JP2000215381A

JP2000215381A - 交通管制システム

Info

Publication number: JP2000215381A
Application number: JP11016914A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kiriyama; 聡桐山; Takaaki Doi; 崇明土井; Kenji Muta; 研二牟田; Masazumi Taura; 昌純田浦; Teruo Takeshita; 照雄竹下
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2000-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】日毎の交通量の増減には迅速に対応できると共
に、比較的安価に構成し得る交通管制システムを提供す
ることを目的とする。【解決手段】交差点に設置される信号機ポール１１ａに
レーザ発信装置１３及びレーザ受光器１４を設置すると
共に、他の信号機ポール１１ｂ〜１１ｄにミラー１５ａ
〜１５ｃを装着し、レーザ発信装置１３から発信された
レーザ光１６がミラー１５ａ〜１５ｃにより順次反射さ
れてレーザ受光器１４で受光されるようにする。レーザ
受光器１４は、受光レベルを電気信号に変換し、排ガス
濃度計測装置１７へ送出する。排ガス濃度計測装置１７
は、受信した受光レベルから排ガス濃度を特定し、無線
データ通信器１８にて交通管制センタへ送信する。交通
管制センタでは、上記排ガス濃度から計測地点における
車両密度を推定すると共に計測地点での排ガス濃度規制
値に対する超過の有無を判断して交通管制を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両が通交する道
路上の排ガス濃度を計測して交通車両を管制する交通管
制システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】道路交通車両の管制は、従来より信号機
により行なわれている。上記信号機の制御は、時間帯毎
に予めプログラムされた一定時間毎の切換え、もしくは
歩行者の少ない箇所では押しボタン式の手動切換えによ
って行なわれている。また、車両の進入が少ない交差点
では、車両の存在を検知するセンサによって一定時間後
に信号が切換わる自動切換えが使用されている。また、
その他、例えば道路上の各車線上にそれぞれ設置された
カメラによって通行量を監視し、目視もしくは特開平１
０−２５３６４９号公報（渋滞監視システム）に示され
ているように、カメラにより撮像された画像を画像処理
装置により処理して車両の動きを追尾し、車両数をカウ
ントして交通量を推定し、その推定値に基づいて複数の
信号機を制御して交通管制する技術が開発されている。

【０００３】更には特開平１０−１４３７９５号公報
（車両の渋滞予報システム）に示されているように、道
路の側帯に設置した車両検知センサもしくは車両に搭載
した無線式データキャリアと道路に設置された無線局と
の交信によって車両を検知して交通量を推定し、渋滞緩
和のために任意の区間の信号機を制御して交通の流れを
滑らかにするシステムが考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のよ
うに手動及び時間設定式の信号切換えによる交通管制シ
ステムでは、統計的な固定されたデータを用いた非フィ
ードバック制御が使用されているので、日毎の交通量の
増減には対応できないという問題がある。また、無線を
用いて車両を検知する方式では、交通車両全てに車載無
線機が搭載されていなければ交通流の制御という初期の
目的を達し得ない。このためシステムの整備が前提とな
り、目的を達成するためには巨額の費用が発生するとい
う問題がある。更に、カメラ等の撮像装置を用いる方式
では、カメラが高価であるため設置場所が限られるう
え、種々な車両が混在する交通状態に対しては、正確な
交通量を判断するために高度な信号処理が必要になり、
やはり広域の交通管制への適用には巨額の費用が発生す
るという問題がある。

【０００５】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、日毎の交通量の増減には迅速に対応できる
と共に、比較的安価に構成し得る交通管制システムを提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、車両が通
交する道路上の任意地点における排ガス濃度を計測する
排ガス濃度計測手段と、この排ガス濃度計測装置により
計測された排ガス濃度に基づいて計測地点における車両
の交通流を制御する交通流制御手段とを具備したことを
特徴とする。第２の発明は、前記第１の発明における排
ガス濃度計測手段として、レーザ発信装置及び該レーザ
発信装置から発信されるレーザ光を計測地点を経由して
受光するレーザ受光器を備え、前記レーザ受光器に入射
するレーザ光の受光レベルから排ガス濃度を計測するこ
とを特徴とする。第３の発明は、前記第１の発明におけ
る排ガス濃度計測手段として、レーザ発信装置及びレー
ザ受光器を備え、前記レーザ発信装置から発信されるレ
ーザ光を計測地点に設けた単数もしくは複数のミラーに
より反射させてレーザ受光器に入射することにより計測
エリアを設定し、前記レーザ受光器に入射するレーザ光
の受光レベルから前記計測エリアにおける排ガス濃度を
計測することを特徴とする。

【０００７】第４の発明は、車両が通交する交差点に設
けられたレーザ発信装置と、このレーザ受光器から発信
されるレーザ光を反射する単数もしくは複数のミラー
と、前記ミラーにより反射されるレーザ光を計測地点を
経由して受光するレーザ受光器と、このレーザ受光器に
より受光されたレーザ光の受光レベルから計測地点にお
ける排ガス濃度を計測する排ガス濃度計測装置と、この
排ガス濃度計測装置により計測された排ガス濃度を遠隔
地点に送信する送信手段と、前記遠隔地点に設けられ、
前記送信手段により送信される排ガス濃度を受信し、こ
の受信した排ガス濃度に基づいて計測地点における車両
の交通流を制御する交通流制御手段とを具備したことを
特徴とする。

【０００８】第５の発明は、車両が通交する交差点に設
けられたレーザ発信装置と、このレーザ発信装置から発
信されるレーザ光をスキャニングして複数の方向に送出
するレーザスキャニング機構と、このレーザスキャニン
グ機構により送出されるレーザ光を受光し入射方向と反
対の方向に反射する単数もしくは複数のミラーと、前記
ミラーにより反射されるレーザ光を計測地点を経由して
受光するレーザ受光器と、このレーザ受光器により受光
されたレーザ光の受光レベルから計測地点における排ガ
ス濃度を計測する排ガス濃度計測装置と、この排ガス濃
度計測装置により計測された排ガス濃度に基づいて計測
地点における車両の交通流を制御する交通流制御手段と
を具備したことを特徴とする。第６の発明は、前記第５
の発明におけるレーザ発信装置とレーザスキャニング機
構とレーザ受光器とを一体化して構成したことを特徴と
する。

【０００９】第７の発明は、車両が通交する交差点に設
けられたレーザ発信装置と、このレーザ発信装置と一体
的に設けられるレーザ受光器と、前記レーザ発信装置か
ら発信されるレーザ光及びレーザ受光器が受光するレー
ザ光の方向を切換える光学ユニット切換装置と、この光
学ユニット切換装置にそれぞれ光ファイバケーブルを介
して連結され、送光用光学系と受光用光学系が対として
設けられる複数の光学ユニットからなるレーザ送受信用
センシングヘッドと、このセンシングヘッドの各光学ユ
ニットに対向して設けられ、前記センシングヘッドの送
光用光学系から送出されるレーザ光を受光し、前記セン
シングヘッドの受光用光学系に反射するミラーと、前記
センシングヘッドから光ファイバケーブル及び光学ユニ
ット切換装置を介して前記レーザ受光器に入射されるレ
ーザ光の受光レベルから計測地点における排ガス濃度を
計測する排ガス濃度計測装置と、この排ガス濃度計測装
置により計測された排ガス濃度に基づいて計測地点にお
ける車両の交通流を制御する交通流制御手段とを具備し
たことを特徴とする。第８の発明は、前記第５又は第７
の発明において、レーザ光を反射するミラーとしてコー
ナーキューブを用いて構成したことを特徴とする。第９
の発明は、第７の発明におけるレーザ発信装置とレーザ
受光器と光学ユニット切換装置と排ガス濃度計測装置と
を一体化して構成したことを特徴とする。

【００１０】第１０の発明は、車両が通交する道路に沿
って数十ｍ以上の単位で設置されるレーザ計測光路と、
このレーザ計測光路を透過したレーザ光を受光し、その
レーザ光の受光レベルを計測する手段と、この手段によ
り計測されたレーザ光の受光レベルから計測地点におけ
る排ガス濃度を計測する排ガス濃度計測装置と、この排
ガス濃度計測装置により計測された排ガス濃度に基づい
て計測地点における車両の交通流を制御する交通流制御
手段とを具備したことを特徴とする。

【００１１】第１１の発明は、車両が通交する複数の交
差点における排ガス濃度を計測する第１の排ガス濃度計
測手段と、車両が通交する道路に沿って数十ｍ以上の単
位で排ガス濃度を計測する１点以上の第２の排ガス濃度
計測手段と、上記第１及び第２の排ガス濃度計測手段で
計測された排ガス濃度計に基づいて計測地点における車
両の交通流を制御する交通流制御手段とを具備したこと
を特徴とする。第１２の発明は、前記第１、第４、第
５、第７、第１０又は第１１の発明における交通流制御
手段が、排ガス濃度計測手段により計測された排ガス濃
度に基づいて該排ガス濃度が許容値を超えないように計
測地点における車両の交通流を制御することを特徴とす
る。第１３の発明は、前記第１、第４、第５、第７、第
１０又は第１１の発明における交通流制御手段が、排ガ
ス濃度計測手段により計測された排ガス濃度から計測地
点における交通量を推定すると共に、計測地点での排ガ
ス濃度規制値に対する超過の有無を判断し、交差点に設
けられた信号機制御を行なって交通流を制御することを
特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００１３】（第１実施形態）図１は、本発明の第１実
施形態に係る交通管制システムの全体的な構成図であ
る。図１において、１１ａ〜１１ｄは、交通管制を行な
う交差点に設置される敷設物例えば信号機ポールで、こ
れらの信号機ポール１１ａ〜１１ｄにはそれぞれ信号機
１２ａ〜１２ｄが取り付けられている。そして、１つの
信号機ポール１１ａの上部に例えば半導体レーザ発信装
置１３及びレーザ受光器１４を装着すると共に、他の信
号機ポール１１ｂ〜１１ｄの上部、つまり、上記レーザ
発信装置１３及びレーザ受光器１４と同等の位置にミラ
ー１５ａ〜１５ｃを装着し、上記レーザ発信装置１３か
ら信号機ポール１１ｂに設けられたミラー１５ａに向け
てレーザ光１６を発信し、このレーザ光１６がミラー１
５ａ〜１５ｃで順次反射されてレーザ受光器１４にて受
光されるように構成している。上記レーザ発信装置１３
から発信されるレーザ光１６は、車両から排気される例
えばＮＯｘ、ＣＯ、ＣＯ ₂、ＳＯｘ等の排気ガスを検知
するためのもので、車両からの排気ガスを効率的に捕ら
えられるように、例えば車両が通交する地点を多角形状
に囲むようにミラー１５ａ〜１５ｃを配置している。

【００１４】なお、上記計測装置を設置する交差点は、
例えば一方通行、三叉路、更には５差路においても可能
であり、基本的に道路の形状には依存しない。また、レ
ーザ発信装置１３、レーザ受光器１４、ミラー１５ａ〜
１５ｃ等の高さは、基本的には人間の頭上よりも高い位
置に設置し、レーザ光１６が歩行者によって頻繁に遮断
されないようにする。

【００１５】そして、上記レーザ受光器１４は、ミラー
１５ａ〜１５ｃにより反射されたレーザ光１６を受光す
ると、その受光レベルを例えば電気信号に変換し、信号
機ポールあるいは路側等に設置された排ガス濃度計測装
置１７へ送出する。上記ミラー１５ａ〜１５ｃにより反
射されたレーザ光１６は、計測領域における排ガス濃度
に応じて強度が減衰する。従って、排ガス濃度計測装置
１７は、レーザ受光器１４により受光されたレーザ光の
受光レベルから排ガス濃度を特定できる。上記排ガス濃
度計測装置１７により計測された排ガス濃度は、有線も
しくは無線データ通信器１８によって交通管制センタ
（交通管制局）（図示せず）へ送信される。

【００１６】交通管制センタでは、上記排ガス濃度計測
装置１７によって計測された排ガス濃度から計測地点に
おける車両密度を推定する。すなわち、排ガス濃度と車
両密度との関係を予め計測しておくことにより、排ガス
濃度から車両密度を推定することができる。また、交通
管制センタでは、計測した排ガス濃度から計測地点での
排ガス濃度規制値に対する超過の有無を判断し、交通量
推定結果を統合して排ガス濃度の平準化、低減のために
必要な交通流実現のための信号制御を行なう。

【００１７】上記の構成において、レーザ発信装置１３
は、レーザ光を一定間隔例えば数ｍｓｅｃの間隔で１．
５〜２μｍの波長の範囲で１種類ないし数種類発生す
る。車両から発生、排出される排ガスは、例えばＮＯ
ｘ、ＣＯ、ＣＯ₂、ＳＯｘ等の気体によって固有の波長
の光を吸収するので、計測目的に応じて波長の異なる１
種類ないし数種類のレーザ光を使用する。例えばＣＯ
（一酸化炭素）は１．５６７μｍ、ＣＯ₂（二酸化炭
素）は１．５７３μｍ、ＮＯ（一酸化窒素）は１．７９
７μｍ、ＮＯ₂（二酸化窒素）は１．６７５μｍの波長
を使用することによってきわめて効率的に計測すること
ができるが、その他の波長を用いても計測は可能であ
る。

【００１８】上記レーザ発信装置１３から発信されるレ
ーザ光１６は、信号機ポール１１ｂに設けられたミラー
１５ａに向けて送られ、このミラー１５ａで反射されて
次のミラー１５ｂに送られる。上記のようにしてレーザ
発信装置１３から発信されたレーザ光１６は、ミラー１
５ａ〜１５ｃで順次反射されてレーザ受光器１４にて受
光される。上記ミラー１５ａ〜１５ｃにより反射された
レーザ光１６は、計測領域における排ガス濃度に応じて
強度が減衰する。上記レーザ受光器１４は、排ガス濃度
に応じて減衰したレーザ光を受光し、その受光レベルを
電気信号に変換して排ガス濃度計測装置１７へ送出す
る。排ガス濃度計測装置１７は、レーザ受光器１４によ
り受光されたレーザ光の受光レベルから排ガス濃度を計
測し、その計測結果を有線もしくは無線データ通信器１
８によって交通管制センタへ送信する。上記無線データ
通信器１８は、例えば排ガス濃度計測装置１７により排
ガス濃度が計測される都度、あるいは排ガス濃度計測装
置１７による計測結果の一定時間毎の平均値を交通管制
センタへ送信する。

【００１９】交通管制センタでは、上記排ガス濃度計測
装置１７によって計測された排ガス濃度から計測地点に
おける車両密度を推定すると共に、計測地点での排ガス
濃度規制値に対する超過の有無を判断し、計測装置が設
置された複数地点の交通量推定結果を統合して排ガス濃
度の平準化、低減のために必要な交通流実現のための信
号機制御を行なう。この信号機制御は、例えば制御すべ
き信号機の選択、切換インターバル時間等のパラメータ
を変化させて排ガス濃度を平準化すると共に低減化す
る。

【００２０】上記第１実施形態によれば、計測システム
の交通量検出原理、構成が簡便であり、日毎の交通量の
増減には迅速に対応できると共に、車両側に一切の装置
を付加する必要がないのでコスト的にきわめて有利であ
る。また、レーザ光を使用することにより、トラック等
の大型車両から排出されるＨＣ（炭化水素）微粒子につ
いても検出可能であり、その検出値に基づいて交通量を
制御することができる。すなわち、波長の異なる複数種
のレーザ光を使用した場合、ＨＣ微粒子によって全レー
ザ光の受光レベルが低下するので、レーザ光の全体的な
レベルを計測することによりＨＣ微粒子の濃度を検出す
ることができる。

【００２１】また、管制システムの計測部分にあたるレ
ーザ発信装置１３、レーザ受光器１４、ミラー１５ａ〜
１５ｃ、排ガス濃度計測装置１７、無線データ通信器１
８を１セットとしてユニット化することにより、システ
ムの設置が容易となる効果が生じる。また、歩行者は、
二酸化炭素を放出するが、それを含めて二酸化炭素のト
ータル量で交通を制御することも可能である。

【００２２】なお、上記第１実施形態では、レーザ発信
装置１３及びレーザ受光器１４を同一の敷設物である信
号機ポール１１ａに設置している。このような構成とす
ることにより、レーザ発信装置１３及びレーザ受光器１
４と排ガス濃度計測装置１７との設置距離を小さくで
き、システムの設置に有利であるが、設置条件に応じて
レーザ発信装置１３とレーザ受光器１４とを異なる敷設
物上に設置してもよいことは勿論である。また、上記第
１実施形態では、車両からの排気ガスを効率的に検知す
るために、車両が通交する地点を地点を多角形状に囲む
ようにミラー１５ａ〜１５ｃを配置した場合について説
明したが、その他、例えばレーザ光１６の進路が互いに
交差するようにミラー１５ａ、１５ｂ、…を配置するよ
うにしてもよい。

【００２３】（第２実施形態）次に本発明の第２実施形
態について説明する。図２は、本発明の第２実施形態に
係る交通管制システムの全体的な構成図である。この第
２実施形態は、前記第１実施形態におけるレーザ発信装
置１３とレーザ受光器１４とを一体化すると共に、レー
ザ発信装置１３のレーザ出射端にレーザスキャニング機
構２１を設けてなるレーザ送受光装置２０を配置し、更
に、反射用ミラーとして、図１に示した一般的なミラー
１５ａ〜１５ｃに代えてコーナーキューブ２２ａ〜２２
ｃを設けたものである。このコーナーキューブ２２ａ〜
２２ｃは、レーザ発信装置１３からレーザスキャニング
機構２１を介して発信されるレーザ光１６を入射方向と
同一軸上で反対の向きに反射する作用を有する。

【００２４】図３は、上記レーザスキャニング機構２１
の詳細を示したものである。図３において、２５はスキ
ャンミラーで、そのスキャン角度がスキャナモータ２６
により制御される。上記スキャンミラー２５は、スキャ
ナモータ２６により一定角度ずつ回転子、ガス計測用半
導体レーザ２７から発信されるレーザ光をミラー１５
ａ、１５ｂ、…方向に反射し、レーザ光１６として送出
する。そして、上記レーザ光１６は、ミラー１５ａ、１
５ｂ、…で順次順次反射され、レーザ受光器１４に入射
する。上記スキャナモータ２６の駆動制御および半導体
レーザ２７の発信動作は、排ガス計測用信号処理装置２
８により制御される。また、この信号処理装置２８に
は、レーザ受光器１４により受光されレーザ光１６の受
光レベルが電気信号に変換されて入力される。

【００２５】上記信号処理装置２８は、例えばレーザ光
を４方向にスキャンする場合、図４（ａ）に示すように
４レベルのスキャン角度制御電圧を一定時間毎に順次切
換えて出力し、スキャナモータ２６を一定角度ずつ回転
させる。このスキャナモータ２６の回転により、スキャ
ンミラー２５が図４（ｂ）に示すように一定の角度ずつ
回転し、半導体レーザ２７からのレーザ光を各ミラーの
方向に反射する。従って、信号処理装置２８は、スキャ
ナモータ２６に対するスキャン角度制御電圧によってス
キャンミラー２５のスキャン角度を知ることができ、レ
ーザ受光器１４にて受光したレーザ光がミラー１５ａ、
１５ｂ、…の何れから反射されてきたものかを識別する
ことができる。

【００２６】図４（ｃ）は、レーザ受光器１４の出力電
圧（レーザ光受光レベル）の一例を示したものである。
今、例えば信号処理装置２８あるいは排ガス濃度計測装
置１７で、排ガス濃度アラーム閾値Ｅが設定されている
場合、レーザ受光器１４の出力レベルがａ、ｂ、ｃの位
置で排ガス濃度アラーム閾値Ｅを越えたとすると、信号
処理装置２８あるいは排ガス濃度計測装置１７から、図
４（ｄ）に示すように上記ａ、ｂ、ｃの位置で排ガス濃
度アラーム信号が出力される。

【００２７】上記第２実施形態では、レーザ発信装置１
３から発信されたレーザ光は、上記したようにレーザス
キャニング機構２１により一定の角度範囲でスキャニン
グされ、コーナーキューブ２２ａ〜２２ｃへ順次送られ
る。各コーナーキューブ２２ａ〜２２ｃは、レーザスキ
ャニング機構２１でスキャニングされたレーザ光１６を
順次受光し、レーザ受光器１４へ反射する。レーザ受光
器１４は、各コーナーキューブ２２ａ〜２２ｃで反射し
て送られてくるレーザ光１６を受光し、各受光レベルを
電気信号に変換して排ガス濃度計測装置１７へ出力す
る。排ガス濃度計測装置１７は、レーザ受光器１４によ
り受光されたレーザ光の受光レベルから排ガス濃度を計
測し、その計測結果を有線もしくは第１実施形態におい
て示した無線データ通信器１８により交通管制センタへ
送信する。

【００２８】交通管制センタでは、第１実施形態の場合
と同様にして、排ガス濃度計測装置１７によって計測さ
れた排ガス濃度から計測地点における車両密度を推定す
ると共に、計測地点での排ガス濃度規制値に対する超過
の有無を判断し、計測装置が設置された複数地点の交通
量推定結果を統合して排ガス濃度の平準化、低減のため
に必要な交通流実現のための信号機制御を行なう。

【００２９】上記第２実施形態によれば、レーザ発信装
置１３からレーザスキャニング機構２１を介して出力さ
れるレーザ光１６は、コーナーキューブ２２ａ〜２２ｃ
の作用により単に光路を往復してレーザ受光器１４に至
るのみであるので、レーザ光１６の進路は非常に単純で
ある。このためレーザ光１６の光軸調整が容易であり、
計測の信頼性を向上し得ると共に、システム設置の簡略
化を図ることができる。また、レーザスキャニング機構
２１により、複数のレーザ光の進路を選ぶことができ、
計測点を比較的容易に増設することができる。更に、レ
ーザスキャニング機構２１によるスキャンの方向、タイ
ミングと計測点とが対応付けられているため、計測点で
の排ガス濃度分布をコーナーキューブ２２ａ〜２２ｃの
数、すなわち往復するレーザ光１６の進路の数に応じて
計測することができる。なお、上記コーナーキューブ２
２ａ〜２２ｃの代わりに図１に示した一般的なミラー１
５ａ、１５ｂ、…を用いることも可能である。

【００３０】（第３実施形態）次に第３実施形態につい
て説明する。図５は、本発明の第３実施形態に係る交通
管制システムの全体的な構成図である。この第３実施形
態は、前記第２実施形態におけるレーザ送受光装置２０
に代えて、信号機ポール１１ａの上部にレーザ送受信用
センシングヘッド３０を設けると共に、例えば信号機ポ
ール１１ａの下部、あるいは排ガス濃度計測装置１７の
近傍にレーザ発信装置１３及びレーザ受光器１４と共に
光学ユニット切換装置３２を設けている。そして、レー
ザ発信装置１３及びレーザ発信装置１３とセンシングヘ
ッド３０との間を光学ユニット切換装置３２及び複数本
の光ファイバケーブル３３を介して接続している。上記
光学ユニット切換装置３２は、例えば図３に示したよう
なレーザスキャニング機構を用いて構成しており、レー
ザ発信装置１３から発信されるレーザ光を順次切換えて
光ファイバケーブル３３によりセンシングヘッド３０へ
送出すると共に、センシングヘッド３０から送られてく
るレーザ光をレーザ受光器１４に入射する機能を有して
いる。

【００３１】上記センシングヘッド３０は、コーナーキ
ューブ２２ａ〜２２ｃへレーザ光１６を送出すると共
に、コーナーキューブ２２ａ〜２２ｃにより反射される
レーザ光を受光してレーザ受光器１４へ送出するための
もので、例えば図６に示すように構成される。

【００３２】センシングヘッド３０は、例えば１〜５個
の光学ユニット３１ａ、３１ｂ、…からなっている。な
お、図６では、３つの光学ユニット３１ａ〜３１ｃを備
えた場合について示している。上記各光学ユニット３１
ａ〜３１ｃは、それぞれコーナーキューブ２２ａ〜２２
ｃに対向するように所定の角度をもってケース３４内に
配置され、それぞれ送光用光学系３５及び受光用光学系
３６からなっている。上記送光用光学系３５の前端面に
はレーザ発信面３５ａが設けられ、受光用光学系３６の
前端面にはレーザ受光面３６ａが設けられる。そして、
上記光学ユニット３１ａ〜３１ｃを構成する送光用光学
系３５及び受光用光学系３６は、光ファイバケーブル３
３を介して光学ユニット切換装置３２に接続される。上
記光ファイバケーブル３３は、各光学ユニット３１ａ〜
３１ｃ毎に送光用光学系３５及び受光用光学系３６に対
応させて送光用及び受光用光ファイバケーブルを対とし
て構成されている。

【００３３】また、図５に示すようにセンシングヘッド
３０から送光されるレーザ光に対して例えば信号機ポー
ル１１ｄが障害となるような位置の信号機ポール１１ｅ
に対して計測システムを設置したい場合には、信号機ポ
ール１１ｅの上部にコーナーキューブ２２ｄを設けると
共に、障害を回避し得る敷設物例えば信号機ポール１１
ｄの上部にレーザ送受信用センシングヘッド３０Ａを設
置し、このセンシングヘッド３０Ａと光学ユニット切換
装置３２との間を光ファイバケーブル３３ａにより接続
する。センシングヘッド３０Ａは、上記センシングヘッ
ド３０と同様に構成されるが、この例では１組の光学ユ
ニットを備えている。

【００３４】上記第３実施形態において、計測処理を行
う場合、レーザ発信装置１３から所定の間隔でレーザ光
を発信し、光学ユニット切換装置３２へ出力する。この
光学ユニット切換装置３２は、レーザ発信装置１３から
発信されたレーザ光を順次切換え、光ファイバケーブル
３３を介してセンシングヘッド３０へ送出すると共に、
光ファイバケーブル３３ａを介してセンシングヘッド３
０Ａへ送出する。

【００３５】上記光学ユニット切換装置３２は、レーザ
発信装置１３から発信されたレーザ光を、先ず光ファイ
バケーブル３３を介して図６に示す各光学ユニット３１
ａの送光用光学系３５へ送出する。この送光用光学系３
５は、送られてきたレーザ光をコーナーキューブ２２ａ
へ向けて送出する。コーナーキューブ２２ａは、送光用
光学系３５から送られてくるレーザ光を受光し、センシ
ングヘッド３０へ向けて反射する。センシングヘッド３
０は、コーナーキューブ２２ａで反射されたレーザ光を
各光学ユニット３１ａの受光用光学系３６で受光し、光
ファイバケーブル３３を介して光学ユニット切換装置３
２へ送出する。光学ユニット切換装置３２は、光ファイ
バケーブル３３により送られてきたレーザ光をレーザ受
光器１４へ入射する。

【００３６】上記光学ユニット切換装置３２は、以下同
様にしてレーザ発信装置１３から発信されたレーザ光を
順次切換え、光ファイバケーブル３３を介してセンシン
グヘッド３０の各光学ユニット３１ａ〜３１ｃへ送出
し、各コーナーキューブ２２ａ〜２２ｃからの反射光を
レーザ受光器１４へ入射する。

【００３７】次いで、光学ユニット切換装置３２は、レ
ーザ発信装置１３からのレーザ光を光ファイバケーブル
３３ａを介してセンシングヘッド３０Ａへ出力する。こ
のセンシングヘッド３０Ａは、光学ユニット切換装置３
２から送られてくるレーザ光をコーナーキューブ２２ｄ
へ送出し、その反射光を光ファイバケーブル３３ａを介
して光学ユニット切換装置３２へ転送する。光学ユニッ
ト切換装置３２は、センシングヘッド３０Ａからのレー
ザ反射光を受光してレーザ受光器１４へ入射する。光学
ユニット切換装置３２は、上記のようにレーザ発信装置
１３から発信されたレーザ光を順次切換えてセンシング
ヘッド３０、３０Ａへ送出すると共に、各コーナーキュ
ーブ２２ａ〜２２ｄからの反射光をレーザ受光器１４へ
入射する。

【００３８】レーザ受光器１４は、各コーナーキューブ
２２ａ〜２２ｄから光学ユニット切換装置３２を介して
順次入射されるレーザ反射光を受光し、各受光レベルを
電気信号に変換して排ガス濃度計測装置１７へ出力す
る。排ガス濃度計測装置１７は、レーザ受光器１４によ
り受光されたレーザ光の受光レベルから排ガス濃度を計
測し、その計測結果を有線もしくは第１実施形態におい
て示した無線データ通信器１８により交通管制センタへ
送信する。

【００３９】交通管制センタでは、第１実施形態の場合
と同様にして、排ガス濃度計測装置１７によって計測さ
れた排ガス濃度から計測地点における車両密度を推定す
ると共に、計測地点での排ガス濃度規制値に対する超過
の有無を判断し、計測装置が設置された複数地点の交通
量推定結果を統合して排ガス濃度の平準化、低減のため
に必要な交通流実現のための信号機制御を行なう。

【００４０】上記第３実施形態によれば、信号機ポール
１１ａ、１１ｅの上部に設置されるレーザ送受信用セン
シングヘッド３０、３０Ａは、一切の電気的要素、可動
的機械要素を含まず、光学部品のみで構成される光学ユ
ニット３１ａ、３１ｂ、…によって代替されるので、軽
量化、低メンテナンス性が実現され、第２実施形態と比
較して更にコスト的に有利となる。また、レーザ送受信
用センシングヘッド３０、３０Ａは、取り回しが容易な
光ファイバケーブル３３、３３ａにより、光学ユニット
切換装置３２を介してレーザ発信装置１３、レーザ受光
器１４と連結しているため、図５に示したように計測シ
ステムを設置したい場所にレーザ光を遮蔽する遮蔽物が
存在するような場合でも、遮蔽物を回避するようにセン
シングヘッド３０Ａを設置することで、計測範囲の制限
を除去することが可能となる。

【００４１】なお、上記第３実施形態では、レーザ発信
装置１３、レーザ受光器１４、排ガス濃度計測装置１７
及び光学ユニット切換装置３２を別体に構成した場合に
ついて示したが、これらを一体化（ユニット化）して構
成しても良いことは勿論である。

【００４２】（第４実施形態）次に第４実施形態につい
て説明する。図７は、本発明の第４実施形態に係る交通
管制システムの全体的な概略構成図である。前記第１な
いし第３実施形態では排ガス計測システムを各交差点を
単位として設けた場合について示したが、この第４実施
形態は排ガス計測システムを広い範囲例えば隣接する交
差点間に設置するようにしたものである。すなわち、図
７に示すようにある交差点４１ａの敷設物例えば信号機
ポール１１ａの上部に第１実施形態で示したレーザ発信
装置１３とレーザ受光器１４、あるいは第２実施形態で
示したレーザ送受光装置２０、あるいは第３実施形態で
示したレーザ送受信用センシングヘッド３０を設置し、
次の交差点４１ｂの敷設物例えば信号機ポール１１ｂの
上部に反射ミラーとしてコーナーキューブ２２ａを設置
している。また、交差点４１ａの敷設物には、上記各実
施形態で示したように他の計測機器が設置され、交通管
制センタへ計測データが送信される。同様にして他の交
差点間にも排ガス計測システムが設置され、その計測デ
ータが交通管制センタへ送信される。従って、この第４
実施形態では、交差点４１ａと次の交差点４１ｂとの間
が計測区間Ａ、更に次の交差点間が計測区間Ｂとなる。
そして、交通管制センタでは、上記計測データに基づい
て交通管制を実施する。なお、図７では、一方の車線に
対して計測システムを設けた場合について示したが、他
方の車線に対しても計測システムを設けても良いことは
勿論である。

【００４３】上記第４実施形態では、交差点４１ａ、４
１ｂ間に排ガス計測用レーザの光路を設けているので、
各交差点でのピンポイントの計測データを線状もしくは
面状の計測データ、つまり通路区間の平均排ガス濃度デ
ータで結びつけることが可能となり、交通流の粗密の動
き、及びその動きの方向性を容易に把握することができ
る。

【００４４】なお、上記実施形態では、交差点間にレー
ザ計測光路を設けた場合について示したが、その他、例
えば道路に沿って数十ｍ以上の単位でレーザ計測光路を
設けるようにしても同様の効果を得ることができる。

【００４５】また、上記各実施形態で示した計測システ
ムを組み合わせ、例えば２点以上の交差点での数ｍ〜数
十ｍ四方程度の計測エリアにおける排ガス濃度データ
と、１点以上の交差点間等道路に沿った方向に数十ｍ以
上の長い計測範囲の排ガス濃度データとから排ガス濃度
や交通流の流れの粗密、及びその粗密の進行方向を算定
するようにしてもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、各
交差点毎にレーザ計測光路を設け、それぞれレーザ光の
受光レベルから排ガス濃度を計測して交通管制センタに
送信し、交通管制センタでは計測された計測された排ガ
ス濃度から計測地点における車両密度を推定すると共
に、計測地点での排ガス濃度規制値に対する超過の有無
を判断し、交通量推定結果を統合して排ガス濃度の平準
化、低減のために必要な交通流実現のための信号制御を
行なうようにしたので、計測システムの交通量検出原
理、構成が簡便であり、しかも、車両側に一切の装置を
付加する必要がないのでコスト的にきわめて有利であ
る。

【００４７】また、本発明は、レーザ発信装置とレーザ
受光器とを一体化すると共に、レーザ発信装置のレーザ
出射端にレーザスキャニング機構を設け、このスキャニ
ング機構によりスキャニングされたレーザ光を敷設物に
設けたコーナーキューブにより上記レーザ受光器側に反
射し、該レーザ受光器で上記反射レーザ光を受光してそ
の受光レベルから排ガス濃度を計測するようにしたの
で、レーザ光の進路を単純化してコーナーキューブの光
軸調整を容易にでき、計測の信頼性を向上し得ると共
に、システム設置の簡略化を図ることができる。

【００４８】更に本発明は、敷設物の上部に光学部品の
みで構成される光学ユニットからなるレーザ送受信用セ
ンシングヘッドを設置し、レーザ発信装置から発信され
るレーザ光を光学ユニット切換装置及び光ファイバケー
ブルを介してセンシングヘッドに供給し、このセンシン
グヘッドによりレーザ光を送出してコーナーキューブか
らの反射光を受光するようにしたので、センシングヘッ
ドの軽量化、及び低メンテナンス性を実現でき、更にコ
スト的に有利となる。また、上記センシングヘッドは、
取り回しが容易な光ファイバケーブルにより光学ユニッ
ト切換装置を介してレーザ発信装置及びレーザ受光器に
連結できるので、計測システムを設置したい場所にレー
ザ光を遮蔽する遮蔽物が存在するような場合でも、遮蔽
物を回避するようにセンシングヘッドを設置すること
で、計測範囲の制限を除去することが可能となる。

【００４９】また、本発明は、交差点間あるいは道路に
沿って数十ｍ以上の単位でレーザ計測光路を設置するよ
うにしているので、各交差点でのピンポイントの計測デ
ータを線状もしくは面状で結びつけることが可能とな
り、交通流の粗密の動き、及びその動きの方向性を容易
に把握することができる。

【００５０】更に、各実施形態で示した計測システムを
組み合わせ、例えば２点以上の交差点での数ｍ〜数十ｍ
四方程度の計測エリアにおける排ガス濃度データと、１
点以上の交差点間等道路に沿った方向に数十ｍ以上の長
い計測範囲の排ガス濃度データとから排ガス濃度や交通
流の流れの粗密、及びその粗密の進行方向を算定するこ
とにより、交通流の粗密の動き、及びその動きの方向性
を更に容易に把握することが可能となり、交通管制を高
精度で行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る交通管制システム
の全体的な構成図。

【図２】本発明の第２実施形態に係る交通管制システム
の全体的な構成図。

【図３】同実施形態におけるレーザスキャニング機構の
詳細を示す構成図。

【図４】（ａ）は図３のレーザスキャニング機構におけ
るスキャン角度制御電圧、（ｂ）はスキャン角度、
（ｃ）はレーザ受光器出力電圧、（ｄ）は排ガス濃度ア
ラーム信号例を示す図。

【図５】本発明の第３実施形態に係る交通管制システム
の全体的な構成図。

【図６】同実施形態におけるレーザ送受信用センシング
ヘッドの詳細を示す構成図。

【図７】本発明の第４実施形態に係る交通管制システム
の全体的な概略構成図。

【符号の説明】

１１ａ〜１１ｄ、１１ｅ信号機ポール１２ａ〜１２ｄ信号機１３半導体レーザ発信装置１４レーザ受光器１５ａ〜１５ｃミラー１６レーザ光１７排ガス濃度計測装置１８無線データ通信器２０レーザ送受光装置２１レーザスキャニング機構２２ａ〜２２ｃ、２２ｄコーナーキューブ２５スキャンミラー２６スキャナモータ２７半導体レーザ２８信号処理装置３０、３０Ａレーザ送受信用センシングヘッド３１ａ〜３１ｃ光学ユニット３２光学ユニット切換装置３３、３３ａ光ファイバケーブル３４ケース３５送光用光学系３５ａレーザ発信面３６受光用光学系３６ａレーザ受光面４１ａ、４１ｂ交差点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者牟田研二神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１三菱重工業株式会社基盤技術研究所内 (72)発明者田浦昌純神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１三菱重工業株式会社基盤技術研究所内 (72)発明者竹下照雄東京都千代田区丸の内二丁目５番１号三菱重工業株式会社内Ｆターム(参考） 5H180 AA01 CC03 CC27 DD01 EE03 GG01 JJ06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両が通交する道路上の任意地点におけ
る排ガス濃度を計測する排ガス濃度計測手段と、この排
ガス濃度計測装置により計測された排ガス濃度に基づい
て計測地点における車両の交通流を制御する交通流制御
手段とを具備したことを特徴とする交通管制システム。
【請求項２】前記排ガス濃度計測手段は、レーザ発信
装置及び該レーザ発信装置から発信されるレーザ光を計
測地点を経由して受光するレーザ受光器を備え、前記レ
ーザ受光器に入射するレーザ光の受光レベルから排ガス
濃度を計測することを特徴とする請求項１記載の交通管
制システム。
【請求項３】前記排ガス濃度計測手段は、レーザ発信
装置及びレーザ受光器を備え、前記レーザ発信装置から
発信されるレーザ光を計測地点に設けた単数もしくは複
数のミラーにより反射させてレーザ受光器に入射するこ
とにより計測エリアを設定し、前記レーザ受光器に入射
するレーザ光の受光レベルから前記計測エリアにおける
排ガス濃度を計測することを特徴とする請求項１記載の
交通管制システム。
【請求項４】車両が通交する交差点に設けられたレー
ザ発信装置と、このレーザ受光器から発信されるレーザ
光を反射する単数もしくは複数のミラーと、前記ミラー
により反射されるレーザ光を計測地点を経由して受光す
るレーザ受光器と、このレーザ受光器により受光された
レーザ光の受光レベルから計測地点における排ガス濃度
を計測する排ガス濃度計測装置と、この排ガス濃度計測
装置により計測された排ガス濃度を遠隔地点に送信する
送信手段と、前記遠隔地点に設けられ、前記送信手段に
より送信される排ガス濃度を受信し、この受信した排ガ
ス濃度に基づいて計測地点における車両の交通流を制御
する交通流制御手段とを具備したことを特徴とする交通
管制システム。
【請求項５】車両が通交する交差点に設けられたレー
ザ発信装置と、このレーザ発信装置から発信されるレー
ザ光をスキャニングして複数の方向に送出するレーザス
キャニング機構と、このレーザスキャニング機構により
送出されるレーザ光を受光し入射方向と反対の方向に反
射する単数もしくは複数のミラーと、前記ミラーにより
反射されるレーザ光を計測地点を経由して受光するレー
ザ受光器と、このレーザ受光器により受光されたレーザ
光の受光レベルから計測地点における排ガス濃度を計測
する排ガス濃度計測装置と、この排ガス濃度計測装置に
より計測された排ガス濃度に基づいて計測地点における
車両の交通流を制御する交通流制御手段とを具備したこ
とを特徴とする交通管制システム。
【請求項６】前記レーザ発信装置とレーザスキャニン
グ機構とレーザ受光器とを一体化して構成したことを特
徴とする請求項５記載の交通管制システム。
【請求項７】車両が通交する交差点に設けられたレー
ザ発信装置と、このレーザ発信装置と一体的に設けられ
るレーザ受光器と、前記レーザ発信装置から発信される
レーザ光及びレーザ受光器が受光するレーザ光の方向を
切換える光学ユニット切換装置と、この光学ユニット切
換装置にそれぞれ光ファイバケーブルを介して連結さ
れ、送光用光学系と受光用光学系が対として設けられる
複数の光学ユニットからなるレーザ送受信用センシング
ヘッドと、このセンシングヘッドの各光学ユニットに対
向して設けられ、前記センシングヘッドの送光用光学系
から送出されるレーザ光を受光し、前記センシングヘッ
ドの受光用光学系に反射するミラーと、前記センシング
ヘッドから光ファイバケーブル及び光学ユニット切換装
置を介して前記レーザ受光器に入射されるレーザ光の受
光レベルから計測地点における排ガス濃度を計測する排
ガス濃度計測装置と、この排ガス濃度計測装置により計
測された排ガス濃度に基づいて計測地点における車両の
交通流を制御する交通流制御手段とを具備したことを特
徴とする交通管制システム。
【請求項８】前記レーザ光を反射するミラーとしてコ
ーナーキューブを用いて構成したことを特徴とする請求
項５又は７記載の交通管制システム。
【請求項９】前記レーザ発信装置とレーザ受光器と光
学ユニット切換装置と排ガス濃度計測装置とを一体化し
て構成したことを特徴とする請求項７記載の交通管制シ
ステム。
【請求項１０】車両が通交する道路に沿って数十ｍ以
上の単位で設置されるレーザ計測光路と、このレーザ計
測光路を透過したレーザ光を受光し、そのレーザ光の受
光レベルを計測する手段と、この手段により計測された
レーザ光の受光レベルから計測地点における排ガス濃度
を計測する排ガス濃度計測装置と、この排ガス濃度計測
装置により計測された排ガス濃度に基づいて計測地点に
おける車両の交通流を制御する交通流制御手段とを具備
したことを特徴とする交通管制システム。
【請求項１１】車両が通交する複数の交差点における
排ガス濃度を計測する第１の排ガス濃度計測手段と、車
両が通交する道路に沿って数十ｍ以上の単位で排ガス濃
度を計測する１点以上の第２の排ガス濃度計測手段と、
上記第１及び第２の排ガス濃度計測手段で計測された排
ガス濃度計に基づいて計測地点における車両の交通流を
制御する交通流制御手段とを具備したことを特徴とする
交通管制システム。
【請求項１２】前記交通流制御手段は、排ガス濃度計
測手段により計測された排ガス濃度に基づいて該排ガス
濃度が許容値を超えないように計測地点における車両の
交通流を制御することを特徴とする請求項１、４、５、
７、１０又は１１記載の交通管制システム。
【請求項１３】前記交通流制御手段は、排ガス濃度計
測手段により計測された排ガス濃度から計測地点におけ
る交通量を推定すると共に、計測地点での排ガス濃度規
制値に対する超過の有無を判断し、交差点に設けられた
信号機制御を行なって交通流を制御することを特徴とす
る請求項１、４、５、７、１０又は１１記載の交通管制
システム。