JP2024042422A - インフラ更新判定装置及びインフラ更新判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】専用の装置を車両に導入することなく、多くの車両による計測値を用いて、インフラに発生した異常及び劣化を高精度に検出する。【解決手段】インフラ更新判定装置は、インフラを含む区間における複数の車両の３軸加速度値と計測時刻との履歴を保持し、当該履歴を参照して、第１期間における複数の車両の３軸加速度値の所定の統計量を算出し、算出した所定の統計値と、所定の閾値と、に基づいて、インフラ更新判定を実行し、インフラ更新判定の判定結果を出力するためのデータを生成する。【選択図】図３

Description

本発明は、インフラ更新判定装置及びインフラ更新判定方法に関する。

本願発明の背景技術として、特開２０１３－１４０４４８号公報（特許文献１）がある。この公報には、「路面調査装置は、道路の路面上の異常を検出する検出処理によって路面の劣化候補が検出された劣化候補地点を取得する。さらに、路面調査装置は、車両に搭載される加速度センサによって車両が走行する路面と平行な方向に計測された加速度及び加速度が計測された計測位置を対応付けて記憶する走行データ記憶部に記憶された加速度のうち劣化候補地点に対応する計測位置の加速度を参照して、劣化候補地点で許容範囲外の加速度が計測された頻度を算出する。さらに、路面調査装置は、算出された頻度が所定の閾値以上である場合に、当該頻度が算出された劣化候補地点を、路面が劣化している地点であると判定する。」と記載されている（要約参照）。

特開２０１３－１４０４４８号公報

特許文献１に記載の技術は、簡易装置を搭載した専用のパトロール車や、デジタルタコグラフを搭載した業務車両等の特定の車両の走行データを用いて、路面劣化を判定する。つまり、特許文献１に記載の技術においては、一般車両を含む多くの車両の走行データを統合した分析による路面劣化の判定をすることは困難である。

そこで本発明の一態様は、専用の装置を車両に導入することなく、多くの車両による計測値を用いて、インフラに発生した異常及び劣化を高精度に検出する。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は以下の構成を採用する。インフラ更新判定装置は、プロセッサとメモリとを含み、前記メモリは、インフラを含む区間における複数の車両の３軸加速度値と、前記３軸加速度値の計測時刻と、の履歴を保持し、前記プロセッサは、前記履歴を参照して、第１期間における前記複数の車両の３軸加速度値の所定の統計量を算出し、前記算出した所定の統計値と、所定の閾値と、に基づいて、インフラ更新判定を実行し、前記インフラ更新判定の判定結果を出力するためのデータを生成する。

本発明の一態様によれば、専用の装置を車両に導入することなく、多くの車両による計測値を用いて、インフラに発生した異常及び劣化を高精度に検出することができる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

実施例１におけるインフラ更新判定システムが実現するソリューションのコンセプトの一例を示す説明図である。 実施例１におけるインフラ更新判定システムの構成例を示すブロック図である。 実施例１における情報管理サーバの構成例を示すブロック図である。 実施例１における車載装置の構成例を示すブロック図である。 実施例１における計測情報のデータ構成例を示す図である。 実施例１における車両単位統計情報のデータ構成例を示す図である。 実施例１における区間統計情報のデータ構成例を示す図である。 実施例１における区間情報において定義される区間の例を示す説明図である。 実施例１における情報集約処理の一例を示すシーケンス図である。 実施例１における情報集約処理の別例を示すシーケンス図である。 実施例１における異常・劣化検知処理の一例を示すシーケンス図である。 実施例１における異常判定処理の一例を示すフローチャートである。 実施例１における劣化判定処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態において、同一の構成には原則として同一の符号を付け、繰り返しの説明は省略する。なお、本実施形態は本発明を実現するための一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではないことに注意すべきである。

図１は、インフラ更新判定システムが実現するソリューションのコンセプトの一例を示す説明図である。情報管理サーバ１０３（インフラ更新判定装置の一例）は、複数の車両それぞれに搭載された車載カメラ、車載センサ（例えば加速度センサ）及びＧＰＳ（Ｇｒｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などが取得した車両取得情報１０１を、ネットワーク１０２（例えば、キャリア通信網）を介して、収集する。

情報管理サーバ１０３は、車両取得情報１０１と併せて、車両取得情報１０１に含まれる車載カメラによって撮影された動画像、車載センサによって取得された３軸加速度（ｘ軸方向、ｙ軸方向、及びｚ軸方向それぞれの加速度）、及びＧＰＳによって測位された位置等それぞれが取得された時刻を記録する。

情報管理サーバ１０３は、３軸加速度が示す車両の動き及び振動、並びに道路（インフラの一例）の路面の起伏等に基づいて、インフラ更新判定を実行し、判定結果を、観測時刻及ＧＰＳによる測位情報とともに監視者端末１０４に通知する。

情報管理サーバ１０３から、通知を受けた監視者端末１０４のユーザである監視者は、通知された情報から、道路の路面の点検又は補修の必要性を判断し、監視者端末１０４を介して点検補修者端末１０５に通知する。

また、監視者端末１０４は、監視者が道路路面及び施設壁面等の亀裂等を目視確認するために、情報管理サーバ１０３を介して、特定時間の動画像を送信するよう車両に指示することが可能である。通知を受けた点検補修者端末１０５のユーザである点検補修者は、インフラ更新判定において更新の必要性が指摘された場所に赴き、保守点検又は補修作業を行う。

以下、本実施例では、更新判定の対象のインフラが道路である例を主に説明する。なお、本実施形態において、道路に発生した異常とは、道路に事故車両がある、及びトラック等の積載物が道路に散乱した等のような、道路において突発的に発生し、かつ即座に対処が必要な致命的な欠陥を示す。また、本実施形態において、道路の劣化とは、長期的に多くの車両が道路を通過する及び道路が風雨に長期間晒される等によって発生した道路の路面の凹みや亀裂等のような、長期的な要因によって発生し、かつ必ずしも即座に対処する必要はない（つまり致命的ではない）道路の性能又は品質の低下を示す。

図２は、インフラ更新判定システムの構成例を示すブロック図である。インフラ更新判定システムは、例えば、情報管理サーバ１０３、監視者端末１０４、点検補修者端末１０５、及び複数の車両２０１を含む。

複数の車両２０１それぞれは、例えば、車載装置、車載カメラ、車載センサ、及び測位装置等を搭載する。車載装置は、車載カメラ、車載センサ、及び測位装置が取得した情報をキャリア通信網等のネットワーク１０２を介して、情報管理サーバ１０３に送信する。

情報管理サーバ１０３は、監視者端末１０４、及び点検補修者端末１０５と、ネットワークを介して接続されている。情報管理サーバ１０３は、受信した情報に基づいてインフラ更新判定を実行し、判定結果を監視者端末１０４に送信する。監視者端末１０４から点検補修者端末１０５への保守点検及び補修作業の通知は、情報管理サーバ１０３を介して送信される。

なお、監視者端末１０４及び点検補修者端末１０５は、例えば、いずれもＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メモリ、補助記憶装置、通信装置、入力装置、及び表示装置を有する計算機によって構成される（図示省略）。

図３は、情報管理サーバ１０３の構成例を示すブロック図である。情報管理サーバ１０３は、例えば、ＣＰＵ３０１、メモリ３０２、補助記憶装置３０３、通信装置３０４、入力装置３０５、及び表示装置３０６を有する計算機によって構成される。

ＣＰＵ３０１は、プロセッサを含み、メモリ３０２に格納されたプログラムを実行する。メモリ３０２は、不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及び揮発性の記憶素子であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。ＲＯＭは、不変のプログラム（例えば、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ））などを格納する。ＲＡＭは、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような高速かつ揮発性の記憶素子であり、ＣＰＵ３０１が実行するプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータを一時的に格納する。

補助記憶装置３０３は、例えば、磁気記憶装置（ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ））、フラッシュメモリ（ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ））等の大容量かつ不揮発性の記憶装置であり、ＣＰＵ３０１が実行するプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータを格納する。すなわち、プログラムは、補助記憶装置３０３から読み出されて、メモリ３０２にロードされて、ＣＰＵ３０１によって実行される。

入力装置３０５は、キーボードやマウスなどの、オペレータからの入力を受ける装置である。表示装置３０６は、ディスプレイ装置やプリンタなどの、プログラムの実行結果をオペレータが視認可能な形式で出力する装置である。

通信装置３０４は、所定のプロトコルに従って、他の装置との通信を制御するネットワークインターフェース装置である。また、通信装置３０４は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等のシリアルインターフェースを含んでもよい。

ＣＰＵ３０１が実行するプログラムの一部またはすべては、非一時的記憶媒体であるリムーバブルメディア（ＣＤ－ＲＯＭ、フラッシュメモリなど）又は、非一時的記憶装置を備える外部計算機からネットワークを介して情報管理サーバ１０３に提供され、非一時的記憶媒体である不揮発性の補助記憶装置３０３に格納されてもよい。このため、情報管理サーバ１０３は、リムーバブルメディアからデータを読み込むインターフェースを有するとよい。これは、後述する車載装置４００についても同様である。

情報管理サーバ１０３は、物理的に一つの計算機上で、又は、論理的又は物理的に構成された複数の計算機上で構成される計算機システムであり、同一の計算機上で別個のスレッドで動作してもよく、複数の物理的計算機資源上に構築された仮想計算機上で動作してもよい。これは後述する車載装置４００についても同様である。

ＣＰＵ３０１は、例えば、いずれも機能部である、情報集約部３１１、統計情報出力部３１２、情報表示部３１３、範囲指定指示部３１４、閾値設定部３１５、画像解析部３１６、異常・劣化判定部３１７、及び異常・劣化通知部３１８を含む。補助記憶装置３０３は、例えば、車両情報３２１、撮影動画情報３２２、計測情報３２３、統計情報３２４、及び区間情報３２５を保持する。

情報集約部３１１は、車両取得情報１０１を集約し、撮影動画情報３２２及び計測情報３２３に格納する。統計情報出力部３１２は、計測情報３２３に格納された計測値に対する統計処理を実行し、統計処理によって得られた値を統計情報３２４に格納する。

情報表示部３１３は、監視者端末１０４に統計情報３２４を送信して表示させることで、監視者端末１０４のユーザが統計情報３２４を視覚的に確認できるようにする。範囲指定指示部３１４は、車載装置４００に対して、特定範囲の車両取得情報１０１のみを送信するよう指示する。

閾値設定部３１５は、監視者端末１０４からの指示に基づいて、後述する各種閾値を設定する。画像解析部３１６は、撮影動画情報３２２を解析して、道路路面及び施設壁面等の亀裂及び異常な起伏等を検知する。画像解析部３１６が、亀裂や異常な起伏を検知した場合、検知した内容を監視者端末１０４に通知するよう、異常・劣化通知部３１８に対して指示する。

異常・劣化判定部３１７は、統計情報３２４と、閾値設定部３１５が設定した閾値と、に基づいて、道路の異常及び劣化が発生しているかを判定する。異常・劣化判定部３１７は、道路の異常及び／又は劣化が発生していると判定した場合、判定結果を監視者端末１０４に通知するよう、異常・劣化通知部３１８に対して指示する。異常・劣化通知部３１８は、道路に異常及び／又は劣化が発生している場合に、監視者端末１０４に対して、異常及び／又は劣化に関する情報を送信する。

車両情報３２１は、車両２０１に関する情報（例えば、各車両２０１を識別する車両ＩＤを含む情報）である。撮影動画情報４２１は、車両２０１の車載カメラが撮影した動画を、車両ＩＤ及び撮影時刻と紐づけて保持する。

計測情報３２３は、各車両２０１に搭載された測位装置４３３が測位した位置情報と、各車両２０１に搭載された３軸加速度センサが取得した加速度情報と、を車両ＩＤ及び測位時刻と紐づけて保持する。

統計情報３２４は、統計情報出力部３１２による統計処理によって得られた値を保持する。また、詳細は後述するが、統計情報３２４は、車両単位統計情報及び区間統計情報を含む。

区間情報３２５において、区間を識別する区間ＩＤと、区間の領域（位置、形状、及び面積）を示す情報と、が区間ごとに定義されている。なお、区間は、道路（インフラの一例）を含む領域であって、道路の異常及び劣化を検知するための最小単位である。各区間に含まれる道路の長さは、当該道路を制限速度で走行し、かつ定期的に３軸加速度値や位置情報を取得する車両２０１が、３軸加速度値や位置情報を複数回取得できる程度の長さである（例えば１０ｍ～１００ｍ程度である）ことが望ましい。

例えば、ＣＰＵ３０１は、メモリ３０２にロードされた情報集約プログラムに従って動作することで、情報集約部３１１として機能し、メモリ３０２にロードされた統計情報出力プログラムに従って動作することで、統計情報出力部３１２として機能する。ＣＰＵ３０１に含まれる他の機能部についても、プログラムと機能部の関係は同様である。また、後述する車載装置４００のＣＰＵ４０１に含まれる後述する機能部についても、プログラムと機能部の関係は同様である。

なお、ＣＰＵ３０１及び後述する車載装置４００のＣＰＵ４０１に含まれる機能部による機能の一部又は全部が、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等のハードウェアによって実現されてもよい。

なお、補助記憶装置３０３及び後述する車載装置４００の補助記憶装置４０３に格納されている一部又は全部の情報は、それぞれ、メモリ３０２及びメモリ４０２に格納されていてもよいし、外部のデータベースに格納されていてもよい。

なお、本実施形態において、インフラ更新判定システムが使用する情報は、データ構造に依存せずどのようなデータ構造で表現されていてもよい。例えば、テーブル、リスト、データベース、又はキューから適切に選択したデータ構造体が、情報を格納することができる。

図４は、車両２０１が搭載する車載装置の構成例を示すブロック図である。車載装置４００は、例えば、ＣＰＵ４０１、メモリ４０２、補助記憶装置４０３、及び通信装置４０４を含む。また、車載装置４００は、車両２０１に搭載された車載カメラ４３１、加速度センサ４３２、及び測位装置４３３に接続されている。

ＣＰＵ４０１、メモリ４０２、補助記憶装置４０３、及び通信装置４０４のハードウェアとしての説明は、ＣＰＵ３０１、メモリ３０２、補助記憶装置３０３、及び通信装置３０４のハードウェアとしての説明と同様であるため省略する。但し、通信装置４０４は、ネットワーク１０２を介した情報管理サーバ１０３との間の情報の送受信に加えて、車載カメラ４３１、加速度センサ４３２、及び測位装置４３３との近距離通信を用いた情報の送受信を実行可能であってもよい。

車載カメラ４３１は、車両２０１外部の環境を動画で撮影する。加速度センサ４３２は、車両２０１の３軸加速度を定期的に計測する。測位装置４３３は、車両２０１の位置を定期的に計測する。以下、測位装置４３３による測位時刻に、加速度センサ４３２による３軸加速度の計測も行われるものとする。

なお、車載カメラ４３１、加速度センサ４３２、及び測位装置４３３それぞれは、専用の装置で実現されてもよいし、車両２０１に持ち込まれたスマートフォン等の携帯端末にインストールされたアプリケーションによる機能として実現されてもよいし、車両２０１に搭載されたカーナビげーションシステムやドライブレコーダに含まれる機能として実現されてもよい。

ＣＰＵ４０１は、いずれも機能部である、送信情報限定部４１１及び情報送信部４１２を含む。補助記憶装置４０３は、例えば、撮影動画情報４２１、位置履歴情報４２２、及び３軸加速度履歴情報４２３を保持する。

送信情報限定部４１１は、範囲指定指示部３１４からの指示に従って、車載カメラ４３１、加速度センサ４３２、及び測位装置４３３が取得した情報を限定する。情報送信部４１２は、送信情報限定部４１１が情報を限定していれば限定した情報を、限定していなければ車載カメラ４３１、加速度センサ４３２、及び測位装置４３３が取得した情報を、情報管理サーバ１０３に送信する。

撮影動画情報４２１には、車載カメラ４３１による撮影動画が、撮影時刻と紐づけられて格納されている。位置履歴情報４２２には、測位装置４３３が測位した位置が、測位時刻と紐づけられて格納されている。３軸加速度履歴情報４２３には、加速度センサ４３２が計測した３軸加速度が、測位時刻と紐づけられて格納されている。

図５は、計測情報３２３のデータ構成例を示す図である。計測情報３２３は、例えば、番号欄５０１、車両ＩＤ欄５０２、測位時刻欄５０３、測位地点欄５０４、及び３軸加速度値欄５０５を含む。

番号欄５０１は、計測情報３２３のレコードを一意に識別する番号を保持する。車両ＩＤ欄５０２は、車両２０１を識別する車両ＩＤを保持する。測位時刻欄５０３は、測位装置４３３による測位が行われた時刻（加速度センサ４３２による３軸加速度の計測が行われた時刻）を示す情報を保持する。

測位地点欄５０４は、測位装置４３３によって計測された位置を示す情報を保持する。３軸加速度値欄５０５は、加速度センサ４３２によって計測された３軸加速度を示す情報を保持する。

図６は、統計情報３２４に含まれる車両単位統計情報のデータ構成例を示す図である。車両単位統計情報３２４１は、例えば、番号欄６０１、車両ＩＤ欄６０２、区間ＩＤ欄６０３、時刻欄６０４、及び車両平均３軸加速度値欄６０５を含む。

番号欄６０１は、車両単位統計情報３２４１のレコードを一意に識別する番号を保持する。車両ＩＤ欄６０２は、車両ＩＤを保持する。区間ＩＤ欄６０３は、区間を識別する区間ＩＤを保持する。時刻欄６０４は、当該車両ＩＤに対応する車両２０１に搭載された測位装置４３３が、当該区間ＩＤに対応する区間内の最初の測位時刻を示す情報を保持する。車両平均３軸加速度値欄６０５は、当該車両ＩＤに対応する車両２０１に搭載された加速度センサ４３２が、当該区間ＩＤに対応する区間で計測した３軸加速度値の平均値（例えば、ｘ軸方向の加速度の平均値、ｙ軸方向の加速度の平均値、及びｚ軸方向の加速度の平均値からなるベクトル）を示す情報を保持する。

図７は、統計情報３２４に含まれる区間統計情報のデータ構成例を示す図である。区間統計情報３２４２は、例えば、番号欄７０１、区間ＩＤ欄７０２、統計期間欄７０３、車両数欄７０４、及び区間平均３軸加速度値欄７０５を含む。

番号欄７０１は、区間統計情報３２４２のレコードを一意に識別する番号を保持する。区間ＩＤ欄７０２は、区間ＩＤを保持する。統計期間欄７０３は、統計処理の対象となった期間を示す情報を保持する。

車両数欄７０４は、当該統計期間に当該区間を通過した（当該区間における測位装置４３３及び加速度センサ４３２の計測値を送信した）車両数を示す情報を保持する。区間平均３軸加速度値欄７０５は、当該統計期間に当該区間を通過した車両の３軸加速度値の平均値を示す情報を保持する。

図８は、区間情報３２５において定義される区間の例を示す説明図である。区間は、道路の異常及び劣化を判定するための最小単位である。各区間は、例えば、監視者端末１０４のユーザである監視者によって設定可能である。

各区間には、当該区間を識別する区間ＩＤが付与される。なお、区間の形状及び面積は、区間ごとに異なってもよいし、同じであってもよい。図８の例では、区間Ａ～区間Ｆは道路に沿って設定され、その形状及び面積は互いに異なる。区間情報３２５において、例えば、区間ＩＤと、区間の領域（位置、形状、及び面積）を示す情報と、が区間ごとに定義されている。

図９は、情報集約処理の一例を示すシーケンス図である。図９の例では、情報管理サーバ１０３は、収集範囲を指定することなく情報を収集する。各車両２０１に搭載された車載装置４００の送信情報限定部４１１は、当該車載装置４００に接続された車載カメラ４３１が撮影した撮影動画、及び加速度センサ４３２及び測位装置４３３が取得した計測情報（３軸加速度値及び測位地点）を限定し、情報送信部４１２は限定された情報及び測位装置４３３による測位時刻を情報管理サーバ１０３に送信する（Ｓ９０１）。

なお、送信情報限定部４１１は、例えば、車載カメラ４３１が撮影した撮影動画、及び加速度センサ４３２及び測位装置４３３が取得した計測情報を、予め定められた時間間隔の撮影動画及び計測情報に限定してもよいし、限定処理を実行しなくてもよい（つまり、全ての撮影動画及び計測情報が情報管理サーバ１０３に送信されてもよい）。ステップＳ９０１の処理は、例えば、定期的に実行される。

情報管理サーバ１０３の情報集約部３１１は、車載装置４００それぞれから受信した情報を撮影動画情報３２２及び計測情報３２３に格納する（Ｓ９０２）。具体的には、例えば、情報集約部３１１は、車載装置４００からそれぞれから受信した測位装置４３３による測位地点を特定する。

さらに、例えば、情報集約部３１１は、車載装置４００それぞれから受信した撮影動画を、当該車載装置４００に対応する車両ＩＤ、測位地点（又は測位地点に対応する区間ＩＤ）、及び測位時刻と紐づけて撮影動画情報３２２に格納する。さらに、例えば、情報集約部３１１は、車載装置４００それぞれから受信した加速度センサ４３２による３軸加速度値を、当該車載装置４００に対応する車両ＩＤ、測位地点、及び測位時刻と紐づけて計測情報３２３に格納する。

統計情報出力部３１２は、計測情報３２３に基づいて統計情報を生成して、車両単位統計情報３２４１及び区間統計情報３２４２に格納する（Ｓ９０３）。具体的には、例えば、統計情報出力部３１２は、計測情報３２３と区間情報３２５を参照して、各車両が滞在していた区間、及び各車両の測位装置４３３が当該区間において最初に測位した時刻を特定する。統計情報出力部３１２は、車両と区間の組み合わせごとに、当該区間における当該車両の平均３軸加速度値を算出し、算出した平均３軸加速度値を、当該車両の車両ＩＤ、当該区間の区間ＩＤ、及び当該最初の測位時刻と紐づけて車両単位統計情報３２４１に格納する。

また、例えば、統計情報出力部３１２は、計測情報３２３と区間情報３２５を参照して、各統計期間において各区間を通過した車両及び車両数を特定する。統計情報出力部３１２は、区間と統計期間の組み合わせごとに、特定した車両の当該統計期間の当該区間における平均３軸加速度値を算出し、算出した平均３軸加速度値を、当該区間の区間ＩＤ、当該統計期間、及び特定した車両数と紐づけて区間統計情報３２４２に格納する。なお、統計期間は、例えば、監視者端末１０４のユーザの入力等に従って、予め定められている。

なお、上記した例では、車両平均３軸加速度値及び区間平均３軸加速度値のような平均値が算出されているが、平均値に代えて、中央値や最頻値などの所定の統計量が用いられてもよい。

監視者端末１０４は、例えば、ユーザからの入力に従って、統計情報表示リクエストを情報管理サーバ１０３に送信する（Ｓ９０４）。統計情報表示リクエストは、例えば、車両単位統計情報３２４１及び／又は区間統計情報３２４２の指定を含む。統計情報表示リクエストが、車両単位統計情報３２４１の指定を含む場合、例えば、車両ＩＤ、区間ＩＤ、及び／又は時刻の範囲の指定をさらに含んでもよい。また、統計情報表示リクエストが、区間統計情報３２４２の指定を含む場合、例えば、区間ＩＤ、統計期間の範囲、及び／又は車両数の範囲の指定をさらに含んでもよい。

情報管理サーバ１０３の情報表示部３１３は、受信した統計情報表示リクエストによって指定された統計情報を車両単位統計情報３２４１及び／又は区間統計情報３２４２から取得し、監視者端末１０４に送信する（Ｓ９０５）。監視者端末１０４は、受信した統計情報を、監視者端末１０４の表示装置に表示する（Ｓ９０６）。

図１０は、情報集約処理の別例を示すシーケンス図である。図１０の例では、情報管理サーバ１０３は、収集範囲を指定した上で情報を収集する。監視者端末１０４は、例えば、ユーザからの入力に従って、範囲指定指示リクエストを情報管理サーバ１０３に送信する（Ｓ１００１）。範囲指定指示リクエストは、例えば、測位地点の範囲の指定、区間ＩＤの指定、時刻の範囲の指定、及び／又は車両ＩＤの指定等を含む。

情報管理サーバ１０３の範囲指定指示部３１４は、受信した範囲指定指示リクエストに従った範囲指定指示（但し、範囲指定指示リクエストが区間ＩＤの指定を含む場合には、区間情報３２５を参照して、当該区間ＩＤの指定を当該区間ＩＤに対応する位置の範囲の指定に変更する）を、各車両２０１に搭載された車載装置４００に送信する（Ｓ１００２）。

各車両２０１に搭載された車載装置４００の送信情報限定部４１１は、当該車載装置４００に接続された車載カメラ４３１が撮影した撮影動画、及び加速度センサ４３２及び測位装置４３３が取得した計測情報（３軸加速度値及び測位地点）を範囲指定指示によって指定された範囲に限定し、情報送信部４１２は限定された情報及び測位装置４３３による測位時刻を情報管理サーバ１０３に送信する（Ｓ１００３）。

例えば、範囲指定指示において、測位地点の範囲が指定されている場合、情報送信部４１２は、測位装置４３３による測位地点が当該範囲に属するときにのみ、撮影動画、測位地点、測位時刻、及び撮影動画を情報管理サーバ１０３に送信する。また、例えば、範囲指定指示において、時刻の範囲が指定されている場合、情報送信部４１２は、当該範囲に含まれる測位時刻のみにおける、撮影動画、測位地点、測位時刻、及び撮影動画を情報管理サーバ１０３に送信する。また、例えば、範囲指定指示において、車両ＩＤが指定されている場合、当該指定された車両ＩＤの車両に搭載された車載装置４００の情報送信部４１２のみが、撮影動画、測位地点、測位時刻、及び撮影動画を情報管理サーバ１０３に送信する。

ステップＳ１００３の処理に続いて、ステップＳ９０２～ステップＳ９０６の処理が実行される。図１０の例のように、範囲指定が行われることにより、車載装置４００と情報管理サーバ１０３との通信量、並びに情報管理サーバ１０３の補助記憶装置３０３に格納されるデータ量及び情報管理サーバ１０３による統計処理の処理量を低減させ、かつ監視者が必要とする範囲の情報を情報管理サーバ１０３が取得することができる。

図１１は、異常・劣化検知処理の一例を示すシーケンス図である。監視者端末１０４は、例えば、ユーザからの入力に従って、閾値設定リクエストを情報管理サーバ１０３に送信する（Ｓ１１０１）。閾値設定リクエストは、例えば、後述する異常カウント用閾値、区間異常判定閾値、及び劣化判定閾値を含む。情報管理サーバ１０３の閾値設定部３１５は、閾値設定リクエストが示す各閾値を設定する（Ｓ１１０２）。

異常・劣化判定部３１７は、設定された閾値、及び統計情報３２４等に基づいて、道路の路面に異常及び／又は劣化が発生しているかを判定する（Ｓ１１０３）。また、ステップＳ１１０３において、異常・劣化判定部３１７が、道路の路面に異常及び／又は劣化が発生していると判定した場合、異常・劣化通知部３１８は、当該発生している異常及び／又は劣化に関する情報を、監視者端末１０４に送信する。

ステップＳ１１０３の異常・劣化判定処理は、異常判定処理と劣化判定処理とを含む。異常判定処理の詳細は、図１２を用いて、劣化判定処理の詳細は図１３を用いて後述する。また、ステップＳ１１０３の異常・劣化判定処理は、異常及び／又は劣化による当該インフラの更新の必要性を判定するインフラ更新判定処理の一例でもある。

監視者端末１０４は、受信した異常及び／又は劣化に関する情報を、監視者端末１０４の表示装置に表示する（Ｓ１１０４）。なお、監視者端末１０４の表示装置に表示される異常及び／又は劣化に関する情報は、例えば、異常及び／又は劣化が発生した区間の区間ＩＤ、並びに当該区間の撮影動画等を含む。異常及び／又は劣化に関する情報が、監視者端末１０４に表示されることに加えて又は代えて、監視者端末１０４のスピーカ等から音声として出力されてもよい。

図１２は、ステップＳ１１０３における異常・劣化判定処理に含まれる異常判定処理の一例を示すフローチャートである。異常・劣化判定部３１７は、車両単位統計情報３２４１に未判定の車両単位統計（車両単位統計情報３２４１の未判定のレコード）があるかを判定する（Ｓ１２０１）。

異常・劣化判定部３１７は、車両単位統計情報３２４１に未判定の車両単位統計がないと判定した場合（Ｓ１２０１：ＮＯ）、予め設定された時間であるｍ秒待機して（Ｓ１２０８）、ステップＳ１２０１に戻る。異常・劣化判定部３１７は、車両単位統計情報３２４１に未判定の車両単位統計があると判定した場合（Ｓ１２０１：ＹＥＳ）、未判定の車両単位統計（車両単位統計情報３２４１の未判定のレコード）を１つ選択する（Ｓ１２０２）。なお、異常判定処理が行われている間にも、図９及び図１０に示した情報集約処理が並行して実行されている。つまり、異常判定処理が行われている間にも、未判定の車両単位統計が追加される可能性がある。

異常・劣化判定部３１７は、選択中のレコードにおける車両平均３軸加速度値を、当該選択中のレコードに対応する区間における区間統計情報３２４２が示す（例えば最新の統計期間の）区間平均３軸加速度値で割った商（但し、当該車両平均３軸加速度値と当該区間平均３軸加速度値とについて、絶対値をとったうえで当該商が算出される）、が、異常カウント用閾値ａより大きいかを判定する（Ｓ１２０３）。

異常・劣化判定部３１７は、当該商が異常カウント用閾値ａ以下であると判定した場合（Ｓ１２０３：ＮＯ）、ステップＳ１２０８に遷移する。異常・劣化判定部３１７は、当該商が異常カウント用閾値ａより大きいと判定した場合（Ｓ１２０３：ＹＥＳ）、当該区間（当該選択中のレコードに対応する区間）に対応する異常カウントをインクリメントする（Ｓ１２０４）。なお、各区間の異常カウントの初期値は０である。

なお、例えば、選択中のレコードにおける車両平均３軸加速度値が（ｘ_１，ｙ_１，ｚ_１）であり、当該選択中のレコードに対応する区間における区間統計情報３２４２が示す区間平均３軸加速度値が（ｘ_２，ｙ_２，ｚ_２）であるとき、ステップＳ１２０３において、異常・劣化判定部３１７は、例えば、上記した商として（｜ｘ_１｜／｜ｘ_２｜，｜ｙ_１｜／｜ｙ_２｜，｜ｚ_１｜／｜ｚ_２｜）を算出する（但し、｜｜は絶対値を示す）。

異常・劣化判定部３１７は、（｜ｘ_１｜／｜ｘ_２｜，｜ｙ_１｜／｜ｙ_２｜，｜ｚ_１｜／｜ｚ_２｜）の３つの要素のうち所定個数以上の要素（例えば少なくとも１つの要素）が異常カウント用閾値ａ（＞０）よりも大きいと判定したときに、ステップＳ１２０４の処理に遷移する。なお、上記した例では、（｜ｘ_１｜／｜ｘ_２｜，｜ｙ_１｜／｜ｙ_２｜，｜ｚ_１｜／｜ｚ_２｜）の要素それぞれとの比較対象となる異常カウント用閾値が全て同じ値（ａ）であるが、互いに異なる値であってもよい。また、３軸加速度のうち所定の要素のみ（例えば、ｚ軸方向の加速度のみ）を閾値と比較してもよい。

異常・劣化判定部３１７は、当該区間における異常カウントが区間異常判定閾値ｂより大きいかを判定する（Ｓ１２０５）。異常・劣化判定部３１７は、当該区間における異常カウントが区間異常判定閾値ｂ以下であると判定した場合（Ｓ１２０５：ＮＯ）、ステップＳ１２０８に遷移する。

異常・劣化判定部３１７は、当該区間における異常カウントが区間異常判定閾値ｂより大きいと判定した場合（Ｓ１２０５：ＹＥＳ）、当該区間に異常が発生したと判定し、異常・劣化通知部３１８は、監視者端末１０４に、当該異常に関する情報を送信する（Ｓ１２０６）。異常・劣化判定部３１７は、当該区間における異常カウントを０にリセットし（Ｓ１２０７）、ステップＳ１２０８に遷移する。

なお、異常・劣化判定部３１７は、ステップＳ１２０７の処理以外の所定のタイミングにおいても、異常カウントを０にリセットする処理を実行することが望ましい。具体的には、例えば、異常・劣化判定部３１７は、各区間について、ステップＳ１２０４における異常カウント時から（例えば、初回の異常カウント時からであってもよいし、最後の異常カウント時からであってもよい）所定時間（例えば、監視者端末１０４のユーザによって予め設定される時間）、インクリメントが発生しなかった場合は、当該区間における異常カウントを０にリセットするとよい。

なお、車両が大きく振動したり、急停止したり、急加速すると、当該車両の車両平均３軸加速度が上昇する。従って、ステップＳ１２０３～ステップＳ１２０４の処理においては、区間平均３軸加速度値よりも所定割合以上大きい車両平均３軸加速度を記録した車両２０１の台数がカウントすることにより、大きく振動したり、急停止したり、急加速した車両の台数を推測することができる。さらに、ステップＳ１２０５において、このような車両の台数が多いと判定されれば、当該区間に異常が発生したと推測することができる。また、前述したように異常とは、道路において突発的に発生し、かつ即座に対処が必要な致命的な欠陥である。そこで、図１２の例では、車両単位の統計が得られるたびにステップＳ１２０３の判定を行うことで、早期に異常を検出することができる。

図１３は、ステップＳ１１０３における異常・劣化判定処理に含まれる劣化判定処理の一例を示すフローチャートである。異常・劣化判定部３１７は、区間統計情報３２４２を参照して、各区間について、直近区間平均３軸加速度を過去区間平均３軸加速度で割った商が区間劣化判定閾値ｃよりも大きいかを判定する（Ｓ１３０１）。

なお、例えば、直近区間平均３軸加速度は、統計期間が直近１日分の当該区間の平均３軸加速度値であり、過去区間平均３軸加速度は、統計期間が直近１年分（直近区間平均３軸加速度の統計期間よりも古い期間を含み、直近区間平均３軸加速度の統計期間よりも長い期間である）の当該区間の平均３軸加速度である。直近区間平均３軸加速度における統計期間及び過去区間平均３軸加速度における統計期間は、例えば、監視者端末１０４のユーザによって予め自由に設定可能である。

なお、直近区間平均３軸加速度における統計期間及び過去区間平均３軸加速度における統計期間は区間ごとに異なってもよい。また、区間劣化判定閾値ｃも区間ごとに異なる値が設定されてもよいし、同じ値が設定されてもよい。

また、直近区間平均３軸加速度を過去区間平均３軸加速度で割った商の算出方法や、当該商と区間劣化判定閾値ｃとの比較方法は、例えば、ステップＳ１２０４で説明した方法と同様である。

異常・劣化判定部３１７は、全ての区間について、直近区間平均３軸加速度を過去区間平均３軸加速度で割った商（但し、当該直近区間平均３軸加速度と当該過去区間平均３軸加速度とについて、絶対値をとったうえで当該商が算出される）が区間劣化判定閾値ｃ以下であると判定した場合（Ｓ１３０１：ＮＯ）、予め設定された時間であるｐ時間待機して（Ｓ１３０３）、ステップＳ１３０１に戻る。なお、劣化判定処理が行われている間にも、図９及び図１０に示した情報集約処理が並行して実行されている。つまり、異常判定処理が行われている間にも、直近区間平均３軸加速度及び過去区間平均３軸加速度が変化する可能性がある。

異常・劣化判定部３１７は、直近区間平均３軸加速度を過去区間平均３軸加速度で割った商が区間劣化判定閾値ｃより大きい区間があると判定した場合（Ｓ１３０１：ＹＥＳ）、当該区間に劣化が発生したと判定し、異常・劣化通知部３１８は、監視者端末１０４に、当該劣化に関する情報を送信し（Ｓ１３０２）、ステップＳ１３０３に遷移する。

なお、車両が大きく振動したり、急停止したり、急加速すると、当該車両の車両平均３軸加速度が上昇する。従って、ステップＳ１２０３～ステップＳ１２０４の処理においては、区間平均３軸加速度値よりも所定割合以上大きい車両平均３軸加速度を記録した車両２０１の台数がカウントすることにより、大きく振動したり、急停止したり、急加速した車両の台数を推測することができる。さらに、ステップＳ１２０５において、このような車両の台数が多いと判定されれば、当該区間に異常が発生したと推測することができる。また、前述したように劣化とは、長期的な要因によって発生し、かつ必ずしも即座に対処する必要はない（つまり致命的ではない）道路の性能又は品質の低下を示す。そこで、図１３の例では、複数の車両の直近の統計を用いた判定を実行することで、劣化を高精度に検出することができる。

以上、本実施例の情報管理サーバ１０３は複数の車両２０１の３軸加速度の統計量を用いた前述した判定を実行することにより、インフラに発生した異常を早期に検出でき、かつインフラに発生した劣化を高精度に検出することができる。

さらに、車両２０１の位置を取得する測位装置４３３や３軸加速度値を取得する加速度センサ４３２は、カーナビゲーションシステム、ドライブレコーダ、及びスマートフォン等の汎用的な装置によって実現可能である。さらに車両２０１の位置や３軸加速度値は、キャリア通信網等を介して送信可能である。つまり、本実施例のインフラ更新判定システムは、専用の装置及び専用のネットワーク等を導入することなく、乗用車、公共交通機関の車両、及びタクシー等の任意の種類の多くの車両による計測値を分析することができ、ひいてはインフラに発生した異常及び劣化を早期かつ高精度に検出することができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１０３ 情報管理サーバ、１０４ 監視者端末、２０１ 車両、３０１ ＣＰＵ３０１、３０２ メモリ、３０３ 補助記憶装置、３０４ 通信装置、３１１ 情報集約部、３１２ 統計情報出力部、３１４ 範囲指定指示部、３１７ 異常・劣化判定部、３１８ 異常・劣化通知部、３２４ 統計情報、３２５ 区間情報、４００ 車載装置、４３１ 車載カメラ、４３２ 加速度センサ、４３３ 測位装置

Claims (8)

1. インフラ更新判定装置であって、
   プロセッサとメモリとを含み、
   前記メモリは、インフラを含む区間における複数の車両の３軸加速度値と、前記３軸加速度値の計測時刻と、の履歴を保持し、
   前記プロセッサは、
   前記履歴を参照して、第１期間における前記複数の車両の３軸加速度値の所定の統計量を算出し、
   前記算出した所定の統計値と、所定の閾値と、に基づいて、インフラ更新判定を実行し、
   前記インフラ更新判定の判定結果を出力するためのデータを生成する、インフラ更新判定装置。
2. 請求項１に記載のインフラ更新判定装置であって、
   前記所定の統計量は、平均値であり、
   前記所定の閾値は第１閾値及び第２閾値を含み、
   前記プロセッサは、
   前記インフラ更新判定において、
   前記履歴を参照して、前記複数の車両に含まれる車両のうち、当該車両の前記区間を通過したときの３軸加速度値の平均値を、前記第１期間における前記複数の車両の３軸加速度値の平均値で割った商が、前記第１閾値より大きい車両数のカウントを実行し、
   前記カウントが前記第２閾値を超えたと判定した場合、前記区間のインフラに異常が発生したと判定する、インフラ更新判定装置。
3. 請求項１に記載のインフラ更新判定装置であって、
   前記所定の統計量は、平均値であり、
   前記所定の閾値は第３閾値を含み、
   前記プロセッサは、前記インフラ更新判定において、前記第１期間における前記複数の車両の３軸加速度値の平均値を、前記第１期間よりも古い期間を含みかつ前記第１期間よりも長い第２期間における前記複数の車両の３軸加速度値の平均値で割った商が前記第３閾値よりも大きいと判定した場合、前記区間のインフラに劣化が発生したと判定する、インフラ更新判定装置。
4. 請求項１に記載のインフラ更新判定装置であって、
   前記複数の車両それぞれに搭載され、当該車両の３軸加速度値と当該３軸加速度値の計測時刻とを取得して、前記インフラ更新判定装置に送信する、車載装置に接続され、
   前記プロセッサは、前記車載装置それぞれから受信した、３軸加速度値と当該３軸加速度値の計測時刻とを前記履歴に格納する、インフラ更新判定装置。
5. 請求項４に記載のインフラ更新判定装置であって、
   前記車載装置それぞれは、自身を搭載する車両の位置を取得し、
   前記プロセッサは、
   前記車載装置それぞれに対して、当該車載装置を搭載する車両が特定範囲の位置における及び／又は特定範囲の時刻における３軸加速度値を送信するよう指示し、
   前記車載装置それぞれから受信した前記特定範囲の位置における及び／又は前記特定範囲の時刻における３軸加速度値及び計測時刻を前記履歴に格納する、インフラ更新判定装置。
6. 請求項４に記載のインフラ更新判定装置であって、
   前記複数の車両それぞれに搭載された車載装置に接続され、
   前記車載装置は、自身を搭載する車両に搭載されたカーナビゲーションシステム、ドライブレコーダ、又は携帯端末から当該車両の３軸加速度値と当該３軸加速度値の計測時刻とを取得する、インフラ更新判定装置。
7. 請求項１に記載のインフラ更新判定装置であって、
   前記プロセッサは、前記第１期間における前記複数の車両の３軸加速度値の所定の統計量を出力するためのデータを生成する、インフラ更新判定装置。
8. インフラ更新判定装置によるインフラ更新判定方法であって、
   前記インフラ更新判定装置は、プロセッサとメモリとを含み、
   前記メモリは、インフラを含む区間における複数の車両の３軸加速度値と、前記３軸加速度値の計測時刻と、の履歴を保持し、
   前記インフラ更新判定方法は、
   前記プロセッサが、前記履歴を参照して、第１期間における前記複数の車両の３軸加速度値の所定の統計量を算出し、
   前記プロセッサが、前記算出した所定の統計値と、所定の閾値と、に基づいて、インフラ更新判定を実行し、
   前記プロセッサが、前記インフラ更新判定の判定結果を出力するためのデータを生成する、インフラ更新判定方法。

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