(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】P2022156016
(43)【公開日】2022-10-14
(54)【発明の名称】計測システム、情報処理装置及び情報処理方法
(51)【国際特許分類】
G01B 11/00 20060101AFI20221006BHJP
【ＦＩ】
G01B11/00 A
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021059506
(22)【出願日】2021-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000135771
【氏名又は名称】株式会社パスコ
(74)【代理人】
【識別番号】110001254
【氏名又は名称】特許業務法人光陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】安井 嘉文
(72)【発明者】
【氏名】前田 近邦
(72)【発明者】
【氏名】西村 修
【テーマコード（参考）】
2F065
【Ｆターム（参考）】
2F065AA04
2F065AA06
2F065AA37
2F065CC11
2F065CC40
2F065DD03
2F065DD06
2F065EE08
2F065FF04
2F065FF11
2F065FF67
2F065GG04
2F065HH05
2F065QQ17
2F065QQ21
2F065QQ28
2F065QQ31
2F065SS13
(57)【要約】
【課題】設計の変更に要する手間やコストを抑えながら、移動計測に係る複数の計測結果を高精度に整合させる計測システム、情報処理装置及び情報処理方法を提供する。
【解決手段】計測システムは、周囲の計測時の第１計時手段の第１計測日時及び周囲の計測の結果を含む周囲計測データ、並びに車両の地理的位置及び姿勢の計測時の第２計時手段の第２計測日時及び車両の計測の結果を含む車両計測データの出力手段と、同期信号出力手段と、同期信号による同期タイミングにおける第１計時手段の第１同期日時及び第２計時手段の第２同期日時の組合せにより第１計時手段及び第２計時手段の各日時の対応関係を求め、第１計測日時に対応する第２計時手段の対応日時を特定し、算出した対応日時における車両の地理的位置及び姿勢を用いて特定した地理的三次元位置を周囲の計測の結果に対応付ける位置特定手段とを備える。
【選択図】図７
【解決手段】計測システムは、周囲の計測時の第１計時手段の第１計測日時及び周囲の計測の結果を含む周囲計測データ、並びに車両の地理的位置及び姿勢の計測時の第２計時手段の第２計測日時及び車両の計測の結果を含む車両計測データの出力手段と、同期信号出力手段と、同期信号による同期タイミングにおける第１計時手段の第１同期日時及び第２計時手段の第２同期日時の組合せにより第１計時手段及び第２計時手段の各日時の対応関係を求め、第１計測日時に対応する第２計時手段の対応日時を特定し、算出した対応日時における車両の地理的位置及び姿勢を用いて特定した地理的三次元位置を周囲の計測の結果に対応付ける位置特定手段とを備える。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１計時手段を有し、車両に搭載されて走行する前記車両から周囲を計測して、当該周囲の計測時の前記第１計時手段による第１計測日時及び前記周囲の計測の結果を含む周囲計測データを出力する周囲計測手段と、
第２計時手段を有し、前記車両に搭載されて走行する前記車両の地理的位置及び姿勢を計測して、当該車両の計測時の前記第２計時手段による第２計測日時及び前記車両の計測の結果を含む車両計測データを出力する車両計測手段と、
前記周囲計測手段及び前記車両計測手段に同期信号を出力する同期信号出力手段と、
前記車両計測データを用いて前記周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定手段と、
を備え、
前記周囲計測手段は、前記同期信号が入力された同期タイミングにおける前記第１計時手段による第１同期日時を出力し、
前記車両計測手段は、前記同期タイミングにおける前記第２計時手段による第２同期日時を出力し、
前記位置特定手段は、
前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組合せにより、前記第１計時手段による日時と前記第２計時手段による日時との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて前記第１計測日時に対応する前記第２計時手段の対応日時を特定し、
前記車両計測データに基づいて、前記対応日時における前記車両の地理的位置及び姿勢を算出し、
算出された前記車両の地理的位置及び姿勢を用いて、前記対応日時における前記周囲の計測の結果の前記地理的三次元位置を特定する
ことを特徴とする計測システム。
第２計時手段を有し、前記車両に搭載されて走行する前記車両の地理的位置及び姿勢を計測して、当該車両の計測時の前記第２計時手段による第２計測日時及び前記車両の計測の結果を含む車両計測データを出力する車両計測手段と、
前記周囲計測手段及び前記車両計測手段に同期信号を出力する同期信号出力手段と、
前記車両計測データを用いて前記周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定手段と、
を備え、
前記周囲計測手段は、前記同期信号が入力された同期タイミングにおける前記第１計時手段による第１同期日時を出力し、
前記車両計測手段は、前記同期タイミングにおける前記第２計時手段による第２同期日時を出力し、
前記位置特定手段は、
前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組合せにより、前記第１計時手段による日時と前記第２計時手段による日時との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて前記第１計測日時に対応する前記第２計時手段の対応日時を特定し、
前記車両計測データに基づいて、前記対応日時における前記車両の地理的位置及び姿勢を算出し、
算出された前記車両の地理的位置及び姿勢を用いて、前記対応日時における前記周囲の計測の結果の前記地理的三次元位置を特定する
ことを特徴とする計測システム。
【請求項2】
前記位置特定手段は、前記第２計時手段による日時に対する前記第１計時手段による日時のずれ量を前記対応関係として求め、前記対応関係に応じて前記第１計測日時における前記ずれ量を算出することで、前記対応日時を特定することを特徴とする請求項１記載の計測システム。
【請求項3】
前記位置特定手段は、複数の前記同期タイミングのそれぞれにおける前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組を用いて、前記第１同期日時と前記第２同期日時の差を多項式近似することにより、前記ずれ量を定めることを特徴とする請求項２記載の計測システム。
【請求項4】
前記位置特定手段は、複数の前記同期タイミングのそれぞれにおける前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組を用いて、前記第１同期日時から前記第２同期日時への変換関数を多項式近似で求めることにより、前記対応関係を定めることを特徴とする請求項１記載の計測システム。
【請求項5】
第１計時手段を有し、車両に搭載されて走行する前記車両から周囲を計測して、当該周囲の計測時の前記第１計時手段による第１計測日時及び前記周囲の計測の結果を含む周囲計測データを出力する周囲計測手段から前記周囲計測データを取得する周囲計測データ取得手段と、
第２計時手段を有し、前記車両に搭載されて走行する前記車両の地理的位置及び姿勢を計測して、当該車両の計測時の前記第２計時手段による第２計測日時及び前記車両の計測の結果を含む車両計測データを出力する車両計測手段から前記車両計測データを取得する車両計測データ取得手段と、
前記車両計測データを用いて前記周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定手段と、
を備え、
前記周囲計測手段は、所定の同期信号が入力された同期タイミングにおける前記第１計時手段による第１同期日時を出力し、
前記車両計測手段は、前記所定の同期信号が入力された前記同期タイミングにおける前記第２計時手段による第２同期日時を出力し、
前記位置特定手段は、
前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組合せにより、前記第１計時手段による日時と前記第２計時手段による日時との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて前記第１計測日時に対応する前記第２計時手段の対応日時を特定し、
前記車両計測データに基づいて、前記対応日時における前記車両の地理的位置及び姿勢を算出し、
算出された前記車両の地理的位置及び姿勢を用いて前記地理的三次元位置を特定し、当該地理的三次元位置を前記周囲の計測の結果に対応付ける
ことを特徴とする情報処理装置。
第２計時手段を有し、前記車両に搭載されて走行する前記車両の地理的位置及び姿勢を計測して、当該車両の計測時の前記第２計時手段による第２計測日時及び前記車両の計測の結果を含む車両計測データを出力する車両計測手段から前記車両計測データを取得する車両計測データ取得手段と、
前記車両計測データを用いて前記周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定手段と、
を備え、
前記周囲計測手段は、所定の同期信号が入力された同期タイミングにおける前記第１計時手段による第１同期日時を出力し、
前記車両計測手段は、前記所定の同期信号が入力された前記同期タイミングにおける前記第２計時手段による第２同期日時を出力し、
前記位置特定手段は、
前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組合せにより、前記第１計時手段による日時と前記第２計時手段による日時との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて前記第１計測日時に対応する前記第２計時手段の対応日時を特定し、
前記車両計測データに基づいて、前記対応日時における前記車両の地理的位置及び姿勢を算出し、
算出された前記車両の地理的位置及び姿勢を用いて前記地理的三次元位置を特定し、当該地理的三次元位置を前記周囲の計測の結果に対応付ける
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項6】
走行する車両から周囲を計測して、当該周囲の計測時の第１計時手段による第１計測日時及び前記周囲の計測の結果を含む周囲計測データを出力する周囲計測手段から、前記周囲計測データを取得する周囲計測データ取得ステップ、
走行する前記車両の地理的位置及び姿勢を計測して、当該車両の計測時の第２計時手段による第２計測日時及び前記車両の計測の結果を含む車両計測データを出力する車両計測手段から、前記車両計測データを取得する車両計測データ取得ステップ、
前記車両計測データを用いて前記周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定ステップ、
を含み、
前記周囲計測ステップでは、前記周囲計測手段に所定の同期信号が入力された同期タイミングにおける前記第１計時手段による第１同期日時を併せて取得し、
前記車両計測ステップでは、前記車両計測手段に前記同期信号が入力された前記同期タイミングにおける前記第２計時手段による第２同期日時を併せて取得し、
前記位置特定ステップでは、
前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組合せにより、前記第１計時手段による日時と前記第２計時手段による日時との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて前記第１計測日時に対応する前記第２計時手段の対応日時を特定し、
前記車両計測データに基づいて、前記対応日時における前記車両の地理的位置及び姿勢を算出し、
算出された前記車両の地理的位置及び姿勢を用いて、前記対応日時における前記周囲の計測の結果の前記地理的三次元位置を特定する
ことを特徴とする情報処理方法。
走行する前記車両の地理的位置及び姿勢を計測して、当該車両の計測時の第２計時手段による第２計測日時及び前記車両の計測の結果を含む車両計測データを出力する車両計測手段から、前記車両計測データを取得する車両計測データ取得ステップ、
前記車両計測データを用いて前記周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定ステップ、
を含み、
前記周囲計測ステップでは、前記周囲計測手段に所定の同期信号が入力された同期タイミングにおける前記第１計時手段による第１同期日時を併せて取得し、
前記車両計測ステップでは、前記車両計測手段に前記同期信号が入力された前記同期タイミングにおける前記第２計時手段による第２同期日時を併せて取得し、
前記位置特定ステップでは、
前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組合せにより、前記第１計時手段による日時と前記第２計時手段による日時との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて前記第１計測日時に対応する前記第２計時手段の対応日時を特定し、
前記車両計測データに基づいて、前記対応日時における前記車両の地理的位置及び姿勢を算出し、
算出された前記車両の地理的位置及び姿勢を用いて、前記対応日時における前記周囲の計測の結果の前記地理的三次元位置を特定する
ことを特徴とする情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、複数の計測データを取得して統合する計測システム、情報処理装置及び情報処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
道路などの移動交通網を利用してその周囲を、又は道路面などのこの移動交通網自体を、走行車両に搭載された計測機器により移動計測することで、計測作業の効率化を図る技術がある。例えば、特許文献１に記載の路面状態管理装置においては、走行する車両からの移動計測は、搭載車両の車輪の回転数を計数して車両の走行距離を求める走行距離測定装置などによる移動距離の計測に応じて予め定められた距離ごとに出力される指示信号に従って行われる。移動計測の結果やＧＰＳ受信機などにより得られた現在位置は、予め定められた距離の複数の区間に、上記指示信号の発生タイミングに基づいて割り当てられて管理される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－０５７８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
より精度の高い情報を取得する場合には、車両の走行時における絶対位置の変化や、車両の運動に応じた姿勢などの変動の影響が無視できなくなる。しかしながら、従来のように複数の計測機器に共通の指示信号に応じた計測を行わせるには、いずれかの計測機器の計測間隔を変更する必要が生じ、計測機器の再設計を行わなければならなくなる。このことは計測機器の組み合わせを変更するたびに生じる。また複数の計測機器それぞれが指示信号の入力タイミングで即座に計測値を取得しなければならないことも設計負担となる。このように高精度にそろえるように装置の設計を変更するには、非常に手間とコストがかかるという問題がある。
【0005】
本開示の目的は、設計の変更に要する手間やコストを抑えながら、移動計測に係る複数の計測結果を高精度に整合させることのできる計測システム、情報処理装置及び情報処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本開示は、
第１計時手段を有し、車両に搭載されて走行する前記車両から周囲を計測して、当該周囲の計測時の前記第１計時手段による第１計測日時及び前記周囲の計測の結果を含む周囲計測データを出力する周囲計測手段と、
第２計時手段を有し、前記車両に搭載されて走行する前記車両の地理的位置及び姿勢を計測して、当該車両の計測時の前記第２計時手段による第２計測日時及び前記車両の計測の結果を含む車両計測データを出力する車両計測手段と、
前記周囲計測手段及び前記車両計測手段に同期信号を出力する同期信号出力手段と、
前記車両計測データを用いて前記周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定手段と、
を備え、
前記周囲計測手段は、前記同期信号が入力された同期タイミングにおける前記第１計時手段による第１同期日時を出力し、
前記車両計測手段は、前記同期タイミングにおける前記第２計時手段による第２同期日時を出力し、
前記位置特定手段は、
前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組合せにより、前記第１計時手段による日時と前記第２計時手段による日時との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて前記第１計測日時に対応する前記第２計時手段の対応日時を特定し、
前記車両計測データに基づいて、前記対応日時における前記車両の地理的位置及び姿勢を算出し、
算出された前記車両の地理的位置及び姿勢を用いて、前記対応日時における前記周囲の計測の結果の前記地理的三次元位置を特定する
ことを特徴とする計測システムである。
第１計時手段を有し、車両に搭載されて走行する前記車両から周囲を計測して、当該周囲の計測時の前記第１計時手段による第１計測日時及び前記周囲の計測の結果を含む周囲計測データを出力する周囲計測手段と、
第２計時手段を有し、前記車両に搭載されて走行する前記車両の地理的位置及び姿勢を計測して、当該車両の計測時の前記第２計時手段による第２計測日時及び前記車両の計測の結果を含む車両計測データを出力する車両計測手段と、
前記周囲計測手段及び前記車両計測手段に同期信号を出力する同期信号出力手段と、
前記車両計測データを用いて前記周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定手段と、
を備え、
前記周囲計測手段は、前記同期信号が入力された同期タイミングにおける前記第１計時手段による第１同期日時を出力し、
前記車両計測手段は、前記同期タイミングにおける前記第２計時手段による第２同期日時を出力し、
前記位置特定手段は、
前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組合せにより、前記第１計時手段による日時と前記第２計時手段による日時との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて前記第１計測日時に対応する前記第２計時手段の対応日時を特定し、
前記車両計測データに基づいて、前記対応日時における前記車両の地理的位置及び姿勢を算出し、
算出された前記車両の地理的位置及び姿勢を用いて、前記対応日時における前記周囲の計測の結果の前記地理的三次元位置を特定する
ことを特徴とする計測システムである。
【発明の効果】
【0007】
本発明に従うと、設計の変更に要する手間やコストを抑えながら、移動計測に係る複数の計測結果を高精度に整合させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】路面計測システムによる計測について説明する図である。
【図2】路面計測システムの全体構成図を示す。
【図3】各計測部による計測タイミングの一覧を示す図表である。
【図4】ひび割れ検出出力制御処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図5】各計測部による計測データの同期について説明する図である。
【図6】計測データから路面の絶対位置を特定する手順を説明する図である。
【図7】絶対位置特定処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図8】絶対位置特定処理の変形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】
【0009】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の計測システムである路面計測システム１による計測について説明する図である。
図１は、本実施形態の計測システムである路面計測システム１による計測について説明する図である。
【0010】
路面計測システム１は、道路の路面（道路面）並びに車両Ｗの位置及び姿勢などを計測するための計測装置１００を含む。計測装置１００は、車両Ｗのルーフ上などに搭載されて計測動作し、走行する車両Ｗの後方側から鉛直下向きに道路面を計測可能である。また、計測装置１００は、車両Ｗに対して固定されており、車両Ｗの走行、向きの変化、傾きや上下動などの運動により変化する位置及び姿勢を計測する。
【0011】
車両Ｗは、計測装置１００を搭載して固定することが可能であれば、一般的な車種のものであってよく、計測のための専用車両である必要もない。計測装置１００は、車両Ｗのルーフへの取り付け固定部材などを備えていてもよい。
【0012】
図２には、路面計測システム１の全体構成図を示す。
路面計測システム１は、上記の計測装置１００と、本実施形態の情報処理装置として計測データを処理する処理装置２００とを含む。
路面計測システム１は、上記の計測装置１００と、本実施形態の情報処理装置として計測データを処理する処理装置２００とを含む。
【0013】
計測装置１００は、路面計測部１１０（周囲計測手段）と、車両計測部１２０（車両計測手段）と、周囲計測部１３０（周囲計測手段）と、同期信号出力部１４０（同期信号出力手段）と、制御部１５０と、記憶部１６０と、通信部１７０などを備える。これらのうち、路面計測部１１０、車両計測部１２０及び周囲計測部１３０（まとめて各計測部とも記す）が計測動作を行う。上記図１で示した形態にかかわらず、計測装置１００のうち制御部１５０、記憶部１６０及び通信部１７０は、車両Ｗの内側に位置して各計測部と通信接続されていてもよい。
【0014】
路面計測部１１０は、照射部１１１と、撮影部１１２と、計時部１１３（第１計時手段）などを備え、道路面の高さを計測し、その結果である路面計測データを出力する。
照射部１１１は、発光部１１１１と、走査部１１１２とを有する。発光部１１１１は、レーザ光を生成して出射する。走査部１１１２は、発光部１１１１から出射されるレーザ光を走査させて、走査方向について広がる幕状の範囲に光を出力する。走査範囲は、車両Ｗが道路（車線）に沿って走行している場合に、計測対象である道路（車線）の幅方向（横断方向。すなわち、鉛直方向及び車両Ｗの走行方向のいずれにも垂直な方向）について全幅又はこれに準じる範囲とされてよい。検出間隔は、検出精度に応じた間隔に定められる。幅方向（走査方向）に沿っての計測の位置間隔は、検出対象のひび割れの幅の下限値以下である必要があり、例えば、１ｍｍである。また、車両Ｗの走行方向（道路の延在方向）についての計測の位置間隔は、撮影部１１２の撮影間隔と車両Ｗの走行速度との組合せにより定まる。
照射部１１１は、発光部１１１１と、走査部１１１２とを有する。発光部１１１１は、レーザ光を生成して出射する。走査部１１１２は、発光部１１１１から出射されるレーザ光を走査させて、走査方向について広がる幕状の範囲に光を出力する。走査範囲は、車両Ｗが道路（車線）に沿って走行している場合に、計測対象である道路（車線）の幅方向（横断方向。すなわち、鉛直方向及び車両Ｗの走行方向のいずれにも垂直な方向）について全幅又はこれに準じる範囲とされてよい。検出間隔は、検出精度に応じた間隔に定められる。幅方向（走査方向）に沿っての計測の位置間隔は、検出対象のひび割れの幅の下限値以下である必要があり、例えば、１ｍｍである。また、車両Ｗの走行方向（道路の延在方向）についての計測の位置間隔は、撮影部１１２の撮影間隔と車両Ｗの走行速度との組合せにより定まる。
【0015】
撮影部１１２は、照射部１１１により出射されたレーザ光の道路面からの反射光を検出する撮影動作を行う。撮影部１１２は、光切断法により反射位置、すなわち道路面の高さ（路面高さ）を特定するために、レーザ光の道路面への入射方向（鉛直下向き方向）に対して斜めに反射光を検出し、撮影可能な場所に位置している。すなわち、計測装置１００が搭載された車両Ｗ上で、照射部１１１と撮影部１１２とが固定されている。撮影部１１２の焦点位置、光軸方向、視野角及びレンズ歪などのカメラパラメータ、並びに照射部１１１の出射位置及び出射角などの撮影条件が不図示の記憶部に記憶され、不図示の制御部によって、撮影部１１２において反射光を検出した画素の位置と撮影条件とから、車両Ｗに固定された座標系における光の出射位置に対する相対的な反射位置（路面位置）が算出される。この反射位置の計測結果は、光の出射位置からの距離として得られてもよい。この光切断法により、撮影部１１２は、各走査線上で、反射位置の高さ、すなわち路面高さと反射強度の分布を路面計測データとして取得する。路面高さの特定精度は、検出対象のひび割れの検出下限値以下である必要があり、例えば、計測装置１００の解像度と設置条件は、０．６ｍｍ間隔で計測可能なものとされる。計測を行う各日時で、車両Ｗの走行に応じて照射部１１１と撮影部１１２の位置が変化することで、取得する路面計測データの絶対位置（地球表面に固定された座標系における地理的位置）が変化する。
【0016】
この光切断法による計測は、レーザ光を照射しての計測であるので、レーザ光の照射を行わない通常の撮影による計測と比較して陰影の影響が生じにくく、ひび割れの深さや形状などの計測を従来よりも高精度で行いやすい。また、計測が時刻、季節や天気の制限を受けづらいため、計測時期の限定や計測予定の延期などが生じにくい。
【0017】
計時部１１３は、計時して現在の日時を出力する。計時部１１３は、例えば、発振子の発振により生成される所定の周波数信号を計数して日時を特定する。発振子は、例えば、水晶発振子やＭＥＭＳ発振子である。この発振子を有する発振器は、発振周波数についての温度補償などがなされていてもよいし、恒温槽付きなどであってもよい。しかしながら、計時部１１３の出力する日時には、時間経過とともに正確な日時からずれが生じ得る。計時部１１３は、撮影部１１２から撮影タイミングで撮影信号が入力されると、このタイミングの日時を撮影日時（第１計測日時）として出力する。撮影日時は、当該撮影日時の撮影結果に基づく路面計測部１１０の計測結果に対応付けられて、路面計測データに含まれる。また、同期信号出力部１４０から同期信号が入力されると、計時部１１３は、当該同期信号が入力された同期タイミング（同期タイミング）の日時を同期日時（第１同期日時）として出力する。同期日時は、計測結果と対応付けられずに路面計測データに含まれる。
この路面計測部１１０は、本発明の周囲計測手段の一例であり、路面計測データは、周囲計測データの一例である。
この路面計測部１１０は、本発明の周囲計測手段の一例であり、路面計測データは、周囲計測データの一例である。
【0018】
車両計測部１２０は、衛星測位部１２１と、姿勢計測部１２２と、計時部１２３（第２計時手段）などを備え、車両（基準位置）に係る計測を行って車両計測データとして出力する。車両に係る計測は、少なくとも路面計測部１１０による道路面の高さの計測に対応する期間行われる。車両計測データには、衛星測位部１２１により得られる車両Ｗの地理的位置を示す絶対位置データと、姿勢計測部１２２により得られる車両Ｗの姿勢を示す姿勢データとが含まれる。
【0019】
衛星測位部１２１は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）に係る複数（少なくとも４機）の測位衛星からの電波を受信することで現在の車両Ｗの絶対位置（すなわち、計測装置１００が搭載されている車両Ｗの基準位置）を計測する測位動作を行って、絶対位置データを出力する。衛星測位部１２１は、電波の受信及び復号が可能な測位衛星に、例えば、米国の衛星測位システムであるＧＰＳ（Global Positioning System）に係る衛星を含んでいてもよく、また、これに限られなくてもよい。例えば、受信対象の測位衛星には、ロシアの衛星測位システムであるＧＬＯＮＡＳＳ（Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema / Global Navigation Satellite System）などに係る衛星が含まれていてもよく、これらが併用されてもよい。また、各衛星測位システムにおける複数の周波数帯の送信電波が併用されてもよい。絶対位置は、例えば、緯度、経度及び高度の３成分により表される。また、絶対位置とともに現在の日時（第２計測日時）が取得される。
【0020】
姿勢計測部１２２は、加速度センサ１２２１及びジャイロセンサ１２２２を備え、計測装置１００が搭載されている車両Ｗの姿勢を計測して、姿勢データを出力する。加速度センサ１２２１及びジャイロセンサ１２２２の各々は、直交する３軸方向についての加速度と回転速度（角速度）とをそれぞれ計測可能である（３軸と回転軸とを合わせて６軸）。これらのそれぞれを順次加算し、初期姿勢を加算することにより特定される車両の姿勢には、車両の向き（道路面に平行な面内での回転）、傾き（道路に垂直な方向を含む面内での回転）、上下動（振動）、及び加減速（平行移動速度の変化）が含まれ得る。
【0021】
計時部１２３は、計時部１１３と同様に、計時して現在の日時を出力する。また、ここでは、計時部１２３は、衛星測位部１２１により特定された日時により計時する日時が随時補正される。すなわち、計時部１２３が出力する日時は路面計測システム１で要求される水準において正確である。計時部１２３は、衛星測位部１２１及び姿勢計測部１２２から計測タイミングで（計測時に）各々計測信号が入力されると、それらのタイミングの日時をそれぞれ測位日時、計測日時として出力する。測位日時は、当該測位日時に計測された絶対位置と対応付けられて絶対位置データに含められ、計測日時は、当該計測日時に計測された姿勢と対応付けられて、姿勢データに含められる。また、計時部１２３は、同期信号出力部１４０から同期信号が入力されると、同期タイミングの日時を同期日時（第２同期日時）として出力する。同期日時は、絶対位置及び姿勢のいずれにも対応付けられずに車両計測データに含まれる。
【0022】
本発明の他の周囲計測手段の例である周囲計測部１３０は、レーザスキャナ１３１を有する。レーザスキャナ１３１は、周囲全方向に順次レーザ光を出射し、その反射光を検出して、検出されるまでの経過時間と光速とからＴＯＦ（Time of Flight）により車両周囲の反射面までの距離を計測して、周囲計測データを出力する。車両周囲の反射面は、路面計測部１１０の計測範囲外の道路面を含み、好適にはさらに周囲の道路設備、建物、植物及び地表面などを含む。周囲計測部１３０による継続的な計測結果の統合により、路面計測部１１０による計測範囲の周囲の道路面の形状を含む三次元道路データが生成される。周囲計測データの解像度は、路面計測データの解像度よりも低くてよく、周囲計測データから道路面のひび割れを検出できなくてよい。
【0023】
周囲計測部１３０の計測結果は、車両Ｗの計測装置１００の位置を基準とした相対的なものである。特に限定するものではないが、車両計測部１２０及び周囲計測部１３０は、まとめて同一筐体内に位置していてもよい。ここでは、周囲計測部１３０は、計時部１２３の日時を車両計測部１２０と共用する。計時部１２３は、周囲計測部１３０からレーザスキャナ１３１による計測タイミングで計測信号が入力されると、その計測タイミングにおける（計測時の）日時を計測日時として出力する。計測日時は、当該計測日時における周囲計測の結果に対応付けられて周囲計測データに含まれる。
【0024】
同期信号出力部１４０は、路面計測部１１０、車両計測部１２０及び周囲計測部１３０に対して上述の同期信号を出力する。同期信号出力部１４０は、例えば、ＭＣＵ（Micro Control Unit）で実現され、図示略の距離計から取得される自身の移動量に基づいて所定距離、例えば、３ｍの移動ごとに同期信号を出力する。例えば、車両Ｗが速度６０ｋｍ／ｈで等速走行している場合には、同期信号の時間間隔は１８０ｍｓｅｃとなる。あるいは、同期信号出力部１４０は、発振回路を有して所定時間の経過ごとに同期信号を出力してもよい。
【0025】
制御部１５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを有し、各計測部から計測データと同期日時データとを取得して記憶部１６０に記憶させる。また、制御部１５０は、記憶部１６０に記憶させたデータの通信部１７０による送信出力を制御する。
【0026】
記憶部１６０は、各計測部による計測データを記憶する。記憶部１６０は、不揮発性メモリを有する。不揮発性メモリは、例えば、フラッシュメモリ及び／又はＨＤＤ（Hard Disk Drive）であってよい。
【0027】
通信部１７０は、インターネット回線やＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークを経由して外部と通信を行う。外部には、処理装置２００が含まれる。計測装置１００の各計測部による計測データは、処理装置２００に対して送信されて処理される。通信部１７０は、計測装置１００による計測動作中に常に外部と通信が可能となっている必要はない。計測の終了後に通信部１７０がネットワークに接続されてもよい。
【0028】
処理装置２００は、制御部２１０と、記憶部２２０と、通信部２３０と、入出力部２４０などを備える。処理装置２００は、例えば、通常のＰＣなどであってもよく、計測装置１００とは別体であってよい。
【0029】
制御部２１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを備え、演算処理を実行して、本実施形態の位置特定手段として、計測装置１００から受信した計測データの解析処理及び表示画像の生成処理を行う。解析処理には、例えば、後述のように道路面のひび割れ地点の検出、ひび割れ地点及び周囲の計測地点（周囲の計測の結果）の地理的三次元位置の特定、及び三次元道路データの生成などが含まれる。
【0030】
記憶部２２０は、計測装置１００から受信した計測データ（路面計測データ、車両計測データ、及び周囲計測データ）、制御部２１０によるこれらの計測データの解析データ（後述のひび割れ地点データ、三次元ひび割れ図データ、三次元道路データ２２１を含む）、及び解析処理に係る処理用のプログラム２２２などを記憶する。記憶部２２０は、例えば、揮発性メモリ（ＲＡＭ：Random Access Memory）と、不揮発性メモリなどを有する。不揮発性メモリには、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）が含まれていてもよい。揮発性メモリは、制御部２１０のＣＰＵに作業用のメモリ空間を提供する。
なお、路面計測システム１は、記憶部２２０とはさらに異なるデータベース装置などを処理装置２００の外に含んでいてもよい。あるいは、ＨＤＤなどが計測装置１００に直接外付けで取り付けられて計測データがリアルタイムでこのＨＤＤに書き込まれてもよい。計測終了後にＨＤＤが計測装置１００から取り外され、持ち運ばれて処理装置２００に取り付けられて、記憶部２２０として動作してもよい。
なお、路面計測システム１は、記憶部２２０とはさらに異なるデータベース装置などを処理装置２００の外に含んでいてもよい。あるいは、ＨＤＤなどが計測装置１００に直接外付けで取り付けられて計測データがリアルタイムでこのＨＤＤに書き込まれてもよい。計測終了後にＨＤＤが計測装置１００から取り外され、持ち運ばれて処理装置２００に取り付けられて、記憶部２２０として動作してもよい。
【0031】
通信部２３０は、インターネット回線やＬＡＮなどのネットワークを経由して外部と通信を行う。外部には、計測装置１００が含まれ、計測装置１００における計測データが随時又は計測終了後などにまとめて取得され得る。なお、計測装置１００と処理装置２００とがネットワークにおいて直接接続されるのではなく、間にデータサーバなどを挟んで間接的にデータのやり取りがなされるのであってもよい。
【0032】
入出力部２４０は、解析結果をそのユーザに示す出力部、例えば、表示画面を有する表示部２４１や画像を形成するプリンタなどと、出力させる内容の要求などを受け付ける操作受付部２４２などの入力部とを含む。制御部２１０の処理により取得された解析データのうち入力部により指定された内容及び表示形態で出力部により出力される。
【0033】
次に、計測装置１００による計測動作について説明する。
【0034】
計測装置１００では、各計測部がそれぞれ計測を行って、計測データを処理装置２００に出力する。また、路面計測データ及び周囲計測データでは、上記のように車両Ｗに固定された座標系での計測位置が特定される。
【0035】
図３は、各計測部による計測タイミングの一覧を示す図表である。
上記のように、同期信号出力部１４０が所定の距離間隔で同期信号を出力し（本発明の情報処理方法における同期信号出力ステップ）、路面計測部１１０は、同期信号出力部１４０が出力する同期信号に基づいて初回の計測タイミングが規定され、以降、３ｍの移動の間に均等な時間間隔ａ、例えば、０．１２ｍｓｅｃ間隔で道路面の計測を行う、という動作を繰り返す。車両Ｗが速度６０ｋｍ／ｈで等速走行している場合には、３ｍ間隔の２回の同期信号の間、すなわち、１８０ｍｓｅｃの間に２ｍｍの距離間隔で１５００回の計測が行われる。上記のように、各計測タイミングにおいて路面計測部１１０が出力する計測結果には、計時部１１３の日時ｔ１（ｊ）（ｊ＝１、２、３…）が付される。
上記のように、同期信号出力部１４０が所定の距離間隔で同期信号を出力し（本発明の情報処理方法における同期信号出力ステップ）、路面計測部１１０は、同期信号出力部１４０が出力する同期信号に基づいて初回の計測タイミングが規定され、以降、３ｍの移動の間に均等な時間間隔ａ、例えば、０．１２ｍｓｅｃ間隔で道路面の計測を行う、という動作を繰り返す。車両Ｗが速度６０ｋｍ／ｈで等速走行している場合には、３ｍ間隔の２回の同期信号の間、すなわち、１８０ｍｓｅｃの間に２ｍｍの距離間隔で１５００回の計測が行われる。上記のように、各計測タイミングにおいて路面計測部１１０が出力する計測結果には、計時部１１３の日時ｔ１（ｊ）（ｊ＝１、２、３…）が付される。
【0036】
衛星測位部１２１は、同期信号とは独立して一定の時間間隔ｂ、例えば、５０ｍｓｅｃ間隔で測位動作を行い、車両Ｗの絶対位置データとして出力する。すなわち、上記１８０ｍｓｅｃの間に測位動作が約３．６回実行される。絶対位置データには、各々計時部１２３の日時ｔ２（ｉ）（ｉ＝０、１、２…）、すなわち、測位動作で特定、調整されている日時が付される。上記のように、この日時ｔ２は正確な絶対日時である。
【0037】
姿勢計測部１２２は、同期信号とは独立して一定の時間間隔ｃ、例えば、５ｍｓｅｃ間隔で加速度センサ１２２１及びジャイロセンサ１２２２の計測結果を取得して車両Ｗの姿勢データとして出力する。姿勢データには、各々計時部１２３が計時する日時ｔ３（ｍ）（ｍ＝０、１、２…）が付される。上記の１８０ｍｓｅｃの間に姿勢データは３６回取得される。上記のように、計時部１２３から出力される日時ｔ３は、正確な絶対日時である。
【0038】
周囲計測部１３０のレーザスキャナ１３１は、同期信号とは独立して一定の時間間隔ｄ、例えば、５ｍｓｅｃの間隔で、路面計測部１１０による計測範囲外の道路面（周囲道路面）を含む周囲の物体の位置を計測して、それぞれ周囲計測データとして出力する。周囲計測データには、周囲の計測タイミングにおける計時部１２３の日時ｔ４（ｎ）（ｎ＝０、１、２…）が付される。上記のように、計時部１２３から出力される日時ｔ４は、正確な絶対日時である。
【0039】
これらの各計測データでは、路面計測部１１０の路面計測データに含まれる計測日時ｔ１（ｊ）には、絶対日時との間にずれがある。したがって、計測データを取得した処理装置２００では、計測日時ｔ１（ｊ）を絶対日時であるｔ２（ｔ１（ｊ））に変換して解析を行う。また、複数の計測部による計測タイミングは互いに異なっている。そこで、計測日時ｔ２（ｔ１（ｊ））における他の計測データ、例えば、測位データは、この計測日時ｔ２（ｔ１（ｊ））の前後である測位日時ｔ２（ｉ）における測位の結果を内部補間（例えば、線形補間）することで求められ、姿勢データは、この計測日時ｔ２（ｔ１（ｊ））の前後である計測日時ｔ３（ｍ）における計測の結果を内部補間（例えば、線形補間）することで求められる。
【0040】
図４は、路面計測システム１の処理装置２００において実行されるひび割れ検出出力制御処理の制御部２１０による制御手順を示すフローチャートである。
このひび割れ検出出力制御処理は、例えば、車両Ｗを走らせて路面計測部１１０、車両計測部１２０及び周囲計測部１３０による計測が行われた後などに、計測装置１００の計測データに処理装置２００からアクセスが可能になった状況でユーザによる所定の入力操作などにより実行される。
このひび割れ検出出力制御処理は、例えば、車両Ｗを走らせて路面計測部１１０、車両計測部１２０及び周囲計測部１３０による計測が行われた後などに、計測装置１００の計測データに処理装置２００からアクセスが可能になった状況でユーザによる所定の入力操作などにより実行される。
【0041】
周囲計測データ取得手段（制御部２１０）は、通信部２３０を介して計測装置１００から路面計測データを取得し、車両計測データ取得手段（制御部２１０）は、通信部２３０を介して計測装置１００から車両計測データを取得する（ステップＳ１０１；周囲計測データ取得ステップ、車両計測データ取得ステップ）。周囲計測データ取得手段（制御部２１０）は、通信部２３０を介して周囲計測データを取得する（ステップＳ１０２）。これらステップＳ１０１、Ｓ１０２で取得される３種類のデータの取得順番は任意に入れ替え可能であり、また、並行して取得されてもよい。
【0042】
位置特定手段（制御部２１０）は、後述する絶対位置特定処理を実行する（ステップＳ１０３）。これにより、路面計測データの正確な計測日時及び路面計測データ及び周囲計測データの各絶対位置が特定される。
【0043】
制御部２１０は、ひび割れ検出のために、道路の凹凸のうち道路面自体の傾斜及びわだちなどによる凹凸の成分を除去又は低減する（ステップＳ１０４）。例えば、制御部２１０は、ひび割れのスケールより大きな範囲で移動平均を求めて計測されている高さから差し引く。
【0044】
制御部２１０は、残りの路面計測データの凹凸パターンからひび割れを検出する（ステップＳ１０５）。例えば、制御部２１０は、ステップＳ１０４で移動平均を差し引いた高さ、すなわち深さが検出対象とするひび割れの深さの下限（例えば２ｍｍ）以上である計測地点をひび割れ地点として検出する。
【0045】
制御部２１０は、検出されたひび割れ地点のデータ（絶対位置や深さなどの情報）に計測タイミングを示す絶対日時データを対応付ける（ステップＳ１０６）。絶対日時は、ユーザが時系列的にひび割れの発生や変化を追う場合にも利用され得る。
【0046】
制御部２１０は、検出されたひび割れ地点のデータ及びこれに対応付けられた絶対日時のデータを記憶部２２０に記憶させる（ステップＳ１０７）。なお、ステップＳ１０１、Ｓ１０２で取得された未処理の各計測データや、ステップＳ１０５の処理で得られたひび割れ地点を含む路面計測データは、別個に記憶部２２０に記憶保持されてもよい。路面計測データは、例えば、計測測線Ｌをなす各回の計測ごとに計測地点の絶対位置の集合に対して計測日時のデータが対応付けられていてもよい。
制御部２１０は、絶対日時及び絶対位置が対応付けられた周囲計測データを三次元道路データ２２１として記憶部２２０に記憶させる（ステップＳ１０８）。
制御部２１０は、絶対日時及び絶対位置が対応付けられた周囲計測データを三次元道路データ２２１として記憶部２２０に記憶させる（ステップＳ１０８）。
【0047】
制御部２１０は、指定された視点位置、視線方向、視野角及び表示サイズに応じて三次元道路データ２２１と路面計測データに含まれるそれぞれの計測地点の投影位置（撮影面上の位置）を算出することで、三次元ひび割れ図を生成する。制御部２１０は、生成した三次元ひび割れ図の画像を表示部２４１などにより表示させ、更に道路面の計測地点のうちひび割れ地点を他の色などでハイライト表示させる（ステップＳ１０９）。このとき、制御部２１０は、操作受付部２４２を介してユーザに選択されたひび割れ地点の特性データ（絶対日時、絶対位置及び深さなど）を吹き出し表示させることができる。そして、制御部２１０は、ひび割れ検出出力制御処理を終了する。
【0048】
次に、計測日時ｔ１の絶対日時への変換について詳しく説明する。上記のように、計時部１１３が計時して出力する日時ｔ１には、正確な日時ｔ２、すなわち絶対日時との間にずれがある。路面計測システム１では、同期信号出力部１４０から出力される同期信号に同期して路面計測部１１０及び車両計測部１２０から出力される同一タイミングの日時ｔ１と日時ｔ２とを取得して比較することで、日時ｔ１と絶対日時である日時ｔ２との間のずれの度合を特定し、日時ｔ１から日時ｔ２への変換を可能とする。
【0049】
図５は、各計測部による計測データの同期について説明する図である。
【0050】
上述のように、同期信号出力部１４０からは、同期信号Ｔｋ（ｋ＝０、１、２…）が３ｍの移動ごとに出力されて、路面計測部１１０及び車両計測部１２０へ入力される。路面計測部１１０及び車両計測部１２０は、それぞれ同期信号Ｔｋが入力された同期タイミングで各々計数している同期日時ｔ１（Ｔｋ）（第１同期日時）、ｔ２（Ｔｋ）（第２同期日時）を取得する。
【0051】
これらの同期日時の対応関係を多項式近似することにより日時ｔ１から日時ｔ２への変換を可能とする。日時ｔ１は、時間経過とともに日時ｔ２とのずれの大きさが変化し得る。そのため、近似式ｇ（ｔ１）は、日時の関数とするのが好適である。
【0052】
これらの同期日時のずれ量（ｔ１（Ｔｋ）－ｔ２（Ｔｋ））を日時ｔ１に対して、例えば、二次の多項式による近似式ｇ（ｔ１）＝ｔ１－ｔ２＝Ａ・ｔ１２＋Ｂ・ｔ１＋Ｃとして定義する。すなわち、日時ｔ１から日時ｔ２への変換は、日時ｔ１に対して近似式ｇ（ｔ１）で示されるずれ量を反映したｔ２＝ｔ１－ｇ（ｔ１）によりなされる。なお二次の多項式は一例であり、近似式ｇ（ｔ１）は、一次関数であってもよいし三次以上の関数であってもよい。
【0053】
複数の同期信号Ｔｋにおける（ｔ１（Ｔｋ）－ｔ２（Ｔｋ））とｇ（ｔ１（Ｔｋ））とがなるべく等しくなるように、｛ｔ１（Ｔｋ），ｔ１（Ｔｋ）－ｔ２（Ｔｋ）｝＝［｛ｔ１（Ｔ０），ｔ１（Ｔ０）－ｔ２（Ｔ０）｝，｛ｔ１（Ｔ１），ｔ１（Ｔ１）－ｔ２（Ｔ１）｝，…］を近似的に成立させる定数Ａ，Ｂ，Ｃを回帰分析により算出することができる。あるいは、ずれ量は、ｇ（ｔ１）＝ｔ２－ｔ１と定義されてもよく、この場合はｔ２＝ｔ１＋ｇ（ｔ１）となる。
【0054】
複数の同期信号Ｔｋは、ある道路区間の計測を１回行う間に出力された全ての同期信号に応じた同期タイミングであってもよい。また、近似式ｇ（ｔ１）は、計測データを所定時間（例えば１時間）ごとに分割した区間ごとに算出され、区間ごとに用いられてもよい。分割した区間設定は、計測時の温度変化が大きな場合や、路面計測システム１（計測装置１００）の電気的な環境の変化が大きい場合などに有用である。
【0055】
算出された近似式ｇに路面計測部１１０の路面計測データに付されている計測日時ｔ１（ｊ）（第１計測日時）を代入する（近似式ｇを用いる）ことで、衛星測位に基づく正確な日時ｔ２を基準とした全ての路面計測のタイミングｔ２（ｔ１（ｊ））（対応日時）が特定される。
【0056】
衛星測位部１２１と姿勢計測部１２２とは独立した構成である場合などで、衛星測位部１２１により特定された日時により計時する日時が補正される計時部１２３とは異なる計時部により、姿勢計測部１２２が日時ｔ３を取得し、及び／又は周囲計測部１３０が日時ｔ４を取得する場合には、これらの日時ｔ３、ｔ４が日時ｔ２と異なり得る。この場合には、日時ｔ３、ｔ４を計時して出力する計時部に対しても同期信号が入力されて、姿勢計測部１２２からは姿勢データ及び計測された日時ｔ３（ｍ）とともに、同期日時ｔ３（Ｔｋ）が出力され、周囲計測部１３０からは周囲計測データ及び計測された日時ｔ４（ｎ）とともに、同期日時ｔ４（Ｔｋ）が出力される。これらについても同じ手順で日時ｔ３の日時ｔ２に対するずれ量の近似式ｇ及び日時ｔ４の日時ｔ２に対するずれ量の近似式ｇが算出されて、いずれも日時ｔ２を基準とした計測タイミングが特定される。
【0057】
なお、一定時間間隔で計測されるものについては、必ずしも全ての計測データに対して計測日時のデータが付されなくてもよい。同期タイミングの日時、同期タイミングからその後最初の計測までのタイムラグ（ａＬ、ｂＬ、ｃＬ、ｄＬ）、及び計測の時間間隔ａ、ｂ、ｃ、ｄにより、全ての計測日時が特定され得る。
これらのように計測タイミングの正確な日時を特定する処理は、特に限定するものではないが、計測データを計測装置１００から取得した処理装置２００により行われればよい。すなわち、制御部２１０は、計測装置１００の通信部１７０と処理装置２００の通信部２３０との間での通信を利用して、路面計測データ及び周囲計測データを取得する周囲計測データ取得手段としても動作し、また、車両計測データを取得する車両計測データ取得手段としても動作する。
これらのように計測タイミングの正確な日時を特定する処理は、特に限定するものではないが、計測データを計測装置１００から取得した処理装置２００により行われればよい。すなわち、制御部２１０は、計測装置１００の通信部１７０と処理装置２００の通信部２３０との間での通信を利用して、路面計測データ及び周囲計測データを取得する周囲計測データ取得手段としても動作し、また、車両計測データを取得する車両計測データ取得手段としても動作する。
【0058】
絶対日時による路面の計測日時ｔ２（ｔ１（ｊ））（対応日時）が特定されると、計測日時ｔ２（ｔ１（ｊ））と、測位日時ｔ２（ｉ）及び車両Ｗの姿勢の計測日時ｔ３（ｍ）などとの時間差が正確に特定可能となる。これにより、例えば、路面の計測日時ｔ２（ｔ１（３））（第１計測日時）における絶対位置（地理的三次元位置）は、当該計測日時ｔ２（ｔ１（３））の前の一番近いタイミングで測位が行われた日時ｔ２（０）の絶対位置、及び計測日時ｔ２（ｔ１（３））の後の一番近いタイミングで測位が行われた日時ｔ２（１）の絶対位置（緯度、経度及び高度の３成分それぞれ）の内分点として求められ、日時ｔ２（ｔ１（３））（第１計測日時）の車両の姿勢は、計測日時ｔ２（ｔ１（３））の前の一番近いタイミングで姿勢の計測が行われた日時ｔ３（０）の姿勢、及び計測日時ｔ２（ｔ１（３））の後の一番近いタイミングで姿勢の計測が行われた日時ｔ３（１）の姿勢（加速度の３軸方向及び角速度の３軸方向のそれぞれ）の内分点として求められる。あるいは、前後３回以上の日時での計測データを用いた補間により絶対位置及び姿勢が求められてもよい。
【0059】
上記のように、路面計測データ及び周囲計測データは、車両Ｗに固定された座標系での計測であるので、上記座標系における計測地点に対して、計測された日時ｔ２（ｔ１（ｊ））における車両Ｗの基準位置の絶対位置と、車両Ｗの基準位置に対する路面計測部１１０（周囲計測部１３０）の初期相対位置と、計測日時ｔ２（ｔ１（ｊ））における車両の姿勢に応じた初期相対位置からのずれとが加算されることで、計測地点の絶対位置が得られる。
【0060】
図６は、計測データから路面の絶対位置を特定する手順を説明する図である。
図６（ａ）に示すように、各測位日時における車両Ｗの基準位置Ｐ（ｔ２（ｉ））が取得されている。ここでは、ｉ＝０～２についての各基準位置が示されている。基準位置Ｐは、衛星測位部１２１の位置であってよく、すなわち、衛星測位の結果がそのまま用いられてよい。
図６（ａ）に示すように、各測位日時における車両Ｗの基準位置Ｐ（ｔ２（ｉ））が取得されている。ここでは、ｉ＝０～２についての各基準位置が示されている。基準位置Ｐは、衛星測位部１２１の位置であってよく、すなわち、衛星測位の結果がそのまま用いられてよい。
【0061】
次いで、道路面を計測した日時ｔ１（ｊ）を絶対日時に換算した日時ｔ２（ｔ１（ｊ））（ｊ＝０、１、２…）を特定し、この日時における車両Ｗの基準位置Ｐ（ｔ２（ｔ１（ｊ）））を当該日時の前後の基準位置の線形補間により特定する。また、この日時ｔ２（ｔ１（ｊ））における車両Ｗの姿勢を、車両計測データにおける当該日時の前後の車両Ｗの姿勢を線形補間することなどにより求める。
【0062】
車両Ｗの基準位置Ｐと道路面の計測位置との相対関係と、車両Ｗの姿勢とを考慮することで、図６（ｂ）に示すように、各計測タイミングにおける路面計測の基準範囲を示す計測測線Ｌ（ｊ）が定まる。車両Ｗが平坦な道を等速でまっすぐ走っていれば、各計測測線Ｌは等間隔かつ互いに平行となるが、車両Ｗの進行方向が変化したり、加減速したりすることで、計測測線Ｌの一部が非平行となったり、不均等な間隔となったりする。
【0063】
路面計測部１１０による各計測測線Ｌのタイミングでの計測結果は、計測測線Ｌに対する相対的な高さ方向のずれを示している。すなわち、図６（ｃ）に示すように、各計測測線Ｌを基準として当該計測測線Ｌ上の道路面の高さＨ（ｊ）が特定される。これにより、計測対象の道路上の水平方向絶対位置（緯度、経度）に対して道路面の高さのデータが各々得られる。計測測線Ｌは、車高が予め特定されていれば、平坦な道路において窪みやひび割れなどのない本来の路面高と同一面内となる。したがって、求められた道路面の高さＨ（ｊ）と計測測線Ｌの高さ（路面高）との差が本来の道路面からの凹凸量となる。
【0064】
図７は、図４のステップＳ１０３で実行される絶対位置特定処理の制御手順を示すフローチャートである。
基準状態での路面計測部１１０及び周囲計測部１３０の相対位置（計測基準位置からの相対位置及び道路からの高さ）、並びに初期姿勢（計測開始時点の車両Ｗの姿勢）は、予め記憶部２２０に記憶されている。
絶対位置特定処理が開始されると、位置特定手段（制御部２１０）は、路面計測データ、車両計測データ及び周囲計測データを参照してステップＳ２０１～Ｓ２０９の処理を行う。
位置特定手段は、同期日時ｔ２（Ｔｋ）と同期日時ｔ１（Ｔｋ）とを用いて、日時ｔ１の日時ｔ２に対するずれ量の近似式ｇを算出する（ステップＳ２０１）。位置特定手段は、このずれ量の近似式ｇを路面の計測日時ｔ１（ｊ）にそれぞれ適用して絶対日時である日時ｔ２（ｔ１（ｊ））に変換する（ステップＳ２０２）。
基準状態での路面計測部１１０及び周囲計測部１３０の相対位置（計測基準位置からの相対位置及び道路からの高さ）、並びに初期姿勢（計測開始時点の車両Ｗの姿勢）は、予め記憶部２２０に記憶されている。
絶対位置特定処理が開始されると、位置特定手段（制御部２１０）は、路面計測データ、車両計測データ及び周囲計測データを参照してステップＳ２０１～Ｓ２０９の処理を行う。
位置特定手段は、同期日時ｔ２（Ｔｋ）と同期日時ｔ１（Ｔｋ）とを用いて、日時ｔ１の日時ｔ２に対するずれ量の近似式ｇを算出する（ステップＳ２０１）。位置特定手段は、このずれ量の近似式ｇを路面の計測日時ｔ１（ｊ）にそれぞれ適用して絶対日時である日時ｔ２（ｔ１（ｊ））に変換する（ステップＳ２０２）。
【0065】
位置特定手段は、測位日時ｔ２（ｉ）が変換後の各計測日時ｔ２（ｔ１（ｊ））の前後である絶対位置に対する線形補間により当該計測日時ｔ２（ｔ１（ｊ））における計測基準位置（車両位置）を算出する（ステップＳ２０３）。
【0066】
位置特定手段は、姿勢計測の結果を順次加算して計測日時ｔ３（ｍ）における姿勢を算出し、姿勢の計測日時ｔ３（ｍ）が変換後の各計測日時ｔ２（ｔ１（ｊ））の前後である姿勢に対する線形補間により当該計測日時ｔ２（ｔ１（ｊ））における車両の姿勢を算出する（ステップＳ２０４）。
【0067】
位置特定手段は、計測基準位置、初期姿勢、車両の姿勢、及び基準状態での路面計測部１１０の相対位置に基づいて、各計測日時ｔ２（ｔ１（ｊ））での計測測線を算出する（ステップＳ１０５）。位置特定手段は、各計測日時ｔ２（ｔ１（ｊ））に各計測地点で計測された相対高さを当該日時の計測線上の対応する位置に加算することで、路面高さの絶対位置を算出する（ステップＳ２０６）。
ステップＳ２０１～Ｓ２０６の処理が、本発明の情報処理方法における位置特定ステップを構成する。
ステップＳ２０１～Ｓ２０６の処理が、本発明の情報処理方法における位置特定ステップを構成する。
【0068】
なお、計測データの全体に対してステップＳ２０１～Ｓ２０６の各処理を実行する代わりに、計測データを所定時間ごとに分割した区間に対するステップＳ２０１～Ｓ２０６の各処理を区間数だけ繰り返し行うのであってもよい。
【0069】
次いで、制御部２１０は、周囲の計測日時ｔ４（ｎ）のそれぞれにおける計測基準位置（車両位置）を、測位日時ｔ２（ｉ）が当該計測日時ｔ４（ｎ）の前後である絶対位置に対する線形補間により算出する（ステップＳ２０７）。ここでは、日時ｔ４は、日時ｔ２とずれがないので、そのまま利用されてよい。
【0070】
制御部２１０は、各計測日時ｔ４（ｎ）における車両の姿勢を、計測日時ｔ３（ｍ）が当該計測日時ｔ４（ｎ）の前後である姿勢に対する線形補間により算出する（ステップＳ２０８）。
【0071】
制御部２１０は、各計測日時ｔ４（ｎ）において得られた計測基準位置、初期姿勢、車両の姿勢、基準状態での周囲計測部１３０の相対位置及び周囲計測データ（レーザスキャナ１３１に対する周囲の物体の相対位置）に基づいて、当該計測日時ｔ４（ｎ）においてレーザが反射された各地点（周囲道路面）の絶対位置を算出する（ステップＳ２０９）。
なお、周囲計測データの全体に対してステップＳ２０７～Ｓ２０９の各処理を実行する代わりに、計測データを所定時間ごとに分割した区間に対するステップＳ２０７～Ｓ２０９の処理を区間数だけ繰り返し行ってもよい。
なお、周囲計測データの全体に対してステップＳ２０７～Ｓ２０９の各処理を実行する代わりに、計測データを所定時間ごとに分割した区間に対するステップＳ２０７～Ｓ２０９の処理を区間数だけ繰り返し行ってもよい。
【0072】
制御部２１０は、複数の計測日時ｔ４（ｎ）の周囲計測データを絶対位置に基づいて統合する（ステップＳ２１０）。例えば、制御部２１０は異なる計測日時の間で水平位置が所定距離以下だが高さの差が所定値以上である地点については移動物を計測したデータであるとみなしていずれも除外する、などの統合を行う。一部の計測日時で陰などにより得られなかった地点については、他の計測日時に得られたデータで補われる。これらの統合の判断に係る条件や基準は、周知の技術なども援用して適宜定められてよい。これにより、周囲計測データに基づく三次元道路データ２２１が得られる。そして、制御部２１０は、絶対位置特定処理を終了して、処理をひび割れ検出出力制御処理に戻す。
【0073】
［変形例］
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、日時ｔ１から日時ｔ２への変換は、ずれ量（ｔ２－ｔ１）の近似式ｇによりなされるのではなくてもよい。例えば、複数の同期信号Ｔｋがそれぞれ入力された日時ｔ１（Ｔｋ）、ｔ２（Ｔｋ）の組により、日時ｔ１における当該日時ｔ１を日時ｔ２に直接変換する変換関数ｆｄ（ｔ１）を二次の多項式ｔ２＝ｆｄ（ｔ１）＝Ｄ・ｔ１２＋Ｅ・ｔ１＋Ｆで定義することで多項式近似により求められてもよい。複数の同期信号Ｔｋのタイミングにおける日時ｔ１（Ｔｋ）、ｔ２（Ｔｋ）の組について、それぞれ、ｔ２（Ｔｋ）とｆｄ（ｔ１（Ｔｋ））とがそれぞれなるべく等しくなるように、（ｔ１（Ｔｋ），ｔ２（Ｔｋ））＝［｛ｔ１（Ｔ０），ｔ２（Ｔ０）｝，｛ｔ１（Ｔ１），ｔ２（Ｔ１）｝，…］を近似的に成立させる（多項式近似する）定数Ｄ，Ｅ，Ｆを回帰分析により算出してもよい。なお二次の多項式は一例であり、変換関数ｆｄは、一次関数であってもよいし三次以上の関数であってもよい。
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、日時ｔ１から日時ｔ２への変換は、ずれ量（ｔ２－ｔ１）の近似式ｇによりなされるのではなくてもよい。例えば、複数の同期信号Ｔｋがそれぞれ入力された日時ｔ１（Ｔｋ）、ｔ２（Ｔｋ）の組により、日時ｔ１における当該日時ｔ１を日時ｔ２に直接変換する変換関数ｆｄ（ｔ１）を二次の多項式ｔ２＝ｆｄ（ｔ１）＝Ｄ・ｔ１２＋Ｅ・ｔ１＋Ｆで定義することで多項式近似により求められてもよい。複数の同期信号Ｔｋのタイミングにおける日時ｔ１（Ｔｋ）、ｔ２（Ｔｋ）の組について、それぞれ、ｔ２（Ｔｋ）とｆｄ（ｔ１（Ｔｋ））とがそれぞれなるべく等しくなるように、（ｔ１（Ｔｋ），ｔ２（Ｔｋ））＝［｛ｔ１（Ｔ０），ｔ２（Ｔ０）｝，｛ｔ１（Ｔ１），ｔ２（Ｔ１）｝，…］を近似的に成立させる（多項式近似する）定数Ｄ，Ｅ，Ｆを回帰分析により算出してもよい。なお二次の多項式は一例であり、変換関数ｆｄは、一次関数であってもよいし三次以上の関数であってもよい。
【0074】
図８は、絶対位置特定処理の変形例を示すフローチャートである。
この絶対位置特定処理は、上記実施形態の絶対位置特定処理からステップＳ２０１、ステップＳ２０２の処理がそれぞれステップＳ２０１ａ、Ｓ２０２ａに置き換えられたものであり、その他の処理は同一であって、同一の処理内容には同一の符号を付して説明を省略する。
この絶対位置特定処理は、上記実施形態の絶対位置特定処理からステップＳ２０１、ステップＳ２０２の処理がそれぞれステップＳ２０１ａ、Ｓ２０２ａに置き換えられたものであり、その他の処理は同一であって、同一の処理内容には同一の符号を付して説明を省略する。
【0075】
この絶対位置特定処理では、位置特定手段は、日時ｔ１から日時ｔ２への変換関数ｆｄを算出する（ステップＳ２０１ａ）。位置特定手段は、この変換関数ｆｄを路面の計測日時ｔ１（ｊ）にそれぞれ適用して絶対日時である日時ｔ２（ｔ１（ｊ））に変換する（ステップＳ２０２ａ）。それから、位置特定手段の処理は、ステップＳ２０３へ移行する。
【0076】
あるいは、他の変形例として、日時ｔ１と日時ｔ２のずれ量を算出する基準開始日時ｔ０を定め、このずれ量を近似式ｇ（ｔ１）＝Ｇ・（ｔ１－ｔ０）２＋Ｈ・（ｔ１－ｔ０）＋Ｉのように定義して、ｔ２（Ｔｋ）とｔ１（Ｔｋ）－ｇ（ｔ１（Ｔｋ））との差が小さくなるように定数Ｇ、Ｈ、Ｉを求めてもよい。同様に、変換関数ｆｄがｆｄ（ｔ１）＝Ｊ・（ｔ１－ｔ０）２＋Ｋ・（ｔ１－ｔ０）＋Ｌのように定義されてもよい。これらにより、ｔ１－ｔ０が年月日などを含めた大きい値とならないので、演算処理が容易になる。基準開始日時ｔ０は、例えば、路面計測の開始日時や、開始前に日時ｔ１を日時ｔ２と合わせる初期設定（調時）処理を行った日時などであってもよい。
【0077】
また、上記実施の形態では、姿勢計測部１２２が加速度センサ１２２１及びジャイロセンサ１２２２を備えることとしたが、これらに限られない。その他のセンサ、例えば、方位センサや傾斜センサなどを備えていてもよい。
また、測位を行う衛星測位部１２１以外の測位部（衛星測位に限られなくてもよい）が１又は複数存在して、これにより計時する日時が補正される計時部がある場合には、当該測位部（複数の場合にはそれらのうちいずれか）により得られた日時により計時する日時が補正される計時部の日時が基準とされてもよい。例えば、この測位部と衛星測位部との間で日時の精度に優劣をつけることができる場合には、最も精度の高い測位部により得られた日時により補正される計時部の日時が基準とされるように定められればよい。
また、測位を行う衛星測位部１２１以外の測位部（衛星測位に限られなくてもよい）が１又は複数存在して、これにより計時する日時が補正される計時部がある場合には、当該測位部（複数の場合にはそれらのうちいずれか）により得られた日時により計時する日時が補正される計時部の日時が基準とされてもよい。例えば、この測位部と衛星測位部との間で日時の精度に優劣をつけることができる場合には、最も精度の高い測位部により得られた日時により補正される計時部の日時が基準とされるように定められればよい。
【0078】
また、上記実施の形態では、路面計測部１１０が３ｍごとの同期信号あるいは所定時間ごとの同期信号を時間間隔ａでの計測の開始契機とするトリガ信号としても用いる例を示したが、同期信号出力部１４０が３ｍごとの同期信号に加えて路面計測部１１０のみに対する２ｍｍごとのトリガ信号を出力し、路面計測部１１０が時間間隔ａでの計測をせずにトリガ信号ごとに計測してもよい。
【0079】
また、レーザスキャナ１３１は、ＴＯＦによる計測の代わりに位相差（Phase Shift）を用いた計測を行うものであってもよい。
【0080】
また、上記実施の形態では、計測装置１００による計測の終了後に計測データが処理装置２００へ送られて処理が行われるものとして説明したが、これに限られない。計測装置１００による計測を実行しながらリアルタイム又は多少の遅延時間を伴って（まとめて略リアルタイムで）計測データの処理が行われてもよい。この場合、通信部１７０と通信部２３０との間は、無線通信などで接続されていてもよいし、処理装置２００が車両Ｗの内部に位置していてもよい。また、上記実施の形態では、絶対位置特定処理の処理がまとめて一度に行われることとしたが、これに限られない。日時ｔ１からｔ２へ変換する変換関数の算出（ステップＳ２０１。ステップＳ２０２の処理を含めてもよい）、路面高さの算出（ステップＳ２０２～Ｓ２０６。ステップＳ２０２の処理を除いてもよい）、周囲の位置の算出（ステップＳ２０７～Ｓ２１０）の処理は、各々異なる処理、異なる処理装置で別個に行われてもよい。
【0081】
また、上記実施の形態では、路面のひび割れなどによる周囲の位置そのものを計測する場合について説明したが、位置情報を必要とするものであれば、これに限られない。周囲の各位置の特性や材質などの計測結果を得る計測システムであってもよい。
【0082】
以上のように、本実施形態の計測システムである路面計測システム１は、計時部１１３を有し、車両Ｗに搭載されて走行する車両Ｗから周囲（路面）を計測して、当該周囲の計測を行った計測タイミングにおける計時部１１３による日時ｔ１（ｊ）及び周囲の計測の結果を含む周囲計測データを出力する周囲計測手段としての路面計測部１１０と、計時部１２３を有し、車両Ｗに搭載されて走行する車両Ｗの地理的位置及び姿勢を計測して、当該車両Ｗの計測を行った計測タイミングにおける計時部１２３による日時ｔ２（ｉ）及び車両Ｗの計測の結果を含む車両計測データを出力する車両計測部１２０と、路面計測部１１０及び車両計測部１２０に同期信号を出力する同期信号出力部１４０と、車両計測データを用いて周囲計測データに係る（ここでは、周囲計測データに含まれる周囲の計測の結果、すなわち計測地点の）地理的三次元位置を特定する位置特定手段としての制御部２１０と、を備える。
路面計測部１１０は、同期信号が入力された同期タイミングにおける計時部１１３による日時ｔ１（Ｔｋ）を出力し、車両計測部１２０は、同期タイミングにおける計時部１２３による日時ｔ２（Ｔｋ）を出力する。
位置特定手段としての制御部２１０は、日時ｔ１（Ｔｋ）、日時ｔ２（Ｔｋ）の組合せにより、計時部１１３による日時ｔ１と計時部１２３による日時ｔ２との対応関係を求め、この対応関係を用いて日時ｔ１（ｊ）に対応する計時部１２３の日時ｔ２（ｔ１（ｊ））を特定し、車両計測データに基づいて、特定された日時ｔ２（ｔ１（ｊ））における車両Ｗの地理的位置及び姿勢を算出し、算出された車両Ｗの地理的位置及び姿勢を用いて、日時ｔ２（ｔ１（ｊ））における周囲の計測の結果に係る（計測地点の）地理的三次元位置を特定する。
このように、各計測部に同期信号Ｔｋを入力して同期タイミングの日時を当該各計測部に出力させることで、容易に各計測部間で計時されている日時のずれが取得される。これらの変化傾向に基づいて路面計測部１１０の計測が行われた日時ｔ１（ｊ）のタイミングを車両計測部１２０のタイミングと対応付けて、日時ｔ１（ｊ）の地理的三次元位置及び姿勢をその前後の計測データで補間して算出することで、各計測部による計測データのタイミングをそろえることができる。よって、この路面計測システム１では、設計の変更に要する手間やコストを抑えながら、移動計測に係る複数の計測結果を高精度に整合させることができる。また、同期信号の入力タイミングで即座に計測値が取得できないようなセンサ機器による計測データや互いに異なる時間分解能で計測される結果も、各計測タイミングを直接的により高難度に合わせるように調整するのではなく、容易かつ適切に望ましいタイミングのデータとして取得することができる。
路面計測部１１０は、同期信号が入力された同期タイミングにおける計時部１１３による日時ｔ１（Ｔｋ）を出力し、車両計測部１２０は、同期タイミングにおける計時部１２３による日時ｔ２（Ｔｋ）を出力する。
位置特定手段としての制御部２１０は、日時ｔ１（Ｔｋ）、日時ｔ２（Ｔｋ）の組合せにより、計時部１１３による日時ｔ１と計時部１２３による日時ｔ２との対応関係を求め、この対応関係を用いて日時ｔ１（ｊ）に対応する計時部１２３の日時ｔ２（ｔ１（ｊ））を特定し、車両計測データに基づいて、特定された日時ｔ２（ｔ１（ｊ））における車両Ｗの地理的位置及び姿勢を算出し、算出された車両Ｗの地理的位置及び姿勢を用いて、日時ｔ２（ｔ１（ｊ））における周囲の計測の結果に係る（計測地点の）地理的三次元位置を特定する。
このように、各計測部に同期信号Ｔｋを入力して同期タイミングの日時を当該各計測部に出力させることで、容易に各計測部間で計時されている日時のずれが取得される。これらの変化傾向に基づいて路面計測部１１０の計測が行われた日時ｔ１（ｊ）のタイミングを車両計測部１２０のタイミングと対応付けて、日時ｔ１（ｊ）の地理的三次元位置及び姿勢をその前後の計測データで補間して算出することで、各計測部による計測データのタイミングをそろえることができる。よって、この路面計測システム１では、設計の変更に要する手間やコストを抑えながら、移動計測に係る複数の計測結果を高精度に整合させることができる。また、同期信号の入力タイミングで即座に計測値が取得できないようなセンサ機器による計測データや互いに異なる時間分解能で計測される結果も、各計測タイミングを直接的により高難度に合わせるように調整するのではなく、容易かつ適切に望ましいタイミングのデータとして取得することができる。
【0083】
また、位置特定手段としての制御部２１０は計時部１２３によるｔ１に対する計時部１１３による日時ｔ１のずれ量（ｔ１－ｔ２）を対応関係として求め、この対応関係により日時ｔ１（ｊ）に対するずれ量を算出することで、日時ｔ２（ｔ１（ｊ））を特定する。このようにずれ量を求めることで、容易に日時ｔ１（ｊ）を日時ｔ２（ｔ１（ｊ））に変換することが可能となり、特に、日時ｔ２が正確である場合には、計測日時を容易に正確な日時に統一してタイミングの調整を行うことができる。
【0084】
また、位置特定手段としての制御部２１０は、複数の同期タイミングのそれぞれにおける日時ｔ１（Ｔｋ）及び日時ｔ２（Ｔｋ）の組を用いて、日時ｔ１（Ｔｋ）と日時ｔ２（Ｔｋ）の差を多項式近似することにより、ずれ量を定める。ずれ量は、計測条件や計時部１１３の発振子などの特性に応じて変化し得る。これを複数回の同期タイミングで得られる日時ｔ１（Ｔｋ）、ｔ２（Ｔｋ）の組により多項式近似することで、精度よく近似式ｇ（ｔ１）で表されるずれ量の日時ｔ１に応じた変化に追随してタイミング合わせを可能とし、また、計測の日時ｔ１（ｊ）における地理的位置及び姿勢を得ることができる。
【0085】
あるいは、位置特定手段としての制御部２１０は、複数の同期タイミングのそれぞれにおける日時ｔ１（Ｔｋ）及び日時ｔ２（Ｔｋ）の組を用いて、日時ｔ１（Ｔｋ）から日時ｔ２（Ｔｋ）への変換関数ｆｄ（ｔ１）を多項式近似で求めることにより、対応関係を定めることとしてもよい。日時ｔ１から日時ｔ２への変換が１度の計算で終了するので処理が容易である。
【0086】
また、本実施形態の情報処理装置としての処理装置２００は、制御部２１０を備える。制御部２１０は、周囲計測データ取得手段として、計時部１１３を有し、車両Ｗに搭載されて走行する車両Ｗから周囲（路面）を計測して、当該周囲の計測を行った計測タイミングにおける計時部１１３による日時ｔ１（ｊ）及び周囲の計測の結果を含む周囲計測データとしての路面計測データを出力する路面計測部１１０から、路面計測データを取得する。制御部２１０は、車両計測データ取得手段として、計時部１２３を有し、車両Ｗに搭載されて走行する車両Ｗの地理的位置及び姿勢を計測して、当該車両Ｗの計測を行った計測タイミングにおける計時部１２３による計測日時ｔ２（ｉ）及び車両Ｗの計測の結果を含む車両計測データを出力する車両計測部１２０から車両計測データを取得する。制御部２１０は、位置特定手段として、車両計測データを用いて路面計測データに係る地理的三次元位置を特定する。路面計測部１１０は、所定の同期信号が入力された同期タイミングにおける計時部１１３による日時ｔ１（Ｔｋ）を出力し、車両計測部１２０は、所定の同期信号が入力された同期タイミングにおける計時部１２３による日時ｔ２（Ｔｋ）を出力する。位置特定手段としての制御部２１０は、日時ｔ１（Ｔｋ）及び日時ｔ２（Ｔｋ）の組合せにより、計時部１１３による日時と計時部１２３による日時との対応関係を求め、この対応関係を用いて日時ｔ１（ｊ）に対応する計時部１２３の対応する日時ｔ２（ｔ１（ｊ））を特定し、車両計測データに基づいて、特定された日時ｔ２（ｔ１（ｊ））における車両Ｗの地理的位置及び姿勢を算出し、算出された車両Ｗの地理的位置及び姿勢を用いて、日時ｔ２（ｔ１（ｊ））における周囲（路面）の計測の結果に係る地理的三次元位置を特定する。
このように、処理装置２００において、計測装置１００から取得した各計測部の計測データのタイミングを、同期信号Ｔｋの入力時における日時ｔ１（Ｔｋ）、ｔ２（Ｔｋ）の対応関係に基づいて特定し、一方の日時ｔ１を他方の日時ｔ２に変換することで、計測装置１００で計測のタイミングをそろえるための制御やハードウェアの調整を行う必要がない。そして、周囲計測データの計測タイミングにおける車両計測データを内部補間などによって算出することで、計測データのタイミングも合わせることができる。よって、この処理装置２００では、計測装置１００な同期タイミングでのデータ出力を要求することなく、また、処理装置２００でも容易な処理によって、移動計測に係る複数の計測結果を高精度に整合させることができる。また、同期信号の入力タイミングで即座に計測値が取得できないようなセンサ機器による計測データも容易かつ適切に望ましいタイミングのデータとして取得することができる。
このように、処理装置２００において、計測装置１００から取得した各計測部の計測データのタイミングを、同期信号Ｔｋの入力時における日時ｔ１（Ｔｋ）、ｔ２（Ｔｋ）の対応関係に基づいて特定し、一方の日時ｔ１を他方の日時ｔ２に変換することで、計測装置１００で計測のタイミングをそろえるための制御やハードウェアの調整を行う必要がない。そして、周囲計測データの計測タイミングにおける車両計測データを内部補間などによって算出することで、計測データのタイミングも合わせることができる。よって、この処理装置２００では、計測装置１００な同期タイミングでのデータ出力を要求することなく、また、処理装置２００でも容易な処理によって、移動計測に係る複数の計測結果を高精度に整合させることができる。また、同期信号の入力タイミングで即座に計測値が取得できないようなセンサ機器による計測データも容易かつ適切に望ましいタイミングのデータとして取得することができる。
【0087】
また、本実施形態の情報処理方法は、走行する車両Ｗから周囲を計測して、当該周囲の計測を行った計測タイミングにおける計時部１１３による日時ｔ１（ｊ）及び周囲の計測の結果を含む周囲計測データを出力する周囲計測手段（路面計測部１１０など）から、周囲計測データを取得する周囲計測データ取得ステップ、走行する車両Ｗの地理的位置及び姿勢を計測して、当該車両Ｗの計測を行った計測タイミングにおける計時部１２３による日時ｔ２（ｉ）及び車両Ｗの計測の結果を含む車両計測データを出力する車両計測部１２０から、車両計測データを取得する車両計測データ取得ステップ、車両計測データを用いて周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定ステップ、を含む。周囲計測ステップでは、周囲計測手段に所定の同期信号Ｔｋが入力された同期タイミングにおける計時部１１３による日時ｔ１（Ｔｋ）を併せて取得し、車両計測ステップでは、車両計測部１２０における上記同期タイミングにおける計時部１２３による日時ｔ２（Ｔｋ）を併せて取得し、位置特定ステップでは、日時ｔ１（Ｔｋ）及び日時ｔ２（Ｔｋ）の組合せにより、計時部１１３による日時ｔ１と計時部１２３による日時ｔ２との対応関係を求め、この対応関係を用いて計測が行われた日時ｔ１（ｊ）に対応する計時部１２３の日時ｔ２（ｔ１（ｊ））を特定し、車両計測データに基づいて、特定された日時ｔ２（ｔ１（ｊ））における車両Ｗの地理的位置及び姿勢を算出し、算出された車両Ｗの地理的位置及び姿勢を用いて、日時ｔ２（ｔ１（ｊ））における周囲の計測の結果に係る地理的三次元位置を特定する。
このような情報処理方法により、複数の計測部による計測が当該計測の際に同期されていなくても、容易に高精度にタイミングを整合させて、複数の計測データを統合することができる。
このような情報処理方法により、複数の計測部による計測が当該計測の際に同期されていなくても、容易に高精度にタイミングを整合させて、複数の計測データを統合することができる。
【0088】
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、処理動作の内容及び手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載した発明の範囲とその均等の範囲を含む。
【符号の説明】
【0089】
１ 路面計測システム
１００ 計測装置
１１０ 路面計測部
１１１ 照射部
１１１１ 発光部
１１１２ 走査部
１１２ 撮影部
１１３ 計時部
１２０ 車両計測部
１２１ 衛星測位部
１２２ 姿勢計測部
１２２１ 加速度センサ
１２２２ ジャイロセンサ
１２３ 計時部
１３０ 周囲計測部
１３１ レーザスキャナ
１４０ 同期信号出力部
１５０ 制御部
１６０ 記憶部
１７０ 通信部
２００ 処理装置
２１０ 制御部
２２０ 記憶部
２２１ 三次元道路データ
２２２ プログラム
２３０ 通信部
２４０ 入出力部
２４１ 表示部
２４２ 操作受付部
Ｌ 計測測線
Ｐ 基準位置
Ｔｋ 同期信号
Ｗ 車両
ｆｄ 変換関数
ｇ 近似式
１００ 計測装置
１１０ 路面計測部
１１１ 照射部
１１１１ 発光部
１１１２ 走査部
１１２ 撮影部
１１３ 計時部
１２０ 車両計測部
１２１ 衛星測位部
１２２ 姿勢計測部
１２２１ 加速度センサ
１２２２ ジャイロセンサ
１２３ 計時部
１３０ 周囲計測部
１３１ レーザスキャナ
１４０ 同期信号出力部
１５０ 制御部
１６０ 記憶部
１７０ 通信部
２００ 処理装置
２１０ 制御部
２２０ 記憶部
２２１ 三次元道路データ
２２２ プログラム
２３０ 通信部
２４０ 入出力部
２４１ 表示部
２４２ 操作受付部
Ｌ 計測測線
Ｐ 基準位置
Ｔｋ 同期信号
Ｗ 車両
ｆｄ 変換関数
ｇ 近似式
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2022-07-05
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0006】
上記目的を達成するため、本開示は、
第１計時手段を有し、車両に搭載されて走行する前記車両から周囲を当該周囲の各計測地点の前記車両に固定された座標系での位置を含んで計測して、当該位置の計測時の前記第１計時手段による第１計測日時及び前記計測地点の前記位置を含む周囲計測データを出力する周囲計測手段と、
第２計時手段を有し、前記車両に搭載されて走行する前記車両の地球表面に固定された座標系での地理的位置及び姿勢を計測して、前記地理的位置及び姿勢の計測時の前記第２計時手段による第２計測日時並びに前記地理的位置及び姿勢を含む車両計測データを出力する車両計測手段と、
前記周囲計測手段及び前記車両計測手段に同期信号を出力する同期信号出力手段と、
前記車両計測データを用いて前記周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定手段と、
を備え、
前記周囲計測手段は、前記同期信号が入力された同期タイミングにおける前記第１計時手段による第１同期日時を出力し、
前記車両計測手段は、前記同期タイミングにおける前記第２計時手段による第２同期日時を出力し、
前記位置特定手段は、
前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組合せにより、前記第１計時手段による日時と前記第２計時手段による日時との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて前記第１計測日時に対応する前記第２計時手段の対応日時を特定し、
前記車両計測データに基づいて、前記対応日時における前記車両の地理的位置及び姿勢を算出し、
算出された前記車両の地理的位置及び姿勢を用いて、前記対応日時における前記計測地点の前記地理的三次元位置を特定する
ことを特徴とする計測システムである。
第１計時手段を有し、車両に搭載されて走行する前記車両から周囲を当該周囲の各計測地点の前記車両に固定された座標系での位置を含んで計測して、当該位置の計測時の前記第１計時手段による第１計測日時及び前記計測地点の前記位置を含む周囲計測データを出力する周囲計測手段と、
第２計時手段を有し、前記車両に搭載されて走行する前記車両の地球表面に固定された座標系での地理的位置及び姿勢を計測して、前記地理的位置及び姿勢の計測時の前記第２計時手段による第２計測日時並びに前記地理的位置及び姿勢を含む車両計測データを出力する車両計測手段と、
前記周囲計測手段及び前記車両計測手段に同期信号を出力する同期信号出力手段と、
前記車両計測データを用いて前記周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定手段と、
を備え、
前記周囲計測手段は、前記同期信号が入力された同期タイミングにおける前記第１計時手段による第１同期日時を出力し、
前記車両計測手段は、前記同期タイミングにおける前記第２計時手段による第２同期日時を出力し、
前記位置特定手段は、
前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組合せにより、前記第１計時手段による日時と前記第２計時手段による日時との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて前記第１計測日時に対応する前記第２計時手段の対応日時を特定し、
前記車両計測データに基づいて、前記対応日時における前記車両の地理的位置及び姿勢を算出し、
算出された前記車両の地理的位置及び姿勢を用いて、前記対応日時における前記計測地点の前記地理的三次元位置を特定する
ことを特徴とする計測システムである。
【手続補正2】
【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】
第１計時手段を有し、車両に搭載されて走行する前記車両から周囲を当該周囲の各計測地点の前記車両に固定された座標系での位置を含んで計測して、当該位置の計測時の前記第１計時手段による第１計測日時及び前記計測地点の前記位置を含む周囲計測データを出力する周囲計測手段と、
第２計時手段を有し、前記車両に搭載されて走行する前記車両の地球表面に固定された座標系での地理的位置及び姿勢を計測して、前記地理的位置及び姿勢の計測時の前記第２計時手段による第２計測日時並びに前記地理的位置及び姿勢を含む車両計測データを出力する車両計測手段と、
前記周囲計測手段及び前記車両計測手段に同期信号を出力する同期信号出力手段と、
前記車両計測データを用いて前記周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定手段と、
を備え、
前記周囲計測手段は、前記同期信号が入力された同期タイミングにおける前記第１計時手段による第１同期日時を出力し、
前記車両計測手段は、前記同期タイミングにおける前記第２計時手段による第２同期日時を出力し、
前記位置特定手段は、
前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組合せにより、前記第１計時手段による日時と前記第２計時手段による日時との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて前記第１計測日時に対応する前記第２計時手段の対応日時を特定し、
前記車両計測データに基づいて、前記対応日時における前記車両の地理的位置及び姿勢を算出し、
算出された前記車両の地理的位置及び姿勢を用いて、前記対応日時における前記計測地点の前記地理的三次元位置を特定する
ことを特徴とする計測システム。
第２計時手段を有し、前記車両に搭載されて走行する前記車両の地球表面に固定された座標系での地理的位置及び姿勢を計測して、前記地理的位置及び姿勢の計測時の前記第２計時手段による第２計測日時並びに前記地理的位置及び姿勢を含む車両計測データを出力する車両計測手段と、
前記周囲計測手段及び前記車両計測手段に同期信号を出力する同期信号出力手段と、
前記車両計測データを用いて前記周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定手段と、
を備え、
前記周囲計測手段は、前記同期信号が入力された同期タイミングにおける前記第１計時手段による第１同期日時を出力し、
前記車両計測手段は、前記同期タイミングにおける前記第２計時手段による第２同期日時を出力し、
前記位置特定手段は、
前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組合せにより、前記第１計時手段による日時と前記第２計時手段による日時との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて前記第１計測日時に対応する前記第２計時手段の対応日時を特定し、
前記車両計測データに基づいて、前記対応日時における前記車両の地理的位置及び姿勢を算出し、
算出された前記車両の地理的位置及び姿勢を用いて、前記対応日時における前記計測地点の前記地理的三次元位置を特定する
ことを特徴とする計測システム。
【請求項2】
前記位置特定手段は、前記第２計時手段による日時に対する前記第１計時手段による日時のずれ量を前記対応関係として求め、前記対応関係に応じて前記第１計測日時における前記ずれ量を算出することで、前記対応日時を特定することを特徴とする請求項１記載の計測システム。
【請求項3】
前記位置特定手段は、複数の前記同期タイミングのそれぞれにおける前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組を用いて、前記第１同期日時と前記第２同期日時の差を多項式近似することにより、前記ずれ量を定めることを特徴とする請求項２記載の計測システム。
【請求項4】
前記位置特定手段は、複数の前記同期タイミングのそれぞれにおける前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組を用いて、前記第１同期日時から前記第２同期日時への変換関数を多項式近似で求めることにより、前記対応関係を定めることを特徴とする請求項１記載の計測システム。
【請求項5】
第１計時手段を有し、車両に搭載されて走行する前記車両から周囲を当該周囲の各計測地点の前記車両に固定された座標系での位置を含んで計測して、当該位置の計測時の前記第１計時手段による第１計測日時及び前記計測地点の前記位置を含む周囲計測データを出力する周囲計測手段から前記周囲計測データを取得する周囲計測データ取得手段と、
第２計時手段を有し、前記車両に搭載されて走行する前記車両の地球表面に固定された座標系での地理的位置及び姿勢を計測して、前記地理的位置及び姿勢の計測時の前記第２計時手段による第２計測日時並びに前記地理的位置及び姿勢を含む車両計測データを出力する車両計測手段から前記車両計測データを取得する車両計測データ取得手段と、
前記車両計測データを用いて前記周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定手段と、
を備え、
前記周囲計測手段は、所定の同期信号が入力された同期タイミングにおける前記第１計時手段による第１同期日時を出力し、
前記車両計測手段は、前記所定の同期信号が入力された前記同期タイミングにおける前記第２計時手段による第２同期日時を出力し、
前記位置特定手段は、
前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組合せにより、前記第１計時手段による日時と前記第２計時手段による日時との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて前記第１計測日時に対応する前記第２計時手段の対応日時を特定し、
前記車両計測データに基づいて、前記対応日時における前記車両の地理的位置及び姿勢を算出し、
算出された前記車両の地理的位置及び姿勢を用いて前記計測地点の前記地理的三次元位置を特定し、当該地理的三次元位置を前記周囲の計測の結果に対応付ける
ことを特徴とする情報処理装置。
第２計時手段を有し、前記車両に搭載されて走行する前記車両の地球表面に固定された座標系での地理的位置及び姿勢を計測して、前記地理的位置及び姿勢の計測時の前記第２計時手段による第２計測日時並びに前記地理的位置及び姿勢を含む車両計測データを出力する車両計測手段から前記車両計測データを取得する車両計測データ取得手段と、
前記車両計測データを用いて前記周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定手段と、
を備え、
前記周囲計測手段は、所定の同期信号が入力された同期タイミングにおける前記第１計時手段による第１同期日時を出力し、
前記車両計測手段は、前記所定の同期信号が入力された前記同期タイミングにおける前記第２計時手段による第２同期日時を出力し、
前記位置特定手段は、
前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組合せにより、前記第１計時手段による日時と前記第２計時手段による日時との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて前記第１計測日時に対応する前記第２計時手段の対応日時を特定し、
前記車両計測データに基づいて、前記対応日時における前記車両の地理的位置及び姿勢を算出し、
算出された前記車両の地理的位置及び姿勢を用いて前記計測地点の前記地理的三次元位置を特定し、当該地理的三次元位置を前記周囲の計測の結果に対応付ける
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項6】
走行する車両から周囲を当該周囲の各計測地点の前記車両に固定された座標系での位置を含んで計測して、当該位置の計測時の第１計時手段による第１計測日時及び前記計測地点の前記位置を含む周囲計測データを出力する周囲計測手段から、前記周囲計測データを取得する周囲計測データ取得ステップ、
走行する前記車両の地球表面に固定された座標系での地理的位置及び姿勢を計測して、前記地理的位置及び姿勢の計測時の第２計時手段による第２計測日時並びに前記地理的位置及び姿勢を含む車両計測データを出力する車両計測手段から、前記車両計測データを取得する車両計測データ取得ステップ、
前記車両計測データを用いて前記周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定ステップ、
を含み、
前記周囲計測データ取得ステップでは、前記周囲計測手段に所定の同期信号が入力された同期タイミングにおける前記第１計時手段による第１同期日時を併せて取得し、
前記車両計測データ取得ステップでは、前記車両計測手段に前記同期信号が入力された前記同期タイミングにおける前記第２計時手段による第２同期日時を併せて取得し、
前記位置特定ステップでは、
前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組合せにより、前記第１計時手段による日時と前記第２計時手段による日時との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて前記第１計測日時に対応する前記第２計時手段の対応日時を特定し、
前記車両計測データに基づいて、前記対応日時における前記車両の地理的位置及び姿勢を算出し、
算出された前記車両の地理的位置及び姿勢を用いて、前記対応日時における前記計測地点の前記地理的三次元位置を特定する
ことを特徴とする情報処理方法。
走行する前記車両の地球表面に固定された座標系での地理的位置及び姿勢を計測して、前記地理的位置及び姿勢の計測時の第２計時手段による第２計測日時並びに前記地理的位置及び姿勢を含む車両計測データを出力する車両計測手段から、前記車両計測データを取得する車両計測データ取得ステップ、
前記車両計測データを用いて前記周囲計測データに係る地理的三次元位置を特定する位置特定ステップ、
を含み、
前記周囲計測データ取得ステップでは、前記周囲計測手段に所定の同期信号が入力された同期タイミングにおける前記第１計時手段による第１同期日時を併せて取得し、
前記車両計測データ取得ステップでは、前記車両計測手段に前記同期信号が入力された前記同期タイミングにおける前記第２計時手段による第２同期日時を併せて取得し、
前記位置特定ステップでは、
前記第１同期日時及び前記第２同期日時の組合せにより、前記第１計時手段による日時と前記第２計時手段による日時との対応関係を求め、
前記対応関係を用いて前記第１計測日時に対応する前記第２計時手段の対応日時を特定し、
前記車両計測データに基づいて、前記対応日時における前記車両の地理的位置及び姿勢を算出し、
算出された前記車両の地理的位置及び姿勢を用いて、前記対応日時における前記計測地点の前記地理的三次元位置を特定する
ことを特徴とする情報処理方法。