JP3959300B2 - Road surface flatness measuring method and measuring apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路の路面等の凹凸を有する平面のプロファイルを計測する路面平たん性測定方法及び測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、路面縦断プロファイルを測定する測定装置としては、例えば米国特許第4858329号公報等に示すように(図1、図2参照)、同一直線上に所定間隔を隔ててかつ回転方向を合わせて円盤状の同一外径の第1,第2及び第3ローラ11〜13を進行方向に対して前、中及び後に順次配設し、第1及び第2ローラ11,12の各回転軸11a,12aに取り付けられて第1及び第2ローラを回転自在に連結する所定長さの第1連結棒14と、第2及び第3ローラ12,13の各回転軸12a,13aに取り付けられて第2及び第3ローラを回転自在に連結する第1連結棒と同一長さの第2連結棒15と、連結棒14,15あるいはローラの回転軸に取り付けられる距離測定器17と、第1連結棒14に取り付けられて第1連結棒及び第2連結棒14,15のなす連結角を検出する角度検出手段16とを設けてなる測定ブロック10と、第2ローラ12の回転軸12aに回動自在に取りつけられた操作棒19とを備えたものが知られている。
【0003】
この測定ブロック10が、路面の縦方向に所定間隔ずつ移動する毎に、第1及び第2連結棒14,15のなす連結角を角度検出手段16により検出することにより、第1連結棒及び第2連結棒14,15のなす連結角の変化を逐次求めることができる。この連結角データに基づいて、路面の縦断プロファイルを作成することができる。さらに、このように得られた縦断プロファイルに基づいて、3メートルプロフィルメータ法を用いて凹凸の波高値データを求めて、路面の平坦性を評価することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記路面縦断プロファイル測定装置を用いた場合、測定ブロックが路面から突出した突起を乗り越えるときに、中央の第2ローラは操作棒によって路面に押し付けられているが、第1及び第3ローラについてはこのような拘束がないため、ローラの弾性によって大きく跳ねあがり、さらに元に戻るまでにも所定時間を要する。その結果、角度検出手段による第1連結棒と第2連結棒とのなす連結角の検出結果に大きな誤差が生じ、特に連結角データが累積されることにより、これによって導かれる縦断プロファイルも大きな誤差を含む結果となる。本発明は、上記した問題を解決しようとするもので、滑らかな路面において単発的な突起があっても、突起に影響されることなく適正な縦断プロファイルを得ることができる路面平たん性測定方法及び測定装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために上記請求項1の発明の構成上の特徴は、同一直線上に所定間隔を隔ててかつ回転方向を合わせて円盤状の同一外径の弾性材料製の第1,第2及び第3ローラを進行方向に対して前、中、及び後に順次配設し、第1及び第2ローラの各回転軸に取り付けられて第1及び第2ローラを回転自在に連結する所定長さの第1連結棒と、第2及び第3ローラの各回転軸に取り付けられて第2及び第3ローラを回転自在に連結する第2連結棒と、ローラの移動距離を測定する距離測定手段と、第1連結棒に取り付けられて第1連結棒と第2連結棒とのなす連結角を検出する角度検出手段とを設けてなる測定ブロックを、第2ローラの回転軸に回動自在に取りつけられた操作棒によって路面に向けて押し付けることにより路面を移動させて、測定ブロックが、路面の縦方向に各ローラ間の距離である1ピッチの予め規定された整数分の1の規定距離を移動する毎に、角度検出手段によって連結角を検出し、連結角検出値に基づいて路面の平たん性を評価する路面平たん性測定方法であって、連結角選択手段により、連結角検出値の変化が予め規定した許容値以下のときは、連結角検出値を採用し、連結角検出値が許容値より大きいときは、連結角検出値の前後の複数の連結角検出値から統計手法に基づいて適正な推定値を選択して、推定値を連結角検出値とすることにある。
【0006】
上記のように構成した請求項1の発明においては、第2ローラの回転軸に回動自在に取りつけられた操作棒によって測定ブロックを路面に向けて押し付けた状態で路面を移動させて、測定ブロックが路面の縦方向に各ローラ間の距離である1ピッチの予め規定された整数分の1である規定距離を移動する毎に、角度検出手段により第1連結棒と第2連結棒とのなす連結角が検出される。このように角度検出手段により検出された連結角検出値に基づいて、路面の縦断プロファイルを作成する等により、路面の平たん性を評価することができる。
【0007】
ここで、測定ブロックが通常の滑らかな路面を通過する場合は、角度検出手段による連結角検出値の変化が大きくはなく予め規定した許容値よりは小さいため、角度検出手段により計測された連結角検出値がそのまま採用される。しかし、測定ブロックがたまたま路面から突出した突起を通過すると、ローラが跳ねて角度検出手段による連結角検出値の変化が通常の場合に比べて非常に大きくなる。このように、検出された連結角検出値が、予め規定した許容値より大きいときは、連結角選択手段により、連結角検出値の前後の複数の連結角検出値から、統計手法に基づく適正な推定値が選択され、この推定値が連結角検出値として置き換えられる。そのため、路面に突起があっても、連結角検出値としてその前後の検出値から適正な推定値が採用されることにより、連結角の異常値が是正される。その結果、請求項1の発明によれば、異常値の存在によりその後に検出される連結角検出値が本来の適正値から大きく外れるという不具合を回避することができる。ここで、複数の連結角検出値からの統計手法に基づいて選択される適正な推定値としては、例えば中央値、平均値等が用いられる。
【0008】
また、上記請求項2の発明の構成上の特徴は、前記請求項1に記載の路面平たん性測定方法において、連結角検出値の1ピッチ毎のデータに基づいて、道路の用途に応じた特定長さの復元長について、復元長の始点における連結角検出値の初期値をゼロとして、路面縦断プロファイル演算手段により復元プロファイルを演算し、復元プロファイルの中央の値に対する復元プロファイルの始点及び終点を結ぶ直線からのずれを波高値とすることとし、連結角検出値のデータの始点から順次1ピッチ間隔で波高値を演算し、さらに標準偏差演算手段により波高値データの標準偏差を演算して路面の平坦性とすることにある。ここで、道路の用途に応じた特定の復元長としては、歩道の場合は1メートル、一般道路の場合は3メートル、高速道路の場合は8メートル、滑走路では50メートル等が該当する。
【0009】
上記のように構成した請求項2の発明においては、上記異常値のない適正な連結角検出値に基づいて、道路の用途に応じた復元長を選択し、復元長の始点における連結角検出値の初期値をゼロとして、路面縦断プロファイル演算手段により復元長の復元プロファイルを演算する。これにより、連結角検出値の三角関数誤差を抑えた適正な復元プロファイルが得られる。さらに、復元プロファイルの中央の値に対する復元プロファイルの始点及び終点を結ぶ直線からのずれを波高値とすることにより、路面の突起による影響が少なくかつ三角関数誤差を抑えた適正な波高値が得られる。このように、請求項2の発明によれば、路面の始点から1ピッチ間隔で順次波高値を演算し、さらに標準偏差演算手段により該波高値データの標準偏差を演算することにより、適正な路面の平たん性を評価することができる。また、復元長を、路面の用途に合わせて適宜自由に選択することができるため、道路の用途に応じた適正な平たん性の評価が行われる。
【0010】
また、上記請求項3の発明の構成上の特徴は、同一直線上に所定間隔を隔ててかつ回転方向を合わせて円盤状の同一外径の弾性材料製の第1,第2及び第3ローラを進行方向に対して前、中、及び後に順次配設し、第1及び第2ローラの各回転軸に取り付けられて第1及び第2ローラを回転自在に連結する所定長さの第1連結棒と、第2及び第3ローラの各回転軸に取り付けられて第2及び第3ローラを回転自在に連結する第1連結棒と同一長さの第2連結棒と、いずれかローラの回転軸に取り付けられる距離測定手段と、第1連結棒に取り付けられて第1連結棒と第2連結棒とのなす連結角を検出する角度検出手段とを設けてなる測定ブロックと、第2ローラの回転軸に回動自在に取りつけられた操作棒とを備えた路面縦断プロファイル測定装置において、第2ローラの回転軸に回動自在に装着されて、一方の自由端が第1連結棒に固定され、他方の自由端が第2連結棒に固定されて、第1連結棒及び第2連結棒を操作棒と反対側に折り曲げられる状態に付勢するバネ部材を設けたことにある。
【0011】
上記のように構成した請求項3の発明においては、第2ローラの回転軸にバネ部材が回転自在に装着されて、一方の自由端が前記第1連結棒に固定され、他方の自由端が第2連結棒に固定されて、第1連結棒及び第2連結棒を操作棒と反対側に折り曲げられる状態に付勢しており、第1及び第連結棒を介して第1及び第3ローラを路面に押し付けている。そのため、測定ブロックの第1ローラがたまたま路面から突出した突起を通過すると、ローラが大きく跳ねようとするが、第1及び第3ローラは、バネ部材によって第1及び第2連結棒を介して路面に押し付けられているため、バネ部材の付勢力によってローラは大きく跳ねることなく、直ちに路面に接地する。その結果、請求項3の発明によれば、路面の突起によるローラの飛び跳ねが抑えられるため、角度検出手段による連結角検出値の変化が小さく抑えられる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。図1及び図2は、第1実施形態である道路の路面Dの縦断方向のプロファイルを測定する路面平たん性測定方法に使用する路面縦断プロファイル測定装置の概略構成を正面図及び平面図により示したものである。路面縦断プロファイル測定装置は、測定ブロック10と、制御装置21とにより構成されている。
【0013】
測定ブロック10は、図1に示すように、硬質のゴム弾性体あるいは弾性体エラストマ製であり、進行方向(図示矢印方向)に対して前、中及び後に配列された3個の円盤形の第1、第2及び第3ローラ11,12,13を有しており、各ローラ11,12,13は、同一面上でかつ同一直線上に配列されている。各ローラ11,12,13の外径は、本実施形態では150mmφになっている。各ローラ11,12,13には、それぞれ回転軸11a,12a,13aが貫通固定されている。第1ローラ11と第2ローラ12の回転軸11a,12aの両端側には、長尺板状の一対の第1連結棒14が、回転軸11a,12aが回転自在なように固定されている。また、第2ローラ12と第3ローラ13の回転軸12a,13aの両端には、長尺板状の一対の第2連結棒15が回転軸12a,13aが回転自在なように固定されている。本実施形態では、第1及び第2ローラ11,12間、第2及び第3ローラ12,13間の距離がいずれも250mmに保たれている。
【0014】
第1連結棒14には、第2連結棒15に対する第1連結棒14の回動角度である連結角θを検出するロータリエンコーダ16が取り付けられている。第2連結棒15には、第2ローラ12の回転数から測定ブロックの移動距離を検出する距離センサ17が取り付けられている。さらに、第2連結棒15には、第2連結棒15の初期角度θBを検出する傾斜角度センサ18が取り付けられている。
【0015】
測定ブロック10の第2ローラ12には、操作棒19が回動可能に取り付けられている。路面縦断プロファイル計測に際しては、測定者が、操作棒19を手で持って測定ブロック10を路面に押し付けた状態で移動させるようになっている。なお、測定ブロック10の支持方法については、操作棒19を測定車に連結させると共に、操作棒19をコイルバネ等で付勢して測定ブロック10を道路に押し付けるようにしてもよい。これにより、測定車の移動に伴って、測定ブロックが移動することにより、自動的に路面縦断プロファイルを計測することが可能になる。操作棒19には、制御装置21が取りつけられている。
【0016】
制御装置21は、ROM,RAM,CPU,I/O等からなるマイクロコンピュータ等により構成されており、ROMに記憶された図3に示す「連結角選択制御プログラム」を実行するものである。制御装置21のRAMには、規定距離であるローラ11,12間及び及ローラ12,13間の距離250mmの1/25である10mmの値が記憶されており、また、連続する連結角θiの変化Δθi=θi/θi−1の上限である許容値δが記憶されている。制御装置21の入力側には上記ロータリエンコーダ16、距離センサ17及び傾斜角度センサ18と共に、連結角の計測を停止させる停止スイッチ22が接続されている。また、制御装置21の出力側には、路面縦断プロファイルの測定結果等を表示する表示装置23が接続されている。
【0017】
つぎに、上記路面縦断プロファイル測定装置による道路のプロファイル測定について説明する。
測定ブロック10を道路に載置して第1ローラ11を基準位置にセットした状態で、測定者が、操作棒19によって測定ブロック10を路面に押圧した状態で道路前方(縦方向)に進行させることにより、制御装置21による計測が開始される。制御装置21は、第2連結棒15の初期角θBを検出してRAMに記憶した後、距離センサ17からの入力に応じて10mm毎の測定点であると認識し、ロータリエンコーダ16により検出された連結角検出値θiを順次RAMに記憶すると共に、連続する連結角の変化値Δθi=θi/θi−1を順次演算して、それらをRAMに記憶する。測定ブロック10による連結角の計測が終了すると、測定者により停止スイッチ22がオフに操作される。
【0018】
一方、制御装置21は、連結角θiの計測及び連結角θiの変化値Δθi=θi/θi−1(ただし、θ0=θ−1=0とする)の演算と同時に、あるいは計測及び演算後に、「連結角選択制御プログラム」の実行を図3に示すステップ40にて開始し、測定番号iを「1」にする等、各種変数の初期化を行った後、順次変化値Δθiを読み出して(ステップ41,42)、さらに変化値Δθiが許容値δ以下であるか否かを判定する(ステップ43)。路面に突起がなく平坦であって、変化値Δθiが許容値δ以下のときは、連結角θi測定値が適正なので、制御装置21は「YES」との判定のもとにプログラムをステップ44に移行させ、測定番号iを+1した後、変化値Δθiの読出しが終了したか否かを判定する(ステップ45)。ここでは読出しはまだ終了していないので、制御装置21は「NO」との判定のもとにプログラムをステップ42に戻して、つぎの変化値Δθiを読み出して同様に許容値δ以下であるか否かの判定を行う。
【0019】
そして、測定ブロックが路面の突起を通過したことに対応して、変化値Δθiが許容値δより大きくなると、制御装置21は、ステップ43にて「NO」との判定のもとにプログラムをステップ46に移行させ、連結角θiの前後2つの連結角計測値θi−1、θi−2、θi+1、θi+2を読出す(ステップ46)。さらに、制御装置21は、読み出された計測値の中から中央値θcを読取り、この中央値θcを連結角計測値θiとして更新する(ステップ47,48)。上記手順を繰返して実行することにより、図4(a)に示す路面に対して適正な連結角データが得られる。なお、連結角θiの前後の連結角計測値の数については、各2個に限らず、例えば各3個以上であってもよい。
【0020】
以上に説明したように、本実施形態によれば、検出された連結角検出値θiの変化値Δθiが、予め規定した許容値δより大きいときは、連結角検出値θiの前後の各2つの連結角検出値内の中央値変化値θcを選択して、中央値θcが連結角検出値θiとして置き換えられる。そのため、路面に突起があっても、連結角検出値θiとしてその前後の検出値の内の中央値θcが採用されるため、連結角検出値θiの異常値が是正される。その結果、本実施形態においては、異常値の存在によりその後に検出される連結角検出値θiが本来の値から大きく外れるという不具合を回避することができ、適正な連結角検出値に基づいて適正な路面プロファイルを得ることができる。なお、本実施形態においては、連結角検出値の異常値の是正として、前後の複数の連結角検出値の中央値を用いているが、これに代えて、統計的手法により確度の高い連結角値が得られる推定値、たとえば平均値等を用いることも可能である。
【0021】
つぎに、図4に示すように、上記連結角検出値のデータの内の1測定ピッチである250mm毎の連結角検出値に基づいて、道路の用途に応じた特定長さの復元長について、復元プロファイルが求められる。ここでは、復元長として、一般道路を想定した3mの長さが選択される。復元プロファイルは、復元長の始点における連結角検出値の初期値をゼロとして、フィルタ演算手法、例えば特許第3292200号に示す無限インパルス応答フィルタ(Infinite Impulse Response Filter)演算手法により、図4(c)に示すように演算される。この復元プロファイル(1)に基づいて、波高値h1が、復元プロファイルの中央の値に対する復元プロファイルの始点及び終点を結ぶ直線からのずれとして演算される。つぎに、図4(d)に示すように、250mm進んだ位置で、同様に復元プロファイル(2)が演算され、この復元プロファイル(2)に基づいて波高値h2が求められる。以下同様にして、図4(e)に示すように、順次全ての規定位置で波高値h1,h2,h3,h4…が求められる。これらの波高値データh1,h2,h3,h4…に基づいて、制御装置21において波高値データの3m標準偏差σ3mが演算され、路面の平坦性が求められる。
【0022】
以上に説明したように、250mm毎の適正な連結角検出値に基づいて、道路の用途に応じた復元長を選択し、復元長の始点における連結角検出値の初期値をゼロとして、制御装置21によって復元長の復元プロファイルを演算することにより、連結角検出値の三角関数誤差を抑えた適正な復元プロファイルが得られる。さらに、復元プロファイルの中央の値に対する復元プロファイルの始点及び終点を結ぶ直線からのずれを波高値とすることにより、路面の突起による影響が少なくかつ三角関数誤差を抑えた適正な波高値が得られる。このように、制御装置21によって、路面の始点から1測定ピッチである250mm間隔で順次波高値h1,h2,…を演算し、さらに波高値データの標準偏差を演算することにより、適正な路面の平たん性を評価することができる。また、復元長を、路面の用途に合わせて適宜自由に選択することができるため、道路の用途に応じた適正な平たん性の評価を行うことができる。なお、3メートル単位については、一般道路を対象として定められたものであるが、道路の用途に応じて単位を変えることが可能である。例えば、歩行者用道路の場合は1メートル単位とし、高速道路の場合は8メートル単位とし、滑走路では50〜100メートル単位とすることも可能である。
【0023】
次に、第2実施形態について説明する。
本実施形態では、図5〜図7に示すように、測定ブロック10の第2ローラ12の回転軸12aにおいて、コイルバネであるバネ部材25が、第1連結棒14と第2連結棒15の取付位置の間に回動自在に装着されている。さらに、バネ部材25は、一方の自由端が第1連結棒14に固定され、他方の自由端が第2連結棒15に固定されて、第1及び第2連結棒14,15を操作棒19と反対側すなわち路面側に折り曲げられる状態に付勢している。これにより、第1及び第2連結棒14,15に取り付けられた第1ローラ11及び第3ローラ13が、路面に押し付けられた状態にされている。また、バネ部材25を囲んで、ゴム弾性体製のシールリング26が、第1及び第2連結棒14,15の対向面に取りつけられている。さらに、シールリング26に囲まれた空間には、高粘性のオイル27が封入されており、ダンパー作用が発揮されるようにされている。なお、シールリング26及びオイル27については、必要に応じて省略することも可能である。
【0024】
上記のように構成した第2実施形態においては、第1及び第連結棒14,15を介して第1及び第3ローラ11,13が、バネ部材25によって路面に押し付けている。そのため、測定ブロック10の第1ローラ11がたまたま路面から突出した突起を通過すると、ローラ11が大きく跳ねようとするが、バネ部材25の付勢力によってローラの跳ねが抑えられ、直ちに路面に接地する。その結果、第2実施形態によれば、ローラ11,13の跳ねによってローリエンコーダ16による連結角検出値の変化が小さく抑えられ、路面縦断プロファイルがこの連結角検出値に基づいて適正に演算される。
【0025】
なお、上記実施形態においては、測定装置に取り付けられた制御装置21により、連結角検出値θiの読取り及び連結角変化値Δθiの演算と、縦断プロファイルの演算と波高値及び標準偏差の演算処理とが同時に行われているが、これに限るものではない。たとえば、制御装置21では、連結角検出値θiの読取り及び連結角変化値Δθiの演算を行い、縦断プロファイルの演算と波高値及び標準偏差の演算処理は、別の場所で行うようにしてもよい。特に、多数の測定装置からの連結角データ及び連結角変化値を特定のデータ解析センターに集めて一括してデータ解析を行うことにより、縦断プロファイル、波高値及び標準偏差の正確かつ迅速なデータ処理が可能になる。
【0026】
【発明の効果】
上記請求項1の発明によれば、路面に突起があっても、連結角検出値としてその前後の検出値の中の中央値が採用され異常値が是正される。そのため、異常値の存在によりその後に検出される連結角検出値が本来の値から大きく外れるという不具合を回避することができ、連結角検出値に基づいて適正な路面プロファイルを得ることができる。
【0027】
また、請求項2に発明によれば、道路の用途に応じた復元長について、復元長の始点における連結角検出値の初期値をゼロとして復元プロファイルが演算されることにより、連結角検出値の三角関数誤差を抑えた適正な復元プロファイルが得られ、さらに路面の突起による影響が少ない適正な波高値が得られる。その結果、波高値データの標準偏差を演算することにより、適正な路面の平たん性を評価することができる。また、復元長を、路面の用途に合わせて適宜自由に選択することができるため、道路の用途に応じた適正な平たん性の評価を行うことができる。
【0028】
さらに、請求項3の発明によれば、第1及び第3ローラは、バネ部材によって第1及び第2連結棒を介して路面に押し付けられているため、測定ブロックの第1ローラがたまたま路面から突出した突起を通過したとき、バネ部材の付勢力によってローラは大きく跳ねることなく、直ちに路面に接地する。その結果、請求項3の発明によれば、ローラの飛び跳ねによって角度検出手段による連結角検出値の変化が小さく抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態である道路の路面の縦断プロファイルを計測するために使用される測定装置を概略的に示す正面図である。
【図2】同測定装置を概略的に示す平面図である。
【図3】 測定ブロックに設けた制御装置により実行される「連結角選択制御プログラム」のフロチャートである。
【図4】平たん性測定対象道路のプロファイル、連結角データ、復元プロファイル(1)、復元プロファイル(2)、波高値データを示す説明図である。
【図5】第2実施形態に係る測定装置を概略的に示す正面図である。
【図6】同測定装置を概略的に示す正面図である。
【図7】同測定装置の要部であるバネ部材の取り付け状態を示す図6のVII−VII線方向の矢視図及び一部破断平面図である。
【符号の説明】
10…測定ブロック、11,12,13…第1,第2,第3ローラ、11a,12a,13a…回転軸、14…第1連結棒、15…第2連結棒、16…ロータリエンコーダ(角度検出手段)、17…距離センサ、19…操作棒、21…制御装置、25…バネ部材。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a road surface flatness measuring method and a measuring apparatus for measuring a profile of a plane having irregularities such as road surfaces.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a measuring device for measuring a road profile, for example, as shown in U.S. Pat. No. 4,858,329 (see FIGS. 1 and 2), a disk with a predetermined interval on the same straight line and a rotating direction aligned. The first, second, and
[0003]
Each time the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the above-mentioned road surface profile measuring apparatus is used, when the measurement block gets over the protrusion protruding from the road surface, the second roller at the center is pressed against the road surface by the operating rod. Since there is no such restriction, it takes a predetermined time for it to spring up greatly due to the elasticity of the roller and to return to its original state. As a result, a large error occurs in the detection result of the connecting angle formed by the first connecting rod and the second connecting rod by the angle detecting means. Especially, the connecting profile data is accumulated, and the longitudinal profile derived thereby is also a large error. Result. The present invention is intended to solve the above-described problem, and a road surface flatness measuring method capable of obtaining an appropriate longitudinal profile without being affected by the protrusion even if there is a single protrusion on a smooth road surface. And it aims at providing a measuring device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the structural feature of the invention of
[0006]
In the invention according to
[0007]
Here, when the measurement block passes a normal smooth road surface, the change in the connection angle detection value by the angle detection means is not large but smaller than a predetermined allowable value, and therefore the connection angle measured by the angle detection means. The detected value is adopted as it is. However, if the measurement block happens to pass through the protrusion protruding from the road surface, the roller will bounce and the change in the connection angle detection value by the angle detection means will be much greater than in the normal case. As described above, when the detected connection angle detection value is larger than the predetermined allowable value, the connection angle selection unit appropriately determines the appropriate connection based on the statistical method from the plurality of connection angle detection values before and after the connection angle detection value. An estimated value is selected, and this estimated value is replaced as a connection angle detection value. Therefore, even if there is a protrusion on the road surface, an appropriate estimated value is adopted from the detected values before and after the connection angle detection value, thereby correcting the abnormal value of the connection angle. As a result, according to the first aspect of the present invention, it is possible to avoid the problem that the detected connection angle detected afterwards due to the presence of the abnormal value deviates greatly from the original appropriate value. Here, as a proper estimated value selected based on a statistical method from a plurality of detected connection angle values, for example, a median value, an average value, or the like is used.
[0008]
Further, the structural feature of the invention of
[0009]
In the invention of
[0010]
Further, the structural feature of the invention of claim 3 is that the first, second and third rollers made of an elastic material having a disc-like outer diameter with a predetermined interval on the same straight line and with the rotation direction aligned. Are connected to the respective rotation shafts of the first and second rollers so that the first and second rollers are rotatably connected to each other. A second connecting rod having the same length as the first connecting rod attached to the rotating shafts of the second and third rollers and rotatably connecting the second and third rollers, and the rotating shaft of one of the rollers A measuring block comprising distance measuring means attached to the first connecting rod, angle detecting means attached to the first connecting rod for detecting a connecting angle between the first connecting rod and the second connecting rod, and rotation of the second roller Road profile measurement with an operating rod pivotally attached to the shaft In the apparatus, the first roller is rotatably mounted on the rotation shaft of the second roller, one free end is fixed to the first connecting rod, and the other free end is fixed to the second connecting rod. A spring member for urging the second connecting rod to be bent to the opposite side of the operating rod is provided.
[0011]
In the invention of claim 3 configured as described above, a spring member is rotatably mounted on the rotation shaft of the second roller, one free end is fixed to the first connecting rod, and the other free end is Fixed to the second connecting rod, the first connecting rod and the second connecting rod are urged to be bent to the opposite side of the operating rod, and the first and third rollers are interposed via the first and first connecting rods. Is pressed against the road surface. For this reason, when the first roller of the measurement block happens to pass the protrusion protruding from the road surface, the roller tries to jump greatly, but the first and third rollers are driven by the spring member via the first and second connecting rods. Since the roller is pressed against the roller, the roller does not jump greatly due to the biasing force of the spring member, and immediately contacts the road surface. As a result, according to the invention of claim 3, since the jumping of the roller due to the projection on the road surface is suppressed, the change in the detected value of the connecting angle by the angle detecting means can be suppressed small.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are a front view and a plan view showing a schematic configuration of a road surface profile measuring apparatus used in a road surface flatness measuring method for measuring a profile in a longitudinal direction of a road surface D of a road according to a first embodiment. It is a thing. The road profile profile measuring device includes a
[0013]
As shown in FIG. 1, the
[0014]
A
[0015]
An
[0016]
The
[0017]
Next, road profile measurement by the road surface profile measuring apparatus will be described.
In a state where the
[0018]
On the other hand, the
[0019]
When the change value Δθ i becomes larger than the allowable value δ corresponding to the measurement block passing through the projection on the road surface, the
[0020]
As described above, according to this embodiment, the change value [Delta] [theta] i of the detected connecting angle detection value theta i is, when the pre-defined larger than the allowable value [delta], before and after the connecting angle detection value theta i each two median change value θc of the connection angle in the detection value by selecting the median θc is replaced as a connecting angle detection value theta i. Therefore, even if there is a protrusion on the road surface, the median value θc of the detected values before and after the connection angle detection value θ i is adopted, so that the abnormal value of the connection angle detection value θ i is corrected. As a result, in the present embodiment, it is possible to avoid the problem that the connection angle detection value θ i detected afterwards due to the presence of an abnormal value greatly deviates from the original value, and based on the appropriate connection angle detection value. An appropriate road surface profile can be obtained. In the present embodiment, as the correction of the abnormal value of the connection angle detection value, the median value of the plurality of previous and subsequent connection angle detection values is used, but instead of this, a highly accurate connection angle is obtained by a statistical method. It is also possible to use an estimated value from which a value is obtained, for example, an average value.
[0021]
Next, as shown in FIG. 4, on the basis of the connection angle detection value for every 250 mm, which is one measurement pitch in the connection angle detection value data, the restoration length of the specific length according to the use of the road is as follows. A restore profile is required. Here, a length of 3 m assuming a general road is selected as the restoration length. In the restoration profile, the initial value of the connection angle detection value at the starting point of the restoration length is set to zero, and a filter calculation method, for example, an infinite impulse response filter calculation method shown in Japanese Patent No. 3292200 is used. Is calculated as shown in FIG. Based on the restoration profile (1), the peak value h1 is calculated as a deviation from a straight line connecting the start point and the end point of the restoration profile with respect to the central value of the restoration profile. Next, as shown in FIG. 4D, the restoration profile (2) is similarly calculated at a position advanced by 250 mm, and the peak value h2 is obtained based on the restoration profile (2). In the same manner, as shown in FIG. 4E, the peak values h1, h2, h3, h4... Are obtained sequentially at all specified positions. Based on these peak value data h1, h2, h3, h4..., The
[0022]
As described above, based on the appropriate connection angle detection value for every 250 mm, the restoration length corresponding to the road application is selected, the initial value of the connection angle detection value at the starting point of the restoration length is set to zero, and the control device By calculating the restoration profile of the restoration length by 21, an appropriate restoration profile can be obtained in which the trigonometric error of the connection angle detection value is suppressed. Furthermore, by setting the deviation from the straight line connecting the starting point and the ending point of the restoration profile with respect to the center value of the restoration profile as the wave height value, an appropriate wave height value that is less affected by the protrusion on the road surface and that suppresses the trigonometric function error can be obtained. . As described above, the
[0023]
Next, a second embodiment will be described.
In this embodiment, as shown in FIGS. 5 to 7, the
[0024]
In the second embodiment configured as described above, the first and
[0025]
In the above embodiment, the
[0026]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, even if there is a protrusion on the road surface, the median value of the detected values before and after the connection angle detection value is adopted, and the abnormal value is corrected. For this reason, it is possible to avoid the problem that the detected connection angle value that is detected afterward due to the presence of the abnormal value greatly deviates from the original value, and an appropriate road surface profile can be obtained based on the detected connection angle value.
[0027]
According to the second aspect of the present invention, the restoration profile is calculated by setting the initial value of the connection angle detection value at the start point of the restoration length as zero for the restoration length according to the use of the road. An appropriate restoration profile with a reduced trigonometric function error can be obtained, and an appropriate peak value that is less affected by road surface protrusions can be obtained. As a result, proper road surface flatness can be evaluated by calculating the standard deviation of the peak value data. In addition, since the restoration length can be selected freely and appropriately according to the use of the road surface, it is possible to evaluate the flatness appropriate for the use of the road.
[0028]
Further, according to the invention of claim 3, since the first and third rollers are pressed against the road surface by the spring member via the first and second connecting rods, the first roller of the measurement block happens to be off the road surface. When passing through the protruding protrusion, the roller immediately contacts the road surface without greatly jumping due to the biasing force of the spring member. As a result, according to the third aspect of the present invention, the change in the connection angle detection value by the angle detection means can be suppressed small by the jumping of the roller.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view schematically showing a measuring apparatus used for measuring a longitudinal profile of a road surface of a road according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view schematically showing the measurement apparatus.
FIG. 3 is a flowchart of a “connection angle selection control program” executed by a control device provided in a measurement block.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a flatness measurement target road profile, connection angle data, restoration profile (1), restoration profile (2), and peak value data.
FIG. 5 is a front view schematically showing a measuring apparatus according to a second embodiment.
FIG. 6 is a front view schematically showing the measurement apparatus.
7 is an arrow view in the direction of the line VII-VII in FIG. 6 and a partially cutaway plan view showing a mounting state of a spring member, which is a main part of the measurement apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
連結角選択手段により、前記連結角検出値の変化が予め規定した許容値以下のときは、該連結角検出値を採用し、該連結角検出値が前記許容値より大きいときは、該連結角検出値の前後の複数の連結角検出値から統計手法に基づいて適正な推定値を選択して、該推定値を連結角検出値とすることを特徴とする路面平たん性測定方法。The first, second, and third rollers made of an elastic material having the same outer diameter with a predetermined interval on the same straight line are arranged sequentially in the front, middle, and rear with respect to the traveling direction. A first connecting rod having a predetermined length, which is attached to each rotary shaft of the first and second rollers and rotatably connects the first and second rollers, and each rotation of the second and third rollers. A second connecting rod attached to the shaft for rotatably connecting the second and third rollers; distance measuring means for measuring a moving distance of the roller; and the first connecting rod attached to the first connecting rod. A measuring block provided with an angle detecting means for detecting a connecting angle between the rod and the second connecting rod is pressed against the road surface by an operating rod rotatably attached to the rotating shaft of the second roller. The measurement block is moved by moving the road surface Each time the specified distance of a predetermined integer of 1 pitch, which is the distance between the rollers, is moved in the longitudinal direction of the surface, the angle detection means detects the connection angle, and the connection angle detection value is obtained. A road surface flatness measuring method for evaluating road surface flatness based on:
The coupling angle selection unit, wherein when the change of the connecting angle detection value is less than pre-defined tolerance, employing the connecting angle detection value, when the connecting angle detection value is larger than the allowable value, the connecting angle A road surface flatness measuring method, wherein an appropriate estimated value is selected from a plurality of detected connection angle values before and after the detected value based on a statistical method, and the estimated value is used as a detected connection angle value.
前記第2ローラの回転軸に回動自在に装着されて、一方の自由端が前記第1連結棒に固定され、他方の自由端が前記第2連結棒に固定されて、該第1連結棒及び第2連結棒を前記操作棒と反対側に折り曲げられる状態に付勢するバネ部材を設けたことを特徴とする路面縦断プロファイル測定装置。The first, second, and third rollers made of an elastic material having the same outer diameter with a predetermined interval on the same straight line are arranged sequentially in the front, middle, and rear with respect to the traveling direction. A first connecting rod having a predetermined length, which is attached to each rotary shaft of the first and second rollers and rotatably connects the first and second rollers, and each rotation of the second and third rollers. A second connecting rod having the same length as the first connecting rod attached to the shaft and rotatably connecting the second and third rollers, a distance measuring means attached to the rotating shaft of any one of the rollers, A measuring block attached to the first connecting rod and provided with an angle detecting means for detecting a connecting angle between the first connecting rod and the second connecting rod, and rotatable about the rotation shaft of the second roller A road profile measurement device equipped with a control rod attached to Stomach,
The first roller is rotatably mounted on the rotation shaft of the second roller, one free end is fixed to the first connecting rod, and the other free end is fixed to the second connecting rod. And a road surface profile measuring apparatus characterized in that a spring member is provided to urge the second connecting rod to be bent to the opposite side of the operation rod.
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