JP2901958B2 - 交通を分析するための方法および装置ならびにそのためのセンサ - Google Patents
交通を分析するための方法および装置ならびにそのためのセンサInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両または他の磁
気透過性の質量体を検出するとともに、その数、分類、
および速度および／または長さにしたがって測定する装
置および方法に関する。
気透過性の質量体を検出するとともに、その数、分類、
および速度および／または長さにしたがって測定する装
置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の交通量カウンタは、道路チューブ
検出および磁気ループ判定を用いて車両の存在および／
または動作を検出する。道路チューブカウンタは、車道
を横切って配置された長い柔軟な圧力チューブを有す
る。このチューブの一端には、圧力センサが配置され、
車輪がチューブを圧縮した際の空気圧変化を検出する。
道路チューブの不利な点は、損傷および摩耗を受けやす
く、低速度の車両を計数できないことである。磁気ルー
プセンサは、車道の浅い樋中に埋設したループまたは電
線コイルを有する。車両が通過するとき、地磁界の乱れ
によりコイルのインダクタンスが変化する。このインダ
クタンスの変化を、電子的に測定できる。この磁気ルー
プの不利な点としては、設置に際して車道を堀削しなけ
ればならず、検出装置が高速道路の熱膨張に対して損傷
を受けやすく、しかも接近状態で通過する車両の区別が
できないことなどが挙げられる。
検出および磁気ループ判定を用いて車両の存在および／
または動作を検出する。道路チューブカウンタは、車道
を横切って配置された長い柔軟な圧力チューブを有す
る。このチューブの一端には、圧力センサが配置され、
車輪がチューブを圧縮した際の空気圧変化を検出する。
道路チューブの不利な点は、損傷および摩耗を受けやす
く、低速度の車両を計数できないことである。磁気ルー
プセンサは、車道の浅い樋中に埋設したループまたは電
線コイルを有する。車両が通過するとき、地磁界の乱れ
によりコイルのインダクタンスが変化する。このインダ
クタンスの変化を、電子的に測定できる。この磁気ルー
プの不利な点としては、設置に際して車道を堀削しなけ
ればならず、検出装置が高速道路の熱膨張に対して損傷
を受けやすく、しかも接近状態で通過する車両の区別が
できないことなどが挙げられる。
【０００３】さらに、磁気透過性センサのもう一つのタ
イプが、Sampey et alの米国特許第５，４０８，１７９
号に記載されている。このセンサにおいて、強磁性材料
片はその周囲を伝導性の巻線で被覆されている。小さい
永久磁石を、前記強磁性材料片の一端近傍に配置する。
この磁石は、傾きが実質的に線型である強磁性材料片の
BH曲線の線型部分がバイアスされる。地磁界が乱れると
きに、電子回路が前記巻線のインダクタンスの表示する
アナログシグナルを生成する。もう一つの電子回路は、
一定の時間間隔でこのアナログシグナルをデジタル化し
て、一連のデジタル値を生成する。マイクロプロセッサ
が、このデジタル値を処理して、前記磁気透過性の質量
体の存在および／または動作を特徴付ける第一時間連続
プロファイルを生成する。上述したセンサと類似したも
う一つのセンサは、上述のセンサから一定距離離間し
て、前記磁気透過性の質量体の移動方向に向かって配置
されている。この第二センサの出力も前記電子回路によ
りデジタル化して、もう一つの一連のデジタル値を生成
する。前記マイクロプロセッサは、これらのデジタル値
を処理して第二時間連続プロファイルを生成するととも
に、第一時間連続プロファイルおよび第二時間連続プロ
ファイルにおける同等位置を決定する。
イプが、Sampey et alの米国特許第５，４０８，１７９
号に記載されている。このセンサにおいて、強磁性材料
片はその周囲を伝導性の巻線で被覆されている。小さい
永久磁石を、前記強磁性材料片の一端近傍に配置する。
この磁石は、傾きが実質的に線型である強磁性材料片の
BH曲線の線型部分がバイアスされる。地磁界が乱れると
きに、電子回路が前記巻線のインダクタンスの表示する
アナログシグナルを生成する。もう一つの電子回路は、
一定の時間間隔でこのアナログシグナルをデジタル化し
て、一連のデジタル値を生成する。マイクロプロセッサ
が、このデジタル値を処理して、前記磁気透過性の質量
体の存在および／または動作を特徴付ける第一時間連続
プロファイルを生成する。上述したセンサと類似したも
う一つのセンサは、上述のセンサから一定距離離間し
て、前記磁気透過性の質量体の移動方向に向かって配置
されている。この第二センサの出力も前記電子回路によ
りデジタル化して、もう一つの一連のデジタル値を生成
する。前記マイクロプロセッサは、これらのデジタル値
を処理して第二時間連続プロファイルを生成するととも
に、第一時間連続プロファイルおよび第二時間連続プロ
ファイルにおける同等位置を決定する。
【０００４】このセンサの不利な点は、前記伝導性巻線
を刺激するのに用いられる１００Ｋｈｚの励起シグナル
が前記電子回路の他の構成要素において望ましくない雑
音をも生成してしまうことである。
を刺激するのに用いられる１００Ｋｈｚの励起シグナル
が前記電子回路の他の構成要素において望ましくない雑
音をも生成してしまうことである。
【０００５】したがって、本発明の目的は、前記の不利
な点および他のものを回避する、磁気透過性の質量体の
特性を検出する新規な装置および方法、および磁気透過
性の質量体の速度を検出する新規な装置および方法を提
供することである。本発明のさらなる目的は、以下の詳
細な説明を読んで理解することにより、当業者にとっ
て、明白になるであろう。
な点および他のものを回避する、磁気透過性の質量体の
特性を検出する新規な装置および方法、および磁気透過
性の質量体の速度を検出する新規な装置および方法を提
供することである。本発明のさらなる目的は、以下の詳
細な説明を読んで理解することにより、当業者にとっ
て、明白になるであろう。
【０００６】
【発明の概要】したがって、私は、近辺の地磁界の乱れ
により磁気透過性な質量体（物体）を検出するセンサを
発明した。このセンサは、一つ以上の磁気可変抵抗から
構成される磁界検出装置を有する。磁束コンセントレー
タが、前記一つ以上の磁気可変抵抗に対して磁束を集中
させるために配置される。バイアス手段は、前記一つ以
上の磁気可変抵抗に対して電気バイアスを供給する。増
幅装置は、前記一つ以上の磁気可変抵抗の抵抗性の変化
を判定して、その表示出力を生成する。微分回路は前記
増幅装置の出力を微分し、ゼロ勾配検出装置は、該微分
回路の出力を検出するとともに、該微分回路の出力がゼ
ロになるときに、２値的に変化するシグナル（以下、
「２値変化シグナル」という）を生成する。カウンタは
所定の速さで値を累積し、プロセッサは、前記ゼロ勾配
検出装置が２値変化シグナルを生成するときに、該カウ
ンタの値を記憶する。
により磁気透過性な質量体（物体）を検出するセンサを
発明した。このセンサは、一つ以上の磁気可変抵抗から
構成される磁界検出装置を有する。磁束コンセントレー
タが、前記一つ以上の磁気可変抵抗に対して磁束を集中
させるために配置される。バイアス手段は、前記一つ以
上の磁気可変抵抗に対して電気バイアスを供給する。増
幅装置は、前記一つ以上の磁気可変抵抗の抵抗性の変化
を判定して、その表示出力を生成する。微分回路は前記
増幅装置の出力を微分し、ゼロ勾配検出装置は、該微分
回路の出力を検出するとともに、該微分回路の出力がゼ
ロになるときに、２値的に変化するシグナル（以下、
「２値変化シグナル」という）を生成する。カウンタは
所定の速さで値を累積し、プロセッサは、前記ゼロ勾配
検出装置が２値変化シグナルを生成するときに、該カウ
ンタの値を記憶する。
【０００７】前記一つ以上の磁気可変抵抗と、前記磁束
コンセントレータとは、パッケージ中に格納される。外
部磁束コンセントレータが、このパッケージの一端に配
置される。この外部磁束コンセントレータは前記パッケ
ージの中央部に向かって延設された首部を有し、該外部
磁束コンセントレータの首部は前記一つ以上の磁気可変
抵抗の近傍に終端を有している。この外部磁束コンセン
トレータは、４０ガウスで約３５，０００の透過率を有
する。
コンセントレータとは、パッケージ中に格納される。外
部磁束コンセントレータが、このパッケージの一端に配
置される。この外部磁束コンセントレータは前記パッケ
ージの中央部に向かって延設された首部を有し、該外部
磁束コンセントレータの首部は前記一つ以上の磁気可変
抵抗の近傍に終端を有している。この外部磁束コンセン
トレータは、４０ガウスで約３５，０００の透過率を有
する。
【０００８】もう一つの態様において、近辺の地磁界の
乱れにより磁気透過性の質量体の速度を検出する装置
は、第一および第二磁界センサを有する。第一および第
二磁界センサの各々は、磁気可変抵抗から構成される磁
界検出装置を有する。第一磁束コンセントレータは、前
記磁気可変抵抗に対して磁束を集中させるために配置さ
れる。バイアス手段は前記磁気可変抵抗に対して電気バ
イアルを供給し、増幅装置は前記磁気可変抵抗の抵抗性
の変化を判定して、その表示出力を生成する。微分回路
は前記増幅装置の出力を微分し、ゼロ勾配検出装置は、
該微分回路の出力を検出するとともに、該微分回路の出
力がゼロになるときに、２値変化シグナルを生成する。
この装置は、さらに所定の速さで値を累積するカウンタ
を有する。プロセッサは、前記第一磁界センサのゼロ勾
配検出装置が２値変化シグナルを生成することに応答し
て、前記カウンタの第一の値列を記憶する。このプロセ
ッサは、前記第二磁界センサのゼロ勾配検出装置が２値
変化シグナルを生成することに応答して、前記カウンタ
の第二の値列を記憶する。このプロセッサは、前記第一
の値列および前記第二の値列を、それぞれ第一および第
二時間連続プロファイルに変換する。このプロセッサ
は、前記第一および第二時間連続プロファイルにおける
同等位置間での差異を測定するとともに、質量体の速度
をこの差異の関数として計算する。
乱れにより磁気透過性の質量体の速度を検出する装置
は、第一および第二磁界センサを有する。第一および第
二磁界センサの各々は、磁気可変抵抗から構成される磁
界検出装置を有する。第一磁束コンセントレータは、前
記磁気可変抵抗に対して磁束を集中させるために配置さ
れる。バイアス手段は前記磁気可変抵抗に対して電気バ
イアルを供給し、増幅装置は前記磁気可変抵抗の抵抗性
の変化を判定して、その表示出力を生成する。微分回路
は前記増幅装置の出力を微分し、ゼロ勾配検出装置は、
該微分回路の出力を検出するとともに、該微分回路の出
力がゼロになるときに、２値変化シグナルを生成する。
この装置は、さらに所定の速さで値を累積するカウンタ
を有する。プロセッサは、前記第一磁界センサのゼロ勾
配検出装置が２値変化シグナルを生成することに応答し
て、前記カウンタの第一の値列を記憶する。このプロセ
ッサは、前記第二磁界センサのゼロ勾配検出装置が２値
変化シグナルを生成することに応答して、前記カウンタ
の第二の値列を記憶する。このプロセッサは、前記第一
の値列および前記第二の値列を、それぞれ第一および第
二時間連続プロファイルに変換する。このプロセッサ
は、前記第一および第二時間連続プロファイルにおける
同等位置間での差異を測定するとともに、質量体の速度
をこの差異の関数として計算する。
【０００９】前記磁気可変抵抗は、端部同士をつない
で、両者間に間隙を形成するように配置した一対の磁気
可変抵抗から構成される。前記第一磁束コンセントレー
タは、この一対の端部同士をつないだ磁気可変抵抗の両
側に配置される。外部磁束コンセントレータは、前記一
対の端部同士をつないだ磁気可変抵抗に対向する第一磁
束コンセントレータの側方近辺に配置することができ
る。前記磁束コンセントレータの一側方近辺の、この外
部磁束コンセントレータは、前記一対の端部同士をつな
いだ磁気可変抵抗に向かって延設され、その近傍に終端
を有する首部を有する。この一対の端部同士をつないだ
磁気可変抵抗は、質量体の移動方向に対して実質的に垂
直に配置することができる。前記プロセッサは、前記第
一時間連続プロファイルおよび前記第二時間連続プロフ
ァイルの一方から、質量体が第一磁界センサおよび第二
磁界センサ上のそれぞれに存在する時間およびそこを通
過する質量体の長さを計算する。補償手段は、前記増幅
装置に対してバイアスを補償するために配設される。
で、両者間に間隙を形成するように配置した一対の磁気
可変抵抗から構成される。前記第一磁束コンセントレー
タは、この一対の端部同士をつないだ磁気可変抵抗の両
側に配置される。外部磁束コンセントレータは、前記一
対の端部同士をつないだ磁気可変抵抗に対向する第一磁
束コンセントレータの側方近辺に配置することができ
る。前記磁束コンセントレータの一側方近辺の、この外
部磁束コンセントレータは、前記一対の端部同士をつな
いだ磁気可変抵抗に向かって延設され、その近傍に終端
を有する首部を有する。この一対の端部同士をつないだ
磁気可変抵抗は、質量体の移動方向に対して実質的に垂
直に配置することができる。前記プロセッサは、前記第
一時間連続プロファイルおよび前記第二時間連続プロフ
ァイルの一方から、質量体が第一磁界センサおよび第二
磁界センサ上のそれぞれに存在する時間およびそこを通
過する質量体の長さを計算する。補償手段は、前記増幅
装置に対してバイアスを補償するために配設される。
【００１０】特定の位置を通過する車両を数える方法に
おいて、第一磁気可変抵抗の抵抗性を、車両がそこを通
過することに応答して検出する。前記第一磁気可変抵抗
の抵抗性の変化に対応して、第一のアナログシグナルを
生成し、この第一のアナログシグナルを微分する。微分
された第一のアナログシグナルの勾配がゼロに等しくな
るときに２値（バイナリ）状態が変化する、第一の２値
変化シグナルが生成される。前記第一の２値変化シグナ
ルがバイナリ状態を変える第一の時間列を記録し、該記
録された第一の時間列から第一時間連続プロファイルを
生成する。通過車両のカウントを、累積して前記第一時
間連続プロファイルの関数として記憶する。
おいて、第一磁気可変抵抗の抵抗性を、車両がそこを通
過することに応答して検出する。前記第一磁気可変抵抗
の抵抗性の変化に対応して、第一のアナログシグナルを
生成し、この第一のアナログシグナルを微分する。微分
された第一のアナログシグナルの勾配がゼロに等しくな
るときに２値（バイナリ）状態が変化する、第一の２値
変化シグナルが生成される。前記第一の２値変化シグナ
ルがバイナリ状態を変える第一の時間列を記録し、該記
録された第一の時間列から第一時間連続プロファイルを
生成する。通過車両のカウントを、累積して前記第一時
間連続プロファイルの関数として記憶する。
【００１１】車両の速度を検出するために、第二磁気可
変抵抗の抵抗性を、車両がそこを通過することに応答し
て検出する。この第二磁気可変抵抗は、前記第一磁気可
変抵抗から一定距離離間して配置される。該第二磁気可
変抵抗の抵抗性の変化に対応して、第二のアナログシグ
ナルが生成される。この第二のアナログシグナルを微分
し、この微分された第二のアナログシグナルの勾配がゼ
ロに等しくなるときにバイナリ状態が変化する、第二の
２値変化シグナルが生成される。この第二の２値変化シ
グナルがバイナリ状態を変えるときに、第二の時間列が
記録される。記録された第二の時間列から第二の時間連
続プロファイルが生成され、前記第一時間連続プロファ
イルおよび該第二時間連続プロファイルにおいて一定距
離離間した同等位置を決定する。この離間した同等位置
間での経過時間を測定し、この経過時間より車両の速度
を計算する。通過車両の速度のカウントが累積され、記
憶される。
変抵抗の抵抗性を、車両がそこを通過することに応答し
て検出する。この第二磁気可変抵抗は、前記第一磁気可
変抵抗から一定距離離間して配置される。該第二磁気可
変抵抗の抵抗性の変化に対応して、第二のアナログシグ
ナルが生成される。この第二のアナログシグナルを微分
し、この微分された第二のアナログシグナルの勾配がゼ
ロに等しくなるときにバイナリ状態が変化する、第二の
２値変化シグナルが生成される。この第二の２値変化シ
グナルがバイナリ状態を変えるときに、第二の時間列が
記録される。記録された第二の時間列から第二の時間連
続プロファイルが生成され、前記第一時間連続プロファ
イルおよび該第二時間連続プロファイルにおいて一定距
離離間した同等位置を決定する。この離間した同等位置
間での経過時間を測定し、この経過時間より車両の速度
を計算する。通過車両の速度のカウントが累積され、記
憶される。
【００１２】もう一つの態様において、特定の位置を通
過する車両を数えるための装置が提供される。この装置
は、車両が特定の位置を通過することに応答して、そこ
での第一磁界の変化を検出するよう配置できる第一磁気
可変抵抗を有する。増幅装置は、前記第一磁気可変抵抗
の抵抗性の変化に対応して第一のアナログシグナルを生
成するために、該第一磁気可変抵抗に接続される。変換
手段は、前記第一のアナログシグナルを第一時間連続プ
ロファイルに変換し、記憶手段は、通過車両の数を累積
して記憶する。第二磁気可変抵抗は、車両が特定の位置
を通過することに応答して、そこでの磁界の変化を検出
するよう配置することができる。該第二磁気可変抵抗
は、好ましくは車両の移動方向に向かって、前記第一磁
気可変抵抗から離間して並べられる。増幅手段は、前記
第二磁気可変抵抗の抵抗性の変化に対応して、第二のア
ナログシグナルを生成するために該第二磁気可変抵抗に
接続される。変換手段は、この第二のアナログシグナル
を第二時間連続プロファイルに変換する。測定手段は、
前記第一および第二時間連続プロファイルにおける一定
距離離間した同等位置間での経過時間を測定し、これか
ら車両の速度を計算して、これによりカウントを速度に
応じて分類する。
過する車両を数えるための装置が提供される。この装置
は、車両が特定の位置を通過することに応答して、そこ
での第一磁界の変化を検出するよう配置できる第一磁気
可変抵抗を有する。増幅装置は、前記第一磁気可変抵抗
の抵抗性の変化に対応して第一のアナログシグナルを生
成するために、該第一磁気可変抵抗に接続される。変換
手段は、前記第一のアナログシグナルを第一時間連続プ
ロファイルに変換し、記憶手段は、通過車両の数を累積
して記憶する。第二磁気可変抵抗は、車両が特定の位置
を通過することに応答して、そこでの磁界の変化を検出
するよう配置することができる。該第二磁気可変抵抗
は、好ましくは車両の移動方向に向かって、前記第一磁
気可変抵抗から離間して並べられる。増幅手段は、前記
第二磁気可変抵抗の抵抗性の変化に対応して、第二のア
ナログシグナルを生成するために該第二磁気可変抵抗に
接続される。変換手段は、この第二のアナログシグナル
を第二時間連続プロファイルに変換する。測定手段は、
前記第一および第二時間連続プロファイルにおける一定
距離離間した同等位置間での経過時間を測定し、これか
ら車両の速度を計算して、これによりカウントを速度に
応じて分類する。
【００１３】
【発明の実施の態様】図１において、車両磁気イメージ
ング（ＶＭＩ）センサ２は、第一磁界センサたるリード
磁界センサ４および第二磁界センサたるラグ磁界センサ
６からなるものである。リードセンサ４は、リード微分
回路８およびマイクロプロセッサ１２の第１アナログ／
デジタル変換器（ＡＤＣ）１０と接続する出力端子を有
している。ラグセンサ６は、ラグ微分回路１４およびマ
イクロプロセッサ１２の第２ＡＤＣ１６と接続する出力
端子を有している。補償手段たるデジタルポテンショメ
ータ１８は、マイクロプロセッサ１２の出力端子、およ
びリードセンサ４およびラグセンサ６の入力端子間で選
択的に接続する。デジタルポテンショメータ１８は、後
ほどより詳しく述べるが、マイクロプロセッサ１２によ
る制御シグナルの生成に応答して、参照シグナルをリー
ドセンサ４またはラグセンサ６に選択的に供給してい
る。乾／湿センサ２０は、マイクロプロセッサ１２の第
３ＡＤＣ２２と接続している。この乾／湿センサ２０
は、マイクロプロセッサ１２に道路上の湿気の有無の表
示を与える。温度センサ２４は、マイクロプロセッサ１
２の第４ＡＤＣ２６と接続し、マイクロプロセッサ１２
に道路の温度の表示を与える。マイクロプロセッサ１２
は、単純化するために図１にて図示をしないが、他の内
部電子回路も有する。また、マイクロプロセッサ１２
は、それと接続する、関連バッテリーでのバックアップ
式ＲＡＭメモリ２８、実時間クロック（ＲＴＣ）３０、
プログラミングおよびメモリ２８で記憶されたデータを
アップロードするための入力／出力（Ｉ／Ｏ）電子回路
３２、および任意にデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳ
Ｐ）３４を有する。ここまでの電気および電子素子はシ
ールされたエンクロージャ（図示せず）に格納され、こ
のエンクロージャ内で再充電可能なバッテリーにより電
力供給される。
ング（ＶＭＩ）センサ２は、第一磁界センサたるリード
磁界センサ４および第二磁界センサたるラグ磁界センサ
６からなるものである。リードセンサ４は、リード微分
回路８およびマイクロプロセッサ１２の第１アナログ／
デジタル変換器（ＡＤＣ）１０と接続する出力端子を有
している。ラグセンサ６は、ラグ微分回路１４およびマ
イクロプロセッサ１２の第２ＡＤＣ１６と接続する出力
端子を有している。補償手段たるデジタルポテンショメ
ータ１８は、マイクロプロセッサ１２の出力端子、およ
びリードセンサ４およびラグセンサ６の入力端子間で選
択的に接続する。デジタルポテンショメータ１８は、後
ほどより詳しく述べるが、マイクロプロセッサ１２によ
る制御シグナルの生成に応答して、参照シグナルをリー
ドセンサ４またはラグセンサ６に選択的に供給してい
る。乾／湿センサ２０は、マイクロプロセッサ１２の第
３ＡＤＣ２２と接続している。この乾／湿センサ２０
は、マイクロプロセッサ１２に道路上の湿気の有無の表
示を与える。温度センサ２４は、マイクロプロセッサ１
２の第４ＡＤＣ２６と接続し、マイクロプロセッサ１２
に道路の温度の表示を与える。マイクロプロセッサ１２
は、単純化するために図１にて図示をしないが、他の内
部電子回路も有する。また、マイクロプロセッサ１２
は、それと接続する、関連バッテリーでのバックアップ
式ＲＡＭメモリ２８、実時間クロック（ＲＴＣ）３０、
プログラミングおよびメモリ２８で記憶されたデータを
アップロードするための入力／出力（Ｉ／Ｏ）電子回路
３２、および任意にデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳ
Ｐ）３４を有する。ここまでの電気および電子素子はシ
ールされたエンクロージャ（図示せず）に格納され、こ
のエンクロージャ内で再充電可能なバッテリーにより電
力供給される。
【００１４】好ましい態様において、リードセンサ４お
よびラグセンサ６は、車両等の移動方向に向かって選択
された距離、好ましくは約４〜６インチの間隔を置いて
並べられる。リードセンサ４は、車両、例えば車、トラ
ック、バス、または他の磁気透過性の質量体がそこを通
り過ぎることに応答して、該リードセンサ４近辺の磁界
強度の変化の標示となる第一のアナログシグナルたるリ
ードアナログシグナルを生成する。同様にして、ラグセ
ンサ６は、前記車両がそこを通り過ぎることに応答し
て、該ラグセンサ６近辺の磁界強度の変化の表示となる
第二のアナログシグナルたるラグアナログシグナルを生
成する。
よびラグセンサ６は、車両等の移動方向に向かって選択
された距離、好ましくは約４〜６インチの間隔を置いて
並べられる。リードセンサ４は、車両、例えば車、トラ
ック、バス、または他の磁気透過性の質量体がそこを通
り過ぎることに応答して、該リードセンサ４近辺の磁界
強度の変化の標示となる第一のアナログシグナルたるリ
ードアナログシグナルを生成する。同様にして、ラグセ
ンサ６は、前記車両がそこを通り過ぎることに応答し
て、該ラグセンサ６近辺の磁界強度の変化の表示となる
第二のアナログシグナルたるラグアナログシグナルを生
成する。
【００１５】リード微分回路８は、前記リードセンサ４
にて生成された前記第一のアナログシグナルを微分する
とともに、リードセンサ４からの微分された第一のアナ
ログシグナル出力の所定の変化を検出することに応答し
て、バイナリ状態を変化させる出力を生成する。より詳
しくは、リード微分回路８の出力は、該リードセンサ４
からのアナログシグナル出力の微分値がゼロに変化する
ときに、バイナリ状態を変化させる。リード微分回路８
の２値変化出力は、マイクロプロセッサ１２の内部の第
１の捕獲回路４０に供給される。同様にして、ラグ微分
回路１４は、ラグセンサ６にて生成された前記第二のア
ナログシグナルを微分するとともに、ラグセンサ６から
のアナログシグナル出力の微分値がゼロに変化するとき
に、バイナリ状態が変化する出力を生成する。ラグ微分
回路１４の２値変化出力は、マイクロプロセッサ１２の
内部の第２の捕獲回路４２に供給される。
にて生成された前記第一のアナログシグナルを微分する
とともに、リードセンサ４からの微分された第一のアナ
ログシグナル出力の所定の変化を検出することに応答し
て、バイナリ状態を変化させる出力を生成する。より詳
しくは、リード微分回路８の出力は、該リードセンサ４
からのアナログシグナル出力の微分値がゼロに変化する
ときに、バイナリ状態を変化させる。リード微分回路８
の２値変化出力は、マイクロプロセッサ１２の内部の第
１の捕獲回路４０に供給される。同様にして、ラグ微分
回路１４は、ラグセンサ６にて生成された前記第二のア
ナログシグナルを微分するとともに、ラグセンサ６から
のアナログシグナル出力の微分値がゼロに変化するとき
に、バイナリ状態が変化する出力を生成する。ラグ微分
回路１４の２値変化出力は、マイクロプロセッサ１２の
内部の第２の捕獲回路４２に供給される。
【００１６】マイクロプロセッサ１２は、前記第１の捕
獲回路４０および前記第２の捕獲回路４２に接続するカ
ウンタ４４も有する。このカウンタ４４は、所定の速度
または周波数Ｆc で値またはカウントを累積する、マイ
クロプロセッサ１２の内部のレジスタである。
獲回路４０および前記第２の捕獲回路４２に接続するカ
ウンタ４４も有する。このカウンタ４４は、所定の速度
または周波数Ｆc で値またはカウントを累積する、マイ
クロプロセッサ１２の内部のレジスタである。
【００１７】リード微分回路８およびラグ微分回路１４
の論理レベルの変化は、それぞれ第１の捕獲回路４０お
よび第２の捕獲回路４２に供給される。第１の捕獲回路
４０および第２の捕獲回路４２は、カウンタ４４のその
ときの値を読み出すことにより、それぞれリード微分回
路８およびラグ微分回路１４の２値変化出力に応答す
る。第１の捕獲回路４０および第２の捕獲回路４２によ
り読み出されたカウンタ値は、続く処理用にメモリ２８
にて記憶される。
の論理レベルの変化は、それぞれ第１の捕獲回路４０お
よび第２の捕獲回路４２に供給される。第１の捕獲回路
４０および第２の捕獲回路４２は、カウンタ４４のその
ときの値を読み出すことにより、それぞれリード微分回
路８およびラグ微分回路１４の２値変化出力に応答す
る。第１の捕獲回路４０および第２の捕獲回路４２によ
り読み出されたカウンタ値は、続く処理用にメモリ２８
にて記憶される。
【００１８】車両が通過する間または後の適当な時間
で、マイクロプロセッサ１２は、メモリ２８から、第１
の捕獲回路４０および／または第２の捕獲回路４２から
得られ、記憶されたカウンタ値を取り出すとともに、こ
れを第一時間連続プロファイルたるリードプロファイル
および／または第二時間連続プロファイルたるラグプロ
ファイルにそれぞれ変換する。本発明のある態様におい
て、マイクロプロセッサ１２は、このリードプロファイ
ルまたはラグプロファイルを、メモリ２８に記憶されて
いる典型的なプロファイルと比較する。この比較に基づ
いて、マイクロプロセッサ１２は、車両の特性、例え
ば、限定はされないが、この車両が車であるかまたはト
ラックであるかが決定される。一旦決定されると、マイ
クロプロセッサ１２は、メモリ２８に、リードセンサま
たはラグセンサを通過する同類の車両の数を累積して記
憶する。あるいは、マイクロプロセッサ１２は、比較を
行うことなく、ＶＭＩセンサ２を通過したと決定された
車両の数を、単に累積して記憶する。
で、マイクロプロセッサ１２は、メモリ２８から、第１
の捕獲回路４０および／または第２の捕獲回路４２から
得られ、記憶されたカウンタ値を取り出すとともに、こ
れを第一時間連続プロファイルたるリードプロファイル
および／または第二時間連続プロファイルたるラグプロ
ファイルにそれぞれ変換する。本発明のある態様におい
て、マイクロプロセッサ１２は、このリードプロファイ
ルまたはラグプロファイルを、メモリ２８に記憶されて
いる典型的なプロファイルと比較する。この比較に基づ
いて、マイクロプロセッサ１２は、車両の特性、例え
ば、限定はされないが、この車両が車であるかまたはト
ラックであるかが決定される。一旦決定されると、マイ
クロプロセッサ１２は、メモリ２８に、リードセンサま
たはラグセンサを通過する同類の車両の数を累積して記
憶する。あるいは、マイクロプロセッサ１２は、比較を
行うことなく、ＶＭＩセンサ２を通過したと決定された
車両の数を、単に累積して記憶する。
【００１９】もう一つの態様において、マイクロプロセ
ッサ１２は、リードプロファイルおよびラグプロファイ
ルにおける、一定距離離間した同等位置を検出する。リ
ードプロファイルおよびラグプロファイルにおける、一
定距離離間した同等位置が検出されると、マイクロプロ
セッサ１２は車両の速度を、これら離間した同等位置の
間での経過時間の関数として計算する。一旦計算される
と、車両の速度がメモリ２８に累積され記憶される。
ッサ１２は、リードプロファイルおよびラグプロファイ
ルにおける、一定距離離間した同等位置を検出する。リ
ードプロファイルおよびラグプロファイルにおける、一
定距離離間した同等位置が検出されると、マイクロプロ
セッサ１２は車両の速度を、これら離間した同等位置の
間での経過時間の関数として計算する。一旦計算される
と、車両の速度がメモリ２８に累積され記憶される。
【００２０】さらに、もう一つの態様においては、車両
の特性、例えば車両タイプ、および車両の速度を、前記
の方法にて決定してもよいが、車両特性および車両速度
をのカウントを、メモリ２８に別々に累積して記憶す
る。
の特性、例えば車両タイプ、および車両の速度を、前記
の方法にて決定してもよいが、車両特性および車両速度
をのカウントを、メモリ２８に別々に累積して記憶す
る。
【００２１】前記のことから、そこを通過する車両の特
性を検出するためのＶＭＩセンサ２を、一つの磁気セン
サから構成してもよいと認識されるべきである。しかし
ながら、ＶＭＩセンサ２を通過する車両の速度を検出し
ようとするならば、二つの、一定距離離間して並べた磁
気センサが必要とされる。
性を検出するためのＶＭＩセンサ２を、一つの磁気セン
サから構成してもよいと認識されるべきである。しかし
ながら、ＶＭＩセンサ２を通過する車両の速度を検出し
ようとするならば、二つの、一定距離離間して並べた磁
気センサが必要とされる。
【００２２】図２は、磁気センサおよび微分回路とし
て、リードセンサ４およびリード微分回路８を代表して
示す模式図である。なお、図示で明示はしないが、ラグ
センサ６およびラグ微分回路１４も同様の構成をとって
もよいことは言うまでもない。
て、リードセンサ４およびリード微分回路８を代表して
示す模式図である。なお、図示で明示はしないが、ラグ
センサ６およびラグ微分回路１４も同様の構成をとって
もよいことは言うまでもない。
【００２３】図２および図１において、リードセンサ４
およびラグセンサ６は、それぞれ磁気検出装置５０を有
する。磁気検出装置５０は、一つ以上の磁気可変抵抗５
２から構成される。磁気可変抵抗５２１、５２２、５２
３、５２４が、ホイートストンブリッジ配置で接続する
ことが好ましい。このホイートストンブリッジの二つの
対向する節点は、ＤＣ電力供給装置５４に接続される。
このホイートストンブリッジの他の二つの対向する節点
は、増幅回路５６に接続する。増幅回路５６は差動増幅
器５８；ホイートストンブリッジの一方の出力端子と差
動増幅器５８の非反転入力端子との間で接続されるドロ
ップ抵抗６０；およびホイートストンブリッジの他の出
力端子と差動増幅器５８の反転入力端子との間で接続さ
れる抵抗６２を有する。差動増幅器５８の出力端子と反
転入力端子との間には、直列に接続されたフィードバッ
ク抵抗６４、６６および並列キャパシタ６８から構成さ
れるフィードバックネットワークが接続されている。バ
イアス抵抗７０は、接地端子とフィードバックレジスタ
６４、６６の節点との間で接続される。デジタルポテン
ショメータ１８からの参照シグナルが、抵抗７２を介し
て差動増幅器５８の非反転入力端子に供給される。フィ
ルタキャパシタ７４は、接地端子と、抵抗７２の前記差
動増幅器５８の非反転入力端子とは反対側との間で接続
して、デジタルポテンショメータ１８からの参照シグナ
ル上に重畳されたＡＣ雑音をフィルタする。差動増幅器
５８は、磁気検出装置５０の出力を増幅する。差動増幅
器５８の増幅出力は、ＡＤＣ１０（またはＡＤＣ１６）
および微分回路８（または微分回路１４）に供給され
る。微分回路８（または１４）は、ドロップ抵抗８２を
有する。微分キャパシタ９２およびブリード抵抗９４を
有する微分回路８８が、ドロップ抵抗８２の前記増幅回
路５６とは反対側に接続する。この微分回路８８の出力
は、ゼロ勾配検出装置９６に供給される。ゼロ勾配検出
装置９６は、その非反転入力端子と接地端子との間で接
続されたバイアス抵抗１０２を有するコンパレータ９８
を有する。キャパシタ１０６は、コンパレータ９８の反
転入力端子と接地端子との間で接続される。フィードバ
ック抵抗１０８が、コンパレータ９８の出力端子と、そ
の非反転入力端子との間で接続される。コンパレータ９
８の出力は、前記ＤＣ電力供給装置５４のＶｄｄ出力に
よりバイアスされる入力端子を有するシュミットトリガ
ＮＡＮＤゲート１１４の他方の入力端子に供給される。
およびラグセンサ６は、それぞれ磁気検出装置５０を有
する。磁気検出装置５０は、一つ以上の磁気可変抵抗５
２から構成される。磁気可変抵抗５２１、５２２、５２
３、５２４が、ホイートストンブリッジ配置で接続する
ことが好ましい。このホイートストンブリッジの二つの
対向する節点は、ＤＣ電力供給装置５４に接続される。
このホイートストンブリッジの他の二つの対向する節点
は、増幅回路５６に接続する。増幅回路５６は差動増幅
器５８；ホイートストンブリッジの一方の出力端子と差
動増幅器５８の非反転入力端子との間で接続されるドロ
ップ抵抗６０；およびホイートストンブリッジの他の出
力端子と差動増幅器５８の反転入力端子との間で接続さ
れる抵抗６２を有する。差動増幅器５８の出力端子と反
転入力端子との間には、直列に接続されたフィードバッ
ク抵抗６４、６６および並列キャパシタ６８から構成さ
れるフィードバックネットワークが接続されている。バ
イアス抵抗７０は、接地端子とフィードバックレジスタ
６４、６６の節点との間で接続される。デジタルポテン
ショメータ１８からの参照シグナルが、抵抗７２を介し
て差動増幅器５８の非反転入力端子に供給される。フィ
ルタキャパシタ７４は、接地端子と、抵抗７２の前記差
動増幅器５８の非反転入力端子とは反対側との間で接続
して、デジタルポテンショメータ１８からの参照シグナ
ル上に重畳されたＡＣ雑音をフィルタする。差動増幅器
５８は、磁気検出装置５０の出力を増幅する。差動増幅
器５８の増幅出力は、ＡＤＣ１０（またはＡＤＣ１６）
および微分回路８（または微分回路１４）に供給され
る。微分回路８（または１４）は、ドロップ抵抗８２を
有する。微分キャパシタ９２およびブリード抵抗９４を
有する微分回路８８が、ドロップ抵抗８２の前記増幅回
路５６とは反対側に接続する。この微分回路８８の出力
は、ゼロ勾配検出装置９６に供給される。ゼロ勾配検出
装置９６は、その非反転入力端子と接地端子との間で接
続されたバイアス抵抗１０２を有するコンパレータ９８
を有する。キャパシタ１０６は、コンパレータ９８の反
転入力端子と接地端子との間で接続される。フィードバ
ック抵抗１０８が、コンパレータ９８の出力端子と、そ
の非反転入力端子との間で接続される。コンパレータ９
８の出力は、前記ＤＣ電力供給装置５４のＶｄｄ出力に
よりバイアスされる入力端子を有するシュミットトリガ
ＮＡＮＤゲート１１４の他方の入力端子に供給される。
【００２４】ゼロ勾配検出装置９６の出力は、捕獲回路
４０（または４２）に供給される。このゼロ勾配検出装
置９６の出力は、微分回路８８の出力がゼロに変化する
ことを検出することに応答して、状態を変える。しかし
ながら、この出力は、微分回路８８の出力が最初にゼロ
に変化したときだけ、変化する。したがって、例えば磁
気検出装置５０の近辺に配置された停止車両が存在する
際に、微分回路８８の出力が長期にわたりゼロと等しく
なるときには、ゼロ勾配検出装置９６の出力は状態を継
続しては変化しない。
４０（または４２）に供給される。このゼロ勾配検出装
置９６の出力は、微分回路８８の出力がゼロに変化する
ことを検出することに応答して、状態を変える。しかし
ながら、この出力は、微分回路８８の出力が最初にゼロ
に変化したときだけ、変化する。したがって、例えば磁
気検出装置５０の近辺に配置された停止車両が存在する
際に、微分回路８８の出力が長期にわたりゼロと等しく
なるときには、ゼロ勾配検出装置９６の出力は状態を継
続しては変化しない。
【００２５】マイクロプロセッサ１２は、所定の時間間
隔内にセンサ４、６の近辺を通過する車両がないときに
は、低電力モードまたはスリープモードに入ることが好
ましい。このようにすることで、シールされたエンクロ
ージャ内に配設されているバッテリーが温存される。リ
ードセンサ４および／またはラグセンサ６を車両が通過
したときに、マイクロプロセッサ１２は、一方または両
方の微分回路の出力から受ける割込み要求（ＸＩＲＱ）
によりスリープモードから覚める。より詳しくは、捕獲
回路４０、４２に供給されるのに加えて、微分回路８、
１４の出力は割込みデコーダ１１６に供給される。割込
みデコーダ１１６は、ＯＲゲート１１８およびＮＡＮＤ
ゲート１２０を有する。ＯＲゲート１１８の入力端子
は、微分回路８、１４の出力を受け取る。ＯＲゲート１
１８の出力は、ＮＡＮＤゲート１２０の入力端子に供給
される。ＮＡＮＤゲート１２０からの割込み要求を受け
取ることに応答して、マイクロプロセッサ１２はそのス
リープモードから覚め、通過車両に関する車両データの
処理を始める。
隔内にセンサ４、６の近辺を通過する車両がないときに
は、低電力モードまたはスリープモードに入ることが好
ましい。このようにすることで、シールされたエンクロ
ージャ内に配設されているバッテリーが温存される。リ
ードセンサ４および／またはラグセンサ６を車両が通過
したときに、マイクロプロセッサ１２は、一方または両
方の微分回路の出力から受ける割込み要求（ＸＩＲＱ）
によりスリープモードから覚める。より詳しくは、捕獲
回路４０、４２に供給されるのに加えて、微分回路８、
１４の出力は割込みデコーダ１１６に供給される。割込
みデコーダ１１６は、ＯＲゲート１１８およびＮＡＮＤ
ゲート１２０を有する。ＯＲゲート１１８の入力端子
は、微分回路８、１４の出力を受け取る。ＯＲゲート１
１８の出力は、ＮＡＮＤゲート１２０の入力端子に供給
される。ＮＡＮＤゲート１２０からの割込み要求を受け
取ることに応答して、マイクロプロセッサ１２はそのス
リープモードから覚め、通過車両に関する車両データの
処理を始める。
【００２６】ＮＡＮＤゲート１２０の他の入力端子は、
マイクロプロセッサ１２の割込みリセット（ＩＲＳＴ）
出力端子に接続する。この割込みリセット出力端子は、
ＮＡＮＤゲート１２０への入力時の適切な論理レベルを
設定して、マイクロプロセッサ１２がスリープモードに
ないとき、例えばマイクロプロセッサ１２が通過車両に
関する車両データを処理しているときに、マイクロプロ
セッサ１２は割込み要求を受けない。同様に、スリープ
モードに入る前に、マイクロプロセッサ１２は、割込み
リセット出力を設定して、通過車両により、ＮＡＮＤゲ
ート１２０は、マイクロプロセッサ１２をスリープモー
ドから起こして車両情報を処理し始めるような割込み要
求を生成する。
マイクロプロセッサ１２の割込みリセット（ＩＲＳＴ）
出力端子に接続する。この割込みリセット出力端子は、
ＮＡＮＤゲート１２０への入力時の適切な論理レベルを
設定して、マイクロプロセッサ１２がスリープモードに
ないとき、例えばマイクロプロセッサ１２が通過車両に
関する車両データを処理しているときに、マイクロプロ
セッサ１２は割込み要求を受けない。同様に、スリープ
モードに入る前に、マイクロプロセッサ１２は、割込み
リセット出力を設定して、通過車両により、ＮＡＮＤゲ
ート１２０は、マイクロプロセッサ１２をスリープモー
ドから起こして車両情報を処理し始めるような割込み要
求を生成する。
【００２７】図３に関し、好ましい態様において、磁気
検出装置５０は、ハーメチックシールされた集積回路パ
ッケージ１３０内に配置されたシリコン基板１２８上で
形成されている。ホイートストンブリッジ(Wheastone b
ridge)の対向する脚部に接続された二つの磁気可変抵抗
５２、すなわち図３の５２１、５２３は、互いの間に形
成される間隙とともに端部同士をつなぐように配置され
る。端部同士をつないだ抵抗５２１、５２３は、集積回
路パッケージ１３０の長軸１３２とは垂直に配置され
る。ホイートストンブリッジの他の磁気可変抵抗、すな
わち５２２、５２４は、集積回路パッケージ１３０の長
軸１３２に沿って配置されている。
検出装置５０は、ハーメチックシールされた集積回路パ
ッケージ１３０内に配置されたシリコン基板１２８上で
形成されている。ホイートストンブリッジ(Wheastone b
ridge)の対向する脚部に接続された二つの磁気可変抵抗
５２、すなわち図３の５２１、５２３は、互いの間に形
成される間隙とともに端部同士をつなぐように配置され
る。端部同士をつないだ抵抗５２１、５２３は、集積回
路パッケージ１３０の長軸１３２とは垂直に配置され
る。ホイートストンブリッジの他の磁気可変抵抗、すな
わち５２２、５２４は、集積回路パッケージ１３０の長
軸１３２に沿って配置されている。
【００２８】それぞれ好ましくは１０ｎｍ未満、より好
ましくは５ｎｍ未満を厚さを有し、実質的に等しい厚さ
の非磁性層で分離された、複数の金属薄膜をシリコン基
板１２８上に成膜させることにより磁気可変抵抗が形成
される。磁気可変抵抗５２１〜５２４はそれぞれ、同じ
抵抗性を有するように形成される。ホイートストンブリ
ッジが接続された磁気可変抵抗５２１〜５２４の抵抗
は、磁界が存在しない状態で、好ましくは５キロオーム
と３０キロオームとの間である。
ましくは５ｎｍ未満を厚さを有し、実質的に等しい厚さ
の非磁性層で分離された、複数の金属薄膜をシリコン基
板１２８上に成膜させることにより磁気可変抵抗が形成
される。磁気可変抵抗５２１〜５２４はそれぞれ、同じ
抵抗性を有するように形成される。ホイートストンブリ
ッジが接続された磁気可変抵抗５２１〜５２４の抵抗
は、磁界が存在しない状態で、好ましくは５キロオーム
と３０キロオームとの間である。
【００２９】磁気可変抵抗５２１〜５２４は、磁界に露
出されたときに抵抗が減少する。この抵抗の減少は、磁
性層における電子散乱のスピン依存性および伝導電子の
スピン分極性により引き起こされる。適当な厚さの層に
あっては、隣接する磁性層が、この隣接する磁性層に対
して反平行に整列させた各磁性層の磁気モーメントを有
するもの同士、互いに反強磁的にカップリングする。一
つの磁性層でスピン分極した伝導電子は、反平行な伝導
電子スピンを有する隣接の磁性層に、界面を接するよう
に散乱する。この散乱の結果、高い抵抗率が生じる。し
かしながら、外部磁界が適用されている場合、隣接する
強磁性層中の伝導電子は整列する。この整列は、伝導電
子のスピン依存性散乱を減少させ、これにより磁気可変
抵抗の抵抗性を減少させる。
出されたときに抵抗が減少する。この抵抗の減少は、磁
性層における電子散乱のスピン依存性および伝導電子の
スピン分極性により引き起こされる。適当な厚さの層に
あっては、隣接する磁性層が、この隣接する磁性層に対
して反平行に整列させた各磁性層の磁気モーメントを有
するもの同士、互いに反強磁的にカップリングする。一
つの磁性層でスピン分極した伝導電子は、反平行な伝導
電子スピンを有する隣接の磁性層に、界面を接するよう
に散乱する。この散乱の結果、高い抵抗率が生じる。し
かしながら、外部磁界が適用されている場合、隣接する
強磁性層中の伝導電子は整列する。この整列は、伝導電
子のスピン依存性散乱を減少させ、これにより磁気可変
抵抗の抵抗性を減少させる。
【００３０】シリコン基板上に成膜された磁気可変抵抗
は、ホイートストンブリッジ配置用の薄膜金属インタコ
ネクト１３４に電気的に接続されている。磁性材料層１
３６は、ホイートストンブリッジ配置の対向する脚部
で、一対の磁気可変抵抗、例えば５２２、５２４を覆っ
て成膜されている。この磁性材料層１３６は、これらの
抵抗を磁界から遮蔽している。従って、これらの遮蔽さ
れた抵抗５２２、５２４は、ホイートストンブリッジ配
置で参照抵抗として利用される。これに対し、ホイート
ストンブリッジのその他の二つの向かい合う抵抗、すな
わち５２１、５２３を磁界に露出させることが望まし
い。磁束を磁気的に露出された抵抗５２１、５２３に向
かって集束させることができるようにするために、磁束
コンセントレータ１３８を、シリコン基板上の端部同士
をつないだ抵抗５２１、５２３の両側に成膜する。磁束
コンセントレータ１３８は、遮蔽１３６と同様に、シリ
コン基板１２８上で成膜された磁性材料層から構成され
る。磁束コンセントレータ１３８は、磁気可変抵抗の感
度を、好ましくは２〜１００の集束率で上昇させる。こ
の磁束の集束率は、一つの磁束コンセントレータ１３８
の長さを二つの磁束コンセントレータ１３８間の間隙長
で割ったものと大体等価である。
は、ホイートストンブリッジ配置用の薄膜金属インタコ
ネクト１３４に電気的に接続されている。磁性材料層１
３６は、ホイートストンブリッジ配置の対向する脚部
で、一対の磁気可変抵抗、例えば５２２、５２４を覆っ
て成膜されている。この磁性材料層１３６は、これらの
抵抗を磁界から遮蔽している。従って、これらの遮蔽さ
れた抵抗５２２、５２４は、ホイートストンブリッジ配
置で参照抵抗として利用される。これに対し、ホイート
ストンブリッジのその他の二つの向かい合う抵抗、すな
わち５２１、５２３を磁界に露出させることが望まし
い。磁束を磁気的に露出された抵抗５２１、５２３に向
かって集束させることができるようにするために、磁束
コンセントレータ１３８を、シリコン基板上の端部同士
をつないだ抵抗５２１、５２３の両側に成膜する。磁束
コンセントレータ１３８は、遮蔽１３６と同様に、シリ
コン基板１２８上で成膜された磁性材料層から構成され
る。磁束コンセントレータ１３８は、磁気可変抵抗の感
度を、好ましくは２〜１００の集束率で上昇させる。こ
の磁束の集束率は、一つの磁束コンセントレータ１３８
の長さを二つの磁束コンセントレータ１３８間の間隙長
で割ったものと大体等価である。
【００３１】図４および図３において、磁気的に露出さ
れた抵抗５２１、５２３の感度は、集積回路パッケージ
１３０の対向端に、さらに外部磁束コンセントレータ１
４０を配置することにより上昇させることができる。外
部磁束コンセントレータ１４０の長手方向の軸はそれぞ
れ、集積回路パッケージ１３０の長手方向軸１３２に関
して整列していることが好ましい。外部磁束コンセント
レータ１４０はそれぞれ、AD-VANCE Magnetics, Inc.
（625 Monroe Street, Rochester, Indiana 46975 ）で
製造され、かつ、商品名「AD-MU-80」で市販されている
遮蔽合金から形成されることが好ましい。「AD-MU-80」
に関する典型的なＤＣ磁気特性としては、40ガウスで3
5,000の初期透過率；100 〜200 ガウスで45,000の透過
率；350,000の最大透過率；および8,200 ガウスの飽和
インダクタンスが挙げられる。
れた抵抗５２１、５２３の感度は、集積回路パッケージ
１３０の対向端に、さらに外部磁束コンセントレータ１
４０を配置することにより上昇させることができる。外
部磁束コンセントレータ１４０の長手方向の軸はそれぞ
れ、集積回路パッケージ１３０の長手方向軸１３２に関
して整列していることが好ましい。外部磁束コンセント
レータ１４０はそれぞれ、AD-VANCE Magnetics, Inc.
（625 Monroe Street, Rochester, Indiana 46975 ）で
製造され、かつ、商品名「AD-MU-80」で市販されている
遮蔽合金から形成されることが好ましい。「AD-MU-80」
に関する典型的なＤＣ磁気特性としては、40ガウスで3
5,000の初期透過率；100 〜200 ガウスで45,000の透過
率；350,000の最大透過率；および8,200 ガウスの飽和
インダクタンスが挙げられる。
【００３２】図５および図３、４において、磁気的に露
出された抵抗５２１、５２３の感度は、磁気的に露出さ
れた抵抗５２１、５２３に近くに、さらに外部磁束コン
セントレータ１４０を配置することにより上昇させるこ
とができる。このために、外部磁束コンセントレータ１
４０はそれぞれ、集積回路パッケージ１３０の一端から
その他端に向かって延設された首部１４２を有すること
が好ましい。二つの首部１４２の終端は、一定の間隔離
間して形成されており、これによりその間に間隙１４４
が形成される。首部１４２の端部は、端部同士をつなぐ
ように配置した磁気可変抵抗５２１、５２３の対向端に
終端がくるように形成されることが好ましい。
出された抵抗５２１、５２３の感度は、磁気的に露出さ
れた抵抗５２１、５２３に近くに、さらに外部磁束コン
セントレータ１４０を配置することにより上昇させるこ
とができる。このために、外部磁束コンセントレータ１
４０はそれぞれ、集積回路パッケージ１３０の一端から
その他端に向かって延設された首部１４２を有すること
が好ましい。二つの首部１４２の終端は、一定の間隔離
間して形成されており、これによりその間に間隙１４４
が形成される。首部１４２の端部は、端部同士をつなぐ
ように配置した磁気可変抵抗５２１、５２３の対向端に
終端がくるように形成されることが好ましい。
【００３３】図１および図２に戻って、第１ＡＤＣ１０
および第２ＡＤＣ１６は、それぞれリードセンサ４およ
びラグセンサ６をモニタして、静止の状態、例えば局所
的な磁性状態、静止の磁気透過性の質量体、および／ま
たは動作中の磁気透過性の質量体などに応答して、その
出力においてシフトが生じたか否かを決定する。電気出
力でシフトが所定間隔で検出されると、マイクロプロセ
ッサ１２は制御シグナルをデジタルポテンショメータ１
８に供給して、第一の参照シグナルおよび／または第二
の参照シグナルの値を調節する。第一の参照シグナルお
よび／または第二の参照シグナルの値を変化させること
で、リードセンサ４およびラグセンサ６のそれぞれの差
動増幅器５８の非反転入力端子に供給されるバイアスを
変化させる。したがって、リードセンサ４および／また
はラグセンサ６の出力は、この静止状態に関して補うよ
うに調節することができる。
および第２ＡＤＣ１６は、それぞれリードセンサ４およ
びラグセンサ６をモニタして、静止の状態、例えば局所
的な磁性状態、静止の磁気透過性の質量体、および／ま
たは動作中の磁気透過性の質量体などに応答して、その
出力においてシフトが生じたか否かを決定する。電気出
力でシフトが所定間隔で検出されると、マイクロプロセ
ッサ１２は制御シグナルをデジタルポテンショメータ１
８に供給して、第一の参照シグナルおよび／または第二
の参照シグナルの値を調節する。第一の参照シグナルお
よび／または第二の参照シグナルの値を変化させること
で、リードセンサ４およびラグセンサ６のそれぞれの差
動増幅器５８の非反転入力端子に供給されるバイアスを
変化させる。したがって、リードセンサ４および／また
はラグセンサ６の出力は、この静止状態に関して補うよ
うに調節することができる。
【００３４】図６および図７、さらに図１および図２に
おいて、通過車両に応答したリードセンサ４の出力は試
験ポイント０（ＴＰ０）で存在し、およびラグセンサ６
の出力は試験ポイント２（ＴＰ２）で存在する。図６に
示すように、ＴＰ２でのシグナルは、ＴＰ０でのシグナ
ルについて時間方向にシフトしている。ＴＰ０およびＴ
Ｐ２でのシグナルは、説明の目的のために、わずかに異
なるように示してある。図７に示すように、微分された
ＴＰ０でのシグナルがゼロに変化する度に、試験ポイン
ト１（ＴＰ１）に存在するリード微分回路８の出力はバ
イナリ状態を変化させる。同様に、微分されたシグナル
ＴＰ２がゼロに変化する度に、試験ポイント３（ＴＰ
３）に存在するラグセンサ６の出力は状態を変化させ
る。図７には、出発論理値が１であるものが示されてい
るが、微分回路８、１４の出力の出発値は論理的にゼロ
であってもよい。図５におけるＴＰ１およびＴＰ３での
シグナルレベルは、説明の目的のために、振幅はシフト
させて示してある。
おいて、通過車両に応答したリードセンサ４の出力は試
験ポイント０（ＴＰ０）で存在し、およびラグセンサ６
の出力は試験ポイント２（ＴＰ２）で存在する。図６に
示すように、ＴＰ２でのシグナルは、ＴＰ０でのシグナ
ルについて時間方向にシフトしている。ＴＰ０およびＴ
Ｐ２でのシグナルは、説明の目的のために、わずかに異
なるように示してある。図７に示すように、微分された
ＴＰ０でのシグナルがゼロに変化する度に、試験ポイン
ト１（ＴＰ１）に存在するリード微分回路８の出力はバ
イナリ状態を変化させる。同様に、微分されたシグナル
ＴＰ２がゼロに変化する度に、試験ポイント３（ＴＰ
３）に存在するラグセンサ６の出力は状態を変化させ
る。図７には、出発論理値が１であるものが示されてい
るが、微分回路８、１４の出力の出発値は論理的にゼロ
であってもよい。図５におけるＴＰ１およびＴＰ３での
シグナルレベルは、説明の目的のために、振幅はシフト
させて示してある。
【００３５】捕獲回路４０、４２は、微分回路８、１４
の出力を８マイクロ秒ごとに標本化する。出力の変化
が、第１の捕獲回路４０および／または第２の捕獲回路
４２により検出されると、変化を検出した捕獲回路はそ
のときのカウンタ４４の値を読み出して、続く第一時間
連続プロファイルたるリードプロファイルおよび／また
は第二時間連続プロファイルたるラグプロファイルへの
処理のために、この値をメモリ２８に記憶させる。
の出力を８マイクロ秒ごとに標本化する。出力の変化
が、第１の捕獲回路４０および／または第２の捕獲回路
４２により検出されると、変化を検出した捕獲回路はそ
のときのカウンタ４４の値を読み出して、続く第一時間
連続プロファイルたるリードプロファイルおよび／また
は第二時間連続プロファイルたるラグプロファイルへの
処理のために、この値をメモリ２８に記憶させる。
【００３６】図８において、磁気透過性の質量体の特性
を検出する方法を説明するフローチャートが提供され
る。ステップ１５０では、地磁界の変化が、固定された
位置で検出される。ステップ１５２では、この地磁界の
変化に対応するアナログシグナルが生成される。ステッ
プ１５４では、このアナログシグナルが微分される。ス
テップ１５６では、微分されたアナログシグナルがゼロ
になると、２値変化シグナルが生成される。ステップ１
５８では、２値変化シグナルが状態を変化させた時間を
記録する。ステップ１６０では、時間連続プロファイル
が、記録された時間から生成される。ステップ１６２で
は、時間連続プロファイルが記憶されているプロファイ
ルと比較され、およびステップ１６４では、質量体の特
性がこの比較から決定される。ステップ１６６では、決
定された特性を有する質量体のカウントを決定し、ステ
ップ１６８ではこのカウントを記憶する。
を検出する方法を説明するフローチャートが提供され
る。ステップ１５０では、地磁界の変化が、固定された
位置で検出される。ステップ１５２では、この地磁界の
変化に対応するアナログシグナルが生成される。ステッ
プ１５４では、このアナログシグナルが微分される。ス
テップ１５６では、微分されたアナログシグナルがゼロ
になると、２値変化シグナルが生成される。ステップ１
５８では、２値変化シグナルが状態を変化させた時間を
記録する。ステップ１６０では、時間連続プロファイル
が、記録された時間から生成される。ステップ１６２で
は、時間連続プロファイルが記憶されているプロファイ
ルと比較され、およびステップ１６４では、質量体の特
性がこの比較から決定される。ステップ１６６では、決
定された特性を有する質量体のカウントを決定し、ステ
ップ１６８ではこのカウントを記憶する。
【００３７】図９において、磁気透過性の質量体の速度
を決定する方法を説明するフローチャートが提供され
る。ステップ１７０では、地磁界の第一の変化および第
二の変化が、質量体の移動方法に沿って一定距離離間し
て配置された、第一の位置および第二の位置で検出され
る。ステップ１７２では、地磁界の第一の変化および第
二の変化のそれぞれに対応して、第一のアナログシグナ
ルおよび第二のアナログシグナルが生成される。ステッ
プ１７４では、第一のアナログシグナルおよび第二のア
ナログシグナルが微分される。ステップ１７６では、微
分された第一のアナログシグナルおよび第二のアナログ
シグナルがゼロに鳴ったとき、それぞれ第一の２値変化
シグナルおよび第二の２値変化シグナルが生成される。
ステップ１７８では、第一の２値変化シグナルおよび第
二の２値変化シグナルがバイナリ状態を変えた時間を記
録する。ステップ１８０では、第一の２値変化シグナル
および第二の２値変化シグナルの記録時間から、それぞ
れ第一時間連続プロファイルおよび第二時間連続プロフ
ァイルを生成する。ステップ１８２では、第一時間連続
プロファイルおよび第二時間連続プロファイルを比較
し、ステップ１８４では、第一時間連続プロファイルお
よび第二時間連続プロファイルのそれぞれにおける同等
位置を決定する。ステップ１８６では、これらの同等位
置間で経過した時間を測定し、ステップ１８８では、質
量体の速度をこの経過時間の関数として計算する。
を決定する方法を説明するフローチャートが提供され
る。ステップ１７０では、地磁界の第一の変化および第
二の変化が、質量体の移動方法に沿って一定距離離間し
て配置された、第一の位置および第二の位置で検出され
る。ステップ１７２では、地磁界の第一の変化および第
二の変化のそれぞれに対応して、第一のアナログシグナ
ルおよび第二のアナログシグナルが生成される。ステッ
プ１７４では、第一のアナログシグナルおよび第二のア
ナログシグナルが微分される。ステップ１７６では、微
分された第一のアナログシグナルおよび第二のアナログ
シグナルがゼロに鳴ったとき、それぞれ第一の２値変化
シグナルおよび第二の２値変化シグナルが生成される。
ステップ１７８では、第一の２値変化シグナルおよび第
二の２値変化シグナルがバイナリ状態を変えた時間を記
録する。ステップ１８０では、第一の２値変化シグナル
および第二の２値変化シグナルの記録時間から、それぞ
れ第一時間連続プロファイルおよび第二時間連続プロフ
ァイルを生成する。ステップ１８２では、第一時間連続
プロファイルおよび第二時間連続プロファイルを比較
し、ステップ１８４では、第一時間連続プロファイルお
よび第二時間連続プロファイルのそれぞれにおける同等
位置を決定する。ステップ１８６では、これらの同等位
置間で経過した時間を測定し、ステップ１８８では、質
量体の速度をこの経過時間の関数として計算する。
【００３８】図１０、および図１において、上述のＶＭ
Ｉセンサ２は、使用時には、道路表面に貼設され、また
は道路表面の下に埋設される。ＶＭＩセンサ２は有限な
メモリ２８しか有していないため、分析のために、とき
どきそこに記憶された情報をデータ収集コンピュータ１
９４に伝送させる必要がある。ある態様において、ＶＭ
Ｉセンサ２に記憶された情報は、マイクロプロセッサ１
２と収集コンピュータ１９４との間を接続することがで
きる物理的なコンダクタ（図１０には極細線で示した）
を介して伝送される。しかしながら、物理的なコンダク
タを用いる際の問題点は、ＶＭＩセンサ２とデータ収集
コンピュータ１９４との間でコンダクタを動作させる必
要性である。これは、渋滞道路において、またはＶＭＩ
センサ２を道路下方に埋設した適用において特に問題で
ある。物理的なコンダクタを用いる際のもう一つの問題
点は、データを収集するために設置したＶＭＩセンサ２
への定期的な巡回の必要性である。上述のあるいは他の
問題点を克服するために、本発明のＶＭＩセンサ２は、
ＶＭＩセンサ２と道路側送受信器１９２との間でデータ
を伝達するために用いられるラジオ波（ＲＦ）送信器１
９０を有している。
Ｉセンサ２は、使用時には、道路表面に貼設され、また
は道路表面の下に埋設される。ＶＭＩセンサ２は有限な
メモリ２８しか有していないため、分析のために、とき
どきそこに記憶された情報をデータ収集コンピュータ１
９４に伝送させる必要がある。ある態様において、ＶＭ
Ｉセンサ２に記憶された情報は、マイクロプロセッサ１
２と収集コンピュータ１９４との間を接続することがで
きる物理的なコンダクタ（図１０には極細線で示した）
を介して伝送される。しかしながら、物理的なコンダク
タを用いる際の問題点は、ＶＭＩセンサ２とデータ収集
コンピュータ１９４との間でコンダクタを動作させる必
要性である。これは、渋滞道路において、またはＶＭＩ
センサ２を道路下方に埋設した適用において特に問題で
ある。物理的なコンダクタを用いる際のもう一つの問題
点は、データを収集するために設置したＶＭＩセンサ２
への定期的な巡回の必要性である。上述のあるいは他の
問題点を克服するために、本発明のＶＭＩセンサ２は、
ＶＭＩセンサ２と道路側送受信器１９２との間でデータ
を伝達するために用いられるラジオ波（ＲＦ）送信器１
９０を有している。
【００３９】図１に示すように、ＲＦ送信器１９０は、
マイクロプロセッサ１２からデータおよび命令シグナル
を受けとるように接続される。ＶＭＩセンサ２がバッテ
リー駆動であるため、ＲＦ送信器１９０の出力には限界
がある。したがって、道路側送受信器１９２をＶＭＩセ
ンサ２の近く、例えば３０メーターのところに備えて、
ＲＦ送信器１９０からのＲＦ出力を受信することが必要
である。
マイクロプロセッサ１２からデータおよび命令シグナル
を受けとるように接続される。ＶＭＩセンサ２がバッテ
リー駆動であるため、ＲＦ送信器１９０の出力には限界
がある。したがって、道路側送受信器１９２をＶＭＩセ
ンサ２の近く、例えば３０メーターのところに備えて、
ＲＦ送信器１９０からのＲＦ出力を受信することが必要
である。
【００４０】道路側送受信器１９２は、ＶＭＩセンサ２
のＲＦ送信器１９０の範囲内で配置した常設の送受信器
であることが好ましい。道路側送受信器１９２は、ＶＭ
Ｉセンサ２から遠隔基地局１９６への伝達をできるよう
にするシグナルブースタを有することが好ましい。
のＲＦ送信器１９０の範囲内で配置した常設の送受信器
であることが好ましい。道路側送受信器１９２は、ＶＭ
Ｉセンサ２から遠隔基地局１９６への伝達をできるよう
にするシグナルブースタを有することが好ましい。
【００４１】適当な時間で、ＶＭＩセンサ２は、メモリ
２８に記憶されたデータを、ＲＦ送信器１９０を介して
道路側送受信器１９２へ伝送する。道路側送受信器１９
２は、ＶＭＩセンサ２からのデータを受信し、基地局１
９６にこのデータ伝達する。基地局１９６で受信された
データは、適当な処理のために、データ収集コンピュー
タ１９４に送られる。この態様の利点は、一つの常設の
道路側送受信器１９２を一つ以上のＲＦ送信器１９０か
ら基地局１９６へのデータの伝達に利用できる点であ
る。さらに、ＲＦ送信器１９０および道路側送受信器１
９２のネットワークを利用して、基地局１９６に複数の
異なる位置での車両動作の表示を提供することができ
る。これは、広範囲での地理上領域にわたって、交通量
パターンを見積もるのに特に有利である。
２８に記憶されたデータを、ＲＦ送信器１９０を介して
道路側送受信器１９２へ伝送する。道路側送受信器１９
２は、ＶＭＩセンサ２からのデータを受信し、基地局１
９６にこのデータ伝達する。基地局１９６で受信された
データは、適当な処理のために、データ収集コンピュー
タ１９４に送られる。この態様の利点は、一つの常設の
道路側送受信器１９２を一つ以上のＲＦ送信器１９０か
ら基地局１９６へのデータの伝達に利用できる点であ
る。さらに、ＲＦ送信器１９０および道路側送受信器１
９２のネットワークを利用して、基地局１９６に複数の
異なる位置での車両動作の表示を提供することができ
る。これは、広範囲での地理上領域にわたって、交通量
パターンを見積もるのに特に有利である。
【００４２】したがって、本発明は、ＶＭＩセンサ２、
および車両特性の検出および車両速度の検出方法を提供
する。本発明を、好ましい態様に関連して説明した。前
述の詳細な説明を読んで、理解する際に、第三者には明
らかな変更および代替が浮かぶであろう。例えば、磁気
検出装置５０は、磁界の変化に応答した、この一つの磁
気可変抵抗の抵抗性の変化に対応する出力シグナルを提
供する適当な電子回路（図示せず）に接続した一つの磁
気可変抵抗５２から構成させてもよい。このような磁界
センサの出力を、微分回路８８およびゼロ勾配検出装置
９６に、図２の態様に関連して述べた方法で供給しても
よい。さらにもう一つの態様において、微分回路８、１
４は省略可能であり、第１ＡＤＣ１０および第２ＡＤＣ
１６を用いて、定期的、例えば約２５０マイクロ秒ごと
に、リードセンサ４およびラグセンサ６の出力を標本化
して、そこから第一時間連続プロファイルおよび第二時
間連続プロファイルをそれぞれ生成することもできる。
さらに、十分なバイアスを提供できるならば、磁気可変
抵抗５２は、それぞれ対応するＡＤＣ１０、１６および
／または微分回路８、１４に直接接続することができ
る。本発明が、このような変更および代替の全てを、そ
れらが、添付したクレームの範囲内あるいはそれと等価
である限りにおいて、包含すると解釈されることは意図
されることである。
および車両特性の検出および車両速度の検出方法を提供
する。本発明を、好ましい態様に関連して説明した。前
述の詳細な説明を読んで、理解する際に、第三者には明
らかな変更および代替が浮かぶであろう。例えば、磁気
検出装置５０は、磁界の変化に応答した、この一つの磁
気可変抵抗の抵抗性の変化に対応する出力シグナルを提
供する適当な電子回路（図示せず）に接続した一つの磁
気可変抵抗５２から構成させてもよい。このような磁界
センサの出力を、微分回路８８およびゼロ勾配検出装置
９６に、図２の態様に関連して述べた方法で供給しても
よい。さらにもう一つの態様において、微分回路８、１
４は省略可能であり、第１ＡＤＣ１０および第２ＡＤＣ
１６を用いて、定期的、例えば約２５０マイクロ秒ごと
に、リードセンサ４およびラグセンサ６の出力を標本化
して、そこから第一時間連続プロファイルおよび第二時
間連続プロファイルをそれぞれ生成することもできる。
さらに、十分なバイアスを提供できるならば、磁気可変
抵抗５２は、それぞれ対応するＡＤＣ１０、１６および
／または微分回路８、１４に直接接続することができ
る。本発明が、このような変更および代替の全てを、そ
れらが、添付したクレームの範囲内あるいはそれと等価
である限りにおいて、包含すると解釈されることは意図
されることである。
【図１】図１は、本発明の車両磁気イメージング（ＶＭ
Ｉ）センサ用の電子回路の機構を説明するブロック図で
ある。
Ｉ）センサ用の電子回路の機構を説明するブロック図で
ある。
【図２】図２は、図１のＶＭＩセンサの電子回路を一般
化した模式図である。
化した模式図である。
【図３】図３は、図１のＶＭＩセンサにて用いられる磁
気検出装置の平面図である。
気検出装置の平面図である。
【図４】図４は、各端部に外部磁束コンセントレータを
有する、図３の磁気検出装置の側面図である。
有する、図３の磁気検出装置の側面図である。
【図５】図５は、各端部に外部磁束コンセントレータを
有する、図３の磁気検出装置の側面図である。
有する、図３の磁気検出装置の側面図である。
【図６】図６は、図１のＶＭＩセンサのリードセンサお
よびラグセンサに関する典型的な強度プロファイルを示
す。
よびラグセンサに関する典型的な強度プロファイルを示
す。
【図７】図７は、図６の強度プロファイルにより刺激さ
れたときに、図１のＶＭＩセンサのリード微分回路およ
びラグ微分回路の典型的な出力を示す。
れたときに、図１のＶＭＩセンサのリード微分回路およ
びラグ微分回路の典型的な出力を示す。
【図８】図８は、磁気透過性の質量体の特性を決定する
手順の概略説明図である。
手順の概略説明図である。
【図９】図９は、磁気透過性の質量体の速度を検出する
手順の概略説明図である。
手順の概略説明図である。
【図１０】図１０は、図１のＶＭＩセンサおよび遠隔デ
ータ収集コンピュータ間で情報を伝達するＲＦコミュニ
ケーションネットワークのブロック図である。
ータ収集コンピュータ間で情報を伝達するＲＦコミュニ
ケーションネットワークのブロック図である。
２ ＶＭＩセンサ ４ リードセンサ ６ ラグセンサ ８ リード微分回路 １２ マイクロプロセッサ １４ ラグ微分回路 ２８ メモリ ４４ カウンタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０８Ｇ 1/042 Ｇ０１Ｒ 33/06 Ｒ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01V 3/08 G01P 5/18 G01R 33/09 G06M 7/00 G08G 1/042
Claims (20)
- 【請求項１】 近辺の地磁界の乱れにより磁気透過性の
質量体を検出するセンサであって、 一つ以上の磁気可変抵抗から構成される磁界検出装置
と、 前記一つ以上の磁気可変抵抗に向かって磁束を集中させ
るための磁束コンセントレータと、 前記一つ以上の磁気可変抵抗に電気バイアスを供給する
ためのバイアス手段と、 前記一つ以上の磁気可変抵抗の抵抗性の変化を判定する
とともに、その表示出力を生成するための増幅装置と、 前記増幅装置の出力を微分するための微分回路と、 前記微分回路の出力を検出するとともに、該微分回路の
出力がゼロであるときに、２値的に変化するシグナルを
生成するためのゼロ勾配検出装置と、 所定の速さで値を累積するカウンタと、 前記ゼロ勾配検出装置が前記２値的に変化するシグナル
を生成するときの前記カウンタの値を記憶し、記憶した
カウンタ値を第一時間連続プロファイルに変換するとと
もに、該センサを通過する質量体の数を累積して記憶す
るためのプロセッサとを有するセンサ。 - 【請求項２】 前記一つ以上の磁気可変抵抗および磁束
コンセントレータが、パッケージ中に格納されることを
特徴とする請求項１に記載のセンサ。 - 【請求項３】 前記パッケージの一端に配置された外部
磁束コンセントレータをさらに有する請求項２に記載の
センサ。 - 【請求項４】 前記外部磁束コンセントレータは、前記
パッケージの中心部に向かって延設された首部を有し；
および該首部が、前記一つ以上の磁気可変抵抗の近傍に
終端を有することを特徴とする請求項３に記載のセン
サ。 - 【請求項５】 前記外部磁束コンセントレータは、４０
ガウスで、約３５０００の透過性を有することを特徴と
する請求項４に記載のセンサ。 - 【請求項６】 近辺の地磁界の乱れにより磁気透過性の
質量体の速度を検出するための装置であって、 磁気可変抵抗から構成される磁界検出装置；前記磁気可
変抵抗に向かって磁束を集中させるための第一磁束コン
セントレータ；前記磁気可変抵抗に電気バイアスを供給
するバイアス手段；前記磁気可変抵抗の抵抗性の変化を
判定するとともに、その表示出力を生成するための増幅
装置；前記増幅装置の出力を微分するための微分回路；
および前記微分回路の出力を検出するとともに、該微分
回路の出力がゼロであるときに、２値的に変化するシグ
ナルを生成するためのゼロ勾配検出装置をそれぞれ有す
る第一および第二磁界センサ（ａ）と、 所定の速さで値を累積するカウンタ（ｂ）と、 前記第一磁界センサのゼロ勾配検出装置が２値的に変化
するシグナルを生成することに応答して前記カウンタの
第一の値列を記憶し、前記第二磁界センサのゼロ勾配検
出装置が２値的に変化するシグナルを生成することに応
答して前記カウンタの第二の値列を記憶し、前記第一の
値列を第一時間連続プロファイルに変換し、前記第二の
値列を第二時間連続プロファイルに変換し、前記第一時
間連続プロファイルおよび前記第二時間連続プロファイ
ルにおける同等位置間での時間差を測定し、前記質量体
の速度を該差の関数として計算するためのプロセッサ
（ｃ）とを有する装置。 - 【請求項７】 前記磁気可変抵抗が、端部同士をつない
で、両者間で間隙を形成するように配置した一対の磁気
可変抵抗から構成され；および前記第一磁束コンセント
レータが、前記一対の端部同士をつないだ磁気可変抵抗
の両側に配置されることを特徴とする請求項６に記載の
装置。 - 【請求項８】 前記一対の端部同士をつないだ磁気可変
抵抗に対向する第一磁束コンセントレータの側方近辺に
配置可能な外部磁束コンセントレータをさらに有する請
求項７に記載の装置。 - 【請求項９】 前記磁束コンセントレータの一側方近辺
の外部磁束コンセントレータが、前記一対の端部同士を
つないだ磁気可変抵抗に向かって延設されるとともに、
その近傍に終端を有する、首部を有することを特徴とす
る請求項８に記載の装置。 - 【請求項１０】 前記端部同士をつないだ磁気可変抵抗
が、前記質量体の移動方向に対して実質的に垂直に配置
可能であることを特徴とする請求項９に記載の装置。 - 【請求項１１】 前記プロセッサが、前記第一時間連続
プロファイルおよび第二時間連続プロファイルから、質
量体が第一磁界センサおよび第二磁界センサ上のそれぞ
れに存在する時間と、そこを通過する１の長さとを計算
することを特徴とする請求項６に記載の装置。 - 【請求項１２】 前記増幅装置に対してバイアスを補償
するための補償手段をさらに有する請求項６に記載の装
置。 - 【請求項１３】 車両が第一磁気可変抵抗の傍を通過す
るのに応答して該第一磁気可変抵抗の抵抗性の変化を検
出する工程と、 前記第一磁気可変抵抗の抵抗性の変化に対応して第一の
アナログシグナルを生成する工程と、 前記第一のアナログシグナルを微分する工程と、 前記微分された第一のアナログシグナルの勾配がゼロに
等しくなったときに、バイナリ状態を変化させる、第一
の２値的に変化するシグナルを生成する工程と、 前記第一の２値的に変化するシグナルがバイナリ状態を
変化させる、第一の時間列を記録する工程と、 前記記録された第一の時間列から第一時間連続プロファ
イルを生成する工程と、 通過車両のカウントを前記第一時間連続プロファイルの
関数として累積して記憶する工程とを有する、特定の位
置を通過する車両を数える方法。 - 【請求項１４】 車両が、前記第一磁気可変抵抗に離間
して並べられた第二磁気可変抵抗の傍を通過するのに応
答して、該第二磁気可変抵抗の抵抗性の変化を検出する
工程と、 前記第二磁気可変抵抗の抵抗性の変化に対応して第二の
アナログシグナルを生成する工程と、 前記第二のアナログシグナルを微分する工程と、 前記微分された第二のアナログシグナルの勾配がゼロに
等しくなったときに、バイナリ状態を変化させる、第二
の２値的に変化するシグナルを生成する工程と、 前記第二の２値的に変化するシグナルがバイナリ状態を
変化させる、第二の時間列を記録する工程と、 前記記録された第二の時間列から第二時間連続プロファ
イルを生成する工程と、 通過車両のカウントを前記第二時間連続プロファイルの
関数として累積して記憶する工程とをさらに有する請求
項１３に記載の方法。 - 【請求項１５】 前記第一時間連続プロファイルと参照
時間連続プロファイルとを比較する工程と、 この比較から前記特定の位置を通過する車両の特性を決
定する工程とをさらに有する請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１６】 前記記憶された通過車両のカウント
が、通過車両の合計および通過車両のタイプの少なくと
も一つであることを特徴とする請求項１５に記載の方
法。 - 【請求項１７】 前記第一時間連続プロファイルおよび
前記第二時間連続プロファイルにおける一定距離離間し
た同等位置を決定する工程と、 これらの離間した同等位置の間で経過する時間を測定す
る工程と、 この経過時間から車両の速度を計算する工程とをさらに
有する請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１８】 近辺を車両が通過することに応答し
て、特定の位置での磁界の変化を検出するように配置可
能な第一磁気可変抵抗と、 前記第一磁気可変抵抗の抵抗性の変化に対応して第一の
アナログシグナルを生成するために前記第一磁気可変抵
抗に接続された増幅手段と、 前記第一のアナログシグナルを第一時間連続プロファイ
ルに変換するための変換手段と、 通過車両のカウントを累積して記憶する記憶手段とを備
えた特定位置を通過する車両を数える装置。 - 【請求項１９】 近辺を車両が通過することに応答し
て、特定の位置での磁界の変化を検出するように配置可
能であって、前記第一磁気可変抵抗に離間して並べられ
た第二磁気可変抵抗（ａ）、 ここで、前記増幅手段が、前記第二磁気可変抵抗の抵抗
性の変化に対応して第二のアナログシグナルを生成する
ために前記第二磁気可変抵抗に接続されている；およ
び、 前記第一時間連続プロファイルおよび前記第二時間連続
プロファイルにおける一定距離離間した同等位置の間で
経過した時間を測定するとともに、そこから車両の速度
を計算して、これによりカウントを速度に応じて分類す
る測定手段（ｂ）をさらに有する請求項１８に記載の装
置。 - 【請求項２０】 前記カウントは、通過車両の合計およ
び通過車両のタイプの一つに応じて分類されることを特
徴とする請求項１８に記載の装置。
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