JPS60173201A - 路面の凹凸測定解析装置 - 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】

本発明は、路面の凹凸状態を自動的に測定し。 この測定結果をＡＤ変検して直接マイクロコンピュータ
にデータとして入力し測定値の最大値と最／Ｊ・値の偏
差をめ′にりその平均値偏差値を計算したりして路面の
平担性の検査の解析を自動的に行い、解析結果を印字表
示する路面凹凸測定解析装置に関する。 従来、路面凹凸測定機は１％公昭４２−１７６１３号。 特公昭４２−１７６１４号、特公昭４４−１４６４４号
に記載されているように、測定台車の前後に、基準車輪
を有する基準台車を取り付け、測定台車の中央部に路、
面の凹凸に応じて上下動自在な両足車輪を取り付け、こ
の測定車輪の変位量をプランヂャー巻弾線。 数個の滑車などを介して測定車台上に設置した車軸の回
転と連動して記録紙が送られると同時に変位量に応じて
ペンが動く記録計の記録紙上にペンにより記録するもの
である。この従来の路面凹凸測定機は路面の凹凸状態が
そのまま記録されるという利点はある。しかしながら舗
装工事共通仕°狩誓の路面平担性検査基準は例えば１．
５ｍ毎にある基準よりの高さの数値を六個〜士個のグル
ープに分け、このグループの中の数値より最大数と、最
小数の偏差をめ、これらの各偏差の平均値をめ。 更にこの偏差平均値金ある定数で割った値を用いるとい
う複雑な検査基準がある。したがって、従来の路面凹凸
測定機はこの検査基準による路面の平担性の試験結果を
作成するのに、記録紙から測定値を読み取り、最大値と
最小値の偏差を計算したり各偏差平均値などを計算した
りして解析しなければならないという煩雑さ７５ｉある
。また従来の路面凹凸測定機は人間が記録紙に記録され
た変位量？読み取るために非常な労力全要すると共に正
確に細かく読み取ることができずまた読み取り間違いも
生ずるという多くの欠点がある。 本発明は、これらの欠点を除去すべく、測定車輪またに
基準車輪の所定の回転毎すなわち所定距離毎に電気パル
ス信号を発生するパルス信号発生器と測定車輪の変位を
電気信号で検出する変位量検出器をアナログ°デジタル
変換器を介して、マイクロコンピュータに接続し、所定
距離毎の路面の凹凸変位量全データ入力とし、このデー
タに基づき複雑な路面の平担性の検査基準を解析し解析
結果を直ちに出力する路面凹凸測定解析装置を得ること
を目的としている。 本発明を図示する実施例に基き説明する。 第１図は不発明に係る路−面凹凸測定解析装置の外観説
明図である。先ず第１図に基づいて路面凹凸測定機の構
成を説明する。測定車台１の前後に。 四個の基準車輪２−１　．２−ｘ、、２−７　．２−Ｑ
。 ３−１　、　３−ｚ　、３−ｓ　、３−斗　′４ｃ友獲
る基準車台４，５ヲ取り付ける。取付方法は各々の基準
車台４，５の中央に測定車台１の前後両端を枢軸７゜８
により各々枢着する。測定車台１の中央部に軸受９を設
けこれに路面の凹凸の測定用車輪１０を取り付けた車輪
支持用クランク軸１１　ｉ支持させ、路面の凹凸

【Ｃ応
じて測定用車軸１０が上下動するようにしである。測定
車台１の中央部上［は電源、マイクロコンピュータ、プ
リンタなどからなる解析装ＷＢを載１Ｆする。−個の基
準車輪３−１　の−個所に突起物１２ヲ突設し、マイク
ロスイッチ１３　ｆ、この突起物１２と接触するように
して測定車台ｌＫ取付ける。従って、このマイクロスイ
ッチ１３はこの突起物１２から成るカム機構により基準
車輪３−１が一回転する毎に電源に接続しであるマイク
ロスイッチ１３が瞬間的にオン状態となり電気パルス信
号を発生するパルス発生器１３となる。この電気パルス
信号のパルス信号発生器１３の他の実施列は光電変換素
子を用いる場合で、−個の車輪を黒色にし一個所に線状
に螢光テープ片全接着し、豆電球と光電変換素子を用い
て豆電球の元を螢光テープ片により反射させ、この反射
光を光電変換素子（例えばＣｄｓ素子）で受光すること
によって基準車輪の一回転毎ｔ／Ｃ瞬間的な電気パルス
信号を発生するものである。ｌは１本実施列では基準車
輪３−１の一回転毎に電気パルス信号を発生するが、測
定車輪１０の一回転毎に電気パルス信号を発生しても差
支えない。捷た一回転毎ではＺ　＜　１／２回転、１／
４回転毎にパルス係号を発生するようにすることも間部
にできることはいうまでもない。測定車輪１゜の上下動
の変位量を検出−する変位量検出器とじてポテンショメ
ータ１４を用いる。第２図は変位量検出器であるボテン
ショメー°夕の取付状態の説明図である。このポテンシ
ョメータ１４の軸と車輪支持用クランク軸１１０回転軸
とをカブラ−１５で固着するとともに、ポテンショメー
タ１４ヲ測定車台１に取り付ける。っ従って測定車輪１
０が上下動すれば車輪支持用クランク軸１１の回転軸（
が回転し、この軸とカダラー１５を介して固着しである
ポテンショメータ１４の回転軸が回転し、測定車輪１０
の上下動の変位量が電気信号として取り出すことができ
る。 変位量検出器１４の他の実施例に、差動変圧器を用いて
行う場合で、測定車輪全巻バネ挿入の縦円筒およびプラ
ンジャーを介して測定車台に取り付けて、測定車輪の車
軸に差動変圧器の移動鉄芯を取り付けるとともにシリン
ダ状の固定子を計１定車台に取り付けることにより測定
車輪の上下動変位量を亀、気信号として検出し得るもの
である。 第３図は不発明に係る路面凹凸測定解析装置の電気回路
のブロック線図である。パルス信号発生器１３は基準車
輪３−１の一回転毎、即ち基準車輪３−１全直径の一定
距離間隔毎にパルス信号を発生する。不実施ＦｆＪＵ　
ＶＣおいてに０．５　ｍ毎にパルス信号を発生する。こ
の）、（ルス発生器１３をインターフェイスエ５を介し
てマイクロコンピュータ１７に接続子　゛る。一方、変
位量検出器１４は測定車輪ｉｏの上下動による路面の凹
凸の亥・位相を電気信号で検出するので、この信号はア
ナログ信号である。このアナログ信号をアナログデジタ
ル変換器（ＡＤ変換ａ　）ｔ６でサンプリングしデジタ
ル信号としてマイクロコンピュータ】７にデータとして
入力する。このアナログデジタル変換器１６はマイクロ
コンピュータ１７の制御信号によりアナログデジタル変
換を開始する。マイクロコンピュータ１７ハ周知の如く
、命令を取り出し゛Ｃ解釈し実行する中央処理装置であ
るシービーニー　（ＣＰＵ）や、メモリとしてラム（Ｒ
，ＡＭ）やロム（ＲＯＭ）を内蔵している。プリンタ１
８はマイクロコンピュータで処理したデータの測定解析
結果全印字する。マイクロコンピュータ１７やプリンタ
ー１８Ｚとその他必要な電源は充電式電池を使用する。 マイクロコンピュータ１７は、路面の凹凸の変位量など
の入力データを所望の演算処理をしてプリントアウトす
るには、この処理方法をグロラミングをしたプログラム
を要しこのプログラムはロム（ＲＯＭ）Ｋ魯き込まれて
いる。入力データや演算結果はラム（ＲＡＭ）Ｋ記憶す
る。また。 マイクロコンピュータは処理に必要なデータ数を選択設
定できるデータ数設定スイッチ１９ヲ装備しており、こ
のデータ数設定スイッチ１９ヲ切換えることにより、処
理に必要なデータ数を設定できるようにしである。路面
凹凸測定解析は、アスファルト舗装工事共通仕様書の路
面平担性検査基準に例をとれば１．５ｍ毎にある基準よ
りの高さの数値を六個〜七個のグループに分けこのグル
ープの中の数値よ！ｌ最大数と最小数の偏差をめ、更に
、多数のグループのグループ毎の偏差よジ偏差平均値を
め、この偏差平均値をある数値ｄ　（グルシー１個数に
よって異なる定数）で割って標準偏差を出し、この標準
偏差値により平担性検査基準での合格不合格が定められ
ているので、この基準に従った測定解析が必要である。 従来の記録計式の路面凹凸測定装置では記録紙上から１
．５ｍ毎の数値を非常に多数読み取って、その数値に基
づいて標準偏差を計算しなければならず非常な煩雑さを
要ししかも記録帳上から読み取る誤差も太きい。 不発明は、マイクロコンピュータ１７でこ（７）　処ｍ
を行うので自動的に標準偏差をめるので非常に簡単とな
る。この処理を行うプログラムは、第４図のフローチャ
ートに示す如く、電源を入れると。 データ数選択設定器１９で設定した一１グループ内のデ
ータ数ｎとグループの個数を読む、パルス発生器１３か
らパルス信号の３カウント毎（１カウントｉｓ０．５ｒ
ｎであるから１．肺毎）に変位量検出器１４のアナログ
変位記号をアナログデジタル変換器１６によりデジタル
信号に変換し、その変位ｍのデータを読む、これをｎ回
繰り返し、ｎ個の変位量データを肩する１グループとし
その内の最大値と追小値をめて最大値と最小値の偏差’
？　ｉ［算する。更に゛これをｍ回繰り返しｍ個のグル
ープとして各偏差の平均値をめ、この平均値をある定数
で割って標準偏差をめる。そして１．５ｍ毎の変位量、
谷最プリンタ１８に印字する。この一連の処理が終了す
ると再び最初にもどり同じ処理を繰り返すこの測定解析
処理を変位量検出器１４の出力とパルス発生器１３の出
力の関係について、第５図に示すタイムチャートにより
説明すると、変位量検出器１４の出力は、パルス発生器
１３のパルス信号が３同人る毎にアナログデジタル変換
器１６によりデジタル信号に変換されマイクロコンピュ
ータ１７ニ変位量のデータとして入力される。従ってこ
の変位板は数値としてマイクロコンピュータ１７に記憶
すれる。データ数六個の区間Ｇ１を１グループＩ−すれ
ば、このＧ１グループ内の最大値Ｐと最小値Ｑが解りそ
の偏差がまり、　Ｇ２のグループでは最大値Ｓ。 最小値Ｒとなりその偏差がまる。そしてグループ数が例
えば六個としたら、各六個の偏差の和をめ６で割ると偏
差の平均値がまり、平均値全グループ数に応じて定まる
定数で割ると標準偏差もまる。 路面の凹凸の変位量はアナログデジタル変換器１６に介
してマイクロコンピュータ１７が読み取るのでその精度
にきわめて高く０２２ｍｍの量まで読みとることができ
る。本実施例に、路面の平担性検査基準にしたかったプ
ログラムで説明したが、その他の測定基準に対しても、
各基準に適化、したプロクラムｋｉｔ込んだロム（ＲＯ
Ｍ）’＆交換すれば谷基準に合致する路面凹凸測定解析
が可能なことは言うまでもない。また９本発明の路面凹
凸測定解析装置に、従来の路面４１１１定用記録計を装
備すると路面の状態がそのま壕記録されるので細部（ｔ
こわたり良く把握できる。 以上軒ＭＶＣ説明した如く不発明に係る路面凹凸測定解
析装置は、路面凹凸の測定中に所定の基準による解析結
果が表示されるので従来のように記録紙上の記録を読み
取って計算すると煩雑さがなくきわめて簡単に自動的に
短時間で解析結果を得ることができるという大なる効果
を奏する。また不発明に、路面の凹凸変位量をマイクロ
コンピュータで読み取るので分解能がすぐれてきわめて
正確な精度の高い解析結果を得るという大なる効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明の路面凹凸測定解析装置の外低説明図、
第２図ｆ′ｆ、不発明の変位童心検出器の数句は説明図
、第３図は本発明の電気回跨のブロック線図、第４図は
不発明の実施例のフローチャート。 第５図は不発明の実施例のタイムチャートである。 符号の説明 ｌ・・測定車台、２−ｆ　、２−２．２−ｉ　、２−ｐ
。 ３−ｊ　、３−ｚ　、３−ａ　、３−）！　・・・基準
車輪、４゜５・、基準台車、７．８・・・枢軸、９・・
・軸受、　１０・・・測″よ 定用車輪、１１・・・車輪支持用クランク軸、１２・・
・突起物、１３・・パルス発生器、１４・・・変位量検
出器、１５・・・インターフニー１ス、　１６・・アナ
ログデジタル変換器。 １７・・−ンイクロコンヒ”フータ、１８・・−７“リ
ンク、１９・・・データ数選択設定器。 １【 第３図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ＩＪ罐１足軍台の前後に基準車輪を有する基準台車を
   取り付は前記測定車台の中央部に該測定車台に対し路面
   の凹凸に応じて上下動自在な測定車輪を取、０伺けた路
   面凹凸測定用台車に、前記基準車輪のうち一個または前
   記測定車輪の所定回転毎に電気パルス信号を発生するパ
   ルス発生器と、前記測定車輪の上下動の変位１を電気信
   号で検出する変位量検出器と、該変位量検出器の検出信
   号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と
   、前記パルス発生器のパルス信号と、前記アナログデジ
   タル変換器のデジタル出力信号を入力し、これらの肉入
   力信号によるデータに基づいて、路面の凹凸状態の所定
   の仕様による演算解析処理を行うようにプログラミング
   したプログラムで実行するマイクロコンピュータト、マ
   イクロコンピュータの測定解析結果を印字するプリンタ
   ーとを装備した路面凹凸測定解析装置。 Ｑ）前記パルス信号発生器は、基準車輪に突起物を突設
   し、この突起物と接触するようにマイクロスイッチを測
   定車台に取り付けた構成とした特徴とする特許請求範囲
   第１ＪＡ記載の路面凹凸測定解析装置。 （３）前記パルス信号発生器は黒色の基準車輪ＶＣ線状
   反射片′ｆ：接着し、光源と光電変換素子から成る構成
   としたことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の路面
   凹凸測定解析装置。 （４）前記変位量検出器は測定車輪の車輪支持用クラン
   ク軸の回転軸とポテンショメータの回転軸の各軸芯を固
   着するとともにポテンショメータを測定車台に取ジ付け
   た構成としたこと全特徴とする特許請求範囲第１項記載
   の路面凹凸測定解析装置。 （５）前記変位量検出器は、測定車輪軸に移動鉄芯を固
   定子シリンダを測定車台に取り付けた差動変圧器と［７
   たことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の路面凹凸
   測定解析装置。