JP2016161277A - Bridge measurement apparatus - Google Patents
Bridge measurement apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016161277A JP2016161277A JP2015036874A JP2015036874A JP2016161277A JP 2016161277 A JP2016161277 A JP 2016161277A JP 2015036874 A JP2015036874 A JP 2015036874A JP 2015036874 A JP2015036874 A JP 2015036874A JP 2016161277 A JP2016161277 A JP 2016161277A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bridge
- measurement
- unit
- vehicle
- calculation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Description
本発明は、橋梁計測装置に関する。 The present invention relates to a bridge measuring device.
橋梁の劣化の進行状況を診断するために、橋梁の経時的な変位が計測される。
例えば、特許文献1には、橋梁の撓みによる変位を測量により計測する方法が記載されている。この計測方法では、橋梁の下面の2本の主桁にそれぞれ計測基準点が設定され、床版の下面において2つの計測基準点の間で2つの計測基準点から等しい水平距離の位置に計測対象点が設定される。2つの計測基準点及び計測対象点のそれぞれの真下にレーザー距離計が設置される。橋梁に対する荷重を変化させたときの各レーザー距離計から2つの計測基準点及び計測対象点までの距離の変化量に基づいて、計測基準点を基準とした計測対象点の変位量が求められる。そして、この変位量に基づき、橋梁の劣化の進行状況が診断される。
In order to diagnose the progress of bridge degradation, the displacement of the bridge over time is measured.
For example, Patent Document 1 describes a method of measuring displacement due to bending of a bridge by surveying. In this measurement method, a measurement reference point is set for each of the two main girders on the lower surface of the bridge, and the measurement target is located at the same horizontal distance from the two measurement reference points between the two measurement reference points on the lower surface of the floor slab. A point is set. A laser rangefinder is installed directly below each of the two measurement reference points and the measurement target point. Based on the amount of change in the distance from each laser rangefinder to the two measurement reference points and the measurement target point when the load on the bridge is changed, the displacement amount of the measurement target point based on the measurement reference point is obtained. Based on this displacement, the progress of deterioration of the bridge is diagnosed.
また、特許文献2には、光ファイバ格子センサを用いた橋梁の変位の計測装置が記載されている。この計測装置では、その本体内に、固定体と、回転体と、固定体及び回転体の上部外側面に掛けわたされて配置されると共にこれら上部外側面に接着固定された光ファイバとが設けられている。光ファイバは、固定体及び回転体の間で緊張状態を維持するように水平に設けられている。さらに、固定体及び回転体の間において、光ファイバには、光ファイバ格子センサが設けられている。さらにまた、回転体には、錘が垂直に吊り下げられている。本体は、橋梁の壁面に取り付けられるように構成されている。この壁面に傾きが生じると、本体と共に固定体及び回転体が傾き、それにより、錘が重力の作用で回転体に対して回転するように変位し、回転体を回転させる。回転体の回転により伸張又は収縮する光ファイバの変位が光ファイバ格子センサによって検出され、検出変位に基づき傾斜角度が求められる。
特許文献1に記載される計測方法では、橋梁全体の変位を計測するために複数の計測対象点を設ける必要があるが、各計測対象点とこれに関連する2つの計測基準点とに対してレーザー距離計を設置して、変化量を計測する必要があり、多くの時間と手間とが必要になる。各計測対象点で同時に計測を行う場合、多くのレーザー距離計とこれらを取り扱う測量者が必要となり、コストが高くなる。さらに、橋梁は山間部の谷に設けられることが多く、橋梁の真下に測量者が立ち入ることができない、レーザー距離計を設置することができないという問題も発生する。
また、特許文献2に記載される計測装置では、橋梁全体の変位を計測するために複数の計測位置のそれぞれに計測装置を設置する必要があるため、コストが高くなる。
In the measurement method described in Patent Document 1, it is necessary to provide a plurality of measurement target points in order to measure the displacement of the entire bridge. For each measurement target point and two measurement reference points related thereto, It is necessary to install a laser distance meter to measure the amount of change, which requires a lot of time and effort. When performing measurement at each measurement target point simultaneously, many laser distance meters and surveyors who handle these are required, which increases the cost. Furthermore, bridges are often provided in valleys in mountainous areas, causing problems that surveyors cannot enter directly under the bridges and that laser distance meters cannot be installed.
Moreover, in the measuring device described in
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、橋梁の状態を簡易に且つ低コストで計測可能な橋梁計測装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a bridge measuring apparatus capable of measuring the state of the bridge easily and at low cost.
上記の課題を解決するために、本発明に係る橋梁計測装置は、橋梁の表面形状を計測する橋梁計測装置において、橋梁上を走行可能な走行体に搭載可能な橋梁計測部と、走行体の走行速度を検出する速度検出部と、走行体と共に橋梁上を移動する橋梁計測部による計測結果と、速度検出部による検出結果とを用いて、橋梁上を移動する橋梁計測部の鉛直方向及び水平方向の位置を演算し、演算結果を補正することによって橋梁の表面形状を求める演算部とを備え、橋梁計測部は、橋梁計測部の加速度及び姿勢角度に関連するパラメータを計測し、演算部は、計測時に走行体が通る計測経路上の少なくとも2つの地点の既知の鉛直方向及び水平方向の位置に、演算部による上記少なくとも2つの地点の鉛直方向及び水平方向の位置の演算結果を合わせるように、演算結果全体を補正する。 In order to solve the above problems, a bridge measuring device according to the present invention is a bridge measuring device for measuring the surface shape of a bridge, a bridge measuring unit that can be mounted on a traveling body that can travel on a bridge, Using the speed detection unit that detects the traveling speed, the measurement result by the bridge measurement unit that moves on the bridge together with the traveling body, and the detection result by the speed detection unit, the vertical and horizontal directions of the bridge measurement unit that moves on the bridge A calculation unit that calculates the position of the direction and calculates the surface shape of the bridge by correcting the calculation result, the bridge measurement unit measures parameters related to the acceleration and attitude angle of the bridge measurement unit, and the calculation unit The calculation result of the vertical and horizontal positions of the at least two points by the calculation unit is added to the known vertical and horizontal positions of at least two points on the measurement path through which the traveling body passes during measurement. As to I, to correct the overall operation result.
上記少なくとも2つの地点は、計測時に走行体が通る計測経路上における橋梁から外れた2つの地点によって構成され、上記橋梁から外れた2つの地点のうちの一方は、橋梁計測部による計測開始地点であり、上記橋梁から外れた2つの地点のうちの他方は、橋梁計測部による計測終了地点であってよい。
橋梁計測部は、上記パラメータとして橋梁計測部の3軸方向の加速度を検知する3軸加速度センサと、上記パラメータとして橋梁計測部の3軸周りの角速度を検知する3軸ジャイロセンサとを含んでよい。
橋梁計測部は、演算部と無線通信を行うための無線通信機を含んでよい。
The at least two points are constituted by two points deviated from the bridge on the measurement path through which the traveling body passes during measurement, and one of the two points deviated from the bridge is a measurement start point by the bridge measuring unit. Yes, the other of the two points deviated from the bridge may be a measurement end point by the bridge measuring unit.
The bridge measurement unit may include a triaxial acceleration sensor that detects acceleration in the triaxial direction of the bridge measurement unit as the parameter, and a triaxial gyro sensor that detects angular velocity around the three axes of the bridge measurement unit as the parameter. .
The bridge measurement unit may include a wireless communication device for performing wireless communication with the calculation unit.
本発明に係る橋梁計測装置によれば、橋梁の状態を簡易に且つ低コストで計測することが可能になる。 According to the bridge measuring apparatus according to the present invention, the state of the bridge can be measured easily and at low cost.
以下、本発明の実施の形態に係る橋梁計測装置100について添付図面に基づいて説明する。
図1及び図3をあわせて参照すると、橋梁計測装置100は、自走可能な自動車等の車両200に搭載可能な橋梁計測ユニット1と、車両200の外部のコンピュータつまりパーソナルコンピュータ(以下、PCと呼ぶ)50とを備える。ここで、橋梁計測ユニット1は橋梁計測部を構成し、車両200は走行体を構成している。
図1及び図2をあわせて参照すると、橋梁計測ユニット1は、車両200内に着脱自在に搭載されるように適応した1つのユニットを構成している。そして、橋梁計測ユニット1は、基板1aと、いずれもが基板1a上に実装された3軸ジャイロセンサ10、3軸加速度センサ20、A/D変換器2、CPU3、不揮発性メモリ4、シリアル通信回路5、無線通信機6、速度センサ7、DC/DC電源8及び入力部9とを備えている。
Hereinafter, a
Referring to FIGS. 1 and 3 together, the
Referring to FIGS. 1 and 2 together, the bridge measuring unit 1 constitutes one unit adapted to be detachably mounted in the
A/D変換器2は、3軸ジャイロセンサ10及び3軸加速度センサ20が検出したアナログ信号をデジタル信号に変換してCPU3に送る。
速度センサ7は、橋梁計測ユニット1の外部の速度センサである車両200自体が備える車速センサ30に接続され、車速センサ30から車両200の車速情報を受け取るように構成されている。速度センサ7は、受け取った車速情報をCPU3に送る。ここで、速度センサ7は、速度検出部を構成している。
DC/DC電源8は、橋梁計測ユニット1の外部の直流電力供給源である車両200自体が備えるバッテリ40に接続され、バッテリ40から直流電力を受け取るように構成されている。DC/DC電源8は、受け取った直流電力を橋梁計測ユニット1内の各構成要素に供給する。
The A /
The speed sensor 7 is connected to a
The DC /
CPU3は、A/D変換器2から受け取ったデジタル信号による情報、及び速度センサ7からの速度情報を、不揮発性メモリ4に記憶させるように構成されている。
さらに、CPU3は、無線通信機6を制御するように構成されている。CPU3は、不揮発性メモリ4に記憶された情報を、シリアル通信回路5を介して無線通信機6に送り、無線通信機6にシリアル通信で車両200の外部のPC50へ上記情報を送信させる。
また、CPU3は、無線通信機6を制御してPC50から送信される信号を受信し、さらに、受信した信号をシリアル通信回路5を介して受け取り、受信信号に含まれる情報に基づいた動作の実施、上記情報の不揮発性メモリ4への記憶等を実施する。
CPU3は、DC/DC電源8を制御するようにも構成され、橋梁計測ユニット1内の各構成要素への電力供給も制御する。
入力部9は、様々な入力装置が接続されるように構成されている。CPU3は、入力部9に入力される指令に基づき、自身の動作の開始及び停止、上述した制御等を実行するように構成されている。
The
Further, the
In addition, the
The
The input unit 9 is configured to connect various input devices. The
3軸ジャイロセンサ10は、X軸周り角速度検知部11と、Y軸周り角速度検知部12と、Z軸周り角速度検知部13とを備えている。X軸は、基板1aの表面に沿う方向である。Y軸は、基板1aの表面に沿い且つX軸に垂直な方向である。Z軸は、基板1aの表面に垂直であり且つX軸及びY軸に垂直な方向である。X軸、Y軸及びZ軸は互いに直交する。
橋梁計測ユニット1は、車両200に搭載される際、X軸が車両200の前後方向に沿い、Y軸が車両200の左右方向に沿い、Z軸が、車両200の上下方向に沿うように配置される。
The three-axis gyro sensor 10 includes an X-axis angular
When the bridge measuring unit 1 is mounted on the
よって、X軸周り角速度検知部11は、X軸周りの車両200のロール角の変化速度であるロール角速度を検知する。Y軸周り角速度検知部12は、Y軸周りの車両200のピッチング角の変化速度であるピッチング角速度を検知する。Z軸周り角速度検知部13は、Z軸周りの車両200のヨー角の変化速度であるヨー角速度を検知する。X軸周り角速度検知部11、Y軸周り角速度検知部12及びZ軸周り角速度検知部13はそれぞれ、検知したロール角速度、ピッチング角速度及びヨー角速度を示すアナログ信号を、A/D変換器2に送る。
Therefore, the X-axis angular
3軸加速度センサ20は、X軸方向加速度検知部21と、Y軸方向加速度検知部22と、Z軸方向加速度検知部23とを備えている。X軸方向加速度検知部21は、X軸に沿った車両200の前後方向の直線加速度を検知する。Y軸方向加速度検知部22は、Y軸に沿った車両200の左右方向の直線加速度を検知する。Z軸方向加速度検知部23は、Z軸に沿った車両200の上下方向の直線加速度を検知する。X軸方向加速度検知部21と、Y軸方向加速度検知部22と、Z軸方向加速度検知部23はそれぞれ、検知した前後方向直線加速度、左右方向直線加速度及び上下方向直線加速度を示すアナログ信号を、A/D変換器2に送る。
The
車両200の外部に設けられたPC50は、演算部51、記録部52、表示部53及び無線通信機54を備えている。
無線通信機54は、橋梁計測ユニット1の無線通信機6との間で無線通信を行うように構成されている。無線通信機54は、橋梁計測ユニット1から送られた情報を受信して演算部51に送る。また、無線通信機54は、演算部51などのPC50から発せられる指令等の情報を、橋梁計測ユニット1に送信する。
演算部51は、橋梁計測ユニット1から受け取った情報、記憶している情報、PC50に入力される情報等に基づき、演算を行う。また、演算部51は、受け取った情報、演算結果等を、ディスプレイ等の表示部53に表示させること、及び、記録部52に紙、光ディスクやフラッシュメモリなどの記録媒体へ出力させることを、実施する。
The
The
The
次に、橋梁計測装置100の動作を説明する。
図1及び図3をあわせて参照すると、橋梁計測ユニット1は車両200の内部に搭載される。
図1及び図4をあわせて参照すると、橋梁計測装置100によって、橋梁Aの上面A1の形状を求めるために、橋梁Aの上面A1上の各位置での橋梁計測ユニット1の高度である鉛直方向位置が求められる。この際、計測者は、橋梁計測ユニット1を搭載した車両200に搭乗し、車両200に上面A1上を走行させる。橋梁計測装置100の演算部51は、走行中に得られる橋梁計測ユニット1の計測データから車両200の走行経路に沿った橋梁Aの上面A1上の各位置での橋梁計測ユニット1の鉛直方向位置を演算する。
Next, the operation of the
Referring to FIGS. 1 and 3 together, the bridge measurement unit 1 is mounted inside the
1 and 4 together, in order to determine the shape of the upper surface A1 of the bridge A by the
車両200の走行による計測の前に予め、橋梁Aの両端からそれぞれ外れた位置に、計測開始地点Bと計測終了地点Cとが設定される。さらに、計測開始地点B及び計測終了地点Cの水平方向位置及び鉛直方向位置の座標が、測量により求められる。各計測地点の水平方向位置の座標は、三角測量、GPS測量等によって求めることができる。各計測地点の鉛直方向位置の座標は、水準測量、GPS測量等によって求めることができる。
Before measurement by traveling of the
そして、計測者は、計測開始地点B、橋梁A、及び計測終了地点Cを順次通るように車両200を走行させる。この際、計測者は、車両200内の橋梁計測ユニット1が計測開始地点Bに達したときに橋梁計測ユニット1のCPU3に計測を開始させ、橋梁計測ユニット1が計測終了地点Cに達したときにCPU3に計測を終了させる。
橋梁計測ユニット1のCPU3への計測開始及び計測終了の指令は、橋梁計測ユニット1の入力部9に図示しない手動式のスイッチを接続し、計測者の手でスイッチを操作することによって行うようにすることができる。又は、入力部9に光学式、磁気式等のセンサを接続すると共に、計測開始地点B及び計測終了地点Cに光、磁気等の発生源を配置し、センサの検知情報に基づき、CPU3が自動的に計測開始及び計測終了を実行するようにすることもできる。
Then, the measurer causes the
The measurement start command and the measurement end command to the
また、図2〜図4をあわせて参照すると、橋梁計測ユニット1の基板1aが車両200の走行路面201と平行になるように、橋梁計測ユニット1を車両200に設置するのは困難であり、平行な状態に対する設置誤差が生じる。つまり、車両200の進行方向Fにおいて、橋梁計測ユニット1の基板1aは、路面201に対して角度θで傾斜していることになる。さらに、路面201自体も水平面に対して傾斜しており、この傾斜量を正確に計測するのは、困難である。よって、車両200の走行中において、橋梁計測ユニット1の基板1aの水平面に対する傾斜量を特定することは、困難である。
このため、橋梁計測ユニット1の計測データを処理して車両200の走行経路に沿った橋梁Aの上面A1上の各位置での鉛直方向位置を求める際、予め測量により計測した計測開始地点B及び計測終了地点Cの水平方向位置及び鉛直方向位置の座標を用いた補正がなされる。この処理の詳細は、後述する。
2 to 4 together, it is difficult to install the bridge measurement unit 1 on the
For this reason, when the measurement data of the bridge measurement unit 1 is processed to determine the vertical position at each position on the upper surface A1 of the bridge A along the travel route of the
計測開始地点Bで計測を開始すると、CPU3は、DC/DC電源8に橋梁計測ユニット1の各構成要素への電力供給を開始させ、3軸ジャイロセンサ10及び3軸加速度センサ20に計測を開始させると共に、速度センサ7に車速センサ30から車両200の車速情報を取得させる。
3軸ジャイロセンサ10及び3軸加速度センサ20により連続的に計測される計測結果は、A/D変換器2で変換されてCPU3に送られ、CPU3は、受け取った計測結果を不揮発性メモリ4に記憶させる。速度センサ7により連続的に取得される車速情報は、CPU3に送られ、CPU3は、受け取った車速情報を不揮発性メモリ4に記憶させる。
計測終了地点Cに達すると、CPU3は、3軸ジャイロセンサ10及び3軸加速度センサ20による計測、及び、速度センサ7による車速情報の取得を停止する。さらに、CPU3は、DC/DC電源8による電力供給を停止する。
When the measurement is started at the measurement start point B, the
The measurement result continuously measured by the three-axis gyro sensor 10 and the three-
When the measurement end point C is reached, the
その後、計測者は、入力部9に接続された図示しないコントローラを用いて、CPU3に、不揮発性メモリ4に記憶されたデータの送信を指令する。CPU3は、DC/DC電源8に橋梁計測ユニット1の各構成要素への電力供給を開始させ、不揮発性メモリ4に記憶されたデータをシリアル通信回路5を通じて無線通信機6に送り、さらに無線通信機6にデータをPC50の無線通信機54へ送信させる。なお、上記送信指令は、計測中に行ってもよい。この場合、CPU3は、受け取った情報を不揮発性メモリ4に記憶させると共に、無線通信機6を用いて送信する。
Thereafter, the measurer instructs the
無線通信機54が受信したデータは、演算部51に送られ、演算部51によって処理される。
演算部51が受け取るデータには、3軸ジャイロセンサ10のX軸周り角速度検知部11、Y軸周り角速度検知部12及びZ軸周り角速度検知部13のそれぞれによって連続的に計測された角速度ωX、ωY及びωZが含まれる。角速度ωX、ωY及びωZはそれぞれ、図2におけるX軸周り、Y軸周り及びZ軸周りの角度方向の角速度である。
さらに、演算部51が受け取るデータには、3軸加速度センサ20のX軸方向加速度検知部21、Y軸方向加速度検知部22及びZ軸方向加速度検知部23のそれぞれによって連続的に計測された直線加速度αX、αY及びαZが含まれる。直線加速度αX、αY及びαZはそれぞれ、図2におけるX軸、Y軸及びZ軸方向の直線加速度である。
さらにまた、演算部51が受け取るデータには、速度センサ7によって連続的に取得された車速νが含まれる。
また、演算部51には、予め測量により計測した計測開始地点B及び計測終了地点Cの水平方向位置及び鉛直方向位置の座標も記憶されている。
The data received by the
The data received by the
Furthermore, the data received by the
Furthermore, the data received by the
Further, the
演算部51は、取得したデータを使用して、計測開始地点Bから計測終了地点Cまでの計測区間内における車両200つまり橋梁計測ユニット1の軌跡を算出する。この軌跡は、図5に示すように、車両200の進行方向Fである橋梁Aの長手方向に沿った橋梁計測ユニット1の水平方向位置と橋梁計測ユニット1の鉛直方向位置との関係を示す軌跡ラインである演算軌跡ラインLcのようになる。図5では、横軸に橋梁計測ユニット1の水平方向位置をとり、縦軸に橋梁計測ユニット1の鉛直方向位置をとっている。さらに、図5に示すように、演算部51は、演算軌跡ラインLcの開始地点である演算計測開始地点Bcの座標を、予め測量により計測した計測開始地点Bの座標と同一としている。
The
なお、計測された角速度ωX、ωY及びωZと、直線加速度αX、αY及びαZと、車速νとから、車両200及び橋梁計測ユニット1の姿勢つまり車両200の進行方向Fのピッチ角である仰角を算出することができる。この算出方法としては、様々な算出方法が従来から既知であり、採用される算出方法は、既知の様々な算出方法から適宜選択される。
さらに、車両200及び橋梁計測ユニット1の上記仰角と、直線加速度αX、αY及びαZと、車速νとから、橋梁計測ユニット1の水平方向及び鉛直方向の位置の軌跡を算出することができる。この算出方法としては、様々な算出方法が従来から既知であり、採用される算出方法は、既知の様々な算出方法から適宜選択される。
From the measured angular velocities ω X , ω Y and ω Z , linear accelerations α X , α Y and α Z and the vehicle speed ν, the posture of the
Furthermore, the trajectory of the horizontal and vertical positions of the bridge measurement unit 1 can be calculated from the elevation angles of the
次いで、演算部51は、図5において演算軌跡ラインLc上の終点である演算計測終了地点Ccの水平方向位置及び鉛直方向位置の座標を求め、さらに、計測開始地点Bから演算計測終了地点CcまでのベクトルBCcを算出する。
また、演算部51は、予め測量により計測した計測開始地点B及び計測終了地点Cの水平方向位置及び鉛直方向位置の座標から、計測開始地点Bから計測終了地点CまでのベクトルBCを算出する。
Next, the
The
さらに、演算部51は、ベクトルBCcとベクトルBCとがなす角度θrを算出する。
そして、演算部51は、図5において、計測開始地点Bを中心に演算軌跡ラインLcを図5の紙面上で時計回りの方向に補正角度θrだけ回転させ、且つ演算軌跡ラインLc上の演算計測終了地点Ccを計測終了地点Cに一致させるように、演算軌跡ラインLcを変換する、つまり補正する。補正後の演算軌跡ラインLcは、図5において補正後軌跡ラインLrとして示される。上述のようにして求められた補正後軌跡ラインLrは、橋梁計測ユニット1の基板1aの水平面に対する傾斜量による影響を演算結果から排除した橋梁計測ユニット1の軌跡を示す。そして、補正後軌跡ラインLrは、橋梁Aの上面A1の形状を示すことになる。
Further, the
Then, the
演算部51は、補正後軌跡ラインLrを、表示部53に表示し、PC50の使用者の要求に応じて記録部52から出力する。
また、演算部51は、図6に示すように、過去に複数回計測した結果をそれぞれ用いて算出した複数の補正後軌跡ラインLrpを、補正後軌跡ラインLrと共に、表示部53に表示し、表示結果を記録部52から出力することもできる。さらに、演算部51は、補正後軌跡ラインLr上の各位置での補正後軌跡ラインLrpに対する変位も算出することができ、算出結果を表示部53に表示すると共に記録部52から出力することができる。これにより、橋梁Aの上面A1の過去の計測結果に対する変位が、示される。なお、図6では、補正後軌跡ラインLrは実線で示され、補正後軌跡ラインLrpは破線で示されている。
The
Further, as shown in FIG. 6, the
上述で説明したように、本発明の実施の形態に係る橋梁計測装置100は、橋梁Aの上面A1形状を計測するものである。橋梁計測装置100は、橋梁A上を走行可能な車両200に搭載可能な橋梁計測ユニット1と、車両200の走行速度を検出する速度センサ7と、車両200と共に橋梁A上を移動する橋梁計測ユニット1による計測結果と、速度センサ7による検出結果とを用いて、橋梁A上を移動する橋梁計測ユニット1の鉛直方向及び水平方向の位置を演算し、演算結果を補正することによって橋梁Aの上面A1形状を求める演算部51とを備える。橋梁計測ユニット1は、橋梁計測ユニット1の加速度及び姿勢角度に関連するパラメータを計測し、演算部51は、計測時に車両200が通る計測経路上の少なくとも2つの地点の既知の鉛直方向及び水平方向の位置に、演算部51による上記少なくとも2つの地点の鉛直方向及び水平方向の位置の演算結果を合わせるように、演算結果全体を補正する。
As described above, the
上述の構成の橋梁計測装置100では、橋梁計測ユニット1を車両200に搭載し且つ速度センサ7により車両200の走行速度を検出するように構成することによって、車両200に橋梁A上を走行させるだけで、演算部51が橋梁Aの上面A1形状を求めることができる。よって、橋梁Aへの計測装置の取り付けが必要でないため、低コストでの橋梁Aの状態の計測が可能になり、計測の実施も簡易である。
また、上記車両200の走行による計測は、車両200が橋梁A上を走行できれば可能であるため、時間、天候等の影響を受けず、計測に要する場所も必要とせず、計測のための交通規制も必要としない。さらに、上記車両200の走行による計測は、車両200が走行できる限り、一度に計測できる距離に制約がない。さらにまた、上記車両200による計測は、車両200内に車両200の運転手のみが搭乗するだけでも実施可能であり、計測人員のコストを低減できる。
さらに、鉛直方向及び水平方向の位置が既知である地点を用いて演算部51による演算結果を補正するため、車両200に搭載された橋梁計測ユニット1の水平面に対する傾き等が演算結果に与える影響の排除が、可能になる。つまり、演算部51によって求められる橋梁Aの上面A1形状の精度が、向上する。
In the
In addition, since the measurement by the traveling of the
Further, since the calculation result by the
また、橋梁計測装置100の橋梁計測ユニット1による計測において、演算結果の補正では、鉛直方向及び水平方向の位置が既知である地点として、計測時に車両200が通る計測経路上における橋梁Aから外れた2つの地点が用いられ、上記橋梁から外れた2つの地点のうちの一方は、橋梁計測ユニット1による計測開始地点であり、上記橋梁から外れた2つの地点のうちの他方は、橋梁計測ユニット1による計測終了地点である。橋梁Aから外れた地点は、橋梁Aの経時的な変位の影響や走行する車両により橋梁Aに発生する振動の影響を受けない固定点として用いられることができる。よって、橋梁Aの上面A1形状を計測する際の基準点に適する。さらに、計測開始地点及び計測終了地点を演算結果の補正に用いることによって、計測開始地点及び計測終了地点の既知の鉛直方向及び水平方向の位置と、計測開始地点及び計測終了地点の鉛直方向及び水平方向の位置の演算結果との対比が容易になる。さらにまた、計測開始地点の既知の鉛直方向及び水平方向の位置と、計測開始地点の鉛直方向及び水平方向の位置の演算結果とは、同一とすることができるため、補正のための演算が容易である。
Further, in the measurement by the bridge measurement unit 1 of the
また、橋梁計測装置100において、橋梁計測ユニット1は、橋梁計測ユニット1の加速度及び姿勢角度に関連するパラメータとして橋梁計測ユニット1の3軸方向の加速度を検知する3軸加速度センサ20と、上記パラメータとして橋梁計測ユニット1の3軸周りの角速度を検知する3軸ジャイロセンサ10とを含む。3軸加速度及び3軸周り角速度を用いることによって、橋梁計測ユニット1の鉛直方向及び水平方向の位置の算出精度が向上する。
また、橋梁計測装置100において、橋梁計測ユニット1は、演算部51と無線通信を行うための無線通信機6を含む。これにより、演算部51、演算部51の演算結果の表示部53、演算部51の演算結果の記録部52を、橋梁計測ユニット1と別体にすることができるため、橋梁計測ユニット1の小型化が可能になり、橋梁計測ユニット1の車両200への搭載及び固定が容易になる。さらに、演算部51は、無線通信を介して、橋梁計測ユニット1の計測結果をリアルタイムに受け取ることができる。
In the
In the
また、実施の形態に係る橋梁計測装置100では、演算部51を含むPC50は、橋梁計測ユニット1と別体に設けられていたが、橋梁計測ユニット1を含んで車両200に搭載されるように構成されてもよい。
また、実施の形態に係る橋梁計測装置100では、橋梁計測ユニット1は、無線通信機6を介して計測結果を出力するように構成されていたが、有線により計測結果を出力する出力部を備えていてもよい。
In the
In the
また、実施の形態に係る橋梁計測装置100では、演算部51は、橋梁計測ユニット1と別体に設けられていたが、橋梁計測ユニット1内に含まれていてもよい。このとき、橋梁計測ユニット1の無線通信機6を介して、演算部51の演算結果が、外部の装置に出力されるように構成されてもよい。或いは、橋梁計測ユニット1に出力部を設け、演算部51の演算結果が、出力部を介して有線によって外部の装置に出力されるように構成されてもよい。
また、実施の形態に係る橋梁計測装置100の橋梁計測ユニット1では、速度センサ7は、車両200の車速センサ30から車速情報を得るように構成されていたが、車両200の車速を直接検知するものであってもよい。
また、実施の形態に係る橋梁計測装置100において、橋梁計測ユニット1は、自動車等の車両200に搭載されていたが、これに限定されるものでなく、ラジコンカーのような無線操縦による小型車両、リモコンによる小型車両、被けん引車両等の走行可能ないかなる走行体に搭載されてもよい。
Moreover, in the
In the bridge measuring unit 1 of the
Further, in the
1 橋梁計測ユニット、6 無線通信機、7 速度センサ(速度検出部)、10 3軸ジャイロセンサ、20 3軸加速度センサ、51 演算部、100 橋梁計測装置、200 車両(走行体)、A 橋梁、A1 上面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bridge measuring unit, 6 Wireless communication apparatus, 7 Speed sensor (speed detection part), 10 3-axis gyro sensor, 20 3-axis acceleration sensor, 51 calculating part, 100 Bridge measuring device, 200 Vehicle (running body), A Bridge, A1 Top view.
Claims (4)
橋梁上を走行可能な走行体に搭載可能な橋梁計測部と、
前記走行体の走行速度を検出する速度検出部と、
前記走行体と共に橋梁上を移動する前記橋梁計測部による計測結果と、前記速度検出部による検出結果とを用いて、前記橋梁上を移動する前記橋梁計測部の鉛直方向及び水平方向の位置を演算し、演算結果を補正することによって前記橋梁の表面形状を求める演算部と
を備え、
前記橋梁計測部は、前記橋梁計測部の加速度及び姿勢角度に関連するパラメータを計測し、
前記演算部は、計測時に前記走行体が通る計測経路上の少なくとも2つの地点の既知の鉛直方向及び水平方向の位置に、前記演算部による前記少なくとも2つの地点の鉛直方向及び水平方向の位置の演算結果を合わせるように、演算結果全体を補正する橋梁計測装置。 In the bridge measuring device that measures the surface shape of the bridge,
A bridge measurement unit that can be mounted on a traveling body capable of traveling on a bridge;
A speed detection unit for detecting a traveling speed of the traveling body;
Using the measurement result by the bridge measurement unit moving on the bridge together with the traveling body and the detection result by the speed detection unit, the vertical and horizontal positions of the bridge measurement unit moving on the bridge are calculated. And a calculation unit for determining the surface shape of the bridge by correcting the calculation result,
The bridge measurement unit measures parameters related to acceleration and posture angle of the bridge measurement unit,
The calculation unit is configured to set the vertical and horizontal positions of the at least two points by the calculation unit to known vertical and horizontal positions of at least two points on a measurement path through which the traveling body passes during measurement. A bridge measuring device that corrects the entire calculation result to match the calculation result.
前記橋梁から外れた2つの地点のうちの一方は、前記橋梁計測部による計測開始地点であり、前記橋梁から外れた2つの地点のうちの他方は、前記橋梁計測部による計測終了地点である請求項1に記載の橋梁計測装置。 The at least two points are constituted by two points deviated from the bridge on a measurement path through which the traveling body passes during measurement,
One of the two points deviated from the bridge is a measurement start point by the bridge measurement unit, and the other of the two points deviated from the bridge is a measurement end point by the bridge measurement unit. Item 1. The bridge measuring device according to item 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015036874A JP2016161277A (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Bridge measurement apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015036874A JP2016161277A (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Bridge measurement apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016161277A true JP2016161277A (en) | 2016-09-05 |
Family
ID=56846633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015036874A Pending JP2016161277A (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Bridge measurement apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016161277A (en) |
-
2015
- 2015-02-26 JP JP2015036874A patent/JP2016161277A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5882951B2 (en) | Aircraft guidance system and aircraft guidance method | |
CN102459766B (en) | There is the method for the mobile working machinery of the position control of working arm and the position for the working arm that controls mobile working machinery | |
JP4746374B2 (en) | Position correction method and navigation apparatus | |
US10132634B2 (en) | Inertial navigation system and method | |
US20040111212A1 (en) | Method for determining a track of a geographical trajectory | |
CN103712622B (en) | The gyroscopic drift estimation compensation rotated based on Inertial Measurement Unit and device | |
US11226203B2 (en) | Low cost INS | |
CN108868772A (en) | A kind of continuous milling machine quickly collimates control method | |
JP2017227463A (en) | Position and attitude determination device | |
JP2007263689A (en) | Azimuth measuring method for apparatus in environment where external information can not be acquired | |
US7832111B2 (en) | Magnetic sensing device for navigation and detecting inclination | |
JP2004125689A (en) | Position calculation system for self-contained navigation | |
US9279682B2 (en) | Inertial unit having vibrating gyros mounted on a carousel, and an angle-measurement method | |
JP2006119144A (en) | Road linearity automatic survey device | |
JP2008058256A (en) | Device for calculating speed | |
KR102151477B1 (en) | Road surface of tunnel monitoring device and road surface of tunnel maintenance system using the same | |
JP2018179533A (en) | Inclination measurement device, measurement method of accuracy of steel column election using same, calibration method of inclination measurement device, and inclination measurement processing program | |
RU2550592C1 (en) | Stabiliser gyrocompass | |
JP2016161277A (en) | Bridge measurement apparatus | |
JP2017049162A (en) | Moving body driving trajectory measurement system, moving body, and measurement program | |
RU166664U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING SPATIAL PARAMETERS OF OBJECTS OF RAILWAY INFRASTRUCTURE | |
RU2572403C1 (en) | Method of inertial navigation and device for its realisation | |
JP2011112591A (en) | Apparatus for loading mobile body | |
JP2011043342A (en) | Apparatus to be loaded on moving body | |
KR101990404B1 (en) | Method for calculating tilt angle of ins using roll rotation of launch tube and apparatus thereof |