JP4348712B2 - 路面性状測定装置 - Google Patents
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Description
本発明の説明に役立つ部分を掻い摘んで説明すると、キメ深さやテクスチャ深さ(SMTD等)は、数cmや数mmさらにはそれより細かなピッチを第一基準長とした測定と演算とによって得られる。
さらに、3mσは、日本道路公団規格JHS223に規定されている「3mプロフィルメータによる路面凹凸測定方法」に則って、3m(三メートル)を第三基準長とした測定と演算とによって得られる。PrI,TCRは、8mを第三基準長として同様に得られる(例えば非特許文献3参照)。
何れの測定も3mプロフィルメータ等の路面性状測定装置を用いて行われ、その装置には、路面上を移動する移動手段と、その移動距離を測定する移動距離計と、路面までの高さを測定する高さ計と、所望の路面性状値(第一,第二,第三路面性状値)を算出する演算部とが具わっている。
本願の発明は手動限定の先願発明を改造して車載も可能なようにしようとするものなので、本願発明の解決課題の提起に先立って、ここに先願発明の内容を再掲する。
先願の発明は、手動の台車をベースにした路面性状測定装置に関し、詳しくは、台車を手押しや人手で牽引して移動させながら移動経路に沿って路面の形状を測定する路面性状測定装置に関する。
現在のところ、道路舗装後に最も多く行われている路面性状測定は、国内規格に則った第三基準長L=3m対応の第三路面性状値「3mσ」の測定であるが、上述のような浸透水性舗装の増加により、第一基準長N対応の第一路面性状値「キメ深さ」や「テクスチャ深さSMTD」を測定するニーズが高まっており、さらに、国際化の流れに押されて、第二基準長M対応の第二路面性状値「国際ラフネス指数IRI」を測定するニーズも高まりつつある。そして、それらの路面性状ごとに別個の路面性状測定装置を揃えるのは費用が嵩むうえ、装置を替えて同じところを何度も測定しなおすのは面倒で工数もかかるので、一台で3mσもSMTD等も測定できるようにするのが望ましい。
先願発明1の路面性状測定装置は、このような課題を解決するために創案されたものであり、三メートル又はそれ以上の第三基準長に対応した長さを持つ枠部を有しその両端それぞれに基準車輪が装備されている手動の台車と、その移動距離を測定する移動距離計と、前記枠部の中央に付設され路面までの高さを測定する高さ計(第一高さ計)と、前記移動距離計の移動距離測定値と前記高さ計の高さ測定値(基準位置高さ測定値)とに基づいて前記第三基準長対応の第三路面性状値を算出する演算部とを備えた路面性状測定装置において、前記高さ計(第一高さ計)が、路面の排水用凹部の開口幅より短い第一基準長に対応した範囲またはそれより狭い範囲を測定するものであり、前記演算部が、前記移動距離測定値と前記高さ測定値(基準位置高さ測定値)とに基づいて前記第一基準長対応の第一路面性状値を算出するとともに、前記第三路面性状値の算出に際しては踏面の算出を行い、前記第一路面性状値の算出に際しては踏面の算出を行わないようになっている、というものである。
また、多機能化に際して、高さ計の特性を第一基準長に適合させるとともに、第一路面性状値算出のときは踏面の算出を行わないで、排水用凹部の中の微細形状まで路面性状値に反映させるようにし、その一方、第三路面性状値算出のときは排水用凹部を恰も埋めたのと等価になる踏面の算出を行うようにしたことにより、低周波重視と高周波重視という異質の測定に高さ計が不都合なく共用されて、部材費のコストアップが回避される。
したがって、この発明によれば、第三路面性状値ばかりか第一路面性状値も同時測定可能な多機能の路面性状測定装置であって高精度なものを安価に提供することができる。
このような路面性状測定装置にあっては、加速度計を導入して高さ計の上下動を検知するとともに、演算によって第一路面性状値に関する補正を行うようにしたことにより、上下動の影響を受けやすい第一路面性状値について精度の向上が期待できる。しかも、揺動・傾動の少ない路面性状測定装置をベースにしているため、上下変位算出値を高さ測定値に加算する又は減算するといった簡便な手法でも精度の良い補正がなされる。これにより、精度向上をほんの僅かな部材追加で実現することができる。
このような路面性状測定装置にあっては、傾斜計を導入して高さ計の傾きを検知するとともに、演算によって第一路面性状値に関する補正を行うようにしたことにより、上下動ばかりか傾きの影響も受けやすい第一路面性状値について更なる精度の向上が期待できる。しかも、揺動・傾動の少ない路面性状測定装置をベースにしているため、高さ測定値の射影成分で置換・加算・減算するといった簡便な手法でも精度の良い補正がなされる。これにより、更なる精度向上を僅かな部材追加で実現することができる。
このような路面性状測定装置にあっては、逐次2点法での測定に最小限必要な第二高さ計を導入するとともに、演算によって国際ラフネス指数IRIといった第二基準長対応の第二路面性状値を算出するようにしたことにより、更なる多機能化が僅かな部材追加で実現する。また、第二高さ測定値に関して踏面の算出を行うようにもしたことにより、第二高さ計に第一高さ計と同一仕様のものを使えるようになるので、仕様共通化によるコストの低減や在庫軽減まで図れる。しかも、そのようにしても、高さ測定値(基準位置高さ測定値)の利用時には第三路面性状値の算出に係る踏面の算出結果を用いるようにしたことにより、演算負担まで最小限の増加に抑えられる。
また、先願発明6の路面性状測定装置は、上記先願発明5の路面性状測定装置であって、前記演算部が、前記路面上測定位置の前記第二基準長の移動ごとに路面の高低差を算出するものであって、その算出に際し、前記傾き検出値と前記高さ測定値(基準位置高さ測定値)と前記離隔位置高さ測定値も前記路面上測定位置の前記第二基準長の移動ごとの値を用いるようになっている、というものである。
このような路面性状測定装置にあっては、第一路面性状値の精度向上に寄与した傾斜計の傾き検出値を再利用することにより、第二路面性状値についても、揺動・傾動の少ない路面性状測定装置をベースにしていることの利点を活用して、簡便な手法の判定や演算で殆どコストを掛けることなく高精度な結果を得ることができる。
このような先願発明の路面性状測定装置について、これを実施するための具体的な形態を、以下の具体例1〜3により説明する。
図12〜図13に示した具体例1は、上述した先願発明1〜2を具現化したものであり、図14〜図15に示した具体例2は、上述した先願発明3を具現化したものであり、図16〜図17に示した具体例3は、上述した先願発明4〜6を具現化したものである。
なお、それらの図示に際し従来(図18参照)と同様の構成要素には同一の符号を付して示したので、重複する再度の説明は割愛し、以下、従来との相違点を中心に説明する。
先願発明の路面性状測定装置の具体例1について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図12は、路面性状測定装置10の構造を示し、(a)が簡略側面図、(b)が演算部のブロック図である。
また、測定部12内で高さ計16の上方に当たるところに、上下方向の加速度を検出して加速度検出値βを出力する加速度計13が設置されている。このような加速度計13には、サーボ加速度計(一軸のみ)などが好適である。
また、台車1.5m移動の判定は、前回の踏面高さKm算出時から今に至る移動距離測定値ΔSの和が1.5mに到達したか否かでなされる。
踏面高さKmの算出は、踏面データ25aを最新データから過去データへ順に読み出すのを、その間の移動距離(ΣΔS)が一定値に達するまで繰り返し、読み出した各データのうちから最も高い位置の高さ測定値Kを選出することで行われる(MAX)。なお、上記一定値は、凹部82の開口より大きな距離に設定される。例えば数cmにされる。
路面80上を移動させながら路面性状測定装置10で路面80の測定を行うと、一度の移動で、低周波を重視した3mσ(第三路面性状値)と、高周波を重視した不定ピッチの凹凸二次元形状(第一路面性状値)及び固定ピッチNのキメ深さ(第一路面性状値)とを、同時に測定することができるので、以下、測定データの入力状態とキメ深さの算出と3mσの算出について順に詳述する。
先願発明の路面性状測定装置の具体例2について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図14は、路面性状測定装置30の構造を示し、(a)が簡略側面図、(b)が演算部のブロック図である。また、図15(a)は、SMTD算出手法の説明図であり、横軸に移動距離を採り縦軸に高さを採って回帰曲線からの偏倚状態を示している。
傾斜計31は、測定部12に納めて設置され、枠部11ひいては高さ計16の傾きを検出して、その傾き検出値αを演算部20に送出するものである。これには、傾斜計(液面型など)と角速度計とを組合わせて信号処理により予測傾斜を算出する方式などが好適である。
傾斜計31の導入と凹凸二次元形状演算部22の改造とにより上述の具体例1の動作とは異なることになった凹凸二次元形状データの補正内容について詳述する。
先願発明の路面性状測定装置の具体例3について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図16は、路面性状測定装置50の構造を示し、(a)が簡略側面図、(b)が演算部のブロック図である。
踏面算出部52及び踏面データ52aは、それぞれ踏面算出部25及び踏面データ25aと同様のものなので、繰り返しとなる説明は割愛するが、高さ測定値Kではなく高さ測定値Jを入力し、この高さ測定値Jと移動距離測定値ΔSとから踏面算出の演算を行って、踏面高さKm同様の踏面高さJmを算出するようになっている。また、何れの踏面高さJm,Kmも高低差算出部53向けに随時算出されるようになっている。
加算部54は、高低差ΔHが算出される度に、それを足し込んで、ピッチMの高さ測定値Hを算出する。
国際ラフネス指数算出部55は、一連の高さ測定値Hから、標準偏差算出等の公知演算を行って(非特許文献1,非特許文献2等を参照)、第二基準長M対応の国際ラフネス指数IRI(第二路面性状値)を算出するようになっている。
高き計51の導入と高低差算出部53等のインストールとにより新たに加わった国際ラフネス指数IRIの測定について詳述する。
こうして得られた路面性状値は、その算出過程で使用された移動距離ΣΔSや高低差ΔHの算出式が上述したような簡便な近似式であるが、やはり枠部11の長さが3mと長いうえ両端それぞれに四個一組の基準車輪が付いていることから、実用に適う十分な精度を示す。
上記具体例では、演算部20がマイクロプロセッサ等で具現されていたが、演算部の具体化は、これに限られる訳でなく、例えばシステムLSIやプログラム可能論理回路などで行っても良く、適宜組み合わせても良い。
また、上記具体例で示した路面性状値の補正時の加減は一例であり、路面性状値の補正時に補正値を加算するか減算するかは、基準方向の設定等に応じて適宜定められる。
さらに、上記具体例では、各測定値・検出値の入力タイミングを高さ測定値Kを基準に揃えていたが、これは必須ではないので、他の基準を採用しても良く、揃っていなくても良く、例えばパルスpの入力やその逓倍のタイミングを併用するのも良い。
このような先願発明によって、台車を手押しや人手で牽引する手動式に適用が限られるものの、基準長の異なる路面性状値を同時に精度良く測定しうる路面性状測定装置が安価に提供されるようになった。
そして、多機能で高精度の路面性状測定装置を安価に実現できることが判明すると、高速走行の可能な自動車等の自走車両に全てを搭載する車載式への適用が要請される。
もっとも、車載化に伴い、手動式では無視できた幾つかの技術課題が無視できなくなる。特に、高速走行下で精度の良い移動距離測定を安価に行うことが重要な課題として浮かんでくる。
また、車両コストは別として、路面性状測定装置の原価は低廉に維持することが前提なので、車載化に伴う技術課題は、従来装置と異なる手法で解決しなければならず、姿勢制御機構の導入や(例えば特許文献1参照)、基準長より短いベースの採用は(例えば特許文献2参照)、装置の複雑化や原価高騰を招きがちなので、避けたい。
しかしながら、このようなシャフト回転検出式の車速センサを移動距離計に採用した場合、コスト制約はクリアできても、そのままでは測定精度に難がある。具体的には、走行中に気温や路面状態等の変化に起因してタイヤの温度や内圧が変わると、タイヤ径や滑り率も変動するため、車速センサでの検出値が実際の速度や距離から乖離してしまうのである。また、標準の車速センサ等の場合、通常のスピードメータの要求仕様に基づいて例えば10cm移動毎にしかパルスが出力されないため、それより短い第一基準長のピッチで繰り返されるキメ深さ測定やテクスチャ深さSMTD測定が難しい。
また、移動距離計の分解能より細かいピッチで測定が繰り返されるようにすることも、更なる課題、第2技術課題となる。
これにより、高価な測定器具を追加しなくてもシャフト回転検出式の移動距離計の測定値からタイヤ変形等の悪影響が的確に取り除かれるので、第1技術課題が解決される。
したがって、この発明によれば、第一路面性状値ばかりか第二路面性状値も同時測定可能な多機能の路面性状測定装置であって手動式に限らず車載式でも高精度なものを安価に提供することができる。
図1〜2に示した実施例1は、上述した解決手段1,6〜9(出願当初の請求項1,6〜9)を具現化したものであり、図3に示した実施例2は、上述した解決手段2,6〜9(出願当初の請求項2,6〜9)を具現化したものであり、図4に示した実施例3は、それらの合体例・拡張例である。また、図5〜6に示した実施例4は、上述した解決手段3(出願当初の請求項3)を具現化したものであり、図7〜8に示した実施例5は、上述した解決手段4(出願当初の請求項4)を具現化したものであり、図9に示した実施例6は、その変形例である。さらに、図10〜11に示した実施例7は、上述した解決手段5(出願当初の請求項5)を具現化したものである。
なお、それらの図示に際し先願発明(図12〜17)や従来(図18参照)と同様の構成要素には同一の符号を付して示したので、重複する再度の説明は割愛し、以下、それらとの相違点を中心に説明する。
しかも、十分な相関が得られないときには校正処理が行われないので、不確実で不適切かもしれない処理は確実に回避され、以前のパルス距離変換係数103を用いて測定が続行されるため、路面形状の相関に基づく距離測定が行えるか否かに拘わらず常に所望の路面性状値が得られる。
この路面性状測定装置200が上述した実施例1の路面性状測定装置100と相違するのは、凹凸二次元形状演算部201が追加された点と、相関算出部101が相関算出部202に変更された点である。
ただし、相関算出の対象が踏面高さKm,Jmから凹凸データKs,Jsに替わっているので、拡縮係数φの算出は次のようにして行われる。
相関算出部101で算出した最大相関値Rm及び採択ずれ量Zmも、相関算出部202で算出した最大相関値Rs及び採択ずれ量Zsも、校正処理部304に送出されるようになっている。
このように異質の測定手法を並行して行うとともにその結果を統合して選択的に校正処理を実行するようにしたことにより、移動距離測定値ΔSの確度ひいては路面性状測定の精度をより一層向上させることができる。
移動距離計401は、コスト削減のため、自動車90に標準装備されてシャフトの回転を検出する車速センサが流用され、一定距離(S/q)例えば100mm移動毎にパルスqを出力するようになっている。
パルス発生時間間隔Δtを一定にする場合(図6(a)参照)、パルスqの直前の時間間隔(t2−t1)を所定の分割数たとえば“100”や“256”で割ってパルス発生時間間隔Δtを算出し、これを繰り返し用いてパルス発生時間間隔Δt経過する度にパルスpを発生するようになっている。
したがって、路面性状測定装置400にあっては、路面形状の相関や濃淡模様の相関に基づく距離測定による選択的な移動距離測定値ΔSの校正処理にて得られる効果を何ら損なうことなく、車速センサの流用により移動距離計15の分だけ原価を低減することができる。
パルス発生時間間隔Δtを一定にする場合(図8(a)参照)、パルスqの直前の時間間隔(t2−t1)を所定の分割数たとえば“100”や“256”で割ってパルス発生時間間隔Δtを算出し、これを繰り返し用いてパルス発生時間間隔Δt経過する度にパルスpが発生していたかのような書込を一時記憶部501へ行うようになっている。
なお、この補間演算の場合は、補間対象とされるパルスqの時間間隔(t6−t5)が確定しているので、上述の手法で一連のパルス発生時間間隔Δtを算出した後、その総和ΣΔtを算出し、それを用いて配分比Δp=(Δt/ΣΔt)を算出し、それを用いてパルス発生時間間隔Δtを式Δt=Δp・(t6−t5)で修正することにより、誤差が累積しないで散逸するようになっている。
したがって、路面性状測定装置500にあっては、路面形状の相関や濃淡模様の相関に基づく距離測定による選択的な移動距離測定値ΔSの校正処理にて得られる効果を何ら損なうことなく、車速センサの流用により移動距離計15の分だけ原価を低減することができる。しかも、急な速度変化があっても測定精度は良好に維持される。
細分化部602は、細分化部503とほぼ同様のものであるが、細分化のための分割数を固定せず可変するようになった点で細分化部503と異なる。具体的には、固定時の分割数を拡縮係数φで除するようになっている。なお、分割数に端数が生じた場合は、それに起因する誤差が累積しないよう、端数を次の細分化処理に引き継ぐようにもなっている。
したがって、路面性状測定装置600にあっても、路面形状の相関や濃淡模様の相関に基づく距離測定による選択的な移動距離測定値ΔSの校正処理にて得られる効果を何ら損なうことなく、車速センサの流用により移動距離計15の分だけ原価を低減することができるうえ、急な速度変化があっても測定精度が良好に維持される。
第三高さ計701は、第一高さ計16から自動車90の前方向すなわち進行方向へ第三基準長Lの半分(L/2)だけ離れたところに設けられて、路面80までの前方高さ測定値を演算部20に送出するようになっている。
踏面算出部703,704は踏面算出部25,52と同様のものであるが、踏面算出部703は第三高さ計701にて得た前方高さ測定値を入力してその踏面を求めるようになっており、踏面算出部704は第四高さ計702にて得た後方高さ測定値を入力してその踏面を求めるようになっている。
しかも、高さ計701,702の追加コストが部材共通化にて抑制されている。また、第一高さ計16の高さ測定値K,Kmを凹凸二次元形状演算部32と高低差算出部53と3mσ算出部705とで利用するようにしたことにより、高さ計の更なる増加ひいてはコストアップが回避されている。
なお、上記実施例では、いずれも自動車に搭載されていたが、本発明の路面性状測定装置は、自走式の車両に限らず、自動車牽引式の車両や、手動牽引式の車両にも、搭載することができる。
また、路面性状測定装置70のように手動牽引式の台車に搭載する場合には、蛇行抑制のため、車輪73の進行方向を固定する手段か進行方向を所定範囲に制限する手段を基準車輪73に付設するのも良い。その場合、固定手段や制限手段は、固定や制限を自在にロック/ロック解除しうるようになっているのが、好ましい。
11 枠部(3mのフレーム、梁、ビーム、手動の台車)
12 測定部(機器箱、収納ボックス)
13 加速度計
14 時計(計時ユニット、タイマー)
15 移動距離計(エンコーダ)
16 高さ計(変位計、距離計、第一高さ計)
20 演算部(マイクロプロセッサ、システムLSI)
21 上下変位算出部(一定周期)
22 凹凸二次元形状演算部(上下動補正付き)
22a 凹凸データ(データ蓄積用メモリ)
23 テクスチャ演算部(ピッチM、キメ深さ)
23a テクスチャデータ(データ蓄積用メモリ)
24 積算部(リスタートタイプ)
25 踏面算出部(転動接触幅から最大値選出)
25a 踏面データ(データ蓄積用メモリ)
26 3mσ算出部(ピッチL/2+標準偏差)
26a 3mσデータ(データ蓄積用メモリ)
30 路面性状測定装置(手動牽引式3mプロフィルメータ)
31 傾斜計
32 凹凸二次元形状演算部(上下動+傾き補正付き)
33 テクスチャ演算部(キメ深さ+SMTD)
41,42 位置(高さ計の移動位置)
50 路面性状測定装置(手動牽引式3mプロフィルメータ)
51 高さ計(変位計、距離計、第二高さ計)
52 踏面算出部(転動接触幅から最大値選出)
52a 踏面データ(データ蓄積用メモリ)
53 高低差算出部(ピッチN)
53a 前回データ(データ保持用メモリ)
54 加算部(Σ演算)
55 国際ラフネス指数算出部(IRI算出)
61〜64 位置(高さ計の移動位置)
65,66 位置(高さ計による路面上の測定位置)
70 路面性状測定装置(手動牽引式3mプロフィルメータ)
73 基準車輪(四個一組、手動の台車)
74 牽引部(アーム、ハンドル、手動の台車)
75 操作部(タッチパネル)
76 高さ計(変位計、距離計)
79 路面性状測定装置(SMTD測定装置、IRI測定装置)
80 路面(道路、滑走路)
81 舗装材(浸透水性アスファルト・コンクリート)
82 凹部(排水用小溝、排水用小孔、排水用空隙)
83 踏面(凸部上面、舗装面、走行面、転動接触面)
90 自動車(自走車両、移動手段)
L,M,N 基準長(L>M>N)
100 路面性状測定装置(車載式、SMTD測定装置、IRI測定装置)
101 相関算出部(踏面データに基づく相関)
102 校正処理部(単一相関)
103 パルス距離変換係数(S/P)
104 積算部(変換係数可変式)
200 路面性状測定装置(車載式、SMTD測定装置、IRI測定装置)
201 凹凸二次元形状演算部(上下動+傾き補正付き)
202 相関算出部(凹凸データに基づく相関)
300 路面性状測定装置(車載式、SMTD測定装置、IRI測定装置)
301,302 フォトセンサ(受光量出力部)
303 相関算出部(濃淡データに基づく相関)
304 校正処理部(複数相関)
400 路面性状測定装置(車載式、SMTD測定装置、IRI測定装置)
401 移動距離計(既載の車速センサ)
402 予測演算部(パルス間隔予測演算)
403 細分化部(二次トリガ・疑似パルス生成)
500 路面性状測定装置(車載式、SMTD測定装置、IRI測定装置)
501 一時記憶部(FIFO)
502 補間演算部(パルス間隔補間演算)
503 細分化部(二次トリガ・疑似パルス生成)
600 路面性状測定装置(車載式、SMTD測定装置、IRI測定装置)
601 校正処理部(複数相関)
602 細分化部(二次トリガ・疑似パルス生成)
700 路面性状測定装置(車載式、SMTD,IRI,3mσ測定装置)
701 高さ計(変位計、距離計、第三高さ計)
702 高さ計(変位計、距離計、第四高さ計)
703,704 踏面算出部(転動接触幅から最大値選出)
705 3mσ算出部(ピッチL/2+標準偏差)
Claims (9)
- 車両に搭載される移動距離計と第一高さ計と第二高さ計と演算部とを具えた路面性状測定装置において、
前記移動距離計が、前記車両の車軸またはその駆動軸の回転を検出することにより、前記車両の移動距離を測定するものであり、
前記第一高さ計が、路面の排水用凹部の開口幅より短い第一基準長に対応した範囲またはそれより狭い範囲を測定対象として、前記路面までの高さを測定するものであり、
第二高さ計が、前記第一基準長より長い第二基準長だけ前記第一高さ計から前記車両の前後方向へ離隔したところに設けられ、前記第一基準長に対応した範囲またはそれより狭い範囲を測定対象として、路面までの高さを測定するものであり、
前記演算部が、前記第一基準長の測定ピッチで路面の凹凸形状を移動経路に沿って測定して得られる第一路面性状値を前記移動距離計にて得た移動距離測定値と前記第一高さ計にて得た基準位置高さ測定値とに基づいて算出し、前記第二基準長の測定ピッチで踏面の凹凸形状を移動経路に沿って測定して得られる第二路面性状値を前記移動距離測定値と前記基準位置高さ測定値と前記第二高さ計にて得た離隔位置高さ測定値とに基づいて算出し、前記第二路面性状値の算出に際しては踏面の算出を行うが前記第一路面性状値の算出に際しては踏面の算出を行わないものであって、更に、前記基準位置高さ測定値に基づく踏面と前記離隔位置高さ測定値に基づく踏面との両踏面に係る相関算出に際して両踏面の相関算出対象部分を移動距離測定方向にずらしながら相関値とずれ量との組を複数算出するがそのときの移動距離測定方向ずれを前記第二基準長の近傍に制限してその範囲内で両踏面の相関を複数算出しその複数の相関値のなかから最大相関値を選出するとともにそのときのずれ量を採択し、この採択ずれ量に応じて前記移動距離測定値を拡縮する校正処理を前記最大相関値に応じて選択的に行うようになっている
ことを特徴とする路面性状測定装置。 - 車両に搭載される移動距離計と第一高さ計と第二高さ計と演算部とを具えた路面性状測定装置において、
前記移動距離計が、前記車両の車軸またはその駆動軸の回転を検出することにより、前記車両の移動距離を測定するものであり、
前記第一高さ計が、路面の排水用凹部の開口幅より短い第一基準長に対応した範囲またはそれより狭い範囲を測定対象として、前記路面までの高さを測定するものであり、
第二高さ計が、前記第一基準長より長い第二基準長だけ前記第一高さ計から前記車両の前後方向へ離隔したところに設けられ、前記第一基準長に対応した範囲またはそれより狭い範囲を測定対象として、路面までの高さを測定するものであり、
前記演算部が、前記第一基準長の測定ピッチで路面の凹凸形状を移動経路に沿って測定して得られる第一路面性状値を前記移動距離計にて得た移動距離測定値と前記第一高さ計にて得た基準位置高さ測定値とに基づいて算出し、前記第二基準長の測定ピッチで踏面の凹凸形状を移動経路に沿って測定して得られる第二路面性状値を前記移動距離測定値と前記基準位置高さ測定値と前記第二高さ計にて得た離隔位置高さ測定値とに基づいて算出し、前記第二路面性状値の算出に際しては踏面の算出を行うが前記第一路面性状値の算出に際しては踏面の算出を行わないものであって、更に、前記移動距離測定値と前記離隔位置高さ測定値とに基づいて前記第一基準長対応の離隔位置路面性状値を算出し、前記第一路面性状値と前記離隔位置路面性状値とに基づき両者のずれを前記第二基準長の近傍に制限した範囲内で両者の相関を算出して最大相関値を選出するとともにそのときのずれ量を採択し、この採択ずれ量に応じて前記移動距離測定値を拡縮する校正処理を前記最大相関値に応じて選択的に行うようになっている
ことを特徴とする路面性状測定装置。 - 前記移動距離計はその分解能が前記第一基準長より粗いものであり、前記演算部が、前記移動距離測定値について前記移動距離計の分解能を超える細分化を予測演算にて行うようになっていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載された路面性状測定装置。
- 前記移動距離計はその分解能が前記第一基準長より粗いものであり、前記演算部が、前記基準位置高さ測定値と前記離隔位置高さ測定値とを一時記憶しておくものであって、前記移動距離測定値について前記移動距離計の分解能を超える細分化を補間演算にて行うようになっていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載された路面性状測定装置。
- 前記車両に搭載されて路面までの高さを測定する第三高さ計が、前記第二基準長より長い三メートル以上の第三基準長の半分だけ前記第一高さ計から前記車両の前方向へ離隔したところに設けられ、前記車両に搭載されて路面までの高さを測定する第四高さ計が、前記第三基準長の半分だけ前記第一高さ計から前記車両の後方向へ離隔したところに設けられ、前記演算部が、前記第三基準長の半分の測定ピッチで踏面の凹凸形状を移動経路に沿って測定して得られる第三路面性状値を前記基準位置高さ測定値と前記第三高さ計にて得た前方高さ測定値と前記第四高さ計にて得た後方高さ測定値とに基づいて算出するものであって、その際に、前記基準位置高さ測定値に関しては前記第二路面性状値の算出に係る踏面の算出結果を用いるようになっていることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載された路面性状測定装置。
- 上下方向の加速度を検出する加速度計が、前記第一高さ計の上方または極近傍に設けられ、前記演算部が、前記加速度計の加速度検出値に基づいて上下変位を算出するとともに、その上下変位算出値を前記基準位置高さ測定値に加算または減算して前記第一路面性状値に関する補正を行うものであることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載された路面性状測定装置。
- 前記車両の傾きを検出する傾斜計が設けられ、前記演算部が、前記第一路面性状値の算出に際し前記傾斜計にて得た傾き検出値に基づいて前記基準位置高さ測定値から鉛直方向射影成分と水平方向射影成分とを算出し前記鉛直方向射影成分にて前記基準位置高さ測定値を補正するとともに前記水平方向射影成分を加算または減算して前記移動距離測定値を補正するものであることを特徴とする請求項6記載の路面性状測定装置。
- 前記演算部が、前記第二路面性状値の算出に際し前記傾き検出値の差分と前記基準位置高さ測定値とに基づき前記移動距離測定値を補正して前記高さ計の路面上測定位置が前記第二基準長だけ移動したか否かを判定するものであることを特徴とする請求項7記載の路面性状測定装置。
- 前記演算部が、前記路面上測定位置の前記第二基準長の移動ごとに路面の高低差を算出するものであって、その算出に際し、前記傾き検出値と前記高さ測定値と前記離隔位置高さ測定値も前記路面上測定位置の前記第二基準長の移動ごとの値を用いるものであることを特徴とする請求項8記載の路面性状測定装置。
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