JP4533551B2

JP4533551B2 - 超音波式車両感知器とその計測方法

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Publication number: JP4533551B2
Application number: JP2001076800A
Authority: JP
Inventors: 由宣齊籐; 実鈴木
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2021-03-16
Also published as: JP2002277545A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路上の走行車両を検知する超音波式車両感知器と、その計測方法に関し、特に、超音波を短い送信間隔で送信できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
超音波式車両感知器は、道路上に設置した超音波ヘッドから道路面に向けて一定周期で超音波を送信し、その反射波を受信するまでの時間を計って、道路上の車両の有無を判定する。
【０００３】
従来の超音波式車両感知器は、標準的には、路面上の５．５ｍの位置から２ｍｓ間継続する超音波の送信を８５ｍｓ間隔で繰り返している。音速は３４３ｍ／ｓ（気温２０°Ｃ）であるため、超音波ヘッドの送信器から送信された超音波は、路面で反射して３２ｍｓ後に受信器で受信される。超音波ヘッドの下を車両が通過している場合は、もっと短い時間で受信器に反射波が戻るため、車両の存在が検知できる。
【０００４】
図１１は、従来の超音波式車両感知器の構成を示している。この装置は、道路脇のポール40から走行路上に延びるアーム41に取り付けられた送信器43及び受信器42から成る超音波ヘッドと、その制御器110とから成る。
【０００５】
制御器110は、送信信号を出力する送信回路13と、受信信号を増幅する増幅器（アンプ）11と、受信信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ12と、受信信号の周波数を計測する周波数測定回路14と、超音波の直接反射による受信信号を識別するために設定された閾値15と、制御部110の動作を制御するＣＰＵ200とを備えている。
【０００６】
ＣＰＵ200は、プログラムを実行することにより、送信回路13の出力信号の継続的な送信時間を一定（２ｍｓ）に制御する固定送信時間制御部240と、送信回路13の出力周波数を一定に制御する固定周波数制御部250と、受信信号の受信レベルを計測する受信レベル計測部230と、受信レベルと閾値15とを比較する閾値比較部270と、受信信号の周波数を計測する周波数計測部210と、タイマ220により受信信号の受信時間を計測する受信時間計測部260と、各部の計測結果に基づいて車両の有無を識別する感知判定部280とを実現している。
【０００７】
図１２は、この装置の送信回路13の送信出力に基づいて送信器43から送信される超音波信号の送信波形（ａ）と、これが路面で反射して受信器42に達する反射波形（ｂ）と、車両で反射したときの反射波形（ｃ）とを示している。周波数ｆに固定された最初の送信波（ｆ−１）が送信されてから８５ｍｓ後に２番目の送信波（ｆ−２）が送信され、以後、同じ間隔で送信波が繰り返し送信される。路面での反射波は、送信波が送信されてから３２ｍｓ後に受信器42で受信され、車両での反射波は、例えば車高が３．４ｍの場合には、１２ｍｓ後に受信器に受信される。従って、送信信号は、前回の送信信号の反射波が受信器に戻った後に次の信号が送信される。
【０００８】
図１３は、この装置の動作を示している。
ステップ１：送信回路13は、固定周波数制御部250及び固定送信時間制御部240の制御の基に、周波数ｆの送信信号を２ｍｓ送信し、
ステップ２：次の送信開始まで待つ。
ステップ３：受信器42で受信された反射波Ｘは、アンプ11で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ12でディジタルデータに変換された後、受信レベル計測部230に取り込まれる。
ステップ４：閾値比較部270は、反射波Ｘの受信レベルと閾値15とを比較し、反射波Ｘの受信レベルが閾値15を超えている場合に、感知判定部280に検知信号を出力する。
【０００９】
ステップ５：感知判定部280は、周波数計測部210を通じて周波数測定回路14が測定した受信信号の周波数Ｘを取得し、
ステップ６：周波数Ｘがｆであるときは、
ステップ７：受信時間計測部260を通じて、送信開始から受信時点までの受信時間Ｘを表すタイマ220の計測値を取り込み、
ステップ８：受信時間Ｘから反射波Ｘが路面波または車両波のいずれであるかを判定し、路面波の場合は非感知、車両波の場合は感知信号を出力する。
【００１０】
また、ステップ４において反射波Ｘの受信レベルが閾値15以下の場合、及び、ステップ６において反射波Ｘの周波数がｆで無い場合は、反射波Ｘが送信信号に対する直接の反射波で無いと見做して、無視する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、８５ｍｓ間隔での超音波の送信では、例えば車長４．５ｍの車両が１００ｋｍ／ｈで走行した場合、超音波ヘッド直下の通過時間が１６２ｍｓしかないため、１回か２回しか超音波を当てることができない。
【００１２】
近年、超音波式車両感知器の超音波をもっと短い周期で送信し、その反射波から、車両の有無だけで無く、車両の屋根形状を識別して車種の判別に利用しようとする方式の開発が進められている。例えば超音波の送信周期を１０ｍｓに設定すれば、図１４に示すように、車両のシルエットを観測することが可能になる。
但し、この場合、送信信号の送信間隔が路面波の受信時間３２ｍｓより短くなるため、図１５に示すように、同一の送信波を繰り返して送信したのでは、送信波（ｆ−１）に対する反射波がどれかを認識することができなくなる。
【００１３】
そこで、発明者等は、図１６に示すように、送信信号の周波数を違えることによって、送信波と反射波との対応を取る計測方式の実験を行った。この実験では、周波数ｆ１を３９ｋＨｚ、周波数ｆ２を４０ｋＨｚ、周波数ｆ３を４１ｋＨｚ、また、周波数ｆ４を４２ｋＨｚに設定し、各送信信号の送信時間を２ｍｓ、送信信号間隔を１０ｍｓに設定した。
【００１４】
しかし、この場合、次のような問題点が明らかになった。
超音波の送信効率は送信周波数に依存し、そのため、図１７（ａ）に示すように、超音波反射波の受信レベルが周波数によって変化する。この実験では、周波数ｆ１からｆ４までの４ｋＨｚの範囲を、その中央に周波数特性のピークが位置するように設定しているが、それでも、この４ｋＨｚの範囲の周辺の３９ｋＨｚ及び４２ｋＨｚにおける受信レベルは、この４ｋＨｚの範囲の中央寄りの４０ｋＨｚ及び４１ｋＨｚの受信レベルに比べて可成り低くなる。図１７（ｂ）は、周波数が４０ｋＨｚの場合の受信信号の測定データを示し、図１７（ｃ）は、周波数が４２ｋＨｚの場合の受信信号の測定データを示している。これらの測定データから、両者の受信レベルの違いは明らかである。
【００１５】
こうした送信信号ごとの受信レベルのばらつきは、車両感知器における感知誤差の発生原因になる。
【００１６】
本発明は、こうした従来の問題点を解決するものであり、感知精度を落とすこと無く、超音波の送信間隔を短縮することができる超音波式車両感知器を提供し、その計測方法を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、送信時間間隔を空けて、前後の信号と異なる形態の送信信号を順次送信し、各送信信号の反射波が受信されるまでの受信時間を識別する超音波式車両感知器において、送信信号の送信時間を可変する送信時間可変手段を設け、送信信号のパルス幅を先行または後続する送信信号と違えるように構成している。
【００１８】
また、この超音波式車両感知器での計測方法において、送信信号のパルス幅を先行及び後続する送信信号と違えて送信し、反射波の最大受信レベルの半分の受信レベルでの受信信号幅を求め、前記受信信号幅と一致するパルス幅の送信信号を前記反射波の基となった送信信号として識別するようにしている。
【００１９】
また、送信信号の周波数を２種類の周波数のいずれかに設定するとともに、前記送信信号のパルス幅を先行または後続する送信信号と違えて送信し、反射波の最大受信レベルの半分の受信レベルでの受信信号幅を求め、パルス幅が前記受信信号幅と一致し、且つ、周波数が前記反射波の周波数と一致する送信信号を前記反射波の基となった送信信号として識別するようにしている。
【００２０】
そのため、安定した感知精度を保ちながら、送信信号の送信間隔を短縮することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の超音波車両感知器では、図２（ａ）に示すように、送信信号の周波数を一定に保ち、そのパルス幅を違えることにより、各送信信号を区別できるようにしている。このとき、反射波は、図２（ｂ）に示すように、送信波のパルス幅に応じた信号幅を呈するため、送信信号との対応を取ることが可能になる。
【００２２】
図１は、この超音波式車両感知器の構成を示している。この装置の制御部10は、送信信号を出力する送信回路13と、受信信号を増幅するアンプ11と、受信信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ12と、受信信号の周波数を計測する周波数測定回路14と、超音波の直接反射による受信信号を識別するために設定された閾値15と、制御部10の動作を制御するＣＰＵ20とを備えており、ＣＰＵ20は、プログラムを実行することにより、送信回路13の出力周波数を一定に制御する固定周波数制御部25と、送信回路13から送信する信号の送信信号幅（パルス幅）を制御する送信時間可変制御部29と、受信信号の受信レベルを計測する受信レベル計測部23と、受信レベルと閾値15とを比較する閾値比較部27と、受信信号の信号幅（受信信号幅）を判定する受信信号幅判定部30と、受信信号の周波数を計測する周波数計測部21と、タイマ22により受信信号の受信時間を計測する受信時間計測部26と、各部の計測結果に基づいて車両の有無を識別する感知判定部28とを実現している。
【００２３】
図３は、この装置の動作手順を示している。ここでは、送信信号幅Ｗをｗ１→ｗ２→ｗ３→ｗ４の順に繰り返して変える場合を示している。
ステップ10：送信時間可変制御部29は、送信回路13の送信信号の送信信号幅Ｗをｗ１に設定する。
ステップ11：送信回路13は、固定周波数制御部25により設定された周波数ｆの送信信号を送信時間可変制御部29により設定された送信信号幅Ｗで送信し、
ステップ12：次の送信開始まで待つ。
【００２４】
ステップ13：次は、送信信号幅Ｗがｗ１の場合はｗ２に、ｗ２の場合はｗ３に、ｗ３の場合はｗ４に、また、ｗ４の場合はｗ１に変更して、ステップ11からの手順を繰り返す。
ステップ14：受信器42で受信された反射波Ｘは、アンプ11で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ12でディジタルデータに変換された後、受信レベル計測部23に取り込まれる。
【００２５】
ステップ15：閾値比較部27は、反射波Ｘの受信レベルと閾値15とを比較し、反射波Ｘの受信レベルが閾値15を超えている場合に、受信信号幅判定部30に反射波Ｘの受信レベルを出力する。
ステップ16：受信信号幅判定部30は、反射波Ｘの受信信号幅Ｘを求め、それを感知判定部28に出力する。この受信信号幅Ｘの求め方については、後述する。
ステップ17：感知判定部28は、受信信号幅Ｘをｗ１、ｗ２、ｗ３及びｗ４と比較し、受信信号幅Ｘがいずれかに一致するときは、
ステップ18：周波数計測部21を通じて周波数測定回路14が測定した受信信号の周波数Ｘを取得し、
ステップ19：周波数Ｘがｆであるときは、
ステップ20：受信信号幅Ｘがｗ１の場合には、受信時間計測部26を通じてタイマ22より、ｗ１の送信信号を送信した時刻からの受信時間を取り込み、受信信号幅Ｘがｗ２の場合には、タイマ22よりｗ２の送信信号を送信した時刻からの受信時間を取り込み、受信信号幅Ｘがｗ３の場合には、タイマ22よりｗ３の送信信号を送信した時刻からの受信時間を取り込み、また、受信信号幅Ｘがｗ４の場合には、タイマ22よりｗ４の送信信号を送信した時刻からの受信時間を取り込む。そして、受信時間から反射波Ｘが路面波または車両波のいずれであるかを判定し、路面波の場合は非感知、車両波の場合は感知信号を出力する。
【００２６】
また、ステップ15において反射波Ｘの受信レベルが閾値15以下の場合、また、ステップ17において受信信号幅Ｘがｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４のいずれでもない場合、また、ステップ19において反射波Ｘの周波数がｆで無い場合は、反射波Ｘが送信信号に対する直接の反射波で無いと見做して、無視する。
【００２７】
図４は、送信信号幅が２ｍｓの送信信号を送信したときに測定された受信信号の波形を示している。この波形のピーク値の半分のレベルでの信号幅、即ち、受信ピークから６ｄＢダウンしたレベルでの信号幅が、丁度、送信信号幅の２ｍｓと同じ幅を示している。この関係は、送信信号幅を変えた場合も同じであることが実験によって確かめられている。つまり、受信波形のピーク値の半分のレベルでの信号幅を求めることにより、送信信号幅を検出することができる。
【００２８】
受信信号幅判定部30は、この受信ピークから６ｄＢダウンしたレベルでの受信信号幅を図５の手順によって求める。この手順を、受信信号の受信レベルを模式的に表示した図６を参照しながら説明する。
【００２９】
ステップ21：受信レベル計測部23は、Ａ／Ｄコンバータ12で変換された反射波Ｘのディジタル値を順次取り込み、
ステップ22：閾値比較部27は、そのディジタル値が閾値15より大きいとき、その値を受信信号幅判定部30に出力する。このステップ21、ステップ22の手順が繰り返される。
【００３０】
図６において、Ａ／Ｄコンバータ12からはｔ１、ｔ２、ｔ３、‥の各時点のディジタル値が出力され、閾値比較部27は、受信レベルが感知閾値を超えた時刻Ａ（＝ｔ６）の時点の受信レベルＸ１を受信信号幅判定部30に出力し、それ以降、受信レベルが感知閾値を超えるｔ７、ｔ８、‥の各時点の受信レベルを順次受信信号幅判定部30に出力する。
【００３１】
ステップ23：受信信号幅判定部30は、データ登録領域に、入力した受信レベルの値と受信時刻とを登録する。例えば、時刻Ａ（＝ｔ６）の時点の受信レベルＸ１が入力した時点では、回数１としてＸ１とｔ６とを登録し、時刻ｔ７の時点の受信レベルＸ２が入力した時点では、回数２としてＸ２とｔ７とを登録する。
【００３２】
ステップ24：それまでの最大受信レベル（反射波ＭＡＸ）と、入力した受信レベル（反射波Ｘ）とを比較し、反射波Ｘが反射波ＭＡＸより大きいときは、
ステップ25：反射波ＭＡＸを反射波Ｘで更新する。
従って、時刻ｔ６の受信レベルＸ１が入力した時点では、Ｘ１が反射波ＭＡＸであるが、時刻ｔ７の受信レベルＸ２が入力すると、反射波ＭＡＸはＸ２に更新される。
ステップ26：時刻ｔ７の受信レベルＸ７が入力した後は、次の時刻ｔ８の受信レベルの入力を待ち、
ステップ27：Ａ／Ｄコンバータ12で変換されたディジタル値Ｘ８を取り込み、ステップ23以降の手順を繰り返す。
【００３３】
従って、データ登録領域には、受信レベルが感知閾値を超えた時刻ｔ６以降の受信レベルが回数及び受信時刻とともに登録される。また、反射波ＭＡＸは、受信レベルが上昇過程にあるときは、ディジタル値を取り込むごとに更新される。しかし、受信レベルがピークを迎える時刻Ｂのディジタル値が入力し、その値で反射波ＭＡＸが更新された後は、入力する反射波Ｘの受信レベルが反射波ＭＡＸ以下となる。そのため、ステップ24の判定結果が“ｎｏ”となる。この場合、
ステップ28：６ｄＢダウンのチェックを行うため、反射波Ｘの受信レベルと（反射波ＭＡＸ／２）とを比較し、（反射波ＭＡＸ／２）＞反射波Ｘであるか否か、即ち、反射波Ｘの受信レベルが（反射波ＭＡＸ／２）以下に低下したかどうかを調べる。
【００３４】
反射波Ｘの受信レベルが（反射波ＭＡＸ／２）以下に低下していなければ、ステップ26に移行し、次の受信レベルの入力を待つ。
【００３５】
図６では、受信時刻Ｃにおいて始めて反射波の受信レベルが６ｄＢ閾値（＝反射波ＭＡＸ／２）を下回る。反射波Ｘの受信レベルが（反射波ＭＡＸ／２）以下に低下すると、
ステップ29：タイマより受信時刻Ｃを取り込む。これにより、反射波ＭＡＸから６ｄＢダウンの受信信号幅の後端の時刻が得られたことになる。
【００３６】
ステップ30：次に、この６ｄＢダウンの受信信号幅の前端の時刻をデータ登録領域のデータから得るために、回数を１にセットし、
ステップ31：回数１から順に、データ登録領域に記述した受信レベルを求め、
ステップ32：その受信レベルＸと（反射波ＭＡＸ／２）とを比較し、（反射波ＭＡＸ／２）＜レベルＸであるか否か、即ち、受信レベルＸが（反射波ＭＡＸ／２）を超えているかどうかを調べる。
【００３７】
図６では、回数２の受信時刻Ｄにおいて始めて受信レベルが６ｄＢ閾値（＝反射波ＭＡＸ／２）を上回る。（反射波ＭＡＸ／２）＜レベルＸになると、
ステップ33：その回数のデータ登録領域に記述された受信時刻Ｄを取り込み、
ステップ34：受信時刻Ｃ−受信時刻Ｄにより受信信号幅Ｘを求める。
図６では、受信時刻Ｄから受信時刻Ｃまでの信号幅が、ピークから６ｄＢダウンの受信信号幅として得られることになる。
【００３８】
このように、この超音波式車両感知器では、送信信号の信号幅を変えて各送信信号を区別し、受信波の受信幅を計測して、対応する送信信号を識別している。こうすることにより、送信間隔を短くしてサンプリング回数を上げることができる。ここでは、送信信号の周波数を一定に保っているため、安定した感知精度で計測回数の細密化を図ることができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の超音波車両感知器では、送信信号の周波数を二通りに変えるとともに、そのパルス幅を変えて、計測回数の細密化を図っている。
【００４０】
図１７で説明したように、受信波の受信レベルは送信信号の周波数に依存するが、４０ｋＨｚから４１ｋＨｚまでの周波数帯域では、大きな受信レベルを得ることができる。また、図８に示すように、周波数特性のピーク値を示す周波数ｆ０の前後には、同一受信レベルを示す二つの周波数ｆ１、ｆ２が必ず存在している。
【００４１】
そこで、この装置では、送信信号の周波数として、４０ｋＨｚから４１ｋＨｚの周波数帯域にあり、且つ、受信レベルが同一である周波数ｆ１と周波数ｆ２とを選択し、図９に示すように、周波数がｆ１で送信信号幅がｗ１の信号、周波数がｆ２で送信信号幅がｗ１の信号、周波数がｆ１で送信信号幅がｗ２の信号、及び、周波数がｆ２で送信信号幅がｗ２の信号の４種類を使用して送信情報を生成している。
【００４２】
この装置は、図７に示すように、送信回路13から送信する信号の周波数をｆ１とｆ２とに切り替える周波数可変制御部31を備えている。その他の構成は第１の実施形態（図１）と変わりがない。
【００４３】
図１０は、この装置の動作手順を示している。周波数ｆ１、信号幅ｗ１の送信信号を（ｆ１，ｗ１）、周波数ｆ１、信号幅ｗ２の送信信号を（ｆ１，ｗ２）、周波数ｆ２、信号幅ｗ１の送信信号を（ｆ２，ｗ１）、また、周波数ｆ２、信号幅ｗ２の送信信号を（ｆ２，ｗ２）とするとき、ここでは（ｆ１，ｗ１）→（ｆ１，ｗ２）→（ｆ２，ｗ１）→（ｆ２，ｗ２）の順に繰り返して信号を送信する場合を示している。
【００４４】
ステップ41：周波数可変制御部31は、送信回路13の送信信号の周波数Ｆをｆ１に設定し、送信時間可変制御部29は、この送信信号の送信信号幅Ｗをｗ１に設定する。
ステップ42：送信回路13は、周波数Ｆの送信信号を送信信号幅Ｗで送信し、
ステップ43：次の送信開始まで待つ。
ステップ44：次は、送信情報が（ｆ１，ｗ１）の場合は（ｆ１，ｗ２）に、送信情報が（ｆ１，ｗ２）の場合は（ｆ２，ｗ１）に、送信情報が（ｆ２，ｗ１）の場合は（ｆ２，ｗ２）に、また、送信情報が（ｆ２，ｗ２）の場合は（ｆ１，ｗ１）に変更して、ステップ42からの手順を繰り返す。
【００４５】
ステップ45：受信器42で受信された反射波Ｘは、アンプ11で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ12でディジタルデータに変換された後、受信レベル計測部23に取り込まれる。
ステップ46：閾値比較部27は、反射波Ｘの受信レベルと閾値15とを比較し、反射波Ｘの受信レベルが閾値15を超えている場合に、受信信号幅判定部30に反射波Ｘの受信レベルを出力する。
ステップ47：受信信号幅判定部30は、図５の手順で反射波Ｘの受信信号幅Ｘを求め、それを感知判定部28に出力する。
【００４６】
ステップ48：感知判定部28は、受信信号幅Ｘをｗ１及びｗ２と比較し、受信信号幅Ｘがいずれかに一致するときは、
ステップ49：周波数計測部21を通じて周波数測定回路14が測定した受信信号の周波数Ｘを取得し、
ステップ50：周波数Ｘをｆ１及びｆ２と比較し、周波数Ｘがいずれかに一致するときは、
ステップ51：受信波が（ｆ１，ｗ１）の場合には、受信時間計測部26を通じてタイマ22より（ｆ１，ｗ１）の送信信号を送信した時刻からの受信時間を取り込み、受信波が（ｆ１，ｗ２）の場合には、タイマ22より（ｆ１，ｗ２）の送信信号を送信した時刻からの受信時間を取り込み、受信波が（ｆ２，ｗ１）の場合には、タイマ22より（ｆ２，ｗ１）の送信信号を送信した時刻からの受信時間を取り込み、また、受信波が（ｆ２，ｗ２）の場合には、タイマ22より（ｆ２，ｗ２）の送信信号を送信した時刻からの受信時間を取り込む。そして、受信時間から反射波Ｘが路面波または車両波のいずれであるかを判定し、路面波の場合は非感知、車両波の場合は感知信号を出力する。
【００４７】
また、ステップ46において反射波Ｘの受信レベルが閾値15以下の場合、また、ステップ48において受信信号幅Ｘがｗ１、ｗ２のいずれでもない場合、また、ステップ50において反射波Ｘの周波数がｆ１、ｆ２のいずれでも無い場合は、反射波Ｘが送信信号に対する直接の反射波で無いと見做して、無視する。
【００４８】
このように、この超音波式車両感知器では、送信信号の周波数の変化と、その信号幅の変化とを組み合わせているため、送信信号の信号幅のみを変える場合に比べて、多様な送信情報を生成することができる。言い換えれば、信号幅のみを変えた送信信号と同じ数の送信信号を生成する場合には、受信波の識別が容易に実施できる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は上記構成により、送信信号の周波数を二通りに変えるとともに、そのパルス幅を変えて、計測回数の細密化を図ることができるため、安定した感知精度を保ちながら、送信信号の送信間隔を短縮することができる、という効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における超音波式車両感知器の構成を示すブロック図、
【図２】（ａ）第１の実施形態の計測方法での送信波形を示す図、
（ｂ）第１の実施形態の計測方法での路面からの反射波形を示す図、
【図３】第１の実施形態における超音波式車両感知器の動作手順を示すフロー図、
【図４】パルス幅が２ｍｓの送信信号に対する受信波形を示す図、
【図５】第１の実施形態の計測方法において受信信号幅を求める手順を示すフロー図、
【図６】第１の実施形態の計測方法において受信信号幅の求め方を説明する図、
【図７】第２の実施形態における超音波式車両感知器の構成を示すブロック図、
【図８】第２の実施形態の計測方法において選択する送信周波数を示す図、
【図９】第２の実施形態の計測方法における送信波形を示す図、
【図１０】第２の実施形態における超音波式車両感知器の動作手順を示すフロー図、
【図１１】従来の超音波式車両感知器の構成を示すブロック図、
【図１２】従来の超音波式車両感知器の送信波形と受信波形とを示す図、
【図１３】従来の超音波式車両感知器の動作手順を示すフロー図、
【図１４】超音波式車両感知器の感知結果から得られる車両シルエットを示す図、
【図１５】従来の超音波式車両感知器により間隔を短縮した送信信号を送信したときの送信波形と受信波形とを示す図、
【図１６】周波数のみを可変する計測方法での送信波形を示す図、
【図１７】受信レベルの周波数依存性を示す図である。
【符号の説明】
10 制御部
11 アンプ
12 Ａ／Ｄコンバータ
13 送信回路
14 周波数測定回路
15 閾値
20 ＣＰＵ
21 周波数計測部
22 タイマ
23 受信レベル計測部
25 固定周波数制御部
26 受信時間計測部
27 閾値比較部
28 感知判定部
29 送信時間可変制御部
30 受信信号幅判定部
31 周波数可変制御部
40 ポール
41 アーム
42 受信器
43 送信器

Claims

送信時間間隔を空けて、前後の信号と異なる形態の送信信号を順次送信し、各送信信号の反射波が受信されるまでの受信時間を識別する超音波式車両感知器本体と、
送信信号のパルス幅を先行または後続する送信信号と違えるように制御する送信時間可変制御手段と、
送信信号の周波数を２種類の周波数のいずれかに設定する周波数可変制御手段と、
反射波の最大受信レベルの半分の受信レベルでの受信信号幅を求める受信信号幅判定手段と、
パルス幅が前記受信信号幅と一致し、且つ、周波数が前記反射波の周波数と一致する送信信号が送信された時点を基点として前記受信時間を求め、前記受信時間に基づいて車両の有無を感知する感知判定手段と、
を備えた超音波式車両感知器。
送信信号の前記周波数を、受信レベルがピークを示す周波数を中心とする、周波数特性上における受信レベルが等しい２種類の周波数を選択することを特徴とする請求項１に記載の超音波式車両感知器。
送信時間間隔を空けて、前後の信号と異なる形態の送信信号を順次送信し、各送信信号の反射波が受信されるまでの受信時間を識別する超音波式車両感知器での計測方法において、送信信号の周波数を２種類の周波数のいずれかに設定するとともに、前記送信信号のパルス幅を先行または後続する送信信号と違えて送信し、反射波の最大受信レベルの半分の受信レベルでの受信信号幅を求め、パルス幅が前記受信信号幅と一致し、且つ、周波数が前記反射波の周波数と一致する送信信号を前記反射波の基となった送信信号として識別することを特徴とする計測方法。
送信信号の前記周波数を、受信レベルがピークを示す周波数を中心とする、周波数特性上における受信レベルが等しい２種類の周波数を選択することを特徴とする請求項３に記載の計測方法。
送信時間間隔を空けて、前後の信号と異なる形態の送信信号を順次送信し、各送信信号の反射波が受信されるまでの受信時間を識別する超音波式車両感知器の制御プログラムにおいて、
コンピュータを、
送信信号のパルス幅を先行または後続する送信信号と違えるように制御する送信時間可変制御手段と、
送信信号の周波数を２種類の周波数のいずれかに設定する周波数可変制御手段と、
反射波の最大受信レベルの半分の受信レベルでの受信信号幅を求める受信信号幅判定手段と、
パルス幅が前記受信信号幅と一致し、且つ、周波数が前記反射波の周波数と一致する送信信号が送信された時点を基点として前記受信時間を求め、前記受信時間に基づいて車両の有無を感知する感知判定手段と
して機能させるためのプログラム。