JP2008234459A - 渋滞判定装置及び渋滞判定装置を備えた渋滞判定報知システム - Google Patents

Abstract

【課題】 渋滞判定が行える渋滞判定装置を提供する。
【解決手段】 車両通過を検出する検出手段の検出信号を設定時間計測する計測手段と、この設定時間当たりの総数が設定数以上である場合、渋滞信号を出力する第１渋滞判定手段と、前記総数が設定数未満でかつ該設定数より小さい値の第２設定数以上である場合、大型車か小型車かを判定する車種判定手段と、大型車と判定した場合該大型車が通過するまでに前記検出信号を計数する大型車計測手段と、小型車と判定した場合該小型車が通過するまでに前記検出信号を計数する小型車計測手段と、前記大型車総数が設定数以上である場合に計数する大型車計数手段と、小型車計測手段にて計測した総数が設定数以上の場合に計数する小型車計数手段と、車両の通過台数が設定数以上になった時、大型車計数手段及び小型車計数手段で計数した合計数が設定数以上の場合、渋滞と判定する第２渋滞判定手段とを備えたもの。
【選択図】図１

Description

本発明は、道路が渋滞しているか否かを判定する渋滞判定装置及びその渋滞判定装置を備えた渋滞判定報知システムに関するものである。

従来、道路が渋滞しているか否かを判定する渋滞判定装置としては、車両の通過を検出する検出部としての単一の超音波センサと、検出された検出信号に基づいて渋滞判定に必要なデータを算出するセンサデータ算出部と、そのセンサデータを用いて渋滞であるか否かを判定する渋滞判定部とを備えたものが公知である（例えば、特許文献１参照）。具体的には、センサデータ算出部は、検出信号に基づいて車両の通過台数、車両が通過するために要した時間、及び所定時間に通過した車両の平均速度を算出する。また、渋滞判定部は、センサデータを記憶するセンサデータ記憶部と、センサデータ記憶部に記憶された過去のデータの平均値を算出する過去データ平均値算出部と、センサデータと過去データとの平均値の差を算出する差分算出部と、その差分と設定値とを比較して渋滞か否かを判定する比較判定部とを備えている。
特開平８−１０６５９３号公報

上記従来の渋滞判定装置にあっては、渋滞判定部が渋滞判定を行うために、検出された検出信号に基づいて算出されたセンサデータと、過去に算出されたデータとの差分を閾値と比較する構成を備えている。この構成には、センサデータと過去データとの差分を比較する比較判定部と、過去のデータを記憶しておくための構成と、センサデータと過去データとの平均値の差を算出する差分算出部と、センサデータと比較される過去データは過去の複数のデータの平均値であるので、過去データの平均値を算出する過去データ平均値算出部とが必要となる。従って、渋滞判定を行うための構成として、比較判定部、差分算出部、過去データ平均値算出部等の多数を備えさせなければならないことから、渋滞判定装置全体が複雑で大型化してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ、シンプルな構成で渋滞判定が行える高精度な渋滞判定装置を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、本発明に係る渋滞判定装置は、車両の通過を検出する検出手段からの検出信号に基づいて渋滞を判定する渋滞判定装置であって、前記検出手段からの検出信号を設定時間計測する計測手段と、この計測手段にて計測した設定時間当たりの総数が設定数以上であると判定した場合に、渋滞信号を出力する第１渋滞判定手段と、前記総数が設定数未満で、かつ、該設定数よりも小さい値に設定された第２設定数以上であると判定した場合に、通過車両が大型車か小型車かを判定する車種判定手段と、前記車種判定手段にて大型車であると判定した場合に、該大型車が通過するまでに前記検出手段にて検出した検出信号を計数する大型車計測手段と、前記車種判定手段にて小型車であると判定した場合に、該小型車が通過するまでに前記検出手段にて検出した検出信号を計数する小型車計測手段と、前記大型車計測手段にて計測した総数が予め設定している設定数以上であることを判定した場合に計数する大型車計数手段と、前記小型車計測手段にて計測した総数が予め設定している設定数以上であることを判定した場合に計数する小型車計数手段と、車両の通過台数が設定数以上になったときに、前記大型車計数手段及び小型車計数手段にてそれぞれ計数した合計数が予め設定されている設定数以上である場合に、渋滞であると判定する第２渋滞判定手段とを備えたことを特徴とする。

該構成の渋滞判定装置にあっては、第１渋滞判定手段は、設定時間に車両の通過により計測された検出信号の総数が直ちに渋滞であると判断できるように予め設定している設定数以上であるかどうかを判定するだけで渋滞であるか否かを判定することができ、従来のように比較判定部、差分算出部、過去データ平均値算出部等が不要になり、回路構成がシンプルなものとなる。しかも、前記第１渋滞判定手段にて渋滞でないと判定された場合に、第２渋滞判定手段にて渋滞であるか否かを詳細に判定することができる。前記第２渋滞判定手段では、同じ検出手段により車種が異なる場合でも、通過台数を確実に把握することができるだけでなく、それぞれの車種の通過車両１台分についての検出信号の総数と設定数とを比較しながら、設定数以上であると判断された合計数が設定数以上であるか否かを判定するだけで、渋滞であるか否かを詳細に判定することができる利点がある。

前記のように、通過車両１台分についての検出信号の総数と設定数とを比較して車種を把握する際に、たとえば大型車と小型車とが等速で走行している場合に検出信号の総数が異なる。従って、設定数を大型車に合わせる場合と小型車に合わせる場合とでは、判定に誤差が生じてしまう。つまり、大型車は小型車に比べて全長が長いことから両車が同一速度において検出信号の総数が大型車の方が一般的に多い。このため、大型車に合わせた場合には、検出信号の総数が大型車よりも少ない小型車が通過したときに、本来計数されるべき車（小型車）が計数されないことになり、これとは反対に小型車に合わせた場合には、検出信号の総数が小型車よりも多い大型車が通過したときに、本来計数されない車（大型車）が計数されることになり、誤差が発生することになるのである。この誤差を低減するために、該構成の渋滞判定装置は車種判定手段を備えているから、車種の違いに無関係に渋滞であるかを精度良く判定することができる。

特に、前記大型車計測手段及び小型車計測手段のそれぞれは、通過車両による検出信号を連続して検出した総数を車両１台分が通過した検出信号として計測することが好ましい。１台の車両が通過したかどうかの判断を連続して検出した検出信号の総数にて行う構成であるから、車両１台の通過を確認するための例えばカメラ等で車種を識別するといった新たな構成要素は必要なく、渋滞判定装置がより一層シンプルな構成となる。

また、前記検出手段は、車両の移動経路の真上位置に配置されて真下に向けて定期的に送信波を送信し、その送信波の反射波を受信する送受信手段を備え、前記車種判定手段は、前記送信波による反射波の伝播時間の差により大型車と小型車とを判定する手段であることが好ましい。前記車種判定手段は、前記送信波による反射波の伝播時間の差という簡単な比較により大型車と小型車とを判定することができるので、判定のための例えばカメラ等で車種を識別するといった新たな構成要素は必要なく、渋滞判定装置がより一層シンプルな構成となる。

また、本発明に係る渋滞判定報知システムは、渋滞判定装置と、渋滞判定装置により判定した結果に基づき報知する報知手段とを備えることを特徴とする。渋滞判定報知システムは、本発明に係る渋滞判定装置により判定した値に基づき報知するので、第３者に直ちに伝えることができる。

このように、本発明に係る渋滞判定装置にあっては、検出手段からの検出信号を設定時間計測する計測手段と、この計測手段にて計測した設定時間当たりの総数が設定数以上であると判断した場合に、渋滞信号を出力する第１渋滞判定手段と、前記総数が設定数未満で、かつ、該設定数よりも小さい値に設定された第２設定数以上であると判断した場合に、通過車両が大型車か小型車かを判定する車種判定手段と、前記車種判定手段にて大型車であると判定した場合に、該大型車が通過するまでに前記検出手段にて検出した検出信号を計数する大型車計測手段と、前記車種判定手段にて小型車であると判定した場合に、該小型車が通過するまでに前記検出手段にて検出した検出信号を計数する小型車計測手段と、前記大型車計測手段にて計測した総数が予め設定している設定数以上であることを判定した場合に計数する大型車計数手段と、前記小型車計測手段にて計測した総数が予め設定している設定数以上であることを判定した場合に計数する小型車計数手段と、車両の通過台数が設定数以上になったときに、前記大型車計数手段及び小型車計数手段にてそれぞれ計数した合計数が予め設定されている設定数以上である場合に、渋滞であると判定する第２渋滞判定手段とを備えているので、従来のような比較判定部、差分算出部、過去データ平均値算出部等の多数の構成にて複雑な演算を行うことなくシンプルな構成で渋滞判定が行える渋滞判定装置を提供するという効果を奏する。
しかも、第１渋滞判定手段では１つの広い領域（閾値）内でしか判定していないため、大雑把な渋滞判定（大渋滞の渋滞判定）しか行えないのであるが、大渋滞であるかどうかの判定が難しいあいまいな渋滞、つまり直ちに渋滞であると判定できないあいまいな領域である場合でも、第２渋滞判定手段にて的確に判定することができる。この場合、車種判定手段にて判定した結果に基づいて大型車と小型車とを区別してそれぞれの計数手段にて計数してそれらを合計することができるから、渋滞判定を精度良く行える利点がある。

以下、本発明に係る渋滞判定装置の一実施形態について図面を参酌しつつ説明する。
本実施形態における渋滞判定装置は、図１のブロック図に示すように、車両５，６の通過を検出する検出手段としての超音波センサ１と、超音波センサ１からの検出信号ａを計測する計測手段としての計測部２２を備えた制御部２と、計測部２２で計測された計測値に基づき渋滞判定を行う第１演算部３ａ及び第２演算部３ｂを備えた処理部３とを備えている。以下、具体的に説明する。

超音波センサ１は、超音波としての送信波ｆ及び反射波Ｓを送受信する送受信アンテナ１１と、送信波ｆを発生させる送信部１２と、送信波ｆの反射波Ｓを受信して検波する受信部１３とを備える。具体的には、送信部１２は、後述する制御部２に備えられている調整部２１の信号を受けて超音波を発生する超音波発生部１２ｂと、この超音波発生部１２ｂにて発生した超音波を増幅する増幅部１２ａとを備え、送信信号を送受信アンテナ１１より送信波ｆとして送信する。なお、本実施形態の送信波ｆは、毎秒１７発送信されるパルス波形の超音波である。また、受信部１３は、送受信アンテナ１１で受信した反射波Ｓを増幅する増幅部１３ａと、この増幅部１３ａにて増幅した反射波Ｓから検出信号ａを取り出す検出部１３ｂとを備えている。なお、検出した検出信号ａは、送信部１２の超音波発生装部１２ｂで発生されたパルス波と同じ方式のものである。送受信アンテナ１１は、図３に示すように、車両５，６の移動経路７の真上位置で車両５，６の通行を妨げない高さに配置され、送受信アンテナ１１の角度は路面８に対して垂直に向けられる。そして、送受信アンテナ１１から真下に向けて送信された送信波ｆは、送受信アンテナ１１の真下の路面８又は真下を通過する車両５，６により反射される。なお、本実施形態の送信波ｆは毎秒１７発のパルス波を送信したが、パルス波の周期は毎秒１７発に限らない。また、パルス波に限らず連続波でもよい。

送信部１２は増幅部１２ａを備えているので、送信部１２の超音波発生部１２ｂからの信号が微弱な電界強度であっても、その微弱な信号を増幅して車両５，６や路面８へ確実に到達する電界強度にまで増幅できる。さらに、送信波ｆによる反射波Ｓを受信した際も、受信部１３は増幅部１３ａを備えているので、反射波Ｓの電界強度が微弱であっても受信部１３の増幅部１３ａにより確実に検波できる電界強度まで増幅することができる。

制御部２は、例えば中央演算処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、以下ＣＰＵとする）を備えたコンピュータで構成され、上述した送信部１２の超音波発生部１２ｂを起動するための信号を出力する調整部２１と、受信部１３の検出部１３ｂで検出された反射波Ｓの検出信号ａを設定時間計測する計測部２２とを備えている。具体的には、反射波Ｓを受信することで検出部１３ｂにおいて検出されるパルス波形の検出信号ａを受けて、計測部２２は検出信号ａの数をカウントする。さらに、計測部２２は、検出した各々の検出信号ａの伝播時間Ｔも計測する。つまり、計測部２２は、受信部１３の検出部１３ｂで検出される検出信号ａの数とその検出信号ａ１つ１つにおける伝播時間Ｔとを計測する。本実施形態の計測部２２での計測時間は３０秒〜１８０秒に設定されているが、計測時間はこれに限るものではなく計測部２２の設定は変更可能である。また、調整部２１で送信部１２の超音波発生部１２ｂへ送る信号を調整することで、送信する超音波の周期を調整することができる。

伝播時間Ｔについて詳述すると、反射波Ｓの伝播時間Ｔとは、図３及び図４及び図５に示す送受信アンテナ１１より真下に向けて送信される送信波ｆが、路面８又は通過車両５，６による反射波Ｓを受信するまでに要する時間のことである。この伝播時間Ｔは、反射する路面８や車両５，６が送受信アンテナ１１に近ければ近いほど短くなる。つまり、図４に示すように、路面８による反射波Ｓの伝播時間Ｔ１と、小型車５による反射波Ｓの伝播時間Ｔ２と、大型車６による反射波Ｓの伝播時間Ｔ３とを比べると、送受信アンテナ１１との距離の違いより、送信波ｆ及び反射波Ｓの伝播する距離が異なり、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の順で伝播時間Ｔは長くなる。また、小型車５と大型車６とを比べると、大型車６の方が小型車５に比べて車長が長いので、同一車速の場合に反射波Ｓを検出したときの検出信号ａの数も当然多くなる。これらの点を利用することで単一の送受信アンテナ１１にて車種を判別することができるようにしている。

前記処理部３は、例えば中央演算処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、以下ＣＰＵとする）を備えたコンピュータで構成され、上述した計測部２２で計測された計測結果に基づいて渋滞判定を行う２段階の第１演算部３ａ及び第２演算部３ｂを備えている。車両５，６による反射波Ｓを検出したときの検出信号ａの総数Ｎを用いて大雑把な渋滞（大渋滞）判定を行う第１渋滞判定部３１を備えた第１演算部３ａと、第１渋滞判定部３１では判定できないあいまいな領域を詳細に判定する場合に有効となる第２渋滞判定部３５を有する第２演算部３ｂとを備えている。前記第２渋滞判定部３５は、１台の車両５，６についての反射波Ｓを検出したときの検出信号ａの総数Ｃに基づいて渋滞判定を行うことになる。

具体的には、第１演算部３ａの第１渋滞判定部３１は、下限閾値Ｎ１と上限閾値Ｎ２とが予め設定しており、制御部２の計測部２２で計測された反射波Ｓを検出したときの検出信号ａのうちの通過車両５，６により生成された反射波Ｓを検出したときの検出信号ａの総数Ｎと下限閾値Ｎ１及び上限閾値Ｎ２とを比較する。図４を例に説明すると、第１渋滞判定部３１は、計測部２２で計測された反射波Ｓを検出したときの検出信号ａのうち、路面８による反射波Ｓの伝播時間Ｔ１以外の検出信号ａ、つまり車両５，６による反射波Ｓの伝播時間Ｔ２及びＴ３の検出信号ａの数を計数する。さらに、第１渋滞判定部３１は、車両５，６による反射波Ｓを検出したときの検出信号ａの総数Ｎが下限閾値Ｎ１未満であれば渋滞ではないとの判定を行う。総数Ｎが上限閾値Ｎ２以上であれば渋滞であるとの判定を行う。つまり、総数Ｎが下限閾値Ｎ１未満で上限閾値Ｎ２以上であれば、第１演算部３ａの第１渋滞判定部３１で渋滞判定を決定する。一方で、総数Ｎが下限閾値Ｎ１以上で上限閾値Ｎ２未満のあいまいな領域であれば、第１演算部３ａの第１渋滞判定部３１では渋滞判定を決定しない。なお、第１渋滞判定部３１の下限閾値Ｎ１と上限閾値Ｎ２とは道路状況等により設定変更可能である。

車両５，６による検出信号ａの総数Ｎが第１渋滞判定部３１の下限閾値Ｎ１以上であり上限閾値Ｎ２未満の値の場合は、第１渋滞判定部３１によって渋滞判定ができない領域に計測結果があると判定する。従って、第１渋滞判定部３１で渋滞の判定は行わず、計測部２２で計測された計測結果は第２演算部３ｂへ送られる。具体的には、前記第２演算部３ｂは、通過車両５，６が大型車６か小型車５かを判定する車種判定部３２と、通過車両５，６の１台についての反射波Ｓを検出したときの検出信号ａの数の総数Ｃを計数する大型車計測部３３ａ及び小型車計測部３３ｂを備えている。さらに第２演算部３ｂは、大型車計測部３３ａ及び小型車計測部３３ｂで計数した総数Ｃが設定された閾値Ｃ１，Ｃ２以上であればカウントを１つ計数する大型車計数部３４ａ及び小型車計数部３４ｂを備えている。そして通過車両５，６が設定数Ｌ以上になったときに、大型車計数部３４ａ及び小型車計数部３４ｂで計数された合計数Ｍ１が設定された閾値Ｍ以上かどうかで渋滞判定を行う第２渋滞判定部３５が備えられている。以下、第２演算部３ｂについて詳しく説明する。

車種判別部３２について説明すると、車種判定部３２は、通過車両５，６による反射波Ｓの伝播時間Ｔ２、Ｔ３の違いにより大型車６か小型車５かを判定する。すなわち、小型車５と大型車６とは車高が異なるので、小型車５と大型車６との伝播時間Ｔ２、Ｔ３に違いが生じる。図４で示すように、小型車５の伝播時間Ｔ２は大型車６の伝播時間Ｔ３に比べて長くなる。従って、車種判別部３２に予め定められた伝播時間Ｔの閾値Ｔａと、計測部２２で計測された車両５，６による反射波Ｓの伝播時間Ｔ２、Ｔ３とを比べることで小型車５と大型車６との判定が可能となる。つまり、伝播時間Ｔが閾値Ｔａ以下あれば小型車５と判定し閾値Ｔａ以上であれば大型車と判定する。さらに、同じ伝播時間Ｔ２，Ｔ３の反射波Ｓを検出したときの検出信号ａを連続して検出している間は、１台の車両５，６が通過している間とする。つまり、車両５，６による反射波Ｓの伝播時間Ｔ２，Ｔ３を連続して検出する検出信号ａの１群を１台の車両とみなす。従って、伝播時間Ｔ２，Ｔ３がＴ１に変化した時点で車両５，６が通過した後の路面８からの反射波Ｓを受信したことがわかる。例えば図４で示すように、伝播時間Ｔ２の反射波Ｓを検出したときの検出信号ａを受信している間は１台の小型車５が送受信アンテナ１１の真下を通過している間とみなせる。この小型車５が送受信アンテナ１１の真下を通り過ぎて伝播時間Ｔ２からＴ１に変化すると送受信アンテナ１１は路面８による反射波Ｓを受信することとなる。

車種判定部３２により大型車６と小型車５とを区別して、前記大型車計測部３３ａ及び前記小型車計測部３３ｂは、計測部２２の計測結果よりそれぞれの車種の通過する車両１台分についての検出信号ａの数を計数する。例えば、前記車種判定部３２で大型車６と判定された場合、大型車計測部３３ａは、図４で示す伝播時間Ｔ３の反射波Ｓを連続して検出している間の検出信号ａの数を計数する。つまり、伝播時間Ｔが路面８による反射波Ｓの伝播時間Ｔ１から大型車６による伝播時間Ｔ３に変化した第１番目の反射波Ｓを検出したときの検出信号ａから、伝播時間ＴがＴ３からＴ１に変化した最終番目のＴ３の反射波Ｓを検出したときの検出信号ａまでの全ての検出信号ａの数を計数する。小型車計測部３３ｂについても同様であり、前記車種判別部３２で小型車５の通過による反射波Ｓであると判定された場合、その反射波Ｓを検出したときの検出信号ａが連続して計測されている間の反射波Ｓを検出したときの全ての検出信号ａの数を計数する。

前記大型車計数部３４ａ又は小型車計数部３４ｂは、前記大型車計測部３３ａ又は前記小型車計測部３３ｂにて計数された車両１台分についての反射波Ｓを検出したときの検出信号ａの総数Ｃと予め設定している閾値Ｃ１又はＣ２とを比較する。まず、大型車６が超音波センサ１を通過した場合について具体的に説明すると、大型車計数部３４ａは、前記大型車計測部３３ａにて計数された総数Ｃと大型車計数部３４ａの閾値Ｃ１とを比較する。そして、総数ＣがＣ１以上であれば車一台分が渋滞速度で通過したとして、１をカウントする。また、総数ＣがＣ１未満であれば渋滞速度で通過していないとして計数しない。又、小型車計数部３４ｂについても同様であり小型車計測部３３ｂにて計数された総数Ｃと小型車計数部３４ｂの閾値Ｃ２とを比較する。そして、総数ＣがＣ２以上であれば車一台分が渋滞速度で通過したとして、１をカウントする。また、総数ＣがＣ２未満であれば渋滞速度で通過していないとして計数しない。例えば、大型車計数部３４ａの閾値Ｃ１が１４であり、大型車６が超音波センサ１を通過した際の検出信号ａの総数Ｃが１６であった場合、渋滞速度で通過したとして大型車計数部３４ａは１をカウントする。

前記第２渋滞判定部３５は、前記大型車計数部３４ａ及び小型車計数部３４ｂにて計数されたカウント数の合計数Ｍ１に基づいて渋滞か否かを判定する。具体的には、第２渋滞判定部３５は、前記大型車計数部３４ａ及び小型車計数部３４ｂにて計数されたカウント数を合計して判定していく。大型車計数部３４ａ及び小型車計数部３４ｂによる計数を行う期間は、通過台数が予め設定しているＬ台以上になるまで続けられる。通過台数が予め設定しているＬ台以上になると大型車計数部３４ａ及び小型車計数部３４ｂにてカウントされたカウント数の合計数Ｍ１が第２渋滞判定部３５の閾値Ｍ以上であれば渋滞と判定し、閾値Ｍ未満であれば渋滞ではないと判定して出力する。つまり、前記大型車計数部３４ａ及び小型車計数部３４ｂにて計数される渋滞速度で走っている車両５，６を１台のみの計数で渋滞であるか否かを判定するのではなく、通過した設定台数Ｌ台のうち渋滞速度で走っている車の台数が設定台数以上であることを大型車計数部３４ａ及び小型車計数部３４ｂにて計数して渋滞であるか否かを判定するのである。

次に、本実施形態における渋滞判定装置の動作例のフローチャートを図２に示す。

まず、渋滞判定装置が起動される（ＳＴＡＲＴ）と計測部２２の計測結果が初期化される（ステップ２０１）。次に、制御部２の調整部２１の信号に基づいて送信部１２が送受信アンテナ１１より送信波ｆとしての超音波を上方より真下の移動経路７に向けて送信され、移動経路７を走行する車両５，６又は路面８により反射波Ｓが生成される。この反射波Ｓが送受信アンテナ１１で受信される（ステップ２０２）。送受信を開始して最初に通過した車両５，６による反射波Ｓを受信した時点で計測部２２の計測が開始され、車両５，６による最初の反射波Ｓを受信しない間の計測部２２は待機状態にある（ステップ２０３）。計測が開始されると、計測部２２は反射波Ｓを検出したときの検出信号ａの数をカウントする。さらに、計測部２２はカウントした反射波Ｓを検出したときの検出信号ａのそれぞれについての伝播時間Ｔを計測する（ステップ２０４）。計測は予め設定している所定時間経過するまで継続的に行われ（ステップ２０５）、所定時間が経過すると計測結果である全ての反射波Ｓを検出したときの検出信号ａの数と各々の反射波Ｓの伝播時間Ｔとが計測部２２に記憶される（ステップ２０６）。

計測部２２の計測結果を受けて第１演算部３ａの第１渋滞判定部３１は、計測した反射波Ｓを検出したときの検出信号ａのうち車両５，６による反射波Ｓを検出したときの検出信号ａの総数Ｎと第１渋滞判定部３１の下限閾値Ｎ１とを比較する。総数Ｎが下限閾値Ｎ１以下であれば、直ちに渋滞中ではないと判定して（ステップ２０７）その判定結果を出力する（ステップ２０８）。また、総数Ｎが下限閾値Ｎ１以上であれば、さらに車両５，６による反射波Ｓを検出したときの検出信号ａの総数Ｎと第１渋滞判定部３１の上限閾値Ｎ２とを比較する。総数Ｎが上限閾値Ｎ２以上であれば、渋滞中（大渋滞中）であると直ちに判定して（ステップ２０９）その判定結果を出力する（ステップ２１０）。ステップ２０８及びステップ２１０で渋滞であるか否かの判定を行った後、再度渋滞判定を行う場合はステップ２０１へ戻り、渋滞判定を終了する場合は渋滞判定装置を休止又は停止させる（ＥＮＤ）。一方で、総数Ｎが上限閾値Ｎ２以下であれば、大渋滞ではないと判定し第１渋滞判定部３１での判定は行わず、第２渋滞判定部３５を備えた第２演算部３ｂへ計測部２２の計測結果は送られる。

第２演算部３ｂへ送られた前記計測部２２の計測結果に基づいて、処理部３の車種判定部３２は、計測結果の各々の検出信号ａが大型車６であるかどうかを判定する。具体的には、車両５，６による反射波Ｓを検出したときの検出信号ａにおいてその伝播時間Ｔ２，Ｔ３が閾値Ｔａ以上であれば大型車６であると判定される（ステップ２１２）。通過車両５，６が大型車６と判定されると、大型車計測部３３ａは大型車６による検出信号ａの総数Ｃを計数する。つまり、伝播時間Ｔが路面８による反射波Ｓの伝播時間Ｔ１から大型車６による伝播時間Ｔ３に変化した第１番目の反射波Ｓを検出したときの検出信号ａから、伝播時間ＴがＴ３からＴ１に変化した最終番目のＴ３の反射波Ｓを検出したときの検出信号ａまでの検出信号ａの全ての数を計数する。さらに、大型車計数部３４ａは、その総数Ｃと大型車計数部３４ａに予め設定されている閾値Ｃ１とを比較する（ステップ２１３）。大型車計数部３４ａは、総数Ｃが閾値Ｃ１以上であればカウント１を計数して（ステップ２１４）、総数Ｃが閾値Ｃ１未満であればカウント０として計数しない（ステップ２１５）。一方で、通過車両５，６が小型車５と判定されると、小型車５による検出信号ａの総数Ｃを小型車計測部３３ｂが計数する。つまり、伝播時間Ｔが路面８による反射波Ｓの伝播時間Ｔ１から小型車５による伝播時間Ｔ２に変化した第１番目の反射波Ｓを検出したときの検出信号ａから、伝播時間ＴがＴ２からＴ１に変化した最終番目のＴ２の反射波Ｓを検出したときの検出信号ａまでの検出信号ａの全ての数を計数する。さらに、小型車計数部３４ｂは、その総数Ｃと小型車計数部３４ｂに予め設定されている閾値Ｃ２とを比較する（ステップ２１６）。小型車計数部３４ｂは、総数Ｃが閾値Ｃ２以上であればカウント１を計数して（ステップ２１７）、総数Ｃが閾値Ｃ２未満であればカウント０として計数しない（ステップ２１８）。ステップ２１２〜ステップ２１８までの動作は通過車両５，６が予め設定されたＬ台以上になるまで継続され、Ｌ台を超えると大型車計数部３４ａ及び小型車計数部３４ｂは計数を終了する（ステップ２１９）。そして、第２渋滞判定部３５は、計数した通過車両台数Ｌ台のうち大型車計数部３４ａ及び小型車計数部３４ｂで計数されたカウント値の合計数Ｍ１と予め設定された閾値Ｍとを比較する（ステップ２２０）。カウント値の合計数Ｍ１が閾値Ｍ以上であれば前記大渋滞よりも小さな渋滞中であると判定してその信号を出力する(ステップ２２１)。一方で、カウント値を合計してその合計数Ｍ１が閾値Ｍ未満であれば、渋滞中ではないと判定してその信号を出力する（ステップ２２２）。ステップ２２１，２２２において渋滞であるか否かの信号を出力することで渋滞判定装置の動作は終了するが、再度渋滞判定を行う場合は再びステップ２０１へ戻り（Ｓ２２３）、再度渋滞判定を行わない場合は渋滞判定装置を休止又は停止させる（ＥＮＤ）。

このように本実施形態の渋滞判定装置においては、第１演算部３ａの第１渋滞判定部３１は、設定時間に計測された車両５，６による検出信号ａの総数Ｎが予め設定している上限閾値Ｎ２以上であれば直ちに渋滞（大渋滞）であると判定することができる。しかも、大渋滞ではないが、小渋滞であるか否かを第２渋滞判定部３５にて判定することができ、渋滞を細かく判定することができる。さらには、小渋滞であるか否かを判定する場合には、車種判定部３２により大型車であるか小型車であるかを判定し、車種毎に渋滞速度で走っているか否かを正確に判定することができるだけでなく、設定期間において設定数以上の車が渋滞速度で走っていることにより渋滞判定を行うことにより、渋滞判定をより一層精度良く判定することができる利点がある。

また、超音波センサ１の送受信アンテナ１１は、道路の移動経路７の真上から真下に向けて超音波を送信するので、車両５，６が超音波センサ１を通過する際に車両５，６に対して直角に送信することとなる。従って、車両５，６同士の間隔が短い場合であっても、送信波ｆが斜めに送信されて前方の車両５，６と後方の車両５，６とから同時に反射波Ｓが生成されることはなく、また、車両５，６と路面８とを混同することはない。

本実施形態の渋滞判定装置で判定した結果に基づき報知する報知手段としての情報板４とを備えた渋滞判定報知システムの一実施形態について図６を用いて説明する。本実施形態に係る渋滞判定報知システムは、道路を走行している車両５，６の運転者に前方の渋滞状況を事前に報知するためのものであり、道路状況が渋滞であるか否かを判定するための渋滞判定装置と、渋滞判定装置と通信ケーブルを介して、その判定結果を受けて渋滞であるか否かを後方の運転者に報知する報知手段としての液晶表示板等からなる情報板４とを備えている。前記渋滞判定装置の超音波センサ１は、渋滞判定を行う車線の中央で通過車両５，６を妨げない高さ位置に配置される。送受信アンテナ１１は、下方を通行する車両５，６に対して送信波ｆが垂直に当たるように地面に対して直角に向けられる。制御部２及び処理部３は、超音波センサ１の設置後にも作業者がメンテナンスを容易に行えるように道路脇の地上１．５ｍ付近の高さに設置される。さらに、情報板４は、超音波センサ１の進行方向後方を走行する車両５，６に対して前方の渋滞状況を報知するため、超音波センサ１とは十分な距離を確保して道路脇に配置される。なお、情報板４は情報板４の後方にいる運転者を含めた第三者に直ちに伝えることができる位置であれば、どこに配置してもよい。

このように本実施形態の渋滞判定装置で判定した結果に基づき報知する報知手段としての情報板４とを備えた渋滞判定報知システムにおいては、後方を走行している車両５，６に対して渋滞情報を報知する情報板４を備えているので、後方車両５，６は事前に渋滞を確認できる。従って、十分な距離をもって渋滞車両５，６の後方へ進行できるので、追突事故等を回避することができる。また、制御部２及び処理部３は、作業者がメンテナンスを行ない易い高さに設置されているので、超音波の設定や渋滞判定に関する閾値Ｎ１，Ｎ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｌ，Ｍを道路の状況に応じて簡単な作業で変更することができる。また、超音波センサ１と制御部２及び処理部３とは別体であるので、車両５，６に向けて送信する送受信アンテナ１１を備えた超音波センサ１のみを道路上方に配置すればよく、超音波センサ１の制御を行う制御部２及び渋滞判定を行う処理部３は道路脇の設定変更等の作業を行ない易い位置に設置することが可能である。

なお、上記実施形態の渋滞判定装置では、渋滞判定装置は一車線の道路を走行する車両５，６の渋滞判定に用いたが、一車線に限らず複数車線に超音波アンテナ１を設置して複数車線の渋滞判定を行うことも可能である。この場合、１つの超音波アンテナ１に制御部２及び処理部３を設けてもよいが、複数の超音波アンテナ１を１つの制御部２及び処理部３に集約して渋滞判定をおこなってもよい。

本実施形態に係る渋滞判定装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る渋滞判定装置の動作を示すフローチャートである。 本実施形態に係る渋滞判定装置の動作を示すフローチャートである。 超音波センサの真下を車両が通行したときの図である。 計測部で計測される検出信号を表す図である。 送信波と受信した反射波との伝播時間を示す図である。 本実施形態に係る渋滞判定装置を備えた渋滞判定装置・報知システムの概略構成を示す図である。

符号の説明

１・・・超音波センサ、２・・・制御部、３・・・処理部、４・・・情報板、５・・・小型車、６・・・大型車、７・・・移動経路、８・・・路面、１１・・・送受信アンテナ、１２・・・送信部、１３・・・受信部、２１・・・調整部、２２・・・計測部、３１・・・第１渋滞判定部、３２・・・車種判定部、３５・・・第２渋滞判定部、３ａ・・・第１演算部、３ｂ・・・第２演算部、１２ａ、１３ａ・・・増幅部、１２ｂ・・・超音波発生部、１３ｂ・・・検出部、３３ａ・・・大型車計測部、３３ｂ・・・小型車計測部、３４ａ・・・大型車計数部、３４ｂ・・・小型車計数部、ａ・・・検出信号、Ｃ・・・総数、Ｃ１，Ｃ２・・・閾値、ｆ・・・送信波、Ｌ・・・台数、Ｍ・・・閾値、Ｍ１・・・合計数、Ｎ・・・総数、Ｎ１・・・下限閾値、Ｎ２・・・上限閾値、Ｓ・・・反射波、Ｔ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３・・・伝播時間、Ｔａ・・・閾値

Claims (4)

1. 車両の通過を検出する検出手段（１）からの検出信号（ａ）に基づいて渋滞を判定する渋滞判定装置であって、
   前記検出手段（１）からの検出信号（ａ）を設定時間計測する計測手段（２２）と、この計測手段（２２）にて計測した設定時間当たりの総数（Ｎ）が設定数（Ｎ２）以上であると判定した場合に、渋滞信号を出力する第１渋滞判定手段（３１）と、前記総数（Ｎ）が設定数（Ｎ２）未満で、かつ、該設定数（Ｎ２）よりも小さい値に設定された第２設定数（Ｎ１）以上であると判定した場合に、通過車両（５，６）が大型車（６）か小型車（５）かを判定する車種判定手段（３２）と、前記車種判定手段（３２）にて大型車（６）であると判定した場合に、該大型車（６）が通過するまでに前記検出手段（１）にて検出した検出信号（ａ）を計数する大型車計測手段（３３ａ）と、前記車種判定手段（３２）にて小型車（５）であると判定した場合に、該小型車（５）が通過するまでに前記検出手段（１）にて検出した検出信号（ａ）を計数する小型車計測手段（３３ｂ）と、前記大型車計測手段（３３ａ）にて計測した総数（Ｃ）が予め設定している設定数（Ｃ１）以上であることを判定した場合に計数する大型車計数手段（３４ａ）と、前記小型車計測手段（３３ｂ）にて計測した総数（Ｃ）が予め設定している設定数（Ｃ２）以上であることを判定した場合に計数する小型車計数手段（３４ｂ）と、車両の通過台数が設定数（Ｌ）以上になったときに、前記大型車計数手段（３４ａ）及び小型車計数手段（３４ｂ）にてそれぞれ計数した合計数（Ｍ１）が予め設定されている設定数（Ｍ）以上である場合に、渋滞であると判定する第２渋滞判定手段（３５）とを備えたことを特徴とする渋滞判定装置。
2. 前記大型車計測手段（３３ａ）及び小型車計測手段（３３ｂ）のそれぞれは、通過車両（５，６）による検出信号（ａ）を連続して検出した総数（Ｃ）を車両１台分が通過した検出信号（ａ）として計測することを特徴とする請求項１記載の渋滞判定装置。
3. 前記検出手段（１）は、車両の移動経路（７）の真上位置に配置されて真下に向けて定期的に送信波（ｆ）を送信し、その送信波（ｆ）の反射波（Ｓ）を受信する送受信手段（１１）を備え、
   前記車種判定手段（３２）は、前記送信波（ｆ）による反射波（Ｓ）の伝播時間（Ｔ）の差により大型車（６）と小型車（５）とを判定する手段であることを特徴とする請求項１又は２記載の渋滞判定装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の渋滞判定装置と、渋滞判定装置により判定した結果に基づき報知する報知手段（４）とを備えた渋滞判定報知システム。

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