路面状态检测装置以及路面状态检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种对路面的状态进行检测的路面状态检测装置以及路面状态检测 方法。
【背景技术】
[0002] 作为对路面的状态进行检测的装置，提出有下述装置，其对来自路面的辐射温度 和来自天空的辐射温度进行测量，以天空为基准，基于水平偏振成分和垂直偏振成分的接 收强度比，对路面状态进行判断（参照专利文献1)。
[0003] 专利文献1 :日本特开2007-140992号公报
【发明内容】
[0004] 然而，在专利文献1中记载的装置以天空的辐射温度作为基准，而检测路面的状 态，因此在天空条件不固定的情况下，基准不稳定，向车辆等的应用较难。
[0005] 本发明的目的在于提供一种与天气无关，而能够高精度地检测路面的状态的路面 状态检测装置以及路面状态检测方法。
[0006] 本发明的第1方式涉及的路面状态检测装置具有：电波接收部、图像生成部、偏振 比计算部、折射率计算部、以及路面状态识别部。电波接收部从对象分别接收具有辐射角而 辐射出的电波的水平偏振、垂直偏振。图像生成部基于由电波接收部接收到的水平偏振、垂 直偏振，分别生成水平偏振图像、垂直偏振图像。偏振比计算部基于由图像生成部生成的水 平偏振图像、垂直偏振图像，针对每个辐射角，对水平偏振和垂直偏振的强度的比即偏振比 进行计算。折射率计算部基于由偏振比计算部计算出的、针对2个不同辐射角的偏振比的 变化，计算对象的折射率。路面状态识别部基于由折射率计算部计算出的折射率，对路面的 状态进行识别。
[0007] 本发明的第2方式涉及的路面状态检测方法包含以下步骤：从对象分别接收具有 福射角而福射出的电波的水平偏振、垂直偏振；基于所接收的水平偏振、垂直偏振，分别生 成水平偏振图像、垂直偏振图像；基于所生成的水平偏振图像、垂直偏振图像，针对每个辐 射角，对水平偏振和垂直偏振的强度的比即偏振比进行计算；基于计算出的针对2个不同 辐射角的偏振比的变化，计算对象的折射率；以及基于计算出的折射率，对路面的状态进行 识别。
【附图说明】
[0008] 图1是说明本发明的实施方式涉及的路面状态检测装置的基本结构的示意框图。
[0009] 图2是说明本发明的实施方式涉及的路面状态检测装置所具有的偏振比计算部 的动作的示意图。
[0010] 图3是将在本发明的实施方式涉及的路面状态检测装置中使用的偏振比针对每 个路面状态说明的图。
[0011] 图4是在本发明的实施方式涉及的路面状态检测装置中使用的折射率信息的一 个例子。
[0012] 图5是说明本发明的实施方式涉及的路面状态检测装置所具有的路面状态识别 部的示意图。
[0013] 图6是说明本发明的实施方式涉及的路面状态检测方法的流程图。
【具体实施方式】
[0014] 下面，参照【附图说明】本发明的实施方式。在以下的附图的记载中，对相同或类似的 部分标注相同或类似的标号。但是，以下所示的实施方式例示出用于具体化本发明的技术 思想的装置、方法，本发明的技术思想不限于下述的实施方式所例示的装置、方法。本发明 的技术思想能够在权利要求书所记载的技术范围内施加各种变更。
[0015] (路面状态检测装置）
[0016] 本发明的实施方式涉及的路面状态检测装置如图1所示，具有：电波接收部1、图 像生成部2、偏振比计算部3、距离检测部4、偏振比存储部5、折射率计算部6、折射率存储 部7、以及路面状态识别部8。本发明的实施方式涉及的路面状态检测装置搭载在车辆上， 对车辆前方的路面状态进行检测。
[0017] 电波接收部1例如以车辆前方的路面作为对象，从对象分别接收具有辐射角（从 对象向电波接收部1的辐射方向与垂直方向形成的角）θ而辐射出的电波的水平偏振和垂 直偏振。电波接收部1例如具有将多个天线阵列配置而得到的阵列天线。电波接收部1例 如在垂直方向上具有15°左右的视角，在水平方向上具有30°左右的视角。另外，在本发 明中，"电波"是指30GHz?IOTHz程度的频率的电磁波。
[0018] 图像生成部2基于由电波接收部1接收到的电波的水平偏振、垂直偏振，分别生成 水平偏振图像、垂直偏振图像。水平偏振图像是基于由电波接收部1接收到的电波的水平 偏振成分的2维图像，垂直偏振图像是基于由电波接收部1接收到的电波的垂直偏振成分 的2维图像。
[0019] 偏振比计算部3基于由图像生成部2生成的水平偏振图像、垂直偏振图像，对由电 波接收部1接收到的电波的水平偏振成分和垂直偏振成分的强度（接收功率）的比即偏振 比P H/PV进行计算。
[0020] 距离检测部4对本发明的实施方式涉及的路面状态检测装置所搭载的车辆C的移 动距离d进行检测。偏振比计算部3如图2所示，根据由距离检测部4检测到的移动距离 d，计算由对象辐射的电波的辐射角Θ。在图2所示的例子中，在车辆C的初始状态下，如 果将来自某个对象的电波的辐射角设为θ〇,则车辆C移动距离△(!的情况下的辐射角成为 Θ 1〇
[0021] 偏振比计算部3针对每个辐射角θ对偏振KP11AVi行计算。偏振比存储部5针 对每个辐射角Θ存储由偏振比计算部3计算出的偏振KP H/PV。
[0022] 折射率计算部6基于由偏振比计算部3计算出的针对每个辐射角Θ的偏振比卩/ Pv，计算对象的预测折射率η。首先，折射率计算部6如式（1)所示，对作为针对2个辐射角 Θ。、Θ满偏振比PH/PV的变化的比Γ ( Θ。、Θ D进行计算。
[0023] 【式1】
[0024]
【主权项】
1. 一种路面状态检测装置，其特征在于，具有： 电波接收部，其从对象分别接收具有福射角而福射出的电波的水平偏振、垂直偏振； 图像生成部，其基于由所述电波接收部接收到的水平偏振、垂直偏振，分别生成水平偏 振图像、垂直偏振图像； 偏振比计算部，其基于由所述图像生成部生成的水平偏振图像、垂直偏振图像，针对每 个辐射角，对水平偏振和垂直偏振的强度的比即偏振比进行计算； 折射率计算部，其基于由所述偏振比计算部计算出的、针对2个不同辐射角的偏振比 的变化，计算对象的折射率；以及 路面状态识别部，其基于由所述折射率计算部计算出的折射率，对路面的状态进行识 别。
2. 根据权利要求1所述的路面状态检测装置，其特征在于， 其是在车辆上搭载的路面状态检测装置， 所述偏振比计算部根据基于移动距离的变化，对所述2个不同辐射角的偏振比进行计 算。
3. 根据权利要求1所述的路面状态检测装置，其特征在于， 具有在上下方向错开配置的2个所述电波接收部， 所述偏振比计算部根据所述2个电波接收部的高低差，对所述2个不同辐射角的偏振 比进行计算。
4. 根据权利要求1或2所述的路面状态检测装置，其特征在于， 所述折射率计算部在由所述偏振比计算部计算出偏振比之后，在规定的定时计算折射 率。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的路面状态检测装置，其特征在于， 还具有折射率存储部，该折射率存储部对将路面状态的类别和折射率相关联的折射率 信息进行存储， 所述路面状态识别部参照由所述折射率存储部存储的折射率信息，基于由所述折射率 计算部计算出的折射率，对路面状态进行识别。
6. 根据权利要求5所述的路面状态检测装置，其特征在于， 所述路面状态识别部与周围温度相对应地，去除所述折射率信息中的规定路面状态的 类别，而识别路面状态。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的路面状态检测装置，其特征在于， 所述路面状态识别部在由所述图像生成部生成的图像中，对与路面相当的路面区域进 行检测，并针对检测到的所述路面区域，识别路面状态。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的路面状态检测装置，其特征在于， 所述路面状态识别部在由所述图像生成部所生成的图像中，设定与由所述折射率计算 部计算出的折射率相对应的边界，计算至与所述边界相对应的实际位置为止的距离。
9. 一种路面状态检测方法，其特征在于，包含以下步骤： 从对象分别接收具有福射角而福射出的电波的水平偏振、垂直偏振； 基于所接收的水平偏振、垂直偏振，分别生成水平偏振图像、垂直偏振图像； 基于所生成的水平偏振图像、垂直偏振图像，针对每个辐射角，对水平偏振和垂直偏振 的强度的比即偏振比进行计算； 基于计算出的针对2个不同辐射角的偏振比的变化，计算对象的折射率；以及 基于计算出的折射率，对路面的状态进行识别。
【专利摘要】电波接收部(1)从对象分别接收具有辐射角而辐射出的电波的水平偏振、垂直偏振。图像生成部(2)基于水平偏振、垂直偏振，分别生成水平偏振图像、垂直偏振图像。偏振比计算部(3)基于水平偏振图像、垂直偏振图像，针对每个辐射角，对水平偏振和垂直偏振的强度的比即偏振比进行计算。折射率计算部(6)基于针对2个不同辐射角的偏振比的变化，计算对象的折射率。路面状态识别部(8)基于折射率对路面的状态进行识别。
【IPC分类】G01W1-00
【公开号】CN104520735
【申请号】CN201380041971
【发明人】中村光范, 佐藤宏
【申请人】日产自动车株式会社
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2013年8月1日
【公告号】EP2884311A1, EP2884311A4, US20150212199, WO2014024763A1