JPH037882B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH037882B2 JPH037882B2 JP59204129A JP20412984A JPH037882B2 JP H037882 B2 JPH037882 B2 JP H037882B2 JP 59204129 A JP59204129 A JP 59204129A JP 20412984 A JP20412984 A JP 20412984A JP H037882 B2 JPH037882 B2 JP H037882B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- road surface
- accelerometer
- height
- road
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/20—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring contours or curvatures, e.g. determining profile
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Road Repair (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は車両に搭載して走行中に路面の高低
変化量を測定する道路縦断線形測定装置に関する
ものである。
変化量を測定する道路縦断線形測定装置に関する
ものである。
自動車路面の横断方向の高低（ワダチ掘れ）及
び走行方向の局部的高低を走行中に測定する光学
的手法はすでに実用されている。
び走行方向の局部的高低を走行中に測定する光学
的手法はすでに実用されている。
ところが、道路走行方向の路面高低線形は、完
成時に設計通りに作られても、ある期間を経過す
ると、軟弱地盤、重荷重等に基く路面の沈下によ
り数10ｍ〜数100ｍのピツチのうねり状の高低変
化を生ずることがある。
成時に設計通りに作られても、ある期間を経過す
ると、軟弱地盤、重荷重等に基く路面の沈下によ
り数10ｍ〜数100ｍのピツチのうねり状の高低変
化を生ずることがある。
この種のうねり状の高低変化は走行車両の異常
振動の原因となり、いわゆる車酔い等乗り心地に
関係するので問題になることが多い。
振動の原因となり、いわゆる車酔い等乗り心地に
関係するので問題になることが多い。
従来、前記うねり状の路面高低量を測定するに
は、ガードレールの高低変化を測量的手法によつ
て測定し間接的に判断するか、または道路交通を
規制した上で走行路面を直接測定している。その
ため測定結果が不正確となつたり、道路交通規制
のため多大の時間、人手を要するという欠点があ
つた。
は、ガードレールの高低変化を測量的手法によつ
て測定し間接的に判断するか、または道路交通を
規制した上で走行路面を直接測定している。その
ため測定結果が不正確となつたり、道路交通規制
のため多大の時間、人手を要するという欠点があ
つた。
また特公昭48−16573号公報により公表されて
いるように、路面に接触する測定用車輪および変
位検出器を備えている変位測定装置を、走行車両
に取付けた路面凹凸測定装置も知られている。し
かし、この路面凹凸測定装置の場合は、変位測定
装置における測定用車輪を路面に接触させている
ので、走行車輪を高速走行させると、路面の凹凸
により変位測定装置がバウンドして前記測定用車
輪が路面から離反し、そのため走行車両を高速走
行させながら、路面凹凸を正確に測定することが
できないという問題がある。
いるように、路面に接触する測定用車輪および変
位検出器を備えている変位測定装置を、走行車両
に取付けた路面凹凸測定装置も知られている。し
かし、この路面凹凸測定装置の場合は、変位測定
装置における測定用車輪を路面に接触させている
ので、走行車輪を高速走行させると、路面の凹凸
により変位測定装置がバウンドして前記測定用車
輪が路面から離反し、そのため走行車両を高速走
行させながら、路面凹凸を正確に測定することが
できないという問題がある。
この発明は、走行車両に搭載して走行中に路面
の長手方向の窪み量を高能率で正確にかつ自動的
に連続測定記憶することができる道路縦断線形測
定装置を提供することを目的とするものであつ
て、道路面９に対する上下方向偏位を計測する非
回動型の加速度計１と非接触型の車高計２とから
なる路面高低測定装置３が車体４に固定され、そ
の加速度計１と車高計２とは、加速度計１の加速
度信号による変位量ΔHと車高計２の信号による
車体高ａとを算出してそれらの差を演算する演算
回路５の入力部に接続され、その演算回路５の出
力部には記憶装置６が接続されていることを特徴
とする道路縦断線形測定装置を第１発明とし、道
路面９に対する上下方向偏位を計測する非回動型
の加速度計１と非接触型の車高計２とからなる路
面高低測定装置３が車体４に固定され、その加速
度計１と車高計２とは、加速度計１の加速度信号
による変位量ΔHと車高計２の信号による車体高
ａとを算出してそれらの差を演算する演算回路５
の入力部に接続され、その演算回路５の出力部に
は記憶装置６が接続され、前記加速度計１と記憶
装置６との間に波回路７が介在されていること
を特徴とする道路縦断線形測定装置を第２発明と
するものである。
の長手方向の窪み量を高能率で正確にかつ自動的
に連続測定記憶することができる道路縦断線形測
定装置を提供することを目的とするものであつ
て、道路面９に対する上下方向偏位を計測する非
回動型の加速度計１と非接触型の車高計２とから
なる路面高低測定装置３が車体４に固定され、そ
の加速度計１と車高計２とは、加速度計１の加速
度信号による変位量ΔHと車高計２の信号による
車体高ａとを算出してそれらの差を演算する演算
回路５の入力部に接続され、その演算回路５の出
力部には記憶装置６が接続されていることを特徴
とする道路縦断線形測定装置を第１発明とし、道
路面９に対する上下方向偏位を計測する非回動型
の加速度計１と非接触型の車高計２とからなる路
面高低測定装置３が車体４に固定され、その加速
度計１と車高計２とは、加速度計１の加速度信号
による変位量ΔHと車高計２の信号による車体高
ａとを算出してそれらの差を演算する演算回路５
の入力部に接続され、その演算回路５の出力部に
は記憶装置６が接続され、前記加速度計１と記憶
装置６との間に波回路７が介在されていること
を特徴とする道路縦断線形測定装置を第２発明と
するものである。
次にこの発明を図示の例によつて詳細に説明す
る。
る。
第１図および第２図は道路縦断線形測定装置の
設置状態を示す概略図であつて、道路面９に対す
る上下方向偏位を計測する非回動型の加速度計１
と車体の高さを測定する非接触型の超音波式距離
計（車高計）２とからなる路面高低測定装置３
が、自動車等の車両の巾方向の中心線上でかつ車
軸８に近い位置で車体４に固定され、さらに増幅
演算記憶装置１４は車体４に搭載され、前記車高
計２は加速度計１の下部において垂直下方に向け
て配置され、その車高計２によりその車高計の位
置から道路面９までの距離即ち車体高ａを測定す
る。
設置状態を示す概略図であつて、道路面９に対す
る上下方向偏位を計測する非回動型の加速度計１
と車体の高さを測定する非接触型の超音波式距離
計（車高計）２とからなる路面高低測定装置３
が、自動車等の車両の巾方向の中心線上でかつ車
軸８に近い位置で車体４に固定され、さらに増幅
演算記憶装置１４は車体４に搭載され、前記車高
計２は加速度計１の下部において垂直下方に向け
て配置され、その車高計２によりその車高計の位
置から道路面９までの距離即ち車体高ａを測定す
る。
第３図は道路縦断線形測定装置の構成を示すブ
ロツク図であつて、加速度計１が増幅回路１０お
よび波回路７を介して演算回路５の入力部に接
続され、かつ車高計２は増幅回路１１を介して演
算回路５の入力部に接続され、さらに演算回路５
の出力部には、表示装置を有する記憶装置６およ
び記憶装置１２が接続されている。
ロツク図であつて、加速度計１が増幅回路１０お
よび波回路７を介して演算回路５の入力部に接
続され、かつ車高計２は増幅回路１１を介して演
算回路５の入力部に接続され、さらに演算回路５
の出力部には、表示装置を有する記憶装置６およ
び記憶装置１２が接続されている。
前記加速度計１によつて検出された上下動の加
速度信号は、増幅回路１０により増幅され次いで
浄回路７により波されたのち、演算回路５の
入力部に送られ、その演算回路５において加速度
が２回積分されて、車体１における加速度計１を
固定した位置の変位量ΔHが演算される。
速度信号は、増幅回路１０により増幅され次いで
浄回路７により波されたのち、演算回路５の
入力部に送られ、その演算回路５において加速度
が２回積分されて、車体１における加速度計１を
固定した位置の変位量ΔHが演算される。
一方、車高計２によつて検出された車体高デー
タは、増幅回路１１によつて増幅されたのち、演
算回路５に送られ前記車体高ａが算出される。
タは、増幅回路１１によつて増幅されたのち、演
算回路５に送られ前記車体高ａが算出される。
これらの変位量ΔHと車体高ａの変化量Δaとの
差δが路面の窪みを示すこととなる。
差δが路面の窪みを示すこととなる。
第４図は算出された車体の上下変化量ΔH、車
体高の変化量Δa、路面の窪み量δを、走行距離
を横軸として示したもので、これによつて路面の
異常の存在する位置を知ることができる。
体高の変化量Δa、路面の窪み量δを、走行距離
を横軸として示したもので、これによつて路面の
異常の存在する位置を知ることができる。
車体４における加速度計１を固定した部分の絶
対高度Ｈは路面の高低変化量を含んでいるので、
第５図に示すように、例えば起点ＡからＢ点まで
の距離ｌの間に、HB−HAだけ高度が直線的に増
加する坂道の場合、その起点Ａからl1だけ離れて
いる位置とその位置からさらにl2だけ離れている
位置との区間で、陥没を生じていると、第５図に
示すようにその区間に最大窪み量δ1を有する右上
がりのグラフが画かれることになる。また下がり
坂の場合は、逆に右下がりのグラフが画かれるこ
とになり、何れも連続的に記録すれば、記録紙か
らグラフが外れてしまうことになり不都合であ
る。
対高度Ｈは路面の高低変化量を含んでいるので、
第５図に示すように、例えば起点ＡからＢ点まで
の距離ｌの間に、HB−HAだけ高度が直線的に増
加する坂道の場合、その起点Ａからl1だけ離れて
いる位置とその位置からさらにl2だけ離れている
位置との区間で、陥没を生じていると、第５図に
示すようにその区間に最大窪み量δ1を有する右上
がりのグラフが画かれることになる。また下がり
坂の場合は、逆に右下がりのグラフが画かれるこ
とになり、何れも連続的に記録すれば、記録紙か
らグラフが外れてしまうことになり不都合であ
る。
また一般に、高速自動車道の場合は、規制速度
（時速80〜100Km）において支障がないように、道
路縦断線形の曲率が数1000〜数10000ｍの半径で
設計されているので、道路の基本的な縦断線形変
化に基く加速度は、他の原因に基く加速度に比べ
て極めて低い周波数となる。
（時速80〜100Km）において支障がないように、道
路縦断線形の曲率が数1000〜数10000ｍの半径で
設計されているので、道路の基本的な縦断線形変
化に基く加速度は、他の原因に基く加速度に比べ
て極めて低い周波数となる。
さらにまた、路面の細かな凹凸はタイヤ、スプ
リングによつて吸収されたとしても、例えば50Hz
程度の比較的に高い周波数となる。問題となる路
盤沈下等に基く路面の窪みによる周期ｔは、例え
ば時速100Kmの場合、10ｍ〜100ｍピツチのうねり
があつたとすると、 Ｖ（秒速）＝100×1000／60×60≒30ｍ／Ｓ ｔ＝Ｐ／Ｖ＝10〜100／30＝0.33〜3.3sec すなわち、周期ｔは約３〜0.3Hzとなる。
リングによつて吸収されたとしても、例えば50Hz
程度の比較的に高い周波数となる。問題となる路
盤沈下等に基く路面の窪みによる周期ｔは、例え
ば時速100Kmの場合、10ｍ〜100ｍピツチのうねり
があつたとすると、 Ｖ（秒速）＝100×1000／60×60≒30ｍ／Ｓ ｔ＝Ｐ／Ｖ＝10〜100／30＝0.33〜3.3sec すなわち、周期ｔは約３〜0.3Hzとなる。
したがつて、測定した加速度中の超低周波なら
びに高周波を第３図に示す波回路７によつてカ
ツトしたのち、ΔH−Δaを算出すれば、設計時に
予期しなかつた路面長手方向の窪み量（欠陥量）
δを得ることができる。
びに高周波を第３図に示す波回路７によつてカ
ツトしたのち、ΔH−Δaを算出すれば、設計時に
予期しなかつた路面長手方向の窪み量（欠陥量）
δを得ることができる。
またこれと同時に、演算回路５に接続された記
録装置１２により連続記録をする場合、初期の道
路縦断線形変化量を０とした水平の基準線に対す
る窪み量を記録することができる（第６図参照）。
録装置１２により連続記録をする場合、初期の道
路縦断線形変化量を０とした水平の基準線に対す
る窪み量を記録することができる（第６図参照）。
以上により算出された路面の窪み量δは、タイ
マーによる時刻データと同時にデジタル量として
記憶装置６におけるカセツトテープまたは磁気デ
イスク等に記録される。
マーによる時刻データと同時にデジタル量として
記憶装置６におけるカセツトテープまたは磁気デ
イスク等に記録される。
これらのデータは記録装置１２によつて第６図
に示すような距離Ｌ対窪み量δのグラフとしてプ
リントアウトされ、また走行中は記憶装置６に設
けられた表示部に各瞬間の変化量ΔH、Δa、δ等
がデジタル表示される。
に示すような距離Ｌ対窪み量δのグラフとしてプ
リントアウトされ、また走行中は記憶装置６に設
けられた表示部に各瞬間の変化量ΔH、Δa、δ等
がデジタル表示される。
演算回路５に接続された制御装置１３は、演算
する際に必要な周辺条件を演算回路５にインプツ
トするためのものであり、測定開始時の初期条件
即ち路面の初期高度、傾斜等のデータおよび走行
中の誤差補正のためのデータ等を制御装置のキー
操作によつて演算回路５にインプツトする。
する際に必要な周辺条件を演算回路５にインプツ
トするためのものであり、測定開始時の初期条件
即ち路面の初期高度、傾斜等のデータおよび走行
中の誤差補正のためのデータ等を制御装置のキー
操作によつて演算回路５にインプツトする。
第３図においては、波回路７を増幅回路１０
と演算回路５との間に介在させているが、その
波回路７をその位置に介在させないで演算回路５
と記憶装置６との間に介在させてもよい。
と演算回路５との間に介在させているが、その
波回路７をその位置に介在させないで演算回路５
と記憶装置６との間に介在させてもよい。
なお垂直方向の加速度計は、路面に対して直角
方向の加速度を測定するので、この測定値を基準
にした絶対高度Ｈは、路面傾斜θによる誤差を伴
う。しかし、一般に高速道路においては、路面勾
配が最大で６％程度であるので、前記誤差は小さ
く、実際上、問題にならない。
方向の加速度を測定するので、この測定値を基準
にした絶対高度Ｈは、路面傾斜θによる誤差を伴
う。しかし、一般に高速道路においては、路面勾
配が最大で６％程度であるので、前記誤差は小さ
く、実際上、問題にならない。
また路面が縦断方向で曲線を画く場合、それに
基づく遠心力が加速度として作用し、これも誤差
として加算されるが、通常、高速道路における縦
断曲率半径は1000〜10000ｍという極めて大きい
値であるので、前記誤差も小さく、実際上、問題
にならない。
基づく遠心力が加速度として作用し、これも誤差
として加算されるが、通常、高速道路における縦
断曲率半径は1000〜10000ｍという極めて大きい
値であるので、前記誤差も小さく、実際上、問題
にならない。
この発明によれば、道路面９に対する上下方向
偏位を計測する非回動型の加速度計１と非接触型
の車高計２とからなる路面高低測定装置３が車体
４に固定され、その加速度計１と車高計２とは、
加速度計１の加速度計信号による変位量ΔHと車
高計２の信号による車体高ａとを算出してそれら
の差を演算する演算回路５の入力部に接続され、
その演算回路５の出力部には記憶装置６が接続さ
れているので、単に道路縦断線形測定装置を搭載
した走行車両を走行させるだけで、非回動型の加
速度計１および非接触型の車高計２の組合わせに
より自動的にきわめて正確な路面の窪み量を測定
記録表示することができる。特にこの発明の場合
は、非接触型の車高計２を使用しているので、道
路縦断線形測定装置を取付けた走行車両を高速走
行させても、車体高ａを正確に計測することがで
きる。また道路完成時に前記装置により道路縦断
線形を記憶しておき、数年後に再び前記装置によ
り得られた道路縦断線形の記憶と前記記憶とを比
較することによつて、簡単に地盤沈下等の異常の
発生位置、沈下量を知ることができ、道路管理
上、多大の労力、費用、時間を節約することがで
きる。また前記加速度計１と記憶回路６との間に
波回路７を介在させておくことにより、測定し
た加速度中の超低周波ならびに高周波を波回路
７によりカツトすることができるので、道路縦断
線形の窪み量（欠陥量）を連続して記録する場
合、初期の道路縦断線形変化量を０即ち水平基準
線とし、前記窪み量をその水平基準線に対する変
化量として記録することができ、したがつて、記
録紙からはみ出ないようにして連続記録すること
ができる効果が得られる。
偏位を計測する非回動型の加速度計１と非接触型
の車高計２とからなる路面高低測定装置３が車体
４に固定され、その加速度計１と車高計２とは、
加速度計１の加速度計信号による変位量ΔHと車
高計２の信号による車体高ａとを算出してそれら
の差を演算する演算回路５の入力部に接続され、
その演算回路５の出力部には記憶装置６が接続さ
れているので、単に道路縦断線形測定装置を搭載
した走行車両を走行させるだけで、非回動型の加
速度計１および非接触型の車高計２の組合わせに
より自動的にきわめて正確な路面の窪み量を測定
記録表示することができる。特にこの発明の場合
は、非接触型の車高計２を使用しているので、道
路縦断線形測定装置を取付けた走行車両を高速走
行させても、車体高ａを正確に計測することがで
きる。また道路完成時に前記装置により道路縦断
線形を記憶しておき、数年後に再び前記装置によ
り得られた道路縦断線形の記憶と前記記憶とを比
較することによつて、簡単に地盤沈下等の異常の
発生位置、沈下量を知ることができ、道路管理
上、多大の労力、費用、時間を節約することがで
きる。また前記加速度計１と記憶回路６との間に
波回路７を介在させておくことにより、測定し
た加速度中の超低周波ならびに高周波を波回路
７によりカツトすることができるので、道路縦断
線形の窪み量（欠陥量）を連続して記録する場
合、初期の道路縦断線形変化量を０即ち水平基準
線とし、前記窪み量をその水平基準線に対する変
化量として記録することができ、したがつて、記
録紙からはみ出ないようにして連続記録すること
ができる効果が得られる。
第１図は道路縦断線形測定装置を搭載した車両
の側面図、第２図はその背面図、第３図は道路縦
断線形測定装置の構成を示すブロツクダイヤグラ
ム、第４図は加速度計、車高計による測定値と路
面の高低変化量との関係を示すグラフ、第５図は
距離と路面の高低変化量との関係を示すグラフ、
第６図は初期の道路縦断線形変化量を０とした水
平基準線に対する道路縦断線形窪み量を示すグラ
フである。 図において、１は加速度計、２は車高計、３は
路面高低測定装置、４は車体、５は演算回路、６
は記憶装置、７は波回路、８は車両、９は道路
面、１０および１１は増幅回路、１２は記録装
置、１３は制御装置である。
の側面図、第２図はその背面図、第３図は道路縦
断線形測定装置の構成を示すブロツクダイヤグラ
ム、第４図は加速度計、車高計による測定値と路
面の高低変化量との関係を示すグラフ、第５図は
距離と路面の高低変化量との関係を示すグラフ、
第６図は初期の道路縦断線形変化量を０とした水
平基準線に対する道路縦断線形窪み量を示すグラ
フである。 図において、１は加速度計、２は車高計、３は
路面高低測定装置、４は車体、５は演算回路、６
は記憶装置、７は波回路、８は車両、９は道路
面、１０および１１は増幅回路、１２は記録装
置、１３は制御装置である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 道路面９に対する上下方向偏位を計測する非
回動型の加速度計１と非接触型の車高計２とから
なる路面高低測定装置３が車体４に固定され、そ
の加速度計１と車高計２とは、加速度計１の加速
度信号による変位量ΔHと車高計２の信号による
車体高ａとを算出してそれらの差を演算する演算
回路５の入力部に接続され、その演算回路５の出
力部には記憶装置６が接続されていることを特徴
とする道路縦断線形測定装置。 ２ 道路面９に対する上下方向偏位を計測する非
回動型の加速度計１と非接触型の車高計２とから
なる路面高低測定装置３が車体４に固定され、そ
の加速度計１と車高計２とは、加速度計１の加速
度信号による変位量ΔHと車高計２の信号による
車体高ａとを算出してそれらの差を演算する演算
回路５の入力部に接続され、その演算回路５の出
力部には記憶装置６が接続され、前記加速度計１
と記憶装置６との間に波回路７が介在されてい
ることを特徴とする道路縦断線形測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20412984A JPS6183907A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 道路縦断線形測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20412984A JPS6183907A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 道路縦断線形測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6183907A JPS6183907A (ja) | 1986-04-28 |
| JPH037882B2 true JPH037882B2 (ja) | 1991-02-04 |
Family
ID=16485306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20412984A Granted JPS6183907A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 道路縦断線形測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6183907A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5991301A (ja) * | 1982-11-18 | 1984-05-26 | Japanese National Railways<Jnr> | レ−ル頭頂面凹凸波形測定台車 |
-
1984
- 1984-10-01 JP JP20412984A patent/JPS6183907A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6183907A (ja) | 1986-04-28 |
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