JP2000180148A - Apparatus for measuring cross-sectional profile of pavement - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify an apparatus for measuring the cross-sectional profile of pavement by sequential two point measuring method. SOLUTION: An apparatus for measuring the cross-sectional profile of pavement comprises a pavement detecting section 30 formed to be mounted on a vehicle 20 and provided with a plurality of units 31, 32 for detecting the distance to a pavement 10 arranged in the advancing direction while being spaced apart from each other, a unit 50 mounted on the vehicle 10 in order to detect inclination thereof, and a data processing section 40 generating a pavement cross-sectional profile data based on the distance detected by the units 31, 32 and the inclination detected by the unit 50 in correspondence with each movement of measuring point at a specified pitch incident to traveling of the vehicle 10. Sequential two point measuring method can be conducted correctly even if no attitude control mechanism is provided through integrated operation of the relative displacement of both detected distances and the detected inclination.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、路面縦断形状測
定装置に関し、詳しくは、道路等を走行しながら走行方
向に沿ってその路面の凹凸を表す断面形状を連続的・継
続的に測定する路面縦断形状測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for measuring a vertical profile of a road surface, and more particularly, to a road surface for continuously and continuously measuring a cross-sectional shape representing unevenness of the road surface along a traveling direction while traveling on a road or the like. The present invention relates to a longitudinal profile measuring device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、車両に装着されて路面の縦断形状
を測定する路面縦断形状測定装置として、路面までの距
離を検出する路車間距離計が進行方向には一つだけ設け
られたもの（特公平３−７８８２号公報や特開平１０−
１６８８１０号公報など）や、一対の路車間距離計が進
行方向に所定ピッチ離れて設けられたもの（特開平６−
９４４４５号公報など）が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a road surface profile measuring device which is mounted on a vehicle and measures the profile of the road surface, only one road-to-vehicle distance meter for detecting the distance to the road surface is provided in the traveling direction ( Japanese Patent Publication No. 3-7882 and Japanese Patent Application Laid-Open
168810) and a pair of road-to-vehicle distance meters provided at a predetermined pitch in the traveling direction (Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 94445).

【０００３】前者は、車高計等の路車間距離計が少なく
て済むものの、逐次１点ずつ測定していくことから、車
両の絶対高さ又は高さ方向の変位を常時把握しておくこ
とが必要なため、路車間距離計に加えて上下方向の加速
度計を装備したり（特公平３−７８８２号公報）、鉛直
加速度測定手段やその積分手段ばかりか姿勢角の測定手
段までも装備したり（特開平１０−１６８８１０号公
報）するので、コスト高になりやすいうえ、高精度で高
価な加速度計等を採用したとしても累積誤差の抑制には
難しいものがある。[0003] In the former method, although the number of road-to-vehicle distance meters such as a vehicle height meter is small, it is necessary to keep track of the absolute height of the vehicle or the displacement in the height direction since the measurement is performed one point at a time. Therefore, in addition to the road-to-vehicle distance meter, a vertical accelerometer is provided (Japanese Patent Publication No. 3-7882), and not only vertical acceleration measuring means and integration means but also attitude angle measuring means are provided. (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-168810), the cost tends to be high, and even if a high-accuracy and expensive accelerometer or the like is employed, it is difficult to suppress the accumulated error.

【０００４】これに対し、後者は（特開平６−９４４４
５号公報の段落０００６等参照）、計測車（すなわち車
両）への搭載（すなわち装着）が可能に形成されるとと
もに路面までの距離を検出する一対の変位計（すなわち
路車間距離計）が移動方向（すなわち進行方向）に所定
間隔（すなわち所定ピッチ）離れて設けられた路面検出
部に加えて、前記車両の走行等に伴う所定ピッチの測定
点移動毎に対応させて前記路車間距離計による検出信号
（すなわち検出距離）に基づき路面状態（すなわち路面
縦断形状）のデータを生成するデータ処理機（すなわち
データ処理部）が、設けられたものである。On the other hand, the latter is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-9444.
No. 5, gazette No. 5), a pair of displacement meters (that is, a road-to-vehicle distance meter) that can be mounted (that is, mounted) on a measurement vehicle (that is, a vehicle) and that detect a distance to a road surface move. In addition to the road surface detecting unit provided at a predetermined interval (ie, a predetermined pitch) in the direction (ie, the traveling direction), the road-to-vehicle distance meter is adapted to correspond to each measurement point movement at a predetermined pitch accompanying the traveling of the vehicle or the like. A data processor (that is, a data processing unit) that generates data of a road surface state (that is, a road profile) based on a detection signal (that is, a detection distance) is provided.

【０００５】そして、所定ピッチで逐次２点ずつ測定し
ていくことから（逐次２点測定法）、車両の絶対高さや
高さ方向変位に依存すること無く測定点間の相対変位が
得られるので（特開平６−９４４４５号公報の段落００
０８等参照）、鉛直加速度測定手段等が不要となってい
る。その代わりに、一対の路車間距離計の姿勢を制御す
る姿勢制御機構が導入されている。[0005] Since two points are successively measured at a predetermined pitch (sequential two-point measuring method), the relative displacement between the measuring points can be obtained without depending on the absolute height and the displacement in the height direction of the vehicle. (Paragraph 00 of JP-A-6-94445)
08 etc.), and a vertical acceleration measuring means is not required. Instead, a posture control mechanism for controlling the posture of a pair of road-vehicle distance meters has been introduced.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】もっとも、このような
姿勢制御機構の付加は、コストアップ要因となるので、
できれば避けたい。しかしながら、路車間距離計の姿勢
制御を行わないと、車両の揺動等に起因して路車間距離
計の傾斜が変動するため、車両の走行距離と測定点の移
動距離とが等距離では対応しなくなる。However, since the addition of such an attitude control mechanism causes a cost increase,
I want to avoid if possible. However, if the attitude control of the road-to-vehicle distance meter is not performed, the inclination of the road-to-vehicle distance meter fluctuates due to the swinging of the vehicle, etc. No longer.

【０００７】このため、同じ測定点を所定ピッチずらし
て前後２回測定して得た相対変位を順に繋ぐことで累積
誤差を抑制するという逐次２点測定法の利点を維持する
には、車両の走行等に伴う所定ピッチの測定点移動毎に
対応させて行われる路面縦断形状のデータ生成に際し、
タイミング調整等の何らかの工夫が要る。それに加え
て、姿勢制御機構や鉛直加速度測定手段を導入すること
無く、逐次２点測定法を適正に行えるようにすること
も、課題となる。[0007] Therefore, in order to maintain the advantage of the sequential two-point measurement method of suppressing the accumulated error by sequentially connecting the relative displacements obtained by measuring the same measurement point two times before and after shifting the same measurement point by a predetermined pitch, it is necessary to use a vehicle. When generating data of the vertical profile of the road surface performed in correspondence with each movement of the measurement point at a predetermined pitch due to traveling,
Some device such as timing adjustment is required. In addition to that, it is also an issue to be able to appropriately perform the sequential two-point measurement method without introducing a posture control mechanism and a vertical acceleration measuring means.

【０００８】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたものであり、逐次２点測定法による路面縦
断形状測定装置を簡便に実現することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to easily realize a road surface profile measuring apparatus by a sequential two-point measuring method.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために発明された第１乃至第８の解決手段について、
その構成および作用効果を以下に説明する。Means for Solving the Problems First to eighth solving means invented to solve such problems are as follows.
The configuration and operation and effect will be described below.

【００１０】［第１の解決手段］第１の解決手段の路面
縦断形状測定装置は（、出願当初の請求項１に記載の如
く）、車両への装着が可能に形成されるとともに路面ま
での距離を検出する路車間距離計が進行方向に離れて一
対以上の複数設けられた路面検出部と、前記車両の走行
や揺動等に伴う所定ピッチの測定点移動毎に対応させて
前記（複数）路車間距離計による（複数の）検出距離に
基づき路面縦断形状のデータを生成するデータ処理部と
を備えた路面縦断形状測定装置において、前記車両に搭
載されてその傾きを検出する傾斜計が設けられるととも
に、前記データ処理部が、前記（複数）路車間距離計に
よる（複数の）検出距離に加えて前記傾斜計による検出
斜度も用いてそのデータ処理を行うものとなっているこ
とを特徴とする。[First Solution] The road profile measuring apparatus according to the first solution (as described in claim 1 at the beginning of the application) is formed so that it can be mounted on a vehicle and can be mounted on a road surface. A road-to-vehicle distance meter for detecting a distance is provided in the traveling direction with a plurality of pairs of road surface detecting units separated from each other in a traveling direction. A) a data processing unit for generating data of a road profile based on a plurality of distances detected by the road-to-vehicle distance meter; and an inclinometer mounted on the vehicle and detecting its inclination. Being provided, the data processing unit performs data processing using the inclination detected by the inclinometer in addition to the detection distances of the road-to-vehicle distance meter. Features.

【００１１】ここで、上記の「所定ピッチ」は、或る一
定間隔で刻まれたその間隔を指し、通常は、路車間距離
計の離間距離と同じに採られるが、原理的には、それを
正の整数で割った値でも良い。[0011] Here, the above-mentioned "predetermined pitch" refers to an interval that is carved at a certain constant interval, and is usually the same as the separation distance of a road-to-vehicle distance meter, but in principle, it is May be divided by a positive integer.

【００１２】このような第１の解決手段の路面縦断形状
測定装置にあっては、複数の路車間距離計によって２つ
以上の測定点が同時に測定され、データ処理部によって
逐次２点測定法に基づく路面縦断形状のデータ生成が行
われるが、その際、傾斜計による検出斜度も用いられ
る。In the first aspect of the present invention, two or more measurement points are measured simultaneously by a plurality of road-to-vehicle distance meters, and the two-point measurement method is sequentially performed by a data processing unit. The data of the vertical profile of the road surface is generated based on the detected inclination by the inclinometer.

【００１３】そして、離れた２点の同時測定により、鉛
直加速度測定手段が無くても、測定点間の相対変位が得
られる。また、傾斜計での検出斜度は車両そして路車間
距離計の傾きに一致するので、相対変位の演算に際して
検出斜度を統合して処理することで、姿勢制御機構が無
くて路車間距離計が傾いたとしても、鉛直方向の正確な
相対変位が得られるとともに、車両の走行距離と各測定
点の位置との正確な対応をとることも可能となる。[0013] By simultaneous measurement of two distant points, a relative displacement between the measurement points can be obtained without a vertical acceleration measuring means. Also, since the inclination detected by the inclinometer matches the inclination of the vehicle and the road-to-vehicle distance meter, the detected inclination is integrated and processed when calculating the relative displacement, so that the road-to-vehicle distance meter has no attitude control mechanism. Even if is inclined, accurate relative displacement in the vertical direction can be obtained, and accurate correspondence between the traveling distance of the vehicle and the position of each measurement point can be obtained.

【００１４】そこで、車両の走行距離と測定点の移動距
離とが等距離では対応していなくても、車両の所定ピッ
チ走行に対し傾斜状態に応じて先行したり遅延したりす
る各測定点の移動が、積和や検索等の演算によって、所
定ピッチ毎に的確に把握されることとなる。しかも、そ
れらの演算に用いられる検出斜度は、それぞれの検出ご
とに正確であれば良く、累積したうえでの正確さまでは
必須とされないので、傾斜計は、比較的簡便なもので足
りる。そして、車両の走行距離そのままの所定ピッチ移
動で無く、演算を伴って得られた測定点の移動距離につ
いての所定ピッチ移動ごとに、路面縦断形状のデータ生
成が行われる。Therefore, even if the traveling distance of the vehicle and the moving distance of the measuring point do not correspond to each other at the same distance, each measuring point which leads or delays the traveling of the vehicle at a predetermined pitch in accordance with the inclination state. The movement is accurately grasped for each predetermined pitch by a calculation such as a sum of products or a search. In addition, since the detection gradient used for these calculations only needs to be accurate for each detection, and is not essential for accumulative accuracy, a relatively simple inclinometer is sufficient. Then, instead of moving the vehicle at a predetermined pitch as it is, the data of the vertical profile of the road surface is generated at every predetermined pitch movement of the moving distance of the measurement point obtained by the calculation.

【００１５】こうして、所定ピッチで逐次２点ずつ測定
していくと、同じ測定点が双方の路車間距離計によって
前後合わせて２回測定される。これにより、姿勢制御機
構や鉛直加速度測定手段が無くても、逐次２点測定法が
適正に行われることとなる。したがって、この発明によ
れば、逐次２点測定法による路面縦断形状測定装置を簡
便な構造で実現することができ、ひいては安価にするこ
とができる。As described above, when two points are sequentially measured at a predetermined pitch, the same measurement point is measured twice before and after both road and vehicle distance meters. As a result, the sequential two-point measurement method can be properly performed even without the attitude control mechanism or the vertical acceleration measurement means. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a road surface profile measuring apparatus by a sequential two-point measuring method with a simple structure, and thus to reduce the cost.

【００１６】［第２の解決手段］第２の解決手段の路面
縦断形状測定装置は（、出願当初の請求項２に記載の如
く）、上記の第１の解決手段の路面縦断形状測定装置で
あって、前記所定ピッチの測定点移動を予測する演算を
行うとともにその予測タイミングに基づいて前記（複
数）路車間距離計による（複数の）検出距離をサンプリ
ングする予測サンプリング手段が、前記データ処理部の
内部または外部に設けられたものである。[Second Solving Means] The road profile measuring apparatus of the second solving means (as described in claim 2 at the beginning of the application) is the same as the road longitudinal profile measuring apparatus of the first solving means. A prediction sampling means for performing a calculation for predicting the movement of the measuring point at the predetermined pitch and sampling (a plurality of) detection distances by the (plural) road-vehicle distance meter based on the prediction timing; Is provided inside or outside the.

【００１７】このような第２の解決手段の路面縦断形状
測定装置にあっては、測定点が所定ピッチ移動する前か
ら予測タイミングに基づいて準備がなされ、測定点が所
定ピッチ移動した瞬間に、検出距離がサンプリングされ
る。これにより、車両の所定ピッチ走行に対して各測定
点の移動が先後に変動しても、測定点が所定ピッチ移動
する度に、その測定点を逃さず外さず的確に捉えて、測
定が行われる。したがって、この発明によれば、逐次２
点測定法を適正に行う路面縦断形状測定装置を簡便に実
現することができる。In the road profile measuring apparatus according to the second solving means, the preparation is made based on the predicted timing before the measuring point moves by a predetermined pitch, and at the moment when the measuring point moves by a predetermined pitch, The detection distance is sampled. As a result, even if the movement of each measurement point fluctuates shortly after the vehicle travels at the predetermined pitch, every time the measurement point moves at the predetermined pitch, the measurement point is accurately captured without missing and the measurement is performed. Will be Therefore, according to the present invention, 2
It is possible to easily realize a road surface profile measurement device that appropriately performs a point measurement method.

【００１８】［第３の解決手段］第３の解決手段の路面
縦断形状測定装置は（、出願当初の請求項３に記載の如
く）、上記の第１の解決手段の路面縦断形状測定装置で
あって、前記路車間距離計での検出距離と前記傾斜計で
の検出斜度と前記車両の走行距離とを（一定周期または
可変周期で）周期的にサンプリングする手段と、それら
のデータ又はその派生データを複数回のサンプリングに
亘って一時的に記憶して保持する一時記憶手段と、前記
所定ピッチの測定点移動を検知するとともにその検知後
に前記記憶手段をアクセスして前記路面縦断形状のデー
タ生成に必要な（一の又は複数の）データを選出する選
択サンプリング手段とを、前記データ処理部の内部また
は外部に備えたものである。[Third Solution] The road surface profile measuring apparatus of the third solution (as described in claim 3 at the beginning of the application) is the same as the first embodiment of the invention. Means for periodically sampling (in a fixed cycle or a variable cycle) the detection distance in the road-to-vehicle distance meter, the inclination detected in the inclinometer, and the travel distance of the vehicle; Temporary storage means for temporarily storing and holding the derived data over a plurality of samplings, and detecting the movement of the measurement point at the predetermined pitch and accessing the storage means after the detection to detect the data of the vertical profile of the road surface. Selection sampling means for selecting (one or a plurality of) data necessary for generation, inside or outside the data processing unit.

【００１９】このような第３の解決手段の路面縦断形状
測定装置にあっては、検出距離等の各データが周期的に
サンプリングされ、そのデータ又は派生データが暫く保
存される。それから、目標の測定点が所定ピッチ移動す
る度に、保存中のデータから、その測定点に近いところ
を測定したデータが検索され選出される。そして、その
選出データから、所望の路面縦断形状のデータが生成さ
れる。In the road profile measuring apparatus according to the third solution, each data such as the detected distance is periodically sampled and the data or the derived data is stored for a while. Then, every time the target measurement point moves by a predetermined pitch, data that has been measured close to the measurement point is searched for and selected from the stored data. Then, data of a desired road surface longitudinal shape is generated from the selected data.

【００２０】これにより、車両の所定ピッチ走行に対し
て各測定点の移動が先後に変動しても、測定点が所定ピ
ッチ移動する度に、その測定点を的確に探し出して、測
定が行われる。しかも、予測に依らず確定データに基づ
く処理が行えるうえ、サンプリング手段に関する制約も
緩い。したがって、この発明によれば、逐次２点測定法
を適正に行う路面縦断形状測定装置を簡便に実現するこ
とができる。Thus, even if the movement of each measurement point fluctuates later than the predetermined pitch of the vehicle, every time the measurement point moves by the predetermined pitch, the measurement point is accurately searched and measured. . In addition, processing based on the determined data can be performed without depending on prediction, and restrictions on sampling means are loose. Therefore, according to the present invention, it is possible to easily realize a road surface profile measuring apparatus that appropriately performs the sequential two-point measuring method.

【００２１】［第４の解決手段］第４の解決手段の路面
縦断形状測定装置は（、出願当初の請求項４に記載の如
く）、上記の第３の解決手段の路面縦断形状測定装置で
あって、同一測定点に対する複数回の移動を検知する
と、その測定点に該当する路面縦断形状のデータを新旧
で置換する手段が、前記選択サンプリング手段の内部ま
たは外部に設けられたものである。[Fourth Solution] The road profile measuring apparatus according to the fourth solution (as described in claim 4 at the beginning of the application) is the same as the road profile measuring apparatus according to the third solution. When a plurality of movements to the same measurement point are detected, the means for replacing the data of the vertical profile of the road surface corresponding to the measurement point with new or old data is provided inside or outside the selective sampling means.

【００２２】このような第４の解決手段の路面縦断形状
測定装置にあっては、目標の測定点を含む一連のサンプ
リングが複数回なされたとき、重複するデータは、置換
によって一つに纏められるので、車両の揺れや後退等に
起因して不所望な測定が行われた場合でも、適切な測定
結果が得られることとなる。In the road profile measuring apparatus according to the fourth aspect of the present invention, when a series of samplings including a target measurement point are performed a plurality of times, overlapping data are combined into one by replacement. Therefore, an appropriate measurement result can be obtained even when an undesired measurement is performed due to the vehicle shaking or retreating.

【００２３】［第５の解決手段］第５の解決手段の路面
縦断形状測定装置は（、出願当初の請求項５に記載の如
く）、上記の第４の解決手段の路面縦断形状測定装置で
あって、前記のデータ置換が選択的に行われるものであ
る。[Fifth Solution] The road profile measuring apparatus of the fifth solution (as described in claim 5 at the beginning of the application) is the same as the road profile measuring apparatus of the fourth solution. Thus, the data replacement is selectively performed.

【００２４】このような第５の解決手段の路面縦断形状
測定装置にあっては、目標の測定点を含む一連のサンプ
リングが複数回なされたときには、置換が選択的に行わ
れて、通常は最も精度が良いと判定されたサンプリング
値で上書き等がなされて、より正確に測定点が捉えられ
るので、測定精度が向上する。In the road profile measuring apparatus according to the fifth solution, when a series of samplings including a target measuring point is performed a plurality of times, replacement is selectively performed, and usually, the replacement is performed most often. Overwriting or the like is performed with the sampling value determined to be accurate, and the measurement point can be more accurately detected, so that the measurement accuracy is improved.

【００２５】［第６の解決手段］第６の解決手段の路面
縦断形状測定装置は（、出願当初の請求項６に記載の如
く）、上記の第３〜第５の解決手段の路面縦断形状測定
装置であって、前記選択サンプリング手段が、前記記憶
手段からのデータ選出に際し複数のデータを選出するも
のであり、且つ、前記選択サンプリング手段が又は前記
データ処理部に付加された他の手段が、前記路面縦断形
状のデータ生成に際し内挿演算を行うものである。[Sixth Solution Means] The road surface profile measuring apparatus of the sixth solution means (as described in claim 6 at the time of filing the application) is the same as that of the third to fifth solution means. In the measurement device, the selective sampling means selects a plurality of data when selecting data from the storage means, and the selective sampling means or another means added to the data processing unit. In addition, an interpolation operation is performed when generating the data of the vertical profile of the road surface.

【００２６】このような第６の解決手段の路面縦断形状
測定装置にあっては、複数点を測定したデータに基づい
て内挿演算が行われるが、目標の測定点はそれらの複数
点に挟まれ又は囲まれているので、単に近傍点のデータ
を選出しこれに基づいて路面縦断形状のデータを生成す
るよりも正確に、目標の測定点に対する測定データを推
定することができる。そして、これに基づいて路面縦断
形状のデータを生成することにより、周期的サンプリン
グとデータ選出との組み合わせによる簡便な測定手法が
前提となっていても、更に測定精度を向上させることが
できる。In the road profile measuring apparatus according to the sixth aspect, an interpolation operation is performed based on data obtained by measuring a plurality of points, and a target measurement point is sandwiched between the plurality of points. Because it is surrounded or surrounded, it is possible to estimate the measurement data for the target measurement point more accurately than simply selecting the data of the nearby point and generating the data of the vertical profile based on the data. Then, by generating the data of the vertical profile of the road surface based on this, even if a simple measurement method based on a combination of periodic sampling and data selection is premised, the measurement accuracy can be further improved.

【００２７】［第７の解決手段］第７の解決手段の路面
縦断形状測定装置は（、出願当初の請求項７に記載の如
く）、上記の第１〜第６の解決手段の路面縦断形状測定
装置であって、前記所定ピッチより大きな（固定または
可変の）ピッチで路面縦断形状のデータを生成するとと
もに、この大ピッチでの路面縦断形状データと前記所定
ピッチでの路面縦断形状データとを（実変数領域で又は
周波数変換領域で）波形合成する手段が、前記データ処
理部の内部または外部に設けられたものである。[Seventh Solution Means] A road surface profile measuring device according to a seventh solution means (as described in claim 7 at the time of filing the application) is the same as the first to sixth solution means. A measuring apparatus for generating road profile data at a pitch larger than the predetermined pitch (fixed or variable), and converting the road profile data at the large pitch and the road profile data at the predetermined pitch. Means for synthesizing the waveform (in the real variable domain or in the frequency conversion domain) is provided inside or outside the data processing unit.

【００２８】このような第７の解決手段の路面縦断形状
測定装置にあっては、先ず異なるピッチで２種類の路面
縦断形状データが生成されるが、そのうち小ピッチの方
は、微細な凹凸まで正確に反映したものとなり、大ピッ
チの方は、刻みの回数が少ないので、長距離に亘る測定
でも累積誤差が比較的小さく収まる。そして、次にこれ
らを波形合成することにより、累積誤差が小さくて而も
微細な凹凸まで正確に反映した測定結果が得られること
となる。したがって、この発明によれば、逐次２点測定
法による簡便な路面縦断形状測定装置であって微視的に
も巨視的にも高精度なものを実現することができる。In the road profile measuring apparatus according to the seventh aspect of the present invention, first, two types of road profile data are generated at different pitches. This is an accurate reflection, and the larger pitch has a smaller number of steps, so that the accumulated error is relatively small even in a measurement over a long distance. Then, by synthesizing these waveforms, a measurement result that has a small accumulated error and accurately reflects even minute irregularities can be obtained. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a simple road surface profile shape measuring device based on the sequential two-point measuring method, which is highly accurate microscopically and macroscopically.

【００２９】［第８の解決手段］第８の解決手段の路面
縦断形状測定装置は（、出願当初の請求項８に記載の如
く）、上記の第７の解決手段の路面縦断形状測定装置で
あって、前記の大ピッチでの路面縦断形状データの生成
が、前記車両の走行に伴ってサンプリングした前記傾斜
計での検出斜度に基づいて行われる、ようになったもの
である。[Eighth Solution] The road profile measuring apparatus according to the eighth solution (as described in claim 8 at the beginning of the application) is the same as the road profile measuring apparatus according to the seventh solution. The generation of the road profile data at the large pitch is performed based on the gradient detected by the inclinometer sampled as the vehicle travels.

【００３０】このような第８の解決手段の路面縦断形状
測定装置にあっては、逐次２点測定法による測定におい
て補助的な役割を担うために導入された傾斜計が、種類
の異なる大ピッチの測定では主体的な役割を果たす。こ
れにより、新たなセンサ等を追加すること無く、データ
処理手順の追加変更といったデータ処理部の改変だけで
簡単に、異種の路面縦断形状データが生成される。した
がって、この発明によれば、逐次２点測定法による簡便
な路面縦断形状測定装置であって微視的にも巨視的にも
高精度なものを簡単に実現することができる。In the road profile profile measuring apparatus according to the eighth solution, the inclinometer introduced to play an auxiliary role in the measurement by the sequential two-point measuring method is provided with different types of large pitches. Plays an active role in the measurement of As a result, different types of road surface profile data can be easily generated simply by modifying the data processing unit such as an additional change in the data processing procedure without adding a new sensor or the like. Therefore, according to the present invention, it is possible to easily realize a simple road surface profile measurement device that is highly accurate both microscopically and macroscopically by a sequential two-point measurement method.

【００３１】[0031]

【発明の実施の形態】このような解決手段で達成された
本発明の路面縦断形状測定装置について、これを実施す
るための具体的な形態を、以下の第１実施例〜第６実施
例により説明する。図１〜図６に示した第１実施例は、
上述した第１，第２解決手段を具現化したものであり、
図７に示した第２実施例も、同じである。また、図８，
図９に示した第３実施例は、上述した第１，第３〜第５
解決手段を具現化したものであり、図１０に示した第４
実施例は、上述の第６解決手段も具現化したものであ
る。さらに、図示しない第５実施例は、上述した第１〜
第６解決手段を具現化したものである。また、図１１，
図１２に示した第６実施例は、上述した第７，第８解決
手段を具現化したものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A concrete embodiment for carrying out the apparatus for measuring a vertical profile of a road surface according to the present invention achieved by such a solution will be described in the following first to sixth embodiments. explain. The first embodiment shown in FIGS.
The present invention embodies the first and second solving means described above,
The same applies to the second embodiment shown in FIG. Also, FIG.
The third embodiment shown in FIG. 9 is similar to the first, third to fifth embodiments described above.
FIG. 10 shows a fourth embodiment of the present invention.
The embodiment also embodies the sixth solution means described above. Further, the fifth embodiment (not shown) corresponds to the above-described first to fifth embodiments.
This is an embodiment of the sixth solution. Also, FIG.
The sixth embodiment shown in FIG. 12 embodies the seventh and eighth solving means described above.

【００３２】[0032]

【第１実施例】本発明の路面縦断形状測定装置の第１実
施例について、その具体的な構成を、図面を引用して説
明する。図１は、その基本構造を示すためのもので、
（ａ）が要部のブロック図であり、（ｂ）及び（ｃ）が
路上走行車両への搭載状態を示す側面図および平面図で
ある。また、図２は、そのうち特に路車間距離計の構造
を示すためのものであって、（ａ）が車両への装着状態
を示す部分側面図であり、（ｂ）及び（ｃ）が内部構造
の模式図である。さらに、図３は、全体ブロック図であ
る。また、図４は、路面高さ算出の基礎となる幾何的な
関係を示すものである。First Embodiment A first embodiment of a road profile measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the basic structure.
(A) is a block diagram of a main part, and (b) and (c) are a side view and a plan view showing a mounted state on a road traveling vehicle. FIGS. 2A and 2B are views particularly showing the structure of a road-to-vehicle distance meter, in which FIG. 2A is a partial side view showing a mounted state on a vehicle, and FIGS. 2B and 2C are internal structures. FIG. FIG. 3 is an overall block diagram. FIG. 4 shows a geometric relationship which is a basis for calculating the road surface height.

【００３３】この路面縦断形状測定装置は（図１参
照）、路面検出部３０と、データ処理部４０と、傾斜計
５０とを具えたものであり（同図（ａ）参照）、道路１
０を走行しうる車両（２０）に搭載した状態で用いられ
る（同図（ｂ）参照）。The road profile measuring apparatus (see FIG. 1) includes a road detecting unit 30, a data processing unit 40, and an inclinometer 50 (see FIG. 1A).
0 is mounted on a vehicle (20) that can travel (see FIG. 2B).

【００３４】車両は（図１（ｂ），（ｃ）参照）、トレ
ーラのような自力走行能力を持たないものでも良いが、
汎用の乗用車や貨物自動車等の自動車２０が便利であ
り、その場合、車体前端のバンパー２１の前面に対し、
路面検出部３０を装着するために、ボルトやナット等の
締結具・固着具を取り付け可能な穿孔等の追加工が施さ
れる。また、路面検出部３０からデータ処理部４０へ至
るケーブルを挿通させる穴等も、追加形成される。The vehicle (see FIGS. 1 (b) and 1 (c)) may be a vehicle such as a trailer which does not have a self-driving ability.
An automobile 20 such as a general-purpose passenger car or a lorry is convenient. In this case, the front of the bumper 21 at the front end of the vehicle body is
In order to mount the road surface detection unit 30, an additional process such as a perforation to which a fastener such as a bolt or a nut or a fixing tool can be attached is performed. Further, a hole or the like for inserting a cable from the road surface detection unit 30 to the data processing unit 40 is additionally formed.

【００３５】さらに、この路面縦断形状測定装置は（図
１参照）、逐次２点測定法に必要な測定点の移動を検知
するために、その前提となる自動車２０の走行位置も検
出する必要があり、そのために専用の走行距離計を導入
しても良いが、ここでは、自動車２０に既設の走行距離
計２２を利用するために、その出力信号が取り出され
て、それで検出した走行距離ｘをデータ処理部４０に取
り込むようになっている。Further, in order to detect the movement of the measuring points required for the sequential two-point measuring method, the road surface profile measuring apparatus (see FIG. 1) also needs to detect the traveling position of the automobile 20, which is a prerequisite thereof. Although a dedicated odometer may be introduced for this purpose, here, in order to use the existing odometer 22 in the automobile 20, its output signal is taken out, and the mileage x detected therefrom is extracted. The data is processed by the data processing unit 40.

【００３６】道路１０は（図１（ｃ）参照）、一般に、
左方の片側車線が路肩１１と外側わだち１２と中間部１
３と内側わだち１４とセンターライン１５とからなり、
図示しない右方の対向車線もセンターライン１５を対象
軸にして同様のものとなっている。そして、このような
道路１０における複数部位について同時に路面の縦断形
状を測定するために、例えば左右のわだち１２，１４の
２ヶ所を測定するために、路面検出部３０及びデータ処
理部４０が２組搭載される。ただし、傾斜計５０や走行
距離計２２は、一台の自動車２０に一個ずつ有れば足り
るので、共用されるようになっている。The road 10 (see FIG. 1 (c)) generally
One side lane on the left is shoulder 11, outer rut 12 and middle 1
Consisting of 3, inner rutting 14 and center line 15,
The right opposite lane (not shown) is also similar with the center line 15 as the target axis. The road surface detecting unit 30 and the data processing unit 40 are used in two sets in order to simultaneously measure the longitudinal profile of the road surface for a plurality of parts of the road 10, for example, to measure two places of right and left ruts 12 and 14. Will be installed. However, the inclinometer 50 and the odometer 22 need only be provided one by one in the automobile 20 and are therefore commonly used.

【００３７】また、測定部位が３ヶ所以上の場合は、そ
れに対応した個数だけ路面検出部３０も多く搭載され
る。これに対し、自動車２０として、安価な軽自動車等
を利用して片側車輪がわだちから外れてしまうような場
合や設備投資を抑制したい場合には、路面検出部３０及
びデータ処理部４０が１組だけ搭載される。いずれにし
ても、路面検出部３０は何れか一方のわだち上方あるい
は中間部１３など測定部位に対応した適宜箇所に配置さ
れる。なお、路面検出部３０及びデータ処理部４０の各
組は、同様のものなので、以下、一組について述べる。When there are three or more measurement sites, the number of road surface detection units 30 corresponding to the number is also increased. On the other hand, if the vehicle 20 is an inexpensive mini vehicle or the like and one of the wheels comes off the rut or if it is desired to reduce capital investment, one set of the road surface detection unit 30 and the data processing unit 40 is provided. Only installed. In any case, the road surface detection unit 30 is disposed at an appropriate position corresponding to the measurement site such as above one of the ruts or the intermediate portion 13. Since each set of the road surface detection unit 30 and the data processing unit 40 is the same, only one set will be described below.

【００３８】路面検出部３０は（図２（ａ）参照）、小
石等が跳ねて当たっても壊れないよう頑丈に作られた箱
体であり、その内部に一対の路車間距離計３１，３２が
前後に並べて格納されている。適宜の締結具・固着具等
でバンパー２１に対して固定できるよう、この路面検出
部３０にも、バンパー２１の追加工に対応した部位への
穿孔やボルト植設などの加工が施されている。これによ
り、路面検出部３０は、車両２０への装着が可能に形成
されたものとなっている。The road surface detecting section 30 (see FIG. 2A) is a box which is made firmly so as not to be broken even if pebbles hit and hit, and a pair of road-to-vehicle distance meters 31 and 32 are provided inside the box. Are stored side by side. In order to fix the bumper 21 with appropriate fasteners and fixing tools, the road surface detection unit 30 is also subjected to a process such as drilling a hole in a portion corresponding to the additional processing of the bumper 21 and planting a bolt. . Thus, the road surface detection unit 30 is formed so as to be mounted on the vehicle 20.

【００３９】路車間距離計３１は（図２（ｂ）参照）、
レーザ送光部３１ａとレンズ３１ｂとＰＳＤ３１ｃとが
格納されたユニットであり、レーザ送光部３１ａから点
状に絞ったスポットビームを道路１０に向けて発し、路
肩１１やわだち１２からの反射光をレンズ３１ｂで集め
てＰＳＤ３１ｃ上に結像させるものである。そのとき、
高低差のある測定点１０ａ，１０ｂでは、路車間距離計
３１からそこへの距離が異なり、その場合、測定点１０
ａからの反射光の結像位置（図中の破線矢印参照）と、
測定点１０ｂからの反射光の結像位置（図中の実線矢印
参照）とが相違するようになっている。なお、このスポ
ットビームは、外乱光との弁別のために、特定波長の光
が用いられたり、強烈なパワー光にしたり、数ＫＨｚ〜
数百ＫＨｚにおける所定周波数で変調されている。The road-to-vehicle distance meter 31 (see FIG. 2B)
A laser beam transmitting unit 31a, a lens 31b, and a PSD 31c are stored therein. The laser beam transmitting unit 31a emits a spot beam narrowed in a point shape toward the road 10, and emits reflected light from the road shoulder 11 and the rut 12. The image is collected by the lens 31b and formed on the PSD 31c. then,
At the measurement points 10a and 10b having a height difference, the distance from the road-to-vehicle distance meter 31 to the measurement points 10a and 10b is different.
imaging position of the reflected light from a (see dashed arrow in the figure);
The imaging position of the reflected light from the measurement point 10b (see the solid arrow in the figure) is different. For the spot beam, light of a specific wavelength is used for discrimination from disturbance light, intense power light, or several KHz to
It is modulated at a predetermined frequency of several hundred KHz.

【００４０】ＰＳＤ３１ｃは、（図２（ｃ）参照）、反
射光の結像位置が変化し得る範囲に亘って延びたライン
状の検出部を持つ受光素子である。具体的には、レンズ
３１ｂ側から順に、受光透明電極としてのＩＴＯ膜３１
ｄと、線状に分布したフォトダイオードとなるＰＮ接合
ライン３１ｅと、連続分布抵抗のライン抵抗３１ｆとが
積層されたものである。適宜の駆動回路によって、ＩＴ
Ｏ膜３１ｄは接地（ＧＮＤ）され、ライン抵抗３１ｆの
両端は所定の抵抗を介して電源電圧Ｖccの供給を受け
る。そして、道路１０からの反射光を受けるとその結像
位置のＰＮ接合が導通してライン抵抗３１ｆの両端には
それぞれその導通箇所までの分割抵抗に見合った電流が
流れる。その電流信号またはそれに対応した電圧信号を
増幅等して検出信号とする。この検出信号は、路車間距
離計３１から路面までの距離に応じて値が変化する。他
の距離計３２も同様である。そして、これら路車間距離
計３１，３２にて得られた検出距離ｈ１，ｈ２は、上述
したケーブルを介してデータ処理部４０に随時送出され
るようになっている。The PSD 31c (see FIG. 2 (c)) is a light receiving element having a linear detecting portion extending over a range where the image forming position of the reflected light can be changed. Specifically, in order from the lens 31b side, the ITO film 31 as a light receiving transparent electrode
d, a PN junction line 31e which becomes a photodiode distributed linearly, and a line resistance 31f of a continuous distributed resistance are stacked. With an appropriate drive circuit, IT
The O film 31d is grounded (GND), and both ends of the line resistor 31f receive the power supply voltage Vcc via a predetermined resistor. When the reflected light from the road 10 is received, the PN junction at the image forming position becomes conductive, and a current flows through both ends of the line resistor 31f according to the divided resistance up to the conductive part. The current signal or a voltage signal corresponding to the current signal is amplified or the like to obtain a detection signal. The value of this detection signal changes according to the distance from the road-to-vehicle distance meter 31 to the road surface. The same applies to other distance meters 32. The detected distances h1 and h2 obtained by the road-to-vehicle distance meters 31 and 32 are sent to the data processing unit 40 via the cable described above at any time.

【００４１】また、それら複数の路車間距離計３１，３
２は（図２（ａ）参照）、路面検出部３０への格納に際
し、何れも自動車２０が水平なときに下方で水平な道路
１０に対しスポットビームすなわち距離測定方向が垂直
になるように取り付けられるとともに、自動車２０の前
後方向すなわち進行方向に離れたところに配置される。
その設置に際し、離隔距離を逐次２点測定法での所定ピ
ッチδに正確に一致させうるように、路面検出部３０は
路車間距離計３１，３２の取付位置が微調整可能なもの
となっている。The plurality of road-to-vehicle distance meters 31, 3
2 (see FIG. 2 (a)), when stored in the road surface detection unit 30, both are mounted so that the spot beam, that is, the distance measurement direction is perpendicular to the horizontal road 10 below when the car 20 is horizontal. And at a position away from the vehicle 20 in the front-rear direction, that is, in the traveling direction.
At the time of installation, the road surface detecting unit 30 can finely adjust the mounting position of the road-to-vehicle distance meters 31 and 32 so that the separation distance can be accurately matched with the predetermined pitch δ in the sequential two-point measurement method. I have.

【００４２】傾斜計５０は、３軸ジャイロ等の一部機能
を用いても良いが、特開平６−１９４１６６号公報に記
載のものが好適である。これは、自動車２０への搭載に
際して、急ブレーキ等の運転状態による影響を抑制する
ために、特にピッチングの影響を避けるために、自動車
２０の動揺中心に固定して取り付けられる。そして、自
動車２０が水平状態や鉛直状態等の静的な状態から前後
にどれだけの角度傾いているかを検出し、それを斜度θ
としてデータ処理部４０に随時送出する。これにより、
傾斜計５０は、車両２０に搭載されてその傾き即ち斜度
θを検出するものとなっている。The inclinometer 50 may use some functions such as a three-axis gyro, but the one described in JP-A-6-194166 is preferable. This is fixedly mounted on the center of the movement of the vehicle 20 in order to suppress the influence of driving conditions such as sudden braking when mounted on the vehicle 20, and particularly to avoid the effect of pitching. Then, it detects how much the vehicle 20 is tilted back and forth from a static state such as a horizontal state or a vertical state, and calculates the inclination θ
Is sent to the data processing unit 40 as needed. This allows
The inclinometer 50 is mounted on the vehicle 20 and detects its inclination, that is, the inclination θ.

【００４３】処理部４０は（図３参照）、傾斜計５０等
の検出部それぞれに対応して設けられた複数の検出信号
入力回路４１〜４３と、データの入出力や演算等のプロ
グラム処理を行うマイクロプロセッサ４４と、計測状況
等をモニタするためのディスプレイ４５と、計測データ
を記録保存しておくためのハードディスク４６とを具え
たものである。The processing section 40 (see FIG. 3) performs a plurality of detection signal input circuits 41 to 43 provided corresponding to the respective detection sections such as the inclinometer 50, and performs program processing such as data input / output and calculation. It comprises a microprocessor 44 for performing the measurement, a display 45 for monitoring the measurement status and the like, and a hard disk 46 for recording and storing the measurement data.

【００４４】検出信号入力４１〜４３は（図３参照）、
走行距離計２２からの走行距離ｘ，傾斜計５０からの斜
度θ，路車間距離計３１からの検出距離ｈ１，そして路
車間距離計３２からの検出距離ｈ２をデジタル化してマ
イクロプロセッサ４４に取り込むために、順に接続され
たノイズフィルタ４１とサンプルホールド回路４２とＡ
／Ｄ変換器４３とからなり、それぞれの信号ラインに介
挿されている。そのうち、各サンプルホールド回路４２
は、この例の場合、マイクロプロセッサ４４からのサン
プルタイミング信号Ｓを受けるとともに、それに従って
サンプリングのタイミングが可変するようになってい
る。The detection signal inputs 41 to 43 (see FIG. 3)
The travel distance x from the odometer 22, the inclination θ from the inclinometer 50, the detection distance h 1 from the road-to-vehicle distance meter 31, and the detection distance h 2 from the road-to-vehicle distance meter 32 are digitized and taken into the microprocessor 44. Therefore, the noise filter 41, the sample hold circuit 42 and the A
/ D converter 43, which is inserted into each signal line. Among them, each sample and hold circuit 42
Receives the sample timing signal S from the microprocessor 44 and varies the sampling timing in accordance with the sample timing signal S.

【００４５】マイクロプロセッサ４４は（図３参照）、
そのプログラムメモリに、測定位置算出ルーチン４４ａ
と、斜度入力ルーチン４４ｂと、路面高さ算出ルーチン
４４ｃと、サンプリング処理ルーチン４４ｄと、表示記
録ルーチン４４ｅとがインストールされている。そのう
ち、最初の３っつのルーチン４４ａ，４４ｂ，４４ｃ
は、サンプルホールド回路４２によるサンプリング及び
Ａ／Ｄ変換器４３によるデジタル化がさなれる度に実行
される。また、それら総て４４ａ，４４ｂ，４４ｃの処
理が完了すると、次のサンプリング処理ルーチン４４ｄ
が実行され、これによって路面高さｈが生成されると、
表示記録ルーチン４４ｅも実行される。すなわち、各ル
ーチンは、サンプルタイミング信号Ｓの有意な送出に対
応して繰り返し実行されるようになっている。The microprocessor 44 (see FIG. 3)
A measurement position calculation routine 44a is stored in the program memory.
And a gradient input routine 44b, a road height calculation routine 44c, a sampling processing routine 44d, and a display recording routine 44e. Among them, the first three routines 44a, 44b, 44c
Is executed every time sampling by the sample-and-hold circuit 42 and digitization by the A / D converter 43 are performed. When the processing of all of them 44a, 44b, and 44c is completed, the next sampling processing routine 44d is executed.
Is executed, thereby generating the road surface height h,
The display recording routine 44e is also executed. That is, each routine is repeatedly executed in response to significant transmission of the sample timing signal S.

【００４６】測定位置算出ルーチン４４ａは（図３参
照）、走行距離計２２から該当Ａ／Ｄ変換器４３等を介
して走行距離ｘを入力するとともに、適宜の単位たとえ
ばｍｍ単位に変換する付随的な処理を行う。また、この
例では、サンプリング処理ルーチン４４ｄの利用に供す
るために、走行距離ｘの微分値である走行速度ｖも算出
する。斜度入力ルーチン４４ｂは（図３参照）、傾斜計
５０から該当Ａ／Ｄ変換器４３等を介して斜度θを入力
するとともに、その微分値である角速度ωも算出するよ
うになっている。The measurement position calculation routine 44a (see FIG. 3) includes an input of the mileage x from the odometer 22 via the corresponding A / D converter 43 and the like, and a conversion into an appropriate unit, for example, a mm unit. Process. In this example, the traveling speed v, which is a differential value of the traveling distance x, is also calculated in order to use the sampling processing routine 44d. In the inclination input routine 44b (see FIG. 3), the inclination θ is input from the inclinometer 50 via the corresponding A / D converter 43 and the like, and the angular velocity ω which is a differential value thereof is calculated. .

【００４７】路面高さ算出ルーチン４４ｃは（図３参
照）、路車間距離計３１，３２からそれぞれのＡ／Ｄ変
換器４３等を介して検出距離ｈ１，ｈ２を入力するとと
もに、斜度入力ルーチン４４ｂの処理完了を待って、検
出距離ｈ１，ｈ２及び斜度θから、先ず道路１０におけ
る路車間距離計３１での測定点１０ａと路車間距離計３
２での測定点１０ｂとの高低差すなわち鉛直方向の変位
ｄｈを求め、これを順に足し込むことで路面高さｈを求
めるようになっている。The road surface height calculation routine 44c (see FIG. 3) inputs the detection distances h1 and h2 from the road-to-vehicle distance meters 31 and 32 via the respective A / D converters 43 and the like, and inputs the gradient input routine. 44b, the measurement point 10a of the road-to-vehicle distance meter 31 on the road 10 and the road-to-vehicle distance meter 3 are first determined from the detection distances h1, h2 and the inclination θ.
The height difference from the measurement point 10b at 2, ie, the displacement dh in the vertical direction is obtained, and the height dh is obtained by sequentially adding the values.

【００４８】この変位ｄｈの具体的な算出は（図４参
照）、ｄｈ＝（（ｈ１−ｈ２）×ｃｏｓ（θ）−δ×ｓ
ｉｎ（θ））の算術式を演算することで行われる。これ
により、路面検出部３０と道路１０との距離変動による
悪影響や、路車間距離計３１，３２の傾斜による不所望
な成分が、簡単に而も確実に除去されるようになってい
る。The specific calculation of the displacement dh (see FIG. 4) is as follows: dh = ((h1−h2) × cos (θ) −δ × s
(in (θ)). As a result, an adverse effect due to a change in the distance between the road surface detection unit 30 and the road 10 and an undesired component due to the inclination of the road-to-vehicle distance meters 31 and 32 are easily and reliably removed.

【００４９】サンプリング処理ルーチン４４ｄは（図３
参照）、次に測定点が所定ピッチδだけ移動しているで
あろうタイミングを、走行距離ｘ，走行速度ｖ，斜度
θ，角速度ω，路面高さｈ等から、予測する演算を行
う。なお、その具体的な処理内容については、後の動作
説明において例示する。また、サンプリング処理ルーチ
ン４４ｄは、路車間距離計３１，３２での検出距離ｈ
１，ｈ２を適切なタイミングでサンプリングするため
に、その予測タイミングまで時刻が進むのを待って、有
意なサンプルタイミング信号Ｓを各サンプルホールド回
路４２に送出する。このようなサンプリング処理ルーチ
ン４４ｄは、所定ピッチの測定点移動を予測するととも
にその予測タイミングに基づいて路車間距離計での検出
距離をサンプリングする予測サンプリング手段となって
いる。The sampling processing routine 44d is shown in FIG.
Next, a calculation is performed to predict the timing at which the measurement point will move by the predetermined pitch δ from the traveling distance x, the traveling speed v, the gradient θ, the angular velocity ω, the road surface height h, and the like. The specific processing contents will be exemplified later in the description of the operation. The sampling processing routine 44d determines the detection distance h in the road-to-vehicle distance meters 31 and 32.
In order to sample 1, h2 at an appropriate timing, a significant sample timing signal S is sent to each sample and hold circuit 42 after waiting for the time to advance to its predicted timing. The sampling processing routine 44d serves as a predictive sampling unit that predicts the movement of the measurement point at a predetermined pitch and samples the distance detected by the road-to-vehicle distance meter based on the predicted timing.

【００５０】表示記録ルーチン４４ｅは（図３参照）、
サンプリング処理ルーチン４４ｄによって生成された路
面高さｈすなわち道路１０の縦断方向の凹凸に対応した
データ群を、適宜のスケール等で波形情報に変換してデ
ィスプレイ４５に表示させるとともに、そのまま（ｈ）
或いは等価な変位（ｄｈ）に戻したり他のデータ形式に
変換したり別種のデータ例えば斜度θと適宜に組み合わ
せたりしながら逐次ハードディスク４６に書き込むよう
になっている。The display recording routine 44e (see FIG. 3)
The road surface height h generated by the sampling processing routine 44d, that is, the data group corresponding to the unevenness in the longitudinal direction of the road 10 is converted into waveform information by an appropriate scale or the like, displayed on the display 45, and displayed as it is (h).
Alternatively, the data is sequentially written to the hard disk 46 while being returned to an equivalent displacement (dh), converted into another data format, or appropriately combined with another kind of data, for example, the inclination θ.

【００５１】この第１実施例の路面縦断形状測定装置に
ついて、その使用態様及び動作を、図面を引用して説明
する。図４及び図５は、測定点移動を一回行ったときの
測定状況を示している。また、図６のチャートは、測定
点移動を何度も繰り返したときの測定データのサンプリ
ング状態を示し、基準となる横軸には空間軸（ｘ）が採
られている。The mode of use and operation of the road profile measuring apparatus of the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIGS. 4 and 5 show a measurement situation when the measurement point is moved once. Further, the chart of FIG. 6 shows a sampling state of the measurement data when the movement of the measurement point is repeated many times, and a horizontal axis serving as a reference has a spatial axis (x).

【００５２】使用に先だって、自動車２０のバンパー２
１に路面検出部３０を装着し、自動車２０の助手席等に
データ処理部４０を乗載するとともに、傾斜計５０を自
動車２０の動揺中心に固定する。それから、路面検出部
３０や傾斜計５０とデータ処理部４０とを所定のケーブ
ルで信号伝達可能に接続するとともに、自動車２０の走
行距離計２２の出力信号も分岐ケーブル等でデータ処理
部４０に導く。これで、計測の準備が調ったので、測定
を開始すべき目的地まで、自動車２０を走らせる。Prior to use, the bumper 2 of the automobile 20
1, a road surface detection unit 30 is mounted, a data processing unit 40 is mounted on a passenger seat or the like of the vehicle 20, and the inclinometer 50 is fixed to the center of the vehicle 20 sway. Then, the road surface detection unit 30 and the inclinometer 50 are connected to the data processing unit 40 by a predetermined cable so as to be able to transmit signals, and the output signal of the odometer 22 of the automobile 20 is also guided to the data processing unit 40 by a branch cable or the like. . Now that the preparation for measurement has been completed, the vehicle 20 is driven to the destination where measurement is to be started.

【００５３】目的地の道路１０に来たら、路面検出部３
０がわだち１２，１４の直上に来るように、注意深く前
輪をわだち１２，１４に収めながら、自動車２０の運転
を行う。それから、電源投入等の所定操作を行って、デ
ータ処理部４０等の動作を開始させる。すると、路車間
距離計３１，３２や傾斜計５０等が検出信号を出力し始
めた頃を見計らって、マイクロプロセッサ４４から有意
のサンプルタイミング信号Ｓが送出される。When the vehicle arrives at the destination road 10, the road surface detector 3
The car 20 is driven while the front wheels are carefully placed in the ruts 12, 14 so that 0 is directly above the ruts 12, 14. Then, a predetermined operation such as turning on the power is performed to start the operation of the data processing unit 40 and the like. Then, when the road-to-vehicle distance meters 31 and 32, the inclinometer 50, and the like start outputting the detection signal, the microprocessor 44 sends a significant sample timing signal S.

【００５４】このとき（図４参照）、路車間距離計３２
の測定点１０ａが測定開始位置となり、その路面高さｈ
（１０ａ）が基準値となり例えばゼロクリアされる。そ
して、各サンプルホールド回路４２及びＡ／Ｄ変換器４
３を介して、走行距離ｘ，斜度θ，検出距離ｈ１，ｈ２
がマイクロプロセッサ４４に入力されると、路面高さ算
出ルーチン４４ｃによって、測定点１０ａから所定ピッ
チδだけ離れた測定点１０ｂと測定点１０ａとの変位ｄ
ｈが算出され、さらに、それに基づいて路車間距離計３
１の測定点１０ｂにおける路面高さｈ（１０ｂ）も求ま
る。また、そのときの自動車２０の動きを表す走行速度
ｖや角速度ωも、測定位置算出ルーチン４４ａ及び斜度
入力ルーチン４４ｂによって求められる。At this time (see FIG. 4), the road-to-vehicle distance meter 32
Is the measurement start position, and the road surface height h
(10a) becomes a reference value and is cleared to zero, for example. Then, each sample and hold circuit 42 and the A / D converter 4
3, the travel distance x, the inclination θ, the detection distances h1, h2
Is input to the microprocessor 44, the displacement d between the measurement point 10b and the measurement point 10a separated by a predetermined pitch δ from the measurement point 10a is calculated by the road surface height calculation routine 44c.
h is calculated, and further based on the calculated h.
The road surface height h (10b) at one measurement point 10b is also determined. The traveling speed v and the angular velocity ω representing the movement of the automobile 20 at that time are also obtained by the measurement position calculation routine 44a and the inclination input routine 44b.

【００５５】一方、現時点の路面検出部３０の位置およ
び傾きを基準として、或る時間経過後における路面検出
部３０の相対的な位置および傾きが、傾斜計５０と路面
検出部３０との離隔距離ｒ（図４（ａ）参照）と角速度
ωと走行速度ｖとから推定されるとともに、その状態で
の一対の測定点も推定される。そこで、このような推定
式を逆に解くことで、サンプリング処理ルーチン４４ｄ
によって（図５（ａ）参照）、路車間距離計３２の測定
部位が測定点１０ａから測定点１０ｂに移る時点が算出
される。こうして、次に測定点が所定ピッチδだけ移動
しているであろうタイミングが、走行距離ｘ，走行速度
ｖ，斜度θ，角速度ω等から求められる。On the other hand, based on the current position and inclination of the road surface detection unit 30, the relative position and inclination of the road surface detection unit 30 after a certain time has elapsed is determined by the separation distance between the inclinometer 50 and the road surface detection unit 30. r (see FIG. 4A), the angular velocity ω, and the traveling speed v, and a pair of measurement points in that state is also estimated. Therefore, by solving such an estimation formula in reverse, the sampling processing routine 44d
(See FIG. 5A), the time point at which the measurement site of the road-to-vehicle distance meter 32 shifts from the measurement point 10a to the measurement point 10b is calculated. In this manner, the timing at which the measurement point will move by the predetermined pitch δ is determined from the traveling distance x, the traveling speed v, the inclination θ, the angular velocity ω, and the like.

【００５６】そして、そのタイミングが来ると（図５
（ｂ）参照）、再び有意のサンプルタイミング信号Ｓが
送出され、測定点１０ｂ，１０ｃの２点を対象にして、
次の測定が行われる。また、その次のサンプリングタイ
ミングの予測演算も行われるが、それに先だって、走行
距離ｘ，走行速度ｖ，斜度θ，角速度ω等から実際に測
定点の移動した距離が確認され、これと理想の所定ピッ
チδとの差に基づく補正も加味される。Then, when the timing comes (FIG. 5)
(B)), the significant sample timing signal S is sent out again, and the two measurement points 10b and 10c are targeted.
The following measurements are taken. Further, a prediction calculation of the next sampling timing is also performed, but prior to that, the travel distance of the measurement point is confirmed from the travel distance x, the travel speed v, the inclination θ, the angular velocity ω, etc. The correction based on the difference from the predetermined pitch δ is also taken into account.

【００５７】それから（図６参照）、自動車２０が道路
１０を更に走行するに伴い、逐次、同様な処理が繰り返
される。そして、減速等に起因して自動車２０が前下が
りになっているときには、自動車２０が少し前に進んだ
状態で、タイミング的には姿勢制御機構付きのものより
遅れ気味で、サンプリングタイミングが来る（同図にお
ける測定点１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｈ，１０ｉに
対するサンプリングタイミングＳ（ｂ），Ｓ（ｃ），Ｓ
（ｄ），Ｓ（ｈ），Ｓ（ｉ）を参照）。これに対し、加
速等に起因して自動車２０が前上がりになっているとき
には、自動車２０が少し後に遅れた状態で、タイミング
的には姿勢制御機構付きのものより進み気味で、サンプ
リングタイミングが来る（同図における測定点１０ｅ，
１０ｆ，１０ｇに対するサンプリングタイミングＳ
（ｅ），Ｓ（ｆ），Ｓ（ｇ）を参照）。Thereafter (see FIG. 6), as the automobile 20 further travels on the road 10, the same processing is repeated. Then, when the vehicle 20 is moving forward due to deceleration or the like, the sampling timing comes with the vehicle 20 slightly ahead of the vehicle with the attitude control mechanism, which is slightly behind the vehicle with the attitude control mechanism ( Sampling timings S (b), S (c), and S for measurement points 10b, 10c, 10d, 10h, and 10i in FIG.
(D), S (h), S (i)). On the other hand, when the vehicle 20 is moving forward due to acceleration or the like, the vehicle 20 is slightly delayed, and the sampling timing is more advanced than that with the attitude control mechanism. (Measurement point 10e in FIG.
Sampling timing S for 10f and 10g
(See (e), S (f) and S (g)).

【００５８】こうして、車両２０の走行等に伴い、測定
点１０ａ，１０ｂ，…が所定ピッチδだけ移動する毎
に、路車間距離計３１，３２での検出距離ｈ１，ｈ２と
傾斜計５０での検出斜度θとに基づき、路面縦断形状の
データとして変位ｄｈ及び路面高さｈが生成される。そ
して、計測によって得られた路面高さｈのデータは、表
示記録ルーチン４４ｅによって、計測状態をリアルタイ
ムでモニタする等のために、ディスプレイ４５に表示さ
れるとともに、ハードディスク４６に一旦蓄えられ、計
測終了後に纏めて、或いは遠隔通信によって逐次、別の
コンピュータ等による後続処理等に供される。Thus, every time the measuring points 10a, 10b,... Move by the predetermined pitch δ in accordance with the traveling of the vehicle 20, etc., the detection distances h1, h2 of the road-to-vehicle distance meters 31, 32 and the detection distances of the inclinometer 50 are measured. The displacement dh and the road surface height h are generated as data of the road surface longitudinal shape based on the detected inclination θ. The data of the road surface height h obtained by the measurement is displayed on the display 45 to monitor the measurement state in real time by the display recording routine 44e, and is temporarily stored in the hard disk 46 to complete the measurement. It is provided to a subsequent process by another computer or the like collectively later or sequentially by remote communication.

【００５９】[0059]

【第２実施例】本発明の路面縦断形状測定装置の第２実
施例について、その具体的な構成を、図面を引用して説
明する。図７は、測定点移動を何度も繰り返したときの
サンプリング状況を示すタイミングチャートであり、基
準の横軸には時間軸（ｔ）が採られている。この路面縦
断形状測定装置が上述の第１実施例のものと相違するの
は、サンプリング処理ルーチン４４ｄが、所定ピッチδ
の測定点移動ごとに一回だけサンプルタイミング信号Ｓ
を送出するので無く、可能なら何回でも送出するように
なった点である。Second Embodiment A specific configuration of a second embodiment of the road profile measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a timing chart showing a sampling situation when the measurement point movement is repeated many times, and the time axis (t) is taken on the horizontal axis of the reference. This road surface profile measuring device is different from that of the first embodiment in that the sampling process routine 44d uses the predetermined pitch δ
Sample timing signal S only once for each measurement point movement
Instead of sending as many times as possible.

【００６０】すなわち、測定点から次の測定点へ移動中
には、傾斜計５０やＡ／Ｄ変換器４３等の応答性に基づ
いて決まる最短の周期ｄｔで繰り返しサンプルタイミン
グ信号Ｓを送出して（図中のｄｔを参照）、その時々の
位置ｘや傾きθさらには路面高さｈ等を確認し続け（図
中の（ｈ，ｘ）を参照）、次の測定点に至る直前の周期
ｄｔが来たときには、その周期ｄｔに代えて上述の手法
で予測したサンプリングタイミングを待って（図中のｎ
ｔを参照）、有意のサンプルタイミング信号Ｓを送出す
るのである。That is, while moving from the measurement point to the next measurement point, the sample timing signal S is repeatedly sent at the shortest cycle dt determined based on the response of the inclinometer 50 and the A / D converter 43. (Refer to dt in the figure), and continue to check the position x, inclination θ, and road surface height h at each time (see (h, x) in the figure), and the cycle immediately before the next measurement point is reached. When dt arrives, it waits for the sampling timing predicted by the above method instead of the cycle dt (n in the figure)
t), and sends out a significant sample timing signal S.

【００６１】このような路面縦断形状測定装置の場合、
測定点が所定ピッチδだけ移動した次のサンプリングタ
イミングを一回の演算で一気に予測するので無く、細か
な確認を重ねたうえで、それでも残った僅かなところだ
けを予測に委ねるに過ぎないので、予測精度が極めて高
くなる。In the case of such a road surface profile measuring apparatus,
Rather than predicting the next sampling timing at which the measurement point has moved by the predetermined pitch δ at a single calculation at once, after repeated detailed confirmation, only the remaining small part is left to prediction. The prediction accuracy becomes extremely high.

【００６２】[0062]

【第３実施例】本発明の路面縦断形状測定装置の第３実
施例について、その具体的な構成を、図面を引用して説
明する。図８（ａ）は、全体構造を示すブロック図であ
る。この路面縦断形状測定装置が上述の第１実施例のも
のと相違するのは、サンプリングが常に一定の周期ｄｔ
でおこなわれるようになった点である。この周期ｄｔ
は、第２実施例のと同様にして決められ、数ｋＨｚ〜数
十ｋＨｚに相当するのが一般的であるが、それ以下やそ
れ以上の場合もあり得る。Third Embodiment A third embodiment of the road profile measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8A is a block diagram showing the overall structure. This road surface profile measuring apparatus is different from that of the first embodiment in that the sampling is always performed at a constant period dt.
It is the point that has come to be done. This cycle dt
Is determined in the same manner as in the second embodiment, and generally corresponds to several kHz to several tens of kHz, but may be lower or higher.

【００６３】具体的には、データ処理部４０に代わるデ
ータ処理部６０において、サンプルホールド回路４２が
単純に一定の周期ｄｔで繰り返し動作するようになって
いる。これにより、マイクロプロセッサ４４に代わるマ
イクロプロセッサ６４にも引き継がれた測定位置算出ル
ーチン４４ａと斜度入力ルーチン４４ｂと路面高さ算出
ルーチン４４ｃは、路車間距離計３１，３２での検出距
離ｈ１，ｈ２と傾斜計５０での検出斜度θと車両２０の
走行距離ｘとを一定周期ｄｔで周期的にサンプリングす
る手段となる。また、路車間距離計３１，３２には、上
述のＰＳＤを利用したものは勿論、受光時間を一定周期
で揃えなければならない単純なＣＣＤラインセンサを利
用したものでも、そのまま使用できることとなる。Specifically, in the data processing unit 60 instead of the data processing unit 40, the sample and hold circuit 42 simply operates repeatedly at a constant cycle dt. As a result, the measurement position calculation routine 44a, the gradient input routine 44b, and the road surface height calculation routine 44c, which are also taken over by the microprocessor 64 in place of the microprocessor 44, perform the detection distances h1, h2 of the road-to-vehicle distance meters 31, 32. And means for periodically sampling the detected inclination θ by the inclinometer 50 and the traveling distance x of the vehicle 20 at a constant period dt. As the road-to-vehicle distance meters 31 and 32, not only those using the above-described PSD but also those using a simple CCD line sensor that requires light receiving times to be arranged at a constant cycle can be used as they are.

【００６４】また、マイクロプロセッサ６４のデータメ
モリには、リングバッファ６４ｆが新たに追加割り付け
され、サンプリング処理ルーチン４４ｄは一部改変され
てサンプリング処理ルーチン６４ｄとなっている。リン
グバッファ６４ｆには、少なくとも路面高さｈと、走行
距離ｘまたは周期ｄｔ毎に確認した測定点の位置とを組
にして、複数組、望ましくは数組以上の多数組を、時系
列で、記憶しておくだけの記憶領域が割り当てられてい
る。これにより、リングバッファ６４ｆは、データ処理
部６０に設けられ、周期的に検出したデータｈ１，ｈ
２，θ，ｘから派生したデータ等ｈ，ｘを複数回のサン
プリングに亘って一時的に記憶して保持する一時記憶手
段となっている。Further, a ring buffer 64f is additionally allocated to the data memory of the microprocessor 64, and the sampling processing routine 44d is partially modified into a sampling processing routine 64d. In the ring buffer 64f, at least the road surface height h and the position of the measurement point confirmed for each traveling distance x or cycle dt are set as a set, and a plurality of sets, desirably several sets or more are set in time series. A storage area for storing only is allocated. Accordingly, the ring buffer 64f is provided in the data processing unit 60, and the data h1, h detected periodically.
It is a temporary storage means for temporarily storing and holding data h, x and the like derived from 2, θ, x over a plurality of samplings.

【００６５】サンプリング処理ルーチン６４ｄは、サン
プルタイミング信号Ｓの送出が不要となった一方で、リ
ングバッファ６４ｆにアクセスするようになっており、
周期ｄｔで検出データｈ１，ｈ２，θ，ｘがサンプリン
グされ路面高さｈも算出される度に、そのデータをリン
グバッファ６４ｆに記憶させる。また、その度に、その
時々の位置ｘや傾きθ等に基づいて測定点の実位置を確
認する。そして、目標の測定点（１０ａ，１０ｂ等）を
越えたことが判明したときには、リングバッファ６４ｆ
から直前のサンプリングデータを読み出し、どちらが目
標の測定点に近いのかを判別して、近い方を選び、その
路面高さｈを表示記録ルーチン４４ｅに引き渡す。その
ように処理内容が改められている。The sampling processing routine 64d accesses the ring buffer 64f while the transmission of the sample timing signal S is no longer necessary.
Each time the detected data h1, h2, θ, x are sampled at the cycle dt and the road surface height h is calculated, the data is stored in the ring buffer 64f. Each time, the actual position of the measurement point is confirmed based on the position x, the inclination θ, and the like at that time. When it is determined that the target measurement point (10a, 10b, etc.) has been exceeded, the ring buffer 64f
, The immediately preceding sampled data is read out, which is closer to the target measurement point, the closer one is selected, and the road surface height h is passed to the display recording routine 44e. The processing content has been revised in such a manner.

【００６６】これにより、サンプリング処理ルーチン６
４ｄは、データ処理部６０に設けられ、所定ピッチδの
測定点移動を検知するとともにその検知後にリングバッ
ファ６４ｆ即ち上記記憶手段をアクセスして路面縦断形
状のデータｈの生成に必要な一のデータ（ｈ，ｘ）を選
出する選択サンプリング手段となっている。なお、サン
プリング処理ルーチン６４ｄが予測演算を行わなくなっ
たことに伴い、測定位置算出ルーチン４４ａ及び斜度入
力ルーチン４４ｂも、走行速度ｖ及び角速度ωの算出を
行わなくなっている。Thus, the sampling processing routine 6
4d is provided in the data processing unit 60, detects the movement of the measuring point at a predetermined pitch δ, and after detecting the movement, accesses the ring buffer 64f, that is, the storage means, to generate one piece of data necessary for generation of the road profile data h. It is a selection sampling means for selecting (h, x). In addition, the measurement position calculation routine 44a and the inclination input routine 44b also stop calculating the traveling speed v and the angular speed ω in accordance with the fact that the sampling processing routine 64d does not perform the prediction calculation.

【００６７】また、サンプリング処理ルーチン６４ｄ
は、走行距離ｘや斜度θに基づいて、測定点の実位置を
確認する際に、測定位置が後退して目標の測定点（１０
ａ，１０ｂ等）を逆向きに越えたことが判明したときに
も、サンプリング処理ルーチン６４ｄから直前のサンプ
リングデータを読み出し、いずれが目標の測定点に近い
のかを判別して、近い方を選び出す。さらに、リングバ
ッファ６４ｆ内を検索して、同じ測定点についての検出
データが上書きされずに残っているか否かを調べ、残っ
ていればそのときの測定位置との比較も行って、最も目
標の測定点に近いときの路面高さｈを表示記録ルーチン
４４ｅに引き渡すとともに、その測定点が再度測定され
たことの通知も行うようになっている。The sampling processing routine 64d
When the actual position of the measurement point is confirmed based on the traveling distance x and the inclination θ, the measurement position is retracted and the target measurement point (10
a, 10b, etc.) in the opposite direction, the immediately preceding sampling data is read from the sampling processing routine 64d, it is determined which is closer to the target measurement point, and the closer one is selected. Further, a search is made in the ring buffer 64f to determine whether or not the detected data for the same measurement point remains without being overwritten, and if it remains, a comparison with the measurement position at that time is also performed. The road surface height h near the measurement point is passed to the display recording routine 44e, and a notification that the measurement point has been measured again is also given.

【００６８】そして、これを受けた表示記録ルーチン４
４ｅは、ディスプレイ４５の該当する表示を描き直すと
ともに、ハードディスク４６の該当レコードに上書きを
行う。これにより、サンプリング処理ルーチン６４ｄ
は、同一測定点に対する複数回の移動を検知すると、表
示記録ルーチン４４ｅと協動して、選択的に、該当する
路面縦断形状のデータｈを置換する手段となっている。Then, the display recording routine 4 receiving this is performed.
4e redraws the corresponding display on the display 45 and overwrites the corresponding record on the hard disk 46. Thereby, the sampling processing routine 64d
Is a means for selectively replacing the data h of the corresponding vertical road surface shape in cooperation with the display recording routine 44e when multiple movements to the same measurement point are detected.

【００６９】このような構成の路面縦断形状測定装置の
場合、次のような使用態様や動作となる。なお、図８
（ｂ）は、通常走行時のサンプリング状況を示すタイミ
ングチャートである。また、図９は、急停車時の測定状
況を示しためのものであって、（ａ）が車両等の揺動状
態の簡略図であり、（ｂ）がサンプリング状況のタイミ
ングチャートである。In the case of the road profile measuring apparatus having such a configuration, the following usage mode and operation are performed. FIG.
(B) is a timing chart showing a sampling state during normal running. FIGS. 9A and 9B show a measurement state at the time of a sudden stop, where FIG. 9A is a simplified diagram of a swinging state of a vehicle or the like, and FIG. 9B is a timing chart of a sampling state.

【００７０】通常の安定した走行状態で測定がなされて
いる場合（図８（ｂ）参照）、周期ｄｔ毎に、走行距離
ｘ，斜度θ，そして検出距離ｈ１，ｈ２がサンプリング
されるとともに、路面高さｈも路面高さ算出ルーチン４
４ｃによって算出されてサンプリング処理ルーチン６４
ｄを介してリングバッファ６４ｆに一時記憶される（図
中のｔ軸上に小刻みに記した目盛りを参照）。そして、
測定点１０ａ，１０ｂ，…が所定ピッチδだけ移動する
毎に、サンプリング処理ルーチン６４ｄによって適切な
路面高さｈが選出され表示記録ルーチン４４ｅに引き渡
される（図中のサンプリングタイミングＳ（ａ），Ｓ
（ｂ），…を参照）。こうして、サンプルタイミングの
予測や可変制御を行わなくても、勿論のこと姿勢制御も
行うこと無く、車両２０の走行等に伴い、所定ピッチδ
で適切に、逐次２点測定法による路面の縦断形状測定が
行われる。When the measurement is performed in a normal stable running state (see FIG. 8B), the running distance x, the inclination θ, and the detection distances h1 and h2 are sampled at every cycle dt. Road surface height h is also a road surface height calculation routine 4
Sampling processing routine 64 calculated by 4c
The data is temporarily stored in the ring buffer 64f via the line d (see the graduations in small increments on the t-axis in the figure). And
Each time the measurement points 10a, 10b,... Move by the predetermined pitch δ, an appropriate road surface height h is selected by the sampling processing routine 64d and transferred to the display recording routine 44e (sampling timings S (a), S in the figure).
(B), ...). In this way, even if the prediction of the sample timing and the variable control are not performed, and the attitude control is not performed, the predetermined pitch δ
Therefore, the longitudinal profile of the road surface is measured appropriately by the sequential two-point measurement method.

【００７１】また、測定しながら走行しているときに急
ブレーキをかけたような場合（図９参照）、自動車２０
の全体的な走行は止んでもピッチング等の揺れが暫く残
る。このような場合（図９（ａ）参照）、走行距離ｘの
変化は無いが、傾斜計５０を回転中心にして路面検出部
３０が上下に移動し、路面検出部３０が上がったときに
は測定位置が測定点１０ｂより前に進む一方（二点鎖線
を参照）、路面検出部３０が下がったときには測定位置
が測定点１０ａより後に戻ることもある（一点鎖線を参
照）。When a sudden brake is applied while running while measuring (see FIG. 9),
Even if the overall running stops, shaking such as pitching remains for a while. In such a case (see FIG. 9A), there is no change in the traveling distance x, but when the road surface detecting unit 30 moves up and down around the inclinometer 50 as a rotation center and the road surface detecting unit 30 rises, the measurement position is measured. Moves ahead of the measurement point 10b (see a two-dot chain line), and when the road surface detection unit 30 goes down, the measurement position may return after the measurement point 10a (see a one-dot chain line).

【００７２】そうすると（図９（ｂ）参照）、自動車２
０の動揺が収まるまで何回か、測定点１０ａ，１０ｂに
対する測定が繰り返される（図中における複数回のサン
プリングタイミングＳ（ａ），Ｓ（ｂ）を参照）。そし
て、その度に、より目標に近い方の値が採択されること
となる。このような処理は、発進時にも、しばしば行わ
れる。こうして、安定走行時は勿論のこと、従来では測
定し難かった急な加減速時でも、むしろその方がより正
確と言えるように、路面の縦断形状が測定される。Then (see FIG. 9B), the vehicle 2
The measurement at the measurement points 10a and 10b is repeated several times until the fluctuation of 0 stops (see a plurality of sampling timings S (a) and S (b) in the figure). Then, each time, a value closer to the target is adopted. Such processing is often performed even at the time of starting. In this way, the longitudinal profile of the road surface is measured not only during stable running but also during sudden acceleration / deceleration, which has conventionally been difficult to measure, so that it can be said that it is more accurate.

【００７３】[0073]

【第４実施例】本発明の路面縦断形状測定装置の第４実
施例について、その具体的な構成を、図面を引用して説
明する。図１０は、サンプリング状況のタイミングチャ
ートと、その一部を拡大すると共に基準の横軸を時間軸
から空間軸に代えて示したチャートである。Fourth Embodiment A specific configuration of a fourth embodiment of a road profile measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a timing chart of a sampling situation and a chart in which a part of the timing chart is enlarged and a reference horizontal axis is changed from a time axis to a space axis.

【００７４】この路面縦断形状測定装置が上述の第３実
施例のものと相違するのは、図８のサンプリング処理ル
ーチン６４ｄが、測定精度向上のために、リングバッフ
ァ６４ｆ即ち記憶手段からのデータ選出に際し複数のデ
ータ（ｈ，ｘ），（ｈ，ｘ）を選出するとともに路面縦
断形状のデータｈの生成に際し内挿演算を行うものとな
った点である。This road surface profile measuring apparatus differs from that of the third embodiment in that the sampling processing routine 64d of FIG. 8 uses a ring buffer 64f, ie, data selection from a storage means, in order to improve measurement accuracy. In this case, a plurality of data (h, x) and (h, x) are selected, and an interpolation operation is performed when generating the data h of the road profile.

【００７５】例えば（図１０参照）、周期ｄｔ毎に測定
点の実位置を確認していて、目標の測定点１０ｂを越え
たことが判明したとき、リングバッファ６４ｆから直前
のサンプリングデータを読み出した後、単純な選別を行
うので無く、一次式で按分する。具体的には、その時の
測定位置ｘ２と測定点１０ｂとの距離β２、直前の測定
位置ｘ１と測定点１０ｂとの距離β１、それから、それ
ぞれの時の路面高さｈ２１，ｈ２２を得て、これらに基
づき、式ｈ＝（（β２×ｈ２１）＋（β１×ｈ２２））
／（β１＋β２）が演算され、この路面高さｈを表示記
録ルーチン４４ｅに引き渡される。For example (see FIG. 10), the actual position of the measurement point is confirmed every period dt, and when it is determined that the measurement point has exceeded the target measurement point 10b, the immediately preceding sampling data is read from the ring buffer 64f. Then, instead of performing simple sorting, they are apportioned by a linear equation. Specifically, the distance β2 between the measurement position x2 and the measurement point 10b at that time, the distance β1 between the immediately preceding measurement position x1 and the measurement point 10b, and the road surface heights h21 and h22 at each time are obtained. H = ((β2 × h21) + (β1 × h22))
/ (Β1 + β2) is calculated, and the road surface height h is passed to the display recording routine 44e.

【００７６】こうして、一次式での直線補間による内挿
処理が行われるが、一次式に限らず、より高次の多項式
を採用して、曲線補間による内挿処理を行うようにして
も良い。その場合、目標の測定点を挟む３組以上の検出
データ（ｈ，ｘ）に基づいて補間式を演算するように、
サンプリング処理ルーチン６４ｄが改められる。In this manner, the interpolation processing by linear interpolation using a linear expression is performed. However, the interpolation processing is not limited to the linear expression, and a higher-order polynomial may be employed to perform the interpolation processing by curve interpolation. In that case, an interpolation formula is calculated based on three or more sets of detection data (h, x) sandwiching the target measurement point,
The sampling processing routine 64d is revised.

【００７７】[0077]

【第５実施例】本発明の路面縦断形状測定装置の第５実
施例について、その具体的な構成を説明する。図示は割
愛したが、この路面縦断形状測定装置は、第１実施例に
おけるサンプリング処理ルーチン４４ｄ等を具えたマイ
クロプロセッサ４４に（図３参照）、第３実施例のサン
プリング処理ルーチン６４ｄ及びリングバッファ６４ｆ
も（図８（ａ）参照）、追加インストールしたものであ
る。そして、走行速度に応じてサンプリング処理ルーチ
ン４４ｄ、６４ｄの何れか一方を有効にする切換制御も
行うようになっている。Fifth Embodiment A specific configuration of a fifth embodiment of the road profile measuring apparatus according to the present invention will be described. Although illustration is omitted, this road surface profile measurement apparatus is provided with a microprocessor 44 having a sampling processing routine 44d and the like in the first embodiment (see FIG. 3), a sampling processing routine 64d and a ring buffer 64f in the third embodiment.
(See FIG. 8A) is additionally installed. Then, switching control for enabling one of the sampling processing routines 44d and 64d according to the traveling speed is also performed.

【００７８】例えば、自動車２０が加速してその速度が
時速６０ｋｍを超えると、固定周期のサンプリング処理
ルーチン６４ｄの動作を止めるとともに、可変サンプリ
ングのサンプリング処理ルーチン４４ｄを起動する。逆
に、自動車２０が減速してその速度が時速４０ｋｍを下
回ると、可変サンプリングのサンプリング処理ルーチン
４４ｄの動作を止めて、固定周期のサンプリング処理ル
ーチン６４ｄを起動する。こうして、サンプリングレー
トの高くない安価な検出素子やＡ／Ｄ変換器を用いたと
しても、低速から高速まで広範な走行状態の下で、確実
かつ正確に、路面の縦断形状が測定される。For example, when the vehicle 20 accelerates and its speed exceeds 60 km / h, the operation of the fixed period sampling processing routine 64d is stopped and the variable sampling sampling processing routine 44d is started. Conversely, when the vehicle 20 decelerates and its speed falls below 40 km / h, the operation of the variable sampling sampling processing routine 44d is stopped and the fixed cycle sampling processing routine 64d is started. In this way, even when an inexpensive detecting element or A / D converter with a low sampling rate is used, the longitudinal profile of the road surface can be measured reliably and accurately under a wide range of running conditions from low speed to high speed.

【００７９】[0079]

【第６実施例】本発明の路面縦断形状測定装置の第６実
施例について、その具体的な構成を、図面を引用して説
明する。図１１は、その全体ブロック図であり、図１２
は、その波形合成の処理手順を例示するための簡略グラ
フ等である。Sixth Embodiment A specific configuration of a sixth embodiment of the road profile measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is an overall block diagram thereof, and FIG.
Is a simplified graph or the like for illustrating the processing procedure of the waveform synthesis.

【００８０】この路面縦断形状測定装置が上述の第３実
施例のものと相違するのは、図８のサンプリング処理ル
ーチン６４ｄに新たな波形合成ルーチン７４ｇも加わり
これらをサブルーチンとして包含することで機能拡張し
たサンプリング処理ルーチン７４ｄが導入された点と、
データメモリにも新たに波形データ７４ｈ及び波形デー
タ７４ｉの領域割付の追加がなされた点である。また、
所定ピッチδが通常数ｃｍ程度であるところ、上記の拡
張に伴い、所定ピッチδより桁違いに大きな大ピッチα
として数ｍ程度の値が一つ設定され、さらに大きな移動
平均幅ζとして十ｍ以上の値が一つ採択される。This road surface profile measuring apparatus is different from that of the third embodiment in that the function is expanded by adding a new waveform synthesizing routine 74g to the sampling processing routine 64d of FIG. 8 and including these as subroutines. That the sampling processing routine 74d is introduced,
The point is that the area allocation of the waveform data 74h and the waveform data 74i is newly added to the data memory. Also,
Where the predetermined pitch δ is usually about several cm, a large pitch α which is orders of magnitude larger than the predetermined pitch δ due to the above expansion.
, One value of about several meters is set, and one larger value of 10 m or more is adopted as the moving average width ζ.

【００８１】そして、波形合成ルーチン７４ｇは、自動
車２０が道路１０を走行して（図１２（ａ）参照）、走
行距離ｘが大ピッチαだけ変化すると（図１２（ｂ）参
照）、その度に、傾斜計５０からの斜度θを測定位置算
出ルーチン４４ａ等を介して受け取るとともに、これに
基づいてその間の高度差（α×ｓｉｎ（θ））を算出し
て、これを波形データ７４ｈに追加する、という処理を
行う。すなわち、波形合成ルーチン７４ｇは、データ処
理部７０に設けられ、車両２０の走行に伴いピッチαで
サンプリングした傾斜計５０での検出斜度θに基づき、
所定ピッチδより大きなピッチαで路面縦断形状のデー
タを生成するものとなっている。The waveform synthesizing routine 74g is executed when the vehicle 20 travels on the road 10 (see FIG. 12A) and the traveling distance x changes by a large pitch α (see FIG. 12B). The inclination θ from the inclinometer 50 is received via the measurement position calculation routine 44a and the like, and an altitude difference (α × sin (θ)) between them is calculated based on the inclination, and this is converted to the waveform data 74h. Add processing is performed. That is, the waveform synthesizing routine 74g is provided in the data processing unit 70, and based on the detected inclination θ of the inclinometer 50 sampled at the pitch α as the vehicle 20 travels,
The road profile data is generated at a pitch α larger than the predetermined pitch δ.

【００８２】また、波形データ７４ｈは、斜度θに基づ
き大ピッチαで生成された路面縦断形状のデータ（α×
ｓｉｎ（θ））が移動平均幅ζ以上に亘って保持しうる
ようになっており、波形データ７４ｉは、検出距離ｈ
１，ｈ２及び斜度θに基づき所定ピッチδで生成された
路面縦断形状のデータ（ｈ）が移動平均幅ζ以上に亘っ
て保持しうるようになっている。いずれも、満杯状態で
追加があると、最古のものから順に溢れ去るようになっ
ている。そして、波形データ７４ｉには、サンプリング
処理ルーチン６４ｄによって所定ピッチδで路面高さｈ
が生成される度に、その路面縦断形状データがサンプリ
ング処理ルーチン７４ｄによって追加されるようにもな
っている。The waveform data 74h is data (α × X) of the road surface longitudinal shape generated at a large pitch α based on the gradient θ.
sin (θ)) can be held over a moving average width ζ or more, and the waveform data 74 i
The road surface profile data (h) generated at a predetermined pitch δ based on 1, h2 and the inclination θ can be held over a moving average width ζ or more. In each case, when there is an addition in a full state, the oldest one overflows in order. The waveform data 74i includes a road surface height h at a predetermined pitch δ according to a sampling processing routine 64d.
Is generated, the road profile data is added by the sampling processing routine 74d.

【００８３】さらに、波形合成ルーチン７４ｇは、波形
データ７４ｈにアクセスし、そこに保持されているデー
タのうち移動平均幅ζに亘るデータについて平均値を算
出する。この演算は、波形データ７４ｈへのデータ追加
がある度に、あるいは所定回数のデータ追加がなされた
度に、その分だけ対象データをずらして行う。すなわち
（図１２（ｃ）参照）、波形データ７４ｈの波形Ａから
その移動平均の波形Ｂを求める処理を行う。波形データ
７４ｉに対しても同様に（図１２（ｄ）参照）、その波
形Ｃから移動平均の波形Ｄを求める。それから（図１２
（ｅ）参照）、表示記録ルーチン４４ｅに送出する路面
高さｈに対しそのときの測定点に該当する波形Ｄと波形
Ｂとの差を加算するという処理も行う。この最後の処理
で（図１２（ｃ）〜（ｅ）参照）、波形Ｄが波形Ｂに一
致させらるとともにそのとき生じた波形Ｄの変形が波形
Ｃにも及ぶ形で波形Ｃが補正変形されるようになってい
る。Further, the waveform synthesizing routine 74g accesses the waveform data 74h, and calculates an average value of the data held therein and extending over the moving average width ζ. This calculation is performed every time data is added to the waveform data 74h or every time a predetermined number of data is added, by shifting the target data by that amount. That is, (see FIG. 12C), a process of obtaining a moving average waveform B from the waveform A of the waveform data 74h is performed. Similarly for the waveform data 74i (see FIG. 12D), a moving average waveform D is obtained from the waveform C. Then (Fig. 12
(See (e)), a process of adding the difference between the waveform D and the waveform B corresponding to the measurement point at that time to the road surface height h sent to the display recording routine 44e is also performed. In the last process (see FIGS. 12C to 12E), the waveform D is caused to match the waveform B, and the waveform C is corrected and deformed so that the resulting deformation of the waveform D extends to the waveform C as well. It is supposed to be.

【００８４】このような構成の路面縦断形状測定装置の
場合、次のような使用態様や動作となる。In the case of the road surface profile measuring apparatus having such a configuration, the following usage mode and operation are performed.

【００８５】自動車２０で道路１０を走行しながら測定
を継続すると、それに伴って、逐次、大ピッチαだけ走
行する度に、斜度θに基づき路面縦断形状のデータ（α
×ｓｉｎ（θ））が、生成されて、波形データ７４ｈに
追加される。こうして、波形Ａが成長する（図１２
（ｃ）参照）。また、これと並行して、所定ピッチδだ
け走行する度に、厳密には所定ピッチδだけの測定点移
動が生じる度に、検出距離ｈ１，ｈ２及び斜度θに基づ
き路面縦断形状のデータとして路面高さｈが、生成され
て、波形データ７４ｉに追加される。こうして、波形Ｃ
も成長する（図１２（ｄ）参照）。When the measurement is continued while the vehicle 20 is traveling on the road 10, the road surface profile data (α) is calculated based on the slope θ every time the vehicle 20 travels by a large pitch α.
× sin (θ)) is generated and added to the waveform data 74h. Thus, the waveform A grows (FIG. 12).
(C)). In parallel with this, every time the vehicle travels by the predetermined pitch δ, or strictly, every time the measurement point moves by the predetermined pitch δ, data on the road surface longitudinal shape is obtained based on the detection distances h1, h2 and the inclination θ. The road surface height h is generated and added to the waveform data 74i. Thus, the waveform C
Also grows (see FIG. 12D).

【００８６】そして、走行距離ｘが移動平均幅ζを超え
ると、その後は、逐次、波形Ａの移動平均がとられて波
形Ｂが成長するとともに（図１２（ｃ）参照）、波形Ｃ
の移動平均がとられて波形Ｄも成長する（図１２（ｄ）
参照）。さらに、波形Ｄを波形Ｂに一致させるようにし
て波形Ｃが補正変形される（図１２（ｅ）参照）。When the traveling distance x exceeds the moving average width ζ, thereafter, the moving average of the waveform A is successively obtained, and the waveform B grows (see FIG. 12 (c)).
And the waveform D also grows (FIG. 12 (d)).
reference). Further, the waveform C is corrected and deformed so that the waveform D matches the waveform B (see FIG. 12E).

【００８７】こうして、大ピッチαでの路面縦断形状デ
ータ（波形Ａ）と小さな所定ピッチδでの路面縦断形状
データ（波形Ｃ）とが波形合成される。合成した波形
は、表示記録ルーチン４４ｅに送出されて、ハードディ
スク４６に記録されたり、ディスプレイ４５に表示され
たりするが、その際、データ処理部７０の動作モードの
設定等に応じて、その波形のみが処理されたり、波形Ｃ
や波形Ａと共に処理されたり、あるいは選択的に置き換
えられたりして、適宜処理される。In this manner, the waveform data of the road profile data at a large pitch α (waveform A) and the road profile data at a small predetermined pitch δ (waveform C) are synthesized. The synthesized waveform is sent to the display recording routine 44e and recorded on the hard disk 46 or displayed on the display 45. At this time, only the waveform is set according to the setting of the operation mode of the data processing unit 70 and the like. Is processed or the waveform C
Or with the waveform A, or is selectively replaced and processed as appropriate.

【００８８】[0088]

【第６実施例の変形例】上記第６実施例では、波形Ａと
波形Ｃとを合成する際に、それぞれの移動平均の波形
Ｂ，Ｄを一致させるようにしたが、波形合成は、これに
限らず、同様に実変数領域ｘで重ねるにしても、例え
ば、互いの直流分だけを相殺させるようにしても良い。
移動平均幅ζについても、これが波形Ａ，Ｃに同一であ
る必要は無く、波形Ａと波形Ｃとに対して異なる値を採
用しても良い。例えば、波形Ａには数百ｍ程度の値を用
いる一方で、データ量が多くなりがちな波形Ｃには数ｍ
程度の値を用いるようにしても良い。Modification of the Sixth Embodiment In the sixth embodiment, when the waveform A and the waveform C are combined, the respective moving average waveforms B and D are made to coincide with each other. The present invention is not limited to this, and it is also possible to similarly overlap in the real variable area x, for example, to offset only the direct current components of each other.
The moving average width ζ does not need to be the same for the waveforms A and C, and different values may be adopted for the waveforms A and C. For example, while a value of about several hundred meters is used for the waveform A, a few meters
The value of the degree may be used.

【００８９】また、波形合成は、周波数領域で行うのも
可能であり、その場合、所定周波数の固定的な閾値で切
り分け、波形Ａからはその閾値以下の周波数成分だけを
採るとともに、波形Ｃからは閾値以上の周波数成分だけ
を採用して、これらを周波数領域で重ね合わせてから、
実変数領域ｘに戻すようにしても良い。あるいは、閾値
で単純に峻別するのでなく、一次式等で重みを緩やかに
変えるようにしても良く、閾値を波形Ａの各周波数成分
の分布状態等に応じて可変するようにしても良い。It is also possible to perform the waveform synthesis in the frequency domain. In this case, the waveform is divided by a fixed threshold at a predetermined frequency, and only the frequency components below the threshold are taken from waveform A, and Adopts only the frequency components above the threshold, superimposes them in the frequency domain,
It may be returned to the real variable area x. Alternatively, instead of simply distinguishing with a threshold, the weight may be changed gradually by a linear expression or the like, and the threshold may be changed according to the distribution state of each frequency component of the waveform A.

【００９０】さらに、上記第６実施例では、波形合成ル
ーチン７４ｇをサンプリング処理ルーチン７４ｄのサブ
ルーチンとして導入したが、これに限らず、波形合成ル
ーチン７４ｇは、サンプリング処理ルーチン７４ｄ等と
協動可能であれば、別個のルーチンとしてインストール
するようになっていても良い。Further, in the sixth embodiment, the waveform synthesizing routine 74g is introduced as a subroutine of the sampling processing routine 74d. However, the present invention is not limited to this, and the waveform synthesizing routine 74g can cooperate with the sampling processing routine 74d and the like. In this case, it may be installed as a separate routine.

【００９１】[0091]

【その他の変形例】なお、上記実施例では、路面検出部
３０毎にデータ処理部４０も設置したが、データ処理部
４０はマルチタスク管理等を導入して一台に纏めること
も可能である。また、データ処理部４０は、自動車２０
の内部に限らず、自動車２０の外部に搭載しても良い。
さらに、例えば路面検出部３０の箱体内に格納するよう
にしても良い。[Other Modifications] In the above embodiment, the data processing unit 40 is also provided for each road surface detection unit 30. However, the data processing unit 40 can be integrated into one by introducing multitask management or the like. . Also, the data processing unit 40
It may be mounted outside the automobile 20 without being limited to the inside.
Further, for example, it may be stored in the box body of the road surface detection unit 30.

【００９２】上記実施例では、サンプルタイミングを可
変しうる路車間距離計３１，３２として、ＰＳＤ利用の
ものを挙げたが、これに限定されるものでなく、例え
ば、電子シャッタ付きのＣＣＤラインセンサのようなも
のでも良い。その場合、サンプルホールド回路に代えて
又はそれと共に電子シャッタの開閉を制御して測定タイ
ミングを整えるようにすると良い。In the above-described embodiment, the road-to-vehicle distance meters 31 and 32 capable of changing the sample timing are of the type using a PSD. However, the present invention is not limited to this. For example, a CCD line sensor with an electronic shutter may be used. Something like In that case, it is preferable to adjust the measurement timing by controlling the opening and closing of the electronic shutter instead of or together with the sample and hold circuit.

【００９３】また、測定位置算出ルーチン４４ａは、走
行距離計２２のエンコーダ出力を直接入力するようにし
ても良く、走行速度ｖを走行距離計２２でなく別の速度
計から入力するようにしても良い。さらに、斜度入力ル
ーチン４４ｂも、傾斜計５０のデジタル出力を直接入力
するようにしても良く、角速度ωを演算しないで傾斜計
５０又はたのセンサから直接入力するようにしても良
い。そして、検出部から直接にデジタル信号を入力する
場合、該当する検出信号入力回路４１〜４３は、省いて
も良い。In the measurement position calculation routine 44a, the encoder output of the odometer 22 may be directly inputted, or the traveling speed v may be inputted not from the odometer 22 but from another speedometer. good. Further, also in the inclination input routine 44b, the digital output of the inclinometer 50 may be directly input, or may be directly input from the inclinometer 50 or another sensor without calculating the angular velocity ω. When a digital signal is directly input from the detection unit, the corresponding detection signal input circuits 41 to 43 may be omitted.

【００９４】上記実施例では、ディスプレイ４５やハー
ドディスク４６が設けられていたが、これらによる表示
や記録は、必須では無い。また、ハードディスク４６
は、データロガーや、磁気テープ等のストリーミング装
置による代替えも可能である。さらに、表示について
も、カーナビゲーション装置やＧＰＳとの連携により走
行位置を中心とした地図情報に路面の縦断形状を重畳表
示させるようにしても良い。In the above embodiment, the display 45 and the hard disk 46 are provided, but the display and recording by these are not essential. Also, the hard disk 46
Can be replaced by a data logger or a streaming device such as a magnetic tape. Further, as for the display, the longitudinal shape of the road surface may be superimposed and displayed on the map information centering on the traveling position in cooperation with the car navigation device or the GPS.

【００９５】上記実施例では、傾斜計５０が自動車２０
の動揺中心に固定されるようにしたが、動揺中心は加減
速に応じて多少前後に変化することもあるので、傾斜計
５０は、固定設置に限らず、加減速状態に応じて前後移
動するような可動基体を介して自動車２０に取り付ける
ようにしても良い。また、傾斜計５０は、データ処理部
４０と同じ筐体に格納しても良い。In the above embodiment, the inclinometer 50 is
The inclinometer 50 is not limited to the fixed installation, but moves back and forth according to the acceleration / deceleration state since the center of oscillation may slightly change back and forth according to acceleration / deceleration. You may make it attach to the motor vehicle 20 through such a movable base | substrate. The inclinometer 50 may be stored in the same housing as the data processing unit 40.

【００９６】[0096]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の第１の解決手段の路面縦断形状測定装置にあっては、
車両進行方向に離間した路車間距離計での複数点の同時
測定にによる検出距離の相対変位に加えて傾斜計による
検出斜度も統合して演算が行われるようにしたことによ
り、姿勢制御機構や鉛直加速度測定手段を用い無くて
も、逐次２点測定法が適正に行われ、その結果、逐次２
点測定法による路面縦断形状測定装置を簡便に実現する
ことができたという有利な効果が有る。As is apparent from the above description, the first embodiment of the present invention provides a road surface profile measuring apparatus,
Attitude control mechanism by integrating the relative displacement of the detection distance by simultaneous measurement of multiple points with the road-to-vehicle distance meter separated in the vehicle traveling direction and also by calculating the inclination detected by the inclinometer The two-point measurement method is performed properly without using the vertical acceleration measurement means, and as a result,
There is an advantageous effect that a road surface profile measuring apparatus using a point measuring method can be easily realized.

【００９７】また、本発明の第２の解決手段の路面縦断
形状測定装置にあっては、測定点移動を予測して検出距
離をサンプリングするようにしたことにより、測定点が
的確に捉えられ、その結果、簡便な路面縦断形状測定装
置でも逐次２点測定法を適正に行うことができるように
なったという有利な効果を奏する。Further, in the road surface profile measuring apparatus according to the second solving means of the present invention, the measuring point is sampled accurately by predicting the movement of the measuring point and sampling the detection distance. As a result, there is an advantageous effect that the sequential two-point measuring method can be appropriately performed sequentially even with a simple road surface profile measuring apparatus.

【００９８】さらに、本発明の第３の解決手段の路面縦
断形状測定装置にあっては、周期的サンプリングとデー
タ選出とを組み合わせて測定点を的確に捉えるようにし
たことにより、予測に依らず確定的な処理が行えると共
にサンプリング上の制約も緩和され、その結果、簡便な
路面縦断形状測定装置でも逐次２点測定法を適正に行う
ことができるようになったという有利な効果が有る。Further, in the road profile measuring apparatus according to the third solving means of the present invention, the measuring points are accurately captured by combining the periodic sampling and the data selection, so that the measurement points are not dependent on the prediction. The definite processing can be performed, and the restriction on the sampling is relaxed. As a result, there is an advantageous effect that the simple two-point measuring method can be appropriately performed successively even with a simple road profile measuring apparatus.

【００９９】また、本発明の第４の解決手段の路面縦断
形状測定装置にあっては、置換という簡便な手法で、重
複する複数の路面縦断形状データが一つに纏められるよ
うにしたことにより、走行状態に依らず適切な測定結果
が得られるようになったという有利な効果を奏する。Further, in the road profile measuring apparatus according to the fourth solution of the present invention, a plurality of overlapping road profile data are combined into one by a simple method of replacement. This has an advantageous effect that an appropriate measurement result can be obtained irrespective of the running state.

【０１００】また、本発明の第５の解決手段の路面縦断
形状測定装置にあっては、重複する複数の路面縦断形状
データから適宜のも手のが選択採用されるようにしたこ
とにより、置換という簡便な手法でも測定精度を向上さ
せることができたという有利な効果が有る。Further, in the road profile measuring apparatus according to the fifth solution of the present invention, an appropriate hand is selected and adopted from a plurality of overlapping road profile data, so that the replacement is performed. There is an advantageous effect that the measurement accuracy can be improved even by such a simple method.

【０１０１】また、本発明の第６の解決手段の路面縦断
形状測定装置にあっては、周期的サンプリングとデータ
選出との組み合わせを前提としつつも、複数データの選
出に内挿演算を加味したことにより、更に測定精度を向
上させることができたという有利な効果を奏する。Further, in the road profile measuring apparatus according to the sixth solution of the present invention, an interpolation operation is added to the selection of a plurality of data while presuming a combination of periodic sampling and data selection. This has an advantageous effect that the measurement accuracy can be further improved.

【０１０２】また、本発明の第７の解決手段の路面縦断
形状測定装置にあっては、大小異なるピッチでの路面縦
断形状データを生成してそれらを波形合成するようにし
たことにより、微細な凹凸等の情報を失うこと無く累積
誤差が抑制され、その結果、逐次２点測定法による簡便
な路面縦断形状測定装置であって微視的にも巨視的にも
高精度なものを実現することができたという有利な効果
が有る。Further, in the road profile measuring apparatus according to the seventh solution of the present invention, the road profile data at pitches of different sizes are generated and the waveforms are synthesized to form fine data. Accumulated errors are suppressed without losing information such as unevenness, and as a result, a simple and accurate road surface profile measuring device using a two-point measuring method can be realized with high precision both microscopically and macroscopically. This has the advantageous effect of having been completed.

【０１０３】また、本発明の第８の解決手段の路面縦断
形状測定装置にあっては、逐次２点測定法では補助的な
傾斜計を他の路面縦断形状データの生成では主体的に用
いるようにしたことにより、センサ等を追加すること無
く異種の路面縦断形状データが生成され、その結果、逐
次２点測定法による簡便な路面縦断形状測定装置であっ
て微視的にも巨視的にも高精度なものを簡単に実現する
ことができたという有利な効果を奏する。In the road profile measuring apparatus according to the eighth aspect of the present invention, an auxiliary inclinometer is used mainly for generating other road profile data in the sequential two-point measurement method. By doing so, different kinds of road profile data are generated without adding a sensor or the like, and as a result, it is a simple road profile measurement device using a sequential two-point measurement method, which can be used both microscopically and macroscopically. There is an advantageous effect that a high-precision object can be easily realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明の路面縦断形状測定装置の第１実施例
について、その基本構造を示し、（ａ）が要部のブロッ
ク図であり、（ｂ）及び（ｃ）が路上走行車両への搭載
状態を示す側面図および平面図である。FIG. 1 shows a basic structure of a first embodiment of a road profile measuring apparatus according to the present invention, wherein FIG. 1 (a) is a block diagram of a main part, and FIGS. It is the side view and top view which show a mounting state.

【図２】 そのうち路車間距離計の構造を示し、
（ａ）が車両への装着状態を示す部分側面図であり、
（ｂ）及び（ｃ）が内部構造の模式図である。FIG. 2 shows the structure of the road-to-vehicle distance meter,
(A) is a partial side view which shows the mounting state to a vehicle,
(B) and (c) are schematic diagrams of the internal structure.

【図３】 その全体ブロック図である。FIG. 3 is an overall block diagram thereof.

【図４】 測定状態の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a measurement state.

【図５】 測定状態の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a measurement state.

【図６】 測定データのサンプリング状況を示すチ
ャートである。FIG. 6 is a chart showing a sampling state of measurement data.

【図７】 本発明の路面縦断形状測定装置の第２実施例
について、サンプリング状況を示すタイミングチャート
である。FIG. 7 is a timing chart showing a sampling situation in the second embodiment of the road profile measuring apparatus according to the present invention.

【図８】 本発明の路面縦断形状測定装置の第３実施例
について、（ａ）が全体ブロック図であり、（ｂ）が通
常走行時のサンプリング状況を示すタイミングチャート
である。8 (a) is an overall block diagram and FIG. 8 (b) is a timing chart showing a sampling state during normal running in a third embodiment of the road profile measuring apparatus according to the present invention.

【図９】 急停車時の測定状況を示し、（ａ）が車
両等の揺動状態の間略図であり、（ｂ）がサンプリング
状況のタイミングチャートである。FIGS. 9A and 9B show a measurement state at the time of a sudden stop, FIG. 9A is a schematic diagram showing a swing state of a vehicle or the like, and FIG. 9B is a timing chart of a sampling state.

【図１０】 本発明の路面縦断形状測定装置の第４実施
例について、サンプリング状況のタイミングチャート及
び一部拡大チャートである。FIG. 10 is a timing chart of a sampling situation and a partially enlarged chart of a fourth embodiment of the road profile measuring apparatus of the present invention.

【図１１】 本発明の路面縦断形状測定装置の第６実施
例について、その全体ブロック図である。FIG. 11 is an overall block diagram of a sixth embodiment of the road profile measuring apparatus according to the present invention;

【図１２】 その波形合成の処理手順を例示するグラ
フ等である。FIG. 12 is a graph or the like illustrating a processing procedure of the waveform synthesis.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 道路（計測対象路面） １０ａ 測定点（路面上の路車間距離測定部位） １０ｂ 測定点（所定ピッチ離れた路面上の路車間
距離測定部位） １１ 路肩（わだち外部、非わだち部） １２ わだち（轍、左わだち、外側わだち） １３ 中間部（車線内の中央部、わだち間部、非
わだち部） １４ わだち（轍、右わだち、内側わだち） １５ センターライン（道路全体の中央分離線、
中央分離帯） ２０ 自動車（被牽引車、計測車、装置搭載車両） ２１ バンパー（装着部、取着部、支持部） ２２ 走行距離計（タコメータ、速度計等） ３０ 路面検出部（形状情報検出部） ３１ 路車間距離計（変位計、高さ計、検出素
子） ３１ａ レーザ送光部 ３１ｂ レンズ（レーザ受光部） ３１ｃ ＰＳＤ（レーザ受光部） ３１ｄ ＩＴＯ膜（透明電極） ３１ｅ ＰＮ接合ライン ３１ｆ ライン抵抗 ３２ 路車間距離計（変位計、高さ計、検出素
子） ４０ データ処理部（路面高さ等の算出部） ４１ ノイズフィルタ（検出信号入力回路） ４２ サンプルホールド回路（検出信号入力回
路） ４３ Ａ／Ｄ変換器（検出信号入力回路） ４４ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ、演算部、情
報処理部） ４４ａ 測定位置算出ルーチン ４４ｂ 斜度入力ルーチン ４４ｃ 路面高さ算出ルーチン（瞬時、点合
成、統合演算手段） ４４ｄ サンプリング処理ルーチン（予測サ
ンプリング） ４４ｅ 表示記録ルーチン ４５ ディスプレイ（表示部） ４６ ハードディスク（記憶装置、計測データ記
録部） ５０ 傾斜計（鉛直又は水平からの傾き検出、重力基準
の斜度検出手段） ６０ データ処理部（路面高さ等の算出部） ６４ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ、演算部、情
報処理部） ６４ｄ サンプリング処理ルーチン（選択サ
ンプリング） ６４ｆ リングバッファ（一時記憶手段） ７０ データ処理部（路面高さ等の算出部） ７４ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ、演算部、情
報処理部） ７４ｄ サンプリング処理ルーチン（選択サ
ンプリング） ７４ｇ 波形合成ルーチン（長区間、多点合
成、波形合成手段） ７４ｈ 波形データ（小ピッチ斜度データ、
微細波形データ） ７４ｉ 波形データ（大ピッチ斜度データ、
粗大波形データ）Reference Signs List 10 Road (measurement target road surface) 10a Measurement point (road-vehicle distance measurement site on road surface) 10b Measurement point (road-vehicle distance measurement site on road surface separated by a predetermined pitch) 11 Road shoulder (outside of rut, non-rut part) 12 rut ( Rut, left rut, outer rut) 13 Middle part (central part, lane part, non-rut part in lane) 14 Rut (rut, right rut, inner rut) 15 Center line (central separation line of the whole road,
Median strip) 20 Automobile (towed vehicle, measuring vehicle, device-equipped vehicle) 21 Bumper (mounting part, attachment part, support part) 22 Odometer (tachometer, speedometer, etc.) 30 Road surface detection part (detection of shape information) 31) Roadside-to-vehicle distance meter (displacement gauge, height gauge, detecting element) 31a Laser transmitter 31b Lens (laser receiver) 31c PSD (laser receiver) 31d ITO film (transparent electrode) 31e PN junction line 31f line Resistance 32 Road-to-vehicle distance meter (displacement gauge, height gauge, detection element) 40 Data processing unit (calculation unit for road surface height etc.) 41 Noise filter (detection signal input circuit) 42 Sample hold circuit (detection signal input circuit) 43 A / D converter (detection signal input circuit) 44 Microprocessor (MPU, arithmetic unit, information processing unit) 44a Measurement position calculation routine 44b Slope input loop 44c Road surface height calculation routine (instantaneous, point synthesis, integrated calculation means) 44d Sampling processing routine (predictive sampling) 44e Display recording routine 45 Display (display unit) 46 Hard disk (storage device, measurement data recording unit) 50 Inclinometer ( Vertical or horizontal inclination detection, gravity-based gradient detection means) 60 Data processing unit (calculation unit for road surface height etc.) 64 Microprocessor (MPU, calculation unit, information processing unit) 64d Sampling processing routine (selective sampling) 64f Ring buffer (temporary storage means) 70 Data processing unit (calculation unit for road height etc.) 74 Microprocessor (MPU, calculation unit, information processing unit) 74d Sampling processing routine (selective sampling) 74g Waveform synthesis routine (long section, Multi-point synthesis, waveform synthesis means) 74h Waveform data (small pitch gradient data,
74i waveform data (large pitch gradient data,
Coarse waveform data)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊澤 正▲郷▼ 東京都大田区南蒲田二丁目16番46号 株式 会社トキメック自動建機内 Ｆターム(参考） 2D053 AA31 2F069 AA62 BB24 DD12 EE03 GG04 GG07 GG58 GG59 GG62 HH09 HH30 JJ05 JJ23 NN02 NN05 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Tadashi Kumazawa ▲ Township 2-16-46 Minami Kamata, Ota-ku, Tokyo F-term in Tokimec Automatic Construction Machinery Co., Ltd. 2D053 AA31 2F069 AA62 BB24 DD12 EE03 GG04 GG07 GG58 GG59 GG62 HH09 HH30 JJ05 JJ23 NN02 NN05

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】車両への装着が可能に形成されるとともに
路面までの距離を検出する路車間距離計が進行方向に離
れて複数設けられた路面検出部と、前記車両に搭載され
てその傾きを検出する傾斜計と、前記車両の走行等に伴
う所定ピッチの測定点移動毎に対応させて前記路車間距
離計での検出距離と前記傾斜計での検出斜度とに基づき
路面縦断形状のデータを生成するデータ処理部とを備え
た路面縦断形状測定装置。1. A road surface detecting unit which is formed so as to be mountable on a vehicle and which is provided with a plurality of road-to-vehicle distance meters for detecting a distance to a road surface, the distance detecting unit being mounted on the vehicle and having an inclination thereof. The inclinometer for detecting the road surface profile based on the distance detected by the road-to-vehicle distance meter and the inclination detected by the inclinometer, corresponding to each measurement point movement at a predetermined pitch accompanying the traveling of the vehicle, etc. A road surface profile measuring apparatus comprising a data processing unit for generating data. 【請求項２】前記所定ピッチの測定点移動を予測する演
算を行うとともにその予測タイミングに基づいて前記路
車間距離計での検出距離をサンプリングする予測サンプ
リング手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の路
面縦断形状測定装置。2. The apparatus according to claim 1, further comprising a prediction sampling means for performing a calculation for predicting the movement of the measuring point at the predetermined pitch and sampling a detection distance by the road-to-vehicle distance meter based on the prediction timing. The road surface profile measuring apparatus according to claim 1. 【請求項３】前記路車間距離計での検出距離と前記傾斜
計での検出斜度と前記車両の走行距離との各データ又は
その派生データを複数回のサンプリングに亘って一時的
に記憶して保持する一時記憶手段と、前記所定ピッチの
測定点移動を検知するとともにその検知後に前記記憶手
段をアクセスして前記路面縦断形状のデータ生成に必要
なデータを選出する選択サンプリング手段とを備えたこ
とを特徴とする請求項１記載の路面縦断形状測定装置。3. The method according to claim 1, wherein each data of the distance detected by the road-to-vehicle distance meter, the gradient detected by the inclinometer, and the travel distance of the vehicle or its derivative data is temporarily stored over a plurality of samplings. Temporary storage means for detecting the movement of the measuring point at the predetermined pitch, and selecting sampling means for accessing the storage means after the detection and selecting data necessary for generating the data of the road profile. The road surface profile measuring apparatus according to claim 1, wherein: 【請求項４】同一測定点に対する複数回の移動を検知す
ると、該当する路面縦断形状のデータの置換を行う手段
が備えられていることを特徴とする請求項３記載の路面
縦断形状測定装置。4. The apparatus for measuring the profile of a road surface according to claim 3, further comprising means for replacing the data of the profile of the corresponding road surface when a plurality of movements to the same measurement point are detected. 【請求項５】前記のデータ置換が選択的に行われるもの
であることを特徴とする請求項４記載の路面縦断形状測
定装置。5. The apparatus according to claim 4, wherein said data replacement is selectively performed. 【請求項６】前記記憶手段からのデータ選出に際し複数
のデータを選出するとともに前記路面縦断形状のデータ
生成に際し内挿演算を行う手段を備えたことを特徴とす
る請求項３乃至請求項５の何れかに記載された路面縦断
形状測定装置。6. A data processing apparatus according to claim 3, further comprising means for selecting a plurality of data when selecting data from said storage means and performing an interpolation operation when generating data of said longitudinal profile. A road surface profile measuring device described in any of the above. 【請求項７】前記所定ピッチより大きなピッチで路面縦
断形状のデータを生成するとともにこの大ピッチでの路
面縦断形状データと前記所定ピッチでの路面縦断形状デ
ータとを波形合成する手段を備えたことを特徴とする請
求項１乃至請求項６の何れかに記載された路面縦断形状
測定装置。7. Means for generating data of a road profile at a pitch larger than the predetermined pitch and synthesizing waveforms of the road profile data at the large pitch and the road profile data at the predetermined pitch are provided. The road surface profile measuring apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein: 【請求項８】前記の大ピッチでの路面縦断形状データの
生成が、前記車両の走行に伴ってサンプリングされた前
記傾斜計での検出斜度に基づいて行われるものであるこ
とを特徴とする請求項８記載の路面縦断形状測定装置。8. The method according to claim 1, wherein the generation of the road profile data at a large pitch is performed on the basis of a gradient detected by the inclinometer sampled as the vehicle travels. A road surface profile measuring apparatus according to claim 8.