JPH0635909U - 路面計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 傾斜路面に対し、その傾斜面に沿って路面計
測を円滑に実行し得る路面計測装置を提供すること。 【構成】 路面等の計測面に沿ってセンサ部１１を往復
移動せしめるセンサ移送手段１５と、このセンサ移送手
段１５を装備した移動フレーム１４と、この移動フレー
ム１４を案内するフレームガイド部１７Ａと、このフレ
ームガイド部１７Ａを装備した本体フレーム１２とを有
し、この本体フレーム１２に、センサ移送手段１５を介
してセンサ部１１に往復移動力を付勢する同期駆動部５
２Ａ，５２Ｂと、移動フレーム１４用のブレーキ手段４
０Ａ，４０Ｂと、このブレーキ手段４０Ａ，４０Ｂの動
作を規制するブレーキ駆動制御部４１Ｄとを装備し、ブ
レーキ駆動制御部４１Ｄが、通常は比較的緩やかに作動
して移動フレーム１４に適度の弱制動力を印加し、移動
フレーム１４が所定のストロークを越える状態になると
当該移動フレーム１４の移動を停止せしめる制動力出力
機能を備えていること。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、路面計測装置に係り、とくに測定面に沿って移動するセンサ部を備 えた路面計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図７に従来例を示す。この従来例は、測定時に路面Ｅ上に停止して設置される 本体フレーム１と、この本体フレーム１に沿って図の左右に往復移動可能に形成 されたスライドフレーム２と、このスライドフレーム２に装備された長さＬのロ ーラ式計測手段３と、このローラ式計測手段３の上下方向の移動量（ｈの変化） を角度（θ）のデータ「ｆ（θ）＝Ｌ・cos θ」として検知しこれを出力するシ ャフトエンコーダ４とを備えている。そして、ローラ式計測手段３を図のＡ又は Ｂ方向に移動させることによって路面の凹凸を直接測定することを意図したもの である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、かかる従来例においては、ローラ式計測手段の移動範囲を本体 フレームの長さ以上に長く設定することができないという不都合があり、これが ため、幅の広い道路の路面計測等に際しては、大型化したものを使用するか，又 は路面の測定範囲を適当に区画したのち計測作業に入るという状況となっており 、可搬性および作業性が悪いという欠点があった。

【０００４】

【考案の目的】

本考案は、かかる従来例の有する不都合を改善し、小型で広範囲の路面を連続 測定することができ、とくに測定路面全体が傾斜していても、その傾斜面に沿っ て路面の計測を有効に実行することができ、可搬性および作業性が良好な路面計 測装置を提供することを、その目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案では、路面等の計測面に沿ってセンサ部を往復移動せしめるセンサ移送 手段と、このセンサ移送手段を装備した移動フレームと、この移動フレームが計 測面に沿って所定のストロークを往復移動するのを案内するフレームガイド部と 、このフレームガイド部を装備した本体フレームとを有し、本体フレームに、セ ンサ移送手段を介してセンサ部に往復移動力を付勢する同期駆動部と、移動フレ ームに必要に応じて所定のブレーキ力を印加するブレーキ手段と、このブレーキ 手段の動作を規制するブレーキ駆動制御部とを装備している。そして、ブレーキ 駆動制御部が、通常は比較的緩やかに作動して前記移動フレームに適度の弱制動 力を印加する弱制動力出力機能と、移動フレームが所定のストロークを越える状 態になると直ちに当該移動フレームの移動を停止せしめる強制動力出力機能とを 備えている、等の構成を採っている。これによって前述した目的を達成しようと するものである。

【０００６】

【考案の実施例】

以下、本考案の一実施例を図１ないし図５に基づいて説明する。

【０００７】 この図１ないし図５に示す実施例は、路面等の計測面Ｅに沿ってセンサ部とし ての超音波送受信部１１を往復移動せしめるセンサ移送手段としての搬送チェー ン１５と、この搬送チェーン１５を装備した移動フレーム１４と、この移動フレ ーム１４が計測面Ｅに沿って所定のストロークを往復移動するのを案内するフレ ームガイド部としての複数のガイドローラ１７Ａと、このガイドローラ１７Ａを 装備した本体フレーム１２とを備えている。

【０００８】 本体フレーム１２には、搬送チェーン１５を介して超音波送受信部１１に往復 移動力を付勢する同期駆動部として機能する駆動用チェーン車５２Ａ，５２Ｂと 、移動フレーム１４に必要に応じて所定のブレーキ力を選択的に印加する二箇所 に設けられたブレーキ手段４０Ａ，４０Ｂと、このブレーキ手段４０Ａ，４０Ｂ の動作を規制するブレーキ駆動制御部としての選択駆動制御部４１Ｄとが装備さ れている。

【０００９】 この内、選択駆動制御部４１Ｄは、通常は比較的緩やかに作動して移動フレー ム１４に適度の弱制動力を印加する弱制動出力機能と、移動フレーム１４が所定 のストロークを越える状態になると直ちに作動して移動フレーム１４の移動を停 止せしめる強制動出力機能と、二箇所に設けられたブレーキ手段４０Ａ，４０Ｂ の内，移動フレーム１４に当接している箇所のブレーキ手段４０Ａ又は４０Ｂを 選択し駆動状態に設定する選択駆動設定機能とを備えている。

【００１０】 これを更に詳述すると、超音波送受信部１１は、本実施例においては超音波送 信部１１Ａと超音波受信部１１Ｂとに分離されたものが使用されている。この超 音波送受信部１１は、図１に示す如く路面Ｅに対向して配設され、センサ用搬送 手段１３の一部をなす移動フレーム１４を介して本体フレーム１２に装備されて いる。

【００１１】 センサ用搬送手段１３は、本体フレーム１２と同様に図１の左右に延設された 移動フレーム１４と、この移動フレーム１４に装備されたセンサ移送手段として の搬送チェーン１５と、この搬送チェーン１５を走行駆動する駆動手段１６とに より構成されている。

【００１２】 移動フレーム１４は、第１のガイド手段１７を介して本体フレーム１２に係合 され支持されている。この第１のガイド手段１７は、本体フレーム１２に沿って 配設されている。このため、移動フレーム１４は、第１図に示す如く本体フレー ム１２に沿ってＡ，Ｂ方向に往復移動可能な構造となっている。

【００１３】 移動フレーム１４には、第２のガイド手段１８を介して超音波送受信部１１が 装備されている。この第２のガイド手段１８は移動フレーム１４に配設されてい る。このため、超音波送受信部１１は移動フレーム１４に沿ってＣ，Ｄ方向に往 復移動可能な構造となっている。

【００１４】 移動フレーム１４に支持された前記超音波送受信部１１は、前述した搬送チェ ーン１５に係止され、後述するようにこの搬送チェーン１５に付勢されて移動フ レーム１４上を移動し得るようになっている。

【００１５】 超音波送受信部１１の超音波送信部１１Ａには所定のパルス状超音波を出力せ しめるための励振回路部３０が併設され、また同じく超音波受信部１１Ｂには受 信されるパルス状超音波から路面Ｅの凹凸情報を検出し処理するための信号処理 回路部３１が併設されている。

【００１６】 励振回路部３０は、具体的には図２に示す如く信号発振回路３２と分周器３３ と送信回路３４とにより構成されている。この内、信号発振回路３２は、後述す るエンコーダ（前記駆動モータ２０に付勢されて回転する）によって、その出力 信号である励振信号の繰り返し回数が規制されるという構成が採られている。ま た、分周器３３は、本実施例では複数の分周器３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃによって 構成され、必要に応じて切換え使用し得るようになっている。このため、超音波 送受信部１１から出力されるパルス状超音波の繰り返し出力の時間間隔を必要に 応じて適宜変えることができるようになっている。

【００１７】 また、信号処理回路部３１は、受信回路３５と信号処理回路３６とメモリ３７ とにより構成されている。この内、信号処理回路３６は、前述した分周器３３の 出力を入力するとともに、この分周器３３からの信号に同期して作動し、受信回 路３５から送られてくる受信信号より所定の距離情報および凹凸情報を検出し、 これをメモリ３７へ格納するように機能する。

【００１８】 更に、図１において、符号４０Ａ，４０Ｂはブレーキ手段を示す。このブレー キ手段４０Ａ，４０Ｂは、本体フレーム１２上に固着装備され、通常は移動フレ ーム１４に対しゆるやかにブレーキ力を印加する機能を有している。このため、 超音波送受信部１１を移動フレーム１４に沿って搬送せしめる場合には当該移動 フレーム１４を停止せしめるようになっている。また、例えば傾斜面の凹凸計測 に際しても、移動フレーム１４が下方へ自由に滑動するのを阻止する作用をなし ている。４１Ａ，４１Ｂは移動フレーム１４の有無を常時検出するセンサを示す 。このセンサ４１Ａ，４１Ｂからの出力に付勢されてブレーキ手段４０Ａ又は４ ０Ｂが直ちに作動し、これによって移動フレーム１４の移動が停止されるように なっている。ここで、符号４１ＣはＡＮＤゲートを示し、符号４１Ｄは選択駆動 制御部を示す。また、符号４２および４３は、各々本体フレーム１２に装備され た脚部を示す。この脚部４２，４３には、本実施例ではローラを付したものを例 示したがこのローラは必要に応じて取りはずしてもよい。又、脚部４２，４３は 、高さ調整可能な構造としてもよい。更に、符号４４および４５は、それぞれ超 音波送受信部１１の移動を係止せしめるため移動フレーム１４に装備されたスト ッパを示す。このストッパ４４，４５にはショックアブソーバが併設されている 。また、符号６０は駆動チェーン２１Ａ用の張力調整手段を示す。

【００１９】 ここで、前述した搬送チェーン１５および駆動手段１６等を、図１，図３およ び図４に基づいて更に詳細に説明する。

【００２０】 搬送チェーン１５は、図１および図４に示すように、移動フレーム１４上に装 備されたガイドプーリ１５Ａ，１５Ｂに架設されている。移動フレーム１４は、 図３に示すようにその断面が本実施例では下方が開放された箱型状に形成され、 その内側の第１図における両端部に、前述した如くガイドプーリ１５Ａ，１５Ｂ が回転自在に装備されている。

【００２１】 この移動フレーム１４の図３における両側面に、前述した第１のガイド手段１ ７と第２のガイド手段１８とが各々装着されている。この第１および第２の各ガ イド手段１７，１８は、実際には図３に示すように、移動フレーム１４の両側面 に等間隔をおいて平行に固着されたガイドレール１７Ｂ，１８Ｂと、この各ガイ ドレール１７Ｂ，１８Ｂの上下端に係合された各２個１組のフレームガイド部と してのガイドローラ１７Ａ，１７Ａ，……１８Ａ，１８Ａ，……によって構成さ れている。

【００２２】 そして、移動フレーム１４用の２個１組のガイドローラ１７Ａ，１７Ａは、本 実施例では第１図に示すように本体フレーム１２上のＳ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ ，Ｓ₄ ， Ｓ₅ の５ケ所に装備され、これによって移動フレーム１４の移動に際し、２ケ所 以上で移動フレーム１４を支持し且つ案内し得る構成となっている。また、他方 の２個１組のガイドローラ１８Ａ，１８Ａは、超音波送受信部１１のケース部１ １Ｃに図１および図３に示す如く回転自在に装着されている。

【００２３】 駆動手段１６は、減速ギヤ機構５０（図３参照）を装備した駆動モータ２０と 、減速ギヤ機構５０の出力軸に係合された駆動チェーン機構２１と、この駆動チ ェーン機構２１に連結された同期駆動部としての駆動用チェーン車５２Ａ，５２ Ｂとにより構成されている。

【００２４】 この内、駆動チェーン機構２１は、本実施例では、駆動チェーン２１Ａと、こ の駆動チェーン２１Ａに走行力を付勢する原動チェーン車２１Ｂと、駆動チェー ン２１Ａの走行を図１に示す如く案内する３つのガイドチェーン車２１Ｃ，２１ Ｄ，２１Ｅとにより構成されている。そして、ガイドチェーン車２１Ｃおよび２ １Ｄは本体フレーム１２の両端部下方に配設され、原動チェーン車２１Ｂおよび ガイドチェーン車２１Ｅは本体フレーム１２の両端部上方に配設されている。

【００２５】 更に、図１および図３に示すようにガイドチェーン車２１Ｄ，２１Ｅには、搬 送チェーン１５に走行力を付勢する同期駆動部としての駆動用チェーン車５２Ａ ，５２Ｂが各々同軸に装備され、これによって駆動チェーン機構２１の駆動力が 搬送チェーン１５に円滑に伝達されるようになっている。この搬送チェーン１５ には、図３に示すように超音波送受信部１１のケース１１Ｃが連結部１１Ｂを介 して係着されている。

【００２６】 更に、減速ギヤ機構５０の出力軸には、前述した励振回路部３０から出力され る励振用パルス信号の繰り返し時間を規制するエンコーダ６０が装備されている 。符号３２Ａはエンコーダ６０から所定の信号を入力するための信号発振回路３ ２用の同期信号検出器を示す。又、符号３２Ｂは信号発振回路３２を収納したケ ース部を各々示す。

【００２７】 次に、上記実施例の全体的な動作について説明する。まず、通常の状態におい ては、ブレーキ手段４０Ａまたは４０Ｂが移動フレーム１４をゆるやかに係止し ていることから、かかる点において移動フレーム１４の移動は停止されている。 今、駆動手段１６を作動させ、駆動用チェーン車５２Ａ，５２Ｂを介して搬送チ ェーン１５を図１の左回り方向に回動走行せしめると、超音波送受信部１１は搬 送チェーン１５と一体的にＣ方向（図１の右方向）に移動する。

【００２８】 ここで、超音波送受信部１１が移動フレーム１４のストッパ４５に当接した場 合でも駆動手段１６は何ら停止しないようになっている。このため、超音波送受 信部１１がストッパ４５に当接すると、その後は、移動フレーム１４も超音波送 受信部１１の図１における右方向への移動とともに一体的に図１の右方向へ移動 する。

【００２９】 この場合、超音波送受信部１１がストッパ４５（又は４４）に当接する直前に 、図示しないセンサ及び制御機構が機能して前述したブレーキ手段４０Ａ又は４ ０Ｂは、移動フレーム１４に対するゆるやかな係止動作から解放されるようにな っている。このため、超音波送受信部１１とともに移動フレーム１４の全体を移 動させる過程においては、前述したブレーキ手段４０Ａ，４０Ｂは何ら作動しな いようになっている。このため、ブレーキ手段４０Ａ，４０Ｂは、その動作が必 要最小限に抑えられ、これによって駆動モータの小型化及び省エネルギ化が図ら れている。

【００３０】 図４は、移動フレーム１４が図１の左方から右方へ移動する様子を示したもの である。ここで、移動フレーム１４は、本体フレーム１２のＳ₃ に位置するガイ ドローラ１７Ａに案内されて右方へ移行し、続いてＳ₄ ，Ｓ₅ の各ガイドローラ １７Ａに案内されて更に右方へ移行する。

【００３１】 一方、駆動手段１６では、駆動用チェーン車５２Ａを介して搬送チェーン１５ に走行力を付勢していたが移動フレーム１４の移動に伴って他方の駆動用チェー ン車５２Ｂから搬送チェーン１５に対し走行力を付勢するようになっている。こ の場合、他方の駆動用チェーン車５２Ｂは、搬送チェーン１５に対して図４に示 す如く、その噛合および離合が極く容易になされるようになっている。

【００３２】 即ち、搬送チェーン１５は、前述したようにガイドプーリ１５Ａ，１５Ｂに架 設されているため、今ガイドプーリ１５Ａ，１５Ｂの回転を止めたとしても、当 該ガイドプーリ１５Ａ，１５Ｂに架設された搬送チェーン１５はその状態を維持 しつつ全体的に往復走行又は回動走行し得る構造となっている。

【００３３】 同時に、この搬送チェーン１５には、ガイドプーリ１５Ａ，１５Ｂ側に係止用 噛合手段が何ら配設されていない。このため、搬送チェーン１５は、いかなる位 置においても外部のチェーン車と極く容易に噛合し得る状態となっている。

【００３４】 そして、移動フレーム１４の図１における左端部が位置センサ４１Ｂよりも右 側に入り込むと、その情報を受けた選択駆動制御部４１Ｄは、直ちに作動して駆 動モータ２０を電源から開放するとともに移動フレーム１４を停止せしめるよう になっている。

【００３５】 次に、図示しない制御手段を操作して駆動モータ２０の回転を逆転させてみる （この操作で、ブレーキ手段４０Ｂは移動フレーム１４に対する完全停止動作か ら開放されるようになっている）。この場合、図１の右端部に位置する超音波送 受信部１１がまず図の左方（Ｄ方向）へ移動を開始する。

【００３６】 一方、移動フレーム１４は、ブレーキ手段４０Ｂのゆるやかな係止作用によっ て何ら移動しないようになっている。このため、超音波送受信部１１は、移動フ レーム１４の図１における左端部に装備されたストッパ４４に当接するまで単独 で図のＤ方向へ移動する。そして、ストッパ４４に当接した超音波送受信部１１ は移動フレーム１４とともに図の左方へ移動する。そして、移動フレーム１４の 図１における右端部が位置センサ４１Ａよりも左方へ移行した場合、その情報を 受けたブレーキ手段４０Ａは直ちにモータ２０を電源から開放するとともに移動 フレーム１４を停止せしめる。

【００３７】 以下、前述したのと同様の操作を行うことにより、超音波送受信部１１は、前 述したのと同様の動作が繰り返し行われ、この間に路面の凹凸を有効に測定する ことができるようになっている。

【００３８】 ここで、前記超音波送受信部１１の移動速度が一定の場合、前述した励振回路 部３０は予めエンコーダ６０および分周器３０によって定められた繰り返し周期 によって励振信号を出力していることから、超音波送受信部１１から出力される パルス状超音波の繰り返し周期は一定となっている。一方、駆動モータ２０の回 転数を上昇せしめて超音波送受信部１１の移動速度を上昇せしめると、これに比 例してエンコーダ６０の回転数も増大することから、パルス状超音波の繰り返し 出力信号も増加する。このため、路面の凹凸を高速測定しても、低速測定した場 合と路面上の距離のきざみが全く同一となり、従って測定精度を変えることなく 高速測定が可能となるという利点がある。また、分周器３３を適当に切換えるこ とによりパルス状超音波の繰り返し送信時間の間隔を変化させることができ、か かる点は建設工事等において行われる広い範囲の掘削に際し、その底面の凹凸を 計測する場合等には好適なものとなる。

【００３９】 尚、上記実施例において超音波送受信部１１の超音波送信部１１Ａと超音波受 信部１１Ｂとを、当該超音波送受信部１１の移動方向に対して平行な面内に配置 した場合を例示したが、これとは別に超音波送受信部１１の移動方向に直交する 面内に配置したものであってもよい。また、各駆動手段として本実施例ではチェ ーン機構を使用した場合を例示したが、同等に機能するものであれば他の手段で 置き換えてもよい。

【００４０】 また、上記実施例では、とくに路面Ｅ上に脚部４２，４３を介して定置した場 合を例示したが、本考案は必ずしもこれに限定されず、例えば図１の脚部４２， ４３を取り除いて図５に示すように自動車に装備するようにしてもよい。このよ うにすると測定位置の移動に迅速に対処し得るという利点がある。更に、本考案 は、路面以外の面或いは地表等の凹凸測定についてもそっくりそのまま適用する ことができる。

【００４１】 また、上記実施例では、ブレーキ手段として摩擦ブレーキを使用した場合を例 示したが、本考案は必ずしもブレーキ手段を摩擦ブレーキに限定するものではな い。例えば移動フレーム１４の長手方向にチェーンを固着し、これに噛合するチ ェーン車を本体フレーム１２に装着し、このチェーン車の車軸部分に適当なブレ ーキ手段を装備する構成としてもよい。このようにすると、広範囲にわたってブ レーキ力を調整できるので、固定チェーンを介して移動フレーム１４に必要に応 じて適度のブレーキを印加することができるという利点がある。

【００４２】

【考案の効果】

本考案は以上のように構成され機能するので、これによると、移動フレームと センサ移送手段の作用により、路面等の面の凹凸状況を連続的に計測するセンサ 部を広範囲にわたって連続的に往復移送させることができ、従って作業能率を著 しく向上させることができ、更に、測定面が傾斜面であっても、ブレーキ手段及 びブレーキ駆動制御部の作用により移動フレームのずれ落ちを有効に防止するこ とができ、従って傾斜面に対しても平坦面の場合と全く同様に対応し測定するこ 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】

【図１】本考案の一実施例を示す正面図

【図２】図１内に示す超音波送受信部に接続される回路
部分の一例を示すブロック図

【図３】図１内の駆動手段部分の具体例を示す説明図

【図４】ガイドプーリに架設した搬送チェーンと駆動用
チェーン車との係合または離脱の状況を示す説明図

【図５】移動フレームの移動状況を示す説明図

【図６】本考案の応用例を示す説明図

【図７】従来例を示す構成図である。

【符号の説明】

１１ センサ部としての超音波送受信部 １２ 本体フレーム １４ 移動フレーム １５ センサ移送手段としての搬送チェーン １７Ａ フレームガイド部としてのガイドローラ ４０Ａ，４０Ｂ ブレーキ手段 ４１Ｄ ブレーキ駆動制御部としての選択駆動制御部 ４４，４５ センサ用ストッパ ５２Ａ，５２Ｂ 同期駆動部としての駆動用チェーン車 Ｅ 路面等の計測面

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 路面等の計測面に沿ってセンサ部を往復
   移動せしめるセンサ移送手段と、このセンサ移送手段を
   装備した移動フレームと、この移動フレームが前記計測
   面に沿って所定のストロークを往復移動するのを案内す
   るフレームガイド部と、このフレームガイド部を装備し
   た本体フレームとを有し、前記本体フレームに、前記セ
   ンサ移送手段を介して前記センサ部に往復移動力を付勢
   する同期駆動部と、前記移動フレームに必要に応じて所
   定のブレーキ力を印加するブレーキ手段と、このブレー
   キ手段の動作を規制するブレーキ駆動制御部とを装備
   し、前記ブレーキ駆動制御部が、通常は比較的緩やかに
   作動して前記移動フレームに適度の弱制動力を印加する
   弱制動力出力機能と、前記移動フレームが所定のストロ
   ークを越える状態になると直ちに当該移動フレームの移
   動を停止せしめる強制動力出力機能とを備えていること
   を特徴とした路面計測装置。
2. 【請求項２】 路面等の計測面に沿ってセンサ部を往復
   移動せしめるセンサ移送手段と、このセンサ移送手段を
   装備した移動フレームと、この移動フレームが前記計測
   面に沿って所定のストロークを往復移動するのを案内す
   るフレームガイド部と、このフレームガイド部を装備し
   た本体フレームとを有し、前記本体フレームに、前記セ
   ンサ移送手段を介して前記センサ部に往復移動力を付勢
   する同期駆動部と、前記移動フレームに必要に応じて所
   定のブレーキ力を選択的に印加する二箇所に設けられた
   ブレーキ手段と、このブレーキ手段の動作を規制するブ
   レーキ駆動制御部とを装備し、前記ブレーキ駆動制御部
   が、通常は比較的緩やかに作動して前記移動フレームに
   適度の弱制動力を印加する弱制動出力機能と、前記移動
   フレームが所定のストロークを越える状態になると直ち
   に当該移動フレームの移動を停止せしめる強制動出力機
   能と、前記二箇所に設けられたブレーキ手段の内，移動
   フレームに当接している箇所のブレーキ手段のみを選択
   し駆動状態に設定する選択駆動設定機能とを備えている
   ことを特徴とした路面計測装置。