JP3223908B2 - Road surface condition estimation device - Google Patents

Road surface condition estimation device

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JP3223908B2
JP3223908B2 JP08726199A JP8726199A JP3223908B2 JP 3223908 B2 JP3223908 B2 JP 3223908B2 JP 08726199 A JP08726199 A JP 08726199A JP 8726199 A JP8726199 A JP 8726199A JP 3223908 B2 JP3223908 B2 JP 3223908B2
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radio wave
time
antenna
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、路面に対して電
波を照射し、路面からの反射波を測定することによっ
て、路面状況を推定する路面状況推定装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a road surface condition estimating device for estimating a road surface condition by irradiating a road surface with radio waves and measuring reflected waves from the road surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】この路面状況推定装置は、電波散乱計と
も呼ばれるものであり、路面からの反射波の散乱(出力
波形)の出力強度に基づいて、乾燥、湿潤、水膜、凍結
および積雪という5段階の路面状況を推定するものであ
る。
2. Description of the Related Art This road surface condition estimating apparatus is also called a radio wave scatterometer, and is called dry, wet, water film, freezing, and snow based on the output intensity of scattering (output waveform) of a reflected wave from a road surface. The road surface condition in five stages is estimated.

【0003】図4は、そのような従来の路面状況推定装
置の構成を示すブロック図である。図において、アンテ
ナ1は、道路(一般道や高速道など)付近の高所に設置
され、測定対象である道路の路面に対してパルス信号の
電波を送信するとともに、路面からのパルス信号の反射
波を受信するものである。アンテナ駆動部2は、データ
処理部6から出力されたアンテナ角度入力データに従っ
て、アンテナ1を所定の角度となるように駆動し、アン
テナ1が所定の角度になったときに設定角度を通知する
アンテナ設定角度データをデータ処理部6に出力するも
のである。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of such a conventional road surface condition estimation device. In the figure, an antenna 1 is installed at a high place near a road (general road, highway, etc.), transmits a pulse signal radio wave to the road surface of a road to be measured, and reflects the pulse signal from the road surface. To receive the waves. The antenna driving unit 2 drives the antenna 1 to a predetermined angle according to the antenna angle input data output from the data processing unit 6, and notifies the set angle when the antenna 1 has reached a predetermined angle. The set angle data is output to the data processing unit 6.

【0004】送受信部3は、データ処理部6から出力さ
れた制御信号に従って、アンテナ1から送信される所定
回数の送信パルス信号を発生してアンテナ1に出力する
とともに、アンテナ1によって受信された所定回数の受
信パルス信号を増幅してA−D変換器4に出力するもの
である。A−D変換器4は、送受信部3から出力された
受信パルス信号を、アナログ信号からディジタル信号に
変換してパルス積分器5に出力するものである。パルス
積分器5は、データ処理部6から出力された積分回数入
力データに従って、その積分回数分の受信パルス信号の
積分処理を行い、その積分処理した受信信号をデータ処
理部6に出力するものである。
The transmitting / receiving section 3 generates a predetermined number of transmission pulse signals transmitted from the antenna 1 according to the control signal output from the data processing section 6 and outputs the generated signal to the antenna 1, and also outputs the predetermined number of transmission pulse signals to the antenna 1. It amplifies the number of received pulse signals and outputs the amplified signal to the AD converter 4. The A / D converter 4 converts the received pulse signal output from the transmission / reception unit 3 from an analog signal to a digital signal and outputs the digital signal to the pulse integrator 5. The pulse integrator 5 performs an integration process on the received pulse signals for the integration number according to the integration number input data output from the data processing unit 6 and outputs the integrated reception signal to the data processing unit 6. is there.

【0005】データ処理部6は、アンテナ駆動部2およ
びパルス積分器5を動作制御するアンテナ角度入力デー
タおよび積分回数入力データをそれぞれアンテナ駆動部
2およびパルス積分器5に出力する。また、データ処理
部6は、所定回数のパルス信号の送信開始を指示する制
御信号を送受信部3に出力する。さらに、データ処理部
6は、パルス積分器5から出力された受信信号、および
アンテナ駆動部2から出力されたアンテナ設定角度デー
タを記憶し、その記憶したデータに基づいて、測定範囲
の路面状況の推定処理を行う。
The data processing section 6 outputs antenna angle input data and integration number input data for controlling the operation of the antenna driving section 2 and the pulse integrator 5 to the antenna driving section 2 and the pulse integrator 5, respectively. Further, the data processing unit 6 outputs a control signal for instructing the transmission of the pulse signal a predetermined number of times to the transmission / reception unit 3. Further, the data processing unit 6 stores the reception signal output from the pulse integrator 5 and the antenna setting angle data output from the antenna driving unit 2 and, based on the stored data, calculates the road surface condition of the measurement range. Perform estimation processing.

【0006】路面状況結果出力部7は、データ処理部6
が推定した路面状況の結果を、画面表示や印字出力など
によって出力するものである。
The road surface condition result output unit 7 includes a data processing unit 6
The result of the estimated road surface condition is output by screen display or printout.

【0007】次に、動作について説明する。測定開始前
に、オペレータは、測定する路面のエリア(範囲)をア
ンテナ走査角度としてデータ処理部6に入力するととも
に、アンテナ1から照射する送信パルス信号のパルス数
をデータ処理部6に入力する。尚、送信パルス信号のパ
ルス数を入力するのは、送信パルス信号の1回の照射
(ヒット)によって路面を測定する場合、ゆらぎやノイ
ズなどによって路面状況を正確に推定できない場合もあ
るので、路面の同一個所に複数回の送信パルス信号を照
射して受信信号の平均値をとる必要があるからである。
Next, the operation will be described. Prior to the start of the measurement, the operator inputs the area (range) of the road surface to be measured to the data processing unit 6 as the antenna scanning angle, and inputs the number of transmission pulse signals emitted from the antenna 1 to the data processing unit 6. The number of pulses of the transmission pulse signal is input when the road surface is measured by a single irradiation (hit) of the transmission pulse signal. In some cases, the road surface condition cannot be accurately estimated due to fluctuation or noise. This is because it is necessary to irradiate the same portion with the transmission pulse signal a plurality of times and take the average value of the reception signal.

【0008】データ処理部6は、オペレータによって入
力されたアンテナ走査角度からアンテナ1の最初の設定
角度を算出し、その算出した設定角度をアンテナ角度入
力データとしてアンテナ駆動部2に出力する。また、デ
ータ処理部6は、オペレータによって入力された送信パ
ルス信号のパルス数を積分回数入力データとしてパルス
積分器5に出力する。このように、送信パルス信号のパ
ルス数と受信パルス信号の積分回数とは対応するもので
ある。
The data processing unit 6 calculates the first set angle of the antenna 1 from the antenna scan angle input by the operator, and outputs the calculated set angle to the antenna drive unit 2 as antenna angle input data. In addition, the data processing unit 6 outputs the number of pulses of the transmission pulse signal input by the operator to the pulse integrator 5 as integration number input data. As described above, the number of pulses of the transmission pulse signal corresponds to the number of integrations of the reception pulse signal.

【0009】アンテナ駆動部2は、アンテナ角度入力デ
ータに従って、アンテナ1を設定角度に駆動し、アンテ
ナ1が所定の角度に設定されると、角度設定の完了を通
知するアンテナ設定角度データをデータ処理部6に出力
する。データ処理部6は、アンテナ駆動部2から出力さ
れたアンテナ設定角度データを入力すると、オペレータ
により入力された所定パルス数の送信パルス信号の送信
を指示する制御信号を送受信部3に出力する。
The antenna driving unit 2 drives the antenna 1 to a set angle in accordance with the antenna angle input data, and when the antenna 1 is set to a predetermined angle, processes the antenna set angle data for notifying the completion of the angle setting. Output to the unit 6. When the data processing unit 6 receives the antenna setting angle data output from the antenna driving unit 2, the data processing unit 6 outputs a control signal for instructing the transmission of a predetermined number of transmission pulse signals input by the operator to the transmission / reception unit 3.

【0010】送受信部3は、データ処理部6からの制御
信号を入力すると、その制御信号に従って、所定回数の
送信パルス信号を発生する。アンテナ1は、その所定回
数の送信パルス信号の電波を路面に送信(照射)し、路
面からの所定回数の受信パルス信号の反射波を受信して
送受信部3に出力する。送受信部3は、その所定回数の
受信パルス信号を増幅してA−D変換器4に出力する。
A−D変換器4は、受信パルス信号をアナログ信号から
ディジタル信号に変換してパルス積分器5に出力する。
When the control signal from the data processing unit 6 is input to the transmission / reception unit 3, a predetermined number of transmission pulse signals are generated in accordance with the control signal. The antenna 1 transmits (irradiates) the radio wave of the predetermined number of transmission pulse signals to the road surface, receives the reflection wave of the predetermined number of reception pulse signals from the road surface, and outputs the reflected wave to the transmission / reception unit 3. The transmitting / receiving unit 3 amplifies the predetermined number of received pulse signals and outputs the amplified signal to the AD converter 4.
The A / D converter 4 converts the received pulse signal from an analog signal to a digital signal and outputs the signal to the pulse integrator 5.

【0011】パルス積分器5は、積分回数入力データに
従って、その受信パルス信号を所定回数積分処理を行っ
て平滑化された受信信号にし、その受信信号をデータ処
理部6に出力する。データ処理部6は、パルス積分器5
から出力された受信信号を入力すると、その受信信号と
アンテナ設定角度データを1組のデータとして記憶す
る。
The pulse integrator 5 performs a predetermined number of integration processes on the received pulse signal in accordance with the integration number input data to obtain a smoothed received signal, and outputs the received signal to the data processing unit 6. The data processing unit 6 includes the pulse integrator 5
When the received signal output from the device is input, the received signal and the antenna setting angle data are stored as a set of data.

【0012】上記一連の処理が、オペレータが入力した
アンテナ走査角度の測定範囲内で、アンテナ1の設定角
度を所定の間隔で変化させながら自動的に繰り返され
る。アンテナ走査角度の測定範囲内のデータ収集(受信
信号およびアンテナ設定角度データ)が全て終了する
と、データ処理部6は、記憶したデータを用いて路面状
況の推定を行う。路面状況結果出力部7は、データ処理
部6が推定した路面状況の結果を画面表示や印字出力に
より出力する。
The above series of processing is automatically repeated while changing the set angle of the antenna 1 at predetermined intervals within the measurement range of the antenna scanning angle input by the operator. When all data collection (received signal and antenna setting angle data) within the measurement range of the antenna scanning angle is completed, the data processing unit 6 estimates the road surface condition using the stored data. The road surface condition result output unit 7 outputs a result of the road surface condition estimated by the data processing unit 6 by screen display or printout.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な従来の路面状況推定装置では、図5に示すように、測
定範囲の路面上に通過する車両などの障害物が存在する
場合、当該障害物からの反射波(不要信号)も受信信号
として測定(検出)してしまう。その結果、反射波の散
乱(出力波形)の出力強度が変化してしまい、路面状況
の推定結果の精度が劣化してしまうなどの課題があっ
た。
However, in the above-described conventional road surface condition estimating apparatus, as shown in FIG. 5, when there is an obstacle such as a vehicle passing on the road surface in the measurement range, the obstacle is not affected. A reflected wave (unwanted signal) from an object is also measured (detected) as a received signal. As a result, there is a problem that the output intensity of the scattering (output waveform) of the reflected wave changes and the accuracy of the estimation result of the road surface condition deteriorates.

【0014】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、路面上に障害物が存在する
場合でも、正確な路面状況の推定結果を得ることができ
る路面状況推定装置を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a road condition estimating apparatus capable of obtaining an accurate road condition estimation result even when an obstacle exists on the road surface. The purpose is to obtain.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る路面状況推定装置は、電波送信位置と路面との距離か
ら理論的に決定される電波の送信時刻と受信時刻の時間
差と、実際に計測された電波の送信時刻と受信時刻の時
間差とを比較して、両時間差が一致しない場合は、当該
電波を測定対象から除去して路面状況を推定するように
構成したものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a road surface condition estimating apparatus comprising: a time difference between a transmission time and a reception time of a radio wave theoretically determined from a distance between a radio wave transmission position and a road surface; The time difference between the transmission time and the reception time of the measured radio wave is compared, and if the two time differences do not match, the radio wave is removed from the measurement target and the road surface condition is estimated.

【0016】請求項2記載の発明に係る路面状況推定装
置は、電波送信位置と路面との距離から電波の送信時刻
と受信時刻の時間差を理論的に決定する理論時間差決定
手段と、電波の送信時刻と受信時刻を実際に計測してそ
の時間差を算出する実測時間差算出手段と、理論時間差
決定手段で決定された時間差と実測時間差算出手段で算
出された時間差とが一致するか否か比較する比較手段
と、両時間差が一致しない場合は、当該電波を測定対象
から除去する除去処理手段とを備えたものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a road surface condition estimating apparatus, comprising: a theoretical time difference determining means for theoretically determining a time difference between a transmission time and a reception time of a radio wave based on a distance between a radio wave transmission position and a road surface; Actual time difference calculation means for actually measuring the time and the reception time and calculating the time difference, and a comparison for comparing whether the time difference determined by the theoretical time difference determination means and the time difference calculated by the actually measured time difference calculation means match. And a removal processing means for removing the radio wave from the measurement target when the two time differences do not match.

【0017】請求項3記載の発明に係る路面状況推定装
置は、理論時間差決定手段を、電波の送信時刻と受信時
刻の時間差を電波の送信角度に応じて決定するように構
成したものである。
According to a third aspect of the present invention, in the road surface condition estimating apparatus, the theoretical time difference determining means is configured to determine a time difference between the transmission time and the reception time of the radio wave according to the transmission angle of the radio wave.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1は、この発明の実施の形態1による
路面状況推定装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、アンテナ1は、測定対象の路面に対してパルス
信号の電波を送信するとともに、路面からのパルス信号
の反射波を受信するものである。アンテナ駆動部(理論
時間差決定手段)2は、データ処理部6から出力された
アンテナ角度入力データに従って、アンテナ1を所定の
角度となるように駆動し、アンテナ1が所定の角度にな
ったときに設定角度を通知するアンテナ設定角度データ
(電波の送信角度)をデータ処理部6およびメモリ8に
出力するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a road surface condition estimation device according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, an antenna 1 transmits a radio wave of a pulse signal to a road surface to be measured and receives a reflected wave of the pulse signal from the road surface. The antenna driving unit (theoretical time difference determining means) 2 drives the antenna 1 to a predetermined angle in accordance with the antenna angle input data output from the data processing unit 6, and when the antenna 1 has reached the predetermined angle, The antenna setting angle data (radio wave transmission angle) for notifying the setting angle is output to the data processing unit 6 and the memory 8.

【0019】送受信部3は、データ処理部6から出力さ
れた制御信号に従って、アンテナ1から送信される所定
回数の送信パルス信号を発生してアンテナ1および遅延
時間算出処理部9に出力するとともに、アンテナ1によ
って受信された所定回数の受信パルス信号を増幅してA
−D変換器4および遅延時間算出処理部9に出力する。
The transmission / reception section 3 generates a predetermined number of transmission pulse signals transmitted from the antenna 1 in accordance with the control signal output from the data processing section 6 and outputs the signal to the antenna 1 and the delay time calculation processing section 9. Amplify a predetermined number of reception pulse signals received by the antenna 1 to A
-Output to the D converter 4 and the delay time calculation processing unit 9.

【0020】A−D変換器4は、送受信部3から出力さ
れた受信パルス信号を、アナログ信号からディジタル信
号に変換してパルス積分器5に出力するものであり、パ
ルス積分器5は、データ処理部6から出力された積分回
数入力データに従って、その積分回数分の受信パルス信
号の積分処理を行い、その積分処理した受信信号を不要
信号除去処理部11に出力するものである。
The A / D converter 4 converts a received pulse signal output from the transmission / reception unit 3 from an analog signal to a digital signal and outputs the digital signal to the pulse integrator 5. According to the integration number input data output from the processing unit 6, the integration processing of the reception pulse signals for the integration number is performed, and the integrated reception signal is output to the unnecessary signal removal processing unit 11.

【0021】データ処理部6は、アンテナ駆動部2およ
びパルス積分器5を動作制御するアンテナ角度入力デー
タおよび積分回数入力データをそれぞれアンテナ駆動部
2およびパルス積分器5に出力する。また、データ処理
部6は、所定回数のパルス信号の送信開始を指示する制
御信号を送受信部3に出力する。さらに、データ処理部
6は、不要信号除去処理部11を通過してパルス積分器
5から出力された受信信号、およびアンテナ駆動部2か
ら出力されたアンテナ設定角度データを記憶し、その記
憶したデータに基づいて、測定範囲の路面状況の推定処
理を行う。
The data processor 6 outputs antenna angle input data and integration number input data for controlling the operation of the antenna driver 2 and the pulse integrator 5 to the antenna driver 2 and the pulse integrator 5, respectively. Further, the data processing unit 6 outputs a control signal for instructing the transmission of the pulse signal a predetermined number of times to the transmission / reception unit 3. Further, the data processing unit 6 stores the reception signal output from the pulse integrator 5 through the unnecessary signal removal processing unit 11 and the antenna setting angle data output from the antenna driving unit 2, and stores the stored data. The estimation processing of the road surface condition in the measurement range is performed based on

【0022】路面状況結果出力部7は、データ処理部6
が推定した路面状況の結果を、画面表示や印字出力など
によって出力するものである。
The road surface condition result output unit 7 includes a data processing unit 6
The result of the estimated road surface condition is output by screen display or printout.

【0023】メモリ(理論時間差決定手段)8は、アン
テナ駆動部2から出力されたアンテナ設定角度データ
(電波の送信角度)に対応して理論的に決定される、送
信パルス信号の送信時刻と路面から反射された受信パル
ス信号の受信時刻との時間差(以下、理論時間差Δts
という)を予め記憶するものである。遅延時間算出処理
部9は、実際に計測した送信パルス信号の送信時刻と受
信パルス信号の受信時刻との時間差(以下、実測時間差
Δtmという)を算出するものである。
The memory (theoretical time difference determining means) 8 stores the transmission time of the transmission pulse signal and the road surface, which are theoretically determined according to the antenna setting angle data (radio wave transmission angle) output from the antenna driving unit 2. Time difference from the reception time of the received pulse signal reflected from the
Is stored in advance. The delay time calculation processing unit 9 calculates a time difference between the actually measured transmission time of the transmission pulse signal and the reception time of the reception pulse signal (hereinafter, actually measured time difference Δtm).

【0024】比較器10は、メモリ8に記憶されている
理論時間差Δtsと遅延時間算出処理部9が算出した実
測時間差Δtmとを比較し、その比較結果に応じた不要
信号除去識別信号を不要信号除去処理部11に出力する
ものである。不要信号除去処理部11は、比較器10か
ら出力された不要信号除去識別信号に従って、パルス積
分器5からデータ処理部6への受信信号の通過を制御す
るものである。
The comparator 10 compares the theoretical time difference Δts stored in the memory 8 with the actually measured time difference Δtm calculated by the delay time calculation processing section 9 and outputs an unnecessary signal removal identification signal according to the comparison result. This is output to the removal processing unit 11. The unnecessary signal removal processing unit 11 controls the passage of the received signal from the pulse integrator 5 to the data processing unit 6 according to the unnecessary signal removal identification signal output from the comparator 10.

【0025】次に、動作について説明する。オペレータ
は、路面測定開始前、上記従来技術と同様、測定する路
面のエリア(範囲)をアンテナ走査角度としてデータ処
理部6に入力するとともに、アンテナ1から照射する送
信パルス信号のパルス数をデータ処理部6に入力する。
データ処理部6は、オペレータによって入力されたアン
テナ走査角度からアンテナ1の最初の設定角度を算出
し、その算出した設定角度をアンテナ角度入力データと
してアンテナ駆動部2に出力する。また、データ処理部
6は、オペレータによって入力された送信パルス信号の
パルス数を積分回数入力データとしてパルス積分器5に
出力する。
Next, the operation will be described. Before starting the road surface measurement, the operator inputs an area (range) of the road surface to be measured as an antenna scanning angle to the data processing unit 6 as in the above-described conventional technology, and performs data processing on the number of pulses of the transmission pulse signal emitted from the antenna 1. Input to section 6.
The data processing unit 6 calculates the first set angle of the antenna 1 from the antenna scan angle input by the operator, and outputs the calculated set angle to the antenna drive unit 2 as antenna angle input data. In addition, the data processing unit 6 outputs the number of pulses of the transmission pulse signal input by the operator to the pulse integrator 5 as integration number input data.

【0026】アンテナ駆動部2は、アンテナ角度入力デ
ータに従って、アンテナ1を設定角度に駆動し、アンテ
ナ1が所定の角度に設定されると、角度設定の完了を通
知するアンテナ設定角度データをデータ処理部6および
メモリ8に出力する。
The antenna driving unit 2 drives the antenna 1 to a set angle in accordance with the antenna angle input data, and when the antenna 1 is set to a predetermined angle, processes the antenna set angle data for notifying the completion of the angle setting. Output to the unit 6 and the memory 8.

【0027】データ処理部6は、アンテナ駆動部2から
出力されたアンテナ設定角度データを入力すると、所定
パルス数の送信パルス信号の送信を指示する制御信号を
送受信部3に出力する。一方、メモリ8は、アンテナ駆
動部2から出力されたアンテナ設定角度データに応じた
理論時間差Δtsを記憶しておく。この理論時間差Δt
sは、アンテナ(電波送信位置)1と路面との距離およ
び電波の速さ(光の速さ)によって理論的に決定される
が、電波の速さやアンテナ1の設置高さは予め解ってい
るので、アンテナ1の設定角度(電波の送信角度)をパ
ラメータとして自動的に決定することができる。
When the data processing unit 6 receives the antenna setting angle data output from the antenna driving unit 2, the data processing unit 6 outputs a control signal for instructing transmission of a predetermined number of transmission pulse signals to the transmission / reception unit 3. On the other hand, the memory 8 stores a theoretical time difference Δts corresponding to the antenna setting angle data output from the antenna driving unit 2. This theoretical time difference Δt
s is theoretically determined by the distance between the antenna (radio wave transmission position) 1 and the road surface and the speed of the radio wave (the speed of light), but the speed of the radio wave and the installation height of the antenna 1 are known in advance. Therefore, the set angle (radio wave transmission angle) of the antenna 1 can be automatically determined as a parameter.

【0028】送受信部3は、データ処理部6からの制御
信号を入力すると、その制御信号に従って、所定回数の
送信パルス信号を発生してアンテナ1に出力すると同時
に(同一時刻で)、当該送信パルス信号を遅延時間算出
処理部9に出力する。遅延時間算出処理部9は、送受信
部3から出力された送信パルス信号を入力した時刻を送
信パルス信号の送信時刻として記憶しておく。
Upon receiving the control signal from the data processing unit 6, the transmitting / receiving unit 3 generates a predetermined number of transmission pulse signals in accordance with the control signal and outputs it to the antenna 1 (at the same time). The signal is output to the delay time calculation processing section 9. The delay time calculation processing unit 9 stores the time at which the transmission pulse signal output from the transmission / reception unit 3 is input as the transmission time of the transmission pulse signal.

【0029】アンテナ1は、所定回数の送信パルス信号
の電波を路面に送信(照射)し、路面または車両などの
障害物(図5参照)から反射した所定回数の受信パルス
信号の反射波を受信して送受信部3に出力する。送受信
部3は、その所定回数の受信パルス信号を増幅してA−
D変換器4および遅延時間算出処理部9に出力する。
The antenna 1 transmits (irradiates) the radio wave of the transmission pulse signal a predetermined number of times to the road surface, and receives the reflected wave of the reception pulse signal of the predetermined number of times reflected from the road surface or an obstacle such as a vehicle (see FIG. 5). And outputs it to the transmitting / receiving section 3. The transmitting and receiving unit 3 amplifies the predetermined number of received pulse signals and
It outputs to the D converter 4 and the delay time calculation processing section 9.

【0030】A−D変換器4は、受信パルス信号をアナ
ログ信号からディジタル信号に変換してパルス積分器5
に出力し、パルス積分器5は、積分回数入力データに従
って、その受信パルス信号を所定回数積分処理を行って
平滑化された受信信号にし、その受信信号をデータ処理
部6に出力する。
The A / D converter 4 converts the received pulse signal from an analog signal to a digital signal and converts the analog signal into a digital signal.
In accordance with the integration count input data, the pulse integrator 5 performs a predetermined number of integration processes on the received pulse signal to obtain a smoothed reception signal, and outputs the received signal to the data processing unit 6.

【0031】一方、遅延時間算出処理部9は、実際に計
測した送信パルス信号の送信時刻と受信パルス信号の受
信時刻から実測時間差Δtmを算出し、比較器10に出
力する。
On the other hand, the delay time calculation processing section 9 calculates an actually measured time difference Δtm from the actually measured transmission time of the transmission pulse signal and the reception time of the reception pulse signal, and outputs the difference to the comparator 10.

【0032】比較器10は、メモリ8に記憶された理論
時間差Δtsと、遅延時間算出処理部9が算出した実測
時間差Δtmを比較して、受信信号が不要信号(障害物
からの反射波)であるか否かを判定する。図2は、その
ような比較器10による不要信号の比較判定処理を説明
するためのフローチャートである。比較器10は、理論
時間差Δtsおよび実測時間差Δtmをそれぞれ入力す
ると(ステップST1およびステップST2)、その理
論時間差Δtsと実測時間差Δtmとが一致するか否か
(同一か否か)判定する(ステップST3)。
The comparator 10 compares the theoretical time difference Δts stored in the memory 8 with the actually measured time difference Δtm calculated by the delay time calculation processing section 9 and determines whether the received signal is an unnecessary signal (a reflected wave from an obstacle). It is determined whether or not there is. FIG. 2 is a flowchart for explaining such comparison determination processing of unnecessary signals by the comparator 10. Upon receiving the theoretical time difference Δts and the measured time difference Δtm, respectively (steps ST1 and ST2), the comparator 10 determines whether the theoretical time difference Δts matches the measured time difference Δtm (whether or not they are the same) (step ST3). ).

【0033】ここで、地表面(路面)からの反射波と障
害物からの反射波を比較すると、図3に示すように、地
表面からの反射波の場合、実測時間差Δtmは理論時間
差Δtsと一致するが、障害物からの反射波の場合、障
害物がある分だけ(アンテナ1と障害物との往復経路が
短くなり)反射波が到達する時刻が速くなり(図5参
照)、実測時間差Δtmは理論時間差Δtsよりも短く
なってしまう。従って、障害物からの反射波の場合は、
理論時間差Δtsと実測時間差Δtmとが一致しなくな
る。
Here, when the reflected wave from the ground surface (road surface) and the reflected wave from the obstacle are compared, as shown in FIG. 3, in the case of the reflected wave from the ground surface, the measured time difference Δtm is equal to the theoretical time difference Δts. In the case of a reflected wave from an obstacle, the time at which the reflected wave arrives is increased by the amount of the obstacle (the round-trip path between the antenna 1 and the obstacle is shortened) (see FIG. 5), and the measured time difference Δtm is shorter than the theoretical time difference Δts. Therefore, in the case of a reflected wave from an obstacle,
The theoretical time difference Δts does not match the actually measured time difference Δtm.

【0034】比較器10は、理論時間差Δtsと実測時
間差Δtmの上記判定の結果、理論時間差Δtsと実測
時間差Δtmとが一致しない場合には、障害物からの反
射波であると判断して、オンフラグを不要信号除去識別
信号として不要信号除去処理部11に出力する(ステッ
プST4)。一方、理論時間差Δtsと実測時間差Δt
mとが一致する場合は、地表面(路面)からの反射波で
あると判断して、オフフラグを不要信号除去識別信号と
して不要信号除去処理部11に出力する(ステップST
5)。
If the result of the above determination of the theoretical time difference Δts and the measured time difference Δtm shows that the theoretical time difference Δts and the measured time difference Δtm do not match, the comparator 10 determines that the reflected wave is a reflected wave from an obstacle, and turns on the flag. Is output to the unnecessary signal removal processing unit 11 as an unnecessary signal removal identification signal (step ST4). On the other hand, the theoretical time difference Δts and the measured time difference Δt
If m coincides with each other, it is determined that the signal is a reflected wave from the ground surface (road surface), and the off flag is output to the unnecessary signal removal processing unit 11 as an unnecessary signal removal identification signal (step ST).
5).

【0035】尚、比較器10が理論時間差Δtsと実測
時間差Δtmの一致を比較する場合、厳密には、路面か
らの反射波であっても誤差などにより両時間差が一致し
ない場合も生じるが、例えば、両時間差の小数点何桁以
下を切り捨てるなどにより、誤差を考慮して比較する。
When the comparator 10 compares the coincidence between the theoretical time difference Δts and the measured time difference Δtm, strictly speaking, even if the reflected wave from the road surface, the two time differences may not coincide due to an error or the like. The comparison is made in consideration of an error, for example, by truncating the number of digits after the decimal point between the two time differences.

【0036】不要信号除去処理部11は、比較器10か
ら出力された不要信号除去識別信号がオンフラグである
場合は、当該受信信号が不要信号であるので、ゲートを
オン状態として、パルス積分器5から出力された受信信
号をデータ処理部6に出力しない(破棄する)。逆に、
不要信号除去処理部11は、比較器10から出力された
不要信号除去識別信号がオフフラグである場合は、ゲー
トをオフ状態として、パルス積分器5から出力された受
信信号をデータ処理部6にそのまま出力する。
When the unnecessary signal removal identification signal output from the comparator 10 is an on-flag, the unnecessary signal removal processing section 11 sets the gate to an on state and sets the pulse integrator 5 Are not output to the data processing unit 6 (discarded). vice versa,
When the unnecessary signal elimination identification signal output from the comparator 10 is the off flag, the unnecessary signal elimination processing unit 11 sets the gate to the off state and sends the received signal output from the pulse integrator 5 to the data processing unit 6 as it is. Output.

【0037】データ処理部6は、不要信号除去処理部1
1を通過してパルス積分器5から出力された受信信号を
入力すると、その受信信号とアンテナ設定角度データを
1組のデータとして記憶する。そして、路面状況推定装
置は、上記一連の処理を、オペレータが入力したアンテ
ナ走査角度の測定範囲内で、アンテナ1の設定角度を所
定の間隔で変化させながら自動的に繰り返す。
The data processing unit 6 includes an unnecessary signal removal processing unit 1
When a reception signal output from the pulse integrator 5 is input after passing through 1, the reception signal and antenna setting angle data are stored as a set of data. Then, the road surface condition estimating apparatus automatically repeats the above series of processes while changing the set angle of the antenna 1 at predetermined intervals within the measurement range of the antenna scanning angle input by the operator.

【0038】アンテナ走査角度の測定範囲内のデータ収
集(受信信号およびアンテナ設定角度データ)が全て終
了すると、データ処理部6は、記憶したデータを用いて
路面状況の推定を行う。路面状況結果出力部7は、デー
タ処理部6が推定した路面状況の結果を画面表示や印字
出力により出力する。
When all data collection (receiving signal and antenna setting angle data) within the antenna scanning angle measurement range is completed, the data processing unit 6 estimates the road surface condition using the stored data. The road surface condition result output unit 7 outputs a result of the road surface condition estimated by the data processing unit 6 by screen display or printout.

【0039】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、理論時間差Δtsと実測時間差Δtmとを比較する
ことによって、受信信号が不要信号であるか否か判定
し、その不要信号を除去するように構成したので、路面
上に障害物が存在する場合でも、路面からの反射波だけ
で路面状況の推定を行うことができ、その結果、正確な
路面状況の推定結果を得ることができる。
As described above, according to the first embodiment, whether the received signal is an unnecessary signal is determined by comparing the theoretical time difference Δts and the actually measured time difference Δtm, and the unnecessary signal is removed. With such a configuration, even when an obstacle is present on the road surface, the road surface condition can be estimated only by the reflected waves from the road surface, and as a result, an accurate road surface condition estimation result can be obtained.

【0040】また、論理時間差Δtsをアンテナ1の設
定角度に応じて決定することにより、測定範囲内の路面
の各測定点における理論時間差Δtsを直ちに決定する
ことができる。
Further, by determining the logical time difference Δts in accordance with the set angle of the antenna 1, the theoretical time difference Δts at each measurement point on the road surface within the measurement range can be immediately determined.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、電波送信位置と路面との距離から理論的に決定さ
れる電波の送信時刻と受信時刻の時間差と、実際に計測
された電波の送信時刻と受信時刻の時間差とを比較し
て、両時間差が一致しない場合は、当該電波を測定対象
から除去して路面状況を推定するように構成したので、
路面上に障害物が存在する場合でも、路面から反射した
電波だけで路面状況の推定を行うことができ、その結
果、正確な路面状況の推定結果を得ることができるとい
う効果を奏する。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the time difference between the transmission time and the reception time of the radio wave theoretically determined from the distance between the radio wave transmission position and the road surface is measured. The time difference between the transmission time and the reception time of the received radio wave is compared, and if the two time differences do not match, the radio wave is removed from the measurement target to estimate the road surface condition,
Even when an obstacle is present on the road surface, the road surface condition can be estimated only by the radio waves reflected from the road surface, and as a result, an accurate road surface condition estimation result can be obtained.

【0042】請求項2記載の発明によれば、電波送信位
置と路面との距離から電波の送信時刻と受信時刻の時間
差を理論的に決定する理論時間差決定手段と、電波の送
信時刻と受信時刻を実際に計測してその時間差を算出す
る実測時間差算出手段と、理論時間差決定手段で決定さ
れた時間差と実測時間差算出手段で算出された時間差と
が一致するか否か比較する比較手段と、両時間差が一致
しない場合は、当該電波を測定対象から除去する除去処
理手段とを備えたので、上記請求項1記載の発明と同
様、路面上に障害物が存在する場合でも、路面から反射
した電波だけで路面状況の推定を行うことができ、その
結果、正確な路面状況の推定結果を得ることができると
いう効果を奏する。
According to the second aspect of the present invention, the theoretical time difference determining means for theoretically determining the time difference between the transmission time and the reception time of the radio wave from the distance between the radio wave transmission position and the road surface, the transmission time and the reception time of the radio wave Actual time difference calculating means for actually measuring and calculating the time difference, and comparing means for comparing whether or not the time difference determined by the theoretical time difference determining means and the time difference calculated by the actually measured time difference calculating means match. If the time difference does not match, the apparatus is provided with a removal processing means for removing the radio wave from the object to be measured, so that even if there is an obstacle on the road surface, the radio wave reflected from the road surface is provided in the same manner as in the first aspect of the invention. Alone, the road surface condition can be estimated, and as a result, an accurate road surface condition estimation result can be obtained.

【0043】請求項3記載の発明によれば、理論時間差
決定手段を、電波の送信時刻と受信時刻の時間差を電波
の送信角度に応じて決定するように構成したので、測定
範囲内の各測定点における理論的な時間差を直ちに決定
することができるという効果を奏する。
According to the third aspect of the present invention, the theoretical time difference determining means is configured to determine the time difference between the transmission time and the reception time of the radio wave according to the transmission angle of the radio wave. This has the effect that the theoretical time difference in points can be determined immediately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1による路面状況推定
装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a road surface condition estimation device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 比較器による不要信号の比較判定処理を説明
するためのフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of comparing and determining unnecessary signals by a comparator.

【図3】 障害物からの反射波の実測時間差と路面から
の反射波の実測時間差を比較した図である。
FIG. 3 is a diagram comparing a measured time difference of a reflected wave from an obstacle and a measured time difference of a reflected wave from a road surface;

【図4】 従来の路面状況推定装置の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional road surface condition estimation device.

【図5】 路面上に障害物がある場合の電波の反射を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating reflection of radio waves when an obstacle is present on a road surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 アンテナ駆動部(理論時間差決定手段) 8 メモリ(理論時間差決定手段) 9 遅延時間算出処理部(実測時間差算出手段) 10 比較器(比較手段) 11 不要信号除去処理部(除去処理手段) 2 Antenna driver (theoretical time difference determining means) 8 Memory (theoretical time difference determining means) 9 Delay time calculation processing section (actually measured time difference calculating means) 10 Comparator (comparing means) 11 Unwanted signal removal processing section (removal processing means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01W 1/00 G01N 22/00 G01S 13/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01W 1/00 G01N 22/00 G01S 13/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 路面に対して電波を送信し、上記路面か
ら反射した電波を受信し、その受信した電波の強度を測
定することによって路面状況を推定する路面状況推定装
置において、 電波送信位置と上記路面との距離から理論的に決定され
る上記電波の送信時刻と受信時刻の時間差と、実際に計
測された上記電波の送信時刻と受信時刻の時間差とを比
較して、両時間差が一致しない場合は、当該電波を測定
対象から除去して路面状況を推定するように構成したこ
とを特徴とする路面状況推定装置。
1. A road surface condition estimating device for transmitting a radio wave to a road surface, receiving a radio wave reflected from the road surface, and estimating a road surface condition by measuring the intensity of the received radio wave, comprising: The time difference between the transmission time and the reception time of the radio wave theoretically determined from the distance to the road surface is compared with the time difference between the transmission time and the reception time of the radio wave actually measured, and the two time differences do not match. In such a case, the road condition estimating apparatus is configured to estimate the road condition by removing the radio wave from the measurement target.
【請求項2】 路面に対して電波を送信し、上記路面か
ら反射した電波を受信し、その受信した電波の強度を測
定することによって路面状況を推定する路面状況推定装
置において、 電波送信位置と上記路面との距離から上記電波の送信時
刻と受信時刻の時間差を理論的に決定する理論時間差決
定手段と、 上記電波の送信時刻と受信時刻を実際に計測してその時
間差を算出する実測時間差算出手段と、 上記理論時間差決定手段で決定された時間差と上記実測
時間差算出手段で算出された時間差とが一致するか否か
比較する比較手段と、 上記両時間差が一致しない場合は、当該電波を測定対象
から除去する除去処理手段とを備えたことを特徴とする
路面状況推定装置。
2. A road surface condition estimating apparatus for transmitting a radio wave to a road surface, receiving a radio wave reflected from the road surface, and estimating a road surface condition by measuring the intensity of the received radio wave, comprising: Theoretical time difference determining means for theoretically determining the time difference between the transmission time and the reception time of the radio wave from the distance to the road surface; and an actual measurement time difference calculation for actually measuring the transmission time and the reception time of the radio wave and calculating the time difference. Means, comparing means for comparing whether the time difference determined by the theoretical time difference determining means and the time difference calculated by the actually measured time difference calculating means match, and if the two time differences do not match, measure the radio wave. A road surface condition estimating device comprising: a removal processing unit that removes the road surface from an object.
【請求項3】 理論時間差決定手段は、電波の送信時刻
と受信時刻の時間差を、上記電波の送信角度に応じて決
定することを特徴とする請求項1または請求項2記載の
路面状況推定装置。
3. The road surface condition estimating device according to claim 1, wherein the theoretical time difference determining means determines a time difference between a transmission time and a reception time of the radio wave according to a transmission angle of the radio wave. .
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