JPH06241761A - 路面状態検知装置 - Google Patents
路面状態検知装置Info
- Publication number
- JPH06241761A JPH06241761A JP3173993A JP3173993A JPH06241761A JP H06241761 A JPH06241761 A JP H06241761A JP 3173993 A JP3173993 A JP 3173993A JP 3173993 A JP3173993 A JP 3173993A JP H06241761 A JPH06241761 A JP H06241761A
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- JP
- Japan
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- road surface
- laser beam
- light
- water
- scattered
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 車両が走行しようとする路面上の物質を特定
することにより路面状態を検知することができる装置を
実現する。 【構成】 発光部からのレーザー光を受光部で受光し、
この受光したレーザー光から路面上の物質による固有の
ラマン散乱光をその波長に合わせた光学バンドパスフィ
ルタで検出して電気信号に変換し出力表示する。
することにより路面状態を検知することができる装置を
実現する。 【構成】 発光部からのレーザー光を受光部で受光し、
この受光したレーザー光から路面上の物質による固有の
ラマン散乱光をその波長に合わせた光学バンドパスフィ
ルタで検出して電気信号に変換し出力表示する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は路面状態検知装置に関
し、特に車両が走行しようとする路面の状態を検知する
装置に関するものである。
し、特に車両が走行しようとする路面の状態を検知する
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】路面状態検知装置としては特開昭６０−
１４２２０９号公報に示されたものがあり、この従来技
術では指向性を持ったビームを車両前方に照射してその
反射波を受光することにより距離の長短を測定し、以て
車両前方の路面の凹凸状態を判定する装置であり、この
判定された路面状態に応じて足回り一般の最適制御を行
おうとするものである。
１４２２０９号公報に示されたものがあり、この従来技
術では指向性を持ったビームを車両前方に照射してその
反射波を受光することにより距離の長短を測定し、以て
車両前方の路面の凹凸状態を判定する装置であり、この
判定された路面状態に応じて足回り一般の最適制御を行
おうとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の様な従来技術で
は、車体と前方路面間の距離は測定できても、その路面
が水で濡れているか、或いは氷結状態にあるのかという
ように路面上の物質を判断出来ず、足回り一般を制御す
るには不十分であるという問題があった。
は、車体と前方路面間の距離は測定できても、その路面
が水で濡れているか、或いは氷結状態にあるのかという
ように路面上の物質を判断出来ず、足回り一般を制御す
るには不十分であるという問題があった。
【０００４】従って本発明は、路面上の物質を特定する
ことにより路面状態を検知することができる装置を実現
することを目的とする。
ことにより路面状態を検知することができる装置を実現
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る路面状態検知装置は、車体下部に設け
られてレーザー光を路面に対して発射する発光部と、車
体下部に設けられて該路面で反射された該レーザー光を
入力し該レーザー光から路面上の物質（例えば水）によ
る固有のラマン散乱光をその波長に合わせた光学バンド
パスフィルタで検出して電気信号に変換し該電気信号に
より表示出力する受光部と、を備えている。
め、本発明に係る路面状態検知装置は、車体下部に設け
られてレーザー光を路面に対して発射する発光部と、車
体下部に設けられて該路面で反射された該レーザー光を
入力し該レーザー光から路面上の物質（例えば水）によ
る固有のラマン散乱光をその波長に合わせた光学バンド
パスフィルタで検出して電気信号に変換し該電気信号に
より表示出力する受光部と、を備えている。
【０００６】
【作用】本発明においては、車体下部に設けられた発光
部から発射されたレーザー光は路面に照射されて反射
し、この反射したレーザー光をやはり車体下部に設けた
受光部に入力する。
部から発射されたレーザー光は路面に照射されて反射
し、この反射したレーザー光をやはり車体下部に設けた
受光部に入力する。
【０００７】そしてこの受光部では、入力したレーザー
光から路面上の物質による固有のラマン散乱光をその波
長に合わせた光学バンドパスフィルタで検出（透過）す
る。そしてこの検出したラマン散乱光を電気信号に変換
して表示出力する。
光から路面上の物質による固有のラマン散乱光をその波
長に合わせた光学バンドパスフィルタで検出（透過）す
る。そしてこの検出したラマン散乱光を電気信号に変換
して表示出力する。
【０００８】従って、その散乱光の波長と光学バンドパ
スフィルタの波長とを一致させれば、路面上の物質とし
て例えば水を検出することができる。
スフィルタの波長とを一致させれば、路面上の物質とし
て例えば水を検出することができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明に係る路面状態検知装置を車両
１０に取り付けた状態を概略的に示したもので、発光部
１及び受光部２は共に車両前方のバンパー３の下部にお
いて車幅方向に取り付けられている。
１０に取り付けた状態を概略的に示したもので、発光部
１及び受光部２は共に車両前方のバンパー３の下部にお
いて車幅方向に取り付けられている。
【００１０】図２は発光部１と受光部２とをバンパー３
の下部に取り付けた状態を拡大して示したもので、発光
部１から発射されたレーザー光が路面上Ｒ上の水Ｗで誘
導ラマン散乱を起こし、波長シフトした散乱光を受光部
２で受光している状態を示している。
の下部に取り付けた状態を拡大して示したもので、発光
部１から発射されたレーザー光が路面上Ｒ上の水Ｗで誘
導ラマン散乱を起こし、波長シフトした散乱光を受光部
２で受光している状態を示している。
【００１１】図３は図２に示した発光部１及び受光部２
の具体的な構成を示したもので、この実施例では、発光
部１はレーザー光源１１とコリメータレンズ１２とで構
成されており、受光部２は光学バンドパスフィルタ２１
と、この光学バンドパスフィルタ２１の出力光を電気信
号に変換するシリコンｐｉｎフォトダイオードなどで構
成された受光器２２と、この受光器２２の出力信号を増
幅する増幅器Ａと、増幅器Ａの出力信号をべース端子に
入力して発光ダイオードＬＥＤを駆動するトランジスタ
Ｔｒとで構成されている。尚、ＲL は受光器２２の負荷
抵抗であり、Ｒ E はトランジスタＴR のエミッタ抵抗で
ある。
の具体的な構成を示したもので、この実施例では、発光
部１はレーザー光源１１とコリメータレンズ１２とで構
成されており、受光部２は光学バンドパスフィルタ２１
と、この光学バンドパスフィルタ２１の出力光を電気信
号に変換するシリコンｐｉｎフォトダイオードなどで構
成された受光器２２と、この受光器２２の出力信号を増
幅する増幅器Ａと、増幅器Ａの出力信号をべース端子に
入力して発光ダイオードＬＥＤを駆動するトランジスタ
Ｔｒとで構成されている。尚、ＲL は受光器２２の負荷
抵抗であり、Ｒ E はトランジスタＴR のエミッタ抵抗で
ある。
【００１２】図３に示した実施例の動作を説明すると、
まずレーザー光源１１から発射されたレーザー光はコリ
メーターレンズ１２によって収光され平行なレーザー光
３１となって路面Ｒに照射される。
まずレーザー光源１１から発射されたレーザー光はコリ
メーターレンズ１２によって収光され平行なレーザー光
３１となって路面Ｒに照射される。
【００１３】いま、路面Ｒの上に水Ｗが存在している
（路面Ｒが水で濡れている状態）とすると、レーザー光
３１は路面Ｒ上の水Ｗに当たり、ここで誘導ラマン散乱
を起こし、入射したレーザー光３１とは別の波長を持っ
たラマン散乱光３２ａ，３２ｂ，３２ｃに散乱される。
（路面Ｒが水で濡れている状態）とすると、レーザー光
３１は路面Ｒ上の水Ｗに当たり、ここで誘導ラマン散乱
を起こし、入射したレーザー光３１とは別の波長を持っ
たラマン散乱光３２ａ，３２ｂ，３２ｃに散乱される。
【００１４】この内、図示のように散乱光３２ｂを入力
した光学バンドパスフィルタ２１はこのフィルタ２１を
通過するように通過波長が設定されており、このフィル
タ２１を通過した散乱光３２ｂは受光器２２で負荷抵抗
ＲL により電流−電圧変換されて増幅器Ａで増幅された
のち、トランジスタＴｒのベース端子に送られる。
した光学バンドパスフィルタ２１はこのフィルタ２１を
通過するように通過波長が設定されており、このフィル
タ２１を通過した散乱光３２ｂは受光器２２で負荷抵抗
ＲL により電流−電圧変換されて増幅器Ａで増幅された
のち、トランジスタＴｒのベース端子に送られる。
【００１５】従って、トランジスタＴｒが駆動され、ト
ランジスタＴｒのコレクタに接続されている発光ダイオ
ードＬＥＤを発光させ、以て路面Ｒ上に水Ｗが存在する
ことをドライバーに知らせることが可能となる。
ランジスタＴｒのコレクタに接続されている発光ダイオ
ードＬＥＤを発光させ、以て路面Ｒ上に水Ｗが存在する
ことをドライバーに知らせることが可能となる。
【００１６】次に、上述のように誘導ラマン散乱により
入射したレーザー光３１がどの位の波長シフト量となる
かを以下に求める。
入射したレーザー光３１がどの位の波長シフト量となる
かを以下に求める。
【００１７】レーザー学会編の『レーザーハンドブッ
ク』によれば、水の誘導ラマン散乱における波数シフト
量は３４２０〔ｃｍ-1〕であるので、これを用いて計算
すると以下のようになる。
ク』によれば、水の誘導ラマン散乱における波数シフト
量は３４２０〔ｃｍ-1〕であるので、これを用いて計算
すると以下のようになる。
【００１８】１ｃｍ-1が３０GHz に相当するので、周波
数シフト量Δｆは、 Δｆ＝３０×３４２０〔GHz 〕 ＝１０２．６ 〔THz 〕
数シフト量Δｆは、 Δｆ＝３０×３４２０〔GHz 〕 ＝１０２．６ 〔THz 〕
【００１９】ここで、光源として、波長８３０ｍｍのレ
ーザーダイオードを用いると、その周波数ｆLDは次のよ
うになる。 ｆLD＝（３×１０8 ）／８３０×１０-9＝３６１．４５
〔THz 〕
ーザーダイオードを用いると、その周波数ｆLDは次のよ
うになる。 ｆLD＝（３×１０8 ）／８３０×１０-9＝３６１．４５
〔THz 〕
【００２０】また、ラマン散乱とは入射光子のエネルギ
ーの一部が、分子の振動や回転、或いは結晶における光
子振動等の運動エネルギーとして奪われ、光子エネルギ
ーが減少して低周波側にずれる成分と、入射光子にこれ
らの運動エネルギーが与えられ高周波側に散乱光周波数
がずれることである。
ーの一部が、分子の振動や回転、或いは結晶における光
子振動等の運動エネルギーとして奪われ、光子エネルギ
ーが減少して低周波側にずれる成分と、入射光子にこれ
らの運動エネルギーが与えられ高周波側に散乱光周波数
がずれることである。
【００２１】従って、シフト周波数ｆ0 は、ｆ0 ＝ｆLD
±Δｆとなるので、 ｆ１＝ｆLD＋Δｆ＝361.45＋102.6 ＝406.05〔THz 〕：
ストークス線 ｆ２＝ｆLD−Δｆ＝361.45−102.6 ＝258.85〔THz 〕：
反ストークス線 となる。
±Δｆとなるので、 ｆ１＝ｆLD＋Δｆ＝361.45＋102.6 ＝406.05〔THz 〕：
ストークス線 ｆ２＝ｆLD−Δｆ＝361.45−102.6 ＝258.85〔THz 〕：
反ストークス線 となる。
【００２２】従って、波長はそれぞれ、 ｆ１→λ１＝（３×１０8 ）／ｆ1 ＝（３×１０8 ）／４６４．０５×１０12＝６４６ｎｍ ｆ２→λ２＝（３×１０8 ）／ｆ2 ＝（３×１０8 ）／２５８．８５×１０12＝１１５８ｎｍ となる。
【００２３】そこで、光学バンドパスフィルタ２１とし
て、中心波長６４６〔ｎｍ〕のものか又は１１５８〔ｎ
ｍ〕のものを用いて散乱光線のみを検出してやれば水に
対する反射であることを検出することができる。
て、中心波長６４６〔ｎｍ〕のものか又は１１５８〔ｎ
ｍ〕のものを用いて散乱光線のみを検出してやれば水に
対する反射であることを検出することができる。
【００２４】また、受光器２２の感度もこの波長に近い
ものを選択してやれば、より一層効率良く散乱光の検出
が可能となる。
ものを選択してやれば、より一層効率良く散乱光の検出
が可能となる。
【００２５】尚、水がない場合の反射光（乱反射光）
は、入力と等しい周波数の反射光となる。
は、入力と等しい周波数の反射光となる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る路面
状態検知装置によれば、発光部からのレーザー光を受光
部で受光し、この受光したレーザー光から路面上の物質
による固有のラマン散乱光をその波長に合わせた光学バ
ンドパスフィルタで検出して電気信号に変換し出力表示
するように構成したので、路面上の水や水の膜を検出す
ることが可能となり、これを用いて車両の足回り制御を
行えばより一層充分な制御が可能となる。
状態検知装置によれば、発光部からのレーザー光を受光
部で受光し、この受光したレーザー光から路面上の物質
による固有のラマン散乱光をその波長に合わせた光学バ
ンドパスフィルタで検出して電気信号に変換し出力表示
するように構成したので、路面上の水や水の膜を検出す
ることが可能となり、これを用いて車両の足回り制御を
行えばより一層充分な制御が可能となる。
【００２７】また、氷や雪等の波長シフト量が分かれ
ば、氷や雪の検出も同様に可能となる。
ば、氷や雪の検出も同様に可能となる。
【図１】本発明に係る路面状態検知装置を車両下部に取
り付けた状態を示した正面図である。
り付けた状態を示した正面図である。
【図２】図１に示した状態を拡大した図である。
【図３】本発明に係る路面状態検知装置における発光部
及び受光部の具体的な実施例の構成を示した図である。
及び受光部の具体的な実施例の構成を示した図である。
１ 発光部 ２ 受光部 ３ バンパー ２１ 光学バンドパスフィルタ ２２ 受光器 ３１ レーザー光 ３２ａ〜３２ｃ ラマン散乱光 Ｒ 路面 Ｗ 水 ＬＥＤ 発光ダイオード 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】 車体下部に設けられてレーザー光を路面
に対して発射する発光部と、車体下部に設けられて該路
面で反射された該レーザー光を入力し該レーザー光から
路面上の物質による固有のラマン散乱光をその波長に合
わせた光学バンドパスフィルタで検出して電気信号に変
換し該電気信号により表示出力する受光部と、を備えた
ことを特徴とする路面状態検知装置。 - 【請求項２】 該路面の物質が水であることを特徴とし
た請求項１に記載の路面状態検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3173993A JPH06241761A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 路面状態検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3173993A JPH06241761A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 路面状態検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06241761A true JPH06241761A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=12339410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3173993A Withdrawn JPH06241761A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 路面状態検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06241761A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012505983A (ja) * | 2008-10-17 | 2012-03-08 | ユニベルシテ ドゥ メス ポール ヴェルレーヌ | 液相／固相の判定の方法 |
| DE102013206915A1 (de) * | 2013-04-17 | 2014-10-23 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Vorrichtung, System und Verfahren zur Identifizierung belebter Verkehrsobjekte sowie Verwendung des Systems |
| DE102013212701B4 (de) * | 2013-06-28 | 2021-06-02 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Zustands einer Fahrbahnoberfläche |
-
1993
- 1993-02-22 JP JP3173993A patent/JPH06241761A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012505983A (ja) * | 2008-10-17 | 2012-03-08 | ユニベルシテ ドゥ メス ポール ヴェルレーヌ | 液相／固相の判定の方法 |
| DE102013206915A1 (de) * | 2013-04-17 | 2014-10-23 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Vorrichtung, System und Verfahren zur Identifizierung belebter Verkehrsobjekte sowie Verwendung des Systems |
| DE102013212701B4 (de) * | 2013-06-28 | 2021-06-02 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Zustands einer Fahrbahnoberfläche |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000509 |