(57)【要約】【課題】積雪路面や凍結路面について、比較的すべりにくい路面であるか、非常に滑りやすいつるつる路面であるかを区別して判別することで、つるつる路面の発生を正確、且つリアルタイムに把握することができる路面状態判別装置、および路面状態判別方法を提供する。【解決手段】撮像部２が、照射部１によって路面上に照射された光の正反射光が撮像される範囲を含む路面上の領域を撮像する。制御装置３が、照明部１により路面上の所定の範囲に向けて光を照射したときに、撮像部２で撮像した撮像画像における、反射光の分布により上記撮像部２が撮像した路面について鏡面化の度合いを検出する。これにより、積雪路面や凍結路面について、比較的すべりにくい路面であるか、非常に滑りやすいつるつる路面であるかを区別して判別することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面上の所定の範囲に光を照射する照射手段と、
上記照射手段によって上記路面上に照射された光の正反射光が撮像される範囲を含む上記路面上の領域を撮像する撮像手段と、
上記照射手段が上記路面上の所定の範囲に向けて光を照射したときに、上記撮像手段で撮像した撮像画像における、反射光の分布により上記撮像手段が撮像した路面について鏡面化の度合いを検出する度合い検出手段と、を備えた路面状態判別装置。
【請求項２】
路面上の所定の範囲に光を照射する照射手段と、
上記照射手段によって上記路面上に照射された光の正反射光が撮像される範囲を含む上記路面上の領域を撮像する撮像手段と、
上記照射手段が上記路面の所定の範囲に向けて光を照射したときに、上記撮像手段で撮像した第１の撮像画像と、上記照射手段が上記路面の所定の範囲に向けて光を照射していないときに、上記撮像手段で撮像した第２の撮像画像と、の差分画像における、反射光の分布により上記撮像手段が撮像した路面について鏡面化の度合いを検出する度合い検出手段と、を備えた路面状態判別装置。
【請求項３】
上記度合い検出手段は、正反射光のピーク輝度値、または輝度分散値の少なくとも一方を用いて上記撮像手段が撮像した路面について鏡面化の度合いを検出する請求項１または２に記載の路面状態判別装置。
【請求項４】
上記照射手段は、車両の走行にともなって生じる轍部を含む範囲に光を照射する位置に配置し、
上記撮像手段は、上記轍部を含む範囲を撮像する位置に配置した請求項１〜３のいずれかに記載の路面状態判別装置。
【請求項５】
照射手段により路面上の所定の範囲に光を照射したときに、撮像手段により上記路面上に照射された光の正反射光が撮像される範囲を含む上記路面上の領域を撮像した撮像画像における反射光の分布により上記撮像手段が撮像した路面について鏡面化の度合いを検出する路面状態判別方法。
【請求項６】
照射手段により路面上の所定の範囲に光を照射したときに、撮像手段により上記路面上に照射された光の正反射光が撮像される範囲を含む上記路面上の領域を撮像した第１の撮像画像と、照射手段により路面上の所定の範囲に光を照射していないときに、撮像手段により上記路面上に照射された光の正反射光が撮像される範囲を含む上記路面上の領域を撮像した第２の撮像画像と、の差分画像における反射光の分布により上記撮像手段が撮像した路面について鏡面化の度合いを検出する路面状態判別方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等の車両が走行する道路の路面状態を判別する路面状態判別装置、および路面状態判別方法に関し、特に積雪路面や凍結路面における走行車両の滑りやすさの度合いとして、路面の鏡面化の度合いを検出する路面状態判別装置、および路面状態判別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、積雪の多い寒冷地では、道路の路面状態を管理することで、安全で円滑な道路交通を確保している。路面状態の管理として、その時点の路面状態と、その後の気温、降雪等の気象変化の予測を基に、路面状態の変化を推測し、この推測結果に基づいて凍結防止剤の散布等を行っている。安全で円滑な道路交通を確保するための路面状態の管理において、路面状態を正確、且つリアルタイムに把握することが重要であることから、カメラで撮像した路面の撮像画像から路面の状態を判別し、判別結果を出力する路面状態判別装置が利用され始めている。路面状態判別装置としては、例えば
路面を撮像した撮像画像中の画素における輝度のバラツキを算出し、ここで算出した輝度のバラツキが設定された値よりも大きいかどうかにより、路面が乾燥状態であるか、凍結状態であるかを判別するもの（特許文献１）や、
路面に光を照射して撮像した路面の撮像画像について、光量分布や空間周波数分布を求め、これに基づいて路面を、乾燥状態、湿潤状態、積雪状態、凍結状態のいずれであるかを判別するもの（特許文献２）がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３２７５４１号公報
【特許文献２】
特開平１０−２２１０４２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、北海道、特に札幌圏、では１９９０年にスパイクタイヤの使用が規制されてから、非常に滑りやすい路面、所謂「つるつる路面」、が頻繁に発生するようになってきている。つるつる路面とは、路面上に凍結している氷や、積雪（堆積）した雪の表面が、走行車両によって（タイヤによって）磨かれるなどして鏡面化し、非常に滑りやすくなった路面である。このつるつる路面の発生頻度の増加にともなって、スリップ事故の発生件数が増加している。
【０００５】
なお、スパイクタイヤの使用が規制されていなかった頃は、スパイクタイヤによって、路面上に凍結している氷や、積もっている雪が砕かれていたので、このつるつる路面があまり発生しなかった。
【０００６】
スリップ事故の発生件数を抑え、安全で円滑な道路交通を確保するには、上記つるつる路面を発生させないことであるが、つるつる路面は車両の走行頻度や、気象の変化等、様々な要因がからみあって発生することから、つるつる路面を全く発生させない道路管理（凍結防止剤の散布等）は現実的には難しい。このため、つるつる路面が発生した地域（道路）に対して迅速に、つるつる路面を解消するための対応をとること（適当な作業を行うこと）が、安全で円滑な道路交通を確保する上で重要である。
【０００７】
しかしながら、従来の路面状態判別装置は、路面の状態を乾燥、湿潤、積雪、凍結のいずれであるかを判別するだけであり、積雪路面や凍結路面について、比較的すべりにくい路面であるか、非常に滑りやすい上記つるつる路面であるかを区別して判別することができなかった。このため、積雪路面や凍結路面に対する路面の管理作業において、緊急に対応が必要である非常に滑りやすい上記つるつる路面と、比較的すべりにくい凍結路面とを、区別して対応することができず、比較的すべりにくい凍結路面に対して先に対応し、その分だけ非常に滑りやすい上記つるつる路面に対する対応が遅れることもあり、スリップ事故の発生件数を十分に抑えることができないという問題があった。言い換えれば、つるつる路面の発生を正確、且つリアルタイムに把握することができず、つるつる路面が発生した地域に対して、つるつる路面を解消するための対応を迅速にとることができないという問題があった。
【０００８】
この発明の目的は、積雪路面や凍結路面について、非常に滑りやすいつるつる路面の発生を正確、且つリアルタイムに把握することができ、スリップ事故の発生件数が十分に抑えられる路面状態判別装置、および路面状態判別方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の路面状態判別装置は、上記課題を解決するために以下の構成を備えている。
【００１０】
（１）路面上の所定の範囲に光を照射する照射手段と、
上記照射手段によって上記路面上に照射された光の正反射光が撮像される範囲を含む上記路面上の領域を撮像する撮像手段と、
上記照射手段が上記路面上の所定の範囲に向けて光を照射したときに、上記撮像手段で撮像した撮像画像における、反射光の分布により上記撮像手段が撮像した路面について鏡面化の度合いを検出する度合い検出手段と、を備えている。
【００１１】
この構成では、カメラ等の撮像手段が、照射手段によって上記路面上に照射された光の正反射光が撮像される範囲を含む上記路面上の領域を撮像する。度合い検出手段が、照明手段により路面上の所定の範囲に向けて光を照射したときに、撮像手段で撮像した撮像画像における、反射光の分布により上記撮像手段が撮像した路面について鏡面化の度合いを検出する。具体的には、度合い検出手段は、撮像手段が撮像した撮像画像において、照射手段により照射された光の正反射光が撮像される領域と、他の領域と、における輝度に基づいて、この路面について鏡面化の度合いを検出する。
【００１２】
非常に滑りやすくなった「つるつる路面」は、走行車両によって表面が磨れるなどした路面であり、表面が鏡面化しているほど滑りやすい路面である。したがって、路面上の鏡面化の度合いを段階的に検出することで、つるつる路面であるかどうかの判別が行え、また、つるつる路面における滑りやすさを段階的に推定することもできる。これにより、緊急に対応が必要である非常に滑りやすい上記つるつる路面と、比較的すべりにくい凍結路面とを、区別して検出することができ、比較的すべりにくい凍結路面に対して先に対応し、その分だけ非常に滑りやすい上記つるつる路面に対する対応が遅れるという事態が生じるのを防止でき、スリップ事故の発生件数を十分に抑えることができる。言い換えれば、つるつる路面の発生を正確、且つリアルタイムに把握することができ、つるつる路面が発生した地域に対して、つるつる路面を解消するための対応を迅速にとることができる。
【００１３】
（２）路面上の所定の範囲に光を照射する照射手段と、
上記照射手段によって上記路面上に照射された光の正反射光が撮像される範囲を含む上記路面上の領域を撮像する撮像手段と、
上記照射手段が上記路面の所定の範囲に向けて光を照射したときに、上記撮像手段で撮像した第１の撮像画像と、上記照射手段が上記路面の所定の範囲に向けて光を照射していないときに、上記撮像手段で撮像した第２の撮像画像と、の差分画像における、反射光の分布により上記撮像手段が撮像した路面について鏡面化の度合いを検出する度合い検出手段と、を備えている。
【００１４】
この構成では、照射手段が光を照射した状態で撮像した第１の撮像画像と、照射手段が光を照射していない状態で撮像した第２の撮像画像との差分画像において、照射手段により照射された光の正反射光が撮像される領域と、他の領域と、における輝度の違いから、この路面について鏡面化の度合いを検出する。
【００１５】
このため、太陽光等の外乱光の影響を受けることなく、撮像手段で撮像した路面について鏡面化の度合いを検出することができ、検出精度を向上させることができる。
【００１６】
（３）上記度合い検出手段は、正反射光のピーク輝度値、または輝度分散値の少なくとも一方を用いて上記撮像手段が撮像した路面について鏡面化の度合いを検出する。
【００１７】
この構成では、撮像手段が撮像した路面について、鏡面化の度合いを正反射光のピーク輝度値、または輝度分散値の少なくとも一方を用いて検出する。
【００１８】
鏡面化の度合いが大きいほど、撮像画像における正反射光のピーク輝度値が大きくなり、また、鏡面化の度合いが大きいほど、輝度分散値は大きくなる。したがって、正反射光のピーク輝度値、または輝度分散値の少なくとも一方を用いることで、上記撮像手段が撮像した路面について鏡面化の度合いを検出できる。
【００１９】
また、正反射光のピーク輝度値、および輝度分散値の両方を用いれば、上記撮像手段が撮像した路面についての鏡面化の度合いの検出精度を向上させることができる。
【００２０】
（４）上記照射手段は、車両の走行にともなって生じる轍部を含む範囲に光を照射する位置に配置し、
上記撮像手段は、上記轍部を含む範囲を撮像する位置に配置した。
【００２１】
この構成では、轍部について、鏡面化の度合いを検出するので、安全で円滑な道路交通が確保できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態である路面状態判別装置について説明する。
【００２３】
図１は、この発明の実施形態である路面状態判別装置の構成を示す図である。この実施形態の路面状態判別装置は、路面上の所定の範囲に光を照射する照射部１と、路面を撮影する撮影部２と、装置本体を制御する制御装置３と、を備えている。図１において、５は道路の側方に立設された支柱であり、６は支柱５から道路の幅方向に突出させたポールである。ポール６は、走行車両の邪魔にならない高さに設けられている。道路の上方に設けられているポール６には、照射部１および撮影部２が取り付けられている。また、道路の側方に設けられた支柱５には制御装置３が取り付けられている。
【００２４】
照射部１は、ハロゲンランプ等の光源を有し、この光源を点灯させて路面上の所定の範囲（以下、照射範囲と言う。）を照射する。撮像部２は、ＣＣＤカメラであり、図２にハッチングで示す路面上の範囲（以下、撮像範囲と言う。）を撮像する。撮像範囲は、道路の幅方向にＷ１、車両の走行方向にＷ２の大きさである。
【００２５】
なお、照射範囲には、撮像範囲全体が含まれている。
【００２６】
照射部１、および撮像部２は、照射部１から路面上の特定の領域（以下、正反射領域と言う。）に照射された光の正反射光が撮像部２において撮像される向きに調整されてポール６に取り付けられている。具体的には、図１において照射部１からａ点に照射された光の正反射光が撮像部２において撮像される向きに調整されてポール６に取り付けられている。
【００２７】
なお、照射部１からｂ点に照射された光の正反射光については、撮像部２において撮像されることはない。
【００２８】
さらに、走行車両によって路面上に生じる轍部が正反射領域になるように、照射部１、および撮像部２を調整して取り付けている。
【００２９】
図３は、この実施形態の路面状態判別装置の電気的構成を示す図である。
【００３０】
照射部１は、ハロゲンランプ等の光源１１と、該光源１１の点灯を制御する点灯制御部１２である。撮像部２は、ＣＣＤカメラであり、撮像画像をアナログ信号で出力する。制御装置３は、ＣＰＵ２１、タイミング制御部２２、Ａ／Ｄ変換部２３、画像メモリ２４、画像処理部２５、メモリ２６、および送信部２７を備えている。タイミング制御部２２は、点灯制御部１２に対して光源１１の点灯を指示するとともに、点灯制御部１１から光源１１の状態（点灯状態、または消灯状態）を取得する。また、タイミング制御部２２は、撮像部２に対して撮像タイミングを指示する。Ａ／Ｄ変換部２３は、撮像部２において撮像された撮像領域の撮像画像（アナログ信号）をディジタル信号に変換する。画像メモリ２４は、Ａ／Ｄ変換部２３でディジタル信号に変換された撮像画像を一時的に記憶する。画像処理部２５は、画像メモリ２４に記憶されている撮像画像を処理する。メモリ２６は、ワーキングエリアとして利用される。送信部２７は、判別した路面状態をセンタ（不図示）に無線で送信する。
【００３１】
なお、送信部２７は、判別した路面状態をセンタに有線で送信するように構成してもよい。
【００３２】
次に、この実施形態の路面状態判別装置における路面状態判別処理について説明する。図４は、路面状態判別装置における路面状態判別処理を示すフローチャートである。この路面状態判別処理は、予め設定されている一定時間毎、例えば１０分毎、に繰り返し実行される。路面状態判別処理を繰り返す、この一定時間については、任意の時間が設定できる。
【００３３】
制御装置３は、路面状態判別処理を実行するタイミングになると、照射部１の光源１１を点灯させた状態で撮像部２において撮像された第１の撮像画像、および照射部１の光源１１を点灯させていない状態で撮像部２において撮像された第２の撮像画像を取り込む（ｓ１、ｓ２）。ｓ１では、タイミング制御部２２が点灯制御部１２に対して光源１１の点灯を指示し、点灯制御部１２から光源１１の点灯が通知されたタイミングで撮像部２で撮像されている撮像画像（第１の撮像画像）を取り込む。制御装置３は、本体に取り込んだ第１の撮像画像をＡ／Ｄ変換部２３でディジタル信号に変換し、画像メモリ２４に一時的に記憶する。
【００３４】
なお、点灯制御部１２は、タイミング制御部２２からの光源１１の点灯指示にしたがって、一定時間、例えば５００ｍｓ、光源１１を点灯させ、その後光源１１を消灯状態に保持する。
【００３５】
また、ｓ２では、タイミング制御部２２が点灯制御部１２から光源１１が消灯状態であることを確認し、撮像部２で撮像されている撮像画像（第２の撮像画像）を取り込む。制御装置３は、本体に取り込んだ第２の撮像画像についても、上記第１の撮像画像と同様に、Ａ／Ｄ変換部２３でディジタル信号に変換し、画像メモリ２４に一時的に記憶する。
【００３６】
なお、ここでは第１の撮像画像を取得した後、第２の撮像画像を取得するとしているが、第２の撮像画像を取得してから第１の撮像画像を取得してもよい。制御装置３において、第１の撮像画像、第２の撮像画像を取得する順番については、どちらが先であってもよい。
【００３７】
制御装置３は、画像処理部２５においてｓ１、ｓ２で取得した第１の撮像画像と、第２の撮像画像との差分画像を生成する（ｓ３）。ｓ３で生成した差分画像は、画像メモリ２４に一時的に記憶する。
【００３８】
なお、この実施形態では、ｓ３で生成した差分画像を用いて、以下に示す路面の状態判別を行うが、ｓ１で取得した第１の撮像画像を用いて以下に示す路面の状態判別を行うようにしてもよい。この場合、上記ｓ２、ｓ３の処理が不要になり処理時間を短縮することができる。
【００３９】
一方、ｓ３では、光源１１により路面に照射された光の反射光のみの画像が差分画像として生成される。このため、路面状態の判別にこの差分画像を用いると、太陽光などの外乱光や、構造物などの影の影響を受けることなく、路面状態を判別することができ、路面状態の判別精度の向上が図れる。
【００４０】
この実施形態では、上述のようにｓ３で生成した差分画像を用いて、路面状態を判別する。制御装置３は、ｓ３で生成した差分画像において、照射部１から照射された光の正反射光が撮像される正反射領域のピーク輝度値を検出する（ｓ４）。撮像画像（差分画像）において、上記正反射領域が撮像されている位置については照射部１、および撮像部２の取り付け状態により予め分かっている。
【００４１】
つるつるでない凍結路面（鏡面化の度合いが小さい凍結路面）では、アスファルトの骨材（小石）の隙間にできた氷が点在している状態であるため、照射部１から照射された光が乱反射しているので、ｓ３で生成される差分画像は図５（Ａ）に示すように正反射領域だけでなく、他の領域においても反射光が撮像された画像になる。一方、つるつるの凍結路面（鏡面化の度合いが大きい凍結路面）では、路面上が鏡面化した氷で覆われた状態であるため、照射部１から照射された光が殆ど正反射するので、ｓ３で生成される差分画像は図５（Ｂ）に示すように正反射領域で反射光が撮像され、その他領域（正反射領域外）では反射光がほとんど撮像されていない画像になる。
【００４２】
鏡面化の度合いが大きい路面であるほど、照射部１から照射された光が乱反射せず、差分画像における正反射領域の反射光が強く（輝度値が大きく）なるとともに、その他の領域（正反射領域外）の反射光が弱く（輝度値が低く）なる。
【００４３】
なお、図５において横方向が道路の幅方向であり、縦方向が道路における車両の走行方向である。また、図５において、ａ、ｄが交差する位置が正反射領域の略中心である。
【００４４】
上記説明から明らかなように、鏡面化の度合いが大きい凍結路面であるほど、差分画像の正反射領域におけるピーク輝度値が大きくなる。言い換えれば、差分画像の正反射領域におけるピーク輝度値が大きいほど、鏡面化の度合いが大きく、滑りやすい凍結路面（「つるつる路面」）である。
【００４５】
また、制御装置３は、ｓ３で生成した差分画像において、正反射領域を含む道路の幅方向の位置に対する輝度値を算出する（ｓ５）。ｓ５では、図５に示す幅ｄにおける輝度値の平均値を道路の幅方向の位置毎に算出する。図６は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す、差分画像について、ｓ５で算出した正反射領域を含む道路の幅方向の位置に対する輝度値を示す図である。
【００４６】
制御装置３は、ｓ５で算出した正反射領域を含む道路の幅方向の位置に対する輝度値について、その輝度分散値δ２を算出する（ｓ６）。輝度分散値δ２は、
【００４７】
【数１】
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【００４８】
により算出される。
【００４９】
上述のように、鏡面化の度合いが大きい、つるつるの凍結路面であるほど、照射部１から照射された光が正反射するので、正反射領域で反射光が撮像され、その他領域（正反射領域外）では反射光がほとんど撮像されていない画像になる。このため、正反射領域内の輝度値と、正反射領域外の輝度値と、の差が大きく、ｓ６で算出される輝度分散値δ２が大きくなる。
【００５０】
制御装置３は、ｓ４で算出した正反射領域におけるピーク輝度値、およびｓ６で算出した輝度分散値δ２に基づいて、鏡面化の度合いを算出（数値化）する（ｓ７）。ｓ７では判定用テーブルを用いて、鏡面化の度合い（レベル）を算出する。ここでは、横軸を輝度分散値δ２、縦軸を正反射領域におけるピーク輝度値とし、鏡面化の度合い（レベル）を区切った図７に示す判定用テーブルを用いて鏡面化の度合いを算出する。この判定用テーブルは、予めメモリ２６に登録されている。
【００５１】
図７において、判定ラインＡ、Ｂは、路面状態の誤判定を抑えるために設けたラインである。判定ラインＡ、Ｂ間の領域を図７では１１個の領域（０〜１０）に分割している。判定ラインＡの右側に示した数字が、鏡面化の度合いを示すレベル値である。ｓ７では、正反射領域におけるピーク輝度値が高く、且つ輝度分散値が大きくなるにつれて、算出される鏡面化の度合い（レベル）が大きくなる。
【００５２】
制御装置３は、ｓ４で算出した正反射領域におけるピーク輝度値、およびｓ６で算出した輝度分散値δ２に基づいて、図７に示す判定テーブル上にプロットされる位置を、鏡面化の度合い（レベル）として算出する。
【００５３】
また、ｓ４で算出した正反射領域におけるピーク輝度値、およびｓ６で算出した輝度分散値δ２に基づいてプロットされた位置が、判定ラインＡの左側、または判定ラインＢの右側に位置する場合、判定不能と判断する。具体的には、正反射領域におけるピーク輝度値が大きく、且つ輝度分散値δ２が小さかった場合や、反対に正反射領域におけるピーク輝度値が小さく、且つ輝度分散値δ２が大きかった場合、に判定不能と判断することで、路面に落ちていた金属板等からの正反射光による影響等を受けることなく、路面における鏡面化の度合いを数値化することができる。このように、判定ラインＡ、Ｂを設けることで、路面状態の誤判定が抑えられる。
【００５４】
なお、ここでは、鏡面化の度合いを、レベル０〜レベル１０の１１段階で数値化する場合の判定用テーブルを例にしたが、判定用テーブルは１１段階に限らず、２０段階や、３０段階等で鏡面化の度合いを数値化するものであってもよい。
【００５５】
また、この実施形態では、ｓ４で算出した正反射領域におけるピーク輝度値、およびｓ６で算出した輝度分散値δ２の２つの値を用いて、鏡面化の度合いを数値化しているが、どちらか一方の値を用いて鏡面化の度合いを数値化してもよい。但し、この場合には、上記判定ラインＡ、Ｂを設けることができないので、路面に落ちていた金属板等からの正反射光による影響等を受けることもある。
【００５６】
制御装置３は、ｓ７で数値化した鏡面化の度合いを送信部２７から無線でセンタに送信し（ｓ８）、本処理を終了する。
【００５７】
センタは、制御装置３から送信されてきた鏡面化の度合いから、滑りやすいつるつる路面が発生しているかどうかや、今後の気象予報（気温の変化等）を基につるつる路面が発生する可能性が高いかどうか等を判断する。また、センタには多数の場所に設置された路面状態判別装置から、上記路面状態判別処理で判別された鏡面化の度合いが送信されてくるので、どの場所で滑りやすいつるつる路面が発生しているのかや、つるつる路面が発生する可能性が高い場所を正確、且つリアルタイムに把握することができ、これらの場所に対して迅速に、つるつる路面を解消（発生の抑制を含む）するための対応をとることができる。これにより、安全で円滑な道路交通を確保できる。
【００５８】
また、車両の運転者に対して、路面における鏡面化の度合い、すなわち滑りやすさの度合い、を通知することもでき、運転者に対して路面の鏡面化の度合いに応じた注意を促すこともできる。また、路面の鏡面化の度合いに応じて、車両の走行速度を時速４０ｋｍ未満、時速３０ｋｍ未満等に制限する、速度規制が行える。
【００５９】
また、上記実施形態では、ｓ４で算出した正反射領域におけるピーク輝度値、およびｓ６で算出した輝度分散値δ２の２つの値を用いて、鏡面化の度合いを数値化するとしたが、以下に示す方法で鏡面化の度合いを数値化してもよい。
【００６０】
鏡面化の度合いが大きい、つるつるの路面であるほど正反射領域における輝度が大きく、正反射領域外における輝度が小さいことに注目すると、ｓ３で算出される差分画像において正反射領域付近の波形が鏡面化の度合いが大きい路面であるほど鋭い山型の波形になる。したがって、この山型の波形について半値幅を算出し、半値幅の大きさに基づいて鏡面化の度合いを数値化することができる。
【００６１】
ここで、差分画像における正反射領域付近の波形をガウス関数に近似させてから、半値幅を算出する方法について説明するが、ガウス関数以外の関数に近似させてもよい。
【００６２】
ガウス関数は、
【００６３】
【数２】
2004157073.tif 000004
【００６４】
で与えられる。
【００６５】
ここで、ａはピーク値、ｂは標準偏差、ｃは中心値を示す。ｃは差分画像における正反射領域の中心値であり、この位置は上述したように、照射部１、および撮像部２の取り付け状態により予め分かっている。このため、ａ、ｂを最小２乗法で算出することにより、正反射領域付近の波形をガウス関数に近似させることができる。
【００６６】
ここで近似させたガウス関数について半値幅を算出し、半値幅の大きさにより鏡面化の度合いを数値化する。具体的には、半値幅が５０未満であるとき鏡面化の度合いのレベル値１０、半値幅が５０以上で且つ８０未満であるとき鏡面化の度合いのレベル値９、半値幅が８０以上で且つ１１０未満であるとき鏡面化の度合いのレベル値８と・・・する、判定用テーブルを予め作成しておき、この判定用テーブルに基づいて鏡面化の度合いレベルを算出する。
【００６７】
また、正反射光は反射の前後で直線偏光が保たれるので、光源１１に偏光フィルタを設け、且つ撮像部２に同方向の偏光フィルタを設け、正反射光を主成分とする光だけを受光できるように構成してもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、路面における鏡面化の度合いを検出することができるので、滑りやすいつるつる路面が発生しているのかどうかを正確、且つリアルタイムに把握することができ、つるつる路面が発生した場所に対して迅速に、つるつる路面を解消するための対応をとることができる。これにより、安全で円滑な道路交通を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態である路面状態判別装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施形態である路面状態判別装置における路面の撮像領域を示す図である。
【図３】この発明の実施形態である路面状態判別装置の電気的構成を示す図である。
【図４】この発明の実施形態である路面状態判別装置における路面状態判別処理を示すフローチャートである。
【図５】つるつるでない凍結路面、およびつるつるの凍結路面についての差分画像を示す図である。
【図６】つるつるでない凍結路面、およびつるつるの凍結路面について道路の幅方向の位置に対する輝度値を示す図である。
【図７】鏡面化の度合いを判定する判定用テーブルの概念を示す図である。
【符号の説明】
１−照射部
２−撮像部
３−制御装置
１１−光源
１２−点灯制御部
２１−ＣＰＵ
２２−タイミング制御部
２３−Ａ／Ｄ変換部
２４−画像メモリ
２５−画像処理部
２６−メモリ
２７送信部
【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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