JPH11248439A - Road-surface condition detecting sensor and device using the same - Google Patents
Road-surface condition detecting sensor and device using the sameInfo
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- JPH11248439A JPH11248439A JP10053944A JP5394498A JPH11248439A JP H11248439 A JPH11248439 A JP H11248439A JP 10053944 A JP10053944 A JP 10053944A JP 5394498 A JP5394498 A JP 5394498A JP H11248439 A JPH11248439 A JP H11248439A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載され、
路面の状態を検出する路面状態検出用センサとそれを用
いた路面状態検出装置に関し、特に、路面の滑り度合い
及び路面に残留する塩分濃度とを同時に検出するための
技術に関するものである。The present invention relates to a vehicle mounted on a vehicle,
The present invention relates to a road surface state detection sensor for detecting a road surface state and a road surface state detection device using the same, and more particularly to a technology for simultaneously detecting the degree of road surface slip and the salt concentration remaining on the road surface.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、車載搭載型の路面状態検出装
置として、路面に向かって光を照射し、その反射光に空
間フィルタリング処理を施すことにより、反射光の空間
周波数を取り出し、この空間周波数に基づいて、凍結、
圧雪、湿潤、乾燥などの路面状態を検出するものが知ら
れている（例えば、国際公開ＷＯ９５／０１５４９号公
報参照）。2. Description of the Related Art Conventionally, as a road surface condition detecting device mounted on a vehicle, light is radiated toward a road surface, and a spatial filtering process is performed on the reflected light to extract a spatial frequency of the reflected light. Frozen, based on
A device that detects a road surface condition such as pressed snow, wetness, and dryness is known (see, for example, International Publication WO95 / 01549).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな路面状態検出装置においては、路面の表面状態を検
出することはできるが、これは、自動車走行において大
きく影響する路面の滑り度合いとは異なるものである。However, such a road surface state detecting device can detect the surface state of the road surface, but this is different from the degree of slip on the road surface, which greatly affects the running of the vehicle. It is.
【０００４】また、近年、凍結防止剤の過剰散布による
塩害の発生や舗装道路の劣化が問題となっている。この
問題を解決するために、凍結防止剤の散布予定地に対し
て残留塩分濃度検出を行い、塩分濃度に応じて凍結防止
剤の散布量を調整するという方法が採られている。この
塩分濃度の検出方法としては、従来、路面上の水分を吸
引用配管を介して採取し、この水分を塩分測定器で測定
するという方法が知られている。ところが、このような
方法では、吸引用配管が土などの汚れでつまったり、低
温により水分が凍った場合には、水分採取が困難にな
り、結果として塩分濃度を安定して測定することができ
なかった。[0004] In recent years, the occurrence of salt damage and the deterioration of paved roads due to excessive spraying of an antifreeze have become problems. In order to solve this problem, a method has been adopted in which the residual salt concentration is detected at a site where the antifreeze is to be sprayed, and the amount of the antifreeze sprayed is adjusted in accordance with the salt concentration. Conventionally, as a method for detecting the salt concentration, a method is known in which water on a road surface is collected through a suction pipe, and the water is measured by a salt meter. However, in such a method, when the suction pipe is clogged with dirt such as soil or the water freezes due to low temperature, it becomes difficult to collect water, and as a result, the salt concentration can be measured stably. Did not.
【０００５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、低温条件下においても、路面の
滑り具合と路面に残留する塩分濃度とを同時にかつ安定
して計測することができる路面状態検出用センサとそれ
を用いた路面状態検出装置を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to simultaneously and stably measure the degree of slip on a road surface and the concentration of salt remaining on the road surface even under low temperature conditions. It is an object of the present invention to provide a road surface state detection sensor that can be used and a road surface state detection device using the same.
【０００６】[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、本発明は、タイヤに対向する車体側に搭載され、路
面状態を検出するためのセンサであって、タイヤの回転
によって路面から跳ね上げられた物体がセンサ自体に衝
突し、又は付着する物理的現象による検出信号の変化に
基づいて路面の状態を検出するものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention is a sensor mounted on a vehicle body facing a tire and for detecting a road surface condition. The state of the road surface is detected based on a change in a detection signal due to a physical phenomenon in which the raised object collides with or adheres to the sensor itself.
【０００７】この構成においては、車両の走行に伴うタ
イヤの回転により、路面から水滴、砂等の物体が跳ね上
げられ、これら物体がセンサの表面に衝突又は付着する
と、センサは、衝突により生じた衝撃や、付着により生
じた透磁率変化をとらえる。これにより、路面からの飛
来物の有無及び量、さらに飛来物の種類及び特性などを
検出することができるので、例えば、水分が検出された
場合には、湿潤路面であるといったように路面の状態を
検出することが可能となる。In this configuration, an object such as water droplets or sand jumps off the road surface due to the rotation of the tire accompanying the running of the vehicle, and when the object collides with or adheres to the surface of the sensor, the sensor is caused by the collision. The change in magnetic permeability caused by impact or adhesion is captured. This makes it possible to detect the presence and amount of a flying object from the road surface, as well as the type and characteristics of the flying object, so that, for example, when moisture is detected, the state of the road surface is determined to be a wet road surface. Can be detected.
【０００８】また、本発明は、タイヤの回転によって路
面から跳ね上げられた物体が衝突することによる振動成
分を検出するものであってもよい。この構成において
は、タイヤによって路面から跳ね上げられる物体の有無
及び量を検出することができるので、例えば、跳ね上げ
られる物体がない場合には、乾燥路面であり、跳ね上げ
られる物体が有る場合には、湿潤路面であるといったよ
うに路面の状態を検出することができる。また、湿潤路
面において路面から跳ね上げられる水の量を検出するこ
とも可能である。Further, the present invention may detect a vibration component caused by collision of an object jumped off a road surface by rotation of a tire. In this configuration, it is possible to detect the presence and amount of an object that is flipped off the road surface by the tire, so, for example, when there is no object that is flipped up, it is a dry road surface, and when there is an object that is flipped up. Can detect the state of the road surface such as a wet road surface. It is also possible to detect the amount of water that jumps off the road surface on a wet road surface.
【０００９】また、本発明は、タイヤの回転によって路
面から跳ね上げられた物体が付着することによる透磁率
の変化成分を検出するものであってもよい。この構成に
おいては、タイヤによって路面から跳ね上げられる物体
の種類及び特性を検出することができるので、例えば、
付着物が有れば、湿潤路面であるといったように路面状
態を検出することができる。また、センサに塩分を含有
する水分が付着した場合には、塩分含有量に応じた透磁
率変化量を検出することができる。Further, the present invention may detect a component of a change in magnetic permeability due to the attachment of an object jumped off a road surface due to rotation of a tire. In this configuration, it is possible to detect the type and characteristics of the object that is jumped off the road by the tire.
If there is an attached matter, the road surface state can be detected as if it is a wet road surface. Further, when moisture containing salt is attached to the sensor, the amount of change in magnetic permeability according to the content of salt can be detected.
【００１０】また、本発明は、タイヤに対向する車体側
に搭載され、タイヤの回転によって路面から跳ね上げら
れた物体がセンサ自身に衝突し、又は付着する物理的現
象による検出信号の変化に基づいて路面の状態を検出す
る路面状態検出用センサと、車体に搭載され、路面に向
けて光を照射し、この路面からの反射光に基づいて路面
の状態を検出する反射型光センサと、路面状態検出用セ
ンサと反射型光センサからの検出信号に基づいて、路面
の滑り度合いを判定する判定手段とを備えるものであ
る。Further, the present invention is based on a change in a detection signal due to a physical phenomenon in which an object mounted on a vehicle body facing a tire and which is flipped up from a road surface by rotation of the tire collides with or adheres to the sensor itself. A road surface state detection sensor that detects the state of the road surface, a reflection-type optical sensor that is mounted on the vehicle body, irradiates light toward the road surface, and detects the state of the road surface based on reflected light from the road surface; It is provided with a judging means for judging a degree of slip on the road surface based on a detection signal from the state detection sensor and the reflection type optical sensor.
【００１１】この構成においては、路面状態検出用セン
サによって路面から跳ね上げられた物体がセンサ表面に
衝突、付着することによる物理的変化をとらえ、反射型
光センサによって路面の光沢度等をとらえ、判定手段
は、これら路面状態検出用センサ及び反射型光センサか
らの検出信号に基づいて路面の滑り度合いを判定する。
これにより、路面から跳ね上げられた物体の特性、特
に、水分に含まれる塩分濃度と、路面の滑り度合いとを
同時に検出することができる。[0011] In this configuration, a physical change caused by an object jumped off from the road surface colliding with or adhering to the sensor surface by the road surface state detecting sensor is captured, and the glossiness of the road surface is captured by the reflection type optical sensor. The determination means determines the degree of road surface slip based on the detection signals from the road surface state detection sensor and the reflection type optical sensor.
This makes it possible to simultaneously detect the characteristics of the object jumped off the road surface, in particular, the salt concentration contained in the water and the degree of slip on the road surface.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を図面を参照して説明する。 （第１の実施形態）図１は車両の側面方向から見た本実
施形態に係る路面状態検出装置の構成図である。この路
面状態検出装置１は、車両２に搭載され、この車両２が
走行する路面ＬＤの状態（路面の滑り度合い）の判別
と、路面ＬＤの残留塩分濃度の計測を行うものである。
この路面状態検出装置１の検出部は、前輪６（以下、タ
イヤと記す）に対して進行方向前方に搭載された反射型
光センサ３と、タイヤハウス７（タイヤに対向する車体
側）内に搭載された振動・透磁率変化検出部４（路面状
態件検出用センサ）とから構成されている。この振動・
透磁率変化検出部４は、振動検出センサと透磁率変化検
出センサとから成るものであり、これら振動検出セン
サ、透磁率変化検出センサ、及び反射型光センサ３から
の検出信号は、信号処理部（判定手段）（不図示）に入
力されるようになっている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a configuration diagram of a road surface state detecting device according to the present embodiment as viewed from a side direction of a vehicle. The road surface state detection device 1 is mounted on a vehicle 2 and determines the state of a road surface LD on which the vehicle 2 travels (the degree of slip on the road surface) and measures the residual salt concentration of the road surface LD.
The detection unit of the road surface condition detection device 1 includes a reflection type optical sensor 3 mounted forward in the traveling direction with respect to a front wheel 6 (hereinafter, referred to as a tire) and a tire house 7 (a vehicle body facing the tire). It comprises a mounted vibration / permeability change detecting unit 4 (a road surface condition detecting sensor). This vibration
The magnetic permeability change detecting unit 4 includes a vibration detecting sensor and a magnetic permeability change detecting sensor. Detection signals from the vibration detecting sensor, the magnetic permeability change detecting sensor, and the reflection type optical sensor 3 are converted into a signal processing unit. (Determining means) (not shown).
【００１３】反射型光センサ３は、正反射と拡散反射の
反射光量を同一路面で検出することにより、反射むらに
よる表面の光沢度合いと反射光量とを同時に計測するも
のである。この反射型光センサ３の具体例としては、本
出願人により出願された空間フィルタを利用した反射光
処理装置（例えば、国際公開ＷＯ９５／０１５４９号公
報参照）が挙げられる。振動検出センサは、車両２の走
行に伴うタイヤ６の回転により路面ＬＤから跳ね上げら
れた物体（以下、飛来物と記す）の有無及び量を検出す
るためのものであり、路面ＬＤからの飛来物が検出部４
の検出面に衝突することによる振動成分をとらえる。ま
た、透磁率変化検出センサは、検出部４の検出面に路面
ＬＤからの飛来物が付着することによる透磁率の変化成
分を検出するものであり、付着物の有無及びこの付着物
の塩分含有量に応じた信号を出力するものである。振動
・透磁率変化検出部４の構成については後述する。The reflection type optical sensor 3 detects the amount of specular reflection and diffuse reflection on the same road surface to simultaneously measure the degree of gloss of the surface due to uneven reflection and the amount of reflection. As a specific example of the reflection type optical sensor 3, a reflection light processing device using a spatial filter filed by the present applicant (for example, see International Publication WO95 / 01549). The vibration detection sensor is for detecting the presence or absence and amount of an object (hereinafter, referred to as a flying object) jumped off the road surface LD due to the rotation of the tire 6 accompanying the traveling of the vehicle 2, and flying from the road surface LD. The object is the detector 4
The vibration component due to the collision with the detection surface is captured. The magnetic permeability change detecting sensor detects a component of a change in magnetic permeability due to the attachment of a flying object from the road surface LD to the detection surface of the detection unit 4. The presence or absence of the attached matter and the salt content of the attached matter are detected. It outputs a signal corresponding to the amount. The configuration of the vibration / permeability change detecting unit 4 will be described later.
【００１４】信号処理部による路面ＬＤの滑り度合いの
判定方法について、図２のフローチャートを参照して説
明する。ここでは、反射型光センサ３により路面の表面
状態（光沢度合い）を検出し、続いて、路面ＬＤからの
飛来物が水分であるか否かを検出することにより、タイ
ヤ６直下の水膜の有無によりスリップの危険度合い（路
面滑り）を分類する。また、飛来物が水分であるか否か
は、振動検出センサによって検出される振動量、及び透
磁率変化検出センサによって検出される透磁率変化に基
づいて識別している。A method of determining the degree of slippage of the road surface LD by the signal processing unit will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, the surface condition (the degree of gloss) of the road surface is detected by the reflection type optical sensor 3, and subsequently, whether or not the flying object from the road surface LD is moisture is detected. The degree of slip danger (road surface slip) is classified according to the presence or absence. Whether or not the flying object is water is identified based on the amount of vibration detected by the vibration detection sensor and the change in magnetic permeability detected by the change in magnetic permeability detection sensor.
【００１５】まず、振動検出センサからの検出信号に基
づいて、振動が有るか否かを調べ（Ｓ１）、振動が有る
場合には（Ｓ１で振動あり）、さらに、透磁率変化検出
センサ５からの検出信号に基づいて、透磁率変化を調べ
る（Ｓ２）。ここで透磁率に変化がある場合には（Ｓ２
で変化あり）、反射型光センサ３によってとらえられた
路面ＬＤの光沢を調べ（Ｓ３）、光沢が大きい場合に
は、路面ＬＤは湿潤路であると判定すると共に、路面滑
り（路面摩擦係数）を０．５〜０．８の範囲内に決定す
る（Ｓ４）。また、Ｓ３において、光沢がそれほど大き
くない場合には、路面ＬＤは非常に滑りやすい圧雪・凍
結路であると判定すると共に、路面摩擦係数を０．１〜
０．２の範囲内に決定する（Ｓ５）。さらにまた、Ｓ３
において、光沢が小さい場合には、路面ＬＤは滑りにく
いシャーベット路であると判定すると共に、路面摩擦係
数を０．４〜０．６の範囲内に決定する（Ｓ６）。First, based on the detection signal from the vibration detecting sensor, it is checked whether or not there is vibration (S1). If there is vibration (vibration is present in S1), furthermore, from the magnetic permeability change detecting sensor 5, The change in the magnetic permeability is checked based on the detection signal (S2). If there is a change in the magnetic permeability (S2
The gloss of the road surface LD detected by the reflection type optical sensor 3 is examined (S3). If the gloss is large, the road surface LD is determined to be a wet road, and the road surface is slipped (the road surface friction coefficient). Is determined within the range of 0.5 to 0.8 (S4). If the gloss is not so large in S3, the road surface LD is determined to be a very slippery snow-freezing road and the road surface friction coefficient is set to 0.1 to 0.1.
It is determined within the range of 0.2 (S5). Furthermore, S3
In the case where the gloss is small, the road surface LD is determined to be a slippery sherbet road, and the road surface friction coefficient is determined in the range of 0.4 to 0.6 (S6).
【００１６】Ｓ２において、透磁率に変化がない場合に
は（Ｓ２で変化なし）、光沢の度合いを調べ（Ｓ７）、
光沢が小さい場合には、路面ＬＤは舗装路であるが、そ
の表面には砂があるので、少し滑り易い状態にあると判
定すると共に、路面摩擦係数を０．５〜０．８の範囲内
に決定する（Ｓ８）。また、Ｓ７において、光沢がそれ
ほど大きくない又は極めて大きい場合には、路面ＬＤは
滑りやすい圧雪・凍結路であると判定すると共に、路面
摩擦係数を０．２〜０．３の範囲内に決定する（Ｓ
９）。また、Ｓ１において振動検出センサ３によって振
動が検出されなければ、反射型光センサ３によってとら
えらえた路面ＬＤの光沢を調べ（Ｓ１０）、光沢が小さ
い場合には、路面ＬＤは舗装路であると判定すると共
に、路面摩擦係数を０．８〜１．０の範囲内に決定する
（Ｓ１１）。また、Ｓ１０において、光沢が小さくない
場合には、路面ＬＤは滑りにくい圧雪・凍結路であると
判定すると共に、路面摩擦係数を０．３〜０．４の範囲
内に決定する（Ｓ１２）。If there is no change in the magnetic permeability in S2 (no change in S2), the degree of gloss is checked (S7).
When the gloss is small, the road surface LD is a pavement road, but since the surface has sand, it is determined that the road surface is slightly slippery, and the road surface friction coefficient is in the range of 0.5 to 0.8. (S8). In S7, when the gloss is not so large or extremely large, the road surface LD is determined to be a slippery snow-freezing road and the road surface friction coefficient is determined in the range of 0.2 to 0.3. (S
9). If no vibration is detected by the vibration detection sensor 3 in S1, the gloss of the road surface LD captured by the reflection type optical sensor 3 is checked (S10). If the gloss is small, the road surface LD is determined to be a paved road. At the same time, the road surface friction coefficient is determined within the range of 0.8 to 1.0 (S11). If the gloss is not small in S10, the road surface LD is determined to be a hard-to-slip snow / freezing road, and the road surface friction coefficient is determined to be in the range of 0.3 to 0.4 (S12).
【００１７】次に、振動・透磁率変化検出部４の内部構
成について、図３を参照して説明する。振動・透磁率変
化検出部４の筐体１０内には、振動検出部１１と付着物
検出部１２とが組み込まれている。振動検出部１１は、
水晶式加速度計、力平衡式加速度計等であり、振動検出
センサの検出動作を司るものであり、検出面１０ａの振
動回数や振動強度を検出し、路面ＬＤからの飛来物の有
無及び量に応じた振動出力を出力する。また、１回巻き
の円形のコイルから成る付着物検出部１２は、検出面１
０ａに物体が付着することによる透磁率の変化を検出す
るものであり、透磁率変化検出センサの検出動作を司る
ものである。また、この透磁率変化検出センサは、検出
面１０ａに塩分を含んだ水分が付着すると、塩分濃度に
応じた透過率の変化をとらえ、この変化に応じた信号を
出力する。Next, the internal configuration of the vibration / permeability change detecting section 4 will be described with reference to FIG. In the housing 10 of the vibration / permeability change detecting unit 4, a vibration detecting unit 11 and an attached matter detecting unit 12 are incorporated. The vibration detection unit 11
It is a crystal accelerometer, a force balance type accelerometer, etc., which controls the detection operation of the vibration detection sensor, detects the number of vibrations and the vibration intensity of the detection surface 10a, and determines the presence and amount of the flying object from the road surface LD. Outputs the corresponding vibration output. Further, the adhering matter detection unit 12 composed of a single-turn circular coil is provided on the detection surface 1.
It detects a change in magnetic permeability due to an object adhering to 0a, and controls the detection operation of the magnetic permeability change detection sensor. In addition, when the salt-containing moisture adheres to the detection surface 10a, the permeability change detection sensor detects a change in transmittance according to the salt concentration and outputs a signal corresponding to the change.
【００１８】図４（ａ）に塩分濃度と透磁率変化出力
（検出電圧）との関係を示す。同図より、塩分濃度が大
きくなるにしたがって、検出電圧が大きくなることがわ
かる。また、図４（ｂ）は、付着水分量と透磁率変化検
出センサからの透磁率変化出力との関係を示すものであ
る。同図より、塩分濃度が大きくなると、付着水分量に
対する透磁率変化出力の変化率が大きくなることがわか
る。本実施形態では、振動検出センサによってとらえら
れた検出面１０ａ上の付着水分量と、透磁率変化検出セ
ンサによってとらえられた透磁率変化出力に基づいて、
付着水分に含まれる塩分濃度を検出する。FIG. 4A shows the relationship between the salt concentration and the magnetic permeability change output (detection voltage). From the figure, it can be seen that the detection voltage increases as the salt concentration increases. FIG. 4B shows the relationship between the amount of attached moisture and the magnetic permeability change output from the magnetic permeability change detection sensor. It can be seen from the figure that as the salt concentration increases, the rate of change of the permeability change output with respect to the amount of attached moisture increases. In the present embodiment, based on the amount of water adhering on the detection surface 10a captured by the vibration detection sensor and the magnetic permeability change output captured by the magnetic permeability change detection sensor,
The salt concentration contained in the attached water is detected.
【００１９】このように、本実施形態によれば、路面Ｌ
Ｄの光沢度合いから湿潤・凍結路面と乾燥・圧雪路面と
を区別し、路面ＬＤからの飛来物の量に基づいてタイヤ
６直下の水の量を検出することができるので、車両２の
スリップする危険度合いを識別することができる。ま
た、路面ＬＤが凍結路面であり、さらに路面ＬＤから多
量の水分が跳ね上げられていると判定された場合には、
タイヤ６直下には水幕が形成されており、極めて滑りや
すい状態にあると判定することができる。また、乾燥状
態においても、路面ＬＤ上の砂の有無をとらえることが
できるので、スリップする危険性を検出することができ
る。さらにまた、検出面１０ａに付着した水分量と、透
磁率変化量に基づいて水分中に含まれる塩分濃度を検出
することができるので、従来のように、水分を配管で計
測器まで吸引することによる問題が発生せず、路面ＬＤ
の塩分濃度の連続計測が可能となる。As described above, according to the present embodiment, the road surface L
Since the wet / frozen road surface and the dry / compact snow road surface can be distinguished from the degree of gloss of D, and the amount of water immediately below the tire 6 can be detected based on the amount of flying objects from the road surface LD, the vehicle 2 slips. The degree of risk can be identified. Also, when it is determined that the road surface LD is a frozen road surface and that a large amount of water is jumped up from the road surface LD,
A water curtain is formed immediately below the tire 6, and it can be determined that the vehicle is extremely slippery. In addition, even in a dry state, the presence or absence of sand on the road surface LD can be detected, so that the risk of slipping can be detected. Furthermore, since the salt concentration contained in the water can be detected based on the amount of the water attached to the detection surface 10a and the amount of change in the magnetic permeability, it is possible to suction the water to the measuring instrument with a pipe as in the related art. No problem due to road surface LD
Can be continuously measured.
【００２０】（第２の実施形態）図５は第２の実施形態
に係る振動・透磁率変化検出部の構成図である。本実施
形態の振動・透磁率変化検出部４の検出面１０ａには、
水分保持用スポンジ１５が取り付けられており、路面か
ら跳ね上げられた水分を保持することができるようにな
っている。上述の図３に示した実施形態においては、検
出面１０ａに付着した水分を対象として塩分濃度検出を
行っていたため、付着水分量を一定に保つことができ
ず、検出精度の向上を図ることが困難であった。これに
対し、本実施形態では、水分保持用スポンジ１５に保持
された水分に対して塩分濃度検出を行うことができるの
で、検出対象となる水分量を一定に保つことができ、塩
分濃度検出の精度向上を図ることができる。また、振動
検出部１１により、路面ＬＤからの飛来量（水分量）を
積算することにより、水分保持用スポンジ１５に保持さ
れた水分量を検出し、スポンジ１５内の水分量が一定量
に達したと判断すると、観測者に対して残留塩分濃度の
検出時期がきたことを告知する機能を備えてもよい。(Second Embodiment) FIG. 5 is a configuration diagram of a vibration / permeability change detecting unit according to a second embodiment. The detection surface 10a of the vibration / permeability change detection unit 4 of the present embodiment includes:
The sponge 15 for retaining moisture is attached, and can retain moisture that has jumped up from the road surface. In the embodiment shown in FIG. 3 described above, since the salt concentration detection is performed on the moisture attached to the detection surface 10a, the amount of attached moisture cannot be kept constant, and the detection accuracy can be improved. It was difficult. On the other hand, in the present embodiment, the salt concentration can be detected with respect to the water held in the water holding sponge 15, so that the amount of water to be detected can be kept constant, and the salt concentration detection can be performed. Accuracy can be improved. Further, the amount of water (moisture amount) coming from the road surface LD is integrated by the vibration detection unit 11 to detect the amount of water held by the sponge 15 for holding water, and the amount of water in the sponge 15 reaches a certain amount. If it is determined that the detection has been performed, a function may be provided to notify the observer that it is time to detect the residual salt concentration.
【００２１】また、図６に示すように、タイヤハウス７
の下部に塩分検出用のカップ１６を設け、タイヤハウス
７を伝ってカップ１６に流入する水分に対して塩分濃度
検出を行うようにしてもよい。カップ１６には、雪や氷
を溶かすためのヒータ１７が取り付けられている。この
構成においては、タイヤハウス７からカップ１６への流
入水分量を振動検出センサによってとらえることによ
り、検出対象としての水分量を一定値に保つことができ
るので、より高い分解能で塩分濃度検出を行うことが可
能となる。図７は、塩分濃度と車両の移動距離との関係
を示す図であり、急激に塩分濃度の積算値が上昇してい
る地点は塩分濃度が高く、積算値が緩やかに上昇してい
る地点は塩分濃度が低いことを示している。このよう
に、各地点における塩分濃度を計測することが可能とな
る。Also, as shown in FIG.
A salt detection cup 16 may be provided at the lower part of the container to detect the salt concentration of the water flowing into the cup 16 through the tire house 7. A heater 17 for melting snow and ice is attached to the cup 16. In this configuration, the amount of water flowing into the cup 16 from the tire house 7 is detected by the vibration detection sensor, so that the amount of water to be detected can be kept at a constant value, so that the salt concentration detection is performed with higher resolution. It becomes possible. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the salt concentration and the travel distance of the vehicle. The point where the integrated value of the salt concentration is rapidly increasing is the one where the salt concentration is high and the point where the integrated value is gradually increasing is This indicates that the salt concentration is low. Thus, it is possible to measure the salt concentration at each point.
【００２２】（第３の実施形態）図８は第３の実施形態
に係る振動・透磁率変化検出部の内部構成図である。こ
の振動・透磁率変化検出部４は、上述の図５に示した振
動・透磁率変化検出部４において、水分保持用スポンジ
１５の周囲に電気ヒータ２０を取り付けたものであり、
雪道路面上においても、安定に路面状態を検出すること
を目的とする。タイヤハウス内部に雪が付着すると、振
動検出部１１による検出感度が低下する場合がある。ま
た、検出部４の周辺（特に、水分保持用スポンジ１５）
に雪が付着すると、付着物検出部１２によって検出され
る透磁率には時間的に急峻な変化が生じ、誤動作を起こ
す場合がある。本実施形態では、電気ヒータ２０の加熱
機構を動作させることにより、検出部４の周辺、及び水
分保持用スポンジ１５の表面に付着した雪を融解によっ
て排除することができるので、振動検出部１１による検
出感度の低下や、付着物検出部１２による誤動作の発生
を抑えることができる。これにより、機械的可動要素を
持たず、低温下においても故障しにくいセンサの動作復
帰機構を実現することができる。(Third Embodiment) FIG. 8 is an internal configuration diagram of a vibration / permeability change detecting unit according to a third embodiment. The vibration / permeability change detecting section 4 is the vibration / permeability change detecting section 4 shown in FIG. 5 in which an electric heater 20 is attached around the moisture retaining sponge 15.
An object of the present invention is to stably detect a road surface condition even on a snowy road surface. If snow adheres to the inside of the tire house, the detection sensitivity of the vibration detection unit 11 may decrease. Further, around the detection unit 4 (particularly, the sponge 15 for retaining water).
If snow adheres to the magnetic field, the magnetic permeability detected by the attached matter detection unit 12 changes abruptly with time, and may cause malfunction. In the present embodiment, by operating the heating mechanism of the electric heater 20, the snow attached to the periphery of the detection unit 4 and the surface of the water-retaining sponge 15 can be removed by melting. It is possible to suppress a decrease in detection sensitivity and the occurrence of malfunction due to the attached matter detection unit 12. Thus, it is possible to realize a sensor operation return mechanism which does not have a mechanical movable element and is hardly broken down even at a low temperature.
【００２３】（第４の実施形態）図９は第４の実施形態
による路面状態検出装置を搭載した凍結防止剤散布車両
を示す。この凍結防止剤散布車両３０は、上述の図１に
示した路面状態検出装置と、この路面状態検出装置から
の出力に基づいて薬剤散布機３１を制御する薬剤散布機
コントロール部（不図示）とを備え、路面ＬＤの滑り度
合いに応じて凍結防止剤３２の散布量を調整するもので
ある。これにより、乾燥路面等の滑りにくい路面に対し
て凍結防止剤を散布するということがなくなり、凍結防
止剤の散布量を節約できる。また、塩害による自然破壊
や舗装道路の劣化を防ぐことができる。(Fourth Embodiment) FIG. 9 shows a vehicle for spraying an antifreezing agent equipped with a road surface condition detecting device according to a fourth embodiment. The antifreezing agent spraying vehicle 30 includes a road surface condition detection device shown in FIG. 1 described above, and a drug sprayer control unit (not shown) that controls the drug sprayer 31 based on an output from the road surface condition detection device. And adjusts the spray amount of the antifreeze 32 according to the degree of slippage of the road surface LD. This eliminates the need to spray the anti-freezing agent on a slippery road surface such as a dry road surface, and can save the amount of the anti-freezing agent to be sprayed. In addition, it is possible to prevent natural destruction due to salt damage and deterioration of the pavement road.
【００２４】薬剤散布機コントロール部による薬剤散布
機３１の制御方法について、図１０のフローチャートを
参照して説明する。まず、上述の路面状態検出装置によ
って路面の状態を検出し（Ｓ２０）、路面摩擦係数μが
０．５よりも大きく、路面が滑りにくい状態にあると判
定された場合には（Ｓ２０でＮＯ）、凍結防止剤３２の
散布を待機する（Ｓ２１）。また、Ｓ２０において、μ
が０．５以下であり、路面が滑りやすい状態にあると判
定された場合には（Ｓ２０でＹＥＳ）、路面ＬＤに残留
する塩分濃度を調べ、残留塩分濃度が低い場合には（Ｓ
２２でＹＥＳ）、凍結防止剤を通常量散布する（Ｓ２
３）。また、路面ＬＤの残留塩分濃度が高い場合には
（Ｓ２２でＮＯ）、通常よりも少量の凍結防止剤を散布
する（Ｓ２４）。The control method of the medicine sprayer 31 by the medicine sprayer control unit will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the state of the road surface is detected by the above-described road surface state detection device (S20), and when it is determined that the road surface friction coefficient μ is larger than 0.5 and the road surface is not slippery (NO in S20). Then, it waits for the application of the antifreezing agent 32 (S21). In S20, μ
Is 0.5 or less and it is determined that the road surface is in a slippery state (YES in S20), the salt concentration remaining on the road surface LD is checked, and if the residual salt concentration is low (S20).
22 (YES), a normal amount of antifreeze is sprayed (S2).
3). When the residual salt concentration on the road surface LD is high (NO in S22), a smaller amount of antifreeze than in the normal case is sprayed (S24).
【００２５】（第５の実施形態）図１１は第５の実施形
態による路面状態検出装置を備えた道路パトロールカー
の外観図である。この道路パトロールカー４０は、上述
の図１に示した路面状態検出装置１と、この路面状態検
出装置１によって検出された路面滑り情報及び残留塩分
濃度情報を道路情報管理局（不図示）に送信する無線装
置（不図示）等を備えるものである。道路パトロールカ
ー４０から送られてくる路面滑り情報、及び残留塩分濃
度情報に基づいて、図１２（ａ）に示すような路面滑り
の分布地図、及び図１２（ｂ）に示すような残留塩分濃
度の分布地図が作成される。路面滑りの分布地図は、サ
ービスエリア等に設置された道路情報板に表示され、道
路利用者に対して安全運転の注意を促すために用いられ
る。また、残留塩分濃度の分布地図は、凍結防止剤散布
などの雪氷対策作業指示を的確に行うための道路管理地
図として用いられる。(Fifth Embodiment) FIG. 11 is an external view of a road patrol car provided with a road surface condition detecting device according to a fifth embodiment. The road patrol car 40 transmits the road surface condition detecting device 1 shown in FIG. 1 described above and the road surface slip information and the residual salt concentration information detected by the road surface condition detecting device 1 to a road information management station (not shown). Wireless device (not shown), etc. Based on the road surface slip information and the residual salt concentration information sent from the road patrol car 40, a distribution map of the road surface slip as shown in FIG. 12A and the residual salt concentration as shown in FIG. Is created. The distribution map of road surface slips is displayed on a road information board installed in a service area or the like, and is used to alert a road user to safe driving. Further, the distribution map of the residual salt concentration is used as a road management map for accurately issuing a work instruction for snow and ice measures such as spraying of a deicing agent.
【００２６】なお、本発明は上記実施の形態に限られず
種々の変形が可能である。例えば、路面ＬＤの温度を計
測する温度センサをさらに備え、この温度センサにより
路面が凍結している可能性をとらえるようにすれば、よ
り高精度に路面状態を判別することが可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified. For example, if a temperature sensor for measuring the temperature of the road surface LD is further provided, and the possibility that the road surface is frozen is detected by the temperature sensor, the road surface state can be determined with higher accuracy.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上のように本発明の路面状態検出用セ
ンサによれば、タイヤの回転によって路面から跳ね上げ
られた物体がセンサ自身に衝突し又は付着する物理的現
象をとらえることにより、路面の状態を検出するように
したので、例えば、路面から跳ね上げられた物体が水分
である場合には、湿潤路面であるといったように路面状
態を検出することができる。As described above, according to the road surface condition detecting sensor of the present invention, the physical phenomenon in which the object jumped off the road surface by the rotation of the tire collides with or adheres to the sensor itself is detected. Is detected, for example, when the object jumped off the road surface is moisture, the road surface state can be detected as a wet road surface.
【００２８】また、タイヤの回転によって路面から跳ね
上げられた物体が衝突することによる振動成分を検出す
るものとすることにより、路面から跳ね上げられる物体
の有無及び量を検出することが可能となる。これによ
り、路面から跳ね上げられる水分量等を検出することが
できる。Further, by detecting the vibration component caused by the collision of an object which has been jumped off the road due to the rotation of the tire, it is possible to detect the presence and amount of the object which is jumped off the road. . This makes it possible to detect the amount of water that jumps off the road surface.
【００２９】また、タイヤの回転によって路面から跳ね
上げられた物体が付着することによる透磁率の変化成分
を検出するものとすることにより、付着した塩分含有量
に応じた透磁率変化量を検出することができる。また、
センサ自身に付着した水分量と透磁率変化量に基づい
て、付着した水分に含まれる塩分濃度を検出することも
可能である。Further, by detecting a component of a change in magnetic permeability due to the attachment of an object jumped off the road surface due to the rotation of the tire, a change in the magnetic permeability according to the attached salt content is detected. be able to. Also,
It is also possible to detect the salt concentration contained in the attached water based on the amount of water attached to the sensor itself and the amount of change in the magnetic permeability.
【００３０】また、本発明の路面状態検出装置によれ
ば、タイヤの回転によって路面から跳ね上げられた物体
が衝突又は付着する物理的現象と、路面の光沢度合いに
基づいて、路面の滑り度合いを検出するようにしたの
で、路面の残留塩分濃度と、路面の滑り度合いとを同時
にかつ安定して検出することができる。Further, according to the road surface condition detecting device of the present invention, the degree of slip of the road surface is determined based on the physical phenomenon of collision or adhesion of an object jumped off from the road surface due to the rotation of the tire and the degree of gloss of the road surface. Since the detection is performed, the residual salt concentration on the road surface and the degree of slip on the road surface can be simultaneously and stably detected.
【図１】本発明の第１の実施形態による路面状態検出装
置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a road surface state detection device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】路面状態の判別処理動作を示すフローチャート
である。FIG. 2 is a flowchart illustrating a road surface state determination processing operation;
【図３】振動・透磁率変化検出部の内部構成図である。FIG. 3 is an internal configuration diagram of a vibration / permeability change detection unit.
【図４】（ａ）は塩分濃度と検出電圧との関係を示す図
であり、（ｂ）は付着水分量と透磁率変化出力との関係
を示す図である。FIG. 4A is a diagram illustrating a relationship between a salt concentration and a detection voltage, and FIG. 4B is a diagram illustrating a relationship between an attached moisture amount and a magnetic permeability change output.
【図５】第２の実施形態による振動・透磁率変化検出部
の内部構成図である。FIG. 5 is an internal configuration diagram of a vibration / permeability change detection unit according to a second embodiment.
【図６】塩分検出用カップを備えた路面状態検出装置の
構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a road surface state detection device including a salt detection cup.
【図７】塩分濃度と車両の移動距離との関係を示す図で
ある。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a salt concentration and a moving distance of a vehicle.
【図８】第３の実施形態による振動・透磁率変化検出部
の内部構成図である。FIG. 8 is an internal configuration diagram of a vibration / permeability change detecting unit according to a third embodiment.
【図９】第４の実施形態による路面状態検出装置を搭載
した凍結防止剤散布車両の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a vehicle on which a deicing agent is sprayed, on which a road surface state detecting device according to a fourth embodiment is mounted.
【図１０】凍結防止剤の散布量決定処理動作を示すフロ
ーチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an operation of determining the amount of application of the antifreezing agent.
【図１１】第５の実施形態による路面状態検出装置を搭
載した道路パトロールカーの外観図である。FIG. 11 is an external view of a road patrol car equipped with a road surface state detecting device according to a fifth embodiment.
【図１２】（ａ）（ｂ）はそれぞれ、路面滑りの分布地
図と残留塩分濃度の分布地図である。12A and 12B are a distribution map of road surface slip and a distribution map of residual salt concentration, respectively.
１ 路面状態検出装置 ２ 車両 ３ 反射型光センサ ４ 振動・透磁率変化検出部（路面状態検出用センサ） ６ タイヤ ７ タイヤハウス（タイヤに対向する車体側） ＬＤ 路面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Road surface condition detecting device 2 Vehicle 3 Reflection type optical sensor 4 Vibration / magnetic permeability change detecting unit (Road surface condition detecting sensor) 6 Tire 7 Tire house (Vehicle side facing tire) LD Road surface
Claims (4)
面状態を検出するためのセンサであって、 前記タイヤの回転によって路面から跳ね上げられた物体
がセンサ自体に衝突し、又は付着する物理的現象による
検出信号の変化に基づいて路面の状態を検出することを
特徴とする路面状態検出用センサ。1. A sensor mounted on a vehicle body facing a tire and for detecting a road surface condition, wherein an object that is jumped off a road surface by rotation of the tire collides with or attaches to the sensor itself. A road surface state detection sensor for detecting a road surface state based on a change in a detection signal due to a dynamic phenomenon.
られた物体が衝突することによる振動成分を検出するこ
とを特徴とする請求項１に記載の路面状態検出用セン
サ。2. The road surface state detection sensor according to claim 1, wherein a vibration component caused by collision of an object jumped off the road surface by rotation of the tire is detected.
られた物体が付着することによる透磁率の変化成分を検
出することを特徴とする請求項１に記載の路面状態検出
用センサ。3. The road surface condition detecting sensor according to claim 1, wherein a change component of the magnetic permeability due to the attachment of an object jumped off the road surface due to the rotation of the tire is detected.
記タイヤの回転によって路面から跳ね上げられた物体が
センサ自身に衝突し、又は付着する物理的現象による検
出信号の変化に基づいて路面の状態を検出する路面状態
検出用センサと、 車体に搭載され、路面に向けて光を照射し、この路面か
らの反射光に基づいて路面の状態を検出する反射型光セ
ンサと、 前記路面状態検出用センサと前記反射型光センサからの
検出信号に基づいて、路面の滑り度合いを判定する判定
手段とを備えたことを特徴とする路面状態検出装置。4. An object mounted on a vehicle body facing a tire, and an object which is flipped up from the road surface by the rotation of the tire collides with the sensor itself, or detects an object on the road surface based on a change in a detection signal due to a physical phenomenon of adhering. A road surface state detection sensor for detecting a state, a reflection type optical sensor mounted on a vehicle body, irradiating light toward the road surface, and detecting a state of the road surface based on light reflected from the road surface; and the road surface state detection. A road surface state detection device comprising: a sensor for use in a vehicle and a determination unit for determining a degree of slip on the road surface based on a detection signal from the reflection type optical sensor.
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