JPH0829343A - 路面状況の測定方法およびその装置 - Google Patents

路面状況の測定方法およびその装置

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JPH0829343A
JPH0829343A JP16002094A JP16002094A JPH0829343A JP H0829343 A JPH0829343 A JP H0829343A JP 16002094 A JP16002094 A JP 16002094A JP 16002094 A JP16002094 A JP 16002094A JP H0829343 A JPH0829343 A JP H0829343A
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light
road surface
wave
road
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Masahito Okuda
政仁 奥田
Hisato Yasumoto
寿人 . 安本
Koichi Oizumi
興一 大泉
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 道路路面の濡れ、乾き、凍結を効率よく正確
に測定できると共に、レーザ光線を路面に確実に照射さ
れていることを確認できるようにした路面状況の測定方
法およびその装置を提供することにある。 【構成】 投光部5から偏光特性を有する近赤外のレー
ザ光線を道路Rの路面に照射し、その散乱光あるいは反
射光を道路Rを隔てた所に配置された受光部9で直交し
た2つの偏光成分であるP波とS波として独立に受光
し、この受光されたP波とS波の実際のP/S比を予め
設定したP/S比設定値と比較判断し、路面の濡れ、乾
き、凍結の状態を測定することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、道路路面特に高速道
路の路面状況を確認する路面状況の測定方法およびその
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】道路路面特に高速道路の路面状況の確認
は、交通安全の確保に重要な事項である。特に冬期にお
ける結氷等の発生や雨による路面の濡れは勿論、霧や湿
度の増加による路面変化の状態を定常的に監視し、危険
な場合な即時運転者に注意を促すことが肝要である。
【0003】従来の路面状況の測定装置は、一般的な光
波式の投光部から光波を道路の路面に向けて照射し、路
面で反射された反射光を受光部で受光し、この反射光を
解析して路面状況を判断していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の路面状況の測定装置では、例えば路面の状態すなわ
ち路面の濡れ、乾き、凍結を効率よく判断することが期
待できなかった。また、光波を道路路面に確実に照射し
ているかどうかを把握することができず、光波を道路路
面に照射しているものと勝手に判断して測定していた。
【0005】この発明は、道路路面の濡れ、乾き、凍結
を効率よく正確に測定できると共に、レーザ光線を路面
に確実に照射されていることを確認できるようにした路
面状況の測定方法およびその装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明の路面状況の測定方法は、投光部から偏光特
性を有する近赤外のレーザ光線を道路の路面に照射し、
その散乱光あるいは反射光を受光部で直交した2つの偏
光成分であるP波とS波として独立に受光し、この受光
されたP波とS波の実際のP/S比を予め設定したP/
S比設定値と比較判断し、路面の濡れ、乾き、凍結の状
態を測定することを特徴とするものである。
【0007】また、この発明の路面状況の測定装置は、
偏光特性を有する近赤外のレーザ光線を道路の路面に照
射する投光部と、前記道路の路面で反射された散乱光あ
るいは反射光を受光する受光部と、この受光部で受光さ
れた散乱光あるいは反射光を処理する処理部とからな
り、前記投光部が、レーザ光線を発光する発光素子とレ
ーザ光線を通過せしめる光学レンズで構成され、前記受
光部が散乱光あるいは反射光を集光せしめる集光レンズ
とこの集光レンズで集光された散乱光あるいは反射光を
P波とS波の2つの偏光成分に偏光する偏光ビームスプ
リッタで構成され、前記処理装置がP波とS波を基にP
/S比に演算するP/S比演算手段と、予め設定したP
/S比設定値を記憶せしめておくP/S比設定値・メモ
リとこのP/S比設定値・メモリに記憶されたP/S比
設定値とP/S比演算手段で演算された実際のP/S比
とを比較し、濡れ、乾き、凍結状態を判断する比較判断
手段で構成されていることを特徴とするものである。
【0008】前記路面状況の測定装置において、前記投
光部に可視光からなるモニタ光を発光する第1モニタ光
発光素子を、受光部に前記モニタ光を発光する第2モニ
タ光発光素子を備えていること、前記発光素子がパルス
レーザダイオードであること、また前記受光部の偏光ビ
ームスプリッタにはP波,S波をそれぞれ検出するアバ
ランシェホトダイオードが連結されていることが望まし
いものである。
【0009】
【作用】以上のような路面状況の測定方法およびその装
置とすることにより、投光部の発光素子であるパルスレ
ーザダイオードから偏光特性を有する近赤外レーザ光線
が光学レンズを通過して道路の路面に照射される。この
道路の路面で反射された散乱光あるいは反射光は受光部
の集光レンズで集光され偏光ビームスプリッタでP波,
S波に独立して偏光される。
【0010】独立して偏光されたP波,S波はアドバン
シェホトダイオードで検出されて処理装置のP/S比演
算手段に取り込まれる。P/S比演算手段にはP/S比
設定値・メモリに予め設定され、記憶されているP/S
比設定値が取り込まれているから、実際のP/S比とP
/S比設定値とが比較判断されて正確に路面の濡れ、乾
き、凍結の状態が測定される。
【0011】近赤外レーザ光線が道路の路面に確実に照
射されているかどうかは投光部に設けられた第1モニタ
発光素子から可視光からなるモニタ光を道路の路面に照
射すると共に第2モニタ発光素子からも可視光を道路の
路面に照射し、両者のモニタ光を一致させることにより
確実に確認される。
【0012】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基いて詳細
に説明する。
【0013】図6を参照するに、路面状況の測定装置1
としては道路Rの一端側に支柱3が立設されこの支柱3
の上部に投光部5が設けられている。一方、前記道路R
の他端側に支柱7が立設されこの支柱7の上部に受光部
9が設けられている。前記投光部5と受光部9は処理部
11に接続されている。
【0014】上記構成により、投光部5から偏光特性を
有する近赤外のレーザ光線を道路Rのレーザ照射エリア
内に照射し、その散乱光あるいは反射光が前記受光部9
でとらえる。この受光部9は図5に示されているよう
に、詳細を後述するが直交した2つの偏光成分であるP
波とS波を独立に受光し、その出力比率を処理装置11
で処理し道路Rにおける路面の濡れ、乾き、凍結が測定
されることになる。
【0015】前記投光部5には、図3に示されているよ
うに、偏光特性を有する近赤外のレーザ光線を発光素子
としての好ましい高出力で波長880mmのパルスレー
ザダイオード(PLD)13が備えられている。このP
LD13にはPLD13を発光するためのPLD駆動回
路15が接続されている。またPLD13のパワーをコ
ントロールせしめるオートパワーコントロール回路17
が前記PLD13、PLD駆動回路15に接続されてい
る。前記PLD13の前方(図3において左方)には光
学レンズとしての複数の凸レンズ19が設けられてい
る。
【0016】前記投光部5には可視光からなるモニタ光
を発光せしめる波長670mmの発光ダイオード(LE
D)21が備えられており、このLED21にはLED
21を駆動せしめるLED駆動回路23が接続されてい
る。前記LED21の前方(図3において左方)には光
学レンズの凸レンズ25が設けられている。
【0017】上記構成により、PLD駆動回路15を駆
動せしめるとPLD13が発光し、オートパワーコント
ロール回路17を駆動せしめてPLD13のパワーをコ
ントロールしてPLD13からパルスレーザ光線が発光
され複数の凸レンズ19を経て道路Rの路面に照射され
ることになる。
【0018】一方、LED駆動回路23を駆動せしめて
LED21が発光されてLED21から凸レンズ25を
経てモニタ光が道路Rの路面に照射されることになる。
【0019】前記受光部9には、図4に示されているよ
うに、偏光ビームスプリッタ27を備えており、この偏
光ビームスプリッタ27にはハーフミラー27Mが45
度に傾斜して内蔵されている。この偏光ビームスプリッ
タ27の前方(図4において左方)には集光レンズ2
9、凹レンズ31が設けられている。
【0020】前記偏光ビームスプリッタ27の後方(図
4において右方)には凸レンズ33、偏光板35、バン
ドパスフィルタ37およびアバランシェホトダイオード
(APD)39がセットして設けられている。このAP
D39の後方には増巾装置41が設けられていると共に
この増巾装置41には高圧電源43が接続されている。
【0021】前記偏光ビームスプリッタ27の図4にお
いて下方には凸レンズ45、偏光板47、バンドパスフ
ィルタ49およびAPD51がセットして設けられてい
る。このAPD51の下方には増巾装置53が設けられ
ていると共にこの増巾装置53には高圧電源55が接続
されている。
【0022】前記受光部9には可視光からなるモニタ光
を発光せしめるLED57が備えられており、このLE
D57にはLED57を駆動せしめるLED駆動回路5
9が接続されている。前記LED57の前方(図4にお
いて左方)には光学レンズの凸レンズ61が設けられて
いる。
【0023】上記構成により、高圧電源43,55をO
Nせしめて増巾装置41,53が作動する状態にしてお
く。そして、道路Rの路面で反射された散乱光あるいは
反射光は集光レンズ29で集光されて凹レンズ31を経
て偏光ビームスプリッタ27に取り込まれる。
【0024】この偏光ビームスプリッタ27ではレーザ
光線のP波がハーフミラー27Mで反射されて凸レンズ
45、偏光板47、バンドパスフィルタ49を通過して
APD53でP波が検出され、さらに増巾装置53で増
巾されて前記処理部11に取り込まれることになる。
【0025】また、偏光ビームスプリッタ27ではレー
ザ光線のS波がハーフミラー27Mを透過して凸レンズ
33、偏光板35、バンドパスフィルタ37を通過して
APD39でS波が検出され、さらに増巾装置41で増
巾されて前記処理部11に取り込まれることになる。
【0026】LED21から凸レンズ25を経て発光さ
れたモニタ光は道路Rの路面に照射される。また、LE
D駆動回路59により駆動されているLED57から凸
レンズ61を経て道路Rの路面に照射される。このLE
D21から路面に照射されたモニタ光とLED57から
路面に照射されたモニタ光を一致させることにより、レ
ーザ光線が道路Rの路面に確実に照射されていることを
確認することができる。
【0027】前記処理部11には、図1に示されている
ように、CPU63を備えており、このCPU63には
前記PLD駆動回路15およびLD駆動回路23,59
が接続されている。また、CPU63には種々のデータ
を入力せしめるキーボードなどの入力手段65および種
々のデータを出力せしめるCRTなどの出力手段67が
接続されている。
【0028】前記CPU63にはP/S比設定値・メモ
リ69が接続されている。このP/S比設定値・メモリ
69には入力手段65より予め設定した図2に示したよ
うなP/S比設定値が記憶されている。また、前記CP
U63にはP/S比演算手段71、比較判別手段73が
接続されている。
【0029】前記受光部9で検出されたP波はアンプ7
5、サンプル/ホールド回路77およびA/Dコンバー
タ79を経て前記P/S比演算手段71に取り込まれ
る。同様に受光部9で検出されたS波はアンプ81、サ
ンプル/ホールド回路83およびA/Dコンバータ85
を経て前記P/S比演算手段71に取り込まれる。
【0030】前記P/S比演算手段71では、取り込ま
れたP波,S波を基にして実際のP/S比Aが演算され
る。このP/S比演算手段71で演算された実際のP/
S比Aが前記比較判断手段73に取り込まれる。この比
較判断手段73にはP/S比設定値・メモリ69に記憶
されている図2に示したデータがすでに取り込まれてい
るから、実際のP/S比Aが図2に示した設定値の範囲
に入っているかが判別されて、道路Rの路面状態が濡
れ、乾き、凍結の3種類のどれに相当することが測定で
きる。この測定結果を例えば道路Rの脇に設けた出力手
段67に出力することにより、即時運転者に知られるこ
とができ、注意を促すことができ、延いては事故の防止
を抑制することができる。
【0031】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他
の態様で実施し得るものである。前記投光部5並びに受
光部9は道路Rの一端側,他端側にそれぞれ設けた例で
説明したが、道路Rの一端側に投光部5,受光部9をそ
れぞれ設けても構わない。
【0032】
【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、この発明によれば、道路の路面状態である濡
れ、乾き、凍結を効率よく正確に測定することができ
る。その結果即時運転者に路面状態を知らせることがで
きるから、注意を促すことができる。
【0033】また、レーザ光線が道路の路面に確実に照
射されているかを可視光であるモニタ光を道路の路面に
照射し受光することによって確認することができ、測定
データの信頼性を従来よりも増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の路面状況の測定装置を構成する処理
部の構成ブロック図である。
【図2】P/S比設定値・メモリに記憶されているP/
S比設定値の一例を示す図である。
【図3】投光部の構成を説明する説明図である。
【図4】受光部の構成を説明する説明図である。
【図5】レーザ光線で道路の路面状態を測定する測定原
理の説明図である。
【図6】この発明の路面状態の測定装置を道路に設置し
た一例の説明図である。
【符号の説明】
1 路面状況の測定装置 5 投光部 9 受光部 11 処理部 13 パルスレーザダイオード(PLD) 21 LED 27 偏光ビームスプリッタ 29 集光レンズ 39,49 アバランシェホトダイオード(APD) 69 D/S比設定値・メモリ 71 P/S比演算手段 73 比較演算手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 投光部から偏光特性を有する近赤外のレ
    ーザ光線を道路の路面に照射し、その散乱光あるいは反
    射光を受光部で直交した2つの偏光成分であるP波とS
    波として独立に受光し、この受光されたP波とS波の実
    際のP/S比を予め設定したP/S比設定値と比較判断
    し、路面の濡れ、乾き、凍結の状態を測定することを特
    徴とする路面状況の測定方法。
  2. 【請求項2】 偏光特性を有する近赤外のレーザ光線を
    道路の路面に照射する投光部と、前記道路の路面で反射
    された散乱光あるいは反射光を受光する受光部と、この
    受光部で受光された散乱光あるいは反射光を処理する処
    理部とからなり、前記投光部が、レーザ光線を発光する
    発光素子とレーザ光線を通過せしめる光学レンズで構成
    され、前記受光部が散乱光あるいは反射光を集光せしめ
    る集光レンズとこの集光レンズで集光された散乱光ある
    いは反射光をP波とS波の2つの偏光成分に偏光する偏
    光ビームスプリッタで構成され、前記処理装置がP波と
    S波を基にP/S比に演算するP/S比演算手段と、予
    め設定したP/S比設定値を記憶せしめておくP/S比
    設定値・メモリとこのP/S比設定値・メモリに記憶さ
    れたP/S比設定値とP/S比演算手段で演算された実
    際のP/S比とを比較し、濡れ、乾き、凍結状態を判断
    する比較判断手段で構成されていることを特徴とする路
    面状況の測定装置。
  3. 【請求項3】 前記投光部に可視光からなるモニタ光を
    発光する第1モニタ光発光素子を、受光部に前記モニタ
    光を発光する第2モニタ光発光素子を備えていることを
    特徴とする請求項2記載の路面状況の測定装置。
  4. 【請求項4】 前記発光素子がパルスレーザダイオード
    であることを特徴とする請求項2記載の路面状況の測定
    装置。
  5. 【請求項5】 前記受光部の偏光ビームスプリッタには
    P波,S波をそれぞれ検出するアバランシェホトダイオ
    ードが連結されていることを特徴とする請求項2記載の
    路面状況の測定装置。
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