JPH0875711A - 路面状態検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 第１の方法では、路面１１に向けて超音波１
７を発射し、路面から反射された超音波１８を受信して
その反射率を測定する。反射率から路面の音響インピー
ダンスを求め、基準音響インピーダンスと比較すること
によって、路面に存在する物質を特定する。第２の方法
では、路面２１から上方へ超音波２８を発射し、それを
受信して透過損失を測定する。測定された透過損失を基
準透過損失と比較することによって、路面に存在する物
質２９を特定する。第３の方法では、路面３１上の２点
間に一定の電圧を印加して、その間を流れる電流値を測
定し、電流値から得られる電気抵抗値と２点間の距離と
から求められる抵抗率によって、路面に存在する物質４
３を特定する。 【効果】 路面の状況を的確にかつリアルタイムで把握
でき、交通事故の発生を有効に防止できる。無人の設備
で省力化が図れ、安全かつ低コストで道路の集中管理を
実現し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波を用いて無人の
設備により路面の状況をリアルタイムで検出するための
方法に関し、例えば車両の安全走行を図るために路面状
況を走行中の車両に知らせる情報システムや道路の集中
監視システムに使用される。

【０００２】

【従来の技術】近年、我国でも所謂モータリゼーション
の発達に伴い、自動車の安全走行を確保することが重要
な社会問題の一つとなっている。そのためには、道路管
理者が常に道路の状態を正確に把握してその保守・整備
を行い、場合によっては交通規制により事故を未然に防
止すると共に、路面状況に関する情報を運転者にリアル
タイムで提供して、安全かつ円滑な交通を図ることが必
要である。従来より、一般に人員により道路状況を直接
監視するためのパトロールが行われている。

【０００３】ところが、上述した人員によるパトロール
は、多大の労力、時間及びコストを要するため、道路状
況の監視を頻繁に行うことは困難である。特に、夜間や
悪天候時または山間部のパトロールは、しばしば危険を
伴うことがあり、また市街地や幹線道路では、交通渋滞
のためにパトロールが十分に実施できない虞がある。そ
こで、天候等の諸条件の変化に対応してリアルタイムの
情報が得られるように、遠隔操作によるテレビカメラを
要所に設置したり、気温や風向き、風速を測定する監視
システムが採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の監視システムは、比較的高い位置に取り付けら
れたテレビカメラを通じて集中管理室に送られる映像を
モニタ画面から判断するから、路面状況を正確に把握す
ることは困難な場合がある。特に夜間や悪天候の際に、
路面が濡れているか、凍結しているか、積雪の状況はど
うか等の詳細な情報を得ることはできないという問題が
あった。また、単に気温を測定するだけでは、路面凍結
の可能性を推測できるに過ぎない。

【０００５】そこで、本発明の路面状態検出方法は、上
述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、広範な地域・道路網についても、
路面の状況を的確にかつリアルタイムで把握することが
でき、交通事故の発生を有効に防止できると共に、無人
の設備を用いることによって安全に、かつ省力化により
低コストで道路の集中管理を実現し得る路面状態検出方
法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するためのものであり、以下にその内容を図面に
示した実施例を用いて説明する。

【０００７】請求項１記載の路面状態検出方法は、路面
に向けて超音波を発射し、路面から反射された超音波を
受信してその反射率を測定し、反射率から路面の音響イ
ンピーダンスを求める過程からなることを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の路面状態検出方法は、上述
した請求項１の特徴点に加え、受信した超音波のエネル
ギを測定し、路面に向けて発射した際の超音波のエネル
ギに対する比を求めることによって、路面による超音波
の反射率を測定することを特徴とする。

【０００９】更に、請求項３記載の路面状態検出方法
は、監視地点の外気の温度を測定する過程を含むことを
特徴とし、請求項４記載の方法は、路面から反射される
超音波を受信して、超音波の発射位置または受信位置か
ら路面までの距離を求める過程を含むことを特徴とす
る。

【００１０】また、請求項５記載の路面状態検出方法
は、超音波を断続的かつ短時間に発射させることを特徴
とする。

【００１１】請求項６記載の路面状態検出方法は、路面
から上方へ超音波を発射し、超音波を路面の上方位置で
受信して、その透過損失を測定する過程からなることを
特徴とする。

【００１２】請求項７記載の路面状態検出方法は、上述
した請求項６の特徴点に加え、受信した超音波のエネル
ギを測定し、路面から発射した際の超音波のエネルギに
対する比を求めることによって、透過損失を測定するこ
とを特徴とする。

【００１３】同様に、請求項８記載の路面状態検出方法
は、監視地点の外気の温度を測定する過程を更に含むこ
とを特徴とし、請求項９記載の方法は、超音波を断続的
かつ短時間に発射させることを特徴とする。

【００１４】更に、請求項１０記載の路面状態検出方法
は、路面上の２点間に一定の電圧を印加して、その２点
間を流れる電流値を測定し、かつ電流値から得られる２
点間の電気抵抗値と２点間の距離とから、２点間におけ
る抵抗率を求める過程からなることを特徴とする。

【００１５】請求項１１記載の路面状態検出方法は、上
述した請求項１０の特徴点に加え、路面上の２点間に印
加する電圧が交流電圧であることを特徴とする。

【００１６】請求項１２記載の路面状態検出方法は、測
定値から求めた２点間の抵抗率を基準抵抗率と比較する
過程を更に含むことを特徴とする。

【００１７】

【作用】先ず、本発明による請求項１乃至請求項５記載
の第１の路面状態検出方法の基本原理について、以下に
図１を参照しつつ説明する。従来より、物質はそれぞれ
固有の音響インピーダンスを有することが知られてお
り、例えば平成６年度理科年表（国立天文台編・丸善
刊）によれば、空気、水、氷の音響インピーダンスはそ
れぞれ４２８．６、１．５０、２．９６Ｎｓｍ^-3であ
る。図１において、路面１に向けて上方から発射された
超音波２は、空気中を伝搬して路面により、または路面
上に何か物質が存在する場合にはその物質３により反射
される。この反射率Ｒは、下記の数１のように、発射さ
れた超音波の強さ即ちエネルギＥｄに対する反射された
超音波４のエネルギＥｅの比として求められる。

【００１８】

【数１】 一般に音響インピーダンスは、媒質の密度と音速との積
に等しいから、空気及び路面の音響インピーダンスをそ
れぞれＺ1、Ｚ2とし、密度をそれぞれρ1、ρ2、音速を
それぞれｃ1、ｃ2とすると、次の数２のようになる。

【００１９】

【数２】 ここで、音響インピーダンスＺ1、Ｚ2と反射率Ｒとの間
には、次の数３に示すような関係がある。

【００２０】

【数３】 空気の音響インピーダンスＺ1は、気温により多少変化
する音速ｃ1を温度補償すれば略一定として取り扱うこ
とができるから、路面の音響インピーダンスＺ2は、以
下の数４に従って反射率Ｒから求めることができる。

【００２１】

【数４】 上述したように音響インピーダンスは物質によって異な
るから、反射率Ｒから求められたＺ2の値によって、路
面上に何か物質が存在するか、何が存在するかを判断す
ることができる。

【００２２】従って、請求項１記載の路面状態検出方法
によれば、路面に向けて発射した超音波の反射率から路
面の音響インピーダンスを得ることによって、路面上に
おける物質の有無を検出し、かつ路面上に存在する場合
にはその物質を特定することができる。

【００２３】更に、請求項２記載の路面状態検出方法に
よれば、従来技術を用いて受信した超音波のエネルギを
容易に測定できるから、路面による超音波の反射率を、
従って音響インピーダンスを比較的簡単に求めることが
できる。

【００２４】請求項３記載の路面状態検出方法によれ
ば、上述したように気温によって空気中での音速が変化
し、空気の音響インピーダンスを変化させるから、監視
地点で測定した外気温度で温度補償することによって、
路面の音響インピーダンスをより高精度に測定すること
ができる。また、外気温度が例えば０℃以上または以下
によって、路面の凍結を判断する補助的なデータとして
利用することができる。

【００２５】請求項４記載の路面状態検出方法によれ
ば、超音波の発射位置または受信位置から路面までの距
離は、一定でありかつ予め判明しているから、測定結果
により路面までの距離が大きく変化している場合には、
超音波の反射率の測定結果と併せて、落石等障害物や車
両の存在を知ることができる。

【００２６】請求項５記載の路面状態検出方法によれ
ば、超音波の放射時間を短くすることによって、測定結
果におけるＳＮ比を大きくすることができる。

【００２７】また、本発明による請求項６乃至請求項９
記載の第２の路面状態検出方法について、その基本原理
を以下に図２を参照しつつ説明する。従来から知られて
いるように、超音波が物質中を通過する際に減衰して、
透過損失が生じる。透過損失は、入射音の強さに対する
透過音の強さの比であり、その密度によって異なる物質
に固有の特性である。図２において、路面１に埋設した
送波器５から発射された超音波は、路面上の物質６を通
過して、その上方に位置する受波器７により受信され
る。このとき、発射時の超音波のエネルギをＩ1、受信
時の超音波のエネルギをＩ2とすると、物質６の透過損
失Ｔは、次の数５に示すように、それらの比で表わすこ
とができる。

【００２８】

【数５】 これにより得られる透過損失Ｔの値によって、路面上に
存在する物質６を特定することができる。

【００２９】従って、請求項６記載の路面状態検出方法
によれば、路面から上方位置に超音波を通過させて透過
損失を測定することによって、路面上における物質の有
無を検出し、かつ路面上に存在する場合にはその物質を
特定することができる。

【００３０】更に、請求項７記載の路面状態検出方法に
よれば、従来技術を用いて受信した超音波のエネルギを
容易に測定できるから、透過損失を比較的簡単に求める
ことができる。

【００３１】請求項８記載の路面状態検出方法によれ
ば、監視地点における外気温度が例えば０℃以上または
以下によって、路面の凍結を判断する補助的なデータと
して利用できるので、より正確に路面状況を判断するこ
とができる。

【００３２】請求項９記載の路面状態検出方法によれ
ば、超音波の放射時間を短くすることによって、測定結
果におけるＳＮ比を大きくすることができる。

【００３３】次に、本発明による請求項１０乃至請求項
１２記載の第３の路面状態検出方法の基本原理につい
て、以下に図３を参照しつつ説明する。路面１上に一定
の距離Ｌをもって離隔された２個の電極８、９間に電源
１０から一定の電圧ｅを印加すると、路面１を含めて形
成される閉回路内に電流が流れる。この電流値ｉから、
次の数６（オームの法則）により両電極８、９間の電気
抵抗値ｒが求められる。

【００３４】

【数６】 更に、次の数７に従って電気抵抗値ｒを距離Ｌで割るこ
とによって、電極８、９間の抵抗率ｒtが求められる。

【００３５】

【数７】 抵抗率ｒtは、路面１上に物質３が存在する場合には、
該物質の抵抗値であり、物質３が存在しない場合には、
路面１の抵抗値ということになる。抵抗率ｒtは、物質
に固有の値であるから、電流値から求めた抵抗率の大小
によって路面上の物質を特定することができる。

【００３６】従って、請求項１０記載の路面状態検出方
法によれば、電圧を印加した路面の２点間の抵抗率を求
めることによって、路面上における物質の有無を検出
し、かつ存在する場合にはその物質を特定することがで
きる。

【００３７】請求項１１記載の路面状態検出方法によれ
ば、電圧を印加する路面付近において、路面上に存在す
る物質がイオン化して抵抗値を変化させる虞を解消する
ことができ、より正確な測定結果が得られる。

【００３８】更に、請求項１２記載の路面状態検出方法
によれば、路面上に存在し得る物質について知られてい
る基準抵抗率を用いて、これと測定値を比較することに
よって、実際に路面上に存在する物質の特定を容易にす
ることができる。

【００３９】

【実施例】図４には、本発明の第１の方法により道路の
路面状況を検出する監視システムの構成が概略的に示さ
れている。この監視システムは、道路１１の監視地点の
側部に垂設されたＬ字形の支柱１２のアーム先端に支持
された送受波器１３を備える。送受波器１３は、公知技
術により超音波を発射しかつ受信し、受信した超音波の
強さ即ちエネルギを測定できるように構成され、その出
力が演算手段１４に電気的に接続されている。送受波器
１３の発信回路には、発信周波数を安定して一定にする
ために、例えばＰＬＬやフィードバック制御を使用する
と好都合である。演算手段１４の出力は、路面状況を判
断する基準となる音響インピーダンスを蓄積したデータ
を記憶させたメモリとＣＰＵとからなる判定手段１５に
接続されている。演算手段１４は、例えば判定手段１５
と共通のマイクロコンピュータから構成され、送受波器
１３と一体的に設けたり、または本監視システムの中央
管理室等に配置することができる。支柱１２には、監視
地点における外気の温度を測定するための温度計１６が
取り付けられ、かつ演算手段１４に電気的に接続されて
いる。

【００４０】本発明の第１の路面状態検出方法によれ
ば、図４のフロー図に示すように、先ず送受波器１３か
ら所定周波数及び強さの超音波を路面１１に向けて下向
き垂直に発射する（ステップＳ１）。発射された超音波
１７は、路面１１に反射されて送受波器１３に受信さ
れ、前記送受波器は、受信した超音波１８のエネルギを
測定する（ステップＳ２）。測定された受信波１８のエ
ネルギ値は、線１９を介して演算手段１４に送られる。
演算手段１４は、上述した数１に従って、超音波の路面
１１による反射率を算出する（ステップＳ３）。更に、
演算手段１４は、算出した反射率を用いて、上述した数
４に従って、路面の音響インピーダンスを算出する（ス
テップＳ４）。このとき、温度計１６から線２０を介し
て入力する外気温度を用いて、音響インピーダンスを算
出する際の音速を温度補償する。これにより、より正確
な音響インピーダンスの値を得ることができる。

【００４１】このようにして得られた路面の音響インピ
ーダンスは、判定手段１５に出力される。前記判定手段
は、入力された音響インピーダンスの測定値と前記メモ
リ内の基準音響インピーダンスとを比較して、路面１１
の状態を、例えば（ａ）ドライ、（ｂ）ウエット、
（ｃ）積雪、（ｄ）シャーベット状、または（ｅ）アイ
スバーンのようにより具体的に分類して判断する（ステ
ップＳ５）。このとき、温度計１６から入力する外気温
度が、適当な温度例えば０℃を閾値としてそれ以上であ
るか以下であるかを判断することにより、路面１１の凍
結を判断するために補助的に用いることができる。

【００４２】また、送受波器１３が受信した反射波１８
から、公知技術を用いて前記送受波器または演算手段１
４により、送受波器１３から路面１１までの距離を測定
することができる。もとより送受波器１３は支柱１２の
固定した位置に取り付けられて、路面１１までの距離が
予め分かっているから、それよりも前記超音波による測
定距離が短くなった場合には、測定時に路面上に落石・
落下物等の障害物や車両の存在を判断したり、積雪時に
は積雪量を知ることができる。超音波は、反射面までの
距離を測定するために、送受波器１３から断続的かつ短
時間に発射されるが、このような送波方法によって、反
射波のエネルギを測定する際にＳＮ比を改善できるので
好ましい。

【００４３】判定手段１５は、このようにして得られた
路面状態の判断結果を、例えば上述した中央管理室の表
示装置や道路の要所に設けられた表示手段に出力する
（ステップＳ６）。これにより、従来に比してより詳細
な路面情報がリアルタイムで道路管理者、運転者らに伝
達され、車両のより安全な走行を図ることができる。ま
た、上述した実施例では、測定した路面の音響インピー
ダンスに基づいて判定手段が路面状態を判断したが、別
の実施例では、前記音響インピーダンスの値をそのまま
表示装置に出力し、それを直接例えば監視員が基準音響
インピーダンスのデータ表と比較することによって、路
面状態を判断することもできる。

【００４４】図６には、本発明の第２の方法により道路
の路面状況を検出する監視システムの構成が概略的に示
されている。この第２の方法による監視システムは、道
路２１の監視地点に超音波の送波器２２が埋設され、か
つその上方の適当な高さに、受波器２３が、Ｌ字形をな
す支柱２４のアーム先端に支持されている。送波器２２
には、上述した送受波器１３と同様に、発信回路に例え
ばＰＬＬやフィードバック制御を用いて、発信周波数を
安定して一定にするのがよい。受波器２３は、公知技術
により超音波を受信し、かつ受信した超音波の強さ即ち
エネルギを測定することができ、その出力は演算手段２
５に接続されている。演算手段２５の出力は、路面状況
を判断する基準となる透過損失を蓄積したデータを記憶
させたメモリとＣＰＵとからなる判定手段２６に接続さ
れている。図４の場合と同様に、演算手段２５は、例え
ば判定手段２６と共通のマイクロコンピュータからな
り、受波器２３と一体的に設けたり、監視システムの中
央管理室等に配置することができる。また、支柱２４に
は、監視地点における外気の温度を測定するための温度
計２７が取り付けられている。

【００４５】本発明の第２の路面状態検出方法によれ
ば、図７のフロー図に示すように、先ず送波器２２から
所定周波数及び強さの超音波を上向き垂直に発射する
（ステップＳ１１）。超音波の送波方法は、ＳＮ比を改
善するために、断続的かつ短時間に発射するのが好まし
い。発射された超音波２８は、路面２１上に何かの物質
２９がある場合にはそれを通過して、受波器２３により
受信され、かつそのエネルギが測定される（ステップＳ
１２）。測定された受信波２８のエネルギ値は、線３０
を介して演算手段２５に送られる。演算手段２５は、上
述した数５に従って、前記物質の透過損失を算出する
（ステップＳ１３）。

【００４６】このようにして得られた透過損失は、判定
手段２６に出力される。前記判定手段は、図３及び図４
に関連して上述した第１の方法の場合と同様に、入力さ
れた透過損失の測定値と基準透過損失とを比較して、路
面２１の状態を、例えば（ａ）ドライ、（ｂ）ウエッ
ト、（ｃ）積雪、（ｄ）シャーベット状、または（ｅ）
アイスバーンのようにより具体的に分類して判断する
（ステップＳ１４）。温度計２７から入力する外気温度
が、適当な温度例えば０℃を閾値としてそれ以上である
か以下であるかを判断し、それを補助的に用いることに
よって、路面凍結の判断をより正確にすることができ
る。

【００４７】判定手段２６は、このように透過損失から
得られた路面状態を、例えば上述した中央管理室の表示
装置や道路の要所に設けられた表示手段に出力する（ス
テップＳ１５）。これにより、的確な路面情報がリアル
タイムで道路管理者、運転者らに伝達され、車両のより
安全な走行を図ることができる。また、上述した判定手
段を省略して、前記透過損失を直接表示装置に出力し、
その値を監視員が基準透過損失のデータ表と比較して、
路面状態を個別に判断することもできる。

【００４８】図８には、本発明の第３の方法により道路
の路面状況を検出する監視システムの構成が概略的に示
されている。この第３の方法による監視システムは、道
路３１を横断するように立設された門形構造のフレーム
３２に取り付けられた交流電源３３と電流計３４とを有
する。フレーム３２の左右支柱の各基部付近には、それ
ぞれ電極３５、３６が路面３１に配設されている。前記
両電極は、通常１〜２０ｍ程度の離隔距離をもって配置
される。これにより、路面３１を含めて交流電源３３か
ら電流計３４、電極３５、３６と電気的に接続された閉
回路が形成される。

【００４９】更に路面３１には、その温度を測定するた
めの温度計３７が配置されている。電流計３４及び温度
計３７は、例えばマイクロコンピュータからなる演算手
段３８に接続され、かつ演算手段３８は、図示されない
表示手段に接続された判定手段３９に接続されている。
演算手段３８及び判定手段３９は、上述した図４及び図
６の場合と同様に、電流計３４と一体的に現場に設けた
り、または本監視システムの中央管理室等に配置するこ
とができる。また、フレーム３２の前記左右支柱には、
例えば超音波または赤外線４０を発射する送信機４１と
それを受信する受信機４２とからなるセンサ手段が設け
られ、それにより前記両支柱間における車両の通過や様
々な障害物の存在を検出することができる。

【００５０】本発明の第３の路面状態検出方法によれ
ば、図９のフロー図に示すように、先ず電源３３から両
電極３５、３６間に所定の一定電圧を印加する（ステッ
プＳ２１）。電流計３４は、前記閉回路を流れる電流値
ｉを測定し、その測定値を演算手段３８に出力する（ス
テップＳ２２）。演算手段３８は、入力する電流測定値
ｉから上述した数６に基づいて電気抵抗値ｒを算出し
（ステップＳ２３）、更に数７を用いて抵抗率ｒtを算
出する（ステップＳ２４）。算出した抵抗率ｒtは、判
定手段３９に出力される。

【００５１】これと同時に、温度計３７によって路面の
温度ｔを測定し、その測定値を演算手段３８に入力する
（ステップＳ２５）。演算手段３８は、路面状況を判断
する基準となるデータとして、路面上の物質として予想
される清水、塩水、泥等の基準温度、例えば１８℃にお
ける抵抗率を記憶させたメモリを有する。ある温度ｔに
おける抵抗率Ｒtは、次の数８で表すことができる。こ
こで、ｒ18は、前記メモリに記憶されている１８℃にお
ける抵抗率、Ｃは、抵抗率の温度係数であり、例えば
水、氷結時、積雪時、乾燥時等の様々な路面状態におい
て予め実験等により得られた値が、データとして前記メ
モリに記憶されている。

【００５２】

【数８】 演算手段３８は、測定した温度ｔに基づいて、予想され
る路面上の物質の様々な状態について基準となる抵抗率
Ｒtを算出し（ステップＳ２６）、判定手段３９に出力
する。判定手段３９は、基準抵抗率Ｒtと測定した抵抗
率ｒtと比較し、これらの値が略等しくなるようなＣを
見つけ出す。そして、そのＣが表す状態から路面３１の
状態を、上述した各実施例と同様に、例えば（ａ）ドラ
イ、（ｂ）ウエット、または（ｃ）アイスバーンのよう
により具体的に分類して判断する（ステップＳ２７）。
そして、判定手段３９は、判断結果を前記中央管理室や
道路上の表示装置に出力して（ステップＳ２８）、路面
状況をリアルタイムで道路管理者や車両の運転者に伝達
する。本実施例においても当然ながら、演算手段３８か
ら算出した抵抗率ｒtをそのまま表示装置に出力して、
その値から路面状況を直接判断することもできる。ま
た、路面温度ｔは、判定手段３９により路面状態を判断
する際の補助的な判断要素として用いることができる。
例えば、温度ｔが例えば０℃または他の適当な温度より
低いかどうかを考慮することによって、路面の凍結をよ
り正確に判定することができる。

【００５３】また、道路を自動車等が通過したり何らか
の障害物が路上に存在することによって、電極３５、３
６による電気抵抗の測定が影響を受ける虞がある。路上
に自動車があると、超音波４０が途中で遮断され、これ
が受信機４２により感知されて判定手段３９に伝達され
る。判定手段３９は、前記センサ手段から障害物の存在
を確認した場合、測定した抵抗率が前記メモリに記憶さ
れている基準抵抗率のデータと比較して大きくかけ離れ
ていると、前記障害物が電気抵抗の測定に影響を与えて
いると判断して、それ以降の判定作業を中止する。その
後、前記センサ手段が障害物の存在を感知しなくなる
と、判定手段３９は、測定された抵抗率に基づいて判定
作業を再開することができる。

【００５４】以上、本発明の好適な実施例について詳細
に説明したが、本発明による路面状態検出方法が、その
技術的範囲において上記実施例に様々な変形・変更を加
えて実施し得ることは、当業者であれば容易に理解する
ことができる。

【００５５】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００５６】請求項１記載の第１の路面状態検出方法に
よれば、路面に反射される超音波の反射率から路面の音
響インピーダンスを求めることにより、路面上に存在す
る物質を特定できるので、該物質が例えば水、氷、雪で
あるかを判明させることによって、山間地の道路や夜間
・悪天候時においてもパトロールにより人間が実際に現
場を確認することなく、無人で安全にかつ省力化により
低コストで路面状況を監視することができ、しかも路面
の状況がドライまたはウェットか、凍結または積雪して
いるか、及び積雪・凍結の程度等について正確かつリア
ルタイムに把握することができ、それにより常に車両の
安全走行を確保することができる。

【００５７】請求項６記載の第２の路面状態検出方法に
よれば、路面から超音波を発射して透過損失を測定する
ことにより、路面上に物質の存在の有無を検出し、かつ
その物質を特定できるので、同様に、該物質が例えば
水、氷、雪であるかを判明させることができ、それによ
って地域、時間帯または気象条件に拘らず、路面の状況
をドライ、ウェット、凍結、積雪、及びその程度等につ
いて正確かつリアルタイムに、しかも安全かつ低コスト
で把握し、車両の安全走行を確保することができる。

【００５８】また、請求項１０記載の路面状態検出方法
によれば、路面上の２点間に電圧を印加して、路面を含
めて形成される閉回路を流れる電流から電気抵抗を測定
することによって、路面上に存在する物質の抵抗率を知
ることができ、その値により路面上における物質の存在
を判断しかつ該物質を特定できるので、上述した第１及
び第２の方法と同様に、人手によらず安全にかつ常にリ
アルタイムで路面の状態を検出し、車両の安全走行を確
保することができる。しかも、上述した請求項１及び請
求項６記載の方法と比較しても、非常に簡単な構成で実
施することができるので、コストの低減をより一層図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の路面状態検出方法の基本原
理を説明する概略図である。

【図２】本発明による第２の路面状態検出方法の基本原
理を説明する概略図である。

【図３】本発明による第３の路面状態検出方法の基本原
理を説明する概略図である。

【図４】本発明の第１の路面状態検出方法を実施するた
めの監視システムの構成を概略的に示す図である。

【図５】図４の装置を用いた路面状態検出方法のフロー
図である。

【図６】本発明の第２の路面状態検出方法を実施するた
めの監視システムの構成を概略的に示す図である。

【図７】図６の装置を用いた路面状態検出方法のフロー
図である。

【図８】本発明の第３の路面状態検出方法を実施するた
めの監視システムの構成を概略的に示す図である。

【図９】図８の装置を用いた路面状態検出方法のフロー
図である。

【符号の説明】

１ 路面 ２ 超音波 ３ 路面上の物質 ４ 超音波 ５ 送波器 ６ 路面上の物質 ７ 受波器 ８、９ 電極 １０ 電源 １１ 道路、路面 １２ 支柱 １３ 送受波器 １４ 演算手段 １５ 判定手段 １６ 温度計 １７ 超音波 １８ 受信波 １９、２０ 線 ２１ 道路、路面 ２２ 送波器 ２３ 受波器 ２４ 支柱 ２５ 演算手段 ２６ 判定手段 ２７ 温度計 ２８ 超音波 ２９ 物質 ３０ 線 ３１ 道路、路面 ３２ フレーム ３３ 交流電源 ３４ 電流計 ３５、３６ 電極 ３７ 温度計 ３８ 演算手段 ３９ 判定手段 ４０ 超音波または赤外線 ４１ 送信機 ４２ 受信機 ４３ 物質

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 路面に向けて超音波を発射し、前記路面
   から反射される前記超音波を受信してその反射率を測定
   し、前記反射率から前記路面の音響インピーダンスを求
   める過程からなることを特徴とする路面状態検出方法。
2. 【請求項２】 前記反射率の測定が、受信した前記超音
   波のエネルギを測定し、前記路面に向けて発射した際の
   前記超音波のエネルギに対する比を求める過程からなる
   ことを特徴とする請求項１記載の路面状態検出方法。
3. 【請求項３】 監視地点の外気の温度を測定する過程を
   更に含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載
   の路面状態検出方法。
4. 【請求項４】 前記路面から反射される前記超音波を受
   信することによって、前記超音波の発射位置または受信
   位置から前記路面までの距離を求める過程を更に含むこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の
   路面状態検出方法。
5. 【請求項５】 前記超音波を断続的かつ短時間に発射さ
   せることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか
   記載の路面状態検出方法。
6. 【請求項６】 路面から上方へ超音波を発射し、前記超
   音波を前記路面の上方位置で受信してその透過損失を測
   定する過程からなることを特徴とする路面状態検出方
   法。
7. 【請求項７】 前記透過損失の測定が、受信した前記超
   音波のエネルギを測定し、前記路面から発射した際の前
   記超音波のエネルギに対する比を求める過程からなるこ
   とを特徴とする請求項６記載の路面状態検出方法。
8. 【請求項８】 監視地点の外気の温度を測定する過程を
   更に含むことを特徴とする請求項６または請求項７記載
   の路面状態検出方法。
9. 【請求項９】 前記超音波を断続的かつ短時間に発射さ
   せることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか
   記載の路面状態検出方法。
10. 【請求項１０】 路面上の２点間に一定の電圧を印加
    し、前記２点間を流れる電流値を測定し、前記電流値か
    ら得られた前記２点間の電気抵抗値と前記２点間の距離
    とから前記２点間の抵抗率を求める過程からなることを
    特徴とする路面状態検出方法。
11. 【請求項１１】 前記電圧が交流電圧であることを特徴
    とする請求項１０記載の路面状態検出方法。
12. 【請求項１２】 前記抵抗率を基準抵抗率と比較する過
    程を更に含むことを特徴とする請求項１０または請求項
    １１記載の路面状態検出方法。