JP2001216592A - Road surface state detector of road - Google Patents

Road surface state detector of road

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JP2001216592A
JP2001216592A JP2000026725A JP2000026725A JP2001216592A JP 2001216592 A JP2001216592 A JP 2001216592A JP 2000026725 A JP2000026725 A JP 2000026725A JP 2000026725 A JP2000026725 A JP 2000026725A JP 2001216592 A JP2001216592 A JP 2001216592A
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JP
Japan
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light
road surface
detection
road
wavelength
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Application number
JP2000026725A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Taniguchi
浩一 谷口
Hirotaka Ito
弘孝 伊藤
Teruhisa Inomata
輝久 猪俣
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Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a road surface state detector of a road capable of detecting the state of an area to be detected by deciding the presence/absence of a matter to be detected in the area to be detected on the road surface of the road stably without receiving influence from external light without regard to a day or night. SOLUTION: The road surface detector 1 is basically provided with a light irradiating means 5, a photodetecting means 6, an arithmetic judging means 7, a communication means 8 and a control means 9, successively switches irradiating light 3 comprising detecting light 3a having a specific wavelength concerning a matter to be detected A set in advance and reference light 3b to irradiate the area to be detected R on the road surface 2a of the road 2 with it, successively receives reflected light 4 obtained by reflecting the light 3 in the area R in synchronization with switching of the light 3 to convert it to an electric information to compare and calculate, and decides the presence/absence of the matter A in the area R to detect the state of the area R.

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、道路の路面の被検
知領域における被検出物の有無を判定し、道路の路面状
態を検知する検知装置に関し、特に道路の路面の凍結を
検知するのに好ましい検知装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a detection device for detecting the presence or absence of an object in a detection area on a road surface of a road and detecting the state of the road surface. It relates to a preferred sensing device.

【0002】[0002]

【従来の技術】道路の路面が凍結すると、車両の通行や
歩行者の歩行に支障が生じたり、交通事故が発生し易く
なる。またこのような凍結によって積雪し易くなり、さ
らに事故が発生し易くなる。
2. Description of the Related Art When a road surface freezes, it hinders traffic of vehicles and pedestrians, and easily causes traffic accidents. In addition, such freezing makes it easier for snow to accumulate, and furthermore to cause accidents.

【0003】路面の凍結に関しては、近年においては道
路内に予め埋設される発熱線や発熱シートなどによって
道路を加温して、その予防を行っている。この場合、路
面温度が高くて路面が凍結する恐れのない時にも発熱線
や発熱シートに通電すると無駄な電力消費となり、省エ
ネルギーの面で好ましくなく、コストアップにもなるの
で、路面が凍結しているかどうかを検知し、路面の凍結
が検知されたときだけ発熱線や発熱シートに通電して路
面の凍結を予防することが望ましい。
[0003] Regarding freezing of the road surface, in recent years, the road has been heated by a heating wire or a heating sheet buried in the road in advance to prevent the road from being frozen. In this case, even when the road surface temperature is high and the road surface is not likely to freeze, energizing the heating wire or the heating sheet results in wasteful power consumption, which is not preferable in terms of energy saving and increases the cost. It is desirable to detect whether or not the road surface is frozen, and to energize the heating wire or the heating sheet only when the road surface is detected to prevent the road surface from being frozen.

【0004】凍結、積雪、湿潤、乾燥など路面の状態を
検知するための手段としては、道路表面の温度を測定す
るための検知装置を道路に設置することが知られてい
る。このような検知装置としては、赤外線温度計、熱電
対などの温度を検出する定点センサ、あるいは電極式中
路面水分計、路面反射比率計などの水分量を検出する定
点センサなどが挙げられる。
[0004] As means for detecting road surface conditions such as freezing, snow cover, wetness and dryness, it is known to install a detecting device for measuring the temperature of the road surface on the road. Examples of such a detection device include a fixed point sensor for detecting the temperature such as an infrared thermometer and a thermocouple, and a fixed point sensor for detecting the amount of moisture such as an electrode-type middle road surface moisture meter and a road surface reflection ratio meter.

【0005】また、図8に簡略化して示すような道路の
路面状態検知装置51が知られている。該路面状態検知
装置51は、道路52の傍らに適当な高さ位置で設置さ
れる撮像手段53と、路面52aに設置される定点セン
サ54と、撮像手段53および定点センサ54を制御す
る制御手段55とを備える。撮像手段53は、たとえば
可視光カメラなどで実現され、路面52aを撮像する。
定点センサ54は上述の赤外線温度計、熱電対、電極式
路面水分計、路面反射比率計などで実現される定点設置
用センサであって、路面52aの定点センサ54が設置
される位置における温度および/または水分量を検出す
る。制御手段55は、撮像手段53とは別個のハウジン
グに収容されて、道路52の近傍に設置される。また制
御手段55は、撮像手段53による路面52aの画像お
よび定点センサ54による温度および/または水分量の
データを監視センター56に送る通信手段をさらに有す
る。
[0005] Further, there is known a road surface condition detecting device 51 which is simplified as shown in FIG. The road surface state detecting device 51 includes an imaging unit 53 installed at an appropriate height beside the road 52, a fixed point sensor 54 installed on the road surface 52a, and a control unit that controls the imaging unit 53 and the fixed point sensor 54. 55. The imaging unit 53 is realized by, for example, a visible light camera, and images the road surface 52a.
The fixed point sensor 54 is a fixed point setting sensor realized by the infrared thermometer, the thermocouple, the electrode-type road surface moisture meter, the road surface reflection ratio meter, and the like. The fixed point sensor 54 detects the temperature at the position where the fixed point sensor 54 of the road surface 52a is installed. And / or detecting the water content. The control unit 55 is housed in a housing separate from the imaging unit 53 and is installed near the road 52. Further, the control means 55 further includes a communication means for transmitting the image of the road surface 52 a by the imaging means 53 and the data of the temperature and / or moisture content by the fixed point sensor 54 to the monitoring center 56.

【0006】監視センター56には、たとえば該路面5
2aの状態を監視するための監視者がおり、この監視者
は前記通信手段を介して監視センター56に送られてき
た前記路面52aの画像および前記路面52aの温度お
よび/または水分量のデータをもとに、路面52aが凍
結しているか否かを判定する。このときたとえば監視者
が路面52aが凍結していると判定したときには、たと
えば前記道路52に予め埋設されている図示しない発熱
線や発熱シートに通電するなどして、路面52aの解凍
を開始する。
The monitoring center 56 includes, for example, the road surface 5
There is an observer for monitoring the condition of the road 2a, and the observer reads the image of the road surface 52a and the data of the temperature and / or moisture content of the road surface 52a sent to the monitoring center 56 via the communication means. Based on this, it is determined whether or not the road surface 52a is frozen. At this time, for example, when the monitor determines that the road surface 52a is frozen, the thawing of the road surface 52a is started by, for example, energizing a heating line or a heating sheet (not shown) embedded in the road 52 in advance.

【0007】またさらに図9の簡略化したブロック図に
示すように、制御手段62が画像処理手段63と演算判
定手段64とを備える道路の路面状態検知装置61が知
られている。このような路面状態検知装置61は、基本
的には上述した図8に示す路面状態検知装置51と同様
に、道路の傍らに適当な高さ位置で設置される撮像手段
65と、路面に設置される定点センサ66と、撮像手段
65および定点センサ66を制御する制御手段62とを
備える。撮像手段65は、たとえば可視光CCD(Ch
arge Coupled Device)カメラなど
で実現される。定点センサ66としては、たとえば上述
したのと同様の定点設置用センサが用いられる。制御手
段62は、上述したように画像処理手段63と演算判定
手段64とを備え、撮像手段65とは別個のハウジング
に収容されて、路面の近傍に設置される。
Further, as shown in a simplified block diagram of FIG. 9, there is known a road surface condition detecting device 61 in which a control means 62 includes an image processing means 63 and a calculation judging means 64. Such a road surface state detecting device 61 basically includes an image pickup means 65 installed at an appropriate height beside a road and a road surface state detecting device, similarly to the road surface state detecting device 51 shown in FIG. A fixed point sensor 66 and a control means 62 for controlling the imaging means 65 and the fixed point sensor 66 are provided. The imaging means 65 is, for example, a visible light CCD (Ch
(Arch Coupled Device) camera or the like. As the fixed point sensor 66, for example, the same fixed point setting sensor as described above is used. The control unit 62 includes the image processing unit 63 and the operation determination unit 64 as described above, is housed in a housing separate from the imaging unit 65, and is installed near the road surface.

【0008】撮像手段65によって撮像された路面の画
像は、画像処理手段63において、たとえば二値化処理
などの画像処理がなされ、演算判定手段64に送られ
る。また演算判定手段64には、定点センサ66によっ
て検出された路面の温度および/または水分量のデータ
も送られる。演算判定手段64は、上述の画像処理され
た路面の画像ならびに路面の温度および/または水分量
のデータをもとに、演算処理を行い、路面が凍結してい
るか否かを自動的に判定する。また制御手段62は、演
算判定手段64による判定結果を監視センター67に送
る通信手段をさらに有し、演算判定手段64によって路
面が凍結していると判定された場合には、監視センター
67にいる監視者によって、あるいは監視センター67
で自動的に、たとえば前記道路に予め埋設されている発
熱線や発熱シートに通電するなどして、路面の凍結を予
防する。
[0008] The road surface image picked up by the image pick-up means 65 is subjected to image processing such as, for example, binarization processing in the image processing means 63, and sent to the arithmetic determination means 64. The data of the road surface temperature and / or the amount of moisture detected by the fixed point sensor 66 are also sent to the calculation judging means 64. The arithmetic determination unit 64 performs an arithmetic process based on the above-described image-processed road surface image and road surface temperature and / or moisture content data, and automatically determines whether the road surface is frozen. . Further, the control means 62 further includes a communication means for sending the result of the determination by the calculation determining means 64 to the monitoring center 67. If the calculation determining means 64 determines that the road surface is frozen, the control means 62 is at the monitoring center 67. By a watcher or by a monitoring center 67
For example, the road surface is prevented from freezing by automatically energizing a heating line or a heating sheet embedded in the road in advance.

【0009】しかしながらこのような路面状態検知装置
51,61では、撮像手段53,65による画像が昼と
夜とでは著しく異なるため、正確な判定が下しにくく、
路面の状態の検知が困難である。また前記路面状態検知
装置51,61は外来光の影響を受けやすく、路面の撮
像手段53,65で同じ状態の路面を撮像していても得
られた画像が著しく異なる場合があり、路面の状態の検
知を誤りやすい。また前記撮像手段53,65は、吹雪
など天候によっても著しい影響を受ける。
However, in such road surface condition detecting devices 51 and 61, since the images obtained by the image pickup means 53 and 65 are significantly different between day and night, it is difficult to make an accurate determination.
It is difficult to detect the state of the road surface. Further, the road surface state detecting devices 51 and 61 are easily affected by extraneous light, and even if the road surface in the same state is imaged by the road surface imaging means 53 and 65, the obtained images may be significantly different. Is easy to mistakenly detect. The imaging means 53 and 65 are also significantly affected by weather such as snowstorm.

【0010】このようにこれらの路面状態検知装置5
1,61では、撮像手段53,65による画像だけで路
面上にあるのが水であるのか氷であるのかを検知するの
は困難であり、さらに路面の温度および/または水分量
を検出する定点センサ54,66を併用して、前記画像
およびこれらのデータから路面上にあるのが水であるの
か氷であるのか総合的に検知する必要があった。しかし
ながら定点センサ54,66は定点にしか設置できず、
路面のより広い領域を検知するためにはより多くの定点
センサを設置することが必要となる。このように定点セ
ンサを多く設けることは、電気的接続が繁雑になるなど
検知装置自体の設置を難しくし、かつコストがかかると
いう難点があった。
As described above, these road surface condition detecting devices 5
In Nos. 1 and 61, it is difficult to detect whether water or ice is present on the road surface only by the images obtained by the imaging means 53 and 65, and furthermore, a fixed point for detecting the temperature and / or the moisture content of the road surface. It was necessary to use the sensors 54 and 66 together to comprehensively detect whether the road surface was water or ice from the image and these data. However, the fixed point sensors 54 and 66 can be installed only at fixed points,
In order to detect a wider area of the road surface, it is necessary to install more fixed point sensors. Providing a large number of fixed point sensors makes it difficult to install the detection device itself, such as complicated electrical connection, and has the disadvantage of increasing the cost.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決しようとするものであり、その目的は、昼夜の
区別なくかつ外来光に影響されずに安定して道路の路面
の被検知領域における被検出物の有無を判定して前記被
検知領域の状態を検知することができ、さらに該被検出
物が氷および水である場合には、路面上にあるのが氷で
あるか水であるかを従来よりも簡単に判別して路面の凍
結、湿潤および乾燥などの路面状態を検知することがで
きる道路の路面状態検知装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to stably cover a road surface regardless of day and night and without being affected by extraneous light. It is possible to determine the presence or absence of an object in the detection area and detect the state of the area to be detected, and furthermore, when the object to be detected is ice and water, whether ice is present on the road surface. An object of the present invention is to provide a road surface condition detecting device capable of detecting whether the surface is water or not, and detecting road surface conditions such as freezing, wetness, and dryness of the road surface.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意研究を行った結果、予め設定される
被検出物に関して特定の波長を有する2種以上の光を順
次切換えて道路の路面の被検知領域に照射し、その照射
光が被検知領域で反射した反射光を電気信号に変換して
比較演算することによって、昼夜の区別なくかつ外来光
に影響されずに安定して被検知領域における被検出物の
有無を判定して被検知領域の状態を検知することがで
き、さらに該被検出物が氷および水である場合には、路
面上にあるのが氷であるか水であるかを従来よりも簡単
に判別して路面の凍結、湿潤および乾燥などの路面状態
を検知することができることを見出し、本発明を完成す
るに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, successively switching two or more types of light having a specific wavelength with respect to a predetermined object to be detected. By irradiating the area to be detected on the road surface of the road and converting the irradiating light reflected from the area to be detected into an electric signal and performing a comparison operation, it is stable regardless of day and night and without being affected by extraneous light. The presence or absence of an object to be detected in the detected area to detect the state of the detected area, and when the detected object is ice and water, ice is on the road surface. The present inventors have found that it is possible to easily determine whether the road surface is water or water and detect road surface conditions such as freezing, wetness, and dryness of the road surface, and have completed the present invention.

【0013】即ち、本発明は以下のとおりである。 (1)送信光学系および波長可変レーザー装置を有し、
予め設定される被検出物の吸収波長と同じ波長を有する
検出光と該検出光に近い波長を有しかつ前記被検出物に
よって吸収されにくい参照光とを含有する2種以上の波
長の照射光を順次切換えて道路の路面の被検知領域に照
射する光照射手段と、受信光学系および受光器を有し、
前記光照射手段から照射された照射光が被検知領域で反
射した反射光を光照射手段の照射光の切換えに同期して
順次受光して電気信号に変換する受光手段と、受光手段
によって得られた検出光の反射光の電気信号と参照光の
反射光の電気信号とを比較演算して、該被検知領域にお
ける被検出物の有無を判定する演算判定手段と、演算判
定手段によって得られた判定結果を遠隔通信し得る通信
手段と、光照射手段、受光手段、演算判定手段ならびに
通信手段を制御する制御手段とを備える被検知領域の状
態を検知することを特徴とする道路の路面状態検知装
置。 (2)前記検出光および参照光が、共に赤外線であるこ
とを特徴とする上記(1)に記載の道路の路面状態検知
装置。 (3)前記被検出物は氷および水であって、前記検出光
は、氷の吸収波長と同じ波長を有する第1の検出光と、
水の吸収波長と同じ波長を有する第2の検出光とを含有
し、前記参照光は、該第1の検出光に近い波長を有しか
つ氷によって吸収されにくい第1の参照光と、該第2の
検出光に近い波長を有しかつ水によって吸収されにくい
第2の参照光との、同一または互いに異なる波長を有す
る1種以上の光を含有し、前記演算判定手段は、第1の
検出光の反射光の電気信号と第1の参照光の反射光の電
気信号とを比較演算し、かつ第2の検出光の反射光の電
気信号と第2の参照光の反射光の電気信号とを比較演算
することによって、被検知領域における氷および水の有
無を判定し、該被検知領域の凍結、湿潤および乾燥を検
知することを特徴とする上記(1)または(2)に記載
の道路の路面状態検知装置。 (4)前記道路は、少なくとも通信手段によって送信さ
れる路面が凍結しているとの判定結果を受信する場合に
路面凍結の防止を開始する路面凍結防止手段を備えるこ
とを特徴とする上記(3)に記載の道路の路面状態検知
装置。
That is, the present invention is as follows. (1) having a transmission optical system and a wavelength variable laser device,
Irradiation light of two or more wavelengths containing detection light having the same wavelength as the absorption wavelength of the object to be detected in advance and reference light having a wavelength close to the detection light and hardly absorbed by the object to be detected. Having a light irradiating means for sequentially switching and irradiating a detected area on the road surface of the road, a receiving optical system and a light receiver,
A light receiving means for sequentially receiving the reflected light reflected from the detected area by the light irradiating means from the detected area and converting the reflected light into an electric signal in synchronization with switching of the irradiation light of the light irradiating means; A comparison operation is performed between the electric signal of the reflected light of the detected light and the electric signal of the reflected light of the reference light to calculate the presence / absence of an object in the detection area. Road surface state detection of a road characterized by detecting a state of a detected area, comprising: communication means capable of remotely communicating the determination result; and light control means for controlling the light irradiation means, light receiving means, calculation determination means and communication means. apparatus. (2) The road surface condition detecting device according to (1), wherein the detection light and the reference light are both infrared light. (3) the detection object is ice and water, the detection light is a first detection light having the same wavelength as the absorption wavelength of ice;
A second detection light having the same wavelength as the absorption wavelength of water, wherein the reference light has a wavelength close to the first detection light and is hardly absorbed by ice; A second reference light having a wavelength close to the second detection light and hardly absorbed by water, containing one or more lights having the same or different wavelengths; The electric signal of the reflected light of the detection light is compared with the electric signal of the reflected light of the first reference light, and the electric signal of the reflected light of the second detection light and the electric signal of the reflected light of the second reference light are calculated. (1) or (2), wherein the presence or absence of ice and water in the detected area is determined by comparing and calculating the freezing, wetting and drying of the detected area. Road surface condition detection device. (4) The road is provided with road surface freezing prevention means for starting prevention of road surface freezing when receiving at least a determination result that the road surface is frozen transmitted by the communication means. The road surface condition detecting device for roads according to (1).

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
図1は本発明の道路の路面状態検知装置1の好ましい一
例を簡略化して示すブロック図であり、図2は本発明の
路面状態検知装置1の好ましい設置例を簡略化して示す
図である。本発明の路面状態検知装置1は、予め設定さ
れる被検出物Aに関して特定の波長を有する2種以上の
照射光3を順次切換えて被検知領域Rに照射し、その照
射光3が被検知領域Rで反射した反射光4を、上記の照
射光3の照射の切換えに同期して順次受信し、これらの
反射光4を電気信号に変換して比較演算し、前記被検出
物Aが被検知領域Rに有るか無いかを判定して、該被検
知領域Rの状態を検知する検知装置である。ここで上記
被検知領域Rは道路2の路面2aの一領域であり、また
前記被検出物Aは、好ましくは氷であり、より好ましく
は氷および水である。本発明の路面状態検知装置1は、
路面の凍結、湿潤および乾燥などの路面状態を検知する
路面状態センサとして好適であり、中でも路面2aの凍
結を検知するための路面凍結センサとして特に好適であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a simplified block diagram showing a preferred example of the road surface condition detecting device 1 of the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically showing a preferred installation example of the road condition detecting device 1 of the present invention. The road surface condition detecting device 1 of the present invention sequentially switches two or more types of irradiation light 3 having a specific wavelength with respect to an object A to be detected, and irradiates the object region R with the irradiation light 3. The reflected light 4 reflected by the region R is sequentially received in synchronization with the switching of the irradiation of the irradiation light 3, and the reflected light 4 is converted into an electric signal to perform a comparison operation. This is a detection device that determines whether or not the detection area R is present and detects the state of the detection area R. Here, the detection region R is one region of the road surface 2a of the road 2, and the detection object A is preferably ice, and more preferably ice and water. The road surface state detecting device 1 of the present invention includes:
It is suitable as a road surface condition sensor for detecting road surface conditions such as freezing, wetness, and dryness of the road surface, and is particularly suitable as a road surface freezing sensor for detecting freezing of the road surface 2a.

【0015】図1に示すように、本発明の路面状態検知
装置1は、基本的には、光照射手段5と、受光手段6
と、演算判定手段7と、通信手段8と、制御手段9とを
備える。光照射手段5は、波長可変レーザー装置10と
送信光学系11とを有する。波長可変レーザー装置10
は、波長可変手段を有するレーザー装置であって、少な
くとも2種以上の波長のレーザー光を順次切換えて出射
することができる。このような2種以上の波長のレーザ
ー光は、送信光学系11を経て、照射光3として路面2
aの被検知領域Rに順次照射される。このような光照射
手段5から照射される照射光3は、少なくとも2種以
上、好ましくは3種以上、より好ましくは4種以上の波
長で順次切換えられる。
As shown in FIG. 1, a road surface condition detecting device 1 of the present invention basically comprises a light irradiating means 5 and a light receiving means 6.
, An operation determination unit 7, a communication unit 8, and a control unit 9. The light irradiating means 5 has a wavelength variable laser device 10 and a transmission optical system 11. Tunable laser device 10
Is a laser device having wavelength variable means, which can sequentially switch and emit laser beams of at least two or more wavelengths. The laser light having two or more wavelengths passes through the transmission optical system 11 and becomes the irradiation light 3 on the road surface 2.
A is sequentially irradiated to the detection region R of FIG. The irradiation light 3 emitted from such light irradiation means 5 is sequentially switched at least two or more, preferably three or more, and more preferably four or more wavelengths.

【0016】照射光3は、予め設定される被検出物Aの
吸収波長と同じ波長を有する検出光3aと、該検出光3
aに近い波長を有しかつ前記被検出物Aによって吸収さ
れにくい参照光3bとを含有する。
The irradiation light 3 includes a detection light 3a having the same wavelength as a predetermined absorption wavelength of the detection target A, and the detection light 3a.
Reference light 3b having a wavelength close to a and hardly absorbed by the detection object A.

【0017】光照射手段5から照射される照射光3が1
種のみであるとすると、たとえば照射光3が前記検出光
3aのみであれば、被検知領域Rに被検出物Aが有る場
合と無い場合とのそれぞれの検出光3aの反射光強度を
比較することで、被検知領域Rにおける被検出物Aの有
無を判定することは原理上可能である。しかしながらこ
れでは被検知領域Rの材質の違いによる光反射の度合い
(反射率)および/または気候などの周辺の環境によっ
て影響を受け易く、被検知領域Rの状態を常時正確に検
知することができない。
The irradiation light 3 emitted from the light irradiation means 5 is 1
Assuming that only the seeds are present, for example, if the irradiation light 3 is only the detection light 3a, the reflected light intensities of the detection light 3a in the case where the detection object A is present in the detection region R and the case where the detection object A is not present are compared. Thus, it is possible in principle to determine the presence or absence of the detection target A in the detection target region R. However, this is easily affected by the degree of light reflection (reflectance) due to the difference in the material of the detection region R and / or the surrounding environment such as climate, and the state of the detection region R cannot always be accurately detected. .

【0018】本発明に用いられる波長可変レーザー装置
10は、少なくとも2種以上の波長のレーザー光を順次
切換えて出射することができるレーザー装置であれば特
に限定されないが、好ましくは、分極反転結晶を用いた
光パラメトリック発振器を備えるレーザー装置で実現さ
れる。
The wavelength tunable laser device 10 used in the present invention is not particularly limited as long as it is a laser device capable of sequentially switching and emitting laser beams of at least two or more wavelengths. This is realized by a laser device including the used optical parametric oscillator.

【0019】波長可変レーザー装置10は、光パラメト
リック発振器を備えるレーザー装置で実現される場合、
基本波発振手段と、波長可変手段とを有する。基本波発
振手段は、発光部と、発光部をレーザー光発振可能に挟
んで設けられる共振器を含有する。このような基本波発
振手段は、従来のレーザーの分野において周知あるいは
実用されているもので実現されてよく、該発光部は、た
とえば、外部からの励起光によって励起されて発光する
レーザー活性媒体を備えるように実現される。このよう
なレーザー活性媒体としては、固体レーザー結晶、レー
ザーガス、半導体結晶などが好ましく、中でも特に固体
レーザー結晶が好ましい。また、基本波発振手段は、電
流注入が可能なように構成された励起手段としての半導
体発光素子を備えるように実現されてもよい。このよう
な半導体発光素子としては、LD(レーザーダイオー
ド)、LED(発光ダイオード)などが好ましく、中で
も特にLDが好ましい。上記励起手段としてLDを用い
た場合には、共振器は不要である。また基本波発振手段
は、発振されたレーザー光のパルス化および/または該
レーザー光の波長の安定化などを行うための発振制御手
段をさらに有していてもよい。
When the wavelength tunable laser device 10 is realized by a laser device having an optical parametric oscillator,
It has a fundamental wave oscillation means and a wavelength variable means. The fundamental wave oscillating means includes a light emitting unit and a resonator provided so as to sandwich the light emitting unit so that laser light can be oscillated. Such a fundamental wave oscillating means may be realized by a known or practiced one in the field of a conventional laser, and the light emitting unit may include, for example, a laser active medium which emits light when excited by an external excitation light. It is realized to have. As such a laser active medium, a solid laser crystal, a laser gas, a semiconductor crystal and the like are preferable, and a solid laser crystal is particularly preferable. Further, the fundamental wave oscillating means may be realized to include a semiconductor light emitting element as an exciting means configured to allow current injection. As such a semiconductor light emitting element, an LD (laser diode), an LED (light emitting diode) and the like are preferable, and an LD is particularly preferable. When an LD is used as the excitation means, no resonator is required. The fundamental wave oscillation means may further include an oscillation control means for pulsing the emitted laser light and / or stabilizing the wavelength of the laser light.

【0020】本発明における波長可変レーザー装置10
に用いられる前記波長可変手段は、特には限定されない
が、好ましくは波長変換結晶と、波長制御手段とを備え
る。また用いる波長変換結晶によっては、共振器をさら
に備えていてもよい。波長変換結晶としては、たとえば
分極反転結晶を用いる。上記分極反転結晶は、波長変換
機能と位相変調機能とを両方同時に有する強誘電体結晶
であって、たとえばLiNbO(LN)、LiTaO
(LT)、KTiOPO(KTP)、KTiOAsO
(KTA)、RbTiOAsO(RTA)などが挙げら
れる。
Tunable laser device 10 according to the present invention
The wavelength variable means used in the present invention is not particularly limited, but preferably includes a wavelength conversion crystal and a wavelength control means. A resonator may be further provided depending on the wavelength conversion crystal used. As the wavelength conversion crystal, for example, a domain-inverted crystal is used. The domain-inverted crystal is a ferroelectric crystal having both a wavelength conversion function and a phase modulation function, for example, LiNbO 3 (LN), LiTaO 3
(LT), KTiOPO 4 (KTP), KTiOAsO
4 (KTA), RbTiOAsO 4 (RTA) and the like.

【0021】上記分極反転結晶は、その反転周期が1種
であってもよく、また1つの分極反転結晶内に反転周期
が互いに異なる2以上の部分からなっている多反転周期
型のものであってもよい。また、分極反転は一定の周期
で反転するものだけではなく、一定の周期でない反転の
態様であってもよい。分極反転結晶1つのみを用いても
よく、また2つ以上の分極反転結晶を光軸方向に縦列配
列して用いてもよい。
The above-mentioned domain-inverted crystal may be of a single type, or a multi-inversion type in which one domain-inverted crystal comprises two or more portions having different inversion periods. You may. In addition, the polarization inversion is not limited to the inversion at a fixed cycle, but may be a mode of inversion that is not a fixed cycle. Only one domain-inverted crystal may be used, or two or more domain-inverted crystals may be used in tandem in the optical axis direction.

【0022】波長制御手段は、波長変換結晶に何らか作
用を及ぼすことで、レーザー光の波長を変化させる手段
であり、たとえば課電手段が挙げられる。課電手段とし
ては、たとえば一対の電極を含有するような従来のレー
ザーの分野において周知あるいは実用されているもので
あってよい。上記分極反転結晶に電極を形成する場合、
結晶表面全面に形成するのみでなく、極性の等しい反転
領域の部分だけを選んでその部分だけに効果的に電圧が
加わるように形成してもよく、また所望する特性によっ
ては、極性の異なる反転領域の部分を必要な割合で取り
混ぜて選び、それらの部分に電圧が加わるように形成し
てもよい。分極反転結晶に電圧印加すると、電気光学効
果によって分極反転周期と反転比率とが変化し、第二高
調波の発生および光パラメトリック発振による波長変換
を可能とする。このような分極反転結晶は、基本波の波
長ならびに所望の波長変換光の波長に適宜応じた反転周
期や結晶長を具備するように用意される。
The wavelength control means is means for changing the wavelength of the laser beam by exerting some action on the wavelength conversion crystal, and includes, for example, a power application means. The power applying means may be, for example, one known or put into practice in the field of a conventional laser including a pair of electrodes. When forming an electrode on the domain-inverted crystal,
In addition to being formed on the entire crystal surface, only the inversion region having the same polarity may be selected and formed so that a voltage is effectively applied only to that portion. Regions may be mixed and selected at a required ratio, and formed so that a voltage is applied to those portions. When a voltage is applied to the domain-inverted crystal, the domain-inverted period and the inversion ratio change due to the electro-optic effect, thereby enabling generation of the second harmonic and wavelength conversion by optical parametric oscillation. Such a domain-inverted crystal is prepared so as to have an inversion period and a crystal length appropriately corresponding to the wavelength of the fundamental wave and the wavelength of the desired wavelength-converted light.

【0023】また上記波長制御手段は、結晶の温度を制
御することによってレーザー光の波長を変化させるもの
であってもよく、また結晶への圧力印加によってレーザ
ー光の波長を変化させるものであってもよい。
The wavelength control means may change the wavelength of the laser light by controlling the temperature of the crystal, or may change the wavelength of the laser light by applying pressure to the crystal. Is also good.

【0024】このような波長可変レーザー装置10によ
って、上記のように少なくとも2種以上の波長のレーザ
ー光を順次切換えて出射することができる。波長可変レ
ーザー装置10から出射される2種以上の波長のレーザ
ー光は、送信光学系11を経て、照射光3として被検知
領域Rに順次照射される。送信光学系11は、特には限
定されず、路面状態検知装置1が設置される環境条件や
被検知領域Rにおいて検出したい被検出物Aに応じて、
任意の照射パターンを実現しうるように適宜選択され
る。
With such a wavelength tunable laser device 10, it is possible to sequentially switch and emit laser light of at least two or more wavelengths as described above. Laser light of two or more wavelengths emitted from the wavelength tunable laser device 10 passes through the transmission optical system 11 and is sequentially applied to the detection region R as irradiation light 3. The transmission optical system 11 is not particularly limited, and depends on an environmental condition in which the road surface state detection device 1 is installed and an object A to be detected in the detection region R,
It is appropriately selected so as to realize an arbitrary irradiation pattern.

【0025】上記の照射光3の照射パターンは、たとえ
ばスポット形状となるように実現されてもよく、また被
検知領域Rに対して均一に照射するように実現されても
よい。図3は、図2と同じく本発明の路面状態検知装置
1を用いて路面2aの凍結を検知する場合において、送
信光学系11をスポット形状の照射パターン12で実現
した好ましい一例を簡略化して示す図である。図3に示
すように送信光学系11をスポット形状の照射パターン
12で実現した場合には、たとえば二次元平面内を連続
走査することが可能なガルバノスキャナー、ポリゴンミ
ラー、音響光学偏向器などが好適に用いられ、中でも特
にガルバノスキャナーが好適に用いられる。このように
二次元平面内を連続走査して、被検知領域R内の各点ご
との反射光4を後述する受光手段6によって逐次同期し
て受信することによって、被検知領域Rを二次元の画像
情報として検知することができる。このような二次元の
画像情報では、たとえば後述するような路面2aに氷と
水が混在する様子なども得ることが可能である。
The irradiation pattern of the irradiation light 3 may be realized, for example, in a spot shape, or may be realized so as to uniformly irradiate the detection region R. FIG. 3 shows a simplified example of a preferred example in which the transmission optical system 11 is realized by a spot-shaped irradiation pattern 12 in the case of detecting the freezing of the road surface 2a using the road surface state detection device 1 of the present invention as in FIG. FIG. When the transmission optical system 11 is realized by a spot-shaped irradiation pattern 12 as shown in FIG. 3, for example, a galvano scanner, a polygon mirror, an acousto-optic deflector, etc., capable of continuously scanning a two-dimensional plane are preferable. In particular, a galvano scanner is preferably used. In this manner, by continuously scanning the two-dimensional plane and sequentially receiving the reflected light 4 for each point in the detected area R by the light receiving means 6 described later, the detected area R can be two-dimensionally scanned. It can be detected as image information. With such two-dimensional image information, it is possible to obtain, for example, a state in which ice and water are mixed on the road surface 2a as described later.

【0026】また、照射光3の照射パターンを、被検知
領域Rに対して均一に照射するように実現する場合に
は、たとえば拡散板を用いて波長可変レーザー装置10
から出射されるレーザー光を均一に拡散させてもよく、
また複数枚のレンズを用いて上記レーザー光を拡大して
もよい。中でも特に上記拡散板が好適に用いられる。こ
のように被検知領域Rを均一に照射する場合でも、その
反射光4を受光手段6によって受信することによって、
被検知領域Rを二次元の画像情報として検知することが
できる。
When the irradiation pattern of the irradiation light 3 is realized so as to uniformly irradiate the detection region R, for example, a wavelength tunable laser device 10 using a diffusion plate is used.
The laser light emitted from may be diffused uniformly,
Further, the laser light may be expanded using a plurality of lenses. Among them, the above-mentioned diffusion plate is particularly preferably used. Even when the detection area R is uniformly illuminated in this way, the reflected light 4 is received by the light receiving unit 6 so that
The detected region R can be detected as two-dimensional image information.

【0027】受光手段6は、受光器13と、図示しない
受信光学系とを備える。このような受光手段6は、前記
光照射手段5から照射された照射光3が被検知領域Rで
反射した反射光4を、受信光学系を介して光照射手段5
の照射光3の切換えに同期して順次受光し、受光器13
で受光した反射光4を電気信号に変換する。これらの反
射光4から変換された各電気信号は、後述する演算判定
手段7に送られる。前記反射光4は、検出光3aが被検
知領域Rで反射した反射光4aと、参照光3bが被検知
領域Rで反射した反射光4bとを含有する。
The light receiving means 6 includes a light receiver 13 and a receiving optical system (not shown). The light receiving means 6 transmits the reflected light 4 obtained by reflecting the irradiation light 3 radiated from the light irradiating means 5 in the detection region R via the receiving optical system.
Are sequentially received in synchronization with the switching of the irradiation light 3 of the
Converts the reflected light 4 received into the electric signal. Each of the electric signals converted from the reflected light 4 is sent to the operation determining means 7 described later. The reflected light 4 includes a reflected light 4a in which the detection light 3a is reflected in the detected area R and a reflected light 4b in which the reference light 3b is reflected in the detected area R.

【0028】受光器13は、前記光照射手段5による照
射光3に応じた感度を有する受光器であれば、特に限定
されず、従来から周知あるいは実用されている各種系の
フォトダイオード、たとえばInGaAs系、InAs
系、Ge系、HgCdTe系、GaAs系、InP系、
InSb系などのフォトダイオードなどの受光素子、あ
るいは赤外線ビジコンカメラなどの赤外線カメラなどで
実現される。また必要に応じて、これらの受光器13の
受信光学系側の受光部分に、波長選択フィルターなどの
光学フィルターを装着してもよい。受信光学系も特には
限定されず、たとえばレンズ、各種望遠鏡などで実現さ
れる。
The light receiver 13 is not particularly limited as long as it has a sensitivity corresponding to the irradiation light 3 by the light irradiation means 5, and various types of conventionally known or practically used photodiodes, for example, InGaAs System, InAs
System, Ge system, HgCdTe system, GaAs system, InP system,
It is realized by a light receiving element such as an InSb-based photodiode or an infrared camera such as an infrared vidicon camera. If necessary, an optical filter such as a wavelength selection filter may be attached to the light receiving portion of the light receiver 13 on the receiving optical system side. The receiving optical system is not particularly limited, and is realized by, for example, a lens, various telescopes, or the like.

【0029】演算判定手段7は、受光手段6によって得
られた被検知領域Rで反射した検出光3aの反射光4a
の電気信号と被検知領域Rで反射した参照光3bの反射
光4bの電気信号とについて、各電気信号の積算処理や
反射光4aの電気信号と反射光4bの電気信号との比較
演算処理を行い、被検知領域Rにおける被検出物Aの有
無を判定する。これによって本発明の路面状態検知装置
1は、道路2の路面2aの被検知領域Rの状態を検知す
る。
The calculation judging means 7 calculates the reflected light 4a of the detection light 3a reflected by the detected area R obtained by the light receiving means 6.
Of the reflected light 4b of the reference light 3b reflected by the detected area R and the electric signal of the reflected light 4b, and a comparison operation of the electric signal of the reflected light 4a and the electric signal of the reflected light 4b. Then, the presence or absence of the detection target A in the detection target region R is determined. Thereby, the road surface condition detecting device 1 of the present invention detects the condition of the detected region R on the road surface 2a of the road 2.

【0030】通信手段8は、演算判定手段7によって得
られた判定結果を遠隔通信することができる手段であっ
て、特に限定されず、従来公知の通信手段で実現され
る。具体的には、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、
各種通信ケーブル、ミリ波などを用いた無線装置が挙げ
られ、好ましくは光ファイバケーブルで実現される。こ
のような通信手段8によって、被検知領域Rの状態の判
定結果は、たとえば監視センター16に送信される。
The communication means 8 is a means capable of remotely communicating the determination result obtained by the arithmetic determination means 7 and is not particularly limited, and is realized by a conventionally known communication means. Specifically, optical fiber cable, coaxial cable,
Examples include various communication cables and wireless devices using millimeter waves, and are preferably realized by optical fiber cables. The determination result of the state of the detected region R is transmitted to the monitoring center 16 by such a communication unit 8, for example.

【0031】制御手段9は、上述した光照射手段5、受
光手段6、演算判定手段7ならびに通信手段8の制御を
行う。
The control means 9 controls the light irradiating means 5, the light receiving means 6, the operation determining means 7 and the communication means 8 described above.

【0032】また路面状態検知装置1は、路面状態検知
装置1を稼働させる電力を供給するための図示しない電
源を有する。電源は、ケーブルなどを介して外部から供
給されるように実現されてもよく、また路面状態検知装
置1がバッテリーを備えるように実現されてもよい。ま
たさらにソーラパネルで蓄電するような形態であっても
よい。このような路面状態検知装置1は、ハウジング1
4をさらに備え、図1に示される実施態様では、該ハウ
ジング14内に上記の光照射手段5、受光手段6、演算
判定手段7、通信手段8ならびに制御手段9が収容され
るように実現される。また本発明の路面状態検知装置1
は、光照射手段5および受光手段6と演算判定手段7、
通信手段8および制御手段9とがそれぞれ別個のハウジ
ングに収容され、図2および図3に示す設置例におい
て、光照射手段5および受光手段6を収容したハウジン
グのみを道路2の傍らの後述する高さ位置に設置するよ
うに実現されてもよい。
The road condition detecting device 1 has a power source (not shown) for supplying electric power for operating the road condition detecting device 1. The power may be realized so as to be supplied from the outside via a cable or the like, or the road surface state detecting device 1 may be realized to include a battery. Further, a configuration in which electricity is stored in a solar panel may be used. Such a road surface condition detecting device 1 includes a housing 1
In the embodiment shown in FIG. 1, the light irradiating means 5, the light receiving means 6, the arithmetic determination means 7, the communication means 8, and the control means 9 are accommodated in the housing 14. You. Further, the road surface state detecting device 1 of the present invention
Are light irradiating means 5 and light receiving means 6 and arithmetic determining means 7,
The communication means 8 and the control means 9 are housed in separate housings, respectively. In the installation example shown in FIGS. 2 and 3, only the housing housing the light irradiation means 5 and the light receiving means 6 is mounted on the side of the road 2 at a height to be described later. It may be realized to be installed at a position.

【0033】ハウジング14の材料、形状、容積などは
特には限定されないが、路面状態検知装置1が図2およ
び図3に示す設置例のように、たとえば道路2の傍らな
どの外気に晒されやすい場所に設置される場合には、ハ
ウジング14は防水性および防塵性を有する耐候性にす
ぐれた材料によって形成されるのが好ましい。これによ
ってハウジング14内に収容される光照射手段5、受光
手段6、演算判定手段7、通信手段8ならびに制御手段
9には、雨水がかからず、直射日光の影響が及ばず、し
たがって路面状態検知装置1は、設置される周囲の環境
の悪影響を受けることなく被検知領域Rの検知を行うこ
とができる。また本発明の路面状態検知装置1は、ヒー
タなどの温度調節手段をさらに備え、ハウジング14の
内部空間の温度を一定に保持し得るように実現されても
よい。
The material, shape, volume and the like of the housing 14 are not particularly limited, but the road surface condition detecting device 1 is easily exposed to outside air, for example, beside the road 2 as in the installation example shown in FIGS. When installed in a place, the housing 14 is preferably formed of a weatherproof material having waterproof and dustproof properties. As a result, the light irradiating means 5, the light receiving means 6, the calculation judging means 7, the communication means 8 and the control means 9 accommodated in the housing 14 are not exposed to rainwater and are not affected by direct sunlight, and therefore the road surface condition is not affected. The detection device 1 can detect the detection target region R without being adversely affected by the surrounding environment in which the detection device 1 is installed. Further, the road surface condition detecting device 1 of the present invention may further be provided with a temperature adjusting means such as a heater, so that the temperature of the internal space of the housing 14 can be kept constant.

【0034】このような路面状態検知装置1は、図2の
設置例に示すように、たとえば道路2の傍らに予め固定
される長手の柱状の設置部材15に、路面2aから適当
な高さ位置となるように設置する。前記設置部材15
は、その長手方向が路面2aに対して概ね垂直となるよ
うに固定される。路面状態検知装置1が設置される高さ
位置は、路面2aから路面状態検知装置1の重心Gまで
の高さhが、好ましくは0.1〜100m、より好まし
くは3〜10mとなるように設置される。前記高さhが
0.1m未満であると、人や車両の通行が検知の妨げと
なる、積雪や浸水し易いというような不具合があって好
ましくない。また逆に前記高さhが100mを超える
と、ブレなど風による悪影響を受け易くなるというよう
な不具合があり好ましくない。
As shown in the installation example of FIG. 2, such a road surface state detecting device 1 is mounted on a long columnar installation member 15 fixed in advance beside the road 2, for example, at an appropriate height from the road surface 2a. Installed so that The installation member 15
Is fixed such that its longitudinal direction is substantially perpendicular to the road surface 2a. The height position at which the road surface condition detection device 1 is installed is such that the height h from the road surface 2a to the center of gravity G of the road surface condition detection device 1 is preferably 0.1 to 100 m, more preferably 3 to 10 m. Will be installed. If the height h is less than 0.1 m, it is not preferable because there is a problem that the passage of a person or a vehicle hinders the detection, and the snow and the water easily enter. Conversely, if the height h exceeds 100 m, there is a disadvantage that the wind is liable to be adversely affected by wind, such as blurring.

【0035】また本発明の路面状態検知装置1の光照射
手段5によって被検知領域Rに照射される検出光3aお
よび参照光3bを含有する照射光3は、好ましくはいず
れも赤外線である。照射光3をいずれも赤外線とするこ
とによって、路面状態検知装置1による検知は、可視光
の影響を受けにくく、したがって昼夜の区別なく安定し
て道路2の路面2aの被検知領域Rにおける被検出物A
の有無を検出することができる。
The irradiation light 3 containing the detection light 3a and the reference light 3b irradiated to the detection area R by the light irradiation means 5 of the road surface condition detection device 1 of the present invention is preferably both infrared rays. Since the irradiation light 3 is all infrared rays, the detection by the road surface condition detection device 1 is hardly affected by visible light, and therefore, the detection can be stably performed in the detection region R of the road surface 2a of the road 2 without distinction between day and night. Thing A
Can be detected.

【0036】また、たとえば図2および図3に示す本発
明の路面状態検知装置1が設置される道路2は、図示し
ない道路凍結防止手段を予め備える道路であってもよ
い。前記道路凍結防止手段としては、たとえばロードヒ
ーティング装置、散水手段や薬剤散布手段を備える融雪
設備などが挙げられ、中でもロードヒーティング装置が
特に好ましい。前記道路凍結防止手段は、少なくとも路
面状態検知装置1の通信手段8から送信される路面2a
が凍結しているとの判定結果を受信する場合に凍結した
路面の解凍を開始する。このような道路凍結防止手段
は、通信手段8から送信される路面2aが凍結している
との判定結果をその起動信号として予め設定されていて
もよく、あるいは前記監視センター16において上記の
ような判定結果を受信したときに監視センター16にい
る監視者によって、または監視センター16で自動的に
起動されるように設定されていてもよい。
The road 2 on which the road surface condition detecting device 1 of the present invention shown in FIGS. 2 and 3 is installed may be a road provided with a road freezing prevention means (not shown) in advance. Examples of the road freezing prevention unit include a road heating device, a snow melting facility including a water spraying unit and a chemical spraying unit, and a road heating device is particularly preferable. The road freezing prevention means includes at least the road surface 2a transmitted from the communication unit 8 of the road surface state detection device 1.
When the result of the determination that the vehicle is frozen is received, the thawing of the frozen road surface is started. Such a road freezing prevention unit may set a determination result that the road surface 2a is transmitted from the communication unit 8 is frozen as a start signal thereof, or the monitoring center 16 may perform the above-described determination. The monitoring center 16 may be set to be started automatically by the monitor at the monitoring center 16 when the determination result is received or automatically at the monitoring center 16.

【0037】図4は、氷および水のそれぞれの赤外線の
吸収スペクトル21,22を示すグラフである。図4に
おいて、縦軸は吸光度(%)を表し、横軸は波長(μ
m)を表す。図4に実線の吸収スペクトル21で示され
るように、氷は吸収波長として1.50μmの第1のピ
ーク23と、1.98μmの第2のピーク24とを有す
る。また破線の吸収スペクトル22で示されるように、
赤外光を照射された水は、1.45μmの第1のピーク
25と、1.94μmの第2のピーク26とを有する。
このような氷および水それぞれの赤外波長領域における
固有の吸収波長を示す各ピークは、氷および水それぞれ
を構成するOH分子の振動に基づくものである。
FIG. 4 is a graph showing infrared absorption spectra 21 and 22 of ice and water, respectively. In FIG. 4, the vertical axis represents absorbance (%), and the horizontal axis represents wavelength (μ).
m). As shown by the solid line absorption spectrum 21 in FIG. 4, ice has a first peak 23 at 1.50 μm and a second peak 24 at 1.98 μm as absorption wavelengths. Also, as shown by the absorption spectrum 22 indicated by the broken line,
Water irradiated with infrared light has a first peak 25 at 1.45 μm and a second peak 26 at 1.94 μm.
Such peaks indicating the specific absorption wavelengths in the infrared wavelength regions of ice and water are based on the vibration of OH molecules constituting each of ice and water.

【0038】本発明の路面状態検知装置1では、被検出
物Aがたとえば氷である場合には、図4に示す吸収スペ
クトル21において、前記第1のピーク23が現れる
1.50μmの波長の光27、あるいは前記第2のピー
ク24が現れる1.98μmの波長の光28を検出光3
aとして設定する。上記のような波長の光27または光
28を、検出光3aとして道路2の路面2aの被検知領
域Rに照射して、その反射光4aを受光手段6で受光す
る。該被検知領域Rに氷が存在する場合には、前記検出
光3aが被検知領域Rの氷に吸収されて、減衰する。こ
れによって被検知領域Rに氷が存在することを判定でき
る。原理上は、このように被検知領域Rにおける氷の有
無それぞれの場合における検出光3aの反射光4aの光
強度を比較することでも被検知領域Rにおける氷の有無
を判定することは可能であるけれども、より正確な検知
を行うために、本発明の路面状態検知装置1では検出光
3aの他に参照光3bを照射する。
In the road surface condition detecting device 1 of the present invention, when the detected object A is, for example, ice, the light having a wavelength of 1.50 μm at which the first peak 23 appears in the absorption spectrum 21 shown in FIG. 27 or the light 28 having a wavelength of 1.98 μm where the second peak 24 appears is detected light 3
Set as a. The light 27 or the light 28 having the above-described wavelength is emitted as the detection light 3a to the detection region R of the road surface 2a of the road 2, and the reflected light 4a is received by the light receiving means 6. When ice exists in the detection area R, the detection light 3a is absorbed by the ice in the detection area R and attenuated. Thereby, it can be determined that ice exists in the detection region R. In principle, it is also possible to determine the presence or absence of ice in the detection region R by comparing the light intensity of the reflected light 4a of the detection light 3a in each case of the presence or absence of ice in the detection region R as described above. However, in order to perform more accurate detection, the road surface condition detection device 1 of the present invention irradiates the reference light 3b in addition to the detection light 3a.

【0039】参照光3bは、上記のように検出光3aに
近い波長を有しかつ被検出物Aによって吸収されにくい
光である。被検出物Aが氷である場合、検出光3aとし
て1.50μmの波長の光27を選択する場合には、た
とえば第1のピーク23に近く、かつ吸光度が第1のピ
ーク23における吸光度の約半分であり横軸に略平行な
部分29の波長、好ましくは1.0〜1.4μm、より
好ましくは1.3〜1.4μm、特に好ましくは1.4
0μmの波長の光30を参照光3bとして設定する。ま
た検出光3aとして1.98μmの波長の光28を選択
する場合には、たとえば第2のピーク24に近く、かつ
吸光度が第1のピーク23における吸光度の約1/3以
下であり横軸に略平行な部分31の波長、好ましくは
1.6〜1.9μm、より好ましくは1.7〜1.9μ
m、特に好ましくは1.80μmの波長の光32を参照
光3bとして設定する。
The reference light 3b is light having a wavelength close to the detection light 3a and hardly absorbed by the object A as described above. When the detection target A is ice, when the light 27 having a wavelength of 1.50 μm is selected as the detection light 3a, for example, the light absorption is close to the first peak 23 and the absorbance is about the same as the absorbance at the first peak 23. The wavelength of the portion 29 which is half and substantially parallel to the horizontal axis, preferably 1.0 to 1.4 μm, more preferably 1.3 to 1.4 μm, and particularly preferably 1.4.
The light 30 having a wavelength of 0 μm is set as the reference light 3b. When the light 28 having a wavelength of 1.98 μm is selected as the detection light 3a, for example, the absorbance is close to the second peak 24 and the absorbance is about 1/3 or less of the absorbance at the first peak 23, and the horizontal axis indicates The wavelength of the substantially parallel portion 31, preferably 1.6 to 1.9 µm, more preferably 1.7 to 1.9 µm
The light 32 having a wavelength of m, particularly preferably 1.80 μm, is set as the reference light 3b.

【0040】上記の波長をそれぞれ有する検出光3aお
よび参照光3bを、光照射手段5によって順次切換えて
被検知領域Rに照射し、受光手段6によって受光された
それぞれの反射光4a,4bの各電気信号を、演算判定
手段7でたとえば差分をとって比較演算することで、被
検知領域Rの材質による光反射の度合い(反射率)の違
いや気候その他の周辺環境に左右されず、昼夜の区別な
くかつ外来光に影響されずに安定して高い感度で被検知
領域Rにおける氷の有無を判定して、被検知領域Rの凍
結の検知が可能となる。検出光3aおよび参照光3bの
照射の順番は、特に限定されない。
The detection light 3a and the reference light 3b having the above-mentioned wavelengths are sequentially switched by the light irradiating means 5 to irradiate the detection region R, and each of the reflected lights 4a and 4b received by the light receiving means 6 The electrical signal is compared and calculated by the calculation determining means 7 by taking, for example, a difference, so that the electrical signal is not influenced by the difference in the degree of light reflection (reflectance) due to the material of the detection region R, the climate, and other surrounding environments. The presence / absence of ice in the detection region R can be determined with high sensitivity without distinction and without being influenced by extraneous light, and the detection of the freezing of the detection region R can be performed. The order of irradiation of the detection light 3a and the reference light 3b is not particularly limited.

【0041】また前記被検出物Aは、水であってもよ
い。この場合、図4に示す吸収スペクトル22におい
て、前記第1のピーク25が現れる1.45μmの波長
の光33、あるいは前記第2のピーク26が現れる1.
94μmの波長の光34を検出光3aとして設定する。
また参照光3bとしては、上記の氷の場合と同じく、光
33を検出光3aとする場合には、1.40μm付近の
波長の光30を参照光3bとして設定すればよく、光3
4を検出光3aとする場合には、1.80μm付近の波
長の光32を参照光3bとして設定すればよい。このよ
うに設定した検出光3aおよび参照光3bを上記の被検
出物Aが氷である場合と同様に光照射手段5によって順
次切換えて被検知領域Rに照射し、受光手段6によって
受光されたそれぞれの反射光4a,4bの各電気信号
を、演算判定手段7でたとえば差分をとって比較演算す
ることで、高い感度で被検知領域Rにおける水の有無を
判定し、被検知領域Rの湿潤および乾燥の検知が可能と
なる。
The object to be detected A may be water. In this case, in the absorption spectrum 22 shown in FIG. 4, the light 33 having a wavelength of 1.45 μm where the first peak 25 appears or the second peak 26 appears.
The light 34 having a wavelength of 94 μm is set as the detection light 3a.
When the light 33 is used as the detection light 3a, the light 30 having a wavelength in the vicinity of 1.40 μm may be set as the reference light 3b as in the case of the above ice.
When 4 is used as the detection light 3a, the light 32 having a wavelength near 1.80 μm may be set as the reference light 3b. The detection light 3a and the reference light 3b set in this manner are sequentially switched by the light irradiating means 5 to irradiate the detection area R in the same manner as in the case where the detection object A is ice, and received by the light receiving means 6. The electric signal of each of the reflected lights 4a and 4b is subjected to a comparison operation, for example, by taking a difference by the operation judging means 7 to judge the presence or absence of water in the detection region R with high sensitivity, and to wet the detection region R. And drying can be detected.

【0042】また本発明の路面状態検知装置1は、道路
2の路面2aの被検知領域Rにあるのが水であるのか氷
であるのかを判別して被検知領域Rの凍結、湿潤および
乾燥を検知する検知装置であってもよい。言い換える
と、本発明の路面状態検知装置1によって被検知領域R
における有無を判定される被検出物Aは、氷および水で
あってもよい。図5は、被検知領域Rへの検出光3aお
よび参照光3bの照射を模式的に示す図である。なお被
検知領域Rを含む路面2a上には氷36および水37が
混在しているものとする。この場合、路面状態検知装置
1の光照射手段5は、第1の検出光3a1、第2の検出
光3a1および参照光3bの少なくとも3種の光を照射
する。
The road condition detecting apparatus 1 of the present invention determines whether the detected area R on the road surface 2a of the road 2 is water or ice and freezes, wets and dries the detected area R. May be a detection device for detecting the In other words, the detected area R is detected by the road surface condition detecting device 1 of the present invention.
The detection target A for which the presence or absence is determined may be ice and water. FIG. 5 is a diagram schematically showing irradiation of the detection area R with the detection light 3a and the reference light 3b. It is assumed that ice 36 and water 37 are mixed on the road surface 2a including the detection region R. In this case, the light irradiating means 5 of the road surface condition detecting device 1 irradiates at least three types of light, the first detection light 3a1, the second detection light 3a1, and the reference light 3b.

【0043】このような路面状態検知装置1において、
光照射手段5が照射する検出光3aは、氷36の吸収波
長と同じ波長を有する第1の検出光3a1と、水37の
吸収波長と同じ波長を有する第2の検出光3a2とを含
有する。第1の検出光3a1としては、上記の1.50
μmの波長の光27または1.98μmの波長の光28
を設定する。第2の検出光3a2としては、上記の1.
45μmの波長の光33または1.94μmの波長の光
34を設定する。
In such a road surface condition detecting device 1,
The detection light 3a emitted by the light irradiation means 5 includes a first detection light 3a1 having the same wavelength as the absorption wavelength of the ice 36 and a second detection light 3a2 having the same wavelength as the absorption wavelength of the water 37. . As the first detection light 3a1, the above 1.50 is used.
Light 27 having a wavelength of μm or light 28 having a wavelength of 1.98 μm
Set. As the second detection light 3a2, the above-mentioned 1 ..
Light 33 having a wavelength of 45 μm or light 34 having a wavelength of 1.94 μm is set.

【0044】参照光3bは、同一または互いに異なる波
長を有する第1の参照光3b1と、第2の参照光3b2
とを含有する。第1の参照光3b1は、該第1の検出光
3a1に近い波長を有しかつ氷36によって吸収されに
くい光である。また第2の参照光3b2は、該第2の検
出光3a2に近い波長を有しかつ水37によって吸収さ
れにくい光である。第1および第2の参照光3b1,3
b2は、第1および第2の検出光3a1,3a2として
互いに近い波長の光を選択した場合には、同一の波長を
有する光として設定される。詳しく述べると、たとえば
第1の検出光3a1として1.50μmの波長の光27
を設定し、かつ第2の検出光3a2として1.45μm
の波長の光33を設定した場合には、上記第1および第
2の参照光3b1,3b2として、たとえば共に1.4
0μm付近の波長の光30を設定すればよい。
The reference light 3b has a first reference light 3b1 and a second reference light 3b2 having the same or different wavelengths.
And The first reference light 3b1 is light having a wavelength close to the first detection light 3a1 and hardly absorbed by the ice 36. The second reference light 3b2 is light having a wavelength close to the second detection light 3a2 and hardly absorbed by the water 37. First and second reference beams 3b1, 3
b2 is set as light having the same wavelength when light having wavelengths close to each other is selected as the first and second detection lights 3a1 and 3a2. More specifically, for example, the first detection light 3a1 is a light 27 having a wavelength of 1.50 μm.
Is set to 1.45 μm as the second detection light 3a2.
Is set as the first and second reference lights 3b1 and 3b2, for example, both are set to 1.4.
The light 30 having a wavelength around 0 μm may be set.

【0045】また、第1および第2の参照光3b1,3
b2は、第1および第2の検出光3a1,3a2として
互いに近い波長の光を選択しない場合には、それぞれ検
出光3a1,3a2に近い波長を有する互いに異なる波
長の光を選択すればよい。詳しく述べると、たとえば検
出光3a1として1.50μmの波長の光27を設定
し、かつ第2の検出光3a2として1.94μmの波長
の光34を設定した場合には、第1の参照光3b1とし
て1.40μm付近の波長の光30を設定し、第2の参
照光3b2として1.80μm付近の波長の光34を設
定すればよい。
The first and second reference beams 3b1, 3b
When b2 does not select light having wavelengths close to each other as the first and second detection lights 3a1 and 3a2, light having different wavelengths having wavelengths close to the detection lights 3a1 and 3a2 may be selected. More specifically, for example, when the light 27 having a wavelength of 1.50 μm is set as the detection light 3a1 and the light 34 having a wavelength of 1.94 μm is set as the second detection light 3a2, the first reference light 3b1 is set. The light 30 having a wavelength around 1.40 μm may be set, and the light 34 having a wavelength around 1.80 μm may be set as the second reference light 3b2.

【0046】本発明における光照射手段5は、このよう
な第1および第2の検出光3a1,3a2ならびに第1
および第2の参照光3b1,3b2を、路面2aの被検
知領域Rに順次切り換えて照射する。これらの各照射光
の照射の順番は、特に限定されない。
The light irradiating means 5 according to the present invention includes the first and second detection lights 3a1 and 3a2 and the first and second detection lights 3a1 and 3a2.
And the second reference light beams 3b1 and 3b2 are sequentially switched to the detected area R of the road surface 2a and irradiated. The order of irradiation of each of these irradiation lights is not particularly limited.

【0047】このように順次切換えて被検知領域Rに照
射される第1および第2の検出光3a1,3a2ならび
に第1および第2の参照光3b1,3b2が、それぞれ
被検知領域Rで反射した第1の検出光3a1の反射光4
a1、第2の検出光3a2の反射光4a2、第1の参照
光3b1の反射光4b1ならびに第2の参照光3b2の
反射光4b2が、受光手段6によって、光照射手段5の
照射光3の切換えに同期して順次受光され、それぞれ電
気信号に変換される。さらに演算判定手段7において、
第1の検出光3a1の反射光4a1の電気信号と第1の
参照光3b1の反射光4b1の電気信号とを比較演算
し、かつ第2の検出光3a2の反射光4a2の電気信号
と第2の参照光3b2の反射光4b2の電気信号とを比
較演算することによって、路面2aにおける氷および水
の有無を判定し、該路面の凍結、湿潤および乾燥を検知
することができる。また図5のように被検知領域Rに氷
および水が混在している様子も検知することが可能であ
る。これによって従来よりも簡単に、さらに定点センサ
などを多数被検知領域Rに設ける必要もなく、低いコス
トで、被検知領域Rに存在するのが水であるのか氷であ
るのかを正確に判別することができる。
As described above, the first and second detection lights 3a1 and 3a2 and the first and second reference lights 3b1 and 3b2, which are sequentially switched and applied to the detection region R, are reflected by the detection region R, respectively. Reflected light 4 of first detection light 3a1
a1, the reflected light 4a2 of the second detection light 3a2, the reflected light 4b1 of the first reference light 3b1, and the reflected light 4b2 of the second reference light 3b2 are converted by the light receiving means 6 into the light 3 of the irradiation light 3 of the light irradiation means 5. Light is sequentially received in synchronization with the switching, and each is converted into an electric signal. Further, in the operation determining means 7,
The electric signal of the reflected light 4a1 of the first detection light 3a1 is compared with the electric signal of the reflected light 4b1 of the first reference light 3b1, and the electric signal of the reflected light 4a2 of the second detection light 3a2 is compared with the second signal. By comparing and calculating the electric signal of the reflected light 4b2 of the reference light 3b2, the presence or absence of ice and water on the road surface 2a can be determined, and the freezing, wetness, and drying of the road surface can be detected. Further, it is also possible to detect a state in which ice and water are mixed in the detection area R as shown in FIG. This makes it possible to accurately determine whether water or ice exists in the detection region R at a low cost, without the need for providing a large number of fixed point sensors and the like in the detection region R, as compared with the related art. be able to.

【0048】図6は、本発明の路面状態検知装置1の他
の好ましい設置例を簡略化して示す図である。図6に示
す設置例では、路面状態検知装置1は、たとえば自動車
41などの移動する車両の屋根42の上に、設置部材4
3を介して設置される。上述のように設置される場合、
路面状態検知装置1は、波長可変レーザー装置10から
出射されるレーザー光の光軸として仮想される軸線L1
と、路面2aとのなす自動車41側の角θ1が鋭角とな
るように設置される。前記角θ1の角度は、自動車41
の進行方向B前方側の端部41aから路面2aの被検知
領域Rの最も自動車41側までの距離Dが、好ましくは
5〜500m、より好ましくは10〜100mとなるよ
うに設定される。言い換えると、路面状態検知装置1
は、好ましくは自動車41の進行方向B前方の5〜50
0m、より好ましくは10〜100mの路面2aの状態
を検知し得るように、設置される。
FIG. 6 is a simplified diagram showing another preferred installation example of the road surface condition detecting device 1 of the present invention. In the installation example shown in FIG. 6, the road surface state detection device 1 includes an installation member 4 on a roof 42 of a moving vehicle such as an automobile 41.
3 is installed. If installed as described above,
The road surface state detecting device 1 includes an axis L1 imagined as an optical axis of a laser beam emitted from the wavelength tunable laser device 10.
And an angle θ1 on the side of the vehicle 41 between the road surface 2a and the road surface 2a is set to be an acute angle. The angle of the angle θ1 is determined by the vehicle 41
The distance D from the front end 41a on the front side in the traveling direction B to the detected area R on the road surface 2a to the side of the automobile 41 is preferably 5 to 500 m, more preferably 10 to 100 m. In other words, the road surface state detecting device 1
Is preferably 5 to 50 in front of the traveling direction B of the automobile 41.
It is installed so that the state of the road surface 2a of 0 m, more preferably 10 to 100 m can be detected.

【0049】このよう路面状態検知装置1を設置するこ
とによって、自動車41の進行方向Bの前方の路面2a
に光照射手段5で照射光3を順次切換えて照射し、その
反射光4をもとに、自動車41の移動に伴って被検知領
域Rを連続的に前記進行方向Bに移動させながら、自動
車41の前方の路面2aに氷および/または水が存在す
るか否かを連続的に判定し、路面2aの状態を連続的に
検知することができる。このような判定結果は、たとえ
ば図示しない通信手段8を介して、該自動車41内で運
転している運転者に知らされる。これによって自動車4
1を運転する運転者は、運転しながら事前に進行方向B
前方の路面2aの状態を知ることでき、このように事前
に前方の路面2aの状態を知ることができない場合と比
較して、路面凍結に起因する交通事故を回避し易くな
り、安全性が向上される。
By installing the road surface condition detecting device 1 as described above, the road surface 2a in the forward direction B of the vehicle 41 is provided.
The irradiation light 3 is sequentially switched by the light irradiation means 5 to irradiate the vehicle, and based on the reflected light 4, the detection region R is continuously moved in the traveling direction B with the movement of the vehicle 41, It is possible to continuously determine whether or not ice and / or water exists on the road surface 2a in front of 41, and to continuously detect the state of the road surface 2a. Such a determination result is notified to a driver operating in the automobile 41 via, for example, a communication unit 8 (not shown). This makes the car 4
The driver who drives the vehicle 1 moves in the traveling direction B in advance while driving.
It is possible to know the state of the road surface 2a ahead, and it is easier to avoid a traffic accident caused by the freezing of the road surface than in the case where the state of the road surface 2a ahead cannot be known in advance in this way, thereby improving safety. Is done.

【0050】図7は、本発明の路面状態検知装置1のさ
らに他の好ましい設置例を簡略化して示す図である。図
7に示す設置例では、路面状態検知装置1は、たとえば
飛行機45などの航空機の機体の被検知領域Rに近い側
の部分46に設置される。被検知領域Rを一領域として
含有する路面2aを有する道路2は、たとえば図7に示
されるように飛行状態にある該飛行機45が着陸しよう
としている滑走路である。このように飛行機45に路面
状態検知装置1を設置することによって、該飛行機45
が着陸しようとしている滑走路に光照射手段5で照射光
3を順次切換えて照射し、その反射光4をもとに、該滑
走路に氷および/または水が存在するか否かを判定し、
路面2aの状態を検知する。このような判定結果は、た
とえば図示しない通信手段8を介して、該飛行機45内
で飛行機45を操縦する操縦者に知らされる。これによ
って飛行機45を操縦する操縦者は、事前に滑走路の路
面2aの状態を知ることでき、このように路面2aの状
態を事前に知ることができない場合と比較して、路面凍
結に起因する着陸事故を回避し易くなり、安全性が向上
される。また滑走路以外に、空から高速道路などを空撮
するように検知することも可能である。
FIG. 7 is a view schematically showing still another preferred installation example of the road surface condition detecting device 1 of the present invention. In the installation example illustrated in FIG. 7, the road surface state detection device 1 is installed in a portion 46 of the body of an aircraft such as an airplane 45 on the side closer to the detection region R. The road 2 having the road surface 2a including the detected region R as one region is, for example, a runway on which the airplane 45 in a flying state is about to land as shown in FIG. By installing the road surface condition detecting device 1 on the airplane 45 in this manner,
Irradiates the runway that he is about to land by sequentially switching the irradiation light 3 by the light irradiation means 5 and, based on the reflected light 4, determines whether or not ice and / or water exists on the runway. ,
The state of the road surface 2a is detected. Such a determination result is notified to a pilot who operates the airplane 45 in the airplane 45 via, for example, a communication unit 8 (not shown). As a result, the pilot who operates the airplane 45 can know the condition of the road surface 2a of the runway in advance, and as a result of the road surface freezing as compared with the case where the condition of the road surface 2a cannot be known in advance in this way. It is easier to avoid landing accidents and safety is improved. It is also possible to detect that an aerial image of a highway or the like is taken from the sky in addition to the runway.

【0051】本発明の路面状態検知装置1は、具体的に
上述したような路面2aにおける氷および/または水の
判定による路面2aの凍結および/または湿潤、乾燥の
検知には限定されず、降雨、降雪の検知にも応用するこ
とができる。また土壌の水分検知、海洋汚染の調査など
に応用することも可能である。
The road surface condition detecting device 1 of the present invention is not limited to the detection of freezing and / or wetting and drying of the road surface 2a by the determination of ice and / or water on the road surface 2a as described above, It can also be applied to snowfall detection. It can also be applied to soil moisture detection and marine pollution surveys.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、昼夜の区別なくかつ外来光に影響されずに安定
して被検知領域における被検出物の有無を判定して被検
知領域の状態を検知することができ、さらに該被検出物
が氷および水である場合には、路面上にあるのが氷であ
るか水であるかを従来よりも簡単に判別して路面の凍
結、湿潤および乾燥などの路面状態を検知することがで
きる道路の路面状態検知装置を提供することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the presence / absence of an object in the area to be detected is determined stably without distinction between day and night and without being affected by extraneous light. The state of the area can be detected, and when the object to be detected is ice and water, it is easier to determine whether the object on the road surface is ice or water, and the road surface is detected. It is possible to provide a road surface condition detection device that can detect road surface conditions such as freezing, wetness, and dryness.

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

【図1】本発明の路面状態検知装置1の好ましい一例を
簡略化して示すブロック図である。
FIG. 1 is a simplified block diagram showing a preferred example of a road surface condition detecting device 1 of the present invention.

【図2】本発明の路面状態検知装置1の好ましい設置例
を簡略化して示す図である。
FIG. 2 is a simplified view showing a preferred installation example of the road surface condition detecting device 1 of the present invention.

【図3】本発明の路面状態検知装置1の送信光学系11
を、スポット形状の照射パターン12で実現した好まし
い一例を簡略化して示す図である。
FIG. 3 shows a transmission optical system 11 of the road surface condition detecting device 1 of the present invention.
FIG. 3 is a simplified diagram showing a preferred example realized by a spot-shaped irradiation pattern 12.

【図4】氷および水のそれぞれの赤外線の吸収スペクト
ル21,22を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing respective infrared absorption spectra 21 and 22 of ice and water.

【図5】被検知領域Rへの検出光3aおよび参照光3b
の照射を模式的に示す図である。
FIG. 5 shows a detection light 3a and a reference light 3b to a detection area R;
It is a figure which shows irradiation of a pattern typically.

【図6】本発明の路面状態検知装置1の他の好ましい設
置例を簡略化して示す図である。
FIG. 6 is a simplified view showing another preferred installation example of the road surface condition detecting device 1 of the present invention.

【図7】本発明の路面状態検知装置1のさらに他の好ま
しい設置例を簡略化して示す図である。
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating still another preferred installation example of the road surface condition detecting device 1 of the present invention.

【図8】従来の路面状態検知装置51を簡略化して示す
図である。
FIG. 8 is a simplified view of a conventional road surface state detection device 51.

【図9】従来の路面状態検知装置61の簡略化したブロ
ック図である。
FIG. 9 is a simplified block diagram of a conventional road surface state detecting device 61.

【符号の説明】 1 路面状態検知装置 2 道路 2a 路面 3 照射光 3a 検出光 3b 参照光 4 反射光 4a 検出光の反射光 4b 参照光の反射光 5 光照射手段 6 受光手段 7 演算判定手段 8 通信手段 9 制御手段 R 被検知領域 A 被検出物[Description of Signs] 1 Road surface condition detection device 2 Road 2a Road surface 3 Irradiation light 3a Detection light 3b Reference light 4 Reflection light 4a Reflection light of detection light 4b Reflection light of reference light 5 Light irradiation means 6 Light reception means 7 Calculation judgment means 8 Communication means 9 Control means R Detected area A Detected object

フロントページの続き (72)発明者 猪俣 輝久 愛知県安城市今池町1丁目23番9号 三菱 電線工業株式会社岡崎開発センター内 Fターム(参考) 5H180 CC02 CC03 CC07 EE13 Continued on the front page (72) Inventor Teruhisa Inomata 1-23-9 Imaike-cho, Anjo-shi, Aichi F-term in the Okazaki Development Center, Mitsubishi Cable Industries, Ltd. (Reference) 5H180 CC02 CC03 CC03 CC07 EE13

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 送信光学系および波長可変レーザー装置
を有し、予め設定される被検出物の吸収波長と同じ波長
を有する検出光と該検出光に近い波長を有しかつ前記被
検出物によって吸収されにくい参照光とを含有する2種
以上の波長の照射光を順次切換えて道路の路面の被検知
領域に照射する光照射手段と、受信光学系および受光器
を有し、前記光照射手段から照射された照射光が被検知
領域で反射した反射光を光照射手段の照射光の切換えに
同期して順次受光して電気信号に変換する受光手段と、 受光手段によって得られた検出光の反射光の電気信号と
参照光の反射光の電気信号とを比較演算して、該被検知
領域における被検出物の有無を判定する演算判定手段
と、 演算判定手段によって得られた判定結果を遠隔通信し得
る通信手段と、 光照射手段、受光手段、演算判定手段ならびに通信手段
を制御する制御手段とを備える被検知領域の状態を検知
することを特徴とする道路の路面状態検知装置。
A detection light having a same wavelength as a predetermined absorption wavelength of an object to be detected and a wavelength close to the detection light and having a transmission optical system and a wavelength-variable laser device. A light irradiating means for sequentially switching irradiation light of two or more wavelengths containing a reference light which is difficult to be absorbed and irradiating a detected area on a road surface of a road, a receiving optical system and a light receiver, the light irradiating means comprising: A light receiving means for sequentially receiving the reflected light reflected from the detection area by the irradiation light irradiated from the detection area in synchronization with the switching of the irradiation light of the light irradiation means and converting the reflected light into an electric signal; Calculating and comparing means for comparing the electric signal of the reflected light with the electric signal of the reflected light of the reference light to determine the presence or absence of an object in the detected area; Communication means capable of communicating, A road surface condition detecting device for detecting a state of a detected area, comprising: a light irradiating unit, a light receiving unit, a calculation determining unit, and a control unit for controlling a communication unit.
【請求項2】 前記検出光および参照光が、共に赤外線
であることを特徴とする請求項1に記載の道路の路面状
態検知装置。
2. The road surface condition detecting device according to claim 1, wherein the detection light and the reference light are both infrared rays.
【請求項3】 前記被検出物は氷および水であって、 前記検出光は、氷の吸収波長と同じ波長を有する第1の
検出光と、水の吸収波長と同じ波長を有する第2の検出
光とを含有し、 前記参照光は、該第1の検出光に近い波長を有しかつ氷
によって吸収されにくい第1の参照光と、該第2の検出
光に近い波長を有しかつ水によって吸収されにくい第2
の参照光との、同一または互いに異なる波長を有する1
種以上の光を含有し、 前記演算判定手段は、第1の検出光の反射光の電気信号
と第1の参照光の反射光の電気信号とを比較演算し、か
つ第2の検出光の反射光の電気信号と第2の参照光の反
射光の電気信号とを比較演算することによって、道路の
路面の被検知領域における氷および水の有無を判定し、
該被検知領域の凍結、湿潤および乾燥を検知することを
特徴とする請求項1または2に記載の道路の路面状態検
知装置。
3. The object to be detected is ice and water, wherein the detection light has a first detection light having the same wavelength as the absorption wavelength of ice and a second detection light having the same wavelength as the absorption wavelength of water. A first reference light having a wavelength close to the first detection light and hardly absorbed by ice, and a wavelength close to the second detection light; The second that is hardly absorbed by water
1 having the same or different wavelength from the reference light of
At least one kind of light, wherein the operation determining means performs a comparison operation between an electric signal of the reflected light of the first detection light and an electric signal of the reflected light of the first reference light, and By comparing and calculating the electric signal of the reflected light and the electric signal of the reflected light of the second reference light, the presence or absence of ice and water in the detected area of the road surface of the road is determined,
The road surface condition detecting device according to claim 1, wherein the detection unit detects freezing, wetting, and drying of the detection area.
【請求項4】 前記道路は、通信手段によって送信され
る路面が凍結しているとの判定結果を受信する場合に路
面凍結の防止を開始する路面凍結防止手段を備える道路
であることを特徴とする請求項3に記載の道路の路面状
態検知装置。
4. The road according to claim 1, wherein the road is provided with a road surface freezing prevention unit that starts prevention of road surface freezing when receiving a determination result that the road surface is frozen transmitted by the communication unit. The road surface condition detecting device according to claim 3, wherein
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