JP7409266B2 - 轍判定装置、轍判定方法、プログラム - Google Patents

轍判定装置、轍判定方法、プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP7409266B2
JP7409266B2 JP2020150519A JP2020150519A JP7409266B2 JP 7409266 B2 JP7409266 B2 JP 7409266B2 JP 2020150519 A JP2020150519 A JP 2020150519A JP 2020150519 A JP2020150519 A JP 2020150519A JP 7409266 B2 JP7409266 B2 JP 7409266B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rut
values
vehicle
processing
fluctuation amounts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020150519A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022045046A (ja
Inventor
陽介 木村
威夫 盛合
達也 小渕
雅也 藤森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2020150519A priority Critical patent/JP7409266B2/ja
Priority to US17/367,959 priority patent/US20220073078A1/en
Priority to CN202110902054.7A priority patent/CN114152666B/zh
Publication of JP2022045046A publication Critical patent/JP2022045046A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7409266B2 publication Critical patent/JP7409266B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50Context or environment of the image
    • G06V20/56Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • G06V20/588Recognition of the road, e.g. of lane markings; Recognition of the vehicle driving pattern in relation to the road
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/045Analysing solids by imparting shocks to the workpiece and detecting the vibrations or the acoustic waves caused by the shocks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/103Side slip angle of vehicle body
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/105Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4409Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001Details of the control system
    • B60W2050/0043Signal treatments, identification of variables or parameters, parameter estimation or state estimation
    • B60W2050/0052Filtering, filters
    • B60W2050/0054Cut-off filters, retarders, delaying means, dead zones, threshold values or cut-off frequency
    • B60W2050/0055High-pass filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/35Road bumpiness, e.g. potholes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00Input parameters relating to data
    • B60W2556/45External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/65Data transmitted between vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/023Solids
    • G01N2291/0232Glass, ceramics, concrete or stone

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Road Repair (AREA)

Description

本発明は、轍判定装置、轍判定方法、プラグラムに関する。
従来、この種の技術としては、道路のある位置について、路面が濡れているときに走行した複数の車両によりそれぞれ集音された走行音の特徴と、路面が乾燥しているときに走行した複数の車両によりそれぞれ集音された走行音の特徴と、を比較する比較処理を行なうことにより、道路のある位置における、轍などの凹部の有無を検出する路面性状検査システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2019-125038号公報
上述の路面性状検査システムでは、複数の車両によりそれぞれ集音された走行音を用いるものの、走行音には、轍などの凹部の影響による音だけでなく、こうした凹部とは無関係の音も含まれる。このため、轍の有無の判定精度が低くなる可能性がある。これを考慮して、轍の有無を判定するための新たな手法の考案が求められている。
本発明の轍判定装置、轍判定方法、プラグラムは、各道路区間について轍の有無を判定可能な新たな手法を提供することを主目的とする。
本発明の轍判定装置、轍判定方法、プラグラムは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の轍判定装置は、
各道路区間について、走行した各車両からの車両情報に基づいて轍の有無を判定する轍判定装置であって、
前記各道路区間について、前記各車両についての車体スリップ角速度の単位時間当たりの変動量である複数の第1変動量、前記複数の第1変動量のそれぞれにハイパスフィルタ処理を含む所定処理を施して得られる複数の第1処理値、前記各車両についての前記車体スリップ角速度と車速との積である車体スリップ関連値の単位時間当たりの変動量である複数の第2変動量、前記複数の第2変動量のそれぞれに前記所定処理を施して得られる複数の第2処理値、前記複数の第1変動量または前記複数の第1処理値または前記複数の第2変動量または前記複数の第2処理値のうちの何れかのそれぞれに今回値と前回値との絶対差の演算処理を施して得られる複数の第3処理値、のうちの何れかに基づいて前記轍の有無を判定する処理部、
を備えることを要旨とする。
本発明の轍判定装置では、各道路区間について、各車両についての車体スリップ角速度の単位時間当たりの変動量である複数の第1変動量、複数の第1変動量のそれぞれにハイパスフィルタ処理を含む所定処理を施して得られる複数の第1処理値、各車両についての車体スリップ角速度と車速との積である車体スリップ関連値の単位時間当たりの変動量である複数の第2変動量、複数の第2変動量のそれぞれに所定処理を施して得られる複数の第2処理値、複数の第1変動量または複数の第1処理値または複数の第2変動量または複数の第2処理値のうちの何れかのそれぞれに今回値と前回値との絶対差の演算処理を施して得られる複数の第3処理値、のうちの何れかに基づいて轍の有無を判定する。車両が轍の影響を受けるときには、車体スリップ角速度や車体スリップ関連値が変動すると想定される。したがって、複数の第1変動量、複数の第1処理値、複数の第2変動量、複数の第2処理値、複数の第3処理値のうちの何れかを用いることにより、轍の有無を判定することができる。しかも、所定処理がハイパスフィルタ処理を含む処理であるから、複数の第1変動量に含まれる低周波数成分を除去して複数の第1処理値を得たり、複数の第2変動量に含まれる低周波数成分を除去して複数の第2処理値を得たりすることができる。したがって、複数の第1処理値や複数の第2処理値、これらに基づく複数の第3処理値のうちの何れかに基づいて轍の有無を判定することにより、轍の有無をより適切に判定することができる。ここで、「低周波数成分」としては、例えば、運転者による操作装置の操作(例えば、アクセル操作やハンドル操作など)に起因する成分を挙げることができる。
本発明の轍判定装置において、前記処理部は、前記複数の第1変動量、前記複数の第1処理値、前記複数の第2変動量、前記複数の第2処理値、前記複数の第3処理値のうちの何れかを複数の第1判定用値として、前記複数の第1判定用値のうち絶対値が第1閾値以上である前記第1判定用値の数または割合と第2閾値以上との比較により前記轍の有無を判定するものとしてもよい。こうすれば、轍の有無をより適切に判定することができる。
本発明の轍判定装置において、前記処理部は、前記各道路区間について、前記轍があると判定したときには、前記複数の第1変動量、前記複数の第1処理値、前記複数の第2変動量、前記複数の第2処理値、前記複数の第3処理値のうちの何れかに基づいて轍レベルを推定するものとしてもよい。こうすれば、轍の有無の判定だけでなく、轍レベルの推定も行なうことができる。
この場合、前記処理部は、前記複数の第1変動量、前記複数の第1処理値、前記複数の第2変動量、前記複数の第2処理値、前記複数の第3処理値のうちの何れかを複数の第2判定用値として、前記複数の第2判定用値のうち絶対値が第3閾値以上である前記第2判定用値の数または割合と第4閾値以上との比較により前記轍レベルを推定するものとしてもよい。こうすれば、轍レベルをより適切に推定することができる。
本発明の轍判定装置において、前記処理部は、前記各道路区間から選択した対象の前記道路区間である対象区間に前記轍がないと判定したときに、前記対象区間に道路の延びる方向で隣接する2つの前記道路区間について前記轍があると判定したときには、前記対象区間に前記轍があると判定を変更するものとしてもよい。これは、対象区間に道路の延びる方向で隣接する2つの道路区間に轍があるときには、対象区間についても轍がある(対象区間を含んで轍が連続している)可能性があるためである。
本発明の轍判定装置において、前記処理部は、前記各道路区間から選択した対象の前記道路区間である対象区間に前記轍があると判定したときに、前記対象区間を含んで前記轍があると判定した前記道路区間の連続数が閾値未満のときには、前記対象区間に前記轍がないと判定を変更するものとしてもよい。これは、轍があると判定した道路区間の連続数が少ないときには、対象区間に轍でなくマンホールや踏切などがある可能性があるためである。
本発明の轍判定方法は、
各道路区間について、走行した各車両からの車両情報に基づいて轍の有無を判定する轍判定方法であって、
前記各道路区間について、前記各車両についての車体スリップ角速度の単位時間当たりの変動量である複数の第1変動量、前記複数の第1変動量のそれぞれにハイパスフィルタ処理を含む所定処理を施して得られる複数の第1処理値、前記各車両についての前記車体スリップ角速度と車速との積である車体スリップ関連値の単位時間当たりの変動量である複数の第2変動量、前記複数の第2変動量のそれぞれに前記所定処理を施して得られる複数の第2処理値、前記複数の第1変動量または前記複数の第1処理値または前記複数の第2変動量または前記複数の第2処理値のうちの何れかのそれぞれに今回値と前回値との絶対差の演算処理を施して得られる複数の第3処理値、のうちの何れかに基づいて前記轍の有無を判定するステップ、
を含むことを要旨とする。
本発明の轍判定方法では、各道路区間について、各車両についての車体スリップ角速度の単位時間当たりの変動量である複数の第1変動量、複数の第1変動量のそれぞれにハイパスフィルタ処理を含む所定処理を施して得られる複数の第1処理値、各車両についての車体スリップ角速度と車速との積である車体スリップ関連値の単位時間当たりの変動量である複数の第2変動量、複数の第2変動量のそれぞれに所定処理を施して得られる複数の第2処理値、複数の第1変動量または複数の第1処理値または複数の第2変動量または複数の第2処理値のうちの何れかのそれぞれに今回値と前回値との絶対差の演算処理を施して得られる複数の第3処理値、のうちの何れかに基づいて轍の有無を判定する。車両が轍の影響を受けるときには、車体スリップ角速度や車体スリップ関連値が変動すると想定される。したがって、複数の第1変動量、複数の第1処理値、複数の第2変動量、複数の第2処理値、複数の第3処理値のうちの何れかを用いることにより、轍の有無を判定することができる。しかも、所定処理がハイパスフィルタ処理を含む処理であるから、複数の第1変動量に含まれる低周波数成分を除去して複数の第1処理値を得たり、複数の第2変動量に含まれる低周波数成分を除去して複数の第2処理値を得たりすることができる。したがって、複数の第1処理値や複数の第2処理値、これらに基づく複数の第3処理値のうちの何れかに基づいて轍の有無を判定することにより、轍の有無をより適切に判定することができる。ここで、「低周波数成分」としては、例えば、運転者による操作装置の操作(例えば、アクセル操作やハンドル操作など)に起因する成分を挙げることができる。
本発明のプログラムは、
コンピュータを、各道路区間について、走行した各車両からの車両情報に基づいて轍の有無を判定する轍判定装置として機能させるためのプログラムであって、
前記各道路区間について、前記各車両についての車体スリップ角速度の単位時間当たりの変動量である複数の第1変動量、前記複数の第1変動量のそれぞれにハイパスフィルタ処理を含む所定処理を施して得られる複数の第1処理値、前記各車両についての前記車体スリップ角速度と車速との積である車体スリップ関連値の単位時間当たりの変動量である複数の第2変動量、前記複数の第2変動量のそれぞれに前記所定処理を施して得られる複数の第2処理値、前記複数の第1変動量または前記複数の第1処理値または前記複数の第2変動量または前記複数の第2処理値のうちの何れかのそれぞれに今回値と前回値との絶対差の演算処理を施して得られる複数の第3処理値、のうちの何れかに基づいて前記轍の有無を判定するステップ、
を含むことを要旨とする。
本発明のプログラムでは、各道路区間について、各車両についての車体スリップ角速度の単位時間当たりの変動量である複数の第1変動量、複数の第1変動量のそれぞれにハイパスフィルタ処理を含む所定処理を施して得られる複数の第1処理値、各車両についての車体スリップ角速度と車速との積である車体スリップ関連値の単位時間当たりの変動量である複数の第2変動量、複数の第2変動量のそれぞれに所定処理を施して得られる複数の第2処理値、複数の第1変動量または複数の第1処理値または複数の第2変動量または複数の第2処理値のうちの何れかのそれぞれに今回値と前回値との絶対差の演算処理を施して得られる複数の第3処理値、のうちの何れかに基づいて轍の有無を判定する。車両が轍の影響を受けるときには、車体スリップ角速度や車体スリップ関連値が変動すると想定される。したがって、複数の第1変動量、複数の第1処理値、複数の第2変動量、複数の第2処理値、複数の第3処理値のうちの何れかを用いることにより、轍の有無を判定することができる。しかも、所定処理がハイパスフィルタ処理を含む処理であるから、複数の第1変動量に含まれる低周波数成分を除去して複数の第1処理値を得たり、複数の第2変動量に含まれる低周波数成分を除去して複数の第2処理値を得たりすることができる。したがって、複数の第1処理値や複数の第2処理値、これらに基づく複数の第3処理値のうちの何れかに基づいて轍の有無を判定することにより、轍の有無をより適切に判定することができる。ここで、「低周波数成分」としては、例えば、運転者による操作装置の操作(例えば、アクセル操作やハンドル操作など)に起因する成分を挙げることができる。
轍判定装置を備える道路管理システム10の構成の概略を示す構成図である。 準備処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 轍判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 車両50が轍を乗り越えるときの様子の一例を示す説明図である。 第3処理値γp[k]と轍掘れ量との関係の一例を示す説明図である。 情報提供部24により実行される画像処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ディスプレイ43に表示される画像のうち轍レベル画像Im1~Im3の一例を示す説明図である。 轍判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 轍判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施例としての轍判定装置を備える道路管理システム10の構成の概略を示す構成図である。実施例の道路管理システム10は、図示するように、各車両50と無線により通信可能なサーバ20と、サーバ20と有線または無線により通信可能な端末装置40とを備える。なお、以下の説明において、道路には、公道(車道および歩道)だけでなく、私道や駐車場(例えば通路)なども含まれる。また、実施例の「轍判定装置」としては、サーバ20が該当する。
各車両50は、車両の現在位置に関する位置情報を取得するGPS装置51と、車両50の挙動に関する挙動情報を検出する検出装置52と、電子制御ユニット(以下、「ECU」という)53とを備える。検出装置52は、車両50の挙動を示す情報を検出するセンサや、車両50の挙動に影響を与える情報を検出するセンサ、車両50の周囲の情報を検出するセンサを有する。
ここで、車両50の挙動を示す情報としては、例えば、車速や車輪速、前後加速度、左右加速度、ヨーレート、ヨー角、ロール角、ピッチ角、タイヤの車体スリップ率などのうちの少なくとも1つを挙げることができる。
車両50の挙動に影響を与える情報としては、例えば、運転者が操作可能な操作装置の操作状態や、車両50の走行を支援するための支援システムの動作状態を挙げることができる。ここで、操作装置の操作状態としては、例えば、ハンドルの操舵角や操舵速度、アクセルペダルの踏み込み量、ブレーキペダルの踏み込み量、シフトレバーのシフトポジション、方向指示器の操作の有無などのうちの少なくとも1つを挙げることができる。また、支援システムとしては、車線逸脱警報(LDA:Lane Departure Alert)システムや、アンチロックブレーキシステム(ABS:Anti-lock Brake System)、トラクションコントロール(TRC:TRaction Control)システム、横滑り防止(ESC:Electronic Stability Control)システムなどのうちの少なくとも1つを挙げることができる。
車両50の周囲の情報を検出するセンサとしては、例えば、カメラやレーダ、ライダー(Lidar:Light Detection and Ranging)などのうちの少なくとも1つを挙げることができる。
ECU53は、CPUやROM、RAM、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートなどを備える。このECU53は、ハードウェアとソフトウェアとの協働による機能ブロックとして、データ取得部54と、データ送信部55とを備える。データ取得部54は、GPS装置51からの車両50の位置情報や、検出装置52からの車両50の挙動情報を取得する。データ送信部55は、データ取得部54が取得した車両50の位置情報および挙動情報を車両情報として無線によりサーバ20に送信する。
サーバ20は、演算処理部21と、記憶装置28とを備えるコンピュータとして構成されている。演算処理部21は、CPUやROM、RAM、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートなどを備える。この演算処理部21は、ハードウェアとソフトウェアとの協働による機能ブロックとして、データ取得部22と、轍判定部23と、情報提供部24とを有する。データ取得部22、轍判定部23、情報提供部24は、それぞれ、記憶装置28とデータのやりとりを行なう。
データ取得部22は、複数の車両50からの車両情報を無線により取得して記憶装置28に記憶させる。轍判定部23は、複数の車両50からの車両情報に基づいて、定期的に、管理範囲内の各道路区間について、轍の有無などを判定し、判定結果などを記憶装置28に記憶させる。ここで、「管理範囲」は、ユーザ(例えば、役所の担当者など)の所望する範囲(例えば、都道府県範囲や市町村範囲など)として定められる。「道路区間」は、例えば、数十cm~数m程度の区間として定められ、上下線がある場合にはそれぞれ別の区間として定められる。轍判定部23の詳細については後述する。
情報提供部24は、各種情報を端末装置40のコンピュータ41に送信する。記憶装置28は、ハードディスクやSSD(Solid State Drive)などとして構成されている。この記憶装置28には、演算処理部21の動作に必要な各種情報が記憶されている。記憶装置28に記憶されている情報としては、例えば、地図情報や、データ取得部22が取得した複数の車両50の車両情報、轍判定部23が記憶させた情報などを挙げることができる。
端末装置40は、デスクトップパソコンやノートパソコン、タブレット端末などとして構成されており、コンピュータ41と、コンピュータ41に接続された入力装置42や表示装置としてのディスプレイ43とを備える。コンピュータ41は、CPUやROM、RAM、フラッシュメモリ、記憶装置(ハードディスクやSSD)、入出力ポート、通信ポートなどを備える。入力装置42としては、例えば、マウスやキーボード、タッチパネルなどを挙げることができる。
次に、こうして構成された実施例のサーバ20の動作、特に、轍判定部23や情報提供部24の動作について説明する。以下、轍判定部23の動作について説明し、その後に情報提供部24の動作について説明する。図2は、轍判定部23により実行される準備処理ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図3は、轍判定部23により実行される轍判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。これらのルーチンは、定期的に(例えば、1日ごとや数日ごとに)、図2の準備処理ルーチン、図3の轍判定処理ルーチンの順に実行される。
最初に、図2の準備処理ルーチンについて説明する。このルーチンが実行されると、轍判定部23は、最初に、所定期間に管理範囲内の道路を走行した各車両50である各管理車両iについての、各時刻tの左右加速度Gy[i,t]や車速V[i,t]、ヨーレートY[i,t]などの時系列データを入力する(ステップS100)。ここで、「所定期間」は、本ルーチンの実行間隔に基づいて定められ、本ルーチンが1日ごとに実行される場合、例えば、本ルーチンが実行される前日の1日間(24時間)として定められる。「i」は、各管理車両に対応する変数である。実施例では、所定期間に管理範囲内の道路を走行した各車両50に対して、トリップごとに変数iを付与するものとした。したがって、1台の車両50に対して複数の変数iを付与する場合がある。「t」は、各時刻に対応する変数である。実施例では、各管理車両iについて、各時刻tの左右加速度Gy[i,t]や車速V[i,t]、ヨーレートY[i,t]は、管理範囲内における各時刻tに走行した地点に関連付けられている。
こうしてデータを入力すると、各管理車両iについて、各時刻tの車体のスリップ角速度α[i,t]を演算する(ステップS110)。ここで、車体のスリップ角速度α[i,t]は、式(1)に示すように、左右加速度Gy[i,t]を車速V[i,t]で除した値からヨーレートY[i,t]を減じて演算される。図4は、車両50が轍を乗り越えるときの様子の一例を示す説明図である。車両50が図4のように轍を乗り越えるときなど車両50が轍の影響を受けるときには、車両50が轍から路面反力を受けて車両50の挙動(車速Vや左右加速度Gy、ヨーレートY、車体のスリップ角速度αなど)に変動が生じると想定される。式(1)は、車両50が轍の影響を受けるときの車両モデルの運動方程式として得られる。したがって、式(1)を用いることにより、車体のスリップ角速度α[i,t]を演算することができる。
α[i, t]=Gy[i, t]/V[i, t]-Y[i, t] (1)
続いて、各管理車両iについて、各時刻tの第1スリップ変動量Δα[i,t]を演算する(ステップS120)。ここで、第1スリップ変動量Δα[i,t]は、車体のスリップ角速度α[i,t]の単位時間当たりの変動量であり、式(2)に示すように、時刻tの車体のスリップ角速度α[i,t]から時刻(t-1)の車体のスリップ角速度α[i,t-1]を減じた値を時刻tと時刻(t-1)との時間間隔Δtで除して演算される。なお、時間間隔Δtは、例えば、数十msec~数百msec程度である。
Δα[i, t]=(α[i, t]-α[i, t-1])/Δt (2)
そして、各管理車両iについて、各時刻tの第1処理値Δαp[i,t]を演算する(ステップS130)。ここで、第1処理値Δαp[i,t]は、式(3)に示すように、第1スリップ変動量Δα[i,t]にハイパスフィルタ処理(HPF)を施して更に絶対値取得処理(ABS)を施して演算される。こうしたハイパスフィルタ処理により、第1スリップ変動量Δα[i,t]に含まれる低周波数成分を除去して第1処理値Δαp[i,t]を得ることができる。「低周波数成分」としては、例えば、運転者による操作装置の操作(例えば、アクセル操作やハンドル操作など)に起因する成分を挙げることができる。
Δαp[i, t]=ABS(HPF(Δα[i, t])) (3)
さらに、各管理車両iについて、各時刻tの車体のスリップ関連値β[i,t]を演算する(ステップS140)。ここで、車体のスリップ関連値β[i,t]は、車体のスリップ角速度α[i,t]に関連する値であり、式(4)に示すように、左右加速度Gy[i,t]からヨーレートY[i,t]と車速V[i,t]との積を減じて演算される。式(4)は、式(1)の両辺に車速V[i,t]を乗じて更に左辺の「α[i,t]・V[i,t]」を「β[i,t]」に置き換えた式に相当する。したがって、車体のスリップ関連値β[i,t]は、式(4)に代えて、車体のスリップ角速度α[i,t]と車速V[i,t]との積として演算されるものとしてもよい。
β[i, t]=Gy[i, t]-Y[i, t]・V[i, t] (4)
続いて、各管理車両iについて、各時刻tの第2スリップ変動量Δβ[i,t]を演算する(ステップS150)。ここで、第2スリップ変動量Δβ[i,t]は、車体のスリップ関連値β[i,t]の単位時間当たりの変動量であり、式(5)に示すように、時刻tの車体のスリップ関連値β[i,t]から時刻(t-1)の車体のスリップ関連値β[i,t-1]を減じた値を上述の時間間隔Δtで除して演算される。
Δβ[i, t]=(β[i, t]-β[i, t-1])/Δt (5)
そして、各管理車両iについて、各時刻tの第2処理値Δβp[i,t]を演算する(ステップS160)。ここで、第2処理値Δβp[i,t]は、式(6)に示すように、第2スリップ変動量Δβ[i,t]にハイパスフィルタ処理(HPF)を施して演算される。こうしたハイパスフィルタ処理により、第2スリップ変動量Δβ[i,t]に含まれる低周波数成分を除去して第2処理値Δβp[i,t]を得ることができる。
Δβp[i, t]=HPF(Δβ[i, t]) (6)
さらに、各管理車両iについて、各時刻tの第3処理値γp[i,t]を演算する(ステップS170)。ここで、第3処理値γp[i,t]は、式(7)に示すように、時刻tの第2処理値Δβp[i,t]から時刻(t-1)の第2処理値Δβp[i,t-1]を減じて更に絶対値取得処理(ABS)を施して演算される。
γp[i, t]=ABS(Δβp[i, t]-Δβp[i, t-1]) (7)
加えて、各管理車両iのデータ(第1処理値Δαp[i,t]や第3処理値γp[i,t]など)を管理範囲内の複数の道路区間のうち対応する道路区間(時刻tに走行した地点が含まれる道路区間)に割り付けて(ステップS180)、本ルーチンを終了する。
次に、図3の轍判定処理ルーチンについて説明する。このルーチンでは、図2の準備処理でそれぞれ対応する道路区間に割り付けられた各管理車両iのデータ(第1処理値Δαp[i,t]や第3処理値γp[i,t]など)について、時刻を考慮しなくてよいから、対応する道路区間にデータを割り付けた各車両50である各区間車両kのデータ(第1処理値Δαp[k]や第3処理値γp[k]など)として説明する。このルーチンが実行されると、轍判定部23は、最初に、管理範囲内の複数の道路区間のうち本ルーチンで対象区間に未設定の道路区間から1つを選択して対象区間に設定する(ステップS200)。続いて、対象区間について、各区間車両kの第1処理値Δαp[k]や第3処理値γp[k]を入力する(ステップS210)。
そして、対象区間について、各区間車両kの第1処理値Δαp[k]のうち「Δαp[k]≧Δαpref」を満たす第1処理値Δαp[k]の数である条件成立数N1をカウントし(ステップS220)、カウントした条件成立数N1を閾値Nref1と比較する(ステップS230)。ここで、閾値Δαprefおよび閾値Nref1は、対象区間の轍の有無を判定するのに用いられる閾値であり、それぞれ実験や解析により予め定められる。閾値Nref1としては、例えば、1~3程度が用いられる。上述したように、車両50が轍の影響を受けるときには、車両50の挙動(車体のスリップ角速度αなど)に変動が生じると想定される。したがって、各管理車両iについての車体のスリップ角速度α[i,t]に基づく第1スリップ変動量Δα[i,t]に基づく第1処理値Δαp[i,t](各区間車両kの第1処理値Δαp[k])を用いることにより、対象区間について、轍の有無を判定することができる。しかも、各管理車両iについて、第1スリップ変動量Δα[i,t]にハイパスフィルタ処理を施して更に絶対値取得処理を施して第1処理値Δαp[i,t]を演算することにより、第1スリップ変動量Δα[i,t]に含まれる低周波数成分を除去して第1処理値Δαp[i,t]を得ることができるから、各道路区間について、轍の有無をより適切に判定することができる。
ステップS230で第1条件成立数N1が閾値Nref1未満のときには、対象区間に轍がないと判定し(ステップS240)、轍レベルLrが0であると推定する(ステップS250)。ここで、轍レベルLrは、轍掘れ量に関する区分であり、轍レベルLrが大きいほど轍掘れ量が大きいことを意味する。この轍レベルLrは、実施例では、轍がないときの0と轍があるときの1~3との4段階に区分される。そして、管理範囲内の全ての道路区間を対象区間に設定済みであるか否かを判定し(ステップS340)、管理範囲内の一部の道路区間を対象区間に未設定であると判定したときには、ステップS200に戻る。
ステップS230で第1条件成立数N1が閾値Nref1以上のときには、対象区間に轍があると判定し(ステップS260)、対象区間の轍レベルLrを推定する轍レベル推定処理を実行する(ステップS270~S330)。図5は、各区間車両kの第3処理値γp[k]と轍掘れ量との関係の一例を示す説明図である。発明者らは、実験や解析により、図示するように、各区間車両kの第3処理値γp[k]が大きいほど轍掘れ量が大きくなることを見出した。実施例では、これを踏まえて、轍レベル推定処理を実行する。
轍レベル推定処理では、最初に、対象期間について、各区間車両kの第3処理値γp[k]のうち「γp[k]≧γpref1」を満たす第3処理値γp[k]の数である条件成立数N2をカウントし(ステップS270)、カウントした条件成立数N2を閾値Nref2と比較する(ステップS280)。ここで、閾値γpref1は、第3処理値γp[k]についての轍レベルLrが3の領域の下限値であり、実験や解析により予め定められる。閾値Nref2は、轍レベルLrが3であると推定するための値であり、実験や解析により予め定められる。閾値Nref2としては、例えば、3~7程度が用いられる。ステップS280で条件成立数N2が閾値Nref2以上のときには、轍レベルLrが3であると推定する(ステップS290)。
ステップS280で条件成立数N2が閾値Nref2未満のときには、対象区間について、各区間車両kの第3処理値γp[k]のうち「γref2≦γp[k]<γpref1」を満たす第3処理値γp[k]の数である条件成立数N3をカウントし(ステップS300)、カウントした条件成立数N3を閾値Nref3と比較する(ステップS310)。ここで、閾値γpref1よりも小さい閾値γpref2は、第3処理値γp[k]についての轍レベルLrが2の領域の下限値であり、実験や解析により予め定められる。閾値Nref3は、轍レベルLrが3であると推定するための値であり、実験や解析により予め定められる。閾値Nref3としては、例えば、3~7程度が用いられる。ステップS310で条件成立数N3が閾値Nref3以上のときには、轍レベルLrが2であると推定する(ステップS320)。ステップS310で条件成立数N3が閾値Nref3未満のときには、轍レベルLrが1であると推定する(ステップS330)。
上述したように、発明者らは、各区間車両kの第3処理値γp[k]が大きいほど轍掘れ量が大きくなることを見出した。したがって、各区間車両kの第3処理値γp[k]を用いることにより、対象区間について、轍レベルLrを推定することができる。しかも、各管理車両iについて、第2スリップ変動量Δβ[i,t]にハイパスフィルタ処理を施して第2処理値Δβp[i,t]を演算し、第2処理値Δβp[i,t]の今回値と前回値との絶対差を第3処理値γp[i,t](各区間車両kの第3処理値γp[k])として演算する。これにより、第2スリップ変動量Δβ[i,t]に含まれる低周波数成分を除去して第2処理値Δβp[i,t]ひいては第3処理値γp[i,t](各区間車両kの第3処理値γp[k])を得ることができるから、対象区間について、轍レベルLrをより適切に推定することができる。
ステップS220~S330の轍レベル推定処理により対象区間の轍レベルLrを推定すると、管理範囲内の全ての道路区間を対象区間に設定済みであるか否かを判定し(ステップS340)、管理範囲内の一部の道路区間を対象区間に未設定であると判定したときには、ステップS200に戻る。こうして対象区間を変更しながらステップS200~S340の処理を繰り返し実行し、ステップS340で管理範囲内の全ての道路区間を対象区間に設定済みであると判定すると、本ルーチンを終了する。こうした本ルーチンの実行により、管理範囲内の各道路区間について、轍の有無を判定すると共に轍レベルLrを推定することができる。こうして本ルーチンを終了すると、管理範囲内の各道路区間と轍レベルLrとを関連付けて記憶装置28に記憶させる。
次に、情報提供部24の動作について説明する。図6は、情報提供部24により実行される画像処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ユーザ(例えば、役所の担当者など)による入力装置42の操作に応じてディスプレイ43に表示範囲の地図である表示地図を表示させる際に実行される。なお、表示範囲は、ユーザの所望する範囲(例えば、管理範囲全体やその一部など)や縮尺などにより定められる。
図6の画像処理ルーチンが実行されると、情報提供部24は、最初に、表示地図の複数の道路区間のうち本ルーチンで対象区間に未設定の道路区間から1つを選択して対象区間に設定する(ステップS400)。続いて、対象区間の轍レベルLrを入力し(ステップS410)、入力した対象区間の轍レベルLrを調べる(ステップS420)。そして、対象区間の轍レベルLrが0のときには、表示地図の対象区間に轍レベルLrを示す轍レベル画像を付与しないと判定する(ステップS430)。対象区間の轍レベルLrが1のときには、表示地図の対象区間に轍レベル画像Im1(例えば、緑の着色)を付与すると判定する(ステップS440)。対象区間の轍レベルLrが2のときには、表示地図の対象区間に轍レベル画像Im1とは異なる轍レベル画像Im2(例えば、黄の着色)を付与すると判定する(ステップS450)。対象区間の轍レベルLrが3のときには、表示地図の対象区間に轍レベル画像Im1,Im2とは異なる轍レベル画像Im3(例えば、赤の着色)を付与すると判定する(ステップS460)。
そして、管理範囲内の全ての道路区間を対象区間に設定済みであるか否かを判定し(ステップS470)、管理範囲内の一部の道路区間を対象区間に未設定であると判定したときには、ステップS400に戻る。こうして対象区間を変更しながらステップS400~S470の処理を繰り返し実行し、ステップS470で管理範囲内の全ての道路区間を対象区間に設定済みであると判定したときには、本ルーチンを終了する。
情報提供部24は、このようにして図6の画像処理ルーチンを実行しながら、表示地図や轍レベル画像Im1~Im3を端末装置40に送信する。端末装置40のコンピュータ41は、サーバ20から表示地図や轍レベル画像Im1~Im3と受信し、表示地図の各道路区間のうち、轍レベルLrが0の道路区間については轍レベル画像を付与せずに、轍レベルLrが1の道路区間については轍レベル画像Im1を付与し、轍レベルLrが2の道路区間については轍レベル画像Im2を付与し、轍レベルLrが3の道路区間については轍レベル画像Im3を付与してディスプレイ43に表示させる。図7は、ディスプレイ43に表示される画像のうち轍レベル画像Im1~Im3の一例を示す説明図である。図7では、見やすさを考慮して、表示地図については図示を省略した。これにより、ユーザは、ディスプレイ43を確認して、表示地図の各道路区間の轍レベルLrを認識することができる。
以上説明した実施例の道路管理システム10が備えるサーバ20では、管理範囲内の各道路区間について、各管理車両iについての車体のスリップ角速度α[i,t]に基づく第1スリップ変動量Δα[i,t]に基づく第1処理値Δαp[i,t](各区間車両kの第1処理値Δαp[k])に基づいて、轍の有無を判定する。こうした手法により、管理範囲内の各道路区間について轍の有無を判定することができる。しかも、各管理車両iについての第1スリップ変動量Δα[i,t]にハイパスフィルタ処理を施して更に絶対値取得処理を施して第1処理値Δαp[i,t]を演算する。したがって、各管理車両iの第1処理値Δαp[i,t]は、低周波数成分が除去されているから、各道路区間について、各区間車両kの第1処理値Δαp[k]を用いて轍の有無を判定することにより、轍の有無をより適切に判定することができる。
実施例のサーバ20では、各道路区間について、各区間車両kの第1処理値Δαp[k]に基づいて轍の有無を判定するものとした。具体的には、各道路区間について、各区間車両kの第1処理値Δαp[k]を複数の第1判定用値として、各区間車両kの第1処理値Δαp[k]のうち「Δαp[k]≧Δαpref」を満たす第1処理値Δαp[k]の数である条件成立数N1と閾値Nref1との比較により、轍の有無を判定するものとした(図3の轍判定処理ルーチンのステップS220,S230,S260参照)。しかし、これに代えて、各道路区間について、各区間車両kの第1スリップ変動量Δα[k]、第2スリップ変動量Δβ[k]、第2処理値Δβp[k]、第3処理値γp[k]のうちの何れかに基づいて轍の有無を判定するものとしてもよい。この場合、各道路区間について、各区間車両kの第1スリップ変動量Δα[k]、第2スリップ変動量Δβ[k]、第2処理値Δβp[k]、第3処理値γp[k]のうちの何れかを複数の第1判定用値として、複数の第1判定用値の絶対値を用いて図3の轍判定処理ルーチンのステップS220,S230,S260と同様の処理を実行することにより轍の有無を判定するものとしてもよい。上述したように、各管理車両iについての第2スリップ変動量Δβ[i,t]にハイパスフィルタ処理などを施して第2処理値Δβp[i,t]や第3処理値γp[i,t]を演算する。したがって、各管理車両iの第2処理値Δβp[i,t]や第3処理値γp[i,t]は、第1処理値Δαp[i,t]と同様に低周波数成分が除去されているから、各道路区間について、各区間車両kの第2処理値Δβp[k]および第3処理値γp[k]のうちの何れかに基づいて轍の有無を判定することにより、実施例と同様に、轍の有無をより適切に判定することができる。各道路区間について、各区間車両kの第1スリップ変動量Δα[k]および第2スリップ変動量Δβ[k]のうちの何れかに基づいて轍の有無を判定する場合でも、轍の有無をある程度の精度で判定することができる。
実施例のサーバ20では、各道路区間について、各区間車両kの第1処理値Δαp[k]のうち「Δαp[k]≧Δαpref」を満たす第1処理値Δαp[k]の数である条件成立数N1と閾値Nref1との比較により、轍の有無を判定するものとした。しかし、各道路区間について、区間車両数Nvに対する条件成立数N1の割合R1と閾値Rref1との比較により、轍の有無を判定するものとしてもよい。各道路区間について、各区間車両kの第1処理値Δαp[k]に代えて、各区間車両kの第1スリップ変動量Δα[k]、第2スリップ変動量Δβ[k]、第2処理値Δβp[k]、第3処理値γp[k]のうちの何れかを用いる場合についても、同様に考えることができる。
実施例のサーバ20では、各道路区間について、轍があると判定したときには、各区間車両kの第3処理値γp[k]に基づいて轍レベルLrを推定するものとした。具体的には、各道路区間について、各区間車両kの第3処理値γp[k]を複数の第2判定用値として、各区間車両kの第3処理値γp[k]のうち「γp[k]≧γpref1」を満たす第3処理値γp[k]の数である条件成立数N2と閾値Nref2との比較や、各区間車両kの第3処理値γp[k]のうち「γref2≦γp[k]<γpref1」を満たす第3処理値γp[k]の数である条件成立数N3と閾値Nref3との比較により、轍レベルLrを推定するものとした(図3の轍判定処理ルーチンのステップS270~S330参照)。しかし、これに代えて、各道路区間について、各区間車両kの第1スリップ変動量Δα[k]、第1処理値Δαp[k]、第2スリップ変動量Δβ[k]、第2処理値Δβp[k]のうちの何れかに基づいて轍レベルLrを推定するものとしてもよい。この場合、各道路区間について、各区間車両kの第1スリップ変動量Δα[k]、第1処理値Δαp[k]、第2スリップ変動量Δβ[k]、第2処理値Δβp[k]のうちの何れかを複数の第2判定用値として、複数の第2判定用値の絶対値を用いて図3の轍判定処理ルーチンのステップS270~S330と同様の処理を実行することにより轍レベルLrを推定するものとしてもよい。上述したように、各管理車両iの第1処理値Δαp[i,t]や第2処理値Δβp[i,t]は、低周波数成分が除去されているから、各道路区間について、各区間車両kの第1処理値Δαp[i,t]および第2処理値Δβp[i,t]のうちの何れかに基づいて轍レベルLrを推定することにより、実施例と同様に、轍レベルLrをより適切に推定することができる。各道路区間について、各区間車両kの第1スリップ変動量Δα[k]および第2スリップ変動量Δβ[k]のうちの何れかに基づいて轍レベルLrを推定する場合でも、轍レベルLrをある程度の精度で推定することができる。
実施例のサーバ20では、各道路区間について、轍があると判定したときには、各区間車両kの第3処理値γp[k]のうち「γp[k]≧γpref1」を満たす第3処理値γp[k]の数である条件成立数N2と閾値Nref2との比較や、各区間車両kの第3処理値γp[k]のうち「γref2≦γp[k]<γpref1」を満たす第3処理値γp[k]の数である条件成立数N3と閾値Nref3との比較により、轍レベルLrを推定するものとした。しかし、各道路区間について、轍があると判定したときには、区間車両数Nvに対する条件成立数N2の割合R2と閾値Rref2との比較や、区間車両数Nvに対する条件成立数N3の割合R3と閾値Rref3との比較により、轍レベルLrを推定するものとしてもよい。各道路区間について、各区間車両kの第3処理値γp[k]に代えて、各区間車両kの第1スリップ変動量Δα[k]や第1処理値Δαp[k]、第2スリップ変動量Δβ[k]、第2処理値Δβp[k]のうちの何れかを用いる場合についても、同様に考えることができる。
実施例のサーバ20では、各管理車両iについて、時刻tの第2処理値Δβp[i,t]から時刻(t-1)の第2処理値Δβp[i,t-1]を減じて更に絶対値取得処理を施して時刻tの第3処理値γp[i,t]を演算するものとした。しかし、各管理車両iについて、時刻tの第1スリップ変動量Δα[i,t]から時刻(t-1)の第1スリップ変動量Δα[i,t-1]を減じて更に絶対値取得処理を施して時刻tの第3処理値γp[i,t]を演算するものとしてもよい。また、各管理車両iについて、各時刻tの第1スリップ変動量Δα[i,t]にハイパスフィルタ処理を施して各時刻tの第4処理値Δε[i,t]を演算し、時刻tの第4処理値Δε[i,t]から時刻(t-1)の第4処理値Δε[i,t-1]を減じて更に絶対値取得処理を施して時刻tの第3処理値γp[i,t]を演算するものとしてもよい。さらに、各管理車両iについて、時刻tの第2スリップ変動量Δβ[i,t]から時刻(t-1)の第2スリップ変動量Δβ[i,t-1]を減じて更に絶対値取得処理を施して時刻tの第3処理値γp[i,t]を演算するものとしてもよい。これらの場合、各時刻tの第3処理値γp[i,t]に基づく各区間車両[k]の第3処理値γp[k]を用いて、各道路区間について、轍の有無を判定したり、轍レベルLrを推定すしたりするものとしてもよい。
実施例のサーバ20では、轍があるときの轍レベルLrを、1~3との3段階に区分するものとした。しかし、これに限定されるものではなく、轍があるときの轍レベルLrを2段階や4段階、5段階、6段階などに区分するものとしてもよい。
実施例のサーバ20では、各道路区間について、轍の有無を判定すると共に轍レベルLrを推定するものとした。しかし、各道路区間について、轍の有無だけを判定し、轍レベルLrを推定しないものとしてもよい。
実施例のサーバ20では、轍判定部23は、図2の準備処理ルーチンおよび図3の轍判定処理ルーチンを実行するものとした。しかし、轍判定部23は、図3の轍判定処理ルーチンに代えて、図8の轍判定処理ルーチンを実行するものとしてもよい。図8の轍判定処理ルーチンは、ステップS340の処理の後に、ステップS500~S560の処理が追加された点を除いて、図3の轍判定処理ルーチンと同一である。したがって、図8の轍判定処理ルーチンのうちステップS200~S330の処理については図示を省略した。
図8の轍判定処理ルーチンでは、轍判定部23は、ステップS340で管理範囲内の全ての道路区間を対象区間に設定済みであると判定すると、管理範囲内の全ての道路区間を対象区間に未設定の道路区間にリセットし(ステップS500)、ステップS200の処理と同様に、管理範囲内の複数の道路区間のうち対象区間に未設定の道路区間から1つを選択して対象区間に設定する(ステップS510)。
続いて、対象区間の轍レベルLrを調べる(ステップS520)。対象区間の轍レベルLrが0でない(1~3のうちの何れかである)とき、即ち、対象区間に轍があるときには、管理範囲内の全ての道路区間を対象区間に設定済みであるか否かを判定し(ステップS560)、管理範囲内の一部の道路区間を対象区間に未設定であると判定したときには、ステップS510に戻る。
ステップS520で対象区間の轍レベルLrが0であるとき、即ち、対象区間に轍がないときには、対象区間に道路の延びる方向で隣接する2つの道路区間の轍レベルLrが共に1以上であるか否かを判定する(ステップS530、S532)。対象区間に隣接する2つの道路区間の轍レベルLrのうちの少なくとも1つが0である、即ち、対象区間に隣接する2つの道路区間のうちの少なくとも1つに轍がないと判定したときには、ステップS560に進む。
ステップS530,S532で対象区間に隣接する2つの道路区間の轍レベルLrが共に1以上である、即ち、対象区間に隣接する2つの道路区間に共に轍があると判定したときには、対象区間について轍がないとの判定から轍があるとの判定に変更すると共に(ステップS540)、対象区間の轍レベルLrを0から1に変更して(ステップS550)、ステップS560に進む。
対象区間に道路の延びる方向で隣接する2つの道路区間の轍レベルLrが共に1以上である、即ち、その2つの道路区間に共に轍があるときには、対象区間に轍がある(対象区間を含んで轍が連続している)にも拘わらずに、ステップS230で第1条件成立数N1が閾値Nref1未満になり、ステップS240で対象区間に轍がないと誤判定した可能性がある。ここで、誤判定の要因としては、例えば、道路の形状(轍を検知しにくい形状)や、各区間車両kの第1処理値Δαp[k]のバラツキなどが挙げられる。これを踏まえて、この変形例では、対象区間の轍レベルLrが0のときにおいて、対象区間に隣接する2つの道路区間の轍レベルLrが共に1以上であるときには、対象区間について轍がないとの判定から轍があるとの判定に変更すると共に対象区間の轍レベルLrを0から1に変更するものとした。
こうして対象区間を変更しながらステップS510~S560の処理を繰り返し実行し、ステップS560で管理範囲内の全ての道路区間を対象区間に設定済みであると判定すると、本ルーチンを終了する。
実施例のサーバ20では、轍判定部23は、図2の準備処理ルーチンおよび図3の轍判定処理ルーチンを実行するものとした。しかし、轍判定部23は、図3の轍判定処理ルーチンに代えて、図9の轍判定処理ルーチンを実行するものとしてもよい。図9の轍判定処理ルーチンは、ステップS340の処理の後に、ステップS600~S670の処理が追加された点を除いて、図3の轍判定処理ルーチンと同一である。したがって、図9の轍判定処理ルーチンのうちステップS200~S330の処理については図示を省略した。
図9の轍判定処理ルーチンでは、情報提供部24は、ステップS340で管理範囲内の全ての道路区間を対象区間に設定済みであると判定すると、管理範囲内の全ての道路区間を対象区間に未設定の道路区間にリセットし(ステップS600)、ステップS200の処理と同様に、管理範囲内の複数の道路区間のうち対象区間に未設定の道路区間から1つを選択して対象区間に設定する(ステップS610)。
続いて、対象区間の轍レベルをLrを調べる(ステップS620)。対象区間の轍レベルが0のとき、即ち、対象区間に轍がないときには、管理範囲内の全ての道路区間を対象区間に設定済みであるか否かを判定し(ステップS670)、管理範囲内の一部の道路区間を対象区間に未設定であると判定したときには、ステップS610に戻る。
ステップS620で対象区間の轍レベルLrが1以上であるとき、即ち、対象区間に轍があるときには、対象区間を含む「Lr≧1」を満たす道路区間の連続数Nsをカウントし(ステップS630)、カウントした連続数Nsを閾値Nsrefと比較する(ステップS640)。ここで、閾値Nsrefは、対象区間に轍があるとの判定の正誤を判定するのに用いられる閾値であり、例えば、2~5程度が用いられる。連続数Nsが閾値Nsref以上のときには、対象区間に轍があるとの判定は正しいと判断し、ステップS670に進む。
ステップS640で連続数Nsが閾値Nsref未満のときには、対象区間に轍があるとの判定は誤りであると判断し、対象区間について轍があるとの判定からマンホールや踏切などがあるとの判定に変更すると共に(ステップS650)、対象区間の轍レベルLrを1~3から0に変更して(ステップS660)、ステップS670に進む。
連続数Nsが少ないときには、轍ではなくマンホールや踏切などを乗り越えたときの影響により、ステップS230で第1条件成立数N1が閾値Nref1以上になり、ステップS260で対象区間に轍があると誤判定した可能性がある。これを踏まえて、この変形例では、対象区間の轍レベルが1以上のときにおいて、連続数Nsが閾値Nsref未満のときには、対象区間について轍があるとの判定からマンホールや踏切などがあるとの判定に変更すると共に対象区間の轍レベルLrを0に変更するものとした。
こうして対象区間を変更しながらステップS610~S670の処理を繰り返し実行し、ステップS670で管理範囲内の全ての道路区間を対象区間に設定済みであると判定すると、本ルーチンを終了する。
この変形例では、轍判定部23は、図3の轍判定処理ルーチンに代えて、図9の轍判定処理ルーチンを実行するものとした。しかし、轍判定部23は、図8の轍判定処理ルーチンのステップS560の後に、図9の轍判定処理ルーチンのステップS600~S670の処理を実行するものとしてもよい。また、図9の轍判定処理ルーチンのステップS670の処理の後に、図8の轍判定処理ルーチンのステップS500~S560の処理を実行するものとしてもよい。
実施例のサーバ20では、情報提供部24は、ユーザによる入力装置42の操作に応じて、表示地図や轍レベル画像Im1~Im3を端末装置40に送信するものとした。しかし、これに代えてまたは加えて、情報提供部24は、ユーザによる入力装置42の操作に応じてまたは入力装置42の操作に拘わらずに、管理範囲内の轍がある道路区間のリスト(一覧)などを作成して端末装置40に送信するものとしてもよい。
実施例では、本発明を、轍判定装置としてのサーバ20の形態や、轍判定方法の形態に適用するものとした。しかし、サーバ20を轍判定装置として機能させるためのプログラムの形態に適用するものとしてもよい。
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、轍判定部23が「処理部」に相当する。
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、轍判定装置の製造産業などに利用可能である。
10 道路管理システム、20 サーバ、21 演算処理部、22 データ取得部、23 路面損傷判定部、24 情報提供部、28 記憶装置、40 端末装置、41 コンピュータ、42 入力装置、43 ディスプレイ、50 車両、51 GPS装置、52
検出装置、53 ECU、54 データ取得部、55 データ送信部。

Claims (7)

  1. 各道路区間について、走行した各車両からの車両情報に基づいて轍の有無を判定する轍判定装置であって、
    前記各道路区間について、前記各車両についての車体スリップ角速度の単位時間当たりの変動量である複数の第1変動量、前記複数の第1変動量のそれぞれにハイパスフィルタ処理を含む所定処理を施して得られる複数の第1処理値、前記各車両についての前記車体スリップ角速度と車速との積である車体スリップ関連値の単位時間当たりの変動量である複数の第2変動量、前記複数の第2変動量のそれぞれに前記所定処理を施して得られる複数の第2処理値、前記複数の第1変動量または前記複数の第1処理値または前記複数の第2変動量または前記複数の第2処理値のうちの何れかのそれぞれに今回値と前回値との絶対差の演算処理を施して得られる複数の第3処理値、のうちの何れかを複数の第1判定用値として、前記複数の第1判定用値のうち絶対値が第1閾値以上である前記第1判定用値の数または割合と第2閾値との比較により前記轍の有無を判定する処理部、
    を備える轍判定装置。
  2. 請求項1記載の轍判定装置であって、
    前記処理部は、前記各道路区間について、前記轍があると判定したときには、前記複数の第1変動量、前記複数の第1処理値、前記複数の第2変動量、前記複数の第2処理値、前記複数の第3処理値のうちの何れかに基づいて轍レベルを推定する、
    轍判定装置。
  3. 請求項2記載の轍判定装置であって、
    前記処理部は、前記複数の第1変動量、前記複数の第1処理値、前記複数の第2変動量、前記複数の第2処理値、前記複数の第3処理値のうちの何れかを複数の第2判定用値として、前記複数の第2判定用値のうち絶対値が第3閾値以上である前記第2判定用値の数または割合と第4閾値との比較により前記轍レベルを推定する、
    轍判定装置。
  4. 請求項1ないし3のうちの何れか1つの請求項に記載の轍判定装置であって、
    前記処理部は、前記各道路区間から選択した対象の前記道路区間である対象区間に前記轍がないと判定したときに、前記対象区間に道路の延びる方向で隣接する2つの前記道路区間について前記轍があると判定したときには、前記対象区間に前記轍があると判定を変更する、
    轍判定装置。
  5. 請求項1ないし4のうちの何れか1つの請求項に記載の轍判定装置であって、
    前記処理部は、前記各道路区間から選択した対象の前記道路区間である対象区間に前記轍があると判定したときに、前記対象区間を含んで前記轍があると判定した前記道路区間の連続数が第5閾値未満のときには、前記対象区間に前記轍がないと判定を変更する、
    轍判定装置。
  6. 各道路区間について、走行した各車両からの車両情報に基づいて轍の有無を判定する轍判定方法であって、
    前記各道路区間について、前記各車両についての車体スリップ角速度の単位時間当たりの変動量である複数の第1変動量、前記複数の第1変動量のそれぞれにハイパスフィルタ処理を含む所定処理を施して得られる複数の第1処理値、前記各車両についての前記車体スリップ角速度と車速との積である車体スリップ関連値の単位時間当たりの変動量である複数の第2変動量、前記複数の第2変動量のそれぞれに前記所定処理を施して得られる複数の第2処理値、前記複数の第1変動量または前記複数の第1処理値または前記複数の第2変動量または前記複数の第2処理値のうちの何れかのそれぞれに今回値と前回値との絶対差の演算処理を施して得られる複数の第3処理値、のうちの何れかを複数の第1判定用値として、前記複数の第1判定用値のうち絶対値が第1閾値以上である前記第1判定用値の数または割合と第2閾値との比較により前記轍の有無を判定するステップ、
    を含む轍判定方法。
  7. コンピュータを、各道路区間について、走行した各車両からの車両情報に基づいて轍の有無を判定する轍判定装置として機能させるためのプログラムであって、
    前記各道路区間について、前記各車両についての車体スリップ角速度の単位時間当たりの変動量である複数の第1変動量、前記複数の第1変動量のそれぞれにハイパスフィルタ処理を含む所定処理を施して得られる複数の第1処理値、前記各車両についての前記車体スリップ角速度と車速との積である車体スリップ関連値の単位時間当たりの変動量である複数の第2変動量、前記複数の第2変動量のそれぞれに前記所定処理を施して得られる複数の第2処理値、前記複数の第1変動量または前記複数の第1処理値または前記複数の第2変動量または前記複数の第2処理値のうちの何れかのそれぞれに今回値と前回値との絶対差の演算処理を施して得られる複数の第3処理値、のうちの何れかを複数の第1判定用値として、前記複数の第1判定用値のうち絶対値が第1閾値以上である前記第1判定用値の数または割合と第2閾値との比較により前記轍の有無を判定するステップ、
    を含むプログラム
JP2020150519A 2020-09-08 2020-09-08 轍判定装置、轍判定方法、プログラム Active JP7409266B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020150519A JP7409266B2 (ja) 2020-09-08 2020-09-08 轍判定装置、轍判定方法、プログラム
US17/367,959 US20220073078A1 (en) 2020-09-08 2021-07-06 Rut determination device, rut determination method, and storage medium
CN202110902054.7A CN114152666B (zh) 2020-09-08 2021-08-06 车辙判定装置、车辙判定方法和存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020150519A JP7409266B2 (ja) 2020-09-08 2020-09-08 轍判定装置、轍判定方法、プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022045046A JP2022045046A (ja) 2022-03-18
JP7409266B2 true JP7409266B2 (ja) 2024-01-09

Family

ID=80460685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020150519A Active JP7409266B2 (ja) 2020-09-08 2020-09-08 轍判定装置、轍判定方法、プログラム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220073078A1 (ja)
JP (1) JP7409266B2 (ja)
CN (1) CN114152666B (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007302053A (ja) 2006-05-09 2007-11-22 Jtekt Corp 車両用操舵装置
JP2009143433A (ja) 2007-12-14 2009-07-02 Toyota Motor Corp 車両挙動制御装置
JP2011063184A (ja) 2009-09-18 2011-03-31 Advics Co Ltd 車両挙動制御装置
JP2016162206A (ja) 2015-03-02 2016-09-05 株式会社日本自動車部品総合研究所 走行区画線認識装置
JP2020013537A (ja) 2018-04-25 2020-01-23 トヨタ自動車株式会社 路面状態推定装置及び路面状態推定方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6591000B1 (en) * 1998-04-21 2003-07-08 Denso Corporation Apparatus and method for preprocessing a picked-up image, lane mark recognizing system, related vehicle traveling control system, and recording media
JP2008001321A (ja) * 2006-06-26 2008-01-10 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵装置、自動車及び車両操舵方法
DE102007007924B4 (de) * 2007-02-17 2016-01-07 Volkswagen Ag Fahrerassistenzsystem und Verfahren zur Verbesserung des Lenkverhaltens eines Kraftfahrzeuges
CA2771286C (en) * 2009-08-11 2016-08-30 Certusview Technologies, Llc Locating equipment communicatively coupled to or equipped with a mobile/portable device
JP5143103B2 (ja) * 2009-09-30 2013-02-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両の運動制御装置
DE102011010845B3 (de) * 2011-02-10 2012-06-28 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zum Beeinflussen des Kurvenfahrverhaltens eines Kraftwagens sowie Kraftwagen
CN102444079B (zh) * 2011-09-16 2014-03-19 武汉武大卓越科技有限责任公司 路面弯沉测量***及其测量方法
JP5792678B2 (ja) * 2012-06-01 2015-10-14 株式会社日本自動車部品総合研究所 車線境界線検出装置およびプログラム
DE102012020906A1 (de) * 2012-10-24 2014-04-24 Audi Ag Verfahren und System zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftwagens
CN103575206B (zh) * 2012-11-08 2016-04-06 河南省高等级公路养护工程研究中心 立置环道沥青混合料试件车辙深度检测装置
JP6183799B2 (ja) * 2013-06-14 2017-08-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両制御システム
JP6454109B2 (ja) * 2014-09-10 2019-01-16 雄章 石川 路面状態管理装置及び路面状態管理プログラム
US9701307B1 (en) * 2016-04-11 2017-07-11 David E. Newman Systems and methods for hazard mitigation
JP6620720B2 (ja) * 2016-11-04 2019-12-18 株式会社デンソー 路面状態判定システム
GB2564854B (en) * 2017-07-21 2020-06-24 Jaguar Land Rover Ltd Method and controller for providing a vehicle steering course
CN107705234A (zh) * 2017-08-31 2018-02-16 昆明理工大学 一种利用车辆对路面质量进行监管的***及其监管方法
CN207197965U (zh) * 2017-09-06 2018-04-06 四川俊成工程项目管理咨询有限公司 一种车辙试验仪
JP7006132B2 (ja) * 2017-10-26 2022-01-24 トヨタ自動車株式会社 情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
JP7075613B2 (ja) * 2018-01-12 2022-05-26 株式会社村田製作所 路面性状検査システム、路面性状検査方法、及び路面性状検査プログラム
CN108664715B (zh) * 2018-04-26 2022-03-29 长安大学 一种路面积水车辙三维评价与行车安全分析方法
JP7051611B2 (ja) * 2018-06-28 2022-04-11 本田技研工業株式会社 車両制御装置
JP2020095381A (ja) * 2018-12-11 2020-06-18 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 逆走判定システム、逆走判定方法、及び逆走判定プログラム
CN110737266B (zh) * 2019-09-17 2022-11-18 中国第一汽车股份有限公司 一种自动驾驶控制方法、装置、车辆和存储介质
US11618436B2 (en) * 2019-11-12 2023-04-04 Subaru Corporation Controlling driving force distribution ratio in response to prediction of oversteer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007302053A (ja) 2006-05-09 2007-11-22 Jtekt Corp 車両用操舵装置
JP2009143433A (ja) 2007-12-14 2009-07-02 Toyota Motor Corp 車両挙動制御装置
JP2011063184A (ja) 2009-09-18 2011-03-31 Advics Co Ltd 車両挙動制御装置
JP2016162206A (ja) 2015-03-02 2016-09-05 株式会社日本自動車部品総合研究所 走行区画線認識装置
JP2020013537A (ja) 2018-04-25 2020-01-23 トヨタ自動車株式会社 路面状態推定装置及び路面状態推定方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20220073078A1 (en) 2022-03-10
CN114152666B (zh) 2024-04-02
CN114152666A (zh) 2022-03-08
JP2022045046A (ja) 2022-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7211349B2 (ja) 路面損傷検出装置、路面損傷検出方法、プログラム
US11993260B2 (en) System and method for predicting tire traction capabilities and active safety applications
EP3560783B1 (en) Road surface condition estimation apparatus and road surface condition estimation method
JP7172619B2 (ja) 路面状態推定装置及び路面状態推定方法
US10776634B2 (en) Method for determining the course of the road for a motor vehicle
JP7211350B2 (ja) 路面損傷検出装置、路面損傷検出方法、プログラム
JP7252336B2 (ja) タイヤの剛性の推定及び道路摩擦の推定の方法、使用、コンピュータプログラム製品、及び装置
EP3786898A1 (en) Display processing device, display processing method and storage medium
JP5904226B2 (ja) 車両挙動予測装置及びプログラム
JP2009006839A (ja) 疲労度検出装置
JP7409266B2 (ja) 轍判定装置、轍判定方法、プログラム
JP7036182B2 (ja) 表示処理装置、表示処理方法、プログラム
KR20180096235A (ko) 차량용 도로 상태 추정 시스템 및 그 방법
JP6299289B2 (ja) パラメータ学習装置、運転支援装置、及びプログラム
JP6795065B1 (ja) 表示処理装置、表示処理方法、プログラム
JP7036181B2 (ja) 表示処理装置、表示処理方法、プログラム
JP7250102B1 (ja) 車両走行支援装置
WO2024070111A1 (ja) サスペンションシステム
JP2022109023A (ja) 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム
CN114913714A (zh) 确定车辆安全距离的方法
JP2023178770A (ja) 路面損傷検出装置、路面損傷検出方法、及び路面損傷検出プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220824

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230801

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230919

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231003

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231204

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7409266

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151