JPWO2019230687A1 - 打音検査端末、打音検査システムおよび打音検査データ登録方法 - Google Patents

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Abstract

打音検査システムでは、加速度センサが取り付けられ作業者が把持するテストハンマーと、作業者により装着される端末装置とが通信可能に接続される。端末装置は、マイクと、端末装置の現在位置を示す位置情報を取得するＧＰＳ受信器と、テストハンマーが検査対象物を叩く間にマイクにより収音される打音信号データと位置情報とを対応付けた打音検査データを生成するプロセッサと、生成された打音検査データをクラウドサーバに送信する通信部と、を備える。端末装置は、テストハンマーが検査対象物を叩く時の速度および傾きの検知データに基づいて、検査対象物が所定の基準に従って叩かれる間に、テストハンマーまたは端末装置に設けられた収音部により収音される打音信号データをクラウドサーバに記録する。

Description

本開示は、打音検査端末、打音検査システムおよび打音検査データ登録方法に関する。
特許文献１には、検査対象物に対して行った打撃についての分析（例えば、打撃がレーザービームによって指し示された打撃地点に対して正確に行われたか否か、あるいは打撃の際の加力が所定の範囲内にあるものであったか否か）を判定することが開示されている。
また、構造物（例えばコンクリート）の内部破壊（つまり、クラック等のひび割れ）の有無を調べる場合には、作業者がハンマーで構造物の表面を複数回叩き、その叩かれた時の反響音（以下、「打音」という）を耳で聴き、内部破壊が生じているか否かを判断している。
これに対し、ハンマーで構造物に打撃を加え、その打音をマイクロホンで測定し、コンピュータが構造物の状態を診断する技術が特許文献２に開示されている。特許文献２では、ハンマーは、アウター部にマイクロホンを有し、加速度計を内蔵する。コンピュータは、マイクロホンによって測定された打音信号、および加速度計によって測定された打撃力から得られる速度信号を基に、構造物の健全性を診断する。
日本国特開２００５−１２１５７１号公報 日本国特開２０１０−２７１１１６号公報
本開示は、検査対象物をハンマーで叩いて行う打音検査において、広域にわたって存在する検査対象物の適切な検査管理を支援することを目的とする。
さらに本開示は、作業者がハンマーを用いて検査対象物を適切に叩いたか否かを判定し、ハンマーで叩いた時の打音信号データを適切に抽出して、構造物の健全性（言い換えると、内部破壊の有無等）を正しく診断することを目的とする。
本開示の打音検査端末は、ハンマーを把持するユーザにより装着され、外部装置と通信可能に接続される打音検査端末であって、収音部と、前記打音検査端末の現在位置を示す位置情報を取得する測位部と、前記ハンマーが検査対象物を叩く間に前記収音部により収音される打音信号データと前記位置情報とを対応付けた打音検査データを生成するプロセッサと、生成された前記打音検査データを前記外部装置に送信する通信部と、を備える。
本開示の打音検査システムは、加速度センサが取り付けられたハンマーと前記ハンマーを把持するユーザにより装着される前記打音検査端末とが通信可能に接続される打音検査システムであって、前記ハンマーまたは前記打音検査端末に設けられた収音部を更に備え、前記加速度センサは、前記ハンマーが検査対象物を叩く時の前記ハンマーの速度および傾きの測定値を取得し、前記打音検査端末は、前記加速度センサからの前記ハンマーの速度および傾きの測定値に基づいて、前記ユーザが前記ハンマーを前記検査対象物に対して所定の基準に従って叩いたか否かを判定し、前記所定の基準に従って叩かれる間に前記収音部により収音される打音信号データを外部装置に記録する。
また、本開示の打音検査データ登録方法は、ハンマーを把持するユーザにより装着され、外部装置と通信可能に接続される打音検査端末における打音検査データ登録方法であって、前記打音検査端末の現在位置を示す位置情報を取得するステップと、収音部により音を収音するステップと、前記ハンマーが検査対象物を叩く間に前記収音部により収音される打音信号データと前記位置情報とを対応付けた打音検査データを生成するステップと、生成された前記打音検査データを前記外部装置に送信するステップと、を有する。
本開示によれば、作業者がハンマーを用いて検査対象物を叩いた時の打音信号データとその検査対象物を叩いた位置の情報とを対応付けて登録でき、広域にわたって存在する検査対象物の適切な検査管理を支援できる。
さらに本開示によれば、作業者がハンマーを用いて検査対象物を適切に叩いたか否かを判定することができ、ハンマーで叩いた時の打音信号データを適切に抽出して、構造物の健全性（言い換えると、内部破壊の有無等）を正しく診断することができる。
打音検査システムの構成を示すブロック図 端末装置の打音検査手順を示すフローチャート ステップＳ１における移動停止検知手順を示すフローチャート ステップＳ３における打音検知手順を示すフローチャート ステップＳ５における移動開始検知手順を示すフローチャート 打音信号の変化を示すタイミングチャート 実施の形態２における打音検査手順を示すフローチャート ステップＳ５４における検査メイン処理手順を示すフローチャート ステップＳ６１における打音検知手順を示すフローチャート ステップＳ６３における打音判定手順を示すフローチャート ステップＳ６５における打音位置検出手順を示すフローチャート ステップＳ６６におけるデータ送信判定手順を示すフローチャート 端末装置のタッチパネルに表示される打音検査画面を示す図 端末装置のタッチパネルに打音検査中に表示される打音検査画面を示す図 クラウドサーバのモニタに表示される検査記録画面および検査記録グラフを示す図
（実施の形態１）
実施の形態１では、作業者がハンマーを用いて検査対象物を適切に叩いたか否かを判定し、ハンマーで叩いた時の打音信号データを適切に抽出できる打音検査端末、打音検査システムおよび打音検査データ登録方法の例を説明する。
図１は、打音検査システム５の構成を示すブロック図である。打音検査システム５は、テストハンマー１０と、端末装置３０と、クラウドサーバ５０と、を含む構成を有する。テストハンマー１０と端末装置３０は、近距離無線通信を介してデータ通信可能に接続される。端末装置３０とクラウドサーバ５０は、ネットワークＮＷを介してデータ通信可能に接続される。端末装置３０は、携帯端末やタブレット端末である。
テストハンマー１０は、ハンマーヘッド１０ｚおよびグリップ部１０ｙを有する。打音検査時、作業者ｈｍは、グリップ部１０ｙを把持し、ハンマーヘッド１０ｚで検査対象物を叩き、検査対象物の打音面に打撃力を加える。
テストハンマー１０は、収音部１１、近距離無線通信部１２、および加速度センサ１３を有する。収音部１１は、グリップ部１０ｙの表面に取り付けられ、ハンマーヘッド１０ｚの方向に指向性を有する単一のマイクである。なお、収音部１１は、無指向性のマイクであってもよいし、所定の方向に指向方向を形成し、指向方向の音を収音可能なマイクアレイでもよい。収音部１１は、ハンマーヘッド１０ｚで検査対象物を叩いた時に発せられる打音を含む音を収音する。
加速度センサ１３は、ハンマーヘッド１０ｚに内蔵され、ハンマーヘッド１０ｚで検査対象物を叩く時の加速度および加速方向（ハンマーヘッド１０ｚの打撃力および打撃方向）を検知し、検知データとして取得する。加速度センサ１３は、加速度の値から得られる速度および傾きを検知データとして取得してもよい。加速度センサとして、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて電子基板に搭載可能なものが挙げられる。加速度センサ１３は、３軸（ＸＹＺ軸）方向の加速度を検知可能である。
ハンマーヘッド１０ｚが検査対象物を打撃する直前、加速度センサ１３によって検知される、ハンマーヘッド１０ｚの加速度は大きな値を示す。加速方向は検査対象物の打音面に対して垂直かつ接近方向である。
ハンマーヘッド１０ｚが検査対象物を叩いた直後、加速度センサ１３によって検知される、ハンマーヘッド１０ｚの加速度は最小値（マイナスの最大値）を示す。加速方向（減速方向）は、検査対象物の打音面に対して垂直かつ離間方向である。
近距離無線通信部１２は、端末装置３０と近距離無線通信を行い、収音部１１によって収音された音の音データ、および加速度センサ１３で検知された検知データ（加速度および加速方向のデータ）を端末装置３０に送信する。近距離無線通信は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）で行われる。
端末装置３０は、作業者ｈｍによって操作自在に所持される。端末装置３０は、プロセッサ３１、近距離無線通信部３２、マイク３３、記録部３４、メモリ３５、通信部３６、タッチパネル３７、加速度センサ３８、センサ３９、バッテリ４０、ボタン４１、ＧＰＳ受信器４２、カメラ４３、およびスピーカ４４を有する。
プロセッサ３１は、端末装置３０の各部の動作を制御する。プロセッサ３１は、打音判定部３１１、録音制御部３１２、端末装置加速度取得部３１３、およびハンマー加速度取得部３１４の各機能を有する。端末装置加速度取得部３１３は、作業者ｈｍの移動を検知する、端末装置３０に内蔵の加速度センサ３８で検知されたデータを取得する。ハンマー加速度取得部３１４は、テストハンマー１０に内蔵の加速度センサ１３で検知された、テストハンマー１０の加速度および加速方向（傾き）の検知データを取得する。
録音制御部３１２は、収音部１１で収音された音の音データを記録部３４に記録する（録音する）動作を制御する。録音制御部３１２は、端末装置加速度取得部３１３によって取得されたデータ、およびハンマー加速度取得部３１４によって取得されたデータを基に、録音するか否かを判断する。
打音判定部３１１は、加速度センサ１３で検知された検知データ（加速度および加速方向のデータ）を基に、打音信号の周波数特性を評価し、打音か否かを判定する。また、打音判定部３１１は、記録部３４に蓄積された学習データを基に、打音判定の結果を分析する（打音分析：ＯＫ／ＮＧを判定）。この打音分析では、打音判定部３１１は、学習データを用いて機械学習された学習済みモデルを利用してもよい。
また、プロセッサ３１は、打音分析の結果および打音信号データを学習データとして利用するために、記録部３４に蓄積する。学習データは、打音分析の結果および打音信号データの他、叩かれる間にセンサ３９によって検知された、温度および湿度等のパラメータ（物理量）、打音に影響すると判断されるデータを含んでもよい。プロセッサ３１は、上記学習データを、通信部３６およびネットワークＮＷを介してクラウドサーバ５０に送信する。
近距離無線通信部３２は、テストハンマー１０と近距離無線通信を行い、テストハンマー１０から計測データを受信する。
マイク３３は、作業者ｈｍのヘルメットｍｅに装着される。なお、マイク３３は、作業服の肩や胸等の部位に装着されてもよい。マイク３３は、収音部１１で収音される音に含まれる、風切り音や周囲のノイズ等を打ち消す、ノイズキャンセルに使用されるレファレンスマイクである。なお、マイク３３は、テストハンマー１０の打音を収音するマイクとして使用されてもよい。その場合、マイク３３は、単一のマイクでもよいし、所定の方向に指向方向を形成し、指向方向の音を収音可能なマイクアレイでもよい。後述する実施の形態２では、マイクアレイとして使用される場合を示す。
記録部３４は、多くの打音信号データを記録可能な大容量の記憶媒体を有するストレージである。記録部３４は。多くの打音信号データの特徴が登録された打音データベース（ＤＢ）３４ｚを有する。メモリ３５は、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶媒体である。通信部３６は、有線あるいは無線でネットワークＮＷに接続され、クラウドサーバ５０とデータ通信可能である。
タッチパネル３７は、表示部および入力部を有し、作業者ｈｍに対するユーザインタフェース（ＵＩ）として機能する。加速度センサ３８は、作業者ｈｍに所持される端末装置３０の内部に配置され、作業者ｈｍの移動を検知する。センサ３９は、温度および湿度等の物理量を検知する。バッテリ４０は、端末装置３０の電源であり、リチウムイオン電池等の二次電池である。ボタン４１は、作業者ｈｍが押下操作可能なハードボタンであり、打音検査開始ボタン、打音検査終了ボタン等を含む。ＧＰＳ受信器４２は、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、位置データ（緯度、経度、高度）を取得する。
カメラ４３は、テストハンマー１０によって叩かれる検査対象物の打音面を撮像し、また、検査位置等の周囲の環境の画像を撮像する。カメラ４３によって撮像される画像は、静止画像および動画像のいずれも可能である。スピーカ４４は、音声を出力する。例えば、スピーカ４４は作業者ｈｍに打音検査に関する情報を報知する。
クラウドサーバ５０は、プロセッサ５１、通信部５２、メモリ５３、ストレージ５４および入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）５５を有する。通信部５２は、有線あるいは無線でネットワークＮＷに接続され、端末装置３０とデータ通信可能である。メモリ５３は、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶媒体である。ストレージ５４は、多くのデータを記録可能な大容量の記憶媒体を有する。入出力Ｉ／Ｆ５５には、入力装置５６およびモニタ５７が接続される。入力装置５６は、打音検査に関する各種の操作を受け付ける。モニタ５７は、打音検査に関する各種情報を表示する。
プロセッサ５１は、通信部５２を介して端末装置３０から、加速度センサ１３の加速度（速度）および加速方向（傾き）のデータ、打音信号データ、打音分析の結果等のデータを受信すると、ストレージ５４に蓄積する。プロセッサ５１は、上記データを学習データとして機械学習を行い、ストレージ５４に学習済みモデルを生成する。プロセッサ５１は、この学習済みモデルを端末装置３０に提供してもよいし、この学習済みモデルを利用し、端末装置３０からの要求に応じ、打音か否かの判定や、打音分析を行ってもよい。
上記構成を有する打音検査システム５の動作を示す。
例えば、高速道路や橋を支える橋脚等のコンクリート構造物を検査対象物として診断する場合を想定する。コンクリート構造物に内部欠陥（クラック）がある場合、打音検査を行うことでその診断が可能である。
作業者ｈｍは、打音検査を開始する前、つまり、テストハンマー１０で検査対象物を叩く前に、端末装置３０に開始を指示する。この指示は、作業者ｈｍが声で「打音検査開始」と発声し、マイク３３がこの音声を収音することで行われてもよい。また、作業者ｈｍが端末装置３０のボタン４１に含まれる検査開始ボタンを押下することで行われてもよい。端末装置３０は、検査開始の指示があると、近距離無線通信部３２を介して、テストハンマー１０に通知する。近距離無線通信部１２がこの指示を受信すると、収音部１１は一定期間（例えば１分間）収音動作を行う。この指示されたタイミングｔｓ（図６参照）は、一定期間行われる収音区間の開始点となる。
図２は、端末装置３０の打音検査手順を示すフローチャートである。打音検査の開始時、プロセッサ３１は、タッチパネル３７に前回の打音検査の結果（図１３の黄色のマークｍｋ）を表示する。なお、プロセッサ３１は、前回の打音検査の結果をスピーカ４４で音声案内してもよい。
また、収音部１１で収音された音の音データを記録部３４に常時記録する、常時録音モードで打音検査を行う場合、端末装置３０は、時系列に記録される測定データに対し、イベント時刻が分かるように、マーカを付与する。常時録音モードでない場合、端末装置３０は、マーカを付与しなくてもよく、後述するステップＳ２、Ｓ４、Ｓ６の処理は省かれてもよい。
端末装置３０のプロセッサ３１は、加速度センサ３８から出力される検知データを基に、作業者ｈｍの移動停止を検知する、移動停止検知処理を行う（Ｓ１）。作業者ｈｍの移動停止が検知されると、プロセッサ３１は、検査開始時刻を表す検査開始マーカｍｋｓ（図６参照）を付与する（Ｓ２）。検査開始マーカｍｋｓは録音開始を表す。
プロセッサ３１は、テストハンマー１０によって被検査対象が叩かれたことを検知する、打音検知処理を行う（Ｓ３）。打音検知処理の詳細については後述する。プロセッサ３１は、打音が検知されると、打音マーカｍｋｄを付与する（Ｓ４）。プロセッサ３１は、加速度センサ３８から出力される検知データを基に、作業者ｈｍの移動開始を検知する、移動開始検知処理を行う（Ｓ５）。
作業者ｈｍの移動開始が検知されると、プロセッサ３１は、検査終了時刻を表す検査終了マーカｍｋｅを付与する（Ｓ６）。このとき、プロセッサ３１は、スピーカ４４で次に叩く位置や音声漏れを報知してもよい。
プロセッサ３１は、打音検査を停止させるトリガの有無を判別する（Ｓ７）。打音検査を停止させるトリガは、例えば、作業者ｈｍがボタン４１に含まれる打音停止ボタンを押下することである。また、作業者ｈｍがマイク３３に向かって検査終了の音声を発することでもよい。打音検査を停止させるトリガが無かった場合、プロセッサ３１は、ステップＳ１の処理に戻る。一方、打音検査を停止させるトリガがあった場合、そのまま本処理を終了する。
常時録音モードの場合、ステップＳ２で検査開始マーカｍｋｓが付与されてからステップＳ６で検査終了マーカｍｋｅが付与されるまでの期間は、録音期間となる（図６参照）。
図３は、ステップＳ１における移動停止検知手順を示すフローチャートである。プロセッサ３１は、加速度センサ３８によって所定時間内に検知される加速度の絶対値が閾値Ｎ１以上であるか否かを判別する（Ｓ１１）。所定時間は、例えば打音検査を１箇所行うために要する時間である。作業者の加速度の絶対値は、移動中または停止中においては変動する小さな値を示し、一方、移動中から停止に至る瞬間または停止状態から移動に至る瞬間においては大きな値を示す傾向にある。従って、図３において、加速度の絶対値が閾値Ｎ１未満の値を検知した場合、プロセッサ３１は、作業者ｈｍが移動中であると判断し、ステップＳ１１の処理を繰り返す。
一方、加速度の絶対値が閾値Ｎ１以上の値を検知した場合、プロセッサ３１は、作業者ｈｍが停止した瞬間であると判断し、移動停止を検知する（Ｓ１２）。この移動停止は、タッチパネル３７に表示されてもよいし、クラウドサーバ５０に送信されてよい。この後、プロセッサ３１は、本処理を終了し、元の処理に復帰する。なお、ステップＳ１１における判定処理では、加速度の絶対値を用いる代わりに、加速度の向きを含めた判定を行っても良い。
図４は、ステップＳ３における打音検知手順を示すフローチャートである。プロセッサ３１は、近距離無線通信部３２を介して、テストハンマー１０に対し、加速度センサ１３によって検知される加速度のデータを要求する。テストハンマー１０の近距離無線通信部１２は、この要求に応じ、加速度センサ１３によって検知される加速度のデータを短い時間間隔で端末装置３０に送信する。
プロセッサ３１は、テストハンマー１０からの加速度データを受信する（Ｓ２１）。プロセッサ３１は、受信した加速度のデータに含まれる、加速度（例えばピーク加速度）および加速方向（ハンマーヘッド１０ｚの傾き）を取得する。プロセッサ３１は、検査対象物の打音面に対し、垂直プラス方向となるハンマーヘッド１０ｚの加速度が閾値Ｎ２以上であるか否かを判別する（Ｓ２２）。垂直プラス方向は、打音面に対し、ハンマーヘッドが垂直に接近する方向（接近方向）である。ここでは、ハンマーヘッド１０ｚが所定の基準に従って叩かれたか、即ち、ハンマーヘッド１０ｚが検査対象物の打音面に正面方向から正しく叩かれているか否かが判定される。閾値Ｎ２は、ハンマーヘッド１０ｚが叩く際の速度が十分であるかを判定するための値（打音の信号を取得する開始タイミングに適した値）に設定される。
垂直プラス方向となるハンマーヘッド１０ｚの加速度が閾値Ｎ２未満である場合、プロセッサ３１は、テストハンマー１０によって正しく叩かれていないとして、ステップＳ２１の処理に戻り、再度、テストハンマー１０による叩きを促す。
また、ステップＳ２２で、検査対象物の打音面に対し、垂直プラス方向となるハンマーヘッド１０ｚの加速度が閾値Ｎ２以上である場合、プロセッサ３１は、その後、検査対象物の打音面に対し、垂直マイナス方向となるハンマーヘッド１０ｚの加速度が閾値Ｎ３以上であるか否かを判別する（Ｓ２３）。ハンマーヘッド１０ｚが検査対象物の打音面を叩いた瞬間、ハンマーヘッド１０ｚの速度は値０となるので、ハンマーヘッド１０ｚの加速度は、反転して大きなマイナス値である。垂直マイナス方向は、打音面に対し、ハンマーヘッドが垂直に離れる方向（離間方向）である。閾値Ｎ３は、打音の信号を取得する終了タイミングに適した値に設定される。例えば、垂直マイナス方向となるハンマーヘッド１０ｚの加速度が閾値Ｎ３以上となってから一定時間（打音信号が減衰に要する期間）を加えたタイミングを打音信号の終了タイミングとしてもよい。また、打音マーカｍｋｄが付与された時刻から一定時間（打音信号が減衰に要する期間）を加えたタイミングを打音信号の終了タイミングとしてもよい。
垂直マイナス方向となるハンマーヘッド１０ｚの加速度が閾値Ｎ３未満である場合、プロセッサ３１は、テストハンマー１０が叩いている途中で叩き終わっていないとして、ステップＳ２３の処理を繰り返す。垂直マイナス方向となるハンマーヘッド１０ｚの加速度が閾値Ｎ３以上になると、プロセッサ３１は、テストハンマー１０による叩きを終えて打音信号を取得する。この後、プロセッサ３１は、本処理を終了し、元の処理に復帰する。
テストハンマー１０によって検査対象物の打音面が叩かれると、収音部１１は、検査対象物の打音面から発せられる打音を収音する。収音部１１によって収音される打音信号は、図６の打音信号の波形ｇ１に示すように、叩いた瞬間から少しの時間を経て、急激に大きくなり、その後、漸次減少していく。
このように、プロセッサ３１は、加速度センサ１３によって検知された、テストハンマー１０の加速度（速度）および加速方向（傾き）の検知データ（測定値）に基づいて、収音部１１によって収音される音信号データの中から、打音信号データを抽出する。プロセッサ３１は、打音信号データを抽出できると、叩き回数に値１を加えて計数する。抽出された打音信号データは、プロセッサ３１によって記録部３４に記録されると共に、クラウドサーバ５０にも送信される。
なお、ここでは、加速度センサ１３によって検知される加速度の値から、打音の叩き方のＯＫ／ＮＧを判断したが、作業者ｈｍが打音の叩き方のＯＫ／ＮＧを判断して端末装置３０に入力するようにしてもよい。例えば、端末装置３０のボタン４１に含まれるスイッチを用い、このスイッチの２回押しでＯＫとし、１回押しでＮＧとする操作を、作業者ｈｍが行ってもよい。なお、スイッチは、テストハンマー１０のグリップ部１０ｙに設けられてもよい。また、作業者ｈｍが発音する「ＯＫ」，「ＮＧ」の音声データを収音部１１が収音してもよい。また、作業者ｈｍが同一の箇所に留まって修理している時間の長短によって打音の叩き方のＯＫ／ＮＧを判断してもよい。また、作業者ｈｍがテストハンマー１０で叩いている回数を入力し、打音の叩き方のＯＫ／ＮＧを判断してもよい。これらの作業者ｈｍによる打音の叩き方の判定は、打音信号データや加速度センサの検知データと共に、学習データとしてクラウドサーバ５０に送信されてもよい。
また、打音の叩き方がＮＧである場合、プロセッサ３１は、タッチパネル３７に「もう一度叩いてください」等のメッセージを表示し、作業者ｈｍに再度、テストハンマーによる叩きを促してもよい。
図５は、ステップＳ５における移動開始検知手順を示すフローチャートである。プロセッサ３１は、加速度センサ３８によって所定時間内に検知される加速度の絶対値が閾値Ｎ４以上であるか否かを判別する（Ｓ３１）。所定時間は、例えば打音検査を１箇所行うために要する時間に設定される。作業者の加速度の絶対値は、移動中または停止中においては変動する小さな値を示し、一方、移動中から停止に至る瞬間または停止状態から移動に至る瞬間においては大きな値を示す傾向にある。従って、図５において、加速度の絶対値が閾値Ｎ４未満の値を検知した場合、プロセッサ３１は、作業者ｈｍが止まっているとして、ステップＳ３１の処理を繰り返す。
一方、ステップＳ３１で加速度の絶対値が閾値Ｎ４以上の値を検知した場合、プロセッサ３１は、作業者ｈｍが歩行を開始したと判断し、移動開始を検知する（Ｓ３２）。この移動開始は、タッチパネル３７に表示されてもよいし、クラウドサーバ５０に送信されてよい。ステップＳ３１における判定処理では、加速度の絶対値を用いる代わりに、加速度の向きを含めた判定を行っても良い。この後、プロセッサ３１は、本処理を終了し、元の処理に復帰する。
なお、ここでは、加速度センサによって検知される加速度を用いて移動停止および移動開始を判断したが、ＧＰＳ衛星から測位信号を受信できる場合、ＧＰＳ受信器により得られる位置データ（緯度、経度、高度）を基に、移動停止および移動開始を判断してもよい。
図６は、打音信号の変化を示すタイミングチャートである。図６では、作業者ｈｍがテストハンマー１０で検査対象物を３回叩き、収音部１１がこれらの打音を収音する場合を想定する。
作業者ｈｍが、タッチパネル３７に表示された開始ボタンｂｎ１を押下すると、タイミングｔｓで打音検査が開始する。収音部１１は、タイミングｔｓから収音を開始し、一定の期間（例えば１分間）、収音を継続する。
テストハンマー１０のハンマーヘッド１０ｚによる打撃が検査対象物の打音面に加えられると、加速度センサ１３の加速度が閾値Ｎ２以上になる。プロセッサ３１は、このタイミングｔｒで、収音部１１で収音された打音の打音信号データを記録部３４に記録する動作を開始する。検査対象物に打撃が加えられると、打音信号の波形ｇ１に示すように、叩いた瞬間から少しの時間を経て、打音信号は、急激に大きくなり、その後、漸次減少していく。
プロセッサ３１は、このタイミングｔｒから一定時間が経過し、タイミングｔｆになると、収音部１１で収音された打音の打音信号データを記録部３４に記録する動作を終了する。この一定期間（タイミングｔｓ〜タイミングｔｆ）は、打音信号が十分に減衰した状態に至るまでに要する録音期間であり、例えば３秒である。その後、同じように、加速度センサ１３の値が閾値Ｎ２以上になると、プロセッサ３１は、タイミングｔｒで記録動作を開始し、タイミングｔｆで記録動作を終了する動作を繰り返す。この結果、一定期間（タイミングｔｓ〜タイミングｔｆ）の打音信号データ、つまり、打音時の瞬間の音データだけ、図６では、３回分の打音信号データが記録部３４に記録される。したがって、作業者ｈｍによる打音信号の空白期間に、別の作業者による打音検査によって打音の波形ｇ２が発生しても、この打音信号データは、記録部３４に記録されない。
このように、加速度センサ１３の値を用いることで、打音における瞬間の音の範囲だけを打音信号データとして抽出できる。したがって、作業者ｈｍの近くにいる別の作業者が発生させる打音を誤認識することを減らせる。また、作業者ｈｍが検査開始動作（開始ボタンの押下、開始の合図等）を忘れた場合、プロセッサ３１は、作業者ｈｍに通知する、あるいは通知することなく検査開始動作を行い、打音の録音を開始できる。
（実施の形態２）
構造物（例えばコンクリート）の内部破壊（つまり、クラック等のひび割れ）の有無を調べる場合には、作業者がハンマーで構造物の表面を複数回叩き、その叩かれた時の反響音（以下、「打音」という）を耳で聴き、内部破壊が生じているか否かを判断している。
これに対し、ハンマーで構造物に打撃を加え、その打音をマイクロホンで測定し、コンピュータが構造物の状態を診断する技術が日本国特開２０１０−２７１１１６号公報に開示されている。この文献では、ハンマーは、アウター部にマイクロホンを有し、加速度計を内蔵する。コンピュータは、マイクロホンによって測定された打音信号、および加速度計によって測定された打撃力から得られる速度信号を基に、構造物の健全性を診断する。
実施の形態２では、作業者がハンマーを用いて検査対象物を叩いた時の打音信号データとその検査対象物を叩いた位置の情報とを対応付けて登録し、広域にわたって存在する検査対象物の適切な検査管理を支援する打音検査端末および打音検査データ登録方法の例を説明する。
実施の形態２における打音検査システムの構成は、実施の形態１と同様であるので、実施の形態１と同一の構成要素については同一の符号を付すことでその説明を省略する。実施の形態２では、テストハンマー１０の収音部１１は、マイクアレイである。なお、テストハンマー１０の収音部１１を単一のマイクとし、端末装置３０のマイク３３（作業者ｈｍのヘルメットｍｅに装着されたマイク３３）をマイクアレイとしてもよい。
マイクアレイは、所定の方向に指向性を形成し、指向方向の音を収音可能なマイクであり、複数（例えば８個）のマイクロホン、複数の遅延器および加算器を有する。マイクアレイは、各マイクロホンが収音した音の音データに対し、各遅延器において、各マイクロホンにおける到達時間差に対応する遅延時間を与えて全ての音波の位相を揃えた後、加算器において遅延処理後の音データを加算する。マイクアレイは、遅延器に設定される遅延時間を変更することで、所定の方向に指向性が形成された音データを検出し、指向方向の音データを抽出して出力する。なお、複数の遅延器および加算器は、マイクアレイでなく、プロセッサ３１が内蔵してもよい。この場合、プロセッサ３１は、複数のマイクロホンで収音された音データを用いて、指向方向の音データを抽出する。
プロセッサ３１は、マイクアレイによって収音された指向方向の音データを基に、音源方向を推定する。プロセッサ３１は、音源方向がハンマーヘッド１０ｚによって叩かれる検査対象物の打音面方向（正面方向）である場合、打音と判断する。また、プロセッサ３１は、１回目に叩いた打音の音源方向に指向性を形成するように、マイクアレイに指示し、２回目以降の打音を取得してもよい。
図７は、実施の形態２における打音検査手順を示すフローチャートである。端末装置３０のプロセッサ３１は、前回の打音検査の結果データを取得する（Ｓ５１）。前回の打音検査の結果データがクラウドサーバ５０に蓄積されている場合、プロセッサ３１は、通信部３６およびネットワークＮＷを介して、クラウドサーバ５０から前回の打音検査の結果データを受信する。通信部３６は、ネットワークＮＷを介して、クラウドサーバ５０の通信部５２と通信を行い、ストレージ５４に蓄積された前回の打音検査の結果データを受信する。通信部３６は、受信した前回の打音検査の結果データを記録部３４に記憶する。なお、前回の打音検査の結果データが記録部３４に記憶されている場合、プロセッサ３１は、クラウドサーバ５０から受信することなく、記録部３４に記憶されている前回の打音検査の結果データを読み出す。
プロセッサ３１は、タッチパネル３７に打音検査画面ＧＭ１（図１３参照）を表示する（Ｓ５２）。この打音検査画面ＧＭ１は、初期画面であり、前回の検査結果の判定ｍ２を含む。プロセッサ３１は、ユーザがタッチパネル３７に対して開始ボタンｂｎ１を押下し、打音検査を開始する操作を行ったか否かを判別する（Ｓ５３）。打音検査を開始する操作が行われていない場合、プロセッサ３１は、本処理を終了する。
ステップＳ５３で打音検査を開始する操作が行われた場合、プロセッサ３１は、検査メイン処理を行う（Ｓ５４）。この検査メイン処理では、打音検査の主となる動作が行われる。
プロセッサ３１は、ユーザがタッチパネル３７に対して中断ボタンｂｎ３（図１４参照）を押下し、打音検査を中断する操作を行ったか否かを判別する（Ｓ５５）。打音検査を中断する操作が行われた場合、プロセッサ３１は、本処理を終了する。
ステップＳ５５で打音検査を中断する操作が行われていない場合、プロセッサ３１は、打音検査が規定回数行われ、打音検査を終了するか否かを判別する（Ｓ５６）。打音検査の回数は、あらかじめ作業者ｈｍによって設定されてメモリ３５に記憶されている。また、打音検査が行われる度に、プロセッサ３１によって打音検査の回数が計数される。規定回数は、打音検査の結果を正確に行うために必要な回数であり、例えば３回、５回等である。なお、打音検査の終了は、打音検査の回数によらず、タッチパネル３７に表示される終了ボタン（図示せず）がユーザによって押下されたことで行われてもよい。終了ボタンは、例えばメニューボタンｂｎ２を押下することによって展開されるボタンの１つである。打音検査が規定回数行われ、打音検査を終了すると、打音検査画面ＧＭ１（図１４参照）が更新される。打音検査を終了しない場合、プロセッサ３１は、ステップＳ５４に戻り、検査メイン処理を継続する。また、ステップＳ５６で打音検査を終了する場合、プロセッサ３１は、本処理を終了する。
図８は、ステップＳ５４における検査メイン処理手順を示すフローチャートである。プロセッサ３１は、実施の形態１と同様、打音を検知するための打音検知処理を行う（Ｓ６１）。プロセッサ３１は、打音検知の結果、打音が検知されたか否かを判別する（Ｓ６２）。打音が検知されなかった場合、プロセッサ３１は、ステップＳ６１の処理に戻る。
一方、打音が検知された場合、プロセッサ３１は、打音判定処理を行う（Ｓ６３）。プロセッサ３１は、打音判定結果を含む打音検査画面ＧＭ１（図１４参照）をタッチパネル３７に表示する（Ｓ６４）。
プロセッサ３１は、打音検査を行った位置（緯度、経度、高度）を検出する、打音位置検出処理を行う（Ｓ６５）。プロセッサ３１は、打音信号データ、打音判定結果データ、および打音位置データを送信するか否かを判定するデータ送信判定処理を行う（Ｓ６６）。ここで、打音信号データ、打音判定結果データ、および打音位置データを含むデータを打音検査データと称する。
プロセッサ３１は、データ送信判定の結果、打音検査データの送信を行うか否かを判別する（Ｓ６７）。打音検査データの送信を行わない場合、プロセッサ３１は、ステップＳ６１の処理に戻る。一方、打音検査データの送信を行う場合、打音検査データをクラウドサーバ５０に送信する（Ｓ６８）。通信部３６は、ネットワークＮＷを介して、クラウドサーバ５０の通信部５２と通信を行い、打音検査データを送信する。クラウドサーバ５０のプロセッサ５１は、通信部５２で受信した打音検査データをストレージ５４に保存する。
図９は、ステップＳ６１における打音検知手順を示すフローチャートである。プロセッサ３１は、近距離無線通信部３２を介して、テストハンマー１０から送信される音データを確認する（Ｓ７１）。テストハンマー１０では、収音部１１によって音が収音される。テストハンマー１０の近距離無線通信部１２は、端末装置３０の近距離無線通信部３２と通信を行い、収音部１１によって収音された音の音データを近距離無線通信部３２に送信する。端末装置３０のプロセッサ３１は、近距離無線通信部３２を介して音データを受信する。また、テストハンマー１０の近距離無線通信部１２は、収音部１１によって収音された音の音データの他、加速度センサ１３によって検知された加速度の検知データを併せて送信する。したがって、ステップＳ７１では、端末装置３０のプロセッサ３１は、加速度センサ１３によって加速度の検知データも取得する。
プロセッサ３１は、音データを基に、収音部１１で収音された音の音量（音圧レベル）が閾値Ｎ５以上であるか否かを判別する（Ｓ７２）。音量が閾値Ｎ５未満である場合、プロセッサ３１は、打音無しと判定する（Ｓ７６）。この後、プロセッサ３１は、本処理を終了し、元の処理に復帰する。
ステップＳ７２で音量が閾値Ｎ５以上である場合、プロセッサ３１は、マイク３３あるいは収音部１１で収音された音データ、つまり、マイクアレイで収音された音が発する方向（指向方向）が目的方向の音であるか否かを判別する（Ｓ７３）。収音部１１がマイクアレイである場合、プロセッサ３１は、マイクアレイで収音された音の方向が、収音部１１が取り付けられたグリップ部１０ｙの位置からハンマーヘッド１０ｚの打撃面に向かう方向であるかを確認する。また、マイク３３がマイクアレイである場合、プロセッサ３１は、マイクアレイで収音された音の方向が、ヘルメットｍｅに装着されたマイク３３からハンマーヘッド１０ｚの打撃面に向かう方向であるかを確認する。目的の方向の音でない場合、プロセッサ３１は、ステップＳ７６で打音無しと判定する。この後、プロセッサ３１は、本処理を終了し、元の処理に復帰する。
ステップＳ７３で目的方向の音である場合、プロセッサ３１は、収音部１１で収音された音の打音らしさを表す、打音らしさの尤度が閾値Ｎ６以上であるか否かを判別する（Ｓ７４）。打音らしさの尤度は、プロセッサ３１が記録部３４に蓄積した打音信号データを学習データとして用いることで得られる。例えば、プロセッサ３１は、クラウドサーバ５０から、あらかじめ打音信号データの学習済みモデルをメモリ３５に取り込み、収音された音データを入力し、その出力として打音らしさの尤度を取得してもよい。
ステップＳ７４で閾値Ｎ６未満である場合、プロセッサ３１は、ステップＳ７６で打音無しと判定する。この場合、プロセッサ３１は、タッチパネル３７に「もう一度叩いてください」等のメッセージを表示し、作業者ｈｍに再度、テストハンマーによる叩きを促す。この後、プロセッサ３１は、本処理を終了し、元の処理に復帰する。一方、打音らしさの尤度が閾値Ｎ６以上である場合、プロセッサ３１は、打音有りと判定する（Ｓ７５）。この後、プロセッサ３１は、本処理を終了し、元の処理に復帰する。
図１０は、ステップＳ６３における打音判定手順を示すフローチャートである。プロセッサ３１は、ステップＳ７５で打音有りと判定した場合、収音部１１で収音された打音信号データを入力し（Ｓ８１）、打音信号データの特徴を抽出する特徴抽出処理を行う（Ｓ８２）。特徴抽出処理において、プロセッサ３１は、音声データに対し、音量（音圧レベル）の正規化、フーリエ変換、メル周波数ケプストラム係数（Mel-Frequency Cepstrum Coefficients）、ノイズ除去等の一般的な（公知の）信号処理を行う。
プロセッサ３１は、抽出した特徴と、記録部３４に記憶された打音データベース（ＤＢ）３４ｚに登録されている打音信号データの特徴との一致を判別するマッチング処理を行う（Ｓ８３）。このマッチング処理では、プロセッサ３１は、抽出した特徴と、登録されている打音信号データの特徴とが一致した場合、打音検査が正常（ＯＫ）であると判定する。一方、プロセッサ３１は、抽出した特徴と、登録されている打音信号データの特徴とが不一致である場合、打音検査がＯＫであると判定する。
プロセッサ３１は、マッチング処理の結果、打音検査が正常（ＯＫ）であるか異常（ＮＧ）であるかを判定し、その打音判定結果を記録部３４に記憶する（Ｓ８４）。プロセッサ３１は、打音判定結果の回数が閾値Ｎ７以上であるか否かを判別する（Ｓ８５）。打音判定結果の回数が閾値Ｎ７未満である場合、プロセッサ３１は、そのまま本処理を終了し、元の処理に復帰する。
一方、ステップＳ８５で打音判定結果の回数が閾値Ｎ７以上である場合、プロセッサ３１は、打音判定結果に基づき、タッチパネル３７に表示される打音検査画面ＧＭ１（図１４参照）を更新する（Ｓ８６）。プロセッサ３１は、打音検査画面の更新後、打音判定結果の回数を初期化する（Ｓ８７）。この後、プロセッサ３１は、本処理を終了し、元の処理に復帰する。
図１１は、ステップＳ６５における打音位置検出手順を示すフローチャートである。プロセッサ３１は、ＧＰＳ受信器４２で受信したＧＰＳ信号を基に、測位した現在の位置情報（緯度、経度、高度）を取得する（Ｓ９１）。前回取得した位置情報と経過時間を基に、今回取得した位置情報は適切であるか否かを判別する（Ｓ９２）。つまり、作業者ｈｍが複数の打音箇所を検査する場合、１箇所の打音検査に要する時間、および次の打音箇所に移動するまでの時間は、概ね把握される。例えば、前回と今回の測位座標の差分が〇ｍ以上あり、かつ、前回測位してからの経過時間が〇秒以内である場合、プロセッサ３１は、短すぎる時間に次の測位座標に移動していることになるので、測位座標に間違っていると判断する。したがって、このような場合、プロセッサ３１は、現在位置を補正することになる。
ステップＳ９２で今回取得した位置情報が適切であると判別された場合、プロセッサ３１は、本処理を終了し、元の処理に復帰する。一方、ステップＳ９２で今回取得した位置情報が適切でないと判別された場合、プロセッサ３１は、現在位置を補正する現在位置補正処理を行う（Ｓ９３）。この現在位置補正処理では、プロセッサ３１は、例えば、前回測位座標と今回の測位座標とを用いて現在位置を補正してもよい。また、直近５回の測位座標のバラツキから現在位置を補正してもよい。例えば、直近５回のうち、４回の測位座標が略同一であり、残り１つが異なる場合、プロセッサ３１は、異なる１つの現在位置を省き、略同一の４回の測位座標の平均から現在位置を求めてもよい。この後、プロセッサ３１は、本処理を終了し、元の処理に復帰する。
図１２は、ステップＳ６６におけるデータ送信判定手順を示すフローチャートである。プロセッサ３１は、ステップＳ８６において、打音判定処理の結果、打音検査画面ＧＭ１が更新されたか否かを判別する（Ｓ１０１）。打音検査画面ＧＭ１が更新されていない場合、プロセッサ３１は、そのまま本処理を終了し、元の処理に復帰する。
一方、ステップＳ１０１で打音検査画面ＧＭ１が更新された場合、プロセッサ３１は、通信部３６がネットワークＮＷを利用可能な環境にあるか否かを判別する（Ｓ１０２）。ネットワークＮＷを利用可能な環境にない場合、プロセッサ３１は、送信不可である、今回の打音信号データ、打音判定結果データ、および打音位置データを記録部３４に保存する（Ｓ１０４）。この後、プロセッサ３１は、本処理を終了し、元の処理に復帰する。
また、ステップＳ１０２でネットワークＮＷを利用可能な環境にある場合、プロセッサ３１は、打音検査データ（打音信号データ、打音判定結果データ、および打音位置データを含む）をクラウドサーバ５０に送信する（Ｓ１０３）。プロセッサ３１は、打音信号データを送信する際、１回の打音信号データでなく、複数回の打音信号データをまとめて送信する。所定時間（例えば、位１０秒〜３０秒）内の打音は、同じ検査箇所の打音であるとして１セットとして取り扱われる。あるいは、所定回数（例えば、５回）分の打音は、１セットとして取り扱われる。クラウドサーバ５０への送信タイミングを１セット毎とすることで、通信頻度を抑えることができる。端末装置３０の送信処理の負荷を軽減し、ネットワークトラフィックの抑制に繋がる。また、プロセッサ３１は、過去に送信できなかった打音検査データも併せて送信する。
また、クラウドサーバ５０に送信されるデータは、作業者ｈｍのＯＫ／ＮＧの判断を含んでもよい。この場合、送信されるデータは、作業者ｈｍが発音する「ＯＫ」や「異常あり」等の音声データであってもよい。作業者ｈｍは、端末装置３０のボタン４１に含まれる判定結果入力ボタンを押下し、マイク３３を通じて、上記音声データを入力する。プロセッサ３１は、この音声データを基に、音声認識を行い、ＯＫあるいは異常の内容をテキスト情報として取得してもよい。異常ありの場合、例えば移動停止時間が通常より長いことが挙げられる。これは、異常があった場合に行われる修理に時間を要していると考えられる。
また、１セットの打音信号データの間で、打音判定の結果がＯＫとＮＧに分かれた場合、プロセッサ３１は、それぞれの打音判定結果を打音信号データに関連付けて学習データとして、クラウドサーバ５０に送信する。打音判定結果は、例えば、ＮＧ寄りのＯＫ、ＮＧとＯＫの中間、明らかに打音でない音の破棄等を含む。また、打音判定結果は、作業者ｈｍの判断結果を含む。
作業者ｈｍが、１セット分のデータ送信が完了するまでの間に、タッチパネル３７に表示された送信停止ボタンを押下する等のキャンセル動作を行った場合、プロセッサ３１は、送信データを破棄する。これにより、無駄な送信を省くことができる。また、プロセッサ３１は、１セットの打音信号データを送信するまでの間、ＧＰＳ受信器４２による打音位置の移動があった場合、作業者ｈｍに打音のやり直しを指示する。あるいは、ＧＰＳ受信器４２による位置座標を補正してもよい。ＧＰＳ受信器４２による位置座標の補正は、例えば、前回打音検査の登録時からの秒数の経過を計時し、歩行速度に秒数を乗算して移動距離を算出し、この移動距離を加味して行われてもよい。
また、ＧＰＳ受信器４２が使えない場合、例えばトンネルの入口の位置情報は、ＧＰＳ受信器４２による位置座標で取得される。トンネル内では、作業者ｈｍがトンネル内を進んでいく時に、端末装置３０のカメラ４３で常時トンネル内を撮像し、予めトンネル入口から距離が分かっているポイントが撮像画像に映った場合、その位置情報を基に、ＧＰＳ受信器４２による位置座標を補正して、作業者ｈｍが打音検査を行う位置を推定してもよい。また、トンネル内のポイントの位置座標が登録されている場合、その位置を作業者ｈｍが打音検査を行う位置として推定してもよい。
端末装置３０の通信部３６は、ネットワークＮＷを介して、クラウドサーバ５０の通信部５２と通信を行い、上記データを送信する。この後、プロセッサ３１は、本処理を終了し、元の処理に復帰する。
クラウドサーバ５０のプロセッサ５１は、通信部５２で受信した上記データをストレージ５４に蓄積する。プロセッサ５１は、ストレージ５４に蓄積された上記データを学習データとして、機械学習を行い、人工知能（ＡＩ：artificial intelligence）による打音判定に必要な学習済みモデルを生成する。端末装置３０から、クラウドサーバ５０に打音判定の依頼があった場合、クラウドサーバ５０のプロセッサ５１は、生成した学習済みモデルを利用し、入力した打音信号データに対する打音判定結果を出力してもよい。
図１３は、端末装置３０のタッチパネル３７に表示される打音検査画面ＧＭ１を示す図である。打音検査画面ＧＭ１（初期画面）には、前回の打音位置を含む画像ＧＺ１、ステータスｍ１、前回の検査結果の判定ｍ２、開始ボタンｂｎ１、およびメニューボタンｂｎ２が表示される。画像ＧＺ１は、カメラで撮像された画像でもよいし、地図が描画されたイラストマップでもよい。ステータスｍ１は、始めて検査を行う場合、空白である。また、検査中、ステータスｍ１の表示は、図１４に示すように、更新される。図１３では、ステータスｍ１には、今回打音検査を行った検査結果、ＯＫであることが表示される。また、画像ＧＺ１には、現在位置、前回の検査結果、今回の検査結果、および回数未達を表すマークｍｋがマップｃｚに重畳して描画される。マップｃｚは、検査対象物である道路を含む地図であり、検査対象である道路上の路面を含む。また、マークｍｋとして、例えば、現在位置を表すマークｍｋは、赤色（図中、白色）の星形を表す。今回の打音検査の結果：ＯＫを表すマークｍｋは、青色（図中、黒色）の丸形を表す。今回の打音検査の結果：ＮＧかつ修理後を表すマークｍｋは、グレー色（図中、網点表示）の三角形を表す。前回の打音検査の結果：ＯＫを表すマークｍｋは、黄色（図中、白色）の丸形を表す。前回の打音検査の結果：ＮＧかつ修理後を表すマークｍｋは、黄色の三角形を表す。打音回数未達を表すマークｍｋは、「未」の文字マークである。
例えば、現在位置を示す星形のマークｍｋの近傍には、前回の打音検査の結果がＮＧを表す黄色（図中、白色）の三角形のマークｍｋと、今回の打音検査の結果がＯＫを表す青色（図中、黒色）の丸形のマークｍｋとが一部重なるように表示される。作業者ｈｍは、過去の打音検査時に検査対象物の異常があったと判断された旨とその過去に行われた打音検査の場所とをタッチパネル等で容易かつ視覚的に確認できる。
このように、打音検査画面ＧＭ１には、打音検査結果と打音検査位置とがマップｃｚ上で対応付けられて表示される。したがって、作業者ｈｍが打音検査を行う際、検査状況を把握し易く、利便性が向上する。
なお、打音検査画面ＧＭ１に表示される画像ＧＺ１は、ＧＰＳ受信器４２で測位される現在位置と連動して遷移するようにしてもよい。これにより、作業者ｈｍが、検査中、現在位置近傍の打音検査位置を容易に把握でき、操作性が向上する。
また、カメラ４３と連動させて、打音検査画面ＧＭ１にカメラ４３で撮像された、打音時の検査対象物の打音面が映し出されるようにしてもよい。この撮像モードは、メニューボタンｂｎ２によって展開されるメニュー項目を選択することが行われる。なお、カメラ４３で撮像される画像は、叩いた瞬間の画像（静止画、動画）でもよいし、常時録画の映像でもよい。さらに、カメラ４３で撮像される画像の画像データをクラウドサーバ５０に送信するようにしてもよい。
図１４は、端末装置３０のタッチパネル３７に打音検査中に表示される打音検査画面ＧＭ１を示す図である。打音検査画面ＧＭ１（図１４参照）では、打音判定結果が得られる前、ステータスｍ１には、「検査中」が表示されていたが、「ＯＫ」、「検査回数が足りません」、「ひび割れ８０％」、「空洞６０」、「ＯＫ（ひび割れ２０％）」、「もう一度叩いてください」のメッセージに更新される。「ＯＫ」は、検査開始から一定時間内に一定回数打音があり、その結果、８割以上がＯＫである場合、ステータスｍ１に表示される。「検査回数が足りません」は、検査開始から一定時間内に一定回数打音が無かった場合、ステータスｍ１に表示される。「もう一度叩いてください」は、ＯＫとＮＧの割合が半々に近い場合や、外乱音で打音信号データを抽出できず、正しい判定ができなかった場合、叩き回数が少ないとして、ステータスｍ１に表示される。
なお、上記ステータスは、画面で案内される代わりに、音声で報知されてもよい。また、上記ステータスは、ＡＲ（拡張現実）の技術を用いて、作業者が眼前に装着しているディスプレイに表示されてもよい。
図１５は、クラウドサーバ５０のモニタ５７に表示される検査記録画面ＧＭ２および検査記録グラフｇｈを示す図である。クラウドサーバ５０のプロセッサ５１は、ステップＳ１０３で端末装置３０から送信された、打音判定結果データおよび打音位置データを基に、マップｃｚ２上に今回の打音検査結果をマークｍｋ２重畳した画像ＧＺ２を生成する。画像ＧＺ２は、カメラで撮像された画像でもよいし、地図が描画されたイラストマップでもよい。プロセッサ５１は、生成した画像ＧＺ２をモニタ５７に表示する。図１５に示す検査記録画面ＧＭ２には、マップｃｚ２上に今回の打音検査結果を、マークｍｋ２を重畳した画像ＧＺ２が表示される。マップｃｚ２上に重畳された、今回の打音検査結果を表すマークｍｋ２は、１箇所を除き、青色の丸形であり、打音検査の結果がＯＫであることが示される。１箇所には、今回の打音検査結果がＮＧであり、修理後であることを表すマークｍｋ２は、グレー色の三角形で表示される。また、付記として、「２０１５／１１／３０ ひび割れ」と、打音検査結果がＮＧであった日付および原因が表記される。
プロセッサ５１は、検査記録の履歴を表す検査記録グラフｇｈを作成する。検査記録グラフｇｈの縦軸は、正常（ＯＫ）および異常（ＮＧ）を数値化した値を表す。数値が高いほど、正常であり、数値が低いほど異常であることを示す。検査記録グラフｇｈの横軸は、検査年を表す。この検査記録グラフｇｈは、マップｃｚ２上に表示された、今回の打音検査でＮＧであった打音位置（グレー色の三角形で表示されたマークｍｋ２）に対応するものである。２０１５／１１／３０の打音検査でＮＧであったので、点線枠ｇｐで示される数値化した値は、低い数値となっている。
このように、実施の形態１、２における打音検査システム５では、加速度センサ１３が取り付けられたテストハンマー１０と、テストハンマー１０を把持する作業者ｈｍ（ユーザ）により装着される端末装置３０（打音検査端末）とが通信可能に接続される。打音検査システム５は、テストハンマー１０に設けられた収音部１１または端末装置３０に備わるマイク３３を備える。加速度センサ１３は、テストハンマー１０が検査対象物を叩く時のテストハンマー１０の速度および傾きの測定値を取得する。端末装置３０は、加速度センサ１３からのテストハンマー１０の速度および傾きの検知データ（測定値）に基づいて、作業者ｈｍがテストハンマー１０を検査対象物に対して所定の基準に従って叩いたか否かを判定する。端末装置３０は、所定の基準に従って叩かれる間に収音部１１により収音される打音信号データをクラウドサーバ５０（外部装置）に記録する。これにより、作業者がテストハンマーを用いて検査対象物を正しく叩いたかどうかを適切に判定し、テストハンマーで叩いた時の打音信号データを的確に抽出することができる。
また、端末装置３０は、所定の基準に従って叩かれていないと判定された場合に、作業者ｈｍに対して検査対象物を再度叩く旨を報知する。これにより、叩き方が不適切の場合に再度叩くことを作業者に報知できるので、適切な叩き方で叩かれた時の打音信号データを記録できる。
また、端末装置３０は、打音信号データをクラウドサーバ５０に記録する時、打音信号データとテストハンマー１０の速度および傾きの測定値とを対応付けた学習データを記録する。これにより、収音された音信号データの中に所定の基準に従った叩き方で叩かれた時に抽出される打音信号データが含まれるか否かのＡＩ判断処理に用いるための学習データを効率的に蓄積でき、ＡＩ判断処理の信頼性を向上できる。
また、端末装置３０は、温度および湿度のうち少なくとも一方のパラメータを測定するセンサ３９（第１センサ）を有する。端末装置３０は、所定の基準に従って叩かれる間にセンサ３９により測定されるパラメータを学習データに含めて記録する。これにより、適切に叩かれた時の作業者の周囲の温度および湿度のうち少なくとも一方を学習データとして登録することで、学習データの信頼性を一層向上でき、ＡＩ判断処理の信頼性を適切に担保できる。
また、端末装置３０は、加速度センサ１３からのテストハンマー１０の加速度（速度）および加速方向（傾き）の検知データ（測定値）に基づいて、収音部１１により収音される音信号データの中から、クラウドサーバ５０に記録される打音信号データを抽出する。これにより、テストハンマーを把持する作業者本人の近くにいる他の作業者が他のテストハンマーを把持して叩いた時の音信号データが収音部により収音された場合でも、作業者本人のテストハンマーで叩いた時の打音信号データを誤認識することなく適切に抽出できる。また、作業者本人が検査開始動作（例：マイクに向かって声で合図、ボタンもしくはＵＩ上のアイコンの押下）を失念した場合でも打音信号データの記録（＝録音）を自動的に開始できる。
また、端末装置３０は、作業者ｈｍの移動状態を検知する加速度センサ３８（第２センサ）を更に有する。これにより、端末装置３０は、作業者本人の立ち止まりを検知できるので、立ち止まっている状態でない場合（例えば作業者が移動中）にテストハンマーが動いたことで打音信号データを誤って記録を開始することを抑制できる。
また、端末装置３０は、テストハンマー１０による検査対象物への叩き方の結果情報を入力する、ボタン４１に含まれるスイッチ（入力部）を更に備える。端末装置３０は、この結果情報を学習データに含めてクラウドサーバ５０に記録する。これにより、端末装置３０は、作業者ｈｍの主観に基づく叩き方の良し悪しの結果を学習データに含めて登録できるので、叩き方が良かった時の打音信号データを用いて効率的に音信号データの分析（例えば所定の基準に従った叩き方がされたかどうか）を行える。
また、実施の形態１、２における端末装置３０は、テストハンマー１０を把持する作業者ｈｍにより装着され、クラウドサーバ５０と通信可能に接続される。端末装置３０は、マイク３３と、端末装置３０の現在位置を示す位置情報を取得するＧＰＳ受信器４２（測位部）と、テストハンマー１０が検査対象物を叩く間にマイク３３により収音される打音信号データと位置情報とを対応付けた打音検査データを生成するプロセッサ３１と、生成された打音検査データをクラウドサーバ５０に送信する通信部３６と、を備える。これにより、作業者がハンマーを用いて検査対象物を叩いた時の打音信号データとその検査対象物を叩いた位置の情報とを対応付けて登録し、広域にわたって存在する検査対象物の適切な検査管理を支援することができる。
また、プロセッサ３１は、収音部１１により収音された音データが打音であるか否かの判定処理を行い、端末装置３０（言い換えると、作業者ｈｍ）の位置情報における判定処理に基づいて、テストハンマー１０で叩いた検査対象物の異常の有無をしめす結果情報を判別する。通信部３６は、判別された結果情報を打音検査データとして含めてクラウドサーバ５０に送信する。これにより、端末装置３０は、作業者ｈｍの位置情報において収音された音データに打音が含まれるか否かに応じて、作業者ｈｍが検査対象物をテストハンマー１０で叩いた時の音による異常の有無を判別でき、その結果をクラウドサーバ５０等に登録できる。
また、プロセッサ３１は、収音部１１により収音された位置情報における作業者ｈｍの音声に基づいて、テストハンマー１０で叩いた検査対象物の異常の有無を示す結果情報を判別する。通信部３６は、判別された結果情報を打音検査データとして含めてクラウドサーバ５０に送信する。これにより、端末装置３０は、作業者ｈｍが検査対象物をテストハンマー１０で叩いた時の異常の有無を作業者ｈｍの音声で簡単に設定でき、その結果をクラウドサーバ５０等に登録できる。
また、プロセッサ３１は、判別された結果情報を示すマークｍｋ（第１マーカ）と位置情報とを対応付けてタッチパネル３７（表示部）に表示する。これにより、作業者ｈｍは、現在位置においてテストハンマー１０で検査対象物を叩いた時の異常の有無をタッチパネル３７で容易かつ視覚的に確認できる。
また、プロセッサ３１は、過去の打音検査時の打音検査データをクラウドサーバ５０から通信部３６を介して取得する。プロセッサ３１は、過去の打音検査時の打音検査データに検査対象物の異常がある旨の結果情報が含まれる場合に、その異常がある旨を示すマークｍｋ（第２マーカ）とその過去の打音検査時の位置情報とを対応付けてタッチパネル３７に表示する。これにより、作業者ｈｍは、過去の打音検査時に検査対象物の異常があったと判断された旨とその過去に行われた打音検査の場所とをタッチパネル等で容易かつ視覚的に確認できる。
また、プロセッサ３１は、収音部１１により収音された打音信号データに基づいて、現在位置における検査対象物に対する叩き回数が所定回数未満かどうかを判別する。プロセッサ３１は、叩き回数が所定回数未満であるとの判別に従い、その判別結果を示すメッセージをタッチパネル３７に表示する。これにより、作業者ｈｍは、現在位置において検査対象物に対する、テストハンマーでの叩く回数が足りていないことを早急に把握でき、所定回数分の叩く打音検査の作業を的確に行える。
また、プロセッサ３１は、テストハンマー１０が検査対象物を複数回叩いた所定期間に収音部１１により収音された打音信号データを、同一の端末装置３０の現在位置における打音信号データとして打音検査データを生成する。これにより、叩き始めから所定期間（例えば３０秒以内）内に叩かれた打音信号データを同じ場所における打音検査データとして纏めてクラウドサーバ等に登録できる。
また、プロセッサ３１は、収音部１１により収音された位置情報における作業者ｈｍの音声に基づいて、所定期間内にテストハンマー１０で複数回叩いた時のそれぞれの検査対象物の異常の有無を示す結果情報を判別する。通信部３６は、判別されたそれぞれの叩かれた時の結果情報を打音検査データとして含めてクラウドサーバ５０に送信する。これにより、端末装置３０は、作業者ｈｍが検査対象物を所定期間（例えば３０秒以内）に複数回ハンマーで叩いた時の異常の有無を作業者の音声で簡易に設定でき、検査対象物の異常の有無の種類をきめ細かく分類付けてクラウドサーバ等に登録できる。
また、通信部３６は、所定期間に収音部１１により収音された打音信号データを含む打音検査データをクラウドサーバ５０に送信する。これにより、同一の打音検査端末の現在位置においてハンマーで叩き始めてから所定期間（例えば３０秒）分の打音検査データが生成された時点でクラウドサーバ等に送信するので、打音検査データを常時送信し続ける場合に比べて、ネットワークを流れるトラフィックを効果的に低減できる。
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
なお、本出願は、２０１８年５月２８日出願の日本特許出願（特願２０１８−１０１３６８および特願２０１８−１０１３６９）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
本開示は、作業者がハンマーを用いて検査対象物を叩いた時の打音信号データとその検査対象物を叩いた位置の情報とを対応付けて登録し、広域にわたって存在する検査対象物の適切な検査管理を支援でき、有用である。
５ 打音検査システム
１０ テストハンマー
１１ 収音部
１３，３８ 加速度センサ
３０ 端末装置
３３ マイク
３７ タッチパネル
３９ センサ
４１ ボタン
４２ ＧＰＳ受信器
５０ クラウドサーバ
５１ プロセッサ
５２ 通信部

Claims (32)

  1. ハンマーを把持するユーザにより装着され、外部装置と通信可能に接続される打音検査端末であって、
    収音部と、
    前記打音検査端末の現在位置を示す位置情報を取得する測位部と、
    前記ハンマーが検査対象物を叩く間に前記収音部により収音される打音信号データと前記位置情報とを対応付けた打音検査データを生成するプロセッサと、
    生成された前記打音検査データを前記外部装置に送信する通信部と、を備える、
    打音検査端末。
  2. 前記プロセッサは、
    前記収音部により収音された音データが打音か否かの判定処理を行い、前記位置情報における前記判定処理に基づいて、前記ハンマーで叩いた前記検査対象物の異常の有無を示す結果情報を判別し、
    前記通信部は、
    判別された前記結果情報を前記打音検査データとして含めて前記外部装置に送信する、
    請求項１に記載の打音検査端末。
  3. 前記プロセッサは、
    前記収音部により収音された前記位置情報における前記ユーザの音声に基づいて、前記ハンマーで叩いた前記検査対象物の異常の有無を示す結果情報を判別し、
    前記通信部は、
    判別された前記結果情報を前記打音検査データとして含めて前記外部装置に送信する、
    請求項１に記載の打音検査端末。
  4. 前記プロセッサは、
    判別された前記結果情報を示す第１マーカと前記位置情報とを対応付けて表示部に表示する、
    請求項２または３に記載の打音検査端末。
  5. 前記プロセッサは、
    過去の打音検査時の前記打音検査データを、前記外部装置から前記通信部を介して取得し、
    過去の打音検査時の前記打音検査データに前記検査対象物の異常がある旨の結果情報が含まれる場合に、その異常がある旨を示す第２マーカとその過去の打音検査時の位置情報とを対応付けて前記表示部に表示する、
    請求項４に記載の打音検査端末。
  6. 前記プロセッサは、
    前記収音部により収音された前記打音信号データに基づいて、前記現在位置における前記検査対象物に対する叩き回数が所定回数未満かどうかを判別し、
    前記叩き回数が前記所定回数未満であるとの判別に従い、その判別結果を示すメッセージを前記表示部に表示する、
    請求項４に記載の打音検査端末。
  7. 前記プロセッサは、
    前記ハンマーが前記検査対象物を複数回叩いた所定期間に前記収音部により収音された前記打音信号データを、同一の前記打音検査端末の現在位置における打音信号データとして前記打音検査データを生成する、
    請求項１に記載の打音検査端末。
  8. 前記プロセッサは、
    前記収音部により収音された前記位置情報における前記ユーザの音声に基づいて、前記所定期間内に前記ハンマーで複数回叩いた時のそれぞれの前記検査対象物の異常の有無を示す結果情報を判別し、
    前記通信部は、
    判別されたそれぞれの叩かれた時の前記結果情報を前記打音検査データとして含めて前記外部装置に送信する、
    請求項７に記載の打音検査端末。
  9. 前記通信部は、前記所定期間に前記収音部により収音された前記打音信号データを含む前記打音検査データを前記外部装置に送信する、
    請求項７に記載の打音検査端末。
  10. 請求項１に記載の打音検査端末と、前記ユーザが把持する前記ハンマーと、を備える打音検査システムであって、
    前記ハンマーは、加速度センサをさらに備え、
    前記加速度センサは、
    前記ハンマーが検査対象物を叩く時の前記ハンマーの速度および傾きの測定値を取得し、
    前記収音部は、前記ハンマーまたは前記打音検査端末に設けられ、
    前記打音検査端末は、
    前記加速度センサからの前記ハンマーの速度および傾きの測定値に基づいて、前記ユーザが前記ハンマーを前記検査対象物に対して所定の基準に従って叩いたか否かを判定し、
    前記所定の基準に従って叩かれる間に前記収音部により収音される打音信号データを前記外部装置に記録する、
    打音検査システム。
  11. 前記打音検査端末は、
    前記所定の基準に従って叩かれていないと判定された場合に、前記ユーザに対して前記検査対象物を再度叩く旨を報知する、
    請求項１０に記載の打音検査システム。
  12. 前記打音検査端末は、
    前記打音信号データを前記外部装置に記録する時、前記打音信号データと前記ハンマーの速度および傾きの測定値とを対応付けた学習データを記録する、
    請求項１０に記載の打音検査システム。
  13. 前記打音検査端末は、
    温度および湿度のうち少なくとも一方のパラメータを測定する第１センサを有し、
    前記所定の基準に従って叩かれる間に前記第１センサにより測定される前記パラメータを前記学習データに含めて記録する、
    請求項１２に記載の打音検査システム。
  14. 前記打音検査端末は、
    前記加速度センサからの前記ハンマーの速度および傾きの測定値に基づいて、前記収音部により収音される音信号データの中から、前記外部装置に記録される前記打音信号データを抽出する、
    請求項１０に記載の打音検査システム。
  15. 前記打音検査端末は、
    前記ユーザの移動状態を検知する第２センサを更に有する、
    請求項１０に記載の打音検査システム。
  16. 前記ハンマーによる前記検査対象物への叩き方の結果情報を入力する入力部を更に備え、
    前記打音検査端末は、
    前記結果情報を前記学習データに含めて前記外部装置に記録する、
    請求項１２または１３に記載の打音検査システム。
  17. ハンマーを把持するユーザにより装着され、外部装置と通信可能に接続される打音検査端末における打音検査データ登録方法であって、
    前記打音検査端末の現在位置を示す位置情報を取得し、
    収音部により音を収音し、
    前記ハンマーが検査対象物を叩く間に前記収音部により収音される打音信号データと前記位置情報とを対応付けた打音検査データを生成し、
    生成された前記打音検査データを前記外部装置に送信する、
    打音検査データ登録方法。
  18. 前記収音部により収音された音データが打音か否かの判定処理を行い、前記位置情報における前記判定処理に基づいて、前記ハンマーで叩いた前記検査対象物の異常の有無を示す結果情報を判別し、
    判別された前記結果情報を前記打音検査データとして含めて前記外部装置に送信する、
    請求項１７に記載の打音検査データ登録方法。
  19. 前記収音部により収音された前記位置情報における前記ユーザの音声に基づいて、前記ハンマーで叩いた前記検査対象物の異常の有無を示す結果情報を判別し、
    判別された前記結果情報を前記打音検査データとして含めて前記外部装置に送信する、
    請求項１７に記載の打音検査データ登録方法。
  20. 判別された前記結果情報を示す第１マーカと前記位置情報とを対応付けて表示部に表示する、
    請求項１８または１９に記載の打音検査データ登録方法。
  21. 過去の打音検査時の前記打音検査データを、前記外部装置から取得し、
    過去の打音検査時の前記打音検査データに前記検査対象物の異常がある旨の結果情報が含まれる場合に、その異常がある旨を示す第２マーカとその過去の打音検査時の位置情報とを対応付けて前記表示部に表示する、
    請求項２０に記載の打音検査データ登録方法。
  22. 前記収音部により収音された前記打音信号データに基づいて、前記現在位置における前記検査対象物に対する叩き回数が所定回数未満かどうかを判別し、
    前記叩き回数が前記所定回数未満であるとの判別に従い、その判別結果を示すメッセージを前記表示部に表示する、
    請求項２０に記載の打音検査データ登録方法。
  23. 前記ハンマーが前記検査対象物を複数回叩いた所定期間に前記収音部により収音された前記打音信号データを、同一の前記打音検査端末の現在位置における打音信号データとして前記打音検査データを生成する、
    請求項１８に記載の打音検査データ登録方法。
  24. 前記収音部により収音された前記位置情報における前記ユーザの音声に基づいて、前記所定期間内に前記ハンマーで複数回叩いた時のそれぞれの前記検査対象物の異常の有無を示す結果情報を判別し、
    判別されたそれぞれの叩かれた時の前記結果情報を前記打音検査データとして含めて前記外部装置に送信する、
    請求項２３に記載の打音検査データ登録方法。
  25. 前記所定期間に前記収音部により収音された前記打音信号データを含む前記打音検査データを前記外部装置に送信する、
    請求項２３に記載の打音検査データ登録方法。
  26. 前記ハンマーは、加速度センサをさらに備え、
    前記加速度センサは、前記ハンマーが前記検査対象物を叩く時の前記ハンマーの速度および傾きの測定値を取得し、
    前記収音部は、前記ハンマーまたは前記打音検査端末に設けられ、
    前記加速度センサからの前記ハンマーの速度および傾きの測定値に基づいて、前記ユーザが前記ハンマーを前記検査対象物に対して所定の基準に従って叩いたか否かを判定し、
    前記所定の基準に従って叩かれる間に前記収音部により収音される打音信号データを前記外部装置に記録する、
    請求項１８に記載の打音検査データ登録方法。
  27. 前記所定の基準に従って叩かれていないと判定された場合に、前記ユーザに対して前記検査対象物を再度叩く旨を報知する、
    請求項２６に記載の打音検査データ登録方法。
  28. 前記打音信号データを前記外部装置に記録する時、前記打音信号データと前記ハンマーの速度および傾きの測定値とを対応付けた学習データを記録する、
    請求項２６に記載の打音検査データ登録方法。
  29. 前記打音検査端末は、温度および湿度のうち少なくとも一方のパラメータを測定する第１センサを更に備え、
    前記所定の基準に従って叩かれる間に前記第１センサにより測定される前記パラメータを前記学習データに含めて記録する、
    請求項２８に記載の打音検査データ登録方法。
  30. 前記加速度センサからの前記ハンマーの速度および傾きの測定値に基づいて、前記収音部により収音される音信号データの中から、前記外部装置に記録される前記打音信号データを抽出する、
    請求項２６に記載の打音検査データ登録方法。
  31. 前記打音検査端末は、前記ユーザの移動状態を検知する第２センサを更に備える、
    請求項２６に記載の打音検査データ登録方法。
  32. 前記打音検査端末は、前記ハンマーによる前記検査対象物への叩き方の結果情報を入力する入力部を更に備え、
    前記結果情報を前記学習データに含めて前記外部装置に記録する、
    請求項２８または２９に記載の打音検査データ登録方法。
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