JP2017040486A - Measuring device and measuring method for road surface profile using vibration response of bicycle - Google Patents

Measuring device and measuring method for road surface profile using vibration response of bicycle Download PDF

Info

Publication number
JP2017040486A
JP2017040486A JP2015160715A JP2015160715A JP2017040486A JP 2017040486 A JP2017040486 A JP 2017040486A JP 2015160715 A JP2015160715 A JP 2015160715A JP 2015160715 A JP2015160715 A JP 2015160715A JP 2017040486 A JP2017040486 A JP 2017040486A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
sampling frequency
acceleration
displacement
speed
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
Application number
JP2015160715A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
智則 長山
Tomonori Nagayama
智則 長山
貴浩 山口
Takahiro Yamaguchi
貴浩 山口
迪 蘇
Di Su
迪 蘇
司 水谷
Tsukasa Mizutani
司 水谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Tokyo NUC
Original Assignee
University of Tokyo NUC
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Tokyo NUC filed Critical University of Tokyo NUC
Priority to JP2015160715A priority Critical patent/JP2017040486A/en
Publication of JP2017040486A publication Critical patent/JP2017040486A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device, a method and a computer program for making it possible to quickly and easily measure a road surface profile.SOLUTION: Based on speed data, acceleration data and angular velocity data measured by a speed sensor, an acceleration sensor, and an angular velocity sensor attached to a bicycle, travel distance data of a bicycle and vertical displacement data are determined when a sampling is performed by a reference sampling frequency. The travel distance data and the vertical displacement data based on the acceleration data are associated with each other or the vertical displacement data based on the acceleration data and the vertical displacement data based on the angular velocity data are combined. This is associated with the travel distance data. By doing so, it is possible to solve the above problem by providing a measuring device, measuring method, and a computer program therefor for obtaining a road surface profile.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置並びに測定方法に関し、詳細には、自転車の振動応答を利用して主として自転車道の道路縦断方向の路面プロファイルを迅速かつ簡便に測定することを可能にする路面プロファイル測定装置と測定方法に関する。   The present invention relates to a road surface profile measuring apparatus and measurement method using a vibration response of a bicycle, and more particularly, to quickly and easily measure a road surface profile mainly in a longitudinal direction of a bicycle road using a vibration response of a bicycle. The present invention relates to a road surface profile measuring apparatus and a measuring method that make it possible.

近年、我が国においては、自転車交通に対する需要が急速に高まりつつある。自転車は、周知のとおり、１〜５ｋｍ程度の近距離の移動に最も適した交通手段であり、クリーンで低コストであるので、ポストモータリゼーション時代の交通手段として期待され、現に、自動車保有台数が横ばいなのに対し、自転車保有台数は大幅に増加傾向にある。これに呼応して、自転車道の総延長も堅調に増加しており、全国で平成８年からの１０年間で２４％近く増え、さらなる自転車道の建設、整備が求められている。しかしながら、自転車道に関しては、その維持管理のためのモニタリングや評価はほとんど行われていないのが現状である。   In recent years, the demand for bicycle traffic is increasing rapidly in Japan. As is well known, bicycles are the most suitable means of transportation for short distances of about 1 to 5 km, are clean and low-cost, and are expected as a means of transportation in the post-motorization era. On the other hand, the number of bicycles owned has been increasing significantly. Correspondingly, the total length of the bicycle road has been steadily increasing, increasing by nearly 24% in the 10 years since 1996, and further construction and maintenance of the bicycle road is required. However, the current situation is that there is almost no monitoring and evaluation for the maintenance and management of bicycle paths.

これに対し、自動車道については、従来から多数の路面性状測定装置が提案されているが、これら従来の路面性状測定装置は、例えば特許文献１、２に示すとおり、専ら、種々の測定機器を搭載した測定自動車であり、自動車道よりは一般的に幅の狭い自転車道を走行させることがまずもって困難である上に、測定される路面性状が往々にして測定自動車の懸架装置の振動応答性を加味したものとなり、一般に懸架装置を持たない自転車が走行する自転車道の路面性状評価に適したものとはいえない。   On the other hand, for roads, many road surface property measuring devices have been proposed. However, as shown in Patent Documents 1 and 2, for example, these conventional road surface property measuring devices are exclusively equipped with various measuring devices. It is a mounted measurement vehicle, and it is difficult to travel on a bicycle path that is generally narrower than an automobile road, and the road surface characteristics that are measured are often vibration responsiveness of the suspension system of the measurement automobile In general, it cannot be said that it is suitable for evaluating road surface properties of a bicycle road on which a bicycle without a suspension device travels.

一方、比較的小型で、自動車搭載型でない路面形状測定装置としては、Ｄｕａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｋｉｔ（「ＤＡＭ」 株式会社サントップテクノ製造、大和建工株式会社販売）が市販されている。この路面形状測定装置は、対象路面上をセンサーを取り付けた測定輪を手押し式で走行させ、路面の凹凸に関するデータを取得する装置であり、路面プロファイルを比較的高精度に測定することが可能であるものの、手押し式であることに加えて、１（メートル／秒）程度の速度で測定する必要があり、長距離の路面を測定するには時間が掛かりすぎるという欠点を有している。   On the other hand, a dual-purpose automatic measuring kit ("DAM" manufactured by Suntop Techno Co., Ltd., sold by Daiwa Kenko Co., Ltd.) is commercially available as a road surface shape measuring device that is relatively small and not mounted on an automobile. This road surface shape measuring device is a device that acquires data on road surface irregularities by manually driving a measuring wheel with a sensor on the target road surface, and can measure the road surface profile with relatively high accuracy. However, in addition to being hand-pushed, it is necessary to measure at a speed of about 1 (meter / second), and there is a drawback that it takes too much time to measure a long distance road surface.

特開２００４−２９４１５２号公報JP 2004-294152 A 特開２０１５−２８４５６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2015-28456

本発明は、上記従来技術の欠点に鑑み為されたもので、主として自転車道の路面プロファイルを迅速かつ簡便に測定することができる路面プロファイル測定装置及び測定方法並びにそのコンピュータプログラムを提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a road surface profile measuring device, a measuring method, and a computer program for measuring a road surface profile of a bicycle road quickly and easily. And

上記課題を解決すべく、本発明者らは、自転車道の路面プロファイルを測定するには自転車を走行させて測定するのが最善であろうとの発想の下、基本的に自身の懸架装置を持たない自転車の振動応答を利用して自転車道の路面プロファイルを測定することに思い至り、種々試行錯誤を重ねた結果、自転車に速度計、加速度計などの測定に必要なセンサーを搭載して実際に自転車道を走行させ、得られる計測データに様々なデータ処理を施すことによって、自転車道などの路面プロファイルを迅速かつ簡便に測定することができることを見出し、本発明を完成した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors basically have their own suspension system based on the idea that it is best to run and measure a bicycle in order to measure the road surface profile of the bicycle road. As a result of repeated trial and error, the bicycle was actually equipped with sensors necessary for measuring speedometers, accelerometers, etc. The present inventors have found that a road profile such as a bicycle road can be measured quickly and easily by running the bicycle road and performing various data processing on the obtained measurement data.

すなわち、本発明は、自転車に取り付けられたセンサーが計測したデータを受け付けるデータ受付部と、前記データ受付部が受け付けたデータを処理するデータ処理部とを有する自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置であって、
Ａ）前記データ受付部は、前記自転車に取り付けられた速度センサー又は距離センサーが計測した速度に関するデータ又は距離に関するデータを受け付ける速度／距離データ受付部と、前記自転車に取り付けられた加速度センサーが計測した加速度に関するデータを受け付ける加速度データ受付部を備え、
Ａ１）前記速度センサーが計測した速度に関するデータは、サンプリング周波数ｆ１でサンプリングされた速度データｖｆ１（ｍ）（但し、ｍは整数）と、各々の速度データｖｆ１（ｍ）が計測された時刻に関する時刻データｔｖｆ１（ｍ）とを含み、
Ａ２）前記距離センサーが計測した距離に関するデータは、サンプリング周波数ｆ２でサンプリングされた距離データｄｆ２（ｎ）（但し、ｎは整数）と、各々の距離データｄｆ２（ｎ）が計測された時刻に関する時刻データｔｄｆ２（ｎ）とを含み、
Ａ３）前記加速度センサーが計測した加速度に関するデータは、サンプリング周波数ｆ３でサンプリングされた鉛直方向の加速度データαｆ３（ｏ）（但し、ｏは整数）と、各々の加速度データαｆ３（ｏ）が計測された時刻に関する時刻データｔαｆ３（ｏ）とを含み、
Ｂ）前記データ処理部は、速度／距離データ処理部と、加速度データ処理部と、プロファイル算出部と、プロファイル出力部を備え、
Ｂ１）前記速度／距離データ処理部は、受け付けた前記速度に関するデータに含まれる前記速度データｖｆ１（ｍ）及び前記時刻データｔｖｆ１（ｍ）、又は前記距離に関するデータに含まれる前記距離データｄｆ２（ｎ）及び前記時刻データｔｄｆ２（ｎ）に基づいて、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの前記自転車の走行距離を表す走行距離データｄｆＳ（ｐ）（但し、ｐは整数）と、これに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とを求める走行距離データ取得手段を備え、
Ｂ２）前記加速度データ処理部は、受け付けた前記加速度に関するデータに含まれる前記加速度データαｆ３（ｏ）及び前記時刻データｔαｆ３（ｏ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの前記自転車の鉛直方向の変位を表す変位データγｆＳ（ｑ）（但し、ｑは整数）と対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）を求める変位データ取得手段を備え、
Ｂ３）前記プロファイル算出部は、前記変位データγｆＳ（ｑ）及び対応する前記時刻データｔγｆＳ（ｑ）と、前記走行距離データｄｆＳ（ｐ）及び対応する前記時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とに基づいて、前記自転車の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの変位データに相当する変位データγｙ（ｒ）（但し、ｒは整数）と、これに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）とを求める変位／走行距離データ取得手段を備え、
Ｂ４）前記プロファイル出力部は、求められた前記変位データγｙ（ｒ）を対応する前記走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて、路面プロファイルとして出力する路面プロファイル出力手段を備えている、
自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置を提供することによって、上記の課題を解決するものである。 That is, the present invention provides a road surface profile measurement using a vibration response of a bicycle having a data receiving unit that receives data measured by a sensor attached to the bicycle and a data processing unit that processes the data received by the data receiving unit. A device,
A) The data receiving unit is measured by a speed / distance data receiving unit that receives data on speed or distance measured by a speed sensor or a distance sensor attached to the bicycle, and an acceleration sensor attached to the bicycle. An acceleration data receiving unit for receiving data relating to acceleration;
A1) The speed data measured by the speed sensor were speed data vf 1 (m) (where m is an integer) sampled at the sampling frequency f 1 and each speed data vf 1 (m). Time data on time tvf 1 (m),
A2) The distance data measured by the distance sensor includes distance data df 2 (n) (where n is an integer) sampled at the sampling frequency f 2 and each distance data df 2 (n). Time data on time tdf 2 (n),
A3) The acceleration data measured by the acceleration sensor includes vertical acceleration data αf 3 (o) (where o is an integer) sampled at the sampling frequency f 3 and each acceleration data αf 3 (o). Including time data tαf 3 (o) relating to the measured time,
B) The data processing unit includes a speed / distance data processing unit, an acceleration data processing unit, a profile calculation unit, and a profile output unit.
B1) The speed / distance data processing unit includes the speed data vf 1 (m) and the time data tvf 1 (m) included in the received data related to the speed, or the distance data df included in the data related to the distance. 2 (n) and travel time data df S (p) representing the travel distance of the bicycle when sampled at a predetermined reference sampling frequency f S based on the time data tdf 2 (n) (p Is an integer), and mileage data acquisition means for obtaining time data tdf S (p) corresponding to this,
B2) The acceleration data processing unit performs sampling at the reference sampling frequency f S based on the acceleration data αf 3 (o) and the time data tαf 3 (o) included in the received data relating to the acceleration. Displacement data acquisition means for obtaining time data tγf S (q) corresponding to displacement data γf S (q) (where q is an integer) representing the vertical displacement of the bicycle,
B3) The profile calculation unit includes the displacement data γf S (q) and the corresponding time data tγf S (q), the travel distance data df S (p), and the corresponding time data tdf S (p). On the basis of the displacement data γy (r) (where r is an integer) corresponding to the displacement data obtained when sampling y times per mileage x of the bicycle, and the corresponding travel distance data dy (r). A displacement / travel distance data obtaining means for obtaining,
B4) The profile output unit includes road surface profile output means for outputting the obtained displacement data γy (r) as a road surface profile in association with the corresponding travel distance data dy (r).
The above problem is solved by providing a road surface profile measuring device using a vibration response of a bicycle.

本発明は、また、自転車に取り付けられたセンサーが計測したデータに基づいて、路面のプロファイルを求める路面プロファイル測定方法であって、コンピュータが所定のプログラムの下に動作することによって実現される下記ステップＡ〜Ｆを含む自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定方法を提供することによって、上記課題を解決するものである；
Ａ：前記自転車に取り付けられた速度センサー又は距離センサーが計測した速度に関するデータ又は距離に関するデータの入力を受け付ける速度／距離データ受付ステップであって、
Ａ１：前記ステップにおいて、前記速度に関するデータは、サンプリング周波数ｆ１でサンプリングされた速度データｖｆ１（ｍ）と、各々の速度データｖｆ１（ｍ）が計測された時刻に関する時刻データｔｖｆ１（ｍ）とを含み、
Ａ２：前記距離に関するデータは、サンプリング周波数ｆ２でサンプリングされた距離データｄｆ２（ｎ）と、各々の距離データｄｆ２（ｎ）が計測された時刻に関する時刻データｔｄｆ２（ｎ）とを含むステップ、
Ｂ：前記自転車に取り付けられた加速度センサーが計測した加速度に関するデータであって、サンプリング周波数ｆ３でサンプリングされた前記自転車の鉛直方向の加速度データαｆ３（ｏ）と、各々の加速度データαｆ３（ｏ）が計測された時刻に関する時刻データｔαｆ３（ｏ）とを含むデータの入力を受け付ける加速度データ受付ステップ、
Ｃ：受け付けた前記速度に関するデータに含まれる前記速度データｖｆ１（ｍ）及び前記時刻データｔｖｆ１（ｍ）、又は受け付けた前記距離に関するデータに含まれる前記距離データｄｆ２（ｎ）及び前記時刻データｔｄｆ２（ｎ）に基づいて、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの前記自転車の走行距離を表す走行距離データｄｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とを求める走行距離データ取得ステップ、
Ｄ：受け付けた前記加速度に関するデータに含まれる前記加速度データαｆ３（ｏ）及び前記時刻データｔαｆ３（ｏ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの前記自転車の鉛直方向の変位を表す変位データγｆＳ（ｑ）と対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）を求める変位データ取得ステップ、
Ｅ：前記変位データγｆＳ（ｑ）及び対応する前記時刻データｔγｆＳ（ｑ）と、前記走行距離データｄｆＳ（ｐ）及び対応する前記時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とに基づいて、前記自転車の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの変位データに相当する変位データγｙ（ｒ）と、これに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）とを求める変位・走行距離データ取得ステップ、
Ｆ：求められた前記変位データγｙ（ｒ）を対応する前記走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて、路面プロファイルとして出力する路面プロファイル出力ステップ。 The present invention is also a road surface profile measuring method for obtaining a road surface profile based on data measured by a sensor attached to a bicycle, the following steps realized by a computer operating under a predetermined program The present invention solves the above-mentioned problem by providing a road surface profile measuring method using the vibration response of a bicycle including A to F;
A: A speed / distance data receiving step for receiving data related to speed measured by a speed sensor or distance sensor attached to the bicycle or data related to distance,
A 1 : In the step, the data relating to the speed includes speed data vf 1 (m) sampled at the sampling frequency f 1 and time data tvf 1 (time data relating to the time when each speed data vf 1 (m) is measured. m) and
A 2 : The data related to the distance includes distance data df 2 (n) sampled at the sampling frequency f 2 and time data tdf 2 (n) related to the time when each distance data df 2 (n) is measured. Including steps,
B: Data relating to acceleration measured by an acceleration sensor attached to the bicycle, the acceleration data αf 3 (o) in the vertical direction of the bicycle sampled at the sampling frequency f 3 , and each acceleration data αf 3 ( o) an acceleration data accepting step for accepting input of data including time data tαf 3 (o) relating to the time at which the measurement was performed;
C: The speed data vf 1 (m) and the time data tvf 1 (m) included in the received data regarding the speed, or the distance data df 2 (n) and the time included in the received data regarding the distance Based on the data tdf 2 (n), travel distance data df S (p) representing the travel distance of the bicycle when sampled at a predetermined reference sampling frequency f S , and time data tdf S ( mileage data acquisition step for determining p),
D: Vertical displacement of the bicycle when sampled at the reference sampling frequency f S based on the acceleration data αf 3 (o) and the time data tαf 3 (o) included in the received acceleration-related data Displacement data obtaining step for obtaining time data tγf S (q) corresponding to displacement data γf S (q) representing
E: Based on the displacement data γf S (q) and the corresponding time data tγf S (q), the travel distance data df S (p) and the corresponding time data tdf S (p), the bicycle A displacement / travel distance data acquisition step for obtaining displacement data γy (r) corresponding to displacement data obtained by sampling y times per travel distance x, and corresponding travel distance data dy (r);
F: A road surface profile output step of outputting the obtained displacement data γy (r) as a road surface profile in association with the corresponding travel distance data dy (r).

上記のとおり、本発明の路面プロファイル測定装置及び測定方法は、自転車に取り付けられた速度センサー又は距離センサーと加速度センサーが計測した速度データ又は距離データと加速度データに基づいて、路面プロファイルを算出するものであり、本来、各センサーに固有の別々のサンプリング周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３でサンプリングされた速度データｖｆ１（ｍ）又は距離データｄｆ２（ｎ）と加速度データαｆ３（ｏ）とを、予め定められた共通する基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングされた速度データ又は距離データ及び加速度データ又はこれらから導かれる速度データ又は変位データに換算することによって互いに対応づけ、さらに、前記速度データ又は距離データからは前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データｄｆＳ（ｐ）を求め、前記加速度データからは、同じく前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの鉛直方向変位データγｆＳ（ｑ）を求める手段又はステップを有しているので、自転車の鉛直方向変位を自転車の走行距離、すなわち路面上の位置と対応づけて求めることができ、これを前記自転車が走行した道路の路面プロファイルとして出力することができる。 As described above, the road surface profile measuring apparatus and method of the present invention calculate a road surface profile based on speed data or distance data and acceleration data measured by a speed sensor or distance sensor attached to a bicycle and an acceleration sensor. Originally, velocity data vf 1 (m) or distance data df 2 (n) and acceleration data αf 3 (o) sampled at different sampling frequencies f 1 , f 2 , f 3 specific to each sensor, Are converted into velocity data or distance data and acceleration data sampled at a predetermined common reference sampling frequency f S or converted into velocity data or displacement data derived therefrom, and the velocity data or wherein from distance data reference sampling frequency f S out Obtains the travel distance data df S (p) when the pulling, from the acceleration data, also has a means or step obtains the vertical displacement data .gamma.f S (q) when sampled at the reference sampling frequency f S Therefore, the vertical displacement of the bicycle can be obtained in association with the travel distance of the bicycle, that is, the position on the road surface, and this can be output as the road surface profile of the road on which the bicycle has traveled.

また、速度センサー又は距離センサーで計測された速度データｖｆ１（ｍ）から基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データｄｆＳ（ｐ）を求める手段又はステップは、まず、速度データｖｆ１（ｍ）を基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データｖｆＳ（ｐ）に変換し、その後、前記速度データｖｆＳ（ｐ）に基づいて基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データｄｆＳ（ｐ）を求める手段又はステップであっても良いし、さきに前記速度データｖｆ１（ｍ）に基づいてサンプリング周波数ｆ１でサンプリングしたときの走行距離データｄｆ１（ｍ）を求め、次に、これを基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データｄｆＳ（ｐ）に変換する手段又はステップであっても良い。なお、自転車に距離センサーが搭載され、サンプリング周波数ｆ２で計測された距離データｄｆ２（ｎ）が直ちに得られる場合には、これを基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データｄｆＳ（ｐ）に変換すれば良い。 The running distance means or step obtains the data df S (p) when sampled at reference sampling frequency f S from the speed data measured by the speed sensor or distance sensor vf 1 (m), first, velocity data vf 1 (m) is converted to velocity data vf S (p) when sampled at reference sampling frequency f S a, then the travel distance when sampled at reference sampling frequency f S wherein speed data vf based on S (p) may be a means or step obtains the data df S (p), determined the earlier speed data vf 1 traveling when sampling at a sampling frequency f 1 based on the (m) distance data df 1 (m) Next, the travel distance data df when this is sampled at the reference sampling frequency f S It may be a means or step for converting into S (p). The distance sensor on the bicycle is mounted, when the distance data df 2 measured at a sampling frequency f 2 (n) is obtained immediately, the travel distance data df S when this was sampled at the reference sampling frequency f S What is necessary is just to convert into (p).

同様に、加速度データαｆ３（ｏ）から前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの鉛直方向変位データγｆＳ（ｑ）を求める手段又はステップは、まず、加速度データαｆ３（ｏ）を基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの加速度データαｆＳ（ｑ）に変換し、その後、これを速度データβｆＳ（ｑ）を経て前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの変位データγｆＳ（ｑ）に変換する手段又はステップであっても良いし、まず、加速度データαｆ３（ｏ）を前記サンプリング周波数ｆ３でサンプリングしたときの速度データβｆ３（ｏ）に変換し、これを基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データβｆＳ（ｑ）に変換した後、さらに変位データγｆＳ（ｑ）に変換する手段又はステップであっても良いし、さらには、まず、加速度データαｆ３（ｏ）を速度データβｆ３（ｏ）を経て前記サンプリング周波数ｆ３でサンプリングしたときの変位データγｆ３（ｏ）に変換し、これを基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの変位データγｆＳ（ｑ）に変換する手段又はステップであっても良い。 Similarly, the means or step for obtaining the vertical direction displacement data γf S (q) when sampling from the acceleration data αf 3 (o) at the reference sampling frequency f S firstly uses the acceleration data αf 3 (o) as the reference sampling. converted into acceleration data .alpha.f S (q) when sampled at frequency f S, then the displacement data .gamma.f S when sampled at the reference sampling frequency f S via the speed data .beta.f S (q) which (q) The acceleration data αf 3 (o) is first converted into velocity data βf 3 (o) when sampled at the sampling frequency f 3 , and this is converted into the reference sampling frequency f. after converting the velocity data .beta.f S (q) when sampled at S, further displacement data .gamma.f S ( May be a means or step for converting into), furthermore, first, the displacement data .gamma.f 3 when sampled at the sampling frequency f 3 acceleration data .alpha.f 3 a (o) via a speed data .beta.f 3 (o) It may be a means or step for converting into (o) and converting it into displacement data γf S (q) when sampled at the reference sampling frequency f S.

本発明の路面プロファイル測定装置及び測定方法は、その好適な一態様において、自転車に取り付けられた加速度センサーによって計測された鉛直方向の加速度データαｆ３（ｏ）から重力加速度の影響を除去する重力加速度補正手段又は重力加速度補正ステップを有している。重力加速度の補正は、加速度センサーによって計測された加速度データαｆ３（ｏ）に対して行っても良いし、前記加速度データαｆ３（ｏ）を基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの加速度データαｆＳ（ｑ）に変換した後に行っても良い。本発明に係る測定装置又は測定方法が、斯かる手段又はステップを備えている場合には、加速度データに及ぼす重力加速度の影響を排除することができ、より正確な路面プロファイルの測定が可能となる。 In a preferred aspect of the road surface profile measuring apparatus and measuring method of the present invention, gravitational acceleration that removes the influence of gravitational acceleration from vertical acceleration data αf 3 (o) measured by an acceleration sensor attached to a bicycle. It has a correction means or a gravity acceleration correction step. The correction of the gravitational acceleration may be performed on the acceleration data αf 3 (o) measured by the acceleration sensor, or the acceleration data αf when the acceleration data αf 3 (o) is sampled at the reference sampling frequency f S. You may carry out after converting into S (q). In the case where the measuring apparatus or measuring method according to the present invention includes such means or steps, the influence of gravitational acceleration on acceleration data can be eliminated, and a more accurate road surface profile can be measured. .

また、本発明の路面プロファイル測定装置及び測定方法は、その好適な一態様において、自転車に取り付けられた加速度センサーによって計測された鉛直方向の加速度データαｆ３（ｏ）から、路面の勾配などに起因する全体的なずれを取り除く基線（ベースライン）補正手段又は基線補正ステップを有している。基線補正は、加速度データαｆ３（ｏ）、速度データβｆ３（ｏ）、変位データγｆ３（ｏ）のいずれに対して行っても良く、また、これら加速度データαｆ３（ｏ）、速度データβｆ３（ｏ）、又は変位データγｆ３（ｏ）を基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの加速度データ、速度データ、又は変位データに変換した後に行うようにしても良い。 Moreover, the road surface profile measuring apparatus and the measuring method of the present invention are, in a preferred embodiment, caused by road surface gradient or the like from vertical acceleration data αf 3 (o) measured by an acceleration sensor attached to a bicycle. A baseline (baseline) correction means or a baseline correction step for removing an overall shift. The baseline correction may be performed on any of the acceleration data αf 3 (o), the velocity data βf 3 (o), and the displacement data γf 3 (o), and the acceleration data αf 3 (o), the velocity data Alternatively, βf 3 (o) or displacement data γf 3 (o) may be converted into acceleration data, velocity data, or displacement data when sampled at the reference sampling frequency f S.

さらに、本発明の路面プロファイル測定装置及び測定方法は、その好適な一態様において、加速度センサーによって計測された前記加速度データαｆ３（ｏ）から、ノイズ域に相当する低周波成分を除去する手段又はステップを有している。ノイズ域に相当する低周波成分の除去は、加速度データαｆ３（ｏ）、速度データβｆ３（ｏ）、変位データγｆ３（ｏ）のいずれに対して行っても良く、また、これら加速度データαｆ３（ｏ）、速度データβｆ３（ｏ）、又は変位データγｆ３（ｏ）を基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの加速度データ、速度データ、又は変位データに変換した後に行うようにしても良い。 Furthermore, the road surface profile measuring apparatus and the measuring method of the present invention are, in a preferred embodiment, a means for removing a low frequency component corresponding to a noise region from the acceleration data αf 3 (o) measured by an acceleration sensor, or Has steps. The removal of the low frequency component corresponding to the noise region may be performed on any of the acceleration data αf 3 (o), the velocity data βf 3 (o), and the displacement data γf 3 (o). It is performed after converting αf 3 (o), velocity data βf 3 (o), or displacement data γf 3 (o) into acceleration data, velocity data, or displacement data when sampled at the reference sampling frequency f S. Also good.

因みに、ノイズ域に相当する低周波成分としては、例えば、気象庁が公表している「速度波形・変位波形の求め方」（ｈｔｔｐ：ｗｗｗ．ｄａｔａ．ｊｍａ．ｇｏ．ｊｐ／ｓｖｄ／ｅｑｅｖ／ｄａｔａ／ｋｙｏｓｈｉｎ／ｋａｉｓｅｔｓｕ／ｃａｌｃ＿ｗａｖｅ．ｈｔｍ）においてカットオフされている０．２Ｈｚ以下の周波数成分が挙げられる。   Incidentally, as a low frequency component corresponding to the noise region, for example, “How to obtain velocity waveform / displacement waveform” published by the Japan Meteorological Agency (http: www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/ (kyoshin / kaisetsu / calc_wave.htm), which is a frequency component of 0.2 Hz or less that is cut off.

さらに、本発明の路面プロファイル測定装置及び測定方法は、その好適な一態様において、前記加速度センサーの自転車への取付位置と当該自転車の前後輪間距離などの諸元に基づいて、算出された変位データγｙ（ｒ）を前記自転車の前輪又は後輪位置での変位データγｙＣ（ｒ）に補正するセンサー取付位置補正手段又はセンサー取付位置補正ステップを有している。本発明の路面プロファイル測定装置又は測定方法が斯かる手段又はステップを有している場合には、加速度センサーの自転車への取付位置を自由に選択することができるとともに、より精度の高い路面プロファイルの測定が可能になるという利点が得られる。 Furthermore, the road surface profile measuring apparatus and measuring method of the present invention, in a preferred embodiment thereof, are calculated displacements based on specifications such as the mounting position of the acceleration sensor on the bicycle and the distance between the front and rear wheels of the bicycle. Sensor mounting position correcting means or a sensor mounting position correcting step for correcting the data γy (r) to displacement data γy C (r) at the front wheel or rear wheel position of the bicycle. When the road surface profile measuring apparatus or the measuring method of the present invention has such means or steps, the mounting position of the acceleration sensor on the bicycle can be freely selected, and a road surface profile with higher accuracy can be selected. The advantage is that measurement is possible.

加えて、本発明の路面プロファイル測定装置及び測定方法は、そのさらに好適な一態様において、同一の道路について、本発明の測定装置又は測定方法で得られる路面プロファイルと、本発明以外の他の路面プロファイル測定装置又は測定方法で得られる路面プロファイルとの予め求められた差に基づいて、本発明の路面プロファイル測定装置又は測定方法で得られる路面の鉛直方向の前記変位データを補する整合性調整手段又は整合性調整ステップを有している。本発明の測定装置又は測定方法が斯かる手段又はステップを有している場合には、本発明の測定装置又は測定方法によって得られる路面プロファイルを、例えば前述したＤＡＭなどの他の測定装置で得られる路面プロファイルとほぼ等しいものに調整することができるので、本発明の測定装置又は測定方法によって得られる路面プロファイルを、過去、現在、又は未来にＤＡＭなどの他の測定装置を用いて測定された路面プロファイルとの比較が可能となり、測定される路面プロファイルデータの汎用性が著しく拡大するという利点が得られる。   In addition, the road surface profile measuring device and the measuring method of the present invention, in a further preferred aspect thereof, for the same road, the road surface profile obtained by the measuring device or the measuring method of the present invention and other road surfaces other than the present invention. Consistency adjusting means that supplements the displacement data in the vertical direction of the road surface obtained by the road surface profile measuring device or the measurement method of the present invention based on a difference obtained in advance with the road surface profile obtained by the profile measuring device or the measurement method. Or it has a consistency adjustment step. When the measuring apparatus or measuring method of the present invention has such means or steps, the road surface profile obtained by the measuring apparatus or measuring method of the present invention is obtained by another measuring apparatus such as the DAM described above. The road surface profile obtained by the measurement device or measurement method of the present invention was measured in the past, present, or future using other measurement devices such as DAM. Comparison with the road surface profile is possible, and the versatility of the measured road surface profile data is greatly increased.

さらに、本発明の路面プロファイル測定装置及び測定方法は、そのさらに好適な一態様において、速度センサー、加速度センサーに加えて、前記自転車に角速度センサーを取り付け、その角速度センサーが計測したデータを組み合わせることによって、より高い精度の路面プロファイルを測定する手段又はステップを有している。   Furthermore, the road surface profile measuring apparatus and measuring method of the present invention, in a further preferred aspect thereof, are provided with an angular velocity sensor attached to the bicycle in addition to the speed sensor and the acceleration sensor, and by combining the data measured by the angular velocity sensor. , Means or steps for measuring a road surface profile with higher accuracy.

具体的には、本発明の路面プロファイル測定装置及び測定方法は、そのさらに好適な一態様において、前記角速度センサーが計測したサンプリング周波数ｆ４でサンプリングされた角速度データωｆ４（ｈ）を基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角度データθｆＳ（ｉ）に換算する手段又はステップと、前記角度データθｆＳ（ｉ）を自転車の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの角度データθｙ（ｒ）に変換する手段又はステップと、前記角度データθｙ（ｒ）と自転車の前後輪間距離ｚに基づいて、自転車の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの変位データδｙ（ｒ）を求める手段又はステップと、求められた変位データδｙ（ｒ）から、前記走行距離ｘ／前記前後輪間距離ｚで求められる前記角速度センサーの一次不感周波数ｆＵ以上の高周波成分を除去する手段又はステップと、他方、前記速度データ又は距離データと前記加速度データに基づいて求められた前記変位データγｙ（ｒ）から、前記一次不感周波数ｆＵ未満の周波数成分を除去する手段又はステップと、さらに、前記一次不感周波数ｆＵ以上の周波数成分が除去された前記変位データδｙ（ｒ）と前記一次不感周波数ｆＵ未満の周波数成分が除去された前記変位データγｙ（ｒ）を加算し、前記走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて、路面プロファイルとして出力する手段又はステップを有している。 Specifically, in a further preferred aspect of the road surface profile measuring apparatus and measuring method of the present invention, the angular velocity data ωf 4 (h) sampled at the sampling frequency f 4 measured by the angular velocity sensor is used as a reference sampling frequency. Means or step for converting to angle data θf S (i) when sampled at f S , and angle data θy (r) when the angle data θf S (i) is sampled y times per bicycle travel distance x Means or step for converting, means or step for obtaining displacement data δy (r) obtained by sampling y times per bicycle travel distance x based on the angle data θy (r) and the distance z between the front and rear wheels of the bicycle; The angular velocity obtained from the obtained displacement data δy (r) by the travel distance x / the distance between the front and rear wheels z. A means or step for removing primary insensitive frequency f U frequency components higher than the degree sensor, while the from the speed data or distance data and said displacement data γy obtained based on the acceleration data (r), the primary dead a means or step for removing frequency components below a frequency f U, further said primary dead frequency f U or more of the displacement data .delta.y (r) and the primary dead frequency f U of less than frequency components which the frequency component is removed Means or step is provided for adding the removed displacement data γy (r) and outputting it as a road surface profile in association with the travel distance data dy (r).

本発明者らが得た知見によれば、前記速度データ又は距離データと前記加速度データに基づいて求められる変位データγｙ（ｒ）には、比較的低周波域において含まれる誤差が大きくなる傾向がある。これに対し、角速度データに基づいて求められる前記変位データδｙ（ｒ）には、比較的低周波域においても含まれる誤差は比較的小さい。斯かる知見に基づき、前記一次不感周波数ｆＵを境に、低周波域では精度の高い角速度データに基づいて求められる変位データδｙ（ｒ）を用い、高周波域では、基本的に不感周波数のない速度データ又は距離データと加速度データに基づいて求められる変位データγｙ（ｒ）を用いることによって、路面プロファイルをより精度高く測定することが可能となる。 According to the knowledge obtained by the present inventors, the displacement data γy (r) obtained based on the speed data or distance data and the acceleration data tends to have a large error included in a relatively low frequency range. is there. On the other hand, the displacement data δy (r) obtained based on the angular velocity data has a relatively small error even in a relatively low frequency range. Based on such findings, the boundary of the primary dead frequency f U, using the low-frequency range in the displacement data δy which is determined on the basis of highly accurate angular velocity data (r), in the high frequency range, without essentially insensitive frequency By using displacement data γy (r) obtained based on speed data or distance data and acceleration data, it is possible to measure the road surface profile with higher accuracy.

因みに、前記走行距離ｘ／前記前後輪間距離ｚで求められる前記角速度センサーの一次不感周波数ｆＵとは、角速度センサーを搭載した自転車の前輪と後輪とが共に上下動して、自転車の上下方向の変位が角速度として検出されない路面上の最長の凹凸間隔に相当する空間周波数を意味する。例えば、前記走行距離ｘを１ｍ、自転車の前輪と後輪との距離を１．１ｍとすると、路面上にちょうど１．１ｍの間隔で存在する凹凸は、自転車の前輪と後輪とが共に同様に上下動するので、自転車に取り付けられた角速度センサーによっては角速度の変化としては検出されず、このときの空間周波数＝１ｍ／１．１ｍ＝０．９（ｃｙｃｌｅ／ｍ）が一次不感周波数ｆＵとなる。なお、路面上に１．１ｍの１／２である０．５５ｍの間隔で存在する凹凸も前記自転車に取り付けられた角速度センサーによっては検出されず、このときの空間周波数＝１ｍ／０．５５ｍ＝１．８（ｃｙｃｌｅ／ｍ）が二次不感周波数となり、次数が上がるに連れて、不感周波数は飛び飛びの値をとりつつ増加する。したがって、角速度データに基づいて求められる変位データδｙ（ｒ）を用いる場合には、前記一次不感周波数ｆＵ以上のデータを除去し、前記一次不感周波数ｆＵ未満の帯域のデータを用いるのが好ましい。 Incidentally, the travel distance x / the primary insensitive frequency f U of the angular velocity sensor obtained in the front-rear wheel distance z is a front wheel and a rear wheel of a bicycle equipped with the angular velocity sensor moves up and down together, the upper and lower bicycle It means the spatial frequency corresponding to the longest unevenness interval on the road surface where the displacement in the direction is not detected as the angular velocity. For example, if the travel distance x is 1 m and the distance between the front wheel and the rear wheel of the bicycle is 1.1 m, the unevenness existing at an interval of just 1.1 m on the road surface is the same for both the front wheel and the rear wheel of the bicycle. Therefore, the change in angular velocity is not detected by the angular velocity sensor attached to the bicycle, and the spatial frequency at this time = 1 m / 1.1 m = 0.9 (cycle / m) is the primary dead frequency f U. It becomes. In addition, the unevenness existing at an interval of 0.55 m which is 1/2 of 1.1 m on the road surface is not detected by the angular velocity sensor attached to the bicycle, and the spatial frequency at this time = 1 m / 0.55 m = 1.8 (cycle / m) becomes the secondary dead frequency, and the dead frequency increases while taking a jump value as the order increases. Therefore, when using the displacement data .delta.y (r) which is determined based on the angular velocity data, the removal of the primary insensitive frequency f U or more data, it is preferable to use a band of data of the below primary dead frequency f U .

さらに、本発明の測定装置及び測定方法は、先に加速度データαｆ３（ｏ）について述べたと同様に、自転車に取り付けられた角速度センサーによって計測された前記角速度データωｆ４（ｈ）から、路面の勾配などに起因する全体的なずれを取り除く基線（ベースライン）補正手段又は基線補正ステップを有している。基線補正は、角速度データωｆ４（ｈ）又は角度データθｆ４（ｈ）のいずれに対して行っても良く、また、これら角速度データωｆ４（ｈ）又は角度データθｆ４（ｔ）を基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角速度データ又は角度データに変換した後に行うようにしても良い。 Further, the measuring apparatus and the measuring method of the present invention are similar to the acceleration data αf 3 (o) described above, from the angular velocity data ωf 4 (h) measured by the angular velocity sensor attached to the bicycle. A base line (baseline) correction unit or a base line correction step for removing an overall shift caused by a gradient or the like is provided. The baseline correction may be performed on either the angular velocity data ωf 4 (h) or the angle data θf 4 (h), and the angular velocity data ωf 4 (h) or the angular data θf 4 (t) is used as a reference sampling. the frequency f S may be performed after converting the angular velocity data or angle data at the time of sampling.

加えて、本発明の測定装置及び測定方法は、その好適な一態様において、角速度センサーによって計測された前記角速度データωｆ４（ｈ）から、ノイズ域に相当する低周波成分を除去する手段又はステップを有している。ノイズ域に相当する低周波成分の除去は、角速度データωｆ４（ｈ）又は角度データθｆ４（ｈ）のいずれに対して行っても良く、また、これら角速度データωｆ４（ｈ）又は角度データθｆ４（ｈ）を基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角速度データ又は角度データに変換した後に行うようにしても良い。 In addition, in a preferred aspect of the measuring apparatus and the measuring method of the present invention, means or step for removing a low-frequency component corresponding to a noise region from the angular velocity data ωf 4 (h) measured by the angular velocity sensor. have. Removal of the low-frequency component corresponding to the noise region, the angular velocity data .omega.f 4 (h), or the angle data θf may be performed on any of the 4 (h), also these angular velocity data .omega.f 4 (h), or angle data This may be performed after converting θf 4 (h) into angular velocity data or angle data obtained when sampling at the reference sampling frequency f S.

本発明は、また、１又は複数のコンピュータに、上述した本発明の路面プロファイル測定方法を実行させる手順を記載したコンピュータプログラム、又は、前記コンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することによって、上記の課題を解決するものである。   The present invention also provides a computer program that describes a procedure for causing one or a plurality of computers to execute the above-described road surface profile measurement method of the present invention, or a computer-readable recording medium that records the computer program. Thus, the above-mentioned problem is solved.

なお、本発明の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置及び測定方法が対象とする道路は、主として自転車道であり、自転車道である場合、専ら自転車が走行するために自転車専用として構築又は区画された自転車道であっても良いし、自転車が走行する可能性のある車道又は歩道の一部であっても良く、或いは、自転車が走行することが比較的多いと想定される道路、通路、駐輪場などであっても良い。ただし、本発明の路面プロファイル測定装置及び測定方法が対象とする道路は上記の自転車道に限られるものではなく、その他、自動車用道路であっても、人用の道路、通路などであっても良い。   Note that the roads targeted by the road surface profile measuring device and the measuring method using the vibration response of the bicycle of the present invention are mainly bicycle roads. It may be a sectioned bicycle path, may be a part of a roadway or sidewalk on which a bicycle may travel, or a road or a passage that is assumed to be relatively frequent for a bicycle to travel. It may be a bicycle parking lot. However, the road targeted by the road surface profile measuring device and the measuring method of the present invention is not limited to the above-described bicycle road, and may be a road for automobiles, a road for people, a passage, etc. good.

本発明の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置及び測定方法によれば、自転車に速度センサー又は距離センサー、加速度センサー、さらには必要に応じて角速度センサーを取り付け、測定対象となる道路上を走行させるだけで、路面プロファイルを精度良く測定することができるという利点が得られる。また、測定は自転車の通常の速度（例えば、１０ｋｍ／ｈ）で行うことができるので、比較的長い道路であっても迅速にその路面プロファイルを測定することができるという利点が得られる。本発明の路面プロファイル測定装置及び測定方法は、本発明に係るコンピュータプログラムを搭載したコンピュータ端末、携帯端末、タブレット端末等を用いて、或いは、本発明に係るコンピュータプログラムを格納したサーバ装置と通信回線を介して接続することができるコンピュータ端末、携帯端末、タブレット端末等を用いて、容易に実現、実行することができるという利点を有している。   According to the road surface profile measuring apparatus and the measuring method using the vibration response of the bicycle of the present invention, a speed sensor, a distance sensor, an acceleration sensor, and further an angular velocity sensor as needed are attached to the bicycle, and the road is measured. There is an advantage that the road surface profile can be measured with high accuracy only by running. Further, since the measurement can be performed at a normal speed of the bicycle (for example, 10 km / h), there is an advantage that the road surface profile can be measured quickly even on a relatively long road. The road surface profile measuring device and the measuring method of the present invention use a computer terminal, a portable terminal, a tablet terminal or the like equipped with the computer program according to the present invention, or a server device and a communication line storing the computer program according to the present invention. There is an advantage that it can be easily realized and executed using a computer terminal, a portable terminal, a tablet terminal, or the like that can be connected via the network.

本発明に係る路面プロファイル測定装置の一例を示す全体構成図である。It is a whole lineblock diagram showing an example of a road surface profile measuring device concerning the present invention. 速度データｖｆ１（ｍ）と対応する時刻データｔｖｆ１（ｍ）に基づいて速度データｖｆS（ｐ）と時刻データｔｖｆS（ｐ）を求める手順の説明のための概念図である。It is a conceptual diagram for explanation of a procedure for obtaining speed data vf S (p) and time data tvf S (p) based on speed data vf 1 (m) and corresponding time data tvf 1 (m). 速度データｖｆS（ｐ）と対応する時刻データｔｖｆS（ｐ）から走行距離データｄｆS（ｐ）を求める手順の説明のための概念図である。It is a conceptual diagram for description of a procedure for obtaining travel distance data df S (p) from time data tvf S (p) corresponding to speed data vf S (p). 加速度データαｆS（ｑ）と対応する時刻データｔαｆS（ｑ）から速度データβｆS（ｑ）を求める手順の説明のための概念図である。It is a conceptual diagram for explanation of a procedure for obtaining speed data βf S (q) from acceleration data αf S (q) and corresponding time data tαf S (q). 走行距離データｄｆS（ｐ）と対応する変位データγｆS（ｑ）に基づいて、走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの変位データγｙ（ｒ）を求める手順の説明のための概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining a procedure for obtaining displacement data γy (r) when sampling is performed y times per travel distance x based on travel distance data df S (p) and corresponding displacement data γf S (q). . 自転車の前後輪間距離と加速度センサーの取付位置との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the distance between the front-and-rear wheels of a bicycle, and the attachment position of an acceleration sensor. 本発明に係る路面プロファイル測定装置の他の一例を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows another example of the road surface profile measuring apparatus which concerns on this invention. 自転車の前後輪接地高さと角度θの幾何学的関係を示す図である。It is a figure which shows the geometric relationship of the front-and-rear wheel ground contact height of a bicycle, and angle (theta). 加速度に基づく路面プロファイルと角速度に基づく路面プロファイルを比較する図である。It is a figure which compares the road surface profile based on an acceleration and the road surface profile based on an angular velocity. 道路Ａについての加速度に基づく路面プロファイルと、加速度と角速度の組み合わせに基づく路面プロファイルを比較する図である。It is a figure which compares the road surface profile based on the acceleration about the road A, and the road surface profile based on the combination of an acceleration and an angular velocity. 道路Ｂについての加速度に基づく路面プロファイルと、加速度と角速度の組み合わせに基づく路面プロファイルを比較する図である。It is a figure which compares the road surface profile based on the acceleration about the road B, and the road surface profile based on the combination of an acceleration and an angular velocity. 道路Ｃについての加速度に基づく路面プロファイルと、加速度と角速度の組み合わせに基づく路面プロファイルを比較する図である。It is a figure which compares the road surface profile based on the acceleration about the road C, and the road surface profile based on the combination of an acceleration and an angular velocity.

以下、図面を参照しながら本発明を説明するが、本発明が図示されたものに限られないことは勿論である。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to those illustrated.

〈全体構成−その１〉
図１は、本発明に係る路面プロファイル測定装置の一例を示す全体構成図である。図１において、１は本発明に係る路面プロファイル測定装置、２はデータ受付部、３はデータ処理部である。データ受付部２は、速度／距離データ受付部２１、加速度データ受付部２２を備えており、２３は、これら各受付部と外部を接続する入力インターフェースである。一方、データ処理部３は、速度／距離データ処理部４、加速度データ処理部５、プロファイル算出部６、及びプロファイル出力部７を備えている。 <Overall structure-1>
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an example of a road surface profile measuring apparatus according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a road surface profile measuring apparatus according to the present invention, 2 is a data receiving unit, and 3 is a data processing unit. The data receiving unit 2 includes a speed / distance data receiving unit 21 and an acceleration data receiving unit 22, and 23 is an input interface that connects these receiving units to the outside. On the other hand, the data processing unit 3 includes a speed / distance data processing unit 4, an acceleration data processing unit 5, a profile calculation unit 6, and a profile output unit 7.

速度／距離データ処理部４は、サンプリング周波数変換手段４１、速度・走行距離変換手段４２を有しており、これらサンプリング周波数変換手段４１と速度・走行距離変換手段４２とで、走行距離データ取得手段を構成している。   The speed / distance data processing unit 4 includes a sampling frequency conversion means 41 and a speed / travel distance conversion means 42. The sampling frequency conversion means 41 and the speed / travel distance conversion means 42 include a travel distance data acquisition means. Is configured.

加速度データ処理部５は、サンプリング周波数変換手段５１、加速度・速度変換手段５２、及び速度・変位変換手段５３を備えており、これらサンプリング周波数変換手段５１、加速度・速度変換手段５２、及び速度・変位変換手段５３とで変位データ取得手段を構成している。５Ｇは重力加速度補正手段、５Ｂは基線補正手段、５Ｎはノイズ除去手段である。   The acceleration data processing unit 5 includes sampling frequency conversion means 51, acceleration / speed conversion means 52, and speed / displacement conversion means 53. These sampling frequency conversion means 51, acceleration / speed conversion means 52, and speed / displacement. The conversion means 53 constitutes displacement data acquisition means. 5G is gravitational acceleration correction means, 5B is baseline correction means, and 5N is noise removal means.

プロファイル算出部６は、変位／走行距離データ取得手段６１、センサー取付位置補正手段６２、は整合性調整手段６３を備えており、プロファイル出力部７は、路面プロファイル出力手段７１を備えている。   The profile calculation unit 6 includes a displacement / travel distance data acquisition unit 61, a sensor attachment position correction unit 62, and a consistency adjustment unit 63. The profile output unit 7 includes a road surface profile output unit 71.

路面プロファイル測定装置１が有する上記の各部及び各手段は、１又は２以上のコンピュータが独立して又は互いに連携して所定のプログラムの下に動作することによって実現されるものである。なお、路面プロファイル測定装置１が、上記の各部及び各手段に加えて、図示しない適宜の記憶装置を有していることはいうまでもない。   The above-described units and units included in the road surface profile measuring apparatus 1 are realized by one or two or more computers operating independently or in cooperation with each other under a predetermined program. Needless to say, the road surface profile measuring apparatus 1 includes an appropriate storage device (not shown) in addition to the above-described units and units.

９は自転車であり、自転車９には速度センサー９１及び加速度センサー９３が取り付けられる。速度センサー９１に代えて、距離センサー９２を取り付けるようにしても良い。速度センサー９１又は距離センサー９２としては、自転車９の走行速度又は走行距離を計測し、外部にデータとして出力することができるものであれば、どのような計測原理に基づくどのような種類の速度センサー又は距離センサーであっても良い。市販されており容易に入手できる速度センサー又は距離センサーとしては、サイクルメーター（サイクルコンピュータ）（ＧＡＲＭＩＮ社製、Ｅｄｇｅ５１０Ｊ）が挙げられる。このサイクルメーターによれば、速度及び距離の双方を計測することができるので、必要に応じて、速度又は距離のいずれかの計測信号を使用すれば良い。なお、正確に速度又は距離を計測することができる限り速度センサー９１又は距離センサー９２の自転車９への取り付け位置には特段の制限はないが、市販のサイクルメーター（サイクルコンピュータ）を用いる場合には、商品付属の説明書に従い、指定された場所に取り付けるのが好ましい。   Reference numeral 9 denotes a bicycle, and a speed sensor 91 and an acceleration sensor 93 are attached to the bicycle 9. Instead of the speed sensor 91, a distance sensor 92 may be attached. As the speed sensor 91 or the distance sensor 92, any kind of speed sensor based on any measurement principle is applicable as long as it can measure the travel speed or travel distance of the bicycle 9 and output it as data to the outside. Alternatively, a distance sensor may be used. A commercially available and easily available speed sensor or distance sensor includes a cycle meter (cycle computer) (Edge510J, manufactured by GARMIN). According to this cycle meter, since both speed and distance can be measured, either a speed or distance measurement signal may be used as necessary. As long as the speed or distance can be accurately measured, the position where the speed sensor 91 or the distance sensor 92 is attached to the bicycle 9 is not particularly limited, but when a commercially available cycle meter (cycle computer) is used. In accordance with the instructions attached to the product, it is preferable to install it at a designated place.

また、加速度センサー９３も、自転車９の鉛直方向の加速度を計測し、外部にデータとして出力することができるものであれば、どのような計測原理に基づくどのような種類のものであっても良いが、入手の容易性を考えると、例えば、アップル社が販売するスマートフォン（商品名「ｉＰｏｄ ｔｏｕｃｈ」）に内蔵されている加速度センサーを用いるのが望ましい。   Further, the acceleration sensor 93 may be of any type based on any measurement principle as long as it can measure the acceleration in the vertical direction of the bicycle 9 and output it as data to the outside. However, considering the availability, for example, it is desirable to use an acceleration sensor built in a smartphone (trade name “iPod touch”) sold by Apple.

鉛直方向の加速度を正確に計測することができる限り加速度センサー９３の自転車９への取り付け位置には特段の制限はないが、通常はハンドル部分に適宜の治具を介して取り付けるのが好ましい。なお、加速度センサー９３として、上記スマートフォンを用いる場合、スマートフォン内蔵の加速度センサーのＸ、Ｙ、Ｚ軸がそれぞれ自転車９の車軸方向、前後方向、及び上下方向と一致するように自転車９に取り付けるのが好ましい。   As long as the acceleration in the vertical direction can be accurately measured, the position where the acceleration sensor 93 is attached to the bicycle 9 is not particularly limited, but it is usually preferable to attach the acceleration sensor 93 to the handle portion via an appropriate jig. When the smartphone is used as the acceleration sensor 93, it is attached to the bicycle 9 so that the X, Y, and Z axes of the acceleration sensor built in the smartphone coincide with the axle direction, the front-rear direction, and the vertical direction of the bicycle 9, respectively. preferable.

図１において、１１は通信ネットワーク、１２は携帯可能な記憶装置、１３は有線での接続手段、１４は無線での接続手段であり、自転車９に取り付けられた速度センサー９１又は距離センサー９２、及び加速度センサー９３と、路面プロファイル測定装置１の入力インターフェース２３とは、これら適宜の通信手段又は記憶装置を介して接続される。   In FIG. 1, 11 is a communication network, 12 is a portable storage device, 13 is a wired connection means, 14 is a wireless connection means, a speed sensor 91 or a distance sensor 92 attached to the bicycle 9, and The acceleration sensor 93 and the input interface 23 of the road surface profile measuring apparatus 1 are connected via these appropriate communication means or storage devices.

＜動作＞
以下、図１に示す路面プロファイル測定装置１の動作を説明する。 <Operation>
Hereinafter, the operation of the road surface profile measuring apparatus 1 shown in FIG. 1 will be described.

１．計測開始時
少なくとも速度センサー９１と加速度センサー９３が取り付けられている自転車９を対象とする道路を走行させ、速度センサー９１及び加速度センサー９３によって、それぞれ、自転車９の速度及び自転車９が受ける鉛直方向の加速度を計測する。自転車９の走行速度は、基本的に、本発明に係る路面プロファイル測定装置１の測定精度には影響しないので、自転車９の走行速度に特段の制限はないけれども、走行距離軸上での現実の測定点数を一定にするという観点からは、自転車９はなるべく一定速度（例えば、１０ｋｍ／ｈ程度の一定速度）で走行させるのが望ましい。なお、速度センサー９１に代えて、距離センサー９２を自転車９に取り付けて走行する場合においても同様である。 1. At the start of measurement The vehicle is driven on a road for which at least the speed sensor 91 and the acceleration sensor 93 are attached, and the speed sensor 91 and the acceleration sensor 93 are used to measure the speed of the bicycle 9 and the vertical direction received by the bicycle 9, respectively. Measure acceleration. Since the traveling speed of the bicycle 9 basically does not affect the measurement accuracy of the road surface profile measuring apparatus 1 according to the present invention, the traveling speed of the bicycle 9 is not particularly limited. From the viewpoint of keeping the number of measurement points constant, it is desirable that the bicycle 9 be run at a constant speed as much as possible (for example, a constant speed of about 10 km / h). The same applies to the case where the distance sensor 92 is attached to the bicycle 9 instead of the speed sensor 91.

計測開始に際しては、速度センサー９１又は距離センサー９２による速度又は距離の計測と加速度センサー９３による加速度の計測とが時間軸上で同期するように、それらセンサーを同時にスタート（計測開始）させる。それらセンサーのスタートは、自転車９の走行開始前であっても良いし、走行開始後であっても良いし、一定の安定した速度に達してからであっても良い。   At the start of measurement, the sensors are simultaneously started (measurement start) so that the speed or distance measurement by the speed sensor 91 or the distance sensor 92 and the acceleration measurement by the acceleration sensor 93 are synchronized on the time axis. These sensors may be started before the start of traveling of the bicycle 9, after the start of traveling, or after reaching a certain stable speed.

２．速度に関するデータ
速度センサー９１が計測する速度データは、通常、当該速度センサー９１に固有のサンプリング周波数ｆ１でサンプリングされた速度データｖｆ１（ｍ）（但し、ｍは整数）である。速度センサー９１が計測する速度データｖｆ１（ｍ）には、通常、それぞれの速度データｖｆ１（ｍ）が計測された時刻に関する時刻データｔｖｆ１（ｍ）が対応づけられている。本明細書では速度センサー９１が計測し出力する速度データｖｆ１（ｍ）と対応する時刻データｔｖｆ１（ｍ）を併せて速度に関するデータと呼ぶ。なお、速度に関するデータには速度データｖｆ１（ｍ）及び対応する時刻データｔｖｆ１（ｍ）に加えて、適宜の他のデータを含めても良い。因みに、速度センサー９１として、上述したサイクルメーターを使用する場合、そのサンプリング周波数ｆ１は、通常、１Ｈｚである。速度に関するデータの一例を示せば以下のとおりである。 2. Data on Speed The speed data measured by the speed sensor 91 is usually speed data vf 1 (m) (where m is an integer) sampled at a sampling frequency f 1 unique to the speed sensor 91. The speed data vf 1 (m) measured by the speed sensor 91 is normally associated with time data tvf 1 (m) related to the time at which each speed data vf 1 (m) is measured. In this specification, the speed data vf 1 (m) measured and output by the speed sensor 91 and the corresponding time data tvf 1 (m) are collectively referred to as speed-related data. In addition to the speed data vf 1 (m) and the corresponding time data tvf 1 (m), the data related to the speed may include other appropriate data. Incidentally, as the speed sensor 91, when using the cycle meter as described above, the sampling frequency f 1 is usually 1 Hz. An example of data relating to speed is as follows.

（速度に関するデータ）
｛ ｖｆ１（１） ｔｖｆ１（１）｝
｛ ｖｆ１（２） ｔｖｆ１（２）｝
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
｛ ｖｆ１（ｍ） ｔｖｆ１（ｍ）｝
｛ ｖｆ１（ｍ＋１） ｔｖｆ１（ｍ＋１）｝
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (Data on speed)
{Vf 1 (1) tvf 1 (1)}
{Vf 1 (2) tvf 1 (2)}
...
{Vf 1 (m) tvf 1 (m)}
{Vf 1 (m + 1) tvf 1 (m + 1)}
...

３．距離に関するデータ
距離センサー９２が計測する距離データは、通常、当該距離センサー９２に固有のサンプリング周波数ｆ２でサンプリングされた距離データｄｆ２（ｎ）（但し、ｎは整数）である。距離センサー９２が計測する距離データｄｆ２（ｎ）には、通常、それぞれの距離データｄｆ２（ｎ）が計測された時刻に関する時刻データｔｄｆ２（ｎ）が対応づけられている。本明細書では距離センサー９２が計測し出力する距離データｄｆ２（ｎ）と対応する時刻データｔｄｆ２（ｎ）を併せて距離に関するデータと呼ぶ。なお、距離センサー９２が計測し出力する距離データｄｆ２（ｎ）は、サンプリング間隔である（１／ｆ２）秒間に自転車９が走行した距離であり、これを含む距離に関するデータには、距離データｄｆ２（ｎ）及び対応する時刻データｔｄｆ２（ｎ）に加えて、適宜の他のデータを含めても良い。因みに、距離センサー９２として、上述したサイクルメーターを使用する場合、そのサンプリング周波数ｆ２は、通常、１Ｈｚである。距離に関するデータの一例を示せば以下のとおりである。 3. Distance data The distance data measured by the distance sensor 92 is usually distance data df 2 (n) (where n is an integer) sampled at a sampling frequency f 2 unique to the distance sensor 92. The distance data df 2 (n) measured by the distance sensor 92 is normally associated with time data tdf 2 (n) related to the time at which each distance data df 2 (n) is measured. In this specification, the distance data df 2 (n) measured and output by the distance sensor 92 and the corresponding time data tdf 2 (n) are collectively referred to as distance-related data. The distance data df 2 (n) measured and output by the distance sensor 92 is the distance traveled by the bicycle 9 during (1 / f 2 ) seconds, which is the sampling interval. In addition to the data df 2 (n) and the corresponding time data tdf 2 (n), other appropriate data may be included. Incidentally, as the distance sensor 92, when using the cycle meter as described above, the sampling frequency f 2 is usually 1 Hz. An example of the data related to the distance is as follows.

（距離に関するデータ）
｛ ｄｆ２（１） ｔｄｆ２（１）｝
｛ ｄｆ２（２） ｔｄｆ２（２）｝
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
｛ ｄｆ２（ｎ） ｔｄｆ２（ｎ）｝
｛ ｄｆ２（ｎ＋１） ｔｄｆ２（ｎ＋１）｝
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (Data on distance)
{Df 2 (1) tdf 2 (1)}
{Df 2 (2) tdf 2 (2)}
...
{Df 2 (n) tdf 2 (n)}
{Df 2 (n + 1) tdf 2 (n + 1)}
...

４．加速度に関するデータ
加速度センサー９３が計測する速度データは、通常、当該加速度センサー９３に固有のサンプリング周波数ｆ３でサンプリングされた加速度データαｆ３（ｏ）（但し、ｏは整数）である。加速度センサー９３が計測する加速度データαｆ３（ｏ）には、通常、それぞれの加速度データαｆ３（ｏ）が計測された時刻に関する時刻データｔαｆ３（ｏ）が対応づけられている。本明細書では加速度センサー９３が計測し出力する加速度データαｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）を併せて加速度に関するデータと呼ぶことにする。なお、加速度に関するデータには加速度データαｆ３（ｏ）及び対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）に加えて、適宜の他のデータを含めても良い。因みに、加速度センサー９３として、上述したスマートフォンに内蔵された加速度センサーを使用する場合、そのサンプリング周波数ｆ３は、通常、約１００Ｈｚである。加速度に関するデータの一例を示せば以下のとおりである。 4). Data on Acceleration Speed data measured by the acceleration sensor 93 is usually acceleration data αf 3 (o) (where o is an integer) sampled at a sampling frequency f 3 unique to the acceleration sensor 93. The acceleration data αf 3 (o) measured by the acceleration sensor 93 is normally associated with time data tαf 3 (o) related to the time at which each acceleration data αf 3 (o) was measured. In this specification, the acceleration data αf 3 (o) measured and output by the acceleration sensor 93 and the corresponding time data tαf 3 (o) are collectively referred to as acceleration-related data. In addition to the acceleration data αf 3 (o) and the corresponding time data tαf 3 (o), the data related to acceleration may include other appropriate data. Incidentally, as the acceleration sensor 93, when using an acceleration sensor built into the smartphone described above, the sampling frequency f 3 is typically about 100 Hz. An example of data relating to acceleration is as follows.

（加速度に関するデータ）
｛ αｆ３（１） ｔαｆ３（１）｝
｛ αｆ３（２） ｔαｆ３（２）｝
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
｛ αｆ３（ｏ） ｔαｆ３（ｏ）｝
｛ αｆ３（ｏ＋１） ｔαｆ３（ｏ＋１）｝
・・・・・・・・・・・・・・・・・ (Acceleration data)
{Αf 3 (1) tαf 3 (1)}
{Αf 3 (2) tαf 3 (2)}
...
{Αf 3 (o) tαf 3 (o)}
{Αf 3 (o + 1) tαf 3 (o + 1)}
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・

５．データ受付部２による各データの受付
速度センサー９１が計測した速度データｖｆ１（ｍ）及び対応する時刻データｔｖｆ１（ｍ）を含む速度に関するデータ、又は距離センサー９２が計測した距離データｄｆ２（ｎ）及び対応する時刻データｔｄｆ２（ｎ）を含む速度に関するデータ、及び加速度センサー９３が計測した加速度データαｆ３（ｏ）及び対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）を含む加速度に関するデータは、通常、一旦各センサー内蔵の記憶装置に記憶され、計測終了後、各センサーと図１に示す路面プロファイル測定装置１の入力インターフェース２３とを有線での接続手段１３又は無線での接続手段１４で接続して、各センサー内蔵の記憶装置から路面プロファイル測定装置１の入力インターフェース２３に出力することによって、データ受付部２の速度／距離データ受付部２１又は加速度データ受付部２２に入力される。 5). Receiving each data by the data receiving unit 2 Data relating to the speed including the speed data vf 1 (m) measured by the speed sensor 91 and the corresponding time data tvf 1 (m), or distance data df 2 ( n) and data relating to the speed including the corresponding time data tdf 2 (n), and data relating to the acceleration including the acceleration data αf 3 (o) measured by the acceleration sensor 93 and the corresponding time data tαf 3 (o) 1 is stored in the storage device built in each sensor, and after the measurement is completed, each sensor and the input interface 23 of the road surface profile measuring device 1 shown in FIG. 1 are connected by a wired connection means 13 or a wireless connection means 14. Output from the storage device built in each sensor to the input interface 23 of the road surface profile measuring device 1 By Rukoto is input to the data receiving unit 2 of the speed / distance data receiving unit 21 or acceleration data receiving unit 22.

各センサーと入力インターフェース２３とを有線での接続手段１３又は無線での接続手段１４で接続する代わりに、各センサー内蔵の記憶装置から一旦携帯可能な他の記憶装置１２に出力して、その携帯可能な他の記憶装置１２を入力インターフェース２３に接続して、速度に関するデータ又は距離に関するデータをデータ受付部２の速度／距離データ受付部２１に、加速度に関するデータをデータ受付部２の加速度データ受付部２２に入力するようにしても良い。さらには、速度センサー９１又距離センサー９２、及び加速度センサー９３が通信手段を備えている場合には、計測した速度に関するデータ又は距離に関するデータ及び／又は加速度に関するデータを、インターネットなどの適宜のネットワーク１１を介して、データ受付部２の速度／距離データ受付部２１又は加速度データ受付部２２に入力するようにしても良い。   Instead of connecting each sensor and the input interface 23 with the connecting means 13 by wire or the connecting means 14 by wireless, the data is output from the storage device built in each sensor to the other storage device 12 that is once portable, Another possible storage device 12 is connected to the input interface 23, and data relating to speed or data relating to distance is received in the speed / distance data receiving unit 21 of the data receiving unit 2 and data relating to acceleration is received in the acceleration data of the data receiving unit 2 The data may be input to the unit 22. Further, when the speed sensor 91, the distance sensor 92, and the acceleration sensor 93 are provided with communication means, the measured speed-related data, distance-related data, and / or acceleration-related data are stored in an appropriate network 11 such as the Internet. The data may be input to the speed / distance data receiving unit 21 or the acceleration data receiving unit 22 of the data receiving unit 2.

なお、速度センサー９１又は距離センサー９２、又は加速度センサー９３と入力インターフェース２３とを有線での接続手段１３又は無線での接続手段１４又はネットワーク１１を介して接続する場合、それら各センサーが計測した速度に関するデータ又は距離に関するデータ、又は加速度に関するデータは、計測とほぼ同時にリアルタイムでデータ受付部２の速度／距離データ受付部２１又は加速度データ受付部２２に入力するようにしても良い。   When the speed sensor 91, the distance sensor 92, or the acceleration sensor 93 and the input interface 23 are connected via the wired connection means 13, the wireless connection means 14, or the network 11, the speeds measured by these sensors. The data related to the distance, the data related to the distance, or the data related to the acceleration may be input to the speed / distance data receiving unit 21 or the acceleration data receiving unit 22 of the data receiving unit 2 almost in real time with the measurement.

本発明の路面プロファイル測定方法に即していえば、上述したデータ受付部２の速度／距離データ受付部２１が、速度センサー９１又は距離センサー９２が計測した速度に関するデータ又は距離に関するデータの入力を受け付ける段階が、速度／距離データ受付ステップに相当し、加速度センサー９３が計測した加速度に関するデータの入力を受け付ける段階が、加速度データ受付ステップに相当する。なお、速度／距離データ受付部２１及び加速度データ受付部２２は、受け付けた速度に関するデータ又は距離に関するデータ、及び加速度に関するデータを適宜、図示しない記憶装置に記憶する。   According to the road surface profile measuring method of the present invention, the speed / distance data receiving unit 21 of the data receiving unit 2 described above receives input of speed-related data or distance-related data measured by the speed sensor 91 or the distance sensor 92. The step corresponds to a speed / distance data receiving step, and the step of receiving input of data relating to acceleration measured by the acceleration sensor 93 corresponds to an acceleration data receiving step. The speed / distance data receiving unit 21 and the acceleration data receiving unit 22 appropriately store the received speed-related data or distance-related data and acceleration-related data in a storage device (not shown).

６．速度／距離データ処理部４での処理
６−１．サンプリング周波数変換手段４１での処理−その１−
速度／距離データ受付部２１が速度に関するデータを受け付けたとき、速度／距離データ受付部２１は、速度に関するデータに含まれる速度データｖｆ１（ｍ）と対応する時刻データｔｖｆ１（ｍ）を、速度／距離データ処理部４のサンプリング周波数変換手段４１に送り、サンプリング周波数変換手段４１は、以下のように動作して、速度センサー９１に固有のサンプリング周波数ｆ１でサンプリングされた速度データｖｆ１（ｍ）を、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データｖｆＳ（ｐ）（但し、ｐは整数）と、これに対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）に変換する。 6). Process in speed / distance data processing unit 4-1. Processing in the sampling frequency conversion means 41-Part 1-
When the speed / distance data accepting unit 21 accepts the data related to the speed, the speed / distance data accepting unit 21 receives the time data tvf 1 (m) corresponding to the speed data vf 1 (m) included in the data related to the speed, The sampling frequency conversion means 41 is sent to the sampling frequency conversion means 41 of the speed / distance data processing unit 4, and the sampling frequency conversion means 41 operates as follows, and the speed data vf 1 (sampled at the sampling frequency f 1 unique to the speed sensor 91 ( m) is converted into velocity data vf S (p) (where p is an integer) when sampled at a predetermined reference sampling frequency f S and corresponding time data tvf S (p).

すなわち、サンプリング周波数変換手段４１は、まず、送られてきた時刻データｔｖｆ１（ｍ）に基づいて、速度データｖｆ１（ｍ）のサンプリング周波数ｆ１と予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳとが一致しているか否かを判別し、一致している場合には、送られてきた速度データｖｆ１（ｍ）と対応する時刻データｔｖｆ１（ｍ）を、そのまま、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングされた速度データｖｆＳ（ｐ）及び対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）として、次の速度・走行距離変換手段４２へと出力する。 That is, the sampling frequency conversion means 41 first determines the sampling frequency f 1 of the velocity data vf 1 (m) and the predetermined reference sampling frequency f S based on the time data tvf 1 (m) sent. It is determined whether or not they match, and if they match, the speed data vf 1 (m) sent and the corresponding time data tvf 1 (m) are used as they are in a predetermined reference sampling frequency. The speed data vf S (p) sampled at f S and the corresponding time data tvf S (p) are output to the next speed / travel distance conversion means 42.

一方、サンプリング周波数ｆ１と予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳとが一致していない場合には、サンプリング周波数変換手段４１は、速度データｖｆ１（ｍ）と対応する時刻データｔｖｆ１（ｍ）とに基づいて、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データｖｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）を求める。 On the other hand, if the reference sampling frequency f S to a predetermined sampling frequency f 1 does not match, the sampling frequency converting means 41, velocity data vf 1 time data tvf 1 and the corresponding (m) (m) Based on the above, speed data vf S (p) when sampling at a predetermined reference sampling frequency f S and time data tvf S (p) corresponding thereto are obtained.

例えば、図２に示すように、横軸が時間、縦軸が速度を表すグラフにおいて、サンプリング周波数ｆ１で時刻ｔｖｆ１（ｍ）に計測された速度がｖｆ１（ｍ）、時刻ｔｖｆ１（ｍ）から（１／ｆ１）秒後の時刻ｔｖｆ１（ｍ＋１）に計測された速度がｖｆ１（ｍ＋１）であるとき、基準サンプリング周波数ｆＳのタイミングで時刻ｔｖｆＳ（ｐ）に計測したときの速度ｖｆＳ（ｐ）は、時刻ｔｖｆ１（ｍ）に計測された速度ｖｆ１（ｍ）と時刻ｔｖｆ１（ｍ＋１）に計測された速度ｖｆ１（ｍ＋１）の間を、例えば線形内挿することによって、以下の式で求めることができる。
For example, as shown in FIG. 2, in the graph in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents speed, the speed measured at the sampling frequency f 1 at time tvf 1 (m) is vf 1 (m), and time tvf 1 ( When the velocity measured at time tvf 1 (m + 1) after (1 / f 1 ) seconds from m) is vf 1 (m + 1), it was measured at time tvf S (p) at the timing of the reference sampling frequency f S speed vf S (p) is the time, between the time tvf 1 speed is measured (m) vf 1 (m) at time tvf 1 (m + 1) rate was measured vf 1 (m + 1), for example within the linear By inserting, it can obtain | require with the following formula | equation.

基準サンプリング周波数ｆＳでの計測タイミングに相当するそれぞれの時刻ｔｖｆＳ（ｐ）における速度ｖｆＳ（ｐ）を、その両側に位置する時刻ｔｖｆ１（ｍ）とｔｖｆ１（ｍ＋１）に計測された速度ｖｆ１（ｍ）とｖｆ１（ｍ＋１）とに基づいて、上記の式１で求め、これと対応するぞれぞれの時刻ｔｖｆＳ（ｐ）とを関連づけることによって、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データｖｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）を求めることができる。なお、時刻ｔｖｆ１（ｍ）に計測された速度ｖｆ１（ｍ）と時刻ｔｖｆ１（ｍ＋１）に計測された速度ｖｆ１（ｍ＋１）とに基づいて、その間に位置する時刻ｔｖｆＳ（ｐ）における速度ｖｆＳ（ｐ）を求める方法は、上述した線形内挿に限られず、他の適宜の内挿法を用いても良いが、時刻ｔｖｆ１（ｍ）と時刻ｔｖｆ１（ｍ＋１）との間の速度の変化を一次式で近似する線形内挿が、最も簡単であり、好ましい。 The velocity vf S (p) at each time tvf S (p) corresponding to the measurement timing at the reference sampling frequency f S was measured at times tvf 1 (m) and tvf 1 (m + 1) located on both sides thereof. Based on the speeds vf 1 (m) and vf 1 (m + 1), a predetermined standard is obtained by associating with the respective times tvf S (p) corresponding to the respective times tvf S (p). Speed data vf S (p) when sampling is performed at the sampling frequency f S and time data tvf S (p) corresponding to the speed data vf S (p) can be obtained. Incidentally, on the basis of the time tvf 1 speed is measured (m) vf 1 (m) at time tvf 1 (m + 1) rate was measured vf 1 (m + 1), time located therebetween tvf S (p) The method of obtaining the velocity vf S (p) at the time is not limited to the linear interpolation described above, and other appropriate interpolation methods may be used. However, the time tvf 1 (m) and the time tvf 1 (m + 1) Linear interpolation that approximates the change in speed between them with a linear expression is the simplest and preferred.

因みに、速度センサー９１として、上述したサイクルメーターを使用する場合、そのサンプリング周波数ｆ１は、通常、１Ｈｚであるので、基準サンプリング周波数ｆＳを例えば１００Ｈｚに設定すると、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときには、速度センサー９１が計測した速度データｖｆ１（ｍ）と隣接する速度データｖｆ１（ｍ＋１）との間に９９個の速度データが必要となる。サンプリング周波数変換手段４１は、速度センサー９１が計測した速度データｖｆ１（ｍ）とその計測時刻ｔｖｆ１（ｍ）を基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データｖｆＳ（ｐ）とその計測時刻ｔｖｆＳ（ｐ）とし、速度センサー９１が計測した速度データｖｆ１（ｍ＋１）とその計測時刻ｔｖｆ１（ｍ＋１）を速度データｖｆＳ（ｐ＋１００）とその計測時刻ｔｖｆＳ（ｐ＋１００）にするとともに、速度データｖｆ１（ｍ）とｖｆ１（ｍ＋１）との間を（１／１００）秒の間隔で補間して、ｖｆＳ（ｐ＋１）、ｖｆＳ（ｐ＋１）・・・ｖｆＳ（ｐ＋９９）を求めることになる。 Incidentally, when the above-described cycle meter is used as the speed sensor 91, the sampling frequency f 1 is normally 1 Hz. Therefore, when the reference sampling frequency f S is set to 100 Hz, for example, sampling is performed at the reference sampling frequency f S. Sometimes, 99 pieces of speed data are required between the speed data vf 1 (m) measured by the speed sensor 91 and the adjacent speed data vf 1 (m + 1). Sampling frequency conversion means 41 has velocity data vf S (p) obtained by sampling velocity data vf 1 (m) measured by velocity sensor 91 and its measurement time tvf 1 (m) at reference sampling frequency f S and its measurement. At time tvf S (p), the speed data vf 1 (m + 1) measured by the speed sensor 91 and the measurement time tvf 1 (m + 1) are converted into speed data vf S (p + 100) and the measurement time tvf S (p + 100). , Vf S (p + 1), vf S (p + 1)... Vf S (p + 99) are interpolated between the velocity data vf 1 (m) and vf 1 (m + 1) at intervals of (1/100) seconds. Will be asked.

サンプリング周波数変換手段４１は、これらの操作を速度センサー９１の全計測時間又は指定された計測時間について行い、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データｖｆＳ（ｐ）及び対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）として、速度・走行距離変換手段４２に出力する。このとき、出力される速度データｖｆＳ（ｐ）及び対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）を、路面プロファイル測定装置１が備える適宜の記憶装置に記憶させても良いことは勿論である。 The sampling frequency conversion means 41 performs these operations for the entire measurement time of the speed sensor 91 or the designated measurement time, and the speed data vf S (p) and corresponding time data tvf when sampling is performed at the reference sampling frequency f S. S (p) is output to the speed / travel distance conversion means 42. At this time, it goes without saying that the output speed data vf S (p) and the corresponding time data tvf S (p) may be stored in an appropriate storage device provided in the road surface profile measuring apparatus 1.

路面プロファイル測定方法に即していえば、サンプリング周波数変換手段４１における上述のデータ処理が、速度データｖｆ１（ｍ）のサンプリング周波数ｆ１が予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、速度データｖｆ１（ｍ）と対応する時刻データｔｖｆ１（ｍ）とに基づいて、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データに相当する速度データｖｆＳ（ｐ）とこれに対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）とを求め、サンプリング周波数ｆ１が基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、速度データｖｆ１（ｍ）及び対応する時刻データｔｖｆ１（ｍ）を、それぞれ、速度データｖｆＳ（ｐ）及び時刻データｔｖｆＳ（ｐ）とするステップに相当する。 According to the road surface profile measuring method, when the above-described data processing in the sampling frequency conversion means 41 is performed when the sampling frequency f 1 of the speed data vf 1 (m) is different from the predetermined reference sampling frequency f S , the speed data Based on vf 1 (m) and corresponding time data tvf 1 (m), speed data vf S (p) corresponding to the speed data when sampled at the reference sampling frequency f S and corresponding time data tvf S (p) is obtained, and when the sampling frequency f 1 is the same as the reference sampling frequency f S , the speed data vf 1 (m) and the corresponding time data tvf 1 (m) are respectively converted into the speed data vf S ( p) and time data tvf S (p).

６−２．サンプリング周波数変換手段４１での処理−その２−
速度／距離データ受付部２１が距離に関するデータを受け付けたとき、速度／距離データ受付部２１は、距離に関するデータに含まれる距離データｄｆ２（ｎ）と対応する時刻データｔｄｆ２（ｎ）を、速度／距離データ処理部４のサンプリング周波数変換手段４１に送り、サンプリング周波数変換手段４１は、先に速度データｖｆ１（ｍ）と対応する時刻データｔｖｆ１（ｍ）について述べたと同様に動作して、距離センサー９２に固有のサンプリング周波数ｆ２でサンプリングされた距離データｄｆ２（ｎ）を、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データｄｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）に変換する。 6-2. Processing in the sampling frequency conversion means 41-Part 2-
When the speed / distance data receiving unit 21 receives data related to the distance, the speed / distance data receiving unit 21 receives the time data tdf 2 (n) corresponding to the distance data df 2 (n) included in the data related to the distance, The sampling frequency conversion unit 41 operates in the same manner as described above for the time data tvf 1 (m) corresponding to the velocity data vf 1 (m). The distance data df 2 (n) sampled at the sampling frequency f 2 unique to the distance sensor 92 is sampled at the predetermined reference sampling frequency f S and the travel distance data df S (p). Convert to corresponding time data tdf S (p).

すなわち、サンプリング周波数変換手段４１は、まず、送られてきた時刻データｔｄｆ２（ｎ）に基づいて、距離データｄｆ２（ｎ）のサンプリング周波数ｆ２と予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳとが一致しているか否かを判別し、一致している場合には、送られてきた距離データｄｆ２（ｎ）と対応する時刻データｔｄｆ２（ｎ）を、そのまま、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データｄｆＳ（ｐ）及び対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）として出力する。この場合、出力されたデータは、速度・走行距離変換手段４２ではなく、後続するプロファイル算出部６へと送られる。 That is, the sampling frequency conversion means 41 first calculates the sampling frequency f 2 of the distance data df 2 (n) and the predetermined reference sampling frequency f S based on the time data tdf 2 (n) sent. It is discriminated whether or not they match, and if they match, the distance data df 2 (n) sent and the time data tdf 2 (n) corresponding to the distance data df 2 (n) are sent as they are to a predetermined reference sampling frequency. Output as travel distance data df S (p) and corresponding time data tdf S (p) when sampled at f S. In this case, the output data is sent not to the speed / travel distance conversion means 42 but to the subsequent profile calculation unit 6.

一方、サンプリング周波数ｆ２と予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳとが一致していない場合には、サンプリング周波数変換手段４１は、距離データｄｆ２（ｎ）と対応する時刻データｔｄｆ２（ｎ）に基づいて、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データｄｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）を求める。このやり方は、速度データｖｆ１（ｍ）と対応する時刻データｔｖｆ１（ｍ）とが、それぞれ、距離データｄｆ２（ｎ）と対応する時刻データｔｄｆ２（ｎ）に置き換わっただけで、先に述べた速度データｖｆ１（ｍ）のサンプリング周波数の変換操作と同じである。すなわち、サンプリング周波数ｆ２で時刻ｔｄｆ２（ｎ）に計測された距離がｄｆ２（ｎ）、時刻ｔｄｆ２（ｎ）から（１／ｆ２）秒後の時刻ｔｄｆ２（ｎ＋１）に計測された距離がｄｆ２（ｎ＋１）であるとき、基準サンプリング周波数ｆＳのタイミングで時刻ｔｄｆＳ（ｐ）に計測したときの距離ｄｆＳ（ｐ）は、時刻ｔｄｆ２（ｎ）のときの距離ｄｆ２（ｎ）と時刻ｔｄｆ２（ｎ＋１）のときの距離ｔｄｆ２（ｎ＋１）との間を、例えば線形内挿することによって、以下の式で求めることができる。
On the other hand, if the reference sampling frequency f S to a predetermined sampling frequency f 2 does not match, the sampling frequency converting means 41, the distance data df 2 (n) and the corresponding time data tdf 2 (n) Based on the above, the travel distance data df S (p) when sampled at a predetermined reference sampling frequency f S and the time data tdf S (p) corresponding thereto are obtained. In this method, the speed data vf 1 (m) and the corresponding time data tvf 1 (m) are replaced with the distance data df 2 (n) and the corresponding time data tdf 2 (n), respectively. This is the same as the conversion operation of the sampling frequency of the velocity data vf 1 (m) described in ( 1 ). That is measured in the sampling frequency f 2 at time tdf 2 (n) the measured distance to the df 2 (n), the time tdf 2 from (n) (1 / f 2 ) seconds after the time tdf 2 (n + 1) When the measured distance is df 2 (n + 1), the distance df S (p) measured at time tdf S (p) at the timing of the reference sampling frequency f S is the distance df at time tdf 2 (n). between the 2 (n) and time tdf 2 (n + 1) the distance tdf 2 when the (n + 1), for example, by a linear within interpolation, can be calculated by the following equation.

基準サンプリング周波数ｆＳでの計測タイミングに相当するそれぞれの時刻ｔｄｆＳ（ｐ）における距離ｄｆＳ（ｐ）を、その両側に位置する時刻ｔｄｆ２（ｎ）と時刻ｔｄｆ２（ｎ＋１）に計測された距離ｄｆ２（ｎ）とｄｆ２（ｎ＋１）とに基づいて、上記の式２で求め、これとそれぞれ対応する時刻ｔｄｆＳ（ｐ）とを関連づけることによって、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データｄｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）を求めることができる。なお、時刻ｔｄｆ２（ｎ）に計測された距離ｄｆ２（ｎ）と時刻ｔｄｆ２（ｎ＋１）に計測された距離ｄｆ２（ｎ＋１）とに基づいて、その間に位置する時刻ｔｄｆＳ（ｐ）における距離ｄｆＳ（ｐ）を求める方法は、上述した線形内挿に限られないが、時刻ｔｄｆ２（ｎ）と時刻ｔｄｆ２（ｎ＋１）との間の距離の変化を一次式で近似する線形内挿が、最も簡単であり、好ましい。 The distance df S (p) at each time tdf S (p) corresponding to the measurement timing at the reference sampling frequency f S is measured at time tdf 2 (n) and time tdf 2 (n + 1) located on both sides thereof. On the basis of the distances df 2 (n) and df 2 (n + 1), a predetermined reference sampling frequency f is obtained by associating it with the above equation 2 and associating it with the corresponding time tdf S (p). The travel distance data df S (p) sampled at S and the time data tdf S (p) corresponding thereto can be obtained. Incidentally, on the basis of the time tdf 2 distance df 2 which is measured in (n) (n) and time tdf 2 (n + 1) to the measured distance df 2 (n + 1), time located therebetween tdf S (p) The method for obtaining the distance df S (p) at is not limited to the linear interpolation described above, but is a linear that approximates the change in the distance between the time tdf 2 (n) and the time tdf 2 (n + 1) by a linear expression. Interpolation is the simplest and preferred.

因みに、距離センサー９２として、上述したサイクルメーターを使用する場合、そのサンプリング周波数ｆ２は、通常、１Ｈｚであるので、基準サンプリング周波数ｆＳを例えば１００Ｈｚに設定すると、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときには、距離センサー９２が計測した距離データｄｆ２（ｎ）と隣接する距離データｄｆ２（ｎ＋１）との間に９９個の距離データが必要となる。サンプリング周波数変換手段４１は、距離センサー９２が計測した距離データｄｆ２（ｎ）とその計測時刻ｔｄｆ２（ｎ）を、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの距離データｄｆＳ（ｐ）とその計測時刻ｔｄｆＳ（ｐ）とし、距離センサー９２が計測した距離データｄｆ２（ｎ＋１）とその計測時刻ｔｄｆ２（ｎ＋１）を距離データｄｆＳ（ｐ＋１００）とその計測時刻ｔｄｆＳ（ｐ＋１００）にするとともに、距離データｄｆ２（ｎ）とｄｆ２（ｎ＋１）との間を（１／１００）秒の間隔で補間して、ｄｆＳ（ｐ＋１）、ｄｆＳ（ｐ＋１）・・・ｄｆＳ（ｐ＋９９）を求めることになる。 Incidentally, as the distance sensor 92, when using the cycle meter as described above, the sampling frequency f 2 is usually because it is 1 Hz, the reference sampling frequency f S example is set to 100 Hz, sampled at reference sampling frequency f S Sometimes 99 pieces of distance data are required between the distance data df 2 (n) measured by the distance sensor 92 and the adjacent distance data df 2 (n + 1). The sampling frequency conversion means 41 is the distance data df S (p) when the distance data df 2 (n) measured by the distance sensor 92 and the measurement time tdf 2 (n) are sampled at the reference sampling frequency f S and the data The measurement time tdf S (p) is used, the distance data df 2 (n + 1) measured by the distance sensor 92 and the measurement time tdf 2 (n + 1) are used as the distance data df S (p + 100) and the measurement time tdf S (p + 100). At the same time, the distance data df 2 (n) and df 2 (n + 1) are interpolated at an interval of (1/100) seconds to obtain df S (p + 1), df S (p + 1)... Df S (p + 99). ).

サンプリング周波数変換手段４１は、これらの操作を距離センサー９２の全計測時間又は指定された計測時間について行い、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの距離データｄｆＳ（ｐ）及び対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）として後続するプロファイル算出部６へと出力する。このとき、出力される距離データｄｆＳ（ｐ）及び対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）を、路面プロファイル測定装置１が備える適宜の記憶装置に記憶させても良いことは勿論である。 The sampling frequency conversion means 41 performs these operations for the entire measurement time of the distance sensor 92 or the designated measurement time, and the distance data df S (p) and the corresponding time data tdf when sampling is performed at the reference sampling frequency f S. S (p) is output to the subsequent profile calculation unit 6. At this time, of course, the output distance data df S (p) and the corresponding time data tdf S (p) may be stored in an appropriate storage device provided in the road surface profile measuring device 1.

路面プロファイル測定方法に即していえば、サンプリング周波数変換手段４１における上述のデータ処理が、距離データｄｆ２（ｎ）のサンプリング周波数ｆ２が予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、距離データｄｆ２（ｎ）及び時刻データｔｄｆ２（ｎ）に基づいて、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データに相当する走行距離データｄｆＳ（ｐ）とこれに対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）とを求め、サンプリング周波数ｆ２が基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、走行距離データｄｆ２（ｎ）及び対応する時刻データｔｄｆ２（ｎ）を、それぞれ、走行距離データｄｆＳ（ｐ）及び時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とするステップに相当する。 According to the road surface profile measurement method, when the above-described data processing in the sampling frequency conversion means 41 is performed when the sampling frequency f 2 of the distance data df 2 (n) is different from the predetermined reference sampling frequency f S , the distance data Based on df 2 (n) and time data tdf 2 (n), travel distance data df S (p) corresponding to the travel distance data sampled at the reference sampling frequency f S and corresponding time data tvf S (P) is obtained, and when the sampling frequency f 2 is the same as the reference sampling frequency f S , the travel distance data df 2 (n) and the corresponding time data tdf 2 (n) are respectively converted into the travel distance data df S. This corresponds to the step of (p) and time data tdf S (p).

６−３．速度・走行距離変換手段４２での処理
サンプリング周波数変換手段４１において求められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データｖｆＳ（ｐ）とこれに対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）は、続いて、速度・走行距離変換手段４２に送られ、そこで、走行距離データｄｆＳ（ｐ）とこれに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）に変換される。 6-3. Processing in Speed / Travel Distance Conversion Unit 42 Speed data vf S (p) and time data tvf S (p) corresponding to this when sampling at the reference sampling frequency f S obtained in the sampling frequency conversion unit 41 are as follows: Subsequently, it is sent to the speed / travel distance conversion means 42, where it is converted into travel distance data df S (p) and corresponding time data tdf S (p).

例えば、図３に示すように、横軸が時間、縦軸が速度を表すグラフにおいて、基準サンプリング周波数ｆＳで計測したときに時刻ｔｖｆＳ（ｐ−１）に計測された速度がｖｆＳ（ｐ−１）、時刻ｔｖｆＳ（ｐ−１）から（１／ｆＳ）秒後の時刻ｔｖｆＳ（ｐ）に計測された速度がｖｆＳ（ｐ）であるとき、時刻ｔｖｆＳ（ｐ−１）から時刻ｔｖｆＳ（ｐ）までの間に自転車９が走行した走行距離ΔｄｆＳ（ｐ）は、図３においてハッチングで示した台形の面積に相当し、下記式で求めることができる。
For example, as shown in FIG. 3, in a graph in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents speed, the speed measured at time tvf S (p−1) when measured at the reference sampling frequency f S is vf S ( p-1), when the speed measured at time tvf S (p) (1 / f S ) seconds after time tvf S (p-1) is vf S (p), time tvf S (p− The travel distance Δdf S (p) traveled by the bicycle 9 from 1) to time tvf S (p) corresponds to the area of the trapezoid indicated by hatching in FIG. 3 and can be obtained by the following equation.

時刻ｔｖｆＳ（ｐ）における走行距離ｄｆＳ（ｐ）は、一つ前のサンプリング点における走行距離ｄｆＳ（ｐ−１）に時刻ｔｖｆＳ（ｐ−１）から時刻ｔｖｆＳ（ｐ）までの間に自転車９が走行した走行距離ΔｄｆＳ（ｐ）を加算することによって求められる。この計算をそれぞれのサンプリング間隔について行い、各サンプリング点における自転車９の走行距離ｄｆＳ（ｐ）を求め、これとそれぞれ対応する時刻ｔｄｆＳ（ｐ）とを関連づけることによって、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離を表す走行距離データｄｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）を求めることができる。 The travel distance df S (p) at the time tvf S (p) is equal to the travel distance df S (p−1) at the previous sampling point from the time tvf S (p−1) to the time tvf S (p). It is obtained by adding the travel distance Δdf S (p) that the bicycle 9 travels between. This calculation is performed for each sampling interval, the travel distance df S (p) of the bicycle 9 at each sampling point is obtained, and this is correlated with the corresponding time tdf S (p) to obtain the reference sampling frequency f S. Travel distance data df S (p) representing the travel distance when sampled and time data tdf S (p) corresponding to the travel distance data df S (p) can be obtained.

このようにして求められた走行距離データｄｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）は速度・走行距離変換手段４２から出力され、後続するプロファイル算出部６へと送られる。 The travel distance data df S (p) thus determined and the corresponding time data tdf S (p) are output from the speed / travel distance conversion means 42 and sent to the subsequent profile calculation unit 6. .

本発明に係る路面プロファイル測定方法に即していえば、速度・走行距離変換手段４２における上述のデータ処理が、サンプリング周波数変換手段４１で求められた速度データｖｆＳ（ｐ）及び対応する前記時刻データｔｖｆＳ（ｐ）に基づいて、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離を表す走行距離データｄｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とを求めるステップに相当する。 According to the road surface profile measuring method according to the present invention, the above-described data processing in the speed / travel distance converting means 42 is performed by the speed data vf S (p) obtained by the sampling frequency converting means 41 and the corresponding time data. This corresponds to the step of obtaining travel distance data df S (p) representing travel distance when sampled at the reference sampling frequency f S and time data tdf S (p) corresponding thereto based on tvf S (p). To do.

なお、図１に示す路面プロファイル測定装置１においては、速度／距離データ受付部２１が受け付けた速度データｖｆ１（ｍ）及び時刻データｔｖｆ１（ｍ）は、サンプリング周波数変換手段４１において、まず基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データｖｆＳ（ｐ）と対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）に変換され、その後、速度・走行距離変換手段４２において、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離を表す走行距離データｄｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）に変換されているが、サンプリング周波数変換手段４１におけるデータ処理と、速度・走行距離変換手段４２におけるデータ処理とは、その順序を逆にしても良い。 In the road surface profile measuring apparatus 1 shown in FIG. 1, the speed data vf 1 (m) and the time data tvf 1 (m) received by the speed / distance data receiving unit 21 are first set as a reference in the sampling frequency conversion means 41. It is converted to a sampling frequency rate data when sampled at f S vf S (p) and the corresponding time data tvf S (p), then the speed and travel distance conversion means 42, when sampling at the reference sampling frequency f S Is converted into travel distance data df S (p) and time data tdf S (p) corresponding to the travel distance data df S (p). Data processing in the sampling frequency conversion means 41 and speed / travel distance conversion means 42 are converted. The order of the data processing may be reversed.

すなわち、速度／距離データ受付部２１が受け付けた速度データｖｆ１（ｍ）と時刻データｔｖｆ１（ｍ）を、まず速度・走行距離変換手段４２に送り、上述したと同様の方法で、サンプリング周波数ｆ１でサンプリングしたときの走行距離を表す走行距離データｄｆ１（ｍ）と、これに対応する時刻データｔｄｆ１（ｍ）に変換し、その後、変換された走行距離データｄｆ１（ｍ）と対応する時刻データｔｄｆ１（ｍ）とをサンプリング周波数変換手段４１に送って、先に基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データｖｆＳ（ｐ）と対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）を求めたのと同様のやり方で、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データｖｆＳ（ｐ）と対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）に変換するようにしても良い。 That is, the speed data vf 1 (m) and the time data tvf 1 (m) received by the speed / distance data receiving unit 21 are first sent to the speed / travel distance converting means 42, and the sampling frequency is obtained in the same manner as described above. The travel distance data df 1 (m) representing the travel distance when sampled at f 1 and the corresponding time data tdf 1 (m) are converted into the converted travel distance data df 1 (m). The corresponding time data tdf 1 (m) is sent to the sampling frequency conversion means 41, and the time data tvf S (p) corresponding to the speed data vf S (p) when previously sampled at the reference sampling frequency f S is obtained. in a manner similar to the obtained velocity data vf S (p) and the corresponding time data when sampling at the reference sampling frequency f S vf may be converted to S (p).

路面プロファイル測定方法に即していえば、速度・走行距離変換手段４２において速度データｖｆ１（ｍ）と時刻データｔｖｆ１（ｍ）に対して行われる上述のデータ処理が、速度データｖｆ１（ｍ）及び対応する時刻データｔｖｆ１（ｍ）に基づいて、サンプリング周波数ｆ１でサンプリングしたときの走行距離を表す走行距離データｄｆ１（ｍ）と、これに対応する時刻データｔｄｆ１（ｍ）とを求めるステップに相当する。また、サンプリング周波数変換手段４１において走行距離データｄｆ１（ｍ）と対応する時刻データｔｄｆ１（ｍ）に対して行われる上述のデータ処理が、走行距離データｄｆ１（ｍ）のサンプリング周波数ｆ１が予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記走行距離データｄｆ１（ｍ）と対応する時刻データｔｄｆ１（ｍ）とに基づいて、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データに相当する走行距離データｄｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とを求め、サンプリング周波数ｆ１が基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、走行距離データｄｆ１（ｍ）及び対応する時刻データｔｄｆ１（ｍ）を、それぞれ、走行距離データｄｆＳ（ｐ）及び時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とするステップに相当する。 In accordance with the road surface profile measuring method, the above-described data processing performed on the speed data vf 1 (m) and the time data tvf 1 (m) in the speed / travel distance conversion means 42 is the speed data vf 1 (m ) And corresponding time data tvf 1 (m), travel distance data df 1 (m) representing a travel distance when sampled at the sampling frequency f 1 , and corresponding time data tdf 1 (m) This corresponds to the step of obtaining. Further, the above-described data processing performed on the time data tdf 1 (m) corresponding to the travel distance data df 1 (m) in the sampling frequency conversion means 41 is the sampling frequency f 1 of the travel distance data df 1 (m). There when different from the reference sampling frequency f S to a predetermined travel distance when said travel distance data df 1 (m) based on the corresponding time data tdf 1 and (m) and were sampled at the reference sampling frequency f S Travel distance data df S (p) corresponding to the data and time data tdf S (p) corresponding to the travel distance data df S (p) are obtained. When the sampling frequency f 1 is the same as the reference sampling frequency f S , the travel distance data df 1 (M) and corresponding time data tdf 1 (m) are respectively converted into travel distance data df S ( p) and time data tdf S (p).

７．加速度データ処理部５での処理
７−１．重力加速度補正手段５Ｇでの処理
加速度データ受付部２２が受け付けた加速度に関するデータに含まれる加速度データαｆ３（ｏ）及び対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）は、まず加速度データ処理部５の重力加速度補正手段５Ｇに送られ、重力加速度の影響を除去する補正が行われる。 7). Processing in the acceleration data processing unit 5 7-1. Processing in Gravity Acceleration Correcting Unit 5G The acceleration data αf 3 (o) and the corresponding time data tαf 3 (o) included in the data related to acceleration received by the acceleration data receiving unit 22 are the gravitational acceleration of the acceleration data processing unit 5 first. The correction is sent to the correction means 5G and correction for removing the influence of gravitational acceleration is performed.

すなわち、重力加速度補正手段５Ｇは、送られてきた加速度データαｆ３（ｏ）の平均値を算出し、この平均値を加速度センサー９３によって計測された重力加速度として、各加速度データαｆ３（ｏ）から減算して重力加速度の影響を除去し、除去後の加速度データを加速度データαｆ３（ｏ）として出力する。 In other words, the gravitational acceleration correction means 5G calculates the average value of the sent acceleration data αf 3 (o), and uses this average value as the gravitational acceleration measured by the acceleration sensor 93 to obtain each acceleration data αf 3 (o). The effect of gravity acceleration is removed by subtracting from the acceleration data, and acceleration data after removal is output as acceleration data αf 3 (o).

路面プロファイル測定方法に即していえば、重力加速度補正手段５Ｇにおいて行われるこの処理が、加速度データαｆ３（ｏ）の平均値から重力加速度を求め、これを加速度データαｆ３（ｏ）から減算し、減算後の加速度データを加速度データαｆ３（ｏ）とするステップに相当する。 Speaking in line with the road surface profile measuring method, the processing performed in the gravitational acceleration correcting section 5G is calculated gravitational acceleration from the average value of the acceleration data .alpha.f 3 (o), which is subtracted from the acceleration data .alpha.f 3 (o) This corresponds to the step of setting the acceleration data after subtraction to acceleration data αf 3 (o).

なお、重力加速度補正手段５Ｇによる上記の重力加速度の影響を除去する補正は、必ずしも行わなければならないものではないが、行った方が求められる路面プロファイルの精度が高まるので好ましい。また、重力加速度補正手段５Ｇによる上記の重力加速度の影響を除去する補正は、後述する基線補正手段５Ｂによる補正、又はノイズ除去手段５Ｎによるノイズ除去の後に行っても良く、さらには、後述するサンプリング周波数変換手段５１での処理の後に行っても良い。重力加速度補正手段５Ｇがサンプリング周波数変換手段５１での処理の後に重力加速度の補正を行う場合には、重力加速度補正手段５Ｇは、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの加速度データαｆＳ（ｑ）の平均値から重力加速度を求め、これを前記加速度データαｆＳ（ｑ）から減算し、減算後の加速度データを加速度データαｆＳ（ｑ）とする処理を行うことになる。 The correction for removing the influence of the gravitational acceleration by the gravitational acceleration correcting means 5G is not necessarily performed, but it is preferable because the accuracy of the road surface profile required is improved. Further, the correction for removing the influence of the gravitational acceleration by the gravitational acceleration correction means 5G may be performed after the correction by the baseline correction means 5B described later or the noise removal by the noise removal means 5N, and further, the sampling described later. You may perform after the process in the frequency conversion means 51. FIG. When the gravitational acceleration correction means 5G corrects the gravitational acceleration after the processing by the sampling frequency conversion means 51, the gravitational acceleration correction means 5G obtains acceleration data αf S (q) when sampled at the reference sampling frequency f S. calculated gravitational acceleration from the average value, which was subtracted from the acceleration data .alpha.f S (q), comprising the acceleration data after the subtraction that performs processing for the acceleration data αf S (q).

路面プロファイル測定方法に即していえば、サンプリング周波数変換手段５１での処理の後に行われる重力加速度補正手段５Ｇによるこの処理が、加速度データαｆＳ（ｑ）の平均値から重力加速度を求め、これを加速度データαｆＳ（ｑ）から減算し、減算後の加速度データを加速度データαｆＳ（ｑ）とするステップに相当する。 In accordance with the road surface profile measuring method, this process by the gravitational acceleration correcting means 5G performed after the processing in the sampling frequency converting means 51 obtains the gravitational acceleration from the average value of the acceleration data αf S (q), It is subtracted from the acceleration data αf S (q), which corresponds to the acceleration data after the subtraction step of the acceleration data αf S (q).

７−２．基線補正手段５Ｂでの処理
重力加速度補正手段５Ｇで重力加速度の影響が除去された加速度データαｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）とは、次に基線補正手段５Ｂに送られ、測定対象路面の勾配が加速度データに及ぼす影響を除去すべく、基線（ベースライン）の補正が行われる。 7-2. The time data Tiarufaf 3 and corresponding baseline correction means processing at 5B gravitational acceleration correction means acceleration data the influence of the gravitational acceleration has been removed by the 5G αf 3 (o) (o ), then sent to the base line correction unit 5B In order to remove the influence of the gradient of the measurement target road surface on the acceleration data, the base line (baseline) is corrected.

基線補正は、送られてきた加速度データαｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）とに基づいて、横軸を時間（ｔ）、縦軸を加速度（α）とするグラフ上に加速度データαｆ３（ｏ）をプロットし、その分布傾向を、プロットされた複数の測定点に最もフィットする直線で近似して、この近似値を全加速度データαｆ３（ｏ）から減算することによって行われる。最もフィットする直線は例えば最小二乗法によって求めることができる。 Baseline correction is performed on a graph with time (t) on the horizontal axis and acceleration (α) on the vertical axis based on the received acceleration data αf 3 (o) and corresponding time data tαf 3 (o). By plotting the acceleration data αf 3 (o), approximating the distribution trend with a straight line that best fits the plotted measurement points, and subtracting this approximate value from the total acceleration data αf 3 (o) Done. The straight line that fits best can be obtained by, for example, the least square method.

この基線補正を行うことによって、測定対象道路が全体的に登り勾配又は下り勾配にある場合でも、それら勾配の影響を除去して、正確な路面プロファイルの測定が可能になる。したがって、基線補正手段５Ｂはあった方が好ましいが、例えば、対象とする道路が平坦な場合など不要な場合には、基線補正手段５Ｂは特になくても良い。   By performing this base line correction, even when the road to be measured has an overall uphill or downhill slope, the influence of the slope is removed, and an accurate road surface profile can be measured. Therefore, although it is preferable to have the baseline correction means 5B, the baseline correction means 5B is not particularly necessary when the target road is flat, for example.

路面プロファイル測定方法に即していえば、基線補正手段５Ｂにおいて行われるこの基線補正が、加速度データαｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）とに基づいて基線補正を行い、基線補正後の加速度データを加速度データαｆ３（ｏ）とするステップに相当する。 In accordance with the road surface profile measuring method, the baseline correction performed in the baseline correction means 5B performs baseline correction based on the acceleration data αf 3 (o) and the corresponding time data tαf 3 (o), thereby correcting the baseline. This corresponds to the step of setting the later acceleration data as acceleration data αf 3 (o).

なお、この基線補正手段５Ｂによる基線補正は、後述するノイズ除去手段５Ｎによる低周波ノイズの除去後に行うようにしても良いが、基線補正は超低周波のノイズ補正に相当し、後述するノイズ除去手段５Ｎによる低周波ノイズの除去の前に行う方がよくノイズを除去することができるので好ましい。   The baseline correction by the baseline correction unit 5B may be performed after the removal of low-frequency noise by a noise removal unit 5N described later. However, the baseline correction corresponds to ultra-low frequency noise correction, and will be described later. It is preferable to carry out before removing low-frequency noise by means 5N because noise can be removed well.

さらに、基線補正手段５Ｂによる基線補正は、後述するサンプリング周波数変換手段５１での処理の後に行っても良く、その場合には、基線補正手段５Ｂは、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの加速度データαｆＳ（ｑ）と対応する時刻データｔαｆＳ（ｑ）とから、加速度データαｆＳ（ｑ）の変化傾向にフィットする直線を求め、これを前記加速度データαｆＳ（ｑ）から減算し、減算後の加速度データを加速度データαｆＳ（ｑ）とする処理を行うことになる。 Further, the baseline correction by the baseline correction unit 5B may be performed after the processing by the sampling frequency conversion unit 51 described later. In this case, the baseline correction unit 5B performs acceleration when sampling at the reference sampling frequency f S. From the data αf S (q) and the corresponding time data tαf S (q), a straight line that fits the change tendency of the acceleration data αf S (q) is obtained, and this is subtracted from the acceleration data αf S (q). A process of setting the acceleration data after subtraction as acceleration data αf S (q) is performed.

路面プロファイル測定方法に即していえば、サンプリング周波数変換手段５１での処理の後に基線補正手段５Ｂにおいて行われるこの基線補正が、加速度データαｆＳ（ｑ）と対応する時刻データｔαｆＳ（ｑ）とに基づいて基線補正を行い、基線補正後の加速度データを加速度データαｆＳ（ｑ）とするステップに相当する。 According to the road surface profile measurement method, the baseline correction performed in the baseline correction unit 5B after the processing in the sampling frequency conversion unit 51 is performed with the time data tαf S (q) corresponding to the acceleration data αf S (q). This is equivalent to the step of performing the baseline correction based on the above, and setting the acceleration data after the baseline correction as the acceleration data αf S (q).

さらに、基線補正手段５Ｂによる基線補正は、後述する加速度・速度変換手段５２による処理、又は速度・変位変換手段５３による処理の後に行っても良い。基線補正手段５Ｂによる基線補正を後述する加速度・速度変換手段５２による処理の後に行う場合には、基線補正手段５Ｂは、加速度・速度変換手段５２によって求められた速度データβｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔβｆ３（ｏ）とから、速度データβｆ３（ｏ）の変化傾向にフィットする直線を求め、これを前記速度データβｆ３（ｏ）から減算し、減算後の速度データを速度データβｆ３（ｏ）とする処理を行うことになる。また、速度データαｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）とが、加速度・速度変換手段５２に送られる前に、サンプリング周波数変換手段５１での処理を受けている場合には、基線補正手段５Ｂは、サンプリング周波数変換手段５１を通過し、さらに加速度・速度変換手段５２によって求められた速度データβｆＳ（ｑ）と対応する時刻データｔβｆＳ（ｑ）とから、速度データβｆＳ（ｑ）の変化傾向にフィットする直線を求め、これを前記速度データβｆＳ（ｑ）から減算し、減算後の速度データを速度データβｆＳ（ｑ）とする処理を行うことになる。 Further, the baseline correction by the baseline correction unit 5B may be performed after the processing by the acceleration / speed conversion unit 52 described later or the processing by the speed / displacement conversion unit 53. When the baseline correction by the baseline correction unit 5B is performed after the processing by the acceleration / speed conversion unit 52 described later, the baseline correction unit 5B corresponds to the velocity data βf 3 (o) obtained by the acceleration / speed conversion unit 52. From the time data tβf 3 (o) to be obtained, a straight line that fits the changing tendency of the speed data βf 3 (o) is obtained, and this is subtracted from the speed data βf 3 (o). The process of βf 3 (o) is performed. Further, when the velocity data αf 3 (o) and the corresponding time data tαf 3 (o) are subjected to processing by the sampling frequency conversion unit 51 before being sent to the acceleration / speed conversion unit 52, The base line correction means 5B passes through the sampling frequency conversion means 51, and from the speed data βf S (q) obtained by the acceleration / speed conversion means 52 and the corresponding time data tβf S (q), the speed data βf S obtains a straight line fit to the change trend of the (q), which is subtracted from the velocity data βf S (q), it will perform the process of the speed data after subtraction and velocity data βf S (q).

路面プロファイル測定方法に即していえば、基線補正手段５Ｂにおいて行われる上記の基線補正が、速度データβｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔβｆ３（ｏ）とに基づいて基線補正を行い、基線補正後の速度データを速度データβｆ３（ｏ）とするステップ、又は、速度データβｆＳ（ｑ）と対応する時刻データｔβｆＳ（ｑ）とに基づいて基線補正を行い、基線補正後の速度データを速度データβｆＳ（ｑ）とするステップに相当する。 In accordance with the road surface profile measuring method, the baseline correction performed in the baseline correction means 5B performs baseline correction based on the speed data βf 3 (o) and the corresponding time data tβf 3 (o), and the baseline The step of setting the corrected speed data as speed data βf 3 (o), or performing baseline correction based on the time data tβf S (q) corresponding to the speed data βf S (q), and the speed after the baseline correction This corresponds to the step of setting the data as velocity data βf S (q).

基線補正手段５Ｂによる基線補正を後述する速度・変位変換手段５３による処理の後に行う場合には、基線補正手段５Ｂは、速度・変位変換手段５３によって求められた変位データγｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔγｆ３（ｏ）とから、変位データγｆ３（ｏ）の変化傾向にフィットする直線を求め、これを前記変位データγｆ３（ｏ）から減算し、減算後の変位データを変位データγｆ３（ｏ）とする処理を行うことになる。また、速度データαｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）とが、速度・変位変換手段５３に送られる前に、サンプリング周波数変換手段５１での処理を受けている場合には、基線補正手段５Ｂは、サンプリング周波数変換手段５１を通過し、さらに速度・変位変換手段５３によって求められた変位データγｆＳ（ｑ）と対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）とから、変位データγｆＳ（ｑ）の変化傾向にフィットする直線を求め、これを前記変位データγｆＳ（ｑ）から減算し、減算後の変位データを変位データγｆＳ（ｑ）とする処理を行うことになる。 When the baseline correction by the baseline correction unit 5B is performed after the processing by the speed / displacement conversion unit 53 described later, the baseline correction unit 5B corresponds to the displacement data γf 3 (o) obtained by the speed / displacement conversion unit 53. From the time data tγf 3 (o) to be obtained, a straight line that fits the change tendency of the displacement data γf 3 (o) is obtained, and this is subtracted from the displacement data γf 3 (o). The process of γf 3 (o) is performed. When the speed data αf 3 (o) and the corresponding time data tαf 3 (o) are subjected to processing by the sampling frequency conversion means 51 before being sent to the speed / displacement conversion means 53, The baseline correction means 5B passes through the sampling frequency conversion means 51, and from the displacement data γf S (q) obtained by the velocity / displacement conversion means 53 and the corresponding time data tγf S (q), the displacement data γf S obtains a straight line fit to the change trend of the (q), which is subtracted from said displacement data γf S (q), will perform the process of the displacement data after subtraction and displacement data γf S (q).

路面プロファイル測定方法に即していえば、基線補正手段５Ｂにおいて行われる上記の基線補正が、変位データγｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔγｆ３（ｏ）とに基づいて基線補正を行い、基線補正後の変位データを変位データγｆ３（ｏ）とするステップ、又は、速度データγｆＳ（ｑ）と対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）とに基づいて基線補正を行い、基線補正後の変位データを変位データγｆＳ（ｑ）とするステップに相当する。 In accordance with the road surface profile measuring method, the baseline correction performed in the baseline correction means 5B performs baseline correction based on the displacement data γf 3 (o) and the corresponding time data tγf 3 (o), and the baseline A step of setting the corrected displacement data as displacement data γf 3 (o), or performing baseline correction based on speed data γf S (q) and corresponding time data tγf S (q), and displacement after baseline correction This corresponds to the step of setting the data as displacement data γf S (q).

７−３．ノイズ除去手段５Ｎでの処理
基線補正手段５Ｂで基線補正を受けた加速度データαｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）とは、続いてノイズ除去手段５Ｎに送られ、ノイズ域に相当する低周波成分が除去される。 7-3. Processing in the Noise Removal Unit 5N The acceleration data αf 3 (o) subjected to the baseline correction in the baseline correction unit 5B and the corresponding time data tαf 3 (o) are subsequently sent to the noise removal unit 5N to enter the noise range. Corresponding low frequency components are removed.

ノイズ域に相当する低周波成分としては、例えば、気象庁が公表している「速度波形・変位波形の求め方」（ｈｔｔｐ：ｗｗｗ．ｄａｔａ．ｊｍａ．ｇｏ．ｊｐ／ｓｖｄ／ｅｑｅｖ／ｄａｔａ／ｋｙｏｓｈｉｎ／ｋａｉｓｅｔｓｕ／ｃａｌｃ＿ｗａｖｅ．ｈｔｍ）においてカットオフされている０．２Ｈｚ以下の周波数成分が挙げられるが、これに限られるものではなく、試行錯誤によって除去すべき周波数域を求め、これを除去する低周波成分として設定しても良い。   As a low frequency component corresponding to the noise region, for example, “How to obtain velocity waveform / displacement waveform” published by the Japan Meteorological Agency (http: www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/kyoshin/ The frequency component of 0.2 Hz or less that is cut off in kaisetsu / calc_wave.htm) is mentioned, but is not limited to this, and a low frequency component that obtains a frequency range to be removed by trial and error and removes it May be set as

加速度データαｆ３（ｏ）から０．２Ｈｚ以下の低周波成分を除去するには、加速度データαｆ３（ｏ）を０．２Ｈｚ超を通過させるハイパスフィルターに掛けても良く、或いは、加速度データαｆ３（ｏ）を一旦フーリエ変換し、周波数領域で０．２Ｈｚ以下に０を掛け、再び逆フーリエ変換することによって、０．２Ｈｚ以下の低周波成分が除去された加速度データαｆ３（ｏ）を得るようにしても良い。 In order to remove a low frequency component of 0.2 Hz or less from the acceleration data αf 3 (o), the acceleration data αf 3 (o) may be applied to a high-pass filter that passes more than 0.2 Hz, or the acceleration data αf 3 (o) is once subjected to Fourier transform, 0.2 Hz or less is multiplied by 0 in the frequency domain, and inverse Fourier transform is performed again to obtain acceleration data αf 3 (o) from which low frequency components of 0.2 Hz or less are removed. You may make it get.

ノイズ除去手段５Ｎによるノイズ域に相当する低周波成分の除去は、行った方が路面プロファイルをより正確に求めることができるので望ましいが、それほど低周波成分が大きな測定誤差をもたらさない場合には、行わなくても良い。また、ノイズ除去手段５Ｎによるノイズ域に相当する低周波成分の除去は、後述するサンプリング周波数変換手段５１、又は加速度・速度変換手段５２、又は速度・変位変換手段の後に行っても良い。   The removal of the low frequency component corresponding to the noise region by the noise removing means 5N is desirable because it is possible to obtain the road surface profile more accurately, but when the low frequency component does not cause a large measurement error, It does not have to be done. The removal of the low frequency component corresponding to the noise region by the noise removing means 5N may be performed after the sampling frequency converting means 51, the acceleration / speed converting means 52, or the speed / displacement converting means described later.

路面プロファイル測定方法に即していえば、ノイズ除去手段５Ｎにおいて行われる上記の処理が、加速度データαｆ３（ｏ）又は加速度データαｆＳ（ｑ）からノイズ域に相当する低周波成分を除去するステップ、又は、速度データβｆ３（ｏ）又は前記速度データβｆＳ（ｑ）からノイズ域に相当する低周波成分を除去するステップ、又は、変位データγｆ３（ｏ）又は変位データγｆＳ（ｑ）からノイズ域に相当する低周波成分を除去するステップに相当する。 In accordance with the road surface profile measuring method, the above-described processing performed in the noise removing means 5N removes a low frequency component corresponding to the noise region from the acceleration data αf 3 (o) or the acceleration data αf S (q). Or the step of removing the low frequency component corresponding to the noise region from the velocity data βf 3 (o) or the velocity data βf S (q), or the displacement data γf 3 (o) or the displacement data γf S (q). This corresponds to the step of removing low-frequency components corresponding to the noise range from

７−４．サンプリング周波数変換手段５１での処理
ノイズ除去手段５Ｎを通過し、ノイズ域に相当する低周波成分が除去された加速度データαｆ３（ｏ）及び対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）は、続いてサンプリング周波数変換手段５１に送られ、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの加速度データαｆＳ（ｑ）（但し、ｑは整数）及び対応する時刻データｔαｆＳ（ｑ）に変換される。この変換処理は、先にサンプリング周波数変換手段４１ついて述べたのと基本的に同じ処理である。 7-4. Processing in Sampling Frequency Conversion Unit 51 The acceleration data αf 3 (o) and the corresponding time data tαf 3 (o) from which the low frequency component corresponding to the noise region has been removed after passing through the noise removing unit 5N are sampled. It is sent to the frequency conversion means 51 and converted into acceleration data αf S (q) (where q is an integer) and corresponding time data tαf S (q) when sampled at the reference sampling frequency f S. This conversion process is basically the same process as described above for the sampling frequency conversion means 41.

すなわち、サンプリング周波数変換手段５１は、まず、送られてきた時刻データｔαｆ３（ｏ）に基づいて、加速度データαｆ３（ｏ）のサンプリング周波数ｆ３と予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳとが一致しているか否かを判別し、一致している場合には、送られてきた加速度データαｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）を、そのまま、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングされた加速度データαｆＳ（ｑ）及び対応する時刻データｔαｆＳ（ｑ）として、次の加速度・速度変換手段５２へと出力する。 That is, the sampling frequency conversion means 51 first determines the sampling frequency f 3 of the acceleration data αf 3 (o) and a predetermined reference sampling frequency f S based on the time data tαf 3 (o) sent. It is determined whether or not they match, and if they match, the transmitted acceleration data αf 3 (o) and the corresponding time data tαf 3 (o) are used as they are in a predetermined reference sampling frequency. The acceleration data αf S (q) sampled at f S and the corresponding time data tαf S (q) are output to the next acceleration / speed conversion means 52.

一方、サンプリング周波数ｆ３と予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳとが一致していない場合には、サンプリング周波数変換手段５１は、加速度データαｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）とに基づいて、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの加速度データαｆＳ（ｑ）と、これに対応する時刻データｔαｆＳ（ｑ）を求める。この求め方は、先に図２に基づいて説明したものと基本的に同じであり、サンプリング周波数ｆ３で時刻ｔαｆ３（ｏ）に計測された加速度がαｆ３（ｏ）、時刻ｔαｆ３（ｏ）から（１／ｆ３）秒後の時刻ｔαｆ３（ｏ＋１）に計測された加速度がαｆ３（ｏ＋１）であるとき、基準サンプリング周波数ｆＳのタイミングで時刻ｔαｆＳ（ｑ）に計測したときの加速度αｆＳ（ｑ）は、時刻ｔαｆ３（ｏ）に計測された加速度αｆ３（ｏ）と時刻ｔαｆ３（ｏ＋１）に計測された加速度αｆ３（ｏ＋１）の間を、例えば線形内挿することによって、以下の式で求めることができる。
On the other hand, if the reference sampling frequency f S to a predetermined sampling frequency f 3 do not match, the sampling frequency conversion unit 51, time data Tiarufaf 3 corresponding to the acceleration data αf 3 (o) (o) Based on the above, acceleration data αf S (q) when sampling at a predetermined reference sampling frequency f S and time data tαf S (q) corresponding thereto are obtained. The method of obtaining this is basically the same as that described above with reference to FIG. 2, and the acceleration measured at time tαf 3 (o) at the sampling frequency f 3 is αf 3 (o) and time tαf 3 ( When the acceleration measured at time tαf 3 (o + 1) after (1 / f 3 ) seconds from o) is αf 3 (o + 1), measurement was performed at time tαf S (q) at the timing of the reference sampling frequency f S. the acceleration αf S (q) of the time, between the time Tiarufaf 3 acceleration .alpha.f 3 that is measured in (o) (o) and time tαf 3 (o + 1) acceleration is measured αf 3 (o + 1), for example within the linear By inserting, it can obtain | require with the following formula | equation.

基準サンプリング周波数ｆＳでの計測タイミングに相当するそれぞれの時刻ｔαｆＳ（ｑ）における加速度αｆＳ（ｑ）を、その両側に位置する時刻ｔαｆ３（ｏ）とｔαｆ３（ｏ＋１）に計測された加速度αｆ３（ｏ）とαｆ３（ｏ＋１）とに基づいて、上記の式４で求め、これと対応するぞれぞれの時刻ｔαｆＳ（ｑ）とを関連づけることによって、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの加速度データαｆＳ（ｑ）と、これに対応する時刻データｔαｆＳ（ｑ）を求めることができる。なお、時刻ｔαｆ３（ｏ）に計測された加速度αｆ３（ｏ）と時刻ｔαｆ３（ｏ＋１）に計測された加速度αｆ３（ｏ＋１）とに基づいて、その間に位置する時刻ｔαｆＳ（ｑ）における加速度αｆＳ（ｑ）を求める方法は、上述した線形内挿に限られず、他の適宜の内挿法を用いても良い。他の内挿法としては、例えば「土木学会論文集Ａ」、Ｖｏｌ．６５、Ｎｏ．２、５２３−５３５、２００９．６の５３０〜５３１頁に記載されたリサンプリング理論によるサンプリングレートの変更を適用した補間法を挙げることができる。対象が加速度である場合には、上記リサンプリング理論によるサンプリングレートの変更を適用した補間法を用いる方が、より高い精度が得られる。 The acceleration αf S (q) at each time tαf S (q) corresponding to the measurement timing at the reference sampling frequency f S was measured at times tαf 3 (o) and tαf 3 (o + 1) located on both sides thereof. Based on the accelerations αf 3 (o) and αf 3 (o + 1), a predetermined reference is obtained by associating the time tαf S (q) with the corresponding time tαf S (q), which is obtained by the above-described equation (4). It is possible to obtain acceleration data αf S (q) sampled at the sampling frequency f S and time data tαf S (q) corresponding thereto. The time tαf 3 (o) acceleration .alpha.f measured in 3 (o) and time tαf 3 (o + 1) to the measured acceleration αf 3 (o + 1) and on the basis of the time Tiarufaf S located therebetween (q) The method of obtaining the acceleration αf S (q) in the above is not limited to the linear interpolation described above, and other appropriate interpolation methods may be used. Other interpolation methods include, for example, “Journal of Civil Engineers A”, Vol. 65, no. 2, 523-535, 2009.6, pages 530 to 531, and an interpolation method to which a change in sampling rate based on the resampling theory is applied. When the target is acceleration, higher accuracy can be obtained by using an interpolation method to which the change of the sampling rate based on the resampling theory is applied.

因みに、加速度センサー９３として、上述したスマートフォンに内蔵された加速度センサーを使用する場合、そのサンプリング周波数ｆ３は、通常、約１００Ｈｚであり、基準サンプリング周波数ｆＳを例えば１００Ｈｚに設定すると、両者はほぼ一致するものの、サンプリング周波数ｆ３には若干のゆらぎがあるので、サンプリング周波数変換手段５１による変換は必要である。サンプリング周波数変換手段５１は、上記のサンプリング周波数の変換処理を加速度センサー９３の全計測時間又は指定された計測時間について行い、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの加速度データαｆＳ（ｑ）及び対応する時刻データｔαｆＳ（ｑ）として、後続する加速度・速度変換手段５２に出力する。このとき、出力される加速度データαｆＳ（ｑ）及び対応する時刻データｔαｆＳ（ｑ）を、路面プロファイル測定装置１が備える適宜の記憶装置に記憶させても良いことは勿論である。 Incidentally, as the acceleration sensor 93, when using an acceleration sensor built into the smartphone described above, the sampling frequency f 3 is generally about 100 Hz, when the reference sampling frequency f S example is set to 100 Hz, both substantially Although they coincide with each other, the sampling frequency f 3 has a slight fluctuation, so that conversion by the sampling frequency conversion means 51 is necessary. The sampling frequency conversion means 51 performs the above sampling frequency conversion processing for the entire measurement time of the acceleration sensor 93 or a designated measurement time, and the acceleration data αf S (q) and the corresponding data when sampling is performed at the reference sampling frequency f S. Time data tαf S (q) to be output to the subsequent acceleration / speed conversion means 52. At this time, of course, the output acceleration data αf S (q) and the corresponding time data tαf S (q) may be stored in an appropriate storage device included in the road surface profile measuring apparatus 1.

路面プロファイル測定方法に即していえば、サンプリング周波数変換手段５１における上述のデータ処理が、加速度データαｆ３（ｏ）のサンプリング周波数ｆ３が予め定められた前記基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記加速度データαｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）とに基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの加速度データに相当する加速度データαｆＳ（ｑ）とこれに対応する時刻データｔαｆＳ（ｑ）とを求め、前記サンプリング周波数ｆ３が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記加速度データαｆ３（ｏ）と対応する前記時刻データｔαｆ３（ｏ）を前記加速度データαｆＳ（ｑ）及び前記時刻データｔαｆＳ（ｑ）とするステップに相当する。 According to the road surface profile measurement method, when the above-described data processing in the sampling frequency conversion means 51 is different from the reference sampling frequency f S in which the sampling frequency f 3 of the acceleration data αf 3 (o) is different from the predetermined reference sampling frequency f S , Based on the acceleration data αf 3 (o) and the corresponding time data tαf 3 (o), acceleration data αf S (q) corresponding to the acceleration data when sampled at the reference sampling frequency f S and corresponding to this. Time data tαf S (q) is obtained, and when the sampling frequency f 3 is the same as the reference sampling frequency f S , the time data tαf 3 (o) corresponding to the acceleration data αf 3 (o) is steps to the acceleration data .alpha.f S (q) and the time data tαf S (q) It corresponds to.

なお、図１に示す路面プロファイル測定装置１においては、サンプリング周波数変換手段５１によるサンプリング周波数の変換処理は、加速度・速度変換手段５２及び速度・変位変換手段５３における処理の前に行われているが、サンプリング周波数変換手段５１によるサンプリング周波数の変換処理は、加速度・速度変換手段５２における処理の後、又は速度・変位変換手段５３における処理の後に行うようにしても良い。   In the road surface profile measuring apparatus 1 shown in FIG. 1, the sampling frequency conversion processing by the sampling frequency conversion means 51 is performed before the processing in the acceleration / speed conversion means 52 and the speed / displacement conversion means 53. The sampling frequency conversion processing by the sampling frequency conversion means 51 may be performed after the processing in the acceleration / speed conversion means 52 or after the processing in the speed / displacement conversion means 53.

サンプリング周波数変換手段５１によるサンプリング周波数の変換処理が、加速度・速度変換手段５２における処理の後に行われる場合には、サンプリング周波数変換手段５１は、加速度・速度変換手段５２において求められた速度データβｆ３（ｏ）及び時刻データｔβｆ３（ｏ）に対して上記と同様の処理を行い、サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データに相当する速度データβｆＳ（ｑ）とこれに対応する時刻データｔβｆＳ（ｑ）とを求めることになる。 When the sampling frequency conversion processing by the sampling frequency conversion means 51 is performed after the processing in the acceleration / speed conversion means 52, the sampling frequency conversion means 51 uses the velocity data βf 3 obtained in the acceleration / speed conversion means 52. (O) and time data tβf 3 (o) are processed in the same manner as described above, and the speed data βf S (q) corresponding to the speed data when sampled at the sampling frequency f S and the corresponding time data tβf S (q) is obtained.

路面プロファイル測定方法に即していえば、サンプリング周波数変換手段５１において速度データβｆ３（ｏ）及び時刻データｔβｆ３（ｏ）に対して行われる上記のデータ処理が、速度データβｆ３（ｏ）のサンプリング周波数ｆ３が予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、速度データβｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔβｆ３（ｏ）とに基づいて、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データに相当する速度データβｆＳ（ｑ）とこれに対応する時刻データｔβｆＳ（ｑ）とを求め、サンプリング周波数ｆ３が基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、速度データβｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔβｆ３（ｏ）を速度データβｆＳ（ｑ）及び時刻データｔβｆＳ（ｑ）とするステップｎ相当する。 According to the road surface profile measuring method, the above-described data processing performed on the speed data βf 3 (o) and the time data tβf 3 (o) in the sampling frequency conversion means 51 is performed on the speed data βf 3 (o). when different from the reference sampling frequency f S of the sampling frequency f 3 is a predetermined, based on the time data Tibetaf 3 corresponding to the velocity data βf 3 (o) (o) , when sampled at the reference sampling frequency f S Speed data βf S (q) corresponding to the speed data and time data tβf S (q) corresponding thereto are obtained, and when the sampling frequency f 3 is the same as the reference sampling frequency f S , the speed data βf 3 (o ) And time data tβf 3 (o) corresponding to speed data βf S (q) and time data tβf S This corresponds to step n as (q).

また、サンプリング周波数変換手段５１によるサンプリング周波数の変換処理が、速度・変位変換手段５３における処理の後に行われる場合には、サンプリング周波数変換手段５１は、速度・変位変換手段５３において求められた変位データγｆ３（ｏ）及び時刻データｔγｆ３（ｏ）に対して上記と同様の処理を行い、サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの変位データに相当する変位データγｆＳ（ｑ）とこれに対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）とを求めることになる。 When the sampling frequency conversion processing by the sampling frequency conversion means 51 is performed after the processing by the speed / displacement conversion means 53, the sampling frequency conversion means 51 obtains the displacement data obtained by the speed / displacement conversion means 53. The same processing as described above is performed on γf 3 (o) and time data tγf 3 (o), and displacement data γf S (q) corresponding to the displacement data when sampled at the sampling frequency f S and corresponding to this. Time data tγf S (q) is obtained.

路面プロファイル測定方法に即していえば、サンプリング周波数変換手段５１において変位データγｆ３（ｏ）及び時刻データｔγｆ３（ｏ）に対して行われる上記のデータ処理が、変位データγｆ３（ｏ）のサンプリング周波数ｆ３が予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、変位データγｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔγｆ３（ｏ）とに基づいて、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの変位データに相当する変位データγｆＳ（ｑ）とこれに対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）とを求め、サンプリング周波数ｆ３が基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、変位データγｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔγｆ３（ｏ）を変位データγｆＳ（ｑ）及び時刻データｔγｆＳ（ｑ）とするステップに相当する。 According to the road surface profile measurement method, the above-described data processing performed on the displacement data γf 3 (o) and the time data tγf 3 (o) in the sampling frequency conversion means 51 is performed on the displacement data γf 3 (o). when the sampling frequency f 3 is different from the predetermined reference sampling frequency f S, based on the displacement data .gamma.f 3 (o) and the corresponding time data tγf 3 (o), when sampled at the reference sampling frequency f S Displacement data γf S (q) corresponding to the displacement data and time data tγf S (q) corresponding thereto are obtained, and when the sampling frequency f 3 is the same as the reference sampling frequency f S , the displacement data γf 3 (o ) And time data tγf 3 (o) corresponding to displacement data γf S (q) and time data tγf S This corresponds to the step (q).

７−５．加速度・速度変換手段５２での処理
サンプリング周波数変換手段５１で得られた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの加速度データαｆＳ（ｑ）及び対応する時刻データｔαｆＳ（ｑ）は、次いで、加速度・速度変換手段５２に送られ、速度データβｆＳ（ｑ）及び対応する時刻データｔβｆＳ（ｑ）に変換される。この変換処理は、上述した速度・走行距離変換手段４２での処理と基本的に同じである。 7-5. Processing in the acceleration / velocity converting means 52 The acceleration data αf S (q) and the corresponding time data tαf S (q) obtained by sampling at the reference sampling frequency f S obtained by the sampling frequency converting means 51 are It is sent to the speed conversion means 52 and converted into speed data βf S (q) and corresponding time data tβf S (q). This conversion processing is basically the same as the processing in the speed / travel distance conversion means 42 described above.

すなわち、例えば、図４に示すように、横軸が時間、縦軸が速度を表すグラフにおいて、基準サンプリング周波数ｆＳで計測したときに時刻ｔαｆＳ（ｑ−１）に計測された加速度がαｆＳ（ｑ−１）、時刻ｔαｆＳ（ｑ−１）から（１／ｆＳ）秒後の時刻ｔαｆＳ（ｑ）に計測された加速度がαｆＳ（ｑ）であるとき、時刻ｔαｆＳ（ｑ−１）から時刻ｔαｆＳ（ｑ）までの速度の変化ΔβｆＳ（ｑ）は、図４においてハッチングで示した台形の面積に相当し、下記式５で求めることができる。
That is, for example, as shown in FIG. 4, in a graph in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents speed, the acceleration measured at time tαf S (q−1) when measured at the reference sampling frequency f S is αf S (q-1), when the acceleration measured at time tαf S (q) (1 / f S ) seconds after time tαf S (q-1) is αf S (q), time tαf S ( The speed change Δβf S (q) from q-1) to time tαf S (q) corresponds to the area of the trapezoid indicated by hatching in FIG.

時刻ｔαｆＳ（ｑ）における速度βｆＳ（ｑ）は、一つ前のサンプリング点における速度βｆＳ（ｑ−１）に時刻ｔαｆＳ（ｑ−１）から時刻ｔαｆＳ（ｑ）までの間に変化した自転車９の速度ΔβｆＳ（ｑ）を加算することによって求められる。この計算をそれぞれのサンプリング間隔について行い、各時刻ｔβｆＳ（ｑ）における鉛直方向の速度βｆＳ（ｑ）を求め、これと対応する時刻ｔβｆＳ（ｑ）とを関連づけることによって、速度データβｆＳ（ｑ）と、これに対応する時刻データｔβｆＳ（ｑ）を求めることができる。このようにして求められた速度データβｆＳ（ｑ）と、これに対応する時刻データｔβｆＳ（ｑ）は加速度・速度変換手段５２から出力され、後続する速度・変位変換手段５３へと送られる。 The speed βf S (q) at the time tαf S (q) is the speed βf S (q−1) at the previous sampling point between the time tαf S (q−1) and the time tαf S (q). It is obtained by adding the speed Δβf S (q) of the changed bicycle 9. This calculation is performed for each sampling interval, the velocity βf S (q) in the vertical direction at each time tβf S (q) is obtained, and the velocity data βf S is correlated with the corresponding time tβf S (q). (Q) and the corresponding time data tβf S (q) can be obtained. The speed data βf S (q) thus obtained and the corresponding time data tβf S (q) are output from the acceleration / speed conversion means 52 and sent to the subsequent speed / displacement conversion means 53. .

路面プロファイル測定方法に即していえば、加速度・速度変換手段５２における上述のデータ処理が、加速度データαｆＳ（ｑ）を基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データβｆＳ（ｑ）に換算し、これを対応する時刻データｔβｆＳ（ｑ）と関連づけるステップに相当する。 According to the road surface profile measuring method, the above-described data processing in the acceleration / speed converting means 52 is converted into the speed data βf S (q) when the acceleration data αf S (q) is sampled at the reference sampling frequency f S. This corresponds to the step of associating this with the corresponding time data tβf S (q).

なお、加速度・速度変換手段５２における加速度データから速度データへの変換は、サンプリング周波数変換手段５１による処理の前に行っても良く、その場合には、加速度・速度変換手段５２は、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの加速度に変換されていない加速度データαｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）を、サンプリング周波数ｆ３でサンプリングしたときの速度データβｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔβｆ３（ｏ）に変換する処理を行うことになる。 The acceleration / velocity conversion means 52 may convert the acceleration data into the speed data before the processing by the sampling frequency conversion means 51. In that case, the acceleration / speed conversion means 52 uses the reference sampling frequency. Corresponding to velocity data βf 3 (o) when sampling acceleration data αf 3 (o) not converted to acceleration when sampling at f S and corresponding time data tαf 3 (o) at sampling frequency f 3 The time data tβf 3 (o) to be converted is processed.

路面プロファイル測定方法に即していえば、サンプリング周波数変換手段５１による処理の前に加速度・速度変換手段５２において行われる上記データ処理が、加速度データαｆ３（ｏ）をサンプリング周波数ｆ３でサンプリングしたときの速度データβｆ３（ｏ）に換算し、これを対応する時刻データｔβｆ３（ｏ）と関連づけるステップに相当する。 According to the road surface profile measuring method, when the data processing performed in the acceleration / speed converting means 52 before the processing by the sampling frequency converting means 51 samples the acceleration data αf 3 (o) at the sampling frequency f 3. This is equivalent to the step of converting the velocity data βf 3 (o) to the corresponding time data tβf 3 (o).

７−６．速度・変位変換手段５３での処理
加速度・速度変換手段５２で得られた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データβｆＳ（ｑ）及び対応する時刻データｔβｆＳ（ｑ）は、次いで、速度・変位変換手段５３に送られ、変位データγｆＳ（ｑ）及び対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）に変換される。この変換処理は、上述した加速度・速度変換手段５２での処理と基本的に同じである。 7-6. Processing in Speed / Displacement Conversion Unit 53 Speed data βf S (q) and corresponding time data tβf S (q) obtained by sampling at the reference sampling frequency f S obtained in the acceleration / speed conversion unit 52 are It is sent to the velocity / displacement conversion means 53 and converted into displacement data γf S (q) and corresponding time data tγf S (q). This conversion processing is basically the same as the processing in the acceleration / speed conversion means 52 described above.

すなわち、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときに時刻ｔβｆＳ（ｑ−１）における速度がβｆＳ（ｑ−１）、時刻ｔβｆＳ（ｑ−１）から（１／ｆＳ）秒後の時刻ｔβｆＳ（ｑ）における速度がβｆＳ（ｑ）であるとき、時刻ｔβｆＳ（ｑ−１）から時刻ｔβｆＳ（ｑ）までの変位の変化分ΔγｆＳ（ｑ）は、下記式６で求めることができる。
That is, when sampling is performed at the reference sampling frequency f S , the speed at time tβf S (q−1) is βf S (q−1), and the time after (1 / f S ) seconds from time tβf S (q−1). when the speed of tβf S (q) is .beta.f S (q), time tβf S (q-1) from the time tβf S (q) until a change amount of the displacement of Δγf S (q) is determined by the following equation 6 be able to.

時刻ｔβｆＳ（ｑ）における変位γｆＳ（ｑ）は、一つ前のサンプリング点における変位γｆＳ（ｑ−１）に時刻ｔβｆＳ（ｑ−１）から時刻ｔβｆＳ（ｑ）までの間に変化した自転車９の変位ΔγｆＳ（ｑ）を加算することによって求められる。この計算をそれぞれのサンプリング間隔について行い、各時刻ｔγｆＳ（ｑ）における鉛直方向の変位γｆＳ（ｑ）を求め、これと対応する時刻ｔγｆＳ（ｑ）とを関連づけることによって、変位データγｆＳ（ｑ）と、これに対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）を求めることができる。このようにして求められた変位データγｆＳ（ｑ）と、これに対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）は速度・変位変換手段５３から出力され、後続するプロファイル算出部６へと送られる。 The displacement γf S (q) at time tβf S (q) is the displacement γf S (q−1) at the previous sampling point between time tβf S (q−1) and time tβf S (q). It is obtained by adding the displacement Δγf S (q) of the changed bicycle 9. This calculation is performed for each sampling interval, the displacement γf S (q) in the vertical direction at each time tγf S (q) is obtained, and this is correlated with the corresponding time tγf S (q), whereby the displacement data γf S (Q) and time data tγf S (q) corresponding to this can be obtained. The displacement data γf S (q) thus determined and the corresponding time data tγf S (q) are output from the velocity / displacement conversion means 53 and sent to the subsequent profile calculation unit 6.

路面プロファイル測定方法に即していえば、速度・変位変換手段５３における上述のデータ処理が、速度データβｆＳ（ｑ）を、サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの変位を表す変位データγｆＳ（ｑ）に換算し、これを対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）と関連づけるステップに相当する。 Speaking in line with the road surface profile measuring method, the data processing described above in the velocity and displacement converting means 53, the velocity data .beta.f S (q), the sampling frequency f S displacement data representing the displacement when sampling at .gamma.f S (q ) And is associated with the corresponding time data tγf S (q).

なお、速度・変位変換手段５３における速度データから変位データへの変換は、サンプリング周波数変換手段５１による処理の前に行っても良く、その場合には、速度・変位変換４手段５３は、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度に変換されていない速度データβｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔβｆ３（ｏ）を、サンプリング周波数ｆ３でサンプリングしたときの変位データγｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔγｆ３（ｏ）に変換する処理を行うことになる。 The speed / displacement conversion means 53 may convert the speed data into the displacement data before the processing by the sampling frequency conversion means 51. In this case, the speed / displacement conversion 4 means 53 performs the reference sampling. Displacement data γf 3 (o) obtained by sampling the time data tβf 3 (o) corresponding to the speed data βf 3 (o) that has not been converted into the speed when sampled at the frequency f S at the sampling frequency f 3. A process of converting into corresponding time data tγf 3 (o) is performed.

路面プロファイル測定方法に即していえば、サンプリング周波数変換手段５１による処理の前に速度・変位変換手段５３において行われる上記データ処理が、速度データβｆ３（ｏ）を、サンプリング周波数ｆ３でサンプリングしたときの変位を表す変位データγｆ３（ｏ）に換算し、これを対応する時刻データｔγｆ３（ｏ）と関連づけるステップに相当する。 According to the road surface profile measuring method, the data processing performed in the speed / displacement converting means 53 before the processing by the sampling frequency converting means 51 is performed by sampling the speed data βf 3 (o) at the sampling frequency f 3 . This corresponds to the step of converting to displacement data γf 3 (o) representing the displacement of the hour and associating it with the corresponding time data tγf 3 (o).

８．プロファイル算出部６での処理
８−１．変位／走行距離データ取得手段６１での処理
速度／距離データ処理部４から出力される走行距離データｄｆＳ（ｐ）と対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）、及び、加速度データ処理部５から出力される変位データγｆＳ（ｑ）と対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）とは、共にプロファイル算出部６の変位／走行距離データ取得手段６１に送られ、そこで、自転車９の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの変位データに相当する変位データγｙ（ｒ）（但し、ｒは整数）とこれに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）に変換される。この処理は以下のようにして実行される。 8). Process in profile calculation unit 6-1. Processing in displacement / travel distance data acquisition means 61 Travel time data df S (p) output from the speed / distance data processing unit 4 and time data tdf S (p) corresponding to the output from the acceleration data processing unit 5 The displacement data γf S (q) and the corresponding time data tγf S (q) are both sent to the displacement / travel distance data acquisition means 61 of the profile calculation unit 6, where y per travel distance x of the bicycle 9 It is converted into displacement data γy (r) (where r is an integer) corresponding to the displacement data at the time of sampling, and travel distance data dy (r) corresponding thereto. This process is executed as follows.

加速度データ処理部５から出力される変位データγｆＳ（ｑ）と速度／距離データ処理部４から出力される走行距離データｄｆＳ（ｐ）とは、いずれも基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときのデータであり、かつ両者のサンプリングのタイミングも同期しているので、同一時刻にサンプリングされた変位データγｆＳ（ｑ）と走行距離データｄｆＳ（ｐ）が存在する。変位／走行距離データ取得手段６１は、時刻データｔγｆＳ（ｑ）と時刻データｔｄｆＳ（ｐ）を比べて、同一時刻の変位データと走行距離データを互いに対応づける処理を行う。時刻データを介して互いに対応づけられた変位データγｆＳ（ｑ）と走距離データｄｆＳ（ｐ）との対応関係の一例を示せば下記表１のとおりである（但し、ｔγｆＳ（ｑ）＝ｔｄｆＳ（ｐ）とした）。 The displacement data γf S (q) output from the acceleration data processing unit 5 and the travel distance data df S (p) output from the speed / distance data processing unit 4 are both sampled at the reference sampling frequency f S. And the sampling timings of both of them are also synchronized, so there is displacement data γf S (q) and travel distance data df S (p) sampled at the same time. The displacement / travel distance data acquisition unit 61 compares the time data tγf S (q) with the time data tdf S (p) and performs a process of associating the displacement data and travel distance data at the same time with each other. An example of the correspondence relationship between the displacement data γf S (q) and the travel distance data df S (p) associated with each other via the time data is as shown in Table 1 below (provided that tγf S (q) = Tdf S (p)).

しかしながら、自転車９の走行速度は必ずしも一定ではないので、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データｄｆＳ（ｐ−１）、ｄｆＳ（ｐ）、ｄｆＳ（ｐ＋１）・・・は一定ではなく、上記の変位データγｆＳ（ｑ）と走行距離データｄｆＳ（ｐ）との関係を、横軸に走行距離、縦軸に変位をとってプロットしてグラフ化すると、各データの横軸方向の間隔は不揃いとなる。この不都合を解消するために、変位／走行距離データ取得手段６１は、さらに以下の処理を行う。 However, since the traveling speed of the bicycle 9 is not necessarily constant, the traveling distance data df S (p−1), df S (p), df S (p + 1)... When sampled at the reference sampling frequency f S If the relationship between the displacement data γf S (q) and the travel distance data df S (p) is plotted and plotted with the travel distance on the horizontal axis and the displacement on the vertical axis, it is not constant. The intervals in the horizontal axis direction are not uniform. In order to eliminate this inconvenience, the displacement / travel distance data acquisition unit 61 further performs the following processing.

すなわち、変位／走行距離データ取得手段６１は、上記変位データγｆＳ（ｑ）と、これに対応づけられた走行距離データｄｆＳ（ｐ）とに基づいて、予め定められた走行距離ｘあたり、予め定められたｙ回サンプリングしたときの変位データγｙ（ｒ）（但し、ｒは整数）とこれに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）を求める。この処理は、基本的にサンプリング周波数の変換処理と同じである。例えば、図５に示すように、横軸が走行距離ｄ、縦軸が変位γを表すグラフにおいて、走行距離ｄｆＳ（ｐ）のときの変位がγｆＳ（ｑ）、走行距離ｄｆＳ（ｐ＋１）のときの変位がγｆＳ（ｑ＋１）であり、走行距離ｘあたりｙ回サンプリングするサンプリング点の一つであるｄｙ（ｒ）が走行距離ｄｆＳ（ｐ）と走行距離ｄｆＳ（ｐ＋１）の間に位置する場合、走行距離ｄｙ（ｒ）における変位γｙ（ｒ）は、走行距離ｄｆＳ（ｐ）における変位γｆＳ（ｑ）と走行距離ｄｆＳ（ｐ＋１）における変位γｆＳ（ｑ＋１）との間を、例えば線形内挿することによって、以下の式で求めることができる。
In other words, the displacement / travel distance data acquisition means 61 determines a predetermined travel distance x based on the displacement data γf S (q) and the travel distance data df S (p) associated therewith. Displacement data γy (r) (where r is an integer) and mileage data dy (r) corresponding to the displacement data γy (r) obtained by sampling y times in advance are obtained. This process is basically the same as the sampling frequency conversion process. For example, as shown in FIG. 5, in the graph in which the horizontal axis represents the travel distance d and the vertical axis represents the displacement γ, the displacement at the travel distance df S (p) is γf S (q), and the travel distance df S (p + 1). ) Is γf S (q + 1), and dy (r), one of sampling points sampled y times per travel distance x, is the travel distance df S (p) and travel distance df S (p + 1). If located between the displacement γy (r) in the travel distance dy (r) is the travel distance df S travel and the displacement in the (p) γf S (q) distance df S (p + 1) in the displacement .gamma.f S and (q + 1) For example, linear interpolation can be used to obtain the distance between the two.

走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの各走行距離ｄｙ（ｒ）について、それぞれその両側に位置する走行距離ｄｆＳ（ｐ）とｄｆＳ（ｐ＋１）における変位γｆＳ（ｑ）とγｆＳ（ｑ＋１）とに基づいて、走行距離ｄｙ（ｒ）のときの変位γｙ（ｒ）を上記の式７で求め、これと対応するぞれぞれの走行距離ｄｙ（ｒ）とを関連づけることによって、変位／走行距離データ取得手段６１は、自転車９の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの変位データに相当する変位データγｙ（ｒ）とこれに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）を求めることができる。なお、ｙ回のサンプリングは走行距離上のどこをサンプリング開始基準点として選んでも良いが、走行距離データデータｄｆＳ（ｐ）のいずれかと一致する点を選ぶのが望ましい。 For each travel distance dy (r) sampled y times per travel distance x, displacements γf S (q) and γf S (q + 1) at travel distances df S (p) and df S (p + 1) located on both sides of the travel distance dy (r), respectively. ), The displacement γy (r) at the travel distance dy (r) is obtained by the above equation 7, and the displacement dy (r) corresponding to this is correlated with the displacement. / The travel distance data acquisition means 61 can obtain the displacement data γy (r) corresponding to the displacement data when y times are sampled per travel distance x of the bicycle 9 and the corresponding travel distance data dy (r). . It should be noted that y sampling may be performed anywhere on the travel distance as a sampling start reference point, but it is desirable to select a point that coincides with any of the travel distance data data df S (p).

因みに、前記走行距離ｘとしては、通常、１ｍが選ばれ、サンプリング回数ｙとしては、通常、１００回が選ばれる。走行距離ｘが１ｍ、走行距離ｘあたりのサンプリング回数ｙが１００回のとき、走行距離データｄｙ（ｒ）の間隔は１ｍ／１００＝１ｃｍとなる。   Incidentally, 1 m is normally selected as the travel distance x, and 100 times is normally selected as the sampling number y. When the travel distance x is 1 m and the sampling count y per travel distance x is 100, the distance of the travel distance data dy (r) is 1 m / 100 = 1 cm.

変位／走行距離データ取得手段６１は上記の処理を実行し、求められた変位データγｙ（ｒ）とこれに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）を出力する。このとき、出力される変位データγｙ（ｒ）とこれに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）を、路面プロファイル測定装置１が備える適宜の記憶装置に記憶させても良いことは勿論である。   The displacement / travel distance data acquisition unit 61 executes the above processing and outputs the obtained displacement data γy (r) and the travel distance data dy (r) corresponding thereto. At this time, the output displacement data γy (r) and the travel distance data dy (r) corresponding to the displacement data γy (r) may be stored in an appropriate storage device included in the road surface profile measuring device 1.

路面プロファイル測定方法に即していえば、変位／走行距離データ取得手段６１によって行われる上記データ処理が、変位データγｆＳ（ｑ）及び対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）と、走行距離データｄｆＳ（ｐ）及び対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とに基づいて、自転車９の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの変位データに相当する変位データγｙ（ｒ）と、これに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）とを求める変位・走行距離データ取得ステップに相当する。 According to the road surface profile measuring method, the data processing performed by the displacement / travel distance data acquisition means 61 is performed by the displacement data γf S (q), the corresponding time data tγf S (q), and the travel distance data df S. Based on (p) and the corresponding time data tdf S (p), displacement data γy (r) corresponding to the displacement data when y times are sampled per travel distance x of the bicycle 9 and the corresponding travel distance This corresponds to a displacement / travel distance data acquisition step for obtaining data dy (r).

８−２．センサー取付位置補正手段６２での処理
プロファイル算出部６の変位／走行距離データ取得手段６１で、自転車９の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの変位データに相当する変位データγｙ（ｒ）とこれに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）に変換されたデータは、続いて、路面プロファイル出力手段７１に送られる前に、必要に応じて、センサー取付位置補正手段６２においてセンサー取付位置補正処理を施される。 8-2. Processing at sensor mounting position correction means 62 Displacement data γy (r) corresponding to displacement data obtained by sampling y times per travel distance x of bicycle 9 by displacement / travel distance data acquisition means 61 of profile calculation unit 6 and this The data converted into the travel distance data dy (r) corresponding to is subjected to sensor attachment position correction processing in the sensor attachment position correction means 62 as necessary before being sent to the road surface profile output means 71. Is done.

すなわち、加速度センサー９３を、例えば自転車９のハンドル部分に取り付けた場合には、その位置は、わずかではあるものの自転車９の前輪の接地位置からは自転車９の進行方向後方にずれているので、加速度センサー９３は、自転車９の走行時、前後輪の振動に伴う回転運動の影響を受けることになり、この影響を補正するため行われるのがセンサー取付位置補正手段６２によるセンサー取付位置補正処理である。この処理は以下のようにして実行される。   That is, when the acceleration sensor 93 is attached to the handle portion of the bicycle 9, for example, the position of the acceleration sensor 93 is slightly shifted from the grounding position of the front wheel of the bicycle 9, but the acceleration of the bicycle 9 is accelerated. The sensor 93 is affected by the rotational movement accompanying the vibration of the front and rear wheels when the bicycle 9 is traveling, and the sensor attachment position correction process by the sensor attachment position correction means 62 is performed to correct this influence. . This process is executed as follows.

例えば、図６に示すように、自転車９の前後輪間距離をｚ、前輪と加速度センサー９３との水平方向距離をＤ、前輪が受ける加速度をαｆ、後輪が受ける加速度をαｂとすると、加速度センサー９１が受ける加速度αｓは、近似的に下記式で表される。
For example, as shown in FIG. 6, when the distance between the front and rear wheels of the bicycle 9 is z, the horizontal distance between the front wheels and the acceleration sensor 93 is D, the acceleration received by the front wheels is α f , and the acceleration received by the rear wheels is α b. The acceleration α s received by the acceleration sensor 91 is approximately expressed by the following equation.

加速度センサー９３によって計測される加速度はαｓであるが、路面プロファイルを正確に反映しているのは加速度αｆ又はαｂである。加速度αｆと加速度αｂとは互いに独立ではなく、空間周波数上で位相が前後輪間距離ｚだけずれているので、ある空間周波数ｆに対して、加速度αｆと加速度αｂとは、Ａを振幅、ｘを自転車９の走行方向位置、ｖを自転車９の走行速度として、それぞれ下記式で表すことができる。
The acceleration measured by the acceleration sensor 93 is α s , but the acceleration α f or α b accurately reflects the road surface profile. The acceleration α f and the acceleration α b are not independent from each other, and the phase is shifted by a distance z between the front and rear wheels on the spatial frequency. Therefore, for a certain spatial frequency f, the acceleration α f and the acceleration α b are A Is the amplitude, x is the traveling direction position of the bicycle 9, and v is the traveling speed of the bicycle 9, respectively.

式９と式１０を式８に代入すると、加速度αｆ（或いは加速度αｂ）の振幅Ａと加速度αｓの振幅ＡＳとの関係は下記式で表される。
ただし、ｋ（ｆ）は下記式で表される空間周波数ｆに依存するセンサー取付位置補正関数である。
Substituting Equations 9 and 10 into Equation 8, the relationship between the amplitude A S of amplitude A and the acceleration alpha s of acceleration alpha f (or acceleration alpha b) is represented by the following formula.
However, k (f) is a sensor attachment position correction function depending on the spatial frequency f expressed by the following equation.

式１２のｚ、Ｄ、ｖに具体的な数値を代入し、自転車９の走行方向位置ｘを変化させたときにｍａｘ｛ ｝の｛ ｝内の値の最大値を求めることによって、空間周波数ｆの関数としてセンサー取付位置補正関数ｋ（ｆ）を求めることができる。すなわち、空間周波数ｆの波長１／ｆが前後輪間距離ｚの整数分の１に近い場合、前後輪は同位相で運動するので、自転車９のすべての位置で加速度は等しく、ｋ＝１となる。一方、波長１／ｆが前後輪間距離ｚの１／２の整数分の１に近い場合、前後輪が逆位相で運動するので、ｋが最大となり、加速度センサー９３が取り付けられている箇所の加速度は最も小さくなると予想される。因みに、自転車９における前後輪間距離ｚを１．１ｍ、前輪と加速度センサー９１と前輪との水平方向距離Ｄを０．１５ｍ、自転車９の走行速度ｖを１０ｋｍ／ｈとした場合、ｘが１／ｚ＝１／１．１ｍ＝０．９１の倍数のとき、ｋは最小値を取り、このときのｋの値を１とすると、ｘが０．９１／２＝０．４６の倍数のとき、ｋは最大値１．５７となり、この間でｋはｆの関数として周期的に変化する。   By substituting specific numerical values for z, D, and v in Equation 12 and determining the maximum value in {} of max {} when the traveling direction position x of the bicycle 9 is changed, the spatial frequency f As a function, a sensor attachment position correction function k (f) can be obtained. That is, when the wavelength 1 / f of the spatial frequency f is close to 1 / integer of the distance z between the front and rear wheels, the front and rear wheels move in the same phase, so that the acceleration is equal at all positions of the bicycle 9 and k = 1. Become. On the other hand, when the wavelength 1 / f is close to 1 / integer of ½ of the distance z between the front and rear wheels, the front and rear wheels move in opposite phases, so that k becomes the maximum and the acceleration sensor 93 is attached. The acceleration is expected to be the smallest. Incidentally, when the distance z between the front and rear wheels in the bicycle 9 is 1.1 m, the horizontal distance D between the front wheels, the acceleration sensor 91 and the front wheels is 0.15 m, and the traveling speed v of the bicycle 9 is 10 km / h, x is 1 When z is a multiple of 0.91 / 1.1m = 0.91, k takes the minimum value. When k is 1 at this time, x is a multiple of 0.91 / 2 = 0.46. , K has a maximum value of 1.57, during which k varies periodically as a function of f.

このセンサー取付位置補正関数ｋ（ｆ）は、加速度について求められたものであるが、式１２の両辺を２回積分することによって加速度センサー９３によって計測された加速度に基づいて求められた変位データγｙ（ｒ）と、自転車９の前輪の接地点における変位との間にも成り立つ。センサー取付位置補正手段６２は、変位／走行距離データ取得手段６１から送られてくる変位データγｙ（ｒ）を一旦フーリエ変換し、これに、周波数領域で、上記センサー位置補正関数ｋ（ｆ）を掛け、再び逆フーリエ変換することによって、変位データγｙ（ｒ）を、自転車９の前輪又は後輪位置での変位データγｙＣ（ｒ）に補正する。補正後の変位データγｙ（ｒ）は、対応する走行距離データｄｙ（ｒ）とともに、プロファイル出力部７の路面プロファイル出力手段７１に送られ、適宜、路面プロファイルとして出力される。 This sensor attachment position correction function k (f) is obtained with respect to acceleration, but displacement data γy obtained based on the acceleration measured by the acceleration sensor 93 by integrating both sides of Equation 12 twice. This also holds between (r) and the displacement of the front wheel of the bicycle 9 at the ground contact point. The sensor mounting position correction means 62 temporarily Fourier transforms the displacement data γy (r) sent from the displacement / travel distance data acquisition means 61, and uses the sensor position correction function k (f) in the frequency domain. By multiplying and inverse Fourier transform again, the displacement data γy (r) is corrected to displacement data γy C (r) at the front or rear wheel position of the bicycle 9. The corrected displacement data γy (r) is sent to the road surface profile output means 71 of the profile output unit 7 together with the corresponding travel distance data dy (r), and is appropriately output as a road surface profile.

路面プロファイル測定方法に即していえば、センサー取付位置補正手段６２において行われる上記処理が、加速度センサーの自転車上での取付位置に関する情報及び前記自転車の諸元に関する情報に基づいて、前記変位・走行距離データ取得ステップＥにおいて求められた前記変位データγｙ（ｒ）を、前記自転車の前輪又は後輪位置での変位データγｙＣ（ｒ）に補正するセンサー取付位置補正ステップに相当し、路面プロファイル出力手段７１において行われる上記処理が、変位データγｙ（ｒ）の代わりに、補正後の変位データγｙＣ（ｒ）を対応する走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて、路面プロファイルとして出力するステップに相当することになる。 In accordance with the road surface profile measuring method, the processing performed in the sensor mounting position correcting means 62 is based on the information on the mounting position of the acceleration sensor on the bicycle and the information on the specifications of the bicycle. This corresponds to a sensor mounting position correction step for correcting the displacement data γy (r) obtained in the distance data acquisition step E to displacement data γy C (r) at the front or rear wheel position of the bicycle, and outputs a road surface profile In the step in which the processing performed in the means 71 correlates the corrected displacement data γy C (r) with the corresponding travel distance data dy (r) instead of the displacement data γy (r) and outputs it as a road profile It will be equivalent.

８−３．整合性調整手段６３での処理
プロファイル算出部６の変位／走行距離データ取得手段６１で、自転車９の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの変位データに相当する変位データγｙ（ｒ）とこれに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）に変換されたデータは、続いて、路面プロファイル出力手段７１に送られる前に、必要に応じて、整合性調整手段６３において整合性調整処理を施される。 8-3. Processing in the consistency adjustment means 63 Displacement data γy (r) corresponding to displacement data when the displacement / travel distance data acquisition means 61 of the profile calculation unit 6 samples y times per travel distance x of the bicycle 9 and The data converted into the corresponding travel distance data dy (r) is subsequently subjected to consistency adjustment processing in the consistency adjustment means 63 as necessary before being sent to the road surface profile output means 71.

この処理は、本発明に係る路面プロファイル測定装置１において求められた路面プロファイルを、例えば、上述した「ＤＡＭ」などの他の路面プロファイル測定装置で求められた路面プロファイルと比較することを可能にするために行われる処理である。   This process makes it possible to compare the road surface profile obtained by the road surface profile measuring device 1 according to the present invention with the road surface profile obtained by another road surface profile measuring device such as “DAM” described above. This is a process performed for this purpose.

すなわち、予め、同一の道路について、その路面プロファイルを本発明に係る路面プロファイル測定装置１と他の路面プロファイル測定装置を用いて測定し、両者の結果を比較することによって両者の差を求めておき、この予め求められ、適宜の記憶装置に記憶されている差に基づいて、整合性調整手段６３は変位／走行距離データ取得手段６１から送られてくる変位データγｙ（ｒ）を調整する。   That is, the road surface profile of the same road is measured in advance using the road surface profile measurement device 1 according to the present invention and another road surface profile measurement device, and the difference between the two is obtained by comparing the results of both. The consistency adjustment unit 63 adjusts the displacement data γy (r) sent from the displacement / travel distance data acquisition unit 61 based on the difference obtained in advance and stored in an appropriate storage device.

因みに、本発明者らが確認したところによれば、同一道路の路面プロファイルを本発明に係る路面プロファイル測定装置１で測定した結果Ｐと、「ＤＡＭ」を用いて測定した結果ＰＤＡＭとの間には、以下の関係がある。
By the way, according to the present inventors, the road surface profile of the same road is measured with the road surface profile measuring device 1 according to the present invention, and the result P DAM is measured with “DAM”. Have the following relationship:

ただし、ｊ（ｆ）は空間周波数ｆに依存する整合性調整関数であり、下記式で表される。
However, j (f) is a consistency adjustment function depending on the spatial frequency f, and is represented by the following equation.

整合性調整手段６３は、変位／走行距離データ取得手段６１から送られてくる変位データγｙ（ｒ）をフーリエ変換し、これに、周波数領域で、上記整合性調整関数ｊ（ｆ）を掛け、再び逆フーリエ変換することによって、変位データγｙ（ｒ）を、他の測定装置で測定された路面プロファイルと比較可能な変位データγｙＤ（ｒ）に調整する。 The consistency adjustment unit 63 Fourier transforms the displacement data γy (r) sent from the displacement / travel distance data acquisition unit 61, and multiplies the data by the consistency adjustment function j (f) in the frequency domain. By performing inverse Fourier transform again, the displacement data γy (r) is adjusted to displacement data γy D (r) that can be compared with the road surface profile measured by another measuring device.

この調整は、センサー取付位置補正手段６２において行われる上記のセンサー取付位置補正処理の後に行っても良く、その場合には、整合性調整手段６３は、センサー取付位置補正手段６２においてセンサー取付位置補正が行われた変位データγｙＣ（ｒ）をフーリエ変換し、これに周波数領域で上記整合性調整関数ｊ（ｆ）を掛け、再び逆フーリエ変換することによって、変位データγｙＣ（ｒ）を、他の測定装置で測定された路面プロファイルと比較可能な変位データγｙＣＤ（ｒ）に調整することになる。 This adjustment may be performed after the above-described sensor attachment position correction processing performed in the sensor attachment position correction unit 62. In this case, the consistency adjustment unit 63 performs sensor attachment position correction in the sensor attachment position correction unit 62. The displacement data γy C (r) is subjected to Fourier transform, multiplied by the consistency adjustment function j (f) in the frequency domain, and inverse Fourier transformed again to obtain the displacement data γy C (r). The displacement data γy CD (r) that can be compared with the road surface profile measured by another measuring apparatus is adjusted.

いずれにせよ、整合性調整手段６３によって調整された変位データγｙＣ（ｒ）又はγｙＣＤ（ｒ）は、対応する対応する走行距離データｄｙ（ｒ）とともに、プロファイル出力部７の路面プロファイル出力手段７１に送られ、適宜、路面プロファイルとして出力される。 In any case, the displacement data γy C (r) or γy CD (r) adjusted by the consistency adjusting unit 63 is combined with the corresponding travel distance data dy (r), and the road surface profile output unit of the profile output unit 7. 71 and output as a road surface profile as appropriate.

路面プロファイル測定方法に即していえば、整合性調整手段６３において行われる上記の処理が、同一自転車道についての前記変位データγｙ（ｒ）又はγｙＣ（ｒ）に基づいて出力される路面プロファイルと他の路面プロファイル測定装置から出力される路面プロファイルとの予め求められた差に基づいて、前記変位データγｙ（ｒ）又はγｙＣ（ｒ）を変位データγｙＤ（ｒ）又はγｙＣＤ（ｒ）に補正する整合性調整ステップに相当し、路面プロファイル出力手段７１において行われる上記の処理が、前記変位データγｙ（ｒ）又はγｙＣ（ｒ）の代わりに、補正後の変位データγｙＤ（ｒ）又はγｙＣＤ（ｒ）を対応する走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて、路面プロファイルとして出力するステップに相当する。 According to the road surface profile measuring method, the above-mentioned processing performed in the consistency adjusting means 63 is the road surface profile output based on the displacement data γy (r) or γy C (r) for the same bicycle road. Based on a difference obtained in advance from a road surface profile output from another road surface profile measuring device, the displacement data γy (r) or γy C (r) is converted into displacement data γy D (r) or γy CD (r). The above-described processing performed in the road surface profile output means 71 is corrected to the corrected displacement data γy D (r) instead of the displacement data γy (r) or γy C (r). ) Or γy CD (r) is associated with the corresponding travel distance data dy (r) and is output as a road surface profile.

本発明の路面プロファイル測定装置１が上記処理を行う整合性調整手段６３を備えている場合には、本発明の路面プロファイル測定装置１で得られた路面プロファイルを、他の道路について他の測定装置で測定された結果と比較したり、また、同じ道路について過去に他の測定装置で測定された結果又は未来に他の測定装置で測定される結果と照らし合わせたりして、道路の路面プロファイルの変化を調査、比較検討することができるので、得られた測定データの汎用性が増し、極めて有用である。   When the road surface profile measuring device 1 according to the present invention includes the consistency adjusting means 63 that performs the above-described processing, the road surface profile obtained by the road surface profile measuring device 1 according to the present invention is used as another measuring device for other roads. The road surface profile of the road by comparing it with the results measured by other measuring devices in the past or in the future on the same road. Since changes can be investigated and compared, the versatility of the measurement data obtained is extremely useful.

９．プロファイル出力部７での処理
変位／走行距離データ取得手段６１から出力された変位データγｙ（ｒ）とこれに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）とは、プロファイル出力部７が有する路面プロファイル出力手段７１に送られ、路面プロファイル出力部７１は、これを自動的に、又は外部からの出力要請を待って、路面プロファイルとして出力する。路面プルファイルはプリンター、表示装置、記憶装置、他の端末、ネットワーク上のサーバ等、適宜の出力先に出力することができる。 9. Processing in the Profile Output Unit 7 The displacement data γy (r) output from the displacement / travel distance data acquisition unit 61 and the corresponding travel distance data dy (r) are the road surface profile output unit included in the profile output unit 7. The road surface profile output unit 71 outputs the result as a road surface profile automatically or after waiting for an output request from the outside. The road surface pull file can be output to an appropriate output destination such as a printer, a display device, a storage device, another terminal, or a server on a network.

路面プロファイル測定方法に即していえば、路面プロファイル出力手段７１が行う上記のデータ処理が、求められた前記変位データγｙ（ｒ）を対応する走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて、路面プロファイルとして出力する路面プロファイル出力ステップに相当する。   In accordance with the road surface profile measuring method, the data processing performed by the road surface profile output means 71 associates the obtained displacement data γy (r) with the corresponding travel distance data dy (r) as a road surface profile. This corresponds to an output road surface profile output step.

〈全体構成−その２〉
図７は、本発明に係る路面プロファイル測定装置１の他の一例を示す全体構成図である。図１におけると同じ部、手段には同じ符号を付してある。図１に示した全体構成図と図７に示す全体構成図との違いは、自転車９に角速度センサー９４が取り付けられている点、データ受付部２に角速度データ受付部２４が設けられている点、サンプリング周波数変換手段５４及び角速度・角度変換手段５５を備える角速度データ処理部８がデータ処理部３に設けられている点、プロファイル算出部６に、角度／走行距離データ取得手段６４、角度・変位変換手段６５、不感周波数域除去手段６６、低周波域除去手段６７、及び加算手段６８が設けられている点にある。なお、基線補正手段５Ｂとノイズ除去手段５Ｎは、加速度データ処理部５と角速度データ処理部８とで共用である。 <Overall configuration-2>
FIG. 7 is an overall configuration diagram showing another example of the road surface profile measuring apparatus 1 according to the present invention. The same parts and means as in FIG. The difference between the overall configuration diagram shown in FIG. 1 and the overall configuration diagram shown in FIG. 7 is that an angular velocity sensor 94 is attached to the bicycle 9 and an angular velocity data reception unit 24 is provided in the data reception unit 2. The angular velocity data processing unit 8 including the sampling frequency conversion unit 54 and the angular velocity / angle conversion unit 55 is provided in the data processing unit 3. The profile calculation unit 6 includes an angle / travel distance data acquisition unit 64, an angle / displacement. The conversion means 65, the dead frequency band removing means 66, the low frequency band removing means 67, and the adding means 68 are provided. The baseline correction means 5B and the noise removal means 5N are shared by the acceleration data processing unit 5 and the angular velocity data processing unit 8.

本例の路面プロファイル測定装置１が新たに有する上記の各部及び各手段は、１又は２以上のコンピュータが独立して又は互いに連携して所定のプログラムの下に動作することによって実現されるものである。なお、図７に示す路面プロファイル測定装置１も、図１に示した路面プロファイル測定装置１と同様に、上記の各部及び各手段に加えて、図示しない適宜の記憶装置を有している。   Each of the above-described units and means newly provided in the road surface profile measuring apparatus 1 of this example is realized by one or more computers operating under a predetermined program independently or in cooperation with each other. is there. The road surface profile measuring apparatus 1 shown in FIG. 7 also has an appropriate storage device (not shown) in addition to the above-described units and means, similarly to the road surface profile measuring apparatus 1 shown in FIG.

なお、角速度センサー９４としては、自転車９に取り付けることができ、自転車９の車軸の回りの角速度を計測し、外部にデータとして出力することができるものであれば、どのような計測原理に基づくどのような種類のものであっても良いが、入手の容易性を考えると、例えば、アップル社が販売するスマートフォン（商品名「ｉＰｏｄ ｔｏｕｃｈ」）に内蔵されている角速度センサーを用いるのが望ましい。   The angular velocity sensor 94 can be attached to the bicycle 9 and can measure the angular velocity around the axle of the bicycle 9 and output it as data to the outside. For example, it is desirable to use an angular velocity sensor built in a smartphone (trade name “iPod touch”) sold by Apple Inc. in consideration of availability.

車軸回りの角速度を正確に計測することができる限り角速度センサー９４の自転車９への取り付け位置には特段の制限はないが、通常はハンドル部分に適宜の治具を介して取り付けるのが好ましい。なお、角速度センサー９４として、上記スマートフォンを用いる場合、スマートフォン内蔵の角速度センサーのＸ、Ｙ、Ｚ軸がそれぞれ自転車９の車軸方向、前後方向、及び上下方向と一致するように自転車９に取り付けるのが好ましい。   As long as the angular velocity around the axle can be accurately measured, the mounting position of the angular velocity sensor 94 on the bicycle 9 is not particularly limited, but it is usually preferable that the angular velocity sensor 94 is attached to the handle portion via an appropriate jig. When the smartphone is used as the angular velocity sensor 94, it is attached to the bicycle 9 so that the X, Y, and Z axes of the angular velocity sensor built in the smartphone coincide with the axle direction, the front-rear direction, and the vertical direction of the bicycle 9, respectively. preferable.

＜動作＞
以下、図７に示す路面プロファイル測定装置１の動作を説明する。 <Operation>
Hereinafter, the operation of the road surface profile measuring apparatus 1 shown in FIG. 7 will be described.

１０．計測開始時
自転車９に、速度センサー９１又は距離センサー９２、加速度センサー９３に加えて角速度センサー９４が取り付けられており、速度又は距離、加速度に加えて、角速度センサー９４によって角速度が計測される点を除けば、図７に示す路面プロファイル測定装置１の計測開始時の動作は先に説明した図１の路面プロファイル測定装置と基本的に同じである。 10. At the start of measurement An angular velocity sensor 94 is attached to the bicycle 9 in addition to the speed sensor 91, the distance sensor 92, and the acceleration sensor 93. Except for this, the operation at the start of measurement of the road surface profile measuring apparatus 1 shown in FIG. 7 is basically the same as the road surface profile measuring apparatus of FIG. 1 described above.

すなわち、対象とする道路上を、速度センサー９１又は距離センサー９２と加速度センサー９３及び角速度センサー９４が取り付けられている自転車９を走行させ、各センサーによって計測される自転車９の速度又は走行距離、及び鉛直方向の加速度並びに車軸回りの角速度を計測する。自転車９の走行速度は、基本的に、本発明に係る路面プロファイル測定装置１の測定精度には影響しないので、自転車９の走行速度に特段の制限はないけれども、走行距離軸上での現実の測定点数を一定にするという観点からは、自転車９はなるべく一定速度（例えば、１０ｋｍ／ｈ程度の一定速度）で走行させるのが望ましい。   That is, the bicycle 9 to which the speed sensor 91 or the distance sensor 92, the acceleration sensor 93, and the angular velocity sensor 94 are attached is traveled on the target road, and the speed or travel distance of the bicycle 9 measured by each sensor, and Measure vertical acceleration and angular velocity around the axle. Since the traveling speed of the bicycle 9 basically does not affect the measurement accuracy of the road surface profile measuring apparatus 1 according to the present invention, the traveling speed of the bicycle 9 is not particularly limited. From the viewpoint of keeping the number of measurement points constant, it is desirable that the bicycle 9 be run at a constant speed as much as possible (for example, a constant speed of about 10 km / h).

計測開始に際しては、速度センサー９１又は距離センサー９２による速度又は距離の計測と加速度センサー９３による加速度の計測、さらには角速度センサー９４による角速度の計測とが時間軸上で同期するように、それらセンサーを同時にスタート（計測開始）させる。それらセンサーのスタートは、自転車９の走行開始前であっても良いし、走行開始後であっても良いし、一定の安定した速度に達してからであっても良い。   At the start of measurement, the speed sensor 91 or the distance sensor 92 measures the speed or distance, the acceleration sensor 93 measures the acceleration, and the angular velocity sensor 94 measures the angular velocity so that they are synchronized on the time axis. Start (measurement starts) at the same time. These sensors may be started before the start of traveling of the bicycle 9, after the start of traveling, or after reaching a certain stable speed.

１１．角速度に関するデータ
角速度センサー９４が計測する角速度データは、通常、使用する角速度センサー９４に固有のサンプリング周波数ｆ４でサンプリングされた角速度データωｆ４（ｈ）（但し、ｈは整数）である。角速度センサー９４が計測する角速度データωｆ４（ｈ）には、通常、それぞれの角速度データが計測された時刻に関する時刻データｔωｆ４（ｈ）が対応づけられており、角速度データωｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔωｆ４（ｈ）を併せて、本明細書では角速度センサー９４が計測する角速度に関するデータと呼ぶ。なお、角速度に関するデータには角速度データωｆ４（ｈ）及び対応する時刻データｔωｆ４（ｈ）に加えて、適宜の他のデータを含めても良い。因みに、角速度センサー９４として、上述したスマートフォンに内蔵された角速度センサーを使用する場合、そのサンプリング周波数ｆ４は、通常、約１００Ｈｚである。角速度に関するデータの一例を示せば以下のとおりである。 11. Data on angular velocity The angular velocity data measured by the angular velocity sensor 94 is usually angular velocity data ωf 4 (h) (where h is an integer) sampled at a sampling frequency f 4 specific to the angular velocity sensor 94 to be used. The angular velocity data ωf 4 (h) measured by the angular velocity sensor 94 is normally associated with time data tωf 4 (h) related to the time at which each angular velocity data is measured, and the angular velocity data ωf 4 (h) and The corresponding time data tωf 4 (h) is also referred to as data relating to the angular velocity measured by the angular velocity sensor 94 in this specification. Note that the data related to the angular velocity may include other appropriate data in addition to the angular velocity data ωf 4 (h) and the corresponding time data tωf 4 (h). Incidentally, as an angular velocity sensor 94, when using the angular velocity sensor built in the smart phone described above, the sampling frequency f 4 is typically about 100 Hz. An example of data related to angular velocity is as follows.

（角速度に関するデータ）
｛ωｆ４（１） ｔωｆ４（１）｝
｛ωｆ４（２） ｔωｆ４（２）｝
・・・・・・・・・・・・・・・・・
｛ωｆ４（ｈ） ｔωｆ４（ｈ）｝
｛ωｆ４（ｈ＋１） ｔωｆ４（ｈ＋１）｝
・・・・・・・・・・・・・・・・・ (Data on angular velocity)
{Ωf 4 (1) tωf 4 (1)}
{Ωf 4 (2) tωf 4 (2)}
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
{Ωf 4 (h) tωf 4 (h)}
{Ωf 4 (h + 1) tωf 4 (h + 1)}
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・

１２．角速度データ受付部２４による角速度に関するデータの受付
角速度センサー９４が計測した角速度データωｆ４（ｈ）及び対応する時刻データｔωｆ４（ｈ）を含む角速度に関するデータは、先に説明した加速度に関するデータなどと同様に、通常、一旦角速度センサー内の記憶装置に記憶され、計測終了後、角速度センサー９４と図７に示す路面プロファイル測定装置１の入力インターフェース２３とを有線での接続手段１３又は無線での接続手段１４で接続するか、ネットワーク１１を介して接続するか、或いは携帯可能な記憶装置１２を介して、入力インターフェース２３からデータ受付部２の角速度データ受付部２４に入力される。 12 Receipt of data relating to angular velocity by the angular velocity data accepting unit 24 The angular velocity data including the angular velocity data ωf 4 (h) measured by the angular velocity sensor 94 and the corresponding time data tωf 4 (h) are the data relating to the acceleration described above and the like. Similarly, it is normally stored once in the storage device in the angular velocity sensor, and after the measurement is completed, the angular velocity sensor 94 and the input interface 23 of the road surface profile measuring device 1 shown in FIG. The data is input from the input interface 23 to the angular velocity data receiving unit 24 of the data receiving unit 2 via the means 14, the network 11, or the portable storage device 12.

なお、ネットワーク１１を介するか、有線での接続手段１３又は無線での接続手段１４で角速度センサー９４と入力インターフェース２３とが接続される場合には、角速度センサー９４が計測した角速度に関するデータは、リアルタイムで入力インターフェース２３を介してデータ受付部２の角速度データ受付部２４に入力するようにしても良い。   In addition, when the angular velocity sensor 94 and the input interface 23 are connected via the network 11, the wired connection unit 13, or the wireless connection unit 14, the data related to the angular velocity measured by the angular velocity sensor 94 is real-time. Then, the data may be input to the angular velocity data receiving unit 24 of the data receiving unit 2 via the input interface 23.

本発明に係る路面プロファイル測定方法に関していえば、データ受付部２の角速度データ受付部２４が、角速度センサー９４が計測した角速度に関するデータの入力を受け付ける段階が、角速度データ受付ステップに相当する。   Regarding the road surface profile measurement method according to the present invention, the step in which the angular velocity data receiving unit 24 of the data receiving unit 2 receives input of data related to the angular velocity measured by the angular velocity sensor 94 corresponds to an angular velocity data receiving step.

１３．角速度データ処理部８での処理
１３−１．基線補正手段５Ｂでの処理
基線補正手段５Ｂでの角速度に関するデータの処理は、先に説明した基線補正手段５Ｂが加速度に関するデータについて行う処理と基本的に同じである。 13. Processing in angular velocity data processing unit 8 13-1. Processing in Baseline Correction Unit 5B The processing of data related to angular velocity in the baseline correction unit 5B is basically the same as the processing performed by the baseline correction unit 5B described above on data related to acceleration.

すなわち、基線補正手段５Ｂは、角速度データ受付部２４から送られてきた角速度データωｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔωｆ４（ｈ）とに基づいて、横軸を時間（ｔ）、縦軸を角速度（ω）とするグラフ上に角速度データωｆｈ（ｈ）をプロットし、その分布傾向を、プロットされた複数の測定点に最もフィットする直線で近似して、この近似値を全角速度データωｆ４（ｈ）から減算する。最もフィットする直線は例えば最小二乗法によって求めることができる。 That is, the base line correction means 5B sets the horizontal axis to time (t) and the vertical axis based on the angular velocity data ωf 4 (h) sent from the angular velocity data receiving unit 24 and the corresponding time data tωf 4 (h). the plot of the angular velocity (omega) the angular velocity data on the graph to .omega.f h (h), the distribution tendency, approximated by a straight line that best fits the plurality of measuring points plotted, all the angular velocity data of this approximation Subtract from ωf 4 (h). The straight line that fits best can be obtained by, for example, the least square method.

この基線補正を角速度データωｆ４（ｈ）についても行うことによって、測定対象道路が全体的に登り勾配又は下り勾配にある場合でも、それら勾配の影響を除去して、正確な路面プロファイルの測定が可能になる。したがって、角速度データωｆ４（ｈ）に関しても基線補正手段５Ｂはあった方が好ましいが、例えば、対象とする道路が平坦な場合など不要な場合には、基線補正手段５Ｂはなくても良い。 By performing this baseline correction also on the angular velocity data ωf 4 (h), even when the road to be measured is entirely on an ascending or descending gradient, the influence of the gradient is removed, and an accurate road surface profile can be measured. It becomes possible. Accordingly, it is preferable that the baseline correction means 5B is provided for the angular velocity data ωf 4 (h), but the baseline correction means 5B may be omitted when the target road is unnecessary, for example, when the target road is flat.

路面プロファイル測定方法に即していえば、基線補正手段５Ｂにおいて角速度データについて行われるこの基線補正が、角速度データωｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔωｆ４（ｈ）とに基づいて基線補正を行い、補正後の角速度データを角速度データωｆ４（ｈ）とするステップに相当する。 According to the road surface profile measurement method, the baseline correction performed on the angular velocity data in the baseline correction means 5B performs the baseline correction based on the angular velocity data ωf 4 (h) and the corresponding time data tωf 4 (h). This corresponds to the step of setting the corrected angular velocity data to the angular velocity data ωf 4 (h).

なお、この基線補正手段５Ｂによる角速度データについての基線補正は、後述するノイズ除去手段５Ｎによる低周波ノイズの除去後に行うようにしても良いが、基線補正は超低周波のノイズ補正に相当し、後述するノイズ除去手段５Ｎによる低周波ノイズの除去の前に行う方がノイズを良く除去することができるので好ましい。   The baseline correction for the angular velocity data by the baseline correction means 5B may be performed after the removal of the low frequency noise by the noise removal means 5N, which will be described later, but the baseline correction corresponds to an ultra-low frequency noise correction, It is preferable to perform it before removing low-frequency noise by a noise removing means 5N described later, because noise can be removed well.

さらに、基線補正手段５Ｂによる角速度データについての基線補正は、後述するサンプリング周波数変換手段５４での処理の後に行っても良く、その場合には、基線補正手段５Ｂは、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角速度データωｆＳ（ｉ）と対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）とから、角速度データωｆＳ（ｉ）の変化傾向にフィットする直線を求め、これを前記角速度データωｆＳ（ｉ）から減算し、減算後の角速度データを角速度データωｆＳ（ｉ）とする処理を行うことになる。 Further, the baseline correction for the angular velocity data by the baseline correction unit 5B may be performed after the processing by the sampling frequency conversion unit 54 described later. In this case, the baseline correction unit 5B performs sampling at the reference sampling frequency f S. From the angular velocity data ωf S (i) and the corresponding time data tωf S (i), a straight line that fits the changing tendency of the angular velocity data ωf S (i) is obtained, and this is obtained as the angular velocity data ωf S (i). The angular velocity data after subtraction is processed as angular velocity data ωf S (i).

路面プロファイル測定方法に即していえば、基線補正手段５Ｂにおいてサンプリング周波数変換手段５４での処理の後の角速度データについて行われるこの基線補正が、角速度データωｆＳ（ｉ）と対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）とに基づいて基線補正を行い、補正後の角速度データを角速度データωｆＳ（ｉ）とするステップに相当する。 According to the road surface profile measuring method, the baseline correction performed on the angular velocity data after the processing by the sampling frequency converting unit 54 in the baseline correcting unit 5B is time data tωf S corresponding to the angular velocity data ωf S (i). This corresponds to the step of performing the baseline correction based on (i) and setting the corrected angular velocity data to the angular velocity data ωf S (i).

さらに、基線補正手段５Ｂによる角速度データについての基線補正は、後述する角速度・角度変換手段５５におけるデータ処理の後に行っても良い。基線補正手段５Ｂによる基線補正を後述する角速度・角度変換手段５５におけるデータ処理の後に行う場合には、基線補正手段５Ｂは、角速度・角度変換手段５５によって求められた角度データθｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔθｆ４（ｈ）とから、角度データθｆ４（ｈ）の変化傾向にフィットする直線を求め、これを前記角度データθｆ４（ｈ）から減算し、減算後の角度データを角度データθｆ４（ｈ）とする処理を行うことになる。また、角速度データωｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔωｆ４（ｈ）とが、角速度・角度変換手段５５に送られる前に、サンプリング周波数変換手段５４での処理を受けている場合には、基線補正手段５Ｂは、サンプリング周波数変換手段５４を通過し、さらに角速度・角度変換手段５５によって求められた角度データθｆＳ（ｉ）と対応する時刻データｔθｆＳ（ｉ）とから、角度データθｆＳ（ｉ）の変化傾向にフィットする直線を求め、これを前記角度データθｆＳ（ｉ）から減算し、減算後の角度データを角度データθｆＳ（ｉ）とする処理を行うことになる。 Further, the baseline correction for the angular velocity data by the baseline correcting means 5B may be performed after the data processing in the angular velocity / angle converting means 55 described later. When the baseline correction by the baseline correction unit 5B is performed after data processing in an angular velocity / angle conversion unit 55 described later, the baseline correction unit 5B uses the angle data θf 4 (h) obtained by the angular velocity / angle conversion unit 55 and since the corresponding time data Tishitaf 4 and (h), obtains a straight line fit to the change trend of the angle data θf 4 (h), which was subtracted from the angle data θf 4 (h), the angle of the angle data after subtraction The process of making data θf 4 (h) is performed. Further, when the angular velocity data ωf 4 (h) and the corresponding time data tωf 4 (h) are subjected to processing by the sampling frequency conversion means 54 before being sent to the angular velocity / angle conversion means 55, baseline correction means 5B passes through the sampling frequency conversion means 54, because further angular velocity and angle converter 55 by the obtained angle data .theta.f S (i) corresponding time data Tishitaf S and (i), the angle data .theta.f S It obtains a straight line fit to the change trend of the (i), which is subtracted from the angle data θf S (i), consisting of angle data after subtraction that performs processing for the angle data θf S (i).

路面プロファイル測定方法に即していえば、基線補正手段５Ｂにおいて角速度・角度変換手段５５におけるデータ処理の後の角度データについて行われる上記の基線補正が、角度データθｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔθｆ４（ｈ）とに基づいて基線補正を行い、基線補正後の加速度データを角度データθｆ４（ｈ）とするステップに相当し、サンプリング周波数変換手段５４での処理を受けている角度データについて基線補正手段５Ｂにおいて行われる上記の基線補正が、角度データθｆＳ（ｉ）と対応する時刻データｔθｆＳ（ｉ）とに基づいて基線補正を行い、基線補正後の角度データを角度データθｆＳ（ｉ）とするステップに相当する。 According to the road surface profile measuring method, the baseline correction performed on the angle data after the data processing in the angular velocity / angle conversion unit 55 in the baseline correction unit 5B is time data corresponding to the angle data θf 4 (h). Tishitaf 4 and performs baseline correction based on (h), the acceleration data after baseline correction corresponds to the step of the angle data θf 4 (h), the angle data undergoing processing in the sampling frequency converting means 54 above baseline correction performed in baseline correction means 5B, angle data .theta.f S (i) and subjected to baseline correction based on the corresponding time data Tishitaf S and (i), the angle of the angle data after baseline correction data .theta.f S This corresponds to the step (i).

１３−２．ノイズ除去手段５Ｎでの処理
ノイズ除去手段５Ｎでの角速度に関するデータの処理は、先に説明したノイズ除去手段５Ｎが加速度に関するデータについて行う処理と基本的に同じである。すなわち、ノイズ除去手段５Ｎは、送られてきた角速度データωｆ４（ｈ）から、ノイズ域に相当する低周波成分を除去する。ノイズ域に相当する低周波成分としては、先に述べたと同様に、例えば、気象庁が公表している「速度波形・変位波形の求め方」（ｈｔｔｐ：ｗｗｗ．ｄａｔａ．ｊｍａ．ｇｏ．ｊｐ／ｓｖｄ／ｅｑｅｖ／ｄａｔａ／ｋｙｏｓｈｉｎ／ｋａｉｓｅｔｓｕ／ｃａｌｃ＿ｗａｖｅ．ｈｔｍ）においてカットオフされている０．２Ｈｚ以下の周波数成分が挙げられるが、これに限られるものではなく、試行錯誤によって除去すべき周波数域を求め、これを除去する低周波成分として設定しても良い。 13-2. Processing in the noise removing unit 5N The processing of the data relating to the angular velocity in the noise removing unit 5N is basically the same as the processing performed by the noise removing unit 5N described above on the data relating to acceleration. That is, the noise removing unit 5N removes the low frequency component corresponding to the noise region from the angular velocity data ωf 4 (h) transmitted. As the low frequency component corresponding to the noise region, as described above, for example, “How to obtain velocity waveform / displacement waveform” published by the Japan Meteorological Agency (http: www.data.jma.go.jp/svd /Eqev/data/kyoshin/kaisetsu/calc_wave.htm), which is a frequency component of 0.2 Hz or less that is cut off, but is not limited to this, and a frequency range to be removed by trial and error is obtained. You may set as a low frequency component which removes this.

角速度データωｆ４（ｈ）から、例えば０．２Ｈｚ以下の低周波成分を除去するには、角速度データωｆ４（ｈ）を０．２Ｈｚ超を通過させるハイパスフィルターに掛けても良く、或いは、角速度データωｆ４（ｈ）を一旦フーリエ変換し、周波数領域で０．２Ｈｚ以下に０を掛け、再び逆フーリエ変換することによって、０．２Ｈｚ以下の低周波成分が除去された角速度データωｆ４（ｈ）を得るようにしても良い。 In order to remove a low frequency component of 0.2 Hz or less from the angular velocity data ωf 4 (h), for example, the angular velocity data ωf 4 (h) may be applied to a high-pass filter that passes more than 0.2 Hz, or the angular velocity. The angular velocity data ωf 4 (h) from which low frequency components of 0.2 Hz or less are removed by once Fourier transforming the data ωf 4 (h), multiplying 0.2 Hz or less in the frequency domain by 0, and inverse Fourier transform again. ) May be obtained.

角速度データωｆ４（ｈ）に対しても、ノイズ除去手段５Ｎによるノイズ域に相当する低周波成分の除去は実施した方が路面プロファイルをより正確に求めることができるので望ましいが、それほど低周波成分が大きな測定誤差をもたらさない場合には、行わなくても良い。また、ノイズ除去手段５Ｎによるノイズ域に相当する低周波成分の除去は、後述するサンプリング周波数変換手段５４、又は角速度・角度変換手段５５の後に行っても良い。 For the angular velocity data ωf 4 (h), it is desirable that the low frequency component corresponding to the noise region is removed by the noise removing unit 5N because the road surface profile can be obtained more accurately. If this does not cause a large measurement error, it may not be performed. The removal of the low frequency component corresponding to the noise region by the noise removing unit 5N may be performed after the sampling frequency converting unit 54 or the angular velocity / angle converting unit 55 described later.

路面プロファイル測定方法に即していえば、ノイズ除去手段５Ｎにおいて角速度データについて行われる上記の処理が、角速度データωｆ４（ｈ）又は角速度データωｆＳ（ｉ）から、ノイズ域に相当する低周波成分を除去するステップに相当し、角度データについて行われる上記の処理が、角度データθｆ４（ｈ）又は角度データθｆＳ（ｉ）から、ノイズ域に相当する低周波成分を除去するステップに相当する。 According to the road surface profile measuring method, the above processing performed on the angular velocity data in the noise removing means 5N is performed from the angular velocity data ωf 4 (h) or the angular velocity data ωf S (i). The above processing performed on the angle data corresponds to a step of removing low frequency components corresponding to the noise region from the angle data θf 4 (h) or the angle data θf S (i). .

１３−３．サンプリング周波数変換手段５４での処理
ノイズ除去手段５Ｎを通過し、ノイズ域に相当する低周波成分が除去された角速度データωｆ４（ｈ）及び対応する時刻データｔωｆ４（ｈ）は、続いてサンプリング周波数変換手段５４に送られ、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角速度データωｆＳ（ｉ）（但し、ｉは整数）及び対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）に変換される。この変換処理は、先にサンプリング周波数変換手段４１、５１ついて述べたのと基本的に同じ処理である。 13-3. Processing in Sampling Frequency Conversion Unit 54 The angular velocity data ωf 4 (h) and the corresponding time data tωf 4 (h) from which the low frequency component corresponding to the noise region has been removed after passing through the noise removing unit 5N are sampled. It is sent to the frequency conversion means 54 and converted into angular velocity data ωf S (i) (where i is an integer) and corresponding time data tωf S (i) when sampled at the reference sampling frequency f S. This conversion process is basically the same as that described for the sampling frequency conversion means 41 and 51 previously.

すなわち、サンプリング周波数変換手段５４は、まず、送られてきた時刻データｔωｆ４（ｈ）に基づいて、角速度データωｆ４（ｈ）のサンプリング周波数ｆ４と予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳとが一致しているか否かを判別し、一致している場合には、送られてきた角速度データωｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔωｆ４（ｈ）を、そのまま、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングされた角速度データωｆＳ（ｉ）及び対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）として、次の角速度・角度変換手段５５へと出力する。 That is, the sampling frequency conversion means 54 first calculates the sampling frequency f 4 of the angular velocity data ωf 4 (h) and a predetermined reference sampling frequency f S based on the time data tωf 4 (h) sent. It is determined whether or not they match, and if they match, the received angular velocity data ωf 4 (h) and the corresponding time data tωf 4 (h) are used as they are in a predetermined reference sampling frequency. The angular velocity data ωf S (i) sampled at f S and the corresponding time data tωf S (i) are output to the next angular velocity / angle converting means 55.

一方、サンプリング周波数ｆ４と予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳとが一致していない場合には、サンプリング周波数変換手段５４は、角速度データωｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔωｆ４（ｈ）とに基づいて、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角速度データωｆＳ（ｉ）と、これに対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）を求める。この求め方は、先に図２に基づいて説明したものと基本的に同じであり、サンプリング周波数ｆ４で時刻ｔωｆ４（ｈ）に計測された角速度がωｆ４（ｈ）、時刻ｔωｆ４（ｈ）から（１／ｆ４）秒後の時刻ｔωｆ４（ｈ＋１）に計測された角速度がωｆ４（ｈ＋１）であるとき、基準サンプリング周波数ｆＳの計測タイミングで時刻ｔωｆＳ（ｉ）に計測したときの角速度ωｆＳ（ｉ）は、角速度ωｆ４（ｈ）と角速度ωｆ４（ｈ＋１）の間を例えば線形内挿することによって、以下の式で求めることができる。
On the other hand, if the reference sampling frequency f S to a predetermined sampling frequency f 4 do not match, the sampling frequency converting means 54, time data Tiomegaf 4 corresponding to the angular velocity data ωf 4 (h) (h) Based on the above, angular velocity data ωf S (i) when sampling at a predetermined reference sampling frequency f S and time data tωf S (i) corresponding thereto are obtained. This method is basically the same as that described above with reference to FIG. 2, and the angular velocity measured at time tωf 4 (h) at the sampling frequency f 4 is ωf 4 (h), and time tωf 4 ( When the angular velocity measured at time tωf 4 (h + 1) after (1 / f 4 ) seconds from h) is ωf 4 (h + 1), it is measured at time tωf S (i) at the measurement timing of the reference sampling frequency f S. The angular velocity ωf S (i) at this time can be obtained by the following equation, for example, by linearly interpolating between the angular velocity ωf 4 (h) and the angular velocity ωf 4 (h + 1).

基準サンプリング周波数ｆＳでの計測タイミングに相当するそれぞれの時刻ｔωｆＳ（ｉ）における角速度ωｆＳ（ｉ）を、その両側に位置する時刻ｔωｆ４（ｈ）に計測された角速度ωｆ４（ｈ）と時刻ｔωｆ４（ｈ＋１）に計測された角速度ωｆ４（ｈ＋１）とに基づいて、上記の式１５で求め、これと対応するぞれぞれの時刻ｔωｆＳ（ｉ）とを関連づけることによって、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角速度データωｆＳ（ｉ）と、これに対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）を求めることができる。なお、線形内挿は好適な内挿法の一例であり、他の内挿法を適用しても良いことは勿論である。他の内挿法としては、例えば上述した「土木学会論文集Ａ」、Ｖｏｌ．６５、Ｎｏ．２、５２３−５３５、２００９．６の５３０〜５３１頁に記載されたリサンプリング理論によるサンプリングレートの変更を適用した補間法を挙げることができる。対象が角速度である場合には、上記リサンプリング理論によるサンプリングレートの変更を適用した補間法を用いる方が、より高い精度が得られる。 The angular velocities ωf S (i) at the respective times tωf S (i) corresponding to the measurement timing at the reference sampling frequency f S are measured at the angular velocities ωf 4 (h) measured at the times tωf 4 (h) located on both sides thereof. And the angular velocity ωf 4 (h + 1) measured at time tωf 4 (h + 1), and is obtained by the above equation 15 and associated with each corresponding time tωf S (i), Angular velocity data ωf S (i) obtained by sampling at a predetermined reference sampling frequency f S and time data tωf S (i) corresponding to the angular velocity data ωf S (i) can be obtained. Note that linear interpolation is an example of a suitable interpolation method, and other interpolation methods may be applied. Other interpolation methods include, for example, the above-mentioned “Public Works Society Papers A”, Vol. 65, no. 2, 523-535, 2009.6, pages 530 to 531, and an interpolation method to which a change in sampling rate based on the resampling theory is applied. When the target is an angular velocity, higher accuracy can be obtained by using the interpolation method to which the change of the sampling rate based on the resampling theory is applied.

因みに、角速度センサー９４として、上述したスマートフォンに内蔵された角速度センサーを使用する場合、そのサンプリング周波数ｆ４は、通常、約１００Ｈｚであり、基準サンプリング周波数ｆＳを例えば１００Ｈｚに設定すると、両者はほぼ一致するものの、スマートフォン搭載の角速度センサーのサンプリング周波数ｆ４には若干のゆらぎがあるので、サンプリング周波数変換手段５４による変換は必要である。サンプリング周波数変換手段５４は、上記のサンプリング周波数の変換処理を角速度センサー９４の全計測時間又は指定された計測時間について行い、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角速度データωｆＳ（ｉ）及び対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）として出力する。このとき、出力される角速度データωｆＳ（ｉ）及び対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）を、路面プロファイル測定装置１が備える適宜の記憶装置に記憶させても良いことは勿論である。 Incidentally, as an angular velocity sensor 94, when using the angular velocity sensor built in the smart phone described above, the sampling frequency f 4 is generally about 100 Hz, when the reference sampling frequency f S example is set to 100 Hz, both substantially although match, since the sampling frequency f 4 of the angular velocity sensor of the smartphone mounting there is some fluctuation, the conversion by the sampling frequency converting means 54 is required. The sampling frequency conversion means 54 performs the above sampling frequency conversion processing for the entire measurement time of the angular velocity sensor 94 or the designated measurement time, and the angular velocity data ωf S (i) and the corresponding values when sampled at the reference sampling frequency f S. Time data tωf S (i) to be output. At this time, the output angular velocity data ωf S (i) and the corresponding time data tωf S (i) may of course be stored in an appropriate storage device provided in the road surface profile measuring apparatus 1.

路面プロファイル測定方法に即していえば、サンプリング周波数変換手段５４における上述のデータ処理が、角速度データωｆ４（ｈ）のサンプリング周波数ｆ４が予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、角速度データωｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔωｆ４（ｈ）とに基づいて、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角速度データに相当する角速度データωｆＳ（ｉ）とこれに対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）とを求め、サンプリング周波数ｆ４が基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、角速度データωｆ４（ｈ）及び対応する時刻データｔωｆ４（ｈ）を、角速度データωｆＳ（ｉ）及び時刻データｔωｆＳ（ｉ）とするステップに相当する。 According to the road surface profile measurement method, when the above-described data processing in the sampling frequency conversion means 54 is performed when the sampling frequency f 4 of the angular velocity data ωf 4 (h) is different from the predetermined reference sampling frequency f S , the angular velocity data Based on ωf 4 (h) and the corresponding time data tωf 4 (h), angular velocity data ωf S (i) corresponding to the angular velocity data sampled at the reference sampling frequency f S and the corresponding time data tωf S (i) is obtained, and when the sampling frequency f 4 is the same as the reference sampling frequency f S , the angular velocity data ωf 4 (h) and the corresponding time data tωf 4 (h) are converted into the angular velocity data ωf S (i). And time data tωf S (i).

なお、図７に示す路面プロファイル測定装置１においては、サンプリング周波数変換手段５４によるサンプリング周波数の変換処理は、角速度・角度変換手段５５における処理の前に行われているが、サンプリング周波数変換手段５４によるサンプリング周波数の変換処理は、角速度・角度変換手段５５における処理の後に行うようにしても良い。   In the road surface profile measuring apparatus 1 shown in FIG. 7, the sampling frequency conversion processing by the sampling frequency conversion means 54 is performed before the processing by the angular velocity / angle conversion means 55. The sampling frequency conversion processing may be performed after the processing in the angular velocity / angle conversion means 55.

サンプリング周波数変換手段５４によるサンプリング周波数の変換処理が、角速度・角度変換手段５５における処理の後に行われる場合には、サンプリング周波数変換手段５４は、角速度・角度変換手段５５において求められた角度データθｆ４（ｈ）及び時刻データｔθｆ４（ｈ）に対して上記と同様の処理を行い、サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角度データに相当する角度データθｆＳ（ｉ）とこれに対応する時刻データｔθｆＳ（ｉ）とを求めることになる。 When the sampling frequency conversion processing by the sampling frequency conversion means 54 is performed after the processing in the angular velocity / angle conversion means 55, the sampling frequency conversion means 54 calculates the angle data θf 4 obtained in the angular velocity / angle conversion means 55. (H) and time data tθf 4 (h) are processed in the same manner as described above, and angle data θf S (i) corresponding to the angle data when sampling is performed at the sampling frequency f S and time data corresponding thereto. tθf S (i) is obtained.

路面プロファイル測定方法に即していえば、角速度・角度変換手段５５における処理の後にサンプリング周波数変換手段５４において行われる上述のデータ処理が、角度データθｆ４（ｈ）のサンプリング周波数ｆ４が予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、角度データθｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔθｆ４（ｈ）とに基づいて、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角度データに相当する角度データθｆＳ（ｉ）とこれに対応する時刻データｔθｆＳ（ｉ）とを求め、サンプリング周波数ｆ４が基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、角度データθｆ４（ｈ）及び対応する時刻データｔθｆ４（ｈ）を、角度データθｆＳ（ｉ）及び時刻データｔθｆＳ（ｉ）とするステップに相当する。 According to the road surface profile measurement method, the above-described data processing performed in the sampling frequency conversion unit 54 after the processing in the angular velocity / angle conversion unit 55 determines the sampling frequency f 4 of the angle data θf 4 (h) in advance. and at different times the reference sampling frequency f S, the angle data θf 4 (h) based on the corresponding time data Tishitaf 4 (h) and and, corresponding to the angle data at the time of sampling at the reference sampling frequency f S angle data .theta.f seeking a S time data Tishitaf S of (i) and corresponding to (i), when the sampling frequency f 4 is the same as the reference sampling frequency f S, the angle data .theta.f 4 (h) and the corresponding time data Tishitaf 4 the (h), the angle data .theta.f S (i) and time data tθf S (i) It corresponds to the step.

１３−４．角速度・角度変換手段５５での処理
サンプリング周波数変換手段５４で得られた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角速度データωｆＳ（ｉ）及び対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）は、次いで、角速度・角度変換手段５５に送られ、角度データθｆＳ（ｉ）及び対応する時刻データｔθｆＳ（ｉ）に変換される。この変換処理は、基本的に上述した加速度・速度変換手段５２での処理と同じである。 13-4. Processing in Angular Velocity / Angle Conversion Unit 55 The angular velocity data ωf S (i) and the corresponding time data tωf S (i) obtained by sampling at the reference sampling frequency f S obtained by the sampling frequency conversion unit 54 are then angular velocity. - sent to the angle conversion unit 55, and is converted into angle data .theta.f S (i) and corresponding time data tθf S (i). This conversion processing is basically the same as the processing in the acceleration / speed conversion means 52 described above.

すなわち、基準サンプリング周波数ｆＳで計測したときに時刻ｔωｆＳ（ｉ−１）に計測された角速度がωｆＳ（ｉ−１）、時刻ｔωｆＳ（ｉ−１）から（１／ｆＳ）秒後の時刻ｔωｆＳ（ｉ）に計測された角速度がωｆＳ（ｉ）であるとき、時刻ｔωｆＳ（ｉ−１）から時刻ｔωｆＳ（ｉ）までの角度θの変化分ΔθｆＳ（ｉ）は、下記式で求めることができる。
That is, the angular velocity measured at time tωf S (i−1) when measured at the reference sampling frequency f S is ωf S (i−1), and (1 / f S ) seconds from time tωf S (i−1). after time Tiomegaf S when angular velocity is measured in (i) is .omega.f S (i), the time tωf S (i-1) from the time Tiomegaf S (i) to the angle θ of variation Derutashitaf S (i) Can be calculated by the following equation.

時刻ｔωｆＳ（ｉ）における角度θｆＳ（ｉ）は、一つ前のサンプリング点における角度θｆＳ（ｉ−１）に時刻ｔωｆＳ（ｉ−１）から時刻ｔωｆＳ（ｉ）までの間に変化した角度ΔθｆＳ（ｉ）を加算することによって求められる。この計算をそれぞれのサンプリング間隔について行い、各時刻ｔθｆＳ（ｉ）における角度θｆＳ（ｉ）を求め、これと対応する時刻ｔθｆＳ（ｉ）とを関連づけることによって、角度データθｆＳ（ｉ）と、これに対応する時刻データｔθｆＳ（ｉ）を求めることができる。このようにして求められた角度データθｆＳ（ｉ）と、これに対応する時刻データｔθｆＳ（ｉ）は角速度・角度変換手段５５から出力され、後続するプロファイル算出部６の角度／走行距離データ取得手段６４へと送られる。 Time Tiomegaf angle in S (i) θf S (i ) is between the angular .theta.f S in the previous sampling point (i-1) at time Tiomegaf S (i-1) to time tωf S (i) It is obtained by adding the changed angle Δθf S (i). Performs this calculation to each sampling interval, by the angle .theta.f seek S (i), correlating the time tθf S (i) corresponding thereto at each time tθf S (i), the angle data .theta.f S (i) And time data tθf S (i) corresponding to this can be obtained. And thus the angle data obtained by .theta.f S (i), which in the corresponding time data tθf S (i) is outputted from the angular velocity and angle conversion unit 55, an angle / travel distance data profile calculating section 6 the subsequent It is sent to the acquisition means 64.

路面プロファイル測定方法に即していえば、角速度・角度変換手段５５における上述のデータ処理が、角速度データωｆＳ（ｉ）を、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角度データθｆＳ（ｉ）に換算し、これを対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）と関連づけるステップに相当する。 Speaking in line with the road surface profile measuring method, the data processing described above in the angular velocity and angle conversion unit 55, the angular velocity data .omega.f S (i), the angle data .theta.f S when sampled at the reference sampling frequency f S (i) This corresponds to the step of converting and associating this with the corresponding time data tωf S (i).

なお、角速度・角度変換手段５５における角速度データから角度データへの変換は、サンプリング周波数変換手段５４による処理の前に行っても良く、その場合には、角速度・角度変換手段５５は、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角速度に変換されていない角速度データωｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔωｆ４（ｈ）を、角度データθｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔθｆ４（ｈ）に変換する処理を行うことになる。 Note that the conversion from the angular velocity data to the angular data in the angular velocity / angle conversion means 55 may be performed before the processing by the sampling frequency conversion means 54. In this case, the angular velocity / angle conversion means 55 uses the reference sampling frequency. time data Tiomegaf 4 and corresponding angular velocity data .omega.f 4 (h) which is not converted into the angular velocity when sampled at f S a (h), time data Tishitaf 4 corresponding to the angle data .theta.f 4 (h) to (h) The conversion process is performed.

路面プロファイル測定方法に即していえば、サンプリング周波数変換手段５４による処理の前に角速度・角度変換手段５５において行われる上記のデータ処理が、角速度データωｆ４（ｈ）を、サンプリング周波数ｆ４でサンプリングしたときの角度データθｆ４（ｈ）に換算し、これを対応する時刻データｔθｆ４（ｈ）と関連づけるステップに相当する。 According to the road surface profile measuring method, the above-described data processing performed in the angular velocity / angle converting unit 55 before the processing by the sampling frequency converting unit 54 samples the angular velocity data ωf 4 (h) at the sampling frequency f 4 . It was converted to angle data .theta.f 4 (h) of the time, corresponding to the corresponding time data tθf 4 (h) and associating step this.

１４．プロファイル算出部６での処理
１４−１．角度／走行距離データ取得手段６４での処理
角速度データ処理部８から送られてきた角度データθｆＳ（ｉ）及び時刻データｔｆＳ（ｉ）は、プロファイル算出部６の角度／走行距離データ取得手段６４に送られる。角度／走行距離データ取得手段６４は、送られてきた角度データθｆＳ（ｉ）及び時刻データｔｆＳ（ｉ）と、先に速度／距離データ処理部４で求められた走行距離データｄｆＳ（ｐ）及び時刻データｔｄｆＳ（ｉ）とに基づいて、自転車９の予め定められた走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの角度データθｙ（ｒ）と、それに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）とを求める。角度／走行距離データ取得手段６４におけるこの処理は、先に説明した変位／走行距離データ取得手段６１における処理と基本的に同じである。 14 Processing in profile calculation unit 6-1. Processing in Angle / Travel Distance Data Acquisition Unit 64 The angle data θf S (i) and time data tf S (i) sent from the angular velocity data processing unit 8 are the angle / travel distance data acquisition unit of the profile calculation unit 6. 64. The angle / travel distance data acquisition means 64 sends the received angle data θf S (i) and time data tf S (i), and travel distance data df S ( p) and the time data tdf S (i), the angle data θy (r) obtained by sampling y times per predetermined travel distance x of the bicycle 9, and the corresponding travel distance data dy (r) And ask. This process in the angle / travel distance data acquisition unit 64 is basically the same as the process in the displacement / travel distance data acquisition unit 61 described above.

すなわち、角速度データ処理部８から出力される角度データθｆＳ（ｉ）と速度／距離データ処理部４から出力される走行距離データｄｆＳ（ｐ）とは、いずれも基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときのデータであり、かつ両者のサンプリングのタイミングも同期しているので、同一時刻にサンプリングされた角度データθｆＳ（ｉ）と走行距離データｄｆＳ（ｐ）が存在する。角度／走行距離データ取得手段６４は、時刻データｔθｆＳ（ｉ）と時刻データｔｄｆＳ（ｐ）を比べて、同一時刻の角度データと走行距離データを互いに対応づける処理を行う。時刻データを介して互いに対応づけられた角度データθｆＳ（ｉ）と走距離データｄｆＳ（ｐ）との対応関係の一例を示せば下記表のとおりである（但し、ｔθｆＳ（ｉ）＝ｔｄｆＳ（ｐ）とした）。 That is, the angle data θf S (i) output from the angular velocity data processing unit 8 and the travel distance data df S (p) output from the speed / distance data processing unit 4 are both sampled at the reference sampling frequency f S. Since the sampling timing is synchronized with the sampling timing, the angle data θf S (i) and the travel distance data df S (p) sampled at the same time exist. The angle / travel distance data acquisition unit 64 compares the time data tθf S (i) and the time data tdf S (p), and performs processing for associating the angle data and travel distance data at the same time with each other. An example of the correspondence between the angle data θf S (i) and the travel distance data df S (p) associated with each other via the time data is as shown in the following table (provided that tθf S (i) = tdf S (p)).

ただし、自転車９の走行速度は必ずしも一定ではないので、基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データｄｆＳ（ｐ−１）、ｄｆＳ（ｐ）、ｄｆＳ（ｐ＋１）・・・は一定ではなく、上記の角度データθｆＳ（ｉ）と走行距離データｄｆＳ（ｐ）との関係を、横軸に走行距離、縦軸に角度をとってプロットしてグラフ化すると、各データの横軸方向の間隔は不揃いとなる。この不都合を解消するために、角度／走行距離データ取得手段６４は、さらに以下の処理を行う。 However, since the traveling speed of the bicycle 9 is not necessarily constant, the traveling distance data df S (p−1), df S (p), df S (p + 1)... When sampled at the reference sampling frequency f S If the relationship between the angle data θf S (i) and the travel distance data df S (p) is plotted and plotted with the horizontal axis representing the travel distance and the vertical axis representing the angle, The intervals in the horizontal axis direction are not uniform. In order to eliminate this inconvenience, the angle / travel distance data acquisition unit 64 further performs the following processing.

すなわち、角度／走行距離データ取得手段６４は、上記角度データθｆＳ（ｉ）と、これに対応づけられた走行距離データｄｆＳ（ｐ）とに基づいて、予め定められた走行距離ｘあたり、予め定められたｙ回サンプリングしたときの角度データθｙ（ｒ）（但し、ｒは整数）とこれに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）を求める。この処理は、基本的にサンプリング周波数の変換処理と同じである。走行距離ｄｆＳ（ｐ）のときの角度がθｆＳ（ｉ）、走行距離ｄｆＳ（ｐ＋１）のときの角度がθｆＳ（ｉ＋１）であり、走行距離ｘあたりｙ回サンプリングするサンプリング点の一つであるｄｙ（ｒ）が走行距離ｄｆＳ（ｐ）と走行距離ｄｆＳ（ｐ＋１）の間に位置する場合、走行距離ｄｙ（ｒ）における角度θｙ（ｒ）は、走行距離ｄｆＳ（ｐ）における角度θｆＳ（ｉ）と走行距離ｄｆＳ（ｐ＋１）における角度θｆＳ（ｉ＋１）との間を、例えば線形内挿することによって、以下の式で求めることができる。
That is, the angle / travel distance data acquisition unit 64 generates a predetermined travel distance x based on the angle data θf S (i) and the travel distance data df S (p) associated with the angle data θf S (i). The angle data θy (r) (where r is an integer) and y corresponding to the travel distance data dy (r) are obtained when sampling is performed y times in advance. This process is basically the same as the sampling frequency conversion process. An angle at the travel distance df S (p) is θf S (i), an angle at the travel distance df S (p + 1) is θf S (i + 1), and one sampling point for sampling y times per travel distance x When dy (r) is located between the travel distance df S (p) and the travel distance df S (p + 1), the angle θy (r) at the travel distance dy (r) is equal to the travel distance df S (p between the angle θf S (i + 1) in the angular .theta.f S (i) and the travel distance df S (p + 1) in), for example, by a linear within interpolation, it can be calculated by the following equation.

走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの各走行距離ｄｙ（ｒ）のそれぞれについて、その両側に位置する走行距離ｄｆＳ（ｐ）と走行距離ｄｆＳ（ｐ＋１）における角度θｆＳ（ｑ）と角度θｆＳ（ｑ＋１）とに基づいて、そのときの角度θｙ（ｒ）を上記の式１７で求め、これと対応するぞれぞれの走行距離ｄｙ（ｒ）とを関連づけることによって、角度／走行距離データ取得手段６４は、自転車９の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの角度データに相当する角度データθｙ（ｒ）とこれに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）を求めることができる。なお、ｙ回のサンプリングは走行距離上のどこをサンプリング開始基準点として選んでも良いが、走行距離データデータｄｆＳ（ｐ）のいずれかと一致する点を選ぶのが望ましい。因みに、走行距離ｘが１ｍ、走行距離ｘあたりのサンプリング回数ｙが１００回のとき、走行距離データｄｙ（ｒ）の間隔は１ｍ／１００＝１ｃｍとなる。 For each travel distance dy (r) sampled y times per travel distance x, the angle θf S (q) and the angle at the travel distance df S (p) and the travel distance df S (p + 1) located on both sides thereof Based on θf S (q + 1), the angle θy (r) at that time is obtained by the above-described equation 17, and the corresponding traveling distance dy (r) is correlated with the angle / running. The distance data acquisition unit 64 can obtain angle data θy (r) corresponding to angle data obtained when sampling is performed y times per travel distance x of the bicycle 9 and travel distance data dy (r) corresponding thereto. It should be noted that y sampling may be performed anywhere on the travel distance as a sampling start reference point, but it is desirable to select a point that coincides with any of the travel distance data data df S (p). Incidentally, when the travel distance x is 1 m and the sampling count y per travel distance x is 100, the distance of the travel distance data dy (r) is 1 m / 100 = 1 cm.

角度／走行距離データ取得手段６４は上記の処理を実行し、求められた角度データθｙ（ｒ）とこれに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）を出力する。このとき、出力される角度データθｙ（ｒ）とこれに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）を、路面プロファイル測定装置１が備える適宜の記憶装置に記憶させても良いことは勿論である。   The angle / travel distance data acquisition unit 64 executes the above processing and outputs the obtained angle data θy (r) and the travel distance data dy (r) corresponding thereto. At this time, the output angle data θy (r) and the corresponding travel distance data dy (r) may of course be stored in an appropriate storage device included in the road surface profile measuring apparatus 1.

路面プロファイル測定方法に即していえば、角度／走行距離データ取得手段６４によって行われる上記データ処理が、角度データθｆＳ（ｉ）及び対応する時刻データｔθｆＳ（ｉ）と、走行距離データｄｆＳ（ｐ）及び対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とに基づいて、自転車の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの角度データに相当する角度データθｙ（ｒ）を、角度データθｙ（ｒ）の各々に対応する走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて求めるステップに相当する。 Speaking in line with the road surface profile measuring method, the angle / the data processing performed by the traveling distance data obtaining section 64, the angle data .theta.f S (i) and corresponding time data tθf S (i), the travel distance data df S Based on (p) and the corresponding time data tdf S (p), the angle data θy (r) corresponding to the angle data obtained by sampling y times per bicycle travel distance x is obtained from the angle data θy (r). This corresponds to the step of obtaining the distance data dy (r) corresponding to each of the distances.

１４−２．角度・変位変換手段６５での処理
角度・変位変換手段６５は、角度／走行距離データ取得手段６４から送られてきた角度データθｙ（ｒ）と対応する走行距離データｄｙ（ｒ）、及び測定に使用した自転車９の前輪−後輪間距離ｚに基づいて、前記自転車の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの変位データδｙ（ｒ）を求める処理を行う。この処理は以下のようにして行われる。 14-2. Processing in the angle / displacement conversion means 65 The angle / displacement conversion means 65 is used to measure the travel distance data dy (r) corresponding to the angle data θy (r) sent from the angle / travel distance data acquisition means 64, and to measure it. Based on the front wheel-rear wheel distance z of the used bicycle 9, processing is performed for obtaining displacement data δy (r) when sampling y times per travel distance x of the bicycle. This process is performed as follows.

すなわち、角度／走行距離データ取得手段６４から送られてきた角度データθｙ（ｒ）は、例えば図８に示すように、測定に用いた自転車９の前輪及び後輪の接地点間を結ぶ直線と水平線との間の角度θに相当するので、自転車９の前輪の水平方向位置をｘ、位置ｘにおける接地点高さをＨ（ｘ）とすると、下記式が成り立つ。
Ｈ（ｘ）＝Ｈ（ｘ−ｚｃｏｓθ）＋ｚｓｉｎθ (式１８） That is, the angle data θy (r) sent from the angle / travel distance data acquisition means 64 is, for example, as shown in FIG. 8, a straight line connecting the grounding points of the front and rear wheels of the bicycle 9 used for measurement. Since this corresponds to the angle θ with the horizontal line, if the horizontal position of the front wheel of the bicycle 9 is x and the height of the ground contact point at the position x is H (x), the following equation is established.
H (x) = H (x−z cos θ) + z sin θ (Formula 18)

角度θは微少であるとすると、式１８は以下のように簡略化される。ただし、初期値を与えるため、０＜ｘ＜ｚのときにはＨ（ｘ）＝０とした。
Ｈ（ｘ）＝Ｈ（ｘ−ｚ）＋ｚθ （ｚ≦ｘ）
０ （０＜ｘ＜ｚ） （式１９） Assuming that the angle θ is very small, Equation 18 is simplified as follows. However, in order to give an initial value, H (x) = 0 was set when 0 <x <z.
H (x) = H (x−z) + zθ (z ≦ x)
0 (0 <x <z) (Formula 19)

式１９において、Ｈ（ｘ）が前記自転車の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときのサンプリング点ｒにおける変位δｙ（ｒ）に相当し、Ｈ（ｘ−ｚ）が、サンプリング点ｒから自転車の前後輪間距離ｚだけ後方のサンプリング点における変位δｙ（ｒ−ｚ）に相当する。また、θがサンプリング点ｒにおける角度θｙ（ｒ）に相当するので、自転車の走行距離ｘあたりのサンプリング回数ｙを１ｍあたり１００回、自転車の前後輪間距離ｚを１．１ｍとすると、上記変位δｙ（ｒ−ｚ）は、δｙ（ｒ−１１０）となり、サンプリング点ｒにおける変位δｙ（ｒ）は下記式で求めることができる。
δｙ（ｒ）＝δｙ（ｒ−１１０）＋１．１×θ （式２０） In Equation 19, H (x) corresponds to the displacement δy (r) at the sampling point r when sampling is performed y times per the traveling distance x of the bicycle, and H (x−z) is the front and rear of the bicycle from the sampling point r. This corresponds to the displacement δy (r−z) at the rear sampling point by the inter-wheel distance z. Since θ corresponds to the angle θy (r) at the sampling point r, if the number of times of sampling y per bicycle travel distance x is 100 times per meter and the distance z between the front and rear wheels of the bicycle is 1.1 m, the displacement δy (r−z) becomes δy (r−110), and the displacement δy (r) at the sampling point r can be obtained by the following equation.
δy (r) = δy (r−110) + 1.1 × θ (Formula 20)

角度・変位変換手段６５は、角度／走行距離データ取得手段６４から送られてきた角度データθｙ（ｒ）と対応する走行距離データｄｙ（ｒ）、及び測定に使用した自転車９の前輪−後輪間距離ｚに基づいて、上記式２０に基づいて、自転車の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの変位データδｙ（ｒ）を求め、これを出力する。このとき、出力される変位データδｙ（ｒ）とこれに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）を、路面プロファイル測定装置１が備える適宜の記憶装置に記憶させても良いことは勿論である。   The angle / displacement conversion means 65 includes the travel distance data dy (r) corresponding to the angle data θy (r) sent from the angle / travel distance data acquisition means 64 and the front wheel-rear wheel of the bicycle 9 used for the measurement. Based on the distance z, displacement data δy (r) obtained by sampling y times per bicycle travel distance x based on the above equation 20 is obtained and output. At this time, the output displacement data δy (r) and the travel distance data dy (r) corresponding to the displacement data δy (r) may be stored in an appropriate storage device provided in the road surface profile measuring device 1.

路面プロファイル測定方法に即していえば、角度・変位変換手段６５によって行われる上記データ処理が、求められた前記角度データθｙ（ｒ）と、記加角速度センサーが取り付けられている前記自転車の前後輪間距離ｚとに基づいて、自転車の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの変位データδｙ（ｒ）を求め、これを対応する走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけるステップに相当する。   According to the road surface profile measuring method, the data processing performed by the angle / displacement conversion means 65 is performed by the obtained angle data θy (r) and the front and rear wheels of the bicycle to which the additional angular velocity sensor is attached. This is equivalent to the step of obtaining displacement data δy (r) obtained by sampling y times per bicycle travel distance x based on the distance z and associating it with the corresponding travel distance data dy (r).

１４−３．不感周波数域除去手段６６での処理
不感周波数域除去手段６６は、角度・変位変換手段６５から送られてくる変位データδｙ（ｒ）から、走行距離ｘと使用する自転車９の前後輪間距離ｚから求められる角速度センサー９４の一次不感周波数ｆＵ以上の高周波成分を除去する処理を行う。この処理は、路面プロファイルの測定精度をより高めるために、加速度データと角速度データを組み合わせるに際し、角速度センサーを自転車９に取り付けることによって本来的に生まれる不感周波数成分を除去するために行う処理である。 14-3. Processing by Dead Frequency Range Removing Unit 66 The dead frequency range removing unit 66 uses the travel distance x and the distance z between the front and rear wheels of the bicycle 9 to be used from the displacement data δy (r) sent from the angle / displacement converting unit 65. the process of removing the primary insensitive frequency f U or more of the high-frequency component of the angular velocity sensor 94 obtained from performing. This process is a process performed to remove the insensitive frequency component inherently generated by attaching the angular velocity sensor to the bicycle 9 when combining acceleration data and angular velocity data in order to further improve the measurement accuracy of the road surface profile.

すなわち、本発明者らが得た知見によれば、図１に示した路面プロファイル測定装置を用いて求められる路面プロファイル、換言すれば、速度データｖｆ１（ｍ）又は距離データｄｆ２（ｎ）と加速度データαｆ３（ｏ）に基づいて求められる変位データγｙ（ｒ）には、空間周波数の比較的低周波域において含まれる誤差が大きくなる傾向がある。これに対し、速度データｖｆ１（ｍ）又は距離データｄｆ２（ｎ）と角速度データωｆ４（ｈ）に基づいて求められる変位データδｙ（ｒ）には、空間周波数の比較的低周波域においても含まれる誤差は比較的小さい。 That is, according to the knowledge obtained by the present inventors, the road surface profile obtained by using the road surface profile measuring apparatus shown in FIG. 1, in other words, speed data vf 1 (m) or distance data df 2 (n) In the displacement data γy (r) obtained based on the acceleration data αf 3 (o), the error included in a relatively low frequency range of the spatial frequency tends to increase. On the other hand, the displacement data δy (r) obtained based on the velocity data vf 1 (m) or the distance data df 2 (n) and the angular velocity data ωf 4 (h) has a relatively low spatial frequency range. The error included is relatively small.

図９は、同一路面について、図１に示す路面プロファイル測定装置１を用いて速度データｖｆ１（ｍ）と加速度データαｆ３（ｏ）に基づいて求められた変位データγｙ（ｒ）と、図７に示す路面プロファイル測定装置１を用いて、速度データｖｆ１（ｍ）と角速度データωｆ４（ｈ）に基づいて求められた変位データδｙ（ｒ）（角度・変位変換手段６５から出力される変位データ）を、空間周波数の低周波成分同士（０．０７２〜０．８ｃｙｃｌｅ／ｍ）で比較したものである。対象として、同じ路面を市販されている路面プロファイル測定装置である「ＤＡＭ」 株式会社サントップテクノ製造、大和建工株式会社販売）を用いて測定した変位を併せて示している。図９に見られるとおり、空間周波数で比較的低周波域に相当する０．０７２〜０．８ｃｙｃｌｅ／ｍの帯域では、角速度に基づいて求められた変位データδｙ（ｒ）の方が、加速度に基づいて求められた変位データγｙ（ｒ）よりも「ＤＡＭ」による測定値に近い値が得られている。 FIG. 9 shows displacement data γy (r) obtained based on speed data vf 1 (m) and acceleration data αf 3 (o) using the road surface profile measuring apparatus 1 shown in FIG. Displacement data δy (r) obtained from the velocity data vf 1 (m) and the angular velocity data ωf 4 (h) (output from the angle / displacement conversion means 65) using the road surface profile measuring device 1 shown in FIG. Displacement data) is compared between low frequency components of spatial frequency (0.072 to 0.8 cycle / m). As an object, the displacement measured using "DAM" Suntop Techno Co., Ltd., sold by Yamato Kenko Co., Ltd.) which is a commercially available road surface profile measuring device on the same road surface is also shown. As seen in FIG. 9, in the 0.072 to 0.8 cycle / m band corresponding to a relatively low frequency range in the spatial frequency, the displacement data δy (r) obtained based on the angular velocity is more effective in acceleration. A value closer to the measured value by “DAM” is obtained than the displacement data γy (r) obtained based on the above.

「ＤＡＭ」による測定値は、装置を約１ｍ／秒程度の速度でゆっくりと移動させながら測定した値であるので、一応真値に近い値として一般的に受け入れられている測定値であり、それにより近いということは、０．０７２〜０．８ｃｙｃｌｅ／ｍ程度の低周波域では、加速度に基づいて求められた変位データγｙ（ｒ）よりも角速度に基づいて求められた変位データδｙ（ｒ）の方がより正確であることを物語っている。したがって、より正確な路面プロファイルを求めるのであれば、空間周波数で比較的低周波域に相当する帯域においては、加速度に基づいて求められる変位データγｙ（ｒ）を使用する代わりに、角速度に基づいて求められる変位データδｙ（ｒ）を使用するのが良いことが分かる。なお、低周波域で、加速度に基づいて求められた変位データγｙ（ｒ）に誤差が多くふくまれてしまう理由は定かではないが、自転車９が走行中、ペダルを漕ぐ動作によって左右に振れてしまうことが原因の一つではないかと推測される。   The measured value by “DAM” is a value measured while moving the apparatus slowly at a speed of about 1 m / sec. Therefore, it is a measured value generally accepted as a value close to the true value. Is closer to the displacement data δy (r) obtained based on the angular velocity than the displacement data γy (r) obtained based on the acceleration in a low frequency range of about 0.072 to 0.8 cycle / m. Tells us that is more accurate. Therefore, if a more accurate road surface profile is to be obtained, instead of using the displacement data γy (r) obtained on the basis of acceleration in a band corresponding to a spatial frequency that is relatively low, it is based on the angular velocity. It can be seen that it is preferable to use the required displacement data δy (r). Although the reason why the displacement data γy (r) obtained based on the acceleration includes a lot of errors in the low frequency range is not clear, it can be swung left and right by the pedaling operation while the bicycle 9 is running. It is speculated that this is one of the causes.

一方、角速度センサー９４は自転車９に取り付けて使用されるので、そのことによって本来的に生まれる不感周波数を有している。すなわち、自転車９がその前輪後輪間距離ｚと同じ周期の凹凸を有する路面上を走行しても、自転車９の前後輪は同様に上下動するので、搭載されている角速度センサー９４はその凹凸を角速度の変化としては感知しない。この角速度センサー９４が感知しない凹凸の周期を空間周波数で表したのが不感周波数であり、例えば、自転車９の前輪後輪間距離ｚが１．１ｍであるとすると、これを変位データγｙ（ｒ）及び変位データδｙ（ｒ）と同じ１ｍ当たりの空間周波数に換算すると、１ｍ／１．１ｍ＝０．９（ｃｙｃｌｅ／ｍ）が自転車９に角速度センサー９４を取り付けたときの角速度センサー９４の一次不感周波数ｆＵということになる。路面上の凹凸の周期が自転車９の前輪後輪間距離ｚの１／２である場合にも、そのような凹凸は角速度センサー９４によっては感知されず、例えば、１ｍ／０．５５ｍ＝１．８（ｃｙｃｌｅ／ｍ）が二次不感周波数となる。以下同様に三次以上の高次の不感周波数が存在する。 On the other hand, since the angular velocity sensor 94 is used by being attached to the bicycle 9, it has an insensitive frequency that is inherently generated. That is, even if the bicycle 9 travels on a road surface having irregularities with the same cycle as the distance z between the front wheels and the rear wheels, the front and rear wheels of the bicycle 9 move up and down in the same manner. Is not perceived as a change in angular velocity. The dead frequency represents the period of unevenness that is not detected by the angular velocity sensor 94 as a spatial frequency. For example, if the distance z between the front and rear wheels of the bicycle 9 is 1.1 m, this is expressed as displacement data γy (r ) And the same spatial frequency per meter as displacement data δy (r), 1 m / 1.1 m = 0.9 (cycle / m) is the primary of the angular velocity sensor 94 when the angular velocity sensor 94 is attached to the bicycle 9. it comes to the dead frequency f U. Even when the period of unevenness on the road surface is ½ of the distance z between the front and rear wheels of the bicycle 9, such unevenness is not detected by the angular velocity sensor 94. For example, 1m / 0.55m = 1. 8 (cycle / m) is the secondary dead frequency. Similarly, there will be a third or higher order insensitive frequency.

したがって、加速度に基づいて求められる変位データγｙ（ｒ）と角速度に基づいて求められる変位データδｙ（ｒ）を組み合わせる場合には、角速度に基づいて求められる変位データδｙ（ｒ）に関しては、一次不感周波数ｆＵ以上の周波数成分は含めない方が好ましい。 Accordingly, when the displacement data γy (r) obtained based on the acceleration and the displacement data δy (r) obtained based on the angular velocity are combined, the displacement data δy (r) obtained based on the angular velocity is primarily insensitive. frequency f U or more frequency components it is preferable not included.

斯かる知見に基づき、不感周波数域除去手段６６では、角速度データに基づいて求められた変位デーデδｙ（ｒ）から、角速度センサー９４の一次不感周波数ｆＵ以上の周波数成分を除去する処置が行われる。この除去は、変位データδｙ（ｒ）を一次不感周波数ｆＵ未満の周波数成分を通過させるローパスフィルターを通すことによって行っても良いし、変位データδｙ（ｒ）をフーリエ変換し、次不感周波数ｆＵ以上の周波数成分に０を掛け、再び逆フーリエ変換することによって行っても良い。斯くして、不感周波数域除去手段６６において、一次不感周波数ｆＵ以上の周波数成分が除去された変位データδｙ（ｒ）は、加算手段６８へと送られる。 Based on such knowledge, the dead frequency band removing unit 66 performs a process of removing a frequency component equal to or higher than the primary dead frequency f U of the angular velocity sensor 94 from the displacement data δy (r) obtained based on the angular velocity data. . This removal may be performed by passing the displacement data δy (r) through a low-pass filter that passes a frequency component less than the primary dead frequency f U , or Fourier transforming the displacement data δy (r) to obtain the next dead frequency f This may be performed by multiplying a frequency component equal to or higher than U by 0 and performing inverse Fourier transform again. Thus to, in dead frequency band removal means 66, primary insensitive frequency f U further displacement data δy frequency component is removed (r) is sent to the adding means 68.

路面プロファイル測定方法に即していえば、不感周波数域除去手段６６で行われる上記データ処理が、求められた変位データδｙ（ｒ）から、走行距離ｘ／前後輪間距離ｚで求められる角速度センサーの一次不感周波数ｆＵ以上の高周波成分を除去するステップに相当する。 According to the road surface profile measurement method, the above-described data processing performed by the dead frequency band removing means 66 is performed by the angular velocity sensor obtained from the obtained displacement data δy (r) by the travel distance x / front-rear wheel distance z. It corresponds to the step of removing the primary insensitive frequency f U or more high frequency components.

１４−４．低周波域除去手段６７での処理
低周波域除去手段６７においては、加速度データに基づいて求められた変位データγｙ（ｒ）から、比較的誤差が多い低周波成分のデータを除去する処理が行われる。除去される周波数帯域は、不感周波数域除去手段６６において角速度データに基づいて求められた変位データδｙ（ｒ）から除去される周波数帯域と相補的な関係にあるのが望ましい。すなわち、不感周波数域除去手段６６において変位データδｙ（ｒ）から角速度センサーの一次不感周波数ｆＵ以上の高周波成分を除去されるのであれば、低周波域除去手段６７は、加速度データに基づいて求められた変位データγｙ（ｒ）から一次不感周波数ｆＵ未満の周波数成分を除去する処理を行う。この処理は、変位データγｙ（ｒ）を一次不感周波数ｆＵ以上の周波数成分を通過させるハイパスフィルターを通すことによって行っても良いし、変位データγｙ（ｒ）をフーリエ変換し、次不感周波数ｆＵ未満の周波数成分に０を掛け、再び逆フーリエ変換することによって行っても良い。斯くして、低周波域除去手段６７において、一次不感周波数ｆＵ未満の周波数成分が除去された変位データγｙ（ｒ）は、加算手段６８へと送られる。 14-4. Processing by the low frequency band removing means 67 The low frequency band removing means 67 performs processing for removing low frequency component data having a relatively large error from the displacement data γy (r) obtained based on the acceleration data. Is called. The frequency band to be removed preferably has a complementary relationship with the frequency band to be removed from the displacement data δy (r) obtained based on the angular velocity data by the dead frequency band removing unit 66. That is, if the dead frequency band removal means 66 from the displacement data .delta.y (r) being removed primary insensitive frequency f U or more of the high-frequency component of the angular velocity sensor, the low frequency region removing unit 67, obtained based on the acceleration data It performs a process of removing primary insensitive frequency f U less frequency component from obtained displacement data γy (r). This processing may be performed by passing the displacement data γy (r) through a high-pass filter that passes a frequency component equal to or higher than the primary dead frequency f U, or Fourier transforming the displacement data γy (r) to obtain the next dead frequency f Alternatively, the frequency component less than U may be multiplied by 0 and inverse Fourier transformed again. Thus, the displacement data γy (r) from which the frequency component lower than the primary dead frequency f U has been removed by the low frequency band removing unit 67 is sent to the adding unit 68.

路面プロファイル測定方法に即していえば、低周波域除去手段６７において行われる上記の処理が、変位データγｙ（ｒ）から一次不感周波数ｆＵ未満の周波数成分を除去するステップに相当する。なお、低周波域除去手段６７において上記の処理を受ける変位データγｙ（ｒ）としては、センサー取付位置補正手段６２においてセンサー取付位置補正を受けた変位データγｙＣ（ｒ）であっても良いし、整合性調整手段６３において整合性調整処理を受けた変位データγｙＤ（ｒ）であっても良く、さらにはその両者による処理を経た変位データγｙＣＤ（ｒ）であっても良い。 Speaking in line with the road surface profile measuring method, it said process performed in the low frequency region removing unit 67 corresponds to the step of removing the primary insensitive frequency f U of less than the frequency component from the displacement data γy (r). As in the low frequency region removing unit 67 receives the above-described processes displacement data γy (r), also may be a sensor mounting position correcting the received displacement data γy C (r) at the sensor mounting position correcting means 62 The displacement data γy D (r) that has undergone the consistency adjustment processing in the consistency adjustment means 63 may be used, and further, the displacement data γy CD (r) that has undergone the processing by both of them may be used.

１４−５．加算手段６８での処理
不感周波数域除去手段６６において一次不感周波数ｆＵ以上の周波数成分が除去された角速度データに基づく変位データδｙ（ｒ）と、低周波域除去手段６７において一次不感周波数ｆＵ未満の周波数成分が除去された加速度データに基づく変位データγｙ（ｒ）とは、加算手段６８において加算され、変位データγδｙ（ｒ）となり、走行距離データｄｙ（ｒ）と対応づけられる。 14-5. A displacement data δy based on angular velocity data frequency component is removed treated in the dead frequency band removal means 66 of the above primary dead frequency f U of the adding means 68 (r), the low-frequency region removing means In one 67 primary dead frequency f U The displacement data γy (r) based on the acceleration data from which the frequency components of less than are removed is added by the adding means 68 to become displacement data γδy (r), which is associated with the travel distance data dy (r).

路面プロファイル測定方法に即していえば、加算手段６８において行われるこの処理が、一次不感周波数ｆＵ以上の周波数成分が除去された変位データδｙ（ｒ）と一次不感周波数ｆＵ未満の周波数成分が除去された変位データγｙ（ｒ）、γｙＣ（ｒ）、γｙＤ（ｒ）、又はγｙＣＤ（ｒ）を加算し、加算した変位データγδｙ（ｒ）を、走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけるステップに相当する。 Speaking in line with the road surface profile measuring method, the processing performed in the adding means 68, primary dead frequency f U further displacement data δy frequency component is removed (r) and the primary insensitive frequency f U of less than frequency components The removed displacement data γy (r), γy C (r), γy D (r), or γy CD (r) is added, and the added displacement data γδy (r) is converted into travel distance data dy (r). This corresponds to the step of associating.

１５．プロファイル出力部７での処理
加算され、走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけられた変位データγδｙ（ｒ）は、プロファイル出力部７の路面プロファイル出力手段７１から外部へと適宜出力される。 15. Processing in Profile Output Unit 7 The displacement data γδy (r) added and associated with the travel distance data dy (r) is appropriately output from the road surface profile output means 71 of the profile output unit 7 to the outside.

上に説明した路面プロファイル測定装置及び測定方法は、１又は２以上のコンピュータを所定のプログラムの下で独立に又は相互に関連させて動作させることによって実現される。１又は２以上のコンピュータを上述した路面プロファイル測定装置として動作させ、上述した路面プロファイル測定方法を実行させるコンピュータプログラムは、本発明の路面プロファイル測定装置を構成し、本発明の路面プロファイル測定方法を実行する１又は２以上のコンピュータに読み取り可能な形式で、コンピュータを構成する記憶装置又はネットワーク上に存在するサーバ装置に記憶されている。   The road surface profile measurement apparatus and measurement method described above are realized by operating one or more computers independently or in association with each other under a predetermined program. A computer program that causes one or more computers to operate as the above-described road surface profile measuring device and execute the above-described road surface profile measuring method constitutes the road surface profile measuring device of the present invention and executes the road surface profile measuring method of the present invention Are stored in a storage device constituting the computer or a server device existing on the network in a format readable by one or more computers.

＜測定例１＞
図１に示す路面プロファイル測定装置１と図７に示す路面プロファイル測定装置１を用いて道路Ａの路面プロファイルを測定した。自転車９は共に、前後輪間距離ｚが１．１ｍ、前輪と加速度センサー９３との水平方向距離Ｄが０．１５ｍの自転車を用い、速度１０ｋｍ／ｈのほぼ一定速度で走行させて路面プロファイルを測定した。 <Measurement Example 1>
The road surface profile of the road A was measured using the road surface profile measuring apparatus 1 shown in FIG. 1 and the road surface profile measuring apparatus 1 shown in FIG. Both the bicycles 9 are bicycles having a distance z between the front and rear wheels of 1.1 m, and a horizontal distance D between the front wheels and the acceleration sensor 93 of 0.15 m. The bicycle 9 is driven at a substantially constant speed of 10 km / h, and the road surface profile is determined. It was measured.

速度センサー９１としては、サイクルメーター（サイクルコンピュータ）（ＧＡＲＭＩＮ社製、Ｅｄｇｅ５１０Ｊ）を、加速度センサー９３も及び角速度センサー９４としては、アップル社が販売するスマートフォン（商品名「ｉＰｏｄ ｔｏｕｃｈ」）に内蔵されている加速度センサー及び角速度センサーを使用した。また、基準サンプリング周波数ｆＳを１００Ｈｚとし、自転車の走行距離ｘを１ｍ、走行距離ｚあたりのサンプリング回数ｙを１００回とした。 The speed sensor 91 is built in a cycle meter (cycle computer, Edge510J, manufactured by GARMIN), and the acceleration sensor 93 and the angular speed sensor 94 are built in a smartphone sold by Apple (trade name “iPod touch”). Used acceleration sensors and angular velocity sensors. Further, the reference sampling frequency f S was set to 100 Hz, the bicycle travel distance x was set to 1 m, and the sampling number y per travel distance z was set to 100 times.

図１及び図７のいずれの測定装置においても、重力加速度補正手段５Ｇ、基線補正手段５Ｂ、及びノイズ除去手段５Ｎを作動させ、さらに、センサー取付位置補正手段６２を作動させたが、整合性調整手段６３は作動させずに行った。なお、ノイズ除去手段５Ｎでノイズ成分として除去したのは０．２Ｈｚ以下の低周波成分である。また、図７の測定装置において、不感周波数除去手段６６では、空間周波数で０．９（ｃｙｃｌｅ／ｍ）以上の周波数成分を除去し、低周波域除去手段６７では、空間周波数で０．９（ｃｙｃｌｅ／ｍ）未満の周波数成分を除去した。同じ道路Ａを前述した「ＤＡＭ」を約１ｍ／秒の速度で手押しで走行させ、路面プロファイルを測定し、対照とした。   1 and 7, the gravitational acceleration correction means 5G, the baseline correction means 5B, and the noise removal means 5N are activated, and the sensor attachment position correction means 62 is activated. The means 63 was performed without being activated. The noise removing means 5N removes the low frequency components of 0.2 Hz or less as noise components. In the measuring apparatus of FIG. 7, the dead frequency removing means 66 removes a frequency component of 0.9 (cycle / m) or more in spatial frequency, and the low frequency band removing means 67 removes 0.9 (spatial frequency). frequency components less than (cycle / m) were removed. The above-mentioned “DAM” was driven on the same road A at a speed of about 1 m / second by hand, and the road surface profile was measured as a control.

測定された路面プロファイルを図１０に示す。図１０において、「加速度」と表示された路面プロファイルは、図１の測定装置１を用いて求められた路面プロファイルであり、速度データと加速度データに基づいて求められた路面プロファイルである。「加速度と角速度の組み合わせ」と表示された路面プロファイルは、図７の測定装置１を用いて求められた路面プロファイルであり、速度データと加速度データと角速度データに基づいて求められた路面プロファイルである。また、「ＤＡＭ」と表示された路面プロファイルは、「ＤＡＭ」を用いて求められた路面プロファイルである。   The measured road surface profile is shown in FIG. In FIG. 10, the road surface profile displayed as “acceleration” is a road surface profile obtained using the measurement apparatus 1 of FIG. 1, and is a road surface profile obtained based on speed data and acceleration data. The road surface profile displayed as “combination of acceleration and angular velocity” is a road surface profile obtained using the measurement apparatus 1 of FIG. 7 and is a road surface profile obtained based on the velocity data, acceleration data, and angular velocity data. . The road surface profile displayed as “DAM” is a road surface profile obtained using “DAM”.

図だけからでは分かりづらいが、得られた３種類の路面プロファイルデータから空間周波数で０．０７２〜０．８（ｃｙｃｌｅ／ｍ）の周波数域のデータを取り出し、そのパワースペクトル面積Ｓを求めて対比すると、下記の表３に示すとおり、対照とした「ＤＡＭ」からのずれは、「加速度」の場合には−１８％であるが、「加速度と角速度の組み合わせ」の場合には＋２％しかなく、いずれも意味のある路面プロファイルは得られているものの、「加速度と角速度の組み合わせ」の方が「加速度」よりも、「ＤＡＭ」に近い路面プロファイルが得られた。   Although it is difficult to understand from the figure alone, data in the frequency range of 0.072 to 0.8 (cycle / m) in spatial frequency is extracted from the three types of road surface profile data obtained, and the power spectrum area S is obtained and compared. Then, as shown in Table 3 below, the deviation from the control “DAM” is −18% in the case of “acceleration”, but only + 2% in the case of “combination of acceleration and angular velocity”. In both cases, a meaningful road surface profile was obtained, but a road surface profile closer to “DAM” was obtained for “combination of acceleration and angular velocity” than for “acceleration”.

＜測定例２＞
道路Ａをそれとは異なる道路Ｂに代えた以外は上記測定例１と同様にして、「加速度」、「加速度と角速度の組み合わせ」、及び「ＤＡＭ」による道路Ｂについての３種類の路面プロファイルを求めた。結果を図１１及び表４に示す。 <Measurement Example 2>
Three types of road surface profiles for road B by “acceleration”, “combination of acceleration and angular velocity”, and “DAM” are obtained in the same manner as in measurement example 1 except that road A is replaced with a different road B. It was. The results are shown in FIG.

表４に示すとおり、対照とした「ＤＡＭ」からのずれは、「加速度」の場合には−３８％であるが、「加速度と角速度の組み合わせ」の場合には−２４％にとどまり、いずれも意味のある路面プロファイルは得られているものの、「加速度と角速度の組み合わせ」の方が「加速度」よりも、「ＤＡＭ」に近い路面プロファイルが得られた。   As shown in Table 4, the deviation from the “DAM” used as a control is −38% in the case of “acceleration”, but is only −24% in the case of “combination of acceleration and angular velocity”. Although a meaningful road surface profile was obtained, a road surface profile closer to “DAM” was obtained for “combination of acceleration and angular velocity” than for “acceleration”.

＜測定例３＞
道路Ａをそれとは異なる道路Ｃに代えた以外は上記測定例１と同様にして、「加速度」、「加速度と角速度の組み合わせ」、及び「ＤＡＭ」による道路Ｂについての３種類の路面プロファイルを求めた。結果を図１２及び表５に示す。 <Measurement Example 3>
Three types of road surface profiles for road B by “acceleration”, “combination of acceleration and angular velocity”, and “DAM” are obtained in the same manner as in measurement example 1 except that road A is replaced with road C different from that. It was. The results are shown in FIG.

表５に示すとおり、対照とした「ＤＡＭ」からのずれは、「加速度」の場合には−５０％であるが、「加速度と角速度の組み合わせ」の場合には−３５％にとどまり、いずれも意味のある路面プロファイルは得られているものの、「加速度と角速度の組み合わせ」の方が「加速度」よりも、「ＤＡＭ」に近い路面プロファイルが得られた。   As shown in Table 5, the deviation from the contrasted “DAM” is −50% in the case of “acceleration”, but remains at −35% in the case of “combination of acceleration and angular velocity”. Although a meaningful road surface profile was obtained, a road surface profile closer to “DAM” was obtained for “combination of acceleration and angular velocity” than for “acceleration”.

以上説明したとおり、本発明の路面プロファイル測定装置及び測定方法によれば、自転車に速度センサー又は距離センサー、加速度センサー、さらには角速度センサーを取り付けて、路面プロファイルを測定したい道路上を走行させるという比較的簡単な方法で、かつ、効率良く自転車道を含む種々の道路の路面プロファイルを測定することができる。比較的近距離の交通手段として身近でかつ環境にも優しい自転車が益々注目されつつある現在、その自転車が走行する自転車道の維持管理は重大なテーマであり、主として自転車道を対象に、路面プロファイルを簡便かつ効率良く測定することを可能にする本発明の路面プロファイル測定装置及び測定方法がもたらす産業上の利用可能性には実に多大のものがある。   As described above, according to the road surface profile measuring device and the measuring method of the present invention, a speed sensor, a distance sensor, an acceleration sensor, and further an angular velocity sensor are attached to a bicycle, and the road surface profile is measured on a road to be measured. It is possible to measure road surface profiles of various roads including a bicycle road in a simple and efficient manner. Bicycles that are familiar and environmentally friendly are attracting more and more attention as relatively short-distance transportation methods, and maintenance of the bicycle road on which the bicycle runs is an important theme, and the road surface profile mainly for bicycle roads. The road surface profile measuring device and the measuring method of the present invention that enable simple and efficient measurement of the vehicle have a great deal of industrial applicability.

１ 路面プロファイル測定装置
２ データ受付部
３ データ処理部
４ 速度／距離データ処理部
５ 加速度データ処理部
６ プロファイル算出部
７ プロファイル出力部
８ 角速度データ処理部
９ 自転車
１１ 通信ネットワーク
１２ 携帯可能な記憶装置
１３ 有線での接続手段
１４ 無線での接続手段
２１ 速度／距離データ受付部
２２ 加速度データ受付部
２３ 入力インターフェース
２４ 角速度データ受付部
４１ サンプリング周波数変換手段
４２ 速度・走行距離変換手段
５１ サンプリング周波数変換手段
５２ 加速度・速度変換手段
５３ 速度・変位変換手段
５４ サンプリング周波数変換手段
５５ 角速度・角度変換手段
５Ｇ 重力加速度補正手段
５Ｂ 基線補正手段
５Ｎ ノイズ除去手段
６１ 変位／走行距離データ取得手段６１
６２ センサー取付位置補正手段
６３ 整合性調整手段
６４ 角度／走行距離データ取得手段
６５ 角度・変位変換手段
６６ 不感周波数域除去手段
６７ 低周波域除去手段
６８ 加算手段
７１ 路面プロファイル出力手段７１
９１ 速度センサー
９２ 距離センサー
９３ 加速度センサー
９４ 角速度センサー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Road surface profile measuring apparatus 2 Data reception part 3 Data processing part 4 Speed / distance data processing part 5 Acceleration data processing part 6 Profile calculation part 7 Profile output part 8 Angular speed data processing part 9 Bicycle 11 Communication network 12 Portable storage device 13 Wired connection means 14 Wireless connection means 21 Speed / distance data reception unit 22 Acceleration data reception unit 23 Input interface 24 Angular velocity data reception unit 41 Sampling frequency conversion unit 42 Speed / travel distance conversion unit 51 Sampling frequency conversion unit 52 Acceleration Speed conversion means 53 Speed / displacement conversion means 54 Sampling frequency conversion means 55 Angular speed / angle conversion means 5G Gravity acceleration correction means 5B Base line correction means 5N Noise removal means 61 Displacement / travel distance data acquisition means 61
62 Sensor mounting position correction means 63 Consistency adjustment means 64 Angle / travel distance data acquisition means 65 Angle / displacement conversion means 66 Dead frequency range removal means 67 Low frequency range removal means 68 Addition means 71 Road surface profile output means 71
91 Speed sensor 92 Distance sensor 93 Acceleration sensor 94 Angular speed sensor

Claims (26)

自転車に取り付けられたセンサーが計測したデータを受け付けるデータ受付部と、前記データ受付部が受け付けたデータを処理するデータ処理部とを有する自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置であって、
Ａ）前記データ受付部は、前記自転車に取り付けられた速度センサー又は距離センサーが計測した速度に関するデータ又は距離に関するデータを受け付ける速度／距離データ受付部と、前記自転車に取り付けられた加速度センサーが計測した加速度に関するデータを受け付ける加速度データ受付部を備え、
Ａ１）前記速度センサーが計測した速度に関するデータは、サンプリング周波数ｆ１でサンプリングされた速度データｖｆ１（ｍ）（但し、ｍは整数）と、各々の速度データｖｆ１（ｍ）が計測された時刻に関する時刻データｔｖｆ１（ｍ）とを含み、
Ａ２）前記距離センサーが計測した距離に関するデータは、サンプリング周波数ｆ２でサンプリングされた距離データｄｆ２（ｎ）（但し、ｎは整数）と、各々の距離データｄｆ２（ｎ）が計測された時刻に関する時刻データｔｄｆ２（ｎ）とを含み、
Ａ３）前記加速度センサーが計測した加速度に関するデータは、サンプリング周波数ｆ３でサンプリングされた鉛直方向の加速度データαｆ３（ｏ）（但し、ｏは整数）と、各々の加速度データαｆ３（ｏ）が計測された時刻に関する時刻データｔαｆ３（ｏ）とを含み、
Ｂ）前記データ処理部は、速度／距離データ処理部と、加速度データ処理部と、プロファイル算出部と、プロファイル出力部を備え、
Ｂ１）前記速度／距離データ処理部は、受け付けた前記速度に関するデータに含まれる前記速度データｖｆ１（ｍ）及び前記時刻データｔｖｆ１（ｍ）、又は前記距離に関するデータに含まれる前記距離データｄｆ２（ｎ）及び前記時刻データｔｄｆ２（ｎ）に基づいて、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの前記自転車の走行距離を表す走行距離データｄｆＳ（ｐ）（但し、ｐは整数）と、これに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とを求める走行距離データ取得手段を備え、
Ｂ２）前記加速度データ処理部は、受け付けた前記加速度に関するデータに含まれる前記加速度データαｆ３（ｏ）及び前記時刻データｔαｆ３（ｏ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの前記自転車の鉛直方向の変位を表す変位データγｆＳ（ｑ）（但し、ｑは整数）と対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）を求める変位データ取得手段を備え、
Ｂ３）前記プロファイル算出部は、前記変位データγｆＳ（ｑ）及び対応する前記時刻データｔγｆＳ（ｑ）と、前記走行距離データｄｆＳ（ｐ）及び対応する前記時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とに基づいて、前記自転車の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの変位データに相当する変位データγｙ（ｒ）（但し、ｒは整数）と、これに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）とを求める変位／走行距離データ取得手段を備え、
Ｂ４）前記プロファイル出力部は、求められた前記変位データγｙ（ｒ）を対応する前記走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて、路面プロファイルとして出力する路面プロファイル出力手段を備えている、
自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置。 A road surface profile measuring device using a vibration response of a bicycle having a data reception unit that receives data measured by a sensor attached to the bicycle and a data processing unit that processes data received by the data reception unit,
A) The data receiving unit is measured by a speed / distance data receiving unit that receives data on speed or distance measured by a speed sensor or a distance sensor attached to the bicycle, and an acceleration sensor attached to the bicycle. An acceleration data receiving unit for receiving data relating to acceleration;
A1) The speed data measured by the speed sensor were speed data vf 1 (m) (where m is an integer) sampled at the sampling frequency f 1 and each speed data vf 1 (m). Time data on time tvf 1 (m),
A2) The distance data measured by the distance sensor includes distance data df 2 (n) (where n is an integer) sampled at the sampling frequency f 2 and each distance data df 2 (n). Time data on time tdf 2 (n),
A3) The acceleration data measured by the acceleration sensor includes vertical acceleration data αf 3 (o) (where o is an integer) sampled at the sampling frequency f 3 and each acceleration data αf 3 (o). Including time data tαf 3 (o) relating to the measured time,
B) The data processing unit includes a speed / distance data processing unit, an acceleration data processing unit, a profile calculation unit, and a profile output unit.
B1) The speed / distance data processing unit includes the speed data vf 1 (m) and the time data tvf 1 (m) included in the received data related to the speed, or the distance data df included in the data related to the distance. 2 (n) and travel time data df S (p) representing the travel distance of the bicycle when sampled at a predetermined reference sampling frequency f S based on the time data tdf 2 (n) (p Is an integer), and mileage data acquisition means for obtaining time data tdf S (p) corresponding to this,
B2) The acceleration data processing unit performs sampling at the reference sampling frequency f S based on the acceleration data αf 3 (o) and the time data tαf 3 (o) included in the received data relating to the acceleration. Displacement data acquisition means for obtaining time data tγf S (q) corresponding to displacement data γf S (q) (where q is an integer) representing the vertical displacement of the bicycle,
B3) The profile calculation unit includes the displacement data γf S (q) and the corresponding time data tγf S (q), the travel distance data df S (p), and the corresponding time data tdf S (p). On the basis of the displacement data γy (r) (where r is an integer) corresponding to the displacement data obtained when sampling y times per mileage x of the bicycle, and the corresponding travel distance data dy (r). A displacement / travel distance data obtaining means for obtaining,
B4) The profile output unit includes road surface profile output means for outputting the obtained displacement data γy (r) as a road surface profile in association with the corresponding travel distance data dy (r).
Road surface profile measuring device using vibration response of bicycle. 前記Ｂ１）の前記速度／距離データ処理部が備える前記走行距離データ取得手段が、速度・走行距離変換手段とサンプリング周波数変換手段とを備えており、
Ｂ１ａ）前記速度・走行距離変換手段が、
Ｂ１ａ１）前記速度データｖｆ１（ｍ）及び対応する前記時刻データｔｖｆ１（ｍ）に基づいて、前記サンプリング周波数ｆ１でサンプリングしたときの走行距離を表す走行距離データｄｆ１（ｍ）と、これに対応する時刻データｔｄｆ１（ｍ）とを求める手段であるか、又は、
Ｂ１ａ２）下記Ｂ１ｂ１）のサンプリング周波数変換手段で求められた速度データｖｆＳ（ｐ）及び対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離を表す走行距離データｄｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とを求める手段であり、
Ｂ１ｂ）前記サンプリング周波数変換手段が、
Ｂ１ｂ１）前記速度データｖｆ１（ｍ）のサンプリング周波数ｆ１が予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記速度データｖｆ１（ｍ）と対応する時刻データｔｖｆ１（ｍ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データに相当する速度データｖｆＳ（ｐ）（但し、ｐは整数）と、これに対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）とを求め、前記サンプリング周波数ｆ１が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記速度データｖｆ１（ｍ）及び対応する前記時刻データｔｖｆ１（ｍ）を、それぞれ、前記速度データｖｆＳ（ｐ）及び前記時刻データｔｖｆＳ（ｐ）とする手段であるか、又は、
Ｂ１ｂ２）前記Ｂ１ａ１）の速度・速度走行距離変換手段で求められた前記走行距離データｄｆ１（ｍ）のサンプリング周波数ｆ１が予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記走行距離データｄｆ１（ｍ）と対応する時刻データｔｄｆ１（ｍ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データに相当する走行距離データｄｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とを求め、前記サンプリング周波数ｆ１が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記走行距離データｄｆ１（ｍ）及び対応する前記時刻データｔｄｆ１（ｍ）を、それぞれ、前記走行距離データｄｆＳ（ｐ）及び前記時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とする手段であるか、又は、
Ｂ１ｂ３）前記速度／距離データ受付部が受け付けた前記距離データｄｆ２（ｎ）のサンプリング周波数ｆ２が予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記距離データｄｆ２（ｎ）及び前記時刻データｔｄｆ２（ｎ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データに相当する走行距離データｄｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）とを求め、前記サンプリング周波数ｆ２が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記走行距離データｄｆ２（ｎ）及び対応する前記時刻データｔｄｆ２（ｎ）を、それぞれ、前記走行距離データｄｆＳ（ｐ）及び前記時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とする手段である、
請求項１記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置。 The travel distance data acquisition means included in the speed / distance data processing unit of B1) includes a speed / travel distance conversion means and a sampling frequency conversion means,
B1a) The speed / travel distance conversion means is
B1a 1 ) Based on the speed data vf 1 (m) and the corresponding time data tvf 1 (m), travel distance data df 1 (m) representing a travel distance when sampled at the sampling frequency f 1 ; A means for obtaining time data tdf 1 (m) corresponding thereto, or
B1a 2 ) Traveling distance when sampling is performed at the reference sampling frequency f S based on the speed data vf S (p) and the corresponding time data tvf S (p) obtained by the sampling frequency conversion means of B1b 1 ) below Is a means for obtaining travel distance data df S (p) representing time and time data tdf S (p) corresponding thereto,
B1b) The sampling frequency converting means is
B1b 1) the velocity data vf 1 (when the sampling frequency f 1 of m) is different from the reference sampling frequency f S which is determined in advance, based on the velocity data vf 1 (time data tvf 1 and the corresponding m) (m) Then, speed data vf S (p) (p is an integer) corresponding to speed data when sampled at the reference sampling frequency f S and time data tvf S (p) corresponding thereto are obtained, When the sampling frequency f 1 is the same as the reference sampling frequency f S , the speed data vf 1 (m) and the corresponding time data tvf 1 (m) are converted into the speed data vf S (p) and the speed data vf S (p), respectively. Means for making time data tvf S (p), or
B1b 2 ) When the sampling frequency f 1 of the travel distance data df 1 (m) obtained by the speed / speed travel distance converting means of B1a 1 ) is different from a predetermined reference sampling frequency f S , the travel distance Based on the time data tdf 1 (m) corresponding to the data df 1 (m), travel distance data df S (p) corresponding to the travel distance data when sampled at the reference sampling frequency f S and corresponding to this Time data tdf S (p) to be obtained and when the sampling frequency f 1 is the same as the reference sampling frequency f S , the travel distance data df 1 (m) and the corresponding time data tdf 1 (m) the respectively in means and the travel distance data df S (p) and the time data tdf S (p) Luke, or,
B1b 3 ) When the sampling frequency f 2 of the distance data df 2 (n) received by the speed / distance data receiving unit is different from a predetermined reference sampling frequency f S , the distance data df 2 (n) and the Based on the time data tdf 2 (n), travel distance data df S (p) corresponding to travel distance data when sampled at the reference sampling frequency f S , and time data tvf S (p) corresponding thereto When the sampling frequency f 2 is the same as the reference sampling frequency f S , the travel distance data df 2 (n) and the corresponding time data tdf 2 (n) are converted into the travel distance data df, respectively. S (p) and the time data tdf S (p).
A road surface profile measuring apparatus using the vibration response of the bicycle according to claim 1. 前記Ｂ２）の前記加速度データ処理部が備える前記変位データ取得手段が、加速度・速度変換手段と、速度・変位変換手段と、サンプリング周波数変換手段とを備えており、
Ｂ２ａ）前記加速度・速度変換手段が、
Ｂ２ａ１）前記加速度データαｆ３（ｏ）を、前記サンプリング周波数ｆ３でサンプリングしたときの速度データβｆ３（ｏ）に変換し、これを対応する時刻データｔβｆ３（ｏ）と関連づける手段であるか、又は、
Ｂ２ａ２）下記Ｂ２ｃ１）のサンプリング周波数変換手段で求められた加速度データαｆＳ（ｑ）を、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データβｆＳ（ｑ）に変換し、これを対応する時刻データｔβｆＳ（ｑ）と関連づける手段であり、
Ｂ２ｂ）前記速度・変位変換手段が、
Ｂ２ｂ１）前記Ｂ２ａ１）の加速度・速度変換手段で求められた前記速度データβｆ３（ｏ）を、前記サンプリング周波数ｆ３でサンプリングしたときの変位を表す変位データγｆ３（ｏ）に変換し、これを対応する時刻データｔγｆ３（ｏ）と関連づける手段であるか、又は、
Ｂ２ｂ２）前記Ｂ２ａ２）の加速度・速度変換手段で求められた前記速度データβｆＳ（ｑ）を、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの変位を表す変位データγｆＳ（ｑ）に変換し、これを対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）と関連づける手段であり、
Ｂ２ｃ）前記サンプリング周波数変換手段が、
Ｂ２ｃ１）前記加速度データαｆ３（ｏ）のサンプリング周波数ｆ３が予め定められた前記基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記加速度データαｆ３（ｏ）とそれに対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの加速度データに相当する加速度データαｆＳ（ｑ）とこれに対応する時刻データｔαｆＳ（ｑ）を求め、前記サンプリング周波数ｆ３が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記加速度データαｆ３（ｏ）と対応する前記時刻データｔαｆ３（ｏ）を、前記加速度データαｆＳ（ｑ）及び前記時刻データｔαｆＳ（ｑ）とする手段であるか、又は、
Ｂ２ｃ２）前記Ｂ２ａ１）の加速度・速度変換手段で求められた前記速度データβｆ３（ｏ）のサンプリング周波数ｆ３が予め定められた前記基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記速度データβｆ３（ｏ）とそれに対応する時刻データｔβｆ３（ｏ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データに相当する速度データβｆＳ（ｑ）とこれに対応する時刻データｔβｆＳ（ｑ）とを求め、前記サンプリング周波数ｆ３が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記速度データβｆ３（ｏ）と対応する前記時刻データｔβｆ３（ｏ）を、前記速度データβｆＳ（ｑ）及び前記時刻データｔβｆＳ（ｑ）とする手段であるか、又は、
Ｂ２ｃ３）前記Ｂ２ｂ１）の速度・変位変換手段で求められた前記変位データγｆ３（ｏ）のサンプリング周波数ｆ３が予め定められた前記基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記変位データγｆ３（ｏ）とそれに対応する時刻データｔγｆ３（ｏ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの変位データに相当する変位データγｆＳ（ｑ）と、これに対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）とを求め、前記サンプリング周波数ｆ３が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記変位データγｆ３（ｏ）と対応する前記時刻データｔγｆ３（ｏ）を、前記変位データγｆＳ（ｑ）及び前記時刻データｔγｆＳ（ｑ）とする手段である、
請求項１又は２に記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置。 The displacement data acquisition means provided in the acceleration data processing unit of B2) includes an acceleration / speed conversion means, a speed / displacement conversion means, and a sampling frequency conversion means,
B2a) The acceleration / speed conversion means
B2a 1 ) Means for converting the acceleration data αf 3 (o) into velocity data βf 3 (o) when sampled at the sampling frequency f 3 and associating it with the corresponding time data tβf 3 (o) Or
B2a 2 ) Acceleration data αf S (q) obtained by the sampling frequency conversion means of B2c 1 ) below is converted into velocity data βf S (q) when sampled at the reference sampling frequency f S , and this is handled. The time data tβf S (q) to be associated with,
B2b) The speed / displacement converting means is
B2b 1 ) The velocity data βf 3 (o) obtained by the acceleration / velocity conversion means of B2a 1 ) is converted into displacement data γf 3 (o) representing the displacement when sampled at the sampling frequency f 3. , Means for associating this with the corresponding time data tγf 3 (o), or
B2b 2 ) The velocity data βf S (q) obtained by the acceleration / velocity conversion means of B2a 2 ) is converted into displacement data γf S (q) representing displacement when sampled at the reference sampling frequency f S. And means for associating this with the corresponding time data tγf S (q),
B2c) The sampling frequency converting means is
B2c 1) the acceleration data .alpha.f 3 (when the sampling frequency f 3 of the o) differs from the reference sampling frequency f S which is determined in advance, the acceleration data .alpha.f 3 (o) and time data Tiarufaf 3 corresponding thereto (o) , Acceleration data αf S (q) corresponding to the acceleration data sampled at the reference sampling frequency f S and time data tαf S (q) corresponding thereto are obtained, and the sampling frequency f 3 is the reference frequency. When the sampling frequency f S is the same, the acceleration data αf 3 (o) and the time data tαf 3 (o) corresponding to the acceleration data αf 3 (o) are the acceleration data αf S (q) and the time data tαf S (q). Means, or
B2c 2 ) When the sampling frequency f 3 of the speed data βf 3 (o) obtained by the acceleration / speed converting means of B2a 1 ) is different from the predetermined reference sampling frequency f S , the speed data βf 3 Based on (o) and the corresponding time data tβf 3 (o), the speed data βf S (q) corresponding to the speed data sampled at the reference sampling frequency f S and the corresponding time data tβf S (Q) is obtained, and when the sampling frequency f 3 is the same as the reference sampling frequency f S , the time data tβf 3 (o) corresponding to the speed data βf 3 (o) is converted to the speed data βf. S (q) and time data tβf S (q), or
B2c 3 ) When the sampling frequency f 3 of the displacement data γf 3 (o) obtained by the velocity / displacement conversion means of B2b 1 ) is different from the predetermined reference sampling frequency f S , the displacement data γf 3 Based on (o) and time data tγf 3 (o) corresponding thereto, displacement data γf S (q) corresponding to the displacement data when sampled at the reference sampling frequency f S and time data tγf corresponding thereto. S (q) is obtained, and when the sampling frequency f 3 is the same as the reference sampling frequency f S , the time data tγf 3 (o) corresponding to the displacement data γf 3 (o) is converted into the displacement data. γf S (q) and the time data tγf S (q).
A road surface profile measuring apparatus using the vibration response of the bicycle according to claim 1. 前記Ｂ２）の前記加速度データ処理部がさらに以下のいずれかの重力加速度補正手段を備えている請求項３に記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置；
Ｂ２ｄ１）前記加速度データαｆ３（ｏ）の平均値から重力加速度を求め、これを前記加速度データαｆ３（ｏ）から減算し、減算後の加速度データを加速度データαｆ３（ｏ）とする手段、又は、
Ｂ２ｄ２）前記加速度データαｆＳ（ｑ）の平均値から重力加速度を求め、これを前記加速度データαｆＳ（ｑ）から減算し、減算後の加速度データを加速度データαｆＳ（ｑ）とする手段。 The road surface profile measuring apparatus using a vibration response of a bicycle according to claim 3, wherein the acceleration data processing unit of B2) further includes one of the following gravitational acceleration correction means;
B2d 1) the calculated gravitational acceleration from the acceleration data .alpha.f 3 Mean value of (o), which was subtracted from the acceleration data .alpha.f 3 (o), the acceleration data .alpha.f 3 acceleration data after the subtraction (o) and to means Or
B2d 2) said determined gravitational acceleration from the average value of the acceleration data αf S (q), which is subtracted from the acceleration data αf S (q), means for the acceleration data after the subtraction the acceleration data .alpha.f S (q) . 前記Ｂ２）の前記加速度データ処理部がさらに以下のいずれかの基線補正手段を備えている請求項３又は４に記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置；
Ｂ２ｅ１）前記加速度データαｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）に基づいて基線補正を行い、基線補正後の加速度データを加速度データαｆ３（ｏ）とする手段、又は、
Ｂ２ｅ２）前記加速度データαｆＳ（ｑ）と対応する時刻データｔαｆＳ（ｑ）に基づいて基線補正を行い、基線補正後の加速度データを加速度データαｆＳ（ｑ）とする手段、又は、
Ｂ２ｅ３）前記速度データβｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔβｆ３（ｏ）に基づいて基線補正を行い、基線補正後の速度データを速度データβｆ３（ｏ）とする手段、又は、
Ｂ２ｅ４）前記速度データβｆＳ（ｑ）と対応する時刻データｔβｆＳ（ｑ）に基づいて基線補正を行い、基線補正後の速度データを速度データβｆＳ（ｑ）とする手段、又は、
Ｂ２ｅ５）前記変位データγｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔγｆ３（ｏ）に基づいて基線補正を行い、基線補正後の変位データを変位データγｆ３（ｏ）とする手段、又は、
Ｂ２ｅ６）前記速度データγｆＳ（ｑ）と対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）に基づいて基線補正を行い、基線補正後の変位データを変位データγｆＳ（ｑ）とする手段。 The road surface profile measurement device using a vibration response of a bicycle according to claim 3 or 4, wherein the acceleration data processing unit of B2) further includes any of the following baseline correction means:
B2e 1) the acceleration data .alpha.f 3 (o) based on the corresponding time data tαf 3 (o) and subjected to baseline correction, it means for the acceleration data after baseline correction and acceleration data .alpha.f 3 (o), or,
B2e 2) the acceleration data .alpha.f based on S (time data Tiarufaf S corresponding to q) (q) performs baseline correction, means for the acceleration data after baseline correction and acceleration data .alpha.f S (q), or,
B2e 3) on the basis of the velocity data .beta.f 3 (o) and the corresponding time data Tibetaf 3 (o) perform baseline correction, velocity data .beta.f 3 the velocity data after baseline correction (o) and to means, or,
B2e 4) the velocity data .beta.f based on S (time data Tibetaf S corresponding to q) (q) performs baseline correction, means the velocity data after baseline correction and velocity data .beta.f S (q), or,
B2e 5) the displacement data .gamma.f 3 (o) based on the corresponding time data tγf 3 (o) and subjected to baseline correction, means for the displacement data after baseline correction and displacement data .gamma.f 3 (o), or,
B2e 6 ) Means for performing baseline correction based on the time data tγf S (q) corresponding to the speed data γf S (q), and setting the displacement data after the baseline correction as displacement data γf S (q). 前記Ｂ２）の前記加速度データ処理部がさらに以下のいずれかのノイズ除去手段を備えている請求項３〜５のいずれかに記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置；
Ｂ２ｆ１）前記加速度データαｆ３（ｏ）、又は前記加速度データαｆＳ（ｑ）から、ノイズ域に相当する低周波成分を除去する手段、又は、
Ｂ２ｆ２）前記速度データβｆ３（ｏ）、又は前記速度データβｆＳ（ｑ）から、ノイズ域に相当する低周波成分を除去する手段、又は、
Ｂ２ｆ３）前記変位データγｆ３（ｏ）、又は前記変位データγｆＳ（ｑ）から、ノイズ域に相当する低周波成分を除去する手段。 The road surface profile measurement device using a vibration response of a bicycle according to any one of claims 3 to 5, wherein the acceleration data processing unit of B2) further includes any of the following noise removing means;
B2f 1 ) means for removing a low frequency component corresponding to a noise region from the acceleration data αf 3 (o) or the acceleration data αf S (q), or
B2f 2 ) means for removing a low frequency component corresponding to a noise region from the speed data βf 3 (o) or the speed data βf S (q), or
B2f 3 ) Means for removing a low frequency component corresponding to a noise region from the displacement data γf 3 (o) or the displacement data γf S (q). 前記プロファイル算出部及び前記プロファイル出力部が、それぞれ、さらに以下の手段を備えている請求項１〜６のいずれかに記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置；
Ｂ３ａ）前記加速度センサーの前記自転車上での取付位置と前記自転車の諸元に基づいて、前記変位・走行距離データ取得手段が求めた前記変位データγｙ（ｒ）を、前記自転車の前輪又は後輪位置での変位データγｙＣ（ｒ）に補正するセンサー取付位置補正手段、及び、
Ｂ４ａ）補正後の前記変位データγｙＣ（ｒ）を対応する走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて、路面プロファイルとして出力する手段。 The road profile measuring device using a vibration response of a bicycle according to any one of claims 1 to 6, wherein each of the profile calculation unit and the profile output unit further includes the following means:
B3a) Based on the mounting position of the acceleration sensor on the bicycle and the specifications of the bicycle, the displacement data γy (r) obtained by the displacement / travel distance acquisition unit is used as the front wheel or the rear wheel of the bicycle. Sensor mounting position correcting means for correcting displacement data γy C (r) at the position;
B4a) Means for associating the corrected displacement data γy C (r) with the corresponding travel distance data dy (r) and outputting it as a road surface profile. 前記プロファイル算出部及び前記プロファイル出力部が、それぞれ、さらに以下の手段を備えている請求項１〜７のいずれかに記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置；
Ｂ３ｂ）予め求められた、同一自転車道についての前記プロファイル算出部から出力される路面プロファイルと他の路面プロファイル測定装置から出力される路面プロファイルとの差に基づいて、前記変位データγｙ（ｒ）又はγｙＣ（ｒ）を変位データγｙＤ（ｒ）又はγｙＣＤ（ｒ）に補正する整合性調整手段、及び、
Ｂ４ｂ）補正後の前記変位データγｙＤ（ｒ）又はγｙＣＤ（ｒ）を対応する走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて、路面プロファイルとして出力する手段。 The road profile measuring device using a vibration response of a bicycle according to any one of claims 1 to 7, wherein each of the profile calculation unit and the profile output unit further includes the following means:
B3b) Based on the difference between the road surface profile output from the profile calculation unit and the road surface profile output from another road surface profile measuring device for the same bicycle road, which is obtained in advance, the displacement data γy (r) or consistency adjusting means for correcting γy C (r) to displacement data γy D (r) or γy CD (r), and
B4b) Means for outputting the corrected displacement data γy D (r) or γy CD (r) as a road surface profile in association with the corresponding travel distance data dy (r). Ａ）前記データ受付部は、さらに、前記自転車に取り付けられた角速度センサーが計測した角速度に関するデータを受け付ける角速度データ受付部を備え、
Ａ４）前記角速度センサーが計測した角速度に関するデータは、サンプリング周波数ｆ４でサンプリングされた前記自転車の車軸回りの角速度データωｆ４（ｈ）（但し、ｈは整数）と、各々の角速度データωｆ４（ｈ）が計測された時刻に関する時刻データｔωｆ４（ｈ）を含み、
Ｂ）前記データ処理部は、さらに、角速度データ処理部を備え、
Ｂ５）前記角速度データ処理部は、角速度データωｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔωｆ４（ｈ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角度を表す角度データθｆＳ（ｉ）（但し、ｉは整数）と対応する時刻データｔθｆＳ（ｉ）を求める角速データ取得手段を備え、
前記Ｂ３）の前記プロファイル算出部は、さらに、
Ｂ３ｃ）前記角度データθｆＳ（ｉ）及び対応する前記時刻データｔθｆＳ（ｉ）と、前記走行距離データｄｆＳ（ｐ）及び対応する前記時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とに基づいて、前記自転車の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの角度データに相当する角度データθｙ（ｒ）を、前記角度データθｙ（ｒ）の各々に対応する走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて求める手段、
Ｂ３ｄ）求められた前記角度データθｙ（ｒ）と、記加角速度センサーが取り付けられている前記自転車の前後輪間距離ｚとに基づいて、前記自転車の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの変位データδｙ（ｒ）を求め、これを対応する走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づける手段、
Ｂ３ｅ）求められた変位データδｙ（ｒ）から、前記走行距離ｘ／前記前後輪間距離ｚで求められる前記角速度センサーの一次不感周波数ｆＵ以上の高周波成分を除去する手段、
Ｂ３ｆ）前記変位データγｙ（ｒ）、γｙＣ（ｒ）、γｙＤ（ｒ）、又はγｙＣＤ（ｒ）から、前記一次不感周波数ｆＵ未満の周波数成分を除去する手段、及び、
Ｂ３ｇ）前記一次不感周波数ｆＵ以上の周波数成分が除去された前記変位データδｙ（ｒ）と前記一次不感周波数ｆＵ未満の周波数成分が除去された前記変位データγｙ（ｒ）、γｙＣ（ｒ）、γｙＤ（ｒ）、又はγｙＣＤ（ｒ）を加算し、加算した変位データγδｙ（ｒ）を、前記走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づける手段を備え、
前記Ｂ４）の前記プロファイル出力部は、
Ｂ４ｃ）前記変位データγδｙ（ｒ）を前記走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて、路面プロファイルとして出力する手段、
を備えている請求項１〜８のいずれかに記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置。 A) The data receiving unit further includes an angular velocity data receiving unit that receives data on angular velocity measured by an angular velocity sensor attached to the bicycle.
A4) The angular velocity data measured by the angular velocity sensor includes angular velocity data ωf 4 (h) (where h is an integer) around the axle of the bicycle sampled at the sampling frequency f 4 and each angular velocity data ωf 4 ( h) includes time data tωf 4 (h) related to the measured time,
B) The data processing unit further includes an angular velocity data processing unit,
B5) the angular velocity data processing unit, based on the time data Tiomegaf 4 corresponding to the angular velocity data ωf 4 (h) (h) , the reference sampling frequency f S angle represents the angle at the time of sampling at the data .theta.f S (i ) (Where i is an integer) and angular velocity data obtaining means for obtaining time data tθf S (i) corresponding thereto,
The profile calculation unit of B3) further includes:
B3c) Based on the angle data θf S (i) and the corresponding time data tθf S (i), and the travel distance data df S (p) and the corresponding time data tdf S (p), the bicycle Means for obtaining angle data θy (r) corresponding to angle data obtained by sampling y times per travel distance x in association with travel distance data dy (r) corresponding to each of the angle data θy (r);
B3d) Based on the obtained angle data θy (r) and the distance z between the front and rear wheels of the bicycle to which the additional angular velocity sensor is attached, the displacement when sampling y times per travel distance x of the bicycle Means for determining data δy (r) and associating it with corresponding mileage data dy (r);
B3e) from the obtained displacement data δy (r), means for removing the primary insensitive frequency f U or more high-frequency components of the angular velocity sensor obtained by the travel distance x / the front and rear wheel distance z,
B3f) means for removing frequency components less than the primary dead frequency f U from the displacement data γy (r), γy C (r), γy D (r), or γy CD (r);
B3G) the primary dead frequency f U or more of the displacement data frequency component is removed in the below primary dead frequency f U and the displacement data δy frequency component is removed (r) γy (r), γy C (r ), Γy D (r), or γy CD (r) are added, and the added displacement data γδy (r) is associated with the travel distance data dy (r),
The profile output unit of B4) is
B4c) means for associating the displacement data γδy (r) with the travel distance data dy (r) and outputting it as a road surface profile;
The road surface profile measuring apparatus using the vibration response of the bicycle according to any one of claims 1 to 8. 前記Ｂ５）の前記角速度データ処理部が備える前記角度データ取得手段が、角速度・角度変換手段とサンプリング周波数変換手段とを備えており、
Ｂ５ａ）前記角速度・角度変換手段が、
Ｂ５ａ１）前記角速度データωｆ４（ｈ）を、前記サンプリング周波数ｆ４でサンプリングしたときの角度データθｆ４（ｈ）に換算し、これを対応する時刻データｔθｆ４（ｈ）と関連づける手段であるか、又は、
Ｂ５ａ２）下記Ｂ５ｂ１）のサンプリング周波数変換手段で求められた角速度データωｆＳ（ｉ）を、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角度データθｆＳ（ｉ）に換算し、これを対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）と関連づける手段であり、
Ｂ５ｂ）前記サンプリング周波数変換手段が、
Ｂ５ｂ１）前記角速度データωｆ４（ｈ）のサンプリング周波数ｆ４が予め定められた前記基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記角速度データωｆ４（ｈ）と対応する前記時刻データｔωｆ４（ｈ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角速度データに相当する角速度データωｆＳ（ｉ）とこれに対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）とを求め、前記サンプリング周波数ｆ４が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記角速度データωｆ４（ｈ）及び対応する前記時刻データｔωｆ４（ｈ）を、前記角速度データωｆＳ（ｉ）及び前記時刻データｔωｆＳ（ｉ）とする手段であるか、又は、
Ｂ５ｂ２）前記Ｂ５ａ１）の角速度・角度変換手段で求められた前記角度データθｆ４（ｈ）のサンプリング周波数ｆ４が予め定められた前記基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記角度データθｆ４（ｈ）と対応する前記時刻データｔθｆ４（ｈ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角度データに相当する角度データθｆＳ（ｉ）とこれに対応する時刻データｔθｆＳ（ｉ）とを求め、前記サンプリング周波数ｆ４が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記角度データθｆ４（ｈ）及び対応する前記時刻データｔθｆ４（ｈ）を、前記角度データθｆＳ（ｉ）及び前記時刻データｔθｆＳ（ｉ）とする手段である、
請求項９に記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置。 The angular data acquisition unit included in the angular velocity data processing unit of B5) includes an angular velocity / angle conversion unit and a sampling frequency conversion unit,
B5a) The angular velocity / angle converting means is
B5a 1) the angular velocity data ωf 4 (h), in terms of angle data .theta.f 4 (h) when sampled at the sampling frequency f 4, are the corresponding time data tθf 4 (h) and associating means this Or
B5a 2 ) The angular velocity data ωf S (i) obtained by the sampling frequency conversion means of B5b 1 ) below is converted into angle data θf S (i) when sampled at the reference sampling frequency f S , and this is handled. The time data tωf S (i) to be associated with,
B5b) The sampling frequency converting means is
B 5 b 1) the angular velocity data .omega.f 4 (when different from the reference sampling frequency f S of the sampling frequency f 4 is predetermined in h), the time data Tiomegaf 4 corresponding to the angular velocity data .omega.f 4 (h) (h) based on the reference sampling frequency f S obtains the time data Tiomegaf S and (i) and the corresponding to the angular velocity data .omega.f S (i) corresponding to the angular velocity data when sampled at the sampling frequency f 4 is the When the same as the reference sampling frequency f S , the angular velocity data ωf 4 (h) and the corresponding time data tωf 4 (h) are converted into the angular velocity data ωf S (i) and the time data tωf S (i). Or a means to
B5b 2 ) When the sampling frequency f 4 of the angle data θf 4 (h) obtained by the angular velocity / angle conversion means of B5a 1 ) is different from the predetermined reference sampling frequency f S , the angle data θf 4 based on the time data tθf 4 (h) and the corresponding (h), the reference sampling frequency f S which corresponds to the angle data when sampled at angle data .theta.f S (i) and time data Tishitaf S corresponding thereto (i) and seek, when the sampling frequency f 4 is the same as the reference sampling frequency f S, the angle data θf 4 (h) and the corresponding said time data Tishitaf 4 a (h), the angle data .theta.f S (i) and the time data tθf S (i)
A road surface profile measuring device using the vibration response of the bicycle according to claim 9. 前記Ｂ５）の前記角速度データ処理部がさらに以下のいずれかの基線補正手段を備えている請求項９又は１０に記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置；
Ｂ５ｃ１）前記角速度データωｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔωｆ４（ｈ）に基づいて基線補正を行い、補正後の角速度データを角速度データωｆ４（ｈ）とする手段、又は、
Ｂ５ｃ２）前記角速度データωｆＳ（ｉ）と対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）に基づいて基線補正を行い、補正後の角速度データを角速度データωｆＳ（ｉ）とする手段、又は、
Ｂ５ｃ３）前記角度データθｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔθｆ４（ｈ）とに基づいて基線補正を行い、基線補正後の加速度データを角度データθｆ４（ｈ）とする手段、又は、
Ｂ５ｃ４）前記角度データθｆＳ（ｉ）と対応する時刻データｔθｆＳ（ｉ）とに基づいて基線補正を行い、基線補正後の角度データを角度データθｆＳ（ｉ）とする手段。 The road surface profile measurement device using a vibration response of a bicycle according to claim 9 or 10, wherein the angular velocity data processing unit of B5) further includes any of the following baseline correction means:
B5c 1 ) means for performing baseline correction based on the angular velocity data ωf 4 (h) and the corresponding time data tωf 4 (h), and making the corrected angular velocity data angular velocity data ωf 4 (h), or
B5c 2 ) Means for performing baseline correction based on the angular velocity data ωf S (i) and the corresponding time data tωf S (i), and making the corrected angular velocity data angular velocity data ωf S (i), or
B5c 3 ) means for performing baseline correction based on the angle data θf 4 (h) and the corresponding time data tθf 4 (h), and setting the acceleration data after the baseline correction as angle data θf 4 (h), or
B5c 4) the angle data .theta.f S (i) and the corresponding performs time data tθf S (i) and baseline corrected based on the means for the angular data after baseline correction and angle data θf S (i). 前記Ｂ５）の前記角速度データ処理部がさらに以下のいずれかのノイズ除去手段を備えている請求項９〜１１のいずれかに記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定装置；
Ｂ５ｄ１）前記角速度データωｆ４（ｈ）、又は前記角速度データωｆＳ（ｉ）から、ノイズ域に相当する低周波成分を除去する手段、又は、
Ｂ５ｄ２）前記角度データθｆ４（ｈ）、又は前記角度データθｆＳ（ｉ）から、ノイズ域に相当する低周波成分を除去する手段。 The road surface profile measuring device using a vibration response of a bicycle according to any one of claims 9 to 11, wherein the angular velocity data processing unit of B5) further includes any of the following noise removing means;
B5d 1 ) means for removing a low frequency component corresponding to a noise region from the angular velocity data ωf 4 (h) or the angular velocity data ωf S (i), or
B5d 2 ) Means for removing a low frequency component corresponding to a noise region from the angle data θf 4 (h) or the angle data θf S (i). 自転車に取り付けられたセンサーが計測したデータに基づいて、道路の路面プロファイルを求める路面プロファイル測定方法であって、コンピュータが所定のプログラムの下に動作することによって実現される下記ステップＡ〜Ｆを含む自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定方法；
Ａ：前記自転車に取り付けられた速度センサー又は距離センサーが計測した速度に関するデータ又は距離に関するデータの入力を受け付ける速度／距離データ受付ステップであって、
Ａ１：前記ステップにおいて、前記速度に関するデータは、サンプリング周波数ｆ１でサンプリングされた速度データｖｆ１（ｍ）と、各々の速度データｖｆ１（ｍ）が計測された時刻に関する時刻データｔｖｆ１（ｍ）とを含み、
Ａ２：前記距離に関するデータは、サンプリング周波数ｆ２でサンプリングされた距離データｄｆ２（ｎ）と、各々の距離データｄｆ２（ｎ）が計測された時刻に関する時刻データｔｄｆ２（ｎ）とを含むステップ、
Ｂ：前記自転車に取り付けられた加速度センサーが計測した加速度に関するデータであって、サンプリング周波数ｆ３でサンプリングされた前記自転車の鉛直方向の加速度データαｆ３（ｏ）と、各々の加速度データαｆ３（ｏ）が計測された時刻に関する時刻データｔαｆ３（ｏ）とを含むデータの入力を受け付ける加速度データ受付ステップ、
Ｃ：受け付けた前記速度に関するデータに含まれる前記速度データｖｆ１（ｍ）及び前記時刻データｔｖｆ１（ｍ）、又は受け付けた前記距離に関するデータに含まれる前記距離データｄｆ２（ｎ）及び前記時刻データｔｄｆ２（ｎ）に基づいて、予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの前記自転車の走行距離を表す走行距離データｄｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とを求める走行距離データ取得ステップ、
Ｄ：受け付けた前記加速度に関するデータに含まれる前記加速度データαｆ３（ｏ）及び前記時刻データｔαｆ３（ｏ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの前記自転車の鉛直方向の変位を表す変位データγｆＳ（ｑ）と対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）を求める変位データ取得ステップ、
Ｅ：前記変位データγｆＳ（ｑ）及び対応する前記時刻データｔγｆＳ（ｑ）と、前記走行距離データｄｆＳ（ｐ）及び対応する前記時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とに基づいて、前記自転車の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの変位データに相当する変位データγｙ（ｒ）と、これに対応する走行距離データｄｙ（ｒ）とを求める変位・走行距離データ取得ステップ、
Ｆ：求められた前記変位データγｙ（ｒ）を対応する前記走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて、路面プロファイルとして出力する路面プロファイル出力ステップ。 A road surface profile measuring method for obtaining a road surface profile based on data measured by a sensor attached to a bicycle, including the following steps A to F realized by a computer operating under a predetermined program Road profile measurement method using bicycle vibration response;
A: A speed / distance data receiving step for receiving data related to speed measured by a speed sensor or distance sensor attached to the bicycle or data related to distance,
A 1 : In the step, the data relating to the speed includes speed data vf 1 (m) sampled at the sampling frequency f 1 and time data tvf 1 (time data relating to the time when each speed data vf 1 (m) is measured. m) and
A 2 : The data related to the distance includes distance data df 2 (n) sampled at the sampling frequency f 2 and time data tdf 2 (n) related to the time when each distance data df 2 (n) is measured. Including steps,
B: Data relating to acceleration measured by an acceleration sensor attached to the bicycle, the acceleration data αf 3 (o) in the vertical direction of the bicycle sampled at the sampling frequency f 3 , and each acceleration data αf 3 ( o) an acceleration data accepting step for accepting input of data including time data tαf 3 (o) relating to the time at which the measurement was performed;
C: The speed data vf 1 (m) and the time data tvf 1 (m) included in the received data regarding the speed, or the distance data df 2 (n) and the time included in the received data regarding the distance Based on the data tdf 2 (n), travel distance data df S (p) representing the travel distance of the bicycle when sampled at a predetermined reference sampling frequency f S , and time data tdf S ( mileage data acquisition step for determining p),
D: Vertical displacement of the bicycle when sampled at the reference sampling frequency f S based on the acceleration data αf 3 (o) and the time data tαf 3 (o) included in the received acceleration-related data Displacement data obtaining step for obtaining time data tγf S (q) corresponding to displacement data γf S (q) representing
E: Based on the displacement data γf S (q) and the corresponding time data tγf S (q), the travel distance data df S (p) and the corresponding time data tdf S (p), the bicycle A displacement / travel distance data acquisition step for obtaining displacement data γy (r) corresponding to displacement data obtained by sampling y times per travel distance x, and corresponding travel distance data dy (r);
F: A road surface profile output step of outputting the obtained displacement data γy (r) as a road surface profile in association with the corresponding travel distance data dy (r). 前記走行距離データ取得ステップＣが、速度・走行距離変換ステップとサンプリング周波数変換ステップを備えており、
Ｃａ：前記速度・走行距離変換ステップが、
Ｃａ１：前記速度データｖｆ１（ｍ）及び対応する前記時刻データｔｖｆ１（ｍ）に基づいて、前記サンプリング周波数ｆ１でサンプリングしたときの走行距離を表す走行距離データｄｆ１（ｍ）と、これに対応する時刻データｔｄｆ１（ｍ）とを求めるステップであるか、又は、
Ｃａ２：下記ステップＣｂ１で求められた速度データｖｆＳ（ｐ）及び対応する前記時刻データｔｖｆＳ（ｐ）とに基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離を表す走行距離データｄｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とを求めるステップであり、
Ｃｂ：前記サンプリング周波数変換ステップが、
Ｃｂ１：前記速度データｖｆ１（ｍ）のサンプリング周波数ｆ１が予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記速度データｖｆ１（ｍ）と対応する時刻データｔｖｆ１（ｍ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データに相当する速度データｖｆＳ（ｐ）とこれに対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）とを求め、前記サンプリング周波数ｆ１が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記速度データｖｆ１（ｍ）及び対応する前記時刻データｔｖｆ１（ｍ）を、それぞれ、前記速度データｖｆＳ（ｐ）及び前記時刻データｔｖｆＳ（ｐ）とするステップであるか、又は、
Ｃｂ２：前記ステップＣａ１で求められた前記走行距離データｄｆ１（ｍ）のサンプリング周波数ｆ１が予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記走行距離データｄｆ１（ｍ）と対応する時刻データｔｄｆ１（ｍ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データに相当する走行距離データｄｆＳ（ｐ）と、これに対応する時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とを求め、前記サンプリング周波数ｆ１が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記走行距離データｄｆ１（ｍ）及び対応する前記時刻データｔｄｆ１（ｍ）を、それぞれ、前記走行距離データｄｆＳ（ｐ）及び前記時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とするステップであるか、又は、
Ｃｂ３：前記速度／距離データ受付ステップＡで受け付けた前記距離データｄｆ２（ｎ）のサンプリング周波数ｆ２が予め定められた基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記距離データｄｆ２（ｎ）及び前記時刻データｔｄｆ２（ｎ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの走行距離データに相当する走行距離データｄｆＳ（ｐ）とこれに対応する時刻データｔｖｆＳ（ｐ）とを求め、前記サンプリング周波数ｆ２が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記走行距離データｄｆ２（ｎ）及び対応する前記時刻データｔｄｆ２（ｎ）を、それぞれ、前記走行距離データｄｆＳ（ｐ）及び前記時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とするステップである、
請求項１３記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定方法。 The travel distance data acquisition step C includes a speed / travel distance conversion step and a sampling frequency conversion step,
Ca: The speed / travel distance conversion step includes:
Ca 1 : Travel distance data df 1 (m) representing a travel distance when sampled at the sampling frequency f 1 based on the speed data vf 1 (m) and the corresponding time data tvf 1 (m), The time data tdf 1 (m) corresponding to this is obtained, or
Ca 2 : Travel representing the travel distance when sampled at the reference sampling frequency f S based on the speed data vf S (p) obtained in the following step Cb 1 and the corresponding time data tvf S (p) Calculating distance data df S (p) and time data tdf S (p) corresponding to the distance data df S (p);
Cb: the sampling frequency conversion step includes:
Cb 1: the velocity data vf 1 when the sampling frequency f 1 of the (m) is different from the reference sampling frequency f S which is determined in advance, based on the velocity data vf 1 time data tvf 1 and the corresponding (m) (m) Then, speed data vf S (p) corresponding to speed data sampled at the reference sampling frequency f S and time data tvf S (p) corresponding to the speed data are obtained, and the sampling frequency f 1 is determined as the reference sampling. When the frequency f S is the same, the speed data vf 1 (m) and the corresponding time data tvf 1 (m) are converted into the speed data vf S (p) and the time data tvf S (p), respectively. Or a step to
Cb 2: when different from the reference sampling frequency f S of the sampling frequency f 1 is predetermined in the obtained in the step Ca 1 traveling distance data df 1 (m) is corresponding to the traveling distance data df 1 (m) Based on the time data tdf 1 (m) to be performed, the travel distance data df S (p) corresponding to the travel distance data when sampled at the reference sampling frequency f S and the corresponding time data tdf S (p) When the sampling frequency f 1 is the same as the reference sampling frequency f S , the travel distance data df 1 (m) and the corresponding time data tdf 1 (m) are respectively converted into the travel distance data. df S (p) and the time data tdf S (p), or
Cb 3 : When the sampling frequency f 2 of the distance data df 2 (n) received in the speed / distance data receiving step A is different from a predetermined reference sampling frequency f S , the distance data df 2 (n) and Based on the time data tdf 2 (n), travel distance data df S (p) corresponding to travel distance data when sampled at the reference sampling frequency f S and time data tvf S (p) corresponding to the travel distance data When the sampling frequency f 2 is the same as the reference sampling frequency f S , the travel distance data df 2 (n) and the corresponding time data tdf 2 (n) are converted into the travel distance data df, respectively. S (p) and time data tdf S (p).
The road surface profile measuring method using the vibration response of the bicycle according to claim 13. 前記変位データ取得ステップＤが、加速度・速度変換ステップと、速度・変位変換ステップと、サンプリング周波数変換ステップを備えており、
Ｄａ：前記加速度・速度変換ステップが、
Ｄａ１：前記加速度データαｆ３（ｏ）を前記サンプリング周波数ｆ３でサンプリングしたときの速度データβｆ３（ｏ）に換算し、これを対応する時刻データｔβｆ３（ｏ）と関連づけるステップであるか、又は、
Ｄａ２：下記ステップＤｃ１で求められた加速度データαｆＳ（ｑ）を前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データβｆＳ（ｑ）に換算し、これを対応する時刻データｔβｆＳ（ｑ）と関連づけるステップであり、
Ｄｂ：前記速度・変位変換ステップが、
Ｄｂ１：前記ステップＤａ１で求められた前記速度データβｆ３（ｏ）を、前記サンプリング周波数ｆ３でサンプリングしたときの変位を表す変位データγｆ３（ｏ）に換算し、これを対応する時刻データｔγｆ３（ｏ）と関連づけるステップであるか、又は、
Ｄｂ１：前記ステップＤａ２で求められた前記速度データβｆＳ（ｑ）を、前記サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの変位を表す変位データγｆＳ（ｑ）に換算し、これを対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）と関連づけるステップであり、
Ｄｃ：前記サンプリング周波数変換ステップが、
Ｄｃ１：前記加速度データαｆ３（ｏ）のサンプリング周波数ｆ３が予め定められた前記基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記加速度データαｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）とに基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの加速度データに相当する加速度データαｆＳ（ｑ）とこれに対応する時刻データｔαｆＳ（ｑ）とを求め、前記サンプリング周波数ｆ３が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記加速度データαｆ３（ｏ）と対応する前記時刻データｔαｆ３（ｏ）を前記加速度データαｆＳ（ｑ）及び前記時刻データｔαｆＳ（ｑ）とするステップであるか、又は、
Ｄｃ２：前記ステップＤａ１で求められた前記速度データβｆ３（ｏ）のサンプリング周波数ｆ３が予め定められた前記基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記速度データβｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔβｆ３（ｏ）とに基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの速度データに相当する速度データβｆＳ（ｑ）とこれに対応する時刻データｔβｆＳ（ｑ）とを求め、前記サンプリング周波数ｆ３が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記速度データβｆ３（ｏ）と対応する前記時刻データｔβｆ３（ｏ）を前記速度データβｆＳ（ｑ）及び前記時刻データｔβｆＳ（ｑ）とするステップであるか、又は、
Ｄｃ３：前記ステップＤｂ１で求められた前記変位データγｆ３（ｏ）のサンプリング周波数ｆ３が予め定められた前記基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記変位データγｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔγｆ３（ｏ）とに基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの変位データに相当する変位データγｆＳ（ｑ）とこれに対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）とを求め、前記サンプリング周波数ｆ３が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記変位データγｆ３（ｏ）と対応する前記時刻データｔγｆ３（ｏ）を前記変位データγｆＳ（ｑ）及び前記時刻データｔγｆＳ（ｑ）とするステップである、
請求項１３又は１４記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定方法。 The displacement data acquisition step D includes an acceleration / speed conversion step, a speed / displacement conversion step, and a sampling frequency conversion step,
Da: The acceleration / velocity conversion step includes:
Da 1 : Is the step of converting the acceleration data αf 3 (o) into velocity data βf 3 (o) when sampled at the sampling frequency f 3 and associating it with the corresponding time data tβf 3 (o)? Or
Da 2 : The acceleration data αf S (q) obtained in the following step Dc 1 is converted into velocity data βf S (q) when sampled at the reference sampling frequency f S , and this is converted into corresponding time data tβf S ( q) to associate with
Db: The speed / displacement conversion step is
Db 1 : The velocity data βf 3 (o) obtained in step Da 1 is converted into displacement data γf 3 (o) representing the displacement when sampled at the sampling frequency f 3 , and this is the corresponding time. Correlating with data tγf 3 (o), or
Db 1 : The velocity data βf S (q) obtained in step Da 2 is converted into displacement data γf S (q) representing the displacement when sampled at the sampling frequency f S , and this is the corresponding time. Correlating with data tγf S (q),
Dc: The sampling frequency conversion step includes:
Dc 1: wherein when acceleration data .alpha.f 3 different from the reference sampling frequency f S of the sampling frequency f 3 is a predetermined of (o), the acceleration data .alpha.f 3 (o) and the corresponding time data Tiarufaf 3 and (o) , Acceleration data αf S (q) corresponding to acceleration data sampled at the reference sampling frequency f S and time data tαf S (q) corresponding thereto are obtained, and the sampling frequency f 3 is When the reference sampling frequency f S is the same, the acceleration data αf 3 (o) and the time data tαf 3 (o) corresponding to the acceleration data αf 3 (o) are set as the acceleration data αf S (q) and the time data tαf S (q). A step, or
Dc 2 : When the sampling frequency f 3 of the velocity data βf 3 (o) obtained in step Da 1 is different from the predetermined reference sampling frequency f S , it corresponds to the velocity data βf 3 (o). Based on the time data tβf 3 (o), speed data βf S (q) corresponding to the speed data when sampled at the reference sampling frequency f S and time data tβf S (q) corresponding thereto are obtained. When the sampling frequency f 3 is the same as the reference sampling frequency f S , the time data tβf 3 (o) corresponding to the speed data βf 3 (o) is converted into the speed data βf S (q) and the time Data tβf S (q), or
Dc 3 : When the sampling frequency f 3 of the displacement data γf 3 (o) obtained in step Db 1 is different from the predetermined reference sampling frequency f S , it corresponds to the displacement data γf 3 (o). Based on the time data tγf 3 (o), displacement data γf S (q) corresponding to the displacement data when sampled at the reference sampling frequency f S and time data tγf S (q) corresponding thereto are obtained. When the sampling frequency f 3 is the same as the reference sampling frequency f S , the time data tγf 3 (o) corresponding to the displacement data γf 3 (o) is converted into the displacement data γf S (q) and the time. Data tγf S (q),
The road surface profile measuring method using the vibration response of the bicycle according to claim 13 or 14. 前記変位データ取得ステップＤがさらに以下のいずれかの重力加速度補正ステップを備えている請求項１５に記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定方法；
Ｄｄ１：前記加速度データαｆ３（ｏ）の平均値から重力加速度を求め、これを前記加速度データαｆ３（ｏ）から減算し、減算後の加速度データを加速度データαｆ３（ｏ）とするステップ、又は、
Ｄｄ２：前記加速度データαｆＳ（ｑ）の平均値から重力加速度を求め、これを前記加速度データαｆＳ（ｑ）から減算し、減算後の加速度データを加速度データαｆＳ（ｑ）とするステップ。 The road surface profile measurement method using a vibration response of a bicycle according to claim 15, wherein the displacement data acquisition step D further includes one of the following gravitational acceleration correction steps;
Dd 1: step of the acceleration data .alpha.f 3 obtains the gravitational acceleration from the average value of (o), which is subtracted from the acceleration data αf 3 (o), the acceleration data after subtraction and acceleration data .alpha.f 3 (o) Or
Dd 2: step of the calculated gravitational acceleration from the average value of the acceleration data αf S (q), which is subtracted from the acceleration data αf S (q), the acceleration data after the subtraction the acceleration data .alpha.f S (q) . 前記変位データ取得ステップＤがさらに以下のいずれかの基線補正ステップを備えている請求項１５又は１６に記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定方法；
Ｄｅ１：前記加速度データαｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔαｆ３（ｏ）とに基づいて基線補正を行い、基線補正後の加速度データを加速度データαｆ３（ｏ）とするステップ、又は、
Ｄｅ２：前記加速度データαｆＳ（ｑ）と対応する時刻データｔαｆＳ（ｑ）とに基づいて基線補正を行い、基線補正後の加速度データを加速度データαｆＳ（ｑ）とするステップ、又は、
Ｄｅ３：前記速度データβｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔβｆ３（ｏ）とに基づいて基線補正を行い、基線補正後の速度データを速度データβｆ３（ｏ）とするステップ、又は、
Ｄｅ４：前記速度データβｆＳ（ｑ）と対応する時刻データｔβｆＳ（ｑ）とに基づいて基線補正を行い、基線補正後の速度データを速度データβｆＳ（ｑ）とするステップ、又は、
Ｄｅ５：前記変位データγｆ３（ｏ）と対応する時刻データｔγｆ３（ｏ）とに基づいて基線補正を行い、基線補正後の変位データを変位データγｆ３（ｏ）とするステップ、又は、
Ｄｅ６：前記速度データγｆＳ（ｑ）と対応する時刻データｔγｆＳ（ｑ）とに基づいて基線補正を行い、基線補正後の変位データを変位データγｆＳ（ｑ）とするステップ。 The road surface profile measurement method using a vibration response of a bicycle according to claim 15 or 16, wherein the displacement data acquisition step D further includes one of the following baseline correction steps:
De 1 : a step of performing baseline correction based on the acceleration data αf 3 (o) and the corresponding time data tαf 3 (o), and setting the acceleration data after the baseline correction as acceleration data αf 3 (o), or
De 2 : performing a baseline correction based on the acceleration data αf S (q) and the corresponding time data tαf S (q), and setting the acceleration data after the baseline correction as acceleration data αf S (q), or
De 3 : a step of performing baseline correction based on the speed data βf 3 (o) and the corresponding time data tβf 3 (o) and setting the speed data after the baseline correction as speed data βf 3 (o), or
De 4 : performing a baseline correction based on the speed data βf S (q) and the corresponding time data tβf S (q), and setting the speed data after the baseline correction as speed data βf S (q), or
De 5 : performing a baseline correction based on the displacement data γf 3 (o) and the corresponding time data tγf 3 (o), and setting the displacement data after the baseline correction as the displacement data γf 3 (o), or
De 6 : a step of performing baseline correction based on the speed data γf S (q) and the corresponding time data tγf S (q), and setting the displacement data after the baseline correction as displacement data γf S (q). 前記変位データ取得ステップＤがさらに以下のいずれかのノイズ除去ステップを備えている請求項１５〜１７のいずれかに記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定方法；
Ｄｆ１：前記加速度データαｆ３（ｏ）、又は前記加速度データαｆＳ（ｑ）から、ノイズ域に相当する低周波成分を除去するステップ、又は、
Ｄｆ２：前記速度データβｆ３（ｏ）、又は前記速度データβｆＳ（ｑ）から、ノイズ域に相当する低周波成分を除去するステップ、又は、
Ｄｆ３：前記変位データγｆ３（ｏ）、又は前記変位データγｆＳ（ｑ）から、ノイズ域に相当する低周波成分を除去するステップ。 The road surface profile measurement method using a vibration response of a bicycle according to any one of claims 15 to 17, wherein the displacement data acquisition step D further includes any of the following noise removal steps:
Df 1 : a step of removing a low frequency component corresponding to a noise region from the acceleration data αf 3 (o) or the acceleration data αf S (q), or
Df 2 : a step of removing a low frequency component corresponding to a noise region from the speed data βf 3 (o) or the speed data βf S (q), or
Df 3 : a step of removing a low frequency component corresponding to a noise region from the displacement data γf 3 (o) or the displacement data γf S (q). 前記変位・走行距離データ取得ステップＥ及び路面プロファイル出力ステップＦが、それぞれさらに以下のステップＥａ及びＦａを備えている請求項１３〜１８のいずれかに記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定方法；
Ｅａ：前記加速度センサーの前記自転車上での取付位置に関する情報及び前記自転車の諸元に関する情報に基づいて、前記変位・走行距離データ取得ステップＥにおいて求められた前記変位データγｙ（ｒ）を、前記自転車の前輪又は後輪位置での変位データγｙＣ（ｒ）に補正するセンサー取付位置補正ステップ、
Ｆａ：前記変位データγｙ（ｒ）の代わりに、補正後の変位データγｙＣ（ｒ）を対応する走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて、路面プロファイルとして出力するステップ。 The road surface profile measurement using the vibration response of the bicycle according to any one of claims 13 to 18, wherein the displacement / travel distance data acquisition step E and the road surface profile output step F further include the following steps Ea and Fa, respectively. Method;
Ea: The displacement data γy (r) obtained in the displacement / travel distance data acquisition step E based on the information on the mounting position of the acceleration sensor on the bicycle and the information on the specifications of the bicycle, A sensor mounting position correction step for correcting displacement data γy C (r) at the position of the front or rear wheel of the bicycle;
Fa: a step of outputting the corrected displacement data γy C (r) in association with the corresponding travel distance data dy (r) instead of the displacement data γy (r) as a road surface profile. 前記変位・走行距離データ取得ステップＥ及び路面プロファイル出力ステップＦが、それぞれさらに以下のステップＥｂ及びＦｂを備えている請求項１３〜１９のいずれかに記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定方法；
Ｅｂ：同一自転車道についての前記変位データγｙ（ｒ）又はγｙＣ（ｒ）に基づいて出力される路面プロファイルと他の路面プロファイル測定装置から出力される路面プロファイルとの予め求められた差に基づいて、前記変位データγｙ（ｒ）又はγｙＣ（ｒ）を変位データγｙＤ（ｒ）又はγｙＣＤ（ｒ）に補正する整合性調整ステップ、
Ｆｂ：前記変位データγｙ（ｒ）又はγｙＣ（ｒ）の代わりに、補正後の変位データγｙＤ（ｒ）又はγｙＣＤ（ｒ）を対応する走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて、路面プロファイルとして出力するステップ。 The road surface profile measurement using the vibration response of the bicycle according to any one of claims 13 to 19, wherein the displacement / travel distance data acquisition step E and the road surface profile output step F further include the following steps Eb and Fb, respectively. Method;
Eb: Based on a difference obtained in advance between a road surface profile output based on the displacement data γy (r) or γy C (r) for the same bicycle road and a road surface profile output from another road surface profile measuring device. A consistency adjustment step of correcting the displacement data γy (r) or γy C (r) to displacement data γy D (r) or γy CD (r),
Fb: Instead of the displacement data γy (r) or γy C (r), the corrected displacement data γy D (r) or γy CD (r) is associated with the corresponding travel distance data dy (r), and the road surface Step to output as a profile. さらに下記のステップを備えている請求項１３〜２０のいずれかに記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定方法；
Ｇ：前記自転車に取り付けられた角速度センサーが計測した角速度に関するデータであって、サンプリング周波数ｆ３でサンプリングされた前記自転車の車軸回りの角速度データωｆ３（ｈ）と、各々の角速度データωｆ３（ｈ）が計測された時刻に関する時刻データｔωｆ３（ｈ）とを含むデータの入力を受け付ける角速度データ受付ステップ、
Ｈ：受け付けた角速度に関するデータに含まれる前記角速度データωｆ３（ｈ）及び前記時刻データｔωｆ３（ｈ）に基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角度を表す角度データθｆＳ（ｉ）及び時刻データｔθｆＳ（ｉ）を求める角速度データ取得ステップ、
Ｉ：前記角度データθｆＳ（ｉ）及び対応する前記時刻データｔθｆＳ（ｉ）と、前記走行距離データｄｆＳ（ｐ）及び対応する前記時刻データｔｄｆＳ（ｐ）とに基づいて、前記自転車の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの角度データに相当する角度データθｙ（ｒ）を、前記角度データθｙ（ｒ）の各々に対応する走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて求めるステップ、
Ｊ：求められた前記角度データθｙ（ｒ）と、記加角速度センサーが取り付けられている前記自転車の前後輪間距離ｚとに基づいて、前記自転車の走行距離ｘあたりｙ回サンプリングしたときの変位データδｙ（ｒ）を求め、これを対応する走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけるステップ、
Ｋ：求められた変位データδｙ（ｒ）から、前記走行距離ｘ／前記前後輪間距離ｚで求められる前記角速度センサーの一次不感周波数ｆＵ以上の高周波成分を除去するステップ、
Ｌ：前記変位データγｙ（ｒ）、γｙＣ（ｒ）、γｙＤ（ｒ）、又はγｙＣＤ（ｒ）から、前記一次不感周波数ｆＵ未満の周波数成分を除去するステップ、
Ｍ：前記一次不感周波数ｆＵ以上の周波数成分が除去された前記変位データδｙ（ｒ）と前記一次不感周波数ｆＵ未満の周波数成分が除去された前記変位データγｙ（ｒ）、γｙＣ（ｒ）、γｙＤ（ｒ）、又はγｙＣＤ（ｒ）を加算し、加算した変位データγδｙ（ｒ）を、前記走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけるステップ、
Ｎ：前記変位データγδｙ（ｒ）を前記走行距離データｄｙ（ｒ）と関連づけて、路面プロファイルとして出力するステップ。 The road surface profile measuring method using the vibration response of the bicycle according to any one of claims 13 to 20, further comprising the following steps:
G: data related to the angular velocity measured by the angular velocity sensor attached to the bicycle, the angular velocity data ωf 3 (h) around the axle of the bicycle sampled at the sampling frequency f 3 , and the angular velocity data ωf 3 ( h) Angular velocity data receiving step for receiving input of data including time data tωf 3 (h) related to the time at which
H: Angle data θf S (representing an angle when sampled at the reference sampling frequency f S based on the angular velocity data ωf 3 (h) and the time data tωf 3 (h) included in the received angular velocity data. i) and angular velocity data obtaining step for obtaining time data tθf S (i);
I: The bicycle based on the angle data θf S (i) and the corresponding time data tθf S (i) and the travel distance data df S (p) and the corresponding time data tdf S (p) Obtaining angle data θy (r) corresponding to angle data obtained by sampling y times per travel distance x in association with travel distance data dy (r) corresponding to each of the angle data θy (r);
J: Displacement when sampling y times per travel distance x of the bicycle based on the obtained angle data θy (r) and the distance z between the front and rear wheels of the bicycle to which the additional angular velocity sensor is attached Determining data δy (r) and associating it with corresponding mileage data dy (r);
K: a step of removing, from the obtained displacement data δy (r), a high frequency component equal to or higher than the primary insensitive frequency f U obtained by the travel distance x / the distance between the front and rear wheels z.
L: removing a frequency component less than the primary dead frequency f U from the displacement data γy (r), γy C (r), γy D (r), or γy CD (r);
M: the primary dead frequency f U or more of the displacement data frequency component is removed .delta.y (r) and the primary dead frequency f U of less than the displacement data Ganmawai the frequency component is removed (r), γy C (r ), Γy D (r), or γy CD (r) are added, and the added displacement data γδy (r) is associated with the travel distance data dy (r).
N: A step of outputting the displacement data γδy (r) as a road surface profile in association with the travel distance data dy (r). 前記角度データ取得ステップＨが、角速度・角度変換ステップとサンプリング周波数変換ステップを備えており、
Ｈａ：前記角速度・角度変換ステップが、
Ｈａ１）前記角速度データωｆ４（ｈ）を、前記サンプリング周波数ｆ４でサンプリングしたときの角度データθｆ４（ｈ）に換算し、これを対応する時刻データｔθｆ４（ｈ）と関連づけるステップであるか、又は、
Ｈａ２）下記ステップＨｂ１で求められた角速度データωｆＳ（ｉ）を、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角度データθｆＳ（ｉ）に換算し、これを対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）と関連づけるステップであり、
Ｈｂ）前記サンプリング周波数変換ステップが、
Ｈｂ１）前記角速度データωｆ４（ｈ）のサンプリング周波数ｆ４が予め定められた前記基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記角速度データωｆ４（ｈ）と対応する前記時刻データｔωｆ４（ｈ）とに基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角速度データに相当する角速度データωｆＳ（ｉ）とこれに対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）とを求め、前記サンプリング周波数ｆ４が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記角速度データωｆ４（ｈ）及び対応する前記時刻データｔωｆ４（ｈ）を、前記角速度データωｆＳ（ｉ）及び前記時刻データｔωｆＳ（ｉ）とするステップであるか、又は、
Ｈｂ２）前記ステップＨａ１で求められた前記角度データθｆ４（ｈ）のサンプリング周波数ｆ４が予め定められた前記基準サンプリング周波数ｆＳと異なるときには、前記角度データθｆ４（ｈ）と対応する前記時刻データｔθｆ４（ｈ）とに基づいて、前記基準サンプリング周波数ｆＳでサンプリングしたときの角度データに相当する角度データθｆＳ（ｉ）とこれに対応する時刻データｔθｆＳ（ｉ）とを求め、前記サンプリング周波数ｆ４が前記基準サンプリング周波数ｆＳと同じであるときには、前記角度データθｆ４（ｈ）及び対応する前記時刻データｔθｆ４（ｈ）を、前記角度データθｆＳ（ｉ）及び前記時刻データｔθｆＳ（ｉ）とするステップである、
請求項２１に記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定方法。 The angle data acquisition step H includes an angular velocity / angle conversion step and a sampling frequency conversion step,
Ha: The angular velocity / angle conversion step includes:
Ha 1) the angular velocity data .omega.f 4 a (h), in terms of angle data .theta.f 4 (h) when sampled at the sampling frequency f 4, is in the step of associating with the corresponding time data tθf 4 (h) this Or
Ha 2 ) The angular velocity data ωf S (i) obtained in the following step Hb 1 is converted into angle data θf S (i) when sampled at the reference sampling frequency f S , and the corresponding time data tωf S The step of associating with (i),
Hb) The sampling frequency conversion step includes:
Hb 1) the angular velocity data .omega.f 4 (when different from the reference sampling frequency f S of the sampling frequency f 4 is predetermined in h), the time data Tiomegaf 4 corresponding to the angular velocity data .omega.f 4 (h) (h) Based on the above, the angular velocity data ωf S (i) corresponding to the angular velocity data sampled at the reference sampling frequency f S and the time data tωf S (i) corresponding thereto are obtained, and the sampling frequency f 4 is obtained. When the reference sampling frequency f S is the same, the angular velocity data ωf 4 (h) and the corresponding time data tωf 4 (h) are converted into the angular velocity data ωf S (i) and the time data tωf S (i). Or a step
Hb 2 ) When the sampling frequency f 4 of the angle data θf 4 (h) obtained in step Ha 1 is different from the predetermined reference sampling frequency f S , it corresponds to the angle data θf 4 (h). the time data Tishitaf 4 based on the (h), and the reference sampling frequency f S angle corresponding to the angle data at the time of sampling at the data .theta.f S (i) and time data corresponding thereto tθf S (i) determined, and when the sampling frequency f 4 is the same as the reference sampling frequency f S, the angle data .theta.f 4 a (h) the time data Tishitaf 4 to and corresponding (h), the angle data .theta.f S (i) and The step is the time data tθf S (i).
The road surface profile measuring method using the vibration response of the bicycle according to claim 21. 前記角度データ取得ステップＨが、さらに以下のいずれかの基線補正ステップを備えている請求項２１又は２２に記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定方法；
Ｈｃ１：前記角速度データωｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔωｆ４（ｈ）に基づいて基線補正を行い、補正後の角速度データを角速度データωｆ４（ｈ）とするステップ、又は、
Ｈｃ２：前記角速度データωｆＳ（ｉ）と対応する時刻データｔωｆＳ（ｉ）に基づいて基線補正を行い、補正後の角速度データを角速度データωｆＳ（ｉ）とするステップ、又は、
Ｈｃ３：前記角度データθｆ４（ｈ）と対応する時刻データｔθｆ４（ｈ）に基づいて基線補正を行い、基線補正後の加速度データを角度データθｆ４（ｈ）とするステップ、又は、
Ｈｃ４：前記角度データθｆＳ（ｉ）と対応する時刻データｔθｆＳ（ｉ）に基づいて基線補正を行い、基線補正後の角度データを角度データθｆＳ（ｉ）とするステップ。 The road surface profile measurement method using a vibration response of a bicycle according to claim 21 or 22, wherein the angle data acquisition step H further includes one of the following baseline correction steps:
Hc 1 : A step of performing baseline correction based on the time data tωf 4 (h) corresponding to the angular velocity data ωf 4 (h) and setting the corrected angular velocity data to the angular velocity data ωf 4 (h), or
Hc 2 : performing baseline correction based on the angular velocity data ωf S (i) and the corresponding time data tωf S (i), and setting the corrected angular velocity data as the angular velocity data ωf S (i), or
Hc 3: the angle data .theta.f performed 4 (h) based on the corresponding time data tθf 4 (h) and baseline correction, step of the acceleration data after baseline correction and angle data .theta.f 4 (h), or,
Hc 4: the angle data .theta.f based on S (i) and corresponding time data tθf S (i) performs baseline correction, step of the angle data after baseline correction and angle data θf S (i). 前記角度データ取得ステップＨが、さらに以下のいずれかのノイズ除去ステップを備えている請求項２１〜２３のいずれかに記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定方法；
Ｈｄ１：前記角速度データωｆ４（ｈ）、又は前記角速度データωｆＳ（ｉ）から、ノイズ域に相当する低周波成分を除去するステップ、又は、
Ｈｄ２：前記角度データθｆ４（ｈ）、又は前記角度データθｆＳ（ｉ）から、ノイズ域に相当する低周波成分を除去するステップ。 The road surface profile measurement method using a vibration response of a bicycle according to any one of claims 21 to 23, wherein the angle data acquisition step H further includes any of the following noise removal steps:
Hd 1 : a step of removing a low frequency component corresponding to a noise region from the angular velocity data ωf 4 (h) or the angular velocity data ωf S (i), or
Hd 2 : a step of removing a low frequency component corresponding to a noise region from the angle data θf 4 (h) or the angle data θf S (i). １又は複数のコンピュータに、請求項１３〜２４のいずれかに記載の自転車の振動応答を利用した路面プロファイル測定方法を実行させる手順を記載したコンピュータプログラム。 The computer program which described the procedure which makes the 1 or some computer perform the road surface profile measuring method using the vibration response of the bicycle in any one of Claims 13-24. 請求項２５に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 The computer-readable recording medium which recorded the computer program of Claim 25.
JP2015160715A 2015-08-17 2015-08-17 Measuring device and measuring method for road surface profile using vibration response of bicycle Pending JP2017040486A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015160715A JP2017040486A (en) 2015-08-17 2015-08-17 Measuring device and measuring method for road surface profile using vibration response of bicycle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015160715A JP2017040486A (en) 2015-08-17 2015-08-17 Measuring device and measuring method for road surface profile using vibration response of bicycle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017040486A true JP2017040486A (en) 2017-02-23

Family

ID=58206132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015160715A Pending JP2017040486A (en) 2015-08-17 2015-08-17 Measuring device and measuring method for road surface profile using vibration response of bicycle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017040486A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018199286A1 (en) 2017-04-27 2018-11-01 国立大学法人東京大学 Road surface profile estimating device, road surface profile estimating system, road surface profile estimating method, and road surface profile estimating program
JP7422065B2 (en) 2020-12-25 2024-01-25 株式会社共和電業 Road surface flatness measuring device, road surface flatness measuring system, method, and program

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018199286A1 (en) 2017-04-27 2018-11-01 国立大学法人東京大学 Road surface profile estimating device, road surface profile estimating system, road surface profile estimating method, and road surface profile estimating program
JP7422065B2 (en) 2020-12-25 2024-01-25 株式会社共和電業 Road surface flatness measuring device, road surface flatness measuring system, method, and program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5226437B2 (en) Road surface flatness measuring device
EP1813493B1 (en) Tire slipping state detecting method and tire slipping state detecting device
CN102487265B (en) For the method for the site error of adaptive equalization solver
JP6720308B2 (en) Device for measuring bicycle momentum and pedaling cadence applied to bicycle pedals
CN110231181A (en) A kind of vehicle physical method for parameter estimation based on vibration-testing information
KR101438628B1 (en) Method and system for controlling anti-jerk of vehicle
CN104742888A (en) Full-driven vehicle reference vehicle speed real-time detection method
CN110530509B (en) High-speed motor train unit axle box vibration dominant frequency prediction method based on maximum entropy spectrum analysis
JP2007292487A (en) Method of calculating flexure amount at rolling of tire, method of accumulating data at rolling of tire, and method of calculating ground contact length at rolling of tire
CN104897135A (en) Road surface slope acquisition method and road surface slope acquisition system
US20220009468A1 (en) Method for determining a braking distance
JP2001336927A (en) Device for measuring longitudinal-section shape
JP6021122B2 (en) Server device, terminal device, system, and road surface state estimation method
JP2017040486A (en) Measuring device and measuring method for road surface profile using vibration response of bicycle
EP3690402A3 (en) Method and apparatus for map-based dynamic location sampling
RU2017112699A (en) DIAGNOSTIC OF THE STATE OF THE WHEELS OF THE RAIL VEHICLE
JP2005510397A (en) Estimation method of instantaneous frequency of mechanical excitation exerted on automobile wheel and its application
JP5175630B2 (en) Trajectory error detection device and trajectory error detection method
JP6661131B2 (en) Displacement amount calculation system, program and recording medium
JP6809172B2 (en) Estimating method, estimation program and estimation device
JP2007047081A (en) Altitude variation detection device, altitude variation detection method, and altitude variation detection program
JP6654317B2 (en) Apparatus, method, program, and recording medium for specifying running position of vehicle in cross direction of traffic route
CN105066959A (en) Pavement vertical section elevation information acquisition method
JP5241556B2 (en) Road surface condition estimation device
JP2007050805A (en) Data acquisition method for vehicle drive route management

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20161220