SE524878C2 - Anordning, metod och system för att bestämma en vägytas tillstånd med våglängdsmodulerad spektrometri - Google Patents

Description

524 878 Z.

Under antagande att reflektansen bara påverkas av tre parametrar; vägbeläggningens reflektans, den effektiva skikttjockleken flytande vatten och den effektiva isskiktstj ockleken, behöver bara tre oberoende parametrar mätas, och ett antal lösningar som använder tre eller fler våglängder har föreslagits, däribland US-A-5962853 som föreslår detektion vid åtminstone fyra våglängder.

Olyckligtvis följer absorptionen av ljus i icke turbida medier Beer-Lamberts lag som säger att transmissionen genom mediet avtar exponentiellt med ökande skikttjocklek. För ett detektionssystem med ändlig signaldynamik ger detta ett väldigt begränsat dynarnikintervall i termer av skikttjockleksvariationer. För att lösa detta problem kan man detektera förekomst av vatten eller is genom att använda flera olika våglängdsintervall som har olika absorptionskoefficienter, där detektion i varje intervall ger en tillförlitlig indikation om närvaro av vatten eller is för ett intervall av substansens tjocklek. Genom att kombinera mätningar från flera sådana intervall uppnås en acceptabel total tj ocklekstolerans. Olyckligtvis innebär detta detektion av reflektanser vid ett jämförelsevis stort antal våglängder, vilket kräver en komplex och därför dyr anordning.

Uppfinningens ändamål är att tillhandahålla ett system, en metod och en anordning som löser de ovan nämnda problemen med äldre anordningar för detektion av yttillståndet.

Dessa och andra ändamål uppnås med ett system, en metod och en anordning enligt de kännetecknande delarna av de oberoende kraven.

Sammanfattning av uppfinningen Uppfinningen avser en anordning för att påvisa en vägytas tillstånd, där vägytans tillstånd är endera av torr, våt eller isig. Anordningen omfattar en reflektionsspektrometer som kärmer av reflektansegenskapema för vägen vid en eller flera våglängder och använder dessa reflektansegenskaper för att bestämma yttillståndet. Reflektionsspektrometern är en våglängdsmodulationspektrometer, företrädesvis för det närinfraröda området. Anordningen kan våglängdsmodulera ljuset som reflekterats från ytan före eller eñer att det träffat ytan.

Anordningen utnyttjar ljus av en vald våglängd som är våglängdsmodulerat med en frekvens f och detekterar den uppkomna amplitudmodulationen på ljuset vid mer än en multipel av f.

Genom att använda amplituden på amplitudmodulationerna vid olika multipler av f bestämmer den vägytans tillstånd. 524 878 3 Anordningen kan känna av reflektansegenskaperna för en yta vid mer än en våglängd och använda den ytterligare informationen om reflektansegenskapema för att avgöra strukturella egenskaper hos det detekterade flytande vattnet eller isen, t.ex. avgöra om vattnet eller isen är klar eller turbid. Denna information om de strukturella egenskaperna kan användas för att fastställa graden av halka för ytan.

Uppfinningen avser därtill en metod för att bedöma en vägytas tillstånd med våglängdsmodulationsspektroskopi, och vidare ett system för att bedöma och indikera yttillståndet för en användare av systemet.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 visar en första utföringsforrn av anordningen för detektion av is och vatten.

Fig. 2 visar en andra utföringsform av anordningen för detektion av is och vatten.

Fig. 3 visar en utföringsforrn av ett chopperhjul som kan användas med de första och andra utföringsforrnerna.

Fig. 4 visar teoretiska mottagna signalvärden för varierande skikttjocklek.

Fig. 5 visar hur olika kombinationer av signalvärden används för att fastställa olika yttillstånd.

Fig. 6 visar teoretiska signalvärden vid olika våglängder.

Fig. 7 visar teoretiska signalvärden när hänsyn tas till ofullkomligheter.

Fig. 8 visar en tredje utföringsform av anordningen för detektion av is och vatten.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Fig. 1 visar en första utföringsform av anordningen för detektion av is och vatten som använder prismor som dispersiva element. Utföringsformen omfattar en ljusstrålkälla med lämpliga optiska egenskaper, som omfattar en ljuskälla 1 och ett första fokuserande element 3, vilket fokuserar en del av ljuset som avges av ljuskällan på en apertur 5. Ljuskällan 1 visas schematiskt 524 878 L: som en glödlampa och det första fokuserande elementet 3 visas som ett par planokonvexa linser, men detta har valts bara för att illustrera anordningens fundamentala funktion.

Den divergenta ljusstrålen som avges från aperturen 5 skickas därefter mot ett första våglängdsselektivt element. I det våglängdsselektiva elementet kollimeras strålen av en första lins 7 och den kollimerade strålen riktas genom ett första dispersivt prisma 9. Ljusstrålen som transmitteras genom prismat bryts isär i olika våglängder som fokuseras av en andra lins 11 på ett selektionselement 13 vilket bara släpper igenom valda delar av ljuset som fokuserats på det.

Selektionselementet 13 är här utformat som ett chopperhjul 24 som visas i fig. 3. Chopperhjulets 24 primära funktion är att släppa valda delar av den kontinuerliga fördelning av våglängder som fokuserats på det genom tre icke cirkulära aperturer 26, 28, 30. När chopperhjulet 24 roteras förskjuts den del av aperturema 26, 28, 30 som belyses av det ljus som är fokuserat på den, så som indikeras av pilen i ritningen, och därigenom väljs en föränderlig uppsättning våglängder ut som transmitteras genom chopperhjulet 24. De tre divergenta ljusstrålarna som transmitteras genom chopperhjulet 24 fokuseras återigen av en tredje lins 15 och de kollimerade strålarna kommer in i ett andra dispersivt prisma 17. Genom att använda ett andra dispersivt prisma 17, med samma dispersionsegenskaper som de för det första dispersiva prismat 9, kommer de tre kollimerade strålarna ut ur det andra dispersiva prismat 17 parallella med och ovanpå varandra.

Strålen som avges från det andra dispersiva prismat 17 transmitteras delvis genom en stråldelare 19 och träffar vägytan. Det ljus som reflekterats från vägytan och träffar stråldelaren 19 reflekteras delvis av stråldelaren 19 och skickas i en riktning som är vinkelrät mot den för den utgående strålen. Den reflekterade strålen fokuseras därefter av en fjärde lins 21 på en detektor 23, som detekterar signalen från vägytan.

Detektorn kan exempelvis vara en InGaAs, Ge, InAs, PbS eller en pyroelektrisk detektor.

Fördelen med pyroelektriska detektorer jämfört med de andra är dess lägre pris och dess jämna spektrala respons, men den har en detektivitet som två till fyra storleksordningar lägre än de andra detektortypema. Det totala ljusflödet genom systemet är relaterat till det dispersiva elementets, i utföringsfonnen ovan alltså prismornas, dispersion. Även med prismor tillverkade i ett material med hög dispersion i det gällande våglängdsområdet, såsom Si eller något av Irtranglasen, kan ljusgenomflödet vara för lågt för att detektorer med låg detektivtet ska kunna användas. 5 2 4 8 7 8 6” ..

Fig. 2 visar en andra utföringsform av detektionsanordningen som i stället för prismor använder reflektionsgitter som dispersivt element, vilka har mycket högre dispersion. Utföringsformen omfattar en ljusstrålkälla identisk med den i fig. 1, och det avgivna ljuset fokuseras av ett andra fokuserande element 8 ritad som ett par planokonvexa linser. Den fokuserade strålen passerar vid dess fokalpunkt ovanför en första spegel 2 (placerad nedanför figurens pappersplan) och riktas därefter till ett andra våglängdsselektivt system.

I det andra våglängdsselektiva systemet kollimeras strålen av en första lins 7 och den kollimerade strålen riktas mot ett reflektionsgitter 10. Ljusstrålen som reflekteras från gittret delas upp i olika våglängder som fokuseras av en femte lins 12 på ett selektionselement 13 som bara transmitterar valda delar av av ljuset som är fokuserat på det. Selektionselementet 13 är här utformat som ett chopperhjul 24 som visas i fig. 3. De tre ljusstrålama som transmitteras genom chopperhjulet 24 reflekteras tillbaks genom chopperhjulet 24 av en andra spegel 6, som lutar snett nedåt (i en riktning ut ur papprets plan i figuren), kollimeras igen av den fjärde linsen 12 och reflekteras tillbaks från gittret 10 så att de överlappar varann och är parallella med vararm. De tre överlappande strålarna fokuseras sedan av den första linsen 7 på den första spegeln 2, vilken reflekterar strålen mot en sjätte lins 4.

Den sjätte linsen 4 kollimerar strålarna och riktar dem mot en uppställning omfattande en stråldelare 19, en fjärde lins 21 och en detektor 23, identisk med den i den första utföringsformen.

Naturligtvis kunde utföringsformen alternativt utformats med ett transmissionsgitter, medan en uppställning liknande den i den forsta utföringsformen, med två gitter, skulle varit onödig på grund av den potentiellt höga dispersionen hos gittren och olämplig på grund av priset för gitter.

Det högre ljusgenomflödet för systemet gör det å andra sidan möjligt att använda billigare detektorer med lägre detektivitet.

I den här utföringsformen kunde våglängdsselektionselementet 13 altemativt ha utformats som en uppsättning optiska chopprar av typen tuning fork, vilka kan beskrivas som en spegel monterad på änden av en elektromekaniskt styrda stämgafflar. Stämgaffeln kan resonera vid högre frekvenser än en chopperanordning av typen roterande skiva och kan, om den drivs vid en resonansfrekvens, vara mycket okänslig för stömingar. Denna typ av chopper har också en längre livslängd men kan vara dyrare. 5 2 4 8 7 8 __ . . .. . :"::Äf :":-": 1- -ï é- : : : : ' in: 'af ' Äf .:Ä. . .

Fig. 3 visar en utíöringsforrn av ett chopperhjul 24 som kan användas i de forsta och andra utíöringsformerna. De heldragna områdena på chopperhjulet 24 indikerar öppningar i det för övrigt icke transparenta chopperhjulet 24. En del av de icke cirkulära ringarna 26, 28, 30 som indikeras av området 31 är det som visas i tvärsnitt i figurema 2 och 3 som våglängdsselektionselementet 13. När chopperhjulet 24 roterar ändras avståndet från aperturerna till centrurnaxeln 29 på chopperhjulet fram och tillbaka periodiskt med olika periodicitet för de olika icke cirkulära ringarna 26, 28 och 30. Den innersta icke cirkulära ringen 30 flyttas fram och tillbaka tre gånger för varje rotation hos hjulet 24, nästa ring 28 fyra gånger och den yttersta ringen 26 fem gånger per varv.

De icke cirkulära ringarna 26, 28, 30 selekterar alltså ljusstrålar vid separata våglängder och när hjulet 24 roterar kommer det första våglängdsselektiva systemet att avge en ljusstråle med tre olika våglängder, där varje våglängd moduleras med tre, fyra och fem gånger varvtalet fór hjulet 24.

Varje våglängdsmodulerad ljusstråle med konstant intensitet som utsätts för våglängdsberoende absorption blir amplitudmodulerad vid frekvenser som motsvarar multipler av våglängdsmodulationsfrekvensen. DC-signalen blir proportionell med reflektansen i sig, dvs. nolltederivatan av absorptionen med avseende på våglängden, amplituden på amplitudmodulationen vid våglängdsmodulationsfrekvensen blir proportionell mot derivatan av absorptionen med avseende på våglängden och amplituden på amplitudmodulationen vid dubbla våglängdsmodulationsfrekvensen blir proportionell mot andraderivatan av absorptionen med avseende på våglängden osv.

Eftersom vatten och is har absorptioner med olika våglängdsberoenden, kommer en våglängdsmodulerad stråle som propagerar genom vatten eller is att bli amplitudmodulerad på olika sätt, vilket ger upphov till olika uppsättningar arnplituder på graden av amplitudmodulation for olika multipler av våglängdsmodulationsfrekvensen. Under antagande att våglängdsberoendet for reflektansen hos vägbeläggningen är liten eller ingen, dvs. den har en slät absorptionskurva som funktion av våglängden, kommer denna bara att ge upphov till en DC-signal i detektom som man kan bortse från. Om man betecknar amplituden på arnplitudmodulationen vid frekvensen som motsvarar våglängdsmodulationsfrekvensen med S1 och amplituden på amplitudmodulationen vid frekvensen som motsvarar två gånger 524 87&3:@frur=*f j. : ::'.' ' våglängdsmodulationsfrekvensen med S2, kan förhållandet mellan dessa amplituder diskuteras med hjälp av grafer.

Om man ritar ut S1 och S2 på x- respektive y-axlama i grafen i fig. 4, för olika skikttj ocklekar av is (heldragen linje) och vatten (streckad linje) vid någon på måfå vald våglängd, får man kurvor som liknar de som visas i fig. 4. För vilket material som helst är både S1 och S2 förstås noll för skikttjocklekar på noll och när materialskikttjockleken ökar avviker kurvan från origo så som indikeras av pilarna på kurvorna. När skikttjockleken slutligen blir så hög att transmissionen genom materialet närmar sig noll återgår båda kurvoma till origo. För en på måfå vald våglängd är proportionerna mellan S1 och S2 inte fasta, så kurvorna blir slingor. Detta kan göra det svårt att skilja signaler som uppkommer som följd av förekomst av vatten från de som uppkommer som följd av förekomst av is och om kurvoma korsar varann är det för vissa skikttjocklekar inte möjligt att skilja dem åt alls.

Genom att välja detektionsvåglängd på lämpligt sätt förblir proportionerna mellan S1 och S2 för båda kurvoma nästa fasta för vilken skikttjocklek som helst och slingoma ser nästan ut som raka linjer som sträcker sig ut i olika riktningar från origo i grafen, så som i fig. 5. Figuren visar också hur olika sektorer av pararneterytan tolkas som olika yttillstånd. Ett område DRY som sträcker sig en kort sträcka kring origo tolkas som torr vägyta och två sektorer ICE och WET som sträcker sig längs med och inkluderar slingoma som motsvarar issignalslingan och vattensignalslingan tolkas som enbart isig respektive enbart våt vägyta. Ett område MIX som sträcker sig mellan dessa sistnämnda områden tolkas som en vägyta täckt av en blandning av vatten och is. Parameterytsektorerna utanför dessa områden kan exv. användas att identifiera fel.

Radien på det circulära området DRY inom vilket värdena på parametrarna S1 och S2 tolkas som att de indikerar en torr yta definieras av brusnivån på signalen. Bruset orsakas av varierande bakgrundsreflektans som följd av vägytans grynighet, elektroniskt brus och andra faktorer.

Eftersom bruset i S1 och S2 kan vara olika och beroende, kan området DRY ha vilken annan form som helst än cirkulär och den cirkulära formen har bara valts här för enkelhets skull.

Bredden på parameterområdena WET och ICE sätts delvis av brusfaktorer men ska också inkludera sådana faktorer som temperatur, vilket påverkar absorptionskurvorna för både is och vatten, samt salinitet som påverkar absorptionskurvan för vatten. Ökad salinitet hos vatten påverkar absorptionskurvan för vatten på ett sätt som liknar en temperaturökning, vilket kan 524 878 s' tolkas som en ökning i synbar temperatur. Synbara temperaturändringar i de intervall som förekommer under normala omständigheter för is och vatten ändrar kurvoma något, vilket i Sl-S; -planet uppenbarar sig som små vinkel- och andra förändringar för is- och vattenkurvoma.

Fig. 6 visar is- och vattenparameterkurvor för två olika våglängder, 33 och 34. För enkelhets skull illustreras enbart två våglängder trots att de första och andra utföringsformema använder tre våglängder. Man kan hitta flera olika våglängder i det närinfraröda spektrumet där parameterkurvoma nästan är linjära, men för olika våglängder kan kurvorna ha olika riktningar och sträcka sig olika långt från origo. Naturligtvis måste detta kompenseras genom att använda olika pararneterytsektorer för att tolka vägytans egenskaper vid olika våglängder. I de första och andra utföringsforrnema av uppfinningen moduleras signalema från vilka S, och S2 härleds med olika frekvenser, vilket gör det enkelt att tillämpa olika tolkningsregler för ytegenskapema. Om man hittar en uppsättning våglängder där parameterkurvoma överlappar är olika tolkningsregler inte nödvändiga och modulationsfiekvenserna för olika våglängder kan vara identiska vilket gör signaltolkningen enklare.

Företrädesvis väljs uppsättningen våglängder på ett sådant sätt att vid förekomst av vatten och/eller is erhålls en signifikant signal på minst en våglängd. Detta innebär att för de turmaste skittjocklekarna som är relevanta erhålls en signal på den mest känsliga våglängden, alltså den våglängd som har högst absorption, medan ingen signal mottas på den/de andra våglängden/ema.

När skikttj ockleken överskrider det intervall där den känsligaste våglängden är aktiv, dvs. då materialet ser helt intransparent ut på den våglängden, mottas en signal på nästa våglängd, medan materialet fortfarande ser helt transparent ut på nästa våglängd, osv. En uppsättning våglängder bör därför väljas så att varje normalt förekommande klar materialskikttjocklek kan detekteras.

Om materialet inte är klart följs inte Beer-Lamberts lag och denna kan ersättas med Kubelka- Munk ekvationerna. Under sådana omständigheter, som uppträder tex. vid förekomst av smutsigt vatten eller smutsig is, snö, frost eller slask, kan signifikanta signalbidrag uppträda på flera våglängder samtidigt. Detta kan användas för att härleda information om de strukturella egenskaperna för vatten/isskiktet på vägytan. Ur denna information kan man dra slutsatser om hur halt vatten/isskiktet är, vilket kan presenteras för användaren av systemet enligt uppfinningen.

Fig. 7 visar resultatet av en ytterligare brist hos anordningen på is- och vattenparameterkurvorna. 524 878 e! I figurema 4-7 antas det att våglängdsmodulationen inte orsakar någon inneboende restamplitudmodulation av signalen även vid frånvaro av is eller vatten och parameterkurvorna börjar och slutar därför i origo. Om sådan restarnplitudmodulation förekommer kommer kurvorna, här visade för två olika våglängder 33 och 34, att starta på olika punkter i S|-S2 - planet. Även här kan resultatet av sådan brister kompenseras för med lämplig Signalbehandling.

Fig. 8 visar en tredje utföringsforrn av uppfinningen som i stället för ett dispersivt element 9, 10, 17 och ett våglängdsselektionselement 13 använder ett pivoterande dielektriskt filter 14. Här uppträder våglängdsmodulationen efter att ljuset som träffar vägytan har mottagits av detektionsanordningen. För att kurma skilja ljus som kommer från detektionsanordningens ljusstrålkälla från bakgrundsstrålning, är aperturen 5 i ljusstrålkällan utfonnad som en apertur i ett chopperhjul för intensitetsmodulation. Resultatet blir att ljus, amplitudmodulerat på en känd frekvens fA avges från ljusstrålkällan och kan skiljas från bakgrundsstrålningen. Det amplitudmodulerade ljuset kollimeras därefter av en sjätte lins 4, transmitteras delvis genom en stråldelare 19 och träffar vägytan.

Ljus som reflekteras från vägytan och träffar stråldelaren 19 reflekteras delvis av stråldelaren 19 och skickas i en riktning som är vinkelrät mot den för den utgående strålen. Strålen går därefter genom ett dielektriskt transmissionsfilter 14, som är vinklat något snett mot den ingående strålen.

Filtrets vinkel ändras på ett periodiskt sätt och filtret kan exv. vara monterat på en galvanometer som periodiskt pivoterar filtret kring en axel vinkelrätt mot strålriktningen, så som indikeras av pilen i figuren. Filtret är gjort så att det släpper igenom en uppsättning lämpliga våglängder och när filtret vinklas förskjuts dessa våglängder. Genom att filtret vibrerar på ett lämpligt sätt kommer strålen som släpps genom filtret att amplitudmoduleras på frekvenser som är relaterade till filtrets vibrationsfrekvens. Med lämplig Signalbehandling som beskrivs nedan, kan vägytans absorptionsegenskaper utläsas. Strålen fokuseras slutligen av en fjärde lins 21 på en detektor 23.

I denna utföringsformen återfinns inte de relevanta parametrarna S1 och S2 på våglängdsmodulationsfrekvensen f), , och dubbla frekvensen Zfi, , utan på fA i f; , och fA i 2f;,.

Genom att välja fA och fi, på lämpligt sätt kan fi, i f; och fA i 2fi detekteras vid fördelaktigt låga frekvenser, vilket möjliggör användande av billiga, långsamma detektorer. Samtidigt tas brus som uppkommer som ett resultat av vägytans grynighet upp på frekvensen fi; , vilket gör det möjligt att välja fi, vid en frekvens med lågt brus. 524 878 za I den här utföringsformen finns det inget direkt sätt att skilja signaler från olika våglängder åt genom att detektera dem vid olika modulationsfrekvenser, eftersom allihopa är våglängdsmodulerade med samma frekvens fi. Detta innebär att situationer som de visade i figurema 6 och 7 kan bli svåra att hantera. Det är inte heller möjligt att härleda infonnation om de strukturella egenskaperna för vatten-/isskiktet på vägytan med metoderna som beskrivits ovan.

Alla visade utföringsforrner ska dock tolkas som exempel och begränsar inte skyddsomfånget.

I de ovan visade exemplen dras slutsatser om vägytans tillstånd genom att detektera reflektansegenskapema vid två eller tre våglängder, men naturligtvis kan vilket antal våglängder som helst användas. Dessutom har bara signalerna S1 och S2 diskuterats, men naturligtvis kan S0 och S3 , S4... osv. användas i algoritmerna för identifikation av yttillståndet.

De tre visade utföringsformema har en ljusstrålkälla l, 3, 5 och ett våglängdsselektivt element, där det sistnämnda selekterar lämpligt valda våglängder och våglängdsmodulerar dessa före eller efter att strålen reflekterats från vägytan. Ljusstrålkällan kan omfatta en glödlampa, en LED eller om bakgrundsljuset är tillräckligt starkt kan den uteslutas helt och hållet. Våglängdsselektiva system som använder prismor, gitter eller dielektriska filter har visats, men andra lösningar är möjliga så som akustooptiska modulatorer, vilka kan ha en mycket högre modulationsfrekvens än mekaniska lösningar. Altemativt kan ljusstrålkällan och det våglängdsselektiva systemet integreras till en enda fimktionsdel genom att använda en våglängdsmodulerad laser.

Detektionsanordningen är avsedd för montering i ett fordon så att den kan detektera is eller vatten under fordonet, men kan alternativt se framåt och ge föraren en förvarning om kommande våta eller isiga partier på vägen. För en sådan detektionsanordning som tittar framåt kan ytterligare funktionalitet byggas in i systemet, tex. ett system som gör att detektionsanordningen följer vägen frarnför fordonet när vägen svänger.

Detektionsanordningen är tänkt som en del av ett system för att bestämma vägytans tillstånd inkluderande en vägytindikator, lämpligen monterad i fordonets kupé. Vägytindikatom visar vägytans rådande tillstånd och kan varna vid plötsliga ändringar i vägytans tillstånd.

Claims (10)

1. 524 878 I/ Krav 1 En anordning för att bestämma ett yttillstånd, där anordningen omfattar en reflektionsspektrometer anordnad att avkärma reflektansegenskapema för en yta vid åtminstone en våglängd och använda dessa reflektansegenskaper för att påvisa förekomst av åtminstone en av flytande vatten eller is, kännetecknad av att reflektionsspektrometem är en våglängdsmodulationsspektrometer som modulerar ljusets våglängd med frekvensen f och är försedd med en anordning för att detektera den uppkomna amplitudmodulationen vid mer än en multipel av frekvensen f.

2. En anordning för att bestämma ett yttillstånd enligt krav 1, kännetecknad av att våglängdsmodulationsspektrometem omfattar ett våglängdsselektivt system anordnat att välja ut och våglängdsmodulera ljus av åtminstone en våglängd, där det våglängdsselektiva systemet omfattar åtminstone endera av ett chopperhjul, en optisk chopper av typen tuning fork , ett dispersivt prisma, ett gitter, en akustooptisk modulator eller ett dielektriskt filter.

3. En anordning för att bestämma ett yttillstånd enligt krav 1, kännetecknad av att våglängdsmodulationsspektrometem omfattar en våglängdsmodulerad laser.

4. En metod för att bestämma ett yttíllstånd, där metoden använder reflektionsspektrometri för att känna av reflektansegenskapema för en yta vid åtminstone en våglängd och använder reflektansegenskapema för att påvisa förekomst av åtminstone endera av flytande vatten eller is, kännetecknad av att reflektionsspektrometrin är våglängdsmodulationsspektrometri där ljusets våglängd moduleras med frekvensen f och den uppkomna amplitudmodulationen detekteras vid mer än en multipel av frekvensen f.

5. En metod för att bestämma ett yttillstånd enligt krav 4, kännetecknad av att ljus av denna åtminstone en våglängd är vâglängdsmodulerad innan den reflekteras av ytan.

6. En metod fór att bestämma ett yttillstånd enligt krav 4, kännetecknad av att ljus av denna åtminstone en våglängd våglängdsmoduleras efter att den reflekterats av ytan.

7. En metod för att bestämma ett yttillstånd enligt något av kraven 4~6, kännetecknad av att ljus 5 2 4 8 7 8 '-2 . . . . .. . av denna åtminstone en våglängd dessutom är intensitetsmodulerad.

8. En metod för att bestämma ett yttillstånd enligt något av kraven 4-7, kännetecknad av att metoden kärmer av reflektansegenskaper för en yta vid mer än en våglängd.

9. En metod for att bestämma ett yttillstånd enligt krav 8, kännetecknad av att metoden använder reflektansegenskaperna vid mer än en våglängd för att bestämma de strukturella egenskaperna för det påvisade flytande vattnet eller isen.

10. Ett system for att bestämma och indikera ett yttillstånd, där systemet omfattar en anordning för att bestämma ett yttillstånd enligt något av kraven 1-3 och omfattar en indikatorenhet för att indikera vägytans tillstånd som bestämts av anordningen för att bestämma ett yttillstånd.