JP2003281682A - 交通流監視装置 - Google Patents

交通流監視装置

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JP2003281682A
JP2003281682A JP2002078478A JP2002078478A JP2003281682A JP 2003281682 A JP2003281682 A JP 2003281682A JP 2002078478 A JP2002078478 A JP 2002078478A JP 2002078478 A JP2002078478 A JP 2002078478A JP 2003281682 A JP2003281682 A JP 2003281682A
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JP
Japan
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traffic flow
noise
monitoring device
exhaust gas
vehicle
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JP2002078478A
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English (en)
Inventor
Junpei Miyazaki
淳平 宮崎
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素な構成で簡便に監視ができる交通流監視
装置を提供する。 【解決手段】 車両が道路を走行することに起因して変
化する騒音、振動、排気ガス濃度などの環境パラメータ
をいずれか1つ以上検出する環境センサ4,5,6,7
と、検出される環境パラメータの変化に基づいて交通流
を判断する交通流判断手段8とを備えた。環境パラメー
タの大小により、概略的に交通流が判断できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、道路の交通流を監
視する装置に係り、特に、簡素な構成で簡便に監視がで
きる交通流監視装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】高架道等の道路を車両が走行している交
通流・交通流状態を監視・把握する装置として、従来
は、通過車両をひとつひとつ検出する車両センサと、そ
の検出信号を用いて通過車両数を計数する通過車両数計
数手段とを備えた交通流監視装置が知られている。この
方式を用いた交通管理システムでは、交通流監視装置を
複数の道路に設置し、それぞれの交通流監視装置におい
て通過車両数を計数して得られた計数値を中央装置に送
り、中央装置にて、各道路の交通流の状態を定量的に計
算する。その後、この交通流状態は道路情報として、い
くつかのメディアを介して車両の運転者に提供される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の交通管理システ
ムは、各道路の監視結果を中央装置に収集する向心的な
システムである。
【0004】従来の交通流監視装置は、通過車両をひと
つひとつ検出するという機能を持たせたために、車両セ
ンサが高価であった。都市などの走行車両がかなり多い
と予測される場所に交通流監視装置を設置した場合に
は、車両センサの機能がよく発揮できるので、価格に見
合うだけの効果が得られた。しかし、走行車両が少ない
地方に設置した場合には、車両センサの機能が過剰精度
となり、効果が価格に見合わなくなる。
【0005】その結果、交通管理システムの全体がコス
ト高となり、地方への適用が困難となる。
【0006】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、簡素な構成で簡便に監視ができる交通流監視装置を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、車両が道路を走行することに起因して変化
する騒音、振動、排気ガス濃度などの環境パラメータを
いずれか1つ以上検出する環境センサと、検出される環
境パラメータの変化に基づいて交通流を判断する交通流
判断手段とを備えたものである。
【0008】前記交通流判断手段は、複数の環境パラメ
ータの変化を複合して交通流を判断してもよい。
【0009】前記交通流判断手段は、騒音が小さく、振
動が小さく、排気ガス濃度が低いときには走行車両が少
ないと判断し、騒音が大きく、振動が大きく、排気ガス
濃度が低いときには走行車両が多いと判断し、騒音が小
さく、振動が小さく、排気ガス濃度が高いときには渋滞
していると判断してもよい。
【0010】前記環境センサは、空間的に離れて設置さ
れた2つの音響センサを含み、前記交通流判断手段は、
前記音響センサから得られる2つの騒音波形に基づいて
走行車両の進行方向及び速度を算出してもよい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。
【0012】図1に示されるように、本発明に係る交通
流監視装置は、種々の環境パラメータを検出する複数の
環境センサ4,5,6,7と、検出される環境パラメー
タの変化に基づいて交通流を判断する交通流判断手段8
とを備える。
【0013】この実施形態では、環境パラメータとして
騒音、振動、排気ガス濃度を使用するので、環境センサ
として、2つの音響センサ4,5、排気ガスセンサ6、
加速度センサ7を備えている。このほかにも環境パラメ
ータとしては、路面の歪み、路面の温度などが利用でき
る。
【0014】音響センサ4,5は、騒音の音圧を検出す
るものである。騒音は、エンジン音、車両の金属衝突音
などからなり、空中を伝搬する。音響センサの設置地点
における音圧を検出し、そのエネルギを算出することに
よって騒音を求めることができる。走行車両が皆無のと
きの騒音(背景雑音)を基準にしておくと、車両が道路
を走行することに起因する騒音を抽出することができ
る。大量の車両が流れていると騒音が大きく、車両が高
速走行していると騒音が大きいので、大量の車両が高速
で流れていると騒音は非常に大きくなる。
【0015】また、2つの音響センサ4,5は、ステレ
オ集音器を構成するものである。空間的に離れて設置さ
れた2つの音響センサ4,5で音圧を検出すると、それ
ぞれの音響センサ4,5において車両の接近とともに音
圧が大きくなり、車両が離れるに従って音圧が小さくな
る。2つの音圧波形(又は騒音波形)の最大点には時間
的なずれが生じ、この時間差と2つの音響センサの相互
距離とから、走行車両の進行方向及び速度が算出でき
る。
【0016】音圧の信号処理のために、低域通過フィル
タ(LPF)9,10と積分回路11,12と振幅規格
化回路13,14と閾値トリギング回路15とが設けら
れている。
【0017】排気ガスセンサ6は、排気ガス濃度を検出
するものである。車両から大気中に放出される排気ガス
としては、CO2 、COがある。道路が渋滞して車両が
密集すると、その渋滞近傍に排気ガスが充満し、CO
2 、COの濃度が高くなる。走行車両が少ないと排気ガ
ス濃度は低くなる。走行車両が多くとも、流れがよいと
きには、車両が密集しないので、排気ガス濃度は低くな
る。排気ガスセンサ6は、このCO2 、CO濃度の計測
に使用される。雨天時にCO2 は水分に溶け込むので、
たまり雨水に含有されるCO2 もセンシングするとよ
い。
【0018】加速度センサ7は、振動による加速度を検
出するものである。振動は、ロードノイズ、橋脚部材衝
突音などからなり、構造物、地面を伝搬する。振動は、
加速度センサ以外に歪みセンサによっても検出可能であ
る。交通流と振動との関係は、前述した交通流と騒音と
の関係に類似している。
【0019】加速度の信号処理のために積分回路16が
設けられている。
【0020】交通流判断手段8は、複数の環境パラメー
タの変化を複合・総合して交通流を判断するようになっ
ている。判断基準は、例えば、次の通りである。 1)走行車両が少ないという判断の基準 騒音が小さく、振動が小さく、排気ガス濃度が低い 2)走行車両が多いという判断の基準 騒音が大きく、振動が大きく、排気ガス濃度が低い 3)渋滞しているという判断の基準 騒音が小さく、振動が小さく、排気ガス濃度が高い なお、環境パラメータの大きい・小さい、高い・低いの
判定は、適宜なしきい値を予め設定しておき、しきい値
との比較で行うとよい。
【0021】交通流判断手段において、ひとつひとつの
環境パラメータを順次処理して判断を行うとすると、そ
のアルゴリズムは、例えば、図2のようになる。図2の
判断基準やアルゴリズムは、最も簡素化した例であっ
て、環境パラメータの種類や相互関係を鑑みて複雑化さ
せてよいことは勿論である。
【0022】次に、環境センサの設置場所に関する実施
形態を説明する。
【0023】図3に高架道を部分的に示す。高架道は、
橋桁1、橋梁2から構成され、矢印3は道路長手方向を
表している。2つの音響センサ4,5は、路側の防音壁
の近辺に、互いに道路長手方向に距離を隔てて設置す
る。それぞれの音響センサ4,5により、高架道を走行
する車両が発生する騒音を検出することができる。排気
ガスセンサ6は、路側の防音壁の内側に設置する。この
排気ガスセンサ6により、高架道を走行する車両が発生
する排気ガスを検出することができる。加速度センサ7
は、橋梁の中央部など構造物に取り付ける。この加速度
センサ7により、高架道を走行する車両が発生する橋梁
の振動を検出することができる。
【0024】図1〜図3を参照しつつ交通流監視装置の
動作を説明する。
【0025】2つの音響センサ4,5により、空間的に
隔てられた2点における騒音の音圧が得られる。それぞ
れの音圧信号は、LPF9,10により高域が除去さ
れ、車両の接近とともに音圧が大きくなり、車両が離れ
るに従って音圧が小さくなる信号となる。それぞれの信
号は、振幅規格化回路13,14により振幅が規格化さ
れる。規格化は、車両が通過している時間内で信号が最
大となる時刻における振幅が車両の通過ごとにほぼ同じ
になるようオートゲインコントロールをかけて行う。閾
値トリギング回路15では、こうして振幅が規格化され
た2つの信号のうち時間的に先に増大する一方の信号が
所定値を超えるときにトリガをかけて車両パルス信号の
オフからオンへの立上がりを生成し、時間的に遅れる他
方の信号が所定値を超えるときにトリガをかけて車両パ
ルス信号のオンからオフへの立下がりを生成する。従っ
て、車両が2つの音響センサの間を走行している時間の
み車両パルス信号がオンになる。
【0026】LPF9,10により高域が除去された音
圧信号は、積分回路11,12により積分されて騒音の
エネルギ(実効値)を表す信号となり、交通流判断手段
8に入力される。加速度センサ7が検出した加速度の信
号は、積分回路16により積分されて振動のエネルギ
(実効値)を表す信号となり、交通流判断手段8に入力
される。排気ガスセンサ6が検出したCO2 、CO濃度
の信号も交通流判断手段8に入力される。
【0027】交通流判断手段8は、図2に示した手順で
交通流を判断する。即ち、まず、音圧(又は騒音)をチ
ェックし、音圧が大であれば、走行車両が多いと判断す
る。音圧が小であれば、次に、CO2 濃度をチェックす
る。CO2 濃度が高ければ渋滞が起きていると判断す
る。CO2 濃度が低ければ、走行車両が少ないと判断す
る。
【0028】また、交通流判断手段8は、車両パルス信
号のオンの時間と音響センサ設置間隔とから車両の速度
を算出する。さらに、交通流判断手段8は、閾値トリギ
ング回路15におけるトリガの時間的順序から車両の進
行方向を算出する。即ち、音響センサ4からの信号によ
って車両パルス信号がオンになったときは、車両が音響
センサ4から音響センサ5へ向けて走行したと算出し、
音響センサ5からの信号によって車両パルス信号がオン
になったときは、車両が逆に音響センサ5から音響セン
サ4へ向けて走行したと算出する。
【0029】交通流判断手段8から図示しない表示装置
に対して交通流の判断結果が出力され、その表示装置
は、「走行車両多い」、「渋滞」、「走行車両少ない」
などの表示を行う。
【0030】以上説明したように、本発明の交通流監視
装置は、環境パラメータにより、交通流の概略的な状態
を、より簡便に把握することができる。そして、測定さ
れた騒音、振動、排気ガス濃度などを周囲に与える環境
要素として評価することができる。従って、交通流のみ
ならず車両の通行に起因する環境変化を監視することが
できる。例えば、交通流が渋滞であると判断されたと
き、同時に、その渋滞による周囲の排気ガス濃度の高ま
りを直接、定量的に知ることができる。
【0031】また、環境センサは種々のものを追加する
ことができる。例えば、路面の歪みセンサ、路面の温度
センサなどを追加すれば、交通流のみならず路面の状態
も判断することができる。
【0032】本発明に使用する環境センサは、従来の交
通流監視装置に使用する車両センサに比べて安価である
ため、交通管理システムの全体のコストが低減でき、走
行車両が少ない地方にも適用しやすくなる。
【0033】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。 (1)簡素な構成で簡便に監視ができるのでコストが低
減できる。 (2)交通流だけでなく環境状況も監視できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す交通流監視装置の構
成図である。
【図2】本発明の一実施形態を示す判断アルゴリズムの
流れ図である。
【図3】本発明の一実施形態を示す高架道における配置
図である。
【符号の説明】
4,5 音響センサ(環境センサ) 6 排気ガスセンサ(環境センサ) 7 加速度センサ(環境センサ) 8 交通流判断手段

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両が道路を走行することに起因して変
    化する騒音、振動、排気ガス濃度などの環境パラメータ
    をいずれか1つ以上検出する環境センサと、検出される
    環境パラメータの変化に基づいて交通流を判断する交通
    流判断手段とを備えたことを特徴とする交通流監視装
    置。
  2. 【請求項2】 前記交通流判断手段は、複数の環境パラ
    メータの変化を複合して交通流を判断することを特徴と
    する請求項1記載の交通流監視装置。
  3. 【請求項3】 前記交通流判断手段は、騒音が小さく、
    振動が小さく、排気ガス濃度が低いときには走行車両が
    少ないと判断し、騒音が大きく、振動が大きく、排気ガ
    ス濃度が低いときには走行車両が多いと判断し、騒音が
    小さく、振動が小さく、排気ガス濃度が高いときには渋
    滞していると判断することを特徴とする請求項1又は2
    記載の交通流監視装置。
  4. 【請求項4】 前記環境センサは、空間的に離れて設置
    された2つの音響センサを含み、前記交通流判断手段
    は、前記音響センサから得られる2つの騒音波形に基づ
    いて走行車両の進行方向及び速度を算出することを特徴
    とする請求項1〜3いずれか記載の交通流監視装置。
JP2002078478A 2002-03-20 2002-03-20 交通流監視装置 Pending JP2003281682A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011503696A (ja) * 2007-11-01 2011-01-27 イゴール ユリエヴィッチ マッツァー 交通監視システム
US8219306B2 (en) * 2005-12-08 2012-07-10 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for providing traffic jam information, and apparatus for receiving traffic jam information for automobile
JP2017067722A (ja) * 2015-10-02 2017-04-06 セイコーエプソン株式会社 演算装置、演算方法、演算システム、プログラム、および計測装置
US10877061B2 (en) 2015-10-02 2020-12-29 Seiko Epson Corporation Measurement instrument, measurement method, measurement system, and program

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