(57)【要約】【課題】雪、水及び氷の各々を精度良く判別する。【解決手段】路面状態検知装置１は、８．６μｍの波長を含む第１の波長帯域の光を透過させる第１のＢＰＦ１０と、路面９０の対象領域９２から放射される光のうち第１のＢＰＦ１０を透過した光を受光して第１の信号を出力する第１の受光部２０と、１０．６μｍの波長を含む第２の波長帯域の光を透過させる第２のＢＰＦ１２と、対象領域９２から放射される光のうち第２のＢＰＦ１２を透過した光を受光して第２の信号を出力する第２の受光部２２と、第３の波長帯域の光を透過させる第３のＢＰＦ１４と、対象領域９２から放射される光のうち第３のＢＰＦ１４を透過した光を受光して第３の信号を出力する第３の受光部２４と、第１の信号、第２の信号及び第３の信号の各々の信号レベルを用いた演算を行い、演算結果を用いて対象領域９２における雪、水及び氷の各々の判別を行う判別部３０とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
８．６μｍの波長を含む第１の波長帯域の光を透過させる第１のバンドパスフィルタと、
路面の対象領域から放射される光のうち、前記第１のバンドパスフィルタを透過した光を受光し、受光強度に応じた第１の信号を出力する第１の受光部と、
１０．６μｍの波長を含み、前記第１の波長帯域とは重複しない第２の波長帯域の光を透過させる第２のバンドパスフィルタと、
前記対象領域から放射される光のうち、前記第２のバンドパスフィルタを透過した光を受光し、受光強度に応じた第２の信号を出力する第２の受光部と、
前記第１の波長帯域及び前記第２の波長帯域のいずれとも重複しない第３の波長帯域の光を透過させる第３のバンドパスフィルタと、
前記対象領域から放射される光のうち、前記第３のバンドパスフィルタを透過した光を受光し、受光強度に応じた第３の信号を出力する第３の受光部と、
前記第１の信号、前記第２の信号及び前記第３の信号の各々の信号レベルを用いた演算を行い、得られた演算結果を用いて、前記対象領域における雪、水及び氷の各々の判別を行う判別部とを備える
路面状態検知装置。
【請求項２】
前記第１のバンドパスフィルタ、前記第２のバンドパスフィルタ及び前記第３のバンドパスフィルタの少なくとも１つの温度を測定するフィルタ温度測定部を備え、
前記判別部は、前記フィルタ温度測定部によって測定された温度をさらに用いて、前記判別を行う
請求項１に記載の路面状態検知装置。
【請求項３】
前記判別部は、前記第１の信号、前記第２の信号及び前記第３の信号の各々の信号レベルを用いて前記対象領域の分光放射率及び路面温度を、前記演算結果として算出する
請求項１又は２に記載の路面状態検知装置。
【請求項４】
前記第１の受光部と前記対象領域とを結ぶ第１の直線と、前記第２の受光部と前記対象領域とを結ぶ第２の直線と、前記第３の受光部と前記対象領域とを結ぶ第３の直線との各々が、前記路面に対してなす角度は、互いに等しい
請求項１〜３のいずれか１項に記載の路面状態検知装置。
【請求項５】
前記第３の波長帯域は、１１．６μｍを含む
請求項１〜４のいずれか１項に記載の路面状態検知装置。
【請求項６】
さらに、前記判別部による前記判別の結果に基づいて、前記対象領域の近傍に位置する歩行者又は車両の運転者に前記対象領域の路面状態を報知する報知部を備える
請求項１〜５のいずれか１項に記載の路面状態検知装置。
【請求項７】
前記報知部は、路面温度に基づいて前記路面状態を報知する程度を変更する
請求項６に記載の路面状態検知装置。
【請求項８】
さらに、路面温度と前記判別の結果とに基づいて、前記第１の信号、前記第２の信号及び前記第３の信号の各々が出力された時点より後の時刻における前記対象領域の路面状態を予測する予測部を備える
請求項１〜７のいずれか１項に記載の路面状態検知装置。
【請求項９】
さらに、予め定められた少なくとも１つの条件を満たした場合に、前記判別を停止し、かつ、異常信号を出力する停止部を備える
請求項１〜８のいずれか１項に記載の路面状態検知装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの条件は、路面温度の変化量が閾値を上回ったことである
請求項９に記載の路面状態検知装置。
【請求項１１】
さらに、前記対象領域の温度を測定するための温度測定部を備え、
前記少なくとも１つの条件は、前記温度測定部によって測定された温度が、前記第１の受光部、前記第２の受光部及び前記第３の受光部の少なくとも１つの温度より高いことである
請求項９に記載の路面状態検知装置。
【請求項１２】
さらに、前記演算結果及び前記判別の結果の少なくとも一方を出力する出力部を備える
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の路面状態検知装置。
【請求項１３】
さらに、前記路面状態検知装置の位置を示す位置情報を取得する位置取得部を備え、
前記出力部は、さらに、前記位置情報を出力する
請求項１２に記載の路面状態検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、路面状態検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、路面状態に関与する物体からの赤外線を受光可能な２つの受光部と、２つの受光部から得られた受光レベルを用いて路面状態を判定する路面判定部とを備える路面状態検知装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２８９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の路面状態検知装置では、路面上の水及び氷などの判別の精度が低いという課題がある。
【０００５】
そこで、本開示は、雪、水及び氷の各々を精度良く判別することができる路面状態検知装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本開示の一態様に係る路面状態検知装置は、８．６μｍの波長を含む第１の波長帯域の光を透過させる第１のバンドパスフィルタと、路面の対象領域から放射される光のうち、前記第１のバンドパスフィルタを透過した光を受光し、受光強度に応じた第１の信号を出力する第１の受光部と、１０．６μｍの波長を含み、前記第１の波長帯域とは重複しない第２の波長帯域の光を透過させる第２のバンドパスフィルタと、前記対象領域から放射される光のうち、前記第２のバンドパスフィルタを透過した光を受光し、受光強度に応じた第２の信号を出力する第２の受光部と、前記第１の波長帯域及び前記第２の波長帯域のいずれとも重複しない第３の波長帯域の光を透過させる第３のバンドパスフィルタと、前記対象領域から放射される光のうち、前記第３のバンドパスフィルタを透過した光を受光し、受光強度に応じた第３の信号を出力する第３の受光部と、前記第１の信号、前記第２の信号及び前記第３の信号の各々の信号レベルを用いた演算を行い、得られた演算結果を用いて、前記対象領域における雪、水及び氷の各々の判別を行う判別部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、雪、水及び氷の各々を精度良く判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態に係る路面状態検知装置の適用例を模式的に示す図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る路面状態検知装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る路面状態検知装置が備える３つの受光部及び３つのバンドパスフィルタの配置の一例を示す平面図である。
【図４】図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線における断面を示す断面図である。
【図５】図５は、実施の形態に係る路面状態検知装置による信号の演算を説明するための図である。
【図６】図６は、実施の形態に係る路面状態検知装置が備える３つのバンドパスフィルタの透過帯域と、アスファルト、雪、水及び氷の放射スペクトルとを示す図である。
【図７】図７は、実施の形態に係る路面状態検知装置による演算結果と路面状態との対応関係を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態の変形例１に係る路面状態検知装置の構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態の変形例２に係る路面状態検知装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（本開示の概要）
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る路面状態検知装置は、８．６μｍの波長を含む第１の波長帯域の光を透過させる第１のバンドパスフィルタと、路面の対象領域から放射される光のうち、前記第１のバンドパスフィルタを透過した光を受光し、受光強度に応じた第１の信号を出力する第１の受光部と、１０．６μｍの波長を含み、前記第１の波長帯域とは重複しない第２の波長帯域の光を透過させる第２のバンドパスフィルタと、前記対象領域から放射される光のうち、前記第２のバンドパスフィルタを透過した光を受光し、受光強度に応じた第２の信号を出力する第２の受光部と、前記第１の波長帯域及び前記第２の波長帯域のいずれとも重複しない第３の波長帯域の光を透過させる第３のバンドパスフィルタと、前記対象領域から放射される光のうち、前記第３のバンドパスフィルタを透過した光を受光し、受光強度に応じた第３の信号を出力する第３の受光部と、前記第１の信号、前記第２の信号及び前記第３の信号の各々の信号レベルを用いた演算を行い、得られた演算結果を用いて、前記対象領域における雪、水及び氷の各々の判別を行う判別部とを備える。
【００１０】
これにより、波長成分が互いに異なる赤外線の受光強度に相当する３つの信号レベルを用いた演算を行うので、雪、水及び氷の各々を精度良く判別することができる。第１の信号の信号レベルに対応する波長８．６μｍは、乾燥状態のアスファルトに特異な波長であり、雪、水及び氷の各々が発する赤外線の分光放射率とアスファルトが発する赤外線の分光放射率とが大きく異なる波長である。第２の信号の信号レベルに対応する波長１０．６μｍは、雪、水及び氷に共通の波長であり、雪、水及び氷の各々が発する赤外線の分光放射率がほぼ同じになる波長である。さらに、これら２つの信号レベルに加えて、第１の信号及び第２の信号の各々の信号レベルとは、対応する波長が異なる第３の信号の信号レベルを用いるので、雪、水及び氷並びにアスファルトの各々に対応する分光放射率の分離処理の精度が向上する。したがって、雪、水及び氷の各々を精度良く判別することができる。
【００１１】
また、例えば、前記第１のバンドパスフィルタ、前記第２のバンドパスフィルタ及び前記第３のバンドパスフィルタの少なくとも１つの温度を測定するフィルタ温度測定部を備え、前記判別部は、前記フィルタ温度測定部によって測定された温度をさらに用いて、前記判別を行ってもよい。
【００１２】
３つの信号レベルは、対応するバンドパスフィルタが発する赤外線の影響を受けている。本態様によれば、バンドパスフィルタが発する赤外線の放射率を精度良く算出することができるので、バンドパスフィルタが発する赤外線の影響を抑えることができる。したがって、雪、水及び氷の各々をより精度良く判別することができる。
【００１３】
また、例えば、前記判別部は、前記第１の信号、前記第２の信号及び前記第３の信号の各々の信号レベルを用いて前記対象領域の分光放射率及び路面温度を、前記演算結果として算出してもよい。
【００１４】
これにより、信号レベルに基づいて分光放射率と路面温度とを算出するので、路面温度を測定するための専用の温度センサを備えなくてもよく、簡易な構成で路面状態検知装置を実現することができる。
【００１５】
また、例えば、前記第１の受光部と前記対象領域とを結ぶ第１の直線と、前記第２の受光部と前記対象領域とを結ぶ第２の直線と、前記第３の受光部と前記対象領域とを結ぶ第３の直線との各々が、前記路面に対してなす角度は、互いに等しくてもよい。
【００１６】
これにより、第１の受光部、第２の受光部及び第３の受光部の各々に向かう対象領域からの放射量が均等になる。つまり、放射率の角度依存性による影響を抑制することができるので、検知精度を高めることができる。したがって、雪、水及び氷の各々をより精度良く判別することができる。
【００１７】
また、例えば、前記第３の波長帯域は、１１．６μｍを含んでもよい。
【００１８】
これにより、１１．６μｍは、雪、水及び氷の各々が発する赤外線の分光放射率が互いに異なる波長であるので、雪、水及び氷の各々をより精度良く判別することができる。
【００１９】
また、例えば、本開示の一態様に係る路面状態検知装置は、さらに、前記判別部による前記判別の結果に基づいて、前記対象領域の近傍に位置する歩行者又は車両の運転者に前記対象領域の路面状態を報知する報知部を備えてもよい。
【００２０】
これにより、歩行者又は運転者に路面状態を知らせることができるので、歩行者又は運転者の安全な通行を支援することができる。
【００２１】
また、例えば、前記報知部は、路面温度に基づいて前記路面状態を報知する程度を変更してもよい。
【００２２】
例えば、路面温度が０℃以下である場合には水が氷に変化し、氷によって歩行者の転倒又は車両のスリップが発生しやすくなるといったように、路面温度によって路面の危険性が変化する。このため、路面温度に基づいて報知する程度を変えることにより、歩行者又は運転者に路面の危険性を知らせることができる。したがって、歩行者又は運転者のより安全な通行を支援することができる。
【００２３】
また、例えば、本開示の一態様に係る路面状態検知装置は、さらに、路面温度と前記判別の結果とに基づいて、前記第１の信号、前記第２の信号及び前記第３の信号の各々が出力された時点より後の時刻における前記対象領域の路面状態を予測する予測部を備えてもよい。
【００２４】
これにより、将来の時点での路面状態を予測することができる。このため、例えば、歩行者又は運転者に予測結果を知らせた場合には、歩行者又は運転者は、予測結果に基づいて安全な道路を選択するなどの危険の回避手段を採ることが可能になる。したがって、歩行者又は運転者のより安全な通行を支援することができる。
【００２５】
また、例えば、本開示の一態様に係る路面状態検知装置は、さらに、予め定められた少なくとも１つの条件を満たした場合に、前記判別を停止し、かつ、異常信号を出力する停止部を備えてもよい。
【００２６】
これにより、信頼性の低い判別の結果が得られる可能性が高い場合に、判別を停止することができる。このため、路面状態の誤った判別の結果が得られる可能性を低減することができる。
【００２７】
また、例えば、前記少なくとも１つの条件は、路面温度の変化量が閾値を上回ったことであってもよい。
【００２８】
これにより、例えば、第１の受光部、第２の受光部及び第３の受光部の少なくとも１つと対象領域との間に車両などの路面以外の物体が入った場合に、路面温度を正しく測定できずに路面温度の変化量が大きくなる。このように、路面温度を正しく測定することができない場合には、判別が停止されやすくなるので、誤った路面状態を判別する可能性を低減することができる。
【００２９】
また、例えば、本開示の一態様に係る路面状態検知装置は、さらに、前記対象領域の温度を測定するための温度測定部を備え、前記少なくとも１つの条件は、前記温度測定部によって測定された温度が、前記第１の受光部、前記第２の受光部及び前記第３の受光部の少なくとも１つの温度より高いことであってもよい。
【００３０】
これにより、例えば、第１の受光部、第２の受光部及び第３の受光部の少なくとも１つと対象領域との間に車両などの路面以外の物体が入った場合に、車両のエンジンによる熱の影響などによって当該物体の温度が受光部の温度よりも高くなる。このように、路面を正しく検知することができない場合に、判別が停止されやすくなるので、誤った路面状態を判別する可能性を低減することができる。
【００３１】
また、例えば、本開示の一態様に係る路面状態検知装置は、さらに、前記演算結果及び前記判別の結果の少なくとも一方を出力する出力部を備えてもよい。
【００３２】
これにより、演算結果が出力された場合には、雪、水及び氷の各々を精度良く判別するのを支援することができる。また、判別の結果が出力された場合には、例えば歩行者、運転者又は道路の管理者などに路面状態を知らせることができる。このため、道路の安全な通行、又は、道路の適切な保守及び管理などに有効に利用することができる。
【００３３】
また、例えば、本開示の一態様に係る路面状態検知装置は、さらに、前記路面状態検知装置の位置を示す位置情報を取得する位置取得部を備え、前記出力部は、さらに、前記位置情報を出力してもよい。
【００３４】
これにより、位置情報を取得するので、位置情報と判別の結果とを用いて有用な情報を提供することができる。例えば、判別を行った位置毎に判別の結果を対応付けて二次元にマッピングすることで、路面状態を表す地図を生成することができる。生成された地図は、例えば現在地の路面状態だけでなく、周辺の路面状態も示しているので、道路の安全な通行などに有効に利用することができる。
【００３５】
以下では、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３６】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００３７】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００３８】
また、本明細書において、等しいなどの要素間の関係性を示す用語、及び、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。
【００３９】
（実施の形態）
図１は、実施の形態に係る路面状態検知装置１の適用例を模式的に示す図である。
【００４０】
図１には、路面状態検知装置１による路面状態の検知対象となる路面９０を有する道路が示されている。当該道路の脇には、２本の監視ポスト２が設置されている。また、路面９０上を２台の移動体３が通行している。
【００４１】
本実施の形態に係る路面状態検知装置１は、例えば、監視ポスト２又は移動体３に搭載される。監視ポスト２に搭載された路面状態検知装置１は、例えば、監視ポスト２の設置位置近傍の対象領域９２の路面状態を検知する。監視ポスト２は、路面状態の検知専用に設けられたものでもよく、信号機、路側機又は電柱などと兼用されてもよい。
【００４２】
移動体３に搭載された路面状態検知装置１は、例えば、移動体３の前方の対象領域９２の路面状態を検知する。移動体３は、例えば四輪自動車又は二輪車などの車両であるが、ドローンと呼称される飛行体であってもよい。路面状態検知装置１は、移動体３に搭載された場合、移動体３の移動に合わせて、路面９０上の複数の領域を対象領域９２として、路面状態を検知することができる。なお、路面状態検知装置１は、所定の範囲内でスキャンすることにより、当該範囲内に含まれる複数の領域を対象領域９２として、路面状態を検知してもよい。
【００４３】
図１に示される例では、検知対象となる路面９０は、自動車の通行帯であるが、これに限らない。路面９０は、歩道、路側帯、自転車専用道路又は中央分離帯などであってもよい。
【００４４】
図２は、本実施の形態に係る路面状態検知装置１の構成を示すブロック図である。
【００４５】
図２に示されるように、路面状態検知装置１は、第１のバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦと記載する）１０と、第２のＢＰＦ１２と、第３のＢＰＦ１４と、第１の受光部２０と、第２の受光部２２と、第３の受光部２４と、判別部３０とを備える。路面状態検知装置１は、さらに、出力部４０と、フィルタ温度測定部５０と、報知部６０と、停止部７０と、位置取得部８０とを備える。
【００４６】
第１のＢＰＦ１０は、８．６μｍの波長を含む第１の波長帯域の光を通過させるバンドパスフィルタである。第１の波長帯域は、例えば、８．６μｍを中心波長（λ１）とする±０．８μｍの波長帯域である。第１のＢＰＦ１０は、第１の波長帯域の光を透過し、第１の波長帯域以外の光を遮断する。
【００４７】
なお、遮断とは、光の透過を完全に遮ることを意味するだけでなく、透過する光の量を十分に小さくすること、すなわち、光を部分的に透過させることも意味する。例えば、第１のＢＰＦ１０は、第１の波長帯域の光の透過率が５０％以上であり、例えば９０％以上であってもよい。第１のＢＰＦ１０は、第１の波長帯域以外の光の透過率が１０％以下であってもよい。第２のＢＰＦ１２及び第３のＢＰＦ１４についても同様である。
【００４８】
第２のＢＰＦ１２は、１０．６μｍの波長を含む第２の波長帯域の光を透過させるバンドパスフィルタである。第２の波長帯域は、例えば、１０．６μｍを中心波長（λ２）とする±０．４μｍの波長帯域である。第２の波長帯域は、第１の波長帯域と重複しない。第２のＢＰＦ１２は、第２の波長帯域の光を透過し、第２の波長帯域以外の光を遮断する。
【００４９】
第３のＢＰＦ１４は、第１の波長帯域及び第２の波長帯域のいずれとも重複しない第３の波長帯域の光を透過させるバンドパスフィルタである。第３の波長帯域は、例えば、第１の波長帯域及び第２の波長帯域より、中心波長が長い波長帯域である。第３の波長帯域は、例えば１１．６μｍの波長を含む。具体的には、第３の波長帯域は、例えば、１１．６μｍを中心波長（λ３）とする±０．４μｍの波長帯域である。第３のＢＰＦ１４は、第３の波長帯域の光を透過し、第３の波長帯域以外の光を遮断する。
【００５０】
第１のＢＰＦ１０、第２のＢＰＦ１２及び第３のＢＰＦ１４の各々の波長帯域の帯域幅は、０．８μｍ以下でもよく、１．６μｍ以下でもよい。例えば、第１のＢＰＦ１０、第２のＢＰＦ１２及び第３のＢＰＦ１４の各々の波長帯域の帯域幅は、中心波長に対して±０．２μｍでもよく、±０．１μｍであってもよい。また、各波長帯域の中心波長も上述した例に限らない。例えば、第１の波長帯域の中心波長は、７．８μｍ以上９．４μｍ以下の範囲内の波長であってもよい。第２の波長帯域の中心波長は、１０．２μｍ以上１１．０μｍ以下の範囲内の波長であってもよい。第３の波長帯域の中心波長は、１１．２μｍ以上１２．０μｍ以下の範囲内の波長であってもよい。
【００５１】
第１の受光部２０は、対象領域９２から放射される光のうち、第１のＢＰＦ１０を透過した光を受光し、受光強度に応じた第１の信号を出力する。例えば、第１の受光部２０は、第１の波長帯域に感度を有するフォトダイオードなどの光電変換素子、又は、サーモパイルなどの熱電素子である。
【００５２】
第２の受光部２２は、対象領域９２から放射される光のうち、第２のＢＰＦ１２を透過した光を受光し、受光強度に応じた第２の信号を出力する。例えば、第２の受光部２２は、第２の波長帯域に感度を有するフォトダイオードなどの光電変換素子、又は、サーモパイルなどの熱電素子である。
【００５３】
第３の受光部２４は、対象領域９２から放射される光のうち、第３のＢＰＦ１４を透過した光を受光し、受光強度に応じた第３の信号を出力する。例えば、第３の受光部２４は、第３の波長帯域に感度を有するフォトダイオードなどの光電変換素子、又は、サーモパイルなどの熱電素子である。
【００５４】
ここで、路面状態検知装置１が備える３つの受光部及び３つのＢＰＦの位置関係について、図３及び図４を用いて説明する。
【００５５】
図３は、本実施の形態に係る路面状態検知装置１が備える３つの受光部及び３つのＢＰＦの配置の一例を示す平面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線における断面を示す断面図である。
【００５６】
第１のＢＰＦ１０は、第１の受光部２０に対応しており、第１のＢＰＦ１０を通過した光は第１の受光部２０に受光され、第２の受光部２２及び第３の受光部２４には受光されないように設けられている。例えば、第１のＢＰＦ１０は、第１の受光部２０の受光面の前方（すなわち、光入射側）に設けられている。具体的には、第１のＢＰＦ１０は、第１の受光部２０の受光面の中心を通る法線方向（すなわち、受光面の光軸）を通る位置に設けられている。
【００５７】
第１の受光部２０の受光面の光軸は、図３のＡ−Ａ線で表されており、第１の受光部２０と対象領域９２とを結ぶ第１の直線の一例である。受光面の光軸と路面９０との交差地点を含む所定の範囲が対象領域９２である。第１のＢＰＦ１０は、第１の受光部２０の受光面と対象領域９２との間に位置している。第１のＢＰＦ１０は、第１の受光部２０の受光面と離間させて配置されているが、受光面に接触していてもよい。
【００５８】
第２のＢＰＦ１２は、第２の受光部２２に対応しており、第２のＢＰＦ１２を通過した光は第２の受光部２２に受光され、第１の受光部２０及び第３の受光部２４には受光されないように設けられている。例えば、第２のＢＰＦ１２は、第２の受光部２２の受光面の前方に設けられている。具体的には、第２のＢＰＦ１２は、第２の受光部２２の受光面の光軸を通る位置に設けられている。
【００５９】
第２の受光部２２の受光面の光軸は、図３のＩＶ−ＩＶ線で表されており、第２の受光部２２と対象領域９２とを結ぶ第２の直線の一例である。第２のＢＰＦ１２は、第２の受光部２２の受光面と対象領域９２との間に位置している。第２のＢＰＦ１２は、第２の受光部２２の受光面に接触していてもよい。
【００６０】
第３のＢＰＦ１４は、第３の受光部２４に対応しており、第３のＢＰＦ１４を通過した光は第３の受光部２４に受光され、第１の受光部２０及び第２の受光部２２には受光されないように設けられている。例えば、第３のＢＰＦ１４は、第３の受光部２４の受光面の前方に設けられている。具体的には、第３のＢＰＦ１４は、第３の受光部２４の受光面の光軸を通る位置に設けられている。
【００６１】
第３の受光部２４の受光面の光軸は、図３のＢ−Ｂ線で表されており、第３の受光部２４と対象領域９２とを結ぶ第３の直線の一例である。第３のＢＰＦ１４は、第３の受光部２４の受光面と対象領域９２との間に位置している。第３のＢＰＦ１４は、第３の受光部２４の受光面に接触していてもよい。
【００６２】
なお、図３に示す例では、第１の受光部２０、第２の受光部２２及び第３の受光部２４の各々の光軸は、路面９０上の一点で交差しているが、これに限らない。第１の受光部２０、第２の受光部２２及び第３の受光部２４の各々の光軸は、路面９０上の異なる位置を通過してもよい。３つの光軸と路面９０との交差地点の全てを含む範囲が対象領域９２である。対象領域９２は、路面９０の一部であって、第１の受光部２０、第２の受光部２２及び第３の受光部２４の各々の視野（すなわち、検知範囲）が重なる領域である。
【００６３】
第１の受光部２０、第２の受光部２２及び第３の受光部２４は、例えば、対象領域９２から等しい距離に位置している。また、第１の受光部２０、第２の受光部２２及び第３の受光部２４の各々の受光面の光軸が路面９０に対してなす角度は、互いに等しい。
【００６４】
例えば、図４に示されるように、第２の受光部２２の光軸が路面９０に対してなす角度をθ２とする。なお、図４では、光軸を破線で表している。同様に、第１の受光部２０の光軸が路面９０に対してなす角度をθ１とし、第３の受光部２４の光軸が路面９０に対してなす角度をθ３とする。このとき、θ１＝θ２＝θ３を満たす。具体的には、図３のＡ−Ａ線で示される断面、及び、Ｂ−Ｂ線で示される断面はいずれも、図４に示される断面と同様になる。
【００６５】
路面９０及び路面９０上に存在する雪、水及び氷からの放射量は、角度依存性を有する。例えば、路面９０の法線方向（角度９０°）への放射量と、路面９０に対して斜め方向（例えば、角度θ２）への放射量とは異なる。一方で、路面９０に対して平行な方向への放射量の角度依存性は十分に低い。このため、θ１＝θ２＝θ３が満たされることで、第１の受光部２０、第２の受光部２２及び第３の受光部２４の各々へ向かう放射量を均等にすることができる。
【００６６】
図２に戻り、判別部３０は、第１の信号、第２の信号及び第３の信号の各々の信号レベルを用いた演算を行い、得られた演算結果を用いて、対象領域９２における雪、水及び氷の各々の判別を行う。本実施の形態では、判別部３０は、フィルタ温度測定部５０によって測定されたフィルタ温度をさらに用いて判別を行う。
【００６７】
判別部３０は、具体的には、第１の信号、第２の信号及び第３の信号の各々の信号レベルを用いて対象領域９２の分光放射率及び路面温度を、演算結果として算出する。判別部３０は、演算結果に基づいて所定の指標を算出する。例えば、判別部３０は、算出した指標に基づいて、雪、水及び氷の各々の有無の判別を行う。判別部３０が行う演算及び判別の具体的な処理については、後で説明する。
【００６８】
判別部３０は、さらに、出力部４０が出力する画像、音声及びデータの少なくとも１つを生成してもよい。また、判別部３０は、位置取得部８０によって取得された位置情報に基づいて、判別を行った位置毎に判別の結果を対応付けて二次元にマッピングすることで、路面状態を表す地図を生成してもよい。
【００６９】
判別部３０は、例えば、マイコン（マイクロコンピュータ）などで実現される。判別部３０は、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどで実現される。判別部３０が有する各機能はそれぞれ、プロセッサによって実行されるソフトウェアで実現されてもよく、複数の回路素子を含む電子回路などのハードウェアで実現されてもよい。なお、判別部３０を実現するマイコンは、報知部６０又は停止部７０などの他の処理部の機能を有してもよい。
【００７０】
出力部４０は、判別部３０による演算結果及び判別の結果の少なくとも一方を出力する。出力部４０は、例えば、画像を表示する表示部、音声を出力する音声出力部、及び、データを出力するデータ出力部の少なくとも一方を含む。画像、音声及びデータはそれぞれ、演算結果及び判別の結果の少なくとも一方を含む。表示部は、例えば液晶表示装置などで実現される。音声出力部は、例えばスピーカーなどで実現される。データ出力部は、例えば無線通信又は有線通信を行う通信インタフェースなどで実現される。データ出力部は、例えば、無線通信を行うことで、道路管理センターの管理サーバなどの外部のサーバ装置に演算結果及び判別の結果の少なくとも一方を出力する。また、例えば、路面状態検知装置１が、自動運転機能を有する車両に搭載されている場合、データ出力部は、自動運転を行う車両制御装置に演算結果及び判別の結果の少なくとも一方を出力してもよい。これにより、路面状態に応じて、より安全性の高い自動運転を行わせることができる。
【００７１】
出力部４０が出力する演算結果は、例えば、対象領域９２の分光放射率及び路面温度である。出力部４０が出力する判別の結果は、例えば、対象領域９２の雪、水及び氷の各々の有無を示す情報である。
【００７２】
本実施の形態では、出力部４０は、さらに、位置取得部８０によって取得された位置情報を出力する。具体的には、出力部４０は、演算結果及び判別の結果の少なくとも一方に位置情報を関連付けて出力する。例えば、出力部４０は、判別部３０によって生成された地図を表示する。
【００７３】
フィルタ温度測定部５０は、第１のＢＰＦ１０、第２のＢＰＦ１２及び第３のＢＰＦ１４の少なくとも１つの温度を測定する。具体的には、フィルタ温度測定部５０は、第１のＢＰＦ１０、第２のＢＰＦ１２及び第３のＢＰＦ１４の各々の温度を測定する。フィルタ温度測定部５０は、例えば接触式の温度計で実現される。例えば、３つの温度計が第１のＢＰＦ１０、第２のＢＰＦ１２及び第３のＢＰＦ１４の各々に取り付けられている。なお、フィルタ温度測定部５０は、非接触式の温度計であってもよい。
【００７４】
路面状態検知装置１がフィルタ温度測定部５０を備えることで、各フィルタからの放射量を精度良く算出することができるので、雪、水及び氷の各々の判別の精度を高めることができる。なお、路面状態検知装置１は、フィルタ温度測定部５０を備えなくてもよい。この場合、フィルタ温度を固定値（定数）としてもよく、フィルタ温度の代わりに外気温などを用いることができる。また、フィルタ温度測定部５０は、３つのフィルタの１つのみの温度を測定してもよく、測定結果を３つのフィルタに共通の温度として利用してもよい。
【００７５】
報知部６０は、判別部３０による判別の結果に基づいて、対象領域９２の近傍に位置する歩行者又は車両の運転者に対象領域９２の路面状態を報知する。報知部６０は、例えば、判別の結果及び路面温度に基づいて、路面状態を表す画像又は音声データを生成する。本実施の形態では、報知部６０は、判別部３０による演算により得られた路面温度を利用する。路面状態は、例えば、乾燥、凍結、積雪、ウェットなどで表される。例えば、報知部６０は、対象領域９２内における雪、水及び氷の各々が占める割合及び路面温度などに基づいて路面状態を決定する。なお、路面状態は、判別の結果そのものであってもよい。
【００７６】
本実施の形態では、報知部６０は、路面温度に基づいて路面状態を報知する程度を変更する。具体的には、報知部６０は、路面状態を表す画像又は音声データの内容を変更する。例えば、報知部６０は、所定の回避手段を促すような警告又は警報などの強い報知、及び、単に路面状態を知らせることを目的とした通知又は告知などの弱い報知を、路面温度に応じて選択する。
【００７７】
例えば、対象領域９２に氷及び水が存在しており、かつ、路面温度が０℃以下である場合、歩行者又は車両にとって対象領域９２の通行の危険性が高いので、報知部６０は、危険を知らせる警告又は警報を行う。具体的には、報知部６０は、路面状態を読み上げるだけでなく、危険性を合わせて知らせる警告音声又は警告メッセージなどを生成して出力する。なお、報知部６０は、警告音を発してもよい。また、例えば、路面温度が０℃より高い場合には、報知部６０は、路面状態を知らせる通知又は告知を行う。具体的には、報知部６０は、単に読み上げる通知音声又は通知メッセージなどを生成して出力する。
【００７８】
報知部６０は、例えば、マイコンと、液晶表示装置、スピーカー又は通信インタフェースなどとで実現される。なお、これらは、判別部３０及び出力部４０などと兼用されてもよい。
【００７９】
路面状態検知装置１が報知部６０を備えることで、歩行者又は運転者の安全な通行を支援することができる。なお、路面状態検知装置１は、報知部６０を備えなくてもよい。
【００８０】
停止部７０は、予め定められた少なくとも１つの条件を満たした場合に、判別部３０による判別を停止し、かつ、異常信号を出力する。異常信号は、判別を停止したことを外部機器などに知らせるための信号である。
【００８１】
予め定められた少なくとも１つの条件は、判別部３０による判別が正しく行えない可能性が高くなる条件である。具体的には、少なくとも１つの条件の１つは、路面温度の変化量が閾値を上回ったことである。路面温度の変化量が閾値を上回った場合、路面とは異なる物体が検知範囲内に存在していることが考えられる。このため、正しい路面状態が検知されなくなる。本実施の形態では、停止部７０は、判別部３０による演算により得られた路面温度を利用する。
【００８２】
路面状態検知装置１が停止部７０を備えることで、信頼性の低い判別の結果が得られる可能性が高い場合に、判別を停止することができるので、誤った判別の結果が得られる可能性を低減することができる。なお、路面状態検知装置１は、停止部７０を備えなくてもよい。
【００８３】
位置取得部８０は、路面状態検知装置１の位置を示す位置情報を取得する。位置取得部８０は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機などで実現される。
【００８４】
位置取得部８０は、例えば、無線通信又は有線通信を行う通信インタフェースで実現されてもよい。具体的には、位置取得部８０は、車両に搭載された端末（例えば、カーナビゲーションシステム）、又は、車両の運転者が所持する携帯端末が有するＧＰＳ受信機によって取得された位置情報を取得してもよい。
【００８５】
路面状態検知装置１が位置取得部８０を備えることで、例えば路面状態を示す地図などを生成することができるので、通行の安全性の高い道路などを選択することが容易になり、道路の安全な通行などに有効に利用することができる。なお、路面状態検知装置１は、位置取得部８０を備えなくてもよい。例えば、路面状態検知装置１は、監視ポスト２に搭載される場合などのように、位置が変化しない場合、位置取得部８０を備えなくてもよい。
【００８６】
続いて、判別部３０が行う演算及び判別の詳細な処理について、図５〜図７を用いて説明する。
【００８７】
本実施の形態では、判別部３０は、第１の信号、第２の信号及び第３の信号の信号レベルを用いて、以下の式（１）で表される指標ＲＳＩ（Road Surface Index）を算出する。
【００８８】
（１）  ＲＳＩ＝ε１×ε２／（ε３×ε３）
【００８９】
ε１は、第１のＢＰＦ１０の透過帯域である第１の波長帯域の分光放射率である。ε２は、第２のＢＰＦ１２の透過帯域である第２の波長帯域の分光放射率である。ε３は、第３のＢＰＦ１４の透過帯域である第３の波長帯域の分光放射率である。判別部３０は、ε１、ε２及びε３の各々を算出し、式（１）に基づいて指標ＲＳＩを算出する。
【００９０】
以下では、まず、ε１の算出方法について図５を用いて説明する。図５は、本実施の形態に係る路面状態検知装置１による信号の演算処理を説明するための図である。
【００９１】
図５に示されるように、対象領域９２の放射輝度をＩとし、路面の分光放射率をεｒとする。このとき、路面温度Ｔと同じ温度を有する黒体の放射輝度をＩｒとすると、路面が放射する放射輝度Ｉは、以下の式（２）で表される。
【００９２】
（２）  Ｉ＝εｒ×Ｉｒ
【００９３】
ここで、εｒは、分光放射率（単に、放射率と記載する）である。また、Ｉ、εｒ、Ｉｒはいずれも波長の関数である。
【００９４】
本実施の形態では、対象領域９２から放射される赤外線は、第１の受光部２０、第２の受光部２２及び第３の受光部２４の各々で受光される。第１の受光部２０、第２の受光部２２及び第３の受光部２４の各々で受光された赤外線の受光信号をＶ１、Ｖ２及びＶ３とする。受光信号Ｖ１は、第１の受光部２０から出力される第１の信号の信号レベルに相当する。受光信号Ｖ２は、第２の受光部２２から出力される第２の信号の信号レベルに相当する。受光信号Ｖ３は、第３の受光部２４から出力される第３の信号の信号レベルに相当する。
【００９５】
第１の受光部２０には、対象領域９２から放射される光のうち、第１のＢＰＦ１０を透過した光が受光される。なお、第１の受光部２０の吸収率は１と近似する。したがって、局所熱平衡状態下では第１の受光部２０の放射率も１である。具体的には、対象領域９２から放射される光は、第１のＢＰＦ１０を透過する際に透過する波長成分が選択され、かつ、減衰する。第１のＢＰＦ１０の透過帯域である第１の波長帯域における透過率をα１とする。この場合、第１の受光部２０には、放射輝度がα１×εｒ×Ｉｒになる赤外線が受光される。
【００９６】
さらに、第１の受光部２０には、第１のＢＰＦ１０自身が放射する赤外線も受光する。第１のＢＰＦ１０と同じ温度の黒体の放射輝度をＩｆ１、第１のＢＰＦ１０の放射率をεｆ１とする。また、第１の受光部２０は、赤外線の放射を行っている。第１の受光部２０の放射輝度をＩｓ１とする。第１の受光部２０の放射率は１としたので、Ｉｓ１は第１の受光部２０と同じ温度の黒体の放射輝度に等しい。このとき、第１の受光部２０による受光信号Ｖ１は、第１の受光部２０の分光応答関数φ１（λ）を用いて以下の式（３）で表される。
【００９７】
【数１】
2020034312.tif 000003
【００９８】
なお、式（３）において、
【数２】
2020034312.tif 000004
が満たされる。なお、積分範囲は、０〜∞である。
【００９９】
ここで、ＢＰＦとして狭帯域フィルタを想定する。また、ＢＰＦの透過域において、α１及びＩｒの波長変化は十分に小さいと仮定する。また、第１の受光部２０の感度域において、εｆ１の波長変化は十分に小さいと仮定する。この場合、上述した式（３）は、以下の式（４）のように変換される。
【０１００】
【数３】
2020034312.tif 000005
【０１０１】
ここで、上に−の記号が付いた値は、第１のＢＰＦ１０の透過帯域における第１のＢＰＦ１０の分光応答関数による加重平均値である。上に＝の記号が付いた値は、第１の受光部２０の感度域における第１の受光部２０の分光応答関数による加重平均値である。また、係数Ｃ１は、第１の受光部２０の感度波長幅に対する第１のＢＰＦ１０の透過波長幅の比である。
【０１０２】
よって、次の式（５）により、フィルタ透過域の路面放射率を計算することができる。
【０１０３】
【数４】
2020034312.tif 000006
【０１０４】
同様に、ε２及びε３についてもそれぞれ、以下の式（６）及び（７）で表される。
【０１０５】
【数５】
2020034312.tif 000007
【０１０６】
ここで、式（６）において、上に−の記号が付いた値は、第２のＢＰＦ１２の透過帯域における第２のＢＰＦ１２の分光応答関数による加重平均値である。上に＝の記号が付いた値は、第２の受光部２２の感度域における第２の受光部２２の分光応答関数による加重平均値である。係数Ｃ２は、第２の受光部２２の感度波長幅に対する第２のＢＰＦ１２の透過波長幅の比である。また、式（７）において、上に−の記号が付いた値は、第３のＢＰＦ１４の透過帯域における第３のＢＰＦ１４の分光応答関数による加重平均値である。上に＝の記号が付いた値は、第３の受光部２４の感度域における第３の受光部２４の分光応答関数による加重平均値である。係数Ｃ３は、第３の受光部２４の感度波長幅に対する第３のＢＰＦ１４の透過波長幅の比である。
【０１０７】
εｆ１は、第１のＢＰＦ１０の放射率であり、第１のＢＰＦ１０を構成する部材などによって定まる値であり、固定値（定数）である。同様に、εｆ２及びεｆ３はそれぞれ、第２のＢＰＦ１２及び第３のＢＰＦ１４の各々の放射率であり、第２のＢＰＦ１２及び第３のＢＰＦ１４をそれぞれ構成する部材などによって定まる値であり、固定値（定数）である。
【０１０８】
第１のＢＰＦ１０の温度は、フィルタ温度測定部５０によって測定される値である。あるいは、フィルタ温度測定部５０が設けられていない場合には、予め定められた固定値（定数）であってもよい。第１の受光部２０の温度は、温度計などによって測定された値であってもよく、予め定められた固定値（定数）であってもよい。
【０１０９】
判別部３０は、例えば、路面温度Ｔを次のように算出する。具体的には、判別部３０は、ε１、ε２及びε３のうち最大のものの放射率を０．９９〜１の範囲とみなすことで、路面温度Ｔを算出する。例えば、ε３が最大である場合、ε３＝１とみなすことで、式（７）において、Ｉｒが決まるので、プランクの法則により路面温度Ｔが算出される。Ｉｒが決まれば、式（５）によってε１を、式（６）によってε２をそれぞれ算出することができる。なお、第１の受光部２０の温度と第１のＢＰＦ１０の温度とがほぼ等しい場合には、Ｉｆ１＝Ｉｓ１となって、式（５）は、以下の式（８）で簡略化される。
【０１１０】
【数６】
2020034312.tif 000008
【０１１１】
このため、第１の受光部２０の温度と第１のＢＰＦ１０の温度とがほぼ等しい場合には、式（５）の代わりに式（８）を用いることもできる。第２の受光部２２の温度と第２のＢＰＦ１２の温度とがほぼ等しい場合、並びに、第３の受光部２４の温度と第３のＢＰＦ１４の温度とがほぼ等しい場合も同様である。
【０１１２】
以上のように、放射率ε１、ε２及びε３が全て算出されるので、式（１）に基づいて、指標ＲＳＩを算出することができる。以下では、指標ＲＳＩの特徴と指標ＲＳＩを用いた雪、水及び氷の判別とについて、図６及び図７を用いて説明する。
【０１１３】
図６は、本実施の形態に係る路面状態検知装置１が備える３つのＢＰＦの透過帯域と、アスファルト、雪、水及び氷の放射スペクトルとを示す図である。なお、図６では、３つのＢＰＦの透過帯域を二点鎖線の枠で模式的に表している。図７は、本実施の形態に係る路面状態検知装置１による演算結果と路面状態との対応関係を示す図である。
【０１１４】
図６に示されるように、第１の波長帯域は、中心波長（λ１）として８．６μｍを含む帯域であり、アスファルトの骨材に使用される砂及び石の主成分であるシリカの放射率が極小になる帯域に相当する。このため、第１の波長帯域を利用することで、アスファルト、すなわち、路面が乾燥している（ドライな）状態の分離精度を高めることができる。
【０１１５】
第１の波長帯域では、雪、水及び氷の放射率に比べて、アスファルトの放射率が低い。このため、路面状態が乾燥状態である場合には、第１の信号の信号レベルに基づいて算出される放射率ε１が、乾燥状態でない場合よりも小さくなる。ε１が小さくなることで、式（１）により、指標ＲＳＩも小さくなる。
【０１１６】
第２の波長帯域は、中心波長（λ２）として１０．６μｍを含む帯域であり、雪、水及び氷の放射率が最も近い値になる波長帯域に相当する。このため、第２の波長帯域を利用することで、雪、水及び氷のいずれか、すなわち、水分の有無の分離精度を高めることができる。
【０１１７】
第２の波長帯域では、第１の波長帯域と同様に、アスファルトの放射率に比べて、雪、水及び氷の放射率が高い。このため、路面に水分が存在する場合には、第２の信号の信号レベルに基づいて算出される放射率ε２が、水分が存在しない場合よりも大きくなる。ε２が小さくなることで、式（１）により、指標ＲＳＩも大きくなる。逆に、路面に水分が存在せずに、アスファルトが露出している場合には、第２の信号の信号レベルに基づいて算出される放射率ε２が小さくなる。式（１）に示されるように、指標ＲＳＩは、ε１とε２との積を含むので、乾燥状態である場合には、指標ＲＳＩはε１又はε２単独の場合よりも小さくなる。
【０１１８】
第３の波長帯域は、中心波長（λ３）として１１．６μｍを含む帯域であり、雪、水及び氷の各々の放射率の差が大きい帯域である。このため、第３の波長帯域を利用することで、雪、水及び氷の分離精度を高めることができる。
【０１１９】
第３の波長帯域では、氷、雪、水の順で放射率が大きくなる。このため、路面に氷が存在する場合には、第３の信号の信号レベルに基づいて算出される放射率ε３が、路面に雪又は水が存在する場合よりも小さくなる。また、路面に水が存在する場合には、放射率ε３が、路面に氷又は雪が存在する場合よりも大きくなる。式（１）に示されるように、指標ＲＳＩにはε３の逆数が含まれるので、指標ＲＳＩは、氷、雪、水の順で小さくなる。
【０１２０】
指標ＲＳＩには、式（１）に示されるように、ε２／ε３が含まれている。ε２は、雪、水及び氷の各々でほぼ同じになるのに対して、ε３は、雪、水及び氷で互いに異なる。また、ε２及びε３はともに、おおよそ０．９４〜１．０の範囲内に存在するので、ε２／ε３の比を演算することで、雪、水及び氷で互いに異なる放射率の差を大きくすることができる。これにより、ε３単独の場合に比べて、氷、雪及び水の各々の分離精度を高めることができる。
【０１２１】
以上のことから、対象領域９２において、水分が少なく、アスファルトが露出している程、指標ＲＳＩは小さくなり、雪、水、氷の順でそれぞれの量が多い程、指標ＲＳＩが大きくなる。具体的には、図７に示されるように、指標ＲＳＩが０．９５より小さい場合は、水、雪及び氷のいずれも存在せず、ドライな状態（すなわち、アスファルト）であると判別される。また、指標ＲＳＩが０．９５以上１．０未満の場合は、水が存在すると判別される。指標ＲＳＩが１．０以上１．０２未満の場合は、雪が存在すると判別される。指標ＲＳＩが１．０２以上である場合は、氷が存在すると判別される。なお、これらの数値は、一例であって、路面温度、外気温又は天候などによって変更されてもよい。
【０１２２】
（変形例）
続いて、実施の形態の変形例について説明する。以下では、実施の形態との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。
【０１２３】
まず、変形例１について図８を用いて説明する。
【０１２４】
図８は、実施の形態の変形例１に係る路面状態検知装置１０１の構成を示すブロック図である。図８に示されるように、路面状態検知装置１０１は、図２に示される路面状態検知装置１と比較して、新たに路面温度測定部１５０を備える点と、停止部７０の代わりに停止部１７０を備える点とが相違する。
【０１２５】
路面温度測定部１５０は、対象領域９２の温度を測定するための温度測定部である。路面温度測定部１５０は、例えば非接触式の温度計である。
【０１２６】
停止部１７０は、停止部７０と同様に、予め定められた少なくとも１つの条件を満たした場合に、判別部３０による判別を停止し、かつ、異常信号を出力する。本変形例では、予め定められた少なくとも１つの条件の１つは、路面温度測定部１５０によって測定された路面温度が、第１の受光部２０、第２の受光部２２及び第３の受光部２４の少なくとも１つの温度より高いことである。例えば、第１の受光部２０、第２の受光部２２及び第３の受光部２４の少なくとも１つと対象領域９２との間に車両などの路面９０以外の物体が入った場合に、車両のエンジンによる熱の影響などによって当該物体の温度が受光部の温度よりも高くなる。このため、路面温度測定部１５０によって測定された路面温度は、実際には、路面ではなく、車両などの物体の温度であるので、正しい判別の結果が得られなくなる。
【０１２７】
路面状態検知装置１０１が停止部１７０を備えることで、信頼性の低い判別の結果が得られる可能性が高い場合に、判別を停止することができるので、誤った判別の結果が得られる可能性を低減することができる。
【０１２８】
本変形例では、判別部３０は、路面温度測定部１５０によって測定された路面温度を用いてもよい。実測値を用いることで、演算の精度をより高めることができる。
【０１２９】
次に、変形例２について図９を用いて説明する。
【０１３０】
図９は、実施の形態の変形例２に係る路面状態検知装置２０１の構成を示すブロック図である。図９に示されるように、路面状態検知装置２０１は、図２に示される路面状態検知装置１と比較して、新たに予測部２９０を備える点が相違する。
【０１３１】
予測部２９０は、路面温度と判別部３０による判別の結果とに基づいて、第１の信号、第２の信号及び第３の信号の各々が出力された時点より後の時刻における対象領域９２の路面状態を予測する。例えば、対象領域９２に水が存在すると判別された場合において、路面温度が０℃以下であるとき、対象領域９２に存在する水は、凍結し、氷になることが予測される。また、逆に、対象領域９２に氷又は雪が存在すると判別された場合において、路面温度が０℃より高いとき、対象領域９２に存在する氷又は雪は、溶融し、水になることが予測される。このように、予測部２９０は、路面温度と判別の結果とに基づいて、将来の対象領域９２の路面状態の予測を行う。本変形例では、予測部２９０は、判別部３０によって算出された路面温度を利用するが、変形例１で示す路面温度測定部１５０によって測定された路面温度を用いてもよい。
【０１３２】
予測部２９０は、所定の予測アルゴリズムに基づいて予測を行う。予測アルゴリズムは、例えば、路面温度と、判別の結果と、路面状態の予測を希望する時刻とが入力された場合に、当該時刻における路面状態を出力する。予測アルゴリズムは、例えば、一定期間又は複数の計測箇所で、第１の時刻における路面温度及び判別の結果と、第１の時刻から所定時間経過後の第２の時刻における判別の結果とを対応付けた情報を収集し、機械学習させることにより生成される。なお、予測部２９０による予測の手法は、特に限定されない。
【０１３３】
予測部２９０による予測結果は、例えば、出力部４０によって出力される。例えば、位置情報と予測結果とを合わせることで、地図上で路面状態の予測に基づく時間変化を表すこともできる。また、報知部６０が歩行者又は運転者に予測結果を報知してもよい。
【０１３４】
（他の実施の形態）
以上、１つ又は複数の態様に係る路面状態検知装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
【０１３５】
例えば、上記の実施の形態では、第１の受光部２０、第２の受光部２２及び第３の受光部２４が互いに異なるセンサである例を示したが、これに限らない。例えば、第１の受光部２０、第２の受光部２２及び第３の受光部２４は、複数の画素が二次元状に配列された熱画像センサであってもよい。これにより、第１の受光部２０、第２の受光部２２及び第３の受光部２４の各々の温度をほぼ同じにすることができる。また、各受光部の光軸が路面９０に対してなす角度を容易に同じにすることができる。
【０１３６】
また、例えば、第１のＢＰＦ１０、第２のＢＰＦ１２及び第３のＢＰＦ１４は、画素毎に対応付けて設けられてもよい。これにより、第１のＢＰＦ１０、第２のＢＰＦ１２及び第３のＢＰＦ１４の各々のフィルタ温度をほぼ同じにすることができる。
【０１３７】
また、例えば、第１の受光部２０、第２の受光部２２及び第３の受光部２４の各々の光軸が、路面９０に対してなす角度は、異なっていてもよい。この場合、放射の角度依存性に基づいて各受光部から出力される信号の信号レベルを補正してもよい。
【０１３８】
また、上記実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよく、あるいは、複数の処理が並行して実行されてもよい。
【０１３９】
例えば、上記実施の形態において説明した処理は、単一の装置（システム）を用いて集中処理することによって実現してもよく、又は、複数の装置を用いて分散処理することによって実現してもよい。また、上記プログラムを実行するプロセッサは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、又は分散処理を行ってもよい。
【０１４０】
また、上記実施の形態において、制御部などの構成要素の全部又は一部は、専用のハードウェアで構成されてもよく、あるいは、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【０１４１】
また、制御部などの構成要素は、１つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。１つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。
【０１４２】
１つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、ＩＣ（Integrated Circuit）又はＬＳＩ（Large Scale Integration）などが含まれてもよい。ＩＣ又はＬＳＩは、１つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、ＩＣ又はＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又は、ＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれるかもしれない。また、ＬＳＩの製造後にプログラムされるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）も同じ目的で使うことができる。
【０１４３】
また、本発明の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路又はコンピュータプログラムで実現されてもよい。あるいは、当該コンピュータプログラムが記憶された光学ディスク、ＨＤＤ若しくは半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【０１４４】
また、上記の各実施の形態は、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
本開示は、雪、水及び氷の各々を精度良く判別することができる路面状態検知装置として利用でき、例えば、自動運転又は手動運転などの運転の支援、並びに、道路の管理及び保守などに利用することができる。
【符号の説明】
【０１４６】
１、１０１、２０１  路面状態検知装置
２  監視ポスト
３  移動体
１０  第１のＢＰＦ
１２  第２のＢＰＦ
１４  第３のＢＰＦ
２０  第１の受光部
２２  第２の受光部
２４  第３の受光部
３０  判別部
４０  出力部
５０  フィルタ温度測定部
６０  報知部
７０  停止部
８０  位置取得部
９０  路面
９２  対象領域
１５０  路面温度測定部
１７０  停止部
２９０  予測部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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