JP2018179921A - 打音検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正確な打撃音と打撃位置とを記録することができる打音検査装置を提供する。【解決手段】検査対象５を検査器具７で打撃したときの打音と打撃位置とを記録する打音検査装置１であって、検査対象５に接触して打撃で発生した打音を検出する打音検出部９と、検査対象５に対して所定の姿勢で所定の位置に設置され、打撃がされた部位の位置を検出する打撃位置検出部１１とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリートやアスファルト等の構造物（検査対象）の打音の検査をする打音検査装置に関する。

従来、検査対象をハンマで打ったときに発生する打撃音（打音）を作業者が聞き取り、異常を感じた箇所を手作業により記録している。この検査では、正確な検査位置が記録に残らないおそれがある。

そこで、作業者に追従して移動しながら打音と打撃位置とを記録する装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１６−５０８７６号公報

しかし、特許文献１に記載の装置は、作業者に追従して移動しながら打音と打撃位置とを記録する構成になっているので、分析対象となる打撃音以外の音（雑音）を含んで拾ってしまい、正確な打撃音を記録することができないという問題がある。

すなわち、空気中を伝わる音を記録する場合には、装置自体が発する音やトンネル内の反響音といった環境音が拾う音に含まれていまい、また、接触式の振動センサを用いる場合には、移動による接触面の振動が拾う音に含まれてしまう。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、正確な打撃音と打撃位置とを記録することができる打音検査装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、検査対象を検査器具で打撃したときの打音と打撃位置とを記録する打音検査装置であって、前記検査対象に接触して前記打撃で発生した打音を検出する打音検出部と、前記検査対象に対して所定の姿勢で所定の位置に設置され、前記打撃がされた部位の位置を検出する打撃位置検出部とを有する打音検査装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の打音検査装置であって、前記打撃位置検出部は、平面状の検出領域を前記打撃のために通過した検査器具を検出することで、前記検査対象の打撃がなされた位置を検出するように構成されており、前記平面状の検出領域は、前記打撃される検査対象の平面に平行もしくは前記打撃される検査対象の平面状の面に概ね平行であって、前記打撃される検査対象の平面もしくは平面状の面から僅かに離れている打音検査装置である。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の打音検査装置であって、前記打撃位置検出部の前記検査対象に対する姿勢を微調整して、前記打撃位置検出部を前記検査対象に対して所定の姿勢で設置する設置支援部を有する打音検査装置である。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の打音検査装置であって、前記打撃位置検出部の設置が、前記検査対象に対して所定の姿勢で設置されていることを示す姿勢表示部を有する打音検査装置である。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の打音検査装置であって、前記姿勢表示部は、前記打撃位置検出部に設けられており前記検査対象の平面もしくは平面状の面に向けてレーザ光もしくはビーム光を発する第１の発光部と、前記打撃位置検出部に設けられており前記検査対象の平面もしくは平面状の面に向けてレーザ光もしくはビーム光を発する第２の発光部とを備えて構成されており、前記検査対象の平面もしくは平面状の面と前記第１の発光部が発するレーザ光もしくはビーム光の光軸との交差角度は、前記検査対象の平面もしくは平面状の面と前記第２の発光部が発するレーザ光もしくはビーム光の光軸との交差角度と異なっている打音検査装置である。

本発明によれば、正確な打撃音と打撃位置とを記録することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係る打音検査装置とこの打音検査装置が検査対象に設置された状態を示す図である。 図１におけるＩＩ矢視図である。 本発明の実施形態に係る打音検査装置の姿勢表示部を示す図であり、（ａ）は打撃位置検出部が検査対象に対して正しい姿勢で設置されている状態を示す図であり、（ｂ）は打撃位置検出部が検査対象に対して誤った姿勢（傾いた姿勢）で設置されている状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る打音検査装置の構成を示すブロック図である。 変形例に係る打音検査装置の構成を示すブロック図である。 変形例に係る打音検査装置の構成を示すブロック図である。 変形例に係る打音検査装置の構成を示すブロック図である。 打音検査装置の動作を示す図である。 検査対象に突起物が存在する場合の計測対象エリアを示す図である。

本発明の実施形態に係る打音検査装置１は、図１や図２で示すように、作業者３が検査対象５を検査器具（打撃器具）７で打撃したとき（たとえば、ハンマ７で打ったとき）の打音と打撃位置とを、お互いに関連づけて記録する装置であり、打音検出部（打音検出手段；接触式振動センサ）９と打撃位置検出部（打撃位置検出手段）１１とを備えて構成されている。

打音検出部９は、検査対象５に対して所定の姿勢で所定の位置に非移動状態で設置されるようになっている。また、打音検出部９は、ハンマ７で打たれる検査対象５の部位１３から離れたところで、検査対象５に接触して、ハンマ７による打撃で発生した打音（検査対象５を伝わってきた打音）を検出するようになっている。

打撃位置検出部１１は、ハンマ７で打たれる検査対象５の部位１３から離れたところで、打音検出部９とともに、打音検出部９の近傍で検査対象５に対して所定の姿勢で所定の位置に非移動状態で設置されるようになっている。また、打撃位置検出部１１は、ハンマ７による打撃がされた検査対象５の部位（打撃位置）１３の位置を検出するようになっている。

なお、検査対象５は、所定の大きさの平面もしくは平面状の面（たとえば、壁面）１５を備えており、ハンマ７による打撃は、検査対象５の平面もしくは平面状の面１５の所定の部位（位置）１３を打つことでなされる。

検査対象５として、たとえば、コンクリートやアスファルトで構成されている板状の道路の床版やトンネルの壁を掲げることができる。なお、図１や図２では、検査対象５の平面１５が、上下方向に展開しているが、検査対象５の平面が水平方向に展開していてもよいし、斜め方向に展開していてもよい。

また、打音検出部９で音（可聴音）を検出することに代えてもしくは加えて、検査対象５をハンマ７で打ったときに発生する非可聴音等の振動を検出してもよい。

打撃位置検出部１１は、平面状の検出領域（計測対象エリア）１７を、打撃のために通過した検査器具７（たとえばハンマの頭部７Ａ）を検出することで、検査対象５の打撃がなされた位置を検出するように構成されている。平面状の検出領域１７は、打撃される検査対象５の平面に平行もしくは打撃される検査対象５の平面状の面１５に概ね平行であって、打撃される検査対象５の面１５から僅かに離れている。

打音検出部９として、たとえば、ジボグ社製の超磁歪材料接触式音響機器（型式；ＪＢ−ＧＭ０３）が用いられ、打撃位置検出部１１として、たとえば、北陽電機株式会社製の測域センサ（２次元レーザレンジファインダ；型式；ＨＯＫＵＹＯ ＵＳＴ−１０ＬＸ）が用いられる。

２次元レーザレンジファインダ１１は、２次元レーザレンジファインダ１１内で光学系を回転させて、レーザ光を平面状の検出領域１７に発射して、平面状の検出領域１７のスキャンニングをするようになっている。

すなわち、２次元レーザレンジファインダ１１は、スキャンニングされる領域１７内を検査対象の打撃のためにハンマ７の頭部７Ａが通過するときに、ハンマ７の頭部７Ａで反射されて戻ってきたレーザ光を検出するようになっている。

さらに説明すると、レーザ光を発射した時刻と、ハンマ７の頭部７Ａで反射されてもどってきたレーザ光を検出した時刻との差（時間）によって、２次元レーザレンジファインダ１１から検査対象５の打撃がされた部位１３（ハンマ７の頭部７Ａ）までの距離ｒ（図２参照）をもとめるとともに、ハンマ７の頭部７Ａで反射されて戻ってきたレーザ光が発射されてときの光学系の回転角度によって、検査対象５の打撃がされた部位１３の偏角θ（図２参照）をもとめるようになっている。

打撃位置検出部１１の平面状の検出領域（２次元レーザレンジファインダ１１のスキャン領域）１７と、これとほぼ平行な検査対象５の面（平面状の面）１５との間の距離の値は、たとえば、ハンマ７の頭部７Ａのみを検出しハンマ７の柄７Ｂを検出しないようにするために、ハンマ７の柄７Ｂからの頭部７Ａの突出量の値よりも小さくなっている。

平面状の検出領域１７と平面（平面状の面）１５との間の距離は、好適には１０ｍｍ〜４０ｍｍ程度になっている。

また、打音検査装置１には、振動吸収部（振動吸収手段；たとえば、ゴムや合成樹脂等で構成されているダンパー）１９と、ＣＰＵ２１とメモリ２３とを備えて構成されている制御部２５と、設置支援部（設置支援部手段；たとえば、カメラ等の光学機器用の雲台）２７と姿勢表示部２９とが設けられている。なお、振動吸収部１９を、アルミニウムのブロックと肉厚のテープで構成してもよい。さらに説明すると、図１に示す態様では、打音検査装置１には、たとえば「Ｌ」字状に形成されている支持部材２０が設けられており、２次元レーザレンジファインダ１１が支持部材２０に一体的に設けられている。また、接触式振動センサ９が、振動吸収部１９を介して支持部材２０に一体的に設けられている。ここで、支持部材２０を、アルミニウムのブロックと肉厚の両面テープで構成し、たとえば、アルミニウムのブロックを両面テープによって支持部材１９に一体的に設けてもよいし、接触式振動センサ９を両面テープによってアルミニウムのブロックに一体的に設けてもよい。

振動吸収部１９は、ハンマ７によって検査対象５を打ったときに発生した音や振動が、打撃位置検出部１１に伝達されないようにするために設けられている。また、制御部２５によって、検査対象５をハンマ７で打撃したときの打音と打撃位置１３とをお互いに関連づけてメモリ２３に記録するようになっている。

設置支援部２７は、打音検出部９と打撃位置検出部１１との検査対象５に対する姿勢を微調整して、打音検出部９と打撃位置検出部１１とを、検査対象５に対して所定の姿勢で所定の位置に設置するようになっている。

設置支援部２７に設置された打音検出部９と打撃位置検出部１１とは、たとえば、お互いが一体化されている。したがって、設置支援部２７によって、検査対象５に対して所定の姿勢で所定の位置に設置された打音検出部９と打撃位置検出部１１との、検査対象５に対する姿勢と位置とは、一定のものになっている。

姿勢表示部２９は、設置支援部２７を用いた打撃位置検出部１１と打音検出部９との設置が、検査対象５に対して所定の姿勢１５とがお互いに平行になる姿勢で設置されていることを示すものである。すなわち、２次元レーザレンジファインダ１１の平面状のスキャン領域１７と、検査対象５の平面（平面状の面）１５とがお互いにほぼ平行になっているか否かを示すものである。

さらに説明すると、図３で示すように、姿勢表示部２９は、第１の発光部３１と第２の発光部３３とを備えて構成されている。

第１の発光部３１は、打撃位置検出部１１に一体的に設けられており、検査対象５の平面もしくは平面状の面１５に向けてビーム径の小さいレーザ光（ビーム光でもよい）を発するようになっている。より詳しくは、第１の発光部３１が発したレーザ光が、打撃位置検出部１１に一体的に設けられているミラー３４で反射されて、検査対象５の平面もしくは平面状の面１５に照射されるようになっている。

第２の発光部３３は、打撃位置検出部１１に一体的に設けられており、検査対象５の平面もしくは平面状の面１５に向けてビーム径の小さいレーザ光（ビーム光でもよい）を発するようになっている。

なお、検査対象５の面１５と第１の発光部３１が発するレーザ光の光軸Ｌ１との交差角度θ１は、検査対象５の面１５と第２の発光部３３が発するレーザ光の光軸Ｌ２との交差角度θ２と異なっている。

以下、各発光部３１、３３がレーザ光を発するとともに、レーザ光が照射される検査対象５の面１５が平面である場合を例に掲げて説明する。

第１の発光部３１が発するレーザ光の光軸Ｌ１と、第２の発光部３３が発するレーザ光の光軸Ｌ２とは、第１の平面３５内に存在している。第１の平面３５は、図３の紙面であり、図２では、光軸を示す光軸（直線）Ｌ１、Ｌ２で示す平面である。さらに説明すると、第１の平面３５は、たとえば、２次元レーザレンジファインダ１１の中心Ｃａ（図２参照）を含み２次元レーザレンジファインダ１１でスキャンされる平面状の領域１７に対して直交している１つの平面である。

第１の平面３５に対して直交している軸（図３の紙面に対して直交している軸）Ｃ１（図２参照）まわりで検査対象５の平面１５に対する打撃位置検出部１１（打音検出部９）の姿勢（回動角度）を変えることで、第１の平面３５に対して直交している軸Ｃ１まわりでの、検査対象５の平面１５に対する各発光部３１、３３の姿勢も変化する。

これにより、第１の発光部３１の発光によって検査対象５の平面１５に形成される照射部位（輝点；点状の照射部位）３７の位置が変化するとともに、第２の発光部３３の発光によって検査対象５の平面１５に形成される照射部位（輝点；点状の照射部位）３９の位置が変化する。

そして、作業者３は、第１の発光部３１、第２の発光部３３での発光によって検査対象５の平面１５に形成される照射部位３７、３９の位置を見ることで、打撃位置検出部１１の検査対象５に対する姿勢（軸Ｃ１まわりの姿勢）を知ることができる。

たとえば、検査対象５の平面１５に対する打撃位置検出部１１の姿勢を変えることで、第１の発光部３１の発光によって検査対象５の平面１５に形成される照射部位３７の位置と、第２の発光部３３の発光によって検査対象５の平面１５に形成される照射部位３９の位置とが変化する。

そして、図３（ａ）で示すように、照射部位３７の位置と照射部位３９の位置とがお互いに一致したときに、第１の平面３５に対して直交する軸Ｃ１まわりにおける打撃位置検出部１１の姿勢が、目標とする姿勢になっていることを知ることができる。目標の姿勢とは、第１の平面３５に対して直交する方向から見たときに、円柱状の２次元レーザレンジファインダ１１の中心軸Ｃ２が、検査対象５の平面１５と直交する姿勢（図３（ａ）に示す角度θａが９０°になっている姿勢）である。

一方、図３（ｂ）で示すように、第１の平面３５に対して直交する軸Ｃ１まわりにおける打撃位置検出部１１の姿勢が、目標とする姿勢からずれている場合（円柱状の２次元レーザレンジファインダ１１の中心軸Ｃ２が、検査対象５の平面１５と直交していない場合）には、照射部位３７の位置に対する照射部位３９の位置がずれる。

なお、図３（ｂ）に破線で示す平面１５は、第１の平面３５に対して直交する軸Ｃ１まわりにおける打撃位置検出部１１の姿勢が、目標とする姿勢になっている場合の平面（図３（ａ）に示す平面）である。

また、第１の発光部３１が発するレーザ光の波長（たとえば赤色）と、第２の発光部３３が発するレーザ光の波長（たとえば緑色）とはお互いが異なっている。

姿勢表示部２９は、図３で示すように、第１の発光部３１や第２の発光部３３と同様な第３の発光部４１や第４の発光部４３を備えている。すなわち、姿勢表示部２９は、打撃位置検出部１１に一体的に設けられており検査対象５の平面１５に向けてビーム径の小さいレーザ光（ビーム光でもよい）を発する第３の発光部４１と、打撃位置検出部１１に一体的に設けられており検査対象５の平面１５に向けてビーム径の小さいレーザ光（ビーム光でもよい）を発する第４の発光部４３とを備えて構成されている。

第３の発光部４１が発したレーザ光が、打撃位置検出部１１に一体的に設けられているミラー３４で反射されて、検査対象５の平面１５に照射されるようになっている。

第１の発光部３１および第２の発光部３３の場合と同様にして、検査対象５の平面１５と第３の発光部４１が発するレーザ光の光軸Ｌ３との交差角度θ３は、検査対象５の平面１５と第４の発光部４３が発するレーザ光の光軸Ｌ４との交差角度θ４とは異なっている。

また、第３の発光部４１が発するレーザ光の光軸Ｌ３と、第４の発光部４３が発するレーザ光の光軸Ｌ２とは、第２の平面４５（図２参照）内に存在している。

第２の平面４５は、たとえば、２次元レーザレンジファインダ１１の中心Ｃａを含み２次元レーザレンジファインダ１１でスキャンされる平面状の領域１７に対して直交しているとともに、第１の平面３５に対して交差（たとえば直交）している平面である。

なお、図３では、第１の平面３５（図３の右側）と第２の平面４５（図３の左側）とを１つの平面に描いているが、実際には、第１の平面３５と第２の平面４５とはお互いが直交している。

第２の平面４５に対して直交している軸Ｃ３まわりで検査対象５の平面１５に対する打撃位置検出部１１の姿勢（回動角度）を変えることで、第２の平面４５に対して直交している軸Ｃ３まわりでの、検査対象５の平面１５に対する各発光部４１、４３の姿勢も変化する。

これにより、第３の発光部４１の発光によって検査対象５の平面１５に形成される照射部位４７の位置が変化し、第４の発光部４３の発光によって検査対象５の平面１５に形成される照射部位４９の位置が変化する。

そして、作業者３は、第３の発光部４１、第４の発光部４３での発光によって検査対象５の平面１５に形成される照射部位４７、４９の位置を見ることで、打撃位置検出部１１の検査対象５の平面１５に対する姿勢（軸Ｃ３まわりの姿勢）を知ることができる。

たとえば、検査対象５の平面１５に対する打撃位置検出部１１の姿勢を変えることで、第３の発光部４１の発光によって検査対象５の平面１５に形成される照射部位４７の位置と、第４の発光部４３の発光によって検査対象５の平面１５に形成される照射部位４９の位置とが変化する。

そして、図３（ａ）で示すように、照射部位４７の位置と照射部位４９の位置とがお互いに一致したときに、第２の平面４５に対して直交する軸Ｃ３まわりにおける打撃位置検出部１１の姿勢が、目標とする姿勢になっていることを知ることができる。目標の姿勢とは、第２の平面４５に対して直交する方向から見たときに、円柱状の２次元レーザレンジファインダ１１の中心軸Ｃ２が、検査対象５の平面１５と直交する姿勢である。

一方、図３（ｂ）で示すように、第２の平面４５に対して直交する軸Ｃ３まわりにおける打撃位置検出部１１の姿勢が、目標とする姿勢からずれている場合には、照射部位４７の位置に対する照射部位４９の位置がずれる。

なお、第３の発光部４１が発するレーザ光の波長（たとえば赤色）と、第４の発光部４３が発するレーザ光の波長（たとえば緑色）とはお互いが異なっている。

第１の平面３５に対して直交している軸Ｃ１まわりと、第２の平面４５に対して直交している軸Ｃ３まわりとで、検査対象５の平面１５に対する打撃位置検出部１１の姿勢（回動角度）を調整することで、２次元レーザレンジファインダ１１でスキャンされる平面状の領域１７を、検査対象５の平面１５に対して平行にすることができる。

なお、第１の発光部３１、第２の発光部３３、第３の発光部４１、第４の発光部４３の他に、第１の発光部３１（第３の発光部４１）および第２の発光部３３（第４の発光部４３）と同様な２つの発光部で構成された発光部の組みを１つかまたは複数、打撃位置検出部１１に一体的に設けてもよい。

たとえば、図２で示すように、光軸が第２の平面４５内に存在するように、第５の発光部、第６の発光部を設けて、検査対象５の平面１５に照射部位５１、５３が生成されるようにしてもよい。

また、検査対象５の壁面１５が僅かに湾曲している等、精度の良くない平面であると、照射部位３７（４７、５１）と照射部位３９（４９、５３）とがお互いに重ならないが、この場合には、照射部位３７（４７、５１）と照射部位３９（４９、５３）との距離が近くなるように、打撃位置検出部１１の姿勢を調整する。

なお、上述した姿勢表示部２９は、打撃位置検出部１１に一体的に設けられている発光部を備えて構成されており上記発光部が検査対象５の平面や平面状の面に所定の形状の照射部位を形成する光を検査対象５の平面もしくは平面状の面に向けて発するように構成されている姿勢表示部の例である。

なお、姿勢表示部２９の別の構成例として、発光部の組を１つ（第１の発光部３１、第２の発光部３３）として、打撃位置検出部１１の中心軸Ｃａあるいは、中心軸Ｃａに平行で中心軸Ｃａ付近の軸を中心に、その発光部を回転可能な構造にした構成がある。この場合、発光部を手動などで回転することにより、水平方向および垂直方向の姿勢表示が別々に可能である。

また、上記説明では、点状の照射部位３７、３９、５１、５３を例に掲げて説明したが、検査対象５の平面もしくは平面状の面１５に形成される照射部位の形状の変化を見ることで、作業者３が、打撃位置検出部１１の検査対象５に対する姿勢を知ることができるように構成してもよい。

また、打撃位置検出部１１（打検ユニット）の姿勢の別の調整方法として、上述したような調整用のレーザ光を使用しないで、２次元レーザレンジファインダ１１を用いる方法がえられる。この場合は、打検ユニットの向きを可変しながら、ＬＲＦ（２次元レーザレンジファインダ１１）のレーザ光が壁面１５に当たる場合の打検ユニットの向きの角度調整値（調整値）を調べ、水平方向の調整値に関しては、左側の壁面１５でＬＲＦのレーザ光が当たる場合の調整値を記録し、次に、右側の壁面でＬＲＦのレーザ光が同程度に当たる場合の調整値を記録する。そして、この２つの調整値の中間に設定することで水平方向に最適な調整が可能である。鉛直方向に関しては、壁面１５にＬＲＦのレーザ光が当たる場合の調整値を調べ、その調整値から水平方向の調整を参考にして調整値を最適化することができる。

次に、打音検査装置１等の構成を、図４のブロック図を参照しつつ説明する。

打音検査装置１のＣＰＵ（プロセッサ）２１は、時刻管理部５５と打音抽出部５７と検査器具位置検出部５９とを備えて構成されており、メモリ２３は、一時記憶装置６１とＳＳＤ等で構成されている長期記憶装置６３とを備えて構成されている。長期記憶装置６３は、検査対象形状データ６９と検査記録データ７１を記憶するようになっている。

また、制御部２５には、音声入力ボード６５とネットワークボード６７とが設けられている。なお、図４では、レーザレンジファインダ１１がネットワークボード６７に接続されているが、図５で示すように、レーザレンジファインダ１１がネットワークボード６７以外のインターフェースボード（たとえばＵＳＢ）６８に接続されていてもよい。この場合、別途無線ＬＡＮのボード（ネットワークボード）６７は、インターフェースボード６８に対して並列に設けられる。そして、携帯情報端末８１やネットワークサーバ８３との間で無線通信を行う。

打音抽出部５７は、時刻管理部５５から時刻情報を得て定期的（１秒おき、１分おきなど）に打音検出部（接触式振動センサ）９から音声入力ボード６５を介して送られてくる信号をデジタル化する。なお、信号のデジタル化は、時刻情報と合わせて連続的に処理される。そして、このデジタル化したデータに時刻情報を関連づけて、検査記録データ７１として長期記憶装置６３に記憶する。

なお、図４および図５では、音声入力ボード６５の出力をプロセッサ２１に入力しているが、別の構成として、音声入力ボード６５の出力をネットワークボード６７に入力してもよい。また、ネットワークボード６７における通信を無線化してもよい。図５では、音声入力ボード６５の出力をインターフェースボード６８に入力してもよい。

検査器具位置検出部５９は、検査対象形状データ６９を参照し、計測面（面状の検出領域）１７を横断した物（一時に遮った物）を打撃位置検出部１１で検出し、この検出したものが検査器具（たとえばハンマ）７かどうかを、横断したものの大きさから判断し、時刻と打撃位置のペアデータを、検査記録データ７１として長期記憶装置６３に記憶する。

さらに説明すると、たとえば、ある時刻ｔ１で、打音検出部（接触式振動センサ）９から送られてきた信号により生成された音声データと、ある時刻ｔ１で、検査器具位置検出部５９で計測したハンマ７による打撃位置のデータとが、検査記録データ７１として長期記憶装置６３に記憶され、時刻ｔ１の情報を介して、上記音声データと上記打撃位置のデータとがお互いに関連づけられて、検査記録データ７１として長期記憶装置６３に記憶される。

ここで、検査対象形状データ６９について、図９を参照して説明する。

計測対象面（検査対象面；検査対象５の平面もしくは平面状の面１５の一部）１５Ａから突起物７３が突出しており、突起物７３がレーザ計測面（計測対象面）１７Ａの一部を遮っているものとする。この場合、計測対象エリア情報として、突起物７３とハンマ７との混同を防ぐために、突起物７３を事前に記録しておき、計測対象エリア（計測対象面）１５Ａから除外しておく。この結果、計測対象面１５Ａから突起物７３を除外した、図９（ｂ）に示す面１７Ｂが、検査対象形状データ６９で示される面になる。

検査対象５のハンマ７による打撃は、検査対象形状データ６９で示される面１７Ｂ内を、ハンマ７を通過させることでなされる。ハンマ７は、面１７Ｂに対してほぼ直交する方向に移動して、検査対象５への打撃をする。

なお、ハンマ７による検査対象５の打撃は、打撃位置１３を変えて、たとえば、１秒間に１回〜数回されるので、接触式振動センサ９が検出した１つの振動の波形と、打撃位置検出部１１で検出されたハンマ７の１つの位置と、時刻とがお互いに関連づけられて構成される１つの検査記録データ７１は、複数個のものが、長期記憶装置６３に記憶される。

また、図４で示すように、打音検査装置１には、ＬＣＤ等で構成されている画面表示装置７５とＬＣＤに設けられているタッチパネル等の入力装置７７を備えて構成されているユーザインタフェース装置７９（タッチパネルディスプレイ等）が設置されるようになっている。

そして、検査対象５をハンマ７で打って検査をしているときに、ハンマ７による打撃位置の履歴を、ユーザインタフェース装置７９の画面表示装置７５で表示する。これにより、１人もしくは複数人の作業者３が、打撃位置の履歴をリアルタイムに見ることができ、叩き残しが無いようにして検査を行うことができる。

また、ユーザインタフェース装置７９で、打撃位置の履歴を表示する場合、タッチパネル等の入力装置７７を介して拡大・縮小・スクロールといった操作を行うことで、検査履歴の全体や一部を自由に閲覧することができる。

さらに、打撃位置の履歴に対し、入力装置７７を介しソフトウェアキーボードを用いてコメントを付け加えることができる。なお、入力されたコメントは、打撃位置と振動波形とに関連づけられて、長期記憶装置６３に記録される。

次に、打音検査装置１等を用いて検査対象５を検査する場合について、図８を参照して説明する。

まず、ユーザ（作業者）３が打音検査装置１の電源をオンする（Ｓ１）。電源がオンされると、打音検査装置１の初期化がされる（Ｓ３）。

初期化が終了すると、打音検査装置１は、図９を用いて説明したように、検査対象（計測対象）５の形状測定を行い（Ｓ５）、測定した計測面の形状を長期記憶装置６３に記録する（Ｓ７）。

また、打音検査装置１で初期化がされているときに、画面表示装置７５での計測状況の表示が始まり（Ｓ９）、作業者３は、打音検査装置１の検査対象５に対する姿勢を調整する（Ｓ１１）。姿勢の調整作業が終了したら、作業者３は、記録開始の入力をする（Ｓ１３）。

なお、ステップＳ５、Ｓ７の動作は、ステップＳ１３での記録開始の入力がされるまで、短い時間間隔で行われ、長期記憶装置６３には、ステップＳ１３での記録開始の入力がされる直前の、計測面の形状が記録される。

続いて、打音検査装置１が、検査の記録を開始する（Ｓ１５）ので、作業者３が打撃作業を行う（Ｓ１７）。すなわち、作業者３は、検査対象５の面１５を、場所を変えてハンマ７で打つ。打音検査装置１は、打った場所とそのときの振動とを関連づけて、長期記憶装置６３に記録する。

続いて、作業者３が入力を終了する旨を入力する（Ｓ１９）と、打音検査装置１は、検査記録を終了する（Ｓ２１）。

続いて、作業者３が打音検査装置１の電源をオフする（Ｓ２３）と、画面表示装置７５での計測状況の表示を終了する（Ｓ２５）。

打音検査装置１によれば、検査対象５に対して所定の姿勢で所定の位置に設置されている打音検出部９が検査対象５に接触して打撃音を検出し、検査対象５に対して所定の姿勢で所定の位置に設置されている打撃位置検出部１１が打撃位置を検出し、この検出結果を長期記憶装置６３に記録するので、作業者３に負担をかけることなく、正確な打撃音と打撃位置とを記録することができる。

すなわち、手動の打音検査結果として、時刻が同期した打撃位置情報とコンクリート等の振動情報を、自動的に正確に電子的に収集することが可能になる。

また、特許文献１に記載の記録装置のように環境音や反響音等の雑音を拾ってしまうことが無くなり、分析対象となる打音以外の振動情報を排除でき、正確な打撃音と正確な打撃位置とを作業者３に手間をかけさせることなく記録することができ、
また、打音検査装置１は、ハンマ７で検査対象５の打撃をしているときに、検査対象５に対して移動することが無いので、装置の構成が簡素化され、軽量化され、多数ある検査箇所への持ち運びが容易になり、価格も低減される。

また、打音検査装置１によれば、打撃位置検出部１１が、平面状の検出領域１７を打撃のために通過したハンマ７の頭部７Ａを検出することで、検査対象５の打撃がなされた位置を検出するように構成されており、平面状の検出領域１７が、打撃される検査対象５の平面１５に平行であって打撃される検査対象５の平面１５から僅かに離れているので、打撃位置検出部１１の検出領域１７に作業者３が入り込むことがなく、打音検査装置１を作業者３に追従させて移動させなくても、打撃位置検出部１１から見て検査対象５の打撃位置が、作業者３によって隠蔽されることがなくなる。

また、打音検査装置１によれば、設置支援部２７が打撃位置検出部１１の検査対象５に対する姿勢を微調整するので、打撃位置検出部１１の平面状の検出領域１７の設定がしやすくなる。すなわち、検出領域１７を、検査対象５の平面１５に平行であって検査対象５の平面１５から僅かに離れるように設定することが容易になる。

また、打音検査装置１によれば、設置支援部２７を用いた打撃位置検出部１１の設置が検査対象５に対して所定の姿勢で設置されていることを示す姿勢表示部２９を備えているので、打撃位置検出部１１の検査対象５に対する姿勢を、作業者３が肉眼で容易に確認することができる。

また、打音検査装置１によれば、第１の発光部３１（第３の発光部４１）と第２の発光部３３（第４の発光部４３）とを備えて構成されており、検査対象５の平面１５と第１の発光部３１（第３の発光部４１）が発するレーザ光の光軸Ｌ１（Ｌ３）との交差角度θ１（θ３）が、検査対象５の平面１５と第２の発光部３３（第４の発光部４３）が発するレーザ光の光軸Ｌ２（Ｌ４）との交差角度θ２（θ４）と異なっている。

そして、検査対象５の平面１５に対する打撃位置検出部１１の姿勢を変えることで、第１の発光部３１（第３の発光部４１）の発光によって検査対象５の平面１５に形成される照射部位３７（４７）の位置と、第２の発光部３３（第４の発光部４３）の発光によって検査対象５の平面１５に形成される照射部位３９（４９）の位置とがお互いに一致したときに、打撃位置検出部１１が検査対象５に対して正しい姿勢で設置されていることになるので、作業者３による打音検査装置１の正しい姿勢での設置が容易になる。

ところで、図６および図７で示すように、画面表示装置７５の代わりに、外部の情報端末機器（ＰＣやスマートフォンを想定）８１と通信を行って、情報端末機器８１の画面に情報を表示するようにしてもよい。なお、図６では、音声入力ボード６５の出力をプロセッサ２１に入力しているが、別の構成として、音声入力ボード６５の出力をネットワークボード６７に入力してもよい。また、ネットワークボード６７における通信を無線化してもよい。

また、図７で示すように、ネットワークサーバ（クラウドサービス等）８３と無線通信することで、検査対象形状データ６９や検査記録データ７１等の記録をインターネット経由でネットワークサーバ８３に記録するようにしてもよい。

１ 打音検査装置
５ 検査対象
７ 検査器具（ハンマ）
９ 打音検出部（接触式振動センサ）
１１ 打撃位置検出部（２次元レーザレンジファインダ）
１７ 検出領域
１５ 検査対象の平面
２７ 設置支援部
２９ 姿勢表示部
３１ 第１の発光部
３３ 第２の発光部
Ｌ１ 光軸（第１の発光部が発するレーザ光の光軸）
Ｌ２ 光軸（第２の発光部が発するレーザ光の光軸）
θ１ 交差角度（検査対象の平面１５とレーザ光の光軸Ｌ１との交差角度
θ２ 交差角度（検査対象の平面１５とレーザ光の光軸Ｌ２との交差角度

Claims (5)

1. 検査対象を検査器具で打撃したときの打音と打撃位置とを記録する打音検査装置であって、
   前記検査対象に接触して前記打撃で発生した打音を検出する打音検出部と、
   前記検査対象に対して所定の姿勢で所定の位置に設置され、前記打撃がされた部位の位置を検出する打撃位置検出部と、
   を有することを特徴とする打音検査装置。
2. 請求項１に記載の打音検査装置であって、
   前記打撃位置検出部は、平面状の検出領域を前記打撃のために通過した検査器具を検出することで、前記検査対象の打撃がなされた位置を検出するように構成されており、前記平面状の検出領域は、前記打撃される検査対象の平面に平行もしくは前記打撃される検査対象の平面状の面に概ね平行であって、前記打撃される検査対象の平面もしくは平面状の面から僅かに離れていることを特徴とする打音検査装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の打音検査装置であって、
   前記打撃位置検出部の前記検査対象に対する姿勢を微調整して、前記打撃位置検出部を前記検査対象に対して所定の姿勢で設置する設置支援部を有することを特徴とする打音検査装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の打音検査装置であって、
   前記打撃位置検出部の設置が、前記検査対象に対して所定の姿勢で設置されていることを示す姿勢表示部を有することを特徴とする打音検査装置。
5. 請求項４に記載の打音検査装置であって、
   前記姿勢表示部は、前記打撃位置検出部に設けられており前記検査対象の平面もしくは平面状の面に向けてレーザ光もしくはビーム光を発する第１の発光部と、前記打撃位置検出部に設けられており前記検査対象の平面もしくは平面状の面に向けてレーザ光もしくはビーム光を発する第２の発光部とを備えて構成されており、
   前記検査対象の平面もしくは平面状の面と前記第１の発光部が発するレーザ光もしくはビーム光の光軸との交差角度は、前記検査対象の平面もしくは平面状の面と前記第２の発光部が発するレーザ光もしくはビーム光の光軸との交差角度と異なっていることを特徴とする打音検査装置。

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