(57)【要約】【課題】本発明は、無人の走行体の車速情報を用いて慣性装置により、走行体の姿勢角・速度・位置データを得ることにより、小型化された走行体で計測を可能とすることを目的とする。【解決手段】本発明による線形計測装置は、車輪(12)を用いて走行できる無人の走行体(11)に設けられた慣性装置(21)と、前記車輪(12)に設けられた回転検出器(13)からの車速情報(14)とを備え、前記慣性装置(21)の演算部(23)においては、車速情報(14)を入力することにより、走行体(11)の姿勢角・速度・位置の演算を行うようにした構成である。【選択図】図１
2014186612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪(12)を用いて走行できる無人の走行体(11)と、前記走行体(11)に設けられた慣性装置(21)と、前記走行体(11)の車輪(12)に設けられた回転検出器(13)と、前記回転検出器(13)から得られた前記走行体(11)の車速情報(14)と、からなり、
前記慣性装置(21)の演算部(23)においては、前記車速情報(14)を入力することにより、前記走行体(11)の姿勢角・速度・位置の演算を行うように構成したことを特徴とする線形計測装置。
【請求項２】
前記走行体(11)には、前記演算の結果、得られる計測データ(16)を外部装置(17)に無線で送信するための無線送受信部(19)が設けられていることを特徴とする請求項１記載の線形計測装置。
【請求項３】
前記走行体(11)には、前記走行体(11)を移動させるための取手(10)が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の線形計測装置。
【請求項４】
前記走行体(11)には、前記走行体(11)を遠隔操作によって自走させるための遠隔操作型自走装置(15)が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の線形計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線形計測装置に関し、特に、無人の走行体の車速情報を用いて慣性装置により、走行体の姿勢角・速度・位置データを得ることにより、小型化された走行体で路面等の凹凸を計測を可能とするための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の路面、プラットホーム等の凹凸計測を行う装置としては、図示していないが、例えば、特許文献１のように、路面の凹凸情報を検出するレーザ光送受信部とこの検出情報を処理する信号処理回路等が設けられ、この信号処理回路における受信信号処理回数をレーザ光送受信部の本体フレーム上の移動速度に同期して変化させるようにし、路面の凹凸を計測するようにした構成が提案されている。
【０００３】
また、図示していないが、特許文献２のように、計測車の前部上方に円形スキャニングレーザ光を出射するレーザスキャナを設け、計測車の前部下方には路面の円形照射域を撮像するＴＶカメラを設け、このＴＶカメラからの撮像データを処理して路面の縦断凹凸の量等を求めるための画像処理器等を備えた装置が提案されている。
【０００４】
また、他の従来構成として、図２及び図３で示される特許文献３のように、道路縦断プロファイル測定装置を挙げることができる。
すなわち、図２の例では道路縦断プロファイル測定装置は、姿勢上下動センサ２１と路車間距離センサ２２と演算装置２３とを有するものとされる。姿勢上下動センサ２１は水平面に対する車両の前後方向（走行方向）の傾斜角度：ピッチ角θ、左右方向（幅方向）の傾斜角：ロール角φ及び車両の鉛直方向の変位（上下動）Ｈを測定するもので、例えば図３に示したように車内に搭載固定される。
【０００５】
路車間距離センサ２２は車体から路面までの距離を測定するもので、例えばバンパー部分に取付けられる。なお、この例では図３に示したように、車両１１の幅方向中央及び左右タイヤの各前方に位置されて、３つの路車間距離センサ２２がバンパー２４に取付けられており、すなわち道路の車線中央及び左右わだちにそれぞれ対向して路車間距離センサ２２が配置されている。路車間距離センサ２２には例えばレーザ光や超音波を出射し、その反射を検出して距離を測定する構成のものが用いられる。
【０００６】
姿勢上下動センサ２１で測定されたピッチ角θ、ロール角φ、鉛直方向の変位Ｈと、３つの路車間距離センサ２２で測定された車体から車線中央、左わだち、右わだちの各路面までの距離Ｃ，Ｌ，Ｒは演算装置２３に入力され、この演算装置２３によって車線中央、左わだち、右わだちの各道路縦断プロファイルＰＣ，ＰＬ，ＰＲが求められる。演算装置２３は例えば姿勢上下動センサ２１と同様に、車内に設置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−９５３０７号公報
【特許文献２】特開昭６３−２８４４０９号公報
【特許文献３】特開平３−２４２５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の路面形状測定装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の第１従来例においては、装置を路面上に固定して計測する方式であるため、一度に計測できる長さは数ｍ迄であり、計測のためには周囲の交通を遮断しなければならず、計測準備が大掛かりなものとなっていた。
【０００９】
また、第２従来例においては、計測車の前部上方に円形スキャニングレーザ光を出射するレーザスキャナを設け、計測車を移動させることによって計測しているため、車両を含めた装置としての全体構成が大掛かりとなり、簡易型の装置を必要とする要望には応えることが不可能であった。
【００１０】
また、第３従来例においては、車両に姿勢上下動センサ、路車間距離センサ、及び演算装置を搭載しているため、計測時には、車両を路上で移動させることによって計測が行われることになり、車両を含めた装置全体を小型化するには限界があった。
【００１１】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、慣性装置を有する無人の走行体を用い、この走行体の車速情報を慣性装置に入力することによって、姿勢角、速度及び位置の演算を行うことができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による線形計測装置は、車輪を用いて走行できる無人の走行体と、前記走行体に設けられた慣性装置と、前記走行体の車輪に設けられた回転検出器と、前記回転検出器から得られた前記走行体の車速情報と、からなり、前記慣性装置の演算部においては、前記車速情報を入力することにより、前記走行体の姿勢角・速度・位置の演算を行うようにした構成であり、また、前記走行体には、前記演算の結果、得られる計測データを外部装置に無線で送信するための無線送受信部が設けられている構成であり、また、前記走行体には、前記走行体を移動させるための取手が設けられている構成であり、また、前記走行体には、前記走行体を遠隔操作によって自走させるための遠隔操作型自走装置が設けられている構成である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による線形計測装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、車輪を用いて走行できる無人の走行体と、前記走行体に設けられた慣性装置と、前記走行体の車輪に設けられた回転検出器と、前記回転検出器から得られた前記走行体の車速情報と、からなり、前記慣性装置の演算部においては、前記車速情報を入力することにより、前記走行体の姿勢角・速度・位置の演算を行うように構成したことにより、装置自体が小型可搬型となり、かつ、車速情報が入力されているため、走行体の速度及び位置情報を簡単に得ることができる。
また、前記走行体には、前記演算の結果、得られる計測データを外部装置に無線で送信するための無線送受信部が設けられていることにより、外部パソコンにデータを送信することができると共に、パソコン側からデータの変更等を行うことができる。
また、前記走行体には、前記走行体を移動させるための取手が設けられていることにより、走行体を作業者による手押しによって任意の位置に移動することができ、自在な計測を行うことができる。
また、前記走行体には、前記走行体を遠隔操作によって自走させるための遠隔操作型自走装置が設けられていることにより、人手を介することなく、リモートコントロールによる計測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による線形計測装置を示す概略構成図である。
【図２】従来構成を示すブロック図である。
【図３】図２の構成を車両に取付けた状態を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、無人の走行体の車速情報を用いて慣性装置により、走行体の姿勢角・速度・位置データを得ることにより、小型化された走行体で計測を可能とした線形計測装置を
提供することを目的とする。
【実施例】
【００１６】
以下、図面と共に本発明による線形計測装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を用いて説明する。
図１において、符号１１で示されるものは、取手１０を有する無人の走行体であり、この走行体１１には四輪からなる車輪１２が取付けられている。
前記走行体１１の内部又は上部には、周知、例えば、２００２年１月２０日に(株)工業調査会発行の「ジャイロ活用技術入門」の第１２１頁から第１７５頁に開示されている慣性装置又は周知のＭＥＭＳ技術により開発され自動車等の姿勢・走行の制御に多く用いられている静電容量型の超小型の慣性用素子を多軸に構成した小型の慣性装置２１が設けられ、この慣性装置２１には演算部２３が設けられている。
【００１７】
前記車輪１２には、前記車輪１２の回転を検出するためのエンコーダ、レゾルバ等からなる回転検出器１３が設けられ、この回転検出器１３から得られた車速情報１４は、前記慣性装置２１に設けられた演算部２３に入力されている。
前記走行体１１は、通常は前記取手１０を押し引きすることにより、任意の方向に走行させることが可能であるが、前記走行体１１内には、モータ等の電気式構成等の遠隔操作型自走装置１５を内蔵することもでき、この遠隔操作型自走装置１５を用いた場合には、遠隔操作することによって走行体１１を前後左右自在な方向に走行させることができるように構成されている。
【００１８】
前記慣性装置２１の無線送受信部１９からは、前記演算部２３における演算結果である計測データ１６が外部装置１７に送信され、外部装置１７では、この計測データ１６に基づいてデータ記録、データ補正、データ解析、データ表示等のデータ処理が行われ、前記外部装置１７からは、この外部装置１７による指示データ１８が前述の無線送受信部１９を経て前記演算部２３に送られるように構成されている。
【００１９】
次に、前述の構成において、前記走行体１１を路上２０において取手１０又は遠隔操作型自走装置１５によって走行させ、慣性装置２１からの慣性信号及び車速情報１４に基づいて前記演算部２３で演算処理が行われ、走行体１１の姿勢角、速度及び位置の演算が行われて外部装置１７に計測データ１６として無線送受信部１９を介して送信される。
前記外部装置１７においては、前記計測データ１６に基づいて前記路上の凹凸、曲面等の路上形状及びその他の状況の各テータ１６ａを作成することができる。
従って、本発明による線形計測装置は、慣性装置２１が超小型で、走行体１１自体も小型に構成されているため、従来構成にはないような小型で可搬型の装置を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明による線形計測装置は、無人の走行体１１の慣性装置２１からの慣性信号と車速情報１４を用いて演算することにより、小型・軽量な装置を実現できる。
【符号の説明】
【００２１】
１０    取手
１１    走行体
１２    車輪
１３    回転検出器
１４    車速情報
１５    遠隔操作型自走装置
１６    計測データ
１６ａ    データ
１７    外部装置（パソコン）
１８    指示データ
１９    無線送受信部
２０    路上
２１    慣性装置
２３    演算部
【図１】
2014186612.tif 000003
【図２】
2014186612.tif 000004
【図３】
2014186612.tif 000005