JPH0348399A - 交通監視装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車道路を通過する車両の渋滞度等の検出
を行う交通監視装置とその監視装置に使用される表示装
置に関する。

（従来の技術・発明が解決しようとする課題）従来の交
通流検出においては、車両感知器で得られた単位時間当
たりの車両通過台数や平均速度をあるスレシホールド・
レベルで弁別することにより渋滞度を算出し、渋滞表示
や信号ｉ！Ｘの制御に用いていた。

しかしながらこのような従来の方式ではスレシホールド
・レベルの境界部分などでは夷際の渋滞状況と一致しな
い状況も発生し、必ずしも実際の交通流と符号していな
かった。

本発明は、この上うむ事情に鑑みてなされたものであっ
て、実際の交通流に近い渋滞度等の検知が行える種々の
交通監視装置を提供することを目的とする。

さらに、渋滞度やその変化分の表現に適する表このよう
な目的を達成するために、請求項（　１）に係る本発明
においては、交通監視装置を、道路に近接配置される車
両検出センサと、前記車両検出センサからの検出信号に
基づいてファジィ推論を行い交通状態信号を出力するフ
ァジィ推論郎とを伺えてなる構成とした。

謂求項（１）の発明によれば、車両検出センサからの検
出信号に基づいてファジィ推論部においてファジィ推論
が行われ、実際の交通状況に対応する交通状態信号が出
力される。

’５１’ｌ求項（２）の発明においては、交通監視装置
を、通過する車両を検知し、その車両の通過を表す信号
を出力する車両感知器と、前記車両感知器の出力信号を
処理して、通過する車両の平均速度を表す信号および車
両の通過台数を表す信号を出力する第１の演算処理装置
と、通過車両の平均速度を変数とする渋滞グレードを表
すメンバーシップ関数が設定され、前記第１の演算処理
装置から与えられる平均速度を表す信号の入力に応答し
てそれに対応するメンバーシップ関数値を出力する第１
のメンバーシップ関数出力手段と、車両の通過台数を変
数とする渋滞グレードを表すメンバーシップ関数が設定
され、１１ｊ記第１の演算処理装置から与えられる通過
台数を表す信号の入力に応答してそれに対応するメンバ
ーシップ関数ｂ″ｉを出力する第２のメンバーシップ関
数出力手段と、前記第１および第２のメンバーシップ関
数出力手段から出力されるメンバーシップ関数値に対し
てファジィ推論演算を行い、渋滞度を表す信号を出力す
る第２の演算手段とを備えた構成とした。

請求項（２）の発明によれば、通過車両の平均速度を変
数とする／１１２滞度のメンバーシップ関数と通過車両
台数を変数とする渋滞度のメンバーシップ関数とを用い
、計測した平均速度と通過台数とをこれらのメンバーシ
ップ関数にあてはめることにより渋滞度を演算している
ので、実際の渋滞にほぼ一致した渋滞度出力が得られる
。

請求項（３）の発明においては、交通監視装置を、通過
する車両を検知し、その車両の通過を表す信号を出力す
る車両感知器と、前記車両感知２３の出力信号を処理し
て、通過する車両の平均速度変化を表す信号および車両
の通過台数の変化を表す信号を出力する第１の演算処理
装置と、通過車両の平均速度変化を変数とする渋滞グレ
ードを表すメンバーシップ関数が設定され、前記第１の
演算処理装置から与えられる平均速度変化を表す信号の
入力に応答してそれに対応するメンノくーシ・ソブ関敗
値を出力する第１のメンバーシップ関数出力手段と、車
両の通過台数変化を変数とする渋滞グレードを表すメン
バーシップ関数が設定され、１１１１記第１の演算処理
装置から与えられる通過台敢変化を表す信号の入力に応
答してそれに対応するメンバーシップ関数値を出力する
第２のメン！＜一ソップ関敗出力手段と、前記第１およ
び第２のメンハーシップ関数出力手段から出力されるメ
ン７くーシップ関敗値に対してファジィ推論演工γを行
い、ｌ曳滞度変化傾向を表す信号を出力する第２の演算
手段とを備えた構成とした。

請求項（３）の発明によれば、通過車両の平均速度変化
を変数とする渋滞度のメンノくーシップ関数と通過車両
台数変化を変数とする渋滞度のメンバーシップ関数とを
用い、計測した平均速度変化と通過台数変化とをこれら
のメンバーシップ関数にあてはめることにより、実際の
渋滞度に対応する渋滞度変化を知ることができる。

ｊ−ｉ求項（４）の発明においては、表示装置を、表示
すべき亀を表示帯の長さによって、上記量の変化の割合
を表示幇の一端から先細状に突出するまたはへこむ方向
表示部の長さによってそれぞれ表す構成とした。

請求項（４）の発明によれば、がζ滞度とその変化のよ
うに、ある（−Ｈとその量の変化を１つの表示Ｉｊ′Ｉ
？，：いしは棒グラフ状表示によって表現することがで
きるので、表示がわかりやすく、かつ表示の仕方ら簡！
Ｆであり、さらに表示面積も少なくてすむ。

請求項（５）の発明においては、交通監視装置を、自動
車専用道路の車線に沿って配置された複数の車両感知器
と、前記複数の車両感知器から与えられる車両の停滞状
況に対応する車両感知時間長に関するデータの入力に応
答動作する車両停滞状況監視部とからなり、前記車両停
滞状況監視部は、互いに隣接配置された車両感知器のそ
れぞれから賄次に入力される車両感知時間長に関するデ
ータを用いてファジィルールに従って前記自動車専用道
路上における車両の停滞状況をファジィ推論する手段を
備えた構成とした。

請求項（５）の発明によれば、車両停滞状況監視部に、
自動車専用道路の車線に沿って配置された複数の車両感
知器から車両感知時間長に関するデータが入力され、車
両停滞状況監視部は互いに隣接配置された車両感知２３
のそれぞれから順次に入力される車両感知時間長に関す
るデータを用いてファジィルールに従って前記自動車専
用道路上における車両の停滞状況をファジィ推論する。

請求項（６）の本発明においては、交通監視装置を、自
動車専用道路の車線に沿って配置された複数の車両台数
検知器と、前記複数の市両台数検知器から与えられる車
両の停滞状況に対応する車両検知台数に関するデータの
入力に応答動作する車両停滞状況監視部とからなり、前
記車両停滞状況監視部は、互いに隣接配置された車両台
数検知器のそれぞれから順次に入力される車両検知台数
に関するデータを用いてファジィルールに従って前記自
動車専用道路上における車両の停ｈｖ状況をファジィＨ
１論する手段を備えた構成とした。

ａｉ’ｒ求項（６）の発明によれば、車両停滞状況監視
部に、自動車専用道路の車線に沿って配置された複数の
ｉｌｊ両台数検知器から、車両検知台数に関するデータ
が入ノノされる。車両停滞状況監視部は互いに隣接配置
された車両台数検知器のそれぞれから順次に入力される
車両検知台数に関するデータを用いてファジィルールに
従って前記自動車専用道路上における車両の停滞状況を
ファジィ推論する。

請求項（７）の光明においては、交通監視装置を、音波
ドップラー効果に基づいて通行車両の車両速度，車両間
隔および通過台数を検知する超音波式検知２スを備えた
交通監視装置において、前記超音波式検知器で検知され
た車両速度、車両間隔および車両台数のｔ／７　ｔｔｔ
をそれぞれ入力し、これらのｈ’．？報に基づいてファ
ジィルールに従ってその車両速度、車両間隔および車両
台数に対応した渋滞度と交通量とをファジィ推論するフ
ァジィ推論手段を含む構成とした。

請求項（７）の発明Ｉこよれば、超音波式検知器により
超音波ドップラー効果に基づいて得られた通行車両の車
両速度、車両間隔、通過台数の各情報がファジィ推論手
段に入力される。ファジィ推論手段は、これらの情報に
基づいてファジィルールに従ってその車両速度、車両間
隔、通過台数に対応した渋滞度と交通量とをファジィ推
論する。

９行空白 （　実づδモ邑　イ列ノ すものであＳ，，車両５知器１は道路上方に配１され，
路面に向けて超音波を送彼し，その反射ｔｉｇ−受波す
るように構成されている。車両が超音波感知器１の下方
を通過すると，感知器１は超音波の車扁かろの・反射に
より車両を感知し．怒知信号を出力丁る。感知信号（：
車両が堅知器１の惑知頭域内に浮在している間出力され
読ける。このため，高速で車両が通過すると短い福のパ
ルス状の感知信号が，反対に低速で通過するとパルス幅
の長い感知信号が出力される。このように車両の感知領
域にお：ナ′−Ｉ存在時間に応じた時間幅の感知信号が
得られるが．この整知信号の時間幅は冥際の車両の是さ
よりら感知領域分だけ是い値に相当する幅となる。第２
図の斜線を施した部分がこの感知領域による時間幅であ
り，斜線以外の部分か冥際の車両の存在に起因する時間
幅である。

第３図は，車両感知器１によって得られ７：感知信号か
ら通過台数と平均速度を求めるやり方を説明するための
ものである。この図には閑散時と渋滞時の場合の感知信
号が示されている。

ある任意の時間間隔Ｔの間に．２台の車両が通過したと
する。２台の車両が通過したのであるから閑散時，渋滞
時と４ｗ　％知信号は２つのパルスとして出力される。

しかしながら，閑散時の感知信号の時間幅はｔ１１”１
２で示すように期間Ｔに対して十分小さい値であるが，
渋滞してくると感知信号の時間幅はｔ２１．ｔ２２で示
すように期間Ｔの大部分を占めるようになる。

通過車両台数は単位時間当りの感知信号のパルス数を計
数することにより求められる。

通過する車両の平均速度を求めるにあたっては車両の平
均車長という概念が用いられる。一般に道路には多くの
種類の車両（トラック．乗用車，バス等）が通過するが
，これらの各車種の車両の実際の車長を，道路における
各車種の混入率によって重み付け丁毛ことによって得ら
れる全車種にわたる車両の平均値を平均車長とする。平
均車長に車両感知器の感知領域分の長さを加算し．この
加算結果に単位時間当りの通過台数を乗じ．二の乗算結
果を単位時間当りの感知信号の時間幅の総和で割ること
により平均速度が求められる。すなわち平均速度は次式
で与えられる。

第４図は通過車両の平均速度と渋滞グレードとの関係を
示している。これを渋滞グレードのメンバーシップ関数
という。渋滞グレードとは渋滞の程度を表わすもので大
きいほど渋滞がひどいということになる。第４図のグラ
フは渋滞により車両の流れが悪くなれ：ど車両の平均速
度は遅くなることを示している。

第５図は車両の通過台数と渋滞グレードとの関係を示し
ている。道路にはその道路に固有の適正な通過台数があ
る。渋滞していない場合には通過台数はこの適性値付近
にある。そして，渋滞するにつれて場合により通過台数
が減少する場合と増加する場合とがある。

渋滞がこれからはじまるのか解消する方向にあるのかを
示す渋滞変化度（渋滞グレードの変化分）のメンバーシ
ップ関数が第６図および第７図に示されている。第６図
は平均速度変化と渋滞変化度（渋滞増加度．渋滞減少度
〉との関係を示すものであり，第７図は通過台数変化と
渋滞変化度との関係を示すものである。

第６図は．平均速度の変化が正側に大きくなると渋滞は
減少方向（渋滞解消）に向い．寅側に大きくはると渋滞
がひどくはる方向に向うことを示している。第７図は通
過台数の変化が正または負方向に大きくなると渋滞の変
化量が増加すること’ｒ　ｉ　ｈ　ゝ″ＣＬ゛９，　　
　（交４駐キ免１を２匪冫れ．上述したやり方によって
平均速度および通過台数が求められ．これらを表わすデ
ィジタル信号が出力される。また演算装置２において．
平均速度および通過台数の単位時間ごとの変化分（偏差
，微分値）がそれそ゛れ求められ．平均速度変化および
通過台数変化をそれぞれ表わすデイジタル信号が出力さ
れる。

一方．４つのメモリまたはメモリ領域４，５，６，７が
設けられており．これらのメモリには第４．５，６．７
図に示したメンバーシップ関数がそれぞれあらかじめス
トアされている。これらのメンバーシップ関数の横軸，
すなわち平均速度，通過台数，平均速度変化および通過
台数変化はそのアドレスに対応している。そして，演算
装ｒｔ２から出力される平均速度，通過台数．平均速度
変化および通過台数変化を表わすディジタル信号によっ
てこれらのメモリ４，５，６．７のアドレスが指定され
ることにより，そのアドレスに対応すＳ渋滞グレード，
渋滞変化度を表わすデータが読出ざれる。

メモリ４，５から読出される渋滞グレードを表わすデー
タはＭＩＮ回路８に与えられ，そのいずれか小さい方が
選択されて選択されたデータを表わす信号ＳＨが出力さ
れる。同じようにメモリ６，７から読出される渋滞変化
度を表わアデータはＭ　Ｉ　Ｎ回路９に与えられ，いず
れか絶対値の小さい方の値をもちかつメモリ６から出カ
されるデータと同じ符号（正または負）をもつ信号Ｓ，
がＭＩＮ回路９から出力される。これらの信号ｓＨ，Ｓ
ｈは表示装置１０に与えられる。

表示装ｒＩｔ１０は画像情報を表わすことのできる表示
装置であり，第８図の表示装置１０のブロック内に示す
ような，または第９図に示すような画像によって渋滞度
およびその変化傾向を表現する。

すなわちこの画像は棒グラフ状の帯状部分とこの帯状部
分の上端から三角形状に突出した（第８図）またはへこ
んだ（第９図）方向表示部とから構成される。帯状部分
の高さＨはＭ　Ｉ　Ｎ回路８の出力信号Ｓｕによって表
わされる渋滞度を表現している。この高さＨが高い方が
渋滞の激しいことを示す。この高さＨがある程度以下で
あれ（ｆ渋滞なしである。方向表示部は渋滞が増加する
傾向にあるのか減少する方向にあるのかを示すとともに
，その程度を表わす。ＭＩＮ回路９の出力信号Ｓｈが正
であれ１ビ渋滞は増加すこ傾向にあるので，三角形状に
突出した形となり（第８図），かつその高さｈ　は信号
Ｓｈによって表わされる渋ｌ 滞変化度を示す。逆に信号Ｓ，が負であれば渋滞は減少
する方向にあるのでへこんだ形（第９図）となり．かつ
その高さｈ　は信号Ｓｈによって表２ わされる康滞変化度を示す。方向表示部は三角形のみな
らず他の形（矢印，円弧，台形等）とすることもできる
。

以上のようにして．表示’Ｉｔ　Ｈ　Ｌ　Ｏにおいて，
グラフの高さによって渋滞度が表わされ．矢印の方向と
大きさで渋滞の増加または減少の方向と度合いが表現さ
れることとなる。渋滞度およびその変化度の出力は表示
装置のみならず他の出力装置を用いることもできる。

し゛ズ　Ｔ　宣　１−Ｊ 以下、他の尖施例の説明を行う。

第１０図《ま、高速道路における車訴停滞状況監視シス
テノ、（交通監視装置）の構成を示す図であり、第１１
図Ｃよ第１０図の車両停＞Ｉｔ状況監視部が備えるファ
ジィ１１１；論手段を示す図である。

本実施例の車両停滞状況監視システムは、走行車線Ｉ１
ａと追い越し車線ｒｔｂとを有する自動車１ｌ用道路の
車線ｒｔの側方に沿って一定間隔毎に配置されて、その
自動車専用道路における車両の停滞状況に応じて変化す
る車両感知時間長に関するデータを出力する複数の車両
感知器（車両検出センサ）Ｉ）１，・・・，Ｄｎ　，・
・・（総称するときはｌ）ｉ　という）と、各車両感知
器Ｄ１からの車両感知時間長に関するデークの入力に応
答動作する車両停滞状況監視郎’ｌ’　ｉ’とからなっ
ている。

ここで、Ｃｔ＋１停滞車両、Ｃａは走行車線１１ａを走
行している車両、ｃｂは追い越し車線ｎｂを走行してい
る車両であって、図示のようむ位置に停滞車両ＣＩが存
在しているときに後続の車両Ｒａ，Ｉｌｂがその停滞車
両Ｃｔ近辺に設置されている車両感知器に沿う車線を走
行するときは、その停〆１シ車両Ｃｔにより走行を阻害
されるためにその走行速度を低下さＵ゜られることにな
る結果、その停〆１シ車両Ｃｔの存在する近辺の車両感
知器からは他の車両感知器から出力される車両感知時間
長よりも長い車両感知時間長となるデータが出力される
ことになる。そして、車両伶滞状況監祝郎１”Ｉ’（よ
、上記の上うに車両の停滞状況に対応して車両感知時間
長が変化することを利用して以下に述べるファジィｔｉ
ｔ論をすることにより車両停滞地点を特定するなどの車
両の停滞状況を把握するのである。

そのため、車両停滞状況監視郎Ｔ　Ｔ　ｌ；ｌ、第１１
図に示すように入力装置ＩＮと、ファジィ推論部ＦＳと
、ファジィルール記憶部ＦＭと、出力装置ＯＵＴとから
なるファジィ推論手段を備えている。

入力装置ＩＮは、前記複数の車両感知恭Ｄｉの内、少な
くとも互いに隣接配置された３台を１組とする複数の組
で構成するとともに、そのＩ　ＩＩ１を摺成する３台の
第Ｉ、第２、第３車両感知Ｐ，Ｈ）ｎ，Ｄｎ　＋　ｌ，
Ｄｒ＋　＋２のそれぞれから車両感知時間長データＤｎ
　，Ｄｎ　＋ｌ，Ｄｎ　＋２（ただし、ｎは正の整数）
を順次にファジィ推論を行うための前件部変数として個
別にファジィ推論郎ＦＳに出力するようになっている。

ファジィルール記憶部ＦＭは、第１２図に示されるｉｆ
（前件部）〜ｔｈｅｎ（後件部）形式の複数種類の、こ
の例では２２種類の、ファジィルールを記憶している。

第１２図に示される各ファジィルールにおいて、Ｄｎ　
，Ｄｎ　＋１，Ｄｎ　＋２はそれぞれ対応する第【、第
２、第３車両感知器Ｄｎ　，Ｄｎ　＋　１，Ｄｎ　＋２
から与えられる車両感知時間長データに関する前件部変
数、Ｙ　ｔ，ｙ　２．Ｙ　３はそれぞれ車両感知器Ｄｎ
　，Ｄｎ　＋　Ｉ，Ｄｎ　＋２が設置されている道路上
での車両の停滞状況をそれぞれ示す後件部変数、ＰＳ，
ＰＭ，ＰＬはそれぞれ前件部変数および後件部変数が属
するファジィ集合のファジィラベル名であって、ＰＳは
正の小、ＰＭは正の中、ＰＬは正の大を示すファジィラ
ベル名である。

ファジィ推論部ＦＳは第１３図（ａ）（ｂ）（ｃ）に示
すような、前件部変数Ｄｎ　，Ｄｎ　＋　ｌ　，Ｄｎ＋
２それぞれのメンバーシップ関数座標系におけるメンバ
ーシップ関数を記憶している。第１３図（ａ）は前件部
変数Ｄｎに対するメンバーシップ関数、第１３図（ｂ）
は前件部変数Ｄｎ＋１に対するメンバーシップ関数、第
ｌ３図（Ｃ）は前件部変数Ｄｎ＋２のメンバーシップ関
数をそれぞれ示している。また、笛ｌ３図（ａ）（ｂ）
（ｃ）において横軸にあらわされる前Ｐト部変数の数値
はそれぞれ車両感知時ｒ８ノ長を示しており、ＰＳ，Ｐ
・Ｍ，ＰＬはそれぞれその下に図示されたメンバーシッ
プ関数に対応している。

ファジィ推論部１？Ｓはまた、第１４図（ａ）（ｂ）（
Ｃ）に示すような、後件部変数ｙｌ．ｙ２，ｙ３それぞ
れのメンバーシップ関数座標系におけるメンバーシップ
関数を記憶している。第１４図（ａ）は後件郎変数ｙ１
に対するメンバーシップ関数、第１４図（ｂ）は後件部
変散ｙ２に対するメンバーシップ関数、第１４図（Ｃ）
は後件部変数ｙ３に対するメンバーノップ関数をそれぞ
れ示している。また、第１４図（　ａ　）　（　ｂ　）
　（　ｃ．）において検軸にあらわされる後件部変数は
それぞれ「停滞の恐れ」「ほぼ停滞」「確実に停滞」で
もって車両の停滞状況を示し、ＰＳ，ＰＭ，ＰＬはそれ
ぞれその下に図示されたメンバーシップ関数に対応して
いる。

このようなファジィ推論部ＦＳからのファジィ推論結果
Ｄｎ　　．Ｄｎ　＋　１’　，Ｄｎ　＋２’は、それぞ
れ対応する出力装置Ｏ　Ｕ　Ｔに出力される。

ファジィ推論部ＰＳの動作について説明する。

第１車両感知器Ｄｎから与えられる車両感知時間長、つ
まり前件部変数Ｄｎと、第２車両感知器Ｄｎ＋１から与
えられる車両感知時間長、つまり前件部変数Ｄｎ＋Ｉと
、第３車両感知器Ｄｎ＋２から与えられる車両感知時間
長、つまり前件部変数Ｄｎ＋２とに基づいて第１３図（
　ａ　）　（ｂ　）　（　ｃ）からそれぞれ各ファジィ
ルールの対応するメンバーシップ関数に適合するメンバ
ーシップ値が求められる。

そして、各ファジィルール毎に、各前（ｔｆ−　＋Ｅｌ
！　Ｄ　ｎＤｎ＋ＩＤｎ＋２のメンバーシップ｛直の小
さい方が選択され（ＭＩＮ演算）、この選択されたメン
バーシップ値によって第１４図（ａ）（ｂ）（ｃ）から
各ファジィルールのｙ　　ｌ．ｙ　２．ｙ　３のそれぞ
れに関するＰＳ，ＰＭ，ＰＬの各メンバーシップ関数が
裁断される。これらの裁断されたすべてのファジィルー
ルのｙ　Ｉ，ｙ　２，ｙ　３のそれぞれに関するＰＳ，
ＰＭ，１）Ｌの各メンバーシップ関数が重ね合わされて
（ＭＡＸ演算）、最終的なｙ　　ｌ．ｙ２．ｙ３それぞ
れの重ね合わせメンバーシップ関数が得られる。この重
ね合わせメンバーシップ関数の例えば重心を求めること
により確定した車両の停滞状況に関するデータが得られ
る。

なお、上記実施例では車両感知２２から得られる車両感
知時間長データに基づいて車両の停滞状況をファジィ推
論したが、車両の停ＦＩＢがあるとその停滞地点を通過
する車両の台数もその車両停滞状況に応じて変化するこ
とから、その車両停滞状況の把握手段としては車両感知
器ではなく車両台数検知器を用いることら可能であ′る
。したがって、本発明の他の実施例としてはその車両台
数検知２ｅを自動車専用道路の車線の側方に沿って一定
間隔毎に設置し、その車両台数検知器からの車両検知台
数出力を上記実施例と同様にして車両の停滞状況に関す
るデータとして用いて各車両台数検知器からの車両検知
台数に関するデータを前件部変数Ｏｎ　，Ｏｎ　＋１．
Ｏｎ　＋２とするとともに、それら各前件部変数Ｏｎ　
，Ｏｎ　＋　１，Ｏｎ　＋２をそれぞれファジィ推論部
ＦＳに与える。そして、ファジィルール記憶部ＦＭには
第１５図に示されるようなファジィルールを記憶させて
おくとともに、各０１ｉ件部変数Ｏｎ　，Ｏｎ　＋　１
，Ｏｎ　＋２のそれぞれのメンバーシップ関数を第１６
図（ａ）（ｂ）（ｃ）のように設定してファジィ推論郎
ＦＳに記憶さＵ゛ておき、そのメンバーシップ関数と前
記各前件部変数Ｏｎ　，Ｏｎ　＋　１，Ｏｎ　＋２とで
車両の停滞状況をファジィ推論することもできる。なお
、第１６図（ａ）（ｂ）（ｃ）の横軸の数値は車両検知
台数を示す前件部変数の数値であり、また、この場合の
後件部変散ｙ　　Ｉ，ｙ　２，ｙ　３に対するメンバー
シップ関数はそれぞれ第１４図（ａ）（ｂ）（ｃ）と同
様である。

上記のような構成により、この実施例での車両停滞状況
監視システムでは、自動車専用道路における停滞車両の
停滞地点等の車両の停滞状況を車両感知２ｘからの車両
感知時間長とか車両検知台数とかのデータを用いてファ
ジィ推論で行っているから、その停滞地点近くの車両ド
ライバからの通報とか、同じくその停滞地点近くに配備
されたＴＶカメラによる監視情報とかに依仔する必要が
なくなる。

また、この実施例の監視システムでは、通報に′上らな
いから停滞車両による渋滞等の車両停滞状況に対するそ
れの早期発見および早期対応が容易となる。この場合、
車両感知器をその設置間隔を車両の車長よりも短くなる
ようにして多数設置するとか、あるいはＴＶカメラ等を
設置して停滞車両の停滞地点の特定するといったことが
不要であるから、その設置コストを従来よりも安くする
ことができる。

第Ｉ７図は、さらに他の実施例に係る交通監視装置のブ
ロック図である。この実施例の交通監視装置ｌ５は、超
音波ドップラー効果に基づいて通行車両の車両速度（ｋ
ｍ／時間）、車両間隔（ｍ）および通過台数（台／分）
とを検知する超音波式検知滞（車両検出センナ）２０と
、この超音波式検知器２０で検知された車両速度ならび
に車両間隔のｔｉ’ｆ報をそれぞれ入力し、これらの情
報に基づいて信号機４０、表示器５０等を制御する制御
郎３０からなる。そして、この制御郎３０は、ファジィ
ルールに従って車両速度、車両間隔、通過台数に対応し
た渋滞度と交通量とをファジィ推論するファジィ推論手
段６０を備えている。

上記の超音波式検知器２０は、第１９図に示すように、
道路の路面Ｌの上方に傾斜設置された超音波送受波器２
０ａと、この超音波送受波３ｉ；　２　０　ａの検出信
号に基づいてデータ処理を行う本体郎２０ｂとからなり
、超音波送受波器２０ａにより路而し上を通過する車両
７０に対して超音波を送受波する一方、本体郎２０ｂは
超音波送受波器２０ａからの検出信号に基づいて車両速
度、車両間隔お上び通過台数を算出する。

また、ファジィ推論手段６０は、第１８図に示すように
、入力部ＩＮと、ファジィ推論部ＰＲと、ファノイルー
ル記憶部Ｐ　Ｍと、出力部ＯＵＴとからなる。入力部Ｉ
Ｎは、超音波式検知器２０の本体部２０ｂで算出された
車両速度、車両間隔および通過台数の各情報信号Ｓ，、
Ｓ，、ｓ３をファジィ拙論を行うための前件部変数ＸＩ
Ｎ　Ｘｔ、Ｘ，としてそれぞれ入力し、これを次段のフ
ァジィ推論部ＰＲに与える。ファジィルール記憶部Ｆ’
Ｍは、第２１図に示すように、Ｈ（前件部）〜ｔｈｅｎ
（後件部）形式の複数種類のファジィルールを記憶して
いる。これらの各ファジィルールにおいて、同図中、符
号■は車両が道路上を通過している場合の各条件、■は
道路に通過車両が全く存在しない場合の各条件、■は交
通渋滞のために車両が全て停止している場合の各条件で
ある。また、κＩｓ　Ｆ、Ｘ，は、入力部ＩＮに入力さ
れる車両速度、車両間隔および通過台数にそれぞれ対応
す．る前件部変数ｙ１、ｙ，はファジィ推論の結果出力
すべき渋滞度と交通■の後件部変数、ＺＲ．ＰＳ，ＰＭ
，ＰＬはそれぞれ前件部変敗Ｘ，、Ｘｔおよび後件部変
数ｙ１、ｙ，が属するファジィ集合のファジィラベル名
、ＺＲは零、ＰＳは正の小、ＰＭは正の中、ＰＬは正の
大を示すファジィラベル名をそれぞれ示している。

また、ファジィ推論部ＦＳは、第２２図（ａ）、（ｂ）
、（Ｃ＞に示すようなメンバーシップ関数座標系におけ
る前件部変数ｘ１、Ｘ，、×３にそれぞれ対応するメン
バーシップ関数、ならびに第２３図（ａ　）、（ｂ）に
示すようなメンバーシップ関数座標系における後件部変
数Ｙｒ，Ｙｘにそれぞれ対応する各メンバーシップ関数
を記憶している。なお、第２２図（ａ）において描軸に
現される前件部変数ｘ１の数値は車両速度（ｋｍ／時間
）、同図（ｂ　）において横軸に現される前件部変数Ｘ
，の数値は車両間隔（ｍ）、同図（Ｃ）において横軸に
現される前件部変数Ｘ，の数値は通過台数（台／分）を
示しており、Ｚｌｌ，ＰＳＳＰＭ，ＰＬはそれぞれその
下に図示されたメンバーシップ関数に対応している。ま
た、第２３図（ａ　）、（ｂ　）においてそれぞれ描袖
に現される後件部変数Ｙ．Ｙｔの数値は渋滞度と交通量
の程度をＯ〜３までの値でもって示し、ＺｌｌＳＰＳ，
ＰＭ，ＰＬはそれぞれその下に図示されたメンバーシッ
プ関数に対応している。

次に、上記構成の交通監視装置Ｉ５によるカト滞度と交
通最の判断動作について説明する。

路而Ｌを車両７０が走行すると、超音波式検知器２０は
、車両７０の通過に応じて車両速度、車両間隔、通過台
数をそれぞれ検知ケる。ずなわら、車両速度の大小に応
じて超音波のドップラーシフトに差が生じるので、この
ドップラーシフトの量から車両速度が検知される。また
、第２０図に示すように、閑故時（同図（ａ））と混雅
時（同図（ｂ））によって車両検知パルスｔの間隔′ｒ
１、Ｔ２か変化するので、この間隔Ｔ１、Ｔ２の長短に
応じて車両間隔を知ることができる。さらに、単位時間
当たりの検知パルスの数をカウントすることで通過車両
の台数が計測される。そして、超音波式検知’ｄ’ｊ２
０からは、車両鳶度、車両間隔および通過台数の各情報
信号ｓ，，　ｓ．、Ｓ，がそれぞれ出力され、これらの
信号Ｓ１、Ｓ，、Ｓ，がファジィ推論手段４０の入力部
ＩＮに入力され、これらの信号が前件部変数Ｘ，、Ｘ，
、Ｘ，として次段のファジィ推論郎Ｆ１に加えられる。

ファジィ推論郎Ｆ’Ｒは、入力部ＩＮから与えられる前
件部変散Ｘ１、κ，、κ，に基づいて、第２１図の各フ
ァジィルールの前件郎｛ｉｆ）で設定されたファジィラ
ベル名のあるメンバーシップ関数を第２２図（ａ）、（
ｂ）、（Ｃ）の中からそれぞれ選定してそれらのメンバ
ーシップ関数におけるメンバーシップ値（；ｆｉ合度）
を求める。そして、各ファジィルール毎に各前件部のメ
ンバーシップ値（適合度）の最小値が選択される（ＭＩ
Ｎ演算）。次いで、第２１図の各ファジィルールごとに
その後件部（ｔｈｅｎ）で設定されたファジィラベル名
のあるメンバーシップ関数を第２３図（ａ　）、（ｂ）
の中からそれぞれ選定して前件部（ｉｆ）で選択された
上記の最小値によってこれに対応する各後件部（ｔｈｅ
ｎ）のメンバーシップ関数を水平に裁断する。そして、
これらの裁断された各ファジィルールのＺＲ，ＰＳ，Ｐ
Ｍ，ＰＬのメンバーシップ関数がすべて重ね合イフされ
て（ＭＡＸ演算）、最終的に後件部変数）’＋，Ｙｔに
関する重ね合わせメンバーシップ関数が得られる。この
重ね合イつせメンバーシップ関数の例えば重心を求める
ことにより確定した車両速度、車両間隔および通過台数
に関するデータｙ，、ｙ，が得られる。

そして、これらの車両間隔、車両速度および通過台数に
関するデータｙ１、’Ｉｔは、出力部Ｏ　Ｕ　Ｔを介し
て信号機４０、表示器５０ならびに図外の中央処理装置
にそれぞれ出力される。

この場合、道路が空いていて逮過車両が存在しないとき
には、車両速度と車両台数が共に零となるので前件部は
ｘ＋＝ＺＲ，Ｘ３＝ＺＲであり、このときの後件郎は全
てｙ＋＝ＺＨのメンバーシップ関数が選択されるために
、通行車両がないことが判別される。一方、道路が渋滞
していて車両が停止している場合には、車両速度が零で
も、車両の存在は超音波エコーが超音波送受波器２０ａ
で受波されることから、車両台数は零とはならない。し
たがって、前件部は！．　＝Ｚ　ＲＳｘｓ＝　Ｐ　Ｓで
あり、このときの後件部は全てｙ＋＝ＰＬのメンバーシ
ップ関数が選択されるために、道路が渋滞していること
が判別される。

この実施例の交通監視装置によれば、超音波式検知２ぐ
により得られた車両速度、車両間隔、通過台数の各情報
に基づいてファジィ推論を用いて洗滞度と交通ｆｉｌの
程度を判断するので、交通渋滞のために車両が停止して
いるのか、実際に通行車両が存在しないかの判断が確実
に得られるようになる。

（発明の効果） 以上説明したことから明らかなように、本発明のそれぞ
れの交通監視装置によれば、車両倹出センサからの検出
信号に基づいてファジィ１ｆ１；論部においてファジィ
推論が行われるので、これにより実際の交通状況に対応
する交通状態信号か出力され、的確な交通情報が得るこ
とができる上うになる。

また、表示がわかりやすく、かつ表示の仕方も簡単であ
り、さらに表示面積も少なくてすむ交通監視装置に最適
な表示装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第９図は第１の実施例に係り、第１図は車両
感知器の配置図、第２図は車両感知信号図、第３図は車
両の通過台数および平均速度の演算方法を説明するため
の感知信号のタイムチャート、第４図は平均速度に対す
る渋滞グレードのメンバーシップ関数を示す図、第５図
は通過台数に対する渋滞グレードのメンバーシップ関数
を示す図、第６図は平均速度変化に対する渋滞変化度の
メンバーシップ関数を示す図、第７図は通過台数変化に
対する渋滞変化度のメンバーシップ関数を示す図、第８
図は渋滞検出装置の構成を示すブロック図、第９図は他
の表示例図である。 第１０図から第Ｉ６図は第２の実施例に係り、第ｌＯ図
は自動車専用道路における車両停滞状況監視システムの
構成を示す図、第ＩＩ図は第ｌＯ図の車両停７ｌ１｝状
況監視郎のファジィ推論手段を示す図、第１２図はファ
ジィルール記憶部に記憶されているファジィルールを示
す図、第１３図（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ前件部変
数におけるメンバーシップ関数を示す図、第１４図（ａ
）（ｂ）（Ｃ）はそれぞれ後件部変数におけるメンバー
シップ関数を示す図、第１５図は他の実施例においてフ
ァンイルール記憶部に記憶されているファジィルールを
示す図、第１６図（ａ）（ｂ）（ｃ）は他の実施例にお
ける各前件部変数のそれぞれに対応するメンバーシップ
関数を示す図である。 第１７図から第２３図は第３の実施例に係り、第１７図
は交通監視装置の構成を示すブロック図、第ｌ８図は第
ｌ７図のファジィ推論手段を示すブロック図、第１９図
は超音波式検知器で車両を検知する場合の説明図、第２
０図は超音波式検知器で車両間隔を検知する場合の検知
信号のタイムチャート、第２１図はファジィルール記憶
部に記ｔ！されているファジィルールを示す図、第２２
図（ａ　）、（ｂ　）、（Ｃ　）はそれぞれ前件部変数
におけるメンバーシップ関数を示す図、第２３図（ａ　
）、（ｂ　）はそれぞれ後性部変数におけるメンバーシ
ップ関数を示す図である。 １　，Ｄ　Ｉ＝Ｄｎ　，・・・車両感知器（車両検出セ
ンサ）、２０・・・超音波検知器（車両検出センサ）、
Ｉ’ｓ・・・ファジィ推論部。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）道路に近接配置される車両検出センサと、前記車
   両検出センサからの検出信号に基づいてファジィ推論を
   行い交通状態信号を出力するファジィ推論部と、 を備えてなる交通監視装置。
2. （２）通過する車両を検知し、その車両の通過を表を信
   号を出力する車両感知器と、 前記車両感知器の出力信号を処理して、通過する車両の
   平均速度を表す信号および車両の通過台数を表す信号を
   出力する第１の演算処理装置と、通過車両の平均速度を
   変数とする渋滞グレードを表すメンバーシップ関数が設
   定され、前記第１の演算処理装置から与えられる平均速
   度を表す信号の入力に応答してそれに対応するメンバー
   シップ関数値を出力する第１のメンバーシップ関数出力
   手段と、 車両の通過台数を変数とする渋滞グレードを表すメンバ
   ーシップ関数が設定され、前記第１の演算処理装置から
   与えられる通過台数を表す信号の入力に応答してそれに
   対応するメンバーシップ関数値を出力する第２のメンバ
   ーシップ関数出力手段と、 前記第１および第２のメンバーシップ関数出力手段から
   出力されるメンバーシップ関数値に対してファジィ推論
   演算を行い、渋滞度を表す信号を出力する第２の演算手
   段と、 を備えた交通監視装置。
3. （３）通過する車両を検知し、その車両の通過を表す信
   号を出力する車両感知器と、 前記車両感知器の出力信号を処理して、通過する車両の
   平均速度変化を表す信号および車両の通過台数の変化を
   表す信号を出力する第１の演算処理装置と、 通過車両の平均速度変化を変数とする渋滞グレードを表
   すメンバーシップ関数が設定され、前記第１の演算処理
   装置から与えられる平均速度変化を表す信号の入力に応
   答してそれに対応するメンバーシップ関数値を出力する
   第１のメンバーシップ関数出力手段と、 車両の通過台数変化を変数とする渋滞グレードを表すメ
   ンバーシップ関数が設定され、前記第１の演算処理装置
   から与えられる通過台数変化を表す信号の入力に応答し
   てそれに対応するメンバーシップ関数値を出力する第２
   のメンバーシップ関数出力手段と、 前記第１および第２のメンバーシップ関数出力手段から
   出力されるメンバーシップ関数値に対してファジィ推論
   演算を行い、渋滞度変化傾向を表す信号を出力する第２
   の演算手段と、 を備えた交通監視装置。
4. （４）表示すべき量を表示帯の長さによって、上記量の
   変化の割合を表示帯の一端から先細状に突出するまたは
   へこむ方向表示部の長さによってそれぞれ表す表示装置
   。
5. （５）自動車専用道路の車線に沿って配置された複数の
   車両感知器と、 前記複数の車両感知器から与えられる車両停滞状況に対
   応する車両感知時間長に関するデータの入力に応答動作
   する車両停滞状況監視部とからなり、 前記車両停滞状況監視部は、互いに隣接配置された車両
   感知器のそれぞれから順次に入力される車両感知時間長
   に関するデータを用いてファジィルールに従って前記自
   動車専用道路上における車両の停滞状況をファジィ推論
   する手段を備えたことを特徴とする自動車専用道路にお
   ける交通監視装置。
6. （６）自動車専用道路の車線に沿って配置された複数の
   車両台数検知器と、 前記複数の車両台数検知器から与えられる車両停滞状況
   に対応する車両検知台数に関するデータの入力に応答動
   作する車両停滞状況監視部とからなり、 前記車両停滞状況監視部は、 互いに隣接配置された車両台数検知器のそれぞれから順
   次に、入力される車両検知台数に関するデータを用いて
   ファジィルールに従って前記自動車専用道路上における
   車両の停滞状況をファジィ推論する手段を備えたことを
   特徴とする自動車専用道路における交通監視装置。
7. （７）超音波ドップラー効果に基づいて通行車両の車両
   速度、車両間隔および通過台数を検知する超音波式検知
   器を備えた交通監視装置において、前記超音波式検知器
   で検知された車両速度、車両間隔および車両台数の情報
   をそれぞれ入力し、これらの情報に基づいてファジィル
   ールに従ってその車両速度、車両間隔および車両台数に
   対応した渋滞度と交通量とをファジィ推論するファジィ
   推論手段を含むことを特徴とする交通監視装置。