JPH0243239B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ループ式車両感知器に関し、特に複
数車線の車両感知と対車通信ができるようにした
ループ式車両感知器に関する。

一般に、ループ式車両感知器は、ループコイル
を含む発振器を連続発振させ車両がループコイル
上を通過する時のインダクタンス変化を検出する
ことにより車両を感知している。ところが、車両
の速度は最高でも160Km／ｈであるため、車両を
感知する場合は特に連続発振する必要がない反
面、誘導無線を利用した対車通信においては１通
信地点毎に通信用ループコイルを埋設する必要が
あつた。

このため従来、対車通信用に新たにループを道
路に埋設することなくすでに埋設されているルー
プ式車両感知器のループを利用して車両感知と対
車通信を１つの装置で行なうものが提案されてい
る。

しかしながら、前記従来形においては、複数車
線の道路の場合には各車線ごとにループコイルお
よびループ式車両感知器を埋設および設置しなけ
ればならないため、設備費が上昇するとともに設
備の信頼性が低下しまた保守作業が繁雑になると
不都合があつた。

本発明の目的は、前述の従来形における問題点
に鑑み、ループ式車両感知器において、複数のル
ープコイルを１台の車両感知器で時分割的に制御
するという構想に基づき、複数車線の車両感知と
対車通信が１台の車両感知器でできるようにして
各機器の設備費の上昇および信頼性の低下を防止
しかつ保守作業を容易にすることにある。

この目的を達成するため本発明のループ式車両
感知器は、 それぞれ車両の近接によりインダクタンスが変
化する複数のループコイル１，２と、 各ループコイルを発振させるとともに前記イン
ダクタンス変化による各ループコイルの発振状態
の変化を検知する発振検知手段５〜８，１７，１
８と、 各ループコイルを介して、各ループコイルに近
接した車両に搭載された通信機との間で通信を行
なう通信手段２３〜２９と、 各ループコイルについて発振検知手段を間欠的
に動作させ、発振検知手段の休止中に通信手段を
動作させるとともに、これら動作が各ループコイ
ル毎に時分割的に行なわれるように発振検知手段
および通信手段の動作を制御する手段３，４，１
５，１６，２１，２２，３０と、 を具備する。

この構成において、発振検知手段および通信手
段の動作は１つのループコイルにおいて重複しな
いように行なわれ、かつ各ループコイルにおける
これら動作も時分割により各ループコイル間で重
複しないようにして行なわれるため、１つの発振
検知手段および通信手段で各ループコイルを順次
使用して、各ループコイル毎に車両の検知および
対車通信が行なわれる。

したがつて、設備費の上昇や装置の信頼性・保
守性を損なうことなく、複数車両の同時検知、複
数車両に対する同時通信が行なわれ得る。

以下、図面により本発明の実施例を説明する。

第１図は２車線の場合の車両感知器の本体すな
わち地上機の構成を示す。

同図において、１と２は車両を感知しおよび車
両の通信機（車載機）と通信するためのループコ
イル、５はその容量Ｃとループコイル１又は２の
インダクタンスＬとによつて自励発振する発振回
路、３と４はそれぞれ発振回路５とループコイル
１および２間の接続をオン・オフするためのゲー
ト回路（アナログスイツチ）、３０はゲート回路
３および４のオン・オフを制御するゲート信号制
御回路、６は発振回路５に接続された同調回路で
ある。同調回路６はループコイル１，２上に車両
がない状態における発振回路５の発振周波数に調
整されている。ループコイル１又は２上に車両が
来ると発振回路５の発振周波数が変化し、発振回
路５と同調回路６の出力は位相差を生じる。７は
発振回路５と同調回路６に接続され、これらの出
力間の位相差に応じた電圧を出力する位相比較回
路、８は位相比較回路７に接続されその出力信号
レベルを検知するレベル検知回路、１７と１８は
それぞれ論理積回路１５と１６を介して、レベル
検知回路８に接続されその出力レベルを保持する
保持回路である。保持回路１７と１８はそれぞれ
ループコイル１と２の発振に同期して検知回路８
の出力レベルを保持して出力するように、それぞ
れ論理積回路１５と１６によつて切り換えられ
る。すなわち、論理積回路１５又は１６は、ゲー
ト信号制御回路３０からのゲート回路３又は４へ
の出力と検知回路８の出力との積をとつて保持回
路１７又は１８に出力する。１１と１２は位相比
較回路７の出力側と同調回路６に接続され、位相
比較回路７の出力に基づき同調回路６をコントロ
ールして常に発振回路５の発振周波数と同調回路
６の共振周波数とが一致するように補正する、大
きな時定数をもつた積分回路である。これによ
り、気温変化等によりループコイル１又は２のイ
ンダクタンスが変化しても、常に発振回路５と同
調回路６間の位相差が生じないようになつてい
る。ただし、車両がループコイル１又は２上に来
てそれらのインダクタンスが急激に変化した場合
は、積分回路１１又は１２はその変化に追従しな
いため、保持回路１７又は１８は、その変化に応
じたレベル検知回路８からの出力レベル（検知出
力１又は２）を保持し出力することになる。１３
と１４は位相比較回路７と積分回路１１および１
２との間に接続され、保持回路１７又は１８が車
両を検知した旨の出力をしたときは、位相比較回
路７と積分回路１１または１２間の接続を断つて
上記補正がかからないようにするゲート回路、１
９と２０はそれぞれゲート回路１３および１４を
制御する論理和回路である。論理和回路１９と２
０はゲート信号制御回路３０からのゲート回路３
又は４への出力と保持回路１７又は１８からの出
力との論理和をとつてゲート回路１３又は１４を
制御する。

２１と２２はそれぞれループコイル１および２
に接続されたゲート回路、２３はゲート回路２１
又は２２を介して入力される。ループコイル１又
は２に誘起された車載機からの回路信号を増幅す
る増幅回路、２４は増幅回路２３で増幅された車
両信号から雑音成分を取り除いて出力する帯域フ
イルタ、２５は帯域フイルタ２４の出力を復調す
る複調回路、２７は帯域フイルタ２４の出力を検
波する検波回路、２６は検波回路２７の出力に基
づきループコイル１又は２に車両信号が誘起され
たことを検知して復調回路２５からの復調データ
を読み込むとともに車載機に向けてデータを送出
する伝送制御回路、２８は伝送制御回路２６の送
出データを変調する変調回路、２９は変調回路２
８の出力を増幅してゲート回路２１又は２２を介
してループコイル１又は２へ出力する電力増幅回
路である。ゲート回路２１および２２のオン・オ
フはゲート信号制御回路３０によつて制御され、
また、この制御信号は伝送制御回路２６にも入力
され、それによつて監視されている。伝送制御回
路２６はまた、ゲート回路３，４への制御信号も
監視している。

第２図は第１図の装置の各部の波形を示す。
１′はゲート信号制御回路３０の出力信号であつ
て、ループコイル１を車両感知モードにする信号
である。２′は同じゲート信号制御回路３０の信
号であるがこれはループコイル２を車両感知モー
ドとする。信号３′はループコイル１を対車通信
モードにする信号であり、信号４′はループコイ
ル２を対車通信モードにする信号である。信号
５′はループコイル１の発振信号で、６′はループ
コイル２の発振信号である。信号７′は車両に搭
載された車載機からの信号であり、ループコイル
１に誘起されたものを示す。又８′はループコイ
ル２に誘起された車載機からの信号である。９′
は本体（伝送制御回路２６）がループコイル１上
にある車両に対して送出した信号であり、１０′
はループコイル２上にある車両に対して送出した
信号である。信号１１′はループコイル１の上に
ある車両からの信号を復調した車両データ、１
２′は同じ車両に対して送出する地上機のデータ
である。信号１３′はループコイル２の上にある
車両からの信号を復調した車両データ、１４′は
同じ車両に対して送出する地上機のデータであ
る。信号１５′はループコイル１上にある車両か
らの信号を検波したもので、１６′はループコイ
ル２上にある車両からの信号を検波したものであ
る。

第３図は、車両に搭載される車載機の構成を示
す。同図において、３１は地上機との間で通信を
行うため地上機のループコイル１又は２と電磁結
合するフエライトアンテナ、３２はフエライトア
ンテナ３１が受信した信号を増幅する増幅回路、
３３は通過帯域が対車通信用信号周波数f₂に合わ
せてある帯域フイルタ、３４および４０は帯域フ
イルタ３３を通して入力される増幅回路３２から
の信号をそれぞれ復調しおよび検波する復調回路
および検波回路、３６はループ感知用の発振周波
数f₁に通過帯域を合わせてある帯域フイルタ、３
７は帯域フイルタ３６を通して入力される増幅回
路３２からの信号を検波する検波回路、３５は検
波回路３７からの検波された信号に基づき地上機
のループコイル１又は２からの発振信号（周波数
f₁）を検知して地上機に送出すべき車両データを
出力し、一方、検波回路４０からの信号に基づき
受信信号（周波数f₂）があることを検知して復調
回路３４から復調された受信信号を取り込む伝送
制御回路、３９は伝送制御回路３５が出力する車
両データを変調する変調回路、３８は変調回路３
９の出力を増幅してフエライトアンテナ３１に出
力する電力増幅回路である。

第４図は車載機の各部の動作波形を示すタイム
チヤートである。フエライトアンテナ３１で受信
した信号を増幅回路３２で増幅した信号を信号１
７′で示す。この信号が帯域フイルタ３６を通過
した信号１８′は検波回路３７で検波され、信号
１９′となる。この検波信号１９′を受けると伝送
制御回路３５は車両データ２０′を出力する。こ
のデータ２０′を変調回路３９で変調したものが
信号２１′である。この信号がフエライトアンテ
ナ３１より送出される。又地上機より送られて来
た信号は信号１７′であるが帯域フイルタ３３を
通り信号２２′となる。この信号は検波回路４０
で検波され信号２３′となる。又、同時に復調回
路３４を通つた信号は信号２４′となり、伝送制
御回路３５に入力される。

第５図および第６図はそれぞれ伝送制御回路２
６および３５の動作手順を示すフローチヤートで
ある。

次に、これらの図を参照して第１図の地上機お
よび第３図の車載機の動作を説明する。

今、ゲート信号制御回路３０は、第２図示す信
号１′と２′によりそれぞれゲート回路３と４を制
御し、信号３′と４′によりゲート回路２１と２２
を制御しているとする。このとき、ループコイル
１上に車両が来るとループコイル１のインダクタ
ンスが変化するため、ゲート制御回路１′がオン
すなわちループコイル１が車両感知モードとなる
各期間においては、発振回路５およびループコイ
ル１は同調回路６の共振周波数とずれた周波数で
発振する。したがつて、同調回路６を通つた発振
信号は発振回路５の発振信号と位相のずれを生
じ、この位相差に応じた電圧が位相差比較回路７
から出力され、この電圧レベルがレベル検知回路
８によつて検知される。そして検知された電圧レ
ベルは、ゲート制御信号１′がオンであるため、
論理積回路１５を介し保持回路１７に保持され
る。したがつて、保持回路１７の出力は、ループ
コイル上に車両が来たことを示す旨の信号を出力
することになる。

一方、ゲート信号３′がオンであつてループコ
イル１が対車通信モードである各期間において
は、伝送制御回路２６は第５図に示す手順に従つ
て、動作し、車載機との間で送受信を行なう。

すなわち、伝送制御回路２６はゲート信号制御
回路３０のゲート信号３′，４′の状態を監視して
いるが、ゲート信号３′がオンになつたことを検
知すると（ステツプ501）、次に検波信号１５′の
有無を判断することにより車載機からの信号７′
の有無を検知する（ステツプ502）。信号７′が有
ることが検知されると信号７′，１１′中のデータ
のスタート信号を検出する（ステツプ503）。スタ
ート信号が検出されると直ちに信号１１′のデー
タを読み込み、読み込んだ直列データを並列に変
換する（ステツプ504）。そしてストツプ信号が検
出されると（ステツプ505）、読み込んだ車載機か
らのデータを解析し（ステツプ506）、検波信号１
５′の立下りすなわち検波信号がなくなるのを待
つ（ステツプ507）。検波信号がなくなると、車載
機から送られてきたデータに対応した情報のデー
タを作成し、信号１２′として出力する（ステツ
プ508）。信号１２′は変調回路２８および電力増
幅回路２９を経て変調・増幅され、ゲート回路２
１を経て信号９′としてループコイル１から車載
機へ送信される。

他方、車載機においては、車両がループコイル
上に来ると伝送制御回路３５により第６図に示す
手順で地上機との送受信が行なわれる。すなわ
ち、フエライトアンテナ３１がループコイル１の
発信信号５′（周波数f₁）を受信してこれを増幅
した信号１７′の部分が帯域フイルタ３６および
検波回路３７を介して検波信号１９′（ループ感
知用の発振信号）が入力されたことが伝送制御回
路３５によつて検知されると（ステツプ601）、伝
送制御回路３５は直ちに、車両データ２０′を出
力する（ステツプ602）。この車両データ２０′は
変調回路３９を経て信号２１′としてフエライト
アンテナ３１から地上機へ向けて送信され地上機
において信号７′として受信される。この送信を
終えると地上機からの信号９′の送信を待ち、こ
の信号が帯域フイルタ３３および検波回路４０を
介して検波信号２３′として伝送制御回路３５に
入力されると、伝送信号制御回路３５はこれによ
り地上機からの信号を受信したことを検知する
（ステツプ603）。

次に、これを復調した信号２４′中のスタート
信号を検知する（ステツプ604）。スタート信号が
検知されると信号２４′のデータを読み込み直並
列変換を行なう（ステツプ605）。そしてストツプ
信号を検出すると（ステツプ606）、受信したデー
タの情報を車内に出力し、表示等を行なう。

以上の地上機および車載機の動作は、動作ルー
プコイル２上に車両が来たときも同様である。

第７図は上述の車両感知器の設置状態を示す概
観図である。地上機４７は２つのループコイル
１，２に接続され、車載機４３，４４は車両４
１，４２にそれぞれ取付けられたフエライトアン
テナ４５，４６に接続されている。

上述のように本発明によれば、１つの地上機に
複数のループコイルを接続し、これらを時分割で
制御するようにしたため、複数車線の車両感知と
対車通信の２つの機能を達成することができると
ともに車両感知器の設備が簡単になり信頼性が向
上して保守作業が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は道路に埋設せられたループコイルに接
続される地上機のブロツク図、第２図はこの地上
機の動作を示すタイムチヤート、第３図は車両に
搭載される車載機のブロツク図、第４図はこの車
載機の動作を示すタイムチヤート、第５図は地上
機の伝送制御回路の動作を説明するフローチヤー
ト、第６図は車載機の伝送制御回路の動作を説明
するフローチヤート、そして第７図は車両感知器
全体の設置例を示す概観図である。 １，２……ループコイル、３，４……ゲート回
路、５……発振回路、６……同調回路、７……位
相比較回路、８……レベル検知回路、９，１０…
…ゲート回路、１１，１２……積分回路、１３，
１４……ゲート回路、１５，１６……論理積回
路、１７，１８……保持回路、１９，２０……論
理和回路、２１，２２……ゲート回路、２３……
増幅回路、２４……帯域フイルタ、２５……復調
回路、２６……伝送制御回路、２７……検波回
路、２８……変調回路、２９……電力増幅回路、
３０……ゲート信号制御回路、３１……フエライ
トアンテナ、３２……増幅回路、３３……帯域フ
イルタ、３４……復調回路、３５……伝送制御回
路、３６……帯域フイルタ、３７……検波回路、
３６……電力増幅回路、３９……変調回路、４０
……検波回路、４１，４２……車両、４３，４４
……車載機、４５，４６……フエライトアンテ
ナ、４７……地上機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれ車両の近接によりインダクタンスが
   変化する複数のループコイル１，２と、 各ループコイルを発振させるとともに前記イン
   ダクタンス変化による各ループコイルの発振状態
   の変化を検知する発振検知手段５〜８，１７，１
   ８と、 各ループコイルを介して各ループコイルに近接
   した車両に搭載された通信機との間で通信を行な
   う通信手段２３〜２９と、 各ループコイルについて発振検知手段を間欠的
   に動作させ、発振検知手段の休止中に通信手段を
   動作させるとともに、これら動作が各ループコイ
   ル毎に時分割的に行なわれるように発振検知手段
   および通信手段の動作を制御する手段３，４，１
   ５，１６，２１，２２，３０と、 を具備することを特徴とするループ式車両感知
   器。