路面平坦性測定装置
【課題】高速道路や普通の道路等の路面を走る自動車に、通常の走行速度で走行させつつ路面の平坦性が測定できるようにした路面平坦性測定装置を提供する。
【解決手段】本発明の路面平坦性測定装置は、自動車の走行方向に沿った３個所に、それぞれ路面までの高さを測定するレーザ測距器を備え、該レーザ測距器のうち、前後２つの測距値を結んだ基準線に対する中間の１つの測距値の変動により路面の形状を測定することを特徴とし、自動車を通常の走行速度で走らせながら路面の平坦性を測定でき、しかも、車上や車内にパソコン等のデータ処理ユニット及びその付属機器を搭載でき、測定する路面上の距離に限界がなく、測定が短時間で済み、時間と労力が大いに節約できるようにしている。また、各レーザ測距器はトラックの荷台下の空間に設置し、機器類を荷台上に搭載できるようにし、自動車の車輪を距離測定エンコーダに利用できるようにしている。
【解決手段】本発明の路面平坦性測定装置は、自動車の走行方向に沿った３個所に、それぞれ路面までの高さを測定するレーザ測距器を備え、該レーザ測距器のうち、前後２つの測距値を結んだ基準線に対する中間の１つの測距値の変動により路面の形状を測定することを特徴とし、自動車を通常の走行速度で走らせながら路面の平坦性を測定でき、しかも、車上や車内にパソコン等のデータ処理ユニット及びその付属機器を搭載でき、測定する路面上の距離に限界がなく、測定が短時間で済み、時間と労力が大いに節約できるようにしている。また、各レーザ測距器はトラックの荷台下の空間に設置し、機器類を荷台上に搭載できるようにし、自動車の車輪を距離測定エンコーダに利用できるようにしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速道路や普通道路等の路面の形状を、自動車の通常の走行速度で測定できるようにした路面平坦性測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の路面平坦性測定装置として代表的なものに、実用新案登録第３１３９７０５号公報のものがある。この路面平坦性測定装置５０は、図５の如く、支持フレーム５１の前側及び後側に、それぞれ４つのキャスターにて接地した前部台車５２と後部台車５３とを有し、前記支持フレーム５１の中央部に上下動可能に測定車輪５４を設けてなり、前記前部台車５２と後部台車５３との接地レベルに対する測定車輪５４の上下の変位を算定する変位測定エンコーダ５５と、測定車輪５４の移動距離を測定する距離測定エンコーダ５６とを設けている。しかして、前部台車５２側に牽引用のハンドル５７を備えている。
【０００３】
したがって、作業者が、前記ハンドル５７にて前記路面平坦性測定装置５０を牽引しつつ路面上を走行させると、前記測定車輪５４が距離測定エンコーダ５６により計測しつつ進み、設定した距離ごとに、前部台車５２と後部台車５３の接地レベルに対する測定車輪５４の上下変位が変位測定エンコーダ５５により測定され、その測定データがパソコン等のデータ処理ユニットに伝送され、リアルタイムに記録されるようになっていた。
【特許文献１】実用新案登録第３１３９７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の路面平坦性測定装置５０では、前記測定車輪５４からの情報により変位測定エンコーダ５５及び距離測定エンコーダ５６が作動し、これらからの測定データの伝送を受領するパソコン等のデータ処理ユニットを支持フレームに積載することは困難であり、したがって、ケーブル或いは無線を使ってパソコン等のデータ処理ユニットに伝送するため、測定できる範囲が限られていたし、作業者の人力に頼ることが多く、路面上を走行させる距離にも限界があった。また、測定に多くの時間と労力を要することとなっていた。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解消したもので、その目的とするところは、高速道路や普通の道路等の路面を走る自動車に、通常の走行速度で走行させつつ路面の平坦性が測定できるようにした路面平坦性測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の路面平坦性測定装置は、自動車の走行方向に沿った３個所に、それぞれ路面までの高さを測定するレーザ測距器を備え、該レーザ測距器のうち、前後２つの測距値を結んだ基準線に対する中間の１つの測距値の変動により路面の形状を測定することを特徴とし、自動車を通常の走行速度で走らせながら路面の平坦性が測定できるように構成した。
【０００７】
また、請求項２に記載の路面平坦性測定装置は、前記レーザ測距器が、トラックの荷台下の空間に等間隔に設置されていることを特徴とし、荷台がパソコン等のデータ処理ユニット及びその付属機器の積載スペースとして利用できるように構成した。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の路面平坦性測定装置は、前記自動車の車輪が、距離測定エンコーダになっていることを特徴とし、路面の平坦性の測定において、測定距離が大径の車輪により得られるように構成した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、自動車を通常の走行速度で走らせながら路面の平坦性を測定でき、しかも、車上や車内にパソコン等のデータ処理ユニット及びその付属機器を搭載でき、測定する路面上の距離に限界がなく、測定が短時間で済み、時間と労力が大いに節約できる等の各種の優れた効果を奏するものである。
【００１０】
また、請求項２の発明によれば、各レーザ発受振器がトラックの荷台下に等間隔に設置され、荷台がパソコン等のデータ処理ユニット及びその付属機器の積載が可能となり、測定範囲を大幅に拡大できるという優れた効果を奏するものである。
【００１１】
また、請求項３の発明によれば、路面の平坦性の測定において、測定距離が大径の車輪により得られることから、測定距離が、３０ｍ、５０ｍという短くも、逆に、１０Ｋｍ、２０Ｋｍと長くなっても常に、正確な距離測定及び平坦性の測定ができるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の態様を添付図面に基づいて説明する。図１は本願装置をトラックに取付けた状態を示す側面図、図２はレーザ測距器の取付枠による取付け状態を示す斜視図、図３は本願装置の概要を示すブロック図、図４は本願装置による測定したデータの概略図、図５は従来装置を示す斜視図である。
【００１３】
図１において、１は路面平坦性測定装置を搭載した自動車であって、該自動車１として図示の場合はトラックが示されているが、乗用車でも、ワンボックスカーでも、特注の専用車両その他でもよい。前記トラック１は、運転席１ａ、荷台１ｂ及びその側壁１ｂ′、車輪（前輪及び後輪）１ｃを備える。該トラック１の場合、その荷台下の空間の、走行方向に沿った３個所に、レーザ測距器２ａ、２ｂ、２ｃを設置している。なお、トラックに比して車体下の空間の小さい乗用車やワンボックスカーでは、レーザ測距器と路面との距離を確保するために、必要に応じて床部に穴を開けることもある。
【００１４】
前記レーザ測距器２ａ、２ｂ、２ｃは、図２の如く、前記トラック１の荷台の側壁１ｂ′の上端縁に、フックを介して引っ掛けて取付けた取付枠４に固定した枝枠４ａの端部に路面３に向けて同高位置に取付けられている。
【００１５】
前記レーザ測距器２ａ、２ｂ、２ｃによる路面３までの測距は、図示していないが、レーザ照射部と、レーザ受光部を隣接配置してなり、図３の如く、それぞれ路面３までの高さｈが測定できるようになっている。この測定はトラック１の走行中に測定できる。ここに使われるレーザは、Ｈｅ−Ｎｅレーザを含み、昼間の明るい光の中でも測距できるものである。尤も、太陽光によって誤動作が生ずる虞があるときはレーザ測距器にカバーを付けて日陰を作るように対処することがよい。
【００１６】
前記レーザ測距器２ａ、２ｂ、２ｃは、トラック１の荷台１ｂ上に搭載したパソコン等のデータ処理ユニット及びその付属機器（図示せず）に、それぞれケーブル５を介して荷台１ｂの側壁１ｂ′を超えて連繋している。勿論、荷台の床を貫通させてもよい。
【００１７】
前記自動車１の走行方向に沿った３個所に設置されたレーザ測距器２ａ、２ｂ、２ｃのうち、前後２つのレーザ測距器２ａ、２ｃの測距ポイントＡ、Ｃにおける測距値を結んだ基準線（図３では路面３に相当）に対する中間のレーザ測距器２ｂによる測距ポイントＢの測距値の変動により路面３の形状が測定できるようになっている。
【００１８】
換言すれば、前後２つのレーザ測距器２ａ、２ｃの測距ポイントＡ、Ｃにおける測距値は路面３のレベルを示し、中間のレーザ測距器２ｂによる測距ポイントＢが沈んでいるときは、測距値はマイナスαとなり、中間のレーザ測距器２ｂによる測距ポイントＢが盛り上がっているときは、測距値はプラスαとなる。
【００１９】
しかして、前記３つのレーザ測距器２ａ、２ｂ、２ｃにより得られた測距値は、比較器６により比較されてパソコン７に伝送され、車輪１ｃの回転数から得た距離測定エンコーダ８の情報を加味して演算されて記憶される。この伝送されたデータは、リアルタイムでモニタ９に画像として出力できるとともに、記憶されたデータは、プリンタ１０により適時、データシート或いはグラフ等の出力物１１として印字出力される。図４は１０ｍごとの路面３の形状を測定し、１Ｋｍにわたって測定したものである。なお、この図においては、細かい数値は省略し、全体の形状のみが判るように示している。
【００２０】
前記路面平坦性測定装置を搭載した自動車により長距離を測定するとき、距離が伸びる程に、位置情報に誤差が生ずる可能性は否定できない。この誤差を修正する手段として２つある。一つは、ＧＰＳの位置情報を取り込むこと、二つは前記自動車にレーザセンサーを搭載し、路肩の定点に反射板を設置することで距離信号に目印を付けることであり、この２つは本願装置にオプションとして設置し得るし、他に誤差を修正する手段があればそれによることもある。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本願の路面平坦性測定装置は、道路上を走る自動車に、通常の走行速度で走行させつつ路面の平坦性を測定できるようにしたもので、高速道路のような長い距離の路面の平坦性を測定することも、また、アンダーパスを通して立体交差にする工事区間に限って短い距離の路面の平坦性を測定することも、短時間にして小労力にて測定可能であり、産業上広く利用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本願装置をトラックに取付けた状態を示す側面図である
【図２】レーザ測距器の取付枠による取付状態を示す斜視図である。
【図３】本願装置の概要を示すブロック図である。
【図４】本願装置による測定データの概略図である。
【図５】従来装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１ 自動車（トラック）
１ａ 運転席
１ｂ 荷台
１ｂ′側壁
１ｃ 車輪
２ａ、２ｂ、２ｃ レーザ測距器
３ 路面
４ 取付枠
４ａ 枝枠
５ ケーブル
６ 比較器
７ パソコン
８ 距離測定エンコーダ
９ モニタ
１０ プリンタ
１１ 出力物
Ａ、Ｂ、Ｃ 測距ポイント
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速道路や普通道路等の路面の形状を、自動車の通常の走行速度で測定できるようにした路面平坦性測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の路面平坦性測定装置として代表的なものに、実用新案登録第３１３９７０５号公報のものがある。この路面平坦性測定装置５０は、図５の如く、支持フレーム５１の前側及び後側に、それぞれ４つのキャスターにて接地した前部台車５２と後部台車５３とを有し、前記支持フレーム５１の中央部に上下動可能に測定車輪５４を設けてなり、前記前部台車５２と後部台車５３との接地レベルに対する測定車輪５４の上下の変位を算定する変位測定エンコーダ５５と、測定車輪５４の移動距離を測定する距離測定エンコーダ５６とを設けている。しかして、前部台車５２側に牽引用のハンドル５７を備えている。
【０００３】
したがって、作業者が、前記ハンドル５７にて前記路面平坦性測定装置５０を牽引しつつ路面上を走行させると、前記測定車輪５４が距離測定エンコーダ５６により計測しつつ進み、設定した距離ごとに、前部台車５２と後部台車５３の接地レベルに対する測定車輪５４の上下変位が変位測定エンコーダ５５により測定され、その測定データがパソコン等のデータ処理ユニットに伝送され、リアルタイムに記録されるようになっていた。
【特許文献１】実用新案登録第３１３９７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の路面平坦性測定装置５０では、前記測定車輪５４からの情報により変位測定エンコーダ５５及び距離測定エンコーダ５６が作動し、これらからの測定データの伝送を受領するパソコン等のデータ処理ユニットを支持フレームに積載することは困難であり、したがって、ケーブル或いは無線を使ってパソコン等のデータ処理ユニットに伝送するため、測定できる範囲が限られていたし、作業者の人力に頼ることが多く、路面上を走行させる距離にも限界があった。また、測定に多くの時間と労力を要することとなっていた。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解消したもので、その目的とするところは、高速道路や普通の道路等の路面を走る自動車に、通常の走行速度で走行させつつ路面の平坦性が測定できるようにした路面平坦性測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の路面平坦性測定装置は、自動車の走行方向に沿った３個所に、それぞれ路面までの高さを測定するレーザ測距器を備え、該レーザ測距器のうち、前後２つの測距値を結んだ基準線に対する中間の１つの測距値の変動により路面の形状を測定することを特徴とし、自動車を通常の走行速度で走らせながら路面の平坦性が測定できるように構成した。
【０００７】
また、請求項２に記載の路面平坦性測定装置は、前記レーザ測距器が、トラックの荷台下の空間に等間隔に設置されていることを特徴とし、荷台がパソコン等のデータ処理ユニット及びその付属機器の積載スペースとして利用できるように構成した。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の路面平坦性測定装置は、前記自動車の車輪が、距離測定エンコーダになっていることを特徴とし、路面の平坦性の測定において、測定距離が大径の車輪により得られるように構成した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、自動車を通常の走行速度で走らせながら路面の平坦性を測定でき、しかも、車上や車内にパソコン等のデータ処理ユニット及びその付属機器を搭載でき、測定する路面上の距離に限界がなく、測定が短時間で済み、時間と労力が大いに節約できる等の各種の優れた効果を奏するものである。
【００１０】
また、請求項２の発明によれば、各レーザ発受振器がトラックの荷台下に等間隔に設置され、荷台がパソコン等のデータ処理ユニット及びその付属機器の積載が可能となり、測定範囲を大幅に拡大できるという優れた効果を奏するものである。
【００１１】
また、請求項３の発明によれば、路面の平坦性の測定において、測定距離が大径の車輪により得られることから、測定距離が、３０ｍ、５０ｍという短くも、逆に、１０Ｋｍ、２０Ｋｍと長くなっても常に、正確な距離測定及び平坦性の測定ができるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の態様を添付図面に基づいて説明する。図１は本願装置をトラックに取付けた状態を示す側面図、図２はレーザ測距器の取付枠による取付け状態を示す斜視図、図３は本願装置の概要を示すブロック図、図４は本願装置による測定したデータの概略図、図５は従来装置を示す斜視図である。
【００１３】
図１において、１は路面平坦性測定装置を搭載した自動車であって、該自動車１として図示の場合はトラックが示されているが、乗用車でも、ワンボックスカーでも、特注の専用車両その他でもよい。前記トラック１は、運転席１ａ、荷台１ｂ及びその側壁１ｂ′、車輪（前輪及び後輪）１ｃを備える。該トラック１の場合、その荷台下の空間の、走行方向に沿った３個所に、レーザ測距器２ａ、２ｂ、２ｃを設置している。なお、トラックに比して車体下の空間の小さい乗用車やワンボックスカーでは、レーザ測距器と路面との距離を確保するために、必要に応じて床部に穴を開けることもある。
【００１４】
前記レーザ測距器２ａ、２ｂ、２ｃは、図２の如く、前記トラック１の荷台の側壁１ｂ′の上端縁に、フックを介して引っ掛けて取付けた取付枠４に固定した枝枠４ａの端部に路面３に向けて同高位置に取付けられている。
【００１５】
前記レーザ測距器２ａ、２ｂ、２ｃによる路面３までの測距は、図示していないが、レーザ照射部と、レーザ受光部を隣接配置してなり、図３の如く、それぞれ路面３までの高さｈが測定できるようになっている。この測定はトラック１の走行中に測定できる。ここに使われるレーザは、Ｈｅ−Ｎｅレーザを含み、昼間の明るい光の中でも測距できるものである。尤も、太陽光によって誤動作が生ずる虞があるときはレーザ測距器にカバーを付けて日陰を作るように対処することがよい。
【００１６】
前記レーザ測距器２ａ、２ｂ、２ｃは、トラック１の荷台１ｂ上に搭載したパソコン等のデータ処理ユニット及びその付属機器（図示せず）に、それぞれケーブル５を介して荷台１ｂの側壁１ｂ′を超えて連繋している。勿論、荷台の床を貫通させてもよい。
【００１７】
前記自動車１の走行方向に沿った３個所に設置されたレーザ測距器２ａ、２ｂ、２ｃのうち、前後２つのレーザ測距器２ａ、２ｃの測距ポイントＡ、Ｃにおける測距値を結んだ基準線（図３では路面３に相当）に対する中間のレーザ測距器２ｂによる測距ポイントＢの測距値の変動により路面３の形状が測定できるようになっている。
【００１８】
換言すれば、前後２つのレーザ測距器２ａ、２ｃの測距ポイントＡ、Ｃにおける測距値は路面３のレベルを示し、中間のレーザ測距器２ｂによる測距ポイントＢが沈んでいるときは、測距値はマイナスαとなり、中間のレーザ測距器２ｂによる測距ポイントＢが盛り上がっているときは、測距値はプラスαとなる。
【００１９】
しかして、前記３つのレーザ測距器２ａ、２ｂ、２ｃにより得られた測距値は、比較器６により比較されてパソコン７に伝送され、車輪１ｃの回転数から得た距離測定エンコーダ８の情報を加味して演算されて記憶される。この伝送されたデータは、リアルタイムでモニタ９に画像として出力できるとともに、記憶されたデータは、プリンタ１０により適時、データシート或いはグラフ等の出力物１１として印字出力される。図４は１０ｍごとの路面３の形状を測定し、１Ｋｍにわたって測定したものである。なお、この図においては、細かい数値は省略し、全体の形状のみが判るように示している。
【００２０】
前記路面平坦性測定装置を搭載した自動車により長距離を測定するとき、距離が伸びる程に、位置情報に誤差が生ずる可能性は否定できない。この誤差を修正する手段として２つある。一つは、ＧＰＳの位置情報を取り込むこと、二つは前記自動車にレーザセンサーを搭載し、路肩の定点に反射板を設置することで距離信号に目印を付けることであり、この２つは本願装置にオプションとして設置し得るし、他に誤差を修正する手段があればそれによることもある。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本願の路面平坦性測定装置は、道路上を走る自動車に、通常の走行速度で走行させつつ路面の平坦性を測定できるようにしたもので、高速道路のような長い距離の路面の平坦性を測定することも、また、アンダーパスを通して立体交差にする工事区間に限って短い距離の路面の平坦性を測定することも、短時間にして小労力にて測定可能であり、産業上広く利用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本願装置をトラックに取付けた状態を示す側面図である
【図２】レーザ測距器の取付枠による取付状態を示す斜視図である。
【図３】本願装置の概要を示すブロック図である。
【図４】本願装置による測定データの概略図である。
【図５】従来装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１ 自動車（トラック）
１ａ 運転席
１ｂ 荷台
１ｂ′側壁
１ｃ 車輪
２ａ、２ｂ、２ｃ レーザ測距器
３ 路面
４ 取付枠
４ａ 枝枠
５ ケーブル
６ 比較器
７ パソコン
８ 距離測定エンコーダ
９ モニタ
１０ プリンタ
１１ 出力物
Ａ、Ｂ、Ｃ 測距ポイント
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の走行方向に沿った３個所に、それぞれ路面までの高さを測定するレーザ測距器を備え、該レーザ測距器のうち、前後２つの測距値を結んだ基準線に対する中間の１つの測距値の変動により路面の形状を測定することを特徴とする路面平坦性測定装置。
【請求項２】
前記レーザ測距器が、トラックの荷台下に等間隔に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の路面平坦性測定装置。
【請求項３】
前記自動車の車輪が、距離測定エンコーダになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の路面平坦性測定装置。
【請求項１】
自動車の走行方向に沿った３個所に、それぞれ路面までの高さを測定するレーザ測距器を備え、該レーザ測距器のうち、前後２つの測距値を結んだ基準線に対する中間の１つの測距値の変動により路面の形状を測定することを特徴とする路面平坦性測定装置。
【請求項２】
前記レーザ測距器が、トラックの荷台下に等間隔に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の路面平坦性測定装置。
【請求項３】
前記自動車の車輪が、距離測定エンコーダになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の路面平坦性測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１７３０９５（Ｐ２０１２−１７３０９５Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３４５８３（Ｐ２０１１−３４５８３）
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【出願人】（５９４１４４９８０）株式会社東京計測 (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【出願人】（５９４１４４９８０）株式会社東京計測 (12)
【Ｆターム（参考）】
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