JP2003042758A - 路面の高さ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】測定開始点、測定終了点を別途、測量によって
較正することなく、測定開始点と測定終了点の間の各移
動地点の高さを簡易な作業で精度よく求める。 【解決手段】測定開始点Ａから測定終了点Ｂまでの路面
形状を求める場合に、高さ測定装置１が測定開始点Ａか
ら測定終了点Ｂまで走行し、各移動地点における高さｈ
が演算される。ここで演算される各移動地点における高
さには、誤差が含まれている。そこで、高さ測定装置は
測定開始点Ａを出発し移動地点Ｄを通過し測定終了点Ｂ
に達すると再度移動地点Ｄまで戻されＤにおける高さが
再度演算される。そして、Ｄにおける高さ演算値と再演
算した値との偏差Ｈ２が求められ、この偏差Ｈ２と、Ｄ
から折り返し点Ｂを経て戻ってくるまでの往復距離Ｌ３
とに基づいて、単位移動距離当たりの高さの誤差（補正
勾配）Ｓ２が求められ、各移動地点毎の高さ演算値が補
正される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、路面上を測定開始
点から測定終了点まで移動させ、各移動地点毎の高さを
演算し、その演算した各移動地点の高さの誤差を補正す
るようにした路面の高さ測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】道路の切削工事を行う際には、予め路面
の横断形状を求める必要がある。路面の横断形状を求め
るには、路面の各地点の高さを求める必要がある。

【０００３】路面の高さは、水糸を引く方法で求めるこ
とができる。これは道路の複数地点の高さを所定間隔毎
にものさしで測定するというものである。この方法によ
ると、各地点の高さを細かいピッチで測定しようとする
と多大な時間を要するという問題がある。さらに測定の
際に交通規制が必要となり、交通渋滞が発生するという
問題もある。

【０００４】図１７に示すプロフィルメータ１７０を使
用すれば、上述した水糸を引く方法の問題点は解消され
る。

【０００５】すなわち同図に示すように、測定したい路
面の両端にプロフィルメータ１７０の固定部１７１、１
７２が設置される。そこでビーム１７３上で波形記録器
１７４を移動させると、路面に沿って走行する車輪１７
５の上下変化が検出される。こうして路面の各地点の高
さデータが測定される。

【０００６】しかしプロフィルメータ１７０は、トラッ
ク等を使用しないと運べないほど大きくかつ重く、運搬
が容易でないという問題がある。

【０００７】特開昭６１−１１２９１８号公報（特許１
９８２４２２号）には、レーザ光を路面に照射し、レー
ザ光の走査軌跡をカメラで撮像し路面の高さデータを求
めるという発明が記載されている。この公報記載の方法
によれば、水糸を引く方法と比較して、高速かつ正確に
測定を行うことができる。しかし、この公報記載の発明
によれば、レーザ装置を車両に搭載して走行する必要が
あるため、車両が入れない場所では測定が不可能である
という問題がある。また雨天時には測定が不可能である
という問題もある。

【０００８】特開平７−２０８９８４号公報には、作業
者が手で押せる程度の大きさの台車に、エンコーダ、傾
斜計及び演算装置を搭載して、台車を走行させることに
よって、路面の高さを測定するという発明が記載されて
いる。傾斜計で検出された路面の水平方向に対する傾斜
角と、エンコーダで検出された走行距離とに基づき、演
算装置では一定間隔毎に各地点の相対的な高さが演算さ
れる。こうして測定開始地点に対する相対的な高さが連
続的に求められる。

【０００９】この公報記載の傾斜計は、フロートやフリ
コが重力に応じて傾斜したときの角度を検出するという
ものである。

【００１０】しかし、この公報記載の傾斜計に、上下又
は左右又は前後方向からの衝撃が与えられるとフロート
やフリコが振動するため、検出される傾斜角度には振動
に起因した誤差が含まれる。また台車の急激な加速や減
速によってフロートやフリコは振動するため、同様に検
出される傾斜角度には誤差が含まれる。したがって誤差
を生じないようにするために、車両に加わる衝撃を避け
たり急加速、急減速を避けるとともに、台車を１ｋｍ／
ｈ程度の極めて遅い速度で走行させる必要がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】特開平７−２０８９８
４号公報記載の発明によって測定された路面の高さのデ
ータと、実際の路面の高さのデータを図１６に示す。同
図１６において、実際の路面の高さデータを曲線１６１
で示し、測定された路面の高さデータを曲線１６２〜曲
線１６３の範囲で示す。図１６に示すように測定値は実
際の高さからずれており誤差が生じていることがわか
る。

【００１２】誤差が生じる原因としては、測定ラインの
追従が不十分であるという作業者の技術不足によるもの
が考えられる。これは作業者の技術を向上させることに
より解消される。

【００１３】別の原因としては傾斜計自体の精度による
ものが考えられる。フロートやフリコが重力に応じて傾
斜したときの角度を検出する傾斜計は、誤差が生じやす
いため、ジャイロのように重力の影響を受けにくい傾斜
計を使用することで対処することができる。また傾斜計
自体の誤差の原因は、重力の影響以外に温度変化等が考
えられ、これらの誤差を無くすことは現状では不可能で
ある。

【００１４】図１６に示すように、路面の高さの誤差
は、測定開始地点から離れるほど大きくなる。そこで、
このような累積誤差をなくすために、従来の測定装置で
は、路面の測定開始点と終了点を別途測量によって計測
し、その測量した計測値を用いて較正して、正確な路面
横断形状を求めるようにしている。

【００１５】しかし測定開始点、終了点を別途、測量に
よって求めて較正する作業は煩わしい。

【００１６】そこで、本発明は、測定開始点、測定終了
点を別途、測量によって較正することなく、測定開始点
と測定終了点の間の各移動地点の高さを簡易な作業で精
度よく求めることを解決課題とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段および作用、効果】そこで
第１発明は、路面の傾斜角を検出する傾斜角検出手段
と、移動した距離を検出する移動距離検出手段と、路面
上を、測定開始点から測定終了点まで移動させ、各移動
地点毎に、前記傾斜角検出手段によって傾斜角を検出す
るとともに、前記移動距離検出手段によって移動距離を
検出し、これら各移動地点の傾斜角と各移動地点の移動
距離とに基づいて、各移動地点の高さを演算する演算手
段とを備え、演算した各移動地点の高さの誤差を補正す
るようにした路面の高さ測定装置において、各移動地点
のうち特定の移動地点を選択し、この特定の移動地点ま
で戻るように、更に往復移動させ、当該特定の移動地点
まで戻ってきたときの高さを、前記演算手段によって再
度演算し、この再演算した特定の移動地点における高さ
演算値と、既に演算した特定の移動地点における高さ演
算値との偏差を求め、この高さ演算値の偏差と、前記往
復移動距離とに基づいて、単位移動距離当たりの高さの
誤差を求め、この単位移動距離当たりの高さの誤差に基
づいて、各移動地点の高さを補正することを特徴とす
る。

【００１８】第１発明によれば、図１、図１４に示すよ
うに、測定開始点Ａから測定終了点Ｂまでの路面形状を
求める場合に、高さ測定装置１が測定開始点Ａから測定
終了点Ｂまで走行し、所定間隔毎に各移動地点の高さが
演算される。

【００１９】高さ測定装置１において、移動距離はエン
コーダ（移動距離検出手段）７で検出される。また所定
距離Ｌだけ移動する毎に、傾斜角θが傾斜計（傾斜角検
出手段）８で検出される。パーソナルコンピュータ（演
算手段）９では、各移動地点の所定距離Ｌと傾斜角θと
に基づいて、各移動地点における高さｈが演算される。

【００２０】ここで演算される各移動地点における高さ
には、誤差が含まれている。そこで第１発明では、つぎ
のようにして高さ演算値の補正が行われる。

【００２１】すなわち図１４に示すように、測定開始点
Ａと測定終了点Ｂとの間において特定の移動地点Ｄが選
択される。測定開始点Ａから測定終了点Ｂまでの測定に
際し、高さ測定装置１は測定開始点Ａを出発し移動地点
Ｄを通過し測定終了点Ｂに達すると再度移動地点Ｄまで
戻される。最初にこの特定の移動地点Ｄに達した際に、
この移動地点Ｄにおける高さが演算される。また折り返
し点Ｂを経て移動地点Ｄに戻ってきたときに、特定の移
動地点Ｄにおける高さが再度演算される。

【００２２】そして図１５に示すように、既に演算した
特定の移動地点Ｄにおける高さ演算値と再演算した特定
の移動地点Ｄにおける高さ演算値との偏差Ｈ2が求めら
れ、この偏差Ｈ2と、特定の移動地点Ｄから折り返し点
Ｂを経て再度特定の移動地点に戻ってくるまでの往復距
離Ｌ3とに基づいて、単位移動距離当たりの高さの誤差
（補正勾配）Ｓ2が、つぎの（９）式により求められ
る。

【００２３】Ｓ2＝Ｈ2／Ｌ3 ・・・（９） この単位移動距離当たりの高さの誤差Ｓ2によって、各
移動地点毎の高さ演算値が補正される。つまり図１５に
示すように、測定により得られた路面の横断形状を示す
曲線１５１（実線）が、曲線１５２（一点鎖線）に補正
される。

【００２４】第１発明によれば、路面の測定開始点Ａと
終了点Ｂを別途測量によって計測する必要がなくなり、
またこの計測値によって較正する作業も不要となる、こ
のため測定開始点Ａと測定終了点Ｂの間の各移動地点の
高さを簡易な作業で精度よく求めることができる。

【００２５】また第２発明は、第１発明において、前記
測定終了点を、往復移動の折り返し点とするように往復
移動させることを特徴とする。

【００２６】第２発明によれば、図１４に示すように、
測定終了点Ｂを、往復移動の折り返し点として往復移動
することで、特定の移動地点Ｄの高さ演算値が２回求め
られられる。

【００２７】また第３発明は、第１発明において、前記
測定開始点を、前記特定の移動点とすることを特徴とす
る。

【００２８】第３発明によれば、図１２に示すように、
測定開始点Ａを、特定の移動地点として、往復移動する
ことで、特定の移動地点Ａの高さ演算値が２回求められ
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下本発明に係る路面の高さ測定
装置を説明する。

【００３０】図１は実施形態の高さ測定装置１を示して
いる。本実施形態では、台車２を走行させることによっ
て各移動地点の高さを測定する場合を想定している。

【００３１】図１（ａ）は台車２の正面図であり、図１
（ｂ）は台車２の側面図である。

【００３２】高さ測定装置１は、大きくは、台車２と、
台車２に搭載されるエンコーダ７と、台車２に搭載され
る傾斜計８と、台車２に搭載されるパーソナルコンピュ
ータ９と、台車２に搭載されるインターフェイス１０
と、台車２に搭載されるバッテリ１１と、台車２に搭載
されるマーカスイッチ１２とから構成されている。台車
２は、測定車輪３と車輪４と補助車輪５とハンドル６と
を備えている。台車２はハンドル６が押されることによ
って人力で走行する。

【００３３】測定車輪３にはエンコーダ７が設けられて
いる。台車２が走行するに伴い測定車輪３が回転し、エ
ンコーダ７から単位移動距離毎にパルス信号が出力され
る。

【００３４】台車２が走行するに伴い、傾斜計８では、
傾斜角θが検出される。傾斜計８には、ジャイロが用い
られる。ジャイロは、フリコやフロートと異なり重力や
加速度の影響を受けない。よって台車２を、１０ｋｍ／
ｈ程度の高速で走行させたとしても誤差は発生しない。
しかしジャイロの代わりにフリコ式やフロート式の傾斜
計を用いてもよい。

【００３５】なお傾斜角θを検出する傾斜計８の代わり
に、角速度ωを検出する角速度センサを使用してもよ
い。角速度センサから出力される角速度ωを積分するこ
とによって、傾斜角θを求めることができる。角速度セ
ンサから出力される角速度ωを積分して傾斜角θを求め
る構成の方が、コストを低減することができる。

【００３６】パーソナルコンピュータ９では、図２に示
すように、エンコーダ７から出力されたパルス信号が、
単位移動距離１mmごとに出力されるように、補正する。
パルス信号が１０回出力される毎に（つまり台車２が１
０mm移動する毎に）、傾斜計８から傾斜角θを取り込
み、各移動地点の傾斜角θを取得する。パーソナルコン
ピュータ９は、更に、移動地点の傾斜角θと各移動地点
の移動距離Ｌとに基づいて各移動地点の高さｈを演算す
る。そして、この演算された各移動地点の高さｈが後述
するようにして補正される。

【００３７】インターフェイス１０は、エンコーダ７、
傾斜計８、マーカスイッチ１２から出力される信号を、
パーソナルコンピュータ９に取り込むことができるプロ
トコルの信号に変換する。

【００３８】バッテリ１１は、傾斜計８およびパーソナ
ルコンピュータ９に電力を供給する。

【００３９】マーカスイッチ１２は、ハンドル６の一端
に設けられている。マーカスイッチ１２が押されると、
インターフェイス１０を介してパーソナルコンピュータ
９にマーカ信号が入力される。図６、図７は、移動地点
Ｃ、Ｄでマーカスイッチ１２が押された場合を示してい
る。

【００４０】つぎにパーソナルコンピュータ９で行われ
る演算処理の内容について図２、図３を併せ参照して説
明する。

【００４１】路面上の地点Ａ0を測定開始点とし、Ａ0点
からパルス信号の１０パルス分に相当する所定距離Ｌだ
け離れた地点をＡ1とする。さらにＡ1点から所定距離Ｌ
だけ離れた地点をＡ2とする。

【００４２】台車２が走行しＡ0点からＡ1点まで移動す
ると（１０パルス移動すると）、パーソナルコンピュー
タ９は傾斜計８から傾斜角θ1を取り込む（図２参
照）。

【００４３】そして、図３（ａ）に示すように、つぎの
（１）式からＡ0点に対するＡ1点の相対的な高さｈ1が
演算される。

【００４４】ｈ1＝Ｌ×ｓｉｎθ1 ・・・（１） さらに台車２が走行しＡ1点からＡ2点まで移動すると
（１０パルス移動すると）、パーソナルコンピュータ９
は傾斜計８から傾斜角θ2を取り込む（図２参照）。

【００４５】そこで、つぎの（２）式から、移動開始点
Ａ0点に対するＡ2点の相対的な高さｈ2が演算される。

【００４６】 ｈ2＝ｈ1＋（Ｌ×ｓｉｎθ2） ・・・（２） 以後同様にして各移動地点Ａnの測定開始点Ａ0に対する
相対的な高さｈnが、下記（３）式のようにして求めら
れる。

【００４７】 ｈn＝ｈn-1＋（Ｌ×ｓｉｎθn） ・・・（３） （但し、ｈ0は移動開始点Ａ0の高さ）これらの演算結果
に基づいて、横軸を距離とし縦軸を高さとして各移動地
点の高さをプロットすると、図３（ｂ）に示す路面の横
断形状が得られる。

【００４８】つぎに、実施形態の具体的な処理内容を説
明する。

【００４９】図４は、台車２を人力によって走行させ
て、測定開始点Ａと測定終了点Ｂとの間の路面４０の横
断形状を測定する様子を示している。

【００５０】以下図５に示すフローチャートを参照して
パーソナルコンピュータ９で行われる演算処理について
説明する。

【００５１】作業者がＡ点をスタート地点にしてハンド
ル６を押すと、台車２が走行し、測定車輪３が回転す
る。台車２が単位移動距離（１ｍｍ）走行するごとに、
エンコーダ７からパルス信号が出力される。パルス信号
が１０回カウントされると、測定ピッチになったと判断
され（ステップ５０１の判断ＹＥＳ）、カウント値がゼ
ロに戻されるとともに、パーソナルコンピュータ９に、
傾斜計８で検出された角度θが取り込まれる（ステップ
５０２）。この際、傾斜計８から出力されるアナログ信
号はインターフェイス１０を介してディジタル信号に変
換される（ステップ５０３）。

【００５２】パーソナルコンピュータ９では、上記
（３）式によって、路面４０上の各移動地点の高さｈn
が演算され、各移動地点の高さデータが収集される（ス
テップ５０４）。

【００５３】測定経路の途中のＣ点とＤ点でマーカスイ
ッチ１２が押されるとマーカ信号が、パーソナルコンピ
ュータ９に入力される。このためＣ点、Ｄ点における傾
斜角θ、高さｈのデータが、マーカ信号に対応づけられ
て記録される（ステップ５０６、５０４）。

【００５４】測定車輪３が測定終了点Ｂに達すると（ス
テップ５０５の判断ＹＥＳ）、マーカスイッチ１２が２
秒間継続して押される（ステップ５０７）。すると、測
定開始点Ａから測定終了点までの各移動地点の傾斜角
θ、高さｈのデータおよびマーカ信号のデータが、パー
ソナルコンピュータ９のメモリの所定の領域に保存され
る（ステップ５０８）。

【００５５】こうして取得されたデータを図６、図７に
示す。

【００５６】図６は測定距離と傾斜角θとの関係を示し
ている。図７は測定距離と高さｈとの関係を示してい
る。図６、図７に示すように、マーカ信号によって移動
地点Ｃ、Ｄにおける傾斜角θ、高さｈを判別することが
できる。

【００５７】つぎに各移動地点の高さｈを、絶対標高座
標位置として測定する実施形態について説明する。

【００５８】図８は道路８０を斜視図にて示している。
また図９はパーソナルコンピュータ９の入力画面を示し
ている。

【００５９】図１０（ａ）に示すように、図７と同様に
して、道路８０の各移動地点の高さのデータ１０１ａ
が、求められる。

【００６０】すなわち図８において、路肩側レーンマー
ク８１の内側の測定開始点Ａから道路の中央分離帯側レ
ーンマーク８２の内側の測定終了点Ｂまで、測定線Ｔに
沿って台車２を走行させ、各移動地点の高さｈを測定す
る。

【００６１】一方、測定開始点Ａの標高、レーンマーク
８３の中間点Ｅの標高、測定終了点Ｂの標高、測定開始
点Ａから中間点Ｅまでの距離、測定開始点Ａから測定終
了点Ｂまでの距離は、別途測量によって計測される。測
定開始点Ａの標高は10.500（m)、レーンマーク８３の中
間点Ｅの標高は10.550(m)、測定終了点Ｂの標高は10.62
5(m)、測定開始点Ａから中間点Ｅまでの距離は3.5(m)、
測定開始点Ａから測定終了点Ｂまでの距離は7.0(m)とそ
れぞれ計測されたものとする。計測されたデータはパー
ソナルコンピュータ９に入力される。入力されたデータ
を図９に示している。

【００６２】また台車２が測定開始点Ａにあるとき、ま
た台車２中間点Ｅにあるとき、また台車２が測定終了点
Ｂにあるときに、それぞれマーカスイッチ１２が押され
る。

【００６３】図１０（ａ）は、Ａ点、Ｅ点、Ｂ点で入力
されたマーカ信号を示している。

【００６４】つぎの道路８０の各移動地点の絶対標高座
標位置を演算する手順について説明する。

【００６５】作業者はパーソナルコンピュータ９を操作
し、図９に示す入力画面９０を画面に表示させる。入力
画面９０には、マーカナンバー９１、測定距離９２、既
知距離の入力欄９３、既知標高の入力欄９４が表示され
る。マーカナンバー９１は、マーカスイッチ１２が押さ
れた順に割り当てられた番号を示す。Ａ点におけるマー
カ信号のマーカナンバーが「１」であり、Ｅ点における
マーカ信号のマーカナンバーが「２」であり、Ｂ点にお
けるマーカ信号のマーカナンバーが「３」である。測定
距離９２は、マーカスイッチ１２が押された地点Ａ、
Ｅ、Ｂにおける測定開始点Ａからの測定距離を示す。こ
れは図１０（ａ）の横軸に相当する。

【００６６】入力欄９３には、測量によって既知の距離
が入力される。ここでは既知距離0が入力欄９３ａに、
測定開始点Ａから中間点Ｅまでの既知距離3.5が入力欄
９３ｂに、測定開始点Ａから測定終了点Ｂまでの既知距
離7.0が入力欄９３ｃにそれぞれ入力される。

【００６７】入力欄９４には、測量によって既知の標高
が入力される。ここでは測定開始点Ａの既知標高10.500
が入力欄９４ａに、中間点Ｅの既知標高10.550が入力欄
９４ｂに、測定終了点Ｂの既知標高10.625が入力欄９４
ｃにそれぞれ入力される。

【００６８】各既知測量データが入力されると、これら
に基づいて図１０（ａ）に示す曲線１０１ａが補正さ
れ、図１０（ｂ）に示す曲線１０１ｂが得られる。

【００６９】すなわち各移動地点Ａ、Ｅ、Ｂ点の測定距
離のデータは、入力欄９３に入力された既知距離に補正
され、各移動地点Ａ、Ｅ、Ｂ点の高さのデータは、入力
欄９４に入力された既知標高値に補正される。

【００７０】そしてＡ点〜Ｅ点間の各移動点の標高値
は、図１０（ａ）のＡ点〜Ｅ点間の高さのデータを用い
て補間することによって演算される。同様にＥ点〜Ｂ点
間の各移動点の標高値は、図１０（ａ）のＥ点〜Ｂ点間
の高さのデータを用いて補間することによって演算され
る。

【００７１】なお入力画面９０で、路肩側レーンマーク
８１の内側の測定開始点Ａと中央分離帯側レーンマーク
８２の内側の測定終了点Ｂとのそれぞれの既知標高に、
０を入力することにより、図１１（ａ）、（ｂ）に示す
ようにして、道路８０の最大わだち掘れ量Ｄ0、Ｄ1を演
算することもできる。

【００７２】以上のように測定開始点Ａ、中間点Ｃ、測
定終了点Ｂの３点の絶対標高を予め測量によって求める
ことによって、測定開始点Ａ〜測定終了点Ｂ間の路面の
横断形状をきわめて精度よく測定することができる。

【００７３】しかし、予め測量がなされていない場合に
は、図１６を用いて説明したように測定距離が大きくな
るにつれて、高さのデータに含まれる誤差が大きくな
る。

【００７４】そこで以下に述べる実施形態では、予め測
量等によって複数の移動地点の絶対標高を計測する作業
を要せずして、精度よく高さを計測できるようにするも
のである。

【００７５】図１２は、この実施形態における台車２の
移動経路を示している。

【００７６】すなわち台車２を、上述した実施形態と同
様にして測定開始点Ａから測定終了点Ｂまで走行させ
る。ついで測定終了点Ｂを起点として、測定開始点Ａま
で戻る。測定開始点Ａに戻ったときの地点を説明の便宜
上Ｅとする。マーカスイッチ１２は、台車２が測定開始
点Ａにあるとき、測定終了点Ｂにあるとき、戻り点Ｅ
（測定開始点Ａ）にあるとき、それぞれ押される。測定
開始点Ａから測定終了点Ｂまでの距離をＬ2とし、測定
開始点Ａから戻り点Ｅまでの距離をＬ1とする。

【００７７】パーソナルコンピュータ９では、測定開始
点Ａから戻り点Ｅまでの各移動地点の高さが演算され
る。測定結果を図１３に曲線１３１で示す。測定開始点
Ａと戻り点Ｅとは同一地点であるため、図１３における
Ａ点の高さの値とＥ点の高さの値とは同じはずである。
しかし図１３に示すように、Ａ点の高さの値とＥ点の高
さの値とには誤差Ｈ1が生じている。

【００７８】そこで、つぎの（４）式から、単位移動距
離当たりの高さの誤差Ｓ1が演算される。なお以下では
単位移動距離当たりの高さの誤差を、「補正勾配」と呼
ぶことにする。補正勾配とは、台車２が単位移動距離だ
け移動する毎に発生する高さの誤差のことである。

【００７９】Ｓ1＝Ｈ1／Ｌ1 ・・・（４） つぎに、パーソナルコンピュータ９では、補正勾配Ｓ1
を用いて、各移動地点の高さのデータ１３１が補正され
る。

【００８０】すなわち、例えば測定開始点Ａから距離Ｌ
2離れた測定終了点Ｂの補正前の高さのデータがｈ1bで
あったとすると、この高さｈ1bは、つぎの（５）式によ
り高さｈ1aに補正される。

【００８１】ｈ1a＝ｈ1b−（Ｓ1×Ｌ2） ・・・（５） 一般的には測定開始点Ａから距離Ｌnだけ離れた移動地
点の高さｈbは、以下のように高さｈaに補正される。

【００８２】ｈa＝ｈb−（Ｓ1×Ｌn） ・・・（６） このように補正勾配Ｓ1を用いて高さを補正することに
より、測量等を予め行わずとも、精度よく路面の横断形
状を計測することができる。

【００８３】図１２では、測定終了点Ｂから測定開始点
Ａまで再び戻るようにしており、移動経路が長く効率が
悪い。そこで効率的に作業するために、図１４に示す移
動経路で、高さを補正してもよい。

【００８４】図１４は、この実施形態における台車２の
移動経路を示している。

【００８５】すなわち台車２を、上述した実施形態と同
様にして測定開始点Ａから測定終了点Ｂまで走行させ
る。ここで、測定開始点Ａ〜測定終了点Ｂの途中の移動
地点を、特定の移動地点Ｄとして選択する。台車２が測
定終了点Ｂまで移動すると、更に測定終了点Ｂを折り返
し点として、その選択した特定の移動地点Ｄまで戻る。
特定の移動地点Ｄに戻ったときの地点を説明の便宜上Ｅ
とする。マーカスイッチ１２は、台車２が最初に特定の
移動地点Ｄにあるとき、測定終了点（折り返し点）Ｂに
あるとき、戻り点Ｅ（特定の移動地点Ｄ）にあるとき、
それぞれ押される。測定開始点Ａから測定終了点Ｂまで
の距離をＬ4とし、特定の移動地点Ｄから折り返し点Ｂ
を経て戻り点Ｅまでの戻るまでの往復移動距離をＬ3と
する。

【００８６】パーソナルコンピュータ９では、測定開始
点Ａから戻り点Ｅまでの各移動地点の高さが演算され
る。測定結果を図１５に曲線１５１で示す。特定の移動
地点Ｄと戻り点Ｅとは同一地点であるため、図１５にお
けるＤ点の高さの値とＥ点の高さの値とは同じはずであ
る。しかし図１５に示すように、Ｄ点の高さの値とＥ点
の高さの値とには誤差Ｈ2が生じている。

【００８７】そこで、つぎの（７）式から、（４）式と
同様に補正勾配Ｓ2が演算される。

【００８８】Ｓ2＝Ｈ2／Ｌ3 ・・・（７） つぎに、パーソナルコンピュータ９では、補正勾配Ｓ2
を用いて、各移動地点の高さのデータ１５１が補正され
る。

【００８９】すなわち、例えば測定開始点Ａから距離Ｌ
4離れた測定終了点Ｂの補正前の高さのデータがｈ2bで
あったとすると、この高さｈ2bは、つぎの（８）式によ
り高さｈ2aに補正される。

【００９０】ｈ2a＝ｈ2b−（Ｓ2×Ｌ3） ・・・（８） 一般的には測定開始点Ａから距離Ｌnだけ離れた移動地
点の高さｈbは、以下のように高さｈaに補正される。

【００９１】ｈa＝ｈb−（Ｓ2×Ｌn） ・・・（９） このように補正勾配Ｓ2を用いて高さを補正することに
より、測量等を予め行わずとも、精度よく路面の横断形
状を計測することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は実施形態の台車の正面図であり、
図１（ｂ）は実施形態の台車の側面図である。

【図２】図２はパルス信号と傾斜角度の関係を示す図で
ある。

【図３】図３（ａ）、（ｂ）は高さを演算する処理を説
明する図である。

【図４】図４は台車を走行させて路面の高さを測定する
様子を示す図である。

【図５】図５は実施形態の処理の手順を示すフローチャ
ートである。

【図６】図６は測定距離と傾斜角の関係を示す図であ
る。

【図７】図７は測定距離と高さの関係を示す図である。

【図８】図８は道路の横断形状を測定する様子を示す斜
視図である。

【図９】図９はパーソナルコンピュータの入力画面を示
す図である。

【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）は、測量値に基づき補
正する前後の高さのデータを示す図である。

【図１１】図１１（ａ）、（ｂ）は道路の最大わだち掘
れ量のデータを示す図である。

【図１２】図１２は各移動地点の高さを補正するために
走行すべき移動経路を示す図である。

【図１３】図１３は、測定距離と高さとの関係を示す図
である。

【図１４】図１４は、各移動地点の高さを補正するため
に走行すべき移動経路であって図１２と異なる移動経路
を示す図である。

【図１５】図１５は測定距離と高さとの関係を示す図で
ある。

【図１６】図１６は路面の高さの誤差が、測定距離が大
きくなるにつれて大きくなる様子を説明する図である。

【図１７】図１７はプロフィルメータを示す図である。

【符号の説明】

１ 高さ測定装置 ２ 台車 ３ 測定車輪 ６ エンコーダ ８ 傾斜計 ９ パーソナルコンピュータ １２ マーカスイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 路面の傾斜角を検出する傾斜角検出
   手段と、移動した距離を検出する移動距離検出手段と、
   路面上を、測定開始点から測定終了点まで移動させ、各
   移動地点毎に、前記傾斜角検出手段によって傾斜角を検
   出するとともに、前記移動距離検出手段によって移動距
   離を検出し、これら各移動地点の傾斜角と各移動地点の
   移動距離とに基づいて、各移動地点の高さを演算する演
   算手段とを備え、演算した各移動地点の高さの誤差を補
   正するようにした路面の高さ測定装置において、 各移動地点のうち特定の移動地点を選択し、この特定の
   移動地点まで戻るように、更に往復移動させ、当該特定
   の移動地点まで戻ってきたときの高さを、前記演算手段
   によって再度演算し、この再演算した特定の移動地点に
   おける高さ演算値と、既に演算した特定の移動地点にお
   ける高さ演算値との偏差を求め、この高さ演算値の偏差
   と、前記往復移動距離とに基づいて、単位移動距離当た
   りの高さの誤差を求め、この単位移動距離当たりの高さ
   の誤差に基づいて、各移動地点の高さを補正することを
   特徴とする路面の高さ測定装置。
2. 【請求項２】 前記測定終了点を、往復移動の折り
   返し点とするように往復移動させることを特徴とする請
   求項１記載の路面の高さ測定装置。
3. 【請求項３】 前記測定開始点を、前記特定の移動
   点とすることを特徴とする請求項１記載の路面の高さ測
   定装置。