JPH0573841B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、舗装された道路、滑走路等における
路面のわだち掘れ量やラベリング量などの路面の
横断凹凸量を、測定車を走行させ乍ら計測する路
面における横断凹凸量の測定方法に関するもので
ある。 従来、舗装路面の横断凹凸量、即ちわだち掘れ
の状態を測定する方法としては、直線定規または
水糸による方法がある。 この方法は、3.6ｍの直線定規または水糸を車
線幅にセツトし、20cmピツチで路面までの高さを
スケールで読みとつて、わだちの形状を描くもの
である。また、これを改良したものに横断プロフ
イロメータがある。これは、基準台の上を測定車
輪が移動し記録装置と連動してわだち掘れの形状
を記録できるようになつている。各点のわだち掘
れ深さの算出法は、直定規や水糸による方法と同
じであるが、これらが現地で直接わだち掘れの数
値を読み取るのに対し、横断プロフイロメータは
記録紙に描かれたわだちの形状から読みとること
になる。 これらの方法は、装置そのものは比較的安価
で、簡便に取扱うことのできる。しかしながら、
測定に人員を要し、また測定に時間がかゝる欠点
がある。 路面性状を評価するためのわだち掘れの測定
は、車線毎に50〜100ｍの範囲の距離間隔で測定
すればよいが、舗装面の維持修繕のために路面の
凹凸量を測定する場合には、20ｍ間隔で測定する
必要があるので労力がよけいにかゝる。 また、わだち掘れ測定車による方法がある。こ
の方法は、車両にレーザー光線投影装置あるいは
条線投影装置と、それらの路面に対するレーザー
光線などの投影状態を撮影する撮影装置とを塔載
するもので、走行しながら連続的にわだち掘れの
撮影を行い、その撮影結果の判読は電算処理で行
われている。この方法は、測定が早く、また維持
修繕を行う場合のわだち掘れ部分の容積算出にも
利用でき、レベリング量を的確にきめることがで
きる利点がある。しかし、これらの装置は、特殊
な光学装置を使用することから高価である上、こ
れらを塔載するための専用の測定車を必要とす
る。また、電算機の高度のものを必要とする。更
に、その撮影がレーザー光線投影装置、或は条線
投影装置からの路面に対する投影状態であること
から、その作業は夜間を選ばなければならない。
そのため、測定や維持に費用がかかりすぎる欠点
がある。 更に上述の測定方法は、いづれも車線を正しく
横断するように車線幅について横断凹凸量を測定
するものであつた。 本発明は、わだち掘れ測定車のように費用をか
けず、しかも直線定規や水糸による方法や、横断
プロフイロメーターに比べても簡単であり、測定
に労力や時間を要しない路面の横断凹凸量の測定
方法を提供することを目的とするものである。 そして本発明は、車両に支持された架台または
車両の後部に連結した移動架台に、横方向に伸び
る基準台を設け、その基準台に電気信号により左
右動自在で路面までの距離を測定する路面凹凸量
測定装置を装着し、更に距離測定輪とその距離測
定輪を同調して路面凹凸量測定装置始動用電気信
号を発信する発信器とレコーダを装備した測定車
を使用し、この測定車を道路等の車線を一様に走
行させ、その走行に伴う車線の測定する距離間隔
毎に発信する発信器の電気信号により基準台の路
面凹凸量測定装置を駆動させて路面までの距離を
車線幅を斜めに横断するように測定し、これらの
測定値を車線幅の位置に対応してレコーダに記録
し、これらの測定値をもとにわだち掘れ量等を算
出することを特徴とする路面の横断凹凸量を測定
する方法を要旨とするものである。 本発明者は、従来の高級なわだち掘れ測定車の
ように費用をかけないで製造でき、ランニングコ
ストも維持費も安い簡便な測定装置で、しかも、
直線定規や水糸による方法や横断プロフイロメー
タのように人力や時間を不要とし、測定時も交通
に対して安全な装置の開発を推進してきた。 例えば、車両の後部に支持された架台または車
両の後部に連結した移動架台に横方向に伸びる基
準台（例えば、ビームや型枠定規など）を設け、
その基準台に電気・パルス信号によつて基準台を
左右に動き乍ら路面までの距離を測定する測定装
置を装着した測定車を試作した。 基準台の左右端は折たためるようになつてお
り、これを拡げたときは車線幅（約3.5ｍ）にわ
たるもので、この拡げた基準台の一端から他端に
測定装置を移動させ乍ら路面までの距離を車線幅
について測定するものである。測定装置として
は、接地輪を用い接地輪の上下の動きにより距離
を測る接地方式と、レーザー光や超音波などを用
いる非接触方式が検討された。 しかしながら、道路等の車輪について路面のわ
だち掘れ量を測る時は、道路維持修繕要綱（日本
道路協会発行）にしたがつて、そのわだち掘れ量
の測定は車線を正しく横断するように車線幅につ
いて測定することが基準となつているため、上記
測定車のように基準台上を一端から他単へ測定装
置を動かし乍ら路面までの距離を測定する機構を
有する測定車では、測定車をとめて測定するしか
方法がなかつた。 本発明者は、道路等の車線のわだち掘れ量が一
様に続く傾向にあること。またわだち掘れ量の測
定距離間隔が比較的長いことから、上記のような
測定車で走行しつつ車線幅を斜めに横断するよう
に測定しても、その測定値は従来の標準法（車線
を正しく横断するように測定する）による測定値
と良い相関が得られ、実用できるのではないかと
推論し、多数の道路の車線について、測定車を走
行させながらわだち掘れ量を測定し、それと併行
して従来の標準法によつてもわだち掘れ量を測定
して照合を行つてきたが、いづれも非常に相関性
が良く実用上十分に信頼できることを確認した。
かくして、本発明の方法を確立することができ
た。 以下、本発明の方法について説明する。 本発明の方法を実施するのに使用した測定車の
概要を、第１図および第２図に示す。測定車は、
車両に移動架台を牽引する形式のものである。第
１図は測定車の側面図を、第２図は測定車の移動
架台を後方より見た背面図である。 図において、１は車両で、例えばマイクロバ
ス、ライトバン、乗用車、小型トラツク等を用い
ることができる。２は移動架台である。移動架台
２の後部には、支持台３を介してビーム４が固定
されている。ビーム４の両側は折畳み式になつて
いる。ビーム４には凹凸量センサー支持台５が左
右動自在に装置されている。 ６は滑り車（スライダー）で凹凸量センサー支
持台５にとりつけられ凹凸量センサー支持台５が
ビーム４を左右自在にスムースに動けるようにし
てある。７はサーボモーターであつて、凹凸量セ
ンサー支持台５を左右に駆動するためのものであ
り、支持台３に塔載されている。８，８…は歯車
であつて、ビーム４に配設されチエーン９を張設
しており、サーボモーター７の回転によりチエー
ン９を伴つて回転するものである。そして、この
移動するチエーン９には凹凸量センサー支持台５
の一部分が固定されており、チエーン９の移動に
伴つて凹凸量センサー支持台５が移動するように
なつている。１０は測定用車輪であつて、軸受１
１を介して上下に移動するよう凹凸量センサー支
持台５に支持されている。１２は変位量測定器で
あつて、エンコーダーなどが用いられており、測
定用車輪１０の軸受１１に設けられ、測定用車輪
１０の上下動を測定する。また、１３はシヤフト
であつて、軸受１１を支持し、シヤフト１３は凹
凸量センサー支持台５に軸受１４を介して回転自
在に支持されている。測定用車輪１０の直径は測
定車輪の路面上の走行をスムースにするためある
程度大きいことが必要で、少くとも20cmをこえる
方がよい。実際には径30cmのものを使用した。直
径がある程度大きくないと路面の凹凸によつては
走行し乍ら測定することが困難になる。 １５は走行距離測定輪で、移動架台２の支持輪
を使用しているが、別に第５車輪を移動架台２に
設けてこれを使用してもよい。１６はパルス信号
を発生する発信器である。１７はトリツプカウン
ターで、１８はコントローラーである。コントロ
ーラー１８は、トリツプカウンター１７の距離信
号により所定の走行距離間隔毎にサーボモーター
７を作動させ、凹凸量センサー支持台５を可動さ
せる。また変位量測定器１２からの変位量を演算
してレコーダ１９に伝える。レコーダ１９はXY
レコーダでもよく、またデータレコーダ等でフロ
ツピーデイスクやテープに記録できるようにして
もよい。 また、これらを併用した装置でもよい。距離信
号と路面の凹凸量信号は、磁気テープ、フロツピ
ーデイスク等に一たん記録したものはこれをその
まま、あるいはパソコ等の電算器を通してXYレ
コーダ、デイスプレー、プリンター等に出力でき
る。データ処理が容易に出来るので、わだち掘れ
量やレベリング量の計算も容易にできる。また、
隣接車線を測定したときも対応させて検討するこ
とも容易である。さらに、車線幅の横断凹凸量を
車線幅を２区分するようにして集積波をXYレコ
ーダあるいは電算器で画き、あるいは集積してわ
だち掘れ量を図示することも、積算することもで
きる。 測定車を使用して測定するとき、車線を一様な
速度で走行させ乍ら所定の距離間隔でパルス信号
を発し、凹凸量センサー支持台５をビーム４上を
左右動させ、測定用車輪１０の上下の変位を変位
量測定器１２で計測しコントローラー１８を通し
てレコーダ１９に記録する。測定車は走行し乍ら
路面の横断凹凸量を測定するため、凹凸量センサ
ー支持台５がビーム４の一端から他端まで１回動
く間に測定車はかなり前進することになり、測定
用車輪１０は車線幅を斜めに横断するようにな
る。 この場合の測定用車輪１０の走行に無理のない
ように車輪支持杆は斜めに伸長しており、その軸
受１１はシヤフト１３により回転できるようにし
ている。ビーム４の両端にはストツパースイツチ
２０が夫々２個ないし３個つけられ、凹凸量セン
サー支持台５がその位置にきたとき、自動的に停
止できる様にし、また更には方向をかえて駆動で
きるようにしてある。これらはすべてコントロー
ラー１８によつて制御される。 本発明の方法による測定結果と、従来の標準方
法（こゝでは水糸方法にる）の測定結果との照合
結果を説明する。 測定車の凹凸量センサー支持台５のビーム４上
の走行速度は可変できるようになつており、最大
速度は２ｍ／秒になつている。 本発明の方法の実施例では、凹凸量センサー支
持台５の走行速度を１ｍ／秒とした。 測定車の走行速度を０Km／ｈ、５Km／ｈおよび
20Km／ｈの３通りとした。０Km／ｈということは
停止して測ることである。車線の幅を３ｍとする
と測定車の時速20Km／ｈでは測定用車輪１０が車
線幅を一回横断する間に測定車は約16.7ｍ走るこ
とになる。 第３図および第４図は、道路の１車線につい
て、本発明の方法と標準方法との測定方法と整合
方法の概要を示す車線の平面図である。 図において、ａは車線、m₁，m₂…は本発明の
方法による測定線（以下、測線という）である。
s₁，s₂…は標準法による測線を示している。 第３図では標準法による測線s₁，s₂…等の位置
は、本発明方法による測線m₁，m₂…等の中央の
位置を通り、車線ａ正しく横断するようにしてい
る。 照合は第４図に示すように、本発明の方法によ
る測線を３等分するように標準法による測線s′_o
およびs″_oをとつて測定し、その平均値と本発明
の方法による測線m_oの測定値を車線幅を正しく
横断する一線上の位置に対応して計測した測定値
（レコーダに記録）とを照合した。本発明の方法
による測定値をXYレコーダ図示した１例を第５
図に示す。 第５図は、記録された車線幅にわたるわだち掘
れ量の断面図である。図において、ｂは路面の測
定断面形状線である。ｃは路面の基線である。
D₁，D₂はわだち掘れ量である。 本発明の方法と標準方法によるわだち掘れ量を
次式で比較した。 Ｃ＝Ｆ(d)−Ｄ こゝにＣは両測定方法によるわだち掘れ量の差
（mm）、Ｆ(d)は本発明の方法によるわだち掘れ量
（mm）、Ｄは標準法によるわだち掘れ量（mm）であ
り、D₁およびD₂のうち大きい値をとつた。その
測定結果（測定距離間隔20ｍ）を第１表に示す。

【表】 以上のように測定車の走行速度20Km／ｈ以下で
は、両測定方法の測定値は非常によく一致し実用
できるものである。 上の測定結果は１例だが多数の道路についても
よい相関が得られており実用できるものである。 また本発明の方法による測定は、走行しながら
測定できるため、走行速度にみあつて密に測定距
離間隔を選ぶことができる。 さらに、走行速度をおとせば、路面のレベリン
グ量を実用的に積算することができる。 上記の実例では、路面の凹凸量をXYレコーダ
に直接入力したが、一たんフロツピーデイスクや
磁気テープに記録し、これを電算処理してわだち
掘れ量やレベリング量を算出することも、更にデ
イスプレーに映像することも、これを記録するこ
ともできる。その後、これらをXYレコーダに入
力することもできる。 本発明の方法は、測定車輪を用いる接地方式の
実施例を示したが、レーザー光方式や超音波方式
等の非接触方式の計測システムでも実施例と同様
の結果を得ることができる。本発明の方法は、更
に測定装置に振動計を装備して振動誤差を消去す
ることにより、また計測装置を改善することによ
り、測定の精度はより向上させることができる。 本発明の方法は、叙上のように標準法による測
定方法と異なるが、測定結果は実用上差しつかえ
ない範囲の測定が得られている。そして、本発明
の方法によると、従来の方法に比べて労力、費用
が大幅に節減され、しかも安全性が確保される。
更に本発明の方法は、比較的簡易に測定車を用意
でき、測定方法も簡便のため、ランニング費用、
維持費用も安いので県道、市町村道等の広域圏の
道路調査に広汎に応用可能である等有益なすぐれ
た効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の方法を実施す
るに使用した測定車の概要を示すもので、第１図
は測定車の側面図を第２図は測定車の移動架台の
背面図である。第３図および第４図は本発明の方
法と標準方法との測定方法と整合方法の概要を示
す車線の平面図である。第５図は記録された車線
幅にわたるわだち掘れ量の断面図である。図にお
いて １……車両、２……移動架台、３……支持台、
４……ビーム、５……凹凸量センサー支持台、６
……滑り台、７……サーボモータ、８……歯車、
９……チエーン、１０……測定用車輪、１１……
軸受、１２……変位量測定器、１３……シヤフ
ト、１４……軸受、１５……走行距臨測定輪、１
６……発信器、１７……トリツプカウンター、１
８……コントローラー、１９……レコーダ、２０
……ストツパースイツチ、ａ……車線、ｍ……本
発明の方法による測線、ｓ……標準法による測
線、ｂ……路面の測定断面形状線、ｃ……路面の
基線、そして、Ｄ……わだち掘れ量である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車両に支持された架台または車両の後部に連
   結した移動架台に、横方向に伸びる基準台を設
   け、その基準台には電気信号により左右自在に動
   き路面までの距離を測定する路面凹凸量測定装置
   を装着し、更に距離測定輪とその距離測定輪と同
   調して路面凹凸量測定装置始動用電気信号を発信
   する発信器とレコーダを装備した測定車を使用
   し、この測定車を道路等の車線を一様に走行さ
   せ、その走行に伴う車線の測定する距離間隔毎に
   発信する発信器の電気信号により基準台の路面凹
   凸量測定装置を駆動させて路面までの距離を車線
   幅を斜めに横断するように測定し、これらの測定
   値を車線幅の位置に対応してレコーダに記録し、
   これらの測定値をもとにわだち掘れ量等を算出す
   ることを特徴とした路面の横断凹凸量を測定する
   方法。