(57)【要約】【課題】簡素な構成で路面の形状を簡単に測定することができる路面測定装置を提供する。【解決手段】道路３の幅方向に延伸するビーム部１１を備え、道路３の長手方向に移動自在であるベースフレーム７と、ビーム部１１の延伸方向で間隔をあけてビーム部１１に設けられ、道路３の路面５までの距離を測定する複数の距離測定センサ９とを有する路面測定装置１である。【選択図】図３
2017049119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の幅方向に延伸するビーム部を備え、前記道路の長手方向に移動自在であるベースフレームと、
前記ビーム部の延伸方向で間隔をあけて前記ビーム部に設けられ、前記道路の路面までの距離を測定する複数の距離測定センサと、
を有することを特徴とする路面測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の路面測定装置において、
前記各距離測定センサが測定した距離に基づいて前記道路の路面の測定形状を表示する表示部を有することを特徴とする路面測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の路面測定装置において、
前記表示部は、前記道路の路面の目標形状と前記道路の路面の測定形状とを同時に表示するように構成されているか、もしくは、前記道路の路面の測定形状と前記道路の路面の目標形状との高さの差を表示するように構成されていることを特徴とする路面測定装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の路面測定装置において、
前記道路の路面を構成する材料を均す均し装置とロープによってつながっていることで、前記均し装置とともに移動し、所定の距離を移動する毎に、もしくは、上記移動している所定の時間が経過する毎に、前記各距離測定センサが、前記道路の路面までの距離を測定するように構成されていることを特徴とする路面測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面測定装置に係り、特に、距離測定センサを用いて路面の高さを測定するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路の舗装をするときに路面の形状（敷設されたコンクリートやアスファルトの高さ）を検査のために測定する場合、道路の幅方向の一端から他端にかけて張った水糸から道路の路面（上面）までの距離を、ものさしを用いて複数個所で作業者が測定している。
【０００３】
なお、従来の技術に関する特許文献として、たとえば、特許文献１を掲げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３５５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来のものさしを用いた方法では、路面の形状を測定するときに多くの工数がかかってしまうという問題がある。また、特許文献１に記載のものでは、装置の構成が煩雑になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡素な構成で路面の形状を簡単に測定することができる路面測定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】
請求項１に記載の発明は、道路の幅方向に延伸するビーム部を備え、前記道路の長手方向に移動自在であるベースフレームと、前記ビーム部の延伸方向で間隔をあけて前記ビーム部に設けられ、前記道路の路面までの距離を測定する複数の距離測定センサとを有する路面測定装置である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の路面測定装置において、前記各距離測定センサが測定した距離に基づいて前記道路の路面の測定形状を表示する表示部を有する路面測定装置である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の路面測定装置において、前記表示部は、前記道路の路面の目標形状と前記道路の路面の測定形状とを同時に表示するように構成されているか、もしくは、前記道路の路面の測定形状と前記道路の路面の目標形状との高さの差を表示するように構成されている路面測定装置である。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の路面測定装置において、前記道路の路面を構成する材料を均す均し装置とロープによってつながっていることで、前記均し装置とともに移動し、所定の距離を移動する毎に、もしくは、上記移動している所定の時間が経過する毎に、前記各距離測定センサが、前記道路の路面までの距離を測定するように構成されている路面測定装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡素な構成で路面の形状を簡単に測定することができる路面測定装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る路面測定装置の平面図である。
【図２】図１におけるＩＩ矢視図である。
【図３】図２の拡大である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【図５】図３におけるＶ矢視図である。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ矢視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る路面測定装置の制御系統を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態に係る路面測定装置の表示部の表示内容を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態に係る路面測定装置１は、道路３の路面（表面；上面）５の高さを測定するものであり、図１〜図３で示すように、ベースフレーム７と、複数の距離測定センサ９（９Ａ，９Ｂ，９Ｃ）とを備えて構成されている。
【００１４】
ベースフレーム７は、道路３の幅方向に延伸するビーム部１１を備えて構成されており、道路３の長手方向（延伸方向；図２や図３の紙面に直交する方向）に移動自在になっている。なお、ビーム部１１は、道路３の路面５の上方で路面５から所定の距離だけ離れている。
【００１５】
各距離測定センサ９（９Ａ，９Ｂ，９Ｃ）は、ビーム部１１の延伸方向（道路３の幅方向；図２）でそれぞれが間隔をあけ、ビーム部１１に一体的に設けられている。
【００１６】
また、各距離測定センサ９（９Ａ，９Ｂ，９Ｃ）のそれぞれは、これらから道路３の路面５までの距離を、たとえば、非接触状態で測定するようになっている。距離測定センサ９として、株式会社キーエンス製のレーザ変位センサ（ＩＡ−６５、ＩＡ−０３０、ＩＡ−１００）を掲げることができる。
【００１７】
ビーム部１１に一体的に設置された距離測定センサ９は、一方向（下方向）にのみレーザ光を照射して、距離測定センサ９から路面５までの距離を測定するようになっている。
【００１８】
また、路面測定装置１には、図７で示すように、制御部１３と、表示部１５と、入力部１７とが設けられている。制御部１３は、ＣＰＵ１９と、メモリ２１とを備えて構成されている。
【００１９】
表示部１５は、たとえば、ＬＣＤで構成されており、入力部１７は、たとえば、表示部１５の表示面に設けられたタッチパネルで構成されている。
【００２０】
そして、メモリ２１に予め格納されている動作プログラムによって制御部１３の制御の下、各距離測定センサ９（９Ａ，９Ｂ，９Ｃ）が測定した距離に基づいて、道路３の路面５の形状（測定形状）を、図８の線図Ｇ２で示すように、表示部１５が表示するように構成されている。なお、表示部１５が路面５の高さ（測定によってもとめた実際の高さ）を数値で表すようにしてもよい。
【００２１】
道路３の路面５の形状とは、道路３の幅方向における道路３の路面５の高さ（各距離測定センサ９で測定した高さ）の変化で表される形状である。
【００２２】
表示部１５は、たとえば、各距離測定センサ９のそれぞれによる複数の測定距離の値から道路３の路面５の形状を表す近似直線もしくは近似曲線をもとめて、このもとめた近似直線もしくは近似曲線を表示するようになっている。
【００２３】
さらに説明すると、図８の横軸は、道路３の幅方向の位置を示しており、図８の横軸の下段の数字「０」、「２」、「４」・・・は、道路３の左端からの距離を示している。単位は「ｍ（メートル）」である。
【００２４】
図８の縦軸は、道路３の路面５の高さを示しており、・・・「−１０」、「０」、「１０」、「２０」・・・の数字は、道路３の幅方向の両端の高さを基準として「０」としたときにおける道路３の幅方向の各位置における高さを示している。単位は「ｍｍ（ミリメートル）」である。
【００２５】
図８の破線で示す線図Ｇ１は、道路３の路面５の目標形状を示しており、図８の実線で示す線図Ｇ２は、上記近似直線もしくは上記近似曲線であり、道路３の路面５の測定形状（実際形状）を示している。線図Ｇ１では道路３にセンタークラウン（中折れ）が施されている。
【００２６】
図８の横軸の上段の数字「−１０」、「１０」、「１０」・・・は、道路３の路面５の目標形状と、道路３の路面５の測定形状との差を数値で示したものである。単位は、「ｍｍ（ミリメートル）」である。
【００２７】
なお、図１〜図３では、図が煩雑になることを避けるために距離測定センサ９が３つしか設けられていないが、図８の横軸の上段の数字「−１０」、「１０」、「１０」・・・からは、距離測定センサ９が２ｍの間隔で５つ設けられていることになる。図８の横軸上段のもっとも左側の数字「−１０」は、１つ目の距離測定センサ９での測定によってもとめた測定形状と目標形状との差であり、図８の横軸上段の左から２つ目数字「１０」は、２つ目の距離測定センサ９での測定によってもとめた測定形状と目標形状との差であり、図８の横軸上段の左から３つ目数字「１０」は、３つ目の距離測定センサ９での測定によってもとめた測定形状と目標形状との差であり、図８の横軸上段の左から４つ目数字「−２」は、４つ目の距離測定センサ９での測定によってもとめた測定形状と目標形状との差であり、図８の横軸上段のもっとも右側の数字「１５」は、５つ目の距離測定センサ９での測定によってもとめた測定形状と目標形状との差である。
【００２８】
図８で示すように、表示部１５は、道路３の路面５の目標形状と道路３の路面５の測定形状とを同時に表示し、道路３の路面５の測定形状と道路３の路面５の目標形状との高さの差を、図８の横軸の上段のような「−１０」、「１０」、「１０」・・・等の数値で示すように構成されているが、数値で示す代わりに、線図Ｇ１，Ｇ２のような線図（図示せず）によって表示するように構成されていてもよい。
【００２９】
また、路面測定装置１は、図１で示すように、道路３の路面５を構成する材料（たとえば、アスファルトもしくはコンクリート）を均す均し装置２３とロープ２５によってつながっている。
【００３０】
これにより、路面測定装置１は、均し装置２３とともに移動し、所定の距離を移動する毎に、もしくは、上記移動している所定の時間が経過する毎に、距離測定センサ９が、道路３の路面５までの距離を測定するように構成されている。
【００３１】
均し装置２３は、道路３の延伸方向に設置されたレール２９上で道路３の延伸方向に移動する（走行する）ようになっており、路面測定装置１も、ロープ２５を介して均し装置２３で引っ張られ、道路３の延伸方向に設置されたレール２９上で、道路３の延伸方向に移動するようになっている。
【００３２】
均し装置２３として、スプレッダ、アスファルトフィニッシャ、コンクリートフィニッシャ、コンクリートレベラ、スリップフォームペーバ等を掲げることができる。
【００３３】
ロープ２５は、長手方向の引っ張り力に対してのみ抵抗力を発揮するものの総称であり、ワイヤロープ、綱の他、鎖、ローラチェーンを含む。
【００３４】
さらに詳しく説明をすると、道路３の幅方向の両端には、レール２９が設置されている。一対のレール２９のそれぞれは、道路３の幅方向の一方の端および他方の端で道路３の延伸方向に延びている。
【００３５】
路面測定装置１のベースフレーム７は、図３や図５で示すように、ビーム部１１と、このビーム部１１を支持しているビーム部支持部３１と、ビーム部支持部３１を支持してレール２９に係合し、レール２９上を走行する走行部３３とを備えて構成されている。
【００３６】
ビーム部支持部３１と走行部３３と（ベースフレーム７）は、一対で設けられている。すなわち、一方の走行部３３は一方のレール２９に係合し、一方のビーム部支持部３１は一方の走行部３３に支持されており、また、他方の走行部３３は他方のレール２９に係合し、他方のビーム部支持部３１は他方の走行部３３に支持されている。
【００３７】
また、走行部３３は、下方が開口して細長い矩形な枡状に形成された本体部３５と、車輪３９とを備えて構成されている。車輪３９は、ピローブロック３７等の軸受けを介して本体部３５内で本体部３５に回転自在に設けられている。なお、車輪３９の下端部は、本体部３５の下側の開口部から下方に僅かに突出している。
【００３８】
また、１つの走行部３３（本体部３５）に対して、２つの車輪３９が設けられており、一方の車輪３９は本体部３５の長手方向の一方の側に設けられており、他方の車輪３９は本体部３５の長手方向の他方の側に設けられている。
【００３９】
一方の走行部３３は、本体部３５の長手方向が一方のレール２９の延伸方向と一致し、２つの車輪３９が一方のレール２９上で一方のレール２９にころがり対偶をなし、一方のレール２９上に設置されている。他方の走行部３３も、一方の走行部３３と同様にして、他方のレール２９上に設置されている。
【００４０】
ビーム部支持部３１は、細長い矩形な箱状に形成された下方部４５と、細長い矩形な箱状に形成された上方部４７とを備えて構成されている。上方部４７は、下方部４５の長手方向の中央部から上方に突出している。これによって、ビーム部支持部３１は、「Ｔ」字を上下逆にした形状になっている。
【００４１】
一方のビーム部支持部３１は、下方部４５の長手方向が一方のレール２９の延伸方向（一方の走行部３３の長手方向）と一致し、上方部４７が下方部４５から上方に突出するようにして、一方の走行部３３の上方で一方の走行部３３から離れ、一方の走行部３３にスタッドボルト４９を用いて一体的に設けられている。
【００４２】
なお、スタッドボルト４９を用いているので、一方のビーム部支持部３１は、一方の走行部３３に対する上下方向の位置の調整ができるようになっている。他方のビーム部支持部３１も、一方のビーム部支持部３１と同様にして、他方の走行部３３に、スタッドボルト４９を用いて一体的に設けられている。
【００４３】
なお、図６等で示すように、車輪３９が、円柱状の車輪本体部４１と、この車輪本体部４１の両端に設けられている一対の鍔部４３とを備えており、車輪本体部４１がレール２９の上面に接触しており、図３等で示すように、一方の走行部３３および一方のビーム部支持部３１が左右方向（道路３の幅方向）でほぼ対称に形成されているので、一方のレール２９に設置された一方の走行部３３と一方のビーム部支持部３１、および、他方のレール２９に設置された他方の走行部３３と他方のビーム部支持部３１のそれぞれは、レール２９に載置されているだけの状態であっても、左右に傾くことなく安定してレール２９上を走行することができるようになっている。
【００４４】
ビーム部１１は、たとえば、細長い角パイプで構成されており、この長手方向が道路３の幅方向と一致するようにして、長手方向の一方の端部が、一方のビーム部支持部３１の上方部４７に一体的に設けられており、長手方向の他方の端部が、他方のビーム部支持部３１の上方部４７に一体的に設けられている。
【００４５】
なお、この状態では、ビーム部１１は、道路３の幅方向で、たとえば、水平方向に延伸している。また、道路３の延伸方向（前後方向）で、一方のベースフレーム７と、他方のベースフレーム７との位置がお互いに一致している。すなわち、道路３の幅方向から見たときに、一方のベースフレーム７と、他方のベースフレーム７とは、お互いが重なっている。
【００４６】
ここで、ビーム部１１のベースフレーム７（ビーム部支持部３１の上方部４７）への設置の態様について詳しく説明する。ビーム部１１は、図５で示すように、下側ビーム部保持部材５１と、上側ビーム部保持部材５３とによって、ビーム部支持部３１の上方部４７に設置されている。
【００４７】
さらに説明すると、下側ビーム部保持部材５１が、たとえば、ボルトによって上方部４７に一体的に設けられており、下側ビーム部保持部材５１の上部には、水平な平面が形成されている。
【００４８】
下側ビーム部保持部材５１の上部平面に、ビーム部１１を載置し、この後、上側ビーム部保持部材５３を、たとえば、ボルトによって下側ビーム部保持部材５１と上方部４７とに設置することで、ビーム部１１が、上下方向では、下側ビーム部保持部材５１と上側ビーム部保持部材５３とで挟まれ、水平方向（道路３の延伸方向）では、上方部４７と上側ビーム部保持部材５３とで挟まれ、ビーム部１１が、ベースフレーム７に一体的に設置されるようになっている。
【００４９】
次に、ビーム部１１への距離測定センサ９の設置について説明する。距離測定センサ９（９Ａ，９Ｂ，９Ｃ）のそれぞれは、図３や図４で示すように、距離測定センサ支持具５５によって、ビーム部１１の所定の位置に設置されるようになっている。また、距離測定センサ９は、距離測定センサ支持具５５に一体的に設けられており、距離測定センサ支持具５５は、ボルト５７等の締結具によって、ビーム部１１に一体的に設置されている。
【００５０】
なお、ボルト５７を緩めることで、距離測定センサ支持具５５が、ビーム部１１から離れることなくビーム部１１の長手方向で移動自在になっている。これにより、路面測定装置１が非稼働状態であるときに、距離測定センサ９の設置位置を任意に変更することができるようになっている。
【００５１】
デフォルト状態では、距離測定センサ９は、たとえば、１ｍの間隔で設置されているものとし、距離測定センサ９の設置位置を変更したときには、距離測定センサ９の変更後の位置を入力部１７で入力する。距離測定センサ９の変更位置を入力しやすくするために、ビーム部１１に目盛が設けられていてもよい。
【００５２】
ここで、路面測定装置１の設置手順について説明する。
【００５３】
まず、初期状態として、道路３の両端にレール２９が設置されており、均し装置２３がレール２９上を走行可能になっているものとする。
【００５４】
上記初期状態において、下側ビーム部保持部材５１が設けられている一方のベースフレーム７を一方のレール２９に設置し、下側ビーム部保持部材５１が設けられている他方のベースフレーム７を他方のレール２９に設置する。
【００５５】
続いて、ビーム部１１を、一対のベースフレーム７に設置し、ビーム部１１に距離測定センサ９を設置する。なお、距離測定センサ９が予め設置されているビーム部１１を、一対のベースフレーム７に設置するようにしてもよい。
【００５６】
続いて、一対のベースフレーム７のそれぞれを、一対のロープ２５のそれぞれを用いて、均し装置２３に接続する。
【００５７】
次に、路面測定装置１の動作について説明する。
【００５８】
まず、図２に示すように、道路３の幅方向の全長にわたって水糸５９を張る。この水糸５９を、各距離測定センサ９（９Ａ，９Ｂ，９Ｃ）で測定することで、各距離測定センサ９の原点出しを行う。
【００５９】
続いて、均し装置２３にてアスファルトやコンクリートの道路舗装材を均した後、均し装置２３を移動して路面測定装置１を引っ張り、測定が必要な箇所に路面測定装置１を位置させる。
【００６０】
続いて、路面測定装置１が道路３の路面５の形状を測定し、この測定値や形状を表示部１５で表示する。この表示内容を見た作業者が、再均しをするか否かを検討し、再均しが必要な場合は、均し装置２３を戻して再均しを行い、再均しが不要な場合は、所定の距離移動し、次の均しと道路３の路面５の測定をすることを繰り返す。
【００６１】
なお、道路３の路面５の測定形状と目標形状との差が、所定の閾値よりも大きくなったときに、図示しないアラーム発生部によって、たとえば、警告音により作業者に警告するようにしてもよい。
【００６２】
路面測定装置１によれば、ビーム部１１の延伸方向で間隔をあけてビーム部１１に一体的に設けられ道路３の路面５までの距離を測定する複数の距離測定センサ９（９Ａ，９Ｂ，９Ｃ）を備えているので、構成が簡素化されているとともに、路面５の形状を簡単にかつ迅速に測定することができる。
【００６３】
また、作業者が測定のために道路３の中央部に立ち入ることがないので、作業者の足跡が硬化していない路面５に形成されてしまう事態が回避される。
【００６４】
また、路面測定装置１によれば、各距離測定センサ９が測定した距離に基づいて道路３の路面５の形状を表示する表示部１５を有するので、路面５の形状を視覚的に素早く把握することができる。
【００６５】
また、路面測定装置１によれば、表示部１５が道路３の路面５の目標とする目標形状と道路３の路面５の測定形状とを同時に表示するように構成されているので、路面形状に不具合があった場合にこの不具合を視覚的に素早く把握することができる。
【００６６】
また、路面測定装置１によれば、均し装置２３が走行するレール２９上を移動し（レール２９を共用し）、均し装置２３とロープ２５によってつながっているので、走行するためのレール等の装置を別途設ける必要がなく、設置を簡単に行うことができる。
【００６７】
また、路面測定装置１によれば、所定の距離を移動する毎に各距離測定センサ９が道路３の路面５までの距離を測定するように構成されているので、道路３の延伸方向でも路面５の形状を測定することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  路面測定装置
３  道路
５  路面
７  ベースフレーム
９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ  距離測定センサ
１１  ビーム部
１５  表示部
２３  均し装置
２５  ロープ
【図１】
2017049119.tif 000003
【図２】
2017049119.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2017049119.tif 000007
【図６】
2017049119.tif 000008
【図７】
2017049119.tif 000009
【図８】
2017049119.tif 000010