JPH0295243A - 路面状態検出センサの異常検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、道路の路面状ｎ（乾燥、湿潤、凍結）を検出
する路面状態検出センサの異常状態を検出する路面状態
検出センサの異常検査＠置に関する。

従来の技術 路面状態検出センサは、道路の路面が乾燥、湿潤あるい
は凍結しているか否かを検出するセンサで、その出力は
自動車の車輪がロック状態となるのを防止するアンチス
キッド制御装置へのセンサ信号として、あるいは道路警
報表示板ｌ＼の制御用信号として用いられる。

この路面状態検出センサの出力信号をアンチスキッド制
御装置に用いることにより、路面状磨による車輪と路面
とｆ＞間の中棒係数の変化に対応して、アンチスキッド
制御を行うことができるので、より正確なアンチスキッ
ド制御を実現することができる。

また、自動車運転者が路面状態を表示する路面状態表示
板を見ることにより、ハンドルやブレーキなどの操作を
より安全に行うことができる。

発明が解決すべき課題 しかしながら、上述の路面状態検出センナに異常状磨が
発生すると、このセンサの出力信号を用いる制御装置の
動作に異常を生じさせ、自動車の安全走行上閉頭となる
ことが生じる。

ここで本発明の目的は、路面状懸検出センサに異常が生
じた場きにおいても、簡易な手段により事前にその異常
を警報する路面状ｇ検出センサの異常検査装置を提供す
ることにある。

課題を解決するための手段 本発明は、発光手段からの光を路面に照射し、この路面
からの反射光を受光手段によ−）て検出し、受光手段の
出力に基づいて路面の状誓を検出する路面状態検出セン
サグ）異常を検出する路面状態検出センサの異常検査装
置において、 発光手段から光を発生しない状態における受光手段の出
力値をしきい値として設定するしきい値設定手段と、 発光手段から光を発生している状嬰における受光手段の
出力値を前記しきい値と比較し、受光手段の出力値がし
きい値以下であるときに異常検出信号を導出する手段と
を含むことを特徴とする路面状態検出センサの異常検査
装置である。

ｆヤ用 路面状態検出セ〉′すは、発光手段によって光を路面に
照射する。受光手段は路面からの反射光を検出する。そ
して、受光手段の出力に基づいて路面の状嬰が検出され
る。この路面状態検出センサにおいて、しきい値設定手
段は発光手段がら光を発生していない状態における受光
手段に！ｊける出力値を検出し、その出力値をしきい値
として設定する。しきい値が設定されると、発先手段力
１゛２児が発生している状態における受光部１４の出力
値を検出し、その出力値がしきい値と比較される。前記
出力値がしきい値以下であるときに異常検出信号が導出
される。

実施例 第１図は本発明の一実施例が実現される路面状聾検出装
置１のブロック図、第２図は路面状９　ｓｂ検出を説明
するためのブロック図である。まず第２Ｆｉｌにおいて
、路面状態検出センサの笥常４１！査装置１の９Ａ理部
２がら信号うｒンｓｌ　１を介して発光制御信号が発光
部３に送出される。発光部３は発光制御ｔｌ信号を受信
すると、照ｑ（光Ｌ１を光路１１を経由して路面４に照
射する。この照射光Ｌ１の光路１１は路面４の法線Ｖに
対しブリュスタ角と呼ばれる入射角θをなす。路面４を
反射した反射光Ｌ２は法線Ｖに対し反射角θをなす光路
１２を経由して受光部５に入射する。

この反射光は互いに直角な偏光面を有する偏光子を通過
して２つの光に分割され、それぞれ電気信号にｇ、換さ
れた後信号ラインｓ１２を介して水平偏光出力が、信号
ラインｓ１３を介して垂直偏光出力が処理部２に送出さ
れる。処理部２は水平偏光出力および垂直偏光出力から
後述する演算式に基づいて路面状態が乾燥、湿潤または
凍結のいずれであるかを判定する。判定された結果は表
示装置６に送出され、各判定信号に基づく表示が行われ
る。

次に、第１図に基づいてさらに詳しく説明する。

マイクロコンピュータなどによって構成される処理回路
２１から信号ラインｓｏｌを介して発光制御信号が発光
部３の発振回路３１に送出される。

発振回路３１は発光制御信号がハイレベルのとき。

発振動Ｃヤを行い、たとえば発振周波数が１０　ｋ　Ｈ
２の信号を駆動回路３２に送出する。

すなわち、第３１（１）に示すように時刻ｔ１から時刻
ｔ２までｌ）間、発光部（線信号がオン状態となると、
発振回路３１は発振動作を開始し、第３Ｃ１（２＞に示
すように発振信号が駆動回路３２に出力される。駆動回
２８３２は発振回路３１がら送出された発振信号に基づ
き、近売外発光ダイオードにより構成される発光素子３
３を駆動ずろための駆動信号を出力する。発光素子３３
と凸レンズ３４とは発光手段を構成し、発光素子３３か
らは駆動信号に基づき第３図（３）に示すレベルの光が
凸レンズ３４に対して発光する。凸レンズ３４は発光素
子３３から発光した光を平行な光にし、路面４に照射す
る。

路面・１を反射した反射光はレンズ５１によって２つに
分割されるとともに、受光素子５２　ｉｃ　、　５２ｂ
上に集光される。すなわちレンズ５１は凸しンズとプリ
ズムをｈ体させた機能を有する。レンズ５１と受光素子
５３εＬ、５３ｂとの間には偏光子５２　；ｉ　、　５
２　ｂが介在する。偏光子５２εｔ、５２１）は特定の
振動面を持つ光のみ透過させるもので、偏光子５２２Ｉ
が透過させる光の振動面と偏光子５２し）が透過させる
光の振動面は直角になるように偏光子５２ｒｔ、５２ｂ
は配置されている。受光素子５３ａ、５３ｂは、たとえ
ばホトダイオードであ−）で５ホトダイオードの受光面
に照射されろ光ｆ１強度に応じて出力信号レベルが変Ｃ
ヒする。

受光素子５３ｚｔ、５３ｔ＋の出力は同調回路５４Ｅｌ
　、　５４　ｂに入力され、外来光による雑音レベルを
低減させるために、発振回路３１の発振周波数に同調す
る信号が増幅回路５５＝ｔ、５５ｂに送出される。同調
回路５４εｓ、５４ｂの出力信号は増幅回路５５；ｔ、
５５ｔ、＋によって振幅増幅が行われ、検波回路５６ｆ
ｔ、”；６ｔ＋に出力される。検ｉ皮回路５６ｒｔ、５
６ｂは包絡線検波を行い、波高値に応じた直流電圧が出
力され、信号ラインｓ１２上には水平偏光出力電圧Ｖ５
．．が、信号ラインｓ１３上には垂直偏光出力電圧Ｖ　
ＩＶが導出される。

ここで、受光部５の各部の信号波形に−）いて第４図に
基づいて説明する。第４図（１）は同調回路５４　ａの
出力信号波形、第４図（２）は同調回路５４ｂの出力信
号波形、第４図（３）は増幅回路５５ａの出力信号波形
、第４図（４）は増幅口ｎ５５ｂの出力信号波形、第４
図（５）は検波回路５６εｔの出力信号波形および第４
図〈６）は検波回路５６ｂの出力出力波形である。第４
図から理解されるように、同調回路５□１ａ、５４ｂの
出力信号波形は発振回路３１の発振周波数と同一である
。検波回路５６　ａ　、　５６１）から水平才）よび垂
直ゼ尤出力が処理口１ｉ’３２１に出力され、第１式に
蓼づいて偏光度Ｈが算出される。

処理回路２１は第１式によつて算出された偏光度Ｈに基
づいて、第１表の判定基準に従い路面状等が乾燥、ｊＷ
潤および凍結の有無を判定する。なお、凍結および非凍
結は図示していない温度検出センサ、たとえばサーミス
タなどにより検出された温度に基づいて判定される。

第　　１　　表 処理回路２１において行われた判定結果は表示装置６に
送出され、各判定結果に対応する表示が行われる。すな
わち、路面が乾燥状態であると判断されると、トランジ
スタ２２ａがオンされ１表示装置６のランプ６１が点灯
する。同様に、路面が湿潤状態である場合は、トランジ
スタ２２ｂがオンし、ランプ６２が点灯するにのとき、
路面状態が凍結状態である場合はさらにトランジスタ２
２ｃがオンし、ランプ６３が点灯する。

以上のように構成された路面状態検出装置１の発光部３
または受光部５に異常が生じた場合の警報について説明
する。まず、処理回路２１は信号ラインＳ１！１上にロ
ーレベルの発光制御信号を送出し、発光部３から路面へ
の光の照射を停止する。

このとき、処理回路２１は受光部５から出力される信号
ラインｓ１２上の出力信号レベルを検出し、その検出レ
ベルをノイズレベルＮＬとして記憶する６次に、処理回
路２１は信号ライン５ｉｌｌ上にハイレベルの発光制御
信号を送出し、発光部３から路面４に対し光を照射する
。このときの受光部５の出力信号レベルとして、水平１
扁光出力電圧Ｖ８８が検出され、記憶される。この出力
電圧Ｖ８ＩＩとノイズレベルＮＬを比較し、発光時の出
力電圧Ｖ３、ｌがノイズレベルＮＬ以下である場合は発
光部３または受光部５に異常が生じていると判定し、異
常検出信号を出力する。この異常として、凸レンズ３４
、レンズ５１表面の汚れ、発光部３、発光部５内の素子
の動作不良や断線などが考えられる。

処理回路２１は発光部３または受光部５のいずれかに異
常状態が生じていると判定すると、トランジスタ２１ｄ
をオンさせ、ブザー６４から警報音を発生させる。また
他の警報の手段としてランプ６１〜６３をすべて消灯あ
るいは点灯してもよく、さらにランプ６１〜６３を点滅
させてもよい。

次に異常検出処理についてさらに詳しく説明する。第５
図は、処理回路２１における異常検出処理を説明するた
めのフローチャートである。以下各ステップについて説
明する。ステップｎ１では、たとえば処理回路２１内の
メモリ領域をクリアするなどのイニシャライズ処理が行
われる。イニシャライズ処理が完了すると、ステップｎ
２へ進み、処理回路２１から信号ラインｓ１１上に送出
される発光制御信号をオフ、すなわちローレベルに設定
し、発光部３から路面４への光の照射を停止する。ステ
ップｎ３では発光部３から路面４への光の照射が停止さ
れている状態における、受光部５から出力される信号ラ
インｓ１２上の信号レベルであるノイズレベルＮＬを検
出し、処理回路２１内のメモリ領域にそのレベルを記憶
する。

ノイズレベルＮＬが記憶されるとステップｎ４へ進み、
処理回路２１から信号ラインＳ１１上にオン信号、すな
わちハイレベルの発光制御信号を送出し、発光部３から
路面４に対し光を照射する。

ステップｎ５では、路面４に対し光が照射されていると
きの信号ラインｓｆ２上の水平偏光出力電圧ｖ、Ｈを検
出し、処理回路２１のメモリに記憶する。

ステップｎ６では、ノイズレベルＮＬと水平偏光出力電
圧■、、ｌが比較され、ノイズレベルＮＬが水平偏光出
力電圧Ｖ、ｌＨ以上でない場合いはステップｎ７へ進み
、発光部３および受光部５は正常動作を行っているもの
と判断し、路面状態の判定処理が行われる。ステップｎ
８ではステップｎ７における判定処理の結果が表示装置
６に出力され表示される。

ステップｎ６において、ノイズレベルＮＬが第１偏光出
力電圧Ｖ、ｌ１以上である場合は、ステップｎ６からス
テップｎ９へ進み、処理回路２１は発光部３または受光
部５のいずれかに異常状態が発生しているものと判断し
、異常検出信号を表示装！！６に送出する。

以上のように本実施例に従えば、路面状態検出センサを
利用する制御装置、たとえばアンチスキッド制御装置の
異常制御を未然に防止することができる。また、路面状
態検出センサの異常による路面状態表示板の誤表示を未
然に防止できるので、自動車運転者の安全運転を確保す
ることができる。

発明の効果 以上のように本発明に従えば、発光手段から光を発生し
ない状態における受光手段の出力と、発光手段から光を
発生している状態における受光手段の出力とを比較する
ことにより発光手段または受光手段の異常状態を検出す
ることができるので、別個の検出手段を設ける必要がな
く、簡易に異常を検出し、警報を発することができる。

また異常状態の発見を早期に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例が実現される路面状態検出装
置１のブロック図、第２図は路面状態の検出を説明する
ためのブロック図、第３図は発光部３各部の信号波形、
第４図は受光部５各部の信号波形、第５図は処理回路２
１における異常処理の説明をするためのフローチャート
である。 ２・・・処理部、３・・・発光部、４・・・受光部、６
・・・表示装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　発光手段からの光を路面に照射し、この路面からの反
   射光を受光手段によって検出し、受光手段の出力に基づ
   いて路面の状態を検出する路面状態検出センサの異常を
   検出する路面状態検出センサの異常検査装置において、 発光手段から光を発生しない状態における受光手段の出
   力値をしきい値として設定するしきい値設定手段と、 発光手段から光を発生している状態における受光手段の
   出力値を前記しきい値と比較し、受光手段の出力値がし
   きい値以下であるときに異常検出信号を導出する手段と
   を含むことを特徴とする路面状態検出センサの異常検査
   装置。