JP2020008996A

JP2020008996A - 道路情報収集支援サーバ、道路情報収集装置、道路情報収集システム、及び道路情報収集方法

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Publication number: JP2020008996A
Application number: JP2018127553A
Authority: JP
Inventors: 広達藤原; Hirotatsu Fujiwara
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2020-01-16

Abstract

【課題】道路情報の収集に適した走行条件で車両が道路情報を収集することを可能とする道路情報収集支援サーバ、道路情報収集装置、道路情報収集システム、及び道路情報収集方法を提供する。【解決手段】本発明の一つの実施形態に係る道路情報収集支援サーバは、道路状態を表す道路情報を車両が収集することを支援する道路情報収集支援サーバであって、車両と通信する通信部と、車両が自動運転で道路情報を収集するために適した走行条件を決定し、車両が走行条件で道路情報を収集するように、車両が自動運転される自動運転モードへの切り替え指示と走行条件を、通信部を介して車両に送信する車両支援部と、を有する。【選択図】図６

Description

本発明は、道路情報収集支援サーバ、道路情報収集装置、道路情報収集システム、及び道路情報収集方法に関する。

道路の路面の舗装は、車両が通行することによって劣化及び破損するため、その舗装状態は、継続的に監視され、必要に応じて修繕等が行われ、供用性が確保されるように管理及び維持される必要がある。

道路の路面の舗装状態は、例えば、ＭＣＩ（ＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅＣｏｎｔｒｏｌＩｎｄｅｘ：維持管理指数）と呼ばれる総合指数によって評価される。このＭＣＩは、ひび割れ率Ｃ、わだち掘れ量Ｄ、及び平坦性σの三つの指標から構成される。

ひび割れ率Ｃは、舗装の劣化の程度を表し、道路の調査対象区間において舗装にひび割れが生じている路面の面積の割合として算出される。また、わだち掘れ量Ｄは、道路の横断方向に沿った舗装の凹凸の程度を表し、車両のタイヤの通過位置が凹状に掘られて生じるわだちの掘れの深さとして算出される。また、平坦性σは、道路の縦断方向に沿った舗装の凹凸の程度を表し、車両の進行方向に沿った路面の高低差の標準偏差として算出される。

道路の舗装状態を表すこれらの指標は、一般にはＭＭＳ（ＭｏｂｉｌｅＭａｐｐｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）、高解像度カメラ、３次元レーダ計測器のような、指標の計測に最適化された計測器を搭載する計測専用車両によって計測される。しかしながら、このような計測専用車両は高価であり、用意できる台数も限られることから、道路の舗装状態等、道路状態を表す道路情報の収集効率が制限されてしまう。

そこで、例えば特許文献１では、計測専用車両によって収集された高精度の道路情報を、一般的なドライブレコーダを搭載する車両によって収集された低精度の道路情報と組み合わせて用いることで、道路情報の収集効率を向上させている。

特開２０１８−３６０７６号公報

しかし、特許文献１のように、車両の性能、計測器の精度、運転手の運転技術等の条件がそれぞれ異なる状況で収集された道路情報を組み合わせようとすると、計測値の精度がバラついて道路情報の質が低下してしまう。また、車両の運転手が急ハンドル又は急加速を多用したり、車両の走行速度が速すぎて車両の揺れが激しいような場合には、車両に生じる衝撃を起因とするノイズが計測値に重畳されて道路情報の質が低下してしまう。

そこで、本発明は、道路情報の収集に適した走行条件で車両が道路情報を収集することを可能とする道路情報収集支援サーバ、道路情報収集装置、道路情報収集システム、及び道路情報収集方法を提供することを目的とする。

本発明の一つの実施形態に係る道路情報収集支援サーバは、道路状態を表す道路情報を車両が収集することを支援する道路情報収集支援サーバであって、車両と通信する通信部と、車両が自動運転で道路情報を収集するために適した走行条件を決定し、車両が走行条件で道路情報を収集するように、車両が自動運転される自動運転モードへの切り替え指示と走行条件を、通信部を介して車両に送信する車両支援部と、を有する。

本発明の一つの実施形態に係る道路情報収集装置は、車両に搭載されて、道路状態を表す道路情報を収集する道路情報収集装置であって、道路情報の収集を支援する道路情報収集支援サーバと通信する通信部と、車両が自動運転で道路情報を収集するために適した車両の走行条件を、自動運転モードへの切り替え指示と共に、道路情報収集支援サーバから通信部を介して受信し、切り替え指示に従って車両を自動運転モードへ切り替え、車両が走行条件に従って自動運転されるように、走行条件を車両に出力する運転モード切り替え部と、自動運転モードにおいて、車両に搭載された計測器から出力される画像又は計測値に基づいて、道路情報を算出する道路情報収集部と、を有する。

本発明の一つの実施形態に係る道路情報収集システムは、上述の道路情報収集支援サーバと、上述の道路情報収集装置と、を有する。

本発明の一つの実施形態に係る道路情報収集方法は、上述の道路情報収集支援サーバにおいて用いられる道路情報収集方法であって、車両支援部において、車両が自動運転で道路情報を収集するために適した走行条件を決定するステップと、車両が走行条件で道路情報を収集するように、車両が自動運転される自動運転モードへの切り替え指示と走行条件を、通信部を介して車両に送信するステップと、を有する。

本発明によれば、道路情報の収集に適した走行条件で車両が道路情報を収集することを可能とする道路情報収集支援サーバ、道路情報収集装置、道路情報収集システム、及び道路情報収集方法が提供される。

第１実施形態に係る道路情報収集システムを概略的に示した図である。道路の舗装のわだち掘れ量Ｄ及び平坦性σを説明するための図である。第１実施形態に係る道路情報収集支援サーバの構成を示したブロック図である。車両の周囲状況に関する走行条件の一例を示した図である。車両の走行位置に関する走行条件の一例を示した図である。第１実施形態に係る道路情報収集支援サーバにおける道路情報収集処理の一例を示したフローチャートである。第１実施形態に係る道路情報収集装置の構成を示したブロック図である。第１実施形態に係る道路情報収集装置における道路情報収集処理の一例を示したフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、各図において同一、又は相当する機能を有するものは、同一符号を付し、その説明を省略又は簡潔にすることもある。

本発明の道路情報収集支援サーバは、車両が自動運転で道路情報を収集するために適した走行条件を決定し、車両がその走行条件で道路情報を収集するように、車両が自動運転される自動運転モードへの切り替え指示と走行条件を車両に送信する。

これにより、車両はその走行条件に従って自動運転され、車両の道路情報収集装置は、運転手の運転技術等に影響されない自動運転モードで道路情報を収集することができるため、収集される道路情報の質が向上する。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る道路情報収集システム１を概略的に示した図である。本実施形態の道路情報収集システム１は、道路情報収集支援サーバ２及び道路情報収集装置３を有する。道路情報収集支援サーバ２及び道路情報収集装置３の構成等は、図３及び図７で詳細に説明するため、ここでは簡単に説明する。

道路情報収集支援サーバ２は、道路５の道路状態を表す道路情報を、その位置情報及び収集時間と共に管理する。道路情報収集支援サーバ２によって管理される道路情報は、例えば、上述のＭＣＩ指数を構成するひび割れ率Ｃ、わだち掘れ量Ｄ、及び平坦性σ等の指標とすることができるが、これらに限定されない。道路情報は、これらの指標を算出するために必要となる道路５の画像、道路５の路面の凹凸の形状の計測値等であってもよい。更に、道路情報は、道路５の舗装状態に関する情報の他にも、例えば、道路５に沿って設けられたガードレールの設置状態に関する情報であってもよく、また、道路５上又は道路５の周辺に設置された標識等の設置状態に関する情報であってもよい。

また、道路情報収集支援サーバ２は、道路情報収集の対象となる道路５を、その位置情報と共に道路情報収集の対象エリアとして管理する。道路情報収集支援サーバ２は、対象エリアとして管理された道路５の周辺を走行中の車両４に対して、自動運転によって道路情報を収集するように、ネットワーク６を介して指示を送信することができる。

車両４に搭載された道路情報収集装置３は、道路情報収集支援サーバ２から道路情報収集の指示を受信すると、車両４が自動運転される自動運転モードへ車両４を切り替え、運転手の運転技術等に影響されない自動運転モードにおいて道路情報を収集する。

この車両４は、計測専用車両に限定されず、例えば、道路情報の収集に協力することを事前に承諾した一般車、或いはタクシー等であってもよい。

ネットワーク６は、例えば、電話回線網のコアネットワークとすることができる。道路情報収集支援サーバ２は、例えば、ＧＷ（ゲートウェイ）等を介してネットワーク６と接続される。また、車両４の道路情報収集装置３は、例えば、無線アクセスポイント等を介してネットワーク６と接続される。

次に、道路情報の一例として、上述のひび割れ率Ｃ、わだち掘れ量Ｄ、及び平坦性σの各指標について説明する。以下では、車両４に搭載されたドライブレコーダが備えるカメラ及び加速度センサを用いて、これらの指標を道路情報として収集する場合の例を示す。

ひび割れ率Ｃは、道路５の舗装の劣化の程度を表し、道路５の調査対象区間において舗装にひび割れ５１が生じている路面の面積の割合として算出される。ひび割れ５１は、図１に示されるように、道路５の舗装に局部的な歪みが生じて亀甲状に発達したものとして現れる。ひび割れ率Ｃは、例えば、車両４に搭載されたドライブレコーダのカメラを用いて撮影された道路５の舗装の画像を解析することで、下式（１）で算出される。
ひび割れ率（％） = １００×ひび割れ面積／調査対象面積（１）

図２は、道路５の舗装のわだち掘れ量Ｄ及び平坦性σを説明するための図である。図２（ａ）は、図１に示された道路５のｘ１−ｘ２線に沿った断面形状５２を示している。また、図２（ｂ）は、図１に示された道路５のｙ１−ｙ２線に沿った断面形状５３を示している。

わだち掘れ量Ｄは、道路５の横断方向に沿った舗装の断面形状５２の凹凸の程度を表し、車両４のタイヤの通過位置が凹状に掘られて生じるわだちの掘れの深さとして算出される。わだち掘れ量Ｄは、例えば、車両４に搭載されたドライブレコーダのカメラを用いて撮影された道路５の舗装の画像を解析することで、図２（ａ）に示されるように、わだち掘れの最大の深さＤとして算出される。

平坦性σは、道路５の縦断方向に沿った舗装の断面形状５３の凹凸の程度を表し、車両４の進行方向に沿った路面の高低差の標準偏差として算出される。平坦性σは、道路５を走行している車両４の搭乗者の乗り心地、又は車両４の積荷の荷傷み等に影響する。平坦性σは、例えば、下式（２）で算出される。ここで、ｄは、図２（ｂ）に示されるように、車両４の進行方向に沿った路面の高低差であり、ｎは高低差ｄの計測値のデータ数である。なお、下式（２）は、高低差ｄの標準偏差を表す定義式の一つであって、下式（２）の代わりに他の標準偏差の定義式が用いられてもよい。

上式（２）の高低差ｄを算出するために、まず、路面の高低差ｄによって車両４に生じる加速度の大きさａが、車両４に搭載された加速度センサを用いて計測される。次に、事前の測定等に基づいて作成された、路面の高低差ｄと車両４に生じる加速度の大きさａとの関係を規定するテーブルに従って、計測された車両４に生じる加速度の大きさａから、上式（２）の路面の高低差ｄが推定される。

一例を挙げると、上式（２）の路面の高低差ｄは、車両４に生じる加速度の大きさａのｍ次までの冪級数として展開され、下式（３）により推定される。ここで、係数ｋ₁、ｋ₂、…ｋ_mは、事前の測定等に基づいて決定される。また、冪級数の次数ｍは、例えば２次の項まで、或いは必要に応じてより高次の項まで展開される。なお、下式（３）以外の公知の推定式を用いて、路面の高低差ｄと車両４に生じる加速度の大きさａとの関係が推定されてもよい。
ｄ＝ｋ₁・ａ＋ｋ₂・ａ²＋ … ＋ｋ_m・ａ^m（３）

図３は、第１実施形態に係る道路情報収集支援サーバ２の構成を示したブロック図である。道路情報収集支援サーバ２は、記憶部２１、通信部２２、及び制御部２３を有する。

記憶部２１は、ＨＤＤ又はフラッシュメモリ等の記憶装置を備え、制御部２３によって実行されるプログラムを記憶する。また、記憶部２１は、道路情報収集装置３によって収集された道路情報を、収集された道路情報に対応する道路の位置情報及び収集時間と共に、例えば、道路の所定区間ごとに記憶する。更に、記憶部２１は、車両４の走行履歴等の車両４に関する情報、又は車両４に搭載された車載カメラや加速度センサなどの計測器に関する情報を記憶してもよい。例えば、車載カメラの場合、記憶部２１は、その車載カメラの解像度などを記憶し、加速度センサの場合、記憶部２１は、その加速度センサを用いた道路情報収集に適した車両４の速度の範囲、車両４の加速度の範囲、車両４の操舵角の範囲などを記憶する。

通信部２２は、道路情報収集支援サーバ２が道路情報収集装置３と通信するための通信インターフェースを提供する。通信部２２は、例えば、道路情報収集支援サーバ２を、ＧＷ（ゲートウェイ）等を介してネットワーク６に接続する通信インターフェース回路とすることができる。

制御部２３は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）等のプロセッサであって、道路情報収集支援サーバ２が行う制御及び演算のためのプログラムを実行する。制御部２３は、車両支援部２３１及び対象エリア決定部２３２を有する。車両支援部２３１及び対象エリア決定部２３２は、例えば、制御部２３によって実行されるソフトウェアモジュール、又はファームウェアとすることができる。

車両支援部２３１及び対象エリア決定部２３２の動作については、この後、図６のフローチャートを参照しながら詳細に説明するため、ここでは簡単に説明する。

車両支援部２３１は、車両４が自動運転で道路情報を収集するために適した走行条件を決定し、車両４がその走行条件で道路情報を収集するように、自動運転モードへの切り替え指示と走行条件を、通信部２２を介して車両４に送信する。

対象エリア決定部２３２は、記憶部２１に記憶された道路情報の位置情報及び収集時間に基づいて、道路情報収集の対象エリアを決定する。例えば、対象エリア決定部２３２は、道路情報がまだ収集されていない道路、又は前回の情報収集から一定期間以上経過している道路を、道路情報収集の対象エリアとして決定する。対象エリアは、道路の所定区間ごとに決定されてもよく、また、道路の車線ごと、又は車線内の走行位置ごとに決定されてもよい。

次に、いくつかの走行条件の例について説明する。道路情報収集支援サーバ２の車両支援部２３１は、典型的には、車両４の速度の範囲、車両４の加速度の範囲、車両４の操舵角の範囲、のうちの少なくとも一つを、車両４の走行状態に関する走行条件として指定する。例えば、車両４の速度は、時速３０ｋｍ〜３５ｋｍ、車両４の加速度は、−０．１Ｇ〜＋０．１Ｇ、車両４の車輪の操舵角は、−５°〜＋５°の範囲に指定される。これらの走行条件は、安全運転の基準が満たされるように指定される。これにより、道路情報収集装置３は、車両４の速度超過、急加速、急ハンドル等による揺れ及び衝撃が抑えられた走行条件で道路情報を収集することができる。

この際、車両支援部２３１は、車両４の性能、又は車両４に搭載された計測器の精度に合わせて、走行条件を決定してもよい。そのために、車両支援部２３１は、車両４に関する情報、又は車両４に搭載された計測器に関する情報を、予め記憶部２１に記憶してもよく、また、ネットワーク６を介して車両４から受信してもよい。これにより、車両４の性能、又は車両４に搭載された計測器の精度に適した走行条件で道路情報が収集される。

走行条件は、車両４の走行状態に関する条件の他にも、例えば、車両４の周囲状況、又は走行位置に関する条件を含むことができる。図４は、車両４の周囲状況に関する走行条件の一例を示した図である。図４に示された車両４は、自動運転モードにおいて、車両４とその前方車両７との車間距離ｙが、走行条件によって指定された車間距離以上となるように、運転が自動制御される。

この車間距離は、車両支援部２３１によって指定される。車両支援部２３１は、例えば、車両４に搭載されている撮像装置の解像度によって道路５の舗装のひび割れ率Ｃ等の指標が観測できるような車両４からの最大距離を算出し、この最大距離を、走行条件の車間距離として指定する。例えば、車両４に搭載されている撮像装置の解像度が高い場合には、車両支援部２３１は、車両４とその前方車両７との車間距離を大きく指定する。撮像装置の解像度等は、予め道路情報収集支援サーバ２の記憶部２１に記憶されていてもよく、また、ネットワーク６を介して道路情報収集装置３から道路情報収集支援サーバ２へ送信されてもよい。

車両４から前方車両７までの車間距離は、例えば、ミリ波レーダを利用した測距装置を用いて計測されてもよく、また、車両４に搭載されている撮像装置により撮影された画像を解析することによって推定されてもよい。

このように、車両４から前方車両７までの車間距離が確保されることで、道路情報収集装置３は、撮像装置を用いて道路５の広い範囲の舗装の画像を撮影できるため、道路５の道路情報を効率的に収集することができる。

図５は、車両４の走行位置に関する走行条件の一例を示した図である。図５に示された車両４ａ、４ｂ、４ｃは、自動運転モードにおいて、道路５の右側車線のそれぞれ中央、左寄り、右寄りを走行するように運転が自動制御され、また、車両４ｄは、道路５の左側車線を走行するように運転が自動制御される。

車両４ａ〜４ｄが走行する車線、又は車線内の走行位置は、車両支援部２３１によって指定される。例えば、車両支援部２３１は、道路５の複数の車線、又は車線内の複数の走行位置の道路情報が、複数の車両４ａ〜４ｄによって並行して収集されるように、各車両４ａ〜４ｄの走行条件をそれぞれ指定する。

これにより、道路５の複数の車線又は車線内の複数の走行位置の道路情報が、複数の車両４ａ〜４ｄによって、並行して効率的に収集される。

図６は、第１実施形態に係る道路情報収集支援サーバ２における道路情報収集処理の一例を示したフローチャートである。

車両支援部２３１は、走行中の一以上の車両４に搭載された道路情報収集装置３から、車両４の現在位置の情報を、ネットワーク６を介して定期的に受信する（ステップＳ２０）。

車両支援部２３１は、受信した車両４の現在位置と、対象エリア決定部２３２によって管理されている道路情報収集の対象エリアとの位置関係に基づいて、対象エリアの周辺に車両４が存在するか否かを判定する（ステップＳ２１）。例えば、車両支援部２３１は、車両４の現在位置が対象エリアから一定距離範囲内にあるときに、車両４が対象エリアの周辺に存在すると判定する。

車両支援部２３１は、車両４が対象エリアの周辺に位置するまで、ステップＳ２０〜ステップＳ２１を繰り返す。これにより、対象エリアの周辺に存在する車両４に対してのみ道路情報の収集指示が送信されるため、道路５の道路情報が効率的に収集される。

対象エリアの周辺に車両４が存在すると（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、車両支援部２３１は、車両４が自動運転で道路情報を収集するために適した走行条件を決定する（ステップＳ２２）。例えば、車両支援部２３１は、車両４の速度の範囲、車両４の加速度の範囲、車両４の操舵角の範囲等を、走行条件として決定する。

次に、車両支援部２３１は、車両４が自動運転される自動運転モードへの切り替え指示を、走行条件と共に、通信部２２を介して車両４の道路情報収集装置３に送信する（ステップＳ２３）。自動運転モードへの切り替え指示と走行条件は、必ずしも同時に送信される必要はなく、それぞれ別のタイミングで順に送信されてもよい。

また、車両支援部２３１は、道路情報収集の対象エリアの情報を、自動運転モードへの切り替え指示と共に、通信部２２を介して車両４の道路情報収集装置３に送信してもよい。更に、車両支援部２３１は、車両４の道路情報収集装置３に道路情報の収集を開始させるための指示を、自動運転モードへの切り替え指示とは別に、通信部２２を介して車両４の道路情報収集装置３に送信するようにしてもよい。これにより、車両支援部２３１は、所望のタイミングで、車両４の道路情報収集装置３に道路情報の収集を開始させることができる。

また、車両支援部２３１は、車両４の現在位置が、道路情報収集の対象エリアに近づいているときに限り、車両４に対して自動運転モードへの切り替え指示を送信するようにしてもよい。

また、車両支援部２３１は、車両４の走行予定ルートの少なくとも一部が道路情報収集の対象エリアに含まれる場合で、車両４の現在位置が道路情報収集の対象エリアから一定距離範囲内に近づいたときに、車両４に対して自動運転モードへの切り替え指示を送信するようにしてもよい。そのために、車両支援部２３１は、予め記憶部２１に記憶された車両４の走行履歴に基づいて、所定期間における車両４の通行頻度が所定の閾値を超えているルートを、走行予定ルートとして推定してもよい。これにより、車両４がよく利用するルートの道路情報が定期的に収集されるとともに、道路情報の経時的な変化を示すデータが収集される。

或いは、車両支援部２３１は、車両４に搭載されたカーナビゲーションシステムに運転手等によって入力された走行予定ルートを、ネットワーク６を介して車両４の道路情報収集装置３から予め受信するようにしてもよい。この場合も、車両支援部２３１は、受信した走行予定ルートの少なくとも一部が道路情報収集の対象エリアに含まれる場合で、車両４の現在位置が道路情報収集の対象エリアから一定距離範囲内に近づいたときに、車両４に対して自動運転モードへの切り替え指示を送信するようにしてもよい。これにより、車両４の走行予定ルートと対象エリアの位置関係に基づいて、車両４に対して自動運転モードへの切り替え指示が送信されるため、道路情報を収集する車両４を適切に決定できる。

その後、車両支援部２３１は、自動運転モードへの切り替え指示が車両４の道路情報収集装置３によって承諾されたか否かを判定する（ステップＳ２４）。自動運転モードへの切り替え指示を承諾しないことを表す信号が、通信部２２を介して車両４の道路情報収集装置３から返信されると（ステップＳ２４：Ｎｏ）、車両支援部２３１は、道路情報収集処理を終了する。

なお、ステップＳ２４は省略されてもよく、その場合、車両支援部２３１は、ステップＳ２４よりも前に、自動運転モードへの切り替え指示に対する許諾を、予め車両４の道路情報収集装置３から得るようにしてもよい。例えば、車両４の走行予定ルートの少なくとも一部が道路情報収集の対象エリアに含まれる場合、車両支援部２３１は、車両４が道路情報収集の対象エリアから一定距離範囲内に近づく前に、車両４の道路情報収集装置３に対して切り替え指示を許諾するか否かを問い合わせ、道路情報収集装置３から許諾を得るようにしてもよい。

一方、自動運転モードへの切り替え指示を承諾することを表す信号が通信部２２を介して車両４の道路情報収集装置３から返信されると（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、制御部２３は、車両４の道路情報収集装置３によって収集された道路情報を、ネットワーク６を介して受信する（ステップＳ２５）。そして、道路情報収集支援サーバ２の制御部２３は、受信した道路情報を、記憶部２１に記憶する。

また、車両支援部２３１は、車両４の道路情報収集装置３から、車両４の現在位置の情報を、ネットワーク６を介して定期的に受信する（ステップＳ２６）。

車両支援部２３１は、受信した車両４の現在位置と対象エリアの位置関係を参照しながら、対象エリアにおける道路情報の収集が完了したか否かを判定する（ステップＳ２７）。例えば、車両支援部２３１は、車両４の現在位置が対象エリアから一定距離以上離れたときに、対象エリアにおける道路情報の収集が完了したと判定してもよい。車両支援部２３１は、対象エリアにおける道路情報の収集が完了するまで、ステップＳ２５〜ステップＳ２７を繰り返す。

車両支援部２３１は、対象エリアにおける道路情報の収集が完了すると（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、車両４の道路情報収集装置３に対して、運転手自身が車両４を運転する通常の運転モードへの切り替え指示を、ネットワーク６を介して送信する（ステップＳ２８）。そして、制御部２４は、道路情報収集処理を終了する。

なお、車両４の道路情報収集装置３によって収集された道路情報は、道路情報収集装置３内の記憶部に一時的に記憶された後、持ち運び可能な記憶媒体等を介して、道路情報収集装置３内の記憶部から道路情報収集支援サーバ２の記憶部２１へコピーされてもよい。

図７は、第１実施形態に係る道路情報収集装置３の構成を示したブロック図である。道路情報収集装置３は、記憶部３１、通信部３２、車内通信部３３、及び制御部３４を有する。

記憶部３１は、ＨＤＤ又はフラッシュメモリ等の記憶装置を備え、制御部３４によって実行されるプログラムを記憶する。また、記憶部３１は、収集された道路情報が道路情報収集支援サーバ２へコピーされるまでの間、道路情報を一時的に記憶する。

通信部３２は、道路情報収集装置３が道路情報収集支援サーバ２と通信するための通信インターフェースを提供する。通信部３２は、例えば、道路情報収集装置３を、無線アクセスポイント等を介してネットワーク６に接続する通信インターフェース回路とすることができる。

車内通信部３３は、道路情報収集装置３を車両４の車内ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）に接続するためのインターフェース回路である。車内ＬＡＮは、例えば、ＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）に準拠したネットワークとすることができる。車内ＬＡＮには、車両４のＥＣＵ４１（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）の他に、道路情報を収集するための撮像装置、加速度センサ、及びその他のセンサが接続される。

制御部３４は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）等のプロセッサであって、道路情報収集装置３が行う制御及び演算のためプログラムを実行する。制御部３４は、運転モード切り替え部３４１及び道路情報収集部３４２を有する。運転モード切り替え部３４１及び道路情報収集部３４２は、例えば、制御部３４によって実行されるソフトウェアモジュール、又はファームウェアとすることができる。

運転モード切り替え部３４１及び道路情報収集部３４２の動作については、この後、図８のフローチャートを参照しながら詳細に説明するため、ここでは簡単に説明する。

運転モード切り替え部３４１は、自動運転で道路情報を収集するために適した車両４の走行条件を、自動運転モードへの切り替え指示と共に、道路情報収集支援サーバ２から通信部３２を介して受信する。そして、運転モード切り替え部３４１は、車両４がその走行条件で自動運転されるように、自動運転モードへ切り替えることを指示する制御信号を、走行条件と共に、車内通信部３３を介して車両４のＥＣＵ４１に出力する。

道路情報収集部３４２は、自動運転モードにおいて、車両４に搭載された撮像装置によって撮影された画像、及び車両４に搭載された加速度センサ等による計測値に基づいて、道路情報を算出する。

ここで、車両４に搭載された撮像装置は、車両４が走行している道路の路面の画像を撮影して道路情報収集部３４２に出力する。撮像装置は、道路の舗装のひび割れ率Ｃ及びわだち掘れ量Ｄを算出するために十分な解像度を有していればよく、一般的なドライブレコーダが備えるカメラであってよい。

また、車両４に搭載された加速度センサは、道路の凹凸によって車両４に生じる加速度を計測して道路情報収集部３４２に出力する。加速度センサは、上式（３）に従って路面の高低差ｄを推定するために加速度の大きさａが計測できる精度を有していればよい。

図８は、第１実施形態に係る道路情報収集装置３における道路情報収集処理の一例を示したフローチャートである。

道路情報収集装置３の制御部３４は、車両４に搭載されたＧＰＳ等の測位装置から車両４の現在位置の情報を取得し、車両４の現在位置の情報を、通信部３２を介して道路情報収集支援サーバ２に定期的に送信する（ステップＳ３０）。

この際、道路情報収集装置３の制御部３４は、例えば、車両４に搭載されたカーナビゲーションシステムに予め運転手等によって入力された走行予定ルートを、通信部３２を介して道路情報収集支援サーバ２に送信するようにしてもよい。

一方、運転モード切り替え部３４１は、自動運転モードへの切り替え指示を、通信部３２を介して受信したか否かを判定する（ステップＳ３１）。運転モード切り替え部３４１は、自動運転モードへの切り替え指示を受信するまで、ステップＳ３０〜ステップＳ３１を繰り返す。

運転モード切り替え部３４１は、道路情報収集支援サーバ２から自動運転モードへの切り替え指示を、走行条件と共に受信すると（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、切り替え指示を承諾して車両４を自動運転モードに切り替えるか否かを判定する（ステップＳ３２）。

例えば、運転モード切り替え部３４１は、自動運転モードへの切り替えを承諾するか否かを指定するための道路情報収集装置３に設けられた物理的な二状態スイッチの状態に従って、自動運転モードに切り替えるか否かを判定してもよい。

すなわち、この二状態スイッチが切り替え指示を承諾しない側の状態に設定されているときには、運転モード切り替え部３４１は、切り替え指示を承諾しないことを道路情報収集支援サーバ２に返信する（ステップＳ３３）。そして、運転モード切り替え部３４１は、道路情報収集処理を終了する。一方、二状態スイッチが切り替え指示を承諾する側の状態に設定されているときには、運転モード切り替え部３４１は、切り替え指示を承諾することを道路情報収集支援サーバ２に返信する（ステップＳ３４）。この二状態スイッチの状態は、予め車両４の運転手等によって設定される。

この際、運転モード切り替え部３４１は、道路情報収集支援サーバ２からの切り替え指示を承諾するか否かについて、車両４の運転手に確認するようにしてもよい。例えば、運転モード切り替え部３４１は、まず、道路情報収集支援サーバ２から自動運転モードへの切り替え指示を受信したことを、車両４に搭載されたカーナビゲーションシステムのディスプレイ等の表示装置に表示する。その後、運転モード切り替え部３４１は、車両４の運転手が上述の二状態スイッチを設定し終わるのに十分な期間だけ待機した後、運転手によって設定された二状態スイッチの状態に従って、自動運転モードに切り替えるか否かを判定してもよい。

その後、運転モード切り替え部３４１は、受信した走行条件で車両４が自動運転されるように、自動運転モードへ切り替えることを指示する制御信号を、走行条件と共に、車内通信部３３を介してＥＣＵ４１に出力し、車両４を自動運転モードに切り替える（ステップＳ３５）。

なお、道路情報収集の対象エリアの情報を、道路情報収集支援サーバ２から通信部３２を介して受信している場合には、運転モード切り替え部３４１は、車両４の現在位置が対象エリア内に入ったタイミングで、車両４を自動運転モードへ切り替えるようにしてもよい。

道路情報収集部３４２は、自動運転モードにおいて、車両４に搭載された撮像装置によって撮影された画像、及び車両４に搭載された加速度センサ等による計測値に基づいて、道路情報を算出する。そして、道路情報収集部３４２は、算出した道路情報を、通信部３２を介して道路情報収集支援サーバ２に送信する（ステップＳ３６）。

例えば、道路情報収集部３４２は、上述の、ひび割れ率Ｃ、わだち掘れ量Ｄ、及び平坦性σ等の指標を道路情報として算出する。或いは、道路情報収集支援サーバ２がこれらの道路情報を算出してもよい。これらの指標が、道路情報収集支援サーバ２で算出される場合、道路情報収集部３４２は、これらの指標を算出するために必要となる道路５の画像、及び加速度センサ等による計測値を、道路情報として、通信部３２を介して道路情報収集支援サーバ２へ送信すればよい。

自動運転モードにおいて、道路情報収集装置３の制御部３４は、車両４に搭載されたＧＰＳ等の測位装置から車両４の現在位置の情報を取得し、車両４の現在位置の情報を、通信部３２を介して道路情報収集支援サーバ２に定期的に送信する（ステップＳ３７）。

一方、運転モード切り替え部３４１は、運転手自身が車両４を運転する通常の運転モードへの切り替え指示を、通信部３２を介して受信したか否かを判定する（ステップＳ３８）。運転モード切り替え部３４１は、通常の運転モードへの切り替え指示を受信するまで、ステップＳ３６〜ステップＳ３８を繰り返す。

運転モード切り替え部３４１は、通常の運転モードへの切り替え指示を受信すると（ステップＳ３８：Ｙｅｓ）、切り替え指示に従って、車両４が運転手自身によって通常運転される通常の運転モードへ切り替えることを指示する制御信号を、車内通信部３３を介してＥＣＵ４１に出力する。そして、道路情報収集装置３の制御部３４は、道路情報収集処理を終了する。

なお、道路情報収集部３４２によって収集された道路情報は、記憶部３１に一時的に記憶された後、持ち運び可能な記憶媒体等を介して、道路情報収集装置３の記憶部３１から道路情報収集支援サーバ２の記憶部２１へコピーされてもよい。

以上のように、本実施形態の道路情報収集支援サーバは、車両が自動運転で道路情報を収集するために適した走行条件を決定し、車両がその走行条件で道路情報を収集するように、車両が自動運転される自動運転モードへの切り替え指示と走行条件を車両に送信する。

上述の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

例えば、収集される道路情報の質を向上させるためには、車両が常に自動運転モードで道路情報を収集することが好ましいが、手動運転によっても高精度な道路情報の収集が可能である場合には、自動運転と手動運転とを組み合わせて道路情報が収集されてもよい。

１道路情報収集システム
２道路情報収集支援サーバ
３道路情報収集装置
４車両
５道路
６ネットワーク
７前方車両
２１記憶部
２２通信部
２３制御部
３１記憶部
３２通信部
３３車内通信部
３４制御部
２３１車両支援部
２３２対象エリア決定部
３４１運転モード切り替え部
３４２道路情報収集部

Claims

道路状態を表す道路情報を車両が収集することを支援する道路情報収集支援サーバであって、
前記車両と通信する通信部と、
前記車両が自動運転で前記道路情報を収集するために適した走行条件を決定し、前記車両が前記走行条件で前記道路情報を収集するように、前記車両が自動運転される自動運転モードへの切り替え指示と前記走行条件を、前記通信部を介して前記車両に送信する車両支援部と、
を有する、道路情報収集支援サーバ。
前記道路情報を、前記道路情報に対応する道路の位置を表す位置情報及び前記道路情報が収集された収集時間と共に記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記道路情報の位置情報及び収集時間に基づいて、道路情報収集の対象エリアを決定する対象エリア決定部と、
を更に有し、
前記車両支援部は、前記車両の現在位置又は走行予定ルートと、前記対象エリアとの位置関係に基づいて、前記自動運転モードへの切り替え指示を、前記通信部を介して前記車両に送信するか否かを決定する、
請求項１に記載の道路情報収集支援サーバ。
前記車両支援部は、前記車両の現在位置を、前記車両から前記通信部を介して受信し、前記車両の現在位置が前記対象エリアから一定距離範囲内である場合に、前記自動運転モードへの切り替え指示を、前記通信部を介して前記車両に送信する、
請求項２に記載の道路情報収集支援サーバ。
前記車両支援部は、前記車両の前記走行予定ルートを、前記車両から前記通信部を介して受信し、前記走行予定ルートの少なくとも一部が前記対象エリアに含まれる場合に、前記自動運転モードへの切り替え指示を、前記通信部を介して前記車両に送信する、
請求項２又は３に記載の道路情報収集支援サーバ。
前記記憶部は、前記車両の走行履歴を記憶し、
前記車両支援部は、前記走行履歴から前記車両の前記走行予定ルートを推定し、前記走行予定ルートの少なくとも一部が前記対象エリアに含まれる場合に、前記自動運転モードへの切り替え指示を、前記通信部を介して前記車両に送信する、
請求項２又は３に記載の道路情報収集支援サーバ。
前記記憶部は、前記車両の情報、又は前記車両に搭載された計測器の情報を記憶し、
前記車両支援部は、前記車両の情報、又は前記車両に搭載された計測器の情報に基づいて、前記走行条件を指定する、
請求項２から５のいずれか一項に記載の道路情報収集支援サーバ。
前記走行条件は、前記車両の速度の範囲、前記車両の加速度の範囲、前記車両の操舵角の範囲、のうちの少なくとも一つを含む、
請求項１から６のいずれか一項に記載の道路情報収集支援サーバ。
前記道路情報は、前記車両に搭載された撮像装置によって撮影された道路の舗装の画像を含み、
前記走行条件は、前記車両から前方車両までの車間距離を含む、
請求項１から７のいずれか一項に記載の道路情報収集支援サーバ。
前記走行条件は、前記車両が走行する車線、又は車線内の走行位置を含む、
請求項１から８のいずれか一項に記載の道路情報収集支援サーバ。
車両に搭載されて、道路状態を表す道路情報を収集する道路情報収集装置であって、
前記道路情報の収集を支援する道路情報収集支援サーバと通信する通信部と、
前記車両が自動運転で前記道路情報を収集するために適した前記車両の走行条件を、自動運転モードへの切り替え指示と共に、前記道路情報収集支援サーバから前記通信部を介して受信し、前記切り替え指示に従って前記車両を前記自動運転モードへ切り替え、前記車両が前記走行条件に従って自動運転されるように、前記走行条件を前記車両に出力する運転モード切り替え部と、
前記自動運転モードにおいて、前記車両に搭載された計測器から出力される画像又は計測値に基づいて、前記道路情報を算出する道路情報収集部と、
を有する道路情報収集装置。
請求項１から９のいずれか一項に記載の道路情報収集支援サーバと、
請求項１０に記載の道路情報収集装置と、
を有する道路情報収集システム。
請求項１から９のいずれか一項に記載の道路情報収集支援サーバにおいて用いられる道路情報収集方法であって、前記車両支援部において、
前記車両が自動運転で前記道路情報を収集するために適した前記走行条件を決定するステップと、
前記車両が前記走行条件で前記道路情報を収集するように、前記車両が自動運転される前記自動運転モードへの切り替え指示と前記走行条件を、前記通信部を介して前記車両に送信するステップと、
を有する道路情報収集方法。