JP2003132485A - 車両検知装置 - Google Patents
車両検知装置Info
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Abstract
できる車両検知装置を提供する。 【解決手段】 道路を通行する車両4a,4bが及ぼす
磁場の変化を磁気センサ1により磁場の強さの変化とし
て検知する車両検知装置において、車両4a,4bが磁
気センサ1に及ぼす磁場の方向を矯正する磁性体2を設
けた。車両の通過位置によって磁気センサ1が出力する
磁場の強さの変化が異なるので、通過位置を特定して車
両4aを検知することができる。
Description
た車両検知装置に係り、特に、検知対象外の車両が及ぼ
す磁場の変化を除外できる車両検知装置に関するもので
ある。
を測定するための車両検知装置として、車両によって引
き起こされる磁場(磁界、磁気、磁束ともいう)の変化
を磁気センサで捉える磁界感応型の車両検知装置があ
る。その原理は、道路内のある地点で地磁場を計測した
場合、時間的に一定なある値が得られるが、道路上を磁
性体の塊である車両が移動する場合には、その磁性体に
磁気が集中するので、計測される磁場の強度が時間的に
変化するというものである。車両が磁化している場合に
は、その磁化の方向と地磁場の方向とが等しければ磁場
が強められ、磁化の方向と地磁場の方向とが反対であれ
ば磁場が弱められるので、計測される磁場の強度はより
大きく変化する。尚、この計測によって得られる磁場変
動を表す信号を以下、車両信号と呼び、この車両信号を
得ることによって車両を検知する装置を磁界感応型の車
両検知装置と呼ぶ。
えば、特開平6−325288号公報に記載されてい
る。以下、この公報に記載の技術を従来技術とする。
を通過すると、磁気センサの出力が変化する。このとき
の磁気センサの出力波形を捉えて車両が通過したことを
検知する。そして、2つの磁気センサが道路に沿って間
隔をおいて設置されているので、1台の車両の通過に対
して2つの磁気センサから時間差のある車両信号を得る
ことができる。その時間差と設置間隔とから通過した車
両の速度を求めることができる。
台数と速度とを得ることにより、交通流量を測定するこ
とができる。
下の通りである。
を通行する車両を検知しようとしたときに、例えば、大
きく磁化された車両や鋼材を積載した車両が隣接車線を
通過したとする。これらの車両は大きな磁場変化を引き
起こすので、隣接車線を通過しているにもかかわらず、
磁気センサの出力が自車線を車両が通行するときと同様
に変化してしまい、自車線を車両が通行したという誤検
知が発生する。このような誤検知により、実際の通行量
よりも多くカウントがなされると、交通流量の測定が不
正確になる。
し、検知対象外の車両が及ぼす磁場の変化を除外できる
車両検知装置を提供することにある。
に本発明は、道路を通行する車両が及ぼす磁場の変化を
磁気センサにより磁場の強さの変化として検知する車両
検知装置において、前記車両が前記磁気センサに及ぼす
磁場の方向を矯正する磁性体を設けたものである。
隔てて別の磁気センサを設けてもよい。
場の方向を矯正する別の磁性体を設けてもよい。
図面に基づいて詳述する。
検知装置では、検知対象の車線の略中央に磁気センサ1
を設置する。この実施形態では、片道2車線道路の右側
車線を検知対象としているので、磁気センサ1を右側車
線に設置している。隣接車線は、検知対象車線の左に位
置していることになる。4aは検知対象車線を走行する
車両、即ち、検知対象の車両であり、4bは隣接車線を
走行する車両、即ち、検知対象外の車両である。
地中に形成された道路であれば、路面下の地中に埋設す
るが、高架橋などの橋梁であれば、橋梁の裏面に取付け
てもよい。また、トンネルや道路をまたぐガントリがあ
る場合、磁気センサ1を道路上空に設置することもでき
る。
有するものでよい。この感度軸を道路長手方向(図中x
軸)に対して垂直かつ道路幅方向(y軸)に対して垂直
にして磁気センサ1を設置する。即ち、磁気センサ1の
感度軸は、路面に対して垂直なz軸に合わせる。これに
より、磁気センサ1は、磁場のz軸方向の強度を電気信
号にして出力することになる。即ち、車両信号は、車両
が及ぼす磁場のz軸成分を表すことになる。
体2を設置する。磁性体2から見ると、磁性体2の下、
下の側方、上、又は上の側方などに磁気センサ1が位置
するように磁性体2を設置する。この実施形態では、磁
気センサ1に対して走行方向の右側で、かつ磁気センサ
1より路面に近い位置に磁性体2を埋設している(図3
参照)。
うものであれば任意形状でよいが、この実施形態では、
板状としている。この磁性体板(鉄板)2を板面が路面
と平行、即ち、略水平となる姿勢で埋設している。この
埋設姿勢も検知原理に適う任意の姿勢とすればよい。
力(車両信号)は、当該検知対象車線を車両が走行した
かどうかを判定する判定回路3に入力される。この実施
形態では、判定装置3は、磁気センサ1からの車両信号
に予め定められた変化値以上の変化が認められた場合に
1、変化が認められない場合に0となる二値の有意車両
信号を出力する。尚、この有意車両信号には、電圧の有
無による信号、電流の有無による信号、或いは接点信号
などを使用することができる。また、磁気センサ1の出
力である車両信号には、電圧によるアナログ信号、電流
によるアナログ信号、或いはデジタルサンプリング信号
などを使用することができる。
明する。右側車線を走行する検知対象車両4aは車両前
面から見て道路の左側に位置し、対象外車両4bは右側
に位置している。従って、道路長手方向において磁気セ
ンサ1の埋設点を車両が通過する際には、検知対象車両
4aは磁気センサ1の真上を通過し、対象外車両4bは
右斜め上を通過することになる。また、磁性体板2は、
磁気センサ1の左斜め上に位置している。
が通過する際には、車両の含有する磁性体が車両の略中
央に集中しているため、略鉛直方向である図中A−A´
方向において磁場の強度が変化する。また、磁気センサ
1の埋設点を対象外車両4bが通過する際には、磁気セ
ンサ1と対象外車両4bとを結ぶ傾斜した方向である図
中B−B´方向において磁場の強度が変化する。
た場合、磁場の強度が変化する方向は図3に示したB−
B´方向とは若干異なる。その詳細を以下に説明する。
磁性体中に磁力線が集中し磁束密度が大きくなる。磁力
線が透磁率μの大きいところに集中する傾向は、磁性体
の形状や姿勢に依存する。磁場に垂直に十分広い磁性体
板が置かれている場合には、磁束密度は磁性体板の端の
部分で微小に変化するにすぎず、磁性体板の他の部分で
は磁束密度は一様である。しかし、磁場に平行に磁性体
板が置かれている場合には、磁性体板の近くにおいて磁
性体板中に磁力線が集中し、その結果として磁性体板周
辺の磁束密度が減少する。
に水平磁場、或いは垂直磁場中に磁性体板2を置くと、
磁性体板2の端部近傍で磁力線の集中により磁場方向が
局地的に変形する。図中には縦横の磁力線によるメッシ
ュが示されているが、メッシュが歪んでいる部分が磁場
方向の変形部分である。
センサ1の直上を通過した場合の磁場方向と、対象外車
両4bが隣接車線を通過した場合の磁場方向とを描いて
みる。図3に対応させて、検知対象車両4aによる磁力
線をA−A´、対象外車両4bによる磁力線をB−B´
とする。磁性体板2に垂直で磁性体板2の端部近傍を通
る磁力線A−A´は、磁性体板2の端部近傍で若干歪む
ものの、磁性体板2が無い場合とほとんど同じ形状であ
る。一方、磁力線B−B´は、磁性体板2の端部近傍の
やや下方で大きく変形し、図中に丸印で囲んだ部分では
略水平になっている。このことは、対象外車両4bが隣
接車線を通過すると、磁性体板2の端部近傍のやや下方
では、略水平方向に磁場の方向が変わることを示してい
る。つまり、対象外車両4bに起因する磁場の方向が磁
性体板2によって矯正されることになる。
て垂直なz軸方向の磁場の大きさを検出するよう磁気セ
ンサ1を設置すると、検知対象車両4aによる磁場の大
きさは検出できるが、対象外車両4bによる磁場の大き
さは、y軸にしか現れないため、磁気センサ1には検出
されない。このような原理により、隣接車線を走行する
対象外車両4bは検知せず、検知対象車線を走行する検
知対象車両4aのみを検知することが可能になる。
両が通過した車線によって大きさが顕著に異なることに
なる。判定装置3では、所定値以上の車両信号が得られ
た場合に検知対象の車両が通過したものと判定し、有意
車両信号=1を出力する。所定値以上の車両信号が得ら
れない場合は、検知対象の車両は通過していないと判定
し、有意車両信号=0を出力する。
に磁気センサ1及び磁性体板2を設置するものとした
が、各車線に磁気センサ1及び磁性体板2をそれぞれ設
置してもよいことは勿論である。
たりに2つの磁気センサ1と1つの磁性体板2とを設置
する。右側車線における一方の磁気センサ1bは、図1
と同様に磁性体板2aと共に地中に埋設する。他方の磁
気センサ1aは、単独で埋設する。2つの磁気センサ1
a,1bは道路長手方向に所定の距離を隔てて配置す
る。この実施形態では、単独の磁気センサ1aを磁性体
板2aと組ませた磁気センサ1bよりも進行方向下流に
配置しているが、この順序は逆でもかまわない。同様
に、左側車線にも磁気センサ1c、磁性体板2b、及び
磁気センサ1dを設置するが、磁気センサ1dに対する
磁性体板2bの位置関係は、右側車線と左右対称とす
る。即ち、磁気センサ1dに対して走行方向の左側で、
かつ磁気センサ1dより路面に近い位置に磁性体2bを
埋設している。
に設置したセンサ群にとって検知対象の車両であり、左
側車線に設置したセンサ群にとって検知対象外の車両で
ある。同様に、左側車線を走行する車両4bは、右側車
線に設置したセンサ群にとって検知対象外の車両であ
り、左側車線に設置したセンサ群にとって検知対象の車
両である。
分についてのみ示すと、図6に示されるように、磁気セ
ンサ1aの出力と磁気センサ1bの出力とが波形比較装
置6に入力される。図示は省略したが、磁気センサ1
c,1dの出力も同様に波形比較装置6に入力される。
波形比較装置6は、2つの出力端#1,#2を備えてお
り、それぞれの出力端#1,#2より有意車両信号=1
または0を出力する。
下に説明する。
通過し、続いて車両4bが通過したとき、磁気センサ1
aは図7(a)に示されるように、車両4aによる磁場
強度の変化波形71を出力し、続いて車両4bによる磁
場強度の変化波形72を出力する。車両4bは、磁気セ
ンサ1aの感度軸に対し斜めに磁場を変化させるが、磁
性体の量が多い、或いは磁化しているなどの理由で、磁
気センサ1aから大きな変化波形72が出力される。
が通過し、続いて車両4bが通過したとき、磁気センサ
1bは図7(b)に示されるように、車両4aによる磁
場強度の変化波形73を出力し、続いて車両4bによる
磁場強度の変化波形74を出力する。磁気センサ1bの
埋設点における磁場は、既に説明したように磁性体板2
aにより、斜めに傾いた磁場が略水平方向に矯正される
ため、磁気センサ1bの感度軸に対し直交してしまい、
変化波形74は小さくなる。
サ1b,1aの埋設点を順に通過した場合、図7(b)
の変化波形73と図7(a)の変化波形71とが時間差
を隔てて得られる。変化波形73と変化波形71とは略
同等の波形である。これに対し、車両4bに注目する
と、磁気センサ1b,1aの埋設点を順に通過した場
合、図7(b)の変化波形74と図7(a)の変化波形
72とが時間差を隔てて得られるが、変化波形74は他
の変化波形に比べて顕著に小さい。波高値に対して適宜
なしきい値を定めておけば、その波形をもたらしたもの
が検知対象車両4aか対象外車両4bかを判別すること
ができる。
波形を比較することにより、車両4a,4bを区別する
ことができる。変化波形の大きさが磁気センサ1aと1
bとで差がない場合、検知対象の車線である右側車線を
車両4aが通過したと判定し、変化波形の大きさが磁気
センサ1aと1bとで異なる場合、検知対象外の車線で
ある左側車線を車両4bが通過したと判定することがで
きる。
形比較装置6は、論理=1または0に相当する電圧信
号、デジタル信号、又は接点信号を出力する。即ち、検
知対象車線を車両4aが通過したと判定した場合、出力
端#1からは図7(c)に示した論理=1の有意車両信
号75を、出力端#2からは図7(d)に示した論理=
1の有意車両信号76をそれぞれ出力する。
が通過した時間差Δtが分かるので、波形比較装置6よ
り後段の図示しない速度計算器では、道路長手方向の配
置間隔に基づいて車両速度を計算することができる。
合、波形比較装置6は、出力端#1,#2のいずれから
も論理=0の信号を出力する。
いての検知方法を述べたが、左側車線に設置したセンサ
群についての検知方法は同じなので説明を省略する。
板2aとの位置関係及び磁気センサ1dと磁性体2bと
の位置関係を見るとわかるように、磁気センサ1と磁性
体板2との位置関係を変えると、検知対象から除外する
車線の位置が変わる。そこで、次の実施形態では、磁気
センサ1と磁性体板2との位置関係を変えることで左右
両側の隣接車線を除外する構成を説明する。
(対向車線を含んでもよい)において、2つの車線に挟
まれた検知対象車線に、2つの磁気センサ1と2つの磁
性体板2とを設置する。2つの磁気センサ1a,1bは
道路長手方向に所定の距離を隔てて配置する。それぞれ
の磁気センサ1a,1bに磁性体板2a,2bを組ませ
るが、磁気センサ1aに対する磁性体板2aの位置関係
と磁気センサ1bに対する磁性体板2bの位置関係とは
左右対称である。
行する車両4bによる磁場の強度変化を低減させる。一
方、磁気センサ1bでは左側の隣接車線を走行する車両
(図示せず)による磁場の強度変化を低減させる。検知
対象車線を走行する車両4aによる磁場の強度変化は磁
気センサ1a,1bのいずれでも大きく得られる。具体
的な波形は図7に準じる。従って、波形比較装置6にお
いて、磁気センサ1a,1bの出力に大きな差がない変
化波形を選択し、検知対象車両4aによる有意車両信号
を取り出すことができる。
の組を道路長手方向に距離を隔てて設置し、両組におけ
る磁気センサ1と磁性体板2との位置関係を異ならせる
ことで、左右両側に隣接車線がある場合にも本発明を有
効に実施することができる。尚、磁性体2の形状を板状
としたが、棒状、角柱状であっても同様の効果を得るこ
とができる。また、磁性体2の断面形状は、道路長手方
向に平行な断面においても、或いは道路長手方向に垂直
な断面においても円、楕円、長円とすることができる。
配置したが、磁性体2の下方、上方、上側方など、磁性
体2の周囲の任意位置を選択してよく、磁場の方向を矯
正するように配置すれば上述の実施形態と同等の効果を
得ることができる。
る。
向を磁性体が矯正するので、車両の通過位置によって磁
気センサが出力する磁場の強さの変化が異なる。これに
より、検知対象外の車両が及ぼす磁場の変化を除外し、
検知対象車両のみを特定することができる。即ち、検知
精度が向上する。
した道路の平面図である。
ブロック図である。
した道路の幅方向断面図である。
ある。
した道路の平面図である。
ブロック図である。
号波形図である。
した道路の平面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 道路を通行する車両が及ぼす磁場の変化
を磁気センサにより磁場の強さの変化として検知する車
両検知装置において、前記車両が前記磁気センサに及ぼ
す磁場の方向を矯正する磁性体を設けたことを特徴とす
る車両検知装置。 - 【請求項2】 前記磁気センサから道路長手方向に距離
を隔てて別の磁気センサを設けたことを特徴とする請求
項1記載の車両検知装置。 - 【請求項3】 前記車両が前記別の磁気センサに及ぼす
磁場の方向を矯正する別の磁性体を設けたことを特徴と
する請求項2記載の車両検知装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001329695A JP3820133B2 (ja) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | 車両検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001329695A JP3820133B2 (ja) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | 車両検知装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003132485A true JP2003132485A (ja) | 2003-05-09 |
JP3820133B2 JP3820133B2 (ja) | 2006-09-13 |
Family
ID=19145550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001329695A Expired - Fee Related JP3820133B2 (ja) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | 車両検知装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3820133B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116774129A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-09-19 | 成都国铁电气设备有限公司 | 一种车载自动过分相地磁检测系统出厂检验平台及方法 |
-
2001
- 2001-10-26 JP JP2001329695A patent/JP3820133B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN116774129A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-09-19 | 成都国铁电气设备有限公司 | 一种车载自动过分相地磁检测系统出厂检验平台及方法 |
CN116774129B (zh) * | 2023-08-18 | 2023-11-10 | 成都国铁电气设备有限公司 | 一种车载自动过分相地磁检测系统出厂检验平台及方法 |
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---|---|
JP3820133B2 (ja) | 2006-09-13 |
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