JP2003242596A

JP2003242596A - 車両検知システム

Info

Publication number: JP2003242596A
Application number: JP2002043694A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Taniguchi; 裕一谷口
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2003-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】車両の誤認を低減して検知精度が高く、かつ
より低電力で車両を検知できる車両検知システムを提供
する。【解決手段】温度検出センサ10により、車両などが発
する赤外線をサーモパイル素子10aで感知して温度を検
出する。温度処理部12で、この温度と背景温度とを比較
して温度差が規定値以上の場合、計測センサ11を起動す
る。感知処理部13で計測センサ11が検知した物理量と背
景値とを比較して車両の有無を判断する。温度検出セン
サ10は、タイマ1により断続的に作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両検知システム
及び車両検知器に関するものである。特に、車両の誤認
が少なく高い精度で、かつより低電力で車両を検知する
のに最適な車両検知システム及び車両検知器に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、交通量や占有率などの交通流を調
べるために車両を検知する車両検知器として、ループ検
知器や超音波検知器などがよく知られている。

【０００３】ループ検知器は、ループコイルを道路に埋
設しておき、車両がコイル上を通過する際のインダクタ
ンスの変化を検出することで車両を検知するものであ
る。

【０００４】超音波検知器は、一般に、自ら超音波を発
してその反射波を感知するいわゆるアクティブセンサが
用いられており、超音波を送波し、車両からの反射波と
道路からの反射波とが戻ってくるまでの時間差を検出し
て車両を検知するものである。このような超音波検知器
として、例えば、特開昭60-78373号公報記載のものがあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の車両検
知器は、以下の問題があった。ループ検知器は、ループ
コイルを道路に埋設しなければならず、埋設作業が必要
であるだけでなく、橋梁などでは埋設スペースが確保し
にくく、適用できない恐れがある。

【０００６】一方、超音波検知器は、(1)美観をよくす
るために道路の側方に設置した場合、車両を精度よく検
知することが困難である、(2)消費電力が大きくコスト
高になる、という問題がある。 (1) 一般に、超音波検知器は、道路を通過する車両に
対してほぼ垂直に送波できるように、送波部/受波部が
道路を通過する車両のほぼ真上に位置するように設置さ
れる。従って、超音波検知器は、道路傍の支柱に水平材
を取り付け、この水平材に送波部/受波部が道路や車両
に対してほぼ真下を向くように固定されている。そのた
め、水平材は、超音波検知器が車両のほぼ真上に位置す
るように道路の中ほどまで突出できる程度の長さが必要
である。しかし、水平材が道路の中ほど上方に突出して
支柱に取り付けられることで、美観を損なうだけでな
く、設置コストが高いという問題がある。特に、道路に
複数の車線がある場合、各車線毎に車両検知器を設置す
るには、道路の両側の支柱を繋ぐような長尺な水平材が
必要であり、上記の問題が顕著である。

【０００７】そこで、このような比較的長尺な水平材を
除去し、或いは水平材を短くして、上記のようないわゆ
る直上式の設置ではなく、超音波検知器を車両の斜め上
方に位置するように支柱に取り付ける、いわゆるサイド
ファイア式に設置することが考えられる。しかし、この
場合、送波部/受波部が道路や車両に対して斜め下を向
いているため、風雨の影響や多重反射の影響を受けて、
車両を誤認する恐れがある。具体的には、横降りの雨な
どが超音波振動子に当たって振動子が固有振動周波数で
振動した場合や、車両から直接返ってくる反射波以外の
マルチパスで返ってくる反射波を受波した場合などで、
車両有りと判断されることがある。

【０００８】(2) 超音波検知器は、送波した超音波の
反射波を受けるまでの間は、少なくとも作動させておく
必要がある。また、占有率を精密に調べたり、検知台数
の抜けなどをなくして車両を精度よく検知するために
は、1台の車両に対してできるだけ多くの回数検知する
ことが好ましい。ここで、超音波検知器から5m真下にあ
る物体に対して超音波を送波して反射波が戻ってくるま
での時間は、通常、30ms(ミリ秒)程度である。そして、
車両の有無を判定するなどの処理時間が30ms程度である
ことから従来の超音波検知器では、1回の車両検知に60m
s必要である。そのため、60ms間隔で超音波検知器を連
続作動させても、例えば、車長5m、時速100km(100km/h
≒28m/s)で走行する車両が1.2mの監視範囲を通過する時
間223.2msにこの車両を3回しか検知できない。従って、
検知精度を低下させないためには、超音波検知器を連続
作動させなければならず、消費電力が大きくなってしま
う。このように超音波検知器では、検知対象までの距離
と音速とにより検知間隔が制限され、検知精度の低下を
招く恐れがある間欠的な作動が困難である。

【０００９】そこで、本発明の主目的は、車両の誤認を
低減して検知精度が高く、かつより低電力で車両を検知
できる車両検知システムを提供することにある。

【００１０】また、本発明の別の目的は、美観を損なう
ことがなく、上記車両システムに最適な車両検知器を提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、赤外線を感知
する手段を用いた温度検出センサ及び計測センサの二つ
のセンサにより、段階的に車両の有無を判断することで
上記目的を達成する。即ち、本発明車両検知システム
は、以下の構成を具えることを特徴とする。自ら赤外線
を発せず検知対象が発する赤外線を感知して温度を検出
する温度検出センサ。車両以外の温度を背景温度として
記憶する第一記憶手段。前記温度検出センサから得られ
た温度と前記第一記憶手段から読み出した背景温度とを
比較して、温度差が規定値以上の場合、前記温度検出セ
ンサ以外のセンサであって検知対象からの物理量を非接
触で検知する計測センサを起動させる判断手段。車両以
外から得られた物理量を背景値として記憶する第二記憶
手段。起動させた計測センサから得られた物理量と前記
第二記憶手段から読み出した背景値とを比較して、その
差が規定値以上の場合、車両の存在を判定する車両有無
判定手段。

【００１２】本発明は、第一段階として、赤外線を感知
して温度を検出する温度検出センサを用いて、車両の有
無を判定する。車両検出センサから得られた温度と背景
温度との差が規定値以上の場合、車両有りと判定し、計
測センサを起動させる。両者の温度差が規定値未満の場
合、車両無しと判定される。このとき、背景温度を固定
値とする場合、例えば、得られた温度を消去することで
処理が終了する。背景温度を変動値とする場合、得られ
た温度を背景温度として用いるために記憶するなどの処
理を行う。そして、第二段階として、温度検出センサに
より車両有りと判断された場合に計測センサを起動さ
せ、この計測センサのセンシング結果に基づいて最終的
に車両の有無を判定するものである。このように段階的
に車両の有無を判定することで、検知精度を向上させる
ことができ、車両の誤認を低減することが可能である。
また、二段階の検知により検知精度を向上させることが
できるため、従来の超音波検知器のように車両検知器を
道路面に向かって真下向きに設置する必要がなく、車両
の側方に設置されても高い精度で車両の検知をすること
が可能である。

【００１３】特に、本発明システムは、第一段階の検知
で赤外線を感知する手段を用いることで、検知精度を低
下させることなく、センサを間欠的に作動させることが
できる。検知対象が発する赤外線が温度検出センサに到
達する時間は、ns(ナノ秒)オーダーであり、従来の超音
波検知器と比較して実質的に無視できる程度の時間であ
る。従って、本発明は、従来の超音波検知器のように連
続作動の必要がなく、温度検出センサを間欠的に作動さ
せることが可能である。また、本発明では、パッシブに
赤外線を感知する手段を用いるため、従来の超音波検知
に用いられているアクティブセンサと比較して消費電力
が少ない。このように本発明は、消費電力の比較的少な
いパッシブセンサを用いると共に、温度検出センサや計
測センサを断続的に作動させることで、消費電力の減少
を実現する。また、本発明は、温度検出センサ及び計測
センサの2つのセンサで車両を順次監視するため、温度
検出センサに加え計測センサをも断続的に作動させて
も、精度よく車両を検知できる。

【００１４】以下、本発明をより詳しく説明する。本発
明において温度検出センサは、自ら赤外線を発せず検知
対象が発する赤外線を感知する素子を具え、この素子に
より温度を検出することができるいわゆるパッシブセン
サとする。上記素子は、赤外線が有する熱効果によって
暖められて温度の上昇によって生じる電気的性質の変化
を検出できるものが好ましい。このような素子として、
特に、赤外線により熱電対に発生した温度変化を熱起電
力として出力するサーモパイル素子を用いることが好ま
しい。

【００１５】計測センサには、温度検出センサのように
パッシブセンサではなくいわゆるアクティブセンサと
し、例えば、超音波センサ、光学式センサなどが好まし
い。具体的には、超音波センサは、超音波を送波し、そ
の反射波が返ってくるまでの時間を検出するもの、光学
式センサは、赤外線パルスを発射しその反射波が返って
くるまでの時間を検出するものが好ましい。その他、計
測センサとして、カメラで撮影した画像を検出する撮像
式センサなどが挙げられる。撮像式センサに用いるカメ
ラは、CCDカメラが好ましい。

【００１６】温度検出センサを断続的に作動させるため
にタイマなどを用いて制御することが望ましい。タイマ
により一定周期において一定時間のみ温度検出センサを
作動させて、赤外線の感知を行うとよい。また、計測セ
ンサは、同様にタイマによって検知間隔を制御してもよ
いが、温度検出センサに連動させて起動させ、車両検知
に必要な時間作動するように構成することが好ましい。
このとき、タイマの一定周期において、温度検出センサ
が作動していない時間を計測センサによる車両検知時間
とすることが好ましい。即ち、タイマの一定周期に温度
検出センサによる車両の検知と、計測センサによる車両
の検知とを行うことが好ましい。例えば、タイマの周期
を従来の超音波検知器の検知時間と同様に60msとする場
合、計測時間が実質的に無視できる光学式センサを用い
ることが好ましい。このとき、車両が道路上の監視範囲
を通過する時間の検知回数を従来の超音波検知器とほぼ
同等にしながら、計測センサの作動時間をほぼ半分にす
ることができる。

【００１７】一方、計測センサを超音波センサのような
計測時間が比較的長いものを用いる場合、タイマの一周
期に温度検出センサと計測センサの両方の車両検知を行
うと周期が比較的長くなることが考えられる。従って、
タイマの周期を例えば、60msとする場合、計測センサが
車両を検知している間、温度検出センサを停止させてお
いてもよい。そして、計測センサによる車両の検知が終
了したら、再び温度検出センサを作動させるとよい。こ
のとき、計測センサは、車両無しとの判定が得られるま
で作動させると、占有率精度を低下させることがなく好
ましい。このとき、監視範囲が極端に大きいと、複数の
車両を1台と誤認する可能性がある。そこで、監視範囲
は、複数の車両を1台と誤認しない程度の範囲、例え
ば、1.2m程度が好ましい。なお、タイマの周期を長くす
る場合、センサを作動させる時間が短くなることで、占
有率精度が若干低下するが、消費電力をより低減するこ
とができる。また、計測センサが車両を検知している
間、温度検出センサを作動させておいてもよい。このと
き、温度変化が規定値以上であった場合、計測センサを
起動させる命令を出すが、既に計測センサが作動してい
るため、この命令は無視すればよい。そして、温度変化
が規定値以上であった際、計測センサが作動していない
場合に、計測センサを起動させればよい。

【００１８】車両の検出において判定の基準とする背景
温度や背景値は、季節毎や1日の時間毎などで予め固定
値を決めておき、この固定値を設定して用いてもよい
が、温度検出センサや計測センサが検知したデータに基
づくものを用いることが好ましい。その際、車両以外か
らの温度や物理量を随時検出しておき、この値を用いる
ことが好ましい。このとき、比較基準となる背景温度や
背景値が実際の環境の値に近似しているため、より精密
な検知を行うことができる。背景温度や背景値として、
比較の際の直前に検出した値を用いてもよいが、実際の
環境では、何らかの影響で瞬間的な変化が起こり得るた
め、1回の検出で得られた値のみを用いた場合、車両を
誤認する恐れがある。そこで、複数回背景レベルを検出
して蓄積しておき、その平均値を背景温度や背景値とし
て用いることが好ましい。このとき、計測センサは、タ
イマ手段により一定周期に一定時間作動させることがで
きるように構成することが好ましい。背景値の検出にお
いても計測センサを間欠的に作動させることで、消費電
力をより低減させることができる。

【００１９】上記のように、背景値を計測センサのデー
タに基づく値とする場合、計測センサを温度検出センサ
に連動させて検知可能な状態にさせる第一の命令と、計
測センサをタイマ手段により背景値を検出するために検
知可能な状態にさせる第二の命令とが重複することが考
えられる。この場合、いずれかを優先させるように構成
するとよい。

【００２０】車両判定手段から得られた集計結果は、有
線により、信号制御機や管理センターなどに送信しても
よいが、上記システムに更に集計結果を無線により送信
する無線通信手段を具えておき、無線により送信しても
よい。このとき、タイマなどを用いて一定周期で一定時
間のみ送信を行うようにすると、電力をより低減させる
ことができて好ましい。

【００２１】このような本発明車両検知システムには、
道路上の監視範囲を通過する車両を検知する車両検知器
であって以下のセンサを具える車両検知器を用いること
が好ましい。 (1) 道路の側方から車両が発する赤外線を感知するサ
ーモパイル素子を用いて温度を検出する温度検出セン
サ。 (2) 前記サーモパイル素子以外の手段により車両から
の物理量を非接触で検知する計測センサ。

【００２２】本発明車両検知器は、道路際に設けられて
いる支柱に対し、いわゆるサイドファイア式に設置し
て、道路の側方から車両を監視する。具体的には、取り
付け位置を道路面から車両の高さ以上とする場合、道路
や車両などに対し車両検知器が斜め下を向くように支柱
に取り付け、車両を斜め上方から監視する。取り付け位
置を道路面から車両の高さ未満とする場合、車両などに
対し車両検知器が水平方向に向くように支柱に取り付
け、車両をほぼ真横から監視する。

【００２３】本発明車両検知器は、温度検出センサ及び
計測センサにより段階的に車両の検出を行うため、道路
を通過する車両のほぼ真上でなく道路の側方に設置され
ていても、車両を誤認することが少なく高精度の検知が
可能である。また、本発明車両検知器は、従来の超音波
検知器のように設置の際に水平材を全く用いなくてもよ
く、或いは水平材を用いたとしても、従来の水平材より
も短いものでよく、美観を損なうことがない。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。 (実施例1)図1は、有線で集計結果を送信する本発明車両
検知システムの機能ブロック図である。このシステム
は、監視範囲を通過する車両などが発する赤外線から温
度を検出し、この温度と背景温度とを比較して温度差が
規定値以上の場合、計測センサを起動して検知した物理
量と背景値とを比較して車両の有無を判断するものであ
る。具体的な構成要素は、以下のとおりである。

【００２５】(1) (温度検出センサ10) 車両などの検知対象が発する赤外線を感知して温度を検
出するセンサである。本例では、温度検出センサ10にお
ける赤外線の感知には、サーモパイル素子10aを用い
た。また、温度検出センサ10は、タイマ1により一定周
期で電源のON/OFFが行われる。

【００２６】(2) (計測センサ11) 車両などの検知対象からの物理量を非接触で検知するセ
ンサである。本例では、超音波を送波し、その反射波が
返ってくるまでの時間を検出する超音波センサを用い
た。この計測センサは、車両以外の背景(道路など)に送
波した超音波が返ってくるまでの時間を計測するための
電源と、車両に送波した超音波が返ってくるまでの時
間を計測するための電源とを具え、温度検出センサに
伴う計測センサの作動は、電源により行われる。計測
センサ11の電源のONは、後述する温度処理部によっ
て、電源のOFFは後述する感知処理部によって制御さ
れる。また、本例において計測センサ11は、車両から得
られた時間と比較する背景値を得るために、タイマ2に
より周期的に一定時間作動させるように制御している
(電源のON/OFF)。そして、本例において背景値は、タ
イマ2により周期的に一定時間背景レベルを検出して蓄
積し、その平均をとったものを用いる。

【００２７】(3) (温度処理部12) 温度検出センサ10から得られた温度を記憶したり、背景
温度と比較したり、車両以外の温度を蓄積して平均をと
り背景温度とするなどの処理を行う処理部である。より
詳しくは、車両以外の温度を背景温度として記憶する第
一メモリ(第一記憶手段)、温度検出センサ10から得られ
た温度とメモリから読み出した背景温度とを比較して、
温度差が規定値以上の場合、計測センサ11を起動させる
判断手段などを具える。これらの処理には、適宜中央処
理装置(CPU)を用いている。

【００２８】(4) (感知処理部13) 計測センサ11から得られた時間を記憶したり、背景値と
比較したり、車両以外からの時間を蓄積して平均をとり
背景値とするなどの処理を行う処理部である。より詳し
くは、車両以外から得られた時間を背景値として記憶す
る第二メモリ(第二記憶手段)、起動された計測センサ11
から得られた時間と第二メモリから読み出した背景値
(時間)とを比較して、その差が規定値以上の場合、車両
の存在を判定する車両有無判定手段などを具える。これ
らの処理には、適宜中央処理装置(CPU)を用いている。

【００２９】その他、本例では、各センサ10、11や処理
部12、13の電源供給用に太陽電池部14を具え、太陽電池
14aにより電力を供給しているが、通常のバッテリなど
でもよい。

【００３０】このような本発明車両検知システムは、タ
イマ1により温度検出センサ10が作動すると、検出対象
が発する赤外線を温度検出センサ10内のサーモパイル素
子10aが感知する。サーモパイル素子10aに生じた起電力
をアンプ10bにより増幅して温度処理部12に送り、A/D変
換器12aでデジタル信号に変して、温度を読み取る。こ
の温度と、背景温度とを比較して、温度差が規定値以上
の場合、計測センサ11を作動させる。計測センサ11から
得られた時間を感知処理部13に送り、この時間と背景値
とを比較して、車両の有無を判定する。そして、感知処
理部13から得られたデータは感知集計結果に集計して、
有線で信号制御機や交通管理センターなどに送る。

【００３１】上記システムによる車両検知の操作手順を
具体的に説明する。図2は、タイマ1の制御手順を示すフ
ローチャート、図3は、温度処理部における処理手順を
示すフローチャート、図4は、感知処理部における処理
手順を示すフローチャート、図7は、タイマ2の制御手順
を示すフローチャートである。

【００３２】まず、温度検出センサを間欠的に作動させ
るタイマ1について説明する(図2参照)。タイマ1は、1ms
周期でカウントアップを行い(ステップ20)、60ms周期で
温度検出センサの電源のON/OFFを制御する。60ms周期の
うち、30msに温度検出センサの電源をONにして作動開始
させ、30〜60msの30ms間電源をONにして赤外線の感知を
行わせ(ステップ21)、60msになったら電源をOFFにする
(ステップ22)。また、40msに温度処理部の処理を開始さ
せる(ステップ23)。そして、60msになったらリセットし
(ステップ24)、新たにカウントアップを始め、これを繰
り返す。本例では、計測センサが車両を検知中、即ち計
測センサの電源がONである際、温度検出センサをOFF
にしておく。そのため、カウントアップが開始される
と、計測センサの電源がOFFのとき、上記ステップ21
や23などを行う。一方、計測センサの電源がONであれ
ば、温度検出センサをOFFにする(ステップ22)。なお、
本例では、温度処理部の処理開始時間(40ms)を温度検出
センサの作動開始時間(30ms)よりも10ms遅らせている
が、同時としてももちろんよい。また、カウントアップ
の周期、温度検出センサの電源ONの開始時間や作動時
間、リセットの周期などは、適宜変更してもよい。

【００３３】次に、温度処理部の処理について説明する
(図3参照)。タイマ1により温度検出センサの作動に伴
い、温度処理部の処理が始まる(ステップ30)。温度処理
部では、温度検出センサから得られた起電力が送られ、
この起電力から温度を読み込む(ステップ31)。そして、
読み込んだ温度と、後述のようにして第一メモリに記憶
された背景温度とを比較する(ステップ32)。読み込んだ
温度と、第一メモリから読み出した背景温度との差(温
度変化)が規定値以上の場合、車両があると思われるた
め、より詳しく調べるために計測センサの電源をONに
して起動する(ステップ33)と共に、感知処理部の処理を
開始する(ステップ34)。本例では、感知処理部の処理開
始時間を計測センサの作動開始時間よりも10ms遅らせて
いるが、同時としてももちろんよい。

【００３４】一方、読み込んだ温度と、第一メモリから
読み出した背景温度の差(温度変化)が規定値未満の場
合、車両がないと思われる。即ち、温度検出センサは、
背景(道路など)を検出したことになる。そこで、感知集
計結果に「車両無し」と書き込む(ステップ35)。そし
て、読み込んだ温度は、背景レベルとして記憶して(ス
テップ36)蓄積しておき、過去100回の平均値を背景温度
として第一メモリに記憶する(ステップ37)。

【００３５】次に、感知処理部の処理について説明する
(図4参照)。感知処理部は、車両を検知するための計測
センサの起動(電源ON)に伴って処理が開始される場合
と、後述する背景値を検出するために計測センサの電源
ONに伴って処理が開始される場合の二つの場合があ
る。本例では、両者の処理開始が重複する場合、車両を
検知するための処理を優先させる。

【００３６】計測センサの起動に伴い感知処理部の処理
が開始される(ステップ40)。感知処理部では、計測セン
サから得られた物理量(本例では、送波した超音波の反
射波が帰ってくるまでの時間)が送られ、これを読み込
む(ステップ41)。そして、計測センサの電源がONであ
る場合、車両の検知のための処理を行う。即ち、読み込
んだ物理量(センシング結果)と、第二メモリに記憶され
た背景値とを比較する(ステップ42)。読み込んだ物理量
(本例では、車両に送波した超音波の反射波が帰ってく
るまでの時間)と、メモリから読み出した背景値(本例で
は、車両以外に送波した超音波の反射波が帰ってくるま
での時間)との差が規定値以上の場合、車両有りと判定
し(ステップ43)、感知集計結果に「車両有り」と書き込
む(ステップ44)。そして、本例では、「車両有り」と判
定された場合、「車両無し」との判定が得られるまで、
計測センサを引き続き作動させておく。従って、「車両
有り」の場合、再び感知処理部の処理を開始する(ステ
ップ40)。また、計測センサの電源がONである間は、
上記のように温度計測センサの電源をOFFにしておく。

【００３７】一方、読み込んだ物理量と、第二メモリか
ら読み出した背景値との差が規定値未満の場合、車両無
しと判定し(ステップ45)、感知集計結果に「車両無し」
と書き込む(ステップ46)。

【００３８】ステップ44及び46から得られた感知集計結
果は、有線を介して信号制御機などに送る(ステップ4
7)。その後、計測センサの電源をOFFにする(ステップ
48)。即ち、本例では、「車両無し」の判定が得られた
際、計測センサの電源をOFFにする。

【００３９】本例は、監視範囲を1.2mとし、計測センサ
として超音波センサを用い、車両無しの判定が得られる
まで、温度検出センサを停止させている。しかし、タイ
マ1の周期を例えば80ms程度と長くすれば、温度検出セ
ンサ及び超音波センサ双方の車両検知をタイマ1の周期
内に行うことができる。或いは、計測センサに光学式セ
ンサを用いた場合、タイマ1の周期60msに温度検出セン
サ及び計測センサ双方の車両検知を行うことができる。
このとき、温度検出センサが作動していない間に計測セ
ンサを用いた車両の検知が行えるため、計測センサは、
車両の有無を判定した後、電源をOFFとすればよい。
図5は、車両の有無を判定した後、電源をOFFにする場
合のタイマ1'の制御手順を示すフローチャート、図6
は、車両の有無を判定した後、電源をOFFにする場合
の処理手順を示すフローチャートである。図中、同一記
号は同一のステップを示す。図5に示すようにタイマ1'
は、計測センサの電源がONであるかの判断処理がない
点を除いて、図2に示すタイマ1と同様の処理が行われ
る。また、図6に示す感知処理部の処理は、図3に示す感
知処理部の処理においてステップ44及び46まで同様に行
われる。即ち、車両の有無を判定した後(ステップ43及
び45)、感知集計結果に結果を書き込む(ステップ44及び
46)。このステップ44及び46から得られた感知集計結果
を有線を介して信号制御機などに送る(ステップ47)。そ
の後、計測センサの電源をOFFにする(ステップ48)。
即ち、この例では、「車両有り」、「車両無し」の双方
の判定が得られた際、計測センサの電源をOFFにす
る。

【００４０】次に、背景値を検出するための操作手順を
説明する(図4、7参照)。本例において背景値は、タイマ
2により周期的に計測センサを作動させて(電源ON)、
車両以外の背景(道路など)からの時間を検知させる。得
られた時間は、感知処理部に送られ、これを読み込む
(ステップ41)。そして、計測センサの電源がOFFであ
る場合、背景値を設定するための処理を行う。即ち、読
み込んだ物理量(センシング結果)を背景レベルとして記
憶して(ステップ49a)蓄積しておき、過去100回の平均値
を背景値として第二メモリに記憶する(ステップ49b)。

【００４１】タイマ2は、1ms周期でカウントアップを行
い(ステップ50)、10s(秒)周期で計測センサの電源のO
N/OFFを制御する。10s周期のうち、カウントアップと同
時(0ms)に計測センサの電源をONにして作動開始し、0
〜100msの100ms間電源をONにして物理量の検知を行わ
せ(ステップ51)、100msになったら電源をOFFにする
(ステップ52)。また、10msに感知処理部の処理を開始さ
せる(ステップ53)。そして、10sになったらリセットし
て(ステップ54)、新たにカウントアップを始め、これを
繰り返す。本例では、感知処理部の処理開始時間(10ms)
を計測センサの作動開始時間(0ms)よりも10ms遅らせて
いるが、同時としてももちろんよい。また、カウントア
ップの周期、計測センサの電源ONの開始時間や作動時
間、リセットの周期などは、適宜変更してもよい。

【００４２】本例で用いた超音波センサは、車両以外の
背景(道路など)に送波した超音波の反射波が戻ってくる
までの時間を基準(背景値)として、車両の有無を判定し
たが、計測センサとして光学式センサを用いた場合も同
様にするとよい。即ち、道路などに送波した赤外線パル
スの反射波が返ってくるまでの時間を基準とするとよ
い。計測センサとして撮像式センサを用いた場合は、CC
Dカメラで撮像した画像を画像処理して輝度を検出し、
車両が存在しない場合の輝度を基準とするとよい。

【００４３】このように本発明車両検知システムは、タ
イマ1により温度検出センサの電源ON/OFFを制御し、か
つ温度検出センサに連動させて計測センサの電源のON
/OFFをも制御して、両センサを断続的に作動することで
消費電力の低減を実現する。また、本例では、より精度
よく車両の検出を行うために、背景値を計測センサのデ
ータに基づいたものを用いているが、この背景値を検出
するための処理において、タイマ2により計測センサの
電源のON/OFFも制御して、断続的に作動させている。
このような構成により、本発明は、より低電力で高精度
な車両の検知を実現できる。

【００４４】(実施例2)上記の例では、感知集計結果を
有線により信号制御機や管理センターなどに送信する場
合を説明したが、無線通信部(無線通信手段)を具えてお
き、感知集計結果の送信を光や電波などを用いて無線で
行ってもよい。図8は、無線通信部を具える本発明車両
検知システムの機能ブロック図である。基本構成は、図
1と同様である。無線通信部15は、無線制御部15aと、ア
ンテナなどの送受信部15bを具えており、感知処理部13
から送られてきた集計結果を信号制御機や管理センター
などに送信するものである。本例では、タイマ3を用い
て一定周期で一定時間のみ送信を行う。図9は、タイマ3
の制御手順を示すフローチャート、図10は、無線制御部
における処理手順を示すフローチャートである。

【００４５】図9に示すようにタイマ3は、10ms周期でカ
ウントアップを行い(ステップ70)、60s周期で送受信部
の電源のON/OFFを制御する。60s周期のうち、0〜500ms
の500ms間送受信部の電源をONにして、感知処理結果の
送信を行い(ステップ71)、500msになったら送受信部の
電源をOFFにして送信をやめる(ステップ72)。また、100
msに無線制御部の処理を開始させる(ステップ73)。そし
て、60sになったらリセットし(ステップ74)、新たにカ
ウントアップを始め、これを繰り返す。本例では、無線
制御部の処理開始時間(100ms)を送受信部の作動開始時
間(0ms)よりも100ms遅らせているが、同時としてももち
ろんよい。

【００４６】図10に示すように送受信部の電源ONに伴
い、無線制御部の処理が始まる(ステップ80)。無線制御
部では、感知処理部から得られた感知集計結果を読み込
み(ステップ81)、送受信部を介して読み込んだ結果を送
信する(ステップ82)。送信後は、メモリに記憶された感
知集計結果をクリアにする(ステップ83)。なお、感知集
計結果をクリアにせず蓄積しておき、最新の感知集計結
果のみを送信するようにしてもよい。

【００４７】このような本発明車両検知システムは、タ
イマ3によって感知集計結果の信号制御機などへの送信
を断続的に行うことで、有線式と比較してより低電力で
高精度な車両の検知を実現できる。なお、実施例1や2に
示したタイマ1〜3は、同期させても用いてもよいし、同
期させなくてもよい。

【００４８】次に、本発明車両検知システムの適用例を
説明する。図11は、道路傍の支柱に本発明車両検知器を
取り付けた状態を示す模式図である。本発明車両検知器
1は、道路101の側方から車両103が発する赤外線を感知
するサーモパイル素子を用いて温度を検出する温度検出
センサ10と、サーモパイル素子以外の手段により車両か
らの物理量を非接触で検知する計測センサ11とを筐体2
内に具える。

【００４９】筐体2は、道路101面から所望の高さ(本例
では約5.5m)において、道路101上の監視範囲102(図11に
おいて破線で囲まれた矩形部分)の幅Wが所望の大きさ
(本例では1.2m)となるように、道路101傍の支柱100の軸
方向に対して一定の角度に傾けて取り付ける。このと
き、筐体2内の両センサ10、11は、従来の超音波検知器
のように車両などからの物理量をほぼ真上からでなく道
路101の側方から検出する。しかし、本発明車両検知器1
は、温度検出センサ10と計測センサ11とを具えること
で、道路の側方に設置されても、従来の超音波検知器の
ように車両の誤認が少なく、かつ低電力で優れた検知を
行うことができる。

【００５０】上記車両検知器においてサーモパイル素子
を一つ具える場合、一車線を監視することができる。従
って、複数の車線を監視できるような監視範囲となるよ
うに車両感知器の位置を調整して設置した場合、道路の
側方からでもいずれかの車線を通過した車両を検出する
ことができる。

【００５１】複数の車線を監視する場合は、例えば、複
数のサーモパイル素子を具える温度検出センサと複数の
計測センサとを筐体内に具えるとよい。各サーモパイル
素子や計測センサは、位置をずらして具えることで、道
路の側方に設置されても、一つの筐体で複数の車線の車
両検知が実現できる。従って、従来の超音波検知器のよ
うに設置に際して比較的長尺な水平材を必要せず、美観
を損なうことがない。

【００５２】なお、支柱100には、温度処理部、感知処
理部などを具える制御ボックス16と、各センサ10、11や
処理部などの電源供給用に太陽電池部14とを取り付けて
いる。この制御ボックス16には、太陽電池部14の替わり
にバッテリや、感知集計結果を有線で送信しない場合は
無線通信部なども具えるとよい。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明車両検知シス
テムによれば、温度検出センサ及び計測センサの複数の
センサにより車両の判定を多段で行うことで、車両を誤
認することが少なく、高い精度で車両検知を行うことが
できるという優れた効果を奏し得る。特に、赤外線の感
知を行うことで、従来の超音波検知器を用いた車両の検
知と比較して、車両の検知の時間が非常に短くできるた
め、センサを間欠的に作動させることができる。かつ、
温度検出センサは、自ら赤外線を発しないパッシブセン
サを用いているため、従来の超音波検知器のようなアク
ティブセンサを用いたものと比較して、消費電力が少な
い。そのため、消費電力をより低減して、低コストにす
ることが可能である。

【００５４】また、本発明車両検知器は、温度検出セン
サと計測センサとを用いることで、高い検知精度を有し
ており、従来のように水平材を用いて道路面に対してほ
ぼ垂直でなく道路の側方に設置されても、車両を十分検
知することができる。そのため、本発明車両検知器は、
従来のように比較的大きな水平材を用いることなく設置
できるため、取り付け条件が緩く、適用範囲が広いと推
測される。また、比較的大きな水平材を用いることがな
いため、美観を損ねることもなく、設置コストが高くな
ることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明車両検知システムの機能ブロック図であ
る。

【図２】タイマ1の制御手順を示すフローチャートであ
る。

【図３】温度処理部における処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図４】感知処理部における処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図５】タイマ1'の制御手順を示すフローチャートであ
る。

【図６】車両の有無を判定した後、電源をOFFにする
場合の処理手順を示すフローチャートである。

【図７】タイマ2の制御手順を示すフローチャートであ
る。

【図８】無線通信部を具える本発明車両検知システムの
機能ブロック図である。

【図９】タイマ3の制御手順を示すフローチャートであ
る。

【図10】無線制御部における処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図11】道路傍の支柱に本発明車両検知器を取り付けた
状態を示す模式図である。

【符号の説明】

1 車両検知器 2 筐体 10 温度検出センサ 10a サーモパイル素子 10b ア
ンプ 11 計測センサ 12 温度処理部 12a A/D変換器 13 感知処理部 14
太陽電池部 14a 太陽電池 15 無線通信部 15a 無線制御部 15
b 送受信部 16 制御ボックス 100 支柱 101 道路 102 監視範囲 103 車両

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自ら赤外線を発せず検知対象が発する赤
外線を感知して温度を検出する温度検出センサと、車両以外の温度を背景温度として記憶する第一記憶手段
と、前記温度検出センサから得られた温度と前記第一記憶手
段から読み出した背景温度とを比較して、温度差が規定
値以上の場合、前記温度検出センサ以外のセンサであっ
て検知対象からの物理量を非接触で検知する計測センサ
を起動させる判断手段と、車両以外から得られた物理量を背景値として記憶する第
二記憶手段と、起動させた計測センサから得られた物理量と前記第二記
憶手段から読み出した背景値とを比較して、その差が規
定値以上の場合、車両の存在を判定する車両有無判定手
段とを具えることを特徴とする車両検知システム。
【請求項２】赤外線の感知には、サーモパイル素子を
用いたことを特徴とする請求項1に記載の車両検知シス
テム。
【請求項３】更に、車両判定手段から得られた集計結
果を無線により送信する無線通信手段を具えることを特
徴とする請求項1に記載の車両検知システム。
【請求項４】道路上の監視範囲を通過する車両を検知
する車両検知器であって、道路の側方から車両が発する赤外線を感知するサーモパ
イル素子を用いて温度を検出する温度検出センサと、前記サーモパイル素子以外の手段により車両からの物理
量を非接触で検知する計測センサとを具えることを特徴
とする車両検知器。