JP2011047757A - 路面状態判別装置及び路面状態判別システム - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップを抑えつつ正確な凍結判別することを目的とする。
【解決手段】路面状態判別装置は、路面状態を判別する路面状態判別装置であって、外部から凍結防止剤散布情報を受信する受信部と、前記凍結防止剤散布情報に基づいて凍結判別温度を引き下げ、当該凍結判別温度を基準に路面の凍結を判別する判別手段とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、路面状態判別装置及び路面状態判別システムに関する。

道路の路面状態を判別することは交通安全を確保するために極めて重要である。そのため、離間した複数地点における道路の路面状態を自動的に判別するものとして路面状態判別装置が用いられる。そして、このような路面状態判別装置の判別結果を用いることで、例えば路面の凍結や積雪が生じたときにロードヒーティング、除雪または凍結防止剤の散布等の対策を早期に行うことができる。また、路面状態判別装置の判別結果を道路情報として提供することで、例えば運転者が予めスタッドレスタイヤに交換したり、またチェーンを装着したりするなどの措置をとることができる。そして、これらの対策や措置が早期に行われることで、交通事故の発生確率の減少につながる。

そして、このような路面状態を判定する装置として、下記特許文献１には、判定を適用する道路範囲が広く、凍結防止剤が散布された道路でも路面凍結が正確に判定できる路面凍結判定装置が開示されている。この路面凍結判定装置は、道路上の気温、日射量及び道路内部温度から路面温度を求める。次に路面の塩分量を検出し、その塩分量から凍結開始温度を求め、さらに路面の水分量を検出する。そして、路面温度、凍結開始温度及び水分量に基づいて路面の凍結を判定する。

特開２０００−３４６９５７号公報

ところで、上記特許文献１では、路面の塩分量を測定して、その塩分量から凍結開始温度を求めることで、塩分が含まれる凍結防止剤が散布された場合でも、路面の凍結開始温度を補正して、正確な凍結判別することができる。しかしながら、特許文献１では、路面の塩分量を測定するセンサが必要であるので、どうじてもその分コストアップしなければならない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、コストアップを抑えつつ正確な凍結判別することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、路面状態判別装置に係る第１の解決手段として、路面状態を判別する路面状態判別装置であって、外部から凍結防止剤散布情報を受信する受信部と、前記凍結防止剤散布情報に基づいて凍結判別温度を引き下げ、当該凍結判別温度を基準に路面の凍結を判別する判別手段とを具備するという手段を採用する。

本発明では、路面状態判別装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記凍結防止剤散布情報には、凍結防止剤の種類、濃度及び散布量が含まれ、前記判別手段は、前記凍結防止剤の種類、前記濃度及び前記散布量に基づいて凍結判別温度を引き下げ、当該凍結判別温度を基準に路面の凍結を判別するという手段を採用する。

また、本発明では、路面状態判別システムに係る第１の解決手段として、上記第１または第２の解決手段を採用する路面状態判別装置と、前記凍結防止剤散布情報を送信する情報送信装置とを具備するという手段を採用する。

本発明では、路面状態判別システムに係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、路面状態判別装置と前記情報送信装置とは、特定省電力無線で通信するという手段を採用する。

本発明によれば、外部から凍結防止剤散布情報を受信する受信部と、凍結防止剤散布情報に基づいて凍結判別温度を引き下げ、当該凍結判別温度を基準に路面の凍結を判別する判別手段とを具備する。本発明は、このように凍結防止剤散布情報に基づいて凍結判別温度を引き下げるので、上記特許文献１のように凍結判別温度を補正するための塩分量を測定するセンサを必要としない。これにより、本発明は、は、センサの搭載で必要になるコストアップを抑えることができる。また、凍結防止剤散布情報に基づいて凍結判別温度を引き下げ、当該凍結判別温度を基準に路面の凍結を判別するので、正確に凍結判別することができる。

本発明の一実施形態に係る路面状態判別システムＳのシステム構成図である。 本発明の一実施形態に係る路面状態判別装置Ａのレーザ測定部１の外観の模式図である。 本発明の一実施形態に係る路面状態判別装置Ａのレーザ測定部１の設置例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る路面状態判別装置Ａの信号処理部３２が実行する統計処理を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る路面状態判別装置Ａの信号処理部３２が第１の路面判別モード時に実行する路面判別処理のフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る路面状態判別装置Ａの信号処理部３２が第２の路面判別モード時に実行する路面判別処理のフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る路面状態判別装置Ａの信号処理部３２が反射強度ＲＳ及び路面温度Ｔの組み合わせに応じて路面状態を判別する原理を示す模式図である。 凍結防止剤の散布による凍結温度の時間的変化を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る路面状態判別システムＳは、図１に示すように路面状態判別装置Ａ及び情報送信装置Ｂから構成されている。
そして、本実施形態に係る路面状態判別装置Ａは、路面の表面状態の検出結果、路面温度の測定結果及び情報送信装置Ｂから受信する凍結防止剤散布情報に基づいて路面状態を判別し、その判別結果を判別信号Ｄ１として外部に出力する。

情報送信装置Ｂは、凍結防止剤を散布した人間が凍結防止剤の散布に関する情報（凍結防止剤散布情報）を路面状態判別装置Ａに送信するための特定省電力無線装置である。情報送信装置Ｂは、操作部を備え、当該操作部が受け付けた操作指示に基づいて凍結防止剤散布情報を特定省電力無線で送信する。凍結防止剤散布情報には、例えば凍結防止剤の種類、凍結防止剤の濃度及び凍結防止剤の散布量が含まれる。

次に、路面状態判別装置Ａの機能構成について詳細に説明する。
路面状態判別装置Ａは、図１に示すように、レーザ測定部１、路面温度計２及び制御処理部３を備えている。
図２は、上記レーザ測定部１の外観の模式図である。図２の（ａ）は平面図であり、図２の（ｂ）は側面図であり、図２の（ｃ）は正面図である。また、図３は、レーザ測定部１の設置例を示す図である。図３の（ａ）は側面図であり、（ｂ）は平面図である。

レーザ測定部１は、図１及び図２に示すように、レーザセンサ１１、駆動部１２及び支持部材１３を備えている。このレーザ測定部１は、路面に予め設定された計測エリアＭＡ（図３の（ｂ）参照）に対してレーザ光を照射するとともに、その反射光を受光して計測エリアＭＡの反射強度を測定し、その測定結果を制御処理部３に出力する。上記計測エリアＭＡは、路面に設定された線状の経路である。なお、レーザ測定部１の各部については、便宜上、支持部材１３から説明する。

支持部材１３は、レーザセンサ１１を揺動可能に支持するとともに駆動部１２を固定支持するものであり、第１支持板１３ａと、第２支持板１３ｂと、支点１３ｃとを備える。第１支持板１３ａは、平板状をしており、第２支持板１３ｂ及び支点１３ｃが取り付けられている。第２支持板１３ｂは、駆動部１２を固定支持するものであり、第１支持板１３ａの一端側で第１支持板１３ａに対して直交するように設置されている。支点１３ｃは、レーザセンサ１１を揺動可能に支持するために略円錐形状をしており、第２支持板１３ｂが設置された第１支持板１３ａの面上の略中央部に設置されている。

レーザセンサ１１は、駆動部１２の駆動により揺動することでレーザ光Ｌを計測エリアＭＡに沿って照射し、当該レーザ光Ｌの反射強度を測定し、その測定結果を反射強度信号ＳＧ１として制御処理部３に出力する。このレーザセンサ１１は、図２に示すように、外形形状が直方体形状であって、正面に配置された射出口Ｈからレーザ光Ｌを射出する。このレーザセンサ１１は、支持部材１３の支点１３ｃを中心として第１支持板１３ａに平行な面上で揺動可能に支持されている。つまり、図２（ａ）の符号ｄの矢印方向に揺動可能である。また、レーザセンサ１１には、射出口Ｈとは反対側の端部側の上面に、レーザ光Ｌの射出方向に平行な溝が設けられたラック１１ａが取り付けられている。

駆動部１２は、制御処理部３から入力される制御信号Ｃ１に基づいて路面に設定された計測エリアＭＡの経路に沿ってレーザ光Ｌが移動するようにレーザセンサ１１を駆動する。駆動部１２は、図２に示すように、モータ１２ａと、モータ１２ａの回転軸に取り付けられた平歯車１２ｂとからなる。モータ１２ａは、レーザ光Ｌの射出方向に平行になるように回転軸が設けられ、この回転軸に取り付けられた平歯車１２ｂがラック１１ａに噛み合うように第２支持板１３ｂに固定支持されている。そして、モータ１２ａの回転運動が、平歯車１２ｂ及びラック１１ａによって、レーザ光Ｌの射出方向に直交する方向の直線運動に変換される。

そして、駆動部１２は、モータ１２ａの正転と反転とを切り替えることにより、支点１３ｃを中心としてレーザセンサ１１を揺動させることができる。しかし、第１支持板１３ａと第２支持板１３ｂとが直交していないと、平歯車１２ｂとラック１１ａとの噛み合わせが不完全になり、第１支持板１３ａに平行な面でレーザセンサ１１を揺動することができない。このため、レーザセンサ１１の動きを第１支持板１３ａに平行な面上の動きに規制するガイドレールを設けるのが望ましい。

そして、上記構成のレーザ測定部１は、図３（ａ）に示すように、路面Ｒに対して垂直に延びる支柱Ｐに路面Ｒを俯瞰するように取り付けられる。ここで、レーザ測定部１は、設置高さｈが例えば５．２ｍであって、設置角度（路面Ｒに対するレーザ光Ｌの照射角度）θが例えば２０°になるように支柱Ｐに取り付けられる。このとき、図３（ｂ）に示すように、レーザ測定部１から路面Ｒに設定された計測エリアＭＡまでの平面視における距離Ｇは、約１．９ｍになる。また、路面Ｒ上に設定される計測エリアＭＡの長さｌは、３０ｃｍ程度に設定される。

レーザ測定部１では、轍Ｗ（図３（ａ）参照）を計測することが多く、轍Ｗを計測する場合には、計測エリアＭＡは、轍Ｗに沿うように設定される。なお、轍Ｗ内に収まれば轍Ｗの長手方向に対して斜め方向であってもよい。計測エリアＭＡの長さｌが３０ｃｍの場合には、レーザ光Ｌの振れ角度φ（すなわち、レーザセンサ１１を揺動させる角度）は±４．５°程度になる。

そして、レーザ測定部１は、設定された計測エリアＭＡ上の複数の計測点における反射光の強度を測定する。なお、計測エリアＭＡ上における計測点の数、位置、間隔は任意でよい。また、これら計測点は必ずしも固定である必要はなく、計測毎に異なる位置に設定するようにしてもよい。例えば、計測エリアＭＡ上においてレーザ光Ｌを往復させる場合に、往路のときの計測点と復路のときの計測点とを異なる位置に設定してもよい。また、往路と復路で計測点の数を異ならせてもよい。

図１に戻り、路面温度計２は、例えば計測エリアＭＡ内またその近傍に埋設され、道路の路面Ｒまたは路面Ｒの近傍の温度を測定し、その測定結果を温度信号ＳＧ２として制御処理部３に出力する。路面温度計２は、例えば温度に対して抵抗値が変化するサーミスタ、リニア抵抗器また白金測温抵抗体である。

制御処理部３は、受信部３１、信号処理部３２（判別手段）及び送信部３３を備えており、道路の路面状態を判別して判別信号Ｄ１を外部に送信するとともに、レーザ測定部１を制御する。
受信部３１は、特定省電力無線で外部の信号を受信するものであり、情報送信装置Ｂから凍結防止剤散布情報を受信する。そして、受信部３１は、凍結防止剤散布情報を散布情報信号ＳＧ３として信号処理部３２に出力する。
信号処理部３２は、レーザ測定部１からの反射強度信号ＳＧ１、路面温度計２からの温度信号ＳＧ２及び受信部３１からの散布情報信号ＳＧ３が入力されると、反射強度信号ＳＧ１、温度信号ＳＧ２及び散布情報信号ＳＧ３に基づいて路面状態を判別する。

送信部３３は、信号処理部３２の判別結果を判別信号Ｄ１として外部に送信する。ここで、制御処理部３は、例えば有線又は無線によって道路の路面状態を統括して監視する監視センター（図示略）等に接続されている。そして、送信部３３からの判別信号Ｄ１は、監視センターに収集される。なお、本実施形態では、説明を簡単にするために、送信部３３は判別信号Ｄ１のみを外部に出力しているが、判別信号Ｄ１に加えレーザ測定部１の測定結果、路面温度計２の測定結果、凍結防止剤散布情報あるいはレーザ測定部１の制御情報（例えば、振れ角度φ等）を送信してもよい。

次に、上記構成の路面状態判別装置Ａの動作ついて、説明する。
路面状態判別装置Ａでは、予め設定された所定間隔毎の路面判別タイミングになると、レーザ測定部１が、制御処理部３の制御の下、路面Ｒを計測する。
その際、レーザセンサ１１は、各計測点の反射強度の測定結果を反射強度信号ＳＧ１として制御処理部３の信号処理部３２に出力する。信号処理部３２は、計測エリアＭＡの各計測点の反射強度の測定結果のうち、値が最も大きな所定個の測定結果と値が最も小さな所定個の測定結果とを除外し、残りの測定結果の平均値を求める処理（統計処理）を実行する。以下、図４を参照して信号処理部３２が実行する統計処理について具体的に説明する。

信号処理部３２は、図４に示すように、レーザセンサ１１から反射強度を示す１０個のデータ（データ番号「１」〜「１０」）が入力されると、反射強度が最も大きさ２つのデータ（データ番号「３」、「９」のデータ）と、反射強度が最も小さな２つのデータ（データ番号「１」、「２」のデータ）とを除外し、残りの６つのデータ（データ番号「４」〜「８」、「１０」）の平均値を求める。なお、データ番号「３」、「９」のデータは、他のデータに比べて反射強度が高くなっているが、これは路面Ｒ上の異物（例えば、落ち葉）の影響を受けたものであると考えられる。

そして、図４に示す１０個のデータ全ての平均値を求めると図中の平均値ＡＶ１になるが、除外処理を行った上での平均値（データ番号「４」〜「８」，「１０」の平均値）を求めると図中の平均値ＡＶ２になり、平均値ＡＶ１よりも大きく値が小さくなっている。このように、値が最も大きな数個のデータ及び値が最も小さな数個のデータを除外した上で平均値を求めることで、路面Ｒ上に一時的に存在する落ち葉等の異物等による測定精度の悪化を防ぐことができる。

このように、信号処理部３２は、路面判別タイミングにおいて、レーザ測定部１の測定結果の統計処理結果として、レーザ光の反射強度の平均値ＡＶ２を得る。以下では、説明の便宜上、平均値ＡＶ２を、単に反射強度ＲＳと略す。一方、路面温度計２による路面温度の測定は、路面判別タイミングに関係なく常時行われており、信号処理部３２は、路面温度計２から路面温度を受け取っている。そして、信号処理部３２は、上記の統計処理と平行して所定のサンプリング周期で路面温度をサンプリングし、所定時間区間（午前８時〜翌日午前８時）における所定値（０°Ｃ）以上の路面温度を積算して積算温度を求めている。

信号処理部３２は、上記のように反射強度ＲＳを取得すると、現在の路面判別モード（第１の路面判別モードまたは第２の路面判別モード）に応じた路面判別処理を実行する。この路面判別モードは、前回の路面判別タイミングにおける路面状態の判別結果に応じて選択的に切替わるものである。そして、上記第１の路面判別モードは、路面の雪が解けた場合に「乾燥」を含む路面状態を判別するためのモードであり、第２の路面判別モードは、路面に雪が積もった場合に「乾燥」を除外して路面状態を判別するためのモードである。

まず、図５を参照して、第１の路面判別モード時の路面判別処理について説明する。
信号処理部３２は、第１の路面判別モード時に、まず反射強度ＲＳがレベル１（ＬＶ１）、レベル２（ＬＶ２）、レベル３（ＬＶ３）及びレベル４（ＬＶ４）のいずれであるか判定する（ステップＳ１）。

上記ＬＶ１〜ＬＶ４について、図７を参照して説明する。なお、図７に示す路面状態の判別原理は、路面状態、反射強度ＲＳ及び路面温度Ｔの関係の調査結果に基づいて導き出されたものである。
ＬＶ１は、図７に示すように、路面状態を「湿潤」または「凍結」と判別すべき閾値範囲（ＲＳ＜Ｒｔｈ１）に相当する。また、ＬＶ２は、路面状態を「乾燥」または「凍結」と判別すべき閾値範囲（Ｒｔｈ１≦ＲＳ＜Ｒｔｈ２）に相当する。また、ＬＶ３は、路面状態を「凍結」または「積雪」と判別すべき閾値範囲（Ｒｔｈ２≦ＲＳ＜Ｒｔｈ３）に相当する。ＬＶ４は、路面状態を「積雪」と判別すべき閾値範囲（ＲＳ≧Ｒｔｈ３）に相当する。

信号処理部３２は、上記ステップＳ１において反射強度ＲＳがＬＶ２であると判定した場合、前回の路面判別タイミングの路面状態判別結果が「乾燥」であったか否か判定し（ステップＳ２）、ステップＳ２において『ＹＥＳ』と判定した場合、今回の路面判別タイミングの路面状態を「乾燥」と判別して路面判別処理を終了する（ステップＳ３）。これは、反射強度ＲＳがＬＶ２であり、前回の路面判別タイミングの路面状態判別結果が「乾燥」であれば、今回の路面状態も「乾燥」である可能性が高いからである。

信号処理部３２は、ステップＳ２において『ＮＯ』と判定した場合、すなわち前回の路面判別タイミングの路面状態判別結果が「乾燥」以外であった場合、上述した積算温度が閾値（例えば１００）以上か否か判定し（ステップＳ４）、ステップＳ４において『ＹＥＳ』と判定した場合、今回の路面判別タイミングの路面状態を「乾燥」と判別して路面判別処理を終了する（ステップＳ５）。これは、反射強度ＲＳがＬＶ２であり、前回の路面判別タイミングの路面状態判別結果が「乾燥」以外であったとしても、積算温度が一定値以上であれば路面状態は「乾燥」である可能性が高いからである。

信号処理部３２は、上記ステップＳ４において『ＮＯ』と判定した場合、すなわち積算温度が閾値未満の場合、受信部３１が凍結防止剤散布情報を受信したか否か判定し（ステップＳ６）、ステップＳ６において『ＮＯ』と判定した場合、すなわち凍結防止剤散布情報を受信していない場合、温度信号ＳＧ２に基づいて路面温度が第１の凍結判別温度Ｔｔｈ１（例えば−０℃）未満か否か判定する（ステップＳ７）。

信号処理部３２は、上記ステップＳ７において『ＹＥＳ』と判定した場合、今回の路面判別タイミングの路面状態を「凍結」と判別して路面判別処理を終了し（ステップＳ８）、ステップＳ７において『ＮＯ』と判定した場合、今回の路面判別タイミングの路面状態を「乾燥」と判別して路面判別処理を終了する（ステップＳ９）。

信号処理部３２は、上記ステップＳ６において『ＹＥＳ』と判定した場合、すなわち凍結防止剤散布情報を受信した場合、凍結防止剤散布情報に基づいて第１の凍結判別温度Ｔｔｈ１を所定温度引き下げ（ステップＳ１０）、ステップＳ１０において引き下げた第１の凍結判別温度Ｔｔｈ１に基づいて上記ステップＳ７を実行する。

信号処理部３２は、上記ステップＳ１０において凍結防止剤散布情報に含まれる凍結防止剤の種類、濃度及び散布量に応じて第１の凍結判別温度Ｔｔｈ１の引き下げる温度を決定する。そして、信号処理部３２は、凍結防止剤散布情報を受信してから凍結防止剤の有効期間の間、路面判別タイミングの度にステップＳ１０を実行する。

このように、上記ステップＳ１０において第１の凍結判別温度Ｔｔｈを引き下げるのは、図８に示すように、凍結防止剤を散布すると、凍結温度が下がるからである。図８に示すように、例えば、「−２℃」であった凍結温度が、散布直後には「−５℃」まで下がる。そして、時間の経過に伴って、凍結温度は徐々に上昇し、「−２℃」に戻る。
よって、信号処理部３２は、例えば、元々の第１の凍結判別温度Ｔｔｈ１が「０℃」である場合に、ステップＳ１０において第１の凍結判別温度Ｔｔｈ１を「０℃」から「３℃」引き下げて「−３℃」にする。

信号処理部３２は、上記ステップＳ１において反射強度ＲＳがＬＶ１であると判定した場合、受信部３１が凍結防止剤散布情報を受信したか否か判定する（ステップＳ１１）。信号処理部３２は、ステップＳ１１において『ＮＯ』と判定した場合、すなわち凍結防止剤散布情報を受信していない場合、温度信号ＳＧ２に基づいて路面温度が第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２（例えば−２℃）以上か否か判定し（ステップＳ１２）、ステップＳ１２において『ＹＥＳ』と判定した場合、今回の路面判別タイミングの路面状態を「湿潤」と判別して路面判別処理を終了する（ステップＳ１３）。

信号処理部３２は、上記ステップＳ１２において『ＮＯ』と判定した場合、すなわち路面温度が第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２未満の場合、積算温度が閾値以上か否か判定し（ステップＳ１４）、ステップＳ１４において『ＹＥＳ』と判定した場合、今回の路面判別タイミングの路面状態を「湿潤」と判別して路面判別処理を終了する（ステップＳ１５）。
信号処理部３２は、上記ステップＳ１４において『ＮＯ』と判定した場合、すなわち路面Ｒの積算温度が閾値未満の場合、今回の路面判別タイミングの路面状態を「凍結」と判別して路面判別処理を終了する（ステップＳ１６）。

上記ステップＳ１２において路面温度が第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２未満と判定された場合に、基本的に路面状態は「凍結」である可能性が高いので、即座に「凍結」と判別できる。しかし、本実施形態では、より判別精度の向上を図るために、さらにステップＳ１４を設けて、積算温度が閾値未満の場合に「凍結」と判別している。従って、このステップＳ１４は必ずしも設ける必要はない。信号処理部３２は、ステップＳ１２で路面温度の現在値が第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２未満と判定した場合に、即座に路面状態は「凍結」であると判別するようにしてもよい。

信号処理部３２は、上記ステップＳ１１において『ＹＥＳ』と判定した場合、すなわち凍結防止剤散布情報を受信した場合、凍結防止剤散布情報に基づいて第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２を所定温度引き下げ（ステップＳ１７）、ステップＳ１７において引き下げた第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２に基づいて上記ステップＳ１２を実行する。

信号処理部３２は、上記ステップＳ１７において凍結防止剤散布情報に含まれる凍結防止剤の種類、濃度及び散布量に応じて第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２の引き下げる温度を決定する。そして、信号処理部３２は、凍結防止剤散布情報を受信してから凍結防止剤の有効期間の間、路面判別タイミングの度にステップＳ１７を実行する。信号処理部３２は、例えば、元々の第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２が「−２℃」である場合に、ステップＳ１７において第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２を「−２℃」から「３℃」引き下げて「−５℃」にする。

信号処理部３２は、ステップＳ１において反射強度ＲＳがＬＶ３またはＬＶ４であると判定した場合、今回の路面判別タイミングの路面状態を「積雪」と判別し（ステップＳ１８）、連続して「積雪」と判別した回数が所定数（例えば１０回）に達したか否か判定する（ステップＳ１９）。
信号処理部３２は、ステップＳ１９において『ＮＯ』と判定した場合、すなわち連続して「積雪」と判別した回数が所定数に達していない場合、路面状態を「積雪」と判別したまま路面判別処理を終了する。信号処理部３２は、上記ステップＳ１９において『ＹＥＳ』と判定した場合、すなわち連続して「積雪」と判別した回数が所定数に達した場合、路面判別モードを第２の路面判別モードに切り替えて路面判別処理を終了する（ステップＳ２０）。

このように、連続して「積雪」と判別された回数が所定数に達した場合に、路面上には確実に雪が積もっていると判別できるので、路面判別モードは第２の路面判別モードに切り替わる。そして、信号処理部３２は、次回の路面判別タイミングが到来した際に、第２の路面判別モードの路面判別処理（図６参照）を実行する。また、信号処理部３２は、上記ステップＳ１８において第２の路面判別モードに切り替えない場合に、次回の路面判別タイミングが到来した際も第１の路面判別モードの路面判別処理を実行する。

次に、図６を参照して、第２の路面判別モード時の路面判別処理について説明する。
信号処理部３２は、第２の路面判別モード時に、反射強度ＲＳがレベル１（ＬＶ１）、レベル２（ＬＶ２）、レベル３（ＬＶ３）及びレベル４（ＬＶ４）のいずれであるか判定する（ステップＳ３０）。

信号処理部３２は、上記ステップＳ３０において反射強度ＲＳがＬＶ１であると判定した場合、受信部３１が凍結防止剤散布情報を受信したか否か判定し（ステップＳ３１）、ステップＳ３１において『ＮＯ』と判定した場合、すなわち凍結防止剤散布情報を受信していない場合、温度信号ＳＧ２に基づいて路面温度が第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２（例えば−２℃）未満か否か判定する（ステップＳ３２）。
信号処理部３２は、上記ステップＳ３２において『ＹＥＳ』と判定した場合、今回の路面判別タイミングの路面状態を「凍結」と判別して路面判別処理を終了する（ステップＳ３３）。

信号処理部３２は、上記ステップＳ３２において『ＮＯ』と判定した場合、すなわち路面温度が第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２以上の場合、反射強度ＲＳが第１の判別閾値ＲＭ１以上か否か判定する（ステップＳ３４）。上記第１の判別閾値ＲＭ１は、反射強度ＲＳが当該閾値未満である場合に、路面Ｒに積もっている雪が確実に解けている、すなわち路面Ｒが確実に湿潤であると判別できる値である。
信号処理部３２は、ステップＳ３４において『ＹＥＳ』と判定した場合、今回の路面判別タイミングの路面状態を「湿潤」と判別して路面判別処理を終了する（ステップＳ３５）。

信号処理部３２は、上記ステップＳ３４において『ＮＯ』と判定した場合、すなわち反射強度ＲＳが第１の判別閾値ＲＭ１未満の場合、連続して反射強度ＲＳが第１の判別閾値ＲＭ１未満となった回数が所定数（例えば１０回）に達したか否か判定し（ステップＳ３６）、ステップＳ３６において『ＮＯ』と判定した場合、ステップＳ３５に移行し、今回の路面判別タイミングの路面状態を「湿潤」と判別して路面判別処理を終了する。

信号処理部３２は、上記ステップＳ３６において『ＹＥＳ』と判定した場合、すなわち連続して反射強度ＲＳが第１の判別閾値ＲＭ１未満となった回数が所定数に達した場合、今回の路面判別タイミングの路面状態を「湿潤」と判別し（ステップＳ３７）、さらに、路面判別モードを第１の路面判別モードに切り替えて路面判別処理を終了する（ステップＳ３８）。

上記ステップＳ３２において路面温度が第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２以上と判定された場合に、基本的に路面状態は「湿潤」である可能性が高いので、即座に「湿潤」と判別できる。しかし、本実施形態では、第１の路面判別モードへの切り替え要因として、路面に積もっている雪が確実に解けているか否か判別するために、さらにステップＳ３４，Ｓ３６を設けている。なお、上記ステップＳ３６は必ずしも設ける必要ではなく、信号処理部３２は、ステップＳ３４で反射強度ＲＳが第１の判別閾値ＲＭ１未満であると判定した場合に、即座に今回の路面判別タイミングの路面状態を「湿潤」と判別し、路面判別モードを第１の路面判別モードに切り替えて路面判別処理を終了するようにしてもよい。

信号処理部３２は、上記ステップＳ３１において『ＹＥＳ』と判定した場合、すなわち凍結防止剤散布情報を受信した場合、凍結防止剤散布情報に基づいて第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２を所定温度引き下げ（ステップＳ３９）、ステップＳ３９において引き下げた第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２に基づいて上記ステップＳ３２を実行する。
なお、信号処理部３２は、上記ステップＳ１７と同様に、上記ステップＳ３９において凍結防止剤散布情報に含まれる凍結防止剤の種類、濃度及び散布量に応じて第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２の引き下げる温度を決定する。そして、信号処理部３２は、凍結防止剤散布情報を受信してから凍結防止剤の有効期間の間、路面判別タイミングの度にステップＳ３９を実行する。

信号処理部３２が、ステップＳ３０において、反射強度ＲＳがＬＶ２またはＬＶ３であると判定した場合、受信部３１が凍結防止剤散布情報を受信したか否か判定し（ステップＳ４０）、ステップＳ４０において『ＮＯ』と判定した場合、すなわち凍結防止剤散布情報を受信していない場合、温度信号ＳＧ２に基づいて路面温度が第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２（例えば−２℃）未満か否か判定する（ステップＳ４１）。

信号処理部３２は、上記ステップＳ４１において『ＹＥＳ』と判定した場合、今回の路面判別タイミングの路面状態を「凍結」と判別して路面判別処理を終了する（ステップＳ４２）。信号処理部３２は、上記ステップＳ４１において『ＮＯ』と判定した場合、すなわち路面温度の現在値が第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２以上の場合、反射強度ＲＳが第２の判別閾値ＲＭ２以上か否か判定する（ステップＳ４３）。上記第２の判別閾値ＲＭ２は、路面状態が「積雪」または「湿潤」であるか判別できる値である。

上記ステップＳ４１において路面温度が第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２以上と判定された場合に、基本的に路面状態は「積雪」である可能性が高いので、即座に「積雪」と判別できる。しかし、本実施形態では、より判別精度の向上を図るために、さらにステップＳ４３を設けて、反射強度ＲＳが第２の判別閾値ＲＭ２以上の場合に「積雪」と判別している。従って、このステップＳ４３は必ずしも設ける必要はない。信号処理部３２は、ステップＳ４１で路面温度が第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２以上と判定した場合に、即座に路面状態は「積雪」であると判別するようにしてもよい。

信号処理部３２は、上記ステップＳ４３において『ＹＥＳ』と判定した場合、今回の路面判別タイミングの路面状態を「積雪」と判別して路面判別処理を終了し（ステップＳ４４）、上記ステップＳ４３において『ＮＯ』と判定した場合、すなわち反射強度ＲＳが第２の判別閾値ＲＭ２未満の場合、今回の路面判別タイミングの路面状態を「湿潤」と判別して路面判別処理を終了する（ステップＳ４５）。

信号処理部３２は、上記ステップＳ４０において『ＹＥＳ』と判定した場合、すなわち凍結防止剤散布情報を受信した場合、凍結防止剤散布情報に基づいて第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２を所定温度引き下げ（ステップＳ４６）、ステップＳ４６において引き下げた第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２に基づいて上記ステップＳ４１を実行する。
なお、信号処理部３２は、上記ステップＳ１７と同様に、上記ステップＳ４６において凍結防止剤散布情報に含まれる凍結防止剤の種類、濃度及び散布量に応じて第２の凍結判別温度Ｔｔｈ２の引き下げる温度を決定する。そして、信号処理部３２は、凍結防止剤散布情報を受信してから凍結防止剤の有効期間の間、路面判別タイミングの度にステップＳ４６を実行する。

信号処理部３２は、ステップＳ３０において、反射強度ＲＳがＬＶ４に含まれると判定した場合、今回の路面判別タイミングの路面状態を「積雪」と判別して路面判別処理を終了する（ステップＳ４７）。

このように、第２の路面判別モード時に、路面に積もっている雪が確実に解けていると判別された場合に、路面判別モードは第１の路面判別モードに切り替わる。そして、信号処理部３２は、次回の路面判別タイミングが到来した際に、第１の路面判別モードの路面判別処理（図５参照）を実行する。また、信号処理部３２は、上記ステップＳ３８において第１の路面判別モードに切り替えない場合には、次回の路面判別タイミングが到来した際も同様に第２の路面判別モードの路面判別処理を実行する。
そして、信号処理部３２は、路面判別タイミング毎の路面判別処理が完了すると、路面判別タイミング毎の判別結果を判別信号Ｄ１として送信部３３に出力させる。

以上のように、路面状態判別システムＳでは、路面状態判別装置Ａが、情報送信装置Ｂから受信した凍結防止剤散布情報に基づいて、凍結判別温度を引き下げ、当該凍結判別温度を基準に路面Ｒが凍結しているか否か判別している。路面状態判別装置Ａは、このように凍結防止剤散布情報に基づいて凍結判別温度を引き下げるので、上記特許文献１のように凍結判別温度を補正するための塩分量を測定するセンサを必要としない。これにより、路面状態判別装置Ａは、センサの搭載で必要になるコストアップを抑えることができる。また、凍結防止剤散布情報に基づいて凍結判別温度を引き下げ、当該凍結判別温度を基準に路面の凍結を判別するので、正確に凍結判別することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態では、道路の路面温度を測定する路面温度計２が道路に埋設されたサーミスタ、リニア抵抗器または白金測温抵抗体等であるが、本発明はこれに限定されない。
例えば、路面温度計２としては非接触センサ、放射温度計、その他の各種温度計を用いてもよい。また、路面温度計２は、道路の路面温度を路面に対して離間した位置から測定するようにしてもよい。

（１）上記実施形態では、レーザセンサ１１を揺動させて計測エリアＭＡの複数の計測点の測定を行っているが、本発明はこれに限定されない。
例えば、複数のレーザセンサで複数の計測点の測定を行ってもよい。また、レーザセンサの計測結果や路面温度計２の測定結果以外の他の気象センサによる計測値を用いることで、より高精度の路面状態判別が可能になる。

Ｓ…路面状態判別システム、Ａ…路面状態判別装置、Ｂ…情報送信装置、１…レーザ測定部、２…路面温度計、３…制御処理部、１１…レーザセンサ、１１ａ…ラック、１２…駆動部、１２ａ…モータ、１２ｂ…平歯車、１３…支持部材、１３ａ…第１支持板、１３ｂ…第２支持板、１３ｃ…支点、３１…受信部、３２…信号処理部、３３…送信部

Claims (4)

1. 路面状態を判別する路面状態判別装置であって、
   外部から凍結防止剤散布情報を受信する受信部と、
   前記凍結防止剤散布情報に基づいて凍結判別温度を引き下げ、当該凍結判別温度を基準に路面の凍結を判別する判別手段とを
   具備することを特徴とする路面状態判別装置。
2. 前記凍結防止剤散布情報には、凍結防止剤の種類、濃度及び散布量が含まれ、
   前記判別手段は、前記凍結防止剤の種類、前記濃度及び前記散布量に基づいて凍結判別温度を引き下げ、当該凍結判別温度を基準に路面の凍結を判別することを特徴とする請求項１に記載の路面状態判別装置。
3. 請求項１また２に記載の路面状態判別装置と、
   前記凍結防止剤散布情報を送信する情報送信装置とを具備することを特徴とする路面状態判別システム。
4. 路面状態判別装置と前記情報送信装置とは、特定省電力無線で通信することを特徴とする請求項３に記載の路面状態判別システム。
   
   

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