JPH06288748A - 車長計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 路側から道路に対して超音波信号を送信し、
道路を走行する車両からの反射波を受信する超音波セン
サ２と、路側から道路に対してマイクロ波信号を送信
し、道路を走行する車両からそのマイクロ波の反射波を
受信しそのドップラー周波数を求めるドップラーレーダ
１を設け、超音波センサ２により反射波の持続時間を求
め、ドップラーレーダ１により車速を求め、両者の積に
よって車長を計測する。 【効果】 一方の路側にその主要部を設けることによっ
て車長を計測できるため、その設置工事が極めて簡単と
なり、また光信号を用いないため、その調整および保守
点検も容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、道路上を走行する車
両の長さ（車長）を計測する車長計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より道路交通管制を行うため、また
は道路の交通量調査を行うために各種いわゆる交通流セ
ンサが用いられている。交通流センサとしては例えば車
両の重量を検出する圧力感応型、車両の材料である金属
を検出する金属感応型、車両の立体的形状を検出する形
状感応型などがある。そのうち圧力感応型であるゴムチ
ューブを用いたセンサや金属感応型であるインダクタン
スループを用いたセンサなどでは、道路を通過する車両
の台数をカウントして交通量を計測する場合に用いられ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に道路交通管制な
どを行う上での主たる計測対象は交通量であるが、交通
量を把握する具体的な量としていわゆる地点交通量や空
間占有率などがある。前者は道路上のある地点を一定時
間内に通過する車両の台数であり、後者は道路上の一定
長の車線が車両によって占有される空間的割合である。
前記地点交通量はその設置場所の状況に応じて前述した
ような種々のセンサを用いることができ、比較的簡易に
交通量を測定する際に有効であるが、現実にはその道路
を走行する車両ごとに車体の大きさは大きく異なるた
め、地点交通量だけでは交通量を的確に把握することは
できず、目的に応じて空間占有率を計測する必要が生じ
る。このような空間占有率を求めるためには道路を走行
する車両の車種を識別するか、車長など車体の大きさを
直接計測しなければならない。しかし、車種を識別する
ためには、ナンバープレートの読取および文字認識を一
台毎に行わねばならず、装置が非常に大掛かりなものと
なり容易には設置できない。また、車長を計測するため
には従来のゴムチューブを用いた圧力感応型やインダク
タンスループなどを用いる金属感応型の交通流センサは
適用できず、例えば複数の送光部と受光部を道路を挟ん
で一定間隔で配列しておき、そこを通過する車両が何本
分の光軸を遮ったかを検出するといった方法によらなけ
ればならない。ところが、このような光電式のセンサで
あっても、車線を挟んで送光部と受光部を配置し、信号
ラインおよび電源ラインを敷設しなければならないた
め、やはり大掛かりな設置工事が必要となる。しかも光
軸合わせなどの調整も必要であり、送光部および受光部
の汚損による誤検知を防止するため、定期的に清掃しな
ければならず、保守の面でも問題があった。

【０００４】この発明の目的は道路に対する設置が簡単
であり、短期的な交通量調査にも適用でき、且つ長期的
にも保守点検が容易な車長計測装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の車長計測装置
は、路側から道路に対して略直角に超音波信号を送信す
る超音波送信手段と、道路を走行する車両から前記超音
波信号の反射波を受信する超音波受信手段と、前記超音
波信号の車両からの反射波が持続する時間を測定する持
続時間測定手段と、路側から道路に対して斜め方向で且
つ前記超音波送信手段による前記超音波信号の送信方向
前方の範囲にマイクロ波信号を送信するマイクロ波送信
手段と、道路上を走行し前記超音波信号を反射する車両
から前記マイクロ波信号の反射波を受信するマイクロ波
受信手段と、前記マイクロ波信号の送信周波数と受信周
波数の差から車両の走行速度を測定する車両走行速度測
定手段と、前記持続時間と前記車両の走行速度を乗算し
て車長を求める乗算手段とからなる。

【０００６】

【作用】この発明の車長計測装置では、超音波送信手段
は路側から道路に対して略直角に超音波信号を送信し、
超音波受信手段は道路を走行する車両から前記超音波信
号の反射波を受信する。そして持続時間測定手段は車両
からの前記超音波信号の反射波が持続する時間を測定す
る。一方、マイクロ波送信手段は路側から道路に対して
斜め方向で且つ前記超音波送信手段による前記超音波信
号の送信方向前方の範囲にマイクロ波信号を送信し、マ
イクロ波受信手段は道路上を走行し前記超音波信号を反
射する車両からの前記マイクロ波信号の反射波を受信す
る。そして車両走行速度測定手段は前記マイクロ波信号
の送信周波数と受信周波数の差から車両の走行速度を測
定する。さらに乗算手段は前記持続時間と前記車両の走
行速度のデータを乗算して車長に相当するデータを求め
る。

【０００７】このように超音波送信手段、超音波受信手
段、マイクロ波送信手段およびマイクロ波受信手段は全
て道路の一方の路側に設けることができ、光電式のよう
な光軸合わせも不要であるため設置工事が極めて簡単と
なる。また、各部を全て一方の路側に設けることがで
き、しかも光信号を用いないためその保守点検も容易と
なる。

【０００８】

【実施例】この発明の実施例である交通量計測装置の構
成を図１および図２に示す。

【０００９】図１は道路に対する交通量計測装置の設置
状態を示す図である。図１において超音波センサ２は道
路に対し略直角に向けて設置され、道路を走行する車両
の側面に対し超音波信号の送受信を行う。またドップラ
ーレーダ１は超音波センサ２による車両の検出領域に向
けて配置され、超音波センサ２による検出中の車両に対
しマイクロ波信号の送受信を行う。交通量計測装置本体
３はドップラーレーダ１および超音波センサ２からのデ
ータおよび信号を読み取って道路を走行する車両の空間
占有率データを求め、これを記録しさらに伝送ラインを
介してセンタなどへ伝送する。

【００１０】図２は交通量計測装置全体の構成を示すブ
ロック図である。図２においてＣＰＵ２６はＲＯＭ２７
に予め書き込んだプログラムを実行して全体を交通量計
測装置として機能させる。ＲＡＭ２８はそのプログラム
の実行に際して各種データの一時記憶および演算処理の
際のワーキングエリアとして用いる。マイクロ波発振器
１１はマイクロ波信号を発生し、マイクロ波分配器１２
はそのマイクロ波信号を方向性結合器１３および周波数
差検出回路１５へ分ける。方向性結合器１３はマイクロ
波分配器１２からのマイクロ波信号をアンテナ１４へ供
給するとともにアンテナ１４の受信信号を周波数差検出
回路１５へ与える。周波数差検出回路１５はマイクロ波
分配器１２からの信号と方向性結合器１３からの信号の
周波数差をそれに比例した電圧信号として検出する。こ
のマイクロ波発振器１１、マイクロ波分配器１２、方向
性結合器１３、アンテナ１４および周波数差検出回路１
５によってドップラーレーダ１を構成している。ＡＤ変
換器１６は周波数差検出回路１５の求めた周波数差に比
例する電圧信号をサンプリングするとともにディジタル
データに変換する。ＣＰＵ２６はＩ／Ｏポート１７を介
してＡＤ変換器１６の変換したディジタルデータを読み
取る。発振回路１８は超音波信号の周波数信号を発生
し、送信回路１９はその信号を増幅し超音波送波器２０
を駆動する。超音波受波器２１は超音波送波器２０から
送波されて車両の側面から反射した超音波を受波する。
検波回路２２は超音波受波器２１により受信した信号を
検波し、波形整形回路２３は検波回路の出力信号を車両
の有無を表す論理レベルの信号に変換する。この発振回
路１８、送信回路１９、超音波送波器２０、超音波受波
器２１、検波回路２２および波形整形回路２３とによっ
て超音波センサ２を構成している。カウンタ２４は波形
整形回路２３より出力される矩形波信号の持続時間内に
クロック信号をカウントすることによって超音波センサ
２を通過する車両の通過時間を求める。ＣＰＵ２６はＩ
／Ｏポート２５を介してカウンタ２４の内容を読み取
り、また波形整形回路２３の出力状態を読み取る。通信
制御回路３０は最終的に求めた空間占有率のデータを回
線３１を介してセンタへ送信する。ＣＰＵ２６はインタ
フェース２９に対し送信すべきデータを与える。外部記
憶装置３３は例えばフロッピィディスク装置やメモリカ
ードであり、空間占有率のデータを蓄積記憶する。ＣＰ
Ｕ２６はインタフェース３２を介してデータの記憶を行
う。

【００１１】次に、図２に示した交通量計測装置におけ
るＣＰＵ２６の処理手順をフローチャートとして図３に
示す。まず超音波センサの出力を読み取って超音波セン
サ前方の車両の存在有無を判定する（ｎ１→ｎ２）。車
両が存在すれば図２に示したＡＤ変換器１６の出力デー
タを読み取る（ｎ３）。そしてこのデータに対し、ドッ
プラ周波数に対する周波数検出回路１５の出力電圧の比
例係数、ＡＤ変換器１６の入出力スケールおよびマイク
ロ波の送受信方向に対する車両の走行方向の余弦成分に
より定まる一定の係数を乗じることによって車速データ
ｖを算出する（ｎ４）。続いて超音波センサの出力状態
（図２に示す波形整形回路２３の出力信号のレベル）を
読み取り、現在検出中の車両が通過するのを待つ（ｎ５
→ｎ６→ｎ５・・・）。車両が通過すれば、カウンタ２
４からそのカウント内容を読み取り、カウンタ２４によ
る単位時間あたりのカウント数の逆数である一定の係数
を乗じることによって車両の持続時間（通過時間）デー
タｔを算出する（ｎ７→ｎ８）。そして車速データｖと
持続時間データｔとの積を車長データＬとして算出する
（ｎ９）。その後、一定時間内に超音波センサの前を通
過した車両の累計車長データＡに対し今回求めた車長デ
ータＬを加算することによって累積車長データを更新す
る（ｎ１０）。予め定めた一定時間（例えば１分、１０
分、１時間など）が経過するまでステップｎ１〜ｎ１０
の処理を繰り返して累積車長データを求めていく。そし
て予め定めた一定時間Ｔが経過すれば累積車長データＡ
をその一定時間Ｔで除することによって平均空間占有率
Ｏを求め、これを外部記憶装置に書き込むとともにデー
タ伝送する（ｎ１２→ｎ１３）。その後、次の一定時間
における累積車長データの算出に備えＡをクリアし、再
びステップｎ１以降の処理を繰り返す（ｎ１４→ｎ１・
・・）。

【００１２】以上のようにして超音波センサの前を車両
が通過する毎にその車長を測定し、一定時間に通過する
車両の累積車長をその一定時間で除したものを平均空間
占有率として求める。

【００１３】なお、図３に示した例ではドップラーレー
ダの出力電圧信号をディジタルデータに変換するＡＤ変
換器の出力データに対し一定の係数を乗じることによっ
て車速データを算出し、また超音波センサの出力信号の
持続時間をカウントするカウンタの値に対し一定の係数
を乗じることによって持続時間データを算出するように
したが、これらの係数は何れも一定値であるため、目的
とする車長データＬを算出する際に一括して扱ってもよ
い。すなわちＡＤ変換器１６の出力データとカウンタ２
４のカウント値および一定の比例定数をそれぞれ掛け合
わせることによって直接車長データＬを算出してもよ
い。また、図２に示した例では超音波センサ２の出力信
号をカウンタ２４を用いてカウントすることによって持
続時間を求めるようにしたが、超音波センサ２の出力信
号の持続時間をＣＰＵ２６の処理によってカウントする
ようにしてもよい。

【００１４】

【発明の効果】この発明によれば、一方の路側に車長計
測装置の主要部を設けることによって車長を計測できる
ため、その設置工事が極めて簡単となり、また光信号を
用いないため、その調整および保守点検も容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例である交通量計測装置の構成
を示す図である。

【図２】図１に示す交通量計測装置の全体の構成を示す
ブロック図である。

【図３】図２に示す交通量計測装置におけるＣＰＵの処
理手順を示すフローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 路側から道路に対して略直角に超音波信
   号を送信する超音波送信手段と、 道路を走行する車両から前記超音波信号の反射波を受信
   する超音波受信手段と、 前記超音波信号の車両からの反射波が持続する時間を測
   定する持続時間測定手段と、 路側から道路に対して斜め方向で且つ前記超音波送信手
   段による前記超音波信号の送信方向前方の範囲にマイク
   ロ波信号を送信するマイクロ波送信手段と、 道路上を走行し前記超音波信号を反射する車両から前記
   マイクロ波信号の反射波を受信するマイクロ波受信手段
   と、 前記マイクロ波信号の送信周波数と受信周波数の差から
   車両の走行速度を測定する車両走行速度測定手段と、 前記持続時間と前記車両の走行速度を乗算して車長を求
   める乗算手段とからなる車長計測装置。