JP2020106443A - 路面状態検知システム及び路面状態検知方法 - Google Patents
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Abstract
Description
〔1〕 光源部と、複数の受光部とを備え、前記光源部から出射された測定光を路面に向けて照射し、前記路面から反射して戻ってくる測定光を前記複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された測定光の情報に基づいて、前記路面の状態を検知する路面状態検知システムであって、
前記複数の受光部は、それぞれ受光する測定光の受光角度が異なっていることを特徴とする路面状態検知システム。
〔2〕 前記光源部は、第1の波長を有する第1の測定光を出射する第1の光源と、前記第1の波長とは異なる第2の波長を有する第2の測定光を出射する第2の光源とを含むことを特徴とする前記〔1〕に記載の路面状態検知システム。
〔3〕 前記第1の測定光は、赤外領域に前記第1の波長を有する赤外光であり、
前記第2の測定光は、赤外領域に前記第2の波長を有する赤外光であり、
前記第1の波長は、前記赤外光に対する水の吸収係数が氷の吸収係数よりも大きくなる波長であり、
前記第2の波長は、前記赤外光に対する氷の吸収係数が水の吸収係数よりも大きくなる波長であることを特徴とする前記〔2〕に記載の路面状態検知システム。
〔4〕 前記複数の受光部は、前記測定光を受光する受光素子と、前記受光素子に向けて前記測定光を集光させる集光光学系とを含み、
前記受光素子により受光される前記測定光の受光角度が前記集光光学系の設定により異なっていることを特徴とする前記〔1〕〜〔3〕の何れか一項に記載の路面状態検知システム。
〔5〕 前記複数の受光部により受光された測定光の光強度を比較することによって、前記路面の状態を識別する識別制御部を備え、
前記識別制御部は、前記路面の同一の測定範囲からそれぞれ異なる角度で反射して戻ってくる測定光を前記複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された測定光の光強度を比較することによって、前記路面の状態を識別することを特徴とする前記〔1〕〜〔4〕の何れか一項に記載の路面状態検知システム。
〔6〕 前記複数の受光部により受光された測定光の光強度を比較することによって、前記路面の状態を識別する識別制御部を備え、
前記識別制御部は、前記路面の距離が異なる測定範囲からそれぞれ異なる角度で反射して戻ってくる測定光を前記複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された測定光の光強度を比較することによって、前記路面の状態を識別することを特徴とする前記〔1〕〜〔4〕の何れか一項に記載の路面状態検知システム。
〔7〕 前記複数の受光部により受光された前記第1の測定光及び前記第2の測定光を比較することによって、前記路面の状態を識別する識別制御部を備え、
前記光源部は、前記第1の測定光と前記第2の測定光とを前記路面の同じ照射領域に向けて時分割で交互に出射し、
前記識別制御部は、前記路面の同一の測定範囲からそれぞれ異なる角度で反射して戻ってくる前記第1の測定光及び前記第2の測定光を前記複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された前記第1の測定光及び前記第2の測定光の光強度を比較することによって、前記路面の状態を識別することを特徴とする前記〔2〕〜〔4〕の何れか一項に記載の路面状態検知システム。
〔8〕 車両に用いられることを特徴とする前記〔1〕〜〔7〕の何れか一項に記載の路面状態検知システム。
〔9〕 街灯に用いられることを特徴とする前記〔1〕〜〔7〕の何れか一項に記載の路面状態検知システム。
〔10〕 光源部から出射された測定光を路面に向けて照射し、前記路面から反射して戻ってくる測定光を複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された測定光の情報に基づいて、前記路面の状態を検知する路面状態検知方法であって、
前記路面の同一の測定範囲からそれぞれ異なる角度で反射して戻ってくる測定光を前記複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された測定光の光強度を比較することによって、前記路面の状態を識別して検知することを特徴とする路面状態検知方法。
〔11〕 光源部から出射された測定光を路面に向けて照射し、前記路面から反射して戻ってくる測定光を複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された測定光の情報に基づいて、前記路面の状態を検知する路面状態検知方法であって、
前記路面の距離が異なる測定範囲からそれぞれ異なる角度で反射して戻ってくる測定光を前記複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された測定光の光強度を比較することによって、前記路面の状態を識別して検知することを特徴とする路面状態検知方法。
〔12〕 光源部から出射された測定光を路面に向けて照射し、前記路面から反射して戻ってくる測定光を複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された測定光の情報に基づいて、前記路面の状態を検知する路面状態検知方法であって、
前記光源部から、第1の波長を有する第1の測定光と、前記第1の波長とは異なる第2の波長を有する第2の測定光とを、前記路面の同じ照射領域に向けて時分割で交互に出射し、
前記路面の同一の測定範囲からそれぞれ異なる角度で反射して戻ってくる前記第1の測定光及び前記第2の測定光を前記複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された前記第1の測定光及び前記第2の測定光の光強度を比較することによって、前記路面の状態を識別して検知することを特徴とする路面状態検知方法。
なお、以下の説明で用いる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがあり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
<路面状態検知システム>
先ず、本発明の第1の実施形態として、例えば図1〜図6に示す車両Bに適用した路面状態検知システム1Aの構成について説明する。
なお、図1は、路面状態検知システム1Aを備える車両Bの構成を示すブロック図である。図2は、路面状態検知システム1Aが備える光源部21及び複数の受光部22A,22B,22Cの構成を示す模式図である。図3は、赤外光に対する水及び氷の吸収係数を示すグラフである。図4は、受光部22A,22B,22Cの構成を説明するための模式図である。図5は、複数の受光部22A,22B,22Cが受光する測定光Lの受光角度を示す模式図である。図6は、路面状態検知システム1Aの複数の受光部22A,22B,22Cの配置を例示した模式図である。
なお、図3に示すグラフにおいて、横軸は、赤外光の波長[μm]を示し、縦軸は、赤外光の吸収係数[1/cm]を示す。また、赤外光に対する水の吸収スペクトルを実線で示し、赤外光に対する氷の吸収スペクトルを破線で示している。
なお、図4(A)は、受光素子26の受光面26aに対して光Lが直接入射した状態を示す断面図である。図4(B)は、受光素子26の受光面26aに対してレンズ(集光光学系27)を介して光Lが入射した状態を示す断面図である。
次に、上記路面状態検知システム1Aを用いた路面状態検知方法について説明する。
本実施形態の路面状態検知方法では、複数の受光部22A,22B,22Cにより受光された第1の測定光L1及び第2の測定光L2の反射光の光強度(以下、「反射強度」という。)を比較することによって、路面状態を識別して検知する。
また、(P1x/P1d)<(P2x/P2d)となる場合を「湿潤路面」として判定(識別)する。
また、(P1x/P1d)>(P2x/P2d)となる場合を「積雪、圧雪、凍結の何れかの路面(まとめて凍結路面)」として判定(識別)する。
なお、図8は、路面状態検知システム1Aの測定光L1,L2の照射領域Eと測定範囲H1,H2,H3とを示す模式図である。図9は、路面状態検知システム1Aを用いた路面状態検知方法において、路面Rの同一の測定範囲Hを測定する場合を示す模式図である。
なお、図10は、路面状態を検知した場合の車両Bの停止動作を説明するための模式図である。より具体的には、時速50km/hで走行する車両B1を、その30m前方に停止している車両B2の手前に自動停止させるモデルである。路面Rは、圧雪路であり、車両B1の手前から凍結路面へと変化している。
次に、本発明の第2の実施形態として、例えば図11及び図12に示す街灯Gに適用した路面状態検知システム1Bについて説明する。
なお、図11は、路面状態検知システム1Bを備える街灯Gの構成を示すブロック図である。図12は、路面状態検知システム1ABが備える光源部31及び複数の受光部32C,32B,32C,32Dの構成を示す模式図である。また、以下の説明では、上記路面状態検知システム1Aと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
例えば、上記実施形態では、車両Bや街灯Gに路面状態検知システム1A,1Bを適用した場合を例示しているが、車両Bや街灯Gに限らず、上述した路面状態検知システム1A,1Bが適用可能なものに対して、本発明を幅広く適用することが可能である。
Claims (12)
- 光源部と、複数の受光部とを備え、前記光源部から出射された測定光を路面に向けて照射し、前記路面から反射して戻ってくる測定光を前記複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された測定光の情報に基づいて、前記路面の状態を検知する路面状態検知システムであって、
前記複数の受光部は、それぞれ受光する測定光の受光角度が異なっていることを特徴とする路面状態検知システム。 - 前記光源部は、第1の波長を有する第1の測定光を出射する第1の光源と、前記第1の波長とは異なる第2の波長を有する第2の測定光を出射する第2の光源とを含むことを特徴とする請求項1に記載の路面状態検知システム。
- 前記第1の測定光は、赤外領域に前記第1の波長を有する赤外光であり、
前記第2の測定光は、赤外領域に前記第2の波長を有する赤外光であり、
前記第1の波長は、前記赤外光に対する水の吸収係数が氷の吸収係数よりも大きくなる波長であり、
前記第2の波長は、前記赤外光に対する氷の吸収係数が水の吸収係数よりも大きくなる波長であることを特徴とする請求項2に記載の路面状態検知システム。 - 前記複数の受光部は、前記測定光を受光する受光素子と、前記受光素子に向けて前記測定光を集光させる集光光学系とを含み、
前記受光素子により受光される前記測定光の受光角度が前記集光光学系の設定により異なっていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の路面状態検知システム。 - 前記複数の受光部により受光された測定光の光強度を比較することによって、前記路面の状態を識別する識別制御部を備え、
前記識別制御部は、前記路面の同一の測定範囲からそれぞれ異なる角度で反射して戻ってくる測定光を前記複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された測定光の光強度を比較することによって、前記路面の状態を識別することを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の路面状態検知システム。 - 前記複数の受光部により受光された測定光の光強度を比較することによって、前記路面の状態を識別する識別制御部を備え、
前記識別制御部は、前記路面の距離が異なる測定範囲からそれぞれ異なる角度で反射して戻ってくる測定光を前記複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された測定光の光強度を比較することによって、前記路面の状態を識別することを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の路面状態検知システム。 - 前記複数の受光部により受光された前記第1の測定光及び前記第2の測定光を比較することによって、前記路面の状態を識別する識別制御部を備え、
前記光源部は、前記第1の測定光と前記第2の測定光とを前記路面の同じ照射領域に向けて時分割で交互に出射し、
前記識別制御部は、前記路面の同一の測定範囲からそれぞれ異なる角度で反射して戻ってくる前記第1の測定光及び前記第2の測定光を前記複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された前記第1の測定光及び前記第2の測定光の光強度を比較することによって、前記路面の状態を識別することを特徴とする請求項2〜4の何れか一項に記載の路面状態検知システム。 - 車両に用いられることを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の路面状態検知システム。
- 街灯に用いられることを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の路面状態検知システム。
- 光源部から出射された測定光を路面に向けて照射し、前記路面から反射して戻ってくる測定光を複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された測定光の情報に基づいて、前記路面の状態を検知する路面状態検知方法であって、
前記路面の同一の測定範囲からそれぞれ異なる角度で反射して戻ってくる測定光を前記複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された測定光の光強度を比較することによって、前記路面の状態を識別して検知することを特徴とする路面状態検知方法。 - 光源部から出射された測定光を路面に向けて照射し、前記路面から反射して戻ってくる測定光を複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された測定光の情報に基づいて、前記路面の状態を検知する路面状態検知方法であって、
前記路面の距離が異なる測定範囲からそれぞれ異なる角度で反射して戻ってくる測定光を前記複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された測定光の光強度を比較することによって、前記路面の状態を識別して検知することを特徴とする路面状態検知方法。 - 光源部から出射された測定光を路面に向けて照射し、前記路面から反射して戻ってくる測定光を複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された測定光の情報に基づいて、前記路面の状態を検知する路面状態検知方法であって、
前記光源部から、第1の波長を有する第1の測定光と、前記第1の波長とは異なる第2の波長を有する第2の測定光とを、前記路面の同じ照射領域に向けて時分割で交互に出射し、
前記路面の同一の測定範囲からそれぞれ異なる角度で反射して戻ってくる前記第1の測定光及び前記第2の測定光を前記複数の受光部により受光し、前記複数の受光部により受光された前記第1の測定光及び前記第2の測定光の光強度を比較することによって、前記路面の状態を識別して検知することを特徴とする路面状態検知方法。
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