(57)【要約】【課題】排水性舗装道路においても、乾燥と湿潤の判定を正確に行うことのできる路面湿潤判定方法を提供すること。【解決手段】気温、湿度計などからなる気象センサを用いて大気から路面に流入する熱量を求めるとともに、地中計測温度から路面に流入する熱量を求め、これら路面に流入する双方の熱量を比較して路面の湿潤状態を判定する方法において、路面に堆積する水分の蒸発熱量を調整して、正確な路面状態を判定することを特徴とする。【選択図】      図２
2004279170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気温、湿度計などからなる気象センサを用いて大気から路面に流入する熱量を求めるとともに、地中計測温度から路面に流入する熱量を求め、これら路面に流入する双方の熱量を比較して路面の湿潤状態を判定する方法において、路面に堆積する水分の蒸発熱量を調整して、正確な路面状態を判定することを特徴とする路面湿潤判定方法。
【請求項２】
気温、湿度計などからなる気象センサを用いて大気から路面に流入する熱量を求めるとともに、地中計測温度から路面に流入する熱量を求め、これら路面に流入する双方の熱量を比較して路面の湿潤状態を判定する方法において、感雨計や雨量計で計測した雨量を用いて、湿潤、水膜など路面上の水分状態の大小の判定を行うことを特徴とする路面湿潤判定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、路面湿潤判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
道路交通において、湿潤、積雪、凍結等の路面状態が生じるとスリップ事故が発生しやすい。このため、路面湿潤や路面凍結等の危険な路面状態を速やかに検知して、自動車の運転手に注意を促す必要がある。しかし、長距離に及ぶ道路を常に巡回監視するのは、人手及びコストの面で困難であるため、このような路面の状態を把握する手段として路面状態検出センサが用いられる。
【０００３】
そこで、本発明者らは、先に、そのセンサ検出方式として、気温、湿度計などからなる気象センサを用いて大気から路面に流入する熱量を求めるとともに、地中計測温度から路面に流入する熱量を求め、これらの熱量を比較することにより路面状態を推定する方法を考案した（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３１１１５７号公報（第１頁、図１）
【０００５】
これは図４に示すような方法であるが、以下のような問題があった。
▲１▼  道路が排水性舗装道路の場合、水分が排水され、熱量により判定した路面状態より、実際には早く乾燥に至ることがあった。例えば、実際には乾燥であるのに、湿潤判定となり、このまま路面温度が低下した場合、凍結と誤判定する場合がある。
▲２▼  路面上の濡れの状態の大小を分類する方法が不十分であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、排水性舗装道路においても、乾燥と湿潤の判定を正確に行うことのできる路面湿潤判定方法を提供することにある。さらに、感雨計や雨量計の雨量を用いて、路面上の水分（濡れ）状態の大小を正確に判定することができる方法を提供することにある。
【０００７】
【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、気温、湿度計などからなる気象センサを用いて大気から路面に流入する熱量を求めるとともに、地中計測温度から路面に流入する熱量を求め、これら路面に流入する双方の熱量を比較して路面の湿潤状態を判定する方法において、路面に堆積する水分の蒸発熱量を調整して、正確な路面状態を判定するものである。さらに、感雨計や雨量計で計測した雨量を用いて、湿潤、水膜など路面上の水分状態の大小の判定を行うものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の態様について図面を参照して説明する。
【０００９】
まず、図１，２を用いて概要を説明する。
１）  気温、湿度計などからなる気象センサを用いて大気から路面に流入する熱量Ｗａを求めるとともに、地中計測温度から路面に流入する熱量Ｗｅを求める。
２）  Ｗｅ、Ｗａの熱量を比較する。
３）  路面上の水分の蒸発による蒸発熱Ｗｅｖを初期路面水分厚、路面温度、相対湿度、気温とから求める。
４）  排水性舗装道路や一般舗装道路で凹凸が少ない場合の路面では、路面の水分が排水されるため、そのパラメータγを設け、見かけ上、Ｗｅｖを大きくし、正確に乾燥と湿潤の分類を行う。
５）  Ｗｅ−Ｗａが０に近い、かつＷｅｖが０に近い場合（従来方法）に限らず、乾燥あるいは湿潤と判断したとき、感雨計及び雨量計を用い、水膜厚ｈｗを計算し、乾燥、さらには濡れの状態の湿潤小、湿潤大の判断を行う。
【００１０】
１）〜３）については、特許文献１に記載しているため、熱量Ｗａ及びＷｅを用いて路面の湿潤状態を判定する部分から簡単に説明する。
【００１１】
まず、熱量Ｗａ、熱量をＷｅから、路面湿潤状態を判定する方法を述べる。道路表面上の水分厚みをｈ（ｔ）とすると、蒸発熱との関係は式１で表すことができる。
ｈ（ｔ）＝ｈ０−Ｗｅｖ（ｔ）／λ                            （式１）
ここで、Ｗｅｖ（ｔ）は式２により気象量から求められる値である。
Ｗｅｖ（ｔ）＝（α＋β・ｖ）・（Ｐ（Ｔｅ）−Ｈ・Ｐ（Ｔａ））            （式２）
ただし、ｈ０：降雨直後の路面に溜まった水分厚み
Ｗｅｖ：蒸発熱
λ：水の蒸発潜熱
α、β：定数
ｖ：風速
Ｐ（Ｔｅ）：温度Ｔｅにおける水分の飽和水蒸気圧
Ｐ（Ｔａ）：温度Ｔａにおける水分の飽和水蒸気圧
Ｈ：相対湿度
Ｔｅ：路面温度
Ｔａ：気温
湿潤状態では大気側からの入射熱Ｗａ，大地への流入熱Ｗｅ，蒸発熱Ｗｅｖの間には以下の関係式が成立する。
Ｗａ−Ｗｅ＝Ｗｅｖ                                            （式３）
ここで、湿潤判定値Ｙとして式３を導入する。
Ｙ＝（Ｗａ−Ｗｅ）／Ｗｅｖ                                  （式４）
Ｙは理論的に、湿潤状態では１となるので、湿潤の有無が判定できる。
【００１２】
次に、４）について説明する。
ここで、排水性舗装道路や一般舗装道路で凹凸が少ない場合の路面では、路面の水分が排水されるため、式５のようにそのパラメータγを設ける。これは図１に示すモデル図のように見かけ上、Ｗｅｖを大きくすることになる。
Ｙ＝（Ｗａ−Ｗｅ）／（γ×Ｗｅｖ）                          （式５）
これより、排水されるパラメータγを入れることにより、正確に乾燥と湿潤の分類ができる。
【００１３】
一方で、式４，式５で微小降雨の場合、湿潤の判定が遅れる場合があり、そのときの湿潤判定方法の従来の一例を以下に示し、さらにその方法より湿潤の大小を判定する方法を説明する。
【００１４】
Ｗｅ−Ｗａの値、及びＷｅｖの値が０に近い場合（例えば０．１以下）、式４であると、乾燥と判定するが、このとき、感雨計及び雨量計で、降雨量が検出されているか、否か判定する（しきい値Ｉ０＝０．００１ｍｍ／分）。なお、しきい値は、任意に設定可能である。
【００１５】
降雨が観測された場合、一般的に、路面の水膜の厚さｈｗ（ｍｍ）は、ｈｗ＝（降雨量，路面パラメータ）の形式で示され、以下の実験式が求められている。
ｈｗ＝Ａ（Ｂｈｄ・ＣＬ・Ｄｌ・ＥＵ）                          （式６）
ここで、
ｈｄ：道路の凹凸度（平均値）（ｍｍ）
Ｌ：排水されるまでの距離（ｍｍ）
ｌ：降雨量（ｍｍ／分）
Ｕ：道路勾配（角度）
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ：定数
【００１６】
式６により、降雨があった場合、水膜厚を求め、水膜厚が０ｍｍ以上であれば、さらに、水膜厚ｈｗの値が道路の凹凸より大きいか小さいかで湿潤小、湿潤大の判定を行う。また、さらに、湿潤小の場合、図３の感雨計の相対値により、例えばＶ＞０．４であれば、湿潤大と判断する。図３のグラフは、測定対象の場所において、あらかじめ、湿潤小と湿潤大の関係と感雨系出力の比を測定し、得られるものである。その後、降雨が無い場合には、式１に前回までに残存した水膜厚がｈ０として代入され、湿潤判定計算が繰り返される。
【００１７】
なお、雨量計は、一般に使用されている転倒マス式を、感雨計は、降雨検出面に電熱線があり、水分が存在することで抵抗値が低下し、電流あるいは電圧値の変化から降雨量を算出する方式のものを用いてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、気温、湿度計などからなる気象センサを用いて大気から路面に流入する熱量を求めるとともに、地中計測温度から路面に流入する熱量を求め、これら路面に流入する双方の熱量を比較し路面状態を判定する手法において、路面に堆積する水分の蒸発熱量を調整して、正確な路面状態を判定するので、排水性舗装道路においても、乾燥と湿潤の判定を正確に行うことができる。さらに、感雨計及び雨量計で計測した雨量とから、路面の水分状態の大小を判定でき、より危険状態である湿潤大を検知でき、ドライバーなどにその情報を伝えることにより、車両速度を落とし、ハイドロプレーン現象などの危険状態を回避できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す排水舗装道路等における熱量のモデル図である。
【図２】湿潤の大小判定方法を説明する図面である。
【図３】湿潤小、大と感雨計出力比のグラフである。
【図４】従来の湿潤状態検出方法を説明する図面である。
【図１】
2004279170.tif 000003
【図２】
2004279170.tif 000004
【図３】
2004279170.tif 000005
【図４】
2004279170.tif 000006