JP2010287044A - 道路情報提供装置およびナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者が配送時間や荷物への影響を考慮せずに安全に走行できるように、路面の凹凸状態を路面情報として情報提供を行うことが可能な道路情報提供装置およびナビゲーション装置を提供する。
【解決手段】道路利用者に道路情報を提供する道路情報提供装置において、車両Ａを走行させたときの路面の凹凸状態を、その車両Ａの位置情報および走行車線情報と共に路面情報として記憶する路面情報記憶部２と、任意の車両Ｂからの要求により、路面情報記憶部２に記憶された路面情報をその車両Ｂに送信する送信手段３とを備えたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、道路情報提供装置およびナビゲーション装置に係り、特に、路面の凹凸状態を路面情報として情報提供可能な道路情報提供装置およびナビゲーション装置に関するものである。

走行中の車両へ道路地図、目的地までの走行経路、および走行経路の渋滞等の道路情報を提供しているナビゲーションシステムがある。

ナビゲーションシステムでは、情報提供センターなどに設けられた道路情報提供装置により、車両に搭載されたナビゲーション装置に渋滞等の道路情報を送信している。

道路情報提供装置が提供する道路情報としては、渋滞の他に、道路工事、道路の重量制限や車幅制限などが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１７１８５０号公報 特開２００２−１１６０３４号公報

ところで、振動に対して破損しやすい精密機器、傷つきやすい食物等の荷物を運送する運送業者の運転者にとっては、荷台の振動が荷物の破損につながるため、荷台の振動に影響を及ぼす路面の凹凸状態は重要な情報の一つである。

しかし、従来の道路情報提供装置では、路面の凹凸状態について情報提供を行っておらず、運転者は、通常、どの道路に凹凸があり走行しにくいか把握することは困難であった。特に、初めて走行する経路であれば、運転者が路面の凹凸状態を把握することはさらに困難である。

そのため、荷物の影響を考慮して走行すれば運転が慎重になり、予定の配送時間を超えてしまう可能性があり、配送時間を主とすれば荷物の状態に影響（破損）が出てしまう可能性があった。

そこで、本発明の目的は、運転者が配送時間や荷物への影響を考慮せずに安全に走行できるように、路面の凹凸状態を路面情報として情報提供を行うことが可能な道路情報提供装置およびナビゲーション装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、道路利用者に道路情報を提供する道路情報提供装置において、車両を走行させたときの路面の凹凸状態を、その車両の位置情報および走行車線情報と共に路面情報として記憶する路面情報記憶部と、任意の車両からの要求により、前記路面情報記憶部に記憶された路面情報をその車両に送信する送信手段とを備えた道路情報提供装置である。

車両を走行させたときの車両の上下方向の加速度、および車両の路面からの高さに基づき、その車両が走行する路面の凹凸状態を判定する凹凸判定手段を備え、該凹凸判定手段で判定した路面の凹凸状態を前記路面情報記憶部に記憶するとよい。

前記凹凸判定手段は、一定区間の平坦な道路を所定の速度で車両を走行させたときの車両の上下方向の加速度、および車両の路面からの高さの標準偏差を求めると共に、速度を変化させて速度ごとの標準偏差を求めるデータ解析部と、データ解析部で求めた前記速度ごとの標準偏差を、閾値として記憶する凹凸判定用閾値記憶部と、車両を任意の道路を走行させたときの車両の上下方向の加速度、および車両の路面からの高さを、その車両の速度での前記標準偏差と比較して、路面の凹凸状態を判定する凹凸判定部とを備えてもよい。

前記凹凸判定部は、車両を任意の道路を走行させたときの車両の上下方向の加速度、あるいは車両の路面からの高さが、その車両の速度での前記標準偏差の２倍以内であれば平坦、５倍以内であればやや荒い、５倍を超えると荒いと判定するとよい。

前記凹凸判定用閾値記憶部は、車型ごとに前記標準偏差を記憶し、前記凹凸判定部は、走行させる車両の車型に応じて、路面の凹凸状態の判定に用いる前記標準偏差を選択するとよい。

また、本発明は、目的地までの経路案内を行うナビゲーション装置において、前記道路情報提供装置からの路面情報に基づき、目的地までの最も平坦な経路を案内するナビゲーション装置である。

前記道路情報提供装置からの路面情報に基づき、複数車線設けられている区間では、どの車線が最も平坦であるかを案内するとよい。

本発明によれば、路面の凹凸状態を路面情報として情報提供でき、これにより、運転者が配送時間や荷物への影響を考慮せずに安全に走行できる。

本発明の一実施の形態に係る道路情報提供装置の概略構成図である。 本発明において、路面情報を収集する際のフローチャートである。 本発明において、路面情報を提供する際のフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本実施の形態に係る道路情報提供装置の概略構成図である。

図１に示すように、道路情報提供装置１は、道路利用者に道路情報を提供するためのものであり情報提供センタ２０内に設けられる。

道路情報提供装置１は、ある車両Ａを走行させたときの路面の凹凸状態を、その車両Ａの位置情報および走行車線情報と共に路面情報として記憶する路面情報記憶部２と、任意の車両Ｂからの要求により、路面情報記憶部２に記憶された路面情報をその車両Ｂに送信する送信手段３とを備えたものである。

つまり、道路情報提供装置１は、車両Ａを走行させたときに得た路面情報を、他の車両Ｂと共有することを可能とするものである。換言すれば、道路情報提供装置１は、各車線ごとに路面の凹凸を計測した自車両Ａの路面情報を収集し、任意の車両Ｂに情報提供を行うものであり、路面情報を基に平坦な経路または車線を誘導し、運転者が配送時間や荷物への影響を考慮せずに安全に走行できるよう情報提供を行うものである。

道路情報提供装置１に路面情報の提供を行う車両Ａには、車両Ａが走行する道路（車線）の路面情報を得るための車載装置２１が搭載されている。

車載装置２１は、車両Ａの前方を撮影するカメラ１０と、車両Ａの路面からの高さ（車両Ａと路面間の距離）を測定するレーザ等の車高センサ１１と、車両Ａの上下方向および前後方向（進行方向）の加速度を測定する加速度センサ１２と、車両Ａの位置情報を得るためのＧＰＳなどの車両位置検出手段１３とを備えている。

カメラ１０としては、単眼もしくはステレオのいずれを用いてもよいが、本実施の形態では、単眼のカメラ１０を用いる場合を説明する。また、カメラ１０では、車両Ａの前方の全ての白線を撮影するため、広角レンズ等を用いることが望ましい。

また、車載装置２１は、カメラ１０で撮影した画像から白線を認識する白線認識手段１４と、白線認識手段１４で認識した白線の本数を基に、車両Ａが走行する車線を認識して走行車線情報として出力する車線認識手段１５とを備えている。白線認識手段１４と車線認識手段１５は、車両ＡのＥＣＵ（電子制御ユニット）に搭載されてもよいし、図示しないナビゲーション装置に搭載されていてもよい。

さらに、車載装置２１は、道路情報提供装置１に、車高センサ１１からの出力信号（車両Ａの路面からの高さ）、加速度センサ１２からの出力信号（車両Ａの上下方向および前後方向の加速度）、車両位置検出手段１３からの位置情報、および車線認識手段１５からの走行車線情報を送信するための送信手段１６を備えている。

他方、道路情報提供装置１から路面情報の提供を受ける車両Ｂには、本発明のナビゲーション装置１８が搭載されている。

ナビゲーション装置１８は、目的地までの経路案内を行うものであり、受信手段１７で受信した路面情報に基づき、目的地までの最も平坦な経路を案内する機能を有する。また、ナビゲーション装置１８は、道路情報提供装置１からの路面情報に基づき、複数車線設けられている区間では、どの車線が最も平坦であるかを案内する機能を有する。

ここでは、車両Ａで得た路面情報を複数の任意の車両Ｂに提供する場合を説明するが、実際には、車両Ａにもナビゲーション装置１８が搭載され、さらに、各車両Ｂにも車載装置２１が搭載されており、道路情報提供装置１は、全ての車両Ａ，Ｂで収集した路面情報を記憶し、記憶した路面情報を共有化して各車両Ａ，Ｂに提供する。

道路情報提供装置１は、車両Ａから送信された車両Ａの路面からの高さ、車両Ａの上下方向および前後方向の加速度、車両Ａの位置情報および走行車線情報を受信する受信手段４と、受信手段４で受信した車両Ａの上下方向の加速度、および車両Ａの路面からの高さに基づき、車両Ａが走行する路面の凹凸状態を判定する凹凸判定手段５と、凹凸判定手段５で判定した路面の凹凸状態を記憶する路面情報記憶部２と、任意の車両Ｂからの要求により、路面情報記憶部２に記憶された路面情報をその車両Ｂに送信する送信手段３とを備えている。

凹凸判定手段５は、受信手段４で受信した各情報のデータ解析を行うデータ解析部６と、データ解析部６で求めた凹凸判定に用いる閾値を記憶する凹凸判定用閾値記憶部７と、車両Ａで測定した車両Ａの上下方向の加速度、および車両Ａの路面からの高さを、凹凸判定用閾値記憶部７で記憶した閾値と比較して、路面の凹凸状態を判定する凹凸判定部８とを備える。

本実施の形態では、データ解析部６にて、一定区間の平坦な道路（例えば、郊外で交通量の少なく路面の損傷が少ない道路）を所定の速度で車両を走行させたときの車両の上下方向の加速度、および車両の路面からの高さの標準偏差を求めると共に、速度を変化させて速度ごとの標準偏差を求め、求めた速度ごとの標準偏差を閾値として凹凸判定用閾値記憶部７に予め記憶させておく。

また、データ解析部６は、車両Ａの前後方向の加速度から車両Ａの速度（車速）を求め、凹凸判定部８は、車両Ａを任意の道路を走行させたときの車両Ａの上下方向の加速度、および車両Ａの路面からの高さを、その車両Ａの速度での標準偏差と比較して、路面の凹凸状態を判定する。

凹凸判定部８は、車両Ａを任意の道路を走行させたときの車両Ａの上下方向の加速度、あるいは車両Ａの路面からの高さが、その車両Ａの速度での標準偏差の２倍以内であれば平坦、５倍以内であればやや荒い、５倍を超えると荒いと判定する。

本実施の形態では、車両Ａの上下方向の加速度の標準偏差に対する倍率と、車両Ａの路面からの高さの標準偏差に対する倍率のうち、いずれか大きい方を路面の凹凸状態の判定に用いることとした。つまり、両者が共に２倍以内であれば平坦、両者が共に５倍以内であればやや荒い、両者が共に５倍を超えると荒いと判定することとした。

路面情報記憶部２は、凹凸判定部８で判定した路面の凹凸状態（平坦、やや荒い、荒い）を、車両Ａの位置情報、走行車線情報と共に路面情報として記憶する。

凹凸判定用閾値記憶部７は、車型ごとに標準偏差を記憶し、凹凸判定部８は、走行させる車両Ａの車型に応じて、路面の凹凸状態の判定に用いる標準偏差を選択することが望ましい。つまり、凹凸判定部８は、車両Ａの速度と車型とに応じて、路面の凹凸状態の判定に用いる標準偏差を選択することが望ましい。この場合、凹凸判定用閾値記憶部７に記憶させる閾値については、車型ごとに平坦な路面を走行させて、車両の路面からの高さ（車両と路面間の距離）及び車両の上下方向の加速度を測り、その標準偏差を閾値とするとよい。

本実施の形態では、凹凸判定用閾値記憶部７に予め速度ごとの標準偏差を記憶させることとしたが、車両Ａから受信した位置情報により、例えば、郊外で交通量の少なく路面の損傷が少ない道路など、車両Ａが平坦な道路を走行していると判断される時は、データ解析部６にて、車両Ａから得た情報を基に、凹凸判定用閾値記憶部７に記憶される閾値としての標準偏差を、随時更新（あるいは追加）するようにしてもよい。

次に、道路情報提供装置１において、路面情報を収集する際の手順を図２を用いて説明する。

図２に示すように、まず、車両Ａに搭載されたカメラ１０で、車両Ａの前方を撮影する（ステップＳ１）。

カメラ１０で撮影した画像（前方映像）は、白線認識手段１４で画像処理され、白線認識手段１４は、画像処理された画像を基に、白線を認識する（ステップＳ２）。このとき、白線認識手段１４は、進行方向の全ての白線を認識する。

白線認識手段１４は、認識した白線の本数（総数）を求める（ステップＳ３）。このステップＳ３は、車両Ａが走行している車線（車線数）を知るために行われるので、対向車線の白線の本数は求めず、進行方向（進行車線）の白線の本数のみを求めるようにすればよい。

さらに、白線認識手段１４は、白線の線種を認識する（ステップＳ４）。この場合、白線の線種は、実線あるいは破線のいずれかとなる。

白線認識手段１４で白線を認識した後、車線認識手段１５は、進行方向に対して左側より第１車線、第２車線として、車両Ａが第何車線を走行しているかを認識し、車両Ａの走行車線情報を得る（ステップＳ５）。例えば、カメラ１０で撮影した画像の中心に対して、左側に白線が３本、右側に白線が１本あるとすると、第３車線にいることになる。このとき、車線認識手段１５は、メモリに第３車線であることを記録する。

その後、車両Ａに搭載されたレーザ等の車高センサ１１を用いて、車両Ａの路面からの高さを計測する（ステップＳ６）。

さらに、車両Ａに搭載された加速度センサ１２を用いて、車両Ａの上下方向及び前後方向の加速度を計測する（ステップＳ７）。

このように、本実施の形態では、ステップＳ１〜Ｓ５により、カメラ１０で撮影した画像から車両Ａの走行車線情報を求め、さらに、車両Ａが走行する路面の凹凸状態を評価する情報として、ステップＳ６にて、車高センサ１１で車両と路面間の距離を測り、ステップＳ７にて、加速度センサ１２で車両の上下方向の加速度を測る。車両Ａの位置情報については、ＧＰＳなどの車両位置検出手段１３で取得する。

ステップＳ４〜Ｓ７で得た各情報は、車両Ａの位置情報と共に情報提供センタ２０の道路情報提供装置１に送信される（ステップＳ８）。

道路情報提供装置１のデータ解析部６は、車両Ａより得た各情報を基にデータ解析を行う（ステップＳ９）。なお、本実施の形態では、凹凸判定用閾値記憶部７に、予め、路面の凹凸について例えば郊外で交通量の少なく路面の損傷が少ない道路で各速度ごとに収集した各データ（車高センサ１１、加速度センサ１２の出力信号）から、ある速度の一定区間での標準偏差をデータ解析部６にて算出し、算出した標準偏差を凹凸判定用の閾値として記憶（保存）している。

道路情報提供装置１の凹凸判定部８は、車両Ａで計測したデータ（車両Ａの路面からの高さ、上下方向の加速度）と、凹凸判定用閾値記憶部７に予め記憶した閾値とを比較して、路面の凹凸状態、すなわち平坦な車線であるかどうかを判定する（ステップＳ１０）。具体的には、計測したデータが閾値となる標準偏差の２倍以内であれば平坦、５倍以内であればやや荒い、５倍を超えれば荒い、と判定する。

ステップＳ１０で平坦な車線と判断された場合、平坦な車線（平坦路面）として車両Ａの走行車線情報、位置情報と共にデータベース（路面情報記憶部２）へ記録される（ステップＳ１１）。

ステップＳ１０で非平坦な車線（やや荒い、荒い）と判断された場合、非平坦な車線（非平坦路面）、つまりやや荒い車線、あるいは荒い車線として車両Ａの走行車線情報、位置情報と共にデータベース（路面情報記憶部２）へ記録される。

次に、道路情報提供装置１において、路面情報を提供する際の手順を図３を用いて説明する。

図３に示すように、まず、運転者が情報を受ける車型について端末等（ナビゲーション装置１８）に入力する（ステップＳ２１）。

次いで、運転者が端末等（ナビゲーション装置１８）に目的地を入力する（ステップＳ２２）。

さらに、運転者が、路面情報を考慮した経路の案内を希望するか否かを選択する（ステップＳ２３）。路面情報を考慮するか否かの選択は、ナビゲーション装置１８の設定項目に追加して運転者が事前に設定するようにしてもよいし、あるいは目的地入力時に同時に選択するようにしてもよい。

ステップＳ２３にて、路面情報を考慮した経路の案内を希望するとした場合、ナビゲーション装置１８は、現在地から目的地に至る路面情報を考慮した平坦な経路を案内する（ステップＳ２４）。このとき、ナビゲーション装置１８は、複数車線が設けられている区間では、第何車線を走行すればよいか案内する。

ステップＳ２３にて、路面情報を考慮した経路の案内を希望しない場合、ナビゲーション装置１８は、路面情報を考慮しない、最短距離経路または最短時間経路を案内する（ステップＳ２５）。

運転者は、ナビゲーション装置１８の案内に従い走行する（ステップＳ２６）。

以上説明したように、本実施の形態に係る道路情報提供装置１では、車両Ａを走行させたときの路面の凹凸状態を、その車両Ａの位置情報および走行車線情報と共に路面情報として記憶する路面情報記憶部２と、任意の車両Ｂからの要求により、路面情報記憶部２に記憶された路面情報をその車両Ｂに送信する送信手段３とを備えている。

これにより、車両Ａで得た路面情報を任意の車両Ｂに提供できることとなり、路面の凹凸状態を路面情報として情報提供を行うことが可能となる。よって、ナビゲーション装置１８にて路面情報を考慮した経路案内が可能となり、運転者が配送時間や荷物への影響を考慮せずに安全に走行でき、配送による荷の破損を防ぐことが可能となる。したがって、特に、振動に対して破損しやすい精密機器、傷つきやすい食物等の荷物を運送する運送業者等の商用車に有用である。

また、道路情報提供装置１では、凹凸判定用閾値記憶部７に速度ごとの上下方向の加速度、および車両の路面からの高さの標準偏差を記憶させておき、車両Ａの速度に応じた標準偏差を用いて路面の凹凸状態を判定しているため、路面の凹凸状態を正確に判定できる。

さらに、道路情報提供装置１では、凹凸判定用閾値記憶部７に車型ごとに標準偏差を記憶させておき、車両Ａの車型に応じて、路面の凹凸状態の判定に用いる標準偏差を選択しているため、路面の凹凸状態をより正確に判定できる。

また、本実施の形態に係るナビゲーション装置１８では、道路情報提供装置１からの路面情報に基づき、目的地までの最も平坦な経路を案内するため、運転者が配送時間や荷物への影響を考慮せずに安全に走行でき、配送による荷の破損を防ぐことが可能となる。

さらに、ナビゲーション装置１８では、複数車線設けられている区間では、どの車線が最も平坦であるかを案内するため、より平坦な経路を案内することが可能となり、配送による荷の破損を防ぐことができる。

１ 道路情報提供装置
２ 路面情報記憶部
３ 送信手段
４ 受信手段
５ 凹凸判定手段
６ データ解析部
７ 凹凸判定用閾値記憶部
８ 凹凸判定部
１０ カメラ
１１ 車高センサ
１２ 加速度センサ
１３ 車両位置検出手段
１４ 白線認識手段
１５ 車線認識手段
１６ 送信手段
１７ 受信手段
１８ ナビゲーション装置
２０ 情報提供センタ
２１ 車載装置

Claims (7)

1. 道路利用者に道路情報を提供する道路情報提供装置において、
   車両を走行させたときの路面の凹凸状態を、その車両の位置情報および走行車線情報と共に路面情報として記憶する路面情報記憶部と、
   任意の車両からの要求により、前記路面情報記憶部に記憶された路面情報をその車両に送信する送信手段とを備えたことを特徴とする道路情報提供装置。
2. 車両を走行させたときの車両の上下方向の加速度、および車両の路面からの高さに基づき、その車両が走行する路面の凹凸状態を判定する凹凸判定手段を備え、該凹凸判定手段で判定した路面の凹凸状態を前記路面情報記憶部に記憶する請求項１記載の道路情報提供装置。
3. 前記凹凸判定手段は、
   一定区間の平坦な道路を所定の速度で車両を走行させたときの車両の上下方向の加速度、および車両の路面からの高さの標準偏差を求めると共に、速度を変化させて速度ごとの標準偏差を求めるデータ解析部と、
   データ解析部で求めた前記速度ごとの標準偏差を、閾値として記憶する凹凸判定用閾値記憶部と、
   車両を任意の道路を走行させたときの車両の上下方向の加速度、および車両の路面からの高さを、その車両の速度での前記標準偏差と比較して、路面の凹凸状態を判定する凹凸判定部とを備える請求項２記載の道路情報提供装置。
4. 前記凹凸判定部は、車両を任意の道路を走行させたときの車両の上下方向の加速度、あるいは車両の路面からの高さが、その車両の速度での前記標準偏差の２倍以内であれば平坦、５倍以内であればやや荒い、５倍を超えると荒いと判定する請求項３記載の道路情報提供装置。
5. 前記凹凸判定用閾値記憶部は、車型ごとに前記標準偏差を記憶し、前記凹凸判定部は、走行させる車両の車型に応じて、路面の凹凸状態の判定に用いる前記標準偏差を選択する請求項３または４記載の道路情報提供装置。
6. 目的地までの経路案内を行うナビゲーション装置において、
   請求項１〜５いずれかに記載の道路情報提供装置からの路面情報に基づき、目的地までの最も平坦な経路を案内することを特徴とするナビゲーション装置。
7. 前記道路情報提供装置からの路面情報に基づき、複数車線設けられている区間では、どの車線が最も平坦であるかを案内する請求項６記載のナビゲーション装置。

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