JP3386172B2 - Road surface observation display system - Google Patents
Road surface observation display systemInfo
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- JP3386172B2 JP3386172B2 JP06868393A JP6868393A JP3386172B2 JP 3386172 B2 JP3386172 B2 JP 3386172B2 JP 06868393 A JP06868393 A JP 06868393A JP 6868393 A JP6868393 A JP 6868393A JP 3386172 B2 JP3386172 B2 JP 3386172B2
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、道路の路面における濡
れ状態を観測して表示する路面状態観測表示システムに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a road surface condition observing and displaying system for observing and displaying a wet condition on a road surface.
【０００２】[0002]
【従来の技術】物体に光を照射し、その反射光または透
過光を受光した光検出器の出力レベルにより、その物体
の表面状態を検知する技術は公知である。例えば、表面
における光沢の差異に基づいて真紙幣と偽紙幣を識別す
る技術が、特開平２−１１８７９２号公報に記載されて
いる。2. Description of the Related Art A technique is known in which an object is irradiated with light and the surface state of the object is detected by the output level of a photodetector that receives the reflected light or the transmitted light. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-118792 discloses a technique for discriminating between true bills and false bills based on the difference in gloss on the surface.
【０００３】図７は、従来の紙幣識別方法における光学
的配置を示す説明図である。従来の方法によるシステム
は、照射光１７を紙幣４の表面に照射する光源１２と、
紙幣４からの反射光２１を受光する受光素子２４ａと、
透過する光からｐ偏光成分を除去する偏光フィルタ２３
を受光面に取り付けられ、紙幣４からの反射光２１を受
光する受光素子２４ｂとから構成されている。ただし、
紙幣４への照射光１７の入射角αと紙幣４からの反射光
２１の反射角βとは、ほぼ等しくなるように設定されて
いる。FIG. 7 is an explanatory view showing an optical arrangement in a conventional bill identifying method. The system according to the conventional method includes a light source 12 that irradiates the surface of the banknote 4 with irradiation light 17,
A light receiving element 24a for receiving the reflected light 21 from the bill 4;
Polarization filter 23 for removing the p-polarized component from the transmitted light
Is attached to the light receiving surface and is configured by a light receiving element 24b that receives the reflected light 21 from the bill 4. However,
The incident angle α of the irradiation light 17 on the bill 4 and the reflection angle β of the reflected light 21 from the bill 4 are set to be substantially equal.
【０００４】上記の構成によれば、受光素子２４ａは反
射光２１をそのまま受光する。一方、偏光フィルタ２３
は反射光２１からｐ偏光成分を除去するので、受光素子
２４ｂはｐ偏光成分を除去された反射光２１を受光す
る。紙幣４が真紙幣である場合、照射光１７は紙幣４の
表面で散乱反射されるので、ほぼ正反射されて受光素子
２４ａ、２４ｂで受光される反射光２１の光量は小さ
い。そのため、受光素子２４ａ、２４ｂで受光した光の
強度に基づく出力レベルの差異は小さいので、反射光２
１の偏光特性が目立ちにくい。一方、紙幣４がカラーコ
ピーされた偽紙幣である場合、紙幣４の表面は光沢があ
って平滑であるので、紙幣４の表面でほぼ正反射されて
受光素子２４ａ、２４ｂで受光される反射光２１の光量
が大きくなる。そのため、ｓ偏光成分に対してｐ偏光成
分の割合が増加しているという反射光２１の偏光特性が
目立つようになり、受光素子２４ａ、２４ｂで受光した
光の強度に基づく出力レベルの差異は大きくなる。従っ
て、このような受光素子２４ａ、２４ｂからの出力レベ
ルの比等に基づいて、真紙幣と偽紙幣とが識別される。With the above arrangement, the light receiving element 24a receives the reflected light 21 as it is. On the other hand, the polarization filter 23
Removes the p-polarized component from the reflected light 21, so that the light receiving element 24b receives the reflected light 21 from which the p-polarized component has been removed. When the banknote 4 is a true banknote, the irradiation light 17 is scattered and reflected on the surface of the banknote 4, so that the amount of the reflected light 21 that is substantially specularly reflected and received by the light receiving elements 24a and 24b is small. Therefore, the difference in the output level based on the intensity of the light received by the light receiving elements 24a and 24b is small, so that the reflected light 2
The polarization characteristic of No. 1 is inconspicuous. On the other hand, when the banknote 4 is a color-copied counterfeit banknote, the surface of the banknote 4 is glossy and smooth, and therefore the reflected light is specularly reflected by the surface of the banknote 4 and received by the light receiving elements 24a and 24b. The light quantity of 21 becomes large. Therefore, the polarization characteristic of the reflected light 21 in which the ratio of the p-polarized component to the s-polarized component is increased becomes conspicuous, and the difference in the output level based on the intensity of the light received by the light receiving elements 24a and 24b is large. Become. Therefore, the true bill and the false bill are discriminated based on the ratio of the output levels from the light receiving elements 24a and 24b.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
方法では、紙幣に対する照射光の入射角と反射光の反射
角をほぼ等しく設定する必要があるが、固定された光源
および受光素子に対して紙幣を移動することにより、容
易に紙幣の表面における複数位置を測定対象とすること
ができる。By the way, in the above-mentioned conventional method, it is necessary to set the incident angle of the irradiation light and the reflection angle of the reflected light with respect to the bill substantially equal to each other, but with respect to the fixed light source and light receiving element. By moving the bill, it is possible to easily set a plurality of positions on the surface of the bill as measurement targets.
【０００６】図８は、図７に示す従来方法を用いてｓ偏
光した光を照射された路面からの反射光における強度比
の角度依存性を示すグラフである。上記従来の方法を利
用して、ｓ偏光した光を道路の路面に照射し、複数位置
１〜７からの反射光のｓ偏光成分、ｐ偏光成分の強度Ｉ
ｓ、Ｉｐを測定すると、比Ｉｓ／（Ｉｓ＋Ｉｐ）の値を
用いて濡れた路面と乾燥した路面とを容易に判別するこ
とができることが分かる。しかしながら、路面に対して
照射光の入射角と反射光の反射角をほぼ等しく設定する
必要があるので、路面の異なる位置に対応して光源と受
光素子を移動しなければならないという問題がある。FIG. 8 is a graph showing the angle dependence of the intensity ratio in the reflected light from the road surface irradiated with s-polarized light using the conventional method shown in FIG. Using the above-described conventional method, s-polarized light is applied to the road surface of the road, and the intensity I of the s-polarized component and p-polarized component of the reflected light from a plurality of positions 1 to 7 is applied.
When s and Ip are measured, it can be seen that the wet road surface and the dry road surface can be easily discriminated using the value of the ratio Is / (Is + Ip). However, since it is necessary to set the incident angle of the irradiation light and the reflection angle of the reflected light with respect to the road surface to be substantially equal to each other, there is a problem that the light source and the light receiving element must be moved corresponding to different positions on the road surface.
【０００７】また、道路の路面における濡れ状態を観測
した結果を活用するために、その情報を表示することが
必要になる。例えば、濡れ状態を観測している路面に向
かって道路を走行する自動車の運転者に対し、その路面
を通過する前に路面の濡れ状態に関する情報を提供する
ことは有用である。しかしながら、上記従来の方法では
観測結果の表示については言及されていない。Further, in order to utilize the result of observing the wet state on the road surface of the road, it is necessary to display the information. For example, it is useful to provide a driver of an automobile traveling on a road toward a road surface observing the wet condition with information about the wet condition of the road surface before passing through the road surface. However, the above conventional method does not mention the display of the observation result.
【０００８】そこで、本発明は、路面の濡れ状態を観測
して情報を道路の利用者に表示する路面状態観測表示シ
ステムを提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a road surface state observation display system for observing the wet state of the road surface and displaying the information to the user of the road.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、道路の路面における濡れ状態を観測し
て表示する路面状態観測表示システムにおいて、路面に
対してｓ偏光した光を該路面に照射する投光手段と、路
面で反射された光を受光して該路面に対するｓ偏光強度
およびｐ偏光強度を測定する受光手段と、この受光手段
の出力からｓ偏光強度およびｐ偏光強度の差異を演算す
る演算手段と、この演算手段の出力から路面の濡れ状態
を判定する判定手段と、この判定手段の出力を変換して
表示する表示手段と、投光手段および受光手段の動作を
制御する制御手段とを備えることを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a road surface state observation display system for observing and displaying a wet state on the road surface of a road, in which light s-polarized with respect to the road surface is displayed. Projecting means for irradiating the road surface, light receiving means for receiving light reflected on the road surface to measure s-polarized light intensity and p-polarized light intensity with respect to the road surface, and s-polarized light intensity and p-polarized light intensity from the output of the light-receiving means. The calculation means for calculating the difference between, the judgment means for judging the wet condition of the road surface from the output of this calculation means, the display means for converting and displaying the output of this judgment means, and the operation of the light projecting means and the light receiving means. And a control means for controlling.
【００１０】また、上記投光手段および上記受光手段は
相互に路面を挟んで道路の路側に設置され、上記制御手
段は投光手段から路面上の複数位置に光を照射して該複
数位置で反射された光を受光手段で受光するように制御
し、上記表示手段は道路の各車線で路面から所定距離だ
け離れた位置に設置され、複数位置における濡れ状態を
観測し、該路面に向かって各車線を走行する利用者に該
路面の濡れ状態を表示することが好適である。Further, the light projecting means and the light receiving means are installed on the road side of the road with the road surface sandwiched therebetween, and the control means irradiates light from the light projecting means to a plurality of positions on the road surface so that the light is emitted from the plurality of positions. The reflected light is controlled to be received by the light receiving means, and the display means is installed at a position apart from the road surface by a predetermined distance in each lane of the road, observing the wet state at a plurality of positions, and moving toward the road surface. It is preferable to display the wet state of the road surface to the user traveling in each lane.
【００１１】[0011]
【作用】本発明によれば、制御手段からの出力に基づい
て、投光手段からｓ偏光した光が道路の路面に対して照
射されると、その路面で反射されて受光手段により受光
され、路面に対するｓ偏光強度およびｐ偏光強度が測定
される。この受光手段の出力から演算手段によりｓ偏光
強度およびｐ偏光強度の差異が演算される。一般に、直
線偏光した光が路面に対して斜めに入射した場合、路面
から反射される光の偏光状態は路面における濡れ状態に
対応して変化する。そのため、演算手段の出力は判定手
段により格納済である路面の濡れ状態を示すデータと比
較され、路面の濡れ状態が判定される。さらに、この判
定手段の出力は表示手段により変換されて外部に表示さ
れ、路面の濡れ状態に関する情報は有効に利用される。According to the present invention, when the s-polarized light is emitted from the light projecting means to the road surface of the road based on the output from the control means, it is reflected by the road surface and received by the light receiving means, The s-polarized intensity and the p-polarized intensity with respect to the road surface are measured. The difference between the s-polarized light intensity and the p-polarized light intensity is calculated from the output of the light receiving means by the calculating means. In general, when linearly polarized light is obliquely incident on the road surface, the polarization state of the light reflected from the road surface changes according to the wet state on the road surface. Therefore, the output of the calculation means is compared with the data indicating the wet state of the road surface that has been stored by the determination means, and the wet state of the road surface is determined. Further, the output of the determination means is converted by the display means and displayed outside, and the information on the wet state of the road surface is effectively used.
【００１２】また、相互に路面を挟んで道路の路側に設
置された投光手段および受光手段により、制御手段から
の出力に基づいて、路面上の複数位置に光が照射され、
その複数位置から反射された光が受光される。そのた
め、路面の複数位置における濡れ状態に関する情報は、
道路の各車線で路面から所定距離だけ離れた位置に設置
された表示手段により、外部に表示される。Further, the light projecting means and the light receiving means installed on the road side of the road with the road surface sandwiched therebetween irradiate a plurality of positions on the road surface with light based on the output from the control means.
The light reflected from the plurality of positions is received. Therefore, the information about the wet state at multiple positions on the road surface is
It is displayed outside by a display means installed at a position separated from the road surface by a predetermined distance in each lane of the road.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、添付図面の図１ないし図６を参照し、
本発明に係る実施例の構成および作用を説明する。な
お、図面の説明においては同一要素には同一符号を付
し、重複する説明を省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Referring to FIGS. 1 to 6 of the accompanying drawings,
The configuration and operation of the embodiment according to the present invention will be described. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
【００１４】図１は、本発明に係る一実施例における光
学的配置を示す説明図である。本発明に係る第１実施例
における光学系は、路面２に投光ビームを照射する投光
ユニット１０と、路面２からの反射光２１を受光して測
定する受光ユニット２０とから構成されている。投光ユ
ニット１０は、光を発光する光源１２と、この光源１２
からの光を路面２に対してｓ偏光する偏光フィルタ１３
と、この偏光フィルタ１３からの光を投光ビーム１５と
して路面２の所定位置に照射する投光レンズ１４とから
構成されている。受光ユニット２０は、路面２の所定位
置からの反射光２１を受光素子２４ａ、２４ｂそれぞれ
の受光面に結像する集光レンズ２２と、この集光レンズ
２２からの光から路面２に対するｓ偏光成分を抽出する
偏光フィルタ２３ａと、この集光レンズ２２からの光を
路面２に対するｐ偏光成分を抽出する偏光フィルタ２３
ｂと、偏光フィルタ２３ａ、２３ｂそれぞれから光を受
光して各光強度に対応する電流を出力する受光素子２４
ａ、２４ｂとから構成されている。FIG. 1 is an explanatory view showing an optical arrangement in an embodiment according to the present invention. The optical system according to the first embodiment of the present invention includes a light projecting unit 10 that irradiates a road surface 2 with a light projection beam, and a light receiving unit 20 that receives and measures reflected light 21 from the road surface 2. . The light projecting unit 10 includes a light source 12 that emits light, and the light source 12
Filter 13 for s-polarizing the light from s with respect to the road surface 2
And a light projecting lens 14 for irradiating the light from the polarization filter 13 as a light projecting beam 15 to a predetermined position on the road surface 2. The light-receiving unit 20 includes a condenser lens 22 that forms an image of reflected light 21 from a predetermined position on the road surface 2 on the light-receiving surfaces of the light-receiving elements 24a and 24b, and an s-polarized component of the light from the condenser lens 22 with respect to the road surface 2. And a polarization filter 23a for extracting the p-polarized component of the light from the condenser lens 22 with respect to the road surface 2.
b and the light receiving element 24 that receives light from each of the polarization filters 23a and 23b and outputs a current corresponding to each light intensity.
a and 24b.
【００１５】なお、受光素子２４ａ、２４ｂにおけるＳ
／Ｎを向上するためには、状況により光源１２から発光
される光の波長に合致した干渉フィルタを設置すること
が必要となる。また、受光素子２４ａ、２４ｂそれぞれ
において、路面２からの反射光２１を受光する条件を同
一に近付けるためには、受光素子２４ａ、２４ｂおよび
偏光フィルタ２３ａ、２３ｂをそれぞれ近接するように
設置する必要がある。図２は、図１に示す実施例におけ
る制御関係を示すブロック図である。上記実施例におけ
る制御ユニットは、マイクロコンピュータ２６の制御に
基づいて特定の周波数に変調して光源１２を駆動する光
源駆動装置１１と、偏光フィルタ２３ａにより反射光２
１から抽出されたｓ偏向成分を受光する受光素子２４ａ
と、偏光フィルタ２３ｂにより反射光２１から抽出され
たｐ偏向成分を受光する受光素子２４ｂと、受光素子２
４ａ、２４ｂからの出力電流をそれぞれ増幅する増幅器
２５ａ、２５ｂと、増幅器２５ａの出力レベルＩｓと増
幅器２５ｂの出力レベルＩｐとの比Ｉｐ／Ｉｓを演算
し、これを記憶格納されている路面２の濡れ状態の測定
値と比較して路面２の濡れ状態を判定するマイクロコン
ピュータ２６と、マイクロコンピュータ２６から出力さ
れた路面２の濡れ状態のデータを変換して外部に表示す
る表示装置３０とから構成されている。In the light receiving elements 24a and 24b, S
In order to improve / N, it is necessary to install an interference filter that matches the wavelength of the light emitted from the light source 12 depending on the situation. Further, in order to make the conditions for receiving the reflected light 21 from the road surface 2 close to the same in each of the light receiving elements 24a and 24b, it is necessary to install the light receiving elements 24a and 24b and the polarization filters 23a and 23b close to each other. is there. FIG. 2 is a block diagram showing the control relationship in the embodiment shown in FIG. The control unit in the above embodiment includes a light source driving device 11 that drives the light source 12 by modulating it to a specific frequency under the control of the microcomputer 26, and the reflected light 2 by the polarization filter 23a.
Light-receiving element 24a for receiving the s-polarized component extracted from 1
And a light receiving element 24b for receiving the p-polarized component extracted from the reflected light 21 by the polarization filter 23b, and the light receiving element 2
The amplifiers 25a and 25b for amplifying the output currents from the amplifiers 4a and 24b, respectively, and the ratio Ip / Is between the output level Is of the amplifier 25a and the output level Ip of the amplifier 25b are calculated and stored in the stored road surface 2 of the road surface 2. A microcomputer 26 for determining the wet state of the road surface 2 by comparing it with the measured value of the wet state, and a display device 30 for converting the data of the wet state of the road surface 2 output from the microcomputer 26 and displaying the data on the outside. Has been done.
【００１６】次に、上記実施例の作用を説明する。ま
ず、光源駆動回路１１により光源１２は、外乱光の影響
を避け得る特定の周波数で変調して発光される。この光
源１２から発光された光は、偏光フィルタ１３により路
面２に対してｓ偏光され、投光レンズ１４により集光さ
れて投光ビーム１５として路面２の所定位置に照射され
る。一般に、直線偏光した光が路面に対して斜めに入射
した場合、路面からの反射光の偏光状態はその路面にお
ける濡れ状態に対応して変化する。そのため、ｓ偏光し
た投光ビーム１５は、路面２で偏光状態を変化されて反
射される。路面２の所定位置からの反射光２１は、集光
レンズ２２により偏光フィルタ２３ａに入射され、偏光
フィルタ２３ａにより路面２に対するｓ偏光成分を抽出
され、受光素子２４ａの受光面に結像される。一方、路
面２の所定位置からの反射光２１は、集光レンズ２２に
より偏光フィルタ２３ｂに入射され、偏光フィルタ２３
ｂにより路面２に対するｐ偏光成分を抽出され、受光素
子２４ｂの受光面に結像される。Next, the operation of the above embodiment will be described. First, the light source drive circuit 11 causes the light source 12 to modulate and emit light at a specific frequency that can avoid the influence of ambient light. The light emitted from the light source 12 is s-polarized with respect to the road surface 2 by the polarization filter 13, condensed by the light projecting lens 14, and emitted as a light projection beam 15 to a predetermined position on the road surface 2. Generally, when linearly polarized light is obliquely incident on the road surface, the polarization state of the reflected light from the road surface changes corresponding to the wet state on the road surface. Therefore, the s-polarized projection light beam 15 has its polarization state changed on the road surface 2 and is reflected. The reflected light 21 from a predetermined position on the road surface 2 is made incident on the polarization filter 23a by the condenser lens 22, the s-polarized component for the road surface 2 is extracted by the polarization filter 23a, and is imaged on the light receiving surface of the light receiving element 24a. On the other hand, the reflected light 21 from the predetermined position on the road surface 2 is incident on the polarization filter 23b by the condenser lens 22, and the polarization filter 23
The p-polarized component with respect to the road surface 2 is extracted by b and is imaged on the light receiving surface of the light receiving element 24b.
【００１７】次に、これら受光素子２４ａ、２４ｂによ
り受光した光の強度に対応する電流Ｉｓ、Ｉｐが出力さ
れ、増幅器２５ａ、２５ｂにより増幅されてデジタル信
号に変換され、マイクロコンピュータ２６に出力され
る。このデジタル信号に基づいてマイクロコンピュータ
２６により比Ｉｐ／Ｉｓが演算され、バッファに格納さ
れる。さらに、メモリに格納済である路面２の濡れ状態
に関する測定データと比較され、現在の濡れ状態が判定
され、この判定データが表示装置３０に出力される。こ
の判定データは表示装置３０により変換され、路面２の
濡れ状態に関する情報として外部に表示される。Next, the currents Is and Ip corresponding to the intensity of the light received by the light receiving elements 24a and 24b are output, amplified by the amplifiers 25a and 25b, converted into digital signals, and output to the microcomputer 26. . The microcomputer 26 calculates the ratio Ip / Is based on this digital signal and stores it in the buffer. Further, the current wet state is determined by comparing with the measurement data regarding the wet state of the road surface 2 which is already stored in the memory, and this determination data is output to the display device 30. This determination data is converted by the display device 30 and displayed outside as information regarding the wet state of the road surface 2.
【００１８】図３は、路面の複数位置における濡れ状態
を観測する投光ユニットと受光ユニットの個数比が、
（ａ）ｎ：ｎ、（ｂ）ｎ：１、（ｃ）１：ｎである場合
における構成をそれぞれ示す説明図である。ただし、ｎ
は任意の自然数であり、以下も同様とする。FIG. 3 shows the number ratio of the light emitting unit and the light receiving unit for observing the wet state at a plurality of positions on the road surface.
It is explanatory drawing which respectively shows the structure in case of (a) n: n, (b) n: 1, and (c) 1: n. However, n
Is an arbitrary natural number, and so on.
【００１９】まず、第２実施例では、第１実施例と同様
である投光ユニット１０n と受光ユニット２０n とを複
数組備え、ほぼ同時に投光ビーム１５n それぞれが路面
２の所定位置２n に照射され、ほぼ同時に反射光２１n
は受光される。その他の装置構成は、第１実施例と同様
である（図３（ａ）図示）。上記構成によれば、マイク
ロコンピュータ２６により路面２における所定位置２n
の濡れ状態に関するデータ処理が順次実行される。従っ
て、その他は第１実施例と同様な動作により、路面２の
全面における濡れ状態を観測して表示することができ
る。First, in the second embodiment, a plurality of sets of light emitting units 10 n and light receiving units 20 n, which are the same as those in the first embodiment, are provided, and the light emitting beams 15 n are provided at a predetermined position 2 on the road surface 2 substantially at the same time. Irradiated to n and reflected light 21 n almost at the same time
Is received. The other device configuration is similar to that of the first embodiment (illustrated in FIG. 3A). According to the above configuration, the microcomputer 26 allows the predetermined position 2 n on the road surface 2
The data processing regarding the wet state of is sequentially executed. Therefore, other than that, by the same operation as in the first embodiment, the wet state on the entire surface of the road surface 2 can be observed and displayed.
【００２０】また、第３実施例では、第１実施例と同様
である複数の投光ユニット１０n と、一つの受光ユニッ
ト２０とを備え、時系列に投光ビーム１５n それぞれが
路面２の所定位置２n に照射され、順次反射光２１n は
受光される。その他の装置構成は、第１実施例と同様で
ある（図３（ｂ）図示）。上記構成によれば、マイクロ
コンピュータ２６により光源駆動装置１１が制御され、
時系列に投光ビーム１５n が照射される。これに同期す
るように、マイクロコンピュータ２６により集光レンズ
２２の光軸方向が制御され、順次反射光２１n が受光素
子２４の受光面に結像される。従って、その他は第２実
施例と同様な動作により、路面２の全面における濡れ状
態を観測して表示することができる。Further, the third embodiment is provided with a plurality of light projecting units 10 n similar to the first embodiment and one light receiving unit 20, and each of the light projecting beams 15 n of the road surface 2 in time series. The reflected light 21 n is sequentially received by being irradiated to a predetermined position 2 n . The other device configuration is similar to that of the first embodiment (illustrated in FIG. 3B). According to the above configuration, the microcomputer 26 controls the light source drive device 11,
The projection beam 15 n is emitted in time series. The microcomputer 26 controls the optical axis direction of the condenser lens 22 so as to be synchronized with this, and the reflected light 21 n is sequentially imaged on the light receiving surface of the light receiving element 24. Therefore, other than that, by the same operation as in the second embodiment, the wet state on the entire surface of the road surface 2 can be observed and displayed.
【００２１】さらに、第４実施例では、第１実施例と同
様である一つの投光ユニット１０と複数の受光ユニット
２０n とを備え、時系列に投光ビーム１５n それぞれが
路面２の所定位置２n に照射され、順次反射光２１n が
受光される。その他の装置構成は、第１実施例と同様で
ある（図３（ｃ）図示）。上記構成によれば、マイクロ
コンピュータ２６により光源駆動装置１１が制御され、
時系列に投光ビーム１５n が発光される。さらに、投光
レンズ１４の光軸方向が制御され、時系列に投光ビーム
１５n が路面２の所定位置２n に照射され、順次反射光
２１n が受光素子２４n の受光面に結像される。従っ
て、その他は第２実施例と同様な動作により、路面２の
全面における濡れ状態を観測して表示することができ
る。Further, in the fourth embodiment, one light projecting unit 10 and a plurality of light receiving units 20 n , which are the same as those in the first embodiment, are provided, and each of the light projecting beams 15 n in a predetermined manner on the road surface 2 in time series. The position 2 n is irradiated and the reflected light 21 n is sequentially received. The other device configuration is similar to that of the first embodiment (illustrated in FIG. 3C). According to the above configuration, the microcomputer 26 controls the light source drive device 11,
The projection beam 15 n is emitted in time series. Further, the direction of the optical axis of the light projecting lens 14 is controlled, and the light projecting beam 15 n is applied to a predetermined position 2 n of the road surface 2 in time series, and the reflected light 21 n is sequentially imaged on the light receiving surface of the light receiving element 24 n. To be done. Therefore, other than that, by the same operation as in the second embodiment, the wet state on the entire surface of the road surface 2 can be observed and displayed.
【００２２】図４は、路面の複数位置における濡れ状態
を観測する投光ユニットと受光ユニットの個数比が、
（ａ）１：１、（ｂ）１：ｎである場合における構成を
それぞれ示す説明図である。FIG. 4 shows the number ratio of the light emitting unit and the light receiving unit for observing the wet state at a plurality of positions on the road surface.
It is explanatory drawing which respectively shows the structure in the case of (a) 1: 1 and (b) 1: n.
【００２３】まず、第５実施例では、第１実施例と同様
である投光ユニット１０n と受光ユニット２０n とを一
組備え、時系列に投光ビーム１５n それぞれが路面２の
所定位置２n に照射され、順次反射光２１n が受光され
る。これらの装置構成は、第１実施例と同様である（図
４（ａ）図示）。上記構成によれば、マイクロコンピュ
ータ２６により光源駆動装置１１が制御され、時系列に
投光ビーム１５n が発光される。さらに、投光レンズ１
４の光軸方向が制御され、時系列に投光ビーム１５n が
路面２の所定位置２n に照射される。これに同期するよ
うに、マイクロコンピュータ２６により集光レンズ２２
の光軸方向が制御され、順次反射光２１n が受光素子２
４の受光面に結像される。従って、その他は第２実施例
と同様な動作により、路面２の全面における濡れ状態を
観測して表示することができる。First, in the fifth embodiment, one set of the light projecting unit 10 n and the light receiving unit 20 n , which are similar to those in the first embodiment, are provided, and the light projecting beams 15 n are arranged in time series at predetermined positions on the road surface 2. It is irradiated to 2 n and the reflected light 21 n is sequentially received. The configuration of these devices is the same as that of the first embodiment (illustrated in FIG. 4A). With the above arrangement, the microcomputer 26 controls the light source driving device 11 to emit the projection beam 15 n in time series. Furthermore, the projection lens 1
The direction of the optical axis of No. 4 is controlled, and the projection beam 15 n is radiated to the predetermined position 2 n of the road surface 2 in time series. In order to synchronize with this, the condenser lens 22 is set by the microcomputer 26.
The optical axis direction is controlled, successively reflected light 21 n receiving element 2
An image is formed on the light receiving surface of No. 4. Therefore, other than that, by the same operation as in the second embodiment, the wet state on the entire surface of the road surface 2 can be observed and displayed.
【００２４】また、第６実施例では、複数のビームを発
光するマルチビーム光源である一つの光源１２と、光源
１２からの図示しないビーム１６n それぞれを投光ビー
ム１５n に変換する第１実施例と同様である偏光フィル
タ１３n および投光レンズ１４n とから構成される投光
ユニット１０と、第１実施例と同様である複数の受光ユ
ニット２０n とを備え、ほぼ同時に投光ビーム１５n が
路面２の所定位置２nに照射され、ほぼ同時に反射光２
１n が受光される。その他の装置構成は、第１実施例と
同様である（図４（ｂ）図示）。従って、第２実施例と
同様な動作により、路面２の全面における濡れ状態を観
測して表示することができる。Further, in the sixth embodiment, one light source 12 which is a multi-beam light source for emitting a plurality of beams and each of the beams 16 n ( not shown) from the light source 12 are converted into a projection beam 15 n. The light projecting unit 10 composed of the polarization filter 13 n and the light projecting lens 14 n similar to the example, and the plurality of light receiving units 20 n similar to the first embodiment are provided, and the light projecting beam 15 is almost at the same time. n is irradiated to a predetermined position 2 n on the road surface 2 and reflected light 2
1 n is received. The other device configuration is the same as that of the first embodiment (illustrated in FIG. 4B). Therefore, it is possible to observe and display the wet state of the entire road surface 2 by the same operation as in the second embodiment.
【００２５】図５は、図１に示す実施例における投光ユ
ニット、受光ユニットおよび表示装置の配置を示す説明
図である。投光ユニット１０は濡れ状態を観測する路面
２を挟んで道路１の一方の路側に配置され、受光ユニッ
ト２０はその他方の路側に配置される。表示装置３０
は、道路１の各車線で路面２から所定距離だけ離れた位
置に設置され、路面２の濡れ状態に関する情報を表示し
ている。そのため、路面２に向かって道路１を走行する
自動車等の運転者は路面２を通過する前に濡れ状態を知
り、安全走行のための操作を実行することができる。FIG. 5 is an explanatory view showing the arrangement of the light projecting unit, the light receiving unit and the display device in the embodiment shown in FIG. The light projecting unit 10 is arranged on one road side of the road 1 with the road surface 2 for observing the wet state sandwiched therebetween, and the light receiving unit 20 is arranged on the other road side. Display device 30
Is installed at a position apart from the road surface 2 by a predetermined distance in each lane of the road 1, and displays information about the wet state of the road surface 2. Therefore, a driver of an automobile or the like traveling on the road 1 toward the road surface 2 can know the wet state before passing the road surface 2 and can perform an operation for safe driving.
【００２６】図６（ａ）は図１に示す実施例を用いて観
測された路面における複数の位置を示す説明図であり、
（ｂ）、（ｃ）はそれぞれｓ偏光した光、ｐ偏光した光
を照射された（ａ）に示す路面からの反射光における強
度比の角度依存性を示すグラフである。このように、路
面における複数位置１〜７においては、路面に対してｐ
偏光した光を照射するよりも、ｓ偏光した光を照射する
方が濡れた路面と乾燥した路面とを明らかに判別するこ
とができる。FIG. 6A is an explanatory diagram showing a plurality of positions on the road surface observed by using the embodiment shown in FIG.
(B) and (c) are graphs showing the angle dependence of the intensity ratio in the reflected light from the road surface shown in (a) irradiated with s-polarized light and p-polarized light, respectively. Thus, at a plurality of positions 1 to 7 on the road surface, p
It is possible to clearly discriminate between a wet road surface and a dry road surface by irradiating with s-polarized light, rather than irradiating with polarized light.
【００２７】本発明は上記諸実施例に限定されるもので
はなく、種々の変形が可能である。The present invention is not limited to the above embodiments, but various modifications can be made.
【００２８】例えば、上記諸実施例では光源１２からの
光を偏光フィルタ１３を通して直線偏光しているが、レ
ーザに代表されるような元来直線偏光された光を発光す
る光源を用いて、これを路面２に対してｓ偏光した光を
発光する位置に設置してもよい。この場合、偏光フィル
タ１３の設置を省略することができる。For example, although the light from the light source 12 is linearly polarized through the polarization filter 13 in the above-mentioned embodiments, a light source which emits linearly polarized light such as a laser is used. May be installed at a position that emits s-polarized light with respect to the road surface 2. In this case, the installation of the polarization filter 13 can be omitted.
【００２９】また、上記諸実施例では反射光２１を同一
に近い条件で受光するために、受光素子２４ａ、２４ｂ
は近接して設置されているが、偏光ビームスプリッタを
用いることにより、必ずしも近接して設置される必要は
ない。Further, in the above-mentioned embodiments, since the reflected light 21 is received under the same condition, the light receiving elements 24a and 24b are provided.
Are installed close to each other, but need not necessarily be installed close to each other by using a polarization beam splitter.
【００３０】また、上記諸実施例で受光ユニット２０が
複数である場合、それぞれに集光レンズ２２を設置して
いるが、複数の受光素子２４としてアレイ状のものを用
いることにより、集光レンズ２２を単体で設置してもよ
い。Further, when the plurality of light receiving units 20 are provided in each of the above-described embodiments, the condenser lenses 22 are provided for each of them. 22 may be installed alone.
【００３１】また、上記第６実施例におけるマルチビー
ム光源としての光源１２は、円筒レンズや円柱レンズ等
によるスリット状ビームを発光するものに置き換えても
よい。Further, the light source 12 as the multi-beam light source in the sixth embodiment may be replaced with one which emits a slit-shaped beam by a cylindrical lens or a cylindrical lens.
【００３２】また、上記諸実施例を適用する路面２の濡
れ状態は、直接に雨などによるものに限定されるもので
はなく、露や霧などによる場合にも同様な作用効果が得
られる。The wet state of the road surface 2 to which the above-mentioned embodiments are applied is not limited to that caused by rain or the like, and similar effects can be obtained even when caused by dew or fog.
【００３３】さらに、上記第３ないし第５実施例では、
マイクロコンピュータにより投光レンズまたは集光レン
ズの光軸方向を制御しているが、路面の各位置に対応し
た光源および投光レンズからなる多素子の光源または集
光レンズを複数個設置することにより、投光レンズまた
は集光レンズの機械的動作を用いずに、同様な作用効果
が得られる。Further, in the above third to fifth embodiments,
The microcomputer controls the direction of the optical axis of the light projecting lens or the condensing lens, but by installing multiple light sources or condensing lenses consisting of a light source and a light projecting lens corresponding to each position on the road surface. The same effect can be obtained without using the mechanical operation of the light projecting lens or the condenser lens.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、路面に対
するｓ偏光強度およびｐ偏光強度が受光手段により測定
されるので、路面に対して正反射されていない光を含め
て受光される。そのため、投光ユニットおよび受光ユニ
ットを所定位置に設置したままで、路面の複数位置にお
ける濡れ状態が観測されるので、路面全面を従来よりも
容易に観測することができるという顕著な効果がある。As described above, according to the present invention, since the s-polarized light intensity and the p-polarized light intensity with respect to the road surface are measured by the light receiving means, the light not specularly reflected with respect to the road surface is received. Therefore, the wet state at a plurality of positions on the road surface can be observed while the light projecting unit and the light receiving unit are installed at predetermined positions, so that the entire surface of the road surface can be observed more easily than before.
【００３５】また、表示手段を道路の各車線で濡れ状態
を観測されている路面から所定距離だけ離れた位置に設
置し、路面の濡れ状態に関する情報を表示することによ
り、その路面に向かって道路を走行する自動車等の運転
者は路面に差掛かる以前にあらかじめ路面の濡れ状態を
知って、危険を回避する操作を実行することが従来より
も容易になるので、道路上の事故防止に貢献することが
できるという顕著な効果がある。Further, the display means is installed at a position separated from the road surface where the wet condition is observed in each lane of the road by a predetermined distance, and the information about the wet condition of the road surface is displayed so that the road can be moved toward the road surface. A driver of a car running on the road knows the wet condition of the road surface before it hits the road surface, and it becomes easier than before to carry out operations to avoid danger, thus contributing to the prevention of accidents on the road. There is a remarkable effect that it is possible.
【図１】本発明に係る一実施例における光学的配置を示
す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an optical arrangement in an embodiment according to the present invention.
【図２】図１に示す実施例における制御関係を示すブロ
ック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a control relationship in the embodiment shown in FIG.
【図３】路面の複数位置における濡れ状態を観測する投
光ユニットと受光ユニットの個数比が、（ａ）ｎ：ｎ、
（ｂ）ｎ：１、（ｃ）１：ｎである場合における構成を
それぞれ示す説明図である。FIG. 3 shows that the number ratio of the light emitting unit and the light receiving unit for observing the wet state at a plurality of positions on the road surface is (a) n: n,
It is explanatory drawing which respectively shows the structure in the case of (b) n: 1 and (c) 1: n.
【図４】路面の複数位置における濡れ状態を観測する投
光ユニットと受光ユニットの個数比が、（ａ）１：１、
（ｂ）１：ｎである場合における構成をそれぞれ示す説
明図である。FIG. 4 shows that the number ratio of the light emitting unit and the light receiving unit for observing the wet state at a plurality of positions on the road surface is (a) 1: 1,
(B) It is explanatory drawing which each shows the structure in case of 1: n.
【図５】図１に示す実施例における投光ユニット、受光
ユニットおよび表示装置の配置を示す説明図である。5 is an explanatory diagram showing an arrangement of a light projecting unit, a light receiving unit, and a display device in the embodiment shown in FIG.
【図６】（ａ）は図１に示す実施例を用いて観測された
路面における複数の位置を示す説明図であり、（ｂ）、
（ｃ）はそれぞれｓ偏光した光、ｐ偏光した光を照射さ
れた（ａ）に示す路面からの反射光における強度比の角
度依存性を示すグラフである。6A is an explanatory view showing a plurality of positions on a road surface observed by using the embodiment shown in FIG. 1, and FIG.
(C) is a graph showing the angle dependence of the intensity ratio in the reflected light from the road surface shown in (a) irradiated with s-polarized light and p-polarized light.
【図７】従来の紙幣識別方法における光学的配置を示す
説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an optical arrangement in a conventional bill identifying method.
【図８】図７に示す従来方法を用いてｓ偏光した光を照
射された路面からの反射光における強度比の角度依存性
を示すグラフである。8 is a graph showing the angle dependence of the intensity ratio in the reflected light from the road surface irradiated with the s-polarized light using the conventional method shown in FIG.
１…道路、２…路面、３…自動車等の進行方向、４…紙
幣、１０…投光ユニット、１１…光源駆動装置、１２…
光源、１３…偏光フィルタ、１４…投光レンズ、１５…
投光ビーム、１６…ビーム、１７…照射光、２０…受光
ユニット、２１…反射光、２２…集光レンズ、２３…偏
光フィルタ、２４…受光素子、２５…増幅器、２６…マ
イクロコンピュータ、３０…表示装置。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Road, 2 ... Road surface, 3 ... Travel direction of automobiles, etc., 4 ... Banknote, 10 ... Projector unit, 11 ... Light source drive device, 12 ...
Light source, 13 ... Polarization filter, 14 ... Projection lens, 15 ...
Projection beam, 16 ... Beam, 17 ... Irradiation light, 20 ... Light receiving unit, 21 ... Reflected light, 22 ... Condensing lens, 23 ... Polarization filter, 24 ... Photodetector, 25 ... Amplifier, 26 ... Microcomputer, 30 ... Display device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−3545（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−147376（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−52764（ＪＰ，Ａ) 実公 昭45−16636（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G08G 1/00 G01S 17/93 G08G 1/16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-64-3545 (JP, A) JP-A-55-147376 (JP, A) JP-A-5-52764 (JP, A) Actual publication Sho-45- 16636 (JP, Y1) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G08G 1/00 G01S 17/93 G08G 1/16
Claims (2)
表示する路面状態観測表示システムにおいて、 前記路面に対してｓ偏光した光を該路面に照射する投光
手段と、前記路面で反射された光を受光して該路面に対
するｓ偏光強度およびｐ偏光強度を測定する受光手段
と、この受光手段の出力から前記ｓ偏光強度およびｐ偏
光強度の差異を演算する演算手段と、この演算手段の出
力から前記路面の濡れ状態を判定する判定手段と、この
判定手段の出力を変換して表示する表示手段と、前記投
光手段および前記受光手段の動作を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする路面状態観測表示システム。1. A road surface state observation and display system for observing and displaying a wet state on a road surface of a road, and a light projecting means for irradiating the road surface with s-polarized light, and light reflected by the road surface. Light receiving means for receiving light to measure the s-polarized light intensity and p-polarized light intensity with respect to the road surface, a computing means for computing the difference between the s-polarized light intensity and the p-polarized light intensity from the output of this light receiving means, and an output of this computing means A determination means for determining the wet state of the road surface, a display means for converting and displaying the output of the determination means, and a control means for controlling the operations of the light projecting means and the light receiving means. Road condition observation display system.
に前記路面を挟んで前記道路の路側に設置され、前記制
御手段は前記投光手段から前記路面上の複数位置に光を
照射して該複数位置で反射された光を前記受光手段で受
光するように制御し、前記表示手段は前記道路の各車線
で前記路面から所定距離だけ離れた位置に設置され、前
記複数位置における濡れ状態を観測し、該路面に向かっ
て前記各車線を走行する利用者に該路面の濡れ状態を表
示することを特徴とする請求項１記載の路面状態観測表
示システム。2. The light projecting means and the light receiving means are installed on the road side of the road with the road surface sandwiched therebetween, and the control means irradiates light from the light projecting means to a plurality of positions on the road surface. The light reflected by the plurality of positions is controlled to be received by the light receiving unit, and the display unit is installed at a position apart from the road surface by a predetermined distance in each lane of the road, and shows the wet state at the plurality of positions. The road surface state observation and display system according to claim 1, wherein the road surface state observation display system displays the wet state of the road surface to a user who observes and travels in each of the lanes toward the road surface.
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|---|---|---|---|
| JP06868393A JP3386172B2 (en) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | Road surface observation display system |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| JPH06282791A JPH06282791A (en) | 1994-10-07 |
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- 1993-03-26 JP JP06868393A patent/JP3386172B2/en not_active Ceased
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RVOP | Cancellation by post-grant opposition |