JP2002256521A - 路面状況検出方法及び装置 - Google Patents

路面状況検出方法及び装置

Info

Publication number
JP2002256521A
JP2002256521A JP2001058741A JP2001058741A JP2002256521A JP 2002256521 A JP2002256521 A JP 2002256521A JP 2001058741 A JP2001058741 A JP 2001058741A JP 2001058741 A JP2001058741 A JP 2001058741A JP 2002256521 A JP2002256521 A JP 2002256521A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
road surface
road
electric signal
signal
microphone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001058741A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Nemoto
憲一 根本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP2001058741A priority Critical patent/JP2002256521A/ja
Publication of JP2002256521A publication Critical patent/JP2002256521A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Road Signs Or Road Markings (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】比較的広い範囲の路面の状況(乾燥、湿潤、水
濡れ、凍結、積雪)を、比較的低コストで検出する。 【解決手段】道路内部の伝播音を拾集するようにマイク
ロフォン10を設置し、このマイクロフォン10で道路を走
行する自動車のタイヤと路面の接触音を電気信号に変換
して検出し、信号処理部14に入力する。信号処理部14
は、検出した電気信号から路面状況に対応する電気信号
の特徴(周波数スペクトル等)を抽出し、それを判定部
18に入力する。判定部18は、入力された電気信号の特徴
が、予め登録部16に登録されている複数種類の路面状況
に対応する複数種類の電気信号の特徴のどれに該当する
かを判定し、該当する電気信号の特徴に対応する路面状
況を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、バイク等
の車両が通行する道路の路面の状況を検出する方法及び
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】積雪地域の道路では、融雪や凍結防止を
目的としてロードヒーティングシステムが普及している
が、ロードヒーティングシステムを適正に効率よく運転
するためには、路面が現在どのような状況にあるのかを
検出して、路面状況に応じた制御を行うことが必要であ
る。従来、路面の状況を検出する方法としては次のよう
なものが公知である。
【0003】(1) 抵抗検出型路面水分センサによる方
法:これは、道路に埋設設置した対向電極間の、水分に
よる電気抵抗の変化を検出するものである。降雪や氷結
も内臓のヒーターで融かして水分として検出するため、
路面状況は「水濡れ」と「乾燥」の2種類しか判別でき
ない。 (2) 誘電率検出型路面水分センサによる方法:これ
は、道路に埋設設置した対向電極間の、水分による誘電
率の変化を検出するものである。路面状況は「水濡れ」
と「乾燥」に加え「凍結」の判別が可能である。 (3) 反射光検出型の赤外線発光受光式物体検出器を用
いる方法:これは、前記物体検出器を、ガラス窓を設け
て路面に埋設し、その反射光の度合で路面状況を検出す
るものである。路面状況は「水濡れ」「乾燥」「積雪」
等の判別が可能である。 (4) 画像処理型路面状況判別装置を用いる方法:これ
は、可視光カメラ画像、赤外線カメラ画像をコンピュー
タ処理することにより、路面状況を検知、判別するもの
である。
【0004】ロードヒーティングの制御には、簡便、低
価格、堅牢等の理由により(1)の方法が主に採用されて
いる。(4)の方法は非常に高価であるため、ロードヒー
ティング制御用には使用された例はほとんどない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記(1)〜(3)の方法
は、センサを路面の1ヵ所又は数ヵ所に設置して、広い
路面の「点」の状況を検出する方式である。路面状況の
把握、ロードヒーティングの制御のためには、路面全体
の状況あるいは目的部分の広い範囲の状況(例えば車線
幅3m程度、長さ数m〜数10m程度)をとらえることが
好ましいのであるが、前記(1)〜(3)の方法はこれが困難
である。前記(4)の方式は広い範囲の状況をとらえるこ
とが可能であるが、昼光/人工光/薄明/薄暮への対応
や、外乱として画像に入ってくる車両の処理などが必要
となるため、システムが複雑になり、高価になるという
難点がある。
【0006】本発明の目的は、以上のような問題点に鑑
み、比較的広い範囲の路面の状況を比較的低コストで検
出することのできる路面状況検出方法及び装置を提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る路面状況検
出方法は、道路内部の伝播音を拾集するようにマイクロ
フォンを設置し、このマイクロフォンで道路を走行する
車両の車輪と路面の接触音を電気信号に変換して検出
し、検出した電気信号から路面状況に対応する電気信号
の特徴を抽出し、抽出した電気信号の特徴が、予め登録
されている複数種類の路面状況に対応する複数種類の電
気信号の特徴のどれに該当するかを判定し、該当する電
気信号の特徴に対応する路面状況を信号として出力する
ことを特徴とするものである。
【0008】本発明の方法で検出する路面状況の種類
は、乾燥、湿潤、水濡れ、凍結及び積雪のうちの2種以
上とすることが好ましい。
【0009】また本発明に係る路面状況検出装置は、道
路内部の伝播音を拾集するように設置されたマイクロフ
ォンと、このマイクロフォンで検出した電気信号から路
面状況に対応する電気信号の特徴を抽出する信号処理部
と、信号処理部で抽出した電気信号の特徴が、予め登録
されている複数種類の路面状況に対応する複数種類の電
気信号の特徴のどれに該当するかを判定し、該当する電
気信号の特徴に対応する路面状況を信号として出力する
判定部とを備えていることを特徴とするものである。
【0010】本発明の検出装置における信号処理部は、
検出した電気信号をフーリエ変換して周波数スペクトル
を得るフーリエ変換器で構成することができる。
【0011】また本発明の検出装置における信号処理部
は、検出した電気信号から路面状況に対応する周波数成
分を得る、通過周波数帯域の異なる多数のバンドパスフ
ィルタで構成することもできる。
【0012】本発明の方法及び装置で得られる路面状況
の情報は、ロードヒーティングシステムの制御だけでな
く、通年の道路監視や、運転者に提供する道路情報とし
ても利用可能である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を参照して詳細に説明する。
【0014】図1は本発明の一実施形態を示す。図にお
いて、10は道路の内部に設置されたマイクロフォン、12
はマイクロフォン10の出力を増幅する増幅器、14は増幅
された電気信号を処理する信号処理部、16は複数種類の
路面状況に対応する複数種類の電気信号の特徴を予め登
録してある登録部、18は信号処理部14から入力された電
気信号の特徴が、登録部16に登録されている複数種類の
電気信号の特徴のどれに該当するかを判定して、該当す
る電気信号の特徴に対応する路面状況(信号)を出力す
る判定部、20は判定部18から出力された路面状況を表示
する表示部(又はロードヒーティングシステムの制御
部)である。
【0015】道路を走行する自動車のタイヤと路面の接
触音は、路面の状況(乾燥、湿潤、水濡れ、凍結、積
雪)によって異なる。マイクロフォン10はこのタイヤと
路面の接触音を拾集して電気信号に変換するもので、例
えば図2(A)又は(B)のように設置される。図2に
おいて、22は路盤、24はアスファルト等の舗装体(基層
と表層の2層構成)、26は縁石、28はロードヒーティン
グ用の発熱線である。(A)はマイクロフォン10を舗装
体24の内部に設置した場合であり、(B)はマイクロフ
ォン10を縁石26の内部に設置した場合である。なお30は
マイクロフォン10のリード線である。道路内にマイクロ
フォンを設置するには、道路の適当な位置に孔をあけ、
その中にマイクロフォンを収納した後、モルタルや樹脂
を充填して埋設してもよい。いずれにせよマイクロフォ
ン10は、道路の内部を伝播する音を拾集するように設置
することが好ましい。これは、空気中を伝播する音はタ
イヤと路面の接触音以外の雑音を多く含むので、空気伝
播音をなるべく拾わないようにするためである。なお橋
梁部や高架道路などでは、マイクロフォンを路盤裏面に
接着剤で張り付けてもよいが、この場合も空気伝播音を
拾わないように適当な防音処理を施すことが好ましい。
【0016】マイクロフォン10で検出した電気信号は増
幅器12で増幅され、信号処理部14に入力される。増幅器
12は必要に応じ設ければよく、省略することも可能であ
る。信号処理部14は検出した電気信号の路面状況に対応
する特徴を抽出する部分であり、具体的には高速フーリ
エ変換器(FFT)で構成することができる。高速フー
リエ変換器は、入力された電気信号をほぼリアルタイム
でフーリエ変換して周波数スペクトルを得るものであ
る。信号処理部14で得られる周波数スペクトルは、マイ
クロフォン10で拾集した音の周波数分布である。道路を
走行する自動車のタイヤと路面の接触音は、路面の状況
すなわち、路面が乾いているとき、濡れているとき、湿
っているとき、凍結しているとき、あるいは積雪のある
ときによってそれぞれ異なるから、マイクロフォン10で
拾集した音の周波数分布は路面状況によって異なること
になる。つまり信号処理部14で得られる周波数スペクト
ルは路面状況を示していることになる。
【0017】一方、登録部16には、複数種類の路面状況
に対応する複数種類の周波数スペクトルが予め登録され
ている。すなわち、路面が乾いているときの周波数スペ
クトル、濡れているときの周波数スペクトル、湿ってい
るときの周波数スペクトル、凍結しているときの周波数
スペクトル、積雪があるときの周波数スペクトルが予め
登録されている。これらの周波数スペクトルは実験によ
って求めることができる。登録部16に登録する周波数ス
ペクトルは、実験により得られた周波数スペクトルに含
まれる、路面状況を表す一部の特徴的な周波数スペクト
ルであってもよい。また一種類の路面状況につき複数種
類の周波数スペクトルが登録されていてもよい。登録部
16に登録する路面状況の種類は、検出しようとする路面
状況の種類によって決めればよく、一般的には前記5種
類であるが、5種類未満でもよいし、5種類を超えても
よい。
【0018】判定部18は、信号処理部14で得られた周波
数スペクトル(検出した電気信号の特徴)が入力される
と、それが登録部16に登録されている複数種類の周波数
スペクトルのどれに該当するかを判定し、該当する周波
数スペクトルに対応する路面状況を出力する。以上のよ
うにして道路内部を伝播する路面とタイヤの接触音から
路面状況を検出することができる。判定部18の出力は例
えばディスプレー等の表示部20に表示される。またロー
ドヒーティングシステムの場合は、判定部18の出力はロ
ードヒーティングシステムの制御部に入力されて、ロー
ドヒーティングの制御に利用される。
【0019】図3は本発明の他の実施形態を示す。この
実施形態では、マイクロフォン10で検出した電気信号を
増幅器12で増幅し、増幅された電気信号を、通過周波数
の異なる多数のバンドパスフィルタF1〜Fnに通し、バ
ンドパスフィルタF1〜Fnを通過した周波数成分を判定
部18に入力する。バンドパスフィルタF 1〜Fnは図1の
実施形態の信号処理部16に相当するものである。一方、
登録部16には実験により求めた複数種類の路面状況に対
応する複数種類の周波数成分が予め登録されている。判
定部18は、バンドパスフィルタF1〜Fnを通過した周波
数成分(検出した電気信号の特徴)が入力されると、そ
れが登録部16に登録されている複数種類の周波数成分の
どれに該当するかを判定し、該当する周波数成分に対応
する路面状況を出力する。判定部18の出力は例えばディ
スプレー等の表示部20に表示される。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、道
路内部を伝播する車輪と路面の接触音をマイクロフォン
で拾集して路面状況を検出するようにしたので、路面の
点の状況ではなく、比較的広い範囲の路面の状況を検出
することができる。また従来の画像処理型路面状況判別
方法に比べると、信号処理がきわめて簡単であり、シス
テムを簡素化できるので、低コストで実現可能である。
またマイクロフォンは道路内部を伝播する音を検出する
ように設置されているので、空気中を伝播する雑音が入
りにくく、路面状況を正しく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る路面状況検出装置の一実施形態を
示すブロック図。
【図2】(A)、(B)はそれぞれ図1の検出装置にお
けるマイクロフォンの設置状態を示す断面図。
【図3】本発明に係る路面状況検出装置の他の実施形態
を示すブロック図。
【符号の説明】
10:マイクロフォン 12:増幅器 14:信号処理部 16:登録部 18:判定部 20:表示部 22:路盤 24:舗装体 26:縁石 28:ロードヒーティング用発熱線 F1〜Fn:バンドパスフィルタ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 道路内部の伝播音を拾集するようにマイ
    クロフォンを設置し、このマイクロフォンで道路を走行
    する車両の車輪と路面の接触音を電気信号に変換して検
    出し、検出した電気信号から路面状況に対応する電気信
    号の特徴を抽出し、抽出した電気信号の特徴が、予め登
    録されている複数種類の路面状況に対応する複数種類の
    電気信号の特徴のどれに該当するかを判定し、該当する
    電気信号の特徴に対応する路面状況を信号として出力す
    ることを特徴とする路面状況検出方法。
  2. 【請求項2】 路面状況の種類は、乾燥、湿潤、水濡
    れ、凍結及び積雪のうちの2種以上であることを特徴と
    する請求項1記載の路面状況検出方法。
  3. 【請求項3】 道路内部の伝播音を拾集するように設置
    されたマイクロフォンと、このマイクロフォンで検出し
    た電気信号から路面状況に対応する電気信号の特徴を抽
    出する信号処理部と、信号処理部で抽出した電気信号の
    特徴が、予め登録されている複数種類の路面状況に対応
    する複数種類の電気信号の特徴のどれに該当するかを判
    定し、該当する電気信号の特徴に対応する路面状況を信
    号として出力する判定部とを備えていることを特徴とす
    る路面状況検出装置。
  4. 【請求項4】 信号処理部が、検出した電気信号をフー
    リエ変換して周波数スペクトルを得るフーリエ変換器で
    構成されていることを特徴とする請求項3記載の路面状
    況検出装置。
  5. 【請求項5】 信号処理部が、検出した電気信号から路
    面状況に対応する周波数成分を得る、通過周波数帯域の
    異なる多数のバンドパスフィルタで構成されていること
    を特徴とする請求項3記載の路面状況検出装置。
JP2001058741A 2001-03-02 2001-03-02 路面状況検出方法及び装置 Pending JP2002256521A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001058741A JP2002256521A (ja) 2001-03-02 2001-03-02 路面状況検出方法及び装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001058741A JP2002256521A (ja) 2001-03-02 2001-03-02 路面状況検出方法及び装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002256521A true JP2002256521A (ja) 2002-09-11

Family

ID=18918418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001058741A Pending JP2002256521A (ja) 2001-03-02 2001-03-02 路面状況検出方法及び装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002256521A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008143508A (ja) * 2006-11-14 2008-06-26 Yuki Center 路面状況判定方法及びその装置
ES2390302A1 (es) * 2012-07-04 2012-11-08 Universidad Politécnica de Madrid Sistema embarcado en vehículos y método para la detección del estado del asfalto
CN103308557A (zh) * 2013-05-08 2013-09-18 北京博研智通科技有限公司 能够快速判断路面湿滑的***及其使用方法
EP4151801A4 (en) * 2020-05-13 2023-10-18 SK Planet Co., Ltd. DEVICE AND SYSTEM FOR DETECTING THE SURFACE CONDITION OF A ROAD AND METHOD FOR DETECTING THE SURFACE CONDITION OF A ROAD USING THEM

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008143508A (ja) * 2006-11-14 2008-06-26 Yuki Center 路面状況判定方法及びその装置
ES2390302A1 (es) * 2012-07-04 2012-11-08 Universidad Politécnica de Madrid Sistema embarcado en vehículos y método para la detección del estado del asfalto
CN103308557A (zh) * 2013-05-08 2013-09-18 北京博研智通科技有限公司 能够快速判断路面湿滑的***及其使用方法
EP4151801A4 (en) * 2020-05-13 2023-10-18 SK Planet Co., Ltd. DEVICE AND SYSTEM FOR DETECTING THE SURFACE CONDITION OF A ROAD AND METHOD FOR DETECTING THE SURFACE CONDITION OF A ROAD USING THEM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5852243A (en) Method and apparatus for detecting a road pavement surface condition
US11312383B2 (en) Road surface condition prediction system, driving assistance system, road surface condition prediction method, and data distribution method
CN103003110B (zh) 路面状况估计方法
JP5097470B2 (ja) 路面状況判定方法及びその装置
US20150179067A1 (en) Method for delivering a warning of a hazardous road surface state and apparatus
EP3516584A2 (en) Method and arrangement for determining a condition of a road surface
CN105788313A (zh) 一种高速公路路面结冰的监测识别装置及方法
CN108883771A (zh) 用于借助本车辆确定可行驶的地面的摩擦系数的方法和设备
KR20060051435A (ko) 다중 주파수 용량성 측정 장치 및 그 동작 방법
CA2182257A1 (en) Method and apparatus for detecting ice and packed snow
US20230169856A1 (en) Apparatus and System for Detecting Road Surface Condition and Method for Detecting Road Surface Condition by Using Same
US20210101603A1 (en) Road surface condition estimation apparatus and road surface condition estimation method using the same
Haavasoja et al. Experiences of mobile road condition monitoring
JP2002256521A (ja) 路面状況検出方法及び装置
JP2006351000A (ja) 路面状況判定方法およびその装置
KR102312382B1 (ko) 중력가속도 센서와 휠스피드 센서를 이용한 노면 미끄럼정보 제공 시스템 및 그 방법
JP3703062B2 (ja) 路面状態検出用センサと同センサを用いた路面状態検出装置及び同センサを備えた凍結防止剤散布車両と道路パトロールカー
EP0770978A1 (fr) Système de détection de masses métalliques
JP2002197585A (ja) 路面状態判別システム
CN112242039B (zh) 一种桥梁路面结冰检测预警***及方法
JPH1096622A (ja) 路面摩擦係数測定装置およびこの装置が搭載された車輌、ならびにこの装置を用いた路面情報管理システム
JPH08268102A (ja) 4輪駆動の制御装置
JP2001357386A (ja) 路面状況検出方法およびその装置
CN211857245U (zh) 高速公路路面结冰监控装置
KR102501312B1 (ko) 가속도센서를 이용한 노면상태 연속 측정 시스템 및 그 방법