるように、筐体の持ち方（筐体を把持する際の手の角度、位置、姿勢若しくは握り具合又は筐体を被検査面に押し当てる力などを含む。以下同じ。）を修正改善できる。しかも、この修正改善により打撃検出姿勢が正常姿勢に修正されたか否かは、同じく報知手段を介して使用者に報知されるので、打撃検出姿勢が異常姿勢のまま打撃検査が繰り返されることが防止される。

請求項２の打撃検査装置は、請求項１の打撃検査装置において、前記筐体には、被検査面との非対向部分に表示部が設けられており、前記報知手段は、その表示部に打撃検出姿勢が正常姿勢であるか又は異常姿勢であるかを表示するものである。

請求項３の打撃検査装置は、請求項１又は２の打撃検査装置において、前記打撃部による被検査面の打撃を所定周期で繰り返し実行する打撃駆動手段を備えている。

請求項４の打撃検査装置は、請求項１から３のいずれかの打撃検査装置において、前記報知手段は、前記３個の姿勢検出部により出力される姿勢検出信号のうち少なくとも１つが非当接状態である旨を示すものである場合に、前記打撃部による被検査面の打撃を禁止する打撃禁止手段を備えている。

請求項５の打撃検査装置は、請求項１から４のいずれかの打撃検査装置において、前記報知手段は、前記振動検出部を介して取得される反射振動に関する情報を記憶する記憶手段と、前記３個の姿勢検出部により出力される姿勢検出信号のうち少なくとも１つが非当接状態である旨を示すものである場合に、反射振動に関する情報の前記記憶手段への記憶を禁止する記憶禁止手段とを備えている。

請求項６の打撃検査装置は、請求項１から５のいずれかの打撃検査装置において、前記姿勢検出部は、前記支持脚が被検査面に対して所定圧力以上で押圧される場合に前記当接状態である旨を示す姿勢検出信号を、前記支持脚が被検査面に対して所定圧力未満で押圧され又は未当接である場合に前記非当接状態である旨を示す姿勢検出信号を、出力するものである。

請求項７の打撃検査装置は、請求項１から６のいずれかの打撃検査装置において、前記筐体は片手で把持可能なサイズであって、被検査面との非対向部分が手の平の湾曲形態に適合したマウス形状に形成されている。

請求項８の打撃検査装置は、請求項１から７のいずれかの打撃検査装置において、前記筐体は、その筐体における被検査面との非対向部分にロッドの先端部を連結可能な連結部を備えている。

請求項１の打撃検査装置によれば、筐体は、把持されて被検査面に押し当てられた状態で使用されるが、３個の支持脚により被検査面に対して三点支持されるので、筐体を被検査面に対して押し当てた場合に打撃検出姿勢を安定化できるという効果がある。このため、筐体の持ち方が多少不安定となったとしても、打撃検出姿勢を正常姿勢のまま維持できるので、打撃部による被検査面の打撃力の強さの不均一化や、振動検出部による受信検出の不正確化を防止でき、空隙の存否判定の信頼性が高められるという効果がある。

また、３個の支持脚の全てが被検査面に対して当接状態となれば、筐体が被検査面上で三点支持されることに加え、打撃検出姿勢が自然と正常姿勢となるように構成されているので、３個の支持脚による三点支持の状態を成立させるように筐体を被検査面に押し当てるだけで、打撃部を打撃動作に適した姿勢とし、かつ、振動検出部を振動の受信検出動作に適した姿勢とすることができるという効果がある。

そのうえ、打撃検出姿勢が正常姿勢であるのか又は異常姿勢であるのかについては、各支持脚に設けた各姿勢検出部から出力される姿勢検出信号に基づき報知手段により報知される。よって、仮に打撃検出姿勢が異常姿勢の場合には、そのことを報知手段により知ることができ、打撃検出姿勢を即座に正常姿勢に修正改善できる。したがって、打撃検査姿勢が知らないうちに崩れて、被検査面に加わる打撃力の不適当となって被検査面に生ずる反射振動の検出結果に狂いが生じることを防止でき、より信頼性の高い空隙の存否判定を行えるという効果がある。

請求項２の打撃検査装置によれば、請求項１の打撃検査装置の奏する効果に加え、報知手段により筐体の表示部に表示される情報、即ち、打撃検出姿勢が正常姿勢であるか又は異常姿勢であるかを示す情報を、視覚的に認識することができる。しかも、この表示部は筐体における被検査面との非対向部分に設けられるので、使用者が被検査面に向き合って打撃検査作業を行う場合に、被検査面の被検査箇所から視線を一々逸らさずに、打撃検出姿勢が正常であるか否かを自らの手許で認識できるという効果がある。

請求項３の打撃検査装置によれば、請求項１又は２の打撃検査装置の奏する効果に加え、打撃部による被検査面の打撃動作は、打撃駆動手段によって所定周期で繰り返し実行されるので、打撃部を手動で操作して被検査面を打撃する必要がなく、かかる手動操作に伴う筐体の姿勢の不安定化を防止できる効果がある。よって、打撃時に打撃検査姿勢が崩れて、被検査面に加わる打撃力が不適当となって被検査面に生ずる反射振動の検出結果に狂いが生じることを防止でき、より信頼性の高い空隙の存否判定を行える効果がある。

請求項４の打撃検査装置によれば、請求項１から３のいずれかの打撃検査装置の奏する効果に加え、打撃検出姿勢が異常状態である場合、即ち、３個の姿勢検出部により出力される姿勢検出信号のうち少なくとも１つが非当接状態である旨を示すものである場合、打撃禁止手段によって、打撃部による被検査面の打撃が禁止され中断される。この結果、打撃時に筐体を把持する手に伝わる振動や打撃に伴う打撃音も途切れるので、打撃検出姿勢が異常姿勢であることを触覚又は聴覚を通じても報知できかつ確認できるという効果がある。

請求項５の打撃検査装置によれば、請求項１から４のいずれかの打撃検査装置の奏する効果に加え、打撃検出姿勢が異常状態である場合、即ち、３個の姿勢検出部により出力される姿勢検出信号のうち少なくとも１つが非当接状態である旨を示すものである場合、記憶禁止手段によって、振動検出部を介して取得された反射振動に関する情報が記憶手段へ記憶されることが禁止される。

このため、打撃検出姿勢が異常姿勢の場合に、反射振動に関する情報が記憶手段に記憶蓄積されることがないので、このことにより打撃検出姿勢が異常であったことを事後的に確認することができ、かつ、打撃検査として信頼性の低い情報の蓄積記憶が行われないので、その分、記憶手段の記憶容量の有効利用が図られ、不要な情報が記憶手段に混入することによるデータ整理の手間を軽減できるという効果がある。

請求項６の打撃検査装置によれば、請求項１から６のいずれかの打撃検査装置の奏する効果に加え、姿勢検出部から出力される姿勢検出信号は、支持脚が被検査面に対して所定圧力以上で押圧される場合に当接状態である旨を示すものとなり、所定圧力未満で押圧され又は未当接である場合に非当接状態である旨を示すものとなる。

つまり、各姿勢検出部は、実際に未当接状態である場合に加えて、支持脚が被検査面に対して実際には当接していても支持脚が被検査面に所定圧力未満で当接される場合にも、支持脚が非当接状態であるものとみなして姿勢検出姿勢が異常姿勢であるものとし、その旨を報知手段により報知することで、その報知内容に、筐体を被検査面に押し当てる押圧力が不足しているおそれがあることを含意させている。

したがって、かかる報知動作の結果、筐体を被検査面に対して押し当てる押圧力が所定圧力以上に修正改善できる機会を、使用者に対して与えることができる。そして、このよな押圧力不足の状態が改善されれば、打撃部による打撃の反動により支持脚が被検査面から浮き上がって打撃力が半減することもなく、不適切な打撃で生じた反射振動を受信検出することもなく、空隙の存否判断の信頼性低下を招く事態も防止できるという効果が得られる。

請求項７の打撃検査装置によれば、請求項１から６のいずれかの打撃検査装置の奏する効果に加え、筐体は、片手で把持可能なサイズで、被検査面との非対向部分が手の平の湾曲形態に適当したマウス形状に形成されるので、これを把持する際に手の平とのフィット性を高められて把持し易いものとなるという効果がある。

請求項８の打撃検査装置によれば、請求項１から７のいずれかの打撃検査装置において、ロッドを用いることによって、使用者が筐体を直接把持して被検査面に押し当てることができない場所、例えば、腕を入れることができな隙間や、使用者が手を伸ばしても届かない場所にある被検査面についても打撃検査を行えるという効果がある。

本発明の一実施例である打撃検査装置の概略的な外観図である。 検査マウスの詳細図であり、（ａ）は側面図であって部分的に断面視したものであり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は底面図である。 検査マウスにロッドを連結した状態を示した図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。 打撃検査装置の電気的構成を示したブロック図である。 表示パネルの表示例を示した図である。 打撃検査装置におけるメイン処理のフローチャートである。 打撃検査処理のフローチャートである。 反射振動測定処理のフローチャートである。 閾値設定処理のフローチャートである。

本発明における一実施の形態である打撃検査装置は、被検査対象物であるコンクリート構造物の壁面を被検査面として、その被検査面を打撃することにより当該被検査面から伝播してくる反射振動に基づいて被検査面の内部（深部）に存在する空洞の有無を検査する装置である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例である打撃検査装置１の概略的な外観図である。図１に示すように、打撃検査装置１は、被検査面８０の打撃及びその打撃により被検査面８０に生じる反射振動の検出を行う検査マウス２と、その検査マウス２による検出結果である空隙検査情報を記憶するとともに打撃検査装置１の各部の制御を行うコントロールボックス３とを備えている。

検査マウス２は、使用者により把持される筐体４を備えている。この筐体４には、その横幅方向両側にハンドベルト５の両端部が連結固定されており、このハンドベルト５を手の甲に掛け渡すことで筐体４を強く握らずに把持することができる。この筐体４の外面には空隙判定ランプ６と、３個の姿勢確認ランプ７とが互いに隣接して設けられている。

この検査マウス２によれば、その筐体４を手で把持した状態で打撃検査を行えるので、例えば、垂直面、天井面、湾曲面などのように検査マウス２を手放しで被検査面８０に載置したまま打撃検査を行えない場所が被検査面８０である場合でも、何の支障もなく検査マウス２を被検査面８０に押し当て打撃検査を行うことができる。

空隙判定ランプ６は、被検査面８０の内部に空隙があるか否かを点灯色を切り替えることにより報知するＬＥＤであり、検査箇所の内部に空隙が存在する場合に赤色点灯され、被検査面８０の内部に空隙が不存在である場合に緑色点灯される。

３個の姿勢確認ランプ７は、後述する打撃ユニット２０及び振動検出ユニット３０の被検査面８０に対する相対的な姿勢（以下「打撃検出姿勢」ともいう。）が正常姿勢であるか又は異常姿勢であるかを報知するＬＥＤであり、打撃検出姿勢が正常姿勢である場合において、３個全て同時点灯された状態となり、打撃検出姿勢が異常姿勢である場合において、１個以上が消灯した状態となる。

コントロールボックス３は、接続ケーブル８を介して検査マウス２と接続されており、検査マウス２との間で各種信号が送受信可能となっている。このコントロールボックス３は、ウェストベルト（図示せず）を介して使用者の腰回りに巻き付けられて装着されるものであり、使用者の腰部に当接する内側の外壁面が凹面状に湾曲形成されている。

また、コントロールボックス３の外側の外壁面は凸面状に湾曲形成されており、そこには使用者により操作される機能切替スイッチ９Ａ、ゲイン変更スイッチ９Ｂ、開始スイッチ９Ｃ、停止スイッチ９Ｄ及び閾値調整スイッチ９Ｅの各種キースイッチを有した操作パネル９が設けられている。さらに、コントロールボックス３の上面には、ＬＣＤを用いて打撃検査結果を表示する表示パネル１０が設けられており、コントロールボックス３の側部からは、打撃検査装置１の各部の駆動用の直流電力を商用交流電源から取得するための電源コード１１が導出されている。

図２は、検査マウス２の詳細図であり、図２（ａ）は側面図であって部分的に断面視したものであり、図２（ｂ）は正面図であり、図２（ｃ）は底面図である。なお、図２では、検査マウス２の３個の支持脚１３が当接される被検査面８０として、理想平面（何学的平面）を２点鎖線を用いて図示している。

図２（ａ）から図２（ｃ）に示すように、筐体４は、コンピュータ関連機器の一つであるマウス型ポインティングデバイスの形態を模したマウス形状に形成されており、片手で把持可能な手の平サイズに形成されている。この筐体４は、手との接触部分となる上面部（被検査面８０との非対向部分）が、湾曲した手の平の形態に適合した湾曲形状に形成されており、手の平に対するフィット性が高められている。

なお、本実施例では、筐体４を片手で把持可能な手の平サイズのものとして説明しているが、かかる筐体４のサイズは必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、片手サイズより若干大きめの両手で把持可能なサイズであっても良い。

図２（ａ）の側面図に示すように、筐体４の後端部には接続ケーブル８を接続可能なコネクタ１８が設けられており、この筐体４の前側部分には前端部から頂部まで傾斜した斜面が設けられている。図２（ｂ）の正面図に示すように、筐体４の前側部分にある斜面には上記した空隙判定ランプ６と３個の姿勢確認ランプ７とが配設されている。

図２（ａ）の側面図及び図２（ｂ）の正面図に示すように、筐体４には、その頂部（被検査面８０との非対向部分）に平坦面状の装着面４Ａが形成されており、この装着面４Ａにキャップ１２がビス止めにより着脱自在に固定されている。このキャップ１２は筐体４の頂部から凸状に突設されており、これが筐体４を把持する際に手の平の中央に嵌り込むことで、筐体４を把持する手が丸められてハンドベルト５と筐体４との間から抜け難い格好となるようになっている。

また、筐体４の底面は、検査マウス２による打撃検査時において被検査面８０との対向面となるものである。図２（ｃ）の底面図に示すように、この筐体４の底面には、被検査面８０を打撃する打撃ユニット２０と、その打撃ユニット２０により打撃された被検査面８０に接触して当該被検査面８０からの反射振動を受信検出する振動検出ユニット３０とが配設されている。

図２（ａ）の側面図に示すように、打撃ユニット２０は、被検査面８０に衝突して打撃する打撃ヘッド２１と、その打撃ヘッド２１を被検査面８０に衝突させる駆動力を付与する駆動ソレノイド２２とを備えている。打撃ヘッド２１は、被検査面８０との衝突面２１Ａが球面状に形成されており、この衝突面２１Ａの裏面にプッシュバー２３の先端部が取着されている。

駆動ソレノイド２２は、そのフレーム２２Ａが検査マウス２の筐体４内部に収容固定されており、かかるフレーム２２Ａの下端面からプッシュバー２３が垂直下方へ突出されている。この駆動ソレノイド２２は、フレーム２２Ａ内に固定鉄心、コイル及びプランジャ（可動鉄心）を備えたプッシュ式ソレノイドであり、そのプランジャを待機位置へ向けて付勢する戻りバネが内蔵され、このプランジャの先端にプッシュバー２３が取着されている。

この駆動ソレノイド２２によれば、コントロールボックス３からの駆動電圧の印加（励磁）によりプランジャが吸引され、プランジャにより押動されたプッシュバー２３がフレーム２２Ａから外へ突出され、この突出により打撃ヘッド２１が被検査面８０に衝突させられる。一方、駆動ソレノイド２２への駆動電圧が無印加（消磁）状態になれば、プランジャが戻りバネの弾性復元力により付勢されて待機位置に復帰し、かかる復帰によりプッシュバー２３がフレーム２２Ａ内に退出されて、打撃ヘッド２１が被検査面８０から離反される。

このように打撃ヘッド２１は、駆動ソレノイド２２の駆動によって、退避位置（図２（ａ）の実線で示す位置）から最大突出位置（図２（ａ）の２点鎖線で示す位置）までの区間を出没可能となっており、退避位置から最大突出位置へ向けて突出されることで被検査面８０を打撃するようになっている。

振動検出ユニット３０は、被検査面８０から伝播してくる反射振動を検出する加速度センサ３１と、この加速度センサ３１を内部に収容して被検査面８０に接触される振動プローブ３２と、その振動プローブ３２を被検査面８０に対して付勢して圧接させる付勢バネ３３とを備えている。

振動プローブ３２は、加速度センサ３１を収容可能な外径を有する円柱状の収容体３２Ａと、この収容体３２Ａの下端面に一体形成されて被検査面８０に直接接触される先端部を有した受振軸３２Ｂとを備えている。また、収容体３２Ａは、その軸中心方向に上下２つに分割されており、その下側部分に相当するものであって受振軸３２Ｂが一体形成される収容体基部３２Ｃと、その上側部分に相当する収容体蓋部３２Ｄとを備えている。

加速度センサ３１は、振動プローブ３２の収容体基部３２Ｃの上端面に凹設される嵌合凹部３２Ｅに嵌め込まれた状態で収容されている。この加速度センサ３１は、その底面が受振面となっており、かかる受振面が嵌合凹部３２Ｅの底面に接着固定されている。また、この加速度センサ３１の受振面は、受振軸３２Ｂの軸中心の真上にあり、この受振軸３２Ｂを通じて被検査面８０の振動が伝播され易くなっている。

さらに、収容体基部３２Ｃの嵌合凹部３２Ｅの深さは加速度センサ３１の厚みに適合している。このため、収容体基部３２Ｃの上端面に収容体蓋部３２Ｄを覆設してビス止めにより固定することにより、加速度センサ３１が収容体基部３２Ｃと収容体蓋部３２Ｄとの間に挟持される。

このようにして構成される振動プローブ３２は、その収容体３２Ａ内に加速度センサ３１を収容したままの状態で、筐体４内の下面に凹設される摺嵌穴１４に収容されている。この振動プローブ３２は、筐体４の底面に対する垂直方向へ摺嵌穴１４内で摺動自在となっており、その摺嵌穴１４の天井面と収容体３２Ａとの間には振動プローブ３２を垂直下方へ付勢する付勢バネ３３が介装されている。

また、摺嵌穴１４の下端部は底蓋板１５により閉塞されており、この底蓋板１５の中央から振動プローブ３２の受振軸３２Ｂのみが垂直下方へ突出されている。この受振軸３２Ｂは、その外径が収容体３２Ａの外径より小さくかつその先端（下端）が球面状に形成されており、この球面状の先端が付勢バネ３３の付勢力により被検査面８０に圧接されるようになっている。

図２（ｃ）の底面図に示すように、検査マウス２の筐体４は、その前後方向に延びる中心線Ｌに対して左右対称に形成されており、この筐体４の底面には打撃ヘッド２１、受振軸３２Ｂ及び３個の支持脚１３が左右対称に配置されている。３個の支持脚１３は、検査マウス２の筐体４を被検査面８０上で三点支持するものであり、この筐体４の底面における互いに間隔を隔てた３箇所（３点）に１個ずつ配設されている。

この３個の支持脚１３は、打撃ユニット２０の打撃ヘッド２１及び振動検出ユニット３０の振動プローブ３２の受振軸３２Ｂを取り囲むように配設されており、当該支持脚１３のうち１個が筐体４の前端部における中心線Ｌ上に配設され、残る２個が筐体４の後端部における中心線Ｌに対する対称位置にそれぞれ配設されている。また、打撃ヘッド２１及び振動プローブ３２の受振軸３２Ｂの中心は中心線Ｌ上に配置されている。

図２（ａ）の側面図及び図２（ｂ）の正面図に示すように、３個の支持脚１３は、その基端部がいずれも筐体４の底面に固定されており、筐体４の底面から所定長さ突出されている。また、各支持脚１３の突出長さは等しく、このため、全ての支持脚１３が理想平面の被検査面８０に当接した場合、筐体４の底面は被検査面８０に対して一定の間隔を隔てた平行状態となる。

なお、打撃ヘッド２１の衝突面２１Ａは、打撃ヘッド２１が最大突出位置（図２（ａ）参照。）にある場合に、各支持脚１３の突出長さ以上となって各支持脚１３の先端を越えた位置まで到達する一方、打撃ヘッド２１が退避位置にある場合、各支持脚１３の突出長さ未満となって被検査面８０から所定の間隔を隔てた位置に退避するようになっている。

被検査面８０が理想平面である場合、３個全ての支持脚１３が被検査面８０に当接することにより、打撃検出姿勢が正常姿勢となると、打撃ユニット２０の打撃中心及び振動検出ユニット３０の検出中心が被検査面８０に対して垂直となる。なお、打撃ユニット２０の打撃中心は、打撃ヘッド２１、プッシュバー２３及びプランジャの軸中心に一致し、振動検出ユニット３０の検出中心は、加速度センサ３１の受振面に対する垂直方向である振動プランジャの収容体３２Ａ及び受振軸３２Ｂの軸中心に一致する。

ここで、本実施例では、被検査面８０が理想平面であるか否かを問わず、３個の支持脚１３の全てが被検査面８０と当接した状態における打撃検出姿勢を正常姿勢と設定している。これは、実際の被検査面８０となるコンクリート面が凹凸若しくは歪みのある又は曲面状をした非理想平面であるため、３個の支持脚１３が全て被検査面８０に当接した状態をもって、打撃検出姿勢の正常姿勢と定めたものである。

そして、打撃検出姿勢が正常姿勢か又は異常姿勢であるかを判定するため、３個の支持脚１３の各々には、感圧式のリミットスイッチの一種であるボールプランジャスイッチを用いた姿勢検出器１６が内蔵されている。各支持脚１３の姿勢検出器１６は、それが設けられる支持脚１３の先端部にあるボール１６ａが所定圧力以上で押圧されることによりオン状態となり、所定圧力未満の押圧又は未押圧により接点がオフ状態となるように構成されている。

ここで、姿勢検出器１６がオン状態に出力する信号（オン信号）は、支持脚１３が被検査面８０に対して当接状態である旨を示す姿勢検出信号であり、姿勢検出器１６がオフ状態に出力する信号（オフ信号）は、支持脚１３が被検査面８０に対して非当接状態である旨を示す姿勢検出信号である。そして、これらの３個の姿勢検出器１６から出力される姿勢検出信号は、打撃検出姿勢が正常姿勢であるか又は異常姿勢であるかを判定するために用いられる。

具体的には、３個全ての姿勢検出器１６から出力される姿勢検出信号がオン信号である状態ならば、打撃検出姿勢が正常姿勢であると判断され、３個のうち少なくとも１個の姿勢検出器１６から出力される姿勢検出信号がオフ信号である状態ならば、打撃検出姿勢が異常姿勢であると判断される。

しかも、各支持脚１３の先端部は、姿勢検出器１６の接点をオンオフさせるボール１６ａの球面で構成されており、当該ボール１６ａの球面を介して被検査面８０と接触することから、被検査面８０とより点接触に近い状態で当接できる。このため、３本の支持脚１３による検査マウス２の三点支持状態がより安定したものとなる。

図３は、検査マウス２に延長ロッド１７を連結した状態を示した図であり、図３（ａ）は正面図であり、図３（ｂ）は側面図である。図３に示すように、筐体４の装着面４Ａには、キャップ１２に代えて、延長ロッド１７がビス止めにより連結されている。延長ロッド１７は、その先端に検査マウス２が装着されることによって、使用者の手許から離れた被検査面８０に当該検査マウス２を接触させるための長尺棹状の器具である。

延長ロッド１７は、その先端部にキャップ１２と同一形態をした継手部１７Ｂが設けられており、かかる継手部１７Ｂが筐体４の装着面４Ａにビス止め固定されることで検査マウス２と一体的に連結される。また、延長ロッド１７は、その本体棹部１７Ａと継手部１７Ｂとがユニバーサルジョイント１７Ｃを介して連結されており、かかるユニバーサルジョイント１７Ｃを介して延長ロッド１７の先端部で検査マウス２の向きが自在に変更可能となっている。

このような延長ロッド１７を用いることによって、使用者が筐体４を直接把持して検査マウス２を被検査面８０に押し当てることができない場所、例えば、腕を入れることができな隙間や、使用者が手を伸ばしても届かない場所にある被検査面８０に対して検査マウス２を押し当てて打撃検査を行えるようになっている。

図４は、打撃検査装置１の電気的構成を示したブロック図である。図４に示すように、検査マウス２は、上記した駆動ソレノイド２２と、加速度センサ３１と、空隙判定ランプ６と、３個の姿勢確認ランプ７と、３個の姿勢検出器１６とを備えている。

これらの検査マウス２の各部はコントロールボックス３の各部と接続ケーブル８を介して電気的に接続されている。なかでも、駆動ソレノイド２２はソレノイド駆動回路４１と、空隙判定ランプ６は空隙判定ランプ駆動回路４２と、３個の姿勢確認ランプ７は姿勢確認ランプ駆動回路４３と、それぞれ接続されている。

加速度センサ３１は、ピエゾ素子などの圧電素子を用いたものであり、受振面に加わる振動加速度（振動圧力）に応じた大きさの電圧、即ち、打撃ヘッド２１による打撃により被検査面８０に生じた反射振動の強さに応じた大きさの電圧を検出信号として発生し、この検出信号を接続ケーブル８を通じてコントロールボックス３へ出力する。

この加速度センサ３１は、その出力部がセンサ増幅器４４の入力部と接続されており、このセンサ増幅器４４の出力部は絶対値回路４５の入力部とも接続されている。また、絶対値回路４５の出力部はピークホールド回路４６の入力部に接続されており、ピークホールド回路４６の出力部はマイクロプロセッサ５０のＡ／Ｄ変換器５５の入力部に接続されている。

なお、センサ増幅器４４、絶対値回路４５及びピークホールド回路４６、並びに、Ａ／Ｄ変換器５５を備えたマイクロプロセッサ５０は、コントロールボックス３に内蔵されている。

この加速度センサ３１による検出信号は、電気的アナログ信号（電圧信号）として出力され、センサ増幅器４４により増幅され、絶対値回路４５により絶対値に変換され、ピークホールド回路４６により最大値が検出され、Ａ／Ｄ変換器５５により電気的デジタル信号に変換される。このＡ／Ｄ変換器５５により変換されたデジタル信号は、ＣＰＵ５１によりＡ／Ｄ変換器５５の量子化ビット数（分解能）に基づいて数値化されることにより反射振動測定値となる。

コントロールボックス３は、ＣＰＵ５１、タイマ５２、ＲＯＭ５３、ＲＡＭ５４、Ａ／Ｄ変換器５５、通信インターフェイス５６、バス５７その他の回路が搭載されたマイクロプロセッサ５０を備えており、これらのＣＰＵ５１、タイマ５２、ＲＯＭ５３、ＲＡＭ５４、Ａ／Ｄ変換器５５及び通信インターフェイス５６は、バス５７を介して互いに電気的に接続されている。

このコントロールボックス３には電源装置６０が装備されており、この電源装置６０により商用交流電源から供給される交流電力は直流電力に変換され、検査マウス２及びマイクロプロセッサ５０を含めたコントロールボックス３の各部へ必要な駆動電圧として供給される。

さらに、マイクロプロセッサ５０のバス５７には、ソレノイド駆動回路４１、空隙判定ランプ駆動回路４２及び姿勢確認ランプ駆動回路４３、並びに、操作パネル９、表示パネル駆動回路４７、ブザー駆動回路４８及びＥＥＰＲＯＭ５３が接続されている。そして、表示パネル駆動回路４７には表示パネル１０が、ブザー駆動回路４８にはイヤホンジャック４９が、それぞれ電気的に接続されている。

ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５３に記憶される制御プログラム５３Ａに基づいて打撃検査装置１の各部を制御し、各種の演算を行う演算装置である。タイマ５２は、電源装置６０からの電力供給開始時点からの経過時間（以下「稼働時間」という。）、打撃動作の繰返し周期である打撃周期、及び、打撃ユニット２０の駆動ソレノイド２２に対して駆動電圧の印加状態を継続する時間である駆動継続時間を、それぞれ計測する回路である。

ＲＯＭ５３は、ＣＰＵ５１によって実行される各種の制御プログラム５３Ａやデータなどを格納した書換可能な不揮発性のメモリであり、図６から図９のフローチャートに示す各種処理を実行するための制御プログラム５３Ａは、このＲＯＭ５３内に格納されている。また、このＲＯＭ５３には、上記した打撃周期の設定値と駆動継続時間の設定値とが記憶されており、例えば、打撃周期の設定値が１．５ｓ（秒）、駆動継続時間の設定値が５０ｍｓとされている。

ＲＡＭ５４は、各種のデータを記憶するための機能する書換可能な揮発性のメモリであり、ワークエリアとして用いられる。また、このＲＡＭ５４には、稼働時間エリア５４Ａと、モードフラグ５４Ｂと、駆動フラグ５４Ｃと、姿勢フラグ５４Ｄと、打撃カウンタ５４Ｅと、最大測定値エリア５４Ｆと、判定閾値エリア５４Ｇと、空隙判定フラグ５４Ｈと、ゲインエリア５４Ｉとが設けられている。

稼働時間エリア５４Ａは、毎回の打撃検査（１回分打撃動作とそれに伴う反射振動検出動作をいう。以下同じ。）の実行時（開始時）における稼働時間を毎回更新しながら一時記憶するための記憶領域である。この稼働時間エリア５４Ａに記憶される稼働時間は、例えば、ＣＰＵ５１から駆動ソレノイド２２に対して駆動電圧の印加指令が出力されるタイミングに合わせてタイマ５２からＣＰＵ５１により読み取られて書き換えられる。なお、稼働時間エリア５４Ａは、打撃検査装置１の電源投入時に、ＲＡＭ５４の初期化によりその記憶値が「０」にリセットされる。

モードフラグ５４Ｂは、打撃検査装置１の動作モードが、打撃検査処理の実行モードである打撃検査モードであるか、又は閾値設定処理の実行モードである閾値設定モードであるかを示すフラグである。このモードフラグ５４Ｂは、使用者の操作によって、機能切替スイッチ９Ａからオン信号が出力された場合にオン状態とオフ状態とが交互に切り替えられる。

このモードフラグ５４Ｂがオン状態の場合、打撃検査装置１の動作モードは打撃検査モードとなり、オフ状態の場合、打撃検査装置１の動作モードは閾値設定モードとなる。なお、このモードフラグ５４Ｂは、打撃検査装置１の電源投入時に、ＲＡＭ５４の初期化によりオフ状態、即ち、閾値設定モードに設定される。

なお、打撃検査モードは、後述する図７に示す打撃検査処理の実行モードであり、閾値設定モードは、後述する図９に示す閾値設定処理の実行モードである。

駆動フラグ５４Ｃは、使用者が打撃検査の開始又は停止のいずれを要求しているかを示すフラグであり、使用者による操作によって、開始スイッチ９Ｃからオン信号が出力された場合にオンされ、停止スイッチ９Ｄからオン信号が出力された場合にオフされる。この駆動フラグ５４Ｃのオンオフに基づいて打撃検査の実行の可否は決定される。なお、駆動フラグ５４Ｃは、打撃検査装置１の電源投入時に、ＲＡＭ５４の初期化によりオフ状態となる。

姿勢フラグ５４Ｄは、打撃検出姿勢が正常姿勢であるか又は異常姿勢であるかを示すフラグであり、３個全ての姿勢検出器１６から出力される姿勢検出信号が全てオン信号である場合にオンされ、いずれか１つの姿勢検出器１６から出力される姿勢検出信号がオフ信号である場合にオフされる。この姿勢フラグ５４Ｄのオンオフに基づいて打撃ユニット２０の駆動ソレノイド２２への駆動電圧の印加の可否は決定される。なお、姿勢フラグ５４Ｄは、打撃検査装置１の電源投入時に、ＲＡＭ５４の初期化によりオフ状態となる。

打撃カウンタ５４Ｅは、打撃検査の総実行回数を計数記憶するためのカウンタである。この打撃カウンタ５４Ｅに記憶されるカウント値、即ち、打撃検査の総実行回数は、ＣＰＵ５１から駆動ソレノイド２２に対して駆動電圧の印加指令が出力されるタイミングに合わせてカウントアップされる。また、この打撃カウンタ５４Ｅに記憶されるカウント値は、パーソナルコンピュータ等の外部装置７０からのデータクリア指令によりゼロクリア（初期化）することが可能となっている。なお、打撃カウンタ５４Ｅは、打撃検査装置１の電源投入時に、ＲＡＭ５４の初期化によりその記憶値が「０」にリセットされる。

最大測定値エリア５４Ｆは、１回の打撃検査の実行中に測定される反射振動測定値の中で最大値を示すもの（以下「最大反射振動測定値」という。）を記憶するための記憶領域である。例えば、ある回の打撃検査中に最大測定値エリア５４Ｆに最大反射振動測定値としてある値が暫定的に記憶されたとしても、同じ回の打撃検査が終了する迄に更に大きな反射振動測定値が検出されれば、最大測定値エリア５４Ｆの記憶値はより大きな反射振動測定値に逐次書き換えられる。そして、最大測定値エリア５４Ｆに最終的に記憶されている反射振動測定値が、その回の打撃検査で測定された最大反射振動測定値となる。

また、この最大測定値エリア５４Ｆは、毎回の打撃検査の当初に、例えば、ＣＰＵ５１から駆動ソレノイド２２に対して駆動電圧の印加指令が出力されるタイミングに合わせて一旦ゼロクリア（初期化）されてから使用される。なお、最大測定値エリア５４Ｆは、打撃検査装置１の電源投入時にも、ＲＡＭ５４の初期化によりその値が「０」にリセットされる。

判定閾値エリア５４Ｇは、被検査面８０の内部に空隙が存在するか否かを判定するための基準となる閾値（以下「判定閾値」という。）を記憶保持する記憶領域である。この判定閾値エリア５４Ｇに記憶される判定閾値の値は、上記した閾値調整スイッチ９Ｅを操作することにより増減変更される。なお、判定閾値エリア５４Ｇは、打撃検査装置１の電源投入時に、ＲＡＭ５４の初期化によりその値が「０」に一旦リセットされる。

空隙判定フラグ５４Ｈは、打撃検査の結果である空隙の有無を示すフラグであり、打撃検査により、被検査面８０の内部に空隙があるものと判定された場合にオンされ、被検査面８０の内部に空隙ないものと判定された場合にオフされる。具体的には、空隙判定フラグ５４Ｈは、打撃検査で得られる最大反射振動測定値が判定閾値を超過する場合にオン状態となり、最大反射振動測定値が判定閾値以下である場合にオフ状態となる。

また、上記した空隙判定ランプ６は、この空隙判定フラグ５４Ｈがオン状態である場合に赤色点灯され、この空隙判定フラグ５４Ｈがオフ状態である場合に緑色点灯される。なお、この空隙判定フラグ５４Ｈは、打撃検査装置１の電源投入時に、ＲＡＭ５４の初期化によりオフ状態（即ち、被検査面８０の内部に空隙が存在しない状態を示す値）に初期化される。

ゲインエリア５４Ｉは、センサ増幅器４４の出力ゲイン（増幅倍率）がハイレンジ又はローレンジのいずれであるかを示す記憶領域であり、このゲインエリア５４Ｉの記憶値は操作パネル９のゲイン変更スイッチ９Ｂの操作により切り替えられる。このゲインエリア５４Ｉの記憶値は、センサ増幅器４４がハイレンジの場合に「１」となり、ローレンジとなる場合に「０」となる。このゲインエリア５４Ｉの記憶値に基づいて、ＣＰＵ５１は、センサ増幅器４４のゲインをハイレンジ又はローレンジの一方から他方へと切り替える。

なお、このゲインエリア５４Ｉは、打撃検査装置１の電源投入時に、ＲＡＭ５４の初期化によりその値が「０」に初期化され、それ故、センサ増幅器４４の出力ゲインの初期状態はローレンジに設定される。

Ａ／Ｄ変換器５５は、検査マウス２の加速度センサ３１による検出信号から生成されるアナログ信号をデジタル信号に変換する回路である。このＡ／Ｄ変換器５５は、その分解能（量子化ビット数）が例えば１０ビットのものであり、アナログ信号である入力電圧の最小値から最大値までの範囲を１０２３分割した「０〜１０２３」の値を示すデジタル信号に変換して出力する。

通信インターフェイス５６は、ＲＳ−２３２Ｃ準拠の汎用型シリアル通信ポートである。この通信インターフェイス５６は、これに接続される接続ケーブル８を介してパーソナルコンピュータ等の外部装置７０と接続可能となっており、外部装置７０との間でデータの送受信を行うことができる。後述するＥＥＰＲＯＭ５３に記憶される空隙検査情報は、この通信インターフェイス５６及び接続ケーブル８を介して外部装置７０であるパーソナルコンピュータに取り込まれる。

ソレノイド駆動回路４１は、ＣＰＵ５１からの駆動指令を受けて駆動ソレノイド２２に印加される駆動電圧をオンオフするドライバー回路であり、この駆動電圧を検査マウス２の打撃ユニット２０に備わる駆動ソレノイド２２に入力することにより、この駆動ソレノイド２２を励磁又は消磁させる。

空隙判定ランプ駆動回路４２は、ＣＰＵ５１からの駆動指令を受けて空隙判定ランプ６の点灯を制御する回路であり、姿勢確認ランプ駆動回路４３は、ＣＰＵ５１からの駆動指令を受けて３個の姿勢確認ランプ７の点灯を制御する回路である

操作パネル９には、上記したように機能切替スイッチ９Ａ、ゲイン変更スイッチ９Ｂ、開始スイッチ９Ｃ、停止スイッチ９Ｄ及び閾値調整スイッチ９Ｅが設けられている。

機能切替スイッチ９Ａは、これが操作されることにより打撃検査装置１の動作モードを打撃検査モード又は閾値設定モードの一方から他方へ交互に切り替えるスイッチである。また、ゲイン変更スイッチ９Ｂは、これが操作されることにより加速度センサ３１用のセンサ増幅器４４の出力ゲイン（増幅倍率）をハイレンジ又はローレンジの一方から他方に切り替えるスイッチである。

開始スイッチ９Ｃは、これが操作されることにより打撃検査処理を開始する指令信号を出力するスイッチである。また、停止スイッチ９Ｄは、それが操作されることにより打撃検査処理を停止する指令信号を出力するスイッチである。

閾値調整スイッチ９Ｅは、増加スイッチ９Ｅ１と減少スイッチ９Ｅ２とを備えており、これらを操作することによりＲＡＭ５４の判定閾値エリア５４Ｇに記憶される判定閾値を増減させるための指令信号を出力するスイッチである。この閾値調整スイッチ９Ｅからの指令信号に基づき、ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５４の判定閾値エリア５４Ｇに記憶される判定閾値を増加又は減少するのである。

表示パネル駆動回路４７は、ＣＰＵ５１からの駆動指令を受けて表示パネル１０の表示制御を行う回路である。この表示パネル駆動回路４７による制御に基づいて、表示パネル１０には、上記したＲＡＭ５４の稼働時間エリア５４Ａ、打撃カウンタ５４Ｅ、最大測定値エリア５４Ｆ、判定閾値エリア５４Ｇ、空隙判定フラグ５４Ｈ、及び、ゲインエリア５４Ｉに記憶される値が、それぞれ表示される。

図５は、表示パネル１０の表示例を示した図である。図５に示すように、表示パネル１０には、その最上部にレベルメータ１０Ａが設けられており、このレベルメータ１０Ａには、最大測定値エリア５４Ｆに記憶される最大反射振動測定値の大きさがレベルバー１０Ａ１の長さとして表示される。また、レベルメータ１０Ａには、そのレベルバー１０Ａ１下に複数の目盛線１０Ａ２が一定間隔で設けられている。

複数の目盛線１０Ａ２の並びの中には、これらの目盛線１０Ａ２の他に、判定閾値エリア５４Ｇに記憶される判定閾値の大きさを示す閾値線１０Ａ３も含まれている。このレベルメータ１０Ａにより最大反射振動測定値が判定閾値に対してどの程度の大きさであるを視覚的に容易に確認することもできる。

また、レベルバー１０Ａ１の右側には、空隙判定フラグ５４Ｈのオンオフに基づいた空隙の有無を示す空隙判定表示部１０Ｂが設けられている。この空隙判定表示部１０Ｂには、空隙判定フラグ５４Ｈがオフ状態である場合に被検査面８０の内部に空隙が無いことを示す「ＯＫ」の文字が、空隙判定フラグ５４Ｈがオン状態である場合に被検査面８０の内部に空隙があることを示す「ＮＧ」の文字が表示される。

また、レベルメータ１０Ａの下には、測定値表示部１０Ｃ、閾値表示部１０Ｄ、打撃回数表示部１０Ｅ、及び、稼働時間表示部１０Ｆが右側から順番に設けられている。測定値表示部１０Ｃは最大測定値エリア５４Ｆに記憶される値を、閾値表示部１０Ｄは判定閾値エリア５４Ｇに記憶される値を、打撃回数表示部１０Ｅは打撃カウンタ５４Ｅに記憶される値を、稼働時間表示部１０Ｆは稼働時間エリア５４Ａに記憶される値を、それぞれ表示する領域である。

図４に戻って説明する。ブザー駆動回路４８は、空隙判定フラグ５４Ｈがオン状態である場合に、ＣＰＵ５１からの駆動信号を受けてブザー音信号をイヤホンジャック４９に出力する回路であり、このブザー音信号は、イヤホンジャック４９に接続されるイヤホンによりブザー音に変換されて出力される。

このブザー音によれば、被検査面８０の内部に空隙があると判定される場合にその旨を報知するために出力されるものであり、これをイヤホンを介して聞くことで、使用者は空隙の有無を空隙判定ランプ６や表示パネル１０を目視せずとも確認することができる。

ＥＥＰＲＯＭ５３は、毎回の打撃検査により得られた空隙検査情報を蓄積記憶する書換可能な不揮発性のメモリである。各回の空隙検査情報には、その回の打撃検査により取得された稼働時間と、最大反射振動測定値と、判定閾値と、ゲインレンジの種別を示す値とが含まれており、毎回の打撃検査の終了時にＲＡＭ５４の稼働時間エリア５４Ａ、最大測定値エリア５４Ｆ、判定閾値エリア５４Ｇ及びゲインエリア５４Ｉから読み出されて、ＥＥＰＲＯＭ５３に書き込まれる。

また、このＥＥＰＲＯＭ５３に記憶される全ての空隙検査情報は、パーソナルコンピュータ等の外部装置７０からのデータクリア指令によりゼロクリア（初期化）することが可能となっているが、打撃検査装置１の電源投入時に初期化されず、前回の電源オフ時の内容がそのまま保持されるようになっている。

図１から図９を参照して、上記のように構成された打撃検査装置１の使用方法び動作方法について説明する。図６は、打撃検査装置１におけるメイン処理のフローチャートであり、図７は、打撃検査処理のフローチャートである。

図６に示すように、メイン処理では、打撃検査装置１が電源コード１１を介して商用交流電源に接続されることにより電源装置６０に電源投入される（Ｓ０１）。この電源投入により、電源装置６０は、検査マウス２及びコントロールボックス３の各部に対し、必要な直流駆動電圧の供給を開始する。また、電源投入のタイミングに合わせて、ＲＡＭ５４が初期化されるとともに、タイマ５２による稼働時間の計測が開始される（Ｓ０２）。

この電力投入後は、モードフラグ５４Ｂをチェックし（Ｓ０３）、このモードフラグ５４Ｂがオン状態であれば（Ｓ０３：ＯＮ）、動作モードは打撃検査モードであるので、図７に示した打撃検査処理を実行する（Ｓ０４）。一方、モードフラグ５４Ｂがオフ状態であれば（Ｓ０３：ＯＦＦ）、動作モードは閾値設定モードであるので、図９に示した閾値設定処理を実行する（Ｓ０５）。

なお、打撃検査処理（Ｓ０４）又は閾値設定処理（Ｓ０５）の実行後は、処理は再びＳ０３へ移行して、その後の処理行う。

図７に示すように、打撃検査処理（Ｓ０４）では、まず、駆動フラグ５４Ｃをチェックし（Ｓ１１）、この駆動フラグ５４Ｃがオフならば（Ｓ１１：Ｎｏ）、この打撃検査処理を終了する。また、開始スイッチ９Ｃの操作により開始スイッチ９Ｃがオンされて、駆動フラグ５４Ｃがオンになっていれば（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、次は、姿勢フラグ５４Ｄをチェックする（Ｓ１２）。

姿勢フラグ５４Ｄは、検査マウス２の３個全ての支持脚１３が被検査面８０に対して当接状態となった場合、すなわち、打撃検出姿勢が正常状態となった場合にオンされる。ここで、姿勢フラグ５４Ｄをオン状態にさせるには、以下のように検査マウス２が操作される。まず、検査マウス２の筐体４が把持された状態でその底面が被検査面８０に向けられ、全ての支持脚１３の先端部（プランジャスイッチのボール１６ａ）が当たるように被検査面８０に押し当てられる。

このとき、３個ある支持脚１３のうち１つでも非当接状態ならば、その非当接状態の支持脚１３に内蔵される姿勢検出器１６から姿勢検出信号としてオフ信号が出力され、姿勢フラグ５４Ｄがオフされる（Ｓ１２：Ｎｏ）。このように、姿勢フラグ５４Ｄがオフならば（Ｓ１２：Ｎｏ）、この打撃検査処理（Ｓ０４）を終了する。つまり、打撃検査処理の実行は、駆動フラグ５４Ｃ及び姿勢フラグ５４Ｄの双方がオン状態（Ｓ１１，Ｓ１２：Ｙｅｓ）となるまで、実質的に禁止されたままの状態となる。

一方、検査マウス２の３個全ての支持脚１３が当接状態となっていれば、３個全ての姿勢検出器１６から姿勢検出信号としてオン信号が出力され、姿勢フラグ５４Ｄがオンされる（Ｓ１２：Ｙｅｓ）。

このようにして、駆動フラグ５４Ｃ及び姿勢フラグ５４Ｄの双方がオン状態になると（Ｓ１１，Ｓ１２：Ｙｅｓ）、打撃検査処理が実質的に開始されるため、まず、１回分の打撃検査時間に相当する打撃周期の計測を開始し（Ｓ１３）、ピークホールド回路４６をリセットし（Ｓ１４）、最大測定値エリア５４Ｆをゼロクリアし（Ｓ１５）、タイマ５２から現時点の稼働時間の値を読み込んでＲＡＭ５４の稼働時間エリア５４Ａに上書きする（Ｓ１６）。

そして、これらと同じタイミングで駆動ソレノイド２２への駆動電圧の印加が開始されることにより（Ｓ１７）、駆動ソレノイド２２が作動して、打撃ヘッド２１が被検査面８０に衝突させられ、かかる衝突により被検査面８０に打撃が加えられる。一方、駆動ソレノイド２２への駆動電圧の印加開始とともに（Ｓ１７）、タイマ５２による駆動継続時間の計時を開始し（Ｓ１８）、タイマ割り込みを許可する（Ｓ１９）。

このタイマ割り込みの許可（Ｓ１９）によって、インターバル処理である反射振動測定処理（図８参照。）が所定のインターバル周期で繰返し実行されて、この反射振動測定処理により、打撃ヘッド２１の打撃に基づいて被検査面８０に生じる反射振動の検出処理が行われる。

図８は、反射振動測定処理のフローチャートである。なお、この反射振動測定処理は、打撃検査処理（図７参照。）の実行中に、所定のインターバル周期（例えば１ｍｓ）毎に定期的に実行されるタイマ割り込みによるインターバル処理である。

図８に示した反射振動測定処理において取得される反射振動測定値は、以下の過程を経て取得される。具体的には、まず、打撃ヘッド２１の打撃（起振）により生じた被検査面８０の反射振動が、その被検査面８０に圧接される振動プローブ３２の受振軸３２Ｂに伝播され、加速度センサ３１により受信検出されて電圧検出信号に変換され、それがセンサ増幅器４４により増幅され、その増幅信号が絶対値回路４５により絶対値（電圧信号）に変換される。

そして、ピークホールド回路４６は、加速度センサ３１による検出信号を増幅した絶対値から、その最大値（ピーク値）を検出して、それをＡ／Ｄ変換器５５へ出力する。Ａ／Ｄ変換器５５は、ピークホールド回路４６から入力される最大値を電気的デジタル信号に変換してＣＰＵ５１へ出力し、ＣＰＵ５１は、Ａ／Ｄ変換器５５の量子化ビット数（分解能）に基づいてＡ／Ｄ変換器５５からの入力信号を数値化することで、反射振動測定値を取得するのである。

図８に示すように、反射振動測定処理では、所定のインターバル周期毎に、Ａ／Ｄ変換器５５の出力信号を取得してこれを数値化することにより反射振動測定値を取得する（Ｓ４１）。このようにして取得された反射振動測定値は、最大測定値エリア５４Ｆの現在の記憶値と大きさが比較される（Ｓ４２）。

この比較（Ｓ４２）の結果、当該取得された反射振動測定値が最大測定値エリア５４Ｆの現在の記憶値を超過するならば（Ｓ４２：Ｙｅｓ）、最大測定値エリア５４Ｆに現在記憶される値を消去した上で、当該取得された反射振動測定値を、今回の打撃検査において現時点で最も大きな反射振動測定値として最大測定値エリア５４Ｆの値を書き込み、最大測定値エリア５４Ｆの値を書き換えた後（Ｓ４３）、この反射振動測定処理を終了する。

一方、この比較（Ｓ４２）の結果、当該取得された反射振動測定値が最大測定値エリア５４Ｆの記憶値以下であれば（Ｓ４２：Ｎｏ）、Ｓ４３の最大測定値エリア５４Ｆの値の書換え処理をスキップして、この反射振動測定処理を終了する。

図７に戻る。タイマ割り込みが許可された後（Ｓ１９）、図８に示す反射振動測定処理のタイマ割り込みは、駆動継続時間の計測値が駆動継続時間の設定値を経過してタイマ割り込みが禁止されるまで（Ｓ２０：Ｙｅｓ，Ｓ２１）、繰返し実行される（Ｓ２０：Ｎｏ）。この結果、最大測定値エリア５４Ｆには、１回の打撃に伴って発生した反射振動測定値の中で最大の値を示すものが記憶保持されることとなる。

このように反射振動測定処理が繰り返し実行されている期間中、振動検査処理は、駆動継続時間が所定時間を経過するまで処理を待機しており（Ｓ２０：Ｎｏ）、駆動継続時間の計測値が駆動継続時間が設定値を経過したならば（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、タイマ割り込みを禁止することにより（Ｓ２１）、反射振動測定処理の実行を禁止した上で、駆動ソレノイド２２への駆動電圧の印加を停止して（Ｓ２２）、タイマ５２による駆動継続時間の計測を終了する（Ｓ２３）。

このあとは、反射振動測定処理により１回分の打撃検査において取得された反射振動測定値の最大値である最大測定値エリア５４Ｆの値と、判定閾値エリア５４Ｇの値とを比較する（Ｓ２４）。そして、最大測定値エリア５４Ｆの値が判定閾値エリア５４Ｇの値を超過するならば（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、空隙判定フラグ５４Ｈを空隙の存在を示すオン状態とし（Ｓ２５）、空隙判定ランプ６を赤色点灯する（Ｓ２６）。

一方、最大測定値エリア５４Ｆの値が判定閾値エリア５４Ｇの値以下であれば（Ｓ２４：Ｎｏ）、空隙判定フラグ５４Ｈを空隙の不在を示すオフ状態とし（Ｓ２７）、空隙判定ランプ６を緑色点灯する（Ｓ２８）。

空隙判定ランプ６を赤色点灯又は緑色点灯した後は（Ｓ２６，Ｓ２８）、ＲＡＭ５４の稼働時間エリア５４Ａ、最大測定値エリア５４Ｆ、判定閾値エリア５４Ｇ及びゲインエリア５４Ｉに記憶される値、即ち、今回の打撃検査により取得された稼働時間、最大反射振動測定値、判定閾値及びゲインレンジの種別を示す値とを含んだ空隙検査情報が読み出されて、ＥＥＰＲＯＭ５３に書き込まれる（Ｓ２９）。このＳ２９の処理が繰り返されることにより、ＥＥＰＲＯＭ５３には、それまでに行われた全ての打撃検査に関する空隙検査情報が蓄積記憶されることとなる。

また、このＥＥＰＲＯＭ５３への空隙検査情報の書き込み後は（Ｓ２９）、打撃周期の計測値が打撃周期の設定値を経過するまで処理を待機し（Ｓ３０：Ｎｏ）、打撃周期の計測値が打撃周期の設定値を経過したならば（Ｓ３０：Ｙｅｓ）、打撃周期の計測を終了して（Ｓ３１）、１回分の打撃検査処理が終了したものとして、処理をＳ１１へ移行して、再び、Ｓ１１以降の一連の処理が繰り返し実行される。

さらに、２回目以降の打撃周期においても、処理がＳ１１へ移行する度ごとに、駆動フラグ５４Ｃ及び姿勢フラグ５４Ｄのチェックを実行してこれら双方がオン状態（Ｓ１１，Ｓ１２：Ｙｅｓ）であり続ける限り、打撃周期の設定値の時間間隔で打撃ヘッド２１による起振を繰り返し、その起振の度ごとに反射振動測定処理（図８参照。）により反射振動測定値の最大値を取得し、ＥＥＰＲＯＭ５３に空隙検査情報を繰り返し書き込む。

ただし、２回目以降の打撃周期において、停止スイッチ９Ｄが操作されることにより駆動フラグ５４Ｃがオフ状態となれば（Ｓ１１：Ｎｏ）、打撃検査処理は再び駆動フラグ５４Ｃがオン状態となるまで中断される。

また、２回目以降の打撃周期において、姿勢フラグ５４Ｄがオフ状態となれば（Ｓ１２：Ｎｏ）、打撃検出姿勢が異常姿勢であるので、打撃ユニット２０による起振動作及び反射振動検出ユニット３０による検出動作を含めた打撃検査の実行が禁止される（Ｓ１１，Ｓ１２：Ｎｏ）。これにより、打撃検査処理を実施する途中で、打撃検出姿勢が正常姿勢から異常姿勢となった場合に、異常姿勢のまま打撃検査が行われて空隙判定結果が誤ることを防止できる。

次に、図９を参照して、判定閾値の設定方法について説明する。まず、コンクリート構造物の検査対象となる被検査面８０の全体の中から空隙の不在箇所を１箇所選択し、そこを判定閾値の設定方法を実施する実施箇所とする。そして、この実施箇所に検査マウス２を、打撃検出姿勢が正常姿勢となるように押し当てたまま、図９に示した閾値設定処理の実行する。

図９は、閾値設定処理のフローチャートである。この閾値設定処理は、上記した打撃検査処理（Ｓ０４）（図６参照。）の一部の処理ステップを用いて構成されるので、打撃検査処理と同様の処理ステップにはそれと同一の符号の後に「’」を付加した符号を付している。また、以下の説明では、打撃検査処理（図７参照。）と重複する構成部分についてはその説明を省略し、主として異なる構成部分について説明する。

図９に示すように、閾値設定処理（Ｓ０５）では、まず、駆動フラグ５４Ｃのチェック（Ｓ１１’）及び姿勢フラグ５４Ｄのチェック（Ｓ１２’）が行われ、駆動フラグ５４Ｃ及び姿勢フラグ５４Ｄの双方がオン状態（Ｓ１１’，Ｓ１２’：Ｙｅｓ）となるまで、閾値設定処理の実行が実質的に禁止される（Ｓ１１’，Ｓ１２’：Ｎｏ）。一方、駆動フラグ５４Ｃ及び姿勢フラグ５４Ｄの双方がオン状態になると（Ｓ１１’，Ｓ１２’：Ｙｅｓ）、閾値設定処理が実質的に開始される。

その後は、打撃周期の計測開始（Ｓ１３’）、ピークホールド回路４６のリセット（Ｓ１４’）、最大測定値エリア５４Ｆのゼロクリア（Ｓ１５’）を順番に実行し、次に、駆動ソレノイド２２への駆動電圧の印加を開始する（Ｓ１７’）。すると、駆動ソレノイド２２により打撃ヘッド２１が被検査面８０に衝突させられ、かかる衝突により被検査面８０に打撃が加えられる。

駆動ソレノイド２２への駆動電圧の印加開始（Ｓ１７’）後、駆動継続時間の計時開始（Ｓ１８’）及びタイマ割り込み許可（Ｓ１９’）が行われ、このタイマ割り込み許可（Ｓ１９’）後、駆動継続時間が所定時間を経過してタイマ割り込みが禁止されるまで（Ｓ２０’：Ｙｅｓ，Ｓ２１’）、図８に示した反射振動測定処理が所定のインターバル周期で繰返し実行される。

この反射振動測定処理により、打撃ヘッド２１の打撃に基づいて被検査面８０に生じる反射振動の検出処理が行われることで、最大測定値エリア５４Ｆには、１回の打撃に伴って発生した反射振動測定値の中で最大の値を示すものが記憶保持されることとなる。

このように反射振動測定処理が繰り返し実行されている期間中、閾値設定処理は、駆動継続時間の計測値が駆動継続時間の設定値を経過するまで処理を待機しており（Ｓ２０’：Ｎｏ）、駆動継続時間の計測値が駆動継続時間が設定値を経過したならば（Ｓ２０’：Ｙｅｓ）、タイマ割り込みを禁止することにより（Ｓ２１’）、反射振動測定処理の実行を禁止した上で、駆動ソレノイド２２への駆動電圧の印加を停止して（Ｓ２２’）、タイマ５２による駆動継続時間の計測を終了する（Ｓ２３’）。

このあとは、反射振動測定処理により１回分の打撃検査において取得された反射振動測定値の最大値である最大測定値エリア５４Ｆの値と、判定閾値エリア５４Ｇの値とを比較する（Ｓ２４’）。そして、最大測定値エリア５４Ｆの値が判定閾値エリア５４Ｇの値を超過するならば（Ｓ２４’：Ｙｅｓ）、空隙判定フラグ５４Ｈを空隙の存在を示すオン状態とし（Ｓ２５’）、空隙判定ランプ６を赤色点灯する（Ｓ２６’）。

一方、最大測定値エリア５４Ｆの値が判定閾値エリア５４Ｇの値以下であれば（Ｓ２４’：Ｎｏ）、空隙判定フラグ５４Ｈを空隙の不在を示すオフ状態とし（Ｓ２７’）、空隙判定ランプ６を緑色点灯する（Ｓ２８’）。

空隙判定ランプ６を赤色点灯又は緑色点灯した後は（Ｓ２６’，Ｓ２８’）、打撃周期の計測値が打撃周期の設定値を経過するまで処理を待機し（Ｓ３０’：Ｎｏ）、打撃周期の計測値が打撃周期の設定値を経過したならば（Ｓ３０’：Ｙｅｓ）、打撃周期の計測を終了して（Ｓ３１’）、１回分の閾値設定処理が終了したものとして、処理をＳ１１’へ移行して、再び、Ｓ１１’以降の一連の処理が繰り返し実行される。

図９に示した閾値設定処理の継続実行を開始した後は、閾値調整スイッチ９Ｅの減少スイッチ９Ｅ２を操作して、判定閾値エリア５４Ｇの値が「０」に一旦設定される。この判定閾値エリア５４Ｇの値は、閾値調整スイッチ９Ｅの増加スイッチ９Ｅ１又は減少スイッチ９Ｅ２の操作に応じて、ＣＰＵ５１により変更される。

例えば、ＣＰＵ５１は、閾値設定処理の実行中に、閾値調整スイッチ９Ｅの増加スイッチ９Ｅ１からオン信号が入力されると、ＲＡＭ５４の判定閾値エリア５４Ｇの値を増加させる一方、閾値調整スイッチ９Ｅの減少スイッチ９Ｅ２からオン信号が入力されると、ＲＡＭ５４の判定閾値エリア５４Ｇの値を減少させる。

なお、判定閾値エリア５４Ｇの値は、表示パネル１０のレベルメータ１０Ａに閾値線１０Ａ３として表示されるとともに、閾値表示部１０Ｄに数値として表示される。よって、使用者は表示パネル１０を目視することにより現状の判定閾値の値を確認することができる。

判定閾値エリア５４Ｇの値が「０」に設定された後は、閾値調整スイッチ９Ｅの増加スイッチ９Ｅ１を操作して、空隙判定ランプ６の点灯色が赤色から緑色に変化するまで、判定閾値エリア５４Ｇの値を「１」ずつ増加させることを繰り返す。そして、空隙判定ランプ６が赤色点灯から緑色点灯に切り替わったならば、もう一度閾値調整スイッチ９Ｅの増加スイッチ９Ｅ１を操作して、空隙判定ランプ６が赤色から緑色に切り替わったときの判定閾値エリア５４Ｇの値に更に「１」加算して、判定閾値の設定が完了する。こうして判定閾値エリア５４Ｇに最終的に設定された値が、打撃検査処理において判定閾値として用いられる。

以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、例えば、具体的な数値の変更や、その他の本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

なお、本発明において、請求項１の報知手段は、図７のＳ２４〜Ｓ２８の処理を含むものである。請求項３の打撃駆動手段には、図６のＳ０３のＯＮの分岐と、Ｓ０４の処理のうち図７のＳ１１のＹｅｓの分岐、Ｓ１２のＹｅｓの分岐、Ｓ１７、Ｓ１８、Ｓ２０、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ３０及び３１の処理と、Ｓ０４からＳ０３へ戻る処理とが該当する。請求項４の報知手段に備わる打撃禁止手段は、図７のＳ１２のＮｏの分岐が該当する。請求項５の報知手段に備わる記憶手段は、図７のＳ２９の処理を含むものである。請求項５の報知手段に備わる記憶禁止手段は、図７のＳ１２のＮｏの分岐が該当する。

１ 打撃検査装置
４ 筐体
４Ａ 装着面（連結部）
７ 姿勢確認ランプ（表示部、報知手段の一部）
１３ 支持脚
１６ 姿勢検出器（姿勢検出部）
１７ 延長ロッド（ロッド）
２０ 打撃ユニット（打撃部）
３０ 振動検出ユニット（振動検出部）
５３ ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段の一部）
８０ 被検査面

Claims (8)

1. 被検査面を打撃することにより当該被検査面に生じる反射振動に基づいて被検査面の内部に空隙が存在するか否かを検査するため、把持可能なサイズに形成される筐体と、その筐体における被検査面との対向面に設けられその被検査面を打撃する打撃部と、その打撃部とともに前記筐体における被検査面との対向面に設けられ、その打撃部により打撃される被検査面に接触してその被検査面からの反射振動を受信検出する振動検出部とを備えた打撃検査装置において、
   その打撃部及び振動検出部とともに前記筐体における被検査面との対向面に、これらの打撃部及び振動検出部を取り囲むように３箇所に配設され、その全てが被検査面と当接することによって前記筐体を被検査面上で三点支持し、かつ、打撃検出姿勢を正常姿勢にさせる３個の支持脚と、
   その３個の支持脚の各々に設けられ、当該支持脚が被検査面に対して当接状態又は非当接状態であるかを検出して当接状態又は非当接状態である旨を示す姿勢検出信号を出力する３個の姿勢検出部と、
   その３個の姿勢検出部のうち全てが当接状態を示す姿勢検出信号を出力する場合に打撃検出姿勢が正常姿勢である旨を、又は、その３個の姿勢検出部のうち少なくとも１つが非当接状態を示す姿勢検出信号を出力する場合に打撃検出姿勢が異常姿勢である旨を報知する報知手段とを備えていることを特徴とする打撃検査装置。
2. 前記筐体には、被検査面との非対向部分に表示部が設けられており、
   前記報知手段は、その表示部に打撃検出姿勢が正常姿勢であるか又は異常姿勢であるかを表示するものであることを特徴とする請求項１記載の打撃検査装置。
3. 前記打撃部による被検査面の打撃を所定周期で繰り返し実行する打撃駆動手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の打撃検査装置。
4. 前記報知手段は、前記３個の姿勢検出部により出力される姿勢検出信号のうち少なくとも１つが非当接状態である旨を示すものである場合に、前記打撃部による被検査面の打撃を禁止する打撃禁止手段を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の打撃検査装置。
5. 前記報知手段は、前記振動検出部を介して取得される反射振動に関する情報を記憶する記憶手段と、前記３個の姿勢検出部により出力される姿勢検出信号のうち少なくとも１つが非当接状態である旨を示すものである場合に、反射振動に関する情報の前記記憶手段への記憶を禁止する記憶禁止手段とを備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の打撃検査装置。
6. 前記姿勢検出部は、前記支持脚が被検査面に対して所定圧力以上で押圧される場合に前記当接状態である旨を示す姿勢検出信号を、前記支持脚が被検査面に対して所定圧力未満で押圧され又は未当接である場合に前記非当接状態である旨を示す姿勢検出信号を、出力するものであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の打撃検査装置。
7. 前記筐体は片手で把持可能なサイズであって、被検査面との非対向部分が手の平の湾曲形態に適合したマウス形状に形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の打撃検査装置。
8. 前記筐体は、その筐体における被検査面との非対向部分にロッドの先端部を連結可能な連結部を備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の打撃検査装置。

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