JP6714627B2 - 視界状況判別方法 - Google Patents
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Description
本発明は、視界状況判別方法に関するものである。
従来から、例えば特開２０１１−１４９８９４号に開示される積雪深計測装置（以下、従来例）が提案されている。
この従来例は、降雪状況を判別したい領域の上方位置に設けられたレーザー距離計から下方位置の基準面（地面）に向けてレーザーを照射し、この照射したレーザー光と基準面上の積雪面で反射した反射光との位相差を算出し、この位相差に基づいて積雪深を計測するものである。
本発明は、前述したレーザー距離計を用いた積雪深の計測について更なる研究・開発を進め、その結果、積雪深の計測の他にも降雪状況などを判別することができ、従来にない非常に画期的な視界状況判別方法を発明した。
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
道路２の上方位置に設けられたレーザー距離計１から該道路２に向けてレーザー光３を斜めに照射して積雪深さを測定する積雪深さ測定システムを用いた視界状況判別方法であって、前記レーザー距離計１から照射されるレーザー光３の各降雪粒子Ｓからの反射光を受光して得られる該各降雪粒子Ｓまでの距離データに基づく高さデータにより、前記道路２から上方所定位置までの空間における降雪粒子Ｓの密度を確知して現在降雪量が多いか否かを判別すると共に、乗用車に乗るドライバーの目線となる前記道路２から約１２０ｃｍの高さ位置若しくは車高の高い車両に乗るドライバーの目線となる約２００ｃｍの高さ位置における降雪粒子Ｓの密度が高いか否かを確知して、該降雪粒子Ｓの密度が高い場合、前記高さ位置において現在視界が良好でないと判別することを特徴とする視界状況判別方法に係るものである。
本発明は上述のように構成したから、レーザー距離計を用いて積雪深だけでなく降雪状況などを判別することができ、従来にない非常に画期的な視界状況判別方法となる。
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
本発明は、レーザー距離計１から基準面２に向けてレーザー光３を照射し、各降雪粒子Ｓからの反射光を受光して得られる該各降雪粒子Ｓまでの距離データに基づく高さデータにより、所定領域の基準面２から上方所定位置までの空間における降雪粒子Ｓの密度を確知して降雪量が多いか否かを判別する。
具体的には、レーザー距離計１からレーザー光３を照射することで基準面２から上方所定位置までの空間における降雪粒子Ｓの密度が確知でき、この降雪粒子Ｓの密度が低い場合には降雪程度が弱く、降雪粒子Ｓの密度が高い場合には降雪程度が強い。
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
本実施例は、所定領域の上方位置に設けられたレーザー距離計１から下方位置の基準面２に向けてレーザー光３を照射し、各降雪粒子Ｓからの反射光に基づいて当該所定領域の降雪特性（降雪状況）を判別する方法であって、この判別は、以下の計測装置を用いて行なわれる。
具体的には、この計測装置は、レーザー距離計１と、このレーザー距離計１から得られるデータを処理するデータ処理部とを具備する。
レーザー距離計１は、図１に図示したようにレーザー光３を照射する公知構造のものであり、降雪特性を判別したい領域Ａに立設された支柱４の上方位置に設けられ、このレーザー距離計１から下方傾斜方向に向けてレーザー光３を照射するように構成されている。
また、このレーザー距離計１には無線信号送信部が設けられており、レーザー距離計１からレーザー光３を照射して得られるデータは、この無線信号送信部からインターネット回線を介してデータ処理部に送信される。
データ処理部は、データを処理（集積・加工）する管理コンピュータ（図示省略）であり、本実施例では、レーザー距離計１からのデータを無線信号送信部からインターネット回線を介して受信する遠隔地のパソコンで構成されている。尚、管理コンピュータは、ノート型パソコンやタブレット型パソコンやスマートフォンなどの計測現場へ持ち込んだ携帯型端末でも良い。
また、データ処理部は、従来、積雪深を計測する際のノイズとして処理されていた各降雪粒子Ｓからの反射光を、後述する降雪状況判別方法，視界状況判別方法及び降雪特性判別方法に利用できるよう処理する。
以上の構成から成る本実施例に係る計測装置を用いた降雪状況判別方法，視界状況判別方法及び降雪特性判別方法について説明する（図２参照）。
先ず、降雪状況判別方法について説明する。
所定領域の上方位置に設けられたレーザー距離計１から下方位置の基準面２に向けてレーザー光３を照射し、この照射したレーザー光３と各降雪粒子Ｓからの反射光との位相差のデータを無線信号送信部から送信し、この受信したデータをデータ処理部で処理する。
データ処理部では、レーザー距離計１からレーザー光３を照射した際に得られるその積雪面までの距離データ以外のデータ、即ち、各降雪粒子Ｓからの反射光を受光して得られる該各降雪粒子Ｓまでの距離データに基づく高さデータにより、所定領域の基準面２から上方所定位置（レーザー距離計１の位置）までの空間における降雪粒子Ｓの密度を確知して降雪量が多いか否かを判別すると共に、基準面２近傍若しくは積雪面近傍における降雪粒子Ｓの密度が上方位置の降雪粒子Ｓの密度に比し高いか否かを確知して地吹雪が生じているか否かを判別する。
具体的には、各降雪粒子Ｓからの反射光を受光して得られる該降雪粒子Ｓまでの距離データを基に所定領域における各降雪粒子Ｓの高さ位置を算出し、これを基に横軸を経過時間とし、縦軸を降雪粒子Ｓの高さの値とした座標空間上にプロットした図３に示すグラフ（降雪状況図）と、横軸を降雪粒子の数量とし、縦軸を降雪粒子の高さの値として棒グラフ化したものが図４〜８である。
この図４〜８に示すグラフから、降雪量が多いか否かを判別すると共に、地吹雪が生じているか否かを判別する。尚、グラフ化することで形状として現れる降雪粒子Ｓの分布からも判別できる。
具体的には、レーザー距離計１からレーザー光３を照射することで基準面２から上方所定位置までの空間における降雪粒子Ｓの密度が確知でき、この降雪粒子Ｓの密度が低い場合には降雪程度が弱く、降雪粒子Ｓの密度が高い場合には降雪程度が強い。
更に、基準面２近傍若しくは積雪面近傍における降雪粒子Ｓの密度が上方位置の降雪粒子Ｓの密度に比し高くなく、基準面２から上方位置まで降雪粒子Ｓの密度が均一な状態であれば、その領域では地吹雪は起きておらず単に雪が降っている状態である。
一方、基準面２近傍若しくは積雪面近傍の降雪粒子Ｓの密度が上方位置の降雪粒子Ｓの密度に比し高い場合には、他の領域から風により雪が吹き込んでいる状態（地吹雪）であることが分かる。
前述した基準から、図４からは「降雪強度が弱い降雪」、図５からは「降雪強度が強い降雪」、図６からは「降雪強度が弱い降雪で地吹雪」、図７からは「降雪強度が強い降雪で地吹雪」、図８からは「降雪が無く地吹雪」である降雪状況が判別される。
また、本実施例は、前述した降雪状況判別方法の結果に基づき融雪装置の作動・停止を制御する融雪装置の制御方法としても利用できる。
具体的には、「降雪強度が強い時は散水、降雪強度が弱い時は降雪検知まで間欠運転」、「積雪が無くなっても降雪強度が強い場合には運転継続、降雪強度が弱い場合には停止」、「降雪が無くても地吹雪を検知していたら運転」などの制御が行われる。
また、その他、降雪状況判別方法の結果に基づいて得た道路若しくは線路における降雪情報（積雪情報）を、適宜な手段を用いて提供する降雪情報提供方法（積雪情報提供方法）としても利用できる。
次に、視界状況判別方法について説明する。
この視界状況の判別は、前述した図４〜８のグラフを利用して行い、基準面２からの所定高さ位置、即ち、車高の高い車両（トラック）に載るドライバーの目線となる約２００ｃｍの範囲と、乗用車に乗るドライバーの目線となる約１２０ｃｍの範囲における降雪粒子Ｓの密度が高いか否かに応じた視界状況が判別される。
尚、距離計測不能となった場合は濃霧（視界不良）との判別も行える。
また、本実施例は、視界状況判別方法の結果に基づいて得た道路若しくは線路における視界情報を、適宜な手段を用いて提供する視界情報提供方法としても利用できる。
次に、降雪特性判別方法について説明する。
レーザー距離計１から下方位置の基準面２（地面）に向けてレーザー３を照射し、この照射したレーザー光３と基準面２上の積雪面で反射した反射光との位相差のデータを無線信号送信部から送信し、この受信したデータをデータ処理部で処理する。
具体的には、データ処理部では、受信した位相差のデータに基づいて基準面２（地面）から積雪面までの距離から成る積雪深が計測される。
また、データ処理部では、レーザー距離計１からレーザー光３を照射した際に得られるその積雪面までの距離データ以外のデータ、即ち、各降雪粒子Ｓからの反射光を受光して得られる該各降雪粒子Ｓまでの距離データに基づく高さデータにより、レーザー光３の光路３Ａ上における基準面２近傍若しくは積雪面近傍における降雪粒子Ｓの密度が上方位置の降雪粒子Ｓの密度に比し高いか否かを確知して地吹雪が生じたか否か、地吹雪が生じ易い領域か否かが判別できる。
具体的には、各降雪粒子Ｓからの反射光を受光して得られる該各降雪粒子Ｓまでの距離データを基に前記所定領域における各降雪粒子Ｓの高さ位置を算出し、これを基に横軸を経過時間とし、縦軸を積雪深及び降雪粒子Ｓの高さの値とした座標空間上にプロットしたグラフ（降雪状況図）が生成される。
このグラフは、図９及び図10の通りであり、このグラフから、レーザー光３の光路３Ａ上における基準面２近傍若しくは積雪面近傍における降雪粒子Ｓの密度が上方位置の降雪粒子Ｓの密度に比し高いか否かを確知して地吹雪が生じたか否か、地吹雪が生じ易い領域か否かが判別できる。
即ち、基準面２近傍若しくは積雪面近傍における降雪粒子Ｓの密度が上方位置の降雪粒子Ｓの密度に比し高くなく、基準面２から上方位置まで降雪粒子Ｓの密度が均一な状態であれば、その領域では地吹雪は起きておらず単に雪が降っている状態であることが分かる。
一方、基準面２近傍若しくは積雪面近傍における降雪粒子Ｓの密度が上方位置の降雪粒子Ｓの密度に比し高い場合には、他の領域から風により雪が吹き込んでいる状態（地吹雪）である。
以上から、積雪深の情報と組み合わせることで、その領域で雪が増加している理由として、図９のように吹き溜まりにより積雪深が増加しているのか、若しくは、図10のように降雪により積雪深が増加しているのかが判別され、また、その領域は地吹雪が生じ易い領域か否かが判別される。
本実施例は上述のように構成したから、レーザー距離計１を用いて積雪深だけでなく降雪特性，降雪状況及び視界状況が判別できる。
また、本実施例は、レーザー距離計１から傾斜状態で下方位置の基準面２に向けてレーザー光３を照射するから、一つのレーザー距離計１にて領域Ａの上方所定範囲に降っている基準面２から上方所定位置までの降雪粒子Ｓにレーザー光３を照射して降雪特性，降雪状況及び視界状況を判別するに必要なデータを取得することができる。
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
Ｓ 降雪粒子
１ レーザー距離計
２ 道路
３ レーザー光
１ レーザー距離計
２ 道路
３ レーザー光
Claims (1)
- 道路の上方位置に設けられたレーザー距離計から該道路に向けてレーザー光を斜めに照射して積雪深さを測定する積雪深さ測定システムを用いた視界状況判別方法であって、前記レーザー距離計から照射されるレーザー光の各降雪粒子からの反射光を受光して得られる該各降雪粒子までの距離データに基づく高さデータにより、前記道路から上方所定位置までの空間における降雪粒子の密度を確知して現在降雪量が多いか否かを判別すると共に、乗用車に乗るドライバーの目線となる前記道路から約１２０ｃｍの高さ位置若しくは車高の高い車両に乗るドライバーの目線となる約２００ｃｍの高さ位置における降雪粒子の密度が高いか否かを確知して、該降雪粒子の密度が高い場合、前記高さ位置において現在視界が良好でないと判別することを特徴とする視界状況判別方法。
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