JP2000180378A - Road surface state detector - Google Patents

Road surface state detector

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JP2000180378A
JP2000180378A JP10360261A JP36026198A JP2000180378A JP 2000180378 A JP2000180378 A JP 2000180378A JP 10360261 A JP10360261 A JP 10360261A JP 36026198 A JP36026198 A JP 36026198A JP 2000180378 A JP2000180378 A JP 2000180378A
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JP
Japan
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road surface
image
light
camera
partial
Prior art date
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Application number
JP10360261A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiro Murata
芳郎 村田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50Context or environment of the image
    • G06V20/56Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure safety from the aspect of a road passage by detecting whether a road surface is in a gloss state within a wide range of a road and also especially enabling the detection of the road surface state in front of a vehicle. SOLUTION: A camera is arranged so as to take the image of a predetermined range containing the light irradiation position on a road surface M irradiated with the light from a light source 11 and the delivery range P1 of the image taken by the camera is preset and a part of high brightness equal to or more than a threshold value preset with respect to the image contained in this delivery range P1 is extracted as a partial image Ss1 based on regularly reflected light and, when this extracted partial image Ss1 has an area equal to or more than a preset reference value, it is judged that there is gloss on a road surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、道路管理や車両制
御のために、主として路面の光沢の有無を検出すること
で路面状態を検出する路面状態検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a road condition detecting device for detecting road condition by mainly detecting glossiness of a road surface for road management and vehicle control.

【0002】[0002]

【従来の技術】路面が乾燥しているか、湿潤しているか
などといった路面状態を把握することは、道路通行上の
安全性を確保する上で重要である。
2. Description of the Related Art It is important to grasp the road surface condition such as whether the road surface is dry or wet, in order to ensure safety on road traffic.

【0003】このような路面状態を把握するための装置
として、従来、道路表面の光沢の有無を検出するものが
ある(たとえば、特開平01―8499号公報参照)。
[0003] As a device for grasping such a road surface condition, there is a device for detecting the presence or absence of gloss on a road surface (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 01-8499).

【0004】この従来装置は、図30に示すように、路
面Mに向けて光を照射するための投光部50と、この投
光部50から路面Mに照射された光の正反射光の強度を
検出するための第1受光部51と、路面Mからの拡散反
射光の強度を検出するための第2受光部52とを備え、
これらの各部50,51,52がたとえば路側に立設さ
れたガントリ54に取り付けられている。
As shown in FIG. 30, this conventional device includes a light projecting section 50 for irradiating light onto a road surface M, and a regular reflection light of the light emitted from the light projecting section 50 onto the road surface M. A first light receiving unit 51 for detecting the intensity, and a second light receiving unit 52 for detecting the intensity of the diffusely reflected light from the road surface M,
These components 50, 51, and 52 are attached to, for example, a gantry 54 erected on the road side.

【0005】この構成において、路面Mが乾燥状態にあ
るときは、路面Mには光沢がないため、路面Mからの反
射光としては拡散成分のものしか生じないので、第2受
光部52からはこの拡散反射光を受光することで、ある
程度のレベルもつ光強度信号が出力されるが、第1受光
部51には殆ど正反射光が入射しないため、第1受光部
51で得られる光強度信号の出力レベルは極めて小さい
ものとなる。したがって、このときには、路面Mは乾燥
状態であると判断する。
In this configuration, when the road surface M is in a dry state, since the road surface M is not glossy, only light having a diffuse component is generated as reflected light from the road surface M. By receiving the diffusely reflected light, a light intensity signal having a certain level is output. However, since the specularly reflected light hardly enters the first light receiving portion 51, the light intensity signal obtained by the first light receiving portion 51 is obtained. Is extremely low. Therefore, at this time, it is determined that the road surface M is in a dry state.

【0006】一方、路面Mが雨で濡れるなどの湿潤状態
にあるときには、路面Mは光沢をもつようになるため、
路面Mからの反射光には、拡散反射光だけでなく正反射
光も発生する。したがって、第2受光部52から光強度
信号が出力されるのみならず、第1受光部51からの出
力レベルが大きい光強度信号が出力されるようになる。
したがって、第1、第2受光部51,52の光強度信号
の出力が共に大きいときには、路面は湿潤状態にあると
判断する。
On the other hand, when the road surface M is in a wet state such as being wet with rain, the road surface M becomes glossy.
The reflected light from the road surface M includes not only diffusely reflected light but also regular reflected light. Therefore, not only the light intensity signal is output from the second light receiving unit 52, but also a light intensity signal having a large output level from the first light receiving unit 51 is output.
Therefore, when the outputs of the light intensity signals of the first and second light receiving units 51 and 52 are both large, it is determined that the road surface is in a wet state.

【0007】なお、第1、第2受光部51,52の光強
度信号の出力が共に大きくなるのは、路面Mが湿潤状態
だけでなく凍結状態にあるときも同じであるから、以下
の説明では、路面が湿潤状態あるいは凍結状態にあると
きには、両者を区別せずに光沢状態と総称することにす
る。
The output of the light intensity signals of the first and second light receiving sections 51 and 52 both increases when the road surface M is in a frozen state as well as in a wet state. Then, when the road surface is in a wet state or a frozen state, the two are collectively referred to as a glossy state without distinction between the two.

【0008】そして、路面Mが光沢状態にあるときに
は、車両がスリップする危険性があるので、その旨を運
転者などに知らせるようにしている。
When the road surface M is in a glossy state, there is a risk of the vehicle slipping, and the driver or the like is informed of the risk.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図30
に示した装置では、投光部50と第1、第2の各受光部
52,54の取り付け位置を予め精度良く調整する必要
がある上に、道路のほんの一部の路面Mの状態しか検出
することができないため、ある程度の広い範囲にわたっ
て道路状態を把握したい場合には、不十分である。
However, FIG.
In the device shown in FIG. 1, the mounting positions of the light projecting unit 50 and the first and second light receiving units 52 and 54 need to be adjusted with high precision in advance, and only a part of the road surface M is detected. It is not sufficient when it is necessary to grasp the road condition over a certain wide range.

【0010】また、投光部50や各受光部52,54を
車両の前部に搭載することにより、走行しながら路面の
光沢状態を検出してドライバに危険を知らせたり、直接
に車両制御を行うようした装置も考えられている。
Further, by mounting the light projecting unit 50 and the light receiving units 52 and 54 at the front part of the vehicle, it detects the glossiness of the road surface while traveling and informs the driver of danger or directly controls the vehicle. An apparatus for performing this is also considered.

【0011】しかし、この場合も、光沢状態を検出でき
るのは車両取り付け部の真下の路面状態だけであって、
車両がこれから走行していこうとする前方の路面状態は
検出できないので、危険回避のために、ドライバや車両
制御にフィードバックをかけるには応答性が不十分であ
る。
However, also in this case, the glossy state can be detected only on the road surface state directly below the vehicle mounting portion.
Since the road surface state ahead of the vehicle that the vehicle is about to travel cannot be detected, the responsiveness is insufficient to give feedback to the driver or the vehicle control to avoid danger.

【0012】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、より広い範囲で路面が光沢状態かどう
かを検出でき、また、車両に搭載した場合はに、特に車
両前方の路面状態も検出できるようにして、道路通行上
の安全性が確保されるようにすることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can detect whether or not a road surface is glossy over a wider range. An object of the present invention is to make it possible to detect a state and to ensure safety on road traffic.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明に係る路面状態検
出装置は、上記の課題を解決するため、次の構成を採用
している。
The road condition detecting apparatus according to the present invention employs the following structure to solve the above-mentioned problems.

【0014】すなわち、請求項1記載の発明では、光源
が照射する路面上の光照射位置を含む所定範囲を撮影で
きるようにカメラを設置するとともに、このカメラで撮
影される画像の切出範囲を予め設定し、この切出範囲内
に含まれる画像について、予め設定したしきい値以上の
高輝度の部分を正反射光に基づく部分画像として抽出
し、この抽出された部分画像が予め設定された基準値以
上の面積を持つ場合には、路面に光沢があると判断する
ことを特徴としている。
That is, according to the first aspect of the present invention, a camera is installed so that a predetermined range including a light irradiation position on a road surface irradiated by a light source can be photographed, and a cutout range of an image photographed by the camera is set. With respect to an image included in the cutout range set in advance, a high-brightness portion equal to or higher than a preset threshold value is extracted as a partial image based on regular reflection light, and the extracted partial image is set in advance. When the area is equal to or larger than the reference value, it is determined that the road surface is glossy.

【0015】請求項2記載の発明では、光源が照射する
路面上の光照射位置を含む所定範囲を撮影できるように
カメラを設置し、このカメラで撮影された画像につい
て、予め設定したしきい値以上の高輝度の部分を正反射
光に基づく部分画像として抽出し、この抽出された部分
画像の縦横比が予め設定された基準値以上である場合に
は、路面に光沢があると判断することを特徴としてい
る。
According to the second aspect of the present invention, a camera is installed so that a predetermined range including a light irradiation position on a road surface irradiated by a light source can be photographed, and a predetermined threshold value is set for an image photographed by the camera. The above high-luminance portion is extracted as a partial image based on specular reflection light, and when the aspect ratio of the extracted partial image is equal to or greater than a preset reference value, it is determined that the road surface is glossy. It is characterized by.

【0016】請求項3記載の発明では、請求項2の構成
において、前記高輝度でかつ縦横比が予め設定された基
準値以上の部分画像が3個以上存在するときに、各々の
部分画像の長軸上を通る各ベクトルが全て同一点に向か
う場合にのみ、それらの部分画像は、全て正反射光に基
づく画像であると判断することを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect, when there are three or more partial images having the high luminance and the aspect ratio of which is equal to or more than a predetermined reference value, each of the partial images is Only when all the vectors passing on the long axis go to the same point, the partial images are all determined to be images based on specular reflection light.

【0017】請求項4記載の発明では、請求項1ないし
請求項3のいずれかに記載の構成において、前記高輝度
の部分画像が互いに近接して複数個存在する場合には、
これらの各部分画像が全て共通の直線上に位置する場合
には、その一群の部分画像は、正反射光に基づく画像で
あると判断することを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to third aspects, when a plurality of the high luminance partial images are present close to each other,
When all of these partial images are located on a common straight line, the group of partial images is determined to be an image based on regular reflection light.

【0018】請求項5記載の発明では、請求項1ないし
請求項4のいずれかの構成において、前記カメラで撮影
して得られる画像について、大小2つの第1、第2しき
い値を設定し、第1しきい値以上の高輝度の部分画像を
正反射成分として、第1しきい値以下で第2しきい値以
上の中輝度の部分画像を拡散反射成分としてそれぞれ抽
出し、これら抽出された2つの部分画像の関係から路面
の光沢度合いを検出することを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to fourth aspects, first and second thresholds are set for the image obtained by the camera. , A high-luminance partial image equal to or higher than the first threshold is extracted as a regular reflection component, and a middle-luminance partial image equal to or lower than the first threshold and equal to or higher than a second threshold is extracted as a diffuse reflection component. It is characterized in that the gloss level of the road surface is detected from the relationship between the two partial images.

【0019】請求項6記載の発明では、請求項1ないし
請求項5のいずれかの構成において、光源の路面上の光
照射位置のみならず、前記光源をも含む範囲を撮影でき
るようにカメラを設置し、前記光源の輝度レベルを基準
にして画像抽出のためのしきい値を決定し、一定時間毎
にこれらの各しきい値を更新することを特徴としてい
る。
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the camera is provided so that not only the light irradiation position on the road surface of the light source but also the range including the light source can be photographed. The threshold value for extracting an image is determined based on the luminance level of the light source, and the threshold values are updated at regular intervals.

【0020】請求項7記載の発明では、請求項1ないし
請求項6のいずれかの構成において、前記光源は、前記
車両に設けられた発光体が照射する路側上の反射板から
の反射光であることを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to sixth aspects, the light source is a reflected light from a reflector on a roadside, which is irradiated by a luminous body provided in the vehicle. It is characterized by having.

【0021】請求項8記載の発明では、請求項1ないし
請求項7のいずれかの構成において、前記高輝度の部分
画像の面積の時間的なゆらぎ量を検出し、このゆらぎ量
を参照して路面状態の判別を行うことを特徴としてい
る。
According to the invention of claim 8, in the configuration of any one of claims 1 to 7, the temporal fluctuation amount of the area of the high brightness partial image is detected, and the fluctuation amount is referred to. It is characterized in that the road surface condition is determined.

【0022】請求項9記載の発明では、請求項1ないし
請求項8のいずれかの構成において、前記カメラは、所
定の周波数特性を持つフィルタを備えていることを特徴
としている。
According to a ninth aspect of the present invention, in any one of the first to eighth aspects, the camera is provided with a filter having a predetermined frequency characteristic.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】(実施形態1)図1は本発明の実施
形態1に係る路面状態検出装置において、この装置を構
成するカメラの道路上における設置状態を示す説明図で
ある。
(Embodiment 1) FIG. 1 is an explanatory view showing an installation state of a camera constituting the apparatus on a road in a road surface state detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

【0024】図1に示すように、道路Nに沿って街灯1
1,12,13,…が設けられている場合には、カメラ
2は、それらの街灯11,12,13,…を光源とし
て、その光源11,12,13,…が照射する路面M上
の光照射箇所を含む比較的広い範囲を撮影できるように
設置される。なお、ここでは説明を簡単にするために、
カメラ3は、3つの街灯11〜13とこれに対応した路
面Mを含む領域を撮影できるものとする。
As shown in FIG.
, The camera 2 uses the streetlights 11, 12, 13,... As light sources on the road surface M illuminated by the light sources 11, 12, 13,. It is installed so that a relatively wide range including the light irradiation location can be photographed. Note that here, for simplicity,
It is assumed that the camera 3 can photograph an area including three street lights 11 to 13 and a road surface M corresponding thereto.

【0025】また、この路面状態検出装置1は、カメラ
2で撮影して得られる画像信号を演算処理して路面状態
(光沢の有無)を検出するためのコンピュータなどで構成
される演算処理部3を備えている。
The road surface condition detecting device 1 performs arithmetic processing on an image signal obtained by photographing with the camera 2 to perform a road surface condition
An arithmetic processing unit 3 including a computer or the like for detecting (presence or absence of gloss) is provided.

【0026】次に、この構成の路面状態検出装置1にお
いて、路面状態の検出動作について、図3に示すフロー
チャートに沿って説明する。
Next, the operation of detecting the road surface state in the road surface state detecting device 1 having this configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0027】カメラ2で撮影して得られる画像信号は、
デジタル化されて画像データとして演算処理部3に取り
込まれる(ステップ1)。
An image signal obtained by photographing with the camera 2 is
It is digitized and taken in the arithmetic processing unit 3 as image data (step 1).

【0028】ここで、路面Mが乾燥状態にあるときは、
路面Mには光沢がないため、路面Mからは拡散反射光し
か生じない。したがって、カメラ2は、たとえば、図5
(a)に示すように、街灯11〜13から直接入射する光
の画像SL1,SL2,SL3と、この拡散反射光の画像
Sk1,Sk2,Sk3とを撮影することになる。
Here, when the road surface M is in a dry state,
Since the road surface M has no luster, only the diffuse reflection light is generated from the road surface M. Therefore, the camera 2 is, for example, shown in FIG.
(a), the image S L 1, S L 2, S L 3 of the light incident directly from the street lamps 11 to 13, will be taken and the image Sk1, Sk2, Sk3 the diffuse reflection light .

【0029】一方、路面Mが光沢状態にあるときには、
路面Mからの反射光には、拡散反射光だけでなく正反射
光も発生する。したがって、カメラ2は、たとえば図5
(b)に示すように、街灯11〜13から直接入射する光
の画像SL1,SL2,SL3と、街灯1の正反射光の画
像Ss1,Ss2,Ss3と、街灯11〜13の拡散反射
光の画像Sk1,Sk2,Sk3とをいずれも撮影するこ
とになる。
On the other hand, when the road surface M is in a glossy state,
The reflected light from the road surface M includes not only diffusely reflected light but also regular reflected light. Therefore, the camera 2 is, for example, shown in FIG.
As shown in (b), images S L 1, S L 2, and S L 3 of light directly incident from the street lights 11 to 13, images Ss 1, Ss 2, and Ss 3 of specularly reflected light of the street lights 1, and street lights 11 to 11. All 13 images Sk1, Sk2 and Sk3 of the diffuse reflection light are taken.

【0030】街灯11〜13から直接入射する光の画像
SL1,SL2,SL3は、路面状態を判別する上では
直接には関係がないので、この実施形態1では、その街
灯11〜13からの光の影響を除くため、図6に示すよ
うに、カメラ1の設置時に、予め、路面M上における画
像の切出範囲P1,P2,P3を設定するとともに、光
源1の輝度レベルに近似した所定のしきい値Eth1を予
め設定しておく。
The images SL1, SL2 and SL3 of the light directly incident from the streetlights 11 to 13 have no direct relation in determining the road surface condition. Therefore, in the first embodiment, the light from the streetlights 11 to 13 is used. As shown in FIG. 6, when the camera 1 is installed, the cut-out ranges P1, P2, and P3 of the image on the road surface M are set in advance, and a predetermined The threshold value Eth1 is set in advance.

【0031】そして、演算処理部3は、上記の各切出範
囲P1,P2,P3に含まれる画像について、しきい値
Ethと比較を行い、画像を白黒の2値画像に変換する
(ステップ2,3)。つまり、この切出範囲P1に含まれ
る画像の輝度レベルがしきい値Eth以上であれば白、そ
れ以下のレベルでは黒とする。
Then, the arithmetic processing unit 3 compares the images included in the above-described cutout ranges P1, P2, and P3 with the threshold value Eth, and converts the images into black and white binary images.
(Steps 2 and 3). That is, white is set when the luminance level of the image included in the cutout range P1 is equal to or higher than the threshold value Eth, and black when the luminance level is lower than the threshold value Eth.

【0032】次に、2値化処理の内容についてさらに具
体的に説明する。なお、各々の切出範囲P1,P2,P
3についての処理内容は同じであるから、ここでは一つ
の切出範囲たとえばP1についてのみ説明する。
Next, the contents of the binarization process will be described more specifically. Note that each of the cutout ranges P1, P2, P
3 are the same, so that only one extraction range, for example, P1 will be described here.

【0033】路面Mが乾燥状態では、拡散反射光に基づ
く画像Sk1しか得られず、かつ、その拡散反射光の画
像Sk1は正反射光に基づいて画像に比較して輝度レベ
ルが低いので、その画像Sk1の輝度レベルはしきい値
Eth未満であり、これを2値画像に変換すると、切出範
囲P内は全て黒となる。
When the road surface M is in a dry state, only the image Sk1 based on the diffuse reflection light can be obtained, and the luminance level of the image Sk1 of the diffuse reflection light is lower than that of the image based on the regular reflection light. The brightness level of the image Sk1 is less than the threshold value Eth, and when this is converted into a binary image, the entire cutout range P becomes black.

【0034】一方、図7(a)に示すように、光沢状態で
は、切出範囲P1について、拡散反射光に基づく画像S
k1とともに、正反射光に基づく画像Ss1が同時に得ら
れる。このとき、正反射光に基づく画像Ss1は、拡散
反射光に基づく画像Sk1よりも輝度レベルが十分に大
きいのでしきい値Eth以上であり、これを2値画像に変
換すると、図7(b)に示すように、路面Mの正反射光の
画像Ss1に対応する箇所が白、その他の部分が黒とな
る。以下、このようにして抽出される比較的輝度の高い
部分の画像を単に部分画像という。
On the other hand, as shown in FIG. 7A, in the glossy state, the image S based on the diffuse reflected light
Together with k1, an image Ss1 based on specular reflection light is obtained at the same time. At this time, since the image Ss1 based on the specular reflection light has a sufficiently large luminance level than the image Sk1 based on the diffuse reflection light, the image Ss1 is equal to or larger than the threshold value Eth. When this is converted into a binary image, FIG. As shown in the figure, the portion corresponding to the image Ss1 of the regular reflection light on the road surface M is white, and the other portions are black. Hereinafter, the image of the portion with relatively high luminance extracted in this manner is simply referred to as a partial image.

【0035】次に、この部分画像Ss1について、光沢
検出処理を行う(ステップ4)。
Next, a gloss detection process is performed on the partial image Ss1 (step 4).

【0036】この光沢検出処理では、図4のフローチャ
ートに示すように、この部分画像Ss1の面積A1(実際
には画像Ss1の画素数)を測定し(ステップ6)、その測
定した面積A1を予め設定した所定の基準値Athと比較
する(ステップ7)。そして、測定した面積A1が基準値
Ath以上あれば、路面Mは光沢状態にあると判断し(ス
テップ8)、基準値Ath以下ならば路面Mは光沢がなく
て乾燥していると判断する(ステップ9)。
In the gloss detection process, as shown in the flowchart of FIG. 4, the area A1 of the partial image Ss1 (actually, the number of pixels of the image Ss1) is measured (step 6), and the measured area A1 is determined in advance. A comparison is made with the set reference value Ath (step 7). If the measured area A1 is equal to or greater than the reference value Ath, it is determined that the road surface M is in a glossy state (step 8). If the measured area A1 is equal to or less than the reference value Ath, it is determined that the road surface M is glossy and dry (step 8). Step 9).

【0037】上記の処理を各切出範囲P1,P2,P3
ごとに行うことにより、路面の状態をカメラ2で撮影可
能な広い範囲にわたって検出することができる。
The above processing is performed for each of the cutout ranges P1, P2, P3.
By performing each of the operations, the state of the road surface can be detected over a wide range that can be photographed by the camera 2.

【0038】(実施形態2)上記の実施形態1では、カメ
ラ1の設置時に、路面M上における画像の切出範囲P
1,P2,P3を予め設定しているが、その場合には、
道路Nへのカメラ1の設置場所に応じてその都度、路面
M上の正反射光Ss1,Ss2,Ss3が入射可能な切出
範囲P1,P2,P3を設定せねばならず、設定操作に
手間がかかる。また、カメラ2に振動(たとえば地震な
ど)が加わって視野がずれたような場合には、図7(a)の
破線で示すように、切出範囲P1が路面Mではなく街灯
11を含むようになり、このときには、街灯11からの
直接光を路面Mからの正反射光Ss1とみなしてしま
い、路面Mが光沢状態であると誤検出される恐れがあ
る。
(Embodiment 2) In Embodiment 1 described above, when the camera 1 is installed, the image cutout range P on the road surface M is set.
1, P2 and P3 are set in advance. In that case,
In each case, depending on the installation location of the camera 1 on the road N, the cutout ranges P1, P2, and P3 on which the regular reflection light Ss1, Ss2, and Ss3 can be incident on the road surface M must be set. It takes. When the camera 2 is vibrated (for example, due to an earthquake) and the field of view is shifted, as shown by a broken line in FIG. 7A, the cutout range P1 includes the streetlight 11 instead of the road surface M. At this time, the direct light from the street lamp 11 is regarded as the regular reflection light Ss1 from the road surface M, and there is a possibility that the road surface M is erroneously detected as being in a glossy state.

【0039】そこで、この実施形態2では、路面Mが光
沢状態にあるときに得られる正反射光の部分画像Ss
1,Ss2,Ss3のパターンに着目し、そのパターンが
長楕円形状であるときに正反射成分と、また、長楕円形
状でなくて円形に近い形状のときには光源とみなすよう
にして、両者を区別するようにする。すなわち、カメラ
2への正反射光は、光源11〜13と路面Mとカメラ2
との間に、入射角=反射角の関係が成り立つので、カメ
ラ2で撮影される正反射光の部分画像Ss1,Ss2,S
s3のパターンは、図7(b)に示すように、反射方向に沿
ってある程度の長さを持つ長楕円形状になるので、光源
に基づくパターンと区別できる。
Therefore, in the second embodiment, the partial image Ss of the regular reflection light obtained when the road surface M is in the glossy state.
Focusing on the patterns 1, Ss2, and Ss3, the specular reflection component is considered when the pattern is a long ellipse, and the light source is considered when the pattern is not a long ellipse but close to a circle. To do it. That is, the specularly reflected light to the camera 2 includes the light sources 11 to 13, the road surface M, and the camera 2.
, The relationship of incident angle = reflection angle holds, so that the partial images Ss1, Ss2, S
As shown in FIG. 7B, the pattern of s3 has a long elliptical shape having a certain length along the reflection direction, and thus can be distinguished from the pattern based on the light source.

【0040】この実施形態2の演算処理部3における具
体的な処理内容について、図8に示すフローチャートに
沿って説明する。なお、この実施形態2においても、説
明を簡単にするために、カメラ3は、3つの街灯11〜
13とこれに対応した路面Mを含む領域を撮影できるよ
うに設置されているものとする。
The specific processing contents of the arithmetic processing unit 3 of the second embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Note that, also in the second embodiment, in order to simplify the description, the camera 3 includes three street lights 11 to 11.
13 and an area including the road surface M corresponding thereto is installed.

【0041】演算処理部3には、カメラ2で撮影して得
られる画像信号がデジタル化されて画像データとして取
り込まれる(ステップ10)。
An image signal obtained by photographing with the camera 2 is digitized by the arithmetic processing section 3 and taken in as image data (step 10).

【0042】次に、演算処理部3は、取り込んだ画像を
2値画像に変換し、高輝度の部分画像のパターンを抽出
する(ステップ11)。その場合の処理内容は実施形態1
の場合と同様である。たとえば、路面Mが光沢状態にあ
るときには、街灯11〜13から直接入射する光に基づ
く2値化された部分画像SL1,SL2,SL3と、街灯
1の正反射光に基づく2値化された部分画像Ss1,Ss
2,Ss3とが得られることになる。
Next, the arithmetic processing unit 3 converts the fetched image into a binary image and extracts a pattern of a high-luminance partial image (step 11). The processing content in that case is described in the first embodiment.
Is the same as For example, when the road surface M is in a glossy state, it is based on binarized partial images S L 1, S L 2, S L 3 based on light directly incident from the street lamps 11 to 13 and the regular reflection light of the street lamp 1. Binarized partial images Ss1, Ss
2, Ss3.

【0043】次に、この抽出された部分画像SL1,SL
2,SL3,Ss1,Ss2,Ss3の各々について、次の
処理を行う。なお、ここでは、一つの部分画像Ss1を
例にとって説明するが、他の部分画像SL1,SL2,S
L3,Ss2,Ss3についても処理内容は同じである。
Next, the extracted partial images S L 1 and S L
2, S L3 , Ss1, Ss2, and Ss3 are subjected to the following processing. Here, one partial image Ss1 will be described as an example, but other partial images S L1 , S L2 , S
The processing contents are the same for L3, Ss2, and Ss3.

【0044】まず、図9(a)に示すように、この部分画
像Ss1を含む所定の画像領域Q(ただし、この画像領域
Qは実施形態1で説明した切出範囲P1よりも小さい)
を設定するとともに、この部分画像Ss1の重心位置O'
を算出する(ステップ12)。そして、図9(b)に示すよ
うに、この重心位置O'を原点とした直交座標系(X'軸
−Y'軸)を設定する。続いて、図9(c)に示すように、
この画像領域Qを重心位置O'を中心にして、回転角θ
を順次Δθの角度幅でもって回転しつつ、この部分画像
Ss1のX'軸とY'軸とにそれぞれ投影される像の各幅
D,Lを求め、両者の縦横比H(=L/D)を算出する。
これをθ=−90°からθ=+90°に達するまで繰り
返すことで、図9(d)に示すように、角度θ変化に伴う
縦横比Hのピーク曲線が得られる。そこで、この曲線か
ら縦横比Hの最大値Hpを決定する。(ステップ13〜1
9)。
First, as shown in FIG. 9A, a predetermined image area Q including this partial image Ss1 (however, this image area Q is smaller than the cutout range P1 described in the first embodiment)
Is set, and the center of gravity O 'of the partial image Ss1 is set.
Is calculated (step 12). Then, as shown in FIG. 9 (b), an orthogonal coordinate system (X 'axis-Y' axis) with the center of gravity position O 'as the origin is set. Subsequently, as shown in FIG.
This image area Q is rotated about the center of gravity position O ′ and the rotation angle θ
Are sequentially rotated by an angle width of Δθ, the widths D and L of the images projected on the X ′ axis and the Y ′ axis of the partial image Ss1 are obtained, and the aspect ratio H (= L / D) of both is obtained. ) Is calculated.
By repeating this process from θ = −90 ° to θ = + 90 °, a peak curve of the aspect ratio H with the change of the angle θ is obtained as shown in FIG. 9D. Therefore, the maximum value Hp of the aspect ratio H is determined from this curve. (Steps 13-1
9).

【0045】そして、この縦横比Hの最大値Hpを予め
設定された基準値Hthと比較する(ステップ20)。この
場合の基準値Hthとしては、たとえば、L=2D、つま
り長軸方向の長さが短軸方向の長さの2倍(H=2)に設
定される。
Then, the maximum value Hp of the aspect ratio H is compared with a preset reference value Hth (step 20). As the reference value Hth in this case, for example, L = 2D, that is, the length in the long axis direction is set to twice (H = 2) the length in the short axis direction.

【0046】上述のように、路面Mが光沢状態である場
合の正反射光に基づく部分画像Ss1,Ss2,Ss3の
パターンは、反射方向に沿ってある程度の長さを持つ長
楕円形状になっているので、その縦横比Hは基準値Hth
以上となる。したがって、この場合には、路面Mは光沢
状態にあると判断する(ステップ21)。
As described above, the patterns of the partial images Ss1, Ss2, and Ss3 based on the specularly reflected light when the road surface M is in a glossy state have an oblong shape having a certain length along the reflection direction. The aspect ratio H is equal to the reference value Hth
That is all. Therefore, in this case, it is determined that the road surface M is in a glossy state (step 21).

【0047】一方、街灯11〜13から直接カメラ2に
入射する光の部分画像SL1,SL2,SL3のパターン
は略円形となるので、その縦横比Hは基準値Hth以下と
なる。したがって、H<Hthの場合には、街灯11〜1
3に起因した部分画像SL1,SL2,SL3の可能性が
高く、正反射光に基づく部分画像ではいから、路面状態
の検出対象から外して、検出不可と判断し、その部分画
像SL1,SL2,SL3は白から黒にする(ステップ2
2)。
On the other hand, since the pattern of the partial images S L 1, S L 2, S L 3 of the light directly incident on the camera 2 from the street lamps 11 to 13 is substantially circular, the aspect ratio H is not more than the reference value Hth. Become. Therefore, when H <Hth, the street lights 11 to 1
It is highly possible that the partial images S L 1, S L 2, and S L 3 due to 3 are not included in the partial image based on the specularly reflected light. partial image S L 1, S L 2, S L 3 is from white to black (step 2
2).

【0048】上記の処理を高輝度を有する部分画像SL
1,SL2,SL3,Ss1,Ss2,Ss3の各々につい
て行う(ステップ23)。
The above processing is performed by using a partial image S L having high brightness.
1, S L2 , S L3 , Ss1, Ss2, Ss3 (Step 23).

【0049】こうすれば、実施形態1のように、カメラ
2の設置場所に応じて予め路面に相当する箇所に切出範
囲P1,P2,P3をその都度設定するといった手間を
かけずに、路面Mが光沢状態であるかどうかを確定する
ことができる。
In this way, as in the first embodiment, it is not necessary to set the cutout ranges P1, P2, and P3 in advance at a location corresponding to the road surface in accordance with the installation location of the camera 2 each time. It can be determined whether M is in a glossy state.

【0050】ただし、このような縦横比Hに基づく判断
だけでは、たとえば、街灯11〜13が細長い蛍光燈の
ようなものでは、この光源から直接にカメラ2に入射す
る光は、図8のステップ20においてH>Hthと判断さ
れてしまい、正反射光と誤認識されるおそれがある。そ
の対策のために、次のような処理を加えるのが一層好ま
しい。
However, when the street lights 11 to 13 are, for example, elongated fluorescent lights, the light directly incident on the camera 2 from the light source is determined by the judgment based on the aspect ratio H alone, as shown in FIG. At 20, it is determined that H> Hth, which may be erroneously recognized as regular reflection light. To cope with this, it is more preferable to add the following processing.

【0051】いま、カメラ2で図10(a)に示すような
画像が撮影されたとしたとき、図8に示したフローチャ
ートの処理を終了した時点では、図10(b)に示すよう
に、H≧Hthを満たす部分画像Ss1,Ss2,Ss3の
みが残る。
Now, assuming that an image as shown in FIG. 10A is taken by the camera 2, at the time when the processing of the flowchart shown in FIG. 8 is completed, as shown in FIG. Only the partial images Ss1, Ss2, Ss3 satisfying ≧ Hth remain.

【0052】そこで、これらの各部分画像Ss1,Ss
2,Ss3の長軸上を通るベクトルが全て同一点に向か
う場合にのみ、それらの各部分画像Ss1,Ss2,Ss
3は、全て正反射光に基づく画像であると判断する。
Therefore, each of these partial images Ss1, Ss
2, Ss3 only when all the vectors passing on the long axis go to the same point, the partial images Ss1, Ss2, Ss
No. 3 judges that the images are all based on specularly reflected light.

【0053】このようにすれば、細長い蛍光燈のような
ものが光源であったとしても、これを路面Mからの正反
射光と誤検出されることがなくなるため、光沢状態の判
断結果の信頼性を一層高めることができる。
In this way, even if the light source is an elongated fluorescent lamp, the light source is not erroneously detected as the regular reflection light from the road surface M. Properties can be further enhanced.

【0054】具体的な処理動作を図11に示すフローチ
ャートに基づいて説明する。なお、この図11に示す各
ステップの処理は、図8のフローチャートのステップ2
3の処理の後に引き続いて行われる。
The specific processing operation will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Note that the processing of each step shown in FIG. 11 is performed in Step 2 of the flowchart of FIG.
The processing is performed after the processing of step 3.

【0055】図12に示すように、各々の部分画像Ss
1,Ss2,Ss3について、その縦横比の最大値Mpに
対応する回転角θmax1,θmax2,θmax3を求め(ステ
ップ31)、その回転角θmax1,θmax2,θmax3の方
向に一致し、かつ、各部分画像Ss1,Ss2,Ss3の
重心位置O'1,O'2,O'3を起点とする単位ベクト
ルv1,v2,v3を決定する(ステップ32)。そして、
各単位ベクトルv1,v2,v3の方向に重なる直線R
1,R2,R3の式を求める(ステップ33)。
As shown in FIG. 12, each partial image Ss
1, Ss2, Ss3, the rotation angles θmax1, θmax2, θmax3 corresponding to the maximum value Mp of the aspect ratio are obtained (step 31). The unit vectors v1, v2, and v3 starting from the barycentric positions O'1, O'2, and O'3 of Ss1, Ss2, and Ss3 are determined (step 32). And
Straight line R overlapping in the direction of each unit vector v1, v2, v3
The equations of 1, R2 and R3 are obtained (step 33).

【0056】次に、部分画像Ss1と部分画像Ss2を通
る直線R1,R2の交点座標C12を算出し(ステップ
34)、続いて、部分画像Ss1と部分画像Ss3を通る
直線R1,R3の交点座標C13を算出する(ステップ
34)。そして、両交点座標C12,C13が一致する
かどうかを調べる(ステップ35)。
Next, the intersection coordinates C12 of the straight lines R1 and R2 passing through the partial images Ss1 and Ss2 are calculated (step 34), and then the intersection coordinates of the straight lines R1 and R3 passing through the partial images Ss1 and Ss3. C13 is calculated (step 34). Then, it is checked whether or not both intersection coordinates C12 and C13 match (step 35).

【0057】両交点座標C12,C13が一致するとき
には、これらの部分画像Ss1,Ss2,Ss3は全て正
反射光に基づくもので光沢状態であると判断する(ステ
ップ37)。一方、両交点座標C12,C13が一致し
ない場合には、これらの部分画像Ss1,Ss2,Ss3
の内の少なくとも一つは正反射光に基づくものではな
く、検出不可と判断する(ステップ38)。
When both intersection coordinates C12 and C13 match, it is determined that these partial images Ss1, Ss2 and Ss3 are all glossy because they are based on regular reflection light (step 37). On the other hand, when the intersection coordinates C12 and C13 do not match, these partial images Ss1, Ss2, Ss3
At least one of them is not based on the specular reflection light and is determined to be undetectable (step 38).

【0058】このようにすれば、細長い蛍光燈のような
ものが光源であったとしても、これを路面Mからの正反
射光と誤検出することがなくなるため、光沢状態の判断
結果の信頼性を一層高めることができる。
In this way, even if the light source is an elongated fluorescent light, the light source is not erroneously detected as the regular reflection light from the road surface M. Can be further increased.

【0059】(変形例)上記の各実施形態1,2に対し
て、次のような変形例が考えられる。
(Modifications) The following modifications are conceivable for the first and second embodiments.

【0060】 路面Mが平坦ではなく凸凹状態である
とき、カメラ2が撮影する方向によっては、正反射光は
単純な長楕円形状のパターンにならず、凸凹に応じて複
数のパターンに分割されることがある。
When the road surface M is not flat but uneven, the specularly reflected light does not form a simple oblong pattern, but is divided into a plurality of patterns according to the unevenness, depending on the direction in which the camera 2 shoots. Sometimes.

【0061】すなわち、図13(a)に示すように、路
面Mの正反射光が入射するであろうと想定される箇所を
画像の切出範囲P1として予め設定した場合でも、その
箇所の路面Mが凹凸の状態であれば、凹部に相当する箇
所からの正反射光はカメラ2に入射しない。したがっ
て、2値化処理後の部分画像は、凹凸がなければ本来一
つの部分画像Ss1となるべきものが、図13(b)に示す
ように、3個以上の正反射光の部分画像Ss1a,Ss1
b,Ss1cに分離されてしまう。そして、個々の部分画
像Ss1a,Ss1b,Ss1cについて、実施形態1のよう
に面積を算出してしきい値と比較しても、各々の部分画
像の面積は全てしきい値以下となる。また、実施形態2
のように縦横比を算出してしきい値と比較しても、各々
の部分画像の縦横比は、全てしきい値以下となってしま
う。つまり、本来の正反射光とは判断されなくなり、路
面Mが光沢状態にないと誤検出される恐れがある。
That is, as shown in FIG. 13 (a), even if a place where specularly reflected light of the road surface M is likely to be incident is set in advance as the cutout range P1 of the image, the road surface M at that place is set. Is irregular, the specularly reflected light from the portion corresponding to the concave portion does not enter the camera 2. Therefore, the partial image after the binarization processing should originally be one partial image Ss1 if there are no irregularities, but as shown in FIG. 13B, three or more partial images Ss1a, Ss1
b, Ss1c. Then, even if the area of each of the partial images Ss1a, Ss1b, and Ss1c is calculated and compared with the threshold value as in the first embodiment, the area of each partial image is all equal to or smaller than the threshold value. Embodiment 2
Even when the aspect ratio is calculated and compared with the threshold value, the aspect ratios of the respective partial images all fall below the threshold value. That is, the light is not determined to be the original regular reflection light, and the road surface M may be erroneously detected as not being in the glossy state.

【0062】そこで、このような不都合を無くすため
に、所定の画像領域Qを設定した場合に、その画像領域
Q内に隣接した一群(この例では3個)の部分画像Ss1a
〜Ss1cが含まれる場合には、図11に示したフローチ
ャートと同様の処理によって、各部分画像Ss1a〜Ss
1cの単位ベクトルの方向に重なる各直線の式を求め
て、これらの直線が互いにほぼ重なり合う場合には、そ
の一群の部分画像Ss1a〜Ss1cは、正反射光に基づく
もので路面は光沢状態であると判断する。
In order to eliminate such inconvenience, when a predetermined image area Q is set, a group (three in this example) of partial images Ss1a adjacent to the predetermined image area Q is set.
SSs1c to Ss1c, the partial images Ss1a to Ss1c are processed by the same processing as in the flowchart shown in FIG.
An equation of each straight line overlapping in the direction of the unit vector 1c is obtained, and when these straight lines substantially overlap each other, the group of partial images Ss1a to Ss1c is based on specular reflection light and the road surface is in a glossy state. Judge.

【0063】こうすることにより、道路の老朽化によっ
て路面が凸凹の状態になっても、誤認識するのを防ぐこ
とができる。
By doing so, even if the road surface becomes uneven due to aging of the road, erroneous recognition can be prevented.

【0064】 実施形態1,2では、2値化した部分
画像によって光沢の有無を検出するようにしているが、
本発明はこれに限るものではなく、光沢の度合いを検出
する上で、2つのしきい値Eth1,Eth2を用いて、3
値化した画像としてもよい。
In the first and second embodiments, the presence / absence of gloss is detected based on the binarized partial image.
The present invention is not limited to this. In detecting the degree of gloss, three threshold values Eth1 and Eth2
A valued image may be used.

【0065】一例として、実施形態1における図3に示
したフローチャートのステップ3およびステップ4を図
14に示すフローチャートの処理内容に置き換えること
ができる。
As an example, steps 3 and 4 of the flowchart shown in FIG. 3 in the first embodiment can be replaced with the processing contents of the flowchart shown in FIG.

【0066】すなわち、予め、2つのしきい値ETh
1,Eth2(ただし、Eth1>Eth2)を設定しておき、
たとえば図15(a)に示すような一つの切出範囲P1に
含まれる画像について、しきい値Eth1,Eth2と比較
を行い、図15(b)に示すように、輝度レベルがEth1
以上の部分画像Ssを白で示し、Eth2以上でEth1未
満の部分画像Skとしてグレーで示し、それ以外を黒で
示す(ステップ40)。そして、白の部分画像Ssは路面
Mからの正反射光に基づく画像であり、グレーの部分画
像Skは拡散反射光に基づく画像として扱う。
That is, two threshold values ETh are set in advance.
1, Eth2 (where Eth1> Eth2)
For example, an image included in one cutout range P1 as shown in FIG. 15A is compared with threshold values Eth1 and Eth2, and as shown in FIG.
The above partial images Ss are shown in white, the partial images Sk that are equal to or more than Eth2 and less than Eth1 are shown in gray, and the others are shown in black (step 40). The white partial image Ss is an image based on the regular reflection light from the road surface M, and the gray partial image Sk is an image based on the diffuse reflection light.

【0067】そして、各部分画像Ss1,Sk1につい
て、その面積As1,Ak1(画素の数)を求め(ステップ
41)、続いて両者As1,Ak1の比(=As1/Ak1)
を求めて、これを光沢度合いKとする(ステップ42)。
Then, for each of the partial images Ss1 and Sk1, the areas As1 and Ak1 (the number of pixels) are obtained (step 41), and then the ratio of both As1 and Ak1 (= As1 / Ak1)
Is determined as the gloss level K (step 42).

【0068】カメラ2に映る正反射光の部分画像Ss1
の面積As1と、拡散反射光の部分画像Sk1の面積Ak
1との関係は、光沢度合いKが大きくなると、光源から
の光は正反射光の成分が大きくなって、拡散反射光の部
分画像Sk1の面積Ak1は減少していく。
Partial image Ss1 of specular reflected light reflected on camera 2
And the area Ak of the partial image Sk1 of the diffuse reflected light.
The relationship with 1 is that when the degree of gloss K increases, the light from the light source has a large specular reflection component, and the area Ak1 of the partial image Sk1 of the diffuse reflection light decreases.

【0069】そこで、光沢度合いの識別用として2つの
しきい値Kth1,Kth2(ただし、Kth1<Kth2)を予
め設定しておき、光沢度合いKをこれらのしきい値Kth
1,Kth2と比較する(ステップ43,44)。
Therefore, two thresholds Kth1 and Kth2 (where Kth1 <Kth2) are set in advance for discriminating the degree of gloss, and the degree of gloss K is set to these thresholds Kth
1 and Kth2 (steps 43 and 44).

【0070】そして、光沢度合いKがKth1以下の場合
には、路面Mは光沢状態にないと判断し(ステップ4
5)、Eth1以上でEth2未満の場合には(ステップ4
6)、路面Mは光沢状態だがその程度は小さいと判断し
(ステップ46)、Eth2以上の場合には、路面Mは光沢
状態でかつその程度は大きいと判断する(ステップ4
7)。
If the glossiness K is equal to or smaller than Kth1, it is determined that the road surface M is not in a glossy state (step 4).
5) If the value is equal to or larger than Eth1 and smaller than Eth2 (step 4)
6) The road surface M is glossy but the degree is small
(Step 46) If Eth2 or more, it is determined that the road surface M is in a glossy state and its degree is large (Step 4).
7).

【0071】このように、2つのしきい値Eth1,Eth
2を設けて3値画像とすると、光沢の度合いKが検出で
きるようになる。
As described above, the two threshold values Eth1, Eth
If a ternary image is provided by providing 2, the degree of gloss K can be detected.

【0072】なお、実施形態2の場合についも、同様に
3値化画像について処理することが可能である。さら
に、3値化に限らず、4値化以上の画像にすることも可
能である。
In the case of the second embodiment, the ternary image can be similarly processed. Further, the image is not limited to the ternarization, and it is also possible to convert the image to a quaternary or more.

【0073】 実施形態1,2における画像の2値化
のためのしきい値Eth、および、上記の変形例におけ
る画像の3値化のためのしきい値Eth1,Eth2は、い
ずれも初期設定後は、その値は変更されないが、このよ
うな固定した値にすると、光源11〜13が老朽化して
発光パワーが減少した場合には、その影響を受けること
になる。
The threshold values Eth for binarizing the image in the first and second embodiments and the threshold values Eth1 and Eth2 for binarizing the image in the above-described modified examples are both after initial setting. Is not changed, but with such a fixed value, if the light sources 11 to 13 are deteriorated and the light emission power is reduced, they will be affected.

【0074】そこで、この不都合を無くすために、これ
らのしきい値Eth,Eth1,Eth2を、光源の状況に応
じて可変できるようにすることも可能である。
Therefore, in order to eliminate this inconvenience, it is possible to make these threshold values Eth, Eth1, and Eth2 variable according to the state of the light source.

【0075】一例として、上記の変形例における画像
の3値化のためのしきい値Eth1,Eth2を可変できる
ようにした場合を説明する。
As an example, a case will be described in which the threshold values Eth1 and Eth2 for ternarizing an image in the above-described modified example can be changed.

【0076】図16(a)に示すように、予め、路面Mに
相当する画像の切出範囲P1を設定するだけでなく、光
源11を含む箇所の切出範囲L1も同時に設定してお
き、この切出範囲L1の内にある光源11の輝度レベル
Eを測定する。そして、この輝度レベルEに基づいて、
画像を変換するときのしきい値Eth1,Eth2を次のよ
うにして定める。
As shown in FIG. 16 (a), not only the cutout range P1 of the image corresponding to the road surface M is set in advance, but also the cutout range L1 of the portion including the light source 11 is set at the same time. The luminance level E of the light source 11 within the cutout range L1 is measured. Then, based on the luminance level E,
The threshold values Eth1 and Eth2 for converting an image are determined as follows.

【0077】正反射光に基づく画像Ss1の輝度レベル
は光源11の輝度レベルとほぼ同じなので、しきい値は
Eth1=k1・E(たとえば、k1=0.5)とし、拡散反
射光に基づく部分画像Sk1の輝度レベルは基準となる
路面Mが黒色だとすると、一桁以上小さくなるので、し
きい値はEth2=k2・E(たとえば、k2=0.05)と
する。
Since the luminance level of the image Ss1 based on the regular reflection light is almost the same as the luminance level of the light source 11, the threshold value is set to Eth1 = k1 · E (for example, k1 = 0.5). If the reference road surface M is black, the luminance level of the image Sk1 is reduced by one digit or more. Therefore, the threshold value is set to Eth2 = k2 · E (for example, k2 = 0.05).

【0078】このように、一定時間ごとに切出範囲L1
内での光源11の輝度レベルEの値からしきい値Eth
1,Eth2を求めて、このしきい値Eth1,Eth2を更
新することにより、光源11の老朽化による発光パワー
が減少しても影響を受けずに図16(b)に示すような3
値画像Ss1,Sk1を得ることができる。
As described above, the cut-out range L1
From the value of the luminance level E of the light source 11 within the threshold value Eth
1 and Eth2, and updating these threshold values Eth1 and Eth2, there is no effect even if the light emission power is reduced due to the aging of the light source 11, and is not affected as shown in FIG.
Value images Ss1 and Sk1 can be obtained.

【0079】なお、ここでは、3値画像を得る場合につ
いて説明したが、実施形態1,2における画像の2値化
のためのしきい値Ethも一定時間ごとにEth=k・E(た
とえばk=0.5)として、更新するようにしてもよいの
は勿論である。
Although the case where a ternary image is obtained has been described here, the threshold value Eth for binarizing the image in the first and second embodiments is also set to Eth = k · E (for example, k = 0.5) as a matter of course.

【0080】 実施形態1,2において、路面状態検
出装置1に温度計を加えると、路面Mが光沢状態にある
と判断された場合において、それが湿潤か凍結かの区別
が可能となる。
In the first and second embodiments, when a thermometer is added to the road surface condition detection device 1, when it is determined that the road surface M is in a glossy condition, it is possible to distinguish between wet and frozen.

【0081】たとえば、実施形態1の場合において、図
4に示したフローチャートのように、部分画像Ss1の
面積A1を基準値Athと比較して(ステップ7)、直ちに
光沢状態の有無を判断する(ステップ8,9)代わりに、
図17に示すように、部分画像Ss1の面積A1を基準
値Athと比較して(ステップ7)、面積A1が基準値Ath
よりも大きい場合には、路面Mは光沢状態にあるので、
引き続いて、温度計で測定される温度が0℃以下である
か否かを判断し(ステップ50)、0℃以下ならば路面M
は凍結していると判断する(ステップ51)。また、0℃
を越えているならば、路面Mは湿潤状態にあるとは判断
する(ステップ52)。さらに、部分画像Ss1の面積A
1が基準値Athよりも小さい場合には、切出範囲Sr内
にある全画素の輝度レベルの平均値を算出し(ステップ
53)、この平均値が予め設定されたしきい値athと比較
する(ステップ54)。そして、平均値がしきい値ath未
満ならば、路面Mは乾燥状態にあると判断し(ステップ
55)、平均値がしきい値ata以上ならば路面Mには積雪
があると判断する(ステップ56)。
For example, in the case of the first embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 4, the area A1 of the partial image Ss1 is compared with the reference value Ath (step 7), and it is immediately determined whether or not there is a gloss state (step 7). Steps 8, 9) Instead,
As shown in FIG. 17, the area A1 of the partial image Ss1 is compared with the reference value Ath (step 7), and the area A1 is compared with the reference value Ath.
If the road surface M is larger, the road surface M is in a glossy state.
Subsequently, it is determined whether or not the temperature measured by the thermometer is 0 ° C. or less (step 50).
Is determined to be frozen (step 51). Also, 0 ° C
Is exceeded, it is determined that the road surface M is in a wet state (step 52). Further, the area A of the partial image Ss1
If 1 is smaller than the reference value Ath, the average value of the luminance levels of all the pixels within the cut-out range Sr is calculated (step 53), and this average value is compared with a preset threshold ath. (Step 54). If the average value is less than the threshold value ath, it is determined that the road surface M is in a dry state (step 55), and if the average value is not less than the threshold value ata, it is determined that the road surface M has snow (step 55). 56).

【0082】また、温度計を設けなくても、正反射光に
基づく部分画像たとえばSs1の面積A1を時間的に連
続して検出することにより、路面Mが湿潤状態か凍結状
態かの判別ができる。
Further, even if a thermometer is not provided, it is possible to determine whether the road surface M is in a wet state or a frozen state by detecting the partial image based on the regular reflection light, for example, the area A1 of Ss1, continuously. .

【0083】例えば、図18に示すように、路面Mが湿
潤状態であるときには、凍結状態に比較して表面が揺ら
いでいるので、正反射光に基づく部分画像Ss1の面積
が経時的に変化する。そこで、ゆらぎの大小によって湿
潤、凍結状態を区別することができる。
For example, as shown in FIG. 18, when the road surface M is in a wet state, the surface of the partial image Ss1 based on the regular reflection light changes over time because the surface fluctuates as compared with the frozen state. . Therefore, the wet or frozen state can be distinguished by the magnitude of the fluctuation.

【0084】たとえば、図17のフローチャートの処理
に代えて、図19のフローチャートに示すように、部分
画像Ss1の面積A1を基準値Athと比較し(ステップ
7)、面積A1が基準値Athよりも大きい場合には、路
面Mは光沢状態にあるので、引き続いて、この部分画像
Ss1の面積を一定時間にわたって順次算出し、その時
間内の面積の最大値A1maxと最小値A1minとをそれぞ
れ求める(ステップ60,61)。そして、両者A1ma
x,A1minの差(=A1max−A1min)を正反射光のゆら
ぎB1として算出する(ステップ62)。次に、予め設定
した基準値Bthと比較して(ステップ63)、ゆらぎB1
が基準値Bth以下ならば路面Mは凍結していると判断す
る(ステップ51)。また、ゆらぎB1が基準値Bthを越
えているならば、路面Mは湿潤状態にあると判断する
(ステップ65)。
For example, instead of the processing of the flowchart of FIG. 17, as shown in the flowchart of FIG. 19, the area A1 of the partial image Ss1 is compared with the reference value Ath (step 7), and the area A1 is smaller than the reference value Ath. If it is larger, the road surface M is in a glossy state, so that the area of the partial image Ss1 is successively calculated over a certain period of time, and the maximum value A1max and the minimum value A1min of the area within that time are obtained (step S1). 60, 61). And both A1ma
The difference between x and A1min (= A1max-A1min) is calculated as the fluctuation B1 of the specularly reflected light (step 62). Next, the fluctuation B1 is compared with a preset reference value Bth (step 63).
Is equal to or smaller than the reference value Bth, it is determined that the road surface M is frozen (step 51). If the fluctuation B1 exceeds the reference value Bth, it is determined that the road surface M is in a wet state.
(Step 65).

【0085】なお、ステップ7で、部分画像Ss1の面
積A1が基準値Athよりも小さい場合の処理は、図17
に示した場合(ステップ53〜56)と同様であるから、
ここでは説明を省略する。
In the case where the area A1 of the partial image Ss1 is smaller than the reference value Ath in step 7, the processing shown in FIG.
(Steps 53 to 56)
Here, the description is omitted.

【0086】 上記の各実施形態1,2では、街灯1
1〜13を光源とした場合について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、たとえば、図20に
示すように、信号機20を光源とし、交差点などの路面
状態を検出し、その検出出力に基づいて交差点における
信号機制御を行うこともできる。
In each of the first and second embodiments, the streetlight 1
Although the description has been given of the case where the light sources 1 to 13 are used, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. The traffic signal control at the intersection can also be performed based on the detection output.

【0087】その場合、信号機20は、光の波長が赤・
黄・緑と3種類にものに切り替わるので、カメラ2に
は、各色の内で光源としたい色の波長に合わせたフィル
タを設けることによって、外部ノイズの影響を受け難く
することができる。
In this case, the traffic light 20 has a wavelength of light of red.
Since the three types are switched to yellow and green, the camera 2 can be made less susceptible to external noise by providing the camera 2 with a filter that matches the wavelength of the color to be used as a light source in each color.

【0088】例えば、図21のフローチャートに示すよ
うに、路面Mが光沢状態で危険であると判断された場合
には、黄色の信号の点灯時間を長くし、横断道路の信号
の緑への切り替わりを遅くする。これにより、車両が急
ブレーキで止まれなかった場合の横断道路からの車両と
の接触を未然に防ぐことができる。
For example, as shown in the flowchart of FIG. 21, when it is determined that the road surface M is glossy and dangerous, the lighting time of the yellow traffic light is lengthened and the traffic light of the crossing road is switched to green. Slow down. As a result, it is possible to prevent the vehicle from coming into contact with the vehicle from the crossing road when the vehicle cannot be stopped by sudden braking.

【0089】 実施形態1,2における街灯11〜1
3や上記の変形例における信号機20などのように、
光源の位置が固定された場合のみならず、光源が路面M
上を移動する場合も本発明は適用可能である。
Streetlights 11 to 1 in Embodiments 1 and 2
3 or the traffic light 20 in the above-mentioned modified example,
Not only when the position of the light source is fixed, but also when the light source
The present invention is applicable to the case of moving up.

【0090】すなわち、図22(a)に示すように、路面
Mを通過する車両30のヘッドランプ32の光を光源と
して利用することにより、街灯11〜13のような離散
的な位置ではなく、図22(b)に示すような画像を得
て、道路Nに沿った連続的な位置の光沢状態を検出する
ことが可能である。
That is, as shown in FIG. 22 (a), by using the light of the head lamp 32 of the vehicle 30 passing through the road surface M as a light source, the light is not at discrete positions such as the street lights 11 to 13, By obtaining an image as shown in FIG. 22 (b), it is possible to detect the gloss state at continuous positions along the road N.

【0091】その場合、車両30の通過時間は変動的な
ので、検出時間も併せて出力する方がより便利である。
In this case, since the passing time of the vehicle 30 varies, it is more convenient to output the detection time together.

【0092】 カメラも設置位置が固定されたものに
限らず、たとえば、図23(a)に示すように、車両30
の車室内に前方を観察できるようにカメラ2を設置し、
前方の車両のバックライトなどを光源とすれば、同様の
原理に基づいて、図23(b)に示すような画像を得て、
路面の光沢状態を検出することができる。そして、その
検出結果に基づいて路面Mの光沢度合いを画像や音声で
知らせることにより、ドライバに対し安全な運転を促す
ことができる。
The camera is not limited to the one where the installation position is fixed. For example, as shown in FIG.
Camera 2 is installed so that you can observe the front of the vehicle
If the light source is the backlight of the vehicle ahead, based on the same principle, an image as shown in FIG.
The glossiness of the road surface can be detected. Then, by informing the degree of gloss of the road surface M by image or voice based on the detection result, it is possible to encourage the driver to drive safely.

【0093】 さらに、道路Nの路側などに反射板3
4を立設し、車両30のヘッドランプ32からの光が反
射板34で反射されるときの反射光を2次光源として、
同じ原理で図24(b)に示すような画像を得て、路面M
の光沢状態を検出して、ドライバに路面状態を知らせる
ようにすることもでる。
Further, the reflector 3 is provided on the road side of the road N or the like.
4 and the reflected light when the light from the headlamp 32 of the vehicle 30 is reflected by the reflector 34 is used as a secondary light source.
Using the same principle, an image as shown in FIG.
It is also possible to detect the luster state of the vehicle and inform the driver of the road surface state.

【0094】この場合には、の変形例に示したよう
に、前方に車両30が存在する必要はなく、自分の車両
30のヘッドランプ32を点灯して反射板34に照射す
るだけで路面状況を把握することができる。
In this case, as shown in the modified example, the vehicle 30 does not need to be present in front of the vehicle. Can be grasped.

【0095】(応用例)本発明の路面状態検出装置を使用
して、次のような応用例も考えられる。
(Application Example) The following application example is also conceivable using the road surface condition detecting device of the present invention.

【0096】 図25には、本発明に係る路面状態検
出装置1を備えた薬剤散布車を示す。
FIG. 25 shows a medicine spreading vehicle equipped with the road surface condition detecting device 1 according to the present invention.

【0097】薬剤散布車36の制御部38は、本発明に
かかる路面状態検出装置1から入力される光沢状態の検
出結果により、路面状態が凍結していると判断されたと
きには、薬剤散布機40に対して解凍剤の散布を命令す
る。
When the control unit 38 of the medicine spraying vehicle 36 determines that the road surface condition is frozen based on the detection result of the glossy condition input from the road condition detection device 1 according to the present invention, the medicine spraying machine 40 To spray thawing agent.

【0098】 図26には、本発明に係る路面状態検
出装置1を用いた道路情報システムの構成を示す。
FIG. 26 shows a configuration of a road information system using the road surface state detecting device 1 according to the present invention.

【0099】図26(a)に示すように、道路パトロール
カー42の制御部43は、本発明にかかる路面状態検出
装置1から入力される光沢状態の検出結果の情報を無線
機44によって道路情報管理局45に送信する。
As shown in FIG. 26 (a), the control unit 43 of the road patrol car 42 transmits the information of the glossy state detection result input from the road surface state detection device 1 according to the present invention to the road information by the radio unit 44. It is transmitted to the management station 45.

【0100】道路情報管理局45は、図26(b)に示す
ように、その情報をたとえば各サービスエリア等に設け
られている道路情報表示板46に表示することにより、
道路利用者に対し、路面情報を提供することができる。
As shown in FIG. 26 (b), the road information management station 45 displays the information on, for example, a road information display board 46 provided in each service area or the like, thereby
Road surface information can be provided to road users.

【0101】 図27には、本発明に係る路面状態検
出装置1を用いた自動車制御システムの一例として、オ
ートクルーズの構成を示す。
FIG. 27 shows a configuration of an auto cruise as an example of an automobile control system using the road surface state detecting device 1 according to the present invention.

【0102】自動追従制御部(ECU)50に対して、レ
ーザレーダのような距離測定装置51、車輪の回転から
速度を求める速度センサ52、および本発明に係る路面
状態検出装置1の3つが接続されている。
The automatic following control unit (ECU) 50 is connected to a distance measuring device 51 such as a laser radar, a speed sensor 52 for obtaining a speed from the rotation of wheels, and a road surface condition detecting device 1 according to the present invention. Have been.

【0103】ECU50は、それぞれの機器51,5
2,1から出力される距離、速度、路面状態の情報に基
づいて、走行中の他の車輌とに保つべき必要な制動間距
離が適切な値となるようにアクセル制御装置53やブレ
ーキ制御装置54に対する制御を行う。特に、本発明の
装置1で路面状態を把握した結果、凍結時の滑りやすい
路面と判断されたときは、ブレーキの効きが低下するの
で、必要な制動距離を長めに設定する。
The ECU 50 includes the respective devices 51, 5
The accelerator control device 53 and the brake control device are controlled based on the information on the distance, speed, and road surface condition output from the vehicle 2 and 1 so that the required braking distance to be maintained with another vehicle during traveling is an appropriate value. 54 is controlled. In particular, when the road surface condition is grasped by the device 1 of the present invention and the road surface is determined to be a slippery road surface at the time of freezing, the braking effect is reduced, so the necessary braking distance is set longer.

【0104】図28は走行速度に応じた適切な制動距離
を示したものである。なお、図中の曲線F1は通常の乾
燥路面のときのもの、曲線F2は滑りやすい凍結路面の
ときのもので、曲線F2は曲線F1に対して常に長めの
距離を確保している。
FIG. 28 shows an appropriate braking distance according to the traveling speed. The curve F1 in the figure is for a normal dry road surface, the curve F2 is for a slippery frozen road surface, and the curve F2 always secures a longer distance from the curve F1.

【0105】速度センサ52の速度と距離測定装置51
からの距離の出力値をこのグラフ上にプロットしたと
き、この曲線F1(またはF2)よりも上にくれば他車と
の距離は十分であると認識してアクセルをONの状態と
し、逆に、曲線F1(またはF2)よりも下にくれば他車
との距離が不十分であると認識してアクセルをOFFに
するとともに、ブレーキの制御を行う。具体的な制御の
一例を図29のフローチャートに示す。
The speed and distance measuring device 51 of the speed sensor 52
When the output value of the distance from the vehicle is plotted on this graph, if it is higher than this curve F1 (or F2), it is recognized that the distance to another vehicle is sufficient, and the accelerator is turned on. If the vehicle falls below the curve F1 (or F2), it recognizes that the distance to the other vehicle is insufficient, turns off the accelerator, and controls the brake. An example of specific control is shown in the flowchart of FIG.

【0106】このように、路面状態による制動距離の変
化に適合する適当な曲線F1,F2を用意することによ
り、安全でスムーズな自動走行が行える。
As described above, by preparing appropriate curves F1 and F2 suitable for a change in the braking distance depending on the road surface condition, safe and smooth automatic traveling can be performed.

【0107】[0107]

【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。According to the present invention, the following effects can be obtained.

【0108】(1) 請求項1,2の発明では、道路の広
い範囲において路面が光沢状態かどうかを検出できるた
め、道路通行上の安全性を確保することが可能となる。
(1) According to the first and second aspects of the present invention, it is possible to detect whether the road surface is in a glossy state over a wide range of the road, and thus it is possible to secure safety on road traffic.

【0109】(2) 特に、請求項2の発明では、路面上
における画像の切出範囲を予め設定しなくても、光源か
ら直接入射する光と路面からの正反射光とを区別するこ
とができるため、カメラ設置時の手間を省くことができ
る。
(2) In particular, according to the second aspect of the present invention, it is possible to distinguish between light directly entering from a light source and specularly reflected light from a road surface without setting an image cutting range on the road surface in advance. Since it is possible, the trouble when installing the camera can be saved.

【0110】(3) 請求項3の発明では、光源が細長い
蛍光灯のような場合でも、路面からの正反射光と区別す
ることができるため、路面状態の誤検出を防ぐことがで
きる。
(3) According to the third aspect of the present invention, even when the light source is an elongated fluorescent lamp, it can be distinguished from the regular reflection light from the road surface, so that erroneous detection of the road surface state can be prevented.

【0111】(4) 請求項4の発明では、路面が平坦で
なく凹凸状態にあるときも、路面からの正反射光かどう
かを判別することができる。
(4) According to the fourth aspect of the invention, even when the road surface is not flat but uneven, it is possible to determine whether the light is specularly reflected light from the road surface.

【0112】(5) 請求項5の発明では、しきい値のレ
ベルを複数設定することにより、路面の光沢度合いを検
出することができる。
(5) According to the fifth aspect of the invention, by setting a plurality of threshold levels, it is possible to detect the degree of gloss of the road surface.

【0113】(6) 請求項6の発明では、光源が老朽化
して発光パワーが減少した場合でも、路面からの正反射
光かどうかを確実に判別することができる。
(6) According to the sixth aspect of the invention, even if the light source deteriorates and the light emission power decreases, it can be reliably determined whether or not the light is specularly reflected from the road surface.

【0114】(7) 請求項7の発明では、前方に他の車
両が存在しなくても自分の車両のヘッドランプの光を反
射板に向けて照射するだけで路面状況を把握することが
できるので融通がきく。
(7) According to the seventh aspect of the present invention, even if there is no other vehicle in front, the road surface condition can be grasped only by irradiating the light of the headlamp of the own vehicle toward the reflector. So flexible.

【0115】(8) 請求項8の発明では、路面が光沢状
態にあると検出された場合に、それが湿潤状態か凍結状
態かを温度計を設けることなく区別することができる。
(8) According to the eighth aspect of the present invention, when it is detected that the road surface is in a glossy state, it can be distinguished between a wet state and a frozen state without providing a thermometer.

【0116】(9) 請求項9の発明では、たとえば、特
定の波長の光のみを画像として撮影できるため、たとえ
ば信号機を光源とするような場合でも外部ノイズの影響
を受け難くすることができる。
(9) According to the ninth aspect of the present invention, for example, only light of a specific wavelength can be photographed as an image. Therefore, even when a traffic light is used as a light source, the influence of external noise can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1に係る路面状態検出装置に
おいて、この装置を構成するカメラの道路上における設
置状態を示す説明図
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an installation state of a camera constituting the apparatus on a road in a road surface state detection apparatus according to a first embodiment of the present invention;

【図2】本発明の実施形態1に係る路面状態検出装置の
構成を示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a road surface state detection device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態1に係る路面状態検出装置の
演算処理部の動作説明のためのフローチャート
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of an arithmetic processing unit of the road surface state detecting device according to the first embodiment of the present invention;

【図4】図3の光沢検出処理内容の詳細を示すフローチ
ャート
FIG. 4 is a flowchart showing details of the details of gloss detection processing in FIG. 3;

【図5】路面が乾燥状態のときと光沢状態にあるときに
カメラで撮影される画像の説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram of images taken by a camera when a road surface is in a dry state and in a glossy state.

【図6】本発明の実施形態1において、画像の切出範囲
を設定する場合の説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram in a case where an image cutting range is set in the first embodiment of the present invention;

【図7】本発明の実施形態1における2値化処理の説明
FIG. 7 is an explanatory diagram of a binarization process according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施形態2における演算処理部の動作
説明のためのフローチャート
FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of an arithmetic processing unit according to the second embodiment of the present invention.

【図9】図8のフローチャートに基づく光沢検出処理内
容の説明図
FIG. 9 is an explanatory diagram of gloss detection processing based on the flowchart of FIG. 8;

【図10】実施形態2における光沢検出処理内容の説明
FIG. 10 is an explanatory diagram of gloss detection processing content according to the second embodiment.

【図11】実施形態2における正反射光の判別処理動作
を示すフローチャート
FIG. 11 is a flowchart showing a regular reflection light discriminating operation in the second embodiment;

【図12】図11のフローチャートに基づく正反射光の
判別処理内容の説明図
FIG. 12 is an explanatory diagram of the content of a process of determining regular reflection light based on the flowchart of FIG. 11;

【図13】路面の凹凸によって生じる正反射光に基づく
部分画像の説明図
FIG. 13 is an explanatory diagram of a partial image based on regular reflection light generated by unevenness of a road surface.

【図14】路面の光沢度合いを検出するためのフローチ
ャート
FIG. 14 is a flowchart for detecting a gloss level of a road surface;

【図15】画像を3値化処理することにより、正反射光
に基づく部分画像と拡散反射光に基づく部分画像とを抽
出する場合の説明図
FIG. 15 is a diagram illustrating a case where a partial image based on regular reflection light and a partial image based on diffuse reflection light are extracted by performing ternarization processing on an image.

【図16】画像抽出のためのしきい値を可変できるよう
にする場合の説明図
FIG. 16 is an explanatory diagram of a case where a threshold value for extracting an image can be changed;

【図17】路面が湿潤状態か凍結状態かを温度計に基づ
いて判断する場合のフローチャート
FIG. 17 is a flowchart for determining whether a road surface is wet or frozen based on a thermometer.

【図18】路面が湿潤状態にあるときと凍結状態にある
ときとによって正反射光に基づく部分画像の面積のゆら
ぎの程度に違いがあることを説明するための図
FIG. 18 is a diagram for explaining that the degree of fluctuation of the area of a partial image based on regular reflection light varies depending on whether the road surface is in a wet state or a frozen state.

【図19】路面が湿潤状態か凍結状態かを正反射光に基
づく部分画像の面積のゆらぎの程度によって判断する場
合のフローチャート
FIG. 19 is a flowchart for determining whether the road surface is wet or frozen based on the degree of fluctuation of the area of the partial image based on specular reflection light.

【図20】信号機を路面状態検出のための光源とする場
合の説明図
FIG. 20 is an explanatory diagram when a traffic light is used as a light source for detecting a road surface state;

【図21】信号機を光源として信号制御を行う場合の制
御動作のフローチャート
FIG. 21 is a flowchart of a control operation when signal control is performed using a traffic light as a light source.

【図22】車両のヘッドライトを路面状態検出のための
光源とする場合の説明図
FIG. 22 is an explanatory diagram when a headlight of a vehicle is used as a light source for detecting a road surface state;

【図23】前方車両のテールランプの光を路面状態検出
のための光源とする場合の説明図
FIG. 23 is an explanatory diagram in the case where light from a tail lamp of a vehicle ahead is used as a light source for detecting a road surface state.

【図24】道路の路側などに立設された反射板を路面状
態検出のための二次光源とする場合の説明図
FIG. 24 is an explanatory diagram of a case where a reflector provided on a road side of a road is used as a secondary light source for detecting a road surface state;

【図25】本発明に係る路面状態検出装置を備えた薬剤
散布車を示す説明図
FIG. 25 is an explanatory view showing a medicine spraying vehicle provided with the road surface condition detecting device according to the present invention.

【図26】本発明に係る路面状態検出装置を道路パトロ
ールカーに設けて道路情報システムを構成した場合の説
明図
FIG. 26 is an explanatory diagram of a case where a road information system is configured by providing a road surface state detection device according to the present invention in a road patrol car;

【図27】本発明に係る路面状態検出装置を用いて自動
車制御システムを構成した場合のブロック図
FIG. 27 is a block diagram when a vehicle control system is configured using the road surface state detection device according to the present invention.

【図28】図27に示す自動車制御システムにおいて、
路面が凍結状態の場合と乾燥状態の場合とによって、そ
れぞれ走行速度とこれに応じた適切な制動距離との関係
を示す特性図
FIG. 28 is a diagram illustrating the vehicle control system shown in FIG.
Characteristic diagrams showing the relationship between the traveling speed and the appropriate braking distance according to the case where the road surface is frozen and the case where the road surface is dry

【図29】図27に示す自動車制御システムにおいて、
図28の特性図に基づいてブレーキ制御を行う場合の動
作説明のためのフローチャート
FIG. 29 In the vehicle control system shown in FIG.
Flowchart for explaining operation when brake control is performed based on the characteristic diagram of FIG.

【図30】従来の路面状態検出装置の構成図FIG. 30 is a configuration diagram of a conventional road surface state detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…路面状態検出装置、2…カメラ、3…演算処理部、
4…、6…、8…、10…、11〜13…街灯(光源)、
N…道路、M…路面、P1〜P3…切出範囲、Q…画像
領域、Ss1〜Ss3…正反射光に基づく部分画像、Sk
1〜Sk3…拡散反射光に基づく部分画像、SL1〜SL
3…光源からの入射光に基づく部分画像。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Road surface condition detection device, 2 ... Camera, 3 ... Operation processing part,
4 ..., 6 ..., 8 ..., 10 ..., 11-13 ... Streetlights (light sources),
N: road; M: road surface; P1 to P3: cutout range; Q: image area; Ss1 to Ss3: partial image based on specularly reflected light; Sk
1 to Sk3: partial image based on diffuse reflection light, S L 1 to S L
3: Partial image based on incident light from a light source.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源が照射する路面上の光照射位置を含
む所定範囲を撮影できるようにカメラを設置するととも
に、このカメラで撮影される画像の切出範囲を予め設定
し、この切出範囲内に含まれる画像について、予め設定
したしきい値以上の高輝度の部分を正反射光に基づく部
分画像として抽出し、この抽出された部分画像が予め設
定された基準値以上の面積を持つ場合には、路面に光沢
があると判断することを特徴とする路面状態検出装置。
A camera is installed so that a predetermined range including a light irradiation position on a road surface irradiated by a light source can be photographed, and a cutout range of an image shot by the camera is set in advance, and the cutout range is set. When a high-luminance portion equal to or greater than a preset threshold value is extracted as a partial image based on specular reflection light, and the extracted partial image has an area equal to or greater than a preset reference value, A road surface condition detecting device that determines that the road surface is glossy.
【請求項2】 光源が照射する路面上の光照射位置を含
む所定範囲を撮影できるようにカメラを設置し、このカ
メラで撮影された画像について、予め設定したしきい値
以上の高輝度の部分を正反射光に基づく部分画像として
抽出し、この抽出された部分画像の縦横比が予め設定さ
れた基準値以上である場合には、路面に光沢があると判
断することを特徴とする路面状態検出装置。
2. A camera is installed so as to be able to photograph a predetermined range including a light irradiation position on a road surface irradiated by a light source, and a high-luminance portion of an image photographed by the camera which is equal to or higher than a predetermined threshold value. Is extracted as a partial image based on regular reflection light, and when the aspect ratio of the extracted partial image is equal to or greater than a preset reference value, it is determined that the road surface is glossy. Detection device.
【請求項3】 前記高輝度でかつ縦横比が予め設定され
た基準値以上の部分画像が3個以上存在するときに、各
々の部分画像の長軸上を通る各ベクトルが全て同一点に
向かう場合にのみ、それらの部分画像は、全て正反射光
に基づく画像であると判断することを特徴とする請求項
2記載の路面状態検出装置。
3. When there are three or more partial images having high luminance and an aspect ratio equal to or higher than a predetermined reference value, all vectors passing along the long axis of each partial image are directed to the same point. The road surface state detecting device according to claim 2, wherein only in such a case, the partial images are determined to be images based on specularly reflected light.
【請求項4】 前記高輝度の部分画像が互いに近接して
複数個存在する場合には、これらの各部分画像が全て共
通の直線上に位置する場合には、その一群の部分画像
は、正反射光に基づく画像であると判断することを特徴
とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の路面
状態検出装置。
4. When a plurality of high-brightness partial images are present close to each other, and when all of these partial images are located on a common straight line, the group of partial images is correct. The road surface state detecting device according to claim 1, wherein the road surface state detecting device determines that the image is based on the reflected light.
【請求項5】 前記カメラで撮影して得られる画像につ
いて、大小2つの第1、第2しきい値を設定し、第1し
きい値以上の高輝度の部分画像を正反射成分として、第
1しきい値以下で第2しきい値以上の中輝度の部分画像
を拡散反射成分としてそれぞれ抽出し、これら抽出され
た2つの部分画像の関係から路面の光沢度合いを検出す
ることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか
に記載の路面状態検出装置。
5. An image obtained by photographing with the camera is set with first and second thresholds, two large and small, and a high-brightness partial image equal to or larger than the first threshold is used as a specular reflection component. The method is characterized in that a partial image having a middle luminance that is equal to or less than one threshold value and equal to or greater than a second threshold value is extracted as a diffuse reflection component, and a gloss level of a road surface is detected from a relationship between the extracted two partial images. The road surface condition detecting device according to claim 1.
【請求項6】 光源の路面上の光照射位置のみならず、
前記光源をも含む範囲を撮影できるようにカメラを設置
し、前記光源の輝度レベルを基準にして画像抽出のため
のしきい値を決定し、一定時間毎にこれらの各しきい値
を更新することを特徴とする請求項1ないし請求項5の
いずれかに記載の路面状態検出装置。
6. Not only the light irradiation position on the road surface of the light source but also
A camera is installed so that an area including the light source can be photographed, threshold values for image extraction are determined based on the luminance level of the light source, and these threshold values are updated at regular intervals. The road surface condition detecting device according to any one of claims 1 to 5, wherein:
【請求項7】 前記光源は、前記車両に設けられた発光
体が照射する路側上の反射板からの反射光であることを
特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の
路面状態検出装置。
7. The road surface according to claim 1, wherein the light source is reflected light from a reflector on a roadside, which is illuminated by a light emitter provided in the vehicle. State detection device.
【請求項8】 前記高輝度の部分画像の面積の時間的な
ゆらぎ量を検出し、このゆらぎ量を参照して路面状態の
判別を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項7の
いずれかに記載の路面状態検出装置。
8. The method according to claim 1, wherein a temporal fluctuation amount of an area of the high-brightness partial image is detected, and a road surface state is determined with reference to the fluctuation amount. A road surface state detection device according to any of the above items.
【請求項9】 前記カメラは、所定の周波数特性を持つ
フィルタを備えていることを特徴とする請求項1ないし
請求項8のいずれかに記載の路面状態検出装置。
9. The road surface condition detecting device according to claim 1, wherein the camera includes a filter having a predetermined frequency characteristic.
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