(57)【要約】【課題】道路の表面粗さが劣化したことを素早く判断するための技術を提供する。【解決手段】道路劣化判断システムは、第１道路の第１区間に配置されている第１振動センサと第１区間に隣接する第２区間に配置されている第２振動センサを備え、第１道路の表面粗さが第１道路の生成直後と同等である同等期間において第１振動センサによって複数回にわたって計測される計測値を利用して、第１同等範囲を生成し、同等期間において第２振動センサによって複数回にわたって計測される計測値を利用して、第２同等範囲を生成し、第１計測値が第１同等範囲に含まれないと判断された単位時間当たりの第１回数が、第２計測値が第２同等範囲に含まれないと判断された単位時間当たりの第２回数よりも所定倍だけが大きい場合に、第１区間の表面粗さが第１道路の生成直後よりも劣化していると判断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が第１道路を走行する際に前記第１道路に発生する振動を計測する第１振動センサであって、前記第１道路の第１区間に配置されている前記第１振動センサと、
前記車両が前記第１道路を走行する際に前記第１道路に発生する振動を計測する第２振動センサであって、前記第１区間に隣接する前記第１道路の第２区間に配置されている前記第２振動センサと、
前記第１道路の表面粗さが前記第１道路の生成直後と同等である同等期間において前記第１振動センサによって複数回にわたって計測される計測値を利用して、前記第１区間の表面粗さが前記第１道路の前記生成直後と同等であることを判断するための値の範囲を示す第１同等範囲を生成する第１生成部と、
前記同等期間において前記第２振動センサによって複数回にわたって計測される計測値を利用して、前記第２区間の表面粗さが前記第１道路の前記生成直後と同等であることを判断するための値の範囲を示す第２同等範囲を生成する第２生成部と、
前記同等期間が経過した後に前記第１振動センサによって計測された第１計測値が前記第１同等範囲に含まれるか否かを複数回にわたって判断する第１判断部と、
前記同等期間が経過した後に前記第２振動センサによって計測された第２計測値が前記第２同等範囲に含まれるか否かを複数回にわたって判断する第２判断部と、
前記第１計測値が前記第１同等範囲に含まれないと判断された単位時間当たりの第１回数が、前記第２計測値が前記第２同等範囲に含まれないと判断された単位時間当たりの第２回数よりも所定倍だけが大きい場合に、前記第１区間の表面粗さが前記第１道路の前記生成直後よりも劣化していると判断し、前記第２回数が前記第１回数よりも前記所定倍だけ大きい場合に、前記第２区間の表面粗さが前記第１道路の前記生成直後よりも劣化していると判断する、第３判断部と、
を備える、道路劣化判断システム。
【請求項２】
前記第１生成部は、
前記同等期間において前記第１振動センサによって複数回にわたって計測される計測値から、当該計測値の大きさを階級とし当該計測値が計測された回数を度数としたヒストグラムを生成し、
前記ヒストグラムから、下限値がゼロの階級であるとともに、隣り合う２個の階級の度数のそれぞれが所定度数以上である条件を満たす階級範囲を特定し、
特定済みの前記階級範囲を前記第１同等範囲に決定し、
前記第２生成部は、前記第１生成部と同様に、前記第２同等範囲を決定する、請求項１に記載の道路劣化判断システム。
【請求項３】
前記第１振動センサによって計測される計測値は、振動の波形を示し、
前記第１生成部は、
前記同等期間において前記第１振動センサによって複数回にわたって計測される計測値のそれぞれにおいて、当該計測値によって示される波形からＮ（前記Ｎは２以上の整数）個の点をサンプリングし、サンプリング済みの前記Ｎ個の点によって示される座標点をＮ次元の空間にプロットし、
前記同等期間において前記第１振動センサによって複数回にわたって計測される計測値を利用してプロットされた複数個の座標点のうちの隣り合う点同士の距離を計算し、
前記複数個の座標点の中から計算済みの前記距離が所定距離以上である特定座標点を特定し、
前記複数個の座標点から前記特定座標点を除いた座標点群を含む球の内側を前記第１同等範囲に決定し、
前記第２生成部は、前記第１生成部と同様に、前記第２同等範囲を決定する、請求項１に記載の道路劣化判断システム。
【請求項４】
前記道路劣化判断システムは、さらに、前記第１道路から離れた位置に設置されたサーバを備え、
前記第１道路は、前記第１生成部と、前記第２生成部と、前記第１判断部と、前記第２判断部と、を備え、
前記サーバは、前記第３判断部を備え、
前記第１道路は、前記第１道路が地面に設置される前に前記地面とは離れた場所で予め生成されるプレキャスト道路である、請求項１から３のいずれか一項に記載の道路劣化判断システム。
【請求項５】
前記道路劣化判断システムは、さらに、前記第１道路から離れた位置に設置されたサーバを備え、
前記サーバは、前記第１生成部と、前記第２生成部と、前記第１判断部と、前記第２判断部と、前記第３判断部と、を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の道路劣化判断システム。
【請求項６】
前記第１道路は、複数本の車線を含み、
前記第１振動センサは、前記複数本の車線のうちの特定車線内の前記第１区間に配置され、
前記第２振動センサは、前記特定車線内の前記第２区間に配置される、請求項１から５のいずれか一項に記載の道路劣化判断システム。
【請求項７】
前記道路劣化判断システムは、さらに、
前記第１区間の表面粗さが前記第１道路の前記生成直後よりも劣化していると判断された後に、前記同等期間が経過した日時から前記第１区間の表面粗さが前記第１道路の前記生成直後よりも劣化していると判断された日時までの間に複数回にわたって算出された前記第１回数の履歴を利用して、前記第１道路とは異なる第２道路の表面粗さが前記第１道路と同じ使用時間で劣化することを予測する予測部を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の道路劣化判断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する技術は、道路の表面粗さが劣化しているか否かを判断するための道路劣化判断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
道路の表面粗さ（例えば、平坦度）は、車両（例えば、自動車、自転車）が走行することによって劣化する。例えば、車両から道路に加わる荷重によって道路に陥没やヒビ等が発生することによって、道路の表面粗さが劣化する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、道路の表面を検査する検査車を実際の道路に走行させて、道路の表面粗さの劣化を検査する方法が存在する。このような方法では、検査車を走行させる必要があり、不便である。さらに、このような方法では、道路の表面粗さを常時観測することが困難である。この結果、道路の陥没等の発見が遅れる場合がある。
【０００４】
本明細書では、道路の表面粗さの劣化の判断が遅れることを防止するための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に開示する道路劣化判断システムは、車両が第１道路を走行する際に前記第１道路に発生する振動を計測する第１振動センサであって、前記第１道路の第１区間に配置されている前記第１振動センサと、前記車両が前記第１道路を走行する際に前記第１道路に発生する振動を計測する第２振動センサであって、前記第１区間に隣接する前記第１道路の第２区間に配置されている前記第２振動センサと、前記第１道路の表面粗さが前記第１道路の生成直後と同等である同等期間において前記第１振動センサによって複数回にわたって計測される計測値を利用して、前記第１区間の表面粗さが前記第１道路の前記生成直後と同等であることを判断するための値の範囲を示す第１同等範囲を生成する第１生成部と、前記同等期間において前記第２振動センサによって複数回にわたって計測される計測値を利用して、前記第２区間の表面粗さが前記第１道路の前記生成直後と同等であることを判断するための値の範囲を示す第２同等範囲を生成する第２生成部と、前記同等期間が経過した後に前記第１振動センサによって計測された第１計測値が前記第１同等範囲に含まれるか否かを複数回にわたって判断する第１判断部と、前記同等期間が経過した後に前記第２振動センサによって計測された第２計測値が前記第２同等範囲に含まれるか否かを複数回にわたって判断する第２判断部と、前記第１計測値が前記第１同等範囲に含まれないと判断された単位時間当たりの第１回数が、前記第２計測値が前記第２同等範囲に含まれないと判断された単位時間当たりの第２回数よりも所定倍だけが大きい場合に、前記第１区間の表面粗さが前記第１道路の前記生成直後よりも劣化していると判断し、前記第２回数が前記第１回数よりも前記所定倍だけ大きい場合に、前記第２区間の表面粗さが前記第１道路の前記生成直後よりも劣化していると判断する、第３判断部と、を備える。
【０００６】
このような構成によれば、道路劣化判断システムは、最初に、同等期間において、第１振動センサの計測値と第２振動センサの計測値とを利用して、表面粗さが第１道路の生成直後と同等であると判断するための基準として、第１同等範囲と第２同等範囲を生成する。そして、道路劣化判断システムは、同等期間が経過した後に、第１振動センサの計測値が第１同等範囲に含まれないと判断された第１回数と、第２振動センサの計測値が第２同等範囲に含まれないと判断された第２回数と、を比較する。道路の交通量は、様々な要因（日時、曜日、季節等）により変化する。特に、事故等の偶発的な事象により変化は予測し難い。隣り合う区間の２個の振動センサの結果を比較することで、上記の様々な要因による影響を排除して、劣化の判断を行うことができる。例えば、第１回数が第２回数とほぼ同じである場合には、第１区間の表面粗さと第２区間の表面粗さに差がなく、この結果、両区間の表面粗さは第１道路の生成直後と同等であると推測可能である。これに対して、例えば、第１回数が第２回数よりも所定倍だけ大きい場合には、第１区間の表面粗さが第２区間の表面粗さに比べて変化していると推測され、この結果、第１区間の表面粗さが第１道路の生成直後よりも劣化していると推測可能である。即ち、上記の道路劣化判断システムによれば、道路に配置されている振動センサの計測値を利用して、道路の表面粗さを常時観測することができ、この結果、道路の表面粗さの劣化の判断が遅れることを防止することができる。
【０００７】
第１生成部は、同等期間において第１振動センサによって複数回にわたって計測される計測値から、当該計測値の大きさを階級とし当該計測値が計測された回数を度数とした第１ヒストグラムを生成し、第１ヒストグラムから、下限値がゼロの階級であるとともに、隣り合う２個の階級の度数のそれぞれが所定度数以上である条件を満たす階級範囲を特定し、特定済みの階級範囲を第１同等範囲に決定し、第２生成部は、第１生成部と同様に、第２同等範囲を決定してもよい。このような構成によれば、所定度数未満の度数の計測値を除いて、第１同等範囲と第２同等範囲を決定することができる。
【０００８】
第１振動センサによって計測される計測値は、振動の波形を示し、第１生成部は、同等期間において第１振動センサによって複数回にわたって計測される計測値のそれぞれにおいて、当該計測値によって示される波形からＮ（Ｎは２以上の整数）個の点をサンプリングし、サンプリング済みのＮ個の点によって示される座標点をＮ次元の空間にプロットし、同等期間において第１振動センサによって複数回にわたって計測される計測値を利用してプロットされた複数個の座標点のうちの隣り合う点同士の距離を計算し、複数個の座標点の中から計算済みの距離が所定距離以上である特定座標点を特定し、複数個の座標点から特定座標点を除いた座標点群を含む球の内側を第１同等範囲に決定し、第２生成部は、第１生成部と同様に、第２同等範囲を決定する。このような構成によれば、計算済みの距離が所定距離以上である特定座標点を除いて、第１同等範囲と第２同等範囲を決定することができる。
【０００９】
道路劣化判断システムは、さらに、第１道路から離れた位置に設置されたサーバを備え、第１道路は、第１生成部と、第２生成部と、第１判断部と、第２判断部と、を備え、サーバは、第３判断部を備え、第１道路は、第１道路が地面に設置される前に地面とは離れた場所で予め生成されるプレキャスト道路であってもよい。このような構成によれば、第１生成部と第２生成部と第１判断部と第２判断部によって実現される処理をプレキャスト道路に実行させることによって、サーバは、第３判断部によって実現される処理を実行するだけでよい。サーバの処理負荷を低減することができる。
【００１０】
道路劣化判断システムは、さらに、第１道路から離れた位置に設置されたサーバを備え、サーバは、第１生成部と、第２生成部と、第１判断部と、第２判断部と、第３判断部と、を備えてもよい。このような構成によれば、第１道路は、上記の各部を備えなくてもよい。即ち、第１振動センサと第２振動センサとを第１道路に配置することによって、道路劣化判断システムを簡易に実現することができる。
【００１１】
第１道路は、複数本の車線を含み、第１振動センサは、複数本の車線のうちの特定車線内の第１区間に配置され、第２振動センサは、特定車線内の第２区間に配置されてもよい。同一の車線（即ち、特定の車線）を走行する車両の交通量は大きく変わらない。このような構成によれば、車両の交通量が変わらない同一車線内の振動センサの計測値に基づく情報を比較することによって、道路の表面粗さの劣化を適切に判断することができる。
【００１２】
道路劣化判断システムは、さらに、第１区間の表面粗さが第１道路の生成直後よりも劣化していると判断された後に、同等期間が経過した日時から第１区間の表面粗さが第１道路の生成直後よりも劣化していると判断された日時までの間に複数回にわたって算出された第１回数の履歴を利用して、第１道路とは異なる第２道路の表面粗さが第１道路と同じ使用時間で劣化することを予測する予測部を備えてもよい。このような構成によれば、第２道路の表面粗さが劣化するより前に第２道路の表面粗さの劣化を予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１、第２実施例の道路劣化判断システムのブロック図である。
【図２】第１、第２実施例の道路配置装置の処理を示すフローチャート図である。
【図３】第１実施例の同等範囲決定処理を示す図である。
【図４】第１、第２実施例のサーバの処理を示すフローチャート図である。
【図５】第２実施例の同等範囲決定処理を示す図である。
【図６】第３、第４実施例の道路劣化判断システムのブロック図である。
【図７】第３、第４実施例のサーバの処理を示すフローチャート図である。
【図８】第４実施例の予測処理のフローチャート図である。
【図９】第４実施例の予測処理の具体例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施例）
（道路劣化判断システム２；図１）
図１を参照して、第１実施例の道路劣化判断システム２について説明する。道路劣化判断システム２は、観測対象の道路４と、道路配置装置１０、５０と、サーバ１００と、を備える。道路４は、道路４が地面に設置される前に地面とは離れた場所（例えば工場）で予め生成されるプレキャスト道路である。道路４は、第１車線と、第１車線の反対車線である第２車線と、を含む。道路劣化判断システム２は、第２車線の表面粗さの劣化を判断するためのシステムである。なお、道路劣化判断システム２と同様のシステムを利用して、第１車線の表面粗さの劣化を判断することが可能である。以下では、第２車線に着目して説明を続ける。
【００１５】
（道路配置装置１０、５０の構成）
道路配置装置１０は、道路４の第１区間を観測するための装置である。道路配置装置１０は、道路４の第１区間に埋め込まれている（即ち配置されている）。道路配置装置１０は、プレキャスト道路である道路４が地面に設置される前に道路４の第１区間に埋め込まれる。道路配置装置１０には、道路配置装置１０を識別するためのＩＤ（Identifierの略）「０１」が割り当てられている。道路配置装置１０は、振動センサ１２と、通信インターフェイス１４と、制御部２０と、を備える。なお、以下では、インターフェイスのことを「Ｉ／Ｆ」と記載する。
【００１６】
振動センサ１２は、車両が道路４の第１区間を走行する際に道路４の第１区間に発生する振動を計測するセンサである。通信Ｉ／Ｆ１４は、インターネット６を介してサーバ（例えば１００）と通信するためのＩ／Ｆである。通信Ｉ／Ｆ１４は、インターネット６に接続されている。
【００１７】
制御部２０は、ＣＰＵ２２とメモリ２４とを備える。ＣＰＵ２２は、メモリ２４に格納されているプログラム２６に従って、様々な処理を実行する。メモリ２４は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ等によって構成される。
【００１８】
道路配置装置５０は、道路４の第２区間を観測するための装置である。道路配置装置５０は、道路４の第２区間に埋め込まれている。道路配置装置５０には、道路配置装置５０を識別するためのＩＤ「０２」が割り当てられている。道路配置装置５０は、道路配置装置１０と同様の構成を有している。なお、本実施例では、道路４は、直線の道路であり、第１区間と第２区間は直線に並んでいる。
【００１９】
（サーバ１００の構成）
サーバ１００は、道路配置装置１０、５０の観測結果を利用して、道路４の表面粗さの劣化を判断するためのサーバである。サーバ１００は、通信Ｉ／Ｆ１１４と、制御部１２０と、を備える。通信Ｉ／Ｆ１１４は、インターネット６を介して道路配置装置（例えば１０）と通信するためのＩ／Ｆである。通信Ｉ／Ｆ１１４は、インターネット６に接続されている。
【００２０】
制御部１２０は、ＣＰＵ１２２とメモリ１２４とを備える。ＣＰＵ１２２は、メモリ１２４に格納されているプログラム１２６に従って、様々な処理を実行する。メモリ１２４は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ等によって構成される。
【００２１】
（道路配置装置の処理；図２）
図２を参照して、道路配置装置１０のＣＰＵ２２によって実行される処理について説明する。図２の処理は、ＣＰＵ２２に電力が供給されることをトリガとして開始される。例えば、電力の供給は、プレキャスト道路である道路４が地面に設置される際に開始される。
【００２２】
Ｓ１０では、道路配置装置１０のＣＰＵ２２は、振動センサ１２から計測値を取得する。本実施例では、計測値は、振動の振幅の絶対値（例えば、１秒間の間に計測された振幅の最大値）を示す。そして、ＣＰＵ２２は、取得済みの計測値をメモリ２４に記憶する。
【００２３】
Ｓ１２では、ＣＰＵ２２は、現在時刻が同等期間に含まれるのか否かを判断する。同等期間は、道路４の表面粗さが道路４の生成直後と同等であると推測される期間である。同等期間は、例えば、道路４が地面に設置された日時から所定の日数（例えば１月）が経過するまでの期間である。同等期間は、道路劣化判断システム２の提供者によって決められてもよいし、道路４の管理者によって決められてもよい。
【００２４】
ＣＰＵ２２は、現在時刻が同等期間に含まれると判断する場合（Ｓ１２でＹＥＳ）に、Ｓ１０に戻る。そして、ＣＰＵ２２は、現在時刻が同等期間に含まれなくなるまで、所定の周期（例えば、１０秒）で計測値を取得して記憶することを繰り返す。一方、ＣＰＵ２２は、現在時刻が同等期間に含まれないと判断する場合（Ｓ１２でＮＯ）に、即ち、同等期間が経過した場合に、Ｓ１４に進む。
【００２５】
Ｓ１４では、ＣＰＵ２２は、同等期間の間にメモリ２４に記憶された計測値を利用して、同等範囲決定処理を実行する。同等範囲決定処理は、道路４の第１区間の表面粗さが道路４の生成直後と同等であることを判断するための値の範囲を示す第１同等範囲を決定するための処理である。同等範囲決定処理については、後述する。
【００２６】
ＣＰＵ２２は、Ｓ１４において、第１同等範囲を決定すると、Ｓ１６において、逸脱回数を「０」に設定する。逸脱回数は、同等期間が経過した後に振動センサ１２によって計測された計測値が第１同等範囲から逸脱したと判断される（即ち第１同等範囲に含まれなかったと判断される）回数を示す。
【００２７】
Ｓ１８では、ＣＰＵ２２は、Ｓ１０と同様に、振動センサ１２から計測値を取得する。Ｓ２０では、ＣＰＵ２２は、取得済みの計測値が第１同等範囲に含まれるのか否かを判断する。ＣＰＵ２２は、取得済みの計測値が第１同等範囲に含まれないと判断する場合（Ｓ２０でＮＯ）に、Ｓ２２において、逸脱回数をインクリメントする。一方、ＣＰＵ２２は、取得済みの計測値が第１同等範囲に含まれると判断する場合（Ｓ２０でＹＥＳ）に、Ｓ２２をスキップして、Ｓ２４に進む。
【００２８】
Ｓ２４では、ＣＰＵ２２は、Ｓ１６において逸脱回数を「０」に設定してから単位時間（例えば１時間）が経過したのか否かを判断する。ＣＰＵ２２は、単位時間が経過していないと判断する場合（Ｓ２４でＮＯ）に、Ｓ１８に戻る。そして、ＣＰＵ２２は、単位時間が経過するまで、所定の周期（例えば、１０秒）で計測値を取得してＳ２０の判断を繰り返し実行する。一方、ＣＰＵ２２は、単位時間が経過したと判断する場合（Ｓ２４でＹＥＳ）に、Ｓ２６に進む。
【００２９】
Ｓ２６では、ＣＰＵ２２は、通信Ｉ／Ｆ１４を介して、単位時間の間にインクリメントされた逸脱回数（即ち、単位時間当たりの逸脱回数）と道路配置装置１０のＩＤ「０１」とをサーバ１００に送信する。これにより、サーバ１００は、ＩＤ「０１」と関連付けて、単位時間当たりの逸脱回数を記憶する。
【００３０】
ＣＰＵ２２は、Ｓ２６が終了すると、Ｓ１６に戻る。これにより、逸脱回数が「０」にリセットされ、単位時間当たりの逸脱回数のカウントが再び開始される。なお、図２の処理は、ＣＰＵ２２への電力の供給が遮断されると終了する。
【００３１】
なお、道路配置装置５０のＣＰＵ（符号省略）も、図２の処理と同様の処理を実行する。これにより、当該ＣＰＵは、道路４の第２区間の表面粗さが道路４の生成直後と同等であることを判断するための値の範囲を示す第２同等範囲を決定し、計測値が第２同等範囲から逸脱したと判断される単位時間当たりの逸脱回数をサーバ１００に送信する。
【００３２】
（同等範囲決定処理；図３）
図３を参照して、本実施例の同等範囲決定処理（図２のＳ１４）について説明する。本処理では、まず、ＣＰＵ２２は、同等期間の間にメモリ２４に記憶された計測値から、図３に示すような、ヒストグラムＨを生成する。ヒストグラムＨは、計測値（即ち振幅の絶対値）の大きさを階級（横軸）とし、計測値が計測された回数を度数（縦軸）としたヒストグラムである。
【００３３】
図３に示すように、ヒストグラムＨは、低い階級、即ち、計測値の大きさが比較的小さい範囲では、当該計測値が計測された回数が多く、高い階級、即ち、計測値の大きさが比較的大きい範囲では、当該計測値が計測された回数が少なくなる傾向を示す。このような場合、一般的に、計測値が計測された回数が多い階級は、正規分布の標準偏差内の値であり、計測値が計測された回数が少ない階級は、正規分布の標準偏差から外れた値である。
【００３４】
本実施例では、ＣＰＵ２２は、図３に示すように、ヒストグラムＨから下限値がゼロの階級であるとともに、隣り合う２個の階級のそれぞれが所定度数（例えば２）以上である条件を満たす階級範囲を特定する。具体的には、ＣＰＵ２２は、最初に、ゼロの階級ｒ０と１の階級ｒ１の双方が所定度数以上であるのか否かを判断する。ＣＰＵ２２は、階級ｒ０、ｒ１の双方が所定度数以上であると判断する場合に、次の階級に進み、階級ｒ１と２の階級ｒ２の双方が所定度数以上であるのか否かを判断する。そして、ＣＰＵ２２は、階級ｒ０から８の階級ｒ８へと順番に判断をしていく過程で、階級ｒ８と９の階級ｒ９のうち高い方の階級ｒ９が所定度数未満であると判断する。この場合、ＣＰＵ２２は、階級ｒ０を下限値とし、階級ｒ８を上限値とする階級範囲を特定する。階級範囲が特定されると、ＣＰＵ２２は、特定済みの階級範囲を第１同等範囲に決定する。これにより、ＣＰＵ２２は、正規分布の標準偏差から外れた計測値（即ち、階級ｒ９以上の階級）の影響を排除して、第１同等範囲に決定することができる。
【００３５】
なお、上記の具体例では、階級範囲は、当該階級範囲に含まれる全ての階級ｒ０〜ｒ８が所定度数以上である条件を満たす。しかし、これに限らず、例えば、ＣＰＵ２２は、階級ｒ０から階級ｒ８へと順番に判断をしていく過程で、階級ｒ８と階級ｒ９のうちの高い方の階級ｒ９が所定度数未満であると判断する場合に、階級ｒ０を下限値とし、階級ｒ９を上限値とする階級範囲を特定してもよい。この場合、階級範囲は、当該階級範囲に含まれる大部分の階級ｒ０〜ｒ８が所定度数以上である条件を満たすものの、一部の階級ｒ９が所定度数未満である。一般的に言えば、「所定度数以上である条件を満たす」とは、厳密に全ての隣り合う２個の階級のそれぞれが当該条件を満たす場合だけでなく、一部の階級（例えば１個の階級）が所定度数未満である場合も含む表現である。
【００３６】
（サーバ１００の処理；図４）
図４を参照して、サーバ１００のＣＰＵ１２２によって実行される処理について説明する。図４の処理は、サーバ１００のＣＰＵ１２２に電力が供給されることをトリガとして開始される。
【００３７】
Ｓ３０では、ＣＰＵ１２２は、通信Ｉ／Ｆ１１４を介して、道路配置装置１０、５０のそれぞれから、単位時間当たりの逸脱回数と道路配置装置のＩＤとを受信することを監視する。ＣＰＵ１２２は、道路配置装置１０、５０のそれぞれから、単位時間当たりの逸脱回数とＩＤとを受信する場合（Ｓ３０でＹＥＳ）に、Ｓ３２に進む。
【００３８】
Ｓ３２では、ＣＰＵ１２２は、道路配置装置１０のＩＤ「０１」に関連付けて、Ｓ３０で受信した道路配置装置１０の単位時間当たりの逸脱回数を現在日時から単位時間前の日時の間（例えば、２０１９年２月２０日の７時から８時）における逸脱回数としてメモリ１２４に記憶する。さらに、ＣＰＵ１２２は、Ｓ３０で受信した道路配置装置５０の単位時間当たりの逸脱回数についても、道路配置装置１０のＩＤ「０２」に関連付けてメモリ１２４に記憶する。これにより、図４に示すように、道路配置装置１０の単位時間当たりの逸脱回数と道路配置装置５０の単位時間当たりの逸脱回数の履歴とを示す履歴情報がメモリ１２４に記憶される。
【００３９】
Ｓ３４では、ＣＰＵ１２２は、履歴情報から、道路配置装置１０（即ちＩＤ「０１」）の最新の逸脱回数と、道路配置装置５０（即ちＩＤ「０２」）の最新の逸脱回数と、を特定する。そして、ＣＰＵ１２２は、ＩＤ「０１」の最新の逸脱回数をＩＤ「０２」の最新の逸脱回数で除算した値が所定値（例えば「２」）よりも大きいのか否かを判断する。
【００４０】
ＣＰＵ１２２は、ＩＤ「０１」の最新の逸脱回数をＩＤ「０２」の最新の逸脱回数で除算した値が所定値よりも大きいと判断する場合（Ｓ３４でＹＥＳ）に、Ｓ３６において、道路４の第１区間（即ち道路配置装置１０が配置されている区間）が劣化していると判断する。そして、ＣＰＵ１２２は、第１区間が劣化していることを道路４の管理者に通知する（例えば、第１区間が劣化していることを示すメッセージを管理者の端末装置に表示する）。
【００４１】
また、ＣＰＵ１２２は、ＩＤ「０１」の最新の逸脱回数をＩＤ「０２」の最新の逸脱回数で除算した値が所定値以下であると判断する場合（Ｓ３４でＮＯ）に、Ｓ３８において、ＩＤ「０２」の最新の逸脱回数をＩＤ「０１」の最新の逸脱回数で除算した値が所定値よりも大きいのか否かを判断する。
【００４２】
ＣＰＵ１２２は、ＩＤ「０２」の最新の逸脱回数をＩＤ「０１」の最新の逸脱回数で除算した値が所定値よりも大きいと判断する場合（Ｓ３８でＹＥＳ）に、Ｓ４０において、道路４の第２区間（即ち道路配置装置５０が配置されている区間）が劣化していると判断する。そして、ＣＰＵ１２２は、第２区間の表面粗さが劣化していることを管理者に通知する。
【００４３】
ＣＰＵ１２２は、ＩＤ「０２」の最新の逸脱回数をＩＤ「０１」の最新の逸脱回数で除算した値が所定値よりも以下であると判断する場合（Ｓ３８でＮＯ）、Ｓ３６が終了する場合、又は、Ｓ４０が終了する場合に、Ｓ３０に戻る。
【００４４】
（本実施例の効果）
本実施例の構成によれば、道路劣化判断システム２は、最初に、同等期間において、道路配置装置１０の計測値と道路配置装置５０の計測値とを利用して、表面粗さが道路４の生成直後と同等であると判断するための基準として、第１同等範囲と第２同等範囲を決定する（図２のＳ１４、図３）。例えば、同等期間が経過した後に、道路配置装置１０の計測値が第１同等範囲を逸脱した単位時間当たりの逸脱回数が所定の回数より大きいと判断する場合に、第１区間の表面粗さが第１道路の生成直後よりも劣化している判断する比較例が想定される。道路４の交通量は、様々な要因（日時、曜日、季節等）により変化する。特に、道路４上又はその近くの道路で事故が発生する場合に、道路４の交通量は偶発的に変化する。偶発的な交通量の変化は予測困難である。上記の比較例では、偶発的な交通量の増加によって逸脱回数が偶発的に所定の回数より大きくなる場合に、道路４が劣化していなくても、道路４が劣化していると誤って判断する可能性がある。
【００４５】
これに対して、本実施例の構成によれば、道路劣化判断システム２は、同等期間が経過した後に、道路配置装置１０の計測値が第１同等範囲を逸脱した単位時間当たりの逸脱回数と、道路配置装置５０の計測値が第２同等範囲を逸脱した単位時間当たりの逸脱回数と、を比較する（図４のＳ３４、Ｓ３８）。隣り合う区間の２個の振動センサの単位時間当たりの逸脱回数を比較することで、上記の様々な要因による影響、特に、偶発的な要因による影響を排除して、劣化の判断を行うことができる。例えば、両逸脱回数がほぼ同じである場合（Ｓ３４でＮＯ、かつ、Ｓ３８でＮＯ）には、第１区間の表面粗さと第２区間の表面粗さに差がなく、この結果、両区間の表面粗さは道路４の生成直後と同等であると推測可能である。これに対して、例えば、道路配置装置１０の逸脱回数が道路配置装置５０の逸脱回数よりも所定倍だけ大きい場合（Ｓ３４でＹＥＳ）には、第１区間の表面粗さが第２区間の表面粗さに比べて変化していると推測され、この結果、第１区間の表面粗さが第１道路の生成直後よりも劣化していると推測可能である。この場合、道路劣化判断システム２は、第１区間が劣化していることを道路４の管理者に通知する（Ｓ３６）。即ち、本実施例の道路劣化判断システム２によれば、道路４に配置されている路配置装置内の振動センサの計測値を利用して、道路４の表面粗さを常時観測することができ、この結果、道路４の表面粗さの劣化の判断を遅れることなく行うことができる。
【００４６】
また、本実施例では、各道路配置装置１０、５０が図２の処理を実行する。例えば、サーバ１００が、各道路配置装置１０、５０から計測値を受信して、サーバ１００が図４の処理だけでなく、図２の処理も実行する比較例が想定される。この比較例では、サーバ１００の処理負荷が増大する。これに対して、本実施例では、各道路配置装置１０、５０が図２の処理を実行し、サーバ１００が図４の処理を実行することにより、サーバ１００の処理負荷を低減することができる。なお、変形例では、上記の比較例の構成を採用してもよい。
【００４７】
また、本実施例では、各道路配置装置１０、５０は、道路４の同一の車線（即ち第２車線）に配置される。同一の車線を走行する車両の交通量は大きく変わらない。このような構成によれば、車両の交通量が変わらない同一車線内の振動センサの計測値に関する情報を比較することによって、道路の表面粗さの劣化を適切に判断することができる。
【００４８】
（対応関係）
道路４、第２車線、道路配置装置１０内の振動センサ１２、道路配置装置５０内の振動センサ、サーバ１００が、それぞれ、「第１道路」、「特定車線」、「第１振動センサ」、「第２振動センサ」、「サーバ」の一例である。図２のＳ１４が、「第１生成部（及び第２生成部）」によって実現される処理の一例である。Ｓ２０が、「第１判断部（及び第２判断部）」によって実現される処理の一例である。図３のヒストグラムＨが、「ヒストグラム」の一例である。図４のＳ３４、Ｓ３８が、「第３判断部」によって実現される処理の一例であり、ＩＤ「０１」の最新の逸脱回数、ＩＤ「０２」の最新の逸脱回数が、それぞれ、「第１回数」、「第２回数」の一例である。
【００４９】
（第２実施例）
（同等範囲決定処理；図５）
第２実施例は、同等範囲決定処理の内容が異なる点を除いて、第１実施例と同様である。以下では、図５を参照して、本実施例の同等範囲決定処理について説明する。
【００５０】
本実施例では、振動センサ１２の計測値は、図５に示すような、所定の期間（例えば、１秒間）にわたる振動波形を示す。ＣＰＵ２２は、同等範囲決定処理において、まず、同等期間の間にメモリ２４に記憶された計測値のそれぞれから、２個の点（ｖ１、ｖ２）をサンプリングする。そして、ＣＰＵ２２は、サンプリング済みの２個の点によって示される座標点（Ｓ１、Ｓ２）＝（ｖ１、ｖ２）を２次元空間にプロットする。ＣＰＵ２２が、同等期間の間にメモリ２４に記憶された計測値の全てについて、上記のようにサンプリングとプロットを実行することによって、図５に示すように、２次元空間に複数個の座標点がプロットされる。即ち、複数個の座標点は、同等期間の間にメモリ２４に記憶された複数個の計測値（即ち、振動波形）の特徴を表すと言える。
【００５１】
次に、ＣＰＵ２２は、複数個の座標点のうちの隣り合う点同士の距離を計算する。ここで、距離の計算には、ユークリッド距離、ＤＴＷ（Dynamic Time Wrapping）距離等の方法が利用される。そして、ＣＰＵ２２は、複数個の座標点の中から計算済みの距離が所定距離以上である特定座標点を特定する。所定距離は、道路劣化判断システム２の提供者によって予め決められている。一般的に、同等期間における複数個の計測値は、正規分布に従って分布する。このため、正規分布の標準偏差内の計測値を表す座標点は、２次元空間において密に分布する。これに対して、正規分布の標準偏差から外れた計測値を表す座標点は、２次元空間において粗に分布する。上記の特定座標点は、正規分布の標準偏差から外れた計測値を表す座標点を表す。
【００５２】
次に、ＣＰＵ２２は、１個以上の特定座標点を特定すると、複数個の座標点から特定済みの１個以上の特定座標点を除いた座標点群を決定する。そして、ＣＰＵ２２は、決定済みの座標点群を含む円を算出し、当該円の内側を第１同等範囲に決定する。これにより、ＣＰＵ２２は、正規分布の標準偏差から外れた計測値の影響を排除して、第１同等範囲に決定することができる。
【００５３】
なお、上記の具体例では、ＣＰＵ２２は、振動波形である計測値から２点をサンプリングし、当該２点によって示される座標点を２次元空間にプロットする。ここで、サンプリングする点の数は、２個に限らず、３個以上であってもよい。一般的に言えば、サンプリングする点の数は、Ｎ（前記Ｎは２以上の整数）個であり、座標点は、Ｎ次元の空間にプロットされる。
【００５４】
（第３実施例）
第３実施例の道路劣化判断システム２００は、道路４と、道路配置装置３００、３５０と、サーバ４００と、を備える。本実施例では、第１実施例と異なり、図２の処理（道路配置装置１０の処理）と図５の処理（サーバ１００の処理）の双方がサーバ４００によって実行される。
【００５５】
（道路配置装置３００、３５０の構成）
道路配置装置３００は、道路４の第１区間に埋め込まれている。道路配置装置３００には、道路配置装置３００を識別するためのＩＤ「０３」が割り当てられている。道路配置装置３００は、振動センサ３１２と通信Ｉ／Ｆ３１４とを備える。道路配置装置３００は、第１実施例の道路配置装置１０と異なり、制御部（即ちＣＰＵ及びメモリ）を備えない。
【００５６】
道路配置装置３５０は、道路４の第２区間を観測するための装置である。道路配置装置３５０は、道路４の第２区間に埋め込まれている。道路配置装置３５０には、道路配置装置３５０を識別するためのＩＤ「０４」が割り当てられている。道路配置装置３５０は、道路配置装置３００と同様の構成を有している。
【００５７】
（サーバ４００の構成）
サーバ４００は、第１実施例と同様に、通信Ｉ／Ｆ４１４と制御部４２０とを備える。制御部４２０は、第１実施例と同様に、ＣＰＵ４２２とメモリ４２４とを備える。メモリ４２４には、第１実施例のプログラム２６とは異なるプログラム４２６が格納されている。
【００５８】
（サーバ４００の処理；図７）
図７を参照して、サーバ４００のＣＰＵ４２２によって実行される処理について説明する。図７の処理は、図２の処理と図５の処理を組み合わせたものに相当する。
【００５９】
Ｓ１１０では、ＣＰＵ４２２は、通信Ｉ／Ｆ４１４を介して、各道路配置装置３００、３５０から振動センサの計測値を受信する。そして、ＣＰＵ４２２は、受信済みの計測値をメモリ４２４に記憶する。
【００６０】
Ｓ１１２は、図２のＳ１２と同様である。Ｓ１１４は、メモリ４２４に記憶された計測値を利用する点を除いて、図２のＳ１４と同様である。
【００６１】
Ｓ１１６〜Ｓ１２４は、図２のＳ１６〜Ｓ２４と同様である。Ｓ１３２では、ＣＰＵ４２２は、道路配置装置３００のＩＤ「０３」に関連付けて、道路配置装置３００の単位時間当たりの逸脱回数をメモリ４２４に記憶し、さらに、道路配置装置３５０のＩＤ「０４」に関連付けて、道路配置装置３５０の単位時間当たりの逸脱回数をメモリ４２４に記憶する。これにより、図４のＳ３２と同様に、道路配置装置３００の単位時間当たりの逸脱回数と道路配置装置３５０の単位時間当たりの逸脱回数の履歴とを示す履歴情報がメモリ４２４に記憶される。
【００６２】
Ｓ１３４は、ＩＤ「０３」の最新の逸脱回数をＩＤ「０４」の最新の逸脱回数で除算した値が所定値よりも大きいのか否かを判断する点を除いて、図４のＳ３４と同様である。Ｓ１３６は、図４のＳ３６と同様である。
【００６３】
Ｓ１３８は、ＩＤ「０４」の最新の逸脱回数をＩＤ「０３」の最新の逸脱回数で除算した値が所定値よりも大きいのか否かを判断する点を除いて、図４のＳ３８と同様である。Ｓ１４０は、図４のＳ４０と同様である。
【００６４】
（本実施例の効果）
本実施例でも、第１実施例と同様に、道路４に配置されている路配置装置内の振動センサの計測値を利用して、道路４の表面粗さを常時観測することができ、この結果、道路４の表面粗さの劣化の判断を遅れることなく行うことができる。特に、本実施例では、道路配置装置（例えば、３００）は制御部（即ちＣＰＵ及びメモリ）を備えない。このため、道路配置装置を簡易に製造することができる。道路配置装置が簡易なものとなるので、道路配置装置を道路４に埋め込むことが容易となる。埋め込みが容易となることによって、道路劣化判断システム２００をプレキャスト道路以外の道路（例えば、地面上で直接生成される道路）にも採用する際に実益がある。
【００６５】
（第４実施例）
第４実施例では、図７の処理に加えて図８の予測処理が実行される点を除いて、第３実施例と同様である。予測処理は、第１道路（例えば道路４）において劣化が通知された後に、第１道路に関するデータを利用して、第１道路とは異なる第２道路が劣化する日時を予測するための処理である。本実施例では、第１道路において劣化が通知された後に、第２道路において図７の処理が開始される。
【００６６】
（予測処理；図８）
図８を参照して、サーバ４００のＣＰＵ４２２によって実行される予測処理について説明する。予測処理は、管理者からの指示に応じて実行される。
【００６７】
Ｓ２００では、ＣＰＵ４２２は、第１道路において既に劣化が通知されているのか否か、即ち、図７のＳ１３６又はＳ１４０の処理が実行されているのか否かを判断する。ＣＰＵ４２２は、第１道路において既に劣化が通知されていると判断される場合（Ｓ２００でＹＥＳ）に、Ｓ２０２に進む。なお、ＣＰＵ４２２は、第１道路において劣化が通知されていないと判断される場合（Ｓ２００でＮＯ）に、図８の処理を終了する。
【００６８】
Ｓ２０２では、ＣＰＵ４２２は、第１道路の履歴情報と第２道路の履歴情報とを比較する。具体的には、ＣＰＵ４２２は、第１道路の履歴情報によって示される逸脱回数の時系列データの傾向と、第２道路の履歴情報によって示される逸脱回数の時系列データの傾向を抽出する。ここで、傾向は、時系列データを分析するための様々な方法を利用して抽出される。当該方法は、例えば、移動平均法等である。
【００６９】
Ｓ２０４では、ＣＰＵ４２２は、上記の両傾向が類似するのか否かを判断する。ＣＰＵ４２２は、両傾向の差が所定の閾値よりも小さい場合に、両傾向が類似すると判断して（Ｓ２０４でＹＥＳ）、Ｓ２０６に進む。両傾向が類似する場合には、第２道路の使用状況が第１道路と同じであると推測される。即ち、第２道路が第１道路と同じ使用時間で劣化する可能性が高い。Ｓ２０６では、ＣＰＵ４２２は、第２道路が第１道路と同じ使用時間で劣化する予測を管理者に通知する。Ｓ２０６が終了すると、図８の処理が終了する。
【００７０】
また、ＣＰＵ４２２は、両傾向の差が所定の閾値以上である場合に、両傾向が類似しないと判断して（Ｓ２０４でＮＯ）、Ｓ２０６をスキップして、図８の処理を終了する。
【００７１】
（具体的なケース；図９）
図９を参照して、予測処理によって実現される具体なケースを説明する。本ケースでは、まず、道路４である第１道路において図７の処理が実行される。本ケースでは、同等期間は１月間である。サーバ４００は、同等期間が経過した後の１０月間にわたって、道路配置装置３００の単位時間当たりの逸脱回数と道路配置装置３５０の単位時間当たりの逸脱回数を繰り返し記憶する（図７のＳ１３２）。そして、サーバ４００は、１０月が経過した日時において、第１道路の第１区間の表面粗さが劣化していることを管理者に通知する（Ｓ１４０）。この結果、サーバ４００は、図９に示すように、道路配置装置３００の単位時間当たりの逸脱回数の１０月間にわたる履歴と道路配置装置３５０の単位時間当たりの逸脱回数の１０月間にわたる履歴とを示す第１履歴情報を記憶する。
【００７２】
次に、本ケースでは、第１道路とは異なる第２道路においても図７の処理が実行される。これにより、例えば、サーバ４００は、同等期間が経過した後の６月間にわたって、第２道路の第１区間に配置されている道路配置装置の単位時間当たりの逸脱回数と第２道路の第２区間に配置されている道路配置装置の単位時間当たりの逸脱回数を繰り返し記憶する（図７のＳ１３２）。この結果、サーバ４００は、第２道路の第１区間の道路配置装置の単位時間当たりの逸脱回数の６月間にわたる履歴と第２道路の第２区間の道路配置装置の単位時間当たりの逸脱回数の６月間にわたる履歴とを示す第２履歴情報を記憶する。
【００７３】
この状況において、第２道路の管理者は、予測処理を実行する指示をサーバ４００に与える。本ケースでは、サーバ４００は、第１道路において既に劣化が通知されていると判断し（図８のＳ２００）、第１道路の第１履歴情報と第２道路の第２履歴情報とを比較し、両履歴情報の両傾向が類似していると判断する（Ｓ２０４でＹＥＳ）。そして、サーバ４００は、第２道路が第１道路と同じ使用時間、即ち、現在から４月後に（即ち、同じ１０月間で）劣化する予測を管理者に通知する（Ｓ２０６）。このような構成によれば、第２道路の表面粗さが劣化するより前に第２道路の表面粗さの劣化を予測することができる。図８の処理が、「予測部」によって実現される処理の一例である。
【００７４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。上記の実施例の変形例を以下に列挙する。
【００７５】
（変形例１）道路配置装置は、２個に限らず、３個以上であってもよい。即ち、上記の各実施例における技術は、３個以上の振動センサを備える道路劣化システムにも採用可能である。
【００７６】
（変形例２）第１、第２実施例における道路劣化判断システム２をプレキャスト道路以外の道路に採用してもよい。
【００７７】
（変形例３）同等範囲決定処理では、各ＣＰＵ２２、４２２は、同等期間の間にメモリ２４に記憶された計測値を利用して、１個の第１同等範囲を決定する（図３、図５）。これに代えて、例えば、各ＣＰＵは、同等期間の間にメモリ２４に記憶された計測値を利用して、時間帯（例えば、７時から８時の間）、曜日のそれぞれに応じた複数個の第１同等範囲を決定してもよい。
【００７８】
（変形例４）上記の各実施例では、道路４は直線である。これに代えて、道路４は、カーブしていてもよく、これに伴い、第１区間と第２区間が直線に並んでいなくてもよい。カーブの影響を受けて、第１区間における車速と第２区間における車速が異なる可能性がある。この場合、図４のＳ３４において、ＣＰＵ２２は、車速の違いを考慮して、ＩＤ「０１」の最新の逸脱回数とＩＤ「０２」の最新の逸脱回数を比較してもよい。例えば、上記の比較の際に、車速が高い方の逸脱回数を数％程度少なく補正してもよい。
【００７９】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００８０】
２：道路劣化判断システム、４：道路、６：インターネット、１０：道路配置装置、１２：振動センサ、１４：通信Ｉ／Ｆ、２０：制御部、２２：ＣＰＵ、２４：メモリ、２６：プログラム、５０：道路配置装置、１００：サーバ、１１４：通信Ｉ／Ｆ、１２０：制御部、１２２：ＣＰＵ、１２４：メモリ、１２６：プログラム、２００：道路劣化判断システム、３００：道路配置装置、３１２：振動センサ、３１４：通信Ｉ／Ｆ、３５０：道路配置装置、４００：サーバ、４１４：通信Ｉ／Ｆ、４２０：制御部、４２２：ＣＰＵ、４２４：メモリ、４２６：プログラム
【図１】
2020143474.tif 000003
【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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