JP2002092778A - 路面状況把握システム - Google Patents

路面状況把握システム

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JP2002092778A
JP2002092778A JP2000277478A JP2000277478A JP2002092778A JP 2002092778 A JP2002092778 A JP 2002092778A JP 2000277478 A JP2000277478 A JP 2000277478A JP 2000277478 A JP2000277478 A JP 2000277478A JP 2002092778 A JP2002092778 A JP 2002092778A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度の回転台を使用することなく、路面に
おける複数点の路面情報計測、及びその複数点の路面情
報計測時の仰角に相当する俯角での、複数の天空情報計
測が可能となる路面状況把握システムを提供する。 【解決手段】 路面及び天空からの放射エネルギを受信
するための空中線部、高周波受信部、中間周波・AD返
還部からなる電波放射受信部と、電波放射受信部を回転
させるための回転台及び電波放射受信部から出力される
信号を受信して、データ処理を行うデータ処理部からな
る路面状況把握システムであって、空中線部を誘電体レ
ンズ及び少なくとも2個以上のアンテナからなるマルチ
アンテナによって構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、道路を走行する車
両に対して、路面状況を提供する路面状況把握システ
ム、特に電波放射エネルギを受信して、路面状況把握を
行う電波放射計の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の路面状況把握システムの1例とし
て、1999年3月に慶応大学において開催された19
99年電子通信情報学会総合大会の講演論文集「情報・
システム1」第353頁に掲載された論文番号SID−
1−3「電波放射計による路面状況の把握」に開示され
ているものがある。それは図9〜11に示されているよう
なものであって、この電波放射計は、空中線部2、高周
波受信部3、中間周波・AD部4を有する電波放射受信
部1と、この電波放射受信部1から出力される信号デー
タの処理を行うデータ処理部5及び電波放射受信部1を
回転させる回転台6を具えている。
【0003】このような電波放射計は、図10に示すよう
に、電波放射受信部1をポール7に回転台6とともに設
置し、路面8から放射される放射エネルギを受信するこ
とによって、路面情報の検出を行っている。そして電波
放射受信部1からの受信信号の処理は、ポール7の直下
に隣接して置かれたデータ処理部5によって実施する。
路面8の各場所の路面情報は、路面放射ビーム9−1,
9−2として受信される。そのため路面上の各場所で路
面情報を取得するには、回転台6で電波放射受信部1を
必要な計測場所がえられるように回転させる必要があ
る。
【0004】前記のような講演論文集の電波放射計で
は、路面情報の外にも天空放射エネルギの計測が必要で
ある。この天空放射エネルギは、電波放射受信部1を路
面放射エネルギ計測角度から仰向けて、天空放射エネル
ギ計測角度となるように回転台6で回転させ、さらに路
面放射エネルギ計測を実施した俯仰角(路面に対する入
射角度)に相当する仰角に対して、路面計測点数と同じ
点数の天空情報の計測を行う。
【0005】図11は天空放射エネルギ計測の場合の計測
状態である。すなわち電波放射受信部1をポール7に回
転台6とともに設置し、路面8から放射される放射エネ
ルギを受信することにより、天空情報の検出を行う。電
波放射受信部1からの受信信号の処理は、ポール7の直
下に隣接して置かれたデータ処理部5により実施する路
面8の各場に対応する天空情報は、天空放射ビーム10−
1、10−2として受信される。つまり天空の各場所で天
空情報を取得するには、回転台6で電波放射受信部1を
必要な計測点数がえられるように回転させる必要があ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで前記のような
路面状況把握システムは、つぎのような問題がある。第
1の問題は、路面状況の情報を細かく複数点にわたって
計測するために、電波放射受信部を回転台に搭載して、
精度よく回転させねばならず、そのために高精度の回転
台を必要とすることである。
【0007】つぎに第2の問題は、路面情報の計測のつ
ぎに天空情報を計測するために、電波放射受信部を移行
させることにある。そのための回転台は、従来は前記の
高精度回転台を兼用していたが、このような回転台ほど
の精度は必要ではないけれども、ポールに設置するため
にはなんらかの回転台は必要である。これは従来技術が
開示されている1999年電子通信情報学会総合大会講演論
文集で述べられているように、路面状態識別を実現する
ためには、路面放射率の取得が必須であり、そのために
路面放散エネルギの計測、天空放射エネルギの計測が必
要なことによるものである。
【0008】そこで本発明の目的は、前記のような従来
の路面状況把握システムにおける問題を解消して、高精
度の回転台を使用することなく、路面における複数点の
路面情報計測、及び複数点の路面情報計測時の仰角に相
当する俯角での、複数の天空情報計測が可能となる路面
状況把握システムを提供するにあり、さらに本発明の他
の目的は、回転台を使用することなく、路面情報計測
と、天空情報計測とが可能である路面状況把握システム
を提供するにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、路面状況把握
システムにおいて、前記のような目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、路面及び天空からの放射
エネルギを受信するための空中線部、高周波受信部、中
間周波・AD返還部を有する電波放射受信部と、電波放
射受信部を回転させるための回転台及び電波放射受信部
から出力される信号を受信して、データ処理を行うデー
タ処理部からなる路面状況把握システムにおいて、空中
線部は誘電体レンズ及び少なくとも2個以上のアンテナ
を有するマルチアンテナを具えていることを特徴とする
ものである。
【0010】請求項2に記載の発明は、路面及び天空か
らの放射エネルギを受信するための空中線部、高周波受
信部、中間周波・AD返還部を有する電波放射受信部
と、電波放射受信部から出力される信号を受信して、デ
ータ処理を行うデータ処理部とを具えた路面状況把握シ
ステムにおいて、空中線部を誘電体レンズ及び少なくと
も2個以上のアンテナを有するマルチアンテナによって
構成し、さらに電波放射受信部の前面に路面に平行、又
は垂直に電波放射反射板を設けたことを特徴とするもの
である。
【0011】
【発明の実施の形態】図面に示す本発明の実施形態にお
いて、前記従来例と同様の部分には、同一の符号を付し
て説明を省略し、主として異なる部分について説明す
る。図1〜4には、本発明の第1実施形態が示されてお
り、この実施形態は、空中線部2と高周波受信部3、中
間周波・AD部4とを有する電波放射受信部1と、この
電波放射受信部1から出力される信号のデータ処理を行
うデータ処理部5と、電波放射受信部1を回転させる回
転台6と具えている。そして空中線部2は、従来のもの
と方式が相違していて、図1に示すように誘電体レンズ
12とマルチアンテナ13とを具えている。
【0012】このようなものにおいて、図2には空中線
部2の詳細が示されていて、誘電体レンズ12に異なる角
度で入射する放射ビームは、それぞれ異なるアンテナで
受信される。これは異なる路面上から放射されるビーム
が異なる角度で誘電体レンズ12に入射し、さらに天空か
ら放射されるビームも誘電体レンズ12に入射することを
意味している。
【0013】具体的には、誘電体レンズ12にほぼ垂直に
入射する放射ビーム21はアンテナ25で受信されるが、若
干斜めから入射する放射ビーム22、23は、それぞれアン
テナ26、27で受信される。すなわちアンテナ25、26、27
からなるアレイアンテナ及び誘電体レンズ12を用いるこ
とにより、異なる角度からの放射ビームを瞬時に検出す
ることが可能となる。
【0014】このような空中線部2を用いた実施形態の
計測状態が、図3、4に示されている。図3において
は、電波放射受信部11をポール7に設置し、路面8から
放射される放射エネルギを受信することにより、路面情
報の検出を行う。電波放射受信部11からの受信信号の処
理は、ポール7の直下に隣接して配置されたデータ処理
部5により実施する。
【0015】路面8の各場所の路面情報は、路面放射ビ
ーム9として受信される。この場合路面上の各場所での
路面情報は、回転台を使用することなく、計測が図3に
示すような状態で可能となる。一方天空の放射ビームの
計測は図4に示すような状態で行う。すなわち電波放射
受信部11をポール7に設置し、天空から放射される放射
エネルギを受信することにより、天空情報の検出を行
う。電波放射受信部11からの受信信号の処理は、ポール
7の直下に隣接して配置されたデータ処理部5により実
施する。
【0016】天空の各点の情報は、天空放射ビーム10と
して受信される。この場合天空の各点で天空情報は、回
転台を使用することなく、計測が図2に示すような状態
で可能となる。図3、4の回転台6は、路面情報計測か
ら天空情報計測へ、電波放射受信部11を回転させるため
のもので、従来の方式に比べて回転台の精度が高度とな
ることが不要である。前記のようにこの実施形態では、
誘電体レンズ及びアレイアンテナの使用により、電波放
射受信部11を高精度で回転させることなく、路面情報計
測、天空情報計測が可能となる。
【0017】図5〜8には、本発明の第2実施形態が示
されており、この実施形態は、その基本的構成は第1実
施形態と同様になっているが、電波放射受信部の前面に
電波反射板を設けた点で相違している。すなわち図5に
示すように、誘電体レンズ12及びマルチアンテナ13を有
する空中線部2を具えた電波放射受信部11は、回転台に
搭載されることなく、路面情報計測と天空情報計測とを
行っている。すなわち図6に示すように、電波放射受信
部11は、ポール7に固定された固定台に固定され、路面
情報を計測する場合には、電波反射板駆動部17により、
電波反射板16を路面に垂直な状態とする。これにより路
面から放射された路面放射ビーム9は、図6に示すよう
に、誘電体レンズ12を具えた電波放射受信部11に受信さ
れ、路面情報計測が可能となる。
【0018】一方天空情報を計測する場合には、図7に
示すように、電波反射板駆動部17によって、電波反射板
16を路面に水平な状態とする。ここで天空から放射され
た天空放射ビーム10は、電波反射板16によって反射され
て、誘電体レンズ12を具えた電波放射受信部11に受信さ
れて、天空情報計測が可能となる。
【0019】この実施形態における電波反射板16として
は、金属板、誘電体板等があるが、簡単で使用し易いも
のとして、アルミニウム板がある。前記の従来技術とし
て述べた1999年電子通信情報学会総合大会講演論文集に
開示された電波放射計からなる路面状況把握システムを
用い、路面上に置いたアルミニウム板の計測を行った結
果を図8に示している。この図面において、横軸は路面
及び天空からの放射エネルギの電波放射受信部への入射
角度、縦軸はその時の計測放射温度である。そして各々
の計測は、垂直偏波、水平偏波についてなされている。
【0020】この図8から、通常の路面情報計測の場合
は、路面放射温度は垂直偏波で280度程度、水平偏波で2
60度程度であり、一方天空放射温度の場合は、垂直偏
波、水平偏波とも140度程度であることがわかる。しか
し路面上にアルミ反射板使用と書いたアルミニウム板を
置いた場合は、路面放射温度はほぼ天空放射温度と等し
くなった。このような実験結果から、アルミニウム板は
最適な電波反射板であることがわかった。
【0021】
【発明の効果】本発明は前記のようであって、請求項1
に記載の発明は、路面及び天空からの放射エネルギを受
信するための空中線部、高周波受信部、中間周波・AD
返還部を有する電波放射受信部と、電波放射受信部を回
転させるための回転台及び電波放射受信部から出力され
る信号を受信して、データ処理を行うデータ処理部から
なる路面状況把握システムにおいて、空中線部は誘電体
レンズ及び少なくとも2個以上のアンテナを有するマル
チアンテナを具えているので、空中線部が、前記のよう
な構成をもつことによって、異なる角度で到来する電波
を、それぞれの角度に対応することができるため、電波
放射受信部を回転させることなく、複数点の路面情報計
測、それに対応する複数点の天空情報計測を可能とし、
高精度の回転が不要になるという効果がある。
【0022】請求項2に記載の発明は、路面及び天空か
らの放射エネルギを受信するための空中線部、高周波受
信部、中間周波・AD返還部を有する電波放射受信部
と、電波放射受信部から出力される信号を受信して、デ
ータ処理を行うデータ処理部とを具えた路面状況把握シ
ステムにおいて、空中線部を誘電体レンズ及び少なくと
も2個以上のアンテナを有するマルチアンテナによって
構成し、さらに電波放射受信部の前面に路面に平行に、
又は垂直に電波反射板を設けたので、空中線部が、前記
のような構成をもつことによって、異なる角度で到来す
る電波を、それぞれの角度に対応するアンテナで受信す
ることができるため、電波放射受信部を回転させること
なく、複数点の路面情報計測、それに対応する複数点の
天空情報計測を可能とし、さらに電波放射受信部の前面
に路面に平行又は水平に設置可能な電波反射板を設ける
ことにより、路面情報計測と天空情報計測とを回転台を
設置することなく可能にするという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の構成図である。
【図2】同上の誘電体レンズ、アレイアンテナの動作原
理図である。
【図3】同上の路面情報計測時の計測説明図である。
【図4】同上の天空情報計測時の計測説明図である。
【図5】本発明の第2実施形態の構成図である。
【図6】同上の路面情報計測時の計測説明図である。
【図7】同上の天空情報計測時の計測説明図である。
【図8】同上のアルミニウム電波反射板の特性図であ
る。
【図9】この発明と同種の従来の路面状況把握システム
の構成図である。
【図10】同上の路面情報計測時の計測説明図である。
【図11】同上の天空情報計測時の計測説明図である。
【符号の説明】
1 電波放射受信部 2 空中線部 3 高周波受信部 4 中間周波・AD
部 5 データ処理部 6 回転台 7 ポール 8 路面 9 路面放射ビーム 10 天空放射ビーム 11 電波放射受信部 12 誘電体レンズ 13 マルチアンテナ 16 電波反射板 17 電波反射板駆動部 21 放射ビーム 22 放射ビーム 23 放射ビーム 25 アンテナ 26 アンテナ 27 アンテナ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 路面及び天空からの放射エネルギを受信
    するための空中線部、高周波受信部、中間周波・AD返
    還部を有する電波放射受信部と、電波放射受信部を回転
    させるための回転台及び電波放射受信部から出力される
    信号を受信して、データ処理を行うデータ処理部からな
    る路面状況把握システムにおいて、空中線部を誘電体レ
    ンズ及び少なくとも2個以上のアンテナを有するマルチ
    アンテナを具えていることを特徴とする路面状況把握シ
    ステム。
  2. 【請求項2】 路面及び天空からの放射エネルギを受信
    するための空中線部、高周波受信部、中間周波・AD返
    還部を有する電波放射受信部と、電波放射受信部から出
    力される信号を受信して、データ処理を行うデータ処理
    部とを具えた路面状況把握システムにおいて、空中線部
    を誘電体レンズ及び少なくとも2個以上のアンテナを有
    するマルチアンテナによって構成し、さらに電波放射受
    信部の前面に路面に平行、又は垂直に電波反射板を設け
    たことを特徴とする路面状況把握システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112415509A (zh) * 2020-09-29 2021-02-26 成都瑞达物联科技有限公司 一种高速公路路面雷达检测系统及其使用方法

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