特許 6656906 情報生成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6656906

(24)【登録日】2020年2月7日

(45)【発行日】2020年3月4日

(54)【発明の名称】情報生成装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 21/00 20060101AFI20200220BHJP

   G08G 1/00 20060101ALI20200220BHJP

   G01C 7/04 20060101ALI20200220BHJP

【ＦＩ】

   G01B21/00 T

   G08G1/00 J

   G01C7/04

【請求項の数】10

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-245031(P2015-245031)

(22)【出願日】2015年12月16日

(65)【公開番号】特開2017-110994(P2017-110994A)

(43)【公開日】2017年6月22日

【審査請求日】2018年11月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005016

【氏名又は名称】パイオニア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(72)【発明者】

【氏名】新原 諒子

(72)【発明者】

【氏名】加藤 正浩

(72)【発明者】

【氏名】藤谷 多史

【審査官】 仲野 一秀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２０７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８７０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−９４１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−７５９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１７１２４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ ２１／００−２１／３２

Ｇ０８Ｇ １／００−９９／００

Ｇ０１Ｃ １／００−１／１４

５／００−１５／１４

Ｅ０１Ｃ ２１／００−２３／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体が所定距離を走行する間に取得された上下方向への加速度データの標準偏差の対数を算出し、当該算出結果を前記移動体の走行速度に基づき補正して、前記移動体が走行した走行面の凹凸に関する情報を生成する生成手段を備えることを特徴とする情報生成装置。

【請求項2】

前記生成手段は、前記加速度データの標準偏差の対数から前記走行速度についての一次式を加減算して補正することを特徴とする請求項１に記載の情報生成装置。

【請求項3】

前記生成手段は、前記標準偏差の対数を、前記所定距離を走行する間の前記移動体の平均走行速度と所定の基準速度との速度差に基づいて補正することを特徴とする請求項２に記載の情報生成装置。

【請求項4】

前記生成手段は、前記補正後の値と予め定めた閾値に基づいて前記走行面の凹凸を検出することを特徴とする請求項３に記載の情報生成装置。

【請求項5】

前記補正の際に用いる、前記走行速度の速度補正係数及び前記走行速度についての所定のオフセットを、所定の校正用コースを前記移動体が走行速度を変えて複数回走行した結果に基づいて設定する校正手段を更に備えることを特徴とする請求項３または４に記載の情報生成装置。

【請求項6】

当該移動体に搭載又は、当該移動体に着脱自在となっていることを特徴とする請求項１
乃至５のうちいずれか一項に記載の情報生成装置。

【請求項7】

当該移動体から位置情報、前記上下方向への加速度データ、前記走行速度に関する情報を受信する受信手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の情報生成装置。

【請求項8】

走行面上の凹凸に関する情報を生成する情報生成装置で実行される情報生成方法であって、
移動体が所定距離を走行する間に取得された上下方向への加速度データの標準偏差の対数を算出し、当該算出結果を前記移動体の走行速度に基づき補正して、前記移動体が走行した前記走行面の凹凸に関する情報を生成する生成工程を含むことを特徴とする情報生成方法。

【請求項9】

請求項８に記載の情報生成方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする情報生成プログラム。

【請求項10】

請求項９に記載の情報生成プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走行面上の凹凸の度合いを示す情報を生成する情報生成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

走行面の凹凸等を示して、車椅子等の利用者が通行しやすいルートを分かり易く表示したバリアフリーマップが作成されている。このようなバリアフリーマップは、人手により凹凸等の調査が行われており、手間と時間とコストがかかるため、バリアフリーマップが作成されているのは一部の街だけであった。

【0003】

また、人手による調査のために、バリアフリーマップの更新も頻繁に行うことが困難である。そのため、例えば道路工事等の走行面の状態の変化がバリアフリーマップには反映されないことがあり、実際の走行面の状態とかけ離れているということもあった。

【0004】

このような問題に対して、自動的に凹凸等を検出する装置等が提案されている。例えば、特許文献１には、移動体の走行速度に応じて補正された垂直方向加速度の標準編差を用いて路面の凹凸を評価することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−７９８８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の方法は、移動体の走行速度が大きくなると垂直方向の加速度の標準偏差が大きくなるので、標準偏差を走行速度で補正しているが、本発明者らの実験によれば、図１に示すように、走行速度が速くなると、加速度の標準偏差自体のバラつきも大きくなることが判明した。図１は、特定の走行面を速度別に複数回走行した場合の標準偏差のグラフである。つまり、同じ凹凸のある走行面を走行した場合でも、走行速度が速くなると標準偏差自体がバラつくことが明らかとなった。

【0007】

したがって、特許文献１の方法では、走行速度への依存性が取りきれておらず、特に走行速度が速くなると、凹凸の検出精度が低下する可能性があった。

【0008】

そこで、本発明は、上述した問題に鑑み、例えば、精度良く走行面上の凹凸を検出して、凹凸に関する情報生成することができる情報生成装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、移動体が所定距離を走行する間に取得された上下方向への加速度データの標準偏差の対数を算出し、当該算出結果を前記移動体の走行速度に基づき補正して、前記移動体が走行した走行面の凹凸に関する情報を生成する生成手段を備えることを特徴とする情報生成装置である。

【0010】

また、請求項７に記載の発明は、走行面上の凹凸に関する情報を生成する情報生成装置の情報生成方法であって、移動体が所定距離を走行する間に取得された上下方向への加速度データの標準偏差の対数を算出し、当該算出結果を前記移動体の走行速度に基づき補正して、前記移動体が走行した前記走行面の凹凸に関する情報を生成する生成工程を含むことを特徴とする情報生成方法である。

【0011】

また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の情報生成方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする情報生成プログラムである。

【0012】

また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の情報生成プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】垂直加速度の標準偏差と速度との関係を示したグラフである。

【図2】本発明の一実施例にかかる情報生成装置を有する凹凸検出システムの概略構成図である。

【図3】図２に示された演算装置等の概略構成図である。

【図4】図２に示されたサーバ装置の概略構成図である。

【図5】平坦路と凹凸路とを走行した場合の垂直加速度と垂直加速度の標準偏差と走行速度との関係を示したグラフである。

【図6】対数変換後の垂直加速度の標準偏差と走行速度との関係のグラフである。

【図7】図６の結果に速度補正を施した後の垂直加速度の標準偏差と走行速度との関係のグラフである。

【図8】図５に示したデータに対して、凹凸値を算出した結果を含めたグラフである。

【図9】図２に示された演算装置における走行面上の凹凸の検出動作のフローチャートである。

【図10】図２に示された演算装置におけるキャリブレーション動作のフローチャートである。

【図11】サーバ装置でキャリブレーションを行う場合の概略構成図である。

【図12】図１１に示された構成でキャリブレーションを行う場合のフローチャートである。

【図13】サーバ装置で車椅子から送信されてきたデータの中からキャリブレーション用のデータとして適切なデータを抽出し、随時キャリブレーションを行う場合の概略構成図である。

【図14】図１３に示された構成でキャリブレーションを行う場合のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の一実施形態にかかる情報生成装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる情報生成装置は、生成手段が移動体が所定距離を走行する間に取得された上下方向への加速度データの標準偏差の対数を算出し、当該算出結果を移動体の走行速度に基づき補正して、移動体が走行した走行面の凹凸に関する情報を生成する。このようにすることにより、対数を算出することで上下方向の加速度の標準偏差のバラつきを抑えることができ、さらに、走行速度で補正することで、バラつきを抑えた状態で走行速度による依存性を取ることができる。したがって、精度良く走行面上の凹凸を検出して、凹凸に関する情報を生成することができる。

【0015】

また、生成手段は、加速度データの標準偏差の対数から走行速度についての一次式を加減算して補正するようにしてもよい。このようにすることにより、加速度データの標準偏差の対数に対して、補正式を加減算することで容易に補正することができる。

【0016】

また、生成手段は、標準偏差の常用対数を、所定距離を走行する間の移動体の平均走行速度と所定の基準速度との速度差に基づいて補正してもよい。このようにすることにより、基準速度を基準とした標準偏差のバラつきに対応して、より精度良く走行面上の凹凸を検出することができる。また、常用対数を用いることで、プログラムや回路を構成する際に既存のライブラリや回路部品等を用いることができ、設計工数を削減することができる。

【0017】

また、生成手段は、補正後の値と予め定めた閾値に基づいて走行面の凹凸を検出してもよい。このようにすることにより、走行面の凹凸の判断を容易にすることができる。

【0018】

また、速度補正係数及び前記所定のオフセットを、所定の校正用コースを移動体が走行速度を変えて複数回走行した結果に基づいて設定する校正手段を更に備えてもよい。このようにすることにより、移動体の個体差による凹凸に関する情報の誤差を少なくすることができる。

【0019】

また、当該移動体に搭載又は、当該移動体に着脱自在となっていてもよい。このようにすることにより、例えば、例えば車椅子等の移動体に予め組み込んで搭載したり、移動体にホルダ等を設けることにより着脱自在な構成にしたりすることができる。

【0020】

また、当該移動体から位置情報、上下方向への加速度データ、走行速度に関する情報を受信する受信手段を更に備えてもよい。このようにすることにより、例えば移動体では、凹凸に関する情報を生成するためのデータのみを取得し、サーバ等により集中的に凹凸に関する情報を生成してバリアフリーマップ等への反映を行うことができる。また、移動体側の装置構成を簡便にすることができ、小型化や省電力化を図ることが容易となる。

【0021】

また、本発明の一実施形態にかかる情報生成方法は、生成工程で移動体が所定距離を走行する間に取得された上下方向への加速度データの標準偏差の対数を算出し、当該算出結果を移動体の走行速度に基づき補正して、移動体が走行した走行面の凹凸に関する情報を生成する。このようにすることにより、対数を算出することで上下方向の加速度の標準偏差のバラつきを抑えることができ、さらに、走行速度で補正することで、バラつきを抑えた状態で走行速度による依存性を取ることができる。したがって、精度良く走行面上の凹凸を検出して、凹凸に関する情報を生成することができる。

【0022】

また、上述した情報生成方法をコンピュータにより実行させる情報生成プログラムとしてもよい。このようにすることにより、コンピュータを用いて、精度良く走行面上の凹凸を検出して、凹凸に関する情報を生成することができる。

【0023】

また、上述した情報生成プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。このようにすることにより、当該プログラムを機器に組み込む以外に単体でも流通させることができ、バージョンアップ等も容易に行える。

【実施例】

【0024】

本発明の一実施例にかかる情報生成装置を図１乃至図１４を参照して説明する。本実施例にかかる段差検出装置としての演算装置１は、図２に示したように、移動体としての車椅子１００に搭載されている。

【0025】

図２は、本発明の一実施例にかかる段差検出装置を有する凹凸検出システムの構成図である。図２に示したように、車椅子１００には、演算装置１の他にＧＰＳ受信機２と、速度検出手段としての速度センサ３と、加速度検出手段としての加速度センサ４と、送信手段としての通信機５と、が搭載されている。

【0026】

車椅子１００に搭載された通信機５は、インターネット等のネットワーク網Ｎに無線通信で接続することができ、このネットワーク網Ｎを介してサーバ装置５０と通信可能となっている。

【0027】

車椅子１００は、車体に、左右一対の前輪１０１及び左右一対の後輪１０２が設けられている。前輪１０１は車体の前方側に設けられている。後輪１０２は車体の後方側に設けられている。前輪１０１は、その直径は後輪１０２の直径より小さくなっている。

【0028】

車椅子１００の車体は、例えば鋼管製のフレームにより構成されたフレーム構造体である。そして、車体には、利用者が着席する座席や、利用者の足部を乗せるフットプレート等が設けられている。

【0029】

車椅子１００に搭載されている機器の機能的構成図を図３に示す。演算装置１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを備えたマイクロコンピュータ及び、ＧＰＳ受信機２、速度センサ３、加速度センサ４、通信機５と接続するためのインタフェース等を有している。また、演算装置１は、ＲＯＭ等に記憶される制御プログラムを実行することにより、加速度取得部１１と、対数演算部１２と、補正部１３と、キャリブレーション部１４と、凹凸判定部１５と、して機能する。

【0030】

加速度取得部１１は、加速度センサ４が検出した上下方向（垂直方向）の加速度データを取得する。

【0031】

対数演算部１２は、加速度取得部１１が例えば１ｍなど所定距離の間に取得した加速度データの標準偏差を算出し、算出された標準偏差の常用対数を演算する。

【0032】

補正部１３は、対数演算部１２が算出した結果に対して、速度センサ３が検出した走行速度（所定距離を走行する間の平均速度）に基づいて補正して車椅子１００が走行した走行面の凹凸の度合いを示す値である凹凸値を算出する。凹凸値の算出方法については後述する。

【0033】

キャリブレーション部１４は、サーバ装置５０からの指示されたコースを走行した際に車椅子１００の個体差による凹凸値の算出誤差を少なくするための係数やオフセット等を算出して設定する。詳細は後述する。

【0034】

凹凸判定部１５は、補正部１３で算出された凹凸値に基づいて走行面にバリアとなるような凹凸か否かを判定する。この判定結果は凹凸に関する情報としてサーバ装置５０に出力されるが、この情報に上記した凹凸値も含めてもよい。

【0035】

ＧＰＳ受信機２は、周知のように複数のＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から発信される電波を受信して、現在位置情報（緯度、経度）を求めて演算装置１に出力する。

【0036】

速度センサ３は、車椅子１００が走行する速度（走行速度）を検出する。速度センサ３は、例えば後輪１０２の回転数から検出するものや、電動車椅子の場合であればモータの回転数から検出するものであってもよい。

【0037】

加速度センサ４は、車椅子１００が走行して移動する移動平面に対して垂直な方向（上下方向）の加速度（垂直加速度）を検出する。加速度センサ３は、例えば静電容量型やピエゾ抵抗型等、どのような方式のセンサでもよいが、車椅子１００に搭載するので小型であることが好ましい。

【0038】

通信機５は、演算装置１で演算された結果をサーバ装置５０へ無線通信により送信する。通信機５は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）やＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）等の携帯電話網で利用されている通信方式でもよい。また、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の無線ＬＡＮの通信方式であってもよいし、それらを切り替えて利用できるものであってもよい。

【0039】

サーバ装置５０の機能的構成図を図４に示す。サーバ装置５０は、通信機５１と、演算装置５２と、記憶装置５３と、を備えている。通信機５１は、通信機５から送信された演算装置１で演算された結果を受信する。

【0040】

演算装置５２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを備えたマイクロコンピュータを有している。また、演算装置５２は、ＲＯＭ等に記憶される制御プログラムを実行することにより更新部５２１として機能する。

【0041】

更新部５２１は、演算装置１から送信された凹凸に関する情報に基づいて、記憶装置５３に記憶されている地図情報５３２のバリア情報を更新する。

【0042】

記憶装置５３には、前記した地図情報５３２の他に、キャリブレーション部１４がキャリブレーション部１４を行うためのコースに関する情報であるキャリブレーション区間情報５３１が記憶されている。

【0043】

次に、本実施例における凹凸に関する情報の生成方法について図１及び図５乃至図７を参照して説明する。図５は、平坦路と凹凸路とを走行した場合の垂直加速度（上段）と垂直加速度の標準偏差（中段）と走行速度（下段）との関係を示したグラフである。図５（ａ）は設定速度（走行速度）が２．５ｋｍ／ｈの場合、図５（ｂ）は設定速度が６．０ｋｍ／ｈの場合である。また、図５に示した標準偏差は、１ｍ間に計測された複数の垂直加速度から算出した標準偏差である。

【0044】

図５によれば、凹凸路では平坦路に比べて大きな加速度が発生している。また、同じ路面を走行したにも関わらず、走行速度が大きいと生じる加速度も大きくなっていることが分かる。したがって、垂直加速度から凹凸を検出することができるが、その際には、この走行速度による影響への対応が必要である。

【0045】

しかしながら、図５に示した標準偏差は、図１に示したように、それ自体がバラつきを持つことが明らかとなった。したがって、標準偏差をそのまま走行速度で補正するだけでは速度依存性を取りきれないため不十分である。

【0046】

そこで、本実施例では、垂直加速度の標準偏差の常用対数を算出し、その算出結果を走行速度に基づいて補正した値を「凹凸値」として走行面の凹凸の評価に用いる。凹凸値をＲとすると、凹凸値Ｒは、標準偏差をＡs、標準偏差Ａsを算出する加速度データを取得する期間（例えば１ｍ）の平均走行速度をＶ、予め定めた基準速度をＶref、予め定めた速度補正係数をα、予め定めた所定のオフセットをβとしたときに以下の（１）式で算出される。なお、速度補正係数αは図６の回帰直線ｒの傾きであり、オフセットβは回帰直線ｒ上のＶ＝Ｖrefのときの値である。これらは、キャリブレーション部１４で算出、設定されるが詳細な算出方法は後述する。なお、（１）式では、常用対数で演算するが、対数演算の底は１０に限らず、他の値であってもよい。
Ｒ＝ｌｏｇ₁₀Ａs＋α（Ｖref−Ｖ）−β・・・（１）

【0047】

（１）式から明らかなように、標準偏差Ａsの常用対数を、所定距離を走行する間の平均走行速度Ｖと基準速度Ｖrefとの速度差に基づいて補正している。なお、（１）式の２項目は、走行速度Ｖについての一次式を加減算するものであれば（１）式に限らない。

【0048】

図６に対数変換後の垂直加速度の標準偏差と走行速度との関係のグラフを示す。図６に示したように、対数変換により、図１と比較して走行速度が上がるにしたがって走行速度によるバラつきの増大が抑制できる。

【0049】

図７に図６の結果に速度補正を施した後の垂直加速度の標準偏差（即ち凹凸値Ｒ）と走行速度との関係のグラフを示す。図７に示したように、走行速度に関わらず、加速度の標準偏差が同程度の値に補正できる。

【0050】

次に、図５に示したデータに対して、凹凸値Ｒを算出した結果を図８に示す。図８に示したように、走行速度が違っても、凹凸値Ｒは同程度の値を示している。したがって、凹凸値Ｒを用いることにより走行速度にかかわらず同じ基準で路面凹凸を評価することができる。即ち、速度依存性の少ない凹凸に関する情報を生成することができる。

【0051】

また、任意に閾値を定め、凹凸値Ｒが閾値よりも小さい場合は平坦路，凹凸値Ｒが閾値以上の場合は凹凸路と判定することで、平坦路と凹凸路の識別が可能となる。図８の例では、閾値を０．４とすれば平坦路と凹凸路を識別することができる。

【0052】

図９に、図３に示した構成の演算装置１における走行面上の凹凸の検出動作（情報生成方法）のフローチャートを示す。図９のフローチャートは、演算装置１を構成するＲＯＭ等にコンピュータプログラムとして格納されＣＰＵで実行される。

【0053】

まず、ステップＳ１０１において、垂直加速度Ａzを加速度センサ４で、車椅子１００の走行速度Ｖを速度センサ３で、車椅子１００の位置（現在位置）ＰをＧＰＳ受信機２で、それぞれ計測し演算装置１が取得（収集）する。

【0054】

次に、ステップＳ１０２において、対数演算部１２が所定距離（例えば１ｍ）に亘る垂直加速度Ａzの標準偏差Ａsを計算する。

【0055】

次に、ステップＳ１０３において、標準偏差Ａsと走行速度Ｖ（所定距離の平均速度）とから凹凸値Ｒを計算する。つまり、対数演算部１２で標準偏差Ａsの常用対数を算出し、補正部１３で、常用対数に走行速度Ｖに基づく補正を行って凹凸値Ｒが算出される。即ち、上記（１）式の１項目の演算を対数演算部１２で行い、１項目の演算に対して２項目の演算行って加算する演算を補正部１３で行っている。

【0056】

次に、ステップＳ１０４において、凹凸判定部１５が予め定めた閾値に基づいてステップＳ１０３で算出された凹凸値Ｒがバリアとなるような凹凸か否かを判定する。つまり、凹凸値Ｒ（補正後の値）が閾値以上であれば走行面上に凹凸を検出したと判定する。

【0057】

次に、キャリブレーション部１４におけるキャリブレーション動作について説明する。加速度センサ４等のセンサから得られる信号レベルには、例えば、高機能電動車椅子、電動車椅子、手動車椅子等の車椅子の種類により個体差がある。また、車椅子の種類以外にも、走行時の重量（荷物や利用者の重量＋車椅子１００の重量）や利用者の操作の癖などの様々な要因に起因してセンサ出力の差異が生じることがある。したがって、多くの利用者から収集したデータを統計処理するためには、このような個体差による影響を少なくする必要がある。そこで、本実施例では、車両毎（車椅子１００毎）にキャリブレーションを行う。

【0058】

図１０にキャリブレーション動作のフローチャートを示す。図１０のフローチャートは、演算装置１を構成するＲＯＭ等にコンピュータプログラムとして格納されＣＰＵで実行される。まず、ステップＳ２０１において、キャリブレーション用のコース（校正用コース）を走行し、センサデータ（垂直加速度、走行速度）を収集する。なお、キャリブレーション用のコースは複数の速度でそれぞれ最低１回は走行する必要がある。これは図６に示した回帰直線ｒを算出する必要があるからである。即ち、所定の校正用コースを走行速度を変えて複数回走行する。

【0059】

また、キャリブレーション用のコースは、平坦な路面がキャリブレーションに適する。キャリブレーション用のコースは、本実施例の場合サーバ装置５０の記憶装置５３に記憶されているキャリブレーション区間情報５３１に基づいてサーバ装置５０から指定される。キャリブレーション用のコースの指定は、予め定めた特定のコースであってもよいし、利用者の現在位置周辺の平坦路の場所が分かる場合は、その平坦路を指定してもよい。

【0060】

或いは、サーバが利用者にキャリブレーション用のコースの条件のみを提供し、ユーザ自身がキャリブレーション用のコースを決定してもよい。例えば、サーバ装置５０が演算装置１に「平坦なアスファルト路でキャリブレーション走行して下さい」といったメッセージを送信し、音声出力手段や表示手段等によりそのメッセージを出力し、利用者は、サーバ装置５０から受け取ったキャリブレーション用のコースの条件に合致するような場所を探して実行してもよい。

【0061】

なお、キャリブレーション用のコースは、サーバ装置５０から指定されるに限らず、演算装置１に予め記憶させたり、メモリーカード等の記憶媒体を介して演算装置１が取得するようにしてもよい。

【0062】

次に、ステップＳ２０２において、対数演算部１２と補正部１３とで、所定距離（例えば１ｍ）毎の垂直加速度の標準偏差Ａs’の常用対数と走行速度Ｖ（所定距離の平均速度）を計算する。なお標準偏差Ａs’は、キャリブレーション用に算出されるために（１）式の標準偏差Ａsと区別しているのであって算出方法は同じでよい。

【0063】

次に、ステップＳ２０３において、キャリブレーション部１４で、垂直加速度の標準偏差Ａs’の常用対数と走行速度Ｖとの特性を決定する。この特性とは図６に示したようなグラフである。

【0064】

次に、ステップＳ２０４において、キャリブレーション部１４で、ステップＳ２０３で決定した特性における回帰直線ｒの傾きから速度補正係数αを決定する。

【0065】

次に、ステップＳ２０５において、キャリブレーション部１４で、ステップＳ２０３で決定した特性における回帰直線ｒ上の走行速度ＶがＶref（予め定めた基準速度）のときの標準偏差Ａs’の値から所定のオフセットβを決定する。即ち、速度補正係数αと所定のオフセットβとは、所定の校正用コースを移動体が走行速度を変えて複数回走行した結果に基づいて設定される。

【0066】

次に、ステップＳ２０６において、キャリブレーション部１４で、ステップＳ２０４で決定した速度補正係数αとステップＳ２０５で決定した所定のオフセットβとに基づいてステップＳ２０３で決定した特性を図７のように補正し、その補正した特性から凹凸と判定するための閾値を決定し凹凸判定部１５に設定する。閾値の決定方法としては、例えば、図７における凹凸値（図７中のプロット）の標準偏差σを算出し、その３倍（３σ）を閾値とすることが挙げられる。

【0067】

速度補正係数αと所定のオフセットβとは、上述したように、キャリブレーションにより求められるデータであり、同じ車椅子で走行したとしても利用者により異なる場合がある。したがって、特定の利用者であっても車椅子を変更した場合や、特定の車椅子であっても利用者が変更された場合は原則としてキャリブレーションを実行し、速度補正係数αと所定のオフセットβとを求める。

【0068】

なお、キャリブレーションは車椅子１００側（演算装置１）で行うに限らずサーバ装置５０で行ってもよい。図１１に概略構成図、図１２にサーバ装置５０でキャリブレーションを行う場合のフローチャートを示す。図１１の構成は、図３のキャリブレーション部１４をサーバ装置５０の演算装置５２内にキャリブレーション部５２２として移動したものである。図１２（ａ）は車椅子１００（演算装置１）側のフローチャート、図１２（ｂ）はサーバ装置５０側のフローチャートである。図１２（ａ）のフローチャートは、演算装置１を構成するＲＯＭ等にコンピュータプログラムとして格納されＣＰＵで実行される。図１２（ｂ）のフローチャートは、演算装置５２を構成するＲＯＭ等にコンピュータプログラムとして格納されＣＰＵで実行される。

【0069】

図１２（ａ）のステップＳ３０１は、図１０のステップＳ２０１と同様である。続くステップＳ３０２において、演算装置１は、ステップＳ３０１で収集したセンサデータ（垂直加速度、走行速度）をキャリブレーション用データとして通信機５を介してサーバ装置５０に送信する。

【0070】

一方、図１２（ｂ）のステップＳ４０１においては、サーバ装置５０の通信機５１は、車椅子１００からキャリブレーション用データを受信して演算装置５２に出力する。即ち、移動体から位置情報、上下方向への加速度データ、走行速度に関する情報を受信する受信手段として機能する。続くステップＳ４０２〜Ｓ４０６は、図１０のステップＳ２０２〜Ｓ２０６と同様である。即ち、図１２の場合の演算装置５２は、対数演算部１２、補正部１３、キャリブレーション部１４としての機能を有する。

【0071】

また、サーバ装置５０側で車椅子１００から送信されてきたデータの中からキャリブレーション用のデータとして適切なデータを抽出し、随時キャリブレーションを行ってもよい。図１３に概略構成図、図１４にフローチャートを示す。図１３構成は、図３の対数演算部１２、補正部１３、キャリブレーション部１４、凹凸判定部１５をサーバ装置５０の演算装置５２内にそれぞれキャリブレーション部５２２、対数演算部５２３、補正部５２４、凹凸判定部５２５として移動したものである。図１４のフローチャートは、演算装置５２を構成するＲＯＭ等にコンピュータプログラムとして格納されＣＰＵで実行される。

【0072】

まず、ステップＳ５０１において、演算装置５２は、通信機５１を介して移動体（車椅子１００）からセンサデータ（垂直加速度、走行速度、移動体の位置）を受信する。

【0073】

次に、ステップＳ５０２において、演算装置５２は、ステップＳ５０１で受信したセンサデータにキャリブレーション用のコースが含まれているか否かを判断し、含まれている場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ５０３に進み、含まれていない場合（ＮＯの場合）はフローチャートを終了する。キャリブレーション用のコースが含まれているか否かは、記憶装置５３のキャリブレーション区間情報５３１に基づいて受信した移動体の位置から判断すればよい。

【0074】

次に、ステップＳ５０３において、演算装置５２は、ステップＳ５０１で受信したデータからキャリブレーション用データを抽出する。つまり、キャリブレーション用のコースに対応する位置における垂直加速度、走行速度を抽出する。

【0075】

次に、ステップＳ５０４において、演算装置５２は、ステップＳ５０３で抽出されたデータから所定距離（例えば１ｍ）毎の垂直加速度の標準偏差Ａs’の常用対数と走行速度Ｖ（所定距離の平均速度）を計算する。このステップは図１０のステップＳ２０２と同様の動作である。

【0076】

次に、ステップＳ５０５において、演算装置５２は、キャリブレーションは１回目か否かを判断し、１回目の場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ５０６に進み、２回目以降の場合（ＮＯの場合）はステップＳ５１０に進む。１回目か否かは、例えば、キャリブレーション回数を記憶するカウンタ等を用意し、そのカウンタの値に基づいて判断すればよい。

【0077】

続くステップＳ５０６〜Ｓ５０９は、図１０のステップＳ２０３〜Ｓ２０６と同様である（演算装置５２で実行される）。

【0078】

一方、ステップＳ５１０においては、演算装置５２は、新たなキャリブレーションデータを追加して、キャリブレーション部１４で、垂直加速度の標準偏差Ａs’の常用対数と走行速度Ｖとの特性を再計算する。つまり、新たなデータに基づいて図６に示したようなグラフを再度作成する。

【0079】

次に、ステップＳ５１１において、演算装置５２は、ステップＳ５１０で再計算した特性における回帰直線ｒの傾きから速度補正係数αを更新する。

【0080】

次に、ステップＳ５１２において、演算装置５２は、ステップＳ５１０で再計算した特性における回帰直線ｒ上の走行速度ＶがＶref（予め定めた基準速度）のときの標準偏差Ａs’の値から所定のオフセットβを更新する。

【0081】

次に、ステップＳ５１３において、演算装置５２は、ステップＳ５１１で更新した速度補正係数αとステップＳ５１２で更新した所定のオフセットβとに基づいてステップＳ５１０で決定した特性を図７のように補正し、その補正した特性から凹凸と判定するための閾値を更新する。

【0082】

なお、上記したサーバ装置５０側で車椅子１００から送信されてきたデータの中からキャリブレーション用のデータとして適切なデータを抽出し、随時キャリブレーションを行う場合、一度キャリブレーションを実行した後であれば、同時にサーバ装置５０で凹凸の判定を行ってもよい。つまり、この場合のサーバ装置５０の演算装置５２は、対数演算部１２、補正部１３、キャリブレーション部１４、凹凸判定部１５の機能を有してもよい。

【0083】

本実施例によれば、対数演算部１２が車椅子１００が所定距離を走行する間に取得された垂直加速度データの標準偏差Ａsの常用対数を算出し、補正部１３が算出された常用対数Ａsを車椅子１００の走行速度Ｖに基づき補正して、凹凸判定部１５が車椅子１００が走行した走行面の凹凸に関する情報を生成する。このようにすることにより、常用対数を算出することで垂直加速度の標準偏差Ａsのバラつきを抑えることができ、さらに、走行速度Ｖで補正することで、バラつきを抑えた状態で走行速度による依存性を取ることができる。したがって、精度良く走行面上の凹凸を検出して、凹凸に関する情報を生成することができる。

【0084】

また、補正部１３は、標準偏差Ａsの常用対数を、所定距離を走行する間の車椅子１００の平均走行速度Ｖと所定の基準速度Ｖrefとの速度差に基づいて補正している。このようにすることにより、基準速度Ｖrefを基準とした標準偏差のバラつきに対応して、より精度良く走行面上の凹凸を検出することができる。また、常用対数を用いることで、プログラムや回路を構成する際に既存のライブラリや回路部品等を用いることができ、設計工数を削減することができる。

【0085】

また、対数演算部１２と補正部１３とで（１）式に示した算出式を実行して凹凸値Ｒを算出しているので、標準偏差Ａsと、平均走行速度Ｖのみを代入することで容易に凹凸の度合いを求めることができる。

【0086】

また、凹凸判定部１５は、凹凸値Ｒに予め定めた閾値に基づいて凹凸を検出している。このようにすることにより、凹凸の判断を容易にすることができる。

【0087】

また、速度補正係数α及び所定のオフセットβを、所定の校正用コースを車椅子１００が走行速度を変えて複数回走行した結果に基づいて設定するキャリブレーション部１４を更に備えてもよい。このようにすることにより、車椅子１００等の個体差による凹凸に関する情報の誤差を少なくすることができる。

【0088】

また、車椅子１００から、位置情報、垂直加速度データ、走行速度に関する情報を受信する通信機５１を備えるサーバ装置５０でキャリブレーションを行ってもよい。このようにすることにより、例えば車椅子１００では、凹凸の度合いを示す情報を生成するためのデータのみを取得し、サーバ装置５０により集中的に凹凸の度合いを示す情報を生成してバリアフリーマップ等への反映を行うことができる。また、車椅子１００側の装置構成を簡便にすることができ、小型化や省電力化を図ることが容易となる。

【0089】

なお、上述した図１１〜図１４の形態は、例えば、演算装置１と演算装置５２とで対数演算部、補正部、キャリブレーション部、凹凸判定部を有するようにしておき、図３、図４の構成、図１１の構成及び図１３の構成のいずれかを任意に選択できるようにしてもよい。

【0090】

なお、上述した実施例では、情報生成装置として車椅子１００に搭載される演算装置１で説明したが、専用の装置でなくてもよく、例えば、ＧＰＳ受信機、加速度センサおよび、速度センサを搭載した（又は接続可能な）スマートフォン等の通信機能を持った端末機器であれば、上述したフローチャートをアプリ（コンピュータプログラム）とすることで、情報生成装置として機能させることができる。この場合は、車椅子にホルダ等を設け、そのホルダにスマートフォン等を取り付ければよい。即ち、移動体に着脱自在な情報生成装置となる。

【0091】

また、上述した実施例では、移動体として車椅子で説明したが、シニアカー、ベビーカー、ゴルフカート、自転車、自動車、台車、車輪を有するロボット等、走行路面上を走行するための車輪を備えるものであればよい。

【0092】

また、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の情報生成装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

【符号の説明】

【0093】

１ 演算装置（情報生成装置）
２ ＧＰＳ受信機
３ 速度センサ
４ 加速度センサ
５ 通信機
１２ 対数演算部（生成手段）
１３ 補正部（生成手段）
１４ キャリブレーション部（校正手段）
５０ サーバ装置
５１ 通信機（受信手段）
５２ 演算装置
１００ 車椅子（移動体）

【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】