JP7469468B2 - 路面評価装置および路面評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、路面の凹凸形状を表す路面プロファイルを評価する路面評価装置および路面評価方法に関する。

この種の装置として、従来、車両に設けられた加速度センサにより測定された横方向（走行方向に対する横方向）の加速度に基づいて、車両が走行した道路の路面の凹凸形状を表す路面プロファイルを検出するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００２－１２１３８号公報

しかしながら、加速度センサにより測定された加速度に基づいて検出される路面プロファイルには、車両のサスペンションやタイヤの種類やそれらの状態によってばらつきが生じる。したがって、上記特許文献１記載の装置のように、単に加速度センサにより測定された加速度に基づいて路面プロファイルを検出するのでは、路面プロファイルを十分に評価することができない。

本発明の一態様である路面評価装置は、走行中の車両の運動を示す情報と車両の位置情報とを含む走行情報を取得する走行情報取得部と、車両が走行する道路の情報を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、車両の固有情報を含む車両情報を取得する車両情報取得部と、走行情報取得部により取得された走行情報に基づいて、車両が走行する道路の路面の粗さを示す粗さ値を導出する粗さ値導出部と、車両情報取得部により取得された車両情報に基づいて、粗さ値導出部により導出された路面の粗さ値を補正する粗さ値補正部と、粗さ値補正部により補正された路面の粗さ値を、地図情報取得部により取得された道路の情報に対応付けて出力する出力部と、複数の車両を所定の道路で走行させたときに各車両から取得された走行情報に基づいて、粗さ値導出部により導出された路面の粗さ値を補正するための補正係数を決定する補正係数決定部と、を備える、車両情報は、固有情報に対応付けて、補正係数決定部により決定された補正係数を含む。補正係数決定部は、粗さ値導出部により、各車両から取得された走行情報に基づき導出された、各車両の路面の粗さ値の比に基づいて、補正係数を決定し、粗さ値補正部は、車両情報取得部により取得された車両情報に含まれる補正係数に基づいて、粗さ値導出部により導出された路面の粗さ値を補正する。

本発明の他の態様である路面評価方法は、走行中の車両の運動を示す情報と車両の位置情報とを含む走行情報を取得する第１取得ステップと、車両が走行する道路の情報を含む地図情報を取得する第２取得ステップと、車両の固有情報を含む車両情報を取得する第３取得ステップと、取得された走行情報に基づいて、車両が走行する道路の路面の粗さを示す粗さ値を導出する導出ステップと、取得された車両情報に基づいて、導出された路面の粗さ値を補正する補正ステップと、補正された路面の粗さ値を、取得された道路の情報に対応付けて出力する出力ステップとを、コンピュータにより実行することを含む。車両情報は、固有情報に対応付けて、路面の粗さ値を補正するための補正係数を含む。補正係数は、複数の車両を所定の道路で走行させたときに各車両から取得された走行情報に基づき導出された、各車両の路面の粗さ値の比に基づいて決定される。補正ステップでは、車両情報に含まれる補正係数に基づいて、路面の粗さ値が補正される。

本発明によれば、路面プロファイルを十分に評価することができる。

本発明の実施形態に係る路面評価装置を備える路面評価システムの構成の一例を示す図。 車載装置の要部構成を示すブロック図。 本発明の実施形態に係る路面評価装置の要部構成を示すブロック図。 路面粗さ値と横加速度との相関関係の導出方法を説明するための図。 路面粗さ値と横加速度との相関関係の導出方法を説明するための図。 車両が走行する道路の地図の一例を示す図。 図５Ａの道路を走行した車両の車載装置から路面評価装置が取得した、走行情報の一例を示す図。 図５Ａの道路を走行中の車両の車載装置から取得された走行情報に基づいて導出された路面粗さ値の一例を示す図。 車両情報の一例を示す図。 図３の演算部で実行される処理の一例を示すフローチャート。

以下、図１～図８を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る路面評価装置は、車両が走行する道路の路面プロファイルを評価するための装置である。図１は、本実施形態に係る路面評価装置を備える路面評価システムの構成の一例を示す図である。図１に示すように、路面評価システム１は、路面評価装置１０と、車載装置３０とを備える。路面評価装置はサーバ装置として構成される。車載装置３０は、通信網２を介して路面評価装置１０と通信可能に構成される。

通信網２には、インターネット網や携帯電話網等に代表される公衆無線通信網だけでなく、所定の管理地域ごとに設けられた閉鎖的な通信網、例えば無線ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等も含まれる。

車載装置３０は、種々の車両２０に搭載される。車両２０には、車両２０－１、車両２０－２、車両２０－３が含まれる。車両２０－１および車両２０－２は、同じ車種であるがグレードが異なり、車両２０－１は、車両２０－２よりもグレードが低い。車両２０－３は、車両２０－１および車両２０－２と異なる車種の車両である。車両２０－３は、車両２０－１および車両２０－２の車種よりも乗り心地が重視された車種である。なお、車両２０に含まれる車両は３台に限らず、車両２０には車両２０－１～２０－３以外の車両が含まれていてもよい。

図２は、本実施形態に係る車載装置３０の要部構成を示すブロック図である。車載装置３０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３１と、測位センサ３２と、加速度センサ３３と、舵角センサ３４と、車速センサ３５と、ＴＣＵ（Telematic Control Unit）３６とを有する。

測位センサ３２は、例えばＧＰＳセンサであって、ＧＰＳ衛星から送信された測位信号を受信し、車両２０の絶対位置（緯度、経度など）を検出する。なお、測位センサ３２には、ＧＰＳセンサだけでなく準天頂軌道衛星をはじめとしたＧＮＳＳ衛星と言われる各国の衛星から送信される電波を利用して測位するセンサも含まれる。また、慣性航法とのハイブリッド手法によって車両位置を求めるようにしても良い。

加速度センサ３３は、車両２０の左右方向の加速度、すなわち横加速度を検出する。なお、加速度センサ３３は、車両２０の横加速度とともに前後方向の加速度や上下方向の加速度を検出するように構成されてもよい。舵角センサ３４は、車両２０のステアリングホイール（不図示）の操舵角を検出する。車速センサ３５は、車両２０の車速を検出する。

図２に示すように、ＥＣＵ３１は、ＣＰＵ（プロセッサ）等の演算部３１０と、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部３２０と、Ｉ／Ｏインターフェース等の図示しないその他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。演算部３１０は、予め記憶部３２０に記憶されたプログラムを実行することで、センサ値取得部３１１および通信制御部３１２として機能する。

センサ値取得部３１１は、各センサ３２～３４により検出される情報（値）、すなわち走行情報を取得する。センサ値取得部３１１は、加速度センサ３３により検出された車両２０の加速度と測位センサ３２により検出された車両２０の絶対位置とを含む走行情報を所定周期で、例えば１０ｍｓごとに取得する。走行情報には、加速度センサ３３により検出された車両２０の横加速度が少なくとも含まれる。通信制御部３１２は、センサ値取得部３１１により取得された走行情報を、ＴＣＵ３６を介して路面評価装置１０に送信する。このとき、通信制御部３１２は、センサ値取得部３１１により取得された走行情報を、所定周期で送信する。より具体的には、通信制御部３１２は、処理負荷を増大させないように、且つ、通信網２の帯域を不要に圧迫しないように、センサ値取得部３１１により取得された走行情報を間引いて、例えば１ｓごとに送信する。

路面評価装置１０は、車両２０の加速度センサ３３による検出値に基づいて路面の凹凸形状、すなわち路面プロファイルを検出する。この検出された路面プロファイルは、例えば道路管理会社等が有する端末に出力され、道路管理会社等により補修の要否等を検討する際の参照データとして用いられる。すなわち、加速度センサの検出値が、路面プロファイルを評価するために用いられる。

しなしながら、上述したように、車両の加速度センサにより測定された加速度に基づいて検出される路面プロファイルは、車両のサスペンションやタイヤの種類やそれらの状態によってばらつきが生じる。そのため、車両２０が有する加速度センサに基づいて検出された路面プロファイルでは、路面プロファイルの十分な評価を行うことが難しい。そこで、本実施形態では、路面プロファイルを十分に評価可能なように、以下のように路面評価装置を構成する。

図３は、本実施形態に係る路面評価装置１０の要部構成を示すブロック図である。路面評価装置１０は、ＣＰＵ等の演算部１１０と、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部１２０と、Ｉ／Ｏインターフェース等の図示しないその他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。記憶部１２０は、道路の地図を含む地図情報や演算部１１０により処理される各種情報を記憶する。

演算部１１０は、記憶部１２０に記憶されたプログラムを実行することで、情報取得部１１１、路面プロファイル導出部１１２、路面プロファイル補正部１１３、路面プロファイル出力部１１４、および通信制御部１１５として機能する。

情報取得部１１１は、車両２０の各方向の加速度が含まれる、車両２０の運動を示す情報と、車両２０の位置情報とを含む走行情報を取得する。情報取得部１１１は、通信制御部１１５を介して、道路を走行中の車両２０の車載装置３０から走行情報を受信する。車両２０の運動を示す情報とは、車両のロール運動を示す情報と遠心力による運動を示す情報と路面の凹凸による運動を示す情報とが混合された情報である。ロール運動とは、車両の前後方向の重心軸まわりの回転運動、すなわち車両の左右方向の揺動運動である。走行情報には、送信元である車両２０の識別情報（以下、車両識別情報と呼ぶ。）が含まれる。車両識別情報は、車両２０の車種およびグレードの少なくとも一方を特定可能な情報であり、例えば車台番号である。

情報取得部１１１は、車両２０が走行する道路の情報を含む地図情報を記憶部１２０から取得する。

情報取得部１１１は、車両２０の固有情報を含む車両情報を取得する。車両２０の固有情報は、車両２０を構成する所定の部品の種別または状態を特定可能な情報である。車両２０を構成する所定の部品とは、走行中の車両２０の運動に影響を与える部品であって、例えばサスペンションやタイヤである。また、部品の種別とは、例えば、バネレート等で区別されるサスペンションの種別や、扁平率や幅、ゴムの硬さで区別されるタイヤの種別である。部品の状態とは、使用期間等に応じて変化する部品の状態であり、例えばサスペンションの硬さやタイヤの硬さである。部品の状態を特定可能な情報とは、例えば車両の製造年である。

路面プロファイル導出部１１２は、情報取得部１１１により取得された走行情報に基づいて、路面の凹凸の量（深さまたは高さ）、つまり路面粗さを示す粗さ情報を導出する。粗さ情報は、路面の粗さの程度を示す路面粗さ値であり、例えば、国際的な指標であるＩＲＩ（国際ラフネス指標）で表される値である。以下、路面粗さ値を単に粗さ値と表現する場合がある。

一般に、路面の凹凸の量が大きいほど車両２０の横加速度は大きく、路面粗さ値と横加速度とは所定の相関関係を有する。路面プロファイル導出部１１２は、この相関関係を用いて、横加速度から道路上の車両位置に対応する路面粗さ値を導出する。具体的には、路面プロファイル導出部１１２は、まず、予め測定された路面粗さ値と横加速度とに基づいて、路面粗さ値と横加速度との相関関係を導出する。

図４Ａおよび図４Ｂは、路面粗さ値と横加速度との相関関係の導出方法を説明するための図である。図４Ａに示す車両Ｖ１は、路面の粗さを測定する測定機器ＭＡを搭載する専用車両である。測定機器ＭＡは、所定の道路（測定用コース等）ＲＤを車両Ｖ１が走行しているときに、道路ＲＤの路面粗さ値を測定する。図４Ａの特性Ｐ１は、このとき測定される路面粗さ値を示す。

図４Ｂには、図１の車両２０が図４Ａと同一の道路ＲＤを走行する様子が示される。図４Ｂの波形Ｐ２は、車両２０が所定の道路ＲＤを走行中に、車両２０に設けられた加速度センサ３３により１０ｍｓごとに検出された横加速度を示す。以下、相関関係の導出に用いられた車両２０を基準車両と呼ぶ。本実施形態では、車両２０－１を基準車両とする。

路面プロファイル導出部１１２は、車両Ｖ１を用いて測定した路面粗さ値と、基準車両である車両２０－１を用いて測定した横加速度とに基づいて、路面粗さ値と横加速度との相関関係を導出し、相関関係を示す情報を記憶部１２０に記憶する。なお、相関関係を導出する際、車両２０－１と車種とグレードとが同じ車両を複数台用意して、複数台の基準車両それぞれから測定された横加速度を相関関係の導出に用いるようにしてもよい。より詳細には、複数台の基準車両それぞれから測定された横加速度の統計データ（平均値など）を相関関係の導出に用いるようにしてもよい。それにより、路面粗さ値と横加速度との相関関係をより精度よく導出することができる。

図５Ａは、車両２０が走行する道路の地図の一例を示す図である。図５Ａには、路面粗さ値の導出対象となる所定道路（国道Ｘ号の緯度Ｙ～Ｚの区間）が示される。図５Ａにおいて上方向が北方向に対応し、右方向が東方向に対応する。路面粗さ値の導出対象とされる範囲は、後述するようにユーザにより指定可能である。路面粗さ値の導出対象とされる道路が片側複数車線である場合には、路面粗さ値の導出対象とされる車線がユーザにより指定される。図５Ｂは、図５Ａの所定道路（国道Ｘ号の緯度Ｙ～Ｚの区間）を走行した車両２０の車載装置３０から路面評価装置１０が取得した、走行情報の一例を示す図である。図中の横軸は、車両２０の走行車線に沿った進行方向の位置（緯度）であり、縦軸は、車両２０の横加速度である。

図６は、上記所定道路を走行中の車両２０の車載装置３０から取得された走行情報に基づいて導出された路面粗さ値の一例を示す図である。図６に示す特性Ｐ１１は、車両２０－１の車載装置３０から取得された走行情報から導出された路面粗さ値を表す。特性Ｐ１２は、車両２０－２の車載装置３０から取得された走行情報から導出された路面粗さ値を表す。特性Ｐ１３は、車両２０－３の車載装置３０走行情報から導出された路面粗さ値を表す。

図６に示されるように、車両２０－１，２０－２，２０－３が同じ道路を走行した場合でも、各車両の車種やグレードが異なると、路面プロファイル導出部１１２により導出される路面粗さ値が異なる。その理由は、各車両に装着されているサスペンションやタイヤなど、車両の運動に影響を与える部品が車種やグレードごとに異なるためである。

通常、サスペンションやタイヤの衝撃吸収性能（垂直方向の衝撃吸収性能）が低くなるほど、路面の凹凸による衝撃や振動が車両に伝わりやすくなり、車両２０の加速度センサ３３により検出される横加速度が大きくなる。また、通常、サスペンションやタイヤの衝撃吸収性能は、同じ車種間においてはグレードが高くなるほど高くなり、異なる車種間においては乗り心地が重視された車種ほど高くなる。

したがって、図６に示すように、乗り心地が重視された車種である車両２０－３に対応する特性Ｐ１３は、車両２０－１，２０－２に対応する特性Ｐ１１，Ｐ１２よりも低い値になる。また、図６に示すように、車両２０－１よりもグレードが高い車両２０－２に対応する特性Ｐ１２は、車両２０－１に対応する特性Ｐ１１よりも低い値になる。これにより、車両２０－１，２０－２，２０－３が同一の道路を走行した場合でも、各車両の走行情報（横加速度）から導出される路面粗さ値にばらつきが発生する。このように走行情報から導出される路面粗さ値が車両２０の車種やグレードによって変化すると、路面粗さ値を十分に評価できなくなる。

この点を考慮して、本実施形態では、走行情報に含まれる車両２０の車両識別情報に基づいて、車両２０の車種やグレードを特定する。さらに、特定した車種やグレードに対応する補正係数を用いて、各車両の走行情報から導出された路面粗さ値を補正する。

図７は、車両情報の一例を示す図である。図７に示す車両情報は、予め作成され記憶部１２０に記憶される。車両情報は、車両の車種およびグレードに対応付けて、車両のサスペンションおよびタイヤの種別を示す情報とその種別に対応する補正係数とを含む。

路面プロファイル補正部１１３は、予め、車種やグレードがそれぞれ異なる車両２０を所定の道路（図４Ａの道路ＲＤ）で走行させる。路面プロファイル補正部１１３は、各車両の走行情報に基づき導出された各車両の路面粗さ値の比に基づいて、各車両のサスペンションおよびタイヤの種別に対応する補正係数を決定する。このように、路面プロファイル補正部１１３は、補正係数決定部としても機能する。

路面プロファイル補正部１１３は、決定した補正係数を車両の車種およびグレードに対応付けた情報（図７に示す車両情報）を、記憶部１２０に記憶する。なお、路面プロファイル補正部１１３は、基準車両である車両２０－１の補正係数を1.0として、各車両の補正係数を決定する。例えば車両２０－１の車種が「ＡＢＣ」でありグレードが「標準」であるとすると、図７のサスペンションの補正係数α１２およびタイヤの補正係数β１２はそれぞれ1.0となる。

上述したように、サスペンションやタイヤの衝撃吸収性能は、通常、同じ車種間においてはグレードが高くなるほど高くなり、異なる車種間においては乗り心地が重視された車種ほど高くなる。したがって、図７に示す例において車種「ＡＢＣ」が車種「ＸＹＺ」よりも乗り心地が重視された車種であるとすると、サスペンションの補正係数α１１，α１２，α１３，α２１の大小関係は、α１３＞α１２（＝1.0）＞α１１＞α２１となる。同様に、タイヤの補正係数β１１，β１２，β１３，β２１の大小関係は、β１３＞β１２（＝1.0）＞β１１＞β２１となる。

なお、車種によっては、全てのグレードに同一のサスペンションやタイヤが装着される場合がある。そのような場合には、各グレードのサスペンションの補正係数が同じ値になったり、各グレードのタイヤの補正係数が同じ値になったりする。また、異なる車種間で同一のサスペンションやタイヤが装着される場合もあり、そのような場合には、異なる車種間でも同一の補正係数が設定される。例えば、車種「ＸＹＺ」のグレード「高」の車両にサスペンション「ＳＳ＿１３」が装着される場合には、車種「ＸＹＺ」のグレード「高」の車両のサスペンションの補正係数は、車種「ＡＢＣ」のグレード「低」の車両と同じα１３となる。

路面プロファイル補正部１１３は、路面プロファイル導出部１１２により導出された路面粗さ値を補正する。より詳しくは、まず、路面プロファイル補正部１１３は、情報取得部１１１により取得された走行情報に含まれる車両２０の車両識別情報に基づいて、走行情報の送信元である車両２０の車種およびグレードを特定する。路面プロファイル補正部１１３は、その車種およびグレードに対応する車両情報を記憶部１２０から取得する。

次いで、路面プロファイル補正部１１３は、車両２０の車両情報から補正係数を取得する。例えば、車両２０の車種が「ＡＢＣ」でありグレードが「低」である場合には、サスペンションの補正係数としてα１３が取得され、タイヤの補正係数としてβ１３が取得される。

最後に、路面プロファイル補正部１１３は、読み出した補正係数を、路面プロファイル導出部１１２により導出された路面粗さ値に乗算して、路面粗さ値を補正する。路面プロファイル補正部１１３は、補正した路面粗さ値（以下、補正後路面粗さ値と呼ぶ。）を記憶部１２０に時系列に記憶する。

路面プロファイル出力部１１４は、記憶部１２０に時系列に記憶された補正後路面粗さ値を、情報取得部１１１により取得された道路の情報に対応付けて出力する。

通信制御部１１５は、不図示の通信部を制御して、外部の装置等とデータの送受信を行う。より詳しくは、通信制御部１１５は、通信網２を介して、車両２０の車載装置３０や道路管理会社等の端末と、データの送受信を行う。また、通信制御部１１５は、通信網２を介して、道路管理会社等の端末から後述する路面プロファイルの出力指示を受信する。また、通信制御部１１５は、通信網２に接続された各種サーバから、地図情報などを定期的に、あるいは任意のタイミングで取得する。そして、通信制御部１１５は、各種サーバから取得した情報を記憶部１２０に記憶する。

図８は、予め定められたプログラムに従い路面評価装置１０の演算部１１０（ＣＰＵ）で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、路面評価装置１０が起動している間、所定周期で繰り返される。まず、ステップＳ１１で、車両２０の車載装置３０から走行情報を受信したか否かを判定する。ステップＳ１１で否定されると、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１１で肯定されると、ステップＳ１２で、ステップＳ１１で受信した走行情報に基づいて路面粗さ値を導出する。

ステップＳ１３で、ステップＳ１１で受信した走行情報に含まれる車両識別情報に基づいて車両２０の車種およびグレードを特定し、その車種およびグレードに対応する車両情報を記憶部１２０から取得する。ステップＳ１４で、取得した車両情報に含まれる補正係数、すなわち車両２０の車種およびグレードに対応する補正係数で、ステップＳ１２で導出した路面粗さ値を補正する。ステップＳ１５で、補正した路面粗さ値（補正後路面粗さ値）を記憶部１２０に記憶する。このとき、補正後路面粗さ値に対応付けて、ステップＳ１１で受信した走行情報に含まれる車両２０の位置情報を記憶部１２０に記憶する。

ステップＳ１６で、路面プロファイルの出力指示を入力（受信）したか否かを判定する。路面プロファイルの出力指示は、例えばユーザ（道路管理会社等）の端末から通信網２を介して路面評価装置１０に対して送信される。なお、路面プロファイルの出力指示は、路面評価装置１０が有する操作部（不図示）を介して路面評価装置１０に入力可能であってもよい。

路面プロファイルの出力指示には、出力対象とする道路の区間を特定可能な区間情報が含まれる。区間情報は、例えば、「道路：国道Ｘ号線、区間：緯度Ｙ～Ｚ」といったように、出力対象とする道路の名称と区間とを示す情報である。なお、道路が片側２車線など片側複数車線である場合には、「道路：国道Ｘ号線、車線：右端、区間：緯度Ｙ～Ｚ」といったように、区間情報に出力対象とする車線の情報が含まれてもよい。また、出力対象とする区間の指定には、緯度以外の情報が用いられてもよい。例えば、緯度の代わりに経度が用いられてもよいし、緯度に加えて経度が用いられてもよい。また、始点（例えば、国道Ｘ号線の経度Ｙの地点）からの距離が用いられてもよい。

ステップＳ１６で否定されると、処理を終了する。ステップＳ１６で肯定されると、ステップＳ１７で、記憶部１２０から地図情報を読み出し、地図情報に含まれる道路の情報を取得する。ステップＳ１８で、記憶部１２０から車両２０の補正後路面粗さ値を取得する。より詳しくは、路面プロファイルの出力指示に含まれる区間情報とステップＳ１７で取得した道路の情報とに基づいて、記憶部１２０に記憶された、出力対象とされた区間の補正後路面粗さ値を記憶部１２０から取得する。このとき、補正後路面粗さ値に対応付けて記憶部１２０に記憶された車両２０の位置情報も取得する。

最後に、ステップＳ１９で、ステップＳ１８で取得した補正後路面粗さ値を、ステップＳ１７で取得された道路の情報に対応付けて出力する。より詳しくは、ステップＳ１７で取得した道路の情報と、補正後路面粗さ値に対応付けられた車両２０の位置情報とに基づいて、出力対象とされた区間の各位置に、ステップＳ１８で取得した補正後路面粗さ値を対応付けて出力する。以下、このとき出力される情報を路面プロファイル情報と呼ぶ。路面プロファイル情報は、通信網２を介して、路面プロファイルの出力指示の送信元の端末や、予め定められた出力先の端末に出力される。路面プロファイル情報はディスプレイ等の表示装置に表示可能な情報であり、ユーザは、ユーザの端末が有するディスプレイに路面プロファイル情報を表示させることで、路面プロファイルを確認したり評価したりすることができる。なお、ステップＳ１６で否定された場合でも、記憶部１２０に記憶された車両２０の補正後路面粗さ値のうち出力されていない補正後路面粗さ値が所定量以上蓄積されている場合には、ステップＳ１７に進むようにしてもよい。また、ステップＳ１６で肯定された場合でも、記憶部１２０に記憶された車両２０の補正後路面粗さ値のうち出力されていない補正後路面粗さ値が所定量未満である場合には、処理を終了してもよい。その際、出力されていない補正後路面粗さ値が所定量未満であることを通知するための情報（テキスト情報や、音声情報、画像情報）を、路面プロファイルの出力指示の送信元の端末等に出力してもよい。

本発明の実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）路面評価装置１０は、走行中の車両２０の運動を示す情報と車両２０の位置情報とを含む走行情報を取得し、車両が走行する道路の情報を含む地図情報を取得し、車両２０の固有情報を含む車両情報を取得する情報取得部１１１と、情報取得部１１１により取得された走行情報に基づいて、車両２０が走行する道路の路面の粗さを示す粗さ値を導出する路面プロファイル導出部１１２と、情報取得部１１１により取得された車両情報に基づいて、路面プロファイル導出部１１２により導出された路面の粗さ値を補正する路面プロファイル補正部１１３と、路面プロファイル補正部１１３により補正された路面の粗さ値を、情報取得部１１１により取得された道路の情報に対応付けて出力する出力部と、を有する（図３）。

この構成により、道路を走行する車両２０の種別に依らずに、十分に評価可能な路面プロファイルを導出することができる。また、路面プロファイル測定用の専用車両等を用いずに一般車両の走行情報を用いて、道路の路面プロファイルを十分に評価することが可能となる。さらに、道路管理会社等のユーザは、現地に行くことなく路面評価装置１０により出力された路面プロファイルに基づいて補修が必要な道路を推測することができ、道路管理に要する費用を削減することが可能となる。

（２）路面評価装置１０は、車両情報を記憶する記憶部１２０をさらに備える。情報取得部１１１は、取得した走行情報に含まれる車両識別情報に基づいて車両情報を記憶部１２０から取得する。これにより、走行中の車両２０の車両情報をリアルタイムで取得することができ、路面粗さ値の補正をリアルタイムで行うことが可能となる。

（３）車両２０の固有情報は、車両２０の種別とグレードに関する情報を含む。これにより、車両２０の走行情報から導出された路面粗さ値を補正する際に、車両２０の種別とグレードに応じた補正を行うことができ、車両２０の種別やグレードに依らずに路面粗さ値を精度よく補正することができる。

（４）グレードに関する情報は、車両のサスペンションおよびタイヤの少なくとも一方の種別に関する情報を含む。これにより、車両の走行情報から導出された路面粗さ値を補正する際に、車両に装着されたサスペンションやタイヤの種別に応じた補正を行うことができ、車両に装着されたサスペンションやタイヤの種別に依らずに路面粗さ値を精度よく補正することができる。

（５）路面プロファイル補正部１１３は、予め、複数の車両を所定の道路（図４Ａに示す道路ＲＤ）で走行させたときに各車両から取得された走行情報に基づいて、路面プロファイル導出部１１２により導出された路面の粗さ値を補正するための補正係数を決定する。車両情報は、車両２０の固有情報に対応付けて補正係数を含む。路面プロファイル補正部１１３は、情報取得部１１１により取得された車両情報に含まれる補正係数を用いて、路面プロファイル導出部１１２により導出された路面の粗さ値を補正する。これにより、車両の走行情報から導出された路面粗さ値を補正する際に、車両ごとにその車両に対応する補正係数を用いて補正を行うことができる。よって、走行中の車両が複数存在するときでも、各車両の走行情報から導出された路面粗さ値をそれぞれ精度よく補正することができる。

（６）本実施形態の路面評価装置１０は、路面評価方法として用いることもできる。路面評価方法においては、走行中の車両２０の運動を示す情報と車両２０の位置情報とを含む走行情報を取得するステップと、車両２０が走行する道路の情報を含む地図情報を取得するステップと、車両２０の固有情報を含む車両情報を取得するステップと、取得された走行情報に基づいて、車両２０が走行する道路の路面の粗さを示す粗さ値を導出するステップと、取得された車両情報に基づいて、導出された路面の粗さ値を補正するステップと、補正された路面の粗さ値を、取得された道路の情報に対応付けて出力するステップとを、コンピュータにより実行することを含む。これにより、道路を走行する車両２０の種別に依らずに、十分に評価可能な路面プロファイルを導出することができる。

上記実施形態は種々の形態に変形することができる。以下、変形例について説明する。上記実施形態では、情報取得部１１１が、走行情報取得部として加速度センサ３３により検出された車両２０の横加速度を車両２０の運動を示す情報として取得するようにした。しかし、運動を示す情報は、加速度センサ３３により検出された車両２０の横加速度に限らない。すなわち、車両２０の運動を示す情報を取得するのであれば、走行情報取得部の構成はいかなるものでもよい。例えば、車速センサ３５により検出された車両２０の車速と舵角センサ３４により検出された車両２０の舵角とを運動を示す情報として取得してもよい。

また、上記実施形態では、路面プロファイル導出部１１２が、粗さ値導出部として加速度センサ３３により検出された車両２０の横加速度に基づいて、路面粗さ値を導出するようにした。しかし、車両２０が走行する道路の路面粗さ値を導出するのであれば、粗さ値導出部の構成はいかなるものでもよい。

また、上記実施形態では、情報取得部１１１が、地図情報取得部として車両２０が走行する道路の情報を含む地図情報を記憶部１２０から取得するようにしたが、地図情報は、外部のサーバや外部の記憶装置に記憶されてもよい。すなわち、車両２０が走行する道路の情報を含む地図情報を取得するのであれば、地図情報取得部の構成はいかなるものでもよい。

また、上記実施形態では、情報取得部１１１が、車両情報取得部として車両２０の固有情報を含む車両情報を記憶部１２０から取得するようにしたが、車両情報は、外部のサーバや外部の記憶装置に記憶されてもよい。すなわち、車両２０が走行する道路の情報を含む車両情報を取得するのであれば、車両情報取得部の構成はいかなるものでもよい。

また、上記実施形態では、路面プロファイル補正部１１３が、粗さ値補正部として補正係数を用いて、路面プロファイル導出部１１２により導出された路面の粗さ値を補正するようにした。しかし、粗さ値補正部は、補正係数ではなく、補正用の式やテーブルを用いて路面粗さ値を補正してもよい。すなわち、路面粗さ値を補正するのであれば、粗さ値補正部の構成はいかなるものでもよい。

また、路面プロファイル補正部１１３は、路面プロファイル導出部１１２により導出された路面粗さ値を、車速センサ３５により検出された車速と舵角センサ３４により検出された舵角とに基づいて補正するようにしてもよい。カーブしている道路を車両２０が走行するとき、加速度センサ３３は、路面の凹凸により発生する横加速度だけでなく、車両２０の速度や舵角に応じて発生する遠心力による横加速度を検出する。そこで、そのような場合には、路面プロファイル補正部１１３は、加速度センサ３３により検出された横加速度に基づき導出された路面粗さ値から、遠心力による横加速度に基づく成分を排除するように、路面粗さ値を補正してもよい。それにより、直線以外の道路の路面粗さ値についても精度よく導出することが可能となる。

また、路面プロファイル補正部１１３は、路面プロファイル導出部１１２により導出された路面粗さ値を、車速センサ３５により検出された車速に基づいて補正するようにしてもよい。車両２０が同じ道路を走行した場合でも、走行時の車速に応じて加速度センサ３３により検出される車両２０の横加速度が変化する。より詳しくは、走行時の車速が早くなるほど、車両２０のタイヤが路面に追随しづらくなり、加速度センサ３３により検出される横加速度が小さくなるためである。

そこで、路面プロファイル補正部１１３は、車両情報に含まれる補正係数と、車速に応じた補正係数とを用いて、路面プロファイル導出部１１２により導出された路面粗さ値を補正してもよい。その場合、路面プロファイル補正部１１３は、予め、所定の道路で車両２０を異なる車速で走行させて、車両２０の路面追随性の差により生じる路面粗さ値の差を測定する。路面プロファイル補正部１１３は、その測定結果に基づいて車両２０の車速に応じた補正係数を決定し、その補正係数を記憶部１２０に記憶させておく。この構成により、車両２０の車速に依らずに路面粗さ値を精度よく補正することができる。

また、上記実施形態では、路面プロファイル出力部１１４が、出力部として路面プロファイル情報をユーザの端末に出力するようにしたが、出力部は、路面プロファイル情報が記憶部１２０に記憶された地図情報にマッピングされるように、路面プロファイル情報を記憶部１２０に出力してもよい。すなわち、路面プロファイル情報を出力するのであれば、出力部の構成はいかなるものでもよい。

また、上記実施形態では、路面粗さ値がＩＲＩで表される例を示したが、路面粗さ値は、他の指標で表されてもよい。例えば、教師データとして取得される路面粗さ値がＩＲＩ以外の指標で表される場合には、路面プロファイル導出部１１２は、その指標で表された路面粗さ値を導出するようにしてもよい。

また、車両情報は、車両のサスペンションまたはタイヤの交換に関する情報を含む車両の整備情報を含んでもよい。より詳しくは、車両のサスペンションまたはタイヤの交換が行われた場合には、路面プロファイル補正部１１３は、サスペンションまたはタイヤが交換された車両の車両識別情報に対応付けて、車両に新たに装着されたサスペンションまたはタイヤの種別を示す情報とその種別に対応する補正係数とを車両情報に含ませてもよい。これにより、車両のサスペンションやタイヤが交換された場合でも、車両の走行情報から導出された路面粗さ値を精度よく補正することができる。なお、交換されたサスペンションまたはタイヤの種別に対応する補正係数が車両情報に含まれない場合には、路面プロファイル補正部１１３は、サスペンションまたはタイヤの交換された車両を所定の道路（例えば、図４Ａの道路ＲＤ）で走行させる。路面プロファイル補正部１１３は、その車両の走行情報から導出された路面粗さ値に基づいて、新たに装着されたサスペンションおよびタイヤの種別に対応する補正係数を決定する。

また、補正係数を決定する際に使用する所定の道路は、測定用コースに限らない。路面粗さ値が既に導出されていて、且つ、その路面粗さ値の信頼度が高い（所定値以上である）道路であれば、補正係数を決定する際に一般の道路を使用してもよい。

さらに、路面プロファイル補正部１１３は、路面プロファイル導出部１１２により導出された路面粗さ値を、車両２０のサスペンションやタイヤの状態に基づいて補正するようにしてもよい。サスペンションやタイヤの状態は、使用期間等に応じて変化する。通常、サスペンションやタイヤは、使用期間が長くなるほど衝撃吸収性能が低下し、路面の凹凸による衝撃や振動が車両に伝わりやすくなる。車両２０のサスペンションやタイヤの使用期間は、車両２０の製造年やサスペンションやタイヤの交換時期からある程度予測することができる。そこで、路面プロファイル補正部１１３は、車両２０の車両識別情報から車両２０の製造年を特定する。または、路面プロファイル補正部１１３は、整備情報からサスペンションやタイヤの交換時期を特定する。路面プロファイル補正部１１３は、車両情報に含まれる補正係数と、車両２０の製造年やサスペンションやタイヤの交換時期に応じた補正係数とを用いて、路面プロファイル導出部１１２により導出された路面粗さ値を補正するようにしてもよい。例えば、車両２０の製造年やサスペンションやタイヤの交換時期に応じた補正係数は、製造年や交換時期と現時点との差が大きくなるほど大きい値に設定される。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の一つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

１０ 路面評価装置、２０，２０－１～２０－３ 車両、３０ 車載装置、１１０ 演算部、１１１ 情報取得部、１１２ 路面プロファイル導出部（粗さ値導出部）、１１３ 路面プロファイル補正部（粗さ値補正部）、１１４ 路面プロファイル出力部（出力部）、１２０ 記憶部

Claims (7)

1. 走行中の車両の運動を示す情報と車両の位置情報とを含む走行情報を取得する走行情報取得部と、
   車両が走行する道路の情報を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、
   車両の固有情報を含む車両情報を取得する車両情報取得部と、
   前記走行情報取得部により取得された前記走行情報に基づいて、車両が走行する道路の路面の粗さを示す粗さ値を導出する粗さ値導出部と、
   前記車両情報取得部により取得された前記車両情報に基づいて、前記粗さ値導出部により導出された前記路面の粗さ値を補正する粗さ値補正部と、
   前記粗さ値補正部により補正された前記路面の粗さ値を、前記地図情報取得部により取得された道路の情報に対応付けて出力する出力部と、
   複数の車両を所定の道路で走行させたときに各車両から取得された前記走行情報に基づいて、前記粗さ値導出部により導出された前記路面の粗さ値を補正するための補正係数を決定する補正係数決定部と、を備え、
   前記車両情報は、前記固有情報に対応付けて、前記補正係数決定部により決定された前記補正係数を含み、
   前記補正係数決定部は、前記粗さ値導出部により、前記各車両から取得された前記走行情報に基づき導出された、前記各車両の前記路面の粗さ値の比に基づいて、前記補正係数を決定し、
   前記粗さ値補正部は、前記車両情報取得部により取得された前記車両情報に含まれる前記補正係数に基づいて、前記粗さ値導出部により導出された前記路面の粗さ値を補正することを特徴とする路面評価装置。
2. 請求項１に記載の路面評価装置において、
   前記車両情報を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記走行情報取得部により取得された前記走行情報には、車両識別情報が含まれ、
   前記車両情報取得部は、前記走行情報取得部により取得された前記走行情報に含まれる前記車両識別情報に基づいて前記車両情報を前記記憶部から取得することを特徴とする路面評価装置。
3. 請求項２に記載の路面評価装置において、
   前記車両識別情報は、車両の車種とグレードを特定可能な情報であり、
   前記車両情報取得部は、前記走行情報取得部により取得された前記走行情報に含まれる前記車両識別情報に基づいて、前記走行中の車両に対応する前記車両情報を前記記憶部から取得することを特徴とする路面評価装置。
4. 請求項１～３のうちのいずれか１項に記載の路面評価装置において、
   前記固有情報は、車両の種別とグレードに関する情報を含むことを特徴とする路面評価装置。
5. 請求項４に記載の路面評価装置において、
   前記グレードに関する情報は、車両のサスペンションおよびタイヤの少なくとも一方の種別に関する情報を含むことを特徴とする路面評価装置。
6. 請求項１～５のうちのいずれか１項に記載の路面評価装置において、
   前記車両情報は、さらに車両の整備情報を含み、
   前記整備情報は、車両のサスペンションおよびタイヤの少なくとも一方の交換に関する情報を含むことを特徴とする路面評価装置。
7. 走行中の車両の運動を示す情報と車両の位置情報とを含む走行情報を取得する第１取得ステップと、
   車両が走行する道路の情報を含む地図情報を取得する第２取得ステップと、
   車両の固有情報を含む車両情報を取得する第３取得ステップと、
   取得された前記走行情報に基づいて、車両が走行する道路の路面の粗さを示す粗さ値を導出する導出ステップと、
   取得された前記車両情報に基づいて、導出された前記路面の粗さ値を補正する補正ステップと、
   補正された前記路面の粗さ値を、取得された前記道路の情報に対応付けて出力する出力ステップとを、コンピュータにより実行することを含み、
   前記車両情報は、前記固有情報に対応付けて、前記路面の粗さ値を補正するための補正係数を含み、
   前記補正係数は、複数の車両を所定の道路で走行させたときに各車両から取得された前記走行情報に基づき導出された、前記各車両の前記路面の粗さ値の比に基づいて決定され、
   前記補正ステップでは、前記車両情報に含まれる前記補正係数に基づいて、前記路面の粗さ値が補正されることを特徴とする路面評価方法。

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