JP2001235555A - 路面監視装置 - Google Patents
路面監視装置Info
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- JP2001235555A JP2001235555A JP2000048011A JP2000048011A JP2001235555A JP 2001235555 A JP2001235555 A JP 2001235555A JP 2000048011 A JP2000048011 A JP 2000048011A JP 2000048011 A JP2000048011 A JP 2000048011A JP 2001235555 A JP2001235555 A JP 2001235555A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マイクロ波手段を用い、簡単な構成で精度の
高い路面監視装置を提供する。 【解決手段】 監視対象路面１より一定距離Ｌ上方に固
定された送信アンテナ４より監視対象路面１に向かって
一定周期で振幅変調された所定波長λの電波を送信波と
して送信する送信手段と、送信アンテナ４に併設された
受信アンテナ５を介して監視対象路面１よりの反射波を
受信する受信手段と、この受信手段において送信波と受
信波とを合成するミキサ手段と、このミキサ手段の合成
波出力より可変周期成分を抽出するエンベロープ検出手
段と、監視対象路面１の水分による反射量の変化をエン
ベロープ検出手段のエンベロープ出力振幅の変化として
検出するレベル検出手段とを具備する。
高い路面監視装置を提供する。 【解決手段】 監視対象路面１より一定距離Ｌ上方に固
定された送信アンテナ４より監視対象路面１に向かって
一定周期で振幅変調された所定波長λの電波を送信波と
して送信する送信手段と、送信アンテナ４に併設された
受信アンテナ５を介して監視対象路面１よりの反射波を
受信する受信手段と、この受信手段において送信波と受
信波とを合成するミキサ手段と、このミキサ手段の合成
波出力より可変周期成分を抽出するエンベロープ検出手
段と、監視対象路面１の水分による反射量の変化をエン
ベロープ検出手段のエンベロープ出力振幅の変化として
検出するレベル検出手段とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】降雪地域の広域道路管理シス
テムにおいては、路面の凍結に関する正確な監視情報が
必須である。本発明は、マイクロ波手段を用いてこの目
的を達成した路面監視装置に関する。
テムにおいては、路面の凍結に関する正確な監視情報が
必須である。本発明は、マイクロ波手段を用いてこの目
的を達成した路面監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】積雪を感知する手段としてはレーザー式
積雪深計、超音波レベル計等が公知である。このような
手段を用いて他のセンサーと組み合わせて路面の凍結を
感知する場合、路面温度計との組み合わせでは、積雪が
ありかつ温度が零度以下では雪の凍結は予測可能であ
る。
積雪深計、超音波レベル計等が公知である。このような
手段を用いて他のセンサーと組み合わせて路面の凍結を
感知する場合、路面温度計との組み合わせでは、積雪が
ありかつ温度が零度以下では雪の凍結は予測可能であ
る。
【０００３】しかしながら、降雨後の凍結、雪解け水の
凍結、車両による雪排除後の水の凍結の感知には、その
他に外気温度計、露点計等の信号を加えて適当なアルゴ
リズムで予測する手法が取られている。
凍結、車両による雪排除後の水の凍結の感知には、その
他に外気温度計、露点計等の信号を加えて適当なアルゴ
リズムで予測する手法が取られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような構成の従来
技術では、（１）多数のセンサーを必要とし、システム
の構成が複雑高価となる、（２）判断のアルゴリズムが
的確でないと正しい凍結予測が困難である、（３）直接
水分、氷の存在を感知する方式ではないので、精度の高
い測定は困難である、等の問題点がある。
技術では、（１）多数のセンサーを必要とし、システム
の構成が複雑高価となる、（２）判断のアルゴリズムが
的確でないと正しい凍結予測が困難である、（３）直接
水分、氷の存在を感知する方式ではないので、精度の高
い測定は困難である、等の問題点がある。
【０００５】本発明は、上述した問題点に鑑みてなされ
たものであり、簡単な構成で精度の高い凍結判断が可能
な路面監視装置を提供することを目的とするものであ
る。
たものであり、簡単な構成で精度の高い凍結判断が可能
な路面監視装置を提供することを目的とするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では、第１の手段
として、監視対象路面より一定距離上方に固定された送
信アンテナ手段から前記監視対象路面に向かって一定周
期で振幅変調された所定波長（λ）の電波を送信波とし
て送信する送信手段と、前記送信アンテナ手段に併設さ
れた受信アンテナ手段を介して前記監視対象路面よりの
反射波を受信する受信手段と、この受信手段において前
記送信波と受信波とを合成するミキサ手段と、このミキ
サ手段の合成波出力より可変周期成分を抽出するエンベ
ロープ検出手段と、前記監視対象路面の水分による反射
量の変化を前記エンベロープ検出手段のエンベロープ出
力振幅の変化として検出するレベル検出手段とを具備す
る手段を採用する。
として、監視対象路面より一定距離上方に固定された送
信アンテナ手段から前記監視対象路面に向かって一定周
期で振幅変調された所定波長（λ）の電波を送信波とし
て送信する送信手段と、前記送信アンテナ手段に併設さ
れた受信アンテナ手段を介して前記監視対象路面よりの
反射波を受信する受信手段と、この受信手段において前
記送信波と受信波とを合成するミキサ手段と、このミキ
サ手段の合成波出力より可変周期成分を抽出するエンベ
ロープ検出手段と、前記監視対象路面の水分による反射
量の変化を前記エンベロープ検出手段のエンベロープ出
力振幅の変化として検出するレベル検出手段とを具備す
る手段を採用する。
【０００７】また、第２の手段として、監視対象路面よ
り一定距離上方に固定された送信アンテナ手段より前記
監視対象路面に向かって一定周期で振幅変調された所定
波長（λ）の電波を送信波として送信する送信手段と、
前記送信アンテナ手段に併設された受信アンテナ手段を
介して前記監視対象路面よりの反射波を受信する受信手
段と、この受信手段において前記送信波と受信波とを合
成するミキサ手段と、このミキサ手段の合成波出力より
可変周期成分を抽出するエンベロープ検出手段と、前記
監視対象路面の水分による反射量の変化を前記エンベロ
ープ検出手段のエンベロープ出力振幅の変化として検出
するレベル検出手段と、前記監視対象路面の温度検出手
段と、前記レベル検出手段の水分情報と前記温度検出手
段の温度情報に基づいて前記監視対象路面の凍結を判断
する評価手段とを具備する手段を採用する。
り一定距離上方に固定された送信アンテナ手段より前記
監視対象路面に向かって一定周期で振幅変調された所定
波長（λ）の電波を送信波として送信する送信手段と、
前記送信アンテナ手段に併設された受信アンテナ手段を
介して前記監視対象路面よりの反射波を受信する受信手
段と、この受信手段において前記送信波と受信波とを合
成するミキサ手段と、このミキサ手段の合成波出力より
可変周期成分を抽出するエンベロープ検出手段と、前記
監視対象路面の水分による反射量の変化を前記エンベロ
ープ検出手段のエンベロープ出力振幅の変化として検出
するレベル検出手段と、前記監視対象路面の温度検出手
段と、前記レベル検出手段の水分情報と前記温度検出手
段の温度情報に基づいて前記監視対象路面の凍結を判断
する評価手段とを具備する手段を採用する。
【０００８】第３の手段として、監視対象路面より一定
距離上方に固定された第１送信アンテナ手段より前記監
視対象路面に向かって一定周期で振幅変調された所定波
長（λ）の電波を送信波として送信する第１送信手段
と、上記第１送信アンテナ手段に併設された第１受信ア
ンテナ手段を介して前記監視対象路面よりの反射波を受
信する第１受信手段と、この第１受信手段において前記
送信波と受信波とを合成する第１ミキサ手段と、この第
１ミキサ手段の合成波出力より可変周期成分を抽出する
第１エンベロープ検出手段と、前記監視対象路面の水分
による反射量の変化を前記第１エンベロープ検出手段の
エンベロープ出力振幅の変化として検出する第１レベル
検出手段と、上記第１送信アンテナ手段及び第１受信ア
ンテナ手段に対して反射波の受信方向にλ／２ずらせて
設置された第２送信アンテナ手段及び第２受信アンテナ
と、前記第１送信手段及び第１受信手段と同一構成の第
２送信手段及び第２受信手段と、この第２受信手段にお
いて前記送信波と受信波とを合成する第２ミキサ手段
と、このミキサ手段の合成波出力より可変周期成分を抽
出する第２エンベロープ検出手段と、前記監視対象路面
の水分による反射量の変化を前記第２エンベロープ検出
手段のエンベロープ出力のレベルの変化として検出する
第２レベル検出手段と、前記第１レベル検出手段と第２
レベル検出手段の各出力を監視し、一方が増加（又は減
少）傾向の時他方が減少（又は増加）傾向の時路面凍結
と判断し両者が共に増加又は減少の非凍結と判断する凍
結判断手段とを具備する手段を採用する。
距離上方に固定された第１送信アンテナ手段より前記監
視対象路面に向かって一定周期で振幅変調された所定波
長（λ）の電波を送信波として送信する第１送信手段
と、上記第１送信アンテナ手段に併設された第１受信ア
ンテナ手段を介して前記監視対象路面よりの反射波を受
信する第１受信手段と、この第１受信手段において前記
送信波と受信波とを合成する第１ミキサ手段と、この第
１ミキサ手段の合成波出力より可変周期成分を抽出する
第１エンベロープ検出手段と、前記監視対象路面の水分
による反射量の変化を前記第１エンベロープ検出手段の
エンベロープ出力振幅の変化として検出する第１レベル
検出手段と、上記第１送信アンテナ手段及び第１受信ア
ンテナ手段に対して反射波の受信方向にλ／２ずらせて
設置された第２送信アンテナ手段及び第２受信アンテナ
と、前記第１送信手段及び第１受信手段と同一構成の第
２送信手段及び第２受信手段と、この第２受信手段にお
いて前記送信波と受信波とを合成する第２ミキサ手段
と、このミキサ手段の合成波出力より可変周期成分を抽
出する第２エンベロープ検出手段と、前記監視対象路面
の水分による反射量の変化を前記第２エンベロープ検出
手段のエンベロープ出力のレベルの変化として検出する
第２レベル検出手段と、前記第１レベル検出手段と第２
レベル検出手段の各出力を監視し、一方が増加（又は減
少）傾向の時他方が減少（又は増加）傾向の時路面凍結
と判断し両者が共に増加又は減少の非凍結と判断する凍
結判断手段とを具備する手段を採用する。
【０００９】第４の手段として、上記第３の手段におい
て、第１送信手段の送信波と第２送信手段の送信波の偏
波面を所定角度ずらすという手段を用いても良い。さら
に、第５の手段として、上記第３の手段において、第１
送信アンテナ手段と第２送信送信アンテナ手段並びに第
１送信手段と第２送信手段とを共通の送信アンテナ手段
及び送信手段で構成しても良い。
て、第１送信手段の送信波と第２送信手段の送信波の偏
波面を所定角度ずらすという手段を用いても良い。さら
に、第５の手段として、上記第３の手段において、第１
送信アンテナ手段と第２送信送信アンテナ手段並びに第
１送信手段と第２送信手段とを共通の送信アンテナ手段
及び送信手段で構成しても良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の実
施形態について説明する。出願人は、マイクロ波手段を
用いた移動距離検出装置を、特願平１０−１２１４３２
号「地表層変位検出装置」により、更にその改良技術を
特願平１０−２４６３４６号「移動距離検出装置」によ
り提案している。本発明はこれら先願の技術を利用する
ものであるため、詳細な測定原理の説明は省略する。
施形態について説明する。出願人は、マイクロ波手段を
用いた移動距離検出装置を、特願平１０−１２１４３２
号「地表層変位検出装置」により、更にその改良技術を
特願平１０−２４６３４６号「移動距離検出装置」によ
り提案している。本発明はこれら先願の技術を利用する
ものであるため、詳細な測定原理の説明は省略する。
【００１１】上記先願技術によれば、マイクロ波の周波
数Ｆが、例えばＦ＝１０.５２５ＧＨｚ（λ＝２８.５m
m）とすると、λ／４＝７.１２mmとなる。反射物体のλ
／４移動で測定出力の振幅は最大値から最小値まで（フ
ルスケール）変化するから、この振幅の測定分解能が３
ビット（１／８フルスケール）１mm程度の距離変化（凍
結による路面レベル変化）を検知することが可能であ
る。
数Ｆが、例えばＦ＝１０.５２５ＧＨｚ（λ＝２８.５m
m）とすると、λ／４＝７.１２mmとなる。反射物体のλ
／４移動で測定出力の振幅は最大値から最小値まで（フ
ルスケール）変化するから、この振幅の測定分解能が３
ビット（１／８フルスケール）１mm程度の距離変化（凍
結による路面レベル変化）を検知することが可能であ
る。
【００１２】さらに、反射物体が固定されている場合
は、マイクロ波の通過経路にある水分により反射量が変
化する。この反射量変化に基づく出力信号のレベル変化
により、水分（雨、雪）の存在を測定することが可能で
ある。
は、マイクロ波の通過経路にある水分により反射量が変
化する。この反射量変化に基づく出力信号のレベル変化
により、水分（雨、雪）の存在を測定することが可能で
ある。
【００１３】以下、図面により本発明の実施形態を説明
する。図１の実施形態は、マイクロ波による路面水分の
測定および路面の温度センサーを組み合わせた凍結監視
システムである。
する。図１の実施形態は、マイクロ波による路面水分の
測定および路面の温度センサーを組み合わせた凍結監視
システムである。
【００１４】１は監視対象路面、２は当該監視対象路面
１に対して垂直に固定された支柱、３は適当な支持具で
支柱２の上部に固定されたアンテナ筐体であり、送信ア
ンテナ４およびこれに近接して同一レベルに配置された
受信アンテナ５が収納されている。これらアンテナのビ
ームは監視対象路面１のスポットＰに向けられており、
送信アンテナ４からの送信波ｆｔはＰで反射し、反射波
ｆｒが受信アンテナ５に入力される。Ｌは監視対象路面
１から各アンテナまでの距離である。
１に対して垂直に固定された支柱、３は適当な支持具で
支柱２の上部に固定されたアンテナ筐体であり、送信ア
ンテナ４およびこれに近接して同一レベルに配置された
受信アンテナ５が収納されている。これらアンテナのビ
ームは監視対象路面１のスポットＰに向けられており、
送信アンテナ４からの送信波ｆｔはＰで反射し、反射波
ｆｒが受信アンテナ５に入力される。Ｌは監視対象路面
１から各アンテナまでの距離である。
【００１５】送信ユニット６において、７はマイクロ波
発振部であり、所定の周波数Ｆのマイクロ波を発振し、
バッファ増幅器８、電力増幅器９を経由してマイクロ波
を送信アンテナ４に供給する。１０は変調回路であり、
マイクロ波発振部７の出力に対し例えば１０ｋＨＺの信
号ｆｍで振幅変調をかける。従って送信アンテナ４より
の送信波ｆｔは１０ｋＨＺで振幅変調されたマイクロ波
となる。
発振部であり、所定の周波数Ｆのマイクロ波を発振し、
バッファ増幅器８、電力増幅器９を経由してマイクロ波
を送信アンテナ４に供給する。１０は変調回路であり、
マイクロ波発振部７の出力に対し例えば１０ｋＨＺの信
号ｆｍで振幅変調をかける。従って送信アンテナ４より
の送信波ｆｔは１０ｋＨＺで振幅変調されたマイクロ波
となる。
【００１６】受信ユニット１１において、受信アンテナ
５には監視対象路面１からの反射波ｆｒと送信アンテナ
４から回り込む直接波ｆｔ’が受信され、ダイオード等
の比直線素子１２により合成され、合成波出力ｆｏが発
生する。１３は高周波増幅器であり、合成波出力ｆｏの
交流分を増幅する。１４は変調交流信号ｆｍを中心周波
数とするバンドパスフィルタであり、合成波出力ｆｏの
うち変調交流信号ｆｍの周波数で変調された信号のエン
ベロープ信号ｖｅを抽出する。
５には監視対象路面１からの反射波ｆｒと送信アンテナ
４から回り込む直接波ｆｔ’が受信され、ダイオード等
の比直線素子１２により合成され、合成波出力ｆｏが発
生する。１３は高周波増幅器であり、合成波出力ｆｏの
交流分を増幅する。１４は変調交流信号ｆｍを中心周波
数とするバンドパスフィルタであり、合成波出力ｆｏの
うち変調交流信号ｆｍの周波数で変調された信号のエン
ベロープ信号ｖｅを抽出する。
【００１７】１５はエンベロープ信号ｖｅの整流平滑回
路であり、エンベロープ信号ｖｅの振幅に比例した直流
信号ｖに変換する。１６はバッファ増幅器であり、直流
信号ｖの変化に対してスパン、オフセット補正した正規
化された直流出力ｖｏに変換する。
路であり、エンベロープ信号ｖｅの振幅に比例した直流
信号ｖに変換する。１６はバッファ増幅器であり、直流
信号ｖの変化に対してスパン、オフセット補正した正規
化された直流出力ｖｏに変換する。
【００１８】図２は、上記距離Ｌと直流出力ｖｏの関係
を示す特性図であり、λ／４の周期で最大値と最小値を
往復するようにレベル変化する。従って上述したように
Ｆ＝１０.５２５ＧＨｚ（λ＝２８.５mm）とすると、Ａ
点からＢ点までのλ／４＝７.１２mmの変化を直流出力
ｖｏのスパン変化（ｖａ〜ｖｂ）として測定できる。
を示す特性図であり、λ／４の周期で最大値と最小値を
往復するようにレベル変化する。従って上述したように
Ｆ＝１０.５２５ＧＨｚ（λ＝２８.５mm）とすると、Ａ
点からＢ点までのλ／４＝７.１２mmの変化を直流出力
ｖｏのスパン変化（ｖａ〜ｖｂ）として測定できる。
【００１９】図２の特性において、距離Ｌは、固定で監
視対象路面１が乾燥している場合の動作点をＡ点とする
と、監視対象路面１が湿潤状態となるとマイクロ波の反
射量が増加するためにＡ点の電圧ｖａは上昇する。従っ
て電圧ｖａの時間変化により監視対象路面１の湿潤を監
視できる。
視対象路面１が乾燥している場合の動作点をＡ点とする
と、監視対象路面１が湿潤状態となるとマイクロ波の反
射量が増加するためにＡ点の電圧ｖａは上昇する。従っ
て電圧ｖａの時間変化により監視対象路面１の湿潤を監
視できる。
【００２０】図３は時間軸ｔに対する直流出力ｖｏの変
化特性であり、ｖｃのレベルが路面乾燥時の基準、ｖｄ
のレベルが路面湿潤時の基準を示す。このレベル変化に
より雪、雨などの湿潤が高精度で検知できる。
化特性であり、ｖｃのレベルが路面乾燥時の基準、ｖｄ
のレベルが路面湿潤時の基準を示す。このレベル変化に
より雪、雨などの湿潤が高精度で検知できる。
【００２１】図１において、１７は直流出力ｖｏを入力
する評価手段であり、直流出力ｖｏの情報に基づいて監
視対象路面１の湿潤判断を実行し出力ｓ１を発信する。
１８は監視対象路面１の温度センサーであり、変換器１
９を介して路面温度情報ｅｔが評価手段１７に与えられ
ている。監視対象路面１が湿潤でかつ温度が零度以下の
場合は路面凍結判断信号ｓ２を発信する。
する評価手段であり、直流出力ｖｏの情報に基づいて監
視対象路面１の湿潤判断を実行し出力ｓ１を発信する。
１８は監視対象路面１の温度センサーであり、変換器１
９を介して路面温度情報ｅｔが評価手段１７に与えられ
ている。監視対象路面１が湿潤でかつ温度が零度以下の
場合は路面凍結判断信号ｓ２を発信する。
【００２２】次に、図４により本発明の他の実施形態を
説明する。この実施形態の特徴は図１で説明した装置を
ペアで構成することにより、温度センサー等の補助セン
サー無しで凍結判断することが可能である。
説明する。この実施形態の特徴は図１で説明した装置を
ペアで構成することにより、温度センサー等の補助セン
サー無しで凍結判断することが可能である。
【００２３】図４において３ａ乃至１６ａの構成は、図
１の３乃至１６の構成と同一であり、これをチャンネル
１（ＣＨ１）とする。同様に図４において３ｂ乃至１６
ｂの構成は、図１の３乃至１６の構成と同一であり、こ
れをチャンネル２（ＣＨ２）とする。
１の３乃至１６の構成と同一であり、これをチャンネル
１（ＣＨ１）とする。同様に図４において３ｂ乃至１６
ｂの構成は、図１の３乃至１６の構成と同一であり、こ
れをチャンネル２（ＣＨ２）とする。
【００２４】チャンネル１とチャンネル２の差異は、ア
ンテナ筐体の取り付け位置にあり、チャンネル２のアン
テナ筐体３ｂはチャンネル１のアンテナ筐体よりλ／２
＝１４.２４mm下方に固定されており、チャンネル１の
アンテナから監視対象路面１までの距離Ｌ１に対しＬ２
＝Ｌ１−λ／２となっている。
ンテナ筐体の取り付け位置にあり、チャンネル２のアン
テナ筐体３ｂはチャンネル１のアンテナ筐体よりλ／２
＝１４.２４mm下方に固定されており、チャンネル１の
アンテナから監視対象路面１までの距離Ｌ１に対しＬ２
＝Ｌ１−λ／２となっている。
【００２５】図５は距離Ｌに対するチャンネル１の直流
出力ｖｏ１とチャンネル２の直流出力ｖｏ２の関係を示
す特性図であり、λ／２の距離シフトにより距離変化に
対する出力変化の位相は１８０度シフトし、逆相とな
る。乾燥状態の動作基準点を夫々Ｃ点、Ｄ点とすると、
凍結の結果氷の厚さによりＬが変化した時、直流出力ｖ
ｏ１はＣ点電圧からｐ方向に減少し、直流出力ｖｏ２は
Ｄ点電圧からｐ’方向に上昇する。
出力ｖｏ１とチャンネル２の直流出力ｖｏ２の関係を示
す特性図であり、λ／２の距離シフトにより距離変化に
対する出力変化の位相は１８０度シフトし、逆相とな
る。乾燥状態の動作基準点を夫々Ｃ点、Ｄ点とすると、
凍結の結果氷の厚さによりＬが変化した時、直流出力ｖ
ｏ１はＣ点電圧からｐ方向に減少し、直流出力ｖｏ２は
Ｄ点電圧からｐ’方向に上昇する。
【００２６】一方、監視対象路面１の水分による反射量
変化はでは同相に影響するので、Ｃ点電圧ｖｏ１はｑ方
向に上昇し、Ｄ点電圧ｖｏ２もｑ’方向に上昇する。こ
の特徴を利用することにより、監視対象路面１の乾燥、
湿潤、凍結を電圧ｖｏ１と電圧ｖｏ２の変化傾向の監視
により判断することが可能である。２０は凍結判断手段
であり、直流出力ｖｏ１と直流出力ｖｏ２の変化傾向を
監視し、判断結果Ｒを評価手段１７に供給する。
変化はでは同相に影響するので、Ｃ点電圧ｖｏ１はｑ方
向に上昇し、Ｄ点電圧ｖｏ２もｑ’方向に上昇する。こ
の特徴を利用することにより、監視対象路面１の乾燥、
湿潤、凍結を電圧ｖｏ１と電圧ｖｏ２の変化傾向の監視
により判断することが可能である。２０は凍結判断手段
であり、直流出力ｖｏ１と直流出力ｖｏ２の変化傾向を
監視し、判断結果Ｒを評価手段１７に供給する。
【００２７】図６は時間軸ｔに対するチャンネル１（Ｃ
Ｈ１）の直流出力ｖｏ１とチャンネル２（ＣＨ２）の直
流出力ｖｏ２の変化傾向による監視路面状態の判断説明
図である。時刻ｔ１までは両者は平坦に推移し、監視対
象路面１は乾燥状態と判断される。時刻ｔ１よりｔ２の
期間は両者同相で上昇するにで、監視対象路面１は降雨
または降雪開始状態と判断される。
Ｈ１）の直流出力ｖｏ１とチャンネル２（ＣＨ２）の直
流出力ｖｏ２の変化傾向による監視路面状態の判断説明
図である。時刻ｔ１までは両者は平坦に推移し、監視対
象路面１は乾燥状態と判断される。時刻ｔ１よりｔ２の
期間は両者同相で上昇するにで、監視対象路面１は降雨
または降雪開始状態と判断される。
【００２８】時刻ｔ２とｔ３の期間は両者上昇レベルの
まま平坦に推移するので、監視対象路面１は雨又は雪に
よる湿潤状態と判断される。時刻ｔ３とｔ４の期間では
両者が逆相的に変化するので氷始めと判断される。時刻
ｔ４とｔ５の期間は逆転状態で平坦に推移するので、監
視対象路面１は凍結状態と判断される。
まま平坦に推移するので、監視対象路面１は雨又は雪に
よる湿潤状態と判断される。時刻ｔ３とｔ４の期間では
両者が逆相的に変化するので氷始めと判断される。時刻
ｔ４とｔ５の期間は逆転状態で平坦に推移するので、監
視対象路面１は凍結状態と判断される。
【００２９】時刻ｔ５とｔ６の期間では両者のレベル変
化が再度逆転するので、監視対象路面１の氷の溶け始め
と判断される。時刻ｔ６とｔ７の期間では時刻ｔ２とｔ
３期間と同一の湿潤レベルとなり、氷の溶解と判断され
る。
化が再度逆転するので、監視対象路面１の氷の溶け始め
と判断される。時刻ｔ６とｔ７の期間では時刻ｔ２とｔ
３期間と同一の湿潤レベルとなり、氷の溶解と判断され
る。
【００３０】時刻ｔ７とｔ８の期間では両者同相でレベ
ルが低下するので、監視対象路面１の乾燥始めと判断さ
れる。時刻ｔ８以降は両者共時刻ｔ１以前と同一レベル
に平坦推移するので監視対象路面１は乾燥状態に戻った
と判断される。
ルが低下するので、監視対象路面１の乾燥始めと判断さ
れる。時刻ｔ８以降は両者共時刻ｔ１以前と同一レベル
に平坦推移するので監視対象路面１は乾燥状態に戻った
と判断される。
【００３１】図４の実施形態において、チャンネル１の
路面監視スポットＰ１とチャンネル２の路面監視スポッ
トＰ２との距離は、同一スポットが望ましいが、実用上
問題の無い範囲で近接させるようにすればよい。
路面監視スポットＰ１とチャンネル２の路面監視スポッ
トＰ２との距離は、同一スポットが望ましいが、実用上
問題の無い範囲で近接させるようにすればよい。
【００３２】図４による本発明の実施に当たって、チャ
ンネル１のマイクロ波とチャンネル２のマイクロ波の偏
波面を所定角度（例えば９０度）ずらすことによりチャ
ンネル相互間の干渉を排除することが可能であり、調整
作業が容易となる。
ンネル１のマイクロ波とチャンネル２のマイクロ波の偏
波面を所定角度（例えば９０度）ずらすことによりチャ
ンネル相互間の干渉を排除することが可能であり、調整
作業が容易となる。
【００３３】さらに図４による本発明の実施に当たっ
て、チャンネル１とチャンネル２の各送信手段並びに送
信アンテナ手段を、共通の送信手段と送信アンテナ手段
で構成し、装置小型安価に構成することが可能である。
て、チャンネル１とチャンネル２の各送信手段並びに送
信アンテナ手段を、共通の送信手段と送信アンテナ手段
で構成し、装置小型安価に構成することが可能である。
【００３４】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係わる路面
監視装置によれば、従来方式に比較して次のような効果
が期待できる。 （１）多数のセンサーを必要とせずに路面凍結が測定で
き、システムを簡素、安価に構成できる。 （２）判断のアルゴリズムがシンプルであり、かつ的確
な凍結予測が可能である。 （３）直接水分、氷の存在を感知する方式を取るため、
精度の高い測定が可能である。
監視装置によれば、従来方式に比較して次のような効果
が期待できる。 （１）多数のセンサーを必要とせずに路面凍結が測定で
き、システムを簡素、安価に構成できる。 （２）判断のアルゴリズムがシンプルであり、かつ的確
な凍結予測が可能である。 （３）直接水分、氷の存在を感知する方式を取るため、
精度の高い測定が可能である。
【図１】 本発明の一実施形態の機能構成を示すブロッ
ク線図である。
ク線図である。
【図２】 本発明の一実施形態における距離Ｌと直流出
力ｖｏの関係を示す波形図である。
力ｖｏの関係を示す波形図である。
【図３】 本発明の一実施形態における水分変化と直流
出力ｖｏの関係を示す波形図である。
出力ｖｏの関係を示す波形図である。
【図４】 本発明の他の実施形態の機能構成を示すブロ
ック線図である。
ック線図である。
【図５】 本発明の他の実施形態における距離Ｌ並びに
水分に対する直流出力ｖ０１、ｖ０２の関係を示す波形
図である。
水分に対する直流出力ｖ０１、ｖ０２の関係を示す波形
図である。
【図６】 本発明の他の実施形態における距水分変化と
直流出力ｖｏ１、ｖｏ２の関係を示す波形図である。
直流出力ｖｏ１、ｖｏ２の関係を示す波形図である。
１ 監視対象路面 ２ 支柱 ３ アンテナ筐体 ４ 送信アンテナ ５ 受信アンテナ ６ 送信ユニット １１ 受信ユニット １７ 評価手段 １８ 温度センサー １９ 変換器
Claims (5)
- 【請求項１】 監視対象路面より一定距離上方に固定さ
れた送信アンテナ手段から前記監視対象路面に向かって
一定周期で振幅変調された所定波長（λ）の電波を送信
波として送信する送信手段と、 前記送信アンテナ手段に併設された受信アンテナ手段を
介して前記監視対象路面よりの反射波を受信する受信手
段と、 この受信手段において前記送信波と受信波とを合成する
ミキサ手段と、 このミキサ手段の合成波出力より可変周期成分を抽出す
るエンベロープ検出手段と、 前記監視対象路面の水分による反射量の変化を前記エン
ベロープ検出手段のエンベロープ出力振幅の変化として
検出するレベル検出手段と、を具備する路面監視装置。 - 【請求項２】 監視対象路面より一定距離上方に固定さ
れた送信アンテナ手段より前記監視対象路面に向かって
一定周期で振幅変調された所定波長（λ）の電波を送信
波として送信する送信手段と、 前記送信アンテナ手段に併設された受信アンテナ手段を
介して前記監視対象路面よりの反射波を受信する受信手
段と、 この受信手段において前記送信波と受信波とを合成する
ミキサ手段と、 このミキサ手段の合成波出力より可変周期成分を抽出す
るエンベロープ検出手段と、 前記監視対象路面の水分による反射量の変化を前記エン
ベロープ検出手段のエンベロープ出力振幅の変化として
検出するレベル検出手段と、 前記監視対象路面の温度検出手段と、 前記レベル検出手段の水分情報と前記温度検出手段の温
度情報に基づいて前記監視対象路面の凍結を判断する評
価手段と、 を具備する路面監視装置。 - 【請求項３】 監視対象路面より一定距離上方に固定さ
れた第１送信アンテナ手段より前記監視対象路面に向か
って一定周期で振幅変調された所定波長（λ）の電波を
送信波として送信する第１送信手段と、 上記第１送信アンテナ手段に併設された第１受信アンテ
ナ手段を介して前記監視対象路面よりの反射波を受信す
る第１受信手段と、 この第１受信手段において前記送信波と受信波とを合成
する第１ミキサ手段と、 この第１ミキサ手段の合成波出力より可変周期成分を抽
出する第１エンベロープ検出手段と、 前記監視対象路面の水分による反射量の変化を前記第１
エンベロープ検出手段のエンベロープ出力振幅の変化と
して検出する第１レベル検出手段と、 上記第１送信アンテナ手段及び第１受信アンテナ手段に
対して反射波の受信方向にλ／２ずらせて設置された第
２送信アンテナ手段及び第２受信アンテナと、 前記第１送信手段及び第１受信手段と同一構成の第２送
信手段及び第２受信手段と、 この第２受信手段において前記送信波と受信波とを合成
する第２ミキサ手段と、 このミキサ手段の合成波出力より可変周期成分を抽出す
る第２エンベロープ検出手段と、 前記監視対象路面の水分による反射量の変化を前記第２
エンベロープ検出手段のエンベロープ出力のレベルの変
化として検出する第２レベル検出手段と、 前記第１レベル検出手段と第２レベル検出手段の各出力
を監視し、一方が増加（又は減少）傾向の時他方が減少
（又は増加）傾向の時路面凍結と判断し両者が共に増加
又は減少の非凍結と判断する凍結判断手段と、 を具備する路面監視装置。 - 【請求項４】 第１送信手段の送信波と第２送信手段の
送信波の偏波面が所定角度ずらされてなる請求項３記載
の路面監視装置。 - 【請求項５】 第１送信アンテナ手段と第２送信送信ア
ンテナ手段並びに第１送信手段と第２送信手段とが共通
の送信アンテナ手段及び送信手段で構成されてなる請求
項３記載の路面監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000048011A JP2001235555A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 路面監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000048011A JP2001235555A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 路面監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001235555A true JP2001235555A (ja) | 2001-08-31 |
Family
ID=18570165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000048011A Withdrawn JP2001235555A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 路面監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001235555A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004325193A (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Kanto Regional Development Bureau Ministry Of Land Infrastructure & Transport | 排水性舗装路面状態検知システム |
| JP2019144189A (ja) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | 名古屋電機工業株式会社 | 路面状態判別装置、路面状態判別方法および路面状態判別プログラム |
| JP2020076728A (ja) * | 2018-11-05 | 2020-05-21 | タタ コンサルタンシー サービシズ リミテッドＴＡＴＡ Ｃｏｎｓｕｌｔａｎｃｙ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 非接触物質検査のシステム、装置、方法 |
-
2000
- 2000-02-24 JP JP2000048011A patent/JP2001235555A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004325193A (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Kanto Regional Development Bureau Ministry Of Land Infrastructure & Transport | 排水性舗装路面状態検知システム |
| JP2019144189A (ja) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | 名古屋電機工業株式会社 | 路面状態判別装置、路面状態判別方法および路面状態判別プログラム |
| JP7039323B2 (ja) | 2018-02-23 | 2022-03-22 | 名古屋電機工業株式会社 | 路面状態判別装置、路面状態判別方法および路面状態判別プログラム |
| JP2020076728A (ja) * | 2018-11-05 | 2020-05-21 | タタ コンサルタンシー サービシズ リミテッドＴＡＴＡ Ｃｏｎｓｕｌｔａｎｃｙ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 非接触物質検査のシステム、装置、方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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