JP5279460B2 - 道路施設の保守管理支援方法及びそのシステム - Google Patents
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Description
道路設備の保守管理の中で、路面の状態に関しては、例えば、特許文献1では、センサ等の路面状態を測定する機器が車載されて、点検車両で走行しながら測定機器によって路面状態を測定し、その測定情報に基づきリアルタイムに道路の補修計画案が作成される。しかしながら、特許文献1の技術では、走行している点検車両の機器から測定可能な情報しか利用できず、また、橋梁、トンネル、土構造物(切り土や盛り土などの斜面。いわゆる、山を削った切り土のり面、土を盛った盛り土などの道路を構成するもの)、交通管制施設等の路面以外に関する情報は収集できないため、橋梁、トンネル、土構造物、交通管制施設等を含めた道路設備の保守管理の支援情報としては十分な情報が収集できなかった。
前記の路側ユニットでは、センサからの測定情報は、中央処理装置(CPU)で処理され、予め定められている測定情報をメモリに蓄積する。また、同時に、その測定情報が、予め規定された基準によって異常かどうかの判定を行う。その測定情報が異常と判定された場合には、異常の旨を車載ユニットに対して通知するための準備を行う。
更に、前記路側ユニットに資産情報を蓄積しておき、路側ユニットが近隣を走行中の検査車両に資産情報を送ることによって、道路施設の各所に設置された路側ユニットの資産の管理が経済的に迅速に行える。資産情報とは、路側ユニットを識別するための固有の番号であり、各路側ユニットに書き込まれる。
本発明のシステム構成の一例を図1に示す。
システムは、センサ10、路側ユニット20、車載ユニット30及び基地局40を含み、センサ10ー路側ユニット20間、路側ユニット20ー車載ユニット30間、及び、車載ユニット30ー基地局40間は、特定小電力無線で接続されても良い。
道路施設の保守管理を支援するためのセンサとは、自然現象や人工物の機械的・電磁気的・熱的・音響的・科学的性質あるいはそれらで示される空間情報・時間情報を、科学的原理を応用して、人間や機械が扱いやすい別媒体の信号に置き換えるセンサのことである。例えば、力を測定するセンサとしては、ストレインゲージ(ひずみゲージ)、ロードセル(荷重による変位量が分かっている物体とひずみゲージを組み合わせた荷重センサ)、半導体圧力センサ等が、変位を測定するセンサとしては、ポテンショメータ、差動トランス、回転角センサ、リニアエンコーダ、ロータリエンコーダ等が、位置を測定するセンサとしては、光位置センサ(PSD)等が、速度を測定するセンサとしては、タコジェネレータ、レーザドップラー振動速度計、レーザドップラー流速計等が、加速度を測定するセンサとしては、加速度センサ、地震センサ等が、角速度を測定するセンサとしては、ジャイロセンサ等が、回転数を測定するセンサとしては、タコジェネレータ、ロータリエンコーダ等が、距離を測定するセンサとしては、超音波距離計、静電容量変位計等が、光を測定するセンサとしては、光センサ、光電素子、フォトダイオード等が、液を測定するセンサとしては、漏液センサ(リークセンサ)、液検知センサ(レベルセンサ)等が、磁気を測定するセンサとしては、磁気センサ等が、温度を測定するセンサとしては、接触式センサ、サーミスタ、抵抗測温体、熱電対、非接触式センサ、放射温度計等が、化学関係のセンサとしては、イオン濃度センサ、ガス濃度センサ等が、音声関係のセンサとしては、マイクロフォン等が、その他のセンサとしては、時間・時計、硬度、電場、電流、電圧、放射線、流量、湿度、傾斜、振動、におい、赤外線等のセンサが利用可能である。
センサ10と路側ユニット20は、物理的に一体となっていてもよいし、分離していて両者が無線あるいは有線で接続されている構成でも良い。
路側ユニット20の構成の一例を図2に示す。
路側ユニット20は、外部のセンサを制御するためのセンサ制御部21、センサ10からの情報を蓄積するためのセンサ情報蓄積部22、資産情報を蓄積するための資産情報蓄積部23、センサからの測定値が異常な場合に異常情報を蓄積する異常判定情報蓄積部24、異常検知情報や蓄積情報を外部と通信する通信部25、通信部25の機能を制御するための呼び出し信号を受信する呼び出し信号検出部26、及び、これらを制御する処理部27、オペレーティングシステム(OS : Operating System)を含む。ここで、通信部25が利用する通信手段としては、無線であっても有線であっても良い。
また、路側ユニット20におけるセンサ測定値の取得処理フローチャートの一例を図6に示す。
車載ユニット30の構成の一例を図7に示す。
例えば、道路から高さ10メートルに設置された路側ユニット20、時速80キロメートル(秒速22.2メートル)で走行する自動車、無線タグ(路側ユニット)の通信可能距離を200メートルとした場合、自動車は無線タグ(路側ユニット)の通信可能距離を18秒で通過することになる。従って、送信時間間隔は、18秒の間に、複数回の情報の送信が可能な値に設定される。ここで、路側ユニット20の通信可能距離と自動車の速度等の関係を図8に示す。
路側ユニットからの通信可能距離x(m)、点検車両の速度v(m/s)とすると、受信可能時間t(s)=2x/vとなる。通信できる範囲は、通過して反対側もxの距離まで受信できるので、2xとなる。
となり、このような送信時間間隔を設定する。
路側ユニット20では、点検車両が近づき、通信部25がセンサ番号と送信時間間隔を指定したセンサ情報蓄積情報の送信の要求を受信すると、処理部27に通知する。処理部27は、指定されたセンサ番号に対応するセンサ情報蓄積情報をセンサ情報蓄積部22から読出し、対応するセンサ情報蓄積情報を通信部25を介して車載ユニット30に送信する。処理部27は、指定された送信時間間隔で同様の処理を行う。ここで、送信されるセンサ情報蓄積情報のフォーマットの一例を図9に示す。
応答待ちタイマがタイムアウトした場合には、路側ユニット、センサ番号対応に不受信を蓄積する(S27)。
本実施形態における車載ユニット30と路側ユニット20との間の通信について、以下に更に説明する。
路線ユニット21では、点検車両が近づくと、呼び出し信号検出部26が、呼び出し信号を検出する。呼び出し信号検出部26は、呼び出し信号の検出を処理部27に通知する。処理部27は、前記で用意した異常情報を通信部を経由して一定間隔で繰り返し送信する。
路線ユニットは、近傍に複数設置される場合もあり、複数の路側ユニットが同時にfrの周波数で送信することによって、複数の路側ユニット間で混信を起こす場合もある。このため、路側ユニットが送信する情報を少なくし、一定間隔ごとに発信することにより混信が発生しにくいようにしている。
センサによって測定され、路側ユニット20によって収集、蓄積及び送信された情報に異常が検出された場合には、車載ユニット30は、基地局40に異常通知を行い、人手によって詳細な検査が行われても良い。
走行中の点検車両に搭載された車載ユニット30では、処理部39が資産情報を要求すると、通信部31は、路側ユニット20に対して資産情報を要求する。ここで、路側ユニットの資産情報としては、路側ユニットIDを使用しても良い。
20 路側ユニット
21 センサ制御部センサ
22 センサ情報蓄積部
23 資産情報蓄積部
24 異常判定情報蓄積部
25 通信部
26 呼び出し信号検出部
27 処理部
28 オペレーティングシステム
30 車載ユニット
31 通信部
32 呼び出し信号送出部
33 センサ情報蓄積部
34 資産情報蓄積部
35 異常情報蓄積部
36 表示部
37 入力部
38 地図情報蓄積部
39 処理部
40 基地局
Claims (10)
- 道路施設に設置されたセンサによって測定された測定値を示す情報を収集及び蓄積する道路施設保守管理支援システムにおいて、
路側ユニットは、前記路側ユニットに接続されている前記センサによって測定された測定値を示す前記情報を収集して自装置のメモリに蓄積し、
走行中の移動体に搭載された車載ユニットからの前記情報の送信要求に対応して、前記情報を自装置のメモリから読み出して前記車載ユニットに対して送信し、
前記車載ユニットは、受信した前記情報を自装置のメモリに蓄積し、
前記路側ユニットは、前記送信要求に情報送信の時間間隔、情報種別の指定が含まれる場合には、前記時間間隔に従って前記情報種別に対応する情報を前記車載ユニットへ繰り返し送信する道路施設保守管理支援方法。 - 請求項1に記載の道路施設保守管理支援方法において、
前記車載ユニットは、前記路側ユニットからの通信可能距離と前記移動体の走行速度とに基づいて、前記路側ユニットから送信される前記情報を複数回受信可能なように前記時間間隔を決定する道路施設保守管理支援方法。 - 請求項1又は2に記載の道路施設保守管理支援方法において、
前記送信要求に情報送信の時間間隔、情報種別の指定が含まれる場合には、
前記路側ユニットは、前記情報の送信停止が前記車載ユニットから指示された場合に、前記情報の送信を停止する道路施設保守管理支援方法。 - 請求項1から3のいずれか一に記載の道路施設保守管理支援方法において、
前記車載ユニットは、前記路側ユニットから受信した前記情報が示す測定値が所定の範囲内かを判定し、前記測定値が前記所定の範囲内であれば前記情報を自装置のメモリに蓄積し、前記測定値が前記所定の範囲内でなければ前記情報を自装置のメモリに蓄積するとともに異常を示す異常情報を自装置のメモリに蓄積する、あるいは、前記異常を前記車載ユニットの操作者に通知する道路施設保守管理支援方法。 - 請求項1から4のいずれか一に記載の道路施設保守管理支援方法において、
前記車載ユニットは、利用頻度の高い前記道路施設の地図あるいは設計図を予め自装置のメモリに蓄積しておき、前記道路施設の地図あるいは設計図を画面上に表示する際に、前記車載ユニットが所在する前記道路施設の地図あるいは設計図が自装置のメモリに蓄積されているかどうか判定し、自装置のメモリに蓄積されていれば自装置のメモリから読出し、自装置のメモリに蓄積されていなければ前記車載ユニットが所在する前記道路施設の地図あるいは設計図を基地局に要求し、
前記基地局は、前記要求された前記道路施設の地図あるいは設計図を前記車載ユニットに対して送信し、
前記車載ユニットは、前記情報、あるいは、前記異常情報を前記道路施設の地図あるいは設計図を示す画面上に表示する道路施設保守管理支援方法。 - 前記センサとして、道路施設の保守管理を支援するためのセンサを含む請求項1から5のいずれか一に記載の道路施設保守管理支援方法。
- 請求項1から6のいずれか一に記載の道路施設保守管理支援方法において、
前記路側ユニットのメモリは、自装置の資産情報を更に蓄積しており、
前記車載ユニットが前記路側ユニットに対して前記資産情報を要求すると、前記路側ユニットは、蓄積している前記資産情報を前記車載ユニットに対して送信し、
前記車載ユニットは、受信した前記資産情報を自装置のメモリに蓄積する道路施設保守管理支援方法。 - 請求項1から7のいずれか一に記載の道路施設保守管理支援方法において、
前記車載ユニットは、自装置のメモリに蓄積された前記情報あるいは前記異常情報を基地局に対して送信し、
前記基地局は、受信した前記情報あるいは前記異常情報を自装置のメモリに蓄積する道路施設保守管理支援方法。 - 道路施設に設置されたセンサによって測定された測定値を示す情報を収集及び蓄積する道路施設保守管理支援システムであって、
前記センサによって測定された測定値を示す前記情報を収集し、前記情報を自装置のメモリに蓄積し、外部からの前記情報の送信を要求する送信要求に応答して前記情報を外部に送信する路側ユニットと、
前記路側ユニットに対して前記送信要求を送信し、前記送信要求に応答して前記路側ユニットにより送信される前記情報を受信すると、受信した前記情報を自装置のメモリに蓄積する、走行中の移動体に搭載された車載ユニットと、
を含み、
前記路側ユニットは、前記送信要求に情報送信の時間間隔、情報種別の指定が含まれる場合には、前記時間間隔に従って前記情報種別に対応する情報を繰り返し送信する道路施設保守管理支援システム。 - 請求項9に記載の道路施設保守管理支援システムにおいて、
前記車載ユニットから送信される前記情報を受信して前記情報を蓄積する基地局を含む道路施設保守管理支援システム。
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