(57)【要約】【課題】よりシンプルな構成で、検出時の環境の影響を受け難く、より高精度に路面損傷の検出が可能な路面損傷検出装置を提供する。【解決手段】路面損傷検出装置は、例えば、車両の走行中に車両の前後方向の加速度を取得する前後加速度取得部と、車両の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、車両が走行する路面に関して、加速度の変化状態に基づき検出する路面の路面損傷と当該路面損傷を検出した位置に対応する位置情報とを関連付けた路面損傷情報を取得する損傷状態取得部と、取得した路面損傷情報を車両外部に送信する送信部と、を備える。【選択図】図１
2020194450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行中に前記車両の前後方向の加速度を取得する前後加速度取得部と、
前記車両の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記車両が走行する路面に関して、前記加速度の変化状態に基づき検出する前記路面の路面損傷と当該路面損傷を検出した位置に対応する前記位置情報とを関連付けた路面損傷情報を取得する損傷状態取得部と、
取得した前記路面損傷情報を車両外部に送信する送信部と、
を備える、路面損傷検出装置。
【請求項２】
前記車両の走行方向の前記路面に関する前記路面損傷情報を受信する受信部を、さらに備える、請求項１に記載の路面損傷検出装置。
【請求項３】
前記車両の走行中に前記路面を撮像する撮像部からの撮像画像を取得する画像取得部を、さらに備え、
前記送信部は、前記路面損傷情報と、前記路面損傷を検出した位置に対応する前記撮像画像と、を関連付けて送信する、請求項１または請求項２に記載の路面損傷検出装置。
【請求項４】
前記損傷状態取得部は、
前記前後加速度取得部が取得する前記車両の前後方向の加速度を解析することで、前記路面損傷の有無を検出する路面損傷検出部と、
走行済みの所定範囲における前記路面損傷の発生率を算出する発生率算出部と、
を含み、
前記送信部は、前記発生率を前記路面損傷情報とともに送信する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の路面損傷検出装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の少なくとも一つの前記路面損傷検出装置から送信される前記路面損傷情報を収集する情報収集部と、
収集した前記路面損傷情報に基づき、路面状態を示す路面状態データベースを構築する情報構築部と、
利用者が要求する道路に関する前記路面損傷情報を前記路面状態データベースから選択して前記利用者に提供する情報提供部と、
を備える、道路情報提供システム。
【請求項６】
車両から送信される、前記車両が路面を走行中に取得する前後方向の加速度と当該加速度を取得したときの前記車両の位置を示す位置情報とを関連付けて収集する情報収集部と、
前記加速度の変化状態に基づき検出する前記路面の路面損傷と当該路面損傷を検出した位置に対応する前記位置情報とを関連付けた路面損傷情報を取得する損傷状態取得部と、
取得した前記路面損傷情報に基づき、路面状態を示す路面状態データベースを構築する情報構築部と、
利用者が要求する道路に関する前記路面損傷情報を前記路面状態データベースから選択して前記利用者に提供する情報提供部と、
を備える、道路情報提供システム。
【請求項７】
前記情報収集部は、前記車両の走行中に前記路面を撮像する撮像部からの撮像画像をさらに取得し、
前記情報提供部は、前記路面損傷情報と、前記路面損傷を検出した位置に対応する前記撮像画像と、を関連付けて提供する、請求項６に記載の道路情報提供システム。
【請求項８】
前記損傷状態取得部は、
前記情報収集部が取得する前記車両の前後方向の加速度を解析することで、前記路面損傷の有無を検出する路面損傷検出部と、
地図データ上の所定範囲における前記路面損傷の発生率を算出する発生率算出部と、
を含み、
前記情報提供部は、前記発生率を前記路面損傷情報とともに提供する、請求項６または請求項７に記載の道路情報提供システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、路面損傷検出装置および道路情報提供システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路の路面状態の管理、例えば、ひび割れ等の路面状況の管理を行う場合、管理者等が実際に道路を走行した際に車載カメラで撮像した撮像画像を目視確認したり、撮像画像に画像処理等を施して、ひび割れ等の損傷を検出したりすることで管理を行う装置が提案されている。また、車両を走行させた場合に、路面に損傷がある場合、損傷部を通過した車輪のみ回転速度が他の車輪に比べて変化する点に着目して、路面の損傷に関する情報を収集して出力する装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−２１３７５号公報
【特許文献２】特開２０１６−６６１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、撮像画像の目視確認や画像処理により路面状況を管理する場合、撮影状態（撮像時の環境）、例えば、対向車のライトや街灯、日照状態等により、ひび割れ等の損傷が正確に認識（検出）できない場合がある。さらに、専用に撮像装置や画像解析装置が必要になり、システムが高価になってしまうという問題があった。また、各車輪の回転速度の違いにより路面の損傷を検出する場合、各車輪の回転速度は、路面の損傷のみならず、路面上の砂や砂利等を踏んだ場合や部分的な濡れ路面を通過した場合等でも変化し易く、誤検出が生じ易いという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の課題の一つは、よりシンプルな構成で、検出時の環境の影響を受け難く、より高精度に路面損傷の検出が可能な路面損傷検出装置および路面損傷検出装置を用いた道路情報提供システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態にかかる路面損傷検出装置は、例えば、車両の走行中に上記車両の前後方向の加速度を取得する前後加速度取得部と、上記車両の現在位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、上記車両が走行する路面に関して、上記加速度の変化状態に基づき検出する上記路面の路面損傷と当該路面損傷を検出した位置に対応する上記位置情報とを関連付けた路面損傷情報を取得する損傷状態取得部と、取得した上記路面損傷情報を車両外部に送信する送信部と、を備える。この構成によれば、例えば、車両の車輪が走行中に路面の損傷部分を通過する際に、損傷部分に車輪が一瞬引っ掛かったり、飛び越えたりする。このとき、車両の前後方向に加速度が生じる。この前後方向の加速度の変化は、測定環境（例えば、天候や周囲の明るさ等）の影響を受けにくく、路面損傷の大きさに応じて変化する。したがって、前後方向の加速度の変化状態とそのときの位置情報とを関連付けることで、路面損傷の有無および路面損傷が生じている位置の特定が可能な精度の高い路面損傷情報が取得可能である。そして、取得した精度の高い路面損傷情報を車両外部の利用者、例えば、他車両のドライバや道路管理者等に提供することができる。
【０００７】
本発明の実施形態にかかる路面損傷検出装置は、例えば、上記車両の走行方向の上記路面に関する上記路面損傷情報を受信する受信部を、さらに備えてもよい。この構成によれば、例えば、他車両で既に取得されている、自車がこれから走行しようとする路面に関する路面損傷情報を受信可能であり、路面状態に応じて車両制御やドライバに対する注意喚起を行うことができる。なお、路面損傷情報の受信対象となる自車両の走行方向の道路の特定は、例えば、ドライバの入力やナビゲーション装置により提示される目的地までの案内道路等により行うことができる。
【０００８】
本発明の実施形態にかかる路面損傷検出装置は、例えば、上記車両の走行中に上記路面を撮像する撮像部からの撮像画像を取得する画像取得部を、さらに備え、上記送信部は、上記路面損傷情報と、上記路面損傷を検出した位置に対応する上記撮像画像と、を関連付けて送信するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、路面損傷の程度を視覚的に理解し易い形態で外部の利用者に提供できるとともに、路面の状況とともに写り込んでいる周囲状況から路面損傷の位置をより理解させやすくすることができる。
【０００９】
本発明の実施形態にかかる路面損傷検出装置の上記損傷状態取得部は、例えば、上記前後加速度取得部が取得する上記車両の前後方向の加速度を解析することで、上記路面損傷の有無を検出する路面損傷検出部と、走行済みの所定範囲における上記路面損傷の発生率を算出する発生率算出部と、を含み、上記送信部は、上記発生率を上記路面損傷情報とともに送信するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、他車両のドライバに路面損傷情報が提供される場合、走行中に注意すべき道路範囲として路面損傷の発生率を含む路面損傷情報が提供可能となり、扱い易い情報の提供ができる。また、道路管理者に路面損傷情報が提供される場合、補修(修繕)が必要な道路範囲（例えば路面損傷の発生率が高い範囲）が提示できるようになり、補修要否や範囲の判断を易くさせることができる。
【００１０】
本発明の実施形態にかかる路面損傷検出システムは、例えば、上記路面損傷検出装置から送信される上記路面損傷情報を収集する情報収集部と、収集した上記路面損傷情報に基づき、路面状態を示す路面状態データベースを構築する情報構築部と、利用者が要求する道路に関する上記路面損傷情報を上記路面状態データベースから選択して上記利用者に提供する情報提供部と、を備える。この構成によれば、例えば、実際に車両が道路を走行して取得した複数の路面損傷情報に基づいて路面状態データベースの構築ができるので、より精度の高い路面損傷情報を他車両のドライバや道路管理者等の外部利用者に提供することができる。なお、この場合、道路損傷情報の生成は車両側で実行されるので、路面損傷検出システム側の処理負荷を軽減することができる。
【００１１】
本発明の実施形態にかかる路面損傷検出システムは、例えば、車両から送信される、上記車両が路面を走行中に取得する前後方向の加速度と当該加速度を取得したときの上記車両の位置を示す位置情報とを関連付けて収集する情報収集部と、上記加速度の変化状態に基づき検出する上記路面の路面損傷と当該路面損傷を検出した位置に対応する上記位置情報とを関連付けた路面損傷情報を取得する損傷状態取得部と、取得した上記路面損傷情報に基づき、路面状態を示す路面状態データベースを構築する情報構築部と、利用者が要求する道路に関する上記路面損傷情報を上記路面状態データベースから選択して上記利用者に提供する情報提供部と、を備える。この構成によれば、例えば、実際に車両が道路を走行して取得した複数の路面損傷情報に基づいて路面状態データベースの構築ができるので、より精度の高い路面損傷情報を他車両のドライバや道路管理者等の外部利用者に提供することができる。なお、この場合、道路損傷情報の生成は路面損傷検出システム側で実行されるので、車両側の処理負荷を軽減することができるので、車両側での路面損傷検出装置の導入が行い易くなる。
【００１２】
本発明の実施形態にかかる路面損傷検出システムの上記情報収集部は、例えば、上記車両の走行中に上記路面を撮像する撮像部からの撮像画像をさらに取得し、上記情報提供部は、上記路面損傷情報と、上記路面損傷を検出した位置に対応する上記撮像画像と、を関連付けて提供するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、路面損傷の程度を視覚的に理解し易い形態で外部の利用者に提供できるとともに、路面の状況とともに写り込んでいる周囲状況から路面損傷の位置をより理解させやすくすることができる。
【００１３】
本発明の実施形態にかかる路面損傷検出システムの上記損傷状態取得部は、例えば、上記情報収集部が取得する上記車両の前後方向の加速度を解析することで、上記路面損傷の有無を検出する路面損傷検出部と、地図データ上の所定範囲における上記路面損傷の発生率を算出する発生率算出部と、を含み、上記情報提供部は、上記発生率を上記路面損傷情報とともに提供するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、他車両のドライバに路面損傷情報が提供される場合、走行中に注意すべき道路範囲として路面損傷の発生率を含む路面損傷情報が提供可能となり、扱い易い情報の提供ができる。また、道路管理者に路面損傷情報が提供される場合、補修(修繕)が必要な道路範囲（例えば路面損傷の発生率が高い範囲）が提示できるようになり、補修要否や範囲の判断をし易くさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態にかかる路面損傷検出装置とネットワークを介して接続される道路情報提供システムの構成を説明する例示的かつ模式的な構成図である。
【図２】図２は、実施形態にかかる路面損傷検出装置において、路面損傷（例えば、ひび割れ）が発生している場合に車両（車輪）が受ける前後方向の加速度の状態を説明する例示的かつ模式的な説明図である。
【図３】図３は、実施形態にかかる路面損傷検出装置において、路面損傷（例えば、ひび割れ）が発生している場合に車両（車輪）が受ける前後方向の加速度の他の状態を説明する例示的かつ模式的な説明図である。
【図４】図４は、実施形態にかかる路面損傷検出装置において、走行中に取得される前後方向の加速度の変化量と、路面損傷と見なすか否かを判定する閾値を示す例示的かつ模式的な説明図である。
【図５】図５は、実施形態にかかる路面損傷検出装置において、所定距離を走行する間に取得可能なセンサ情報の取得回数を説明する例示的かつ模式的な説明図である。
【図６】図６は、実施形態にかかる道路情報提供システムで実行される、路面損傷情報に基づく地図データの構築処理を説明する例示的かつ模式的な説明図である。
【図７】図７は、実施形態にかかる路面損傷検出装置における路面損傷情報の生成および送信を説明する例示的なフローチャートである。
【図８】図８は、実施形態にかかる道路情報提供システムで実行される、路面状態データベースの構築を説明する例示的なフローチャートである。
【図９】図９は、実施形態にかかる道路情報提供システムで実行される、地図上の座標（Ｘ，Ｙ）における路面状態データベースの構築処理を説明する例示的なフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施形態にかかる道路情報提供システムで実行される、路面損傷情報の提供処理を説明する例示的なフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施形態にかかる路面損傷検出装置とネットワークを介して接続される道路情報提供システムの他の構成を説明する例示的かつ模式的な構成図である。
【図１２】図１２は、図１１の路面損傷検出装置で実行される、路面損傷関連情報の生成および送信を説明する例示的なフローチャートである。
【図１３】図１３は、図１１の道路情報提供システムで実行される、路面損傷情報の生成および路面状態データベースの構築を説明する例示的なフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用、結果、および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成に基づく種々の効果や、派生的な効果のうち、少なくとも一つを得ることが可能である。
【００１６】
本実施形態の路面損傷検出装置は、車両の状態（挙動）を検出するための既設のセンサ、例えば車両に作用する加速度を検出するセンサ（例えば、前後加速度センサ）を用いて走行中の路面の損傷状態、例えば、「ひび割れ」等の状態を検出する。また、本実施形態の路面損傷検出装置は、検出結果に基づく路面損傷情報を車両外部(例えば、道路情報提供システム等)に送信し、車両外部の利用者に利用させる。また、道路情報提供システムは、路面損傷検出装置から送信される路面損傷情報を管理する。道路情報提供システムは、路面損傷情報を効率的に利用者、例えば、路面損傷情報に対応する道路を走行中の車両やそのドライバに、走行方向（前方）の路面損傷情報を提供して、運転制御に利用させたり、その車両のドライバに走行時の注意喚起を行ったりする。また、道路情報提供システムは、道路管理者に路面損傷情報を提供し、道路管理や路面補修や修繕等のためのデータとして利用させる。
【００１７】
図１は、実施形態にかかる路面損傷検出装置１０とネットワーク１２を介して接続される道路情報提供システム１４とで構成される情報共有システム１６の構成を説明する例示的かつ模式的な構成図である。路面損傷検出装置１０は、車両１８に搭載され、当該車両１８の走行により逐次路面に関するデータを収集して道路情報提供システム１４に送信する。
【００１８】
図１は、情報共有システム１６の一例として、車両１８に搭載された路面損傷検出装置１０側で路面損傷情報（路面損傷の検出や存在位置を示す情報）を生成し、道路情報提供システム１４に送信する形態を示す。
【００１９】
路面損傷検出装置１０は、プロセッサやメモリなどといったハードウェアで構成され、プロセッサが記憶部等のメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって各機能モジュールが実現される。路面損傷検出装置１０は、機能モジュールとして、例えば、位置情報取得部２０、前後加速度取得部２２、損傷状態取得部２４、送受信部２６、画像取得部２８、操作部３０、情報出力部３２等を含む。なお、位置情報取得部２０、前後加速度取得部２２、損傷状態取得部２４、送受信部２６、画像取得部２８、操作部３０、情報出力部３２等は独立したハードウェアで構成されてもよい。また、各機能モジュールは、一例であり、同様の機能が実現できれば、機能が統合されたり細分化されたりしてもよい。
【００２０】
位置情報取得部２０は、車両１８の現在位置を示す位置情報を取得する。位置情報取得部２０は、例えば、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）から車両１８の位置情報を取得することができる。また、位置情報取得部２０は、車両１８に搭載されているナビゲーションシステム等の別システムが取得する車両１８の位置情報を取得してもよい。位置情報取得部２０は、取得した位置情報を損傷状態取得部２４に逐次提供する。
【００２１】
前後加速度取得部２２は、走行中に車両１８が受ける前後方向の加速度を取得する。前後加速度取得部２２は、例えば、車両１８に既設の加速度センサ２２ａから前後方向の加速度を取得することができる。既設の加速度センサ２２ａとしては、例えば、車両１８の姿勢検出や横滑り検出等に用いられている加速度センサや、エアバッグシステム等に用いられている衝撃検出用の加速度センサ等が利用可能であり、加速度のうち車両１８の前後方向の加速度を取得する。なお、前後加速度取得部２２は、前後方向の加速度を路面損傷検出用に専用に設けたセンサから取得してもよい。前後加速度取得部２２は、取得した前後方向の加速度を損傷状態取得部２４に逐次提供する。
【００２２】
損傷状態取得部２４は、車両１８が走行する路面に関して、前後方向の加速度の変化状態に基づき検出する走行路面の路面損傷と当該路面損傷を検出した位置に対応する位置情報とを関連付けた路面損傷情報を取得(生成)する。本実施形態では、路面損傷として路面の「ひび割れ」を検出する例を示す。路面のひび割れは、車両１８の乗り心地の低下や車輪（タイヤ）へのダメージ、車輪の不規則な挙動の原因等になる可能性がある。そのため、走行に影響するようなひび割れ等が存在する場合、ドライバに注意を喚起したり、車両１８の走行制御に反映させて影響を低減させたりすることが望ましい。また、所定サイズ以上のひび割れ（路面損傷）は、速やかに道路管理者ＲＭによる補修（修繕）の対象になることが望ましい。例えば、道路管理者ＲＭ等が情報共有システム１６（例えばネットワーク１２経由や道路情報提供システム１４）から路面損傷情報を取得して、路面損傷の程度を確認できるようにすることが望ましい。したがって、損傷状態取得部２４は、高精度の損傷路面に関する情報を取得する必要がある。
【００２３】
そこで、本実施形態の損傷状態取得部２４は、路面損傷検出部２４ａと発生率算出部２４ｂを備える。
【００２４】
路面損傷検出部２４ａは、前後加速度取得部２２が逐次取得する車両１８の前後方向の加速度を解析することで、路面損傷の有無を検出する。例えば、図２、図３に示すように、路面３４に路面損傷３６（例えば、ひび割れ）が存在し、そこを車両１８の車輪３８（タイヤ）が通過した場合を考える。路面３４に路面損傷３６が発生している場合、路面損傷３６の発生原因や発生場所の環境や老朽程度等により路面損傷３６の大きさや形態が異なることがある。例えば、図２に示すように、路面損傷３６の形態として、車両１８の進行方向Ｄに対して、路面損傷３６の手前側路面３４ａと路面損傷３６の通過後側路面３４ｂとが実質的に同じ高さの場合や、手前側路面３４ａより通過後側路面３４ｃの高さが高い場合がある。逆に、図３に示すように、車両１８の進行方向Ｄに対して、路面損傷３６の手前側路面３４ａより通過後側路面３４ｄの高さが低い場合がある。いずれの場合も車輪３８が走行中に路面３４の損傷部分を通過すると、損傷の程度に応じて車両１８に前後方向の加速度が生じる。このように、前後方向の加速度の変化に基づく路面損傷の検出は、例えば、路面損傷以外の路面の状態でも検出値が変化する車輪速の違いに基づく路面損傷の検出に比べて、高精度の検出を実現することができる。
【００２５】
例えば、図２に示すように、手前側路面３４ａと通過後側路面３４ｂが実質的に同じ高さの路面損傷３６を車輪３８が通過する場合、通過後側路面３４ｂのエッジ３６ａに車輪３８が当たると車両１８は一瞬減速し、矢印Ｇ１方向の加速度を受ける。その結果、車両１８内の前後加速度取得部２２は、慣性により矢印Ｇ１方向とは逆方向（図中右方向）の前方加速度を受ける。この場合、車両１８の速度が同じ場合、路面損傷３６の手前側路面３４ａと通過後側路面３４ｂの間隔（ひび割れの場合、幅）が広い程、大きな前方加速度を受ける傾向がある。同様に、手前側路面３４ａより通過後側路面３４ｂの高さが高い路面損傷３６を車輪３８が通過する場合、通過後側路面３４ｃのエッジ３６ｂに車輪３８が当たると車両１８は一瞬減速し、矢印Ｇ１方向の加速度を受ける。その結果、車両１８内の前後加速度取得部２２は、慣性により矢印Ｇ１方向とは逆方向（図中右方向）の前方加速度を受ける。この場合、車両１８の速度が同じ場合、路面損傷３６の手前側路面３４ａと通過後側路面３４ｃの間隔が広い程、また、手前側路面３４ａと通過後側路面３４ｃとの高さの差が大きい程、大きな前方加速度を受ける傾向がある。
【００２６】
また、図３に示すように、手前側路面３４ａより通過後側路面３４ｄの高さが低い路面損傷３６を車輪３８が通過する場合、車輪３８は手前側路面３４ａのエッジ３６ｃを通過すると路面３４から離れて、路面抵抗が一瞬低下し、抵抗の低下に伴い車両１８は加速し、矢印Ｇ２方向の加速度を受ける。その結果、車両１８内の前後加速度取得部２２は、慣性により矢印Ｇ２方向とは逆方向（図中左方向）の後方加速度を受ける。この場合、車両１８の速度が同じ場合、路面損傷３６の路面３４（手前側路面３４ａ）と車輪３８との動摩擦が大きい程、大きな後方加速度を受ける傾向がある。
【００２７】
図４は、車両１８の走行中に路面損傷検出部２４ａが取得する前後方向の加速度の変化量を例示的かつ模式的に示す説明図である。図４は、一例として、時刻ｔ１〜時刻ｔ１１までの間の前後方向の加速度の変化量が示されている。なお、路面損傷検出部２４ａは、前後加速度取得部２２から前後方向の加速度（センサ情報）をサンプリング周期Ｔで取得するものとする。この場合、前後方向の加速度が変化する場合、上述したように路面損傷（例えばひび割れ）が存在する可能性があると見なすことができる。前後方向の加速度の変化量ΔＧは、例えば、前後加速度取得部２２から取得した前後方向の加速度（センサ情報）に対して時間差分を取った値としてもよいし、取得した前後方向の加速度に対して加速度の移動平均を除いた値としてもよい。前述したように、前後方向の加速度の変化量ΔＧは、路面損傷（例えばひび割れ）の程度によって異なる。本実施形態の場合、前後方向の加速度の変化量ΔＧを検出した場合、注意喚起や補修が必要な路面損傷と、注意喚起や補修は今の段階では不必要な非路面損傷とを識別するために、閾値を設けている。前述したように、前後方向の加速度は、路面損傷の形態によって前方加速度として表れる場合と、後方加速度として表れる場合がある。したがって、路面損傷検出部２４ａは、図４に示すように、前後方向の加速度の変化量ΔＧに対して閾値＋Ａおよび閾値−Ａを設定し、変化量ΔＧが閾値＋Ａ以上または閾値−Ａ以下となる場合に路面損傷（例えば、ひび割れ）と判定する。したがって、変化量ΔＧが閾値＋Ａから閾値−Ａの間の場合、路面損傷（例えば、ひび割れ）は、現段階では無視できるものと判定する。なお、閾値＋Ａ，−Ａは、予め試験等により注意喚起や補修が必要な路面損傷の形態や大きさを決定し、定めることができる。また、閾値＋Ａ，−Ａは、要求される路面損傷程度に応じて適宜変更するようにしてもよい。
【００２８】
なお、車両１８が走行する場合、加速および減速が行われるが、通常走行における加速変化や減速変化は一般的には緩やかに行われるため、路面損傷に起因する瞬間的な加速度の変化と識別することができる。また、アクセルペダルやブレーキペダルの踏み込み変化量や自動加速や自動減速（制動）の制御情報等、車両制御情報を車両１８側から取得して、車両１８の走行時の加減速に起因する加速度の変化と、路面損傷に起因する加速度の変化をより明確に識別することができる。
【００２９】
路面損傷検出部２４ａは、閾値＋Ａ以上または閾値−Ａ以下となる変化量ΔＧが検出された場合（路面損傷）、路面損傷の程度を示す情報として前後方向の加速度の大きさと、その路面損傷を示す位置に対応する位置情報（位置情報取得部２０により取得）を関連付けた路面損傷情報を生成する。路面損傷の程度を示す情報と位置情報との対応付けは、例えば、位置情報取得部２０および前後加速度取得部２２でそれぞれ情報を取得する場合にタイムスタンプを付しておき、照合させればよい。
【００３０】
発生率算出部２４ｂは、走行済みの所定範囲(所定走行距離Ｌ)における路面損傷の発生率を算出する。ある時刻(例えば、現在時刻ｔ)、その位置（位置情報にける位置座標（ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）））における車両１８の車速をＶ（ｔ）とする。この場合、路面損傷の発生率は、位置座標（ｘ（ｔ），ｙ（ｔ））まで所定走行距離Ｌ（例えば、固定値）分だけ移動した場合の路面損傷の検出回数で算出することができる。
【００３１】
ここで、発生率算出部２４ｂは、図５に示すように、車両１８が所定走行距離Ｌだけ進む間に、前後方向の加速度を示すセンサ情報（前後加速度取得部２２の取得する加速度情報）をサンプリング周期Ｔで取得できたとする。この場合、現在時刻ｔ、位置座標（ｘ（ｔ），ｙ（ｔ））、車速Ｖ（ｔ）の車両１８は、一つ前の時刻（ｔ−Ｔ）、車速Ｖ（ｔ−Ｔ）でセンサ情報が得られた位置座標（ｘ（ｔ−Ｔ），ｙ（ｔ−Ｔ））から距離ΔＬ（＝Ｔ・Ｖ（ｔ−Ｔ））だけ進んだもとと見なせる。そして、あるサンプリング周期Ｔで路面損傷が検出された場合、距離ΔＬ（＝Ｔ・Ｖ（ｔ−Ｔ））進む間に路面損傷が存在すると見なせる。つまり、距離ΔＬ（＝Ｔ・Ｖ（ｔ−Ｔ））は、路面損傷（例えばひび割れ）が存在する損傷区間Ｅと見なすことができる。また、図５に示すように、それまでの所定走行距離Ｌにおいて、センサ情報を取得できる回数ｎは、以下の（式１）に示すように、ｎ回前の時刻からの進んだ距離ΔＬの総和が所定走行距離Ｌに対して最大となる値で求めることができる。例えば、所定走行距離Ｌの間で車速が変化すると仮定すると速度が早い程センサ情報を取得できる回数ｎが減り、速度が遅い程取得できる回数ｎが増える。
【数１】
2020194450.tif 000003
【００３２】
発生率算出部２４ｂは、現在時刻ｔから所定走行距離Ｌだけ遡った走行区間における路面損傷の発生率を算出する。上述したように、現在時刻ｔを基準として、路面損傷を検出したあるタイミング（ｔ−ｉ・Ｔ）から次のタイミングまでの距離ΔＬは、車速Ｖ（ｔ−ｉ・Ｔ）を用いて、距離ΔＬ＝Ｔ・Ｖ（ｔ−ｉ・Ｔ）で表すことができる。そして、路面損傷を検出したタイミングにおける距離ΔＬが、損傷区間Ｅと見なすことができる。したがって、以下の（式２）で示すように、路面損傷を検出するごとに、距離ΔＬ＝Ｔ・Ｖ（ｔ−ｉ・Ｔ）を加算した総和を所定走行距離Ｌで除算することで、所定走行距離Ｌにおける現在時刻ｔの路面損傷の発生率ｐ（ｔ）が算出できる。
【数２】
2020194450.tif 000004
【００３３】
損傷状態取得部２４は、現在時刻ｔにおける路面損傷の発生率ｐ（ｔ）と、地図上の位置座標（ｘ（ｔ），ｙ（ｔ））とを関連付けて、路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）を生成する。例えば、路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）＝［ｐ（ｔ），ｘ(ｔ)，ｙ(ｔ)］で示される情報を生成する。なお、路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）における「添え字ｃ」は、ある車両ｃの路面損傷情報であることを示す。
【００３４】
なお、現在時刻ｔにおける路面損傷の発生率ｐ（ｔ）を算出する場合に用いる車両１８の車速は、所定走行距離Ｌを走行する間は、一定値であるとしてもよい。この場合、路面損傷の発生率ｐ（ｔ）は、所定走行距離Ｌを走行する間に取得するセンサ情報の回数ｎのうち、何回路面損傷と見なしたかに基づいて算出することができる。この場合、損傷状態取得部２４における処理負荷を軽減することができる。
【００３５】
送受信部２６は、送信部２６ａと受信部２６ｂを備える。送信部２６ａは、損傷状態取得部２４で取得（生成）された路面損傷情報を車両１８の外部、例えば、ネットワーク１２を介して道路情報提供システム１４に送信する。また、別の実施形態では、他の車両に路面損傷情報を直接送信するようにしてもよい。また、受信部２６ｂは、道路情報提供システム１４に蓄積された路面損傷情報（後述する、路面状態データベースの情報）を適宜受信する。例えば、車両１８（自車）がこれから走行する予定の道路（走行方向の路面）に関する路面損傷情報を受信して、車両制御やドライバに対する注意喚起を行うようにすることができる。また別の実施形態では、他車両が生成した路面損傷情報を受信してもよい。
【００３６】
画像取得部２８は、車両１８の走行中に路面を撮像する撮像部２８ａからの撮像画像を取得する。撮像部２８ａは、例えば、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）やＣＩＳ（CMOS  image  sensor）等の撮像素子を内蔵するデジタルカメラである。撮像部２８ａは、所定のフレームレートで動画データ（撮像画像データ）を出力することができる。撮像部２８ａは、例えば、広角レンズまたは魚眼レンズを有し、水平方向には例えば１４０°〜２２０°の範囲を撮影することができる。また、広角レンズでなくとも撮像するタイミングを調整することにより、路面の損傷位置を詳細に撮像することができる。撮像部２８ａの光軸は斜め下方に向けて路面の状況を周囲の状況とともに撮像することができる。画像取得部２８が取得した画像は、損傷状態取得部２４が取得した路面損傷情報と関連付けられ、送信部２６ａを介して送信される。つまり、路面損傷を検出した位置に対応する撮像画像が路面損傷情報と関連付けられ、路面損傷情報を活用する際に路面損傷の程度や実際の損傷状態等を把握しやすくすることに利用できる。なお、撮像画像にタイムスタンプを付しておくことにより、路面損傷情報（路面損傷の位置）と撮像画像との関連付けを容易に行うことができる。
【００３７】
なお、図１の場合、撮像部２８ａは車両１８の走行方向（車両前方）を撮像するようにフロントウインドウの内側に配置されている例を示している。別の実施形態では、撮像部２８ａの設置位置は、撮像範囲に車両１８の各車輪３８が通過する路面が含まれ、路面損傷の位置と撮像画像の示す位置の対応が確保できれば適宜変更可能である。例えば、撮像部２８ａは、車両１８の後方を撮像する位置に設けてもよい。また、車両１８の側方、例えばサイドミラー等に配置された撮像部で撮像された撮像画像でもよい。なお、画像取得部２８が取得する撮像画像は、路面損傷情報の生成用として設けられた撮像部から取得してもよいし、車両１８の周辺監視を行う監視システム用として設けられた撮像部から取得してもよい。また、ドライブレコーダから路面含む撮像画像を取得してもよい。
【００３８】
例えば、車両１８と他車両１８Ｍ（図１では、簡略化のため３台を図示）との間や車両１８と道路情報提供システム１４との間で路面損傷情報を共有する場合、操作部３０は、車両１８のドライバが外部で生成された路面損傷情報の取得を要求する際の要求操作を受け付ける。要求信号は、損傷状態取得部２４、送信部２６ａ、ネットワーク１２を介して、例えば道路情報提供システム１４に送信され、その返答として受信部２６ｂは、要求に対応する路面損傷情報を道路情報提供システム１４から取得する。取得された路面損傷情報は、損傷状態取得部２４を介して情報出力部３２から出力される。なお、路面損傷情報の要求を行う場合、車両１８の現在位置や現在位置で特定できる道路名と、自車の走行方向とにより指定することができる。また、ナビゲーションシステム等を用いて走行経路の案内が行われている場合、車両１８の現在位置と走行経路とに基づいて要求する路面損傷情報を指定するようにしてもよい。なお、路面損傷情報を車両１８の走行制御に利用する場合、車両１８に搭載されるプロセッサ等が自動的に路面損傷情報を要求するようにしてもよい。
【００３９】
情報出力部３２は、送信部２６ａで取得された外部から送信される路面損傷情報の内容をドライバが視認可能な状態で表示したり、音声等で提示したりして路面損傷が存在する場合、ドライバに注意喚起を促す。例えば、表示装置に表示される地図上に、路面損傷位置を表示したり、路面損傷の程度（危険度）を表示したりすることができる。また、スピーカ等を介して前方に路面損傷が存在することや路面損傷の程度（危険度）を通知してもよい。これらの情報出力の場合に、路面損傷の位置までの具体的な距離を提示してもよい。
【００４０】
なお、図１において、他車両１８Ｍは、車両１８と同様な路面損傷検出装置１０を備えている。そして、それぞれの車両１８（他車両１８Ｍ）がネットワーク１２を介して取得した路面損傷情報を道路情報提供システム１４に送信しているとともに、道路情報提供システム１４から必要な路面損傷情報を取得する情報共有システム１６を形成している。また、別の実施形態では、車両１８および他車両１８Ｍが相互にネットワーク１２を介して通信を行い、路面損傷情報の送受を直接行うようにしてもよい。また、別の実施形態では、路面損傷検出装置１０を備えていない他車両１８Ｍがネットワーク１２を介して路面損傷情報を受信したり、その情報を、路面損傷検出装置１０を備えていない別の他車両１８Ｍに送信したりしてもよい。すなわち、路面損傷検出装置１０を備えていない他車両１８Ｍでも路面損傷情報の利用を可能にしたり、路面損傷検出装置１０を備えていない他車両１８Ｍ間で路面損傷情報を共有したりするようにしてもよい。
【００４１】
次に、道路情報提供システム１４の構成を説明する。道路情報提供システム１４は、例えば、プロセッサやメモリなどといったハードウェアを有したパーソナルコンピュータで構成することができる。より具体的には、道路情報提供システム１４のプロセッサが記憶部等のメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって各機能モジュールが実現される。各種機能モジュールとしては、例えば、送受信部４０、情報収集部４２、情報構築部４４、情報提供部４６、要求取得部４８等である。なお、送受信部４０、情報収集部４２、情報構築部４４、情報提供部４６、要求取得部４８等は独立したハードウェアで構成されてもよい。また、各機能モジュールは、一例であり、同様の機能が実現できれば、機能が統合されたり細分化されたりしてもよく、例えば、クラウド等で構成されてもよい。
【００４２】
送受信部４０は、受信部４０ａと送信部４０ｂを備える。受信部４０ａは、各車両１８がそれぞれ走行している道路に関して取得した路面損傷情報を逐次受信する。また、受信部４０ａは、各車両１８が要求する路面損傷情報の要求信号や、道路管理者ＲＭが要求する路面損傷情報の要求信号を受信する。送信部４０ｂは、各車両１８や道路管理者ＲＭ等から取得した要求信号に対応する路面損傷情報を、要求信号を送信してきた車両１８や道路管理者ＲＭ等に送信する。
【００４３】
情報収集部４２は、受信部４０ａが受信した、少なくとも一つの路面損傷検出装置１０から送信される路面損傷情報を収集する。情報収集部４２は、特定の道路や領域を指定して、その道路を走行する特定の車両１８から路面損傷情報を集中的に収集してもよいし、その道路を走行する複数の車両１８から路面損傷情報を収集してもよい。複数の車両１８から同一の領域、例えば、特定の位置を示す位置座標（ｘ（ｔ），ｙ（ｔ））に対応する路面損傷情報を収集することで、位置座標（ｘ（ｔ），ｙ（ｔ））に対応する路面損傷情報の精度を向上することができる。
【００４４】
情報構築部４４は、情報収集部４２が収集した路面損傷情報を道路ごと集計して路面状態データベース５０を構築する。前述したように、路面損傷情報は、路面損傷が検出された位置座標を含み、地図データ上の詳細位置を特定することができる。一方、実際に路面損傷情報を利用するドライバや道路管理者ＲＭは、マクロ的に表示される情報（縮尺の小さい広範囲が示される情報）で路面損傷の有無やその程度を提供された方が路面損傷に対処し易い場合がある。例えば、ドライバに対する注意喚起の目的で路面損傷情報を利用させる場合、個々の路面損傷の位置を通知して個々の路面損傷に注意を促すよりは、路面損傷が多く存在する領域として、その領域の到達前に通知を行い、その領域を通過する間の運転操作に注意するように促す方が路面損傷情報を活用しやすい。また、個々の路面損傷を通知する場合に比べて通知の過剰さが軽減され、ドライバに煩わしさを感じさせにくくすることができる。同様に、道路管理者ＲＭに道路の補修や修繕の要否判断に路面損傷情報を利用させる場合、早急な補修（修繕）が必要となる深刻な路面損傷を除けば、補修範囲を決定した上で補修の優先順位等を決定することで作業効率が向上する場合がある。
【００４５】
図６は、道路情報提供システム１４で実行される、路面損傷情報に基づき地図データ上で路面損傷情報の構築処理を説明する例示的かつ模式的な説明図である。図６に示すように、情報収集部４２が収集した複数の路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）＝［ｐ（ｔ），ｘ(ｔ)，ｙ(ｔ)］における位置座標（ｘ（ｔ），ｙ（ｔ））が、実用的な縮尺の地図における座標（Ｘ，Ｙ）に属する場合を考える。例えば、座標（Ｘ，Ｙ）で規定される、１０ｍ×１０ｍの領域（グリッド）内に複数の路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）が含まれる場合である。この場合、路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）は、同一の車両１８から送信された情報でもよいし、車両１８や他車両１８Ｍから送信された情報でもよい。情報構築部４４は、以下の（式３）に示すように、座標（Ｘ，Ｙ）で規定される領域（グリッド）に含まれる全車両１８（他車両１８Ｍ）において取得された路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）に含まれる路面損傷の発生率ｐ（ｔ）の平均値を取得することで、座標（Ｘ，Ｙ）における路面損傷の発生率Ｐ（Ｘ，Ｙ）を取得する。なお、（式３）において、Ｎは、座標（Ｘ，Ｙ）に属する全車両１８の路面損傷情報のサンプル数である。また、αは、実験値であり、サンプリングによるグリッド内確率の計算値低下を補正するための定数得であり、予め試験等に基づき決定しておくことができる。
【数３】
2020194450.tif 000005
情報構築部４４は、座標（Ｘ，Ｙ）で規定される領域（グリッド）ごとに路面損傷の発生率Ｐ（Ｘ，Ｙ）を取得し、路面状態データベース５０を構築する。なお、路面状態データベース５０は、上述したように、座標（Ｘ，Ｙ）で規定される領域（グリッド）ごとに構築する他、例えば、道路ごとに路面損傷を示す路面状態データベース５０を構築してもよい。座標（Ｘ，Ｙ）で規定される領域に関して、複数の車両１８で取得した路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）＝［ｐ（ｔ），ｘ(ｔ)，ｙ(ｔ)］を用いて路面状態データベース５０を構築することにより、座標（Ｘ，Ｙ）で規定される領域の路面損傷を示す情報の精度を向上することができる。また、単一の車両１８からの路面損傷情報で路面状態データベース５０を構築する場合、路面損傷検出部２４ａの路面損傷情報の取得周期や送信部２６ａの送信周期によっては、路面損傷の検出に漏れが生じる場合がある。一方、同じ領域内を異なるタイミングで走行する車両１８で路面損傷を検出する場合、路面損傷情報の取得周期や送信周期にばらつきが生じる。その結果、路面損傷の検出漏れの軽減が可能になる。この場合、同一の車両１８が、異なるタイミングで同じ場所を走行する結果として得られる路面損傷情報でもよいし、別の車両１８が同じ場所を走行する結果として得られる路面損傷情報でもよい。
【００４６】
情報提供部４６は、要求取得部４８が受信部４０ａを介して受信する利用者側（ドライバや道路管理者ＲＭ等）からの要求信号にしたがい、要求される路面損傷情報を路面状態データベース５０から取得する。そして情報提供部４６は、送信部４０ｂを介して要求信号を送信してきた要求元に要求される路面損傷情報を返信する。例えば、走行する車両１８の前方の領域に関して路面損傷情報を要求された場合、情報提供部４６は、対応する領域（例えば、車両１８の現在位置を中心として前方側半径２００ｍの範囲等）を路面状態データベース５０から選択して送信する。また、車両１８が走行する道路に関して路面損傷情報を要求された場合、情報提供部４６は、対応する道路において、車両１８の前方、例えば２００ｍに関する路面損傷情報を路面状態データベース５０から選択して送信する。
【００４７】
なお、要求取得部４８が、詳細な路面損傷情報の要求を受け付けた場合は、情報提供部４６は、路面状態データベース５０から対応する領域のマクロ的な路面損傷情報に加え、または、それに代えて、ミクロ的な路面損傷情報を選択して要求元に送信するようにしてもよい。例えば、車両１８が自動走行制御を行うためや道路管理者ＲＭが路面の補修位置を特定するために、詳細な路面損傷情報を要求してきた場合である。このように、情報提供部４６は、路面損傷情報の用途に応じて路面状態データベース５０から選択する内容を適宜変更して提供することで、より実用的かつ効率的に路面損傷情報を利用させることができる。
【００４８】
以上のように構成される路面損傷検出装置１０および道路情報提供システム１４（情報共有システム１６）における処理の流れの一例を図７〜図１０のフローチャートを用いて説明する。図７は、車両１８側で実行される路面損傷検出装置１０の処理の流れの一例を示すフローチャートである。図８〜図１０は、道路情報提供システム１４側で実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００４９】
まず、図７のフローチャートに示すように、損傷状態取得部２４は、走行中に所定の処理周期で車両情報を読み込む（Ｓ１００）。車両情報としては、例えば、位置情報取得部２０が取得する車両１８の現在の位置を示す位置情報、前後加速度取得部２２で取得するセンサ情報、すなわち路面損傷を示す前後方向の加速度、位置情報で示される位置およびセンサ情報で示される路面損傷の位置に対応する画像取得部２８が取得する画像情報（撮像画像）等である。なお、前述したように、路面損傷の位置に対応する画像情報は、主として、路面損傷の程度や位置を視覚的に理解し易くするためのものであり、画像情報の読み込みを省略してもよい。そして、発生率算出部２４ｂは、図５で説明したように、所定走行距離Ｌ進む間のセンサ情報の取得回数ｎを算出する（Ｓ１０２）。また、路面損傷検出部２４ａは、所定走行距離Ｌ進むときの路面損傷の検出回数を算出するとともに（Ｓ１０４）、路面損傷の発生率ｐ（ｔ）を算出する（Ｓ１０６）。
【００５０】
そして、損傷状態取得部２４は、現在時刻ｔにおける路面損傷の発生率ｐ（ｔ）と、地図上の位置座標（ｘ（ｔ），ｙ（ｔ））とを関連付けて、路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）＝［ｐ（ｔ），ｘ(ｔ)，ｙ(ｔ)］を生成する（Ｓ１０８）。なお、損傷状態取得部２４は、路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）を生成する場合、画像取得部２８が取得した、路面損傷の位置に対応する撮像画像を関連付ける。
【００５１】
送信部２６ａは、損傷状態取得部２４が生成した路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）を逐次ネットワーク１２を介して道路情報提供システム１４に送信して（Ｓ１１０）、このフローを一旦終了する。
【００５２】
次に、図８〜図１０のフローチャートを用いて、道路情報提供システム１４の処理を説明する。図８のフローチャートに示すように、道路情報提供システム１４の情報収集部４２は、受信部４０ａが車両１８から路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）を受信したか否かを監視する（Ｓ２００のＮｏ）。そして、路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）の受信があった場合（Ｓ２００のＹｅｓ）、情報収集部４２は路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）を逐次収集するとともに、情報構築部４４が路面状態データベース５０の更新を行う（Ｓ２０２）。
【００５３】
なお、情報構築部４４は、地図上の所定の領域において、単一の車両１８から複数の路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）が提供された場合や複数の車両１８から複数の路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）が提供された場合、その領域における路面損傷情報の精度を向上させるためのデータ構築をさらに実行する。
【００５４】
例えば、図９に示すように、情報構築部４４は、情報収集部４２が収集した複数の路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）の中から地図上の座標（Ｘ，Ｙ）に属する全ての路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）を抽出する（Ｓ３００）。情報構築部４４は、上述した式３にしたがい、地図上の座標（Ｘ，Ｙ）における路面損傷の発生率Ｐ（Ｘ，Ｙ）を算出する（Ｓ３０２）。そして、情報構築部４４は、路面状態データベース５０における座標（Ｘ，Ｙ）における路面損傷情報を複数の路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）に基づき構築する（Ｓ３０４）。その結果、座標（Ｘ，Ｙ）における路面損傷情報の精度を向上することができる。なお、情報構築部４４が、路面状態データベース５０を構築する場合、路面の損傷程度をランク分けして、ランク情報を付加してもよい。例えば、車両１８のドライバや道路管理者ＲＭに路面損傷情報を地図上に表示して提供する場合に、ランクごとに例えば色分けを行い、表示するようにしてもよい。また、ランクに応じた注意喚起マーク等を表示するようにしてもよい。つまり、路面損傷に対応する「危険度」の表示を行うようにしてもよい。
【００５５】
次に、図１０を用いて車両１８のドライバや道路管理者ＲＭ等から路面損傷情報の要求を受けた場合の道路情報提供システム１４の処理の一例を説明する。
【００５６】
要求取得部４８は、受信部４０ａを介して路面損傷情報の要求があるか否か常時確認する（Ｓ４００のＮｏ）。要求取得部４８が路面損傷情報の要求を受け付けた場合（Ｓ４００のＹｅｓ）、情報提供部４６は、受け付けた要求内容に対応する位置（領域や道路）の路面損傷情報を路面状態データベース５０から取得する（Ｓ４０２）。そして、情報提供部４６は、取得した路面損傷情報を当該路面損傷情報の要求元である、車両１８や道路管理者ＲＭに送信部４０ｂを介して送信する（Ｓ４０４）。
【００５７】
このように、図１に示す情報共有システム１６では、車両１８に搭載された路面損傷検出装置１０は、当該車両１８に既設のセンサを用いて、車両１８に作用する前後方向の加速度を検出して、路面損傷情報を生成する。そして、路面損傷検出装置１０は、生成した路面損傷情報をネットワーク１２を介して道路情報提供システム１４に送信する。そして、道路情報提供システム１４は、車両１８から送信された路面損傷情報に基づき、路面状態データベース５０を構築する。また、道路情報提供システム１４は、車両１８またはドライバ、道路管理者ＲＭ等から路面損傷情報の提供を要求された場合、要求に対応する路面損傷情報を路面状態データベース５０から選択して提供する。その結果、情報共有システム１６は、車両１８やそのドライバに最新の路面損傷情報を提供するこが可能となり、車両１８の最適な走行制御やドライバに対する最適な注意喚起を実行することができる。また、道路管理者ＲＭに最新の路面損傷情報を提供するこが可能となり効率的な道路管理を実施させやすくすることができる。
【００５８】
図１１は、他の構成の路面損傷検出装置１０Ａおよび道路情報提供システム１４Ａ（情報共有システム１６Ａ）を説明する例示的かつ模式的な構成図である。図１に路面損傷検出装置１０は、車両１８側で路面損傷情報を生成して、道路情報提供システム１４に送信する構成を示したが、図１１に示す路面損傷検出装置１０Ａ側は、路面損傷情報を生成するために必要となる情報を収集して、道路情報提供システム１４Ａ側に送信する。そして、道路情報提供システム１４Ａでは、受信した各種情報に基づき、路面損傷情報を生成して路面状態データベース５０を構築する。つまり、図１１の情報共有システム１６Ａと図１の情報共有システム１６とでは、路面損傷情報を生成する場所が異なるのみで、他の構成は実質的に同じである。したがって、図１１の情報共有システム１６Ａと図１の情報共有システム１６において、同じ構成には、同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５９】
路面損傷検出装置１０Ａは、プロセッサやメモリなどといったハードウェアで構成され、プロセッサが記憶部等のメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって各機能モジュールが実現される。路面損傷検出装置１０Ａは、機能モジュールとして、例えば、位置情報取得部２０、前後加速度取得部２２、送受信部２６、画像取得部２８、操作部３０、情報出力部３２、および情報処理部５２等を含む。なお、位置情報取得部２０、前後加速度取得部２２、送受信部２６、画像取得部２８、操作部３０、情報出力部３２、および情報処理部５２等は、独立したハードウェアで構成されてもよい。また、各機能モジュールは、一例であり、同様の機能が実現できれば、機能が統合されたり細分化されたりしてもよい。
【００６０】
位置情報取得部２０は、車両１８の現在位置を示す位置情報を取得する。位置情報取得部２０は、例えば、ＧＰＳから車両１８の位置情報を取得することができる。また、位置情報取得部２０は、車両１８に搭載されているナビゲーションシステム等の別システムが取得する車両１８の現在位置情報を取得してもよい。位置情報取得部２０は、取得した位置情報を情報処理部５２に逐次提供する。
【００６１】
前後加速度取得部２２は、走行中に車両１８が受ける前後方向の加速度を取得する。前後加速度取得部２２は、例えば、車両１８に既設の加速度センサ２２ａから前後方向の加速度を取得することができる。既設の加速度センサ２２ａとしては、例えば、車両１８の姿勢検出や横滑り検出等に用いられている加速度センサや、エアバッグシステム等に用いられている衝撃検出用の加速度センサ等が利用可能であり、加速度のうち車両１８の前後方向の加速度を取得する。なお、前後加速度取得部２２は、前後方向の加速度を路面損傷検出用に専用に設けたセンサから取得してもよい。前後加速度取得部２２は、取得した前後方向の加速度を情報処理部５２に逐次提供する。
【００６２】
画像取得部２８は、車両１８の走行中に路面を撮像する撮像部２８ａからの撮像画像を取得する。画像取得部２８は、取得した撮像画像を情報処理部５２に逐次提供する。
【００６３】
位置情報取得部２０、前後加速度取得部２２、画像取得部２８は、取得した各情報にタイムスタンプ等を付して、個々の情報の時間的な関連付けができるようにしている。情報処理部５２は、各情報に付されているタイムスタンプ等に基づき、位置情報取得部２０が取得した位置情報と、損傷状態取得部２４が取得した路面損傷情報と、画像取得部２８が取得した撮像画像と、を関連付けて、路面損傷関連情報とする。そして、送信部２６ａは、情報処理部５２で時間的に関連付けられた路面損傷関連情報を、ネットワーク１２を介して道路情報提供システム１４Ａに送信する。なお、別の実施形態では、それぞれに対応するタイムスタンプ等が付された位置情報と損傷情報と撮像画像とを個別に道路情報提供システム１４Ａに送信し、道路情報提供システム１４Ａ側で各情報の関連付けを行うようにしてもよい。この場合、情報処理部５２を省略して、位置情報取得部２０、前後加速度取得部２２、画像取得部２８が送信部２６ａを介して各情報を送信するようにしてもよい。
【００６４】
操作部３０は、車両１８のドライバが外部から路面損傷情報の取得を要求する際に要求操作を受け付ける。要求信号は、情報処理部５２、送信部２６ａ、ネットワーク１２を介して道路情報提供システム１４Ａに送信され、その返答として送信部２６ａは、要求に対応する路面損傷情報を道路情報提供システム１４Ａから取得する。取得された路面損傷情報は、情報処理部５２を介して情報出力部３２から出力される。
【００６５】
このように、路面損傷検出装置１０Ａは、路面損傷の有無や位置を示す情報を取得して路面損傷関連情報として、道路情報提供システム１４Ａに向けて送信する処理を行う簡易な処理を行うのにとどまる。その結果、路面損傷検出装置１０Ａの処理負荷の軽減が可能であり、高性能のプロセッサを必要とせず、コストダウンに寄与できる。つまり、各車両１８への路面損傷検出装置１０Ａの搭載ハードルを下げ普及に寄与できる。
【００６６】
次に、道路情報提供システム１４Ａの構成を説明する。道路情報提供システム１４Ａは、例えば、プロセッサやメモリなどといったハードウェアを有したパーソナルコンピュータで構成することができる。より具体的には、道路情報提供システム１４Ａのプロセッサが記憶部等のメモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって各機能モジュールが実現される。各種機能モジュールとしては、例えば、送受信部４０、情報収集部４２、情報構築部４４、情報提供部４６、要求取得部４８、および損傷状態取得部５４等である。なお、送受信部４０、情報収集部４２、情報構築部４４、情報提供部４６、要求取得部４８、および損傷状態取得部５４等は、独立したハードウェアで構成されてもよい。また、各機能モジュールは、一例であり、同様の機能が実現できれば、機能が統合されたり細分化されたりしてもよい。
【００６７】
送受信部４０は、受信部４０ａと送信部４０ｂを備える。受信部４０ａは、各車両１８がそれぞれ走行している道路に関して取得した位置情報、前後方向の加速度、画像情報等の路面損傷の有無や位置を示す路面損傷関連情報を取得し情報収集部４２に提供する。送信部４０ｂは、各車両１８や道路管理者ＲＭ等から取得した要求信号に対応する路面損傷情報を、要求信号を送信してきた車両１８や道路管理者ＲＭ等に送信する。
【００６８】
情報収集部４２は、受信部４０ａが受信した、少なくとも一つの路面損傷検出装置１０Ａから送信される路面損傷に関する路面損傷関連情報（位置情報、前後方向の加速度、画像情報等）を収集し、損傷状態取得部５４に提供する。情報収集部４２は、特定の道路を指定して、その道路を走行する特定の車両１８から路面損傷関連情報を集中的に収集してもよいし、その道路を走行する複数の車両１８から路面損傷関連情報を収集してもよい。複数の車両１８から同一の領域、例えば、特定の位置を示す位置座標（ｘ（ｔ），ｙ（ｔ））に対応する路面損傷関連情報を収集することで、損傷状態取得部５４は、生成する路面損傷情報の位置座標（ｘ（ｔ），ｙ（ｔ））に対応する精度を向上することができる。
【００６９】
損傷状態取得部５４は、路面損傷検出部５４ａ、発生率算出部５４ｂを備え、図１の路面損傷検出装置１０において、車両１８側で実行していた路面損傷の検出処理や発生率の算出処理と同様な処理を実行する。なお、路面損傷検出部５４ａ、発生率算出部５４ｂで実行される処理は、路面損傷検出装置１０における路面損傷検出部２４ａ、発生率算出部２４ｂと実質的に同様であり、詳細な説明は省略する。
【００７０】
損傷状態取得部５４で生成された路面損傷情報や発生率は、情報構築部４４に提供された路面状態データベース５０の構築が実行される。情報提供部４６は、要求取得部４８が取得した車両１８側からの要求信号や道路管理者ＲＭからの要求信号に対応する路面損傷情報を路面状態データベース５０から選択し、送信部４０ｂを介して、要求元へ路面損傷情報を送信する。
【００７１】
以上のように構成される路面損傷検出装置１０Ａおよび道路情報提供システム１４Ａ（情報共有システム１６Ａ）の処理の流れの一例を図１２、図１３のフローチャートを用いて説明する。図１２は、車両１８側で実行される路面損傷検出装置１０Ａの処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１３は、道路情報提供システム１４Ａ側で実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００７２】
まず、図１２のフローチャートに示すように、情報処理部５２は、走行中に所定の処理周期で車両情報を読み込む（Ｓ５００）。車両情報としては、例えば、位置情報取得部２０が取得する車両１８の現在の位置を示す位置情報、前後加速度取得部２２で取得するセンサ情報、すなわち路面損傷を示す前後方向の加速度、位置情報で示す位置およびセンサ情報で示される路面損傷の位置に対応する画像取得部２８が取得する画像情報(撮像画像)等である。なお、前述したように、路面損傷の位置に対応する画像情報は、主として、路面損傷の程度や位置を視覚的に理解し易くするためのものであり、画像情報の読み込みを省略してもよい。そして、情報処理部５２は、各情報に付されているタイムスタンプに基づき、位置情報取得部２０が取得した位置情報と、前後加速度取得部２２が取得したセンサ情報と、画像取得部２８が取得した画像情報（撮像画像）と、を関連付けた、路面損傷関連情報を生成する（Ｓ５０２）。そして、情報処理部５２は、生成した路面損傷関連情報を送信部２６ａを介して、道路情報提供システム１４Ａ側に送信する（Ｓ５０４）。
【００７３】
次に、図１３のフローチャートに示すように、道路情報提供システム１４Ａの情報収集部４２は、受信部４０ａが、車両１８から路面損傷関連情報（位置情報、センサ情報、撮像画像等）を受信したか否かを監視する（Ｓ６００のＮｏ）。そして、路面損傷関連情報の受信があった場合（Ｓ６００のＹｅｓ）、情報収集部４２は路面損傷関連情報を収集し、損傷状態取得部５４に逐次供給する。損傷状態取得部５４の発生率算出部５４ｂは、図５で説明したように、所定走行距離Ｌ進む間のセンサ情報の取得回数ｎを算出する（Ｓ６０２）。また、路面損傷検出部５４ａは、所定走行距離Ｌ進むときの路面損傷の検出回数を算出するとともに（Ｓ６０４）、路面損傷の発生率ｐ（ｔ）を算出する（Ｓ６０６）。
【００７４】
そして、損傷状態取得部５４は、時刻ｔにおける路面損傷の発生率ｐ（ｔ）と、地図上の位置座標（ｘ（ｔ），ｙ（ｔ））とを関連付けて、路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）＝［ｐ（ｔ），ｘ(ｔ)，ｙ(ｔ)］を生成する（Ｓ６０８）。なお、損傷状態取得部５４は、路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）を生成する場合、路面損傷の位置に対応する撮像画像を関連付ける。路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）が生成されると、情報構築部４４は、路面状態データベース５０の更新を行う（Ｓ６１０）。
【００７５】
なお、情報構築部４４は、道路情報提供システム１４と同様に、図９に示すフローチャートにしたがう処理を実行する。つまり、地図上の所定の領域において、単一の車両１８から複数の路面損傷関連情報が提供された場合や複数の車両１８から複数の路面損傷関連情報が提供された場合、その領域における路面損傷情報の精度を向上させるためのデータ構築をさらに実行する。例えば、図９に示すように、情報構築部４４は、損傷状態取得部５４が生成した複数の路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）の中から地図上の座標（Ｘ，Ｙ）に属する全ての路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）を抽出する（Ｓ３００）。情報構築部４４は、上述した式３にしたがい、地図上の座標（Ｘ，Ｙ）における路面損傷の発生率Ｐ（Ｘ，Ｙ）を算出する（Ｓ３０２）。そして、情報構築部４４は、路面状態データベース５０における座標（Ｘ，Ｙ）における路面損傷情報を複数の路面損傷情報Ｐｃ（ｔ）に基づき構築する（Ｓ３０４）。その結果、座標（Ｘ，Ｙ）における路面損傷情報の精度を向上することができる。なお、情報構築部４４が、路面状態データベース５０を構築する場合、路面の損傷程度をランク分けして、ランク情報を付加してもよい。例えば、車両１８のドライバや道路管理者ＲＭに路面損傷情報を地図上に表示して提供する場合に、ランクごとに例えば色分けを行い、表示するようにしてもよい。また、ランクに応じた注意喚起マーク等を表示するようにしてもよい。つまり、路面損傷に対応する「危険度」の表示を行うようにしてもよい。
【００７６】
以上説明したように、実施形態にかかる路面損傷検出装置１０は、例えば、前後加速度取得部２２と、位置情報取得部２０と、損傷状態取得部２４と、送信部２６ａ等を備える。前後加速度取得部２２は、車両１８の走行中に、例えば既設の加速度センサ等にを用いて車両１８の前後方向の加速度を取得する。位置情報取得部２０は、車両１８の現在位置を示す位置情報を例えば、ＧＰＳからの信号やナビゲーションシステムが取得した情報に基づき取得する。損傷状態取得部２４は、車両１８が走行する路面に関して、前後方向の加速度の変化状態に基づき検出する路面の路面損傷と当該路面損傷を検出した位置に対応する位置情報とを関連付けた路面損傷情報を取得する。そして、送信部２６ａは、取得した路面損傷情報を車両外部、例えば、道路情報提供システム１４に送信する。
【００７７】
上述した路面損傷検出装置１０によれば、例えば、車両１８の車輪３８が走行中に路面の損傷部分を通過する際に、損傷部分に車輪３８が一瞬引っ掛かったり、飛び越えたりする。このとき、車両１８の前後方向に加速度が生じる。この前後方向の加速度の変化は、測定環境（例えば、天候や周囲の明るさ等）の影響を受けにくく、路面損傷の大きさに応じて変化する。したがって、前後方向の加速度の変化状態とそのときの位置情報とを関連付けることで、路面損傷の有無および路面損傷が生じている位置の特定が可能な精度の高い路面損傷情報が取得可能である。そして、取得した精度の高い路面損傷情報を車両外部の利用者、例えば、他車両のドライバや道路管理者ＲＭ等に提供することができる。
【００７８】
なお、路面損傷検出装置１０は、例えば、車両１８の走行方向の路面に関する路面損傷情報を受信する受信部２６ｂを、さらに備えてもよい。この構成によれば、例えば、他車両で既に取得されている、車両１８(自車両)がこれから走行しようとする路面に関する路面損傷情報を受信可能であり、路面状態に応じて車両制御やドライバに対する注意喚起を行うことができる。なお、路面損傷情報の受信対象となる車両１８（自車両）の走行方向の道路の特定は、例えば、ドライバの入力やナビゲーション装置により提示される目的地までの案内道路等により行うことができる。
【００７９】
また、路面損傷検出装置１０は、例えば、車両１８の走行中に路面を撮像する撮像部２８ａからの撮像画像を取得する画像取得部２８を、さらに備える。そして、送信部２６ａは、路面損傷情報と、路面損傷を検出した位置に対応する撮像画像と、を関連付けて送信するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、路面損傷の程度を視覚的に理解し易い形態で外部の利用者、例えば、路面損傷情報を受け取ったドライバや道路管理者ＲＭ等に提供できるとともに、路面の状況とともに写り込んでいる周囲状況から路面損傷の位置をより理解させやすくすることができる。
【００８０】
また、路面損傷検出装置１０の損傷状態取得部２４は、例えば、走行済みの所定範囲における路面損傷の発生率を算出する発生率算出部２４ｂを備えてもよい。この場合、送信部２６ａは、算出した発生率を路面損傷情報とともに送信するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、他車両のドライバに路面損傷情報が提供される場合、走行中に注意すべき道路範囲として路面損傷情報が提供可能となり、扱い易い情報の提供ができる。また、道路管理者ＲＭに路面損傷情報が提供される場合、補修(補修)が必要な道路範囲が提示できるようになり、補修要否や範囲の判断をし易くさせることができる。
【００８１】
また、実施形態にかかる情報共有システム１６は、情報収集部４２と、情報構築部４４と、情報提供部４６等を備える。情報収集部４２は、例えば、路面損傷検出装置１０から送信される路面損傷情報を収集し、情報構築部４４は、収集した路面損傷情報に基づき、路面状態を示す路面状態データベース５０を構築する。また、情報提供部４６は、ドライバや道路管理者ＲＭ等の利用者が要求する道路に関する路面損傷情報を路面状態データベース５０から選択して利用者に提供する。この構成によれば、例えば、実際に車両１８が道路を走行して取得した複数の路面損傷情報に基づいて路面状態データベース５０の構築ができる。その結果、より精度の高い路面損傷情報を他車両のドライバや道路管理者ＲＭ等の外部利用者に提供することができる。なお、この場合、道路損傷情報の生成は車両１８側で実行されるので、路面損傷検出システム側の処理負荷を軽減することができる。
【００８２】
また、実施形態にかかる他の道路情報提供システム１４Ａは、例えば、情報収集部４２と、損傷状態取得部５４と、情報構築部４４と、情報提供部４６等を備える。情報収集部４２は、車両１８から送信される、車両１８が走行中に取得する前後方向の加速度と当該加速度を取得したときの車両１８の位置を示す位置情報とを関連付けて収集する。なお、各情報の関連付けは、路面損傷検出装置１０側で行ってもよいし、道路情報提供システム１４Ａ側で行ってもよい。損傷状態取得部５４は、前後方向の加速度の変化状態に基づき検出する路面の路面損傷と当該路面損傷を検出した位置に対応する位置情報とを関連付けた路面損傷情報を取得する。情報構築部４４は、取得した路面損傷情報に基づき、路面状態を示す路面状態データベース５０を構築する。情報提供部４６は、車両１８のドライバや道路管理者ＲＭ等の利用者が要求する道路に関する路面損傷情報を路面状態データベース５０から選択して利用者に提供する。
【００８３】
上述の道路情報提供システム１４Ａによれば、例えば、実際に車両１８が道路を走行して取得した複数の路面損傷情報に基づいて路面状態データベース５０の構築ができるので、より精度の高い路面損傷情報を他車両のドライバや道路管理者ＲＭ等の外部利用者に提供することができる。なお、この場合、道路損傷情報の生成は道路情報提供システム１４Ａ側で実行されるので、車両１８側の処理負荷を軽減することができるので、車両１８側での路面損傷検出装置の導入が行い易くなる。
【００８４】
また、道路情報提供システム１４Ａの情報収集部４２は、例えば、車両１８の走行中に路面を撮像する撮像部２８ａからの撮像画像をさらに取得してもよい。そして、情報提供部４６は、路面損傷情報と、路面損傷を検出した位置に対応する撮像画像と、を関連付けて利用者に提供するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、路面損傷の程度を視覚的に理解し易い形態で外部の利用者、例えば車両１８のドライバや道路管理者ＲＭ等に提供できるとともに、路面の状況とともに写り込んでいる周囲状況から路面損傷の位置をより理解させやすくすることができる。
【００８５】
また、道路情報提供システム１４Ａの損傷状態取得部５４は、例えば、地図データ上の所定範囲における路面損傷の発生率を算出する発生率算出部５４ｂを含んでもよい。そして、情報提供部４６は、発生率を路面損傷情報とともに外部の利用者、例えば車両１８のドライバや道路管理者ＲＭ等に提供するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、他車両のドライバに路面損傷情報が提供される場合、走行中に注意すべき道路範囲として路面損傷情報が提供可能となり、扱い易い情報の提供ができる。また、道路管理者ＲＭに路面損傷情報が提供される場合、補修(修繕)が必要な道路範囲が提示できるようになり、補修要否や範囲の判断をし易くさせることができる。
【００８６】
上述した路面損傷検出装置１０（路面損傷検出装置１０Ａ）や道路情報提供システム１４（道路情報提供システム１４Ａ）の各機能モジュールを実現するプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【００８７】
さらに、上述のプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施形態で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
【００８８】
本発明の実施形態及び変形例を説明したが、これらの実施形態及び変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８９】
１０，１０Ａ…路面損傷検出装置、１２…ネットワーク、１４，１４Ａ…道路情報提供システム、１６，１６Ａ…情報共有システム、１８…車両、１８Ｍ…他車両、２０…位置情報取得部、２２…前後加速度取得部、２２ａ…加速度センサ、２４，５４…損傷状態取得部、２４ａ，５４ａ…路面損傷検出部、２４ｂ，５４ｂ…発生率算出部、２６，４０…送受信部、２６ａ，４０ｂ…送信部、２６ｂ，４０ａ…受信部、２８…画像取得部、２８ａ…撮像部、４２…情報収集部、４４…情報構築部、４６…情報提供部、４８…要求取得部、５０…路面状態データベース、５２…情報処理部、ＲＭ…道路管理者。
【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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