(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物中の鉄筋に向けて送信された電磁波の前記鉄筋からの反射波の測定結果から得られる前記反射波の反射のピークの反射波特性と、前記鉄筋に関して過去に記録された前記反射波特性とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップの比較において前記反射波特性に変化がある場合に、測定された前記反射波特性の変化量に基づき、前記鉄筋の劣化の程度を推定する推定ステップと、
を有し、
前記推定ステップでは、
前記鉄筋と同種類の鉄筋に関して過去に測定された複数の測定値の履歴に基づいて、前記鉄筋の複数の劣化の程度の変化量のそれぞれに前記反射波特性の変化量を対応付けて把握しておき、
把握している前記反射波特性の変化量と測定された前記反射波特性の変化量とを照合することで、前記鉄筋の劣化の程度を推定する検出方法。
【請求項２】
構造物中の鉄筋に向けて送信された電磁波の前記鉄筋からの反射波の測定結果から得られる前記反射波の反射のピークの反射波特性と、前記鉄筋に関して過去に記録された前記反射波特性とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップの比較において前記反射波特性に変化があり、且つ、前記鉄筋に関して過去および新たに測定された複数の測定値の履歴に基づいて、過去に測定された前記反射波特性と数値解析結果に基づく前記反射波特性との差異が所定の範囲内であり、且つ、新たに測定された前記反射波特性と前記数値解析結果に基づく前記反射波特性との差異が所定の範囲内である場合に、測定された前記反射波特性の変化量に基づき、前記鉄筋の劣化の程度を推定する推定ステップと、
を有する検出方法。
【請求項３】
前記推定ステップでは、前記ピークの周波数の変化量に基づき、前記鉄筋の劣化の程度を推定する、
請求項１または請求項２に記載の検出方法。
【請求項４】
前記推定ステップでは、前記ピークの強度の変化量に基づき、前記鉄筋の劣化の程度を推定する、
請求項１または請求項２に記載の検出方法。
【請求項５】
前記推定ステップでは、前記反射波特性の変化量が所定値以上であり、且つ、前記反射波特性の変化が所定方向の変化である場合に、前記鉄筋の劣化の程度を推定する、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の検出方法。
【請求項６】
前記推定ステップで推定された前記鉄筋の劣化の程度に基づき、前記鉄筋に対する保守の必要性の有無を判定する判定ステップをさらに有する、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の検出方法。
【請求項７】
構造物中の鉄筋に向けて送信された電磁波の前記鉄筋からの反射波の測定結果から得られる前記反射波の反射のピークの反射波特性と、前記鉄筋に関して過去に記録された前記反射波特性とを比較する比較部と、
前記比較部による比較において前記反射波特性に変化がある場合に、測定された前記反射波特性の変化量に基づき、前記鉄筋の劣化の程度を推定する推定部と、
を備え、
前記推定部は、
前記鉄筋と同種類の鉄筋に関して過去に測定された複数の測定値の履歴に基づいて、前記鉄筋の複数の劣化の程度の変化量のそれぞれに前記反射波特性の変化量を対応付けて把握しておき、
把握している前記反射波特性の変化量と測定された前記反射波特性の変化量とを照合することで、前記鉄筋の劣化の程度を推定する検出装置。
【請求項８】
構造物中の鉄筋に向けて送信された電磁波の前記鉄筋からの反射波の測定結果から得られる前記反射波の反射のピークの反射波特性と、前記鉄筋に関して過去に記録された前記反射波特性とを比較する比較部と、
前記比較部による比較において前記反射波特性に変化があり、且つ、前記鉄筋に関して過去および新たに測定された複数の測定値の履歴に基づいて、過去に測定された前記反射波特性と数値解析結果に基づく前記反射波特性との差異が所定の範囲内であり、且つ、新たに測定された前記反射波特性と前記数値解析結果に基づく前記反射波特性との差異が所定の範囲内である場合に、測定された前記反射波特性の変化量に基づき、前記鉄筋の劣化の程度を推定する推定部と、
を備える検出装置。
【請求項９】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の検出方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出方法、検出装置、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、コンクリート構造物の非破壊検査技術として、超音波法が知られている。図３１は、超音波法による鉄筋反射波の周波数スペクトルの例を示す。この周波数スペクトルは、超音波法を使用する非破壊検査装置の測定により得られた反射波のデータである。なお測定の対象は、鉄筋の腐食程度が異なるように作成されたコンクリート試験片である。図３１に示すように、超音波の周波数スペクトルの相対比較では、鉄筋の腐食度によって周波数特性に差異があることが分かる。これは、鉄筋の腐食と、その腐食生成物（錆）の膨張圧によって生じる鉄筋近傍のコンクリートの微細なひび割れとにより、比較的高周波の成分に違いが生じるためと考えられる。
【０００３】
また、コンクリート中の鉄筋を探査する方法として、電磁波法が知られている。図３２は、電磁波法による探査の概念を示す。この図３２は、コンクリート構造物の内部構造を探査する一般的な電磁波法を示す。電磁波法は、コンクリート中に送信された電磁波が電気的な特性（比誘電率）の異なる物質（例えばコンクリート中の鉄筋）との境界で反射する性質を利用する。すなわち、反射する電磁波の有無および電磁波が往復する伝搬時間から、反射物体（例えばコンクリート中の鉄筋）の存在と、その物体までの距離とを探査する。
【０００４】
図３３は、電磁波法による探査結果の例を示す。図３３中の（ａ）は、電磁波法による画像の例（鉄筋探査の場合）を示す。図３３中の（ｂ）は、反射波の特性グラフを示す。詳しく述べると、図３３中の（ｂ）において、縦方向の下向きは、コンクリート表面からの距離（深さ）を示す。また、横方向（中央を“０”とした場合の“０”からの左右方向）は、電磁波の強度変化を示す。
図３３中の（ａ）の探査画像は、同図中の（ｂ）の電磁波の強度変化レベルを白黒とし、地上で非破壊検査装置を移動させた位置を横軸として作成されている。この探査画像において、上向きに凸となる双曲線の模様の最上部は、鉄筋が存在する位置となる。
【０００５】
なお、下記の非特許文献１には、上述の超音波法および電磁波法に関する内容が記載されている。また非特許文献２には、塩害を受けるコンクリート構造物の劣化予測に関する内容が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】山口茂、入江浩志、堤志信、吉田安克、菊地真人、“コンクリート構造物の非破壊検査技術”、ＮＴＴ技術ジャーナル、２００６．３、ｐｐ．４１−４６
【非特許文献２】松島学、関博、横田優、“塩害を受けるコンクリート構造物の劣化予測”、コンクリート工学年次論文集、Ｖｏｌ．２４、Ｎｏ．２、２００２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、超音波法は、本来、その原理として構造的な変化を反映する検査方法である。また、非特許文献１の内容は、予め腐食の程度を決めて作成されたコンクリートの試験片を測定した１つの結果に過ぎない。
一方で、実際のコンクリートが腐食劣化する構造的な変化は、多様な状況が想定される。そのため、これら多様なコンクリートの腐食劣化は、超音波法ではカバーしきれない場合があることも想定される。
さらに、超音波法を用いる検査は、直にコンクリートに接する形態で実施されることが多い。超音波法を地中探査に用いる場合、超音波法の適用は、比較的浅い範囲に限られる。これは、超音波は、電磁波に比べて、ある程度以上の深さの土壌では大きく減衰するためである。
さらに、超音波法を地中探査に用いる場合には、対象物以外の空洞や大きな石など様々なモノに関する反響も多く発生しやすい。これらの不要なモノの反響を判定して除去することは困難である。そのため、超音波法を用いた地中検査では、対象物を的確に捉えることが難しい場合がある。
【０００８】
一方で、コンクリート構造物の探査に電磁波法を用いる場合、電磁波の減衰や周辺ノイズの影響のため、測定可能な深さおよび精度に限界がある。これらの限界は、非特許文献１に記載の方法によって検討および改善されたものの、鉄筋探査や空洞探査などでの活用に限られていた。従って、電磁波法では、コンクリート中の鉄筋腐食のようなインフラ設備の劣化状況までを検知することは困難であると考えられていた。
【０００９】
上記事情に鑑み、本発明は、電磁波による測定結果を用いて鉄筋の劣化の程度を検出可能な検出方法、検出装置、およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、構造物中の鉄筋に向けて送信された電磁波の前記鉄筋からの反射波の測定結果から得られる前記反射波の反射のピークの反射波特性と、前記鉄筋に関して過去に記録された前記反射波特性とを比較する比較ステップと、前記比較ステップの比較において前記反射波特性に変化がある場合に、測定された前記反射波特性または前記反射波特性の変化に基づき、前記鉄筋の劣化の程度を推定する推定ステップと、を有する検出方法である。
【００１１】
本発明の一態様は、上記の検出方法であって、前記推定ステップでは、測定された前記ピークの周波数、または、前記ピークの周波数の変化に基づき、前記劣化の程度を推定する。
【００１２】
本発明の一態様は、上記の検出方法であって、前記推定ステップでは、測定された前記ピークの強度、または、前記ピークの強度の変化に基づき、前記劣化の程度を推定する。
【００１３】
本発明の一態様は、上記の検出方法であって、前記反射波特性の変化の量が所定値以上であり、且つ、前記反射波特性の変化が所定方向の変化である場合に、前記推定ステップにおいて前記劣化の程度を推定する。
【００１４】
本発明の一態様は、上記の検出方法であって、前記推定ステップで推定された前記劣化の程度に基づき、前記鉄筋に対する保守の必要性の有無を判定する判定ステップをさらに有する。
【００１５】
本発明の一態様は、上記の検出方法であって、過去に記録された前記反射波特性と数値解析結果に基づく前記反射波特性との差異が所定の範囲内であり、且つ、測定された前記反射波特性と前記数値解析結果に基づく前記反射波特性との差異が所定の範囲内である場合に、前記推定ステップにおいて前記劣化の程度を推定する。
【００１６】
本発明の一態様は、構造物中の鉄筋に向けて送信された電磁波の前記鉄筋からの反射波の測定結果から得られる前記反射波の反射のピークの反射波特性と、前記鉄筋に関して過去に記録された前記反射波特性とを比較する比較部と、前記比較部による比較において前記反射波特性に変化がある場合に、測定された前記反射波特性または前記反射波特性の変化に基づき、前記鉄筋の劣化の程度を推定する推定部と、を備える検出装置である。
【００１７】
本発明の一態様は、上記のいずれかの検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電磁波による測定結果を用いて鉄筋の劣化の程度を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態の周波数シフトの一例を示す図。
【図２】第１の実施形態の周波数シフトの他の一例を示す図。
【図３】第１の実施形態の検出方法の流れを示すフローチャート。
【図４】第１の実施形態の検出装置の構成例を示すブロック図。
【図５】第１の実施形態のシミュレーションモデルを示す斜視図。
【図６】第１の実施形態のシミュレーションモデルを示す側面図。
【図７】第１の実施形態のシミュレーションモデルの一部を拡大して示す斜視図。
【図８】第１の実施形態のシミュレーション結果の一例を示すグラフ。
【図９】第２の実施形態のシミュレーションモデルを示す斜視図。
【図１０】第２の実施形態のシミュレーションモデルを示す図。
【図１１】第２の実施形態のシミュレーションで用いる入力波を示す図。
【図１２】第２の実施形態のシミュレーションで用いる入力波を示す図。
【図１３】第２の実施形態のシミュレーション結果の一例を示すグラフ。
【図１４】第２の実施形態のシミュレーション結果の一例を示すグラフ。
【図１５】第２の実施形態のシミュレーション結果の一例を示すグラフ。
【図１６】第２の実施形態の検出装置の構成例を示すブロック図。
【図１７】第２の実施形態の検出方法の流れを示すフローチャート。
【図１８】第２から第４の実施形態の検出方法の流れの一部を示すフローチャート。
【図１９】第３の実施形態のシミュレーションモデルを示す斜視図。
【図２０】第３の実施形態のシミュレーションモデルの一部を拡大して示す斜視図。
【図２１】第３の実施形態のシミュレーション結果の一例を示すグラフ。
【図２２】第３の実施形態のシミュレーション結果の一例を示すグラフ。
【図２３】第３の実施形態のシミュレーション結果の一例を示すグラフ。
【図２４】第３の実施形態の検出装置の構成例を示すブロック図。
【図２５】第４の実施形態のシミュレーションモデルを示す斜視図。
【図２６】第４の実施形態のシミュレーションモデルを示す側面図。
【図２７】第４の実施形態のシミュレーション結果の一例を示すグラフ。
【図２８】第４の実施形態のシミュレーション結果の一例を示すグラフ。
【図２９】第４の実施形態の検出装置の構成例を示すブロック図。
【図３０】第４の実施形態の検出方法の流れの一部を示すフローチャート。
【図３１】超音波法による鉄筋反射波の周波数スペクトルを示すグラフ。
【図３２】電磁波調査の概念を示す図。
【図３３】電磁波調査による探査画像を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、実施形態の検出方法、検出装置、およびプログラムを、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それらの重複する説明は省略する場合がある。
なお、本願では、対象物の劣化（腐食）により反射波に現れる周波数の変化を「周波数シフト」と称する。また本願では、対象物からの反射波の反射強度のピーク（すなわち電界強度のピーク）を「反射ピーク」と称する。また、反射ピークの強度（電界強度）を「ピーク強度」、反射ピークの周波数を「ピーク周波数」と称する場合がある。
【００２１】
「反射ピークの強度」および「反射ピークの周波数」の各々は、「反射波特性」の一例である。本願でいう「反射波特性」とは、反射ピークの特性（例えば周波数スペクトルにおける形状または位置）を特定するための少なくとも一つの要素を意味する。以下の説明では「反射波特性」の例として、「反射ピークの強度」または「反射ピークの周波数」を利用する場合を説明する。このため、以下の説明中における「反射ピークの強度」または「反射ピークの周波数」との記載は、それぞれ「反射波特性」と読み替えてもよい。
【００２２】
さらに本願でいう「測定値」または「測定データ」とは、数値解析のような理論値と区別するための表現として用いる。このため、本願でいう「測定値」および「測定データ」は、反射波を測定する測定器から直接に得られる情報に限定されず、測定器から得られる情報に所定の処理（例えばフーリエ変換）がされた値を含む意味で用いる。また本願でいう「所定」とは、任意に設定可能との意味である。
【００２３】
（第１の実施形態）
まず、図１から図８を参照し、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態は、真空中の鉄棒での反射波の周波数特性を活用するものである。
【００２４】
図１は、鉄棒の太さの変化に伴う周波数シフトを示す。すなわち、図１は、鉄棒の太さの減少に伴う高い周波数方向への周波数シフトを示す。具体的には、図１中の（ａ）は、太さが異なる３つの鉄棒の形状を示す。また、図１中の（ｂ）は、図１中の（ａ）の３つの鉄棒それぞれの反射波の周波数特性を示す。
【００２５】
詳しく述べると、図１中の（ａ−０）は、理想のアンテナであり、長さL［ｍ］、直径ｄ０＝０ｍｍのワイヤを示す。（ｂ−０）は、（ａ−０）のワイヤに対応する周波数特性の反射の電界強度Ｉ［Ｖ／ｍ］を示す。（ｂ−０）に示すように、（ａ−０）のワイヤに対応する反射の電界強度Ｉ［Ｖ／ｍ］は、周波数ｆ０［ＭＨｚ］でピークとなる。この周波数ｆ０は、次式で与えられる。
ｆ０＝ｃ／Ｌ
ｃ：光速  ３．０×１０８  ［ｍ／ｓｅｃ］
なお、この周波数ｆ０は、以下に述べる周波数ｆ１および周波数ｆ２に比べて高くなる。
【００２６】
次に、図１中の（ａ−２）は、長さは上記と同じL［ｍ］であるが、直径ｄ２＝１０［ｍｍ］の円柱状の太い鉄棒を示す。これは、腐食前の鉄筋、例えば健全なコンクリート中の鉄筋に相当する。（ｂ−２）は、（ａ−２）の太い鉄棒に対応する周波数特性の反射の電界強度Ｉ［Ｖ／ｍ］を示す。（ｂ−２）に示すように、（ａ−２）の太い鉄棒に対応する反射の電界強度Ｉ［Ｖ／ｍ］は、周波数ｆ２［ＭＨｚ］でピークとなる。
この周波数ｆ２は、（ｂ−０）での周波数ｆ０に対して、ｆ２＜ｆ０の関係にある。この理由は、長さL［ｍ］の円柱状アンテナでは、円柱の直径dが増大すると、直径dの増大に伴い周波数特性における実質的な長さLが伸長するためである。
【００２７】
また、図１中の（ａ−１）は、長さは上記と同じL［ｍ］であるが、円柱の直径がｄ１＝８［ｍｍ］と細い鉄棒を示す。これは、腐食した鉄筋、例えば劣化したコンクリート中の鉄筋に相当する。（ｂ−１）は、（ａ−１）の細い鉄棒に対応する周波数特性の反射の電界強度Ｉ［Ｖ／ｍ］を示す。（ｂ−１）に示すように、（ａ−１）の細い鉄棒に対応する反射の電界強度Ｉ［Ｖ／ｍ］は、周波数ｆ１［ＭＨｚ］でピークとなる。
この周波数ｆ１は、（ｂ−０）での周波数ｆ０および（ｂ−２）での周波数ｆ２に対して、ｆ２＜ｆ１＜ｆ０の関係にある。これは、同じ長さL［ｍ］の円柱において、それらの直径がｄ２＞ｄ１＞ｄ０の関係にあるためである。すなわち、（ａ−１）に示す細い鉄棒の直径は、（ａ−０）に示す理想のアンテナの直径と、（ａ−２）に示す太い鉄棒の直径との間である。このため、（ｂ−１）に示すピーク周波数ｆ1は、周波数特性においても他の両者ｆ０とｆ２との間になる。従って、健全な鉄筋での反射波の周波数特性におけるピーク周波数ｆ２に対して、その後の鉄筋を測定処理された結果のｆ１が高い周波数方向へシフトしている場合、鉄筋の腐食が推定される。
【００２８】
次に、図２は、鉄棒の誘電体の増加に伴う低い周波数方向への周波数シフトを示す。なお、図２に関する説明中の直径ｄ１，ｄ２および周波数ｆ０，ｆ１，ｆ２は、図２の説明のために用いられるものであり、図１中の直径ｄ１，ｄ２および周波数ｆ０，ｆ１，ｆ２と同じ値であることを示すものではない。
図２中の（ａ）は、鉄棒に付けられた誘電体の状況を示す。すなわち、図２中の（ａ−０）、（ａ−１）、（ａ−２）は、３種類の鉄棒であって、全て同じ太さであるが、鉄棒に付けられた誘電体の状況が異なる。すなわち、図２中の（ａ−０）は、鉄棒に誘電体が付けられていないものであり、鉄筋に錆がなく腐食のない健全な状態を模擬したものである。また、同２中の（ａ−１）は、鉄棒の周囲の一部に誘電体が付けられたものであり、鉄筋の一部が腐食した状態を模擬したものである。また、図２中の（ａ−２）は、鉄棒の全ての範囲が誘電体によって覆われたものであり、鉄筋が全範囲で腐食した状態を模擬したものである。
【００２９】
一方で、図２中の（ｂ）は、これら３種類の鉄棒それぞれの反射波の周波数特性を示す。図２中の（ｂ）に示すように、鉄棒に誘電体が付くことにより、同じ長さ且つ同じ太さの鉄棒であれば、波長の長い（すなわち周波数が低い）電磁波を反射しやすくなる。
そこで、誘電体が付けられていない鉄棒による反射の周波数特性（ｂ−０）では、周波数ｆ0に反射ピークが存在すると仮定する。この場合、一部に誘電体が付けられた鉄棒による反射の周波数特性（ｂ−１）では、周波数ｆ１（＜ｆ０）に反射ピークが存在することになる。また、全面が誘電体によって覆われた鉄棒による反射の周波数特性（ｂ−２）では、周波数ｆ２（＜ｆ１＜ｆ０）に反射ピークが存在することになる。このように、鉄筋は、腐食が進行するに従い錆に覆われていくことで、その反射ピークの周波数が低い周波数方向へシフトする。
【００３０】
以上のように、先に説明した図１に示す鉄棒の太さの変化と、図２に示す誘電体（錆）に覆われる割合の変化との両方により、鉄棒からの反射波の周波数特性において反射ピークの周波数シフトが生じる。このため、反射ピークの周波数シフトを測定することで、鉄筋の腐食の程度を推定することができる。
なお、例えば鉄筋の腐食では、個々の腐食の状況に応じて、図１に示すような高い周波数方向への周波数シフトか、図２に示すような低い周波数方向への周波数シフトかのいずれか一方が優位となることが多い。すなわち、鉄筋に腐食が生じた場合、高い周波数方向への周波数シフトと低い周波数方向への周波数シフトとが互いに打ち消し合うことは稀であり、多くの場合、どちらか一方への周波数シフトを検出することができる。
【００３１】
次に、図３は、本実施形態の検出方法の処理流れの一例を示す。
先の図１では、鉄棒の太さの変化により、反射ピークの周波数シフトが起こることを説明した。ここで、錆による鉄筋の腐食でも実質的に鉄棒が細くなるため、反射ピークの周波数シフトが生じるものと考えられる。図３は、この周波数シフトの現象を活用して、鉄筋の腐食状況を検出する方法の一例を示すフローチャートである。
【００３２】
図３に示す処理流れでは、まずデータベース（ＤＢ）から測定対象の埋設設備に関する情報（以下、埋設設備情報）を取得する（ステップＳ１０１）。これにより、埋設された設備の具体的な情報、例えば測定対象となる埋設された設備の種類（マンホールの規格およびサイズ）やその位置（場所および深さ）、測定対象や周囲の埋設媒質の材質や誘電率、および、埋設設備を構成するコンクリート中の鉄筋の位置や長さ、太さに関する数値の情報を把握する。なお、埋設設備（例えば鉄筋コンクリート製の構造物）は、「構造物」の一例である。
【００３３】
次に、対象物（例えば鉄筋）に対する反射波の反射時間（電磁波が伝搬して往復する往復時間）または反射波のピーク周波数を計算する（ステップＳ１０２）。この計算は、先にDBから取得した埋設設備情報に基づくことで、その埋設設備における反射波の反射時間またはピーク周波数の計算値を求める。例えば、反射時間は、対象物の位置（観測点からの距離）および電磁波の伝搬速度から求めることができる。また、ピーク周波数は、対象物の材質（例えば誘電率）、形状およびサイズから求めることができる。厳密には、これらを数値化した解析モデルを電磁解析することでピーク周波数を求めることができる。
【００３４】
続いて、電磁波法のレーダ装置を用いて対象物を測定する。すなわち、対象物に向けて電磁波を送信して対象部からの反射波を測定する。これにより、対象物からの反射波の測定結果（レーダ検査情報）を取得する（ステップＳ１０３）。すなわち、実際の埋設設備からの反射波を測定したデータを取得する。
【００３５】
ただし、この測定データは、種々のノイズ（例えば対象物以外の周囲構造での反射波）を含む場合がある。そこで、ステップＳ１０２で計算した計算時間（反射時間）または周波数特性（ピーク周波数）に基づき、上記測定データのなかから、対象物に関する反射ピークを特定（選定および抽出）する（ステップＳ１０４）。この特定した反射ピークが、その先のプロセスにおいて対象物の劣化を推定する重要な情報になる。
【００３６】
次に、この特定した反射ピークに関して、反射ピークの強度または周波数を求める（ステップＳ１０５）。例えば、反射ピークの周波数を求めるとは、例えば先の図１で説明した周波数ｆ１またはｆ２（健全な鉄筋あるいは腐食のある鉄筋からの反射波のピーク周波数）を求めることである。
【００３７】
再び図３の処理流れの説明に戻ると、さらに次では、ステップＳ１０５で求められた反射ピークの強度または周波数の値を、同一の対象物に関して過去に測定して記録された過去の測定データ（過去に測定された反射ピークの強度または周波数の履歴）と比較する（ステップＳ１０６）。すなわち、図１に示した鉄棒の直径の違いで反射ピークの周波数シフトが現れるように、例えば腐食が進行した鉄棒から測定された反射ピークの周波数と、健全または腐食がまだ僅かな時の過去に得られた反射ピークの周波数とを比較する。
【００３８】
次に、鉄筋の腐食は反射ピークの周波数シフトの関係などに従うものと考え、上記比較において、反射ピークの強度変化または周波数シフトがあるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。このステップＳ１０７の判定で、反射ピークの強度変化または周波数シフトがある場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、反射ピークの強度変化または周波数シフトを、理論値または統計値と照合する（ステップＳ１０８）。そして、上記照合に基づき、対象物の劣化（鉄筋の腐食）の状況（すなわち対象物の劣化の程度）を推定する（ステップＳ１０９）。
【００３９】
他方で、上述したステップＳ１０７の判定が上記と逆の結果となる場合、すなわち反射ピークの強度変化または周波数シフトがない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、対象物の劣化（鉄筋の腐食）の進行なし、または劣化を検出できないものとする（ステップＳ１１０）。
【００４０】
次に、図３中のステップＳ１０８の理論／統計の照合について、もう少し具体的に説明する。例えば、ステップＳ１０８の照合において、測定した反射ピークの強度変化を理論値と照合する場合は、原理的に算出される変化量または後述の第２の実施形態以降で取り上げる数値解析（電磁界シミュレーション）結果における反射ピークの強度変化の値に対して、点検対象となる埋設設備に対してレーダ技術により測定した測定値を照合する。
【００４１】
すなわち、理論値との照合では、シミュレーションによって、対象物の複数の劣化の程度と、対象物の複数の劣化の程度のそれぞれに対応した反射ピークの強度の値とを対応付けて把握する。そして、測定した反射ピークの強度の値を、数値解析結果に基づく反射ピークの強度の値と照合することで、対象物の劣化の程度を推定することができる。
【００４２】
なお上記に代えて、理論値との照合では、シミュレーションによって、対象物の複数の劣化の程度の変化量と、それら複数の劣化の程度の変化量のそれぞれに対応した反射ピークの強度の変化量とを対応付けて把握してもよい。この場合、測定した反射ピークの強度の過去に対する変化量を、数値解析結果に基づく反射ピークの強度の変化量と照合することで、対象物の劣化の程度を推定することができる。
【００４３】
なお、ステップＳ１０８の照合において、測定した反射ピークの周波数シフトを理論値と照合する場合も上記同様である。
【００４４】
他方で、ステップＳ１０８の照合において、計測した反射ピークの強度変化を統計値と照合する場合は、まず、同じ種類や型式の埋設設備に関して過去にレーダ技術で測定した値を履歴として、その測定値と劣化の程度とを関連付けて把握したデータベースを準備しておく。そして、点検する埋設設備を測定した値を、そのデータベースに照らして確認する。これにより、ステップＳ１０８の統計の照合を行う。または、同じ埋設設備に対して過去に複数回測定した測定値を履歴データベースとして登録しておく。そして、その履歴データベースと新たに測定した値とを比較することで、ステップＳ１０８の統計の照合としても良い。これにより、対象物の劣化の程度を推定することができる。
【００４５】
なお上記に代えて、統計値との照合では、過去の測定データに基づき、対象物の複数の劣化の程度の変化量と、それら複数の劣化の程度の変化量のそれぞれに対応した反射ピークの強度の変化量とを対応付けて把握してもよい。この場合、測定した反射ピークの強度の過去に対する変化量を、過去の測定データに基づく反射ピークの強度の変化量と照合することで、対象物の劣化の程度を推定することができる。
【００４６】
なお、ステップＳ１０８の照合において、測定した反射ピークの周波数シフトを統計値と照合する場合も上記同様である。
ここで、統計の照合は、同じ種類や同型の設備を過去に電磁波により測定した数値と劣化の程度とを把握したデータベースを活用する。このため、シミュレーションなど数値計算の理論に比べて、よりきめ細かい劣化の程度の推定を行うことができる。
【００４７】
次に、本実施形態の検出装置１００について説明する。
図４は、検出装置１００および周辺装置の構成例を示す。なお、図４の検出装置１００は、図３の処理流れにおいて周波数特性を扱う場合（周波数シフトを利用して劣化を推定する場合）についての装置を示す。
【００４８】
図４に示すように、検出装置１００は、測定結果処理部１０１、数値解析部１０２、比較部１０３、および推定部１０４を有する。
【００４９】
測定結果処理部１０１は、測定器１１１から測定対象の測定データを受け取る。測定器１１１は、例えばレーダ装置である。測定器１１１は、測定対象（例えば地中に埋められた埋設物）から反射波のデータを取得する。測定結果処理部１０１は、測定器１１１から受け取る測定結果をフーリエ変換することで、反射波の時間応答を周波数特性へ変える。
【００５０】
また、測定結果処理部１０１は、測定対象の埋設物に関する埋設設備情報を、設備ＤＢ１１２から取得する。本実施形態では、測定結果処理部１０１は、埋設設備情報に基づき、対象物に関する反射波のピーク周波数を計算する。そして、ピーク周波数の計算値に基づき、前記フーリエ変換された周波数特性のなかから対象物に関する反射ピークを特定する。さらに、測定結果処理部１０１は、特定した反射ピークから、その反射ピークの周波数を特定する。すなわち、測定結果処理部１０１は、上述のステップＳ１０１からステップＳ１０５の処理を行う。
【００５１】
数値解析部１０２は、設備ＤＢ１１２から埋設設備情報を取得する。数値解析部１０２は、取得した埋設設備情報に基づき、数値解析のモデルを構築する。そして、数値解析部１０２は、数値解析処理（電磁界解析シミュレーション）を行い、数値解析結果を出力する。この数値解析結果は、例えば、対象物の複数の劣化の程度と、それら劣化の程度のそれぞれに対応した反射ピークの周波数の値とを含む。
【００５２】
比較部（比較判定部）１０３は、まず、測定結果処理部１０１が処理した結果と、数値解析部１０２が数値解析した結果とを比較する。そして、比較部１０３は、測定結果処理部１０１が処理した結果と、数値解析の結果との差異が所定の範囲内である場合に、数値解析のモデルが適切であると判定する。
【００５３】
また、比較部１０３は、履歴ＤＢ１１３からの過去の測定データ（履歴情報）を取得可能である。例えば、履歴ＤＢ１１３は、同じ対象物などに関する過去の反射波の複数の測定値と、それら測定値における対象物の劣化の程度とを対応付けて記憶している。
【００５４】
比較部１０３は、履歴ＤＢ１１３から過去の測定データを取得する。そして、比較部１０３は、測定結果処理部１０１が処理した結果と、履歴ＤＢ１１３から取得した過去の測定データとを比較することで反射ピークに関する変化の有無を判定する。例えば、比較部１０３は、測定結果処理部１０１からの反射ピークの周波数の測定値と、過去の測定データに含まれる反射ピークの周波数の値とを比較することで、周波数シフトの有無を判定する。すなわち、比較部１０３は、上述のステップＳ１０６およびステップＳ１０７の処理を行う。
【００５５】
推定部１０４は、反射ピークに関して変化があることを比較部１０３が判定した場合に、例えば、数値解析により得られた劣化による反射ピークの周波数シフトと、測定で得られた反射波の反射ピークの周波数とに基づき劣化の程度を推定する。なお、推定部１０４は、履歴ＤＢ１１３から取得する過去の測定データ（過去に記録された劣化による反射ピークの周波数シフト）と、測定で得られた反射波の反射ピークの周波数とに基づき劣化の程度を推定してもよい。すなわち、推定部１０４は、上述のステップＳ１０８からステップＳ１１０の処理を行う。
【００５６】
次に、本実施形態の数値解析部１０２による数値解析モデルの一例を説明する。
図５から図７は、シミュレーションのモデルとして真空中の鉄棒モデルを示す。例えば、図５は、解析モデルの斜視図を示す。このモデルでは、解析空間の真空中に鉄棒があり、鉄棒の一部に錆がある状態を模擬している。空間の広さは、ＸＹＺ座標において１．４ｍ×１．４ｍ×０．７６ｍである。この空間のほぼ中央には、長さ８０ｃｍ、直径１ｃｍの円柱の鉄棒がY軸に沿って配置される。この鉄棒の中心には、錆の範囲（Y軸方向の長さ）が可変に設定される。この鉄棒の中心の真上（Z軸のプラス側）には、観測点が設けられる。また、解析するための入力波は、ＸＹ平面に略平行な平面波であり、Z軸のプラス側で発生してマイナス側へ伝播するように設定される。この入力波は、第２の実施形態の入力波と略同じである。この入力波の詳しい説明は、第２の実施形態のなかで述べる。
【００５７】
図６は、上記解析モデルの側面図（ＹＺ平面）を示す。図６は、真空中の鉄棒に加え、解析空間内のメッシュサイズも示す。先の図５で説明したように、８０ｃｍの鉄棒と、鉄棒の中央に範囲（長さ）が可変に設定された錆とがある。図６に示すように、この錆は、鉄棒の表面に形成されている。また、観測点は、鉄棒の中央の真上（Ｚ軸のプラス側）に配置される。平面波である入力波の発生面は、観測点のすぐ下（Ｚ軸で観測点に比べて少し小さな値の位置）に設定される。そして入力波は、発生面からＺ軸のマイナス方向へ伝播する。また、メッシュサイズとしては、空間全体で真空の部分では１ｃｍのメッシュ、鉄棒とその周囲では１ｍｍのメッシュが採用される。
【００５８】
図７は、図５の解析モデルにおいて、錆が設けられた部分と設けられていない部分との境界部分を拡大して示す。図７に示すように、図６で述べた１ｍｍのメッシュサイズは、鉄棒および鉄棒の表面の錆の部分で設定される。図７では、解析に用いるメッシュをＸＹ平面の断面で示す。鉄棒は直径１ｃｍの円柱である。このため、鉄棒では、１ｍｍメッシュが１０等分されている。また鉄棒表面の錆は、鉄棒の周囲に３ｍｍの厚さで設定される。特に、鉄棒表面の層に当たるメッシュも、鉄ではなく錆である酸化第二鉄（Fe2O3）に設定される。
【００５９】
図８は、上記解析モデルのシミュレーション結果（反射波のフーリエ変換）を示す。図８に示す解析結果のグラフでは、反射ピークが３つある。またパラメータは、錆の範囲（Ｙ軸方向の長さ）の違いである。この図８に挙げた錆の範囲は、長さ１ｃｍ（殆ど錆の無い鉄棒）、３０ｃｍ（鉄棒に対して錆が約半分弱）、８０ｃｍ（鉄棒の表面全てが錆で覆われた状態）の３種類である。この錆の範囲の違いによって３つの反射ピークのいずれにも、周波数シフトが現れている。この３つの反射ピーク中でも、第２の反射ピークは、最も周波数シフトの幅が大きい。このため、第２の反射ピークは、錆の範囲を推定するには都合が良いと考えられる。
【００６０】
以上のような検出方法および検出装置によれば、電磁波による測定結果を用いて対象物の劣化の程度を検出可能である。すなわち、本実施形態の検出方法は、対象物からの反射波の反射のピークの反射波特性と、対象物に関して過去に記録された反射波特性とを比較し、反射波特性に変化がある場合に、測定された反射波特性または反射波特性の変化に基づき、対象物の劣化の程度を推定することを含む。一例としては、本実施形態の検出方法は、測定された反射波のピークの強度または周波数と、過去に記録された反射波のピークの強度または周波数とを比較し、ピークの強度または周波数に変化がある場合に、測定された反射波のピークの強度もしくは周波数の値、または、ピークの強度もしくは周波数の変化の程度に基づき、対象物の劣化の程度を推定することを含む。
このような構成によれば、電磁波によって対象物の反射特性変化を捉えることができ、非破壊検査によって対処物の劣化の程度を検出することができる。すなわち、上記検出方法および検出装置によれば、例えば、コンクリート中の腐食した鉄筋の状況、およびその鉄筋の腐食程度（錆の割合）を検出することができる。
【００６１】
なお、対象物の劣化の程度は、上述したように、測定値を数値解析などによる理論値に照合することで行われてもよく、または測定値を過去の統計値に照合することで行われてもよい。さらに理論値に照合する場合および統計値に照合する場合のいずれの場合であっても、上記照合は、測定された反射波のピークの強度や周波数の値（すなわち新たな測定時点での測定値）に基づいて行われてもよく、これに代えて、反射ピークの強度や周波数の変化の程度（すなわち過去に対する変化量）に基づいて行われてもよい。
【００６２】
なお、上記説明では、反射波のピークの強度変化および周波数シフトのいずれか一方を用いて劣化の程度を推定する方法および装置を説明したが、これに代えて、ピーク周波数の強度変化および周波数シフトの両方を用いて劣化の程度を推定してもよい。また、上記説明では、理論値との照合および統計値との照合のいずれか一方を用いて劣化の程度を推定する方法および装置を説明したが、これに代えて、理論値との照合および統計値との照合の両方を用いて劣化の程度を推定してもよい。なお、これらは、以下の実施形態で同様である。
【００６３】
本実施形態では、前記劣化の程度の推定は、測定された反射波のピークの周波数の値、または、ピークの周波数の変化の程度に基づき行われる。ここで、対象物に劣化が生じる場合、反射ピークの強度変化に比べて、周波数シフトの値のほうが大きく変化する場合が多い。このため、周波数シフトに基づいて劣化の程度を推定することで、対象物の劣化の状況をより精度良く検出することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、埋設設備情報に基づいて計算された反射時間またはピーク周波数を用いて、測定された反射波の測定データのなかから対象物に関する反射ピークを特定する。このような構成によれば、反射波にノイズが含まれる場合であっても、対象物に関する反射ピークを特定することができる。なお、上記説明では、反射時間およびピーク周波数のいずれか一方を用いて反射ピークを特定する方法および装置を説明したが、これに代えて、反射時間およびピーク周波数の両方を用いて反射ピークを特定してもよい。なお、これらは、以下の実施形態においても同様である。
【００６５】
（第２の実施形態）
次に、図９から図１８を参照し、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、コンクリート中の鉄棒モデルの解析（反射ピークの強度変化）を活用したものである。
【００６６】
図９および図１０は、コンクリート中の鉄棒のシミュレーションモデルを示す。詳しく述べると、このシミュレーションモデルは、解析空間（Ｘ軸方向：１．４ｍ、Ｙ軸方向：１．４ｍ、Ｚ軸方向：１．１ｍ）の内側に、鉄棒（直径１ｃｍの円柱、長さ（Ｙ軸方向）：８０ｃｍ）が内在するコンクリートの板（X軸方向：１ｍ、Ｙ軸方向：１ｍ、Ｚ軸方向：２０ｃｍ）がある。これは、地下に埋設されたインフラ設備で、鉄筋コンクリートの一部を模擬したものである。また、このモデルでは、コンクリート中の鉄棒の一部に錆が存在する。これはインフラ設備が劣化して、鉄筋コンクリートの鉄筋が腐食している状態を想定している。さらに、この錆は、鉄棒の周囲を取り巻くようにモデル化され、錆の範囲、つまり鉄棒方向（Ｙ軸方向）の長さをパラメータで可変とする（Ｙ軸方向：１ｃｍ〜８０ｃｍ、特に８０ｃｍの場合は鉄棒全体の表面が腐食）。これにより、劣化の程度（鉄筋腐食の進行状況）を変えて解析可能である。
【００６７】
ここで、錆が鉄棒の周囲を取り巻くようにモデル化した点について、さらに詳しく説明する。鉄は、表面から酸化し、錆に変わると体積が元の鉄に対して膨張する。また、酸化は、鉄の内部に進行するよりも、表面周囲において進行することが早いと考えられる。このため、図９に示すように、酸化の腐食が進行するモデルとして最初に酸化する箇所を鉄棒の中央に仮定し、その酸化した範囲が鉄棒の表面で広がるモデルとしている。なお、解析モデルにおいて鉄棒の周囲に錆をどのように設定するかは、後述する第３の実施形態の真空中の鉄棒モデルの説明のなかで詳しく述べる。
【００６８】
本実施形態のモデルの解析では、電磁波（レーダ）法での送信波（照射波）として、図面の上部から下方向への（Ｚ軸のプラス方向からマイナス方向への）ＸＹ平面の平面波を使用する。この電磁界シミュレーションで使用する送信波については、この後に挙げる図１１および図１２で詳しく説明する。
また、反射波の受信については、電磁波の強度を測定する受信点として、コンクリート板の解析空間の中央にあたる位置で真上（Ｚ軸のプラス方向、図９で上方の中央）に観測点が配置される。
【００６９】
図１０中の（ａ）は、上記モデルの正面図を示す。また、図１０中の（ｂ）は、上記モデルの側面図を示す。この図１０中の（ａ）の正面図は、ＸＺ平面の断面である。この図において、解析空間は、横方向（Ｘ軸方向）に１．４ｍである。この解析空間の中に、幅１ｍで厚み２０ｃｍのコンクリート板がある。このコンクリート板内に直径１ｃｍの鉄棒がある。そして、鉄棒の周囲を３ｍｍ厚さの錆が覆う。また、コンクリート板の中央でコンクリート板の真上（Ｚ軸方向）には、観測点が配置される。
【００７０】
同様に、図１０中の（ｂ）は、ＹＺ平面の断面である。図１０中の（ｂ）の側面図では、解析空間は、Y軸方向に１．４ｍである。コンクリート板は、Ｙ軸方向に１ｍである。このコンクリート板内に８０ｃｍの鉄棒がある。また、この鉄棒の一部（または全部）に錆がある。この錆の範囲（Y軸方向の長さ）は、１ｃｍ〜８０ｃｍの間で可変である。この側面図から見ても、コンクリート板の中央でZ軸のプラス側に観測点が配置される。
【００７１】
図１１は、上記シミュレーションで使用する入力波（平面波）の条件を示す。図１１に示す入力波は、空間の座標系（ＸＹＺ座標系）におけるＸＹ平面の平面波である。そして、地中レーダが地上から地中へ電波を照射するのと同様に、その入力波（平面波）は、Ｚ軸のプラス方向（空間の上側）で発生し、マイナス方向（空間の下側）へ伝搬する。ここで、図１１中の（ａ）は、入力波の設定および形状を示す。図１１中の（ａ）に示すように、入力波の時間応答は、ピーク強度が１．０Ｖ／ｍのガウシアンパルスである。また図１１中の（ｂ）に示すように、入力波の周波数特性は、２ＧＨｚで−３ｄＢである。
【００７２】
図１２は、上記入力波の発生および伝搬の様子を示す。図１２中の（ａ）は、入力波の発生の様子を示す。入力波は、ＸＹ平面の平面波であり、Z軸のプラス側、つまり空間の上側で発生している様子が見える。図１２中の（ｂ）は、入力波が解析空間内のコンクリート板まで伝播した状況を示す。図１２中の（ａ）の入力波の発生から時間が経過して、入力波がZ軸のマイナス方向へ伝播したことが分かる。
【００７３】
上述した入力波の他に、電磁解析シミュレーションでの設定条件には、モデルを構成する物質の材料定数がある。具体的には、錆、コンクリート、後述する第４の実施形態で使用する土壌については、均一な誘電率および導電率を設定する。一方で、今回の解析では、鉄については、他の物質とは大きく導電率が異なるので、完全導体として定義設定する。なお、これら入力波とモデルを構成する物質の設定条件は、後述する第３および第４の実施形態でも共通して用いる。
【００７４】
次に、コンクリート中の鉄棒に対する反射波の時間応答について詳しく説明する。
図１３は、コンクリート中の鉄棒に対する反射波の時間応答の全体図を示す。この図１３は、先に述べた図９および図１０に示すモデルを用い、３次元電磁界解析によるシミュレーションを実施した結果である。なお、このシミュレーションは、時間領域差分法（ＦＤＴＤ法：Finite-Difference Time-Domain method）で実施する。時間領域差分法は、空間・時間的に差分化したマクスウェルの方程式を時間ステップ毎に解くことで、電磁場を求める手法である。時間領域差分法は、分散性媒質（材質の誘電率など材料定数が周波数に依存する物質）からなるモデルの解析に適用される。また、時間領域差分法は、解析モデル規模の増加に対して必要メモリの増加が、他のアルゴリズム（例えば有限要素法（ＦＥＭ：Finite Element Method））に比べて低く抑えられるとされる。
【００７５】
上記シミュレーションにおいて、反射波の時間応答は、横軸が時間（単位はｎｓｅｃ）、縦軸が観測点にて得た電界強度（単位はＶ／ｍ）である。この時間応答のグラフでは、錆の範囲が１ｃｍから８０ｃｍの間で変えられている。しかしながら、図１３では、どの錆の範囲でも、応答グラフの差異がほとんど確認できない。
【００７６】
ここで、この時間応答の最初（約３ｎｓｅｃ）のところでは、最も強い反射波（０．５７Ｖ／ｍ）が見られる。この反射波は、コンクリート表面での反射と考えられる。図１３に示す時間応答のグラフ内の三角印は、モデルの設計距離に基づいて計算で求められたコンクリート表面での反射時間を示す。上記最も強い反射波の反射ピークの時間は、計算で求められた三角印の反射ピークの時間と一致している。同様に、鉄棒とコンクリート裏面での反射時間をアスタリスク印と丸印で示す。これらの反射時間を含む箇所（６ｎｓｅｃから８ｎｓｅｃ、破線の囲みの箇所）を拡大したグラフを、次の図１４に示す。
【００７７】
図１４は、コンクリート中の鉄棒に対する反射波の時間応答の一部の拡大図を示す。図１４に示すグラフの縦軸は、反射ピーク強度（単位は、ｍＶ／ｍ）である。この図１４でも、先の図１３と同様で、計算で求めた鉄棒での反射時間をアスタリスク印で示す。この鉄棒の反射ピークは、大凡６．７ｎｓｅｃにある。この鉄棒での反射ピークは、錆の範囲の差異による多少の強度変化が確認できる。この強度変化についてより詳しくは、図１５で後述する。また、図１４では、図１３と同様に、コンクリート裏面での反射時間を丸印（約７．２ｎｓｅｃ）で示す。しかしながら、解析結果のグラフでは、約７．３ｎｓｅｃに反射ピークが現れている。このコンクリート裏面による反射ピークの強度も、錆の範囲の差異によるピーク強度の変化が多少とも確認できる。
【００７８】
なお、丸印は、机上計算の値をグラフにプロットしたものである。この計算では、前記丸印は、単に数値解析のモデルで指定した入力波の発生からコンクリート裏面までの距離と、前記裏面から観測点までの距離に対して、光速から代表値の誘電率を考慮した伝搬速度を基に、伝搬時間を求めた値では７．２ｎｓｅｃ未満となる。他方で、図１４に示す電界強度のグラフは、電磁界解析により得られた観測点での電界強度の変化から反射ピークを表している。この反射ピークの時間は、７．３ｎｓｅｃを超えており、机上計算の伝搬時間に対して差がある。この差の１つの要因は、解析で設定された周波数特性を持つ誘電率に対して、机上計算では観測の周波数特性の中央にあたる周波数で誘電率を代表値として計算した点がある。また別の要因には、解析は空間内の様々な方向からの反射の重なりが想定され、対象のコンクリート裏面による反射ピークの一部にも他の電磁波が重なると、ピークシフトが生じる。他方で、机上計算には、単純に対象までの距離を電磁波の速度で割ることで時間を計算している。この違いにより、机上計算の反射到達時間が解析のグラフの反射ピークよりも早めになると考えられる。
【００７９】
図１５は、錆の範囲の差異に対する反射ピークの強度変化を示す。この反射ピークは、コンクリート中の鉄棒（およびコンクリート裏面）によるものである。図１５中の（ａ）および（ｂ）に示すグラフは、横軸が錆の割合（単位は％、例えば１００％は長さ８０ｃｍの鉄棒の全てが錆に覆われている状態である）を示す。グラフの縦軸は、反射ピークの強度（単位はｍＶ／ｍ）である。図１５中の（ａ）に示すように、錆の割合が増加すると、コンクリート裏面の反射強度が多少増加することが分かる。また、図１５中の（ｂ）に示すように、錆の割合が増加するに従い、単調ではないが鉄棒の反射ピークの強度が低下することを確認することができる。
【００８０】
より詳しく述べると、図１５中の（ａ）は、電界強度０［ｍＶ／ｍ］を含む反射ピークの強度のグラフであり、鉄棒による反射ピークの他にコンクリート裏面による反射ピークも併せて示す。一方で、図１５中の（ｂ）は、図１５中の（ａ）のグラフのなかで鉄棒による反射ピークの箇所を拡大したものである。図１５中の（ｂ）に示すように、錆の割合が４０％以下では鉄棒の反射ピークの強度が上下に変わる。しかしながら、錆の割合で５０％を境界として、錆の割合が８０％まではその反射ピークの強度が明確に低下することを確認することができる。このような鉄棒の反射ピークの変化を知ることにより、錆の割合、すなわち鉄筋コンクリートの腐食状況を検知することが可能となる。
【００８１】
次に、第２の実施形態の検出装置２００について説明する。
図１６は、本実施形態の検出装置２００および周辺装置の構成例を示す。なお、第１の実施形態のと同一または類似の機能を有する構成には、同一の符号を付す。図１６に示すように、検出装置２００は、測定結果処理部２０１、数値解析部２０２、比較部２０３、および推定部２０４を有する。
【００８２】
測定結果処理部２０１は、測定器（レーダ装置）１１１から測定対象の測定データを受け取る。また、測定結果処理部２０１は、測定対象の埋設物に関する埋設設備情報を、設備ＤＢ１１２から取得する。本実施形態では、測定結果処理部２０１は、埋設設備情報に基づき、対象物に関する反射波の反射時間を計算する。そして、計算した反射時間に基づき、前記測定データのなかから対象物に関する反射ピークを特定する。さらに、測定結果処理部２０１は、特定した反射ピークから、その反射ピークの強度を特定する。すなわち、測定結果処理部２０１は、図１７を用いて後述するステップＳ２０１からステップＳ２０５の処理を行う。
【００８３】
数値解析部２０２は、設備ＤＢ１１２から埋設設備情報を取得する。数値解析部２０２は、取得した埋設設備情報に基づき、数値解析のモデルを構築する。そして、数値解析部２０２は、数値解析処理（電磁界解析シミュレーション）を行い、数値解析結果を出力する。この数値解析結果は、例えば、対象物の複数の劣化の程度と、それら劣化の程度のそれぞれに対応した反射ピークの強度の値とを含む。
【００８４】
比較部（比較判定部）２０３は、まず、測定結果処理部２０１が処理した結果と、数値解析部２０２が数値解析した結果とを比較する。そして、比較部２０３は、測定結果処理部２０１が処理した結果と、数値解析の結果との差異が所定の範囲内である場合に、数値解析のモデルが適切であることを判定する。
【００８５】
また、比較部２０３は、履歴ＤＢ１１３から過去の測定データを取得する。そして、比較部２０３は、測定結果処理部２０１が処理した結果と、履歴ＤＢ１１３から取得した過去の測定データとを比較することで反射ピークに関する変化の有無を判定する。例えば、比較部２０３は、測定結果処理部２０１からの反射ピークの強度の測定値と、過去の測定データに含まれる反射ピークのピーク強度の値とを比較することで、ピーク強度の変化の有無を判定する。すなわち、比較部２０３は、図１７を用いて後述するステップＳ２０６およびステップＳ２０７の処理を行う。
【００８６】
また、本実施形態の検出装置２００は、上記比較部２０３に代えて、機能が少し異なる比較部（比較判定部）２０３ａを有してもよい。例えば、比較部２０３ａは、測定結果処理部２０１が処理した結果と、履歴ＤＢ１１３から取得した過去の測定データとを比較することで、反射ピークに関する変化量および変化傾向を検出する。例えば、比較部２０３ａは、反射ピークの強度の変化量および変化傾向を検出する。すなわち、比較部２０３ａは、図１８を用いて後述するステップＳ２５１およびステップＳ２５２の処理を行う。
【００８７】
推定部２０４は、反射ピークに関して変化があることを比較部２０３または比較部２０３ａが判定した場合に、例えば、数値解析により得られた劣化による反射ピークの強度変化と、測定で得られた反射波の反射ピークの強度とに基づき劣化の程度を推定する。なお、推定部１０４は、履歴ＤＢ１１３から取得する過去の測定データ（過去に記録された劣化による反射ピークの強度変化）と、測定で得られた反射波の反射ピークの強度とに基づき劣化の程度を推定してもよい。すなわち、推定部２０４は、図１７を用いて後述するステップＳ２０８からステップＳ２１０の処理を行う。なお、一つの変形例では、推定部２０４は、図１８を用いて後述するステップＳ２５３およびステップＳ２５４の処理を行ってもよい。
【００８８】
次に、図１７は、本実施形態の検出方法の処理流れの一例を示す。
例えば、図１７は、反射波による鉄筋腐食を検出する処理流れを示す。図１７は、本実施形態の処理流れの全体を示す。なお以下の説明では、第１の実施形態の処理流れと共通する部分は、説明を省略する場合がある。
【００８９】
図１７の検出方法では、処理流れの最初は、設備ＤＢ１１２から測定対象の埋設設備情報を取得する（ステップＳ２０１）。この埋設設備情報には、測定の対象となる埋設されている設備の位置（場所）や深さ、形状、サイズなどが含まれる。また、埋設設備情報には、コンクリート中の鉄筋の深さや位置などの情報が該当する。
【００９０】
次に、対象物（例えば鉄筋）の埋設された深さおよび位置から、対象物での反射波の反射時間を計算する（ステップＳ２０２）。すなわち、コンクリート中へ送信した電磁波が鉄筋で反射して戻る時間を計算する。そして、測定器１１１によって測定データ（レーダ検査情報）を取得する（ステップＳ２０３）。
【００９１】
次に、ステップＳ２０２で計算された反射時間に基づき、測定された測定データのなかから対象物に関する反射ピークを特定する（ステップＳ２０４）。すなわち、コンクリート中の鉄筋による反射ピークを選定および抽出する。
次に、ステップＳ２０４で特定した対象物での反射ピークの強度を求める（ステップＳ２０５）。そして、この反射ピークの強度を、同一の対象物に関して過去に測定して記録された反射波の反射ピークの強度と比較する（ステップＳ２０６）。これにより、反射ピークの強度変化の有無を判定する（ステップＳ２０７）。
【００９２】
反射ピークの強度変化がある場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、反射ピークの強度変化を理論値または統計値と照合する（ステップＳ２０８）。これにより、対象物の劣化の状況（劣化の程度）の推定を行う（ステップＳ２０９）。一方で、反射ピークの強度変化がない場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、対象物の劣化の進行がないまたは劣化を検出できないものとする（ステップＳ２１０）。
【００９３】
ここで、図３の処理流れと同様に、図１７に示す処理流れのなかで、ステップＳ２０８の理論／統計の照合を、もう少し詳しく説明する。このステップＳ２０８での理論の照合とは、上述したように第２の実施形態の図９から図１５で示した数値解析（電磁界シミュレーション）結果において反射ピークの強度変化の値に対して、点検対象となる埋設設備に対してレーダ技術により測定した測定値を照合することである。他方で、同ステップＳ２０８での統計の照合とは、まず、同じ種類や型式の埋設設備に関して過去に測定された複数の測定値を履歴として、それら測定値と劣化の状況（劣化の程度）とを関連付けて把握したデータベースを準備しておく。そして、点検する埋設設備を測定した値を、そのデータベースに照らして確認することを、ステップＳ２０８での統計の照合とする。あるいは、同じ埋設設備に対し過去に複数回測定した測定値を履歴として保持して、この履歴の値と新たに測定する値を比較することを統計の照合としても良い。
【００９４】
図１８は、本実施形態の検出方法の処理流れの変形例を示す。具体的には、図１８は、先に示した図１７の処理流れの一部のなかで、図１８中に（ａ）として再掲した処理流れの変形例を示す。すなわち、先の図１７において、新たな測定値と過去の測定データとの比較（ステップＳ２０６）、反射ピークの強度変化の有無の判定（ステップＳ２０７）、反射ピークの強度変化と理論／統計との照合（ステップＳ２０８）、および対象物の劣化（鉄筋の腐食）状況の推定（ステップＳ２０９）までを以下のように置き変えて処理する。
【００９５】
すなわち、図１８中の（ｂ）に示すように、一つの変形例の処理流れでは、新たな測定値と過去の測定データとの比較（ステップＳ２０６）の後、反射ピークの強度の変化量が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２５１）。そして、反射ピークの強度の変化量が所定値以上である場合（ステップＳ２５１：Ｙｅｓ）、続いて、反射ピークの強度変化が所定方向の変化であるか否かを判定する（ステップＳ２５２）。本実施形態では、反射ピークの強度変化が減少方向の変化であるか否かを判定する。
具体的な一例では、前記所定値は、０．１ｍＶ／ｍと設定される。この場合、先の図１５中の（ｂ）において２．３７ｍＶ／ｍから２．２５ｍＶ／ｍへ変化するケースであれば、反射ピークの強度の変化量が０．１ｍＶ／ｍ以上であるため前記所定値以上であることの条件を満たし、且つ、反射ピークの強度変化が減少方向の変化であることの条件を満たす。
【００９６】
そして、反射ピークの強度が前記所定方向の変化である場合（ステップＳ２５２：Ｙｅｓ）、反射ピークの強度と理論／統計の照合を行う（ステップＳ２５３）。この理論の照合とは、測定値と、シミュレーション解析の結果により得られた図１５中の（ｂ）のグラフとの比較になる。例えば、同グラフから、反射ピークの強度が２．２５ｍＶ／ｍに当たる錆の割合は約６５％と読み取れる。従ってこの照合により対象物の劣化（鉄筋の腐食）の状況の推定を行う（ステップＳ２５４）。
他方で、先の２つの判定（ステップＳ２５１）および（ステップＳ２５２）のいずれかの判定結果が“Ｎｏ”であれば、対象物の劣化（鉄筋の腐食）は明確に推定できない。あるいは、先の図１７に示すように、対象物の劣化（鉄筋の腐食）の進行なしと推定する（ステップＳ２１０）。
【００９７】
以上、図１７および図１８に示す処理流れをステップ順に説明した。これらのステップで重要な項目について以下に補足説明する。
まず、図１８中の（ｂ）において、２つの判定（ステップＳ２５１）および（ステップＳ２５２）について、その順序は逆でもよい。すなわち、最初に反射ピークの強度変化が所定方向の変化であるか否かを判定し（ステップＳ２５１’）、これに続いて反射ピークの強度の変化量が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２５２’）。これら（ステップＳ２５１’）と（ステップＳ２５２’）の両方の判定が“Ｙｅｓ”の場合、反射ピークの強度と理論／統計の照合（ステップＳ２５３）へ進む。そして、逆に両判定の片方でも“Ｎｏ”の場合、劣化は明確に推定できない、または劣化の進行なしと推定する（ステップＳ２１０）。
【００９８】
次に、図１７と同様、図１８に示す処理流れのなかで、ステップＳ２５３での理論／統計の照合を具体的に説明する。このステップＳ２５３の理論の照合では、第２の実施形態の図９から図１５で示す数値解析（電磁界シミュレーション）結果での反射ピークの強度変化の値に対して、点検対象となる埋設設備に対し測定した測定値を照合する。他方で、ステップＳ２５３の統計の照合では、同種類や型式の埋設設備を過去に測定された複数の測定値を記録し、多数の記録を履歴とする。この履歴は、劣化の程度と対応させてデータベースに記録される。このデータベースに記録された過去の測定データと、点検対象とする埋設設備を測定した値とを照合し確認する。これによりステップＳ２５３の統計の照合を行う。または、同じ埋設設備に対し過去に複数回測定した測定値を履歴に残し、この履歴の値と新たに測定する値を比べて統計の照合としても良い。こうした、同じ種類や同型の設備を過去に電磁波により測定した数値と劣化の状況とを対応付けて把握したデータベースからの情報に基づくことで、シミュレーションなど数値計算の理論に比べて、よりきめ細かく反射ピークの強度変化と統計の照合（ステップＳ２５３）ができる。加えてこの後のステップＳ２５４でも、履歴に残された過去の測定値と劣化状況の対応したデータベースに基づき、よりきめ細かい劣化状況の推定ができる。
【００９９】
次に、図１８中の（ｂ）のステップＳ２５４に挙げた「照合により対象物の劣化（鉄筋の腐食）状況の推定」について補足説明をする。例えば、２．３７ｍＶ／ｍから２．２５ｍＶ／ｍへ変化するケースでは、理論の照合（ステップＳ２５３）に続いて、反射ピークの強度が２．２５ｍＶ／ｍである場合には、解析結果である図１５中の（ｂ）のグラフからその反射ピークの強度に対応する錆の割合が約６５％であることを読み取れると上述した。しかしながら、この劣化状況の推定は、単純な１回の測定による数値変化のみで判定できない場合もある。そこで、より正確に判定するために好ましい項目を以下に挙げる。
（ｉ）解析側：解析前の設定条件を現場環境に合せる（整合）
（ｉｉ）測定側：校正・キャリブレーション
（ｉｉｉ）詳細な履歴
（ｉｖ）健全時の数値
【０１００】
まずは、当然ではあるが数値解析であるため、（ｉ）解析前の条件設定が重要である。対象設備の現場環境に合うように可能な限りその現場の条件を調査する。例えば、モデルサイズ、つまりコンクリートの長さ幅や厚さ、鉄筋の長さは、埋設設備の設計値を活用する。また、埋設設備の深さや土壌などは、埋設設置時の情報、あるいは最初に電磁波法で測定した際のデータを処理して得られた情報を利用することが考えられる。その調査された情報を解析の設定条件に取り入れ、解析を行い解析結果とする。
【０１０１】
また、解析側の対応だけでなく、（ｉｉ）測定側の対応として、校正・キャリブレーションが必要である。例えば、上記（ｉ）によって現場環境に整合した解析結果の数値が得られた場合、その対象を実際に測定した数値が解析結果の数値とどのように対応するのかを把握することが好ましい。例えば、今回の電磁波法では、反射ピークの強度の時間的な変化量に注目するので、時間経過に伴う測定を実施し、数値変化と解析結果との関係も得ておくことが好ましい。すなわち（ｉｉ）校正・キャリブレーションの一例は、時間経過の数値変化を解析結果と対応して把握する校正・キャリブレーションである。
【０１０２】
さらに、上述した（ｉｉ）校正・キャリブレーションにおける時間経過に伴う複数回の測定に関係して、（ｉｉｉ）詳細な履歴があることが好ましい。上記の（ｉ）現場環境に合せた解析結果までに至らない解析（図９から図１２）の結果（図１３から図１５）でも単調な変化でない。従って、（ｉｉｉ）履歴の数値変化（過去に測定した複数回の値）が解析結果のどの箇所に位置するかを確認することが好ましい。このような（ｉｉｉ）詳細な履歴のなかには、（ｉｖ）対象物が劣化する前の健全時の測定値が含まれていることも解析結果に照らして劣化があるか否かを判断するために好ましい場合がある。
【０１０３】
以上のような第２の実施形態の検出方法および検出装置によれば、第１の実施形態と同様に、電磁波による測定結果を用いて対象物の劣化の程度を検出可能である。
ここで、図１および図２を用いて上述したように、周波数シフトは、高周波数方向にずれる場合と、低周波数方向にずれる場合とがある。このため、あまり多くのケースは想定されないが、特定の条件を満たす場合に、高周波数方向にずれる要素と、低周波数方向にずれる要素とが重なり、周波数シフトが測定できない場合も想定される。
一方で、本実施形態では、劣化の程度の推定は、測定された反射波のピークの強度の値、または、ピークの強度の変化の程度に基づき行われる。このような構成によれば、周波数シフトが測定できない場合であっても、対象物の劣化の状況を確実に検出することができる。
【０１０４】
また、本実施形態では、反射波特性の変化の量が所定値以上であり、且つ、反射波特性の変化が所定方向の変化である場合に、前記劣化の程度が推定される。一例としては、反射ピークの強度または周波数の変化の量が所定値以上であり、且つ、反射ピークの強度または周波数の変化が所定方向の変化である場合に、対象物の劣化の程度が推定される。このような構成によれば、例えば上述したように反射ピークの強度変化の傾向が途中で変化する場合であっても、劣化の程度を比較的精度良く検出することができる。すなわち、本実施形態では、反射ピークの強度または周波数の変化の量が所定値以上であるか否か、および、反射ピークの強度または周波数の変化が所定方向の変化であるか否かを判定することで、劣化の程度の推定における精度を担保している。
なお、上記の実施形態では、反射ピークの強度変化について、所定値以上であるか、および所定方向の変化であるかを判定したが、これに代えて、反射ピークの周波数シフトについて、所定値以上であるか否か、および所定方向の変化であるか否かを判定してもよい。
【０１０５】
（第３の実施形態）
図１９から図２４を参照し、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、真空中の鉄棒モデルの解析（反射ピークの強度変化）を活用したものである。
【０１０６】
図１９および図２０は、真空中の鉄棒に対するシミュレーションモデルを示す。詳しく述べると、図１９は、シミュレーションモデルの全体図を示す。この図１９では、解析空間は、Ｘ軸とＹ軸の両方向に１．４ｍ×１．４ｍ、Ｚ軸方向に１．１ｍの広さを持つ。このモデルは、解析空間内に、Ｙ軸方向に長さ８０ｃｍ、ＸＺ面で直径１ｃｍの円柱形状の鉄棒を配置する。この鉄棒の一部（もしくは全部）の周囲には、錆（鉄棒の表面から３ｍｍの厚み）が設けられる。この錆の範囲（Ｙ軸方向の長さ）は、１ｃｍから８０ｃｍのパラメータとして可変である。さらに、このモデルは、解析空間の上部（Ｚ軸でのプラス方向）から下側（Ｚ軸でマイナス方向）へＸＹ平面の平面波を送る。そして平面波が鉄棒によって反射した反射波を受信する観測点は、その解析空間（ＸＹ平面）の中央の上部（Ｚ軸のプラス方向）に配置される。この図１９に示すような真空中の鉄棒モデルで電磁界シミュレーションが実施される。
【０１０７】
図２０は、上記シミュレーションモデルの一部を拡大して示す。図２０の拡大部分は、鉄棒の周囲（表面）において錆が設けられた部分と設けられていない部分との境界部分を示す。この錆の形状は、ＸＺ平面の断面では、鉄棒の円を囲む環状である。この図２０において、ＸＹ平面上に描かれた長方形状の格子は、シミュレーション解析のためのメッシュである。図２０に示すように、鉄棒の直径は１ｃｍである。そして、鉄棒の表面を取り巻くように錆が３ｍｍの厚さで覆う。先の図１９に示す鉄棒の部分は、後述する制約から、その周囲を含めて１ｍｍのメッシュサイズが採用される。図２０には、鉄棒と錆の内部にあるＸＹ断面でのメッシュとして、鉄棒の直径断面方向で１ｍｍサイズのメッシュが１０個分ある。また、錆には、厚み方向で３個分の同メッシュが確認できる。
【０１０８】
図２０に示す長方形状のメッシュには、モデルを構成するそれぞれの物質の材料定数（誘電率および導電率など）が設定される。この図２０において、鉄棒には完全導体の材料定数が設定される。一方で、錆には、酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）の周波数特性を含めた誘電率および導電率が材料定数として設定される。特に、錆が周囲を覆う鉄棒の表面には、Ｆｅ２Ｏ３の材料定数が設定される。これにより、鉄棒の表面部分は、腐食している（錆びている）条件が設定される。
【０１０９】
上記のように設定される理由としては、鉄筋の錆に関する状況およびシミュレーション解析のモデルとして次のような３つの制約があるからである。
（１）鉄筋は、断面積で１０％が削れると構造上に支障が発生する。
（２）鉄が酸化して錆となる時の体積膨張率は、２．５である。なおこの数値は、例えば非特許文献２に示されている。
（３）解析空間に設定可能な最小のメッシュサイズは、１ｍｍである。
なお、解析空間に設定可能な最小のメッシュサイズが１ｍｍである理由は、以下のとおりである。すなわち、解析空間内のメッシュサイズを１０ｍｍから１ｍｍに変えた場合に、同程度のサイズで同一モデルについての解析評価で影響があることが確認されている。このような１０ｍｍから１ｍｍまでの範囲でのメッシュサイズ変更でも、細かくすることにより解析結果が収束に向かう。そして、メッシュ１ｍｍサイズで反射ピーク変化の検討に十分な精度があることが本発明者らによって確かめられている。
【０１１０】
上記３つの制約を満たすと、図２０に示すように、鉄棒の表面を錆に置き換える設定となる。これは実際には、鉄筋表面が腐食して削られることを意味する。この設定のメッシュに関して説明すると、図２０の錆がある鉄棒モデルでは、鉄棒の円柱で直径断面の方向にある１０等分したメッシュのなかで、鉄棒の表面部に当たる１層のメッシュが鉄から錆となっている。そして、該当するメッシュ１層の鉄から、鉄筋が腐食することにより、その鉄棒の表面メッシュを含めて外側へメッシュ４層、体積としてはメッシュ３個分を錆に変えている。なお後述する図２１から図２３に示す解析結果に挙げる鉄優先の設定では、メッシュは３層が錆であるとともに、体積は変わらず３個分が錆びである。
【０１１１】
今回、電磁界シミュレーションに使用する時間領域差分（FDTD）法は、メッシュにより作られる直方体ブロックを1個として扱うものではない。メッシュにより作られる直方体の１２辺それぞれの部分に物質の材料定数が設定され、この設定が解析に活用される。上述した鉄の表面を錆に変える説明では、図２０に示す鉄棒のＸＹ平面の断面に関するものであるので、メッシュの１辺を層と言い換えている。元の鉄棒で表面に当たる箇所、または新たに鉄棒の周囲に錆として形成される部分も辺であるが、上述の説明では断面内の形状であるため“層”と称する。
【０１１２】
次に、本実施形態における真空中の鉄棒に対する反射波の時間応答を説明する。
図２１は、真空中の鉄棒に関する反射波の時間応答の全体図を示す。図２１に示す時間応答は、先の第２の実施形態の図１３と同様に、横軸が時間（単位はｎｓｅｃ）であり、縦軸が電界強度（単位はＶ／ｍ）である。また、この時間応答のグラフでは、モデルの鉄棒を取り巻く錆は、鉄棒の表面も錆か（錆優先）、および鉄棒の表面は鉄のままか（鉄優先）の両方の選択肢を挙げている。加えてその鉄棒（長さ８０ｃｍ）を取り巻く錆の範囲は、１０ｃｍ、２０ｃｍ、３０ｃｍ、４０ｃｍと可変である。
【０１１３】
図２１のグラフでは、約４ｎｓｅｃに凡そ０．１３５Ｖ／ｍ〜０．１４５Ｖ／ｍの反射ピーク（以下では、第1の反射ピークと称する）が存在する。この第1の反射ピークは、鉄棒による電磁波の反射である。そして、この第1の反射ピークの約４ｎｓｅｃの後には、約３ｎｓｅｃ毎に電界強度の盛り上がり（４．７ｎｓｅｃから４８ｍＶ／ｍ、７．８ｎｓｅｃから２６ｍＶ／ｍ、１０．４ｎｓｅｃから１４ｍＶ／ｍ、１３．５ｎｓｅｃから１１ｍＶ／ｍ、１６．２ｎｓｅｃから９ｍＶ／ｍなど）が見られる。これらの電界強度の盛り上がりは、照射した電磁波により鉄棒に励磁された電界が共鳴して、電磁波が鉄棒から再放射され発生しているものと推定される。これら電界強度の盛り上がりおよび鉄棒からの第1の反射ピークは、錆優先／鉄優先および錆の範囲による違いによりピーク強度や電界強度の盛り上がり形状が多少異なっている。
【０１１４】
図２１に示す解析結果のグラフでは、モデル設定として錆優先の場合に加えて、鉄優先の場合についても結果を示す。このように図２１および後述する図２２や図２３で異なるモデル設定の結果を合せて（並べて）示した理由は、モデル設定により解析結果の数値に違いは生じるが、錆の範囲を変化させた時に現れる反射ピークが変化する傾向は同じであることを示すためである。すなわち、本来は多様な錆の形態について、この数値解析検討で２つの異なる設定が同じ傾向を示すことを確認することを意味している。
【０１１５】
ここで、上記第１の反射ピークの強度の違いが錆の設定でどのように異なるかをより詳しく示すため、図２１のグラフで破線の囲み部分を拡大して図２２に示す。
図２２に拡大して示す第1の反射ピークでは、鉄優先よりも錆優先のほうが、その反射ピークの強度が高い傾向が確認できる。例えば、錆の範囲が共に１０ｃｍの場合、鉄優先の反射ピークの強度は、０．１４４Ｖ／ｍであり、錆優先の反射ピークの強度は、０．１４６Ｖ／ｍである。また、錆の範囲に関しては錆が拡大するに従って、反射ピークの強度が減少する傾向が見られる。例えば、錆優先で、錆の範囲が１０ｃｍ、２０ｃｍ、３０ｃｍ、４０ｃｍと拡大するに従い、反射ピークの強度は、０．１４４Ｖ／ｍ、０．１４２Ｖ／ｍ、０．１３９Ｖ／ｍ、０．１３６Ｖ／ｍと減ることが読み取れる。これらの錆の各設定（鉄優先／錆優先、錆の範囲）に関して、第１の反射ピークの電界強度の値がどのように変化するかについて図２３にグラフ化した。
【０１１６】
図２３は、錆の範囲に関する反射ピークの強度の変化を示す。このモデルは、真空中の鉄棒である。図２３のグラフは、縦軸が反射ピークの強度（Ｖ／ｍ）、横軸が錆の範囲（単位はｃｍ）である。図２３中の（ａ）のグラフは、縦軸の範囲を０〜０．１６Ｖ／ｍである。一方で、図２３中の（ｂ）のグラフは、解析した結果での反射ピークの強度が変化する範囲０．１３４Ｖ／ｍ〜０．１４８Ｖ／ｍの部分を拡大したものである。この図２３中の（ｂ）のグラフに示すように、錆の範囲が増えるに従い、反射ピークの強度が単調に低下することが分かる。
【０１１７】
特に、錆優先の場合、つまり鉄棒の表面に当たる位置が錆の材料定数（誘電率および導電率）に設定されると、錆の範囲でより顕著に反射ピークの強度の低下が現れる。この錆優先の設定は、先の図２０に示したように、直径１ｃｍの鉄棒に対して解析のために１ｍｍ毎の格子状メッシュとしており、かつ、錆がある範囲で鉄棒の表面は、錆の材料定数（誘電率および導電率）に設定される。この結果として、錆の厚みは実質４ｍｍとなる。この厚みの数値は次の理由から妥当である。
理由としては、まず、鉄が酸化して酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）になると、一般的な膨張率は、２．５倍である点がある。なお、２．５倍という数値は、例えば非特許文献２で示されている値である。もう一つの観点では、コンクリート中で鉄筋の１割が腐食すると構造強度に問題が生じると言われていることである。これら２つの点から、解析のため１ｍｍ毎の格子状メッシュでは、鉄棒の周囲に３ｍｍ目の格子メッシュまでを錆に設定し、さらに鉄棒表面に当たるメッシュ格子の辺を錆の材料定数に設定することで、合わせて実質４ｍｍとなる。
【０１１８】
ここで、図２３中の（ｂ）のグラフに示すように、錆の範囲が増加するに従い、反射ピークの強度が単調に低下する傾向がある。そこで、検査においてこの傾向を活用することが考えられる。すなわち、反射ピークの強度が減少することを測定データと過去の履歴（過去の測定データ）から判定することができると、その強度が減少する程度によって、錆の範囲、つまり鉄筋コンクリートの腐食の進行度合いを把握することができる。
【０１１９】
次に、第３の実施形態の検出装置３００について説明する。
図２４は、本実施形態の検出装置３００および周辺装置の構成例を示す。なお、第１および第２の実施形態と同一または類似の機能を有する構成には、同一の符号を付す。図２４に示すように、検出装置３００は、測定結果処理部２０１、数値解析部２０２、比較部３０３、推定部２０４、および処理必要性判定部３０５を有する。
【０１２０】
比較部（比較判定部）３０３は、履歴ＤＢ１１３から過去の測定データを取得する。そして、測定結果処理部２０１が処理した結果と、履歴ＤＢ１１３から取得した過去の測定データとを比較することで、反射ピークの変化の傾向を検出する。例えば、比較部３０３は、反射ピークの強度変化が所定方向の変化であるか否かを判定する。本実施形態では、比較部３０３は、反射ピークの強度変化が減少方向の変化であるか否かを判定する。すなわち、比較部３０３は、図１８を用いて後述するステップＳ３０１の処理を行う。
また、本実施形態の推定部２０４は、図１８を用いて後述するステップＳ３０２およびステップＳ３０３の処理を行う。
【０１２１】
処理必要性判定部３０５は、劣化の程度を推定した後に、推定された劣化の程度に基づき、対象物に対する保守の必要性の有無を判定する。すなわち、処理必要性判定部３０５は、図１８を用いて後述するステップＳ３０４の処理を行う。なお、処理必要性判定部３０５の処理の具体例は、後述する処理流れのなかで説明する。
【０１２２】
次に、本実施形態の検出方法の処理流れの一例を示す。
なおここでは、第２の実施形態で述べた図１７および図１８を再び参照する。なお、反射ピークの強度変化を検出するまでの処理流れは、第２の実施形態と略同じなので、ここでの説明は省略する。
【０１２３】
図１８中の（ａ）は、図１７において、新たな測定値と過去の測定データとの比較（ステップＳ２０６）、反射ピークの強度変化の有無の判定（ステップＳ２０７）、測定データと理論／統計との照合（ステップＳ２０８）、および対象物の劣化推定（ステップＳ２０９）までの処理を示す。
【０１２４】
本実施形態では、新たな測定値と過去の測定データとの比較（ステップＳ２０６）、反射ピークの強度変化の有無の判定（ステップＳ２０７）、測定データと理論／統計との照合（ステップＳ２０８）、および対象物の劣化推定（ステップＳ２０９）までの処理流れを以下のように置き変える。
【０１２５】
すなわち、図１８中の（ｃ）に示すように、本実施形態の処理流れでは、新たな測定値と過去の測定データとの比較（ステップＳ２０６）の後、最初に、反射ピークの強度変化が所定方向の変化であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。本実施形態では、反射ピークの強度変化が減少方向の変化であるか否かを判定する。そして、反射ピークの強度変化が所定方向の変化であると判定された場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、反射ピークの強度と理論／統計の照合を行う（ステップＳ３０２）。
【０１２６】
次に、この照合（ステップＳ３０２）の結果に基づき、対象物の劣化（鉄筋の腐食）状況を推定する（ステップＳ３０３）。例えば、反射ピークの強度が０．１３８Ｖ／ｍで、過去のデータが０．１４４Ｖ／ｍの場合、ステップＳ３０１では、反射ピークの強度が減少していると判定される。そして、理論値との照合（ステップＳ３０２）と対象物の劣化状況の推定（ステップＳ３０３）では、図２３中の（ｂ）に基づき、例えばピーク強度が０．１３８Ｖ／ｍで錆の範囲が約３５ｃｍと推定される。
【０１２７】
さらにその後に、図１８中の（ｃ）の処理流れでは、ステップＳ３０３により推定された劣化の程度に基づき、対象物に対して対処（保守）が必要か否かを判定する（ステップＳ３０４）。すなわち、ステップＳ３０４では、推定された劣化の程度が所定値以上であるか否かが判定される。そして、推定された劣化の程度が所定値以上であれば、対処（保守）が必要と判定される。一方で、推定された劣化の程度が所定値未満であれば、対処（保守）が不要と判定される。
一例について述べると、図２３中の（ｂ）のグラフにおいて、錆の範囲２０ｃｍ以下で経過推移を観察する範囲であり、３０ｃｍ以上で保守対応が必要との基準がある場合に、反射ピークの強度が０．１３８Ｖ／ｍ（推定した錆の範囲：約３５ｃｍ）であれば、ステップＳ３０４の判定は、保守対応を必要とする“Ｙｅｓ”となる。他方で、反射ピークの強度が所定方向の変化であるか否かの判定（ステップＳ３０１）、または推定された劣化進行に対処（保守）が必要か否かの判定（ステップＳ３０４）のどちらか片方でも“Ｎｏ”ならば、図１７に示すように、対象物の劣化（鉄筋の腐食）の進行なしと推測される（ステップＳ２１０）。
【０１２８】
ここで、図３および図１７と同様に、図１８中の（ｃ）に示す処理流れのなかでも、ステップＳ３０２での理論／統計の照合について説明する。このステップＳ３０２における理論の照合では、第３の実施形態の図１９から図２３に示す数値解析（電磁界シミュレーション）結果での反射ピークの強度変化の値に対して、点検対象となる埋設設備に対し測定した測定値を照合する。他方で、同ステップＳ３０２における統計の照合では、同種類や型式の埋設設備を過去に測定された複数の測定値を記録し、多数の記録を履歴とする。この履歴は、劣化状況と対応させてデータベースに記録される。このデータベースに記録された過去の測定値と、点検対象とする埋設設備を測定した値とを照合し確認する。これによりステップＳ３０２の統計の照合を行う。または、同じ埋設設備に対し過去に複数回測定した測定値を履歴に残し、この履歴の値と新たに測定する値を比べて統計の照合としても良い。こうした、同じ種類や同型の設備を過去に電波により測定した数値と劣化の状況とを対応付けて把握したデータベースからの情報に基づくことで、シミュレーションなど数値計算の理論に比べて、よりきめ細かく反射ピークの強度変化と統計の照合（ステップＳ３０２）ができる。加えてこの後のステップＳ３０３でも履歴に残された過去の測定値と劣化状況の対応したデータベースに基づき、よりきめ細かい劣化状況の推定ができる。
【０１２９】
また、図１８中の（ｃ）は、他の図１８中の（ａ）または（ｂ）の処理フローにないステップ、「推定の劣化進行に対処（保守）が必要か否か」の判定（ステップＳ３０４）を含む。この理由としては、例えば図１８中の（ｂ）では、比較的現実に近いコンクリートを含む解析モデルの結果（図１５参照）を照合する理論（数値解析）としている。このため理論の照合では、確からしい判断が想定される。これに対して、図１８中の（ｃ）は、鉄棒のみをモデルとする解析結果（図２３参照）から多少誤った判定を含む範囲でも対処する方針のもとの処理流れ（ステップＳ３０１からＳ３０３）である。このため、誤った判断が含まれた場合に対してチェックする意味で、ステップＳ３０４の推定の劣化進行に対処（保守）が必要か否かの判定を図１８中の（ｃ）で最後の位置に設けている。
【０１３０】
以上のような第３の実施形態の検出方法および検出装置によれば、第１の実施形態と同様に、電磁波による測定結果を用いて対象物の劣化の程度を検出可能である。
また、本実施形態では、劣化の程度を推定した後に、推定された劣化の程度に基づき、対象物に対する保守の必要性の有無を判定する。このような構成によれば、劣化の程度に関して多少誤差が大きな推定がされたとしても、対象物に対する対処の必要性を判定する処理において、対象物に対する対処が必要そうな場合を絞り込むことができる。言い換えると、数値解析の結果として多少の誤差を許容することができる。このため、解析モデルを単純化することができる（例えばコンクリートの要素を省略することができる）。これにより、数値解析のモデル構築などに必要な時間やコストを抑えることができる。
【０１３１】
また、本実施形態では、反射ピークの強度または周波数の変化が所定方向の変化であるか否かを判定し、反射ピークの強度または周波数の変化が前記所定方向の変化である場合に、対象物の劣化の程度を推定する。このような構成によれば、劣化の状況を比較的精度良く検出することができる。すなわち、本実施形態では、反射ピークの強度または周波数の変化が所定方向の変化であるか否かを判定することで、劣化の程度の推定における精度を担保している。
なお、上記の実施形態では、反射ピークの強度変化について所定方向の変化であるかを判定したが、これに代えて、反射ピークの周波数シフトについて所定方向の変化であるかを判定してもよい。
【０１３２】
（第４の実施形態）
図２５から図３０を参照し、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、土層を含むコンクリート中の鉄棒を対象としたものである。すなわち、第４の実施形態では、土層の深さやコンクリートの水分含有率などの諸条件を考慮する。
【０１３３】
図２５は、土層を含むコンクリート中の鉄棒モデルを示す。すなわち、図２５は、第２の実施形態の図９に示したコンクリート中の鉄棒モデルに土層を加えた形態のシミュレーションモデルである。
またこの図２５のシミュレーションモデルでは、錆がある鉄棒部分は、第３の実施形態の図１９および図２０に示す円柱状の鉄において、中央から指定の範囲の部分の周囲を錆の誘電率に当たる誘電体で覆う構造である。
【０１３４】
また、入力波は、コンクリート板の表面と同じＸＹ平面とする。すなわち、入力波は、図２５で上方から下方へ（Ｚ軸のプラス側からマイナス側へ）伝播する平面波を用いる。空間内で電界強度を受信する観測点は、モデルの中央から上方（Ｚ軸プラス側）に設けられる。
【０１３５】
図２６は、土層を含むコンクリート中の鉄棒モデルの側面図を示す。図２６は、第２の実施形態の図１０中の（ｂ）に示すコンクリート中の鉄棒モデルに対して土層をコンクリート上部へ加えたものである。コンクリートの厚さ（Ｚ軸方向）は、２０ｃｍである。一方で、土層の深さは、５ｃｍ〜１５ｃｍの間で可変である。
なお、図２６では（先の図１０でも）説明を省略していたが、電磁界解析のシミュレーションモデルにおけるコンクリートの誘電率は、湿潤状態での誘電率（εｒ：１０．５−周波数１ＧＨｚ時）を採用する。また同シミュレーションモデルにおける土層の誘電率は、水分含有率３０％で粘土と砂が混合した状態の誘電率（εｒ：１２．８−周波数１ＧＨｚ時）を採用する。
以上、図２５および図２６を示して説明した土層を含むコンクリート中の鉄棒モデルを用いて電磁界シミュレーションを実施した。
【０１３６】
次に、土層を含むコンクリート中の鉄棒に対する反射波の時間応答について説明する。
図２７は、土層を含むコンクリート中の鉄棒による反射波の時間応答を示す。図２７は、結果グラフの全体と、そのなかの一部を拡大したものを示す。図２７に示す時間応答のグラフは、土層の深さを５ｃｍとした場合である。またこのモデルは、真空、土壌、コンクリート、鉄棒、および錆を含む。そして、それらの様々な境界で反射が発生する。このため、図２７には、主だった境界での反射波が伝播する時間を机上計算して、グラフ上の時間軸に表示している。これらが、土表面、コンクリート表面、鉄棒、おおびコンクリート裏面の各々での反射である。図２７に示す全体の時間応答では、机上計算した土表面での反射時間がグラフの一番強いピーク（地面での反射）の反射時間と一致している。鉄棒による反射時間では、解析結果のグラフを拡大すると５ｍＶ／ｍ未満と弱いがピークが存在する。
【０１３７】
次に、土層の深さに対する反射ピークの強度変化の違いについて説明する。
図２８は、土層の深さに対する鉄棒による反射ピークの強度を示す。すなわち、図２８は、異なる土層の深さでの解析結果を示す。例えば、図２８中の（ａ）は、土層の深さが５ｃｍでの反射ピークの強度を示す。また、図２８中の（ｂ）は、土層の深さが７．５ｃｍでの解析結果を示す。なお、図２８中の（ａ），（ｂ）それぞれのグラフでは、横軸を錆の割合［％］、縦軸を反射ピーク強度［ｍＶ／ｍ］とする。
【０１３８】
これら図２８中の（ａ），（ｂ）に示す２つのグラフから分かるように、土層の深さの差異により、反射ピークの強度の値が異なる。例えば、土層５ｃｍでの反射ピークの強度は、約１．０ｍＶ／ｍ〜１．４ｍＶ／ｍの間の値になる。また土層７．５ｃｍでの反射ピークの強度は、約１．６ｍＶ／ｍ〜１．７ｍＶ／ｍの間の値になる。また、反射ピークの強度の変化も異なる。例えば、土層５ｃｍでの反射ピークは、錆の割合が０％に対して最大値となるが、土層７．５ｃｍでの反射ピークは、錆びの割合が２５％前後で最大値となる。つまり、対象物がどの程度の土層の深さに埋設されたかにより、この深さを考慮して数値計算などで予め反射ピークの強度がどの程度の値になるのか、および鉄棒が錆びた割合によりどのように反射ピークの強度が変化するかを把握しておく必要がある。
【０１３９】
表１は、土層の深さに対する反射ピークの強度の変化量を示す。この表１に示すように、第２の実施形態で説明したコンクリート中の鉄棒に錆のみが設けられるモデル、つまり土層が０ｃｍの場合と比較した場合、土層を含むモデルでは、土壌での減衰の影響を受け、鉄棒による反射ピークの強度の変化量（最大／最小値の差や変化率）が減少している。
【表１】
0006580856.tif 000002
【０１４０】
図２８および表１に示すように、土層を含むコンクリート中の鉄棒をモデルとした電磁界解析を行った結果、その鉄棒が錆に覆われる範囲に対する反射ピークの強度変化が土層の深さで異なることが示された。従って、解析結果として求まる反射ピークの変化には、対象物の埋設された深さなどの条件も考慮する必要である。
【０１４１】
次に、第４の実施形態の検出装置４００について説明する。
図２９は、本実施形態の検出装置４００および周辺装置の構成例を示す。なお、第１から第３の実施形態と同一または類似の機能を有する構成には、同一の符号を付す。図２９に示すように、検出装置４００は、測定結果処理部２０１、数値解析部２０２、第１比較部４０１、第２比較部４０２、判定部４０３、および推定部２０４を有する。
【０１４２】
第１比較部（第１比較判定部）４０１は、履歴ＤＢ１１３からの過去の測定データと、数値解析部２０２が数値解析した結果とを比較する。本実施形態では、数値解析部２０２は、数値解析の結果として、対象物の劣化の程度が異なる複数の数値解析の結果を結んだ曲線（図２８に示す曲線、以下、「反射カーブ」と称する）を出力する。第１比較部４０１は、過去に測定された反射波の反射ピークの強度の値と、前記反射カーブと比較する。言い換えると、第１比較部４０１は、過去に測定された反射波の反射ピークの強度の値と前記反射カーブとの差異が所定の範囲内であるか否かを判定する。そして、過去に測定された反射波の反射ピークの強度の値と前記反射カーブとの差異が所定の範囲内である場合に、第１比較部４０１は、数値解析のモデルが適切であると判定する。すなわち、第１比較部４０１は、図３０を用いて後述するステップＳ４０１の処理を行う。
【０１４３】
第２比較部（第２比較判定部）４０２は、第２の実施形態の比較部２０３と略同じである。すなわち、第２比較部４０２は、測定結果処理部２０１が処理した結果と、数値解析部２０２が数値解析した結果とを比較する。そして、第２比較部４０２は、測定結果処理部２０１が処理した結果と、数値解析の結果との差異が所定の範囲内である場合に、数値解析のモデルが適切であることと判定する。
本実施形態では、第２比較部４０２は、測定結果処理部２０１からの反射ピークの強度の値と、前記反射カーブと比較する。言い換えると、第２比較部４０２は、新たに測定された反射波の反射ピークの強度の値と前記反射カーブとの差異が所定の範囲内であるか否かを判定する。そして、新たに測定された反射波の反射ピークの強度の値と前記反射カーブとの差異が所定の範囲内である場合に、第２比較部４０２は、数値解析のモデルが適切であると判定する。すなわち、第２比較部４０２は、図３０を用いて後述するステップＳ４０２の処理を行う。
【０１４４】
判定部４０３は、第１比較部４０１の比較および第２比較部４０２の比較の結果を受け、新たに測定された測定値を用いて劣化の推定が可能か否かの判定を行う。すなわち、判定部４０３は、図３０を用いて後述するステップＳ４０３の処理を行う。なお、判定部４０３の具体的な処理は、後述する処理流れの説明のなかで詳しく示す。
なお、本実施形態の推定部２０４は、図３０を用いて後述するステップＳ４０４の処理を行う。
【０１４５】
次に、図３０は、本実施形態の検出方法の処理流れの一例を示す。
本実施形態は、土層の深さなど諸条件を考慮して、鉄筋腐食を検出するものである。図３０に示す処理流れは、第２の実施形態で説明した図１７の特性変化の検出方法の一部を抽出して詳細にしたものである。すなわち、図３０中の「（ａ）反射ピーク強度から劣化状況の推定」は、図１７に示す処理流れの４つのステップ（ステップＳ２０６からステップＳ２０９）と同じである。この４つのステップについて、本実施形態では、図３０中の（ｂ）の対応に置き換えている。
【０１４６】
図３０中の（ｂ）に示す処理流れでは、まず土層の深さやコンクリートの湿度などの諸条件を考慮した解析で求めた数値解析結果と過去の測定データが一致するか否かを判定する（ステップＳ４０１）。本実施形態では、数値解析結果として、対象物の劣化の程度（例えば錆の割合）が異なる複数の数値解析の結果を曲線で結んだ「反射カーブ」と、過去の測定データが一致するか否か（すなわち差異が所定の範囲内であるか否か）を判定する。つまり、過去の測定データが上記反射カーブの上に位置する場合は、数値解析結果と過去の測定データとが一致すると判定される。このステップＳ４０１の判定にて解析で求めた反射カーブに過去のデータが一致する場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、次の判定（ステップＳ４０２）へ進む。
【０１４７】
ステップＳ４０２では、新たに測定した反射ピークの強度は、先に求めた数値解析結果と一致するのか否か（すなわち差異が所定の範囲内であるか否か）を判定する。つまり、新たな測定値が上記反射カーブの上に位置する場合は、数値解析結果と新たな測定値とが一致すると判定される。新たな測定値が数値解析結果と一致する場合（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、さらに次の判定ステップＳ４０３へと進む。なお、上記ステップＳ４０１とステップＳ４０２の順序は逆でもよい。
【０１４８】
ステップＳ４０３では、解析で求めたカーブと測定結果とから劣化の推定はできるか否かを判定する。これら３つの判定がいずれもＹｅｓの場合は、対象物の劣化（鉄筋の腐食）状況の推定を行う（ステップＳ４０４）。逆に３つの判定のいずれか一つでも“Ｎｏ”の場合は、先の図１７において、ステップＳ２１０で対象物の劣化（鉄筋の腐食）の進行なしと推定されるかあるいは本発明の技術を用いても劣化が検知推定できないことになる。
【０１４９】
次に、上述した図３０中の（ｂ）に示す処理流れの１つ１つのステップについて補足説明する。
まず、ステップＳ４０１（解析で求めた反射カーブと過去の測定データとが一致するか否かの判定）とステップＳ４０２（解析で求めた反射カーブと新たに測定した反射ピーク強度とが一致するか否かの判定）の２つのステップについて補足する。
図３０に一例を示したが、求められた解析結果は、錆の割合に対して反射ピークが単調に減少する変化ではない。従って、この解析結果と測定値とを単純に比較し照合することはできない。このため詳細な履歴（過去の測定も新たな測定も合わせた値の変化）を確認することが好ましい。そこで、詳細な履歴を確認するために、2つのステップに分けて判定を行う。つまり、図３０中の（ｂ）に示すように、既に測定した過去の値が解析で求めた結果と一致するか否かの判定が1つ目のステップ（ステップＳ４０１）である。また、新たに測定した値と解析結果と一致するか否かの判定が2つ目のステップ（ステップＳ４０２）である。
【０１５０】
次に、ステップＳ４０３（劣化の推定ができるか否かの判定）について補足する。ここで、測定対象の埋設設備に関する条件は、例えば埋設された地中の深さ、土壌の誘電率、設備を構成するコンクリート内にある鉄筋の状況などがある。このステップＳ４０３では、これらの設定条件を踏まえた数値解析の結果から劣化の範囲と反射ピークの強度変化のグラフを判定に用いる。この第４の実施形態では、図２７が解析結果を示し、図２８が反射ピークの強度変化を示す。これらの解析結果のグラフに対して、電磁波法で実際の埋設物を測定した値がどこに位置付けられ、健全な状態であった過去の測定の値も含め変化があったのかを確認する。
【０１５１】
ここで、図３０中の（ｂ）に示す処理流れに関して少し補足する。上記の解析結果と過去の測定および新たな測定の値とが一致していても（すなわち、ステップＳ４０１およびステップＳ４０２の判定が共に“Ｙｅｓ”でも）、劣化の推定ができない場合がある。この最も多い例では、反射ピークの測定値が劣化する時の値まで変化していない、つまり、解析で求めたカーブの変化に照合すると、測定対象が健全な状態のままである場合もある。この他の例としては、新たな測定値が過去の値とは異なるが、本質的に測定の精度から変化ありと見なせない範囲内の場合もある。これらの場合では、劣化の推定はできるか否かの判定（ステップＳ４０３）が“Ｎｏ”になる。言い換えると、本実施形態では、劣化の推定ができるか否かを判定するための所定条件が設定される。そして、前記所定条件を満たすか否かの判定を行う。その結果、前記所定条件を満たさない場合には、「劣化していない」との判定ではなく、「劣化の推定ができない」との判定結果を出力する。
【０１５２】
前記所定条件の一例としては、錆の割合の増加に伴う傾向変化が前記反射カーブにある場合において、前記傾向変化の前と後の両方で、過去の測定値または新たな測定値が前記反射カーブと一致する（差異が所定の範囲内である）ことである。すなわち、図２８中の（ｂ）のグラフを用いて説明すると、例えば錆の割合が約２５％のところで前記反射カーブに傾向変化が見られる。すなわち、錆の割合が０％〜約２５％の間では、前記反射カーブは上を向いており、一方で、錆の割合が約２５％を超えると、一定の間、前記反射カーブは下を向いている。このため、前記傾向変化の前と後の両方で（例えば錆の割合が０％〜約４０％の範囲で）過去の測定値および新たな測定値が前記反射カーブと一致する場合には、数値解析のモデルが適切であり、「劣化の推定ができる」との判定を行うことができる。一方で、錆の割合が約２５％のところで前記反射カーブに傾向変化が見られる場合において、例えば錆の割合が０％〜２０％の範囲のみで過去の測定値および新たな測定値がある場合、前記反射カーブの適否を判定することは困難である。この場合は、「劣化の推定ができない」との判定を行うことになる。
【０１５３】
また、前記所定条件の他の一例としては、錆の割合の増加に伴う傾向変化が前記反射カーブにあり、錆の割合が異なる複数の点で反射ピークの強度が略同じになる場合において、前回の測定から新たな測定までの時間間隔が所定の期間以内であることである。例えば、図２８中の（ｂ）のグラフを用いて説明すると、前記反射カーブにおいて、錆の割合が約５０％の場合と、錆の割合が約１００％の場合では、反射ピークの強度が略同じ（約１．６５ｍＶ／ｍ）になる。このため、最後に測定された期間からしばらく測定が行われていない場合において、新たに測定された反射ピークの強度として約１．６５ｍＶ／ｍが得られた場合に、錆の割合が５０％であるか１００％であるかを判定することは困難である。この場合は、「劣化の推定ができない」との判定を行うことになる。一方で、前回の測定から新たな測定までの時間間隔が所定の期間以内である場合は、一般的な劣化の進行速度などに基づき、前記判定を行うことができる。この場合は、「劣化の推定ができる」との判定を行うことができる。
【０１５４】
最後に、ステップＳ４０４（劣化状況の推定）での具体的な処理を補足する。この直前のステップＳ４０３までの複数の判定により、劣化状況の推定が可能な反射ピークの強度変化が得られている。ステップＳ４０４では、測定した値が解析で求められたカーブのどの位置に当たるのかを照合する。これまでに詳細な履歴があることが好ましいと述べた事も考慮して、例えば、解析で求めたカーブの変化が図２８中の（ｂ）と仮定する。図２８中の（ｂ）に示すカーブに合うような、過去に反射ピーク強度として３度の測定の記録（履歴：１．６８６ｍＶ／ｍ−２年前、１．７０５ｍＶ／ｍ−１年前、１．７０２ｍＶ／ｍ−半年前）がある。加えて新たに測定した値がそのカーブ上で過去の測定値の続きに位置する（１．６７１ｍＶ／ｍ−今回の測定）ならば、その位置の錆の割合（５５％）が推定の劣化状況になる。なお、この劣化状況の推定できる前提として、測定精度１０−２ｍＶ／ｍ以上が好ましい。
【０１５５】
以上のような第４の実施形態の装置および方法によれば、第１の実施形態と同様に、電磁波を用いて対象物の劣化の程度を検出可能である。
また、本実施形態の検出方法では、過去に記録された反射波特性と数値解析結果に基づく反射波特性との差異が所定の範囲内であり、且つ、測定された反射波特性と数値解析結果に基づく反射波特性との差異が所定の範囲内である場合に、対象物の劣化の程度が推定される。一例としては、過去に記録された反射波のピークの強度または周波数と、数値解析結果に基づくピークの強度または周波数との差異が所定の範囲内であり、且つ、測定された反射波のピークの強度または周波数と、数値解析結果に基づくピークの強度または周波数との差異が所定の範囲内である場合に、対象物の劣化の程度が推定される。このような構成によれば、周囲の埋設媒質の影響が大きい場合に（例えば土壌が含まれる場合に）、解析モデルの適否を判定することができる。これにより、対象物の劣化状況を比較的精度良く検出することができる。すなわち、本実施形態では、過去に記録された反射波のピークの強度または周波数と、数値解析結果に基づくピークの強度または周波数との差異が所定の範囲内であるか否か、および、測定された反射波のピークの強度または周波数と、数値解析結果に基づくピークの強度または周波数との差異が所定の範囲内にあるか否かを判定することで、劣化の程度の推定における精度を担保している。
なお、上記の実施形態では、反射ピークの強度について数値解析結果（反射カーブ）と比較を行うが、これに代えて、反射ピークの周波数について数値解析結果（反射カーブ）と比較を行ってもよい。
【０１５６】
本実施形態では、劣化の推定ができるか否かを判定するための所定条件が設定される。そして、前記所定条件を満たすか否かの判定を行う。その結果、前記所定条件を満たさない場合には、「劣化していない」との判定ではなく、「劣化の推定ができない」との判定結果を出力する。このような構成によれば、対象物の劣化の推定の精度を担保することができる。
【０１５７】
以上、第１から第４の実施形態について説明したが、実施形態はこれらに限定されない。例えば、本発明の方法および装置は、コンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。すなわち、上述した実施形態における検出装置１００、２００、３００、４００をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するための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、実行することによって実現してもよい。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とする。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、ＣＤ−ＲＯＭ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。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を送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その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のように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。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よく、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であってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
以上、この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、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【０１５８】
１００，２００，３００，４００…検出装置、１０１，２０１…測定結果処理部、１０２，２０２…数値解析部、１０３，２０３，２０３ａ，３０３…比較部（比較判定部）、１０４，２０４…推定部、３０５…処理必要性判定部、４０１…第１比較部（第１比較判定部）、４０２…第２比較部（第２比較判定部）、４０３…判定部。
【図１】
0006580856.tif 000003
【図２】
0006580856.tif 000004
【図３】
0006580856.tif 000005
【図４】
0006580856.tif 000006
【図５】
0006580856.tif 000007
【図６】
0006580856.tif 000008
【図７】
0006580856.tif 000009
【図８】
0006580856.tif 000010
【図９】
0006580856.tif 000011
【図１０】
0006580856.tif 000012
【図１１】
0006580856.tif 000013
【図１２】
0006580856.tif 000014
【図１３】
0006580856.tif 000015
【図１４】
0006580856.tif 000016
【図１５】
0006580856.tif 000017
【図１６】
0006580856.tif 000018
【図１７】
0006580856.tif 000019
【図１８】
0006580856.tif 000020
【図１９】
0006580856.tif 000021
【図２０】
0006580856.tif 000022
【図２１】
0006580856.tif 000023
【図２２】
0006580856.tif 000024
【図２３】
0006580856.tif 000025
【図２４】
0006580856.tif 000026
【図２５】
0006580856.tif 000027
【図２６】
0006580856.tif 000028
【図２７】
0006580856.tif 000029
【図２８】
0006580856.tif 000030
【図２９】
0006580856.tif 000031
【図３０】
0006580856.tif 000032
【図３１】
0006580856.tif 000033
【図３２】
0006580856.tif 000034
【図３３】
0006580856.tif 000035