WO2023100309A1 - 状態判定装置、状況判定方法、及び、記録媒体 - Google Patents

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WO2023100309A1
WO2023100309A1 PCT/JP2021/044221 JP2021044221W WO2023100309A1 WO 2023100309 A1 WO2023100309 A1 WO 2023100309A1 JP 2021044221 W JP2021044221 W JP 2021044221W WO 2023100309 A1 WO2023100309 A1 WO 2023100309A1
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sensor information
state determination
ground surface
area
state
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French (fr)
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千里 菅原
洋介 木村
俊倫 横手
孝和 石井
大輔 橋爪
寛道 平田
翔平 大野
奈々 十文字
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日本電気株式会社
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/01—Devices or auxiliary means for setting-out or checking the configuration of new surfacing, e.g. templates, screed or reference line supports; Applications of apparatus for measuring, indicating, or recording the surface configuration of existing surfacing, e.g. profilographs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/32—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring the deformation in a solid

Definitions

  • the present disclosure relates to a state determination device, a situation determination method, and a recording medium.
  • SAR synthetic aperture radar
  • Patent Literature 2 describes an in-vehicle system that performs image recognition processing on an image captured by a camera or the like installed in the vehicle to detect an abnormal road condition such as a collapse of the road or the occurrence of another disaster.
  • An apparatus is disclosed.
  • determination using SAR cannot determine detailed conditions such as the road surface.
  • determination using a drive recorder can grasp the detailed state of structures such as road surfaces, but analysis using a drive recorder requires a large amount of data processing.
  • the investigation range includes an area that should be investigated in detail and an area that may be investigated roughly to some extent. However, it is not possible to grasp the areas to be investigated in detail in advance by the investigation using the drive recorder.
  • An example of the purpose of the present disclosure is to provide a state determination device or the like that enables appropriate state determination of structures while reducing the amount of data processing.
  • a state determination device includes a ground surface information acquisition unit that acquires ground surface displacement using a measurement image acquired from a ground surface measurement device, and a process that acquires sensor information from the sensor information acquisition device based on the ground surface displacement.
  • Area setting means for setting the processing amount of sensor information used in each predetermined area, sensor information processing means for processing sensor information based on the processing amount of sensor information corresponding to the set area, and processed It comprises state determination means for determining the state of the structure using sensor information, and output means for outputting the determined state of the structure.
  • a situation determination method acquires ground surface displacement using a measurement image acquired from a ground surface measurement device, and acquires sensor information from a sensor information acquisition device based on the ground surface displacement.
  • the processing amount is set for each predetermined area, the sensor information is processed based on the processing amount of the sensor information corresponding to the set area, and the state of the structure is determined using the processed sensor information. output the state of the structure.
  • a recording medium acquires ground surface displacement using a measurement image acquired from a ground surface measurement device, and processes sensor information used in processing for acquiring sensor information from a sensor information acquisition device based on the ground surface displacement.
  • the amount is set for each predetermined area, the sensor information is processed based on the amount of processing of the sensor information corresponding to the set area, and the state of the structure is determined using the processed sensor information.
  • One example of the effect of the present disclosure is that it is possible to appropriately determine the state of structures while reducing the amount of data processing.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a state determination device according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an example of the configuration of the state determination device and its peripherals according to the first embodiment
  • 3 is a diagram for explaining an example of acquisition of sensor information by a sensor information processing unit according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of output from an output unit according to the first embodiment
  • FIG. 5 is a diagram illustrating another example of output of the output unit according to the first embodiment
  • FIG. 6 is a diagram illustrating another example of output of the output unit according to the first embodiment
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the operation of the state determination device according to the first embodiment
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of the state determination device according to the first embodiment
  • FIG. FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a state determination device according to a second embodiment
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of route information according to the second embodiment
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the operation of the state determination device according to the second embodiment
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a state determination device 10 according to the first embodiment.
  • the state determination device 10 includes a ground surface information acquisition unit 101 , an area setting unit 102 , a sensor information processing unit 103 , a state determination unit 104 and an output unit 105 .
  • Each component may store at least part of the information specified by each component, the acquired information, and the determined information in a storage unit (not shown). In this case, each component may acquire necessary information from the storage unit.
  • the state determination device 10 is a device for determining a state such as deterioration of a structure based on sensor information acquired from a sensor information acquisition device. Examples of structures include civil engineering structures such as roads, bridges, ramps, embankments, piers, revetments, and runways.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of the state determination device 10 and its surroundings according to the first embodiment.
  • the state determination device 10 includes a computer 510, a drive recorder 520 and an SAR 530 as an example of a sensor information acquisition device, a terminal device 540 as an example of a display device, and a vehicle 550 as an example of a moving object.
  • a network 580 is a communication path that interconnects devices and systems.
  • the state determination device 10 (computer 510) and the drive recorder 520 may be directly connected, or may be connected via a cloud or the like.
  • the terminal device 540 displays information about the state of the structure output by the state determination device 10.
  • the terminal device 540 may be any device as long as it can display information about the state of the structure.
  • the terminal device 540 may be a terminal device of a road administrator such as a local government.
  • the number of configurations included in FIG. 2 is an example.
  • the drive recorder 520 may be singular or plural. Alternatively, at least some drive recorders 520 may not be mounted on vehicle 550 . Note that FIG. 2 displays the drive recorder 520 outside the vehicle 550 for easy understanding. However, drive recorder 520 may be mounted inside vehicle 550 .
  • the ground surface information acquisition unit 101 acquires the ground surface displacement using the measurement image acquired from the ground surface measurement device. Specifically, the ground surface information acquisition unit 101 acquires the SAR image from the SAR 530, analyzes the acquired SAR image, and acquires the ground surface displacement. Alternatively, the ground surface information acquisition unit 101 may directly acquire ground surface displacement from the SAR 530 . The ground surface information acquisition unit 101 may acquire, as the ground surface displacement, the maximum value or the average value of the ground surface displacement in units of grids divided into sections by drawing grid lines at regular intervals on the map. Alternatively, the ground surface information acquisition unit 101 may acquire the ground surface displacement only for the road surface area on the map.
  • the ground surface information acquisition unit 101 may acquire observation results using multispectrum from the SAR 530 .
  • the ground surface information acquiring unit 101 may analyze the ground surface type in addition to the ground surface displacement using the acquired observation results.
  • the ground surface information acquisition unit 101 outputs the acquired ground surface displacement to the area setting unit 102 .
  • the ground surface information acquisition unit 101 may acquire ground surface displacement using SAR images stored in a cloud system configured using cloud computing to which the drive recorder 520 is connected.
  • the area setting unit 102 Based on the ground surface displacement acquired by the ground surface information acquisition unit 101, the area setting unit 102 sets the processing amount of sensor information used in the process of acquiring sensor information from the sensor information acquisition device for each predetermined area.
  • the predetermined area is an area specified according to the magnitude of ground surface displacement.
  • the region setting unit 102 identifies regions where the ground surface displacement is large, for example, based on the ground surface displacement acquired by the ground surface information acquisition unit 101 .
  • the region setting unit 102 identifies, for example, a region in which the ground surface displacement such as ground subsidence is larger than a predetermined threshold in the region from which the SAR image has been acquired.
  • the area setting unit 102 may specify an area where the displacement of the ground surface is larger than the threshold and a predetermined range around it (for example, a range of several tens of meters around).
  • the magnitude of the ground surface displacement is expressed by, for example, the ground surface displacement velocity or the cumulative amount of ground surface displacement.
  • Ground displacement velocity is the degree of change in ground displacement (subsidence or uplift) over time (eg, mm/year).
  • the area setting unit 102 may identify an area where the ground surface displacement is abruptly displaced and the ground surface displacement is moving non-linearly, even if it is not an area where the ground surface displacement is greater than the threshold.
  • the area setting unit 102 sets the processing amount of sensor information used in the process of acquiring sensor information from the sensor information acquisition device for the specified area and other areas.
  • the region setting unit 102 may specify a plurality of regions instead of one.
  • the area setting unit 102 may specify several types of areas according to the magnitude of the ground surface displacement.
  • the region setting unit 102 sets the processing amount of sensor information according to the magnitude of the ground surface displacement.
  • the area setting unit 102 sets the amount of sensor information to be processed such that the amount of sensor information to be processed increases in areas where the magnitude of ground surface displacement is large.
  • the region setting unit 102 outputs to the sensor information processing unit 103 together with the processing amount of the sensor information that sets the specified region.
  • the processing amount of sensor information is the processing amount of sensor information used in the process of acquiring sensor information from the sensor information acquisition device.
  • the process of acquiring sensor information includes the process of acquiring sensor information from the sensor information acquisition device (simply referred to as “acquisition processing”), and the process of uploading the sensor information acquired from the sensor information acquisition device to the state determination device (simply (also referred to as “upload processing”) or structure state determination processing by the state determination unit 104 (simply referred to as “state determination processing”).
  • the amount of processing of sensor information used in the process of acquiring these sensor information can be set by, for example, the frequency of processing sensor information or the amount of processing per unit time (for example, bit rate) of sensor information used in one process.
  • the processing amount of the sensor information in the acquisition process is the resolution of the image acquired from the drive recorder 520, and the image taken per distance traveled by the drive recorder 520. It is defined by the number of times or by the traveling interval of the moving body on which the drive recorder 520 is mounted.
  • the area setting unit 102 can set, for each area, a resolution such as 1920 ⁇ 1080, 1024 ⁇ 768, or 720 ⁇ 480 as the resolution of the image acquired from the drive recorder 520 .
  • the area setting unit 102 sets the travel interval to be increased in the season when the ground surface displacement is large, for example, when the snow melts in early spring. Further, when the sensor information is a moving image, the area setting unit 102 can set the frame rate of the moving image to be acquired for each area as the processing amount of the sensor information in the acquisition process.
  • the processing amount of sensor information in the state determination process is defined, for example, by the frequency of using the sensor information uploaded to the state determination device 10 for state determination.
  • the area setting unit 102 uses all images uploaded to the state determination device 10 for state determination, and selects a part of the uploaded images (for example, 1 out of 10 images). is used for state determination, or an image in a predetermined section is not used for state determination.
  • the frequency of use for determining the state of an image it is possible to set such that one image is used every day, one image is used per week, one image is used per month, or not used for a predetermined period.
  • the area setting unit 102 sets the frame rate of the moving image used by the state determination unit 104 to determine the state of the structure for each area as the processing amount of the sensor information in the state determination process. can be done.
  • the area setting unit 102 may set a fixed value for the processing amount of sensor information set for each predetermined area, and accepts a value set by the user from an input device (not shown). may Further, the processing amount of sensor information uploaded to the state determination device 10 by the drive recorder 520 and the processing amount of sensor information in the acquisition process may differ.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an example of acquisition of processing for acquiring sensor information from a sensor information acquisition device by the sensor information processing unit 103 according to the first embodiment.
  • the lines are roads.
  • An ellipse is an area set by the area setting unit 102 where the displacement of the ground surface is large.
  • the region setting unit 102 sets the processing amount of sensor information for the elliptical region and other regions.
  • the area setting unit 102 sets, for example, the frame rate (processing amount) of sensor information acquired by the sensor information acquisition device installed in the drive recorder 520 .
  • the area setting unit 102 increases the frame rate of the sensor information (for example, 30 fps) when traveling on a road that includes the range of the elliptical portion.
  • the frame rate of the sensor information is reduced (for example, 1 fps).
  • the sensor information processing unit 103 can set the acquisition frequency of sensor information, for example, within a range of 0 (no sensor information is acquired) to 60 fps. Further, the sensor information processing unit 103 can similarly set the frame rate in upload processing of sensor information or state determination processing.
  • the state determination unit 104 uses the sensor information input by the sensor information processing unit 103 to determine the state of the structure.
  • the state determination unit 104 determines the deterioration state of a structure by using, for example, a model that is trained using an image of the structure as sensor information or sensor information such as acceleration as teacher data. In this embodiment, a method for determining the state of road deterioration as a structure will be described.
  • Road deterioration is deterioration that occurs on paved roads due to factors such as vehicle driving and rainfall.
  • Road deterioration is classified into several types including, for example, cracks, potholes, rutting, and road unevenness.
  • Cracks may be classified into different types, linear cracks and tortoiseshell cracks, depending on their shape.
  • a straight crack is a single linear crack.
  • a tortoiseshell crack is a tortoiseshell-shaped crack that occurs, for example, when vertical and horizontal straight cracks are connected.
  • Road cracks generally tend to progress into straight cracks, tortoiseshell cracks and potholes.
  • the degree of road deterioration is represented by the degree of deterioration.
  • the degree of deterioration may be any index including degree of cracking, number of potholes, size of potholes, amount of rutting, or flatness.
  • the degree of deterioration may be determined based on a combination of a plurality of indicators representing the degree of road deterioration.
  • the degree of cracking is represented by the shape, length, area, number of cracks, or a combination thereof.
  • Crack rate is an example of crack degree.
  • the crack ratio is represented by, for example, 100 ⁇ (crack area/road section area). In this case, the value of the degree of deterioration ranges from 0% to 100%.
  • the crack area is calculated by any method. Note that the method for calculating the crack rate is not particularly limited, and other known calculation methods can be applied.
  • the size of a pothole is represented by, for example, the area, width, length, or depth of the pothole, or a combination of these.
  • the amount of rutting is the depth of the rut where the running track of the vehicle is lower than other road surfaces due to the load of the vehicle and the friction with the tires.
  • the degree of cracking, the number and size of potholes, and the amount of rutting may be calculated based on measurement data obtained by measuring the road surface with a sensor. Alternatively, these indexes may be calculated based on the recognition result of recognizing road deterioration from an image of the road.
  • the IRI is an index that associates the road surface with the ride comfort of the driver, and expresses the degree of unevenness as a numerical value.
  • the IRI may be calculated based on measurement data obtained by measuring the road surface with a sensor.
  • the IRI may be calculated based on the value of an acceleration sensor attached to the vehicle while the vehicle is running.
  • the IRI is calculated based on the vertical acceleration value included in the acceleration acquired at the detection position. Note that the method for calculating the IRI is not limited to the above, and a known calculation method can be employed.
  • the degree of deterioration is not limited to the indexes described above, and any index representing road deterioration including, for example, MCI (Maintenance Control Index) may be used.
  • MCI Maintenance Control Index
  • the value of MCI is the minimum result of calculating four defining equations using crack rate, rut depth, and flatness. MCI decreases as the road deteriorates.
  • the output unit 105 outputs the state of the structure determined by the state determination unit 104 to a predetermined notification destination. For example, when the state determination unit 104 determines the deterioration state of the road, the output unit 105 notifies a predetermined notification destination of information indicating the position and degree of deterioration of the road determined by the state determination unit 104 .
  • the output unit 105 may select a notification destination.
  • the output unit 105 may output to the terminal device 540 of a road administrator such as a local government, for example.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of output from an output unit according to the first embodiment; FIG. As shown in FIG. 4, the output unit 105 may display and acquire an index representing the degree of road deterioration together with the road image of the point specified by the user.
  • FIG. 4 shows an image of a road on which a car is running, which is taken, for example, by a camera mounted in front of a vehicle running in the left lane.
  • the road in FIG. 4 has a crack on the left edge of the road, and the crack is surrounded by dotted lines of different thicknesses depending on the size of the crack.
  • FIG. 4 shows an image of a road on which a car is running, which is taken, for example, by a camera mounted in front of a vehicle running in the left lane.
  • the road in FIG. 4 has a crack on the left edge of the road, and the crack is surrounded by dotted lines of different thicknesses depending on the size of the crack.
  • FIG. 4 shows an example of output from an output unit
  • an index representing the degree of road deterioration to be displayed can be selected, and in the example of FIG. 4, only the crack rate is displayed.
  • the crack rate increases as the degree of deterioration worsens. It should be noted that the method of representing the degree of deterioration is not limited to this, and for example, the value of the degree of deterioration may be made smaller when the deterioration has occurred.
  • FIG. 5 is a diagram showing another example of output from the output section according to the first embodiment.
  • the crack rate is indicated by an arrow with three levels of gradation for each unit that divides the road surface into predetermined sections. The darker the gradation, the higher the crack rate.
  • the crack ratio for each unit may be the average value of crack ratios calculated at a plurality of locations in the unit, the maximum value, or a value calculated by other statistical processing.
  • the directions of the arrows are different according to the downward direction and the upward direction.
  • the output unit 105 displays the crack width in shades of an inverted triangle, which is a predetermined symbol.
  • the crack width is classified into three stages of less than 5 mm, 5 to less than 10 mm, and 10 mm or more, and the darker the shade, the larger the crack width.
  • the output unit 105 may display a predetermined symbol of an inverted triangle at each position where the crack is detected.
  • FIG. 6 is a diagram showing another example of output by the output unit according to the first embodiment.
  • the output unit 105 may display the position and degree of deterioration (for example, crack rate) of the road determined by the state determination unit 104 on a road map.
  • degree of deterioration is indicated by symbols in three stages of "large”, “medium” and "small”.
  • FIG. 7 is a flow chart showing an example of the operation of the state determination device 10 according to the first embodiment.
  • the ground surface information acquisition unit 101 acquires ground surface displacement in the specified area (step S101).
  • the area setting unit 102 sets, for each predetermined area, the processing amount of sensor information used in the process of acquiring sensor information from the sensor information acquisition device, based on the displacement of the ground surface (step S102).
  • the sensor information processing unit 103 processes the data amount of sensor information based on the processing amount of sensor information corresponding to the area set by the area setting unit 102 (step S103).
  • the state determination unit 104 uses the sensor information to determine the state of the structure (step S104).
  • the output unit 105 outputs the state of the structure determined by the state determination unit 104 (step S105).
  • the sensor information processing section 103 processes the data amount of sensor information based on the processing amount of sensor information corresponding to the area set by the area setting section 102 .
  • the state determination device 10 increases the data amount of sensor information used for structure state determination in areas where ground surface displacement is large, and reduces the data amount of sensor information used for structure state determination in areas where ground surface displacement is small. It becomes possible to Therefore, according to the state determination device 10, it is possible to appropriately determine the state of the structure while reducing the processing amount of sensor information.
  • the state determination device 10 also outputs the state of the structure determined by the state determination unit 104 . This makes it possible to provide users, etc. with detailed information on structures in areas where ground surface displacement is large while reducing the amount of sensor information to be processed.
  • Each component of the state determination device 10 may be configured by a hardware circuit.
  • each component may be configured using a plurality of devices connected via a network.
  • the state determination device 10 may be configured using cloud computing.
  • the plurality of components may be configured by one piece of hardware.
  • state determination device 10 may be implemented as a computer device including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory).
  • the state determination device 10 may be implemented as a computer device that further includes a network interface circuit (NIC: Network Interface Circuit).
  • NIC Network Interface Circuit
  • the CPU 610 may use the RAM 630 or storage device 640 as a temporary storage medium for programs and data when implementing each function.
  • CPU 610 may read a program included in recording medium 690 storing the computer-readable program using a recording medium reading device (not shown).
  • CPU 610 may receive a program from an external device (not shown) via NIC 650, store the program in RAM 630 or storage device 640, and operate based on the stored program.
  • the ROM 620 stores programs executed by the CPU 610 and fixed data.
  • the ROM 620 is, for example, a P-ROM (Programmable-ROM) or a flash ROM.
  • RAM 630 temporarily stores programs and data executed by CPU 610 .
  • the RAM 630 is, for example, a D-RAM (Dynamic-RAM).
  • the storage device 640 stores data and programs that the state determination device 10 saves for a long time. Storage device 640 may also operate as a temporary storage device for CPU 610 .
  • the storage device 640 is, for example, a hard disk device, a magneto-optical disk device, an SSD (Solid State Drive), or a disk array device.
  • the ROM 620 and storage device 640 are non-transitory recording media.
  • the RAM 630 is a volatile (transitory) recording medium.
  • the CPU 610 can operate based on programs stored in the ROM 620 , the storage device 640 , or the RAM 630 . That is, the CPU 610 can operate using a non-volatile recording medium or a volatile recording medium.
  • the NIC 650 relays data exchange with external devices (driving recorder 520, SAR 530, terminal device 540, etc.) via the network.
  • the NIC 650 is, for example, a LAN (Local Area Network) card.
  • the NIC 650 is not limited to wired, and may be wireless.
  • the state determination device 10 configured in this way can obtain the same effect as the state determination device 10 of FIG. The reason is that the CPU 610 of the state determination device 10 can implement the same functions as the state determination device 10 of FIG. 1 based on the program.
  • FIG. 9 is a block diagram showing an example of the configuration of the state determination device 11 according to the second embodiment.
  • the state determination device 11 includes a ground surface information acquisition unit 111 , an area setting unit 112 , a sensor information processing unit 113 , a state determination unit 114 , a route calculation unit 115 and an output unit 116 .
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that a path calculation unit 115 is provided. Configurations other than the path calculation unit 115 and the output unit 116 are the same as the configurations corresponding to those in the first embodiment, so description thereof is omitted.
  • the route calculation unit 115 calculates a route that travels through a region in which the processing amount of sensor information is set higher than the threshold value by the region setting unit 112 .
  • the area where the processing amount of sensor information is set higher than the threshold is an area where the displacement of the ground surface is larger than the predetermined threshold.
  • the route calculation unit 115 includes the set area in the route and searches for a route from the specified departure point to the destination. Running in the set area means, for example, running in or around the set area.
  • the sensor information processing unit 230 acquires sensor information on the route with the amount of processing set by the region setting unit 112 .
  • the route calculation unit 250 acquires, for example, an image of a road as sensor information from the drive recorder 520 .
  • the route calculation unit 250 may acquire the sensor information from the drive recorder 520 or may acquire the sensor information from a device that stores the sensor information acquired by the drive recorder 520 .
  • the starting point and destination of the route are not particularly limited.
  • the route calculation unit 115 may acquire at least one of a route search road, a departure point, a transit point, and a destination from a user or the like. In this case, the state of the structure in the set area can be determined while the moving object travels along the route specified by the user.
  • the output unit 116 outputs the route information calculated by the route calculation unit 115 in addition to the state of the structure determined by the state determination unit 114 to a predetermined notification destination.
  • These notification destination devices may be arbitrary devices as long as they are devices mounted on a moving object.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of route information according to the second embodiment.
  • RouteA and RouteB which run in a set area and run from a specified departure point to a destination. If sensor information within the set area has not been acquired, both RouteA and RouteB may be presented. Also, if the sensor information on one of the route information (for example, route RouteA) has already been acquired, only the other route information (route RouteB) may be displayed. In this case, it is possible to efficiently acquire sensor information at different points within an area where ground surface displacement is large.
  • route information may include structures other than roads.
  • route information includes information related to whether or not people can pass through stairs, pedestrian bridges, sidewalks on top of embankments or at the top of embankments, roads in parks, boardwalks, farm roads, or piers. may contain.
  • the route information may be generated using information related to multiple structures.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an example of the operation of the state determination device 11 according to the second embodiment. Steps S201 to S204 in the present embodiment are the same as steps S101 to S104 in the first embodiment, so description thereof will be omitted.
  • the route calculation unit 115 calculates a route that travels through a region in which the processing amount of sensor information is set to be higher than the threshold value by the region setting unit 112 (step S205).
  • the output unit 116 outputs the route information calculated by the route calculation unit 115 in addition to the state of the structure determined by the state determination unit 114 (step S206).
  • the route calculation unit 115 calculates a route for traveling in a region in which the processing amount of sensor information is set higher than the threshold value by the region setting unit 112 .
  • the moving body travels along the calculated route, thereby preferentially acquiring sensor information in areas where ground surface displacement is large. Therefore, it is possible to quickly determine the state of the area where there is a possibility of deterioration of the structure.
  • the output unit 116 outputs the determination result of the state of the structure, it is possible to output the route information for acquiring the sensor information of the structure for determining the state next. is. Therefore, it is possible to efficiently determine the state of the structure.
  • ground surface information acquiring means for acquiring ground surface displacement using the measurement image acquired from the ground surface measuring device; area setting means for setting, for each predetermined area, a processing amount of sensor information used in a process of acquiring sensor information from a sensor information acquisition device based on the ground surface displacement; sensor information processing means for processing the sensor information based on the processing amount of the sensor information corresponding to the set area; a state determination means for determining a state of a structure using the processed sensor information; output means for outputting the determined state of the structure;
  • a state determination device comprising:
  • the process of acquiring the sensor information includes a process of acquiring sensor information from the sensor information acquisition device, a process of uploading the sensor information acquired from the sensor information acquisition device to the state determination device, or a process of uploading the sensor information acquired from the sensor information acquisition device to the state determination device.
  • Appendix 3 The state determination device according to appendix 1 or appendix 2, wherein the region setting means sets a frequency of processing the sensor information for each region.
  • the sensor information is a moving image; 4.
  • the state determination device according to any one of attachments 1 to 3, wherein the area setting means sets a frame rate of the moving image for each area.
  • Appendix 6 the structure is a road, The state determination device according to appendix 5, wherein the moving body is a vehicle traveling on a road.
  • the sensor information processing means acquires a captured image of the structure as the sensor information, 7.
  • the state determination device according to any one of Appendices 1 to 6, wherein the output means displays information indicating the state of the structure on the captured image.
  • Appendix 8 The state determination device according to any one of appendices 1 to 6, wherein the output means displays information indicating the degree of deterioration of the structure on a map.
  • the output means displays, as information indicating the degree of deterioration of the structure, an index representing the degree of road deterioration of at least one of road cracks, potholes, rutting, and flatness abnormalities.
  • the state determination device according to appendix 8.
  • Appendix 10 further comprising route calculation means for calculating a route traveling in an area in which the processing amount of the sensor information is set higher than a predetermined threshold value by the area setting means;
  • the state determination device according to any one of Appendices 1 to 9, wherein the output means outputs calculated route information in addition to the determined state of the structure.
  • (Appendix 11) Acquire the ground surface displacement using the measurement image acquired from the ground surface measurement device, Based on the ground surface displacement, setting the processing amount of sensor information used in the process of acquiring sensor information from the sensor information acquisition device for each predetermined area, processing the sensor information based on the processing amount of the sensor information corresponding to the set area; determining a state of a structure using the processed sensor information; A situation determination method for outputting the determined state of the structure.
  • (Appendix 12) Acquire the ground surface displacement using the measurement image acquired from the ground surface measurement device, Based on the ground surface displacement, setting the processing amount of sensor information used in the process of acquiring sensor information from the sensor information acquisition device for each predetermined area, processing the sensor information based on the processing amount of the sensor information corresponding to the set area; determining a state of a structure using the processed sensor information; A recording medium for recording a program that causes a computer to output the determined state of the structure.

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Abstract

本開示の状態判定装置は、地表測定装置から取得した測定画像を用いて地表変位を取得する地表情報取得手段と、地表変位に基づいて、センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理で用いるセンサ情報の処理量を所定の領域毎に設定する領域設定手段と、設定された領域に対応するセンサ情報の処理量に基づいて、センサ情報を処理するセンサ情報処理手段と、処理されたセンサ情報を用いて構造物の状態を判定する状態判定手段と、判定した構造物の状態を出力する出力手段とを備える。

Description

状態判定装置、状況判定方法、及び、記録媒体
　本開示は、状態判定装置、状況判定方法、及び、記録媒体に関する。
　合成開口レーダー（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　Ａｐｅｒｔｕｒｅ　Ｒａｄａｒ（以下「ＳＡＲ」と記載する）が取得した画像から、地上における所定の領域の状態を把握する技術がある。例えば、特許文献１には、ＳＡＲ等のレーダー装置により取得した地表面の状態が時間の経過とともに変化した領域を抽出する技術が開示されている。
　一方で、車両に搭載されたドライブレコーダーが取得した画像を用いて、道路や滑走路の状態を判定する技術がある。例えば、特許文献２には、自車両に備えられたカメラ等が撮影した画像に対して画像認識処理を行い、例えば、道路の陥没、その他の災害の発生等の道路の異常状態を検出する車載装置が開示されている。
国際公開第２００８／０１６０３４号 特開２０１０－０４９４４２号公報
　しかし、ＳＡＲを用いた判定は、道路表面等の詳細な状態までは判定できない。一方、ドライブレコーダーを用いた判定は、道路表面等構造物の詳細な状態を把握できるものの、ドライブレコーダーを用いた分析はデータの処理量が多い。また、調査範囲には、詳細に調査すべき領域と、ある程度荒く調査しても構わない領域がある。しかし、ドライブレコーダーを用いた調査では、事前に詳細に調査すべき領域を把握できない。
　本開示の目的の一例は、データの処理量を削減しながら、構造物の適切な状態判定を可能にする状態判定装置等を提供することにある。
　本発明の一形態における状態判定装置は、地表測定装置から取得した測定画像を用いて地表変位を取得する地表情報取得手段と、地表変位に基づいて、センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理で用いるセンサ情報の処理量を所定の領域毎に設定する領域設定手段と、設定された領域に対応するセンサ情報の処理量に基づいて、センサ情報を処理するセンサ情報処理手段と、処理されたセンサ情報を用いて構造物の状態を判定する状態判定手段と、判定した構造物の状態を出力する出力手段とを備える。
　本発明の一形態における状況判定方法は、地表測定装置から取得した測定画像を用いて地表変位を取得し、地表変位に基づいて、センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理で用いるセンサ情報の処理量を所定の領域毎に設定し、設定された領域に対応するセンサ情報の処理量に基づいて、センサ情報を処理し、処理されたセンサ情報を用いて構造物の状態を判定し、判定した構造物の状態を出力する。
　本発明の一形態における記録媒体は、地表測定装置から取得した測定画像を用いて地表変位を取得し、地表変位に基づいて、センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理で用いるセンサ情報の処理量を所定の領域毎に設定し、設定された領域に対応するセンサ情報の処理量に基づいて、センサ情報を処理し、処理されたセンサ情報を用いて構造物の状態を判定し、判定した構造物の状態を出力することをコンピュータに実行させるプログラムを記録する。
　本開示による効果の一例は、データの処理量を削減しながら、構造物の適切な状態判定を可能にすることができることにある。
図１は、第１の実施形態にかかる状態判定装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態にかかる状態判定装置とその周辺の構成の一例を示す概念図である。 図３は、第１の実施形態にかかるセンサ情報処理部によるセンサ情報の取得の一例を説明するための図である。 図４は、第１の実施形態にかかる出力部の出力の一例を示す図である。 図５は、第１の実施形態にかかる出力部の出力の他の例を示す図である。 図６は、第１の実施形態にかかる出力部の出力の他の例を示す図である。 図７は、第１の実施形態にかかる状態判定装置の動作の一例を示すフロー図である。 図８は、第１の実施形態にかかる状態判定装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図９は、第２の実施形態にかかる状態判定装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１０は、第２の実施形態にかかる経路情報の一例を示す図である。 図１１は、第２の実施形態にかかる状態判定装置の動作の一例を示すフロー図である。
　＜第１の実施形態＞
　図面を参照して、本発明における第１の実施形態を説明する。
　［構成の説明］
　図１は、第１の実施形態にかかる状態判定装置１０の構成の一例を示すブロック図である。状態判定装置１０は、地表情報取得部１０１と、領域設定部１０２と、センサ情報処理部１０３と、状態判定部１０４と、出力部１０５とを備える。なお、各構成は、図示しない記憶部に、各構成が特定した情報、取得した情報、及び、判定した情報の少なくとも一部を保存してもよい。この場合、各構成は、記憶部から必要な情報を取得してもよい。状態判定装置１０は、センサ情報取得装置から取得したセンサ情報に基づいて、構造物の劣化等の状態を判定するための装置である。構造物としては、例えば、道路、橋梁、のり枠、堤防、桟橋、護岸、又は、滑走路等の土木構造物が挙げられる。
　図２は、第１の実施形態にかかる状態判定装置１０とその周辺の構成の一例を示す概念図である。図２に示すように、状態判定装置１０は、コンピュータ５１０、センサ情報取得装置の一例としてドライブレコーダー５２０、ＳＡＲ５３０、表示装置の一例として端末装置５４０、及び、移動体の一例として車両５５０を含むシステムとして利用される。ネットワーク５８０は、各装置及びシステムを相互に接続する通信路である。なお、状態判定装置１０（コンピュータ５１０）とドライブレコーダー５２０とは、直接的に接続する場合もあるが、クラウド等を介して接続する場合もある。
　ドライブレコーダー５２０は、状態判定装置１０に、センサ情報を出力する。ドライブレコーダー５２０は、例えば、移動体に搭載されて、センサ情報を取得する。移動体としては、車両やドローン等が挙げられる。また、ドライブレコーダー５２０ではなく、移動体に取り付けられた全天カメラ又は車載内蔵カメラ等の固定カメラ又は人等が移動体に持ち込んだスマートフォンやタブレットに搭載されたカメラを用いてセンサ情報を取得してもよい。
　ＳＡＲ５３０とは、人工衛星や航空機等の飛翔体が移動しながら電波を送信及び受信して、大きな開口を持ったアンテナの場合と等価な画像を得るレーダーシステムである。ＳＡＲ５３０は、状態判定装置１０に、測定画像（ＳＡＲ画像）又は地表変位を出力する。
　端末装置５４０は、状態判定装置１０が出力する構造物の状態に関する情報を表示する。端末装置５４０は、構造物の状態に関する情報を表示できれば、任意の装置でよい。端末装置５４０は、自治体等の道路管理者の端末装置であってもよい。
　図２に含まれる構成の数は、一例である。例えば、ドライブレコーダー５２０は、単数でも複数でも構わない。あるいは、少なくとも一部のドライブレコーダー５２０は、車両５５０に搭載されていなくてもよい。なお、図２は、理解を容易にするため、ドライブレコーダー５２０を、車両５５０の外に表示している。ただし、ドライブレコーダー５２０は、車両５５０の内部に搭載されてもよい。
　図１に戻って、地表情報取得部１０１は、地表測定装置から取得した測定画像を用いて地表変位を取得する。地表情報取得部１０１は、具体的には、ＳＡＲ５３０からＳＡＲ画像を取得し、取得したＳＡＲ画像を分析して地表変位を取得する。あるいは、地表情報取得部１０１は、ＳＡＲ５３０から地表変位を直接取得してもよい。地表情報取得部１０１は、地表変位として、地図上に等間隔の格子線を引いて区画を分けたグリット単位における地表変位の最大値又は平均値を取得しても構わない。あるいは、地表情報取得部１０１は、地図上の路面領域のみの地表変位を取得しても構わない。なお、地表情報取得部１０１は、ＳＡＲ５３０からマルチスペクトルを用いた観測結果を取得してもよい。この場合、地表情報取得部１０１は、取得した観測結果を用いて、地表変位に加え、地表の種類を分析してもよい。地表情報取得部１０１は、取得した地表変位を領域設定部１０２に出力する。また、地表情報取得部１０１は、ドライブレコーダー５２０が接続されたクラウドコンピューティングを用いて構成されたクラウドシステムに保存されたＳＡＲ画像を用いて地表変位を取得しても構わない。
　領域設定部１０２は、地表情報取得部１０１が取得した地表変位に基づいて、センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理で用いるセンサ情報の処理量を所定領域毎に設定する。本開示において、所定領域とは、地表変位の大きさに応じて特定された領域である。領域設定部１０２は、例えば、地表情報取得部１０１が取得した地表変位に基づき、地表変位が大きい領域を特定する。領域設定部１０２は、例えば、ＳＡＲ画像を取得した領域について、地盤沈下等の地表変位が所定の閾値より大きい領域を特定する。あるいは、誤差を考慮して、領域設定部１０２は、地表変位が閾値より大きい領域と、その周辺の所定の範囲（例えば、周囲数十ｍの範囲）を特定してもよい。地表変位の大きさは、例えば、地表変位速度や累積地表変位量により表現される。地表変位速度とは、地表変位（沈下又は隆起）の時間に対する変化の程度（例えば、ｍｍ／年）である。領域設定部１０２は、地表変位が閾値より大きい領域ではなくても、地表が急激に変位しており、地表変位が非線形な動きをしている領域を特定してもよい。
　次いで、領域設定部１０２は、特定した領域とそれ以外の領域について、センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理で用いるセンサ情報の処理量を設定する。なお、領域設定部１０２は、一つではなく、複数の領域を特定してもよい。また、領域設定部１０２は、地表変位の大きさに応じて、数種類の領域を特定しても構わない。この場合、領域設定部１０２は、地表変位の大きさに応じて、センサ情報の処理量をそれぞれ設定する。領域設定部１０２は、具体的には、地表変位の大きさが大きい領域ほど、センサ情報の処理量が大きくなるように、センサ情報の処理量を設定する。領域設定部１０２は、特定した領域を設定したセンサ情報の処理量と共に、センサ情報処理部１０３に出力する。
　ここで、センサ情報の処理量について説明する。センサ情報の処理量とは、センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理で用いるセンサ情報の処理量である。センサ情報を取得する処理とは、センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理（単に「取得処理」ともいう。）、センサ情報取得装置から取得したセンサ情報を状態判定装置にアップロードする処理（単に「アップロード処理」ともいう。）、又は状態判定部１０４による構造物の状態判定処理（単に「状態判定処理」ともいう。）の少なくとも一つの処理である。これらのセンサ情報を取得する処理で用いるセンサ情報の処理量は、例えば、センサ情報を処理する頻度又は一度の処理で用いるセンサ情報の単位時間の処理量（例えばビットレート）により設定できる。
　取得処理におけるセンサ情報の処理量は、例えば、センサ情報が画像（動画像及び静止画像を含む）である場合、ドライブレコーダー５２０から取得する画像の解像度、ドライブレコーダー５２０が撮影する走行距離当たりの撮影数又はドライブレコーダー５２０を搭載した移動体の走行間隔等で規定される。領域設定部１０２は、ドライブレコーダー５２０から取得する画像の解像度として、例えば、１９２０×１０８０、１０２４×７６８又は７２０×４８０等の解像度を領域毎に設定できる。また、領域設定部１０２は、ドライブレコーダー５２０が撮影する走行距離当たりの撮影数として、例えば、走行距離１０ｍ毎に１枚、走行距離１００ｍ毎に１枚又は所定区間は画像を取得しない等のセンサ情報を取得する頻度を領域毎に設定できる。領域設定部１０２は、走行距離当りの撮影数について、例えば、夜間や天候が悪い日は構造物の状態を明瞭に撮影することが難しいため、撮影枚数を減らす又は撮影しない等と設定する。領域設定部１０２は、移動体の走行間隔として、毎日、毎週、毎月又は一定期間走行取得しない等を設定できる。領域設定部１０２は、走行間隔について、例えば、春先の雪解け時期の地表変位が大きい季節に関しては、走行間隔を増やすように設定する。また、領域設定部１０２は、センサ情報が動画像である場合、取得処理におけるセンサ情報の処理量として、取得する動画像のフレームレートを領域毎に設定することができる。
　アップロード処理におけるセンサ情報の処理量とは、例えば、ドライブレコーダー５２０から取得したセンサ情報のアップロードの頻度で規定される。領域設定部１０２は、例えば、センサ情報が画像である場合、ドライブレコーダー５２０が取得した画像の全画像を状態判定装置１０にアップロードする、ドライブレコーダー５２０が取得した画像のうち一部（例えば、１０枚に１枚）をアップロードする又は、所定区間の画像はアップロードしない等のアップロードする画像の頻度を領域毎に設定できる。また、画像のアップロードの頻度に関して、毎日アップロード、週に１枚アップロード、月に１枚アップロード又は所定の期間はアップロードしないといった設定もできる。領域設定部１０２は、センサ情報が動画像である場合、アップロード処理におけるセンサ情報の処理量として、状態判定装置１０にアップロードする動画像のフレームレートを領域毎に設定することができる。
　状態判定処理におけるセンサ情報の処理量とは、例えば、状態判定装置１０にアップロードされたセンサ情報を状態判定に用いる頻度で規定される。領域設定部１０２は、例えば、センサ情報が画像である場合、状態判定装置１０にアップロードされた全画像を状態判定に利用する、アップロードされた画像のうちの一部（例えば１０枚に１枚）を状態判定に用いる、又は所定区間の画像は状態判定に用いないといった、状態判定に用いる頻度を領域毎に設定できる。また、画像の状態判定に用いる頻度に関して、毎日１枚用いる、週に１枚用いる、月に１枚用いる又は所定の期間は用いないといった設定もできる。領域設定部１０２は、センサ情報が動画像である場合、状態判定処理におけるセンサ情報の処理量として、状態判定部１０４が構造物の状態判定に用いる動画像のフレームレートを領域毎に設定することができる。
　領域設定部１０２は、上述した、所定の領域毎に設定されるセンサ情報の処理量について、固定値を設定してもよく、利用者が入力装置（図示せず）から設定した値を受付けしてもよい。また、ドライブレコーダー５２０が状態判定装置１０にアップロードするセンサ情報の処理量と、取得処理におけるセンサ情報の処理量は、異なってもよい。
　図面を参照して、この場合の例を説明する。図３は、第１の実施形態にかかるセンサ情報処理部１０３によるセンサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理の取得の一例を説明するための図である。図３において、線は、道路である。楕円は、領域設定部１０２が設定した地表変位が大きい領域である。領域設定部１０２は、楕円部分の領域とそれ以外の領域について、センサ情報の処理量を設定する。領域設定部１０２は、例えば、ドライブレコーダー５２０に搭載されているセンサ情報取得装置が取得するセンサ情報のフレームレート（処理量）を設定する。領域設定部１０２は、例えば、楕円部分の範囲の含まれる道路を走行するときは、センサ情報のフレームレートを大きく（例えば、３０ｆｐｓ）する。一方、楕円部分の範囲に含まれる道路以外を走行するときは、センサ情報のフレームレートを小さく（例えば、１ｆｐｓ）する。センサ情報処理部１０３は、センサ情報の取得頻度を、例えば０（センサ情報を取得しない）～６０ｆｐｓの範囲で設定することができる。また、センサ情報処理部１０３は、センサ情報のアップロード処理又は状態判定処理におけるフレームレートも同様に設定することができる。例えば、センサ情報処理部１０３は、所定領域について、取得処理では３０ｆｐｓ、アップロード処理では１５ｆｐｓ、状態判定処理では１０ｆｐｓとフレームレートを設定することができる。この場合、センサ情報処理部１０３は、センサ情報取得装置から取得したセンサ情報について、フレームレートを下げて状態判定装置１０にアップロードする。また、センサ情報処理部１０３は、アップロードされたセンサ情報について、フレームレートを更に下げて状態判定部１０４に出力（すなわち、状態判定部１０４での状態判定）する。
　なお、領域設定部１０２は、上述したように、地表変位が閾値より大きい領域ではなくても、盛土された領域又は沈下予測よりも地表変位が大きい領域等の構造物の劣化度が大きいと推認される領域を特定してもよい。領域設定部１０２は、例えば、工事と相関がある地表変位に関しては、工事に関連する情報に基づいて予測された地表変位よりも大きい領域を特定する。また、領域設定部１０２は、建造物が存在する領域に関しては、建造物ごとの傾斜が、地層や降水量に用いて機械学習により予測された地表変位よりも大きい領域を特定する。一方、地表の種類によっては地表変位が気候や気温との相関がない領域がある。領域設定部１０２は、このような領域に関しては、地表変位が予測どおりのため特定しなくても構わない。
　センサ情報処理部１０３は、領域設定部１０２により設定された領域に対応するセンサ情報の処理量に基づいて、センサ情報を処理する。センサ情報の処理とは、例えば、センサ情報の取得、センサ情報の状態判定装置へのアップロード又は状態判定部１０４への出力である。センサ情報処理部１０３は、走行中の位置情報を含む領域に対応するセンサ情報の処理量（データ取得量）に応じてセンサ情報を取得する。位置の情報は、例えば、マップ上の位置、緯度と経度、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、又は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）による位置情報を含む。また、センサ情報処理部１０３は、センサ情報を取得する場合は、センサ情報と共にセンサ情報が取得された日時及び撮影された位置の情報を取得する。
　センサ情報処理部１０３は、センサ情報が取得された位置情報を含む領域に対応するセンサ情報の処理量に応じて、センサ情報のアップロード又は状態判定部１０４への入力を行う。センサ情報処理部１０３は、このようにセンサ情報の処理しながら状態判定部１０４に出力する。
　状態判定部１０４は、センサ情報処理部１０３により入力されたセンサ情報を用いて構造物の状態を判定する。状態判定部１０４は、例えば、センサ情報として構造物を撮像した画像や加速度等のセンサ情報を教師データとして学習させたモデルを用いて構造物の劣化状態を判定する。本実施形態では、構造物として道路劣化の状態の判定方法について説明する。
　道路劣化とは、車両の走行や降雨等の要因によって、舗装された道路に生じる劣化である。道路劣化には複数の種類がある。道路劣化は、例えば、ひび割れ、ポットホール、わだち掘れ、及び、道路の平坦性異常を含む複数の種類に分類される。ひび割れは、形状によって、直線ひび、及び、亀甲ひびの異なる種類に分類されてもよい。直線ひびとは、単独の線状のひびである。亀甲ひびとは、例えば、縦横の直線ひびが繋がった場合等に生じる亀甲状のひびである。道路のひび割れは、一般的に、直線ひび、亀甲ひび、ポットホールへと進行する傾向がある。
　道路劣化の程度を表す指標として、様々な指標が用いられている。本開示において、道路劣化の程度は、劣化度により表される。劣化度は、ひび割れ度、ポットホールの数、ポットホールの大きさ、わだち掘れ量、又は、平坦性を含む指標のいずれかであってもよい。また、劣化度は、道路劣化の程度を表す複数の指標の組み合わせに基づいて定められてもよい。
　ひび割れ度は、ひび割れの形状、長さ、面積、本数のいずれか、又は、これらの組み合わせによって表される。ひび割れ率はひび割れ度の一例である。ひび割れ率は、例えば、１００×（ひび割れの面積／道路区間の面積）によって表される。この場合、劣化度の値は、０％から１００％の範囲となる。ひび割れの面積は任意の方法で算出される。なおひび割れ率の算出方法は特に限定されず、上記の他に既知の算出方法を適用可能である。
　ポットホールの大きさは、例えば、ポットホールの面積、幅、長さ、深さのいずれか、又は、これらの組み合わせによって表される。わだち掘れ量とは、車両の荷重やタイヤとの摩擦により、車両の走行軌跡が他の路面よりも低くなったわだち掘れの深さである。
　ひび割れ度、ポットホールの数と大きさ、及び、わだち掘れ量は、センサで道路表面を測定した測定データに基づいて算出されてもよい。あるいは、これらの指標は、道路を撮像した画像から道路劣化を認識した認識結果に基づいて算出されてもよい。
　平坦性は、国際ラフネス指数（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ　Ｉｎｄｅｘ（ＩＲＩ））によって表されてもよい。ＩＲＩとは、路面と運転手の乗り心地を関連付けた指数であり、凸凹の程度を数値として表現したものである。ＩＲＩは、センサで道路表面を測定した測定データに基づいて算出されてもよい。あるいは、ＩＲＩは、車両に取り付けられた走行中の加速度センサの値に基づいて算出されてもよい。具体的には、例えば、ＩＲＩは、検出位置において取得された加速度に含まれる上下方向の加速度の値に基づいて算出される。なおＩＲＩの算出方法は、上記に限られず、既知の算出方法を採用することが可能である。
　劣化度は、上述の指標に限られず、例えば、ＭＣＩ(Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｄｅｘ：維持管理指数)を含む道路劣化を表す任意の指標が用いられてもよい。ＭＣＩの値は、ひび割れ率、わだち掘れ量、及び平坦性を用いる４つの定義式を計算した結果の最小値である。道路の劣化に伴いＭＣＩは低下する。
　出力部１０５は、所定の通知先に、状態判定部１０４により判定された構造物の状態を出力する。例えば、出力部１０５は、状態判定部１０４が道路の劣化状態を判定すると、所定の通知先に、状態判定部１０４の判定した道路の位置と劣化度を示す情報を通知する。出力部１０５は、通知先を選択してもよい。出力部１０５は、例えば、自治体等の道路管理者の端末装置５４０に出力してもよい。
　ここで、出力部１０５によって出力される構造物の状態の例を示す。図４は、第１の実施形態にかかる出力部の出力の一例を示す図である。図４に示すように、出力部１０５は利用者が指定した地点の道路画像と共に、道路劣化の程度を表す指標を表示取得してもよい。図４は、車が走る道路を撮影した画像であり、例えば、左側の車線を走る車両の前方に搭載されたカメラによって撮影される。図４の道路には、道路の左端にひび割れがあり、ひび割れがその大きさに応じて、異なる太さの点線で囲まれている。また、図４の例では、表示する道路劣化の程度を表す指標を選択でき、図４の例では、ひび割れ率のみが表示されている。ひび割れ率は、劣化度が悪化した場合に、その値が大きくなる。なお、劣化度の表し方はこれに限定されるものではなく、例えば、劣化度の値は、悪化した場合にその値が小さくなるようにしてもよい。
　図５は、第１の実施形態にかかる出力部の出力の他の例を示す図である。図５の出力例では、道路の路面を所定の区間で区切ったユニットごとにひび割れ率が３段階の濃淡で示された矢印で表され、濃淡が濃いほど、ひび割れ率が高くなっている。ユニットごとのひび割れ率は、ユニットにおいて算出された複数個所のひび割れ率の平均値でも、最大値でもよく、その他の統計処理で算出した値でもよい。なお、図５の出力例では、下り方向と上り方向とに合わせて、矢印の向きが異なっている
　また、図５の表示例において、出力部１０５は、ひび割れ幅を、所定の記号である逆三角形の濃淡で表示する。例えば、ひび割れ幅は、５ｍｍ未満、５～１０ｍｍ未満、１０ｍｍ以上、という３段階に区分され、濃淡が濃いほど、ひび割れ幅が太いことを意味するように表示される。ひび割れ幅を表すために、出力部１０５は、ひび割れを検出した位置に、それぞれ逆三角形の所定の記号を表示してもよい。
　図６は、第１の実施形態にかかる出力部による出力の他の例を示す図である。図６に示すように、出力部１０５は、状態判定部１０４の判定した道路の位置と劣化度（例えば、ひび割れ率）を、道路マップ上に表示してもよい。図６の例では、劣化度が、「大」「中」「小」の３段階で記号により示されている。
　［動作の説明］
　図７は、第１の実施形態にかかる状態判定装置１０の動作の一例を示すフロー図である。地表情報取得部１０１は、特定された領域における地表変位を取得する（ステップＳ１０１）。領域設定部１０２は、地表変位に基づいて、センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理で用いるセンサ情報の処理量を所定の領域毎に設定する（ステップＳ１０２）。次いで、センサ情報処理部１０３は、領域設定部１０２により設定された領域に対応するセンサ情報の処理量に基づいて、センサ情報のデータ量を処理する（ステップＳ１０３）。状態判定部１０４は、センサ情報を用いて構造物の状態を判定する（ステップＳ１０４）。次いで、出力部１０５は、状態判定部１０４により判定した構造物の状態を出力する（ステップＳ１０５）。
　状態判定装置１０は、センサ情報処理部１０３が、領域設定部１０２により設定された領域に対応するセンサ情報の処理量に基づいて、センサ情報のデータ量を処理する。これにより、地表測定装置（例えば、ＳＡＲ５３０）から取得した地表変位の大きさに基づいて、構造物の状態判定までの処理に用いるセンサ情報のデータ量を調整することができる。例えば、状態判定装置１０は、地表変位が大きい領域における構造物の状態判定に用いるセンサ情報のデータ量を増やし、地表変位が小さい領域における構造物の状態判定に用いるセンサ情報のデータ量を減らす等することが可能になる。よって、状態判定装置１０によれば、センサ情報の処理量を削減しながら、構造物の適切な状態判定が可能となる。
また、状態判定装置１０は、状態判定部１０４により判定された構造物の状態を出力する。これにより、利用者等に、センサ情報の処理量を削減しながら、地表変位が大きい領域における構造物の詳細情報を提供できる。
　［ハードウェア構成］
　次に、状態判定装置１０のハードウェア構成について説明する。状態判定装置１０の各構成部は、ハードウェア回路で構成されてもよい。あるいは、状態判定装置１０において、各構成部は、ネットワークを介して接続した複数の装置を用いて、構成されてもよい。例えば、状態判定装置１０は、クラウドコンピューティングを利用して構成されてもよい。あるいは、状態判定装置１０において、複数の構成部は、１つのハードウェアで構成されてもよい。あるいは、状態判定装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）とを含むコンピュータ装置として実現されてもよい。状態判定装置１０は、上記構成に加え、さらに、ネットワークインターフェース回路（ＮＩＣ：Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）を含むコンピュータ装置として実現されてもよい。
　図８は、状態判定装置１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。状態判定装置１０は、ＣＰＵ６１０と、ＲＯＭ６２０と、ＲＡＭ６３０と、記憶装置６４０と、ＮＩＣ６５０とを含み、コンピュータ装置を構成している。ＣＰＵ６１０は、ＲＯＭ６２０及び／又は記憶装置６４０からプログラムを読み込む。そして、ＣＰＵ６１０は、読み込んだプログラムに基づいて、ＲＡＭ６３０と、記憶装置６４０と、ＮＩＣ６５０とを制御する。そして、ＣＰＵ６１０を含むコンピュータは、これらの構成を制御し、図１に示されている、地表情報取得部１０１と、領域設定部１０２と、センサ情報処理部１０３と、状態判定部１０４と、出力部１０５としての各機能を実現する。
　ＣＰＵ６１０は、各機能を実現する際に、ＲＡＭ６３０又は記憶装置６４０を、プログラム及びデータの一時的な記憶媒体として使用してもよい。あるいは、ＣＰＵ６１０は、コンピュータで読み取り可能にプログラムを記憶した記録媒体６９０が含むプログラムを、図示しない記録媒体読み取り装置を用いて読み込んでもよい。あるいは、ＣＰＵ６１０は、ＮＩＣ６５０を介して、図示しない外部の装置からプログラムを受け取り、ＲＡＭ６３０又は記憶装置６４０に保存して、保存したプログラムを基に動作してもよい。
　ＲＯＭ６２０は、ＣＰＵ６１０が実行するプログラム及び固定的なデータを記憶する。ＲＯＭ６２０は、例えば、Ｐ－ＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ－ＲＯＭ）又はフラッシュＲＯＭである。ＲＡＭ６３０は、ＣＰＵ６１０が実行するプログラム及びデータを一時的に記憶する。ＲＡＭ６３０は、例えば、Ｄ－ＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ－ＲＡＭ）である。記憶装置６４０は、状態判定装置１０が長期的に保存するデータ及びプログラムを記憶する。また、記憶装置６４０は、ＣＰＵ６１０の一時記憶装置として動作してもよい。記憶装置６４０は、例えば、ハードディスク装置、光磁気ディスク装置、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）又はディスクアレイ装置である。ＲＯＭ６２０と記憶装置６４０とは、不揮発性（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）の記録媒体である。一方、ＲＡＭ６３０は、揮発性（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）の記録媒体である。そして、ＣＰＵ６１０は、ＲＯＭ６２０、記憶装置６４０、又は、ＲＡＭ６３０に記憶されているプログラムを基に動作可能である。つまり、ＣＰＵ６１０は、不揮発性記録媒体又は揮発性記録媒体を用いて動作可能である。
　ＮＩＣ６５０は、ネットワークを介した外部の装置（ドライブレコーダー５２０、ＳＡＲ５３０、及び、端末装置５４０等）とのデータのやり取りを中継する。ＮＩＣ６５０は、例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）カードである。さらに、ＮＩＣ６５０は、有線に限らず、無線を用いてもよい。このように構成された状態判定装置１０は、図１の状態判定装置１０と同様の効果を得ることができる。その理由は、状態判定装置１０のＣＰＵ６１０が、プログラムに基づいて、図１の状態判定装置１０と同様の機能を実現できるためである。
　＜第２の実施形態＞
　次に、本開示の第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下、本実施形態の説明が不明確にならない範囲で、前述の説明と重複する内容については説明を省略する。
　図９は、第２の実施形態にかかる状態判定装置１１の構成の一例を示すブロック図である。状態判定装置１１は、地表情報取得部１１１と、領域設定部１１２と、センサ情報処理部１１３と、状態判定部１１４と、経路算出部１１５及び出力部１１６とを含む。第２の実施形態は、第１の実施形態とは経路算出部１１５を備えている点で異なる。経路算出部１１５及び出力部１１６以外の構成は、第１の実施形態のそれぞれ対応する構成と同様のため、説明を割愛する。
　経路算出部１１５は、領域設定部１１２によりセンサ情報の処理量が閾値より高く設定された領域を走行する経路を算出する。センサ情報の処理量が閾値より高く設定された領域とは、地表変位が所定の閾値より大きい領域である。経路算出部１１５は、設定された領域を経路に含み、指定された出発地から目的地までの経路を探索する。設定された領域を走行とは、例えば、設定された領域内又は設定された領域の周辺を走行することである。センサ情報処理部２３０は、移動体が算出された経路に沿って走行すると、経路上のセンサ情報を領域設定部１１２により設定された処理量で取得する。例えば、経路算出部２５０は、ドライブレコーダー５２０から、センサ情報として例えば、道路の画像を取得する。経路算出部２５０は、ドライブレコーダー５２０からセンサ情報を取得してもよいし、ドライブレコーダー５２０が取得したセンサ情報を保存している装置からセンサ情報を取得してよい。
　経路の出発地及び目的地は、特に限定されない。経路算出部１１５は、利用者等から、経路を探索する道路、出発地、経由地、目的地の少なくとも一つを取得してもよい。この場合、移動体が利用者の指定する経路を走行しながら、設定された領域の構造物の状態判定することができる。
　出力部１１６は、所定の通知先に、状態判定部１１４により判定された構造物の状態に加えて経路算出部１１５が算出した経路情報を出力する。これらの通知先の装置は、移動体に搭載された装置であれば、任意の装置でよい。
　図１０は、第２の実施形態にかかる経路情報の一例を示す図である。図１０に示すように、設定された領域を走行し、指定された出発地から目的地までを走行する２種類の経路ＲｏｕｔｅＡとＲｏｕｔｅＢが存在する。設定された領域内のセンサ情報を取得していない場合は、経路ＲｏｕｔｅＡとＲｏｕｔｅＢの両方を提示しても構わない。また、どちらか一方の経路情報（例えば、経路ＲｏｕｔｅＡ）上のセンサ情報を既に取得している場合は、他方の経路情報（経路ＲｏｕｔｅＢ）のみを表示しても構わない。この場合、地表変位の大きい領域内における異なる地点のセンサ情報を効率的に取得することができる。
　なお、経路情報は、道路とは異なる構造物を含んでもよい。例えば、経路情報には、人が通行可能な階段、歩道橋、土手の上部若しくは堤防の天端の歩道、公園内の道、遊歩道、農道、又は、桟橋を通行できるか否かに関連する情報を含んでもよい。また、経路情報は、複数の構造物に関連する情報を用いて生成されてもよい。
　［動作の説明］
　図１１は、第２の実施形態にかかる状態判定装置１１の動作の一例を示すフロー図である。本実施形態におけるステップＳ２０１～ステップＳ２０４は、第１の実施形態におけるステップＳ１０１～ステップＳ１０４と同様のため、説明を省略する。経路算出部１１５は、領域設定部１１２によりセンサ情報の処理量が閾値より高く設定された領域を走行する経路を算出する（ステップＳ２０５）。最後に、出力部１１６は、状態判定部１１４により判定した構造物の状態に加えて、経路算出部１１５により算出された経路情報を出力する（ステップＳ２０６）。
　第２の実施形態にかかる状態判定装置１１は、経路算出部１１５が、領域設定部１１２によりセンサ情報の処理量が閾値より高く設定された領域を走行する経路を算出する。これにより、移動体が算出された経路に沿って走行することで、地表変位の大きい領域のセンサ情報を優先的に取得することができる。よって、構造物の劣化の可能性がある領域の状態を迅速に判定することができる。特に、状態判定装置１１によれば、出力部１１６が構造物の状態の判定結果を出力しながら、次に状態を判定する構造物のセンサ情報を取得するための経路情報を出力することが可能である。従って、効率的に構造物の状態判定を実施することができる。
　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
　（付記１）
　地表測定装置から取得した測定画像を用いて地表変位を取得する地表情報取得手段と、
　前記地表変位に基づいて、センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理で用いるセンサ情報の処理量を所定の領域毎に設定する領域設定手段と、
　前記設定された領域に対応する前記センサ情報の処理量に基づいて、前記センサ情報を処理するセンサ情報処理手段と、
　前記処理された前記センサ情報を用いて構造物の状態を判定する状態判定手段と、
　前記判定した前記構造物の状態を出力する出力手段と、
　を備える状態判定装置。
　（付記２）
　前記センサ情報を取得する処理は、前記センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理、前記センサ情報取得装置から取得したセンサ情報を前記状態判定装置へアップロードする処理、又は前記状態判定手段により前記構造物を状態判定する処理の少なくとも一つの処理である
　付記１に記載の状態判定装置。
　（付記３）
　前記領域設定手段は、前記センサ情報を処理する頻度を前記領域毎に設定する
　付記１又は付記２に記載の状態判定装置。
　（付記４）
　前記センサ情報が、動画像であり、
　前記領域設定手段は、前記動画像のフレームレートを前記領域毎に設定する
　付記１～３のいずれかに記載の状態判定装置。
　（付記５）
　前記センサ情報が、前記センサ情報取得装置を搭載する移動体が走行する構造物に関連する前記センサ情報である
　付記１～４のいずれかに記載の状態判定装置。
　（付記６）
　前記構造物が道路であり、
　前記移動体が、道路を走行する車両である
　付記５に記載の状態判定装置。
　（付記７）
　前記センサ情報処理手段は、前記センサ情報として、前記構造物を撮像した撮像画像を取得し、
　前記出力手段は、前記撮像画像上に、前記構造物の状態を示す情報を表示する
付記１～６のいずれかに記載の状態判定装置。
　（付記８）
　前記出力手段は、地図上に、前記構造物の劣化の程度を示す情報を表示する
　付記１～６のいずれか一項に記載の状態判定装置。
　（付記９）
　前記出力手段は、前記構造物の劣化の程度を示す情報として、道路のひび割れ、ポットホール、わだち掘れ、及び、平坦性異常の少なくともいずれかの道路劣化の程度を表す指標を表示する
　付記７又は付記８に記載の状態判定装置。
　（付記１０）
　前記領域設定手段により、前記センサ情報の処理量が所定の閾値より高く設定された領域を走行する経路を算出する経路算出手段を更に備え、
　前記出力手段は、前記判定した構造物の状態に加えて、算出した経路情報を出力する
　付記１～９のいずれかに記載の状態判定装置。
　（付記１１）
　地表測定装置から取得した測定画像を用いて地表変位を取得し、
　前記地表変位に基づいて、センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理で用いるセンサ情報の処理量を所定の領域毎に設定し、
　前記設定された領域に対応する前記センサ情報の処理量に基づいて、前記センサ情報を処理し、
　前記処理された前記センサ情報を用いて構造物の状態を判定し、
　前記判定した前記構造物の状態を出力する
　状況判定方法。
　（付記１２）
　地表測定装置から取得した測定画像を用いて地表変位を取得し、
　前記地表変位に基づいて、センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理で用いるセンサ情報の処理量を所定の領域毎に設定し、
　前記設定された領域に対応する前記センサ情報の処理量に基づいて、前記センサ情報を処理し、
　前記処理された前記センサ情報を用いて構造物の状態を判定し、
　前記判定した前記構造物の状態を出力すること
　をコンピュータに実行させるプログラムを記録する記録媒体。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
１０、１１　状態判定装置
１０１、１１１　地表情報取得部
１０２、１１２　領域設定部
１０３、１１３　センサ情報処理部
１０４、１１４　状態判定部
１０５、１１６　出力部
１１５　経路算出部
５１０　コンピュータ
５２０　ドライブレコーダー
５３０　ＳＡＲ
５４０　端末装置
５５０　車両
５８０　ネットワーク
６１０　ＣＰＵ
６２０　ＲＯＭ
６３０　ＲＡＭ
６４０　記憶装置
６５０　ＮＩＣ

Claims (12)

  1. 　地表測定装置から取得した測定画像を用いて地表変位を取得する地表情報取得手段と、
    　前記地表変位に基づいて、センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理で用いるセンサ情報の処理量を所定の領域毎に設定する領域設定手段と、
    　前記設定された領域に対応する前記センサ情報の処理量に基づいて、前記センサ情報を処理するセンサ情報処理手段と、
    　前記処理された前記センサ情報を用いて構造物の状態を判定する状態判定手段と、
    　前記判定した前記構造物の状態を出力する出力手段と、
    　を備える状態判定装置。
  2. 　前記センサ情報を取得する処理は、前記センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理、前記センサ情報取得装置から取得したセンサ情報を前記状態判定装置へアップロードする処理、又は前記状態判定手段により前記構造物を状態判定する処理の少なくとも一つの処理である
    　請求項１に記載の状態判定装置。
  3. 　前記領域設定手段は、前記センサ情報の処理量として、前記センサ情報を処理する頻度を前記領域毎に設定する
    　請求項１又は請求項２に記載の状態判定装置。
  4. 　前記センサ情報が、動画像であり、
    　前記領域設定手段は、前記センサ情報の処理量として、前記動画像のフレームレートを前記領域毎に設定する
    　請求項１～３のいずれか一項に記載の状態判定装置。
  5. 　前記センサ情報が、前記センサ情報取得装置を搭載する移動体が走行する構造物に関連する前記センサ情報である
    　請求項１～４のいずれか一項に記載の状態判定装置。
  6. 　前記構造物が道路であり、
    　前記移動体が、道路を走行する車両である
    　請求項５に記載の状態判定装置。
  7. 　前記センサ情報処理手段は、前記センサ情報として、前記構造物を撮像した撮像画像を取得し、
    　前記出力手段は、前記撮像画像と共に、前記構造物の劣化の程度を示す情報を表示する
    請求項１～６のいずれか一項に記載の状態判定装置。
  8. 　前記出力手段は、地図上に、前記構造物の劣化の程度を示す情報を表示する
    　請求項１～６のいずれか一項に記載の状態判定装置。
  9. 　前記出力手段は、前記構造物の劣化の程度を示す情報として、道路のひび割れ、ポットホール、わだち掘れ、及び、平坦性異常の少なくともいずれかの道路劣化の程度を表す指標を表示する
    　請求項７又は請求項８に記載の状態判定装置。
  10. 　前記領域設定手段により、前記センサ情報の処理量が所定の閾値より高く設定された領域を走行する経路を算出する経路算出手段を更に備え、
    　前記出力手段は、前記判定した構造物の状態に加えて、算出した経路情報を出力する
    　請求項１～９のいずれか一項に記載の状態判定装置。
  11. 　地表測定装置から取得した測定画像を用いて地表変位を取得し、
    　前記地表変位に基づいて、センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理で用いるセンサ情報の処理量を所定の領域毎に設定し、
    　前記設定された領域に対応する前記センサ情報の処理量に基づいて、前記センサ情報を処理し、
    　前記処理された前記センサ情報を用いて構造物の状態を判定し、
    　前記判定した前記構造物の状態を出力する
    　状況判定方法。
  12. 　地表測定装置から取得した測定画像を用いて地表変位を取得し、
    　前記地表変位に基づいて、センサ情報取得装置からセンサ情報を取得する処理で用いるセンサ情報の処理量を所定の領域毎に設定し、
    　前記設定された領域に対応する前記センサ情報の処理量に基づいて、前記センサ情報を処理し、
    　前記処理された前記センサ情報を用いて構造物の状態を判定し、
    　前記判定した前記構造物の状態を出力すること
    　をコンピュータに実行させるプログラムを記録する記録媒体。
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