JPH03221807A - 路面計測方法 - Google Patents
路面計測方法Info
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- JPH03221807A JPH03221807A JP1722390A JP1722390A JPH03221807A JP H03221807 A JPH03221807 A JP H03221807A JP 1722390 A JP1722390 A JP 1722390A JP 1722390 A JP1722390 A JP 1722390A JP H03221807 A JPH03221807 A JP H03221807A
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000004441 surface measurement Methods 0.000 claims description 7
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 24
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
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- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
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- Road Repair (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、道路の表面の凹凸プロフィルを計測する路面
計測方法に関する。
計測方法に関する。
(従来技術)
従来、この種の道路の表面の凹凸プロフィルを計測する
路面計測方法としては、多輪測定車を使用して多重リン
クの平均で基準ラインを設定し、計測輪の動きで、路面
の凹凸を測る多輪測定車を使用する方法、或いは計測車
に計測車輪を取り付け、上記計測車と路面間の相対距離
を計測車輪の動きで求めると共に、計測車の上下変位を
加速度を積分して求め、それらの引き算から路面の凹凸
を求めるようにしたサーボ振動計を使用する方法が広く
知られている。しかし、多輪測定車を使用する方法は、
装置が複雑であり、計測速度が遅く、長距離の路面を計
測するのには不向きであり、サーボ振動計を使用する方
法は、計測車輪が路面と接触して振動するため、共振等
に配慮を払わなければならない欠点がある。
路面計測方法としては、多輪測定車を使用して多重リン
クの平均で基準ラインを設定し、計測輪の動きで、路面
の凹凸を測る多輪測定車を使用する方法、或いは計測車
に計測車輪を取り付け、上記計測車と路面間の相対距離
を計測車輪の動きで求めると共に、計測車の上下変位を
加速度を積分して求め、それらの引き算から路面の凹凸
を求めるようにしたサーボ振動計を使用する方法が広く
知られている。しかし、多輪測定車を使用する方法は、
装置が複雑であり、計測速度が遅く、長距離の路面を計
測するのには不向きであり、サーボ振動計を使用する方
法は、計測車輪が路面と接触して振動するため、共振等
に配慮を払わなければならない欠点がある。
そこで、上述した欠点を解決するものとして、計測車に
非接触レーザ変位計を搭載し、測定しようとする道路を
走行させながら路面に対してレーザビームを照射し、走
行路面から反射する反射ビームを検出して路面の凹凸プ
ロフィルを計測するようにした方法がある。
非接触レーザ変位計を搭載し、測定しようとする道路を
走行させながら路面に対してレーザビームを照射し、走
行路面から反射する反射ビームを検出して路面の凹凸プ
ロフィルを計測するようにした方法がある。
(発明が解決しようとする課題)
ところが、非接触レーザ変位計により、被計測路面の凹
凸プロフィルを計測する方法では、被計測路面の凹凸等
によって車体がピッチングすると、路面の計測点が車体
の前後にずれて路面の計測に誤差を生じてしまい、計測
精度が悪くなるという問題点がある。
凸プロフィルを計測する方法では、被計測路面の凹凸等
によって車体がピッチングすると、路面の計測点が車体
の前後にずれて路面の計測に誤差を生じてしまい、計測
精度が悪くなるという問題点がある。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、車体のピ
ッチングに起因して発生する計測点の位置ずれによる路
面計測の誤差を補完することにより、計測精度を向上す
ることができる路面計測性を提供することを目的とする
。
ッチングに起因して発生する計測点の位置ずれによる路
面計測の誤差を補完することにより、計測精度を向上す
ることができる路面計測性を提供することを目的とする
。
(課題を解決するための手段)
上記目的を遠戚するために本発明によれば、計測車に、
その車体の前後方向に沿って一直線上に少なくとも3台
の非接触型の変位計を互いに異なる間隔を存して配置す
ると共に、非接触型の速度計及び傾斜計を設け、前記計
測車を走行させながら前記非接触型変位計及び非接触型
速度計からの出力を演算処理して計測距離を求め、かつ
該傾斜計の出力に応じて前記演算処理した計測距離を補
完し、前記各非接触型変位計を1組として波計ホ11路
面の凹凸プロフィルを計測するものである。
その車体の前後方向に沿って一直線上に少なくとも3台
の非接触型の変位計を互いに異なる間隔を存して配置す
ると共に、非接触型の速度計及び傾斜計を設け、前記計
測車を走行させながら前記非接触型変位計及び非接触型
速度計からの出力を演算処理して計測距離を求め、かつ
該傾斜計の出力に応じて前記演算処理した計測距離を補
完し、前記各非接触型変位計を1組として波計ホ11路
面の凹凸プロフィルを計測するものである。
(作用)
非接触型変位計から出力された路面変位データを演算処
理してシステム出力を演算し、非接触型速度計から出力
される車体速度データを演算処理して計測距離を求める
際に、車体のピッチングによる傾斜計の角速度データか
ら求めた計測位置のずれ量に応じて前記演算処理した計
測距離を補完する。
理してシステム出力を演算し、非接触型速度計から出力
される車体速度データを演算処理して計測距離を求める
際に、車体のピッチングによる傾斜計の角速度データか
ら求めた計測位置のずれ量に応じて前記演算処理した計
測距離を補完する。
(実施例)
以下、本発明の実施例を第1図乃至第4図に基づき説明
する。
する。
第1図は、本発明の詳細な説明するための計測車の側面
図であり、計測車11の車体の前後方向に沿って一直線
上に複数例えば、3台の非接触レーザ変位計としての変
位センサ12〜14が設けられていると共に、非接触光
学速度計15及び傾斜計16が設けられている。そして
、非接触レーザ変位計12と13との間隔L1と、非接
触レーザ変位計13と14との間隔L2とは、例えばL
l<L2のように、異なる間隔に設定されている。
図であり、計測車11の車体の前後方向に沿って一直線
上に複数例えば、3台の非接触レーザ変位計としての変
位センサ12〜14が設けられていると共に、非接触光
学速度計15及び傾斜計16が設けられている。そして
、非接触レーザ変位計12と13との間隔L1と、非接
触レーザ変位計13と14との間隔L2とは、例えばL
l<L2のように、異なる間隔に設定されている。
傾斜計16は、例えば第2図に示すように、計測車11
の車体がピッチングによって前後に傾いた場合の角速度
を検出する。
の車体がピッチングによって前後に傾いた場合の角速度
を検出する。
第3図は、計測システムのブロック図で、3台の非接触
レーザ変位計12〜14からの出力信号は、計測車11
に搭載された変位計プロセッサ17を介してA/D変換
器18に入力される。非接触光学速度計15からの出力
信号は、速度計プロセッサ19を介してA/D変換器1
8に入力される。
レーザ変位計12〜14からの出力信号は、計測車11
に搭載された変位計プロセッサ17を介してA/D変換
器18に入力される。非接触光学速度計15からの出力
信号は、速度計プロセッサ19を介してA/D変換器1
8に入力される。
また、傾斜計16からの出力信号は、傾斜計プロセッサ
20を介してA/D変換器18に入力される。A/D変
換器18からの出力信号は、パーソナルコンピュータ2
1に入力され、計測データとしてフロッピーディスクに
保存またはプリントされる。
20を介してA/D変換器18に入力される。A/D変
換器18からの出力信号は、パーソナルコンピュータ2
1に入力され、計測データとしてフロッピーディスクに
保存またはプリントされる。
各非接触レーザ変位計12〜14は、計測車11が被計
測道路Wを走行中に、各非接触レーザ変位計12〜14
から被計測道路Wにレーザ光を照射し、その反射光を受
光することによって、路面変位データを得る。得られた
路面変位データは、第4図に示すフローチャートに示す
ルーチンによって演算処理され、非計測道路Wの凹凸プ
ロフィルを算出することができる。
測道路Wを走行中に、各非接触レーザ変位計12〜14
から被計測道路Wにレーザ光を照射し、その反射光を受
光することによって、路面変位データを得る。得られた
路面変位データは、第4図に示すフローチャートに示す
ルーチンによって演算処理され、非計測道路Wの凹凸プ
ロフィルを算出することができる。
ここで、例えば第1図、第2図において、非接触レーザ
変位計12.13.14の出力をそれぞれA、B、Cと
し、路面関数をf(X)、計測システム出力をg (X
)として、関数g (X)を関数f (X)を用いて表
すと、 g (X)=f (X)−(L2 /L)xf (X+
I、1 ) −(Ll/L) x f (X−L2 )
となる。一方、関数g (X)を非接触レーザ変位計1
2〜14の出力A−Cを用いて表すと、g (X)=C
−(L2/L)xA−(Ll/L)×B となる(ステップ101)。次に、第2図に示すように
、傾斜計16で検出した角速度データを積分して、計測
車11の車体が前後に傾いた時の傾斜角度θを求め、さ
らに求めた傾斜角度θに基つき、被計測道路W上の計測
位置のずれ量Xを、XhXtanθの式によって求める
(ステップ102)。
変位計12.13.14の出力をそれぞれA、B、Cと
し、路面関数をf(X)、計測システム出力をg (X
)として、関数g (X)を関数f (X)を用いて表
すと、 g (X)=f (X)−(L2 /L)xf (X+
I、1 ) −(Ll/L) x f (X−L2 )
となる。一方、関数g (X)を非接触レーザ変位計1
2〜14の出力A−Cを用いて表すと、g (X)=C
−(L2/L)xA−(Ll/L)×B となる(ステップ101)。次に、第2図に示すように
、傾斜計16で検出した角速度データを積分して、計測
車11の車体が前後に傾いた時の傾斜角度θを求め、さ
らに求めた傾斜角度θに基つき、被計測道路W上の計測
位置のずれ量Xを、XhXtanθの式によって求める
(ステップ102)。
ここに値りは、計測車11の車体が被計測道路Wに対し
て水平状態のときに、予め設定された車体から道路まで
の一定の距離を示すスタンドオフの値である。そして、
上記ずれ量X及び非接触光学速度計15から出力された
車速データに基づき計測距離■、をL−Σ(VXΔt、
+x)の式によって求める。ここで、■は車速、Δtは
サンプリング時間間隔、nはデータ数(整数)である(
ステップ103)。
て水平状態のときに、予め設定された車体から道路まで
の一定の距離を示すスタンドオフの値である。そして、
上記ずれ量X及び非接触光学速度計15から出力された
車速データに基づき計測距離■、をL−Σ(VXΔt、
+x)の式によって求める。ここで、■は車速、Δtは
サンプリング時間間隔、nはデータ数(整数)である(
ステップ103)。
そして、上記求めたデータを補完して再びサンプリング
するデータ分割を行い(ステップ104)、さらに前記
関数g(X)をフーリエ変換[g(X)]する(ステッ
プ105)。このとき周波数領域でシステム伝達関数H
(ω)を考慮して、G(ω)=F(ω)X [1−L2
/LXEXP(−jのLl ) −Ll /LxEXP
(コωL2 ) ] F (ω)×H(ω) とし、関数F(ω)−G(ω)/H(ω)を求める(ス
テップ106)。さらに、パワースペクI・小密度S
(n)を入力し、前記関数F(ω)を逆フーリエ変換[
F (ω)]すると(ステップ107)、路面プロフィ
ルを表す関数f (X)を求めることができる(ステッ
プ108)。
するデータ分割を行い(ステップ104)、さらに前記
関数g(X)をフーリエ変換[g(X)]する(ステッ
プ105)。このとき周波数領域でシステム伝達関数H
(ω)を考慮して、G(ω)=F(ω)X [1−L2
/LXEXP(−jのLl ) −Ll /LxEXP
(コωL2 ) ] F (ω)×H(ω) とし、関数F(ω)−G(ω)/H(ω)を求める(ス
テップ106)。さらに、パワースペクI・小密度S
(n)を入力し、前記関数F(ω)を逆フーリエ変換[
F (ω)]すると(ステップ107)、路面プロフィ
ルを表す関数f (X)を求めることができる(ステッ
プ108)。
すなわち、関数F(ω)は、計測した路面を周波数領域
で表したもので、この関数F(ω)を逆フーリエ変換で
時間領域における関数f (X)で表すことにより、路
面のプロフィルを再現することができる。
で表したもので、この関数F(ω)を逆フーリエ変換で
時間領域における関数f (X)で表すことにより、路
面のプロフィルを再現することができる。
なお、本実施例では、非接触レーザ変位計及び非接触光
学速度計を用いて路面変位及び車体速度を検出している
が、本発明はこれに限らず、例えば超音波を利用した非
接触型の変位計及び速度計を用いることも可能である。
学速度計を用いて路面変位及び車体速度を検出している
が、本発明はこれに限らず、例えば超音波を利用した非
接触型の変位計及び速度計を用いることも可能である。
また、実施例では、非接触レーザ変位計を3台用いた場
合について説明したが、本発明はこれに限らず、4台以
上の非接触レーザ変位計を配置して、3台を1組として
複数の組合わせを設定することも可能である。この様に
すると、1回の走行で同一路面を同じ条件で複数回計測
したことに相当し、したがって計測時間の大幅な短縮を
図ることもできる。
合について説明したが、本発明はこれに限らず、4台以
上の非接触レーザ変位計を配置して、3台を1組として
複数の組合わせを設定することも可能である。この様に
すると、1回の走行で同一路面を同じ条件で複数回計測
したことに相当し、したがって計測時間の大幅な短縮を
図ることもできる。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明では、計測車に、その車体
の前後方向に沿って一直線上に少なくとも3台の非接触
型の変位計を互いに異なる間隔を存して配置すると共に
、非接触型の速度計及び傾斜計を設け、前記計測車を走
行させながら前記非接触型変位計及び非接触型速度計か
らの出力を演算処理して計測距離を求め、かつ該傾斜計
の出力に応じて前記演算処理した計測距離を補完し、前
記各非接触型変位計を1組として被計測路面の凹凸プロ
フィルを計測するようにしたので、車体のピッチングに
起因して計測点の位置ずれが生じても、計測距離を正確
に算出でき、これにより路面計測の誤差を補完すること
ができ、計測精度及び信頼性の向上を図ることができる
。
の前後方向に沿って一直線上に少なくとも3台の非接触
型の変位計を互いに異なる間隔を存して配置すると共に
、非接触型の速度計及び傾斜計を設け、前記計測車を走
行させながら前記非接触型変位計及び非接触型速度計か
らの出力を演算処理して計測距離を求め、かつ該傾斜計
の出力に応じて前記演算処理した計測距離を補完し、前
記各非接触型変位計を1組として被計測路面の凹凸プロ
フィルを計測するようにしたので、車体のピッチングに
起因して計測点の位置ずれが生じても、計測距離を正確
に算出でき、これにより路面計測の誤差を補完すること
ができ、計測精度及び信頼性の向上を図ることができる
。
4、
第1図は本発明に係る路面計測方法の原理を説明するた
めの計測車の側面図、第2図は第1図に示した計測車の
車体がピッチングによって前後に傾いた場合の計測点の
位置ずれを示す図、第3図は本発明に係る路面計測方法
における計測システムのブロック図、第4図は路面の凹
凸プロフィルを再現するためのフローチャートである。 11・・・計測車、]2〜14・・・非接触Iノーザ変
位計、15・・・非接触光学速度計、]6・・・傾斜計
、17・・・変位計プロセッサ、18・・・A/D変換
器、19・・・速度計プロセッサ、20・・・傾斜計プ
ロセッサ、21・・・パーソナルコンピュータ。
めの計測車の側面図、第2図は第1図に示した計測車の
車体がピッチングによって前後に傾いた場合の計測点の
位置ずれを示す図、第3図は本発明に係る路面計測方法
における計測システムのブロック図、第4図は路面の凹
凸プロフィルを再現するためのフローチャートである。 11・・・計測車、]2〜14・・・非接触Iノーザ変
位計、15・・・非接触光学速度計、]6・・・傾斜計
、17・・・変位計プロセッサ、18・・・A/D変換
器、19・・・速度計プロセッサ、20・・・傾斜計プ
ロセッサ、21・・・パーソナルコンピュータ。
Claims (1)
- 計測車に、その車体の前後方向に沿って一直線上に少
なくとも3台の非接触型の変位計を互いに異なる間隔を
存して配置すると共に、非接触型の速度計及び傾斜計を
設け、前記計測車を走行させながら前記非接触型変位計
及び非接触型速度計からの出力を演算処理して計測距離
を求め、かつ該傾斜計の出力に応じて前記演算処理した
計測距離を補完し、前記各非接触型変位計を1組として
被計測路面の凹凸プロフィルを計測することを特徴とす
る路面計測方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1722390A JPH03221807A (ja) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | 路面計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1722390A JPH03221807A (ja) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | 路面計測方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03221807A true JPH03221807A (ja) | 1991-09-30 |
Family
ID=11937951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1722390A Pending JPH03221807A (ja) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | 路面計測方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03221807A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07318342A (ja) * | 1994-05-24 | 1995-12-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 路面性状測定装置 |
KR101227083B1 (ko) * | 2010-12-23 | 2013-01-29 | 주식회사 로드텍 | 활주로 평탄성 측정방법 및 장치 |
JP2016200397A (ja) * | 2015-04-07 | 2016-12-01 | 株式会社ネクスコ・エンジニアリング北海道 | 路面プロファイル補正プログラムおよび路面プロファイル補正装置 |
JP2020016588A (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 西日本高速道路エンジニアリング中国株式会社 | 路面プロファイル測定器 |
-
1990
- 1990-01-26 JP JP1722390A patent/JPH03221807A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07318342A (ja) * | 1994-05-24 | 1995-12-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 路面性状測定装置 |
KR101227083B1 (ko) * | 2010-12-23 | 2013-01-29 | 주식회사 로드텍 | 활주로 평탄성 측정방법 및 장치 |
JP2016200397A (ja) * | 2015-04-07 | 2016-12-01 | 株式会社ネクスコ・エンジニアリング北海道 | 路面プロファイル補正プログラムおよび路面プロファイル補正装置 |
JP2020016588A (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 西日本高速道路エンジニアリング中国株式会社 | 路面プロファイル測定器 |
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