JP2697307B2 - Road surface identification device and its application device - Google Patents

Road surface identification device and its application device

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JP2697307B2
JP2697307B2 JP50339994A JP50339994A JP2697307B2 JP 2697307 B2 JP2697307 B2 JP 2697307B2 JP 50339994 A JP50339994 A JP 50339994A JP 50339994 A JP50339994 A JP 50339994A JP 2697307 B2 JP2697307 B2 JP 2697307B2
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JP
Japan
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road surface
light
light receiving
optical system
spatial filter
Prior art date
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JP50339994A
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Japanese (ja)
Inventor
徹也 宇野
毅 石田
潤一 高木
泰誠 酒井
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は車両に搭載されて用いられ,車両が走行す
る路面の状態(雪,砂利,アスファルト,湿潤,凍結
等)を判別する装置およびその応用装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a device that is mounted on a vehicle and used to determine the state of a road surface on which the vehicle runs (snow, gravel, asphalt, wet, frozen, etc.) and an application device thereof.

背景技術 アンチロック・ブレーキ・システム(ABS)(また
は,アンチスキッド・システム)は制動力が最大となる
スリップ率が得られるようにブレーキを制御することに
より,車両制動距離を可能な限り短くするシステムであ
る。制動力が最大となるスリップ率は路面状態によって
異なるので,路面状態に応じた最適なABS制御を行うよ
うにするためには,路面状態を判別する必要がある。ま
た,路面の凹凸に応じてサスペンションを制御すること
により,不快な振動を吸収して車両の快適な乗り心地を
確保するためには,凹凸の大きい砂利路の識別が必要で
ある。
2. Description of the Related Art An anti-lock brake system (ABS) (or anti-skid system) is a system that shortens a vehicle braking distance as much as possible by controlling a brake so as to obtain a slip ratio that maximizes a braking force. It is. Since the slip ratio at which the braking force becomes maximum differs depending on the road surface condition, it is necessary to determine the road surface condition in order to perform the optimal ABS control according to the road surface condition. In addition, in order to absorb the unpleasant vibration and secure the comfortable riding comfort of the vehicle by controlling the suspension according to the unevenness of the road surface, it is necessary to identify the gravel road having large unevenness.

路面状態を非接触で光学的に判別する手法の一つに,
竹鼻俊夫「路面反射の偏光特性を利用した路面状態セン
サ」,技術コンタクト,Vol.27,No.3(1989),pp.158−1
64に示されたものがある。これは,発光素子と受光素子
を入射角および反射角がブリュースタ角(53度)となる
ように配置するものである。湿潤路面は鏡面に近くなる
から偏光度が1に近くなり,乾燥路面ではその拡散特性
により偏光度が0に近づくことを利用したものである。
One of the methods for optically determining the road surface state in a non-contact manner is
Toshio Takehana, "Road Condition Sensor Using Polarization Characteristics of Road Reflection", Technical Contact, Vol.27, No.3 (1989), pp.158-1
There is one shown in 64. In this method, a light emitting element and a light receiving element are arranged such that an incident angle and a reflection angle become Brewster angles (53 degrees). This is based on the fact that the degree of polarization approaches 1 on a wet road because it is close to a mirror surface, and the degree of polarization approaches 0 on a dry road due to its diffusion characteristics.

しかしながら,この手法はアスファルト路面が湿潤状
態にあるのか乾燥状態にあるのかを識別するためのもの
であり,砂利路や雪路の判別はできない。また,発光素
子と受光素子の配置角度がブリュースタ角によって規定
されるので,厳密な位置合わせが必要であるとともに,
発光素子と受光素子とをかなり離して設けなければなら
ない。
However, this method is for discriminating whether the asphalt road surface is in a wet state or a dry state, and cannot distinguish a gravel road or a snowy road. In addition, since the arrangement angle between the light emitting element and the light receiving element is determined by the Brewster angle, strict alignment is required, and
The light emitting element and the light receiving element must be provided at a considerable distance.

また,アンチスキッド制御の応用に向けられた路面推
定(大羽勝広ら「Fuzzy Logicを用いた路面推定」,社
団法人 自動車技術会 学術講演会前刷集881.昭和63−
5,881028)があるが,アンチスキッド・システムへの応
用に向けらえているために汎用性に乏しい。
Road surface estimation for application of anti-skid control (Katsuhiro Oba et al. “Road surface estimation using Fuzzy Logic”, Preprints 881. Showa 63-
5,881028), but lacks versatility due to its application to anti-skid systems.

発明の開示 この発明は,多くの種類の路面状態の判別に展開する
ことが可能で,それによって多くの応用の可能性をもつ
路面判別装置を提供するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a road surface discriminating apparatus which can be applied to discrimination of many kinds of road surface conditions and thereby has many application possibilities.

この発明による路面判別装置の基本的構成は次の通り
である。すなわち,この路面判別装置は,路面に向けて
光を投射する第1の光源,第1の空間フィルタ手段と第
1の受光手段とを備え,上記第1の光源の投射光の路面
からの反射光を上記第1の空間フィルタ手段を通して第
1の受光手段により受光し,受光した反射光を表わす電
気信号を出力する第1の空間フィルタ受光光学系,第2
の受光手段を備え,上記第1の光源の投射光の路面から
の反射光を上記第2の受光手段により受光し,受光した
反射光を表わす電気信号を出力する第2の受光光学系,
上記第1の空間フィルタ受光光学系から出力される電気
信号から,上記第1の空間フィルタ手段の空間周波数に
相当する中心周波数成分の強度を検出する第1の信号処
理回路,上記第2の受光光学系から出力される電気信号
から,上記第1の空間フィルタ手段の空間周波数よりも
低い空間周波数に相当する低周波数成分の強度を検出す
る第2の信号処理回路,および上記第1の信号処理回路
によって検出された中心周波数成分と上記第2の信号処
理回路によって検出された低周波数成分強度とに基づい
て路面状態を判別する判別手段を備えている。
The basic configuration of the road surface identification device according to the present invention is as follows. That is, this road surface determination device includes a first light source that projects light toward the road surface, a first spatial filter unit, and a first light receiving unit, and reflects the projection light of the first light source from the road surface. A first spatial filter light receiving optical system for receiving light by the first light receiving means through the first spatial filter means and outputting an electric signal representing the received reflected light;
A second light receiving optical system for receiving the reflected light of the projection light of the first light source from the road surface by the second light receiving means and outputting an electric signal representing the received reflected light;
A first signal processing circuit for detecting an intensity of a center frequency component corresponding to a spatial frequency of the first spatial filter means from an electric signal output from the first spatial filter light receiving optical system; A second signal processing circuit for detecting the intensity of a low frequency component corresponding to a spatial frequency lower than the spatial frequency of the first spatial filter means from the electric signal output from the optical system, and the first signal processing A determination unit is provided for determining a road surface state based on the center frequency component detected by the circuit and the low frequency component intensity detected by the second signal processing circuit.

好ましくは,上記第1の光源,第1の空間フィルタ受
光光学系および第2の受光光学系が,上記第1および第
2の受光手段が路面からの拡散反射光を受光するように
配置されている。
Preferably, the first light source, the first spatial filter light receiving optical system, and the second light receiving optical system are arranged such that the first and second light receiving means receive diffusely reflected light from a road surface. I have.

この発明の第1の実施態様では上記第2の受光光学系
が上記第1の空間フィルタ受光光学系に含まれ,上記第
2の受光手段が上記第1の受光手段である。上記第1の
受光手段から出力される電気信号が上記第1の信号処理
回路および第2の信号処理回路に与えられる。
In the first embodiment of the present invention, the second light receiving optical system is included in the first spatial filter light receiving optical system, and the second light receiving means is the first light receiving means. An electric signal output from the first light receiving means is provided to the first signal processing circuit and the second signal processing circuit.

第2の実施態様では,上記第2の受光光学系の一部が
上記第1の空間フィルタ受光光学系に含まれ,上記第2
の受光手段が上記空間フィルタ手段を通らない反射光を
受光する。
In a second embodiment, a part of the second light receiving optical system is included in the first spatial filter light receiving optical system, and
Receive the reflected light which does not pass through the spatial filter means.

第3の実施態様では,上記第2の受光光学系が上記第
1の空間フィルタ手段の空間周波数よりも低い空間周波
数をもつ第2の空間フィルタを備えている。上記第2の
受光手段は上記第2の空間フィルタを通して反射光を受
光する。
In a third embodiment, the second light receiving optical system includes a second spatial filter having a spatial frequency lower than the spatial frequency of the first spatial filter means. The second light receiving means receives the reflected light through the second spatial filter.

路面のもつ空間周波数特性(とくに拡散光の)はその
空間周波数スペクトルにおいて明確な特徴をもつ。すな
わち,空間周波数が低い領域では強度が大きく,空間周
波数が高くなるほど強度が低くなることである。発明者
らはこの強度の大きい低周波数の領域において,路面状
態に応じて強度が異なることを発見した。すなわち,強
度が高い順に,雪,砂利,(土砂),アスファルト(コ
ンクリート)であることが分った。
The spatial frequency characteristics of a road surface (especially for diffused light) have distinct characteristics in its spatial frequency spectrum. In other words, the intensity is high in a region where the spatial frequency is low, and the intensity decreases as the spatial frequency increases. The inventors have found that in the low-frequency region where the intensity is large, the intensity varies depending on the road surface condition. That is, it was found that snow, gravel, (sand), and asphalt (concrete) were in descending order of strength.

第1の空間フィルタ光学系の空間周波数(中心周波数
成分)は,検出可能な空間周波数領域において比較的高
い部分に設定される。抽出される低周波数成分の空間周
波数はこの中心周波数よりも低い領域で,路面状態に応
じて強度ができるだけ大きく変化する部分に設定され
る。
The spatial frequency (center frequency component) of the first spatial filter optical system is set to a relatively high part in a detectable spatial frequency region. The spatial frequency of the low frequency component to be extracted is set in a region lower than the center frequency, where the intensity changes as much as possible according to the road surface condition.

低周波数成分の強度は中心周波数成分の強度によって
規格化(正規化)される。これにより,光量の変動,反
射率の変動等の要因が除去される。この規格化された低
周波数成分強度を所定のしきい値と比較することによ
り,雪,砂利およびアスファルトのうちの少なくとも一
つを判別することができる。
The intensity of the low frequency component is normalized (normalized) by the intensity of the center frequency component. As a result, factors such as a change in light amount and a change in reflectance are removed. By comparing the normalized low frequency component intensity with a predetermined threshold value, at least one of snow, gravel, and asphalt can be determined.

路面,とくにアスファルト路面の湿潤状態は正反射光
に基づいて判別される。
The wet state of the road surface, especially the asphalt road surface, is determined based on the specularly reflected light.

この場合には,路面に向けて光を投射する第2の光
源,および第3の受光素子を含む第3の受光光学系が設
けられる。これらの第2の光源と第3の受光光学系が,
上記第3の受光素子が上記第2の光源の投射光の路面か
らの正反射光を受光するように配置される。上記判別手
段は上記第3の受光素子の出力信号に基づいて,路面の
湿潤状態を判別する。
In this case, a second light source that projects light toward the road surface and a third light receiving optical system including a third light receiving element are provided. These second light source and third light receiving optical system
The third light receiving element is arranged to receive regular reflection light of the projection light of the second light source from a road surface. The determining means determines the wet state of the road surface based on the output signal of the third light receiving element.

好ましい実施態様においては,上記第2の光源の投射
光の光量を検出する光量検出器がさらに設けられる。上
記判別手段は,上記第3の受光素子の出力信号を上記光
量検出器によって検出された光量で規格化することによ
り得られた値に基づいて,路面の湿潤状態を判別する。
これによ,第2の光源の光量変動の悪影響を排除でき
る。
In a preferred embodiment, a light amount detector for detecting the light amount of the projection light of the second light source is further provided. The determining means determines a wet state of the road surface based on a value obtained by normalizing an output signal of the third light receiving element with a light amount detected by the light amount detector.
With this, it is possible to eliminate the adverse effect of the light amount fluctuation of the second light source.

他の好ましい実施態様においては,上記第3の受光光
学系が上記第1の空間フィルタ受光光学系に含まれる。
上記第3の受光素子は上記1の受光素子である。
In another preferred embodiment, the third light receiving optical system is included in the first spatial filter light receiving optical system.
The third light receiving element is the first light receiving element.

この場合には,上記第1の受光素子の出力信号を,上
記第1の光源の投射光に起因する第1の信号成分と,上
記第2の光源の投射光に起因する第2の信号成分とに分
離する分離手段が設けられる。上記第1の信号処理回路
は上記分離手段によって分離された上記第1の信号成分
から拡散光中心周波数成分強度を検出する。上記分離手
段によって分離された上記第2の信号成分から正反射光
中心周波数成分強度を検出する第3の信号処理回路が設
けられる。
In this case, the output signal of the first light receiving element is divided into a first signal component caused by the projection light of the first light source and a second signal component caused by the projection light of the second light source. And separating means for separating the two. The first signal processing circuit detects a diffuse light center frequency component intensity from the first signal component separated by the separation means. A third signal processing circuit is provided for detecting the intensity of the central frequency component of the regular reflection light from the second signal component separated by the separation means.

上記判別手段は上記正反射光中心周波数成分強度と拡
散光中心周波数成分強度との比に基づいて,路面の湿潤
状態を判別する。この比は湿潤路面においてかなり大き
くなるので,正確な判定が期待できる。
The determining means determines a wet state of the road surface based on a ratio between the intensity of the central frequency component of the regular reflected light and the intensity of the central frequency component of the diffused light. Since this ratio becomes considerably large on a wet road surface, accurate judgment can be expected.

上記の信号を分離は次のようにして実現できる。上記
第1の光源と第2の光源を,位相の異なる信号または周
波数の異なる信号に基づいてそれぞれ駆動する駆動回路
が設けられる。上記分離手段は位相の異なる信号または
周波数の異なる信号によって変調された信号をそれぞれ
復調する復調回路で実現される。
The separation of the above signals can be realized as follows. A drive circuit is provided for driving the first light source and the second light source based on signals having different phases or signals having different frequencies. The separation means is realized by a demodulation circuit that demodulates a signal modulated by a signal having a different phase or a signal modulated by a signal having a different frequency.

路面の凍結もまた判定できる。路面温度または気温を
測定する温度センサが設けられる。上記判別手段は湿潤
と判別したときに,上記温度センサによって検出された
温度が所定値以下の場合には凍結と判定する。
Road freeze can also be determined. A temperature sensor for measuring road surface temperature or air temperature is provided. When the determination unit determines that the temperature is wet, if the temperature detected by the temperature sensor is equal to or lower than a predetermined value, the determination unit determines that the temperature is frozen.

雪路は拡散光成分により判定することもできる。すな
わち,上記第1の受光素子または第2の受光素子の出力
信号から極低周波の拡散光成分を検出する第4の信号処
理回路が設けられる。上記判別手段は上記第4の信号処
理回路によって検出された拡散光成分が所定値を超えた
場合に雪と判定する。
A snowy road can also be determined by a diffuse light component. That is, there is provided a fourth signal processing circuit for detecting an extremely low frequency diffused light component from the output signal of the first light receiving element or the second light receiving element. The determining means determines that snow is present when the diffused light component detected by the fourth signal processing circuit exceeds a predetermined value.

好ましくは上記第1の光源は,複数の発光素子と,上
記発光素子に対応してその前方に配置された複数のレン
ズとから構成される。上記発光素子の光軸と,それに対
応するレンズの光軸とがずれるように配置される。これ
により,第1の光源の投射光の広がりが防止される。
Preferably, the first light source includes a plurality of light emitting elements and a plurality of lenses disposed in front of the light emitting elements in correspondence with the light emitting elements. The optical axis of the light emitting element and the optical axis of the corresponding lens are arranged so as to be shifted from each other. Thereby, the spread of the projection light of the first light source is prevented.

上記第1の信号処理回路が一例としてトラッキング・
バンド・パス・フィルタを含む。このトラッキング・バ
ンド・パス・フィルタから対地速度を表わす信号が出力
される。速度信号に基づいてトラッキング・バンド・パ
ス・フィルタの通過帯域が制御される。この路面判別装
置は対地速度の検出もできる。
As an example, the first signal processing circuit has a tracking circuit.
Includes band pass filter. A signal representing the ground speed is output from the tracking band pass filter. The pass band of the tracking band pass filter is controlled based on the speed signal. This road surface identification device can also detect the ground speed.

上記第2の信号処理回路は,一例として,上記速度信
号に基づいて遮断周波数が制御されるトラッキング・ロ
ウ・パス・フィルタを含む。
As an example, the second signal processing circuit includes a tracking low pass filter whose cutoff frequency is controlled based on the speed signal.

この発明はより簡素化された構成(特に電気的構成)
の路面判別装置を提供している。この路面判別装置は,
路面に向けて光を投射する光源,上記光源の投射光の路
面からの拡散反射光を空間フィルタを通して受光し,受
光した反射光を表わす電気信号を出力する空間フィルタ
受光光学系,上記空間フィルタ受光光学系から出力され
る電気信号から,上記空間フィルタの空間周波数に相当
する中心周波数成分を検出する信号処理回路,上記信号
処理回路から出力される中心周波数成分のゼロクロス・
ポイントを計数する第1のカウンタ,上記空間フィルタ
受光光学系から出力される電気信号のゼロクロス・ポイ
ントを計数する第2のカウンタ,および上記第1のカウ
ンタの計数値と第2のカウンタの計数値とに基づいて路
面状態を判別する判別手段を備えている。
The present invention has a more simplified configuration (in particular, an electrical configuration).
Is provided. This road surface identification device
A light source for projecting light toward a road surface, a spatial filter light receiving optical system for receiving, through a spatial filter, diffusely reflected light of the light projected from the light source from the road surface, and outputting an electric signal representing the received reflected light; A signal processing circuit for detecting a center frequency component corresponding to the spatial frequency of the spatial filter from the electrical signal output from the optical system; a zero-crossing of the center frequency component output from the signal processing circuit;
A first counter for counting points, a second counter for counting zero-cross points of an electric signal output from the spatial filter light receiving optical system, and a count value of the first counter and a count value of the second counter And determining means for determining the road surface condition based on the above.

この構成においても,上記判別手段によって雪,砂
利,およびアスファルトのうちの少なくとも一つが判別
される。
Also in this configuration, at least one of snow, gravel, and asphalt is determined by the determination means.

一実施態様では,所定時間ごとに,上記判別手段が判
別を行い,上記第1および第2のカウンタは計数動作を
開始する。他の実施態様では,上記第1のカウンタの計
数値が所定数に達するごとに,上記判別手段が判別を行
い,上記第1および第2のカウンタは計数動作を開始す
る。
In one embodiment, the discriminating means makes a discrimination every predetermined time, and the first and second counters start counting operation. In another embodiment, each time the count value of the first counter reaches a predetermined number, the determination means makes a determination, and the first and second counters start counting.

さらに他の好ましい実施態様では,上記第1のカウン
タと第2のカウンタの対が複数対設けられる。上記第1
および第2のカウンタの計数動作開始時点は対ごとに異
なるように設定される。これにより,正確さを維持し判
別周期を短くすることができる。
In still another preferred embodiment, a plurality of pairs of the first counter and the second counter are provided. The first
The start time of the counting operation of the second counter is set differently for each pair. As a result, the accuracy can be maintained and the determination cycle can be shortened.

上述の簡素化された路面判別装置も,湿潤,凍結等を
判別できるように発展させることができる。
The above-described simplified road surface identification device can also be developed so as to be able to determine whether it is wet or frozen.

上述したすべての路面判別装置において,雪の場合に
は拡散反射光が増大して処理回路が飽和することを防止
するために次の構成が推奨される。
In all of the above-described road surface determination devices, the following configuration is recommended in order to prevent the diffused reflected light from increasing in the case of snow and preventing the processing circuit from being saturated.

すなわち,受光信号を含む電気信号の増幅回路と,上
記判別回路の判別結果に応じて増幅回路の増幅率を制御
する手段とが設けられる。
That is, there are provided an amplifier circuit for an electric signal including a light receiving signal, and means for controlling the amplification factor of the amplifier circuit in accordance with the result of the determination by the determination circuit.

これに代えて,上記第1または第2の光源の投光量
を,上記判別回路の判別結果に応じて変化させる制御手
段が設けられる。
Instead, control means is provided for changing the amount of light emitted by the first or second light source in accordance with the result of determination by the determination circuit.

この発明は路面のみならず,物体の表面の判別のため
にも展開することができる。
The present invention can be developed not only for determining the road surface but also for determining the surface of an object.

この発明はさらに,車両のスリップ警告,アンチスキ
ッドのためのブレーキまたはアクセルの制御,車両のサ
スペンション制御等にも応用される。
The present invention is further applied to slip warning of a vehicle, brake or accelerator control for anti-skid, suspension control of a vehicle, and the like.

この発明は路面判別装置を備えた車両または走行体を
提供している。
The present invention provides a vehicle or a traveling body provided with a road surface identification device.

この発明のさらに他の特徴は,図面を参照した実施例
の説明において一層明らかになるであろう。
Further features of the present invention will become more apparent in the description of embodiments with reference to the drawings.

図面の簡単な説明 第1図から第3図は路面判別装置の光学的構成(その
1)を示すもので,第1図は斜視図,第2図は縦断面
図,第3図は正反射光用光学系の正面図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 to 3 show an optical configuration (No. 1) of a road surface discriminating apparatus. FIG. 1 is a perspective view, FIG. 2 is a longitudinal sectional view, and FIG. It is a front view of the optical system for light.

第4図および第5図は路面照明用光源の構成例を模式
的に示すもので,第4図は平面図,第5図は断面図であ
る。
4 and 5 schematically show examples of the configuration of a light source for road illumination. FIG. 4 is a plan view, and FIG. 5 is a sectional view.

第6図は路面照明用光源の具体例を示す断面図であ
る。
FIG. 6 is a sectional view showing a specific example of a light source for road illumination.

第7図は実測結果を示すグラフである。 FIG. 7 is a graph showing the measurement results.

第8図は路面判別装置の電気的構成(その1)を示す
ブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing an electrical configuration (No. 1) of the road surface identification device.

第9図は差動増幅回路の具体例を示す回路図である。 FIG. 9 is a circuit diagram showing a specific example of the differential amplifier circuit.

第10図はトラッキング・バンド・パス・フィルタの具
体例を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a specific example of a tracking band pass filter.

第11図は振幅検出回路の具体例を示すブロック図であ
る。
FIG. 11 is a block diagram showing a specific example of the amplitude detection circuit.

第12図は路面判定アルゴリズム(その1)を示すフロ
ー・チャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing a road surface determination algorithm (1).

第13図は路面判定アルゴリズム(その2)を示すフロ
ー・チャートである。
FIG. 13 is a flowchart showing a road surface determination algorithm (2).

第14図は路面判定アルゴリズム(その3)を示すフロ
ー・チャートである。
FIG. 14 is a flowchart showing a road surface determination algorithm (3).

第15図は路面判定アルゴリズム(その4)を示すフロ
ー・チャートである。
FIG. 15 is a flowchart showing a road surface determination algorithm (No. 4).

第16図は路面判別装置の電気的構成(その2)を示す
ブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing an electrical configuration (part 2) of the road surface identification device.

第17図は路面判別装置の電気的構成(その3)を示す
ブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram showing an electrical configuration (part 3) of the road surface identification device.

第18図はデュアルコム・フィルタの構成例を示すブロ
ック図である。
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration example of a dual-comb filter.

第19図は入力信号の波形図,第20図はその一部の拡大
図である。
FIG. 19 is a waveform diagram of the input signal, and FIG. 20 is an enlarged view of a part thereof.

第21図は路面判別装置の電気的構成(その4)を示す
ブロック図である。
FIG. 21 is a block diagram showing an electrical configuration (part 4) of the road surface identification device.

第22図は路面判別装置の電気的構成(その5)を示す
ブロック図である。
FIG. 22 is a block diagram showing an electrical configuration (part 5) of the road surface identification device.

第23図は路面判別装置の光学的構成(その2)を示す
斜視図,第24図は正面図である。
FIG. 23 is a perspective view showing an optical configuration (part 2) of the road surface identification device, and FIG. 24 is a front view.

第25図は路面判別装置の電気的構成(その6)を示す
ブロック図である。
FIG. 25 is a block diagram showing an electrical configuration (part 6) of the road surface identification device.

第26図は路面判別装置の光学的構成(その3)を示す
正面図である。
FIG. 26 is a front view showing an optical configuration (No. 3) of the road surface identification device.

第27図は路面判別装置の電気的構成(その7)を示す
ブロック図である。
FIG. 27 is a block diagram showing an electrical configuration (part 7) of the road surface identification device.

第28図は路面判定アルゴリズム(その5)を示すフロ
ー・チャートである。
FIG. 28 is a flowchart showing a road surface determination algorithm (5).

第29図は路面判定アルゴリズム(その6)を示すフロ
ー・チャートである。
FIG. 29 is a flowchart showing a road surface determination algorithm (6).

第30図は路面判定アルゴリズム(その7)を示すフロ
ー・チャートである。
FIG. 30 is a flowchart showing a road surface determination algorithm (7).

第31図は路面判別装置の電気的構成(その8)を示す
ブロック図である。
FIG. 31 is a block diagram showing an electrical configuration (No. 8) of the road surface identification device.

第32図は雪路における信号を示す波形図である。 FIG. 32 is a waveform diagram showing signals on a snowy road.

第33図は砂利路における信号を示す波形図である。 FIG. 33 is a waveform diagram showing signals on a gravel road.

第34図は路面判別装置の電気的構成(その9)を示す
ブロック図である。
FIG. 34 is a block diagram showing an electrical configuration (No. 9) of the road surface identification device.

第35図は路面判別装置の電気的構成(その10)を示す
ブロック図である。
FIG. 35 is a block diagram showing an electrical configuration (No. 10) of the road surface identification device.

第36図はカウンタの動作を示すタイム・チャートであ
る。
FIG. 36 is a time chart showing the operation of the counter.

第37図は路面判別装置の電気的構成(その11)を示す
ブロック図である。
FIG. 37 is a block diagram showing an electrical configuration (No. 11) of the road surface identification device.

第38図は路面判別装置の電気的構成(その12)を示す
ブロック図である。
FIG. 38 is a block diagram showing an electrical configuration (No. 12) of the road surface identification device.

第39図は路面判別結果に応じて警告を出す装置を示
す。
FIG. 39 shows a device that issues a warning according to the road surface determination result.

第40図はアンチロック・ブレーキ・システム(ABS)
を示す。
Figure 40 shows the antilock brake system (ABS)
Is shown.

第41図は最適スリップ率テーブルを示す。 FIG. 41 shows an optimum slip ratio table.

第42図はABSを搭載した車両を示す。 FIG. 42 shows a vehicle equipped with ABS.

第43図はサスペンション制御装置を搭載した車両を示
す。
FIG. 43 shows a vehicle equipped with a suspension control device.

第44図はショック・アブゾーバの断面図である。 FIG. 44 is a cross-sectional view of the shock absorber.

発明を実施するための最良の形態 路面判別装置は一般に車両に搭載される。路面判別装
置の光学系から光が路面に向けて投射され,路面からの
反射光が光学系によって受光される。光学系から得られ
る電気信号に基づいて信号処理回路によって路面状態が
判別される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A road surface identification device is generally mounted on a vehicle. Light is projected from the optical system of the road surface identification device toward the road surface, and the reflected light from the road surface is received by the optical system. The road surface state is determined by the signal processing circuit based on the electric signal obtained from the optical system.

この実施例では識別される路面状態の代表例は次の通
りである。
In this embodiment, representative examples of the road surface conditions identified are as follows.

雪 アスファルト(またはコンクリート) 砂利(また土もしくは砂) この実施例では路面が凍結しているかどうかも判別さ
れる。
Snow Asphalt (or concrete) Gravel (also soil or sand) In this example, it is also determined whether the road surface is frozen.

さらにこの実施例では,アスファルト(コンクリー
ト)路面を次の2つの状態に細分化することもできる。
Further, in this embodiment, the asphalt (concrete) road surface can be subdivided into the following two states.

湿潤アスファルト(コンクリート) 乾燥アスファルト(コンクリート) したがって判別の態様には,上述した路面状態の中の
任意の1つの路面状態の識別することおよび任意の2つ
以上の路面状態を区別することが含まれる。判別の態様
の代表的なものは次の通りである。
Wet asphalt (concrete) Dry asphalt (concrete) Accordingly, aspects of the discrimination include identifying any one of the above-mentioned road surface conditions and distinguishing any two or more road surface conditions. . The representative determination modes are as follows.

a.雪路の識別 b.アスファルト路(コンクリート路)の識別 c.砂利路(土または砂路)の識別 d.路面凍結の識別 e.湿潤アスファルト路の識別 f.乾燥アスファルト路の識別 g.雪路とアスファルト路との区別 h.雪路と砂利路との区別 i.アスファルト路と砂利路との区別 j.雪路とアスファルト路と砂利路との区別 k.上記g.,i.およびj.においてアスファルト路を湿潤状
態と乾燥状態とに判別すること m.上記g.,h.,i.,j.およびk.において凍結の有無を判別
すること 以下に示す実施例では判別すべき路面状態の種類が最
も多い上記m.の態様を中心に説明するが,その光学的構
成の必要な一部,電気的構成の必要な一部およびアルゴ
リズムの必要な一部のみを取出すことにより,上記a.〜
k.のうち任意の態様の路面判別が可能な路面判別装置お
よび方法が実現できるのはいうまでもない。
a. Identification of snowy roads b. Identification of asphalt roads (concrete roads) c. Identification of gravel roads (soil or sandways) d. Identification of frozen road surfaces e. Identification of wet asphalt roads f. Identification of dry asphalt roads g. Distinction between snowy road and asphalt road h. Distinction between snowy road and gravel road i. Distinction between asphalt road and gravel road j. Distinction between snowy road and asphalt road and gravel road k. Above g., I. And j. To judge the asphalt road between wet and dry m. m. To judge the presence or absence of freezing in the above g., h., i., j. and k. The following description focuses on the mode of m. Above, which has the most types of road surface conditions. By extracting only a necessary part of the optical configuration, a required part of the electrical configuration, and a required part of the algorithm, A. ~
Needless to say, a road surface determining apparatus and method capable of determining a road surface in any mode among k.

(1)路面判別装置の光学構成(その1) 第1図から第3図は路面判別装置の光学的構成の第1
の例を示すものである。図面の枚数を少くするために,
この光学系には,後に詳述するいくつかの路面判別アル
ゴリズムのすべてを実際に実行するために必要なすべて
の光学的要素が描かれている。逆に言えば,ある路面判
別アルゴリズムを実行するためには必要とされない光学
的要素もこの光学系に含まれている。第1図から第3図
はいくつかの路面判別装置の光学系に含まれるすえての
光学的要素をあわせて表現したものといえる。このこと
は,第8図に示す信号処理回路にもあてはまる。したが
って,この光学系および第8図に示す信号処理回路を用
いると,上記m.の態様の路面判別が可能である。上記a.
〜k.のいずれかの態様の路面判別が可能な路面判別装置
を実現する場合には,不要な光学的要素および電気回路
要素を除けばよい。
(1) Optical Configuration of Road Surface Discrimination Device (Part 1) FIGS. 1 to 3 show the first optical configuration of the road surface discrimination device.
This is an example. To reduce the number of drawings,
In this optical system, all the optical elements necessary for actually executing all of several road surface determination algorithms described later are depicted. Conversely, optical elements that are not required to execute a certain road surface identification algorithm are included in this optical system. FIGS. 1 to 3 can be said to represent the optical elements included in the optical systems of some road surface discriminating devices. This also applies to the signal processing circuit shown in FIG. Therefore, if this optical system and the signal processing circuit shown in FIG. 8 are used, the road surface can be distinguished in the above-mentioned m. A.
In order to realize a road surface discrimination device capable of discriminating the road surface in any one of the modes (1) to (k), unnecessary optical elements and electric circuit elements may be removed.

路面照明用光源11と正反射光用光源12とが光学系に含
まれている。これらの光源11と12はいずれも発光ダイオ
ードにより構成される。路面照明用光源11の好ましい構
成例については後述する。路面照明用光源11は車両の進
行方向に斜め下方に光を投射する。正反射光用光源12は
これと直交する方向に斜め下方に光を投射する。好まし
くはこれらの光源11および12から出射する光の波長は異
なるものである。これにより,おれらの光源の光の路面
LD(道路もまたLDで表わす)からの反射光を光学フィル
タにより分離できる。
A light source for road illumination 11 and a light source for regular reflection light 12 are included in the optical system. Each of these light sources 11 and 12 is constituted by a light emitting diode. A preferred configuration example of the road illumination light source 11 will be described later. The road illumination light source 11 projects light obliquely downward in the traveling direction of the vehicle. The light source 12 for regular reflection light projects light obliquely downward in a direction orthogonal to the light source. Preferably, the wavelengths of light emitted from these light sources 11 and 12 are different. By this, the road surface of the light of our light source
Light reflected from the LD (the road is also represented by LD) can be separated by an optical filter.

路面からの拡散反射光の受光光学系は受光レンズ21,
スリット板22,コリメート・レンズ24を含んでいる。受
光レンズ21の焦点とコリメート・レンズ24の焦点は同じ
位置にあり,これらの焦点にスリット板22のスリット
(絞り)22aが位置している。スリット22aは車両の走行
方向に直交する方向に細長くのびている。このように光
学系はテレセントリック光学系といわれている。すなわ
ち,路面LDからの反射光のうち,路面LDに垂直でかつ互
いに平行な光のみ(第2図において)が,受光レンズ21
の焦点に集光され,スリット22aを通過する。スリット2
2aを通過した光はコリメート・レンズ24によって平行化
される。光源11からの光は路面LDに斜め入射する。路面
LDから垂直に反射する光のみがスリット22aを通る。こ
のようにして,路面LDからの拡散反射光のみがコメリー
ト・レンズ24でコリメートされて,空間フィルタ光学系
に入る(すなわち,路面LDからの正反射光は空間フィル
タ光学系には入らない)。
The light receiving optical system for diffusely reflected light from the road surface is a light receiving lens 21,
A slit plate 22 and a collimating lens 24 are included. The focal point of the light receiving lens 21 and the focal point of the collimating lens 24 are at the same position, and the slit (aperture) 22a of the slit plate 22 is located at these focal points. The slit 22a is elongated in a direction perpendicular to the traveling direction of the vehicle. Thus, the optical system is called a telecentric optical system. That is, of the reflected light from the road surface LD, only light that is perpendicular to the road surface LD and parallel to each other (in FIG. 2) is received by the light receiving lens 21.
And is passed through the slit 22a. Slit 2
The light passing through 2a is collimated by the collimating lens 24. Light from the light source 11 is obliquely incident on the road surface LD. Road surface
Only light vertically reflected from the LD passes through the slit 22a. In this way, only the diffusely reflected light from the road surface LD is collimated by the comerite lens 24 and enters the spatial filter optical system (ie, the specularly reflected light from the road surface LD does not enter the spatial filter optical system).

好ましくはスリット板22のスリット22aの位置に光学
フィルタ23が配置されている。このフィルタ23は路面照
明用光源11から投射された光のみを通過させる波長選択
性をもつ。これにより,正反射光用光源12からの光,そ
の他の外乱光(太陽光,道路の照明灯の光等)が空間フ
ィルタ光学系に入射するのが防止される。光源11の投射
光は好ましくは赤外光である。
Preferably, the optical filter 23 is arranged at the position of the slit 22a of the slit plate 22. This filter 23 has a wavelength selectivity that allows only the light projected from the road surface illumination light source 11 to pass. This prevents light from the regular reflection light source 12 and other disturbance light (sunlight, light from road lighting, etc.) from entering the spatial filter optical system. The projection light of the light source 11 is preferably infrared light.

空間フィルタ光学系は格子板(スリット・アレイ)2
5,プリズム・アレイ26,集光レンズ27および2個の光検
出器(受光素子,たとえばフォトダイオードまたはフォ
トトランジスタ)31A,31Bを含む。基本的にプリズム・
アレイ26が空間フィルタ作用を行う。
Spatial filter optical system is grating plate (slit array) 2
5, including a prism array 26, a condenser lens 27 and two photodetectors (light receiving elements, for example, photodiodes or phototransistors) 31A and 31B. Basically prism
Array 26 performs a spatial filtering action.

プリズム・アレイ26は多数のプリズムから構成されて
いる。これらのプリズムは車両の走行方向に配列されか
つ走行方向に直交する方向にのびている。好ましくはプ
リズム・アレイ26は一体成形される。コリメート・レン
ズ24によって平行化された光はプリズム・アレイ26のプ
リズムによって一定のピッチ幅ずつ交互に前後に(走行
方向を基準として)屈折によって分離される。これらの
分離さた光は集光レンズ27によってそれぞれ集光され,2
個の光検出器31Aおよび31Bに入射する。
The prism array 26 is composed of a number of prisms. These prisms are arranged in the traveling direction of the vehicle and extend in a direction perpendicular to the traveling direction. Preferably, prism array 26 is integrally molded. The light collimated by the collimating lens 24 is separated by refraction by the prisms of the prism array 26 alternately back and forth (based on the traveling direction) by a constant pitch width. These separated lights are respectively condensed by the condenser lens 27, and
Incident on the photodetectors 31A and 31B.

第2図において鎖線で示された光は光検出器31Aに入
射し,破線で示された光は光検出器31Bに入射する。こ
れらの光の幅はプリズムの配列周期に依存している。プ
リズムの配列周期が空間フィルタの特性(周期)を規定
する。
In FIG. 2, light indicated by a dashed line enters the photodetector 31A, and light indicated by a broken line enters the photodetector 31B. The width of these lights depends on the arrangement period of the prism. The arrangement period of the prism defines the characteristic (period) of the spatial filter.

格子板(スリット・アレイ)25には,車両の走行方向
に配列されかつ走行方向と直交する方向にのびる多数の
スリットが形成されている。これらのスリットの配列周
期はプリズム・アレイ26におけるプリズムの配列周期の
2倍であう。コリメート・レンズ24によって平行化され
た光のうちスリットを通過した光が上述のようにプリズ
ム・アレイ27に入射して,分離され,空間的に交互に,
光検出器31A,31Bに受光される。格子板25は迷光がプリ
ズム・アレイ27に入射するのを防止するものである。
The grid plate (slit array) 25 is formed with a number of slits arranged in the traveling direction of the vehicle and extending in a direction perpendicular to the traveling direction. The arrangement period of these slits is twice the arrangement period of the prisms in the prism array 26. Of the light collimated by the collimating lens 24, the light that has passed through the slit enters the prism array 27 as described above, is separated, and is alternately spatially separated.
The light is received by the photodetectors 31A and 31B. The grating plate 25 prevents stray light from entering the prism array 27.

光検出器31Aと31Bは車両の走行方向に間隔をあけて配
置されている。この間隔は,プリズム・アレイ26におけ
るプリズムの周期と集光レンズ27の倍率によって定ま
る。光検出器31Aと31Bの両側には鏡28が設けられ,レン
ズ27によって光検出器31A,31Bの受光面上に集光されな
い光をできるだけ光検出器31A,31Bに入射させるように
働く。
The photodetectors 31A and 31B are arranged at intervals in the traveling direction of the vehicle. This interval is determined by the period of the prism in the prism array 26 and the magnification of the condenser lens 27. Mirrors 28 are provided on both sides of the photodetectors 31A and 31B, and serve to make the light not condensed on the light receiving surfaces of the photodetectors 31A and 31B by the lens 27 enter the photodetectors 31A and 31B as much as possible.

後に示すように,2つの光検出器31Aと31Bの出力信号は
差動増幅回路に与えられ,それらの差が算出される。差
動増幅回路の出力信号が,路面の凹凸を含む,拡散反射
光に変動を生じさせる路面の状態を表わす空間周波数成
分に対応する周波数成分(車両の速度に依存する)を含
んでいる。
As described later, the output signals of the two photodetectors 31A and 31B are provided to a differential amplifier circuit, and the difference between them is calculated. The output signal of the differential amplifier circuit includes a frequency component (depending on the speed of the vehicle) corresponding to a spatial frequency component representing a road surface state that causes fluctuations in diffuse reflected light, including road surface irregularities.

光検出器31Aに入射する光と光検出器31Bに入射する光
は,空間フィルタによって選択される空間周期の半分の
周期だけ位相がずれている。したがって,両光検出器31
Aと31Bの出力信号の差をとることによって,空間中心周
波数成分は2倍になる。主に直流(DC)成分がこの差動
処理により相殺される。
The light incident on the photodetector 31A and the light incident on the photodetector 31B are out of phase by a half period of the spatial period selected by the spatial filter. Therefore, both photodetectors 31
By taking the difference between the output signals of A and 31B, the spatial center frequency component is doubled. Mainly direct current (DC) components are canceled by this differential processing.

正反射光用光源12と正反射光用光検出器32とは,車両
の走行方向と直交する平面内において,光源12からの投
射光の路面LDに対する入射角と,光検出器32に入射する
路面からの反射光の反射角とが等しくなるように配置さ
れている。この入射角と反射角はブリュースタ角(53
度)よりも小さくすることができるので,光学系の小型
化が期待できる。好ましくは,光検出器12の前面に,光
源32の投射光のもつ波長の光のみの通過を許す光学フィ
ルタと,集光レンズとを配置する。
The light source 12 for specular reflection light and the photodetector 32 for specular reflection light are incident on the photodetector 32 at an incident angle of the light projected from the light source 12 with respect to the road surface LD in a plane orthogonal to the traveling direction of the vehicle. It is arranged so that the reflection angle of the reflected light from the road surface is equal. The angle of incidence and the angle of reflection are the Brewster angle (53
) Can be expected to reduce the size of the optical system. Preferably, on the front surface of the photodetector 12, an optical filter that allows only the light having the wavelength of the projection light of the light source 32 to pass, and a condenser lens are arranged.

路面温度計33は路面温度を計測するものであり,たと
えば赤外線放射温度計による実現される。路面温度計33
は光学系内に含めずに,車両の他の適所に設けるように
してもよい。
The road surface thermometer 33 measures the road surface temperature, and is realized by, for example, an infrared radiation thermometer. Road surface thermometer 33
May not be included in the optical system but may be provided in another appropriate place in the vehicle.

さらに。正反射光用光源12の投射光の一部を受光する
投光量モニタ用光検出器34が設けられている。この光検
出器34については後述する。
further. A projection light amount monitoring photodetector 34 for receiving a part of the projection light of the regular reflection light source 12 is provided. This light detector 34 will be described later.

第4図および第5図は路面照明用光源11の構成例を示
すものである。光源11は2次元的に配列された多数の発
光素子(たとえば発光ダイオード)11aと,これらの発
光素子11aからの光を集光して投光る2次元的に配列さ
れた多数の凸レンズ13aを有するレンズ・アレイ13とか
ら構成されている。1つの発光素子11aに1つのレンズ1
3aが対応している。中心付近に位置する発光素子とレン
ズの対においてはそれらの光軸がほぼ一致しているが,
周辺にいくほど発光素子11aの光軸と対応するレンズ13a
の光軸とが,レンズ13aによって集光,投射される光が
できるだけ中心に近づくように,ずれている。これによ
り,光源11から投射される光があまり広がらずに,でき
るだけ狭い範囲に集まって路面LDを照らすようになる。
すなわち,光の利用効率が高まり,光源11を構成する発
光素子の個数を減少させることが可能となる。
FIGS. 4 and 5 show an example of the configuration of the light source 11 for road illumination. The light source 11 has a large number of two-dimensionally arranged light emitting elements (for example, light emitting diodes) 11a and a large number of two-dimensionally arranged convex lenses 13a for condensing and projecting light from these light emitting elements 11a. And a lens array 13. One light emitting element 11a and one lens 1
3a is compatible. Although the optical axes of the light emitting element and the lens pair located near the center are almost the same,
The lens 13a corresponding to the optical axis of the light emitting element 11a as going to the periphery
Is shifted so that the light condensed and projected by the lens 13a approaches the center as much as possible. As a result, the light projected from the light source 11 does not spread so much, and converges in the narrowest possible range to illuminate the road surface LD.
That is, the light use efficiency is improved, and the number of light emitting elements constituting the light source 11 can be reduced.

第6図は路面照明用光源11のより実際的な形態を示し
ている。多数の発光素子11aはプリント配線基板14上に
マウントされ,基板14上の配線パターンに接続されてい
る。また,発光素子11aは基板14に固定されたホルダ15
の凹所内に嵌入られている。各発光素子11aの周囲(前
方を除く)を覆うように遮光板16が設けられている。発
光素子11aの前方にはレンズ・アレイ13が配置され,遮
光板16に固定されている。発光素子11aと対応するレン
ズ13aはそれらの光軸がずれている。
FIG. 6 shows a more practical form of the light source 11 for road illumination. Many light emitting elements 11a are mounted on a printed wiring board 14 and connected to a wiring pattern on the board 14. The light emitting element 11a is provided on a holder 15 fixed to the substrate 14.
In the recess. A light shielding plate 16 is provided so as to cover the periphery (excluding the front) of each light emitting element 11a. A lens array 13 is disposed in front of the light emitting element 11a, and is fixed to a light shielding plate 16. The optical axis of the lens 13a corresponding to the light emitting element 11a is shifted.

(2)路面判別の原理 第7図は光検出器31Aの出力信号と光検出器31Bの出力
信号との差動信号によって表わされる空間周波数スペク
トルの実測例を表わす。このグラフは3種類の路面状
態,すなわち雪路,砂利路およびアスファルト路につい
て実測したものである。
(2) Principle of Road Surface Discrimination FIG. 7 shows an actual measurement example of a spatial frequency spectrum represented by a differential signal between the output signal of the photodetector 31A and the output signal of the photodetector 31B. This graph is obtained by actually measuring three types of road surface conditions, that is, a snowy road, a gravel road and an asphalt road.

光検出器31Aと31Bの出力差動信号に含まれる中心周波
数信号成分の周波数(電気的な中心周波数)fは,空間
フィルタの構成によって選択される空間中心周波数μと
車両の速度vとの積によって表わされる。
The frequency (electrical center frequency) f of the center frequency signal component included in the output differential signals of the photodetectors 31A and 31B is the product of the spatial center frequency μ selected by the configuration of the spatial filter and the vehicle speed v. Is represented by

f=μ×v …式(1) 空間中心周波数μは空間フィルタの構成によって一義
的に定まる。空間フィルタによって選択される路面周期
(路面の凹凸を含む,拡散反射光に変化を生じさせる路
面状態の周期)はここでは4(mm)に設定されている。
第7図は実測によって得られた電気信号をフーリェ変換
して(FFT:高速フーリェ変換)周波数スペクトルを得,
これを空間中心周波数μで規格化したものである。ま
た,雪,砂利およびアスファルトについてのデータを,
空間中心周波数μにおけるピーク値(強度)が一致する
ように正規化している。
f = μ × v Expression (1) The spatial center frequency μ is uniquely determined by the configuration of the spatial filter. The road surface period (the period of the road surface state that causes the diffuse reflected light to change including the road surface irregularities) selected by the spatial filter is set to 4 (mm) here.
FIG. 7 shows a frequency spectrum obtained by performing a Fourier transform (FFT: fast Fourier transform) on an electric signal obtained by actual measurement.
This is normalized by the spatial center frequency μ. Data on snow, gravel and asphalt
Normalization is performed so that the peak value (intensity) at the spatial center frequency μ matches.

このグラフから分るように,空間中心周波数μよりも
低い(たとえばμ/4以下の帯域)空間周波数成分の強度
において,雪路と砂利路とアスファルト路との間には大
きなかつ明白な差がある。これらの差は1桁(10倍)前
後または1桁以上である。3種類の路面状態における強
度の差は空間周波数が低くなればなるほど大きくなって
いる。
As can be seen from this graph, there is a large and clear difference between the snowy road, the gravel road and the asphalt road at the intensity of the spatial frequency component lower than the spatial center frequency μ (for example, the band below μ / 4). is there. These differences are around one digit (10 times) or more than one digit. The difference between the intensities in the three types of road surface conditions increases as the spatial frequency decreases.

したがって,空間周波数の低周波数成分強度(たとえ
ばμ/4やμ/10の周波数における)を中心周波数成分強
度で正規化した値(これを〔低周波数成分強度/中心周
波数成分強度〕=Db/Daという)に基づいて雪路と砂利
路とアスファルト路とを区別することができる。これら
を区別するために用いるしきい値TH1,TH2は,各状態に
おける上記の値Db/Daの中間に定めればよい。第7図を
参照して,値Db/Daがしきい値TH1より大きければ雪路,
しきい値TH1とTH2の間にあれば砂利路,しいき値TH2以
下であればアスファルト路と判別される。
Therefore, the value obtained by normalizing the low-frequency component intensity of the spatial frequency (for example, at a frequency of μ / 4 or μ / 10) with the center frequency component intensity (this is [low-frequency component intensity / center frequency component intensity] = Db / Da ) Can be distinguished from snowy roads, gravel roads and asphalt roads. The threshold values TH1 and TH2 used for distinguishing these values may be set in the middle of the above value Db / Da in each state. Referring to FIG. 7, if the value Db / Da is larger than threshold value TH1, the road is snowy,
If it is between the threshold values TH1 and TH2, it is determined to be a gravel road, and if it is less than the threshold value TH2, it is determined to be an asphalt road.

ここで雪路とは降雪直後の新雪(全表面が真白の雪)
よりはむしろ車両や人の交通があって,雪の表面が荒
れ,比較的大きな(砂利よりもかなり大きい)凹凸等の
ある状態(拡散反射光量に変化を生じさせる表面状態)
である。
Here, the snowy road is fresh snow immediately after snowfall (snow white on all surfaces)
Rather, there is traffic of vehicles and people, the surface of the snow is rough, and there are relatively large (greater than gravel) irregularities (surface conditions that cause a change in the amount of diffuse reflection)
It is.

砂利の混った土路や砂道も砂利路と同じような傾向を
示す,また,コンクリート路の周波数スペクトルはアス
ファルト路のスペクトルとほぼ同様である。
Gravel-filled dirt roads and sandways have a similar tendency to gravel roads, and the frequency spectrum of concrete roads is almost the same as that of asphalt roads.

(3)路面判別装置の電気的構成(その1) 第8図は路面判別装置に含まれる信号処理回路の構成
の一例を示すものである。
(3) Electrical Configuration of Road Surface Discriminating Device (Part 1) FIG. 8 shows an example of the configuration of a signal processing circuit included in the road surface discriminating device.

光検出器31Aと31Bの出力信号は差動増幅回路51に与え
られ,その差を表わす信号が回路51から出力される。
Output signals of the photodetectors 31A and 31B are supplied to a differential amplifier circuit 51, and a signal representing the difference is output from the circuit 51.

光検出器31A,31Bおよび差動増幅回路51の構成例が第
9図に示されている。光検出器31Aと31Bはそれぞれフォ
トダイオードにより構成され,これらのフォトダイオー
ドが直列に接続されている。差動増幅回路51は帰還抵抗
Rをもつ演算増幅器51Aにより構成される。フォトダイ
オード31Aに流れる電流I1とフォトダイオード31Bに流れ
る電流I2との差がそれらの結節点で算出され,この差電
流が演算増幅器51Aに入力する。演算増幅器51Aは入力す
る差電流を電圧信号V0に変換して出力する。この出力電
圧V0は次式で与えられる。
FIG. 9 shows a configuration example of the photodetectors 31A and 31B and the differential amplifier circuit 51. Each of the photodetectors 31A and 31B is constituted by a photodiode, and these photodiodes are connected in series. The differential amplifier circuit 51 includes an operational amplifier 51A having a feedback resistor R. The difference between the current I 2 flowing in the current I 1 and the photodiode 31B that flows through the photodiode 31A is calculated at their nodal, this difference current is input to the operational amplifier 51A. The operational amplifier 51A are converts the differential current input to the voltage signal V 0. This output voltage V 0 is given by the following equation.

V0=R(I2−I1) …式(2) 差動増幅回路51の出力電圧V0はトラッキング・バンド
・パス・フィルタ(トラッキングBPF(C))52および
トラッキング・ロウ・パス・フィルタ(トラッキングLP
F(L))55に与えられる。
V 0 = R (I 2 −I 1 ) Equation (2) The output voltage V 0 of the differential amplifier circuit 51 is a tracking band pass filter (tracking BPF (C)) 52 and a tracking low pass filter. (Tracking LP
F (L)) 55.

トラッキングBPF52の出力信号は周波数/電圧(F/V)
変換回路53に与えられる。F/V変換回路53の出力信号
は,路面判別装置が搭載された車両の速度(対地速度)
vを表わす,F/V変換回路53の出力信号はトラッキングBP
F52およびトラッキングLPF55にフィードバッグされ,こ
れらのフィルタ回路における遮断周波数(周波数帯域)
を車速vに追従して変謁化させるのに用いられる。
Output signal of tracking BPF52 is frequency / voltage (F / V)
It is provided to the conversion circuit 53. The output signal of the F / V conversion circuit 53 is the speed (ground speed) of the vehicle equipped with the road surface identification device.
V, the output signal of the F / V conversion circuit 53 is the tracking BP
Feedback frequency to F52 and tracking LPF55, cutoff frequency (frequency band) in these filter circuits
Is used to follow the vehicle speed v and change the audience.

トラッキングBPF52の出力信号はまた振幅検出回路54
に入力する。振幅検出回路54は上述した中心周波数成分
強度Daを表わす信号を出力する。
The output signal of the tracking BPF 52 is
To enter. The amplitude detection circuit 54 outputs a signal representing the center frequency component intensity Da described above.

トラッキングLPF55の出力信号は振幅検出回路56に入
力する。振幅検出回路56は上述した低周波数成分強度Db
を表わす信号を出力する。
The output signal of the tracking LPF 55 is input to the amplitude detection circuit 56. The amplitude detection circuit 56 has the low frequency component intensity Db described above.
Is output.

トラッキングBPF52の構成例が第10図に示されてい
る。トラッキングBPF52はハイ・パス・フィルタ(HPF)
とロウ・パス・フィルタ(LPF)とを含み,これらのHPF
とLPFとがバッファ増幅器75を介して直列に接続されて
いる。HPFはコンデンサ71と電圧制御可変抵抗素子73と
から構成されている。LPFはコンデンサ72と電圧制御可
変抵抗素子74とから構成されている。電圧制御可変抵抗
素子73,74はたとえばFETにより構成される。これらの素
子73,74には制御電圧発生回路76から制御電圧が与えら
れており,素子73,74の抵抗値がこの制御電圧に応じて
変化する。素子73,74の抵抗値が変化することによりHPF
とLPFの遮断(カットオフ)周波数が変化する。トラッ
キングBPF52の通過帯域はHPFの遮断周波数としてLPFの
遮断周波数(HPFの遮断周波数よりも高い)との間の帯
域である。制御電圧発生回路76はF/V変換回路53の出力
電圧信号(車速vを表わす)に応じた制御電圧を発生す
る。
An example of the configuration of the tracking BPF 52 is shown in FIG. The tracking BPF52 is a high-pass filter (HPF)
And low pass filter (LPF).
And the LPF are connected in series via a buffer amplifier 75. The HPF includes a capacitor 71 and a voltage control variable resistance element 73. The LPF includes a capacitor 72 and a voltage control variable resistance element 74. The voltage control variable resistance elements 73 and 74 are constituted by, for example, FETs. These elements 73 and 74 are supplied with a control voltage from a control voltage generating circuit 76, and the resistance values of the elements 73 and 74 change according to the control voltage. HPF by changing the resistance value of elements 73 and 74
And the cutoff frequency of the LPF changes. The pass band of the tracking BPF 52 is a band between the cut-off frequency of the HPF and the cut-off frequency of the LPF (higher than the cut-off frequency of the HPF). The control voltage generation circuit 76 generates a control voltage according to the output voltage signal (representing the vehicle speed v) of the F / V conversion circuit 53.

たとえば上述した光学系における空間フィルタによっ
て選択される路面(における凹凸の)周期を5(mm)と
すると,空間中止周波数μは0.2(mm-1)となる。車両
の速度(対地速度)をv(Km/h)とする。
For example, assuming that the period of the road surface (the unevenness of the road surface) selected by the spatial filter in the optical system described above is 5 (mm), the space stop frequency μ is 0.2 (mm −1 ). The speed (ground speed) of the vehicle is assumed to be v (Km / h).

v(Km/h)=1000v/3.6(mm/s) …式(3) 式(1)より,差動増幅回路51から得られる電気信号
の中心周波数fは, f=μ×v=200v/3.6(Hz)) …式(4) となる。
v (Km / h) = 1000 v / 3.6 (mm / s) Equation (3) From equation (1), the center frequency f of the electric signal obtained from the differential amplifier circuit 51 is f = μ × v = 200 v / 3.6 (Hz)) Equation (4) is obtained.

したがって,トラッキングBPF52の通過帯域の中心周
波数を式(4)で表わされる周波数に設定し,かつ式
(4)にしたがって車速vに応じて変化させればよい。
Therefore, the center frequency of the pass band of the tracking BPF 52 may be set to the frequency represented by the equation (4), and may be changed according to the vehicle speed v according to the equation (4).

トラッキングLPF55はトラッキングBPF52におけるLPF
(コンデンサ72,電圧制御可変抵抗素子74および制御電
圧発生回路76)と同じ構成であり(ただし遮断周波数は
異なる),その遮断周波数は車速vに応じて変化する。
Tracking LPF55 is LPF in tracking BPF52
It has the same configuration as that of the capacitor 72, the voltage control variable resistance element 74, and the control voltage generation circuit 76 (the cutoff frequency is different), and the cutoff frequency changes according to the vehicle speed v.

このトラッキングLPF55で抽出すべき低周波数成分の
周波数を中心周波数の1/10のものと設定するときには,
式(4)を参照して,その遮断(カットオフ)周波数を
20v〜3.6(Hz)とすればよい。
When setting the frequency of the low frequency component to be extracted by this tracking LPF 55 to be 1/10 of the center frequency,
Referring to equation (4), the cut-off frequency is
It may be set to 20v to 3.6 (Hz).

振幅検出回路54の具体的構成例が第11図に示されてい
る。この回路54は半波整流回路77と,ロウ・パス・フィ
ルタ(LPF)78とから構成されている。半波整流回路77
に代えて全波整流回路を用いることもできる。LPF78の
通過帯域は路面検出に要求される応答時間の観点から決
定される。たとえば応答時間を0.1(S)とし,LPF78を
一次のロウ・パス・フィルタとすると,遮断(カットオ
フ)周波数は3.7(Hz)となる。
A specific configuration example of the amplitude detection circuit 54 is shown in FIG. This circuit 54 includes a half-wave rectifier circuit 77 and a low-pass filter (LPF) 78. Half-wave rectifier circuit 77
Alternatively, a full-wave rectifier circuit can be used. The pass band of the LPF 78 is determined from the viewpoint of the response time required for detecting the road surface. For example, if the response time is 0.1 (S) and the LPF 78 is a first-order low-pass filter, the cutoff frequency is 3.7 (Hz).

光検出器31B(光検出器31Aでもよい)の出力信号はロ
ウ・パス・フィルタ(LPF)57を経て,拡散反射光量Dc
を表わす信号として出力される,LPF57は光電検出器31B
の出力信号に含まれる極低周波のゆらぎを除去するため
のもので,その遮断周波数はたとえば1(Hz)(固定)
程度に設定される。
The output signal of the photodetector 31B (or the photodetector 31A) passes through a low-pass filter (LPF) 57, and the diffuse reflection light amount Dc
LPF 57 is output as a signal indicating
The purpose of this is to remove the extremely low frequency fluctuations contained in the output signal, and its cutoff frequency is, for example, 1 (Hz) (fixed)
Set to about.

正反射光用光検出器32の出力信号は正反射光量Ddを表
わす信号となる。この光検出器32の出力側にも適当な通
過帯域をもつロウ・パス・フィルタを接続してもよい。
The output signal of the regular reflection light photodetector 32 is a signal representing the regular reflection light amount Dd. A low pass filter having an appropriate pass band may be connected to the output side of the photodetector 32.

路面温度計33の出力信号は路面温度Deを表わす信号と
なる。路面ではなく外気温度を検出する温度計(感温素
子)でもよい。この場合には温度計は外気に触れる場所
に設けられる。
The output signal of the road surface thermometer 33 is a signal representing the road surface temperature De. A thermometer (temperature sensing element) that detects the outside air temperature instead of the road surface may be used. In this case, the thermometer is provided at a place where it comes into contact with the outside air.

路面照明用光源11および正反射光用光源12はそれぞれ
自動パワー制御(APC)回路61および62によって制御さ
れる。これにより,これらの光源11,12から投射される
光の光量が常に一定に保たれる。
The light source 11 for road illumination and the light source 12 for specular reflection light are controlled by automatic power control (APC) circuits 61 and 62, respectively. Thus, the amount of light projected from these light sources 11 and 12 is always kept constant.

振幅検出回路54から出力される中心周波数成分強度Da
を表わす信号,振幅検出回路56から出力される低周波数
成分強度Dbを表わす信号,LPF57から出力される拡散反射
光量Dcを表わす信号,光検出器32から出力される正反射
光量Ddを表わす信号,および路面温度計33から出力され
る路面温度Deを表わす信号は判別回路60に入力する。
Center frequency component intensity Da output from amplitude detection circuit 54
A signal indicating the low-frequency component intensity Db output from the amplitude detection circuit 56, a signal indicating the diffuse reflection light amount Dc output from the LPF 57, a signal indicating the regular reflection light amount Dd output from the photodetector 32, The signal indicating the road surface temperature De output from the road surface thermometer 33 is input to the determination circuit 60.

判別回路60はこれらの入力信号のうちの2以上を用い
て,後述する路面判別アルゴリズムにしたがって路面状
態を識別または判別する。判別回路60は好ましくはCPU
(たとえばマイクロコンピュータ),メモリおよびその
他の周辺回路から構成される。この場合には,上述した
信号Da〜DeはA/D変換回路でディジタル・データに変換
されたのちに判別回路60に与えられる。
The discrimination circuit 60 uses two or more of these input signals to discriminate or discriminate a road surface state according to a road surface discrimination algorithm described later. The discriminating circuit 60 is preferably a CPU
(For example, a microcomputer), a memory, and other peripheral circuits. In this case, the above-described signals Da to De are converted to digital data by an A / D conversion circuit and then supplied to a discrimination circuit 60.

(4)路面判別アルゴリズム(その1) 第12図は最も簡単な路面判別アルゴリズムを示してい
る。この路面判別アルゴリズムにしたがう処理は判別回
路60において実行される。このことは他の路面判別アル
ゴリズムについても同じである。
(4) Road surface determination algorithm (No. 1) FIG. 12 shows the simplest road surface determination algorithm. The processing according to the road surface determination algorithm is executed in the determination circuit 60. This is the same for other road surface identification algorithms.

低周波数成分強度Dbと中心周波数成分強度Daとの比Db
/Daが算出され,この比が上述したしきい地TH1およびTH
2と比較される。比TDb/Daがしきい値TH1より大きければ
(「大」という)雪路,しきい値TH1とTH2との間にあれ
ば(「中」という)砂利路,しきい値TH2以下であれば
(「小」という)アスファルト路とそれぞれ判定され
る。
Ratio Db between low frequency component intensity Db and center frequency component intensity Da
/ Da is calculated, and this ratio is determined by the thresholds TH1 and TH
Compared to 2. If the ratio TDb / Da is greater than the threshold value TH1 (called "large"), if it is between the threshold values TH1 and TH2, it is a gravel road (called "medium"), if it is less than the threshold value TH2 It is determined as an asphalt road (called "small").

判別回路60にしきい値TH1のみを設定しておき,雪と
砂利との判別のみを行ってもよい。
Only the threshold value TH1 may be set in the discriminating circuit 60, and only discrimination between snow and gravel may be performed.

判別回路60にしきい値TH2(またはTH1からTH2までの
間の適当な値)のみを設定しておき,雪とアスファルト
との判別のみを行ってもよい。
Only the threshold value TH2 (or an appropriate value between TH1 and TH2) may be set in the discriminating circuit 60, and only discrimination between snow and asphalt may be performed.

判別回路60にしきい値TH2のみを設定しておき,砂利
とアスファルトとの判別のみを行うようにしてもよい。
Only the threshold value TH2 may be set in the discriminating circuit 60, and only the discrimination between gravel and asphalt may be performed.

(5)路面判別アルゴリズム(その2) 第13図は,光検出器32から与えられる正反射光量Ddを
表わす信号をさらに用いて,アスファルト路が湿潤状態
にあるのか,乾燥状態にあるのかも弁別する路面判定ア
ルゴリズムを示している。
(5) Algorithm for discriminating the road surface (No. 2) FIG. 13 discriminates whether the asphalt road is in a wet state or a dry state by further using a signal representing the regular reflection light amount Dd given from the photodetector 32. 1 shows a road surface determination algorithm to be performed.

上記の比Db/Daがしきい値TH2以下の場合にはアスファ
ルト路である。
If the ratio Db / Da is equal to or less than the threshold value TH2, the road is an asphalt road.

アスファルト路の表面(路面)が濡れている場合(湿
潤)には路面は鏡面に近い状態となり,乾燥状態に比べ
て正反射光量Ddが増大する。アスファルト路が湿潤状態
にあるときに得られる正反射光量と乾燥状態とにあると
きに得られる正反射光量とのほぼ中間のレベルにしきい
値を設定しておく。正反射光量Ddがこのしきい値以上で
あれば(「大」という)湿潤アスファルトと判定され,
しきい値未満であれば(「小」という)乾燥アスファル
トと判定される。
When the surface (road surface) of the asphalt road is wet (wet), the road surface is in a state close to a mirror surface, and the regular reflection light amount Dd is greater than in a dry state. The threshold value is set at a level substantially intermediate between the regular reflection light amount obtained when the asphalt road is in a wet state and the regular reflection light amount obtained when the asphalt road is in a dry state. If the regular reflection light amount Dd is greater than or equal to this threshold value ("large"), it is determined to be wet asphalt,
If it is less than the threshold value ("small"), it is determined to be dry asphalt.

砂利路および雪路の判定は第12図に示すアルゴリズム
によるものと同じである。
The determination of the gravel road and the snowy road is the same as that by the algorithm shown in FIG.

湿潤アスファルト路と乾燥アスファルト路との判別の
みを行うようにしてもよいし,これらに砂利路の判定を
加えてもよいし,雪路の判定を加えてもよいのはいうま
でもない。
It is needless to say that only the determination of the wet asphalt road and the dry asphalt road may be performed, the determination of the gravel road may be added thereto, and the determination of the snowy road may be added thereto.

(6)路面判定アルゴリズム(その3) 第14図はLPF57から出力される拡散煩瑣光量Dcを表わ
す信号および路面温度計33から出力される路面温度Deを
表わす信号をさらに利用して,路面状態をさらに詳しく
判定するものである。
(6) Road Surface Determination Algorithm (Part 3) FIG. 14 shows the road surface condition further utilizing the signal representing the diffused light amount Dc output from the LPF 57 and the signal representing the road surface temperature De output from the road surface thermometer 33. The determination is made in more detail.

一般に水分は0(℃)で凍結する。したがって路面温
度Deが0(℃)以下であれば凍結の可能性がある。路面
温度Deが凍結温度を超えているか(「高」とする),凍
結温度以下であるか(「低」とする)が判定される。
Generally, moisture freezes at 0 (° C). Therefore, if the road surface temperature De is 0 (° C.) or less, there is a possibility of freezing. It is determined whether the road surface temperature De is higher than the freezing temperature ("high") or lower than the freezing temperature ("low").

凍結温度は0(℃)丁度である必要はなく,経験的に
最適値に定めればよい。路面温度に代えて気温を用いた
場合には,凍結した路面が融けずに残りうる気温,路面
が凍結を始める気温等が判定のしきい値となろう。
The freezing temperature does not need to be exactly 0 (° C.), but may be determined empirically to an optimum value. When the air temperature is used in place of the road surface temperature, the temperature at which the frozen road surface can remain without melting, the temperature at which the road surface starts to freeze, and the like will be the thresholds for determination.

凍結した路面は湿潤路面と同じように鏡面に近いので
正反射光量Ddは「大」である。
Since the frozen road surface is close to the mirror surface like the wet road surface, the regular reflection light amount Dd is “large”.

したがって,路面温度Deが「低」で,かつ正反射光量
Ddが「大」であれば凍結路面と判定される。この場合
に,一般に拡散反射光量Dc(詳しくは後述する)は
「小」である。
Therefore, the road surface temperature De is “low” and the amount of specular reflection is
If Dd is "large", it is determined that the road is frozen. In this case, the diffuse reflection light amount Dc (which will be described in detail later) is generally “small”.

路面温度Deが「低」であっても正反射光量Ddが「小」
であれば,凍結路面ではない。この場合には,低周波数
成分強度Dbと中心周波数成分強度Daとの比に基づいて路
面状態が判定される(乾燥アスファルト路または砂利
路)。この判定において雪を除いているのは,拡散反射
光量Dcに基づいて雪を判定しているからである。しかし
ながら,比はDb/Daに基づく雪の判定と拡散反射光量Dc
に基づく雪の判定は,雪の状態が若干異なるところがあ
るので(同じ状態のときもある),比Db/Daに基づいて
雪を判定してもよい。
Even if the road surface temperature De is "low", the regular reflection light amount Dd is "small"
If so, it is not a frozen road. In this case, the road surface condition is determined based on the ratio between the low frequency component intensity Db and the center frequency component intensity Da (dry asphalt road or gravel road). The reason why snow is excluded in this determination is that snow is determined based on the diffuse reflection light amount Dc. However, the ratio is based on Db / Da for snow determination and diffuse reflection
Because the snow condition is slightly different in some cases (there may be the same condition), the snow may be judged based on the ratio Db / Da.

新雪や,通行物(車両,人)によって踏まれても白い
部分が残っている雪は光を拡散反射させる。雪による拡
散反射光量は他の路面状態に比べて極端に大きいので,
雪と他の路面状態とを拡散反射光量Dcに基づいて判定す
ることができる。この判定のためしきい値は,雪のとき
の拡散反射光量とそれ以外の路面状態の拡散反射光量と
の間のレベルに設定される。
Fresh snow or snow that remains white even when stepped on by a passing object (vehicle, person) diffuses and reflects light. Since the amount of diffuse reflection by snow is extremely large compared to other road conditions,
Snow and other road surface conditions can be determined based on the diffuse reflection light amount Dc. For this determination, the threshold value is set to a level between the amount of diffuse reflection in snow and the amount of diffuse reflection in other road surface conditions.

路面温度Deが「低」でかつ拡散反射光量Dcがしきい値
以上(「大」とする)の場合には,雪と判定される。凍
結と判定するときの路面温度のしきい値と雪と判定する
ときの路面温度のしきい値を異ならせてもよいのはいう
までもない。
If the road surface temperature De is “low” and the diffuse reflection light amount Dc is equal to or greater than the threshold value (“high”), it is determined that the snow is present. It goes without saying that the threshold value of the road surface temperature when it is determined to be frozen may be different from the threshold value of the road surface temperature when it is determined to be snow.

拡散反射光量Dcに基づいて判定される雪は白い表面を
部分的または全面的にもつ雪である。これに対して,比
Db/Daに基づいて判定される雪は,砂利よりも長い周期
で拡散反射光量を変動させるものであり,白い雪のみな
らず踏みつぶされて黒くなった雪も含まれる。
The snow determined based on the diffuse reflection light amount Dc is snow having a white surface partially or entirely. On the other hand, the ratio
The snow determined on the basis of Db / Da changes the amount of diffuse reflection at a longer cycle than gravel, and includes not only white snow but also snow that has been crushed and turned black.

路面温度Deが「高」の場合の判定アルゴリズムは第13
図に示すものと同じである。
The judgment algorithm when the road surface temperature De is "high" is 13th.
It is the same as that shown in the figure.

凍結,雪,砂利,乾燥アスファルトおよび湿潤アスフ
ァルトのうちの任意の1または2以上の種類の路面状態
のみを識別または判定するように,第14図に示す判定ア
ルゴリズムの一部のみを用いることができるのはいうま
でもない。
Only a portion of the determination algorithm shown in FIG. 14 can be used to identify or determine only one or more types of road conditions of frozen, snow, gravel, dry asphalt and wet asphalt. Needless to say.

(7)路面判定アルゴリズム(その4) 第15図に示す路面判定アルゴリズムは第14図に示すも
のと似ている。第15図では比Db/Daに基づいて砂利とア
スファルトとを区別している。この比Db/Daに基づいて
雪を判定していない点が第14図に示すものと異なる。第
15図のアルゴリズムは第14図のアルゴリズムのバリエー
ションと考えればよい。
(7) Road Surface Determination Algorithm (Part 4) The road surface determination algorithm shown in FIG. 15 is similar to the one shown in FIG. Figure 15 distinguishes between gravel and asphalt based on the ratio Db / Da. The point that snow is not determined based on this ratio Db / Da is different from that shown in FIG. No.
The algorithm in FIG. 15 can be considered as a variation of the algorithm in FIG.

(8)路面判別装置の電気的構成(その2) 第16図は正反射光用電源12の近傍に設けられ,この光
源12から出射される光の光量を検出する投光量モニタ用
光検出器34(第1図の光学系を参照)の出力信号を利用
した信号処理回路の例を示している。
(8) Electric Configuration of Road Surface Discriminating Device (Part 2) FIG. 16 is a light detector for projecting light amount monitoring which is provided near the power supply 12 for regular reflection light and detects the amount of light emitted from the light source 12. 34 shows an example of a signal processing circuit using an output signal of an optical system (see the optical system of FIG. 1).

正反射光用検出器32の出力信号が表わす正反射光量Dd
は,演算回路58において,光検出器34の出力信号が表わ
す値によって除(割算)される。この除算結果Dddが,
正反射光量Ddに代えて判別回路60に与えらえる。上述し
た路面判別アルゴリズムにおいてはDdに代えてDddが用
いられる。
The specular reflection light amount Dd represented by the output signal of the specular reflection detector 32
Is divided (divided) by the value represented by the output signal of the photodetector 34 in the arithmetic circuit 58. This division result Ddd is
It is provided to the discrimination circuit 60 instead of the regular reflection light amount Dd. In the above-described road surface determination algorithm, Ddd is used instead of Dd.

このようにして,光源12の投射光に変動(温度変化,
経時変化等に起因する)があっても,光検出器34の出力
によってその変動分が修正されるので,正確な路面判別
を行うことができる。
In this way, the projection light of the light source 12 fluctuates (temperature change,
(Due to changes over time, etc.), the variation is corrected by the output of the photodetector 34, so that accurate road surface discrimination can be performed.

第16図では正反射光用光源12はAPC回路によって制御
されていないが,APC回路によって制御するようにしても
よい。
In FIG. 16, the light source for regular reflection light 12 is not controlled by the APC circuit, but may be controlled by the APC circuit.

路面照明用光源11の投射光の光量を同じように検出
し,LPF57の出力信号(拡散反射光量Dcを表わす)をこの
検出光量に基づいて補正するようにしてもよい。
The light amount of the projection light from the road surface illumination light source 11 may be similarly detected, and the output signal (representing the diffuse reflection light amount Dc) of the LPF 57 may be corrected based on the detected light amount.

演算回路58は除算回路のみならず減算回路であっても
よい。
The operation circuit 58 may be not only a division circuit but also a subtraction circuit.

この処理回路の他の構成(図示を省略した部分)は第
8図に示すものと同じである。
The other configuration of the processing circuit (a part not shown) is the same as that shown in FIG.

(9)路面判別装置の電気的構成(その3) 第17図は外乱光の影響を除去するように工夫された信
号処理回路の他の構成例を示している。第1図から第3
図に示す光学系に適用される。
(9) Electrical Configuration of Road Surface Discrimination Device (Part 3) FIG. 17 shows another configuration example of a signal processing circuit devised so as to remove the influence of disturbance light. 1 to 3
It is applied to the optical system shown in the figure.

パルス発振回路63は一定周波数(後に説明する)のパ
ルス信号を発生し,APC回路61Aおよびデュアルコム・フ
ィルタ64に与える。APC回路61Aは与えられるパルス信号
に同期して路面照明用光源11を駆動する。したがって。
光源11からは一定周期でパルス状の投射光が路面に向け
て投光されることになる。
The pulse oscillating circuit 63 generates a pulse signal of a constant frequency (described later) and supplies the pulse signal to the APC circuit 61A and the dual comb filter 64. The APC circuit 61A drives the road surface illumination light source 11 in synchronization with the applied pulse signal. Therefore.
The light source 11 emits pulsed projection light toward the road surface at a constant cycle.

光検出器31A,31Bはパルス状の拡散反射光を受光し,
差動増幅回路51の出力信号もパルス信号となる。この信
号は拡散反射光をいわばパルス変調したものと考えるこ
とができる。差動増幅回路51の出力信号の例が第19図に
示されている。
The light detectors 31A and 31B receive the pulsed diffused reflected light,
The output signal of the differential amplifier circuit 51 is also a pulse signal. This signal can be considered to be a so-called pulse-modulated diffuse reflected light. An example of the output signal of the differential amplifier circuit 51 is shown in FIG.

差動増幅回路51の出力信号は,パルス発振回路63の発
振パルスに同期したパルス状信号(そのピーク値が拡散
反射光量を表わす)が外乱光に重畳した波形をもつ。デ
ュアルコム・フィルタ64は外乱光を除去し,かつパルス
信号を平滑化するものである。
The output signal of the differential amplifier circuit 51 has a waveform in which a pulse-like signal (its peak value represents the amount of diffusely reflected light) synchronized with the oscillation pulse of the pulse oscillation circuit 63 is superimposed on disturbance light. The dual comb filter 64 removes disturbance light and smoothes a pulse signal.

第20図は第19図に示す1個のパルスを取出して拡大し
て示すものである。パルス信号の立上りの直前タイミン
グSH1,立下りの直後のタイミングSH3,および立上りと立
下りの中間の時点SH2で信号のレベルがサンプル・ホー
ルドされる。これらのサンプル・ホールドされたレベル
をそれぞれV1,V3,V2とする。これらのレベルを用いて次
式にしたがって1個のパルスのレベルが算出され,この
レベルが次のパルスまで保持される。このようにして外
乱光の影響が除去される。
FIG. 20 is an enlarged view of one pulse shown in FIG. The signal level is sampled and held at a timing SH1 immediately before the rising edge of the pulse signal, at a timing SH3 immediately after the falling edge, and at an intermediate time point SH2 between the rising edge and the falling edge. These sampled and held levels are V1, V3, and V2, respectively. Using these levels, the level of one pulse is calculated according to the following equation, and this level is held until the next pulse. In this way, the influence of disturbance light is removed.

2V2−(V1+V3) …式(5) デュアルコム・フィルタ64は上述したサンプル・ホー
ルド,演算,および出力保持を行うものであり,その具
体的構成例が第18図に示されている。
2V2− (V1 + V3) Equation (5) The dual-comb filter 64 performs the above-described sample hold, operation, and output hold, and a specific configuration example is shown in FIG.

パルス発振回路63から発生するパルス信号は同期信号
としてタイミング発生回路87に与えられる。タイミング
発生回路87は上述したタイミングSH1,SH2,SH3を表わす
タイミング信号を発生し,サンプル・ホールド(S/H)
回路81,82,83に与える。差動増幅回路51の出力信号はS/
H回路81,82,83に入力し,それぞれのタイミングでサン
プル・ホールドされる。
The pulse signal generated from the pulse oscillation circuit 63 is supplied to the timing generation circuit 87 as a synchronization signal. The timing generation circuit 87 generates timing signals indicating the above-mentioned timings SH1, SH2, SH3, and performs sample and hold (S / H)
It is given to circuits 81, 82 and 83. The output signal of the differential amplifier circuit 51 is S /
The signals are input to the H circuits 81, 82, and 83, and are sampled and held at the respective timings.

S/H回路81,83の出力V1,V3は加算回路84で加算され,S/
H回路82の出力V2は2倍回路85で2倍される。減算回路8
6において,2倍回路85の出力から加算回路84の出力が減
算され,この減算結果が出力信号として出力される。こ
の出力信号は次のパルスについての演算が終了するまで
保持される。デュアルコム・フィルタ64の出力信号はト
ラッキングBPF52におよびトラッキングLPF55に与えられ
る。
The outputs V1 and V3 of the S / H circuits 81 and 83 are added by an adding circuit 84,
The output V2 of the H circuit 82 is doubled by the doubling circuit 85. Subtraction circuit 8
At 6, the output of the adder 84 is subtracted from the output of the doubling circuit 85, and the result of this subtraction is output as an output signal. This output signal is held until the calculation for the next pulse is completed. The output signal of dual comb filter 64 is provided to tracking BPF 52 and tracking LPF 55.

タイミング発生回路87をパルス発振回路63に設け,パ
ルス発振回路63からサンプル・ホールドのためのタイミ
ング信号をデュアルコム・フィルタ64に与えるようにし
てもよい。
The timing generation circuit 87 may be provided in the pulse oscillation circuit 63, and a timing signal for sample and hold may be supplied from the pulse oscillation circuit 63 to the dual comb filter 64.

上述の動作において,光源11,光検出器31A,31Bにおけ
る遅延時間および光の伝播時間は無視することができ
る。サンプル・ホールドのタイミングは上述の例に限ら
れない。少なくとも,パルスのピーク時点とパルスの立
上り前または立下り後の時点との2時点でサンプル・ホ
ールドされればよい。
In the above operation, the delay time and the light propagation time in the light source 11 and the photodetectors 31A and 31B can be ignored. The sample / hold timing is not limited to the above example. It is sufficient that the sample and hold are performed at least at two points, that is, the peak point of the pulse and the point before or after the pulse rises.

パルス発振回路63の発生するパルス信号の周波数fP
デュアルコム・フィルタ64の入力信号(差動増幅回路51
の出力信号)の最大周波数の2倍以上である必要があ
る。すなわち, fP≧2・μ・vmax …式(6) たとえば、μ=0.2(mm-1)(中心空間周波数),vmax
=100(Km/h)=2.78×104(mm/s)(最大対地速度)と
すると,fP≧11.1(KHz)となる。
The frequency f P of the pulse signal generated by the pulse oscillation circuit 63 is equal to the input signal (differential amplification circuit 51) of the dual comb filter 64.
Output signal) must be at least twice the maximum frequency. That is, f P ≧ 2 · μ · v max Equation (6) For example, μ = 0.2 (mm −1 ) (center spatial frequency), v max
Assuming that = 100 (Km / h) = 2.78 × 10 4 (mm / s) (maximum ground speed), f P ≥ 11.1 (KHz).

第17図において他の構成は第8図に示すものと同じで
ある。
The other configuration in FIG. 17 is the same as that shown in FIG.

(10)路面判別装置の電気的構成(その4) 第21図は信号処理回路のさらに他の例を示すものであ
る。第17図に示す信号処理回路と比較すると,パルス発
振回路63に代えて正弦波発振回路65が用いられ,APC回路
61Bによって光源11の投光光量が正弦波変調される。デ
ュアルコム・フィルタ64に代えてヘテロダイン復調(検
波)回路66が用いられ,差動増幅回路51の出力信号が復
調されて,トラッキングBPF52およびトラッキングLPF55
に与えられる。この構成によっても外乱光を除去し,S/N
比を向上させることができる。他の構成は第8図,第17
図に示すものと同じである。
(10) Electric Configuration of Road Surface Discrimination Device (Part 4) FIG. 21 shows still another example of the signal processing circuit. Compared with the signal processing circuit shown in FIG. 17, a sine wave oscillation circuit 65 is used instead of the pulse oscillation circuit 63, and the APC circuit
The projected light amount of the light source 11 is sinusoidally modulated by 61B. A heterodyne demodulation (detection) circuit 66 is used in place of the dual-comb filter 64, and the output signal of the differential amplifier circuit 51 is demodulated, and the tracking BPF 52 and the tracking LPF 55
Given to. This configuration also removes disturbance light and reduces S / N
The ratio can be improved. Other configurations are shown in Figs.
It is the same as that shown in the figure.

(11)路面判別装置の電気的構成(その5) 第22図は信号処理回路のさらに他の構成例を示すもの
である。
(11) Electrical Configuration of Road Surface Discrimination Device (Part 5) FIG. 22 shows still another configuration example of the signal processing circuit.

路面照明用光源11および正反射光用光源12の両方がパ
ルス駆動される。パルス発振回路63Aは位相の異なる2
種類の駆動パルス1および駆動パルス2を発生する。こ
れらの駆動パルス1および2に基づいてAPC回路61Aおよ
び62Aによってそれぞれ光源11および12が異なるタイミ
ングでパルス駆動される。
Both the road illumination light source 11 and the regular reflection light source 12 are pulse-driven. The pulse oscillation circuit 63A has two different phases.
A type of drive pulse 1 and drive pulse 2 are generated. Based on these drive pulses 1 and 2, the APC circuits 61A and 62A drive the light sources 11 and 12 at different timings, respectively.

差動増幅回路51の後段に接続されたデュアルコム・フ
ィルタ64に加えて,正反射光用検出器32の後段にもデュ
アルコム・フィルタ67が設けられている。デュアルコウ
・フィルタ67の出力信号が正反射光量Ddを表わす信号と
して判別回路60に与えられる。
In addition to the dual-comb filter 64 connected downstream of the differential amplifier circuit 51, a dual-comb filter 67 is also provided downstream of the specular reflection light detector 32. The output signal of the dual Ko filter 67 is given to the discrimination circuit 60 as a signal representing the regular reflection light amount Dd.

これらのデュアルコム・フィルタ64および67にはパル
ス発振回路63Aから駆動パルス1および2にそれぞれ同
期した同期信号が与えられる。
These dual-comb filters 64 and 67 receive synchronization signals synchronized with drive pulses 1 and 2 from pulse oscillation circuit 63A, respectively.

以上の構成により,光源11と12の投射光の波長がたと
え同じまたは近い値をもつものであっても,拡散反射光
と正反射光とを相互に分離して確実に検出することがで
きる。また,外乱光の影響も除去できる。
With the above configuration, even if the wavelengths of the projection lights of the light sources 11 and 12 have the same or similar values, the diffuse reflection light and the regular reflection light can be separated from each other and detected reliably. Also, the influence of disturbance light can be eliminated.

(12)路面判別装置の光学的構成(その2)および電気
的構成(その6) 第13図および第24図は路面判別装置の光学的構成の他
の例を示している。第1図から第3図に示すものと同一
物には同一符号を付し,説明を省略する。また,スリッ
ト板は符号22Aで,光学フィルタは符号23Aで,コリメー
ト・レンズは符号24Aでそれぞれ示されている。第24図
において,光源11,12,光検出器32は図示が省略されてい
る。
(12) Optical Configuration (No. 2) and Electrical Configuration (No. 6) of Road Surface Discrimination Device FIGS. 13 and 24 show another example of the optical configuration of the road surface determination device. The same components as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The slit plate is denoted by reference numeral 22A, the optical filter is denoted by reference numeral 23A, and the collimating lens is denoted by reference numeral 24A. In FIG. 24, the light sources 11, 12 and the photodetector 32 are not shown.

第25図は,第23図および第24図に示す光学的構成に適
した電気的構成(信号処理回路)を示している。この図
においても第8図に示すものと同一物には同一符号を付
し,重複説明を避ける。
FIG. 25 shows an electrical configuration (signal processing circuit) suitable for the optical configuration shown in FIGS. 23 and 24. Also in this figure, the same components as those shown in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be avoided.

光検出器31Aおよび31Bの出力信号の差動信号に基づい
て中心周波数成分強度Daが得られるのは第8図に示す構
成と同じである。光検出器31Aおよび31Bを含む受光光学
系(格子板25,プリズム・アレイ26,集光レンズ27および
鏡28を含む)を第1受光光学系とする。
The central frequency component intensity Da is obtained based on the differential signal of the output signals of the photodetectors 31A and 31B, as in the configuration shown in FIG. A light receiving optical system including the photodetectors 31A and 31B (including the grating plate 25, the prism array 26, the condenser lens 27, and the mirror 28) is defined as a first light receiving optical system.

低周波数成分強度Dbおよび拡散反射光量Dcをそれぞれ
表わす信号を得るために,もう一つの第2の受光光学系
が設けられている。この第2の受光光学系は,格子板4
5,集光レンズ47,光検出器41および鏡48から構成され
る。
Another second light receiving optical system is provided to obtain signals representing the low frequency component intensity Db and the diffuse reflected light amount Dc, respectively. The second light receiving optical system includes a grating plate 4
5. It is composed of a condenser lens 47, a photodetector 41 and a mirror 48.

路面照明用光源11,受光レンズ21,スリット板22A,光学
フィルタ23A,コリメート・レンズ24Aは第1および第2
の受光光学系に共通である。
The road illumination light source 11, the light receiving lens 21, the slit plate 22A, the optical filter 23A, and the collimating lens 24A are first and second.
Are common to the light receiving optical systems.

したがって,路面LDからの拡散反射光は第1の受光光
学系のみならず第2の受光光学系にも入射し,光検出器
41によって受光される。光検出器41の受光信号は増幅回
路42で増幅されたのちトラッキングLPF55およびLPF57に
与えられる。トラッキングLPF55の出力信号に基づいて
低周波数成分強度Dbを表わす信号が,LPF57から拡散反射
光量Dcを表わす信号がそれぞれ得られる。
Therefore, the diffuse reflected light from the road surface LD enters not only the first light receiving optical system but also the second light receiving optical system, and the light detector
Received by 41. The light receiving signal of the photodetector 41 is amplified by the amplifier circuit 42, and then applied to the tracking LPFs 55 and 57. A signal representing the low frequency component intensity Db is obtained based on the output signal of the tracking LPF 55, and a signal representing the diffuse reflection light amount Dc is obtained from the LPF 57.

2つの光検出器31Aおよび31Bの出力信号の差をとるこ
とによって上述したように中心周波数成分が約2倍に増
幅される。しかし,低周波数成分は差をとることによっ
て若干ながら相殺されることがある。より高いレベルの
低周波数成分を確保するために,もう一個の光検出器41
が設けられている。
By taking the difference between the output signals of the two photodetectors 31A and 31B, the center frequency component is amplified about twice as described above. However, low frequency components may be slightly offset by taking the difference. To ensure higher levels of low frequency components, another photodetector 41
Is provided.

要すれば第2の受光光学系に,抽出すべき低周波数成
分に相当する中心空間周波数をもつ空間フィルタを設け
てもよい。このとき,第2の受光光学系には2個の光検
出器を設け,これらの光検出器の出力信号を差動増幅回
路に与えることが好ましい。
If necessary, the second light receiving optical system may be provided with a spatial filter having a center spatial frequency corresponding to a low frequency component to be extracted. At this time, it is preferable that two photodetectors are provided in the second light receiving optical system, and output signals of these photodetectors are supplied to a differential amplifier circuit.

路面判別アルゴリズムには先に説明したすべてのもの
が用いられる。また,第16図,第17図,第21図および第
22図に示す変形例の考え方も第25図の回路に適用でき
る。
All the above-described ones are used for the road surface determination algorithm. In addition, FIG. 16, FIG. 17, FIG.
The concept of the modification shown in FIG. 22 can also be applied to the circuit in FIG.

(13)路面判別装置の光学的構成(その3)および電気
的構成(その7)ならびに路面判定アルゴリズム(その
5,その6,その7) 第26図は路面判別装置の光学的構成のさらに他の例を
示している。この光学的構成は第1図および第2図に示
すものと基本的に同じである。異なる点は次の通りであ
る。
(13) The optical configuration (part 3) and the electrical configuration (part 7) of the road surface determination device and the road surface determination algorithm (the
5, 6 and 7) FIG. 26 shows still another example of the optical configuration of the road surface identification device. This optical configuration is basically the same as that shown in FIG. 1 and FIG. The differences are as follows.

第1図および第2図(ならびに第3図)に示された正
反射光用光源12,正反射光用光検出器32および投光量モ
ニタで用検出器34が省略されている。代わりに,正反射
光用光源17が設けられている。
The regular reflection light source 12, the regular reflection light detector 32, and the projection light amount monitor 34 shown in FIGS. 1 and 2 (and FIG. 3) are omitted. Instead, a light source 17 for specular reflection light is provided.

この正反射光用光源17から路面LDに投射された光のう
ち,路面LDからの正反射光が受光レンズ21,スリット板2
2,光学フィルタ23,コリメート・レンズ24,格子板(スリ
ット・アレイ)25,プリズム・アレイ26および集光レン
ズ27を通って光検出器31A,31Bに入射するような配置
で,正反射光用光源17が設けられている。正反射光は路
面が湿潤または凍結の場合にその光量が多いので,光源
17は光源11ほど大光量のものではなくてもよい(光源を
構成する発光ダイオードの数は少なくともよい)。
Of the light projected from the regular reflection light source 17 to the road surface LD, the regular reflection light from the road surface LD is converted into the light receiving lens 21 and the slit plate 2.
2, Arranged so that it passes through the optical filter 23, collimating lens 24, grating plate (slit array) 25, prism array 26, and condenser lens 27 and enters the photodetectors 31A and 31B for specular reflection light. A light source 17 is provided. Since the amount of specularly reflected light is large when the road surface is wet or frozen,
The light source 17 does not need to be as large as the light source 11 (the number of light emitting diodes constituting the light source is at least good).

第27図は第26図に示す光学系に適した信号処理回路を
示している。この回路は,タミングの異なる2種類のパ
ルスで光源を駆動し,受光信号をデュアルコム・フィル
タで分離している点で第22図に示す構成と似ている。第
22図に示すものと同一物には同一符号を付して重複説明
を避け,異なる点についてのみ説明する。
FIG. 27 shows a signal processing circuit suitable for the optical system shown in FIG. This circuit is similar to the configuration shown in FIG. 22 in that the light source is driven by two types of pulses having different timings and the received light signal is separated by a dual-comb filter. No.
The same components as those shown in FIG. 22 are denoted by the same reference numerals to avoid repeated description, and only different points will be described.

タイミングの異なる2種類の駆動パルス1および2に
基づいて,APC回路61A,62Aにより,路面照明用光源11お
よび正反射光用光源17が交互にパルス駆動される。
On the basis of the two types of driving pulses 1 and 2 having different timings, the APC circuits 61A and 62A alternately pulse drive the light source 11 for road surface illumination and the light source 17 for regular reflection light.

路面LDからの拡散反射光と正反射光が光検出器31A,31
Bによって検出され,差動増幅回路51において両検出器3
1A,31Bの出力信号の差動出力が得られる。差動増幅回路
51の出力信号は2つデュアルコム・フィルタ64,67に与
えられる。
Diffuse reflected light and specular reflected light from the road surface LD are detected by the photodetectors 31A and 31.
B, and both detectors 3
The differential output of the output signals of 1A and 31B is obtained. Differential amplifier circuit
The output signal of 51 is supplied to two dual-comb filters 64 and 67.

デュアルコム・フィルタ64は光源11を駆動するパルス
に同期して動作し,拡散反射光に基づく信号を抽出す
る。デュアルコム・フィルタ64の出力信号に基づいて中
心周波数成分強度(拡散反射光)Daと低周波数成分強度
(拡散反射光)Dbをそれぞれ表わす信号が得られる。
The dual-comb filter 64 operates in synchronization with a pulse for driving the light source 11, and extracts a signal based on diffuse reflection light. Based on the output signal of the dual-comb filter 64, signals representing the center frequency component intensity (diffuse reflected light) Da and the low frequency component intensity (diffuse reflected light) Db are obtained.

デュアルコム・フィルタ67は光源17を駆動するパルス
に同期して動作し,正反射光に基づく信号を抽出する。
このフィルタ67の出力信号はトラッキングBFP68に与え
られる。トラッキングBPF68はトラッキングBFP52と同じ
ものであり,速度vを表わす電圧信号がフィードバック
されている。トラッキングBPF68の出力信号は振幅検出
回路69に与えられる。振幅検出回路69から,中心周波数
成分強度(正反射光)Dfを表わす信号が得られ,判別回
路60に与えられる。
The dual-comb filter 67 operates in synchronization with a pulse for driving the light source 17, and extracts a signal based on specularly reflected light.
The output signal of the filter 67 is provided to the tracking BFP 68. The tracking BPF 68 is the same as the tracking BFP 52, and a voltage signal representing the velocity v is fed back. The output signal of the tracking BPF 68 is provided to the amplitude detection circuit 69. From the amplitude detection circuit 69, a signal representing the center frequency component intensity (specular reflection light) Df is obtained and supplied to the discrimination circuit 60.

光源11と17とを異なる周波数の信号により変調し,差
動増幅器51の出力を変調周波数でそれぞれ復調すること
により拡散反射光に基づく信号と正反射光に基づく信号
とに分離することもできる。
By modulating the light sources 11 and 17 with signals of different frequencies, and demodulating the output of the differential amplifier 51 at the modulation frequency, it is also possible to separate the signal into a signal based on diffuse reflection light and a signal based on regular reflection light.

第28図,第29図および第30図はそれぞれ路面判別アル
ゴリズム(その5),(その6)および(その7)を表
わしている。これらは,第13図,第14図および第15図に
示すものと基本的に同じである。異なる点は次の一点で
ある。
FIG. 28, FIG. 29 and FIG. 30 show the road surface discrimination algorithm (part 5), (part 6) and (part 7), respectively. These are basically the same as those shown in FIG. 13, FIG. 14 and FIG. The difference is the following point.

すななち,第13図から第15図に示すアルゴリズムにお
いて用いられている正反射光量Ddが,中心周波数成分強
度(正反射光)Dfと中心周波数成分強度(拡散反射光)
Daとの比,Df/Daで置きかえられている。凍結または湿潤
状態においては正反射光量が多くなるのでこの比Df/Da
が増大する。したがって,適当なしきい値で比Df/Daを
弁別することにより,凍結または湿潤状態を判定するこ
とができる。
That is, the regular reflection light amount Dd used in the algorithm shown in FIGS. 13 to 15 is the center frequency component intensity (specular reflection light) Df and the center frequency component intensity (diffuse reflection light).
The ratio with Da is replaced by Df / Da. In a frozen or wet state, the amount of specular reflection increases, so this ratio Df / Da
Increase. Therefore, a frozen or wet state can be determined by discriminating the ratio Df / Da with an appropriate threshold value.

(14)路面判別装置の電気的構成(その8,その9,その1
0,その11,その12) 第31図は路面判別装置における簡略化された処理回路
の例(その8)を示すものである。ここでは,路面状態
を雪と砂利とに区別することを例にとって説明する。既
に説明したものと同一物には同一符号を付し重複説明を
避ける。
(14) Electrical configuration of road surface identification device (No. 8, No. 9, No. 1)
FIG. 31 shows an example (part 8) of a simplified processing circuit in a road surface identification device. Here, an example will be described in which the road surface condition is distinguished between snow and gravel. The same components as those already described are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be avoided.

トラッキングBPF52の出力信号には中心周波数成分が
含まれている。この出力信号は二値化回路81においてそ
の零レベルのしきい値レベルとして二値化され,カウン
タ82(カウンタAという)に入力する。
The output signal of the tracking BPF 52 contains a center frequency component. This output signal is binarized by the binarization circuit 81 as its zero-level threshold level, and input to a counter 82 (referred to as a counter A).

一方、差動増幅回路51の出力信号には中心周波数成分
のみならず低周波数成分が含まれている。第7図を参照
して説明したように,路面状態に応じて低周波数成分の
レベルは変わり,雪,砂利,アスファルトの順に高い。
この信号は二値化回路83でその零レベルをしきい値レベ
ルとして二値化され,カウンタ84(カウンタBという)
に入力する。
On the other hand, the output signal of the differential amplifier circuit 51 includes not only the center frequency component but also a low frequency component. As described with reference to FIG. 7, the level of the low-frequency component changes according to the road surface condition, and increases in the order of snow, gravel, and asphalt.
This signal is binarized by a binarization circuit 83 using the zero level as a threshold level, and a counter 84 (referred to as a counter B).
To enter.

第32図は路面が雪の場合について,第33図に路面が砂
利の場合についてのみそれぞれ,差動増幅回路51の出
力,二値化回路33の出力,トラッキングBPF52の出力お
よび2値化回路81の出力の波形が示されている。
FIG. 32 shows the output of the differential amplifier circuit 51, the output of the binarization circuit 33, the output of the tracking BPF 52, and the binarization circuit 81 only when the road is snowy and in FIG. 33 only when the road is gravel. The waveform of the output of FIG.

トラッキングBPF52の出力信号は主に中心周波数成分
によって構成されているので,路面状態にかかわらず,
カウンタAは一定時間の間にほぼ一定値(速度を一定と
する)を計数する。
Since the output signal of the tracking BPF 52 is mainly composed of the center frequency component, regardless of the road surface condition,
The counter A counts an almost constant value (constant speed) during a certain period of time.

これに対して,差動増幅回路51の出力信号には中心周
波数成分に加えて低周波成分が含まれている。路面が雪
の場合には低周波成分の振幅が大きいので,中心周波数
成分はこの低周波成分に重畳された形になっている。し
たがって,この信号を二値化した場合に形成されるパル
スの数は少なく,一定時間の間におけるカウンタBの計
数値は小さい。
On the other hand, the output signal of the differential amplifier circuit 51 contains a low frequency component in addition to the center frequency component. When the road surface is snowy, the amplitude of the low frequency component is large, so that the center frequency component is superimposed on the low frequency component. Therefore, the number of pulses formed when this signal is binarized is small, and the count value of the counter B during a certain time is small.

路面が砂利の場合には低周波成分の振幅が小さいか
ら,差動増幅回路51の出力信号を零レベルで二値化した
場合に形成されるパルス数は中心周波数成分を二値化し
た場合に得られるパルス数に近づく。カウンタBの一定
時間における計数値はカウンタAの計数値に近い値とな
る。
When the road surface is gravel, the amplitude of the low-frequency component is small. Therefore, when the output signal of the differential amplifier circuit 51 is binarized at zero level, the number of pulses formed when the center frequency component is binarized. Approach the number of pulses obtained. The count value of the counter B for a certain period of time is a value close to the count value of the counter A.

したがって,一定時間におけるカウンタAとBの計数
値を比較する(たとえば比をとる)ことにより,路面状
態が雪か砂利かを判別することができる。
Therefore, it is possible to determine whether the road surface condition is snow or gravel by comparing the count values of the counters A and B at a certain time (for example, taking a ratio).

タイミング回路86は一定時間ごとにカウンタA,Bをリ
セットし,入力パルスの計数を開始させる。判別回路85
はカウンタA,Bがリセットされる直前のカウンタA,Bの計
数値を読取り,その計数値の比により路面状態を判定す
る。
The timing circuit 86 resets the counters A and B at regular intervals and starts counting input pulses. Discrimination circuit 85
Reads the count values of the counters A and B immediately before the counters A and B are reset, and determines the road surface condition based on the ratio of the count values.

この考え方にしたがって,雪とアスファルトの区別,
アスファルトと砂利の区別,雪とアスファルトと砂利の
区別を行うことができる。
According to this concept, the distinction between snow and asphalt,
Can distinguish between asphalt and gravel, and distinguish between snow, asphalt and gravel.

上述したように,正反射光量,拡散反射光量,路面温
度等を考慮することにより,湿潤,凍結,雪等も判別す
ることができるのはいうまでもない。
As described above, it is needless to say that wetting, freezing, snow, and the like can be determined by considering the amount of specular reflection, the amount of diffuse reflection, the road surface temperature, and the like.

第34図は信号処理回路のさらに他の例(その9)を示
す,第31図に示す例では一定時間における2つのカウン
タA,Bの計数値の比を利用して路面を判別していた。第3
4図に示す回路では車両が一定距離走行するごとに判別
出力が得られる。
FIG. 34 shows still another example (No. 9) of the signal processing circuit. In the example shown in FIG. 31, the road surface is determined using the ratio of the count values of the two counters A and B in a certain time. . number 3
In the circuit shown in FIG. 4, a discrimination output is obtained every time the vehicle travels a certain distance.

すなわち,カウンタAの計数値があらかじめ定められ
た所定値に達したときのカウンタBの計数値が判別回路
85に読込まれる。判別回路85はカウンタBの計数値に基
づいて路面状態を判別する。判別回路85はカウンタAと
Bの計数値の比の演算を省略することができる。
That is, when the count value of the counter A reaches a predetermined value, the count value of the counter B is
Read to 85. The determination circuit 85 determines the road surface condition based on the count value of the counter B. The determination circuit 85 can omit the calculation of the ratio between the count values of the counters A and B.

カウンタAの計数値があらかじめ定められた所定値に
達すると,カウンタA,Bはリセットされ,再び計数を開
始する。
When the count value of the counter A reaches a predetermined value, the counters A and B are reset and start counting again.

たとえば空間フィルタによって選択される路面の中心
空間周波数を0.25(mm-1)とする(周期は4(mm))。
カウンタAに設定された所定値を250とする。この場合
には車両が4(mm)×250=1(m)進むごとに1回の
路面判別が行なわれる。
For example, the center spatial frequency of the road surface selected by the spatial filter is set to 0.25 (mm -1 ) (the period is 4 (mm)).
The predetermined value set in the counter A is 250. In this case, each time the vehicle advances 4 (mm) × 250 = 1 (m), one road surface determination is performed.

第31図に示す処理回路では一定時間におけるカウンタ
A,Bの計数値に基づいて路面状態が判定されているの
で,車両の走行速度が遅いといにはカウンタA,Bの計数
値が少なく,判別精度が充分でないときがありうる。第
34図に示す処理回路では車両の一定走行距離ごとに路面
判別が行なわれるので,走行速度が遅いときには応答時
間が長くなる。
In the processing circuit shown in FIG.
Since the road surface condition is determined based on the count values of A and B, when the running speed of the vehicle is low, the count values of the counters A and B may be small and the determination accuracy may not be sufficient. No.
In the processing circuit shown in FIG. 34, road surface discrimination is performed for each constant traveling distance of the vehicle, so that the response time becomes longer when the traveling speed is slow.

第35図に示す信号処理回路(その10)は第31図の処理
回路を改良したもので4組のカウンタAとB(カウンタ
A1とB1,A2とB2,A3とB3およびA4とB4)が設けられてい
る。第36図に示すように,タイミング制御回路86Aの制
御の下に,各組のカウンタA,Bが短い時間ごとにリセッ
ト/スタート制御される。たとえば,各組のカウンタA,
Bの計数時間を0.8秒とすると,0.2秒ごとに各組のカウン
タA,Bの計数動作が開始される。マルチプレクサ87,88は
0.2秒ごとにカウンタの組を切替えてその計数値を判別
回路85に与える。これにより路面の判別周期は0.2秒と
なる。路面の判別周期は短くても各組のカウンタの計数
時間は長い(0.8秒)ので判別精度の低下は生じない。
The signal processing circuit (No. 10) shown in FIG. 35 is an improvement of the processing circuit shown in FIG.
A1 and B1, A2 and B2, A3 and B3, and A4 and B4). As shown in FIG. 36, under the control of the timing control circuit 86A, each set of counters A and B is reset / started at short intervals. For example, each set of counters A,
Assuming that the counting time of B is 0.8 seconds, the counting operation of each set of counters A and B starts every 0.2 seconds. Multiplexers 87 and 88
The set of counters is switched every 0.2 seconds and the count value is given to the discriminating circuit 85. As a result, the road surface determination cycle is 0.2 seconds. Even if the road surface determination cycle is short, the counting time of each set of counters is long (0.8 seconds), so that the determination accuracy does not decrease.

第37図に示す信号処理回路(その11)は,第34図に示
す処理回路を改良したものである。
The signal processing circuit (No. 11) shown in FIG. 37 is an improvement of the processing circuit shown in FIG.

カウンタA1の計数値に応じて,各カウンタAとBの組
の計数が開始する。たとえばカウンタAに設定された計
数値を256とする。カウンタA1の計数値が0のとき,カ
ウンタA1とB1が計数を開始する。カウンタA1の計数値が
64,128および192のとき,カウンタA2とB2,カウンタA3と
B3およびカウンタA4とB4がそれぞれ計数を開始する。
According to the count value of the counter A1, counting of each set of the counters A and B starts. For example, the count value set in the counter A is 256. When the count value of the counter A1 is 0, the counters A1 and B1 start counting. Counter A1 counts
At 64, 128 and 192, the counters A2 and B2 and the counter A3
B3 and counters A4 and B4 each start counting.

カウンタA1の計数値が256に達したときにカウンタB1
の計数値がマルチプレクサ88を経て半別回路85に与えら
れる。同じように,カウンタA2,A3およびA4の計数値が
それぞれ256に達したときに,カウンタB2,B3およびB4の
計数値がマルチプレクサ88を経て判別回路85に入力す
る。
When the count value of counter A1 reaches 256, counter B1
Is supplied to the half circuit 85 through the multiplexer 88. Similarly, when the count values of the counters A2, A3, and A4 reach 256, respectively, the count values of the counters B2, B3, and B4 are input to the determination circuit 85 via the multiplexer 88.

カウンタAの設定計数値が同じでも,第34図の回路に
比べて,路面判別周期はカウンタ組数分の1になり,応
答速度が速くなる。
Even if the set count value of the counter A is the same, the road surface discrimination cycle becomes 1 / counter number of counters and the response speed becomes faster than the circuit of FIG.

第38図は信号処理回路に含まれる差動増幅回路,その
他の増幅回路の増幅率を路面判別結果に応じて制御する
例(その12)を示している。
FIG. 38 shows an example (part 12) in which the amplification factors of the differential amplifier circuit and other amplifier circuits included in the signal processing circuit are controlled according to the road surface determination result.

たとえば,路面が雪の場合には拡散反射光量が増大す
るので,受光回路が飽和することがありうる。このよう
な事態を防止するために,雪と判別したときには増幅回
路のゲインを下げる。
For example, when the road surface is snowy, the amount of diffusely reflected light increases, so that the light receiving circuit may be saturated. In order to prevent such a situation, the gain of the amplifier circuit is reduced when it is determined that snow has occurred.

差動増幅回路51には,雪以外の路面状態のときに有効
な増幅類を決定する回路(たとえばフィードバック抵
抗)91と,雪のときに利用されるより低い増幅率を与え
る回路92とがアナログ・スイッチ93,94をそれぞれ介し
て接続されている。判別回路85の路面判別結果に応じて
ゲイン制御回路96により,雪のときはアナログ・スイッ
チ94がオン,それ以外のときはアナログ・スイッチ93が
オンとなるように制御される。符号95で示されるのはイ
ンバータである。このようにして,受光回路の飽和を防
止することができる。
The differential amplifier circuit 51 includes a circuit (for example, a feedback resistor) 91 that determines an effective amplification type in a road surface state other than snow and a circuit 92 that provides a lower amplification factor used in snow. -They are connected via switches 93 and 94, respectively. The gain control circuit 96 controls the analog switch 94 to be turned on in the case of snow and the analog switch 93 to be turned on otherwise in accordance with the road surface discrimination result of the discrimination circuit 85. Reference numeral 95 denotes an inverter. Thus, saturation of the light receiving circuit can be prevented.

路面反射率に基づいてゲイン・コントロールすると,
塗装(ぺイント)された路面(反射率が高い)の場合に
はゲインが低下してしまう。塗装路面は反射率は高い
が,空間フィルタの光検出器の出力振幅はあまり大きく
ならない。第38図の回路によると,このような路面でも
誤ってゲインを下げることがない。
Gain control based on road surface reflectance
In the case of a painted (painted) road surface (high reflectivity), the gain will decrease. Although the painted road surface has a high reflectance, the output amplitude of the photodetector of the spatial filter does not become so large. According to the circuit of FIG. 38, the gain is not erroneously reduced even on such a road surface.

雪路の場合に,増幅回路のゲインを下げる代わりに,
光源11等の投光量を低下させてもよい。
On a snowy road, instead of lowering the gain of the amplifier circuit,
The light projection amount of the light source 11 and the like may be reduced.

(15)路面判別装置の応用例 第39図は路面判別結果に応じて運転者に必要な警告を
与える装置の例を示す。
(15) Application Example of Road Surface Discriminating Apparatus FIG. 39 shows an example of an apparatus for giving a necessary warning to a driver according to a result of the road surface discriminating.

車両に搭載された上述した構成をもつ路面判別装置10
0によって砂や砂利,または雪もしくは凍結が検出され
たとき,スリップの可能性が高いことを運転者に告知す
る警報装置102が自動車に装備されている。路面判別装
置100の路面判別結果はABS(アンチロックブレーキシス
テム)用ECU(Electronic Control Unit)101に与えら
れる。ECU101がスリップの可能性が高いと判断したとき
(上述の雪,凍結など)ECU101は警報装置102に信号を
出力して,その旨を運転者に告知する。この警報は,音
声出力,画面表示または表示灯点灯等により実現されよ
う。
Road surface discriminating device 10 having the above-described configuration mounted on a vehicle
When sand or gravel, or snow or freezing is detected by 0, the vehicle is equipped with an alarm device 102 that notifies the driver that the possibility of slip is high. The road surface discrimination result of the road surface discrimination device 100 is given to an ECU (Electronic Control Unit) 101 for an ABS (anti-lock brake system). When the ECU 101 determines that there is a high possibility of slipping (such as the above-mentioned snow and freezing), the ECU 101 outputs a signal to the alarm device 102 to notify the driver of the signal. This alarm may be realized by audio output, screen display, or indicator lamp lighting.

第40図は速度と路面判別結果を出力する路面判別装置
を備えたABSの構成を示す。
FIG. 40 shows a configuration of an ABS provided with a road surface discriminating device that outputs a speed and a road surface discrimination result.

路面判別装置100の出力(対地速度vと路面判別結
果)と車輪回転速度センサ103の出力(車輪速度vW)は,
ECU101に与えられる。
The output of the road surface determination device 100 (the ground speed v and the road surface determination result) and the output of the wheel rotation speed sensor 103 (wheel speed v W )
Provided to the ECU 101.

車輪回転速度センサ103は,自動車のタイヤに取り付
けられ,周囲に多数の磁極歯をもつロータ104と,ロー
タ104の回転速度に比例した周波数のパルス信号を出力
する電磁ピックアップ方式センサ105とから構成されて
いる。センサ105の出力パルスの周波数が車輪速度vW
表わす。
The wheel rotation speed sensor 103 is mounted on a tire of an automobile, and includes a rotor 104 having a number of magnetic pole teeth around the rotor 104 and an electromagnetic pickup type sensor 105 for outputting a pulse signal having a frequency proportional to the rotation speed of the rotor 104. ing. The frequency of the pulse output from the sensor 105 represents the wheel speed v W.

ECU101は,入力する対地速度vと車輪速度vWとから次
式にしたがって,スリップ率λを算出する。
ECU101 is according to the following equation from the ground speed v and wheel speed v W to enter, to calculate a slip ratio lambda.

λ=(v−vW)/v …式(7) ECU101はまた,第41図に示すような路面状態に応じた
最適スリップ率λを記憶したテーブルを有している。
このテーブルは予備実験によって作成される。
λ = (v−v W ) / v Equation (7) The ECU 101 also has a table storing the optimum slip ratio λ m according to the road surface condition as shown in FIG.
This table is created by preliminary experiments.

ECU101は路面判別結果に応じた最適スリップ率λ
テーブルから読出し,演算されたスリップ率λと最適ス
リップ率λとが一致するようにブレーキ圧制御信号を
出力する。このブレーキ制御は好ましくはフィードバッ
ク制御により行なわれる。
ECU101 outputs a braking pressure control signal to read out the optimum slip ratio lambda m corresponding to the road surface judgment result from the table, the calculated slip ratio lambda and the optimum slip ratio lambda m matches. This brake control is preferably performed by feedback control.

第42図は上述のABSを備えた自動車を示す。対地速度
検出機能をもつ路面判別装置100の出力信号と車輪回転
速度センサ103の出力信号に基づいて上述の処理を行う
ことにより,タイヤがロックすることなく,各路面にお
ける移動距離を最短にするABSが構築される。
FIG. 42 shows an automobile equipped with the above-mentioned ABS. By performing the above-described processing based on the output signal of the road surface identification device 100 having a ground speed detection function and the output signal of the wheel rotation speed sensor 103, the ABS can minimize the moving distance on each road surface without locking the tires. Is constructed.

また,自動車が停止する直前の路面判別結果を記憶す
ることにより,発進時にタイヤ・スリップを生じないよ
う,アクセルを制御するトラクション・コントロール・
システム(TCL)を構築することができる。TCLでは,路
面の種類ごとの最適エンジン回転数を記憶したテーブル
があらかじめ作成されている。自動車が停止する直前に
記憶された路面判別結果にしたがってECU101がこのテー
ブルを参照し,路面状態に応じた最適エンジン回転数に
なるようにアクセルが制御される。
Also, by storing the road surface determination result immediately before the vehicle stops, the traction control system controls the accelerator to prevent tire slip when starting.
A system (TCL) can be built. In TCL, a table storing the optimum engine speed for each type of road surface is created in advance. The ECU 101 refers to this table according to the road surface determination result stored immediately before the vehicle stops, and controls the accelerator so that the optimum engine speed according to the road surface condition is obtained.

正常に発進したかどうかをECU101は対地速度に基づい
て判断する。タイヤがスリップしている場合にはECU101
はエンジン回転数を下げるよう制御する。
The ECU 101 determines whether the vehicle has started normally based on the ground speed. ECU101 if tires are slipping
Controls to reduce the engine speed.

第43図は,路面判別装置を備えたサスペンション制御
装置を,第44図はサスペンション制御の主要部であるシ
ョック・アブゾーバの断面図を示す。
FIG. 43 shows a suspension control device provided with a road surface identification device, and FIG. 44 shows a cross-sectional view of a shock absorber which is a main part of suspension control.

路面判別装置100から路面判別結果と対地速度vとがE
CU101に与えられる。ECU101から制御信号がショック・
アブゾーバ106に与えられる。
The road surface determination result from the road surface determination device 100 and the ground speed v are E
Provided to CU101. The control signal from the ECU 101
Absorber 106 is given.

路面状況にかかわらず自動車の操縦性,安定性,乗り
心地を確保するためには路面状態に応じてサスペンショ
ンのいわゆる「固さ」を制御する必要がある。たとえば
路面のうねりが大きい砂利路,砂路ではサスペンション
を柔らかめに,またアスファルトやコンクリート路では
固めにするのがよい。
Regardless of the road surface condition, it is necessary to control the so-called "hardness" of the suspension according to the road surface condition in order to ensure the maneuverability, stability, and riding comfort of the vehicle. For example, it is better to make the suspension softer for gravel roads and sandy roads with large undulation, and to make the suspension harder for asphalt or concrete roads.

このような機能は,路面判別結果に応じてショック・
アブゾーバ内の電磁バルブの開度を次に説明するように
制御することによって実現される。
Such a function can be used in response to a shock
This is realized by controlling the opening of the electromagnetic valve in the absorber as described below.

第44図を参照して,自動車のシャーシに固定されたピ
ストン115はシャーシの振動に伴ない,自動車のフレー
ムに固定されたシリンダ111内を上下に移動する。ピス
トン115が移動すると,液体室112A,112Bに充填された液
体(油)が電磁バルブ116の通路を通って液体室112A,11
2B間を移動する。電磁バルブ116はECU101からの制御信
号によって駆動制御される。その結果,電磁バルブ116
における液体通路面積が変化するので,振動の減衰力制
御が可能となる。
Referring to FIG. 44, piston 115 fixed to the chassis of the vehicle moves up and down in cylinder 111 fixed to the frame of the vehicle with the vibration of the chassis. When the piston 115 moves, the liquid (oil) filled in the liquid chambers 112A and 112B passes through the passage of the electromagnetic valve 116 and the liquid chambers 112A and 11B.
Move between 2B. The electromagnetic valve 116 is driven and controlled by a control signal from the ECU 101. As a result, the electromagnetic valve 116
Since the area of the liquid passage at the time changes, it becomes possible to control the vibration damping force.

路面判別装置100が砂利または砂の路面と判別したと
きは電磁バルブ116を大きく開いてサスペンションを柔
らかくし,路面がアスファルトまたはコンクリートであ
ると判別したときは電磁バルブ116を小さく開いてサス
ペンションを固くする。
When the road surface determination device 100 determines that the road surface is gravel or sand, the electromagnetic valve 116 is widely opened to soften the suspension, and when the road surface is determined to be asphalt or concrete, the electromagnetic valve 116 is opened small to harden the suspension. .

フリーピストン114および気体室113は液体室112A,112
Bの容積変化の差を吸収するためのものである。電磁バ
ルブ116の開閉の制御には路面判別結果のみならず,速
度vを用いてもよい。たとえば高速走行時には路面のわ
ずかな凹凸であっても受ける衝撃が大きくなるのでサス
ペンションが柔らかくなるよう制御すればよい。
The free piston 114 and the gas chamber 113 are liquid chambers 112A and 112.
This is to absorb the difference in volume change of B. For controlling the opening and closing of the electromagnetic valve 116, not only the road surface discrimination result but also the speed v may be used. For example, when the vehicle is traveling at high speed, even if the road surface is slightly uneven, the impact received is large, so that the suspension may be controlled to be soft.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 泰誠 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−196402(JP,A) 特開 昭59−126230(JP,A) 特開 昭61−283871(JP,A) 特開 平5−52857(JP,A) 特開 平5−52858(JP,A) 実開 平1−168347(JP,U) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasushi Sakai 10 Okado Dodocho, Ukyo-ku, Kyoto-shi, Kyoto Omron Corporation (56) References JP-A-59-196402 (JP, A) JP-A-59 JP-A-126230 (JP, A) JP-A-61-283871 (JP, A) JP-A-5-52857 (JP, A) JP-A-5-52858 (JP, A) JP-A-1-168347 (JP, U) )

Claims (44)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】路面に向けて光を照射する第1の光源, 第1の空間フィルタ手段と第1の受光手段とを備え,上
記第1の光源の投射光の路面からの反射光を上記第1の
空間フィルタ手段を通して第1の受光手段により受光
し,受光した反射光を表わす電気信号を出力する第1の
空間フィルタ受光光学系, 第2の受光手段を備え,上記第1の光源の投射光の路面
からの反射光を上記第2の受光手段により受光し,受光
した反射光を表わす電気信号を出力する第2の受光光学
系, 上記第1の空間フィルタ受光光学系から出力される電気
信号から,上記第1の空間フィルタ手段の空間周波数に
相当する中心周波数成分の強度を検出する第1の信号処
理回路, 上記第2の受光光学系から出力される電気信号から,上
記第1の空間フィルタ手段の空間周波数よりも低い空間
周波数に相当する低周波数成分の強度を検出する第2の
信号処理回路,および 上記第1の信号処理回路によって検出された中心周波数
成分強度と上記第2の信号処理回路によって検出された
低周波数成分強度とに基づいて路面状態を判別する判別
手段, を備えた路面判別装置。
A first light source for irradiating light toward a road surface; a first spatial filter means; and a first light receiving means, and the light reflected by the first light source from the road surface is reflected by the first light source. A first spatial filter light receiving optical system that receives light by the first light receiving means through the first spatial filter means and outputs an electrical signal representing the received reflected light; and a second light receiving means. A second light receiving optical system for receiving the reflected light of the projection light from the road surface by the second light receiving means, and outputting an electric signal representing the received reflected light; and outputting the electric signal from the first spatial filter light receiving optical system. A first signal processing circuit for detecting the intensity of a center frequency component corresponding to the spatial frequency of the first spatial filter means from the electric signal; the first signal processing circuit detecting the electric signal output from the second light receiving optical system; Of the spatial filter means A second signal processing circuit for detecting the intensity of a low frequency component corresponding to a spatial frequency lower than the wave number; and a center frequency component intensity detected by the first signal processing circuit and detected by the second signal processing circuit. A determination unit configured to determine a road surface state based on the obtained low-frequency component intensity.
【請求項2】上記第2の受光光学系が上記第1の空間フ
ィルタ受光光学系に含まれ,上記第2の受光手段が上記
第1の受光手段であり, 上記第1の受光手段から出力される電気信号が上記第1
の信号処理回路および第2の信号処理回路に与えられ
る,請求の範囲第1項に記載の路面判別装置。
2. The optical receiving system according to claim 1, wherein said second light receiving optical system is included in said first spatial filter light receiving optical system, said second light receiving means is said first light receiving means, and an output from said first light receiving means is provided. The electric signal to be transmitted is the first
The road surface determination device according to claim 1, which is provided to a signal processing circuit and a second signal processing circuit.
【請求項3】上記第2の受光光学系の一部が上記第1の
空間フィルタ受光光学系に含まれ,上記第2の受光手段
は上記第1の空間フィルタ手段を通らない反射光を受光
するものである,請求の範囲第1項に記載の路面判別装
置。
3. A part of said second light receiving optical system is included in said first spatial filter light receiving optical system, and said second light receiving means receives reflected light which does not pass through said first spatial filter means. The road surface identification device according to claim 1, wherein the road surface identification device performs the operation.
【請求項4】上記第2の受光光学系が上記第1の空間フ
ィルタ手段の空間周波数よりも低い空間周波数をもつ第
2の空間フィルタを備え,上記第2の受光手段は上記第
2の空間フィルタを通して反射光を受光するものであ
る,請求の範囲第1項に記載の路面判別装置。
4. The second light receiving optical system includes a second spatial filter having a spatial frequency lower than a spatial frequency of the first spatial filter means, and the second light receiving means includes a second spatial filter. The road surface determining device according to claim 1, wherein the device receives reflected light through a filter.
【請求項5】上記判別手段によって判別される路面状態
が雪,砂利およびアスファルトのうちの少なくとも一つ
である,請求の範囲第1項から第4項のいずれかの一項
に記載の路面判別装置。
5. The road surface determination according to claim 1, wherein the road surface state determined by the determination means is at least one of snow, gravel, and asphalt. apparatus.
【請求項6】上記第1の光源,第1の空間フィルタ受光
光学系および第2の受光光学系が,上記第1および第2
の受光手段が路面からの拡散反射光を受光するように配
置されている,請求の範囲第1項から第4項のいずれか
一項に記載の路面判別装置。
6. The first light source, the first spatial filter light receiving optical system, and the second light receiving optical system,
The road surface discriminating apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein said light receiving means is arranged to receive diffusely reflected light from the road surface.
【請求項7】路面に向けて光を投射する第2の光源,お
よび第3の受光素子を含む第3の受光光学系を備え,こ
れらの第2の光源と第3の受光光学系が,上記第3の受
光素子が上記第2の光源の投射光の路面からの正反射光
を受光するように配置されており, 上記判別手段が上記第3の受光素子の出力信号に基づい
て,路面の湿潤状態を判別する, 請求の範囲第1項から第6項のいずれか一項に記載の路
面判別装置。
7. A third light receiving optical system including a second light source for projecting light toward a road surface, and a third light receiving element, wherein the second light source and the third light receiving optical system include: The third light receiving element is arranged so as to receive regular reflection light of the projection light of the second light source from the road surface, and the discriminating means is provided on the road surface based on an output signal of the third light receiving element. The road surface determining device according to any one of claims 1 to 6, wherein the wet state is determined.
【請求項8】上記第2の光源の投射光の光量を検出する
光量検出器をさらに備え, 上記判別手段は,上記第3の受光素子の出力信号を上記
光量検出器によって検出された光量で規格化することに
より得られた値に基づいて,路面の湿潤状態を判別する
ものである, 請求の範囲第7項に記載の路面判別装置。
8. A light amount detector for detecting a light amount of the projection light of the second light source, wherein the determination means detects an output signal of the third light receiving element by a light amount detected by the light amount detector. The road surface determining apparatus according to claim 7, wherein the wet state of the road surface is determined based on a value obtained by normalization.
【請求項9】上記第3の受光光学系が上記第1の空間フ
ィルタ受光光学系に含まれており,上記第3の受光素子
が上記1の受光素子である,請求の範囲第7項に記載の
路面判別装置。
9. The method according to claim 7, wherein said third light receiving optical system is included in said first spatial filter light receiving optical system, and said third light receiving element is said first light receiving element. The road surface discriminating device according to the above.
【請求項10】上記第1の受光素子の出力信号を,上記
第1の光源の投射光に起因する第1の信号成分と,上記
第2の光源の投射光に起因する第2の信号成分とに分離
する分離手段, 上記分離手段によって分離された上記第1の信号成分か
ら拡散光中心周波数成分強度を検出する上記第1の信号
処理回路,および 上記分離手段によって分離された上記第2の信号成分か
ら正反射光中心周波数成分強度を検出する第3の信号処
理回路を備え, 上記判別手段は上記正反射光中心周波数成分強度と拡散
光中心周波数成分強度との比に基づいて,路面の湿潤状
態を判別するものである, 請求の範囲第9項に記載の路面判別装置。
10. An output signal of the first light receiving element is divided into a first signal component caused by light projected by the first light source and a second signal component caused by light projected by the second light source. A first signal processing circuit for detecting the intensity of a diffused light center frequency component from the first signal component separated by the separating device; and the second signal processing circuit separated by the separating device. A third signal processing circuit for detecting the intensity of the central frequency component of the specular reflected light from the signal component; The road surface determination device according to claim 9, which determines a wet state.
【請求項11】上記第1の光源と第2の光源を,位相の
異なる信号または周波数の異なる信号に基づいてそれぞ
れ駆動する駆動回路,および 位相の異なる信号または周波数の異なる信号によって変
調された信号をそれぞれ復調する復調回路である上記分
離手段, を備えた請求の範囲第10項に記載の路面判別装置。
11. A driving circuit for driving the first light source and the second light source based on signals having different phases or signals having different frequencies, respectively, and a signal modulated by a signal having a different phase or a signal having a different frequency. 11. The road surface discriminating apparatus according to claim 10, further comprising: the separation unit, which is a demodulation circuit that demodulates the road surface.
【請求項12】路面温度または気温を測定する温度セン
サを備え, 上記判別手段は湿潤と判別したときに,上記温度センサ
によって検出された温度が所定値以下の場合には凍結と
判定する, 請求の範囲第7項に記載の路面判別装置。
12. A temperature sensor for measuring a road surface temperature or an air temperature, wherein said judging means judges that the temperature is lower than a predetermined value when the temperature detected by said temperature sensor is equal to or lower than a predetermined value. The road surface identification device according to item 7, wherein
【請求項13】上記第1の受光素子または第2の受光素
子の出力信号から極低周波の拡散光成分を検出する第4
の信号処理回路を備え, 上記判別手段は上記第4の信号処理回路によって検出さ
れた拡散光成分が所定値を超えた場合に雪と判定する, 請求の範囲第1項から第6項に記載の路面判別装置。
13. A fourth detecting means for detecting an extremely low frequency diffuse light component from an output signal of said first light receiving element or said second light receiving element.
7. The signal processing circuit according to claim 1, further comprising a signal processing circuit, wherein the determining means determines that the snow is present when the diffused light component detected by the fourth signal processing circuit exceeds a predetermined value. Road surface identification device.
【請求項14】上記第1の光源が, 複数の発光素子と, 上記発光素子に対応してその前方に配置された複数のレ
ンズを備え, 上記発光素子の光軸と,それに対応するレンズの光軸と
がずれている, 請求の範囲第1項に記載の路面判別装置。
14. The first light source includes a plurality of light emitting elements, and a plurality of lenses disposed in front of the light emitting elements corresponding to the light emitting elements. The road surface determination device according to claim 1, wherein the road surface is deviated from an optical axis.
【請求項15】上記第1の信号処理回路がトラッキング
・バンド・パス・フィルタを含み,このトラッキング・
バンド・パス・フィルタは対地速度を表わす信号を出力
し,かつ速度信号に基づいて通過帯域が制御される, 請求の範囲第1項に記載の路面判別装置。
15. The first signal processing circuit includes a tracking band pass filter.
The road surface discriminating apparatus according to claim 1, wherein the band pass filter outputs a signal representing a ground speed, and a pass band is controlled based on the speed signal.
【請求項16】上記第2の信号処理回路が上記速度信号
に基づいて遮断周波数が制御されるトラッキング・ロウ
・パス・フィルタを含む,請求の範囲第15項に記載の路
面判別装置。
16. A road surface discriminating apparatus according to claim 15, wherein said second signal processing circuit includes a tracking low pass filter whose cutoff frequency is controlled based on said speed signal.
【請求項17】上記第1の光源を時間的に変化する信号
に基づいて駆動する駆動回路,および 上記第1および第2の受光手段の出力信号を復調する復
調回路, をさらに備えた請求の範囲第1項から第4項に記載の路
面判別装置。
17. A driving circuit for driving the first light source based on a time-varying signal, and a demodulation circuit for demodulating output signals of the first and second light receiving means. The road surface determination device according to any one of the first to fourth ranges.
【請求項18】上記第1の光源と第2の光源を,位相の
異なる信号または周波数の異なる信号に基づいてそれぞ
れ駆動する駆動回路,および 上記第1および第2の受光手段の出力信号,ならびに第
3の受光手段の出力信号をそれぞれ復調する復調回路, を備えた請求の範囲第7項に記載の路面判別装置。
18. A drive circuit for driving the first light source and the second light source based on signals having different phases or signals having different frequencies, output signals of the first and second light receiving means, and The road surface identification device according to claim 7, further comprising: a demodulation circuit that demodulates an output signal of the third light receiving unit.
【請求項19】路面に向けて光を投射する光源, 上記光源の投射光の路面からの拡散反射光を空間フィル
タを通して受光し,受光した反射光を表わす電気信号を
出力する空間フィルタ受光光学系, 上記空間フィルタ受光光学系から出力される電気信号か
ら,上記空間フィルタの空間周波数に相当する中心周波
数成分の強度を検出する第1の信号処理回路, 上記空間フィルタ受光光学系から出力される電気信号か
ら,上記空間フィルタの空間周波数よりも低い空間周波
数に相当する低周波数成分の強度を検出する第2の信号
処理回路,および 上記第1の信号処理回路によって検出された中心周波数
成分強度と上記第2の信号処理回路によって検出された
低周波数成分強度とに基づいて路面状態を判別する判別
手段, を備えた路面判別装置。
19. A light source for projecting light toward a road surface, a spatial filter light receiving optical system for receiving diffusely reflected light from the road surface of the light emitted from the light source through a spatial filter and outputting an electric signal representing the received reflected light. A first signal processing circuit for detecting an intensity of a center frequency component corresponding to a spatial frequency of the spatial filter from an electric signal output from the spatial filter light receiving optical system; A second signal processing circuit for detecting, from the signal, the intensity of a low frequency component corresponding to a spatial frequency lower than the spatial frequency of the spatial filter; and a center frequency component intensity detected by the first signal processing circuit and A road surface determining device that determines a road surface state based on the low-frequency component intensity detected by the second signal processing circuit.
【請求項20】上記判別手段によって判別される路面状
態が雪,砂利およびアスファルトのうちの少なくとも一
つである,請求の範囲第19項に記載の路面判別装置。
20. The road surface determining apparatus according to claim 19, wherein the road surface state determined by said determining means is at least one of snow, gravel, and asphalt.
【請求項21】路面に向けて光を投射する第2の光源,
および第2の受光素子を含む第2の受光光学系を備え,
これらの第2の光源と第2の受光光学系が,上記第2の
受光素子が上記第2の光源の投射光の路面からの正反射
光を受光するように配置されており, 上記判別手段が上記第2の受光素子の出力信号に基づい
て,路面の湿潤状態を判別する, 請求の範囲第19項または第20項に記載の路面判別手装
置。
21. A second light source for projecting light toward a road surface,
And a second light receiving optical system including a second light receiving element,
The second light source and the second light receiving optical system are arranged such that the second light receiving element receives regular reflection light of the projection light of the second light source from the road surface, 21. The road surface discriminating device according to claim 19, wherein the device judges a wet state of the road surface based on an output signal of the second light receiving element.
【請求項22】路面温度または気温を測定する温度セン
サを備え, 上記判別手段は湿潤と判別したときに,上記温度センサ
によって検出された温度が所定値以下の場合には凍結と
判定する, 請求の範囲第21項に記載の路面判別装置。
22. A temperature sensor for measuring a road surface temperature or an air temperature, wherein said judging means judges as freezing when the temperature detected by said temperature sensor is lower than a predetermined value when judging as wet. 22. The road surface identification device according to item 21.
【請求項23】路面に向けて光を投射する光源, 上記光源の投射光の路面からの拡散反射光を空間フィル
タを通して受光し,受光した反射光を表わす電気信号を
出力する空間フィルタ受光光学系, 上記空間フィルタ受光光学系から出力される電気信号か
ら,上記空間フィルタの空間周波数に相当する中心周波
数成分を検出する信号処理回路, 上記信号処理回路から出力される中心周波数成分のゼロ
クロス・ポイントを計数する第1のカウンタ手段, 上記空間フィルタ受光光学系から出力される電気信号の
ゼロクロス・ボイントを計数する第2のカウンタ手段,
および 上記第1のカウンタ手段の計数値と第2のカウンタ手段
の計数値とに基づいて路面状態を判別する判別手段, を備えた路面判別装置。
23. A light source for projecting light toward a road surface, a spatial filter light receiving optical system for receiving, through a spatial filter, diffusely reflected light of the projected light of the light source from the road surface and outputting an electric signal representing the received reflected light. A signal processing circuit for detecting a center frequency component corresponding to a spatial frequency of the spatial filter from an electric signal output from the spatial filter light receiving optical system; and a zero cross point of the central frequency component output from the signal processing circuit. First counter means for counting; second counter means for counting a zero-cross point of an electric signal output from the spatial filter light receiving optical system;
And a determining means for determining a road surface state based on the count value of the first counter means and the count value of the second counter means.
【請求項24】上記判別手段によって判別される路面状
態が雪,砂利およびアスファルトのうちの少なくとも一
つである,請求の範囲第23項に記載の路面判別装置。
24. The road surface determining apparatus according to claim 23, wherein the road surface state determined by said determining means is at least one of snow, gravel, and asphalt.
【請求項25】所定時間ごとに,上記判別手段が判別を
行い,上記第1および第2のカウンタ手段は計数動作を
開始する, 請求の範囲第23項に記載の路面判別装置。
25. The road surface discriminating apparatus according to claim 23, wherein said discriminating means makes a discrimination at predetermined time intervals, and said first and second counter means start counting operation.
【請求項26】上記第1のカウンタ手段の計数値が所定
数に達するごとに,上記判別手段が判別を行い,上記第
1および第2のカウンタ手段は計数動作を開始する, 請求の範囲第23項に記載の路面判別装置。
26. Each time the count value of the first counter means reaches a predetermined number, the determination means makes a determination, and the first and second counter means start a counting operation. The road surface identification device according to paragraph 23.
【請求項27】上記第1のカウンタ手段と第2のカウン
タ手段の対が複数対設けられ,上記第1および第2のカ
ウンタ手段の計数動作開始時点が対ごとに異なってい
る, 請求の範囲第23項から第26項のいずれか一項に記載の路
面判別装置。
27. A plurality of pairs of said first counter means and second counter means are provided, and the counting start time of said first and second counter means is different for each pair. 27. The road surface identification device according to any one of paragraphs 23 to 26.
【請求項28】路面に向けて光を投射する第2の光源,
および第2の受光素子を含む第2の受光光学系を備え,
これらの第2の光源と第2の受光光学系が,上記第2の
受光素子が上記第2の光源の投射光の路面からの正反射
光を受光するように配置されており, 上記判別手段が上記第2の受光素子の出力信号に基づい
て,路面の湿潤状態を判別する, 請求の範囲第23項から第27項のいずれか一項に記載の路
面判別装置。
28. A second light source for projecting light toward a road surface,
And a second light receiving optical system including a second light receiving element,
The second light source and the second light receiving optical system are arranged such that the second light receiving element receives regular reflection light of the projection light of the second light source from the road surface, 28. The road surface determining device according to claim 23, wherein the device determines a wet state of the road surface based on an output signal of the second light receiving element.
【請求項29】路面温度または気温を測定する温度セン
サを備え, 上記判別手段は湿潤と判別したときに,上記温度センサ
によって検出された温度が所定値以下の場合には凍結と
判定する, 請求の範囲第28項に記載の路面判別装置。
29. A temperature sensor for measuring a road surface temperature or an air temperature, wherein said judging means judges as freezing when the temperature detected by said temperature sensor is equal to or lower than a predetermined value when judging as wet. 29. The road surface identification device according to item 28.
【請求項30】受光信号を含む電気信号の増幅回路と, 上記判別手段の判別結果に応じて上記増幅回路の増幅率
を制御する手段と, を備えた請求の範囲第1項から第29項のいずれか一項に
記載の路面判別装置。
30. An amplifier circuit for an electric signal including a light receiving signal, and means for controlling an amplification factor of the amplifier circuit in accordance with a result of the discrimination by the discriminating means. The road surface determination device according to any one of claims 1 to 4.
【請求項31】上記第1または第2の光源の投光量を,
上記判別手段の判別結果に応じて変化させる制御手段を
備えた,請求の範囲第1項から第29項のいずれか一項に
記載の路面判別装置。
31. The projection light amount of the first or second light source is
30. The road surface discriminating apparatus according to claim 1, further comprising control means for changing the value in accordance with a result of the discrimination by said discriminating means.
【請求項32】物体表面に向けて光を投射する第1の光
源, 第1の空間フィルタ手段と第1の受光手段とを備え,上
記第1の光源の投射光の物体表面からの反射光を上記第
1の空間フィルタ手段を通して第1の受光手段により受
光し,受光した反射光を表わす電気信号を出力する第1
の空間フィルタ受光光学系, 第2の受光手段を備え,上記第1の光源の投射光の物体
表面からの反射光を上記第2の受光手段により受光し,
受光した反射光を表わす電気信号を出力する第2の受光
光学系, 上記第1の空間フィルタ受光光学系から出力される電気
信号から,上記第1の空間フィルタ手段の空間周波数に
相当する中心周波数成分の強度を検出する第1の信号処
理回路, 上記第2の受光光学系から出力される電気信号から,上
記第1の空間フィルタ手段の空間周波数よりも低いまた
は高い空間周波数に相当する第2の周波数成分の強度を
検出する第2の信号処理回路,および 上記第1の信号処理回路によって検出された中心周波数
成分強度と上記第2の信号処理回路によって検出された
第2の周波数成分強度とに基づいて物体表面状態を判別
する判別手段, を備えた物体判別装置。
32. A light source for projecting light toward the surface of an object, comprising: a first spatial filter means; and a first light receiving means, wherein reflected light of the light projected from the first light source from the object surface is provided. Is received by the first light receiving means through the first spatial filter means, and an electric signal representing the received reflected light is output.
A spatial filter light receiving optical system, and a second light receiving means, wherein the reflected light from the object surface of the projection light of the first light source is received by the second light receiving means,
A second light receiving optical system for outputting an electric signal representing the received reflected light, a center frequency corresponding to a spatial frequency of the first spatial filter means from an electric signal output from the first spatial filter light receiving optical system; A first signal processing circuit for detecting the intensity of the component; a second signal corresponding to a spatial frequency lower or higher than the spatial frequency of the first spatial filter means, based on the electric signal output from the second light receiving optical system. A second signal processing circuit for detecting the intensity of the frequency component, and a center frequency component intensity detected by the first signal processing circuit and a second frequency component intensity detected by the second signal processing circuit. An object discriminating device, comprising: discriminating means for discriminating an object surface state based on the following.
【請求項33】物体表面に向けて光を投射する光源, 上記光源の投射光の物体表面からの拡散反射光を空間フ
ィルタを通して受光し,受光した反射光を表わす電気信
号を出力する空間フィルタ受光光学系, 上記空間フィルタ受光光学系から出力される電気信号か
ら,上記空間フィルタの空間周波数に相当する中心周波
数成分の強度を検出する第1の信号処理回路,上記空間
フィルタ受光光学系から出力される電気信号から,上記
空間フィルタの空間周波数よりも低いまたは高い空間周
波数に相当する第2の周波数成分の強度を検出する第2
の信号処理回路,および 上記第1の信号処理回路によって検出された中心周波数
成分強度と上記第2の信号処理回路によって検出された
第2の周波数成分強度とに基づいて物体表面状態を判別
する判別手段。 を備えた物体判別装置。
33. A light source for projecting light toward an object surface, a spatial filter light receiving means for receiving, through a spatial filter, diffusely reflected light of the light emitted from the light source from the object surface, and outputting an electric signal representing the received reflected light. An optical system, a first signal processing circuit for detecting an intensity of a center frequency component corresponding to a spatial frequency of the spatial filter from an electric signal output from the spatial filter light receiving optical system, and an output from the spatial filter light receiving optical system. A second frequency component for detecting the intensity of a second frequency component corresponding to a spatial frequency lower or higher than the spatial frequency of the spatial filter from the electrical signal.
And a discrimination for discriminating an object surface state based on the center frequency component strength detected by the first signal processing circuit and the second frequency component strength detected by the second signal processing circuit. means. The object discriminating device provided with.
【請求項34】物体表面に向けて光を投射する光源, 上記光源の投射光の物体表面からの拡散反射光を空間フ
ィルタを通して受光し,受光した反射光を表わす電気信
号を出力する空間フィルタ受光光学系, 上記空間フィルタ受光光学系から出力される電気信号か
ら,上記空間フィルタの空間周波数に相当する中心周波
数成分を検出する信号処理回路, 上記信号処理回路から出力される中心周波数成分のゼロ
クロス・ポイントを計数する第1のカウンタ手段, 上記空間フィルタ受光光学系から出力される電気信号の
ゼロクロス・ポイントを計数する第2のカウンタ手段,
および 上記第1のカウンタ手段の計数値と第2のカウンタ手段
の計数値とに基づいて物体表面状態を判別する判別別手
段, を備えた物体判別装置。
34. A light source for projecting light toward an object surface, a spatial filter light receiving means for receiving, through a spatial filter, diffusely reflected light of the light emitted from the light source from the object surface, and outputting an electric signal representing the received reflected light. An optical system, a signal processing circuit for detecting a center frequency component corresponding to a spatial frequency of the spatial filter from an electric signal output from the spatial filter light receiving optical system, a zero-crossing of the center frequency component output from the signal processing circuit. First counter means for counting points; second counter means for counting zero-cross points of the electric signal output from the spatial filter light receiving optical system;
And a discriminating means for discriminating an object surface state based on the count value of the first counter means and the count value of the second counter means.
【請求項35】上記判別手段の路面判別結果を表示する
表示装置を備えた請求の範囲第1項か第31項のいずれか
一項に記載の路面判別装置。
35. The road surface discriminating apparatus according to claim 1, further comprising a display device for displaying a result of the road surface discrimination by said discriminating means.
【請求項36】請求の範囲第1項から第31項のいずれか
一項に記載の路面判別装置を搭載した車両を含む走行
体。
36. A traveling body including a vehicle equipped with the road surface identification device according to any one of claims 1 to 31.
【請求項37】請求の範囲第1項から第31項のいずれか
一項に記載の路面判別装置を搭載した車両。
37. A vehicle equipped with the road surface identification device according to any one of claims 1 to 31.
【請求項38】上記路面判別装置の路面判別装置結果に
基づいてスリップの可能性が高いことを判定する判定手
段,および 上記判定手段による判定結果を報知する警告装置, を備えた請求の範囲第37項に器の車両。
38. A judgment device for judging that the possibility of slip is high based on the result of the road surface judgment device of said road surface judgment device, and a warning device for notifying the judgment result by said judgment device. Item 37 vehicle.
【請求項39】上記中心周波数成分に基づいて対地速度
を表わす信号を出力する速度検出回路を備えた請求の範
囲第1項から第31項のいずれかに一項に記載の路面判別
装置。
39. The road surface discriminating apparatus according to claim 1, further comprising a speed detecting circuit for outputting a signal representing a ground speed based on the center frequency component.
【請求項40】請求の範囲第39項に記載の路面判別装置
を搭載した車両。
40. A vehicle equipped with the road surface identification device according to claim 39.
【請求項41】車輪速度を検出する車輪速度センサ,な
らびに上記路面判別装置から与えられる路面判別結果お
よび対地速度,ならびに上記車輪速度センサから与えら
れる車輪速度に基づいてブレーキを制御するブレーキ制
御手段, を備えた請求の範囲第40項に記載の車両。
41. A wheel speed sensor for detecting a wheel speed, a brake control means for controlling a brake based on a road surface discrimination result and a ground speed given from the road surface discriminating device, and a wheel speed given from the wheel speed sensor. 41. The vehicle according to claim 40, comprising:
【請求項42】上記路面判別装置から与えられる路面判
別結果に基づいてアクセルを制御する手段を備えた請求
の範囲第37項に記載の車両。
42. The vehicle according to claim 37, further comprising means for controlling an accelerator based on a road surface determination result provided by said road surface determination device.
【請求項43】車体に設けられたショック・アブゾー
バ,および上記路面判別装置による路面判別結果に応じ
て上記ショック・アブゾーバを制御するようにサスペン
ション制御手段, を備えた請求の範囲第37項または第40項に記載の車両。
43. A vehicle according to claim 37, further comprising: a shock absorber provided on the vehicle body, and suspension control means for controlling said shock absorber in accordance with a road surface discrimination result by said road surface discrimination device. A vehicle according to paragraph 40.
【請求項44】車体に設けられたショック・アブゾー
バ,および 上記路面判別装置による路面判別結果および対地速度応
じて上記ショック・アブゾーバを制御するサスペンショ
ン制御手段, を備えた請求の範囲第40項に記載の車両。
44. A shock absorber according to claim 40, further comprising: a shock absorber provided on a vehicle body; and suspension control means for controlling said shock absorber in accordance with a road surface discrimination result by said road surface discrimination device and a ground speed. Vehicle.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013079937A (en) * 2011-09-30 2013-05-02 Honda Research Inst Europe Gmbh Road surface analysis
KR101321617B1 (en) * 2013-01-28 2013-10-23 공주대학교 산학협력단 Remote road weather condition monitoring apparatus using two wavelengths
CN112470037A (en) * 2018-07-25 2021-03-09 株式会社小糸制作所 Sensor system
CN114575225A (en) * 2021-06-28 2022-06-03 长城汽车股份有限公司 Washboard pavement identification method, washboard pavement identification device, washboard pavement identification medium and controller

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013079937A (en) * 2011-09-30 2013-05-02 Honda Research Inst Europe Gmbh Road surface analysis
KR101321617B1 (en) * 2013-01-28 2013-10-23 공주대학교 산학협력단 Remote road weather condition monitoring apparatus using two wavelengths
CN112470037A (en) * 2018-07-25 2021-03-09 株式会社小糸制作所 Sensor system
CN114575225A (en) * 2021-06-28 2022-06-03 长城汽车股份有限公司 Washboard pavement identification method, washboard pavement identification device, washboard pavement identification medium and controller
CN114575225B (en) * 2021-06-28 2023-10-27 长城汽车股份有限公司 Washboard pavement recognition method, washboard pavement recognition device, washboard pavement recognition medium and washboard pavement controller

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