(57)【要約】【課題】  舗装路面上の複数の測線について測定を行い、路面のテクスチャ評価の信頼性向上を図った路面状態測定システムを提供する。【解決手段】  路面状態測定システム１は、路面までの距離を計測するレーザ変位計１１と、レーザ変位計１１を測線に沿って走査させるステッピングモータ１２０Ａ、レール１２Ａ、１２Ｂ、ボールネジ１２１Ａ、取付部材１３Ａ、１３Ｂと、測線に直交する方向にレーザ変位計１１を移動させるステッピングモータ１３０、レール１３、ボールネジ１３１及び取付部材１１Ａとを有している。それにより、レーザ変位計１１を２次元的に平行移動させながら複数の測線について測定を行うことができる。また、複数の測線上の測定結果から算出される複数のＭＰＤ等のテクスチャ評価値の平均値を求めることで、テクスチャ評価の信頼性向上が図られる。【選択図】      図７
2006098397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面までの距離を計測する計測手段と、前記計測手段を移動させて前記路面までの距離の計測位置を走査する走査手段と、前記移動される前記計測手段により取得される前記路面までの距離の計測データ列に基づいて前記路面のテクスチャの評価に用いられるテクスチャ評価値を算出する演算手段と、を有する路面状態測定システムであって、
前記走査手段は、前記計測手段を２次元的に移動させることを特徴とする路面状態測定システム。
【請求項２】
前記走査手段は、所定の主走査方向に前記計測手段を移動させて前記計測位置を走査する主走査手段と、前記主走査方向に直交する副走査方向に前記計測手段を移動させる副走査手段と、を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の路面状態測定システム。
【請求項３】
前記計測手段は、前記副走査手段により前記副走査方向における位置を変更され、当該変更された前記位置において前記主走査手段により前記主走査方向に移動されるときに所定の計測間隔で前記距離を計測して当該位置に対応する前記計測データ列を取得することにより、前記副走査方向の複数の位置に対応する複数の前記計測データ列を取得することを特徴とする請求項２に記載の路面状態測定システム。
【請求項４】
前記演算手段は、前記計測手段により取得された前記複数の計測データ列のそれぞれを複数の部分データ列に分割して各部分データ列毎に前記テクスチャ評価値を算出し、前記算出された前記各部分データ列毎の前記テクスチャ評価値の平均値を算出することを特徴とする請求項３に記載の路面状態測定システム。
【請求項５】
前記演算手段は、前記計測手段により取得された前記複数の計測データ列毎に前記テクスチャ評価値を算出し、前記算出された前記複数の計測データ毎のテクスチャ評価値の平均値を算出することを特徴とする請求項３に記載の路面状態測定システム。
【請求項６】
前記主走査手段は、
前記計測手段を駆動する主駆動手段と、
前記駆動される前記計測手段を前記主走査方向に案内する主案内手段と、
を含んでいることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか一項に記載の路面状態測定システム。
【請求項７】
前記副走査手段は、
前記計測手段を駆動する副駆動手段と、
前記駆動される前記計測手段を前記副走査方向に案内する副案内手段と、
を含んでいることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか一項に記載の路面状態測定システム。
【請求項８】
前記主走査手段は、前記計測手段を前記路面に略平行な円周方向に移動させ、
前記副走査手段は、前記計測手段を前記円周方向に直交する径方向に移動させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の路面状態測定システム。
【請求項９】
前記計測手段は、前記副走査手段により前記径方向における位置を変更され、当該変更された前記位置において前記主走査手段により前記円周方向に移動されるときに所定の計測間隔で前記距離を計測して当該位置に対応する前記計測データ列を取得することにより、同心円状の測線に沿った複数の前記計測データ列を取得することを特徴とする請求項８に記載の路面状態測定システム。
【請求項１０】
前記計測手段は、前記副走査手段により前記径方向に所定の速度で移動されつつ、前記主走査手段により前記円周方向に移動されながら所定の計測間隔で前記距離を計測して前記計測データ列を取得することにより、螺旋状の測線に沿った前記計測データ列を取得することを特徴とする請求項８に記載の路面状態測定システム。
【請求項１１】
あらかじめ設定された前記テクスチャ評価値の許容範囲を記憶する記憶手段と、
前記演算手段により算出された前記テクスチャ評価値が前記許容範囲に含まれるか否か判断する判断手段と、
前記判断手段により前記テクスチャ評価値が前記許容範囲に含まれないと判断されたことを報知する報知手段と、
を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の路面状態測定システム。
【請求項１２】
前記記憶手段は、複数種類の前記テクスチャ評価値の許容範囲を記憶しており、
前記演算手段は、前記計測データ列に基づいて前記複数種類の前記テクスチャ評価値をそれぞれ算出し、
前記判断手段は、前記算出された前記複数種類の前記テクスチャ評価値のそれぞれについて、前記記憶手段に記憶された前記許容範囲に含まれるか否か判断する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の路面状態測定システム。
【請求項１３】
前記複数種類の前記テクスチャ評価値は、平均キメ深さ、凹凸累計延長比及び接触部分比のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１２に記載の路面状態測定システム。
【請求項１４】
路面までの距離を計測する計測手段と、前記計測手段を移動させて前記路面までの距離の計測位置を走査する走査手段とを有し、前記移動される前記計測手段により、前記路面のテクスチャの評価に用いられる前記路面までの距離の計測データ列を取得する路面状態測定装置であって、
前記走査手段は、前記計測手段を２次元的に移動させることを特徴とする路面状態測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舗装路面のテクスチャ（ｔｅｘｔｕｒｅ；キメ）の状態を測定するための路面状態測定システム及び路面状態測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両が走行時にタイヤと路面との接触面で生じる騒音（走行騒音などと呼ばれる）による公害が問題となっている。車両の走行騒音は、舗装路面の状態と密接に関連しており、近年では、走行騒音の低減機能を具備した低騒音舗装が普及してきており、注目を集めている。低騒音舗装による騒音低減効果は、路面に形成された空隙に基づく吸音作用と、路面のテクスチャの状態に基づく発生音の低減作用とに影響されるものと考えられている。また、路面のテクスチャは、走行車両のタイヤと路面との間の摩擦、すなわち滑り抵抗にも反映される。このように、路面のテクスチャは、路面の特性を把握するための重要な要素の一つと考えられている。
【０００３】
下記の特許文献１には、路面のテクスチャの状態を測定する従来の手法が開示されている。当該文献に記載の測定方法は、レーザ変位計を路面から一定距離を隔てて水平移動させ、所定のサンプリング間隔毎の各位置にて路面までの距離を測定したデータを測定順序で並べたオリジナルデータ列を作成するステップと、オリジナルデータ列を列方向にサンプリング間隔の整数倍のずれピッチをずらせてずれデータからなるずれデータ列を作成するステップと、オリジナルデータを独立変数、ずれデータを従属変数とした点列データ群の回帰直線を求め、この回帰直線と点列データ群との寄与率を計算して、ずれピッチと寄与率との相関データ群を求めるステップと、この相関データ群を回帰分析して、ずれピッチに対する寄与率の指数回帰曲線を求めるステップと、この指数回帰曲線と相関データ群との寄与率を判定するステップと、この寄与率に応じてミクロ定義用及びマクロ定義用の寄与率をそれぞれ選択し、指数回帰曲線において、各寄与率に相当するずれピッチの値を路面のミクロ粗さ及びマクロ粗さとしてそれぞれ定義するステップとを含んでいる。
【０００４】
この測定方法の第１番目のステップにおいては、当該文献の第２図に示すような測定装置を用いて路面状態の測定が行われる。この測定装置は、周知の構成のレーザ変位計と、このレーザ変位計を路面から一定距離を隔てて水平移動させる移動手段とを有している。当該移動手段は、本体フレームの支持片間に水平に架け渡される一対のガイド軸と、支持片間で枢支されガイド軸に平行なネジ軸（ボールネジ）と、このネジ軸を回転させるステッピングモータとを備えている。レーザ変位計は、ステッピングモータによるネジ軸の回転駆動によって水平移動される。なお、従来のレーザ変位計によるデータのサンプリング速度は、１秒間あたり１０点程度であった（例えば非特許文献１参照）。
【０００５】
このような路面状態測定においては、まず、数十センチメートルから１メートル程度の測定区間（「測線」と呼ばれる）を、例えば０．１ミリメートル程度のサンプリング間隔にて路面までの距離を計測する（例えば特許文献１を参照）。すなわち、路面上の微視的な凹凸（高さの変位）を計測する。そして、この測線（長さ１メートルとする）上における計測結果を例えば長さ１０センチメートル毎の１０個の部分区間に分割し、各部分区間におけるテクスチャの評価値を求めるようになっていた。ここで、各部分区間の長さは、評価値を算出するための基準となるもので「基長」などと呼ばれることがある。
【０００６】
更に、従来の路面状態測定においては、特許文献１に示すように、レーザ変位計を一方向（上記ネジ軸の軸方向）に移動させて単一の測線上のデータを取得していた。しかしながら、使用する骨材の選択や施工時における転圧の具合などにより実際の路面（舗装面）のテクスチャは一様ではないことを考慮すると、１測線のみの測定では、得られるデータ数も少なく、測定範囲も狭いために、当該測定結果が路面全体を的確に反映しているとは言い難く、したがって、従来の手法による測定結果に基づくテクスチャ評価は、信頼性に問題が生じるおそれがあった。
【０００７】
特許文献２には、路面のテクスチャの状態を測定するための他の従来の手法が開示されている。当該文献には、回転式動摩擦係数測定器と組み合わせて使用する路面粗さ測定装置であって、路面上に設置するための複数の脚を有する枠体を設け、その枠体上に鉛直方向に延びる回転軸を設けてその回転軸の上端にはロータリエンコーダを下端には回転板をそれぞれ取り付け、その回転軸を歯車を介して駆動する減速機付きモータを設け、前記回転板にレーザ変位計を取り付け、そのレーザ変位計を前記回転板の回転によって前記回転式動摩擦係数測定器が動摩擦係数を測定した測定円に沿って計測するように設置し、その測定円を複数個に分割して各分割区間毎の路面粗さをレーザ変位計及びロータリエンコーダの信号を基に算出する機能を有するものである。
【０００８】
この特許文献２の測定装置は、路面上の動摩擦係数を測定する測定円に沿ってテクスチャを評価するものであるが、特許文献１と同様に、単一の測線上のデータに基づいてテクスチャを評価しているので、評価結果に十分な信頼性を期待することは困難であった。
【０００９】
なお、特許文献１、２に記載のような従来の路面テクスチャ測定は、密粒度舗装のような凹凸の少ない比較的一様な路面を評価する上ではある程度の信頼性を保てると考えられるが、近年普及が進んでいる排水性舗装のように凹凸が大きい路面のテクスチャ評価に適用するには、信頼性が特に不十分であると考えられる。
【００１０】
また、従来のテクスチャ評価においては、その評価値（「テクスチャ評価値」と呼ぶこととする）として、特許文献３等に記載のＭＰＤ（Ｍｅａｎ  Ｐｒｏｆｉｌｅ  Ｄｅｐｔｈ；平均プロファイル深さ、平均キメ深さ）、凹凸累計延長比（例えば非特許文献１参照）、接触部分比（例えば非特許文献２参照）などがそれぞれ個別に用いられていた。そのため、複数種類のテクスチャ評価値を反映させた総合的な評価を行うことができず、ひいては信頼性の高い評価を行うことは困難であった。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−３０３５１４号公報（明細書段落［００１０］、［００１２］〜［００１４］、［００３０］、第１図、第２図）
【特許文献２】特開２０００−１３１０４３号公報（請求項）
【特許文献３】特開２０００−１３１０４３号公報（明細書段落［００１７］）
【非特許文献１】井原務他、「排水性舗装の路面テクスチャとタイヤ／路面騒音に関する検討」、土木学会舗装工学論文集、第７集、ｐｐ．１−１〜１−６（２００２）
【非特許文献２】橋本喜正他、「路面性状からのタイヤ／路面騒音の予測に関する検討」、土木学会舗装工学論文集、第７集、ｐｐ．２−１〜２−９（２００２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、舗装路面のテクスチャを評価するために、当該路面上の複数の測線について測定を行うことが可能な路面状態測定システム及び路面状態測定装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、舗装路面のテクスチャ評価の信頼性を向上させることを可能とする路面状態測定システム及び路面状態測定装置を提供することを更なる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、路面までの距離を計測する計測手段と、前記計測手段を移動させて前記路面までの距離の計測位置を走査する走査手段と、前記移動される前記計測手段により取得される前記路面までの距離の計測データ列に基づいて前記路面のテクスチャの評価に用いられるテクスチャ評価値を算出する演算手段と、を有する路面状態測定システムであって、前記走査手段は、前記計測手段を２次元的に移動させることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の路面状態測定システムであって、前記走査手段は、所定の主走査方向に前記計測手段を移動させて前記計測位置を走査する主走査手段と、前記主走査方向に直交する副走査方向に前記計測手段を移動させる副走査手段と、を含んでいることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の路面状態測定システムであって、前記計測手段は、前記副走査手段により前記副走査方向における位置を変更され、当該変更された前記位置において前記主走査手段により前記主走査方向に移動されるときに所定の計測間隔で前記距離を計測して当該位置に対応する前記計測データ列を取得することにより、前記副走査方向の複数の位置に対応する複数の前記計測データ列を取得することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の路面状態測定システムであって、前記演算手段は、前記計測手段により取得された前記複数の計測データ列のそれぞれを複数の部分データ列に分割して各部分データ列毎に前記テクスチャ評価値を算出し、前記算出された前記各部分データ列毎の前記テクスチャ評価値の平均値を算出することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の路面状態測定システムであって、前記演算手段は、前記計測手段により取得された前記複数の計測データ列毎に前記テクスチャ評価値を算出し、前記算出された前記複数の計測データ毎のテクスチャ評価値の平均値を算出することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２ないし請求項５のいずれか一項に記載の路面状態測定システムであって、前記主走査手段は、前記計測手段を駆動する主駆動手段と、前記駆動される前記計測手段を前記主走査方向に案内する主案内手段と、を含んでいることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明は、請求項２ないし請求項５のいずれか一項に記載の路面状態測定システムであって、前記副走査手段は、前記計測手段を駆動する副駆動手段と、前記駆動される前記計測手段を前記副走査方向に案内する副案内手段と、を含んでいることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項８に記載の発明は、請求項２に記載の路面状態測定システムであって、前記主走査手段は、前記計測手段を前記路面に略平行な円周方向に移動させ、前記副走査手段は、前記計測手段を前記円周方向に直交する径方向に移動させる、ことを特徴とする。
【００２２】
また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の路面状態測定システムであって、前記計測手段は、前記副走査手段により前記径方向における位置を変更され、当該変更された前記位置において前記主走査手段により前記円周方向に移動されるときに所定の計測間隔で前記距離を計測して当該位置に対応する前記計測データ列を取得することにより、同心円状の測線に沿った複数の前記計測データ列を取得することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の路面状態測定システムであって、前記計測手段は、前記副走査手段により前記径方向に所定の速度で移動されつつ、前記主走査手段により前記円周方向に移動されながら所定の計測間隔で前記距離を計測して前記計測データ列を取得することにより、螺旋状の測線に沿った前記計測データ列を取得することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の路面状態測定システムであって、あらかじめ設定された前記テクスチャ評価値の許容範囲を記憶する記憶手段と、前記演算手段により算出された前記テクスチャ評価値が前記許容範囲に含まれるか否か判断する判断手段と、前記判断手段により前記テクスチャ評価値が前記許容範囲に含まれないと判断されたことを報知する報知手段と、を更に備えていることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の路面状態測定システムであって、前記記憶手段は、複数種類の前記テクスチャ評価値の許容範囲を記憶しており、前記演算手段は、前記計測データ列に基づいて前記複数種類の前記テクスチャ評価値をそれぞれ算出し、前記判断手段は、前記算出された前記複数種類の前記テクスチャ評価値のそれぞれについて、前記記憶手段に記憶された前記許容範囲に含まれるか否か判断する、ことを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の路面状態測定システムであって、前記複数種類の前記テクスチャ評価値は、平均キメ深さ、凹凸累計延長比及び接触部分比のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１４に記載の発明は、路面までの距離を計測する計測手段と、前記計測手段を移動させて前記路面までの距離の計測位置を走査する走査手段とを有し、前記移動される前記計測手段により、前記路面のテクスチャの評価に用いられる前記路面までの距離の計測データ列を取得する路面状態測定装置であって、前記走査手段は、前記計測手段を２次元的に移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、路面までの距離を計測する計測手段と、この計測手段を路面に対して２次元的に移動させる走査手段とを備えているので、従来のような１測線のみの測定ではなく、複数の測線について測定を行うことができる。
【００２９】
また、たとえ１測線のみを測定する場合であっても、計測手段を２次元的に移動させることにより、従来と比較して格段に広い範囲について測定を行って、多数の計測データを取得することが可能である。それにより、舗装路面のテクスチャ評価の信頼性向上を図ることができる。
【００３０】
特に、請求項４又は請求項５に記載の本発明によれば、複数の測線に対応する複数の計測データ列に基づく複数のテクスチャ評価値の平均値を求めるように構成されているので、従来と比較して路面全体をより的確に反映したテクスチャ評価を行うことができ、その信頼性向上を図ることができる。
【００３１】
また、請求項１１、請求項１２又は請求項１３に記載の本発明によれば、テクスチャ評価値が許容範囲内であるか否かを判断し、許容範囲外であると判断されたときに報知を行うように構成されているので、異常の発生を容易に知ることができる。それにより、その異常の原因を施工現場にて発見しリアルタイムでフィードバックして施工処理を是正することができるので、施工現場にて有効に利用される。
【００３２】
特に、請求項１２に記載の本発明によれば、複数種類のテクスチャ評価値を判断対象としているので、総合的なテクスチャ評価を施工現場で有効に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明による路面のテクスチャ状態の測定は、従来の１測線のみの測定とは異なり、複数の測線上において測定を行う点を特徴としている。また、本発明による測定は、従来の測定と比較して、測定対象領域内の多数の位置において測定を行う点を特徴とするものである。以下、このような新規な測定手法を実現する本発明の好適な実施形態の一例について、図面を適宜参照しながら説明する。
【００３４】
［システムの全体構成及び各部の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る路面状態測定システム１の外観構成の概略を表す。路面状態測定システム１は、移動用の台車２に搭載された複数の機器を含んで構成されている。台車２は、ハンドル部を備えた例えば金属製の枠体３と、この枠体３に固定された上下２段の機器搭載棚４、５と、下段の機器搭載棚５の底部に設けられたキャスタ等の車輪６とを有している。また、車輪６の回転を禁止するストッパを設けて、測定中や保管中などにおけるシステム１の勝手な移動を防止するようにしてもよい。
【００３５】
下段の機器搭載棚５には、後述するレーザ変位計等の各種機器を格納する測定本体部１０と、電源供給用のバッテリ４０とが搭載されている。バッテリ４０には、測定本体部１０等に対する電源供給を制御する電源供給回路（後述）が接続されている。また、上段の機器搭載棚４には、システム各部の動作制御や測定本体部１０による測定結果の解析処理などを行う（ノートブック）コンピュータ２０と、システム各部を操作するためのコントロールボックス３０とが搭載されている。
【００３６】
レーザ変位計は、被測定体（路面）までの距離を計測するための機器であり、後述の走査手段がその計測位置を測線に沿って走査することにより、当該測線上における路面までの距離の変位、すなわち、当該測線上における路面の凹凸の変位を取得する。路面のテクスチャの状態は、路面の凹凸の変位の状態に基づいて評価されるものである。
【００３７】
本実施形態に用いられるレーザ変位計は、周知の構成を有しており、例えば、半導体レーザ等のレーザ光源、このレーザ光からのレーザ光を集光する集光レンズ、レーザ光の路面による反射光を結像させる結像レンズ、レーザ光の結像位置を検出するＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）等の受光素子、レーザ光の結像位置の検出結果を基に当該レーザ変位計と路面との間の距離を算出する演算回路などを含んで構成されている。ここで、距離の算出処理は、コンピュータ２０が実行するようにしてもよい。なお、上述したレーザ変位計の計測位置は、路面におけるレーザ光の反射位置に相当する。
【００３８】
（測定本体部）
図２は、測定本体部１０に格納されるレーザ変位計１１、及び、このレーザ変位計１１の移動をガイドするレール１２Ａ、１２Ｂ、１３の概略構成を表している。レール１２Ａとレール１２Ｂとは互いに平行に配置されており、レール１３は、取付部材１３Ａ、１３Ｂを介してレール１２Ａ、１２Ｂに掛け渡されるように配置されている。ここで、レール１２Ａ、１２Ｂとレール１３とは、互いに直交するように配置されている。
【００３９】
また、少なくともレーザ変位計１１による計測時において、レール１２Ａ、１２Ｂ、１３は、路面に対して平行に配置される。それにより、レーザ変位計１１は、路面に対して平行移動される。レーザ変位計１１は、このように、巨視的に見て路面との距離を変化させないように当該路面に対して平行に移動されることが望ましいが、これに限定されるものではない。例えば、路面に対して傾斜した方向にレーザ変位計１１を移動させるなど、レーザ変位計１１を直線的に移動させるように構成してもよい。更に、レーザ変位計１１の移動の軌跡を参照可能に構成すれば、レーザ変位計１１の移動を直線的とする必要もない。すなわち、レーザ変位計１１の移動の軌跡を参照して路面との距離の計測結果を補正すればよいからである。
【００４０】
レーザ変位計１１は、本発明の「計測手段」を構成し、レール１３の側面に取付部材１１Ａを介して取り付けられている。取付部材１１Ａは、ステッピングモータの駆動によってレール１３の長手方向に移動可能に設けられている。レーザ変位計１１は、この取付部材１１Ａと一体的に移動される。ここで、レール１３の長手方向を「副走査方向」と呼ぶこととする。レーザ変位計１１は、この副走査方向に移動されるときには計測を実行しないように制御される（詳細は後述する）。
【００４１】
また、各取付部材１３Ａ、１３Ｂは、ステッピングモータの駆動によってレール１２Ａ、１２Ｂの上をその長手方向に移動可能に設けられている。レーザ変位計１１は、レール１３及び取付部材１３Ａ、１３Ｂと一体的にレール１２Ａ、１２Ｂの長手方向に移動される。
【００４２】
ここで、レール１２Ａ、１２Ｂの長手方向を「主走査方向」と呼ぶこととする。測定本体部１０は、この主走査方向を測線の方向に合わせるように設置される（つまり、本実施形態における測線方向は主走査方向となる）。レーザ変位計１１は、主走査方向に移動されながら計測を実行するように制御される（詳細は後述する）。それにより、レーザ変位計１１による路面上の計測位置が主走査方向に走査される。
【００４３】
このように、本実施形態の路面状態測定システム１は、レーザ変位計１１を主走査方向と、それに直交する副走査方向とにそれぞれ独立に移動させる構成を有することを特徴の一つとしている。なお、一般に、レール１２Ａ、１２Ｂとレール１３とを斜交配置して主走査方向と副走査方向とが斜交するように構成することもできる。すなわち、本発明においては、レーザ変位計１１が２次元的に移動可能とされていれば十分である。
【００４４】
図３は、レーザ変位計１１をレール１３の長手方向（副走査方向）に移動させるための構成の概略を表している。図３（Ａ）は、レーザ変位計１１やレール１３等の正面図であり、図３（Ｂ）は、レール１３の短手方向における断面図である。
【００４５】
レール１３のレーザ変位計１１側の側面は、その長手方向に沿って開口されている。また、レール１３の内部には、その長手方向に沿ってボールネジ１３１が設けられている。レール１３の一端にはステッピングモータ１３０が設けられており、このステッピングモータ１３０の回転軸にはボールネジ１３１の一端が接続されている。ボールネジ１３１の他端は、レール１３の他端に回動可能に接続されている。ボールネジ１３１は、ステッピングモータ１３０によって軸Ｏ１周りに回動される。
【００４６】
取付部材１１Ａには、レール１３の上記の側面開口からレール１３内部に向けて突出部１１ａが形成されており、この突出部１１ａのほぼ中心位置には、レール１３の長手方向に沿って雌ネジ部１１ｂが開口されている。この雌ネジ部１１ｂにはボールネジ１３１が係合されている。
【００４７】
ステッピングモータ１３０によりボールネジ１３１が軸Ｏ１周りに回転されると、このボールネジ１３１と雌ネジ部１１ｂとの係合関係によって、レール１３の長手方向に取付部材１１Ａが移動される。取付部材１１Ａの移動の向きは、ステッピングモータ１３０の回転方向によって制御される。このようにして、レーザ変位計１１は、副走査方向に移動可能とされる。
【００４８】
なお、ステッピングモータ１３０、レール１３、ボールネジ１３１及び取付部材１１Ａは本発明の「副走査手段」を構成する。また、ステッピングモータ１３０は、レーザ変位計１１を駆動する本発明の「副駆動手段」を構成し、レール１３、ボールネジ１３１及び取付部材１１Ａは、ステッピングモータ１３０により駆動されるレーザ変位計１１等を副走査方向に案内する本発明の「副案内手段」を構成している。
【００４９】
図４は、レール１３（つまりレーザ変位計１１）をレール１２Ａの長手方向（主走査方向）に移動させるための構成の概略を表している。図４（Ａ）は、レール１２Ａやレール１３等の側面図であり、図４（Ｂ）は、レール１２Ａの短手方向における断面図である。ここで、必要であれば、図４の各図に示すものと同様の機構をレール１２Ｂ側にも設けることができる。
【００５０】
レール１２Ａの上面は、その長手方向に沿って開口されている。また、レール１２Ａの内部には、その長手方向に沿ってボールネジ１２１Ａが設けられている。レール１２Ａの一端にはステッピングモータ１２０Ａが設けられており、このステッピングモータ１２０Ａの回転軸にはボールネジ１２１の一端が接続されている。ボールネジ１２１の他端は、レール１２Ａの他端に回動可能に接続されている。ボールネジ１２１Ａは、ステッピングモータ１２０Ａによって軸Ｏ２周りに回動される。
【００５１】
取付部材１３Ａには、レール１２Ａの上記の上面開口からレール１２Ａ内部に向けて突出部１３ａが形成されており、この突出部１３ａのほぼ中心位置には、レール１２Ａの長手方向に沿って雌ネジ部１３ｂが開口されている。この雌ネジ部１３ｂにはボールネジ１２１Ａが係合されている。
【００５２】
ステッピングモータ１２０Ａによりボールネジ１２１Ａが軸Ｏ２周りに回転されると、このボールネジ１２１Ａと雌ネジ部１３ｂとの係合関係によって、レール１２Ａの長手方向に取付部材１３Ａが移動される。取付部材１３Ａの移動の向きは、ステッピングモータ１２０Ａの回転方向によって制御される。このようにして、レーザ変位計１１は、主走査方向に移動可能とされる。
【００５３】
なお、ステッピングモータ１２０Ａ、レール１２Ａ、１２Ｂ、ボールネジ１２１Ａ及び取付部材１３Ａ、１３Ｂは本発明の「主走査手段」を構成する。また、ステッピングモータ１２０は、レーザ変位計１１を駆動する本発明の「主駆動手段」を構成し、レール１２Ａ、１２Ｂ、ボールネジ１２１及び取付部材１３Ａ、１３Ｂは、ステッピングモータ１２０Ａにより駆動されるレーザ変位計１１等を主走査方向に案内する本発明の「主案内手段」を構成している。レール１２Ｂ側にもステッピングモータとボールネジを設ける場合にはそれらも主走査手段を構成し、また、当該ステッピングモータは主駆動手段を、当該ボールネジは主案内手段を構成することとなる。
【００５４】
また、主走査手段を構成するステッピングモータ１２０Ａ、レール１２Ａ、１２Ｂ、ボールネジ１２１Ａ及び取付部材１３Ａ、１３Ｂと、副走査手段を構成するステッピングモータ１３０、レール１３、ボールネジ１３１及び取付部材１１Ａとは、本発明にいう「走査手段」を構成する。
【００５５】
なお、図２〜図４に示す構成は、本発明の「路面状態測定装置」の一例を構成している。
【００５６】
（昇降機構）
ところで、測定本体部１０内には、レーザ変位計１１及びそれを移動させるための移動機構（レール１２Ａ、１２Ｂ、１３、ステッピングモータ１２０Ａ、１３０等）を上下方向に移動させるための昇降機構が設けられている。下段の機器搭載棚５には、測定本体部１０の底面の面積よりも小さな開口面積の開口部が形成されており（図示省略）、昇降機構は、レーザ変位計１１及び上記移動機構を、当該開口部を通じて上下移動させる。レーザ変位計１１等は、路面のテクスチャの状態を測定するときに路面の近傍の所定位置まで下降され、路面状態測定システム１を移動させるときには測定本体部１０内に格納されるようになっている。レーザ変位計１１等の上下移動は、オペレータによる操作に応じて実行される（詳細は後述する）。このような昇降機構によれば、システム１を移動させるときにレーザ変位計１１等が路面の凸部に衝突したり擦れたりする事態を回避することができる。また、レーザ変位計１１等を下降させたときに、上記移動機構の底面等が路面に接触配置されるように構成すれば、測定中におけるレーザ変位計１１の安定性が高まる。つまり、車輪６の回転を禁止する前述のストッパを設けずとも、レーザ変位計１１が測定中に勝手に移動する事態を抑止できる。
【００５７】
図５は、このような昇降機構の一構成例の概略を表している。同図に示す昇降機構５０Ａは、レール１２Ａを直接に上下移動させるものであり、レール１２Ｂ側にも同様の昇降機構５０Ｂが設けられている。昇降機構５０Ａ、５０Ｂの動作制御は同時に行われるようになっている。レーザ変位計１１、レール１３、ステッピングモータ１２０、１３０等は、一対の昇降機構５０Ａ、５０Ｂの駆動により、レール１２Ａ、１２Ｂと一体的に上下移動される。
【００５８】
図５に示す昇降機構５０Ａは、測定本体部１０の筐体の内壁等に固定配置されたモータ５１Ａと、このモータ５１Ａの回転軸５２Ａに同軸に接続されて一体的に回転するギア５３Ａと、ネジ５６Ａによりレール１２Ａに一端が固定され、上下方向を長手方向とするアーム５４Ａとを含んで構成される。アーム５４Ａの片側側面にはギア５３Ａと係合される係合部５５Ａが形成されている。
【００５９】
モータ５１Ａが回転軸５２Ａを回転させると、回転軸５２Ａと一体的に回転するギア５３Ａの回転運動は、係合部５５Ａとの係合関係によってアーム５４Ａの上下移動に変換され、それによりレール１２Ａが上下移動される。
【００６０】
レール１２Ａの移動の向きは、モータ５１Ａの回転方向によって切り換えられる。図５においては、モータ５１Ａが回転軸５２Ａを時計回りに回転させるとレール１２Ａは下方に移動され、反時計回りに回転させると上方に移動される。
【００６１】
なお、本発明における昇降機構は、図５に示した構成に限定されるものではなく、レーザ変位計１１等を昇降させるように作用するものであれば任意の構成を適用することが可能である。例えば、一対のアームのそれぞれの一端にレール１２Ａ、１２Ｂを回動可能に接続するとともに、それぞれの他端にステッピングモータを設け、レーザ変位計１１等を測定本体部１０内に格納するときには各アームを水平配置させ、路面近傍に下降させるときには、ステッピングモータによりアームを垂直面内において下方に回転させるような構成の昇降機構を適用することができる。
【００６２】
また、オペレータが手動によってレーザ変位計１１等を昇降させるような機構を適用することも可能である。
【００６３】
また、昇降機構は、測定本体部１０内に格納されている必要はなく、例えば測定本体部１０自体を上下移動させる構成を採用する場合などには、測定本体部１０の外部に設けることができる。その場合、下段の機器搭載棚５の上記開口部は、測定本体部１０の底面よりも大きな開口面積を有するように形成される。
【００６４】
（コントロールボックス）
図６は、コントロールボックス３０の概略構成を表す上面図である。コントロールボックス３０の操作パネル上には、当該システム１の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるために操作される電源ボタン３１と、バッテリ４０から供給される電源電圧値を表示する電圧インジケータ３２Ａと、電源電流値を表示する電流インジケータ３２Ｂと、昇降機構５０Ａ、５０Ｂによりレーザ変位計１１等を上昇させるために操作される上昇ボタン３３Ａと、下降させるために操作される下降ボタン３３Ｂと、レーザ変位計１による計測を開始するために操作される計測開始ボタン３４Ａと、計測を停止するために操作される計測停止ボタン３４Ｂとを備えている。
【００６５】
なお、上記の操作をコンピュータ２０のキーボードやマウス等を用いて行うように構成する場合には、コントロールボックス３０を設ける必要はない。また、必要に応じて、上記の操作以外の操作を行うための手段（ボタン等）を設けることが可能である。また、コンピュータ２０が専用バッテリを搭載している場合などには、コンピュータ２０のＯＮ／ＯＦＦは、電源ボタン３１ではなく、コンピュータ２０自身の電源ボタン等の操作により切り換えるように構成してもよい。
【００６６】
〔制御系の構成〕
次に、本実施形態の路面状態測定システム１の制御系の構成について、図７に示すブロック図を参照して説明する。当該システム１の制御は、上述のようにコンピュータ２０によって行われる。
【００６７】
なお、本実施形態においては、レール１２Ａ、１２Ｂの長手方向（主走査方向）へのレール１３の移動を安定して行わせるために、図４に示した構成をレール１２Ｂ側にも設けることとし、レール１２Ｂ側のステッピングモータを符号１２０Ｂで表すこととする。
【００６８】
図７に示すように、測定本体部１０のレーザ変位計１１、ステッピングモータ１２０Ａ、１２０Ｂ、１３０、モータ５１Ａ、５１Ｂ、及び、コントロールボックス３０は、それぞれコンピュータ２０に接続されている。ステッピングモータ１２０Ａ、１２０Ｂ、１３０と、モータ５１Ａ、５１Ｂとは、それぞれ電源供給回路６０を介してコンピュータ２０に接続されている。
【００６９】
（コンピュータ）
コンピュータ２０は、ＣＰＵ２１、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２２、表示部２３、音声出力部２４、ＲＯＭ２５、ＲＡＭ２６及び送受信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２７を含んで構成されている。
【００７０】
なお、ＨＤＤ２２の代わりに、コンピュータ２０によりアクセス可能なドライブ装置（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ（Ｗ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＭＯ、フロッピー（登録商標）ディスクなどの任意の記憶メディアを読み書きする装置）を用いることができる。その場合、必要な情報は記憶メディアにあらかじめ記憶しておく。
【００７１】
ＣＰＵ２１は、ＨＤＤ２２やＲＯＭ２５に記憶されたコンピュータプログラム（図示省略）をＲＡＭ２６上に展開して実行することにより、当該システム１の各部の制御処理や、レーザ変位計１１による計測結果の解析処理などを行う。
【００７２】
当該コンピュータプログラムには、レーザ変位計１１による計測動作の制御、主走査方向及び副走査方向へのレーザ変位計１１の移動制御、昇降機構５０Ａによるレーザ変位計１１等の上昇／下降の動作制御などをＣＰＵ２１に実行させるためのシステム制御用プログラム、路面のテクスチャ評価値をＣＰＵ２１に算出させるための評価値演算用プログラム、算出されたテクスチャ評価値の適否をＣＰＵ２１に判断させるための判断用プログラムなどが含まれている。ＣＰＵ２１は、これらの各プログラムをそれぞれ実行することにより、順に、制御部２１１、評価値演算部２１２、評価値判断部２１３などとして動作するようになっている。
【００７３】
制御部２１１は、上記システム制御用プログラムの処理フローにしたがってシステム各部の制御を行う。また、コントロールボックス３０の各ボタンが操作されると、コンピュータ２０に操作信号が送信され、制御部２１１は、この操作信号に基づくシステム制御を実行する。
【００７４】
評価値演算部２１２は、本発明の「演算手段」に相当し、レーザ変位計１１により得られた計測データに基づいて、路面のテクスチャ評価値を算出する。本実施形態では、テクスチャ評価値として、ＭＰＤ（Ｍｅａｎ  Ｐｒｏｆｉｌｅ  Ｄｅｐｔｈ）、凹凸累計延長比（単に累計延長比と呼ぶこともある）及び接触部分比の内の少なくとも１つを適用する。これらのテクスチャ評価値については、その概略を後述する。
【００７５】
評価値判断部２１３は、本発明の「判断手段」に相当するものであり、評価値演算部２１２により算出されたテクスチャ評価値が所定の許容範囲に含まれるか否かを判断する。その際、評価値判断部２１３は、ＨＤＤ２２に記憶された下記の情報を参照して判断を行う。
【００７６】
ＨＤＤ２２には、テクスチャ評価値の許容範囲を表す情報を記憶するためのディレクトリが設定されている。当該ディレクトリを評価値情報記憶部２２１と呼ぶ。この評価値情報記憶部２２１には、あらかじめ設定された各テクスチャ評価値の許容範囲の情報が実際の測定前に記憶される。評価値情報記憶部２２１（ＨＤＤ２２）は、本発明の「記憶手段」を構成している。
【００７７】
本実施形態においては、ＭＰＤの許容範囲を表すＭＰＤ許容範囲情報２２１Ａと、累計延長比の許容範囲を表す累計延長比許容範囲情報２２１Ｂと、接触部分比の許容範囲を表す接触部分比許容範囲情報２２１Ｃとが、当該評価値情報記憶部２２１に記憶される。
【００７８】
ここで、各テクスチャ評価値の許容範囲情報は、路面の種類毎に設定されることが好ましい。例えば、排水性舗装、密粒度舗装などの舗装のタイプ毎に許容範囲情報を設定したり、アスファルト混合物に含まれる骨材の最大粒径（１３ミリメートル、５ミリメートル等）など、舗装の構成物の特性毎に許容範囲情報を設定することにより、様々な種類の舗装路面のテクスチャを評価することが可能となる。また、舗装のタイプと舗装構成物の特性とを組み合わせて許容範囲情報を設定してもよい。
【００７９】
表示部２３は、（ノートブック）コンピュータ２０のモニタにより構成され、音声出力部２４はスピーカ等から構成される。ここで、表示部２３及び音声出力部２４は、本発明の「報知手段」を構成している。また、送受信Ｉ／Ｆ２７は、データ送受信用のインターフェイス回路などからなる。
【００８０】
電源供給回路６０は、バッテリ４０に接続されており、コンピュータ２０からの制御信号を受けて、ステッピングモータ１２０Ａ、１２０Ｂ、１３０及びモータ５１Ａ、５１Ｂのそれぞれに対してバッテリ４０から電源を供給する。
【００８１】
ステッピングモータ１２０Ａ、１２０Ｂ、１３０に対しては、電源をパルス状に送信し、ステッピングモータ１２０Ａ等をそのパルス数に応じた角度だけ回転させてレーザ変位計１１を移動させる。
【００８２】
また、モータ５１Ａ、５１Ｂに対しては、例えば所定の時間だけ電源を供給し、レーザ変位計１１等を上昇／下降させる。なお、モータ５１Ａ、５１Ｂとしてステッピングモータを用いる場合には、電源を所定のパルス数だけ送信してレーザ変位計１１等を所定の距離だけ上昇／下降させる。
【００８３】
［テクスチャ評価値について］
ここで、本実施形態にて用いられる路面のテクスチャ評価値についてその概略を説明する。本実施形態では、ＭＰＤ、累計延長比及び接触部分比のうちの少なくとも１つの評価値が適用される。以下、図８〜図１０を参照して、これら３種類のテクスチャ評価値についてそれぞれ説明する。なお、本発明においては、これら以外の任意の評価値を適用することが可能である。
【００８４】
（ＭＰＤ）
まず、ＭＰＤ（平均キメ深さ）について説明する。ＭＰＤは、路面テクスチャの解析手法として広く一般に用いられているもので、その算出方法はＩＳＯに明示されている（参照：ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＺＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＰＡＶＥＭＥＮＴ  ＴＥＸＴＵＲＥ  ＵＴＩＬＩＺＩＮＧ  ＳＵＲＦＡＣＥ  ＰＲＯＦＩＬＥＳ  ＰＡＲＴ−１：ＤＥＴＥＲＭＩＮＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＭＥＡＮ  ＰＲＯＦＩＬＥ  ＤＥＰＴＨ、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ＩＳＯ  １３４７３−１、１９９６）。
【００８５】
ＭＰＤは、レーザ変位計１１による計測における各測線を一定長さ（基長）に分割した区間（基長区間）毎に、次のようにして算出される。まず、基長区間における平均高さを求めるとともに、当該基長区間をその中心で２分割して各分割区間における最大高さを求める。そして、各分割区間における最大高さと当該基長区間における平均高さとの差を算出してそれらの相加平均を求める。その算出結果を当該基長区間のＭＰＤとして定義する。
【００８６】
すなわち、図８に示すように、当該基長区間における平均高さをＨＭＥＡＮと表し、第１、第２の分割区間における最大高さをそれぞれＨＭＡＸ１、ＨＭＡＸ２と表すと、当該基長区間のＭＰＤは次式により表される。ここで、図８に示すグラフは、レーザ変位計１１により計測された当該基長区間における路面までの距離（路面の高さ）の変位を表している。したがって、同図のグラフは、当該基長区間における路面の表面形状を表す断面図である。なお、当該グラフは、凹凸を強調して示されている。
【００８７】
【数１】
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【００８８】
レーザ変位計１１による計測における測線の長さを例えば１メートルとし、基長を例えば１０センチメートルとすると、当該測線は１０個の基長区間に分割されるので、当該測線について１０個のＭＰＤが取得されることとなる。
【００８９】
（累計延長比）
累計延長比については例えば上述の非特許文献１に説明がある。以下、図９を参照して累計延長比について説明する。同図に示すグラフは、図８と同様に、レーザ変位計１１により計測された当該基長区間における路面の高さの変位（路面の表面形状）を表している。また、当該グラフも凹凸が強調されている。
【００９０】
累計延長比は次のように算出される。まず、測線の各基長区間における最大高さを求め、その最大高さから所定の下り幅における高さ（下限高さと呼ぶこととする）を求める。そして、各基長区間について、高さが下限高さを超える測定範囲における路面表面の長さ（凹凸も含む）を求めて全ての基長区間について足し合わせる。更に、その算出結果を測線の長さで除算して、当該測線の累計延長比として定義する。
【００９１】
図９に示すケースについて具体的に説明する。まず、１つの測線を、第１の基長区間、第２の基長区間、第３の基長区間、・・・と分割するとともに、上記の下り幅をＸミリメートル（例えば２ミリメートル）に設定する。各基長区間における最大高さＨ１ＭＡＸ、Ｈ２ＭＡＸ、Ｈ３ＭＡＸ、・・・をそれぞれ求め、各基長区間における下限高さＨ１ＬＯＷ、Ｈ２ＬＯＷ、Ｈ３ＬＯＷ、・・・をそれぞれ求める。
【００９２】
第１の基長区間について、高さが下限高さＨ１ＬＯＷを超える測定範囲における路面表面の長さＬ１１を求める。すなわち、図９のグラフの第１の基長区間において、グラフの値がＨ１ＭＡＸとＨ１ＬＯＷとの間となる測定範囲におけるグラフの長さＬ１１を求める。第２の基長区間については、高さが下限高さＨ２ＬＯＷを超える測定範囲が４箇所あるので、各箇所における路面表面の長さＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４を求める。同様に、第３の基長区間、第４の基長区間、・・・について、高さが下限高さを超える測定範囲における路面表面の長さを求める。
【００９３】
更に、各基長区間について求めた上記路面表面の高さを全ての基長区間について足し合わせ、その算出結果を測線の長さ（Ｌ）で除算することにより、当該測線の累計延長比を求める。すなわち、当該測線の累計延長比は、（Ｌ１１＋Ｌ２１＋Ｌ２２＋Ｌ２３＋Ｌ２４＋Ｌ３１＋Ｌ４１＋・・・）／Ｌとなる。
【００９４】
（接触部分比）
接触部分比については例えば上述の非特許文献２に説明がある。以下、図１０を参照して接触部分比について説明する。同図に示すグラフは、図９と同様に、レーザ変位計１１により計測された当該基長区間における路面の高さの変位（路面の表面形状）を表している。また、当該グラフも凹凸が強調されている。
【００９５】
接触部分比は、累計延長比と同様に次のようにして算出される。まず、測線の各基長区間における最大高さを求め、その最大高さから所定の下り幅における高さ（下限高さ）を求める。そして、各基長区間について、高さが下限高さを超える測定範囲の長さを求めて全ての基長区間について足し合わせる。更に、その算出結果を測線の長さで除算して、当該測線の接触部分比として定義する。
【００９６】
なお、累計延長比と接触部分比は、ともに、高さが下限高さを超える測定範囲を考慮することにより取得されるという共通点を有するが、累計延長比は、当該測定範囲における路面表面（一般に曲線や折れ線等である）の長さの総和に基づいて算出される値であり、接触部分比は、当該測定範囲（直線である）の長さの総和に基づいて算出される値である点が相違している。
【００９７】
図１０に示すケースについて具体的に説明する。まず、１つの測線を、第１の基長区間、第２の基長区間、第３の基長区間、・・・と分割するとともに、上記の下り幅をＸミリメートルに設定する。各基長区間における最大高さＨ１ＭＡＸ、Ｈ２ＭＡＸ、Ｈ３ＭＡＸ、・・・をそれぞれ求め、各基長区間における下限高さＨ１ＬＯＷ、Ｈ２ＬＯＷ、Ｈ３ＬＯＷ、・・・をそれぞれ求める。
【００９８】
第１の基長区間について、高さが下限高さＨ１ＬＯＷを超える測定範囲の長さＭ１１を求める。すなわち、図１０のグラフの第１の基長区間において、グラフの値がＨ１ＭＡＸとＨ１ＬＯＷとの間となる測定範囲の長さＭ１１を求める。第２の基長区間については、高さが下限高さＨ２ＬＯＷを超える測定範囲が４箇所あるので、各箇所における測定範囲の長さＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３、Ｍ２４を求める。同様に、第３の基長区間、第４の基長区間、・・・について、高さが下限高さを超える測定範囲の長さを求める。
【００９９】
更に、各基長区間について求めた上記測定範囲の高さを全ての基長区間について足し合わせ、その算出結果を測線の長さ（Ｌ）で除算することにより、当該測線の接触部分比を求める。すなわち、当該測線の接触部分比は、（Ｍ１１＋Ｍ２１＋Ｍ２２＋Ｍ２３＋Ｍ２４＋Ｍ３１＋Ｍ４１＋・・・）／Ｌとなる。
【０１００】
［処理態様］
以上のような構成を有する路面状態測定システム１により実行される路面のテクスチャの評価処理の一態様について、当該システム１を用いたワークフローに基づいて説明する。路面状態測定システム１を用いたワークフローの一例を図１１に示す。本発明は、例えば、施工が進行中の現場において好適に利用可能であり、図１１のフローチャートは、施工現場における当該システム１の適用例を表している。
【０１０１】
（測定準備；Ｓ０１）
当該システム１を使用する場合、まず、このシステム１を路面の目的の測定領域に設置させる。このとき、測線の方向に主走査方向を合わせるようにシステム１は設置される。
【０１０２】
オペレータは、コントロールボックス３０の電源ボタン３１を操作してシステム１（特に測定本体部１０）をＯＮにするとともに、コンピュータ２０を起動させる。続いて、オペレータは、コントロールボックス３０の下降ボタン３３Ｂを操作する。制御部２１１は、下降ボタン３３Ｂが操作されたことに対応してモータ５１Ａ、５１Ｂを制御して（すなわち電源供給回路６０を制御してモータ５１Ａ、５１Ｂに電源を供給して）、レーザ変位計１１等を路面近傍の所定位置まで下降させて計測準備を整える。
【０１０３】
（路面高さの計測；Ｓ０２）
オペレータがコントロールボックス３０の計測開始ボタン３４Ａを操作すると、コンピュータ２０の制御部２１１は、レーザ変位計１１及びステッピングモータ１２０Ａ、１２０Ｂ、１３０を制御して、以下のような計測を実行させる。なお、ステッピングモータ１２０Ａ、１２０、１３０の制御は、電源供給回路６０を制御して各ステッピングモータにパルス状の電源信号を供給することにより行われる。
【０１０４】
ここで、図１２に示すように、目的の測定領域Ａに対して、長さ１メートルの第１〜第１１の測線Ａ１〜Ａ１１が１センチメートル間隔に設定されているものとする。すなわち、当該測定領域Ａは、（主走査方向に１メートル）×（副走査方向に１０センチメートル）の範囲に設定されているものとする。なお、測線の長さ、本数、間隔は、例えばコンピュータ２０やコントロールボックス３０からの操作により任意に設定できるようになっている。
【０１０５】
図１３は、図１２に示した測定領域Ａにおけるレーザ変位計１１の計測位置の走査態様の一例を表す上面図である。制御部２１１は、あらかじめ、ステッピングモータ１２０Ａ、１２０Ｂ、１３０を制御してレーザ変位計１１を移動させ、その計測位置を測定開始位置Ｓに合わせておく。
【０１０６】
なお、図１３に示すように、同図における左右方向は主走査方向であり、右方向を「＋主走査方向」、左方向を「−主走査方向」と表す。また、同図における上下方向は副走査方向であり、上方向を「＋副走査方向」、下方向を「−副走査方向」と表す。
【０１０７】
計測開始ボタン３４Ａが操作されると、制御部２１１は、ステッピングモータ１２０Ａ、１２０Ｂを制御してレーザ変位計１１を＋主走査方向に移動させ、レーザ変位計１１の計測位置を第１測線Ａ１に沿って走査させながら、所定の計測間隔（例えば０．１ミリメートル間隔）で路面までの距離を計測する。それにより、第１測線Ａ１上における路面の高さの変位が計測される。その計測結果はコンピュータ２０に送信されて、例えばＨＤＤ２２あるいはＲＡＭ２６等に保存される。
【０１０８】
第１測線Ａ１上の走査が終了すると、制御部２１１は、ステッピングモータ１３０を制御してレーザ変位計１１を−副走査方向に矢印Ｂ１に示すように１センチメートルだけ移動させる。このとき、レーザ変位計１１による計測は、制御部２１１によって停止されている。
【０１０９】
矢印Ｂ１に示すレーザ変位計１１の移動が終了すると、制御部２１１は、ステッピングモータ１２０Ａ、１２０Ｂを制御してレーザ変位計１１を−主走査方向に移動させ、レーザ変位計１１の計測位置を第２測線Ａ２に沿って走査させながら、上記の計測間隔で路面までの距離を連続的に計測する。それにより、第２測線Ａ２上における路面の高さの変位が計測される。その計測結果はコンピュータ２０に送信されてＨＤＤ２２やＲＡＭ２６に保存される。
【０１１０】
第２測線Ａ２上の走査が終了すると、制御部２１１は、ステッピングモータ１３０を制御してレーザ変位計１１を−副走査方向に矢印Ｂ２に示すように１センチメートルだけ移動させる。このとき、レーザ変位計１１による計測は、制御部２１１によって停止されている。
【０１１１】
同様に、制御部２１１は、レーザ変位計１１を、第３測線Ａ３、矢印Ｂ３、第４測線Ａ４、矢印Ｂ４、第５測線Ａ５、矢印Ｂ５、第６測線Ａ６、矢印Ｂ６、第７測線Ａ７、矢印Ｂ７、第８測線Ａ８、矢印Ｂ８、第９測線Ａ９、矢印Ｂ９、第１０測線Ａ１０、矢印Ｂ１０、第１１測線Ａ１１の順に、計測終了位置Ｅまで移動させる。レーザ変位計１１は、各測線Ａ３〜Ａ１１上を移動されるときには、制御部２１１によって路面の高さの変位を計測するように制御され、各矢印Ｂ３〜Ｂ１０上を移動するときには計測を停止するように制御される。
【０１１２】
このような計測処理により、測定領域Ａについて１１個の測線Ａ１〜Ａ１１上の計測データが自動的に取得される。ここで、取得された計測データをコンピュータ２０の表示部２３に表示するようにしてもよい。そのとき、表示部２３には、図８〜１０中のような路面高さの変位（凹凸）の状態を表すグラフが表示される。
【０１１３】
（テクスチャ評価値の算出；Ｓ０３）
次に、コンピュータ２０の評価値演算部２１２が、ステップＳ０２にて取得された複数の測線Ａ１〜Ａ１１上の路面高さの計測データを基に、ＭＰＤ、累計延長比及び接触部分比を算出する。このとき、評価値演算部２１２は、［テクスチャ評価値ついて］の項にて説明した方法にしたがい、各測線Ａ１〜Ａ１１上の計測データを１０個の基長区間に対応する１０個の部分データに分割して各評価値を算出する。算出されたテクスチャ評価値は、例えばＨＤＤ２２あるいはＲＡＭ２６等に保存される。また、算出されたテクスチャ評価値をコンピュータ２０の表示部２３に表示させるようにしてもよい。
【０１１４】
また、評価値演算部２１２による処理において、上記算出された複数のテクスチャ評価値の平均値を求めるようにしてもよい。詳細は後述するが、上記算出される複数のテクスチャ評価値には多少のばらつき（変動）が介在する一方、それらの平均値は路面全体のテクスチャを良好に反映したものとなるため、当該平均値を用いることにより、評価の信頼性を向上させることができる。なお、当該平均値は、ＭＰＤについては１１０個の算出値から算出され、累計延長比及び接触部分比については１１個の算出値から算出される。
【０１１５】
ここで、ステップＳ０２において、各測線Ａ１〜Ａ１１上を路面に対して平行移動されるレーザ変位計１１により取得される路面までの距離（路面高さ）の計測データは、本発明にいう「計測データ列」に相当する。本実施形態では、１１個の計測データ列を取得するようになっている。
【０１１６】
また、ステップＳ０３において、計測データ列を基長区間毎に分割して得られる部分データは、本発明にいう「部分データ列」に相当している。
【０１１７】
上述のように各測線Ａ１〜Ａ１１の長さを１メートルとし、計測間隔を０．１ミリメートルとした場合、各測線Ａ１〜Ａ１１上にそれぞれ１００００の計測位置が設定されることとなり、したがって、各測線に対応する計測データ（列）には１００００個の計測値が含まれることとなる。また、基長区間を１０センチメートルとすると、各基長区間に対する部分データ（列）には１０００個の計測値が含まれることとなる。
【０１１８】
（テクスチャ評価値の適否判断；Ｓ０４、Ｓ０５、Ｓ０６）
テクスチャ評価値が算出されると、コンピュータ２０の評価値判断部２１３が、各テクスチャ評価値の適否を判断する。より具体的には、評価値判断部２１３は、次のような判断処理を実行する。
【０１１９】
ここで、ハードディスクドライブ２２の評価値情報記憶部２２１には、あらかじめ、ＭＰＤ、累計延長比、接触部分比のそれぞれの許容範囲を表すＭＰＤ許容範囲情報２２１Ａ、累計延長比許容範囲情報２２１Ｂ、接触部分比許容範囲情報２２１Ｃが記憶されている。各許容範囲情報２２１Ａ〜２２１Ｃは、例えば、各評価値として許容可能な最大値を示す情報からなる。また、各評価値の許容範囲は、例えば、様々な路面状態の舗装を実際に又はコンピュータシミュレーションにて形成し、それらのテクスチャ評価値を検討することにより実験的に取得される。
【０１２０】
まず、ＭＰＤについて（ステップＳ０４）、評価値判断部２１３は、ステップＳ０３にて算出されたＭＰＤと、ＭＰＤ許容範囲情報２２１Ａに示すＭＰＤの最大値との大小を比較し、前者の値が後者の値以下である場合には「許容可能（正常）」と判断し（Ｓ０４；Ｙ）、前者が後者より大きい場合には「許容不可能（異常の可能性有り）」と判断する（Ｓ０４；Ｎ）。正常と判断された場合、処理はステップＳ０５に移行し、異常の可能性有りと判断された場合には、処理はステップＳ０９へと移行する。
【０１２１】
同様に、累計延長比について（ステップＳ０５）、評価値判断部２１３は、ステップＳ０３にて算出された累計延長比と、累計延長比許容範囲情報２２１Ｂに示す累計延長比の最大値との大小を比較し、前者の値が後者の値以下である場合には「許容可能（正常）」と判断し（Ｓ０５；Ｙ）、前者が後者より大きい場合には「許容不可能（異常の可能性有り）」と判断する（Ｓ０５；Ｎ）。正常と判断された場合、処理はステップＳ０６に移行し、異常の可能性有りと判断された場合には、処理はステップＳ０９へと移行する。
【０１２２】
同様に、接触部分比について（ステップＳ０６）、評価値判断部２１３は、ステップＳ０３にて算出された接触部分比と、接触部分比許容範囲情報２２１Ｃに示す接触部分比の最大値との大小を比較し、前者の値が後者の値以下である場合には「許容可能（正常）」と判断し（Ｓ０６；Ｙ）、前者が後者より大きい場合には「許容不可能（異常の可能性有り）」と判断する（Ｓ０６；Ｎ）。正常と判断された場合、処理はステップＳ０７に移行し、異常の可能性有りと判断された場合には、処理はステップＳ０９へと移行する。
【０１２３】
ここで、評価値判断部２１３による各テクスチャ評価値の適否の判断結果をコンピュータ２０の表示部２３に表示させるようにしてもよい。
【０１２４】
なお、ステップＳ０３において、複数のテクスチャ評価値の平均値を算出した場合には、当該平均値が許容範囲に含まれるか否か判断され、平均値を算出しない場合には、複数のテクスチャ評価値のうちの少なくとも１つが判断対象とされる。後者の場合、２つ以上のテクスチャ評価値を判断対象とすれば、評価の信頼性は従来よりも向上される。
【０１２５】
（他の領域に対する測定の有無；Ｓ０７、Ｓ０８）
ステップＳ０６で測定領域Ａについての処理は終了となる。測定領域Ａに対する測定が終了すると、オペレータは、路面上の他の領域に対して更に測定を行うか否か判断する（Ｓ７）。当該判断は、例えば、事前に作成された測定予定にしたがう。
【０１２６】
測定領域Ａにて測定を終了する場合（Ｓ０７；Ｎ）、オペレータは、コントロールボックス３０の電源ボタン３１を操作して測定本体部１０の電源をＯＦＦにするとともに、コンピュータ２０の電源をＯＦＦにして、路面状態測定システム１による測定を終了する。
【０１２７】
一方、他の領域の測定を引き続き行う場合（Ｓ０７；Ｙ）、オペレータは、必要があれば、測定本体部１０やコンピュータ２０の電源をＯＦＦにして、路面状態測定システム１を他の測定領域に移動させ（Ｓ０８）、同様に測定を行う。
【０１２８】
（テクスチャ評価値が許容範囲に含まれない場合の処理；Ｓ０９〜Ｓ１２）
ステップＳ０４、Ｓ０５又はＳ０６において、異常の可能性有りと判断された場合（Ｓ０４；Ｎ：Ｓ０５；Ｎ：Ｓ０６；Ｎ）、コンピュータ２０の制御部２１１は、その旨をオペレータ等に報知する（Ｓ０８）。この報知処理の具体的態様としては、例えば、路面を舗装した材料やその施工状態を確認するべき警告メッセージを表示部２３に表示させたり、同様の警告メッセージやビープ音を音声出力部２４により出力させることができる。
【０１２９】
オペレータ等は、このような報知処理により異常の可能性を認識でき、それにより、例えば、舗装に用いた骨材の粒径、形状、配合、更には転圧処理の適否などを確認することができる（Ｓ１０）。
【０１３０】
舗装材料や施工状態の確認作業により異常が発見された場合（Ｓ１１；Ｙ）、その内容を分析して施工現場にフィードバックすることができる（Ｓ１２）。例えば、施工すべき領域の一部が完了したときに、その部分に対して路面状態測定システム１による測定を行う。異常が報知された場合、他の部分の工事を一時的にストップし、異常の原因を分析する。異常の原因が特定されたら、例えば骨材を他のものに代えたり、転圧処理を適正に行うようにするなど、施工処理の是正を講じることが可能となる。したがって、舗装の品質を向上させることができるほか、再工事による時間的、コスト的な無駄を削減することが可能となる。
【０１３１】
［作用及び効果］
以上のような路面状態測定システム１により奏される作用及び効果について説明する。
【０１３２】
路面状態測定システム１は、レーザ変位計１１を主走査方向及び副走査方向にそれぞれ独立に移動させることにより、レーザ変位計１１を２次元的に移動させることができる。それにより、路面上の測定領域に対して、従来のような１測線のみの測定ではなく、複数の測線について測定を行うことができる。
【０１３３】
１測線における基長区間の個数が同じ（例えば１０区間）である場合、従来の１測線のみの測定では、ＭＰＤについては１０個、累計延長比と接触部分比についてはそれぞれ１個の値しか取得することができなかったが、本実施形態のような走査（図１３参照）を行うことにより、ＭＰＤについては１０×１１＝１１０個、累計延長比及び接触部分比につてはそれぞれ１×１１＝１１個の値を取得することができる。
【０１３４】
したがって、本発明によれば、従来よりも多くのテクスチャ評価値を取得することができるので、統計的に精度の高い測定を行うことができ、テクスチャ評価の信頼性が向上される。
【０１３５】
ここで、レーザ変位計１１による路面高さの計測間隔は、従来と同様に例えば０．１ミリメートルに設定されているので、各測線についての測定精度の低下はない。なお、本発明においては、計測速度の速いレーザ変位計を用いて測定の長時間化を避けることが実用上望ましい。
【０１３６】
更に、複数の測線について測定を行うことにより、従来よりも広範囲からのデータを収集することが可能となり、従来と比較して路面全体の状態をより好適に反映したテクスチャ評価を行うことが可能となる。
【０１３７】
また、各テクスチャ評価値について複数の値を算出してそれらの平均値を求めるとともに、その平均値を用いて路面のテクスチャの状態を評価することができるので、テクスチャ評価の信頼性が向上される（理由は後述する）。
【０１３８】
また、路面状態測定システム１は、ＭＰＤ、累計延長比、接触部分比など複数種類の評価値を勘案して路面のテクスチャを評価するように構成されているので、総合的で信頼性の高いテクスチャ評価を実現することができる。
【０１３９】
更に、図１１のフローチャートに示すように、求めたテクスチャ評価値が許容範囲内であるか否かを判断し、許容範囲外であると判断されたときに報知を行うように構成されているので、異常の発生を容易に知ることができる。それにより、その異常の原因を施工現場にて発見しリアルタイムでフィードバックして施工処理を是正することができるので、施工現場における利用に有効であると期待される。特に、複数種類のテクスチャ評価値のいずれかが許容範囲外であったときに異常の可能性を報知するようにすれば、総合的なテクスチャ評価を施工現場にて行うことができる。
【０１４０】
（従来のテクスチャ評価との比較）
本発明によるテクスチャ評価と従来のそれとを比較して本発明の有効性を検証する。
【０１４１】
図１４は、骨材の最大粒径が１３ミリメートルの排水性舗装（「１３ｍｍ」、「排水１３ｍｍ」などと記載）、同５ミリメートルの排水性舗装（「５ｍｍ」、「排水５ｍｍ」などと記載）、及び、同１３ミリメートルの密粒度舗装（「密粒」と記載）のそれぞれについて、本実施形態の路面状態測定システム１により取得されたＭＰＤの測定結果を表している。測定は、図１２に示したように、１メートル×１０センチメートルの領域に１１測線を設定して行った。
【０１４２】
図１４（Ａ）には、「１３ｍｍ」は１９箇所の測定領域について、「５ｍｍ」は７箇所の測定領域について、「密粒」は３箇所の測定領域について、それぞれ１１測線上を測定し、各測線において１０個のＭＰＤを求めてその平均値（平均値ＭＰＤと呼ぶ）を算出するとともに、この１１個の平均値ＭＰＤの値のばらつき（変動範囲）及び平均値が示されている。なお、「１３ｍｍ」については、４箇所の舗装Ａ〜Ｄについて測定を行った。また、図１４（Ｂ）には、当該測定に基づいて算出された各舗装における平均値ＭＰＤの平均値、平均値ＭＰＤの変動係数（＝（標準偏差）／（平均値））及び変動範囲の平均値が示してある。
【０１４３】
同図に示す測定結果から分かるように、各測定領域における１１個の平均ＭＰＤには大きなばらつきがある。すなわち、測定領域内のどの位置（どの測線）を測定するかによって、取得されるＭＰＤの値は変動してしまう。具体的には、「密粒」における変動範囲は最も小さく０．４７ミリメートルであり、次いで「５ｍｍ」おいては０．７７ミリメートルであり、更に「１３ｍｍ」においては１．７５ミリメートルもの変動範囲がある。
【０１４４】
また、例えば「１３ｍｍ」の舗装Ａ等の測定結果から分かるように、同一舗装路面上のどこに測定領域を設けるかによっても、取得されるＭＰＤの値は少なからず変動してしまう。
【０１４５】
したがって、従来のような１測線のみの測定では、路面上における測定領域の位置に加え、その測定領域における測線の位置により、測定結果に大きな誤差が生じることとなるため、テクスチャ評価の信頼性を保証することは困難である。
【０１４６】
ここで、図１４（Ａ）に示す各測定領域の平均値を見ると、例えば「１３ｍｍ」の舗装Ａにおける６個の平均値はそれほど大きな変動を有していない。本発明に係る上記実施形態では、当該平均値を算出し、それを用いてテクスチャを評価するようになっているため、従来と比較して信頼性の高い評価を行うことが可能と考えられる。
【０１４７】
また、図１５は、「１３ｍｍ」の１メートル×１０センチメートルの測定領域について取得された１１０個のＭＰＤの変動の状態を表すもので、図１５（Ａ）は横断方向（副走査方向）における変動の状態を示し、図１５（Ｂ）は縦断方向（主走査方向、測線方向）における変動の状態を示している。同図の結果を得るための測定は、使用材料及び舗装構成などのデータが明示された基準路面に対して行った。
【０１４８】
図１５（Ａ）、（Ｂ）から分かるように、測定領域内におけるＭＰＤの値は、横断方向においても縦断方向においても不規則に分布している。したがって、従来の１測線のみの測定では、１メートル×１０センチメートルの範囲の測定領域すらも有効に評価することは困難であるといえる。なお、「５ｍｍ」及び「密粒」についても同様の測定を実施したが、同様の傾向が見られた。
【０１４９】
このように、１測線のみに対する測定結果から路面のテクスチャを評価する従来の手法により得られるテクスチャ評価値は信頼性に問題があることが分かる。
【０１５０】
本発明は、従来のような「線」としての評価ではなく、路面のテクスチャを「面」として評価することによりその信頼性を向上させようとするものである。以下に、本発明による測定及び評価手法の有効性を説明するとともに、この「面」としての評価を有効に行うために必要なテクスチャ評価値のサンプル数について検討する。
【０１５１】
そのために、「１３ｍｍ」の舗装の１メートル×１０センチメートルの測定領域について１ミリメートルピッチの１０１測線を設定して１０１０個のＭＰＤの値を収集した。図１６は、その測定結果を表す。
【０１５２】
図１６（Ａ）のヒストグラムは、当該測定により収集されたＭＰＤの値の分布を表している。同図に示すように、ＭＰＤの分布状況は正規分布に近似していることから、それを正規分布とみなして母平均の区間推定を行う。
【０１５３】
図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）に示すＭＰＤの分布における、信頼区間９５％の母平均の区間推定の結果を示している。なお、同図には、「５ｍｍ」、「密粒」について行った同様の測定に基づく結果も記載されている。
【０１５４】
図１６（Ｂ）から分かるように、母平均μの最小値と最大値との幅は十分に小さく、ばらつきが小さいことから、当該測定により収集したデータにより、母集団である路面全体を十分に評価することができる。したがって、１メートル×１０センチメートルの測定領域に１０１の測線を設定して１０１０個のＭＰＤを収集すれば、高い信頼性で路面のテクスチャを評価できることが分かった。
【０１５５】
次に、テクスチャ評価を有効に行うために必要な評価値のサンプル数について検討する。図１４（Ｂ）の表の「平均値ＭＰＤの平均」の値から分かるように、「５ｍｍ」に−０．２ミリメートルの誤差が介在し、「密粒」に＋０．２ミリメートルの誤差が介在すると、ＭＰＤの値からそれらの違いを判別することが困難となる。そこで、０．１ミリメートルの誤差でＭＰＤを取得するために必要なＭＰＤのサンプル数を求めると、「１３ｍｍ」については９３個となった。図１６（Ｃ）は、「１３ｍｍ」、「５ｍｍ」、「密粒」について、上記実施形態のように１１０個のＭＰＤを取得したときの精度を表すものである。
【０１５６】
なお、詳細については省略するが、本発明者らが実施した測定によれば、ＭＰＤ、累計延長比、接触部分比は、それぞれ互いに高い相関係数を有しており、また、「１３ｍｍ」に対する測定により、ＭＰＤの変動係数は、累計延長比及び接触部分比の変動係数よりも大きいとの結果を得た。したがって、上記のようにＭＰＤについて信頼性の高い結果が得られたので、累計延長比及び接触部分比についても高い信頼性を仮定することができる。
【０１５７】
このように、本発明によれば、路面の測定領域内を２次元的に走査して１００個程度のテクスチャ評価値（ＭＰＤ、累計延長比、接触部分比等）を取得することにより、路面のテクスチャ評価を「面」として行うことができ、評価の信頼性を向上することが可能となる。
【０１５８】
［変形例］
以上に詳述した構成は、本発明を好適に実施するための一例に過ぎないものである。したがって、本発明の要旨の範囲内における任意の変形を施すことが可能である。
【０１５９】
例えば、レーザ変位計による計測位置の走査態様は、図１２に示したものに限定されるものではなく、例えば、各測線上を同じ向きに走査するなど、結果的にレーザ変位計を２次元的に走査するものであればよい。
【０１６０】
また、レーザ変位計（計測手段）を路面に平行に移動させるための構成（走査手段）は、上述したようなボールネジやステッピングモータやレール等による構成に限定されることはなく、レーザ変位計を２次元的に平行移動させることができるものであれば任意の構成を適用することが可能である。
【０１６１】
また、上記の実施形態では、テクスチャ評価値としてＭＰＤ、累計延長比及び接触部分比の全てを用いるように構成されているが、本発明としては、これらのうちの少なくとも１つを用いれば十分である。ただし、複数の評価値を用いてテクスチャを総合的に評価することが望ましい。
【０１６２】
また、路面までの距離を計測する計測手段としてレーザ変位計以外の機器を適用することも可能である。
【０１６３】
〔計測手段の走査態様に関する変形例〕
図１７は、上記実施形態とは異なる走査態様で計測手段（たとえばレーザ変位計）を移動させる路面状態測定システムの概略構成を表している。同図に示す構成によれば、同心円状の測線に沿った複数の計測データ列、更には、螺旋状の測線に沿った計測データ列を取得することができる。
【０１６４】
（構成）
図１７（Ａ）は、レーザ変位計３０１を走査するための構成を下方（路面側）から見たときの下面図である。また、図１７（Ｂ）は、当該構成を側方（路面に平行な方向）から見たときの側面図である。両図に示す構成は、上記実施形態における図２に相当するものである。図１７に示す構成物は、測定本体部１０（図１参照）内に格納されており、図５に示すような昇降機構によって路面近くの位置まで下降され、測定に供されるようになっている。
【０１６５】
レーザ変位計３０１は、路面に対して略平行に配設されたアーム３０２に取り付けられている。このアーム３０２の一端は、回動軸３０３ａを介して回動機構３０３に取り付けられている。回動機構３０３には、この回動軸３０３ａを回動させるアクチュエータ（モータ等）が設けられている。回動機構３０３は、このアクチュエータの駆動力により、回動軸３０３ａを中心にアーム３０２を回動させるように作用する。
【０１６６】
このように作用するアーム３０２及び回動機構３０３は、レーザ変位計３０１を路面に略平行な円周方向に移動させる本発明の「主走査手段」の一例に相当する。
【０１６７】
アーム３０２には、その長手方向（回動機構３０３による回動方向に直交する径方向）に沿って、開口部３０２ａが形成されている。また、レーザ変位計３０１の上側には、上方に延びる保持部３０１ａが設けられている。この保持部３０１ａは、アーム３０２の開口部３０２ａを下方から上方に挿通するように配設されている。レーザ変位計３０１の保持部３０１ａのアーム３０２よりも上方側には、アーム３０２の長手方向に沿って開口部３０１ｂが形成されている。
【０１６８】
アーム３０２上面側の回動機構３０３の近傍位置には、更なる回動機構３０４が取り付けられている。この回動機構３０４には、回動軸３０４ａの一端が接続されており、内蔵のアクチュエータ（モータ等）の駆動力によってこの回動軸３０４ａを回転させるようになっている。この回転軸３０４ａは、アーム３０２の長手方向に沿って配設されており、その他端は、レーザ変位計３０１の保持部３０１ａの開口部３０１ｂに挿通されている。
【０１６９】
回動軸３０４ａは、その表面にネジ山が螺刻してあり、ボールネジとして作用する。また、レーザ変位計３０１の保持部３０１ａの開口部ｂは、ボールネジとしての回動軸３０４ａに螺合する雌ネジとして作用する。このような構成により、回動機構３０４が回動軸３０４ａを回動させることによって、レーザ変位計３０１がアーム３０２の長手方向に沿って移動されるようになっている。レーザ変位計３０１の移動方向は、回動軸３０４ａの回転方向に応じて切り換えられる。
【０１７０】
このように作用するアーム３０２及び回動機構３０４は、レーザ変位計３０１を上記円周方向に直交する径方向に移動させる本発明の「副走査手段」の一例に相当する。
【０１７１】
回動機構３０３、３０４の動作は、それぞれ、上記の実施形態におけるＣＰＵ２１（図７参照）のようなマイクロプロセッサなどの制御手段によって制御されるようになっている。
【０１７２】
以上のような構成を具備する本変形例の路面状態測定システムによる、計測手段の走査態様について説明する。
【０１７３】
（第１の走査態様）
第１の走査態様は、計測手段を同心円状に走査するものである。そのためにまず、ＣＰＵ２１は、回動機構３０４を制御して、レーザ変位計３０１をアーム３０２に対する第１の走査位置に配置させる。この第１の走査位置は、たとえばアーム３０２の外側の端部（回動軸３０３ａの逆側の端部）近傍の位置とされる。
【０１７４】
次に、ＣＰＵ２１は、レーザ変位計３０１を第１の走査位置に固定配置させた状態のまま、回動機構３０３を制御してアーム３０２を円周方向に回転させる。このとき、レーザ変位計３０１は、所定の計測間隔で路面までの距離を連続的に計測する。それにより、レーザ変位計３０１は、第１の走査位置と回動軸３０３ａとの間の距離を半径（ｒ１）とし、かつ、回動軸３０３ａを中心とする円周Ｃ１に沿った測線上の計測データ列を取得することとなる。
【０１７５】
続いて、ＣＰＵ２１は、回動機構３０４を制御して、レーザ変位計３０１を第２の走査位置に移動させる。第２の走査位置は、たとえば、第１の走査位置から回動軸３０３ａ方向に所定距離だけ移動した位置とされる。そして、ＣＰＵ２１は、レーザ変位計３０１を第２の走査位置に固定配置させた状態のまま、回動機構３０３を制御してアーム３０２を円周方向に回転させる。このとき、レーザ変位計３０１は、所定の計測間隔で路面までの距離を連続的に計測する。それにより、レーザ変位計３０１は、第２の走査位置と回動軸３０３ａとの間の距離を半径（ｒ２）とし、かつ、回動軸３０３ａを中心とする円周Ｃ２に沿った測線上の計測データ列を取得する。
【０１７６】
このような測定を繰り返すことにより、第ｉの走査位置と回動軸３０３ａとの間の距離を半径（ｒｉ）とし、かつ、回動軸３０３ａを中心とする円周Ｃｉに沿った測線上の計測データ列が取得される（ｉ＝１〜Ｎ）。これらＮ個の円周Ｃ１〜ＣＮは、回動軸３０３ａを中心とする同心円となっている。
【０１７７】
（第２の走査態様）
第２の走査態様は、計測手段を螺旋状に走査するものである。そのためにまず、ＣＰＵ２１は、回動機構３０４を制御して、レーザ変位計３０１を所定の走査開始位置に配置させる。この走査開始位置は、たとえばアーム３０２の外側の端部近傍の位置とされる。
【０１７８】
続いて、ＣＰＵ２１は、回動機構３０３を制御してアーム３０２を所定の回転速度で回転させるとともに、回動機構３０４を制御してレーザ変位計３０１を走査開始位置から所定の移動速度で（回動軸３０３ａ方向に向けて）移動させる。このとき、レーザ変位計３０１は、所定の計測間隔で路面までの距離を連続的に計測する。それにより、レーザ変位計３０１は、走査開始位置から徐々に回転半径が小さくなっていく螺旋状の測線上の計測データ列を取得する。
【０１７９】
（作用及び効果）
このような走査形態を実現する本変形例によれば、次のような作用効果が奏される。
【０１８０】
上述の第１の走査態様によれば、上記の実施形態と同様に、路面上の測定領域に対して同心円状の複数の測線上の計測データ列を取得することができるので、路面のテクスチャ評価の信頼性の向上を図ることが可能である。
【０１８１】
また、第２の走査態様によれば、路面上の測定領域について螺旋状の測線上の計測データ列を取得することができるので、前述の特許文献２に記載された従来の走査態様における単一円周上を計測する場合よりも広い範囲を計測することが可能である。したがって、路面のテクスチャ評価の信頼性向上を図ることが可能である。
【０１８２】
なお、図１７に示した構成は、主走査手段及び副走査手段の一構成例である。本変形例における主走査手段は、計測手段を路面に略平行な円周方向に移動させるように作用するものであれば任意の構成を適用することが可能である。また、本変形例における副走査手段は、主走査手段による円周方向への走査方向（主走査方向）に直交する径方向（副走査方向）に計測手段を移動させるように作用するものであれば、その構成は任意である。
【０１８３】
また、上記実施形態において説明した各種の構成を本変形例に適用することが可能である。たとえば、テクスチャ評価値の許容範囲を記憶しておくとともに、算出されたテクスチャ評価値がこの許容範囲に含まれるか否か判断し、当該許容範囲に含まれないと判断されたことを報知する構成を適用することができる。このとき、平均キメ深さ、凹凸累計延長比、接触部分比などの複数種類のテクスチャ評価値の許容範囲を記憶しておき、それら複数種類のテクスチャ評価値の算出結果のそれぞれが許容範囲に含まれるか否か判断するように構成することが望ましい。
【０１８４】
［付記］
以上に説明した実施形態が備えるその他の特徴点を以下に記載する。
【０１８５】
〔付記請求項１〕
特許請求の範囲の請求項６に記載の路面状態測定システムであって、
前記主駆動手段は、ステッピングモータを含み、
前記主案内手段は、前記主走査方向を長手方向とするレールと、前記ステッピングモータの回転軸に一端が接続され、前記レールの長手方向に沿って配置されたボールネジと、前記計測手段が取り付けられ、前記ボールネジと係合する雌ネジ部を有し、前記ステッピングモータによる前記ボールネジの回転に応じて前記主走査方向に移動される取付部材とを含んでいる、
ことを特徴とする路面状態測定システム。
【０１８６】
〔付記請求項２〕
特許請求の範囲の請求項７に記載の路面状態測定システムであって、
前記副駆動手段は、ステッピングモータを含み、
前記副案内手段は、前記副走査方向を長手方向とするレールと、前記ステッピングモータの回転軸に一端が接続され、前記レールの長手方向に沿って配置されたボールネジと、前記計測手段が取り付けられ、前記ボールネジと係合する雌ネジ部を有し、前記ステッピングモータによる前記ボールネジの回転に応じて前記副走査方向に移動される取付部材とを含んでいる、
ことを特徴とする路面状態測定システム。
【０１８７】
〔付記請求項３〕
特許請求の範囲の請求項１ないし請求項１３のいずれか一項に記載の路面状態測定システムであって、前記計測手段はレーザ変位計を含んでいることを特徴とする路面状態測定システム。
【０１８８】
〔付記請求項４〕
特許請求の範囲の請求項１ないし請求項１３のいずれか一項に記載の路面状態測定システムであって、
前記計測手段を上下移動させる昇降手段を更に備えていることを特徴とする路面状態測定システム。
【０１８９】
なお、付記請求項４の「昇降手段」は、例えば、図５に示した昇降機構５０Ａのような構成を備えるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１９０】
【図１】本発明に係る路面状態測定システムの実施形態の外観構成の一例を表す概略斜視図である。
【図２】本発明に係る路面状態測定システムの実施形態におけるレーザ変位計及びレールの構成の一例を表す概略斜視図である。
【図３】本発明に係る路面状態測定システムの実施形態におけるレーザ変位計を移動させるための構成の一例を表す概略図であり、図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は断面図である。
【図４】本発明に係る路面状態測定システムの実施形態におけるレーザ変位計を移動させるための構成の一例を表す概略図であり、図４（Ａ）は側面図、図４（Ｂ）は断面図である。
【図５】本発明に係る路面状態測定システムの実施形態におけるレーザ変位計等を上下移動させるための構成の一例を表す概略側面図である。
【図６】本発明に係る路面状態測定システムの実施形態におけるコントロールボックスの構成の一例を表す概略上面図である。
【図７】本発明に係る路面状態測定システムの実施形態の制御系の構成の一例を表すブロック図である。
【図８】本発明に係る路面状態測定システムの実施形態により算出されるＭＰＤの算出方法を説明するための図である。
【図９】本発明に係る路面状態測定システムの実施形態により算出される累計延長比の算出方法を説明するための図である。
【図１０】本発明に係る路面状態測定システムの実施形態により算出される接触部分比の算出方法を説明するための図である。
【図１１】本発明に係る路面状態測定システムの実施形態を用いたワークフローの一例を表すフローチャートである。
【図１２】本発明に係る路面状態測定システムの実施形態による測定態様を説明するための図である。
【図１３】本発明に係る路面状態測定システムの実施形態による測定態様を説明するための図である。
【図１４】本発明による路面のテクスチャ評価の有効性を説明するために参照される図である。図１４（Ａ）は各種舗装に対する測定に基づき取得されたＭＰＤの値の変動状況の一例を表す図であり、図１４（Ｂ）は当該ＭＰＤの値の変動状況から算出された統計的なデータを記載した表である。
【図１５】本発明による路面のテクスチャ評価の有効性を説明するために参照される図である。図１５（Ａ）は所定の測定領域について取得されたＭＰＤの横断方向における変動状況の一例を表し、図１５（Ｂ）は縦断方向における変動状況の一例を表している。
【図１６】本発明により路面のテクスチャ評価を有効に行うために必要なサンプル数を検討するために参照される図である。図１６（Ａ）は所定の測定領域について取得されたＭＰＤの値の分布を表すグラフ図であり、図１６（Ｂ）は当該ＭＰＤの分布に対する母平均の区間平均の算出結果を記載した表であり、図１６（Ｃ）は１１０個のＭＰＤの値を用いて路面のテクスチャを評価するときの評価精度を記載した表である。
【図１７】本発明に係る路面状態測定システムの実施形態の変形例における、レーザ変位計を走査するための構成の一例を表す概略図である。図１７（Ａ）は、レーザ変位計を走査するための構成の一例を表す概略下面図である。また、図１７（Ｂ）は、レーザ変位計を走査するための構成の一例を表す概略側面図である。
【符号の説明】
【０１９１】
１  路面状態測定システム
２  台車
３  枠体
４、５  機器搭載棚
６  車輪
１０  測定本体部
１１  レーザ変位計
１１Ａ、１３Ａ、１３Ｂ  取付部材
１１ａ、１３ａ  突出部
１１ｂ、１３ｂ  雌ネジ部
１２Ａ、１２Ｂ、１３  レール
１２０Ａ、１２０Ｂ、１３０  ステッピングモータ
１２１Ａ、１３１  ボールネジ
Ｏ  軸
５０Ａ  昇降機構
５１Ａ、５１Ｂ  モータ
５２Ａ  回転軸
５３Ａ  ギア
５４Ａ  アーム
５５Ａ  係合部
５６Ａ  ネジ
２０  コンピュータ
２１  ＣＰＵ
２１１  制御部
２１２  評価値演算部
２１３  表価値判断部
２２  ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）
２２１  評価値情報記憶部
２２１Ａ  ＭＰＤ許容範囲情報
２２１Ｂ  累計延長比許容範囲情報
２２１Ｃ  接触部分比許容範囲情報
２３  表示部
２４  音声出力部
２５  ＲＯＭ
２６  ＲＡＭ
３０  コントロールボックス
３１  電源ボタン
３２Ａ  電圧インジケータ
３２Ｂ  電流インジケータ
３３Ａ  上昇ボタン
３３Ｂ  下降ボタン
３４Ａ  計測開始ボタン
３４Ｂ  計測停止ボタン
４０  バッテリ
６０  電源供給回路
３０１  レーザ変位計
３０１ａ  保持部
３０１ｂ  開口部
３０２  アーム
３０２ａ  開口部
３０３、３０４  回動機構
３０３ａ、３０４ａ  回動軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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