(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面上の推定対象領域内の情報であって、路面の状況として少なくとも一つの状況区分を特定可能な情報を取得する、一種類又は複数種類で構成される複数のセンサと、
該センサにて取得された情報に基づき、当該各センサ毎に前記状況区分を特定する状況区分特定手段と、
該状況区分特定手段にて前記各センサ毎に特定された前記状況区分に基づき、前記推定対象領域の路面状況を推定する路面状況推定手段とを備えていること
を特徴とする路面状況推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の路面状況推定装置において、
前記状況区分特定手段は、前記推定対象領域をメッシュ状に分割した分割領域の単位で前記センサ毎の状況区分を特定し、
前記路面状況推定手段は、前記状況区分に基づき前記推定対象領域の路面状況を前記分割領域の単位で推定すること
を特徴とする路面状況推定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の路面状況推定装置において、
前記状況区分特定手段は、特定種類の路面状況の中から一つの路面状況を前記センサ毎の状況区分として特定し
前記路面状況推定手段は、前記状況区分特定手段によりセンサ毎に特定される前記分割領域の単位の状況区分の中からセンサの数に応じた多数決方式で一つの状況区分を選択して前記推定対象領域の路面状況を前記分割領域の単位で推定すること
を特徴とする路面状況推定装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の路面状況推定装置において、
前記路面状況推定手段は、前記状況区分特定手段により特定される複数の異なる状況区分が、予め定められた状況区分の組み合わせにあたる場合、それら複数の状況区分を組み合わせた路面状況を一つの状況区分として選択し、前記推定対象領域の路面状況を前記分割領域の単位で推定すること
を特徴とする路面状況推定装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の路面状況推定装置において、
前記路面状況推定手段は、前記状況区分に対して所定の重み付けを行い、当該重みを考慮して前記推定対象領域の路面状況を推定すること
を特徴とする路面状況推定装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれかに記載の路面状況推定装置において、
前記路面状況推定手段は、前記分割領域の単位で推定された路面の状況を統計して前記推定対象領域の路面状況を推定すること
を特徴とする路面状況推定装置。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれかに記載の路面状況推定装置において、
さらに、前記センサにて取得される情報が前記推定対象領域の一部の領域の情報である場合に、前記状況区分特定手段にて前記状況区分の特定された分割領域である特定領域の状況区分に基づき、前記状況区分特定手段にて前記状況区分の特定されていない分割領域である未特定領域の状況区分を推定する状況区分推定手段を備えていること
を特徴とする路面状況推定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の路面状況推定装置において、
前記状況区分推定手段は、前記未特定領域の状況区分が前記特定領域の中の最も多い状況区分と同一の状況区分であると推定すること
を特徴とする路面状況推定装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の路面状況推定装置において、
前記状況区分推定手段は、前記特定領域に車両走行上安全性の低い状況区分が所定割合以上存在する場合には、前記未特定領域の状況区分が当該安全性の低い状況区分と同一の状況区分であると推定すること
を特徴とする路面状況推定装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の路面状況推定装置において、
前記状況区分推定手段は、前記未特定領域の状況区分を、前記特定領域の状況区分の分布に従い推定すること
を特徴とする路面状況推定装置。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれかに記載の路面状況推定装置において、
前記路面状況推定手段は、前記特定領域の状況区分に対し相対的に大きな重み付けを行い、一方、前記状況区分特定手段にて推定された状況区分に対し相対的に小さな重み付けを行い、当該重みを考慮して前記推定対象領域の路面状況を推定すること
を特徴とする路面状況推定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の適切な走行制御を実現するために路面状況を推定する路面状況推定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の走行制御を適切に実現するため、路面の状況を推定する装置がある。自動車の制動時に車輪のスリップが過大となることを防止するアンチスキッド制御、加速時に車輪のスリップが過大となることを防止するトラクション制御、車輪の横滑りが過大となることを防止する方向制御などを適切に行うためには、路面状況が分かっていることが望ましいからである。
【０００３】
このような路面状況の推定は、交通事故や環境問題などの解決手段として位置づけられる、次世代の交通社会を担うＩＴＳ（高度交通システム）の実現にも重要である。
従来の路面状況推定装置として、ファジィ推論を用い路面状況を推定する装置が特開平４−１１０２６１号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の路面状況推定装置は、全てのセンサからの情報を入力とするファジィ推論等を行い、路面状況を推定するものであった。例えば上述した公報に開示された実施例の装置は、２つのアクティブ赤外線センサ、パッシブ赤外線センサ、超音波センサ及びカラーセンサの計５つのセンサからの情報に基づき、ファジィ推論を行って路面状況を推定している。
【０００５】
このように各センサからの情報を全て用いて路面状況を推定しているため、従来の処理は各センサに依存する内容となっており、センサの追加や変更があって処理の対象となるセンサからの情報が変わると、処理を全面的に見直して変更する必要があった。なぜなら、各センサに処理内容が依存するため、他のセンサからの情報までを考慮しなければならないためである。具体的に言えば、例えば追加されたセンサからの情報を他のセンサの情報とどのように組み合わせて路面状況を推定するか、といった新たな処理設計が必要になってくる。したがって、センサの追加や変更が極めて困難となっていた。
【０００６】
一方、例えば路面の所定領域の状況を推定する設置型の路面状況推定装置に要求される精度等は、その設置場所の環境等によって異なってくる。例えば積雪が多い地方では、積雪路であることを高い精度で判断できることが望ましいからである。
【０００７】
このような設置場所によって異なる要求仕様を考えた場合に、従来の構成では、その要求仕様を満たすためにセンサを追加・変更する場合にも、上述したように処理アルゴリズムを変更が困難であり、このような要求仕様に合わせた路面状況推定装置の改変が困難であった。
【０００８】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、センサの追加や変更を容易にし、要求仕様に応じた改変が簡単な路面状況推定装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上述した目的を達成するためになされた請求項１に記載の路面状況推定装置では、一種類又は特定種類で構成される複数のセンサが、推定対象領域内の路面の情報を取得する。各センサにて取得される情報は、路面の状況として少なくとも一つの状況区分を特定可能なものである。
【００１０】
ここで状況区分とは、路面の状況を示す区分であり、「乾燥路」、「湿潤路」、「積雪路」、「凍結路」といった区分をいう。すなわち、各センサは、これらの区分の中の少なくとも１つの区分を特定可能な情報を取得する。
したがって、ここでいうセンサは、例えば路面を撮像する画像センサ、路面の温度を測定する路面温度センサ、路面までの距離及び路面からの反射強度を測定するレーザレーダセンサなどである。画像センサによって路面を撮像すれば、その画像の輝度から「湿潤路」であるか否かが判断できるからである。また、路面温度センサにて路面の温度が分かれば、「凍結路」であるか否かが判断できるからである。さらに、路面までの距離及び路面からの反射強度が分れば、「乾燥路」、「湿潤路」、「新雪路」、「圧雪路」、「ジャム雪路」などといった区分のいずれかが判断ができるからである。なお、「ジャム雪路」とは、雪がとけかけた霙状の雪路をいう。
【００１１】
路面までの距離及び路面からの反射強度を測定するには、上述したレーザレーダセンサ以外に、例えばミリ波レーダと呼ばれる電波センサや超音波センサを用いることもできる。電波センサは電波を、超音波センサは超音波を路面へ出射し、それぞれがその反射波に基づいて距離及び反射強度を測定する。なお、ステレオ方式の画像センサを用いて左右の画像ずれに基づき距離を測定することもできる。
【００１２】
このように具体化されるセンサにて取得された情報に基づき状況区分を特定するのが、状況区分特定手段である。状況区分特定手段は、各センサ毎に状況区分を特定する。状況区分の特定手法は、種々考えられるが、ファジィ推論が一例として考えられる有効な手法である。ファジィ推論は、各状況区分に該当する路面にて実際に取得される情報に基づきメンバシップ関数及びファジィルールを予め作成しておくことで可能となる。
【００１３】
そして、路面状況推定手段が、状況区分特定手段にて各センサ毎に特定された状況区分に基づき、推定対象領域の路面状況を推定する。路面状況推定処理は、例えば４つの各センサの情報からそれぞれ特定された状況区分が「乾燥路」、「湿潤路」、「湿潤路」、「湿潤路」である場合、多数決方式にて路面状況を「湿潤路」として推定するという具合である。この路面状況推定処理については後述する。
【００１４】
従来は、上述したように各センサからの情報を直接的に用いて路面状況を推定する推定処理を実行していた。そのため、従来の推定処理は各センサに依存する処理内容となっており、センサの追加や変更があって推定処理の入力となるセンサからの情報が変わると、推定処理を全面的に見直して変更する必要があった。したがって、センサの追加や変更が極めて困難となっていた。
【００１５】
これに対して本発明では、各センサにて取得された情報に基づき、それらセンサ毎に路面の状況区分を特定することを特徴としている。つまり、各センサにて取得される距離、輝度といった情報を、状況区分と称した、路面の状況を示す情報に変換するのである。そして、これら状況区分に基づき、推定対象領域の路面状況を推定する。
【００１６】
このとき、路面状況推定手段による路面状況の推定処理を考えると、センサが変更されても、また、センサの数が増加減少しても、入力される状況区分の種類あるいは数が変わるだけであり、推定処理のアルゴリズムを大きく変更する必要はない。例えば、３つのセンサの情報に基づき状況区分が「乾燥路」、「湿潤路」、「湿潤路」と特定されると、多数決方式で「湿潤路」と路面状況を推定するとするアルゴリズムがあったと仮定する。このような場合、４つ目のセンサが追加されてさらに状況区分の入力数が増えた場合、状況区分が「乾燥路」、「湿潤路」、「湿潤路」、「湿潤路」と特定されると、推定処理は、同様の多数決方式のアルゴリズムで「湿潤路」と路面状況を推定するようにすればよい。
【００１７】
一方、センサの追加や変更に伴い、新たなセンサに合わせて、状況区分特定手段が状況区分を特定することになる。しかし、この特定処理も、そのセンサに合わせて設計すればよく、他のセンサからの情報を考慮する必要はない。各センサ毎に状況区分を特定できればよいため、他のセンサの情報を何等考慮する必要がないからである。したがって、センサの追加や変更に伴って生じる状況区分の特定処理の設計も容易になる。
【００１８】
以上のことから、本発明によれば、センサの追加や変更が容易であり、要求仕様を満足するための改変が容易である。
上述した路面状況推定手段は、各センサ毎に特定される状況区分に基づき路面状況を推定する。しかし、センサによって路面上の比較的広い領域の情報を取得するものと、比較的狭い領域の情報を取得するものがある。したがって、例えば請求項２に示す構成を採用することが考えられる。
【００１９】
その構成は、状況区分特定手段が、推定対象領域をメッシュ状に分割した分割領域の単位でセンサ毎の状況区分を特定し、路面状況推定手段は、センサ毎に特定された状況区分に基づき、推定対象領域の路面状況を分割領域の単位で推定することを特徴とするものである。例えば推定対象領域をメッシュ状に、道路進行方向に５０ｃｍ、道路横断方向に２５ｃｍの分割領域に分割するという具合である。このようにすれば、各センサの情報取得領域を考慮せず路面状況を推定することができ、センサの追加・変更に伴う路面状況推定アルゴリズムの変更の必要性がより小さくなる。
【００２０】
この路面状況の推定アルゴリズムは、例えば請求項３に示すような多数決方式であることが考えられる。これについては既に具体例として上述したが、この場合、路面状況推定手段は、センサ毎に分割領域の単位で特定された状況区分の中からセンサの数に応じた多数決方式で一つの状況区分を選択して推定対象領域の路面状況を分割領域の単位で推定する。この場合、状況区分の特定については、特定種類の路面状況の中から一つの路面状況が選ばれることが前提となる。例えばある分割領域に対する状況区分が、「乾燥路」、「湿潤路」、「湿潤路」、「湿潤路」として特定された場合、その分割領域の路面の状況を「湿潤路」として推定するという具合である。
【００２１】
また、路面状況の推定アルゴリズムは、上述した多数決方式の構成に加え又は代え、例えば請求項４に示すように、路面状況推定手段が、分割領域の単位で状況区分を組み合わせて推定対象領域の路面状況を推定するようにしてもよい。上述した多数決方式は、ある分割領域に対して相反する状況区分が特定された場合を想定している。逆に、ある分割領域に対する状況区分が「圧雪路」、「凍結路」というように同時に起こり得る状況区分である場合には、その分割領域の路面状況をそれらを組み合わせた区分として、例えばこの例では「圧雪氷板路」と推定することができる。すなわち、予め定められた状況区分の組み合わせにあたる場合、それら複数の状況区分を組み合わせた路面状況を一つの状況区分として選択する。このようにすれば、各センサの情報から特定される状況区分よりも細かく路面状況を推定することができる。
【００２２】
さらに、このように状況区分を多数決方式で選択してあるいは状況区分を組み合わせて路面の状況を推定することを前提とし、請求項５に示すように、路面状況推定手段が、状況区分に所定の重み付けを行い、当該重みを考慮して推定対象領域の路面状況を推定するようにしてもよい。
【００２３】
例えばレーザレーダセンサは路面までの距離を測定できるため、その情報からは「積雪路」をより確実に判断できる。そこで、レーザレーダセンサの情報に基づき特定された「積雪路」という状況区分には「１．０」というような重み付けを行い、他のセンサから特定された「乾燥路」という状況区分には「０．４」というような重み付けを行う。この重みを考慮した多数決方式で状況区分を選択すれば、例えば他の２つのセンサから「乾燥路」と状況区分が特定されても、重みは０．４×２＝０．８となる。一方、レーザレーダセンサの情報に基づき「積雪路」と状況区分が特定されると、その重みは１．０である。したがって、「積雪路」が選択され、分割領域の路面状況は「積雪路」であると推定される。
【００２４】
また、状況区分を組み合わせて路面の状況を推定する場合にも、例えばセンサの特性からその重みを変えるようにし、重みが例えば「０．５」以上というように所定値以上の状況区分を組み合わせるようにすることが考えられる。
このようにすれば、センサの特性を考慮して路面の状況が推定でき、推定結果をより精度の高いものとできる可能性が高い。
【００２５】
上述した路面状況推定手段は、分割領域の単位で路面状況を推定していた。推定対象領域が比較的大きくなれば、部分的に乾燥路であったり、部分的に湿潤路であったりすることもあるためである。しかしながら、各分割領域単位の推定結果にはばらつきが生じることもある。例えば視程（大気の混濁度）などの影響をセンサが受ける可能性もあるからである。
【００２６】
そこで請求項６に示すように、路面状況推定手段が、分割領域の単位で推定された路面の状況を統計して推定対象領域の路面状況を推定するようにすることが考えられる。
例えば２００個の分割領域に対して路面の状況を推定した結果、「乾燥路」と推定された分割領域が１５０個、「湿潤路」と推定された分割領域が２５個、「圧雪路」と推定された分割領域が２５個となったとする。このとき、統計処理を行い、１５０÷２００＝７５％の確率で「乾燥路」、２５÷２００＝１２．５％の確率で「湿潤路」又は「圧雪路」と路面状況を推定することが考えられる。このようにすれば、分割領域の単位で路面状況を推定する場合に比べ、ばらつきを押さえた路面状況の推定ができる。
【００２７】
ところで、センサによって路面上の比較的広い領域の情報を取得するものと、比較的狭い領域の情報を取得するものがあることは既に述べた。例えばレーザレーダセンサでは、レーザ光を出射し、その反射光に基づき距離及び反射強度を測定する。したがって、測定される領域は路面上の一点となる。そこで、レーザ光を走査することよって推定対象領域全体の情報を取得するようにすることが考えられる。
【００２８】
しかし、例えば推定対象領域が道路進行方向に５０ｍ、道路横断方向に３車線というように広い領域になると、１台のレーザレーダセンサでは、推定対象領域全体を走査することができない。そのため、複数のレーザレーダセンサを備え、各レーザレーダセンサが推定対象領域の所定領域の情報をそれぞれ取得する構成とすることが考えられる。ところがこの場合、センサの数が多くなってしまう。
【００２９】
そこで請求項７に示すように、さらに、状況区分推定手段を備える構成とすることが考えられる。この状況区分推定手段は、センサにて取得される情報が推定対象領域の一部の領域の情報である場合に、特定領域の状況区分に基づき、未特定領域の状況区分を推定する。ここで特定領域とは状況区分特定手段にて状況区分が特定された分割領域をいい、未特定領域とは状況区分特定手段にて状況区分が特定されない分割領域をいう。
【００３０】
センサにて取得される情報が推定対象領域の一部の領域の情報であれば、状況区分特定手段によって特定される状況区分は、その一部の領域に対応するものとなる。そこでこの一部の領域（特定領域）の状況区分に基づき、それ以外の領域（未特定領域）の状況区分を推定する。この技術思想は、実際に取得された情報に基づき状況区分を特定したとき、その情報の取得領域の周辺も状況区分は同様になること、すなわち比較的狭い範囲で路面状況が極端に変化することは稀であるという事実を前提とするものである。
【００３１】
このようにすれば、各センサの情報取得領域が推定対象領域の一部であっても、同じセンサを複数個用意する必要がない。また、各センサの情報取得領域がそれぞれ異なる領域であってもよい。したがって、各センサが同一の領域の情報を取得する構成と違い、各センサの配置を考慮する必要がない。
【００３２】
なお、未特定領域の状況区分を推定する場合、以下のような推定手法が考えられる。
例えば請求項８に示すように、状況区分推定手段は、未特定領域の状況区分が特定領域の中の最も多い状況区分と同一の状況区分であると推定することが考えられる。例えば特定領域が１００個あった場合、そのうち状況区分が「乾燥路」と特定された分割領域が７０個であり、「湿潤路」と特定された分割領域が３０個であるときは、未特定領域の状況区分を「乾燥路」と推定するという具合である。
【００３３】
また、上述した手法に加え又は代え、例えば請求項９に示すように、状況区分推定手段は、特定領域に車両走行上安全性の低い状況区分が所定割合以上存在する場合には、未特定領域の状況区分が当該安全性の低い状況区分と同一の状況区分であると推定するようにしてもよい。例えば「凍結路」、「積雪路」、「湿潤路」の順で走行上スリップが生じ易く安全性が低い。そこで、例えば上述したように特定領域が１００個あった場合に、「乾燥路」と特定された分割領域が７０個あった場合でも、「凍結路」と特定された分割領域が２５個以上あれば、未特定領域の状況区分を「凍結路」として推定するという具合である。
【００３４】
さらに、上述した手法に代え、例えば請求項１０に示すように、状況区分推定手段は、未特定領域の状況区分を、特定領域の状況区分の分布に従い推定するようにしてもよい。例えば特定領域の内で轍部分だけが湿潤状態となっていたり、逆に乾燥状態となっていたりすることが考えられる。したがって、特定領域の分布に従って、未特定領域の状況区分を特定してもよい。このようにすれば、より細かな状況区分の推定が可能となる。
【００３５】
ただし、未特定領域の状況区分は推定されたものであるため、特定領域の状況区分と比較して信頼性が低くなることは否めない。
そこで、請求項１１に示すように、路面状況推定手段は、特定領域の状況区分に対し相対的に大きな重み付けを行い、一方、状況区分推定手段にて推定された状況区分に対し相対的に小さな重み付けを行い、当該重みを考慮して推定対象領域の路面状況を推定するようにすることが考えられる。例えば特定領域の状況区分には「１．０」という重み付けを行い、それ以外は「０．５」という重み付けを行うという具合である。このようにすれば、状況区分推定手段による推定処理によるばらつきを考慮した路面状況の推定が可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説明する。
図１は、実施例の路面状況推定装置１の概略構成を示すブロック図である。路面状況推定装置１は、入出力処理部２０、この入出力処理部２０に接続されたサーバ３０及び推定処理部４０を備えている。さらに、入力処理部２０には、レーザレーダセンサユニット１１、画像センサユニット１２、電波センサユニット１３、及び路面温度センサユニット１４の計４つのセンサユニット１１〜１４が接続されている。
【００３７】
入出力処理部２０は、レーザセンサユニット１１が接続されたレーザレーダＩ／Ｆ２１と、画像センサユニット１２が接続された画像センサＩ／Ｆ２２と、電波センサユニット１３が接続された電波センサＩ／Ｆ２３と、路面温度センサユニット１４が接続された路面温度センサユニット２４と、ネットワークスイッチ２５とを備えている。上述したサーバ３０及び推定処理部４０は、このネットワークスイッチ２５を介して入出力処理部２０に接続されている。
【００３８】
上述した各センサユニット１１〜１４は、路面上の所定領域の情報を取得するセンサヘッドを備えており、このセンサヘッドの情報に基づき路面の状況を示す区分である状況区分を特定する状況区分特定処理を実行する。この状況区分特定処理については後述する。したがって、各センサユニット１１〜１４は、それぞれにＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。なお、本実施例では、この各センサユニット１１〜１４の備えるセンサヘッドが路面上方の所定位置に設置されており、この意味で本路面状況推定装置１は、いわゆるインフラ協調運転支援システムのセンサとして位置付けられる。
【００３９】
レーザレーダセンサユニット１１は、レーザレーダセンサを備え、このレーザレーダセンサが、レーザ光を出射し、その反射光に基づいて路面までの距離及び路面からの反射強度を測定する。そして、この距離及び反射強度に基づき、上述した状況区分を特定する。なお、レーザレーダセンサユニット１１は、レーザ光を路面上の所定エリアに走査することによって、複数の測定点に対し状況区分を特定する。
【００４０】
画像センサユニット１２は、ビデオカメラなどの画像センサを備え、この画像センサが路面の所定領域を撮像する。そして、この画像の輝度に基づき、上述した状況区分を特定する。
電波センサユニット１３は、ミリ波レーダと呼ばれる電波センサを備え、この電波センサが、電波（ミリ波）を出射し、その反射波に基づいて、上述したレーザレーダセンサと同様に、路面までの距離及び路面からの反射強度を測定する。そして、この距離及び反射強度に基づき、上述した状況区分を特定する。なお、電波センサユニット１３から出射される電波（ミリ波）は、レーザ光と異なり路面上の比較的広い領域へ出射される。
【００４１】
路面温度センサユニット１４は、路面温度センサを備えている。路面温度センサは、接触式の温度センサであってもよいし、非接触式の温度センサであってもよい。この路面温度センサが路面の温度情報を取得する。そして、この路面の温度情報に基づき、上述した状況区分を特定する。
【００４２】
また、入出力処理部２０の備える各Ｉ／Ｆ２１〜２４も、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。それぞれのセンサユニット１１〜１４に対応するＩ／Ｆ２１〜２４は、センサユニット１１〜１４との間でデータ通信を行い、各センサユニット１１〜１４にて特定された状況区分を規定の情報形態に変換し、ネットワークスイッチ２５を介してサーバ３０へ送信する。この処理がデータ入力処理であり、その詳細は後述する。
【００４３】
一方、入出力処理部２０の備えるネットワークスイッチ２５は、各Ｉ／Ｆ２１〜２４の要求に従い、また、後述する推定処理部４０の要求に従い、スイッチの切り換えを行う。これによって、上述したＩ／Ｆ２１〜２４とサーバ３０との間のデータ通信、あるいは、サーバ３０と推定処理部４０との間のデータ通信が可能となる。
【００４４】
サーバ３０は、図示しないネットワーク上に接続されたコンピュータシステムであり、いわゆるデータベースサーバである。このサーバ３０は、Ｉ／Ｆ２１〜２４によって転送される状況区分データをデータベース化すると共に、推定処理部４０からの推定結果データをデータベース化する。したがって、推定された路面状況は、時系列の推定結果データとしてサーバ３０に記憶される。そして、図示しない外部装置にて、サーバ３０から読み出され、各走行車両へ送信されて車両の走行制御に用いられる。
【００４５】
推定処理部４０も、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏ等を有するコンピュータシステムである。推定処理部４０は、後述する路面状況推定処理を実行することによって、上述したサーバ３０に記憶されたＩ／Ｆ２１〜２４からの送信データを読み出し、推定対象領域の路面状況を推定して、その推定結果データを再びサーバ３０へ送信する。
【００４６】
なお、以上が本路面状況推定装置１の構成及び機能の説明であった。上述のようにセンサユニット１１〜１４、Ｉ／Ｆ２１〜２４、サーバ３０及び推定処理部４０がそれぞれＣＰＵを有するコンピュータシステムとして構成されており、各ブロック間で双方向のデータ通信処理を行う。図１中に各ブロックを双方向の矢印で接続しているのは、このためである。
【００４７】
次に、本実施例の路面状況推定装置１の動作を説明する。ここでは、図２〜図５に示したフローチャートに基づいた説明を行う。
最初に図２のフローチャートに基づき、各センサユニット１１〜１４にて実行される状況区分特定処理を説明する。この処理は、例えば３分というような所定時間間隔で繰り返し実行されるものである。
【００４８】
まずＳ１００にて、センサ情報を取得する。この処理は、各センサにて測定された情報を取得するものである。
続くＳ１１０では、ファジィ推論を行う。例えばレーザレーダセンサユニット１１では、路面までの距離及び路面からの反射強度に基づいてファジィ推論を行う。ファジィ推論を行うためには、メンバシップ関数及びファジィルールを作成しておく必要がある。メンバシップ関数は、各状況にある路面のデータを実際に測定し、その度数分布から作成する。例えばレーザレーダセンサユニット１１を例に挙げる。このとき様々な「圧雪路」の路面データを集計すると、距離は比較的近い方に分布し、反射強度は比較的大きな方へ分布する。この分布状態を用いてメンバシップ関数を構成するのである。そして、このメンバシップ関数の組み合わせをファジィルールとして作成する。例えば距離が「近い」ときで、かつ、反射強度が「強い」ときは、「圧雪路」である、というルールを作成する。
【００４９】
そして、Ｓ１２０では、上述したファジィルールを用いることによって、状況区分を特定する。レーザレーダセンサユニット１１及び電波センサユニット１３では、状況区分を「乾燥路」、「湿潤路」、「新雪路」、「圧雪路」又は「ジャム雪路」のいずれかと特定する。画像センサユニット１２では「湿潤路」であるか否かを特定し、また、路面温度センサユニット１４では「凍結路」であるか否かを特定する。
【００５０】
Ｓ１３０では、対応するＩ／Ｆ２１〜２４へその結果を出力し、その後、本状況区分特定処理を終了する。
このように各センサユニット１１〜１４にて特定された状況区分が出力されると、次に各Ｉ／Ｆ２１〜２４は、データ入力処理を行う。そこで次に、図３のフローチャートに基づき、このデータ入力処理を説明する。
【００５１】
まず最初のステップＳ２００において、所定時間が経過したか否かを判断する。この所定時間は、各センサユニット１１〜１４の結果の出力間隔を考慮して設定されるものである。例えばセンサユニット１１〜１４から３分間隔で結果出力がなされる場合、例えば所定時間を５分というように設定しておくことが考えられる。ここで所定時間が経過したと判断された場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）、Ｓ２１０へ移行する。一方、所定時間が経過していないと判断された場合（Ｓ２００：ＮＯ）、以降の処理を実行せずに、本データ入力処理を終了する。
【００５２】
Ｓ２１０では、展開処理を行う。この処理は、各センサユニット１１〜１４にて特定された状況区分に基づき、予め定められた分割領域に対応する状況区分データに変換するものである。路面状況の推定の対象となる推定対象領域は、例えば道路進行方向に５０ｍ、道路横断方向に３車線というような領域として設定される。したがって、本実施例では、このような推定対象領域をメッシュ状に分割した分割領域の単位で路面状況を推定する。分割領域は、例えば道路進行方向に５０ｃｍ、道路横断方向に２５ｃｍというような領域とすることが考えられる。例えば１車線が３．５ｍの幅であるとすると３車線分は１０．５ｍであるため、道路横断方向に分割領域は４２個（１０．５÷０．２５）並び、道路進行方向に分割領域は１００個（５０÷０．５）並ぶことになり、推定対象領域が４２００個の分割領域で構成されることになる。
【００５３】
ここで、レーザレーダセンサユニット１１及び電波センサユニット１３を例に挙げ、出力結果の展開処理を説明する。
レーザレーダセンサユニット１１は、上述したようにレーザ光を走査して複数の測定点のそれぞれに対し状況区分を特定する。このとき、複数の測定点が上述した分割領域の中心付近にくるように走査する。レーザレーダセンサユニット１１による測定点を図６（ａ）に例示した。図６（ａ）中に黒丸で示した１２個の測定点に対して状況区分が特定される。このとき、Ｓ２１０の展開処理では、図６（ｂ）に示すようにこの測定点に対して１２個の分割領域を対応させ、測定点に対して特定された状況区分を、各分割領域に対応させた状況区分データに変換する。
【００５４】
一方、電波センサユニット１３は、上述したようにレーザ光よりも広い領域に対してミリ波を出射し、その領域に対する状況区分を特定する。電波センサユニット１３による測定領域を図７（ａ）に例示した。このとき、Ｓ２１０の展開処理では、図７（ｂ）に示すようにこの測定領域に対して６個の分割領域を対応させ、測定領域に対して特定された状況区分を各分割領域に対応する状況区分データに変換する。したがって、この場合、６個の各分割領域に対応する状況区分は全て同じになる。
【００５５】
このような展開処理によって、各センサユニット１１〜１４の測定領域の違いが吸収され、規定の分割領域の単位で状況区分が特定された状況区分データが生成される。なお、図６及び図７は、展開処理を説明するための模式的な図であり、レーザレーダセンサユニット１１の測定領域が分割領域の１２個分に当たること、電波センサ１３の測定領域が分割領域の６個分に当たることを限定するものではない。また、電波センサユニット１３は、１つの測定領域に対して状況区分を特定するものとしたが、電波（ミリ波）の出射方向を変えるようにし、複数の測定領域に対して状況区分を特定するようにしてもよい。
【００５６】
ここで再び図３のフローチャートの説明に戻る。
Ｓ２１０の展開処理に続くＳ２２０では、送信処理を行う。この処理は、Ｓ２１０の展開処理にて生成された状況区分データをサーバ３０へ送信するものである。ここでは、ネットワークスイッチ２５を介してサーバ３０との間にデータ通信可能状態が確立した後、データを送信する。そして、その後、本データ入力処理を終了する。
【００５７】
図２及び図３を用いて説明した状況区分特定処理及びデータ入力処理は、各センサユニット１１〜１４及び対応するＩ／Ｆ２１〜２４にそれぞれ用意されるものである。したがって、各Ｉ／Ｆ２１〜２４がそれぞれ別個のタイミングでサーバ３０へ状況区分データを送信する。サーバ３０では、送信された状況区分データに基づき、データベース構築処理を実行する。
【００５８】
サーバ３０にて実行されるデータベース構築処理を、図４のフローチャートに基づいて説明する。
まず最初のステップＳ３００において、各Ｉ／Ｆ２１〜２４から状況区分データの送信があったか否かをチェックする。各Ｉ／Ｆ２１〜２４はそれぞれ、所定時間毎に状況区分データを送信する。ここでは、この送信周期の２倍の時間が経過したか否かをチェックし、送信周期の２倍の時間が経過しても状況区分データが送信されない場合に、続くＳ３１０にて否定判断する。
【００５９】
Ｓ３１０にて送信されたと判断された場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、Ｓ３２０へ移行する。一方、Ｓ３１０にて送信されていないと判断された場合（Ｓ３１０：ＮＯ）、すなわち送信周期の２倍の時間が経過しても送信がない場合には、Ｓ３５０へ移行する。
【００６０】
Ｓ３２０では、状況区分データの移動・コピー処理を行う。この処理は、送信された状況区分データを例えばテンポラリーファイルとして一時処理領域へ移動すると共に、ハードディスク装置などのバックアップ領域へコピーするものである。つまり、状況区分データは各Ｉ／Ｆ２１〜２４から様々なタイミングで送信されてくるため、全てのＩ／Ｆ２１〜２４からの状況区分データが揃うまで一時処理領域へ移動してデータベース構築のための準備を行うのである。
【００６１】
そして、各Ｉ／Ｆ２１〜２４から状況区分データが送信されると、Ｓ３３０にて、状況区分データを状況区分データベースにマージする。なお、４つのＩ／Ｆ２１〜２４からの状況区分データが揃うまでは、Ｓ３３０の処理ステップが実行されてもマージ処理はなされない。
【００６２】
続くＳ３４０では、推定結果データを推定結果データベースへマージする。後述する推定処理部４０から推定結果データが送信されている場合には、このＳ３４０でマージ処理が実行される。そして、このＳ３４０の処理終了後、本データベース構築処理を終了する。
【００６３】
Ｓ３１０にて否定判断された場合に移行するＳ３５０では、異常時処理を実行する。この異常時処理は、Ｉ／Ｆ２１〜２４の少なくともいずれか一つに異常があることを示す報知を行うものとすることが考えられる。例えばサーバ３０がディスプレイなどの表示手段を備えるものであれば、その表示手段に異常が生じた旨を表示する。その後、本データベース構築処理を終了する。
【００６４】
このデータベース構築処理にてサーバ３０に状況区分データベースが構築されるため、推定処理部４０は、この状況区分データベースに基づき、図５のフローチャートに示した路面状況推定処理を実行する。
そこで次に、図５のフローチャートに基づき、推定処理部４０にて実行される路面状況推定処理を説明する。
【００６５】
まず最初のステップＳ４００において、所定時間が経過したか否かを判断する。この所定時間は、路面状況の推定間隔を決定するものであり、テーブル情報として利用者によって予め設定可能である。ここで所定時間が経過したと判断された場合（Ｓ４００：ＹＥＳ）、Ｓ４１０へ移行する。一方、所定時間が経過していないと判断された場合（Ｓ４００：ＮＯ）、以降の処理を実行せずに、本路面状況推定処理を終了する。
【００６６】
Ｓ４１０では、データ取得処理を行う。この処理は、サーバ３０に構築された状況区分データベースを参照し、最新の状況区分データを読み出すものである。ここでは、入出力処理部２０のネットワークスイッチ２５を介してサーバ３０との間でデータ通信状態を確立し、その後、サーバ３０から最新の状況区分データを取得する。
【００６７】
続くＳ４２０では、最新の状況区分データが取得されたか否かを判断する。Ｓ４００にて判断する所定時間がＩ／Ｆ２１〜２４のデータ送信タイミングよりも短い場合には、サーバ３０にて状況区分データベースが更新されていない状況が起こり得る。ここでデータが取得されたと判断された場合（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、Ｓ４３０へ移行する。一方、データが取得されなかったと判断された場合（Ｓ４２０：ＮＯ）、Ｓ４３０の処理を実行せず、Ｓ４４０へ移行する。なお、この場合は、前回取得した状況区分データを用いた推定を行う。
【００６８】
Ｓ４３０では展開処理を行う。図３中のＳ２１０の展開処理によって、規定の分割領域の単位で状況区分が特定された状況区分データが生成される。この状況区分データを推定対象領域に対応付ける処理が、このステップにおける展開処理である。
【００６９】
レーザレーダセンサＩ／Ｆ２１及び電波センサＩ／Ｆ２３からの状況区分データを例に挙げ、このＳ４３０の展開処理を説明する。
上述したようにレーザレーダセンサＩ／Ｆ２１では、図６（ｂ）に示す如くレーザレーダセンサユニット１１の測定点に１２個の分割領域を対応させ、状況区分が各分割領域に対応して特定された状況区分データを生成する。この状況区分データに基づき、ここでは図６（ｂ）に示した１２個の分割領域（記号Ａで示した領域）が、図６（ｃ）に示すように推定対象領域の所定の領域（太枠で示した領域）に対応付けられる。対応付けられる所定の領域は、推定対象領域内のレーザレーダセンサユニット１１による測定領域である。
【００７０】
一方、電波センサＩ／Ｆ２３では、図７（ｂ）に示すように電波センサユニット１３の測定領域に６個の分割領域を対応させ、状況区分が各分割領域に対応して特定された状況区分データを生成する。この状況区分データに基づき、ここでは図７（ｂ）に示した６個の分割領域（記号Ｂで示した領域）が、図７（ｃ）に示すように推定対象領域の所定の領域（太枠で示した領域）に対応付けられる。この場合も、対応付けられる所定の領域は、推定対象領域内の電波センサユニット１３の測定領域である。
【００７１】
Ｓ４３０から移行する、あるいは、Ｓ４２０にて否定判断された場合に移行するＳ４４０では、外挿処理を行う。この処理は、状況区分の特定された分割領域である特定領域の状況区分に基づいて、状況区分の特定されていない分割領域である未特定領域の状況区分を推定するものである。そして、この処理は、各状況区分データに対して行われる。
【００７２】
例えば上述した例で言えば、図６（ｃ）に示す推定対象領域の中の記号Ａで示す太枠で囲った領域（以下「領域Ａ」という。）が「特定領域」に相当し、それ以外の領域が「未特定領域」に相当する。したがって、領域Ａの状況区分に基づき、それ以外の分割領域の状況区分を推定する。
【００７３】
本実施例では、具体的に次の▲１▼及び▲２▼の手法で推定する。
▲１▼原則的に、未特定領域の状況区分が、領域Ａの中の最も多い状況区分と同一の状況区分であると推定する。例えば図６（ｃ）に示す領域Ａは１２個の分割領域を有しているが、「乾燥路」とされた分割領域が８個、「湿潤路」とされた分割領域が２個、「積雪路」とされた分割領域が２個という状況では、未特定領域の状況区分を「乾燥路」と推定する。
【００７４】
▲２▼なお、走行上安全性の低いと想定される状況区分が領域Ａの中に所定割合以上存在する場合には、未特定領域の状況区分がその安全性の低い状況区分と同一の状況区分であると推定する。車両のスリップを考えると、「凍結路」、「積雪路」、「湿潤路」などが安全性の低い状況区分に相当し、「凍結路」が最も危険であり、続いて「積雪路」、「湿潤路」の順となる。したがって、例えば所定割合を２５％とすると、１２個の分割領域に「乾燥路」とされた分割領域が８個あった場合でも、３個以上の分割領域が「凍結路」と特定されているときには、未特定領域の状況区分を「凍結路」と推定する。ここで「凍結路」及び「積雪路」とされた分割領域がそれぞれ３個以上あった場合には、より危険な「凍結路」と推定する。
【００７５】
なお、図７（ｃ）に示す推定対象領域の中の記号Ｂで示す太枠で囲った領域（以下「領域Ｂ」という。）は、６個の分割領域を有しているが、上述したように６個の分割領域が全て同じ状況区分となっている。この場合、上記▲１▼に示す原則通り、領域Ｂの状況区分を用いて、未特定領域の状況区分を推定する。
【００７６】
Ｓ４３０での展開処理及びＳ４４０での外挿処理は、各状況区分データ毎に行われる。したがって、センサユニット１１〜１４の数だけ、言い換えればＩ／Ｆ２１〜２４の数だけ、分割領域の単位で状況区分が特定された推定対象領域のデータ（以下「推定対象領域データ」という。）が生成される。つまり、この推定対象領域データは、計４つ生成されることになる。したがって、推定対象領域の各分割領域には、それぞれ４つの状況区分が対応することになる。
【００７７】
そして、続くＳ４５０では、特定された状況区分に対しての重み付け処理を行う。この処理は、上述した４つの推定対象領域データのそれぞれに対して行われる。ここでは、各センサユニット１１〜１４の特性に基づく重み付け、及びセンサ情報から状況区分が特定された分割領域かあるいは状況区分が外挿処理により推定されて特定された分割領域かによる重み付けが行われる。
【００７８】
センサユニット１１〜１４の特性に基づく重み付けは、各センサユニット１１〜１４の備えるセンサの特性により、相対的に高い精度で判断できる状況区分に対して相対的に大きな重み付けを行うものである。例えばレーザレーダセンサユニット１１や電波センサユニット１３では、路面までの距離を測定するため、路面までの距離が小さくなる「積雪路」を高い精度で判断できる。ただし、レーザレーダセンサユニット１１は測定点単位で距離が測れるが、電波センサユニット１３では、所定領域までの距離を図ることになるため、レーザレーダセンサユニット１１に比べ、測定される距離の精度が低くなる。したがって、レーザレーダセンサユニット１１にて特定された「積雪路」の状況区分に対しては「１．０」という重み付けをし、電波センサユニット１３にて特定された「積雪路」の状況区分に対しては「０．８」という重み付けをするという具合である。
【００７９】
また例えば「湿潤路」という状況区分に対しても同様の観点から重み付けを行うことができる。「湿潤路」を相対的に高い精度で判断できるのは、画像センサユニット１２である。「湿潤路」は、画像の輝度が小さく、黒い画像として写るからである。これに対してレーザレーダセンサユニット１１及び電波センサユニット１３では、距離及び反射強度の情報を用いて「湿潤路」であることを特定する。しかし、反射強度は視程（大気の混濁度）の影響を受けるため、画像センサユニット１２に比べてその信頼性が低下する。特にレーザ光を用いるレーザレーダセンサユニット１１の方が視程の影響を受け易い。したがって、「湿潤路」という状況区分に対しては、画像センサユニット１２、電波センサユニット１３、レーザレーダセンサユニット１１の順に相対的に大きな重み付けを行う。
【００８０】
同様に、その他の状況区分に対しても、各センサユニット１１〜１４の特性を考慮して重み付けを行うことができる。
一方、センサ情報から状況区分が特定された分割領域かあるいは状況区分が外挿処理により推定されて特定された分割領域かによる重み付け処理について説明する。この場合は、各センサユニット１１〜１４にて実測された情報に基づいて特定された分割領域の状況区分に対して相対的に大きな重み付けをし、逆に、推定されて（外挿されて）特定された分割領域の状況区分に対して相対的に小さな重み付けを行うものである。
【００８１】
例えば図６（ｃ）を例に挙げれば、領域Ａの分割領域に対応する状況区分には、「１．０」という重み付けを行い、領域Ａ以外の分割領域に対応する状況区分には、例えば「０．５」という重み付けを行うという具合である。
なお、上記２つの観点から重み付けを行う場合、共に最も大きな重みを「１．０」としておき、上述した２つの観点からの重みを掛け合わせて状況区分の重みとすることが考えられる。
【００８２】
重み付け処理に続くＳ４６０では、推定処理を実行する。この推定処理は、推定対象領域の路面の状況を、上述した分割領域の単位で推定するものである。上述したように推定対象領域データは４つ生成されるため、一つの分割領域に対して４つの状況区分が特定されている。したがってここでは、分割領域の単位で多数決方式及び組み合わせ方式によって路面状況を推定する。
【００８３】
具体的には、相反する状況区分は多数決方式で選択し、組み合わせられる状況区分は組み合わせて、路面の状況を推定する。
相反する状況区分には、「乾燥路」、「湿潤路」、「新雪路」、「圧雪路」及び「ジャム雪路」が相当する。一方、これらに組み合わせられる状況区分は、「凍結路」である。本実施例では、「圧雪路」と「凍結路」を組み合わせて「圧雪氷板路」と推定し、「湿潤路」と「凍結路」とを組み合わせて「氷膜路」と推定する。なお、「乾燥路」、「新雪路」又は「ジャム雪路」と「凍結路」とを組み合わせる場合は、特に新たな区分を導入せず、それぞれ「乾燥路」、「新雪路」、「ジャム雪路」と推定する。
【００８４】
例えばある分割領域に対し、状況区分が「乾燥路」、「湿潤路」、「湿潤路」、「凍結路」と特定された場合、全て重みが同じであれば、「乾燥路」、「湿潤路」、「湿潤路」という状況区分に基づき、多数決方式によって「湿潤路」と判断する。さらに、「湿潤路」と「凍結路」を組合わせることによって「氷膜路」と判断する。これによって、この分割領域の路面の状況は「氷膜路」と推定されることになる。ここで例えば、「乾燥路」という状況区分に「１．０」という重み付けがなされており、「湿潤路」という状況区分には共に「０．４」という重み付けがなされている場合、「乾燥路」が「１．０」に対して、「湿潤路」は「０．８」（０．４×２）であるため、「乾燥路」と判断する。さらに、「乾燥路」と「凍結路」を組み合わせ、「乾燥路」と判断する。このような重み付けがあれば、この分割領域の路面の状況は「乾燥路」と推定されることになる。
【００８５】
なお、この例では多数決処理の重みを取り上げたが、組み合わせ処理に重みを用いるようにしてもよい。例えばある分割領域の状況区分が「凍結路」とされた場合に、その重みが例えば「０．５」というような所定値以上である場合に、この「凍結路」という状況区分を組み合わせに用い、所定値よりも小さい場合には組み合わせに用いないようにするという具合である。
【００８６】
次のＳ４７０では、統計処理を行う。本実施例では、推定対象領域の路面状況を確率的なデータとして算出する。
例えば図６（ｃ）及び図７（ｃ）に示した推定対象領域を例に挙げれば、道路進行方向に５ｍ、道路横断方向に２．５ｍの領域となっている。したがって、５０ｃｍ×２５ｃｍの分割領域は、道路進行方向に１０個（５÷０．５）並び、道路横断方向にも１０個（２．５÷０．２５）並ぶことになる。そのため、この推定対象領域は、計１００個の分割領域にて構成されている。
【００８７】
このとき、例えば１００個の分割領域に対して路面の状況を推定した結果、「乾燥路」と推定された分割領域が８０個、「湿潤路」と推定された分割領域が２０個となれば、８０％の確率で「乾燥路」、２０％の確率で「湿潤路」と路面状況を推定する。なお、ここでは説明を簡潔にするため図６（ｃ）及び図７（ｃ）に示した５ｍ×２．５ｍの推定対象領域について説明したが、上述したように５０ｍ×１０．５ｍというような推定対象領域を対象とすれば、４２００個の分割領域に対して同様に統計処理を行うことになる。
【００８８】
そして、続くＳ４８０では、送信処理を行う。この処理は、Ｓ４７０の統計処理にて得られた路面状況を示すデータを推定結果データとしてサーバ３０へ送信するものである。ここでは、ネットワークスイッチ２５を介してサーバ３０との間にデータ通信可能状態が確立した後、データを送信する。そして、その後、本路面状況推定処理を終了する。
【００８９】
次に、本実施例の路面状況推定装置１の発揮する効果を説明する。
本路面状況推定装置１では、各センサユニット１１〜１４がセンサ情報を取得して（図２中のＳ１００）、それぞれ個別にファジィ推論を行い（Ｓ１１０）、状況区分を特定する（Ｓ１２０）。すなわち、各センサユニット１１〜１４の備えるセンサは距離、反射強度、路面温度といった情報を取得するが、各センサユニット１１〜１４のそれぞれが、状況区分特定処理（図２参照）を実行して、状況区分と称した、路面の状況を示す情報を出力する。この状況区分は、各センサユニットに対応して設けられたＩ／Ｆ２１〜２４にて推定対象領域を構成する分割領域に対応する情報である状況区分データに変換される（図３中のＳ２１０）。推定処理部４０は、状況区分データベースとしてサーバ３０に記憶されるこの状況区分データに基づき、路面状況推定処理（図５参照）を実行して路面状況を推定する。
【００９０】
このような構成によって、センサユニットの変更・追加に柔軟に対応できる。これについて説明する。例えば、図５に示す路面状況推定処理においてＳ４１０で取得されるデータは、路面状況の区分を示す状況区分データとなっている。したがって、センサユニットが変更されても、また、センサユニットの数が増加減少しても、入力される状況区分データの種類あるいは数が変わるだけである。その結果、路面状況推定処理（図５参照）のアルゴリズムを大きく変更する必要はない。
【００９１】
具体的に言えば、従来はセンサからの信号を直接用いて、図５中のＳ４６０の推定処理に相当する処理を行っていた。そのため、センサが変更された場合には、その処理のアルゴリズムを全体的に見直して設計し直す必要があった。これに対して、本実施例では、Ｓ４６０の推定処理が状況区分の多数決による選択及び組み合わせのみとなっているため、センサユニットが追加・変更されても、そのアルゴリズムを何等変更する必要がない。
【００９２】
ただし、本実施例において、Ｓ４３０の展開処理及びＳ４５０の重み付け処理は、センサユニット１１〜１４に依存する処理となる。展開処理では、センサユニット１１〜１４の測定領域に合わせて推定対象領域への対応付けを行うからであり、重み付け処理では、センサユニット１１〜１４の特性を考慮した重み付けを行うからである。しかし、これら処理はいずれも、各センサユニット１１〜１４にそれぞれ対応させて設計される処理であり、センサユニットの追加・変更があっても、他のセンサユニットの処理を変更する必要はない。したがって、センサユニットの追加・変更に伴うＳ４３０及びＳ４５０の修正は、極めて容易である。
【００９３】
また、図２に示した状況区分特定処理及び図３に示したデータ入力処理は、センサユニットの追加・変更に伴い、新たに設計する必要がある。しかし、これらの処理も、各センサユニット毎に用意されるものであり、他のセンサユニットに何等関係しない処理である。したがって、これら処理の設計も容易である。
【００９４】
すなわち、本実施例の路面状況推定装置１によれば、センサユニットの追加・変更が極めて容易になる。結果として、要求仕様を満たすための装置の改変が容易となる。
なお、上述したように各Ｉ／Ｆ２１〜２４が、対応するセンサユニット１１〜１４にて特定された状況区分を分割領域に対応させた状況区分データに変換する展開処理を行う（図３中のＳ２１０）。これによって、各センサユニット１１〜１４の測定領域の違いが吸収され、規定の分割領域の単位で状況区分が特定された状況区分データが生成される。そのため、各センサユニット１１〜１４の測定領域を考慮せず路面状況を推定することができ、この点においても、センサユニットの追加・変更に伴う路面状況推定処理の変更は必要ない。
【００９５】
また、本実施例では、推定処理（図５中のＳ４６０）にて、状況区分を組み合わせて路面の状況を推定する。これによって、各センサの情報から特定される状況区分よりも細かく路面状況を推定することができ、精度的にも従来と同様のレベルで路面状況を推定できる。
【００９６】
そして、各分割領域の単位で路面の状況を推定し（図５中のＳ４６０）、さらに、統計処理を行って（Ｓ４７０）、推定対象領域の路面状況を確率的に算出する。これによって、分割領域の単位で路面の状況を推定する場合に比べ、ばらつきを押さえた路面状況の推定を実現できる。ただし、推定対象領域が比較的大きくなった場合には、分割領域の単位で路面状況を推定するようにしても差し支えない。
【００９７】
さらにまた、本実施例では、外挿処理を行い（図５中のＳ４４０）、センサユニット１１〜１４の測定領域が推定対象領域の一部である場合、その測定領域以外の領域の状況区分を推定して特定する。これによって、センサユニット１１〜１４の測定領域が推定対象領域の一部でしかなくても、例えば同じセンサユニットを複数個用意して推定対象領域全体を測定領域とする必要がない。また、各センサユニット１１〜１４の測定領域がそれぞれ異なる領域であってもよい。言い換えれば、各センサユニット１１〜１４が同一の領域を測定する必要がないため、各センサユニット１１〜１４の配置を考慮する必要がない。
【００９８】
また、本実施例では、センサユニット１１〜１４の特性を考慮した、又は、外挿処理を考慮した重み付けを行い、この重みを考慮して推定処理を行う（Ｓ４６０）。したがって、推定結果をより精度の高いものとできる可能性が高い。
なお、本実施例における各センサユニット１１〜１４の備えるセンサが「センサ」に相当し、各センサユニット１１〜１４及び各Ｉ／Ｆ２１〜２４の備えるＣＰＵが「状況区分特定手段」に相当し、推定処理部４０の備えるＣＰＵが「路面状況推定手段」及び「状況区分推定手段」に相当する。
【００９９】
そして、図２中のＳ１００〜Ｓ１２０の処理及び図３中のＳ２１０の処理が状況区分特定手段としての処理に相当し、図５中のＳ４１０，Ｓ４５０〜Ｓ４７０の処理が路面状況推定手段としての処理に相当し、さらに、図５中のＳ４４０の処理が状況区分推定手段としての処理に相当する。
【０１００】
以上、本発明はこのような実施例に何等限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施し得る。
例えば上記実施例の外挿処理では、未特定領域の状況区分が特定領域の中の最も多い状況区分と同一の状況区分であると推定した。また、安全性の低い状況区分が特定領域の中に所定割合以上存在すれば、その状況区分と同一の状況区分であると推定した。これに対して、例えば特定領域の中の状況区分の分布に従い、未特定領域の状況区分を推定するようにしてもよい。特定領域の中で轍部分だけが湿潤状態となっていたり、逆に乾燥状態となっていたりすることが考えられるからである。このようにすれば、より細かな状況区分の推定（外挿処理）が可能となる。
【０１０１】
ところで、上記実施例の路面状況推定装置１は、各センサユニット１１〜１４の備えるセンサが路面上方に固定的に配置されており、いわゆるインフラ協調運転支援システムのセンサとして位置付けられるものであった。しかし、本発明の技術思想は、このような車両外部の路面状況推定装置のみに適用されるものではなく、車両に搭載され車両周辺の路面状況を推定する車載用の装置として具体化することも当然できる。
【０１０２】
また、上記実施例の路面状況推定装置１は、入出力処理部２０のネットワークスイッチ２５を介してサーバ３０や推定処理部４０等のコンピュータシステムを接続する構成となっている。したがって、例えば図１に破線で示したような情報装置５０を追加し、この情報装置５０から例えば気象データなどを入力できる構成とし、各センサユニット１１〜１４からの情報だけでなく、このような外部のデータを用いて路面状況の推定結果を補完するようにすることも容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の路面状況推定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】各センサユニットにて実行される状況区分特定処理を示すフローチャートである。
【図３】各Ｉ／Ｆにて実行されるデータ入力処理を示すフローチャートである。
【図４】サーバにて実行されるデータベース構築処理を示すフローチャートである。
【図５】推定処理部にて実行される路面状況推定処理を示すフローチャートである。
【図６】レーザレーダセンサユニットからの情報に基づく展開処理を示す説明図である。
【図７】電波センサユニットからの情報に基づく展開処理を示す説明図である。
【符号の説明】
１…路面状況推定装置
１１…レーザレーダセンサユニット
１２…画像センサユニット
１３…電波センサユニット
１４…路面温度センサユニット
２０…入出力処理部
２１…レーザレーダセンサＩ／Ｆ
２２…画像センサＩ／Ｆ
２３…電波センサＩ／Ｆ
２４…路面温度センサＩ／Ｆ
２５…ネットワークスイッチ
３０…サーバ
４０…推定処理部
【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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