JPS63154912A - 路面計測装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、路面計測装置に係り、とくにスポ・ノド光を
出力し受信する光送受信部を備えた路面計測装置に関す
る。

〔従来の技術〕

光方式の路面計測装置においては、光センサ部にて検知
された路面の高さに係る信号の所定のしきい値で検出し
、これを予め定めた方式で演算処理し路面凹凸情報とし
て記録し若しくは表示するという方式のものが一般に多
く採用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来例においては、受光信号を入力
するたびに当該受光スポットの位置づれに対応した路面
高さを演算していたことから、演算時間が比較的長くな
り、高速測定に際しては支障をきたすという不都合が生
じていた。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、測定
時における演算時間を短（して全体的な高速測定を可能
と乙た路面計測装置を提供することを、その目的とする
。

゛〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明では、路面の測定箇所をスポノト照射す
る光信号送信部と、このスポット照射された路面の計測
位置を検知する光センサ部とを有し、この光センサ部の
出力に基づいて所定の演算を行い路面凹凸情報を出力す
る演算回路を備えた路面計測装置において、前記演算回
路を、受光スポットの位置づれを算定するスポット位置
算出部と、このスボ−／　ト位置算出部から構成される
装置づれデータを入力するとともに予め記憶された複数
の路面高さデータから対応する路面高さデータを出力す
るメモリ手段とにより構成するとし、これによって前記
目的を達成しようとするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第６図に基づい
て説明する。

第１図において、１は信号送受信部としてのレーザ光送
受信部を示し、２は信号処理部を示す。

前記レーザ光送受信部１は、光信号送信部ＩＡと光セン
サ部ＩＢとにより構成されている。この内、光信号送信
部ＩＡは半導体レーザ素子１０と、この半導体レーザ素
子１０を駆動するレーザ駆動回路１１と、前記半導体レ
ーザ素子１０から出力されるレーザ光を集束するレンズ
部１２と、このレンズ部１２及び半導体レーザ素子１０
を一体的に支持する支持部材１３とにより構成されてい
る。

このため、レーザ駆動回路１１が作動すると、レンズ部
１２の作用によってスポット状に集束されたレーザ光が
、その先軸ＴＲ（平行光線）を路面Ａに対して略垂直の
状態で出力され、当該路面の計測点を照射し得るように
なっている。

また、レーザ光送受信部１の光センサ部ＩＢは、カメラ
部５Ａとイメージセンサ駆動回路５Ｂとにより構成され
ている。この内、カメラ部５Ａは、路面Ａ側から、干渉
フィルタ１６．集光レンズ１７及び−次元ＣＣＤセンサ
１８の順で装備されている。この内、−次元ＣＣＤセン
サ１８にイメージセンサ駆動回路５Ｂが併設されている
。−次元ＣＣＤセンサ１８の出力側には、前記信号処理
部２が設けられている。また、この先センサ部ＩＢの受
光軸ＲＥは、基準とする高さの路面Ａ上においては、前
述した送信光軸ＴＲに対してθの角度で交わるように配
設されている。この場合、前記路面Ａ上のレーザスポッ
トは、−次元ＣＣＤセンサ１８上では、例えば第２図の
如き受光の分布で捕捉されている。

そして、かかる一連の動作は、第５図に示すように測定
点における路面上を所定の搬送手段によって光信号送受
信部１が移動する間、所定のタイミングで繰り返される
ようになっている。

前記信号処理部２は、第１図に示すように、−次元ＣＣ
Ｄセンサ１８の出力段に接続された増幅器３０と、この
増幅器３０に順次接続されたアナログ−デジタル変換器
（以下、ｒＡ／Ｄ変換器」という）３１及びラインバッ
ファ３２と、ラインバッファ３２の出力を入力して演算
処理し、路面の凹凸情報を出力する演算回路５１とによ
り構成されている。

そして、−次元ＣＣＤセンサ１８の出力は、増幅器３０
で増幅されたのち、ラインバッファ３２により一次的に
記憶され演算回路５１へ送り込まれる。

前記演算回路５１は、スポット位置算出部５２と、メモ
リ手段としての路面高さ算出部５３とにより構成されて
いる。

この内、スポット位置算出部５２は、−次元ＣＣＤセン
サ１８上の光が当たっている部分の中心の素子のビット
番号を求める機能を備えている。

また、メモリ手段５３は、スポット位置算出部５２から
の出力に基づいて、予め記憶された複数の高さデータか
ら対応する高さデータを出力する機能を備えている。２
３は記録表示部を示す。

次に、上記実施例における信号処理系の動作について説
明する。

路面にレーザ光が照射された場合、路面はレーザ光を乱
反射する。このため、光センサ部ＩＢから見ると路面に
対するレーザ光の照射部分がスポット状のレーザ光源の
如く観測される。この場合、基準面Ａ（第１図参照）に
レーザ光が照射されると、その点Ｐを光センサ部ＩＢの
受光軸ＲＥが通っているため、当該基準面Ａ上にできた
レーザスポットの像の中心部は、−次元ＣＣＤセンサ１
８の中心点Ｑ点に結像する。一方、基準高さからＨ２だ
け高くなった位置の測定路面Ａ′にレーザ光が照射され
ると、そのときのレーザスポットの像は、その中心部が
前記−次元ＣＣＤセンサ１８上の中心部（Ｑ点）からδ
だけづれた位置に結像する。

この場合、スポット位置算出部５２からは、例えば−次
元ＣＣＤセンサ１８上の「センサ中心からＮ、ビット目
にスポット中心あり」という形態で対応する信号が出力
される。そして、このスポット位置の中心に関する演算
データＮ１が出力されると、メモリ手段５３では、高さ
変換テーブルＲＯＭのアドレスＮ８番地にあるデータｈ
、を出力する（第３図参照）。　ここで、ｈ、とＮｋと
の関係は、−次元ＣＣＤセンサ１８の素子ピッチをｐと
すると、 ｈ、＝Ｎう　・ｐ−ＲＰ／ （１’Ｌ＋　　・ｐ　−ｃｏｓ　θ＋ＱＲ−ｓｉｎ　θ
）・・・■〔但し、ｋ＝１．２，３．＝、ｉ、−ｎ。

ＲＰ、ＱＲは第１図参照　　　〕 となっている。

この式■に基づいて第４図に示す如くアドレスＮ、に対
する高さデータが予め細かく算出され、メモリ手段５３
に記憶され、外部からのアドレス指定に対しては直ちに
対応するデータを（演算することなく）出力し得るよう
になっている。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成され機能するので、これによ
ると、路面の凹凸に関する高さデータを演算することな
く出力し得るので、より一層の高速測定が可能となり、
これがため、全体的に路面計測作業を著しく早めること
ができるという従来にない優れた路面計測装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図の一次元ＣＣＤセンサに、受光されるスポット光のパ
ターンを示す説明図、第３図ないし第４図はそれぞれメ
モリ手段の機能を示す説明図、第５図は測定地点におけ
る光送信部のオン・オフの状況を示す説明図である。 ＩＡ・・・・・・光信号送信部、ＩＢ・・・・・・光セ
ンサ部、５１・・・・・・演算回路、５２・・・・・・
スポット位置算出部、５３・・・・・・メモリ手段。 特許出願人　　株式会社　東　京　計　器第１図 第２図 第３図　　　　　第４図 第５図 （１面）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、路面の測定箇所をスポット照射する光信号送信
   部と、このスポット照射された路面の計測位置を検知す
   る光センサ部とを有し、この光センサ部の出力に基づい
   て所定の演算を行い路面凹凸情報を出力する演算回路を
   備えた路面計測装置において、 前記演算回路を、受光スポットの位置づれを算定するス
   ポット位置算出部と、このスポット位置算出部から出力
   される位置づれデータを入力するとともに予め記憶され
   た複数の路面高さデータから対応する路面高さデータを
   出力するメモリ手段とにより構成したことを特徴とする
   路面計測装置。