JP2020516998A - 道路上の水を検出するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、道路上の水を検出するための装置に関する。その道路で有効な制限速度は、運転状況に応じて自動的に調整されるものであってもよく、情報は受信装置に送信されるものであってもよい。本発明の装置は、道路上の水を検出するために、屈折作用及び吸収作用によって変換された光線を使用することに基づいている。道路が濡れているとき、車輪がその後を追うように水を跳ね上げまたは飛散させ、そして、屈折及び吸収のために、光線が受光部に到達する前に光線が水跳ねを通過するときに水跳ねが光線の質を変化させることを考慮して、車両の通過が道路の状況の指標として機能する。受信装置は、情報を車両のダッシュボード上または可変メッセージ交通標識に表示することができ、さらに、この情報を１つまたは１より多くのレーダー式自動取締装置に送信することができる。

Description

本発明は、交通状況に従って、道路の認可された制限速度に自動的に適合し、かつ受信装置に情報を送信することを可能にする装置である。特に、受信装置は、その情報を車両のダッシュボードまたは可変警告メッセージ表示パネルに表示するものであってもよく、または、その情報をさらに１つまたは１より多くのレーダー式速度違反自動取締装置に送信するものであってもよい。

本発明は、特に屈折現象及び吸収現象により変換された光線の使用によって、道路上の水を検出するための装置にも関連する。本発明の一実施形態に従って、この装置は、道路上に設置される。本発明の別の実施形態に従って、この装置は、車両に取り付けられる。

雨天では、交通状況が損なわれる。雨は、運転者の視界の妨げとなり、湿ったまたは濡れた道路は、車輪の把持力を低減させることによって、制動距離を増大させ、車両の制御が失われる事態に到る可能性すら存在する。これらの安全上の理由により、道路交通法規（Highway Code）は、雨天において認可される制限速度の低減を規定している。例えば、フランスでは、制限速度は、高速道路で１３０ｋｍ／ｈから１１０ｋｍ／ｈに、高速の一般道路で１１０ｋｍ／ｈから１００ｋｍ／ｈに、郊外の道路で９０ｋｍ／ｈから８０ｋｍ／ｈに、低減される。

しかし、現在でも、「雨天」の概念は非常に曖昧であり、取締者によってのみ識別され得るものである。法手続きを無効化する危険性はあっても、固定型のレーダー式速度違反取締装置の自動速度取締部は、この「雨天」を識別できない。数滴の雨は、雨天を特徴付けるために十分ではない。一方、数分前に止んだが、道路が濡れたままであるような雨は、この基準を満たすだろう。これが、例えば雨量測定や、大気または道路の湿度測定に基づく研究が成功していない理由である。

独国特許出願公開第３０２３４４４号には、道路面の状況を判別するために赤外線検出システムが使用され、この赤外線検出システムは、雪、氷、乾燥または湿潤等の間の差異を判別することが可能であることが記載されている。赤外線送出器は、中央の柱から道路面を見渡す横材上に取り付けられる。道路面からの直接反射を検出するためのセンサが使用され、１つは入射光用、１つは路面温度の監視用として使用される。処理装置には、環境温度センサが結合される。道路面の様々な状況を判別するために、反射器からの出力が基準値と比較される。

本発明に従う装置は、道路上の水を検出するために、屈折現象及び吸収現象により変換された光線の使用に基づいている。

車両は、雨天の証拠として使用される。実際、湿潤な道路上を通過する車両の車輪は、その後方に水跳ねを発生させる。この際の水柱（飛散する水の束）は、道路が本当に濡れている場合にのみ発生し得るものであり、結露の場合のように単に湿っている場合には発生しない。水柱の存在は、「雨天」の概念の議論の余地のない証拠であり、訴訟とはなり得ない。その検出によって、認可された最高速度の低減について、固定型のレーダー式速度違反取締装置での人手を介さない自動化が可能となる。感度を欠くことにより、僅かな降雨は検出されないため、この基準は、運転者に役立つ。したがって、誤検出の結果が生じる可能性はなく、違反者がシステムの誤作動を主張することはできなくなるだろう。さらに、取締者は、程度の差はあれ重要な水柱のみを考慮するために、装置の感度を調整する自由を有するものとなる。

加えて、規制の概念の如何にかかわらず、明らかな安全上の理由から、車両にとって、特に道路が濡れている場合に道路の状態を知ることは必須である。密着性の損失を検出する密着センサは存在するが、特に濡れた道路の場合、密着性の損失が発生する前にそれが発生するおそれがあることを予測するものは存在しない。本発明に従う装置は、この密着性の損失の予測を可能にし得るものである。

自動運転車両は、あらゆる状況における道路交通法規に適合するという証拠を備えるものではない場合、認可され得ない。本発明に従う装置によって、あらゆる状況における速度制限に関する問題の解決手段を提供することが可能となる。

本発明に従う装置は、道路が濡れている場合、車輪の、その後に水跳ねをまたはさらには水柱を跳ね上げる運動を使用する。水跳ね、水柱は、程度の差はあれ大粒の水滴からなり、その量は、程度の差はあれ豊富である。このような水跳ねまたは水柱を通過する光線は、可視光であるか否かにかかわらず、その波長に応じて、生じ得る幾つかの現象にさらされる。それらは、屈折現象及び吸収現象である。

以下の記載において、光線という用語は、任意の種類の（例えば、レーザー式の、または、ＬＥＤ−レンズ系もしくは当業者に周知の任意の他のシステムを使用した）集束された電磁ビームを指すものである。

一実施形態に従って、道路上の水を検出するための装置は、光線を使用し、道路上に設置される。この実施形態に従って、集束された光線が道路の一方の側から発光部によって発射され、この光線は、道路の他方の側の、受光手段として機能する感知面によって受け取られる。光線は、車輪の直後の水跳ねに当たることを可能にするために、道路の数センチメートル上方を通過する。発光部及び受光部を道路の同じ側に配置する場合、発光部から受光部へ光線を戻すために、道路の他方の側に、単純な鏡または再帰反射手段を含む反射システムが配置されるものであってもよい。

乾燥した天候において、光線は、車輪の側面によって突然に遮断され、次いで、その通過が再度同様に突然に可能となる。受光部の感知面に接続されたマイクロプロセッサは、自身が受信したデータを記録し、そして、時間を横軸、受信した電気信号の強度または光照射された画素数を縦軸に有する座標系における曲線を仮想的に構築する。このようにして得られた曲線は、「四角形」型となるであろう。

水跳ねが発生する程度に十分に湿潤なとき、光線は、車輪の側面によって突然に遮断され、次いで、その伝送は、徐々に通常状態に戻るものとなる。受光手段によって受け取られ、同種の曲線を得るためにマイクロプロセッサに送信された信号は、光線が車輪によって遮断された直後に異なるものとなり、しばらくした後に初めて元の強度に戻る。この相違は、濡れた道路の存在、したがって「雨天」に関する信頼できる客観的な証拠である。

受光部において、主として２種類の測定値を使用することができる。すなわち、太陽電池を使用することによる、受光手段の特定の領域上で受け取られた電磁エネルギーの強度（光子数）か、または、複数の太陽電池（例えば、ＣＣＤ等）を使用し、複数の画素の配置構成を形成することによる、光を受け取る面積である。最初の例の場合、屈折現象により、光線の方向の変化が発生する。この分散は、光線の通常の受光領域上で受け取られる信号強度を減少させる。水分子に特徴的な特定の周波数（特に、赤外線）の吸収現象も、この強度を減少させる。水分子の吸収周波数（特に、約２μｍまたは約１０μｍの波長）に対して特に感度の高い受光手段は、装置の特異性を増大させるであろう。受光部の別の構成において、受光部の感知面上に光線によって生成されるスポット（被照明領域）の面積を、光が照射された画素数を計数することによって測定することも可能である。屈折現象によって、通常のスポットの周りにハローが形成されるであろう。このハローの面積は、光線が横切る水柱の大きさに比例する。

本装置は、１つまたは１より多くの移動型のレーダー式速度違反取締装置に直接接続され、それらに「雨天」を示す信号を、有線、無線、または他の種類のリンクによって送信するものであってもよい。これによって、移動型のレーダー式速度違反取締装置は、信号に従って適応することができる。

光線の通過に干渉する可能性のある水溜りまたは砂が偶然に存在するの場合のように、偶発的な誤検出を回避するため、及び、省エネルギーの理由から、この光線を湿度計に結合することも可能である。「雨天」の可能性に対応する相対湿度を検出して初めて、光線が射出され、信号検出及び信号処理システムが始動される。湿度計は、大気型、または表面型（したがって、道路と接触するもの）であってもよい。埃及び砂は、水とは対照的に、車輪の前後に乱流現象を発生させることが分かる。したがって、信号は、車輪の前において異なるものとなり、水とは容易に識別することができる。道路が、特定の箇所ではなく、全体的に濡れていることを保証するため、固定型のレーダー式速度違反取締装置の近くに配置される装置を増やすことも可能である。取締者が、「雨天」を宣言するために、所定の期間にわたるより多くの「雨天」信号を取得することを望む場合もある。

日光または車両のヘッドライトの寄生光を制限するために、受光手段は、使用される波長に対して不透明な管の底部に、管の軸に直交するように配置される。管の直径及び長さは、通常のまたは劣化した（質が変化した）光線は受光手段に到達可能であるが、発光部由来ではない寄生光を制限するように設計される。管の内側は、不要な光の管の底部での反射を防止するために、それらの不要な光を吸収する材料で覆われている。材料は、例えば、可視スペクトル域の波長を使用する場合、艶消しの黒色塗料である。勿論、管は、光線が受信手段に到達するように、発光部に対して正確に向けられる。本装置の信頼性を向上させるため、光線は、寄生光を区別することが可能となるように、受信手段によって認識される専用の周波数及び振幅の変調（パターン）を使用して発射される。このパターンによって、寄生光の処理を回避することも可能となる。

本装置は、光線の発光の不具合（例えば、汚れ、発光強度の低下）の影響を受けないことに注意されたい。それは、濡れた道路を特徴付けるのは、受信信号の全体的な低下ではなく、車輪の通過後の曲線の形の非常に明瞭な変化であるからである。車輪の通過前に受光手段によって受け取られた信号の測定値は、その強度の絶対値にかかわらず基準として機能し、この測定値は、車輪が通過した後、（乾燥した道路の場合）直ちにまたは（濡れた道路の場合）幾らかの時間経過後に、回復する。但し、この絶対値が徐々に低下する場合、装置の修理（構成要素の洗浄、発光部の品質管理、等々）は必要となるであろう。

発射される光線は、受光手段に到達するエネルギーが十分であり、かつ環境に対して有害な作用を及ぼす可能性がないように、集束される必要がある。光線は、可視スペクトル域または不可視の放射スペクトル域にあるものであってもよい。レンズ系による集束を使用することは可能であるが、最も適切な光線はレーザーである。赤外線レーザーは、運転者に悪影響を及ぼさず、入手が容易かつ安価であるため、好ましいものであろう。

本発明の別の実施形態に従って、光線を使用して道路上の水を検出するための装置は、車両に固定される。

第１の構成において、発光部は車輪の一方の側に配置され、他方の側に受光部が配置される。発光部及び受光部は、車両の下側に、（例えば車輪の直後のフラップの高さの位置に、または、フェンダー内の泥よけのホイールアーチの高さの位置に）、直接固定される。

受光部は、感知面と、感知面によって送信されるデータを解釈するマイクロプロセッサを含む。感知面は、例えば小さな領域に広げられた太陽電池のような、１つまたは幾つかの受光素子を含む。光線は正確に受光部に向けられ、光線の直径は、少なくとも受光部の感知面の直径に等しい。この種の受光部は、受光素子によって生成された信号の強度を記録する。光線が、水が飛散してる領域を横切るとき、その光線は、屈折現象及び吸収現象によって、光子の一部が偏向されるかまたは吸収される。偏向または吸収された光子は、もはや受光部の感知面には到達しない。したがって、乾燥した道路上では、受光部は、最大公称強度を記録し、濡れた道路では、この強度は低下する。受光手段が、光線の直径よりも非常に大きな直径を有する面上に配置された幾つかの受光素子からなる場合、本装置は、光線によって励起される受光素子の数を記録する。乾燥した道路上において、または車両が停止しているとき、光線は、強くかつ集束されており、励起される受光素子の数の公称値は最小である。光線が、水が飛散している領域を横切るとき、その光線の光子の一部は屈折現象によって偏向される。これによって、光線の直径は増大して、より多くの受光素子を励起させることになる。この場合、この種の受光部で記録される信号は、雨天において増大する。

別の構成において、光線の発光部は、車両の下側に固定され、車輪の後方の地面に向けられる。

受光部は、車両の下側に取り付けられたカメラであってもよく、このカメラは、地面上の光線によって形成された像を記録するものである。カメラは、１つまたは１より多くのの光起電力センサ（フォトダイオード）を含む感知面と、感知面上に画像を集束させる光学系を含む。光線の経路に沿って水滴がある場合、画像は変化する。次いで、この画像は、マイクロプロセッサによって、例えば画像処理アルゴリズムを使用して、処理される。画像処理アルゴリズムは、特に、画像の鮮明さ、形状、面積、及び光強度における顕著な変化を探索するものである。この変化は、飛散される水の量に依存する。屈折は、乾燥した道路上でまたは車両が停止しているときに記録された基準画像と比較して、画像領域の増大、または、屈折現象による画像領域の変位を発生させる。吸収現象は、光線の波長が水の吸収帯域に相当する場合、記録される像の光の強度の低下を発生させる。本装置の信頼性を向上させるため、光線は、受光部によって認識される専用の周波数及び振幅の変調（パターン）を使用して発射される。このパターンによって、画像処理の干渉を回避することが可能となる。基準画像を形成するため、車両が停止するたびごとに像を記録することができる。実際には、カメラのレンズ及び発光部には汚れの問題がある。基準として機能する画像は、この汚れにより、時間及び気象条件とともに変化する。本装置は、任意選択で、例えば、「防汚（self-cleaning）」品質の材料、及び／または、高圧スプレーもしくは風防ガラス用ワイパーのようなブレードもしくは当業者に周知の他の装置、を使用することによって、これらの感知面の清浄化手段を備えるものである。

道路は非常に不均質であるため、別の構成では、２つの光線が使用される。２つの光線は、２つの発光部から発射されるか、または、１つの発光部からの一次光線が、（例えば、鏡及びプリズムから構成される）光学装置によって、２つの同一の二次光線に分割されるものである。一方の光線は、水跳ねを顕示するために車輪の後方に向けられ、他方の光線は、基準用として、車輪の横方向に距離をおいて、または車輪の通路の前に、向けられる。この状況において、１つまたは２つのカメラによって記録された２つの画像が生成される。乾燥した道路上では、または車両が停止しているときには、この２つの画像は事実上同一である。車両が走行しており、かつ車輪が濡れた道路から水滴を跳ね上げている場合、２つの画像は、車輪による水の飛散の量に応じて、異なるものとなる。この差異は、濡れた道路状態を示すものである。

本装置は、無線送信部も補足的に備えるものであってもよい。この無線送信部は、他の車両に直接的に、または「雨天」状況に関する変動するメッセージを表示するパネルを介して、通知するために、道路上に配置された１つまたは１より多くの固定式受信装置または他の未装備の車両に固定された移動式受信装置に、「雨天」信号を送信するものである。

添付図面には、本発明が以下のように図示される。

図１は、定位置に配置された固定型の装置を示す正面図である。 図２は、車輪の後ろの水柱を示す側面図である。 図３は、乾燥した道路の特性曲線を示す図である。 図４は、強度の測定について、濡れた道路の特性曲線を示す図である。 図５は、スポットの面積の測定について、濡れた道路の特性曲線を示す図である。 図６は、車輪の一方の側に光線の発光部が配置され、他方の側に受光部が配置された車両を示す側面図である。 図７は、車輪の一方の側に光線の発光部が配置され、他方の側に受光部が配置された車両を下方から見た図である。 図８は、車両の下側に固定された１つの発光部と２つのカメラを有する装置を備えた車両の側面図である。 図９は、車両の下側に固定された１つの発光部と２つのカメラを有する装置を備えた車両を下方から見た図である。 図１０は、車両の下側に固定された２つの発光部と２つのカメラを有する装置を備えた車両の側面図である。 図１１は、車両の下側に固定された２つの発光部と２つのカメラを有する装置を備えた車両を下方から見た図である。

添付図面を参照すると、図１には、定位置に配置された装置が、正面から見た車両１とともに示されている。車両は、光線７に対して直交し、その車輪２は道路３上に位置する。光線７は、道路３の上方数センチメートルの高さを通過し、道路の表面に対して平行である。この高さは、光線７が車両の車体底部及び泥よけの下方を通過し、かつ道路表面の表面欠陥によって遮られないように設定される。発光部５によって発射された光線７は、道路３を通り越し、次いで管６をその長手方向に通過して、受光部Ｒの感知面８に到達する。

図２は、車輪２の運動によって発生した水柱４を通過する光線７を示す側面図である。

受光部Ｒは、不透明な管６を含み、管６の底部には、管６の軸と直交するように感知面８が配置されている。管６は、例えばＰＶＣ等の不透明プラスチックからなるものであってもよく、管６の内面は、管６の軸に対して平行でない寄生光の反射を防止する材料（例えば、艶消しの黒色塗料）で覆われている。管６の直径及び長さは、当業者によって寄生光を制限するように定められる。感知面８は、（例えば、ＣＣＤセンサからなる）光起電力システムを含む。信号強度の測定値が記録される場合、センサは、感知面８の光線７の通常の標的領域で受け取られた光子数を、受け取られた光子数に比例する強度を有する電気信号に変換する太陽電池として機能する。感知面８上の光線７によって生成されるスポットの面積を測定する場合、受光部は、画素を構成する（例えば、ＣＣＤ等の）いくつかのセンサを含む。光線７によって駆動された画素の数は、スポットの面積に比例し、これによって、スポットの面積を見出すことが可能となる。これらの電気信号は、マイクロプロセッサによってさらに処理され、「雨天」信号が、有線または電磁波によって、固定型のレーダー式速度違反取締装置に送信される。これによって、認可された最高制限速度が調整される。

（特に、システムの近くにその時偶然に存在した水溜りの場合の）誤検出を回避するため、また、早過ぎる経年劣化を回避するため、また、電力消費を低減するため、この装置に湿度計が接続されるものであってもよい。装置は、大気中（大気湿度計）または道路上（表面湿度計）に湿潤性がある場合にのみ、起動されて作動を開始する。

乾燥した道路の場合、車輪が光線７の前を通過したとき、マイクロプロセッサは、四角形型の信号（図３）を構築する。縦軸は、受け取られた電磁エネルギーの量または光線７によって駆動された受光素子の数を示し、横軸は、例えばミリ秒単位での時間を示す。例えば、車両が１００ｋｍ／ｈで走行し、車輪の直径は６０ｃｍであり、光線の高さが道路に対して５ｃｍである場合、光線は、約１２ｍｓの間突然に遮断される。１２ｍｓの間はｙ＝０であるこの遮断の前後ではｙは定数であり、名目上の値である１を有している。したがって、この曲線は、直線ｙ＝１を示し、次いで、車輪２の通過の開始を示す垂直方向の直線区画９、すなわちｘ＝ａを示し、次いで、１２ｍｓの間（光線７を完全に遮る車輪２の通過の間）、直線区画１０、すなわちｙ＝０を示し、次いで、車輪２の通過の終了を示す垂直方向の直線区画１１、すなわちｘ＝ａ＋１２を示し、最後に、直線ｙ＝１を示す。

図４には、濡れた道路の場合、感知面８によって受け取られた光子数を測定するときに、その強度を縦軸に、時間を横軸にして生成される曲線が示されている。車両１の速度が同じ例において、曲線はｙ＝１となり、次いで、車輪２の通過の開始を示す垂直方向の直線区画１２、すなわちｘ＝ａとなり、次いで、１２ｍｓの間（光線７を完全に遮る車輪２の通過の間）、直線区画１３、すなわちｙ＝０となり、次いで、多少傾くか、または可変期間にわたってｙ＝０とｙ＝１の間で不規則な振動を示す区画１４（水柱４を通る光線７の通常の通過を妨げる微小水滴または水滴の存在を示す）となり、最後に、水柱が終了したとき、直線ｙ＝１となる。

図５は、濡れた道路の同じ例において、受光部Ｒが、光線７によって感知面８上に生成されるスポットの面積を測定する場合の例を示している。この値は、縦軸に使用されている。この場合、曲線は、直線ｙ＝１により同じ開始状態を示し、次いで、車輪２の通過の開始を示す垂直方向の直線区画１５、すなわちｘ＝ａを示し、次いで、１２ｍｓの間（光線７を完全に遮る車輪２の通過の間）、直線区画１６、すなわちｙ＝０を示し、次いで、ｙ＝１を超えて最大値ｍａｘまで相当に急な傾斜で増大する区画１７（水柱４を通過する光線７の屈折現象の結果として、スポットの面積は増大する）、次いで、可変期間の経過とともに通常の形に復帰するか、または、ｙ＝ｍａｘとｙ＝１との間を不規則に振動し、最後に、水柱が終了したとき、直線ｙ＝１を示す。

区画１１、すなわちｘ＝ａ＋１２とは異なる、これらの非垂直方向の区画１４または１７が見られることは、「雨天」の議論の余地のない証拠である。次いで、マイクロプロセッサは、道路交通法規に定義された認可された制限速度を「雨天」の場合に調整するための適切な信号を、固定型のレーダー式速度違反取締装置に送信する。

車両の下側の、車輪の一方の側に発光部が固定され、他方の側に受光部が固定される装置において、光線の発光部５は、車両１の下側の車輪の２の後方に、例えば車輪２の一方の側のフェンダー面のホイールアーチに、固定される。１つまたは１より多くの車輪２を使用することができる。受光部Ｒは、例えば光線７を受け取る太陽電池のような複数の受光素子を含み、感知面によって生成されるデータを変換するマイクロプロセッサは、車輪の他方の側に取り付けられる。発光部５は、干渉信号を区別できるようにするために、受光部によって認識される専用の周波数及び振幅の変調を使用して発射された電磁的パターン（パターン）を有する光線７を発射する。このパターンは、受光部Ｒ上の寄生光を処理することを回避し、それによって、干渉現象を制限するために役立つ。乾燥した道路では、または車両１が停止しているときには、受光部Ｒは、受光面上で公称強度を有する信号を記録するか、または、受光部が光線７によって励起される面積を記録することが想定されている場合には、公称面積を記録する。車両１が濡れた道路を移動しているときに、車輪２によって水跳ね４が生じている場合、光線は、屈折現象及び吸収現象によって変換される。光子の一部は偏向されるかまたは吸収され、もはや標的には到達しない。この状況では、受光部Ｒによってその受光面上で記録される光エネルギーの量は低減する。したがって、受光部Ｒによって受け取られる信号強度の低下が示される。屈折現象によって生じる偏向は、光線７の直径を増大させ、したあって、受光部Ｒの位置で励起される受光素子の数が増大する。この場合、この種の受光素子からの信号の増加が示される。これらの変化は、水跳ねの存在を示し、それによって、密着性を失うおそれがある車両１の速度を低減すべき濡れた道路の存在を示すものである。

車両の下側に取り付けられる装置において、光線７の発光部５は、車両１の下側に固定される。図１０及び図１１には、単一の発光部５が光線７を道路上に向け、車輪２の後方に像１８を形成するシステムが示されている。カメラ１９は像１８を記録し、その画像を、画像処理アルゴリズムを備えたマイクロプロセッサに送信し、送信された画像は、基準画像と比較される。この基準画像は、車両１が停止しているときに得られれる像１８を撮影することによって取得される。当業者にとって、上記工程を全く変えることなく、それぞれ同一の光線を生成する２つの発光部５、２０を備えた構成が好ましい場合もあり得る。図８及び図９には、１つの発光部５と２つのカメラ１９、２３を備えたシステムが示されている。２つのカメラ１９、２３は、光線２４、２５によって道路上に形成された像１８、２２を同時に撮影する。単一の発光部５を備えた例において、一次光線７は、光学デバイス２６を通過することによって、２つの同一の二次光線２４、２５を生成する。光学デバイスは、例えば、光線７を道路に向ける鏡と、一次光線７を２つの二次光線２４、２５に分離するプリズムを含む。測定用の二次光線２４は、車輪２の直後の道路上に向けられる。基準用の二次光線２５は、道路が濡れているときに車輪２によって跳ね上げられる飛散する水柱４を回避するために、車輪２の横方向の道路上に向けられる。カメラ２３は、道路上の基準用の二次光線２５の像２２を記録し、他方のカメラ１９は、測定用の二次光線２４の像１８を記録する。次いで、これらの画像（同様に、符号２２、２３を付す）は、これらの画像を比較する画像処理アルゴリズムを備えるマイクロプロセッサに送信される。基準用の画像２２と測定された画像１８の間の差異は、車輪２の後方に飛散する水柱が存在することを示し、道路の濡れた状態を明らかにするものである。

光線の伝達を妨害する汚れを制限するために、１つまたは複数のカメラ１９、２３、または受光部Ｒ及び１つまたは複数の発光部５、２０のための洗浄デバイスが備えられる。洗浄デバイスは、例えば、加圧スプリンクラーシステムまたは風防ガラス用のワイパーのようなブレードを含む。例えばガラス上に二酸化チタンに基づく光触媒層を堆積させた、防汚ガラスの使用を考慮することもできる。

本発明に従う装置は、有線または無線によって、車両１のコンピュータに接続される。このコンピュータは、運転者に警告メッセージを通知するか、または、悪化した道路状況を考慮して車両１の速度を直接調整することが可能なものである。本装置は、このコンピュータに情報を送信する。

このコンピュータは、「雨天」であること、雨の存在、濡れたまたは凍結した道路、車両の混雑、汚染のピーク、等々を宣言するために政府によって設定されたしきい値とこの情報とを比較することにより、この情報を変換する。

このコンピュータは、この情報を、これらの悪化した状況における認可された最高速度に変換し、その値をデジタル表示用の１つまたは複数のパネルに送信する。次いで、１つまたは複数のパネルは、運転者に対して、これらの悪化した状況における最高速度を表示する。

悪化した状況に関する情報がない場合、関連するパネル及びレーダー式速度違反取締装置は、通常の制限速度に設定される。

本発明に従う装置は、悪化した交通状況の検出装置のグループ内で使用されるものであってもよい。この検出装置のグループは、コンピュータを介して１つまたは１より多くの制限速度可変表示パネル（例えば、ＬＥＤ型またはＬＣＤ型）に接続される。この表示は、遠隔地から変更可能であり、これによって、交通状況に適合する認可された制限速度を実時間で示すものである。

悪化した交通状況の検出装置のグループは、１つまたは１より多くの箱内に配置された１つまたは１より多くの検出装置を含む。

悪化した交通状況の検出装置のグループは、単一の検出箱内または幾つかのシステムに集中化されたこれらの検出要素の全てまたは幾つかを含み、コンピュータに接続される。このコンピュータは、それぞれの検出システムによって収集された情報を集めて、観測された障害に適合する信号を表示パネル及びレーダー式速度違反取締装置に送信するか、または、信号を受信した後レーダー式取締装置に送信する表示パネルに送信する。

悪化した交通状況の検出装置のグループの構成に制限はないが、完全なシステムは、例えば、「雨天」の検出装置、降雨の検出装置、濡れたまたは凍結した道路の検出装置、１時間当たりの車両数の検出装置、視界の低下の検出装置、大気汚染の検出装置からなる。

教育効果を達成し、また、運転者の関与を得るために、認可された最高速度の低減の１つまたは複数の理由（例えば、濡れた道路、凍結した道路、視界の低下、雨天、汚染、車両の混雑、等々）を同時に示すことが望ましい。

１つまたは複数の表示パネルは、更新された後、この値を１つまたは１より多くのレーダー式速度違反自動取締装置に送信する。

コンピュータは、情報を、表示パネル及びレーダー式速度違反取締装置に同時に送信するものであってもよい。

コンピュータ、または表示パネル、またはレーダー式速度違反取締装置は、実時間の交通状況について当局に通知するために、この情報を地域または国の中央部署（監視センター）に送信する。

検出装置、コンピュータ、表示パネル、レーダー式速度違反取締装置、及び中央部署（監視センター）の間のリンクは、有線システムまたは電磁波によって形成される。この場合、例えば、ＬｏＲａＷＡＮ（登録商標）（Long Range Wide-Area Network：長距離広域ネットワーク）プロトコルに基づく通信システムを、非常に好適に適用することができる。

本発明に従う装置は、特に道路の安全のためのものである。

Claims (18)

1. 道路上の水を検出するための装置であって、集束された光線（７）の発光部と、受光部（Ｒ）と、該受光部が前記光線（７）を受け取ったとき、前記受光部（Ｒ）により受け取られた信号の処理を、道路（３）が濡れているとき車輪（２）がその通過後に水跳ねまたは水柱（４）を発生させることにより、車両（１）の通過を前記道路（３）の状態の指標として使用することによって可能にする装置と、を含み、前記水跳ねまたは水柱（４）は、特に屈折作用または吸収作用により、前記光線が前記受光部（Ｒ）に到達する前に前記水跳ねまたは水柱を通過するとき、前記光線（７）の質を変化させる、ことを特徴とする装置。
2. 前記光線（７）は、前記受光部によって認識される専用の周波数及び振幅の変調（パターン）を使用して発射される、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記発光部（５）は、前記道路（３）の一方の側に配置され、前記光線（７）は、前記道路を通り越して前記道路（３）の他方の側の前記受光部（Ｒ）を標的にし、前記受光部（Ｒ）は、前記発光装置（５）に向けられる、ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 前記発光部（５）及び前記受光部（Ｒ）は、前記道路（３）の同じ側に配置され、単純な鏡または再帰反射手段を含む反射システムが、前記道路（３）の他方の側に配置されて、前記発光部（５）からの光線を前記受光部（Ｒ）に戻す、ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
5. 前記車両（１）に取り付けられ、該車両の下側に固定される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
6. 前記発光部（５）及び前記受光部（Ｒ）は、１つまたは複数の前記車輪（２）の後方の両側に配置される、ことを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記発光部（５）は、光線を前記車輪（２）の後方の道路上に向けるように配置され、カメラ（１９）からなる前記受光部（Ｒ）は、道路上の光線によって生成される像（１８）を撮影するように配置される、ことを特徴とする請求項５に記載の装置。
8. 光線を道路上の水跳ねを避ける領域に向け、該領域に受光用の第２のカメラによって撮影される像を形成する第２の前記発光部を含む、ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 複数の像（１８、２２）を形成するための複数の光線（２４、２５）を得るために、単一の前記発光部によって生成される一次光線を分離するための光学デバイスを含む、ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
10. １つまたは複数のカメラ（１９、２３）のレンズまたは前記受光部（Ｒ）、及び、１つまたは複数の前記発光部（５、２０）を清浄化するための手段を含む、ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
11. 前記受光部によって受け取られた信号を処理するためのデバイスは、画像処理アルゴリズムを備えたマイクロプロセッサである、ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
12. 前記受光部（Ｒ）は、管（６）の底部に配置された、前記管（６）の軸に対して直交する感知面（８）を含み、前記管の不透明性、直径、長さ、及び内側の被覆によって、前記管（６）の軸に対して平行ではない干渉光線を制限することが可能となる、ことを特徴とする請求項３または４に記載の装置。
13. 前記感知面（８）は、前記感知面（８）によって受け取られた光子数を電気信号に変換する太陽電池を含む、ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 前記感知面（８）は、画素を構成する複数の光起電力センサを含み、前記光線（７）によって励起された前記光起電力センサの数を計数することによって、前記感知面（８）の表面上の前記光線（７）のスポットの面積を測定することが可能となる、ことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
15. 可変警告メッセージ表示パネル、１つまたは１より多くのレーダー式速度違反取締装置、または、前記車両（１）に固定されたコンピュータに、有線または無線によって接続される、ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の装置。
16. 前記装置の動作は、大気湿度計または前記道路（３）上に配置された表面湿度計によって起動される、ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の装置。
17. 請求項１から１６に記載の装置を含んでいる、悪化した交通状況の検出装置のグループ。
18. 交通状況及び認可された最高速度について実時間で通知するための、地域または国の監視センターとの有線リンクまたは無線リンクが存在する、ことを特徴とする請求項１７に記載の悪化した交通状況の検出装置のグループ。

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