(57)【要約】【課題】ロードローラによる舗装工法において、路面のテクスチャを効率的に検査でき、かつ、目標とするテクスチャを確実に得ることができる。【解決手段】ロードローラにより転圧された路面の路面テクスチャを測定するためのテクスチャオートモニタリングシステムは、路面テクスチャを測定するための路面テクスチャ測定装置をロードローラに取り付けている。路面テクスチャ測定装置は、転圧ローラよりも後方に配置されかつ路面からの高さを測定する高さ計と、ロードローラの移動距離に対応した移動距離検知信号を発生する移動距離検知器と、移動距離検知信号に基づいてロードローラの移動距離を算出し、高さ計から取得した高さ測定値及び算出した移動距離を用いることにより、路面テクスチャを示す１又は複数の路面性状値を算出するデータ処理部と、算出した路面性状値を表示する表示部と、を有する。【選択図】図１Ａ
2015108231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転圧ローラを有するロードローラにより転圧された路面の路面テクスチャを測定するためのテクスチャオートモニタリングシステムであって、
路面テクスチャを測定するための路面テクスチャ測定装置を、前記ロードローラに取り付けたことを特徴とする
テクスチャオートモニタリングシステム。
【請求項２】
前記路面テクスチャ測定装置は、
前記転圧ローラよりも後方に配置されかつ路面からの高さを測定する高さ計と、
前記ロードローラの移動距離に対応した移動距離検知信号を発生する移動距離検知器と、
前記移動距離検知信号に基づいて前記ロードローラの移動距離を算出し、前記高さ計から取得した高さ測定値及び算出した前記移動距離を用いることにより、路面テクスチャを示す１又は複数の路面性状値を算出するデータ処理部と、
算出した前記路面性状値を表示する表示部と、を有することを特徴とする
請求項１に記載のテクスチャオートモニタリングシステム。
【請求項３】
前記移動距離検知器は、前記転圧ローラの回転角度を検知することを特徴とする請求項２に記載のテクスチャオートモニタリングシステム。
【請求項４】
前記路面テクスチャ測定装置はさらに、前記高さ計の上下方向の加速度を検知する加速度計を有し、
前記データ処理部は、前記路面性状値の算出に先立って、前記加速度計から取得した加速度測定値を用いて前記高さ計から取得した高さ測定値を補正することを特徴とする
請求項２又は３に記載のテクスチャオートモニタリングシステム。
【請求項５】
前記路面テクスチャ測定装置はさらに、前記高さ計の傾きを検知する傾斜計を有し、
前記データ処理部は、前記路面性状値の算出に先立って、前記加速度計から取得した加速度測定値及び前記傾斜計から取得した傾き測定値を用いて前記高さ測定値を補正するとともに、前記傾斜計から取得した傾き測定値を用いて前記移動距離を補正することを特徴とする
請求項４に記載のテクスチャオートモニタリングシステム。
【請求項６】
前記転圧ローラと前記高さ計の間に配置されかつ路面に対して圧縮空気を噴射するための噴射ノズルを備えたことを特徴とする
請求項１〜５のいずれかに記載のテクスチャオートモニタリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面に敷かれた舗装材を締め固める転圧機械であるロードローラに関し、特に、ロードローラに路面のテクスチャの測定機能を付加したテクスチャオートモニタリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アスファルト舗装工法は、例えば、次のように行う。先ず、アスファルトフィニッシャを一方向に走行させてアスファルト混合物を敷き均す。次に、アスファルト混合物上で転圧機械を移動させることにより、アスファルト混合物を締め固める転圧作業を行う。転圧は、目標として設定したアスファルト混合物の密度及び路面の平坦形状が得られるまで行われる。このために、通常、対象箇所に対して複数回繰り返し転圧が行われる。
【０００３】
アスファルト舗装工法に用いられる転圧機械は、一般的にロードローラと称されている（特許文献１等）。ロードローラは、移動及び締め固めの機能を担うローラを備えている。ロードローラには、マカダムローラやタイヤローラなど種々の形態が存在する。ローラの種類には、金属製ドラムと空気入りタイヤがある。
【０００４】
従来、舗装工法の完了後、路面の仕上がり状況を確認するために路面性状検査が行われている。路面性状検査における路面の凹凸状態を示す指標として、複数の路面性状値が用いられている。
【０００５】
数ｍ程度の範囲内の路面の仕上がり状況、いわゆる路面平坦さ（road surface flatness）を示す路面性状値としては、例えば「３ｍσ」又は「８ｍσ」がある。路面平坦さを示す路面性状値は日本道路公団規格に従って、プロフィルメータを用いた測定と演算により得られる。プロフィルメータは、車輪の付いた３ｍ長又は８ｍ長の枠体を牽引し、枠体の移動距離と枠体中央の路面高さを測定する。
【０００６】
数ｃｍ又は数ｍｍ程度の範囲内の路面の仕上がり状況、いわゆる路面テクスチャ（road surface texture）を示す路面性状値としては、例えば「キメ深さ（Texture Depth）」、「平均キメ深さMPD（Mean Profile Depth）」又は「テクスチャ深さSMTD（Sensor Measured Texture Depth）」がある。路面テクスチャとは、数ｃｍ又は数ｍｍの範囲内の路面の凹凸の度合いを意味し、路面の粗さを意味する。路面テクスチャを示す路面性状値の各々は、それぞれ所定のテクスチャ測定装置を用いた測定と演算により得られる。路面テクスチャは、主としてアスファルト混合材の骨材により生じる。例えば、排水性舗装や透水性舗装では、粗い骨材の割合が多いため、より粗い路面のテクスチャが形成される。
【０００７】
舗装工法においては、予め目標とする路面テクスチャを設定する。具体的には、目標とする路面テクスチャに対応する１又は複数の路面性状値を予め設定する。ロードローラによる転圧が足りないと目標よりも粗いテクスチャとなり、転圧が過ぎると目標よりも細かいテクスチャとなってしまう。
【０００８】
路面平坦さを測定する測定装置は、例えば特許文献２〜４に記載されている。路面テクスチャを測定する測定装置は、例えば特許文献５〜７に記載されている。また、特許文献８に記載された測定装置は、１台で複数の路面性状値を測定する機能を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３６６８０４９号公報
【特許文献２】特開平７−３１８３４２号公報
【特許文献３】特開２００３−３１５００１号公報
【特許文献４】特開２０１２−１７３０９５号公報
【特許文献５】特開２０００−１３１０４３号公報
【特許文献６】特開２００２−３０３５１４号公報
【特許文献７】特開２００６−９８３９７号公報
【特許文献８】特許第４３４８６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
現状では、舗装工法における路面の仕上がり状況の検査は、舗装工法の完了後に行われている。検査により路面テクスチャが目標より粗い（路面性状値が目標値より大きい）と判定された場合は、ロードローラによる転圧を追加すればよい。一方、路面テクスチャが目標より細かい（路面性状値が目標値より小さい）と判定された場合、すなわち過度に転圧された場合、一旦、過度に締め固められてしまった路面を元の状態に回復することは、ほぼ不可能である。
【００１１】
加えて、一般的には手動牽引式の路面テクスチャ測定装置が用いられている。しかしながら、装置を牽引しながら対象の路面上を何度も往復する作業は、大きな負担であり時間もかかる。
【００１２】
以上の現状に鑑み、本発明は、ロードローラにより路面テクスチャを効率的に検査でき、かつ、目標とする路面テクスチャを確実に得ることができるように改善されたシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決すべく、本発明は、転圧作業中にリアルタイムで路面テクスチャを測定する機能を備えたテクスチャオートモニタリングシステムを提供する。
【００１４】
本発明の態様は、転圧ローラを有するロードローラにより転圧された路面の路面テクスチャを測定するためのテクスチャオートモニタリングシステムであって、路面テクスチャを測定するための路面テクスチャ測定装置を、前記ロードローラに取り付けたことを特徴とする。
【００１５】
上記態様において、前記路面テクスチャ測定装置は、前記転圧ローラよりも後方に配置されかつ路面からの高さを測定する高さ計と、前記ロードローラの移動距離に対応した移動距離検知信号を発生する移動距離検知器と、前記移動距離検知信号に基づいて前記ロードローラの移動距離を算出し、前記高さ計から取得した高さ測定値及び算出した前記移動距離を用いることにより、路面テクスチャを示す１又は複数の路面性状値を算出するデータ処理部と、算出した前記路面性状値を表示する表示部と、を有することを特徴とする。
【００１６】
上記態様において、前記移動距離検知器は、前記転圧ローラの回転角度を検知することを特徴とする。
【００１７】
上記態様において、前記テクスチャ測定装置はさらに、前記高さ計の上下方向の加速度を検知する加速度計を有し、前記データ処理部は、前記路面性状値の算出に先立って、前記加速度計から取得した加速度測定値を用いて前記高さ計から取得した高さ測定値を補正することを特徴とする。
【００１８】
上記態様において、前記テクスチャ測定装置はさらに、前記高さ計の傾きを検知する傾斜計を有し、前記データ処理部は、前記路面性状値の算出に先立って、前記加速度計から取得した加速度測定値及び前記傾斜計から取得した傾き測定値を用いて前記高さ測定値を補正するとともに、前記傾斜計から取得した傾き測定値を用いて前記移動距離を補正することを特徴とする。
【００１９】
上記態様において、前記転圧ローラと前記高さ計の間に配置されかつ路面に対して圧縮空気を噴射するための噴射ノズルを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のテクスチャオートモニタリングシステムは、ロードローラがテクスチャ測定装置を備えているので、転圧ローラにより路面を転圧した直後に、路面テクスチャを測定することができる。算出された路面性状値を確認することにより、さらに転圧作業を繰り返すべきか転圧作業を完了すべきかを適切に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明を適用したテクスチャオートモニタリングシステムの一例を概略的に示す側面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示したテクスチャオートモニタリングシステムの概略平面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１Ａのテクスチャオートモニタリングシステムの背面近傍の拡大概略断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示した支持フレームの部分を背面側から見た図である。
【図３Ａ】図３Ａは、移動距離測定部の拡大側面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３ＡのＩＩ断面図である。
【図４】図４は、本発明に係るテクスチャオートモニタリングシステムが備えるテクスチャ測定装置のシステム構成の一例を模式的に示した図である。
【図５】図５は、図４に示したテクスチャ測定装置におけるデータ処理部が実行する処理を概略的に説明するための図である。
【図６】図６は、本発明に係るテクスチャオートモニタリングシステムが備えるテクスチャ測定装置のシステム構成の別の例を模式的に示した図である。
【図７】図７は、図６に示したテクスチャ測定装置におけるデータ処理部が実行する処理を概略的に説明するための図である。
【図８】図８は、本発明によるテクスチャオートモニタリングシステムを用いた舗装工法の一例を概略的に示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明を説明する。なお、図面は、本発明の実施形態を例示したものである。
【００２３】
ロードローラの一例として、鉄製ドラムの転圧ローラを備えたマカダムローラがある。また別の例として、空気入り転圧タイヤを備えたタイヤローラがある。また、前後２軸に鉄製ドラムを備えたタンデムローラがある。その他にも種々のロードローラがある。以下では、本発明をタンデムローラに適用した例について説明するが、本発明は、他の種々のロードローラにも適用可能である。
【００２４】
本発明のテクスチャオートモニタリングシステムの特徴は、転圧作業中にリアルタイムで路面テクスチャを測定するための路面テクスチャ測定装置をロードローラに付加した点である。なお、「テクスチャオートモニタリングシステム」とは、ロードローラによる舗装工の実施中に路面のテクスチャ（キメ深さ）を自動的にモニタリングするためのシステムを意味する。
【００２５】
図１Ａは、本発明のテクスチャオートモニタリングシステムを適用したロードローラの一例を概略的に示す側面図である。ここでは、ロードローラがタンデムローラである場合を例として説明する。図１Ｂは、図１Ａに示したロードローラの概略平面図である。図２Ａは、図１Ａのロードローラの後尾近傍の拡大概略断面図であり、図２Ｂは、車体の後尾に取り付けた支持フレームを背面側から見た図である。
【００２６】
ロードローラ１は、一般的な構成として車体２０を備えている。図示の例では、車体２０は、車体前部２２と車体後部２４を連結部２５により連結した形態を有する。車体前部２２には転圧ローラとして１つの前側ローラ２１が取り付けられている。車体後部２３には転圧ローラとして１つの後側ローラ２３が取り付けられている。各転圧ローラ２１、２３は、ドラム形状であり、所定の直径と軸方向の幅を有する。転圧ローラは、その重量により舗装する路面を転圧する機能と、走行車輪としての移動機能とを担っている。
【００２７】
車体前部２２には、運転台が設けられている。運転台には、ロードローラの移動及び停止を操作するための操作機器に加え、路面テクスチャ測定装置に関係する表示部１３が設けられている。表示部１３は、好適には、液晶ディスプレイなどの二次元的な表示装置である。別の簡易な例としては、数字表示器やレベルメータなどでもよい。
【００２８】
車体後部２３の枠体は、後側ローラ２３の背面側に位置する背面枠２４ａを有する。背面枠２４ａの形状は任意である。背面枠２４ａの外側には、強固な取付具２６ａを介して支持フレーム２６が取り付けられている。支持フレーム２６は、背面枠２４ａから後方に向かって突出している。
【００２９】
支持フレーム２６の最下段の棚２６ｂは、路面Ｓから所定の高さに位置する。支持フレーム２６の最下段の棚２６ｂ上には、本発明に関係する路面テクスチャ測定装置の主要測定部１１が搭載されている。主要測定部１１は、例えば、適宜の筐体の内部に測定及びデータ処理のための種々の機器を内蔵している。
【００３０】
支持フレーム２６の中段の棚２６ｃには、エンジンコンプレッサのエアタンク３１及びエンジン部３３が搭載されている。エンジン部３３は、運転台に設置された発電機（図示せず）により駆動され、エアタンク３１において圧縮空気を生成する。生成された圧縮空気は、エアタンク３１に接続されたエア送出管３２により路面近傍まで送られ、その先端の噴射ノズル３２ａから路面Ｓに向けて噴射される。図示の例では、噴射ノズル３２ａは、１つの噴射孔のみを有する。別の例として、複数の噴射孔を一列に配置した噴射ノズルを車体２０の幅方向に沿って設けてもよい。
【００３１】
図示の支持フレーム２６の形状は例示であって、この形状に限定されない。支持フレーム２６は、車体後部２４と一体化するように取り付けられ、かつ、上述した各機器を搭載可能であればよい。
【００３２】
さらに、後側ローラ２３の表面に当接するように、移動距離測定部１２が設けられている。移動距離測定部１２は、後側ローラ２３の回転角度に対応した検知信号を出力する。後側ローラ２３の回転角度は、ロードローラ１の進行方向における移動距離に比例する。後側ローラ２３の回転角度と後側ローラ２３の直径に基づいてロードローラ１の移動距離を算出することが可能である。
【００３３】
本発明に係るテクスチャオートモニタリングシステムに設けられた路面テクスチャ測定装置は、ロードローラが転圧を行った直後の路面テクスチャを測定するための主要測定部１１と、ロードローラの移動距離を測定するための移動距離測定部１２と、測定結果を表示するための表示部１３とを少なくとも備えたシステムとして構成することが、好適である。
【００３４】
図３Ａは、図２Ａに示した移動距離測定部１２の拡大側面図であり、図３Ｂは、図３ＡのＩＩ断面図である。
【００３５】
移動距離測定部１２は、検知ホイール１２ａを有する。検知ホイール１２ａは、図２Ａに示したように後側ローラ２３の表面に当接して配置される。検知ホイール１２ａは、後側ローラ２３の回転軸と平行な軸１２ｃとともに回転自在である。従って、検知ホイール１２ａは、後側ローラ２３の回転に追随して回転する。検知ホイール１２ａの回転角度は、後側ローラ２３の回転角度に比例する。すなわち、検知ホイール１２ａの回転角度は、後側ローラ２３の移動距離すなわちロードローラの移動距離に比例する。検知ホイール１２ａの軸１２ｃ上には、検知器１２ｂが取り付けられている。検知器１２ｂは、好適にはロータリーエンコーダである。ロータリーエンコーダは、回転体の回転角度を光学的に検知し、回転角度に比例した電気的な検知信号を出力する。この電気的な検知信号は、ロードローラの移動距離を反映している。検知器１２ｂの出力した移動距離検知信号は、適宜の信号ライン（図示せず）により上述した主要測定部１１へ送信される。
【００３６】
検知ホイール１２ａの軸１２ｃは、一対の軸受け板１２ｃを介してホイール支持板１２ｅから懸架されている。ホイール支持板１２ｅは、４本の固定ボルト１２ｆにより取付け板１２ｈと接続されている。ホイール支持板１２ｅと取付け板１２ｈの間において、各固定ボルト１２ｆの周囲には、スプリング１２ｇが圧縮状態でそれぞれ設けられている。スプリング１２ｇの弾性力により、検知ホイール１２ａが後側ローラ２３の表面に押圧される。これにより、検知ホイール１２ａは、後側ローラ２３の表面に対して滑ることなく回転することができる。
【００３７】
図２Ａに示したように、取付け板１２の一方の端部１２ｉは車体後部２４の背面枠２４ａの一部に固定され、他方の端部１２ｊは車体後部２４の枠体の一部に固定される。しかしながら、移動距離測定部１２の固定方法は、図示の例に限られない。
【００３８】
図４は、本発明に係るテクスチャオートモニタリングシステムが備える路面テクスチャ測定装置のシステム構成の一例を模式的に示した図である。
【００３９】
主要測定部１１は、少なくとも高さ計１１ｃを備えている。高さ計１１ｃは、路面Ｓからの高さを非接触で測定するので、少なくともその検知部は路面Ｓに対して露出しかつ測定可能な位置に設置されている。高さ計１１ｃは、例えば、レーザ距離計又はレーザ変位計である。高さ計１１ｃは、電気的な検知信号である高さ測定値ｈを、例えば数ｋＨｚで繰り返し出力する。
【００４０】
好適には、主要測定部１１は、加速度計１１ｄを備えている。加速度計１１ｄは、高さ計１１ｃの上下方向の加速度を検知するために設置されている。従って、加速時計１１ｄは、高さ計１１ｃと一体的に、例えば高さ計１１ｃの上に設置されている。加速度計１１ｄは、電気的な検知信号である加速度測定値βを出力する。加速度計１１ｄは、例えば、サーボ加速度計である。
【００４１】
主要測定部１１は、データ処理部１１ａを備えている。データ処理部１１ａは、例えばマイクロプロセッサとプログラマブルメモリを具備するマイクロコンピュータで構成することができる。プログラマブルメモリには、所定の演算処理を実行するためのプログラムが書き込まれる。データ処理部１１ａは、その他に一時的な記憶のためのＲＡＭ、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器、外部機器とのインターフェース等を備える。そして、プログラムをマイクロプロセッサが実行することにより、本発明における路面テクスチャ測定装置としての機能を実現することができる。
【００４２】
マイクロコンピュータには、通常、基準周波数を発生するための時計１１ｅが付設されている。時計１１ｅは、例えば、水晶発振子を具備するタイマー回路などである。時計１１ｅは、所定の周波数の計時信号ｔを出力する。
【００４３】
データ処理部１１ａは、高さ計１１ｃからの高さ測定値ｈ、加速度計１１ｄからの加速度測定値β及び時計１１ｅの計時値ｔに加え、移動距離検知部の検知器１２ｂからの移動距離検知信号ｐを入力される。データ処理部１１ａは、これらの測定値及び信号を用いて所定の演算処理を実行し、路面Ｓの路面テクスチャを示す１又は複数の路面性状値を算出する。算出された路面性状値は、所定の表示形式（数値、グラフ、表など）に変換された後、表示部１３へ出力される。
【００４４】
さらに、路面テクスチャ測定装置の測定データや算出された路面性状値等を記録し、蓄積するために、外部記憶装置であるデータ記憶部１１ｂが設けられることが好適である。データ記憶部１１ｂは、例えば、ＳＤカード等の着脱可能な記憶素子とすることが好適である。これに替えて、データ記憶部１１ｂが無線通信機能を備えており、無線通信により外部にデータを出力してもよい。
【００４５】
図示の例では、主要測定部１１は、白矢印で示す方向に前進する転圧ローラ（すなわち後側ローラ２３）の後方に配置される。しかしながら、主要測定部１１の構成要素のうち、高さ計１１ｃ及び加速度計１１ｄ以外の構成要素については、転圧ローラの後方に配置する必要はない。
【００４６】
ここで、図４に示すように、転圧ローラ（ここでは後側ローラ２３）と高さ計１１ｃの間で、路面Ｓに対して圧縮空気を噴射することが好適である。圧縮空気を噴射することにより、測定誤差を誘起する路面Ｓ上の水分や塵埃を排除することができる。これにより、高さ計１１ｃが、より正確に測定することができる。
【００４７】
図５は、図４に示した路面テクスチャ測定装置におけるデータ処理部１１ａが実行する処理の一例を概略的に説明するための構成図である。
【００４８】
データ処理部１１ａは、所定の入力タイミングで高さ計が出力する高さ測定値ｈを取得する。データ処理部１１ａは、この高さ測定値ｈの入力タイミングに同期して演算処理を開始する。また、高さ測定値ｈの入力と同期して、加速時計が出力する加速度測定値β及び時計が出力する計時値ｔを入力される。また、移動距離検知部が出力するパルス信号である移動距離検知信号ｐも入力される。
【００４９】
なお、「ｈ」、「β」及び「ｔ」並びに、後述する「Δｄ」及び「α」等の変数は、それぞれ、複数の測定値からなる群全体を意味する場合と、又は、複数の測定値のうちいずれか１つを意味する場合がある。また、いずれか１つを意味する場合は、下付き文字を付けて表す場合がある。
【００５０】
先ず、積算部１１１は、移動距離検知信号ｐのパルス信号が入力される度に、１つのパルス信号に対応する単位距離を積算する。積算部１１１は、積算した移動距離Δｄを、高さ測定値ｈの入力タイミングと同期して送出する。１つのΔｄを送出した後、積算値をリセットし、再度積算を開始する。図５では、Δｄ１、Δｄ２．．Δｄｋ．．Δｄｎで示されている。従って、Δｄｋは、前回の高さ測定値ｈｋと今回の高さ測定値ｈｋ＋１の間にロードローラが移動した移動距離を示す。従って、高さ測定値ｈｋと移動距離Δｄｋが対応付けられる。
【００５１】
次に、上下変位補正部１１２が、高さ測定値ｈ、加速度測定値β及び計時値ｔを取得する。上下変位補正部１１２は、加速度測定値β及び計時値ｔを用いて高さ測定値ｈを補正する。これは、高さ計の上下方向の変位による測定誤差を補正するためである。具体的には、ｈは、次式によりｈ’に補正される（特許文献８参照）。
ｈ’＝ｈ＋（ΣＶΔｔ）／２              （式１）
（式１中、Δｔは、前回の計時値と今回の計時値との差である。Ｖ＝ΣβΔｔ）
【００５２】
図５では、補正された一連の高さ測定値が、ｈ’１，ｈ’２．．ｈ’ｋ．．ｈ’ｎで示されている。このようにして高さ計の上下変位の影響のない高さ測定値が得られる。
【００５３】
移動距離Δｄと補正された高さ測定値ｈ’は、互いに対応付けられて一時的なメモリ１１３に記憶される。
【００５４】
次に、移動ピッチ補正部１１４は、移動距離Δｄ１，Δｄ２．．Δｄｋ．．Δｄｎと、各移動距離に対応する補正された高さ測定値ｈ’１，ｈ’２．．ｈ’ｋ．．ｈ’ｎとを用いて、高さ測定値の変動曲線を算出する。ロードローラの移動速度は一定ではないため、一連の移動距離Δｄ１，Δｄ２．．Δｄｋ．．Δｄｎの各値は一定ではなく、ばらつきがある。移動ピッチ補正部１１４は、例えば、折れ線での近似演算や高次関数での内挿演算などを行うことにより、固定ピッチＮが例えば１ｍｍの場合の高さ測定値Ｈを算出する。
【００５５】
算出した高さ測定値Ｈは、一時的なメモリ１１５に蓄積される。図５では、算出された一連の高さ測定値が、Ｈ１，Ｈ２．．Ｈｋ．．Ｈｎで示されている。これらの値を「ピッチＮのキメ深さ」と称する。このようにして、路面テクスチャを示す路面性状値が得られる。
【００５６】
路面テクスチャを示す路面性状値であるピッチＮのキメ深さは、適切な表示形式に変換されて、表示部１３に送られ、表示される。例えば、図示のように総移動距離Ｄを横軸、ピッチＮのキメ深さＨを縦軸としたグラフである。
【００５７】
また、算出された路面性状値は、測定日時、測定場所、目標値等を示すデータとともにデータ記憶装置１１ｂに格納される。併せて、元データである高さ測定値ｈや補正された測定値ｈ’もデータ記憶装置１１ｂに格納してもよい。
【００５８】
図６は、本発明に係るテクスチャオートモニタリングシステムが備える路面テクスチャ測定装置のシステム構成の別の例を模式的に示した図である。なお、図４のシステム構成と同じ構成要素については、説明を省略する。
【００５９】
図６のシステム構成において、図４のシステム構成と異なる点は、主要測定部１１が傾斜計１１ｆを備えている点である。ロードローラが、傾斜した路面を移動しているとき、路面の傾斜によって高さ計１１ｃも傾斜する。傾斜計１１ｆは、高さ計１１ｃの傾きを検知するために設置されている。傾斜計１１ｆは、電気的な検知信号である傾き測定値αを出力する。傾斜計１１ｆは、液面変化を検知するタイプ、重力加速度の方向を検知するタイプなどが知られている。
【００６０】
データ処理部１１ａは、図４に示したシステム構成と同様に、高さ測定値ｈ、加速度測定値β、計時値ｔ及び移動距離検知信号ｐを入力され、これらに加えて、高さ測定値ｈの入力タイミングに同期して傾斜計１１ｆからの傾き測定値αを入力される。データ処理部１１ａは、これらの測定値及び信号を用いて所定の演算処理を実行し、路面Ｓのテクスチャを示す路面性状値を算出する。
【００６１】
図７は、図６に示した路面テクスチャ測定装置において、データ処理部１１ａが実行する処理の一例を概略的に説明するための構成図である。
【００６２】
データ処理部１１ａは、高さ測定値ｈの入力タイミングに同期して演算処理を開始する。高さ測定値ｈの入力タイミングと同期して、加速度測定値β、傾き測定値α及び計時値ｔを入力される。また、パルス信号である移動距離検知信号ｐも入力される。
【００６３】
積算部１１１における処理は、図５に示したものと同様であり、図７に示すように移動距離Δｄ１，Δｄ２．．Δｄｋ．．Δｄｎを算出する。
【００６４】
上下変位補正部１１２における処理も、図５で示したものと同様であり、図７に示すように、上下変位を補正された高さ測定値ｈ’１，ｈ’２．．ｈ’ｋ．．ｈ’ｎを算出する。
【００６５】
次に、第１の傾き補正部１１６ａにおいて、上下変位を補正された高さ測定値ｈ’１，ｈ’２．．ｈ’ｋ．．ｈ’ｎに対して傾き測定値αを用いた補正を行う。これと並行して、第２の傾き補正部１１６ｂにおいて移動距離Δｄ１，Δｄ２．．Δｄｋ．．Δｄｎに対して傾き測定値αを用いた補正を行う。
【００６６】
上述した式１により補正された高さ測定値ｈ’に対して、さらに次のように補正することにより、補正された高さ測定値ｈ”を算出する（特許文献８参照）。
ｈ”＝ｈ’cosΔα                  （式２）
（式２中、Δαは、前回の計時値における傾き測定値と今回の計時値における傾き測定値の差である。αは、鉛直方向に対する高さ計の傾斜角度。傾斜無しのとき、α＝０）
図７では、式２により補正された一連の高さ測定値が、ｈ”１，ｈ”２．．ｈ”ｋ．．ｈ”ｎで示されている。
【００６７】
移動距離Δｄに対しては、次のように補正することにより、補正された移動距離Δｄ”を算出する（特許文献８参照）。
Δｄ”＝Δｄ−ｈ’sinΔα        （式３）
図７では、式３により補正された一連の移動距離が、Δｄ”１，Δｄ”２．．Δｄ”ｋ．．Δｄ”ｎで示されている。
【００６８】
それぞれ補正された高さ測定値ｈ”及び移動距離Δｄ”は、互いに対応付けられて一時的なメモリ１１３に蓄積される。
【００６９】
次に、移動ピッチ補正部１１４は、図５に示したものと同様であり、移動距離Δｄ”１，Δｄ”２．．Δｄ”ｋ．．Δｄ”ｎと、各移動距離に対応する補正された高さ測定値ｈ”１，ｈ”２．．ｈ”ｋ．．ｈ”ｎとを用いて、高さ測定値の変動曲線を算出する。移動ピッチ補正部１１４は、例えば、折れ線での近似演算や高次関数での内挿演算などを行うことにより、固定ピッチＮが例えば１ｍｍの場合の高さ測定値Ｈ”を算出する。
【００７０】
算出した高さ測定値Ｈ”は、一時的なメモリ１１５に蓄積される。図５では、算出された一連の高さ測定値が、Ｈ”１，Ｈ”２．．.Ｈ”ｋ．．Ｈ”ｎで示されている。このようにして、路面テクスチャを示す路面性状値であるピッチＮのキメ深さが得られる。得られたピッチＮのキメ深さは、図５に示したように、表示部１３に表示され、そしてデータ記憶装置１１ｂに格納される。
【００７１】
さらに図７では、別の路面性状値を算出するＳＭＴＤ算出部１１７が設けられている。ＳＭＴＤ算出部１１７は、移動距離Δｄ”１，Δｄ”２．．Δｄ”ｋ．．Δｄ”ｎと、各移動距離に対応する補正された高さ測定値ｈ”１，ｈ”２．．ｈ”ｋ．．ｈ”ｎとを用いて、ＳＭＴＤ（Sensor Measured Texture Depth）を算出する。ＳＭＴＤの算出方法は公知である。概略を述べると、先ず、一連の高さ測定値ｈ”から回帰曲線を求め、次にその回帰曲線からの各高さ測定値ｈ”の偏倚量の二乗平均を演算する。得られたＳＭＴＤの値１１８は、表示部１３に表示され、そしてデータ記憶装置１１ｂに格納される。
【００７２】
路面テクスチャ測定装置のシステム構成は、上述した例以外にも多様に実施することができる。高さ計による測定値の元データの補正方法として、上述した方法以外の方法を用いてもよい。また、路面テクスチャを示す路面性状値として、上述したピッチＮのキメ深さ及びＳＭＴＤ以外を算出してもよい。また、ロードローラの移動距離は、上述した構成以外の構成により測定してもよい。
【００７３】
さらに、路面性状値を表示部に表示するだけでなく、印刷装置を設けて印刷してもよい。またさらに、路面性状値に関して音声や警報により注意を促すために音響装置を設けてもよい。
【００７４】
図８は、本発明によるテクスチャオートモニタリングシステムを用いた舗装工法の一例を概略的に示すフロー図である。
【００７５】
先ず、ステップＳ１１において、アスファルトフィニッシャなどを機械を用いて対象箇所にアスファルト混合物を敷き均す。ステップＳ１２において、敷き均した直後のアスファルト混合物が所定の温度（例えば１１０〜１４０℃）を保持している間にロードローラによる転圧作業を開始する。転圧作業の開始時に、ロードローラの路面テクスチャ測定装置及びコンプレッサを起動する。上述した例では、コンプレッサを起動するために発電機を起動する。
【００７６】
ステップＳ１３において、ロードローラを移動させながら転圧ローラによりアスファルト混合物を締め固める。同時に、路面テクスチャ測定装置は、路面テクスチャを計測し、路面性状値を算出する。作業者は、運転台の表示装置にて路面性状値をモニタリングする。このとき、モニタリングし易いように表示することが好適である。例えば、対象範囲全体の各箇所の路面性状値が一目で把握できるように表示してもよい。また、路面性状値に加え、目標値や対象範囲におけるロードローラの現在位置などを表示してもよい。
【００７７】
ステップＳ１４において、表示装置に表示される測定結果が、目標とするテクスチャに達したことを示しているか否かを判断する。
【００７８】
ステップＳ１４において、目標とするテクスチャに達したと判断したならば、ステップＳ１５においてロードローラによる転圧作業を終了する。なお、一例として、測定結果が目標とするテクスチャに達した場合、作業者に注意を喚起するために、表示装置において点滅表示等を行ったり、音響装置により警報を発してもよい。このような舗装工法を実施することにより、過度の転圧を防止することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１  ロードローラ（タンデムローラ）
１１  主要測定部
１１ａ  データ処理部
１１ｂ  データ記憶部
１１ｃ  高さ計
１１ｄ  加速度計
１１ｅ  時計
１１ｆ  傾斜計
１２  移動距離検知部
１２ａ  検知ホイール
１２ｂ  検知器（ロータリーエンコーダ）
１２ｃ  軸
１２ｄ  軸受け板
１２ｅ  ホイール支持板
１２ｆ  固定ボルト
１２ｇ  スプリング
１２ｈ  取付け板
１２ｉ、１２ｊ  取付端部
１３  表示部
２０  車体
２１  前側ローラ
２２  車体前部
２３  後側ローラ
２４  車体後部
２４ａ  背面枠
２５  連結部
２６  支持フレーム
２６ａ  取付具
２６ｂ  最下段の棚
２６ｃ  中段の棚
３１  エアタンク
３２  エア送出管
３２ａ  噴射ノズル
３３  エンジン部
９０  舗装材
Ｓ  路面
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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