JP2002243535A - 路面状態検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より正確に路面状態を検出できるようにす
る。 【解決手段】 基準データ記憶部１７には、舗装し直す
必要がある路面か否かを判定する基準となる、点検車両
のタイヤと路面との接触音の所定の区間における基準デ
ータが地図情報に対応されて記憶されている。制御部１
４は、外乱音を含む接触音から、外乱音の成分を除去す
ることにより取得された、外乱音を含まない接触音が供
給されてきたとき、その平均音量を算出し、算出した平
均音量が基準データの基準音量より大きいか否かを判定
する。制御部１４は、計測した平均音量が基準データの
基準音量より大きいと判定した場合、その計測区間の路
面は、舗装し直す必要がある路面であると認識し、点検
者に対する警告情報を表示部１９に表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行する車両のタ
イヤと路面の接触音を計測することによって、路面状態
を判別する路面状態検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、道路交通の分野において騒音問題
が大きくクローズアップされており、走行する車両のタ
イヤと路面との接触音を抑制するための様々な舗装技術
が開発されている。

【０００３】ところで、吸収性の高い舗装を施してある
路面は、降雨時において、水たまりができにくい。しか
し、このような特殊な舗装を施した路面は、通常の路面
と較べてその状態の劣化が激しい。このような道路は、
劣化するとタイヤとの接触音が大きくなる。

【０００４】そこで、普段からの路面状態の点検が重要
となり、特許の面からも、点検車両において、タイヤと
路面との接触音を測定することにより、路面の状態を検
出する様々な装置が開示されている。

【０００５】例えば、特開平８−２９８６１３号公報に
は、タイヤと路面の接触部から発生される騒音を計測
し、濡れている路面における騒音と乾いている路面にお
ける騒音の周波数特性の対応テーブルと比較することに
より、路面状態を検出する装置が開示されている。

【０００６】特開平９−５４０２０号公報には、騒音の
計測値に大きな影響を与える可能性が高い点検車両の走
行速度に基づいて、基準となる閾値を変化させることに
より、計測値を判断し、路面状態を検出する装置が開示
されている。

【０００７】特開平８−２６１９９３号公報には、タイ
ヤと路面の接触音は、車速が変わることにより音圧レベ
ルが大きく変わるのに対し、その周波数特性は路面状態
が同じであれば車速が変わってもさほど変化が見られな
いことを利用し、音圧レベルの比に基づいて路面状態を
検出する装置が開示されている。

【０００８】特開平６−１７４５４３号公報には、計測
データを所定の帯域毎に分割し、それぞれの帯域の音圧
レベルを基準値と比較することにより路面の状態を検出
する装置が開示されている。

【０００９】そして、これらの装置を応用したものとし
て、特開平８−８６６４５号公報には、路面との接触音
などに基づいて路面状態を検出するとともに、その位置
をGPS(Global Positioning System)で算出して記憶する
ことにより、人による点検作業によらずに舗装し直す必
要がある地点を特定する装置が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このGP
Sを用いて舗装地点を特定する装置においては、計測し
た音に基づいて路面状態を検出する際、過去の計測条件
などを考慮せずに、過去の計測条件と今回の計測条件が
異なる場合であっても、同一の判定基準に基づいて判断
するため、路面が劣化している地点を誤検出してしまう
ことが予想される。

【００１１】例えば、基準値より大きい音圧が検出され
たときに、その地点を状態が劣化している地点として特
定するとした場合、過去に計測したときより今回の計測
時の計測車両の走行速度の方が速いとき、ちょっとした
窪みであっても、基準以上（過去の計測値以上）の音圧
を検出し、状態が劣化している地点として検出してしま
うおそれがある。

【００１２】また、路面とタイヤとの接触音を収集する
マイクロフォンは、接触音以外の外部からの音も計測し
てしまうため、例えば、近傍で工事などを行っている場
合、実際に路面が劣化していないにも関わらず、状態が
劣化していることを検出してしまうことが予想される。

【００１３】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、過去の計測条件や計測される外乱を考慮し
て路面状態を判断することにより、より正確に路面状態
を検出できるようにしたものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明の路面状態検出装置は、走行する車両のタ
イヤと路面の接触部から発生される接触音を計測する音
計測手段と、音計測手段による計測値から、接触音に含
まれる外乱音の成分を除去して補正値を演算する補正値
演算手段と、所定の基準値を記憶する基準値記憶手段
と、補正値演算手段により演算された補正値と、基準値
記憶手段により記憶されている基準値とを比較する比較
手段と、比較手段による比較結果を計測情報として記憶
する計測情報記憶手段とを備えることを特徴とする。

【００１５】本発明の路面状態検出装置は、路面状態を
点検する点検車両に設置され、点検車両のタイヤと路面
との接触音に基づいて、例えば、路面が舗装し直す必要
がある路面であるか否かといった判定処理や、路面の窪
みやでっぱりの位置などを検出する処理を実行し、必要
に応じて点検者に対して警告する。

【００１６】音計測手段は、例えば、図１の補正値演算
部１１の内部に構成される接触音周波数スペクトル算出
部３２により構成され、補正値演算手段は、例えば、図
１の補正値演算部１１により構成され、基準値記憶手段
は、例えば、図１の基準データ記憶部１７により構成さ
れる。また、比較手段は、例えば、図８のステップS６
２の処理を実行する図１の制御部１４により構成され、
計測情報記憶手段は、例えば、図１の計測情報記憶部２
１により構成される。

【００１７】音計測手段は、点検車両のタイヤと路面と
の接触部から発生される接触音を計測する。この接触音
には、外乱音が含まれており、補正値演算手段により除
去される。

【００１８】補正値演算手段は、接触音から外乱音の成
分を除去して、補正値を演算する。すなわち、補正値と
は、点検車両のタイヤと路面との接触部から発生される
音（外乱音が含まれていない音）の、例えば、音量とさ
れる。また、点検車両のタイヤと路面との接触部から発
生される音の周波数などとすることもできる。

【００１９】外乱音とは、例えば、道路の近傍に工事現
場などがある場合、その工事現場から発生される騒音
や、点検車両の近傍を走行する他の車両から発生される
騒音などである。また、点検車両が自ら発生するエンジ
ン音なども含まれている。

【００２０】基準値は、接触音を計測した路面が、舗装
し直す必要がある路面であるか否かを判定する基準とな
る値であり、計測条件などの情報とともに対応付けて記
憶される。具体的には、基準値は、所定の区間につい
て、その区間の補正値の平均値（外乱音を含まない接触
音の平均音量）であり、点検車両の走行速度、点検車両
の識別情報としての車両IDなどの情報とともに記憶され
る。以下、適宜、これらの基準値、および計測条件など
の情報をまとめて基準データと称する。

【００２１】また、基準値記憶手段には、基準データと
して、地図情報上に、所定の区間の路面の情報なども記
憶される。路面の情報とは、例えば、アスファルトやコ
ンクリートなどの路面を舗装する際に用いられる原料の
情報や、例えば、降雨時であっても水たまりができにく
い低騒音舗装などのように、特殊な舗装方法のことであ
る。

【００２２】路面の状態を点検する点検者は、基準デー
タに基づいて、基準値を計測するときと同一の条件で接
触音を計測することができる。これにより、計測条件の
違いにより（例えば、点検車両の速度の違いにより）、
実際には劣化していないにも関わらず、路面状態が劣化
していると検出されるようなことが抑制される。

【００２３】基準データ記憶手段は、例えば、図３に示
すような基準データの登録処理を、複数の区間において
実行することにより、図４に示すようなデータベースを
構築する。また、基準データを計測したときの天候や、
路面の乾燥度などの情報が記憶されるようにしてもよ
い。

【００２４】外乱音を計測する外乱音計測手段をさらに
備え、補正値演算手段は、接触音から外乱音計測手段に
より計測された外乱音の成分を除去するようにすること
ができる。

【００２５】外乱音計測手段は、例えば、図１の外乱音
周波数スペクトル算出部３１により構成される。

【００２６】補正値演算手段は、外乱音を含む接触音の
周波数スペクトルから、所定のレベル以上の外乱音の周
波数スペクトルを除去することにより、外乱音を含まな
い接触音（補正値）を取得する。

【００２７】これにより、外乱音を含まない接触音の測
定が可能となる。

【００２８】補正値演算手段は、接触音を所定の周波数
帯域毎に抽出し、接触音以外の周波数帯域の音を除去す
るようにすることができる。

【００２９】この場合、補正値演算手段は、例えば、図
１１の補正値演算部１１に設けられる外乱音除去部５２
により構成される。

【００３０】そして、補正値演算手段は、例えば、図１
１に示すようにN個の帯域フィルタを構成するフィルタ
バンクにより所定の周波数帯域ごとに分割された、外乱
音を含む接触音の成分から、外乱音の周波数帯域の成分
（所定の閾値以上の高域の信号）を除去することにより
外乱音を含まない接触音を生成し、補正値を取得する。

【００３１】車両の走行区間の位置情報を取得する取得
手段と、取得手段により取得された位置情報に対応する
走行区間の基準値を基準値記憶手段から読み出す読み出
し手段とをさらに備え、比較手段は、読み出し手段によ
り読み出された走行区間の基準値と補正値とを比較する
ようにすることができる。

【００３２】取得手段は、例えば、図７のステップS４
１の処理を実行する図１の基準データ検索部１８により
構成され、読み出し手段は、例えば、図７のステップS
４４の処理を実行する図１の基準データ検索部１８によ
り構成される。

【００３３】取得手段は、点検者から入力された車線情
報と、GPSにより算出された位置情報（緯度、経度情
報）に基づいて走行区間を特定する。そして、読み出し
手段は、特定された走行区間において過去に計測された
基準値を基準データ記憶手段から読み出す。

【００３４】補正値演算手段は、走行区間における補正
値の平均値を算出し、比較手段により平均値が基準値よ
り大きいと判定されたとき、警告情報を出力する警告情
報出力手段をさらに備えるようにすることができる。

【００３５】警告情報出力手段は、例えば、図８のステ
ップS６３の処理を実行する図１の制御部１４により構
成される。

【００３６】警告情報出力手段により出力される警告情
報は、図９に示すような情報であり、地図上に、舗装し
直す必要があると判定された区間が、例えば、赤色など
の所定の色で表示される。また、詳細な計測情報なども
併せて表示される。

【００３７】これにより、点検者は、舗装し直す必要が
ある区間を容易に確認することができる。また、警告情
報は、図９に示すような情報に限られるものではなく、
点検者が確認できるものであればいずれの情報であって
もよい。例えば、警告音などにより点検者に確認させる
こともできる。

【００３８】また、補正値の平均値（外乱音を含まない
接触音の平均音量）と基準値とを比較するだけでなく、
様々なデータと比較することもできる。例えば、その区
間における補正値の最大値などを判断基準とするように
してもよい。

【００３９】計測情報記憶手段は、補正値演算手段によ
り算出された走行区間における平均値を走行区間の位置
情報と対応させて記憶するようにすることもできる。

【００４０】これにより、舗装し直す必要がある区間を
後に確認することができる。

【００４１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明を適用した路面状
態検出装置１の構成例を示すブロック図である。この路
面状態検出装置１は、路面状態を点検する点検車両に積
載され、タイヤと路面との接触音（以下、適宜、接触音
と称する）から所定の区間毎の路面状態を計測し、路面
の低騒音舗装の性能が劣化しているため、舗装し直す必
要があると判定した場合、例えば、点検車両の運転手な
どの点検者に対して警告する。

【００４２】補正値演算部１１は、外乱音マイクロフォ
ン１２、および接触音マイクロフォン１３により計測さ
れた音情報に基づいて、接触音から、外乱音を含まない
接触音の情報を補正値として取得し、制御部１４に出力
する。

【００４３】接触音マイクロフォン１３は、高指向性を
有しており、例えば、図２に示すように、タイヤ４１−
２と路面との接触部から発生される騒音を計測できる方
向に向けて、車軸４１−１に取り付けられる。なお、接
触音マイクロフォン１３は、点検車両４１の他の機構か
ら発生されるタイヤの接触音以外の騒音を計測しにくい
場所に設置される。例えば、点検車両４１のエンジンが
車体の前方に設置されている場合、接触音マイクロフォ
ン１３は、後輪側の車軸に設置される。

【００４４】接触音マイクロフォン１３により計測され
た接触音は補正値演算部１１に供給される。通常、接触
音マイクロフォン１３により計測された接触音には、例
えば、点検車両４１の他の機構から発生された騒音や、
点検車両４１の近傍を走行している車両から発生される
騒音も含まれている。そのため、補正値演算部１１は、
接触音マイクロフォン１３により計測された接触音か
ら、計測対象としていない他の騒音成分（外乱音）を排
除し、点検車両４１から発生される接触音の情報のみを
補正値として抽出し、制御部１４に出力する。

【００４５】この補正値演算部１１は、外乱音マイクロ
フォン１２において集音された外乱音の周波数スペクト
ルを算出する外乱音周波数スペクトル算出部３１、外乱
音の周波数スペクトルのレベルを算出するレベル算出部
３２、接触音マイクロフォン１３において集音された接
触音の周波数スペクトルを算出する接触音周波数スペク
トル算出部３３、および、接触音マイクロフォン１３に
おいて集音された接触音の周波数スペクトルから閾値以
上のレベルを有する外乱音の周波数スペクトル成分を除
去するスペクトル除去部３４により構成されている。

【００４６】制御部１４は、路面状態検出装置１の全体
の動作を制御し、供給されてくる各種の情報に基づい
て、現在計測している地点（所定の区間）の路面は舗装
し直す必要があるか否かを判定し、必要に応じて警告を
表示させるなどの処理を実行する。

【００４７】入力部１５は、点検者が路面状態検出装置
１に対して情報を入力するとき操作される各種の操作ボ
タンにより構成され、点検者からの入力に応じて各種の
情報を制御部１４に出力する。例えば、入力部１５に
は、点検者により点検車両４１の走行車線（計測対象と
なっている路面）に関する情報などが入力される。

【００４８】GPS１６は、所定の軌道上を周回している
人工衛星からの電波をアンテナ１６−１において受信
し、点検車両４１の走行位置（走行区間）を算出して、
基準データ検索部１８に出力する。

【００４９】そして、基準データ検索部１８は、入力部
１５から入力され、制御部１４を介して供給されてきた
車線情報と、GPS１６により算出され、供給されてきた
走行区間情報に基づいて、基準データ記憶部１７を検索
する。基準データ検索部１８は、路面状態を点検する区
間の接触音に関する基準の情報として予め設定されてい
る基準データを読み出し、制御部１４に出力する。

【００５０】すなわち、基準データ記憶部１７には、地
図情報上に、道路の所定の区間毎の接触音の基準データ
が予め記憶されている。基準データは、舗装し直す必要
があるか否かを判定する基準値として、例えば、外乱音
を含まない接触音の平均音量、計測条件として、路面の
種類（構成成分、舗装方法）、区間の位置情報などデー
タとされる。

【００５１】表示部１９は、例えば、LCD(Liquid Cryst
al Display)などにより構成され、制御部１４から供給
されてきた各種の情報を点検者に対して表示する。例え
ば、表示部１９には、制御部１４により、計測した区間
の路面について、舗装し直す必要があると判定された場
合、その警告情報が表示される。

【００５２】通信部２０は、図示せぬ管理センタと無線
により通信し、計測した路面に関する情報を送信する。
また、管理センタから送信されてきた各種の情報を受信
し、制御部１４に出力する。

【００５３】計測情報記憶部２１は、制御部１４から供
給されてきた接触音の計測情報を記憶する。

【００５４】路面状態検出装置１は、上述したように、
計測している路面が舗装し直す必要がある路面であるか
否かを判定する基準としてのデータを基準データ記憶部
１７に記憶している。始めに、図３のフローチャートを
参照して、基準データを登録する路面状態検出装置１の
処理について説明する。

【００５５】ステップS１において、制御部１４は、基
準データの登録処理の開始が指示されることに応じて、
これから接触音を計測する区間の識別情報としての区間
IDを設定する。そして、制御部１４は、ステップS２に
おいて、その区間IDに対応させて登録する、点検車両の
識別情報としての点検車両ID、計測する区間の車線を識
別する車線ID、路面の種類、および点検車両のタイヤの
種類などの情報を点検者に入力させるべく、表示部１９
に入力画面を表示する。

【００５６】車線IDは、所定の方向を基準として、例え
ば、上り方向の路肩側の車線から中央分離帯側の車線に
向かって順に「０１」、「０２」、「０３」などと予め
設定されており、この情報の入力を点検者に対して促
す。路面の種類は、路面のアスファルトを構成する成
分、路面の舗装方法などによって、「アスファルト
A」、「アスファルトB」、「コンクリート」などとそれ
ぞれ識別される。また、タイヤの種類によっても、接触
音は大きく変わるため、タイヤの種類に関しても点検者
に対して入力が要求される。

【００５７】なお、路面状態検出装置１が計測したデー
タに基づいて、接触音を周波数分析することにより、路
面の種類を識別するようにしてもよい。この場合、点検
者に対して路面種の入力は要求されない。

【００５８】ステップS３において、制御部１４は、入
力部１５からの出力に基づいて、ステップS２で表示部
１９に表示させた入力画面に応じて、点検者から点検車
両ID、車線ID、路面種、タイヤ種などの所定の情報が入
力されたか否かを判定し、入力されたと判定した場合、
ステップS４に進む。入力部１５に入力された各種の情
報は、制御部１４を介して基準データ検索部１８に出力
される。

【００５９】基準データ検索部１８は、制御部１４から
区間IDを含む各種の情報が供給されてきた場合、ステッ
プS４において、これらの情報を対応付けて基準データ
記憶部１７に登録する。

【００６０】そして、制御部１４は、ステップS５にお
いて、接触音の計測の開始が指示されたか否かを判定
し、入力部１５からの出力に基づいて計測の開始が指示
されたと判定した場合、ステップS６に進み、GPS１６を
制御し、現在位置（計測区間の開始位置）を計測させ
る。GPS１６により計測された計測開始位置の緯度、お
よび経度などの情報は、基準データ検索部１８に出力さ
れ、区間IDと対応付けられて基準データ記憶部１７に記
憶される。

【００６１】ステップS７において、補正値演算処理が
実行される。すなわち、補正値演算部１１において、外
乱音を含む接触音の周波数スペクトルから、基準以上の
レベルを有する外乱音の周波数スペクトル成分が除去さ
れ、点検車両により発生される接触音に関する情報のみ
が補正値として抽出されて、制御部１４に出力される。
例えば、計測開始位置から１００メートルなどの計測区
間に関して、補正値演算処理が実行されたのち、ステッ
プS８に進む。補正値演算処理の詳細については図５の
フローチャートを参照して後述する。

【００６２】ステップS８において、制御部１４は、補
正値演算処理において（後述する図５のステップS２７
の処理において）取得された位置情報を、計測区間の終
了位置として記憶する。これにより、地図情報の道路上
に、計測区間が設定される。

【００６３】ステップS９において、制御部１４は、補
正値演算部１１から供給されてきた情報に基づいて、計
測区間において点検車両により発生された接触音の平均
音量を算出し、基準データ検索部１８に出力する。この
平均音量は、後に、舗装し直す必要がある路面であるか
否かを判定する基準値とされる。

【００６４】また、制御部１４は、図示せぬ速度計にお
いて計測された速度情報から、計測区間における点検車
両の平均速度を算出し、基準データ検索部１８に出力す
る。基準データ検索部１８は、供給されてきた平均音量
と平均速度を区間IDなどの情報に対応させて基準データ
記憶部１７に登録する。

【００６５】このような処理が繰り返し実行されること
により、基準データ記憶部１７には、例えば、図４に示
すようなデータベースが構築される。

【００６６】この例においては、区間IDが「００１」、
かつ車線IDが「０１」とされている道路の路面の種類が
「アスファルトA」とされている。また、点検車両IDは
「０１」とされ、タイヤ種が「タイヤA」とされてい
る。そして、この条件の下、上述した処理を実行するこ
とにより、平均速度が「６０km/h」として登録され、計
測された接触音の平均音量（基準値）が「５０フォン」
として登録されている。なお、計測時刻は「００：０
０」である。

【００６７】また、このデータベースには、区間ID「０
０１」の区間に対しては、タイヤの種類（タイヤB）、
および計測車線（車線ID「０２」）を変更して計測が行
われている。この場合、点検車両の平均速度は「５０km
/h」として登録され、その区間の基準音量は「６０フォ
ン」として登録されている。

【００６８】以下、同様に、路面種が「コンクリート」
である区間（区間ID「００２」の区間）、「騒音低減舗
装」である区間（区間ID「００３」の区間）、「アスフ
ァルトC」である区間（区間ID「００４」の区間）に関
して、平均速度と基準音量が計測され、登録されてい
る。

【００６９】次に、図５のフローチャートを参照して、
図４のステップS７で実行される路面状態検出装置１の
補正値演算処理について説明する。

【００７０】ステップS２１において、接触音周波数ス
ペクトル算出部３３は、接触音マイクロフォン１３で計
測された外乱音を含む接触音の周波数スペクトルを算出
し、それをスペクトル除去部３４に出力する。

【００７１】また、ステップS２２において、外乱音周
波数スペクトル算出部３１は、外乱音マイクロフォン１
２で計測された外乱音の周波数スペクトルを算出し、そ
れをレベル検出部３２に出力する。レベル検出部３２
は、ステップS２３で、外乱音の周波数スペクトルのそ
れぞれのレベルを算出し、スペクトル除去部３４に出力
する。

【００７２】スペクトル除去部３４は、ステップS２４
において、レベル検出部３２から供給されてきたそれぞ
れのスペクトルのレベルに関する情報に基づいて、所定
の閾値以上のレベルを有するスペクトルが外乱音に存在
するか否かを判定し、存在すると判定した場合、ステッ
プS２５に進む。そして、ステップS２５において、スペ
クトル除去部３４は、閾値以上のレベルを有する外乱音
のスペクトルを接触音の周波数スペクトルから除去す
る。

【００７３】一方、ステップS２４において、スペクト
ル除去部３４は、外乱音に、所定の閾値以上のレベルを
有するスペクトルが存在しないと判定した場合、ステッ
プS２６に進む。これにより、タイヤと路面との接触面
から発生される接触音のみが補正値として演算されるこ
とになる。

【００７４】図６は、接触音マイクロフォン１２で計測
された音から外乱音を相殺する（差し引く）ことにより
生成される接触音の例を示す図である。

【００７５】図６（A）は接触音マイクロフォン１３に
おいて計測された外乱音を含む接触音の波形の例を示す
図であり、図６（B）は、外乱音マイクロフォン１２に
おいて計測された外乱音の波形の例を示す図である。な
お、縦軸は音量を示しており、横軸は時刻を示してい
る。

【００７６】スペクトル除去部３４は、レベル算出部３
２により、閾値以上のレベルを有するものとして図６
（B）に示すような波形を有する外乱音の周波数スペク
トルが通知されたとき、それを図６（A）に示すような
波形を有する外乱音を含む接触音の周波数スペクトルか
ら差し引くことにより、図６（C）に示すような波形を
有する接触音（外乱音を含まない接触音）を抽出し、制
御部１４に出力する。

【００７７】ステップS２６において、制御部１４は、
図６（C）に示すような外乱音を含まない接触音の音量
を算出し、内蔵する記憶部に一時的に記憶する。そし
て、制御部１４は、ステップS２７において、GPS１６を
制御することにより現在位置を算出させ、計測区間の終
了位置となったか否かを判定する。この終了位置は、例
えば、図３のステップS６において算出された計測の開
始位置から、所定の距離だけ離間した位置とされる。

【００７８】ステップS２７において、制御部１４は、
計測区間の終了位置となったと判定した場合、補正値の
演算処理を終了し、図３のステップS８に進む。

【００７９】次に、上述した処理により取得した基準デ
ータに基づいて、計測する区間の路面が、舗装し直す必
要がある路面か否かを判定する路面状態検出装置１の処
理について図７のフローチャートを参照して説明する。

【００８０】ステップS４１において、制御部１４は、
計測区間を特定し、対応する基準データを取得するた
め、GPS１６を制御し、現在位置を算出させる。GPS１６
により算出された位置情報は、基準データ検索部１８に
出力される。また、制御部１４は、ステップS４２にお
いて、走行車線情報（接触音を計測する車線の情報）の
入力画面を表示部１９に表示させる。

【００８１】制御部１４は、ステップS４３において、
入力部１５からの出力に基づいて、走行車線情報が入力
されてきたか否かを判定し、走行車線が入力されたと判
定した場合、入力されてきた車線情報を基準データ検索
部１８に出力し、ステップS４４に進む。

【００８２】ステップS４４において、基準データ検索
部１８は、供給されてきた現在位置情報、および走行車
線情報に基づいて、同一区間、同一車線において過去に
計測された基準データを基準データ記憶部１７から読み
出す。

【００８３】上述したように、基準データ記憶部１７に
登録されている区間IDには、区間の緯度、経度情報が対
応付けられて登録されており、基準データ検索部１８
は、接触音の計測を実行する区間を特定する。例えば、
算出された現在位置情報に対応して区間IDとして「００
１」が設定されており、車線IDとして「０１」が点検者
から入力された場合、基準データ検索部１８は、図４に
示したようなデータベースから、基準データを計測した
ときの点検車両の平均速度「６０km/h」、および基準音
量（その区間における接触音の平均音量）「５５フォ
ン」を基準データ記憶部１７から読み出す。

【００８４】基準データ検索部１８により読み出された
基準データは、制御部１４に出力され、制御部１４は、
ステップS４５において、点検車両の走行速度を表示部
１９に表示させる。この表示を確認した点検者は、表示
された速度（基準データを計測したときと同一の速度）
で、点検車両を運転し、接触音を計測する。これによ
り、基準データを計測したときと同様の計測条件で接触
音の計測を実行できるため、より正確に路面の劣化を検
出することができる。

【００８５】制御部１４は、ステップS４６において、
図示せぬ速度計からの出力に基づいて、点検車両が発進
したか否か（接触音の計測の開始が指示されたか否か）
を判定し、車両が発進したと判定した場合、ステップS
４７に進む。

【００８６】ステップS４７において、補正値の演算処
理（接触音の計測処理）が実行される。この処理は、図
５のフローチャートを参照して説明した処理と同様の処
理である。すなわち、接触音マイクロフォン１３におい
て計測された外乱音を含む接触音から、所定の閾値以上
のレベルを有する外乱音の周波数スペクトルが除去さ
れ、点検車両のタイヤと路面から発生される外乱音を含
まない接触音が補正値として演算される。補正値の演算
処理が計測区間の終了位置となるまで繰り返し実行さ
れ、区間の終了位置となったとき、ステップS４８に進
む。

【００８７】ステップS４８において、警告判定処理が
実行される。すなわち、計測区間内における補正値の平
均値（接触音の平均音量）が算出され、計測区間に対し
て設定されている基準音量に基づいて警告するか否かが
判定される。そして、計測した接触音の平均音量が閾値
より大きいと判定されたとき、表示部１９に警告情報が
表示される。また、平均音量などの計測結果が計測情報
記憶部２１に記憶され、ステップS４９に進む。この警
告判定処理の詳細については、図８のフローチャートを
参照して後述する。

【００８８】ステップS４９において、制御部１４は、
入力部１５からの出力に基づいて、計測の終了が指示さ
れたか否かを判定し、終了が指示されていないと判定し
た場合、ステップS４１に戻り、それ以降の処理を繰り
返し実行する。

【００８９】一方、制御部１４は、ステップS４９にお
いて、計測の終了が指示されたと判定した場合、処理を
終了させる。

【００９０】次に、図８のフローチャートを参照して、
図７のステップS４８において実行される警告判定処理
について説明する。

【００９１】ステップS６１において、制御部１４は、
図３のステップS９の処理と同様に、スペクトル除去部
３４から供給されてきた接触音の情報と、計測時間に基
づいて、区間内の平均音量（補正値の平均値）を算出す
る。

【００９２】ステップS６２において、制御部１４は、
基準データ検索部１８により取得された基準値と、ステ
ップS６１で算出した補正値の平均値とを比較し、補正
値の平均値が基準値より大きいか否かを判定する。

【００９３】また、計測区間の基準データに含まれる基
準値に基づいて、舗装し直す必要がある区間として警告
するか否かを判定する閾値を算出し、それと計測結果を
比較するようにしてもよい。通常、基準データを計測し
た時と、今回の計測の時とでは、時間の経過に伴う路面
の劣化が生じている。そこで、例えば、制御部１４は、
基準音量に対して１割だけ増加させた値を閾値の音量と
して設定する。

【００９４】例えば、上述した例と同様に、図４に示す
データベースから、基準値として「５０フォン」が読み
出された場合（計測区間の区間IDが「００１」であり、
車線IDが「０１」の場合）、制御部１４は、閾値を「５
５フォン」として設定する。

【００９５】制御部１４は、ステップS６２で、計測区
間における補正値の平均値が基準値より大きいと判定し
た場合、計測区間の路面は、舗装し直す必要がある路面
であると認識し、ステップS６３に進む。

【００９６】ステップS６３において、制御部１４は、
計測区間に対して警告フラグを設定するとともに、表示
部１９に警告情報を表示させる。

【００９７】図９は、表示部１９に表示される警告情報
の例を示す図である。

【００９８】図９においては、複数の計測区間につい
て、計測した平均音量に基づいてそれぞれの計測区間が
色分けされており、上述したように区間IDが「００
１」、車線IDが「０１」の区間について、閾値以上の平
均音量が計測された例とされている。そして、警告情報
として、区間ID、車線ID、タイヤ種、時刻などの計測デ
ータが表示されている。

【００９９】このように警告情報が表示されるため、点
検者は補修が必要な区間を容易に確認することができ
る。

【０１００】ステップS６４において、制御部１４は、
読み出した基準データの計測条件の情報とともに、計測
結果を計測情報記憶部２１に記憶させる。

【０１０１】一方、ステップS６３において、制御部１
４は、接触音の平均音量が基準値より小さいと判定した
場合、ステップS６５に進み、読み出した基準データの
計測条件の情報とともに、計測結果を計測情報記憶部２
１に記憶する。

【０１０２】図１０は、計測情報記憶部２１に記憶され
る計測結果の例を示す図である。

【０１０３】例えば、この例においては、区間IDが「０
０１」、かつ、車線IDが「０１」の計測区間において、
警告フラグが設定されており、路面の補修が必要である
ことが示されている。また、計測された接触音の平均音
量が「７０フォン」とされている。

【０１０４】また、同様の処理が他の計測区間において
も実行され、区間IDが「００１」、かつ、車線IDが「０
２」の計測区間については、警告フラグが設定されず
（路面の補修が必要でないと判定され）、接触音の平均
音量が４０フォンとされている。すなわち、図４に示し
た基準データを計測するときと較べて、路面の劣化が検
出されなかった場合とされている。

【０１０５】以下、同様にして、区間IDが「００２」で
あり、車線IDが「０１」の計測区間については、警告フ
ラグが設定され、その区間の路面は補修が必要であると
判定されている。また、区間IDが「００３」であり、車
線IDが「０２」の計測区間、および区間IDが「００４」
であり、車線IDが「０２」の計測区間については、警告
フラグが設定されておらず、路面の劣化が検出されなか
ったことが示されている。

【０１０６】計測情報記憶部２１に記憶された計測結果
は、通信部２０を介して管理センタなどに送信され、補
修が必要であると警告がされた計測区間については、後
に補修工事が行われる。

【０１０７】図１１は、本発明を適用した路面状態検出
装置１の他の構成例を示すブロック図である。

【０１０８】図１１に示す路面状態検出装置１は、図１
に示した路面状態検出装置１と基本的に同様の構成であ
るが、外乱音マイクロフォン１２が省略されており、そ
れに伴い補正値演算部１１の構成が、図１の路面状態検
出装置１の補正値演算部１１の構成と異なっている。

【０１０９】すなわち、補正値演算部１１には、N個の
帯域フィルタ５１−１乃至５１−Nから構成されるフィ
ルタバンクが設けられており、接触音マイクロフォン１
３で集音された、外乱音を含んでいる接触音は、所定の
帯域毎の信号に分解され、外乱音除去部５２に入力され
る。

【０１１０】外乱音除去部５２は、例えば、入力信号の
所定の幅の高域成分を除去する低域フィルタから構成さ
れており、接触音マイクロフォン１３で計測された音か
ら外乱音成分を除去し、外乱音を含まない接触音を抽出
する。抽出された接触音は補正値として制御部１４に出
力され、音量が算出されて、上述したような路面状態の
検出処理が実行される。

【０１１１】次に、図１１の路面状態検出装置１により
実行される路面状態の検出処理について説明する。

【０１１２】図１１の路面状態検出装置１により実行さ
れる処理は、図１に示す路面状態検出装置１の処理と基
本的に同様の処理であり、図５のフローチャートを参照
して説明した補正値の演算処理のみが異なっている。図
１１の路面状態検出装置１により実行される補正値演算
処理について、図１２のフローチャートを参照して説明
する。

【０１１３】ステップS８１において、フィルタバンク
を構成する帯域フィルタ５１−１乃至５１−Nのそれぞ
れは、接触音マイクロフォン１３で計測され、入力され
てきた外乱音を含む接触音を、予め設定されている所定
の帯域に分割する。分割された所定の帯域を有する信号
は、外乱音除去部５２に入力される。

【０１１４】そして、外乱音除去部５２は、ステップS
８２において、所定の閾値以上の帯域を有する信号（外
乱音）を除去し、外乱音を含まない接触音を取得し、外
乱音を含まない接触音の情報を補正値として制御部１４
に出力する。

【０１１５】その後、制御部１４は、例えば、図７のス
テップS４８以降の処理を実行し、舗装し直す必要があ
る路面であるか否かを判定し、必要に応じて点検者に対
して警告する。

【０１１６】

【発明の効果】以上の処理により、基準データを計測す
るときと同一の計測条件で計測を行い、舗装し直す必要
があるか否かを判定できるため、より正確に路面の状態
を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した路面状態検出装置の構成例を
示すブロック図である。

【図２】図１の接触音マイクロフォンの設置例を示す図
である。

【図３】図１の路面状態検出装置の処理を説明するフロ
ーチャートである。

【図４】図１の基準データ記憶部に記憶される基準デー
タの例を示す図である。

【図５】図１の路面状態検出装置の他の処理を説明する
フローチャートである。

【図６】図１の補正値演算部が抽出する接触音の例を示
す図である。

【図７】図１の路面状態検出装置のさらに他の処理を説
明するフローチャートである。

【図８】図１の路面状態検出装置の処理を説明するフロ
ーチャートである。

【図９】警告情報の例を示す図である。

【図１０】計測情報記憶部に記憶されるデータの例を示
す図である。

【図１１】本発明を適用した路面状態検出装置の他の構
成例を示すブロック図である。

【図１２】図１１の路面状態検出装置の処理を説明する
フローチャートである。

【符号の説明】 １ 路面状態検出装置 １１ 補正値演算部 １２ 外乱音マイクロフォン １３ 接触音マイクロフォン １４ 制御部 １５ 入力部 １６ GPS １７ 基準データ記憶部 １８ 基準データ検索部 １９ 表示部 ３１ 外乱音周波数スペクトル算出部 ３２ 接触音周波数スペクトル算出部 ３２ レベル検出部 ３４ スペクトル除去部 ５１−１乃至５１−N 帯域フィルタ ５２ 外乱音除去部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G047 AB00 AC05 BA05 BC04 GA19 GG12 GG17 GG28 GG33 GG38 GG41 2G064 AA14 AB15 AB23 BD20 CC06 CC35 CC42 CC57 CC63 5H180 AA01 AA28 CC11 CC12 FF05 FF27

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行する車両のタイヤと路面の接触部か
   ら発生される接触音を計測する音計測手段と、 前記音計測手段による計測値から、前記接触音に含まれ
   る外乱音の成分を除去して補正値を演算する補正値演算
   手段と、 所定の基準値を記憶する基準値記憶手段と、 前記補正値演算手段により演算された前記補正値と、前
   記基準値記憶手段により記憶されている前記基準値とを
   比較する比較手段と、 前記比較手段による比較結果を計測情報として記憶する
   計測情報記憶手段とを備えることを特徴とする路面状態
   検出装置。
2. 【請求項２】 前記外乱音を計測する外乱音計測手段を
   さらに備え、 前記補正値演算手段は、前記接触音から前記外乱音計測
   手段により計測された前記外乱音の成分を除去すること
   を特徴とする請求項１に記載の路面状態検出装置。
3. 【請求項３】 前記補正値演算手段は、前記接触音を所
   定の周波数帯域毎に抽出し、前記接触音以外の周波数帯
   域の音を除去する ことを特徴とする請求項１に記載の路面状態検出装置。
4. 【請求項４】 前記車両の走行区間の位置情報を取得す
   る取得手段と、 前記取得手段により取得された前記位置情報に対応する
   前記走行区間の基準値を前記基準値記憶手段から読み出
   す読み出し手段とをさらに備え、 前記比較手段は、前記読み出し手段により読み出された
   前記走行区間の基準値と前記補正値とを比較することを
   特徴とする請求項１，２または３に記載の路面状態検出
   装置。
5. 【請求項５】 前記補正値演算手段は、前記走行区間に
   おける前記補正値の平均値を算出し、 前記比較手段により前記平均値が前記基準値より大きい
   と判定されたとき、警告情報を出力する警告情報出力手
   段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の路
   面状態検出装置。
6. 【請求項６】 前記計測情報記憶手段は、前記補正値演
   算手段により算出された前記走行区間における前記平均
   値を前記走行区間の位置情報と対応させて記憶すること
   を特徴とする請求項５に記載の路面状態検出装置。