JP2003287577A - 路面の凍結判定方法 - Google Patents
路面の凍結判定方法Info
- Publication number
- JP2003287577A JP2003287577A JP2002092325A JP2002092325A JP2003287577A JP 2003287577 A JP2003287577 A JP 2003287577A JP 2002092325 A JP2002092325 A JP 2002092325A JP 2002092325 A JP2002092325 A JP 2002092325A JP 2003287577 A JP2003287577 A JP 2003287577A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- road surface
- freezing
- surface temperature
- road
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Road Paving Structures (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 センサを追加することなく、路面温度の情報
のみを用いて路面の凍結／非凍結判定の誤判定を軽減す
る路面の凍結判定方法を提供すること。 【解決手段】 路面の凍結または非凍結を判定する方法
において、路面の温度に関連する物理的数値が所定時間
継続されたか否かを求め、これに基づいて路面の凍結ま
たは非凍結を判定する。
のみを用いて路面の凍結／非凍結判定の誤判定を軽減す
る路面の凍結判定方法を提供すること。 【解決手段】 路面の凍結または非凍結を判定する方法
において、路面の温度に関連する物理的数値が所定時間
継続されたか否かを求め、これに基づいて路面の凍結ま
たは非凍結を判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の適切な走
行制御を実現するための路面状況把握装置に関し、特に
路面の凍結／非凍結状態を判定する方法に関するもので
ある。
行制御を実現するための路面状況把握装置に関し、特に
路面の凍結／非凍結状態を判定する方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】路面の凍結／非凍結の判定に路面温度の
みを考慮したものがある。例えば、路面温度が０℃以下
では凍結、０℃以上では非凍結と判定する。この場合、
路面温度の検出精度にもよるが、路面温度が０℃付近で
は凍結/非凍結の状態を行き来する（いわゆるハンチン
グ）を起こしやすく、誤判定を生じやすいという問題が
生じる。
みを考慮したものがある。例えば、路面温度が０℃以下
では凍結、０℃以上では非凍結と判定する。この場合、
路面温度の検出精度にもよるが、路面温度が０℃付近で
は凍結/非凍結の状態を行き来する（いわゆるハンチン
グ）を起こしやすく、誤判定を生じやすいという問題が
生じる。
【０００３】これを解決する方法として、０℃付近で判
定にヒステリシスを設けた判定方法が考えられるが、例
えば凍結防止剤を散布した路面では、０℃付近で凍結状
態が発生するとは限らず、誤判定を生じることは否めな
い。
定にヒステリシスを設けた判定方法が考えられるが、例
えば凍結防止剤を散布した路面では、０℃付近で凍結状
態が発生するとは限らず、誤判定を生じることは否めな
い。
【０００４】凍結防止剤の影響を除去するために、塩分
濃度を検出するセンサを利用することが有効であるが、
センサを追加することになりコストアップにつながる。
濃度を検出するセンサを利用することが有効であるが、
センサを追加することになりコストアップにつながる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するためになされたものであり、センサを追加す
ることなく、路面温度の情報のみを用いて路面の凍結／
非凍結判定の誤判定を軽減する路面の凍結判定方法を提
供することを目的とする。
を解決するためになされたものであり、センサを追加す
ることなく、路面温度の情報のみを用いて路面の凍結／
非凍結判定の誤判定を軽減する路面の凍結判定方法を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、路面温度に関連する物理量（例えば、路
面温度、気温、風向風速、日射量、およびそれらの変化
量など）が、所定時間継続したか否かで路面の凍結判定
を行う。特に路面センサで計測した路面温度の絶対値、
路面温度勾配、および路面温度の絶対値が所定値を所定
時間以上継続したか否かから、比較的簡便な形態で精度
良く路面の凍結判定ができる。凍結状態は水分が液体か
ら固体へと相変化するため、凝固熱（非凍結状態への変
化時には融解熱）など潜熱が必要となる。このことか
ら、路面温度変化を時系列で計測することで相変化を検
出し検出精度を高めると共に、凍結防止剤の散布量の規
定から防止剤の効果が無くなると想定できる路面温度以
下の状態が長時間持続した場合は凍結と判定し、判定精
度を高めることができる。
に、本発明は、路面温度に関連する物理量（例えば、路
面温度、気温、風向風速、日射量、およびそれらの変化
量など）が、所定時間継続したか否かで路面の凍結判定
を行う。特に路面センサで計測した路面温度の絶対値、
路面温度勾配、および路面温度の絶対値が所定値を所定
時間以上継続したか否かから、比較的簡便な形態で精度
良く路面の凍結判定ができる。凍結状態は水分が液体か
ら固体へと相変化するため、凝固熱（非凍結状態への変
化時には融解熱）など潜熱が必要となる。このことか
ら、路面温度変化を時系列で計測することで相変化を検
出し検出精度を高めると共に、凍結防止剤の散布量の規
定から防止剤の効果が無くなると想定できる路面温度以
下の状態が長時間持続した場合は凍結と判定し、判定精
度を高めることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１に路面状況把握方法の信号処
理プロセスを示す。例えば、道路面上に設置したレーザ
レーダから、パルスレーザ光を路面に向けて照射し、そ
の反射信号を検出する。その反射信号から距離、および
反射強度データを取得する。レーザレーダは、走査手段
によって路面上を２次元に走査することでより広範囲な
路面状況の把握装置が実現できる。
理プロセスを示す。例えば、道路面上に設置したレーザ
レーダから、パルスレーザ光を路面に向けて照射し、そ
の反射信号を検出する。その反射信号から距離、および
反射強度データを取得する。レーザレーダは、走査手段
によって路面上を２次元に走査することでより広範囲な
路面状況の把握装置が実現できる。
【０００８】さらに、路面センサ等により路面温度情報
を取得し、距離情報、反射強度情報、走査面座標情報、
路面温度情報を入力として、統計的推論方法であるファ
ジィ推論を使い、路面状況を判別する。ファジィ推論
は、種々取得した距離情報、反射強度情報、走査面座標
情報、路面温度情報の特徴からメンバシップ関数、ファ
ジィルールを構成する。メンバシップ関数は、次のよう
に構成する。設定した路面状況における各種データを統
計処理し、信号別に度数分布を求める。この度数分布
は、すなわちこのセンサが収集する信号の確率密度関数
と対応しており、ファジィ集合と考えて良い。この度数
分布の形状と、その構成する位置関係からメンバシップ
関数を構成する。ファジィルールは、各路面状態を表わ
すメンバシップ関数の組合せで構成する。構成したメン
バシップ関数、ファジィルールによって、入力信号を処
理し、路面状況判別出力を得る。ファジィ推論で、乾
燥、湿潤・水膜・氷膜、シャーベット、圧雪・圧
雪氷板、新雪の５段階に路面状態を判別する。
を取得し、距離情報、反射強度情報、走査面座標情報、
路面温度情報を入力として、統計的推論方法であるファ
ジィ推論を使い、路面状況を判別する。ファジィ推論
は、種々取得した距離情報、反射強度情報、走査面座標
情報、路面温度情報の特徴からメンバシップ関数、ファ
ジィルールを構成する。メンバシップ関数は、次のよう
に構成する。設定した路面状況における各種データを統
計処理し、信号別に度数分布を求める。この度数分布
は、すなわちこのセンサが収集する信号の確率密度関数
と対応しており、ファジィ集合と考えて良い。この度数
分布の形状と、その構成する位置関係からメンバシップ
関数を構成する。ファジィルールは、各路面状態を表わ
すメンバシップ関数の組合せで構成する。構成したメン
バシップ関数、ファジィルールによって、入力信号を処
理し、路面状況判別出力を得る。ファジィ推論で、乾
燥、湿潤・水膜・氷膜、シャーベット、圧雪・圧
雪氷板、新雪の５段階に路面状態を判別する。
【０００９】ここで，の路面状態から凍結状態であ
る氷膜、圧雪氷板を分離するために、路面温度情報を用
いる方法を示す。図２の実験例によると、水から氷また
は氷から水へと相転移する前後で、路面温度が急激に変
化（温度勾配が変化）していることがわかる。つまり路
面温度勾配が大きな状態が続き、相転移時に路面温度勾
配が小さくなっている。この点を検出することで、路面
状態が、氷膜から湿潤（あるいはその逆）に変化してい
ることが判定できる。したがって、路面温度勾配が大き
な状態が長時間持続した後、少し小さくなり、その後、
大きな状態が続くことを判定に利用する。路面温度勾配
の大きな状態は、例えば+0.08℃/分以上、又は-0.08℃/
分以下の状態であり、持続時間は、例えば30分以上とす
る。路面温度勾配を求める方法は、単純な差分による方
法が考えられるが、温度精度のばらつきのため精度が悪
くなる可能性がある。そこで路面温度の回帰曲線を求
め、その勾配から温度変化を求める。回帰曲線は、例え
ば過去６データを用いて次式で算出する。
る氷膜、圧雪氷板を分離するために、路面温度情報を用
いる方法を示す。図２の実験例によると、水から氷また
は氷から水へと相転移する前後で、路面温度が急激に変
化（温度勾配が変化）していることがわかる。つまり路
面温度勾配が大きな状態が続き、相転移時に路面温度勾
配が小さくなっている。この点を検出することで、路面
状態が、氷膜から湿潤（あるいはその逆）に変化してい
ることが判定できる。したがって、路面温度勾配が大き
な状態が長時間持続した後、少し小さくなり、その後、
大きな状態が続くことを判定に利用する。路面温度勾配
の大きな状態は、例えば+0.08℃/分以上、又は-0.08℃/
分以下の状態であり、持続時間は、例えば30分以上とす
る。路面温度勾配を求める方法は、単純な差分による方
法が考えられるが、温度精度のばらつきのため精度が悪
くなる可能性がある。そこで路面温度の回帰曲線を求
め、その勾配から温度変化を求める。回帰曲線は、例え
ば過去６データを用いて次式で算出する。
【００１０】また、極寒冷地では路面温度が、（＋）に
ならない場合があることを考慮して、極低温状態が長時
間持続した場合、凍結と判定する。特にこれは、空気中
の水分が路面で冷やされて発生するブラックアイスの判
定に効果的である。この場合の持続時間は、低温状態の
持続時間であり、空気中の水分が結露後、凍結するのに
要する時間であるため、例えば２時間以上のように長時
間を設定しておく。つまり、路面が凍結から非凍結への
相変化を判定する条件は、路面温度が０度以下、かつ、
温度勾配が0.08℃/分以上が一定時間以上（例えば30分
以上）継続、かつ、温度勾配が小さくなり、その後増
加、または路面温度が０度以上とする。路面が非凍結か
ら凍結への相変化を判定する条件は、路面温度が０度以
下、かつ、温度勾配が-0.08℃/分以下が一定時間以上継
続、かつ、温度勾配が大きくなり、その後減少、かつ、
路面温度が例えば-10℃以下で一定時間以上（例えば２
時間以上）継続した時とする。なお、気温や日射量（特
に日射の有無によって路面温度が大きく変化する）は、
路面温度変化に影響を与えるため、これらの値を路面温
度の補正値に用いることで、より一層凍結判定の精度を
向上させることができる。
ならない場合があることを考慮して、極低温状態が長時
間持続した場合、凍結と判定する。特にこれは、空気中
の水分が路面で冷やされて発生するブラックアイスの判
定に効果的である。この場合の持続時間は、低温状態の
持続時間であり、空気中の水分が結露後、凍結するのに
要する時間であるため、例えば２時間以上のように長時
間を設定しておく。つまり、路面が凍結から非凍結への
相変化を判定する条件は、路面温度が０度以下、かつ、
温度勾配が0.08℃/分以上が一定時間以上（例えば30分
以上）継続、かつ、温度勾配が小さくなり、その後増
加、または路面温度が０度以上とする。路面が非凍結か
ら凍結への相変化を判定する条件は、路面温度が０度以
下、かつ、温度勾配が-0.08℃/分以下が一定時間以上継
続、かつ、温度勾配が大きくなり、その後減少、かつ、
路面温度が例えば-10℃以下で一定時間以上（例えば２
時間以上）継続した時とする。なお、気温や日射量（特
に日射の有無によって路面温度が大きく変化する）は、
路面温度変化に影響を与えるため、これらの値を路面温
度の補正値に用いることで、より一層凍結判定の精度を
向上させることができる。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明を用いた路面
の凍結判定方法によれば、センサを追加することなく、
路面温度の情報のみを用いて路面の凍結／非凍結判定の
誤判定を軽減でき、道路面の維持管理に絶大な効果を発
揮する。
の凍結判定方法によれば、センサを追加することなく、
路面温度の情報のみを用いて路面の凍結／非凍結判定の
誤判定を軽減でき、道路面の維持管理に絶大な効果を発
揮する。
【図１】路面状況把握方法の信号処理プロセスを示すフ
ロー図である。
ロー図である。
【図２】融解・凍結の実験によって得られた凍結、非凍
結状態の変化と路面温度の関係の一例を示す図である。
結状態の変化と路面温度の関係の一例を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 路面の凍結または非凍結を判定する方法
において、前記路面の温度に関連する物理的数値が所定
時間継続されたか否かを求め、これに基づいて前記路面
の凍結または非凍結を判定することを特徴とする路面の
凍結判定方法。 - 【請求項２】 路面の温度に関連する物理的数値は路面
に設置された路面センサにより計測された路面温度であ
る請求項１に記載の路面の凍結判定方法。 - 【請求項３】 路面温度の数値と該時間当たりの路面温
度勾配の数値との両方が所定時間継続されたか否かを求
める請求項２に記載の路面の凍結判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002092325A JP2003287577A (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | 路面の凍結判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002092325A JP2003287577A (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | 路面の凍結判定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003287577A true JP2003287577A (ja) | 2003-10-10 |
Family
ID=29237186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002092325A Pending JP2003287577A (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | 路面の凍結判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003287577A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015038516A (ja) * | 2014-11-27 | 2015-02-26 | 株式会社ブリヂストン | 路面状態推定方法 |
| CN113588706A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-11-02 | 启东通奕自动化设备有限公司 | 高速公路道面抗冻融能力检测装置及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5565141A (en) * | 1978-11-11 | 1980-05-16 | Omron Tateisi Electronics Co | Detection system for frozen road surface |
| JPH07140261A (ja) * | 1993-11-18 | 1995-06-02 | Anritsu Corp | 路面凍結検知装置 |
| JPH1121834A (ja) * | 1997-07-04 | 1999-01-26 | Hitachi Cable Ltd | 路面凍結判定方法 |
| JP2000009855A (ja) * | 1998-06-24 | 2000-01-14 | Nagoya Denki Kogyo Kk | 路面凍結予測方法およびその装置 |
| JP2000241563A (ja) * | 1999-02-17 | 2000-09-08 | Hitachi Cable Ltd | 路面凍結判定方法及びその装置並びに路面凍結予測方法及びその装置。 |
-
2002
- 2002-03-28 JP JP2002092325A patent/JP2003287577A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5565141A (en) * | 1978-11-11 | 1980-05-16 | Omron Tateisi Electronics Co | Detection system for frozen road surface |
| JPH07140261A (ja) * | 1993-11-18 | 1995-06-02 | Anritsu Corp | 路面凍結検知装置 |
| JPH1121834A (ja) * | 1997-07-04 | 1999-01-26 | Hitachi Cable Ltd | 路面凍結判定方法 |
| JP2000009855A (ja) * | 1998-06-24 | 2000-01-14 | Nagoya Denki Kogyo Kk | 路面凍結予測方法およびその装置 |
| JP2000241563A (ja) * | 1999-02-17 | 2000-09-08 | Hitachi Cable Ltd | 路面凍結判定方法及びその装置並びに路面凍結予測方法及びその装置。 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015038516A (ja) * | 2014-11-27 | 2015-02-26 | 株式会社ブリヂストン | 路面状態推定方法 |
| CN113588706A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-11-02 | 启东通奕自动化设备有限公司 | 高速公路道面抗冻融能力检测装置及方法 |
| CN113588706B (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-07 | 启东通奕自动化设备有限公司 | 高速公路道面抗冻融能力检测装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bianco et al. | Convective boundary layer depth: Improved measurement by Doppler radar wind profiler using fuzzy logic methods | |
| KR20110100970A (ko) | 토양수분의 탐지시스템 및 이를 이용한 토양수분 탐지방법 | |
| FR2914906A1 (fr) | Procede et dispositif de detection de givre et /ou conditions givrantes sur aeronef en vol | |
| CN101995417A (zh) | 非接触式冻结温度确定 | |
| KR101785243B1 (ko) | 노면의 온도 센싱을 이용한 제설 및 제빙 시스템 | |
| CN104145757A (zh) | 一种基于无人机的干旱灾情监测以及应急处理方法 | |
| JP3601344B2 (ja) | 路面凍結予測方法及びその装置 | |
| KR101760900B1 (ko) | 기상 레이더 영상을 이용한 어는비 예측 방법 | |
| JP2003287577A (ja) | 路面の凍結判定方法 | |
| CN114999113A (zh) | 一种高速公路路面结冰状态实时预测方法 | |
| US20170131723A1 (en) | Control device for a spreading vehicle | |
| JPWO2005075959A1 (ja) | 摩擦係数推定方法及び装置 | |
| KR101184017B1 (ko) | 해빙표면의 거칠기와 굴절지수를 탐지하는 시스템 및 방법 | |
| EP4215442A1 (en) | Ice protection modulation with atmospheric conditions | |
| JP4099659B2 (ja) | 路面状態判定方法及び路面状態判定システム | |
| JPH095449A (ja) | 路面状態検出装置及び車両用制御手段 | |
| Shokr et al. | Impact of surface conditions on thin sea ice concentration estimate from passive microwave observations | |
| JP3809519B2 (ja) | 路面状態推定方法 | |
| JP2003185506A (ja) | 路面温度推定方法 | |
| JP4742388B2 (ja) | 固定観測点及び路線における路面状態推定システム | |
| JPS63191991A (ja) | 路面凍結予知装置 | |
| Turunen | Measuring salt and freezing temperature on roads | |
| JP3605641B2 (ja) | 路面状態判定方法 | |
| RU2034110C1 (ru) | Способ определения количества незамерзшей воды в мерзлых грунтах | |
| JP2007057362A (ja) | 特性値計測方法およびその装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040513 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040525 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040721 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040907 |