路面狀況測定系統以及路面狀況測定方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種對路面狀況進行測定的路面狀況測定。
【背景技術】
[0002]路面狀況測定系統是定期測定路面的凹凸變形(以下，稱為路面輪廓)，并可視化路面輪廓的系統。路面狀況測定系統的利用者例如是道路管理者。道路管理者預覽特定道路的路面輪廓，掌握路面輪廓的狀態。然后，道路管理者根據路面輪廓等，判斷是否需要進行路面維護。
[0003]作為路面輪廓的測定方法，已知的主要有兩種方法。作為第一個測定方法，有利用搭載了高價激光輪廓儀的路面狀況測定車進行行駛，測定車輛行駛位置的路面輪廓的方法。另外，使用車輛中搭載的高價的高精度GPS設備(例如，RTK-GPS)，以數cm的精度測定車輛的行駛位置。
[0004]使用激光輪廓儀的路面輪廓測定方法的問題是因測定成本較高，因此測定頻度變少。在該方法中，例如幾年才測定一次路面輪廓，因此難以以月為單位掌握路面狀態。
[0005]作為第二個路面輪廓測定方法，有利用搭載了廉價的加速度傳感器的車進行行駛，根據車輛行駛位置中的車輛的振動來測定路面輪廓的方法。使用廉價的GPS設備以幾十m的精度來測定車輛行駛位置。使用了加速度傳感器的路面輪廓測定方法使用廉價的加速度傳感器和GPS設備，因此能夠降低測定成本。
[0006]然而，使用廉價GPS設備的車輛行駛位置的測定精度為幾十m，且難以確定行駛車道。此外，難以確定針對車輛的前進方向的準確的車輛行駛位置。
[0007]作為確定車輛位置的技術有日本特開2003-57051號公報(專利文獻1)。在專利文獻1中記載了 “提供一種獲得比能夠由GPS接收裝置取得的位置信息更準確的位置信息的導航裝置以及該裝置中的車輛行駛位置的判定方法。具備將道路面的凹凸信息與地圖信息相關聯起來存儲的凹凸信息存儲部(15)、檢測道路面的凹凸的凹凸檢測部(19)以及根據這些信息計算道路上的車輛位置的位置判定部22，此外，位置檢測判定單元(13)從存儲了道路面的凹凸信息的凹凸信息存儲部(15)中讀取凹凸信息，并且，從車輛行駛距離計算部(17)接收距離信息，并接收來自位置判定部(22)的信息。然后，根據接收到的全部信息來判定車輛行駛的道路和行駛位置”(參照摘要)。
[0008]專利文獻1:日本特開2003-57051號公報
【發明內容】
[0009]專利文獻1記載的技術，預先存儲與路面上的接合部等凹凸相對應的位置，通過比較存儲的凹凸與從行駛車輛的鉛垂加速度檢測出的凹凸，來確定車輛位置。因此，在一個接合部跨越第一車道和第二車道的情況下，車輛行駛過第一車道的情況下的凹凸與該接合部的凹凸一致，車輛行駛過第二車道的情況下的凹凸也與該接合部的凹凸一致，行駛過第一車道的車輛位置和行駛過第二車道的車輛位置確定為該接合部的位置，而無法確定車輛位置是第一車道還是第二車道。
[0010]因此，本發明的目的是提供一種使用加速度數據來計算路面輪廓的情況下，提高車輛位置的確定精度的路面狀況測定系統。
[0011]用于解決課題的手段
[0012]若要表示本發明的代表性一例，則為一種路面狀況測定系統，其特征在于，具備:測定部，其取得車輛行駛中的位置數據和加速度數據；以及路面狀況測定部，其從所述測定部取得所述位置數據和加速度數據，并根據所述位置數據和所述加速度數據來測定路面狀況，所述路面狀況測定部具有:計算部，其根據所述取得的位置數據和加速度數據，計算用于表示所述車輛行駛過的區間的所述路面狀況的路面指標；事先測定路面指標存儲部，與所述各車道對應地存儲多個車道的過去測定的區間路面指標即各個事先測定路面指標；以及車道推定部，其比較由所述計算部計算出的路面指標與該路面指標的區間所對應的區間事先測定路面指標，并將與由所述計算部計算出的路面指標相似的事先測定路面指標所對應的車道確定為所述車輛行駛過的車道。
[0013]簡單說明通過本申請中公開的發明中的代表性發明而得到的效果如以下所示。即，能夠提供一種在使用加速度數據來計算路面輪廓的情況下，提高車輛位置的確定精度的路面狀況測定系統。
[0014]通過對以下的實施方式進行說明，從而使上述以外的問題、結構以及效果更加明確。
【附圖說明】
[0015]圖1是實施例1的路面狀況測定系統的結構圖。
[0016]圖2是實施例1的路面狀況測定系統的硬件結構圖。
[0017]圖3是基于實施例1的車道推定部的車道推定處理的說明圖。
[0018]圖4是實施例1的路面狀況測定系統的整體處理的流程圖。
[0019]圖5是實施例1的事先測定路面輪廓DB的更新處理的流程圖。
[0020]圖6是實施例2的路面狀況測定系統的結構圖。
[0021]圖7是通過實施例2的誤差修正部執行的車道推定處理的說明圖。
[0022]圖8是通過實施例2的誤差修正部執行的車道推定處理的流程圖。
[0023]圖9是實施例3的路面狀況測定系統的結構圖。
[0024]圖10是實施例3的事先測定路面輪廓DB的更新定時的說明圖。
[0025]圖11是基于實施例4的車道推定部的車道推定處理的說明圖。
[0026]圖12是實施例5的測定裝置的結構圖。
[0027]圖13是實施例6的計算機的結構圖。
[0028]圖14是實施例6的登錄在保留DB中的路面輪廓與高精度路面輪廓之間的相似度的說明圖。
[0029]符號說明
[0030]10 振動數據
[0031]20 位置數據
[0032]21 車道變更有無數據
[0033]30路面輪廓
[0034]41第一車道路面輪廓
[0035]42第二車道路面輪廓
[0036]50車道數據
[0037]60高精度路面輪廓
[0038]100車輛
[0039]200測定裝置
[0040]201控制部
[0041]202加速度傳感器
[0042]203GPS 設備
[0043]204存儲器
[0044]205數據通信部
[0045]206車道變更推定部
[0046]300數據中心
[0047]400計算機
[0048]401數據通信部
[0049]402路面輪廓推定部
[0050]403檢索部
[0051]404事先測定路面輪廓DB
[0052]405車道推定部
[0053]406數據更新部
[0054]407保留 DB
[0055]408誤差修正部
[0056]409高精度路面輪廓DB
[0057]410事先測定路面輪廓生成部
[0058]1000路面狀況測定系統
【具體實施方式】
[0059][實施例1]
[0060]使用圖1?圖5來說明實施例1。
[0061]圖1是實施例1的路面狀況測定系統1000的結構圖。路面狀況測定系統1000具有:設置在車輛100中的測定裝置200和設置在數據中心300中的計算機400。測定裝置200取得包含車輛100的加速度數據的振動數據10和表示車輛100的位置的位置數據20。
[0062]計算機400從測定裝置200取得振動數據10和位置數據20，并根據取得的振動數據10和位置數據20來計算用于表示車輛100行駛過的路面狀況的路面輪廓(profile) 30 (路面指標)。然后，計算機400比較計算出的路面輪廓30與事先測定路面輪廓40，來確定車輛100行駛過的車道。
[0063]此外，也可以將測定裝置200和計算機400安裝在一個殼體中。假定將測定裝置200和計算機400安裝在一個殼體中的情況，在要求權利保護的范圍內，將測定裝置200記載為測定部，將計算機400記載為路面狀況測定部。此外，假定將測定裝置200和計算機400安裝在一個殼體內的情況下，將該殼體配置在車輛100中。
[0064]首先，說明測定裝置200的細節。測定裝置200具有:控制部201、加速度傳感器202、GPS設備203、存儲器204以及數據通信部205。
[0065]控制部201是對測定裝置200進行控制的處理器。加速度傳感器202對測定裝置200的三維加速度進行測定。測定裝置200被設置在車輛100中，因此加速度傳感器202測定車輛100的加速度。GPS設備203測定包含測定裝置200的經度和瑋度的位置。測定裝置200被設置在車輛100中，因此GPS設備203測定車輛100的位置。
[0066]控制部201取得加速度傳感器202測定出的加速度作為振動數據10，并將取得的振動數據10存儲在存儲器204中。此外，控制部201取得GPS設備203測定出的位置作為位置數據20，并將取得的位置數據20存儲在存儲器204中。
[0067]此外，一般的位置數據20所表示的位置從本來的位置存在約10米程度的誤差。在本實施例中，為了便于說明，設在位置數據20所表示的位置中的車輛100前進方向的位置中不存在誤差，并設針對車輛100的前進方向在橫向的位置中存在數10m程度的誤差。因此，在多個車道接近的情況下，計算機400僅根據位置數據20無法確定車輛100行駛過的車道是哪個車道。
[0068]數據通信部205將存儲在存儲器204中的振動數據10和位置數據20發送到計算機400的數據通信部401。作為測定裝置200的例子，存在具備加速度傳感器202和GPS設備203的便攜終端(例如，智能手機等)。這種情況下，測定裝置200可以將振動數據10和位置數據20通過無線發送到計算機400，也可以將振動數據10和位置數據20存儲在外部存儲介質中后，計算機400讀取存儲在外部存儲介質中的振動數據10和位置數據20。
[0069]接著，說明計算機400。
[0070]計算機400具有數據通信部401、路面輪廓推定部(計算部)402、檢索部403、事先測定路面輪廓DB(數據庫)(事先測定路面指標存儲部)404、車道推定部405、數據更新部406以及保留DB (數據庫)407。
[0071]數據通信部401取得通過測定裝置200取得的振動數據10和位置數據20，將取得的振動數據10和位置數據20輸入到路面輪廓推定部402，并將取得的位置數據20輸入到檢索部403。
[0072]路面輪廓推定部402根據輸入的振動數據10和位置數據20來計算用于表示車輛100行駛過的路面狀況的路面輪廓30，并將計算出的路面輪廓30輸入到車道推定部405。在本實施例中，作為路面輪廓30，可以使用用于評價路面的平坦性的國際指標即IRI (國際糙度指標)，也可以