道路情報収集装置
【課題】車両の周囲環境を示すデータとして、橋桁、トンネルの有無の情報を収集することのできる道路情報収集装置を提供することが課題である。
【解決手段】車両が走行する道路に関する情報を収集する道路情報収集装置であり、車両周囲の照度を検出する照度センサ１１と、この照度センサ１１で検出される照度の変化率に基づいて、トンネルの有無の情報、或いは橋桁の有無の情報を収集する周囲環境収集手段とを備える。
【解決手段】車両が走行する道路に関する情報を収集する道路情報収集装置であり、車両周囲の照度を検出する照度センサ１１と、この照度センサ１１で検出される照度の変化率に基づいて、トンネルの有無の情報、或いは橋桁の有無の情報を収集する周囲環境収集手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路上における各種の情報を取得する道路情報収集装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に設けられた各種センサの出力値に基づいて、道路の路面に関する情報を収集する技術が知られている。このような道路情報収集装置の従来例として、例えば、特開２０００−３３８８６５号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。
【特許文献１】特開２０００−３３８８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の道路情報収集装置においては、車両が走行する路面に関する情報のみを収集しており、例えば、トンネルの有無や橋桁の有無等の道路情報については収集しておらず、道路情報収集装置としては改良の余地があった。
【０００４】
この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、車両の周囲環境に関するデータを収集することが可能な道路情報収集装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、車両が走行する道路に関する情報を収集する道路情報収集装置において、車両周囲の照度を検出する照度検出手段と、前記照度検出手段で検出される照度の変化率に基づいて、トンネルの有無の情報、及び橋桁の有無の情報を収集する周囲環境収集手段と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、車両が走行する路面に関する情報以外の、車両の周囲環境を示す情報として、トンネルの有無の情報、橋桁の有無の情報を収集するので、車両の走行に関するより多くの情報を取得することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の構成を示すブロック図、図２は、各構成要素の車両搭載説明図である。図１、図２に示すように、該道路情報収集装置１００は、車両の３軸方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向）への変動を検出する３軸ジャイロセンサ１と、該３軸ジャイロセンサ１の出力信号に基づいて、車両のロール量、ピッチング量、及びＸ、Ｙ、Ｚ軸の各方向への変位量、Ｘ軸、Ｚ軸方向への変位率を求め、これらの信号を出力する分岐器２と、を有している。
【０００８】
また、車両の左前部（ＦＬ）、右前部（ＦＲ）、左後部（ＲＬ）、及び右後部（ＲＲ）のそれぞれの部位の車高（路面、バネ上車体間の距離）を検出する車高センサ３，４，５，６と、これらの各車高センサ３〜６にて検出された車高データを増幅する増幅アンプ７と、を有している。
【０００９】
更に、車両が走行する路面の凹凸を検出するための、圧電型の上下加速度計８と、該上下加速度計８より出力される信号を増幅する増幅アンプ９と、を有している。
【００１０】
また、分岐器２、及び増幅アンプ７，９より出力される各信号を増幅するメインアンプ１０と、該メインアンプ１０の出力信号を車載演算装置５０へ取り込むための入力端子１４と、を有している。
【００１１】
更に、車両周囲の照度を検出する照度センサ（照度検出手段）１１と、車線変更判断用のウインカー信号を検出するウインカーセンサ１２と、路側帯近傍に存在する障害物を検出する赤外線センサ１３と、車両の操舵方向を検出する舵角センサ１８と、路面に敷設されている白線を検出する白線認識カメラ１９と、車輪速センサ２０と、を有しており、これらの各構成要素は、車載演算装置５０の入力端子１４と接続されている。
【００１２】
車載演算装置５０は、前述した入力端子１４の外に、時系列データ演算部１５と、頻度処理演算部１６と、頻度処理結果記録部１７と、を有しており、演算装置制御用ＰＣ５１の制御下で動作するようになっている。車載演算装置５０は、記録開始スイッチ５１ａを有している。
【００１３】
次に、上述のように構成された本実施形態の動作について説明する。図３〜図１０は、本実施形態の動作を示すフローチャートであり、図３は、車両のピッチング量に基づいて路面勾配値を計測する場合、図４は、車両のロール量に基づいてカント量（道路横断面プロファイル）を計測する場合、図５は、Ｚ軸回りの角速度に基づいてカーブ半径を計測する場合、図６は、車両の上下加速度に基づいて路面の凹凸状態を計測する場合、図７は、車両周囲の照度に基づいて、橋桁、トンネルの存在及びその長さを計測する場合、図８は、路側帯に存在する障害物を検出する場合、図９は、路面に存在する障害物を検出する場合、そして、図１０は、路面に敷設された白線を検出する場合、をそれぞれ示している。
【００１４】
まず、図３に示すフローチャートに基づいて、車両のピッチング量を計測する手順について説明する。
【００１５】
同図に示すステップＳ１の処理では、３軸ジャイロセンサ１にて、車両のピッチング量を検出する。次いで、ステップＳ２では、各車高センサ３，４，５，６にて、４輪部位における、対路面との距離を計測する。
【００１６】
そして、ステップＳ３では、ＦＬ車高センサ３、及びＦＲ車高センサ４にて検出される前輪２輪の路面間距離と、ＲＬ車高センサ５、及びＲＲ車高センサ６にて検出される後輪２輪の路面間距離と、に基づいて、車両の姿勢分のみを検出する。
【００１７】
その後、ステップＳ４では、３軸ジャイロセンサ１で検出されたピッチング量から、車両姿勢分のみを減算し、路面縦断プロファイルを作成する。
【００１８】
これを、図１１を参照しながら説明する。同図（ａ）は、車両が勾配を有する路面を走行しているときの様子を示す説明図であり、図示のように、３軸ジャイロセンサ１にて検出されるピッチング量は、路面の実勾配分と、車両姿勢分とを加算した値として検出されることになる。従って、この検出結果から、車両姿勢分を減算することにより、路面の実勾配分を求める。
【００１９】
具体的には、同図（ｂ）に示すように、以下の（１）式にて車両姿勢分θを求めることができる。
【００２０】
θ＝tan−１｛（ａ′−ａ）＋（ｂ−ｂ′）｝／ｃ ・・・（１）
ここで、ａは勾配０％でのフロントサスペンションストローク初期値、ｂは勾配０％でのリアサスペンションストローク初期値、ａ′は加減速により変化したフロントサスペンションストローク、ｂ′は加減速により変化したリアサスペンションストローク、ｃはホイールベースである。
【００２１】
そして、３軸ジャイロセンサ１にて検出されるピッチング量、及び（１）式で求められる車両姿勢分θに基づいて、路面の実勾配分を求め、これを道路縦断プロファイルとする。
【００２２】
次いで、図３のステップＳ５では、ローパスフィルタ（図示省略）により、道路縦断プロファイルから、路面凹凸等の高周波成分を取り除く処理を行う。そして、ステップＳ６では、求められた路面縦断プロファイルを、現在の路面縦断プロファイルとして、頻度処理演算部１６が有するメモリ（図示省略）内に、一時的に記録する。
【００２３】
その後、ステップＳ７では、車両の走行距離が１０ｍ分進んだかどうかが判断され、１０ｍ進んだ場合には（ステップＳ７でＹＥＳ）、ステップＳ８にて、現在の路面縦断プロファイルから、前回の処理にてメモリに記録されている路面縦断プロファイルを減算する処理が行われる。
【００２４】
そして、ステップＳ９では、上記の減算結果に基づき、今回の測定値と前回の測定値（１０ｍ手前の測定値）との間の勾配変化率が±０．５％以上あるかどうかの判定が行われる。そして、勾配変化率が±０．５％以内である場合には（ステップＳ９でＮＯ）、再度ステップＳ１からの処理が行われる。
【００２５】
また、±０．５％以上である場合には（ステップＳ９でＹＥＳ）、ステップＳ１０にて、記録開始スイッチ５１ａがオンとされているかどうかが判断され、オンとされている場合には、ステップＳ１１にて、路線キロポスト（位置を示す指標）を記録する処理が行われる。
【００２６】
以下これを、図１２に示す説明図を参照しながら説明する。同図（ａ）は、累積走行距離と路面実勾配（％）との関係を示す特性図であり、同図に示すように、車両の走行に伴い、１０ｍ間隔で路面実勾配データが収集される。そして、このデータに基づき、路面実勾配１０ｍ毎の差分を演算し、この差分の、全体に対する比率を求める。その結果、同図（ｂ）に示す如くのデータを得ることができる。そして、差分の比率が０．５％以上となったときに、路面実勾配値を記録保存する。即ち、図３に示すステップＳ１２の、路面勾配値を記録する処理が行われる。更に、ステップＳ１３にて、現在の路面勾配値と、１０ｍ前の勾配値とが図１に示す頻度処理結果記録部１７に記録される。
【００２７】
その結果、以下の表１に示すように、路線キロポイント（路線ＫＰ）における勾配変化率（％）、１０ｍ前の勾配値（％）、及び現在勾配値（％）を得ることができる。
【表１】
【００２８】
こうして、路線の勾配値を求め、記録保存することができるようになる。また、勾配値の変化の大きさが所定値以上のとき、即ち、０．５％以上変化したときにのみ、路面の勾配値が記録される。従って、不要なデータの書き込みを回避することができ、頻繁なデータの更新を防止することができる。
【００２９】
次に、図４に示すフローチャートについて説明する。ここでの処理では、車両のカント量を計測する。
【００３０】
まず、ステップＳ５１では、３軸ジャイロセンサ１にて、車両のロール量を検出する。次いで、ステップＳ５２では、各車高センサ３，４，５，６にて、４輪部位における、対路面との距離を計測する。そして、ステップＳ５３では、ＦＬ車高センサ３、及びＲＬ車高センサ５にて検出される左側２輪の路面間距離と、ＦＲ車高センサ４、及びＲＲ車高センサ６にて検出される右側２輪の路面間距離と、に基づいて、車両の姿勢分のみを算出する。
【００３１】
その後、ステップＳ５４では、３軸ジャイロセンサ１より求められるロール量から、前述の処理で求められた車両姿勢分のみを減算し、路面横断プロファイルを算出する。次いで、ステップＳ５５では、ローパスフィルタ（図示省略）により、路面凹凸等に起因して生じる高周波成分を取り除く処理が行われる。
【００３２】
そして、ステップＳ５６では、求められた路面横断プロファイルを、現在の路面横断プロファイルとして、メモリ内に一時的に記憶する。
【００３３】
ステップＳ５７では、車両の走行距離が１０ｍ進んだかどうかが判断され、１０ｍ進んだ場合には（ステップＳ５７でＹＥＳ）、ステップＳ５８にて、走行距離が１０ｍ進んだ時点でのステアリング舵角量を記憶する処理が行われる。また、ステップＳ５９にて、記録開始スイッチ５１ａがオンとされているかどうかが判断される。
【００３４】
記録開始スイッチ５１ａがオンとされている場合には（ステップＳ５９でＹＥＳ）、ステップＳ６０にて、路線キロポストを記録する処理が行われ、ステップＳ６１にて、路面カント量を記録する処理が行われ、更に、ステップＳ６２にて、ステアリング舵角量を記録する処理が行われる。
【００３５】
そして、このような処理により、車両走行路の、路面のカント量、ステアリング舵角、及び路線キロポストの関係を、収集することができる。
【００３６】
次に、図５に示すフローチャートについて説明する。ここでの処理では、路面のカーブ半径を収集する処理が行われる。
【００３７】
まず、ステップＳ７１では、３軸ジャイロセンサ１にて、Ｚ軸回りの角速度を計測する（Ｚ軸は、路面と垂直な方向）。次いで、ステップＳ７２では、４輪分の車輪速から、車体速度を推定する処理が行われる。
【００３８】
その後、ステップＳ７３では、前述の処理で求められた角速度と車体速度とに基づいて、路面の曲率を推定する処理が行われる。そして、ステップＳ７４にて、車両が１ｍ進んだかどうかが判断され、ステップＳ７５では、車両が１ｍ進む毎に、路面の曲率をメモリ内に記憶する。
【００３９】
ステップＳ７６では、車両の走行距離５０ｍ分のデータ（曲率のデータ）が記憶されたかどうかが判断され、５０ｍ分のデータが蓄積された場合には（ステップＳＴ７６でＹＥＳ）、ステップＳ７７にて、走行距離５０ｍ毎の曲率の移動平均を求める処理が行われる。
【００４０】
次いで、ステップＳ７８にて、この曲率が指定曲率「Ａ」に達したかどうかが判断され、「Ａ」に達した場合には、ステップＳ７９にて、指定曲率「Ａ」に達した路線のキロポストを記憶する。
【００４１】
そして、ステップＳ８０では、路面の曲率が指定曲率「Ｂ」（ＡとＢの大きさの関係は任意である）に達するまでの間、最大極大率を更新し続ける。ステップＳ８１にて、曲率が指定曲率「Ｂ」に達した場合には、ステップＳ８２にて、指定曲率「Ｂ」に達したときの路線キロポストを一時的に記憶する処理が行われる。また、ステップＳ８３にて、最大曲率（上述の処理で更新された最大曲率）を一時的に記憶する。
【００４２】
ステップＳ８４では、車線変更が無かったかどうかが判断され、無かった場合には（ステップＳ８４でＹＥＳ）、ステップＳ８５にて、記録開始スイッチ５１ａがオンとされているかどうかが判断され、オンとされた場合には（ステップＳＴ８５でＹＥＳ）、ステップＳ８６にて、指定曲線「Ａ」に達した路線のキロポストを記録し、且つ、ステップＳ８７にて、指定曲線「Ｂ」に達した路線のキロポストを記憶する。更に、ステップＳ８８にて、最大キロポストが記録される。
【００４３】
このようにして、図５に示す処理では、車両が走行する路面の曲率半径を求め、且つ路線キロポストの対応を示すデータを入手することができる。
【００４４】
次に、図６に示すフローチャートについて説明する。ここでの処理では、車両の上下加速度を検出することにより、最大車体角度を求める。
【００４５】
まず、ステップＳ９１では、路面凹凸計測用の上下加速度計８にて車体の上下加速度を計測する処理が行われる。次いで、ステップＳ９２では、前輪２輪と、後輪２輪のそれぞれの路面間距離に基づいて、車両の姿勢分のみを演算する処理が行われる。
【００４６】
ステップＳ９３では、ステップＳ９２の処理で求められる上下加速度が、指定上下加速度「Ａ」に達したかどうかが判断され、指定上下加速度「Ａ」に達した場合には（ステップＳ９３でＹＥＳ）、ステップＳ９４にて、指定加速度「Ａ」に達した路線のキロポストを一時的に記録する処理が行われる。
【００４７】
ステップＳ９５では、指定上下加速度「Ｂ」に達するまでの間、最大上下加速度を更新し続ける処理が行われ、ステップＳ９６では、指定上下加速度「Ｂ」に達するまでの間、最大車体角度を更新し続ける処理が行われる。
【００４８】
ステップＳ９７では、上下加速度が指定上下加速度「Ｂ」に達したかどうかが判断され、達した場合には（ステップＳＴ９７でＹＥＳ）、ステップＳ９８にて、記録開始スイッチ５１ａがオンとされているかどうかが判断される。オンとされている場合には（ステップＳ９８でＹＥＳ）、ステップＳ９９にて、指定上下加速度「Ａ」に達した路線のキロポストを記録し、ステップＳ１００にて、指定上下加速度「Ｂ」に達した路線のキロポストを記録する処理が行われる。
【００４９】
更に、ステップＳ１０１にて、最大上下加速度が記録され、ステップＳ１０２にて、最大車体角度が記録される。
【００５０】
このようにして、図６に示すフローチャートの処理では、車両が走行する路面の、上下方向の加速度、及び車体角度を計測することができる。
【００５１】
次に、図７に示すフローチャートについて説明する。ここでの処理では、車両周囲の照度を検出することにより、車両がトンネル内を走行しているかどうかを検出するものである。
【００５２】
まず、ステップＳ２１では、照度センサ１１にて車両外部の照度を計測する。次いで、ステップＳ２２では、計測された照度が、予め設定した指定照度[1]（日中の屋外よりもやや暗い照度）に達しているかどうかが判断され、指定照度[1]に達した場合には（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ステップＳ２３にて、この検出位置における路線キロポストを一時記憶する。
【００５３】
その後、ステップＳ２４では、指定照度[2]（トンネル内の照度程度のレベル；指定照度[2]＜指定照度[1]）に達する前に、指定照度[3]（日中の屋外の照度程度のレベル；指定照度[3]＞指定照度[1]）になったかどうかが判断される。
【００５４】
そして、指定照度[2]に達する前に指定照度[3]になった場合には（ステップＳ２４でＹＥＳ）、車両が橋桁の影となる部分等を通過したものと判断し、再度ステップＳ２１からの処理を繰り返す。
【００５５】
他方、指定照度[2]に達した場合には（ステップＳＴ２４でＮＯ）、車両がトンネル内に進入したものと判断し、ステップＳ２５にて、入口照度勾配（Ｌｘ／ｍ）を求め、これをメモリ内に一時的に記憶する。なお、Ｌｘは照度、ｍは距離を示し、Ｌｘ／ｍは、単位距離当たりの照度変化を示す。
【００５６】
次いで、ステップＳ２６では、照度センサ１１にて検出される照度が、指定照度[2]に達するまでの間、即ち、指定照度[3]と指定照度[2]の間の照度が継続されている間、トンネルの長さを更新し続ける。更に、ステップＳ２７にて、指定照度[2]に達するまでの間、最小照度を更新し続ける。
【００５７】
その後、指定照度[2]に達した場合には、ステップＳ２８でＹＥＳとなり、ステップＳ２９にて、出口照度勾配（Ｌｘ／ｍ）を求める。
【００５８】
以下、照度勾配を求めるときの様子を、図１３を参照しながら、詳細に説明する。同図（ａ）は、車両がトンネル内に進入し、該トンネルを通過するまでの間の、周囲の照度変化を示す特性図である。同図に示すように、トンネルの入口付近では、照度は、屋外の照度レベルの指定照度[3]程度となっており、その後、指定照度[1]、指定照度[2]の順に、照度が徐々に小さくなる。
【００５９】
他方、車両がトンネルの出口付近に達すると、指定照度[1]、指定照度[3]の順に、照度が徐々に大きくなる。
【００６０】
図１３（ｂ）は、累積走行距離と照度の関係を示す特性図であり、同図に示すように、トンネルの入口付近では、照度が急激に低下し、出口付近では、照度が急激に上昇している。そして、照度勾配（Ｌｘ／ｍ）の大きさに基づいて、トンネル内を走行しているか否かを判断することができ、ひいては、トンネル長さの測定が可能であることが理解される。
【００６１】
そして、図７に示すステップＳ３０では、記録開始スイッチ５１ａがオンとされたかどうかが判断され、オンとされた場合には、ステップＳ３１にて、指定照度[1]に達した地点における、路線のキロポストを記録する処理が行われる。
【００６２】
そして、ステップＳ２３で記録した路線キロポストのデータと、ステップＳ３１にて記録した路線キロポストのデータとに基づいて、ステップＳ３２では、トンネル長さを求め、この結果を頻度処理結果記録部１７に記録する。
【００６３】
更に、ステップＳ３３にて、トンネル内の最小照度を記録する処理が行われ、ステップＳ３４にて、トンネル入口、及び出口における照度勾配（Ｌｘ／ｍ）が記録され、ステップＳ３５にて、指定照度[2]に達した際の、路線キロポストが記録される。
【００６４】
その結果、例えば、以下の表２に示す如くのデータを得ることができる。
【表２】
【００６５】
こうして、車両がトンネル内を通過することにより、路線上にトンネルが存在することを記録することができ、且つ、該トンネルの長さをも記録することができるのである。
【００６６】
次に、図８に示すフローチャートに基づいて、路側帯に存在する障害物を検出する際の動作について説明する。まず、ステップＳ４１では、赤外線センサ１３にて、路側帯に存在する対象物（障害物）からの反射量を計測する。次いで、ステップＳ４２にて、車両（移動物体）と対象物（停止物体）とを切り分ける処理を行う。
【００６７】
そして、ステップＳ４３にて、対象物からの反射量が指定反射量に達したかどうかが判断され、指定反射量に達した場合には（ステップＳ４３でＹＥＳ）、その対象物が障害物であるものと判断して、ステップＳ４４にて、この反射量をメモリ内に記憶する。
【００６８】
次いで、ステップＳ４５にて、指定反射量に達した路線のキロポストを一時的に記憶する。
【００６９】
その後、ステップＳ４６にて、記録開始スイッチ５１ａがオンとされると、ステップＳ４７にて、測定された障害物の反射量を、頻度処理結果記録部１７内に記録する。同時に、ステップＳ４８にて、指定反射量に達した路線のキロポストを頻度処理結果記録部１７内に記録する。
【００７０】
こうして、車両が走行する道路の路側帯に存在する障害物を検出することができるのである。
【００７１】
以下、図１４を参照しながら、障害物を検出する動作を具体的に説明する。図１４（ａ）は、障害物を検出する様子を示す説明図であり、同図（ｂ）は、車両の累積走行距離と赤外線反射量との関係を示す特性図である。
【００７２】
同図（ａ）に示すように、車両の赤外線センサ１３より、赤外線が照射されると、路側帯に存在する看板等の障害物により、この赤外線が反射され、赤外線センサ１３に取り込まれる。
【００７３】
そして、同図（ｂ）に示すように、反射量のレベルが「４」以上となった場合には、この物体が障害物であるものと判断する。その結果、以下の表３に示す如くのデータを得ることができる。
【表３】
【００７４】
このようにして、図８に示すフローチャートの処理を用いることにより、路側帯の障害物の存在を確実に検出することができるようになる。
【００７５】
次に、図９に示すフローチャートについて説明する。ここでの処理では、路面に存在する障害物を検出する処理が行われる。
【００７６】
まず、ステップＳ１１１では、赤外線センサ１３により、路面の反射量を計測する処理が行われる。次いで、ステップＳ１１２では、車両と路面を切り分ける処理が行われる。
【００７７】
そして、ステップＳ１１３では、計測される反射量が、指定反射量に達したかどうかが判断され、更に、ステップＳ１１４にて、ブレーキが踏まれていないかどかが判断される。次いで、指定反射量に達し、且つブレーキが踏まれていない場合には、ステップＳ１１５にて、対象路面を障害物と判断し、このときの反射量を一時的に記憶する処理が行われる。
【００７８】
更に、ステップＳ１１６では、指定反射量に達したときの路線キロポストを記憶する。
【００７９】
ステップＳ１１７では、記録開始スイッチ５１ａがオンとされているかどうかが判断され、オンとされている場合には（ステップＳ１１７でＹＥＳ）、ステップＳ１１８にて、対象路面を障害物と判断し、反射量を記録する。
【００８０】
また、ステップＳ１１９では、指定反射量に達した路線のキロポストを記録する処理が行われる。
【００８１】
このようにして、図９に示すフローチャートの処理では、路面に存在する障害物を検出することができるのである。
【００８２】
次に、図１０に示すフローチャートについて説明する。ここでの処理では、路面に敷設されている白線、及び白線の継続距離を収集する。
【００８３】
まず、ステップＳ１２１では、白線認識カメラ１９にて、路面に敷設された白線を捕捉する。次いで、ステップＳ１２２にて、当該車両が車線変更していないかどうかの判断が行われる。車線変更していない場合には（ステップＳ１２２でＹＥＳ）、ステップＳ１２３にて、捕捉された白線が所定距離分継続しているかどうかが判断される。
【００８４】
そして、所定距離分継続している場合には（ステップＳ１２３でＹＥＳ）、ステップＳ１２４にて、継続開始キロポストを、一時的に記憶する処理が行われる。次いで、ステップＳ１２５にて、対象白線の継続距離を計測し続ける。
【００８５】
ステップＳ１２６にて、車線変更していないかどうかが判断され、車線変更していない場合には（ステップＳ１２６でＹＥＳ）、ステップＳ１２７にて、白線が途切れていないかどうかが判断される。白線が途切れていない場合には（ステップＳ１２７でＹＥＳ）、ステップＳ１２８にて、記録開始スイッチ５１ａがオンとされているかどうかが判断され、オンとされている場合には（ステップＳ１２８でＹＥＳ）、ステップＳ１２９にて、継続開始位置の路線キロポストを記録する処理が行われる。
【００８６】
他方、ステップＳ１３０にて、継続終了の路線キロポストが記録される。更に、ステップＳ１３１にて、白線継続距離が記録される。
【００８７】
こうして、路面に敷設された白線が検出され、該白線のデータが収集されるのである。
【００８８】
このようにして、本実施形態に係る道路情報収集装置では、車両が路線を走行することにより、当該路線の各種の情報、即ち、路面勾配値、路面のカント量、走行路のカーブ半径、路面の凹凸状態、トンネルの存在及びその長さ、路側帯に存在する障害物、路面に存在する障害物、及び、路面に敷設された白線、を計測し、これらのデータを記録保存することができるので、路線走行時に有用な道路情報を容易、且つ高精度に収集することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
橋桁、トンネルなどの道路情報を収集する上で極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置が有する各構成要素が、車体に配置される様子を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の動作を示すフローチャートであり、車両のピッチング量に基づいて路面勾配値を計測する場合を示す。
【図４】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の動作を示すフローチャートであり、車両のロール量に基づいてカント量を計測する場合を示す。
【図５】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の動作を示すフローチャートであり、Ｚ軸回りの角速度に基づいてカーブ半径を計測する場合を示す。
【図６】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の動作を示すフローチャートであり、車両の上下加速度に基づいて路面の凹凸状態を計測する場合を示す。
【図７】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の動作を示すフローチャートであり、車両周囲の照度に基づいて、トンネルの存在及びその長さを計測する場合を示す。
【図８】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の動作を示すフローチャートであり、路側帯に存在する障害物を検出する場合を示す。
【図９】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の動作を示すフローチャートであり、路面に存在する障害物を検出する場合を示す。
【図１０】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の動作を示すフローチャートであり、路面に敷設された白線を検出する場合を示す。
【図１１】車両が勾配を有する路面を走行しているときの様子を示す説明図である。
【図１２】累積走行距離と路面実勾配（％）との関係を示す特性図である。
【図１３】赤外線センサにより、路側帯に存在する障害物を検出する様子を示す説明図である。
【図１４】（ａ）は障害物を検出する様子を示す説明図、（ｂ）は車両の累積走行距離と赤外線反射量との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【００９１】
１ ３軸ジャイロセンサ
２ 分岐器
３ ＦＬ車高センサ
４ ＦＲ車高センサ
５ ＲＬ車高センサ
６ ＲＲ車高センサ
７ 増幅アンプ
８ 上下加速度計
９ 増幅アンプ
１０ メインアンプ
１１ 照度センサ
１２ ウインカーセンサ
１３ 赤外線センサ
１４ 入力端子
１５ 時系列データ演算部
１６ 頻度処理演算部
１７ 頻度処理結果記録部
１８ 舵角センサ
１９ 白線認識カメラ
２０ 車輪速センサ
５０ 車載演算装置
５１ 演算装置制御用ＰＣ
５１ａ 記録開始スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路上における各種の情報を取得する道路情報収集装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に設けられた各種センサの出力値に基づいて、道路の路面に関する情報を収集する技術が知られている。このような道路情報収集装置の従来例として、例えば、特開２０００−３３８８６５号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。
【特許文献１】特開２０００−３３８８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の道路情報収集装置においては、車両が走行する路面に関する情報のみを収集しており、例えば、トンネルの有無や橋桁の有無等の道路情報については収集しておらず、道路情報収集装置としては改良の余地があった。
【０００４】
この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、車両の周囲環境に関するデータを収集することが可能な道路情報収集装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、車両が走行する道路に関する情報を収集する道路情報収集装置において、車両周囲の照度を検出する照度検出手段と、前記照度検出手段で検出される照度の変化率に基づいて、トンネルの有無の情報、及び橋桁の有無の情報を収集する周囲環境収集手段と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、車両が走行する路面に関する情報以外の、車両の周囲環境を示す情報として、トンネルの有無の情報、橋桁の有無の情報を収集するので、車両の走行に関するより多くの情報を取得することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の構成を示すブロック図、図２は、各構成要素の車両搭載説明図である。図１、図２に示すように、該道路情報収集装置１００は、車両の３軸方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向）への変動を検出する３軸ジャイロセンサ１と、該３軸ジャイロセンサ１の出力信号に基づいて、車両のロール量、ピッチング量、及びＸ、Ｙ、Ｚ軸の各方向への変位量、Ｘ軸、Ｚ軸方向への変位率を求め、これらの信号を出力する分岐器２と、を有している。
【０００８】
また、車両の左前部（ＦＬ）、右前部（ＦＲ）、左後部（ＲＬ）、及び右後部（ＲＲ）のそれぞれの部位の車高（路面、バネ上車体間の距離）を検出する車高センサ３，４，５，６と、これらの各車高センサ３〜６にて検出された車高データを増幅する増幅アンプ７と、を有している。
【０００９】
更に、車両が走行する路面の凹凸を検出するための、圧電型の上下加速度計８と、該上下加速度計８より出力される信号を増幅する増幅アンプ９と、を有している。
【００１０】
また、分岐器２、及び増幅アンプ７，９より出力される各信号を増幅するメインアンプ１０と、該メインアンプ１０の出力信号を車載演算装置５０へ取り込むための入力端子１４と、を有している。
【００１１】
更に、車両周囲の照度を検出する照度センサ（照度検出手段）１１と、車線変更判断用のウインカー信号を検出するウインカーセンサ１２と、路側帯近傍に存在する障害物を検出する赤外線センサ１３と、車両の操舵方向を検出する舵角センサ１８と、路面に敷設されている白線を検出する白線認識カメラ１９と、車輪速センサ２０と、を有しており、これらの各構成要素は、車載演算装置５０の入力端子１４と接続されている。
【００１２】
車載演算装置５０は、前述した入力端子１４の外に、時系列データ演算部１５と、頻度処理演算部１６と、頻度処理結果記録部１７と、を有しており、演算装置制御用ＰＣ５１の制御下で動作するようになっている。車載演算装置５０は、記録開始スイッチ５１ａを有している。
【００１３】
次に、上述のように構成された本実施形態の動作について説明する。図３〜図１０は、本実施形態の動作を示すフローチャートであり、図３は、車両のピッチング量に基づいて路面勾配値を計測する場合、図４は、車両のロール量に基づいてカント量（道路横断面プロファイル）を計測する場合、図５は、Ｚ軸回りの角速度に基づいてカーブ半径を計測する場合、図６は、車両の上下加速度に基づいて路面の凹凸状態を計測する場合、図７は、車両周囲の照度に基づいて、橋桁、トンネルの存在及びその長さを計測する場合、図８は、路側帯に存在する障害物を検出する場合、図９は、路面に存在する障害物を検出する場合、そして、図１０は、路面に敷設された白線を検出する場合、をそれぞれ示している。
【００１４】
まず、図３に示すフローチャートに基づいて、車両のピッチング量を計測する手順について説明する。
【００１５】
同図に示すステップＳ１の処理では、３軸ジャイロセンサ１にて、車両のピッチング量を検出する。次いで、ステップＳ２では、各車高センサ３，４，５，６にて、４輪部位における、対路面との距離を計測する。
【００１６】
そして、ステップＳ３では、ＦＬ車高センサ３、及びＦＲ車高センサ４にて検出される前輪２輪の路面間距離と、ＲＬ車高センサ５、及びＲＲ車高センサ６にて検出される後輪２輪の路面間距離と、に基づいて、車両の姿勢分のみを検出する。
【００１７】
その後、ステップＳ４では、３軸ジャイロセンサ１で検出されたピッチング量から、車両姿勢分のみを減算し、路面縦断プロファイルを作成する。
【００１８】
これを、図１１を参照しながら説明する。同図（ａ）は、車両が勾配を有する路面を走行しているときの様子を示す説明図であり、図示のように、３軸ジャイロセンサ１にて検出されるピッチング量は、路面の実勾配分と、車両姿勢分とを加算した値として検出されることになる。従って、この検出結果から、車両姿勢分を減算することにより、路面の実勾配分を求める。
【００１９】
具体的には、同図（ｂ）に示すように、以下の（１）式にて車両姿勢分θを求めることができる。
【００２０】
θ＝tan−１｛（ａ′−ａ）＋（ｂ−ｂ′）｝／ｃ ・・・（１）
ここで、ａは勾配０％でのフロントサスペンションストローク初期値、ｂは勾配０％でのリアサスペンションストローク初期値、ａ′は加減速により変化したフロントサスペンションストローク、ｂ′は加減速により変化したリアサスペンションストローク、ｃはホイールベースである。
【００２１】
そして、３軸ジャイロセンサ１にて検出されるピッチング量、及び（１）式で求められる車両姿勢分θに基づいて、路面の実勾配分を求め、これを道路縦断プロファイルとする。
【００２２】
次いで、図３のステップＳ５では、ローパスフィルタ（図示省略）により、道路縦断プロファイルから、路面凹凸等の高周波成分を取り除く処理を行う。そして、ステップＳ６では、求められた路面縦断プロファイルを、現在の路面縦断プロファイルとして、頻度処理演算部１６が有するメモリ（図示省略）内に、一時的に記録する。
【００２３】
その後、ステップＳ７では、車両の走行距離が１０ｍ分進んだかどうかが判断され、１０ｍ進んだ場合には（ステップＳ７でＹＥＳ）、ステップＳ８にて、現在の路面縦断プロファイルから、前回の処理にてメモリに記録されている路面縦断プロファイルを減算する処理が行われる。
【００２４】
そして、ステップＳ９では、上記の減算結果に基づき、今回の測定値と前回の測定値（１０ｍ手前の測定値）との間の勾配変化率が±０．５％以上あるかどうかの判定が行われる。そして、勾配変化率が±０．５％以内である場合には（ステップＳ９でＮＯ）、再度ステップＳ１からの処理が行われる。
【００２５】
また、±０．５％以上である場合には（ステップＳ９でＹＥＳ）、ステップＳ１０にて、記録開始スイッチ５１ａがオンとされているかどうかが判断され、オンとされている場合には、ステップＳ１１にて、路線キロポスト（位置を示す指標）を記録する処理が行われる。
【００２６】
以下これを、図１２に示す説明図を参照しながら説明する。同図（ａ）は、累積走行距離と路面実勾配（％）との関係を示す特性図であり、同図に示すように、車両の走行に伴い、１０ｍ間隔で路面実勾配データが収集される。そして、このデータに基づき、路面実勾配１０ｍ毎の差分を演算し、この差分の、全体に対する比率を求める。その結果、同図（ｂ）に示す如くのデータを得ることができる。そして、差分の比率が０．５％以上となったときに、路面実勾配値を記録保存する。即ち、図３に示すステップＳ１２の、路面勾配値を記録する処理が行われる。更に、ステップＳ１３にて、現在の路面勾配値と、１０ｍ前の勾配値とが図１に示す頻度処理結果記録部１７に記録される。
【００２７】
その結果、以下の表１に示すように、路線キロポイント（路線ＫＰ）における勾配変化率（％）、１０ｍ前の勾配値（％）、及び現在勾配値（％）を得ることができる。
【表１】
【００２８】
こうして、路線の勾配値を求め、記録保存することができるようになる。また、勾配値の変化の大きさが所定値以上のとき、即ち、０．５％以上変化したときにのみ、路面の勾配値が記録される。従って、不要なデータの書き込みを回避することができ、頻繁なデータの更新を防止することができる。
【００２９】
次に、図４に示すフローチャートについて説明する。ここでの処理では、車両のカント量を計測する。
【００３０】
まず、ステップＳ５１では、３軸ジャイロセンサ１にて、車両のロール量を検出する。次いで、ステップＳ５２では、各車高センサ３，４，５，６にて、４輪部位における、対路面との距離を計測する。そして、ステップＳ５３では、ＦＬ車高センサ３、及びＲＬ車高センサ５にて検出される左側２輪の路面間距離と、ＦＲ車高センサ４、及びＲＲ車高センサ６にて検出される右側２輪の路面間距離と、に基づいて、車両の姿勢分のみを算出する。
【００３１】
その後、ステップＳ５４では、３軸ジャイロセンサ１より求められるロール量から、前述の処理で求められた車両姿勢分のみを減算し、路面横断プロファイルを算出する。次いで、ステップＳ５５では、ローパスフィルタ（図示省略）により、路面凹凸等に起因して生じる高周波成分を取り除く処理が行われる。
【００３２】
そして、ステップＳ５６では、求められた路面横断プロファイルを、現在の路面横断プロファイルとして、メモリ内に一時的に記憶する。
【００３３】
ステップＳ５７では、車両の走行距離が１０ｍ進んだかどうかが判断され、１０ｍ進んだ場合には（ステップＳ５７でＹＥＳ）、ステップＳ５８にて、走行距離が１０ｍ進んだ時点でのステアリング舵角量を記憶する処理が行われる。また、ステップＳ５９にて、記録開始スイッチ５１ａがオンとされているかどうかが判断される。
【００３４】
記録開始スイッチ５１ａがオンとされている場合には（ステップＳ５９でＹＥＳ）、ステップＳ６０にて、路線キロポストを記録する処理が行われ、ステップＳ６１にて、路面カント量を記録する処理が行われ、更に、ステップＳ６２にて、ステアリング舵角量を記録する処理が行われる。
【００３５】
そして、このような処理により、車両走行路の、路面のカント量、ステアリング舵角、及び路線キロポストの関係を、収集することができる。
【００３６】
次に、図５に示すフローチャートについて説明する。ここでの処理では、路面のカーブ半径を収集する処理が行われる。
【００３７】
まず、ステップＳ７１では、３軸ジャイロセンサ１にて、Ｚ軸回りの角速度を計測する（Ｚ軸は、路面と垂直な方向）。次いで、ステップＳ７２では、４輪分の車輪速から、車体速度を推定する処理が行われる。
【００３８】
その後、ステップＳ７３では、前述の処理で求められた角速度と車体速度とに基づいて、路面の曲率を推定する処理が行われる。そして、ステップＳ７４にて、車両が１ｍ進んだかどうかが判断され、ステップＳ７５では、車両が１ｍ進む毎に、路面の曲率をメモリ内に記憶する。
【００３９】
ステップＳ７６では、車両の走行距離５０ｍ分のデータ（曲率のデータ）が記憶されたかどうかが判断され、５０ｍ分のデータが蓄積された場合には（ステップＳＴ７６でＹＥＳ）、ステップＳ７７にて、走行距離５０ｍ毎の曲率の移動平均を求める処理が行われる。
【００４０】
次いで、ステップＳ７８にて、この曲率が指定曲率「Ａ」に達したかどうかが判断され、「Ａ」に達した場合には、ステップＳ７９にて、指定曲率「Ａ」に達した路線のキロポストを記憶する。
【００４１】
そして、ステップＳ８０では、路面の曲率が指定曲率「Ｂ」（ＡとＢの大きさの関係は任意である）に達するまでの間、最大極大率を更新し続ける。ステップＳ８１にて、曲率が指定曲率「Ｂ」に達した場合には、ステップＳ８２にて、指定曲率「Ｂ」に達したときの路線キロポストを一時的に記憶する処理が行われる。また、ステップＳ８３にて、最大曲率（上述の処理で更新された最大曲率）を一時的に記憶する。
【００４２】
ステップＳ８４では、車線変更が無かったかどうかが判断され、無かった場合には（ステップＳ８４でＹＥＳ）、ステップＳ８５にて、記録開始スイッチ５１ａがオンとされているかどうかが判断され、オンとされた場合には（ステップＳＴ８５でＹＥＳ）、ステップＳ８６にて、指定曲線「Ａ」に達した路線のキロポストを記録し、且つ、ステップＳ８７にて、指定曲線「Ｂ」に達した路線のキロポストを記憶する。更に、ステップＳ８８にて、最大キロポストが記録される。
【００４３】
このようにして、図５に示す処理では、車両が走行する路面の曲率半径を求め、且つ路線キロポストの対応を示すデータを入手することができる。
【００４４】
次に、図６に示すフローチャートについて説明する。ここでの処理では、車両の上下加速度を検出することにより、最大車体角度を求める。
【００４５】
まず、ステップＳ９１では、路面凹凸計測用の上下加速度計８にて車体の上下加速度を計測する処理が行われる。次いで、ステップＳ９２では、前輪２輪と、後輪２輪のそれぞれの路面間距離に基づいて、車両の姿勢分のみを演算する処理が行われる。
【００４６】
ステップＳ９３では、ステップＳ９２の処理で求められる上下加速度が、指定上下加速度「Ａ」に達したかどうかが判断され、指定上下加速度「Ａ」に達した場合には（ステップＳ９３でＹＥＳ）、ステップＳ９４にて、指定加速度「Ａ」に達した路線のキロポストを一時的に記録する処理が行われる。
【００４７】
ステップＳ９５では、指定上下加速度「Ｂ」に達するまでの間、最大上下加速度を更新し続ける処理が行われ、ステップＳ９６では、指定上下加速度「Ｂ」に達するまでの間、最大車体角度を更新し続ける処理が行われる。
【００４８】
ステップＳ９７では、上下加速度が指定上下加速度「Ｂ」に達したかどうかが判断され、達した場合には（ステップＳＴ９７でＹＥＳ）、ステップＳ９８にて、記録開始スイッチ５１ａがオンとされているかどうかが判断される。オンとされている場合には（ステップＳ９８でＹＥＳ）、ステップＳ９９にて、指定上下加速度「Ａ」に達した路線のキロポストを記録し、ステップＳ１００にて、指定上下加速度「Ｂ」に達した路線のキロポストを記録する処理が行われる。
【００４９】
更に、ステップＳ１０１にて、最大上下加速度が記録され、ステップＳ１０２にて、最大車体角度が記録される。
【００５０】
このようにして、図６に示すフローチャートの処理では、車両が走行する路面の、上下方向の加速度、及び車体角度を計測することができる。
【００５１】
次に、図７に示すフローチャートについて説明する。ここでの処理では、車両周囲の照度を検出することにより、車両がトンネル内を走行しているかどうかを検出するものである。
【００５２】
まず、ステップＳ２１では、照度センサ１１にて車両外部の照度を計測する。次いで、ステップＳ２２では、計測された照度が、予め設定した指定照度[1]（日中の屋外よりもやや暗い照度）に達しているかどうかが判断され、指定照度[1]に達した場合には（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ステップＳ２３にて、この検出位置における路線キロポストを一時記憶する。
【００５３】
その後、ステップＳ２４では、指定照度[2]（トンネル内の照度程度のレベル；指定照度[2]＜指定照度[1]）に達する前に、指定照度[3]（日中の屋外の照度程度のレベル；指定照度[3]＞指定照度[1]）になったかどうかが判断される。
【００５４】
そして、指定照度[2]に達する前に指定照度[3]になった場合には（ステップＳ２４でＹＥＳ）、車両が橋桁の影となる部分等を通過したものと判断し、再度ステップＳ２１からの処理を繰り返す。
【００５５】
他方、指定照度[2]に達した場合には（ステップＳＴ２４でＮＯ）、車両がトンネル内に進入したものと判断し、ステップＳ２５にて、入口照度勾配（Ｌｘ／ｍ）を求め、これをメモリ内に一時的に記憶する。なお、Ｌｘは照度、ｍは距離を示し、Ｌｘ／ｍは、単位距離当たりの照度変化を示す。
【００５６】
次いで、ステップＳ２６では、照度センサ１１にて検出される照度が、指定照度[2]に達するまでの間、即ち、指定照度[3]と指定照度[2]の間の照度が継続されている間、トンネルの長さを更新し続ける。更に、ステップＳ２７にて、指定照度[2]に達するまでの間、最小照度を更新し続ける。
【００５７】
その後、指定照度[2]に達した場合には、ステップＳ２８でＹＥＳとなり、ステップＳ２９にて、出口照度勾配（Ｌｘ／ｍ）を求める。
【００５８】
以下、照度勾配を求めるときの様子を、図１３を参照しながら、詳細に説明する。同図（ａ）は、車両がトンネル内に進入し、該トンネルを通過するまでの間の、周囲の照度変化を示す特性図である。同図に示すように、トンネルの入口付近では、照度は、屋外の照度レベルの指定照度[3]程度となっており、その後、指定照度[1]、指定照度[2]の順に、照度が徐々に小さくなる。
【００５９】
他方、車両がトンネルの出口付近に達すると、指定照度[1]、指定照度[3]の順に、照度が徐々に大きくなる。
【００６０】
図１３（ｂ）は、累積走行距離と照度の関係を示す特性図であり、同図に示すように、トンネルの入口付近では、照度が急激に低下し、出口付近では、照度が急激に上昇している。そして、照度勾配（Ｌｘ／ｍ）の大きさに基づいて、トンネル内を走行しているか否かを判断することができ、ひいては、トンネル長さの測定が可能であることが理解される。
【００６１】
そして、図７に示すステップＳ３０では、記録開始スイッチ５１ａがオンとされたかどうかが判断され、オンとされた場合には、ステップＳ３１にて、指定照度[1]に達した地点における、路線のキロポストを記録する処理が行われる。
【００６２】
そして、ステップＳ２３で記録した路線キロポストのデータと、ステップＳ３１にて記録した路線キロポストのデータとに基づいて、ステップＳ３２では、トンネル長さを求め、この結果を頻度処理結果記録部１７に記録する。
【００６３】
更に、ステップＳ３３にて、トンネル内の最小照度を記録する処理が行われ、ステップＳ３４にて、トンネル入口、及び出口における照度勾配（Ｌｘ／ｍ）が記録され、ステップＳ３５にて、指定照度[2]に達した際の、路線キロポストが記録される。
【００６４】
その結果、例えば、以下の表２に示す如くのデータを得ることができる。
【表２】
【００６５】
こうして、車両がトンネル内を通過することにより、路線上にトンネルが存在することを記録することができ、且つ、該トンネルの長さをも記録することができるのである。
【００６６】
次に、図８に示すフローチャートに基づいて、路側帯に存在する障害物を検出する際の動作について説明する。まず、ステップＳ４１では、赤外線センサ１３にて、路側帯に存在する対象物（障害物）からの反射量を計測する。次いで、ステップＳ４２にて、車両（移動物体）と対象物（停止物体）とを切り分ける処理を行う。
【００６７】
そして、ステップＳ４３にて、対象物からの反射量が指定反射量に達したかどうかが判断され、指定反射量に達した場合には（ステップＳ４３でＹＥＳ）、その対象物が障害物であるものと判断して、ステップＳ４４にて、この反射量をメモリ内に記憶する。
【００６８】
次いで、ステップＳ４５にて、指定反射量に達した路線のキロポストを一時的に記憶する。
【００６９】
その後、ステップＳ４６にて、記録開始スイッチ５１ａがオンとされると、ステップＳ４７にて、測定された障害物の反射量を、頻度処理結果記録部１７内に記録する。同時に、ステップＳ４８にて、指定反射量に達した路線のキロポストを頻度処理結果記録部１７内に記録する。
【００７０】
こうして、車両が走行する道路の路側帯に存在する障害物を検出することができるのである。
【００７１】
以下、図１４を参照しながら、障害物を検出する動作を具体的に説明する。図１４（ａ）は、障害物を検出する様子を示す説明図であり、同図（ｂ）は、車両の累積走行距離と赤外線反射量との関係を示す特性図である。
【００７２】
同図（ａ）に示すように、車両の赤外線センサ１３より、赤外線が照射されると、路側帯に存在する看板等の障害物により、この赤外線が反射され、赤外線センサ１３に取り込まれる。
【００７３】
そして、同図（ｂ）に示すように、反射量のレベルが「４」以上となった場合には、この物体が障害物であるものと判断する。その結果、以下の表３に示す如くのデータを得ることができる。
【表３】
【００７４】
このようにして、図８に示すフローチャートの処理を用いることにより、路側帯の障害物の存在を確実に検出することができるようになる。
【００７５】
次に、図９に示すフローチャートについて説明する。ここでの処理では、路面に存在する障害物を検出する処理が行われる。
【００７６】
まず、ステップＳ１１１では、赤外線センサ１３により、路面の反射量を計測する処理が行われる。次いで、ステップＳ１１２では、車両と路面を切り分ける処理が行われる。
【００７７】
そして、ステップＳ１１３では、計測される反射量が、指定反射量に達したかどうかが判断され、更に、ステップＳ１１４にて、ブレーキが踏まれていないかどかが判断される。次いで、指定反射量に達し、且つブレーキが踏まれていない場合には、ステップＳ１１５にて、対象路面を障害物と判断し、このときの反射量を一時的に記憶する処理が行われる。
【００７８】
更に、ステップＳ１１６では、指定反射量に達したときの路線キロポストを記憶する。
【００７９】
ステップＳ１１７では、記録開始スイッチ５１ａがオンとされているかどうかが判断され、オンとされている場合には（ステップＳ１１７でＹＥＳ）、ステップＳ１１８にて、対象路面を障害物と判断し、反射量を記録する。
【００８０】
また、ステップＳ１１９では、指定反射量に達した路線のキロポストを記録する処理が行われる。
【００８１】
このようにして、図９に示すフローチャートの処理では、路面に存在する障害物を検出することができるのである。
【００８２】
次に、図１０に示すフローチャートについて説明する。ここでの処理では、路面に敷設されている白線、及び白線の継続距離を収集する。
【００８３】
まず、ステップＳ１２１では、白線認識カメラ１９にて、路面に敷設された白線を捕捉する。次いで、ステップＳ１２２にて、当該車両が車線変更していないかどうかの判断が行われる。車線変更していない場合には（ステップＳ１２２でＹＥＳ）、ステップＳ１２３にて、捕捉された白線が所定距離分継続しているかどうかが判断される。
【００８４】
そして、所定距離分継続している場合には（ステップＳ１２３でＹＥＳ）、ステップＳ１２４にて、継続開始キロポストを、一時的に記憶する処理が行われる。次いで、ステップＳ１２５にて、対象白線の継続距離を計測し続ける。
【００８５】
ステップＳ１２６にて、車線変更していないかどうかが判断され、車線変更していない場合には（ステップＳ１２６でＹＥＳ）、ステップＳ１２７にて、白線が途切れていないかどうかが判断される。白線が途切れていない場合には（ステップＳ１２７でＹＥＳ）、ステップＳ１２８にて、記録開始スイッチ５１ａがオンとされているかどうかが判断され、オンとされている場合には（ステップＳ１２８でＹＥＳ）、ステップＳ１２９にて、継続開始位置の路線キロポストを記録する処理が行われる。
【００８６】
他方、ステップＳ１３０にて、継続終了の路線キロポストが記録される。更に、ステップＳ１３１にて、白線継続距離が記録される。
【００８７】
こうして、路面に敷設された白線が検出され、該白線のデータが収集されるのである。
【００８８】
このようにして、本実施形態に係る道路情報収集装置では、車両が路線を走行することにより、当該路線の各種の情報、即ち、路面勾配値、路面のカント量、走行路のカーブ半径、路面の凹凸状態、トンネルの存在及びその長さ、路側帯に存在する障害物、路面に存在する障害物、及び、路面に敷設された白線、を計測し、これらのデータを記録保存することができるので、路線走行時に有用な道路情報を容易、且つ高精度に収集することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
橋桁、トンネルなどの道路情報を収集する上で極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置が有する各構成要素が、車体に配置される様子を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の動作を示すフローチャートであり、車両のピッチング量に基づいて路面勾配値を計測する場合を示す。
【図４】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の動作を示すフローチャートであり、車両のロール量に基づいてカント量を計測する場合を示す。
【図５】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の動作を示すフローチャートであり、Ｚ軸回りの角速度に基づいてカーブ半径を計測する場合を示す。
【図６】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の動作を示すフローチャートであり、車両の上下加速度に基づいて路面の凹凸状態を計測する場合を示す。
【図７】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の動作を示すフローチャートであり、車両周囲の照度に基づいて、トンネルの存在及びその長さを計測する場合を示す。
【図８】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の動作を示すフローチャートであり、路側帯に存在する障害物を検出する場合を示す。
【図９】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の動作を示すフローチャートであり、路面に存在する障害物を検出する場合を示す。
【図１０】本発明の一実施形態に係る道路情報収集装置の動作を示すフローチャートであり、路面に敷設された白線を検出する場合を示す。
【図１１】車両が勾配を有する路面を走行しているときの様子を示す説明図である。
【図１２】累積走行距離と路面実勾配（％）との関係を示す特性図である。
【図１３】赤外線センサにより、路側帯に存在する障害物を検出する様子を示す説明図である。
【図１４】（ａ）は障害物を検出する様子を示す説明図、（ｂ）は車両の累積走行距離と赤外線反射量との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【００９１】
１ ３軸ジャイロセンサ
２ 分岐器
３ ＦＬ車高センサ
４ ＦＲ車高センサ
５ ＲＬ車高センサ
６ ＲＲ車高センサ
７ 増幅アンプ
８ 上下加速度計
９ 増幅アンプ
１０ メインアンプ
１１ 照度センサ
１２ ウインカーセンサ
１３ 赤外線センサ
１４ 入力端子
１５ 時系列データ演算部
１６ 頻度処理演算部
１７ 頻度処理結果記録部
１８ 舵角センサ
１９ 白線認識カメラ
２０ 車輪速センサ
５０ 車載演算装置
５１ 演算装置制御用ＰＣ
５１ａ 記録開始スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が走行する道路に関する情報を収集する道路情報収集装置において、
車両周囲の照度を検出する照度検出手段と、
前記照度検出手段で検出される照度の変化率に基づいて、トンネルの有無の情報、及び橋桁の有無の情報を収集する周囲環境収集手段と、
を具備したことを特徴とする道路情報収集装置。
【請求項２】
前記周囲環境収集手段は、第１指定照度、及びこの第１指定照度よりも暗い第２指定照度、及び前記第１指定照度よりも明るい第３指定照度を設定し、
前記照度検出手段にて検出される照度が、前記第１指定照度未満となり、その後、前記第２指定照度に達することなく前記第３指定照度となったとき、このときの走行路に橋桁が存在するものと判定することを特徴とする請求項１に記載の道路情報収集装置。
【請求項３】
前記周囲環境収集手段は、第１指定照度、及びこの第１指定照度よりも暗い第２指定照度、及び前記第１指定照度よりも明るい第３指定照度を設定し、
前記照度検出手段にて検出される照度が、前記第３指定照度、第１指定照度、第２指定照度の順に徐々に照度が小さくなり、その後、第２指定照度、第１指定照度、第３指定照度の順に徐々に照度が大きくなった場合に、このときの走行路にトンネルが存在するものと判定することを特徴とする請求項１に記載の道路情報収集装置。
【請求項４】
前記周囲環境収集手段は、前記照度検出手段で検出される照度が前記第２指定照度未満となってから、第２指定照度以上となるまでの間で、最小となる照度を記録することを特徴とする請求項３に記載の道路情報収集装置。
【請求項５】
前記周囲環境収集手段は、予め収集されている情報に対して、新たに収集された情報に変化が発生したときにのみ、その情報を取得することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の道路情報収集装置。
【請求項１】
車両が走行する道路に関する情報を収集する道路情報収集装置において、
車両周囲の照度を検出する照度検出手段と、
前記照度検出手段で検出される照度の変化率に基づいて、トンネルの有無の情報、及び橋桁の有無の情報を収集する周囲環境収集手段と、
を具備したことを特徴とする道路情報収集装置。
【請求項２】
前記周囲環境収集手段は、第１指定照度、及びこの第１指定照度よりも暗い第２指定照度、及び前記第１指定照度よりも明るい第３指定照度を設定し、
前記照度検出手段にて検出される照度が、前記第１指定照度未満となり、その後、前記第２指定照度に達することなく前記第３指定照度となったとき、このときの走行路に橋桁が存在するものと判定することを特徴とする請求項１に記載の道路情報収集装置。
【請求項３】
前記周囲環境収集手段は、第１指定照度、及びこの第１指定照度よりも暗い第２指定照度、及び前記第１指定照度よりも明るい第３指定照度を設定し、
前記照度検出手段にて検出される照度が、前記第３指定照度、第１指定照度、第２指定照度の順に徐々に照度が小さくなり、その後、第２指定照度、第１指定照度、第３指定照度の順に徐々に照度が大きくなった場合に、このときの走行路にトンネルが存在するものと判定することを特徴とする請求項１に記載の道路情報収集装置。
【請求項４】
前記周囲環境収集手段は、前記照度検出手段で検出される照度が前記第２指定照度未満となってから、第２指定照度以上となるまでの間で、最小となる照度を記録することを特徴とする請求項３に記載の道路情報収集装置。
【請求項５】
前記周囲環境収集手段は、予め収集されている情報に対して、新たに収集された情報に変化が発生したときにのみ、その情報を取得することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の道路情報収集装置。
【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】
【公開番号】特開２００７−１２０９８（Ｐ２００７−１２０９８Ａ）
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８０２７６（Ｐ２００６−２８０２７６）
【出願日】平成１８年１０月１３日（２００６．１０．１３）
【分割の表示】特願２００２−１５１２４４（Ｐ２００２−１５１２４４）の分割
【原出願日】平成１４年５月２４日（２００２．５．２４）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１３日（２００６．１０．１３）
【分割の表示】特願２００２−１５１２４４（Ｐ２００２−１５１２４４）の分割
【原出願日】平成１４年５月２４日（２００２．５．２４）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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