(57)【要約】【課題】作業者の熟練度の違いやＳＷＳ試験の実施環境の違いによる判定結果の差を抑制すること。【解決手段】貫入試験機２は、地中に貫入されるスクリューポイント１０内に設けられた共鳴室内に生じる音を収音するマイクロフォンを備える。土質判定装置５は、前記共鳴室の大きさに応じた共振周波数に基づいて、前記マイクロフォンが収音した音から検査対象の音信号を抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された検査対象の音信号と基準データとに基づいて土質を判定する判定部と、を備える。【選択図】図１
2015224489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に貫入される貫入部と、
前記貫入部内に設けられた共鳴室と、
前記共鳴室内に生じる音を収音するマイクロフォンと、
前記共鳴室の大きさに応じた共振周波数に基づいて、前記マイクロフォンが収音した音から検査対象の音信号を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された検査対象の音信号と、基準データとに基づいて、土質を判定する判定部と、
を備えた貫入試験システム。
【請求項２】
前記抽出部は、前記共振周波数未満の周波数成分を抽出することを特徴とする請求項１に記載の貫入試験システム。
【請求項３】
前記抽出部は、前記マイクロフォンが収音した音から、音圧の実効値に基づいて音圧のピーク値を算出し、
前記判定部は、前記算出されたピーク値と基準データとに基づいて土質を判定する、
ことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載のに記載の貫入試験システム。
【請求項４】
前記抽出部は、前記貫入部の単位回転量に基づく小区間に分けて前記ピーク値を算出することを特徴とする請求項３に記載の貫入試験システム。
【請求項５】
地中に貫入される貫入部内に設けられた共鳴室内に生じる音を収音するマイクロフォンが収音した音を入力する入力部と、
前記共鳴室の大きさに応じた共振周波数に基づいて、前記入力部により入力された音から検査対象の音信号を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された検査対象の音信号と、基準データとに基づいて、土質を判定する判定部と、
を備えた土質判定装置。
【請求項６】
マイクロフォンが、地中に貫入される貫入部内に設けられた共鳴室内に生じる音を収音する収音ステップと、
抽出部が、前記共鳴室の大きさに応じた共振周波数に基づいて、前記マイクロフォンが収音した音から検査対象の音信号を抽出する抽出ステップと、
判定部が、前記抽出部により抽出された検査対象の音信号と、基準データとに基づいて、土質を判定する判定ステップと、
を含む貫入試験方法。
【請求項７】
コンピュータに、
地中に貫入される貫入部内に設けられた共鳴室内に生じる音を収音するマイクロフォンが収音した音を入力する入力ステップと、
前記共鳴室の大きさに応じた共振周波数に基づいて、前記入力ステップにより入力された音から検査対象の音信号を抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップにより抽出された検査対象の音信号と、基準データとに基づいて、土質を判定する判定ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫入試験システム、土質判定装置、貫入試験方法およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤調査方法の一つとして、日本工業規格  Ａ１２２１「スウェーデン式サウンディング試験方法（Method for Swedish weight sounding test）」が知られている（例えば、非特許文献１参照）。また、スウェーデン式サウンディング試験（以下、ＳＷＳ試験と称する）において、地中に貫入される貫入部材が地中に貫入されるのにともなって当該貫入部材を伝播する音を検出し、この検出された音を作業者が聴取可能なレベルで出力したり、記録したりする貫入試験方法が知られている（例えば、特許文献１，２，３参照）。また、ＳＷＳ試験において、地盤とスクリューポイントとの間に生じる摩擦音を収録し、該収録音の周波数特性及び音圧レベルの解析から地盤材質を判定する土質判定方法が検討されている（例えば、非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６３９６０号公報
【特許文献２】特開２００２−３７１５４２号公報
【特許文献３】特開２００３−１０５７４４号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】日本工業規格  Ａ１２２１、“スウェーデン式サウンディング試験方法”、［２０１４年４月２３日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.jisc.go.jp/app/JPS/JPSO0020.html＞
【非特許文献２】酒句教明、塩川博義、下村幸男、川村政史、“摩擦音を利用したスウェーデン式サウンディング試験に関する実験研究”、一般社団法人日本建築学会、学術講演梗概集. B-1, 構造I, 荷重・信頼性,応用力学・構造解析,基礎構造,シェル・立体構造・膜構造、2009、20300、pp. 599-600、2009年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した特許文献１，２，３の貫入試験方法では、作業者が音を聞いて土質を推定するので、作業者の熟練度に応じて推定精度にばらつきが生じる。また、非特許文献２の土質判定方法では、ＳＷＳ試験の実施環境に応じて収録音の解析結果に差が生じる。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、作業者の熟練度の違いやＳＷＳ試験の実施環境の違いによる判定結果の差を抑制できる、貫入試験システム、土質判定装置、貫入試験方法およびコンピュータプログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の一態様は、地中に貫入される貫入部と、前記貫入部内に設けられた共鳴室と、前記共鳴室内に生じる音を収音するマイクロフォンと、前記共鳴室の大きさに応じた共振周波数に基づいて、前記マイクロフォンが収音した音から検査対象の音信号を抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された検査対象の音信号と、基準データとに基づいて、土質を判定する判定部と、を備えた貫入試験システムである。
【０００８】
（２）本発明の一態様は、上記（１）の貫入試験システムにおいて、前記抽出部は、前記共振周波数未満の周波数成分を抽出することを特徴とする。
【０００９】
（３）本発明の一態様は、上記（１）又は（２）のいずれかの貫入試験システムにおいて、前記抽出部は、前記マイクロフォンが収音した音から、音圧の実効値に基づいて音圧のピーク値を算出し、前記判定部は、前記算出されたピーク値と基準データとに基づいて土質を判定する、ことを特徴とする。
【００１０】
（４）本発明の一態様は、上記（３）の貫入試験システムにおいて、前記抽出部は、前記貫入部の単位回転量に基づく小区間に分けて前記ピーク値を算出することを特徴とする。
【００１１】
（５）本発明の一態様は、地中に貫入される貫入部内に設けられた共鳴室内に生じる音を収音するマイクロフォンが収音した音を入力する入力部と、前記共鳴室の大きさに応じた共振周波数に基づいて、前記入力部により入力された音から検査対象の音信号を抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された検査対象の音信号と、基準データとに基づいて、土質を判定する判定部と、を備えた土質判定装置である。
【００１２】
（６）本発明の一態様は、マイクロフォンが、地中に貫入される貫入部内に設けられた共鳴室内に生じる音を収音する収音ステップと、抽出部が、前記共鳴室の大きさに応じた共振周波数に基づいて、前記マイクロフォンが収音した音から検査対象の音信号を抽出する抽出ステップと、判定部が、前記抽出部により抽出された検査対象の音信号と、基準データとに基づいて、土質を判定する判定ステップと、を含む貫入試験方法である。
【００１３】
（７）本発明の一態様は、コンピュータに、地中に貫入される貫入部内に設けられた共鳴室内に生じる音を収音するマイクロフォンが収音した音を入力する入力ステップと、前記共鳴室の大きさに応じた共振周波数に基づいて、前記入力ステップにより入力された音から検査対象の音信号を抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップにより抽出された検査対象の音信号と、基準データとに基づいて、土質を判定する判定ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、作業者の熟練度の違いやＳＷＳ試験の実施環境の違いによる判定結果の差を抑制できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る貫入試験システム１の構成図である。
【図２】図１に示されるスクリューポイント１０部分の断面図である。
【図３】図１に示される土質判定装置５の電気構成図である。
【図４】図１に示される土質判定装置５の機能構成図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る音収録方法の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る音入力信号６１１の一例の音圧レベル（ＳＰＬ）を示すグラフ図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る音入力信号６１１の他の例の音圧レベル（ＳＰＬ）を示すグラフ図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る土質判定方法の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態に係るＳＰＬ（ＥＶ）の一例を示すグラフ図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る基準データ５２３の一例を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る貫入試験システム１の構成図である。図１において、貫入試験システム１は、貫入試験機２と受信機３とサウンドカード４と土質判定装置５を備える。貫入試験機２は、スクリューポイント１０とロッド１１と錘１２とハンドル１３と送信機１４を備える。
【００１７】
図２は、図１に示されるスクリューポイント１０部分の断面図である。スクリューポイント１０は地中に貫入される貫入部である。スクリューポイント１０の内部には共鳴室２０が設けられる。共鳴室２０は閉空間の筐体で構成される。該共鳴室２０の閉空間の端部にはマイクロフォン２１が設けられる。マイクロフォン２１は共鳴室２０内に生じる音を収音する。マイクロフォン２１で収音された音は電気信号として通信ケーブル２２により送信機１４へ伝送される。
【００１８】
共鳴室２０は長さＬの大きさを有する。共鳴室２０は長さＬに応じた共振周波数を有する。なお、ここでは、共振周波数は共鳴周波数と同義として扱い、共振周波数を使用する。例えば、共鳴室２０は長さＬが０．１ｍ（メートル）である場合、共振周波数ｆは以下の式で算出される。
ｆ＝Ｖ÷λ＝３４０÷（０．１×２）＝１．７ｋＨｚ（キロヘルツ）
但し、Ｖは音速（本実施形態では、毎秒３４０ｍとする）である。λは音３０の波長（２Ｌ）である。
【００１９】
説明を図１に戻す。
送信機１４は、マイクロフォン２１で収音された音の電気信号を無線信号として送信する。受信機３は、送信機１４から送信された無線信号を受信する。受信機３は、該受信信号をサウンドカード４へ出力する。サウンドカード４は、受信機３からの入力信号を増幅後にデジタル信号にアナログ−デジタル変換する。サウンドカード４は、該デジタル信号を土質判定装置５へ出力する。これにより、土質判定装置５には、地中に貫入されるスクリューポイント１０内に設けられた共鳴室２０内に生じる音を収音するマイクロフォン２１が収音した音のデジタル信号が入力される。
【００２０】
図３は、図１に示される土質判定装置５の電気構成図である。図４は、図１に示される土質判定装置５の機能構成図である。
【００２１】
はじめに図３を参照して、図１に示される土質判定装置５の電気構成を説明する。図３において、土質判定装置５は、ＣＰＵ部５１と記憶部５２と外部接続インタフェース５３と操作部５４と表示部５５を備える。これら各部はデータを交換できるように構成されている。
【００２２】
ＣＰＵ部５１は土質判定装置５の制御を行う。この制御機能は、ＣＰＵ部５１がコンピュータプログラムを実行することにより実現される。記憶部５２は、ＣＰＵ部５１で実行されるコンピュータプログラムや各種のデータを記憶する。記憶部５２は、土質判定プログラム５２１と共振周波数データ５２２と基準データ５２３を記憶している。外部接続インタフェース５３は、土質判定装置５の外部に在る装置と接続し、接続した外部装置との間でデータを送受する。外部接続インタフェース５３は、図１に示されるサウンドカード４と接続されている。操作部５４は、キーボード、テンキー、マウス等の入力デバイスから構成され、利用者の操作に応じたデータ入力を行う。表示部５５は、液晶表示装置等の表示デバイスから構成され、データ表示を行う。
【００２３】
なお、土質判定装置５として、汎用のコンピュータ装置を使用して構成してもよく、又は、専用のハードウェア装置として構成してもよい。
【００２４】
次に図４を参照して、図１に示される土質判定装置５の機能構成を説明する。図４において、土質判定装置５は、入力部６１と抽出部６２と判定部６３を備える。図４に示される各部の機能は、図３に示されるＣＰＵ部５１が記憶部５２に記憶される土質判定プログラム５２１を実行することにより実現される。
【００２５】
入力部６１は、地中に貫入されるスクリューポイント１０内に設けられた共鳴室２０内に生じる音を収音するマイクロフォン２１が収音した音のデジタル信号（以下、音入力信号と称する）６１１を入力する。該音入力信号６１１は、図１に示されるサウンドカード４から図３に示される外部接続インタフェース５３により土質判定装置５へ入力されるものである。
【００２６】
なお、本実施形態では、サウンドカード４から直接的に土質判定装置５へ音入力信号６１１を入力するが、これに限定されない。例えば、サウンドカード４から記録媒体に音入力信号６１１を記録し、該音入力信号６１１が記録された記録媒体から土質判定装置５へ該音入力信号６１１を入力してもよい。記録媒体として、例えば、ＵＳＢメモリやＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などが挙げられる。
【００２７】
抽出部６２は、共鳴室２０の大きさに応じた共振周波数に基づいて、音入力信号６１１から検査対象の音信号６２１を抽出する。図３に示される記憶部５２に記憶されている共振周波数データ５２２は、共鳴室２０の大きさに応じた共振周波数を示す。これにより、抽出部６２は、記憶部５２に記憶されている共振周波数データ５２２を使用し、共振周波数データ５２２で示される共振周波数に基づいて、音入力信号６１１から検査対象の音信号６２１を抽出する。
【００２８】
判定部６３は、検査対象の音信号６２１と、図３に示される記憶部５２に記憶されている基準データ５２３とに基づいて、土質を判定する。基準データ５２３は、判定される土質毎に、当該土質であることを判定するための音の基準値を有する。判定部６３は、判定結果の土質を示す土質判定結果データ６３１を出力する。
【００２９】
土質判定結果データ６３１が出力されることにより、判定結果の土質が報知される。土質判定結果データ６３１の出力方法として、例えば、図３に示される表示部５５の表示画面上に表示したり、又は、音声で出力したり、又は、印字装置で印字したり、又は、電子メール等により所定の宛先へ送信したりすることが挙げられる。
【００３０】
次に本実施形態に係る貫入試験方法を説明する。本実施形態に係る貫入試験方法は、音収録段階と土質判定段階から成る。
【００３１】
はじめに図５を参照して、本実施形態に係る貫入試験方法の音収録段階を説明する。図５は、本実施形態に係る音収録方法の手順を示すフローチャートである。
【００３２】
（ステップＳ１）地盤調査場所で貫入試験機２を使用してＳＷＳ試験を行う。本実施形態では、ＳＷＳ試験方法として、日本工業規格  Ａ１２２１に規定される試験方法を使用する。
【００３３】
（ステップＳ２）貫入試験機２のスクリューポイント１０が一定量貫入したかを判断する。本実施形態では、一定量を０．２５ｍとする。スクリューポイント１０が０．２５ｍ貫入した場合にはステップＳ３へ進み、そうではない場合にはステップＳ１へ戻る。
【００３４】
（ステップＳ３）貫入試験機２から錘１２を全て外す。そして、無荷重状態で貫入試験機２のハンドル１３を一定量回転させ、この時にマイクロフォン２１が収音した音を収録する。本実施形態では、一定量を４半回転とする。また、回転速度を毎分５０半回転とする。また、音の収録時間を１０秒とする。これにより、土質判定装置５には、無荷重状態で貫入試験機２のハンドル１３を４半回転する間にマイクロフォン２１が収音した音を含む、１０秒分の音入力信号６１１が入力される。
【００３５】
（ステップＳ４）ＳＷＳ試験の終了を判断する。ＳＷＳ試験が終了である場合には図５の手順を終了し、そうではない場合にはステップＳ１へ戻る。
【００３６】
上述した図５の音収録段階によれば、貫入試験機２のスクリューポイント１０が０．２５ｍ貫入する毎に、無荷重状態で貫入試験機２のハンドル１３を４半回転する間にマイクロフォン２１が収音した音を含む、１０秒分の音入力信号６１１が土質判定装置５へ入力される。
【００３７】
なお、上述したＳＷＳ試験においては、スクリューポイント１０の貫入量に応じて、ロッド１１が継ぎ足される。例えば、１本目のロッド１１の長さが０．８ｍであり、それ以上の貫入量に対しては長さ１ｍのロッド１１が必要に応じて継ぎ足される。
【００３８】
以上が本実施形態に係る貫入試験方法の音収録段階の説明である。
【００３９】
次に本実施形態に係る貫入試験方法の土質判定段階を説明する。
【００４０】
図６は本実施形態に係る音入力信号６１１の一例の音圧レベル（sound pressure level：ＳＰＬ）を示すグラフ図である。図７は、本実施形態に係る音入力信号６１１の他の例のＳＰＬを示すグラフ図である。図６と図７の各音入力信号６１１において収録環境の違いはロッド使用数のみであり、スクリューポイント１０の貫入場所や貫入量は同じである。図６の音入力信号６１１は、貫入試験機２のロッド１１を１本のみ使用した場合である。図７の音入力信号６１１は、貫入試験機２のロッド１１を２本使用した場合である。また、共鳴室２０の長さＬが０．１ｍであり、共振周波数は１．７ｋＨｚである。また、音入力信号６１１の収録時間は１０秒である。
【００４１】
図６、図７において、横軸は周波数［単位はＨｚ］、縦軸はＳＰＬ［単位はデシベル（ｄＢ）］である。図６、図７のＳＰＬは、［数１］、［数２］により算出される。
【００４２】
【数１】
2015224489.tif 000003
【００４３】
【数２】
2015224489.tif 000004
【００４４】
但し、ｆｓはサンプリング周波数［Ｈｚ］である。本実施形態では、サウンドカード４によるアナログ−デジタル変換時のサンプリング周波数ｆｓとして４４．１ｋＨｚを使用する。ＰＳＷ（ｆｊ）は、周波数ｆｊ［Ｈｚ］でのパワースペクトル密度関数値である。周波数ｆｊは「ｆｊ＝ｆｓ×ｊ÷Ｎ（Ｈｚ）」である（ｊ＝０，１，・・・，Ｎ−１）。Ｘｊは音圧［単位はパスカル（Ｐａ）］データのフーリエ変換値である。Ｎはフーリエ変換値の全データ数である。ＳＰＬ（ｆｊ）［ｄＢ］は、周波数ｆｊ［Ｈｚ］でのＳＰＬである。Ｐ０は２×１０−５（Ｐａ）である。
【００４５】
図６に示されるように、貫入試験機２のロッド１１を１本のみ使用した場合、ＳＰＬのピーク値が共振周波数「１．７ｋＨｚ」で得られることがよく分かる。一方、図７に示されるように、貫入試験機２のロッド１１を２本使用した場合、ＳＰＬのピーク値が共振周波数「１．７ｋＨｚ」付近に明確に現れていない。これは、複数のロッド１１を使用したことによる影響であると考えられる。ＳＷＳ試験では、スクリューポイント１０の貫入量が大きくなると複数のロッド１１を使用することになるので、複数のロッド１１を使用したことによる影響を避けることができる土質判定方法が望ましい。この課題認識のもと、本実施形態では、以下に示す土質判定方法を実施する。
【００４６】
図８は、本実施形態に係る土質判定方法の手順を示すフローチャートである。以下、図８を参照して、本実施形態に係る土質判定装置５の動作を説明する。土質判定装置５の入力部６１（図４参照）により音入力信号６１１が入力されると、図８の手順が開始される。
【００４７】
（ステップＳ１１）抽出部６２が、共振周波数データ５２２で示される共振周波数に基づいて、音入力信号６１１から検査対象の音信号６２１を抽出する。この検査対象音信号抽出方法を以下に説明する。
【００４８】
［検査対象音信号抽出方法］
まず、抽出部６２は、音入力信号６１１から、共振周波数データ５２２で示される共振周波数未満の周波数成分を抽出する。本実施形態では、共鳴室２０の長さＬが０．１ｍであり、共振周波数データ５２２で示される共振周波数は１．７ｋＨｚであるとする。したがって、抽出部６２は、音入力信号６１１から、共振周波数データ５２２で示される共振周波数「１．７ｋＨｚ」未満の周波数成分を抽出する。この周波数成分抽出処理は、複数のロッド１１を使用したことによる影響を避けるためである。該周波数成分抽出方法として、例えば、１．６ｋＨｚ以上の周波数成分をカットするローパスフィルタを使用することが挙げられる。
【００４９】
次いで、抽出部６２は、該抽出された１．７ｋＨｚ未満の周波数成分から成る音入力信号６１１（抽出成分音入力信号６１１）を小区間に分割し、該小区間毎に音圧の実効値（音圧実効値ＰＥ）を算出する。本実施形態では、小区間の長さＴを０．２秒とする。なお、その小区間の長さＴとして、０．２秒は例示であって、０．１秒または０．３秒など、０．２秒以外の値でもよい。音圧実効値ＰＥは、［数３］で算出される。
【００５０】
【数３】
2015224489.tif 000005
【００５１】
但し、Ｐ（ｔ）は、時刻ｔの抽出成分音入力信号６１１である。時刻ｔは
「０≦ｔ≦Ｔ」である。
【００５２】
次いで、抽出部６２は、各小区間の音圧実効値ＰＥを使用して、［数４］によりＳＰＬ（ＥＶ）を算出する。これにより、小区間毎に、ＳＰＬ（ＥＶ）が算出される。小区間毎のＳＰＬ（ＥＶ）は、小区間毎の音圧実効値ＰＥを使用して算出される音圧レベルである。
【００５３】
【数４】
2015224489.tif 000006
【００５４】
次いで、抽出部６２は、小区間毎のＳＰＬ（ＥＶ）を使用して、単位回転時間毎に得られるＳＰＬ（ＥＶ）のピーク値の平均値を算出する。本実施形態では、該算出されたＳＰＬ（ＥＶ）のピーク値の平均値を検査対象の音信号６２１とする。抽出部６２は、検査対象の音信号６２１を判定部６３へ出力する。
【００５５】
単位回転時間は、貫入試験機２のハンドル１３を一度に回す回転量（単位回転量）に相当する時間である。貫入試験機２のハンドル１３の回転量はスクリューポイント１０の回転量に等しい。本実施形態では、作業者が貫入試験機２のハンドル１３を１半回転ずつ回すので、単位回転量は１半回転であり、したがって単位回転時間は１半回転時間である。また、本実施形態では、回転速度が毎分５０半回転であるので、単位回転時間である１半回転時間は「６０秒÷５０＝１．２秒」である。
【００５６】
図９は、本実施形態に係るＳＰＬ（ＥＶ）の一例を示すグラフ図である。図９において横軸は時間ｔ［単位は秒（ｓ）］、縦軸はＳＰＬ（ＥＶ）［ｄＢ］である。図９に示されるように、単位回転時間である１半回転時間「１．２秒」毎に、ＳＰＬ（ＥＶ）のピーク（図９中の○印の部分）が現れる。これは、作業者が貫入試験機２のハンドル１３を１半回転（単位回転量）ずつ回しているために、地盤とスクリューポイント１０との間に生じる摩擦音の強弱の変化が１半回転（単位回転量）毎に繰り返し発生しているからであると考えられる。
【００５７】
なお、抽出成分音入力信号６１１を求める方法として、上記した共振周波数「１．７ｋＨｚ」未満の周波数成分を抽出する周波数成分抽出処理に加えて、さらに、低周波数成分を除去する処理を追加してもよい。該低周波数成分を除去する方法として、例えば、コーナー周波数が１００Ｈｚであり、且つ、減衰率が６ｄＢのハイパスフィルタを使用することが挙げられる。この低周波数成分除去処理は、暗騒音や貫入試験システム１に潜在する低周波雑音を除去することにより、土質判定精度を向上させるためである。
【００５８】
以上が検査対象音信号抽出方法の説明である。
【００５９】
（ステップＳ１２）判定部６３が、検査対象の音信号６２１と基準データ５２３とに基づいて、土質を判定する。本実施形態では、基準データ５２３は、判定される土質毎に、ＳＰＬ（ＥＶ）のピーク値の基準値（ＳＰＬ（ＥＶ）ｍａｘ）を有する。ＳＰＬ（ＥＶ）ｍａｘは、事前に、実験により取得された値が基準データ５２３として記憶部５２に記憶される。
【００６０】
図１０は、本実施形態に係る基準データ５２３の一例を示すグラフ図である。図１０において、横軸は土の平均粒径の大小、縦軸はＳＰＬ（ＥＶ）ｍａｘ［ｄＢ］である。図１０の例では、基準データ５２３は、判定される５種類の土質に各々対応する５つのＳＰＬ（ＥＶ）ｍａｘ＿７１〜７５を有する。ＳＰＬ（ＥＶ）ｍａｘ＿７１は、５種類の土質のうち、最も平均粒径が大きい土質（本実施形態に係る実験では硅砂５号を使用）の値である。ＳＰＬ（ＥＶ）ｍａｘ＿７２は、５種類の土質のうち、２番目に平均粒径が大きい土質（本実施形態に係る実験では硅砂６号を使用）の値である。ＳＰＬ（ＥＶ）ｍａｘ＿７３は、５種類の土質のうち、３番目に平均粒径が大きい土質（本実施形態に係る実験では硅砂６号と粘土の配合割合が「硅砂６号：粘土＝７５：２５」のものを使用）の値である。ＳＰＬ（ＥＶ）ｍａｘ＿７４は、５種類の土質のうち、４番目に平均粒径が大きい土質（本実施形態に係る実験では豊浦砂を使用）の値である。ＳＰＬ（ＥＶ）ｍａｘ＿７５は、５種類の土質のうち、最も平均粒径が小さい土質（本実施形態に係る実験では硅砂６号と粘土の配合割合が「硅砂６号：粘土＝５０：５０」のものを使用）の値である。
【００６１】
判定部６３は、検査対象の音信号６２１を、基準データ５２３に含まれる各土質のＳＰＬ（ＥＶ）ｍａｘと比較する。判定部６３は、該比較の結果に基づいて、当該検査対象の音信号６２１に該当する土質を判定する。
【００６２】
（ステップＳ１３）判定部６３が、ステップＳ１２での土質判定結果を示す土質判定結果データ６３１を出力する。この出力された土質判定結果データ６３１によって、当該音入力信号６１１が収録された貫入場所及び貫入量における土質の判定結果が報知される。
【００６３】
以上が本実施形態に係る貫入試験方法の土質判定段階の説明である。
【００６４】
上述した実施形態によれば、地中に貫入されるスクリューポイント１０内に設けられた共鳴室２０内に生じる音を収音するマイクロフォン２１が収音した音入力信号６１１から、該共鳴室２０の大きさに応じた共振周波数に基づいて検査対象の音信号６２１を抽出し、該検査対象の音信号６２１と基準データ５２３とに基づいて土質を判定する。これにより、基準データ５２３に基づいた土質判定を行うことができるので、作業者の音による土質判定で課題となっていた作業者の熟練度の違いによる判定結果の差を抑制できるという効果が得られる。また、スクリューポイント１０の貫入量に応じた複数のロッド１１の使用による影響を低減することができるので、ＳＷＳ試験の実施環境の違いによる判定結果の差を抑制できるという効果が得られる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００６６】
例えば、本発明は、地盤調査に適用可能であるとともに、建設の施工段階における施工管理にも適用可能である。
【００６７】
また、上述した土質判定装置５の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００６８】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００６９】
１…貫入試験システム、２…貫入試験機、３…受信機、４…サウンドカード、５…土質判定装置、１０…スクリューポイント、１１…ロッド、１２…錘、１３…ハンドル、１４…送信機、２０…共鳴室、２１…マイクロフォン、２２…通信ケーブル、５１…ＣＰＵ部、５２…記憶部、５３…外部接続インタフェース、５４…操作部、５５…表示部、６１…入力部、６２…抽出部、６３…判定部、５２１…土質判定プログラム、５２２…共振周波数データ、５２３…基準データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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