JPH0447399A - Vehicle sensor coping with many lanes - Google Patents

Vehicle sensor coping with many lanes

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JPH0447399A
JPH0447399A JP15492690A JP15492690A JPH0447399A JP H0447399 A JPH0447399 A JP H0447399A JP 15492690 A JP15492690 A JP 15492690A JP 15492690 A JP15492690 A JP 15492690A JP H0447399 A JPH0447399 A JP H0447399A
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JP
Japan
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vehicle
lane
signal
lanes
antenna
Prior art date
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Pending
Application number
JP15492690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Nishino
西野 雅晴
Takuya Fujimoto
卓也 藤本
Shinya Takenouchi
真也 竹之内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP15492690A priority Critical patent/JPH0447399A/en
Publication of JPH0447399A publication Critical patent/JPH0447399A/en
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Abstract

PURPOSE:To accurately measure a traffic flow by obtaining the sense start time difference, reception levels, the speed difference, and vehicle length in adjacent lanes in accordance with the Dopler signal and the reception level signal of each lane and inputting them to perform fuzzy inference and discriminating passage of one or two vehicles. CONSTITUTION:The vehicle sense processing and the speed measurement processing in each lane are performed by a vehicle presence/absence sensing part 19 and a vehicle speed calculating part 17. It is discriminated whether the sense start time difference between two adjacent lanes is smaller than a prescribed discrimination value or not. When one vehicle runs across lanes, it is considered that the vehicle sense start time difference between both lanes is almost zero, and fuzzy inference is executed thereafter in this case. That is, the speed difference between two adjacent lanes, the vehicle length, and the sum of peaks of reception levels are obtained and are inputted to execute inference in accordance with a fuzzy rule, and the number of vehicles is discriminated. Thus, the traffic flow is measured with a high precision.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、マイクロ波の電波を用いて多車線を走行す
る各車両に特定の情報を送るとともに、各車線毎に車両
の有無を感知し、断面交通流を計測する、多車線対応型
車両感知器に関する。
[Detailed description of the invention] (a) Industrial application field This invention uses microwave radio waves to send specific information to each vehicle traveling on multiple lanes, and also detects the presence or absence of vehicles in each lane. The present invention relates to a multi-lane vehicle sensor that measures cross-sectional traffic flow.

(ロ)従来の技術 従来、複数車線の交通流を計測するのに、超音波式車両
感知器を車線毎に設置するものと、すでに本願出願人が
出願済の多車線対応型車両感知器を使用するものがある
。この多車線対応型車両感知器は、多車線を有する道路
上tこ多車線の全ての車線をカバーする指向特性を持つ
送信アンテナと、1車線分のみをカバーする指向特性を
もち、かつその指向特性が1車線毎に時分割で切り換え
られるフェイズドアレー方式の受信アンテナを備え、さ
らにこれら送受信アンテナの送受信信号を処理する信号
処理手段として、車両に対して地図上の通過地点などを
示す特定の情報を伝送するための変調信号を出力する送
信処理部と、この送信処理部からの変調信号で搬送信号
を変調して送信信号として送信アンテナに出力する変調
部と、前記受信アンテナに対して指向方向を1車線毎に
時分割で切り換える位相制御信号を出力する制御信号処
理部と、前記受信アンテナで受信された各車線毎の受信
信号に基づいて各車線の車両の有無の感知データを出力
する車両有無信号処理部を備えたもので、1個の受信ア
ンテナの指向特性を各車線に対応して時分割で切り替え
て、全車線でカバーするものである。
(b) Conventional technology Conventionally, to measure traffic flow in multiple lanes, ultrasonic vehicle detectors are installed in each lane, and multi-lane vehicle detectors, which the applicant has already applied for, have been used. I have something to use. This multi-lane vehicle sensor has a transmitting antenna that has a directional characteristic that covers all lanes of the multi-lane road, and a directional characteristic that covers only one lane, and It is equipped with a phased array receiving antenna whose characteristics can be switched in time division for each lane, and as a signal processing means for processing the signals transmitted and received by these transmitting and receiving antennas, it is used to provide specific information indicating passing points on the map etc. to the vehicle. a transmission processing unit that outputs a modulated signal for transmitting a signal; a modulation unit that modulates a carrier signal with the modulation signal from the transmission processing unit and outputs the modulated signal to the transmission antenna as a transmission signal; a control signal processing unit that outputs a phase control signal for time-divisionally switching each lane for each lane; and a vehicle that outputs sensing data on the presence or absence of a vehicle in each lane based on the received signal for each lane received by the receiving antenna. It is equipped with a presence/absence signal processing section, and switches the directional characteristics of one receiving antenna in a time-sharing manner corresponding to each lane to cover all lanes.

(ハ)発明が解決しようとする課題 第10図(a)に示すように、隣接する車線L1、L2
を2台の車両が並行して走行して来た場合、上記した従
来の超音波式車両感知器を車線毎に設置する方式、多車
線対応型車両感知器を使用する方式のいずれの場合でも
、それぞれ車線毎に各車両を1台として感知可能である
。しかしながら、第10図ら)ムこ示すように、車線L
l、L2にまたがって1台の車が走行して来た場合、あ
るいは第10図(C)に示すように、感知領域に入った
1台の車両が車線変更した場合に、車線L+、LzO感
知機能が働き、1台通過を2台通過したと感知してしま
うことになり、正確な断面交通流計測ができないという
問題があった。
(c) Problems to be Solved by the Invention As shown in FIG. 10(a), adjacent lanes L1 and L2
When two vehicles are traveling in parallel, regardless of whether the above-mentioned conventional ultrasonic vehicle detector is installed in each lane or a multi-lane vehicle detector is used. , each vehicle can be detected as one vehicle for each lane. However, as shown in Figure 10 et al.
When a vehicle comes across lanes L+ and L2, or when a vehicle enters the sensing area and changes lanes as shown in Figure 10 (C), lanes L+ and LzO The sensing function would work and detect that two vehicles had passed instead of one, causing the problem that accurate cross-sectional traffic flow measurements could not be made.

この発明は、上記問題点に着目してなされたもであって
、車線毎のドツプラ信号、受波信号レベルを信号処理す
ることにより、車線をまたがって走行して来た場合や感
知領域で車線変更した場合でも、正確に車両感知ができ
、精度の良い断面交通流計測の可能な多車線対応型車両
感知器を捉供することを目的としている。
The present invention has been made by focusing on the above-mentioned problem, and by processing the Doppler signal and received signal level for each lane, it is possible to detect when someone is driving across lanes or in a sensing area. The objective is to provide a multi-lane vehicle sensor that can accurately detect vehicles even when modified, and can accurately measure cross-sectional traffic flow.

(ニ)課題を解決するための手段及び作用この発明の多
車線対応型車両感知器は、多車線を有する道路上に設け
られてマイクロ波の信号を送受信する送信アンテナおよ
び第11第2の受信アンテナを備えるとともに、前記ア
ンテナの送受信信号を処理する信号処理手段を有し、前
記送信アンテナは、多車線の全ての車線をカバーする指
向特性を持つ指向ビームを送信するものであり、前記第
1、第2の受信アンテナは、各車線を個別にカバーする
複数の指向特性をもつ、アレー方式のものであり、前記
信号処理手段は、車両に対して地図上の通過地点などを
示す特定の情報を伝送するための変調信号を出力する送
信処理部と、この送信処理部からの変調信号で搬送信号
を変調して送信信号として送信アンテナに出力する変調
部と、前記第1受信アンテナで受信された信号に基づき
得られるドツプラ信号により車線毎の車速を算出する車
両速度演算部と、前記第2受信アンテナで受信された各
車線毎の受信信号に基づいて各車線の車両の有無を感知
する車両有無感知部と、前記車両有無感知部よりの車線
毎の感知データに基づき、隣接する車線間の感知時間差
を算出する感知時間差算出部と、前記隣接する2車線の
速度差、車長、受波レベルのピーク和等のパラメータを
算出するパラメータ算出部と、前記感知時間差が所定値
以内のとき、前記パラメータを入力としてファジィ推論
を実行し、前記隣接する2車線を走行する車両台数を推
論するファジィ推論部とを特徴的に備えている。
(d) Means and operation for solving the problem The multi-lane vehicle sensor of the present invention has a transmitting antenna that is provided on a multi-lane road and transmits and receives microwave signals, and an eleventh and second receiving antenna. The transmitting antenna includes an antenna and a signal processing means for processing transmitted and received signals of the antenna, and the transmitting antenna transmits a directional beam having a directional characteristic covering all lanes of a multi-lane system, , the second receiving antenna is of an array type having a plurality of directional characteristics that cover each lane individually, and the signal processing means transmits specific information indicating passing points on a map etc. to the vehicle. a transmission processing unit that outputs a modulated signal for transmitting a signal; a modulation unit that modulates a carrier signal with the modulated signal from the transmission processing unit and outputs the modulated signal to the transmission antenna as a transmission signal; a vehicle speed calculation unit that calculates a vehicle speed for each lane using a Doppler signal obtained based on the received signal; and a vehicle that detects the presence or absence of a vehicle in each lane based on the received signal for each lane received by the second receiving antenna. a sensing time difference calculation unit that calculates a sensing time difference between adjacent lanes based on the sensing data for each lane from the vehicle presence sensing unit; a parameter calculation unit that calculates parameters such as a peak sum of levels, and a fuzzy controller that executes fuzzy inference using the parameters as input when the sensing time difference is within a predetermined value to infer the number of vehicles traveling in the two adjacent lanes. It is characteristically equipped with an inference section.

この多車線対応型車両感知器では、送信アンテすから伝
送されたマイクロ波が走行中の車両あるいは路面で反射
して第1、第2の受信アンテナで受信される。第1、第
2の受信アンテナは、いずれも車線に対応した指向特性
を有するので、第1の受信アンテナからの受信信号に基
づき、車両速度演算部で各車線毎の車両速度が算出され
る。また第2受信アンテナよりの受信信号で車両有無感
知部が車両感知がなされる。ここで、隣接する車線毎で
車両感知開始時間が所定値以上であれば、そのまま車両
感知及び車両速度等のデータを出力する。しかし、車両
感知開始時間差が所定値より小さいと、車両感知信号及
び車両速度より求めた速度差、車長、受波レベルのピー
ク値の和を入力としてファジィ推論部で推論を実行し、
隣接する2車線を通過する車両が1台であるか2台であ
るか推論判別して、その推論値に応じた車両台数等を出
力する。
In this multi-lane vehicle sensor, microwaves transmitted from a transmitting antenna are reflected by a running vehicle or a road surface and received by first and second receiving antennas. Since both the first and second receiving antennas have directional characteristics corresponding to the lanes, the vehicle speed calculation unit calculates the vehicle speed for each lane based on the received signal from the first receiving antenna. Further, the vehicle presence/absence sensing section detects a vehicle based on the received signal from the second receiving antenna. Here, if the vehicle sensing start time for each adjacent lane is greater than or equal to a predetermined value, data such as vehicle sensing and vehicle speed are output as is. However, if the vehicle sensing start time difference is smaller than a predetermined value, the fuzzy inference section executes inference using the sum of the speed difference, vehicle length, and peak value of the received wave level obtained from the vehicle sensing signal and vehicle speed as input,
It infers whether there is one or two vehicles passing through two adjacent lanes, and outputs the number of vehicles etc. according to the inferred value.

(ホ)実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
(E) Examples The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below.

第1図は、この発明の一実施例を示す多車線対応型車両
感知器の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a multi-lane vehicle sensor according to an embodiment of the present invention.

同図において、多車線対応型車両感知器1は、マイクロ
波の電波を送信する送信アンテナ2と、車両速度感知用
の第1受信アンテナ3と、車両有無感知用の第2の受信
アンテナ4と、送信アンテナ2、第1、第2受信アンテ
ナの送受信信号を処理する信号処理部5とから構成され
ている。
In the figure, a multi-lane vehicle sensor 1 includes a transmitting antenna 2 for transmitting microwave radio waves, a first receiving antenna 3 for detecting vehicle speed, and a second receiving antenna 4 for detecting the presence or absence of a vehicle. , a transmitting antenna 2, and a signal processing section 5 that processes transmitted and received signals from the first and second receiving antennas.

アンテナ2.3.4は、本例では第2図に示すように、
3車線り、   L、、L3を有する道路りの路側に立
設された柱Pに取り付けられている。
The antenna 2.3.4 in this example is as shown in FIG.
It is attached to a pillar P erected on the roadside of a road with three lanes, L, L3.

このように各アンテナ2.3.4を路側に設置するのは
、設置作業性および美観上の点から有利であるが、中央
の車線L2の直上に設置することも可能である。上記の
送信アンテナ2は、各車線L+ 、Lx 、L3の全て
をカバーする指向角度範囲の指向ビームDを送信するよ
うに構成されている。また、第1、第2受信アンテナ3
.4は、共に1車線分のみをカバーする指向特性をもち
、かつ、この指向方向が図中、符号A、A’、B、B’
、c、c’で示すように1車線毎に時分割で切り換えら
れるフェイズドアレー方式のものである。すなわち、こ
の第1、第2受信アンテナ3.4は、平面アンテナ型の
もので、第3図に示すように、マイクロストリップライ
ン等で構成される多数のアンテナエレメント6.6、・
・・を備え各アンテナエレメント6.6、・・・には受
信信号に対してそれぞれ所定の位相を遅らせる位相器7
.7、・・・が接続されてなるものである。
Although installing each antenna 2.3.4 on the roadside in this way is advantageous from the standpoint of installation workability and aesthetics, it is also possible to install each antenna directly above the center lane L2. The transmitting antenna 2 described above is configured to transmit a directional beam D having a directional angle range that covers all of the lanes L+, Lx, and L3. In addition, the first and second receiving antennas 3
.. 4 both have directional characteristics that cover only one lane, and these directional directions are indicated by symbols A, A', B, and B' in the figure.
, c, and c', this is a phased array system in which the lanes are switched in a time-division manner for each lane. That is, the first and second receiving antennas 3.4 are of a planar antenna type, and as shown in FIG. 3, a large number of antenna elements 6.6, .
Each antenna element 6, 6, . . . has a phase shifter 7 that delays a predetermined phase with respect to the received signal.
.. 7,... are connected.

信号処理部5は、車両に対して地図上の通過地点などを
示す特定の情報を伝送するための変調信号を出力する送
信処理部11、一定の発振周波数をもつ高周波の搬送信
号を出力する発振器12、送信処理部11からの変調信
号で発振器12からの搬送信号を変調して送信信号とし
て送信アンテナ2に出力する変調部13、発振器12か
らの搬送信号を変調部13と後述する混合回路15に分
配する分配器14、第1受信アンテナ3で受信された信
号を分配器14からの搬送信号と混合する混合回路15
、混合回路15の信号出力から高周波成分を除いてドツ
プラ信号として取り出すローパスフィルタ16、このド
ツプラ信号に基づいて車両速度を算出する車両速度演算
部17、第2受信アンテナ4で受信された信号のレベル
を検出して車両の有無を知らせる受信レベル信号を出力
するレベル検出部18、受信レベル信号に基づいて車両
の有無を感知する車両有無感知部19、第1、第2受信
アンテナ3.4に対して指向ビームの方向を1車線毎に
時分割で切り換える位相制御信号を出力する制御信号処
理部20、ファジィ推論部2L及び車両感知、速度出力
部22を備えている。
The signal processing unit 5 includes a transmission processing unit 11 that outputs a modulated signal for transmitting specific information such as passing points on a map to the vehicle, and an oscillator that outputs a high-frequency carrier signal having a constant oscillation frequency. 12, a modulation unit 13 that modulates the carrier signal from the oscillator 12 with the modulation signal from the transmission processing unit 11 and outputs it to the transmission antenna 2 as a transmission signal; a mixer circuit 15 that mixes the signal received by the first receiving antenna 3 with the carrier signal from the distributor 14;
, a low-pass filter 16 that removes high frequency components from the signal output of the mixing circuit 15 and extracts it as a Doppler signal, a vehicle speed calculation unit 17 that calculates the vehicle speed based on this Doppler signal, and the level of the signal received by the second receiving antenna 4. to the level detection unit 18 which detects and outputs a reception level signal to notify the presence or absence of a vehicle, the vehicle presence/absence detection unit 19 which detects the presence or absence of a vehicle based on the reception level signal, and the first and second reception antennas 3.4. The control signal processing section 20 outputs a phase control signal for time-divisionally switching the direction of the directional beam for each lane, a fuzzy inference section 2L, and a vehicle sensing and speed output section 22.

車両有無感知部19は、隣接する車線間の感知時間差を
算出する機能、この感知時間差が判別値Tより小さいか
否かを判別する機能、さらに車線間の受波レベルのピー
ク値の和、車長を求める機能を有している。ここで、判
別値Tは、車両速度演算部17で算出される車両速度に
応じ、設定変更するようにしてもよい。つまり、車両速
度が速いと小さくし、遅いと大きくする。また、車長は
差がある場合、長い方を選択する。車両速度演算部17
は、隣接する車線の車両の速度差も併せ算出する機能を
有している。
The vehicle presence/absence sensing unit 19 has a function of calculating a sensing time difference between adjacent lanes, a function of determining whether this sensing time difference is smaller than a discriminant value T, and a function of determining whether or not the sensing time difference is smaller than a discriminant value T. It has the function of finding the length. Here, the setting of the determination value T may be changed depending on the vehicle speed calculated by the vehicle speed calculating section 17. In other words, it is made smaller when the vehicle speed is fast, and made larger when the vehicle speed is slow. Also, if there is a difference in vehicle length, select the longer one. Vehicle speed calculation unit 17
has a function that also calculates the speed difference between vehicles in adjacent lanes.

ファジィ推論部21は、第4図に示すように、ファジィ
推論装置41、速度差Xl、車長X、、及び受波レベル
のピーク値の和X3をファジィ推論装置41に入力する
ためのサンプリングホールド回路42.43.44、速
度差X1%車長X2、受波レベルのピーク値の和X3を
入力として推論し、車両の1台の可能性を出力するため
のファジィルールを記憶するファジィルールメモリ45
、ファジィ推論装置41からの推論結果を出力するアン
プ46から構成されている。ファジィ推論装置41とし
ては、専用のファジィコントローラあるいはCPU等が
使用される。もっともここで使用するファジィ推論部2
1の構成自体はすでによく知られたものである。
As shown in FIG. 4, the fuzzy inference unit 21 performs sampling hold for inputting the speed difference Xl, the vehicle length X, and the sum X3 of the peak value of the received wave level to the fuzzy inference device 41. Circuit 42, 43, 44, a fuzzy rule memory that stores fuzzy rules for inferring inputs using speed difference x1%, vehicle length x2, and sum of peak values of received wave levels x3, and outputting the possibility of one vehicle. 45
, an amplifier 46 that outputs the inference results from the fuzzy inference device 41. As the fuzzy inference device 41, a dedicated fuzzy controller, CPU, or the like is used. However, the fuzzy inference section 2 used here
The configuration of No. 1 itself is already well known.

ファジィルールメモリ45には、次に示すファジィルー
ルが記憶されている。
The fuzzy rule memory 45 stores the following fuzzy rules.

■if(もし)  x+=ZR,Xz=PS、Xx=Z
R■if ■if ■if ■if ■if ■if ■if ■if [相]if ■1f then (であるなら) y XI =ZR,Xz =PS、 then   y+=PL x、=ZR1χ、=PL、 then   y、=pL。
■if x+=ZR, Xz=PS, Xx=Z
R■if ■if ■if ■if ■if ■if ■if ■if [phase] if ■1f then (if) y XI =ZR,Xz =PS, then y+=PL x, =ZR1χ, =PL, then y,=pL.

x+ =ZR,Xz =PM、 then   y、=PL x、=PS、χ2=PS。x+ = ZR, Xz = PM, then y,=PL x, = PS, χ2 = PS.

then   )’、=PM x+ =PS、xz =PS。then    )’、=PM x+ = PS, xz = PS.

then   y + = P M x1=PS、X2 =PL。then y + = P M x1=PS, X2=PL.

then   y、 =PM XI =PS、X2 =PM。then y, = PM XI = PS, X2 = PM.

then   yl=PM xl=・・・  Xz ==ps。then yl=PM xl=...Xz==ps.

then   y、=PS XI −−X2 =PL。then y,=PS XI--X2=PL.

then   )z=PS x、=−Xz =ps。then)z=PS x, =-Xz = ps.

PL x、  −PS PS =PL =ZR PS =PL PL =PM =PL =PL then    y+=ZR @if  XI  =−=    x、=PM、x、=
PLthen    y+=ZR ■if  x、=PL、、Xz  =・・・   x3
=・・・then    y、=ZR このファジィルールで使用される速度差χ1、車長Xz
、受波レベルのピーク値の2車線分の和χ、の入力およ
び車両1台の可能性yIの出力のメンバシップ関数例を
それぞれ第5図、第6図、第7図及び第8図に示してい
る。ここで−船釣にZRはゼロ、PSは少し小さい、P
Mは少し大きい、PLは大きいを意味している。
PL x, -PS PS =PL =ZR PS =PL PL =PM =PL =PL then y+=ZR @if XI =-= x, =PM, x, =
PLthen y+=ZR ■if x,=PL,,Xz=... x3
=...then y, =ZR Speed difference χ1 used in this fuzzy rule, vehicle length Xz
, the input of the sum of the peak values of the received wave levels for two lanes χ, and the membership function examples of the output of the probability yI of one vehicle are shown in Figures 5, 6, 7, and 8, respectively. It shows. Here - ZR is zero for boat fishing, PS is a little small, P
M means a little big, PL means big.

次に、以上のように構成される上記実施例多車線対応型
車両感知器1の動作について説明する。
Next, the operation of the multi-lane vehicle sensor 1 configured as described above will be explained.

この多車線対応型車両感知器1において、発振器12か
らの高周波の搬送信号は、分配器14で変調部13と混
合回路15とに分配される。これに並行して、送信処理
部11からは、車両Mに対して地図上の通過地点などを
示す特定の情報を伝送するための変調信号が出力される
。変調部13では上記の搬送信号を変調信号によって変
調して送信信号として送信アンテナ2に出力する。これ
により、送信アンテナ2からは、各車線L+、LzL、
の全てをカバーする指向特性をもつマイクロ波の指向ビ
ームDが送信され、各車線り3、Lz、L、を走行する
車両Mに対して上記の特定の情報が送られる。したがっ
て、この電波を受信できる専用のレシーバを備えた車両
Mがこの感知器1上を通過する際には、特定情報を受信
することができる。
In this multi-lane vehicle sensor 1, a high frequency carrier signal from an oscillator 12 is distributed by a distributor 14 to a modulating section 13 and a mixing circuit 15. In parallel with this, the transmission processing unit 11 outputs a modulated signal for transmitting specific information indicating passing points on the map to the vehicle M. The modulator 13 modulates the carrier signal with a modulation signal and outputs it to the transmitting antenna 2 as a transmitting signal. As a result, from the transmitting antenna 2, each lane L+, LzL,
A microwave directional beam D having a directional characteristic covering all of the above is transmitted, and the above specific information is sent to the vehicle M traveling in each lane 3, Lz, L. Therefore, when a vehicle M equipped with a dedicated receiver capable of receiving this radio wave passes over this sensor 1, specific information can be received.

一方、第1、第2受信アンテナ3.4を構成する各位相
器7.7、・・・に対しては、制御信号処理部20から
位相制御信号が与えられて位相整合用の所定の遅延時間
が設定されるので、その結果、両受信アンテナ3.4は
、互いに同期してその指向方向が図中、符号A、A’、
B、B’、C,C″、で示すように1車線ごとに時分割
で切り換えられる。これにより、各車線L+ 、Lz 
、L3を走行する車両Mあるいは路面から反射された電
波は、第1、第2受信アンテナ3.4によって各車線L
3、Lz 、L:l ごとに受信される。
On the other hand, a phase control signal is given from the control signal processing unit 20 to each phase shifter 7.7, . Since the time is set, as a result, both receiving antennas 3.4 are synchronized with each other so that their directional directions are indicated by the symbols A, A', and A' in the figure.
As shown by B, B', C, C'', each lane is switched in a time-sharing manner.As a result, each lane L+, Lz
, L3, and the radio waves reflected from the road surface are transmitted to each lane L by the first and second receiving antennas 3.4.
3. Received every Lz, L:l.

第1受信アンテナ3で受信された受信信号は、混合回路
15で搬送信号と混合されて、両信号の周波数差の信号
が取り出され、この信号出力の高周波成分がローパスフ
ィルタ16によって除去され、各車線ごとの車両の速度
に比例したドツプラ周波数として出力される。そして、
車両速度演算部17で各車線毎のドツプラ周波数に基づ
いて車両速度が算出されてそのデータが出力される。ま
た、第2受信アンテナ4で受信された受信信号は、レベ
ル検出部工8で検波されてその受信信号のレベルに応じ
た電圧値をもつ受信レベル信号が出力される。車両を無
感知部19は、この受信レベル信号に基づいて車両の有
無の感知データを出力する。
The received signal received by the first receiving antenna 3 is mixed with a carrier signal in a mixing circuit 15, a signal with a frequency difference between both signals is extracted, and a high frequency component of this signal output is removed by a low-pass filter 16. It is output as a Doppler frequency proportional to the speed of the vehicle in each lane. and,
A vehicle speed calculation unit 17 calculates the vehicle speed based on the Doppler frequency for each lane and outputs the data. Further, the received signal received by the second receiving antenna 4 is detected by the level detecting section 8, and a received level signal having a voltage value corresponding to the level of the received signal is output. The vehicle non-sensing unit 19 outputs sensing data regarding the presence or absence of a vehicle based on this reception level signal.

また、車両感知部19において、上記のように車線毎の
車両感知が行われるが、隣接する車線において、車両感
知開始時間がほぼ同一時間の場合、車両が1台か2台か
の判断をファジィ推論部21で行い、結果に応じた出力
が車両感知、速度出力部22から行われる。一方、隣接
車線において車両感知開始時間が異なる場合には、ファ
ジィ推論部21での推論を行わず、車両感知、速度出力
部22から車両台数、速度等のデータが出力される。
In addition, the vehicle sensing unit 19 performs vehicle sensing for each lane as described above, but if the vehicle sensing start times are almost the same in adjacent lanes, a fuzzy method is used to determine whether there is one vehicle or two vehicles. The inference section 21 performs this, and the vehicle sensing and speed output section 22 outputs an output according to the result. On the other hand, if vehicle sensing start times are different in adjacent lanes, the fuzzy inference section 21 does not perform inference, and the vehicle sensing and speed output section 22 outputs data such as the number of vehicles, speed, etc.

次に、上記車両が1台か2台かの判別処理動作を第9図
に示すフロー図により説明する。先ず、車両有無感知部
19と、車両速度演算部17で、車線毎の車両感知処理
及び速度計測処理を行う(ステップ5TI)。そして、
それぞれ隣接する2車線間の感知開始時間差が所定の判
別値(T)より小さいか否か判別する(ステップ5T2
)。
Next, the processing operation for determining whether the number of vehicles is one or two will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. First, the vehicle presence/absence sensing section 19 and the vehicle speed calculation section 17 perform vehicle sensing processing and speed measurement processing for each lane (step 5TI). and,
It is determined whether the sensing start time difference between two adjacent lanes is smaller than a predetermined determination value (T) (step 5T2
).

感知時間差が判別値(T)より大きい場合は、それぞれ
別の車両が時間差を持って各車線を走行していると考え
られるので、この場合は、ファジィ推論を実行せず、車
両感知、速度出力を行う(ステップ5T5)。しかし、
例えば第11図(b)のように1台の車両が車線を跨い
で走行している場合は、両車線の車両感知開始時間にほ
とんど差がないと考えられ、このような場合にはステッ
プST2の判定がYESとなり、以後ファジィ推論を実
行する。すなわち、その隣接2車線の速度差、車長(長
い方を選択)及び受波レベルのピークの和を求め(ステ
ップ5T3) 、これらを入力して上述したファジィル
ールにしたがい推論を実行し、車両台数の判別を行う(
ステップ5T4)。そして、その結果に応じた車両台数
、速度出力を行う(ステップ5T5)。推論値(1台の
可能性)が0.5以上のときは、隣接する2車線で車両
感知があっても車両1台と判断し、逆に0.5に満たな
い場合は、車両2台と判断する。
If the sensing time difference is larger than the discriminant value (T), it is considered that different vehicles are traveling in each lane with a time difference, so in this case, fuzzy inference is not performed and vehicle sensing and speed output are (Step 5T5). but,
For example, when one vehicle is running across lanes as shown in FIG. 11(b), it is considered that there is almost no difference in the vehicle detection start time of both lanes, and in such a case, step ST2 The determination becomes YES, and fuzzy inference is executed thereafter. That is, the speed difference between the two adjacent lanes, the vehicle length (select the longer one), and the sum of the peaks of the received wave level are calculated (step 5T3), and these are input and inference is executed according to the fuzzy rules described above, and the vehicle Determine the number of units (
Step 5T4). Then, the number of vehicles and speed are output according to the results (step 5T5). When the inference value (possibility of one vehicle) is 0.5 or more, it is determined that there is only one vehicle even if there is a vehicle detected in two adjacent lanes, and conversely, if it is less than 0.5, there are two vehicles. I judge that.

なお、上記実施例では、第1、第2の受信アンテナとし
てフェイズドアレー方式のアンテナを用い、指向特性を
車線に対応させて時分割で切り替えるようにしているが
、時分割切り替えのものに限ることなく、これに代えて
エレメントアレーアンテナのエレメント信号を車線に対
応して分配し、かつ分配信号をを遅延させる位相器を設
け、位相器で遅延させる量を変えて、1個のアンテナで
各車線を個別にカバーし得る指向特性を有するアンテナ
を用いてもよい。
Note that in the above embodiment, phased array antennas are used as the first and second receiving antennas, and the directional characteristics are switched in a time-division manner in accordance with the lanes; however, the present invention is limited to time-division switching. Instead, a phase shifter is installed to distribute the element signals of the element array antenna corresponding to the lanes and to delay the distributed signals, and by changing the amount of delay by the phase shifter, each lane can be distributed with one antenna. An antenna having directional characteristics that can individually cover the following may be used.

(へ)発明の効果 この発明によれば、1つの受信アンテナとして各車線対
応の複数の指向特性を有するエレメントアレーアンテナ
を採用した多車線対応型車両感知器を用い、得られる車
線毎のドツプラ信号、受波レベル信号から隣接車線毎の
感知開始時間差、受波レベルの大きさ速度差、車長を求
め、これらを入力としてファジィ推論を行うことにより
、1台の通過か2台の通過かを判断するようにしたので
、車両が2つの車線に跨がって走行した場合あるいは、
車両感知領域で車線変更したような場合でも、正常に1
台の車両通過を判断でき、正確な判断交通流計測ができ
るという効果がある。
(F) Effects of the Invention According to the present invention, a Doppler signal for each lane is obtained by using a multi-lane vehicle sensor that employs an element array antenna having multiple directional characteristics corresponding to each lane as one receiving antenna. , find the difference in sensing start time for each adjacent lane from the received wave level signal, the difference in the size and speed of the received wave level, and the vehicle length, and use these as input to perform fuzzy inference to determine whether one vehicle or two vehicles are passing. Now, if the vehicle is running across two lanes or
Even if you change lanes in the vehicle detection area, 1 will work normally.
This system has the effect of being able to determine whether a vehicle has passed, allowing for accurate judgment and traffic flow measurement.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明の一実施例を示す多車線対応型車両
感知器のブロック図、第2図は、同多車線対応型車両感
知器の送信アンテナと受信アンテナとを道路上に設置し
た状態を示す斜視図、第3図は、受信アンテナのエレメ
ントの指向ビームの切替動作の説明図、第4図は、上記
実施例多車線対応型車両感知器のファジィ推論部の構成
を示すブロック図、第5図は、同ファジィ推論部に入力
される速度差のメンバシップ関数を示す図、第6図は、
同ファジィ推論部に入力される車長のメンバシップ関数
を示す図、第7図は、同ファジィ推論部に入力される受
波レベルのピーク値の和のメンノ(シップ関数を示す図
、第8図は、同ファジィ推論部の出力である車両1台の
可能性のメンバシップ関数を示す図、第9図は、同多車
線対応型車両感知器における車両台数判別処理を説明す
るためのフロー図、第10図(a)、第10図(b)、
第10図(C)は、多車線における車両走行状態を説明
する図である。 1:多車線対応型車両感知器、 2:送信アンテナ、   3:第1受信アンテナ、4:
第2受信アンテナ、5:信号処理部、11:送信処理部
、   13:変調部、17:車両速度演算部、 19:車両有無感知部、21:ファジィ推論部、22:
車両感知速度出力部。 第 図 第 図 イ豆イ目刺′口弓’181「 ダイ11イ1≧jl乃 第 図 第 図
FIG. 1 is a block diagram of a multi-lane vehicle sensor showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of a multi-lane vehicle sensor in which a transmitting antenna and a receiving antenna are installed on a road. FIG. 3 is a perspective view showing the state; FIG. 3 is an explanatory diagram of the switching operation of the directional beam of the receiving antenna element; FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the fuzzy inference section of the multi-lane vehicle sensor of the above embodiment. , FIG. 5 is a diagram showing the membership function of the speed difference input to the fuzzy inference section, and FIG.
Figure 7 is a diagram showing the membership function of the vehicle length input to the fuzzy inference unit, and Figure 8 is a diagram showing the membership function of the sum of the peak values of the received wave levels input to the fuzzy inference unit. The figure is a diagram showing the membership function of the possibility of one vehicle, which is the output of the fuzzy inference section, and FIG. 9 is a flow diagram for explaining the process of determining the number of vehicles in the multi-lane vehicle sensor. , FIG. 10(a), FIG. 10(b),
FIG. 10(C) is a diagram illustrating a vehicle running state in a multi-lane vehicle. 1: Multi-lane vehicle detector, 2: Transmitting antenna, 3: First receiving antenna, 4:
2nd receiving antenna, 5: signal processing section, 11: transmission processing section, 13: modulation section, 17: vehicle speed calculation section, 19: vehicle presence/absence sensing section, 21: fuzzy inference section, 22:
Vehicle sensing speed output section. 181

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)多車線を有する道路上に設けられてマイクロ波の
信号を送受信する送信アンテナおよび第1、第2の受信
アンテナを備えるとともに、前記アンテナの送受信信号
を処理する信号処理手段を有し、前記送信アンテナは、
多車線の全ての車線をカバーする指向特性を持つ指向ビ
ームを送信するものであり、 前記第1、第2の受信アンテナは、各車線を個別にカバ
ーする複数の指向特性をもつ、アレー方式のものであり
、 前記信号処理手段は、 車両に対して地図上の通過地点などを示す特定の情報を
伝送するための変調信号を出力する送信処理部と、 この送信処理部からの変調信号で搬送信号を変調して送
信信号として送信アンテナに出力する変調部と、 前記第1受信アンテナで受信された信号に基づき得られ
るドップラ信号により車線毎の車速を算出する車両速度
演算部と、 前記第2受信アンテナで受信された各車線毎の受信信号
に基づいて各車線の車両の有無を感知する車両有無感知
部と、 前記車両有無感知部よりの車線毎の感知データに基づき
、隣接する車線間の感知時間差を算出する感知時間差算
出部と、 前記隣接する2車線の速度差、車長、受波レベルのピー
ク和等のパラメータを算出するパラメータ算出部と、 前記感知時間差が所定値以内のとき、前記パラメータを
入力としてファジィ推論を実行し、前記隣接する2車線
を走行する車両台数を推論するファジィ推論部と、 を備えることを特徴とする多車線対応型車両感知器。
(1) It includes a transmitting antenna and first and second receiving antennas that are installed on a multi-lane road and transmits and receives microwave signals, and has a signal processing means that processes the transmitted and received signals of the antenna, The transmitting antenna is
The system transmits a directional beam having a directional characteristic that covers all lanes of a multi-lane vehicle, and the first and second receiving antennas are array-type beams that have a plurality of directional characteristics that individually cover each lane. The signal processing means includes a transmission processing unit that outputs a modulated signal for transmitting specific information indicating passing points on a map etc. to the vehicle; a modulation unit that modulates a signal and outputs it as a transmission signal to a transmission antenna; a vehicle speed calculation unit that calculates a vehicle speed for each lane using a Doppler signal obtained based on a signal received by the first reception antenna; a vehicle presence/absence sensing unit that detects the presence or absence of a vehicle in each lane based on a received signal for each lane received by a receiving antenna; a sensing time difference calculation unit that calculates a sensing time difference; a parameter calculation unit that calculates parameters such as a speed difference between the two adjacent lanes, a vehicle length, and a peak sum of received wave levels; when the sensing time difference is within a predetermined value; A multi-lane vehicle sensor comprising: a fuzzy inference unit that executes fuzzy inference using the parameters as input to infer the number of vehicles traveling in the two adjacent lanes.
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