JPH01110237A - Road surface condition detector - Google Patents

Road surface condition detector

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Publication number
JPH01110237A
JPH01110237A JP62267402A JP26740287A JPH01110237A JP H01110237 A JPH01110237 A JP H01110237A JP 62267402 A JP62267402 A JP 62267402A JP 26740287 A JP26740287 A JP 26740287A JP H01110237 A JPH01110237 A JP H01110237A
Authority
JP
Japan
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road surface
moisture
light receiving
receiving element
reflected light
Prior art date
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Pending
Application number
JP62267402A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junji Matsuura
潤二 松浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP62267402A priority Critical patent/JPH01110237A/en
Publication of JPH01110237A publication Critical patent/JPH01110237A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain information on readiness of slippage for a road surface in real time, by comparing a data of a known road surface with information on a road surface obtained photoelectrically. CONSTITUTION:When a projector 6 projects while light to a road surface 1, reflected light is received with a camera head 2 made up of a lens 21, a reflected light receiving element block 23 and a infrared rays receiving element block 24. The reflected light receiving element block 23 includes at least more than two light receiving elements which have a sensitivity of spectral three stimulus values as spectroscopic sensitivity of human eyes. The infrared rays receiving element block 24 includes a light receiving element for detecting radiation energy of the road surface and two light receiving elements for detecting moisture and an output thereof is introduced to a signal processor 3 which is provided with a color analysis circuit 32, a refection factor measuring circuit 33, radiation energy detecting circuit 34 and a moisture detecting circuit 35. Then, an arithmetic decision device 4 compares various signals inputted from the signal processor 3 with a data of a know road surface thereby achieving a judgement on the material and condition of the road surface.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動車等の走行路面の状態を検出して、運転
に必要なデータ等を提供することができる路面状態検出
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a road surface condition detection device that can detect the condition of a road surface on which an automobile or the like is traveling and provide data necessary for driving.

(従来の技術) 路面がいかなる状態にあるかというデータをリアルタイ
ムで得ることができれば自動車の運転や制動系等の制御
用のデータとして極めて有効に利用できる。
(Prior Art) If data on the state of the road surface can be obtained in real time, it can be used extremely effectively as data for controlling automobile driving and braking systems.

特開昭61−9365号に係る路面摩擦係数の測定の発
明は、車両を走行させて路面の摩擦係数の大小を判別す
る測定方法を提案している。
The invention for measuring the coefficient of friction of a road surface disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-9365 proposes a measuring method for determining the magnitude of the coefficient of friction of a road surface by driving a vehicle.

(発明が解決しようとする問題点) 前述のように現実に車両を走行させずに路面のデータを
無接触で得たいという要請があるが、そのような装置は
提案されていない。
(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, there is a desire to obtain road surface data without contact without actually driving the vehicle, but no such device has been proposed.

本発明の目的は、既に知られている種々の路面のデータ
と、光電的に得られる路面の情報を突き合わせてリアル
タイムで路面の状態、例えば路面物質(アスファルトコ
ンクリート、砂利等)、路面の濡れ、凍結、積雪等を検
知して、その状態からすべりやすさの情報(摩擦係数)
を得ることができる路面状態検出装置を提供することに
ある。
The purpose of the present invention is to compare various already known road surface data with road surface information obtained photoelectrically to determine the road surface condition in real time, such as road surface material (asphalt concrete, gravel, etc.), road surface wetness, etc. Detects freezing, snowfall, etc. and obtains information on slipperiness (friction coefficient) based on the condition
The object of the present invention is to provide a road surface condition detection device that can obtain the following results.

(問題点を解決するための手段) 前記目的を達成するために、本発明による路面状態検出
装置は、路面に複数のスペクトルを含む光を投射する投
光器と、前記路面からの反射光を受光する反射光受光手
段と、前記路面の発生する赤外成分を受光する赤外光受
光手段と、前記反射光受光手段の出力から前記路面の色
彩を分析して出力する色彩分析回路と、前記赤外光受光
手段の出力から前記路面の水分を検出して出力する水分
検出回路と、前記赤外光受光手段の出力から前記路面の
放射エネルギーを測定して出力する放射エネルギー測定
回路と、路面の水分に対応する輻射率、路面の物質に対
応する色彩の範囲、路面の物質と状態に対応する路面の
摩擦係数が対応させられて記憶させられているデータテ
ーブルと、前記水分の有無と前記データテーブルの輻射
率から路面の温度を算出し、前記路面の温度から表面の
凍結状態の有無を判定し、前記色彩分析回路の出力から
前記データテーブルを参照して路面の物質を判定し、前
記路面の物質と表面の状態から前記データテーブルを参
照して路面の摩擦係数を演算する中央処理装置と、前記
中央処理装置の演算結果を出力する出力装置から構成さ
れている。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a road surface condition detection device according to the present invention includes a light projector that projects light including a plurality of spectra onto a road surface, and a light projector that receives reflected light from the road surface. a reflected light receiving means; an infrared light receiving means for receiving an infrared component generated by the road surface; a color analysis circuit for analyzing and outputting the color of the road surface from the output of the reflected light receiving means; a moisture detection circuit that detects moisture on the road surface from the output of the light receiving means and outputs the detected moisture; a radiant energy measurement circuit that measures and outputs the radiant energy of the road surface from the output of the infrared light receiving means; a data table in which the emissivity corresponding to the road surface, the color range corresponding to the road surface material, the road surface friction coefficient corresponding to the road surface material and condition are stored in association with each other; and the presence or absence of moisture and the data table. The temperature of the road surface is calculated from the emissivity of It consists of a central processing unit that calculates the coefficient of friction of the road surface based on the state of the material and surface by referring to the data table, and an output device that outputs the calculation results of the central processing unit.

前記路面の物質は、砂利、アスファルト、コンクリート
その他に分類できる。
The road surface material can be classified into gravel, asphalt, concrete, and others.

また前記路面の表面状態は、乾燥、濡れ、凍結状態に分
類できる。
Furthermore, the surface condition of the road surface can be classified into dry, wet, and frozen conditions.

(実施例) 以下、図面等を参照して、本発明をさらに詳しく説明す
る。
(Example) The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings and the like.

第1図は、本発明による路面状態検出装置の第1の実施
例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a road surface condition detection device according to the present invention.

カメラヘッド2には、筐体(・暗箱)22に設けられた
集光用レンズ21とこのレンズ21で集光された路面1
からの反射光を受は入れる反射光゛受光素子群23と赤
外線受光素子群24から形成されている。
The camera head 2 includes a condensing lens 21 provided in a housing (dark box) 22 and a road surface 1 condensed by this lens 21.
The infrared light receiving element group 23 and the infrared light receiving element group 24 receive reflected light from the infrared rays.

レンズ21を含む集光光学系にはピント合わせ、および
絞り機能を付加しである。
The condensing optical system including the lens 21 is provided with focusing and aperture functions.

なお、赤外線検出の際に炭酸ガス、水蒸気などの赤外線
吸収、太陽光の影響等を除くため、あるいは低温域を測
定するために、長い波長の赤外線を検出する必要がある
場合がある。レンズガラスは4.8μm以上の波長の赤
外線を透過しないから、そのような場合は、光学系を反
射方式にして赤外線用の光学系を別に設ける必要がある
Note that during infrared detection, it may be necessary to detect infrared rays with long wavelengths in order to eliminate infrared absorption of carbon dioxide gas, water vapor, etc., the influence of sunlight, etc., or to measure low temperature regions. Since the lens glass does not transmit infrared rays having a wavelength of 4.8 μm or more, in such a case, it is necessary to use a reflective optical system and provide a separate optical system for infrared rays.

投光器6は自動車から路面1に向けて、複数のスペクト
ルを含む光、この実施例では白色光を投射する投光器で
ある。
The projector 6 is a projector that projects light including a plurality of spectra, white light in this embodiment, from the automobile toward the road surface 1.

反射光受光素子群23は前記投光器6が路面1に向けて
投射した白色光の反射光成分を受光する異なる分光特性
を持つ素子から形成されている。
The reflected light receiving element group 23 is formed of elements having different spectral characteristics that receive reflected light components of the white light projected toward the road surface 1 by the light projector 6.

すなわち、人間の眼の分光感度であるスペクトル三刺激
値マλ(Xの長波長側ピーク)、Tλ。
That is, the spectral tristimulus values Maλ (long wavelength side peak of X), Tλ, which are the spectral sensitivities of the human eye.

Tλの感度をそれぞれ有する少なくとも3個以上の受光
素子を含んでいる。
It includes at least three or more light receiving elements each having a sensitivity of Tλ.

第2図は分光感度曲線を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a spectral sensitivity curve.

赤外線受光素子群24は、路面の放射エネルギー検出用
の受光素子と2個の水分検出用受光素子を含んでいる。
The infrared light receiving element group 24 includes a light receiving element for detecting road surface radiant energy and two light receiving elements for detecting moisture.

反射光受光素子群23、および赤外線受光素子群24の
出力は信号処理装置3に接続されている。
The outputs of the reflected light receiving element group 23 and the infrared ray receiving element group 24 are connected to the signal processing device 3.

信号処理装置3には色彩分析回路32、反射率測定回路
33、放射エネルギー検出回路34、水分検出回路35
が設けられている。
The signal processing device 3 includes a color analysis circuit 32, a reflectance measurement circuit 33, a radiant energy detection circuit 34, and a moisture detection circuit 35.
is provided.

色彩分析回路32は、波長感度がそれぞれ3刺激値に合
わせられている可視光受光素子群23の各素子の出力を
受けて、この3刺激値のデータを演算処理によって、路
面1の色彩(色相、明度、彩度)を得て出力する。
The color analysis circuit 32 receives the output of each element of the visible light receiving element group 23 whose wavelength sensitivity is adjusted to the tristimulus values, and calculates the color (hue) of the road surface 1 by processing the data of the tristimulus values. , brightness, saturation) and output.

また反射光受光素子群23からの信号は、反射率測定回
路33にも送られ、路面の反射率が測定される。
The signal from the reflected light receiving element group 23 is also sent to a reflectance measuring circuit 33, and the reflectance of the road surface is measured.

放射エネルギー検出回路34は、路面1からの赤外線エ
ネルギーを検出する赤外線受光素子群24からの信号を
処理して放射エネルギーのデータを出力する。
The radiant energy detection circuit 34 processes signals from the infrared receiving element group 24 that detects infrared energy from the road surface 1 and outputs radiant energy data.

物体からは、温度と物質固有の輻射率に見合った赤外線
が放出されることは良く知られている。
It is well known that infrared rays are emitted from objects in proportion to their temperature and emissivity.

前述のように、水は赤外線を吸収するから、このことを
利用して路面1の表面の水分の存否のデータを得ること
ができる。
As mentioned above, since water absorbs infrared rays, data on the presence or absence of moisture on the surface of the road surface 1 can be obtained using this fact.

路面1からの赤外線を赤外線受光素子群24の2個の水
分検出用受光素子で受ける。
Infrared rays from the road surface 1 are received by two moisture detection light receiving elements of the infrared light receiving element group 24.

片方の素子は、フィルタ等により、水分子が吸収する波
長帯に感応しないものとする。
One of the elements is made insensitive to the wavelength band absorbed by water molecules by a filter or the like.

2つの素子の電気信号を、水分検出回路25で比較する
ことにより、路面上の水の有無を検知することができる
。なお、2個の受光素子の内、水分の吸収帯にも感度を
有する方の素子は、測温用受光素子を兼用することも考
えられる。
By comparing the electric signals of the two elements with the moisture detection circuit 25, it is possible to detect the presence or absence of water on the road surface. It is also conceivable that the one of the two light-receiving elements that is sensitive to the moisture absorption band also serves as the temperature-measuring light-receiving element.

路面の物質や状態の判断は前記信号処理装置から入力さ
れた各種の信号により演算判定装置4で行われる。
Judgment of the substance and condition of the road surface is performed by the calculation/judgment device 4 based on various signals inputted from the signal processing device.

演算判定袋W4は、後述する手順で演算比較等を実行す
る中央処理装置(CPU)4Lバツフアメモリ42、デ
ータテーブル43が設けられている。
The calculation/judgment bag W4 is provided with a central processing unit (CPU) 4L buffer memory 42 and a data table 43 for performing calculation comparisons and the like in a procedure described later.

バッファメモリ42には、演算の過程のデータ、判断の
結果のデータ等を引き続く演算または出力のために記憶
する。
The buffer memory 42 stores data on the process of calculation, data on the results of judgment, etc. for subsequent calculations or output.

データテーブル43には路面の水分に対応する輻射率の
データ、路面の物質に対応する色彩の範囲のデータ、路
面の物質と状態に対応する路面の摩擦係数のデータが格
納されており、適宜呼び出され参照される。
The data table 43 stores emissivity data corresponding to road moisture, color range data corresponding to road surface materials, and road surface friction coefficient data corresponding to road surface materials and conditions, and can be called up as appropriate. is referenced.

この演算判定装置4では、路面物質(アスファルトコン
クリート、砂利等)、路面の濡れ、凍結。
This calculation/judgment device 4 calculates the road surface material (asphalt concrete, gravel, etc.), road surface wetness, and freezing.

積雪状態が判断され、対応する路面の摩擦係数が求めら
れ、必要な表示のためのデータがバッファメモリ42に
記憶させられる。そして、その内容は出力装置5により
出力または表示される。
The snow cover state is determined, the friction coefficient of the corresponding road surface is determined, and data for necessary display is stored in the buffer memory 42. The contents are then output or displayed by the output device 5.

次に第4図の流れ図を参照して演算判定装置のの中央処
理装置(CPU)、41の動作を詳しく説明する。
Next, the operation of the central processing unit (CPU) 41 of the calculation/judgment device will be explained in detail with reference to the flowchart of FIG.

(ステップ100) 信号処理判定回路を起動する。各部に電源が供給され投
光器6が起動され、必要な初期化が行われる。
(Step 100) Start up the signal processing determination circuit. Power is supplied to each part, the projector 6 is activated, and necessary initialization is performed.

(ステップ101) 水分検出回路35の出力を参照して、路面の水分が一定
量以上あるか、ないか、中間の状態にあるかを判定する
(Step 101) Referring to the output of the moisture detection circuit 35, it is determined whether there is a certain amount of moisture on the road surface or more, no moisture, or an intermediate level.

路面の水分が有るとも無いともに言えない中間の状態に
あるとき、次のステップ102に進む。
When the road surface is in an intermediate state where it cannot be said whether there is moisture or not, the process proceeds to the next step 102.

(ステップ102) 反射率測定回路33の出力を参照して路面の反射率の高
低を判断する。
(Step 102) The output of the reflectance measurement circuit 33 is referred to to determine whether the reflectance of the road surface is high or low.

路面の反射率が高い場合には、水分が相当量あると判断
する。
If the reflectance of the road surface is high, it is determined that there is a considerable amount of moisture.

ステップ101で路面の水分が十分あると判断さた場合
、およびステップ101で路面の水分の状態が中間の状
態であるが、ステップ102で路面の反射率が高いと判
断された場合には、ステップ103に進む。
If it is determined in step 101 that there is sufficient moisture on the road surface, or if the moisture state of the road surface is in an intermediate state in step 101, but it is determined in step 102 that the reflectance of the road surface is high, step Proceed to step 103.

(ステップ103) 路面の状態を記録するバッファメモリ42に路面に水分
が有るというデータを蓄積する。
(Step 103) Data indicating that there is moisture on the road surface is stored in the buffer memory 42 that records the state of the road surface.

(ステップ104) データテーブル43から、濡れた路面の標準輻射率のデ
ータを取り出して、バッファメモリ42に入力する。
(Step 104) Data on the standard emissivity of a wet road surface is extracted from the data table 43 and input into the buffer memory 42.

(ステップ105) 放射エネルギー検出回路34で得られた路面の放射エネ
ルギーQと前記ステップ104で取り出しく10) た輻射率eから路面温度Tを算出する。
(Step 105) The road surface temperature T is calculated from the road surface radiant energy Q obtained by the radiant energy detection circuit 34 and the emissivity e extracted in step 104.

ここで、路面温度T算出のアルゴリズムは次の式%式% ただし、 Q:放射エネルギー e:輻射率 σ:5.675xlQ−2 (ステップ106) 前記ステップ105で算出された路面の温度が0℃以下
であるか、0℃を越えるものであるかを比較する。その
結果0℃以下の場合、ステップ107に進む。
Here, the algorithm for calculating the road surface temperature T is as follows: Q: Radiant energy e: Emissivity σ: 5.675xlQ-2 (Step 106) The road surface temperature calculated at step 105 is 0°C. Compare whether it is below or above 0°C. As a result, if the temperature is 0° C. or lower, the process proceeds to step 107.

(ステップ107) 路面の温度が0℃以下である場合には、路面の状態を示
すバッファメモリ42に路面が凍結または圧雪の状態で
あることを示すデータを入力する。
(Step 107) When the temperature of the road surface is 0° C. or lower, data indicating that the road surface is frozen or packed with snow is input into the buffer memory 42 indicating the road surface condition.

(ステップ108) テーブル43から標準凍結路の摩擦係数のデータを引き
出してバッファメモリ42にその路面の摩擦係数を示す
表示用のデータを入力する。
(Step 108) Data on the friction coefficient of the standard frozen road is extracted from the table 43, and display data indicating the friction coefficient of the road surface is input into the buffer memory 42.

(ステップ109) ステップ106で路面の温度が0°Cを越えるものであ
ると判定がされた場合には、バッファメモリ42に路面
が“濡れ”であるというデータを入力する。
(Step 109) If it is determined in step 106 that the temperature of the road surface exceeds 0°C, data indicating that the road surface is "wet" is input into the buffer memory 42.

(ステップ1)0) このステップは、後述する第2の実施例にのみ存在する
ステップであるから、説明を省略し、ステップ1)1に
進む。
(Step 1) 0) This step exists only in the second embodiment, which will be described later, so its explanation will be omitted and the process will proceed to Step 1) 1.

(ステップ1)1) 色彩分析回路32の出力から路面が砂利道であるか、ア
スファルトであるか、コンクリートであるか、それら以
外のものであるかをテーブルのデータを参照して判定す
る。
(Step 1) 1) Determine from the output of the color analysis circuit 32 whether the road surface is gravel, asphalt, concrete, or something else by referring to the data in the table.

(ステップ1)2) ステップ1)1で、砂利道であるという判定がされた場
合には、濡れた砂利道の標準的な摩擦係数を、テーブル
43から読み出してバッファメモリ42に入力する。
(Step 1) 2) If it is determined in step 1) 1 that the road is a gravel road, the standard coefficient of friction for a wet gravel road is read from the table 43 and input into the buffer memory 42.

(ステップ1)3) 前記ステップ1)1で、路面の物質がアスファルトであ
ると判定された場合には、濡れたアスファルトの標準的
な摩擦係数を同様にテーブル43から読み出してバッフ
ァメモリ42に入力する。
(Step 1) 3) If it is determined in step 1) 1 that the road surface material is asphalt, the standard friction coefficient of wet asphalt is similarly read out from the table 43 and input into the buffer memory 42. do.

(ステップ1)4) 同様にして、濡れたコンクリートであると判定された場
合には、濡れたコンクリート路面の標準的な摩擦係数を
バッファメモリ42に入力する。
(Step 1) 4) Similarly, if it is determined that the road surface is wet concrete, the standard friction coefficient of a wet concrete road surface is input into the buffer memory 42.

(ステップ1)5) さらに他の物質と対応する摩擦係数を予定するものであ
る。
(Step 1) 5) Furthermore, the coefficient of friction corresponding to other substances is planned.

(ステップ1)6) ステップ101および102で路面の水分が極めて少な
いと判定された場合は、路面の状態を記録するバッファ
メモリ42に路面に水分がないと言うデータを入力する
(Step 1) 6) If it is determined in steps 101 and 102 that there is very little moisture on the road surface, data indicating that there is no moisture on the road surface is input into the buffer memory 42 that records the condition of the road surface.

(ステップ1)7) テーブル43から乾いた路面の標準的な輻射率のデータ
をバッファメモリ42に呼び出す。
(Step 1) 7) Load the standard emissivity data of a dry road surface from the table 43 into the buffer memory 42.

(ステップ1)8) 前述したステップ105と同様なアルゴリズムにより路
面の温度を算出する。
(Step 1) 8) Calculate the temperature of the road surface using the same algorithm as in step 105 described above.

(ステップ1)9) 路面の温度が算出されたらステップ106と同様にして
その温度が0℃以下であるか、0℃を越えるものである
かを判定する。
(Step 1) 9) Once the road surface temperature has been calculated, it is determined whether the temperature is below 0°C or above 0°C in the same manner as in step 106.

(ステップ120) ステップ1)9で0℃以下という判定がされた場合には
路面が凍結しており注意をしなくてはならない旨の表示
を可能にするデータをバッファメモIJ42に記憶する
とともに出力装置5または他の表示部で表示を行わせる
(Step 120) If the temperature is determined to be below 0°C in step 1) 9, data is stored in the buffer memo IJ42 and outputted to enable display that the road surface is frozen and caution is required. A display is made on the device 5 or another display section.

(ステップ121) このステップは第2の実施例装置のみ存在するステップ
であるからここでは説明を省略する。
(Step 121) This step exists only in the device of the second embodiment, so its explanation will be omitted here.

(ステップ122) 色彩分析回路32の内容を色彩のテーブルと比較して、
路面物質が砂利であるのか、アスファルトであるのか、
コンクリートであるのかの判定を行なう。
(Step 122) Compare the contents of the color analysis circuit 32 with the color table,
Whether the road surface material is gravel or asphalt.
Determine whether it is concrete.

(ステップ123) 砂利道であるという判定がされた場合には、乾いた砂利
道の標準的な摩擦係数をテーブル43から取り出してバ
ッファメモリ42に入力する。
(Step 123) If it is determined that the road is a gravel road, the standard coefficient of friction for a dry gravel road is extracted from the table 43 and input into the buffer memory 42.

(ステップ124) アスファルトと判定された場合には、同様にテーブルか
ら乾いたアスファルトの摩擦係数を取り出してバッファ
メモリに入力する。
(Step 124) If it is determined that it is asphalt, the friction coefficient of dry asphalt is similarly taken out from the table and input into the buffer memory.

(ステップ125) 乾いたコンクリートと判定された場合には、テーブルか
ら乾いたコンクリートの摩擦係数を取り出してバッファ
メモリに入力する。
(Step 125) If it is determined that the concrete is dry, the coefficient of friction of the dry concrete is taken out from the table and input into the buffer memory.

(ステップ126) さらに他の物質と対応する摩擦係数を予定するものであ
る。
(Step 126) Furthermore, coefficients of friction corresponding to other substances are determined.

(ステップ127) ステップ108.1)2〜1)5.123〜125のい
ずれかで摩擦係数のデータの入力が終了したら、ここで
1つの判定のプロセスを終了する。
(Step 127) When the input of friction coefficient data is completed in any of steps 108.1)2 to 1)5.123 to 125, one determination process is ended here.

出力装置5は、このようにして入力された摩擦係数の表
示とか、路面が凍結しているのか濡れているのか等の警
告表示を随時することができる。
The output device 5 can display the coefficient of friction input in this way, or display a warning such as whether the road surface is frozen or wet.

第3図は、本発明による路面状態検出装置の第2の実施
例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the road surface condition detection device according to the present invention.

この実施例は先に第1図を参照して説明した実施例と主
要部を共通にするものであるから、異なる部分を中心に
説明する。
Since this embodiment has the same main parts as the embodiment previously described with reference to FIG. 1, the explanation will focus on the different parts.

カメラヘッド部2には、第1の実施例の反射光受光素子
群23、赤外線受光素子群24の他にさらにCCDの撮
像素子25が設けられている。
In addition to the reflected light receiving element group 23 and the infrared ray receiving element group 24 of the first embodiment, the camera head section 2 is further provided with a CCD image pickup element 25.

そしてこの撮像素子25の出力は、信号処理装置3の画
像処理回路36に接続されている。
The output of this image sensor 25 is connected to an image processing circuit 36 of the signal processing device 3.

画像処理回路36は、撮像素子25の出力を処理して路
面の粗さを算出する。
The image processing circuit 36 processes the output of the image sensor 25 and calculates the roughness of the road surface.

次にこの実施例の演算判定動作の前記第1の実施例と異
なる部分を第4図を参照して説明する。
Next, the differences in the operation and determination operation of this embodiment from those of the first embodiment will be explained with reference to FIG.

この第2の実施例ではステップ109の次にステップ1
)0、ステップ1)9と120の次にステップ121が
入る。
In this second embodiment, step 109 is followed by step 1.
) 0, Step 1) Step 121 is entered after 9 and 120.

(ステップ1)0) 画像処理回路36を調べて、路面が粗であると判断され
たときはただちに砂利道と判断して、ステップ1)2に
進む。
(Step 1) 0) When the image processing circuit 36 is checked and it is determined that the road surface is rough, it is immediately determined that it is a gravel road, and the process proceeds to Step 1) 2.

路面が粗でないときは、第1の実施例と同様にステップ
1)1で色彩から路面の物質を判断する。
If the road surface is not rough, the substance of the road surface is determined from the color in step 1) 1, similar to the first embodiment.

(ステップ121) ステップ1)9.120の次に画像処理回路36を調べ
て、路面が粗であると判断されたときはただちに砂利道
と判断して、ステップ1)2に進み路面が粗でないとき
は第1の実施例と同様にステップ1)1で色彩から路面
の物質を判断する。
(Step 121) Step 1) Next to 9.120, the image processing circuit 36 is checked, and if it is determined that the road surface is rough, it is immediately determined that it is a gravel road, and the process proceeds to Step 1) 2, where the road surface is not rough. In this case, the material on the road surface is determined from the color in step 1) 1, as in the first embodiment.

(発明の効果) 以上詳しく説明したように、本発明による路面状態検出
装置は、投光器を用い反射光受光手段により、路面から
の反射光を受光するとともに、赤外光受光手段により、
前記路面の発生する赤外成分を受光することにより、非
接触な光電的な手段により路面の情報を獲得することが
できる。
(Effects of the Invention) As described in detail above, the road surface condition detection device according to the present invention uses a projector to receive reflected light from the road surface by the reflected light receiving means, and also receives reflected light from the road surface by using the infrared light receiving means.
By receiving the infrared component generated by the road surface, information about the road surface can be obtained by non-contact photoelectric means.

また前記光電的な手段により、走行中でなくても、また
走行の速度に関係なくデータを得ることができる。
Moreover, by using the photoelectric means, data can be obtained even when the vehicle is not running and regardless of the speed of the vehicle.

このようにして得られたデータを既に知られている種々
の路面のデータと、突き合わせてリアルタイムで路面の
状態、例えば路面物質(アスファルト、コンクリート、
砂利等)、路面の濡れ、凍結。
The data obtained in this way is compared with already known data on various road surfaces to determine the condition of the road surface in real time, such as road surface materials (asphalt, concrete, etc.).
gravel, etc.), wet and frozen road surfaces.

積雪等を検知して、対応する摩擦のデータを得ることが
できる。
It is possible to detect snow accumulation, etc. and obtain corresponding friction data.

運転者は、そのデータからすべりやすさの情報を得るこ
とができ、安全な運転ができる。
The driver can obtain information on slipperiness from this data and drive safely.

また、そのデータは制動系の制御信号にも利用できる。The data can also be used as a control signal for the braking system.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明による路面状態検出装置の第1の実施
例を示すブロック図である。 第2図は、可視光受光素子群の特性を説明するための分
光感度曲線を示すグラフである。 第3図は、本発明による路面状態検出装置の第2の実施
例を示すブロック図である。 第4図は、信号処理判定回路の中央処理装置の動作を示
す流れ図である。 1・・・路面       2・・・カメラヘッド3・
・・信号処理装置   4・・・演算判定装置5・・・
出力装置     6・・・投光器21・・・集光用レ
ンズ  22・・・筐体(暗箱)23・・・反射光受光
素子群 24・・・赤外線受光素子群 25・・・撮像素子(COD) 32・・・色彩分析回路  33・・・反射率測定回路
34・・・温度測定回路  35・・・水分検出回路3
6・・・画像処理回路 41・・・中央処理装置(c P U)42・・・バッ
ファメモリ 43・・・データテーブル
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a road surface condition detection device according to the present invention. FIG. 2 is a graph showing a spectral sensitivity curve for explaining the characteristics of the visible light receiving element group. FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the road surface condition detection device according to the present invention. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the central processing unit of the signal processing determination circuit. 1... Road surface 2... Camera head 3.
...Signal processing device 4...Calculation determination device 5...
Output device 6... Light emitter 21... Focusing lens 22... Housing (dark box) 23... Reflected light receiving element group 24... Infrared receiving element group 25... Image pickup device (COD) 32... Color analysis circuit 33... Reflectance measurement circuit 34... Temperature measurement circuit 35... Moisture detection circuit 3
6... Image processing circuit 41... Central processing unit (CPU) 42... Buffer memory 43... Data table

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)路面に複数のスペクトルを含む光を投射する投光
器と、前記路面からの反射光を受光する反射光受光手段
と、前記路面の発生する赤外成分を受光する赤外光受光
手段と、前記反射光受光手段の出力から前記路面の色彩
を分析して出力する色彩分析回路と、前記赤外光受光手
段の出力から前記路面の水分を検出して出力する水分検
出回路と、前記赤外光受光手段の出力から前記路面の放
射エネルギーを測定して出力する放射エネルギー測定回
路と、路面の水分に対応する輻射率、路面の物質に対応
する色彩の範囲、路面の物質と状態に対応する路面の摩
擦係数が対応させられて記憶させられているデータテー
ブルと、前記水分の有無と前記データテーブルの輻射率
から路面の温度を算出し、前記路面の温度から表面の凍
結状態の有無を判定し、前記色彩分析回路の出力から前
記データテーブルを参照して路面の物質を判定し、前記
路面の物質と表面の状態から前記データテーブルを参照
して路面の摩擦係数を演算する中央処理装置と、前記中
央処理装置の演算結果を出力する出力装置から構成した
路面状態検出装置。
(1) a projector that projects light including a plurality of spectra onto a road surface, a reflected light receiver that receives reflected light from the road surface, and an infrared light receiver that receives infrared components generated by the road surface; a color analysis circuit that analyzes and outputs the color of the road surface from the output of the reflected light receiver; a moisture detection circuit that detects and outputs moisture on the road surface from the output of the infrared light receiver; A radiant energy measuring circuit that measures and outputs the radiant energy of the road surface from the output of the light receiving means, an emissivity corresponding to moisture on the road surface, a color range corresponding to the material of the road surface, and a radiant energy measuring circuit corresponding to the material and condition of the road surface. The temperature of the road surface is calculated from a data table in which the coefficient of friction of the road surface is stored in correspondence, the presence or absence of moisture, and the emissivity of the data table, and the presence or absence of a frozen state of the surface is determined from the temperature of the road surface. and a central processing unit that refers to the data table from the output of the color analysis circuit to determine the material of the road surface, and calculates the coefficient of friction of the road surface by referring to the data table from the material of the road surface and the condition of the surface. , a road surface condition detection device comprising an output device that outputs calculation results of the central processing unit.
(2)前記路面の物質は、砂利、アスファルト、コンク
リートに分類される特許請求の範囲第1項記載の路面状
態検出装置。
(2) The road surface condition detection device according to claim 1, wherein the road surface material is classified into gravel, asphalt, and concrete.
(3)前記路面の表面状態は、乾燥、濡れ、凍結である
特許請求の範囲第1項記載の路面状態検出装置。
(3) The road surface condition detection device according to claim 1, wherein the surface condition of the road surface is dry, wet, or frozen.
JP62267402A 1987-10-23 1987-10-23 Road surface condition detector Pending JPH01110237A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004191276A (en) * 2002-12-13 2004-07-08 Koito Ind Ltd Apparatus for distinguishing road-surface state
JP2007232652A (en) * 2006-03-02 2007-09-13 Fujitsu Ltd Device and method for determining road surface condition
WO2010046968A1 (en) * 2008-10-21 2010-04-29 西日本高速道路エンジニアリング四国株式会社 Diagnostic device and diagnostic method for concrete structure

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JPWO2010046968A1 (en) * 2008-10-21 2012-03-15 西日本高速道路エンジニアリング四国株式会社 Diagnostic device and diagnostic method for concrete structure

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