(57)【要約】【課題】橋梁の状態を簡易に且つ低コストで計測可能な橋梁計測装置を提供する。【解決手段】橋梁Ａの上面Ａ１形状を計測する橋梁計測装置１００は、車両２００に搭載可能な橋梁計測ユニット１と、車両２００の走行速度を検出する速度センサ７と、橋梁計測ユニット１による計測結果と速度センサ７による検出結果とを用いて、車両２００と共に橋梁Ａ上を移動する橋梁計測ユニット１の鉛直方向及び水平方向の位置を演算し、演算結果を補正することによって橋梁Ａの上面Ａ１形状を求める演算部５１とを備える。橋梁計測ユニット１は、その加速度及び姿勢角度に関連するパラメータを計測する。演算部５１は、計測時に車両２００が通る計測経路上の少なくとも２つの地点の既知の鉛直方向及び水平方向の位置に、演算部５１による上記少なくとも２つの地点の鉛直方向及び水平方向の位置の演算結果を合わせるように、演算結果全体を補正する。【選択図】図１
2016161277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋梁の表面形状を計測する橋梁計測装置において、
橋梁上を走行可能な走行体に搭載可能な橋梁計測部と、
前記走行体の走行速度を検出する速度検出部と、
前記走行体と共に橋梁上を移動する前記橋梁計測部による計測結果と、前記速度検出部による検出結果とを用いて、前記橋梁上を移動する前記橋梁計測部の鉛直方向及び水平方向の位置を演算し、演算結果を補正することによって前記橋梁の表面形状を求める演算部と
を備え、
前記橋梁計測部は、前記橋梁計測部の加速度及び姿勢角度に関連するパラメータを計測し、
前記演算部は、計測時に前記走行体が通る計測経路上の少なくとも２つの地点の既知の鉛直方向及び水平方向の位置に、前記演算部による前記少なくとも２つの地点の鉛直方向及び水平方向の位置の演算結果を合わせるように、演算結果全体を補正する橋梁計測装置。
【請求項２】
前記少なくとも２つの地点は、計測時に前記走行体が通る計測経路上における前記橋梁から外れた２つの地点によって構成され、
前記橋梁から外れた２つの地点のうちの一方は、前記橋梁計測部による計測開始地点であり、前記橋梁から外れた２つの地点のうちの他方は、前記橋梁計測部による計測終了地点である請求項１に記載の橋梁計測装置。
【請求項３】
前記橋梁計測部は、前記パラメータとして前記橋梁計測部の３軸方向の加速度を検知する３軸加速度センサと、前記パラメータとして前記橋梁計測部の３軸周りの角速度を検知する３軸ジャイロセンサとを含む請求項１または２に記載の橋梁計測装置。
【請求項４】
前記橋梁計測部は、前記演算部と無線通信を行うための無線通信機を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の橋梁計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁の劣化の進行状況を診断するために、橋梁の経時的な変位が計測される。
例えば、特許文献１には、橋梁の撓みによる変位を測量により計測する方法が記載されている。この計測方法では、橋梁の下面の２本の主桁にそれぞれ計測基準点が設定され、床版の下面において２つの計測基準点の間で２つの計測基準点から等しい水平距離の位置に計測対象点が設定される。２つの計測基準点及び計測対象点のそれぞれの真下にレーザー距離計が設置される。橋梁に対する荷重を変化させたときの各レーザー距離計から２つの計測基準点及び計測対象点までの距離の変化量に基づいて、計測基準点を基準とした計測対象点の変位量が求められる。そして、この変位量に基づき、橋梁の劣化の進行状況が診断される。
【０００３】
また、特許文献２には、光ファイバ格子センサを用いた橋梁の変位の計測装置が記載されている。この計測装置では、その本体内に、固定体と、回転体と、固定体及び回転体の上部外側面に掛けわたされて配置されると共にこれら上部外側面に接着固定された光ファイバとが設けられている。光ファイバは、固定体及び回転体の間で緊張状態を維持するように水平に設けられている。さらに、固定体及び回転体の間において、光ファイバには、光ファイバ格子センサが設けられている。さらにまた、回転体には、錘が垂直に吊り下げられている。本体は、橋梁の壁面に取り付けられるように構成されている。この壁面に傾きが生じると、本体と共に固定体及び回転体が傾き、それにより、錘が重力の作用で回転体に対して回転するように変位し、回転体を回転させる。回転体の回転により伸張又は収縮する光ファイバの変位が光ファイバ格子センサによって検出され、検出変位に基づき傾斜角度が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−７４６８５号公報
【特許文献２】特開２０１０−５００５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載される計測方法では、橋梁全体の変位を計測するために複数の計測対象点を設ける必要があるが、各計測対象点とこれに関連する２つの計測基準点とに対してレーザー距離計を設置して、変化量を計測する必要があり、多くの時間と手間とが必要になる。各計測対象点で同時に計測を行う場合、多くのレーザー距離計とこれらを取り扱う測量者が必要となり、コストが高くなる。さらに、橋梁は山間部の谷に設けられることが多く、橋梁の真下に測量者が立ち入ることができない、レーザー距離計を設置することができないという問題も発生する。
また、特許文献２に記載される計測装置では、橋梁全体の変位を計測するために複数の計測位置のそれぞれに計測装置を設置する必要があるため、コストが高くなる。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、橋梁の状態を簡易に且つ低コストで計測可能な橋梁計測装置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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る橋梁計測装置は、橋梁の表面形状を計測する橋梁計測装置において、橋梁上を走行可能な走行体に搭載可能な橋梁計測部と、走行体の走行速度を検出する速度検出部と、走行体と共に橋梁上を移動する橋梁計測部による計測結果と、速度検出部による検出結果とを用いて、橋梁上を移動する橋梁計測部の鉛直方向及び水平方向の位置を演算し、演算結果を補正することによって橋梁の表面形状を求める演算部とを備え、橋梁計測部は、橋梁計測部の加速度及び姿勢角度に関連するパラメータを計測し、演算部は、計測時に走行体が通る計測経路上の少なくとも２つの地点の既知の鉛直方向及び水平方向の位置に、演算部による上記少なくとも２つの地点の鉛直方向及び水平方向の位置の演算結果を合わせるように、演算結果全体を補正する。
【０００８】
上記少なくとも２つの地点は、計測時に走行体が通る計測経路上における橋梁から外れた２つの地点によって構成され、上記橋梁から外れた２つの地点のうちの一方は、橋梁計測部による計測開始地点であり、上記橋梁から外れた２つの地点のうちの他方は、橋梁計測部による計測終了地点であってよい。
橋梁計測部は、上記パラメータとして橋梁計測部の３軸方向の加速度を検知する３軸加速度センサと、上記パラメータとして橋梁計測部の３軸周りの角速度を検知する３軸ジャイロセンサとを含んでよい。
橋梁計測部は、演算部と無線通信を行うための無線通信機を含んでよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る橋梁計測装置によれば、橋梁の状態を簡易に且つ低コストで計測することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る橋梁計測装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の橋梁計測装置の橋梁計測ユニットの構成を示す概略図である。
【図３】橋梁計測ユニットの車両への搭載状態を示す概略図である。
【図４】車両を用いた橋梁の計測状況を示す模式図である。
【図５】橋梁計測ユニットによる計測結果を演算して得られる車両の軌跡を示す図である。
【図６】表示部による表示結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る橋梁計測装置１００について添付図面に基づいて説明する。
図１及び図３をあわせて参照すると、橋梁計測装置１００は、自走可能な自動車等の車両２００に搭載可能な橋梁計測ユニット１と、車両２００の外部のコンピュータつまりパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと呼ぶ）５０とを備える。ここで、橋梁計測ユニット１は橋梁計測部を構成し、車両２００は走行体を構成している。
図１及び図２をあわせて参照すると、橋梁計測ユニット１は、車両２００内に着脱自在に搭載されるように適応した１つのユニットを構成している。そして、橋梁計測ユニット１は、基板１ａと、いずれもが基板１ａ上に実装された３軸ジャイロセンサ１０、３軸加速度センサ２０、Ａ／Ｄ変換器２、ＣＰＵ３、不揮発性メモリ４、シリアル通信回路５、無線通信機６、速度センサ７、ＤＣ／ＤＣ電源８及び入力部９とを備えている。
【００１２】
Ａ／Ｄ変換器２は、３軸ジャイロセンサ１０及び３軸加速度センサ２０が検出したアナログ信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ３に送る。
速度センサ７は、橋梁計測ユニット１の外部の速度センサである車両２００自体が備える車速センサ３０に接続され、車速センサ３０から車両２００の車速情報を受け取るように構成されている。速度センサ７は、受け取った車速情報をＣＰＵ３に送る。ここで、速度センサ７は、速度検出部を構成している。
ＤＣ／ＤＣ電源８は、橋梁計測ユニット１の外部の直流電力供給源である車両２００自体が備えるバッテリ４０に接続され、バッテリ４０から直流電力を受け取るように構成されている。ＤＣ／ＤＣ電源８は、受け取った直流電力を橋梁計測ユニット１内の各構成要素に供給する。
【００１３】
ＣＰＵ３は、Ａ／Ｄ変換器２から受け取ったデジタル信号による情報、及び速度センサ７からの速度情報を、不揮発性メモリ４に記憶させるように構成されている。
さらに、ＣＰＵ３は、無線通信機６を制御するように構成されている。ＣＰＵ３は、不揮発性メモリ４に記憶された情報を、シリアル通信回路５を介して無線通信機６に送り、無線通信機６にシリアル通信で車両２００の外部のＰＣ５０へ上記情報を送信させる。
また、ＣＰＵ３は、無線通信機６を制御してＰＣ５０から送信される信号を受信し、さらに、受信した信号をシリアル通信回路５を介して受け取り、受信信号に含まれる情報に基づいた動作の実施、上記情報の不揮発性メモリ４への記憶等を実施する。
ＣＰＵ３は、ＤＣ／ＤＣ電源８を制御するようにも構成され、橋梁計測ユニット１内の各構成要素への電力供給も制御する。
入力部９は、様々な入力装置が接続されるように構成されている。ＣＰＵ３は、入力部９に入力される指令に基づき、自身の動作の開始及び停止、上述した制御等を実行するように構成されている。
【００１４】
３軸ジャイロセンサ１０は、Ｘ軸周り角速度検知部１１と、Ｙ軸周り角速度検知部１２と、Ｚ軸周り角速度検知部１３とを備えている。Ｘ軸は、基板１ａの表面に沿う方向である。Ｙ軸は、基板１ａの表面に沿い且つＸ軸に垂直な方向である。Ｚ軸は、基板１ａの表面に垂直であり且つＸ軸及びＹ軸に垂直な方向である。Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに直交する。
橋梁計測ユニット１は、車両２００に搭載される際、Ｘ軸が車両２００の前後方向に沿い、Ｙ軸が車両２００の左右方向に沿い、Ｚ軸が、車両２００の上下方向に沿うように配置される。
【００１５】
よって、Ｘ軸周り角速度検知部１１は、Ｘ軸周りの車両２００のロール角の変化速度であるロール角速度を検知する。Ｙ軸周り角速度検知部１２は、Ｙ軸周りの車両２００のピッチング角の変化速度であるピッチング角速度を検知する。Ｚ軸周り角速度検知部１３は、Ｚ軸周りの車両２００のヨー角の変化速度であるヨー角速度を検知する。Ｘ軸周り角速度検知部１１、Ｙ軸周り角速度検知部１２及びＺ軸周り角速度検知部１３はそれぞれ、検知したロール角速度、ピッチング角速度及びヨー角速度を示すアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器２に送る。
【００１６】
３軸加速度センサ２０は、Ｘ軸方向加速度検知部２１と、Ｙ軸方向加速度検知部２２と、Ｚ軸方向加速度検知部２３とを備えている。Ｘ軸方向加速度検知部２１は、Ｘ軸に沿った車両２００の前後方向の直線加速度を検知する。Ｙ軸方向加速度検知部２２は、Ｙ軸に沿った車両２００の左右方向の直線加速度を検知する。Ｚ軸方向加速度検知部２３は、Ｚ軸に沿った車両２００の上下方向の直線加速度を検知する。Ｘ軸方向加速度検知部２１と、Ｙ軸方向加速度検知部２２と、Ｚ軸方向加速度検知部２３はそれぞれ、検知した前後方向直線加速度、左右方向直線加速度及び上下方向直線加速度を示すアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器２に送る。
【００１７】
車両２００の外部に設けられたＰＣ５０は、演算部５１、記録部５２、表示部５３及び無線通信機５４を備えている。
無線通信機５４は、橋梁計測ユニット１の無線通信機６との間で無線通信を行うように構成されている。無線通信機５４は、橋梁計測ユニット１から送られた情報を受信して演算部５１に送る。また、無線通信機５４は、演算部５１などのＰＣ５０から発せられる指令等の情報を、橋梁計測ユニット１に送信する。
演算部５１は、橋梁計測ユニット１から受け取った情報、記憶している情報、ＰＣ５０に入力される情報等に基づき、演算を行う。また、演算部５１は、受け取った情報、演算結果等を、ディスプレイ等の表示部５３に表示させること、及び、記録部５２に紙、光ディスクやフラッシュメモリなどの記録媒体へ出力させることを、実施する。
【００１８】
次に、橋梁計測装置１００の動作を説明する。
図１及び図３をあわせて参照すると、橋梁計測ユニット１は車両２００の内部に搭載される。
図１及び図４をあわせて参照すると、橋梁計測装置１００によって、橋梁Ａの上面Ａ１の形状を求めるために、橋梁Ａの上面Ａ１上の各位置での橋梁計測ユニット１の高度である鉛直方向位置が求められる。この際、計測者は、橋梁計測ユニット１を搭載した車両２００に搭乗し、車両２００に上面Ａ１上を走行させる。橋梁計測装置１００の演算部５１は、走行中に得られる橋梁計測ユニット１の計測データから車両２００の走行経路に沿った橋梁Ａの上面Ａ１上の各位置での橋梁計測ユニット１の鉛直方向位置を演算する。
【００１９】
車両２００の走行による計測の前に予め、橋梁Ａの両端からそれぞれ外れた位置に、計測開始地点Ｂと計測終了地点Ｃとが設定される。さらに、計測開始地点Ｂ及び計測終了地点Ｃの水平方向位置及び鉛直方向位置の座標が、測量により求められる。各計測地点の水平方向位置の座標は、三角測量、ＧＰＳ測量等によって求めることができる。各計測地点の鉛直方向位置の座標は、水準測量、ＧＰＳ測量等によって求めることができる。
【００２０】
そして、計測者は、計測開始地点Ｂ、橋梁Ａ、及び計測終了地点Ｃを順次通るように車両２００を走行させる。この際、計測者は、車両２００内の橋梁計測ユニット１が計測開始地点Ｂに達したときに橋梁計測ユニット１のＣＰＵ３に計測を開始させ、橋梁計測ユニット１が計測終了地点Ｃに達したときにＣＰＵ３に計測を終了させる。
橋梁計測ユニット１のＣＰＵ３への計測開始及び計測終了の指令は、橋梁計測ユニット１の入力部９に図示しない手動式のスイッチを接続し、計測者の手でスイッチを操作することによって行うようにすることができる。又は、入力部９に光学式、磁気式等のセンサを接続すると共に、計測開始地点Ｂ及び計測終了地点Ｃに光、磁気等の発生源を配置し、センサの検知情報に基づき、ＣＰＵ３が自動的に計測開始及び計測終了を実行するようにすることもできる。
【００２１】
また、図２〜図４をあわせて参照すると、橋梁計測ユニット１の基板１ａが車両２００の走行路面２０１と平行になるように、橋梁計測ユニット１を車両２００に設置するのは困難であり、平行な状態に対する設置誤差が生じる。つまり、車両２００の進行方向Ｆにおいて、橋梁計測ユニット１の基板１ａは、路面２０１に対して角度θで傾斜していることになる。さらに、路面２０１自体も水平面に対して傾斜しており、この傾斜量を正確に計測するのは、困難である。よって、車両２００の走行中において、橋梁計測ユニット１の基板１ａの水平面に対する傾斜量を特定することは、困難である。
このため、橋梁計測ユニット１の計測データを処理して車両２００の走行経路に沿った橋梁Ａの上面Ａ１上の各位置での鉛直方向位置を求める際、予め測量により計測した計測開始地点Ｂ及び計測終了地点Ｃの水平方向位置及び鉛直方向位置の座標を用いた補正がなされる。この処理の詳細は、後述する。
【００２２】
計測開始地点Ｂで計測を開始すると、ＣＰＵ３は、ＤＣ／ＤＣ電源８に橋梁計測ユニット１の各構成要素への電力供給を開始させ、３軸ジャイロセンサ１０及び３軸加速度センサ２０に計測を開始させると共に、速度センサ７に車速センサ３０から車両２００の車速情報を取得させる。
３軸ジャイロセンサ１０及び３軸加速度センサ２０により連続的に計測される計測結果は、Ａ／Ｄ変換器２で変換されてＣＰＵ３に送られ、ＣＰＵ３は、受け取った計測結果を不揮発性メモリ４に記憶させる。速度センサ７により連続的に取得される車速情報は、ＣＰＵ３に送られ、ＣＰＵ３は、受け取った車速情報を不揮発性メモリ４に記憶させる。
計測終了地点Ｃに達すると、ＣＰＵ３は、３軸ジャイロセンサ１０及び３軸加速度センサ２０による計測、及び、速度センサ７による車速情報の取得を停止する。さらに、ＣＰＵ３は、ＤＣ／ＤＣ電源８による電力供給を停止する。
【００２３】
その後、計測者は、入力部９に接続された図示しないコントローラを用いて、ＣＰＵ３に、不揮発性メモリ４に記憶されたデータの送信を指令する。ＣＰＵ３は、ＤＣ／ＤＣ電源８に橋梁計測ユニット１の各構成要素への電力供給を開始させ、不揮発性メモリ４に記憶されたデータをシリアル通信回路５を通じて無線通信機６に送り、さらに無線通信機６にデータをＰＣ５０の無線通信機５４へ送信させる。なお、上記送信指令は、計測中に行ってもよい。この場合、ＣＰＵ３は、受け取った情報を不揮発性メモリ４に記憶させると共に、無線通信機６を用いて送信する。
【００２４】
無線通信機５４が受信したデータは、演算部５１に送られ、演算部５１によって処理される。
演算部５１が受け取るデータには、３軸ジャイロセンサ１０のＸ軸周り角速度検知部１１、Ｙ軸周り角速度検知部１２及びＺ軸周り角速度検知部１３のそれぞれによって連続的に計測された角速度ωＸ、ωＹ及びωＺが含まれる。角速度ωＸ、ωＹ及びωＺはそれぞれ、図２におけるＸ軸周り、Ｙ軸周り及びＺ軸周りの角度方向の角速度である。
さらに、演算部５１が受け取るデータには、３軸加速度センサ２０のＸ軸方向加速度検知部２１、Ｙ軸方向加速度検知部２２及びＺ軸方向加速度検知部２３のそれぞれによって連続的に計測された直線加速度αＸ、αＹ及びαＺが含まれる。直線加速度αＸ、αＹ及びαＺはそれぞれ、図２におけるＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向の直線加速度である。
さらにまた、演算部５１が受け取るデータには、速度センサ７によって連続的に取得された車速νが含まれる。
また、演算部５１には、予め測量により計測した計測開始地点Ｂ及び計測終了地点Ｃの水平方向位置及び鉛直方向位置の座標も記憶されている。
【００２５】
演算部５１は、取得したデータを使用して、計測開始地点Ｂから計測終了地点Ｃまでの計測区間内における車両２００つまり橋梁計測ユニット１の軌跡を算出する。この軌跡は、図５に示すように、車両２００の進行方向Ｆである橋梁Ａの長手方向に沿った橋梁計測ユニット１の水平方向位置と橋梁計測ユニット１の鉛直方向位置との関係を示す軌跡ラインである演算軌跡ラインＬｃのようになる。図５では、横軸に橋梁計測ユニット１の水平方向位置をとり、縦軸に橋梁計測ユニット１の鉛直方向位置をとっている。さらに、図５に示すように、演算部５１は、演算軌跡ラインＬｃの開始地点である演算計測開始地点Ｂｃの座標を、予め測量により計測した計測開始地点Ｂの座標と同一としている。
【００２６】
なお、計測された角速度ωＸ、ωＹ及びωＺと、直線加速度αＸ、αＹ及びαＺと、車速νとから、車両２００及び橋梁計測ユニット１の姿勢つまり車両２００の進行方向Ｆのピッチ角である仰角を算出することができる。この算出方法としては、様々な算出方法が従来から既知であり、採用される算出方法は、既知の様々な算出方法から適宜選択される。
さらに、車両２００及び橋梁計測ユニット１の上記仰角と、直線加速度αＸ、αＹ及びαＺと、車速νとから、橋梁計測ユニット１の水平方向及び鉛直方向の位置の軌跡を算出することができる。この算出方法としては、様々な算出方法が従来から既知であり、採用される算出方法は、既知の様々な算出方法から適宜選択される。
【００２７】
次いで、演算部５１は、図５において演算軌跡ラインＬｃ上の終点である演算計測終了地点Ｃｃの水平方向位置及び鉛直方向位置の座標を求め、さらに、計測開始地点Ｂから演算計測終了地点ＣｃまでのベクトルＢＣｃを算出する。
また、演算部５１は、予め測量により計測した計測開始地点Ｂ及び計測終了地点Ｃの水平方向位置及び鉛直方向位置の座標から、計測開始地点Ｂから計測終了地点ＣまでのベクトルＢＣを算出する。
【００２８】
さらに、演算部５１は、ベクトルＢＣｃとベクトルＢＣとがなす角度θｒを算出する。
そして、演算部５１は、図５において、計測開始地点Ｂを中心に演算軌跡ラインＬｃを図５の紙面上で時計回りの方向に補正角度θｒだけ回転させ、且つ演算軌跡ラインＬｃ上の演算計測終了地点Ｃｃを計測終了地点Ｃに一致させるように、演算軌跡ラインＬｃを変換する、つまり補正する。補正後の演算軌跡ラインＬｃは、図５において補正後軌跡ラインＬｒとして示される。上述のようにして求められた補正後軌跡ラインＬｒは、橋梁計測ユニット１の基板１ａの水平面に対する傾斜量による影響を演算結果から排除した橋梁計測ユニット１の軌跡を示す。そして、補正後軌跡ラインＬｒは、橋梁Ａの上面Ａ１の形状を示すことになる。
【００２９】
演算部５１は、補正後軌跡ラインＬｒを、表示部５３に表示し、ＰＣ５０の使用者の要求に応じて記録部５２から出力する。
また、演算部５１は、図６に示すように、過去に複数回計測した結果をそれぞれ用いて算出した複数の補正後軌跡ラインＬｒｐを、補正後軌跡ラインＬｒと共に、表示部５３に表示し、表示結果を記録部５２から出力することもできる。さらに、演算部５１は、補正後軌跡ラインＬｒ上の各位置での補正後軌跡ラインＬｒｐに対する変位も算出することができ、算出結果を表示部５３に表示すると共に記録部５２から出力することができる。これにより、橋梁Ａの上面Ａ１の過去の計測結果に対する変位が、示される。なお、図６では、補正後軌跡ラインＬｒは実線で示され、補正後軌跡ラインＬｒｐは破線で示されている。
【００３０】
上述で説明したように、本発明の実施の形態に係る橋梁計測装置１００は、橋梁Ａの上面Ａ１形状を計測するものである。橋梁計測装置１００は、橋梁Ａ上を走行可能な車両２００に搭載可能な橋梁計測ユニット１と、車両２００の走行速度を検出する速度センサ７と、車両２００と共に橋梁Ａ上を移動する橋梁計測ユニット１による計測結果と、速度センサ７による検出結果とを用いて、橋梁Ａ上を移動する橋梁計測ユニット１の鉛直方向及び水平方向の位置を演算し、演算結果を補正することによって橋梁Ａの上面Ａ１形状を求める演算部５１とを備える。橋梁計測ユニット１は、橋梁計測ユニット１の加速度及び姿勢角度に関連するパラメータを計測し、演算部５１は、計測時に車両２００が通る計測経路上の少なくとも２つの地点の既知の鉛直方向及び水平方向の位置に、演算部５１による上記少なくとも２つの地点の鉛直方向及び水平方向の位置の演算結果を合わせるように、演算結果全体を補正する。
【００３１】
上述の構成の橋梁計測装置１００では、橋梁計測ユニット１を車両２００に搭載し且つ速度センサ７により車両２００の走行速度を検出するように構成することによって、車両２００に橋梁Ａ上を走行させるだけで、演算部５１が橋梁Ａの上面Ａ１形状を求めることができる。よって、橋梁Ａへの計測装置の取り付けが必要でないため、低コストでの橋梁Ａの状態の計測が可能になり、計測の実施も簡易である。
また、上記車両２００の走行による計測は、車両２００が橋梁Ａ上を走行できれば可能であるため、時間、天候等の影響を受けず、計測に要する場所も必要とせず、計測のための交通規制も必要としない。さらに、上記車両２００の走行による計測は、車両２００が走行できる限り、一度に計測できる距離に制約がない。さらにまた、上記車両２００による計測は、車両２００内に車両２００の運転手のみが搭乗するだけでも実施可能であり、計測人員のコストを低減できる。
さらに、鉛直方向及び水平方向の位置が既知である地点を用いて演算部５１による演算結果を補正するため、車両２００に搭載された橋梁計測ユニット１の水平面に対する傾き等が演算結果に与える影響の排除が、可能になる。つまり、演算部５１によって求められる橋梁Ａの上面Ａ１形状の精度が、向上する。
【００３２】
また、橋梁計測装置１００の橋梁計測ユニット１による計測において、演算結果の補正では、鉛直方向及び水平方向の位置が既知である地点として、計測時に車両２００が通る計測経路上における橋梁Ａから外れた２つの地点が用いられ、上記橋梁から外れた２つの地点のうちの一方は、橋梁計測ユニット１による計測開始地点であり、上記橋梁から外れた２つの地点のうちの他方は、橋梁計測ユニット１による計測終了地点である。橋梁Ａから外れた地点は、橋梁Ａの経時的な変位の影響や走行する車両により橋梁Ａに発生する振動の影響を受けない固定点として用いられることができる。よって、橋梁Ａの上面Ａ１形状を計測する際の基準点に適する。さらに、計測開始地点及び計測終了地点を演算結果の補正に用いることによって、計測開始地点及び計測終了地点の既知の鉛直方向及び水平方向の位置と、計測開始地点及び計測終了地点の鉛直方向及び水平方向の位置の演算結果との対比が容易になる。さらにまた、計測開始地点の既知の鉛直方向及び水平方向の位置と、計測開始地点の鉛直方向及び水平方向の位置の演算結果とは、同一とすることができるため、補正のための演算が容易である。
【００３３】
また、橋梁計測装置１００において、橋梁計測ユニット１は、橋梁計測ユニット１の加速度及び姿勢角度に関連するパラメータとして橋梁計測ユニット１の３軸方向の加速度を検知する３軸加速度センサ２０と、上記パラメータとして橋梁計測ユニット１の３軸周りの角速度を検知する３軸ジャイロセンサ１０とを含む。３軸加速度及び３軸周り角速度を用いることによって、橋梁計測ユニット１の鉛直方向及び水平方向の位置の算出精度が向上する。
また、橋梁計測装置１００において、橋梁計測ユニット１は、演算部５１と無線通信を行うための無線通信機６を含む。これにより、演算部５１、演算部５１の演算結果の表示部５３、演算部５１の演算結果の記録部５２を、橋梁計測ユニット１と別体にすることができるため、橋梁計測ユニット１の小型化が可能になり、橋梁計測ユニット１の車両２００への搭載及び固定が容易になる。さらに、演算部５１は、無線通信を介して、橋梁計測ユニット１の計測結果をリアルタイムに受け取ることができる。
【００３４】
また、実施の形態に係る橋梁計測装置１００では、演算部５１を含むＰＣ５０は、橋梁計測ユニット１と別体に設けられていたが、橋梁計測ユニット１を含んで車両２００に搭載されるように構成されてもよい。
また、実施の形態に係る橋梁計測装置１００では、橋梁計測ユニット１は、無線通信機６を介して計測結果を出力するように構成されていたが、有線により計測結果を出力する出力部を備えていてもよい。
【００３５】
また、実施の形態に係る橋梁計測装置１００では、演算部５１は、橋梁計測ユニット１と別体に設けられていたが、橋梁計測ユニット１内に含まれていてもよい。このとき、橋梁計測ユニット１の無線通信機６を介して、演算部５１の演算結果が、外部の装置に出力されるように構成されてもよい。或いは、橋梁計測ユニット１に出力部を設け、演算部５１の演算結果が、出力部を介して有線によって外部の装置に出力されるように構成されてもよい。
また、実施の形態に係る橋梁計測装置１００の橋梁計測ユニット１では、速度センサ７は、車両２００の車速センサ３０から車速情報を得るように構成されていたが、車両２００の車速を直接検知するものであってもよい。
また、実施の形態に係る橋梁計測装置１００において、橋梁計測ユニット１は、自動車等の車両２００に搭載されていたが、これに限定されるものでなく、ラジコンカーのような無線操縦による小型車両、リモコンによる小型車両、被けん引車両等の走行可能ないかなる走行体に搭載されてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１  橋梁計測ユニット、６  無線通信機、７  速度センサ（速度検出部）、１０  ３軸ジャイロセンサ、２０  ３軸加速度センサ、５１  演算部、１００  橋梁計測装置、２００  車両（走行体）、Ａ  橋梁、Ａ１  上面。
【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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