路面状况测定系统以及路面状况测定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对路面状况进行测定的路面状况测定。
【背景技术】
[0002]路面状况测定系统是定期测定路面的凹凸变形(以下，称为路面轮廓)，并可视化路面轮廓的系统。路面状况测定系统的利用者例如是道路管理者。道路管理者预览特定道路的路面轮廓，掌握路面轮廓的状态。然后，道路管理者根据路面轮廓等，判断是否需要进行路面维护。
[0003]作为路面轮廓的测定方法，已知的主要有两种方法。作为第一个测定方法，有利用搭载了高价激光轮廓仪的路面状况测定车进行行驶，测定车辆行驶位置的路面轮廓的方法。另外，使用车辆中搭载的高价的高精度GPS设备(例如，RTK-GPS)，以数cm的精度测定车辆的行驶位置。
[0004]使用激光轮廓仪的路面轮廓测定方法的问题是因测定成本较高，因此测定频度变少。在该方法中，例如几年才测定一次路面轮廓，因此难以以月为单位掌握路面状态。
[0005]作为第二个路面轮廓测定方法，有利用搭载了廉价的加速度传感器的车进行行驶，根据车辆行驶位置中的车辆的振动来测定路面轮廓的方法。使用廉价的GPS设备以几十m的精度来测定车辆行驶位置。使用了加速度传感器的路面轮廓测定方法使用廉价的加速度传感器和GPS设备，因此能够降低测定成本。
[0006]然而，使用廉价GPS设备的车辆行驶位置的测定精度为几十m，且难以确定行驶车道。此外，难以确定针对车辆的前进方向的准确的车辆行驶位置。
[0007]作为确定车辆位置的技术有日本特开2003-57051号公报(专利文献1)。在专利文献1中记载了 “提供一种获得比能够由GPS接收装置取得的位置信息更准确的位置信息的导航装置以及该装置中的车辆行驶位置的判定方法。具备将道路面的凹凸信息与地图信息相关联起来存储的凹凸信息存储部(15)、检测道路面的凹凸的凹凸检测部(19)以及根据这些信息计算道路上的车辆位置的位置判定部22，此外，位置检测判定单元(13)从存储了道路面的凹凸信息的凹凸信息存储部(15)中读取凹凸信息，并且，从车辆行驶距离计算部(17)接收距离信息，并接收来自位置判定部(22)的信息。然后，根据接收到的全部信息来判定车辆行驶的道路和行驶位置”(参照摘要)。
[0008]专利文献1:日本特开2003-57051号公报
【发明内容】
[0009]专利文献1记载的技术，预先存储与路面上的接合部等凹凸相对应的位置，通过比较存储的凹凸与从行驶车辆的铅垂加速度检测出的凹凸，来确定车辆位置。因此，在一个接合部跨越第一车道和第二车道的情况下，车辆行驶过第一车道的情况下的凹凸与该接合部的凹凸一致，车辆行驶过第二车道的情况下的凹凸也与该接合部的凹凸一致，行驶过第一车道的车辆位置和行驶过第二车道的车辆位置确定为该接合部的位置，而无法确定车辆位置是第一车道还是第二车道。
[0010]因此，本发明的目的是提供一种使用加速度数据来计算路面轮廓的情况下，提高车辆位置的确定精度的路面状况测定系统。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]若要表示本发明的代表性一例，则为一种路面状况测定系统，其特征在于，具备:测定部，其取得车辆行驶中的位置数据和加速度数据；以及路面状况测定部，其从所述测定部取得所述位置数据和加速度数据，并根据所述位置数据和所述加速度数据来测定路面状况，所述路面状况测定部具有:计算部，其根据所述取得的位置数据和加速度数据，计算用于表示所述车辆行驶过的区间的所述路面状况的路面指标；事先测定路面指标存储部，与所述各车道对应地存储多个车道的过去测定的区间路面指标即各个事先测定路面指标；以及车道推定部，其比较由所述计算部计算出的路面指标与该路面指标的区间所对应的区间事先测定路面指标，并将与由所述计算部计算出的路面指标相似的事先测定路面指标所对应的车道确定为所述车辆行驶过的车道。
[0013]简单说明通过本申请中公开的发明中的代表性发明而得到的效果如以下所示。即，能够提供一种在使用加速度数据来计算路面轮廓的情况下，提高车辆位置的确定精度的路面状况测定系统。
[0014]通过对以下的实施方式进行说明，从而使上述以外的问题、结构以及效果更加明确。
【附图说明】
[0015]图1是实施例1的路面状况测定系统的结构图。
[0016]图2是实施例1的路面状况测定系统的硬件结构图。
[0017]图3是基于实施例1的车道推定部的车道推定处理的说明图。
[0018]图4是实施例1的路面状况测定系统的整体处理的流程图。
[0019]图5是实施例1的事先测定路面轮廓DB的更新处理的流程图。
[0020]图6是实施例2的路面状况测定系统的结构图。
[0021]图7是通过实施例2的误差修正部执行的车道推定处理的说明图。
[0022]图8是通过实施例2的误差修正部执行的车道推定处理的流程图。
[0023]图9是实施例3的路面状况测定系统的结构图。
[0024]图10是实施例3的事先测定路面轮廓DB的更新定时的说明图。
[0025]图11是基于实施例4的车道推定部的车道推定处理的说明图。
[0026]图12是实施例5的测定装置的结构图。
[0027]图13是实施例6的计算机的结构图。
[0028]图14是实施例6的登录在保留DB中的路面轮廓与高精度路面轮廓之间的相似度的说明图。
[0029]符号说明
[0030]10 振动数据
[0031]20 位置数据
[0032]21 车道变更有无数据
[0033]30路面轮廓
[0034]41第一车道路面轮廓
[0035]42第二车道路面轮廓
[0036]50车道数据
[0037]60高精度路面轮廓
[0038]100车辆
[0039]200测定装置
[0040]201控制部
[0041]202加速度传感器
[0042]203GPS 设备
[0043]204存储器
[0044]205数据通信部
[0045]206车道变更推定部
[0046]300数据中心
[0047]400计算机
[0048]401数据通信部
[0049]402路面轮廓推定部
[0050]403检索部
[0051]404事先测定路面轮廓DB
[0052]405车道推定部
[0053]406数据更新部
[0054]407保留 DB
[0055]408误差修正部
[0056]409高精度路面轮廓DB
[0057]410事先测定路面轮廓生成部
[0058]1000路面状况测定系统
【具体实施方式】
[0059][实施例1]
[0060]使用图1?图5来说明实施例1。
[0061]图1是实施例1的路面状况测定系统1000的结构图。路面状况测定系统1000具有:设置在车辆100中的测定装置200和设置在数据中心300中的计算机400。测定装置200取得包含车辆100的加速度数据的振动数据10和表示车辆100的位置的位置数据20。
[0062]计算机400从测定装置200取得振动数据10和位置数据20，并根据取得的振动数据10和位置数据20来计算用于表示车辆100行驶过的路面状况的路面轮廓(profile) 30 (路面指标)。然后，计算机400比较计算出的路面轮廓30与事先测定路面轮廓40，来确定车辆100行驶过的车道。
[0063]此外，也可以将测定装置200和计算机400安装在一个壳体中。假定将测定装置200和计算机400安装在一个壳体中的情况，在要求权利保护的范围内，将测定装置200记载为测定部，将计算机400记载为路面状况测定部。此外，假定将测定装置200和计算机400安装在一个壳体内的情况下，将该壳体配置在车辆100中。
[0064]首先，说明测定装置200的细节。测定装置200具有:控制部201、加速度传感器202、GPS设备203、存储器204以及数据通信部205。
[0065]控制部201是对测定装置200进行控制的处理器。加速度传感器202对测定装置200的三维加速度进行测定。测定装置200被设置在车辆100中，因此加速度传感器202测定车辆100的加速度。GPS设备203测定包含测定装置200的经度和玮度的位置。测定装置200被设置在车辆100中，因此GPS设备203测定车辆100的位置。
[0066]控制部201取得加速度传感器202测定出的加速度作为振动数据10，并将取得的振动数据10存储在存储器204中。此外，控制部201取得GPS设备203测定出的位置作为位置数据20，并将取得的位置数据20存储在存储器204中。
[0067]此外，一般的位置数据20所表示的位置从本来的位置存在约10米程度的误差。在本实施例中，为了便于说明，设在位置数据20所表示的位置中的车辆100前进方向的位置中不存在误差，并设针对车辆100的前进方向在横向的位置中存在数10m程度的误差。因此，在多个车道接近的情况下，计算机400仅根据位置数据20无法确定车辆100行驶过的车道是哪个车道。
[0068]数据通信部205将存储在存储器204中的振动数据10和位置数据20发送到计算机400的数据通信部401。作为测定装置200的例子，存在具备加速度传感器202和GPS设备203的便携终端(例如，智能手机等)。这种情况下，测定装置200可以将振动数据10和位置数据20通过无线发送到计算机400，也可以将振动数据10和位置数据20存储在外部存储介质中后，计算机400读取存储在外部存储介质中的振动数据10和位置数据20。
[0069]接着，说明计算机400。
[0070]计算机400具有数据通信部401、路面轮廓推定部(计算部)402、检索部403、事先测定路面轮廓DB(数据库)(事先测定路面指标存储部)404、车道推定部405、数据更新部406以及保留DB (数据库)407。
[0071]数据通信部401取得通过测定装置200取得的振动数据10和位置数据20，将取得的振动数据10和位置数据20输入到路面轮廓推定部402，并将取得的位置数据20输入到检索部403。
[0072]路面轮廓推定部402根据输入的振动数据10和位置数据20来计算用于表示车辆100行驶过的路面状况的路面轮廓30，并将计算出的路面轮廓30输入到车道推定部405。在本实施例中，作为路面轮廓30，可以使用用于评价路面的平坦性的国际指标即IRI (国际糙度指标)，也可以