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JP7629343B2 - Road surface condition determination device, road surface condition determination system, vehicle, road surface condition determination method, and program - Google Patents
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JP7629343B2 - Road surface condition determination device, road surface condition determination system, vehicle, road surface condition determination method, and program - Google Patents

Road surface condition determination device, road surface condition determination system, vehicle, road surface condition determination method, and program Download PDF

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Description

本開示は、路面状態判定装置、路面状態判定システム、車両、路面状態判定方法、及びプログラムに関する。 This disclosure relates to a road surface condition determination device, a road surface condition determination system, a vehicle, a road surface condition determination method, and a program.

特許文献1には、車両に搭載され、路面状態を判定する装置が開示されている。この装置は、車両位置と地図情報とに基づいて路面の舗装種別を検出し、舗装種別と走行音とに対応する第1の路面状態を判定し、舗装種別と路面画像とに対応する第2の路面状態を判定し、第1の路面状態又は第2の路面状態を他の装置に出力する。 Patent Document 1 discloses a device that is mounted on a vehicle and determines road surface conditions. This device detects the pavement type of the road surface based on the vehicle position and map information, determines a first road surface condition that corresponds to the pavement type and the driving sound, determines a second road surface condition that corresponds to the pavement type and the road surface image, and outputs the first road surface condition or the second road surface condition to another device.

特開2007-309832号公報JP 2007-309832 A

画像による路面状態判定では、画像によっては、光の加減、又は道路上の物体の写り込みなどの要因により正確な判定ができない場合がある。 When judging road surface conditions from images, depending on the image, factors such as the amount of light or objects on the road being reflected in the image may make it difficult to make an accurate judgment.

本開示の目的は、画像による路面状態判定の精度を向上させることである。 The purpose of this disclosure is to improve the accuracy of determining road surface conditions from images.

本開示の一態様としての路面状態判定装置は、道路を走行する車両に取り付けられた画像センサにより前記道路の複数の区間を撮像して得られた区間ごとの画像データに基づいて、区間ごとの路面状態の識別結果を取得し、前記複数の区間のそれぞれを第1区間、前記第1区間の前、後、又は前後にある少なくとも1つの区間を第2区間としたとき、前記第1区間の路面状態の識別結果である第1識別結果と、前記第2区間の路面状態の識別結果である第2識別結果とを参照して、前記第1区間の路面状態を判定する制御部を備える。
本態様によれば、画像による路面状態判定の精度が向上する。
A road surface condition determination device as one aspect of the present disclosure is provided with a control unit that acquires identification results for the road surface condition for each section based on image data for each section obtained by capturing images of multiple sections of a road using an image sensor attached to a vehicle traveling on the road, and when each of the multiple sections is defined as a first section, and at least one section before, after, or before and after the first section is defined as a second section, determines the road surface condition of the first section by referring to a first identification result that is the identification result of the road surface condition of the first section and a second identification result that is the identification result of the road surface condition of the second section.
According to this aspect, the accuracy of determining the road surface condition from an image is improved.

本開示の一実施形態として、前記制御部は、区間ごとの画像データを、路面状態を識別するための識別モデルに入力することで、区間ごとの路面状態の識別結果を前記識別モデルから取得する。
本実施形態によれば、画像による路面状態判定の効率が向上する。
In one embodiment of the present disclosure, the control unit inputs image data for each section into an identification model for identifying road surface conditions, and obtains an identification result of the road surface condition for each section from the identification model.
According to this embodiment, the efficiency of judging the road surface condition from an image is improved.

本開示の一実施形態として、区間ごとの路面状態の識別結果は、区間ごとの路面状態が複数のクラスのそれぞれに該当する確率を含み、前記制御部は、前記第1識別結果及び前記第2識別結果に含まれる確率を比較することで、前記第1区間の路面状態が該当するクラスを判定する。
本実施形態によれば、第1区間の路面状態の誤判定を防止しやすくなる。
In one embodiment of the present disclosure, the identification result of the road surface condition for each section includes a probability that the road surface condition for each section falls into each of a plurality of classes, and the control unit determines the class to which the road surface condition of the first section falls by comparing the probabilities contained in the first identification result and the second identification result.
According to this embodiment, it becomes easier to prevent erroneous determination of the road surface condition of the first section.

本開示の一実施形態として、前記制御部は、前記第1識別結果及び前記第2識別結果のうち、最も多くの識別結果において確率が最も高いクラスを、前記第1区間の路面状態が該当するクラスとして判定する。
本実施形態によれば、第1区間の路面状態の識別結果を補正することができる。
In one embodiment of the present disclosure, the control unit determines a class having the highest probability in the greatest number of identification results, out of the first identification result and the second identification result, as a class to which the road surface condition of the first section corresponds.
According to this embodiment, the identification result of the road surface condition of the first section can be corrected.

本開示の一実施形態として、前記制御部は、前記第1識別結果及び前記第2識別結果において確率の平均が最も高いクラスを、前記第1区間の路面状態が該当するクラスとして判定する。
本実施形態によれば、第1区間の路面状態の識別結果を補正することができる。
In one embodiment of the present disclosure, the control unit determines a class having the highest average probability in the first classification result and the second classification result as a class to which the road surface condition of the first section corresponds.
According to this embodiment, the identification result of the road surface condition of the first section can be corrected.

本開示の一実施形態として、前記制御部は、前記道路が撮像されたときの気象を示す気象データを取得し、取得した気象データに基づいて、前記第1識別結果及び前記第2識別結果のそれぞれに含まれる確率にクラスごとの重み付けを行う。
本実施形態によれば、画像による路面状態判定の精度が更に向上する。
As one embodiment of the present disclosure, the control unit acquires weather data indicating the weather at the time the road was imaged, and weights the probability that the first classification result and the second classification result will be included for each class based on the acquired weather data.
According to this embodiment, the accuracy of determining the road surface condition from an image is further improved.

本開示の一実施形態として、前記識別モデルは、機械学習を行った学習済みモデルを含む。
本実施形態によれば、多くのデータを識別モデルに学習させることで、画像による路面状態判定の精度を向上させることができる。
In one embodiment of the present disclosure, the discriminative model includes a trained model that has been subjected to machine learning.
According to this embodiment, the accuracy of determining road surface conditions from images can be improved by training a discrimination model using a large amount of data.

本開示の一態様としての路面状態判定システムは、前記路面状態判定装置と、前記画像センサとを備える。
本態様によれば、画像による路面状態判定の精度が向上する。
A road surface condition determination system according to one aspect of the present disclosure includes the road surface condition determination device and the image sensor.
According to this aspect, the accuracy of determining the road surface condition from an image is improved.

本開示の一態様としての車両は、前記路面状態判定システムを備える。
本態様によれば、画像による路面状態判定を車両で行うことができる。
A vehicle according to one aspect of the present disclosure includes the road surface condition determination system.
According to this aspect, road surface conditions can be determined in a vehicle using images.

本開示の一態様としての路面状態判定方法は、道路を走行する車両に取り付けられた画像センサにより前記道路の複数の区間を撮像し、撮像画像として得られた区間ごとの画像データに基づいて、区間ごとの路面状態の識別結果をコンピュータにより取得し、前記複数の区間のそれぞれを第1区間、前記第1区間の前、後、又は前後にある少なくとも1つの区間を第2区間としたとき、前記第1区間の路面状態の識別結果である第1識別結果と、前記第2区間の路面状態の識別結果である第2識別結果とを前記コンピュータにより参照して、前記第1区間の路面状態を判定する、というものである。
本態様によれば、画像による路面状態判定の精度が向上する。
A road surface condition determination method as one aspect of the present disclosure involves capturing images of multiple sections of a road using an image sensor attached to a vehicle traveling on the road, obtaining an identification result of the road surface condition for each section by a computer based on image data for each section obtained as the captured image, and when each of the multiple sections is designated a first section and at least one section before, after, or before and after the first section is designated a second section, the computer refers to a first identification result which is the identification result of the road surface condition of the first section and a second identification result which is the identification result of the road surface condition of the second section to determine the road surface condition of the first section.
According to this aspect, the accuracy of determining the road surface condition from an image is improved.

本開示の一態様としてのプログラムは、道路を走行する車両に取り付けられた画像センサにより前記道路の複数の区間を撮像して得られた区間ごとの画像データに基づいて、区間ごとの路面状態の識別結果を取得する処理と、前記複数の区間のそれぞれを第1区間、前記第1区間の前、後、又は前後にある少なくとも1つの区間を第2区間としたとき、前記第1区間の路面状態の識別結果である第1識別結果と、前記第2区間の路面状態の識別結果である第2識別結果とを参照して、前記第1区間の路面状態を判定する処理とをコンピュータに実行させる。
本態様によれば、画像による路面状態判定の精度が向上する。
A program as one aspect of the present disclosure causes a computer to perform a process of obtaining an identification result of the road surface condition for each section based on image data for each section obtained by capturing images of the multiple sections of a road using an image sensor attached to a vehicle traveling on the road, and a process of determining the road surface condition of the first section by referring to a first identification result that is the identification result of the road surface condition of the first section and a second identification result that is the identification result of the road surface condition of the second section, when each of the multiple sections is defined as a first section and at least one section before, after, or before and after the first section is defined as a second section.
According to this aspect, the accuracy of determining the road surface condition from an image is improved.

本開示によれば、画像による路面状態判定の精度が向上する。 This disclosure improves the accuracy of determining road surface conditions from images.

本開示の実施形態に係る路面状態判定システムの構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a road surface condition determination system according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係る路面状態判定の手順を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a procedure for determining a road surface condition according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係る区間ごとの画像データ、及び区間ごとの路面状態の識別結果の例を示す図である。11A to 11C are diagrams illustrating an example of image data for each section and an example of a result of identifying a road surface condition for each section according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係る路面状態判定装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a road surface condition determination device according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係る路面状態判定システムの動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an operation of the road surface condition determination system according to the embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係る路面状態判定装置の動作の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of an operation of the road surface condition determination device according to the embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態に係る路面状態判定装置の動作の別の例を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing another example of the operation of the road surface condition determination device according to the embodiment of the present disclosure.

以下、本開示の一実施形態について、図を参照して説明する。 One embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings.

各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。本実施形態の説明において、同一又は相当する部分については、説明を適宜省略又は簡略化する。 In each figure, the same or corresponding parts are given the same reference numerals. In the description of this embodiment, the description of the same or corresponding parts will be omitted or simplified as appropriate.

図1を参照して、本実施形態に係る路面状態判定システム10の構成を説明する。 The configuration of the road surface condition determination system 10 according to this embodiment will be described with reference to FIG. 1.

路面状態判定システム10は、路面状態判定装置20と、画像センサ30とを備える。 The road surface condition determination system 10 includes a road surface condition determination device 20 and an image sensor 30.

路面状態判定装置20は、コンピュータである。路面状態判定装置20は、本実施形態ではPCであるが、スマートフォン若しくはタブレットなどのモバイル機器、クラウドコンピューティングシステム若しくはその他のコンピューティングシステムに属するサーバ機器、又は専用機器であってもよい。「PC」は、personal computerの略語である。 The road surface condition determination device 20 is a computer. In this embodiment, the road surface condition determination device 20 is a PC, but it may also be a mobile device such as a smartphone or tablet, a server device belonging to a cloud computing system or other computing system, or a dedicated device. "PC" is an abbreviation for personal computer.

画像センサ30は、道路11を走行する車両50に取り付けられる。具体的には、画像センサ30は、車両50の前方を撮像できるように、車両50の前方に向けてダッシュボード上又はバックミラー近傍に取り付けられる。画像センサ30は、例えば、CMOSセンサ、CCDセンサ、又はこれらのいずれかを内蔵したカメラである。「CMOS」は、complementary metal oxide semiconductorの略語である。「CCD」は、charge coupled deviceの略語である。画像センサ30は後方を撮像できるようにしてもよい。 The image sensor 30 is attached to the vehicle 50 traveling on the road 11. Specifically, the image sensor 30 is attached on the dashboard or near the rearview mirror facing the front of the vehicle 50 so as to be able to capture an image of the area in front of the vehicle 50. The image sensor 30 is, for example, a CMOS sensor, a CCD sensor, or a camera incorporating either of these. "CMOS" is an abbreviation for complementary metal oxide semiconductor. "CCD" is an abbreviation for charge coupled device. The image sensor 30 may be able to capture an image of the rear.

車両50は、例えば、ガソリン車、ディーゼル車、HV、PHV、EV、又はFCVなどの任意の種類の自動車である。「HV」は、hybrid vehicleの略語である。「PHV」は、plug-in hybrid vehicleの略語である。「EV」は、electric vehicleの略語である。「FCV」は、fuel cell vehicleの略語である。 Vehicle 50 is any type of automobile, such as a gasoline vehicle, diesel vehicle, HV, PHV, EV, or FCV. "HV" is an abbreviation for hybrid vehicle. "PHV" is an abbreviation for plug-in hybrid vehicle. "EV" is an abbreviation for electric vehicle. "FCV" is an abbreviation for fuel cell vehicle.

図1及び図2を参照して、本実施形態の概要を説明する。 An overview of this embodiment will be explained with reference to Figures 1 and 2.

画像センサ30は、道路11の複数の区間を撮像する。路面状態判定装置20は、撮像画像として得られた区間ごとの画像データ60に基づいて、区間ごとの路面状態の識別結果を取得する。具体的には、路面状態判定装置20は、区間ごとの画像データ60を識別モデル70に入力することで、区間ごとの路面状態の識別結果を識別モデル70から取得する。路面状態判定装置20は、複数の区間のそれぞれを第1区間、第1区間の前、後、又は前後にある少なくとも1つの区間を第2区間としたとき、第1区間の路面状態の識別結果である第1識別結果と、第2区間の路面状態の識別結果である第2識別結果とを参照して、第1区間の路面状態を判定する。したがって、本実施形態によれば、画像による路面状態判定の精度が向上する。 The image sensor 30 captures images of multiple sections of the road 11. The road surface condition determination device 20 obtains an identification result of the road surface condition for each section based on image data 60 for each section obtained as a captured image. Specifically, the road surface condition determination device 20 inputs the image data 60 for each section to the identification model 70, thereby obtaining an identification result of the road surface condition for each section from the identification model 70. When each of the multiple sections is a first section, and at least one section before, after, or before and after the first section is a second section, the road surface condition determination device 20 determines the road surface condition of the first section by referring to a first identification result that is an identification result of the road surface condition of the first section and a second identification result that is an identification result of the road surface condition of the second section. Therefore, according to this embodiment, the accuracy of road surface condition determination using images is improved.

識別モデル70は、路面状態を識別するための任意の識別モデルでよいが、本実施形態では、機械学習を行った学習済みモデルを含む。例えば、過去に画像センサ30により得られた画像データに実際の路面状態をラベルとして紐付けることで、機械学習用の教師データを作成することができる。そして、この教師データを用いて、ニューラルネットワーク又はディープラーニングなど、既知の機械学習アルゴリズムによる機械学習を行うことで、識別モデル70としての学習済みモデルを生成することができる。本実施形態によれば、多くのデータを識別モデル70に学習させることで、画像による路面状態判定の精度を向上させることができる。 The identification model 70 may be any identification model for identifying road surface conditions, but in this embodiment, it includes a trained model that has undergone machine learning. For example, training data for machine learning can be created by linking the actual road surface conditions as labels to image data previously obtained by the image sensor 30. Then, this training data can be used to perform machine learning using a known machine learning algorithm, such as a neural network or deep learning, to generate a trained model as the identification model 70. According to this embodiment, the accuracy of road surface condition determination from images can be improved by having the identification model 70 learn a large amount of data.

本実施形態では、識別モデル70は、区間ごとの路面状態の識別結果として、ラベルごとの確率を出力する。ラベルごとの確率とは、路面状態が各ラベルに対応するクラスに該当する確率のことである。すなわち、本実施形態では、区間ごとの路面状態の識別結果は、区間ごとの路面状態が複数のクラスのそれぞれに該当する確率を含む。 In this embodiment, the identification model 70 outputs a probability for each label as the identification result of the road surface condition for each section. The probability for each label is the probability that the road surface condition corresponds to the class corresponding to each label. In other words, in this embodiment, the identification result of the road surface condition for each section includes the probability that the road surface condition for each section corresponds to each of multiple classes.

本実施形態では、複数のクラスとして、「乾燥」、「半湿」、「潤湿」、「シャーベット」、「積雪」、「圧雪」、及び「凍結」という7つのクラスが定義されるが、これら7つのクラスの代わりに、「乾燥」、「半湿」、「潤湿」、「シャーベット」、及び「雪」の5つのクラスなど、任意の2つ以上のクラスが定義されてよい。 In this embodiment, seven classes are defined as multiple classes: "dry", "semi-humid", "moist and wet", "sherbet", "accumulated snow", "packed snow", and "frozen". However, instead of these seven classes, any two or more classes may be defined, such as the five classes of "dry", "semi-humid", "moist and wet", "sherbet", and "snow".

図3は、区間ごとの画像データ60の例として、第1区間画像61、前区間画像62、及び後区間画像63を示している。各区間の長さは、10メートルなどの一定距離に設定されている。ある区間を第1区間、第1区間の前後1つずつの区間を第2区間としたとき、第1区間画像61は、第1区間を撮像して得られた画像の例である。前区間画像62は、第1区間の1つ前の区間を撮像して得られた画像の例である。後区間画像63は、第1区間の1つ後の区間を撮像して得られた画像の例である。 Figure 3 shows a first section image 61, a previous section image 62, and a subsequent section image 63 as examples of image data 60 for each section. The length of each section is set to a fixed distance, such as 10 meters. When a certain section is the first section and the sections before and after the first section are the second section, the first section image 61 is an example of an image obtained by imaging the first section. The previous section image 62 is an example of an image obtained by imaging the section immediately before the first section. The subsequent section image 63 is an example of an image obtained by imaging the section immediately after the first section.

図3は、区間ごとの路面状態の識別結果の例として、第1区間画像61、前区間画像62、及び後区間画像63が識別モデル70に入力されたときに識別モデル70からそれぞれ出力された識別結果を更に示している。第1区間画像61に対応する識別結果に含まれる「潤湿」及び「乾燥」の確率はそれぞれ30%及び50%である。第1区間画像61に対応する識別結果に含まれる他のラベルの確率がいずれも30%より低いとすると、第1区間の路面状態は乾燥状態である可能性が高いと考えられる。しかし、前区間画像62に対応する識別結果に含まれる「潤湿」の確率が90%であるため、第1区間の1つ前の区間の路面状態は潤湿状態である可能性が非常に高い。後区間画像63に対応する識別結果に含まれる「潤湿」の確率も90%であるため、第1区間の1つ後の区間の路面状態も潤湿状態である可能性が非常に高い。よって、第1区間の路面状態も潤湿状態である可能性が高くなる。実際に、図3に示した第1区間画像61にはワイパーが写り込んでおり、第1区間の路面状態の識別結果に悪影響が生じたと考えられる。 Figure 3 further shows, as an example of the classification result of the road surface condition for each section, the classification results output from the classification model 70 when the first section image 61, the previous section image 62, and the next section image 63 are input to the classification model 70. The probabilities of "moist" and "dry" included in the classification result corresponding to the first section image 61 are 30% and 50%, respectively. If the probabilities of other labels included in the classification result corresponding to the first section image 61 are all lower than 30%, it is considered that the road surface condition of the first section is likely to be dry. However, since the probability of "moist" included in the classification result corresponding to the previous section image 62 is 90%, it is very likely that the road surface condition of the section immediately preceding the first section is in a moist state. Since the probability of "moist" included in the classification result corresponding to the next section image 63 is also 90%, it is very likely that the road surface condition of the section immediately following the first section is also in a moist state. Therefore, it is highly likely that the road surface condition of the first section is also in a moist state. In fact, the wipers are visible in the first section image 61 shown in Figure 3, which is thought to have adversely affected the results of identifying the road surface conditions in the first section.

本実施形態では、第1区間の路面状態判定時に、第1区間画像61に対応する識別結果だけでなく、前区間画像62に対応する識別結果、後区間画像63に対応する識別結果、又はこれらの両方が参照される。したがって、第1区間の路面状態の誤判定を防止しやすくなる。 In this embodiment, when determining the road surface condition of the first section, not only the identification result corresponding to the first section image 61 but also the identification result corresponding to the previous section image 62, the identification result corresponding to the next section image 63, or both of these are referenced. This makes it easier to prevent erroneous determination of the road surface condition of the first section.

図4を参照して、本実施形態に係る路面状態判定装置20の構成を説明する。 The configuration of the road surface condition determination device 20 according to this embodiment will be described with reference to FIG.

路面状態判定装置20は、制御部21と、記憶部22と、通信部23と、入力部24と、出力部25とを備える。 The road surface condition determination device 20 includes a control unit 21, a memory unit 22, a communication unit 23, an input unit 24, and an output unit 25.

制御部21は、少なくとも1つのプロセッサ、少なくとも1つのプログラマブル回路、少なくとも1つの専用回路、又はこれらの任意の組合せを含む。プロセッサは、CPU若しくはGPUなどの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化した専用プロセッサである。「CPU」は、central processing unitの略語である。「GPU」は、graphics processing unitの略語である。プログラマブル回路は、例えば、FPGAである。「FPGA」は、field-programmable gate arrayの略語である。専用回路は、例えば、ASICである。「ASIC」は、application specific integrated circuitの略語である。制御部21は、路面状態判定装置20の各部を制御しながら、路面状態判定装置20の動作に関わる処理を実行する。 The control unit 21 includes at least one processor, at least one programmable circuit, at least one dedicated circuit, or any combination of these. The processor is a general-purpose processor such as a CPU or GPU, or a dedicated processor specialized for specific processing. "CPU" is an abbreviation for central processing unit. "GPU" is an abbreviation for graphics processing unit. The programmable circuit is, for example, an FPGA. "FPGA" is an abbreviation for field-programmable gate array. The dedicated circuit is, for example, an ASIC. "ASIC" is an abbreviation for application specific integrated circuit. The control unit 21 executes processing related to the operation of the road surface condition determination device 20 while controlling each part of the road surface condition determination device 20.

記憶部22は、少なくとも1つの半導体メモリ、少なくとも1つの磁気メモリ、少なくとも1つの光メモリ、又はこれらの任意の組合せを含む。半導体メモリは、例えば、RAM又はROMである。「RAM」は、random access memoryの略語である。「ROM」は、read only memoryの略語である。RAMは、例えば、SRAM又はDRAMである。「SRAM」は、static random access memoryの略語である。「DRAM」は、dynamic random access memoryの略語である。ROMは、例えば、EEPROMである。「EEPROM」は、electrically erasable programmable read only memoryの略語である。記憶部22は、例えば、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する。記憶部22には、路面状態判定装置20の動作に用いられるデータと、路面状態判定装置20の動作によって得られたデータとが記憶される。 The storage unit 22 includes at least one semiconductor memory, at least one magnetic memory, at least one optical memory, or any combination thereof. The semiconductor memory is, for example, a RAM or a ROM. "RAM" is an abbreviation for random access memory. "ROM" is an abbreviation for read only memory. The RAM is, for example, an SRAM or a DRAM. "SRAM" is an abbreviation for static random access memory. "DRAM" is an abbreviation for dynamic random access memory. The ROM is, for example, an EEPROM. "EEPROM" is an abbreviation for electrically erasable programmable read only memory. The storage unit 22 functions, for example, as a main storage device, an auxiliary storage device, or a cache memory. The storage unit 22 stores data used in the operation of the road surface condition determination device 20 and data obtained by the operation of the road surface condition determination device 20.

通信部23は、少なくとも1つの通信用インタフェースを含む。通信用インタフェースは、例えば、LANインタフェース、LTE、4G規格、若しくは5G規格などの移動通信規格に対応したインタフェース、又はBluetooth(登録商標)などの近距離無線通信規格に対応したインタフェースである。「LAN」は、local area networkの略語である。「LTE」は、Long Term Evolutionの略語である。「4G」は、4th generationの略語である。「5G」は、5th generationの略語である。通信部23は、路面状態判定装置20の動作に用いられるデータを受信し、また路面状態判定装置20の動作によって得られるデータを送信する。 The communication unit 23 includes at least one communication interface. The communication interface is, for example, a LAN interface, an interface compatible with a mobile communication standard such as LTE, the 4G standard, or the 5G standard, or an interface compatible with a short-range wireless communication standard such as Bluetooth (registered trademark). "LAN" is an abbreviation for local area network. "LTE" is an abbreviation for Long Term Evolution. "4G" is an abbreviation for 4th generation. "5G" is an abbreviation for 5th generation. The communication unit 23 receives data used in the operation of the road surface condition determination device 20, and transmits data obtained by the operation of the road surface condition determination device 20.

入力部24は、少なくとも1つの入力用インタフェースを含む。入力用インタフェースは、例えば、物理キー、静電容量キー、ポインティングデバイス、ディスプレイと一体的に設けられたタッチスクリーン、カメラ、又はマイクロフォンである。入力部24は、路面状態判定装置20の動作に用いられるデータを入力する操作を受け付ける。入力部24は、路面状態判定装置20に備えられる代わりに、外部の入力機器として路面状態判定装置20に接続されてもよい。接続用インタフェースとしては、例えば、USB、HDMI(登録商標)、又はBluetooth(登録商標)などの規格に対応したインタフェースを用いることができる。「USB」は、Universal Serial Busの略語である。「HDMI(登録商標)」は、High-Definition Multimedia Interfaceの略語である。 The input unit 24 includes at least one input interface. The input interface is, for example, a physical key, a capacitive key, a pointing device, a touch screen integral with a display, a camera, or a microphone. The input unit 24 accepts an operation to input data used in the operation of the road surface condition determination device 20. The input unit 24 may be connected to the road surface condition determination device 20 as an external input device instead of being provided in the road surface condition determination device 20. As the connection interface, for example, an interface compatible with a standard such as USB, HDMI (registered trademark), or Bluetooth (registered trademark) can be used. "USB" is an abbreviation for Universal Serial Bus. "HDMI (registered trademark)" is an abbreviation for High-Definition Multimedia Interface.

出力部25は、少なくとも1つの出力用インタフェースを含む。出力用インタフェースは、例えば、ディスプレイ又はスピーカである。ディスプレイは、例えば、LCD又は有機ELディスプレイである。「LCD」は、liquid crystal displayの略語である。「EL」は、electro luminescenceの略語である。出力部25は、路面状態判定装置20の動作によって得られるデータを出力する。出力部25は、路面状態判定装置20に備えられる代わりに、外部の出力機器として路面状態判定装置20に接続されてもよい。接続用インタフェースとしては、例えば、USB、HDMI(登録商標)、又はBluetooth(登録商標)などの規格に対応したインタフェースを用いることができる。 The output unit 25 includes at least one output interface. The output interface is, for example, a display or a speaker. The display is, for example, an LCD or an organic EL display. "LCD" is an abbreviation for liquid crystal display. "EL" is an abbreviation for electro luminescence. The output unit 25 outputs data obtained by the operation of the road surface condition determination device 20. The output unit 25 may be connected to the road surface condition determination device 20 as an external output device instead of being provided in the road surface condition determination device 20. As the connection interface, for example, an interface compatible with standards such as USB, HDMI (registered trademark), or Bluetooth (registered trademark) can be used.

路面状態判定装置20の機能は、本実施形態に係るプログラムを、制御部21としてのプロセッサで実行することにより実現される。すなわち、路面状態判定装置20の機能は、ソフトウェアにより実現される。プログラムは、路面状態判定装置20の動作をコンピュータに実行させることで、コンピュータを路面状態判定装置20として機能させる。すなわち、コンピュータは、プログラムに従って路面状態判定装置20の動作を実行することにより路面状態判定装置20として機能する。 The functions of the road surface condition determination device 20 are realized by executing a program according to this embodiment in a processor serving as the control unit 21. That is, the functions of the road surface condition determination device 20 are realized by software. The program causes a computer to execute the operations of the road surface condition determination device 20, thereby causing the computer to function as the road surface condition determination device 20. That is, the computer functions as the road surface condition determination device 20 by executing the operations of the road surface condition determination device 20 in accordance with the program.

プログラムは、非一時的なコンピュータ読取り可能な媒体に記憶しておくことができる。非一時的なコンピュータ読取り可能な媒体は、例えば、フラッシュメモリ、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、又はROMである。プログラムの流通は、例えば、プログラムを記憶したSDカード、DVD、又はCD-ROMなどの可搬型媒体を販売、譲渡、又は貸与することによって行う。「SD」は、Secure Digitalの略語である。「DVD」は、digital versatile discの略語である。「CD-ROM」は、compact disc read only memoryの略語である。プログラムをサーバのストレージに格納しておき、サーバから他のコンピュータにプログラムを転送することにより、プログラムを流通させてもよい。プログラムをプログラムプロダクトとして提供してもよい。 The program may be stored in a non-transitory computer-readable medium. Examples of the non-transitory computer-readable medium include flash memory, a magnetic recording device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, or a ROM. The program may be distributed, for example, by selling, transferring, or lending portable media such as SD cards, DVDs, or CD-ROMs on which the program is stored. "SD" is an abbreviation for Secure Digital. "DVD" is an abbreviation for digital versatile disc. "CD-ROM" is an abbreviation for compact disc read only memory. The program may be distributed by storing the program in the storage of a server and transferring the program from the server to another computer. The program may be provided as a program product.

コンピュータは、例えば、可搬型媒体に記憶されたプログラム又はサーバから転送されたプログラムを、一旦、主記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、主記憶装置に格納されたプログラムをプロセッサで読み取り、読み取ったプログラムに従った処理をプロセッサで実行する。コンピュータは、可搬型媒体から直接プログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行してもよい。コンピュータは、コンピュータにサーバからプログラムが転送される度に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行してもよい。サーバからコンピュータへのプログラムの転送は行わず、実行指示及び結果取得のみによって機能を実現する、いわゆるASP型のサービスによって処理を実行してもよい。「ASP」は、application service providerの略語である。プログラムは、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるものを含む。例えば、コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータは、「プログラムに準ずるもの」に該当する。 For example, a computer temporarily stores a program stored in a portable medium or a program transferred from a server in a main storage device. The computer then reads the program stored in the main storage device with a processor and executes processing according to the read program with the processor. The computer may read the program directly from the portable medium and execute processing according to the program. The computer may execute processing according to the received program each time a program is transferred from the server to the computer. Processing may be executed by a so-called ASP-type service that does not transfer a program from the server to the computer and achieves functions only by issuing execution instructions and obtaining results. "ASP" is an abbreviation for application service provider. A program is information used for processing by a computer and includes those equivalent to a program. For example, data that is not a direct command to a computer but has properties that define computer processing falls under "those equivalent to a program."

路面状態判定装置20の一部又は全ての機能が、制御部21としてのプログラマブル回路又は専用回路により実現されてもよい。すなわち、路面状態判定装置20の一部又は全ての機能が、ハードウェアにより実現されてもよい。 Some or all of the functions of the road surface condition determination device 20 may be realized by a programmable circuit or a dedicated circuit as the control unit 21. In other words, some or all of the functions of the road surface condition determination device 20 may be realized by hardware.

図5を参照して、本実施形態に係る路面状態判定システム10の動作を説明する。この動作は、本実施形態に係る路面状態判定方法に相当する。 The operation of the road surface condition determination system 10 according to this embodiment will be described with reference to FIG. 5. This operation corresponds to the road surface condition determination method according to this embodiment.

ステップS1の処理は、10メートルなど、車両50が走行する一定距離の区間ごとに実行される。ステップS2からステップS4の処理も区間ごとに実行される。ステップS2からステップS4の処理は、本実施形態では、道路11の複数の区間の全てについてステップS1の処理が実行された後に実行されるが、1つ以上の区間についてステップS1の処理が実行された後、残りの区間についてステップS1の処理が実行されるのと並行して実行されてもよい。本実施形態の一変形例として、ステップS1の処理は、一定時間ごとに実行されてもよい。 The process of step S1 is performed for each section of a fixed distance, such as 10 meters, that the vehicle 50 travels. The processes of steps S2 to S4 are also performed for each section. In this embodiment, the processes of steps S2 to S4 are performed after the process of step S1 is performed for all of the multiple sections of the road 11, but after the process of step S1 is performed for one or more sections, they may be performed in parallel with the process of step S1 being performed for the remaining sections. As a variation of this embodiment, the process of step S1 may be performed at regular intervals.

ステップS1において、画像センサ30は、道路11の各区間を撮像する。撮像画像として得られた画像データ60は、車両50に搭載されたフラッシュメモリ又は磁気記録装置などの媒体に記憶されるか、又は車両50に搭載された通信機により、インターネットなどのネットワークを介して外部に送信される。路面状態判定装置20の制御部21は、通信部23、又はUSBなどの規格に対応した他のインタフェースを介して、車両50に搭載された媒体に記憶された画像データ60を取得する。あるいは、制御部21は、通信部23を介して、車両50に搭載された通信機により送信された画像データ60を受信することで、画像データ60を取得する。 In step S1, the image sensor 30 captures images of each section of the road 11. Image data 60 obtained as the captured image is stored in a medium such as a flash memory or a magnetic recording device mounted on the vehicle 50, or is transmitted to the outside via a network such as the Internet by a communication device mounted on the vehicle 50. The control unit 21 of the road surface condition determination device 20 acquires the image data 60 stored in the medium mounted on the vehicle 50 via the communication unit 23 or another interface corresponding to a standard such as USB. Alternatively, the control unit 21 acquires the image data 60 by receiving the image data 60 transmitted by the communication device mounted on the vehicle 50 via the communication unit 23.

複数の区間のそれぞれを第1区間、第1区間の前、後、又は前後にある少なくとも1つの区間を第2区間とする。どの区間を第2区間とするか、及びいくつの区間を第2区間とするかは、任意に定められてよいが、本実施形態では、最初に撮像された区間が第1区間である場合は、第1区間の1つ後の区間を第2区間とする。最後に撮像された区間が第1区間である場合は、第1区間の1つ前の区間を第2区間とする。それ以外の場合は、第1区間の1つ前の区間と、第1区間の1つ後の区間とをそれぞれ第2区間とする。 Each of the multiple sections is designated as a first section, and at least one section before, after, or before and after the first section is designated as a second section. Which sections are designated as second sections and how many sections are designated as second sections may be determined arbitrarily, but in this embodiment, if the section imaged first is the first section, the section immediately following the first section is designated as the second section. If the section imaged last is the first section, the section immediately preceding the first section is designated as the second section. In all other cases, the section immediately preceding the first section and the section immediately following the first section are designated as the second section.

ステップS2において、路面状態判定装置20の制御部21は、ステップS1で得られた第1区間の画像データ60に基づいて第1識別結果を取得する。具体的には、制御部21は、第1区間の路面画像を、ステップS1で取得した第1区間の画像データ60から抽出する。路面画像を抽出する方法としては、固定ピクセル数の領域を路面画像として切り出す方法、画像解析を行って認識された路面領域を路面画像として切り出す方法、又は機械学習を用いて識別された路面領域を路面画像として切り出す方法など、任意の方法が用いられてよい。路面画像が車線ごとに切り出されてもよい。制御部21は、抽出した第1区間の路面画像を、路面状態を識別するための識別モデル70に入力することで、第1区間の路面状態の識別結果を第1識別結果として識別モデル70から取得する。本実施形態では、第1識別結果は、第1区間の路面状態が「乾燥」、「半湿」、「潤湿」、「シャーベット」、「積雪」、「圧雪」、及び「凍結」という7つのクラスのそれぞれに該当する確率を含む。 In step S2, the control unit 21 of the road surface condition determination device 20 obtains a first identification result based on the image data 60 of the first section obtained in step S1. Specifically, the control unit 21 extracts the road surface image of the first section from the image data 60 of the first section obtained in step S1. Any method may be used to extract the road surface image, such as a method of cutting out an area of a fixed number of pixels as a road surface image, a method of cutting out a road surface area recognized by performing image analysis as a road surface image, or a method of cutting out a road surface area identified using machine learning as a road surface image. The road surface image may be cut out for each lane. The control unit 21 inputs the extracted road surface image of the first section into a discrimination model 70 for discriminating the road surface condition, thereby obtaining the discrimination result of the road surface condition of the first section from the discrimination model 70 as the first discrimination result. In this embodiment, the first discrimination result includes the probability that the road surface condition of the first section corresponds to each of the seven classes of "dry", "semi-humid", "wet and moist", "sherbet", "snowfall", "compacted snow", and "frozen".

ステップS3において、路面状態判定装置20の制御部21は、ステップS1で得られた第2区間の画像データ60に基づいて第2識別結果を取得する。具体的には、第1区間の画像データ60についてステップS2で実行された処理と同じ処理が、第2区間の画像データ60について実行される。すなわち、第2区間の路面画像を、ステップS1で取得した第2区間の画像データ60から抽出する。制御部21は、抽出した第2区間の路面画像を識別モデル70に入力することで、第2区間の路面状態の識別結果を第2識別結果として識別モデル70から取得する。本実施形態では、第2識別結果は、第2区間の路面状態が「乾燥」、「半湿」、「潤湿」、「シャーベット」、「積雪」、「圧雪」、及び「凍結」という7つのクラスのそれぞれに該当する確率を含む。 In step S3, the control unit 21 of the road surface condition determination device 20 obtains a second identification result based on the image data 60 of the second section obtained in step S1. Specifically, the same process as that performed in step S2 on the image data 60 of the first section is performed on the image data 60 of the second section. That is, a road surface image of the second section is extracted from the image data 60 of the second section obtained in step S1. The control unit 21 inputs the extracted road surface image of the second section to the identification model 70, and obtains the identification result of the road surface condition of the second section as the second identification result from the identification model 70. In this embodiment, the second identification result includes the probability that the road surface condition of the second section corresponds to each of the seven classes of "dry", "semi-humid", "wet and moist", "sherbet", "snowfall", "packed snow", and "frozen".

本実施形態では、最初に撮像された区間が第1区間である場合以外は、第1区間の路面状態の識別結果が、第1区間の1つ前の区間を第1区間としたときに実行されたステップS3の処理で第2識別結果として既に取得されている。そのため、ステップS2において、路面状態判定装置20の制御部21は、単にその識別結果を第1識別結果として取得してもよい。 In this embodiment, except when the section imaged first is the first section, the identification result of the road surface condition of the first section has already been acquired as the second identification result in the processing of step S3 executed when the section immediately preceding the first section was set as the first section. Therefore, in step S2, the control unit 21 of the road surface condition determination device 20 may simply acquire that identification result as the first identification result.

本実施形態では、2番目に撮像された区間が第1区間である場合は、第1区間の1つ前の区間の路面状態の識別結果が、第1区間の1つ前の区間を第1区間としたときに実行されたステップS2の処理で第1識別結果として既に取得されている。そのため、ステップS3において、路面状態判定装置20の制御部21は、単にその識別結果を第2識別結果として取得してもよい。最初に撮像された区間が第1区間である場合、及び2番目に撮像された区間が第1区間である場合以外は、第1区間の1つ前の区間の路面状態の識別結果が、第1区間の2つ前の区間を第1区間としたときに実行されたステップS3の処理で第2識別結果として既に取得されている。そのため、ステップS3において、路面状態判定装置20の制御部21は、単にその識別結果を第2識別結果として取得してもよい。 In this embodiment, if the section imaged second is the first section, the identification result of the road surface condition of the section immediately preceding the first section has already been acquired as the first identification result in the process of step S2 executed when the section immediately preceding the first section was the first section. Therefore, in step S3, the control unit 21 of the road surface condition determination device 20 may simply acquire the identification result as the second identification result. Except when the section imaged first is the first section and when the section imaged second is the first section, the identification result of the road surface condition of the section immediately preceding the first section has already been acquired as the second identification result in the process of step S3 executed when the section two sections before the first section was the first section. Therefore, in step S3, the control unit 21 of the road surface condition determination device 20 may simply acquire the identification result as the second identification result.

ステップS4において、路面状態判定装置20の制御部21は、ステップS2及びステップS3でそれぞれ取得した第1識別結果及び第2識別結果を参照して、路面状態を判定する。具体的には、制御部21は、第1識別結果及び第2識別結果に含まれる確率を比較することで、第1区間の路面状態が該当するクラスを判定する。 In step S4, the control unit 21 of the road surface condition determination device 20 determines the road surface condition by referring to the first and second identification results acquired in steps S2 and S3, respectively. Specifically, the control unit 21 determines the class to which the road surface condition of the first section falls by comparing the probability of being included in the first and second identification results.

ステップS4の処理の一例として、路面状態判定装置20の制御部21は、第1識別結果及び第2識別結果のうち、最も多くの識別結果において確率が最も高いクラスを、第1区間の路面状態が該当するクラスとして判定する。この処理は、任意の手順で実行されてよいが、例えば、図6に示すような手順で実行される。 As an example of the process of step S4, the control unit 21 of the road surface condition determination device 20 determines the class with the highest probability in the greatest number of the first and second identification results as the class to which the road surface condition of the first section corresponds. This process may be performed in any order, but is, for example, performed in the order shown in FIG. 6.

図6のステップS401において、制御部21は、カウンタiを1に設定する。ステップS402において、制御部21は、ラベルLiの票数を記録するViを0に設定する。ステップS403において、制御部21は、カウンタjを1に設定する。 In step S401 of FIG. 6, the control unit 21 sets counter i to 1. In step S402, the control unit 21 sets Vi, which records the number of votes for label Li, to 0. In step S403, the control unit 21 sets counter j to 1.

図6のステップS404において、制御部21は、第1識別結果及び第2識別結果のうち、j番目に撮像された区間の識別結果においてラベルLiの確率が最も高いかどうかを判定する。本実施形態では、ラベルL1は「乾燥」、ラベルL2は「半湿」、ラベルL3は「潤湿」、ラベルL4は「シャーベット」、ラベルL5は「積雪」、ラベルL6は「圧雪」、ラベルL7は「凍結」である。j番目に撮像された区間の識別結果においてラベルLiの確率が最も高い場合、ステップS405において、制御部21は、Viを1インクリメントする。j番目に撮像された区間の識別結果においてラベルLiとは別のラベルの確率が最も高い場合、ステップS405の処理がスキップされる。 In step S404 of FIG. 6, the control unit 21 determines whether the probability of label Li is highest in the classification result of the jth image of the section among the first and second classification results. In this embodiment, label L1 is "dry", label L2 is "semi-humid", label L3 is "moist", label L4 is "sherbet", label L5 is "accumulated snow", label L6 is "packed snow", and label L7 is "frozen". If the probability of label Li is highest in the classification result of the jth image of the section, in step S405, the control unit 21 increments Vi by 1. If the probability of a label other than label Li is highest in the classification result of the jth image of the section, the processing of step S405 is skipped.

図6のステップS406において、制御部21は、カウンタjがステップS2及びステップS3で取得した識別結果の数よりも小さいかどうかを判定する。本実施形態では、識別結果の数は3である。カウンタjが識別結果の数よりも小さい場合、ステップS407において、制御部21は、カウンタjを1インクリメントする。そして、ステップS404の処理が再び実行される。カウンタjが識別結果の数と同じ場合、ステップS408の処理が実行される。 In step S406 of FIG. 6, the control unit 21 determines whether the counter j is smaller than the number of identification results obtained in steps S2 and S3. In this embodiment, the number of identification results is 3. If the counter j is smaller than the number of identification results, the control unit 21 increments the counter j by 1 in step S407. Then, the process of step S404 is executed again. If the counter j is the same as the number of identification results, the process of step S408 is executed.

図6のステップS408において、制御部21は、カウンタiがクラスの数よりも小さいかどうかを判定する。本実施形態では、クラスの数は7である。カウンタiがクラスの数よりも小さい場合、ステップS409において、制御部21は、カウンタiを1インクリメントする。そして、ステップS402の処理が再び実行される。カウンタiがクラスの数と同じ場合、ステップS410の処理が実行される。 In step S408 of FIG. 6, the control unit 21 determines whether the counter i is smaller than the number of classes. In this embodiment, the number of classes is 7. If the counter i is smaller than the number of classes, in step S409, the control unit 21 increments the counter i by 1. Then, the process of step S402 is executed again. If the counter i is the same as the number of classes, the process of step S410 is executed.

図6のステップS410において、制御部21は、票数が最も多いラベルに対応するクラスを、路面状態が該当するクラスとして判定する。仮に第1識別結果に含まれる「潤湿」及び「乾燥」の確率がそれぞれ30%及び50%であり、他のラベルの確率がいずれも30%より低かったとする。第1区間の1つ前の区間に関する第2識別結果に含まれる「潤湿」及び「乾燥」の確率がそれぞれ90%及び5%であったとする。第1区間の1つ後の区間に関する第2識別結果に含まれる「潤湿」及び「乾燥」の確率もそれぞれ90%及び5%であったとする。その場合、ラベルL1「乾燥」の票数を記録したV1は1、ラベルL3「潤湿」の票数を記録したV3は2である。「潤湿」の票数が最も多いため、制御部21は、路面状態が潤湿状態であると判定する。 In step S410 of FIG. 6, the control unit 21 determines the class corresponding to the label with the most votes as the class to which the road surface condition corresponds. Suppose that the probabilities of "moist/wet" and "dry" included in the first identification result are 30% and 50%, respectively, and the probabilities of all other labels are lower than 30%. Suppose that the probabilities of "moist/wet" and "dry" included in the second identification result for the section immediately preceding the first section are 90% and 5%, respectively. Suppose that the probabilities of "moist/wet" and "dry" included in the second identification result for the section immediately following the first section are also 90% and 5%, respectively. In this case, V1, which records the number of votes for label L1 "dry", is 1, and V3, which records the number of votes for label L3 "moist/wet", is 2. Since "moist/wet" has the most votes, the control unit 21 determines that the road surface condition is moist/wet.

ステップS4の処理の別の例として、路面状態判定装置20の制御部21は、第1識別結果及び第2識別結果において確率の平均が最も高いクラスを、第1区間の路面状態が該当するクラスとして判定してもよい。この処理は、任意の手順で実行されてよいが、例えば、図7に示すような手順で実行される。 As another example of the process of step S4, the control unit 21 of the road surface condition determination device 20 may determine that the class with the highest average probability in the first identification result and the second identification result is the class to which the road surface condition of the first section corresponds. This process may be performed in any procedure, but is, for example, performed in the procedure shown in FIG. 7.

図7のステップS411において、制御部21は、カウンタiを1に設定する。ステップS412において、制御部21は、ステップS2及びステップS3で取得した識別結果に含まれるラベルLiの確率の平均Aiを算出する。 In step S411 of FIG. 7, the control unit 21 sets a counter i to 1. In step S412, the control unit 21 calculates the average Ai of the probability of the label Li included in the classification results obtained in steps S2 and S3.

図7のステップS413において、制御部21は、カウンタiがクラスの数よりも小さいかどうかを判定する。本実施形態では、クラスの数は7である。カウンタiがクラスの数よりも小さい場合、ステップS414において、制御部21は、カウンタiを1インクリメントする。そして、ステップS412の処理が再び実行される。カウンタiがクラスの数と同じ場合、ステップS415の処理が実行される。 In step S413 of FIG. 7, the control unit 21 determines whether the counter i is smaller than the number of classes. In this embodiment, the number of classes is 7. If the counter i is smaller than the number of classes, the control unit 21 increments the counter i by 1 in step S414. Then, the process of step S412 is executed again. If the counter i is the same as the number of classes, the process of step S415 is executed.

図7のステップS415において、制御部21は、確率の平均が最も高いラベルに対応するクラスを、路面状態が該当するクラスとして判定する。仮に第1識別結果に含まれる「潤湿」及び「乾燥」の確率がそれぞれ30%及び50%であり、他のラベルの確率がいずれも30%より低かったとする。第1区間の1つ前の区間に関する第2識別結果に含まれる「潤湿」及び「乾燥」の確率がそれぞれ90%及び5%であったとする。第1区間の1つ後の区間に関する第2識別結果に含まれる「潤湿」及び「乾燥」の確率もそれぞれ90%及び5%であったとする。その場合、ラベルL1「乾燥」の確率の平均A1は20%、ラベルL3「潤湿」の確率の平均A3は70%である。「潤湿」の確率の平均が最も高いため、制御部21は、路面状態が潤湿状態であると判定する。 In step S415 of FIG. 7, the control unit 21 determines the class corresponding to the label with the highest average probability as the class to which the road surface condition corresponds. Suppose that the probabilities of "moist" and "dry" included in the first identification result are 30% and 50%, respectively, and the probabilities of all other labels are lower than 30%. Suppose that the probabilities of "moist" and "dry" included in the second identification result for the section immediately preceding the first section are 90% and 5%, respectively. Suppose that the probabilities of "moist" and "dry" included in the second identification result for the section immediately following the first section are also 90% and 5%, respectively. In this case, the average A1 of the probability of label L1 "dry" is 20%, and the average A3 of the probability of label L3 "moist" is 70%. Since the average probability of "moist" is the highest, the control unit 21 determines that the road surface condition is moist.

図6のステップS410では、路面状態が、票数が最も多いラベルに対応するクラスに該当すると判定され、図7のステップS415では、路面状態が、確率が最も高いラベルに対応するクラスに該当すると判定されるが、別の例として、クラスによって判定の優先度を異ならせることも可能である。例えば、圧雪路面若しくは凍結路面などの危険な路面に相当するクラス、又は局所的に出現する半湿路面に相当するクラスについては、票数が少ないか、又は確率が低くても優先的に判定結果とすることで、安全性を担保した路面管理を実現しやすくなる。 In step S410 of FIG. 6, the road surface condition is determined to fall into the class corresponding to the label with the most votes, and in step S415 of FIG. 7, the road surface condition is determined to fall into the class corresponding to the label with the highest probability. As another example, it is also possible to differentiate the priority of the determination depending on the class. For example, for classes corresponding to dangerous road surfaces such as packed snow or frozen roads, or classes corresponding to locally occurring semi-wet road surfaces, it is easier to realize road surface management that ensures safety by giving priority to the determination result even if the number of votes is small or the probability is low.

上述のように、本実施形態では、路面状態判定装置20の制御部21は、道路11を走行する車両50に取り付けられた画像センサ30により道路11の複数の区間を撮像して得られた区間ごとの画像データ60に基づいて、区間ごとの路面状態の識別結果を取得する。制御部21は、複数の区間のそれぞれを第1区間、第1区間の前、後、又は前後にある少なくとも1つの区間を第2区間としたとき、第1区間の路面状態の識別結果である第1識別結果と、第2区間の路面状態の識別結果である第2識別結果とを参照して、第1区間の路面状態を判定する。したがって、本実施形態によれば、画像による路面状態判定の精度が向上する。 As described above, in this embodiment, the control unit 21 of the road surface condition determination device 20 acquires an identification result of the road surface condition for each section based on image data 60 for each section obtained by capturing images of multiple sections of the road 11 using an image sensor 30 attached to a vehicle 50 traveling on the road 11. When each of the multiple sections is defined as a first section, and at least one section before, after, or before and after the first section is defined as a second section, the control unit 21 determines the road surface condition of the first section by referring to a first identification result that is an identification result of the road surface condition of the first section, and a second identification result that is an identification result of the road surface condition of the second section. Therefore, according to this embodiment, the accuracy of road surface condition determination from images is improved.

本実施形態では、路面状態判定装置20の制御部21は、区間ごとの画像データ60を、路面状態を識別するための識別モデル70に入力することで、区間ごとの路面状態の識別結果を識別モデル70から取得する。したがって、本実施形態によれば、画像による路面状態判定の効率が向上する。 In this embodiment, the control unit 21 of the road surface condition determination device 20 inputs image data 60 for each section into a discrimination model 70 for identifying road surface conditions, and obtains the discrimination results of the road surface conditions for each section from the discrimination model 70. Therefore, according to this embodiment, the efficiency of road surface condition determination from images is improved.

本実施形態では、路面状態判定装置20の制御部21は、走行する車両50から一定間隔で道路11を撮像して得られた画像に基づく路面状態判定を行う際に、ある時刻の判定結果を、その時刻の時間方向の前、後、又は前後両方の判定結果を用いて補正することができる。具体的には、制御部21は、図6に示したように、時間方向の重み付き投票処理を実行することで、判定結果を補正することができる。よって、路面状態の誤判定を低減できる。 In this embodiment, when the control unit 21 of the road surface condition determination device 20 performs a road surface condition determination based on images obtained by capturing images of the road 11 at regular intervals from a traveling vehicle 50, the control unit 21 can correct the determination result at a certain time using the determination results before, after, or both before and after the time in the time direction. Specifically, the control unit 21 can correct the determination result by executing a weighted voting process in the time direction as shown in FIG. 6. This can reduce erroneous determination of the road surface condition.

本実施形態の一変形例として、天気予報などの気象情報を反映してもよい。そのような変形例において、路面状態判定装置20の制御部21は、道路11が撮像されたときの気象を示す気象データを取得する。制御部21は、取得した気象データに基づいて、第1識別結果及び第2識別結果のそれぞれに含まれる確率にクラスごとの重み付けを行う。この変形例によれば、画像による路面状態判定の精度が更に向上する。 As a modification of this embodiment, meteorological information such as a weather forecast may be reflected. In such a modification, the control unit 21 of the road surface condition determination device 20 acquires meteorological data indicating the weather at the time the road 11 was imaged. Based on the acquired meteorological data, the control unit 21 weights the probability of being included in each of the first and second classification results for each class. This modification further improves the accuracy of road surface condition determination from images.

本開示は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、ブロック図に記載の2つ以上のブロックを統合してもよいし、又は1つのブロックを分割してもよい。フローチャートに記載の2つ以上のステップを記述に従って時系列に実行する代わりに、各ステップを実行する装置の処理能力に応じて、又は必要に応じて、並列的に又は異なる順序で実行してもよい。その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲での変更が可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments. For example, two or more blocks shown in the block diagram may be integrated, or one block may be divided. Two or more steps shown in the flowchart may be executed in parallel or in a different order, instead of being executed in chronological order as described, depending on the processing capabilities of the device executing each step, or as needed. Other modifications are possible without departing from the spirit of the present disclosure.

例えば、路面状態判定装置20は、車載機器であってもよい。すなわち、車両50は、路面状態判定システム10を備えていてもよい。この例によれば、画像による路面状態判定を車両50で行うことができる。 For example, the road surface condition determination device 20 may be an in-vehicle device. That is, the vehicle 50 may be equipped with the road surface condition determination system 10. According to this example, the road surface condition determination based on an image can be performed by the vehicle 50.

例えば、路面状態がシャーベット状態、積雪状態、又は圧雪状態と判定された区間の前後では、路面状態が潤湿状態と判定されやすくなるように、第1識別結果及び第2識別結果のそれぞれに含まれる確率が重み付けされてもよい。 For example, the probability of being included in each of the first and second identification results may be weighted so that the road surface condition is more likely to be determined to be wet before and after a section where the road surface condition is determined to be slush, snow, or packed snow.

本開示は、路面状態判定装置、路面状態判定システム、車両、路面状態判定方法、及びプログラムに関する。 This disclosure relates to a road surface condition determination device, a road surface condition determination system, a vehicle, a road surface condition determination method, and a program.

10:路面状態判定システム、 11:道路、 20:路面状態判定装置、 21:制御部、 22:記憶部、 23:通信部、 24:入力部、 25:出力部、 30:画像センサ、 50:車両、 60:画像データ、 61:第1区間画像、 62:前区間画像、 63:後区間画像、 70:識別モデル 10: Road surface condition determination system, 11: Road, 20: Road surface condition determination device, 21: Control unit, 22: Memory unit, 23: Communication unit, 24: Input unit, 25: Output unit, 30: Image sensor, 50: Vehicle, 60: Image data, 61: First section image, 62: Previous section image, 63: Next section image, 70: Recognition model

Claims (10)

道路を走行する車両に取り付けられた画像センサにより前記道路の複数の区間を撮像して得られた区間ごとの画像データに基づいて、区間ごとの路面状態が複数のクラスのそれぞれに該当する確率を含む、区間ごとの路面状態の識別結果を取得し、前記複数の区間のそれぞれを第1区間、前記第1区間の前、後、又は前後にある少なくとも1つの区間を第2区間としたとき、前記第1区間の路面状態の識別結果である第1識別結果と、前記第2区間の路面状態の識別結果である第2識別結果とに含まれる確率比較することで、前記第1区間の路面状態が該当するクラスを判定する制御部を備える路面状態判定装置。 A road surface condition determination device comprising a control unit that obtains a road surface condition identification result for each section, including a probability that the road surface condition for each section falls into each of a plurality of classes, based on image data for each section obtained by capturing images of multiple sections of a road with an image sensor attached to a vehicle traveling on the road, and determines the class to which the road surface condition of the first section falls by comparing the probability included in a first identification result, which is the identification result of the road surface condition of the first section, with a second identification result, which is the identification result of the road surface condition of the second section, when each of the multiple sections is a first section and at least one section before, after, or before and after the first section is a second section. 前記制御部は、区間ごとの画像データを、路面状態を識別するための識別モデルに入力することで、区間ごとの路面状態の識別結果を前記識別モデルから取得する請求項1に記載の路面状態判定装置。 The road surface condition determination device according to claim 1, wherein the control unit inputs image data for each section into a discrimination model for discriminating road surface conditions, and obtains discrimination results for the road surface conditions for each section from the discrimination model. 前記識別モデルは、機械学習を行った学習済みモデルを含む請求項2に記載の路面状態判定装置。 The road surface condition determination device according to claim 2 , wherein the identification model includes a trained model that has been subjected to machine learning. 前記制御部は、前記第1識別結果及び前記第2識別結果のうち、最も多くの識別結果において確率が最も高いクラスを、前記第1区間の路面状態が該当するクラスとして判定する請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の路面状態判定装置。 4. The road surface condition determination device according to claim 1 , wherein the control unit determines a class with the highest probability in a majority of the first and second identification results as a class to which the road surface condition of the first section corresponds. 前記制御部は、前記第1識別結果及び前記第2識別結果において確率の平均が最も高いクラスを、前記第1区間の路面状態が該当するクラスとして判定する請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の路面状態判定装置。 4. The road surface condition determination device according to claim 1 , wherein the control unit determines a class having the highest average probability in the first identification result and the second identification result as a class to which the road surface condition of the first section corresponds. 前記制御部は、前記道路が撮像されたときの気象を示す気象データを取得し、取得した気象データに基づいて、前記第1識別結果及び前記第2識別結果のそれぞれに含まれる確率にクラスごとの重み付けを行う請求項から請求項5のいずれか1項に記載の路面状態判定装置。 6. The road surface condition determination device according to claim 1, wherein the control unit acquires weather data indicating the weather at the time the road was imaged, and weights the probability of each of the first classification result and the second classification result being included for each class based on the acquired weather data. 請求項1から請求項のいずれか1項に記載の路面状態判定装置と、
前記画像センサと
を備える路面状態判定システム。
The road surface condition determination device according to any one of claims 1 to 6 ,
A road surface condition determination system comprising the image sensor.
請求項に記載の路面状態判定システムを備える車両。 A vehicle comprising the road surface condition determination system according to claim 7 . 道路を走行する車両に取り付けられた画像センサにより前記道路の複数の区間を撮像し、
撮像画像として得られた区間ごとの画像データに基づいて、区間ごとの路面状態が複数のクラスのそれぞれに該当する確率を含む、区間ごとの路面状態の識別結果をコンピュータにより取得し、
前記複数の区間のそれぞれを第1区間、前記第1区間の前、後、又は前後にある少なくとも1つの区間を第2区間としたとき、前記第1区間の路面状態の識別結果である第1識別結果と、前記第2区間の路面状態の識別結果である第2識別結果とに含まれる確率を前記コンピュータにより比較することで、前記第1区間の路面状態が該当するクラスを判定する路面状態判定方法。
capturing images of a plurality of sections of a road using an image sensor attached to a vehicle traveling on the road;
acquiring, by a computer, a classification result of the road surface condition for each section , including a probability that the road surface condition for each section corresponds to each of a plurality of classes, based on image data for each section obtained as a captured image;
A road surface condition determination method in which, when each of the multiple sections is defined as a first section, and at least one section before, after, or before and after the first section is defined as a second section, the computer compares the probability that the first identification result, which is an identification result of the road surface condition of the first section, will be included in a first identification result, which is an identification result of the road surface condition of the second section, to determine the class to which the road surface condition of the first section falls .
道路を走行する車両に取り付けられた画像センサにより前記道路の複数の区間を撮像して得られた区間ごとの画像データに基づいて、区間ごとの路面状態が複数のクラスのそれぞれに該当する確率を含む、区間ごとの路面状態の識別結果を取得する処理と、
前記複数の区間のそれぞれを第1区間、前記第1区間の前、後、又は前後にある少なくとも1つの区間を第2区間としたとき、前記第1区間の路面状態の識別結果である第1識別結果と、前記第2区間の路面状態の識別結果である第2識別結果とに含まれる確率比較することで、前記第1区間の路面状態が該当するクラスを判定する処理と
をコンピュータに実行させるプログラム。
A process of acquiring a classification result of a road surface condition for each section, including a probability that the road surface condition for each section falls into each of a plurality of classes, based on image data for each section obtained by capturing images of the plurality of sections of the road using an image sensor attached to a vehicle traveling on the road;
a program that causes a computer to execute a process of determining the class to which the road surface condition of the first section falls by comparing the probability that a first identification result, which is an identification result of the road surface condition of the first section, will be included in a second identification result, which is an identification result of the road surface condition of the second section, when each of the multiple sections is a first section and at least one section before, after, or before and after the first section is a second section.
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