JPH0367575B2 - - Google Patents

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JPH0367575B2
JPH0367575B2 JP60122653A JP12265385A JPH0367575B2 JP H0367575 B2 JPH0367575 B2 JP H0367575B2 JP 60122653 A JP60122653 A JP 60122653A JP 12265385 A JP12265385 A JP 12265385A JP H0367575 B2 JPH0367575 B2 JP H0367575B2
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JP
Japan
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road surface
measurement
measuring
temporary
vehicle
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JP60122653A
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Shotaro Kato
Tatsuhide Nakane
Tetsuo Ogiwara
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Kokusai Kogyo Co Ltd
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Kokusai Kogyo Co Ltd
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Priority to US06/832,126 priority patent/US4700223A/en
Priority to CA000503416A priority patent/CA1255895A/en
Publication of JPS61281915A publication Critical patent/JPS61281915A/ja
Publication of JPH0367575B2 publication Critical patent/JPH0367575B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C7/00—Tracing profiles
    • G01C7/02—Tracing profiles of land surfaces
    • G01C7/04—Tracing profiles of land surfaces involving a vehicle which moves along the profile to be traced
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2518—Projection by scanning of the object
    • G01B11/2522—Projection by scanning of the object the position of the object changing and being recorded

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  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Road Repair (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、路面性状を測定する各種計測装置と
その測定データを処理する装置を塔載した計測車
両装置に係り、特に路面のひび割れ、わだち掘れ
（自動車の車輪により形成される凹凸形状）、縦断
形状（縦断方向のプロフイル）が前記計測車両の
一回の走行により自動的に測定し得る路面性状計
測車両装置に関する。
「背景技術」 従来より路面性状を測定する計測装置を塔載し
た計測車両は既に公知であり、これらの計測車両
においては路面のひびわれ及びわだち掘れを自動
的に測定する手段を有しているが、静止した路面
を移動する走行車両上から測定を行う為に、その
妥当性については疑問があり、又縦断形状につい
ては自動化に対応し得る測定原理が存在せず、専
ら人力による実測作業に頼つていたのが現状であ
り、いずれにしても前記各路面性状を一回の計測
車両の走行で全て確実に精度よく測定する技術は
存在しない。即ち、これらの問題点を下記に詳細
に説明するに、 Ａ わだち掘れ等における自動計測手段の問題点 従来より路面のわだち掘れ測定手段として、扇
状に拡開したスクリーンビーム光を投光する投光
装置と、該投光装置により路面上に現出した帯状
又は線状の輝線を撮像する撮影装置等を走行車両
に塔載し、路面上に現出した輝線を光切断法によ
り走行速度に応じた露光時間を有するシヤツター
機構を介して断続且つ瞬時的に撮像することによ
り、各測線毎の横断プロフイルを測定する技術が
存在（日本国公告特許57−80510号、以下第１従
来技術という）する。
又近年において、車載したレーザ送出器から路
面に幅方向に所定角度でレーザビームを照射し、
受光装置で路面の反射光を検出して路面形状に応
じた映像信号を得、映像信号処理装置の処理プロ
セツサで前記映像信号から基準位置に対する断面
プロフイルのずれを計測し、該ずれ量より路面の
凹凸を算出してメモリーに記憶させ、このメモリ
ーのデータを逐次読み出してモニタに断面プロフ
イルとして表示させると共に、所望のデータを磁
気テープに記憶させるようにした路面形状計測車
（日本国公開特許57−80510号、以下第２従来技術
という）が提案されている。
しかしながら第１従来技術においては、撮影装
置に組み込んだシヤツタ機能等を利用して路面上
に照射された輝線を極めて短い間だけ露光撮影す
ることにより、走行車両に塔載された測定系から
みで相対的に移動している路面を擬似的な静止画
面として捉えて、路面上の任意の横断位置の凹凸
プロフイルを断続的に描出するものである為に、
高速道路のように測定系（走行車両）と被測定系
（路面）との相対速度が大きくなると、該相対速
度に逆比例させて露光時間を極めて小さくしなけ
ればならず、その結果として、輝度×露光時間で
規定される露光量は小さくなり、路面上に現出し
た輝線の撮像検知が極めて困難になる。
例えば撮影ブレを実質的に無視出来る路面移動
幅を10cmとすると、測定系と被測定系との相対速
度が秒速10ｍ（時速約40Km）の時には撮影ブレを
実質的に無視出来る露光時間の上限は1/100秒で
あり、従つて高速道路で前記計測車を時速80Kmで
走行させるには約1/200秒まで露光時間を短縮し
なければならないが、このような極めて短い露光
時間内の受光量を撮像可能な程度の量に保ち、且
つ所定の最大計測走行速度および単位延長当りの
最大測線数を維持する為には、光源の強さを露光
時間に逆比例させて増大させなければならず、車
両に塔載可能な発電機や投光器の能力もあつて、
実際上は不可能であり、従つて前記従来技術によ
る横断プロフイルの測定は時速20Km以下の低速走
行により撮像しなければならず、この結果、交通
の大きな妨げになり、測定作業の実施可能な時期
が極めて限定されていた。
又、前記従来技術によれば、仮りに低速走行に
より撮像可能であるにしても光源の強度と露光時
間との積を、測定系と被測定系との相対速度の増
減に対応させて自動的に一定に保つのは、技術的
に困難である。
一方第２従来技術においてはかかる第１従来技
術の欠点を解消する為に、レーザ送出器から路面
に照射したレーザビームをTVカメラ等の受光装
置で連続的に受光しつつ、受光装置で路面の反射
光を検出して路面形状に応じた映像信号。
更に前記測定方法におけるもう一つの問題は、
該測定方法により抽出は路面上に現出した輝線を
露光した一横断測線についてのプロフイルのみで
あるという点にある。
即ち路面の横断プロフイルの測定においては横
断位置の近傍を代表する一般的な横断プロフイル
を抽出するのでなければならないが、前記測定方
法によつて抽出される横断プロフイルは横断位置
の近傍で抽出できる多くのプロフイルの内、極め
て局所的且つ個別的な一つのサンプルであるに過
ぎない。
従つて該測線上にポツトホールやコンクリート
目地等の局所的な凹凸を有する場合は、こうした
局所的な凹凸を含んだ横断プロフイルを測定デー
タとして取り込んでしまう確率が高く、横断位置
を代表する一般的な横断プロフイルが測定されて
いない可能性が大きい。
特にこのような自動測定の場合であつても前記
路面性状の測定と処理に要する労力と時間は極め
て大なるものがあるが、前記のような局所的な凹
凸を含んだ測定データが多く存在する場合は再測
定を余儀なくされ、測定と処理のための現地作業
が徒労に終わるような場合も多々発生する。
Ｂ 縦断形状の測定の問題点 一方、縦断形状の測定は前記のような自動測定
手段は存在せず、一般に第２図に示すように、固
定軸５０上の３ｍ離間した位置に車輪５１，５２
を取り付け、その中間に固定軸直角方向の変位計
５４を設けた、いわゆる３ｍプロフイルメータを
用いて、車輪５１，５２の接地面を結ぶ基準面
H0よりの縦断凹凸量di（下記(1)式） di＝（hi-1＋hi+1）／２−hi …(1) を路面縦断方向における連続測定により直接記録
し、その1.5ｍ毎の凹凸量とデータ数ｎにより測
定区間の縦断凹凸量のバラツキを与える指標とし
て標準偏差を算出し、その値をもつて路面の良否
の判定を行なう方法であるが、このような評価法
では、路面全体が平坦であつてもその一部に大き
な凹凸量がある場合には前記標準偏差も大きくな
つてしまい、又その逆にその路面に周期の大きい
凹凸がある場合には、小さな値として評価されて
しまうこととなる。更にいずれにしてもこのよう
な車輪５１，５２の接地面を結ぶ基準面H0より
の縦断凹凸量diを測定し、その値を標準偏差に基
ずき評価する測定方法では一定区間の路面の良否
の判定には有効であるが、実際の路面のどこに欠
陥があるかを見つけることは縦断凹凸量diの連続
測定記録を観察してもほとんど不可能であり、従
つて目視と兼用して測定しなければならず、自動
化には不向きであつた。かかる従来技術の欠点を
解消する為、第２図及び下記第(2)式 Yc＝2Yb−Ya−（ha−2hb＋hc） …(2) に示すように夫々約２ｍ離間した３点における固
定軸５０から路面まで距離ha，hb，hcの３測定
値と共に、測定開始点ａと第一測点ｂの２点
の路面標高Ya，Ybを求め、該２点の標高Ya，
Ybと前記３点における路面間距離ha，hb，hcの
３測定値とにより第２測点の標高Ycを求める方
法が存在する。
このような測定方法は理論的には各測点毎の路
面標高を与えることが出来るが、僅か２ｍ程度し
か離れていない測定開始点と第１測点の標高を既
存の測定図面から求める事は不可能であり、従つ
て縦断形状の測定の前に実際に水準測定をしなけ
ればならなず、やはり自動化には不向きである。
又かかる測定方法では前記水準測定の際に微細
な誤差を有していても、前記多数回の路面高測定
を行なう間に累積誤差が大きくなるが、この累積
誤差を補正する事が出来ず、精度よい測定が不可
能である。
更に、測定対象となる路面は水平ではなく必ず
傾斜を有する為、水平基準線における前記測定ピ
ツチは微小に変化している。従つて前記測定方法
を用いても各測点間における水平距離を求める事
は不可能であり、いずれにしても精度よい測定が
困難であり、結果として自動化には不向きであ
る。
本発明の主旨は、かかる従来技術の欠点並びに
道路交通の過密化・高速化の現状に鑑み、路面の
ひび割れ、わだち掘れ、縦断形状の全てが、前記
計測車両の一回の走行より自動的に且つ確実に測
定し得ると共に、前記３特性値の測定を単一の走
行速度兼距離計で制御し、整合性のある測定デー
タを出力することが出来る路面性状計測車両装置
を提供することにある。
「発明の開示」 本発明は、入射光により結像面にマトリツクス
状の電荷分布が形成されるCCDカメラと該CCD
カメラの光軸に対して所定の角度をなす方向に扇
状に拡開したレーザビームを照射するレーザ発振
器とからなるわだち掘れ測定手段と、垂直方向に
撮影可能に配したフイルムカメラと該フイルムカ
メラの光軸に対して所定の角度をなす方向で路面
を照射する投光器よりなるひび割れ測定手段と
を、夫々車両の後部及び前部に配設し、一方、路
面に対して平行関係を保持する車両基台上に、走
行方向に沿つて直列且つ等間隔に配置された３台
の光学式変位計よりなる縦断形状測定手段を塔載
した計測車両装置であつて、前記わだち掘れ測定
手段と、ひび割れ測定手段、又縦断形状測定手段
の測定間隔を、単一の走行速度兼距離計よりの信
号に基づいて夫々計測制御することにより整合性
のある測定データを出力することが可能になる。
又、前記わだち掘れ測定手段は、走行速度兼距
離計よりの信号により一定時間に亙つて積分露光
して撮像して得られるマトリツクス状の電荷分布
を、凹凸方向に沿つて走査することにより、各走
査線毎に露光量のピーク値を示す横断プロフイル
が抽出でき、一方、前記縦断形状測定手段に用い
る３連装変位計を縦断形状の評価に常用されてい
る測定ピツチ（l0）に対応させて夫々等間隔に離
間配置すると共に、前記測定ピツチ（l0）毎に３
連１組の測定データを取得できるように構成した
為に、測定系（計測車両）と被測定系（路面）間
に相対速度を有していても、これと無関係に常に
その路面性状に関する特性値を確実に捕捉する事
が可能となり、計測車両の高速および可変速走行
に当然に対応し得、この結果、交通障害その他が
生じることなく且つ時期的制約が生じることもな
く適用出来る。
特に前記わだち掘れの測定手段として、撮像画
面の縦方向の各走査線毎に露光量のピーク値を求
めるよう構成した為に、出力の比較的小さいレー
ザビームでも十分対応可能となつた。
又、前記CCDカメラ及びスリツトカメラの受
光面に、光切断用光源と同色の光学フイルタを装
着することによりトンネル内の照明等の外部光源
による測定障害を排除する事が出来る。
更に前記光学式変位計の路面照射スポツト径
を、少なく共路面上に多々存在するピンホールよ
り大なる所定直径に形成することにより、ピンホ
ールから生ずる縦断形状の測定誤差因子をも排除
出来る。
尚、縦断形状の解析手段として、前記３連装変
位計のうち両端部の一対の変位計を結ぶ線（a′−
c′）と、該一対の変位計の直下の地上点間を結ぶ
線（ai−ci）とがほぼ平行なる如く構成し、測定
ピツチ（l0）毎に順次、該測定ピツチ（l0）離隔
する３点の同時測定を行ない、該各３点の測定デ
ータを基に、測定開始点（ａ）と第１測点（ｂ
）を結ぶ座標軸を仮座標とする各測点における
仮路面高（Yi）と仮水平距離（Xi）を求め、次に
前記各測点の内、任意の２点の既知の標高と前記
仮路面高（Yi）と仮水平距離（Xi）から前記仮座
標を水準座標に変換して、各測点における路面高
（Hi）と水平距離（Di）が得られるよう構成する
事により従来の手法に基づく各種誤差因子を排除
出来、縦断形状を標準偏差ではなく実際の形状と
対応する縦断プロフイルとして把握することが可
能となる。
「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を
例示的に詳しく説明する。ただしこの実施例に記
載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対配置などは特に記載しない限りは、この発明
の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単な
る説明例に過ぎない。第１図及び第２図は本発明
の実施例に係る計測車両に塔載させた各種装置の
配置状態を示す。
計測車１は少なく共80Km／ｈ以上の走行速度を
有し、且つ走行時における振動の吸収が可能なよ
うに独立懸架方式を採用したものを用い、第１図
に示すように、ひび割れ測定に使用されるスリツ
トカメラ２、ハロゲンランプ列３、及び路肩情報
を記録するTVカメラ４を車両１前部に、又わだ
ち掘れ測定に使用されるレーザ発振器５とCCD
カメラ６を車両１後部に、更に縦断形状を測定す
る光学式３連装変位計７ａ，７ｂ，７ｃと走行速
度兼距離計８は車両１の基台１０の側方下部に
夫々配置されている。
又、車両１内部には、第２図に示す如く、前記
各種計測装置を遠隔操作するリモートコントロー
ラ１１、路肩情報、わだち掘れ測定状況等をモニ
ターするCRT１２、路肩情報を画像記録する
VTR装置１３、前記計測装置の計測制御とその
出力情報を処理する制御用コンピユータ１４、該
コンピユータ１４よりの出力信号を記録する磁気
記録装置１５等を塔載し、ひび割れ測定、路肩情
報記録、わだち掘れ測定、及び縦断形状測定の各
データが走行速度兼距離計８よりの信号に基づい
て整合性を失わずに処理できるよう構成してあ
る。次に各部装置について夫々の構成と測定方法
を詳細に説明する。
Ａ 横断プロフイル（わだち掘れ）の計測と処理 レーザ発振器５には、定格出力50ｍＷのHe・
Neレーザ発振器５を用い、第１図に示すように
路面Ａ上を任意の速度で走行している計測車３の
後部から路面Ａに向つて扇状のフアンビーム光Ｂ
を路面Ａと横断方向で交わるように且つ路面Ａに
対し所定の傾斜角度（90−２）を以つて照射可能
に構成する。
CCDカメラ６としては画素数490V×384Hのも
のを用い、前記計測車両１の天蓋後部に固設した
走行方向に沿つて伸縮可能な部材１８の先端に取
り付け、且つ光軸方向が路面Ａと直交するよう塔
載している。
この結果、レーザ発振器５のフアンビーム面と
カメラ６の光軸は路面Ａ上で角度２で交わること
となり、従つて前記レーザ発振器５の照射によつ
て路面Ａに現出した輝線Ｃを光切断法によつて撮
像する事が可能となる。而も前記受光方向は垂直
受光の為に測定データの補正が容易になる。
尚、CCDカメラ６の受光面には、例えばレー
ザ光源と同色の光学フイルタを装着することによ
りネオン、街路灯、トンネル内の内部照明その他
の各種光源から生ずる測定障害を防止することが
出来る。
第３図は前記レーザ発振器５とCCDカメラ６
及び後記する制御系により構成されるわだち掘れ
測定システムを示し、同図に基ずいてその計測・
処理プロセスを順を追つて説明する。
CCDカメラ６は、前記レーザビームにより形
成される路面Ａ上の輝線を、画面を構成する
490V×384Hの画素マトリツクスの各画素Ｇ毎の
電荷信号（濃淡情報）として撮像し、これを走行
速度兼距離計８と連動して作動するシヤツタ機能
を介して、一定距離（最小５ｍ〜最大20ｍ）走行
毎に画像転送し、これを後記する探索手段により
信号処理器２４で処理し、最適横断プロフイルＮ
を探索した後、制御コンピユータ１４を介してデ
ジタル信号に変換し、磁気記録装置１５に順次記
録する。尚、１９は制御コンピユータ１４を操作
する制御板、１８はCCDカメラ６の制御部であ
る。
一方、記録されたデータには、地点位置を示す
走行速度兼距離計８からのデジタル信号も記録さ
れているから、走行計測後いつでも必要な時にオ
フライン処理し、CRTプリンター及びＸ−Ｙプ
ロツタ１６等に指定地点の横断プロフイルを出力
表示させることができる。
次に、前記信号処理器内で処理される横断プロ
フイルＮ画像の探索方法について説明する。先
ず、一般に任意の速度で移動する被写体を撮影す
る場合、カメラ６に取得される情報は一つの測線
の輝線画像hiではなく、前記露光時間に亘つて撮
像された一定走行区間内の連続した輝線画像hiの
集積である為、前記電荷信号は撮像区間内に現出
された全ての輝線画像hiの重ね合わせとして撮像
される。
そして横断形状Ｎが路面Ａの延長方向に関して
変化がなければ前記画像Ｇは一本の細い線に集約
されるが、一般には路面にはポツトホールその他
の多くの不規則な凹凸が存在するから撮像範囲内
の横断形状Ｎを反映して、第４図のようにある幅
Ｉを持つた曲線Ｈになり、この曲線Ｈを任意の位
置Ｊ−Ｋで凹凸方向に沿つて切断すると、曲線Ｈ
の幅Ｉの範囲内で露光量の分布を知ることが出来
る。
従つて所定の幅Ｉを持つたこの画像Ｇを凹凸方
向に沿つて微小間隔毎に切断して切断面毎に最大
露光点の位置Ｍを探索すればこれらの点の集合が
撮像位置すなわち測定地点を代表する横断プロフ
イルＮとして抽出される。
前記探索の手段は既に公知の為詳細な説明は省
略するが、例えば前記電荷信号を内部メモリーに
記憶させ、公知の方法で信号処理内で凹凸方向に
沿つてスキヤンすることにより簡単に最大露光点
Ｍを探索することが出来る。
Ｂ 縦断形状の計測と処理 第５図において、光学式３連装変位計７ａ，７
ｂ，７ｃは、車輪を保持する車両基台１０上に且
つその配設位置がいずれも車軸近傍に位置するよ
う、地上より30cm程度離して測定ピツチ（l0）と
対応させて1.5ｍ間隔で路面に向け垂直に配設し
てある。（第１図参照） そしてかかる光学式３連装変位計７ａ，７ｂ，
７ｃは走行速度兼距離計８と対応させて、一定間
隔毎に順次車両１基台１０から路面までの距離に
ついて３点同時測定を行ない、その測定データ
（Ai，Bi，Ci）を信号処理器２１、制御用コンピ
ユータ１４を介して磁気記録装置１５に入力する
よう構成されている。
又磁気記録装置１５に入力する測定データ
（Ai，Bi，Ci）は、路面上にピンホール等がある
場合における測定誤差を排除する為、前記変位計
７ａ，７ｂ，７ｃはその路面照射スポツト径が１
cm程度になるようにしてあり、測定ピツチは従来
の評価方法において使用される測定ピツチ（l0）
の1.5ｍ毎ではなく、該測定ピツチ（l0）間を微小
間隔例えば1/15分割（10cm間隔）で複数のデータ
を取り込むようにしてある。
そして必要があればこの微小間隔で多数点測定
したデータの算術又は加重平均値を各測点におけ
る測定データ（Ai，Bi，Ci）として入力すること
により路面上の砂礫その他の不必要な路面凹凸を
除去し、確度の向上を図ることが可能である。
次にかかる計測車両１装置により測定されたデ
ータを用いた縦断形状の解析方法について第６ａ
図及び第６ｂ図に基づいて説明する。
（STEP1） 先づ路面凹凸量diから下記式によりφi，liを求
めることが出来る。
φi＝tan-1（di／l0） …(4) li＝（l0 2＋di 2）1/2 …(5) 次にφiとliとから計算開始点即ち測定開始点ai
と第１測点b1を結ぶ線a1−b1を仮座標として設定
し、各測点における該仮座標a1−b1よりの仮路面
高Yiと、前記測定開始点aiの地上点a1を原点とす
る前記仮座標a1−b1上の各測点における測定開始
点aiよりの仮水平距離Xiを下記式により計算す
る。
先づ各測点と次位の測点間の路面高yi仮水平距
離xiは下記式より求められる。
yi＝li・sin（θi-2＋２・φi） …(6) xi＝li・cos（θi-1＋２・φi） …(7) 各測点における仮路面高Yiと仮水平距離Xiは下
記式より求められる。
Yi＝Yi-1＋yi …(8) Xi＝Xi-1＋xi …(9) 尚、前記地上点a1及びb1の仮路面高と、地上点
a1の仮水平距離及び初期値θ0は当然に０である。
（STEP2） 次に第６ａ図に示したように、同時測定された
データ（Ai，Bi，Ci）にもとづいて各測点（各Bi
点の地上点ｂ）の凹凸量を下記第３式により計算
すると、３ｍプロフイルメータで計る量とほぼ同
じ結果を得ることが出来る。
d′i＝Bi−（Ai＋Ci）／２ …(3) この場合、各Bi点の路面ｂが沈下している場合
は、d′i＞０となり、前記路面ｂが隆起している
場合はd′i＜０となる。
尚、前記車両基台１０上のa′，c′点に取り付け
た各変位計７ａ，７ｂ，７ｃ５，７はいずれも車
両近傍に配設してある為、前記各変位計７ａ，７
ｂ，７ｃ５，７を結ぶa′−c′線と、地上点ai−ci
点を結ぶ線は実用上ほぼ平行とみてよく、一方前
記第３の計算式で求めたd′iは、計測車両１装置
１０の動揺や、1.5ｍ毎の測定ピツチのいずれか
ら生じる測定誤差を加味した数値であり、路面ai
−ci点を結ぶ線上の中点より路面bi点に向け直角
に垂下させた現実の縦断凹凸量diではないが、そ
の揺れ角（車両１等は路面平行軸に対し普通２〜
3゜）に対し各Ai，Bi，Ciの測定にあらわれる影響
は路面に直角に測つた場合に対しその余弦でしか
影響せず、２〜３度の揺れでは実用的に無視する
ことができ、且つ揺れによる測定ピツチのいずれ
も僅小であり、正確な走行速度兼距離計８でコン
トロールすることによつて変位計７ａ，７ｂ，７
ｃの路面照射スポツト径内のずれを抑えることが
できる。
従つて前記計算上の数値d′iと現実の縦断凹凸
量diは同一として処理しても問題はない。
（STEP3） 次に前記式で求めた各測点における仮路面高Yi
と仮水平距離Xiは基準線a1−b1を座標軸とする仮
座標であるから、これを座標変換して水準座標系
Ｈ−０−Ｄに変換すればよい。
即ち測定図面等より既知である、前記測定開始
点ａ又は中間点ｂから最終測点ｃまでの任意の２
点、たとえば中間点ｂと最終測点ｃの標高（Hb，
Hc）又は比高（Hb−Hc）を用いて下記計算式
により測定開始点ａよりの各測点における路面高
Hiと水平距離Diを求める事が出来る。
従つて第６図において仮座標系Ｙ−０−Ｘを角
度θだけ回転させると、水準座標系Ｈ−０−Ｄで
表わすことができる。
又、θを求めるには、 Db−Da＝ （Xb−Xa）cosθ−（Yb−Ya）sinθ …(11) Ha−Hb＝ （Xb−Xa）cosθ＋（Yb−Ya）sinθ …(12) の関係より、cosθ，sinθを求める事が出来る。
そして上記式より求めたsinθ，cosθを下記式に
代入する事により、各測点における路面高Hiと
水平距離Diを求める事が出来る。
Di＝Xicosθ＋Yisinθ …(13) Hi＝Yicosθ−Xisinθ …(14) このような解析処理は制御用コンピユータ１４
内で自動的になされ、その解析データが磁気記録
装置１５内に記録される。
Ｃ ひび割れの計測と処理 第７図においてハロゲンランプ列３は、計測車
両１の前端に横一列状に配設され、路面Ａと横断
方向に向け路面Ａに対し所定の傾斜角度（90−
２）を以つて照射し、その最大照射光量が8000ル
ツクス程度になるよう構成する。尚、２８はスリ
ツトカメラ２の制御部、２９はデータボツクスで
ある。
スリツトカメラ２は前記計測車両１の天蓋前部
に固設した走行方向に沿つて伸縮可能な部材１９
の先端に取り付けられており、且つ光軸が路面Ａ
と直交するよう塔載してある。そして該スリツト
カメラ２は走行速度兼距離計８よりの信号に基づ
いて、車速に応じたフイルム送り速度で路面情報
を連続的に撮影できるよう構成され、ハロゲンラ
ンプ列３の照射により路面上に現出したひび割れ
その他の損傷状況の撮像を35mmフイルムに縮尺1/
２００で撮影する。
次に、現像処理した前記35mmフイルムを解析ス
テーシヨン３０内のフイルム解析装置３１を用い
て、公知の手段で路面損傷状況を検出した後、汎
用コンピユータ３２を用いてひび割れ、パツチン
グその他の性状を面積比の形で算出し、磁気記憶
装置３３に記録し、必要に応じてＸ−Ｙプロツタ
３５、ラインプリンタ３６等に出力させる。
Ｄ 総合的解析 第８図は計測車両１内の解析ステーシヨン３０
内に夫々の計測・処理を示す流れ図で、上述のよ
うに、わだち掘れ(A)及び縦断形状(B)の各測定デー
タは走行速度兼距離計８よりの信号に基づいて制
御用コンピユタ１４により処理された後に磁気記
録装置１５に記録され、一方、TVカメラによる
路肩情報(D)はVTR装置１３に、又ひび割れ(C)の
映像は走行速度兼距離計８よりの信号に基づいて
フイルム２７上に連続撮影される。そしてフイル
ム２７は解析ステーシヨン３０内のフイルム解析
装置３１で解析され、そのデータをパソコン３７
を介して汎用コンピユータ３２内に記憶させる。
又、VTR装置１３に収録された路肩情報にお
いても再生装置３４を介して汎用コンピユータ３
２内に記憶される。
そして計測車１で収集記録されたこれらのデー
タ及び情報を汎用コンピユータ３２で各区間毎の
マスターフアイルに統合し、各種の評価と分析を
行い、必要に応じてＸ−Ｙプロツタ３５やプリン
タ３６よりアウトプツトすることが出来る。
「発明の効果」 以上記載した如く本発明によれば、わだち掘
れ、縦断形状、ひび割れ等の各種路面性状を、計
測車の一回の走行により実動的に且つ確実に測定
出来、特に測定系（計測車）と被測定系（路面）
間の相対速度を有していても、これと無関係に測
定することが可能である為に、高速道路において
も場所的時間的制約を大きく受けることなく測定
可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図は本発明の実施例に係る計測
車両装置の内部構造を示す正面図と平面図であ
る。第３図はわだち掘れの計測・処理プロセスを
示すフロー図、第４図はその説明図である。第５
図及び第６ａ，６ｂ図は縦断形状の計測ならびに
処理のプロセスを示すフロー図と説明図である。
第７図はひび割れの計測・処理プロセスを示すフ
ロー図、第８図は前記夫々のプロセスをまとめ、
計測車と解析ステーシヨンとの関係を示すフロー
図である。第９図及び第１０図は夫々従来の縦断
形状の測定原理を示す説明図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 扇状に拡開したレーザビームを照射するレー
    ザ発振器と該ビーム軸に対して所定角度をなす方
    向に配置した結像面にマトリツクス状の電荷分布
    が形成されるCCDカメラとからなるわだち掘れ
    測定手段と、垂直方向に撮影可能に配置したフイ
    ルムカメラと該フイルムカメラの光軸に対して所
    定角度をなす方向に面を照射する投光器よりなる
    ひび割れ測定手段とを、夫々車両の後部及び前部
    に配設し、走行方向に沿つて直列に且つ等間隔で
    配置された３台の光学式変位計よりなる縦断形状
    測定手段を路面に対し平行関係を保持する車両基
    台上に配設した路面性状計測車両装置において、
    前記わだち掘れ測定手段とひび割れ測定手段及び
    縦断形状測定手段が、単一の走行速度兼距離計よ
    りの信号に基づいて夫々測定可能に構成すると共
    に、受光面に光切断用光源と同色の光学フイルタ
    を装着したCCDカメラを用いて、走行速度兼距
    離計よりの信号により一定時間に亙つて積分露光
    して撮像して得られたマトリツクス状の電荷分布
    を、凹凸方向に沿つて走査することにより、各走
    査線毎に露光量のピーク値を示す横断プロフイル
    が抽出可能に構成し、更に、前記縦断形状測定手
    段に用いる３連装変位計を縦断形状の評価に常用
    されている測定ピツチ（l0）と対応させて夫々等
    間隔に離間配置すると共に、該光学変位計の路面
    照射スポツト径を、少なく共路面上に現出するピ
    ンホールより大なる直径に形成した事を特徴とす
    る路面性状計測車両装置。 ２ 縦断形状の解析手段として、前記３連装変位
    計を構成する左右一対の変位計を結ぶ線（a′−
    c′）と、該一対の変位計の直下の地上点間を結ぶ
    線（ai−ci）とがほぼ平行なる如く構成し、測定
    ピツチ（l0）毎に順次、該測定ピツチ（l0）離隔
    する３点における路面間距離の同時測定を行な
    い、該各３点の測定データを基に、測定開始点
    （ａ）と第１測点（ｂ）を結ぶ直線を仮座標
    とする各測点における仮路面高（Yi）と仮水平距
    離（Xi）を求め、次に前記各測点の内、任意の２
    点の既知の標高と前記仮路面高（Yi）と仮水平距
    離（Xi）から前記仮座標を水準座標に変換して、
    各測点における路面高（Hi）と水平距離（Di）が
    得られるよう構成した事を特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の路面性状計測車両装置。
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