JPH03505252A - 道路の粗さの測定 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は交通区域、たとえば道路または空港滑走路の表面に沿って粗さを測定す るための方法および器具に関する。

特に本発明は道路縦方向寸法、すなわち道路の横方向ではなく、“車輪進路”に 沿った寸法の測定に関する（たとえば車輪進路の横輪郭を測定するために）。

道路に沿った粗さまたは平坦度を測定するための在来技術は主として機械的検出 技術よりなっている。近年に至ってさらに光学的技術が使用されるようになった 。たとえば米国特許４゜６５３．３１６には、相互に縦方向に隔置された二つの 取付はレーザ装置にして、道路の表面に対して垂直下向きに光線を発射する装置 を備えた車輌が記載されている。光点は対応する検出器によって読取られる（焦 点検出）。

米国特許４．６８５．８０６には固定レーザ源が車輌に対する基準として垂直お よび水平レーザ面を形成するようになったシステムにして、該車輌が“レーザカ メラ”または類似のもの、すなわち道路表面の方に下向きに指向されたレーザ／ 検出器または場合によっては超音波変換器の横の列を備えたシステムが記載され ている。この場合道路に沿って、二次元型の地図作成が行われるが、たとえば水 平面を画定するために追加的なレーザを使用することは多額の費用を要し、かつ 時間がかかる。

ができる。さらに本発明を使用すれば固定基準面が不要となり、かつ信頼度の高 い測定を敏速に行い得るようになる。

本発明によればこれは交通区域の縦寸法に沿って、たとえば道路に沿って表面の 粗さを測定する方法にして、測定器具が使用中に車輌または車輌の後方に続くキ ャリッジによって担持され、かつ測定を行うための制御装置、付勢装置および記 録装置ならびにトレイラ／車輌速度および移動距離に対する測定装置を併有する 方法において、運動が行われる時に、直線バーの下方に、該バーに沿って列をな すように位置決めされている、数Ｎ＞２なる超音波変換器から同時に交通区域の 表面の方に下向きに超音波が発射され、前記直線バーがトレイラ／車輌上に、実 質的に道路表面に平行して縦方向に配置されており、前記超音波変換器が相次ぐ 二つの変換器間の距離Ｘを等しくするように配置され、かつ各変換器が前記表面 から該変換器自体の発射に起因する超音波エコーを受入れるようになっているこ とを特徴とする方法を採用することによって達成される。

前記方法はなるべくは運動中に測定が一定の状態で繰返され、トレイラ／車輌が 前回の測定に対して距離ｎｘだけ前進した時に新しい超音波が発射されるように なっており、この時ｎが整数であり、かつｎ＜Ｎ−１であり〜前回の測定との間 に重なりが生じるようになっていることを特徴とするようにされる。

本発明の他の好適な特色によれば運動中に行われる相次ぐ測定がその記録後に、 予じめプログラムされたコンピュータにより相互に繋がれ、前記文通区域の縦寸 法の連続高さ輪郭を形成するようになっている。

超音波変換器はなるべくは、重なり測定により対応位置における測定結果を、自 動制御的に比較することによってその働きが正しいか否かを検査するようにされ る。

本発明はなお交通区域の縦寸法に沿って表面の粗さを測定する器具にして、車輌 ／トレイラ内に位置決めされるようになっており、かつ測定を行うための制御装 置、付勢装置および記録装置ならびにトレイラ／車輌速度および移動距離に対す る測定装置を有する器具において、トレイラ／車輌内の直線バーが実質的に道路 表面と平行となるようにかつ縦方向に配置され、このバーの下側に該バーに沿っ て数Ｎ＞２なる超音波変換器が二つの相次ぐ変換器間の距離Ｘを等しくするよう に１列に配置され、運動が行なわれる時に、前記交通区域の表面の方に下向きに 超音波を同時に発射し、かつ反射された波を捕捉するようになっており、各変換 器がそれ自体の発射に起因する超音波エコーだけを受入れるようになった器具に 関する。

本器具はなおなるべくは前記バーの上に一つの別の変換器が配置され、空気圧力 、温度および温度の変化に関して補正されるようになっている。

本器具はなるべくは運動中に超音波を繰返えして発射し、トレイラ／車輌が前回 の測定に対して距離ｎｘだけ前進した時に、超音波変換器から新しい発射が行わ れ、この時ｎが整数であり、かつｎ＜Ｎ−１で、前回の測定との重なりが生じる ようにされる。

次に添付図面によって本発明の詳細な説明する。前記図面は道路表面Ｈの上に約 ２０センチメートルの適当な間隔で配置された実質的に水平なバー１を線図的に 示したものである。１例としてこのバーは４メートルなる長さを有し、かつ図示 の実施例においては、このバーは１７個の超音波変換器を有し、該変換器は道路 表面の方に下向きに指向されている。しかしながら変換器の数およびバーの長さ を変更し得ることは言うまでもない。

出発点としてはバー■は実質的に道路表面と平行な位置に配置され、かつ該バー の吊架されている車輌／トレイラの移動方向を指しているものと考えられる。超 音波はすべての変換器から道路表面の方に垂直下向きに同時に発射され、かつ検 出された反射は使用記録装置に記録されるような信号を発生させる。測定すべき 典型的なパラメターは、受入れた音波に対する伝達時間または移相となすことが できる。装置の大きさ、距離および波長はこれを適当に選択し、近隣の変換器に 対する望ましからざる影響を最小限に止め、または信号処理時にこれを除去し得 るようになっている。発射変換器まで実質的に垂直に通る超音波反射の部分だけ が、原則として測定に使用される。超音波の伝達速度がバーを備えた車輌／トレ イラの現在駆動速度より大となっているために、バーと道路表面との間で超音波 が伝達されている時に、変換器が移動すると言う事実に起因して問題の生じるお それはない。図示の例においては道路表面と１７個の変換器との距離は、バーが 移動している間にすべての変換器に対して同時に測定される。かくの如く本器具 は“自動直定規”として使用することができる。後刻計算プログラムが記録され たデータを変換し、バーが二つの点において表面と“接触”した時の最大の沈下 を計算するようになっている。（この場合“接触”なる用語はバーと道路表面と の間において最短距離が測定される、これら二つの位置が出発点として使用され ることを意味するものと考えられる。） 車輌およびトレイラは常に図面の右側に移動する。新しい測定はバーが出発位置 の右方のある距離、すなわち二つの相次ぐ変換器の距離の積分倍数の所に位置し た時に、すべての変換器から同時に超音波が発射されることによって行われる。

例示した実施例においては一つの変換器から次のものまでの距離は２５センチメ ートルであり、かつ二つの相次ぐ測定の間隔は４Ｘ２５ａｏ＝１ｍとなるように 選択されている。このような測定間隔の選択は、大きな重なり、すなわち短かな 間隔を意味する高精度に対する希望と、長い記録間隔の必要な大きな駆動速度を 意味する、長い道路距離測定の敏速な実施との双方を考慮に入れてなされるもの である。間隔が１メートルである図示の実施例においては、実際的な最高駆動速 度は毎時４０キロメートル程度である。上述の重なり記録技術は、相次ぐ記録を コンピュータによって相互に繋ぎ、表面の連続した高さ輪郭を形成するためで、 この輪郭は超音波変換器の一定の相互間隔と等しい間隔の、計算された“高さ” の形で与えられる。計算された高さの値は海面レベル上の実際の高さを表わすも のではないが、５０メートルまでの波長によって起伏を示すために使用すること ができる。計算された高さ輪郭は道路表面に対する異なる粗さインデックス計算 を行うための基礎となる。

重なり測定はなおすべての変換器が正しく作動しているか否かを検査するために も使用される。二つの相次ぐ記録から得られる輪郭の重なり部分は等しいことが 必要で（少なくとも前回記録に対するバー全体の起こり得る傾斜を補正した後） 、この事実はすべての変換器が正しく較正されていたか否かを検討する場合に使 用することができる。同様に測定の精度を研究し、かつこの精度が道路表面の特 質によってどのように影響されたかを知ることができる。

手続補正書（自発） 平成２年　１１　　月）τ日

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．交通区域の縦寸法に沿って、たとえば道路に沿って表面の粗さを測定する方 法にして、測定器具が使用中に車輌または車輌の後方に続くキャリッジによって 担持され、かつ測定を行うための制御装置、付勢装置および記録装置ならびにト レイラ／車輌速度および移動距離に対する測定装置を併有する方法において、運 動が行われる時に、直線バ−（Ｉ）の下方に、該バーに沿って列をなすように位 置決めされている、数Ｎ＞２なる超音波変換器（１−１７）から同時に交通区域 の表面（ＩＩ）の方に下向きに超音波が発射され、前記直線バーがトレイラ／車 輌上に、実質的に道路表面に平行して縦方向に配置されており、前記超音波変換 器（１−１７）が、相次ぐ二つの変換器間の距離ｘを等しくするように配置され 、かつ各変換器が前記表面（ＩＩ）から、該変換器自体の発射に起因する超音波 エコーを受入れるようになっていることを特徴とする方法。
2. ２．運動中に測定が一定の状態で繰返され、トレイラ／車輌が前回の測定に対し て距離ｎｘだけ前進した時に新しい超音波が発射されるようになっており、この 時ｎが整数であり、かつｎ＜Ｎ−１であり、前回の測定との間に重なりが生じる ようにされていることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. ３．運動中に行われた相次ぐ測定が、記録に続き前もってプログラムされたコン ピュータにより相互に繋がれ、前記交通区域の縦寸法の連続高さ輪郭を形成する ようになっていることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. ４．前記超音波変換器（１−１７）が、重なり測定により対応位置における測定 結果を、自助制御的に比較することによって、その働きが正しいか否かが検査さ れるようになっていることを特徴とする請求項２または３記載の方法。
5. ５．交通区域の縦寸法に沿って、たとえば道路に沿って表面の粗さを測定する器 具にして、車輌または車輌の後方に続くキャリッジによって担持され、かつ測定 を行うための制御装置、付勢装置および記録装置ならびにトレイラ／車輌速度お よび移動距離に対する測定装置を有する器具において、トレイラ／車輌内の直線 バ−（Ｉ）が実質的に道路表面と平行となるようにかつ縦方向に配置され、この バーの下側に該バ−に沿って、数Ｎ＞２なる超音波変換器（１−１７）が相次ぐ 二つの変換器間の距離ｘを等しくするように１列に配置され、運動が行われる時 に、前記交通区域の表面（ＩＩ）の方に下向きに超音波を同時に発射し、かつ反 射された波を捕捉するようになっており、各変換器（１−１７）がそれ自体の発 射に起因する超音波エコーだけを受入れるようになっていることを特徴とする器 具。
6. ６．前記バ−（Ｉ）の上に一つの別の変換器が配置され、空気圧力、温度および 温度の変化に関して補正されるようになっていることを特徴とする請求項５記載 の器具。
7. ７．運動中に前記器具が超音波を繰返して発射し、前記変換器（１−１７）から の新しい発射が、トレイラ／車輌が前回の測定に対して距離ｎｘだけ前進した時 に行われるようになっており、この時ｎが整数であり、かつｎ＜Ｎ−１で、前回 の測定との重なりが生じるようになってることを特徴とする請求項５または６記 載の器具。