JP2024066260A - measuring device - Google Patents
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Abstract
【課題】走行中の車両において路面のたわみ量を測定する。【解決手段】測定装置は、前記車両の進行方向の前後に配置された複数の測定部であって、各々の測定部は、前記車両の走行中に、光切断法により路面の形状を測定し、一の測定部は、載荷状態の路面を測定し、他の測定部は、載荷状態でない路面を測定する複数の測定部と、前記複数の測定部による測定結果の差分を、たわみ量として算出する算出部と、を含む。【選択図】図1[Problem] The amount of deflection of a road surface is measured on a moving vehicle. [Solution] The measurement device includes a plurality of measurement units arranged in front of and behind the vehicle in the traveling direction, each of which measures the shape of the road surface by a light cutting method while the vehicle is moving, one measurement unit measuring the road surface in a loaded state and the other measurement units measuring the road surface in an unloaded state, and a calculation unit that calculates the difference between the measurement results by the plurality of measurement units as the amount of deflection. [Selected Figure] Figure 1
Description
本発明は、測定装置に関する。 The present invention relates to a measuring device.
舗装の損傷は、表面状態の評価(路面性状)と構造体としての耐力(健全性)の2つで評価している。このうち、健全性については、重錘を落下させることで瞬間的に生じる路面たわみ量から評価(推定)するFWDによるたわみ測定が一般的である。 Damage to pavement is assessed based on two aspects: the surface condition (road surface properties) and the strength of the structure (soundness). For soundness, deflection measurements using FWD are commonly used to assess (estimate) the amount of instantaneous deflection of the road surface by dropping a weight on it.
また、移動車両による路面の測定方法が知られている。例えば、光切断法の撮影手段で、走行面撮影手段を介し、走行路の縦断方向に沿って撮影し、路面プロフィル生成手段を介し、撮影画像情報、傾斜情報及び移動情報に基づき、傾斜情報を用いて撮影画像情報の傾きを補正した補正画像情報を生成した上で、移動情報を用いて補正画像情報を配列し、重複した領域の画像内容から走行面撮影手段の上下動情報を特定し、補正画像情報の一部を切り出して抽出画像情報を生成し、補正画像情報から上下動情報を用いて補正画像の高さを補正しながら、抽出画像情報を順次配列し、結合して路面プロフィルを生成する装置が知られている(特許文献1)。 A method of measuring road surfaces using a moving vehicle is also known. For example, a device is known in which an optical cutting method imaging means captures images along the longitudinal direction of a roadway via a road surface imaging means, and a road surface profile generating means generates corrected image information by correcting the inclination of the captured image information using the inclination information based on the captured image information, inclination information, and movement information, and then arranges the corrected image information using the movement information, identifies vertical movement information of the road surface imaging means from the image content of the overlapping area, cuts out a part of the corrected image information to generate extracted image information, and corrects the height of the corrected image using the vertical movement information from the corrected image information, sequentially arranges the extracted image information, and combines them to generate a road surface profile (Patent Document 1).
上記のFWDによるたわみ測定ではその地点の評価となり、道路進行方向に連続して測定することができない。また、静止状態で測定する必要があることから、車線規制を伴うなどの課題がある。 The deflection measurement using the FWD mentioned above is an evaluation at a specific point, and it is not possible to measure continuously in the direction of travel on the road. In addition, since the measurement must be performed in a stationary state, there are issues such as lane restrictions.
上記特許文献1では、移動車両において光切断法に基づく測定を行っているが、路面のたわみ量を測定することは開示されていない。 In the above-mentioned Patent Document 1, measurements based on the light-section method are performed on a moving vehicle, but there is no disclosure of measuring the amount of deflection of the road surface.
そこで、本発明は、走行中の車両において路面のたわみ量を測定することを課題とする。 Therefore, the objective of the present invention is to measure the amount of deflection of the road surface while a vehicle is moving.
本発明の第1の態様は、車両に取り付けられる測定装置において、前記車両の進行方向の前後に配置された複数の測定部であって、各々の測定部は、前記車両の走行中に、光切断法により路面の形状を測定し、一の測定部は、載荷状態の路面を測定し、他の測定部は、載荷状態でない路面を測定する複数の測定部と、前記複数の測定部による測定結果の差分を、たわみ量として算出する算出部と、を含む測定装置である。 The first aspect of the present invention is a measuring device that is attached to a vehicle, the measuring device including a plurality of measuring units arranged at the front and rear of the vehicle in the traveling direction, each measuring unit measuring the shape of the road surface by a light cutting method while the vehicle is traveling, one measuring unit measuring the road surface in a loaded state and the other measuring units measuring the road surface in an unloaded state, and a calculation unit that calculates the difference between the measurement results by the plurality of measuring units as the amount of deflection.
本発明の第2の態様は、第1の態様において、前記算出部は、載荷状態でない路面を測定する測定部による測定結果から得られる、相対的な高さを表すプロファイルデータから、路面の外側線側の車輪、及び中央線側の車輪の各位置について値を取得し、載荷状態の路面を測定する測定部による測定結果から得られる、前記プロファイルデータから、前記路面の外側線側の車輪、及び前記中央線側の車輪の各位置について値を取得し、走行速度と、前記測定装置の設置間隔とから、時間間隔を求め、前記時間間隔で、前記路面の外側線側の車輪の位置についての値の差分、及び前記中央線側の車輪の位置についての値の差分を、前記たわみ量として算出し、車両の位置を測定する測位装置による測位結果と、前記たわみ量とを紐づけて記録する。 In the second aspect of the present invention, in the first aspect, the calculation unit obtains values for the positions of the wheels on the outside line side of the road surface and the wheels on the center line side from profile data representing relative height obtained from the measurement results by the measurement unit that measures the road surface in an unloaded state, obtains values for the positions of the wheels on the outside line side of the road surface and the wheels on the center line side from the profile data obtained from the measurement results by the measurement unit that measures the road surface in a loaded state, calculates a time interval from the traveling speed and the installation interval of the measurement devices, calculates the difference in values for the positions of the wheels on the outside line side of the road surface and the wheels on the center line side during the time interval as the deflection amount, and records the positioning results by the positioning device that measures the position of the vehicle in association with the deflection amount.
本発明の第3の態様は、第1の態様又は第2の態様において、前記測定部が、スリットレーザ発振器の照射により路面に形成されるマーカーを、斜め方向から撮影して路面の形状を測定する。 In a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the measurement unit measures the shape of the road surface by photographing a marker formed on the road surface by irradiation with a slit laser oscillator from an oblique direction.
本発明によれば、走行中の車両において路面のたわみ量を測定することができる。 The present invention makes it possible to measure the amount of deflection of the road surface while the vehicle is moving.
以下、図面を参照して本発明に係る測定装置の実施の形態について説明する。 Below, an embodiment of the measuring device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(測定装置の構成)
図1は、測定装置100を示す機能ブロック図である。
(Configuration of the measuring device)
FIG. 1 is a functional block diagram showing a measurement device 100.
図2は、測定装置100の一部の構成要素が組み込まれた車両1の側面図である。 Figure 2 is a side view of a vehicle 1 in which some of the components of the measuring device 100 are incorporated.
測定装置100は、車両1に設けられた第1測定部2A、第2測定部2B-1、2B-2と、測位部11と、検出部12と、車両1の外部に設けられた各機能部とから構成される。車両1の外部に設けられた各機能部は、制御部10と、算出部13と、記憶部101と、表示部102と、入力部103とで構成される。制御部10、算出部13、記憶部101、表示部102、及び入力部103は、パーソナルコンピュータのハードウェア及びソフトウェアで構成される。 The measuring device 100 is composed of a first measuring unit 2A, a second measuring unit 2B-1, 2B-2 provided in the vehicle 1, a positioning unit 11, a detection unit 12, and each functional unit provided outside the vehicle 1. Each functional unit provided outside the vehicle 1 is composed of a control unit 10, a calculation unit 13, a memory unit 101, a display unit 102, and an input unit 103. The control unit 10, the calculation unit 13, the memory unit 101, the display unit 102, and the input unit 103 are composed of hardware and software of a personal computer.
制御部10は、上記パーソナルコンピュータ内で行われる各処理を制御する。 The control unit 10 controls each process carried out within the personal computer.
車両1に設けられた第1測定部2Aで測定されたデータ、第2測定部2B-1、2B-2で測定されたデータ、測位部11で測定されたデータ、検出部12で検出されたデータは、記憶媒体を介して、あるいはインターネットなどの情報通信手段を介して、上記パーソナルコンピュータに取り込まれる。なお、制御部10、算出部13、記憶部101、表示部102、及び入力部103の一部あるいはすべてを車両1に搭載する実施形態も可能である。 The data measured by the first measurement unit 2A provided in the vehicle 1, the data measured by the second measurement units 2B-1 and 2B-2, the data measured by the positioning unit 11, and the data detected by the detection unit 12 are input to the personal computer via a storage medium or via information communication means such as the Internet. Note that an embodiment in which some or all of the control unit 10, calculation unit 13, storage unit 101, display unit 102, and input unit 103 are mounted on the vehicle 1 is also possible.
車両1は、例えば道路維持作業に用いられる作業用トラックをベースとする作業車両である。 Vehicle 1 is a work vehicle based on a work truck used, for example, for road maintenance work.
第1測定部2Aは、車両1の後輪より前方の底面(例えば、前輪(2軸)と後輪との間の中央部の底面)に、路面4に対面するよう設けられる。 The first measuring unit 2A is provided on the bottom surface of the vehicle 1 forward of the rear wheels (e.g., the bottom surface of the center between the front wheels (two axles) and the rear wheels) so as to face the road surface 4.
第2測定部2B-1、2B-2は、車両1の後輪の前後の底面に、路面4に対面するよう設けられる。 The second measuring units 2B-1 and 2B-2 are installed on the underside of the front and rear wheels of the vehicle 1 so as to face the road surface 4.
第1測定部2Aは、スリットレーザ発振器の照射により路面に形成されるマーカーを、斜め方向から撮影して、載荷状態でない路面の形状を測定する。具体的には、第1測定部2Aは、路面4の外側線側の車輪OWP、中央線側の車輪IWPの各位置について、路面4の進行方向各位置の高さを測定する。路面4の進行方向各位置の高さは、光切断法を用いて取得される。ここで、「載荷状態でない路面」とは、車輪による輪荷重応力の影響範囲外における路面である。 The first measurement unit 2A photographs the markers formed on the road surface by irradiation with a slit laser oscillator from an oblique direction to measure the shape of the road surface in an unloaded state. Specifically, the first measurement unit 2A measures the height of each position in the traveling direction of the road surface 4 for the wheels OWP on the outer line side of the road surface 4 and the wheels IWP on the center line side. The height of each position in the traveling direction of the road surface 4 is obtained using the light cutting method. Here, the "road surface in an unloaded state" refers to a road surface outside the range of influence of the wheel load stress caused by the wheels.
第2測定部2B-1、2B-2は、路面4の外側線側の車輪OWP、中央線側の車輪IWPの各位置について、スリットレーザ発振器の照射により路面に形成されるマーカーを、斜め方向から撮影して、載荷状態である路面の形状を測定する。具体的には、第2測定部2Bは、路面4の外側線側の車輪OWP、中央線側の車輪IWPの各位置について、後輪の接地位置の前後の路面4の進行方向各位置の高さを測定する。路面4の進行方向各位置の高さは、光切断法を用いて取得される。ここで、「載荷状態である路面」とは、車輪による輪荷重応力により変形した路面である。 The second measurement units 2B-1 and 2B-2 photograph markers formed on the road surface by irradiation with a slit laser oscillator from an oblique direction for each position of the wheel OWP on the outer line side of the road surface 4 and the wheel IWP on the center line side, and measure the shape of the road surface in a loaded state. Specifically, the second measurement unit 2B measures the height of each position in the traveling direction of the road surface 4 before and after the ground contact position of the rear wheel for each position of the wheel OWP on the outer line side of the road surface 4 and the wheel IWP on the center line side. The height of each position in the traveling direction of the road surface 4 is obtained using the light cutting method. Here, the "road surface in a loaded state" refers to a road surface that has been deformed by the wheel load stress caused by the wheels.
具体的には、第1測定部2Aは、第1スリットレーザ発振器21Aと、第1撮影部22Aとを含んで構成される。 Specifically, the first measurement unit 2A includes a first slit laser oscillator 21A and a first image capture unit 22A.
図3は実施形態に適用される光切断法を説明する斜視図である。 Figure 3 is a perspective view illustrating the light-section method applied to the embodiment.
第1スリットレーザ発振器21Aは、スリットレーザを発振する。第1スリットレーザ発振器21Aは、車両1の進行方向41に対して平行となるスリット状のスリットレーザを、路面に対して垂直に上方から照射できるように車両1に取り付けられている。路面上には、スリットレーザの照射によって、路面の進行方向に平行な線状のマーカー42が形成される。 The first slit laser oscillator 21A oscillates a slit laser. The first slit laser oscillator 21A is attached to the vehicle 1 so that it can irradiate the road surface from above with a slit-shaped slit laser that is parallel to the traveling direction 41 of the vehicle 1. A linear marker 42 that is parallel to the traveling direction of the road surface is formed on the road surface by the irradiation of the slit laser.
第1撮影部22Aは、線状のマーカー42が撮影エリア内に収まるように、路面に対して斜めな方向から撮影できるように車両1に取り付けられている。 The first imaging unit 22A is attached to the vehicle 1 so that it can capture images from an oblique direction relative to the road surface, so that the linear marker 42 fits within the imaging area.
したがって光切断法の原理にしたがい、第1撮影部22Aは、路面の進行方向に沿って路面が平坦であれば、線状のマーカー42を直線として撮影し、路面の進行方向に沿って路面に凹凸があれば、線状のマーカー42を凹凸がある歪んだものとして撮影する。 Therefore, according to the principle of the light-section method, if the road surface is flat along the road travel direction, the first image capture unit 22A captures the linear marker 42 as a straight line, and if the road surface is uneven along the road travel direction, the first image capture unit 22A captures the linear marker 42 as a distorted line with unevenness.
また、第2測定部2Bは、第1測定部2Aと同様に、第2スリットレーザ発振器21Bと、第2撮影部22Bとを含んで構成される。第2スリットレーザ発振器21B及び第2撮影部22Bは、第1スリットレーザ発振器21A及び第1撮影部22Aと同様の構成であるため、説明を省略する。 The second measurement unit 2B, like the first measurement unit 2A, is configured to include a second slit laser oscillator 21B and a second image capture unit 22B. The second slit laser oscillator 21B and the second image capture unit 22B have the same configuration as the first slit laser oscillator 21A and the first image capture unit 22A, so a description thereof will be omitted.
測位部11は、たとえばGPS(グローバル・ポジショニング・システム)を用いて、車両1の走行位置を測定する。 The positioning unit 11 measures the traveling position of the vehicle 1, for example, using a GPS (Global Positioning System).
検出部12は、例えば、車速センサを用いて、車両1の走行速度を検出する。 The detection unit 12 detects the traveling speed of the vehicle 1, for example, using a vehicle speed sensor.
算出部13は、第1測定部2A、第2測定部2Bによる測定結果の差分を、たわみ量として算出する。 The calculation unit 13 calculates the difference between the measurement results by the first measurement unit 2A and the second measurement unit 2B as the amount of deflection.
具体的には、算出部13は、図4に示すように、プロファイル測定部131、値取得部132、差分算出部133、記録部134、及び評価部135を備えている。 Specifically, as shown in FIG. 4, the calculation unit 13 includes a profile measurement unit 131, a value acquisition unit 132, a difference calculation unit 133, a recording unit 134, and an evaluation unit 135.
プロファイル測定部131は、第1測定部2Aによって線状のマーカー42を撮影したデータに基づいて路面の進行方向各位置の相対的な高さを表すプロファイルデータを生成する。また、プロファイル測定部131は、第2測定部2B-1、2B-2によって線状のマーカー42を撮影したデータに基づいて路面の進行方向各位置の相対的な高さを表すプロファイルデータを生成する。 The profile measurement unit 131 generates profile data representing the relative height of each position on the road surface in the direction of travel based on data obtained by photographing the linear markers 42 using the first measurement unit 2A. The profile measurement unit 131 also generates profile data representing the relative height of each position on the road surface in the direction of travel based on data obtained by photographing the linear markers 42 using the second measurement units 2B-1 and 2B-2.
具体的には、以下の通り、1単位の撮影画像から、路面プロフィルの生成材料となる、第1撮影部22Aの進行方向の相対的な上下動情報を生成する。 Specifically, as described below, relative vertical movement information in the direction of travel of the first image capture unit 22A is generated from each captured image, which serves as material for generating the road surface profile.
まず、第1撮影部22Aによって撮影された撮影画像を、第1撮影部22Aの傾斜情報を用い、予め定められた特定の角度から撮影した状態の補正画像に補正することにより、各撮影画像を基準角度から撮影した状態に補正する。 First, the images captured by the first image capture unit 22A are corrected to images captured from a specific, predetermined angle using tilt information from the first image capture unit 22A, thereby correcting each captured image to a state in which it was captured from a reference angle.
補正画像に含まれるマーカー42の進行方向の各位置の、進行方向と直交する方向の位置ずれから、補正画像を撮影した第1撮影部22Aの進行方向の相対的な高さ変位を算出し、第1撮影部22Aの進行方向の相対的な上下動情報を生成する。 The relative height displacement in the traveling direction of the first image capturing unit 22A that captured the correction image is calculated from the positional deviation in the direction perpendicular to the traveling direction of each position of the marker 42 included in the correction image, and relative vertical movement information in the traveling direction of the first image capturing unit 22A is generated.
そして、各撮影画像から生成された、第1撮影部22Aの進行方向の相対的な上下動情報を順次配列し、結合してプロファイルデータを生成する。 Then, the relative vertical movement information in the direction of travel of the first imaging unit 22A generated from each captured image is sequentially arranged and combined to generate profile data.
また、以下の通り、1単位の撮影画像から、路面プロフィルの生成材料となる、第2撮影部22Bの進行方向の相対的な上下動情報を生成する。 In addition, as described below, relative vertical movement information in the direction of travel of the second image capture unit 22B is generated from each captured image, which serves as material for generating the road surface profile.
まず、第2撮影部22B-1、第2撮影部22B-2によって撮影された撮影画像を、第2撮影部22B-1、第2撮影部22B-2の傾斜情報を用い、予め定められた特定の角度から撮影した状態の補正画像に補正することにより、各撮影画像を基準角度から撮影した状態に補正する。また、第2撮影部22B-1、第2撮影部22B-2の補正画像を連結した連結補正画像を生成する。 First, the images captured by the second image capturing unit 22B-1 and the second image capturing unit 22B-2 are corrected to a corrected image captured from a predetermined specific angle using the tilt information of the second image capturing unit 22B-1 and the second image capturing unit 22B-2, thereby correcting each captured image to a state in which it was captured from a reference angle. In addition, a connected corrected image is generated by connecting the corrected images of the second image capturing unit 22B-1 and the second image capturing unit 22B-2.
連結補正画像に含まれるマーカー42の進行方向の各位置の、進行方向と直交する方向の位置ずれから、連結補正画像を撮影した第2撮影部22B-1、第2撮影部22B-2の進行方向の相対的な高さ変位を算出し、第2撮影部22B-1、第2撮影部22B-2の進行方向の相対的な上下動情報を生成する。 The relative height displacement in the traveling direction of the second image capturing units 22B-1 and 22B-2 that captured the combined correction image is calculated from the positional deviation in the traveling direction of each position of the marker 42 included in the combined correction image in the direction perpendicular to the traveling direction, and relative vertical movement information in the traveling direction of the second image capturing units 22B-1 and 22B-2 is generated.
そして、各撮影画像から生成された、第2撮影部22B-1、第2撮影部22B-2の進行方向の相対的な上下動情報を順次配列し、結合してプロファイルデータを生成する。 Then, the relative vertical movement information in the direction of travel of the second imaging unit 22B-1 and the second imaging unit 22B-2 generated from each captured image is sequentially arranged and combined to generate profile data.
値取得部132は、載荷状態でない路面を測定する第1測定部2Aにおいて光切断法による形状計測で得られたプロファイルデータを、路面の外側線側の車輪OWP、中央線側の車輪IWPの各位置について取得する。 The value acquisition unit 132 acquires profile data obtained by shape measurement using the light cutting method in the first measurement unit 2A, which measures the road surface that is not loaded, for each position of the wheels OWP on the outer line side of the road surface and the wheels IWP on the center line side.
また、値取得部132は、載荷状態の路面を測定する第2測定部2Bにおいて光切断法による形状計測で得られたプロファイルデータを、路面の外側線側の車輪OWP、中央線側の車輪IWPの各位置について取得する。 In addition, the value acquisition unit 132 acquires profile data obtained by shape measurement using the light cutting method in the second measurement unit 2B, which measures the road surface in a loaded state, for each position of the wheels OWP on the outer line side of the road surface and the wheels IWP on the center line side.
差分算出部133は、検出部12によって検出された走行速度と、第1測定部2A、第2測定部2Bの間隔から、時間間隔を求め、その時間間隔で、路面の外側線側の車輪OWPの位置の2つのプロファイルデータの差分を、たわみ量として算出し、車輪IWPの位置の2つのプロファイルデータの差分を、たわみ量として算出する。 The difference calculation unit 133 calculates a time interval from the traveling speed detected by the detection unit 12 and the distance between the first measurement unit 2A and the second measurement unit 2B, and calculates the difference between the two profile data for the position of the wheel OWP on the outer line side of the road surface as the amount of deflection during that time interval, and calculates the difference between the two profile data for the position of the wheel IWP as the amount of deflection.
記録部134は、路面の外側線側の車輪OWP、中央線側の車輪IWPの各位置について算出されたたわみ量を、GPSでの測位結果と紐づけて記憶部101に記録する。 The recording unit 134 records the amount of deflection calculated for each position of the wheels OWP on the outer side of the road surface and the wheels IWP on the center line side in the memory unit 101, linking it to the GPS positioning results.
これにより、記憶部101に、路面の外側線側の車輪OWP、中央線側の車輪IWPの各位置(各測線)について連続して算出されたたわみ量が記憶される。 As a result, the deflection amount calculated continuously for each position (each measurement line) of the wheel OWP on the outer side line of the road surface and the wheel IWP on the center line side is stored in the memory unit 101.
評価部135は、路面の外側線側の車輪OWP、中央線側の車輪IWPの各位置(各測線)について連続して算出されたたわみ量を表すたわみ曲線から、舗装健全度の評価値を算出する。例えば、たわみ量が閾値以上となる箇所が多いほど、舗装健全度が低くなるように評価値を算出する。 The evaluation unit 135 calculates an evaluation value of the pavement soundness from a deflection curve that represents the amount of deflection calculated continuously for each position (each measurement line) of the wheels OWP on the outer side line of the road surface and the wheels IWP on the center line side of the road surface. For example, the evaluation value is calculated so that the more locations where the amount of deflection is equal to or greater than a threshold, the lower the pavement soundness.
(測定装置の動作)
次に、図5に基づき、上記の測定装置100の動作について説明する。
(Operation of the measuring device)
Next, the operation of the measuring device 100 will be described with reference to FIG.
まず、測定装置100を搭載する車両1、具体的には、例えば、日常の巡回作業等に供されるパトロール車両で路面4上を走行させ、入力部103により、測定の開始が指示される。 First, a vehicle 1 equipped with the measuring device 100, specifically, for example, a patrol vehicle used for daily patrol work, is driven on a road surface 4, and an instruction to start measurement is given via the input unit 103.
測定が開始されると、第1測定部2Aは、各時刻について、第1スリットレーザ発振器21Aの照射により路面に形成されるマーカー42を、斜め方向から撮影して路面の形状を測定し、記憶部101に格納する。 When measurement begins, the first measurement unit 2A photographs the markers 42 formed on the road surface by irradiation from the first slit laser oscillator 21A from an oblique direction at each time, measures the shape of the road surface, and stores the results in the memory unit 101.
第2測定部2Bは、各時刻について、第2スリットレーザ発振器21Bの照射により路面に形成されるマーカー42を、斜め方向から撮影して路面の形状を測定し、記憶部101に格納する。 The second measurement unit 2B photographs the marker 42 formed on the road surface by irradiation from the second slit laser oscillator 21B from an oblique direction at each time, measures the shape of the road surface, and stores the results in the memory unit 101.
測位部11は、各時刻について、例えばGPS(グローバル・ポジショニング・システム)を用いて、車両1の走行位置を測定し、記憶部101に格納する。 The positioning unit 11 measures the traveling position of the vehicle 1 at each time, for example, using GPS (Global Positioning System), and stores the position in the memory unit 101.
検出部12は、各時刻について、例えば、車速センサを用いて、車両1の走行速度を検出し、記憶部101に格納する。 The detection unit 12 detects the traveling speed of the vehicle 1 for each time, for example, using a vehicle speed sensor, and stores the detected speed in the memory unit 101.
プロファイル測定部131は、路面4の外側線側の車輪OWP、中央線側の車輪IWPの各位置に対し、各時刻について、第1測定部2Aによって線状のマーカー42を撮影したデータに基づいて路面の進行方向各位置の相対的な高さを表すプロファイルデータを生成し、記憶部101に格納する。 The profile measurement unit 131 generates profile data representing the relative height of each position in the direction of travel on the road surface for each position of the wheels OWP on the outer line side of the road surface 4 and the wheels IWP on the center line side at each time based on the data of the linear markers 42 photographed by the first measurement unit 2A, and stores the data in the memory unit 101.
また、プロファイル測定部131は、路面4の外側線側の車輪OWP、中央線側の車輪IWPの各位置に対し、各時刻について、第2測定部2Bによって線状のマーカー42を撮影したデータに基づいて路面の進行方向各位置の相対的な高さを表すプロファイルデータを生成し、記憶部101に格納する。 The profile measurement unit 131 also generates profile data representing the relative height of each position in the direction of travel on the road surface for each position of the wheels OWP on the outer line side of the road surface 4 and the wheels IWP on the center line side of the road surface 4 at each time based on the data of the linear markers 42 photographed by the second measurement unit 2B, and stores the data in the memory unit 101.
そして、測定装置100は、図6に示す測定処理を実行する。 Then, the measurement device 100 executes the measurement process shown in FIG. 6.
ステップS100において、値取得部132は、第1測定部2Aについての路面4の外側線側の車輪OWP、中央線側の車輪IWPの各位置に対して生成されたプロファイルデータを取得する。 In step S100, the value acquisition unit 132 acquires profile data generated for each position of the wheels OWP on the outer line side of the road surface 4 and the wheels IWP on the center line side of the road surface 4 for the first measurement unit 2A.
ステップS102において、値取得部132は、第2測定部2Bについての路面4の外側線側の車輪OWP、中央線側の車輪IWPの各位置に対して生成されたプロファイルデータを取得する。 In step S102, the value acquisition unit 132 acquires profile data generated for each position of the wheels OWP on the outer line side of the road surface 4 and the wheels IWP on the center line side of the road surface 4 for the second measurement unit 2B.
ステップS104において、値取得部132は、各時刻の車両1の走行位置を取得する。 In step S104, the value acquisition unit 132 acquires the traveling position of the vehicle 1 at each time.
ステップS106において、差分算出部133は、各時刻について、走行速度と、第1測定部2A、第2測定部2Bの間隔から、時間間隔を算出する。 In step S106, the difference calculation unit 133 calculates the time interval for each time from the driving speed and the interval between the first measurement unit 2A and the second measurement unit 2B.
ステップS108において、差分算出部133は、各時刻について、上記ステップS106で算出された時間間隔で、路面の外側線側の車輪OWPの位置の2つのプロファイルデータの差分を、たわみ量として算出し、車輪IWPの位置の2つのプロファイルデータの差分を、たわみ量として算出する。 In step S108, the difference calculation unit 133 calculates the difference between the two profile data for the position of the wheel OWP on the outer line side of the road surface as the amount of deflection for each time at the time interval calculated in step S106 above, and calculates the difference between the two profile data for the position of the wheel IWP as the amount of deflection.
ステップS110において、記録部134は、各時刻について、路面の外側線側の車輪OWP、中央線側の車輪IWPの各位置について算出されたたわみ量を、GPSでの測位結果と紐づけて記憶部101に記録する。 In step S110, the recording unit 134 records the deflection amount calculated for each position of the wheel OWP on the outer side line of the road surface and the wheel IWP on the center line side for each time in the memory unit 101, linking it to the GPS positioning results.
ステップS112において、評価部135は、路面の外側線側の車輪OWP、中央線側の車輪IWPの各位置(各測線)について連続して算出されたたわみ量を表すたわみ曲線から、舗装健全度の評価値を算出し、表示部102に表示し、測定処理を終了する。例えば、図6に示すように、たわみ量が閾値以上となる箇所が多いほど、舗装健全度が低くなるように評価値を算出する。図6では、路面の外側線側の車輪OWPについて連続して算出されたたわみ量を表すたわみ曲線では、たわみ量が大きい箇所があり、当該路面の舗装健全度の評価値が低く算出される例を示している。 In step S112, the evaluation unit 135 calculates an evaluation value of the pavement soundness from the deflection curve representing the deflection amount calculated continuously for each position (each measurement line) of the wheel OWP on the outer line side of the road surface and the wheel IWP on the center line side, displays it on the display unit 102, and ends the measurement process. For example, as shown in FIG. 6, the evaluation value is calculated so that the more points where the deflection amount is equal to or greater than the threshold, the lower the pavement soundness. FIG. 6 shows an example in which the deflection curve representing the deflection amount calculated continuously for the wheel OWP on the outer line side of the road surface has points where the deflection amount is large, and the evaluation value of the pavement soundness of the road surface is calculated to be low.
以上説明したように、本実施形態に係る測定装置100によれば、車両の進行方向の前後に配置された一の測定部は、載荷状態の路面を測定し、他の測定部は、載荷状態でない路面を測定し、測定部による測定結果の差分を、たわみ量として算出することにより、走行中の車両において路面のたわみ量を測定することができる。 As described above, according to the measuring device 100 of this embodiment, one measuring unit arranged at the front and rear of the vehicle in the traveling direction measures the road surface in a loaded state, and the other measuring unit measures the road surface not in a loaded state, and the difference between the measurement results by the measuring units is calculated as the amount of deflection, thereby making it possible to measure the amount of deflection of the road surface while the vehicle is moving.
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the invention.
1 車両
2A 第1測定部
2B 第2測定部
4 路面
10 制御部
11 測位部
12 検出部
13 算出部
21A 第1スリットレーザ発振器
21B 第2スリットレーザ発振器
22A 第1撮影部
22B 第2撮影部
42 マーカー
100 測定装置
101 記憶部
131 プロファイル測定部
132 値取得部
133 差分算出部
134 記録部
135 評価部
1 Vehicle 2A First measurement unit 2B Second measurement unit 4 Road surface 10 Control unit 11 Positioning unit 12 Detection unit 13 Calculation unit 21A First slit laser oscillator 21B Second slit laser oscillator 22A First imaging unit 22B Second imaging unit 42 Marker 100 Measurement device 101 Memory unit 131 Profile measurement unit 132 Value acquisition unit 133 Difference calculation unit 134 Recording unit 135 Evaluation unit
Claims (4)
前記車両の進行方向の前後に配置された複数の測定部であって、各々の測定部は、前記車両の走行中に、光切断法により路面の形状を測定し、一の測定部は、載荷状態の路面を測定し、他の測定部は、載荷状態でない路面を測定する複数の測定部と、
前記複数の測定部による測定結果の差分を、たわみ量として算出する算出部と、
を含む測定装置。 In a measuring device mounted on a vehicle,
A plurality of measurement units are arranged in front of and behind the vehicle in the traveling direction, each of which measures the shape of a road surface by a light cutting method while the vehicle is traveling, one measurement unit measures the road surface in a loaded state, and the other measurement units measure the road surface in an unloaded state;
A calculation unit that calculates a difference between the measurement results by the plurality of measurement units as a deflection amount;
A measuring device comprising:
載荷状態でない路面を測定する測定部による測定結果から、路面の外側線側の車輪、及び中央線側の車輪の各位置について相対的な高さを表すプロファイルデータを取得し、
載荷状態の路面を測定する測定部による測定結果から、前記路面の外側線側の車輪、及び前記中央線側の車輪の各位置について前記プロファイルデータを取得し、
走行速度と、前記測定装置の設置間隔とから、時間間隔を求め、前記時間間隔で、前記路面の外側線側の車輪の位置についての前記プロファイルデータの差分、及び前記中央線側の車輪の位置についての前記プロファイルデータの差分を、前記たわみ量として算出し、
車両の位置を測定する測位装置による測位結果と、前記たわみ量とを紐づけて記録する請求項1記載の測定装置。 The calculation unit is
From the measurement results by the measurement unit that measures the road surface in an unloaded state, profile data is obtained that represents the relative heights of the wheels on the outer line side of the road surface and the wheels on the center line side of the road surface;
From the measurement results of a measurement unit that measures a road surface under a load, the profile data is obtained for each position of the wheels on the outer line side of the road surface and the wheels on the center line side of the road surface;
a time interval is calculated from the traveling speed and the installation interval of the measuring devices, and a difference in the profile data for the position of the wheel on the outer line side of the road surface and a difference in the profile data for the position of the wheel on the center line side of the road surface are calculated as the deflection amount during the time interval;
2. The measuring device according to claim 1, wherein the amount of deflection is recorded in association with a positioning result obtained by a positioning device that measures the position of the vehicle.
4. The measuring device according to claim 1, wherein the measuring unit measures the shape of the road surface by photographing a marker formed on the road surface by irradiation with a slit laser oscillator from an oblique direction.
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