特許 7302459 特性算出プログラム、特性算出方法および情報処理システム

(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】

(24)【登録日】2023-06-26

(45)【発行日】2023-07-04

(54)【発明の名称】特性算出プログラム、特性算出方法および情報処理システム

(51)【国際特許分類】

   G01H 13/00 20060101AFI20230627BHJP

   G08G 1/00 20060101ALI20230627BHJP

   G01B 21/00 20060101ALI20230627BHJP

   G01B 21/30 20060101ALI20230627BHJP

   G01M 99/00 20110101ALI20230627BHJP

   G01C 7/04 20060101ALI20230627BHJP

【ＦＩ】

G01H13/00

G08G1/00 J

G01B21/00 T

G01B21/30 101F

G01M99/00 Z

G01C7/04

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019216621

(22)【出願日】2019-11-29

(65)【公開番号】P2021085824

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-08-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104190

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 昭徳

(72)【発明者】

【氏名】小森谷 均

(72)【発明者】

【氏名】北川 英志

(72)【発明者】

【氏名】渡部 勇

【審査官】森口 正治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２２３６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－７７２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－９６７５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｈ １／００－１７／００

Ｇ０１Ｍ ９９／００

Ｇ０１Ｂ ２１／００－２１／３０

Ｇ０１Ｃ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定期間内に同じ車両が複数回走行した区間について、前記複数回の走行それぞれで測定された前記車両の居室の垂直加速度の時間変化を示す時系列データをそれぞれ取得し、
前記車両のサスペンションのバネ共振周波数と減衰係数とをパラメータとし、各時点における居室の垂直加速度、垂直速度および居室の高さ偏差から、前記各時点に対応する位置における道路の高さ偏差を導出する関数を用いて、前記バネ共振周波数と前記減衰係数との複数通りの組み合わせそれぞれについて、取得した前記時系列データに対応する走行ごとに、当該時系列データから前記区間内の各位置における道路の高さ偏差を算出し、
算出した前記区間内の各位置における道路の高さ偏差を、前記複数回の走行のうちの異なる走行間で比較した結果に基づいて、前記複数通りの組み合わせのうち、前記走行間の道路の高さ偏差の差が最小となる組み合わせを特定し、
特定した前記組み合わせから、前記車両のバネ共振周波数と減衰係数とを決定する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする特性算出プログラム。

【請求項2】

前記取得する処理は、
複数の車両の各車両が複数の道路を走行した際に測定された前記各車両の居室の垂直加速度を示す走行データを記憶する記憶部を参照して、所定期間内に同じ車両が複数回走行した区間について、前記複数回の走行それぞれで測定された前記車両の居室の垂直加速度を示す走行データ群をそれぞれ抽出することにより、前記時系列データをそれぞれ取得する、ことを特徴とする請求項１に記載の特性算出プログラム。

【請求項3】

前記走行データは、前記車両の識別情報、位置情報および時点情報と対応付けて、測定された前記車両の居室の垂直加速度を示す、ことを特徴とする請求項２に記載の特性算出プログラム。

【請求項4】

前記算出する処理は、
前記各時点における道路の高さ偏差を、前記各時点の前記車両の位置情報に基づいて、前記各時点に対応する位置における道路の高さ偏差に変換することにより、前記区間内の各位置における道路の高さ偏差を算出する、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載の特性算出プログラム。

【請求項5】

決定した前記車両のバネ共振周波数と減衰係数とを、前記車両を特定する情報と対応付けて出力する、処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項１～４のいずれか一つに記載の特性算出プログラム。

【請求項6】

決定した前記車両のバネ共振周波数と減衰係数とを用いて、劣化状態の判断対象となる道路を前記車両で走行した際に測定された前記車両の居室の垂直加速度の時間変化を示す時系列データに基づいて、各時点における道路の高さ偏差を算出し、
算出した前記各時点における道路の高さ偏差に基づいて、前記道路の道路平坦度を算出する、
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の特性算出プログラム。

【請求項7】

所定期間内に同じ車両が複数回走行した区間について、前記複数回の走行それぞれで測定された前記車両の居室の垂直加速度の時間変化を示す時系列データをそれぞれ取得し、
前記車両のサスペンションのバネ共振周波数と減衰係数とをパラメータとし、各時点における居室の垂直加速度、垂直速度および居室の高さ偏差から、前記各時点に対応する位置における道路の高さ偏差を導出する関数を用いて、前記バネ共振周波数と前記減衰係数との複数通りの組み合わせそれぞれについて、取得した前記時系列データに対応する走行ごとに、当該時系列データから前記区間内の各位置における道路の高さ偏差を算出し、
算出した前記区間内の各位置における道路の高さ偏差を、前記複数回の走行のうちの異なる走行間で比較した結果に基づいて、前記複数通りの組み合わせのうち、前記走行間の道路の高さ偏差の差が最小となる組み合わせを特定し、
特定した前記組み合わせから、前記車両のバネ共振周波数と減衰係数とを決定する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする特性算出方法。

【請求項8】

所定期間内に同じ車両が複数回走行した区間について、前記複数回の走行それぞれで測定された前記車両の居室の垂直加速度の時間変化を示す時系列データをそれぞれ取得し、
前記車両のサスペンションのバネ共振周波数と減衰係数とをパラメータとし、各時点における居室の垂直加速度、垂直速度および居室の高さ偏差から、前記各時点に対応する位置における道路の高さ偏差を導出する関数を用いて、前記バネ共振周波数と前記減衰係数との複数通りの組み合わせそれぞれについて、取得した前記時系列データに対応する走行ごとに、当該時系列データから前記区間内の各位置における道路の高さ偏差を算出し、
算出した前記区間内の各位置における道路の高さ偏差を、前記複数回の走行のうちの異なる走行間で比較した結果に基づいて、前記複数通りの組み合わせのうち、前記走行間の道路の高さ偏差の差が最小となる組み合わせを特定し、
特定した前記組み合わせから、前記車両のバネ共振周波数と減衰係数とを決定する、
ことを特徴とする情報処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特性算出プログラム、特性算出方法および情報処理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、舗装した道路の補修の必要性を判断するために、道路の劣化状態の測定が行われることがある。しかし、道路の保守のための専用車両による道路の劣化状態の測定には大きなコストがかかる。このため、スマートフォンなどを利用して計測されるデータを用いて、道路の劣化状態の測定を低コストで実現することが望まれている。

【0003】

先行技術としては、垂直方向の加速度およびピッチ軸に関する角速度を取得し、シミュレーションモデルに基づいて、車両の状態変数の時間発展を予測し、取得した加速度および角速度ならびに算出した垂直方向の変位およびピッチ軸に関する角度変位と、観測モデルに基づき状態変数から算出した加速度、角速度、変位および角度変位とのデータ同化によって、状態変数を更新し、状態変数に基づいて、路面のプロファイルを推定するものがある。

【0004】

また、第１変位データを時間軸に対して所定量ずらしながら第２変位データとの差の二乗平方根和を算出し、差の二乗平方根和が最小になった場合に係るずらし時間に基づき車両の速度を推定し、当該車両の速度によりジョイント部に係る振動データを特定し、特定データに基づきジョイント部に係る平坦性および段差量を算出する技術がある。

【0005】

また、バネ上上下加速度センサで検出したサスペンション装置のバネ上上下加速度をバンドパスフィルタでフィルタリングし、０．７Ｈｚ～１．０Ｈｚのバネ上共振周波数領域の振動の実効値と、バネ上共振周波数領域およびバネ下共振周波数領域の中間の３．０Ｈｚ～８．０Ｈｚの中間周波数領域の振動の実効値とを算出し、（バネ上共振周波数領域の振動の実効値）／（中間周波数領域の振動の実効値）で表される比を閾値と比較することで、波状路、コブ状路等を判定する技術がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１８－１８５２７６号公報

【文献】特開２０１８－００４４６９号公報

【文献】特開２００６－０８２７５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、従来技術では、車載のスマートフォンなどで計測される加速度データから道路の劣化状態を判断するにあたり、車両のサスペンションのバネ共振周波数や減衰係数を測定することができず、サスペンションの影響を考慮した状態判断を行うことができない場合がある。

【0008】

一つの側面では、本発明は、車両のサスペンションの特性を推定することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

一つの実施態様では、所定期間内に同じ車両が複数回走行した区間について、前記複数回の走行それぞれで測定された前記車両の居室の垂直加速度の時間変化を示す時系列データをそれぞれ取得し、前記車両のサスペンションのバネ共振周波数と減衰係数とをパラメータとし、各時点における居室の垂直加速度、垂直速度および居室の高さ偏差から、前記各時点に対応する位置における道路の高さ偏差を導出する関数を用いて、前記バネ共振周波数と前記減衰係数との複数通りの組み合わせそれぞれについて、取得した前記時系列データに対応する走行ごとに、当該時系列データから前記区間内の各位置における道路の高さ偏差を算出し、算出した前記区間内の各位置における道路の高さ偏差を、前記複数回の走行のうちの異なる走行間で比較した結果に基づいて、前記複数通りの組み合わせのうち、前記走行間の道路の高さ偏差の差が最小となる組み合わせを特定し、特定した前記組み合わせから、前記車両のバネ共振周波数と減衰係数とを決定する、特性算出プログラムが提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一側面によれば、車両のサスペンションの特性を推定することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施の形態にかかる特性算出方法の一実施例を示す説明図である。

【図2】図２は、情報処理システム２００のシステム構成例を示す説明図である。

【図3】図３は、情報処理装置１０１のハードウェア構成例を示すブロック図である。

【図4】図４は、走行データＤＢ２２０の記憶内容の一例を示す説明図である。

【図5】図５は、情報処理装置１０１の機能的構成例を示すブロック図である。

【図6】図６は、路面データ間の差の判断例を示す説明図である。

【図7A】図７Ａは、計算用テーブルの記憶内容の一例を示す説明図（その１）である。

【図7B】図７Ｂは、計算用テーブルの記憶内容の一例を示す説明図（その２）である。

【図7C】図７Ｃは、計算用テーブルの記憶内容の一例を示す説明図（その３）である。

【図7D】図７Ｄは、計算用テーブルの記憶内容の一例を示す説明図（その４）である。

【図8】図８は、Ａ市の地図を示す説明図である。

【図9】図９は、路面高さデータの具体例を示す説明図である。

【図10A】図１０Ａは、路面高さの差分を示す説明図（その１）である。

【図10B】図１０Ｂは、路面高さの差分を示す説明図（その２）である。

【図10C】図１０Ｃは、路面高さの差分を示す説明図（その３）である。

【図11】図１１は、Ｂ市の地図を示す説明図である。

【図12A】図１２Ａは、路面高さの差分を示す説明図（その１）である。

【図12B】図１２Ｂは、路面高さの差分を示す説明図（その２）である。

【図12C】図１２Ｃは、路面高さの差分を示す説明図（その３）である。

【図13A】図１３Ａは、各区間の路面高さの標準偏差を示す説明図（その１）である。

【図13B】図１３Ｂは、各区間の路面高さの標準偏差を示す説明図（その２）である。

【図13C】図１３Ｃは、各区間の路面高さの標準偏差を示す説明図（その３）である。

【図13D】図１３Ｄは、各区間の路面高さの標準偏差を示す説明図（その４）である。

【図14】図１４は、情報処理装置１０１のデータ抽出処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。

【図15】図１５は、情報処理装置１０１のデータ抽出処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。

【図16】図１６は、情報処理装置１０１の特性算出処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図17】図１７は、情報処理装置１０１の道路平坦度算出処理手順の一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】

【0012】

以下に図面を参照して、本発明にかかる特性算出プログラム、特性算出方法および情報処理システムの実施の形態を詳細に説明する。

【0013】

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかる特性算出方法の一実施例を示す説明図である。図１において、情報処理装置１０１は、車両の居室の垂直加速度から、車両のサスペンションの特性を推定するコンピュータである。車両は、例えば、乗用車、トラック、バス、オートバイなどの自動車である。

【0014】

車両の居室は、運転者や同乗者がいる車内のスペースである。垂直加速度は、上下方向の加速度である。居室の垂直加速度は、例えば、車載のスマートフォンのセンサなどを利用して測定することが可能である。サスペンションは、車輪からの振動を緩衝させる懸架装置である。サスペンションの特性は、例えば、バネ共振周波数と減衰係数とによって表される。

【0015】

ここで、舗装した道路は、年月が経つと段々と劣化していく。このため、道路の劣化状態を正確に把握し、道路の補修の必要性を判断することは重要である。道路の劣化状態を判断する指標の一つとして、道路平坦度（ＩＲＩ：国際ラフネス指数）がある。道路平坦度（ＩＲＩ）は、進行方向の一定の長さに対する道路の垂直方向の高さ偏差の和である。

【0016】

この道路平坦度（ＩＲＩ）が一定値を超えたときに、道路の補修が必要であると判断される。道路平坦度（ＩＲＩ）を計算する方法としては、例えば、既存技術１，２の方法がある。

【0017】

既存技術１の方法は、車のサスペンションのバネ共振周波数と減衰係数とを測定し、車の居室の垂直加速度を測定する。そして、既存技術１の方法は、測定した居室の垂直加速度を積分して得られる居室の高さ偏差と、測定したバネ共振周波数と減衰係数とから、道路平坦度（ＩＲＩ）を計算する。

【0018】

なお、既存技術１の方法については、例えば、非特許文献１「八木浩一著 自動車のバネ上観測加速度からの路面縦断プロファイルの推定とその精度検証 バンプレコーダー製作委員会 ２０１３」を参照することができる。

【0019】

既存技術２の方法は、私有地等の道路に高さや幅を規定した突起を作り、その突起を車が一定速度で通過したときの加速度応答から、一定速度における突起の大きさと車の垂直加速度の標準偏差の関係を求め、その関係を用いて、車の垂直加速度から道路平坦度（ＩＲＩ）を計算する。

【0020】

なお、既存技術２の方法については、例えば、特開２０１３－７９８８９号公報を参照することができる。

【0021】

一方で、近年は技術開発やデータの有効活用のために、自治体などが各種のデータを提供するケースが増えている。例えば、車載のスマートフォンなどで計測されたデータが提供されることがある。このようなデータの場合、車両の諸元情報（車両の寸法、構造、性能など）までは提供されないことが多い。

【0022】

このため、車のサスペンションのバネ共振周波数や減衰係数を測定することが前提である既存技術１の方法では、自治体などから提供されるデータを利用することができないことが多い。また、突起の大きさと車の垂直加速度の標準偏差の関係を求める既存技術２の方法も利用することができない。

【0023】

なお、背景技術で説明したように、走行中の垂直加速度とピッチ軸回りの回転角速度から状態変数を計算して、道路平坦度（ＩＲＩ）を求める技術もある（例えば、特許文献１参照）。しかし、この技術は、自治体などから提供されるデータが垂直加速度のみであった場合は適用することができない。

【0024】

そこで、本実施の形態では、車両の居室の垂直加速度から、車両のサスペンションの特性（バネ共振周波数、減衰係数）を推定することで、提供されるデータが垂直加速度のみであっても、推定したバネ共振周波数と減衰係数とを用いて、道路平坦度（ＩＲＩ）を計算可能にする特性算出方法について説明する。

【0025】

ここで、車載のスマートフォンなどで測定される加速度データは、道路の状態（路面高さ）と、車両のサスペンションの特性（バネ共振周波数、減衰係数）と、車両の進行速度と、他のノイズによって決まる。同じ期間（例えば、１ヶ月）において道路の路面高さはあまり変化しない。このため、同じ時期に同じ区間を同じ車両で走行したときの車両の進行方向位置に対する路面高さは、ほぼ同じような変化となる。

【0026】

そこで、情報処理装置１０１は、車両のバネ共振周波数と減衰係数とを仮決めし、仮決めした値を用いて、同じ時期に同じ区間を同じ車両で複数回走行したときに、それぞれ測定された居室の垂直加速度から、複数の路面高さ（道路の高さ偏差）を計算する。路面高さの計算には、例えば、同じような軌道（道路内の横方向位置が同じ）を走行したときに測定された垂直加速度を示すデータが用いられる。

【0027】

同じ区間の同じ軌道を走行したときの垂直加速度から計算される路面高さは、仮決めしたバネ共振周波数と減衰係数が適切な値であれば、走行間で一致する。換言すれば、計算した路面高さの差が走行間で最も少なくなるときのバネ共振周波数と減衰係数は、適切な値であると判断することができる。

【0028】

このことを利用して、情報処理装置１０１は、以下のような手順で、車両の居室の垂直加速度から、車両のサスペンションの特性（バネ共振周波数、減衰係数）を推定する。

【0029】

（１）情報処理装置１０１は、所定期間内に同じ車両が複数回走行した区間について、複数回の走行それぞれで測定された車両の居室の垂直加速度の時間変化を示す時系列データをそれぞれ取得する。ここで、所定期間は、任意に設定可能であり、例えば、１ヶ月程度の期間に設定される。

【0030】

図１の例では、所定期間を「２０１９／１０／１～２０１９／１０／３１」とし、区間を「地点Ａから地点Ｂまでの区間Ａ－Ｂ」とし、車両を「車両１０２」とする。また、区間Ａ－Ｂを車両１０２が複数回走行した際にそれぞれ測定された車両１０２の居室の垂直加速度の時間変化を示す時系列データ１１０，１２０，１３０が取得された場合を想定する。

【0031】

時系列データ１１０は、「２０１９／１０／１０」に区間Ａ－Ｂを車両１０２が走行した際に測定された車両１０２の居室の垂直加速度の時間変化を示す。時系列データ１２０は、「２０１９／１０／２０」に区間Ａ－Ｂを車両１０２が走行した際に測定された車両１０２の居室の垂直加速度の時間変化を示す。時系列データ１３０は、「２０１９／１０／３０」に区間Ａ－Ｂを車両１０２が走行した際に測定された車両１０２の居室の垂直加速度の時間変化を示す。

【0032】

（２）情報処理装置１０１は、関数Ｇを用いて、バネ共振周波数と減衰係数との複数通りの組み合わせそれぞれについて、取得した時系列データに対応する走行ごとに、当該時系列データから区間内の各位置における道路の高さ偏差を算出する。

【0033】

ここで、関数Ｇは、車両のサスペンションのバネ共振周波数と減衰係数とをパラメータとし、各時点における居室の垂直加速度、垂直速度および居室の高さ偏差から、各時点に対応する位置における道路の高さ偏差を導出する関数である。各時点における居室の垂直加速度は、取得した時系列データから特定される。また、各時点における居室の垂直速度は、居室の垂直加速度を積分することにより特定される。また、各時点における居室の高さ偏差は、居室の垂直速度を積分することにより特定される。

【0034】

図１の例では、バネ共振周波数と減衰係数との複数通りの組み合わせを、（ｆ_a，Ｃ_a）、（ｆ_b，Ｃ_b）、（ｆ_c，Ｃ_c）の３通りとする。この場合、情報処理装置１０１は、関数Ｇを用いて、バネ共振周波数ｆ_aと減衰係数Ｃ_aとに基づいて、時系列データ１１０，１２０，１３０に対応する走行ごとに、道路の高さ偏差ｈｒ１（ａ），ｈｒ２（ａ），ｈｒ３（ａ）を算出する。

【0035】

道路の高さ偏差ｈｒ１（ａ），ｈｒ２（ａ），ｈｒ３（ａ）は、区間Ｓ内の各位置における道路の高さ偏差を示す。

【0036】

また、情報処理装置１０１は、関数Ｇを用いて、バネ共振周波数ｆ_bと減衰係数Ｃ_bとに基づいて、時系列データ１１０，１２０，１３０に対応する走行ごとに、道路の高さ偏差ｈｒ１（ｂ），ｈｒ２（ｂ），ｈｒ３（ｂ）を算出する。また、情報処理装置１０１は、関数Ｇを用いて、バネ共振周波数ｆ_cと減衰係数Ｃ_cとに基づいて、時系列データ１１０，１２０，１３０に対応する走行ごとに、道路の高さ偏差ｈｒ１（ｃ），ｈｒ２（ｃ），ｈｒ３（ｃ）を算出する。

【0037】

（３）情報処理装置１０１は、算出した区間内の各位置における道路の高さ偏差を、複数回の走行のうちの異なる走行間で比較した結果に基づいて、複数通りの組み合わせのうち、走行間の道路の高さ偏差の差が最小となる組み合わせを特定する。具体的には、例えば、情報処理装置１０１は、走行間の道路の高さ偏差の差の合計Δを算出する。そして、情報処理装置１０１は、算出した合計Δが最小となる組み合わせを特定する。

【0038】

図１の例では、情報処理装置１０１は、組み合わせ（ｆ_a，Ｃ_a）について、道路の高さ偏差ｈｒ１（ａ），ｈｒ２（ａ），ｈｒ３（ａ）から、時系列データ１１０，１２０，１３０に対応する３回の走行のうちの異なる走行間の道路の高さ偏差の差の合計Δ（ａ）を算出する。ここでは、合計Δ（ａ）は、「｜ｈｒ１（ａ）－ｈｒ２（ａ）｜＋｜ｈｒ２（ａ）－ｈｒ３（ａ）｜＋｜ｈｒ３（ａ）－ｈｒ１（ａ）｜」となる。

【0039】

また、情報処理装置１０１は、組み合わせ（ｆ_b，Ｃ_b）について、道路の高さ偏差ｈｒ１（ｂ），ｈｒ２（ｂ），ｈｒ３（ｂ）から、時系列データ１１０，１２０，１３０に対応する３回の走行のうちの異なる走行間の道路の高さ偏差の差の合計Δ（ｂ）を算出する。ここでは、合計Δ（ｂ）は、「｜ｈｒ１（ｂ）－ｈｒ２（ｂ）｜＋｜ｈｒ２（ｂ）－ｈｒ３（ｂ）｜＋｜ｈｒ３（ｂ）－ｈｒ１（ｂ）｜」となる。

【0040】

また、情報処理装置１０１は、組み合わせ（ｆ_c，Ｃ_c）について、道路の高さ偏差ｈｒ１（ｃ），ｈｒ２（ｃ），ｈｒ３（ｃ）から、時系列データ１１０，１２０，１３０に対応する３回の走行のうちの異なる走行間の道路の高さ偏差の差の合計Δ（ｃ）を算出する。ここでは、合計Δ（ｃ）は、「｜ｈｒ１（ｃ）－ｈｒ２（ｃ）｜＋｜ｈｒ２（ｃ）－ｈｒ３（ｃ）｜＋｜ｈｒ３（ｃ）－ｈｒ１（ｃ）｜」となる。

【0041】

つぎに、情報処理装置１０１は、算出した合計Δ（ａ），Δ（ｂ），Δ（ｃ）のうちの最小の合計Δに対応する組み合わせを特定する。ここでは、合計Δ（ａ），Δ（ｂ），Δ（ｃ）のうちの最小の合計Δを「Δ（ｂ）」とする。この場合、情報処理装置１０１は、合計Δ（ｂ）に対応する組み合わせ（ｆ_b，Ｃ_b）を特定する。

【0042】

（４）情報処理装置１０１は、特定した組み合わせから、車両のバネ共振周波数と減衰係数とを決定する。具体的には、例えば、情報処理装置１０１は、特定した合計Δが最小となる組み合わせの各値を、車両のバネ共振周波数と減衰係数とに決定する。

【0043】

図１の例では、情報処理装置１０１は、例えば、特定した組み合わせ（ｆ_b，Ｃ_b）の各値を、車両１０２のバネ共振周波数と減衰係数とに決定する。

【0044】

このように、情報処理装置１０１によれば、同じ時期に同じ道路を同じ車両で複数回走行したときの垂直加速度データから計算される道路の高さは、仮決めしたバネ共振周波数と減衰係数が適切な値であれば、走行間で一致することを利用して、垂直加速度データだけから、車両のバネ共振周波数および減衰係数を高精度に推定することができる。

【0045】

図１の例では、車両１０２で区間Ａ－Ｂを走行したときの垂直加速度データ（時系列データ１１０，１２０，１３０）だけから、車両１０２のバネ共振周波数および減衰係数を高精度に推定することができる。これにより、推定した車両１０２のバネ共振周波数および減衰係数を用いて、道路平坦度（ＩＲＩ）を算出することが可能となる。このため、事前に車両１０２のサスペンションのバネ共振周波数および減衰係数を測定することができない場合であっても、車両１０２のサスペンションの影響を考慮した路面の劣化状態を判断可能にすることができる。

【0046】

（情報処理システム２００のシステム構成例）
つぎに、実施の形態にかかる情報処理システム２００のシステム構成例について説明する。情報処理システム２００は、例えば、道路の予防保全を行うサービスに適用される。

【0047】

図２は、情報処理システム２００のシステム構成例を示す説明図である。図２において、情報処理システム２００は、情報処理装置１０１と、管理者端末２０１と、複数の端末装置２０２と、を含む構成である。情報処理システム２００において、情報処理装置１０１、管理者端末２０１および複数の端末装置２０２は、有線または無線のネットワーク２１０を介して接続される。ネットワーク２１０は、例えば、インターネット、移動体通信網、ＬＡＮ、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などである。

【0048】

情報処理装置１０１は、走行データＤＢ（Ｄａｔａｂａｓｅ）２２０を有し、車両Ｃｒのサスペンションの特性を推定する。情報処理装置１０１は、例えば、サーバである。走行データＤＢ２２０の記憶内容については、図４を用いて後述する。

【0049】

管理者端末２０１は、情報処理システム２００の管理者が使用するコンピュータである。管理者は、例えば、道路の予防保全的な維持管理を行う者である。管理者端末２０１は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、タブレットＰＣ、スマートフォンなどである。

【0050】

端末装置２０２は、車両Ｃｒに搭載されるコンピュータである。車両Ｃｒは、乗用車、トラック、バス、オートバイなどである。端末装置２０２は、各種センサを有し、各種センサの出力値を含むデータを他のコンピュータ（例えば、情報処理装置１０１や管理者端末２０１）に送信する。各種センサは、例えば、加速度センサ、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）センサを含む。

【0051】

加速度センサは、垂直加速度を測定する。加速度センサは、水平横方向加速度や進行方向加速度を測定可能であってもよい。ＧＰＳセンサは、自端末（車両Ｃｒ）の位置情報を測定する。位置情報は、例えば、緯度、経度などの地球上の１点を特定する情報である。なお、衛星として、準天頂衛星システムの衛星を用いることにしてもよい。端末装置２０２は、例えば、スマートフォンやタブレットＰＣなどである。

【0052】

（情報処理装置１０１のハードウェア構成例）
図３は、情報処理装置１０１のハードウェア構成例を示すブロック図である。図３において、情報処理装置１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１と、メモリ３０２と、ディスクドライブ３０３と、ディスク３０４と、通信Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）３０５と、可搬型記録媒体Ｉ／Ｆ３０６と、可搬型記録媒体３０７と、を有する。また、各構成部は、バス３００によってそれぞれ接続される。

【0053】

ここで、ＣＰＵ３０１は、情報処理装置１０１の全体の制御を司る。ＣＰＵ３０１は、複数のコアを有していてもよい。メモリ３０２は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびフラッシュＲＯＭなどを有する。具体的には、例えば、フラッシュＲＯＭがＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）のプログラムを記憶し、ＲＯＭがアプリケーションプログラムを記憶し、ＲＡＭがＣＰＵ３０１のワークエリアとして使用される。メモリ３０２に記憶されるプログラムは、ＣＰＵ３０１にロードされることで、コーディングされている処理をＣＰＵ３０１に実行させる。

【0054】

ディスクドライブ３０３は、ＣＰＵ３０１の制御に従ってディスク３０４に対するデータのリード／ライトを制御する。ディスク３０４は、ディスクドライブ３０３の制御で書き込まれたデータを記憶する。ディスク３０４としては、例えば、磁気ディスク、光ディスクなどが挙げられる。

【0055】

通信Ｉ／Ｆ３０５は、通信回線を通じてネットワーク２１０に接続され、ネットワーク２１０を介して外部のコンピュータ（例えば、図２に示した管理者端末２０１、端末装置２０２）に接続される。そして、通信Ｉ／Ｆ３０５は、ネットワーク２１０と装置内部とのインターフェースを司り、外部のコンピュータからのデータの入出力を制御する。通信Ｉ／Ｆ３０５には、例えば、モデムやＬＡＮアダプタなどを採用することができる。

【0056】

可搬型記録媒体Ｉ／Ｆ３０６は、ＣＰＵ３０１の制御に従って可搬型記録媒体３０７に対するデータのリード／ライトを制御する。可搬型記録媒体３０７は、可搬型記録媒体Ｉ／Ｆ３０６の制御で書き込まれたデータを記憶する。可搬型記録媒体３０７としては、例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリなどが挙げられる。

【0057】

なお、情報処理装置１０１は、上述した構成部のほかに、例えば、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、入力装置、ディスプレイ等を有することにしてもよい。また、情報処理装置１０１は、上述した構成部のうち、例えば、ディスクドライブ３０３、ディスク３０４、可搬型記録媒体Ｉ／Ｆ３０６、可搬型記録媒体３０７を有していなくてもよい。

【0058】

また、図２に示した管理者端末２０１、端末装置２０２についても、情報処理装置１０１と同様のハードウェア構成により実現することができる。ただし、管理者端末２０１は、上述した構成部のほかに、例えば、入力装置、ディスプレイを有する。また、端末装置２０２は、上述した構成部のほかに、例えば、各種センサを有する。

【0059】

（走行データＤＢ２２０の記憶内容）
つぎに、図４を用いて、情報処理装置１０１が有する走行データＤＢ２２０の記憶内容について説明する。走行データＤＢ２２０は、例えば、図３に示したメモリ３０２、ディスク３０４などの記憶装置により実現される。

【0060】

図４は、走行データＤＢ２２０の記憶内容の一例を示す説明図である。図４において、走行データＤＢ２２０は、車両番号、測定日時、緯度、経度、進行方向加速度、水平横方向加速度および垂直方向加速度のフィールドを有する。各フィールドに情報を設定することで、走行データ（例えば、走行データ４００－１～４００－５）がレコードとして記憶される。

【0061】

ここで、車両番号は、情報処理システム２００において車両Ｃｒを識別する識別子である。測定日時は、各種加速度が測定された日時に対応する。各種加速度は、例えば、０．１秒間隔で測定される。緯度および経度は、各種加速度が測定された際の車両Ｃｒの位置を特定する座標である。進行方向加速度は、車両Ｃｒに搭載された端末装置２０２により測定された車両Ｃｒの居室における進行方向（前後）の加速度である。

【0062】

水平横方向加速度は、車両Ｃｒに搭載された端末装置２０２により測定された車両Ｃｒの居室における水平横方向（左右）の加速度である。垂直方向加速度は、車両Ｃｒに搭載された端末装置２０２により測定された車両Ｃｒの居室における垂直方向（前後）の加速度である。各種加速度の単位は、例えば、［ｍ／ｓ²］である。

【0063】

なお、走行データＤＢ２２０内の走行データは、例えば、管理者端末２０１から取得されることにしてもよく、また、端末装置２０２から直接取得されることにしてもよい。また、走行データには、例えば、データＩＤ、ＵＮＩＸ時刻、緯度・経度の測位誤差などが含まれていてもよい。

【0064】

（情報処理装置１０１の機能的構成例）
図５は、情報処理装置１０１の機能的構成例を示すブロック図である。図５において、情報処理装置１０１は、取得部５０１と、設定部５０２と、第１の算出部５０３と、決定部５０４と、第２の算出部５０５と、出力部５０６と、記憶部５１０と、を含む。具体的には、例えば、取得部５０１～出力部５０６は、図３に示したメモリ３０２、ディスク３０４、可搬型記録媒体３０７などの記憶装置に記憶されたプログラムをＣＰＵ３０１に実行させることにより、または、通信Ｉ／Ｆ３０５により、その機能を実現する。各機能部の処理結果は、例えば、メモリ３０２、ディスク３０４などの記憶装置に記憶される。また、記憶部５１０は、例えば、メモリ３０２、ディスク３０４などの記憶装置により実現される。具体的には、例えば、記憶部５１０は、図４に示した走行データＤＢ２２０を記憶する。

【0065】

取得部５０１は、所定期間Ｔ内に同じ車両Ｃｒが複数回走行した区間Ｓについて、複数回の走行それぞれで測定された車両Ｃｒの居室の垂直加速度ａｓの時間変化を示す時系列データをそれぞれ取得する。所定期間Ｔは、任意に設定可能であり、例えば、１ヶ月程度の期間に設定される。区間Ｓは、任意に指定可能であり、例えば、劣化状態の判断対象となる道路のうち、数十ｍ～数百ｍ程度の直線の区間が指定される。車両Ｃｒは、任意に指定可能である。

【0066】

以下の説明では、区間Ｓを車両Ｃｒで走行した際に測定された車両Ｃｒの居室の垂直加速度ａｓの時間変化を示す時系列データを「時系列データＤ」と表記する場合がある。

【0067】

具体的には、例えば、取得部５０１は、記憶部５１０を参照して、所定期間Ｔ内に同じ車両Ｃｒが複数回走行した区間Ｓについて、複数回の走行それぞれで測定された車両Ｃｒの居室の垂直加速度ａｓを示す走行データ群をそれぞれ抽出することにより、時系列データＤをそれぞれ取得する。ここで、記憶部５１０は、複数の車両Ｃｒの各車両Ｃｒが複数の道路を走行した際に測定された各車両Ｃｒの居室の垂直加速度ａｓを示す走行データを記憶する。走行データ群は、時系列に連続する一連の走行データである。

【0068】

より詳細に説明すると、例えば、取得部５０１は、図４に示した走行データＤＢ２２０を参照して、指定された所定期間Ｔ内に、指定された区間Ｓを、指定された車両Ｃｒで走行した際の走行データ群をそれぞれ抽出することにより、ｍ個の時系列データＤを取得する。ｍは、任意に設定可能であり、例えば、３程度の値に設定される。

【0069】

取得対象となる時系列データＤは、居室の垂直加速度ａｓから計算される道路の高さ偏差ｈｒを比較するものである。道路の高さ偏差ｈｒを比較するには、同じような状況（例えば、信号等で停止せずに走行したとき）で区間Ｓを走行した際のデータ同士を比較することが望ましい。

【0070】

このため、取得部５０１は、例えば、走行データＤＢ２２０を参照して、複数の時系列データＤ（走行データ群）を取得する。つぎに、取得部５０１は、取得した時系列データＤごとに、垂直加速度ａｓの２乗平均平方根（ＲＭＳ）を算出する。そして、取得部５０１は、算出したＲＭＳが小さい順にｍ個の時系列データＤを取得することにしてもよい。

【0071】

これにより、走行中の停止や発進が少なく、道路の高さ変動が垂直加速度ａｓに現れやすい時系列データＤを選ぶことができる。なお、走行データＤＢ２２０から所定期間Ｔ内に同じ区間Ｓを同じ車両Ｃｒで走行した際に得られた走行データ群を抽出することにより、時系列データＤを取得する際の具体的な処理手順については、図１４および図１５のフローチャートを用いて説明する。

【0072】

また、ユーザが、同じような状況で区間Ｓを走行した際に得られた時系列データＤを選択することにしてもよい。具体的には、例えば、取得部５０１は、不図示の入力装置を用いたユーザの操作入力により、または、図２に示した管理者端末２０１から受信することにより、ｍ個の時系列データＤを取得することにしてもよい。

【0073】

なお、ｍ個の時系列データＤを人手により選択する場合の情報処理装置１０１の動作例については後述する。

【0074】

設定部５０２は、車両Ｃｒのサスペンションのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとの初期値、変化幅および変化範囲を設定する。初期値、変化幅および変化範囲は、任意に指定可能である。例えば、バネ共振周波数ｆの初期値は、１．６［Ｈｚ］に設定される。また、減衰係数Ｃの初期値は、０．３３に設定される。

【0075】

車両Ｃｒの大きさや重量から、バネ共振周波数ｆは、数Ｈｚ程度であると予想される。垂直加速度ａｓのサンプリングを１０［Ｈｚ］とすると、測定可能な周波数は最大４［Ｈｚ］と考えらえる。このような状況を考慮すると、例えば、バネ共振周波数ｆの変化範囲は、０．８～４．０［Ｈｚ］の範囲に設定される。また、バネ共振周波数ｆの変化幅は、０．４［Ｈｚ］に設定される。

【0076】

減衰係数は、１．０以上では残留振動が無い状態となるが、一般の車で道路の凹凸を超えた後に残留振動は発生するため、１．０以下と考えられる。このため、初期値「０．３３」を考慮すると、例えば、減衰係数の変化範囲は、０．２～１．０の範囲に設定される。また、減衰係数の変化幅は、０．２に設定される。

【0077】

第１の算出部５０３は、関数Ｇ（ｈｓ，ｖｓ，ａｓ，ｐ，ｆ，Ｃ）を用いて、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとの複数通りの組み合わせそれぞれについて、取得された時系列データＤに対応する走行ごとに、区間Ｓ内の各位置ｐにおける道路の高さ偏差ｈｒを算出する。ここで、関数Ｇ（ｈｓ，ｖｓ，ａｓ，ｐ，ｆ，Ｃ）は、時間領域の関数Ｆを距離領域に変換したものである。

【0078】

関数Ｆは、車両Ｃｒのサスペンションのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとをパラメータとし、各時点における居室の垂直加速度ａｓ、垂直速度ｖｓおよび居室の高さ偏差ｈｓから、各時点における道路の高さ偏差ｈｒを導出する関数である。

【0079】

各時点における居室の垂直加速度ａｓは、例えば、時系列データＤに含まれる各走行データから特定される。また、居室の垂直速度ｖｓは、居室の垂直加速度ａｓを積分することにより特定される。また、居室の高さ偏差ｈｓは、居室の垂直速度ｖｓを積分することにより特定される。

【0080】

関数Ｆは、時間領域の関数である。一方、区間Ｓを複数回走行した場合の異なる走行間（時系列データＤ間）で道路の高さ偏差ｈｒを比較するには、ほぼ同じ位置での比較を行うために、区間Ｓ内の各位置ｐにおける道路の高さ偏差ｈｒが必要となる。関数Ｇ（ｈｓ，ｖｓ，ａｓ，ｐ，ｆ，Ｃ）は、各時点（サンプリング時刻）に対応する位置ｐ（水平位置）を求めて、区間Ｓ内の各位置ｐにおける道路の高さ偏差ｈｒを導出する。位置ｐは、各時点の位置情報（緯度、経度）から算出することができる。

【0081】

具体的には、例えば、まず、第１の算出部５０３は、車両Ｃｒのサスペンションのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを仮決めする。例えば、第１の算出部５０３は、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを、バネ共振周波数ｆの初期値「１．６［Ｈｚ］」と減衰係数Ｃの初期値「０．３３」との組み合わせとする。

【0082】

つぎに、第１の算出部５０３は、取得されたｍ個の時系列データＤのそれぞれについて、下記式（１）を用いて、各時点ｉにおける居室の垂直加速度ａｓの補正を行う。ただし、ｉは、サンプリング時刻（測定時刻）を示す。ｄＺ（ｉ）は、補正後の垂直加速度ａｓを示す。Ｚ（ｉ）は、時点ｉにおける垂直加速度ａｓを示す。Ｎは、サンプリング周波数を示す。

【0083】

ｄＺ（ｉ）＝Ｚ（ｉ）－［Σ^j=i+5 _j=i-5+1 Ｚ（ｊ）／Ｎ］ …（１）

【0084】

垂直加速度ａｓの補正は、重力加速度等の静的成分を除去するために行う。垂直加速度ａｓの補正を行うことで、積分における誤差の累積を避けることができる。なお、垂直加速度ａｓの補正は行わないことにしてもよい。

【0085】

例えば、１区間の進行方向の距離を「１００［ｍ］」、サンプリング周波数を「１０［Ｈｚ］」、進行方向速度を「１０［ｍ／ｓ］程度」とすると、１区間あたりの時系列データＤは、１００個程度の走行データとなる。上記式（１）では、前後５個（計１０個）のデータを平均するため、補正後の垂直加速度ａｓのデータ数は９０個程度となる。

【0086】

なお、車両Ｃｒの進行方向速度の垂直加速度ａｓへの影響を考慮することにしてもよい。進行方向速度による補正係数については、例えば、非特許文献２「Ｄａｎｉｌｏ Ｒｉｎａｌｄｉ Ｂｉｓｃｏｎｓｉｎｉ著，Ｐａｖｅｍｅｎｔ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅｓ，サンパウロ大学，２０１８」を参考にすることができる。

【0087】

つぎに、第１の算出部５０３は、下記式（２）を用いて、補正後の垂直加速度ａｓを積分して、垂直速度ｖｓを算出する。ただし、Ｖｚ（ｉ）は、時点ｉにおける垂直速度ｖｓを示す。

【0088】

Ｖｚ（ｉ）＝Ｖｚ（ｉ－１）＋ｄＺ（ｉ）／Ｎ …（２）

【0089】

つぎに、第１の算出部５０３は、下記式（３）を用いて、各時点（ｉ）における居室の垂直速度ｖｓの補正を行う。ただし、ｄＶｚ（ｉ）は、補正後の垂直速度ｖｓを示す。Ｖｚ（ｉ）は、補正前の垂直速度ｖｓを示す。

【0090】

ｄＶｚ（ｉ）＝Ｖｚ（ｉ）－［Σ^j=i+5 _j=i-5+1 Ｖｚ（ｊ）／Ｎ］…（３）

【0091】

垂直速度ｖｓの補正は、坂を上るときの垂直速度等の静的成分を除去するために行う。１区間あたり、補正後の垂直加速度ａｓのデータ数は９０個程度に対して、補正後の垂直速度ｖｓのデータ数は８０個程度となる。なお、垂直速度ｖｓの補正は行わないことにしてもよい。

【0092】

そして、第１の算出部５０３は、下記式（４）を用いて、補正後の垂直速度ｖｓを積分して、垂直位置Ｌｚを算出する。ただし、Ｌｚ（ｉ）は、時点ｉにおける垂直位置を示す。また、最初の時点の１時点前の垂直位置を０とすると、垂直位置Ｌｚは、居室の高さ偏差ｈｓに相当する。

【0093】

Ｌｚ（ｉ）＝Ｌｚ（ｉ－１）＋ｄＶｚ（ｉ）／Ｎ …（４）

【0094】

ここで、上述した非特許文献１によれば、垂直位置Ｌｚ、垂直速度ｄＶｚ、垂直加速度ｄＺ、車両Ｃｒのサスペンションのバネ共振周波数［角周波数］ω，減衰係数Ｃおよび、道路の高さｕの関係は、下記式（５）の運動方程式で示される。ただし、共振周波数［角周波数］ωとバネ共振周波数ｆとの関係は、「ω＝２πｆ」で表される。

【0095】

ｄＺ（ｉ）＋２Ｃω（ｄＶｚ（ｉ）－ｕ’（ｉ））＋ω²（Ｌｚ（ｉ）－ｕ（ｉ））
＝０ …（５）

【0096】

一方、道路の高さとその垂直速度の関係は、下記式（６）で示される。

【0097】

ｕ（ｉ）＝ｕ（ｉ－１）＋ｕ’（ｉ）／Ｎ …（６）

【0098】

上記式（６）を上記式（５）に代入すると、「ｄＺ（ｉ）＋２Ｃω（ｄＶｚ（ｉ）－ｕ’（ｉ））＋ω²（Ｌｚ（ｉ）－ｕ（ｉ－１）－ｕ’（ｉ）／Ｎ）＝０」となる。

【0099】

ｕ’（ｉ）を右辺にまとめると、「ｄＺ（ｉ）＋２ＣωｄＶｚ（ｉ）＋ω²（Ｌｚ（ｉ）－ｕ（ｉ－１））＝（２Ｃω＋ω²／Ｎ）ｕ’（ｉ）」となる。

【0100】

ｕ’（ｉ）は、下記式（７）で示される。

【0101】

ｕ’（ｉ）＝［ｄＺ（ｉ）＋２ＣωｄＶｚ（ｉ）＋ω²（Ｌｚ（ｉ）－ｕ（ｉ－１））］／（２Ｃω＋ω²／Ｎ） … （７）

【0102】

上記式（７）を上記式（６）に代入すると、下記式（８）が得られる。

【0103】

ｕ（ｉ）＝ｕ（ｉ－１）＋［ｄＺ（ｉ）＋２ＣωｄＶｚ（ｉ）＋ω²（Ｌｚ（ｉ）－ｕ（ｉ－１））］／（２Ｃω＋ω²／Ｎ）Ｎ …（８）

【0104】

上記式（７）および（８）により、現時点ｉの垂直位置Ｌｚ（ｉ）、垂直速度ｄＶｚ（ｉ）、垂直加速度ｄＺ（ｉ）、１サンプリング前の道路の高さｕ（ｉ－１）、仮決めした車両Ｃｒのサスペンションのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃから、現時点ｉの道路の高さｕ（ｉ）を計算することができる。

【0105】

計算された道路の高さｕ（ｉ）は、垂直加速度ｄＺ（ｉ）から２回積分していて、かつ、最初の高さが不明なため、高さ方向にはオフセットがある。このオフセットを除去するために、第１の算出部５０３は、例えば、区間Ｓにおける道路の高さｕの平均値を、道路の高さｕ（ｉ）から減算する。これにより、道路の高さ偏差ｈｒを算出する。

【0106】

具体的には、例えば、第１の算出部５０３は、下記式（９）を用いて、各時点ｉの道路の高さ偏差ｈｒ（ｉ）を算出することができる。ただし、ｎｍａｘは、サンプリングデータの個数を示す。

【0107】

ｈｒ（ｉ）＝ｕ（ｉ）－Σ^k=nmax _k=1ｕ（ｋ）／ｎｍａｘ …（９）

【0108】

なお、各時点ｉの道路の高さ偏差ｈｒ（ｉ）の算出例については、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃおよび図７Ｄを用いて後述する。

【0109】

つぎに、第１の算出部５０３は、各時点ｉの道路の高さ偏差ｈｒ（ｉ）を、各時点ｉに対応する位置ｐ（ｉ）の道路の高さ偏差ｈｒ（ｉ）に変換する。具体的には、例えば、第１の算出部５０３は、各時点ｉの位置情報（緯度、経度）から特定される各地点の最初点からの距離を、位置ｐ（ｉ）として算出する。最初点とは、道路の高さ偏差ｈｒが得られた最も古いサンプリング時刻に対応する地点である。

【0110】

これにより、仮決めしたバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとの組み合わせについて、時系列データＤごとに、区間Ｓ内の各位置ｐ（ｉ）における道路の高さ偏差ｈｒ（ｉ）を算出することができる。

【0111】

つぎに、第１の算出部５０３は、バネ共振周波数ｆや減衰係数Ｃを、変化範囲内において初期値から変化幅分変化させながら、新たな組み合わせを設定する。そして、第１の算出部５０３は、新たな組み合わせについて、時系列データＤごとに、区間Ｓ内の各位置ｐ（ｉ）における道路の高さ偏差ｈｒ（ｉ）を算出する。

【0112】

これにより、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとの複数通りの組み合わせそれぞれについて、時系列データＤに対応する走行ごとに、区間Ｓ内の各位置ｐ（ｉ）における道路の高さ偏差ｈｒ（ｉ）を算出することができる。

【0113】

例えば、ｍ個の時系列データＤのｍを「ｍ＝３」とすると、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとの一つの組み合わせについて、３本の路面高さデータが計算される。路面高さデータは、区間Ｓ内の各位置ｐ（ｉ）における道路の高さ偏差ｈｒ（ｉ）を示す。

【0114】

決定部５０４は、車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを決定する。具体的には、例えば、決定部５０４は、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとの複数通りの組み合わせそれぞれについて、算出された区間Ｓ内の各位置ｐにおける道路の高さ偏差ｈｒを、複数回の走行のうちの異なる走行間（時系列データＤ間）で比較する。

【0115】

つぎに、決定部５０４は、比較した結果に基づいて、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃの複数通りの組み合わせのうち、走行間の道路の高さ偏差ｈｒの差が最小となる組み合わせを特定する。そして、決定部５０４は、特定した組み合わせから、車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを決定する。

【0116】

ここで、図６を用いて、時系列データＤ間の道路の高さ偏差ｈｒの差、すなわち、路面データ間の差の判断例について説明する。

【0117】

図６は、路面データ間の差の判断例を示す説明図である。図６において、路面高さデータ６０１，６０２は、同じ区間Ｓにおける進行方向位置に応じた路面高さを示す情報である。進行方向位置に応じた路面高さは、第１の算出部５０３によって算出された、区間Ｓ内の各位置ｐ（ｉ）における道路の高さ偏差ｈｒ（ｉ）に相当する。

【0118】

すなわち、各路面高さデータ６０１，６０２は、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとの一つの組み合わせに対して、各時系列データＤから算出された、区間Ｓ内の各位置ｐ（ｉ）における道路の高さ偏差ｈｒ（ｉ）を示す。

【0119】

ここで、進行方向位置には、ＧＰＳの緯度経度から計算しているため、１０ｍ以内の測位誤差が含まれる。このため、図６に示すように、同じ位置の路面の凹凸であっても、路面高さデータ６０１，６０２の山や谷のピークの進行方向位置は、ずれることが多い。そこで、路面高さデータ６０１，６０２間で、近傍のピークは同じピークと判断して進行方向の位置誤差を吸収する手法を適用する。

【0120】

図６の例では、路面高さデータ６０１の最初の山ピークをピーク１１とすると、路面高さデータ６０２の中で位置が最もピーク１１に近い山ピークはピーク２１である。この場合、決定部５０４は、ピーク１１とピーク２１との絶対値の差を算出する。決定部５０４は、このようなピーク同士の絶対値の差を全てのピークで合計する。

【0121】

全てのピークは、全ての山ピークまたは谷ピークであってもよく、また、全ての山ピークおよび谷ピークであってもよい。そして、決定部５０４は、ｍ本の路面高さデータの全ての２データ間（走行間）で合計した値を評価指標（道路の高さ偏差の差の合計Δ）として算出する。

【0122】

例えば、３本の路面高さデータ１，２，３があるとする。路面高さデータ１，２間の全てのピーク同士の絶対値の差の合計を｜ｈｒ１－ｈｒ２｜とし、路面高さデータ２，３間の全てのピーク同士の絶対値の差の合計を｜ｈｒ２－ｈｒ３｜とし、路面高さデータ３，１間の全てのピーク同士の絶対値の差の合計を｜ｈｒ３－ｈｒ１｜とする。この場合、道路の高さ偏差の差の合計Δは、「Δ＝｜ｈｒ１－ｈｒ２｜＋｜ｈｒ２－ｈｒ３｜＋｜ｈｒ３－ｈｒ１｜」となる。

【0123】

このようにして、決定部５０４は、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃの複数通りの組み合わせそれぞれについて、道路の高さ偏差の差の合計Δを算出する。つぎに、決定部５０４は、複数通りの組み合わせのうち、算出した合計Δが最小となる組み合わせを特定する。そして、決定部５０４は、例えば、特定した組み合わせを、車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとに決定する。

【0124】

また、決定部５０４は、算出した合計Δが、（Δｍｉｎ＋α）以下となるいずれかのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとの組み合わせを、車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとに決定することにしてもよい。Δｍｉｎは、路面高さの差分の最小値を示す。αは、任意に設定可能であり、例えば、Δｍｉｎの１０％程度の値に設定される。

【0125】

第２の算出部５０５は、決定したバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを用いて、劣化状態の判断対象となる道路を車両Ｃｒで走行した際に測定された車両Ｃｒの居室の垂直加速度ａｓの時間変化を示す時系列データに基づいて、各時点における道路の高さ偏差ｈｒを算出する。そして、第２の算出部５０５は、算出した各時点における道路の高さ偏差ｈｒに基づいて、道路平坦度（ＩＲＩ）を算出する。

【0126】

なお、道路平坦度（ＩＲＩ）の算出例については後述する。

【0127】

出力部５０６は、算出された道路の道路平坦度（ＩＲＩ）を出力する。出力部５０６の出力形式としては、例えば、メモリ３０２、ディスク３０４などの記憶装置への記憶、通信Ｉ／Ｆ３０５による他のコンピュータ（例えば、図２に示した管理者端末２０１）への送信、不図示のディスプレイへの表示、不図示のプリンタへの印刷出力などがある。

【0128】

具体的には、例えば、出力部５０６は、道路を特定する情報と対応付けて、算出された道路平坦度（ＩＲＩ）を出力することにしてもよい。ここで、道路を特定する情報は、例えば、道路の名称やリンク情報（リンクを形成する各ノードの情報）などである。これにより、道路平坦度（ＩＲＩ）から路面の劣化状態を判断可能にすることができる。

【0129】

また、出力部５０６は、決定された車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを、車両Ｃｒを特定する情報と対応付けて出力することにしてもよい。ここで、車両Ｃｒを特定する情報は、例えば、車両番号である。これにより、例えば、他のコンピュータにおいて、決定された車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを用いて、道路の道路平坦度（ＩＲＩ）を算出することが可能となる。

【0130】

（ｍ個の時系列データＤを人手により選択する場合の動作例）
ここで、複数の時系列データＤの中から、ｍ個の時系列データＤを人手により選択する場合の情報処理装置１０１の動作例について説明する。

【0131】

まず、情報処理装置１０１は、車両Ｃｒのサスペンションのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを仮決めする。仮決めするバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとの値は、任意に設定可能である。一例としては、バネ共振周波数ｆは「１．６［Ｈｚ］」に、減衰係数Ｃは「０．３３」に仮決めされる。

【0132】

情報処理装置１０１は、複数の時系列データＤのそれぞれについて、上記式（１）を用いて、各時点ｉにおける居室の垂直加速度ａｓの補正を行う。つぎに、情報処理装置１０１は、上記式（２）を用いて、補正後の垂直加速度ａｓを積分して、垂直速度ｖｓを算出する。

【0133】

つぎに、情報処理装置１０１は、上記式（３）を用いて、各時点（ｉ）における居室の垂直速度ｖｓの補正を行う。そして、情報処理装置１０１は、上記式（４）を用いて、補正後の垂直加速度ａｓを積分して、垂直位置Ｌｚを算出する。

【0134】

つぎに、情報処理装置１０１は、上記式（７）および（８）により、現時点ｉの垂直位置Ｌｚ（ｉ）、垂直速度ｄＶｚ（ｉ）、垂直加速度ｄＺ（ｉ）、１サンプリング前の路面高さ：ｕ（ｉ－１）、仮決めした車両Ｃｒのサスペンションのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃから、現時点ｉの路面高さｕ（ｉ）を計算する。

【0135】

つぎに、情報処理装置１０１は、オフセットを除去するために、例えば、区間Ｓにおける路面高さｕの平均値を、路面高さｕ（ｉ）から減算する。また、進行方向の位置はサンプリング周波数２Ｈｚで取得した±１０ｍ以内の誤差を含むＧＰＳデータから計算しているので、進行方向の位置に規則性のない誤差があり、この誤差を目視で判断し、除去可能なものはオフセットを加えて除去する。

【0136】

ユーザは、オフセットを除去した後、進行方向位置に対する路面高さが似ている複数のデータ（ｍ個の時系列データＤ）を選択する。

【0137】

（各時点ｉの道路の高さ偏差ｈｒ（ｉ）の算出例）
つぎに、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃおよび図７Ｄを用いて、各時点ｉの道路の高さ偏差ｈｒ（ｉ）の算出例について説明する。

【0138】

図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃおよび図７Ｄは、計算用テーブルの記憶内容の一例を示す説明図である。計算用テーブル７００において、１列目のｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＿ｔｉｍｅは、サンプリング時刻（０．１秒ごと）である。２列目のａｃｃ＿ｚは、居室の垂直加速度ａｓである。走行データから１列目と２列目が得られる。計算の準備として各行の行番号をｎ列に書き込む。

【0139】

１番目に、第１の算出部５０３は、下記式（１０）を用いて、各時点ｉにおける居室の垂直加速度ａｓの補正を行う。ただし、ａｃｃ＿ｚ＿ａｄｊ（ｉ）は、補正後の垂直加速度ａｓを示す。ａｃｃ＿ｚ（ｉ）は、時点ｉにおける垂直加速度ａｓを示す。ｎは、データ数を示す。なお、下記式（１０）は、上記式（１）に対応する。

【0140】

ａｃｃ＿ｚ＿ａｄｊ（ｉ）
＝ａｃｃ＿ｚ（ｉ）－［Σ^j=i+5 _j=i-5+1 ａｃｃ＿ｚ（ｊ）／ｎ］ …（１０）

【0141】

第１の算出部５０３は、対象の垂直加速度ａｃｃ＿ｚ（ｉ）の４時点前（ｌａｇ４）から５時点後（ｌａｅｄ５）までのデータをａｃｃ＿ｚ（ｉ）の行に追加する。ただし、最初の時点に対する前時点等の値のないものに０を代入しておく。第１の算出部５０３は、４時点前（ｌａｇ４）～５時点後（ｌａｅｄ５）［ａｃｃ＿ｚ（ｉ）］の１０点（ｎ＝１０）の平均を計算し、ａｃｃ＿ｚ＿ｏｆｆｓｅｔ列に代入し、ａｃｃ＿ｚ列からａｃｃ＿ｚ＿ｏｆｆｓｅｔ列を引いた値をａｃｃ＿ｚ＿ａｄｊに代入する。ただし、ｌａｇやｌｅａｄに０が含まれる場合は、第１の算出部５０３は、ａｃｃ＿ｚ＿ｏｆｆｓｅｔとａｃｃ＿ｚ＿ａｄｊに０を代入する（ｎ＝１～４）。

【0142】

２番目に、第１の算出部５０３は、下記式（１１）を用いて、補正後の垂直加速度ａｓから、居室の垂直速度ｖｓを算出する。ただし、ｖ＿ｚ（ｉ）は、時点ｉにおける垂直速度ｖｓを示す。なお、下記式（１１）は、上記式（２）に対応する。

【0143】

ｖ＿ｚ（ｉ）＝ｖ＿ｚ（ｉ－１）＋ａｃｃ＿ｚ＿ａｄｊ（ｉ）／Ｎ…（１１）

【0144】

第１の算出部５０３は、前時点（前行）の垂直速度ｖ＿ｚ（ｉ－１）と現時点の補正後の垂直加速度ｖ＿ｚ（ｉ－１）を加えて、現時点の垂直速度ｖ＿ｚ（ｉ）を計算する。サンプリング周波数Ｎは、１０［Ｈｚ］である。ただし、最初の時点の１時点前の垂直速度は、「ｖ＿ｚ（０）＝０」とする。

【0145】

３番目に、第１の算出部５０３は、下記式（１２）を用いて、各時点（ｉ）における居室の垂直速度ｖｓの補正を行う。ただし、ｖ＿ｚ＿ａｄｊ（ｉ）は、補正後の垂直速度ｖｓを示す。なお、下記式（１２）は、上記式（３）に対応する。

【0146】

ｖ＿ｚ＿ａｄｊ（ｉ）＝ｖ＿ｚ（ｉ）－［Σ^j=i+5 _j=i-5+1 ｖ＿ｚ（ｊ）／ｎ］
…（１２）

【0147】

第１の算出部５０３は、対象の垂直速度ｖ＿ｚ（ｉ）の４時点前（ｖｌａｇ４）から５時点後（ｖｌａｅｄ５）までのデータをｖ＿ｚ（ｉ）の行に追加する。ただし、最初の時点に対する前時点等の値のないものに０を代入しておく。第１の算出部５０３は、４時点前（ｖｌａｇ４）～５時点後（ｖｌａｅｄ５）［ａｃｃ＿ｚ（ｉ）］の１０点（ｎ＝１０）の平均を計算し、ｖ＿ｚ＿ｏｆｆｓｅｔ列に代入し、ｖ＿ｚ列からｖ＿ｚ＿ｏｆｆｓｅｔ列を引いた値をｖ＿ｚ＿ａｄｊに代入する。また、ｖｌａｇやｖｌｅａｄに０が含まれる場合は、第１の算出部５０３は、ｖ＿ｚ＿ｏｆｆｓｅｔとｖ＿ｚ＿ａｄｊに０を代入する（ｎ＝１～８）。

【0148】

４番目に、第１の算出部５０３は、下記式（１３）を用いて、補正後の垂直速度ｖｓから、垂直位置Ｌｚを算出する。ただし、ｐ＿ｚ（ｉ）は、時点ｉにおける垂直位置を示す。また、最初の時点の１時点前の垂直位置を「ｐ＿ｚ（０）＝０」とする。なお、下記式（１３）は、上記式（４）に対応する。

【0149】

ｐ＿ｚ（ｉ）＝ｐ＿ｚ（ｉ－１）＋ｖ＿ｚ（ｉ）／Ｎ …（１３）

【0150】

第１の算出部５０３は、前時点（前行）の垂直位置ｐ＿ｚ（ｉ－１）と現時点の補正後の垂直速度ｖ＿ｚ（ｉ－１）を加えて、現時点の垂直位置ｐ＿ｚ（ｉ）を計算する。

【0151】

５番目に、第１の算出部５０３は、道路垂直位置を計算する準備として、現時点の道路の高さｒｏａｄ＿ｐ＿ｚ（ｉ）、１つ前の時点の道路の高さｒｏａｄ＿ｐ＿ｚ＿１（ｉ）、現時点の道路の高さ速度ｒｏａｄ＿ｖ＿ｚ（ｉ）の初期値を全て０にしておく。また、第１の算出部５０３は、バネ共振周波数ｆ［Ｈｚ］からバネ共振周波数ω［ｒａｄ］を、「ω＝２πｆ」で計算し、減衰係数としてＣに値を代入しておく。ここでは、「ｆ＝２．４［Ｈｚ］」、「Ｃ＝０．４」とする。

【0152】

６番目に、第１の算出部５０３は、居室の垂直位置、垂直速度、垂直加速度およびバネ共振周波数、減衰係数から、下記式（１４）を用いて、道路の高さ速度を計算する。ただし、ｒｏａｄ＿ｖ＿ｚ（ｉ）は、道路の高さ速度を示す。ｒｏａｄ＿ｐ＿ｚ（ｉ）は、道路の高さを示す。なお、下記式（１４）は、上記式（７）に対応する。

【0153】

ｒｏａｄ＿ｖ＿ｚ（ｉ）＝［ａｃｃ＿ｚ＿ａｄｊ（ｉ）
＋２×Ｃ×ω×ｖ＿ｚ＿ａｄｊ（ｉ）＋ω²×（ｐ＿ｚ（ｉ）
－ｒｏａｄ＿ｐ＿ｚ（ｉ－１））］／（２×Ｃ×ω＋ω²／Ｎ） …（１４）

【0154】

７番目に、第１の算出部５０３は、下記式（１５）を用いて、道路の高さ速度から、道路の高さを計算する。ただし、ｒｏａｄ＿ｐ＿ｚ（ｉ）は、道路の高さを示す。なお、下記式（１５）は、上記式（８）に対応する。

【0155】

ｒｏａｄ＿ｐ＿ｚ（ｉ）
＝ｒｏａｄ＿ｐ＿ｚ（ｉ－１）＋ｒｏａｄ＿ｖ＿ｚ（ｉ）／Ｎ …（１５）

【0156】

８番目に、第１の算出部５０３は、下記式（１６）を用いて、道路の高さ偏差ｈｒを算出する。ただし、ｒｏａｄ＿ｐ＿ｚ＿ａｄｊ（ｉ）は、道路の高さ偏差ｈｒを示す。ｎｍａｘは、サンプリングデータの個数を示す。なお、下記式（１６）は、上記式（９）に対応する。

【0157】

ｒｏａｄ＿ｐ＿ｚ＿ａｄｊ（ｉ）＝
ｒｏａｄ＿ｐ＿ｚ（ｉ）－Σ^k=nmax _k=1ｒｏａｄ＿ｐ＿ｚ（ｋ）／ｎｍａｘ
…（１６）

【0158】

（道路平坦度（ＩＲＩ）の算出例）
つぎに、道路平坦度（ＩＲＩ）の算出例について説明する。

【0159】

車両Ｃｒのサスペンションのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを用いて、道路平坦度（ＩＲＩ）を算出する手順は、例えば、以下の（ｉ）および（ｉｉ）の手順からなる。

【0160】

（ｉ）バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを用いて、各サンプリング時点で車中（居室）の垂直加速度から、各サンプリング時点での道路の高さ偏差を計算する。

【0161】

（ｉｉ）上記（ｉ）の各サンプリング時点での道路の高さ偏差から、道路の進行方向距離０．２５ｍごとの車両Ｃｒの進行方向位置での道路の高さ偏差を求め、その高さから道路平坦度（ＩＲＩ）を計算する。

【0162】

・（ｉ）の手順について
第２の算出部５０５は、重力加速度等の静的成分を除去するために、下記式（１７）を用いて、各時点ｉにおける居室の垂直加速度ａｓの補正を行う。ただし、ｄａｓ（ｉ）は、補正後の垂直加速度ａｓを示す。ａｓ（ｉ）は、時点ｉにおける垂直加速度ａｓを示す。ｎは、データ数を示す。

【0163】

ｄａｓ（ｉ）＝ａｓ（ｉ）－［Σ^j=i+5 _j=i-5+1 ａｓ（ｊ）／ｎ］…（１７）

【0164】

例えば、１区間の進行方向の距離を「１００［ｍ］」、サンプリング周波数を「１０［Ｈｚ］」、進行方向速度を「１０［ｍ／ｓ］程度」とすると、１区間あたり１００個程度の走行データとなる。上記式（１７）では、前後５個（計１０個）のデータを平均するため、補正後の垂直加速度ａｓのデータ数は９０個程度となる。

【0165】

つぎに、第２の算出部５０５は、下記式（１８）を用いて、補正後の垂直加速度ａｓを積分して、垂直速度ｖｓを算出する。ただし、ｖｓ（ｉ）は、時点ｉにおける垂直速度ｖｓを示す。

【0166】

ｖｓ（ｉ）＝ｖｓ（ｉ－１）＋ｄａｓ（ｉ）／Ｎ … （１８）

【0167】

つぎに、第２の算出部５０５は、坂を上るときの垂直速度等の静的成分を除去するために、下記式（１９）を用いて、各時点（ｉ）における居室の垂直速度ｖｓの補正を行う。ただし、ｄｖｓ（ｉ）補正後の垂直速度ｖｓを示す。

【0168】

ｄｖｓ（ｉ）＝ｖｓ（ｉ）－［Σ^j=i+5 _j=i-5+1 ｖｓ（ｊ）／ｎ］…（１９）

【0169】

１区間あたり、補正後の垂直加速度ａｓのデータ数は９０個程度に対して、補正後の垂直速度ｖｓのデータ数は８０個程度となる。

【0170】

つぎに、第２の算出部５０５は、下記式（２０）を用いて、補正後の垂直速度ｖｓを積分して、垂直位置Ｌｚを算出する。ただし、ｈｓ（ｉ）は、時点ｉにおける垂直位置を示す。

【0171】

ｈｓ（ｉ）＝ｈｓ（ｉ－１）＋ｄｖｓ（ｉ）／Ｎ … （２０）

【0172】

以上で、居室の垂直方向の位置、補正後の垂直速度、補正後の垂直加速度が計算される。第２の算出部５０５は、決定部５０４によって決定されたバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを用いて、道路の高さｈｒ（ｉ）を算出する。

【0173】

まず、第２の算出部５０５は、下記式（２１）を用いて、バネ共振周波数ｆ［Ｈｚ表示］から、バネ共振周波数ω［ｒａｄ表示］を算出する。

【0174】

ω＝２πｆ …（２１）

【0175】

つぎに、第２の算出部５０５は、下記式（２２）を用いて、道路の高さｈｒ（ｉ）を算出する。

【0176】

ｈｒ（ｉ）＝ｈｒ（ｉ－１）＋［ｄａｓ（ｉ）＋２Ｃωｄｖｓ（ｉ）＋ω²（ｈｓ（ｉ）－ｈｒ（ｉ－１））］／（２Ｃω＋ω²／Ｎ）Ｎ …（２２）

【0177】

なお、「ｉ＝１」のときの「ｉ－１＝０」の値を、例えば、「ｖｓ（０）＝０，ｈｓ（０）＝０，ｈｒ（０）＝０」と設定する。これにより、「ｉ＝１」のｖｓ（１），ｈｓ（１），ｈｓ（１）を算出し、その値をもとにｖｓ（２），ｈｓ（２），ｈｓ（２）を算出していくことにより、全ての時点でのｖｓ（ｉ），ｈｓ（ｉ），ｈｒ（ｉ）を算出することができる。

【0178】

・（ｉｉ）の手順について
まず、第２の算出部５０５は、各時点（例えば、１０Ｈｚ）での垂直加速度とともに、ＧＰＳによる緯度経度データ（位置情報）が２Ｈｚで測定され記録されているとすると、０．５秒間の道路の曲がりは少ないので、下記式（２３）および（２４）を用いて、緯度経度データを直線補間する。ただし、０秒時の位置を経度：ｌｏ０、緯度：ｌａ０、０．５秒後の位置を経度：ｌｏ１、緯度：ｌａ１とする。この場合、０．１×ｎ秒後の補間した位置の経度：ｌｏ、緯度：ｌａは、以下となる。

【0179】

ｌｏ ＝ ｌｏ０ ＋ ｎ（ｌｏ１－ｌｏ０）／５ …（２３）
ｌａ ＝ ｌａ０ ＋ ｎ（ｌａ１－ｌａ０）／５ …（２４）

【0180】

この計算により、全ての加速度測定時点に緯度経度情報が記録される。なお、データの提供元で緯度経度が補間済みの場合は、この計算は不要となる。

【0181】

つぎに、第２の算出部５０５は、下記式（２５）および（２６）を用いて、一般的な関数ｇ１（），ｇ２（）から緯度経度を座標（ｘ，ｙ）に変換する。ただし、ｘは、東西方向の位置を示す。ｙは、南北方向の位置を示す。ｌｏは、経度を示す。ｌａは、緯度を示す。

【0182】

ｘ＝ｇ１（ｌｏ，ｌａ） … （２５）
ｙ＝ｇ２（ｌｏ，ｌａ） … （２６）

【0183】

つぎに、第２の算出部５０５は、例えば、対象となる領域において、１００点のデータがあるときに、それぞれの位置をｘ１，ｙ１からｘ１００，ｙ１００と名付けて、下記式（２７）を用いて、隣のデータ間の距離を算出する。ただし、Ｄｋは、ｋ番目とｋ－１番目のデータの距離を示す。ｘｋは、ｋ番目のデータの東西方向の位置を示す。ｙｋは、ｋ番目のデータの南北方向の位置を示す。

【0184】

Ｄｋ＝（（ｘｋ－ｘｋ－１）＾２＋（ｙｋ－ｙｋ－１）＾２）＾０．５ …（２７）

【0185】

つぎに、第２の算出部５０５は、上記式（２７）で算出した２点間の距離を用いて、最初の点（ｘ１，ｘ２）からｋ番目の点（ｘｋ，ｙｋ）までの距離を、下記式（２８）を用いて算出する。ただし、ＤＲｋは、最初の点からｋ番目の点までの距離を示す。Ｄｋは、ｋ番目とｋ－１番目のデータの距離を示す。

【0186】

ＤＲｋ＝Ｄ１＋Ｄ２＋…＋Ｄｋ …（２８）

【0187】

つぎに、第２の算出部５０５は、上記式（２８）で算出した最初の点からの距離を用いて、最初の点から０．２５ｍ×ｐ番目の道路の高さ偏差を、０．２５［ｍ］×ｐ番目の前後の道路高さ偏差を計算した位置（ＤＲｋ－１，ＤＲｋ）から直線補間して、下記式（２９）により算出する。ただし、ｈｒｐ（ｐ）は、最初の点から０．２５［ｍ］×ｐ離れた点における道路の高さ偏差を示す。ｈｒ（ｋ）は、ｋ番目の点における道路の高さ偏差を示す。ＤＲｋは、最初の点からｋ番目の点までの距離を示す。なお、ＤＲｋ－１は、０．２５ｐより小さくて０．２５ｐに最も近い距離とする。また、ＤＲｋは、０．２５ｐより大きくて０．２５ｐに最も近い距離とする。

【0188】

ｈｒｐ（ｐ）＝ｈｒ（ｋ－１）＋（ｈｒ（ｋ）－ｈｒ（ｋ－１））（０．２５ｐ－ＤＲｋ－１）／（ＤＲｋ－ＤＲｋ－１） …（２９）

【0189】

そして、第２の算出部５０５は、下記式（３０）を用いて、０．２５ｍおきの最初の位置「ｐ＝０」から最後の位置「ｐ＝ｍａｘ」において、隣接する２点の道路の高さ偏差から道路平坦度（ＩＲＩ）を算出する。

【0190】

ＩＲＩ＝（｜ｈｒｐ（１）－ｈｒｐ（０）｜＋｜ｈｒｐ（２）－ｈｒｐ（１）｜＋
…＋｜ｈｒｐ（ｍａｘ）－ｈｒｐ（ｍａｘ－１）｜／０．２５ｍａｘ …（３０）

【0191】

（バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃの計算結果）
つぎに、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃの計算結果について説明する。まず、図８、図９、図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃを用いて、Ａ市内を車両Ｃｒが走行した際に得られた走行データからバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを計算する場合について説明する。

【0192】

図８は、Ａ市の地図を示す説明図である。図８において、地図８００は、Ａ市の一部を一定の割合で縮小して平面上に表した図である。Ａ市では、進行方向８１０に沿って、距離５０ｍごとの区間０１，０２，０３，０４において、２０１８年１月～２０１８年６月の期間に道路の修復工事が行われている。

【0193】

ここでは、修復工事の前後の２０１７年７月～２０１７年１２月と２０１８年７月～２０１８年１２月に、この区間を車両Ｃｒが月に１０回程度走行した際に得られた走行データからバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを求めた場合について説明する。

【0194】

図９は、路面高さデータの具体例を示す説明図である。図９において、路面高さデータ９０１～９０３は、修復前の区間０１の走行データに対し、バネ共振周波数ｆを「１．６［Ｈｚ］」とし、減衰係数を「０．３３」として、路面の高さを計算し、路面の高さと進行方向位置のオフセットを除去して得られた、進行位置に対する路面の高さが似ている３本のデータである。

【0195】

なお、図９において、区間０１はほぼ東西方向の道路のため、横軸を距離［ｍ］の代わりに経度［ｄｅｇ］で表している。路面高さデータ９０１～９０３によれば、経度１３９．９２９００～１３９．９２９５０［ｄｅｇ］の範囲で、路面の高さのピークの高さや位置が似ていることを確認できる。

【0196】

この３本の路面高さデータ９０１～９０３の元になった走行データに対して、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを振って、その最適値を計算する。ここで、同じ時期の同じ区間の計算だけの場合、その区間の路面高さの状態によりバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃの最適値がずれる懸念がある。

【0197】

そこで、区間０１～０４において、区間、時期、方向が異なる３つの領域でそれぞれ最適値を求めて比較することで、ずれる懸念を低減した。なお、時期は、道路修復前（２０１７年）と道路修復後（２０１８年）の両方から選ぶことが異なった路面高さの状態が得られるので望ましいが、修復後の時期は道路面の凹凸が少ないため道路高さのピークの位置がばらつき、進行方向位置に対する路面高さが似ているものを見つけることは難しかった。そのため時期は、道路修復前（２０１７年）に限定している。

【0198】

図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃは、路面高さの差分を示す説明図である。図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃでは、横軸がバネ共振周波数ｆを示し、パラメータ（色の濃淡）が減衰係数Ｃを示し、縦軸が路面高さの差分を示している。

【0199】

図１０Ａにおいて、グラフ１０１１～１０１５は、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとに対する、時期「２０１７年７月」の区間０２の路面高さの差分を示している。図１０Ｂにおいて、グラフ１０２１～１０２５は、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとに対する、時期「２０１７年９月」の区間０４の路面高さの差分を示している。図１０Ｃにおいて、グラフ１０３１～１０３５は、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとに対する、時期「２０１７年１１月」の区間０２の路面高さの差分を示している。

【0200】

ここでは、路面高さの差分が最小となる点のバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとの組み合わせを、最適の値として判断する。図１０Ａでは、バネ共振周波数ｆは「２．４［Ｈｚ］」となり、減衰係数Ｃは「０．６」となる。図１０Ｂでは、バネ共振周波数ｆは「２．８［Ｈｚ］」となり、減衰係数Ｃは「０．４」となる。図１０Ｃでは、バネ共振周波数ｆは「２．４［Ｈｚ］」となり、減衰係数Ｃは「０．４」となる。

【0201】

なお、図１０Ａにおいて、減衰係数Ｃ：１．０は単調に減少し、バネ共振周波数ｆ：４．０Ｈｚで路面高さの差分は最小となるが、減衰係数Ｃ：１．０の曲線には極小点が無く最適値を求めるのは難しいと考え除外している。

【0202】

３つのパターン（時期、区間）で、車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃは近い値が得られたため、妥当な値であると判断できる。ここでは、３つのパターンの値の多数決をとることにより、バネ共振周波数ｆを「２．４［Ｈｚ］」とし、減衰係数Ｃを「０．４」とした。

【0203】

上述した説明では、路面高さの差分が最小となる点のバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとの組み合わせを、最適の値として判断することにしたが、これに限らない。例えば、路面高さの差分が、（Δ_min＋α）以下となるいずれかの点のバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとの組み合わせを、最適の値として判断することにしてもよい。Δ_minは、路面高さの差分の最小値を示す。αは、例えば、Δｍｉｎの１０％程度の値である。

【0204】

つぎに、図１１、図１２Ａ、図１２Ｂおよび図１２Ｃを用いて、Ｂ市内を車両Ｃｒが走行した際に得られた走行データからバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを計算する場合について説明する。

【0205】

図１１は、Ｂ市の地図を示す説明図である。図１１において、地図１１００は、Ｂ市の一部を一定の割合で縮小して平面上に表した図である。地図１１００において、第１ブロックと第２ブロックは、距離５００ｍの領域である。第１ブロックは、進行方向１１０１に沿って、東から距離２０ｍごとに区画番号０１～２５（不図示）が割り振られている。また、第２ブロックは、進行方向１１０２に沿って、東から距離２０ｍごとに区画番号２６～５０（不図示）が割り振られている。

【0206】

図１２Ａ、図１２Ｂおよび図１２Ｃは、路面高さの差分を示す説明図である。図１２Ａ、図１２Ｂおよび図１２Ｃでは、横軸がバネ共振周波数ｆを示し、パラメータ（色の濃淡）が減衰係数Ｃを示し、縦軸が路面高さの差分を示している。

【0207】

図１２Ａにおいて、グラフ１２１１～１２１５は、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとに対する、区画０１－０５の路面高さの差分を示している。図１２Ｂにおいて、グラフ１２２１～１２２５は、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとに対する、区画１５－１９の路面高さの差分を示している。図１２Ｃにおいて、グラフ１２３１～１２３５は、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとに対する、区画２８－３２の路面高さの差分を示している。

【0208】

ここでは、路面高さの差分が最小となる点のバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとの組み合わせを、最適の値として判断する。図１２Ａでは、バネ共振周波数ｆは「２．４［Ｈｚ］」となり、減衰係数Ｃは「０．２」となる。図１２Ｂでは、バネ共振周波数ｆは「１．６［Ｈｚ］」となり、減衰係数Ｃは「０．６」となる。図１２Ｃでは、バネ共振周波数ｆは「４．０［Ｈｚ］」となり、減衰係数Ｃは「０．４」となる。

【0209】

３つの区間の中で、区画０１－０５と区画１５－１９は、バネ共振周波数ｆが「２．４［Ｈｚ］」と「１．６［Ｈｚ］」、減衰係数Ｃが「０．２」と「０．６」と近い値となったが、区画２８－３２は、バネ共振周波数ｆが「４．０［Ｈｚ］」と外れた。

【0210】

３つの区間それぞれの路面高さの差分を見ると、区画２８－３２の路面高さの差分は、減衰係数Ｃが「０．４（２番目に濃い）」では、バネ共振周波数ｆの増加に伴い単調に減少し極小点が見当たらないので、最適値を得るのは難しいと考え除外した。この原因としては、Ａ市と同様に路面の凹凸が少なく路面高さのピークがばらつくことが考えられる。

【0211】

その結果、区画０１－０５と区画１５－１９の平均を取り、バネ共振周波数ｆ「２．０［Ｈｚ］」と減衰係数Ｃ「０．４」とを最適値とした。

【0212】

（路面状態の把握）
つぎに、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃおよび図１３Ｄを用いて、計算したバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃを用いた路面状態の把握について説明する。

【0213】

ここでは、図８、図９、図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１０Ｃを用いて説明したＡ市の車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆ「２．４［Ｈｚ］」と減衰係数Ｃ「０．４」とを適用して、Ａ市の各区間０１～０４の路面高さの偏差を計算した場合について説明する。

【0214】

図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃおよび図１３Ｄは、各区間の路面高さの標準偏差を示す説明図である。図１３Ａにおいて、グラフ１３０１は、区間０１の修復前（２０１７年７月～２０１７年１２月）と修復後（２０１８年７月～２０１８年１２月）の１か月ごとの路面高さの標準偏差を示す。

【0215】

図１３Ｂにおいて、グラフ１３０２は、区間０２の修復前（２０１７年７月～２０１７年１２月）と修復後（２０１８年７月～２０１８年１２月）の１か月ごとの路面高さの標準偏差を示す。図１３Ｃにおいて、グラフ１３０３は、区間０３の修復前（２０１７年７月～２０１７年１２月）と修復後（２０１８年７月～２０１８年１２月）の１か月ごとの路面高さの標準偏差を示す。図１３Ｄにおいて、グラフ１３０４は、区間０４の修復前（２０１７年７月～２０１７年１２月）と修復後（２０１８年７月～２０１８年１２月）の１か月ごとの路面高さの標準偏差を示す。

【0216】

グラフ１３０１～１３０４によれば、全てのグラフにおいて、修復前の路面高さの標準偏差に対し修復後の路面高さの標準偏差が減少しており、道路修復の効果を明確に確認することができる。

【0217】

（データ抽出処理手順）
つぎに、図１４および図１５を用いて、情報処理装置１０１のデータ抽出処理手順について説明する。データ抽出処理は、走行データＤＢ２２０から所定期間Ｔ内に同じ区間Ｓを同じ車両Ｃｒで走行した際に得られた走行データを抽出することにより、時系列データＤを取得する処理である。

【0218】

図１４および図１５は、情報処理装置１０１のデータ抽出処理手順の一例を示すフローチャートである。図１４のフローチャートにおいて、まず、情報処理装置１０１は、車両番号、走行年月、走行場所および走行方向の指定を受け付ける（ステップＳ１４０１）。なお、車両番号、走行年月、走行場所および走行方向の指定は、例えば、管理者端末２０１において行われる。

【0219】

つぎに、情報処理装置１０１は、走行データＤＢ２２０から選択されていない未選択の走行データを選択する（ステップＳ１４０２）。そして、情報処理装置１０１は、選択した走行データの車両番号が、指定された車両番号と一致するか否かを判断する（ステップＳ１４０３）。

【0220】

ここで、車両番号が一致しない場合（ステップＳ１４０３：Ｎｏ）、情報処理装置１０１は、図１５に示すステップＳ１５０１に移行する。一方、車両番号が一致する場合（ステップＳ１４０３：Ｙｅｓ）、情報処理装置１０１は、選択した走行データの測定日時が、指定された走行年月に含まれるか否かを判断する（ステップＳ１４０４）。

【0221】

ここで、走行年月に含まれない場合（ステップＳ１４０４：Ｎｏ）、情報処理装置１０１は、図１５に示すステップＳ１５０１に移行する。一方、走行年月に含まれる場合（ステップＳ１４０４：Ｙｅｓ）、情報処理装置１０１は、選択した走行データの緯度、経度が、指定された走行場所に含まれるか否かを判断する（ステップＳ１４０５）。

【0222】

ここで、走行場所に含まれない場合（ステップＳ１４０５：Ｎｏ）、情報処理装置１０１は、図１５に示すステップＳ１５０１に移行する。一方、走行場所に含まれる場合（ステップＳ１４０５：Ｙｅｓ）、情報処理装置１０１は、選択した走行データが、いずれかのグループ内のいずれかの走行データと時系列に連続するか否かを判断する（ステップＳ１４０６）。

【0223】

ここで、時系列に連続しない場合（ステップＳ１４０６：Ｎｏ）、情報処理装置１０１は、選択した走行データに、新規のグループ番号を付与して（ステップＳ１４０７）、図１５に示すステップＳ１５０１に移行する。

【0224】

一方、時系列に連続する場合（ステップＳ１４０６：Ｙｅｓ）、情報処理装置１０１は、選択した走行データに、時系列に連続する走行データと同一のグループ番号を付与する（ステップＳ１４０８）。そして、情報処理装置１０１は、グループの走行方向が、指定された走行方向と一致するか否かを判断する（ステップＳ１４０９）。

【0225】

なお、グループの走行方向は、例えば、東、西、南、北などの方角を用いて表され、グループ内の時系列の走行データの緯度、経度から特定することができる。

【0226】

ここで、走行データが一致しない場合（ステップＳ１４０９：Ｎｏ）、情報処理装置１０１は、図１５に示すステップＳ１５０１に移行する。一方、走行方向が一致する場合（ステップＳ１４０９：Ｙｅｓ）、情報処理装置１０１は、時系列に連続する走行データを含むグループをセーブ領域に記録して（ステップＳ１４１０）、図１５に示すステップＳ１５０１に移行する。

【0227】

図１５のフローチャートにおいて、まず、情報処理装置１０１は、走行データＤＢ２２０から選択されていない未選択の走行データがあるか否かを判断する（ステップＳ１５０１）。ここで、未選択の走行データがある場合（ステップＳ１５０１：Ｙｅｓ）、情報処理装置１０１は、図１４に示したステップＳ１４０２に戻る。

【0228】

一方、未選択の走行データがない場合（ステップＳ１５０１：Ｎｏ）、情報処理装置１０１は、セーブ領域に記録されたグループのうち選択されていない未選択のグループを選択する（ステップＳ１５０２）。そして、情報処理装置１０１は、選択したグループ内の走行データに基づいて、垂直加速度ａｓのＲＭＳ（２乗平均平方根）を算出する（ステップＳ１５０３）。

【0229】

つぎに、情報処理装置１０１は、セーブ領域に記録されたグループのうち選択されていない未選択のグループがあるか否かを判断する（ステップＳ１５０４）。ここで、未選択のグループがある場合（ステップＳ１５０４：Ｙｅｓ）、情報処理装置１０１は、ステップＳ１５０２に戻る。

【0230】

一方、未選択のグループがない場合（ステップＳ１５０４：Ｎｏ）、情報処理装置１０１は、セーブ領域に記録されたグループから、算出したＲＭＳが小さい順に３つのグループを選択する（ステップＳ１５０５）。そして、情報処理装置１０１は、選択した各グループの走行データをそれぞれ抽出することにより、３つの時系列データＤを取得して（ステップＳ１５０６）、本フローチャートによる一連の処理を終了する。

【0231】

これにより、走行中の停止や発進が少なく、道路の高さ変動が垂直加速度ａｓに現れやすい時系列データＤを取得することができる。

【0232】

（特性算出処理手順）
つぎに、図１６を用いて、情報処理装置１０１の特性算出処理手順について説明する。特性算出処理は、例えば、図１４および図１５で説明したデータ抽出処理により取得された複数の時系列データＤ、または、ユーザにより選択された複数の時系列データＤに基づいて実行される。

【0233】

図１６は、情報処理装置１０１の特性算出処理手順の一例を示すフローチャートである。図１６のフローチャートにおいて、まず、情報処理装置１０１は、車両Ｃｒのサスペンションのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとの初期値、変化幅および変化範囲を設定する（ステップＳ１６０１）。

【0234】

つぎに、情報処理装置１０１は、バネ共振周波数ｆが、設定した変化範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ１６０２）。ここで、バネ共振周波数ｆが変化範囲内の場合（ステップＳ１６０２：Ｙｅｓ）、減衰係数Ｃが、設定した変化範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ１６０３）。

【0235】

なお、初期状態では、バネ共振周波数ｆおよび減衰係数Ｃは、ステップＳ１６０１において設定された初期値である。

【0236】

ここで、減衰係数Ｃが変化範囲内の場合（ステップＳ１６０３：Ｙｅｓ）、情報処理装置１０１は、複数の時系列データＤに基づいて、複数の走行それぞれに対し、各時点における居室の垂直加速度ａｓから、各時点における居室の垂直速度ｖｓと居室の高さ偏差ｈｓを算出する（ステップＳ１６０４）。なお、複数の走行それぞれは、複数の時系列データＤそれぞれが得られた際の走行を示す。

【0237】

つぎに、情報処理装置１０１は、複数の走行それぞれに対し、各時点における居室の垂直加速度ａｓ、垂直速度ｖｓ、居室の高さ偏差ｈｓおよび車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆ、減衰係数Ｃから、区間Ｓ内の各位置ｐにおける道路の高さ偏差ｈｒを算出する（ステップＳ１６０５）。

【0238】

そして、情報処理装置１０１は、複数の走行のうちの異なる走行間ごとに、当該走行間における道路の高さ偏差の差の合計Δを算出する（ステップＳ１６０６）。つぎに、情報処理装置１０１は、バネ共振周波数ｆ、減衰係数Ｃおよび合計Δの組み合わせを記録する（ステップＳ１６０７）。

【0239】

そして、情報処理装置１０１は、減衰係数Ｃを、設定した変化幅分増加させて（ステップＳ１６０８）、ステップＳ１６０３に戻る。ステップＳ１６０３において、減衰係数Ｃが変化範囲外となった場合（ステップＳ１６０３：Ｎｏ）、情報処理装置１０１は、減衰係数Ｃを初期値に戻し（ステップＳ１６０９）、バネ共振周波数ｆを、設定した変化幅分増加させて（ステップＳ１６１０）、ステップＳ１６０２に戻る。

【0240】

また、ステップＳ１６０２において、バネ共振周波数ｆが変化範囲外となった場合（ステップＳ１６０２：Ｎｏ）、情報処理装置１０１は、合計Δが最小のときのバネ共振周波数ｆ、減衰係数Ｃを、車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆ、減衰係数Ｃに決定する（ステップＳ１６１１）。そして、情報処理装置１０１は、決定した車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆ、減衰係数Ｃを、車両Ｃｒを特定する情報と対応付けて出力して（ステップＳ１６１２）、本フローチャートによる一連の処理を終了する。

【0241】

これにより、車両Ｃｒのサスペンションの特性を表すバネ共振周波数ｆおよび減衰係数Ｃを高精度に推定することができる。

【0242】

（道路平坦度算出処理手順）
つぎに、図１７を用いて、情報処理装置１０１の道路平坦度算出処理手順について説明する。道路平坦度算出処理は、例えば、図１６で説明した特性算出処理により決定された車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆおよび減衰係数Ｃを用いて実行される。

【0243】

図１７は、情報処理装置１０１の道路平坦度算出処理手順の一例を示すフローチャートである。図１７のフローチャートにおいて、まず、情報処理装置１０１は、劣化状態の判断対象となる道路を車両Ｃｒで走行した際に測定された車両Ｃｒの居室の垂直加速度ａｓの時間変化を示す加速度データ（時系列データ）を取得する（ステップＳ１７０１）。

【0244】

つぎに、情報処理装置１０１は、決定した車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆ、減衰係数Ｃを用いて、取得した加速度データに基づいて、各時点における道路の高さ偏差ｈｒを算出する（ステップＳ１７０２）。つぎに、情報処理装置１０１は、各時点における平面位置（緯度、経度）を特定する（ステップＳ１７０３）。

【0245】

そして、情報処理装置１０１は、特定した各時点における平面位置から、最初点からの道路距離を算出する（ステップＳ１７０４）、最初点とは、対象となる領域における最初の点（平面位置）である。つぎに、情報処理装置１０１は、各時点における道路距離から、０．２５［ｍ］ごとの道路距離における道路の高さ偏差ｈｒを補間する（ステップＳ１７０５）。

【0246】

つぎに、情報処理装置１０１は、０．２５［ｍ］ごとの道路の高さ偏差ｈｒから、道路平坦度（ＩＲＩ）を算出する（ステップＳ１７０６）。そして、情報処理装置１０１は、算出した道路平坦度（ＩＲＩ）を、劣化状態の判断対象となる道路と対応付けて出力して（ステップＳ１７０７）、本フローチャートによる一連の処理を終了する。

【0247】

これにより、推定した車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆおよび減衰係数Ｃを用いて、道路の劣化状態を判断するための道路平坦度（ＩＲＩ）を算出することができる。

【0248】

以上説明したように、実施の形態にかかる情報処理装置１０１によれば、所定期間Ｔ内に同じ車両Ｃｒが複数回走行した区間Ｓについて、複数回の走行それぞれで測定された車両Ｃｒの居室の垂直加速度ａｓの時間変化を示す時系列データＤをそれぞれ取得することができる。また、情報処理装置１０１によれば、関数Ｇ（ｈｓ，ｖｓ，ａｓ，ｐ，ｆ，Ｃ）を用いて、バネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとの複数通りの組み合わせそれぞれについて、取得した時系列データＤに対応する走行ごとに、区間Ｓ内の各位置ｐにおける道路の高さ偏差ｈｒを算出することができる。また、情報処理装置１０１によれば、算出した区間Ｓ内の各位置ｐにおける道路の高さ偏差ｈｒを、複数回の走行のうちの異なる走行間で比較した結果に基づいて、複数通りの組み合わせのうち、走行間の道路の高さ偏差の差が最小となる組み合わせを特定することができる。そして、情報処理装置１０１によれば、特定した組み合わせから、車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを決定することができる。

【0249】

これにより、同じ時期に同じ道路を同じ車両Ｃｒで複数回走行したときの垂直加速度データから計算される道路の高さは、仮決めしたバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃが適切な値であれば、走行間で一致することを利用して、垂直加速度データだけから、車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆおよび減衰係数Ｃを高精度に推定することができる。

【0250】

また、情報処理装置１０１によれば、記憶部５１０を参照して、所定期間Ｔ内に同じ車両Ｃｒが複数回走行した区間Ｓについて、複数回の走行それぞれで測定された車両Ｃｒの居室の垂直加速度ａｓを示す走行データ群をそれぞれ抽出することにより、時系列データＤをそれぞれ取得することができる。記憶部５１０は、複数の車両Ｃｒの各車両Ｃｒが複数の道路を走行した際に測定された各車両Ｃｒの居室の垂直加速度ａｓを示す走行データを記憶する。

【0251】

これにより、同じ時期に同じ道路を同じ車両Ｃｒで走行した際に測定された車両Ｃｒの居室の垂直加速度ａｓの時間変化を示す時系列データＤを自動で取得することができる。

【0252】

また、情報処理装置１０１によれば、抽出した走行データ群ごとに、車両Ｃｒの居室の垂直加速度ａｓの２乗平均平方根（ＲＭＳ）を算出し、抽出した走行データ群のうち、算出した２乗平均平方根が小さいｍ個の走行データ群それぞれを、時系列データＤとして取得することができる。

【0253】

これにより、走行中の停止や発進が少なく、道路の高さ変動が垂直加速度ａｓに現れやすいｍ個の時系列データＤを自動で取得することができる。

【0254】

また、情報処理装置１０１によれば、各時点における道路の高さ偏差ｈｒを、各時点の車両Ｃｒの位置情報に基づいて、各時点に対応する位置ｐにおける道路の高さ偏差ｈｒに変換することにより、区間Ｓ内の各位置ｐにおける道路の高さ偏差ｈｒを算出することができる。

【0255】

これにより、区間Ｓを複数回走行した場合の異なる走行間で、同じ位置での道路の高さ偏差ｈｒを比較可能にすることができる。

【0256】

また、情報処理装置１０１によれば、決定した車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを、車両Ｃｒを特定する情報と対応付けて出力することができる。

【0257】

これにより、車両Ｃｒの走行データから道路の道路平坦度（ＩＲＩ）を算出する際に、車両Ｃｒを特定する情報（例えば、車両番号など）から、車両Ｃｒのサスペンションの特性を表すバネ共振周波数ｆおよび減衰係数Ｃを特定することができる。

【0258】

また、情報処理装置１０１によれば、決定した車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆと減衰係数Ｃとを用いて、劣化状態の判断対象となる道路を車両Ｃｒで走行した際に測定された車両Ｃｒの居室の垂直加速度ａｓの時間変化を示す時系列データに基づいて、各時点における道路の高さ偏差ｈｒを算出することができる。そして、情報処理装置１０１によれば、算出した各時点における道路の高さ偏差ｈｒに基づいて、道路の道路平坦度（ＩＲＩ）を算出し、算出した道路の道路平坦度（ＩＲＩ）を出力することができる。

【0259】

これにより、推定した車両Ｃｒのバネ共振周波数ｆおよび減衰係数Ｃを用いて、道路の劣化状態を判断するための道路平坦度（ＩＲＩ）を算出することができる。

【0260】

これらのことから、実施の形態にかかる情報処理装置１０１および情報処理システム２００によれば、車載のスマートフォンなどで計測可能な垂直加速度データだけから、車両のサスペンションの特性を推定して、サスペンションの影響を考慮した路面の劣化状態を判断可能にすることができる。

【0261】

なお、本実施の形態で説明した特性算出方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。本特性算出プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また、本特性算出プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布してもよい。

【0262】

また、本実施の形態で説明した情報処理装置１０１は、スタンダードセルやストラクチャードＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの特定用途向けＩＣやＦＰＧＡなどのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）によっても実現することができる。

【0263】

上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

【0264】

（付記１）所定期間内に同じ車両が複数回走行した区間について、前記複数回の走行それぞれで測定された前記車両の居室の垂直加速度の時間変化を示す時系列データをそれぞれ取得し、
前記車両のサスペンションのバネ共振周波数と減衰係数とをパラメータとし、各時点における居室の垂直加速度、垂直速度および居室の高さ偏差から、前記各時点に対応する位置における道路の高さ偏差を導出する関数を用いて、前記バネ共振周波数と前記減衰係数との複数通りの組み合わせそれぞれについて、取得した前記時系列データに対応する走行ごとに、当該時系列データから前記区間内の各位置における道路の高さ偏差を算出し、
算出した前記区間内の各位置における道路の高さ偏差を、前記複数回の走行のうちの異なる走行間で比較した結果に基づいて、前記複数通りの組み合わせのうち、前記走行間の道路の高さ偏差の差が最小となる組み合わせを特定し、
特定した前記組み合わせから、前記車両のバネ共振周波数と減衰係数とを決定する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする特性算出プログラム。

【0265】

（付記２）前記取得する処理は、
複数の車両の各車両が複数の道路を走行した際に測定された前記各車両の居室の垂直加速度を示す走行データを記憶する記憶部を参照して、所定期間内に同じ車両が複数回走行した区間について、前記複数回の走行それぞれで測定された前記車両の居室の垂直加速度を示す走行データ群をそれぞれ抽出することにより、前記時系列データをそれぞれ取得する、ことを特徴とする付記１に記載の特性算出プログラム。

【0266】

（付記３）前記走行データは、前記車両の識別情報、位置情報および時点情報と対応付けて、測定された前記車両の居室の垂直加速度を示す、ことを特徴とする付記２に記載の特性算出プログラム。

【0267】

（付記４）前記算出する処理は、
前記各時点における道路の高さ偏差を、前記各時点の前記車両の位置情報に基づいて、前記各時点に対応する位置における道路の高さ偏差に変換することにより、前記区間内の各位置における道路の高さ偏差を算出する、ことを特徴とする付記１～３のいずれか一つに記載の特性算出プログラム。

【0268】

（付記５）決定した前記車両のバネ共振周波数と減衰係数とを、前記車両を特定する情報と対応付けて出力する、処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記１～４のいずれか一つに記載の特性算出プログラム。

【0269】

（付記６）決定した前記車両のバネ共振周波数と減衰係数とを用いて、劣化状態の判断対象となる道路を前記車両で走行した際に測定された前記車両の居室の垂直加速度の時間変化を示す時系列データに基づいて、各時点における道路の高さ偏差を算出し、
算出した前記各時点における道路の高さ偏差に基づいて、前記道路の道路平坦度を算出する、
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記１～５のいずれか一つに記載の特性算出プログラム。

【0270】

（付記７）算出した前記道路の道路平坦度を出力する、
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記６に記載の特性算出プログラム。

【0271】

（付記８）前記取得する処理は、
抽出した前記走行データ群ごとに、前記垂直加速度の２乗平均平方根を算出し、
抽出した前記走行データ群のうち、算出した前記２乗平均平方根が小さい所定数の走行データ群それぞれを、前記時系列データとして取得する、ことを特徴とする付記２に記載の特性算出プログラム。

【0272】

（付記９）所定期間内に同じ車両が複数回走行した区間について、前記複数回の走行それぞれで測定された前記車両の居室の垂直加速度の時間変化を示す時系列データをそれぞれ取得し、
前記車両のサスペンションのバネ共振周波数と減衰係数とをパラメータとし、各時点における居室の垂直加速度、垂直速度および居室の高さ偏差から、前記各時点に対応する位置における道路の高さ偏差を導出する関数を用いて、前記バネ共振周波数と前記減衰係数との複数通りの組み合わせそれぞれについて、取得した前記時系列データに対応する走行ごとに、当該時系列データから前記区間内の各位置における道路の高さ偏差を算出し、
算出した前記区間内の各位置における道路の高さ偏差を、前記複数回の走行のうちの異なる走行間で比較した結果に基づいて、前記複数通りの組み合わせのうち、前記走行間の道路の高さ偏差の差が最小となる組み合わせを特定し、
特定した前記組み合わせから、前記車両のバネ共振周波数と減衰係数とを決定する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする特性算出方法。

【0273】

（付記１０）所定期間内に同じ車両が複数回走行した区間について、前記複数回の走行それぞれで測定された前記車両の居室の垂直加速度の時間変化を示す時系列データをそれぞれ取得し、
前記車両のサスペンションのバネ共振周波数と減衰係数とをパラメータとし、各時点における居室の垂直加速度、垂直速度および居室の高さ偏差から、前記各時点に対応する位置における道路の高さ偏差を導出する関数を用いて、前記バネ共振周波数と前記減衰係数との複数通りの組み合わせそれぞれについて、取得した前記時系列データに対応する走行ごとに、当該時系列データから前記区間内の各位置における道路の高さ偏差を算出し、
算出した前記区間内の各位置における道路の高さ偏差を、前記複数回の走行のうちの異なる走行間で比較した結果に基づいて、前記複数通りの組み合わせのうち、前記走行間の道路の高さ偏差の差が最小となる組み合わせを特定し、
特定した前記組み合わせから、前記車両のバネ共振周波数と減衰係数とを決定する、
ことを特徴とする情報処理システム。

【符号の説明】

【0274】

１０１ 情報処理装置
１０２，Ｃｒ 車両
１１０，１２０，１３０ 時系列データ
２００ 情報処理システム
２０１ 管理者端末
２０２ 端末装置
２１０ ネットワーク
２２０ 走行データＤＢ
３００ バス
３０１ ＣＰＵ
３０２ メモリ
３０３ ディスクドライブ
３０４ ディスク
３０５ 通信Ｉ／Ｆ
３０６ 可搬型記録媒体Ｉ／Ｆ
３０７ 可搬型記録媒体
５０１ 取得部
５０２ 設定部
５０３ 第１の算出部
５０４ 決定部
５０５ 第２の算出部
５０６ 出力部
５１０ 記憶部
７００ 計算用テーブル
８００，１１００ 地図

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図13D】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】