JP2008122217A - Road surface state detector - Google Patents
Road surface state detector Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008122217A JP2008122217A JP2006306267A JP2006306267A JP2008122217A JP 2008122217 A JP2008122217 A JP 2008122217A JP 2006306267 A JP2006306267 A JP 2006306267A JP 2006306267 A JP2006306267 A JP 2006306267A JP 2008122217 A JP2008122217 A JP 2008122217A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- road surface
- light
- polarized component
- surface state
- component
- 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
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
本発明は、路面の状態を検出する路面状態検出装置に関する。 The present invention relates to a road surface state detection device that detects a road surface state.
従来から、路面の状態を検出する技術として、路面の表面にセンサーを埋め込む技術と、カメラの画像を用いて分析を行う技術が知られている。前者は、多数のセンサーが必要となり、コストが高くなるので現実的ではない。後者の方法としては、例えば、特許文献1、特許文献2に記載された方法がある。
Conventionally, as a technique for detecting a road surface state, a technique for embedding a sensor on the road surface and a technique for performing analysis using an image of a camera are known. The former is not practical because it requires a large number of sensors and increases costs. Examples of the latter method include the methods described in
特許文献1に記載された検知装置は、赤外領域に、水の吸光度が高くなる波長帯があることを利用した技術である。この方法は、赤外線投光器やバンドパスフィルタが必要なので、コストが高くなる。
The detection device described in
特許文献2に記載された路面状態検出装置は、夜間において、車両前方の路面状態を検出する装置である。この路面状態検出装置は、以下のようにして路面状態を検出する。まず、車両前方の路面をヘッドライトで照射し、照射された路面を撮像する。路面からの光の強度が小さい場合には、路面での光の拡散反射が少なく、路面の鏡面反射率が高いことから、路面上に水がある状態すなわち湿潤状態であると判定する。路面からの光の強度が大きい場合には、ヘッドライトの光が路面で拡散反射していることから、路面は乾燥状態であると判定する。
The road surface state detection device described in
ところで、路面状態検出装置は、自車両が発した光以外の街灯等の光を受光する場合がある。従って、路面からの光の強度が大きい場合には、路面が乾燥状態である場合の他に、街灯等の環境光の影響を受けていることも考えられる。特許文献2の路面状態検出装置は、街灯等の環境光による路面状態の誤検出を低減するために、水面での鏡面反射光は、垂直偏光成分の方が大きくなることを利用した処理を行う。すなわち、路面からの光が大きい場合には、路面状態検出装置は、受光した光の垂直偏光成分/平行偏光成分求め、その値が1である場合には乾燥状態であると判定し、垂直偏光成分/平行偏光成分の値が1より大きい場合には、湿潤状態であると判定する。
By the way, the road surface condition detection apparatus may receive light such as street lamps other than light emitted by the host vehicle. Therefore, when the intensity of light from the road surface is large, it is conceivable that the road surface is influenced by environmental light such as a street light in addition to the case where the road surface is dry. The road surface state detection apparatus of
このように、特許文献2に記載された路面状態検出装置は、環境光の影響を考慮しながら、路面の状態を検出する。
しかしながら、上記した特許文献2に記載された路面状態検出装置は、環境光が路面で鏡面反射して撮像デバイスに入射する場合しか考慮しておらず、環境光の光源の位置によって撮像デバイスに入射する反射光の偏光度が変動することを考慮していない。
However, the road surface state detection apparatus described in
例えば、街灯等の環境光の光源の位置によっては、水面で鏡面反射した環境光が撮像デバイスに入射せず、路面で拡散反射して水から空気中へ透過した環境光のみが撮像デバイスに入射する場合がある。この場合、特許文献2に記載された装置では、湿潤状態の路面を乾燥状態と誤って判定してしまうことになる。
For example, depending on the position of the ambient light source such as a streetlight, the ambient light that is specularly reflected by the water surface does not enter the imaging device, but only the ambient light that is diffusely reflected by the road surface and transmitted from the water to the air enters the imaging device. There is a case. In this case, the apparatus described in
そこで、本発明は、上記背景に鑑み、環境光の影響を低減すると共に、カメラ画像から路面状態を検出することができる路面状態検出装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above background, an object of the present invention is to provide a road surface state detection device capable of reducing the influence of ambient light and detecting a road surface state from a camera image.
本発明の路面状態検出装置は、照射強度を少なくとも2段階に変化させることができるライトと、前記路面からの反射光のP偏光成分およびS偏光成分を取得する受光デバイスと、前記ライトの照射強度が強いときに取得したP偏光成分およびS偏光成分と、前記ライトの照射強度が弱いときに取得したP偏光成分およびS偏光成分のそれぞれの差分を求める差分取得部と、P偏光成分の差分とS偏光成分の差分とに基づいて、路面の状態を判定する路面状態判定部とを備える。 The road surface state detection apparatus of the present invention includes a light that can change the irradiation intensity in at least two stages, a light receiving device that acquires a P-polarized component and an S-polarized component of reflected light from the road surface, and an irradiation intensity of the light A difference acquisition unit for obtaining a difference between the P-polarized component and the S-polarized component acquired when the light intensity is strong, a difference between the P-polarized component and the S-polarized component acquired when the light irradiation intensity is low, A road surface state determination unit that determines a road surface state based on the difference between the S polarization components.
このように路面からの反射光のP偏光成分とS偏光成分のそれぞれについて、ライトの照射強度が強いときと弱いときの差分を求めることにより、反射光に含まれる環境光成分を低減させ、P偏光成分およびS偏光成分に与える環境光の影響を低減できる。そして、環境光の影響を低減したP偏光成分およびS偏光成分を用いて、路面状態を適切に判定できる。 In this way, by calculating the difference between when the light irradiation intensity is strong and weak for each of the P-polarized component and the S-polarized component of the reflected light from the road surface, the ambient light component contained in the reflected light is reduced, and P The influence of ambient light on the polarization component and the S polarization component can be reduced. And a road surface state can be determined appropriately using the P-polarized light component and the S-polarized light component with reduced influence of ambient light.
上記路面状態検出装置において、前記ライトは、車両前方の路面を照射し、前記路面状態判定部は、P偏光成分の差分がS偏光成分の差分より実質的に大きい場合に路面が湿潤状態であると判定し、P偏光成分の強度とS偏光成分の強度が実質的に等しい場合に路面が乾燥状態であると判定してもよい。 In the road surface condition detection apparatus, the light illuminates a road surface in front of the vehicle, and the road surface state determination unit determines that the road surface is in a wet state when the difference in the P polarization component is substantially larger than the difference in the S polarization component. If the intensity of the P-polarized component and the intensity of the S-polarized component are substantially equal, it may be determined that the road surface is in a dry state.
このように車両前方の路面を照射した場合には、車両に設けられた受光デバイスは、路面からの拡散反射光を受光し、鏡面反射光をほとんど受光しない。従って、路面に水がある場合には、路面での拡散反射光が水中から空気中へ透過することにより、P偏光成分の方がS偏光成分より大きくなる。逆に、路面に水がない場合には、拡散反射光のP偏光成分とS偏光成分は実質的に等しくなる。従って、P偏光成分の差分とS偏光成分の差分によって、路面状態を適切に判定できる。 In this way, when the road surface in front of the vehicle is irradiated, the light receiving device provided in the vehicle receives diffusely reflected light from the road surface and hardly receives specularly reflected light. Therefore, when there is water on the road surface, the diffusely reflected light on the road surface is transmitted from the water into the air, so that the P-polarized component becomes larger than the S-polarized component. Conversely, when there is no water on the road surface, the P-polarized component and the S-polarized component of the diffusely reflected light are substantially equal. Therefore, the road surface state can be appropriately determined based on the difference between the P-polarized component and the difference between the S-polarized component.
上記路面状態検出装置は、車両の走行速度に基づいて決定される周期で、前記ライトの照射強度を変化させるライト制御部を備えてもよい。 The road surface condition detection apparatus may include a light control unit that changes the irradiation intensity of the light at a cycle determined based on a traveling speed of the vehicle.
このように車両の走行速度に基づいてライトの照射強度を変化させる周期を決定することにより、車両の移動にかかわらず、ライトの照射強度の強いときと弱いときの反射光を路面のほぼ同じ位置から取得でき、適切に路面の状態を検出できる。 By determining the period for changing the light irradiation intensity based on the traveling speed of the vehicle in this way, the reflected light when the light irradiation intensity is strong and weak is almost the same position on the road surface regardless of the movement of the vehicle. The road surface condition can be detected appropriately.
本発明の路面状態検出方法は、路面を照射するライトの照射強度を少なくとも2段階に変化させるステップと、前記ライトの照射強度が強いときと弱いときのそれぞれにおいて、前記路面からの反射光のP偏光成分およびS偏光成分を取得するステップと、前記ライトの照射強度が強いときに取得したP偏光成分およびS偏光成分と、前記ライトの照射強度が弱いときに取得したP偏光成分およびS偏光成分のそれぞれの差分を求めるステップと、P偏光成分の差分とS偏光成分の差分とに基づいて、路面の状態を判定するステップとを備える。 The road surface state detection method according to the present invention includes a step of changing the irradiation intensity of the light that irradiates the road surface in at least two steps, and a P of reflected light from the road surface when the light irradiation intensity is strong and weak, respectively. Obtaining a polarization component and an S polarization component; a P polarization component and an S polarization component obtained when the illumination intensity of the light is high; and a P polarization component and an S polarization component obtained when the illumination intensity of the light is low And a step of determining a road surface state based on the difference between the P polarization component and the difference between the S polarization components.
この構成により、本発明の路面状態検出装置と同様に、路面からの反射光に含まれる環境光成分を低減させ、路面状態を適切に判定できる。また、本発明の路面状態検出装置の各種の構成を、本発明の路面状態検出方法に適用することも可能である。 With this configuration, similarly to the road surface state detection device of the present invention, the environmental light component contained in the reflected light from the road surface can be reduced, and the road surface state can be appropriately determined. In addition, various configurations of the road surface state detection device of the present invention can be applied to the road surface state detection method of the present invention.
本発明のプログラムは、路面の状態を検出するためのプログラムであって、照射強度を少なくとも2段階に変化させることができるライトと、前記ライトにて照射された路面からの反射光のP偏光成分およびS偏光成分を取得する受光デバイスとを備えるコンピュータに、路面を照射するライトの照射強度を少なくとも2段階に変化させるステップと、前記ライトの照射強度が強いときと弱いときのそれぞれにおいて、前記路面からの反射光のP偏光成分およびS偏光成分を取得するステップと、前記ライトの照射強度が強いときに取得したP偏光成分およびS偏光成分と、前記ライトの照射強度が弱いときに取得したP偏光成分およびS偏光成分のそれぞれの差分を求めるステップと、P偏光成分の差分とS偏光成分の差分とに基づいて、路面の状態を判定するステップとを実行させる。 The program according to the present invention is a program for detecting a road surface state, a light capable of changing an irradiation intensity in at least two stages, and a P-polarized component of light reflected from the road surface irradiated by the light. And a computer having a light receiving device for acquiring S-polarized light components, changing the illumination intensity of the light that irradiates the road surface in at least two stages, and each of the road surface when the illumination intensity of the light is strong and weak A P-polarized component and an S-polarized component of the reflected light from the light, a P-polarized component and an S-polarized component acquired when the light irradiation intensity is high, and a P acquired when the light irradiation intensity is low Based on the step of obtaining the difference between the polarization component and the S polarization component, and the difference between the P polarization component and the difference between the S polarization components, To execute determining a state of the surface.
この構成により、本発明の路面状態検出装置と同様に、路面からの反射光に含まれる環境光成分を低減させ、路面状態を適切に判定できる。また、本発明の路面状態検出装置の各種の構成を、本発明のプログラムに適用することも可能である。 With this configuration, similarly to the road surface state detection device of the present invention, the environmental light component contained in the reflected light from the road surface can be reduced, and the road surface state can be appropriately determined. In addition, various configurations of the road surface condition detection device of the present invention can be applied to the program of the present invention.
本発明によれば、路面からの反射光のP偏光成分とS偏光成分のそれぞれについて、ライトの照射強度が強いときと弱いときの差分を求めることにより、反射光に含まれる環境光成分を低減させ、路面状態を適切に判定できる。 According to the present invention, for each of the P-polarized component and S-polarized component of the reflected light from the road surface, the ambient light component contained in the reflected light is reduced by obtaining the difference between when the light irradiation intensity is strong and weak. The road surface condition can be appropriately determined.
以下、本発明の実施の形態に係る路面状態検出装置について図面を参照しながら説明する。本実施の形態の路面状態検出装置は、車両に搭載されて使用されるものである。 Hereinafter, a road surface state detection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The road surface condition detection device of the present embodiment is used by being mounted on a vehicle.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態の路面状態検出装置1の構成を示す図である。路面状態検出装置1は、補助ライト10と、補助ライト10の照射強度を制御する補助ライト制御部12と、路面からの反射光のP偏光成分を取得するP偏光受光デバイス14と、S偏光成分を取得するS偏光受光デバイス16とを備えている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a road surface
補助ライト10は、強い照射と弱い照射の2段階の照射強度を有する。補助ライド10の照射強度は、補助ライト制御部12によって制御される。P偏光受光デバイス14は、P偏光フィルタとCCD等の撮像デバイスとから構成されており、S偏光受光デバイス16は、S偏光フィルタとCCD等の撮像デバイスとから構成されている。
The
図2は、P偏光成分およびS偏光成分について説明するための図である。P偏光成分とは、図2に示すように、反射面に垂直な面内(反射面に立てた法線と光の進行方向を含む面)で振動する波である。S偏光成分とは、P偏光の振動面と垂直な面内で振動する波である。 FIG. 2 is a diagram for explaining the P-polarized component and the S-polarized component. As shown in FIG. 2, the P-polarized light component is a wave that vibrates in a plane perpendicular to the reflecting surface (a surface including a normal line standing on the reflecting surface and the traveling direction of light). The S-polarized component is a wave that oscillates in a plane perpendicular to the plane of vibration of P-polarized light.
図1に戻って、路面状態検出装置1について説明する。路面状態検出装置1は、P偏光受光デバイス14にて取得した反射光のP偏光成分と、S偏光受光デバイス16にて取得した反射光のS偏光成分とに基づいて路面状態を判定するための計算処理部18を備えている。
Returning to FIG. 1, the road surface
計算処理部18は、環境光成分除去部20と、偏光度算出部22と、路面状態判定部24とを有している。環境光成分除去部20は、P偏光成分とS偏光成分のそれぞれについて、補助ライト10の照射強度が強いときに取得した反射光と、補助ライト10の照射強度が弱いときに取得した反射光との差分を求めることにより、環境光の成分を除去する。計算処理部18は、補助ライト制御部12に接続されており、補助ライト制御部12から照射強度の強弱のタイミングの情報を取得する。これにより、計算処理部18は、照射強度の強弱に同期して、照射強度が強いときに取得した反射光と、補助ライト10の照射強度が弱いときに取得した反射光との差分を求めることができる。
The
補助ライト10の照射強度が強いときに取得した光強度、および照射強度が弱いときに取得した光強度は、いずれも環境光の成分が含まれている。従って、これらの差分をとることによって、環境光の成分をキャンセルすることができる。
Both the light intensity acquired when the irradiation intensity of the
偏光度算出部22は、環境光成分除去部20によって環境光成分が除去されたP偏光成分とS偏光成分とを用いて、偏光度(P偏光成分/S偏光成分)を求める機能を有する。
The polarization
路面状態判定部24は、偏光度算出部22によって求めた偏光度に基づいて、路面状態を判定する機能を有する。ここで、P偏光成分およびS偏光成分と路面状態との関係について説明する。
The road surface
図3(a)は路面が乾燥状態のときのP偏光成分およびS偏光成分について説明するための図、図3(b)は路面が湿潤状態のときのP偏光成分およびS偏光成分について説明するための図である。本実施の形態では、補助ライト10は車両の前方を照射するので、車両前方の路面から受光デバイス14,16に入っている光は、路面での拡散反射光である。従って、図3(a)および図3(b)では、拡散反射光のみを記載し、鏡面反射光を記載していない。
FIG. 3A is a diagram for explaining the P-polarized component and the S-polarized component when the road surface is in a dry state, and FIG. 3B is a diagram for explaining the P-polarized component and the S-polarized component when the road surface is in a wet state. FIG. In the present embodiment, since the
図3(a)に示すように、補助ライト10から照射された光は、路面の細かい凹凸によって拡散反射する。補助ライト10から発せられる光に含まれるP偏光成分とS偏光成分はほぼ等しいので、路面が乾燥状態の場合には、拡散反射光のP偏光成分とS偏光成分はほぼ等しくなる。従って、偏光度(P偏光成分/S偏光成分)は、実質的に1となる。
As shown in FIG. 3A, the light emitted from the
図3(b)に示すように、路面が湿潤状態の場合には、補助ライト10からの光は路面の表面の水の中を通って路面に到達し、路面で拡散反射する。拡散反射光は、水中から空気中に透過して受光デバイス14,16に入る。水中では、拡散反射光のP偏光成分とS偏光成分はほぼ等しいが、水中から空気中への透過率はP偏光成分の方が高いので、空気中では、P偏光成分>S偏光成分となる。従って、偏光度(P偏光成分/S偏光成分)は、実質的に1より大きくなる。
As shown in FIG. 3B, when the road surface is wet, the light from the
以上の原理を利用して、路面状態判定部24は、偏光度に基づいて路面状態を判定する。路面状態判定部24は、偏光度が実質的に1より大きい場合に、湿潤状態であると判定する。なお、偏光度が実質的に1より大きいか否かを判定する場合には、所定の閾値を用いて、偏光度が(1+所定の閾値)より大きくなったか否かを判定する。偏光度が厳密に1であるか否かを判定すると、路面状態以外の原因で偏光度が変動した場合に、路面状態を誤検出する可能性がある。本実施の形態では、所定の閾値を用いてP偏光成分とS偏光成分に、誤差範囲を超える実質的な相違が生じているか否かを判定することにより、路面状態の誤検出を低減できる。なお、所定の閾値は、種々の条件に応じて設定することが好ましい。
Using the above principle, the road surface
図4は、本実施の形態の路面状態検出装置1の動作を示すフローチャートである。路面状態検出装置1は、補助ライト10の照射強度を強くし(S10)、その状態で路面からの反射光のP偏光成分およびS偏光成分を取得する(S12)。次に、路面状態検出装置1は、補助ライト10の照射強度を弱くし(S14)、その状態で路面からの反射光のP偏光成分およびS偏光成分を取得する(S16)。補助ライト10の照射強度は、補助ライト制御部12によって制御する。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the road surface
次に、路面状態検出装置1は、補助ライト10の照射強度が強いときに取得したP偏光成分およびS偏光成分と、弱いときに取得したP偏光成分およびS偏光成分のそれぞれの差分を求める。ここで求めたP偏光成分の差分、およびS偏光成分の差分は、環境光の影響が除去された成分である。すなわち、環境光のない状態において、補助ライト10の反射光に含まれるP偏光成分およびS偏光成分である。
Next, the road surface
続いて、路面状態検出装置1は、環境光の影響を除去したP偏光成分とS偏光成分の偏光度を求める。具体的には、偏光度算出部22は、P偏光成分の差分とS偏光成分の差分とを用いて、偏光度(P偏光成分/S偏光成分)を求める(S20)。路面状態検出装置1は、偏光度の値が実質的に1であるか、実質的に1より大きいかを判定する(S22)。路面状態検出装置1は、偏光度が実質的に1より大きい場合に路面が湿潤状態と判定し(S24)、偏光度が実質的に1の場合に路面が乾燥状態と判定する(S26)。以上、本実施の形態の路面状態検出装置1の構成および動作について説明した。
Subsequently, the road surface
本実施の形態の路面状態検出装置1は、補助ライト10の照射強度が強いときに取得したP偏光成分およびS偏光成分と、補助ライト10の照射強度が弱いときに取得したP偏光成分およりS偏光成分とのそれぞれの差分をとることにより、環境光による影響を低減できる。
The road surface
図5(a)および図5(b)は、受光デバイス14,16に入射する環境光を説明する図である。図5(a)に示すように、環境光の光源が路面状態検出装置を搭載した車両の前方にある場合には、受光デバイス14,16に入射する光の大部分は水面で鏡面反射した環境光であるので、P偏光成分<S偏光成分となる。逆に、図5(b)に示す環境光の光源が車両前方の路面より手前(車両側)にある場合には、受光デバイス14,16には、水面での鏡面反射光は入射されず、路面で拡散反射して水中から空気中に透過した光が入射するので、P偏光成分>S偏光成分となる。このように、光源の位置によって、環境光が偏光度に与える影響は異なる。
FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining ambient light incident on the
本実施の形態の路面状態検出装置1は、補助ライト10の照射強度が異なるときに取得した反射光の差分をとることで環境光の影響を低減し、補助ライト10が照射した光を検出するので、環境の変化によらず、適切に路面の状態を検出できる。
The road surface
[第2の実施の形態]
図6は、第2の実施の形態の路面状態検出装置2の構成を示す図である。第2の実施の形態の路面状態検出装置2は、基本的な構成は第1の実施の形態と同じであるが、補助ライト制御部12が車両の走行速度に応じて補助ライトの照射強度を制御する点が異なる。
[Second Embodiment]
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the road surface
路面状態検出装置2は、車両の走行速度を検知する速度センサ26を備えている。速度センサ26で検知した速度の情報は、補助ライト制御部12に入力される。
The road surface
補助ライト制御部12は、速度センサ26から取得した車両の走行速度の情報に基づいて、補助ライト10の照射強度を変化させる周期(周波数)を決定する。補助ライト制御部12は、照射強度が強いときと弱いときに路面の同じ位置からの反射光が受光デバイス14,16の撮像素子に入射するように、車両の移動速度との関係で照射強度の切り替えの周期を決定する。
The auxiliary
本実施の形態の路面状態検出装置2は、補助ライト制御部12が、車両の走行速度に基づいて補助ライト10の照射強度を変える周期を決定しているので、車両の移動にかかわらず、照射強度の強いときの反射光と照射強度の弱いときの反射光をほぼ同じ位置で取得でき、適切に路面の状態を検出できる。
In the road surface
[第3の実施の形態]
図7は、第3の実施の形態の路面状態検出装置3の構成を示す図である。第3の実施の形態の路面状態検出装置3は、基本的な構成は、第1の実施の形態の路面状態検出装置1と同じであるが、補助ライト制御部12と計算処理部18とが接続されていない点が異なる。また、これに伴い、環境光成分除去部20が、第1の実施の形態で説明した機能に加え、補助ライト10の照射強度の周期を計算によって求める点が異なる。
[Third Embodiment]
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the road surface
計算処理部18の環境光成分除去部20は、P偏光受光デバイス14が受光するP偏光成分、またはS偏光受光デバイス16が受光するS偏光成分のいずれか、または両方の強度に基づいて、補助ライト10の照射強度の周期と、照射強度が強くなるタイミングおよび弱くなるタイミングを求める。環境光成分除去部20は、照射強度が強いタイミングと弱いタイミングのそれぞれに取得したP偏光成分およびS偏光成分の差分を求める。
The ambient light
このようにP偏光成分とS偏光成分のいずれかまたは両方の強度を用いて、補助ライト10の照射強度の周期および照射強度の強弱のタイミングを求める構成により、補助ライト制御部12と計算処理部18とが独立した構成の路面状態検出装置3を実現できる。
As described above, the auxiliary
なお、本実施の形態では、P偏光成分とS偏光成分の強度によって、補助ライト10の照射強度の周期、および照射強度の強弱のタイミングを求める構成について説明したが、あらかじめ補助ライト10の照射強度の周期が分かっている場合には、周期の情報を利用して照射強度の強弱のタイミングを求めてもよい。これにより、照射強度の強弱のタイミングを精度良く求めることができる。
In the present embodiment, a configuration has been described in which the period of the irradiation intensity of the
以上、本発明の路面状態検出装置について、実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。 The road surface state detection device of the present invention has been described in detail with reference to the embodiment, but the present invention is not limited to the above-described embodiment.
上記した実施の形態では、補助ライト10の照射強度の強いときと弱いときに路面からの反射光を取得する例について説明したが、照射強度の弱いときに補助ライト10を消灯することとしてもよい。すなわち、補助ライト10を点滅させ、補助ライト10の点灯時と消灯時に路面からの反射光を取得することとしてもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the reflected light from the road surface is acquired when the irradiation intensity of the
また、上記した実施の形態では、補助ライト10の照射強度を強弱の2段階に変化させる例について説明したが、補助ライト10の照射強度を多段階に変化させ、得られた反射光に基づいて路面状態を判断することとしてもよい。これにより、判断の基礎となるデータが多くなるので、より適切に路面状態を検出できる。
In the above-described embodiment, the example in which the irradiation intensity of the
上記した実施の形態では、P偏光成分とS偏光成分とを比較する際に、両者の比をとって偏光度を求めたが、P偏光成分とS偏光成分との比較には偏光度以外の方法を用いてもよい。例えば、両者の差分を求めることにより、P偏光成分とS偏光成分の光強度を比較してもよい。 In the above-described embodiment, when comparing the P-polarized component and the S-polarized component, the degree of polarization was obtained by comparing the ratio between the two. A method may be used. For example, the light intensity of the P-polarized component and the S-polarized component may be compared by obtaining the difference between them.
上記した実施の形態では、補助ライト10を用いて路面を照射する例について説明したが、路面を照射するライトとしてヘッドライトを用いてもよい。また、ヘッドライトを用いる場合に、ヘッドライトを複数のLEDによって構成し、その一部のLEDを使って路面を照射してもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
上記した実施の形態では、補助ライト10で車両の前方を照射していたが、車両の下側を照射し、水面での鏡面反射光を受光できる位置に受光デバイスを配置する構成としてもよい。この構成により、ライトの鏡面反射光を受光デバイスで取得できるので、鏡面反射光の強い光を用いて路面の湿潤状態を検出できる。なお、水面での鏡面反射光の場合は、S偏光成分の方がP偏光成分より大きくなるので、偏光度による判定基準は、上記した実施の形態とは反対に、偏光度が1より小さくなった場合に湿潤状態と判定することとなる。
In the above-described embodiment, the
上記した実施の形態では、補助ライト制御部12は、車両の走行速度に基づいて補助ライト10の照射強度の強弱を切り替える周期を決定する例について説明したが、補助ライト10の照射強度の切替えの周期は、別の方法によって決定してもよい。例えば、街灯等の環境光の周期を求め、環境光の周期より短い周期で照射強度を切り替えてもよい。この際、環境光の周期の1/2以下の周期で照射強度を切り替えることが好ましい。
In the above-described embodiment, the example in which the auxiliary
上記した実施の形態において、受光デバイスによる撮像範囲を車両前方の一部に限定してもよい。これにより、対向車の補助ライト10の影響を低減できる。
In the above-described embodiment, the imaging range by the light receiving device may be limited to a part in front of the vehicle. Thereby, the influence of the
また、路面を照射するライトとして近赤外線光を発するライトを用いてもよい。補助ライト10と異なるライトを用いることにより、対向車の補助ライト10の影響を低減できる。
Moreover, you may use the light which emits near-infrared light as a light which irradiates a road surface. By using a light different from the
上記した実施の形態では、路面状態検出装置1および当該装置を用いた路面状態検出方法について説明したが、上記装置を実現するためのプログラムも本発明の範囲に含まれる。本発明のプログラムは、例えば、上記実施の形態で説明した計算処理部18によって実施するステップを実行するプログラムである。
In the above-described embodiment, the road surface
本実施の形態の路面状態検出装置1,2を用いて路面状態を適切に検出することにより、以下のような用途にも応用できる。
By appropriately detecting the road surface state using the road surface
現状のヘッドランプコントロールシステム(AFS)では、車がカーブする際、カーブする方向にヘッドランプを向けるように制御する。その際、路面が湿潤状態であるとヘッドランプの光の反射により自車両や対向車両のドライバーがまぶしくなるという問題がある。路面状態検出装置1によってあらかじめ路面状態が湿潤状態であるか、乾燥状態であるかを検出することにより、路面状態に合わせて自車両のドライバーも対向車両のドライバーもまぶしくならないヘッドランプコントロールが可能となる。
In the current headlamp control system (AFS), when a car curves, control is performed so that the headlamp is directed in the direction of the curve. At this time, if the road surface is wet, there is a problem that the driver of the host vehicle or the oncoming vehicle becomes dazzled by the reflection of light from the headlamp. By detecting whether the road surface state is a wet state or a dry state by the road surface
また、路面が濡れているとタイヤと路面の間の摩擦が小さくなり滑りやすくなるが、路面状態を判別することにより、路面状態に合わせた車両制御を行うことが可能となる。 Further, when the road surface is wet, the friction between the tire and the road surface becomes small and slippery. However, by determining the road surface state, it is possible to perform vehicle control in accordance with the road surface state.
また、外部の温度の情報等を組み合わせることで、路面が凍っているかどうかを推定することも可能である。 It is also possible to estimate whether the road surface is frozen by combining external temperature information and the like.
以上説明したように、本発明によれば、環境光の影響を低減し、路面からの反射光に含まれるP偏光成分とS偏光成分を利用して適切に路面状態を判定できるという効果を有し、車両等に搭載する路面状態検出装置等として有用である。 As described above, according to the present invention, the influence of ambient light is reduced, and the road surface state can be appropriately determined using the P-polarized component and the S-polarized component included in the reflected light from the road surface. In addition, it is useful as a road surface condition detection device mounted on a vehicle or the like.
1〜3 路面状態検出装置
10 補助ライト
12 補助ライト制御部
14 P偏光受光デバイス
16 S偏光受光デバイス
18 計算処理部
20 環境光成分除去部
22 偏光度算出部
24 路面状態判定部
26 速度センサ
1-3 Road surface
Claims (5)
路面からの反射光のP偏光成分およびS偏光成分を取得する受光デバイスと、
前記ライトの照射強度が強いときに取得したP偏光成分およびS偏光成分と、前記ライトの照射強度が弱いときに取得したP偏光成分およびS偏光成分のそれぞれの差分を求める差分取得部と、
P偏光成分の差分とS偏光成分の差分とに基づいて、路面の状態を判定する路面状態判定部と、
を備える路面状態検出装置。 A light capable of changing the irradiation intensity in at least two stages;
A light receiving device that acquires a P-polarized component and an S-polarized component of light reflected from the road surface;
A difference acquisition unit for obtaining a difference between the P-polarized component and the S-polarized component acquired when the light irradiation intensity is high, and the P-polarized component and the S-polarized component acquired when the light irradiation intensity is weak;
A road surface state determination unit that determines a road surface state based on the difference between the P polarization components and the difference between the S polarization components;
A road surface condition detecting device.
前記路面状態判定部は、P偏光成分の差分がS偏光成分の差分より実質的に大きい場合に路面が湿潤状態であると判定し、P偏光成分の差分とS偏光成分の差分が実質的に等しい場合に路面が乾燥状態であると判定する請求項1に記載の路面状態検出装置。 The light illuminates the road surface in front of the vehicle,
The road surface state determination unit determines that the road surface is wet when the difference between the P polarization components is substantially larger than the difference between the S polarization components, and the difference between the P polarization components and the difference between the S polarization components is substantially equal. The road surface state detection device according to claim 1, wherein the road surface state is determined to be dry when they are equal.
前記ライトの照射強度が強いときと弱いときのそれぞれにおいて、前記路面からの反射光のP偏光成分およびS偏光成分を取得するステップと、
前記ライトの照射強度が強いときに取得したP偏光成分およびS偏光成分と、前記ライトの照射強度が弱いときに取得したP偏光成分およびS偏光成分のそれぞれの差分を求めるステップと、
P偏光成分の差分とS偏光成分の差分とに基づいて、路面の状態を判定するステップと、
を備える路面状態検出方法。 Changing the illumination intensity of the light that illuminates the road surface in at least two stages;
Obtaining a P-polarized component and an S-polarized component of reflected light from the road surface, respectively, when the illumination intensity of the light is strong and weak;
Obtaining a difference between a P-polarized component and an S-polarized component acquired when the light irradiation intensity is high, and a P-polarized component and an S-polarized component acquired when the light irradiation intensity is weak;
Determining a road surface state based on the difference between the P-polarized component and the difference between the S-polarized components;
A road surface state detection method comprising:
路面を照射するライトの照射強度を少なくとも2段階に変化させるステップと、
前記ライトの照射強度が強いときと弱いときのそれぞれにおいて、前記路面からの反射光のP偏光成分およびS偏光成分を取得するステップと、
前記ライトの照射強度が強いときに取得したP偏光成分およびS偏光成分と、前記ライトの照射強度が弱いときに取得したP偏光成分およびS偏光成分のそれぞれの差分を求めるステップと、
P偏光成分の差分とS偏光成分の差分とに基づいて、路面の状態を判定するステップと、
を実行させるプログラム。 A program for detecting a road surface state, which can obtain a light capable of changing an irradiation intensity in at least two stages, and a P-polarized component and an S-polarized component of reflected light from the road surface illuminated by the light. A computer equipped with a light receiving device
Changing the illumination intensity of the light that illuminates the road surface in at least two stages;
Obtaining a P-polarized component and an S-polarized component of reflected light from the road surface, respectively, when the illumination intensity of the light is strong and weak;
Obtaining a difference between a P-polarized component and an S-polarized component acquired when the light irradiation intensity is high, and a P-polarized component and an S-polarized component acquired when the light irradiation intensity is weak;
Determining a road surface state based on the difference between the P-polarized component and the difference between the S-polarized components;
A program that executes
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006306267A JP2008122217A (en) | 2006-11-13 | 2006-11-13 | Road surface state detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006306267A JP2008122217A (en) | 2006-11-13 | 2006-11-13 | Road surface state detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008122217A true JP2008122217A (en) | 2008-05-29 |
Family
ID=39507123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006306267A Pending JP2008122217A (en) | 2006-11-13 | 2006-11-13 | Road surface state detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008122217A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008207614A (en) * | 2007-02-23 | 2008-09-11 | Denso Corp | Vehicular display device |
JP2010025915A (en) * | 2008-06-18 | 2010-02-04 | Ricoh Co Ltd | Imaging apparatus and road surface state discrimination method |
WO2011049149A1 (en) | 2009-10-19 | 2011-04-28 | Ricoh Company, Ltd. | Ranging camera apparatus |
JP2012117872A (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Ricoh Co Ltd | Object detecting device and vehicle-mounted equipment control apparatus equipped with the same |
JP2017207361A (en) * | 2016-05-18 | 2017-11-24 | 株式会社リコー | Road surface state detection unit, road surface state discrimination system, and moving body |
CN111292537A (en) * | 2018-12-06 | 2020-06-16 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Night license plate recognition system and method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05264441A (en) * | 1992-03-19 | 1993-10-12 | Niigata Denki Kk | Method and apparatus for detecting wetting condition of road surface |
JP2002108029A (en) * | 2000-09-29 | 2002-04-10 | Seiko Epson Corp | Image forming apparatus |
JP2004301708A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Nagoya Electric Works Co Ltd | Apparatus and method for detecting road surface state for vehicle, and control program for the apparatus for detecting road surface state for vehicle |
-
2006
- 2006-11-13 JP JP2006306267A patent/JP2008122217A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05264441A (en) * | 1992-03-19 | 1993-10-12 | Niigata Denki Kk | Method and apparatus for detecting wetting condition of road surface |
JP2002108029A (en) * | 2000-09-29 | 2002-04-10 | Seiko Epson Corp | Image forming apparatus |
JP2004301708A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Nagoya Electric Works Co Ltd | Apparatus and method for detecting road surface state for vehicle, and control program for the apparatus for detecting road surface state for vehicle |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008207614A (en) * | 2007-02-23 | 2008-09-11 | Denso Corp | Vehicular display device |
JP4692496B2 (en) * | 2007-02-23 | 2011-06-01 | 株式会社デンソー | Vehicle display device |
JP2010025915A (en) * | 2008-06-18 | 2010-02-04 | Ricoh Co Ltd | Imaging apparatus and road surface state discrimination method |
WO2011049149A1 (en) | 2009-10-19 | 2011-04-28 | Ricoh Company, Ltd. | Ranging camera apparatus |
CN102575931A (en) * | 2009-10-19 | 2012-07-11 | 株式会社理光 | Ranging camera apparatus |
CN102575931B (en) * | 2009-10-19 | 2014-05-07 | 株式会社理光 | Ranging camera apparatus |
JP2012117872A (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Ricoh Co Ltd | Object detecting device and vehicle-mounted equipment control apparatus equipped with the same |
JP2017207361A (en) * | 2016-05-18 | 2017-11-24 | 株式会社リコー | Road surface state detection unit, road surface state discrimination system, and moving body |
CN111292537A (en) * | 2018-12-06 | 2020-06-16 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Night license plate recognition system and method |
CN111292537B (en) * | 2018-12-06 | 2023-05-16 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | System and method for identifying license plate at night |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4538468B2 (en) | Image processing apparatus, image processing method, and image processing system | |
JP4702426B2 (en) | Vehicle detection device, vehicle detection program, and light control device | |
JP2008122217A (en) | Road surface state detector | |
JP6944525B2 (en) | Image correction for motorcycle banking | |
CN106627586B (en) | In-vehicle sensor, vehicle lamp, vehicle, and road surface condition sensor | |
US7930083B2 (en) | Method of controlling beam projection of headlights of a motor vehicle | |
JP5077184B2 (en) | Vehicle detection device | |
JP5479652B2 (en) | Method and control device for validating the illumination range test value of a light cone of a vehicle projector | |
JP5760884B2 (en) | Vehicle turning prediction device | |
JP2009065360A (en) | Image processor, image processor for vehicle, image display device for vehicle and vehicle controller | |
JP5772714B2 (en) | Light detection device and vehicle control system | |
JP2004217209A5 (en) | ||
JP2009025198A (en) | Apparatus and method for detecting road surface condition | |
JP7208488B2 (en) | Reflected light detection device, reflected light detection method and program | |
JP2010140171A (en) | Headlight system, and fault detection method | |
JP2009096249A (en) | Vehicular lighting system | |
JP2004301708A (en) | Apparatus and method for detecting road surface state for vehicle, and control program for the apparatus for detecting road surface state for vehicle | |
JP2008293116A (en) | Vehicle light detecting apparatus to be mounted on vehicle, and illuminating apparatus for vehicle | |
JP5687044B2 (en) | Light distribution control system and light distribution control device | |
JP4504959B2 (en) | Three-dimensional object detection device | |
JP2013101432A (en) | Obstacle detector and program | |
JP2012196999A (en) | Vehicle lighting device and method | |
JP2011149856A (en) | Object discrimination method and object discrimination device | |
JP4882844B2 (en) | Braking light detection device | |
KR101378930B1 (en) | Device and method for controlling angle of headlight |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20090305 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090306 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20090305 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20110214 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20110222 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20110712 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |