JP2003315038A - 車載式路面地形測定装置 - Google Patents

車載式路面地形測定装置

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JP2003315038A
JP2003315038A JP2002117380A JP2002117380A JP2003315038A JP 2003315038 A JP2003315038 A JP 2003315038A JP 2002117380 A JP2002117380 A JP 2002117380A JP 2002117380 A JP2002117380 A JP 2002117380A JP 2003315038 A JP2003315038 A JP 2003315038A
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vehicle
road surface
traveling
sensor
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JP2002117380A
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Masuhisa Den
益久 田
Hiroshi Juzoji
寛 十蔵寺
Isao Nakajima
功 中島
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TASADA KOSAKUSHO KK
Tasada Kosakusho KK
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TASADA KOSAKUSHO KK
Tasada Kosakusho KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定のために交通障害を伴うことなく、従来
より人手を必要としないで効率的な路面地形の測定が行
える車載式の路面地形測定装置の提供。 【解決手段】 車両に搭載され、走行に伴い路面形状に
応じて振動する車両の前後方向、左右方向、上下方向の
傾斜に関する物理量を検出するための3軸ジャイロセン
サと、前記車両の現在位置を認知する認知手段と、前記
車両の進行方位を検知する方位センサと、前記3軸ジャ
イロセンサによる検出信号と前記認知手段からの位置認
知情報と前記方位センサからの検知情報、に基づいて前
記車両の現在位置及び進行方位に関連づけて前記走行路
面の路面地形を連続的に解析しながら解析データの蓄積
を行う情報処理手段と、を備えた車載式路面地形測定装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、路面地形を測定す
るための車載式の装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】経済的で効率的な道路管理においては、
路面のひび割れや轍、沈下、陥没、うねり等の損傷状況
を把握し、走行性を評価したうえで舗装計画を立てる必
要がある。そこで、舗装工事の設計、計画に利用できる
ように、予め路面の形状を測定しておき、その測定デー
タの蓄積が行われている。
【0003】このような路面地形の測定においては、現
在、光学機器、レーザー機器等を用い、多数のポイント
での基準点との高さの比較を測定し、そのデータに基づ
いて路面地形を解析し判断する方法が採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き従来の測定方法では、路面検査は通行を遮断して行
われており、また各ポイントの測定は人手によって行わ
れており、多くの人手と交通障害が伴う非効率的なもの
であった。
【0005】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、測定
のために交通障害を伴うことなく、従来より人手を必要
としないで効率的な路面地形の測定が行える車載式の路
面地形測定装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明に係る車載式路面地形測定装
置は、車両に搭載され、走行に伴い路面形状に応じて振
動する車両の前後方向、左右方向、上下方向の傾斜に関
する物理量を検出するための3軸ジャイロセンサと、前
記車両の現在位置を認知する認知手段と、前記車両の進
行方位を検知する方位センサと、前記3軸ジャイロセン
サによる検出信号と、前記認知手段からの位置認知情報
と前記方位センサからの検知情報と、に基づいて、前記
車両の現在位置及び進行方位に関連づけて、前記走行路
面の路面地形を連続的に解析しながら解析データの蓄積
を行う情報処理手段と、を備えたことを特徴とするもの
である。
【0007】また、請求項1に記載の発明に係る車載式
路面地形測定装置は、請求項1に記載の車載式路面地形
測定装置において、前記認知手段は、GPS位置情報装
置を備えていることを特徴とするものである。
【0008】本発明においては、道路面形状や走行性等
の路面状況を把握するための路面地形測定装置として、
車載の3軸ジャイロセンサ、位置認知手段及び方位セン
サを用いることによって、車両の走行と共にその走行路
面形状を連続的に測定することができるものであり、従
来方法のように測定のための交通遮断も人手も必要な
く、非常に効率的な路面地形の測定が行える。
【0009】走行車両は、路面に凹凸のある箇所の走行
時においてはその形状に応じて振動する。この振動は、
平坦な路面走行を基準にして複雑な傾斜運動を生じるも
のである。本発明においては、この路面形状に応じた車
両の振動を、車載した3軸ジャイロセンサにより、前後
方向、左右方向、上下方向の3軸に関する運動成分とし
て連続的に検出し、情報処理手段によりこの連続的な検
出結果を認知手段からの位置認知情報と方位センサから
の検知情報とから得られる車両の現在位置及び進行方位
に関連づけて計算処理して路面形状を解析すると共にそ
のデータを蓄積するものである。
【0010】即ち、本発明の路面地形測定装置によれ
ば、車両の走行に伴って3軸ジャイロセンサによって運
動成分が検出される路面箇所は平坦性が失われた形状と
なっていることを示し、3軸方向の傾斜角、振れ角、3
軸方向の角速度、加速度等の傾斜に関する物理量が3軸
ジャイロセンサから運動成分として検出される測定結果
から計算され、さらにこれを解析することによって路面
の凹凸形状を測定でき、これら測定データから、路面に
生じているうねりや轍、ひび割れ、沈下、陥没等による
損傷状況が評価できるので、路面舗装の計画、設計等に
利用して効率的な道路管理に寄与することができる。
【0011】なお、車両の現在位置を認知する認知手段
としては、全地球測位システム、所謂GPS(Global P
ositioning System )位置情報装置を利用するのが簡便
である。
【0012】また、本装置は車載式であり、装置の搭載
が可能な車両であれば各種車両の利用が可能であると共
に、路面地形測定を、車種やトレッド、ホイルベースの
違う車両毎に行うことができ、各種車両に対応した路面
走行性の評価を可能とする。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態としての車
載式路面地形測定装置を図1および図2に示す。図1は
本装置の概略構成図で(a)は上方から見た平面図、
(b)は側面図であり、図2は本装置による路面地形測
定動作を示すフローチャート図である。
【0014】本実施形態の車載式路面地形測定装置は、
ルーフにGPSアンテナ4が設置された車両1に、3軸
ジャイロセンサ2と、GPSアンテナ4で受信した衛星
からの信号を受けて車両1の現在位置を認知するGPS
位置情報装置3と、方位センサ5と、コンピュータ7を
含む情報処理部6とが搭載されて構成されるものであ
る。
【0015】また情報処理部6は、まず制御部8で各セ
ンサおよび認知装置からの検出信号が計算処理される制
御部8と、その結果に基づいて路面地形が解析され、デ
ータとして蓄積されるコンピュータ7とを備えたもので
ある。
【0016】3軸ジャイロセンサ2は、車両1の進行方
向に沿った前後方向の傾斜変化量と、左右方向の傾斜変
化量および左右水平面に沿った振れ変化量を検出するも
のであり、例えば振動ジャイロ、光ファイバージャイロ
等が用いられる。また、方位センサ5は、車両1の進行
方位が認知できるものであれば良く、例えばフラックス
ゲート等が用いられる。なお、このような方位センサに
は、車両内部、外部からの磁気の影響を回避する手段を
設けておく。
【0017】またその他、近年、複数個のGPS受信ア
ンテナを配置して各アンテナに到達する衛星からの電波
の遅延時間を判断することにより車両が停止した状態に
おいても車両の前方方位を認知できる装置も開発されて
おり、この装置を用いれば、車内の磁気や走行位置にお
ける周囲からの磁力線の影響を受けることなく計測車両
の進行方向を容易に認知できる。
【0018】また、GPS装置としては、障害物等によ
り衛星からのGPS電波信号が一時的に受信できない事
態が発生した場合にその間ジャイロからのデータにより
進行方向を継続認知できるものを採用するのが好まし
い。現在市販されている複数個の受信アンテナを用いた
GPS装置には、内部にGPS電波が途絶えた場合にそ
の間方位認知を補間するための1軸ジャイロを内蔵して
いるものがあり、このような装置を用いるのは、特に都
市部の市街地等、高層ビルが多く建ち並ぶ地域を走行す
る場合に有効である。
【0019】このような路面地形測定装置を搭載した車
両1の走行と同時に行われる走行路面の地形測定におい
ては、走行に伴って、制御部2の中央処理装置(CP
U)へ連続的に、3軸ジャイロセンサ2から連続的に得
られる変化量の検出結果が送られると同時にGPS位置
情報装置3および方位センサ5からの信号が信号入出力
装置(SIO)を介して入力される。
【0020】ここで3軸ジャイロセンサ2による検出結
果が車両1の現在位置と進行方位と関連づけられて計算
処理され、信号入出力装置(SIO)を介してコンピュ
ータ7へ計算結果が連続的に出力される。コンピュータ
7は、制御部8から連続的に送られてくる計算結果に基
づいて走行路面の路面地形を解析し、そのデータを蓄積
していく。
【0021】従って、車両の対象路面を走行するだけ
で、その走行路面地形状が測定でき、ひび割れや轍、沈
下、陥没等による路面のうねり、凹凸などの損傷状況が
把握できる。
【0022】このように、車両の走行と共に連続的に得
られる路面地形のデータは、走行性や損傷の度合の評
価、舗装の必要性、設計などに利用でき、しかも測定の
ために交通遮断を行ったり、人手をかけて多数ポイント
における測定を行ったりする必要なく簡便に得られるた
め、道路管理の効率化に大きく寄与する。
【0023】また、同一路面においても、車両の型、種
別によって走行性は異なるが、本実施形態の車載式測定
装置は、どのような車種のものに搭載できるので、車種
毎に道同一路面の測定を行って路面の各種車両への影
響、走行性を評価することも可能となる。
【0024】
【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明の車載式
路面地形測定装置によれば、車両の走行と共に連続的に
走行路面の地形を測定できるため、測定のために交通遮
断を行ったり、人手をかけて多数ポイントにおける測定
を行ったりする必要がないため、非常に効率的に路面地
形の測定ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による車載式路面地形測定
装置の概略構成図で(a)は上方から見た平面図、
(b)は側面図である。
【図2】本装置による路面地形測定動作を示すフローチ
ャート図である。
【符号の説明】
1:車両 2:3軸ジャイロセンサ 3:GPS位置情報装置 4:GPSアンテナ 5:方位センサ 6:情報処理部 7:制御部 8:コンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 功 神奈川県伊勢原市田中1027 三愛サニーハ イツ203号 Fターム(参考) 2D053 AA33 AA34 AB03 AC01 FA02 2F105 AA01 BB01 5J062 BB08 CC07 DD21

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両に搭載され、走行に伴い路面形状に
    応じて振動する車両の前後方向、左右方向、上下方向の
    傾斜に関する物理量を検出するための3軸ジャイロセン
    サと、 前記車両の現在位置を認知する認知手段と、 前記車両の進行方位を検知する方位センサと、 前記3軸ジャイロセンサによる検出信号と、前記認知手
    段からの位置認知情報と前記方位センサからの検知情報
    と、に基づいて、前記車両の現在位置及び進行方位に関
    連づけて、前記走行路面の路面地形を連続的に解析しな
    がら解析データの蓄積を行う情報処理手段と、を備えた
    ことを特徴とする車載式路面地形測定装置。
  2. 【請求項2】 前記認知手段は、GPS位置情報装置を
    備えていることを特徴とする請求項1に記載の車載式路
    面地形測定装置。
JP2002117380A 2002-04-19 2002-04-19 車載式路面地形測定装置 Pending JP2003315038A (ja)

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