JPH11222808A

JPH11222808A - 路面段差計測データ解析方法

Info

Publication number: JPH11222808A
Application number: JP2477598A
Authority: JP
Inventors: Haruo Imoto; 治男井本
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-02-05
Filing date: 1998-02-05
Publication date: 1999-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】構造物と路面の間の段差に関するデータの解
析と表示を自動的に行う。【解決手段】路面性状測定装置の走行距離に対応付け
て取得された、路面性状測定装置のほぼ車幅方向に並ぶ
路面上の点について求められた路面性状測定装置に対す
る路面の相対的変位を示す変位データと、路面性状測定
装置自体のロール方向の傾斜を示す傾斜データと、予め
得られている、路面上の白線６を位置を示す白線位置デ
ータと、予め得られている、路面にある構造物１３の位
置を示す構造物位置データと、路面縦断方向の複数の測
量点の位置を示す測量点位置データとを組み合わせて、
構造物と路面の間の段差を示す段差データを算出する算
出ステップと、該段差データを表示する表示ステップと
を含む路面の性状を解析する方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、路面性状に関して
収集した計測データを使用して路面の段差を解析する方
法に関する。

【０００２】

【従来技術】従来の技術を図１９を参照して説明する。
従来からある伝統的な手法によれば、構造物取付部及び
構造物の伸縮継手部などに発生する段差は、作業員が現
場で水糸及びスケールを用いて測定する。水糸は段差計
測区間の長さによって、規定された長さのものを使用す
る。図１９に示すように構造物５０の端部（ａ点）より
段差計測部の終点（ｂ点）まで水糸５１をはり、水糸５
１と路面５２との鉛直方向距離（ｄｎ）をスケール５３
を用いて所定の間隔で測定し、記録する。そして、ｄｎ
の最大値を最大段差量とする。

【０００３】このような従来の段差測定方法は、水糸５
１、スケール５３を用いた人力による測定作業を含み、
測定結果の記録及び報告書の作成も人力によるもので、
手間がかかっていた。

【０００４】

【解決しようとする課題】本発明は、構造物と路面との
間の段差測定の作業を自動化することを目的とする。

【０００５】より具体的には、本発明は、路面の状態を
自動的に測定する路面性状測定装置を用いて、そのよう
な装置により取得されたデータと縦断方向測量点データ
を用いることによって、路面の段差データの解析を行う
方法を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、路面上を移動
する測定装置により取得された、路面上の複数の点につ
いて求められた測定装置に対する路面の相対的変位を示
す変位データと、路面性状測定装置自体のロール方向の
傾斜を示す傾斜データと、予め得られている、路面上の
白線を位置を示す白線位置データと、予め得られてい
る、路面にある構造物を位置を示す構造物位置データ
と、路面縦断方向の複数の測量点の位置を示す測量点位
置データとを組み合わせて、構造物と路面の間の段差を
示す段差データを算出する算出ステップと、該段差デー
タを出力する出力ステップとを含んでなる路面段差計測
データ解析方法を提供する。本発明方法によれば、路面
性状測定装置により得られたデータの解析とその表示を
自動化することができ作業をより迅速に行うことができ
る。上記変位データは、通常、測定装置の幅方向に並ん
だセンサ等によって収集されるものである。そして、こ
の変位データは、測定装置の移動距離に対応づけて収集
することができる。測定装置は、以下の具体例において
は、路面性状測定装置と呼ばれているもので、必要に応
じて、上述の各種のデータ収集のためのセンサやカメ
ラ、周囲の映像を記録するためのカメラや記憶装置、デ
ータ処理装置などを搭載しているものである。なお、測
定装置は、自走式又は他動式の車両に搭載することがで
きる。各種データはいったん記憶装置に記憶されてお
り、算出装置の必要に応じて、記憶装置から読み出され
る。なお、本発明方法により得られる測量点位置データ
は、物理量を表すものであり、路面の仕上がり状況の検
査の他、道路工事中の検査結果として、後の工事の工程
の進め方を決定するのに利用することができる。本発明
の方法は、以下に記載する実施態様並びに変形例も含め
て、その方法を実施するためのプログラムとして、適切
なコンピューターで読み出し可能な媒体に記憶させて頒
布することが可能である。

【０００７】また、本発明の一態様として、上記方法に
おいて、測定装置によるデータ収集の際に得られる路面
周辺の映像および前記構造物位置データを前記段差デー
タと結び付けて表示するステップをさらに含ませること
ができる。これにより、路面周辺状況の映像による確認
が、解析データの表示と併せて、より簡易かつ迅速に行
うことができる。

【０００８】さらに、前記の算出ステップは、白線位置
データから白線の位置座標を求めるステップと、傾斜デ
ータと構造物位置データと測量点位置データとを用い
て、変位データに対して構造物の端部の一点を原点とす
る座標変換を行うステップとを含んだものとすることが
できる。

【０００９】また、本発明は、上記の方法を実施するた
め、変位データを記憶する変位データ記憶装置と、傾斜
データを記憶する傾斜データ記憶装置と、白線位置デー
タを記憶する白線位置データ記憶装置と、構造物位置デ
ータを記憶する構造物位置データ記憶装置と、測量点位
置データを記憶する位置データ記憶装置と、前記の各記
憶装置に保存されたデータを用いて、構造物と路面の間
の段差を示す段差データを算出するように構成された演
算装置と、段差データを表示する表示装置とを含んでな
る路面段差計測データ解析表示装置を提供する。この装
置は、基本的には、出入力部と、記憶装置と、中央処理
装置と、表示装置とからなるコンピュータを利用して構
成することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のある実施の形態につい
て、その構成を説明する。

【００１１】先ず、前提条件として段差解析に必要な測
定装置、ここでは「路面性状測定装置」と呼ぶ装置の計
測データ及び路面測量データをコンピュータが読取可能
な形態で記憶媒体に格納しておくことにより、コンピュ
ータがこれらのデータを記憶媒体から読み取って段差解
析を実行する。データは、自走式、他動式の路面性状測
定装置を用いて取得することができる。

【００１２】より具体的には、データの収集と格納は、
次のように行うことができる。（１）路面性状測定装置の路面上の走行により走行距離
に対応付けて収集されるレーザセンサの変位データ、車
両傾斜データ、白線位置データと計測時に操作員が入力
した構造物位置データを走行距離に対応付けて収集し、
ファイルに保管しておく。（２）同じく路面性状測定装置の路面上走行中に計測対
象路面の前方映像を前方映像用ビデオテープに録画し、
この前方映像を録画しているビデオテープの一定距離ご
とのフレーム番号（タイムコード）と、その時の走行距
離とを対応付けて収集し、ファイルに保管しておく。（３）段差計測地点での路面横断方向の線上のうち、白
線上１点のみを測量点としてその高さを測量し、収集し
た高さ測量データをファイルに保管しておく。

【００１３】そして、本発明による路面段差計測データ
解析プログラムでは、前述の如くデータを収集し、保管
したデータファイルを使用して解析時に、（ａ）レーザセンサの変位データ、車両傾斜データ、白
線位置データ（白線認識カメラによって算出）と白線上
の測量点の位置データを用いて、白線認識カメラによっ
て算出された白線位置と白線上の測量点をリンクさせる
ことにより段差データの算出処理を行う。（ｂ）同時に段差状況と構造物位置を、走行距離に関連
付けて表示処理する。（ｃ）構造物位置の路面状況及び周辺の状況映像を見る
ために、前方映像用ビデオテープが装填されたビデオデ
ッキの制御処理を行う。

【００１４】ここでビデオデッキの制御処置とは、段差
データ解析画面の構造物表示位置に対応した走行距離で
のフレーム番号をファイルから読み込み、その番号から
構造物が撮影されているフレーム番号を算出し、そのフ
レーム番号の映像を表示させるようにビデオデッキにコ
マンドを送信することである。但し、ビデオデッキは計
測時の録画用、解析時の再生用ともにコンピュータから
の制御が可能で、指定フレームのサーチ機能を有したも
のを使用する。

【００１５】このように算出及び表示された各解析区間
の段差データとその位置に対応した前方映像及び構造物
位置データとが、走行距離に基づいて関連付けられるた
め、解析区間内の段差データと構造物位置の表示と同時
に、路面及びその周囲の実状況を映像として見ることが
できる。

【００１６】次に本発明方法の実施例に係る路面段差計
測データ解析方法を、まず、図１〜図７を参照して説明
する。

【００１７】本実施例の路面段差計測データ解析方法で
は、図１〜図１０に示す解析プログラムに従って、処理
を行う。その処理の際に図１に示すような構成の計測フ
ァイル１００〜５００を使用する。そこでまず、各ファ
イル１００〜５００について説明する。

【００１８】図１において、計測環境ファイル１００に
は、計測識別番号、測定日時、測定番号、路面の種類、
計測場所、幅員、その他計測前に入力された計測条件等
のデータが保管されている。わだち掘れファイル２００
には、レーザセンサの変位データと車両傾斜計データと
が一定距離間隔毎に、その時の走行距離データと共に保
管されている。白線認識ファイル３００には、白線認識
用カメラの映像から識別された左又は右の白線位置デー
タが、一定距離間隔毎にその時の走行距離データと共に
保管されている。次に、タイムコードファイル４００に
は、一定距離間隔毎に撮影しているビデオ映像のフレー
ム番号（タイムコード）とその時の走行距離データが保
管されている。なお、ビデオカメラは路面性状測定装置
の車両の上部に前向きに設置され、ビデオデッキは路面
性状測定装置の車両内に設置される。

【００１９】最後に、構造物ファイル５００には、段差
解析の基準ポイントとなる構造物取付部及び構造物の伸
縮継手部等の位置情報として、予め割り当てられた数値
データ（構造物データ）が、その時の走行距離データと
共に保管されている。

【００２０】路面段差計測データ解析プログラムの説明
に先だって、路面性状測定装置の一例を図２を参照して
説明する。

【００２１】路面５には車線の両脇に白線６が引かれて
おり、車両進行方向に向かって右側の白線上には所定間
隔で測量点７が定められている。このような路面５上の
路線を路面性状測定装置として、所要の機器を搭載した
車両１が走行する。車両１の前端には、路面間距離及び
傾斜を計測する装置２が取り付けられている。同装置２
の両端には白線認識用カメラ３がそれぞれ路面５上の左
右の白線６に向けて取り付けられている。また、走行距
離を計測する装置４とデータ処理装置８が設置されてお
り、取得されたデータは距離と対応付けられてデータ処
理装置にファイルされる。

【００２２】ここで更に図３を参照してレーザセンサ変
位データ、車両傾斜計データと白線位置データについて
説明する。路面性状測定装置は車両に搭載されて路面を
走行するので、以下、「計測車」と呼ぶ。

【００２３】路面間距離及び傾斜を計測する装置２のき
ょう体１０には１７個のレーザセンサ１１（Ｎｏ．１〜
１７）が変位計として車幅方向に設置され、更に傾斜計
１２及び左右に白線認識用カメラ３が設置されている。
１７個の各レーザセンサＮｏ. １〜１７は、基準面から
の路面の変位ｄ１〜ｄ１７を計測するものである。各レ
ーザセンサＮｏ. １〜１７から得られる変位データｄ１
〜ｄ１７が、一定距離間隔毎に、その時の走行距離デー
タと共にファイル保管される。わだち掘れ形状の算出に
必要な各レーザセンサ１〜１７の取付位置データと取付
角度データは、既知なので、予めファイルに保管してあ
る。１７個の各レーザセンサ１〜１７のうち９番目のレ
ーザセンサＮｏ. ９は、計測車１の車幅方向中央に在
り、取付位置データＬ１〜Ｌ１６はＹ軸中心から各レー
ザの基準面を照射する点までの距離を表している。取付
角度データθ１〜θ４は、各レーザセンサが基準面を照
射する角度を表している。なお、座標系としては、Ｘ軸
を路面横断方向に、Ｙ軸を路面縦断方向に、Ｚ軸を高さ
方向にとっている。

【００２４】傾斜計１２は計測車１のロール方向に対す
る傾斜を測定するものである。傾斜計１２から得られる
車両傾斜計データφｋが、一定距離間隔毎に、その時の
走行距離データと共にファイルに保管される。白線位置
データは、白線認識用カメラ３で捕らえた映像内の、計
測車１に搭載した計算機により算出された白線位置を表
すものであり、これも一定距離間隔毎に、その時の走行
距離データと共にファイルに保管される。白線位置デー
タから白線位置座標を算出するのに必要なカメラの取付
位置、画角データ、画素数データは既知なので、予めフ
ァイルに保管してある。

【００２５】次に、図４〜図１０に従って、本実施例の
路面段差計測データ解析プログラムによる処理の内容を
説明する。図４〜図５は処理フローの概要を示し、図６
〜図９は段差解析計算処理のフローを示し、図１０は前
方映像表示制御処理のフローを示している。

【００２６】先ず、図４〜図８を参照して、処理フロー
の概要を説明する。プログラムが起動されると、メイン
タイトル画面がディスプレイに表示される（図４のステ
ップＳ１）。メインタイトル画面では、さらに、操作員
の指定によりどの処理項目について処理を行うかを選択
することができる。処理項目には「計測ファイル選
択」、「縦断測量点座標入力」、「段差解析」、「プロ
グラム終了」の４つが用意されている。

【００２７】処理項目を選択すると（ステップＳ２）、
プログラムはどの処理項目が選択されたかを、ステップ
Ｓ３（「計測ファイル選択」）、ステップＳ７（「縦断
測量点座標入力」）、図５のステップＳ１２（「段差解
析」）、図５のステップＳ２４（「プログラム終了」）
で判断する。

【００２８】処理項目の「計測ファイル選択」を選ぶ
と、ステップＳ３においてステップ４に進むとの判断が
なされる。ステップ４において、ファイル操作画面が表
示され、ファイル操作画面では操作員の指定により、複
数存在しうる計測ファイルのセットのうちどのセットを
使用するかを選択することができる。各セットのうちの
どの計測ファイルを使用するか選択すると、この選択に
応じてプログラムにより計測環境ファイル（図１の１０
０）が読み込まれ、計測条件等のデータがディスプレイ
に表示される（ステップＳ５）。また、構造物ファイル
（図１の５００）により構造物位置の検出が行われる
（ステップＳ６）。

【００２９】また、処理項目として「縦断測量点座標入
力」が選択されたならば（ステップＳ７）、プログラム
はステップＳ８に進み、縦断測量点座標入力画面（図１
２（ｂ）参照）を表示する。次に、ステップＳ９に進
み、縦断測量点座標入力画面では、操作員が段差解析位
置番号、段差解析距離（水糸の長さに相当）、解析方向
を選択し、縦断測量座標（操作員によって測量された図
１２（ａ）に示される各縦断測量点のＹ座標及びＺ座
標）を入力する。この縦断測量点データは操作員が定め
た任意の基準点からの高さを表わすデータである。段差
解析開始点の測量点を解析座標原点（０，０，０）と
し、縦断測量点データは距離に基づいて展開される。な
お、図１２（ａ）に示されるように、計測車の各計測地
点の走行距離と縦断測量点のＹ座標とが対応付けられ
る。

【００３０】そしてプログラムは、ステップＳ１０に
て、入力されたデータ（縦断測量点座標）を、縦断測量
点座標データｌｎｙ〔ｉ〕と縦断測量点座標データｌｎ
ｚ〔ｉ〕にストアし、ステップ１１で、縦断測量点デー
タの入力が終了したならば、メインタイトル画面表示
（図４のステップＳ１）に戻る。但し、ここでは、ｉは
縦断測量点番号（縦断測量点の番号）、ｌｎｙ〔ｉ〕は
ｉ番目の縦断測量点でのＹ座標を表し、ｌｎｚ〔ｉ〕は
ｉ番目の縦断測量点でのＺ座標を表す。

【００３１】あるいは、処理項目として「段差解析」が
選択された場合には（図５のステップＳ１２）、ステッ
プＳ１３に進み、先ず最初に、段差データ解析画面が表
示される。次に、ステップＳ１４に進み、段差データ解
析画面で操作員が段差解析位置番号、レーザセンサ番
号、解析方向を選択する。

【００３２】また、段差データ解析画面は、構造物位置
に対応した前方映像タイムコードの表示、左又は右の白
線からのレーザセンサ位置、縦断測量点座標入力画面に
より設定された解析距離（水糸長さに相当）の表示がで
きる（図１３参照）。

【００３３】図１３において、段差データ解析画面に
は、各レーザセンサ番号に対応した縦断データ画面（上
段）と段差形状画面（下段）が表示され、縦断データ画
面には、縦軸に縦断データの高さ、横軸に距離をとっ
て、それぞれのレーザセンサ番号に対応した縦断方向の
凹凸量がグラフ表示される。ここでいう縦断データ画面
の凹凸量は、横断面形状（後述の図４のステップ１１４
で計算された結果）の左右の白線位置を結んだ直線と路
面との距離である。更に縦断データ画面には、計測時に
入力した構造物位置（段差位置）が表示される（図１３
参照）。段差縦断データ画面の下に表示されている段差
形状画面は、縦軸に段差量、横軸に構造物からの距離を
とり、構造物を基準とした段差形状（後述の図３のステ
ップ１２７で計算された結果）をグラフ表示する。

【００３４】次いで、ステップＳ１５で段差解析計算を
行う。次に、ステップＳ１６で、「段差解析結果一覧
表」という項目を選択すれば、ステップＳ１７で段差解
析結果一覧表画面（図１４参照）が表示され、ステップ
Ｓ１５で計算された段差量と距離が対応付けて表示され
る。

【００３５】そして、ステップＳ１８で「段差解析結果
一覧表画面表示終了」が選択されれば、段差データ解析
画面表示（ステップＳ１３）に戻る。段差データ解析画
面が表示されている場合、「段差解析結果一覧表の表
示」、「段差データ解析画面表示終了」、「印刷」のう
ち、どれかの解析モードの画面を操作員が選択すること
ができる。

【００３６】なお、処理項目として「プログラム終了」
が選択された場合は、ステップＳ２４で、プログラムを
終了する。そうでない場合にはメインタイトル画面表示
（図１のステップＳ１）に戻る。

【００３７】次に、図６から図９を参照して、ステップ
Ｓ１５の段差解析計算について説明する。ステップＳ１
５の段差解析計算が開始すると、先ず、図６のステップ
Ｓ１０１にて縦断測量点番号ｉをゼロに初期化する。次
いで、ステップＳ１０２で縦断測量点番号ｉをチェック
する。もしｉが縦断測量点数よりも小さければ、プログ
ラムはステップＳ１０３に進み、ｉが縦断測量点数と同
じかそれよりも大きければ、プログラムはステップＳ１
２３に進み、段差量の算出処理を行う。

【００３８】プログラムは、まず、ステップＳ１０３で
白線位置データを白線認識ファイルより読み込み、次い
でステップＳ１０４で段差解析に必要な予め設定された
ピッチで、距離に対応付けてデータを書き込む。この
際、設定ピッチのところにデータが存在しない場合は、
その前の距離のデータを使用する。このデータを段差解
析用白線認識ファイルにストアする。

【００３９】次に、ステップＳ１０５にて、わだち掘れ
ファイルからｉ番目の縦断測量点での１７個の変位デー
タｄ１（ｉ）〜ｄ１７（ｉ）と傾斜計データφ（ｉ）と
を読み込む。そして、ステップＳ１０６にて、変位デー
タｄ１（ｉ）〜ｄ１７（ｉ）を、各レーザセンサの取付
位置データＬ１〜Ｌ１６及び角度データθ１〜θ４を用
いて、図３に示すレーザセンサ変位点座標系での変位点
データ（ｘ１，ｚ１）〜（ｘ１７，ｚ１７）に変換す
る。即ち、図３の基準面上で中央のレーザセンサＮｏ.
９の位置を原点にする。図３に従えば、例えば変位点デ
ータ（ｘ１，ｚ１）についてはｘ１＝Ｌ１+ ｄ１・ｃｏ
ｓθ１、ｚ１＝ｄ１・ｓｉｎθ１となり、変位点データ
（ｘ５，ｚ５）についてはｘ５＝Ｌ５、ｚ５＝ｄ５とな
る。

【００４０】次に、図６のステップＳ１０７にて、白線
認識ファイルからｉ番目の縦断測量点での白線位置デー
タを読み込む。そしてカメラ画角、白線認識データ及び
レーザ変位点座標系での変位点データ（ｘ１，ｚ１）〜
（ｘ１７，ｚ１７）より、左右のうち一方の白線の位置
座標を後述の手順で算出する（図１５参照）。白線位置
の算出は、わだち掘れの断面表示と同一座標系とし、レ
ーザセンサＮｏ. ９の位置を原点とする。

【００４１】カメラ取付位置、取付角度、画角は予め分
かっているので、先ずステップＳ１０８で、白線認識の
画素データより基準面に投影された白線位置の原点（レ
ーザセンサＮｏ. ９）からの水平距離（ＭＰ（ｘ) ）を
求める。

【００４２】次に、ステップＳ１０９で、カメラ取付位
置座標（ＣＰ（ｘ, ｚ) ）と基準面に投影した白線位置
座標（ＭＰ（ｘ，ｚ) ）の２点を通る直線の方程式を求
める。そして、ステップＳ１１０で、基準面に投影した
白線位置にもっとも近い外側のレーザセンサと内側のレ
ーザセンサを求め、それぞれのレーザセンサから基準面
に直線を引くことにより路面との交点（Ｐｎ（ｘ，ｚ)
）と（Ｐｎ+ １（ｘ,ｚ) ）を求め、その交点（Ｐｎ
（ｘ，ｚ) ）、（Ｐｎ+ １（ｘ，ｚ) ）２点を通る直線
の方程式を求める。すると、ステップＳ１１１でステッ
プＳ１０９とステップＳ１１０で求めた直線の交点を算
出される。この交点の位置を白線位置ＭＣＲ（ｘ，ｚ)
とする。

【００４３】次に、ステップＳ１１２にて、先に算出し
た白線位置座標と幅員データ及びレーザセンサの計測点
座標から、反対側の白線の位置座標を下記の手順で算出
する（図１６参照）。

【００４４】先に求めた側の白線の位置を中心として、
半径が幅員となる円と、距離が幅員よりも大で最も中心
に近い点（レーザセンサの計測点（レーザＮｏ.(ｎ)
））と、幅員よりも小で最も遠い点（レーザＮｏ.(ｎ
＋１) ）を結ぶ直線との交点を反対側の白線位置ＭＣＬ
（ｘ、ｚ) とする。次に、ステップＳ１１３にて、車幅
方向に並んだ１７個のレーザセンサの計測に基づく前記
変位点データ（ｘ１，ｚ１）〜（ｘ１７，ｚ１７）のう
ち、白線上及び白線間に存在するＮ個の変位点データの
みを、新たに（ｗｘ１，ｗｚ１）〜（ｗｘＮ，ｗｚＮ）
にセットする。但し、レーザセンサ番号の小さい順に１
〜Ｎを割り当てる。

【００４５】そして、ステップＳ１１４において、右左
の白線が基準面に対し水平になるように座標軸をＷｘ
１、Ｗｚ１を中心に角度φＷ回転させた後、左右の白線
位置が基準面と一致するように、横断面データを垂直移
動させることにより、レーザセンサ座標系基準面を基準
とした横断面データ（Ｘｓ１，Ｚｓ１）〜（ＸｓＮ，Ｚ
ｓＮ）を求める（図１７参照）。

【００４６】次に、ステップＳ１１５でレーザセンサ変
位計基準面を基準とした横断面データ（Ｘｓ１，Ｚｓ
１）〜（ＸｓＮ，ＺｓＮ）を白線基準横断面データファ
イルにストアする。

【００４７】次に、ステップＳ１１６にて、下記の式に
より、基準面によるレーザセンサ変位点座標系から解析
座標系にデータを変換するために座標軸回転角度（φ
ｃ）を求める。

【数１】回転角度（φｃ）＝傾斜計角度（φｋ）−白線
間角度（φｗ）

【００４８】次にステップＳ１１７にて基準面によるレ
ーザ変位点座標系から解析座標系に変換するために、図
１１に示すように、最も端の（ｗｘ１，ｗｚ１）なる変
位点を中心に座標軸を角度φｃ〔ｉ〕だけ回転したとき
の変位点データ（ｗｘ〔１〕，ｗｚ〔１〕〜ｗｘ
〔Ｎ〕，ｗｚ〔Ｎ〕）を、回転行列を用いて算出する。

【００４９】そして、ステップＳ１１８にて、回転処理
後の変位点データ（ｗｘ〔１〕，ｗｚ〔１〕〜ｗｘ
〔Ｎ〕，ｗｚ〔Ｎ〕）に、ｉ番目の縦断測量点の高さ１
ｎｚ〔ｉ〕をプラスして、新変位点座標（ＷＸ〔１〕，
ＷＺ〔１〕〜ＷＸ〔Ｎ〕，ＷＺ〔Ｎ〕）を得る。更に、
ステップＳ１１９にて、新変位点座標（ＷＸ〔１〕，Ｗ
Ｚ〔１〕〜ＷＸ〔Ｎ〕，ＷＺ〔Ｎ〕）を順次、段差解析
用横断面座標データ（０Ｘ〔ｉ〕，０Ｙ〔ｉ〕）にセッ
トする。

【００５０】次に、ステップＳ１２０において、構造物
地点の座標を段差解析の基準点として、構造物地点の座
標を原点０にして換算し、段差解析横断面ファイルの断
面データ（０Ｘ〔ｉ〕，０Ｙ〔ｉ〕）を構造物地点から
のＸ及びＹ座標の差を算出し、新座標を（ＷＤＸ１，Ｗ
ＤＺ１）〜（ＷＤＸＮ，ＷＤＺＮ）とする。次にステッ
プ１２１で新座標を（ＷＤＸ１，ＷＤＺ１）〜（ＷＤＸ
Ｎ，ＷＤＺＮ）を段差解析横断面ファイルにストアす
る。

【００５１】ここで、段差量の算出について説明する。
まず、ステップＳ１２３で縦断測量点番号ｉをゼロに初
期化する。次にステップＳ１２４で縦断測量点番号ｉを
チェックする。もしｉが縦断測量点数Ｎよりも小さけれ
ば、プログラムはステップＳ１２５に進む。ステップＳ
１２５において、段差解析を行う指示されたレーザセン
サ番号に対応した縦断方向のデータが、段差解析横断面
ファイルより読み込まれる。次に、ステップＳ１２６に
て、段差解析の基準点となる構造物の高さデータを原点
０に換算して（すなわち、構造物の端部を原点にして表
し）、レーザセンサ番号毎に構造物１３からの距離に対
応付けて縦断面形状データが算出される（図１８参
照）。これにより、構造物地点を基準とした縦断方向の
段差形状データが得られるので、以下の方法で各ポイン
トの段差量を計算する（図１８参照）。

【００５２】ステップＳ１２７で構造物地点（ａ点）と
解析距離のエンドポイント（ｂ点）を直線で結んだ線を
基準線とし、各解析ポイントから構造物に平行に基準線
まで線を引いた距離（鉛直線）を各ポイントの段差量と
する。プログラムでは構造物地点を基準に構造物からの
距離に対応した段差量ｄ１〜ｄＮを求める。図１３に示
す段差形状のグラフでは、この段差量と距離から断面デ
ータを描画する。

【００５３】次に、ステップＳ１２８で段差量ｄ１〜ｄ
Ｎの大きさを比較し、最大値Ｄｍとして、その区間にお
ける最大段差とする。そして、ステップＳ１２７〜Ｓ１
２８で求められた最大段差Ｄｍと段差量ｄ１〜ｄＮは、
構造物地点を基準にして、構造物地点からの距離に対応
づけられて段差解析結果一覧表ファイルにファイルされ
る。

【００５４】ステップＳ１２７〜Ｓ１２８で求められた
最大段差Ｄｍと段差量ｄ１〜ｄＮが距離に対応付けられ
て、段差解析結果一覧表画面（図５のステップＳ１７）
に表示される。これらの解析及び算出された結果データ
は、必要に応じてプリンタに出力できるようになってい
る（図５のステップＳ２１）。

【００５５】前方映像表示制御処理では、先ず、現在表
示中の横断面のＹ座標に対応する走行距離から撮影位置
までの距離を差し引いて、計測地点を撮影しているとき
の走行距離を算出する。そして、走行距離に対応したタ
イムコード（フレーム番号）をタイムコードファイル
（図１の４００）から読み取り、通信ケーブルを通じて
ビデオデッキにそのタイムコードに対応したフレームを
サーチするコマンドを送信する。

【００５６】これに対応して、フレームサーチ可能なビ
デオデッキが指定されたフレームをサーチして再生し、
モニタにその映像を表示する。この時、ビデオデッキに
は、表示すべき座標位置を撮影した前方映像用ビデオテ
ープが挿入されているものとする。このような再生によ
り、操作員は、その付近の道路状況を見ることが可能で
ある。

【００５７】更に、図１０を参照して、前方映像表示制
御のフローについて説明する。前方映像表示制御が開始
すると、先ず、図１０のステップＳ２０１にて、横断面
のＹ座標が示す距離Ｌと、計測地点から撮影位置までの
距離ＧＡＰ（既知）から、計測地点を撮影したときの計
測車の走行距離ＲをＲ＝Ｌ−ＧＡＰにより算出する。続
いて、ステップＳ２０２にて、該当タイムコードファイ
ルから、走行距離Ｒでの前方映像用ビデオテープデッキ
のタイムコードを読み込む。そして、ステップＳ２０３
にて、読み込んだタイムコードに対応するタイムコード
・サーチ・コマンドを、ビデオテープデッキに送信す
る。

【００５８】

【発明の効果】以上において説明した本発明の方法を用
いることにより、段差測定対象区間の路面上で、路面性
状測定装置を１回走行させることにより収集される段差
解析に必要なレーザセンサの変位データ、白線位置デー
タ、車両傾斜データ及び段差解析の基準ポイントになる
構造物位置データ及び路面周辺の映像と、路面縦断方向
の測量点の位置データとを組み合わせることによって、
路面の段差解析を自動的に行い、段差状況を画面に表示
するとともに解析結果が自動的に出力されるので、作業
の迅速化がはかれる。

【００５９】また、路面周辺の映像は路面性状測定装置
の走行距離に対応付けて収集されており、段差解析時に
は段差解析路面あるいは周辺の状況をこの映像によって
把握することができるので、写真又はスケッチの作成が
不要になる。

【００６０】本発明の路面段差計測データ解析方法を採
用することにより、路面性状測定装置の１回の走行と、
計測時において路面の各計測地点での路面横断方向の線
上のうち１点の高さを測量するだけで、路面段差計測の
解析結果が出力できるので、計測作業及び解析作業の迅
速化がはかれる。また、路面及び周囲状況が路面性状測
定装置で撮影された映像が得られており、計測時の写真
撮影やスケッチの手間が省ける。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る段差計測データ解析
プログラムが使用するファイル構成例を示す図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る段差計測データ解析
プログラムを使用するにあたって路面段差解析に必要な
データを収集する路面性状測定装置の例を示す図であ
る。

【図３】わだち掘れ測定装置の構成を正面前方から見た
ところを表した図である。Ｙ軸の中心から各センサの基
準面照射点までの距離をＬ１〜Ｌ１６までで表す。ｄ１
〜ｄ１７は、各センサにおける基準面からの変位を示
す。

【図４】本発明の第１実施例に係る段差計測データ解析
プログラム処理フロー概要の内、一部の処理フローを表
した図である。

【図５】本発明の第１実施例に係る段差計測データ解析
プログラム処理フロー概要の内、一部の処理フローを表
した図である。

【図６】本発明の第１実施例に係る段差計測データ解析
プログラムにおける段差解析計算処理フローを表した４
図のうちの第１番目の図である。

【図７】上記４図のうちの第２番目の図である。

【図８】上記４図のうちの第３番目の図である。

【図９】上記４図のうちの第４番目の図である。

【図１０】本発明の第１実施例に係る段差計測データ解
析プログラムにおける前方映像表示制御処理フローを表
した図である。

【図１１】車両傾斜データを反映した解析座標への変換
を表した図である。

【図１２】縦断測量点座標入力画面の実施例を表した図
である。

【図１３】段差データ解析画面（縦断データ画面、段差
形状画面）の実施例を表した図である。

【図１４】段差データ解析結果一覧表示の実施例を表し
た図である。

【図１５】白線認識カメラによる白線位置座標算出の実
施例を表した図である。

【図１６】測定しない側の白線位置算出実施例を表した
図である。

【図１７】白線を基準とした横断面データ算出の実施例
を表した図である。わだち掘れデータは白線の位置で整
理するので、左右の白線がレーザセンサ基準面に水平に
なるように、角度φＷだけ回転させ、白線の高さが０に
なるように断面データを垂直移動する。

【図１８】レーザセンサ番号に対応した縦断面形状デー
タ及び段差量の求め方の実施例を表した図である。

【図１９】従来の路面段差計測状況を表した図である。

【符号の説明】

１車両２路面間距離及び傾斜を計測する装置３白線認識用カメラ４路面５白線７測量点８データ処理装置１０きょう体１１レーザセンサ１２傾斜計１３構造物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】路面上を移動する測定装置により取得さ
れた、路面上の複数の点について求められた該測定装置
に対する路面の相対的変位を示す変位データと、該測定
装置自体のロール方向の傾斜を示す傾斜データと、予め
得られている、路面上の白線を位置を示す白線位置デー
タと、予め得られている、路面にある構造物の位置を示
す構造物位置データと、路面縦断方向の複数の測量点の
位置を示す測量点位置データとを組み合わせて、構造物
と路面の間の段差を示す段差データを算出する算出ステ
ップと、該段差データを出力する出力ステップとを含ん
でなる路面段差計測データ解析方法。
【請求項２】前記測定装置によるデータ収集の際に得
られる路面周辺の映像または前記構造物位置データある
いはそれらの両方を出力された前記段差データと結び付
けて表示するステップをさらに含んでなる請求項１記載
の路面段差解析方法。
【請求項３】前記算出ステップが、前記白線位置デー
タから白線の位置座標を求めるステップと、前記傾斜デ
ータと前記構造物位置データと前記測量点位置データと
を用いて、前記変位データに対して構造物の端部の一点
を原点とする座標変換を行うステップとを含んでなる請
求項１または２記載の路面段差計測データ解析方法。
【請求項４】前記変位データを記憶する変位データ記
憶装置と、前記傾斜データを記憶する傾斜データ記憶装
置と、前記白線位置データを記憶する白線位置データ記
憶装置と、前記構造物位置データを記憶する構造物位置
データ記憶装置と、測量点位置データを記憶する位置デ
ータ記憶装置と、前記の各記憶装置に保存されたデータ
を用いて、構造物と路面の間の段差を示す段差データを
算出するように構成された演算装置と、該段差データを
表示する表示装置とを含んでなる、請求項１記載の路面
段差計測データ解析方法を実施するための路面段差計測
データ解析表示装置。