JPS6280800A - 車種判別装置 - 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】 （発明の分野） 本発明は、例えば、道路を走行する車両の通過台数計測
や、車両の車一種判別などのために用いられる車種判別
装置に関する。

（従来技術とその問題点） 従来の車種判別装置としては次のものが知られている。

（ｉ）第１従来例 道路の両側の一方にボールを立設するとともに、その上
端からアームを張り出し、そのアームに、超音波を投射
する発信器と、反射超音波を受信する受信器とから成る
超音波式感知器を取付け、路面から反射した場合と道路
を走行する車両から反射した場合とによる超音波発信時
と受信時との時間差に基づき、車両を感知するとともに
、その車両感知時間の長さから車両の全長を検出し、そ
の検出した車両全長に基づいて、普通の乗用車か大型車
両かといったように走行車両の車種を判別していた。

（ｉｉ）第２従来例 上記超音波式感知器によって車両全長を検出する構成に
加えて、道路の幅方向はぼ全体にわたるように、ループ
コイルを路面下に埋設し、そのループコイル上を金属体
である車両が通過するに伴なうインピーダンス変化をと
らえ、そのインピーダンス変化による所定量のレベル変
化に基づき、車両全体の形状変化を検出し、この車両全
体の形状変化と車両全長とから、普通の乗用車か大型車
両か、更には、大型車両のうち、バスか貨物車両かとい
ったように細分化して、走行車両の車種を判別していた
。

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合で
は、次の欠点があった。

■第１従来例の欠点 道路上に大きなボールを立設するために、その設置工事
に手間を要するとともに工事費が高価になる欠点があり
、その上、ボールが道路上に突出するために美観を損な
う欠点があった。

■第２従来例の欠点 ループコイルにより車両を精度良く感知するために、通
常２ｍＸ２ｍ程度の大きいものを必要とし、しかも、こ
のループコイルを路面下に埋設しなければならず、その
埋設のために道路を広範囲にわたってカッティングせざ
るを得ない。このため、道路のカッティングに手間を要
し、通行規制の期間が長くなるとともに、工事費が高価
になり、更には、上記超音波式感知器の設置が加わるた
めに、美観を損なうとともに設置工事により一層手間を
要し、かつ、工事費がより一層高価になる欠点があった
。

（発明の目的） 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、設置工事を手間少なくかつ安価に行なえるとともに
、感知器を美観を損なうことなく設置して、走行車両の
感知および車種判別を行なえるようにすることを目的と
する。

（発明の構成と効果） 本発明は、このような目的を達成するために、走行車線
の幅方向の一方に配置された磁性体を磁心とする送信用
コイルと、前記走行車線の幅方向の他方に配置された磁
性体を磁心とする受信用コイルと、前記送信用コイルに
励振電流を出力する高周波発振回路と、前記受信用コイ
ルの受信電流のレベル変化に対応して車両を感知すると
ともに、受信電流のレベル変化のパターンに基づき、感
知車両の車種を判別する判別手段とを備えて構成する。

この構成によれば、高周波発振回路から送信用コイルに
励振電流が出力されると、送信用コイルと受信用コイル
とにわたって磁界が形成され、この磁界により、受信用
コイルでは電流が誘起されろ。磁界に車両が接近すると
、車両内を磁束が通って送信用コイルと受信用コイル間
の磁気抵抗が下がり、受信用コイルを鎖交する磁束の密
度が増大してその受信電流が増加するか、あるいは、う
ず電流積により受信用コイルの受信電流が減少するかに
よりレベル変化を生じ、いずれにしても、車両か接近し
ていない場合に比べて、受信電流のレベルが変化する。

判別手段において、受信用コイルの受信電流のレベル変
化に基づいて走行車両を感知し、更に、その受信電流の
レベル変化のパターンから、車両の全長、ならびに、車
両全長が同じ場合における床面の凹凸変化などを検出し
、それらの検出結果から走行車両の車種を判別できる。

したがって、車種の判別において、送信用コイルと受信
用コイルとの間で磁界を形成するようにするから、送信
用コイルならびに受信用コイルそれぞれとしては、従来
のループコイルに比べて十分に小さくて済み、それらを
走行車線の路側に設置し、感知器本体を一箇所に設置す
る場合であれば、コイルと感知器本体を繋ぐケーブルを
路面下に埋設するだけで良く、また、たとえコイルのす
べてを埋設する場合でも、その埋設スペースが小さいも
ので良く、道路に対するカッティング工事を簡略化でき
、設置工事を手間少なく行なえて通行規制の期間が短く
て済むとともに、工事費を安価にできるようになった。

また、超音波式の場合のようにボールを立設しないから
、美観を損なうことなく設置できる。

（実施例の説明） 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。第１図は、本発明の実施例に係る車種判別装置の
概略構成を示す斜視図、第２図は、第１図の正面図であ
る。これらの図において１．１は第１送信用コイル、２
は第２送信用コイルであリ、それぞれフェライトなどの
磁性体を磁心として、それに巻回されている。３は第１
受信用コイル、４は第２受信用コイルであり、それぞれ
フェライトなどの磁性体を磁心として、それに巻回され
ている。

前記第１および第２送信用コイル１．２それぞれは、走
行車線Ｒの幅方向の一方において、車両Ｃの走行方向に
所定間隔ｌを隔てて埋設されている。また、前記第１お
よび第２受信用コイル３゜４それぞれは、走行車線Ｒの
幅方向の一方において、車両Ｃの走行方向に所定間隔ｇ
を隔てて、かつ、第２図に示すように、第１送信用コイ
ル１と第１受信用コイル３との間、および、第２送信用
コイル２と第２受信用コイル４との間それぞれで磁界が
形成されるように対応位置させて埋設されている。これ
らの第１および第２送信用コイルＩ。

２ならびに第１および第２受信用コイル３．４それぞれ
は路面上に固定設置しても良い。

第２図に示すように、前記第１および第２送信用コイル
１．２それぞれは、その磁性体の磁心が鉛直姿勢になる
ように設置され、他方、前記第１および第２受信用コイ
ル３．４それぞれは、その磁性体の磁心か送信用コイル
１．２の磁性体の磁心に対して直交する水平姿勢になる
ように設置され、両コイル１，３．２．４間で形成され
た磁界に車両Ｃが接近していないときには、その電磁結
合状態か疎になり、そして、車両Ｃが磁界に接近したと
きには、疎の条件がくずれて密になるように構成されて
いる。これにより、受信□電流のレベル変化を両コイル
１，３．２．４の密結合状態で検出し、車両Ｃの大きさ
や形状の変化に伴なう受信電流のレベル変化が大きくな
るようにし、後述する車種判別を精度良く行なえるよう
になっている。

５は、電気回路部を収納した感知器本体であり、この感
知器本体５と前記第１および第２送信用コイル１．２と
第１および第２受信用コイル３．４とが、路面下に埋設
した送電ケーブル６・・・を介して接続されている。

前記第１送信用コイル！および第２送信用コイル２には
、第３図の回路ブロック図に示すように、励振電流を出
力する高周波発振回路（Ｏ２０）７と、その励振電流か
ら高調波成分を除去するバンドパスフィルタ８と、その
高調波成分を除去した後の励振電流を増幅、する電力増
幅回路９．９とから成る励振手段ｌＯが接続されている
。

前記第１および第２受信用コイル３．４それぞれには、
受信電流を増幅する増幅回路１１と、その増幅された受
信電流から高調波成分を除去するバンドパスフィルタ１
２とが接続され、更に、バンドパスフィルタ１２．１２
それぞれには、受信電流を検波整流して振幅成分のみを
取り出す整流回路１３が接続されている。また、バンド
パスフィルタ１２．１２それぞれには、整流回路１３と
並列に位相比較回路（Ｐ／Ｄ）１４が接続され、そして
位相比較回路１４．１４それぞれに、前記励振手段１０
からの高周波信号が入力され、励振電流と受信電流との
位相差を検出し、その位相差に応じた電圧を出力するよ
うになっている。

１５はマルチプレクサ（ＭＰＸ）であり、前記整流回路
１３．１３それぞれからの振幅信号および位相比較回路
１４．１４それぞれからの位相信号のいずれを乙入力し
て振り分けるようになっている。

１６はＣＰＵであり、前記マルチプレクサ１５に制御信
号を出力し、第１および第２受信用コイル３．４からの
受信電流に対応する振幅信号と位相信号とを順次マルチ
プレクサ１５から出力させるようになっている。

１７は、前記マルチプレクサＩ５から出力される振幅信
号と位相信号とをデジタル信号に変換してＣＰＵ　ｌ　
６に入力するＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）である。

前記ＣＰＵ１６には、Ａ／Ｄ変換器１７から入力された
デジタル変換後の振幅信号と位相信号とを読み取り、そ
の両デジタル信号に基づき、振幅変化と位相変化とから
車両Ｃを感知するとともに、それら振幅変化と位相変化
のパターンに基づき、感知車両Ｃの車種を判別する判別
手段が備えられている。即ち、第２図に示すように、第
１送信用コイルｌと第１受信用コイル３、ならびに、第
２送信用コイル２と第２受信用コイル４との間それぞれ
に形成されている磁界内に車両Ｃが接近すると、車両Ｃ
の金属部分に磁束が集中し、両コイル１．３．２．４間
の相互インダクタンスが変化し、それにより、第１また
は第２受信用コイル３．・１の受信電流ＤＥＴ　ｌ　、
ＤＥＴ２が増加し、この受信電流のレベル変化に基づき
、第１または第２受信用コイル３．４それぞれにおいて
車両感知信号を得るのである。このとき、床面高さの違
い等に起因し、受信電流ＤＥＴ　Ｉ　、ＤＥＴ２として
普通の乗用車の場合（一点鎖線で示す）と大型車両の場
合（二点鎖線で示す）とで異なり、このことから、乗用
車と大型車両等とを判別するようになっている。更に、
第４図に示すように、第１受信用コイル３の受信電流の
振幅値が所定のスレッショルド電圧Ｖｔｈを越えてから
第２受信用コイル４の受信電流の振幅値が所定のスレッ
ショルド電圧Ｖｔｈを越えるまでの第１時間ｔ１と、第
２受信用コイル４の受信電流の振幅値が所定のスレッシ
ョルド電圧Ｖｔｈを越えてからスレッショルド電圧Ｖｔ
ｈ以下になるまでの第２時間ｔ２とに基つき、車両Ｃの
走行速度■を、ｖ−（！／ｌ＋として求め、この車両Ｃ
走行速度ｖにより、車両Ｃの車体全長りを、Ｌ””ＶＸ
ｔ２−（ｔ２／ｌ＋）ｌとして求め、車種をより細分化
して判別するようになっている。

次に、前記判別手段による制御動作を第５図のフローチ
ャート、第６図のメモリ構成図および第７図のタイムチ
ャートを用いて説明する。

先ず、第１受信用コイル３の受信電流ＤＥＴ　１の振幅
値を読み込み、その振幅値が規定値としての所定のスレ
ッショルド電圧Ｖｔｈを越えたかどうかを判断する（Ｆ
ｌ）。

振幅値が規定値を越えたときには、タイマをスタートさ
せ（Ｆ２）、次いで、第２受信用コイル４の受信電流Ｄ
ＥＴ２の振幅値を読み込み、その振幅値が規定値として
の所定のスレッショルド電圧Ｖｔｈを越えたかどうかを
判断する（Ｆ３）。

ここで振幅値か規定値を越えたときには、タイマをスト
ップしくＦ４）、ＣＰＵから感知出力ＤＥＴを出すとと
もに、タイマの作動時間から前記第１時間ｊ＋を読み込
み、第６図に示すタイマメモリＭＴＩに記憶する（Ｆ５
）。

次に、タイマをクリアしくＦ６）、再び、タイマをスタ
ートさせろ（Ｆ７）。そして正の整数ｎを１にしくＦ８
）、アイドリングにより一定時間経過させた（Ｆ９）後
に、振幅値Ａｎを読み取り、第６図に示すメモリＭ　Ａ
　ｎに収納する（ＦＩＯ）。同様にして、位相値Ｐｎを
読み取り、第６図に示すメモリＭ　Ｐ　ｎに収納しくＦ
ｉｌ）、ステップＦＩ２に移行してｎを１増加（インク
リメント）してからステップＦ１３に移行する。

このステップＦ１３では、読み取った振幅値Ａｎが規定
値としてのスレッショルド電圧Ｖｔｈ以下になったかど
うかを判断し、スレッショルド電圧ｖｔｈ以下になって
いなければステップＦ９に戻り、振幅値Ａｎがスレッシ
ョルド電圧Ｖｔｈ以下になるまで、ステップＦ９からス
テップＦ１３まで循環し、振幅値と位相値それぞれをメ
モリに収納していく。

ステップＦ＋ａにおいて振幅値Ａｎがスレッショルド電
圧Ｖｔｈ以下になれば、タイマをストップしくｒ’１４
）、感知出力を停止するとともに前記第２時間ｔ２を読
み取り、第６図に示すメモリＭＴ２に収納しくＦ１５）
、タイマをクリアして（Ｆｌ６）ステップＦＩ７に移行
する。

ステップＦＩ７では、位相変化が正か負かの判定を行な
う。これは、第７図（ａ）、（ｂ）および（Ｃ）に示す
ように、検出対象となる車線を走行する車両Ｃを感知し
ているときには、位相変化が負になるのに対して、第７
図（’ｄ）に示すように、隣接する車線を感知している
ときには、位相変化か正になることに着目したものであ
る。したかって、ステップＦ’＋７において、位相変化
が正と判定したときには、検出対象の車両Ｃではないた
めにステップＰＩに戻す。位相変化が負と判定したとき
には、検出対象の車両Ｃであるから、ステップＰ１８に
移行し、前述の計算式に基づいて、車両Ｃの走行速度Ｖ
と車体全長しそれぞれを計算し、更にステップＦＩ９に
移行して、第７図（ｂ）に示すように、振幅の最大値Ａ
　ｍａｘと極小値Ａｍ１ｎの比Ｆを、Ｆ−Ａ　ｍａｘ／
　Ａ　ｍｉｎとして求める。

次に、ステップＦ１８で計算された車体全長りと、予め
設定した規定値Ｌ　ｍａｘ（例えば、乗用車のうちで最
も長い値である４、８ｍなど）とを比較する（Ｆ２０）
。

ここで、規定値Ｌ　ｍａｘよりも小さければ、次いで、
前記ステップＦ１９で求めた振幅比Ｆと予め設定した規
定値Ｆ　ｍａｘとを比較しくＦ２１）、その規定値Ｆ　
ｍａＸよりも小さければ（第７図（ａ）参照）、乗用車
であると判定し、その信号と走行速度Ｖの信号とを出力
しくＦ２２）、逆に大きければ（第７図（ｂ）参照）、
小型貨物車であると判定し、その信号と走行速度Ｖの信
号とを出力する（Ｆ２３）。

前記ステップＦ２’Ｏにおいて、車体全長しが、予め設
定した規定値Ｌ　ｍａｘよりも大きいときには、前述と
同様にして、振幅比Ｆと予め設定した規定値Ｆ　ｍａｘ
とを比較しくＦ２４）、その規定値Ｆ　ｍａｘよりも小
さければ（第７図（Ｃ）参照）、バスであると判定し、
その信号と走行速度■の信号とを出力しくＦ２５）、逆
に大きければ、大型貨物車であると判定し、その信号と
走行速度Ｖの信号とを出力する（Ｆ２６）。

以上の動作を繰り返すことにより、走行車両Ｃを感知す
るとともにその車種を判別できろ。

上記実施例では、送信用コイルと受信用コイルとで一組
にしたものを、車両Ｃの走行方向に所定間隔を隔てて二
組設置し、それによって走行速度を検出し、車体全長を
求めるようにしているが、例えば、別途、走行速度の検
出装置を設けるようにしても良く、また、はぼ一定の走
行速度で走行するような車線であれば走行速度の検出は
不用であり、本発明としては、送信用コイルと受信用コ
イルとを１個ずつ設けるものでも良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る車種判別装置の概略構
成を示す斜視図、第２図は、第１図の正面図、第３図は
回路ブロック図、第４図は走行速度の計算手法の説明に
供する図、第５図は、判別手段による制御動作を示すフ
ローチャート、第６図はメモリ構成図、第７図はタイム
チャートである。 ■、２・・・送信用コイル、 ３．４・・・受信用コイル、 ７・・・高周波発振回路、 Ｃ・・車両。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）走行車線の幅方向の一方に配置された磁性体を磁
   心とする送信用コイルと、 前記走行車線の幅方向の他方に配置された磁性体を磁心
   とする受信用コイルと、 前記送信用コイルに励振電流を出力する高周波発振回路
   と、 前記受信用コイルの受信電流のレベル変化に対応して車
   両を感知するとともに、受信電流のレベル変化のパター
   ンに基づき、感知車両の車種を判別する判別手段とを備
   えた車種判別装置。