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公開番号2025073580
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2023184499
出願日2023-10-27
発明の名称車両振動抽出システム、車両振動抽出装置、及び車両振動抽出方法
出願人日本電気株式会社
代理人個人
主分類G01H 9/00 20060101AFI20250502BHJP(測定;試験)
要約【課題】光ファイバセンシングで計測された振動の計測データから、車両振動成分を高精度に抽出すること。
【解決手段】本開示に係る車両振動抽出システムは、道路に埋設された光ファイバを用いて道路上で発生した振動を計測するセンシング装置から、道路上で発生した振動の計測データを取得する取得部と、計測データを、道路及びその道路の路面状態に応じた通過帯域を持つ帯域制限フィルタを用いて、周波数フィルタリングすることで、計測データから車両振動成分を抽出する抽出部と、を備える。
【選択図】図16
特許請求の範囲【請求項１】
道路に埋設された光ファイバを用いて前記道路上で発生した振動を計測するセンシング装置から、前記道路上で発生した振動の計測データを取得する取得部と、
前記計測データを、前記道路及び前記道路の路面状態に応じた通過帯域を持つ帯域制限フィルタを用いて、周波数フィルタリングすることで、前記計測データから車両振動成分を抽出する抽出部と、を備える、
車両振動抽出システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記道路毎かつ前記道路の路面状態毎に、前記道路が前記路面状態であるときの通過帯域を事前に選定する選定部をさらに備え、
前記抽出部は、前記道路及び前記道路の路面状態に応じて前記選定部により事前に選定された通過帯域を持つ帯域制限フィルタを用いて、前記計測データを周波数フィルタリングする、
請求項１に記載の車両振動抽出システム。
【請求項３】
前記選定部は、前記道路毎かつ前記道路の路面状態毎に、前記道路が前記路面状態であるときの前記道路の振動伝搬特性に基づいて、前記通過帯域を選定する、
請求項２に記載の車両振動抽出システム。
【請求項４】
前記選定部は、前記道路毎かつ前記道路の路面状態毎に、前記道路が前記路面状態であるときの前記道路の振動伝搬特性及び車両の振動特性に基づいて、前記通過帯域を選定する、
請求項２に記載の車両振動抽出システム。
【請求項５】
前記取得部は、前記道路毎かつ前記道路の路面状態毎に、前記道路が前記路面状態であるときの前記計測データとして、前記道路上で発生した振動の強度を、前記センシング装置からの前記光ファイバの距離と時間とのグラフとして表した計測データを取得し、
前記選定部は、前記道路毎かつ前記道路の路面状態毎に、前記道路が前記路面状態であるときの前記計測データを、帯域毎に分割し、分割された各帯域の前記計測データについて、斜め線の数を集計し、集計された斜め線の数に基づいて、前記通過帯域を選定する、
請求項２に記載の車両振動抽出システム。
【請求項６】
前記選定部は、前記道路毎かつ前記道路の路面状態毎に、前記斜め線の数を集計した結果、前記斜め線の数が最大数となる帯域を、前記通過帯域として選定する、
請求項５に記載の車両振動抽出システム。
【請求項７】
前記選定部は、前記道路毎かつ前記道路の路面状態毎に、前記斜め線の数を集計した結果、前記斜め線の数が閾値以上の帯域が１つ存在する場合、前記斜め線の数が閾値以上の帯域を、前記通過帯域として選定し、前記斜め線の数が閾値以上の帯域が複数存在する場合、前記斜め線の数が閾値以上の複数の帯域を組み合わせた帯域を、前記通過帯域として選定する、
請求項５に記載の車両振動抽出システム。
【請求項８】
前記選定部は、前記道路毎かつ前記道路の路面状態毎に、分割された各帯域の前記計測データをハフ変換し、ハフ変換された画像を用いて、前記斜め線の数を集計する、
請求項５に記載の車両振動抽出システム。
【請求項９】
前記取得部は、前記道路毎かつ前記道路の路面状態毎に、前記道路が前記路面状態であるときの前記計測データとして、前記道路上で発生した振動の強度を、前記センシング装置からの前記光ファイバの距離と時間とのグラフとして表した計測データを取得し、
前記選定部は、前記道路毎かつ前記道路の路面状態毎に、前記道路が前記路面状態であるときの前記計測データから、前記道路上を車両が走行しているときの計測データと、前記道路上を車両が走行していないときの計測データと、を切り出し、切り出された２つの計測データの周波数領域での振動強度の差分を算出し、算出された振動強度の差分に基づいて、前記通過帯域を選定する、
請求項２に記載の車両振動抽出システム。
【請求項１０】
前記選定部は、前記道路毎かつ前記道路の路面状態毎に、前記振動強度の差分を算出した結果、算出された振動強度の差分が最大値となる帯域を、前記通過帯域として選定する、
請求項９に記載の車両振動抽出システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両振動抽出システム、車両振動抽出装置、及び車両振動抽出方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
道路に埋設された光ファイバを線センサとして用いる光ファイバセンシングにより、光ファイバに接続されたセンシング装置は、光ファイバが埋設された区間全域で、道路上を走行する車両の車両振動を計測することが可能である。また、センシング装置は、計測された車両振動の強度を、センシング装置からの光ファイバの距離と時間とのグラフとして表した計測データを生成することで、車両の軌跡を可視化することが可能である。また、光ファイバとして、既設の通信用光ファイバを利用することにより、車両を監視するシステムを低コストで導入することが可能である。
【０００３】
しかし、光ファイバセンシングで計測される振動には、車両振動成分の他に、雑音成分も含まれる。そのため、車両を監視するためには、光ファイバセンシングで計測された振動の計測データから、車両振動成分を抽出する処理が必要となる。
【０００４】
関連技術として、例えば、特許文献１には、光ファイバからの戻り光をローパスフィルタなどを用いて、周波数フィルタリングすることで、車両などの振動源の振幅及び周波数を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平０７－１９８４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、光ファイバセンシングで計測される振動に含まれる雑音成分は、道路毎に特性が異なり、また、同じ道路であっても路面状態毎に特性が異なる。
そのため、道路や道路の路面状態にかかわらず、計測データを、同じフィルタを用いて周波数フィルタリングしても、車両振動成分を高精度に抽出することができないという問題がある。
【０００７】
そこで本開示の目的は、上述した課題を鑑み、光ファイバセンシングで計測された振動の計測データから、車両振動成分を高精度に抽出することが可能な車両振動抽出システム、車両振動抽出装置、及び車両振動抽出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様による車両振動抽出システムは、
道路に埋設された光ファイバを用いて前記道路上で発生した振動を計測するセンシング装置から、前記道路上で発生した振動の計測データを取得する取得部と、
前記計測データを、前記道路及び前記道路の路面状態に応じた通過帯域を持つ帯域制限フィルタを用いて、周波数フィルタリングすることで、前記計測データから車両振動成分を抽出する抽出部と、を備える。
【０００９】
一態様による車両振動抽出装置は、
道路に埋設された光ファイバを用いて前記道路上で発生した振動を計測するセンシング装置から、前記道路上で発生した振動の計測データを取得する取得部と、
前記計測データを、前記道路及び前記道路の路面状態に応じた通過帯域を持つ帯域制限フィルタを用いて、周波数フィルタリングすることで、前記計測データから車両振動成分を抽出する抽出部と、を備える。
【００１０】
一態様による車両振動抽出方法は、
車両振動抽出装置により実行される車両振動抽出方法であって、
道路に埋設された光ファイバを用いて前記道路上で発生した振動を計測するセンシング装置から、前記道路上で発生した振動の計測データを取得し、
前記計測データを、前記道路及び前記道路の路面状態に応じた通過帯域を持つ帯域制限フィルタを用いて、周波数フィルタリングすることで、前記計測データから車両振動成分を抽出する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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