JP2000088568A

JP2000088568A - わだち深さ簡易連続計測装置および方法

Info

Publication number: JP2000088568A
Application number: JP10262112A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kasahara; 篤笠原; Takehiko Suyama; 武彦陶山; Mutsumi Takahashi; 睦高橋; Tetsuya Arimoto; 哲也有本; Masasato Kumazawa; 正▲郷▼ 熊澤
Original assignee: KINKI KENSETSU KK; TOKIMEC JIDO KENKI KK
Current assignee: KINKI KENSETSU KK; TOKIMEC JIDO KENKI KK
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1998-09-16
Publication date: 2000-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】路面の形状変化を連続して測定する装置や方法
を、簡便にする。【解決手段】検出部３０には、路面１０までの距離等の
形状情報を検出する検出素子３１〜３９が複数列設さ
れ、検出素子３１〜３９は、検出部３０の中央部分で密
に設けられ、処理部４０は、その形状情報に基づいてわ
だち深さを求める演算を行う。このようなわだち深さ簡
易連続計測装置を搭載した計測車２０を走行させて道路
のわだち深さを連続測定するに際し、継続的に外側わだ
ち１２を基準として走行する。これにより、検測車や計
測装置の小型化・簡素化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、わだち深さ簡易
連続計測装置およびわだち深さ簡易連続計測方法に関
し、詳しくは、道路を自動車で走行しながらその道路の
わだち深さを連続して測定する計測方法およびそのよう
な計測に好適な計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】舗装路面は、車輌走行の安全性や、水は
ねによる沿道への迷惑回避、快適な走行性の確保などの
観点から、供用開始後の形状変化を適当な時間間隔で計
測し、その計測結果に基づいて維持修繕を行うことが望
ましい。そして、かかる舗装路面の維持・管理に役立つ
路面形状の計測装置として、特公平３−６７５７５号公
報に記載された路面性状計測車両装置などが知られてい
る。また、路面形状の計測方法として、特開昭６２−９
３６０７号公報に記載された路面横断形状の測定方法も
知られている。

【０００３】前者の計測車両装置は、路面性状を示すも
のとして、縦断方向の凹凸と、わだち掘れと、ひび割れ
とを検出していた。そして、これら３種の検出値から所
定の算出式にて得られる供用性指数に基づき、維持修繕
の必要性が判断されていた。また、後者の計測方法で
は、横断方向の凹凸が昼間でも検出可能になった。いず
れにしても、できるだけ広い範囲を測定するために、少
なくとも走行車線を並走する左右一対のわだちはカバー
するようになっている。それより広く、車幅を超えて車
線幅に近いところまで測定するものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の路面形状の計測では、３種類の検出を同時に
連続して行うことから、それぞれに検出部が必要なう
え、検出情報のデータ処理も膨大となるので、計測装置
が高価であった。また、そのような複雑で大きな装置を
搭載するとともに、ほとんど大型車によって形成された
広いわだち間をカバーするには、検測車も必然的に大型
車が用いられていた。このため、路面形状の自動計測
は、有料の高速道路など重要なところに限定され、予算
枠の厳しい地方自治体などの管理する一般道路への利用
にまで広く普及するには至っていない。そこで、路面の
形状変化を連続して測定する装置や方法を、利用しやす
い簡易なものにすることが、課題となる。

【０００５】ところで、路面の維持修繕の必要性を判断
する際に、上述した縦断方向の凹凸とわだち掘れとひび
割れとの３種のものの果たす役割の大きさを検討したと
ころ、わだち掘れ、特にわだち深さが重要な役割を担っ
ていることが判明した。実際に維持修繕の必要となった
事例のうち約８０％が、わだち深さだけでも判別可能と
認識された。また、道路には水勾配がつけられており、
その水勾配は一般にセンターラインなど道路の中央部分
が高くて道路の路肩など道路の外側が低くなっているこ
とから、そのぶんだけ走行車両が外側に傾斜して外側の
車輪にかかる荷重が大きくなるので、内側のわだちより
外側のわだちの方が深く掘れやすい。

【０００６】この発明は、このような知見に基づいて上
記の課題を解決するためになされたものであり、わだち
深さを道路走行中に連続測定する簡便なわだち深さ簡易
連続計測方法を実現することを目的とする。また、本発
明は、そのような計測方法に好適なわだち深さ簡易連続
計測装置を実現することも目的とする。

【０００７】

【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５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。

【０００８】［第１の解決手段］第１の解決手段のわだ
ち深さ簡易連続計測方法は（、出願当初の請求項１に記
載の如く）、計測車を走行させて道路のわだち深さを連
続測定するに際し継続的に外側わだちを基準として走行
する方法である。

【０００９】このような第１の解決手段のわだち深さ簡
易連続計測方法にあっては、計測車の走行に伴って道路
のわだち深さが連続測定されるが、その際、その道路の
走行車線を並走する一対のわだちのうち外側わだちが、
継続的に走行の基準とされる。そして、そのような走行
に伴って当然に外側わだちの深さが計測され、これに基
づいて路面の維持修繕の必要性が判断されることとなる
が、上述したように外側のわだちの方が深く掘れやすい
ので、路面の損傷を見逃すおそれは少ない。

【００１０】これにより、内側のわだち等についての計
測は行うまでも無く、路面の維持修繕の必要性を判断す
ることが可能となる。その結果、計測装置は可成りの部
分を省いた簡易で小さなものとなり、検測車も小型車で
足りることとなる。したがって、この発明によれば、わ
だち深さを道路走行中に連続測定するわだち深さ簡易連
続計測方法であって簡便なものを実現することができ
る。

【００１１】［第２の解決手段］第２の解決手段のわだ
ち深さ簡易連続計測装置は（、出願当初の請求項２に記
載の如く）、自動車への装着が可能に形成されるととも
に路面までの距離等の形状情報を検出する検出素子が複
数列設された検出部と、前記形状情報に基づいてわだち
深さのデータ処理（例えば、サンプリング処理や、ギャ
ザリング処理、レコーディング処理、わだち深さの推定
値を求める演算、区分した表示などの何れか一つ又は複
数の処理）を行う処理部とを備えたわだち深さ簡易連続
計測装置であって、前記検出素子が前記検出部の中央部
分で密に設けられていることを特徴とする。

【００１２】このような第２の解決手段のわだち深さ簡
易連続計測装置にあっては、自動車に少なくとも検出部
を装着させて、その自動車を走行させると、複数の検出
素子によって走行路面における横断方向の形状情報が検
出され、その形状情報に基づき処理部の演算によってわ
だち深さが求められる。しかも、その際、検出部の中央
部分が常に外側わだちの上方に来る状態を維持すること
で、比較的少ない個数の検出素子でも、わだち深さ算出
等に必要な形状情報が確実に検出される。そして、その
ような状態の維持は、継続的に外側わだちを基準として
自動車を走行させることで容易に達せられる。

【００１３】これにより、内側のわだち等についての計
測は行うまでも無く、路面の維持修繕の必要性を判断す
ることが可能となる。その結果、検出部および処理部が
共に簡素化され、検出部等を搭載して走る自動車も、軽
自動車や小型車で足りることとなる。したがって、この
発明によれば、片側のわだち深さを計測する方法に適し
た簡素なわだち深さ簡易連続計測装置を実現することが
できる。

【００１４】［第３の解決手段］第３の解決手段のわだ
ち深さ簡易連続計測装置は（、出願当初の請求項３に記
載の如く）、自動車への装着が可能に形成されるととも
に路面までの距離等の形状情報を検出する検出素子が複
数列設された検出部と、前記形状情報に基づいてわだち
深さのデータ処理（例えば、サンプリング処理や、ギャ
ザリング処理、レコーディング処理、わだち深さの推定
値を求める演算、区分した表示などの何れか一つ又は複
数の処理）を行う処理部とを備えたわだち深さ簡易連続
計測装置であって、前記検出素子が揃って傾斜している
ことを特徴とする。

【００１５】このような第３の解決手段のわだち深さ簡
易連続計測装置にあっては、自動車に少なくとも検出部
を装着させて、その自動車を走行させると、複数の検出
素子によって走行路面における横断方向の形状情報が検
出され、その形状情報に基づき処理部の演算等によって
わだち深さが求められる。しかも、その際、検出部が常
に外側わだちの上になっている状態を維持することで、
比較的少ない個数の検出素子でも、わだち深さ算出等に
必要な形状情報が確実に検出される。

【００１６】そして、そのような状態の維持は、継続的
に外側わだちを基準として自動車を走行させること、特
に自動車の外側車輪を外側わだちに入れて走行すること
で、容易に達せられる。これにより、内側のわだち等に
ついての計測は行うまでも無く、路面の維持修繕の必要
性を判断することが可能となる。その結果、検出部およ
び処理部が共に簡素化され、検出部等を搭載して走る自
動車も、軽自動車や小型車で足りることとなる。

【００１７】もっとも、軽自動車や小型車での走行中に
一方の車輪を一方のわだちに入れると他方の車輪が他方
のわだちに届かないことが常態となり、その際、わだち
が深いと車両が傾むいてしまい、それに伴って検出素子
も傾くと測定精度が悪化しがちであるが、予め検出素子
が揃って傾斜しているので、ある程度わだちが掘れてい
るときにそれらの傾斜が相殺しあって、検出素子が揃っ
て鉛直状態や路面に直交する状態になり、路面の維持修
繕が必要な状態を測定する重要なときには、必要な測定
精度が確保される。したがって、この発明によれば、片
側のわだち深さを計測する方法に適した簡素で正確なわ
だち深さ簡易連続計測装置を実現することができる。

【００１８】［第４の解決手段］第４の解決手段のわだ
ち深さ簡易連続計測装置は（、出願当初の請求項４に記
載の如く）、上記の第２，第３の解決手段のわだち深さ
簡易連続計測装置であって、前記わだち深さを地図情報
に重畳して表示する提示手段を備えたものである。

【００１９】このような第４の解決手段のわだち深さ簡
易連続計測装置にあっては、わだち深さが、走行に伴っ
て得られるばかりか、地図情報に重畳して表示される。
これにより、各道路の路面状況が視認に基づいて容易に
把握される。したがって、この発明によれば、片側のわ
だち深さを計測する方法に適した簡素なわだち深さ簡易
連続計測装置であって視認性に優れたものを実現するこ
とができる。

【００２０】［第５の解決手段］第５の解決手段のわだ
ち深さ簡易連続計測装置は（、出願当初の請求項５に記
載の如く）、上記の第２〜第４の解決手段のわだち深さ
簡易連続計測装置であって、計測対象の道路に関する曲
率情報を検出する手段と、この曲率情報に基づいて前記
わだち深さを修正する手段とを備えたものである。

【００２１】このような第５の解決手段のわだち深さ簡
易連続計測装置にあっては、計測対象の道路に関して曲
率情報が検出されるとともに、その曲率情報に基づい
て、わだち深さが修正される。これにより、遠心力に基
づく内側わだちへの荷重の偏りが水勾配等に基づく外側
わだちへの荷重の偏りを凌ぐことが想定されるような場
合でも、わだち深さの適切な推定値が得られることとな
る。したがって、この発明によれば、片側のわだち深さ
を計測する方法に適した簡素なわだち深さ簡易連続計測
装置であって両わだちを計測するものに匹敵するものを
実現することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】このような解決手段で達成された
本発明のわだち深さ簡易連続計測装置および方法につい
て、これを実施するための具体的な形態を以下の第１〜
第４実施例により説明する。図１及び図２に示した第１
実施例は、上述の第１，第２解決手段を具現化したもの
である。また、図３〜図５に示した第２実施例、および
図６に示した第３実施例は、上述の第１，第２，第３，
第４解決手段を具現化したものである。さらに、図７に
示した第４実施例は、上述の第５解決手段も具現化した
ものである。

【００２３】

【第１実施例】本発明のわだち深さ簡易連続計測装置の
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、（ａ）が計測状況を示す平面図
であり、（ｂ）及び（ｃ）が自動車への装着状態を示す
側面図および正面図である。また、図２は、（ａ）が全
体のブロック図であり、（ｂ）が表示例であり、（ｃ）
及び（ｄ）が距離計の部分図である。このわだち深さ簡
易連続計測装置は（図１参照）、検出部３０と、処理部
４０とを具えたものであり、道路１０を走行可能な自動
車２０に搭載して用いられる。

【００２４】道路１０は（図１（ａ）参照）、左方の片
側車線が路肩１１と外側わだち１２と中間部１３と内側
わだち１４とセンターライン１５とからなり、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。このような道路１０では、大抵、水勾配
がつけられて、センターライン１５のところが高く、路
肩１１にかけて低くなっている。車線数の多い道路でも
同様である。また、並走する両わだち１２，１４間の距
離は、主に大型車によって形成されるので、約１．８ｍ
程度であり、各わだち幅は、０．８ｍ程度であることが
多い。一般に、その深さが３ｃｍを超えると、道路の維
持修繕が必要とされる。

【００２５】自動車２０は（図１（ｂ），（ｃ）参
照）、安価な軽自動車や小型車が利用可能であり、その
場合、車体２１が小さいので、左方前輪２２と右方前輪
２３との距離が、１．２ｍ前後で、わだち１２，１４間
より狭い。また、車体２１前端のバンパー２４の前面に
は、穿孔等の追加工が施されて、ボルトやナット等の締
結具・固着具を取り付けられるようになっている。検出
部３０から処理部４０へ至るケーブルを挿通させる穴等
も、追加形成される。さらに、必要に応じて、車体２１
の後部等に、いわゆるカーナビ用オプションのＧＰＳ
（Global PositioningSystem ）アンテナ２５も、設置
される。

【００２６】検出部３０は（図１（ａ）〜（ｃ）参
照）、横にした柱状体あるいは横長の箱体のもので、小
石等が跳ねて当たっても壊れないよう頑丈にできてお
り、その内部に複数の距離計３１〜３９が横一列に並べ
て格納されている。適宜の締結具・固着具等でバンパー
２４に対して固定できるよう、この検出部３０にも、バ
ンパー２４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、検出部３０
は、自動車２０への装着が可能に形成されるとともに、
複数の距離計３１〜３９が列設されたものとなってい
る。

【００２７】距離計３１は（図２（ｃ）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ＰＳ
Ｄ３１ｃ上に結像させるものである。そのとき、路肩１
１とわだち１２とでは高低差があるので、距離計３１か
らそれらへの距離も異なるが、その場合、路肩１１から
の反射光の結像位置（図中の実線矢印参照）と、わだち
１２からの反射光の結像位置（図中の破線矢印参照）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ＫＨ
ｚにおける所定周波数で変調されている。

【００２８】ＰＳＤ３１ｃは、（図２（ｄ）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、距離計３
１から路面までの距離に応じて値が変化する。これによ
り、距離計３１は、路面までの距離等の形状情報を検出
する検出素子となっている。他の距離計３２〜３９も同
様である。

【００２９】距離計３１〜３９は（図１（ｃ）及び図２
（ｃ）参照）、検出部３０への格納に際し、総て、スポ
ットビームが検出部３０の長軸に直交して下方へ向かう
ように設置される。また、距離計３５が検出部３０の中
央に設置され、その両脇の距離計３４，３６はそこから
約１０ｃｍ離れて設置され、その外の距離計３３，３７
はそれぞれ距離計３４，３６から約１５ｃｍ離れて設置
され、さらに、その外の距離計３２，３８はそれぞれ距
離計３３，３７から約２０ｃｍ離れて設置され、最も外
の距離計３１，３９はそれぞれ距離計３２，３８から約
３０ｃｍ離れて設置される。これにより、距離計３１〜
３９は、検出部３０の中央部分で密に設けられたものと
なっている。

【００３０】処理部４０は（図２（ａ）参照）、距離計
３１〜３９のそれぞれに対応して設けられた複数のＡ／
Ｄ変換器４１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４２と、ＧＰＳアンテナ
２５での受信に基づいて現在位置を推定しその位置情報
を随時マイクロプロセッサ４２へ送出するＧＰＳレシー
バ４３と、計測状況等をモニタするためのディスプレイ
４４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４５とを具えたものである。

【００３１】Ａ／Ｄ変換器４１は、それぞれ、該当する
距離計からの検出信号を受けてデジタル値に変換し、随
時マイクロプロセッサ４２へ入力可能に送出する。ま
た、マイクロプロセッサ４２は、これらの検出値すなわ
ち道路１０の横断方向の凹凸に対応したデータ群を一定
の又は可変の周期等の所定タイミングで入力するサンプ
リング処理と、これらとＧＰＳレシーバ４３から入力し
た位置データと図示しないタイマから読み取った時刻デ
ータとを対応づけて纏めるギャザリング処理と、それら
のデータを逐次ハードディスク４５に書き込むレコーデ
ィング処理とを、プログラム処理にて行う。

【００３２】さらに、マイクロプロセッサ４２は、サン
プリングの度に、入力したデータ群から、いわゆる断面
法等の所定の算出方式に則って或いはそれに近似した演
算等を行って、わだち深さの推定値を算出する。例え
ば、最も外の距離計３１，３９で検出したところを結ぶ
仮想直線から、その他の距離計３２〜３８で検出したと
ころがどれだけ乖離しているかを計算し、そのうちの最
大値を、わだち深さとする。これにより、処理部４０
は、距離計３１〜３９からの形状情報に基づいてわだち
深さを求める演算を行うものとなっている。

【００３３】また、マイクロプロセッサ４２は、サンプ
リングの度に、わだち深さの算出に加えて、その際に算
出した各距離計３２〜３８ごとの乖離度すなわち深さ
を、数段階に分けてディスプレイ４４に表示する。例え
ば（図２（ｂ）参照）、深さが０．５ｃｍ未満ならハッ
チング無し、深さが０．５ｃｍ以上で１．５ｃｍ未満な
ら広いハッチング、深さが１．５ｃｍ以上で２．５ｃｍ
未満なら狭いハッチング、深さが２．５ｃｍ以上ならダ
ブルハッチングで表示する。あるいは、色分けして表示
する。いずれも、各距離計３１〜３９の分担ごとに区分
して表示することで、簡便に行えるようになっている。

【００３４】この第１実施例のわだち深さ簡易連続計測
装置およびそれを用いたわだち深さ簡易連続計測方法に
ついて、その使用態様及び動作を説明する。

【００３５】使用に先だって、自動車２０のバンパー２
４に検出部３０を装着し、自動車２０の助手席等に処理
部４０を乗載する。それから、検出部３０と処理部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、ＧＰＳアンテナ２５の信号ケーブルがカーナビ本体
等に接続されていればそこから外して処理部４０に接続
し直す。これで、計測の準備が調ったので、目的地ま
で、自動車２０を普通に走らせる。

【００３６】目的地の道路１０に来たら、後続車等に注
意を促すため非常灯の点灯などを行ったうえで、左方前
輪２２を路肩１１へ寄せる。そして、左方前輪２２が路
肩１１上を転動し、右方前輪２３が中間部１３上を転動
して、できるだけ左方のわだち１２が車体２１の中央直
下に来つづけるように、自動車２０の運転を行う。その
際、わだち１２と平行な白線が路肩１１等にあれば、そ
れを目安にしても良い。それから、その走行状態が継続
して維持できるようになったところで、処理部４０等の
作動を開始させる。

【００３７】そして、わだち深さの計測が始まると、各
距離計３１〜３９から道路１０の路面までの距離が検出
され、その検出した形状情報がＡ／Ｄ変換器４１を介し
てマイクロプロセッサ４２に送られ、図示しない速度計
や走行距離計の出力に基づいて例えば１０ｃｍ走行ごと
にサンプリングされる。また、これと同じタイミング
で、ＧＰＳレシーバ４３等からの位置データや時刻デー
タもサンプリングされ、さらに形状情報と位置情報等が
ギャザリングされる。その際、ディスプレイ４４に、わ
だち深さの区分表示がなされ、しかも簡明な表示がなさ
れることから、一瞥するだけで計測結果が把握できるの
で、わだち深さの目視による認識とわだち深さ簡易連続
計測装置による自動計測との突き合わせ確認が、運転操
作を妨げることなく楽に行える。

【００３８】こうして、計測車（２０＋３０＋４０）を
走行させて道路１０のわだち深さを連続測定するに際
し、わだち１２を跨いで走行させることで、継続的に外
側わだちのみを基準とした走行が行われるとともに、内
側わだちは無視して外側わだちのみのわだち深さが計測
される。しかも、わだち１２を跨いた走行によって容易
に、わだち１２が車体２１の中央直下に来るので、そこ
に稠密に配置された距離計３３〜３７によって確実に、
わだち深さが計測されることとなる。また、計測によっ
て得られたわだち深さのデータは、ハードディスク４５
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。

【００３９】

【第２実施例】本発明のわだち深さ簡易連続計測装置の
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３は、自動車への装着状態を示すもの
であり、（ａ）が側面図で、（ｂ）が正面図である。ま
た、図４は、その全体ブロック図である。このわだち深
さ簡易連続計測装置が上述の第１実施例のと相違するの
は、検出部３０とバンパー２４とに駆動部５０を介在さ
せた点と、処理部４０に代わる処理部６０が提示部７０
と協動するようになっている点である。

【００４０】駆動部５０は（図４（ａ）参照）、前半部
と後半部とが横方向すなわち長手方向に相対移動するス
ライダ５１と、その動力源となるモータ５２とを具えた
ものであり、スライダ５１の後半部がバンパー２４に固
定されるとともに、前半部に検出部３０が固定されるよ
うになっている（図３参照）。これにより、検出部３０
は、駆動部５０を介して間接的に自動車２０への装着が
可能に形成されたものとなっている。

【００４１】検出部３０は（図３（ｂ）参照）、単体と
しては、距離計３１〜３９が上述したのと同様に列設さ
れて、その中央部分で距離計３３〜３７が密に設けられ
たものとなっている。ただし、駆動部５０への取着部形
状や取着部材の向き等が多少異なる。具体的には、検出
部３０と駆動部５０との長軸が所定の角度θだけ傾いた
状態で取着されるようになっている。この角度θは、わ
だち深さを最も正確に測定すべき値すなわち路面の維持
修繕を必要と判定する縦方向の基準値と、自動車２０の
左方前輪２２と右方前輪２３との横方向の距離とに基づ
いて傾斜角度を求め、さらに自動車２０の重心移動に伴
う傾きの増大なども加味して決められ、通常は数度にさ
れる。この傾きはそのまま距離計３１〜３９にも及ぶ。
これにより、距離計３１〜３９は、総てが揃って傾斜し
ている検出素子となる。

【００４２】処理部６０は（図４参照）、検出信号入力
部分の回路規模削減のために多数のＡ／Ｄ変換器４１に
代えてセレクタ６１と単一のＡ／Ｄ変換器６２とが導入
され、記録データの互換性や汎用性を高めるためにハー
ドディスク４５に代えてデータロガー６４が導入され、
ＧＰＳレシーバ４３は提示部７０に移されている。そし
て、マイクロプロセッサ４２に代わるマイクロプロセッ
サ６３は、上述したサンプリング処理等に加えて、モー
タ５２を制御してのスライダ駆動処理も行う。また、ラ
ンダムで微細過ぎる変動等の影響を抑制するために、入
力した検出信号のデータ群に基づき、最小自乗法に則っ
た演算等を行って、わだち掘れの横断形状に良く適合す
る４次や６次の高次関数を近似式として抽出する。さら
に、わだち底の最深箇所が距離計同士の中間に来て直接
検出不可能なときでも間接的に検出するために、抽出し
た近似式に基づいて測定範囲における極値を算出し、こ
れをわだち深さの最良推定値としてデータロガー６４や
提示部７０に送出するようになっている。

【００４３】提示部７０は（図４参照）、汎用のカーナ
ビゲーション装置に一部改造を施したものであり、ＧＰ
Ｓレシーバ４３の他に、地図データの記録されたディス
ク７１をアクセスするプレーヤ７２と、道路地図や付加
的なマーク等を表示するためのディスプレイ７３と、デ
ィスク７１に記録されていなかった後発的・付加的なデ
ータを保持するハードディスク７４と、これらの周辺装
置にアクセスするカーナビ本体７５とを具えている。そ
して、カーナビ本来の機能として、ＧＰＳレシーバ４３
から位置情報７５ａを得、プレーヤ７２を介してディス
ク７１から地図情報７５ｂを得て、これらに基づき表示
ルーチン７５ｃの処理によって現在走行中の道路やその
周辺のマップをディスプレイ７３に表示するようになっ
ている。

【００４４】また、改造によって、カーナビ本体７５
は、わだち深さを処理部６０から受けるとこれを取り込
んで付加情報７５ｄとし、それを、表示ルーチン７５ｃ
の処理によってディスプレイ７３に表示中のマップに色
分け等しながら重ねて表示させるとともに、記録ルーチ
ン７５ｅの処理によってオフラインでの再生表示等が可
能なデータ形式に変換してからハードディスク７４に記
録することも行う。これにより、提示部７０は、わだち
深さを地図情報に重畳して表示するものとなっている。

【００４５】この第２実施例のわだち深さ簡易連続計測
装置およびそれを用いたわだち深さ簡易連続計測方法に
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５は、（ａ）が計測を開始する直前の状態を示
す正面図であり、（ｂ）が計測中の状態を示す正面図で
ある。

【００４６】この場合も、使用に先だって、自動車２０
のバンパー２４に対し駆動部５０を介在させて検出部３
０を装着し、自動車２０の助手席等に処理部６０及び提
示部７０を乗載する。それから、検出部３０と処理部６
０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、ＧＰＳアンテナ２５の接続されたカーナビ本体等か
らなる提示部７０も、所定の信号ケーブル等で処理部６
０に接続する。これで、計測の準備が調ったので、目的
地まで、自動車２０を普通に走らせる。そのとき、検出
部３０は、自動車２０の前面ほぼ中央に位置する（図３
（ｂ）参照）。

【００４７】目的地の道路１０に来たら、後続車等に注
意を促すため非常灯の点灯などを行ったうえで、処理部
６０等の作動を開始させ、適宜の操作等を行ってスライ
ダ駆動処理の指示を与えて駆動部５０を作動させ、検出
部３０が左方に移動して左方前輪２２の前方に来るよう
にする（図５（ａ）参照）。それから、自動車２０を左
へ少し寄せて、左方前輪２２が左わだち１２の真ん中を
転動するように、自動車２０の運転を行う（図５（ｂ）
参照）。その際、右方前輪２３は右わだち１４の縁に乗
るか右わだち１４から出て中間部１３上を転動するが、
そちらは気にしないで、専ら、左方前輪２２が右わだち
１２を捉え続けるように留意する。こうして、計測車
（２０＋５０＋６０＋７０）を走行させて道路１０のわ
だち深さを連続測定するに際し、わだち１２に左方前輪
２２を入れて走行させることで、継続的に外側わだちを
基準とした走行が行われる。

【００４８】また、そのような状態での走行に伴い、処
理部６０等の動作によって、各距離計３１〜３９によっ
て左わだち１２周りの形状情報が検出され、それに基づ
き処理部６０によってわだち深さが求められ、その結果
等がデータロガー６４に記録される。こうして、この場
合も、わだち深さの計測が連続して行われる。そして、
わだち１２が深く掘れたところに至ると、左方前輪２２
が沈み込む一方、右方前輪２３は中間部１３上などに維
持されるので、車体２１が左方へ傾き、これに伴って駆
動部５０及び検出部３０も、その傾斜角だけ回転する。

【００４９】そうすると、駆動部５０等は水平より左さ
がりになるが、元々逆向きに傾斜していた検出部３０
は、道路１０の路面と概ね平行になる。そして、距離計
３１〜３９の距離検出方向が何れも路面に対して直交す
るので、傾斜に応じた補正演算等を行わなくても、正確
な形状情報が得られる。こうして、路面の維持修繕が必
要な状態となった深いわだちを測定するときには、精度
良く測定が行われる。

【００５０】さらに、その計測されたわだち深さは、提
示部７０に送出されて付加情報７５ｄとなり、表示ルー
チン７５ｃ及び記録ルーチン７５ｅに供される。そし
て、後のオフラインでの利用に備えてハードディスク７
４に保存されるとともに、直ちに、ディスプレイ７３に
表示中のマップにおける走行中の道路の表示部分に対
し、上書きされる。こうして、既成のカーナビゲーショ
ン装置を利用して、いっそう見易い表示がなされる。そ
して、計測終了後は、検出部３０を自動車２０の前面ほ
ぼ中央に戻してから、自動車２０を普通に走らせて、帰
る。

【００５１】

【第３実施例】本発明のわだち深さ簡易連続計測装置の
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６は、（ａ）が自動車への装着状態を
示す正面図であり、（ｂ）が計測中の状態を示す正面図
である。

【００５２】このわだち深さ簡易連続計測装置が上述の
第２実施例のと相違するのは、距離計３１〜３９が角度
θだけ同じ方向に傾いた状態で検出部３０に設置されて
いる点である（図６（ａ）参照）。また、これに伴い、
検出部３０は、駆動部５０と共にバンパー２４に対して
平行に装着されるようになっている。この場合も、距離
計３１〜３９は総てが揃って傾斜している検出素子とな
っており、その動作等は上述の場合と同様である（図６
（ｂ）参照）。

【００５３】

【第４実施例】本発明のわだち深さ簡易連続計測装置の
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７は、その全体ブロック図であり、上
述した第１実施例の図２（ａ）に対応している。このわ
だち深さ簡易連続計測装置が上述の第１実施例のと相違
するのは、処理部４０に代わる処理部８０が自動車２０
から曲率情報を得てその処理も行うように拡張された点
である。

【００５４】自動車２０は、ステアリングホイール８１
の操作量・回転量をステアリングギア部８２のところで
検出するとともに、それを電気信号に変換して処理部８
０に送出するようになっている。処理部８０は、その電
気信号からノイズ等を除去するフィルタ８３と、マイク
ロプロセッサ４２への入力の可能なデジタルデータに変
換するＡ／Ｄ変換器８４とが追加されている。そして、
走行時に、道路が曲がっていたり交差点で曲がったりす
ると、その曲がり具合に応じてステアリングホイール８
１が操作されるので、その操作量・回転量は、道路の曲
率に対応して決まる。これにより、ステアリングギア部
８２等は、計測対象の道路に関する曲率情報を間接的に
検出するものとなっている。

【００５５】また、マイクロプロセッサ４２は、入力し
た曲率情報を形状情報や位置情報等とギャザリングして
ハードディスク４５に記録するとともに、わだち深さの
算出に際し、曲率情報に基づいて路肩１１側へ急に曲が
ったことが判明した場合には、曲率に応じて変わる
“１”以上の倍率を乗じて、わだち深さを算出する。な
お、センターライン１５側へ曲がったときは、遠心力が
路肩１１側に向けて即ち外向きに働くので、そのような
処理は不要であり、行わない。これにより、処理部８０
は、道路の曲率情報に基づいてわだち深さを修正するも
のとなっている。

【００５６】この場合、計測中に、道路１０が左カーブ
しているところに来ると、そしてそのカーブが或る程度
以上きついと、ステアリングホイール８１を大きく左回
転させるので、その操作量が曲率情報として検出され、
その曲率情報に基づいて、左わだち１２について検出さ
れたわだち深さがそのまま採用されるのでなく、それに
所定の倍率が掛けられて、わだち深さが大きな値になる
よう修正される。そのようなカーブでは、一般に左わだ
ち１２より右わだち１４の方が深くなっているが、修正
後のわだち深さは、右わだち１４の深さに近い値とな
る。こうして、わだち１２だけを検出しているにも拘わ
らず、両わだち１２，１４に亘る広範な検出を行ったの
とほぼ同等の測定結果を得ることができる。

【００５７】

【変形例】なお、上記実施例では、左方のわだち深さを
測定したが、これは我が国における左側車線の走行を想
定したものであり、右側走行の場合は、右方のわだちが
外側に来るのでその深さを測定すれば良い。その場合、
装置の機械的構造も左右が反対になる。また、検出部３
０や距離計３１〜３９の傾斜角度θが固定されているも
のを例示したが、車体２１の傾きを検出するとともに、
それに応じて角度θを可変するようにしても良い。

【００５８】さらに、距離計３１〜３９は、個数が異な
っていても良く、光学式に限らず電磁波や音波などを利
用した非接触式でも良く、転動輪や橇部材を利用した機
械的な接触式でも良い。また、位置情報は、ＧＰＳ方式
に限らず、それに代えて又はそれと併用して、ジャイロ
装置や走行距離計を利用して得るようにしても良い。曲
率情報も、ステアリングホイールの操作量を検出するの
でなく、そのジャイロ装置または他のジャイロ装置によ
る方向検出や回転検出に基づいて、あるいは自動車の左
右両輪の回転差検出などに基づいて、求めるようにして
も良い。

【００５９】また、上記実施例では、処理部４０，６
０，８０を助手席に載せるようにしたが、これらは、車
外に固定して、あるいは他の車両に載せても良い。その
場合における検出部３０との信号伝達は、無線通信等を
利用すれば良い。検出部３０の移動を駆動する駆動部５
０も、スライダ及びモータの如き電動式に限らず、シリ
ンダ及びバルブの如き空圧式や油圧式でも良く、全機械
式のものでも良い。

【００６０】また、本発明のわだち深さ簡易連続計測装
置は、従来の計測装置やそれを用いた路面形状の計測を
排他するもので無く、それと併用することで、補完しあ
うようにもなる。例えば、安価で而も使い易い本発明の
わだち深さ簡易連続計測装置は複数台または多数個を揃
え、万能だが高価な従来装置は一台または少数だけ採用
し、本発明のわだち深さ簡易連続計測装置で広い範囲を
充分な頻度で計測するとともに、その計測では判断の微
妙なところに限って従来装置による精査を行うようにす
れば、信頼性を何ら損なうこと無く、全体コストを削減
することができる。

【００６１】

【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の解決手段のわだち深さ簡易連続計測方法にあっ
ては、路面の形状情報のうち維持修繕の必要性判断に特
に役立つ外側わだちの深さが得られるようにしたことに
より、検測車や計測装置の小型化・簡素化が図れ、その
結果、道路の連続測定を簡便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。

【００６２】また、本発明の第２の解決手段のわだち深
さ簡易連続計測装置にあっては、一のわだちに的を絞っ
て検出素子を配置したことにより、検出部および処理部
が共に簡素化されるとともに、検出部等を搭載して走る
自動車も軽自動車や小型車で足りることとなって、片側
のわだち深さを計測する方法に適した簡素なわだち深さ
簡易連続計測装置を実現することができたという有利な
効果を奏する。

【００６３】さらに、本発明の第３の解決手段のわだち
深さ簡易連続計測装置にあっては、わだちによる自動車
の傾きと検出素子の傾斜とが維持修繕の必要な路面状態
のときに相殺しあうようにしたことにより、外側車輪を
外側わだちに入れながら走行してそのわだち深さを計測
するのが可能となって、検出部および処理部が共に簡素
化されるとともに、検出部等を搭載して走る自動車も軽
自動車や小型車で足り、その結果、片側のわだち深さを
計測する方法に適した簡素で正確なわだち深さ簡易連続
計測装置を実現することができたという有利な効果が有
る。

【００６４】また、本発明の第４の解決手段のわだち深
さ簡易連続計測装置にあっては、わだち深さが走行に伴
って得られるばかりか地図情報に重畳して表示されるよ
うにしたことにより、各道路の路面状況が視認に基づい
て容易に把握されるので、視認性が向上したという有利
な効果を奏する。

【００６５】また、本発明の第５の解決手段のわだち深
さ簡易連続計測装置にあっては、ことにより、わだち深
さが道路の曲率情報に基づいて修正されるようにしたこ
とにより、局所的に内側わだちの方が外側わだちより深
いような場合でも適切な値が得られ、その結果、片側の
わだち深さを計測する方法に適した簡素なわだち深さ簡
易連続計測装置であって両わだちを計測するものに匹敵
するものを実現することができたという有利な効果が有
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のわだち深さ簡易連続計測装置等の第
１実施例について、（ａ）が計測状況を示す平面図であ
り、（ｂ）及び（ｃ）が自動車への装着状態を示す側面
図および正面図である。

【図２】（ａ）が全体のブロック図であり、
（ｂ）が表示例であり、（ｃ）及び（ｄ）が距離計の部
分図である。

【図３】本発明のわだち深さ簡易連続計測装置等の第
２実施例について、自動車への装着状態を示す側面図
（ａ）および正面図（ｂ）である。

【図４】その全体ブロック図である。

【図５】（ａ）が計測を開始する直前の状態を示す
正面図であり、（ｂ）が計測中の状態を示す正面図であ
る。

【図６】本発明のわだち深さ簡易連続計測装置等の第
３実施例について、（ａ）が自動車への装着状態を示す
正面図であり、（ｂ）が計測中の状態を示す正面図であ
る。

【図７】本発明のわだち深さ簡易連続計測装置等の第
４実施例について、その全体のブロック図である。

【符号の説明】

１０道路（計測対象路面）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（計測車）２１車体２２左方前輪（外側車輪）２３右方前輪（内側車輪）２４バンパー（取着部、支持部）２５ＧＰＳアンテナ３０検出部（形状情報検出部）３１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）３１ｃＰＳＤ（レーザ受光部）３１ｄＩＴＯ膜（透明電極）３１ｅＰＮ接合ライン３１ｆライン抵抗３２〜３９距離計（変位計、高さ計、検出素子）４０処理部（わだち深さ等の算出部）４１Ａ／Ｄ変換器（検出信号入力回路）４２マイクロプロセッサ（ＭＰＵ、演算部、情
報処理部）４３ＧＰＳレシーバ（位置情報入力手段）４４ディスプレイ（表示部）４５ハードディスク（記憶装置、計測データ記
録部）５０駆動部５１スライダ（進退機構）５２モータ（駆動源）６０処理部（わだち深さ等の算出部）６１セレクタ（検出信号入力回路）６２Ａ／Ｄ変換器（検出信号入力回路）６３マイクロプロセッサ（ＭＰＵ、演算部、情
報処理部）６４データロガー（記憶装置、計測データ記録
部）７０提示部（提示手段）７１ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、地図データ記録
媒体）７２プレーヤ（ＣＤ−ＤＲＶ、地図データ読出
装置）７３ディスプレイ（表示部）７４ハードディスク（記憶装置、付加情報記録
部）７５カーナビ本体（カーナビゲーション装置、
道路案内装置）７５ａ位置情報（位置データに対するメモ
リ割当領域）７５ｂ地図情報（地図データに対するメモ
リ割当領域）７５ｃ表示ルーチン７５ｄ付加情報（わだち深さデータに対す
るメモリ割当領域）７５ｅ記録ルーチン８０処理部（わだち深さ算出値を修正する手段）８１ステアリングホイール（ハンドル）８２ステアリングギア部（舵角検出部、曲率情
報検出手段）８３フィルタ（平滑回路）８４Ａ／Ｄ変換器（検出信号入力回路）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋睦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 (72)発明者有本哲也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 (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） 2F065 AA03 AA25 AA42 AA46 CC40 FF43 GG04 HH04 JJ01 JJ05 JJ09 JJ16 MM06 PP05 PP22 QQ04 QQ29 QQ33 SS04 SS13 UU03 UU05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】計測車を走行させて道路のわだち深さを連
続測定するに際し継続的に外側わだちを基準として走行
するわだち深さ簡易連続計測方法。
【請求項２】自動車への装着が可能に形成されるととも
に路面までの距離等の形状情報を検出する検出素子が複
数列設された検出部と、前記形状情報に基づいてわだち
深さのデータ処理を行う処理部とを備えたわだち深さ簡
易連続計測装置であって、前記検出素子が前記検出部の
中央部分で密に設けられていることを特徴とするわだち
深さ簡易連続計測装置。
【請求項３】自動車への装着が可能に形成されるととも
に路面までの距離等の形状情報を検出する検出素子が複
数列設された検出部と、前記形状情報に基づいてわだち
深さのデータ処理を行う処理部とを備えたわだち深さ簡
易連続計測装置であって、前記検出素子が揃って傾斜し
ていることを特徴とするわだち深さ簡易連続計測装置。
【請求項４】前記わだち深さを地図情報に重畳して表示
する提示手段を備えたことを特徴とする請求項２又は請
求項３に記載されたわだち深さ簡易連続計測装置。
【請求項５】計測対象の道路に関する曲率情報を検出す
る手段と、この曲率情報に基づいて前記わだち深さを修
正する手段とを備えたことを特徴とする請求項２乃至請
求項４の何れかに記載されたわだち深さ簡易連続計測装
置。