特開 2021-43858 情報処理システム、情報処理方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-43858(P2021-43858A)

(43)【公開日】2021年3月18日

(54)【発明の名称】情報処理システム、情報処理方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06F 17/18 20060101AFI20210219BHJP

   G01D 3/00 20060101ALI20210219BHJP

   G06F 17/10 20060101ALI20210219BHJP

【ＦＩ】

   G06F17/18 Z

   G01D3/00 C

   G06F17/10 D

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2019-167113(P2019-167113)

(22)【出願日】2019年9月13日

(71)【出願人】

【識別番号】591280197

【氏名又は名称】株式会社構造計画研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100085660

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 均

(74)【代理人】

【識別番号】100149892

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 弥生

(74)【代理人】

【識別番号】100185672

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 雅人

(72)【発明者】

【氏名】矢部 明人

【テーマコード（参考）】

2F075

5B056

【Ｆターム（参考）】

2F075AA05

2F075EE15

2F075EE16

2F075EE17

2F075EE18

5B056BB28

5B056BB83

(57)【要約】

【課題】凹凸計測データに含まれるエラーデータや不要データを適切に除去可能な情報処理システムを実現する。
【解決手段】時間又は距離の変化に応じて順次変化する計測点について計測値を取得可能なセンサ手段と、一以上の計測点に対応してセンサ手段によって取得された計測値を含む凹凸計測データを取得する取得部と、凹凸計測データに含まれる計測値から漸減する漸減関数の演算値を演算する演算処理部と、記憶手段に記憶された凹凸計測データを補正する補正部と、を備え、補正部は、一の計測点の計測値が一つ前の計測点の計測値よりも大きい場合には、一の計測点について計測値を保存し、一の計測点の計測値が一つ前の計測点の計測値よりも小さい場合には、一つ前の計測点の計測値に基づいて演算処理部が演算した演算値を、一の計測点の計測値に替えて保存する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一連の計測点について計測された計測値を含む計測データを取得する取得部と、
前記計測データを補正する補正部と、
前記計測データに含まれる計測値と所定式とに基づいた一連の演算値を演算する演算処理部と、を備え、
前記補正部は、
前記一連の計測点のうち特定計測点における計測値が、基準計測点の計測値に対して所定条件を満たす場合には、特定計測点について計測値を保存し、
前記特定計測点における計測値が、前記基準計測点の計測値に対して前記所定条件を満たさない場合には、前記特定計測点については、前記基準計測点の計測値に基づいて前記演算処理部が演算した前記一連の演算値のうち前記特定計測点に対応する演算値を保存することを特徴とする情報処理システム。

【請求項2】

請求項１に記載の情報処理システムにおいて、
前記補正部は、
前記特定計測点について演算値を保存した場合には、前記特定計測点以降の一連の計測点と、前記一連の演算値のうち各計測点に対応する演算値と、を順次比較し、一連の各計測点の計測値が対応する演算値に対して前記所定条件を満たすまでは各計測点について対応する演算値を保存することを特徴とする情報処理システム。

【請求項3】

請求項１に記載の情報処理システムにおいて、
前記補正部は、
前記計測データの先頭から末尾までの順番で、前記一連の計測点のうち前記特定計測点における計測値が、前記基準計測点の計測値に対して所定条件を満たす場合には、前記特定計測点について計測値を保存し、前記特定計測点における計測値が、前記基準計測点の計測値に対して前記所定条件を満たさない場合には、前記特定計測点については、前記基準計測点の計測値に基づいて前記演算処理部が演算した前記一連の演算値のうち前記特定計測点に対応する演算値を保存することにより第１補正データを生成し、
前記計測データの末尾から先頭までの順番で、前記一連の計測点のうち前記特定計測点における計測値が、前記基準計測点の計測値に対して所定条件を満たす場合には、前記特定計測点について計測値を保存し、前記特定計測点における計測値が、前記基準計測点の計測値に対して前記所定条件を満たさない場合には、前記特定計測点については、前記基準計測点の計測値に基づいて前記演算処理部が演算した前記一連の演算値のうち前記特定計測点に対応する演算値を保存することにより第２補正データを生成し、
前記第１の補正データと、前記第２の補正データと、に基づいて前記計測データの補正データを作成することを特徴とする情報処理システム。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れか一項に記載の情報処理システムにおいて、
前記一連の計測点のうち特定計測点における計測値が、基準計測点の計測値よりも大きい場合には、特定計測点について計測値を保存し、
前記所定式は漸減関数であり、前記特定計測点における計測値が、前記基準計測点の計測値よりも小さい場合には、前記特定計測点については、前記基準計測点の計測値に基づいて前記演算処理部が演算した前記漸減関数の値のうち前記特定計測点に対応する値を保存することを特徴とする情報処理システム。

【請求項5】

取得部と、補正部と、演算処理部と、を備える情報処理システムの情報処理方法であって、
前記取得部が、一連の計測点について計測された計測値を含む計測データを取得するステップと、
前記補正部が、前記計測データを補正するステップと、
前記演算処理部が、前記計測データに含まれる計測値と所定式とに基づいた一連の演算値を演算するステップと、を備え、
前記補正部は、
前記一連の計測点のうち特定計測点における計測値が、基準計測点の計測値に対して所定条件を満たす場合には、特定計測点について計測値を保存し、前記特定計測点における計測値が、前記基準計測点の計測値に対して前記所定条件を満たさない場合には、前記特定計測点については、前記基準計測点の計測値に基づいて前記演算処理部が演算した前記一連の演算値のうち前記特定計測点に対応する演算値を保存する、
ことを特徴とする情報処理方法。

【請求項6】

請求項５に記載の情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、計測データからノイズ等を除去する情報処理システム、情報処理方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

移動体から対象物表面までの距離などを時々刻々計測し、対象物表面の平坦性や段差の情報などを抽出して評価するシステムが知られている。
このようなシステムでは、計測した対象物表面の凹凸計測データに含まれるエラーや不要情報等をノイズとして除去する（クレンジング）する必要がある。
凹凸計測データからエラーやノイズを除去する手法が適用される例として、特許文献１、特許文献２には、路面の撮像データからエラーやノイズを除去する技術が開示されている。
特許文献１の情報処理装置は、路面を撮像するステレオカメラによって撮像されたステレオ画像に基づいて、路面上の複数の検出対象点について、ステレオカメラからの距離と路面からの高さを検出データとして生成する。そして、検出データからエラー情報を除去する。
具体的には、引用文献１では、検出データを区分で分割し、各区分内での検出データの数が閾値以下である場合にはエラーとして区分ごと削除する。
また特許文献２では、移動体に取り付けられた路面データ取得部が、移動体の車輪の接地面から路面データ取得部までの高さ位置を「高さ」として取得する。そして、ノイズ除去部は、所定の区間におけるデータの個数が閾値よりも少ない場合にそのデータをノイズとして除去する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９−１０１５３４公報

【特許文献2】特開２０１２−２２０２２７公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１、２に開示の手法では、エラーやノイズが含まれるデータの区分や区画ごと削除してしまうので、その区分や区画に含まれる重要なデータも失われてしまうおそれがある。また、例えば路面の凹凸情報のみを含む計測データを所望する場合に、溝部に由来するような不要データを取り除くことができない。
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、例えば移動体から対象物表面までの距離データを時々刻々取得し、対象物表面の平坦性や段差の情報を抽出して評価するための情報処理システムにおいて、計測データに含まれるエラーや不要データを適切に除去可能な情報処理システムを実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の課題を解決するために、本発明は、連続した計測点について順次計測された計測値を含む計測データを取得する取得部と、前記計測データを補正する補正部と、前記計測データに含まれる計測値と所定式とに基づいた演算値を演算する演算処理部と、を備え、前記補正部は、前記一連の計測点のうち一の計測点の計測値が、基準計測点の計測値に対して所定条件を満たす場合には、当該一の計測点について計測値を保存し、前記一連の計測点のうち一の計測点の計測値が、基準計測点の計測値に対して前記所定条件を満たさない場合には、当該一の計測点については、基準計測点の計測点に基づいて前記演算処理部が演算した演算値を保存する情報処理システムを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

上記のように構成したので、本発明によれば、計測データに含まれるエラーデータや不要データを適切に除去可能な情報処理システムを実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施形態に係る路面計測システムのブロック図である。

【図2】本発明の実施形態に係る路面計測システムの機器構成を示す図である。

【図3】本実施形態に係る路面計測システムの動作を説明するための概略構成とその時の各センサの波形を示すグラフ図である。

【図4】本実施形態の路面計測システムが備える情報処理装置の構成を示す図である。

【図5】段差やスパイクノイズを含む凹凸計測データの例を示すグラフ図である。

【図6】閾値を用いてクレンジングした凹凸計測データを示すグラフ図である。

【図7】移動平均を用いてクレンジングした凹凸計測データを示すグラフ図である。

【図8】ローパスフィルタを用いてクレンジングした凹凸計測データを示すグラフ図である。

【図9】本実施形態の手法を用いてクレンジングした凹凸計測データを示すグラフ図である。

【図10】第１クレンジングデータを作成される過程を説明する図である（その１）。

【図11】第１クレンジングデータを作成される過程を説明する図である（その２）。

【図12】作成された第１クレンジングデータを示す図である。

【図13】第２クレンジングデータが作成される過程を説明する図である。

【図14】第１クレンジングデータと第２クレンジングデータを比較する図である。

【図15】作成済みクレンジングデータと凹凸計測データとを比較する図である。

【図16】本実施形態のデータクレンジング処理を説明するフローチャートである（その１）。

【図17】本実施形態のデータクレンジング処理を説明するフローチャートである（その２）。

【図18】本実施形態のデータクレンジング処理を説明するフローチャートである（その３）。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本実施形態は、凹凸計測データに含まれるエラーや不要情報を除去するデータクレンジング手法に係る。
本実施形態のデータクレンジング手法は、例えば下記に説明する路面計測システムで計測した路面の凹凸計測データに適用することが出来る。この場合、クレンジングの対象は通常の凹凸（変位）や段差とは異なり、例えば、面溝部や計測信号の受信エラーに由来する、凹凸計測データにおける急激な計測値の変動である。

【0009】

以下では、路面計測システムに適用される例を用いて本実施形態のデータクレンジング手法を説明するが、それに限らず、凹凸情報を含む様々な凹凸計測データのクレンジングに本実施形態の手法を用いることが出来る。
まず、データクレンジング手法を適用する凹凸計測データを取得する路面計測システムの構成を概説する。あくまで一例であり下記に説明される構成に限定されるものではない。凹凸計測データであれば、適宜、本実施形態のデータクレンジング手法を適用することが出来る。

【0010】

＜路面計測システム＞
図１は、本実施形態に係る路面計測システムのブロック図である。
路面計測システム１は、レーザ変位計４ａ、４ｂ、４Ａ、４Ｂ、外部メモリ８、データロガー１０ａ、１０ｂ、情報処理装置３０等を搭載している。
この路面計測システム１においては、図２に示す車両（移動体）２４の進行方向Ｚに対して左側にレーザ変位計４ａ、４ｂを備え、右側にレーザ変位計４Ａ、４Ｂを備えている。また、データロガー１０ａはレーザ変位計４ａ、４ｂのアナログ信号をデジタル信号に変換する機能を有し、データロガー１０ｂは右側のレーザ変位計４Ａ、４Ｂのアナログ信号をデジタル信号に変換する機能を有する。
上述したデータロガー１０ａ、１０ｂは、レーザ変位計４ａ、４ｂ、４Ａ、４Ｂが出力したアナログ信号を例えば３０００Ｈｚのサンプリングクロックによりサンプリングして時系列のデジタル信号に変換して情報処理装置３０に出力することが出来る。
また、情報処理装置３０は、後述するように内部にＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）を有し、ＨＤＤからオペレーティングシステムＯＳを読み出してＲＡＭ上に展開してＯＳを起動し、ＯＳ管理下において、ＨＤＤからプログラム（後述する各種フローチャートで示されるプログラム）を読み出し、各種処理を実行する。

【0011】

＜路面計測システムの機器構成＞
図２は、本発明の実施形態に係る路面計測システムの機器構成を示す図である。
本実施形態の路面計測システムは、車体１６と、この車体１６の進行方向Ｚに沿った前後位置関係で離間配置された２組の車輪対１８ａ、１８ｃ、及び１８ｂ、１８ｄを備えた車両２４を備えている。
また、路面計測システムは、最前部の車輪対１８ａ、１８ｃの車軸２２ａの前方に相当する車体前部１７、前後の各車輪対１８ａ、１８ｃ、及び１８ｂ、１８ｄの車軸２２ａ、２２ｂ間に相当する車体中間部１９、及び最後部の車輪対１８ｂ、１８ｄの車軸２２ｂの後方に相当する車体後部２１のうち、車体中間部１９と車体後部２１の二箇所において移動方向に沿った直線状に配置されて路面の変位を検知する２つのレーザ変位計４ａ、４Ａ及び４ｂ、４Ｂを備えている。

【0012】

さらに、路面計測システムは情報処理装置３０を備えている。
情報処理装置３０は、路面上を車両２４が通過する際に、レーザ変位計４ａ、４Ａ及び４ｂ、４Ｂにより夫々検知された変位データに基づく凹凸計測データを取得して内蔵する記憶装置に格納する。そして、格納した凹凸計測データに基づいて路面の平坦性及び段差量を算出可能である。
本実施形態の情報処理装置３０は、路面の平坦性及び段差などの算出に伴って下記に説明する凹凸計測データのクレンジングを実施する。さらに情報処理装置３０は、クレンジング後の凹凸計測データを、内蔵する記憶装置や、外部メモリ８に格納することが出来る。

【0013】

＜動作説明＞
図３は、本実施形態に係る路面計測システムの動作を説明するための概略構成とその時の各センサの波形を示すグラフ図であり、（ａ）は車両と各センサの配置を示す図であり、（ｂ）は車両が溝部２７を通過する直前の図であり、（ｃ）はその時の各波形を示すグラフ図であり、（ｄ）は前方のレーザ変位センサが溝部２７を検知したことを示す図であり、（ｅ）はその時の各センサの波形を示すグラフ図であり、（ｆ）は後方のレーザ変位センサが溝部２７を検知したことを示す図である。
図３では説明を簡略化するために、図３（ａ）に示すようにレーザ変位計をＬ１、Ｌ２として説明する。この図では路面を２５、路面２５のジョイント部などに由来する溝部を２７とし、同じ構成要件には同じ符号を付して説明する。

【0014】

図３（ａ）は、車両２４が矢印の進行方向に進行したときにＬ１、Ｌ２が溝部２７を検知しない場合を表している。
図３（ｂ）は、車両２４が溝部２７を通過する直前の図であり、この時は各レーザ変位計Ｌ１、Ｌ２は溝部２７を検知していないため、図３（ｃ）に示す通り、各レーザ変位計Ｌ１、Ｌ２からは路面２５の小さな変位のみを検知している波形信号が出力される。これらの信号はデータロガー１０ａ、データロガー１０ｂにより上述したサンプリングクロックでＡ／Ｄ変換され、情報処理装置３０に入力される。
情報処理装置３０は、変位データに対してタイムスタンプを付与して、内蔵する記憶装置等に順次格納していく。

【0015】

図３（ｄ）は、前方のレーザ変位計Ｌ１が溝部２７を検知したことを示す図であり、図３（ｅ）に示す通り、レーザ変位計Ｌ１からは溝部２７の変位により信号Ｓが検知される。また、レーザ変位計Ｌ２は路面２５の小さな変位のみを検知する。この信号Ｓは、凹凸計測データにおいてクレンジングされるべき対象の一つである。

【0016】

図４は、本実施形態の路面計測システムが備える情報処理装置の構成を示す図であり、（ａ）は、ハードウェアによる機能構成を示す図、（ｂ）は、ソフトウェアによる機能構成を示す図である。
図４（ａ）に示すように、情報処理装置３０は、装置全体の制御を行う汎用のオペレーティングシステムを実行するとともに、情報処理装置３０の機能を実現するプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）３１と、ＣＰＵ３１による処理のために各種のプログラムや一時データ、変数が展開されるＲＡＭ（Random Access Memory）３２と、プログラムやデータが格納されるＨＤＤ（Hard Disk Drive）３３や不図示のＲＯＭ（Read Only Memory）と、を備えている。
また、情報処理装置３０は、Ｉ／Ｏインターフェイス３４を備え、Ｉ／Ｏインターフェイス３４を介してデータロガー１０と接続されて変位データ（凹凸測定データ）を入力される。

【0017】

ＣＰＵ３１は、情報処理装置３０が備えて制御部を実現する制御回路の一例であり、制御回路としては、その他にマルチコアＣＰＵ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのプロセッサを適用することが出来る。
ＨＤＤ３３は、内蔵するハードディスク（Hard Disk）を駆動するドライブ装置であり、ＨＤＤ３３は記憶媒体としてのハードディスクに格納されたプログラムやデータを読み出し、またハードディスクにデータを書き込む。

【0018】

また、情報処理装置３０は、ＦＤ（Floppy Disk）、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disk）などの光学ディスク、フラッシュメモリなどの着脱可能な記憶媒体２００に対してプログラムやデータを読み書きする読書装置３５を備えてもよい。
読書装置３５は、ＦＤＤ（Floppy Disk Drive）、ＣＤＤ（Compact Disc Drive）、ＤＶＤＤ（Digital Versatile Disc Drive）、ＢＤＤ（Blu-ray（登録商標） Disk Drive）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などである。
ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２、ＨＤＤ３３、Ｉ／Ｏインターフェイス３４、読書装置３５は例えば内部バスを介して接続されている。

【0019】

また図４（ｂ）に示すように、ＣＰＵ３１は、制御部３０Ａとしてデータ取得処理部４１、比較値演算処理部４２、データ比較保存処理部４３、補正データ生成処理部４４と、を実行する。
これらの処理部は、情報処理装置３０の制御部３０Ａの機能を実現するプログラムであり、当該プログラムは、ＨＤＤ３３に含まれるハードディスクや記憶媒体２００に格納され得る。プログラムは、ＨＤＤ３３や読書装置３５によってハードディスクや記憶媒体２００からＲＡＭ３２に読み出されてＣＰＵ３１によって実行される。
ＨＤＤ３３やＲＡＭ３２は、情報処理装置３０の記憶部３０Ｂを構成する。
記憶部３０Ｂは、計測データ記憶部５１、第１クレンジングデータ（第１処理データ）記憶部５２、第２クレンジングデータ（第２処理データ）記憶部５３、を備える。

【0020】

データ取得処理部４１は、データロガー１０から凹凸計測データを読み出して記憶部３０Ｂに格納する処理を行う。
比較値演算処理部４２は、本実施形態のクレンジング手法で用いる漸減関数を決定し、凹凸計測データに含まれる計測値を起点とする漸減関数の値を演算する処理を行う。
データ比較保存処理部４３は、凹凸計測データ内の隣接する計測点の計測値同士の比較し、あるいは計測値と上記漸減関数の演算値とを比較し、何れかの値を保存のために選択する処理を行う。
データ比較保存処理部４３は、選択して保存した値を、第１クレンジングデータ（第１処理データ）、第２クレンジングデータ（第２処理データ）として記憶部３０Ｂに格納する処理を行う。
補正データ生成処理部４４は、記憶部３０Ｂに格納された第１クレンジングデータ、第２クレンジングデータを用いて最終的なクレンジングデータを生成する処理を行う。

【0021】

本実施形態に係る路面計測システム１は、図１乃至図３で説明した構成によって、移動体から対象物表面までの距離データ（凹凸計測データ）を時々刻々取得し、対象物表面の平坦性や段差の情報を抽出して評価するためのシステムである。移動体は例えば上記の車両２４であり、対象物は路面２５である。
取得された距離データには、データ通信エラーなどに由来するエラーデータや計測不要な溝部２７に関するデータが含まれており、これらはノイズとして除去（クレンジング）する必要がある。

【0022】

図５は、段差やスパイクノイズを含む凹凸計測データの例を示すグラフ図である。
図５に示すグラフでは、横軸に計測開始点からの距離（ｍ）をとり、縦軸には、移動体から対象物表面までの距離、すなわち路面凹凸（ｍｍ）をとっている。
図５のデータにおいて、距離０．５ｍ付近の位置に段差に由来する変位が発生しており、距離１．５ｍ付近には計測値が大きく下向きに変動するスパイクノイズが発生している。スパイクノイズは、凹凸計測データの受信途中のデータ異常や溝部によるノイズである。

【0023】

図６は、閾値を用いてクレンジングした凹凸計測データを示すグラフ図である。
図６では、一例として−１０ｍｍを閾値とし、図５に示した凹凸計測データのグラフにおいて閾値よりも小さな値を切り捨てることでノイズを除去している。
この方法では、凹凸計測データとしては不要な溝のデータや、データ受信途中のデータ異常が残りノイズとして残存してしまう。

【0024】

図７は、移動平均を用いてクレンジングした凹凸計測データを示すグラフ図である。
図７において、グラフＡはノイズを含む凹凸計測データ（図５）を示すグラフであり、グラフＢは移動平均を用いたクレンジング後のデータを示すグラフである。
凹凸計測データのクレンジングに移動平均を用いた場合、（ａ）におけるように凹凸計測データにあった段差角がクレンジング後データではずれあるいは消失し、（ｂ）におけるように凹凸計測データにあった凹凸がクレンジング後データで消失し、（ｃ）におけるようにスパイクノイズによる凹凸の誤検知が発生する場合がある。

【0025】

図８は、ローパスフィルタを用いてクレンジングした凹凸計測データを示すグラフ図である。
図８において、グラフＡはノイズを含む凹凸計測データ（図５）を示し、グラフＢはローパスフィルタを用いてクレンジングしたデータを示している。
凹凸計測データのクレンジングにローパスフィルタを用いた場合、（ａ）におけるようにフーリエ逆変換時のエッジ効果による凹凸の誤検知が発生し、（ｂ）におけるように凹凸計測データにあった段差角がクレンジング後のデータでずれあるいは消失し、（ｃ）におけるように凹凸計測データにあった凹凸がクレンジング後のデータで消失し、（ｄ）におけるようにスパイクノイズによる凹凸の誤検知が発生する場合がある。

【0026】

以上説明したように、ノイズを含む凹凸計測データからノイズを除去するために閾値を用いた方法や、移動平均法やローパスフィルタを用いた平滑化などが知られているが、これらの方法では、ノイズが残りあるいは必要な情報が消失するおそれがある、といった問題がある。
それに対し本実施形態では、明らかなエラー信号や計測に不要な溝の情報を平滑化しつつ、段差や凹凸評価に必要な情報のみを抽出するために、凹凸計測データに対して以下のようなクレンジング処理を行う。

【0027】

図９は、本実施形態のクレンジング手法を用いてクレンジングした凹凸計測データを示すグラフ図である。
図９において、グラフＡはノイズを含む凹凸計測データ（図５）を示すグラフであり、グラフＢは本実施形態の手法を用いてクレンジング後のデータを示すグラフである。
図９に示すように、グラフＢは、グラフＡからスパイクノイズを適切に除去しながらも、凹凸に関してはグラフＡに追随し、必要な情報が欠落していないことがわかる。

【0028】

本実施形態で例示されるグラフは、起点位置０（ｍ）からの距離の変化（グラフの横軸）に応じた路面凹凸（ｍｍ）の変化を示す凹凸計測データを示している。
しかし、グラフ（計測値の変化基準）の横軸は必ずしも距離でなくともよく時間であってもよい。路面計測システム１を例にとれば、凹凸計測データは、車体２４が路面の計測を実施しながら走行した時間に応じた路面凹凸の変化を示すものであってもよい。
本実施形態においてクレンジングの対象となる凹凸計測データは、時間又は距離その他の条件の変化に応じた所定値の増減を示すものであれば、どのような性質のものでもよく適宜応用が可能である。

【0029】

本実施形態のデータクレンジング手法を概説すると以下のとおりであり、本実施形態は下記のデータクレンジング手法を行う情報処理装置３０に特徴を有する。
本実施形態において、計測値が存在する（プロットされた）グラフ上の位置を計測点と称する。路面計測システムにおいて凹凸計測データは所定の時間あるいは距離ごとに取得されるが、凹凸計測データは、これらの時間や距離に応じた複数の一連の計測点から構成される。
（１）情報処理装置３０において時間又は距離を変数にもつ、放物線や下向きの直線などの漸減関数を用意する。
（２）連続的な計測点（始点からの時間又は距離）Ｎｎ（ｎ＝０、１、２、３、４，・・・・・）を有する凹凸計測データに関し、始点となる計測点Ｎ０（基準計測点）から開始して、一の計測点Ｎｎにおける計測値が一つ前の計測点Ｎｎ−１における計測値（基準計測点）よりも大きい限りは、一の計測点Ｎｎについて実際の計測値を順次保存していく。起点となる計測点（基準計測点）も順次変化していく。
すなわち、一の計測点Ｎｎにおける計測値が、その一つ前の計測点Ｎｎ−１における計測値（基準計測点）よりも大きければ、一の計測点Ｎｎについては実際の計測値を保存する。さらに一の計測点Ｎｎが次の起点（基準計測点）となり、次の計測点Ｎｎ＋１における計測値が、一の計測点Ｎｎにおける計測値よりも大きければ、次の計測点Ｎｎ＋１については実際の計測値を保存する。

【0030】

（３）一の計測点における計測値Ｎｎが、起点となる一つ前の計測点Ｎｎ−１（基準計測点）における計測値よりも小さくなった場合、その一の計測点Ｎｎについては、起点となる一つ前の計測点Ｎｎ−１（基準計測点）における計測値から漸減する漸減関数の計測点に対応する演算値を保存する。
特定の計測値から漸減する漸減関数は、計測値を極大値とする上に凸の二次関数や計測値を通過するマイナスの一次関数である。
次以降の計測点Ｎｎ＋１・・・については、各計測点の計測値と、各計測点に対応する同じ漸減関数の演算値との比較を行い、計測値が漸減関数の演算値よりも小さい限りは各計測点について演算値を保存していく。ある計測点において計測値が漸減関数に応じた値よりも大きくなると、その計測点については実際の計測値を保存し、今度はその計測値が新たな起点（基準計測点）となって（２）のように次の計測点の計測値と比較される。

【0031】

（４）上記（２）（３）の処理を凹凸計測データの始点から終点（先頭から末尾）に到達するまで行い、凹凸計測データの正順に基づく第１クレンジングデータを得る。
（５）凹凸計測データの終点から始点（末尾から先頭）まで（２）（３）と同様の処理を遡って行い、凹凸計測データの逆順に基づく第２クレンジングデータを得る。
（６）第１クレンジングデータと第２クレンジングデータにおける同一の計測点のデータを比較し、小さい方の値を採用して一つのクレンジングデータを得る。

【0032】

以下に、本実施形態のデータクレンジング手法を詳細に説明していく。
以下の説明において、クレンジング対象となる凹凸計測データは計測点Ｎｎ（ｎ＝０，１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０）を有し、凹凸計測データの先頭から末尾まで、計測点Ｎ０〜Ｎ１０が並んでいる。
図１０、図１１は、第１クレンジングデータを作成される過程を説明する図である。
図１０（ａ）において、情報処理装置３０は、起点となる計測点Ｎ０の計測値と計測点Ｎ０の次の計測点Ｎ１の計測値とを比較する。この場合、計測点Ｎ１の計測値が大きいので、計測点Ｎ１の計測値を保存する。また計測点Ｎ１の計測値を新たな起点とする。
図１０（ｂ）において、情報処理装置３０は、計測点Ｎ１の値と次の計測点Ｎ２の計測値とを比較する。この場合、計測点Ｎ１の計測値が計測点Ｎ２の計測値よりも小さいので、凹凸計測データの計測点Ｎ１の計測値から始まる漸減関数Ｘの対応点Ｍ２の演算値を保存する。
図１０（ｃ）において、情報処理装置３０は、次の計測点Ｎ３の計測値と、計測点Ｎ１の計測値から漸減する漸減関数Ｘの対応点Ｍ３の演算値とを比較する。一度、漸減関数の演算値を保存した場合には、起点を変えることなく漸減関数の演算値と次の凹凸計測データの計測値とを比較する。計測点Ｎ３の計測値が大きいので、計測点Ｎ３の計測値を保存する。
図１０（ｄ）において、情報処理装置３０は、計測点Ｎ４の計測値が計測点Ｎ３の計測値よりも小さいので、計測点Ｎ３の計測値から始まる漸減関数Ｘの対応点Ｍ４の演算値と、次の計測点Ｎ４の値を比較する。対応点Ｍ４の演算値がより大きいので、情報処理装置３０は、対応点Ｍ４の演算値を保存する。

【0033】

図１１（ａ）に示すように、計測点Ｎ３の計測値から漸減する漸減関数Ｘの対応点Ｍ５から対応点Ｍ８までの演算値は、計測点Ｎ５、計測点Ｎ６、計測点Ｎ７、計測点Ｎ８の計測値よりも大きい。従って、情報処理装置３０は、漸減関数Ｘの演算値Ｍ５からＭ８までを保存する。漸減関数Ｘの演算値が対応する凹凸計測データの値よりも大きい限りは、情報処理装置３０は、漸減関数Ｘの起点となる計測点を変更することなく、各計測値について漸減関数Ｘの演算値を保存していく。
図１１（ｂ）に示すように、情報処理装置３０は、計測点Ｎ９の計測値は、計測点Ｎ３の計測値から漸減する漸減関数Ｘの対応点Ｍ９の演算値よりも大きい。従って、情報処理装置３０は、計測点Ｎ９の計測値を保存する。
計測点Ｎ９の計測値よりも計測点Ｎ１０の計測値がより大きいので、情報処理装置３０は、計測点Ｎ１０の計測値を保存する。
計測点Ｎ９の計測値から新たに始まる漸減関数Ｘの対応点Ｍ１０の演算値と、次の計測点Ｎ１０の計測値を比較すると、計測点Ｎ１０の計測値がより大きく、情報処理装置３０は、計測点Ｎ１０の計測値を保存する。

【0034】

図１２は、図１０（ａ）〜（ｃ）、図１１（ａ）、（ｂ）の処理の結果、保存された第１クレンジングデータを示す図である。
計測点Ｎ０〜計測点Ｎ１０の計測値からなる凹凸計測データから、計測点Ｎ０の計測値→計測点Ｎ１の計測値→対応点Ｍ２の演算値→計測点Ｎ３の計測値→対応点Ｍ４の演算値→対応点Ｍ５の演算値→対応点Ｍ６の演算値→対応点Ｍ７の演算値→対応点Ｍ８の演算値→計測点Ｎ９の計測値→計測点Ｎ１０の計測値の計測値からなる第１クレンジングデータが作成された。
凹凸測定データ内で、計測点間で計測値が下降する際に、実際の計測値を採用するのではなく、下降の程度がコントロールされた漸減関数上の演算値を採用しているので、この第１クレンジングデータの時点でも、正常な凹凸の計測値に追随するとともに、路面上の溝部やエラーに由来する計測値の極端な変動が抑制されていることがわかる。

【0035】

本実施形態の情報処理装置３０はさらに、図１０、図１１で行った凹凸計測データのクレンジングを逆方向（末尾から先頭まで）からも実施して第２クレンジングデータを作成する。
図１３は、第２クレンジングデータが作成される過程を説明する図である。
図１３（ａ）に示すように、情報処理装置３０は、起点としての計測点Ｎ１０の計測値と、凹凸計測データの計測点Ｎ９の計測値を比較する。
計測点Ｎ９の計測値は、計測点Ｎ９の計測値よりも小さいので、情報処理装置３０は、計測点Ｎ１０の計測値を起点とした遡り漸減関数Ｙの対応点Ｌ９の演算値を保存する。
漸減関数Ｙは、漸減関数Ｘと同じ係数（二次関数の場合、ｙ＝−ａｘ²におけるａの値）を有する関数である。漸減関数Ｘが所定の関数の横軸（距離又は時間）プラス方向の部分（第１象限、第４象限）であるのに対して、漸減関数Ｙが同じ関数の横軸（距離又は時間）マイナス方向の部分（第２象限、第３象限）である。
一度演算値を保存したので、図１３（ｂ）に示すように、情報処理装置３０は、計測点Ｎ１０の測定値から始まる漸減関数Ｙの対応点Ｌ８の演算値と、計測点Ｎ８の計測値を比較する。対応点Ｌ８の演算値が計測点Ｎ８の計測値よりも大きいので、情報処理装置３０は、対応点Ｌ８の演算値を保存する。
図１３（ｃ）に示すように、情報処理装置３０は、計測点Ｎ１０の測定値から始まる漸減関数Ｙの対応点Ｌ７の演算値と、計測点Ｎ７の計測値を比較する。計測点Ｎ７の計測値がより大きいので、情報処理装置３０は計測点Ｎ７の計測値を保存する。

【0036】

図１０、図１１と同様に計測値又は演算値を保存していき、図１３（ｄ）に示すような第２クレンジングデータを得る。
図１３（ｄ）において、情報処理装置３０は、計測点Ｎ７の測定値から始まる漸減関数Ｙの対応点Ｌ６の演算値が計測点Ｎ６の計測値よりも大きいので対応点Ｌ６の演算値を保存し、計測点Ｎ５の計測値よりも、計測点Ｎ７の測定値から始まる漸減関数Ｙの対応点Ｌ５の演算値が大きいので対応点Ｌ５の演算値を保存する。
計測点Ｎ４の計測値が、計測点Ｎ７の測定値から始まる漸減関数Ｙの対応点Ｌ５の演算値よりも大きいので、情報処理装置３０は、計測点Ｎ４の計測値を保存する。

【0037】

計測点Ｎ３の計測値が計測点Ｎ４の計測値よりも大きいので、情報処理装置３０は、計測点Ｎ３の計測値を保存する。
計測点Ｎ２の計測値が計測点Ｎ３の計測値よりも小さいので、情報処理装置３０は、計測点Ｎ３の計測値から始まる遡り漸減関数Ｙの対応点Ｌ２の演算値を保存する。
対応点Ｌ２の演算値よりも計測点Ｎ１の計測値が大きいので、情報処理装置３０は、計測点Ｎ１の計測値を保存する。
計測点Ｎ０の計測値は、計測点Ｎ１の計測値よりも小さいので、計測点Ｎ１を起点とした遡り漸減関数Ｙの対応点Ｌ０の演算値を保存する。
この結果、先頭から、計測点Ｎ０〜計測点Ｎ１０の計測値からなる凹凸計測データから、対応点Ｌ０の演算値→計測点Ｎ１の計測値→対応点Ｌ２の演算値→計測点Ｎ３の計測値→計測点Ｎ４の計測値→対応点Ｌ５の演算値→→対応点Ｌ６の演算値→計測点Ｎ７の計測値→対応点Ｌ８の演算値→対応点Ｌ９の演算値→対応点Ｌ１０の演算値からなる第２クレンジングデータが作成された。

【0038】

本実施形態の情報処理装置３０は、上記の処理で得た第１クレンジングデータ、第２クレンジングデータと、を用いて最終的なクレンジングデータを得る。
図１４は、第１クレンジングデータと第２クレンジングデータを比較する図である。
図１４に示すように、本実施形態では、第１クレンジングデータと第２クレンジングデータとを重ね合わせ、計測点Ｎ０〜Ｎ１０のそれぞれにおいて、第１クレンジングデータが含む計測値又は演算値と、第２クレンジングデータにおける計測値又は演算値と、を比較する。
そして各計測点において小さい方の値を保存することで最終的なクレンジングデータを得る。
本実施形態の例示において、最終的なクレンジングデータは、計測点Ｎ０の計測値→計測点Ｎ１の計測値→対応点Ｌ２の演算値→計測点Ｎ３の計測値→計測点Ｎ４の計測値→対応点Ｌ５の演算値→対応点Ｌ６の演算値→計測点Ｎ７の計測値→対応点Ｌ８の演算値→計測点Ｎ９の計測値→計測点Ｎ１０の計測値を含む。

【0039】

図１５は、図１４で得られた最終的なクレンジングデータと、凹凸計測データと、を比較する図である。
図１５に示すように、計測点Ｎ０〜計測点Ｎ４では、最終的なクレンジングデータは、凹凸計測データの凹凸を忠実に再現することが出来ている。計測点Ｎ５〜Ｎ１０に関しても、ノイズの影響を最小限として、全体的な路面等の凹凸の傾向を表現したデータを得ることが出来た。
上記に例示した、閾値や移動平均、ローパスフィルタを用いた従来の手法と比べても、得られるデータの精度は歴然といえる。

【0040】

図１６、図１７、図１８は、本実施形態の路面計測システムにおいて、情報処理装置が行うデータクレンジング処理を説明するフローチャートである。
なお、以下のフローチャートにおいて、クレンジング対象となる凹凸計測データのうちの最初の計測点とは図１０〜図１５における計測点Ｎ０であり、最後の計測点とは図１０〜図１５における計測点Ｎ１０である。
ＣＰＵ３１は、ステップＳ１０１において、計測データ記憶部５１からクレンジング対象となる凹凸計測データをＲＡＭ３２に読み込み、第１クレンジングデータの作成を開始する。
次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１０２において、クレンジング対象となる凹凸計測データのうちの最初の（先頭の）計測点の計測値をデータ処理の起点に設定する。
次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１０３において、起点の次の計測点の計測値と、起点の計測点の計測値を比較する。
比較の結果、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１０４において、次の計測点の計測値が、起点の計測点の計測値よりも大きいか否かを判定する。
計測点の計測値が起点の計測値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１０５において、計測点の計測値を第１クレンジングデータ記憶部５１に保存する。
次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１０６において、これが（計測値を保存した計測点が）、クレンジング対象となる凹凸計測データにおける最後の計測点であるか否か判定する。
最後の計測点ではないと判定した場合（ステップＳ１０６でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１０７において、計測値を保存した計測点を新たな起点に設定してステップＳ１０３に処理を戻す。
最後の計測点であると判定した場合（ステップＳ１０６でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、第１クレンジングデータの作成を終了し、ステップＳ１２１に処理を移して第２クレンジングデータの作成を開始する。

【0041】

ステップＳ１０４において、起点の計測値が計測点の計測値がよりも大きいと判定した場合（ステップＳ１０４でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１０８において、起点の計測値からの漸減関数における計測点に対応する演算値を、その計測点の対応値として第１クレンジングデータ記憶部５１に保存する。
次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１０９において、これが（演算値を保存した計測点が）、クレンジング対象となる凹凸計測データにおける最後の計測点であるか否か判定する。
最後の計測点であると判定した場合（ステップＳ１０９でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、第１クレンジングデータの作成を終了し、ステップＳ１２１に処理を移して第２クレンジングデータの作成を開始する。

【0042】

最後の計測点ではないと判定した場合（ステップＳ１０９でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１１０において、次の計測点の計測値と、その計測点に対応する、起点からの漸減関数の演算値と、を比較する。
演算値が計測値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１１１でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１１２において、演算値を、その計測点の対応値として第１クレンジングデータ記憶部３１に保存する。
計測値が演算値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１１１でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１１３において、その計測点の計測値を第１クレンジングデータ記憶部に保存する。

【0043】

次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１１４において、これが（計測値を保存した計測点が）、クレンジング対象となる凹凸計測データにおける最後の計測点であるか否か判定する。
最後の計測点ではないと判定した場合（ステップＳ１１４でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１１５において、計測値を保存した計測点を新たな起点に設定してステップＳ１０３に処理を戻す。
最後の計測点であると判定した場合（ステップＳ１１４でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、第１クレンジングデータの作成を終了し、ステップＳ１２１に処理を移して第２クレンジングデータの作成を開始する。

【0044】

次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１２１において、クレンジング対象となる凹凸計測データのうちの最後の（末尾の）計測点の計測値をデータ処理の起点に設定する。
次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１２２において、起点の一つ前の計測点の計測値と、起点の計測点の計測値を比較する。
比較の結果、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１２３において、一つ前の計測点の計測値が、起点の計測点の計測値よりも大きいか否かを判定する。
計測点の計測値が起点の計測値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１２３でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１２４において、計測点の計測値を第２クレンジングデータ記憶部５２に保存する。

【0045】

次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１２５において、これが（計測値を保存した計測点が）、クレンジング対象となる凹凸計測データにおける最初の計測点であるか否か判定する。
最初の計測点ではないと判定した場合（ステップＳ１２５でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１２６において、計測値を保存した計測点を新たな起点に設定してステップＳ１２２に処理を戻す。
最初の計測点であると判定した場合（ステップＳ１２５でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、第２クレンジングデータの作成を終了し、ステップＳ１３１に処理を移して最終的なクレンジングデータの作成を開始する。

【0046】

ステップＳ１２３において、起点の計測値が計測点の計測値がよりも大きいと判定した場合（ステップＳ１２３でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１２７において、起点の計測値からの漸減関数における計測点に対応する演算値を、その計測点の対応値として第２クレンジングデータ記憶部５２に保存する。
次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１２８において、これが（演算値を保存した計測点が）、クレンジング対象となる凹凸計測データにおける最初の計測点であるか否か判定する。
最初の計測点であると判定した場合（ステップＳ１２８でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、第２クレンジングデータの作成を終了し、ステップＳ１３１に処理を移して最終的なクレンジングデータの作成を開始する。
最初の計測点ではないと判定した場合（ステップＳ１２８でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１２９において、一つ前の計測点の計測値と、その計測点に対応する、起点からの漸減関数の演算値と、を比較する。
演算値が計測値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１３０でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１３１において、演算値を、その計測点の対応値として第２クレンジングデータ記憶部３１に保存する。
計測値が演算値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１３０でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１３２において、その計測点の計測値を第２クレンジングデータ記憶部に保存する。

【0047】

次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１３３において、これが（計測値を保存した計測点が）、クレンジング対象となる凹凸計測データにおける最初の計測点であるか否か判定する。
最初の計測点ではないと判定した場合（ステップＳ１３３でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１３４において、計測値を保存した計測点を新たな起点に設定してステップＳ１２２に処理を戻す。
最初の計測点であると判定した場合（ステップＳ１３３でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、第２クレンジングデータの作成を終了し、ステップＳ１３１に処理を移して最終的なクレンジングデータの作成を開始する。
なお、上記の説明において第１クレンジングデータを作成したあとに第２クレンジングデータを作成しているが、それに限らず、第１クレンジングデータと第２クレンジングデータはどちらから先に作成してもよいし、並行して同時に作成してもよい。

【0048】

ＣＰＵ３１は、ステップＳ１４１において、図１６の処理で得て第１クレンジングデータ記憶部５１に保存した第１クレンジングデータと、図１７の処理で得て第２クレンジングデータ記憶部５２に保存した第２クレンジングデータと、を比較する。
ＣＰＵ３１は、ステップＳ１４２において、第１クレンジングデータと、第クレンジングデータと、の同一の計測点において小さい方の値を保持してクレンジングデータを完成し、凹凸計測データのクレンジング処理を終了する。

【0049】

以上のような処理を行うことによって、本実施形態の情報処理装置３０では、凹凸計測データから段差や突起のデータは除去せず、凹凸計測データから下に凸の溝やエラー情報を適切にクレンジングすることが出来る。
明らかなエラー信号や計測に不要な溝の情報を平滑化しつつ、段差や凹凸評価に必要な情報のみを抽出することができ、より実態に忠実な対象表面の凹凸や段差の評価が可能である。
漸減関数の係数については、一定ではなく、凹凸計測データの特性に応じて適宜変更してもよい。
また、上記では、第１クレンジングデータ作成時（正順）で用いる漸減関数Ｘの係数と第２クレンジングデータ作成時（逆順）で用いる漸減関数Ｙの係数が同じとすると記載したが、それに限らず、第１クレンジングデータ作成時と第２クレンジングデータ作成時（逆順）とで異なる係数の漸減関数を用いてもよい。

【0050】

なお、本実施形態においては、一の計測点における計測値が、起点となる一つ前の計測点における計測値よりも大きい場合には、その計測点においては計測値を保存し、一の計測点における計測値が、一つ前の計測点における計測値よりも小さくなった場合、すなわち路面上に下向きの段差や凹部があることを示すデータが現れた場合には、実際の計測値ではなく漸減関数の演算値を保存するようにしている。これは、下向きの段差や凹部をノイズとして除去するためである。
なお上記のように、本実施形態のクレンジング手法は、路面の凹凸計測データ以外にも適用可能である。上向きの段差や凸部を含む凹凸計測データについて、段差や凸部をノイズとして除去するためには、本実施形態とは逆に一の計測点における計測値が、起点となる一つ前の計測点における計測値よりも小さい場合には、その計測点において計測値を保存し、一つ前の計測点における計測値よりも大きくなった場合、すなわち路面上に上向きの段差や凸部があることを示すデータが現れた場合には、実際の計測値ではなく漸増関数の演算値を保存するようにしてもよい。特定の計測値から漸増する漸増関数は、例えば計測値を極小値とする下に凸の二次関数や計測値を通過するプラスの一次関数である。

【符号の説明】

【0051】

Ｌ１…レーザ変位計、Ｌ２…レーザ変位計、１…路面計測システム、４Ａ…レーザ変位計、４ａ…レーザ変位計、８…外部メモリ、１０ａ…データロガー、１０ｂ…データロガー、１６…車体、１７…車体前部、１８ａ…車輪対、１８ｂ…車輪対、１９…車体中間部、２１…車体後部、２２ａ…車軸、２２ｂ…車軸、２４…車両、２５…路面、２７…溝部、２９…検知範囲、３０Ａ…制御部、３０…情報処理装置、３１…ＣＰＵ、３２…ＲＡＭ、３３…ＨＤＤ、３４…Ｉ／Ｏインターフェイス、３５…読書装置、４１…データ取得処理部、４２…比較値演算処理部、４３…データ比較保存処理部、４４…補正データ生成処理部、２００…記憶媒体

【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】

【手続補正書】

【提出日】2020年11月17日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一連の計測点について計測された計測値を含む計測データを取得する取得部と、
前記計測データを補正する補正部と、
前記計測データに含まれる計測値と所定式とに基づいて、計測値を基点として値が変化する一連の演算値を演算する演算処理部と、を備え、
前記補正部は、
前記一連の計測点のうち特定計測点における計測値が、基準計測点の計測値に対して所定条件を満たす場合には、特定計測点について計測値を保存し、
前記特定計測点における計測値が、前記基準計測点の計測値に対して前記所定条件を満たさない場合には、前記特定計測点については、前記基準計測点の計測値に基づいて前記演算処理部が演算した前記基準計測点の計測値を基点とする前記一連の演算値のうち前記特定計測点に対応する演算値を保存する、
ことを特徴とする情報処理システム。

【請求項2】

請求項１に記載の情報処理システムにおいて、
前記補正部は、
前記特定計測点について演算値を保存した場合には、前記特定計測点以降の一連の計測点と、前記基準計測点の計測値を基点とする前記一連の演算値のうち各計測点に対応する演算値と、を順次比較し、一連の各計測点の計測値が対応する演算値に対して前記所定条件を満たすまでは各計測点について対応する演算値を保存する、
ことを特徴とする情報処理システム。

【請求項3】

請求項１に記載の情報処理システムにおいて、
前記補正部は、
前記計測データの先頭から末尾までの順番で、前記一連の計測点のうち前記特定計測点における計測値が、前記基準計測点の計測値に対して所定条件を満たす場合には、前記特定計測点について計測値を保存し、前記特定計測点における計測値が、前記基準計測点の計測値に対して前記所定条件を満たさない場合には、前記特定計測点については、前記基準計測点の計測値に基づいて前記演算処理部が演算した前記基準計測点の計測値を基点とする前記一連の演算値のうち前記特定計測点に対応する演算値を保存することにより第１補正データを生成し、
前記計測データの末尾から先頭までの順番で、前記一連の計測点のうち前記特定計測点における計測値が、前記基準計測点の計測値に対して所定条件を満たす場合には、前記特定計測点について計測値を保存し、前記特定計測点における計測値が、前記基準計測点の計測値に対して前記所定条件を満たさない場合には、前記特定計測点については、前記基準計測点の計測値に基づいて前記演算処理部が演算した前記基準計測点の計測値を基点とする前記一連の演算値のうち前記特定計測点に対応する演算値を保存することにより第２補正データを生成し、
前記第１の補正データと、前記第２の補正データと、に基づいて前記計測データの補正データを作成する、
ことを特徴とする情報処理システム。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れか一項に記載の情報処理システムにおいて、
前記一連の計測点のうち特定計測点における計測値が、基準計測点の計測値よりも大きい場合には、特定計測点について計測値を保存し、
前記所定式は漸減関数であり、前記特定計測点における計測値が、前記基準計測点の計測値よりも小さい場合には、前記特定計測点については、前記基準計測点の計測値に基づいて前記演算処理部が演算した前記漸減関数の値のうち前記特定計測点に対応する値を保存する、
ことを特徴とする情報処理システム。

【請求項5】

取得部と、補正部と、演算処理部と、を備える情報処理システムの情報処理方法であって、
前記取得部が、一連の計測点について計測された計測値を含む計測データを取得するステップと、
前記補正部が、前記計測データを補正するステップと、
前記演算処理部が、前記計測データに含まれる計測値と所定式とに基づいて、計測値を基点として値が変化する一連の演算値を演算するステップと、を備え、
前記補正部は、
前記一連の計測点のうち特定計測点における計測値が、基準計測点の計測値に対して所定条件を満たす場合には、特定計測点について計測値を保存し、前記特定計測点における計測値が、前記基準計測点の計測値に対して前記所定条件を満たさない場合には、前記特定計測点については、前記基準計測点の計測値に基づいて前記演算処理部が演算した前記基準計測点の計測値を基点とする前記一連の演算値のうち前記特定計測点に対応する演算値を保存する、
ことを特徴とする情報処理方法。

【請求項6】

請求項５に記載の情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0005】

上記の課題を解決するために、本発明は、一連の計測点について計測された計測値を含む計測データを取得する取得部と、前記計測データを補正する補正部と、前記計測データに含まれる計測値と所定式とに基づいて、計測値を基点として値が変化する一連の演算値を演算する演算処理部と、を備え、前記補正部は、前記一連の計測点のうち特定計測点における計測値が、基準計測点の計測値に対して所定条件を満たす場合には、特定計測点について計測値を保存し、前記特定計測点における計測値が、前記基準計測点の計測値に対して前記所定条件を満たさない場合には、前記特定計測点については、前記基準計測点の計測値に基づいて前記演算処理部が演算した前記基準計測点の計測値を基点とする前記一連の演算値のうち前記特定計測点に対応する演算値を保存する、情報処理システムを特徴とする。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0032】

以下に、本実施形態のデータクレンジング手法を詳細に説明していく。
以下の説明において、クレンジング対象となる凹凸計測データは計測点Ｎｎ（ｎ＝０，１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０）を有し、凹凸計測データの先頭から末尾まで、計測点Ｎ０〜Ｎ１０が並んでいる。
図１０、図１１は、第１クレンジングデータが作成される過程を説明する図である。
図１０（ａ）において、情報処理装置３０は、起点となる計測点Ｎ０の計測値と計測点Ｎ０の次の計測点Ｎ１の計測値とを比較する。この場合、計測点Ｎ１の計測値が大きいので、計測点Ｎ１の計測値を保存する。また計測点Ｎ１の計測値を新たな起点とする。
図１０（ｂ）において、情報処理装置３０は、計測点Ｎ１の値と次の計測点Ｎ２の計測値とを比較する。この場合、計測点Ｎ２の計測値が計測点Ｎ１の計測値よりも小さいので、凹凸計測データの計測点Ｎ１の計測値から始まる漸減関数Ｘの対応点Ｍ２の演算値を保存する。
図１０（ｃ）において、情報処理装置３０は、次の計測点Ｎ３の計測値と、計測点Ｎ１の計測値から漸減する漸減関数Ｘの対応点Ｍ３の演算値とを比較する。一度、漸減関数の演算値を保存した場合には、起点を変えることなく漸減関数の演算値と次の凹凸計測データの計測値とを比較する。計測点Ｎ３の計測値が大きいので、計測点Ｎ３の計測値を保存する。
図１０（ｄ）において、情報処理装置３０は、計測点Ｎ４の計測値が計測点Ｎ３の計測値よりも小さいので、計測点Ｎ３の計測値から始まる漸減関数Ｘの対応点Ｍ４の演算値と、次の計測点Ｎ４の値を比較する。対応点Ｍ４の演算値がより大きいので、情報処理装置３０は、対応点Ｍ４の演算値を保存する。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0035】

本実施形態の情報処理装置３０はさらに、図１０、図１１で行った凹凸計測データのクレンジングを逆方向（末尾から先頭まで）からも実施して第２クレンジングデータを作成する。
図１３は、第２クレンジングデータが作成される過程を説明する図である。
図１３（ａ）に示すように、情報処理装置３０は、起点としての計測点Ｎ１０の計測値と、凹凸計測データの計測点Ｎ９の計測値を比較する。
計測点Ｎ９の計測値は、計測点Ｎ１０の計測値よりも小さいので、情報処理装置３０は、計測点Ｎ１０の計測値を起点とした遡り漸減関数Ｙの対応点Ｌ９の演算値を保存する。
漸減関数Ｙは、漸減関数Ｘと同じ係数（二次関数の場合、ｙ＝−ａｘ²におけるａの値）を有する関数である。漸減関数Ｘが所定の関数の横軸（距離又は時間）プラス方向の部分（第１象限、第４象限）であるのに対して、漸減関数Ｙが同じ関数の横軸（距離又は時間）マイナス方向の部分（第２象限、第３象限）である。
一度演算値を保存したので、図１３（ｂ）に示すように、情報処理装置３０は、計測点Ｎ１０の測定値から始まる漸減関数Ｙの対応点Ｌ８の演算値と、計測点Ｎ８の計測値を比較する。対応点Ｌ８の演算値が計測点Ｎ８の計測値よりも大きいので、情報処理装置３０は、対応点Ｌ８の演算値を保存する。
図１３（ｃ）に示すように、情報処理装置３０は、計測点Ｎ１０の測定値から始まる漸減関数Ｙの対応点Ｌ７の演算値と、計測点Ｎ７の計測値を比較する。計測点Ｎ７の計測値がより大きいので、情報処理装置３０は計測点Ｎ７の計測値を保存する。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0036】

図１０、図１１と同様に計測値又は演算値を保存していき、図１３（ｄ）に示すような第２クレンジングデータを得る。
図１３（ｄ）において、情報処理装置３０は、計測点Ｎ７の測定値から始まる漸減関数Ｙの対応点Ｌ６の演算値が計測点Ｎ６の計測値よりも大きいので対応点Ｌ６の演算値を保存し、計測点Ｎ５の計測値よりも、計測点Ｎ７の測定値から始まる漸減関数Ｙの対応点Ｌ５の演算値が大きいので対応点Ｌ５の演算値を保存する。
計測点Ｎ４の計測値が、計測点Ｎ７の測定値から始まる漸減関数Ｙの対応点Ｌ４の演算値よりも大きいので、情報処理装置３０は、計測点Ｎ４の計測値を保存する。

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0040】

図１６、図１７、図１８は、本実施形態の路面計測システムにおいて、情報処理装置が行うデータクレンジング処理を説明するフローチャートである。
なお、以下のフローチャートにおいて、クレンジング対象となる凹凸計測データのうちの最初の計測点とは図１０〜図１５における計測点Ｎ０であり、最後の計測点とは図１０〜図１５における計測点Ｎ１０である。
ＣＰＵ３１は、ステップＳ１０１において、計測データ記憶部５１からクレンジング対象となる凹凸計測データをＲＡＭ３２に読み込み、第１クレンジングデータの作成を開始する。
次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１０２において、クレンジング対象となる凹凸計測データのうちの最初の（先頭の）計測点の計測値をデータ処理の起点に設定する。
次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１０３において、起点の次の計測点の計測値と、起点の計測点の計測値を比較する。
比較の結果、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１０４において、次の計測点の計測値が、起点の計測点の計測値よりも大きいか否かを判定する。
計測点の計測値が起点の計測値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１０５において、計測点の計測値を第１クレンジングデータ記憶部５２に保存する。
次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１０６において、これが（計測値を保存した計測点が）、クレンジング対象となる凹凸計測データにおける最後の計測点であるか否か判定する。
最後の計測点ではないと判定した場合（ステップＳ１０６でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１０７において、計測値を保存した計測点を新たな起点に設定してステップＳ１０３に処理を戻す。
最後の計測点であると判定した場合（ステップＳ１０６でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、第１クレンジングデータの作成を終了し、ステップＳ１２１に処理を移して第２クレンジングデータの作成を開始する。

【手続補正7】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0041】

ステップＳ１０４において、起点の計測値が計測点の計測値がよりも大きいと判定した場合（ステップＳ１０４でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１０８において、起点の計測値からの漸減関数における計測点に対応する演算値を、その計測点の対応値として第１クレンジングデータ記憶部５２に保存する。
次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１０９において、これが（演算値を保存した計測点が）、クレンジング対象となる凹凸計測データにおける最後の計測点であるか否か判定する。
最後の計測点であると判定した場合（ステップＳ１０９でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、第１クレンジングデータの作成を終了し、ステップＳ１２１に処理を移して第２クレンジングデータの作成を開始する。

【手続補正8】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0042】

最後の計測点ではないと判定した場合（ステップＳ１０９でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１１０において、次の計測点の計測値と、その計測点に対応する、起点からの漸減関数の演算値と、を比較する。
演算値が計測値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１１１でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１１２において、演算値を、その計測点の対応値として第１クレンジングデータ記憶部５２に保存する。
計測値が演算値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１１１でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１１３において、その計測点の計測値を第１クレンジングデータ記憶部５２に保存する。

【手続補正9】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0044】

次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１２１において、クレンジング対象となる凹凸計測データのうちの最後の（末尾の）計測点の計測値をデータ処理の起点に設定する。
次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１２２において、起点の一つ前の計測点の計測値と、起点の計測点の計測値を比較する。
比較の結果、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１２３において、一つ前の計測点の計測値が、起点の計測点の計測値よりも大きいか否かを判定する。
計測点の計測値が起点の計測値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１２３でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１２４において、計測点の計測値を第２クレンジングデータ記憶部５３に保存する。

【手続補正10】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0046】

ステップＳ１２３において、起点の計測値が計測点の計測値がよりも大きいと判定した場合（ステップＳ１２３でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１２７において、起点の計測値からの漸減関数における計測点に対応する演算値を、その計測点の対応値として第２クレンジングデータ記憶部５３に保存する。
次にＣＰＵ３１は、ステップＳ１２８において、これが（演算値を保存した計測点が）、クレンジング対象となる凹凸計測データにおける最初の計測点であるか否か判定する。
最初の計測点であると判定した場合（ステップＳ１２８でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、第２クレンジングデータの作成を終了し、ステップＳ１３１に処理を移して最終的なクレンジングデータの作成を開始する。
最初の計測点ではないと判定した場合（ステップＳ１２８でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１２９において、一つ前の計測点の計測値と、その計測点に対応する、起点からの漸減関数の演算値と、を比較する。
演算値が計測値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１３０でＮｏ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１３１において、演算値を、その計測点の対応値として第２クレンジングデータ記憶部５３に保存する。
計測値が演算値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１３０でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１３２において、その計測点の計測値を第２クレンジングデータ記憶部５３に保存する。

【手続補正11】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0048】

ＣＰＵ３１は、ステップＳ１４１において、図１６の処理で得て第１クレンジングデータ記憶部５２に保存した第１クレンジングデータと、図１７の処理で得て第２クレンジングデータ記憶部５３に保存した第２クレンジングデータと、を比較する。
ＣＰＵ３１は、ステップＳ１４２において、第１クレンジングデータと、第クレンジングデータと、の同一の計測点において小さい方の値を保持してクレンジングデータを完成し、凹凸計測データのクレンジング処理を終了する。

【手続補正12】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0051】

Ｌ１…レーザ変位計、Ｌ２…レーザ変位計、１…路面計測システム、４Ａ…レーザ変位計、４ａ…レーザ変位計、８…外部メモリ、１０ａ…データロガー、１０ｂ…データロガー、１６…車体、１７…車体前部、１８ａ…車輪対、１８ｂ…車輪対、１９…車体中間部、２１…車体後部、２２ａ…車軸、２２ｂ…車軸、２４…車両、２５…路面、２７…溝部、３０…情報処理装置、３０Ａ…制御部、３０Ｂ…記憶部、３１…ＣＰＵ、３２…ＲＡＭ、３３…ＨＤＤ、３４…Ｉ／Ｏインターフェイス、３５…読書装置、４１…データ取得処理部、４２…比較値演算処理部、４３…データ比較保存処理部、４４…補正データ生成処理部、５１…計測データ記憶部、５２…第１クレンジングデータ記憶部、５３…第２クレンジングデータ記憶部、２００…記憶媒体