JPS6138808B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は路面温度の測定方法に関する。 従来、交通安全用の道路情報として用いる道路
表面温度を測定するには、測定対象の道路の表面
近傍に埋設した温度センサにより自動的におこな
う方法がある。 この方法では、(i)道路の表面自体の温度を直接
測定することができない、(ii)道路に温度センサを
セツトする場合に交通規制等をおこなう必要があ
り厄介であること、(iii)道路に埋設する温度センサ
が通行車両の重量により破損する危険性がある等
の不具合があつた。 これ等の不具合を除く測定方法として路面温度
の測定を、第１図に示すように、赤外線放射温度
計１を用いて自動的におこなう方式が知られてい
る。すなわち、この種の赤外線放射温度計１は、
道路２の近傍で所定高さ位置に設置され、この赤
外線放射温度計１の受光部が路面２ａ上の所定領
域S₀を視野F₀とするようにセツトされ、この領
域F₀から放射される赤外線を検知することによ
り路面温度を測定するようにしたものである。 しかしながら、第１図に示すように、赤外線放
射温度計１の視野F₀、すなわち、領域S₀には自
動車５等が進入すると、赤外線放射温度計１は自
動車５等の上面の温度を測定することになる。し
かるに、自動車５の屋根の上面温度は、一般に、
路面温度と相異した高いものになりがちであり、
このため、上記方法によつては、上述のように自
動車の上面温度を路面温度として誤認するので正
確な路面温度の測定結果を得ることができないと
いう欠点がある。 この発明は、上記欠点を解消するためになされ
たもので、少なくとも２つの赤外線検知器により
路面上の互いに離隔した２つの所定領域を視野と
して、各視野内の温度を表わす信号を得、これ等
の各視野の温度信号の差が、上記路面に応じて予
め設定した基準値の範囲外にあるときに、その差
が生じた直前の上記視野のうちのいずれか１つの
温度を、路面温度として記録もしくは表示するよ
うにしたものであり、赤外線放射温度計としての
利点を損うことなく、正確な路面温度の測定をお
こなうことができる路面温度の測定方法を提供す
ることを目的とする。 以下、この発明の一実施例を添付図面にしたが
つて説明する。 第２図ないし第４図において、赤外線放射温度
計２０は、道路２の近傍に垂設した支柱２１の所
定の高さ位置に固定された支持台２２に装着され
ている。この赤外線温度計２０には、路面２ａ上
の互いに離れた２つの領域S₁，S₂から放射される
赤外線を、それぞれ独立して受光するように設け
られた２つのレンズ２４−１，２４−２と、各レ
ンズ２４−１，２４−２の後側でそれぞれ領域
S₁，S₂からの赤外線を検知する赤外線検知器２３
−１，２３−２とが設けられている。 各領域S₁とS₂とは、いいかえると、赤外線検知
器２３−１と２３−２とが、それぞれ、領域S₁，
S₂を視る視野F₁，F₂は、第２図に示すように、
一方の赤外線検知器（たとえば２３−１）の視野
F₁に自動車５が入るが、他方の赤外線検知器２
３−２の視野F₂には入らないように設定されて
いる。 各レンズ２４−１，２４−２の前方には、モー
タ２５により回転駆動される円板式のチヨツパ２
６が配設され、このチヨツパ２６に開口された領
域S₁，S₂を透視する大きさの窓２６−１，２６−
２を通して、各領域S₁，S₂から放射された赤外線
６−１，６−２が、所定の周期で断続的に各レン
ズ２４−１，２４−２に入射され、さらに、赤外
線検知器２３−１，２３−２に投射されるように
なつている。このようにして、赤外線検知器２３
−１，２３−２からは、各領域S₁，S₂の表面温度
に対応し、かつ、互いに同期してパルス列状の電
気信号が出力されるようになつている。これ等の
各赤外線検知器２３−１，２３−２の出力信号
は、第４図に示す回路に印加されて処理される。 第４図中に示すように、Ａ，Ｂは、それぞれ、
領域S₁，S₂の温度信号を各別に処理する測定系路
である。 ２７−１，２７−２は、それぞれ、赤外線検知
器２３−１，２３−２と接続され、各赤外線検知
器２３−１，２３−２の出力信号を増幅するプリ
アンプ、２８−１，２８−２は、それぞれ、各プ
リアンプ２７−１，２７−２から生じる出力信号
から雑音成分を除去して、受光した赤外線に対応
する温度信号成分を増幅するフイルタアンプ、２
９−１，２９−２は、それぞれ、各フイルタアン
プ２８−１，２８−２から生じるパルス列状の出
力信号を整流する整流回路である。 ３０−１，３０−２は、それぞれ、各整流回路
２９−１，２９−２から出力される直流信号を増
幅する直流アンプである。各直流アンプ３０−
１，３０−２の出力信号は領域S₁，S₂の温度を表
わす。 ３１は温度補正用の赤外線検知器で、赤外線放
射温度計２０のケース内の所定位置に配設され、
チヨツパ２６、その他の構成部品から発せられる
赤外線を検知し、この検知量に比例した電気信号
を出力するものである。この赤外線検知器３１の
出力信号は、赤外線放射温度計２０のケース３２
の内部温度に対応した直流信号である。３３は赤
外線検知器３１と接続され、赤外線検知器３１の
出力信号を増幅する直流アンプである。この直流
アンプ３３の出力端子は上記直流アンプ３０−１
および３０−２に接続され、各直流アンプ３０−
１，３０−２の直流出力がケース３２の内部温度
を表わす信号によつて補正され、正確な路面温度
の測定結果が得られるようになつている。 ３５は領域S₁の温度と領域S₂の温度との差を検
出する判定回路である。この判定回路３５の２つ
の入力端子は、それぞれ、抵抗減衰器３４−１，
３４−２を介して直流アンプ３０−１，３０−２
と接続されている。このようにして、両直流アン
プ３０−１，３０−２の出力信号は、それぞれ、
抵抗減衰器３４−１，３４−２により調整され、
領域S₁の温度を示す信号v₁、領域S₂の温度を示す
信号v₂として判定回路３５に入力されるようにな
つている。そして、判定回路３５は、上記信号
v₁，v₂のレベル差の絶対値を演算し、この差｜v₁
−v₂｜が所定の範囲ｖ_cにあるかどうかを判定す
る。判定回路３５は、差｜v₁−v₂｜が基準値ｖ_c
の範囲内であれば信号“Ｈ”を出力し、差｜v₁−
v₂｜が基準値ｖ_cの範囲外であれば、信号“Ｌ”
を出力する。この判定回路３５の詳細を第５図に
示す。 ３６は２つの領域S₁とS₂との温度差が所定値以
上になつたとき、その直前の温度信号を生じるよ
うに制御する出力制御回路で、その詳細を第５図
に示す。 ３７は記録回路で、出力制御回路３６と接続さ
れ、出力制御回路３６の出力信号により路面２ａ
の測定温度を記録しもしくは表示する。 なお、上記判定回路３５の基準電圧信号ｖ_cの
設定は、 (i) 両領域S₁，S₂の表面温度T₁，T₂は、両領域
S₁，S₂の路面２ａ上における位置の相違によ
り、互いに若干相違していること、および、 (ii) 両表面温度T₁，T₂の差値T₁−T₂は、両領域
S₁，S₂が同一の路面２ａ上に存在することから
して、時間の経過に対してほぼ一定の範囲内に
存在すること、 との路面温度の特性を有効に利用して以下のよう
に決定したものである。すなわち、路面２ａの領
域S₁，S₂から赤外線検知器２３−１，２３−２の
視野F₁，F₂内に、自動車等の障害物が存在しな
いときに判定回路３５に入力される２つの電圧信
号v₁，v₂の差の絶対値信号｜v₁−v₂｜より若干大
きい電圧値が基準電圧信号ｖ_cとして設定され
る。 第５図は、半定回路３５および出力制御回路３
６の具体的な回路例を示す。 図面において、判定回路３５は、３個の演算増
幅器４１，４２，４３を用いて構成した直線検波
回路６１、絶対値演算回路６２、および比較回路
６３を備えている。 演算増幅器４１の負入力端子は、抵抗４４と抵
抗減衰器３４−２を介して直流アンプ３０−２と
接続されるとともに、抵抗４４、ダイオード４
５，４６を介して、演算増幅器４１の出力端子と
接続され、直線検波回路６１が構成されている。
この直線検波回路６１では、抵抗減衰器３４−２
から抵抗４４に信号v₂が入力として印加され、こ
の信号v₂の反転信号−v₂が抵抗４５の一端子４８
に出力される。 演算増幅器４２の負入力端子は、抵抗４９と抵
抗減衰器３４−１とを介して直流アンプ３０−１
と接続されるとともに、抵抗５０を介して、直線
検波回路６１の出力端子４８と接続され、絶対値
演算回路６２が構成されている。この演算回路６
２では、抵抗減衰器３４−１から抵抗４９に信号
v₁が入力として印加され、かつ直線検波回路６１
の出力端子４８から抵抗５０に信号−v₂が入力と
して印加され、演算増幅器４２の出力端子５１に
演算した絶対値信号｜v₁−v₂｜が出力される。 演算増幅器４３の負入力端子は、抵抗５２を介
して演算回路６２の出力端子と接続されるととも
に、抵抗５３を介して、ポテンシヨメータ５４の
出力端子と接続され、比較回路６３が構成されて
いる。そして、ポテンシヨメータ５４の一端に
は、適宜な一定電圧−ｖ_ccが印加され、このポテ
ンシヨメータ５４によつて前述の基準電圧信号ｖ
_cが設定され、この基準電圧信号ｖ_cが演算増幅器
４３に印加される。また、基準電圧信号ｖ_cは、
路面２ａの材質、形態、および路面温度を測定す
る際の季節、路面温度の測定をおこなう時期が
朝、夕もしくは昼である等の周囲条件等に応じ
て、ポテンシヨメータ５４を調整することによ
り、適宜に調整可能となつている。 上記比較回路６３において、演算回路６２の出
力端子５１から抵抗５２に印加される信号｜v₁−
v₂｜と、ポテンシヨメータ５４から抵抗５３に印
加される基準電圧信号ｖ_cとの大小判別がおこな
われ、演算増幅器４３の出力端子５５から判定結
果信号が出力されるようになつている。 すなわち、信号｜v₁−v₂｜が信号ｖ_cより小さ
いときには出力端子５５に信号“Ｈ”が出力さ
れ、信号｜v₁−v₂｜が信号ｖ_cより大きいかもし
くは同等であるときには、出力端子５５に信号
“Ｌ”が出力されるようになつている。このよう
に、出力端子５５に信号“Ｈ”が出力されたとき
には、路面２ａの領域S₁とS₂との温度差T₁−T₂
が所定の範囲内にあり、一方出力端子５５に信号
“Ｌ”が出力されたときには、両領域S₁とS₂との
温度差T₁−T₂が所定の範囲外にあると自動的に
判定される。 出力制御回路３６において、７１はスイツチ
で、スイツチ７１はインバータ７４を介して判定
回路３５に接続されている。スイツチ７１は判定
回路３５から信号“Ｈ”が出力されたときにオン
する。 ７２は演算増幅器で、その正入力端子はスイツ
チ７１の接点７１ｂを介して直流アンプ３０−１
の出力端子に接続されており、２つの赤外線検知
器２３−１，２３−２の出力差が基準値ｖ_cより
も小さいとき、直流アンプ２３−１の出力、すな
わち、赤外線検知器２３−１の測定温度を表示回
路３７に印加する。一方、演算増幅器７２の正入
力端子はサンプルホールド回路のコンデンサ７３
と接続され、上記赤外線検知器２３−１と２３−
２との出力の差が基準値ｖ_cよりも大きいときに
はコンデンサ７３の充電電圧を表示回路３７に印
加するようになつている。 以下に、上記のように構成した赤外線放射温度
計２０の動作について説明する。 いま、路面２ａの両領域S₁，S₂、すなわち、赤
外線検知器２３−１，２３−２の両視野F₁，F₂
には、道路２を走行する自動車５等が何ら存在し
ない状態にあるものとする。この場合には、領域
S₁から放射される赤外線はレンズ２４−１を介し
て赤外線検知器２３−１に、領域S₂から放射され
る赤外線はレンズ２４−２を介して赤外線検知器
２３−２に集束され、各赤外線検知器２３−１，
２３−２は、路面２ａ上の領域S₁，S₂の温度に対
応したパルス信号を生じる。そして、各赤外線検
知器２３−１，２３−２の出力信号は、それぞ
れ、第１測定系路Ａ、第２測定系路Ｂに印加さ
れ、各直流アンプ３０−１，３０−２からは各領
域S₁，S₂の温度を表わす信号ｖ_x1，ｖ_x2が出力さ
れる。 さらに、上記信号ｖ_x1は、出力制御回路３６に
入力されるとともに、抵抗減衰器２４−１を介し
て所定レベルに減衰されて信号v₁として判定回路
３５の抵抗４９に印加され、かつ、信号ｖ_x2は、
抵抗減衰器２４−２を介して所定レベルに減衰さ
れて信号v₂として判定回路３５の抵抗４４に印加
される。この判定回路３５では、抵抗４９に印加
された信号v₂は、直線検波回路６１により反転さ
れて直線検波回路６１の出力端子４８に信号−v₁
として出力され、さらに、この信号−v₁は抵抗５
０を介して絶対値演算回路６２に入力される。そ
して、絶対値演算回路６２は、信号−v₂と、抵抗
４９を介して入力された信号v₁とで演算処理して
出力端子５１に、信号｜v₁−v₂｜を出力し、さら
にこの信号｜v₁−v₂｜を比較回路６３に入力す
る。この比較回路６３は、信号｜v₁−v₂｜がポテ
ンシヨメータ５４により予め所望に設定された基
準値信号ｖ_cの範囲内にあるかどうかを判定し
て、判定結果信号を出力端子５５に出力する。 上述のように、路面２ａの両領域S₁，S₂、すな
わち、赤外線検知器２３−１，２３−２の視野
F₁，F₂に何も存在しないときには、赤外線検知
器２３−１，２３−２で検知される信号はほぼ等
しく、したがつて、直流アンプ３０−１，３０−
２から出力される信号ｖ_x1，ｖ_x2は、第６図ａに
示すように、ほぼ同じである。よつて、判定回路
３５に、抵抗減衰器３４−１，３４−２を介して
入力された信号v₁，v₂の絶対値の差｜v₁−v₂｜は
基準値ｖ_cより小さく、したがつて、第６図ｂに
示すように、判定回路３５はハイレベルの信号
“Ｈ”を出力する。この信号“Ｈ”は、出力制御
回路３６のインバータ７４で反転され、ローレベ
ルとされる。この結果、スイツチ７１の常閉接点
７１ｂは閉成されたままで、直流アンプ３０−１
から出力された信号ｖ_x1はサンプルホールド回路
のコンデンサ７３に充電されるとともに演算増幅
器７２に入力される。さらに、この演算増幅器７
２の出力信号は記録回路３７に入力され、第６図
ｃに示すように、時点ｔ_xにおける路面２ａの測
定温度として記録もしくは表示される。 つぎに、第３図に示すように、路面２ａの領域
S₁を自動車５が通過した場合、赤外線検知器２３
−１の視野F₁にその自動車５が進入した状態に
おける赤外線放射温度計２０の動作について説明
する。なお、自動車５が赤外線検知器２３−１の
視野F₁に進入した時点をt₁、その視野F₁から退出
した時点をt₂とする。 上記時点t₁からt₂までの期間Ｔにおいては、赤
外線検知器２３−１は、自動車の上面から放射さ
れる赤外線を検知する。通常、自動車５の屋根の
上面は路面２ａの温度より高く、赤外線検知器２
３−１の出力信号ｖ_x1のレベルも高くなる。この
ことにより、直流アンプ３０−１の出力信号ｖ_x1
は、第６図ａに示すように、期間Ｔにおいては、
高レベルとなつている。 一方、赤外線検知器２３−２は、路面２ａの領
域S₂から放射される赤外線を検出しており、すな
わち、路面２ａの領域S₂の温度に対応した電圧信
号を出力する。この期間Ｔにおける直流アンプ３
０−２の出力信号ｖ_x2は直流アンプ３０−１の出
力信号ｖ_x1より大幅に小さくなる。そして、抵抗
減衰器３４−１，３４−２を介して、上記両信号
ｖ_x1，ｖ_x2が、それぞれ、所定のレベルに減衰さ
れて、信号v₁，v₂として判定回路３５の抵抗４
９，４４に印加され、さらに、絶対値演算回路６
２において演算処理され、この演算回路６２の出
力信号｜v₁−v₂｜が比較回路６３に入力される。
そして、この比較回路６３においては、出力信号
｜v₁−v₂｜が基準信号ｖ_cより大きいと判定さ
れ、よつて、この判定回路３５は、第６図ｂで示
すように、ローレベルの信号“Ｌ”を出力し、こ
の信号“Ｌ”が出力制御回路３６に入力される。
さらに、この信号“Ｌ”は、出力制御回路３６の
インバータ７４により反転されて高レベルの信号
とされ、スイツチ７１に入力される。この結果、
スイツチ７１の常閉接点７１ｂは開成され、直流
アンプ３０−１から出力された高レベルの信号ｖ
_x1の演算増幅器７２への入力が阻止される。 一方、上記スイツチ７１の常閉接点７１ｂが開
成されたとき、すなわち、時点t₁において、演算
増幅器７２には、常閉接点７１ｂが開成される直
前にコンデンサ７３にホールドされた信号、すな
わち、直流アンプ３０−１から入力された路面２
ａの領域S₁の温度を表わす信号ｖ_x1が入力され
る。 このように、時点t₁からt₂までは、記録回路３
７は、路面２ａの測定温度として、上記コンデン
サ７３にホールドされた信号にもとずいて、第６
図ｃに示すように、記録もしくは表示する。そし
て、時点t₂においては、上述した時点ｔ_xと同じ
状態、すなわち、赤外線検知器２３−１は、再
び、路面２ａの領域S₁の温度を検知する状態とな
る。よつて、両赤外線検知器２３−１，２３−２
から出力される信号、したがつて両直流アンプ３
０−１，３０−２から出力される信号ｖ_x1，ｖ_x2
は互いにほぼ同じとなり、この結果、記録回路３
７は、第６図ｃに示すように、時点t₂以降におい
ては領域S₁の温度を記録しもしくは表示する。 なお、赤外線検知器２３−１の視野F₁に進入
した自動車５等の温度が、路面２ａの領域S₁およ
びS₂の温度とほぼ同等であつた場合には、上記時
点ｔ_xにおける場合と同様に、判定回路３５と出
力制御回路３６とが動作し、よつて、記録回路３
７は、路面２ａの温度として、上記自動車５等の
表面温度を記録しもしくは表示する。 以上のように、上記した赤外線放射温度計２０
により、たとえ、自動車５等が赤外線検知器２３
−１，２３−２の視野F₁，F₂を通過した場合で
も、常に、記録回路３７は路面２ａの温度を記録
しもしくは表示することができる。 なお、出力制御回路３６の入力端子は、第１測
定系路Ａの直流アンプ３０−１の出力端子と接続
したものであるが、第２測定系路Ｂの直流アンプ
３０−２の出力端子と接続したものであつてもよ
い。 また、測定系路は、第１測定系路Ａおよび第２
測定系路Ｂの２つの測定系路に限らず、３個以上
設けるようにしてもよい。 以上のように、この発明によれば、少なくとも
２つの赤外線検知器により路面上の互いに離隔し
た複数の領域を視野とし、これ等の視野からそれ
ぞれ放射される赤外線を各別に検知して各視野内
の温度を表わす信号を得、これ等の温度信号間の
差が、測定対象の路面に応じて予め設定した基準
値内にあるかどうかを判定し、その差が基準値外
であると判定されたとき、その差が生じた直前の
温度を記録もしくは表示するようにしたのでたと
え、路面上を走行する自動車等が赤外線検知器の
視野に進入した状態になつたとしても、常に、自
動的に路面の温度を記録もしくは表示することが
できる。したがつて、従来のこの種の方法におけ
るように、道路を通行する車両に路面温度を誤ま
つて測定するような誤つた記録もしくは表示する
ことを確実に防止し、正確な路面温度を検出する
ことができる。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for measuring road surface temperature. BACKGROUND ART Conventionally, there is a method of automatically measuring road surface temperature used as road information for traffic safety using a temperature sensor buried near the surface of the road to be measured. With this method, (i) it is not possible to directly measure the temperature of the road surface itself, (ii) setting up temperature sensors on the road requires traffic regulation, which is cumbersome, and (iii) it is difficult to measure the temperature of the road surface itself. There were some problems, such as a temperature sensor embedded in the vehicle that was at risk of being damaged by the weight of passing vehicles. As a measuring method that eliminates these problems, a method is known in which road surface temperature is automatically measured using an infrared radiation thermometer 1 , as shown in FIG. That is, this type of infrared radiation thermometer 1 is
The infrared radiation thermometer 1 is installed at a predetermined height near the road 2, and the light receiving part of the infrared radiation thermometer 1 is set so that the field of view _F0 is a predetermined area _S0 on the road surface 2a, and radiation is emitted from this area _F0 . The system measures road surface temperature by detecting infrared rays. However, as shown in FIG. 1, when a car 5, etc. enters the field of view F ₀ of the infrared radiation thermometer 1 , that is, the area S ₀ , the infrared radiation thermometer 1 measures the temperature of the top surface of the car 5, etc. It turns out. However, the temperature of the upper surface of the roof of the automobile 5 is generally
The temperature tends to be higher than the road surface temperature,
For this reason, the method described above has the disadvantage that it is not possible to obtain an accurate measurement result of the road surface temperature because the upper surface temperature of the vehicle is mistakenly recognized as the road surface temperature as described above. This invention was made to solve the above-mentioned drawbacks, and uses at least two infrared detectors to set two predetermined areas on the road surface separated from each other as a field of view, and obtain a signal representing the temperature in each field of view. When the difference between the temperature signals of each field of view is outside the range of the reference value preset according to the road surface, the temperature of any one of the fields of view immediately before the difference occurs is taken as the road surface temperature. The object of the present invention is to provide a method for measuring road surface temperature that can accurately measure road surface temperature without impairing the advantages of an infrared radiation thermometer. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In FIGS. 2 to 4, the infrared radiation thermometer 20 is mounted on a support stand 22 fixed at a predetermined height position of a support 21 vertically installed near the road 2. This infrared thermometer 20 includes two lenses 24-1 and 24- provided to independently receive infrared rays emitted from two regions S ₁ and S ₂ separated from each other on the road surface 2a. 2 and the respective areas on the rear side of each lens 24-1, 24-2.
Infrared detector 23 that detects infrared rays from S ₁ and S ₂
-1 and 23-2 are provided. In other words, the infrared detectors _23-1 and _23-2 are in the areas S1 and _S2 , respectively.
The fields of view F ₁ and F ₂ for viewing S ₂ are as shown in Figure 2.
Field of view of one infrared detector (e.g. 23-1)
Car 5 enters F ₁ , but the other infrared detector 2
It is set so that it does not enter the field of view _F2 of 3-2. In front of each lens 24-1, 24-2, there is a disc-type chopper 2 that is rotationally driven by a motor 25.
Windows 26-1 and 26- are provided with windows 26-1 and 26- that are large enough to see through the areas S ₁ and S ₂ opened in the chopper 26.
2, the infrared rays 6-1, 6-2 emitted from each region _S1 , _S2 are intermittently incident on each lens 24-1, 24-2 at a predetermined period, and further, the infrared detector 23 -1, 23-2. In this way, the infrared detector 23
-1 and 23-2, electrical signals in the form of a pulse train are outputted in accordance with the surface temperature of each region S ₁ and S ₂ and in synchronization with each other. The output signals of these infrared detectors 23-1 and 23-2 are applied to the circuit shown in FIG. 4 and processed. As shown in Figure 4, A and B are, respectively,
This is a measurement path that processes the temperature signals of regions S ₁ and S ₂ separately. 27-1, 27-2 are preamplifiers 28-1, 28- connected to the infrared detectors 23-1, 23-2, respectively, and amplifying the output signals of the respective infrared detectors 23-1, 23-2. 2 is a filter amplifier that removes noise components from the output signals generated from each of the preamplifiers 27-1 and 27-2, and amplifies the temperature signal component corresponding to the received infrared rays;
9-1 and 29-2 are rectifier circuits that rectify the pulse train output signals generated from the filter amplifiers 28-1 and 28-2, respectively. 30-1 and 30-2 are DC amplifiers that amplify the DC signals output from the rectifier circuits 29-1 and 29-2, respectively. Each DC amplifier 30-
The output signals of 1 and 30-2 represent the temperature of regions S ₁ and S ₂ . 31 is an infrared detector for temperature correction, which is arranged at a predetermined position inside the case of the infrared radiation thermometer 20 ;
It detects infrared rays emitted from the chopper 26 and other components, and outputs an electrical signal proportional to the detected amount. The output signal of this infrared detector 31 is transmitted to the case 32 of the infrared radiation thermometer 20 .
This is a DC signal corresponding to the internal temperature of the A DC amplifier 33 is connected to the infrared detector 31 and amplifies the output signal of the infrared detector 31. The output terminal of this DC amplifier 33 is the DC amplifier 30-1.
and 30-2, each DC amplifier 30-
1 and 30-2 are corrected by a signal representing the internal temperature of the case 32, so that an accurate measurement result of the road surface temperature can be obtained. 35 is a determination circuit that detects the difference between the temperature of area _S1 and the temperature of area _S2 . The two input terminals of this determination circuit 35 are a resistance attenuator 34-1 and a resistance attenuator 34-1, respectively.
DC amplifier 30-1, 30-2 via 34-2
is connected to. In this way, the output signals of both DC amplifiers 30-1 and 30-2 are
adjusted by resistance attenuators 34-1 and 34-2,
They are input to the determination circuit 35 as a signal v ₁ indicating the temperature of the area S ₁ and a signal v ₂ indicating the temperature of the area S ₂ . Then, the determination circuit 35 receives the above-mentioned signal.
Calculate the absolute value of the level difference between v ₁ and v ₂ , and calculate this difference | v ₁
It is determined whether −v ₂ | is within a predetermined range v _c . The determination circuit 35 determines that the difference |v ₁ −v ₂ | is the reference value v _c
If it is within the range of , the signal “H” is output, and the difference |v ₁ −
If v ₂ | is outside the range of the reference value v _c , the signal is “L”
Output. The details of this determination circuit 35 are shown in FIG. Reference numeral 36 denotes an output control circuit which controls to generate a temperature signal immediately before the temperature difference between the two regions S ₁ and S ₂ exceeds a predetermined value, the details of which are shown in FIG. 37 is a recording circuit connected to the output control circuit 36, and records the road surface 2a by the output signal of the output control circuit 36.
Record or display the measured temperature. Note that the setting of the reference voltage signal v _c of the determination circuit 35 is as follows: (i) The surface temperatures T ₁ and T ₂ of both regions S ₁ and S ₂ are
S ₁ and S ₂ are slightly different from each other due to the difference in their positions on the road surface 2a, and (ii) the difference value T ₁ − T ₂ between both surface temperatures T ₁ and T ₂ is
Since S ₁ and S ₂ exist on the same road surface 2a, they exist within a substantially constant range over time.By effectively utilizing the characteristics of the road surface temperature, the following It was decided that That is, when there is no obstacle such as a car within the field of view F ₁ , F ₂ of the infrared detectors 23-1, 23-2 from the areas S ₁ , S ₂ of the road surface 2a, the 2 A voltage value slightly larger than the absolute value signal |v ₁ −v ₂ | of the difference between the two voltage signals v ₁ and v ₂ is set as the reference voltage signal v _c . FIG. 5 shows the semi-constant circuit 35 and the output control circuit 3.
A specific circuit example of No. 6 is shown below. In the drawing, the determination circuit 35 includes a linear detection circuit 61 configured using three operational amplifiers 41, 42, 43, an absolute value calculation circuit 62 , and a comparison circuit.
It is equipped with 63 . A negative input terminal of the operational amplifier 41 is connected to the DC amplifier 30-2 via a resistor 44 and a resistor attenuator 34-2, and also connected to a resistor 44 and a diode 4.
5 and 46, it is connected to the output terminal of the operational amplifier 41, thereby forming a linear detection circuit 61 .
In this linear detection circuit 61 , the resistance attenuator 34-2
A signal v ₂ is applied to the resistor 44 as an input, and an inverted signal −v ₂ of this signal v ₂ is applied to one terminal 48 of the resistor 45
is output to. The negative input terminal of the operational amplifier 42 is connected to the DC amplifier 30-1 via a resistor 49 and a resistance attenuator 34-1.
It is connected to the output terminal 48 of the linear detection circuit 61 via the resistor 50, thereby forming an absolute value calculation circuit 62 . This calculation circuit 6
2, a signal is sent from the resistor attenuator 34-1 to the resistor 49.
v ₁ is applied as an input, and the linear detection circuit 61
The signal -v ₂ is applied as an input to the resistor 50 from the output terminal 48 of the operational amplifier 42, and the calculated absolute value signal |v ₁ -v ₂ | is output to the output terminal 51 of the operational amplifier 42. The negative input terminal of the operational amplifier 43 is connected to the output terminal of the arithmetic circuit 62 via the resistor 52, and is also connected to the output terminal of the potentiometer 54 via the resistor 53, thereby forming a comparison circuit 63 . There is. An appropriate constant voltage _-vcc is applied to one end of the potentiometer 54, and the potentiometer 54 generates the reference voltage signal v.
_c is set, and this reference voltage signal v _c is applied to the operational amplifier 43 . Also, the reference voltage signal v _c is
By adjusting the potentiometer 54 according to the material and form of the road surface 2a, the season when measuring the road surface temperature, and the surrounding conditions such as whether the road surface temperature is measured in the morning, evening, or noon. , can be adjusted as appropriate. In the comparison circuit 63 , the signal |v ₁ − applied from the output terminal 51 of the arithmetic circuit 62 to the resistor 52
The magnitude of v ₂ | and the reference voltage signal v _c applied from the potentiometer 54 to the resistor 53 is determined, and a determination result signal is output from the output terminal 55 of the operational amplifier 43. That is, when the signal |v ₁ -v ₂ | is smaller than the signal v _c , the signal "H" is output to the output terminal 55, and when the signal | v ₁ - v ₂ | is larger than or equal to the signal v _c , A signal "L" is output to the output terminal 55. In this way, when the signal "H" is output to the output terminal 55, the temperature difference between the areas _S1 and _S2 of the road surface 2a is _T1 - _T2.
is within a predetermined range, and when the signal "L" is output to the output terminal 55, if the temperature difference T ₁ - T ₂ between both regions S ₁ and S ₂ is outside the predetermined range, the It will be judged. In the output control circuit 36, 71 is a switch, and the switch 71 is connected to the determination circuit 35 via an inverter 74. The switch 71 is turned on when the determination circuit 35 outputs a signal "H". 72 is an operational amplifier whose positive input terminal is connected to the DC amplifier 30-1 via the contact 71b of the switch 71.
When the output difference between the two infrared detectors 23-1 and 23-2 is smaller than the reference value v _c , the output of the DC amplifier 23-1, that is, the infrared detector 23-1 The measured temperature is applied to the display circuit 37. On the other hand, the positive input terminal of the operational amplifier 72 is connected to the capacitor 73 of the sample and hold circuit.
and the infrared detectors 23-1 and 23-
2 is larger than the reference value v _c , the charging voltage of the capacitor 73 is applied to the display circuit 37 . The operation of the infrared radiation thermometer 20 configured as described above will be explained below. Now, both areas S ₁ and S ₂ of the road surface 2a, that is, both fields of view F ₁ and F ₂ of the infrared detectors 23-1 and 23-2.
It is assumed that there are no automobiles 5 or the like traveling on the road 2. In this case, the area
The infrared rays emitted from S ₁ are focused on the infrared detector 23-1 via the lens 24-1, and the infrared rays emitted from the area S ₂ are focused on the infrared detector 23-2 via the lens 24-2. Infrared detector 23-1,
23-2 generates a pulse signal corresponding to the temperature of regions S ₁ and S ₂ on the road surface 2a. The output signals of the infrared detectors 23-1 and 23-2 are applied to the first measurement path A and the second measurement path B , respectively, and the output signals from the respective DC amplifiers 30-1 and 30-2 are applied to the first measurement path A and the second measurement path B, respectively. Signals v _x1 and v _x2 representing the temperatures of regions S ₁ and S ₂ are output. Further, the signal v _x1 is input to the output control circuit 36, attenuated to a predetermined level via the resistance attenuator 24-1, and applied to the resistor 49 of the determination circuit 35 as the signal _v1 . v _x2 is
The signal is attenuated to a predetermined level via the resistance attenuator 24-2 and applied to the resistor 44 of the determination circuit 35 as a signal _v2 . In this determination circuit 35, the signal v ₂ applied to the resistor 49 is inverted by the linear detection circuit 61 , and the signal -v ₁ is sent to the output terminal 48 of the linear detection circuit 61 .
Furthermore, this signal -v ₁ is outputted as
0 to the absolute value calculation circuit 62 . Then, the absolute value calculation circuit 62 performs calculation processing on the signal -v ₂ and the signal v ₁ inputted through the resistor 49, outputs the signal |v ₁ -v ₂ | to the output terminal 51, and further This signal |v ₁ -v ₂ | is input to the comparison circuit 63 . This comparison circuit 63 determines whether the signal |v ₁ −v ₂ | is within the range of the reference value signal v _c that is set in advance as desired by the potentiometer 54 and outputs the determination result signal to the output terminal 55 . Output to. As described above, both areas S ₁ and S ₂ of the road surface 2a, that is, the field of view of the infrared detectors 23-1 and 23-2
When nothing exists in F ₁ and F ₂ , the signals detected by the infrared detectors 23-1 and 23-2 are almost equal, and therefore the DC amplifiers 30-1 and 30-
The signals v _x1 and v _x2 outputted from 2 are almost the same, as shown in FIG. 6a. Therefore, the difference |v ₁ −v ₂ | in the absolute values of the signals v ₁ and v ₂ inputted to the determination circuit 35 via the resistance attenuators 34-1 and 34-2 is smaller than the reference value v _c , Therefore, as shown in FIG. 6b, the determination circuit 35 outputs a high level signal "H". This signal "H" is inverted by the inverter 74 of the output control circuit 36 and set to low level. As a result, the normally closed contact 71b of the switch 71 remains closed, and the DC amplifier 30-1
The signal v _x1 output from the sample-and-hold circuit is charged to a capacitor 73 and is input to an operational amplifier 72 . Furthermore, this operational amplifier 7
The output signal No. 2 is input to the recording circuit 37, and is recorded or displayed as the measured temperature of the road surface 2a at time _tx , as shown in FIG. 6c. Next, as shown in FIG. 3, the area of the road surface 2a
When the car 5 passes through S ₁ , the infrared detector 23
The operation of the infrared radiation thermometer 20 in a state where the automobile 5 enters the field of view _F1 of -1 will be explained. Note that the time when the automobile 5 enters the field of view F ₁ of the infrared detector 23-1 is t ₁ , and the time when it leaves the field of view F ₁ is t ₂ . During the period T from time _t1 to _t2 , the infrared detector 23-1 detects infrared rays emitted from the top surface of the vehicle. Normally, the temperature of the upper surface of the roof of the automobile 5 is higher than that of the road surface 2a, and the infrared detector 2
The level of the output signal v _x1 of 3-1 also becomes high. As a result, the output signal v _x1 of the DC amplifier 30-1
As shown in Figure 6a, in period T,
It is at a high level. On the other hand, the infrared detector 23-2 detects infrared rays emitted from the region _S2 of the road surface 2a, that is, outputs a voltage signal corresponding to the temperature of the region _S2 of the road surface 2a. DC amplifier 3 during this period T
The output signal v _x2 of DC amplifier 30-2 is significantly smaller than the output signal v _x1 of DC amplifier 30-1. Then, the above-mentioned signals v _x1 and v _x2 are attenuated to predetermined levels via the resistance attenuators 34-1 and 34-2, respectively, and are outputted to the resistor 4 of the determination circuit 35 as signals v ₁ and v ₂ .
9, 44, and further applied to the absolute value calculation circuit 6
2, and the output signal |v ₁ -v ₂ | of this arithmetic circuit 62 is input to a comparison circuit 63 .
In this comparison circuit 63 , it is determined that the output signal |v ₁ −v ₂ | is larger than the reference signal v _c , and therefore, this determination circuit 35 determines that the output signal |v 1 -v 2 | A signal “L” is output, and this signal “L” is input to the output control circuit 36.
Furthermore, this signal "L" is inverted by the inverter 74 of the output control circuit 36 to a high level signal, and is input to the switch 71. As a result,
The normally closed contact 71b of the switch 71 is opened, and the high level signal v output from the DC amplifier 30-1
The input of _x1 to operational amplifier 72 is blocked. On the other hand, when the normally closed contact 71b of the switch 71 is opened, that is, at time _t1 , the operational amplifier 72 receives the signal held in the capacitor 73 immediately before the normally closed contact 71b is opened, that is, at time t1. Road surface 2 input from amplifier 30-1
A signal v _x1 representing the temperature of region S ₁ of a is input. In this way, from time t ₁ to t ₂ , the recording circuit 3
7 is the measured temperature of the road surface 2a based on the signal held in the capacitor 73.
Record or display as shown in Figure c. Then, at time _t2 , the state is the same as that at time _tx described above, that is, the infrared detector 23-1 is again in a state of detecting the temperature of the area _S1 of the road surface 2a. Therefore, both infrared detectors 23-1, 23-2
Therefore, both DC amplifiers 3
Signals v _x1 , v _x2 output from 0-1, 30-2
are almost the same, and as a result, the recording circuit 3
7 records or displays the temperature of the area S ₁ from time t ₂ onwards, as shown in FIG. 6c. Note that if the temperature of the automobile 5, etc. that has entered the field of view _F1 of the infrared detector 23-1 is approximately the same as the temperature of the areas _S1 and _S2 of the road surface 2a, the temperature will be different from that at the above time point _tx . Similarly, the determination circuit 35 and the output control circuit 36 operate, and therefore the recording circuit 3
7 records or displays the surface temperature of the vehicle 5, etc., as the temperature of the road surface 2a. As mentioned above, the above-mentioned infrared radiation thermometer 20
Therefore, even if a car 5 etc. has an infrared detector 23
Even when passing through the visual fields F ₁ and F ₂ of -1 and 23-2, the recording circuit 37 can always record or display the temperature of the road surface 2a. Note that the input terminal of the output control circuit 36 is connected to the output terminal of the DC amplifier 30-1 of the first measurement path A , but is connected to the output terminal of the DC amplifier 30-2 of the second measurement path B. It may be connected. Further, the measurement path is a first measurement path A and a second measurement path A.
The measurement path B is not limited to two measurement paths, and three or more measurement paths may be provided. As described above, according to the present invention, at least two infrared detectors set a plurality of areas separated from each other on the road surface as a field of view, and infrared rays emitted from each of these fields of view are separately detected to detect the infrared rays within each field of view. It is determined whether the difference between these temperature signals is within a preset standard value depending on the road surface to be measured, and it is determined that the difference is outside the standard value. When the difference occurs, the temperature immediately before the difference occurred is recorded or displayed, so even if a car or other object traveling on the road enters the field of view of the infrared detector, it will always be automatically detected. It is possible to record or display the temperature of the road surface. Therefore, it is possible to reliably prevent erroneous recording or display of road surface temperature to vehicles passing on the road, as in conventional methods of this type, and to detect accurate road surface temperature. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来の路面温度の測定方法の説明図、
第２図はこの発明に係る測定方法の基本原理の説
明図、第３図はこの発明に適用できる赤外線放射
温度計の要部拡大説明図、４図はこの発明に適用
できる赤外線放射温度計のブロツク回路図、第５
図は第４図の回路ブロツクのうち、判定回路およ
び出力制御回路の具体的な一例を示す回路図、第
６図ａ，ｂ，ｃは、それぞれ、第４図の赤外線放
射温度計の要部の動作説明用のグラフである。 ２……道路、２ａ……路面、６−１，６−２…
…赤外線、２０……赤外線放射温度計、２３−
１，２３−２……赤外線検知器、３０−１，３０
−２……直流アンプ、３４−１，３４−２……抵
抗減衰器、３５……判定回路、３６……出力制御
回路、３７……記録回路、Ａ……第１測定系路、
Ｂ……第２測定系路、S₁，S₂……領域、F₁，F₂
……視野、ｖ_x1……S₁の温度信号、ｖ_x2……S₂の
温度信号、ｖ_c……基準値信号。 Figure 1 is an explanatory diagram of the conventional road surface temperature measurement method.
Fig. 2 is an explanatory diagram of the basic principle of the measurement method according to the present invention, Fig. 3 is an enlarged explanatory diagram of the main parts of an infrared radiation thermometer applicable to this invention, and Fig. 4 is an explanatory diagram of the essential parts of an infrared radiation thermometer applicable to this invention. Block circuit diagram, 5th
The figure is a circuit diagram showing a specific example of the determination circuit and the output control circuit of the circuit block in Figure 4, and Figures 6a, b, and c are the main parts of the infrared radiation thermometer in Figure 4, respectively. This is a graph for explaining the operation. 2... Road, 2a... Road surface, 6-1, 6-2...
...Infrared radiation, 20 ...Infrared radiation thermometer, 23-
1,23-2...Infrared detector, 30-1,30
-2... DC amplifier, 34-1, 34-2... Resistance attenuator, 35... Judgment circuit, 36... Output control circuit, 37... Recording circuit, A ... First measurement path,
B ...Second measurement path, _S1 , _S2 ...area, _F1 , _F2
...field of view, v _x1 ... temperature signal of S ₁ , v _x2 ... temperature signal of S ₂ , v _c ... reference value signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 複数個の赤外線検知器により路面上の互いに
離隔した少なくとも２つの領域を視野とし、各視
野からそれぞれ放射される赤外線を各別に検知し
て各視野内の温度を表す信号を出力し、判定回路
により上記複数個の赤外線検知器の各出力信号間
の差と上記路面に応じて予め設定した基準値とを
比較して、その差が基準値内にあるかどうかを判
定し、その差が基準値外であると判定されたと
き、その差が生じた直前の温度を記録もしくは表
示するようにしたことを特徴とする路面温度の測
定方法。1 A plurality of infrared detectors set at least two areas separated from each other on the road surface as a field of view, detect infrared rays emitted from each field of view separately, output a signal representing the temperature within each field of view, and send a judgment circuit. The difference between the output signals of the plurality of infrared detectors is compared with a reference value preset according to the road surface, and it is determined whether the difference is within the reference value. A road surface temperature measuring method characterized in that when it is determined that the temperature is outside the value, the temperature immediately before the difference occurs is recorded or displayed.