WO2017145928A1 - 検知装置および路面情報システム、並びに車両 - Google Patents

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WO2017145928A1
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勝 重野
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a detection device that detects a road surface defect, a road surface information system including the detection device, and a vehicle.
  • the first method is a method using a high-performance inspection vehicle such as measuring unevenness of a road surface by an optical system or a laser.
  • the second method is a method of estimating an abnormal portion of a road by monitoring vibrations of a running vehicle by computer analysis and detecting a singular point of vibration (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 discloses a road surface evaluation method for monitoring the pitching angular velocity of a vehicle acquired by an angular velocity sensor in synchronization with GPS information acquired by GPS.
  • the acceleration response of QC is estimated using the obtained pitching angular velocity of the vehicle and the transfer function, and the international roughness index (IRI) is calculated using the estimated acceleration response of QC and the correlation function. ).
  • a road surface defect (abnormality) can be accurately and quantitatively measured using a high-performance inspection vehicle.
  • high-performance inspection vehicles are expensive and time is also spent on data analysis.
  • the abnormal location of a road is indirectly estimated from the vibration of a vehicle by performing the calculation process based on a special algorithm.
  • a high-level processor is required to perform calculation processing based on a special algorithm, and a processing load and data amount for data analysis are consumed.
  • An object of the present invention is to provide a detection device and a road surface information system that can efficiently collect road surface information in a road surface information system that accumulates road surface information indicating a road surface defect.
  • the detection device is a detection device mounted on a moving body that moves on a road surface.
  • the detection device includes a detection unit, an imaging unit, and a control unit.
  • a detection part detects the impact in a moving body.
  • An imaging part images the back road surface in the moving direction of a moving body.
  • the control unit controls the operation of the imaging unit. Based on the detection result of the detection unit, the control unit causes the imaging unit to image the road surface on which the moving body has passed when an impact on the moving body is detected.
  • a road surface information system includes a detection device and a server device.
  • the server device manages image data captured by the imaging unit of the detection device in association with position information indicating a position where the image data is captured.
  • the detection device and the road surface information system image the road surface on which the moving body has passed when an impact is detected on the moving body moving on the road surface with the imaging unit. Thereby, in the road surface information system which accumulate
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a smart camera according to a first embodiment.
  • 1 is a block diagram illustrating a configuration of a mobile terminal according to a first embodiment.
  • the block diagram which shows the structure of the server apparatus of a road surface information system.
  • the figure for demonstrating road surface information DB in a road surface information system The figure which shows the example of a display of the road surface information in a road surface information system Sequence diagram showing the operation of the road surface information system according to the first embodiment.
  • FIG. 1 shows the example of a display of the picked-up image of a smart camera
  • FIG. 2 shows the structure of the road surface information system which concerns on Embodiment 2.
  • Block diagram showing a configuration of a smart camera according to a second embodiment 6 is a flowchart showing the operation of the smart camera according to the second embodiment.
  • the road surface information system collects road surface information indicating defects (road surface abnormalities) such as road surface depressions, cracks, wrinkles, etc. in a cloud server managed by an automatic driving or M2M service provider, for example. System. Based on the road surface information collected in this system, the cloud server notifies, for example, a road maintenance company of an abnormal location with a road surface defect or warns a vehicle approaching the abnormal location.
  • road surface information system users are recruited by, for example, a point billing system, and road surface information is widely collected from general vehicles and uploaded to a cloud server as needed.
  • a point billing system for example, a point billing system
  • road surface information is widely collected from general vehicles and uploaded to a cloud server as needed.
  • the coverage of information collection for a large amount of road infrastructure spread throughout the country can be expanded, and road surface information can be collected efficiently.
  • the configuration of this system will be described below.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a road surface information system according to the first embodiment.
  • the traveling direction of the vehicle 2 is defined as the Y direction
  • the height direction of the vehicle 2 is defined as the Z direction
  • the width direction of the vehicle 2 orthogonal to the Y direction and the Z direction is defined as the X direction.
  • the road surface information system according to the present embodiment includes a server device 10, a smart camera 3 mounted on a vehicle 2, and a mobile terminal 4, as shown in FIG.
  • the vehicle 2 is a passenger car, for example, and is an example of a moving body in the road surface information system according to the present embodiment.
  • the smart camera 3 is an imaging device that is attached to the vehicle 2 in order to detect an unevenness (pothole) 61 of the road surface 6 from the vehicle 2 and acquire a captured image. For example, the smart camera 3 transmits image data indicating a captured image of the unevenness 61 of the road surface 6 to the mobile terminal 4.
  • the smart camera 3 is an example of a detection device that detects the unevenness 61 of the road surface 6 in the present embodiment.
  • the smart camera 3 is attached to, for example, a rear bumper or a rear gate of the vehicle 2 so that the road surface 6 behind the vehicle 2 can be imaged in the traveling direction Y of the vehicle 2.
  • the smart camera 3 may have a function as a rear camera for the driver to check the field of view behind the vehicle 2 or may be a dedicated device of the present system. By using the smart camera 3 that functions as a rear camera, a general user can easily use the system. Details of the configuration of the smart camera 3 will be described later.
  • the mobile terminal 4 is an information terminal owned by the driver of the vehicle 2, for example.
  • the mobile terminal 4 is a smartphone, a tablet terminal, a mobile phone, or the like.
  • the mobile terminal 4 performs information communication with the smart camera 3 in the vehicle 2 and is connected to the server apparatus 10 via the network 5 such as the Internet.
  • the mobile terminal 4 is an example of an information device that realizes a gateway function between the smart camera 3 and the server device 10 in the present system. Details of the configuration of the mobile terminal 4 will be described later.
  • the server device 10 is an information processing device that is appropriately accessed in cloud computing using a cloud server, for example.
  • the server device 10 analyzes and manages road surface information collected in the present system as, for example, big data.
  • parallel processing may be performed using a large number of server devices 10 as appropriate.
  • the server device 10 may be composed of a PC (personal computer). Details of the configuration of the server device 10 will be described later.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the smart camera 3 according to the present embodiment.
  • the smart camera 3 includes an imaging unit 31, a shock sensor 32, a communication unit 33, a storage unit 34, and a control unit 35.
  • the imaging unit 31 includes an imaging element such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor, and a wide-angle lens having an angle of view of 100 degrees or more, for example.
  • the imaging part 31 may be comprised with the fisheye camera (omnidirectional camera) provided with a fisheye lens. Thereby, the imaging range of a wide viewing angle can be ensured, and the imaging omission of the unevenness
  • the shock sensor 32 is composed of, for example, a piezoelectric acceleration sensor including a piezoelectric element.
  • the shock sensor 32 generates a sensor signal based on the electric charge generated from the piezoelectric element according to the acceleration in a predetermined direction (for example, the Z direction in FIG. 1), and applies a shock (impact) in the predetermined direction based on the fluctuation of the signal level of the sensor signal.
  • a predetermined direction for example, the Z direction in FIG. 1
  • the signal level of the sensor signal varies depending on the impact and vibration applied to the smart camera 3.
  • the generated sensor signal is input to the control unit 35.
  • the impact detected by the shock sensor 32 is a rapid change in force such as vertical drag transmitted from the road surface 6 to the vehicle 2.
  • an impact is detected based on the fact that the acceleration in the Z direction in the vehicle 2 has changed by a predetermined value or more from the gravitational acceleration.
  • the shock sensor 32 is not limited to an acceleration in a predetermined direction, and may be configured to detect each acceleration in a biaxial or triaxial direction.
  • the shock sensor 32 is an example of a detection unit that detects an impact in the smart camera 3 according to the present embodiment.
  • the communication unit 33 is a communication module that performs wireless communication in accordance with, for example, the communication standard of Bluetooth (registered trademark).
  • the communication unit 33 performs communication connection between the smart camera 3 and the mobile terminal 4, and transmits image data of an image captured by the imaging unit 31 to the mobile terminal 4, for example.
  • the communication unit 33 is not limited to Bluetooth (registered trademark), and may use a communication method such as Wi-Fi or NFC (Near Field Communication).
  • the storage unit 34 is a storage medium that stores programs and data necessary for realizing the functions of the smart camera 3, and includes a flash memory, for example.
  • the storage unit 34 records, for example, image data of a captured image.
  • the control unit 35 is composed of, for example, a CPU that realizes a predetermined function in cooperation with software.
  • the control unit 35 controls the overall operation of the smart camera 3.
  • the control unit 35 reads out data and programs stored in the storage unit 34 and performs various arithmetic processes to realize various functions.
  • control unit 35 outputs a trigger signal indicating the start timing of the imaging operation, and controls the imaging operation of the imaging unit 31. For example, the control unit 35 compares the signal level of the sensor signal from the shock sensor 32 with a predetermined threshold value, or analyzes the signal waveform of the sensor signal. The control unit 35 determines whether or not the shock sensor 32 has detected a shock due to the unevenness 61 of the road surface 6 based on the state of the sensor signal such as the signal level and the signal waveform.
  • the control unit 35 may be a hardware circuit such as a dedicated electronic circuit or a reconfigurable electronic circuit designed to realize a predetermined function.
  • the control unit 35 may be configured by various semiconductor integrated circuits such as a CPU, MPU, microcomputer, DSP, FPGA, ASIC and the like.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the mobile terminal 4 according to the present embodiment.
  • the mobile terminal 4 includes a terminal control unit 40, a terminal storage unit 41, a communication interface 42, a GPS positioning unit 43, a display unit 44, and a user interface 45 (hereinafter “ Interface ”is abbreviated as“ I / F ”).
  • the terminal control unit 40 is composed of, for example, a CPU that realizes a predetermined function in cooperation with software.
  • the terminal control unit 40 controls the overall operation of the mobile terminal 4.
  • the terminal control unit 40 reads out data and programs stored in the terminal storage unit 41 and performs various arithmetic processes to realize various functions.
  • the terminal control unit 40 may be a hardware circuit such as a dedicated electronic circuit or a reconfigurable electronic circuit designed to realize a predetermined function.
  • the terminal control unit 40 may be configured by various semiconductor integrated circuits such as a CPU, MPU, microcomputer, DSP, FPGA, ASIC and the like.
  • the terminal storage unit 41 is a storage medium that stores programs and data necessary for realizing the functions of the mobile terminal 4, and includes, for example, a flash memory.
  • the terminal storage unit 41 may include a semiconductor device such as a DRAM and an SRAM, and may temporarily store data or function as a work area for the terminal control unit 40.
  • the terminal storage unit 41 stores image data received from the smart camera 3 via the communication I / F 42.
  • the communication I / F 42 is a communication module that supports short-range wireless communication such as Bluetooth (registered trademark) and network communication in accordance with a predetermined communication standard.
  • the predetermined communication standard includes communication standards such as IEEE802.3, IEEE802.11a / 11b / 11g / 11ac.
  • the communication I / F 42 performs wireless communication with the smart camera 3 by short-range wireless communication.
  • the communication I / F 42 is connected to the network 5 and performs data communication with the server device 1.
  • the GPS positioning unit 43 is a module that receives radio waves (GPS information) from GPS satellites and measures the latitude, longitude, and altitude of the received point.
  • the GPS positioning unit 43 is an example of a position information acquisition unit that acquires position information indicating the position of the vehicle 2 such as a measured latitude.
  • the display unit 44 is configured by a liquid crystal display or an organic EL display, for example.
  • the display unit 44 displays various information such as information input from the user I / F 45.
  • the user I / F 45 is an operation member that is operated by the user of the mobile terminal 4.
  • the user I / F 45 includes, for example, a touch panel, a touch pad, a keyboard, buttons, switches, and combinations thereof.
  • the user I / F 45 is an example of an acquisition unit that acquires various information input by the user.
  • FIG. 10 is a block diagram which shows the structure of the server apparatus 10 of the road surface information system which concerns on this embodiment.
  • the server device 10 includes a server control unit 11, a network I / F 12, a device I / F 13, and a server storage unit 14.
  • the server control unit 11 is composed of, for example, a CPU that realizes a predetermined function in cooperation with software.
  • the server control unit 11 controls the overall operation of the server device 10.
  • the server control unit 11 reads out data and programs stored in the server storage unit 14 and performs various arithmetic processes to realize various functions. For example, the server control unit 11 performs data analysis, image analysis, or the like based on machine learning or the like on the collected data.
  • the server control unit 11 may be a hardware circuit such as a dedicated electronic circuit or a reconfigurable electronic circuit designed to realize a predetermined function.
  • the server control unit 11 may be composed of various semiconductor integrated circuits such as a CPU, MPU, microcomputer, DSP, FPGA, ASIC and the like.
  • the network I / F 12 is a circuit (module) for connecting the server device 10 to the network 5 via a wireless or wired communication line.
  • the network I / F 12 performs communication based on a predetermined communication standard.
  • the predetermined communication standard includes communication standards such as IEEE802.3, IEEE802.11a / 11b / 11g / 11ac.
  • the device I / F 13 is a circuit (module) for connecting other devices to the server device 10.
  • the device I / F 13 performs communication according to a predetermined communication standard.
  • the predetermined standard includes USB, HDMI (registered trademark), IEEE 1395, Wi-Fi, Bluetooth (registered trademark), and the like.
  • the server storage unit 14 is a storage medium that stores programs and data necessary for realizing the functions of the server device 10, and includes, for example, a hard disk (HDD) and a semiconductor storage device (SSD).
  • the server storage unit 14 may include a semiconductor device such as a DRAM and an SRAM, and may temporarily store data or function as a work area for the server control unit 11.
  • the server storage unit 14 may be configured as a storage device separate from the server device 10.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the road surface information DB in the road surface information system.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a display example of road surface information in the road surface information system.
  • the server storage unit 14 stores, for example, a map DB 141 and a road surface information DB 142.
  • the map DB 141 is a database that manages map data indicating maps related to various areas (see FIG. 6).
  • the road surface information DB 142 is a database that manages road surface information indicating the state and position of road surface defects.
  • the road surface information DB 142 manages “image data”, “latitude”, and “longitude” in association with each other.
  • D1, D2, and D3 indicate image data obtained by imaging road surface defects, respectively.
  • latitude La1 and longitude Lo1, latitude La2 and longitude Lo2, latitude La3 and longitude Lo3 constituting position information are associated with the image data D1, D2 and D3, respectively.
  • the image data D1, D2, D3 and the position information associated with each of them constitute road surface information.
  • Each image data D1, D2, D3 may be imaged by one smart camera 3, or may be separately imaged by a plurality of smart cameras 3.
  • the server device 10 maps and displays the road surface information managed in the road surface information DB 142 on the map data Dm managed in the map DB 141 based on the map DB 141 and the road surface information DB 142.
  • the road surface information can be displayed on an external display device via the device I / F 13 or can be displayed on an external browsing terminal via the network I / F 12, for example.
  • the map data Dm includes detailed information on roads such as lanes.
  • the icons P1, P2, and P3 are icons based on position information associated with the image data D1, D2, and D3 of the road surface information DB 142, respectively.
  • the server control unit 11 reads the road surface information DB 142 and displays (plots) the icon P1 at the positions of the latitude La1 and the longitude Lo1 on the map data Dm based on, for example, the position information associated with the image data D1 in the road surface information DB142.
  • the image data D1 is displayed by selecting the icon P1 by a user operation. Persons involved in the road maintenance business such as road inspection contractors can accurately recognize abnormal road locations from the icons P1, P2 and P3 on the map by checking the road surface information as shown in Fig. 6 on the viewing terminal. Work can be performed.
  • the road surface information DB 142 of the present system stores image data D2 obtained by directly imaging the road surface unevenness 62, so that the user of the present system can detect a road surface defect based on visual information. Can be accurately grasped.
  • a processing load is applied even when the road surface defect is not reflected in the image data. Inefficient in view.
  • the smart camera 3 uses the shock sensor 32 to detect the unevenness 61 of the road surface 6 through which the vehicle 2 is passing (see FIG. 8A), and the vehicle 2 images the unevenness 61 after the passage. (See FIG. 8B). Thereby, the image data in which the defect (unevenness
  • FIG. 7 is a sequence diagram illustrating the operation of the road surface information system according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the smart camera 3.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a display example of a captured image of the smart camera 3.
  • the control unit 35 (FIG. 2) of the smart camera 3 determines whether or not the shock sensor 32 has detected a shock based on the sensor signal from the shock sensor 32 (S1). For example, the control unit 35 determines whether or not the signal level of the sensor signal exceeds a predetermined threshold value.
  • the predetermined threshold value is a threshold value that indicates a standard of shock caused by road surface unevenness.
  • step S1 When the control unit 35 determines that the shock sensor 32 has not detected a shock (NO in S1), the process of step S1 is repeated at a predetermined cycle (for example, 1/30 second).
  • the control unit 35 outputs a trigger signal to the imaging unit 31 to image the road surface 6 (S2).
  • the imaging unit 31 may capture a one-frame captured image at the timing indicated by the trigger signal from the control unit 35, or continuously for a predetermined period (for example, 1 second) from the timing indicated by the trigger signal.
  • a predetermined period for example, 1 second
  • a plurality of frames of captured images may be captured at a predetermined frame rate (for example, 30 fps).
  • the imaging unit 31 may capture a predetermined number (frames) of image data from the trigger signal.
  • the smart camera 3 detects a shock based on the unevenness 61 based on the sensor signal from the shock sensor 32 (YES in S1), and the vehicle 2 detects the unevenness 61 on the road surface 6 as shown in FIG.
  • the road surface 6 is imaged after passing (S2). Thereby, as shown in FIG. 9, the image data Di of the captured image in which the unevenness
  • control unit 35 transmits the image data Di captured by the imaging unit 31 to the mobile terminal 4 via the communication unit 33 (S3).
  • the terminal control unit 40 receives the image data Di from the smart camera 3 via the communication I / F 42 (S4).
  • the received image data Di is temporarily stored in the terminal storage unit 41.
  • the terminal control unit 40 When receiving the image data Di from the smart camera 3 (S4), the terminal control unit 40 acquires position information indicating the position of the mobile terminal 4, that is, the current position of the vehicle 2 from the GPS positioning unit 43 (S5).
  • the terminal control unit 40 sends the image data Di received from the smart camera 3 and the position information acquired from the GPS positioning unit 43 to the server device 10 via the communication I / F 42 and the network 5 (FIG. 1). Including road surface information is transmitted (S6).
  • the server control unit 11 receives the road surface information including the image data Di and the position information from the mobile terminal 4 via the network I / F 12 (S7).
  • the server control unit 11 updates the road surface information DB 142 by storing the road surface information received from the mobile terminal 4 in the road surface information DB 142 in the server storage unit 14 (S8), and ends this process.
  • the unevenness 61 is imaged by detecting a shock caused by the unevenness 61 on the road surface 6 while the vehicle 2 is traveling. As a result, it is possible to efficiently collect road surface information indicating a road surface defect as compared with the case where the road surface state is always imaged.
  • the mobile terminal 4 may perform image analysis on the image data Di from the smart camera 3.
  • the terminal control unit 40 receives a plurality of frames of image data from the smart camera 3 (S4), selects a frame in which the unevenness 61 of the road surface 6 appears more clearly in the image analysis, and selects the image data of the selected frame. Di may be transmitted to the server device 10 (S6). Further, the terminal control unit 40 may extract information such as lanes in the image data in the image analysis, and acquire information indicating the detailed position of the unevenness 61 on the road surface 6.
  • the image analysis as described above is not limited to the mobile terminal 4 but may be performed in the server device 10 or may be performed in the smart camera 3.
  • the smart camera 3 is a detection device mounted on the vehicle 2 moving on the road surface 6.
  • the smart camera 3 includes a shock sensor 32, an imaging unit 31, and a control unit 35.
  • the shock sensor 32 detects an impact in the vehicle 2.
  • the imaging unit 31 images a road surface behind the vehicle 2 in the movement direction Y.
  • the control unit 35 controls the operation of the imaging unit 31. Based on the detection result of the shock sensor 32, the control unit 35 causes the imaging unit 31 to image the road surface on which the vehicle 2 has passed when an impact on the vehicle 2 is detected.
  • the imaging unit 31 captures an image of the road surface on which the vehicle 2 has passed when an impact generated by the vehicle 2 passing through a defect such as the unevenness 61 of the road surface 6 is detected.
  • the detection apparatus which can collect road surface information efficiently can be provided.
  • the smart camera 3 further includes a communication unit 33 that transmits the image data Di captured by the imaging unit 31 to an external device such as the mobile terminal 4.
  • the captured image data Di can be collected outside the smart camera 3 by the communication unit 33.
  • the smart camera 3 may not include the communication unit 33.
  • the image data Di may be stored in the storage unit 34, or may be recorded on an external storage medium.
  • the imaging unit 31 of the smart camera 3 may be configured with a fisheye camera. Thereby, the imaging range of a wide viewing angle can be ensured, and the imaging omission of the unevenness
  • the road surface information system includes a smart camera 3 and a server device 10.
  • the server device 10 manages image data Di captured by the imaging unit 31 of the smart camera 3 in association with position information indicating a position where the image data Di is captured (see FIG. 5). Thereby, road surface information can be efficiently acquired from the smart camera 3.
  • the road surface information system further includes a mobile terminal 4 that acquires image data Di captured by the imaging unit 31 from the smart camera 3.
  • the mobile terminal 4 transmits the image data Di to the server device 10 together with position information indicating the position where the image data Di is captured.
  • the information device that performs information communication between the smart camera 3 and the server device 10 is not limited to the mobile terminal 4 and may be a car navigation device, for example.
  • the mobile terminal 4 is used to upload road surface information to the server device 10.
  • a road surface information system configured without using the mobile terminal 4 will be described.
  • the present embodiment will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a road surface information system according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of the smart camera 3A according to the second embodiment.
  • the road surface information system includes a smart camera 3 ⁇ / b> A and a server device 10.
  • the smart camera 3A is directly connected to the network 5 without going through an information device such as a mobile terminal, and performs data communication with the server device 10.
  • the smart camera 3A includes a communication unit 33A that performs data communication over a network such as the Internet, instead of the communication unit 33 (see FIG. 2) in the first embodiment.
  • the smart camera 3A further includes a GPS positioning unit 36 in addition to the same configuration as the smart camera 3 according to the first embodiment (see FIG. 2).
  • the GPS positioning unit 36 includes, for example, a module similar to the GPS positioning unit 43 of the mobile terminal 4 (see FIG. 3) according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the smart camera 3A according to the second embodiment. Each process of the flowchart shown in FIG. 12 is executed by the control unit 35 of the smart camera 3A.
  • the control unit 35 detects a shock due to road surface unevenness using the shock sensor 32 (S21), similarly to steps S1 and S2 of FIG. 7 in the first embodiment, and when a shock is detected.
  • the image pickup unit 31 is caused to pick up an image of the road surface (S22).
  • the control unit 35 acquires position information from the GPS positioning unit 36 (S23). Thereby, the positional information which shows a position when the unevenness
  • control unit 35 transmits road surface information including the image data captured by the imaging unit 31 and the position information acquired from the GPS positioning unit 36 to the server device 10 via the communication unit 33A and the network 5 ( S24), this process is terminated.
  • road surface information can be uploaded to the server device 10 without using the mobile terminal 4.
  • the smart camera 3 ⁇ / b> A further includes the GPS positioning unit 36 that acquires position information indicating the position of the vehicle 2. Based on the detection result of the shock sensor 32, the control unit 35 of the smart camera 3A acquires position information indicating the position of the vehicle 2 when an impact in the vehicle 2 is detected from the GPS positioning unit 36.
  • the position information when the impact on the vehicle 2 is detected is acquired from the GPS positioning unit 36, and the position information of the unevenness 61 of the road surface 6 can be acquired with high accuracy.
  • the smart camera 3 ⁇ / b> A including the GPS positioning unit 36 directly uploads road surface information to the server device 10.
  • the smart camera 3A may acquire the position information from the GPS positioning unit 36 at the time of imaging and upload the road surface information to the server device 10 via the mobile terminal 4 (see FIG. 1).
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a road surface information system according to the third embodiment.
  • the road surface information system according to the present embodiment includes a detection device 3B instead of the smart camera 3A according to the second embodiment (see FIGS. 10 and 11).
  • the detection device 3B is a device in which the same configuration as the smart camera 3A according to the second embodiment is incorporated in the vehicle 2A.
  • the imaging unit 31 of the detection device 3B is built in the vehicle 2A as a rear camera.
  • the control unit 35 is implemented as an ECU of the vehicle 2A.
  • the control unit 35 executes each process shown in the flowchart of FIG. Thereby, road surface information can be uploaded to the server apparatus 10 from the detection apparatus 3B incorporated in the vehicle 2A.
  • the shock sensor has been described as an example of the detection unit in the detection device.
  • the detection unit in the detection device is not limited to the shock sensor, and may be configured by various acceleration sensors such as a capacitance type and a piezoresistive type, or may include a gyro sensor.
  • a shock in the vehicle 2 can be detected based on a change in angular velocity (for example, in the YZ plane or the ZX plane).
  • a shock in the Z direction due to road surface unevenness is detected based on the detection result of the shock sensor.
  • the detection target of the detection unit is not limited to the unevenness of the road surface, and may be, for example, a shock caused by freezing of the road surface or a water pool.
  • a shock due to freezing of the road surface is detected, and a frozen portion of the road surface that the vehicle 2 has passed is imaged. May be.
  • the road surface information may be information regarding the road surface state according to the weather such as freezing.
  • the position information acquisition unit may be configured to include a positioning module based on a quasi-zenith satellite system, for example, in addition to or instead of the GPS positioning unit.
  • a positioning module based on the quasi-zenith satellite system By using a positioning module based on the quasi-zenith satellite system, highly accurate position information can be acquired.
  • the example in which the vehicle 2 that is an example of the moving body on which the detection device is mounted is a passenger car is described.
  • the moving body (vehicle) on which the detection device is mounted is not limited to a passenger car, and may be a commercial vehicle such as a bus, a taxi, or a truck, or may be various automobiles including a motorcycle, or a bicycle. It may be a railway vehicle or the like.

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Abstract

検知装置（３）は、路面（６）を移動する移動体（２）に搭載される検知装置である。検知装置は、検知部（３２）と、撮像部（３１）と、制御部（３５）とを備える。検知部は、移動体における衝撃を検知する。撮像部は、移動体の移動方向における後方の路面を撮像する。制御部は、撮像部の動作を制御する。制御部は、検知部の検知結果に基づき、移動体における衝撃が検知されたときに移動体が通過した路面を撮像部に撮像させる。

Description

検知装置および路面情報システム、並びに車両
　本発明は、路面の欠陥を検知する検知装置、及び検知装置を備えた路面情報システム、車両に関する。
　路面には、経年劣化により陥没、ひび割れ、凹凸などの欠陥が生じることがある。このような路面の欠陥に関して補修や警告などの迅速な対処ができるように、路面を恒常的に維持管理することが求められている。しかし、全国に敷かれた道路インフラを維持管理するためには多大なコストが必要であり、迅速な対処が難しい状況である。
　従来の路面点検の技術としては、主に二つの方法が知られている。一つ目の方法は、光学系あるいはレーザーなどにより路面の凹凸を測定するなどの高性能な検査車を用いる方法である。二つ目の方法は、コンピュータ解析で走行中の車の振動をモニタリングし、振動の特異点を検知することにより、道路の異常箇所を推測する方法である（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１は、角速度センサによって取得された車両のピッチング角速度をＧＰＳによって取得されたＧＰＳ情報と同期させてモニタリングする路面評価方法を開示している。特許文献１の路面評価方法では、計測車両の角速度応答から基準となる仮想車両であるクォーターカー（以下、「ＱＣ」という）の加速度応答への伝達関数、及びＱＣの加速度応答と国際ラフネス指数（ＩＲＩ）との相関関数を用いてデータ解析を行っている。特許文献１では、取得された車両のピッチング角速度と上記の伝達関数とを用いてＱＣの加速度応答を推定し、推定されたＱＣの加速度応答と上記の相関関数とを用いて国際ラフネス指数（ＩＲＩ）を推定している。
特開２０１５－２８４５６号公報
　従来の路面点検方法において、上記の一つ目の方法によると、高性能検査車を用いて精度良く定量的に路面の欠陥（異常）を計測できる。しかし、高性能検査車は高価であり、データの解析にも時間を費やしてしまう。また、上記の二つ目の方法によると、特殊なアルゴリズムに基づく計算処理を行うことで、車の振動から道路の異常箇所が間接的に推測される。この際、特殊なアルゴリズムに基づく計算処理を行うために高度なプロセッサが必要であり、データ解析の処理負荷及びデータ量を費やしてしまう。
　本発明は、路面の欠陥を示す路面情報を蓄積する路面情報システムにおいて、効率良く路面情報を収集することができる検知装置および路面情報システムを提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る検知装置は、路面を移動する移動体に搭載される検知装置である。検知装置は、検知部と、撮像部と、制御部とを備える。検知部は、移動体における衝撃を検知する。撮像部は、移動体の移動方向における後方の路面を撮像する。制御部は、撮像部の動作を制御する。制御部は、検知部の検知結果に基づき、移動体における衝撃が検知されたときに移動体が通過した路面を撮像部に撮像させる。
　本発明の一態様に係る路面情報システムは、検知装置と、サーバ装置とを備える。サーバ装置は、検知装置の撮像部によって撮像された画像データと、画像データが撮像された位置を示す位置情報とを関連づけて管理する。
　本発明の一態様に係る検知装置及び路面情報システムは、路面を移動中の移動体において衝撃が検知されたときに移動体が通過した路面を撮像部で撮像する。これにより、路面情報を蓄積する路面情報システムにおいて、効率良く路面情報を収集できる検知装置および路面情報システムを提供することができる。
実施形態１に係る路面情報システムの構成を示す図 実施形態１に係るスマートカメラの構成を示すブロック図 実施形態１に係るモバイル端末の構成を示すブロック図 路面情報システムのサーバ装置の構成を示すブロック図 路面情報システムにおける路面情報ＤＢを説明するための図 路面情報システムにおける路面情報の表示例を示す図 実施形態１に係る路面情報システムの動作を示すシーケンス図 実施形態１に係るスマートカメラの動作を説明するための図 スマートカメラの撮像画像の表示例を示す図 実施形態２に係る路面情報システムの構成を示す図 実施形態２に係るスマートカメラの構成を示すブロック図 実施形態２に係るスマートカメラの動作を示すフローチャート 実施形態３係る路面情報システムの構成を示す図
　以下、添付の図面を参照して、本発明に係る検知装置、車両及び路面情報システムについて説明する。
　各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。実施形態２以降では実施形態１と共通の事項についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態毎には逐次言及しない。
（実施形態１）
１．構成
１－１．概要
　実施形態１に係る路面情報システムの概要について説明する。
　本実施形態に係る路面情報システムは、例えば自動運転やＭ２Ｍのサービスプロバイダが管理するクラウドサーバにおいて、路面の陥没、ひび割れ、轍等を含む凹凸などの欠陥（路面の異常）を示す路面情報を収集するシステムである。クラウドサーバは、本システムにおいて収集した路面情報に基づいて、例えば道路整備業者に路面の欠陥がある異常箇所を通知したり、異常箇所に近づく車両に警告したりする。
　実施形態に係る路面情報システムでは、例えばポイント課金制などによりユーザを募り、広く一般の車両から路面情報を収集して随時、クラウドサーバにアップロードする。これにより、全国に敷かれた大量の道路インフラに対する情報収集のカバレッジを広げ、効率良く路面情報を収集することができる。以下、本システムの構成について説明する。
１－２．システム構成
　図１は、実施形態１に係る路面情報システムの構成を示す図である。以下、図１に示すように、車両２の進行方向をＹ方向とし、車両２の高さ方向をＺ方向とし、Ｙ方向及びＺ方向と直交する車両２の幅方向をＸ方向とする。
　本実施形態に係る路面情報システムは、図１に示すように、サーバ装置１０と、車両２に搭載されたスマートカメラ３と、モバイル端末４とを備える。車両２は、例えば乗用車であり、本実施形態に係る路面情報システムにおける移動体の一例である。
　スマートカメラ３は、車両２から路面６の凹凸（ポットホール）６１を検知して撮像画像を取得するために車両２に取り付けられる撮像装置である。スマートカメラ３は、例えば路面６の凹凸６１の撮像画像を示す画像データをモバイル端末４に送信する。スマートカメラ３は、本実施形態において路面６の凹凸６１を検知する検知装置の一例である。
　スマートカメラ３は、車両２の進行方向Ｙにおいて車両後方の路面６を撮像可能に、例えば車両２のリアバンパー、リアゲートなどに取り付けられる。スマートカメラ３は、運転者が車両２後方の視野を確認するためのリアカメラとしての機能を有していてもよいし、本システムの専用装置であってもよい。リアカメラとして機能するスマートカメラ３を用いることにより、一般のユーザが本システムを利用し易くすることができる。スマートカメラ３の構成の詳細については後述する。
　モバイル端末４は、例えば車両２の運転者が所有する情報端末である。例えば、モバイル端末４は、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話などである。
　モバイル端末４は、車両２内でスマートカメラ３と情報通信を行うとともに、インターネットなどのネットワーク５を介してサーバ装置１０に通信接続する。モバイル端末４は、本システムにおけるスマートカメラ３とサーバ装置１０との間のゲートウェイの機能を実現する情報機器の一例である。モバイル端末４の構成の詳細については後述する。
　サーバ装置１０は、例えばクラウドサーバによるクラウドコンピューティングにおいて適宜アクセスされる情報処理装置である。サーバ装置１０は、本システムにおいて収集される路面情報を例えばビッグデータとして分析し、管理する。クラウドサーバでは、適宜、多数のサーバ装置１０を用いて並列処理が行われてもよい。なお、サーバ装置１０は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）で構成されてもよい。サーバ装置１０の構成の詳細については後述する。
１－２－１．スマートカメラの構成
　スマートカメラ３の構成の詳細について、図２を参照して説明する。図２は、本実施形態に係るスマートカメラ３の構成を示すブロック図である。
　スマートカメラ３は、図２に示すように、撮像部３１と、ショックセンサ３２と、通信部３３と、記憶部３４と、制御部３５とを備える。
　撮像部３１は、例えばＣＣＤイメージセンサ又はＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子、及び例えば画角が１００度以上の広角レンズを備えて構成される。また、撮像部３１は、魚眼レンズを備える魚眼カメラ（全方位カメラ）で構成されてもよい。これにより、広い視野角の撮像範囲を確保でき、路面６の凹凸６１の撮像漏れを低減することができる。
　ショックセンサ３２は、例えば圧電素子を備える圧電型の加速度センサで構成される。ショックセンサ３２は、所定方向（例えば図１のＺ方向）における加速度に応じて圧電素子から生じる電荷に基づくセンサ信号を生成し、センサ信号の信号レベルの変動に基づき所定方向のショック（衝撃）を検知する。センサ信号の信号レベルは、スマートカメラ３に加わる衝撃及び振動などに応じて変動する。生成したセンサ信号は、制御部３５に入力される。
　本実施形態において、ショックセンサ３２の検知対象の衝撃は、路面６から車両２に伝わる垂直抗力等の力の急激な変化である。本実施形態では、車両２におけるＺ方向の加速度が重力加速度から所定値以上変化したことに基づき、衝撃を検知する。ショックセンサ３２は、所定の一方向における加速度に限らず、２軸又は３軸方向においてそれぞれの加速度を検知可能に構成されてもよい。ショックセンサ３２は、本実施形態に係るスマートカメラ３における衝撃を検知する検知部の一例である。
　通信部３３は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の通信規格に従い無線通信を行う通信モジュールである。通信部３３は、スマートカメラ３とモバイル端末４との間の通信接続を行い、例えば撮像部３１による撮像画像の画像データをモバイル端末４に送信する。通信部３３は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に限らず、Ｗｉ－Ｆｉ或いはＮＦＣ（近距離無線通信）等の通信方式を利用してもよい。
　記憶部３４は、スマートカメラ３の機能を実現するために必要なプログラム及びデータを記憶する記憶媒体であり、例えばフラッシュメモリを備える。記憶部３４は、例えば撮像画像の画像データなどを記録する。
　制御部３５は、例えばソフトウェアと協働して所定の機能を実現するＣＰＵで構成される。制御部３５は、スマートカメラ３の全体動作を制御する。制御部３５は、記憶部３４に格納されたデータ及びプログラムを読み出して種々の演算処理を行い、各種の機能を実現する。
　例えば、制御部３５は、撮像動作の開始タイミングを示すトリガ信号を出力して、撮像部３１の撮像動作を制御する。また、制御部３５は、例えばショックセンサ３２からのセンサ信号の信号レベルと所定のしきい値とを比較したり、センサ信号の信号波形を解析したりする。制御部３５は、信号レベル及び信号波形などのセンサ信号の状態に基づき、ショックセンサ３２が路面６の凹凸６１に起因するショックを検知したか否かを判断する。
　制御部３５は、所定の機能を実現するように設計された専用の電子回路や再構成可能な電子回路などのハードウェア回路であってもよい。制御部３５は、ＣＰＵ，ＭＰＵ，マイコン、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等の種々の半導体集積回路で構成されてもよい。
１－２－２．モバイル端末の構成
　モバイル端末４の構成の詳細について、図３を参照して説明する。図３は、本実施形態に係るモバイル端末４の構成を示すブロック図である。
　モバイル端末４は、図３に示すように、端末制御部４０と、端末記憶部４１と、通信インタフェース４２と、ＧＰＳ測位部４３と、表示部４４と、ユーザインタフェース４５とを備える（以下、「インタフェース」を「Ｉ／Ｆ」と略記する）。
　端末制御部４０は、例えばソフトウェアと協働して所定の機能を実現するＣＰＵで構成される。端末制御部４０は、モバイル端末４の全体動作を制御する。端末制御部４０は、端末記憶部４１に格納されたデータ及びプログラムを読み出して種々の演算処理を行い、各種の機能を実現する。端末制御部４０は、所定の機能を実現するように設計された専用の電子回路や再構成可能な電子回路などのハードウェア回路であってもよい。端末制御部４０は、ＣＰＵ，ＭＰＵ，マイコン、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等の種々の半導体集積回路で構成されてもよい。
　端末記憶部４１は、モバイル端末４の機能を実現するために必要なプログラム及びデータを記憶する記憶媒体であり、例えばフラッシュメモリを備える。また、端末記憶部４１は、ＤＲＡＭ及びＳＲＡＭ等の半導体デバイスを備えてもよく、データを一時的に記憶したり、端末制御部４０の作業エリアとして機能したりしてもよい。例えば、端末記憶部４１は、スマートカメラ３から通信Ｉ／Ｆ４２を介して受信した画像データを記憶する。
　通信Ｉ／Ｆ４２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線通信、及び所定の通信規格に従うネットワーク通信をサポートする通信モジュールである。所定の通信規格には、ＩＥＥＥ８０２．３，ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／１１ｂ／１１ｇ／１１ａｃ等の通信規格が含まれる。通信Ｉ／Ｆ４２は、近距離無線通信によってスマートカメラ３と無線通信を行う。また、通信Ｉ／Ｆ４２は、ネットワーク５に接続してサーバ装置１とデータ通信を行う。
　ＧＰＳ測位部４３は、ＧＰＳ衛星から電波（ＧＰＳ情報）を受信して、受信した地点の緯度、経度及び高度を測位するモジュールである。ＧＰＳ測位部４３は、測位した緯度等、車両２の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部の一例である。
　表示部４４は、例えば液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイで構成される。表示部４４は、ユーザＩ／Ｆ４５から入力された情報など、種々の情報を表示する。
　ユーザＩ／Ｆ４５は、モバイル端末４のユーザが操作を行う操作部材である。ユーザＩ／Ｆ４５は、例えば、タッチパネル、タッチパッド、キーボード、ボタン、スイッチ、及びこれらの組み合わせで構成される。ユーザＩ／Ｆ４５は、ユーザによって入力される諸情報を取得する取得部の一例である。
１－２－３．サーバ装置の構成
　サーバ装置１０の構成の詳細について、図４を参照して説明する。本実施形態に係る路面情報システムのサーバ装置１０の構成を示すブロック図である。
　サーバ装置１０は、図４に示すように、サーバ制御部１１と、ネットワークＩ／Ｆ１２と、機器Ｉ／Ｆ１３と、サーバ記憶部１４とを備える。
　サーバ制御部１１は、例えばソフトウェアと協働して所定の機能を実現するＣＰＵで構成される。サーバ制御部１１は、サーバ装置１０の全体動作を制御する。サーバ制御部１１は、サーバ記憶部１４に格納されたデータ及びプログラムを読み出して種々の演算処理を行い、各種の機能を実現する。例えば、サーバ制御部１１は収集されたデータに対して、機械学習等に基づくデータ解析、画像解析などを行う。サーバ制御部１１は、所定の機能を実現するように設計された専用の電子回路や再構成可能な電子回路などのハードウェア回路であってもよい。サーバ制御部１１は、ＣＰＵ，ＭＰＵ，マイコン、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等の種々の半導体集積回路で構成されてもよい。
　ネットワークＩ／Ｆ１２は、無線または有線の通信回線を介してサーバ装置１０をネットワーク５に接続するための回路（モジュール）である。ネットワークＩ／Ｆ１２は、所定の通信規格に準拠した通信を行う。所定の通信規格には、ＩＥＥＥ８０２．３，ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／１１ｂ／１１ｇ／１１ａｃ等の通信規格が含まれる。
　機器Ｉ／Ｆ１３は、サーバ装置１０に他の機器を接続するための回路（モジュール）である。機器Ｉ／Ｆ１３は、所定の通信規格にしたがい通信を行う。所定の規格には、ＵＳＢ、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＩＥＥＥ１３９５、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等が含まれる。
　サーバ記憶部１４は、サーバ装置１０の機能を実現するために必要なプログラム及びデータを記憶する記憶媒体であり、例えばハードディスク（ＨＤＤ）及び半導体記憶装置（ＳＳＤ）を備える。また、サーバ記憶部１４は、ＤＲＡＭ及びＳＲＡＭ等の半導体デバイスを備えてもよく、データを一時的に記憶したり、サーバ制御部１１の作業エリアとして機能したりしてもよい。なお、サーバ記憶部１４は、サーバ装置１０とは別体のストレージデバイスとして構成されてもよい。
１－２－３－１．データベースについて
　本システムでは、サーバ記憶部１４に格納される各種データベースを用いる（以下、「データベース」を「ＤＢ」と略記する）。以下、サーバ記憶部１４に格納される各種ＤＢについて、図５，６を参照して説明する。図５は、路面情報システムにおける路面情報ＤＢを説明するための図である。図６は、路面情報システムにおける路面情報の表示例を示す図である。
　サーバ記憶部１４は、例えば、地図ＤＢ１４１及び路面情報ＤＢ１４２を格納する。地図ＤＢ１４１は、種々のエリアに関する地図を示す地図データを管理するデータベースである（図６参照）。路面情報ＤＢ１４２は、路面の欠陥の状態及び位置等を示す路面情報を管理するデータベースである。
　路面情報ＤＢ１４２は、図５に示すように、「画像データ」と、「緯度」及び「経度」とを関連付けて管理する。図５の路面情報ＤＢ１４２において、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、それぞれ路面の欠陥が撮像された画像データを示している。図５の路面情報ＤＢ１４２では、画像データＤ１，Ｄ２，Ｄ３に対して、それぞれ位置情報を構成する緯度Ｌａ１及び経度Ｌｏ１、緯度Ｌａ２及び経度Ｌｏ２、緯度Ｌａ３及び経度Ｌｏ３が関連付けされている。路面情報ＤＢ１４２において、各画像データＤ１，Ｄ２，Ｄ３と、それぞれに関連付けされた位置情報とは、路面情報を構成する。各画像データＤ１，Ｄ２，Ｄ３は、一つのスマートカメラ３によって撮像されてもよいし、複数のスマートカメラ３によって別々に撮像されてもよい。
　図６に示すように、サーバ装置１０は、地図ＤＢ１４１及び路面情報ＤＢ１４２に基づいて、地図ＤＢ１４１において管理される地図データＤｍ上に、路面情報ＤＢ１４２において管理される路面情報をマッピングして表示する機能を有する。路面情報は、例えば、機器Ｉ／Ｆ１３を介して外部の表示装置に表示したり、ネットワークＩ／Ｆ１２を介して外部の閲覧端末に表示したりすることができる。
　図６に示すように、地図データＤｍは、道路に関して、例えば車線などの詳細な情報を含む。アイコンＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、それぞれ路面情報ＤＢ１４２の画像データＤ１，Ｄ２，Ｄ３に関連付けされた位置情報に基づくアイコンである。サーバ制御部１１は、路面情報ＤＢ１４２を読み出し、例えば路面情報ＤＢ１４２において画像データＤ１が関連付けされた位置情報に基づいて、地図データＤｍ上で緯度Ｌａ１及び経度Ｌｏ１の位置にアイコンＰ１を表示（プロット）する。また、例えばユーザの操作によってアイコンＰ１が選択されることで、画像データＤ１が表示される。道路検査業者などの道路整備事業に関わる関係者は、図６のような路面情報を閲覧端末等で確認することにより、地図上のアイコンＰ１，Ｐ２，Ｐ３から道路の異常箇所を正確に認識して業務を行うことが可能となる。
２．動作
２－１．動作の概要
　本実施形態に係る路面情報システムの動作の概要について説明する。本システムにおいて、スマートカメラ３（図１）は、一般人が所有する乗用車などの広く一般の車両２に搭載されることを想定している。車両２では、モバイル端末４が、スマートカメラ３で撮像された画像データＤ１，Ｄ２，Ｄ３に位置情報を付与し、路面情報としてネットワーク５を介してサーバ装置１０にアップロードする（図５）。サーバ装置１０は、モバイル端末４からの路面情報を、サーバ記憶部１４の路面情報ＤＢ１４２に蓄積する。本システムによると、広く一般の車両２から随時、路面情報を収集でき、情報収集のカバレッジを効率良く広げることができる。
　また、本システムの路面情報ＤＢ１４２には、図６に示すように、路面の凹凸６２を直に撮像した画像データＤ２が蓄積されるので、本システムのユーザは、視覚的な情報によって路面の欠陥の状態を正確に把握することができる。しかし、路面の欠陥の撮像画像を得るために、例えば車両２の走行中に都度、路面をモニタリングすると、画像データに路面の欠陥が映っていない状態でも処理負荷が掛かり、データ量及び処理負荷の観点において非効率である。
　そこで、本実施形態では、スマートカメラ３がショックセンサ３２を用いて車両２が通過中の路面６の凹凸６１を検知し（図８（ａ）参照）、車両２が通過後の凹凸６１を撮像する（図８（ｂ）参照）。これにより、スマートカメラ３で効率良く路面６の欠陥（凹凸６１）が映っている画像データを取得することができる。
２－２．動作の詳細
　本実施形態に係る路面情報システム及びスマートカメラ３の動作の詳細について、図７～９を参照して説明する。図７は、実施形態１に係る路面情報システムの動作を示すシーケンス図である。図８は、スマートカメラ３の動作を説明するための図である。図９は、スマートカメラ３の撮像画像の表示例を示す図である。
　図７のシーケンスは、例えばモバイル端末４とスマートカメラ３とが通信接続を確立したときに開始される。
　図７において、まず、スマートカメラ３の制御部３５（図２）は、ショックセンサ３２からのセンサ信号に基づき、ショックセンサ３２がショックを検知したか否かを判断する（Ｓ１）。例えば、制御部３５は、センサ信号の信号レベルが所定のしきい値を越えたか否かを判断する。所定のしきい値は、路面の凹凸に起因するショックの基準を示すしきい値である。
　制御部３５は、ショックセンサ３２がショックを検知していないと判断したとき（Ｓ１でＮＯ）、ステップＳ１の処理を所定の周期（例えば１／３０秒）で繰り返す。
　一方、制御部３５は、ショックセンサ３２がショックを検知したと判断したとき（Ｓ１でＹＥＳ）、撮像部３１にトリガ信号を出力して路面６を撮像させる（Ｓ２）。ステップＳ２の処理において、撮像部３１は、制御部３５からのトリガ信号が示すタイミングにおいて１フレームの撮像画像を撮像してもよいし、トリガ信号が示すタイミングから所定期間（例えば１秒）において連続的に、所定のフレームレート（例えば３０ｆｐｓ）で複数フレームの撮像画像を撮像してもよい。また、撮像部３１は、トリガ信号から所定枚数（フレーム）の画像データを撮像してもよい。
　図８（ａ）に示すように、車両２が路面６の凹凸６１を通過すると、路面６からの抗力が変化し、車両２には路面６の凹凸６１を通過することによるショック（急激なＺ方向の加速度の変化）が生じる。すると、スマートカメラ３は、ショックセンサ３２からのセンサ信号に基づき、凹凸６１に基づくショックを検知し（Ｓ１でＹＥＳ）、図８（ｂ）に示すように、車両２が路面６の凹凸６１を通過後に路面６を撮像する（Ｓ２）。これにより、図９に示すように、路面６の凹凸６１が映っている撮像画像の画像データＤｉを得ることができる。
　図７に戻り、次に、制御部３５は、通信部３３を介してモバイル端末４に、撮像部３１によって撮像された画像データＤｉを送信する（Ｓ３）。
　モバイル端末４において、端末制御部４０（図３）は、通信Ｉ／Ｆ４２を介してスマートカメラ３からの画像データＤｉを受信する（Ｓ４）。受信した画像データＤｉは、端末記憶部４１に一時的に記憶される。
　端末制御部４０は、スマートカメラ３から画像データＤｉを受信すると（Ｓ４）、ＧＰＳ測位部４３から、モバイル端末４の位置、即ち車両２の現在位置を示す位置情報を取得する（Ｓ５）。
　次に、端末制御部４０は、通信Ｉ／Ｆ４２及びネットワーク５（図１）を介してサーバ装置１０に、スマートカメラ３から受信した画像データＤｉと、ＧＰＳ測位部４３から取得した位置情報とを含む路面情報を送信する（Ｓ６）。
　サーバ装置１０において、サーバ制御部１１（図４）は、ネットワークＩ／Ｆ１２を介してモバイル端末４からの画像データＤｉ及び位置情報を含む路面情報を受信する（Ｓ７）。
　次に、サーバ制御部１１は、サーバ記憶部１４における路面情報ＤＢ１４２に、モバイル端末４から受信した路面情報を格納することで、路面情報ＤＢ１４２を更新し（Ｓ８）、本処理を終了する。
　以上の処理によると、車両２の走行中に路面６の凹凸６１によるショックが検知されることで凹凸６１が撮像される。これにより、常時、路面状態を撮像する場合に比べて、効率良く路面の欠陥を示す路面情報を収集することができる。
　また、モバイル端末４は、スマートカメラ３からの画像データＤｉに対して画像解析を行ってもよい。例えば、端末制御部４０は、スマートカメラ３から複数フレームの画像データを受信し（Ｓ４）、画像解析において路面６の凹凸６１がより明瞭に映っているフレームを選択し、選択したフレームの画像データＤｉをサーバ装置１０に送信してもよい（Ｓ６）。また、端末制御部４０は、画像解析において画像データ中の車線等の情報を抽出し、路面６における凹凸６１の詳細な位置を示す情報を取得してもよい。
　また、上記のような画像解析は、モバイル端末４に限らず、サーバ装置１０において行われてもよいし、スマートカメラ３において行われてもよい。
３．まとめ
　以上のように、本実施形態に係るスマートカメラ３は、路面６を移動する車両２に搭載される検知装置である。スマートカメラ３は、ショックセンサ３２と、撮像部３１と、制御部３５とを備える。ショックセンサ３２は、車両２における衝撃を検知する。撮像部３１は、車両２の移動方向Ｙにおける後方の路面を撮像する。制御部３５は、撮像部３１の動作を制御する。制御部３５は、ショックセンサ３２の検知結果に基づき、車両２における衝撃が検知されたときに車両２が通過した路面を撮像部３１に撮像させる。
　以上のスマートカメラ３によると、車両２が路面６の凹凸６１などの欠陥を通過することで生じる衝撃が検知されたときに車両２が通過した路面を撮像部３１で撮像する。これにより、路面情報を蓄積する路面情報システムにおいて、効率良く路面情報を収集できる検知装置を提供することができる。
　また、本実施形態において、スマートカメラ３は、撮像部３１によって撮像された画像データＤｉをモバイル端末４などの外部機器に送信する通信部３３をさらに備える。通信部３３により、撮像された画像データＤｉをスマートカメラ３の外部に収集することができる。なお、スマートカメラ３は、通信部３３を備えなくてもよく、例えば画像データＤｉを記憶部３４に蓄積してもよいし、外部の記憶媒体に記録してもよい。
　また、本実施形態において、スマートカメラ３の撮像部３１は、魚眼カメラで構成されてもよい。これにより、広い視野角の撮像範囲を確保でき、路面６の凹凸６１の撮像漏れを低減することができる。
　また、本実施形態に係る路面情報システムは、スマートカメラ３と、サーバ装置１０とを備える。サーバ装置１０は、スマートカメラ３の撮像部３１によって撮像された画像データＤｉと、画像データＤｉが撮像された位置を示す位置情報とを関連づけて管理する（図５参照）。これにより、スマートカメラ３から路面情報を効率良く取得することができる。
　また、本実施形態において、路面情報システムは、スマートカメラ３から、撮像部３１によって撮像された画像データＤｉを取得するモバイル端末４をさらに備える。モバイル端末４は、画像データＤｉが撮像された位置を示す位置情報と共に、画像データＤｉをサーバ装置１０に送信する。スマートカメラ３とサーバ装置１０との間で情報通信を行う情報機器は、モバイル端末４に限らず、例えばカーナビゲーション装置であってもよい。
（実施形態２）
　実施形態１では、路面情報をサーバ装置１０にアップロードするためにモバイル端末４を用いた。本実施形態では、モバイル端末４を用いずに構成される路面情報システムについて説明する。以下、図１０～１２を参照して、本実施形態を説明する。
　図１０は、実施形態２に係る路面情報システムの構成を示す図である。図１１は、実施形態２に係るスマートカメラ３Ａの構成を示すブロック図である。
　図１０に示すように、本実施形態に係る路面情報システムは、スマートカメラ３Ａと、サーバ装置１０とを備える。スマートカメラ３Ａは、モバイル端末等の情報機器を介さずに直接、ネットワーク５に接続し、サーバ装置１０とデータ通信を行う。図１１に示すように、スマートカメラ３Ａは、実施形態１における通信部３３（図２参照）に代えて、インターネットなどのネットワークによるデータ通信を行う通信部３３Ａを備える。
　また、図１１に示すように、スマートカメラ３Ａは、実施形態１に係るスマートカメラ３（図２参照）と同様の構成に加えて、ＧＰＳ測位部３６をさらに備える。ＧＰＳ測位部３６は、例えば実施形態１に係るモバイル端末４（図３参照）のＧＰＳ測位部４３と同様のモジュールで構成される。
　図１２は、実施形態２に係るスマートカメラ３Ａの動作を示すフローチャートである。図１２に示すフローチャートの各処理は、スマートカメラ３Ａの制御部３５によって実行される。
　図１２のフローチャートにおいて、制御部３５は、実施形態１における図７のステップＳ１，Ｓ２と同様に、ショックセンサ３２を用いて路面の凹凸によるショックを検知し（Ｓ２１）、ショックが検知されたときの路面を撮像部３１に撮像させる（Ｓ２２）。次いで、制御部３５は、ＧＰＳ測位部３６から位置情報を取得する（Ｓ２３）。これにより、撮像部３１によって路面の凹凸が撮像されたときの位置を示す位置情報を精度良く得ることができる。
　次に、制御部３５は、通信部３３Ａ及びネットワーク５を介してサーバ装置１０に、撮像部３１が撮像した画像データと、ＧＰＳ測位部３６から取得した位置情報とを含む路面情報を送信し（Ｓ２４）、本処理を終了する。
　以上の処理によると、モバイル端末４を用いずに路面情報をサーバ装置１０にアップロードすることができる。
　以上のように、本実施形態に係るスマートカメラ３Ａは、車両２の位置を示す位置情報を取得するＧＰＳ測位部３６をさらに備える。スマートカメラ３Ａの制御部３５は、ショックセンサ３２の検知結果に基づき、車両２における衝撃が検知されたときの車両２の位置を示す位置情報を、ＧＰＳ測位部３６から取得する。
　以上のスマートカメラ３Ａによると、ＧＰＳ測位部３６から車両２における衝撃が検知されたときの位置情報が取得され、路面６の凹凸６１の位置情報を精度良く取得することができる。
　また、上記の実施形態においては、ＧＰＳ測位部３６を備えるスマートカメラ３Ａが直接、サーバ装置１０に路面情報をアップロードした。これに限らず、例えば、スマートカメラ３Ａが、撮像時にＧＰＳ測位部３６から位置情報を取得し、モバイル端末４（図１参照）を介して路面情報をサーバ装置１０にアップロードしてもよい。
（実施形態３）
　上記の実施形態１，２では、車両に後付けで搭載されるスマートカメラ３，３Ａを用いたが、スマートカメラ３，３Ａに代えて、車両に予め内蔵されるカメラを用いてもよい。以下、本システムの変形例について、図１３を参照して説明する。
　図１３は、実施形態３に係る路面情報システムの構成を示す図である。本実施形態に係る路面情報システムは、実施形態２に係るスマートカメラ３Ａ（図１０，１１参照）に代えて、検知装置３Ｂを備える。検知装置３Ｂは、図１３に示すように、実施形態２に係るスマートカメラ３Ａと同様の構成が車両２Ａの内部に組み込まれた装置である。例えば、検知装置３Ｂの撮像部３１は、車両２Ａにリアカメラとして内蔵されている。また、制御部３５は、車両２ＡのＥＣＵとして実装されている。
　検知装置３Ｂでは、例えば、制御部３５が、図１２のフローチャートに示す各処理を実行する。これにより、車両２Ａ内部に組み込まれた検知装置３Ｂからサーバ装置１０に路面情報をアップロードすることができる。
　以上のような構成であっても、実施形態１，２と同様の効果が得られる。
（他の実施形態）
　上記の各実施形態では、検知装置における検知部の一例としてショックセンサについて説明した。検知装置における検知部は、ショックセンサに限らず、例えば静電容量型及びピエゾ抵抗型などの種々の加速度センサで構成されてもよいし、ジャイロセンサを含んで構成されてもよい。ジャイロセンサを用いることにより、（例えばＹＺ平面やＺＸ平面における）角速度の変化に基づき、車両２におけるショックを検知することができる。
　また、上記の各実施形態では、ショックセンサの検知結果に基づいて、路面の凹凸によるＺ方向のショックを検知した。検知部の検知対象は路面の凹凸に限らず、例えば路面の凍結や水溜まり等によるショックであってもよい。例えば、車両２の幅方向Ｘ（図１参照）の加速度の変化、或いはＸＹ平面における角速度の変化に基づき、路面の凍結等によるショックを検知して、車両２が通過した路面の凍結箇所を撮像してもよい。また、路面情報は、凍結等のような天候に応じた路面の状態に関する情報であってもよい。
　また、上記の各実施形態では、位置情報取得部の例示としてＧＰＳ測位部４３，３６について説明した。位置情報取得部は、ＧＰＳ測位部に加えて、又はこれに代えて、例えば準天頂衛星システムに基づく測位モジュールを備えて構成されてもよい。準天頂衛星システムに基づく測位モジュールを用いることにより、高精度な位置情報を取得することができる。
　また、上記の各実施形態では、検知装置が搭載される移動体の一例である車両２が、乗用車である例について説明した。検知装置が搭載される移動体（車両）は、乗用車に限らず、例えばバス、タクシー、トラックなどの商用車であってもよいし、自動二輪車を含む種々の自動車であってもよいし、自転車、鉄道車両などであってもよい。

Claims (8)

  1. 　路面を移動する移動体に搭載される検知装置であって、
    　前記移動体における衝撃を検知する検知部と、
    　前記移動体の移動方向における後方の路面を撮像する撮像部と、
    　前記撮像部の動作を制御する制御部とを備え、
    　前記制御部は、前記検知部の検知結果に基づき、前記移動体における衝撃が検知されたときに前記移動体が通過した路面を前記撮像部に撮像させる
    検知装置。
  2. 　前記移動体の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部をさらに備え、
    　前記制御部は、前記検知部の検知結果に基づき、前記移動体における衝撃が検知されたときの前記移動体の位置を示す位置情報を、前記位置情報取得部から取得する
    請求項１に記載の検知装置。
  3. 　前記撮像部によって撮像された画像データを外部機器に送信する通信部をさらに備える
    請求項１又は２に記載の検知装置。
  4. 　前記検知部は、ショックセンサ、加速度センサ及びジャイロセンサの内の少なくとも１つを含む
    請求項１～３のいずれか１項に記載の検知装置。
  5. 　前記撮像部は、魚眼カメラで構成される
    請求項１～４のいずれか１項に記載の検知装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の検知装置と、
    　前記検知装置の撮像部によって撮像された画像データと、前記画像データが撮像された位置を示す位置情報とを関連づけて管理するサーバ装置と
    を備える路面情報システム。
  7. 　前記検知装置から、前記撮像部によって撮像された画像データを取得する情報機器をさらに備え、
    　前記情報機器は、前記画像データが撮像された位置を示す位置情報と共に、前記画像データを前記サーバ装置に送信する
    請求項６に記載の路面情報システム。
  8. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の検知装置が搭載された車両。
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