JP3091148B2

JP3091148B2 - 車両検出装置

Info

Publication number: JP3091148B2
Application number: JP08351796A
Authority: JP
Inventors: 郷史酒井
Original assignee: ユピテル工業株式会社
Priority date: 1996-12-12
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 2000-09-25
Anticipated expiration: 2016-12-12
Also published as: JPH10172093A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路を走行する車
両を走行方向別にカウントして交通流量を測定するため
の車両検出装置に関し、特に、近くを走行する車両によ
って引き起される磁界の変化を捉らえる磁界感応型の車
両検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁界感応型の車両検出装置としては、本
出願人が先に出願した特開平６−３２５２８８号があ
る。この従来技術では、道路脇に所定間隔をおいて２つ
の磁気センサを設置している。磁気を帯びた磁性体の塊
である車両が磁気センサの設置点を通過していくと、セ
ンサの出力が変化する。このときの磁気センサの出力波
形を捉らえて車両が通過したことを検出する。２つの磁
気センサが道路に沿って間隔をおいて設置されているの
で、１台の車両の通過に対して２つのセンサから時間差
（位相差）のある車両検知信号が生じる。両信号の位相
差の進み遅れを弁別することで、車両の走行方向を判別
できる。このようにして、道路上を走行する車両をその
方向別に検出できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の車両検
出装置では、２つの磁気センサを道路脇に所定間隔をお
いて設置しているため、センサ設置工事を２箇所におい
て行わなければならず、工事が面倒でコスト高になる。
２つのセンサと装置本体の回路部との接続の配線工事も
必要なので、そのコストも高くつく。また、センサの設
置箇所の防護対策や保守点検対策についても、２箇所に
ついて考えなければならず、やはりコスト高になる。

【０００４】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、近くを走行する車両によって引き起こされる磁界の
変化を捉らえる磁界感応型の車両検出装置であって、磁
気センサの設置箇所を１箇所で済むようにし、走行する
車両を検出するとともに、その走行方向や車種（大き
さ）等の情報を検出することのできる車両検出装置を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る車両検出装置では、次の要件
（１），（２），（３）を備えるように構成した（請求
項１）。（１）車両が往復で走行する道路脇の１箇所に磁気セン
サ対を設置する。この磁気センサ対は２つの磁気センサ
の組み合せであり、２つの磁気センサの感度軸はともに
道路面とほぼ平行であり、かつ両者の感度軸はほぼ直交
している。（２）前記２つの磁気センサの出力の時間的変化をそれ
ぞれ監視し、ほぼ同時刻における両磁気センサの出力値
のセットからセンサ設置点での被検出磁界の向きを演算
する演算手段を設ける。（３）前記演算手段で求めた前記被検出磁界の向きの時
間的変化を監視し、その被検出磁界の向きの回転方向を
求め、その回転方向から前記被検出磁界の発生源である
車両の走行方向を判別する判別手段を設ける。

【０００６】まず、車両は磁化されており、一つの大き
な磁石の塊と考えられる。そこで、ある一定以上の磁界
を検出できたならば、車両が存在すると推定できる。し
かも、実施の形態で詳しく説明するように、車両の走行
方向により、前記被検出磁界の向きの回転方向が異な
る。そこで、係る向きの回転方向を求めることにより車
両の走行方向がわかる（要件２，３）。

【０００７】そして、車両の走行方向のみを求めるので
あれば、請求項１で十分であるが、例えば大型車と小型
車などの車両の大きさに基づく種別ごとに走行車両数を
計測したい場合等には、前記被検出磁界の大きさに基づ
いて、走行する前記車両の大きさの種別を判別する機能
を備えて構成するとよい（請求項２）。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１に示すように、道路１の脇の
１箇所に２つの磁気センサ２ａと２ｂのセットを設置す
る。磁気センサ２ａの感度軸Ｘは、道路１の面と平行で
道路１の長手方向と一致させてある。磁気センサ２ｂの
感度軸Ｙは、道路１の面と平行で道路１の幅方向と一致
させてある。つまり、２つの磁気センサ２ａ，２ｂの感
度軸ＸとＹは道路１と平行な面内において互いに直交
し、一方（Ｘ）は道路１に沿った方向で、他方（Ｙ）は
道路１に直交する。なお、本発明では、必ずしもこの様
に道路１と直交／平行に配置する必要はなく、２つの磁
気センサ２ａ，２ｂの感度軸がほぼ直交していれば、道
路１に走行方向に対する角度は任意である。

【０００９】そして、車両検出装置の一実施の形態とし
ては、例えば図２に示すように構成できる。つまり、感
度軸が直交する２つの磁気センサ２ａ，２ｂの出力を、
２つのアンプ３ａ，３ｂに与え、そこにおいてそれぞれ
増幅し、さらにアンプ３ａ，３ｂの出力をＡ／Ｄ変換器
４に与え、増幅した値をそれぞれディジタル値に変換し
てマイコン５に入力する。

【００１０】このマイコン５が、２つの磁気センサ２
ａ，２ｂの出力の時間的変化をそれぞれ監視し、ほぼ同
時刻における両磁気センサ２ａ，２ｂの出力値（ｘ，
ｙ）のセットからセンサ設置点での被検出磁界の向きを
演算する処理と、被検出磁界の向きの時間的変化を監視
し、その変化パターン（検出磁界の向きの回転方向）に
より被検出磁界の発生源である車両の走行方向を判別す
る処理とを行う。

【００１１】このマイコン５における車両検出の原理を
説明すると、図３に示すように、車両１０が右から左に
移動していった（〜）とする。そして、車両１０が
図中矢印で示すように、移動方向と平行で右向きに磁化
されているとすると、各位置での車両１０から発生する
磁界は、図中波線で示すようになる（便宜上〜につ
いて示す）。従って、磁気センサ２ａ，２ｂの設置位置
での磁界の向きを考えると、の位置にある車両から発
生する磁界′は、Ｙ成分がなく、マイナス側のＸ成分
のみとなる。同様に、の位置にある車両から発生する
磁界′は、Ｙ軸に沿っており、Ｘ成分があまりなく
（０ではない）、マイナス側のＹ成分が大きくなる。そ
して、の位置にある車両から発生する磁界′は両者
の中間となり、ある程度の大きさのプラス側のＸ成分
と、マイナス側のＹ成分（′よりは小さい）を有する
ことになる。

【００１２】従って、車両１０が無限遠点から移動して
きて車両検出装置の設置位置の前を通過し、さらに反対
側の無限遠点に移動した場合を考えると、両磁気センサ
２ａ，２ｂの出力をＸＹ座標系上にプロットすると、図
４のような軌跡を採ることになる。そして、各位置での
センサ出力ベクトル（被検出磁界）は、同図中矢印で示
すようになる。この図から明らかなように、センサ出力
ベクトル（被検出磁界）の大きさは位置により変動する
が、車両１０がからに向けて移動した場合のセンサ
出力ベクトル（被検出磁界）の変化パターンは、図中反
時計方向になる。一方、逆に車両１０がからに向け
て移動した場合には、センサ出力ベクトル（被検出磁
界）の変化パターンは、図中時計方向になる。このよう
に、センサ出力ベクトル（被検出磁界）の回転方向によ
り、車両の移動方向を弁別できることになる。

【００１３】そして、図５は、両磁気センサ２ａ，２ｂ
の検出軸ＸとＹを直交座標で表わし、ある瞬間における
両センサ２ａ，２ｂの出力値（ｘ，ｙ）をその座標上に
ベクトルとして表わしている。このベクトル（ｘ，ｙ）
がセンサ設置点における被検出磁界の大きさと方向に対
応する。つまり、図４に示したセンサ出力ベクトルに対
応する。

【００１４】そこで、出力値（ｘ，ｙ）をサンプリング
し、その直交座標値を極座標値（ｒ，θ）に変換する
と、変換して得られた値ｒが被検出磁界の大きさであ
り、値θが被検出磁界の方向となる。そして、一定値Ｒ
ｄを超える大きさｒの磁界が検出されたならば、それは
車両から発せられた磁界を検出したと認識できる。

【００１５】さらに、磁界の強さは、車両１０の存在位
置が同じとすると、形状が大きなものほど磁界の強さも
大きいといえる。従って、値ｒをしきい値処理すること
により、大型車か小型車かの弁別もすることができる。

【００１６】そして、マイコン５は、上記した検出原理
に従って所定の処理をするものであり、具体的には、図
６，図７に示すようなフローチャートに従って処理され
る。つまり、センサ出力値（ｘ，ｙ）のサンプリングと
極座標値（ｒ，θ）の変換処理を適宜周期で繰り返し行
う。そして、一定値Ｒｄを超える大きさｒの磁界がある
か否かを判断する（ＳＴ１〜ＳＴ４）。

【００１７】そして、Ｒｄを越える磁界ｒが検出された
なら、車両ありとし、その後のｒのピーク値を検出して
保持する処理を行うとともに、被検出磁界の方向θの変
化を監視する。つまり、θの各サンプル値の差分Δθを
求めるとともに、Δθの積算値Ｓを求める（ＳＴ５〜Ｓ
Ｔ１２）。

【００１８】上記したように図１において、左から右に
走行する車両がセンサ設置点を通過したとすると、セン
サ設置点における被検出磁界のベクトル（ｒ，θ）は右
回りに回転する。反対に右から左に走行する車両がセン
サ設置点を通過すると、センサ設置点における被検出磁
界のベクトル（ｒ，θ）は左回りに回転する。このベク
トルの回転方向はθの時間的変化を監視していればわか
る。マイコン５は、一定値Ｒｄを超えていた被検出磁界
が検出されなくなった時点（車両が通過した（一定の距
離だけ離れていった）後）で、ステップ４の分岐判断
で、図７のステップ１３に飛び、車両に関する情報の判
定を行う。つまり、θが右回りに変化したか左回りに変
化したかの判定を行い（積算値Ｓの正負を判定する）、
走行方向別の車両検出信号を生成する（ＳＴ１４，１
５，１６）。

【００１９】さらに、被検出磁界の大きさｒの最大値を
基準値（Ｒ１またはＲ２）と大小比較し、基準値より大
きければ検出車両を大型車と判定し、基準値より小さけ
れば小型車と判定している。このときの基準値は、セン
サ設置点に近い車線の走行車両については大きく、セン
サ設置点から遠い車線の走行車両については小さく設定
している（ＳＴ１７，１８，１９，２０）。

【００２０】そして、判定結果を出力し（ＳＴ２１）、
ステップ１に戻る。なお、車両がない状態が続いてステ
ップ４の分岐判断でＮになりステップ１３に飛んだ場合
には、ステップ１３或いはステップ１４の分岐判断でＮ
になり、ステップ１に戻ることになる。

【００２１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、近くを走行する車両によって引き起こされる磁界
の変化を捉らえる磁界感応型の車両検出装置であって、
磁気センサの設置箇所が１箇所で済む。その結果、セン
サの設置工事が簡単になるし、装置本体の回路部との接
続工事も簡単になり、センサ設置箇所の防護対策や保守
点検作業も簡単になり、したがってコストも安くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による道路とセンサとの関係
を示す概略図である。

【図２】本発明の一実施例による車両検出装置の概略構
成ブロック図である。

【図３】同上装置の動作説明図である。

【図４】同上装置の動作説明図である。

【図５】同上装置の動作説明図である。

【図６】同上装置のマイコン５が実行する信号処理手順
を示すフローチャートである。

【図７】同上装置のマイコン５が実行する信号処理手順
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１道路２ａ，２ｂ磁気センサ対３ａ，３ｂアンプ４Ａ／Ｄ変換器５マイコン１０車両Ｘ感度軸Ｙ感度軸（ｘ，ｙ）被検出磁界のベクトル（ｒ，θ）極座標に変換したベクトル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−265615（ＪＰ，Ａ) 特開平６−1249（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−35611（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−18012（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−273008（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−19515（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−283000（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08G 1/00 - 1/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】次の要件（１），（２），（３）を備え
たことを特徴とする車両検出装置。（１）車両が往復で走行する道路脇の１箇所に磁気セン
サ対を設置し、この磁気センサ対は２つの磁気センサの
組み合せであり、２つの磁気センサの感度軸はともに道
路面とほぼ平行であり、かつ両者の感度軸はほぼ直交し
ている。（２）前記２つの磁気センサの出力の時間的変化をそれ
ぞれ監視し、ほぼ同時刻における両磁気センサの出力値
のセットからセンサ設置点での被検出磁界の向きを演算
する演算手段を設ける。（３）前記演算手段で求めた前記被検出磁界の向きの時
間的変化を監視し、その被検出磁界の向きの回転方向を
求め、その回転方向から前記被検出磁界の発生源である
車両の走行方向を判別する判別手段を設ける。
【請求項２】前記被検出磁界の大きさに基づいて、走
行する前記車両の大きさの種別を判別する機能をさらに
備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両検出装
置。