(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、上記車両の走行中に道路に関する測定を行って測定情報を出力する測定部と、
車両に搭載され、上記車両の走行中に、配置位置が予め特定された構造物を特定する表示物と、上記構造物と、路面とを同時に撮影して単一の動画像を出力する動画撮影部と、
上記測定部から出力された上記測定情報と、上記動画撮影部から出力された上記動画像とを共通の時系列に沿って表示し、所定の値を超えた上記測定情報が上記表示物で特定される構造物に起因するのか否かの確認を可能とする表示部と、
上記表示部に表示された測定情報のうち、上記構造物に起因して所定の値を超えた測定情報の取得位置を、上記構造物の配置位置に対応付ける演算部と
を備えることを特徴とする道路測定システム。
【請求項２】
請求項１に記載の道路測定システムにおいて、
上記表示部に表示された測定情報のうち、上記構造物に起因して所定の値を超えた測定情報を特定する入力を受ける入力部を備え、
上記演算部は、上記入力部への入力により特定された測定情報の取得位置を、上記構造物の配置位置に対応付けることを特徴とする道路測定システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の道路測定システムにおいて、
上記動画撮影部は、撮影方向が上記車両の進行方向に対して傾斜するように配置されていることを特徴とする道路測定システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の道路測定システムにおいて、
上記動画撮影部は、上記道路の側方からの入射光と、上記路面からの入射光とを単一の動画像に記録して出力することを特徴とする道路測定システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の道路測定システムにおいて、
上記動画撮影部は、上記道路の一方の側方からの入射光と、上記道路の他方の側方からの入射光と、上記路面からの入射光とを単一の動画像に記録して出力することを特徴とする道路測定システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の道路測定システムにおいて、
上記道路の側方を撮影してラインスキャン画像を出力するラインスキャン型撮影部を備えることを特徴とする道路測定システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の道路測定システムにおいて、
上記表示部は、上記ラインスキャン型撮影部から出力されたラインスキャン画像を、上記測定部から出力された上記測定情報と共通の時系列に沿って表示し、
上記入力部は、上記表示部に表示された測定情報のうち、上記ラインスキャン画像に含まれる表示物の撮影時刻を特定するスキャン時刻入力を受け、
上記演算部は、上記入力部へのスキャン時刻入力で特定された撮影時刻の近傍の測定時刻にかかる測定情報であって、所定の値を超えた測定情報の測定位置を、上記表示物で特定される上記構造物の配置位置に対応付けることを特徴とする道路測定システム。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の道路測定システムにおいて、
上記表示部に表示された上記測定情報と、上記動画像のフレームとを指定可能な指定入力部と、
上記指定入力部で測定情報が指定されると、指定された上記測定情報の測定時刻に対応する撮影時刻のフレームを上記表示部で強調表示するフレーム強調表示部と、
上記指定入力部でフレームが指定されると、指定された上記フレームの撮影時刻に対応する測定時刻の測定情報を上記表示部で強調表示する測定情報強調表示部と
を備えることを特徴とする道路測定システム。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の道路測定システムにおいて、
上記指定入力部で測定情報又はフレームが指定されると、指定された測定情報に最も近い所定の値を超えた測定情報、又は、指定されたフレームに最も近い表示物を含むフレームに基づいて、上記表示物に対応する構造物の設置位置に対応付けられた測定情報の測定位置から、上記指定された測定情報の測定位置又はフレームの撮影位置までの距離を算出し、上記指定された測定情報の測定位置として、上記表示物の情報と上記距離とを表示部に表示する測定位置表示部を備えることを特徴とする道路測定システム。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の道路測定システムにおいて、
上記測定情報は、上記車両の走行中に受信した位置検出信号を含み、
上記指定入力部で測定情報又はフレームが指定されると、指定された測定情報の測定時刻又はフレームの撮影時刻に対応する受信時刻の位置検出信号に基づいて、上記指定された測定情報の測定位置又はフレームの撮影位置を示す地図を上記表示部に表示する地図情報表示部を備えることを特徴とする道路測定システム。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の道路測定システムにおいて、
上記測定を行う道路は高架道路であり、
上記高架道路は、複数の床構造と、これらの複数の床構造を支持する橋脚と、この橋脚の上方に位置して上記床構造の床版と床版との間を接続する上記構造物としての継手と、この継手の近傍に設けられて上記橋脚を特定する情報が表示された上記表示物とを備えることを特徴とする道路測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路を走行する車両により収集された情報に基づいて、路面状況と情報収集位置を高精度に特定できる道路測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高速道路をはじめとする各種の道路では、車両の快適走行や安全性を確保するために、道路の維持管理の一環として、路面の測定が定期的に行われている。道路の維持管理のために行われる測定としては、例えば、路面に生じるひび割れやわだち掘れやポットホールの把握を目的とした形状の測定や、橋梁の継手に生じる段差の測定等がある。これらの測定を行う場合、対象の車線や区間に車両の走行規制を行い、この規制領域内で測定作業を行うのが一般的である。しかし、道路に走行規制を設定すると、渋滞の原因となり、また、規制領域への車両の誤侵入による事故を招く恐れがある。
【０００３】
そこで、従来、車両に搭載可能な測定機器が開発されており（例えば特許文献１参照）、このような測定機器を用いて走行する車両から路面の測定を行うことにより、道路の走行規制が不要となり、走行規制による渋滞や誤進入事故の防止が可能となる。
【０００４】
この種の測定機器は、ＧＰＳ衛星から位置情報を受信するＧＰＳ受信機を備え、路面の測定を行うセンサからの測定情報に、ＧＰＳ受信機が受信した位置情報を関連付けて、測定情報の取得位置を特定している。また、測定情報の取得位置を特定するため、車両の走行距離を検出する距離センサを備え、測定情報に、距離センサで検出した測定開始位置からの走行距離を関連付けて、測定情報の取得位置を特定するものもある。
【０００５】
しかしながら、ＧＰＳ受信機で取得した位置情報は誤差が比較的大きいので、測定情報の取得位置を高精度に特定することが難しいという問題や、走行距離では車線変更や走行経路に起因する誤差が蓄積するので測定位置を高精度に特定することが難しいという問題が存在した。
【０００６】
そこで、本発明者らは、路面形状等の測定情報を収集すると共に道路の側方の動画像を撮影し、この動画像から抽出した橋脚番号標に基づいて、測定情報の測定位置を特定する道路測定方法を提案している（特許文献２）。この道路測定方法では、橋脚番号標が抽出された時刻の近傍の時刻で所定の閾値を超えた測定情報が、抽出された橋脚番号標に対応して予め特定されている継手の上を通過する際に発生したものと判断し、この閾値を超えた測定情報の測定位置を継手の設置位置とすることにより、他の測定情報の測定位置も特定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１０１５６５号公報
【特許文献２】特許第５４３０７８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
道路橋床版の継手は多くの場合鋼鉄で形成され、継手と舗装とで材質が異なるので、継手に隣接する舗装の表面に、ポットホールやわだち掘れ等の損傷が発生しやすい。また、継手は２つの床版を接続するものであり、各々の床版に固定された部材の間に段差や隙間が生じやすい。さらに、継手に隣接する舗装の表面に、損傷が補修されてなる補修跡が存在することが多い。これらに起因して、継手の周辺で収集される鉛直加速度や路面形状等の測定情報は、継続して閾値を超えることが多い。したがって、上記橋脚番号標に基づく道路測定方法は、いずれの閾値を超えた測定情報が継手の設置位置に対応するのかを判断することが困難であり、測定情報の位置特定が困難になる場合がある。このような問題は、例えば横断排水溝等の他の構造物に関しても存在する。
【０００９】
また、道路の維持管理業務では、路面の不具合に迅速に対処する必要があることから、測定情報の収集作業に引き続いて分析作業を行い、路面の不具合を迅速かつ容易に発見し、不具合の位置を迅速かつ容易に特定できることが求められる。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、構造物の近傍で収集された測定情報のうち、構造物に起因する測定情報を正確に特定できて、測定情報の測定位置を正確に特定できる道路測定システムを提供することにある。また、測定情報の収集作業に引き続いて、路面の不具合の発見と位置特定を迅速かつ容易に行うことができる道路測定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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の道路測定システムは、
車両に搭載され、上記車両の走行中に道路に関する測定を行って測定情報を出力する測定部と、
車両に搭載され、上記車両の走行中に、配置位置が予め特定された構造物を特定する表示物と、上記構造物と、路面とを同時に撮影して動画像を出力する動画撮影部と、
上記測定部から出力された上記測定情報と、上記動画撮影部から出力された上記動画像とを共通の時系列に沿って表示する表示部と、
上記表示部に表示された測定情報のうち、上記構造物に起因して所定の値を超えた測定情報の取得位置を、上記構造物の配置位置に対応付ける演算部と
を備えることを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、車両に搭載された測定部により、この車両の走行中に、道路に関する測定が行われて測定情報が出力される。道路に関する測定の内容としては、例えば車両の速度、車両の加速度、走行音、路面形状、外気温度、路面の摩擦係数、降雨量及び路面温度等を採用できる。車両に搭載された動画撮影部により、この車両の走行中に、構造物を特定する表示物と、上記構造物と、路面とが同時に撮影されてなる動画像が動画撮影部から出力される。ここで、構造物とは、測定部から出力される測定情報によって存在が確認できるものであり、例えば橋梁の継手や、排水溝や、レーンマーク等が該当する。また、表示物とは、構造物の存在や位置を示すものであり、橋脚番号標や、標識や、キロポスト等が該当する。上記測定部から出力された上記測定情報と、上記動画撮影部から出力された上記動画像とが、共通の時系列に沿って表示部に表示される。この表示部に表示された測定情報のうち、上記構造物に起因して所定の値を超えた測定情報の取得位置が、演算部により、予め特定されている上記構造物の配置位置に対応付けられる。その結果、上記測定情報の取得位置を、高精度に特定することができる。ここで、上記表示部に、上記測定部から出力された上記測定情報と、上記動画撮影部から出力された上記動画像とが、共通の時系列に沿って表示部に表示されるので、操作者は、車両の走行による測定情報の収集作業に引き続いて、動画像で路面の状況を把握することができると共に、同一又は近傍の時刻に取得された動画像と測定情報とを比較検討することができる。したがって、測定情報の収集作業の後に、迅速かつ容易に路面の問題の有無を確認できると共に、問題のある路面の位置を特定することができる。
【００１３】
また、上記表示部に、上記測定部から出力された上記測定情報と、上記動画撮影部から出力された上記動画像とが、共通の時系列に沿って表示部に表示されるので、操作者は、同一又は近傍の時刻で取得された測定情報と動画像とを、容易に確認することができる。したがって、構造物の周辺で測定情報が継続して所定の値を超えても、測定情報と同一又は近傍の時刻で撮影された動画像を確認することにより、測定情報が所定の値を超えた原因を容易に特定することができる。
【００１４】
一実施形態の道路測定システムは、上記表示部に表示された測定情報のうち、上記構造物に起因して所定の値を超えた測定情報を特定する入力を受ける入力部を備え、
上記演算部は、上記入力部への入力により特定された測定情報の取得位置を、上記構造物の配置位置に対応付ける。
【００１５】
上記実施形態によれば、表示部を視認する操作者により、上記表示部に表示された測定情報のうち、上記構造物に起因して所定の値を超えた測定情報が特定され、入力部に入力される。ここで、上記表示部には、表示物と構造物と路面とが同時に撮影されてなる動画像のフレームが表示されるので、操作者は、路面の状況を把握することにより、所定の値を超えた測定情報が、上記表示物で特定される構造物によるものであるか否かを、確認することができる。したがって、構造物としての例えば継手の設置位置の近傍で、継手の段差と、継手に隣接する舗装のポットホールやわだち掘れと、継手に隣接する舗装の補修跡とに起因して所定の値を超えた測定情報が収集されても、上記表示部を通じて、操作者に、構造物である継手に対応する測定情報を正確に特定させて入力部に入力させることができる。その結果、構造物に起因して所定の値を超えた測定情報を適切に特定することができ、この測定情報の測定位置に、構造物の設置位置を対応させることができる。なお、この入力部への入力に基づいて行う測定情報の取得位置への構造物の配置位置の対応付けは、演算部が先ず対応付けを行った後に、演算部による対応付けを修正するために行ってもよい。この場合、演算部は、先ず、動画像に含まれる表示物の情報を抽出し、情報が抽出された表示物に対応する構造物の配置位置を、上記表示物の情報が抽出された動画像の撮影時刻の近傍の測定時刻で測定され、所定の値を超えた測定情報の測定位置に関連付ける。この後に、操作者による入力部への入力を受けることにより、上記演算部による対応付けを修正することができる。これにより、構造物に起因して所定値を超える測定情報が連続して存在する場合、演算部によって構造物に起因しない測定情報の測定位置に誤って構造物の設置位置が対応付けられても、表示部に表示される動画像を視認した操作者により修正を行って、適切な測定情報の測定位置に構造物の設置位置を対応付けることができる。
【００１６】
一実施形態の道路測定システムは、上記動画撮影部は、撮影方向が上記車両の進行方向に対して傾斜するように配置されている。
【００１７】
上記実施形態によれば、動画撮影部により、道路の側方と路面とを同時に撮影できて、表示物と、構造物と、路面とを同時に撮影することができる。したがって、表示部に表示される動画像により、表示物の有無と、構造物の有無と、路面の状況とを確認することができるので、測定情報の収集作業の後に、迅速かつ容易に路面の問題の有無を確認できると共に、問題のある路面の位置を特定することができる。
【００１８】
一実施形態の道路測定システムは、上記動画撮影部は、上記道路の側方からの入射光と、上記路面からの入射光とを単一の動画像に記録して出力する。
【００１９】
上記実施形態によれば、道路の側方からの入射光と、路面からの入射光とを単一の動画像に記録する動画撮影部により、同一の時刻に撮影された道路の側方の状況と路面の状況とを記録することができる。したがって、異なる動画カメラで道路の側方と路面とを撮影する場合のような、撮影された２つのデータを時刻同期する手間を省くことができる。よって、本実施形態の動画撮影部から出力された動画像を用いて、迅速に表示物の探索と路面の観察とを行うことができる。
【００２０】
一実施形態の道路測定システムは、上記動画撮影部は、上記道路の一方の側方からの入射光と、上記道路の他方の側方からの入射光と、上記路面からの入射光とを単一の動画像に記録して出力する。
【００２１】
上記実施形態によれば、道路の一方の側方からの入射光と、上記他方の側方からの入射光と、路面からの入射光とを単一の動画像に記録する動画撮影部により、同一の時刻に撮影された道路の一方の側方の状況と、他方の側方の状況と、路面の状況とを記録することができる。ここで、例えば高速道路では、一般的に、進行方向が反対向きの２つの道路が併設されており、各々の道路に走行車線と追越車線が設けられている。このような高速道路の追越車線を走行しながら道路の左側方を撮影すると、隣接する走行車線を走行する車両に妨げられて、道路の左側方の表示物が撮影できない場合がある。ここで、本実施形態によれば、走行車線に他の車両が走行しても、上記動画撮影部から出力された動画像には、右側の画像も記録されているので、この右側の画像から対向する道路に配置された表示物を抽出できる可能性がある。これは、同じ方向に走行する車両よりも、対向する道路を反対向きに走行する車両のほうが、相対速度が大幅に大きいので、表示物の撮影が妨げられる可能性が大幅に低いからである。したがって、測定のために道路を閉鎖することなく、他の車両が走行する状況において、道路の測定を行うことができる。また、本実施形態によれば、異なる動画カメラで道路の一方の側方と他方の側方と路面とを撮影する場合のような、撮影された３つのデータを時刻同期する手間を省くことができる。よって、本実施形態の動画撮影部から出力された動画像を用いて、迅速かつ確実に、表示物の探索と路面の観察とを行うことができる。
【００２２】
一実施形態の道路測定システムは、上記道路の側方を撮影してラインスキャン画像を出力するラインスキャン型撮影部を備える。
【００２３】
上記実施形態によれば、ラインスキャン型撮影部により、道路の側方の様子を、走査密度の高いラインスキャン画像に記録することができる。したがって、側方を撮影したラインスキャン画像に含まれる表示物の撮影時刻を正確に特定することができ、測定情報が構造物に起因して所定の値を超えた時刻を正確に特定することができる。また、速度計又は距離計と組み合わせることにより、上記ラインスキャン画像の撮影位置を正確に特定することができる。
【００２４】
一実施形態の道路測定システムは、上記表示部は、上記ラインスキャン型撮影部から出力されたラインスキャン画像を、上記測定部から出力された上記測定情報と共通の時系列に沿って表示し、
上記入力部は、上記表示部に表示された測定情報のうち、上記ラインスキャン画像に含まれる表示物の撮影時刻を特定するスキャン時刻入力を受け、
上記演算部は、上記入力部へのスキャン時刻入力で特定された撮影時刻の近傍の測定時刻にかかる測定情報であって、所定の値を超えた測定情報の測定位置を、上記表示物で特定される上記構造物の配置位置に対応付ける。
【００２５】
上記実施形態によれば、表示部に、ラインスキャン画像と測定情報とが共通の時系列に沿って表示され、この表示部に表示されたラインスキャン画像に含まれる表示物の撮影時刻が、入力部によってスキャン時刻入力として入力される。演算部により、スキャン時刻入力で特定された撮影時刻の近傍の測定時刻にかかる測定情報であって、所定の値を超えた測定情報の測定位置が、上記表示物で特定される上記構造物の配置位置に対応付けられる。このように、走査密度が高くて動画像よりも短い周期で取得されるラインスキャン画像に基づいて、測定情報の測定位置を構造物の配置位置に対応させることができる。
【００２６】
一実施形態の道路測定システムは、上記表示部に表示された上記測定情報と、上記動画像のフレームとを指定可能な指定入力部と、
上記指定入力部で測定情報が指定されると、指定された上記測定情報の測定時刻に対応する撮影時刻のフレームを上記表示部で強調表示するフレーム強調表示部と、
上記指定入力部でフレームが指定されると、指定された上記フレームの撮影時刻に対応する測定時刻の測定情報を上記表示部で強調表示する測定情報強調表示部と
を備える。
【００２７】
上記実施形態によれば、表示部に表示された測定情報と動画像のフレームのうち、所望の測定情報とフレームが指定入力部によって指定可能であり、この指定入力部で測定情報が指定されると、指定された上記測定情報の測定時刻に対応する撮影時刻のフレームが、フレーム強調表示部によって表示部で強調表示される。一方、上記指定入力部でフレームが指定されると、指定された上記フレームの撮影時刻に対応する測定時刻の測定情報が、測定情報強調表示部によって表示部で強調表示される。このように、表示部に表示された測定情報と動画像のフレームとの対応を、時刻を介して相互に確認することができる。したがって、表示部に表示されたフレーム中に路面の損傷が疑われる部分を発見した場合、この部分の撮影時刻に測定された測定情報を強調表示させて、この測定情報が所定の値を超えているか否かを確認し、路面の損傷の有無を判断することができる。また、表示部に表示された測定情報中に所定の値を超える部分を発見した場合、この部分の測定時刻に撮影されたフレームを強調表示させて、このフレームの内容を確認し、路面の損傷の有無を判断することができる。さらに、表示物で特定される構造物に起因して所定の値を超えた測定情報を、迅速かつ容易に特定することができるので、測定情報の精度良い位置特定を、迅速かつ容易に行うことができる。これらにより、車両による測定情報の収集作業の後に、迅速かつ容易に路面の問題を発見できると共に、問題のある路面の位置を正確に特定することができる。
【００２８】
一実施形態の道路測定システムは、上記指定入力部で測定情報又はフレームが指定されると、指定された測定情報に最も近い所定の値を超えた測定情報、又は、指定されたフレームに最も近い表示物を含むフレームに基づいて、上記表示物に対応する構造物の設置位置に対応付けられた測定情報の測定位置から、上記指定された測定情報の測定位置又はフレームの撮影位置までの距離を算出し、上記指定された測定情報の測定位置として、上記表示物の情報と上記距離とを表示部に表示する測定位置表示部を備える。
【００２９】
上記実施形態によれば、指定入力部で測定情報又はフレームが指定されると、測定位置表示部により、次の処理が実行される。すなわち、指定された測定情報に最も近い所定の値を超えた測定情報、又は、指定されたフレームに最も近い表示物を含むフレームが特定される。この特定された所定の値を超えた測定情報の測定位置、又は、特定された表示物を含むフレームの撮影時刻の近傍の測定時刻にかかる測定情報であって、基準値を超えた測定情報の測定位置が、上記表示物で示される構造物の設置位置に対応づけられる。この構造物の設置位置に対応付けられた測定位置から、上記指定された測定情報の測定位置又はフレームの撮影位置までの距離が算出され、表示部に表示される。したがって、表示部に表示される所望の測定情報又はフレームについて、その測定位置又は撮影位置を、最も近い表示物で示される構造物の設置位置に基づいて、高精度に特定することができる。
【００３０】
一実施形態の道路測定システムは、上記測定情報は、上記車両の走行中に受信した位置検出信号を含み、
上記指定入力部で測定情報又はフレームが指定されると、指定された測定情報の測定時刻又はフレームの撮影時刻に対応する受信時刻の位置検出信号に基づいて、上記指定された測定情報の測定位置又はフレームの撮影位置を示す地図を上記表示部に表示する地図情報表示部を備える。
【００３１】
上記実施形態によれば、指定入力部で測定情報又はフレームが指定されると、測定情報として収集されている位置検出信号のうち、指定された測定情報の測定時刻又はフレームの撮影時刻に対応する受信時刻の位置検出信号が特定される。この特定された位置検出信号に基づいて、地図情報表示部により、指定された測定情報の測定位置又はフレームの撮影位置を示す地図が、表示部に表示される。これにより、指定された情報の取得位置の概要を、操作者に知らせることができる。ここで、位置検出信号としては、ＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号や、携帯電話や携帯情報端末の基地局との通信信号を採用することができる。
【００３２】
一実施形態の道路測定システムは、上記測定を行う道路は高架道路であり、
上記高架道路は、複数の床構造と、これらの複数の床構造を支持する橋脚と、この橋脚の上方に位置して上記床構造の床版と床版との間を接続する上記構造物としての継手と、この継手の近傍に設けられて上記橋脚を特定する情報が表示された上記表示物とを備える。
【００３３】
上記実施形態によれば、高架道路において、橋脚を特定する情報が表示された表示物としての例えば橋脚番号標は、道路の側部かつ継手の近傍に設置されている場合が多い。したがって、上記表示物を撮影した画像と、継手の通過に伴って所定の値を超えた測定情報とに基づいて、この測定情報の測定位置を継手の設置位置に対応付けることにより、上記測定情報の測定位置を高精度に特定できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態の道路測定システムを搭載した車両を示す模式図である。
【図２】道路測定システムの構成を示す模式図である。
【図３】道路測定システムが備える動画カメラの撮影方向を示す模式図である。
【図４】動画カメラで撮影された動画像のフレームを示す模式図である。
【図５】高架道路の継手の周辺部分を示す断面図である。
【図６】動画像のフレームと測定情報を共通の時系列で示す模式図である。
【図７】道路測定システムのディスプレイに表示される検査画面を示す模式図である。
【図８】道路測定システムが備える２方向動画カメラの撮影方向を示す模式図である。
【図９】２方向動画カメラによる撮影画像を示す模式図である。
【図１０】道路測定システムが備える３方向動画カメラの撮影方向を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明の実施形態の道路測定システムが搭載された車両を示す模式図であり、図２は、実施形態の道路測定システムの構成を示す模式図である。本実施形態の道路測定システムＳは、車両１に搭載され、この車両１で道路を走行して道路に関する測定を行うものである。
【００３７】
この道路測定システムＳは、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１と、メモリ８２と、記憶装置８３と、動画カメラ２と、加速度センサ３と、表面形状センサ４と、距離センサ５と、ラインスキャンカメラ６と、通信装置８４と、入力装置８５と、出力装置８６と、読取装置８７と、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機７と、マイクロフォン９と、わだち掘れ測定器１０で構成されている。上記ＣＰＵ８１、メモリ８２、記憶装置８３、通信装置８４、入力装置８５、出力装置８６及び読取装置８７は、ノート型パーソナルコンピュータ（以下、ノートＰＣという）８に内蔵されており、図１に示すように、ノートＰＣ８に動画カメラ２、加速度センサ３、表面形状センサ４、距離センサ５、ラインスキャンカメラ６、ＧＰＳ受信機７、マイクロフォン９及びわだち掘れ測定器１０を接続して道路測定システムＳが形成されている。
【００３８】
演算部としてのＣＰＵ８１は、記憶装置８３に格納されたプログラムを読み出して実行し、本発明の道路測定システムの各機能を実現する。メモリ８２は、ＣＰＵ８１がプログラムを実行する際にデータを一時的に保存するために用いられる。記憶装置８３は、加速度センサ３、表面形状センサ４、距離センサ５、ラインスキャンカメラ６、ＧＰＳ受信機７及びマイクロフォン９で収集されたデータや、プログラム本体が記憶される。なお、ノートＰＣ８に内蔵された記憶装置８３のほか、外付けの記憶装置にセンサ等で収集されたデータを記憶してもよい。
【００３９】
動画撮影部としての動画カメラ２は、車両１の前部に設置され、路面と道路の側方とを撮影する。この動画カメラ２は、動画と静止画を撮影可能なデジタルムービーカメラである。図１及び図３に示すように、この動画カメラ２は車両１の前部の屋根に取り付けられており、撮像レンズを、矢印Ａで示すように、進行方向に対して道路の路肩寄りに傾斜した方向に向けている。この動画カメラ２によれば、走行する道路の側方と路面との両方を同時に撮影できる。すなわち、動画カメラ２で撮影された動画像のフレームを模式的に示す図４のように、高架道路の側方の壁高欄１１１に設置された表示物としての橋脚番号標１１２と、路面と、路面に設置された継手１０７とを、同時に撮影することができる。
【００４０】
測定部としての加速度センサ３は、道路を走行する際に車両１に作用する加速度を測定するものであり、互いに直行する３方向の加速度を検出する。特に、路面に存在する凹凸を車両１のタイヤが乗り越える際に生じる加速度を検出する。この加速度センサ３から出力される加速度データに基づいて、路面の凹凸の程度を検知する。なお、加速度センサ３は、路面の凹凸に最も反応する鉛直方向の加速度のみを検出してもよい。
【００４１】
更なる測定部としての表面形状センサ４は、道路の路面に対してレーザ光で測距を行い、路面の凹凸を検出して形状データを出力する。
【００４２】
更なる測定部としての距離センサ５は、空間フィルタ法に基づいて非接触で車両１の速度と走行距離を測定し、速度データと距離データを出力する。なお、車両１の速度は、車両１の車軸の回転数に応じて出力される車速パルスに基づいて検出してもよい。
【００４３】
ラインスキャン型撮影部としてのラインスキャンカメラ６は、撮影する対象を、１列に並んだフォトダイオードアレイによってフォトダイオードの配列方向と直角の方向に走査することにより、走査方向に連続した画像を出力するものである。本実施形態では、ラインスキャンカメラ６は２つの撮影ユニットを備え、車両１の後部に配置されている。一方の撮影ユニットは、撮像レンズを車両１の進行方向に対して直角方向に向けて、道路の側方を撮影する。また、他方の撮影ユニットは、撮像レンズを路面に向けて路面を撮影する。このラインスキャンカメラ６により、車両１の進行方向に連続して道路の側方の状況を表す側方ラインスキャン画像と、車両１の進行方向に連続して路面の状況を表す路面ラインスキャン画像とが出力される。
【００４４】
通信装置８４は、移動体通信を介したインターネット回線により、道路の管理施設に設置されたサーバとデータの送受信を行う。
【００４５】
入力装置８５は、ノートＰＣ８のキーボードや、タッチパネル、タッチパッド及びマウス等のポインティングデバイスであり、操作者により、道路測定システムＳの動作に関する指令や設定が入力される。
【００４６】
出力装置８６は、ノートＰＣ８のディスプレイであり、道路測定システムＳの操作に関するＧＵＩ（Graphical User Interface）や、各測定部で測定された測定情報や、動画カメラ２からの動画像や、ラインスキャンカメラ６からのラインスキャン画像や、ＣＰＵ８１による演算結果を表示する。また、他の出力装置８６として、マイクロフォン９で収集した音データを出力するスピーカや、測定結果を紙媒体に出力するプリンタを備えてもよい。
【００４７】
読取装置８７は、ノートＰＣ８により道路測定システムＳの機能を実現するためのプログラムを、ＣＤ―ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）等の記録媒体等から読み取るものである。
【００４８】
更なる測定部としてのＧＰＳ受信機７は、ＧＰＳ衛星から発信された位置検出信号としてのＧＰＳ信号を受信する。このＧＰＳ信号に基づいて、車両１の概略の走行位置が検出される。なお、車両１の走行位置は、位置検出信号として、通信装置８４がモバイル情報通信の基地局から受信した信号を利用して検出してもよい。
【００４９】
更なる測定部としてのマイクロフォン９は、道路を走行する際に路面とタイヤの間に生成される音を収集する。マイクロフォン９から出力される音データを、ＣＰＵ８１で実行されるプログラムで処理して、収集された音の音圧や周波数を検出する。マイクロフォン９で収集された走行音の音圧や周波数に基づいて、路面の凹凸の程度を検知するようになっている。
【００５０】
更なる測定部としてのわだち掘れ測定器１０は、路面の断面形状を連続して計測することにより、路面のわだち掘れ量を測定する。このわだち掘れ測定器１０は、路面の法線方向に対して車両１の進行方向に傾斜した方向から路面の幅方向に広がるレーザ光線を扇形状に照射するレーザ発振器１１と、路面に照射されたレーザ光の投影像を路面の法線方向から撮影する投影像撮影カメラ１２とを有する。車両１の進行方向に傾斜した方向から路面に投射されたレーザ光は、路面の深さ方向のわだち掘れ量が車両１の進行方向に強調されて投影される。このレーザ光の投影像を撮影した投影像撮影カメラ１２の画像を解析することにより、車両１の走行位置に対応するわだち掘れ量を測定するようになっている。なお、わだち掘れ測定器１０は、路面の法線方向から、法線方向を中心として幅方向に扇形状に広がるレーザ光を照射するレーザ発振器と、このレーザ発振器で照射されたレーザ光の投影像を、路面の法線方向に対して車両１の進行方向に傾斜した方向から撮影する投影像撮影カメラとで形成してもよい。
【００５１】
この道路測定システムＳは、車両１が道路を走行する際に、測定情報としての加速度データ、形状データ、速度データ、距離データ、音データ及びＧＰＳ信号を収集して記憶装置８３に保存すると共に、動画カメラ２の撮影した動画データと、ラインスキャンカメラ６が撮影したスキャンデータを記憶装置８３に保存する。上記測定情報と動画データとスキャンデータは、いずれも測定時刻と撮影時刻がデータを構成する単位毎に記録されており、表示部としてのディスプレイの表示画面に、時刻同期が行われて表示される。動画カメラ２で撮影された動画データについて画像認識処理を行い、動画データに映り込んだ道路に関する表示物を抽出し、抽出された表示物に記載された文字を認識する。本実施形態の道路測定システムＳは、道路として、都市高速道路で採用される高架道路の測定に好適であり、高架道路に設置された表示物としての橋脚番号標を抽出し、抽出された橋脚番号標に記載されている橋脚番号を表す文字を認識する。
【００５２】
図５は、高架道路の継手の周辺部分を示した断面図である。高架道路は、コンクリート製の橋脚１０１と、この橋脚１０１で支持される上部構造で大略構成される。上部構造は、鋼製の主桁１０２と、この主桁１０２と直角に配置された図示しない横桁と、主桁１０２及び横桁上に配置されたコンクリート床版１０５と、コンクリート床版１０５の表面に敷設されたアスファルト舗装１０６と、コンクリート床版１０５の両端縁に沿って立設された壁高欄１１１を有する。主桁１０２の端部は、支承１０３を介して橋脚１０１に支持されている。高架道路は、複数のコンクリート床版１０５が道路の延長方向に連なって形成され、複数のコンクリート床版１０５の接続部分には継手１０７が設けられている。継手１０７は、主桁１０２の端部を支持する橋脚１０１の上に位置している。継手１０７は、各コンクリート床版１０５の端部に固定されて互いに噛み合う部分が櫛状をなす鋼製の継手本体１０８と、各コンクリート床版１０５に固定された継手本体１０８の櫛状部分の相互間に配置される止水部材１０９とを有する所謂フィンガージョイントである。なお、継手１０７の継手本体１０８は、相互に噛み合う部分が櫛状以外の他の形状でもよい。また、継手１０７は、当該フィンガージョイントのように路面に構成部材が露出する鋼製ジョイント以外に、路面にゴム等の可撓性部材が露出するゴムジョイントであってもよい。継手１０７で接続されるコンクリート床版１０５のうちの一方のコンクリート床版１０５に設けられた壁高欄１１１の端部に、橋脚１０１を特定するための橋脚番号標１１２が設置されている。なお、橋脚１０１の材質は、コンクリート以外に鋼であってもよく、床版はコンクリート床版１０５以外に鋼製床版であってもよい。また、桁の材質は、鋼以外にプレキャストコンクリートであってもよい。橋脚番号標１１２は、緑色に着色された矩形のプレートに、道路の名称の頭文字と、逆三角形記号と、道路の起点から計数した序数とからなる橋脚番号が記載されて構成されている。なお、橋脚番号票１１２は、緑色以外の色に着色されてもよく、他の文字が記載されてもよい。また、橋脚番号票１１２を形成するプレートの形状は、矩形以外の例えば楕円形等でもよい。要は、橋脚番号票１１２は、画像認識処理によって認識できる形及び／又は色を有し、橋脚１０１を特定できる情報が記載されていればよい。この橋脚番号標１１２は、道路を走行する検査車両から容易に視認されるように、壁高欄１１１の道路側面に設置されている。橋脚番号標１１２の設置位置は、橋脚番号に対応付けられて、道路の起点からの距離によって特定されている。本実施形態の道路測定システムＳは、この橋脚番号標１１２を、測定情報の測定位置を特定するために利用する。
【００５３】
橋脚番号標１１２は、隣り合うコンクリート床版１０５とコンクリート床版１０５を接続する継手１０７に近接した位置に設置されているので、図４に示すように、車両１に搭載されて撮像レンズを進行方向に対して道路の路肩寄りに傾斜した方向に向けた動画カメラ２により、路面の継手１０７と共に撮影される。すなわち、動画カメラ２が撮影した動画データには、橋脚番号標１１２と共に、継手１０７が映り込んでいる。この動画カメラ２で撮影されて出力された動画データについて、ＣＰＵ８１で実行される画像認識プログラムによって画像認識が行われ、橋脚番号標１１２の文字が抽出される。
【００５４】
動画データの画像認識処理においては、動画データを構成するフレームの画像データについて、橋脚番号標１１２の形状である矩形の形状認識と、橋脚番号標１１２の色である緑色の色認識を行う。形状認識と色認識によって橋脚番号標１１２の部分を抽出し、抽出した部分の文字認識を行って、橋脚番号を抽出する。抽出された橋脚番号を表す文字データは、記憶装置８３のテーブルに格納される。記憶装置８３のテーブルには、車両１が走行して測定を行う都市高速道路について、橋脚番号に対応する継手の設置位置が、所定の道路起点からの距離によって表されて格納されている。
【００５５】
画像認識処理が行われる動画データは、加速度データが基準値を超えた時刻を中心として、前後数秒の範囲にわたって収集された動画データであり、複数のフレームを構成する複数の画像データで形成されている。このように、画像認識処理を行う対象を、加速度データが基準値を超えた時刻を含む所定範囲の動画データとすることにより、橋脚番号標１１２が継手１０７と多少ずれた位置に設置されているにもかかわらず、橋脚番号標１１２が映り込んだ画像データを確実に取得することができる。なお、画像認識処理を行う対象は、動画データのほかに、加速度データが基準値を超えたことをトリガーとして動画カメラ２で撮影動作を実行して得た静止画の画像データであってもよい。また、形状データの変化率が基準値を超えた時刻を中心として、所定の範囲の動画データの画像認識処理を行ってもよい。また、測定情報の値にかかわらず、全ての動画データの画像認識処理を行ってもよい。
【００５６】
この道路測定システムＳを用いて、高架道路の測定を行う方法を説明する。まず、道路測定システムＳの記憶装置８３に、走行する道路に設置されている継手１０７に関する情報を格納する。継手１０７に関する情報は、継手１０７に対応する橋脚番号と、道路の起点からの距離で表された継手１０７の設置位置である。なお、継手１０７に関する情報は、道路の管理施設に設置されたサーバに格納し、必要に応じて通信装置８４を通じて道路測定システムＳに読み込んでもよい。
【００５７】
続いて、測定部としての加速度センサ３、表面形状センサ４、ＧＰＳ受信機７、距離センサ５、マイクロフォン９及びわだち掘れ測定器１０を起動すると共に、動画カメラ２とラインスキャンカメラ６による撮影を開始し、車両１の走行を開始する。測定対象の高架道路を走行しながら測定部で測定を行い、加速度センサ３からの加速度データと、表面形状センサ４からの形状データと、ＧＰＳ受信機７からのＧＰＳ信号と、距離センサ５からの速度データ及び距離データと、マイクロフォン９からの音データと、わだち掘れ測定器１０からのわだち掘れ量データを、測定時刻に対応付けて記憶装置８３に格納する。また、動画カメラ２で道路の側方と路面の撮影を行うと共に、ラインスキャンカメラ６で路面と道路の側方の撮影を行い、動画カメラ２の動画データとスキャンデータを、撮影時刻に対応付けて記憶装置８３に格納する。測定情報としての加速度データ、形状データ、ＧＰＳ信号、速度データ、距離データ、音データ及びわだち掘れ量データの測定時刻と、動画データの撮影時刻と、スキャンデータのスキャン時刻は、互いに同期されて記憶装置８３に格納される。
【００５８】
格納された測定情報と動画データが記憶装置８３に格納されると、構造物としての継手１０７の設置位置に基づいて測定情報の位置特定が行われる。この位置特定は、測定情報の収集と並行して行ってもよく、測定情報の収集が完了してから行ってもよい。
【００５９】
まず、ＣＰＵ８１が、記憶装置８３から動画データを読み込み、動画データのフレームに対して画像認識処理を行い、形状認識と色認識を行って、表示物としての橋脚番号標１１２の領域が存在するか否かを判断する。橋脚番号標１１２の領域が存在すると、この領域を抽出し、抽出した領域の文字認識を行って橋脚番号を抽出する。抽出した橋脚番号を示す文字データは、抽出された動画データのフレームの撮影時刻に対応付けて記憶装置８３に保存する。
【００６０】
一方、ＣＰＵ８１は、動画データの画像認識処理と並行して、加速度データを記憶装置８３から読み込み、加速度データが予め定められた基準値を超えるか否かを判定する。加速度データが基準値を超えると判断すると、この基準値を超えた加速度データを抽出し、測定時刻に対応付けて記憶装置８３に保存する。
【００６１】
動画データからの橋脚番号の抽出と、基準値を超える加速度データの抽出が完了すると、抽出した橋脚番号にかかる撮影時刻と加速度データの測定時刻を比較する。加速度データが基準値を超えた測定時刻が、橋脚番号にかかる撮影時刻と実質的に一致する場合、この橋脚番号で特定される継手１０７の通過により、加速度データが基準値を超えたと判断する。そして、基準値を超えた加速度データの測定位置を、記憶装置８３に格納されている継手１０７の設置位置に対応付けて特定する。一方、加速度データが基準値を超えた測定時刻が、橋脚番号にかかる撮影時刻と実質的に一致しない場合、加速度データは、ポットホールや段差等で基準値を超えたと判断する。そして、基準値を超えた加速度データの測定位置を、最も近い橋脚番号で特定される継手１０７の設置位置と、この継手１０７の設置位置からの走行距離とに基づいて特定する。この走行距離は、最も近い橋脚番号で特定される継手１０７に対応する加速度データの測定時刻と、ポットホールや段差等で基準値を超えた加速度データの測定時刻と、これらの測定時刻で測定された距離センサ５からの速度データ又は距離データに基づいて特定する。
【００６２】
また、上記加速度データの基準値との比較のほか、マイクロフォン９から出力された音データと、表面形状センサ４から出力された形状データについても、記憶装置８３から読み出し、各データ及び形状データの各々に対応して設定された基準値との比較を行う。これにより抽出した基準値を超える音データと基準値を超える形状データを、各データの測定時刻に基づいて、上記橋脚番号を抽出した動画データの撮影時刻と比較する。基準値を超える音データ又は基準値を超える形状データの測定時刻が、橋脚番号にかかる撮影時刻と実質的に一致する場合、この橋脚番号で特定される継手１０７の通過により、音データ又は形状データが基準値を超えたと判断する。そして、基準値を超えた音データ又は形状データの測定位置を、記憶装置８３に格納されている継手１０７の設置位置に対応付けて特定する。一方、基準値を超える音データ又は基準値を超える形状データの測定時刻が、橋脚番号にかかる撮影時刻と実質的に一致しない場合、音データ又は形状データは、ポットホールや段差等で基準値を超えたと判断する。そして、基準値を超えた音データ又は形状データの測定位置を、最も近い橋脚番号で特定される継手１０７の設置位置と、この継手１０７の設置位置からの走行距離とに基づいて特定する。この走行距離は、最も近い橋脚番号で特定される継手１０７に対応する音データ又は形状データの測定時刻と、ポットホールや段差等で基準値を超えた音データ又は形状データの測定時刻と、これらの測定時刻で測定された距離センサ５からの速度データ又は距離データに基づいて特定する。
【００６３】
このように、記憶装置８３に格納された測定情報と動画データとを読み出して測定位置を特定するとき、互いの測定情報と動画データを時刻に基づいて同期する。図６は、動画データに含まれる動画像のフレームと、各測定情報とを共通の時系列で示した模式図である。図６において、共通する時間軸を横軸として、動画像のフレームを撮影時刻順に配列したフレーム列２０１と、速度データの速度グラフ２０２と、加速度データの加速度グラフ２０３と、形状データの形状グラフ２０４とを、縦軸方向に配置している。図６において、動画データと、速度データと、加速度データと、形状データは、時刻同期が行われているが、各データの取得位置によってずれが生じている。これらのデータのずれは、図１に示すように、動画カメラ２の撮影対象位置に対して、加速度センサ３の離隔距離ｄ１と、表面形状センサ４の離隔距離ｄ２とが存在し、これらの離隔距離ｄ１，ｄ２が互いに異なることによって生じている。表１は、これらの離隔距離ｄ１，ｄ２によって、フレームを基準としてどの程度のずれが生じるかを示した表である。表１では、動画像のフレームレートが毎秒３０枚であり、加速度センサ３の離隔距離ｄ１が１ｍであり、表面形状センサ４の離隔距離ｄ２が３ｍであるとして、車両１の速度が６０ｋｍ／ｈの場合と、８０ｋｍ／ｈの場合について、各測定情報に生じるずれをフレーム数によって示している。
【表１】
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表１のずれを考慮して、動画フレームと各測定情報とを比較することにより、各測定情報に表れる変化の原因を動画フレームで特定することができる。例えば、図６において、撮影時刻ｔ１の動画フレームｆ１に橋脚番号標１１２及び継手１０７が含まれている場合、撮影時刻ｔ１に対してずれが生じた測定時刻ｔ２に加速度データのピークα１が表れると共に、撮影時刻ｔ１に対して更にずれが生じた測定時刻ｔ３に形状データのピークδ１が表れる。すなわち、継手１０７に起因して加速度データと形状データに表れるピークα１，δ１が、夫々異なる測定時刻ｔ２，ｔ３で現れる。これらの関係に基づいて、加速度データと形状データが所定の値を超える部分について、ずれを考慮して、対応する動画フレームを特定することにより、所定の値を超えた加速度データと形状データが取得された時刻の路面の状況を確認することができる。また、動画フレームに、路面の損傷が疑われる部分が発見された場合、上記ずれを考慮して、対応する加速度データと形状データを特定することにより、疑われる部分がポットホール等の損傷であるか否かを確認することができる。
【００６４】
基準値を超えた測定情報が、継手１０７の設置位置に対応付けられると、道路測定システムＳの表示部として機能するノートＰＣ８のディスプレイに、相互に検索可能に表示された測定情報と動画像とで路面の検査を行うと共に、測定情報の測定位置の修正を行うための検査画面が表示される。
【００６５】
図７は、道路測定システムＳのノートＰＣ８のディスプレイに表示される検査画面を示した模式図である。この検査画面は、記憶装置８３に格納されたプログラムがＣＰＵ８１で実行されて表示され、以下に説明する処理が行われる。図７に示すように、検査画面には、形状データに基づく路面プロファイルと、形状データから算出したＩＲＩ（International Roughness Index : 国際ラフネス指数）とを表示するプロファイル表示窓３０１と、わだち掘れ測定器１０から出力されたわだち掘れ量を表示するわだち掘れ量表示窓３０２と、道路の側方のラインスキャン画像を表示する側方ラインスキャン画像表示窓３０３と、路面のラインスキャン画像を表示する路面ラインスキャン画像表示窓３０４と、動画像のフレームを表示する動画フレーム表示窓３０５と、動画カメラ２の画像を表示する動画像表示窓３０６と、指定された情報の概略の測定位置を表示する地図情報表示部としての地図表示窓３０７と、指定された情報の測定位置を橋脚番号と継手１０７からの距離で表示する測定位置表示窓３０８が設定されている。なお、プロファイル表示窓３０１と、わだち掘れ量表示窓３０２と、側方ラインスキャン画像表示窓３０３と、路面ラインスキャン画像表示窓３０４に替えて、また、これらに加えて、他の測定情報を表示してもよい。
【００６６】
プロファイル表示窓３０１と、わだち掘れ量表示窓３０２と、側方ラインスキャン画像表示窓３０３と、路面ラインスキャン画像表示窓３０４と、動画フレーム表示窓３０５は、横方向に共通する時間軸が設定されており、各窓３０１，３０２，３０３，３０４，３０５内に表示される測定情報又は画像情報は、動画カメラ２の撮影対象位置や測定装置の設置位置に起因するずれが修正して表示されている。これにより、時間軸上の同一位置に、同一の測定位置又は撮影位置における情報が配置されている。プロファイル表示窓３０１内には、横軸の測定時刻に応じた形状データが示される路面プロファイル線３１１と、横軸の測定時刻に応じた形状データに基づいて算定されたＩＲＩが示されるＩＲＩ線３１２が表示されている。わだち掘れ量表示窓３０２内には、わだち掘れ量を示すわだち掘れ線３１３が表示されている。各窓３０１，３０２，３０３，３０４，３０５の内側の情報は、ポインタ３０９を介して入力装置８５で指定可能になっている。
【００６７】
例えばプロファイル表示窓３０１内で、ポインタ３０９により、路面プロファイル線３１１上の所定の情報が指定されると、この情報の測定時刻に対応する動画フレーム表示窓３０５のフレーム３０５ａが、外枠の境界線が赤色に着色されて強調表示される。このフレーム３０５ａの強調表示を行うプログラムとＣＰＵ８１により、フレーム強調表示部が実現される。また、フレーム３０５ａの拡大画像が動画像表示窓３０６に表示される。さらに、指定された情報の概略の測定位置が、指定された情報の測定時刻に対応するＧＰＳ信号に基づいて、地図表示窓３０７に表示される。さらに、指定された情報の測定位置として、この情報に最も近い継手１０７に対応する橋脚番号と、この橋脚番号から測定された走行距離とが測定位置表示窓３０８に表示される。
【００６８】
一方、動画フレーム表示窓３０５内の所定のフレーム３０５ａが指定されると、プロファイル表示窓３０１と、わだち掘れ量表示窓３０２と、側方ラインスキャン画像表示窓３０３と、路面ラインスキャン画像表示窓３０４とを横断して縦方向に延びる表示バー３１０が、フレーム３０５ａの撮影時刻に対応する横方向位置に表示される。この表示バー３１０が各窓３０１，３０２，３０３，３０４内の情報と交差することにより、指定されたフレーム３０５ａの撮影時刻に対応する測定時刻の測定情報が強調表示される。この表示バー３１０による強調表示を実行するプログラムとＣＰＵ８１により、測定情報強調表示部が実現される。また、動画像表示窓３０６には、指定されたフレーム３０５ａの拡大画像が表示される。また、指定されたフレーム３０５ａの概略の撮影位置が、指定されたフレーム３０５ａの撮影時刻に対応するＧＰＳ信号に基づいて、地図表示窓３０７に表示される。さらに、指定されたフレーム３０５ａの撮影位置として、この情報に最も近い継手１０７に対応する橋脚番号と、この橋脚番号から測定された走行距離とが測定位置表示窓３０８に表示される。
【００６９】
このように、道路測定システムＳの検査画面によれば、同時刻に取得された測定情報と動画像のフレームとを相互に検索して確認できる。したがって、画像表示窓３０６に表示される画像に路面の損傷が疑われる部分を発見した場合、この画像の撮影時刻に測定された測定情報に対応する路面プロファイルやわだち掘れ量を表示バー３１０で特定し、これらの値が所定の値を超えているか否かを確認して、路面の損傷の有無を判断することができる。また、プロファイル表示窓３０１に表示された路面プロファイル線３１１又はＩＲＩ線３１２や、わだち掘れ量表示窓３０２に表示されたわだち掘れ線３１３に、所定の値を超える部分を発見した場合、この部分をポインタ３０９で指定することにより、この部分の測定時刻に撮影されたフレーム３０５ａを強調表示させると共に動画像表示窓３０６に拡大表示させ、更に、表示バー３１０で路面ラインスキャン画像表示窓３０４の路面ラインスキャン画像を特定して、路面の損傷の有無を判断することができる。
【００７０】
また、継手１０７を含むフレーム３０５ａを指定することにより、この継手１０７の設置位置に測定位置が対応付けられた測定情報としての路面プロファイル線３１１やわだち掘れ線３１３を、表示バー３１０で強調表示することができる。この表示バー３１０で強調表示された測定情報が、基準値を超えているかを確認することにより、継手１０７の設置位置の対応付けが適切であるかを確認できる。また、継手１０７に隣接するフレーム３０５ａを指定することにより、表示バー３１０で特定される路面ラインスキャン画像表示窓３０４の路面ラインスキャン画像や、わだち掘れ量表示窓３０２のわだち掘れ量を通じて、継手１０７に隣接する舗装に、ポットホールやわだち掘れ等の損傷が発生しているか否かを詳細に確認することができる。また、継手１０７に隣接する舗装には、過去のわだち掘れ等に対する補修跡が存在することがあるが、補修跡を走行する際にも加速度センサ３やマイクロフォン９による測定情報が所定値を超える場合がある。このような場合にも、継手１０７に隣接するフレーム３０５ａを指定することにより、路面ラインスキャン画像表示窓３０４で特定される路面ラインスキャン画像を通じて、測定情報が所定値を超えた原因が、補修跡であるのか又はポットホール等の損傷であるのかを確認することができる。
【００７１】
また、この道路測定システムＳの検査画面によれば、路面ラインスキャン画像表示窓３０４には、動画カメラ２の動画像よりも高精細の路面ラインスキャン画像が表示されるので、この路面ラインスキャン画像により、路面の様子を詳細に観察することができる。そして、路面に、路面のポットホールや、わだちや、ひび割れ等が発見された場合、これらの部分をポインタ３０９で指定することにより、この部分の撮影位置を測定位置表示窓３０８に表示させることができる。したがって、路面の検査が可能であると共に、検査により発見された不具合の位置を、迅速かつ高精度に特定することができる。
【００７２】
さらに、この道路測定システムＳの検査画面によれば、側方ラインスキャン画像表示窓３０３には、動画カメラ２の動画像よりも高精細の側方ラインスキャン画像が表示されるので、この側方ラインスキャン画像により、道路の側方に存在する高欄１１１や、高欄１１１の上に設置される防音壁１１３や、防音壁１１３を支持する支柱１１４等の様子を詳細に観察することができる。そして、側方ラインスキャン画像表示窓３０３に表示された側方ラインスキャン画像に、高欄１１１等の損傷部分が発見された場合、この損傷部分をポインタ３０９で指定することにより、この部分の撮影位置を測定位置表示窓３０８に表示させることができる。したがって、道路の側方に存在する構造物の検査が可能であると共に、検査により発見された不具合の位置を、迅速かつ高精度に特定することができる。
【００７３】
ここで、動画像中の橋脚番号標１１２が不鮮明であることや、動画カメラ２の撮影対象位置に障害物が存在すること等に起因して、画像認識による橋脚番号標１１２の抽出が行われない場合がある。この場合、橋脚番号標１１２に対応する継手１０７の設置位置が、この継手１０７に起因して所定値を超えた測定情報に対応付けられず、測定情報の位置特定の不良が生じる。この位置特定の不良は、継手１０７を含むフレーム３０４ａを指定したときに、測定位置表示窓３０７に表示される橋脚番号が、指定したフレーム３０４ａの継手１０７のものと異なることにより発覚する。このような位置特定の不良が発覚した場合、継手１０７を含むフレーム３０４ａを指定したときに側方ラインスキャン画像表示窓３０３で表示バー３０９と交差して強調表示される側方ラインスキャン画像に基づいて、測定情報の測定位置を修正することができる。側方ラインスキャン画像表示窓３０３には、動画カメラ２による動画像よりも走査密度の高いラインスキャンカメラ６で撮影された高精細のラインスキャン画像が表示されており、このラインスキャンカメラ６は、動画カメラ２と異なる位置に設置されている。したがって、継手１０７を含むフレーム３０４ａを指定して表示バー３０９で強調された側方ラインスキャン画像表示窓３０３には、強調部分またはその近傍の側方ラインスキャン画像に、鮮明な橋脚番号標１１２が映っているので、この側方ラインスキャン画像によって橋脚番号標１１２を特定できる。こうして特定した橋脚番号標１１２に対応する継手１０７の設置位置を、記憶装置８３のテーブルを参照して読み出す。この継手１０７の設置位置を、継手１０７を含むフレーム３０４ａの撮影時刻と測定時刻が実質的に同じであって基準値を超えた測定情報の測定位置として、対応づける。このようにして、測定情報の測定位置を修正することができる。
【００７４】
また、画像認識による橋脚番号標１１２の抽出が誤って行われて、測定情報の測定位置が、誤った継手１０７の設置位置に対応付けられて、位置特定の不良が生じる場合がある。この位置特定の不良は、いずれかの窓３０１，３０２，３０３内の所定の測定情報を指定したときに、測定位置表示窓３０７に表示される橋脚番号が、進行方向と反対方向において最も近い橋脚番号、すなわち、既に通過した橋脚番号のうちの最も近い橋脚番号と異なることにより発覚する。このような位置特定の不良が発覚した場合においても、所定の測定情報を指定したときに側方ラインスキャン画像表示窓３０３で強調される側方ラインスキャン画像の近傍の側方ラインスキャン画像であって、橋脚番号標１１２が映っている側方ラインスキャン画像に基づいて、測定情報の測定位置を修正することができる。
【００７５】
このように、道路測定システムＳの検査画面によれば、画像認識処理の失敗により、継手１０７の設置位置に基づく測定情報の測定位置の特定に不良が生じても、この不良を修正することができる。なお、画像認識処理を行わず、記憶装置８３に格納された測定情報と動画データとラインスキャンデータを検査画面に読み出して、操作者が、検査画面を通じて橋脚番号を認識し、入力装置８５を通じて測定情報の測定位置を継手１０７の設置位置に対応付けてもよい。特に、側方ラインスキャン画像表示窓３０３に表示される橋脚番号標１１２に基づいて、この橋脚番号標１１２を含むラインスキャンデータをポインタ３０８で指定し、この橋脚番号標１１２を含むラインスキャンデータの撮影時刻を特定する。このラインスキャンデータの撮影時刻の近傍の測定時刻にかかる測定情報であって、基準値を超えた測定情報の測定位置を、橋脚番号標１１２で特定される継手１０７の配置位置に対応付けてもよい。これにより、上記測定情報の測定位置を、継手１０７の配置位置に基づいて正確に特定することができる。
【００７６】
上記実施形態の道路測定システムＳでは、道路の側方と路面を、単一方向を撮影する動画カメラ２で撮影したが、道路の側方と路面を、２方向を同時に撮影する２方向動画カメラで撮影してもよい。図８は、車両１に搭載された２方向動画カメラ２２の撮影方向を示す模式図である。２方向動画カメラ２２は、撮影方向の異なる２つのレンズを備え、各レンズに入射した光を信号に変換し、単一の動画データとして出力するものである。この２方向動画カメラ２２のレンズが、矢印Ａ’で示す道路の側方と、矢印Ｂで示す進行方向とを向かうように設定する。この２方向動画カメラ２２により、道路の側方と路面とを同時に撮影して、単一の動画データを出力することができる。図９は、２方向動画カメラ２２で撮影された動画データを示す模式図である。図９に示すように、２方向動画カメラ２２で撮影された動画データは、道路の側方を撮影した側方領域２４と、道路の進行方向の路面を撮影した正面領域２５とを有するフレーム２３で形成される。この側方領域２４と正面領域２５を含むフレーム２３は、単一の撮影時刻で特定される。したがって、道路の側方と路面とを異なるカメラで撮影する場合のような、各カメラから出力された動画データを時刻同期する手間を省くことができるので、迅速に橋脚番号標１１２の探索と路面の観察を行うことができる。また、この２方向動画カメラ２２は、道路の路肩寄りに傾斜して撮影する動画カメラ２よりも、道路の側方を広範囲にわたって撮影できる。したがって、２方向動画カメラ２２の動画像に基づいて、道路の側方に存在する高欄１１１や、高欄１１１の上に設置される防音壁１１３や、防音壁１１３を支持する支柱１１４等の様子を詳細に観察でき、これらの劣化や損傷を正確に把握することができる。
【００７７】
また、車両１が高架道路の壁高欄１１１から離れた車線を走行するとき、壁高欄１１１と車両１との間に存在する他の車両により、壁高欄１１１に設置された橋脚番号標１１２の撮影が妨げられる問題がある。この問題を解決するため、車両１に搭載する動画撮影部として、３方向動画カメラ３２を採用することができる。図１０は、車両１に搭載された３方向動画カメラ３２の撮影方向を示す模式図である。３方向動画カメラ３２は、撮影方向の異なる３つのレンズを備え、各レンズに入射した光を信号に変換し、単一の動画データとして出力するものである。ここの３方向動画カメラ３２の３つのレンズが、矢印Ａ’で示す同一進行方向の道路の路肩向きの側方と、矢印Ｂで示す進行方向と、矢印Ｃで示す反対進行方向の道路の路肩向きの側方とを向かうように設定する。この３方向動画カメラ３２により、同一進行方向の道路の側方と路面と、反対進行方向の道路の側方とを同時に撮影することができる。したがって、隣接する車線に他の車両が存在することにより、同一進行方向の道路の壁高欄１１１に配置された橋脚番号標１１２の撮影が妨げられても、反対進行方向の道路の壁高欄１１１に配置された橋脚番号標１１２を撮影することができる。したがって、道路の測定のために高架道路を閉鎖する必要が無く、道路を供用した状態で測定を行うことができる。また、この３方向動画カメラ３２により、同一進行方向の道路の側方と路面と、反対進行方向の道路の側方とを同時に撮影して、単一の動画データを出力することができる。したがって、道路の一方の側方と路面と他方の側方とを異なるカメラで撮影する場合のような、各カメラから出力された動画データを時刻同期する手間を省くことができるので、迅速に橋脚番号標１１２の探索と路面の観察を行うことができる。
【００７８】
上記実施形態において、道路の側部に設置されて動画カメラ２で撮影する表示物として、橋梁の橋脚番号標１１２を採用したが、道路の起点からの距離を表示するキロポストを採用してもよい。すなわち、動画カメラ２の映像データから、キロポストの領域を形状認識及び色認識で抽出し、文字認識によって道路の起点からの距離を抽出してもよい。また、表示物として、道路の路線名称を表示する路線標識や、高速道路の出入口の名称を示す出入口標識を採用してもよい。さらに、構造物として、排水溝や路面表示を採用してもよい。表示物として、キロポスト、路線標識及び出入口標識等を採用し、構造物として、排水溝や路面表示を採用した場合、これらの表示物と構造物との間の離隔距離は予め特定されている。したがって、構造物の通過時に基準値を超えた測定情報と、この構造物に対応する表示物とに基づいて、上記基準値を超えた測定情報の測定位置を高精度に特定できる。その結果、上記構造物の通過時に基準値を超えた測定情報に基づいて、他の測定情報の測定位置を高精度に特定することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１  車両
２  動画カメラ
３  加速度センサ
４  表面形状センサ
５  距離センサ
６  ラインスキャンカメラ
７  ＧＰＳ受信機
８  ノートＰＣ
９  マイクロフォン
１０  わだち掘れ測定器
８１  ＣＰＵ
８２  メモリ
８３  記憶装置
８４  通信装置
８５  入力装置
８６  出力装置
８７  読取装置
１０１  橋脚
１０５  コンクリート床版
１０７  継手
１１２  橋脚番号標
Ｓ  道路測定システム
【要約】
【課題】構造物の近傍で収集された測定情報のうち、構造物に起因する測定情報を正確に特定できて、測定情報の測定位置を正確に特定できる道路測定システムを提供すること。
【解決手段】車両１に搭載された道路測定システムＳは、動画カメラ２からの動画データと、加速度センサ３からの加速度データと、表面形状センサ４からの形状データと、ラインスキャンカメラ６からのスキャンデータと、ＧＰＳ受信機７からのＧＰＳ信号と、距離センサ５からの速度データ及び距離データと、マイクロフォン９からの音データと、わだち掘れ測定器１０からのわだち掘れ量データを、取得時刻に対応付けて記憶装置８３に格納する。ＣＰＵ８１は、加速度データが基準値を超えると、動画データから橋梁番号を抽出し、橋梁番号で特定される継手７の設置位置を加速度データの測定位置に対応付ける。ノートＰＣ８のディスプレイに、道路の検査を行うための検査画面を表示する。
【選択図】図１【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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