JP2002188910A - 走行型路面形状測定装置 - Google Patents
走行型路面形状測定装置Info
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Abstract
の勾配との双方を走行しながら測定するための走行型路
面形状測定装置。 【課題を解決するための手段】 車体(1)に2つの走
行輪(3,5)と測定輪(6)とを直列かつ回転可能に
支持し、測定輪(6)を2つの走行輪(3,5)間に上
下移動可能に配置し、補助輪(8)を測定輪(6)と平
行に車体(1)に回転可能に取付け、測定輪(6)には
測定輪(6)の上下移動の変位を算出するための変位測
定センサー(13)と、測定輪(6)の移動距離を算出
するための距離測定エンコーダ(16)とを接続させ、
車体(1)には路面の勾配を測定するための角度測定セ
ンサー(19)を備えたものである。
Description
測定する走行型路面形状測定装置に関するものである。
定規と、プロフィールグラフ自動記録式縦断測定機と、
プロフィールグラフ自動記録式横断測定機と、路面凹凸
自動記録式測定機と、縦断連続測定と横断連続測定の兼
用測定機と、大型車輌による連続縦断形状測定機等があ
り、これらの測定装置は路面の平坦性を測定するもの
と、路面の凹凸形状を測定するものと、路面の勾配を測
定するものとに別れ、その測定目的によってそれぞれ別
個の構造になっている。
置は路面の縦横断方向の凹凸形状と、縦横断方向の勾配
との双方を測定することはできず、測定目的ごとに異な
る測定機構を有している。更に多種類の測定目的を有す
るものも存在するが、大型化した測定機器を装備する必
要があり、小規模の路面に対応させることは困難とな
り、測定数値が不正確となる問題がある。
状と、縦横断方向の勾配との両方を測定可能にすると共
に被測定路面上を走行可能にした走行型路面形状測定装
置を提供することにある。
算定及び路面形状のグラフ化をコンピュータ処理するこ
とができる走行型路面形状測定装置を提供することにあ
る。
形状測定装置は車体に2つの走行輪と測定輪とを直列に
かつ回転可能に支持し、測定輪を2つの走行輪間に上下
移動可能に配置し、車体の外側には測定輪に平行に補助
輪を回転可能に取付け、測定輪には測定輪の上下方向の
変位を算出するための変位測定センサーと、測定輪の移
動距離を算出するための距離測定エンコーダとを接続さ
せ、車体には路面の勾配を測定するための角度測定セン
サーを備えている。
置は測定データに基いて路面形状の測定数値の算定と路
面形状のグラフ化を行うために変位測定センサーと、距
離測定エンコーダと、角度測定センサーとをアナログデ
ータ変換ユニットを介してデータ処理ユニットに接続さ
せてある。
面形状測定装置の実施例において、符号1は1メートル
以下の長さを有する車体を示し、車体1はその前方のフ
ランジ2に回転可能に支持した走行輪3を有すると共に
その後方のフランジ4に回転可能に支持した走行輪5を
有している。前方の走行輪3と後方の走行輪5との間の
車体1には測定輪6を回転可能に支持し、走行輪3と、
走行輪5と、測定輪6とは車体1内に直列に配置されて
いる。
する支持軸7を軸着させ、支持軸7には補助輪8を回転
可能に取付け、補助輪8は測定輪6に隣接して車体1の
外側に配置されると共に直列に配置した走行輪3,5と
測定輪6に一定間隔を有して平行に配置されている。
3,4を配置し、その横側に補助輪8を配置してあるの
で、測定輪6は走行輪3,4と協働して縦断方向の路面
形状を測定し、補助輪8と協働して横断方向の路面形状
を測定する。
れ、支持枠9には昇降案内部材10を設け、支持枠9が
車体1の内側に取付けた案内レール11に沿って上下移
動できるように昇降案内部材10を案内レール11に係
合させてある。従って測定輪6は案内レール11に沿っ
て支持枠9と共に上下移動することができる。測定輪6
が上下移動した距離が路面形状であり、測定輪6の上下
移動の変位を算出するために車体1には変位測定センサ
ーが備えられている。
は変位測定エンコーダ13から構成され、変位測定エン
コーダ13は車体1に取付けられ、そして支持枠9に備
えた計測案内部材12に係合させた測定子14を有し、
測定輪6の上下移動の距離を測定する。測定輪6の上下
移動の変位は支持枠9の計測案内部材12を通して測定
子14から変位測定エンコーダ13に伝達されるように
なっている。測定輪6の上下移動の変位を算出する変位
測定センサーはレーザーセンサー、超音波センサー、又
は赤外線センサー等から構成することもできる。
5を取付けてあり、計測案内ボス15には測定輪6の移
動距離を算出するために支持枠9に取付けた距離測定エ
ンコーダ16の測定子17を係合させ、測定輪6が図1
に矢印で示した走行方向に回転する回転数が移動距離と
なり、測定輪6の移動距離は測定輪6の計測案内ボス1
5を通して測定子17から距離測定エンコーダ16に伝
達されるようになっている。車体1には支持枠9に取付
けられた距離測定エンコーダ6の上下移動を案内するた
めの案内溝18を穿設してあり、距離測定エンコーダ1
6は測定輪6の支持枠9に取付ける代わりに車体1に取
付けることもできる。
路面の勾配を算出するための角度測定センサー19を取
付けてある。角度センサー19は走行輪3と測定輪6と
走行輪5とを直列に配置させ、それらの横側に補助輪8
を配置してあるので、直列配置輪3,5,6で縦断方向
の勾配を測定し、直列配置輪3,5,6に補助輪8を協
働させて横断方向の勾配を測定する。
デジタル変換器とを有するアナログデータ変換ユニット
20を備え、車体1の上面の支持棒21に取付けた固定
台22上にはコンピュータ等のデータ処理ユニット23
を設けてあり、該データ処理ユニット23にアナログデ
ータ変換ユニット20を接続させ、アナログデータ変換
ユニット20には変位測定エンコーダ13と、距離測定
エンコーダ16と、角度測定センサー19とを接続させ
てある。
ーダ16及び角度測定センサー19はその測定データを
アナログデータ変換ユニット20を通してデータ処理ユ
ニット23に送信する。
ーダ16の測定データにより算出する。距離測定エンコ
ーダ16は1回転2000パルスの信号を送信する。測
定輪6の直径が191mmとすると、測定輪の円周は1
91×πとなり、その結果約600mmとなる。即ち6
00mm進むのに2000パルスの信号を受信すること
になる。それにより1パルスは0.3mmとなる。従っ
て、例えばデータ処理ユニット23に450000パル
スという測定データが到来すれば450000×0.3
で135000mm(13m50cm)進行方向に進ん
だことになる。
ーダ13の測定データにより算出する。変位測定エンコ
ーダ13も距離測定エンコーダと同様に1回転に200
0パルスの信号を発信する。変位測定エンコーダ13が
360度回転すると2000パルスなので1度回転する
ごとに5.6パルスの信号を送信する。測定輪6の上下
移動は±5cmなので、測定輪6が+5cm方向に進ん
だときのエンコーダ13の角度と−5cm方向に進んだ
時のエンコーダ13の角度から路面形状を算出するため
の較正係数を算出する。つまりtan(実際に+5cm
進んだときの角度)=50mm、tan(実際に−5c
m進んだときの角度)=−50mmの方程式により誤差
分の較正係数が求められる。エンコーダ13の角度と較
正係数によって路面形状を算出する。例えばデータ処理
ユニット23に2.8パルスという測定データが到来す
ればtan(0.5)×較正係数によって路面形状を求
めることができる。
9の測定データにより算出する。この場合に、測定する
スタート地点の場所で車体1にデジタル角度計を設置さ
せる。この時点での角度が初期角度となる。角度は1c
m毎に角度測定センサー19から測定データを受信する
ので、勾配はsin(1cm毎の角度)+tan(エン
コーダ13の角度)×較正係数となる。
9により測定輪6が進んだ距離ごとに路面の形状と勾配
を測定でき、それらの測定データを各エンコーダ13,
16,19からアナログデータ変換ユニット20を介し
てデータ処理ユニット23に伝送し、そのリアル数値を
リアルタイムでデータ処理ユニット23に記録すること
ができる。
の縦横断方向の凹凸形状と、縦横断方向の勾配の双方を
測定することができると共に路面の形状と勾配を正確か
つ確実に測定することができる。又小型自動車等に搭載
させて運搬できるので、その構造がコンパクトでかつ測
定が容易であり、舗装道路等の路面の測定においては被
測定道路に対して車輌の通行を遮断する交通規制を行う
必要もなく、交通渋滞も生じない。更に路面形状の測定
数値の算定及び路面形状のグラフ化をコンピュータ処理
できるので、正確かつ確実な測定数値をリアルタイムで
データ処理ユニットから取得することができる。
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 車体に2つの走行輪と測定輪とを直列か
つ回転可能に支持し、測定輪を2つの走行輪間に上下移
動可能に配置し、補助輪を測定輪と平行に車体に回転可
能に取付け、測定輪には測定輪の上下方向の変位を算出
するための変位測定センサーと、測定輪の移動距離を算
出するための距離測定エンコーダとを接続させ、車体に
は勾配を測定するための角度測定センサーを備えたこと
を特徴とする走行型路面形状測定装置。 - 【請求項2】 変位測定センサーと、距離測定エンコー
ダと、角度測定センサーとをアナログデータ変換ユニッ
トを介してデータ処理ユニットに接続させたことを特徴
とする請求項1に記載の走行型路面形状測定装置。
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