JPS63228397A - 路面凍結警報装置 - 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 冬期における道路の安全管理上欠かせない、路面凍結に
よる事故を防止する路面凍結警報装置に関するものであ
る。

従来の技術 近年高速道路の発達に伴ない道路面凍結による事故が増
加し確実の高い路面凍結情報を示す機器の要望が高まっ
てきた。

従来の路面凍結の警報を発する場合、大気温度。

路面温度などの温度情報のみで路面凍結の判断を行なっ
ていた。しかし、冬期の晴天臼の路面凍結を検知する場
合、大気の露点温度がｏ’Ｃよりも低く、甚しい場合は
路面温度が一６°Ｃになっても結露しない、つまり路面
の凍結が起こらないことがある。したがって、従来の温
度情報のみによる路面凍結方式では精度の良い警報が困
難であった。

このため、従来の路面凍結警報はしばしば運転者に無視
されることが多く、交通事故の原因にせなっていた。

発明が解決しようとする問題点 以上のように、従来の路面凍結警報装置は、大気の露点
温度を計測していないため冬期の晴天臼の路面凍結の警
報を精度よ〈実施することは困難であるという問題点を
有していた。本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
、路面温度と大気露点温度を検知し、その両者の差を求
め大気中の水分の路面への結露を正確に検知し晴天臼に
も精度の高い凍結警報が可能な路面凍結警報装置を提供
するものである。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するため、本発明の路面凍結警報装置
は路面温度を信号に変換する路面温度信号出力部と、大
気の絶対湿度を信号に変換する大気絶対湿度信号出力部
と、前記大気絶対湿度信号出力部より出力する信号を入
力とじ℃大気露点温度を演算し、前記大気露点温度を信
号として出力する演算部と、前記路面温度の信号および
前記大気露点温度の信号を入力し、前記路面温度お二び
前記路面温度と前記大気露点温度の差（路面温度−大気
露点温度）が同時に所定温度以下になったとき、凍結警
報指令信号を出力する条件判断部と、前記凍結警報指令
信号を受けて凍結警報表示をする警報衷心部から構成し
たものである。

作　　用 本発明は前記した構成により、路面温度信号出力部によ
り路面温度の信号を、大気絶対湿度信号出力部より大気
絶対湿度の信号とわそれぞれ出力し、前記の大気絶対湿
度の信号を演算部に入力し、演算部において大気露点温
度の信号に変換するよう演゛算して出力し、条件判断部
においては、前記の路面温度の信号と演算部において演
算して出力された大気露点温度の信号を入力し、路面温
度と大気露点温度との差（路面温度−大気露点温度）を
算出し、大気中の水分が結露し凍結する条件である前記
２つの温度との差と路面温度が同時に所定の温度以下に
低下しているかを判断し、以下であれば、凍結警報指令
信号を警報表示部に出力する。警報表示部は前記の信号
を受けて凍結警報の表示をおこなう。

従って０″Ｃ以下に路面温度が低下する恐れの多い晴天
夜間においても精度の良い警報が可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例を第１図〜第３図にもとづき説明
する。

第１図において、路面温度信号出力部１は測定した路面
温度を信号に変換し出力するものであって、大気絶対湿
度信号出力部２は測定した大気絶対湿度を信号に変換し
出力するものである。演算部３は大気絶対湿度信号出力
部から出力した信号を入力し、大気絶対湿度の基準値［
：Ａ＝３．７０２７ｘ　１ｏ−３（Ｋｐ／Ｋｐ　’　）
　）と大小比較を内部の比較器３Ａでおこない大小比較
信号を出力する。また演算部３内に有する演算器３Ｂは
比較器３Ａから出力した大小比較信号と大気絶対湿度の
信号との両信号を端子３２１と端子３２２を介して入カ
レ、大小比較信号に応じた演算をおこない、大気露点温
度信号を端子３２を介して出力する。条件判断部４は、
演算部３内の演算器３Ｂより出力した大気露点温度信号
と、路面温度信号出力部１より出力した路面温度信号と
の両信号を端子４１．４２の両端子よυ入力し、路面温
度信号と、路面温度と大気露点温度との差（路面温度−
大気露点温度）の２つの信号が各々同時に設定温度以下
になったとき、路面は凍結状態と判断し、凍結警報指示
信号を端子４３に出力する。

警報表示部６は、図示していないが、その前面に１路面
凍結注意”なる文字が書かれており、条件判断部４より
出力された凍結警報指令信号である表示点灯指令の信号
を受けると６路面凍結注意”の文字を点灯する構成であ
る。

上記構成において、次にその動作を説明する。

いま、第１図中に示す各構成要素を備えた路面凍結警報
装置において、図示していないが電源を入れると各部電
気系が作動状態となシ、路面温度信号出力部１、大気絶
対湿度信号出力部２で各々路面温度（ＴＲ）、大気絶対
湿度（３ｍ）が電気信号に変換される。さらに前記大気
絶対湿度（−）は演算部３で大気露点湿度（ＴＲ）に変
換される。次に条件判断部４は、前記路面温度と前記大
気露点温度の信号を各々入力端子４１．４２に受けて、
第２図に示す論理操作を実行し、路面の凍結状態を判定
する。以下に第２図でその論理操作について説明する。

第２図において、ステップ１ｏ１で条件判断部４に路面
温度信号出力部１より路面温度（ＴＲ）の信号を入力し
、ステップ１０２に進んでその路面温度信号から路面温
度（ＴＲ）が条件判断部４で設定された設定温度（３”
Ｃ）以下であるか比較判定する。路面温度（ＴＲ）が３
°Ｃ以上の場合は路面凍結の可能性が非常に低いものと
してステップ１０Ｂに進んで“凍結警報解除指令”を警
報表示部６に出力する。

しかし、路面温度（ＴＲ）が３°Ｃ以下であると、さら
にステップ１０３で路面温度（ＴＲ）が条件判断部４内
で設定された設定温度（ｏ、６°Ｃ）以下であるか比較
判定する。路面温度（ＴＲ）が０．５°Ｃ以上の場合は
路面凍結の可能性が低いものとしてステップ１０４以降
の処理を行なわない。路面温度（ＴＲ）がｏ　、　ｓ’
ｃ以下の場合、ステップ１０４に進み演算部３より大気
露点温度（Ｔｄ）の信号を条件判断部４に入力し、ステ
ップ１０６で路面温度（ＴＲ）と大気露点温度（Ｔｄ）
の差を演算し、ステップ１０６でその差が所定温度差３
　ｄｅｇ以下（路面が凍結状態と判定する温度差）であ
るか含かを判定する。

路面が凍結状態と判断すると、ステップ１ｏ了に進んで
”凍結警報指令信号′°を警報表示部６に出力し、゛路
面凍結注意″なる文字を点灯させる。従って、上記処理
を繰υ返し実行することにより、路面が凍結状態と判断
すれば警報表示部６に”路面凍結注意”なる文字を点灯
表示させ、路面凍結状態でないと判断すればその表示を
解除する。

第３図は本発明の一実施例における路面凍結警報装置の
詳細な内容の回路構成を示すものである。

第３図において、１０１は乾球温度変化を抵抗変化とし
て検出する抵抗１０２よ構成る路面温度センサで端子１
０３の電圧は端子１０４にかかる電圧を路面温度センサ
および抵抗１０６の抵抗値の比率に分割した値で、これ
により路面温度が電気信号に変換される路面温度信号出
力部１を構成している。

２０１は絶対湿度変化を抵抗変化として検出する抵抗２
０２よ構成る大気絶対湿度センサで端子２０３の電圧は
端子２０４にかかる電圧を大気絶対湿度センサおよび抵
抗２０５の抵抗値の比率に分割した値で、これにより大
気絶対湿度信号出力部２を構成している。

次に演算部３の構成を説明する。演算部３は比較器３Ａ
および演算器３Ｂより構成されておシ、演算器３Ｂは、
さらに、大気絶対湿度（Ｘ）と比較器３Ａに設定されて
いる基準値（ＡＫｊＰ／ｆｒｆ’）との大小関係により
、ｘ　＜　Ａ’Ｋｐｙう′の場合の大気露点温度の演算
用に使われる演算器３Ｂ１とＸ≧ＡＫｒ／Ｋｒ’の場合
の大気露点温度の演算用に似われる演算器３Ｂ２とから
構成される。比較器３Ａ内のコンパレータ３０１の反転
入力端子に端子３１より測定した大気絶対湿度に相当す
る電圧信号を入力すると、その電圧と、端子３０２に印
加した、絶対湿度３．７０２３　Ｘ　１０−３１ｒｙ／
Ｋｐ　’に相当する基準！圧とを比較すると、それ等の
大小に応じた電圧が出力される。リレー３０６はノーマ
リ−オープン接点３０６とノーオリ−クローズ接点３０
７の２つの接点を持つリレーで、端子３０３に高い電圧
が出力されるとトランジスタ３０４を通じて一定値のコ
レクター電流が流れドライブされる。リレー３０６がド
ライブされると、接点３０８がＯＮとなり、大気絶対湿
度信号出力部２から出力され、端子３１を介して入力さ
れた大気絶対湿度信号を大気露点温度信号に変換するよ
う演算する第１演算器３Ｂ１から出力される大気露点温
度信号が端子３２に出力される。一方、それと同時に接
点３０７がＯＦＦとなり、前記した演算器３Ｂ１と同様
な信号が入力され演算をおこなう第２演算器３Ｂ２から
出力される大気露点温度信号は解除される。

次に条件判断部４の構成を説明する。条件判断部４は第
１比較器４Ａ、第２比較器４Ｂ、第３比較器４Ｃおよび
ＡＮＤ回路４Ｄより構成されている。第１比較器４Ａ内
にはコンパレータ４０１があシその反転入力端子に端子
４１より測定した路面温度に相当する電圧信号を入力す
ると、その電圧と端子４０２に印加した３、０°Ｃに相
当する基準電圧とを比較し、それ等の大小に応じた電圧
が出力される。リレー４０５はノーマリ−クローズ接点
４０６を持つリレーで、端子４０３に高い電圧が出力さ
れるとトランジスタ４０４を通じて一定値のコレクター
電流が流れ、ドライブされる。リレー４０５がドライブ
されると、接点４０６がＯＦＦ　状態となり端子４１９
から出力される凍結信号が解除される。これらにより比
較器４Ａが構成される。

第２比較器４Ｂ内のコンパレータ４０７には反転入力端
子に端子４１より、測定した路面温度に相当する電圧信
号を入力すると、その電圧と端子３０８に印加した０、
５°Ｃに相当する基準電圧とを比較し、それ等の大小に
応じた電圧が出力される。

これらにより比較器４Ｂが構成される。

第３比較器内のオペアンプ４１０があシ非反転入力端子
に端子４１より路面温度に相当する電圧信号を入力し、
さらに反転入力端子に端子４２より大気露点温度に相当
する電圧信号を入力すると、抵抗４１１と抵抗４１２に
よって決定される増巾度に応じた路面温度と大気露点温
度の差の電圧が端子４２０に出力される。この電圧をコ
ンパレータ４１３の反転入力端子に入力すると、端子４
１４に印加した路面温度と大気露点温度の差が３．Ｏｄ
ｅｇに相当する電圧信号とを比較し、それらの大小に応
じた電圧信号が端子４１５に出力され、これらにより比
較器４Ｃが構成される。

ダイオード４１６．４１７は各々端子４Ｑ９゜４１６に
かかる電圧信号と端子４１８に印加される電圧との大小
関係によって０Ｎ−ＯＦＦ状態が決定され、端子４０９
と端子４１６の電圧の論理積された電圧が接点４０６が
ＯＮ状態の場合につき端子４３より出力される。これら
によりＡＮＤ回路４Ｄが構成される。

なお、上記で得られた各々の信号は第２図に示した信号
処理に基づいて処理することにより、路面凍結の警報操
作が実行される。

また、条件判断部４は、入力信号をアナログ−デジタル
変換器を用いて、デジタル信号に変換し、マイクロコン
ビーータによって比較判断し、出力するような構成とし
ても、前記実施例と同様な目的を容易に達成することが
できる。

発明の効果 以上の実施例の説明より明らかなように、本発明によれ
ば路面温度信号出力部により路面温度を、大気絶対湿度
信号出力部により大気絶対湿度を、それぞれ求め２つの
電気信号に変換し、演算部により入力した前記大気絶対
湿度の信号を大気露点温度の信号に変換して、条件判断
部に路面温度の信号と大気露点温度の信号を入力し、直
接前記２つの温度の差を求め、前記の差と路面温度が同
時に所定の温度以下になったとき大気中の水分が路面に
結露したと判定し、凍結警報を発するようにしているた
め、晴天夜間の放射冷却の激しいときでも路面の凍結を
正確な検知可能となり、確度の高い路辱凍結警報が得ら
れ、実用上、極めて有効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における路面凍結警報装置の
構成を示すブロック図、第２図は第１図中の条件判断部
における信号処理を示す流れ図、第３図は本発明の一実
施例の路面凍結警報装置の演算部１条件判断部の回路例
を示した回路図である０ １・・・・・・路面温度信号出力部、２・・・・・・大
気絶対湿度信号出力部、３・・・・・・演算部、４・・
・・・・条件判断部、６・・・・・・警報表示部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）路面温度を信号に変換する路面温度信号出力部と
   、大気の絶対湿度を信号に変換する大気絶対湿度信号出
   力部と、前記大気絶対湿度信号出力部より出力する信号
   を入力とし大気露点温度を演算し、前記大気露点温度を
   信号として出力する演算部と、前記路面温度の信号およ
   び前記大気露点温度の信号を入力し、前記路面温度およ
   び前記路面温度と前記大気露点温度の差（路面温度−大
   気露点温度）が同時に所定温度以下になったとき、凍結
   警報指令信号を出力する条件判断部と、前記凍結警報指
   令信号を受けて凍結警報表示をする警報表示部から構成
   してなる路面凍結警報装置。
2. （２）演算部は、大気露点温度の演算に際し、大気絶対
   湿度が基準値３．７０２３×１０＾−＾３（Ｋｇ／Ｋｇ
   ′）より小さい場合、および大きい場合に適合するよう
   各々１つずつ演算器を持った特許請求の範囲第１項記載
   の路面凍結警報装置。
3. （３）路面温度の信号および大気絶対湿度の信号を電気
   信号とする特許請求の範囲第１項記載の路面凍結警報装
   置。