JPH03231183A - 移動物体の存在検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野１ 本発明は、道路上を走行する車両のような複数の移動物
体の存在を検出する移動物体の存在検出方法および装置
に関する。

［従来の技術］ 従来、ドツプラ効果を利用して、車両からの電波または
超音波の反射波の周波数偏移に基いて、個々の車両の速
度計測を行うドツプラレーダ式車両感知器が提案されて
いる（高阪他、“ドツプラレーダ式車両感知器“住友電
気、第１１４号、Ｐ２Ｏ５〜Ｐ２１０　（昭和５４年２
月）参照）。一般に、車両の形状の複雑性、反射面の不
均一性により、車両が存在しても反射波が十分に返って
こない場合や、反射波の一部が欠けるということが起り
やすく、そのため２台の車両を１台、１台の車両を２台
と誤って計測するというようないわゆる感知出力のパル
ス割れ（感知割れとも称する）が発生するおそれがある
。そのため、従来のドツプラ式車両感知器ではこのよう
なパルス割れを防ぐため、保持時間Ｔ、と称するものを
設定し、ある一定波数分の時間、感知出力を保持してい
る。この保持時間Ｔ□は次式（１）により求まる。

ここで、Ｎは保持するドツプラ波の波数、Ｔ、はドツプ
ラ波の周期、Ｃは光速で３　Ｘ　１０”（ａ／ｓ）、ｆ
、は送信周波数で、マイクロ波式の場合は例えば１０、
５２５ＧＨ，、Ｖは車両速度（ｍ／ｓ）　、θはアンテ
ナ伏角で通常θ＝４５’　、　Ｌ、は車両の移動距離（
以下、保持車長と称する）である。

このように、保持時間Ｔ、は車両速度（車速）■に反比
例した時間となる。また、車両からの電波または超音波
の反射波（以下、存在波と称する）のレベル変動に基い
て車両の存在を検知する車両存在検知装置が提案されて
いるが、このような装置の場合でも車両形状によって反
射波が得られない場合のパルス割れを防止するために、
上記のドツプラ式の場合と同等の保持時間Ｔ、を用いて
いた。

なお、上記の保持車長り、について上式（１）により、
次式（２）が成り立つ。

このように、保持車長り、は車速Ｖに関係なく、一定長
となる。ここで、Ｎ＝１６０　、　Ｃ＝３　ＸＩＯ’（
ｍ／ｓ）　、　ｆｏ＝　１０．５２５ＧＨｚ　、θ＝４
５＠の定数を（２）式に代入すると、ＬＬ１４３．２　
（ｍ）と求まる。

従って、従来技術では、その存在感知出力は第５図に示
すように、実際の車両存在感知時間（Ａ）に、保持時間
７．分（Ｂ）を加算したパルス幅で出力されることにな
る。

［発明が解決しようとする課題１ 上述のように、この種の従来装置においては、車両の形
状によって存在波の反射レベルが得られない場合がある
ので、保持車長し、４は３〜４ｍとしていた。従って、
３〜４ｍの存在波の反射レベルの抜けが生じた場合にも
車両存在の感知割れは発生しないが、逆に言えば、３〜
４ｍ以下の車両間隔の車両は分離して検出できないこと
になる。

また、車両の存在を感知する時間（存在感知時間）は、
第５図に示すように保持時間Ｔ、分だけ延長されるが、
この計測出力を処理する交通管制システムの外部装！で
は、このＴ、相当分の時間が判らないので、存在感知時
間に含まれる保持時間分の計測誤差（占有率計測誤差と
称する）が生ずるという不具合があった。

本発明の目的は、上述の点に鑑みて、パルス割れ防止と
移動物体の分解能向上を同時に計ることのできる移動物
体の存在検出方法および装置を提イ共することにある。

［課題を解決するための手段Ｊ 上記目的を達成するために、本発明の方法は、感知領域
内の移動物体からの反射波の信号レベルに基いて１以上
の該移動物体の存在を検出し、該移動物体の存在の検出
中において該移動物体の移動速度を該反射波の周波数偏
移幅に基いて連続的に計測し、計測した時々刻々の該移
動速度の基いて該移動物体の進行方向の長さを計測し、
計測した該進行方向の長さに応じて前記移動物体の存在
の検出における感知割れを防止するための保持時間を変
化させることを特徴とする。

また、本発明の方法の一態様は、前記保持時間保持され
た移動物体存在検出信号から該保持時間分のパルス幅を
減じた信号を存在感知出力信号として当該移動物体の通
過後に出力することを特徴とする。

また、本発明の装置は、感知領域内の移動物体の反射波
を入力する入力手段と、該入力手段から入力した該反射
波の信号レベルと基準レベルとを比較することにより１
以上の該移動物体の存在を示す移動物体存在検出信号を
出力する信号処理手段と、該移動物体存在検出信号の出
力中において、該移動物体の移動速度を前記反射波の周
波数偏移幅に基いて連続的に算出する移動速度計測手段
と、該移動速度計測手段で算出された時々刻々の該移動
速度に基いて該移動物体の進行方向の長さを算出する長
さ計測手段と、該長さ計測手段で算出された該移動物体
の進行方向の長さに応じて前記移動物体存在検出信号の
感知割れを防止するための保持時間を可変設定する保持
時間設定手段とを具備したことを特徴とする。

また、本発明の装置の一態棟は、前記保持時間設定手段
により設定された前記保持時間保持された移動物体存在
検出信号から該保持時間分のパルス幅を減じた信号を存
在感知出力信号として当該移動物体の通過後に出力する
演算手段を有することを特徴とする。

〔作　用１ 本発明の理解を容易にするため、移動物体の一例として
車両を適用した場合の本発明の詳細な説明する。

車両存在の感知精度の向上には、上述のように、 ・車両形状により反射波が得られない領域があるので、
単一車両での感知割れ防止の点からは保持車長（保持時
間）はできるだけ長くしたい（通富り、＝３〜４ｍ）。

・接近した車両を分離する為には保持車長はできるだけ
短かくしたい。

という相反する条件を満たす必要がある。

本発明では、大型車１台の車長は概ね小型車２台十車間
距離よりも短かいことに着目し、車両存在の感知中にお
いて時々刻々車両長を計測することにより、 （Ｉ）計測車長が規定値より短かい間は単独車両として
扱い、パルス割れ防止の為に長い保持車長を使う。

（ＩＩ）計測車長が規定値より長くなると、２台以上の
車両と判定し、車両分解能（車両分離能力）向上の為に
保持車長を短かくする。

という処理を行うようにしたので、パルス割れの防止と
車両分解能の向上を同時に得ることができる。特に、本
発明は渋滞時の交通量計測に有効である。

［実施例１ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例の車両存在感知装置（移動物
体存在検出装置）の回路構成を示す。同図において、１
は速度計測部であって、ドツプラレーダを構成するアン
テナ（第３図参照）を介して受信されたドツプラ波、す
なわち走行する車両から反射された電波または超音波の
ドツプラ波ＤＰの周波数偏移幅（ドツプラ周波数と称す
る）　ｆ。

（Ｈ２）を計測して、タイミングクロック信号ＣＬに基
（瞬時、瞬時の車両速度Ｖを例えば次式（３）により算
出する。

こで、ｆ、は送信周波数（Ｈｚ）、　Ｃは光速（ｍ／ｓ
）　。

θはアンテナ伏角である。例えば、ｆｏ”　１０．５２
５ＧＨ，、θ＝４５°のときは上式（３）は次式（４）
のように表わされる。

Ｖ　＝　１／４９．６２ｆｏ　　　（ｍ／ｓ）　　　　
　　　　−（４）２は車長計測部であり、速度計測部１
から供給される瞬時、瞬時の車両速度Ｖとドツプラ波の
（受信）時間とに基いて、車両存在感知出力信号ＬＶの
出力開始後の車長を連続的に計測する。この車長計測部
２は車長計測値が、基準設定値（基準設定車長）以下の
場合は所定の長い保持車長値り。

を出力し、その基準設定値を越えると、あらかじめ定め
た短い保持車長値ＬＨ’（Ｌ１４＞　ＬＨ’）を出力す
る。

３はアンテナ（第３図参照）から入力した反射波存在レ
ベル信号ＬＳと基準電圧ｅとを比較することにより反射
波存在レベル信号ＬＳを２値化するコンパレータ（比較
回路）である。４はコンパレータ３で２値化された２値
信号ＬＶ、の過渡のパルス割れ等のノイズ処理を行うた
めの感知信号−次処理部であり、所定のＴＤＩ、ＴＤ２
時間遅延した信号ＬＶ２が出力される。５は感知信号出
力用のフリップフロップであり、感知信号−次処理部４
の出力信号ＬＶ２が“ｌ”になると、車両存在感知出力
信号ＬＶを“１″に出力し、信号ＬＶＯの“１”により
出力信号ＬＶを“０°゛にする。

６は上式（１）に示す保持時間ＴＨを計測して分離タイ
ミングを判定する保持時間計測判定部であり、速度計測
部１から供給される車両速度Ｖ、車長計測部２から供給
される保持車長し、またはり。

の値に基いて上式（１）により保持時間ＴＨを算出し、
上記の出力信号ＬＶ２＝Ｏとなる時間がこの保持時間Ｔ
、を越えると車両存在感知出力信号ＬＶの分離を行うた
めの分離信号ＬＶＯを出力する。この分離信号ＬＶＯは
リセット信号として感知出力用フリップフロップ５のＲ
（リセット）端子に入力して、車両存在感知出力信号Ｌ
Ｖの分離が行われる。

第２図は第１図の回路における入出力信号のタイミング
を示す。第２図を参照して第１図の装置の動作を説明す
ると、コンパレータ３は反射波存在レベル信号ＬＳを設
定電圧ｅと比較して、ｔ、ｓ＞ｅであるならば、電圧出
力ＬＶＩをＬＶｌ＝１とし、ＬＳくｅであるならば、Ｌ
Ｖ１＝Ｏとする出力信号ＬＶＩを出力する。感知信号−
次処理部４はその信号ＬＶＩの過渡のパルス割れを防止
するため、その信号ＬＶＩを入力して、ＬＶＩ＝１の状
態があらかじめ定めた一定時間のＴＤＩ以上継続した時
に出力信号ＬＶ２をＬＶ２　＝　１にし、またＬＶ１＝
Ｏ（７）状態がＴＤ２時間以上継続した時に出力信号Ｌ
Ｖ２をＬＶ２＝Ｏにする。

フリップフロップ（Ｆ／Ｆｌ　５は、Ｓ（セット）端子
に人力する入力信号ＬＶ２がＬＶ２　＝　１になるとセ
ットされて、車両存在感知出力信号ＬＶを感知状態の“
１”、すなわちＬＶ＝１にする。車両存在感知出力信号
ＬＶが“１”になると、車長計測部２と保持時間計測判
定部６とが動作を開始し、保持時間計測判定部６は保持
時間Ｔ、を車両速度Ｖおよび保持車長ＬＨ（またはり、
’　）に基いて上式（１）により算出するとともに、感
知信号−次処理部４の出力信号ＬＶ２がＬＶ２＝Ｏとな
る時間が算出した上記の保持時間ＴＨを越えると、出力
信号ＬＶ、を“１”にして、フリップフロップ５をリセ
ットする。これによりフリップフロップ５の存在感知出
力信号ＬＶは０となる。

一方、車長計測部２は時々刻々計測している車長のデー
タ（計測車長）に応じて、保持時間計測判定部６で用い
る上記の保持車長り、を設定しており、計測車長く基準
設定値である時には保持車長ＬＨ（一定値）とし、計測
車長≧基準設定値であるときには保持車長＝ＬＨ’　（
ＬＭ＞　Ｌ、）Ｉ’）としている。従って、保持時間計
測判定部６においては、上記の計測車長が基準設定値よ
りも短かい場合（通常、１台の車両の場合が多い）には
、長い保持車長り、を用いて感知割れを少くするように
動作し、上記の計測車長が基準設定値よりも長い場合（
通常、複数台の車両の場合が多い）には、短い保持車長
しＨ′を用いることにより車両の分離をし易くする様に
動作する。なお、上記の基準設定値は例えばバスやトラ
ック等の大型車１台の実際の車両の長さに基いて定める
とよい。

以上の処理動作により、本実施例によれば、感知割れ防
止とともに、車両分離が容易となるので、車両が渋滞し
たような場合でも感知割れが少なく、かつ車両分離能力
の高い車両存在感知装置が提供できる。

第３図は本発明実施例で用いるアンテナ部分の設置状態
の一例を示す。同図において、３１はマイクロ波アンテ
ナであり、通常道路上の約５ｆｆｌに伏角４５°〜７０
°で設置され、電波の放射、受信およびドツプラ波、存
在レベル信号の生成を行なう。３２は第１図のような回
路部分を有する制御部であり、アンテナ３１から受信し
たドツプラ波、存在レベル信号を用いて車両存在感知お
よび車両速度計測を行なう。

尚、以上説明では保持時間はＴＨ，ＴＨ’の２種用いて
行ったが、場合っては３種又はそれ以上に変化させても
よい。

咀ｍ例 上記保持時間Ｔ、は上式（１）に示すように、で求まり
、上記実施例ではＬ８は計測車長により変える様にして
いるが、選書車間距離は車両速度が高い程長くなるので
、車両速度Ｖに応じてり、を変えることも車両台数計測
上有効となる。

また、第４図に示すように、車両ｑ在感知出力信号ＬＶ
として実際の感知時間から保持時間Ｔ、分減じた値を車
両通過後に出力するようにすることにより、実際の車両
存在感知時間が得られるので、占有率計測誤差を無くす
ことができる。

なお、上述した本発明実施例は検出対象の移動物体とし
て車両を例示したが、本発明はこれに限定されず、移動
物体としては例えば航路上を運行する複数の般舶（例え
ば、ヨツト等）の存在を検出する等にも適用できること
は勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によればドツプラ波の周波
数偏移幅により時々刻々計測された移動物体（例えば車
両）の移動速度に基いて算出された移動物体の進行方向
の長さ（車長）に応じて、感知割れ（パルス割れともい
う）を防止するための保持車長、保持時間を変化させる
ようにしたので、感知割れの防止と移動物体に対する分
解能の向上を同時に得ることができ、移動物体の存在の
検出精度の向上が得られる。特に、本発明は渋滞時の交
通量計測に有効に用いることができ、利用価値が極めて
高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の車両存在感知装置（移動物
体存在検出装置）の回路構成を示すブロック図、 第２図は第１図の実施例装置における入出力信号のタイ
ミングを示すタイミングチャート、第３図は本発明実施
例で用いるアンテナの設置例を示す概略斜視図、 第４図は本発明の他の実施例における動作を示すタイミ
ングチャート、 第５図は従来装置の動作を示すタイミングチャートであ
る。 １・・・速度計測部、 ２・−・車長計測部、 ３・・・コンパレータ、 ４・・・感知信号−次処理部、 ５・・・感知出力用フリップフロップ、６・・・保持時
間計測判定部、 ３１・・・アンテナ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）感知領域内の移動物体からの反射波の信号レベルに
   基いて１以上の該移動物体の存在を検出し、 該移動物体の存在の検出中において該移動物体の移動速
   度を該反射波の周波数偏移幅に基いて連続的に計測し、 計測した時々刻々の該移動速度の基いて該移動物体の進
   行方向の長さを計測し、 計測した該進行方向の長さに応じて前記移動物体の存在
   の検出における感知割れを防止するための保持時間を変
   化させることを特徴とする移動物体の存在検出方法。 ２）前記保持時間保持された移動物体存在検出信号から
   該保持時間分のパルス幅を減じた信号を存在感知出力信
   号として当該移動物体の通過後に出力することを特徴と
   する請求項１に記載の移動物体の存在検出方法。 ３）感知領域内の移動物体の反射波を入力する入力手段
   と、 該入力手段から入力した該反射波の信号レベルと基準レ
   ベルとを比較することにより１以上の該移動物体の存在
   を示す移動物体存在検出信号を出力する信号処理手段と
   、 該移動物体存在検出信号の出力中において、該移動物体
   の移動速度を前記反射波の周波数偏移幅に基いて連続的
   に算出する移動速度計測手段と、 該移動速度計測手段で算出された時々刻々の該移動速度
   に基いて該移動物体の進行方向の長さを算出する長さ計
   測手段と、 該長さ計測手段で算出された該移動物体の進行方向の長
   さに応じて前記移動物体存在検出信号の感知割れを防止
   するための保持時間を可変設定する保持時間設定手段と を具備したことを特徴とする移動物体の存在検出装置。 ４）前記保持時間設定手段により設定された前記保持時
   間保持された移動物体存在検出信号から該保持時間分の
   パルス幅を減じた信号を存在感知出力信号として当該移
   動物体の通過後に出力する演算手段 を有することを特徴とする請求項３に記載の移動物体の
   存在検出装置。