JPH07248221A - 路面のたわみ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 荷重車を停止させることなく、たわみを正確
に測定することができるようにすることにある。 【構成】 測定装置は、少なくとも一箇所に複輪を用い
た荷重車(12)と、該荷重車にこれの前後方向に間隔をお
いて取り付けられて路面(26)からの高さ位置に対応する
信号を出力する非接触型の少なくとも少なくとも第１、
第２および第３の変位計 (34〜44, 76〜82) をそれぞれ
備えた第１および第２の測定器(22,24,72,74) と、前記
荷重車の走行距離に対応する距離信号を出力する距離計
(48)と、前記距離計および前記変位計の出力信号を基に
前記路面のたわみを算出する処理ユニット(46,56) とを
含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、道路、滑走路等の舗装
された路面のたわみ（たわみ量およびたわみ曲線の少な
くともいずれか１つ）を測定する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アスファルトで舗装された路面を補修す
る必要があるか否かを決定する要素の１つとして、路面
の荷重に対するたわみが用いられている。また、路面の
荷重に対するたわみは、路面に加わる荷重が一定であっ
ても、舗装の破損の程度、支持力の大小等により異なる
ことから、舗装の打換え工事、オーバレイ工事等の施工
に先立って路面のたわみ量およびたわみ曲線の少なくと
もいずれか１つからなるたわみを測定することは、工事
の規模を決定する上で非常に重要である。

【０００３】路面の荷重に対するたわみを測定する装置
の１つとして、後輪に複輪を用いた荷重車と、ベンケル
マンビームとを用いる装置がある。この測定装置は、ベ
ンケルマンビームの先端を荷重車の複輪のタイヤ間に差
し込み、該ベンケルマンビームの先端を路面に接触さ
せ、その状態にベンケルマンビームを静止させた後、荷
重車を移動させることにより、ベンケルマンビームの先
端と接触している路面の荷重を除去し、それにより路面
が弾性的に復元するときの変形量をベンケルマンビーム
の動きから測定する。

【０００４】しかし、ベンケルマンビームを用いる装置
では、荷重車を測定箇所毎に停止させなければならない
ため、複数の測定箇所を含む所定の領域内の測定に長時
間を要し、また、使用中の道路の場合には測定作業が交
通の妨げになり、作業者が危険にさらされる。また、ベ
ンケルマンビームの動きを測定者の肉眼により読み取る
ため、測定値に測定者により異なる測定誤差が生じやす
い。

【０００５】たわみ測定装置の他の１つとして、ダイナ
フレクト、フォーリングウエイトデフレクトメータ等の
ように、たわみを電気的に測定する装置がある。しか
し、これらの装置はいずれも、測定用の荷重車を測定箇
所で停止させなければならないため、連続して測定する
ことができず、また、使用中の道路の場合には測定作業
が交通の妨げになる。

【０００６】たわみ測定装置のさらに他の１つとして、
少なくとも一箇所に複輪を用いた荷重車にこれの前後方
向に間隔をおいて取り付けられて路面からの高さ位置に
対応する電気信号を出力する非接触型の少なくとも第１
〜第３の変位計を備え、前後方向における中間に位置す
る第１の変位計を複輪を構成する２つの車輪の中間にあ
って荷重車の前後方向における複輪の位置に配置した装
置がある。

【０００７】複数の変位計を用いる上記装置は、測定箇
所において荷重車にその停止と移動とを行わせることな
く、その測定箇所におけるたわみを測定することができ
るし、荷重車を連続的に移動させつつ複数の測定箇所の
たわみを順次測定することができ、したがって荷重車の
走行方向における複数箇所におけるたわみを短時間で自
動的にしかも正確に測定することができる、という利点
を有する。

【０００８】しかし、複数の変位計を用いる上記測定装
置では、第１の変位計による測定点と、第２および第３
の変位計による測定点とが荷重車の前後方向にずれてい
るから、路面の凹凸の影響が測定結果に入り込み、その
分測定精度が低下する。

【０００９】

【解決しようとする課題】本発明の目的は、荷重車を停
止させることなく、たわみを正確に測定することができ
るようにすることにある。

【００１０】

【解決手段、作用、効果】本発明の路面のたわみ測定装
置は、少なくとも一箇所に複輪を用いた荷重車と、該荷
重車にこれの前後方向に間隔をおいて取り付けられて路
面からの高さ位置に対応する信号を出力する非接触型の
少なくとも第１、第２および第３の変位計をそれぞれ備
えた第１および第２の測定器と、前記荷重車の走行距離
に対応する距離信号を出力する距離計と、前記距離計お
よび前記変位計の出力信号を基に前記路面のたわみを求
める処理ユニットとを含む。

【００１１】第１の測定器の変位計のうち前後方向にお
ける中間に位置する第１の変位計は、複輪を構成する２
つの車輪の中間にあって前後方向における複輪の位置に
対応する箇所に配置されている。このため、第１の測定
器の第１の変位計は、複輪を構成する２つの車輪の中間
にあって前後方向における複輪の位置において路面から
の高さ位置に対応する計測信号を出力する。

【００１２】これに対し、第１の測定器の第２および第
３の変位計は、それぞれ、複輪の位置から前方および後
方へ隔てられた位置に配置されている。このため、第１
の測定器の第２および第３の変位計は、それぞれ、複輪
の位置から前方および後方へ離れた位置において路面か
らの高さ位置に対応する計測信号を出力する。

【００１３】第２の測定器は第１の測定器よりも前方ま
たは後方に隔てられており、また第２の測定器の第１〜
第３の変位計は互いに前後方向に隔てられている。この
ため、第２の測定器の第１、第２および第３の変位計
は、いずれも、第１の測定器の第２または第３の変位計
から前方または後方へ離れた位置にあって互いに前後方
向へ間隔をおいた位置において路面からの高さに位置に
対応する計測信号を出力する。

【００１４】それゆえに、第１の測定器の第１の変位計
から出力される計測信号は、路面のうち荷重を直接受け
ている地点の信号、すなわち荷重に起因するたわみの成
分を主として含む信号である。

【００１５】これに対し、第１の測定器の第２および第
３の変位計から出力される計測信号は、路面のうち荷重
の影響の少ない地点、好ましくは荷重の影響がを受けて
いない地点の信号、すなわち荷重に起因するたわみの成
分が少ない信号、好ましくは荷重に起因するたわみの成
分を含まない信号である。

【００１６】第２の測定器の第１、第２および第３の変
位計から出力される計測信号は、路面のうち荷重の影響
を受けていない地点の信号、すなわち荷重に起因するた
わみの成分を含まない信号である。

【００１７】第１の測定器の計測信号は、その第１、第
２および第３の変位計から同時に出力される。同様に、
第２の測定器の計測信号も、その第１、第２および第３
の変位計から同時に出力される。これらの計測信号は、
処理ユニットにおいて路面の凹凸の影響が除去された正
確なたわみを算出する信号として用いられる。

【００１８】たわみ量は、たとえば、第１の測定器の第
１〜第３の変位計からの計測信号を用いて所定の演算処
理をすることにより第１の測定値を算出し、第１の測定
器による測定箇所と同じ測定箇所における第２の測定器
の第１〜第３の変位計からの計測信号を用いて所定の演
算処理をすることにより第２の測定値を算出し、同じ測
定箇所における計測信号を基にして得た第１および第２
の測定値の差を算出することにより、得ることができ
る。

【００１９】たわみ曲線は、たとえば、第１の測定器の
第１〜第３の変位計と第２の測定器の第１〜第３の変位
計とを一対一の形に対応させ、同じ計測箇所における計
測信号を基にして対応する変位計の計測値の差を算出
し、算出した値を変位計間の距離に関係付けてプロット
化することにより得ることができる。

【００２０】第１の測定値は、第１の測定器の第１の変
位計の出力信号が荷重を直接受けている地点からの計測
信号であることと、第１の測定器の第２および第３の変
位計の出力信号が路面のうち荷重の影響が少ない地点、
好ましくは荷重の影響を受けていない地点からの計測信
号であることとから、路面の凹凸に起因する成分と荷重
に起因する成分とを含む。

【００２１】これに対し、第２の測定値は、第２の測定
器の変位計の出力信号がいずれも荷重を受けていない地
点からの計測信号であることから、路面の凹凸の大きさ
に対応し、たわみの影響を含まない。それゆえに、同じ
測定箇所における計測信号を基にして得たたわみ量は、
路面の凹凸の影響が除去された値となる。

【００２２】同様に、同じ計測箇所における計測信号を
基にして対応する変位計の計測値の差を算出した値は、
路面の凹凸の影響が除去された値となる。それゆえに、
同じ測定箇所における計測信号を基にして得たたわみ曲
線は、路面の凹凸の影響が除去されたものとなる。

【００２３】第１および第２の測定器による路面からの
高さ位置の測定は、荷重車を移動させつつ、行なうこと
ができる。また、処理ユニットにおけるたわみの算出
は、第１および第２の測定器による路面からの高さ位置
の測定と平行して行なうことができるし、所定の領域の
高さ位置の測定を終了後に行なうこともできる。

【００２４】上記のように、本発明によれば、荷重車を
停止させることなく、たわみを正確に測定することがで
きる。

【００２５】処理ユニットは、第１の測定器の変位計の
出力信号を基に路面の凹凸に起因する成分と荷重に起因
する成分とを含む第１の測定値を算出し、第２の測定器
の変位計の出力信号を基に路面の凹凸に起因する成分は
含むが荷重に起因する成分は含まない第２の測定値を算
出し、第１および第２の測定値と距離信号とを基に第１
および第２の測定値の差を算出することによりたわみ量
を算出する回路を備えることができる。

【００２６】これの代わりに、処理ユニットは、第１の
測定器の第１〜第３の変位計と第２の測定器の第１〜第
３の変位計とを一対一の形に対応させ、対応する変位計
の計測値の差を算出することにより、たわみ曲線を得る
回路を備えていてもよい。

【００２７】さらに、変位計による計測信号と、第１お
よび第２の測定値と、求めたたわみとからなるデータ・
グループから選択される少なくとも１つのデータを距離
信号とともに記憶するメモリを備えることが好ましい。

【００２８】第１および第２の測定器のそれぞれは、さ
らに、前後方向における第１、第２および第３の変位計
の配置位置の内側または外側に配置された少なくとも第
４および第５の変位計を備え、測定装置は、さらに、第
１および第２の測定器の各変位計の出力信号を距離信号
とともに記憶するメモリを含むことができる。

【００２９】メモリを備える場合、メモりに記憶された
情報を基に、測定位置のたわみ量またはたわみ曲線を処
理ユニットにおいて求めることができる。

【００３０】前後方向における第１の測定器の変位計間
の距離関係と、前後方向における第２の測定器の変位計
間の距離関係とは、異なっていてもよいが、同じである
ことが好ましい。これにより、同じ測定箇所における計
測信号すなわち計測値を、距離信号を用いて容易に得る
ことができるから、より正確なたわみを算出することが
できる。

【００３１】前後方向における変位計の上記位置関係を
同じにするには、たとえば、前後方向における第１の計
測器の第１および第２の変位計間の距離と第２の測定器
の第１および第２の変位計間の距離とを同じにし、前後
方向における第１の測定器の第２および第３の変位計間
の距離と第２の測定器の第２および第３の変位計間の距
離とを同じにすればよい。

【００３２】好ましい実施例においては、第１の測定器
の第１の変位計は、複輪を構成する２つの車輪の中間に
あって該車輪用の車軸の直下に配置されている。また、
各変位計として、レーザ光線を路面に照射し、その反射
光を受光して高さ信号を発生するレーザ変位計が用いら
れている。

【００３３】

【実施例】以下、図面に示す本発明の実施例について説
明する。

【００３４】図１〜図３に示す測定装置１０は、荷重車
１２を含む。荷重車１２は、両後輪として複輪を用いた
自走可能のトラックであるが、乗用車のような自走車に
より牽引される台車であってもよい。荷重車１２は、錘
１４を搭載している。錘１４は、たとえば、後輪の車軸
１６への荷重が車体を含めて１０トン、したがって片方
の後輪に５トンとなるように、選ばれている。

【００３５】荷重車１２の各複輪は、その一方を図２お
よび図３に示すように、車軸１６の端部に該車軸の長手
方向へ間隔をおいて固定された一対の車輪１８，１８を
含む。車輪１８，１８は、車軸１６の端部に固定された
フランジ２０に複数のボルトおよび複数のナットにより
固定されたリムと、該リムに嵌め込まれたタイヤとを含
む。

【００３６】荷重車１２には、第１の測定器２２が一方
の後輪の近傍に着脱可能に配置されているとともに、第
２の測定器２４が第１の測定器２２から荷重車の前後方
向後方に間隔をおいた箇所に着脱可能に配置されてい
る。第２の測定器２４は、図示の例では、第１の測定器
２２から所定の距離Ｌ1 だけ前方に離れた箇所に配置さ
れている。

【００３７】第１および第２の測定器２２および２４
は、それぞれ、荷重車に取り外し可能に取り付けられた
支持フレームを含む。支持フレームのそれぞれは、第１
の測定器２２の支持フレームを図２および図３に代表し
て示すように、荷重車１２から路面２６へ向けて伸びる
複数のアーム２８と、隣り合う２つのアーム２８を相互
に連結する複数の補強アーム３０と、各アーム２８の下
端に固定された支持ビーム３２とを備える。支持ビーム
３２は、車輪１８，１８のタイヤの間にあって車軸１６
より下方を経て荷重車１２の前後方向へ伸びる。

【００３８】第１の測定器２２の支持ビーム３２には、
非接触型の３つ変位計３４，３６および３８がそれぞれ
荷重車１２の前後方向へ互いに間隔をおいた位置にあっ
て車軸１６より下方のほぼ同じ高さ位置に取り外し可能
に取り付けられている。

【００３９】前後方向における中央の変位計３６は車輪
１８，１８の間の箇所に配置されており、変位計３４は
変位計３６から距離Ｌ2 だけ前方に離れた箇所に配置さ
れており、変位計３８は変位計３６から距離Ｌ3 だけ後
方に離れた箇所に配置されている。

【００４０】第２の測定器２４の支持ビーム３２にも、
非接触型の３つ変位計４０，４２および４４がそれぞれ
荷重車１２の前後方向へ互いに間隔をおいた位置にあっ
て第１の測定器２２の変位計３４，３６，３８とほぼ同
じ高さ位置に取り外し可能に取り付けられている。

【００４１】前後方向における中央の変位計４２は第１
の測定器２２の変位計３６から距離Ｌ1 だけ前方に離れ
た箇所に配置されており、変位計４０は変位計４２から
距離Ｌ4 だけ前方に離れた箇所に配置されており、変位
計４４は変位計４２から距離Ｌ5 だけ後方に離れた箇所
に配置されている。

【００４２】変位計３４〜４６は、荷重車１２の幅方向
における同じ位置にあって前後方向に整列されている。
しかし、荷重車１２の幅方向における変位計３４〜４６
の相対的位置は、多少変位していてもよい。

【００４３】距離Ｌ1 は、１ｍ以上、好ましくは２〜７
ｍ、より好ましくは４〜７ｍとすることができる。これ
に対し、Ｌ2 ，Ｌ3 ，Ｌ4 ，Ｌ5 は、５ｃｍ以上、好ま
しくは５０〜５００ｃｍ、より好ましく１０〜３０ｃｍ
とすることができる。Ｌ2 ，Ｌ3 ，Ｌ4 ，Ｌ5 は、同じ
値であってもよいし、異なる値であってもよい。Ｌ2，
Ｌ3 ，Ｌ4 ，Ｌ5 が異なる値である場合、Ｌ2 ＝Ｌ4 ，
Ｌ3 ＝Ｌ5 とすることが好ましい。しかし、Ｌ2 ，Ｌ3
は、変位計３６，３８が荷重車１２による路面２６のた
わみの外側となる値であることが好ましい。

【００４４】各変位計３４〜４４は、レーザ光線を路面
２６に指向させ、路面２６で反射したレーザ光線を受光
し、その受光量に応じた電気信号を出力するセンサと、
該センサを制御するとともに該センサの出力信号を基に
して路面２６からの変位計の高さ位置すなわち変位計と
路面との間の距離に対応する高さ信号をたわみ量の計算
に用いる計測信号として出力するコントローラとを備え
た公知のレーザ変位計である。

【００４５】各変位計３４〜４４からの高さ信号は、図
４に示す処理ユニット４６に供給される。処理ユニット
４６は、荷重車１２の走行距離に対応する距離信号を距
離計４８から受ける。距離計４８は、荷重車１２のタコ
メータで発生されるパルス信号を計数し、その計数値を
基に前記距離信号を出力する。

【００４６】処理ユニット４６には、また、データの書
き込みおよび読み出しが可能のランダムアクセスメモリ
５０と、データを目視可能に表示する液晶表示器または
ＣＲＴ表示器のような表示器５２と、データを印刷する
プリンタ５４とが接続されている。処理ユニット４６と
これに接続された各種の機器との間には、必要に応じ
て、インターフェース、Ａ／Ｄ変換器、およびＤ／Ａ変
換器等が配置される。

【００４７】各変位計は、路面からの高さ位置を非接触
で検出し、変位計と路面との間の距離を算出可能の電気
信号をたわみ量の算出に用いる計測信号として出力する
ものであれば、他のタイプの変位計であってもよい。し
たがって、たとえば、処理ユニット４６により制御され
ることにより、レーザ光線を路面２６に指向させ、路面
２６で反射したレーザ光線を受光し、その受光量に応じ
た電気信号を計測信号として出力するセンサを備えた変
位計であってもよい。

【００４８】測定時、荷重車１２は測定すべき舗装路を
所定の速度たとえば、時速１Ｋｍ以上、好ましくは時速
２〜５０Ｋｍ、より好ましくは時速４０〜５０Ｋｍで走
行される。また、測定装置１０の電源が投入されると、
距離計４８は、その内容がリセットされた後、前記パル
ス信号の計数を開始して距離信号Ｘn を連続して出力
し、各変位計３４〜４４はそれぞれ変位計から路面まで
の距離に対応する高さ信号Ｈ34〜Ｈ44を連続して出力す
る。

【００４９】次いで、作業者が測定開始のスイッチ（図
示せず）を操作すると、処理ユニット４６は、測定開始
信号がに入力したことにより、距離計４８からの距離信
号Ｘn を基に高さ信号Ｈ34〜Ｈ44を所定の走行距離毎、
たとえば、１ｃｍ〜１０ｍ毎、好ましくは１〜１００ｃ
ｍ毎、より好ましくは２〜５ｃｍ毎に取り込み、取り込
んだ高さ信号Ｈ34〜Ｈ44を距離計４８からの距離信号Ｘ
n とともにメモリ５０に書き込む。

【００５０】処理回路５８は、また、メモリ５０に格納
されている情報を読み出し、読み出した情報を基にして
路面２６の車輪１８，１８と接触する箇所近傍のたわみ
を算出し、算出したたわみを距離信号とともにメモリ５
０に格納する。算出されたたわみ量ｄA は、必要に応じ
て表示器５２に距離信号とともに表示され、また必要に
応じてたわみの算出と同時にまたは後にプリンタ５４に
より距離信号とともに印刷される。

【００５１】たわみ量ｄA の算出のために、処理ユニッ
ト４６は、先ず、メモリ５０に記録されている高さ信号
Ｈ34〜Ｈ44を用いて次の式（１）および（２）の演算を
行なうことにより、第１および第２の測定値Ｈ1 ，Ｈ2
を算出し、算出した第１および第２の測定値Ｈ1 ，Ｈ2
をメモリ５０に距離信号Ｘn とともに書き込む。

【００５２】 Ｈ1 ＝Ｈ36−{(Ｈ34 +Ｈ38) ÷２} ・・・（１）

【００５３】 Ｈ2 ＝Ｈ40−{(Ｈ42 +Ｈ44) ÷２} ・・・（２）

【００５４】上記の式（１）および（２）は、いずれ
も、Ｌ2 ，Ｌ3 ，Ｌ4 ，Ｌ5 が同じ値の場合に適用する
ことができる。Ｌ2 ＝Ｌ4 ，Ｌ3 ＝Ｌ5 である場合に
は、たとえば、次の式（３）および（４）を適用するこ
とができる。

【００５５】Ｈ1 ＝Ｈ36−〔{(Ｈ34 +Ｈ38) ÷ (Ｌ2+Ｌ
3)} ×Ｌ3 ＋Ｈ38〕・・（３）

【００５６】Ｈ2 ＝Ｈ40−〔{(Ｈ42 +Ｈ44) ÷ (Ｌ4+Ｌ
5)} ×Ｌ5 ＋Ｈ44〕・・（４）

【００５７】高さ信号Ｈ36は、変位計３６が複輪を構成
する２つの車輪の中間にあって荷重車の前後方向におけ
る複輪の位置において路面２６からの高さ位置を測定す
るから、路面のうち荷重を受けている地点の信号、すな
わち荷重に起因するたわみの成分と路面の凹凸に起因す
る成分とを含む信号である。

【００５８】これに対し、高さ信号Ｈ34およびＨ38は、
それぞれ、対応する変位計３４および３８が複輪の位置
から荷重車の前方および後方へ隔てられた位置において
路面からの高さ位置を測定するから、路面のうち荷重の
影響の少ない地点、好ましくは荷重の影響を受けない地
点の信号、すなわち荷重に起因するたわみの成分が少な
い信号、好ましくは荷重に起因するたわみの成分を含ま
ない信号である。

【００５９】また、高さ信号Ｈ40，Ｈ42およびＨ44は、
それぞれ、対応する変位計４０，４２および４４が第１
の測定器２２のいずれの変位計３４，３６，３８よりも
前方に隔てられた位置にあって互いに前後方向に隔てら
れた位置において路面からの高さを測定するから、路面
のうち荷重を受けていない地点の信号、すなわち荷重に
起因するたわみの成分を含まない路面の凹凸成分のみの
信号である。

【００６０】それゆえに、第１の測定器２２からの第１
の測定値Ｈ1 は、路面の凹凸に起因する成分と荷重に起
因する成分とを含むたわみ量に対応する。これに対し、
第２の測定器２４からの第２の測定値Ｈ2 は、路面の凹
凸の成分のみに対応し、荷重に起因するたわみ成分を含
まない。

【００６１】たわみ量ｄA は、測定開始基準位置からの
距離がＸn のときの第１の測定値Ｈ1 と、測定開始基準
位置からの距離がＸn −Ｌ1 のときの第２の測定値Ｈ2
との差、好ましくはｄA ＝Ｈ1 −Ｈ2 の演算をすること
により得ることができる。これにより、同じ測定箇所
（測定地点）に対する第１および第２の測定値Ｈ1 およ
びＨ2 を基にその測定地点のたわみ量を算出することが
でき、またその測定箇所の凹凸の成分が除去された正確
なたわみ量を得ることができる。

【００６２】たわみ曲線は、たとえば、測定器２２の変
位計３４，３６，３８と測定器２４の変位計４０，４
２，４４とを一対一の形に対応させ、同じ計測箇所にお
ける計測信号を基にして対応する変位計の計測値の差を
算出し、算出した値を距離Ｌ2〜Ｌ5 に関係付けてプロ
ット化することにより得ることができる。

【００６３】第１および第２の測定値Ｈ1 ，Ｈ2 または
たわみ曲線の算出は、処理ユニット４６が、距離計４８
からの距離信号Ｘn を基にして、変位計３３〜４４から
供給される高さ信号Ｈ34〜Ｈ44を所定の走行距離毎に取
り込むたびに、行なってもよい。この場合、取り込んだ
高さ信号Ｈ34〜Ｈ44をメモリ５０に記憶する代わりに、
第１および第２の測定値Ｈ1 ，Ｈ2 またはたわみ曲線を
距離信号Ｘn とともにメモリ５０に記憶してもよいし、
第１および第２の測定値Ｈ1 ，Ｈ2 またはたわみ曲線
と、取り込んだ高さ信号Ｈ34〜Ｈ44とを距離信号Ｘn と
ともにメモリ５０に記憶してもよい。

【００６４】処理ユニット４６における第１および第２
の測定値Ｈ1 ，Ｈ2 、たわみ量、たわみ曲線等の算出
は、第１および第２の測定器２２，２４による路面から
の高さ位置の測定と平行して行なってもよいし、所定の
領域の高さ位置の測定を終了後に行なってもよい。特
に、図示の例のように、第２の計測器２４が第１の計測
器２２より前方に配置されている場合、たわみ量または
たわみ曲線の算出は、第１の計測値を算出するたびに行
なってもよい。

【００６５】測定装置１０によれば、荷重車１２を停止
させることなく、たわみ量およびたわみ曲線から選択さ
れるたわみを正確に測定することができる。また、Ｌ2
＝Ｌ3 ＝Ｌ4 ＝Ｌ5 またはＬ2 ＝Ｌ4 ，Ｌ3 ＝Ｌ5 の場
合、前後方向における、第１の測定器２２の変位計間の
距離関係と、第２の測定器２４の変位計間の距離関係と
が同じになる。これにより、同じ測定箇所における高さ
信号または計測値を、距離信号を用いて容易に得ること
ができるから、より正確なたわみ量を容易に得ることが
できる。

【００６６】各変位計３４〜４４は、前記した公知のレ
ーザ変位計である場合、変位計３４〜４４の出力ライン
である同軸ケーブルの芯線およびシールド線を図５に示
すように接続することにより、第１および第２の計測値
Ｈ1 ，Ｈ2 を得るための所定の演算処理をさせることが
できる。

【００６７】図５を参照するに、各変位計は、前記した
ように、レーザ光線を路面２６に指向させ、路面２６で
反射したレーザ光線を受光し、その受光量に応じた電気
信号を出力するセンサと、該センサを制御するとともに
該センサの出力信号を基にして路面２６からの変位計の
高さ位置、すなわち変位計と路面との間の距離に対応す
る電気的な信号を高さ信号としてを出力するコントロー
ラとを備える。

【００６８】第１の計測器２２の変位計３４，３６，３
８の出力ラインである同軸ケーブルにおいて、変位計３
４，３６，３８のシールド線は互いに接続され、変位計
３４の芯線は処理回路５８に接続され、変位計３６，３
８の芯線は互いに接続された後処理回路５８に接続され
ている。このため、前記式（１）のための所定の演算
が、第１の計測器２２の変位計３４，３６，３８の出力
ラインを接続した回路部位からなる第１の演算部６０に
おいて行なわれる。

【００６９】同様に、第２の計測器２４の変位計４０，
４２，４４の出力ラインである同軸ケーブルにおいて、
変位計４０，４２，４４のシールド線は互いに接続さ
れ、変位計４２の芯線は処理回路５８に接続され、変位
計４０，４４の芯線は互いに接続された後処理回路５８
に接続されている。このため、前記式（２）のための所
定の演算が、第２の計測器２４の変位計４０，４２，４
４の出力ラインを接続した回路部位からなる第２の演算
部６２において行なわれる。

【００７０】図５の実施例の場合、第１および第２の演
算部６０，６２は、処理ユニット５６の一部として作用
し、算出した値を処理回路５８に供給する。処理回路５
８は、第１および第２の演算部６０，６２から供給され
る値を距離信号とともにメモリ５０に書き込み、たわみ
量を算出して算出したたわみ量を距離信号とともにメモ
リ５０に格納する。

【００７１】図５の実施例においても、第１および第２
の計測値に加えて、各変位計３４〜４４からの高さ信号
Ｈ34〜Ｈ44をも処理回路５８に供給し、各高さ信号をも
距離信号Ｘn とともにメモり５０に書き込んでもよい。
この場合、メモリ５０に格納された各種の情報を基に、
たわみ曲線を算出することができる。

【００７２】図６に示す測定装置７０のように、多数の
変位計を備えた第１および第２の計測器７２，７４を用
いれば、測定箇所毎のより正確なたわみ曲線を得ること
ができる。図６に示す測定装置７０では、第１および第
２の計測器７２，７４は、それぞれ、５つつの変位計３
４，３６，３８，７６，７８および４０，４２，４４，
８０，８２を備えている。

【００７３】変位計７２は変位計３４，３６間に、変位
計７６は変位計３６，３８間に、変位計８０は変位計４
０，４２間に、変位計８２は変位計４２，４４間に、そ
れぞれ配置されている。各変位計の出力信号は、図４に
示す処理ユニット４６または図５に示す処理ユニット５
６に供給され、距離信号とともにメモリ５０に書き込ま
れる。

【００７４】各変位計の出力信号が図５に示す処理ユニ
ット５６に供給される場合、第１の計測器７２の変位計
の出力用同軸ケーブルの芯線同士が接続されるとともに
シールド線同士が接続され、また第２の計測器７４の変
位計の出力用同軸ケーブルの芯線同士が接続されるとと
もにシールド線同士が接続され、さらにそれらの接続部
と各変位計の出力とが処理回路に接続される。

【００７５】隣り合う変位計の距離Ｌ11，Ｌ12，Ｌ13，
Ｌ14およびＬ21，Ｌ22，Ｌ23，Ｌ24は、同じであっても
よいし、異なっていてもよい。

【００７６】しかし、Ｌ11＝Ｌ21，Ｌ12＝Ｌ22，Ｌ13＝
Ｌ23，およびＬ14＝Ｌ24であることが好ましい。これに
より、前後方向における、第１の測定器７２の変位計間
の距離関係と、第２の測定器７４の変位計間の距離関係
とが同じになるから、同じ測定箇所における高さ信号ま
たは計測値を、距離信号を用いて容易に得ることがで
き、より正確なたわみ量を算出することができる。

【００７７】たわみ曲線は、たとえば、距離信号がＸn
のときの第１の計測器７２の変位計３４，３６，３８，
７６および７８の高さ信号Ｈ34，Ｈ36，Ｈ38，Ｈ76およ
びＨ78から、それぞれ対応する第２の計測器２４の変位
計４０，４２，４４，８０および８２の高さ信号Ｈ40，
Ｈ42，Ｈ44，Ｈ80およびＨ82を減算し、算出した値をプ
ロット化することにより得ることができる。

【００７８】すなわち、Ｈ34−Ｈ40，Ｈ36−Ｈ42，Ｈ38
−Ｈ44，Ｈ76−Ｈ80，およびＨ78−Ｈ80の演算をし、算
出した値を第１の計測器２２の変位計間の距離Ｌ11，Ｌ
12，Ｌ13，Ｌ14に関係させてプロット化することによ
り、たわみ曲線を得ることができる。前記の演算に用い
る高さ信号は、同じ地点のものである。このようにする
には、たとえば、距離信号がＸn のときの第１の計測器
７２の各変位計の高さ信号と、距離信号がＸn −Ｌ1 の
ときの第２の計測器７４の各変位計の高さ信号とを用い
ればよい。

【００７９】たわみ曲線は、各計測器７２，７４に設け
る変位計の数が多いほど、正確になる。それゆえに、各
計測器７２，７４に６以上の変位計を設けてもよい。

【００８０】図６の実施例において、第１および第２の
計測値Ｈ1 およびＨ2 は、それぞれ、前記した式（１）
および（２）または式（３）および（４）式の演算をす
ることにより算出してもよいし、またＬ11＝Ｌ21，Ｌ12
＝Ｌ22，Ｌ13＝Ｌ23，およびＬ14＝Ｌ24の場合、次の式
（５）および（６）式の演算をすることにより算出して
もよい。

【００８１】Ｈ1 ＝Ｈ36−{(Ｈ34 +Ｈ38＋Ｈ76＋Ｈ78)
÷４} ・・・（５）

【００８２】Ｈ2 ＝Ｈ40−{(Ｈ42 +Ｈ44＋Ｈ80＋Ｈ82)
÷４} ・・・（６）

【００８３】式（５）および（６）において、Ｈ76，Ｈ
78，Ｈ80およびＨ82は、それぞれ、変位計７６，７８，
８０および８２からの高さ信号である。

【００８４】アスファルト舗装路面のたわみ量は、通常
荷重が５トンの場合０．３〜２．０ｍｍ程度である。こ
れに対し、路面のマクロ的な凹凸は数ｍｍであり、この
凹凸がたわみ量ｄA に大きく影響する。このため、複数
の測定箇所のたわみ量ｄA を平均し、それにより得た平
均たわみ量ｄB を最終的に必要なたわみ量としてもよ
い。これにより、マクロ的な凹凸の影響を小さくするこ
とができる。

【００８５】本発明は、上記実施例に限定されず、種々
改良することができる。たとえば、第２の測定器を第１
の測定器から所定の距離だけ後方に離れた箇所に配置し
てもよいし、第２の測定器を荷重車からその前方または
後方に突出させてもよい。

【００８６】また、第１および第２の計測器の対からな
る計測ユニットを、荷重車の左右側に配置してもよい
し、前後両側に配置してもよい。これらの場合、各高さ
信号、第１および第２の計測値、たわみ量またはたわみ
曲線を左右または前後の計測ユニット毎に距離信号とと
もにメモリに格納するようにすればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の測定装置の一実施例を示す図である。

【図２】図１の２−２線に沿って得た断面図である。

【図３】図２の３−３線に沿って得た断面図である。

【図４】測定装置の電気回路の一実施例を示すブロック
図である。

【図５】測定装置の電気回路の他の実施例を示すブロッ
ク図である。

【図６】本発明の測定装置の他の実施例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ 測定装置 １２ 荷重車 １４ 重り １６ 車軸 １８ 車輪 ２２，７２ 第１の計測器 ２４，７４ 第２の計測器 ２６ 路面 ３４，３６，３８，４０，４２，７６，７８，８０，８
２ 変位計

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一箇所に複輪を用いた荷重車
   と、該荷重車にこれの前後方向に間隔をおいて取り付け
   られて路面からの高さ位置に対応する信号を出力する非
   接触型の少なくとも第１、第２および第３の変位計をそ
   れぞれ備えた第１および第２の測定器と、前記荷重車の
   走行距離に対応する距離信号を出力する距離計と、前記
   距離計および前記変位計の出力信号を基に前記路面のた
   わみを求める処理ユニットとを含み、前記第１の測定器
   の変位計のうち前記前後方向における中間に位置する第
   １の変位計は前記複輪を構成する２つの車輪の中間にあ
   って前記荷重車の前後方向における前記複輪の位置に配
   置されており、前記第２の測定器は前記第１の測定器か
   ら前記前後方向における前方または後方に隔てられてい
   る、路面のたわみ測定装置。
2. 【請求項２】 前記処理ユニットは、前記第１の測定器
   の変位計の出力信号を基に第１の測定値を算出し、前記
   第２の測定器の変位計の出力信号を基に第２の測定値を
   算出し、前記第１および第２の測定値と前記距離信号と
   を基に前記第１および第２の測定値の差を算出すること
   によりたわみ量を算出する回路を備える、請求項１に記
   載の装置。
3. 【請求項３】 前記処理ユニットは、前記第１の測定器
   の第１〜第３の変位計と前記第２の測定器の第１〜第３
   の変位計とを一対一の形に対応させ、対応する変位計の
   計測値の差を算出することにより、たわみ曲線を得る回
   路を備える、請求項１または２に記載の装置。
4. 【請求項４】 さらに、前記変位計の出力信号と、前記
   第１および第２の測定値と、求めたたわみとからなる情
   報グループから選択される少なくとも１つの情報を前記
   距離信号とともに記憶するメモリを備える、請求項１、
   ２または３に記載の装置。
5. 【請求項５】 前記第１および第２の測定器のそれぞれ
   は、さらに、前記前後方向における前記第１、第２およ
   び第３の変位計の配置位置の内側または外側に配置され
   た少なくとも第４および第５の変位計を備え、測定装置
   は、さらに、前記第１および第２の測定器の各変位計の
   出力信号を前記距離信号とともに記憶するメモリを含
   む、請求項１、２または３に記載の装置。
6. 【請求項６】 前記処理ユニットは、さらに、前記メモ
   りに記憶された情報を基に、測定位置のたわみ曲線を求
   める、請求項４または５に記載の装置。
7. 【請求項７】 前記前後方向における前記第１の測定器
   の変位計間の距離関係と、前記前後方向における前記第
   ２の測定器の変位計間の距離関係とは、同じである、請
   求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。