JP2839335B2 - Method for determining vehicle type and measuring speed of traveling vehicle and apparatus therefor - Google Patents

Method for determining vehicle type and measuring speed of traveling vehicle and apparatus therefor

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JP2839335B2 JP16022590A JP16022590A JP2839335B2 JP 2839335 B2 JP2839335 B2 JP 2839335B2 JP 16022590 A JP16022590 A JP 16022590A JP 16022590 A JP16022590 A JP 16022590A JP 2839335 B2 JP2839335 B2 JP 2839335B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、道路を通行する車両の種類を判別すると同
時にその速度を計測し、よりきめ細かな交通状況に関す
る情報を得ることができる走行車両の車種判別及び速度
計測方法並びにそのための装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a traveling vehicle capable of determining the type of a vehicle traveling on a road and simultaneously measuring the speed of the vehicle to obtain more detailed information on traffic conditions. The present invention relates to a method for determining a vehicle type and a method for measuring a speed, and an apparatus therefor.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by conventional technology and invention]

道路の交通量を把握し、円滑な交通状況の実現に寄与
するための交通管制センターでは、管制区域内の車両感
知器から自動的に送られてくる交通量データをコンピュ
ータで分析処理し、交通状況に応じて信号機や可変標識
を制御しているが、この交通量データ中には、物資輸送
のための貨物車両も、交通量の大半を占める一般のマイ
カーも、また大量公共輸送機関として重要視されている
バス等もすべて混在している。これら車種別の交通状況
の把握のためには事前に多大な人手と日数とを費やして
調査を行い、その結果を固定的なパラメータとして交通
制御に利用しているのが現状である。
The Traffic Control Center, which monitors traffic volume on roads and contributes to smooth traffic conditions, analyzes the traffic volume data automatically sent from vehicle detectors in the traffic control area with a computer, Traffic lights and variable signs are controlled according to the situation, but the traffic data shows that freight vehicles for transporting goods, private cars that account for the majority of traffic, and important public transport The buses that are viewed are all mixed. In order to grasp the traffic conditions of these types of vehicles, a large amount of manpower and days are spent in advance to conduct surveys, and the results are currently used as fixed parameters for traffic control.

また、車種判別と関連なく行なわれている車両の速度
の計測結果も、交通信号の適切な制御等に用いられてい
る。
Further, the result of the measurement of the speed of the vehicle, which is performed regardless of the type of the vehicle, is also used for appropriate control of a traffic signal.

ところで、車種別交通状況を車両毎の速度情報と共に
時々刻々交通管制センターに送ることが可能であれば、
渋滞等の交通事象をいち早く知ることができ、これに対
応した制御を行なう等よりきめ細かい交通制御が可能と
なる。事実、どこの道路を見ても、そこを走行する車両
の種類は多様であり、またその速度もまちまちであっ
て、単に交通量のみを計測しても交通状況を正確に把握
するには不十分と考えられる。
By the way, if it is possible to send the traffic condition by vehicle type to the traffic control center every moment along with the speed information for each vehicle,
Traffic events such as traffic congestion can be quickly known, and more detailed traffic control can be performed by performing control corresponding to this. In fact, no matter which road you look at, the types of vehicles that travel there are diverse, and their speeds are also different. Deemed sufficient.

従って、車両の種類すなわち「車種」を、判別し車種
毎に計数すると同時に各車両の速度を計測することが重
要になる。なお、車種は交通制御の観点からは、例えば
次の様に分類定義することができる。
Therefore, it is important to determine the type of the vehicle, that is, the “vehicle type”, count the vehicle type, and simultaneously measure the speed of each vehicle. The vehicle types can be classified and defined, for example, as follows from the viewpoint of traffic control.

すなわち、大型車両は、道路を占有する度合、交通の
流れに影響する度合が大きく、このため通行規制の対象
とする道路も多い。こうした観点からまず大型車両と普
通車両とに分類される。さらに車両の用途すなわち荷物
を輸送するための車両か、人を輸送するための車両かに
よって貨物車、乗用車と2分類する。結局、大型トラッ
ク、バス、小型トラック、乗用車の合計4種類に分類す
ることが多い。
That is, a large vehicle has a large degree of occupying a road and a large degree of affecting a traffic flow, and therefore, many roads are subject to traffic regulation. From these viewpoints, large vehicles and ordinary vehicles are first classified. They are further classified into freight cars and passenger cars according to the purpose of the vehicle, that is, a vehicle for transporting luggage or a vehicle for transporting people. After all, they are often classified into four types: heavy trucks, buses, light trucks, and passenger cars.

上記4種類に分類した車種毎の夫々について交通量と
速度を計測すれば、今までにないきめ細かな交通状況が
把握できることになる。すなわち、こうして得られた車
種別の交通状況は交通管制センターに送られ、広範な制
御に役立てる他、トンネル交通等における大型車両の規
制の自動化、狭い道路での大型車両のみを交互通行、あ
るいは近年大量公共輸送機関として重要視されているバ
スを優先させる交通システムへの応用と、その応用範囲
は多岐にわたる。
If the traffic volume and speed are measured for each of the four types of vehicles, a more detailed traffic situation than before can be grasped. In other words, the traffic situation of each vehicle type obtained in this way is sent to the traffic control center and used for wide-ranging control.In addition, the regulation of large vehicles in tunnel traffic etc. is automated, only large vehicles on narrow roads are alternately passed, or There are a wide range of applications to transportation systems that give priority to buses, which are regarded as important public transport systems, and their applications.

このような背景のもとに、従来においても車種のみを
判別する方法として次のような幾つかの方法がある。
Against this background, there are several conventional methods for determining only the vehicle type as follows.

(イ)超音波パルスレーダで車形を判別することにより
車種を判別する方法。
(A) A method of determining the vehicle type by determining the vehicle shape using an ultrasonic pulse radar.

これは車線の中央上方(約5m)に超音波トランスジュ
ーサを設置し、その下を通過する車両に超音波パルスを
発し、その反射波の戻り時間を順次計測することにより
当該車両の上面形状を得て、その車両を判別する方法で
ある。
This is done by installing an ultrasonic transducer above the center of the lane (approximately 5m), emitting ultrasonic pulses to vehicles passing below, and measuring the return time of the reflected waves in order to obtain the top shape of the vehicle. This is a method of determining the vehicle.

この方法は、設備費が高価となる他、超音波パルスの
伝搬速度が遅いため高速小型車の検出が正確にできない
という欠点がある。また、道路上に超音波トランスジュ
ーサを設備するため美観上も好ましくない。
This method has the disadvantages that the equipment cost is high, and that the propagation speed of the ultrasonic pulse is low, so that a high-speed small car cannot be detected accurately. Also, since an ultrasonic transducer is installed on the road, it is not preferable from the viewpoint of aesthetics.

(ロ)ループコイルのインダクタンスの変化を複数のし
きい値と比較して車種を判別する方法。
(B) A method of comparing a change in inductance of a loop coil with a plurality of thresholds to determine a vehicle type.

これはループコイルを道路に埋設し、ループコイル上
を車両が通過することによりインダクタンスが変化し、
その変化を複数の車種毎に予め設定したしきい値と比較
して車種を判別する方法であるが、この方法は精密な車
両の形状データを得ているわけではないので判別精度が
低く、また車種の分類種別が少ないという欠点を有して
いる。また、信号のレベルのみに依存して判別している
ため、ループコイルの設置状態等の測定環境に左右され
使用に熟練を要することも欠点である。
This embeds the loop coil in the road, the inductance changes as the vehicle passes over the loop coil,
This is a method of comparing the change with a threshold value set in advance for each of a plurality of vehicle types to determine the vehicle type. However, since this method does not necessarily obtain precise vehicle shape data, the determination accuracy is low, and It has the drawback that there are few vehicle types. Further, since the determination is made only depending on the signal level, there is a drawback in that skill is required for use depending on the measurement environment such as the installation state of the loop coil.

一方従来、速度を測定する方法としては、車両感知器
を車両の進行方向に一定の距離を隔てて2台設置し、第
1の感知器が車両を感知してから第2の感知器が車両を
感知するまでの時間と、2台の感知器の距離から演算
し、車両の速度を計測する方法が実用化されているが、
これは2台の感知器を設備する必要があることから装
置、工事費とも高価となり、しかも2台の感知器の感度
を正確に調整する必要がある。特に超音波式の車両感知
器を用いた場合には、頭上の構築物が多くなり美感上も
好ましくない。
On the other hand, conventionally, as a method of measuring the speed, two vehicle sensors are installed at a predetermined distance in the traveling direction of the vehicle, and after the first sensor detects the vehicle, the second sensor detects the vehicle. The method of measuring the speed of the vehicle by calculating from the time until sensing the distance and the distance between the two sensors has been put to practical use,
Since this requires the installation of two sensors, the equipment and construction costs are both expensive, and the sensitivity of the two sensors must be adjusted accurately. In particular, when an ultrasonic vehicle sensor is used, the number of overhead structures increases, which is not preferable in terms of aesthetics.

一方で、マイクロ波や超音波を用いて、これらを走行
する車両に向けて送波し、反射波のドップラー効果によ
り車速を計測するいわゆるドップラーレーダーによる計
測装置も実用化されているが、装置が高価で、やはり頭
上の構築物が多くなり美感上好ましくない。さらにマイ
クロ波を用いるので電波使用上の各種制約もある。
On the other hand, a so-called Doppler radar measuring device, which transmits a wave to a vehicle traveling by using microwaves or ultrasonic waves and measures the vehicle speed by the Doppler effect of a reflected wave, has been put into practical use. It is expensive, and also has many overhead structures, which is not preferable in terms of aesthetics. Furthermore, since microwaves are used, there are various restrictions on the use of radio waves.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

本発明は上述した従来の装置の欠点を改良した、安価
な構成で、かつ車両の形状データを得ることにより車種
判別の精度を高くするとともに、車種の分類種別を多く
とることができ、同時に車速も計測できる方法並びにそ
のための装置を提案することを課題とする。
The present invention has improved the disadvantages of the above-described conventional apparatus, has an inexpensive configuration, and obtains vehicle shape data to increase the accuracy of vehicle type discrimination. It is an object of the present invention to propose a method and an apparatus for measuring the same.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記課題を解決するために、本発明においては、路面
に配設したループコイルに走行車両通過時毎に生じる一
連のインダクタンス変化に対応した電気出力の時系列的
特徴を、複数の予め記憶しておいた走行車種毎の時系列
的特徴と比較し、最も近似した特徴を決定し、もって走
行通過した車両の車種を判別するようにする。これと同
時に、走行車両通過時にループコイルにインダクタンス
変化が生じている時間と、各車種毎に予め記憶しておい
た車両長データとを用いて各車両毎の速度を計測(算
出)するようにする。
In order to solve the above-described problems, in the present invention, a plurality of time-series characteristics of electric output corresponding to a series of inductance changes that occur each time a traveling vehicle passes through a loop coil disposed on a road surface are stored in advance. The most similar feature is determined by comparing with the time-series feature of each traveling vehicle type, and the vehicle type of the vehicle that has traveled is determined. At the same time, the speed of each vehicle is measured (calculated) using the time during which the inductance of the loop coil changes when the traveling vehicle passes, and the vehicle length data stored in advance for each vehicle type. I do.

また、このための本発明の装置は、路面に配設された
ループコイルと、このループコイルのインダクタンスに
対応した電気出力を送出する変換手段と、前記ループコ
イル上方を車両が走行通過した際に前記変換手段から得
られる一連のインダクタンス変化に対応した出力の時系
列的特徴を抽出保持して出力する正規化手段と、走行車
種毎に前記変換手段(または同等な手段)により得られ
る走行車種毎の出力の典型的な時系列的特徴を標本デー
タとして予め記憶しておく標本記憶手段と、前記正規化
手段の出力と前記標本記憶手段からの記憶している各標
本データに基づく電気出力とを順次比較した後、最も近
似する標本データを決定し、対応する車種判別信号を送
出する車種判別部、並びに、ループコイルのインダクタ
ンスに対応した電気出力が予め定めたしきい値を越えて
いる車両通過時間を計測する計時手段と、走行車種毎の
前記標本データに各々対応した車両長データを記憶する
記憶手段と、上記車両長データと上記車両通過時間とか
ら走行車両の速度を算出する車速算出手段とから成る速
度計測部を具備して成る。
In addition, the apparatus of the present invention for this purpose includes a loop coil disposed on a road surface, a conversion unit that sends out an electric output corresponding to the inductance of the loop coil, and when a vehicle travels above the loop coil. A normalizing means for extracting and holding and outputting a time-series characteristic of an output corresponding to a series of inductance changes obtained from the converting means, and a driving vehicle type obtained by the converting means (or equivalent means) for each driving vehicle type Sample storage means for storing in advance typical time-series characteristics of the output as sample data, and the output of the normalization means and the electrical output based on each sample data stored from the sample storage means After the sequential comparison, the most similar sample data is determined, and a vehicle type discrimination unit that sends out a corresponding vehicle type discrimination signal, and an electric power corresponding to the inductance of the loop coil. Timer means for measuring a vehicle passage time in which the force exceeds a predetermined threshold value; storage means for storing vehicle length data corresponding to the sample data for each type of traveling vehicle; and the vehicle length data and the vehicle And a vehicle speed calculating means for calculating the speed of the traveling vehicle from the passing time.

〔作 用〕(Operation)

走行車両がループコイル上方を通過すると、車両の床
下形状に対応してループコイルのインダクタンスが時間
的(時系列的)に変化する。この変化は変換手段により
電気信号に変換され、正規化手段によってその時系列的
特徴が抽出される。この特徴は、標本記憶手段に記憶さ
れた車種毎の標本データの特徴と、車種判別手段により
順次比較され最も近似する標本データが決定される。車
種判別手段は、決定された標本データに対応する車種を
判別明示する車種判別信号を、後続する装置或いは伝送
線に送出する。
When the traveling vehicle passes above the loop coil, the inductance of the loop coil changes temporally (in chronological order) according to the shape of the vehicle under the floor. This change is converted into an electric signal by the conversion means, and the time-series characteristic is extracted by the normalization means. This characteristic is sequentially compared with the characteristic of the sample data for each vehicle type stored in the sample storage means by the vehicle type determination means, and the sample data which is the closest is determined. The vehicle type discrimination means sends a vehicle type discrimination signal for discriminating and specifying the vehicle type corresponding to the determined sample data to a subsequent device or a transmission line.

又、各標本データには車両長データが対応しているの
で、車両がループコイル上を通過するときに得られる通
過時間と、判別された最も近似した標本と対応する車両
長データとから、車速算出手段で簡単な除算により推定
速度を算出することができ、結果を後続装置等に送出す
る。
In addition, since vehicle length data corresponds to each sample data, the vehicle speed is obtained from the passing time obtained when the vehicle passes over the loop coil and the vehicle length data corresponding to the determined closest sample. The calculation unit can calculate the estimated speed by simple division, and sends the result to a subsequent device or the like.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を添附図面に示す実施例に基づいて、更
に詳しく説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.

第1図は、本発明の装置の概略を示す基本的ブロック
図である。まず、走行車種判別部について説明する。図
中、(1)は車種判別の対象となる車両が走行する路面
に配設(埋設あるいは敷設)される所定のインダクタン
スを有するループコイルである。ループコイル(1)
は、配設される路面の状況、判別対象となる車両等の諸
条件に応じ、その形状や性能が最適なものが各種ループ
コイル中より適宜選択される。(2)は、このループコ
イル(1)に接続された変換手段で、ループコイル
(1)のインダクタンスに応じた情報(例えば、電圧・
周波数等)を含む電気出力を出力する公知の回路であ
る。以上述べた部分は、走行車両の有無の検出、走行台
数の計数等に広く利用されている。
FIG. 1 is a basic block diagram showing the outline of the apparatus of the present invention. First, the traveling vehicle type determination unit will be described. In the figure, (1) is a loop coil having a predetermined inductance disposed (buried or laid) on a road surface on which a vehicle to be subjected to vehicle type determination runs. Loop coil (1)
According to the condition of the road surface to be provided and various conditions such as the vehicle to be determined, the optimum shape and performance are appropriately selected from various loop coils. (2) is conversion means connected to the loop coil (1), and information (for example, voltage / voltage) corresponding to the inductance of the loop coil (1).
Frequency, etc.). The portions described above are widely used for detecting the presence or absence of a traveling vehicle, counting the number of traveling vehicles, and the like.

ここで、実際の車両通過時のループコイル(1)のイ
ンダクタンスの変化を第4図に示す。第4図は、路面に
埋設した長辺2m、短辺1mの長方形のループコイルの上を
各種車両が通過した時にインダクタンスが変化する様子
を示すもので、横軸にループコイルの前縁と車両前縁と
の距離を(単位m)、縦軸にインダクタンスの変化率
(%)をとったものである。図から判るように、車種毎
に特有のパターンのインダクタンス変化が生じる。これ
は、ループコイルのインダクタンスを変化させる金属材
料(主として鉄)の高さを含めた配置が車種毎に異なっ
ていることに基づくものである。すなわち、車両は一般
に床下部分には鉄を材料として用いており、車種毎にほ
ぼ同様の特徴を持った床下形状を有している。例えば乗
用車であれば、床面が比較的低く、またほぼ均一の高さ
に床面が存在する。一方、大型トラックでは、床の位置
が高く、車軸部分には路面に近接して金属部分が存在す
る。このような各床下形状に応じ、その車両が移動する
のに伴い、路面のループコイルに対する磁気的影響も変
化することになる。従って、前記変換手段(2)の出力
(A)にも対応する時間的パターン変化(時系列的特
徴)が得られることになる。
FIG. 4 shows a change in inductance of the loop coil (1) when the vehicle actually passes through the vehicle. Fig. 4 shows how the inductance changes when various vehicles pass over a rectangular loop coil with a long side of 2m and a short side of 1m buried on the road surface. The horizontal axis indicates the front edge of the loop coil and the vehicle. The distance from the leading edge (unit: m) is plotted, and the vertical axis represents the rate of change (%) in inductance. As can be seen from the figure, a specific pattern of inductance change occurs for each vehicle type. This is based on the fact that the arrangement including the height of the metal material (mainly iron) that changes the inductance of the loop coil differs for each vehicle type. That is, a vehicle generally uses iron as a material under the floor, and each vehicle has a shape under the floor having substantially the same characteristics. For example, in the case of a passenger car, the floor surface is relatively low, and the floor surface exists at a substantially uniform height. On the other hand, in heavy trucks, the floor position is high, and the axle portion has a metal portion near the road surface. As the vehicle moves in accordance with such underfloor shapes, the magnetic influence on the loop coil on the road surface also changes. Therefore, a temporal pattern change (time-series feature) corresponding to the output (A) of the conversion means (2) is obtained.

前記変換手段(2)の出力(A)は、正規化手段
(3)及び後述する速度計測部(15)に入力される。正
規化手段(3)は、前記出力(A)のレベルを変化開始
からの時間経過に従って記憶する、或いは出力(A)の
変化開始から変化終了までの時間を適宜分割して各時間
区分ごとのレベルの平均値やピーク値として記憶する
等、入力の時系列的特徴(時間の経過にともなうレベル
の変化の具合、走行車両においては床面距離の位置によ
る変化すなわち床下形状の特徴に対応する)を抽出し、
これを保持記憶する。
The output (A) of the converting means (2) is input to the normalizing means (3) and a speed measuring unit (15) described later. The normalizing means (3) stores the level of the output (A) as time elapses from the start of the change, or divides the time from the start of the change of the output (A) to the end of the change as appropriate, and Time-series characteristics of the input, such as storing as an average value or a peak value of the level (corresponding to a change in the level with the passage of time, a change due to the position of the floor distance in a traveling vehicle, that is, a characteristic of the underfloor shape). Extract
This is retained and stored.

第5図は、正規化された信号パターンの一例を示して
おり、出力(A)の変化開始から変化終了までの変化
(すなわち車両の通過時全時間に対応する)を10分割し
て区間ごとの平均値を求めることにより正規化したもの
である。これら一連の区間毎に対応するレベルをデータ
として、一定規則に従って記憶保持する。
FIG. 5 shows an example of a normalized signal pattern. The change from the start of change of the output (A) to the end of the change (that is, corresponding to the whole time when the vehicle passes) is divided into 10 sections. Are normalized by calculating the average value of. Levels corresponding to these series of sections are stored and held as data in accordance with a certain rule.

なお、上述のものは、出力レベルをそのまま利用して
いるが、全区間のレベルの平均値が一定となるように演
算を施して各レベルを補正することにより正規化したも
のを記憶保持しても良く、この様にすれば、装置全体の
感度に影響されずに正規化や比較が行えるので好適であ
る。
In the above-described apparatus, the output level is used as it is, but the output level is normalized by correcting each level by performing an operation so that the average value of the level is constant. This is preferable because normalization and comparison can be performed without being affected by the sensitivity of the entire apparatus.

このようにして得られ、正規化されたループコイル
(1)からの信号は、車種判別手段(5)に入力され
る。一方、標本記憶手段(4)は判別対象とする車種毎
にこれらに対応する出力を予め上述したと同様の正規化
処理をし、結果をデータ化しておき比較用の標本データ
として判別車種数に応じた数だけ複数記憶して置く。こ
れらの標本データに対応した信号も前記車種判別手段
(5)に入力される。
The signal thus obtained and normalized from the loop coil (1) is input to the vehicle type discriminating means (5). On the other hand, the sample storage means (4) performs the same normalization processing as described above in advance on the output corresponding to each vehicle type to be discriminated, converts the results into data, and sets the data as sample data for comparison to the number of discriminated vehicle types. Store as many as you want. Signals corresponding to these sample data are also input to the vehicle type determining means (5).

なお、前記標本記憶手段(5)には、前記車種毎の標
本データ各々に付随して、車種毎の車両長(正確には、
ループコイルの進行方向の長さと、車両の長さと、車両
がループコイルに進入、退出するときのインダクタンス
出力が予め定めたしきい値を越える時点でのループコイ
ルと車両の相対位置とで定まる実効車両長)に対応する
数値データ(L)が記憶されており、車両長記憶手段を
兼ねている。この車両長データ(L)は後述する車速算
出手段(18)に入力される。
The sample storage means (5) has a vehicle length for each vehicle type (accurately,
Effectiveness determined by the length of the loop coil in the traveling direction, the length of the vehicle, and the relative position of the loop coil and the vehicle when the inductance output when the vehicle enters and exits the loop coil exceeds a predetermined threshold. Numerical data (L) corresponding to the vehicle length is stored, and also serves as vehicle length storage means. The vehicle length data (L) is input to a vehicle speed calculation means (18) described later.

車種判別手段(5)は、前記ループコイルからの正規
化された信号と、標本記憶手段(4)から順次送出され
る各標本データに対応した複数の信号とを順次比較し、
これらのうち最も近似した特徴を持つ標本データ信号を
決定しこの特定データに対応する車種を明示し得る電気
信号を車種判別出力として後続する装置に送出する。こ
の車種判別出力は最終的には集計されたり解析されて交
通制御に利用されることになる。
The vehicle type discriminating means (5) sequentially compares the normalized signal from the loop coil with a plurality of signals corresponding to each sample data sequentially sent from the sample storing means (4),
Among them, a sample data signal having the most similar characteristics is determined, and an electric signal capable of clearly indicating a vehicle type corresponding to the specific data is transmitted to a subsequent device as a vehicle type determination output. This vehicle type discrimination output is finally tabulated or analyzed and used for traffic control.

次に、速度計測部(15)は、変換手段(2)の出力が
予め定めたしきい値を越えている時間(車両通過時間:
t)を求めると共に、車種判別手段(5)からの信号を
受けて、車種判別手段(5)が判別した車種に対応して
車両長記憶手段でもある標本記憶手段(4)に予め記憶
されている車両長データ(L)を読み出し、この車両長
データを前記車両通過時間で除することによって、通過
車両の速度を算出、計測する。得られた速度出力は前述
の車種判別出力同様に集計、解析されて交通制御に利用
される。なお、本実施例では標本記憶手段と車両長記憶
手段を同一のものとしたが、別々に独立して設けても良
いことはもちろんである。
Next, the speed measuring unit (15) determines the time during which the output of the conversion means (2) exceeds a predetermined threshold (vehicle transit time:
t) and receives a signal from the vehicle type discriminating means (5), and is stored in advance in the sample storing means (4), which is also a vehicle length storing means, corresponding to the vehicle type determined by the vehicle type discriminating means (5). The vehicle length data (L) is read and the vehicle length data is divided by the vehicle passage time to calculate and measure the speed of the passing vehicle. The obtained speed output is tabulated and analyzed in the same manner as the above-described vehicle type discrimination output, and is used for traffic control. In this embodiment, the sample storage means and the vehicle length storage means are the same, but it goes without saying that they may be provided separately and independently.

また、上述した正規化手段(3)、標本記憶手段
(4)、車種判別手段(5)および速度計測部(15)
は、A/Dコンバータとマイクロプロセッサ、メモリー及
びI/O回路を組み合わせることにより容易に構成するこ
とができる。
Further, the above-mentioned normalizing means (3), sample storing means (4), vehicle type determining means (5), and speed measuring section (15)
Can be easily configured by combining an A / D converter, a microprocessor, a memory, and an I / O circuit.

第2図は、上述した過程の概略の流れを示すフローチ
ャートを示している。
FIG. 2 is a flowchart showing a schematic flow of the above-described process.

本願発明の方法では以上述べたごとき装置を用いて、
路面に配設したループコイルより得られる走行車両に起
因する一連の電気出力の時系列的特徴と、複数の予め記
憶しておいた車種別の複数の時系列的特徴とを比較し最
も近似したものを決定することにより判別対象となる走
行車両の車種を判別すると共に、この車種に対応する車
両長データを車両通過時間(t)で除して車速を計測す
る。
In the method of the present invention, using the apparatus as described above,
A time series characteristic of a series of electric outputs resulting from a traveling vehicle obtained from a loop coil disposed on a road surface was compared with a plurality of time series characteristics of a plurality of pre-stored vehicle types, and the best approximation was made. By determining the vehicle type, the vehicle type of the traveling vehicle to be determined is determined, and the vehicle speed is measured by dividing the vehicle length data corresponding to the vehicle type by the vehicle passage time (t).

第3図は、第1図に示した装置を更に詳細、具体的に
図示したものである。
FIG. 3 shows the device shown in FIG. 1 in more detail and specifically.

同図において、変換手段(2)は発振回路(6)、周
波数計測回路(7)及び車両検出出力回路(8)とから
成っている。発振回路(6)は、その発振周波数を決め
る電気的要素としてループコイル(1)を用いている。
このため発振回路(6)の発振周波数は、ループコイル
(1)のインダクタンスに依存し、車両の通過等でイン
ダクタンスが変化すると発振周波数も変化することにな
る。
In the figure, the conversion means (2) comprises an oscillation circuit (6), a frequency measurement circuit (7) and a vehicle detection output circuit (8). The oscillation circuit (6) uses a loop coil (1) as an electric element for determining the oscillation frequency.
Therefore, the oscillating frequency of the oscillating circuit (6) depends on the inductance of the loop coil (1). When the inductance changes due to passage of a vehicle or the like, the oscillating frequency also changes.

発振回路(6)に後続する周波数計測回路(7)は周
波数に対応する電圧を発生するもので、ループコイル
(1)が定常状態のときの発振周波数に対応して電圧0
ボルトとなるように調整してあるので、ループコイル
(1)のインダクタンスの定常状態からの変化分に応じ
て電圧を出力することになる。なお、ループコイル
(1)の電気的定数や諸回路の動作状態は、温度等の周
囲の環境変化の影響を受けて、ゆるやかに変動するの
で、一般には「ドリフト補正回路」(図示せず)を前記
周波数計測回路(7)に付加し、定常状態での出力を
“0"に保つようにする。
A frequency measuring circuit (7) subsequent to the oscillating circuit (6) generates a voltage corresponding to the frequency, and a voltage 0 corresponding to the oscillating frequency when the loop coil (1) is in a steady state.
Since the voltage is adjusted to be volts, a voltage is output in accordance with the amount of change in the inductance of the loop coil (1) from the steady state. Note that the electrical constant of the loop coil (1) and the operating state of various circuits gradually change under the influence of environmental changes such as temperature, so that a “drift correction circuit” (not shown) is generally used. Is added to the frequency measurement circuit (7) so that the output in the steady state is maintained at “0”.

前記周波数計測回路(7)の出力に接続(後述する計
時制御回路(16)とは並列接続)された車両検出出力回
路(8)は、入力がある電圧(車両検出しきい値)以上
であること(すなわち、車両がループコイル(1)の近
傍に在るとき)を検出し車両検出出力を出す。
The vehicle detection output circuit (8) connected to the output of the frequency measurement circuit (7) (connected in parallel with a timekeeping control circuit (16) described later) has an input higher than a certain voltage (vehicle detection threshold). (Ie, when the vehicle is in the vicinity of the loop coil (1)) and outputs a vehicle detection output.

正規化手段(3)はゲート回路(9)、周波数−電圧
変換回路(10)、インダクタンス電圧記憶回路(11)、
正規化パターン作成回路(12)、クロック回路(13)及
び車両通過検出回路(14)からなる。前記車両検出出力
回路(8)からの出力は、ゲート回路(9)及び車両通
過検出回路(14)に加えられている。車両を検出すると
ゲート回路(9)を介して前述の周波数計測回路(7)
からの出力が周波数−電圧変換回路(10)を介してイン
ダクタンス電圧記憶回路(11)に加えられる。同時に車
両通過検出回路(14)は正規化パターン作成回路(12)
の動作を開始させる。インダクタンス電圧記憶回路(1
1)は、入力をデジタル化するとともに順次記憶保持す
る機能を有する。クロック回路(13)は、このインダク
タンス電圧記憶回路(11)の動作に必要なサンプリング
パルスを供給する。正規化パターン作成回路(12)は、
車両検出時から車両が通り過ぎるまで前記インダクタン
ス電圧記憶回路(11)が記憶したデータを順次読み出し
て、所定の規則に従って通過した車両に関する時間的特
徴を抽出すべく正規化する。ここに、所定の規則とは、
例えば車両検出時から一定時間内のレベルの一定時間間
隔ごとの変化を求める、或いは、車両通過時に得られた
全データを時間的に10分割して1区分ごとのレベルの平
均値を求め10個の値の配列を求める等の処理手続きのこ
とである。こうして正規化されたデータは正規化パター
ン作成回路(12)に保持され、必要に応じて車種判別手
段(5)により参照される。車種判別手段(5)は、正
規化パターン作成回路(12)からのデータと、標本記憶
手段(4)に予め記憶してある判別対象車種毎の典型的
データ群とを順次比較し、特徴が最も近似したデータを
決定する。この選択決定されたデータに対応した車種が
実際に通過した車種として、車種判別手段(5)より出
力される。この出力にあたっては、本実施例のように、
検出車種毎に専用の信号線を設けてもよいし、コード化
してパラレル伝送あるいはシリアル伝送しても良い。
The normalizing means (3) includes a gate circuit (9), a frequency-voltage conversion circuit (10), an inductance voltage storage circuit (11),
It comprises a normalization pattern creation circuit (12), a clock circuit (13), and a vehicle passage detection circuit (14). The output from the vehicle detection output circuit (8) is applied to a gate circuit (9) and a vehicle passage detection circuit (14). When a vehicle is detected, the aforementioned frequency measurement circuit (7) is passed through a gate circuit (9).
Is applied to an inductance voltage storage circuit (11) via a frequency-voltage conversion circuit (10). At the same time, the vehicle passage detection circuit (14) is a normalized pattern creation circuit (12)
The operation of is started. Inductance voltage storage circuit (1
1) has a function of digitizing an input and sequentially storing and holding it. The clock circuit (13) supplies a sampling pulse necessary for the operation of the inductance voltage storage circuit (11). The normalization pattern creation circuit (12)
The data stored in the inductance voltage storage circuit (11) is sequentially read from the time of detection of the vehicle until the vehicle passes by, and is normalized so as to extract a temporal characteristic of the vehicle that has passed according to a predetermined rule. Here, the predetermined rule is:
For example, a change in the level within a certain period of time from the detection of the vehicle at a certain time interval is obtained, or all data obtained at the time of passing through the vehicle is divided into ten parts in time, and an average value of the level in each part is obtained. Is a processing procedure such as obtaining an array of values of. The data thus normalized is held in the normalized pattern creation circuit (12), and is referred to by the vehicle type discriminating means (5) as necessary. The vehicle type discriminating means (5) sequentially compares the data from the normalization pattern creating circuit (12) with a typical data group for each discrimination target vehicle type stored in advance in the sample storage means (4). Determine the closest data. The vehicle type corresponding to the selected data is output from the vehicle type determining means (5) as the vehicle type that has actually passed. In this output, as in this embodiment,
A dedicated signal line may be provided for each detected vehicle type, or may be coded and transmitted in parallel or serial.

速度計測部(15)は、既述した周波数計測回路(7)
の出力に接続された計時制御回路(16)と、この出力で
制御される計時回路(17)で構成される計時手段および
車両長記憶手段、並びに車速算出手段(18)より成る。
計時制御回路(16)は周波数計測回路(7)の出力、す
なわちループコイル(1)のインダクタンスに対応した
出力が予め定めたしきい値を越えている間、信号を計時
回路(17)に出力しこれを駆動するもので、いわゆるコ
ンパレータ回路である。計時回路(17)は、クロック信
号をカウントするカウンタを含み構成されていて、この
カウンタが計時制御回路(16)の出力でゲートされてお
り、カウント終了を待って車速算出手段(18)へ、カウ
ント値あるいはこれを変換した時間データを車両通過時
間(t)として送出する。この車速算出手段の入力に
は、前記計時回路(17)からの車両通過時間(t)の
他、車両長記憶手段も兼ねた前記標本記憶手段(4)か
らの車長データ(L)が入力されていて、両者を基に車
速が算出され速度出力が得られる。なお、算出の開始
は、例えば両入力の完備を待って行なってもよいし、計
時制御回路(16)あるいは車種判別手段(5)からの出
力の送付を利用してもよい。
The speed measurement unit (15) is the frequency measurement circuit (7) described above.
And a timekeeping means and a vehicle length storage means, and a vehicle speed calculating means (18), which are constituted by a timekeeping circuit (17) controlled by this output.
The timing control circuit (16) outputs a signal to the timing circuit (17) while the output of the frequency measurement circuit (7), that is, the output corresponding to the inductance of the loop coil (1) exceeds a predetermined threshold. This is a so-called comparator circuit for driving this. The clock circuit (17) includes a counter for counting a clock signal, and this counter is gated by the output of the clock control circuit (16). The count value or time data obtained by converting the count value is transmitted as the vehicle passage time (t). The vehicle speed calculating means inputs vehicle length data (L) from the sample storage means (4), which also serves as vehicle length storage means, in addition to the vehicle passage time (t) from the timing circuit (17). The vehicle speed is calculated based on the two, and a speed output is obtained. The calculation may be started, for example, after completion of both inputs, or the transmission of the output from the clock control circuit (16) or the vehicle type discriminating means (5) may be used.

なお、上述した各部・各手段は、マイクロプロセッ
サ、メモリー、I/O部を含むシステムを用いて走行車種
判別部と速度計測部にまたがって渾然と一体的に構成す
ることも可能である。
In addition, the above-described units and units may be integrally formed over the traveling vehicle type determination unit and the speed measurement unit using a system including a microprocessor, a memory, and an I / O unit.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように、本発明の方法によれば、 路面に配設したループコイルに走行車両通過時毎に生
じる一連のインダクタンス変化に対応した電気出力の時
系列的特徴を、複数の予め記憶しておいた走行車種毎に
車両通過時に前記ループコイルから得られる電気出力の
時系列的特徴と比較し、最も近似した特徴を決定し、も
って走行通過した車両の車種を判別するとともに、同時
に走行車両通過時間と各車種ごとに予め記憶しておいた
車両長データを用いて走行車両の速度を算出するように
したので、 車両の形状データを利用して車種を判別することがで
き、車種分類数の多くとれる、車種判別精度の高い走行
車両の車種判別が可能となる。これと同時に、各々の通
過車両の速度情報も得られる。従って、よりきめ細かに
交通制御や関連する対策を行なうことが可能となる。
As described above, according to the method of the present invention, a plurality of time-series characteristics of the electrical output corresponding to a series of inductance changes that occur each time the traveling vehicle passes through the loop coil disposed on the road surface are stored in advance. For each traveling vehicle type, the vehicle output is compared with the time-series characteristics of the electric output obtained from the loop coil when passing the vehicle, the most similar characteristics are determined, and the vehicle type of the traveling vehicle is determined. Since the speed of the traveling vehicle is calculated using the transit time and vehicle length data stored in advance for each vehicle type, the vehicle type can be determined using the vehicle shape data, and the number of vehicle type classifications , And the vehicle type of a traveling vehicle with high vehicle type determination accuracy can be determined. At the same time, speed information of each passing vehicle is also obtained. Therefore, traffic control and related measures can be performed more finely.

また、このための本発明の装置は、路面に配設された
ループコイルと、このループコイルのインダクタンスに
対応した電気出力を送出する変換手段と、前記ループコ
イル上方を車両が走行通過した際に前記変換手段から得
られる一連のインダクタンス変化に対応した出力の時系
列的特徴を抽出保持して出力する正規化手段と、走行車
種毎に前記変換手段により得られる走行車種毎の出力の
時系列的特徴を特徴標本として予め記憶しておく標本記
憶手段と、前記正規化手段の出力とこの記憶手段の記憶
している特徴標本に基づく電気出力とを順次比較した
後、最も近似する標本データを決定し、対応する車種判
別信号を送出する車種判別手段とから成る走行車種判別
部、並びに、ループコイルのインダクタンスに対応した
電気出力が予め定めたしきい値を越えている車両通過時
間を計測する計時手段と、走行車種毎の前記標本データ
に各々対応した車両長データを記憶する記憶手段と、上
記車両長データと上記車両通過時間とから走行車両の速
度を算出する車速算出手段とからなる速度計測部とから
構成されているので、 簡単で従って安価な構成でありながら、車種分類数が
多くとれ、車種判別精度の高い走行車両判別及び速度計
測が行なえる装置となる。
In addition, the apparatus of the present invention for this purpose includes a loop coil disposed on a road surface, a conversion unit that sends out an electric output corresponding to the inductance of the loop coil, and when a vehicle travels above the loop coil. A normalizing unit that extracts and holds and outputs a time-series characteristic of an output corresponding to a series of inductance changes obtained from the conversion unit; and a time-series output of each traveling vehicle type obtained by the conversion unit for each traveling vehicle type. After sequentially comparing the output of the normalizing means and the electrical output based on the characteristic sample stored in the storing means, the sample storage means for storing the features in advance as a feature sample is determined, and the sample data which is most similar is determined. A traveling vehicle type discriminating unit comprising vehicle type discriminating means for transmitting a corresponding vehicle type discriminating signal, and an electric output corresponding to the inductance of the loop coil are predetermined. Timer means for measuring a vehicle transit time exceeding a threshold value, storage means for storing vehicle length data respectively corresponding to the sample data for each traveling vehicle type, and a traveling vehicle based on the vehicle length data and the vehicle transit time. And a speed measuring unit comprising a vehicle speed calculating means for calculating the speed of the vehicle. This is a device that can perform.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明の装置の概略を示すブロック図、 第2図は、本発明の動作過程を示すフローチャート、 第3図は、本発明の装置の一実施例を示すブロック図、 第4図は、本発明に係るループコイルに生じるインダク
タンスに対応する出力の一例を示す図、 第5図は、本発明における標本パターンの一例を示す図
である。 (1)……ループコイル、(2)……変換手段、 (3)……正規化手段、 (4)……標本記憶手段(車両長記憶手段)、 (5)……車種判別手段、(15)……速度計測部。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing an apparatus of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing an operation process of the present invention, FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the apparatus of the present invention, FIG. The figure shows an example of an output corresponding to the inductance generated in the loop coil according to the present invention, and FIG. 5 shows an example of a sample pattern in the present invention. (1) Loop coil (2) Conversion means (3) Normalization means (4) Sample storage means (vehicle length storage means) (5) Vehicle type determination means ( 15) Speed measurement unit.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】路面に配設したループコイルに走行車両通
過時毎に生じる一連のインダクタンス変化に対応した電
気出力の時系列的特徴を、複数の予め記憶しておいた走
行車種毎の時系列的特徴と比較し、最も近似した特徴を
決定し、もって走行通過した車両の車種を判別すると同
時に、走行車両通過時にループコイルにインダクタンス
変化が生じている時間と、各車種ごとに予め記憶してお
いた車両長データとを用いて各車両毎の速度を計測する
走行車両の車種判別及び速度計測方法。
A time series characteristic of an electric output corresponding to a series of inductance changes generated each time a traveling vehicle passes through a loop coil disposed on a road surface is stored in a plurality of time series for each traveling vehicle type. Compared with the characteristic feature, the most similar feature is determined, and the type of the vehicle that has passed and traveled is determined at the same time. A vehicle type discrimination and speed measurement method for measuring the speed of each vehicle using the set vehicle length data.
【請求項2】路面に配設されたループコイルと、このル
ープコイルのインダクタンスに対応した電気出力を送出
する変換手段と、前記ループコイル上方を車両が走行通
過した際に前記変換手段から得られる一連のインダクタ
ンス変化に対応した出力の時系列的特徴を抽出保持して
出力する正規化手段と、走行車種毎の時系列的特徴を標
本データとして予め記憶しておく標本記憶手段と、前記
正規化手段の出力と前記標本記憶手段からの記憶してい
る各標本データに基づく電気出力とを順次比較した後、
最も近似する標本データを決定し、対応する車種判別信
号を送出する車種判別手段とから成る走行車種判別部、
並びに、ループコイルのインダクタンスに対応した電気
出力が予め定めたしきい値を越えている車両通過時間を
計測する計時手段と、走行車種毎の前記標本データに各
々対応した車両長データを記憶する車両長記憶手段と、
上記車両長データと上記車両通過時間とから走行車両の
速度を算出する車速算出手段とから成る速度計測部を備
えた走行車両の車種判別及び速度計測装置。
2. A loop coil disposed on a road surface, conversion means for transmitting an electric output corresponding to the inductance of the loop coil, and a conversion means obtained when the vehicle travels above the loop coil. A normalizing means for extracting and holding and outputting a time-series characteristic of an output corresponding to a series of inductance changes; a sample storing means for pre-storing the time-series characteristic of each traveling vehicle type as sample data; After sequentially comparing the output of the means and the electrical output based on each sample data stored from the sample storage means,
A traveling vehicle type discriminating unit comprising: a vehicle type discriminating unit that determines the most approximated sample data and sends out a corresponding vehicle type discriminating signal;
A time measuring means for measuring a vehicle passage time in which an electric output corresponding to an inductance of a loop coil exceeds a predetermined threshold value; and a vehicle storing vehicle length data corresponding to the sample data for each type of traveling vehicle. Long storage means;
A vehicle type discrimination and speed measurement device including a speed measurement unit including a vehicle speed calculation unit configured to calculate a speed of the traveling vehicle from the vehicle length data and the vehicle passage time.
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