JP6954528B2 - 検査対象物の状態評価装置および状態評価方法 - Google Patents

Description

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。

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。
特許文献１には、検査対象物の表面をハンマーで打撃した際に発生する打音をマイクを用いて検出し、マイクからの信号に基づいて打音検出波形を生成し、打音検出波形に発生する１周期分の波形の振幅に基づいて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が提案されている。

特開２０１６−２０５９００号公報

上記従来技術では、状態評価装置毎のばらつき、例えば、マイクの感度の個体差、ハンマーを駆動するアクチュエータの個体差などの影響を受けて、生成された打音検出波形の振幅がばらつくことが懸念される。
また、同一の状態評価装置であっても、ハンマーを駆動するアクチュエータの動作毎のばらつきや状態評価装置の設置状態の影響を受けてハンマーの駆動力がばらつき、生成された打音検出波形の振幅がばらつくことが懸念される。
打音検出波形の振幅にばらつきが生じると、同一の検査対象物に対する評価結果にもばらつきが生じやすくなるため何らかの改善が求められる。
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正確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。

上述の目的を達成するため、本発明は、検査対象物をハンマーで打撃する打撃部と、打音を検出するマイクと、前記マイクからの信号に基づいて打音検出波形を生成する波形生成部と、前記ハンマーによる打撃時に前記ハンマーに生じる打撃力の最大値である最大打撃力を検出する最大打撃力検出部と、前記打音検出波形を構成する複数の１周期の波形のうちＮ番目（Ｎは１以上の自然数）の波形を第１の波形としたとき、前記第１の波形の振幅値を検出する振幅値検出部と、前記検出された振幅値を前記最大打撃力で除すことで１次正規化振幅値を算出する１次正規化振幅値算出部と、前記検査対象物とは別物で予め定められた標準試験体を前記ハンマーで打撃した場合に前記１次正規化振幅値算出部で算出された前記１次正規化振幅値を基準振幅値としたとき、前記１次正規化振幅値算出部で算出された前記１次正規化振幅値を前記基準振幅値で除すことで２次正規化振幅値を算出する２次正規化振幅値算出部と、前記２次正規化振幅値に基づいて検査対象物の状態を評価する評価部とを備え、前記マイクは、前記ハンマーを中心にして当該中心から等距離で対称に配置された複数のマイクで構成され、前記波形生成部、前記振幅値検出部、前記１次正規化振幅値算出部、前記２次正規化振幅値算出部は、前記各マイクに対応して１つずつ設けられ、前記各１次正規化振幅値算出部による前記１次正規化振幅値の算出は、前記各マイクに対応して検出された前記基準振幅値を用いてなされ、前記評価部による検査対象物の状態の評価は、前記各２次正規化振幅値算出部で算出された前記２次正規化振幅値に基づいてなされることを特徴とする。
本発明は、前記評価部は、前記２次正規化振幅値と予め定められた第１のしきい値との比較結果に基づいて前記検査対象物の内側の剥離の有無を判定することを特徴とする。
本発明は、前記ハンマーにより前記標準試験体を打撃して前記振幅値検出部による前記振幅値の検出を複数回行なうことで得られた複数の前記１次正規化振幅値の平均値を前記基準振幅値として決定する基準振幅値決定部をさらに備えることを特徴とする。
本発明は、前記打撃部は、前記ハンマーと、前記ハンマーに打撃方向の駆動力を加えるアクチュエータと、前記アクチュエータを駆動する駆動部と、前記駆動部を制御して前記駆動力を調節する調整部とを備えることを特徴とする。
本発明は、前記最大打撃力検出部は、前記ハンマーの打撃力を検出する打撃力センサと、前記打撃力センサの信号から打撃力検出波形を生成する打撃力波形生成部と、前記打撃力検出波形をサンプリングする打撃力検出波形サンプリング部と、前記サンプリングされた打撃力検出波形から前記最大打撃力を特定する最大打撃力特定部とを備えていることを特徴とする。
本発明は、前記波形生成部は、前記打音検出波形をサンプリングして波形データとしてサンプリングするサンプリング部を備え、前記打撃力検出波形のうち前記打音検出波形の前記第１の波形を発生させる１周期分の波形を第２の波形とし、前記第２の波形の最大値または最小値のうち時間的に早い方の値に対応する時刻を基準時刻としたとき、前記振幅値検出部による前記第１の波形の振幅値の検出は、前記サンプリング部によりサンプリングされた前記波形データのうち前記基準時刻よりも前の時点からサンプリングされた前記波形データに基づいてなされることを特徴とする。
本発明は、前記評価部は、前記最大打撃力が予め定められた第２のしきい値未満であるときに前記検査対象物の状態の評価を中止することを特徴とする。
本発明は、検査対象物をハンマーで打撃したときの打音を前記ハンマーを中心にして当該中心から等距離で対称に配置された複数のマイクで検出し、前記複数のマイクからの信号に基づいて打音検出波形を前記各マイクに対応して生成し、前記ハンマーによる打撃時に前記ハンマーに生じる最大打撃力を検出し、前記各マイクに対応して生成された前記打音検出波形を構成する複数の１周期の波形のうちＮ番目（Ｎは１以上の自然数）の波形を第１の波形としたとき、前記第１の波形の振幅値を前記各マイクに対応して検出し、前記各マイクに対応して前記検出された振幅値を前記最大打撃力で除すことで１次正規化振幅値を前記各マイクに対応して算出し、前記検査対象物とは別物で予め定められた標準試験体を前記ハンマーで打撃した場合に前記各マイクに対応して算出された前記１次正規化振幅値を前記各マイクに対応した基準振幅値として決定し、前記各マイクに対応して算出された前記１次正規化振幅値を前記各マイクに対応して決定された前記基準振幅値で除すことで前記各マイクに対応して２次正規化振幅値を算出し、前記各マイクに対応して算出された前記２次正規化振幅値に基づいて検査対象物の状態を評価することを特徴とする。

本発明によれば、建物躯体に接着された外装材の表面をハンマーで打撃した際に発生する打音を検出して打音検出波形を生成し、ハンマーによる打撃時にハンマーに生じる最大打撃力を検出し、打音検出波形を構成する複数の１周期の波形のうち１番目の波形を第１の波形としたとき、第１の波形の振幅値を検出し、検出された振幅値を最大打撃力で除すことで１次正規化振幅値を算出し、予め定められた標準試験体を検査対象物としたときに算出された１次正規化振幅値を基準振幅値として、１次正規化振幅値を基準振幅値で除すことで２次正規化振幅値を算出し、２次正規化振幅値に基づいて検査対象物の状態を評価するようにした。
したがって、１台の状態評価装置による検査対象物の状態の評価を行なう毎に生じるハンマーの打撃力のばらつき、および、状態評価装置毎のばらつきの双方の影響を受けること無く、検査対象物の状態の評価を正確に行なう上で有利となる。
本発明によれば、外装材の剥離の有無を簡単かつ確実に判定する上で有利となる。
本発明によれば、基準振幅値の精度の向上を図れることから、２次正規化振幅値をより正確に得ることができ、検査対象物の状態の評価を正確に行なう上でより有利となる。
本発明によれば、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の打撃力を調整できるため、検査対象物の状態の評価を正確に行なう上でより有利となる。
本発明によれば、最大打撃力を正確に検出する上で有利となる。
請求項６記載の発明によれば、第１の波形を正確に得ることができ、検査対象物の状態の評価を正確に行なう上で有利となる。
本発明によれば、検査対象物の状態を誤って評価することを回避でき、検査対象物の状態の評価を正確に行なう上で有利となる。
本発明によれば、各マイク毎に生成されたそれぞれの打音検出波形の第１の波形の振幅に対応する２次正規化振幅値を検査対象物の状態評価に用いるようにしたので、検査対象物の内部の剥離の有無及び健全部と剥離部と境界である剥離境界の評価判定を効率よく的確に行なう上で有利となる。

第１の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。 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２のＡ−Ａ線矢視図である。 図２のＢ矢視図である。 （Ａ）は標準試験体の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の断面図である。 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。 標準試験体を用いた基準振幅値の決定処理を説明するフローチャートである。 第１の実施の形態に係る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。 第２の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。 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１０のＡ−Ａ線断面図である。 図１０のＢ矢視図である。 標準試験体を用いた基準振幅値の決定処理を説明するフローチャートである。 （Ａ）〜（Ｄ）は第１〜第４マイクと標準試験体の第１、第２中心線との位置関係を９０°ずつ位相を変えて示した説明図である。 第２の実施の形態に係る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。 検出ユニットを建物外面部にタイルが貼り付けられている部分に位置させた状態を示す正面図である。 図１６のＡ−Ａ線断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は第１〜第４マイクに対応する４つの打音検出波形を示す波形図である。

（第１の実施の形態）
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。
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。
状態評価装置１０は、検出ユニット１２と、本体ユニット１４とで構成されている。
検出ユニット１２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１２で検出された打音や振動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１２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。

図２から図４に示すように、検出ユニット１２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マイク２４Ａと、第２マイク２４Ｂ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が出没する開口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をおいて互いに平行するように設けられている。

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、筐体１６の内部に配置され１つの側壁１６０６に取着されている。
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。
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。

第１マイク２４Ａおよび第２マイク２４Ｂ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を生成するものである。
図２、図３、図４に示すように、第１マイク２４Ａは、底壁１６０２の下面に取着され、第２マイク２４Ｂは、側壁１６１０の外面の下部に防振ゴム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２４Ａ、第２マイク２４Ｂの２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１つでも３つ以上であってもよい。

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、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。
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への打撃によって発生するハンマー２０の振動を検出して振動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。

図１に示すように、本体ユニット１４は、駆動部３０と、操作部３２と、調整部３４と、検出回路３６と、打撃力検出波形検出回路３８と、サンプリング部４０と、打撃力検出波形サンプリング部４２と、振幅値検出部４４と、最大打撃力特定部４６と、１次正規化振幅値算出部４８と、基準振幅値算出部５０と、２次正規化振幅値算出部５２と、評価部５４と、出力部５６とを含んで構成されている。

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３２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３４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３４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３２、調整部３４によって特許請求の範囲の打撃部が構成されている。

検出回路３６は、第１マイク２４Ａおよび第２マイク２４Ｂ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するものである。
なお、本実施の形態では、検出回路３６が第１マイク２４Ａおよび第２マイク２４Ｂで検出された検出信号によって打音検出波形を生成する場合について説明するが、第１マイク２４Ａおよび第２マイク２４Ｂの何れか一方のみを用いてもよい。しかしながら、本実施の形態のように２つのマイクを用いて検出信号を生成すると打音を確実に検出する上で有利となる。
また、マイクの数は１つであっても３つ以上であってもよい。

打撃力検出波形検出回路３８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するものであり、特許請求の範囲の打撃力波形生成部を構成している。

サンプリング部４０は、検出回路３６によって生成された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ものである。
本実施の形態では、検出回路３６、サンプリング部４０によって特許請求の範囲の波形生成部が構成されている。

打撃力検出波形サンプリング部４２は、打撃力検出波形検出回路３８によって生成された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ものである。

振幅値検出部４４は、サンプリング部４０でサンプリングされた打音検出波形を構成する複数の１周期の波形のうちＮ番目（Ｎは１以上の自然数）の波形を第１の波形としたとき、この第１の波形の振幅値を検出するものである。
なお、第１の波形は、その振幅が大きいほど、振幅の値、あるいは、波長の値を正確に計測する上で有利となる。したがって、本実施の形態では、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番目以降の波形に比較して振幅が大きく、そのため、打音検出波形のうち最初に発生する１周期分の波形を第１の波形とした場合について説明する。
しかしながら、第１マイク２４Ａ、第２マイク２４Ｂ、検出回路３６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が大きなものとなる場合がある。
したがって、その場合は、２番目以降に発生する振幅が最も大きくなる波形を第１の波形とすればよい。
なお、本実施の形態では、第１の波形の振幅は、第１の波形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、第１の波形の振幅は、振幅の基準値（０Ｖ）を基準として第１の波形の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、第１の波形の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。

ここで、打撃力検出波形検出回路３８で検出され打撃力検出波形サンプリング部４２でサンプリングされた打撃力検出波形のうち、打音検出波形の第１の波形を発生させる１周期分の波形を第２の波形とし、第２の波形の最大値または最小値のうち時間的に早い方の値に対応する時刻を基準時刻とする。
本実施の形態では、打撃力検出波形のうち最初に発生する１周期分の波形を第２の波形とする。
振幅値検出部４４は、打撃力検出波形サンプリング部４２から供給される打撃力検出波形に基づいて前記の基準時刻を決定する。
振幅値検出部４４による第１の波形の振幅値の検出は、サンプリング部４０によりサンプリングされた波形データのうち基準時刻よりも前の時点からサンプリングされた波形データに基づいてなされる。
このようにすることで第１の波形を確実に検出する上で有利となる。

最大打撃力特定部４６は、打撃力検出波形サンプリング部４２でサンプリングされ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を特定するものである。
したがって、本実施の形態では、打撃力センサ２６と、打撃力検出波形検出回路３８（打撃力波形生成部）と、打撃力検出波形サンプリング部４２と、最大打撃力特定部４６とによって、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である最大打撃力を検出する最大打撃力検出部が構成されている。

１次正規化振幅値算出部４８は、振幅値検出部４４で検出された第１の波形の振幅値を、最大打撃力で除すことによって１次正規化振幅値を算出するものである。
ハンマー２０の打撃力は、アクチュエータ２２の動作状態や検出ユニット１２の設置状態などの影響を受けることから、ある程度の範囲でばらつくことがある。
そこで、第１の波形の振幅値を最大打撃力で除すことで振幅値を正規化した１次正規化振幅値を得ることにより振幅値に対する打撃力のばらつきの影響の抑制が図られている。

ここで、標準試験体と基準振幅値について説明する。
図５（Ａ）、（Ｂ）に標準試験体の一例を示す。
標準試験体５８は、本体部５８０２と、閉塞板５８０４とを含んで構成されている。
本体部５８０２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。
本体部５８０２の中央には、高さ方向に沿って円形の孔５８０６が貫通形成されており、例えば、孔５８０６の内径は１６０ｍｍである。
本実施の形態では、本体部５８０２の材料としてコンクリートを用いたが、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。

閉塞板５８０４は、本体部５８０２の上面と同じ寸法の正方形のガラス板で構成され、例えば、閉塞板５８０４の厚さは１０ｍｍである。
本実施の形態では、閉塞板５８０４の材料としてガラスを用いたが、コンクリート、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。
閉塞板５８０４は、本体部５８０２と輪郭を合致させた状態で本体部５８０２の上面に重ね合わされた状態で閉塞板５８０４の下面と本体部５８０２の上面とが接着剤により接着され固定されている。
接着剤は、本体部５８０２の上面の全域と閉塞板５８０４の下面との間に介在している。
本実施の形態では、接着剤としてエポキシ系接着剤を用いたが、接着剤としてシリコーン樹脂系接着剤、変性シリコーン樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、ゴム系接着剤など従来公知の様々な接着剤が使用可能である。

閉塞板５８０４の上面には、閉塞板５８０４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の交差点が孔５８０６の中心軸と一致しており、交差点がハンマー２０で打撃する打撃目標点５８０８となっている。
このように構成された標準試験体５８によれば、閉塞板５８０４ががたつくことなく本体部５８０２にしっかりと固定されているので、状態評価装置１０を用いてハンマー２０により打撃目標点５８０８を打撃したときに閉塞板５８０４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。
このような標準試験体５８を予め用意しておく。

基準振幅値決定部５０は、ハンマー２０により標準試験体５８を打撃して振幅値検出部４４による振幅値の検出を複数回行なうことで得られた複数の１次正規化振幅値の平均値を基準振幅値として決定するものである。
すなわち、作業者が状態評価装置１０を用いて標準試験体５８の打撃目標点５８０８をハンマー２０で打撃して振幅値検出部４４で振幅値を検出し１次正規化振幅値算出部４８で１次正規化振幅値を算出する処理を複数回繰り返することで、複数の１次正規化振幅値を得る。
基準振幅値決定部５０は、得られた複数の１次正規化振幅値の平均値を算出し、平均値を基準振幅値として決定する。

２次正規化振幅値算出部５２は、１次正規化振幅値算出部４８で算出された１次正規化振幅値を、基準振幅値決定部５０で決定された基準振幅値で除すことによって正規化された２次正規化振幅値を算出するものである。
２次正規化振幅値を用いる理由は以下の通りである。
状態評価装置１０を構成するマイク２４Ａ、２４Ｂ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、１次正規化振幅値算出部４８で算出された１次正規化振幅値を、基準振幅値で除すことによって正規化された２次正規化振幅値を求めると、マイク２４Ａ、２４Ｂ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２次正規化振幅値を得ることができる。

評価部５４は、２次正規化振幅値に基づいて検査対象物の状態を評価するものである。
詳細に説明すると、評価部５４は、２次正規化振幅値と予め定められた第１のしきい値との比較結果に基づいて検査対象物すなわち外装材２の内側の剥離の有無を判定する。

ここで、第１の波形の振幅と外装材２の剥離の有無との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。
このような知見から第１の波形の振幅に対応する２次正規化振幅値と予め定められた第１のしきい値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。
なお、第１のしきい値は、図６のように、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２次正規化振幅値を求め、外装材２の剥離を確実に判定するに足る第１のしきい値を設定すればよい。
あるいは、外装材２の健全部において２次正規化振幅値を求め、その２次正規化振幅値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第１のしきい値を設定すればよい。

また、評価部５４は、最大打撃力検出部で検出された最大打撃力が予め定められた第２のしきい値を下回ったときに外装材２の状態の評価を中止する。
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、第２のしきい値は、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最大打撃力を実測し、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第２のしきい値を設定すればよい。

出力部５６は、判定部による外装材２の剥離の有無の判定結果、および、判定部による空洞の位置検出結果を出力するものである。
出力部５６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。

なお、振幅値検出部４４、最大打撃力特定部４６、１次正規化振幅値算出部４８、基準振幅値算出部５０、２次正規化振幅値算出部５２、評価部５４は、コンピュータによって構成することができる。
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、最大打撃力特定部４６、１次正規化振幅値算出部４８、基準振幅値算出部５０、２次正規化振幅値算出部５２、評価部５４を実現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５６として機能させることができる。

次に状態評価装置１０の動作について説明する。
まず、標準試験体５８を用いた基準振幅値の決定について図７のフローチャートを参照して説明する。
まず、状態評価装置１０の検出ユニット１２を標準試験体５８の閉塞板５８０４の上に載置し、ハンマー２０が打撃目標点５８０８の直上に位置するように位置決めする（ステップＳ１０）。
次に、作業者は、操作部３２を操作し（ステップＳ１２）、これによりハンマー２０が閉塞板５８０４の打撃目標点５８０８を打撃する（ステップＳ１４）。
ハンマー２０が閉塞板５８０４の打撃目標点５８０８を打撃することで発生した打音は、第１マイク２４Ａ、第２マイク２４Ｂによって検出され、それら２つのマイクから生成された検出信号に基づいて検出回路３６により打音検出波形が生成され、生成された打音検出波形はサンプリング部４０によってサンプリングされ、サンプリングされた波形データは振幅値検出部４４に供給される（ステップＳ１６）。
振幅値検出部４４は、供給された波形データに基づいて第１の波形の振幅値を検出する（ステップＳ１８）。
また、最大打撃力特定部４６は、ハンマー２０に生じる最大打撃力を特定し（ステップＳ２０）、１次正規化振幅値算出部４８は、第１の波形の振幅値を最大打撃力で除すことで１次正規化振幅値を算出する（ステップＳ２２）。
基準振幅値決定部５０は、基準振幅値を決定するため１次正規化振幅値算出部４８による１次正規化振幅値の算出動作が所定回数なされたか否かを判定する（ステップＳ２４）。
判定結果が否定であれば、基準振幅値決定部５０は、操作部３２の操作が必要である旨をディスプレイ装置に表示させ、これにより制御はステップＳ１２に戻る。
判定結果が肯定であれば、基準振幅値決定部５０は、１次正規化振幅値の平均値を算出し基準振幅値を決定し、基準振幅値を１次正規化振幅値算出部４８に供給する（ステップＳ２６）。
以上で基準振幅値の決定動作が終了する。

次に、状態評価装置１０を用いて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図８のフローチャートを参照して説明する。
まず、作業者は、検出ユニット１２の３個のローラ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃを診断対象となる外装材２の表面に当接させる（ステップＳ３０）。
次に、作業者は、操作部３２を操作し（ステップＳ３２）、これにより打撃部２０が外装材２の表面を打撃する（ステップＳ３４）。
打撃部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マイク２４Ａ、第２マイク２４Ｂによって検出され、それら２つのマイクから生成された検出信号に基づいて検出回路３６により打音検出波形が生成され、生成された打音検出波形はサンプリング部４０によってサンプリングされ振幅値検出部４４に供給される（ステップＳ３６）。
また、打撃部２０が外装材２の表面を打撃することでハンマー２０で発生した打撃力は、打撃力センサ２６によって検出され、打撃力センサ２６から生成された検出信号に基づいて打撃力検出波形検出回路３８により打撃力検出波形が生成され、打撃力検出波形は、打撃力検出波形サンプリング部４２によってサンプリングされ、サンプリングされた波形データは振幅値検出部４４に供給され、これにより振幅値検出部４４は基準時刻を決定する（ステップＳ３８）。

振幅値検出部４４は、サンプリングされた打音検出波形に基づいて、言い換えると、サンプリング部４０によりサンプリングされた波形データのうち基準時刻よりも前の時点からサンプリングされた波形データによって形成される第１の波形に基づいて振幅値を検出し１次正規化振幅値算出部４８に供給する（ステップＳ４０）。
最大打撃力特定部４６は、サンプリングされた打撃力検出波形に基づいて最大打撃力を特定し１次正規化振幅値算出部４８に供給する（ステップＳ４２）。
１次正規化振幅値算出部４８は、第１の波形の振幅値を最大打撃力で除して１次正規化振幅値を算出する（ステップＳ４４）。
２次正規化振幅値算出部５２は、１次正規化振幅値算出部４８から供給された１次正規化振幅値を基準振幅値で除して２次正規化振幅値を算出し評価部５４に供給する（ステップＳ４６）。

評価部５４は、最大打撃力が予め定められた第２のしきい値未満であるか否かを判定する（ステップＳ４８）。
最大打撃力が予め定められた第２のしきい値未満であると判定された場合には、評価部５４は、外装材２の状態の評価を中止し、出力部５６から測定のやり直しを促す旨の報知を行なう（ステップＳ５４）。このような報知は例えばディスプレイ装置により所定のやり直しを促す旨のコメントを表示することでなされる。
そして、ステップＳ３０に移行する。
一方、ステップＳ４８で最大打撃力が予め定められた第２のしきい値未満でないと判定された場合には、評価部５４は、２次正規化振幅値と第１のしきい値との比較に基づいて外装材２の剥離の有無の判定を行なう（ステップＳ５０）。
出力部５６は、評価部５４から供給された外装材２の剥離の有無の判定結果を出力し（ステップＳ５２）、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。

なお、最大打撃力が予め定められた第２のしきい値未満であるか否かを判定する処理ステップ（ステップＳ４８）と、最大打撃力が予め定められた第２のしきい値未満であると判定された場合には、評価部５４は、外装材２の状態の評価を中止し、出力部５６から測定のやり直しを促す旨の報知を行なう処理ステップ（ステップＳ５４）とは、打撃力検出波形の検出後であればどの時点で行っても良い。

本実施の形態の状態評価装置１０によれば、建物躯体に接着された外装材２の表面をハンマー２０で打撃した際に発生する打音を検出して打音検出波形を生成し、また、ハンマー２０による打撃時にハンマー２０に生じる最大打撃力を検出し、打音検出波形を構成する複数の１周期の波形のうち１番目の波形を第１の波形としたとき、第１の波形の振幅値を検出し、検出された振幅値を最大打撃力で除すことで１次正規化振幅値を算出し、予め定められた標準試験体を検査対象物としたときに算出された１次正規化振幅値を基準振幅値として、１次正規化振幅値を基準振幅値で除すことで２次正規化振幅値を算出し、２次正規化振幅値に基づいて検査対象物の状態を評価するようにした。
したがって、１次正規化振幅値は、第１の波形の振幅値を最大打撃力で除すことによって正規化されている。そのため、１次正規化振幅値は、ハンマー２０による外装材２の表面の打撃動作毎に発生するハンマー２０の打撃力のばらつきの影響を受けない。
また、２次正規化振幅値は、１次正規化振幅値を、標準試験体に基づいて求めた基準振幅値で除すことによって正規化されている。そのため、２次正規化振幅値は、状態評価装置１０毎のばらつきの影響を受けて、生成された打音検出波形の振幅が状態評価装置１０毎にばらついたとしても、２次正規化振幅値は、状態評価装置１０毎のばらつきの影響を受けない。
したがって、１台の状態評価装置１０による検査対象物の状態の評価を行なう毎に生じるハンマー２０の打撃力のばらつき、および、状態評価装置１０毎のばらつきの双方の影響を受けること無く、検査対象物の状態の評価を正確に行なう上で有利となる。

また、本実施の形態によれば、２次正規化振幅値と予め定められた第１のしきい値との比較結果に基づいて検査対象物の内側の剥離の有無を判定するようにしたので、外装材２の剥離の有無を簡単かつ確実に判定する上で有利となる。

また、本実施の形態によれば、ハンマー２０により標準試験体５８を打撃して振幅値の検出を複数回行なうことで得られた複数の１次正規化振幅値の平均値を基準振幅値として決定するようにしたので、基準振幅値の精度の向上を図れることから、２次正規化振幅値をより正確に得ることができ、検査対象物の状態の評価を正確に行なう上でより有利となる。

また、本実施の形態では、ハンマー２０に加える打撃方向の駆動力を調節できるようにしたので、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ため、検査対象物の状態の評価を正確に行なう上でより有利となる。

また、本実施の形態では、最大打撃力検出部が、打撃力センサの信号から打撃力検出波形を生成し、打撃力検出波形をサンプリングし、サンプリングされた打撃力検出波形から最大打撃力を特定するようにしたので、最大打撃力を正確に検出する上で有利となる。

また、本実施の形態では、振幅値検出部４４による第１の波形の振幅値の検出は、サンプリング部４０によりサンプリングされた波形データのうち基準時刻よりも前の時点からサンプリングされた前波形データに基づいてなされる。
したがって、第１の波形を正確に得ることができ、外装材２の状態の診断を正確に行なう上で有利となる。
なお、駆動部３０からソレノイド２２Ａに供給される駆動信号からトリガ信号を生成し、検出回路３６によって生成された打音検出波形をサンプリング部４０でトリガ信号に同期してサンプリングして第１の波形を得るようにしてもよいが、駆動信号は時間的なばらつきがあるため、第１の波形を安定して正確に得る上で不利となる。
これに対して、本実施の形態のようにすると、打撃力検出波形から生成された第２の波形から得た基準時刻よりも前の時点からサンプリングされた波形データによって第１の波形を得ることができるため、第１の波形を安定して正確に得る上でより有利となる。

また、本実施の形態では、最大打撃力が予め定められた第２のしきい値未満であるときに検査対象物の状態の評価を中止するようにした。
したがって、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により、誤った評価を行なうことが回避でき、外装材２の状態の評価を正確に行なう上で有利となる。

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
第１の実施の形態では、ハンマー２０やアクチュエータ２２の部分から発生する不要な音をマイク２０Ａ、２０Ｂが検出しないようにするために、マイク２０Ａ、２０Ｂをハンマー２０の外装材２（例えばタイル）への打点から一定の距離（例えばタイル一枚分に相当する距離）離した位置に配置することが好ましい。
そのため、検査対象物が多数のタイルから構成されている場合は、以下のような点が懸念される。
すなわち、タイルの打点がタイルの剥離箇所であるにもかかわらず、音をピックアップするマイクの位置が剥離のない健全部の真上にある場合、マイク２０Ａ、２０Ｂからは健全部と同等の打音検出信号、すなわち、健全部の場合と同程度に小さい振幅の打音検出信号しか出力されない場合がある。
その結果、タイルの剥離箇所を健全部と誤判定するおそれがあり、このような誤判定は、健全部と剥離部との境界付近で発生しやすい傾向となることから、剥離境界の様相をより正確に把握することで正確な検査対象物の状態評価を行なう必要がある。

そこで、第２の実施の形態では、検査対象物の表面をハンマー２０で打撃した際に発生する打音を、ハンマー２０による打撃点Ｐ１を中心に配置した複数のマイクにより検出して打音検出波形を各マイク毎に生成し、各マイク毎に打音検出波形をそれぞれ生成するようにした。
そして、第１の実施の形態と同様に各打音検出波形から検出される第１の波形の振幅値から第１の正規化振幅値をそれぞれ求め、それら第１の正規化振幅値から第２の正規化振幅値をそれぞれ求め、それら複数の第２の正規化振幅値に基づいて検査対象物の状態の評価を行なうようにした。

なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分、部材については第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について重点的に説明する。
図９に示すように、第１の実施の形態と同様に、状態評価装置１０Ａは、検出ユニット１２Ａと、本体ユニット１４Ａとで構成されている。

図１０から図１２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のマイク２５Ａ〜２５Ｄと、打撃力センサ２６とを含んで構成されている。

図１１に示すように、アクチュエータ２２は第１の実施の形態と同様にソレノイド２２Ａで構成され、ソレノイド２２Ａの本体部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。

第１のマイク２５Ａ、第２のマイク２５Ｂ、第３のマイク２５Ｃ及び第４のマイク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を生成するもので、ハンマー２０による外装材２への打撃点Ｐ１（図１１参照）を中心にして当該中心から等距離（例えばタイル一枚分に相当する距離：５３ｍｍ）離し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５３ｍｍ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５３ｍｍとした場合について説明するが、これに限らず、１００ｍｍ以内であればよい。

このように配置された第１のマイク２５Ａ、第２のマイク２５Ｂ、第３のマイク２５Ｃ及び第４のマイク２５Ｄのうち、第１のマイク２５Ａは、図１０、図１２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のマイク２５Ｂは、図１０、図１２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のマイク２５Ｃは、図１１、図１２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のマイク２５Ｄは、図１０、図１１、図１２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のマイク２５Ａ、第２のマイク２５Ｂ、第３のマイク２５Ｃ及び第４のマイク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。
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５ｍｍ以内であることが望ましい。

図１１に示すように、打撃力センサ２６は、第１の実施の形態と同様にハンマー２０に取着されている。

本体ユニット１４Ａは、図９に示すように、駆動部３０と、操作部３２と、調整部３４と、第１〜第４の検出回路３６Ａ〜３６Ｄと、打撃力検出波形検出回路３８と、第１〜第４のサンプリング部４０Ａ〜４０Ｄと、打撃力検出波形サンプリング部４２と、第１〜第４の振幅値検出部４４Ａ〜４４Ｄと、最大打撃力特定部４６と、第１〜第４の１次正規化振幅値算出部４８Ａ〜４８Ｄと、第１〜第４の基準振幅値算出部５０Ａ〜５０Ｄと、第１〜第４の２次正規化振幅値算出部５２Ａ〜５２Ｄと、評価部５４と、出力部５６とを含んで構成されている。

駆動部３０、操作部３２、調整部３４、打撃力検出波形検出回路３８、打撃力検出波形サンプリング部４２、最大打撃力特定部４６は、第１の実施の形態と同様に構成されている。

第１〜第４の検出回路３６Ａ〜３６Ｄは、第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄで生成された検出信号をＡ／Ｄ変換してそれぞれ打音検出波形を生成するものである。
第１〜第４のサンプリング部４０Ａ〜４０Ｄは、第１〜第４の検出回路３６Ａ〜３６Ｄによって生成された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ものである。
本実施の形態では、第１〜第４の検出回路３６Ａ〜３６Ｄ、第１〜第４のサンプリング部４０Ａ〜４０Ｄが特許請求の範囲の波形生成部を構成している。

第１〜第４の振幅値検出部４４Ａ〜４４Ｄは、第１〜第４のサンプリング部４０Ａ〜４０Ｄでサンプリングされた各打音検出波形を構成する複数の１周期の波形のうちＮ番目（Ｎは１以上の自然数）の波形を第１の波形としたとき、この第１の波形の振幅値をそれぞれ検出するものである。
なお、第１〜第４の振幅値検出部４４Ａ〜４４Ｄによる第１の波形の振幅値の検出は、第１〜第４のサンプリング部４０Ａ〜４０Ｄによりサンプリングされたそれぞれの波形データのうち基準時刻よりも前の時点からサンプリングされた波形データに基づいてなされることは第１の実施の形態と同様である。

第１〜第４の１次正規化振幅値算出部４８Ａ〜４８Ｄは、第１〜第４の振幅値検出部４４Ａ〜４４Ｄのそれぞれで検出された第１の波形の振幅値を、最大打撃力で除すことによって第１〜第４の１次正規化振幅値を算出するものである。

第１〜第４の基準振幅値決定部５０Ａ〜５０Ｄは、ハンマー２０により標準試験体５８を打撃して第１〜第４の振幅値検出部４４Ａ〜４４Ｄによる振幅値の検出を複数回行なうことで得られた１次正規化振幅値の平均値をそれぞれ基準振幅値として決定するものである。
すなわち、第１〜第４の基準振幅値決定部５０Ａ〜５０Ｄは、第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄのそれぞれに対応して基準振幅値を決定するものであり、第１〜第４の基準振幅値決定部５０Ａ〜５０Ｄの動作は第１の実施の形態の基準振幅値決定部５０と同様である。

第１〜第４の２次正規化振幅値算出部５２Ａ〜５２Ｄは、第１〜第４の１次正規化振幅値算出部４８Ａ〜４８Ｄで算出されたそれぞれの１次正規化振幅値を、第１〜第４の基準振幅値決定部５０Ａ〜５０Ｄで決定されたそれぞれの基準振幅値で除すことによって正規化された２次正規化振幅値をそれぞれ算出するものである。
すなわち、第１〜第４の２次正規化振幅値算出部５２Ａ〜５２Ｄは、第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄのそれぞれに対応して第２正規化振幅値を算出するものであり、第１〜第４の２次正規化振幅値算出部５２Ａ〜５２Ｄの動作は第１の実施の形態の２次正規化振幅値算出部５２と同様である。

評価部５４は、第１〜第４の２次正規化振幅値算出部５２Ａ〜５２Ｄで算出された各第２正規化振幅値に基づいて検査対象物の状態を評価するものである。
図６で説明したように、健全部ａ、健全部きわｂ、剥離部きわｃ、剥離部ｄの打音検出波形をそれぞれ打音検出波形ａ、ｂ、ｃ、ｄとした場合、健全部ａの打音検出波形ａ、健全部きわｂの打音検出波形ｂの振幅に対して、剥離部きわｃの打音検出波形ｃ、剥離部ｄの打音検出波形ｄの振幅が大きな値となっていることがわかる。
このような知見から第１の波形の振幅に対応する２次正規化振幅値と予め定められた第１のしきい値との比較結果に基づいて、第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄがそれぞれ対向する箇所の外装材２の剥離の有無の判定を行なうと共に、外装材２の健全部と剥離部の剥離境界を判定することが可能となる。
したがって、本実施の形態では、評価部５４は、第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄで検出された各打音検出波形に対応する２次正規化振幅値と、予め定められた第１のしきい値との比較結果に基づいて検査対象物の内側の剥離の有無を判定し、また、検査対象物の健全部と剥離部の剥離境界を判定する。

次に、標準試験体５８を用いた基準振幅値の決定について図１３のフローチャートを参照して説明する。
まず、状態評価装置１０の検出ユニット１２Ａを標準試験体５８の閉塞板５８０４の上に載置し、ハンマー２０が打撃目標点５８０８の直上に位置するように位置決めする（ステップＳ６０）。
この際、平面視した状態で第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄが図１４（Ａ）に示す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。
なお、第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄと、標準試験体５８の第１、第２中心線ＣＬ１、ＣＬ２との位置関係は、図１４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、９０°ずつ位相が異なる４種類の位置関係が存在する。
そこで、本実施の形態では、４種類の位置関係のそれぞれで第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄのそれぞれから第１の波形の振幅値を得るようにする。

次に、作業者は、操作部３２を操作し（ステップＳ６２）、これによりハンマー２０が閉塞板５８０４の打撃目標点５８０８を打撃する（ステップＳ６４）。
ハンマー２０が閉塞板５８０４の打撃目標点５８０８を打撃することで発生した打音は、第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄによって検出され、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第１〜第４の検出回路３６Ａ〜３６Ｄにより打音検出波形がそれぞれ生成され、生成された各打音検出波形は第１〜第４のサンプリング部４０Ａ〜４０Ｄによってサンプリングされ、サンプリングされた各波形データは第１〜第４の振幅値検出部４４Ａ〜４４Ｄに供給される（ステップＳ６６）。
第１〜第４の振幅値検出部４４Ａ〜４４Ｄは、供給された各波形データに基づいて第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄに対応する第１の波形の振幅値をそれぞれ検出する（ステップＳ６８）。
また、最大打撃力特定部４６は、ハンマー２０に生じる最大打撃力を特定し（ステップＳ７０）、第１〜第４の１次正規化振幅値算出部４８Ａ〜４８Ｄは、第１の波形の振幅値を最大打撃力で除すことで１次正規化振幅値をそれぞれ算出する（ステップＳ７２）。
第１〜第４基準振幅値決定部５０Ａ〜４８Ｄは、基準振幅値を決定するための第１〜第４の１次正規化振幅値算出部４８Ａ〜４８Ｄによる１次正規化振幅値の算出動作が所定回数なされたか否かを判定する（ステップＳ７４）。
判定結果が否定であれば、第１〜第４基準振幅値決定部５０Ａ〜４８Ｄは、操作部３２の操作が必要である旨をディスプレイ装置に表示させ、これにより制御はステップＳ６２に戻る。
次に、作業者は、第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄと、標準試験体５８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第１の振幅値の検出動作がなされたか否かを判定する（ステップＳ７６）。
ステップＳ７６の判定結果が否定であれば、検出ユニット１２Ａを９０°回転させ（ステップＳ７８）、ステップＳ６２に戻る。
ステップＳ７６の判定結果が肯定であれば、第１〜第４の基準振幅値決定部５０Ａ〜４８Ｄは、各振幅値の平均値を算出して第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄのそれぞれに対応する基準振幅値を決定し、各基準振幅値を第１〜第４の１次正規化振幅値算出部４８Ａ〜４８Ｄに供給する（ステップＳ８０）。
以上で基準振幅値の決定動作が終了する。
なお、本実施の形態では、第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄと、標準試験体５８の第１、第２中心線ＣＬ１、ＣＬ２との位置関係の位相を９０°ずつ変えて第１の波形の振幅値を複数個得るとともに、マイク毎に第１の波形の振幅値を平均化して各基準振幅値を決定したので、標準試験体５８の形状や構造の影響が抑制された基準振幅値を得る上で有利となる。

次に、状態評価装置１０を用いて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図１５のフローチャートを参照して説明する。
まず、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の表面に当接させる（ステップＳ１００）。
次に、作業者は、操作部３２を操作し（ステップＳ１０２）、これにより打撃部２０が外装材２の表面を打撃する（ステップＳ１０４）。
打撃部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のマイク２５Ａ〜２５Ｄによって検出され、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第１〜第４の検出回路３６Ａ〜３６Ｄによりそれぞれ打音検出波形が生成され、生成された各打音検出波形は第１〜第４のサンプリング部４０Ａ〜４０Ｄによってサンプリングされ第１〜第４の振幅値検出部４４Ａ〜４４Ｄに供給される（ステップＳ１０６）。
また、打撃部２０が外装材２の表面を打撃することでハンマー２０で発生した打撃力は、打撃力センサ２６によって検出され、打撃力センサ２６から生成された検出信号に基づいて打撃力検出波形検出回路３８により打撃力検出波形が生成され、生成された打撃力検出波形は打撃力検出波形サンプリング部４２によってサンプリングされ第１〜第４の振幅値検出部４４Ａ〜４４Ｄに供給される（ステップＳ１０８）。

第１〜第４の振幅値検出部４４Ａ〜４４Ｄは、サンプリングされた各打音検出波形に基づいて、言い換えると、第１〜第４のサンプリング部４０Ａ〜４０Ｄによりサンプリングされたそれぞれの波形データのうち基準時刻よりも前の時点からサンプリングされた波形データによって形成される第１の波形に基づいて第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄに対応する振幅値をそれぞれ検出し第１〜第４の１次正規化振幅値算出部４８Ａ〜４８Ｄに供給する（ステップＳ１１０）。
最大打撃力特定部４６は、サンプリングされた打撃力検出波形に基づいて最大打撃力を特定し第１〜第４の１次正規化振幅値算出部４８Ａ〜４８Ｄに供給する（ステップＳ１１２）。
第１〜第４の１次正規化振幅値算出部４８Ａ〜４８Ｄは、第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄに対応する第１の波形の振幅値を最大打撃力で除して第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄに対応する１次正規化振幅値を算出する（ステップＳ１１４）。
第１〜第４の２次正規化振幅値算出部５２Ａ〜５２Ｄは、第１〜第４の１次正規化振幅値算出部４８Ａ〜４８Ｄから供給された第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄに対応する１次正規化振幅値を基準振幅値で除して第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄに対応する２次正規化振幅値を算出し評価部５４に供給する（ステップＳ１１６）。

評価部５４は、最大打撃力が予め定められた第２のしきい値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１１８）。
最大打撃力が予め定められた第２のしきい値未満であると判定された場合には、評価部５４は、外装材２の状態の評価を中止し、出力部５６から測定のやり直しを促す旨の報知を行なう（ステップＳ１２４）。このような報知は例えばディスプレイ装置により所定のやり直しを促す旨のコメントを表示することでなされる。
そして、ステップＳ１００に移行する。
一方、ステップＳ１１８で最大打撃力が予め定められた第２のしきい値未満でないと判定された場合には、評価部５４は、第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄに対応する２次正規化振幅値と第１のしきい値との比較に基づいて外装材２の剥離の有無の判定を行なう（ステップＳ１２０）。
出力部５６は、評価部５４から供給された外装材２の剥離の有無の判定結果を出力し（ステップＳ１２２）、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。

次に、外装材の健全部と剥離部の剥離境界の判定について具体的に説明する。
図１６は、建物外面部にタイルが貼り付けられている部分の正面図であり、検出ユニット１２Ａを４箇所の異なる位置Ｐ１０〜Ｐ１３に位置させた状態を示している。
より詳細に説明すると、建物のコンクリート躯体４の外表面には、外装材２が設けられている。
外装材２は、コンクリート躯体４の外表面に層状に設けられた下地モルタル２０２と、下地モルタル２０２の外表面に張り付け材２０４により張り付けられたタイル２０６とを備えている。
また、図１６は、コンクリート躯体４の外表面と下地モルタル２０２との間に剥離部８が発生している場合を示しており、Ｌ１は剥離部８と健全部６との境界を表わす剥離境界線を示している。
図中、ハッチングが無い部分が健全部６であり、ハッチングが有る部分が剥離部８である。
図１７は、図１６のＡＡ線断面図である。
図１８（Ａ）〜（Ｄ）は検出ユニット１２Ａの位置Ｐ１０〜Ｐ１３に対応して検出された第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄに対応する４つの打音検出波形を示す波形図である。
なお、説明の都合上、図１８（Ａ）〜（Ｃ）に比較して図１８（Ｄ）は時間軸（横軸）の単位距離当たりの時間（μｓ）を拡大して記載している。
また、図１８（Ａ）〜（Ｃ）では、４つの打音検出波形の振幅が非常に小さいため、４つの打音検出波形が重なり合って表示されている。

（１）検出ユニット１２Ａが位置Ｐ１０に位置し、打撃点Ｐ１および第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄの全てが健全部６に位置している場合、図１８（Ａ）に示すように、第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄの打音検出波形は振幅が小さいものとなっている。
したがって、各マイクの打音検出波形に対応して得られる２次正規化振幅値と第１のしきい値との比較に基づいて打撃点Ｐ１が健全部６に位置していることがわかる。
（２）検出ユニット１２Ａが位置Ｐ１１に位置し、打撃点Ｐ１および第２〜第４のマイク２５Ｂ〜２５Ｄが健全部６に位置し、第１のマイク２５Ａが剥離部８きわに位置している場合、図１８（Ｂ）に示すように、第２〜第４のマイク２５Ｂ〜２５Ｄの打音検出波形は振幅が小さいものとなっており、第１のマイク２５Ａの打音検出波形は他の３つのマイクの打音検出波形の振幅よりも僅かに振幅が大きくなっているものの、その差は無視できる程度である。
したがって、各マイクの打音検出波形に対応して得られる２次正規化振幅値と第１のしきい値との比較に基づいて打撃点Ｐ１が健全部６に位置していることがわかる。
（３）検出ユニット１２Ａが位置Ｐ１２に位置し、打撃点Ｐ１および第２〜第４のマイク２５Ｂ〜２５Ｄが健全部６に位置し、第４のマイク２５Ｄが剥離部８きわに位置している場合、図１８（Ｃ）に示すように、第１〜第３のマイク２５Ａ〜２５Ｃの打音検出波形は振幅が小さいものとなっており、第４のマイク２５Ｄの打音検出波形は他の３つのマイクの打音検出波形の振幅よりも僅かに振幅が大きくなっているものの、その差は無視できる程度である。
したがって、各マイクの打音検出波形に対応して得られる２次正規化振幅値と第１のしきい値との比較に基づいて打撃点Ｐ１が健全部６に位置していることがわかる。
（４）検出ユニット１２Ａが位置Ｐ１３に位置し、打撃点Ｐ１および第２、第３のマイク２５Ｂ、２５Ｃが剥離部８に位置し、第１のマイク２５Ａ、第４のマイク２５Ｄが健全部６に位置している場合、図１８（Ｄ）に示すように、第１、第４のマイク２５Ａ、２５Ｄの打音検出波形の振幅に比較して、第２、第３のマイク２５Ｂ、２５Ｃの打音検出波形の振幅が顕著に大きくなっており、振幅の差が明瞭にあらわれている。
したがって、各マイクの打音検出波形に対応して得られる２次正規化振幅値と第１のしきい値との比較に基づいて打撃点Ｐ１が剥離部８に位置していることが判定される。

上述したように第２の実施の形態の状態評価装置１０によれば、ハンマー２０（打撃点Ｐ１）を中心にして当該中心から等距離で対称な位置に第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄを配置することで、第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄにより打音検出波形を各マイク毎に生成し、この各マイク毎に生成されたそれぞれの打音検出波形の第１の波形の振幅に対応する２次正規化振幅値を検査対象物の状態評価に用いるようにした。
言い換えると、第１〜第４のマイク２５Ａ〜２５Ｄの打音検出波形に対応して得られる２次正規化振幅値と第１のしきい値との比較に基づいて、打撃点Ｐ１が健全部６、剥離部８の何れに位置しているか判定するようにした。
したがって、第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、外装材２の剥離の有無及び外装材２の健全部６と剥離部８と境界である剥離境界の評価判定を効率よく的確に行なう上で有利となる。

なお、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。

２ 外装材（検査対象物）
１０、１０Ａ 状態評価装置
２０ ハンマー
２２ アクチュエータ
２４Ａ 第１のマイク
２４Ｂ 第２のマイク
２５Ａ 第１のマイク
２５Ｂ 第２のマイク
２５Ｃ 第３のマイク
２５Ｄ 第４のマイク
２６ 打撃力センサ
３０ 駆動部
３２ 操作部
３４ 調整部
３６ 検出回路
３６Ａ 第１の検出回路
３６Ｂ 第２の検出回路
３６Ｃ 第３の検出回路
３６Ｄ 第４の検出回路
３８ 打撃力検出波形検出回路
４０ サンプリング部
４０Ａ 第１のサンプリング部
４０Ｂ 第２のサンプリング部
４０Ｃ 第３のサンプリング部
４０Ｄ 第４のサンプリング部
４２ 打撃力検出波形サンプリング部
４４ 振幅値検出部
４４Ａ 第１の振幅値検出部
４４Ｂ 第２の振幅値検出部
４４Ｃ 第３の振幅値検出部
４４Ｄ 第４の振幅値検出部
４６ 最大打撃力特定部
４８ １次正規化振幅値算出部
４８Ａ 第１の１次正規化振幅値算出部
４８Ｂ 第２の１次正規化振幅値算出部
４８Ｃ 第３の１次正規化振幅値算出部
４８Ｄ 第４の１次正規化振幅値算出部
５０ 基準振幅値決定部
５０Ａ 第１の基準振幅値決定部
５０Ｂ 第２の基準振幅値決定部
５０Ｃ 第３の基準振幅値決定部
５０Ｄ 第４の基準振幅値決定部
５２ ２次正規化振幅値算出部
５２Ａ 第１の２次正規化振幅値算出部
５２Ｂ 第２の２次正規化振幅値算出部
５２Ｃ 第３の２次正規化振幅値算出部
５２Ｄ 第４の２次正規化振幅値算出部
５４ 評価部
５６ 出力部
５８ 標準試験体

Claims (8)

1. 検査対象物をハンマーで打撃する打撃部と、
   打音を検出するマイクと、
   前記マイクからの信号に基づいて打音検出波形を生成する波形生成部と、
   前記ハンマーによる打撃時に前記ハンマーに生じる打撃力の最大値である最大打撃力を検出する最大打撃力検出部と、
   前記打音検出波形を構成する複数の１周期の波形のうちＮ番目（Ｎは１以上の自然数）の波形を第１の波形としたとき、前記第１の波形の振幅値を検出する振幅値検出部と、
   前記検出された振幅値を前記最大打撃力で除すことで１次正規化振幅値を算出する１次正規化振幅値算出部と、
   前記検査対象物とは別物で予め定められた標準試験体を前記ハンマーで打撃した場合に前記１次正規化振幅値算出部で算出された前記１次正規化振幅値を基準振幅値としたとき、前記１次正規化振幅値算出部で算出された前記１次正規化振幅値を前記基準振幅値で除すことで２次正規化振幅値を算出する２次正規化振幅値算出部と、
   前記２次正規化振幅値に基づいて検査対象物の状態を評価する評価部と、
   を備え、
   前記マイクは、前記ハンマーを中心にして当該中心から等距離で対称に配置された複数のマイクで構成され、
   前記波形生成部、前記振幅値検出部、前記１次正規化振幅値算出部、前記２次正規化振幅値算出部は、前記各マイクに対応して１つずつ設けられ、
   前記各１次正規化振幅値算出部による前記１次正規化振幅値の算出は、前記各マイクに対応して検出された前記基準振幅値を用いてなされ、
   前記評価部による検査対象物の状態の評価は、前記各２次正規化振幅値算出部で算出された前記２次正規化振幅値に基づいてなされる、
   ことを特徴とする検査対象物の状態評価装置。
2. 前記評価部は、前記２次正規化振幅値と予め定められた第１のしきい値との比較結果に基づいて前記検査対象物の内側の剥離の有無を判定する、
   ことを特徴とする請求項１記載の検査対象物の状態評価装置。
3. 前記ハンマーにより前記標準試験体を打撃して前記振幅値検出部による前記振幅値の検出を複数回行なうことで得られた複数の前記１次正規化振幅値の平均値を前記基準振幅値として決定する基準振幅値決定部をさらに備える、
   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。
4. 前記打撃部は、前記ハンマーと、前記ハンマーに打撃方向の駆動力を加えるアクチュエータと、前記アクチュエータを駆動する駆動部と、前記駆動部を制御して前記駆動力を調節する調整部と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の検査対象物の状態評価装置。
5. 前記最大打撃力検出部は、
   前記ハンマーの打撃力を検出する打撃力センサと、
   前記打撃力センサの信号から打撃力検出波形を生成する打撃力波形生成部と、
   前記打撃力検出波形をサンプリングする打撃力検出波形サンプリング部と、
   前記サンプリングされた打撃力検出波形から前記最大打撃力を特定する最大打撃力特定部とを備えている、
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の検査対象物の状態評価装置。
6. 前記波形生成部は、前記打音検出波形をサンプリングして波形データとしてサンプリングするサンプリング部を備え、
   前記打撃力検出波形のうち前記打音検出波形の前記第１の波形を発生させる１周期分の波形を第２の波形とし、前記第２の波形の最大値または最小値のうち時間的に早い方の値に対応する時刻を基準時刻としたとき、
   前記振幅値検出部による前記第１の波形の振幅値の検出は、前記サンプリング部によりサンプリングされた前記波形データのうち前記基準時刻よりも前の時点からサンプリングされた前記波形データに基づいてなされる、
   ことを特徴とする請求項５記載の検査対象物の状態評価装置。
7. 前記評価部は、前記最大打撃力が予め定められた第２のしきい値未満であるときに前記検査対象物の状態の評価を中止する、
   ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の検査対象物の状態評価装置。
8. 検査対象物をハンマーで打撃したときの打音を前記ハンマーを中心にして当該中心から等距離で対称に配置された複数のマイクで検出し、
   前記複数のマイクからの信号に基づいて打音検出波形を前記各マイクに対応して生成し、
   前記ハンマーによる打撃時に前記ハンマーに生じる最大打撃力を検出し、
   前記各マイクに対応して生成された前記打音検出波形を構成する複数の１周期の波形のうちＮ番目（Ｎは１以上の自然数）の波形を第１の波形としたとき、前記第１の波形の振幅値を前記各マイクに対応して検出し、
   前記各マイクに対応して前記検出された振幅値を前記最大打撃力で除すことで１次正規化振幅値を前記各マイクに対応して算出し、
   前記検査対象物とは別物で予め定められた標準試験体を前記ハンマーで打撃した場合に前記各マイクに対応して算出された前記１次正規化振幅値を前記各マイクに対応した基準振幅値として決定し、前記各マイクに対応して算出された前記１次正規化振幅値を前記各マイクに対応して決定された前記基準振幅値で除すことで前記各マイクに対応して２次正規化振幅値を算出し、
   前記各マイクに対応して算出された前記２次正規化振幅値に基づいて検査対象物の状態を評価する、
   ことを特徴とする検査対象物の状態評価方法。

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