(57)【要約】【課題】非接触計測条件が悪い箇所においても、的確にレーザーが反射する面を設定することができる構造物の振動特性の非接触計測システムを提供する。【解決手段】構造物の振動特性の非接触計測システムにおいて、レーザー光を利用した構造物の振動特性の非接触計測装置１に、ペイント弾を着弾させ再帰性反射塗料を付着させることによる非接触計測対象面の形成装置６を具備する。【選択図】図１
2008281422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を利用した構造物の振動特性の非接触計測装置に、ペイント弾を着弾させ再帰性反射塗料を付着させることによる非接触計測対象面の形成装置を具備することを特徴とする構造物の振動特性の非接触計測システム。
【請求項２】
請求項１記載の構造物の振動特性の非接触計測システムにおいて、レーザー照準スコープ付きの前記構造物の振動特性の非接触計測装置に、前記非接触計測対象面の形成装置を併設することを特徴とする構造物の振動特性の非接触計測システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の構造物の振動特性の非接触計測システムにおいて、前記レーザー光を利用した構造物の振動特性の非接触計測装置のセンサ部と前記非接触計測対象面の形成装置との間に弾性部材を挟着することを特徴とする構造物の振動特性の非接触計測システム。
【請求項４】
請求項１記載の構造物の振動特性の非接触計測システムにおいて、前記非接触計測装置と非接触計測対象面の形成装置とは共通の照準器を具備することを特徴とする構造物の振動特性の非接触計測システム。
【請求項５】
請求項１記載の構造物の振動特性の非接触計測システムにおいて、前記構造物が河川橋梁であることを特徴とする構造物の振動特性の非接触計測システム。
【請求項６】
請求項１記載の構造物の振動特性の非接触計測システムにおいて、前記構造物が高架橋であることを特徴とする構造物の振動特性の非接触計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の振動特性の非接触計測システムに係り、特に、河川橋梁の非接触計測における構造物への非接触計測対象面の形成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、我が国の荒廃するインフラの管理が叫ばれており、特に、２０１０年代に更新時期を迎える、橋梁や道路などのインフラのリスク管理が重要な課題となってきている。
【０００３】
本願の発明者は、既に、構造物の振動特性の非接触計測システムについて提案を行っている（下記特許文献１参照）。
【０００４】
一方、携帯に適したマーキングボール発射装置が提案されている（下記特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１８４３７７号公報
【特許文献２】特開２００６−０３８４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、構造物の振動特性の非接触計測システムにおいて、レーザードップラーを用いる場合、橋梁などの高い箇所を計測対象面とする時、レーザーが反射する面を如何に設定するかが問題となる。
【０００６】
図７は従来の非接触計測の対象となる構造物に貼付ける再帰性反射シールを示す図、図８は従来の高架橋の下面に再帰性反射シールを貼付ける様子を示す図である。  従来は、図７に示すような再帰性反射シール１０１を計測の対象となる構造物に貼付けるようにしている。つまり、図８のように計測の対象となる構造物が橋梁１０３の下面であるような場合には、長尺状の棒（約１０ｍ）１０２の先に再帰性反射シール１０１を保持して計測の対象となる橋梁１０３の下面に貼付するようにしていた。
【０００７】
このように、河川橋梁などにおいては、非接触計測対象物に如何にレーザーが反射する面を設定するかが問題である。
【０００８】
本発明は、上記状況に鑑みて、非接触計測条件が悪い箇所においても、的確にレーザーが反射する面を設定することができる構造物の振動特性の非接触計測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】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕構造物の振動特性の非接触計測システムにおいて、レーザー光を利用した構造物の振動特性の非接触計測装置に、ペイント弾を着弾させ再帰性反射塗料を付着させることによる非接触計測対象面の形成装置を具備することを特徴とする。
【００１０】
〔２〕上記〔１〕記載の構造物の振動特性の非接触計測システムにおいて、レーザー照準スコープ付きの前記構造物の振動特性の非接触計測装置に、前記非接触計測対象面の形成装置を併設することを特徴とする。
【００１１】
〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の構造物の振動特性の非接触計測システムにおいて、前記レーザー光を利用した構造物の振動特性の非接触計測装置のセンサ部と前記非接触計測対象面の形成装置との間に弾性部材を挟着することを特徴とする。
【００１２】
〔４〕上記〔１〕記載の構造物の振動特性の非接触計測システムにおいて、前記非接触計測装置と非接触計測対象面の形成装置とは共通の照準器を具備することを特徴とする。
【００１３】
〔５〕上記〔１〕記載の構造物の振動特性の非接触計測システムにおいて、前記構造物が河川橋梁であることを特徴とする。
【００１４】
〔６〕上記〔１〕記載の構造物の振動特性の非接触計測システムにおいて、前記構造物が高架橋であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、河川橋梁や高所等、従来反射ターゲットとして用いてきた再帰性反射シール等を簡単に貼付できない場所へ迅速にかつ的確に非接触計測対象面を形成することができるとともに、振動測定による構造物検査作業の効率化と安全性をめざした、構造物の振動を長距離非接触測定できる新しいシステムであるＵドップラー装置（詳細は後述）から照射されたレーザー光は、再帰性反射が行われるので、その再帰性反射したレーザー光をＵドップラー装置で的確に検出することができ、正確な非接触計測を実施することができる。
【００１６】
また、非接触計測装置と非接触計測対象面の形成装置と間には弾性部材を備えることにより、非接触計測対象面の形成装置の操作時の衝撃・振動を吸収するようにして、非接触計測装置への影響をなくすことができる。
【００１７】
更に、非接触計測装置と非接触計測対象面の形成装置とは共通の照準器を具備することにより照準手段の共通化を図り、低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の構造物の振動特性の非接触計測システムは、レーザー光を利用した構造物の振動特性の非接触計測装置に、ペイント弾を着弾させ再帰性反射塗料を付着させることによる非接触計測対象面の形成装置を組み合わせてなる。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明で用いるレーザー光を利用したＵドップラー装置の構成図である。
【００２１】
この図において、レーザー光を利用したＵドップラー装置１は、三脚２、その三脚２上にセットされるセンサ部３、そのセンサ部３上に配置される照準手段としての照準スコープ４、データレコーダ５を備えている。６はその照準スコープ４に対応してセットされる非接触計測対象面を形成するボール発射装置、７はセンサ部３とボール発射装置６との間に挟着される衝撃乃至振動を吸収する弾性部材である。因みに、センサ部３は、例えば、レーザー光源としてＨｅ−Ｎｅガスレーザー（波長は６３２．８ｎｍ、出力１ｍＷ以下、測定距離範囲約１．０ｍ〜３０ｍ超）を用いる。なお、Ｕドップラー装置１とボール発射装置６とは共通の照準手段としての照準スコープ４を備えている。したがって、Ｕドップラー装置１とボール発射装置６にはそれぞれに照準手段を備える必要がないので低コスト化を図ることができる。
【００２２】
図２はＵドップラー装置のセンサ部と併設した非接触計測対象面を形成するボール発射装置を用いた構造物の振動特性の非接触計測システムの模式図、図３はボール発射装置の模式図、図４はそのボールとなるペイント弾（球形）の模式図、図５は再帰性反射の説明図であり、図５（ａ）はその再帰性反射の様子を示す図、図５（ｂ）はその反射材の断面図、図５（ｃ）はビーズによる再帰性反射の様子を示す図である。
【００２３】
ここで、非接触計測対象面を形成するボール発射装置６は、例えば、図３に示すように一端から他端にかけてガス通路１１が形成される本体部１０と、圧縮気体が充填されたガスボンベ２２が収納され、本体部１０の一端側に装着されるガスホルダー部２０と、非接触計測対象面を形成するペイント弾（ボール）３３が装填され、本体部１０の他端側に装着されるバレル３１を有するバレル部３０とを備えている。さらに、本体部１０には、ガスボンベ２２を開封するピストン１３、およびそのピストン１３の操作レバー１２が設けられている。本体部１０のガス通路１１は、ガスホルダー部２０とバレル部３０により密封されており、操作レバー１２の操作によりガスボンベ２２が開封されると、ガスボンベ２２内の圧縮気体が本体部１０のガス通路１１内に充満し、充満した圧縮気体の圧力により、バレル部３０に装填されている非接触計測対象面を形成するペイント弾（ボール）３３がバレル部３０の外部へと発射される。
【００２４】
このようなボール発射装置は、例えば、上記した特許文献２に開示されている。特許文献２に記載されたマーキングボール発射装置は照準器を備えているが、本発明では、Ｕドップラー装置に搭載されている照準スコープ４を用いるようにしており、図３に示したこのボール発射装置６を、図１に示すようにＵドップラー装置１のセンサ部に併設するようにしている。なお、ボール発射装置はこのような構造に限定されるものではない。例えば、ガスボンベと発射筒とを併設してコンパクトな構造にするようにしてもよい。
【００２５】
また、ボール発射装置６は、Ｕドップラー装置１のセンサ部３に併設するが、ボール発射装置６とセンサ部３との間には衝撃乃至振動を吸収する弾性部材７を挟着するようにしたので、ボール発射装置６のボール発射時の衝撃乃至振動を有効に吸収することができ、非接触計測装置への影響をなくすことができる。
【００２６】
ここでは、河川橋梁の下面に非接触計測対象面を形成する場合について説明する。
【００２７】
図２に示されるように、レーザー光を利用したＵドップラー装置１とこのＵドップラー装置１に併設された非接触計測対象面を形成するボール発射装置６とを河川４１の片岸に配置する。Ｕドップラー装置１の照準スコープ４で非接触計測対象面を形成するボール発射装置６の照準も合わせて、ペイント弾（図示なし）を非接触計測対象面である橋梁４２の底面４３に発射する。このペイント弾は着弾すると破裂して測定対象面に再帰性反射塗料が付着する。この再帰性反射塗料が乾燥すると、反射ターゲットが完成する。ここで、ペイント弾は、図４に示されるように、再帰性反射塗料５２がゼラチン素材等の外被材５３により覆われている。また、完成した反射ターゲットは、図５に示すように、反射材６１上にはビーズ６２が付着し、光が入射した方向に戻る再帰性反射面を形成することができる。
【００２８】
したがって、非接触計測対象面が形成されると、Ｕドップラー装置１からこの面に照射されたレーザー光は再帰性反射が行われるので、その再帰性反射したレーザー光をＵドップラー装置１で検出することができ、正確な非接触計測を実施することができる。
【００２９】
図６は本発明により高架橋に非接触計測対象面を形成する例を示す図である。
【００３０】
この図において、７１は高架橋であり、その高架橋７１上の側面７２にペイント弾７３を破裂させ、付着した再帰性反射塗料を乾燥させることで再帰性反射面７４を形成することができる。
【００３１】
このように構成することにより、特に、河川橋梁や高架橋等、従来反射ターゲットとして用いてきた再帰性反射シール等を簡単に貼付できない場所へ迅速にかつ的確に非接触計測対象面を形成することができると共に、Ｕドップラー装置から照射されたレーザー光は再帰性反射が行われるので、その再帰性反射したレーザー光をＵドップラー装置で的確に検出することができ、正確な非接触計測を実施することができる。
【００３２】
また、上記したように、レーザー照準スコープ付きの構造物の振動特性の非接触計測装置に前記非接触計測対象面の形成装置を併設することにより、構造物の振動特性の非接触計測システムを簡便に構築することができる。
【００３３】
なお、上記実施例では、河川橋梁や高架橋への非接触計測対象面の形成について述べたが、建築物や、高所にある岩や、電柱などへの非接触計測対象面の形成にも適用することができる。
【００３４】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の構造物の振動特性の非接触計測システムは、正確な非接触計測を実施するための非接触計測対象面を迅速、かつ的確に形成することができる構造物の振動特性の非接触計測システムとして利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明で用いるレーザー光を利用したＵドップラー装置の構成図である。
【図２】Ｕドップラー装置のセンサ部と併設した非接触計測対象面を形成するボール発射装置を用いた構造物の振動特性の非接触計測システムの模式図である。
【図３】ボール発射装置の模式図である。
【図４】ボール発射装置のボールとなるペイント弾（球形）の模式図である。
【図５】再帰性反射の説明図である。
【図６】本発明により高架橋に非接触計測対象面を形成する例を示す図である。
【図７】従来の非接触計測の対象となる構造物に貼付ける再帰性反射シールを示す図である。
【図８】従来の高架橋の下面に再帰性反射シールを貼付ける様子を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    レーザー光を利用したＵドップラー装置
２    三脚
３    センサ部
４    照準スコープ
５    データレコーダ
６    非接触計測対象面を形成するボール発射装置
７    弾性部材
１０    本体部
１１    ガス通路
１２    操作レバー
１３    ピストン
２０    ガスホルダー部
２２    ガスボンベ
３０    バレル部
３１    バレル
３３，７３    ペイント弾
４１    河川
４２    橋梁
４３    橋梁の底面
５２    再帰性反射塗料
５３    外被材
６１    反射材
６２    ビーズ
７１    高架橋
７２    高架橋上の側面
７４    再帰性反射面
【図１】
2008281422.tif 000003
【図２】
2008281422.tif 000004
【図３】
2008281422.tif 000005
【図４】
2008281422.tif 000006
【図５】
2008281422.tif 000007
【図６】
2008281422.tif 000008
【図７】
2008281422.tif 000009
【図８】
2008281422.tif 000010