路面凹凸評価システム
【課題】路面の凹凸評価或いはそれに必要な計測を行うことが出来、路面の凹凸評価或いはそれに必要な計測を行う車両の走行速度の変動に対処することが出来る路面凹凸評価システムの提供。
【解決手段】車両（１）に搭載された路面凹凸評価装置（１０）と、当該車両（１）の車速を計測する速度センサ（４）と、当該車両（１）の垂直方向（上下方向）加速度を計測する加速度センサ（６）と、衛星（７）からの信号に基づいて当該車両の現在位置の情報（位置情報）を取得する装置（ＧＰＳレシーバー８）を備えている。
【解決手段】車両（１）に搭載された路面凹凸評価装置（１０）と、当該車両（１）の車速を計測する速度センサ（４）と、当該車両（１）の垂直方向（上下方向）加速度を計測する加速度センサ（６）と、衛星（７）からの信号に基づいて当該車両の現在位置の情報（位置情報）を取得する装置（ＧＰＳレシーバー８）を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路の路面の凹凸を評価するために必要な各種パラメータや数値を計測して、路面の凹凸を評価するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路の路面の凹凸を評価することは、その道路を走行する車両の安全な運行に直結するため、非常に重要である。そのため、路面凹凸評価の前提となる各種数値は、正確に計測する必要がある。
従来は、路面の凹凸評価は、専用の路面性状測定車を用いた計測により行われていた。しかし、専用の路面性状測定車は大変に高額であり、その減価償却を考慮すると、専用の路面性状測定車による測定のコストは、例えば１回の計測で１００万円程度／回の高額になってしまう。
それに加えて、専用の路面性状測定車を用いたデータの解析には、専用の装置や人材が必要となる。そのため、専用の路面性状測定車を用いた路面の凹凸評価には、多大なコストが必要である。
【０００３】
これに対して、専用の路面性状測定車を用いること無く、作業員のみにより人力で路面の凹凸評価に必要な調査、計測を行うことも考えられる。
しかし、作業員のみで路面凹凸評価に必要な調査、計測を行う場合には、路面の凹凸評価に必要な調査、計測を行っている間に、調査、計測を行っている作業員の安全のために、評価の対象となる路面に車両を走行するのを規制する必要がある。
そのため、作業員のみにより人力で路面の凹凸評価に必要な調査、計測を行うのは、評価の対象となる路面が極めて短い距離の場合（いわゆる「プロジェクトレベル」）のみ可能である。
【０００４】
その他の従来技術として、車両に搭載された路面性能測定装置により、国際ラフネス指数（ＩＲＩ）を計測しこれを分配センターに発信し、分配センターでＩＲＩを補正して、位置情報、映像データと共に、地方行政区画の道路管理部門に送信する技術が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、係る従来技術では、路面性能測定装置を搭載した車両の走行速度により、計測されたＩＲＩは変動してしまうが、その様な変動を補正する旨については具体的に開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２７０９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、専用の路面性状測定車を使用することなく且つ人手によること無く、路面の凹凸評価あるいはそれに必要な計測を行うことが出来て、しかも、路面の凹凸評価あるいはそれに必要な計測を行う車両の走行速度の変動に対処することが出来る路面凹凸評価システムの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の路面凹凸評価システム（１０１）は、車両（１）に搭載された路面凹凸評価装置（１０）と、当該車両（１）の車速を計測する速度センサ（４）と、当該車両（１）の垂直方向（上下方向）加速度を計測する加速度センサ（６）と、衛星（７）からの信号に基づいて当該車両（１）の現在位置の情報（位置情報）を取得する装置（８：衛星測位システム用受信器、ＧＰＳレシーバー）を備え、路面凹凸評価装装置（１０）は、速度センサ（４）で計測された前記車速と加速度センサ（６）で計測された前記加速度により当該加速度を補正する機能と、段差量を推定する機能と、加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）を決定する機能と、当該加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）から路面の凹凸評価を行う機能を有している。
前記車両（１）としては、乗用車であっても良いし、二輪車や貨物用自動車であっても良い。
ここで、前記加速度センサ（６）は、例えば車軸（車輪の回転軸）、車輪、サスペンションの一部（例えば、ロアリンクや、いわゆる「バネ下」の箇所）、車内のシート、バンパー、その他、車両の上下方向の加速度を計測可能な箇所であれば、取り付けることが出来る。
【０００８】
また、本発明において、前記路面凹凸評価装置（１０）は、加速度の標準偏差から路面の凹凸評価を行うに際しては、前記車両（１）が走行した或る走行領域（例えば、２０ｍ区間）における補正加速度の標準偏差（σａ）と、その領域の標準速度（例えば、法定速度）に対応する補正加速度の標準偏差（σｓｔ：図２０の回帰線上の値）との比率（Ｒσ＝σａ／σｓｔ）により、路面の凹凸評価を行う機能を有しているのが好ましい。
【０００９】
また、本発明の路面凹凸評価システム（１０２）は、車両（１Ａ）に搭載された路面凹凸評価装置（１０Ａ）と、当該車両（１Ａ）の車速を計測する速度センサ（４）と、当該車両（１）の垂直方向（上下方向）加速度を計測する加速度センサ（６）と、衛星（７）からの信号に基づいて当該車両（１Ａ）の現在位置の情報（位置情報）を取得する装置（ＧＰＳレシーバー８）と、当該車両（１Ａ）の車軸（５）又は車輪の回転数を計測する回転数センサ（６０）と、路面（Ｇｆ）の映像を撮影する撮影装置（例えばカメラ９）を備え、
路面凹凸評価装装置（１０Ａ）は、速度センサ（４）で計測された前記車速と加速度センサ（６）で計測された前記加速度により当該加速度を補正する機能と、段差量を推定する機能と、加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）を決定する機能と、当該加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）から路面の凹凸評価を行う機能と、回転数センサ（６０）で計測された回転数から前記車両（１Ａ）の走行距離を決定する機能と、前記車両（１Ａ）が所定の距離だけ走行すると前記撮影装置（９）に路面（Ｇｆ）の映像を撮影する旨の制御信号を発信する機能と、前記撮影装置（９）で撮影された路面（Ｇｆ）の映像から路面（Ｇｆ）の状態を評価する（例えば、ひび割れ率を決定する）機能を有している。
【００１０】
この場合においても、前記路面凹凸評価装置（１０Ａ）は、加速度の標準偏差から路面（Ｇｆ）の凹凸評価を行うに際しては、前記車両（１Ａ）が走行した或る走行領域（例えば、２０ｍ区間）における補正加速度の標準偏差（σａ）と、その領域の標準速度（例えば、法定速度）に対応する補正加速度の標準偏差（σｓｔ：図２０の回帰線上の値）との比率（Ｒσ＝σａ／σｓｔ）により、路面の凹凸評価を行う機能を有しているのが好ましい。
【００１１】
本発明の路面凹凸評価システム（１０２）は、車両（１Ａ）に搭載された路面凹凸評価装置（１０Ａ）と、当該車両（１）の車軸（５）又は車輪の回転数を計測する回転数センサ（６０）と、路面（Ｇｆ）の映像を撮影する撮影装置（例えばカメラ９）を備え、
路面凹凸評価装置（１０Ａ）は、回転数センサ（６０）で計測された回転数から前記車両（１Ａ）の走行距離を決定する機能と、前記車両（１Ａ）が所定の距離だけ走行すると前記撮影装置（９）に路面（Ｇｆ）の映像を撮影する旨の制御信号を発信する機能と、前記撮影装置（９）で撮影された路面（Ｇｆ）の映像から路面（Ｇｆ）の状態を評価する（例えば、ひび割れ率を決定する）機能を有している。
【発明の効果】
【００１２】
上述する構成を具備する本発明によれば、全ての構成機器を通常の車両（１、１Ａ）に搭載することが出来るので、専用の路面性状測定車を購入せずに、通常の車両（１、１Ａ）に若干の改造を施すことにより導入することが出来る。そのため、路面（Ｇｆ）の凹凸評価に係るコストを安価にすることが出来る。
そして、当該車両（１、１Ａ）を評価するべき路面上で走行すれば、走行している領域における車両の速度、垂直方向の加速度を計測し、加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）から路面の凹凸評価を行うことが出来る。
そのため、作業員による計測のように、評価するべき路面の交通を規制する必要もなく、路面上で作業員に危険が及んでしまうことも防止される。
【００１３】
本発明において、加速度の標準偏差から路面の凹凸評価を行うに際しては、前記車両（１、１Ａ）が走行した或る走行領域（例えば、２０ｍ区間）における補正加速度の標準偏差（σａ）と、その領域の標準速度に対応する補正加速度の標準偏差（σｓｔ：図２０の回帰線上の値）との比率（Ｒσ＝σａ／σｓｔ）により、路面の凹凸評価を行う様に構成することも出来る。
例えば、前記比率（Ｒσ＝σａ／σｓｔ）を用いて路面の評価を行う場合には、当該比率（Ｒσ）が「１．０」を超える領域（例えば２０ｍ区間）については、「路面凹凸が平均的なレベルを超えている」と評価し、当該比率（Ｒσ）が大きいほど「路面凹凸が著しい」と評価することが出来る。
一方、当該比率（Ｒσ）が「１．０」以下の２０ｍ区間は、「路面凹凸は平均的なレベル以下である」と評価することが出来る。
【００１４】
本発明によれば、速度センサ（４）で計測された車両（１、１Ａ）の車速を用いて加速度を補正することが出来る。また、上述した比率（Ｒσ）を用いて、評価することが出来る。
そのため、路面評価を行う領域が非常に長い場合（いわゆる「ネットワークレベル」であっても、車両の走行条件の相違を考慮して、適正な路面の凹凸評価を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１の路面凹凸評価装置を示すブロック図である。
【図３】図２の加速度の標準偏差決定ユニットにおける制御を示すフローチャートである。
【図４】図２の路面凹凸評価ユニットを示すブロック図である。
【図５】加速度の標準偏差と国際ラフネス指数（ＩＲＩ）の特性の一例を示す特性図。
【図６】加速度の標準偏差と国際ラフネス指数の関係の一例を表として示す図である。
【図７】図６で例示する加速度の標準偏差と国際ラフネス指数の関係を示す表を作成する制御を示すフローチャートである。
【図８】図４の路面凹凸評価ユニットで路面の凹凸を評価する制御を示すフローチャートである。
【図９】図２の段差量決定ユニットを示すブロック図である。
【図１０】定速走行している多機能計測車両が段差を超える状態の概要を示す図である。
【図１１】図１０で示す実験において、既知の段差量の各々について計測速度と加速度のピーク値の関係の一例を示す特性図である。
【図１２】加速度のピーク値と段差量の関係の一例を示す特性図である。
【図１３】式１を示す特性図である。
【図１４】式１あるいは図１３で示す特性を決定する制御のフローチャートである。
【図１５】段差量を推定する制御を示すフローチャートである。
【図１６】加速度を補正する制御を示すフローチャートである。
【図１７】図２のネットワークレベル評価ユニットを示すブロック図である。
【図１８】設定された環状コースにおける走行距離と、計測速度及び加速度の関係の一例を示す特性図である。
【図１９】走行距離と、２０ｍ区間の加速度の標準偏差の関係の一例を示す特性図である。
【図２０】法定速度と補正加速度の標準偏差の関係の一例を示す特性図である。
【図２１】図１９の標準偏差と図２０の標準偏差の比率Ｒσと、走行距離との関係の一例を示す特性図である。
【図２２】図１７のネットワークレベル評価ユニットにより、路面凹凸評価を行う制御を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第２実施形態を示すブロック図である。
【図２４】図２３の路面凹凸評価装置の詳細構成を示すブロック図である。
【図２５】図２４の路面凹凸評価装置による路面検査の制御を示すフローチャートである。
【図２６】図２４の路面凹凸評価装置により路面のひび割れ率を決定する制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に、図１〜図２２を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。図示の実施形態において、機能ブロックの名称が長い場合には、固有名詞であることを表示するため、カッコをつけて標記している。
第１実施形態に係る路面の凹凸評価装置１０を搭載した多機能計測車両１が図１で示されている。
図１において、全体を符号１０１で示す路面凹凸評価システムは、車両（図示の例では乗用車）１に搭載された路面凹凸評価装置１０と、速度センサ４と、加速度センサ６と、衛星測位システム用受信器（ＧＰＳレシーバー）８を備えている。
図１において、符号ＣＡは、路面の状態を撮影するための動画カメラを示している。動画カメラＣＡは、路面の状態を確認するために設けられている。例えば、計測された加速度が非常に大きい場合において、動画カメラＣＡで路面を撮影することにより、当該加速度が非常に大きい箇所に陥没部分が形成されているのか、あるいは、走行レーンを外れた旨をドライバーに伝達するための多数の凸部が存在する領域であるのか等を、事後的に確認することが出来る。
図１では、動画カメラＣＡは車両１のボンネット上に載置しているが、動画カメラＣＡの取付位置は図示の位置に限定されるものではない。車両１のその他の部分に動画カメラＣＡを取り付けることが可能であり、車両１の内部（例えば、助手席に三脚を用いて）に動画カメラＣＡを配置することも出来る。
【００１７】
速度センサ４は、車軸５の回転数を、パルスとして電子的に計測する機能を有している。ただし、例えば、トランスミッション３の後端に速度センサ４を配置することもできる。そして、速度センサ４を機械式の計測器具として構成することも可能である。なお、トランスミッション３は、車両１に搭載されたエンジン２にクラッチ（図示せず）を介して接続されている。
加速度センサ６は、車軸５に取り付けられ、以って車両１における垂直方向（上下方向）の加速度を計測するように構成されている。本明細書においては、車両１における垂直方向（上下方向）の加速度を、単に「加速度」と記載する場合がある。
図１では、加速度センサ６は車軸５に取り付けられているが、加速度センサ６の取付位置は、これに限定されるものではない。例えば車軸（車輪の回転軸）、車輪、サスペンションの一部（例えば、ロアリンクや、いわゆる「バネ下」の箇所）、車内のシート、バンパー、その他、車両の上下方向の加速度を計測可能な箇所であれば、加速度センサ６を取り付けることが出来る。
なお、車軸５は、図示しないエンジンからクラッチ、変速機を介して後輪側に伝達するための軸（プロペラシャフト）ではなく、車輪の回転軸を意味している。
路面凹凸評価装置１０及びＧＰＳレシーバー８は、例えば車両１の車室内に搭載されている。もちろん、その他の区画に搭載することも可能である。
ＧＰＳレシーバー８は、衛星７からの信号に基づいて、車両１の現在位置に関する情報（位置情報）を取得する機能を有している。
路面凹凸評価装置１０は、速度センサ４で計測された車速および加速度センサ６で計測された加速度に基づいて加速度を補正する機能と、通過した路面の段差量を推定（決定）する機能と、加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）を決定する機能と、加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）から路面の凹凸評価を行う機能を有している。
【００１８】
図１〜図２２の第１実施形態では、専用の路面性状測定車を使用せず、通常の乗用車１に計測機器を取り付けている。そのため、専用の路面性状測定車を使用した場合に比較して、システム導入のコストや、路面の凹凸評価のコストが非常に安価である。
なお、測定車両としては、所定以上の車速が確保できて、自走可能であれば車両の種類は問わない。
【００１９】
路面凹凸評価装置１０の詳細が、図２の機能ブロック図で示されている。
図２において、路面凹凸評価装置１０は、加速度補正ユニット１１と、加速度の標準偏差決定ユニット１２と、段差量決定ユニット１３と、ネットワークレベル評価ユニット１４と、路面凹凸評価ユニット１５とを備えている。
路面凹凸評価装置１０は、入力装置２２、例えばノート型パーソナルコンピュータ或いはデスクトップ型コンピュータ等によって、必要な情報が入力され、操作が行われる。
【００２０】
車軸５に発生する上下方向（あるいは垂直方向）の加速度は、その時点における車速によって異なる。車両１の走行速度（速度）が大きければ、車軸５に発生する上下方向（あるいは垂直方向）の加速度も大きくなる。
加速度補正ユニット１１は、速度センサ４（図１参照）及び加速度センサ６（図１参照）からの情報によって、加速度センサ６の計測結果を、計測された時点における車両１の走行速度で補正する様に構成されている。
「加速度の標準偏差決定ユニット」１２は、速度センサ４および加速度センサ６からの情報と、加速度補正ユニット１１で求めた加速度の補正値から、加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）を決定する様に構成されている。
段差量決定ユニット１３は、速度センサ４および加速度センサ６からの情報と、記憶装置に記憶された特性により、段差量を演算する様に構成されている。
【００２１】
ネットワークレベル評価ユニット１４は、加速度の標準偏差決定ユニット１２で決定された加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）を用いて、予め設定された計測走行領域（長距離に亘る走行領域）の凹凸評価（いわゆる「ネットワークレベル」）を行なう様に構成されている。
路面凹凸評価ユニット１５は、国際ラフネス指数（ＩＲＩ）に代えて、「加速度の標準偏差決定ユニット」１２で決定された加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）を用いて、区間毎の路面の凹凸評価を行う様に構成されている。
路面凹凸評価装置１０は、表示装置（モニタ）２４および記憶装置２６と接続され、各ユニットで決定或いは評価された内容を、随時、表示或いは記憶する様に構成されている。
【００２２】
図１および図２において、明確には図示されていないが、速度センサ４の計測結果と、加速度センサ６の計測結果と、動画カメラＣＡの撮影データは同期して、記憶装置２６に入力され、記憶される。
換言すれば、路面凹凸評価システム１０１は、速度センサ４の計測結果と、加速度センサ６の計測結果と、動画カメラＣＡの撮影データを同期して記憶装置２６に入力させる機能を有している
【００２３】
図３は、図２における「加速度の標準偏差決定ユニット」１２において、加速度の標準偏差を決定する制御の手順を、フローチャートの態様で示している。
図３を参照して、「加速度の標準偏差決定ユニット」１２において、加速度の標準偏差を決定する制御について説明する。
図３のステップＳ１では、「加速度の標準偏差決定ユニット」１２は、一定距離（例えば２０ｍ）に亘る加速度の計測を行ったか否かを判断する。一定距離（２０ｍ）に亘って加速度を計測していない場合には（ステップＳ１がＮＯ）、ステップ１を繰り返す（ステップＳ１がＮＯのループ）。
一定距離（２０ｍ）に亘って加速度を計測したならば（ステップＳ１がＹＥＳ）、ステップＳ２に進み、当該一定距離（２０ｍ）における加速度の標準偏差を演算して制御を終了する。
図３では明示されていないが、ステップＳ２では、加速度の標準偏差を演算するに先立って、加速度補正ユニット１１（図２）により、計測された加速度を基準速度における加速度に補正する。すなわち、図３のステップＳ２では、加速度補正ユニット１１で補正された加速度（基準速度における加速度）の標準偏差を演算するのである。
標準偏差の演算そのものは、一定距離（２０ｍ）に亘って計測された加速度センサ６の計測結果から、公知の標準偏差の演算手法を用いて行われる。
【００２４】
次に図４〜図７を参照して、路面凹凸評価ユニット１５を説明する。
図４は、図２における路面凹凸評価ユニット１５の構成を、機能ブロック図で表現している。
図４において、路面凹凸評価ユニット１５は、路面凹凸評価ブロック１５１と、「加速度の標準偏差とＩＲＩ（国際ラフネス指数：路面の粗さ）との特性決定ブロック」１５２と、「加速度の標準偏差による区分表作成ユニット」１５３とを備えている。
【００２５】
路面凹凸評価ブロック１５１は、図２における「加速度の標準偏差決定ユニット」１２で求めた加速度の標準偏差に基づいて、路面凹凸を評価する機能を有している。評価結果は表示装置２４（図２参照）に表示され、或いは、記憶装置２６（図２参照）に記憶される。
また、路面凹凸評価ブロック１５１は、記憶装置２６に記憶された過去の情報（路面評価）と、直近の評価結果とを比較する機能も有している。
【００２６】
「加速度の標準偏差とＩＲＩの特性決定ブロック」１５２は、「加速度の標準偏差決定ユニット」１２で求めた加速度の標準偏差と、入力手段２２から入力されたＩＲＩ（図示しない手段により、既に計測済み）に基づいて、図５で示すような特性図を作成する機能を有している。なお、図示しない手段により、既に計測済みのＩＲＩについては、記憶装置２６（図２）に記憶して、図５で示すような特性図を作成する際に、記憶装置２６から「加速度の標準偏差とＩＲＩの特性決定ブロック」１５２に伝達することも可能である。
図５は、図４の「路面凹凸評価ユニット」１５における「加速度の標準偏差とＩＲＩの特性決定ブロック」１５２において決定される「加速度の標準偏差とＩＲＩの特性」の一例である。
詳細には、図５の特性は、加速度の標準偏差を２０ｍ区間毎に算出して、その加速度の標準偏差を、当該２０ｍ区間について図示しない手段により別途計測されたＩＲＩと比較、検証して、求められている。
【００２７】
「加速度の標準偏差による区分表作成ユニット」１５３は、「加速度の標準偏差とＩＲＩの特性決定ブロック」１５２において決定される「加速度の標準偏差とＩＲＩの特性」から、図６で示す様なテーブル（加速度の標準偏差とＩＲＩの関係を表した図表）を作成する。作成された図６の様なテーブルは、記憶装置２６に記憶される。
図６で示すテーブルは、加速度の標準偏差とＩＲＩの関係を、「表」の形態で示しており、図５で「加速度の標準偏差とＩＲＩの特性」を求めた際に作成される。
【００２８】
図７を参照して、図４で示す路面凹凸評価ユニット１５により、図６のテーブル（加速度の標準偏差とＩＲＩの関係を表した図表）を作成する制御について、説明する。
図７のステップＳ１１では、図示しない較正用コースに沿って車両１（図１）を走行させて、車軸５（図１参照）の上下方向加速度の標準偏差を求める。
そして、較正用コースについて、図示しない公知手段により別途計測したＩＲＩを、入力装置２２から入力する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１３では、加速度の標準偏差とＩＲＩの特性を決定して、図５の特性図を作成し、ステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４では、ステップＳ１３で決定した特性及び／又は図５の特性図を用いて、ＩＲＩと加速度の標準偏差の関係を示す図表（図６で示す様な図表）を作成する。そして、制御を終了する。
【００２９】
図８を参照して、図４で示す路面凹凸評価ユニット１５により、路面の凹凸を評価する制御について説明する。
図８のステップＳ２１において、加速度センサ６によって車軸５の上下方向加速度を計測する。ステップＳ２２に進み、ステップＳ２１で計測した加速度を、加速度計測時における車両１の走行速度に基づいて、標準速度（例えば、法定速度）で走行した場合の加速度に補正する。
次のステップＳ２３では、一定距離（２０ｍ）に亘る加速度の標準偏差を演算する。ステップＳ２４に進み、図６で示す加速度の標準偏差の区分から、計測した路面の凹凸を評価する。そして、制御を終了する。
【００３０】
次に、図９〜図１４を参照して、図２の段差量決定ユニット１３を説明する。
図９は、図２で示す段差量決定ユニット１３を機能ブロック図として示している。
図９において、段差量決定ユニット１３は、「加速度ピーク値決定ブロック」１３１と、「加速度ピーク値と段差量の特性決定ブロック」１３２と、「計測速度と勾配の特性決定ブロック」１３３と、段差量演算ブロック１３４とを備えている。
【００３１】
「加速度ピーク値決定ブロック」１３１は、加速度センサ６で計測された加速度（例えば、車軸５の上下方向加速度）におけるピーク値（図１０においては、「乗り上げる際の着目点」、「乗り下る際の着目点」における加速度）を決定する様に構成されている。決定した加速度のピーク値は、「加速度ピーク値と段差量の特性決定ブロック」１３２及び段差量演算ブロック１３４に伝送される。
「加速度ピーク値と段差量の特性決定ブロック」１３２は、「加速度ピーク値決定ブロック」１３１からの加速度ピーク値、速度センサ４からの速度の情報、記憶装置２６に記憶されたデータ（段差量）から、加速度ピーク値と段差量の特性を決定して、図１２で示すような特性図を作成する様に構成されている。
【００３２】
「計測速度と勾配の特性決定ブロック」１３３は、「加速度ピーク値と段差量の特性決定ブロック」１３２で決定した特性から、図１３に示すような計測時の車速と勾配（加速度のピーク値と段差量との関係を示す勾配）の関係を示す特性を決定し、以って、下式１を決定する様に構成されている。
Ｂ＝３２．４５Ｖ−１．１７４Ａ ・・・（１）
式１において、Ｂは推定段差量、Ｖは計測速度、Ａは加速度である。
式１は、発明者による実験で求めた実験式である。ただし、式１における「３２．４５」と「−１．１７４」は、実験で使用した多機能計測車両に固有の数値であり、別の車両（多機能計測車両）を用いた場合には、当該数値は式１とは別個となる。
【００３３】
決定した車速と勾配の関係を示す特性及び式１は、直ちに記憶装置２６に記憶される。
段差量演算ブロック１３４は、速度センサ４からの速度情報、「加速度ピーク値決定ブロック」１３１で決定した加速度ピーク値、記憶装置２６に記憶された既存のデータから、段差量を演算する（推定する、あるいは、決定する）様に構成されている。段差量演算ブロック１３４で演算された段差量は、記憶装置２６に記憶されると共に、表示装置２４で表示される。
【００３４】
図１０〜図１２を参照して、式１を求めるために行われた発明者の実験について説明する。
図１０〜図１２で示す実験は、段差量１２ｍｍ、２４ｍｍ、３６ｍｍの人工的な３種類の段差（既知段差）を作成し、多機能計測車両を走行速度２０ｋｍ／ｈ、３０ｋｍ／ｈ、４０ｋｍ／ｈ（既知速度）で定速走行させて、段差を超える際に生じる垂直方向の加速度を計測した。
【００３５】
定速走行している多機能計測車両が段差を超える際の概要が、図１０で示されている。図１０における「タイヤ」は、図１における車輪５に相当する。
図１０において、垂直方向上方に向かう加速度を「正」として、垂直方向下方に向かう加速度を「負」としている。
発明者による実験では、正のピーク値（乗り上げる際の着目点における正の加速度）と負のピーク値（乗り下げる際の着目点における正の加速度）に注目した。
発明者による実験結果として、既知の段差量の各々について、計測速度と加速度のピーク値の関係を示すのが、図１１である。
【００３６】
図１１で求められた計測速度（測定速度）と加速度のピーク値の関係を、計測速度（既知速度２０ｋｍ／ｈ、３０ｋｍ／ｈ、４０ｋｍ／ｈ）毎に整理して、加速度のピーク値と段差量（既知段差）の関係（特性）を示したものが、図１２である。
上述した式１は、図１２の特性を数式化したものであり、図１３は式１を特性曲線として図式化して表現している。
発明者による実験では、式１あるいは図１２の特性を用いて段差量を推定した場合には、計測速度が２０〜４０ｋｍ／ｈ、段差量が４０ｍｍ以下であれば、実際の段差量との誤差は１ｍｍ〜２ｍｍ程度に収まっていることが確認された。
【００３７】
図１４を参照して、個々の多機能計測車両について、式１あるいは図１３で示す特性を決定する制御を説明する。
図１４のステップＳ３１において、予め段差量が決定されている（既知の）段差に、計測車両１を既知の速度で走行させる。そして、走行した時の加速度のピーク値を決定する（ステップＳ３２）。
加速度のピーク値を決定したならば、ステップＳ３３に進む。
【００３８】
ステップＳ３３では、全ての種類の既知の速度（発明者の実験であれば、２０ｋｍ／ｈ、３０ｋｍ／ｈ、４０ｋｍ／ｈの３種類の速度）について、計測が完了したか否かを判断する。
全種類の既知の速度について計測が完了していなければ（ステップＳ３３がＮＯ）、別種類の既知速度に変更して（ステップＳ３４）、ステップＳ３１に戻り、ステップＳ３１以下を繰り返す。
一方、全種類の既知の速度について計測が完了してれば（ステップＳ３３がＹＥＳ）、ステップＳ３５に進む。
【００３９】
ステップＳ３５では、全種類の既知の段差（発明者の実験であれば、段差量１２ｍｍ、２４ｍｍ、３６ｍｍの段差）について、加速度のピーク値を計測したか否かを判断する。
全種類の既知の段差について、加速度のピーク値を計測していないならば（ステップＳ３５がＮＯ）、別種類の既知段差に変更して（ステップＳ３６）、ステップＳ３１に戻り、ステップＳ３１以下を繰り返す。
一方、全種類の既知の段差について、加速度のピーク値の計測が完了していれば（ステップＳ３５がＹＥＳ）、ステップＳ３７に進む。
【００４０】
ステップＳ３７では、ステップＳ３１〜Ｓ３６で計測された加速度のピーク値と段差量の特性（回帰式の勾配を含む）を計測速度毎に決定して、例えば図１２で示す様な特性図を作成する。図１２で示す様な特性図を作成したならば、ステップＳ３８で進む。
ステップＳ３８では、計測速度と回帰式の勾配の特性を決定して、例えば図１３で示す様な特性図を作成する。ここで、「回帰式の勾配」とは、図１２で示す特性直線の勾配を意味している。例えば図１３で示す様な特性図を作成したならば、ステップＳ３９に進む。
ステップＳ３９では、ステップＳ３７で求めた特性（図１２参照）と、ステップＳ３８で求めた特性（図１３参照）とから、段差量と、加速度のピーク値と、計測速度との特性を決定し、上述した式１を決定する。
そして、制御を終了する。
【００４１】
図１５を参照して、図９で示す段差量決定ユニット１３により、段差量を演算（推定）する制御を説明する。
図１５のステップＳ４１において、計測車両１の速度と加速度を計測する。次に、ステップＳ４２において、加速度のピーク値を決定し、上述した式１（あるいは、図１４のステップＳ３９で求めた特性）を用いて、段差量を推定する（ステップＳ４３）。
図１５のステップＳ４１において、「ステップＳ３９の特性」なる文言は、段差量と加速度のピーク値と計測速度との特性を意味しており、上述した式１を意味している。
図１５のステップＳ４１で段差量を演算（推定したならば）、図１５の制御を終了する。
【００４２】
図１６は、図２における加速度補正ユニット１１により、加速度を補正する制御を示している。換言すれば、加速度補正ユニット１１により、計測された加速度を、標準速度（評価の基準となる速度：例えば法定速度）で計測車両１が走行している場合の加速度に補正する制御を、図１６で示す。図１６を参照して、係る制御を説明する。
図１６のステップＳ５１において、速度と加速度の値を入力する。そしてステップＳ５２で、入力手段（図２参照）によって標準速度（評価の基準となる速度：例えば法定速度）を入力する。ステップＳ５３に進み、標準速度で補正した補正後加速度を、下式２により演算する。
補正後加速度＝計測加速度×（標準速度／計測速度） ・・・（式２）
式２により補正後加速度を演算したならば、図１６の制御は終了する。
【００４３】
次に、第１実施形態により、測定区画が非常に長い場合（いわゆる「ネットワークレベル」）における路面凹凸評価を行う場合について、図１７〜図２２を参照して説明する。
第１実施形態により、測定区画が非常に長い場合（いわゆる「ネットワークレベル」）について路面凹凸評価を行うにあたっては、ネットワークレベル評価ユニット１４（図２参照）を用いる。
【００４４】
図１７は、機能ブロック図として、ネットワークレベル評価ユニット１４を示している。
図１７において、ネットワークレベル評価ユニット１４は、「２０ｍ区間と、補正後加速度の標準偏差（σａ）との特性決定」ブロック１４１と、「２０ｍ区間の標準速度と、補正後加速度の標準偏差（σａ）との特性決定」ブロック１４２と、「標準速度における補正後加速度の標準偏差（σａ）の特性決定」ブロック１４３と、「標準偏差比（Ｒσ）決定ブロック」１４４と、「２０ｍ区間と標準速度と標準偏差比（Ｒσ）の特性決定」ブロック１４５と、評価ブロック１４６とを備えている。
ここで「２０ｍ区間」は、一定長さの領域の例示であり、図１８〜図２２を参照して後述する発明者の実験では、当該一定長さとして２０ｍを採用したことから、図１７で示す各種ブロックにおいて「２０ｍ区間」という文言を採用しているに過ぎない。換言すれば、図１７の「２０ｍ区間と、補正後加速度の標準偏差（σａ）との特性決定」ブロック１４１と、「２０ｍ区間の標準速度と、補正後加速度の標準偏差（σａ）との特性決定」ブロック１４２と、「２０ｍ区間と標準速度と標準偏差比（Ｒσ）の特性決定」ブロック１４５は、長さ２０ｍの領域の計測結果の処理にのみ限定される訳ではない。
【００４５】
「２０ｍ区間と補正後加速度の標準偏差（σａ）との特性決定」ブロック１４１は、補正後加速度の標準偏差（σａ）及び走行データから、或る２０ｍ区間と、その２０ｍ区間における補正後加速度の標準偏差（σａ）との関係を、非常に長い測定区画全域に亘って示した特性（図１９のデータ）を決定するように構成されている。
「２０ｍ区間の標準速度と、補正後加速度の標準偏差（σａ）との特性決定」ブロック１４２は、図１９のデータから、或る２０ｍ区間の標準速度と、その２０ｍ区間における補正後加速度の標準偏差（σａ）との関係、例えば図２０で示す様な特性、を決定するように構成されている。
「標準速度における補正後加速度の標準偏差（σｓｔ）の特性決定」ブロック１４３は、図２０の特性から、或る標準速度における補正後加速度の標準偏差（σｓｔ）を決定するように構成されている。ここで、或る標準速度における補正後加速度の標準偏差σｓｔは、回帰線上の値である。
【００４６】
「標準偏差比（Ｒσ）決定ブロック」１４４は、標準偏差比（Ｒσ）を決定するように構成されている。
ここで、標準偏差比（Ｒσ）は、２０ｍ区間における補正後加速度の標準偏差（σａ）と、その２０ｍ区間の標準速度における補正後加速度の標準偏差（σｓｔ：図２０の回帰線上の値）との比を示す。
即ち、Ｒσ＝（σａ）／（σｓｔ）である。
「２０ｍ区間と標準速度と標準偏差比（Ｒσ）の特性決定」ブロック１４５は、或る２０ｍ区間における「標準偏差比（Ｒσ）決定ブロック」１４４で決定した標準偏差比（Ｒσ）を、非常に長い測定区画全域に亘って求め、２０ｍ区間と標準偏差比（Ｒσ）との特性（図２１）を決定するように構成されている。
評価ブロック１４６は、「２０ｍ区間と標準速度と標準偏差比（Ｒσ）の特性決定」ブロック１４５で決定した図２１の特性から、２０ｍ区間における路面の凹凸の評価を行う様に構成されている。
【００４７】
発明者は、測定区画が非常に長い場合（いわゆる「ネットワークレベル」）における路面凹凸評価を行うに際しては、全長２８ｋｍの環状コースを設定し、図１０〜図１３で説明した実験で使用した多機能計測車両によって、設定されたコースを実際に走行して実験を行った。
図１７で示すネットワークレベル評価ユニット１４により、測定区画が非常に長い場合（いわゆる「ネットワークレベル」）における路面凹凸評価を行う制御手順を説明する前に、発明者が行った実験について、図１８〜図２２を参照して説明する。
【００４８】
上述した様に、発明者の実験では、設定された環状コースを、図１０〜図１３で説明した実験で使用した多機能計測車両で走行した。その際に、多機能計測車両の走行速度（計測速度）と加速度（垂直方向加速度：図１０参照）を計測した。
ここで加速度センサ６を、例えば、多機能計測車両１の前軸５（前輪の回転軸）における左端部に取り付けるのであれば、評価パラメータとして用いられる加速度は、多機能計測車両１の前軸５左端部における垂直方向加速度となる。ただし、上述した様に、加速度センサ６の取付位置は車軸５に限定されるものではなく、例えば車軸（車輪の回転軸）、車輪、サスペンションの一部（例えば、ロアリンクや、いわゆる「バネ下」の箇所）、車内のシート、バンパー、その他、車両１の上下方向の加速度を計測可能な箇所であれば、取り付けることが出来る。評価パラメータとして用いられる加速度を、多機能計測車両１の前軸５左端部における垂直方向加速度としたのは、あくまでも、発明者の実験の場合である。
係る実験により、多機能計測車両１の走行距離と、走行速度及び前記加速度の関係が、図１８で示す様な特性図として得られた。換言すれば、図１８は、全長２８ｋｍの環状コース全域に亘って計測された加速度を示している。
【００４９】
発明者の実験では、路面の凹凸を評価するに際して用いられるパラメータとして、図１８で示す加速度から、長さ２０ｍの区間毎に加速度の標準偏差（２０ｍ区間の加速度の標準偏差）を求めた。
上述した様に、２０ｍの区間はあくまでも例示であり、加速度の標準偏差は２０ｍ区間におけるものに限定する必要はなく、加速度の標準偏差を求める区間の長さを２０ｍ以外にしても良い。
また、加速度を計測する位置（加速度センサ取付位置）は、多機能計測車両１の前軸５左端部に限定される訳ではない。
【００５０】
多機能計測車両１の走行距離と、２０ｍ区間毎に得られた加速度の標準偏差の関係が、図１９の特性図として示されている。すなわち、或る２０ｍ区間と、その２０ｍ区間における加速度の標準偏差を、全長２８ｋｍの環状コース全域に亘って示している。
２０ｍ区間毎の加速度の標準偏差を求めるに当たって、図１６を参照して説明した態様で加速度を補正している。換言すれば、図１９の縦軸は、補正された後の加速度の２０ｍ区間の標準偏差（補正加速度の標準偏差）を示している。
【００５１】
ここで、実験で設定された環状コースでは、領域毎に法定速度が相違している。そして実験では、標準速度を法定速度としている。この標準速度は、加速度の補正で用いられているため、図１９における加速度の標準偏差には、標準速度（実験では法定速度）の相違が包含されている。
すなわち、図１９の特性図には、標準速度（実験では法定速度）の相違の影響が存在しており、設定されたコース全体の路面の凹凸評価には不適当である。
換言すれば、設定されたコース全体の路面の凹凸評価を行うに際しては、標準速度（実験では法定速度）の相違を除去する必要がある。
【００５２】
設定されたコース全体の路面の凹凸評価を行うに際して、標準速度（実験では法定速度）の相違を除去するため、発明者は、標準速度（実験では、標準速度として法定速度を採用している）と、加速度の標準偏差（図１９で示す標準偏差）との関係を求めた。
【００５３】
位置情報から図１９の横軸の２０ｍ区間における標準速度（この場合は法定速度）を求め、図１９の縦軸で示す標準偏差（補正加速度の標準偏差）との関係を求めたのが、図２０で示す特性である。
図２０において、標準速度である法定速度（ｘ）と、補正加速度の標準偏差（ｙ）の回帰直線（ｙ＝０．０３９２ｘ）が示されている。
上述した様に、図２０の回帰直線及び式１は、図１８、図１９の実験結果から求められたものであり、使用する多機能計測車両が異なれば、図２０で示す回帰式や式１も相違する。
【００５４】
図２０の縦軸は、或る標準速度に対応する補正加速度の標準偏差を示しており、図２０の回帰線上の値が符号σｓｔで示されている。
図１９において、或る標準速度（図１８〜図２０では法定速度）の走行領域における補正加速度の標準偏差をσａとした場合に、その標準速度に対応する図２０の補正加速度の標準偏差σｓｔ（図２０の回帰線上の値）との比率が、「標準偏差比（Ｒσ）決定ブロック」１４４で決定される標準偏差比Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）である。
図２１は、図１９の縦軸を、標準偏差比Ｒσに訂正した場合の特性を示している。換言すれば、図２１は、図１９の補正加速度の標準偏差σａと、その標準偏差σａを求めた２０ｍ領域における標準速度（図１８〜図２０では法定速度）における標準偏差σｓｔ（図２０の回帰線上の値）の比率である標準偏差比Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）を、設定された環状コース全域に亘って示したものである。そして、標準偏差比Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）と、実験で使用された多機能計測車両１の走行距離に対する関係あるいは特性を示している。
【００５５】
図１９の補正加速度の標準偏差σａと、その標準偏差σａを求めた２０ｍ領域における標準速度における図２０の標準偏差σｓｔ（図２０の回帰線上の値）の比率Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）を使用しているので、図２１は標準速度（図１８〜図２０では法定速度）の相違による影響を除去することが出来る。
そのため、図２１の様な特性図を用いれば、測定区画が非常に長い場合（いわゆる「ネットワークレベル」）についても、測定区画における領域毎の標準速度（図１８〜図２０では法定速度）の相違の影響を除去して、適正な路面凹凸評価を行うことが出来る。
【００５６】
図２１で示す特性図の例では、例えば、縦軸で示す比率Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）が「１．０」を超える２０ｍ区間については、「路面凹凸が平均的なレベルを超えている」と評価し、比率Ｒσが大きいほど「路面凹凸が著しい」と評価することが出来る。
一方、比率Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）が「１．０」以下の２０ｍ区間は、「路面凹凸は平均的なレベル以下である」と評価される。
【００５７】
図２２は、図１７で示すネットワークレベル評価ユニット１４により、測定区画が非常に長い場合（いわゆる「ネットワークレベル」）の路面凹凸評価を行う場合の制御を示している。そして図２２のフローチャートは、図１８〜図２１を参照して上述した発明者の実験に基づいて、いわゆる「ネットワークレベル」の路面凹凸評価を行う場合の制御を説明する。
以下、図２２を参照して、測定区画が非常に長い場合における路面凹凸評価を行う制御を説明する。
【００５８】
図２２のステップＳ６１において、入力手段２２（図２参照）を操作して、２０ｍ区間毎の速度及び加速度の計測結果を入力する。ここで、車速が２０ｋｍ／ｈ未満時に計測された速度及び加速度の計測結果は入力しない、あるいは、削除する（ステップＳ６２）。
次のステップＳ６３では、衛星７からの位置信号（車両１の位置信号）をＧＰＳレシーバー８で受信して、当該位置情報から、車両１の現在位置あるいは計測を行っている２０ｍ区間の位置を特定する。それと共に、車両１の現在１あるいは計測中の２０ｍ区画における標準速度（図１８〜図２１の発明者の実験では法定速度）を決定する。
そして、ステップＳ６４において、上述した式２（補正後加速度＝計測加速度×（標準速度／計測速度）なる式）によって、ステップＳ６１で入力された加速度を、ステップＳ６３で決定された標準速度における加速度に補正する。
【００５９】
ステップＳ６５に進み、「加速度の標準偏差決定ユニット」１２により、補正後加速度の標準偏差σａを決定する。そして、ステップＳ６６において、「２０ｍ区間と補正後加速度の標準偏差（σａ）との特性決定」ブロック１４により、評価を行なうべきネットワークレベル全域に亘って、２０ｍ区間と補正後加速度の標準偏差σａとの特性（図１９参照）を決定する。
そしてステップＳ６７に進み、「２０ｍ区間の標準速度と、補正後加速度の標準偏差（σａ）との特性決定」ブロック１４２により、２０ｍ区間毎の標準速度と、補正後加速度の標準偏差σａとの特性（図２０参照）を決定する。
【００６０】
次のステップＳ６８では、「標準速度における補正後加速度の標準偏差（σａ）の特性決定」ブロック１４３により、個々の２０ｍ区間について、ステップＳ６３で決定した標準速度と、ステップＳ６７で決定した特性（２０ｍ区間毎の標準速度と補正後加速度の標準偏差σａとの特性：図２０参照）から、基準となる補正後加速度の標準偏差σｓｔ（図２０の回帰線上の値）を決定する。
ステップＳ６９に進み、「標準偏差比（Ｒσ）決定ブロック」１４４により、標準偏差比Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）を決定する。上述した様に、標準偏差比Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）は、補正後加速度の標準偏差σａと基準となる補正後加速度の標準偏差σｓｔ（図２０の回帰線上の値）との比である。
次のステップＳ７０では、路面評価装置１０は、全ての２０ｍ区間について標準偏差比Ｒσ（Ｒσ＝σａ／σｓｔ）を決定したか否かを判断する。
全ての２０ｍ区間について標準偏差比Ｒσを決定していないならば（ステップＳ７０がＮＯ）、ステップＳ６９、Ｓ７０を繰り返す。
全ての２０ｍ区間について標準偏差比Ｒσを決定したならば（ステップＳ７０がＹＥＳ）、ステップＳ７１に進む。
【００６１】
ステップＳ７１では、「２０ｍ区間と標準速度と標準偏差比（Ｒσ」の特性決定」ブロック１４５により、図２１で示す様に、ネットワークレベル全域に亘って、２０ｍ区間と標準偏差比Ｒσの特性を決定する。そして、次のステップＳ７２では、評価ブロック１４６により、ネットワークレベル全域に亘る２０ｍ区間と標準偏差比Ｒσの特性（図２１参照）から、ネットワークレベル全体における路面の凹凸の評価を行なう。
例えば、標準偏差比Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）が「１．０」を超える２０ｍ区間については、「路面凹凸が平均的なレベルを超えている」と評価し、比率Ｒσが大きいほど「路面凹凸が著しい」と評価する。一方、標準偏差比Ｒσが「１．０」以下の２０ｍ区間は、「路面凹凸は平均的なレベル以下である」と評価する。
ステップＳ７２で路面の凹凸を評価したならば、ネットワークレベルの路面凹凸評価を終了する。
【００６２】
次に、図２３〜図２６を参照して、第２実施形態を説明する。
第２実施形態は、所定距離毎に路面の写真をとり、当該写真により、路面の状態を評価する機能（いわゆる「シーンプロファイリング」機能）を具備している点で、第１実施形態とは異なっている。
第２実施形態を適用した多機能計測車両１Ａを図２３に示す。図２３において、多機能計測車両１Ａは、路面の凹凸評価装置１０Ａを搭載している。
【００６３】
図２３において、全体を符号１０２で示す路面凹凸評価システムは、図１の第１実施形態に対して、車両１Ａにカメラ（車載カメラ）９を取り付けており、当該カメラ９により、車両１Ａ前方の路面が撮影可能になっている点で相違する。
また、図２３の第２実施形態では、車軸５には、車両１Ａにおける上下方向（垂直方向）の加速度を計測するための加速度センサ６に加えて、車軸５又は車輪の回転速度を計測するセンサ（以下、「車輪回転センサ」と言う）６０が取り付けられている。
なお、第１実施形態と同様に、加速度センサ６の取付位置は車軸５に限定されるものではなく、例えば車軸（車輪の回転軸）、車輪、サスペンションの一部（例えば、ロアリンクや、いわゆる「バネ下」の箇所）、車内のシート、バンパー、その他、車両の上下方向の加速度を計測可能な箇所であれば、加速度センサ６を取り付けることが出来る。
図２３において、路面凹凸評価装置は符号１０Ａで示されている。
【００６４】
従来技術において、路面の写真撮影をするためには、作業員が路肩を歩いて距離の測量をして撮影位置を決定し、所定のポイントからカメラで撮影していた。しかし、撮影位置あるいは撮影するポイントによっては、交通規制を行わないと撮影することが出来ない場合が存在する。
また、作業員が路肩を歩いて撮影位置を決定するため、長距離に亘る範囲の撮影が困難である。
さらに、車両を用いて撮影をするためには、ドライバーの他に観察及び記録のための人員が必要である。
これに加えて、従来技術において、車両の走行距離を正確に計測することは困難であった。
【００６５】
第２実施形態に係る路面の凹凸評価装置１０Ａを搭載した多機能計測車両１Ａでは、車両１Ａの車輪回転センサ６０により車軸５又は車輪の回転速度を計測し、例えばパルス信号により凹凸評価装置１０Ａに入力し、車両１Ａの走行距離に換算する。そして、換算された車両１Ａの走行距離が、予め設定された距離（カメラ９の撮影間隔）となった時、自動制御によって車載カメラ９のシャッターを切り、路面を撮影する。これにより、多機能計測車両１Ａを運転しながら、所定の距離（撮影間隔）毎に、路面の写真を撮影をすることができる。
そのため、第２実施形態によれば、従来技術のように交通規制を行うこと無く、迅速かつ簡便に路面の写真を、例えば車線中央から撮影することが可能である。
撮影した写真のデータからは、例えば、路面のひび割れ率等を算出することが出来る。
【００６６】
第２実施形態において、自動的に車載カメラ９で路面を撮影する機能を有するユニット（いわゆる「シーンプロファイラ」）は、図２３〜図２６で示す多機能計測車両１Ａのみならず、一般の車両にも自由に取り付け可能である。
そして、第１実施形態で図１７〜図２２を参照して説明した長距離のネットワークレベルにおける路面の評価システムについても対応可能である。
【００６７】
図２４において、路面凹凸評価装置１０Ａを機能ブロック図として示している。
図２４において、路面凹凸評価装置１０Ａは、路面の状態を評価する機能（いわゆる「シーンプロファイリング」機能）を有するユニット１７（いわゆる「シーンプロファイラ」）を有する点で、第１実施形態の図２とは相違している。
【００６８】
図２４において、路面凹凸評価装置１０Ａは、加速度補正ユニット１１と、加速度の標準偏差決定ユニット１２と、段差量決定ユニット１３と、ネットワークレベル評価ユニット１４と、路面凹凸評価ユニット１５と、シーンプロファイラ１７とを備えている。
シーンプロファイラ１７は、カメラ制御ユニット１７１と、正射影変換ブロック１７２と、パターン化ブロック１７３と、ひび割れ率演算ユニット１７４とを備えている。
【００６９】
シーンプロファイラ１７におけるカメラ制御ユニット１７１は、車両１Ａの車速の車速パルス信号（車輪回転センサ６０からのパルス信号）を距離に換算して取り込み、予め設定された距離間隔となった時、自動的に車載カメラ９で路面を撮影する機能を有する様に構成されている。これにより、多機能計測車両１Ａを運転しながら、所定の距離間隔で路面の写真撮影をすることができる。
車載カメラ９は、路面の垂直方向上方に対して傾斜した位置に取り付けられる場合が多いと考えられ、その様に取り付けられた車載カメラ９で路面を撮影すると、路面の垂直方向上方から撮影することは困難である。そのため、正射影変換ブロック１７２は、車載カメラ９で撮影した写真データを、正面から撮影した画像を変換する機能を有している。
パターン化ブロック１７３は、正射影変換ブロック１７２で変換された画像をメッシュに分解して、メッシュ毎のひび割れをパターン化（ひび割れの数によってクラス分け）する。係るメッシュは、ひび割れ率の演算において必要である。
ひび割れ率演算ブロック１７４は、パターン化ブロック１７３でパターン化された画像情報から、後述する演算式により、ひび割れ率を演算する機能を有している。
【００７０】
路面凹凸評価装置１０Ａは、入力装置、例えばノート型パソコン２２、或いはデスクトップ型コンピュータ等によって、必要な数値やデータが入力され、操作が行われる。
また、路面凹凸評価装置１０Ａは表示装置（モニタ）２４と接続され、各ユニットで決定或いは評価された内容を、表示する様に構成されている。また、路面凹凸評価装置１０Ａは記憶装置２６と接続され、各ユニットで決定或いは評価された内容を、記憶可能に構成されている。
【００７１】
図２５は、シーンプロファイラ１７による路面検査を行う制御を示している。
図２５を参照して、シーンプロファイラ１７による路面検査を行う制御について説明する。
図２５のステップＳ８１において、車輪回転センサ６０からの車輪回転速度（車軸５又は車輪の回転速度）に対応するパルス信号が、シーンプロファイラ１７のカメラ制御ユニット１７１に入力される。
カメラ制御ユニット１７１では、車輪回転センサ６０で計測された車軸５又は車輪の回転速度を積分することにより、車両１Ａの走行距離を演算する（ステップＳ８２）。
【００７２】
ステップＳ８３では、カメラ制御ユニット１７１において演算された走行距離が、所定値以上であるか否かが判断される。この所定値は、カメラ９により撮影するべき地点、あるいは、カメラ９による撮影タイミングと対応しており、当該所定値でカメラ９により撮影することにより、道路上の所望の箇所における路面写真の撮影が可能になる。
図２５のステップＳ８３において、走行距離が所定値以上でなければ（ステップＳ８３がＮＯ）、ステップＳ８１〜Ｓ８３を繰り返す。
走行距離が所定値以上となったならば（ステップＳ８３がＹＥＳ）、ステップＳ８４に進み、走行距離をリセットする。
【００７３】
そしてステップＳ８５では、カメラ制御ユニット１７１は、カメラ撮影信号を車載カメラ９に送信する。これにより、カメラ９は路面を撮影する。上述した様に、車軸５又は車輪の回転速度を積分することにより車両１Ａの走行距離を演算し、車両１Ａの走行距離がカメラ９による撮影タイミングあるいは撮影するべき地点と対応する時点で、カメラ撮影信号を車載カメラ９に送信して路面を撮影する。そのため、撮影するべき箇所を正確に判定し、カメラ９で撮影することが可能である。
ステップＳ８６に進み、路面凹凸評価装置１０Ａは、カメラ９で撮影するべき領域を全て走行して、必要な写真を撮影したか否か（路面検査を終了するか否か）を判断する。カメラ９で撮影するべき領域の走行を完了しておらず、路面検査を続行するのであれば（ステップＳ６８がＮＯ）、ステップＳ８１まで戻る。
一方、カメラ９で撮影するべき領域を全て走行して、必要な写真を撮影しており、路面検査を終了するのであれば、制御を終了する。
【００７４】
図２６は、図２４のシーンプロファイラ１７により、路面のひび割れ率を決定する制御手順の一例を示している。
図２６のステップＳ９１において、車載カメラ９によって撮影された路面画像は、シーンプロファイラ１７の正射影変換ブロック１７１において正射影に変換される。
ステップＳ９２では、パターン化ブロック１７２により、正射影に変換処理された画像が多数のメッシュに分解される。そして、各メッシュ毎にひび割れの画像をパターン化して、全てのメッシュを、例えば「ひび割り２本以上のメッシュ」、「ひび割れ１本のメッシュ」に分類する。
【００７５】
ステップＳ９３に進み、パターン化ブロック１７２においてパターン化されたメッシュ毎のひび割れから、ひび割れ率を演算する。
ステップＳ９２で述べた通り、メッシュは、例えば、「ひび割れ２本以上のメッシュ」のグループと、「ひび割れ１本のメッシュ」のグループに分類されている。
ステップＳ９３で示す数式のように、「ひび割れ２本以上のメッシュ」の総数に０．２５を乗じた数に、「ひび割れ１本のメッシュ」の総数に０．１５を乗じた数を加算する。そして、当該加算値を、正射影に変換処理された画像の面積（全面積）で除した値が、「ひび割れ率」となる。
ステップＳ９３で演算されたひび割れ率は、例えば、記憶装置２６に記憶され、表示装置２６に表示される。
【００７６】
図２３〜図２６の第２実施形態における上述した以外の構成及び作用効果については、第１実施形態と同様である。
【００７７】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えば、図示の実施形態では、計測車両として乗用車が例示されている。しかし、計測車両は二輪車であっても良いし、貨物用自動車であっても良い。あるいは、その他のタイプの車両であっても良い。
また、シーンプロファイラ１７により撮影された路面写真から求まるのは、路面のひび割れ率に限定される訳ではない。
さらに、図示の実施形態では、加速度センサ６は車軸５に取り付けられているが、加速度センサ６の取付位置は、これに限定されるものではないことを付記する。例えば車軸（車輪の回転軸）、車輪、サスペンションの一部（例えば、ロアリンクや、いわゆる「バネ下」の箇所）、車内のシート、バンパー、その他、車両１、１Ａの上下方向の加速度を計測可能な箇所であれば、加速度センサ６を取り付けることが出来る。
【符号の説明】
【００７８】
１・・・車両
２・・・エンジン
３・・・変速機
４・・・速度センサ／車速センサ
５・・・車軸
６・・・加速度センサ
７・・・衛星
８・・・ＧＰＳレシーバー
９・・・車載カメラ
１０・・・路面凹凸評価装置
１１・・・加速度補正ユニット
１２・・・加速度の標準偏差決定ユニット
１３・・・段差量決定ユニット
１４・・・ネットワークレベル評価ユニット
１５・・・路面凹凸評価ユニット
１７・・・シーンプロファイラ
２２・・・入力手段
２４・・・表示手段
２６・・・記憶装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路の路面の凹凸を評価するために必要な各種パラメータや数値を計測して、路面の凹凸を評価するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路の路面の凹凸を評価することは、その道路を走行する車両の安全な運行に直結するため、非常に重要である。そのため、路面凹凸評価の前提となる各種数値は、正確に計測する必要がある。
従来は、路面の凹凸評価は、専用の路面性状測定車を用いた計測により行われていた。しかし、専用の路面性状測定車は大変に高額であり、その減価償却を考慮すると、専用の路面性状測定車による測定のコストは、例えば１回の計測で１００万円程度／回の高額になってしまう。
それに加えて、専用の路面性状測定車を用いたデータの解析には、専用の装置や人材が必要となる。そのため、専用の路面性状測定車を用いた路面の凹凸評価には、多大なコストが必要である。
【０００３】
これに対して、専用の路面性状測定車を用いること無く、作業員のみにより人力で路面の凹凸評価に必要な調査、計測を行うことも考えられる。
しかし、作業員のみで路面凹凸評価に必要な調査、計測を行う場合には、路面の凹凸評価に必要な調査、計測を行っている間に、調査、計測を行っている作業員の安全のために、評価の対象となる路面に車両を走行するのを規制する必要がある。
そのため、作業員のみにより人力で路面の凹凸評価に必要な調査、計測を行うのは、評価の対象となる路面が極めて短い距離の場合（いわゆる「プロジェクトレベル」）のみ可能である。
【０００４】
その他の従来技術として、車両に搭載された路面性能測定装置により、国際ラフネス指数（ＩＲＩ）を計測しこれを分配センターに発信し、分配センターでＩＲＩを補正して、位置情報、映像データと共に、地方行政区画の道路管理部門に送信する技術が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、係る従来技術では、路面性能測定装置を搭載した車両の走行速度により、計測されたＩＲＩは変動してしまうが、その様な変動を補正する旨については具体的に開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２７０９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、専用の路面性状測定車を使用することなく且つ人手によること無く、路面の凹凸評価あるいはそれに必要な計測を行うことが出来て、しかも、路面の凹凸評価あるいはそれに必要な計測を行う車両の走行速度の変動に対処することが出来る路面凹凸評価システムの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の路面凹凸評価システム（１０１）は、車両（１）に搭載された路面凹凸評価装置（１０）と、当該車両（１）の車速を計測する速度センサ（４）と、当該車両（１）の垂直方向（上下方向）加速度を計測する加速度センサ（６）と、衛星（７）からの信号に基づいて当該車両（１）の現在位置の情報（位置情報）を取得する装置（８：衛星測位システム用受信器、ＧＰＳレシーバー）を備え、路面凹凸評価装装置（１０）は、速度センサ（４）で計測された前記車速と加速度センサ（６）で計測された前記加速度により当該加速度を補正する機能と、段差量を推定する機能と、加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）を決定する機能と、当該加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）から路面の凹凸評価を行う機能を有している。
前記車両（１）としては、乗用車であっても良いし、二輪車や貨物用自動車であっても良い。
ここで、前記加速度センサ（６）は、例えば車軸（車輪の回転軸）、車輪、サスペンションの一部（例えば、ロアリンクや、いわゆる「バネ下」の箇所）、車内のシート、バンパー、その他、車両の上下方向の加速度を計測可能な箇所であれば、取り付けることが出来る。
【０００８】
また、本発明において、前記路面凹凸評価装置（１０）は、加速度の標準偏差から路面の凹凸評価を行うに際しては、前記車両（１）が走行した或る走行領域（例えば、２０ｍ区間）における補正加速度の標準偏差（σａ）と、その領域の標準速度（例えば、法定速度）に対応する補正加速度の標準偏差（σｓｔ：図２０の回帰線上の値）との比率（Ｒσ＝σａ／σｓｔ）により、路面の凹凸評価を行う機能を有しているのが好ましい。
【０００９】
また、本発明の路面凹凸評価システム（１０２）は、車両（１Ａ）に搭載された路面凹凸評価装置（１０Ａ）と、当該車両（１Ａ）の車速を計測する速度センサ（４）と、当該車両（１）の垂直方向（上下方向）加速度を計測する加速度センサ（６）と、衛星（７）からの信号に基づいて当該車両（１Ａ）の現在位置の情報（位置情報）を取得する装置（ＧＰＳレシーバー８）と、当該車両（１Ａ）の車軸（５）又は車輪の回転数を計測する回転数センサ（６０）と、路面（Ｇｆ）の映像を撮影する撮影装置（例えばカメラ９）を備え、
路面凹凸評価装装置（１０Ａ）は、速度センサ（４）で計測された前記車速と加速度センサ（６）で計測された前記加速度により当該加速度を補正する機能と、段差量を推定する機能と、加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）を決定する機能と、当該加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）から路面の凹凸評価を行う機能と、回転数センサ（６０）で計測された回転数から前記車両（１Ａ）の走行距離を決定する機能と、前記車両（１Ａ）が所定の距離だけ走行すると前記撮影装置（９）に路面（Ｇｆ）の映像を撮影する旨の制御信号を発信する機能と、前記撮影装置（９）で撮影された路面（Ｇｆ）の映像から路面（Ｇｆ）の状態を評価する（例えば、ひび割れ率を決定する）機能を有している。
【００１０】
この場合においても、前記路面凹凸評価装置（１０Ａ）は、加速度の標準偏差から路面（Ｇｆ）の凹凸評価を行うに際しては、前記車両（１Ａ）が走行した或る走行領域（例えば、２０ｍ区間）における補正加速度の標準偏差（σａ）と、その領域の標準速度（例えば、法定速度）に対応する補正加速度の標準偏差（σｓｔ：図２０の回帰線上の値）との比率（Ｒσ＝σａ／σｓｔ）により、路面の凹凸評価を行う機能を有しているのが好ましい。
【００１１】
本発明の路面凹凸評価システム（１０２）は、車両（１Ａ）に搭載された路面凹凸評価装置（１０Ａ）と、当該車両（１）の車軸（５）又は車輪の回転数を計測する回転数センサ（６０）と、路面（Ｇｆ）の映像を撮影する撮影装置（例えばカメラ９）を備え、
路面凹凸評価装置（１０Ａ）は、回転数センサ（６０）で計測された回転数から前記車両（１Ａ）の走行距離を決定する機能と、前記車両（１Ａ）が所定の距離だけ走行すると前記撮影装置（９）に路面（Ｇｆ）の映像を撮影する旨の制御信号を発信する機能と、前記撮影装置（９）で撮影された路面（Ｇｆ）の映像から路面（Ｇｆ）の状態を評価する（例えば、ひび割れ率を決定する）機能を有している。
【発明の効果】
【００１２】
上述する構成を具備する本発明によれば、全ての構成機器を通常の車両（１、１Ａ）に搭載することが出来るので、専用の路面性状測定車を購入せずに、通常の車両（１、１Ａ）に若干の改造を施すことにより導入することが出来る。そのため、路面（Ｇｆ）の凹凸評価に係るコストを安価にすることが出来る。
そして、当該車両（１、１Ａ）を評価するべき路面上で走行すれば、走行している領域における車両の速度、垂直方向の加速度を計測し、加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）から路面の凹凸評価を行うことが出来る。
そのため、作業員による計測のように、評価するべき路面の交通を規制する必要もなく、路面上で作業員に危険が及んでしまうことも防止される。
【００１３】
本発明において、加速度の標準偏差から路面の凹凸評価を行うに際しては、前記車両（１、１Ａ）が走行した或る走行領域（例えば、２０ｍ区間）における補正加速度の標準偏差（σａ）と、その領域の標準速度に対応する補正加速度の標準偏差（σｓｔ：図２０の回帰線上の値）との比率（Ｒσ＝σａ／σｓｔ）により、路面の凹凸評価を行う様に構成することも出来る。
例えば、前記比率（Ｒσ＝σａ／σｓｔ）を用いて路面の評価を行う場合には、当該比率（Ｒσ）が「１．０」を超える領域（例えば２０ｍ区間）については、「路面凹凸が平均的なレベルを超えている」と評価し、当該比率（Ｒσ）が大きいほど「路面凹凸が著しい」と評価することが出来る。
一方、当該比率（Ｒσ）が「１．０」以下の２０ｍ区間は、「路面凹凸は平均的なレベル以下である」と評価することが出来る。
【００１４】
本発明によれば、速度センサ（４）で計測された車両（１、１Ａ）の車速を用いて加速度を補正することが出来る。また、上述した比率（Ｒσ）を用いて、評価することが出来る。
そのため、路面評価を行う領域が非常に長い場合（いわゆる「ネットワークレベル」であっても、車両の走行条件の相違を考慮して、適正な路面の凹凸評価を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１の路面凹凸評価装置を示すブロック図である。
【図３】図２の加速度の標準偏差決定ユニットにおける制御を示すフローチャートである。
【図４】図２の路面凹凸評価ユニットを示すブロック図である。
【図５】加速度の標準偏差と国際ラフネス指数（ＩＲＩ）の特性の一例を示す特性図。
【図６】加速度の標準偏差と国際ラフネス指数の関係の一例を表として示す図である。
【図７】図６で例示する加速度の標準偏差と国際ラフネス指数の関係を示す表を作成する制御を示すフローチャートである。
【図８】図４の路面凹凸評価ユニットで路面の凹凸を評価する制御を示すフローチャートである。
【図９】図２の段差量決定ユニットを示すブロック図である。
【図１０】定速走行している多機能計測車両が段差を超える状態の概要を示す図である。
【図１１】図１０で示す実験において、既知の段差量の各々について計測速度と加速度のピーク値の関係の一例を示す特性図である。
【図１２】加速度のピーク値と段差量の関係の一例を示す特性図である。
【図１３】式１を示す特性図である。
【図１４】式１あるいは図１３で示す特性を決定する制御のフローチャートである。
【図１５】段差量を推定する制御を示すフローチャートである。
【図１６】加速度を補正する制御を示すフローチャートである。
【図１７】図２のネットワークレベル評価ユニットを示すブロック図である。
【図１８】設定された環状コースにおける走行距離と、計測速度及び加速度の関係の一例を示す特性図である。
【図１９】走行距離と、２０ｍ区間の加速度の標準偏差の関係の一例を示す特性図である。
【図２０】法定速度と補正加速度の標準偏差の関係の一例を示す特性図である。
【図２１】図１９の標準偏差と図２０の標準偏差の比率Ｒσと、走行距離との関係の一例を示す特性図である。
【図２２】図１７のネットワークレベル評価ユニットにより、路面凹凸評価を行う制御を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の第２実施形態を示すブロック図である。
【図２４】図２３の路面凹凸評価装置の詳細構成を示すブロック図である。
【図２５】図２４の路面凹凸評価装置による路面検査の制御を示すフローチャートである。
【図２６】図２４の路面凹凸評価装置により路面のひび割れ率を決定する制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
最初に、図１〜図２２を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。図示の実施形態において、機能ブロックの名称が長い場合には、固有名詞であることを表示するため、カッコをつけて標記している。
第１実施形態に係る路面の凹凸評価装置１０を搭載した多機能計測車両１が図１で示されている。
図１において、全体を符号１０１で示す路面凹凸評価システムは、車両（図示の例では乗用車）１に搭載された路面凹凸評価装置１０と、速度センサ４と、加速度センサ６と、衛星測位システム用受信器（ＧＰＳレシーバー）８を備えている。
図１において、符号ＣＡは、路面の状態を撮影するための動画カメラを示している。動画カメラＣＡは、路面の状態を確認するために設けられている。例えば、計測された加速度が非常に大きい場合において、動画カメラＣＡで路面を撮影することにより、当該加速度が非常に大きい箇所に陥没部分が形成されているのか、あるいは、走行レーンを外れた旨をドライバーに伝達するための多数の凸部が存在する領域であるのか等を、事後的に確認することが出来る。
図１では、動画カメラＣＡは車両１のボンネット上に載置しているが、動画カメラＣＡの取付位置は図示の位置に限定されるものではない。車両１のその他の部分に動画カメラＣＡを取り付けることが可能であり、車両１の内部（例えば、助手席に三脚を用いて）に動画カメラＣＡを配置することも出来る。
【００１７】
速度センサ４は、車軸５の回転数を、パルスとして電子的に計測する機能を有している。ただし、例えば、トランスミッション３の後端に速度センサ４を配置することもできる。そして、速度センサ４を機械式の計測器具として構成することも可能である。なお、トランスミッション３は、車両１に搭載されたエンジン２にクラッチ（図示せず）を介して接続されている。
加速度センサ６は、車軸５に取り付けられ、以って車両１における垂直方向（上下方向）の加速度を計測するように構成されている。本明細書においては、車両１における垂直方向（上下方向）の加速度を、単に「加速度」と記載する場合がある。
図１では、加速度センサ６は車軸５に取り付けられているが、加速度センサ６の取付位置は、これに限定されるものではない。例えば車軸（車輪の回転軸）、車輪、サスペンションの一部（例えば、ロアリンクや、いわゆる「バネ下」の箇所）、車内のシート、バンパー、その他、車両の上下方向の加速度を計測可能な箇所であれば、加速度センサ６を取り付けることが出来る。
なお、車軸５は、図示しないエンジンからクラッチ、変速機を介して後輪側に伝達するための軸（プロペラシャフト）ではなく、車輪の回転軸を意味している。
路面凹凸評価装置１０及びＧＰＳレシーバー８は、例えば車両１の車室内に搭載されている。もちろん、その他の区画に搭載することも可能である。
ＧＰＳレシーバー８は、衛星７からの信号に基づいて、車両１の現在位置に関する情報（位置情報）を取得する機能を有している。
路面凹凸評価装置１０は、速度センサ４で計測された車速および加速度センサ６で計測された加速度に基づいて加速度を補正する機能と、通過した路面の段差量を推定（決定）する機能と、加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）を決定する機能と、加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）から路面の凹凸評価を行う機能を有している。
【００１８】
図１〜図２２の第１実施形態では、専用の路面性状測定車を使用せず、通常の乗用車１に計測機器を取り付けている。そのため、専用の路面性状測定車を使用した場合に比較して、システム導入のコストや、路面の凹凸評価のコストが非常に安価である。
なお、測定車両としては、所定以上の車速が確保できて、自走可能であれば車両の種類は問わない。
【００１９】
路面凹凸評価装置１０の詳細が、図２の機能ブロック図で示されている。
図２において、路面凹凸評価装置１０は、加速度補正ユニット１１と、加速度の標準偏差決定ユニット１２と、段差量決定ユニット１３と、ネットワークレベル評価ユニット１４と、路面凹凸評価ユニット１５とを備えている。
路面凹凸評価装置１０は、入力装置２２、例えばノート型パーソナルコンピュータ或いはデスクトップ型コンピュータ等によって、必要な情報が入力され、操作が行われる。
【００２０】
車軸５に発生する上下方向（あるいは垂直方向）の加速度は、その時点における車速によって異なる。車両１の走行速度（速度）が大きければ、車軸５に発生する上下方向（あるいは垂直方向）の加速度も大きくなる。
加速度補正ユニット１１は、速度センサ４（図１参照）及び加速度センサ６（図１参照）からの情報によって、加速度センサ６の計測結果を、計測された時点における車両１の走行速度で補正する様に構成されている。
「加速度の標準偏差決定ユニット」１２は、速度センサ４および加速度センサ６からの情報と、加速度補正ユニット１１で求めた加速度の補正値から、加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）を決定する様に構成されている。
段差量決定ユニット１３は、速度センサ４および加速度センサ６からの情報と、記憶装置に記憶された特性により、段差量を演算する様に構成されている。
【００２１】
ネットワークレベル評価ユニット１４は、加速度の標準偏差決定ユニット１２で決定された加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）を用いて、予め設定された計測走行領域（長距離に亘る走行領域）の凹凸評価（いわゆる「ネットワークレベル」）を行なう様に構成されている。
路面凹凸評価ユニット１５は、国際ラフネス指数（ＩＲＩ）に代えて、「加速度の標準偏差決定ユニット」１２で決定された加速度の標準偏差（補正された加速度の標準偏差）を用いて、区間毎の路面の凹凸評価を行う様に構成されている。
路面凹凸評価装置１０は、表示装置（モニタ）２４および記憶装置２６と接続され、各ユニットで決定或いは評価された内容を、随時、表示或いは記憶する様に構成されている。
【００２２】
図１および図２において、明確には図示されていないが、速度センサ４の計測結果と、加速度センサ６の計測結果と、動画カメラＣＡの撮影データは同期して、記憶装置２６に入力され、記憶される。
換言すれば、路面凹凸評価システム１０１は、速度センサ４の計測結果と、加速度センサ６の計測結果と、動画カメラＣＡの撮影データを同期して記憶装置２６に入力させる機能を有している
【００２３】
図３は、図２における「加速度の標準偏差決定ユニット」１２において、加速度の標準偏差を決定する制御の手順を、フローチャートの態様で示している。
図３を参照して、「加速度の標準偏差決定ユニット」１２において、加速度の標準偏差を決定する制御について説明する。
図３のステップＳ１では、「加速度の標準偏差決定ユニット」１２は、一定距離（例えば２０ｍ）に亘る加速度の計測を行ったか否かを判断する。一定距離（２０ｍ）に亘って加速度を計測していない場合には（ステップＳ１がＮＯ）、ステップ１を繰り返す（ステップＳ１がＮＯのループ）。
一定距離（２０ｍ）に亘って加速度を計測したならば（ステップＳ１がＹＥＳ）、ステップＳ２に進み、当該一定距離（２０ｍ）における加速度の標準偏差を演算して制御を終了する。
図３では明示されていないが、ステップＳ２では、加速度の標準偏差を演算するに先立って、加速度補正ユニット１１（図２）により、計測された加速度を基準速度における加速度に補正する。すなわち、図３のステップＳ２では、加速度補正ユニット１１で補正された加速度（基準速度における加速度）の標準偏差を演算するのである。
標準偏差の演算そのものは、一定距離（２０ｍ）に亘って計測された加速度センサ６の計測結果から、公知の標準偏差の演算手法を用いて行われる。
【００２４】
次に図４〜図７を参照して、路面凹凸評価ユニット１５を説明する。
図４は、図２における路面凹凸評価ユニット１５の構成を、機能ブロック図で表現している。
図４において、路面凹凸評価ユニット１５は、路面凹凸評価ブロック１５１と、「加速度の標準偏差とＩＲＩ（国際ラフネス指数：路面の粗さ）との特性決定ブロック」１５２と、「加速度の標準偏差による区分表作成ユニット」１５３とを備えている。
【００２５】
路面凹凸評価ブロック１５１は、図２における「加速度の標準偏差決定ユニット」１２で求めた加速度の標準偏差に基づいて、路面凹凸を評価する機能を有している。評価結果は表示装置２４（図２参照）に表示され、或いは、記憶装置２６（図２参照）に記憶される。
また、路面凹凸評価ブロック１５１は、記憶装置２６に記憶された過去の情報（路面評価）と、直近の評価結果とを比較する機能も有している。
【００２６】
「加速度の標準偏差とＩＲＩの特性決定ブロック」１５２は、「加速度の標準偏差決定ユニット」１２で求めた加速度の標準偏差と、入力手段２２から入力されたＩＲＩ（図示しない手段により、既に計測済み）に基づいて、図５で示すような特性図を作成する機能を有している。なお、図示しない手段により、既に計測済みのＩＲＩについては、記憶装置２６（図２）に記憶して、図５で示すような特性図を作成する際に、記憶装置２６から「加速度の標準偏差とＩＲＩの特性決定ブロック」１５２に伝達することも可能である。
図５は、図４の「路面凹凸評価ユニット」１５における「加速度の標準偏差とＩＲＩの特性決定ブロック」１５２において決定される「加速度の標準偏差とＩＲＩの特性」の一例である。
詳細には、図５の特性は、加速度の標準偏差を２０ｍ区間毎に算出して、その加速度の標準偏差を、当該２０ｍ区間について図示しない手段により別途計測されたＩＲＩと比較、検証して、求められている。
【００２７】
「加速度の標準偏差による区分表作成ユニット」１５３は、「加速度の標準偏差とＩＲＩの特性決定ブロック」１５２において決定される「加速度の標準偏差とＩＲＩの特性」から、図６で示す様なテーブル（加速度の標準偏差とＩＲＩの関係を表した図表）を作成する。作成された図６の様なテーブルは、記憶装置２６に記憶される。
図６で示すテーブルは、加速度の標準偏差とＩＲＩの関係を、「表」の形態で示しており、図５で「加速度の標準偏差とＩＲＩの特性」を求めた際に作成される。
【００２８】
図７を参照して、図４で示す路面凹凸評価ユニット１５により、図６のテーブル（加速度の標準偏差とＩＲＩの関係を表した図表）を作成する制御について、説明する。
図７のステップＳ１１では、図示しない較正用コースに沿って車両１（図１）を走行させて、車軸５（図１参照）の上下方向加速度の標準偏差を求める。
そして、較正用コースについて、図示しない公知手段により別途計測したＩＲＩを、入力装置２２から入力する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１３では、加速度の標準偏差とＩＲＩの特性を決定して、図５の特性図を作成し、ステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４では、ステップＳ１３で決定した特性及び／又は図５の特性図を用いて、ＩＲＩと加速度の標準偏差の関係を示す図表（図６で示す様な図表）を作成する。そして、制御を終了する。
【００２９】
図８を参照して、図４で示す路面凹凸評価ユニット１５により、路面の凹凸を評価する制御について説明する。
図８のステップＳ２１において、加速度センサ６によって車軸５の上下方向加速度を計測する。ステップＳ２２に進み、ステップＳ２１で計測した加速度を、加速度計測時における車両１の走行速度に基づいて、標準速度（例えば、法定速度）で走行した場合の加速度に補正する。
次のステップＳ２３では、一定距離（２０ｍ）に亘る加速度の標準偏差を演算する。ステップＳ２４に進み、図６で示す加速度の標準偏差の区分から、計測した路面の凹凸を評価する。そして、制御を終了する。
【００３０】
次に、図９〜図１４を参照して、図２の段差量決定ユニット１３を説明する。
図９は、図２で示す段差量決定ユニット１３を機能ブロック図として示している。
図９において、段差量決定ユニット１３は、「加速度ピーク値決定ブロック」１３１と、「加速度ピーク値と段差量の特性決定ブロック」１３２と、「計測速度と勾配の特性決定ブロック」１３３と、段差量演算ブロック１３４とを備えている。
【００３１】
「加速度ピーク値決定ブロック」１３１は、加速度センサ６で計測された加速度（例えば、車軸５の上下方向加速度）におけるピーク値（図１０においては、「乗り上げる際の着目点」、「乗り下る際の着目点」における加速度）を決定する様に構成されている。決定した加速度のピーク値は、「加速度ピーク値と段差量の特性決定ブロック」１３２及び段差量演算ブロック１３４に伝送される。
「加速度ピーク値と段差量の特性決定ブロック」１３２は、「加速度ピーク値決定ブロック」１３１からの加速度ピーク値、速度センサ４からの速度の情報、記憶装置２６に記憶されたデータ（段差量）から、加速度ピーク値と段差量の特性を決定して、図１２で示すような特性図を作成する様に構成されている。
【００３２】
「計測速度と勾配の特性決定ブロック」１３３は、「加速度ピーク値と段差量の特性決定ブロック」１３２で決定した特性から、図１３に示すような計測時の車速と勾配（加速度のピーク値と段差量との関係を示す勾配）の関係を示す特性を決定し、以って、下式１を決定する様に構成されている。
Ｂ＝３２．４５Ｖ−１．１７４Ａ ・・・（１）
式１において、Ｂは推定段差量、Ｖは計測速度、Ａは加速度である。
式１は、発明者による実験で求めた実験式である。ただし、式１における「３２．４５」と「−１．１７４」は、実験で使用した多機能計測車両に固有の数値であり、別の車両（多機能計測車両）を用いた場合には、当該数値は式１とは別個となる。
【００３３】
決定した車速と勾配の関係を示す特性及び式１は、直ちに記憶装置２６に記憶される。
段差量演算ブロック１３４は、速度センサ４からの速度情報、「加速度ピーク値決定ブロック」１３１で決定した加速度ピーク値、記憶装置２６に記憶された既存のデータから、段差量を演算する（推定する、あるいは、決定する）様に構成されている。段差量演算ブロック１３４で演算された段差量は、記憶装置２６に記憶されると共に、表示装置２４で表示される。
【００３４】
図１０〜図１２を参照して、式１を求めるために行われた発明者の実験について説明する。
図１０〜図１２で示す実験は、段差量１２ｍｍ、２４ｍｍ、３６ｍｍの人工的な３種類の段差（既知段差）を作成し、多機能計測車両を走行速度２０ｋｍ／ｈ、３０ｋｍ／ｈ、４０ｋｍ／ｈ（既知速度）で定速走行させて、段差を超える際に生じる垂直方向の加速度を計測した。
【００３５】
定速走行している多機能計測車両が段差を超える際の概要が、図１０で示されている。図１０における「タイヤ」は、図１における車輪５に相当する。
図１０において、垂直方向上方に向かう加速度を「正」として、垂直方向下方に向かう加速度を「負」としている。
発明者による実験では、正のピーク値（乗り上げる際の着目点における正の加速度）と負のピーク値（乗り下げる際の着目点における正の加速度）に注目した。
発明者による実験結果として、既知の段差量の各々について、計測速度と加速度のピーク値の関係を示すのが、図１１である。
【００３６】
図１１で求められた計測速度（測定速度）と加速度のピーク値の関係を、計測速度（既知速度２０ｋｍ／ｈ、３０ｋｍ／ｈ、４０ｋｍ／ｈ）毎に整理して、加速度のピーク値と段差量（既知段差）の関係（特性）を示したものが、図１２である。
上述した式１は、図１２の特性を数式化したものであり、図１３は式１を特性曲線として図式化して表現している。
発明者による実験では、式１あるいは図１２の特性を用いて段差量を推定した場合には、計測速度が２０〜４０ｋｍ／ｈ、段差量が４０ｍｍ以下であれば、実際の段差量との誤差は１ｍｍ〜２ｍｍ程度に収まっていることが確認された。
【００３７】
図１４を参照して、個々の多機能計測車両について、式１あるいは図１３で示す特性を決定する制御を説明する。
図１４のステップＳ３１において、予め段差量が決定されている（既知の）段差に、計測車両１を既知の速度で走行させる。そして、走行した時の加速度のピーク値を決定する（ステップＳ３２）。
加速度のピーク値を決定したならば、ステップＳ３３に進む。
【００３８】
ステップＳ３３では、全ての種類の既知の速度（発明者の実験であれば、２０ｋｍ／ｈ、３０ｋｍ／ｈ、４０ｋｍ／ｈの３種類の速度）について、計測が完了したか否かを判断する。
全種類の既知の速度について計測が完了していなければ（ステップＳ３３がＮＯ）、別種類の既知速度に変更して（ステップＳ３４）、ステップＳ３１に戻り、ステップＳ３１以下を繰り返す。
一方、全種類の既知の速度について計測が完了してれば（ステップＳ３３がＹＥＳ）、ステップＳ３５に進む。
【００３９】
ステップＳ３５では、全種類の既知の段差（発明者の実験であれば、段差量１２ｍｍ、２４ｍｍ、３６ｍｍの段差）について、加速度のピーク値を計測したか否かを判断する。
全種類の既知の段差について、加速度のピーク値を計測していないならば（ステップＳ３５がＮＯ）、別種類の既知段差に変更して（ステップＳ３６）、ステップＳ３１に戻り、ステップＳ３１以下を繰り返す。
一方、全種類の既知の段差について、加速度のピーク値の計測が完了していれば（ステップＳ３５がＹＥＳ）、ステップＳ３７に進む。
【００４０】
ステップＳ３７では、ステップＳ３１〜Ｓ３６で計測された加速度のピーク値と段差量の特性（回帰式の勾配を含む）を計測速度毎に決定して、例えば図１２で示す様な特性図を作成する。図１２で示す様な特性図を作成したならば、ステップＳ３８で進む。
ステップＳ３８では、計測速度と回帰式の勾配の特性を決定して、例えば図１３で示す様な特性図を作成する。ここで、「回帰式の勾配」とは、図１２で示す特性直線の勾配を意味している。例えば図１３で示す様な特性図を作成したならば、ステップＳ３９に進む。
ステップＳ３９では、ステップＳ３７で求めた特性（図１２参照）と、ステップＳ３８で求めた特性（図１３参照）とから、段差量と、加速度のピーク値と、計測速度との特性を決定し、上述した式１を決定する。
そして、制御を終了する。
【００４１】
図１５を参照して、図９で示す段差量決定ユニット１３により、段差量を演算（推定）する制御を説明する。
図１５のステップＳ４１において、計測車両１の速度と加速度を計測する。次に、ステップＳ４２において、加速度のピーク値を決定し、上述した式１（あるいは、図１４のステップＳ３９で求めた特性）を用いて、段差量を推定する（ステップＳ４３）。
図１５のステップＳ４１において、「ステップＳ３９の特性」なる文言は、段差量と加速度のピーク値と計測速度との特性を意味しており、上述した式１を意味している。
図１５のステップＳ４１で段差量を演算（推定したならば）、図１５の制御を終了する。
【００４２】
図１６は、図２における加速度補正ユニット１１により、加速度を補正する制御を示している。換言すれば、加速度補正ユニット１１により、計測された加速度を、標準速度（評価の基準となる速度：例えば法定速度）で計測車両１が走行している場合の加速度に補正する制御を、図１６で示す。図１６を参照して、係る制御を説明する。
図１６のステップＳ５１において、速度と加速度の値を入力する。そしてステップＳ５２で、入力手段（図２参照）によって標準速度（評価の基準となる速度：例えば法定速度）を入力する。ステップＳ５３に進み、標準速度で補正した補正後加速度を、下式２により演算する。
補正後加速度＝計測加速度×（標準速度／計測速度） ・・・（式２）
式２により補正後加速度を演算したならば、図１６の制御は終了する。
【００４３】
次に、第１実施形態により、測定区画が非常に長い場合（いわゆる「ネットワークレベル」）における路面凹凸評価を行う場合について、図１７〜図２２を参照して説明する。
第１実施形態により、測定区画が非常に長い場合（いわゆる「ネットワークレベル」）について路面凹凸評価を行うにあたっては、ネットワークレベル評価ユニット１４（図２参照）を用いる。
【００４４】
図１７は、機能ブロック図として、ネットワークレベル評価ユニット１４を示している。
図１７において、ネットワークレベル評価ユニット１４は、「２０ｍ区間と、補正後加速度の標準偏差（σａ）との特性決定」ブロック１４１と、「２０ｍ区間の標準速度と、補正後加速度の標準偏差（σａ）との特性決定」ブロック１４２と、「標準速度における補正後加速度の標準偏差（σａ）の特性決定」ブロック１４３と、「標準偏差比（Ｒσ）決定ブロック」１４４と、「２０ｍ区間と標準速度と標準偏差比（Ｒσ）の特性決定」ブロック１４５と、評価ブロック１４６とを備えている。
ここで「２０ｍ区間」は、一定長さの領域の例示であり、図１８〜図２２を参照して後述する発明者の実験では、当該一定長さとして２０ｍを採用したことから、図１７で示す各種ブロックにおいて「２０ｍ区間」という文言を採用しているに過ぎない。換言すれば、図１７の「２０ｍ区間と、補正後加速度の標準偏差（σａ）との特性決定」ブロック１４１と、「２０ｍ区間の標準速度と、補正後加速度の標準偏差（σａ）との特性決定」ブロック１４２と、「２０ｍ区間と標準速度と標準偏差比（Ｒσ）の特性決定」ブロック１４５は、長さ２０ｍの領域の計測結果の処理にのみ限定される訳ではない。
【００４５】
「２０ｍ区間と補正後加速度の標準偏差（σａ）との特性決定」ブロック１４１は、補正後加速度の標準偏差（σａ）及び走行データから、或る２０ｍ区間と、その２０ｍ区間における補正後加速度の標準偏差（σａ）との関係を、非常に長い測定区画全域に亘って示した特性（図１９のデータ）を決定するように構成されている。
「２０ｍ区間の標準速度と、補正後加速度の標準偏差（σａ）との特性決定」ブロック１４２は、図１９のデータから、或る２０ｍ区間の標準速度と、その２０ｍ区間における補正後加速度の標準偏差（σａ）との関係、例えば図２０で示す様な特性、を決定するように構成されている。
「標準速度における補正後加速度の標準偏差（σｓｔ）の特性決定」ブロック１４３は、図２０の特性から、或る標準速度における補正後加速度の標準偏差（σｓｔ）を決定するように構成されている。ここで、或る標準速度における補正後加速度の標準偏差σｓｔは、回帰線上の値である。
【００４６】
「標準偏差比（Ｒσ）決定ブロック」１４４は、標準偏差比（Ｒσ）を決定するように構成されている。
ここで、標準偏差比（Ｒσ）は、２０ｍ区間における補正後加速度の標準偏差（σａ）と、その２０ｍ区間の標準速度における補正後加速度の標準偏差（σｓｔ：図２０の回帰線上の値）との比を示す。
即ち、Ｒσ＝（σａ）／（σｓｔ）である。
「２０ｍ区間と標準速度と標準偏差比（Ｒσ）の特性決定」ブロック１４５は、或る２０ｍ区間における「標準偏差比（Ｒσ）決定ブロック」１４４で決定した標準偏差比（Ｒσ）を、非常に長い測定区画全域に亘って求め、２０ｍ区間と標準偏差比（Ｒσ）との特性（図２１）を決定するように構成されている。
評価ブロック１４６は、「２０ｍ区間と標準速度と標準偏差比（Ｒσ）の特性決定」ブロック１４５で決定した図２１の特性から、２０ｍ区間における路面の凹凸の評価を行う様に構成されている。
【００４７】
発明者は、測定区画が非常に長い場合（いわゆる「ネットワークレベル」）における路面凹凸評価を行うに際しては、全長２８ｋｍの環状コースを設定し、図１０〜図１３で説明した実験で使用した多機能計測車両によって、設定されたコースを実際に走行して実験を行った。
図１７で示すネットワークレベル評価ユニット１４により、測定区画が非常に長い場合（いわゆる「ネットワークレベル」）における路面凹凸評価を行う制御手順を説明する前に、発明者が行った実験について、図１８〜図２２を参照して説明する。
【００４８】
上述した様に、発明者の実験では、設定された環状コースを、図１０〜図１３で説明した実験で使用した多機能計測車両で走行した。その際に、多機能計測車両の走行速度（計測速度）と加速度（垂直方向加速度：図１０参照）を計測した。
ここで加速度センサ６を、例えば、多機能計測車両１の前軸５（前輪の回転軸）における左端部に取り付けるのであれば、評価パラメータとして用いられる加速度は、多機能計測車両１の前軸５左端部における垂直方向加速度となる。ただし、上述した様に、加速度センサ６の取付位置は車軸５に限定されるものではなく、例えば車軸（車輪の回転軸）、車輪、サスペンションの一部（例えば、ロアリンクや、いわゆる「バネ下」の箇所）、車内のシート、バンパー、その他、車両１の上下方向の加速度を計測可能な箇所であれば、取り付けることが出来る。評価パラメータとして用いられる加速度を、多機能計測車両１の前軸５左端部における垂直方向加速度としたのは、あくまでも、発明者の実験の場合である。
係る実験により、多機能計測車両１の走行距離と、走行速度及び前記加速度の関係が、図１８で示す様な特性図として得られた。換言すれば、図１８は、全長２８ｋｍの環状コース全域に亘って計測された加速度を示している。
【００４９】
発明者の実験では、路面の凹凸を評価するに際して用いられるパラメータとして、図１８で示す加速度から、長さ２０ｍの区間毎に加速度の標準偏差（２０ｍ区間の加速度の標準偏差）を求めた。
上述した様に、２０ｍの区間はあくまでも例示であり、加速度の標準偏差は２０ｍ区間におけるものに限定する必要はなく、加速度の標準偏差を求める区間の長さを２０ｍ以外にしても良い。
また、加速度を計測する位置（加速度センサ取付位置）は、多機能計測車両１の前軸５左端部に限定される訳ではない。
【００５０】
多機能計測車両１の走行距離と、２０ｍ区間毎に得られた加速度の標準偏差の関係が、図１９の特性図として示されている。すなわち、或る２０ｍ区間と、その２０ｍ区間における加速度の標準偏差を、全長２８ｋｍの環状コース全域に亘って示している。
２０ｍ区間毎の加速度の標準偏差を求めるに当たって、図１６を参照して説明した態様で加速度を補正している。換言すれば、図１９の縦軸は、補正された後の加速度の２０ｍ区間の標準偏差（補正加速度の標準偏差）を示している。
【００５１】
ここで、実験で設定された環状コースでは、領域毎に法定速度が相違している。そして実験では、標準速度を法定速度としている。この標準速度は、加速度の補正で用いられているため、図１９における加速度の標準偏差には、標準速度（実験では法定速度）の相違が包含されている。
すなわち、図１９の特性図には、標準速度（実験では法定速度）の相違の影響が存在しており、設定されたコース全体の路面の凹凸評価には不適当である。
換言すれば、設定されたコース全体の路面の凹凸評価を行うに際しては、標準速度（実験では法定速度）の相違を除去する必要がある。
【００５２】
設定されたコース全体の路面の凹凸評価を行うに際して、標準速度（実験では法定速度）の相違を除去するため、発明者は、標準速度（実験では、標準速度として法定速度を採用している）と、加速度の標準偏差（図１９で示す標準偏差）との関係を求めた。
【００５３】
位置情報から図１９の横軸の２０ｍ区間における標準速度（この場合は法定速度）を求め、図１９の縦軸で示す標準偏差（補正加速度の標準偏差）との関係を求めたのが、図２０で示す特性である。
図２０において、標準速度である法定速度（ｘ）と、補正加速度の標準偏差（ｙ）の回帰直線（ｙ＝０．０３９２ｘ）が示されている。
上述した様に、図２０の回帰直線及び式１は、図１８、図１９の実験結果から求められたものであり、使用する多機能計測車両が異なれば、図２０で示す回帰式や式１も相違する。
【００５４】
図２０の縦軸は、或る標準速度に対応する補正加速度の標準偏差を示しており、図２０の回帰線上の値が符号σｓｔで示されている。
図１９において、或る標準速度（図１８〜図２０では法定速度）の走行領域における補正加速度の標準偏差をσａとした場合に、その標準速度に対応する図２０の補正加速度の標準偏差σｓｔ（図２０の回帰線上の値）との比率が、「標準偏差比（Ｒσ）決定ブロック」１４４で決定される標準偏差比Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）である。
図２１は、図１９の縦軸を、標準偏差比Ｒσに訂正した場合の特性を示している。換言すれば、図２１は、図１９の補正加速度の標準偏差σａと、その標準偏差σａを求めた２０ｍ領域における標準速度（図１８〜図２０では法定速度）における標準偏差σｓｔ（図２０の回帰線上の値）の比率である標準偏差比Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）を、設定された環状コース全域に亘って示したものである。そして、標準偏差比Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）と、実験で使用された多機能計測車両１の走行距離に対する関係あるいは特性を示している。
【００５５】
図１９の補正加速度の標準偏差σａと、その標準偏差σａを求めた２０ｍ領域における標準速度における図２０の標準偏差σｓｔ（図２０の回帰線上の値）の比率Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）を使用しているので、図２１は標準速度（図１８〜図２０では法定速度）の相違による影響を除去することが出来る。
そのため、図２１の様な特性図を用いれば、測定区画が非常に長い場合（いわゆる「ネットワークレベル」）についても、測定区画における領域毎の標準速度（図１８〜図２０では法定速度）の相違の影響を除去して、適正な路面凹凸評価を行うことが出来る。
【００５６】
図２１で示す特性図の例では、例えば、縦軸で示す比率Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）が「１．０」を超える２０ｍ区間については、「路面凹凸が平均的なレベルを超えている」と評価し、比率Ｒσが大きいほど「路面凹凸が著しい」と評価することが出来る。
一方、比率Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）が「１．０」以下の２０ｍ区間は、「路面凹凸は平均的なレベル以下である」と評価される。
【００５７】
図２２は、図１７で示すネットワークレベル評価ユニット１４により、測定区画が非常に長い場合（いわゆる「ネットワークレベル」）の路面凹凸評価を行う場合の制御を示している。そして図２２のフローチャートは、図１８〜図２１を参照して上述した発明者の実験に基づいて、いわゆる「ネットワークレベル」の路面凹凸評価を行う場合の制御を説明する。
以下、図２２を参照して、測定区画が非常に長い場合における路面凹凸評価を行う制御を説明する。
【００５８】
図２２のステップＳ６１において、入力手段２２（図２参照）を操作して、２０ｍ区間毎の速度及び加速度の計測結果を入力する。ここで、車速が２０ｋｍ／ｈ未満時に計測された速度及び加速度の計測結果は入力しない、あるいは、削除する（ステップＳ６２）。
次のステップＳ６３では、衛星７からの位置信号（車両１の位置信号）をＧＰＳレシーバー８で受信して、当該位置情報から、車両１の現在位置あるいは計測を行っている２０ｍ区間の位置を特定する。それと共に、車両１の現在１あるいは計測中の２０ｍ区画における標準速度（図１８〜図２１の発明者の実験では法定速度）を決定する。
そして、ステップＳ６４において、上述した式２（補正後加速度＝計測加速度×（標準速度／計測速度）なる式）によって、ステップＳ６１で入力された加速度を、ステップＳ６３で決定された標準速度における加速度に補正する。
【００５９】
ステップＳ６５に進み、「加速度の標準偏差決定ユニット」１２により、補正後加速度の標準偏差σａを決定する。そして、ステップＳ６６において、「２０ｍ区間と補正後加速度の標準偏差（σａ）との特性決定」ブロック１４により、評価を行なうべきネットワークレベル全域に亘って、２０ｍ区間と補正後加速度の標準偏差σａとの特性（図１９参照）を決定する。
そしてステップＳ６７に進み、「２０ｍ区間の標準速度と、補正後加速度の標準偏差（σａ）との特性決定」ブロック１４２により、２０ｍ区間毎の標準速度と、補正後加速度の標準偏差σａとの特性（図２０参照）を決定する。
【００６０】
次のステップＳ６８では、「標準速度における補正後加速度の標準偏差（σａ）の特性決定」ブロック１４３により、個々の２０ｍ区間について、ステップＳ６３で決定した標準速度と、ステップＳ６７で決定した特性（２０ｍ区間毎の標準速度と補正後加速度の標準偏差σａとの特性：図２０参照）から、基準となる補正後加速度の標準偏差σｓｔ（図２０の回帰線上の値）を決定する。
ステップＳ６９に進み、「標準偏差比（Ｒσ）決定ブロック」１４４により、標準偏差比Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）を決定する。上述した様に、標準偏差比Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）は、補正後加速度の標準偏差σａと基準となる補正後加速度の標準偏差σｓｔ（図２０の回帰線上の値）との比である。
次のステップＳ７０では、路面評価装置１０は、全ての２０ｍ区間について標準偏差比Ｒσ（Ｒσ＝σａ／σｓｔ）を決定したか否かを判断する。
全ての２０ｍ区間について標準偏差比Ｒσを決定していないならば（ステップＳ７０がＮＯ）、ステップＳ６９、Ｓ７０を繰り返す。
全ての２０ｍ区間について標準偏差比Ｒσを決定したならば（ステップＳ７０がＹＥＳ）、ステップＳ７１に進む。
【００６１】
ステップＳ７１では、「２０ｍ区間と標準速度と標準偏差比（Ｒσ」の特性決定」ブロック１４５により、図２１で示す様に、ネットワークレベル全域に亘って、２０ｍ区間と標準偏差比Ｒσの特性を決定する。そして、次のステップＳ７２では、評価ブロック１４６により、ネットワークレベル全域に亘る２０ｍ区間と標準偏差比Ｒσの特性（図２１参照）から、ネットワークレベル全体における路面の凹凸の評価を行なう。
例えば、標準偏差比Ｒσ（＝σａ／σｓｔ）が「１．０」を超える２０ｍ区間については、「路面凹凸が平均的なレベルを超えている」と評価し、比率Ｒσが大きいほど「路面凹凸が著しい」と評価する。一方、標準偏差比Ｒσが「１．０」以下の２０ｍ区間は、「路面凹凸は平均的なレベル以下である」と評価する。
ステップＳ７２で路面の凹凸を評価したならば、ネットワークレベルの路面凹凸評価を終了する。
【００６２】
次に、図２３〜図２６を参照して、第２実施形態を説明する。
第２実施形態は、所定距離毎に路面の写真をとり、当該写真により、路面の状態を評価する機能（いわゆる「シーンプロファイリング」機能）を具備している点で、第１実施形態とは異なっている。
第２実施形態を適用した多機能計測車両１Ａを図２３に示す。図２３において、多機能計測車両１Ａは、路面の凹凸評価装置１０Ａを搭載している。
【００６３】
図２３において、全体を符号１０２で示す路面凹凸評価システムは、図１の第１実施形態に対して、車両１Ａにカメラ（車載カメラ）９を取り付けており、当該カメラ９により、車両１Ａ前方の路面が撮影可能になっている点で相違する。
また、図２３の第２実施形態では、車軸５には、車両１Ａにおける上下方向（垂直方向）の加速度を計測するための加速度センサ６に加えて、車軸５又は車輪の回転速度を計測するセンサ（以下、「車輪回転センサ」と言う）６０が取り付けられている。
なお、第１実施形態と同様に、加速度センサ６の取付位置は車軸５に限定されるものではなく、例えば車軸（車輪の回転軸）、車輪、サスペンションの一部（例えば、ロアリンクや、いわゆる「バネ下」の箇所）、車内のシート、バンパー、その他、車両の上下方向の加速度を計測可能な箇所であれば、加速度センサ６を取り付けることが出来る。
図２３において、路面凹凸評価装置は符号１０Ａで示されている。
【００６４】
従来技術において、路面の写真撮影をするためには、作業員が路肩を歩いて距離の測量をして撮影位置を決定し、所定のポイントからカメラで撮影していた。しかし、撮影位置あるいは撮影するポイントによっては、交通規制を行わないと撮影することが出来ない場合が存在する。
また、作業員が路肩を歩いて撮影位置を決定するため、長距離に亘る範囲の撮影が困難である。
さらに、車両を用いて撮影をするためには、ドライバーの他に観察及び記録のための人員が必要である。
これに加えて、従来技術において、車両の走行距離を正確に計測することは困難であった。
【００６５】
第２実施形態に係る路面の凹凸評価装置１０Ａを搭載した多機能計測車両１Ａでは、車両１Ａの車輪回転センサ６０により車軸５又は車輪の回転速度を計測し、例えばパルス信号により凹凸評価装置１０Ａに入力し、車両１Ａの走行距離に換算する。そして、換算された車両１Ａの走行距離が、予め設定された距離（カメラ９の撮影間隔）となった時、自動制御によって車載カメラ９のシャッターを切り、路面を撮影する。これにより、多機能計測車両１Ａを運転しながら、所定の距離（撮影間隔）毎に、路面の写真を撮影をすることができる。
そのため、第２実施形態によれば、従来技術のように交通規制を行うこと無く、迅速かつ簡便に路面の写真を、例えば車線中央から撮影することが可能である。
撮影した写真のデータからは、例えば、路面のひび割れ率等を算出することが出来る。
【００６６】
第２実施形態において、自動的に車載カメラ９で路面を撮影する機能を有するユニット（いわゆる「シーンプロファイラ」）は、図２３〜図２６で示す多機能計測車両１Ａのみならず、一般の車両にも自由に取り付け可能である。
そして、第１実施形態で図１７〜図２２を参照して説明した長距離のネットワークレベルにおける路面の評価システムについても対応可能である。
【００６７】
図２４において、路面凹凸評価装置１０Ａを機能ブロック図として示している。
図２４において、路面凹凸評価装置１０Ａは、路面の状態を評価する機能（いわゆる「シーンプロファイリング」機能）を有するユニット１７（いわゆる「シーンプロファイラ」）を有する点で、第１実施形態の図２とは相違している。
【００６８】
図２４において、路面凹凸評価装置１０Ａは、加速度補正ユニット１１と、加速度の標準偏差決定ユニット１２と、段差量決定ユニット１３と、ネットワークレベル評価ユニット１４と、路面凹凸評価ユニット１５と、シーンプロファイラ１７とを備えている。
シーンプロファイラ１７は、カメラ制御ユニット１７１と、正射影変換ブロック１７２と、パターン化ブロック１７３と、ひび割れ率演算ユニット１７４とを備えている。
【００６９】
シーンプロファイラ１７におけるカメラ制御ユニット１７１は、車両１Ａの車速の車速パルス信号（車輪回転センサ６０からのパルス信号）を距離に換算して取り込み、予め設定された距離間隔となった時、自動的に車載カメラ９で路面を撮影する機能を有する様に構成されている。これにより、多機能計測車両１Ａを運転しながら、所定の距離間隔で路面の写真撮影をすることができる。
車載カメラ９は、路面の垂直方向上方に対して傾斜した位置に取り付けられる場合が多いと考えられ、その様に取り付けられた車載カメラ９で路面を撮影すると、路面の垂直方向上方から撮影することは困難である。そのため、正射影変換ブロック１７２は、車載カメラ９で撮影した写真データを、正面から撮影した画像を変換する機能を有している。
パターン化ブロック１７３は、正射影変換ブロック１７２で変換された画像をメッシュに分解して、メッシュ毎のひび割れをパターン化（ひび割れの数によってクラス分け）する。係るメッシュは、ひび割れ率の演算において必要である。
ひび割れ率演算ブロック１７４は、パターン化ブロック１７３でパターン化された画像情報から、後述する演算式により、ひび割れ率を演算する機能を有している。
【００７０】
路面凹凸評価装置１０Ａは、入力装置、例えばノート型パソコン２２、或いはデスクトップ型コンピュータ等によって、必要な数値やデータが入力され、操作が行われる。
また、路面凹凸評価装置１０Ａは表示装置（モニタ）２４と接続され、各ユニットで決定或いは評価された内容を、表示する様に構成されている。また、路面凹凸評価装置１０Ａは記憶装置２６と接続され、各ユニットで決定或いは評価された内容を、記憶可能に構成されている。
【００７１】
図２５は、シーンプロファイラ１７による路面検査を行う制御を示している。
図２５を参照して、シーンプロファイラ１７による路面検査を行う制御について説明する。
図２５のステップＳ８１において、車輪回転センサ６０からの車輪回転速度（車軸５又は車輪の回転速度）に対応するパルス信号が、シーンプロファイラ１７のカメラ制御ユニット１７１に入力される。
カメラ制御ユニット１７１では、車輪回転センサ６０で計測された車軸５又は車輪の回転速度を積分することにより、車両１Ａの走行距離を演算する（ステップＳ８２）。
【００７２】
ステップＳ８３では、カメラ制御ユニット１７１において演算された走行距離が、所定値以上であるか否かが判断される。この所定値は、カメラ９により撮影するべき地点、あるいは、カメラ９による撮影タイミングと対応しており、当該所定値でカメラ９により撮影することにより、道路上の所望の箇所における路面写真の撮影が可能になる。
図２５のステップＳ８３において、走行距離が所定値以上でなければ（ステップＳ８３がＮＯ）、ステップＳ８１〜Ｓ８３を繰り返す。
走行距離が所定値以上となったならば（ステップＳ８３がＹＥＳ）、ステップＳ８４に進み、走行距離をリセットする。
【００７３】
そしてステップＳ８５では、カメラ制御ユニット１７１は、カメラ撮影信号を車載カメラ９に送信する。これにより、カメラ９は路面を撮影する。上述した様に、車軸５又は車輪の回転速度を積分することにより車両１Ａの走行距離を演算し、車両１Ａの走行距離がカメラ９による撮影タイミングあるいは撮影するべき地点と対応する時点で、カメラ撮影信号を車載カメラ９に送信して路面を撮影する。そのため、撮影するべき箇所を正確に判定し、カメラ９で撮影することが可能である。
ステップＳ８６に進み、路面凹凸評価装置１０Ａは、カメラ９で撮影するべき領域を全て走行して、必要な写真を撮影したか否か（路面検査を終了するか否か）を判断する。カメラ９で撮影するべき領域の走行を完了しておらず、路面検査を続行するのであれば（ステップＳ６８がＮＯ）、ステップＳ８１まで戻る。
一方、カメラ９で撮影するべき領域を全て走行して、必要な写真を撮影しており、路面検査を終了するのであれば、制御を終了する。
【００７４】
図２６は、図２４のシーンプロファイラ１７により、路面のひび割れ率を決定する制御手順の一例を示している。
図２６のステップＳ９１において、車載カメラ９によって撮影された路面画像は、シーンプロファイラ１７の正射影変換ブロック１７１において正射影に変換される。
ステップＳ９２では、パターン化ブロック１７２により、正射影に変換処理された画像が多数のメッシュに分解される。そして、各メッシュ毎にひび割れの画像をパターン化して、全てのメッシュを、例えば「ひび割り２本以上のメッシュ」、「ひび割れ１本のメッシュ」に分類する。
【００７５】
ステップＳ９３に進み、パターン化ブロック１７２においてパターン化されたメッシュ毎のひび割れから、ひび割れ率を演算する。
ステップＳ９２で述べた通り、メッシュは、例えば、「ひび割れ２本以上のメッシュ」のグループと、「ひび割れ１本のメッシュ」のグループに分類されている。
ステップＳ９３で示す数式のように、「ひび割れ２本以上のメッシュ」の総数に０．２５を乗じた数に、「ひび割れ１本のメッシュ」の総数に０．１５を乗じた数を加算する。そして、当該加算値を、正射影に変換処理された画像の面積（全面積）で除した値が、「ひび割れ率」となる。
ステップＳ９３で演算されたひび割れ率は、例えば、記憶装置２６に記憶され、表示装置２６に表示される。
【００７６】
図２３〜図２６の第２実施形態における上述した以外の構成及び作用効果については、第１実施形態と同様である。
【００７７】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えば、図示の実施形態では、計測車両として乗用車が例示されている。しかし、計測車両は二輪車であっても良いし、貨物用自動車であっても良い。あるいは、その他のタイプの車両であっても良い。
また、シーンプロファイラ１７により撮影された路面写真から求まるのは、路面のひび割れ率に限定される訳ではない。
さらに、図示の実施形態では、加速度センサ６は車軸５に取り付けられているが、加速度センサ６の取付位置は、これに限定されるものではないことを付記する。例えば車軸（車輪の回転軸）、車輪、サスペンションの一部（例えば、ロアリンクや、いわゆる「バネ下」の箇所）、車内のシート、バンパー、その他、車両１、１Ａの上下方向の加速度を計測可能な箇所であれば、加速度センサ６を取り付けることが出来る。
【符号の説明】
【００７８】
１・・・車両
２・・・エンジン
３・・・変速機
４・・・速度センサ／車速センサ
５・・・車軸
６・・・加速度センサ
７・・・衛星
８・・・ＧＰＳレシーバー
９・・・車載カメラ
１０・・・路面凹凸評価装置
１１・・・加速度補正ユニット
１２・・・加速度の標準偏差決定ユニット
１３・・・段差量決定ユニット
１４・・・ネットワークレベル評価ユニット
１５・・・路面凹凸評価ユニット
１７・・・シーンプロファイラ
２２・・・入力手段
２４・・・表示手段
２６・・・記憶装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された路面凹凸評価装置と、当該車両の車速を計測する速度センサと、当該車両の垂直方向加速度を計測する加速度センサと、衛星からの信号に基づいて当該車両の現在位置の情報を取得する装置を備え、路面凹凸評価装装置は、速度センサで計測された前記車速と加速度センサで計測された前記加速度により当該加速度を補正する機能と、段差量を推定する機能と、加速度の標準偏差を決定する機能と、当該加速度の標準偏差から路面の凹凸評価を行う機能を有していることを特徴とする路面凹凸評価システム。
【請求項２】
車両に搭載された路面凹凸評価装置と、当該車両の車速を計測する速度センサと、当該車両の垂直方向加速度を計測する加速度センサと、衛星からの信号に基づいて当該車両の現在位置の情報を取得する装置と、当該車両の車軸又は車輪の回転数を計測する回転数センサと、路面の映像を撮影する撮影装置を備え、
路面凹凸評価装装置は、速度センサで計測された前記車速と加速度センサで計測された前記加速度により当該加速度を補正する機能と、段差量を推定する機能と、加速度の標準偏差を決定する機能と、当該加速度の標準偏差から路面の凹凸評価を行う機能と、回転数センサで計測された回転数から前記車両の走行距離を決定する機能と、前記車両が所定の距離だけ走行すると前記撮影装置に路面の映像を撮影する旨の制御信号を発信する機能と、前記撮影装置で撮影された路面の映像から路面の状態を評価する機能を有していることを特徴とする路面凹凸評価システム。
【請求項３】
前記路面凹凸評価装置は、前記車両が走行した或る走行領域における補正加速度の標準偏差と、その領域の標準速度に対応する補正加速度の標準偏差との比率により、路面の凹凸評価を行う機能を有している請求項１、２の何れかの路面凹凸評価システム。
【請求項４】
車両に搭載された路面凹凸評価装置と、当該車両の車軸又は車輪の回転数を計測する回転数センサと、路面の映像を撮影する撮影装置を備え、
路面凹凸評価装装置は、回転数センサで計測された回転数から前記車両の走行距離を決定する機能と、前記車両が所定の距離だけ走行すると前記撮影装置に路面の映像を撮影する旨の制御信号を発信する機能と、前記撮影装置で撮影された路面の映像から路面の状態を評価する機能を有していることを特徴とする路面凹凸評価システム。
【請求項１】
車両に搭載された路面凹凸評価装置と、当該車両の車速を計測する速度センサと、当該車両の垂直方向加速度を計測する加速度センサと、衛星からの信号に基づいて当該車両の現在位置の情報を取得する装置を備え、路面凹凸評価装装置は、速度センサで計測された前記車速と加速度センサで計測された前記加速度により当該加速度を補正する機能と、段差量を推定する機能と、加速度の標準偏差を決定する機能と、当該加速度の標準偏差から路面の凹凸評価を行う機能を有していることを特徴とする路面凹凸評価システム。
【請求項２】
車両に搭載された路面凹凸評価装置と、当該車両の車速を計測する速度センサと、当該車両の垂直方向加速度を計測する加速度センサと、衛星からの信号に基づいて当該車両の現在位置の情報を取得する装置と、当該車両の車軸又は車輪の回転数を計測する回転数センサと、路面の映像を撮影する撮影装置を備え、
路面凹凸評価装装置は、速度センサで計測された前記車速と加速度センサで計測された前記加速度により当該加速度を補正する機能と、段差量を推定する機能と、加速度の標準偏差を決定する機能と、当該加速度の標準偏差から路面の凹凸評価を行う機能と、回転数センサで計測された回転数から前記車両の走行距離を決定する機能と、前記車両が所定の距離だけ走行すると前記撮影装置に路面の映像を撮影する旨の制御信号を発信する機能と、前記撮影装置で撮影された路面の映像から路面の状態を評価する機能を有していることを特徴とする路面凹凸評価システム。
【請求項３】
前記路面凹凸評価装置は、前記車両が走行した或る走行領域における補正加速度の標準偏差と、その領域の標準速度に対応する補正加速度の標準偏差との比率により、路面の凹凸評価を行う機能を有している請求項１、２の何れかの路面凹凸評価システム。
【請求項４】
車両に搭載された路面凹凸評価装置と、当該車両の車軸又は車輪の回転数を計測する回転数センサと、路面の映像を撮影する撮影装置を備え、
路面凹凸評価装装置は、回転数センサで計測された回転数から前記車両の走行距離を決定する機能と、前記車両が所定の距離だけ走行すると前記撮影装置に路面の映像を撮影する旨の制御信号を発信する機能と、前記撮影装置で撮影された路面の映像から路面の状態を評価する機能を有していることを特徴とする路面凹凸評価システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１３−７９８８９（Ｐ２０１３−７９８８９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２０６１８（Ｐ２０１１−２２０６１８）
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２３年８月５日 公益社団法人土木学会発行の「第６６回 年次学術講演会 講演概要集（ＤＶＤ−ＲＯＭ）」に発表
【出願人】（５００５４４０８２）
【出願人】（０００１８１３５４）鹿島道路株式会社 (46)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２３年８月５日 公益社団法人土木学会発行の「第６６回 年次学術講演会 講演概要集（ＤＶＤ−ＲＯＭ）」に発表
【出願人】（５００５４４０８２）
【出願人】（０００１８１３５４）鹿島道路株式会社 (46)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]