JPH04120698A

JPH04120698A - 多車線対応型車両感知器

Info

Publication number: JPH04120698A
Application number: JP24152590A
Authority: JP
Inventors: Takuya Fujimoto; 卓也藤本; Masao Mizuno; 水野　雅男; Kazuo Kaneko; 一男金子; Seiji Kado; 誠司嘉戸; Mitsuru Hirao; 充平尾
Original assignee: Omron Corp; Hitachi Chemical Co Ltd; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp; Resonac Corp
Priority date: 1990-09-11
Filing date: 1990-09-11
Publication date: 1992-04-21

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、マイクロ波の電波を用いて多車線を走行す
る各車両に特定の情報を送るとともに、各車線毎に車両
の有無を感知する多車線対応型車両感知器に関する。

（ロ）従来の技術従来、多車線を走行する車両を感知する多車線対応型感
知器として、多車線を有する道路上に多車線の全ての車
線をカバーする指向特性を持つ送信アンテナと、１車線
分のみをカバーする指向特性をもち、かつその指向特性
が１車線毎に時分割で切り換えられるフェイズドアレ一
方式の受信アンテナを備え、さらにこれら送受信アンテ
ナの送受信信号を処理する信号処理手段として、車両に
対して地図上の通過地点などを示す特定の情報を伝送す
るための変調信号を出力する送信処理部と、この送信処
理部からの変調信号で搬送信号を変調して送信信号とし
て送信アンテナに出力する変調部と、前記受信アンテナ
に対して指向方向を１車線毎に時分割で切り換える位相
制御信号を８カヱる制御信号処理部と、前記受信アンテ
ナで受信辷れた各車線毎の受信信号に基づいて各車線の
車世の有無の感知データを出力する車両有無信号処Ｐ部
とを備えたものが本件出願人の中の一人にょ−てすでに
提案されている。

この種の多車線対応型車両感知器に使用されイ送信アン
テナは、多車線をカバーするために、１線方向に直交す
る方向の指向特性が、半値角のｇい、長円形となるアン
テナを使用している。

（ハ）発明か解決しようとする課題上記した従来の多車線対応型車両感知器の送（Ｍアンテ
ナは、アンテナ面に対して垂直方向の中ｒ１部のゲイン
が最大で中心から離れるにしたがい、ゲインが小さくな
る。一方、アンテナを道路上に取り付けた場合、道路の
中央を走行する車に対しては、伝搬距離も短く、車両が
らの反射波のレベルも高く、通信条件は良い。しかし、
道路の端を走行する車に対しては伝搬距離が長く、車両
からの反射波も斜めに電波が当たるため、低レベルとな
り、通信条件が悪くなっている。したがって、本来は条
件の悪い端方向には強く電波を発射すべきであるにもか
かわらず、従来のアンテナの指向特性では、弱い電波し
が届かず、多車線に亘る精度の高い車両感知をすること
が困難であり、また感知器の受信ゲインを車線切替毎に
大きく調整する必要かあった。

この発明は、上記問題点に着目してなされたものであっ
て、車線によって受波レベルがそれほど相違することな
く、精度よく車両感知を行うことができる多車線対応型
車両感知器を提供することを目的としている。

（ニ）課題を解決するための手段この発明の多車線対応型車両感知器は、多車線を有する
道路上に設けられてマイクロ波の信号を送受信する送信
アンテナおよび受信アンテナを備えるとともに、前記ア
ンテナの送受信信号を処理する信号処理手段を有し、前
記送信アンテナは、多車線の全ての車線をカバーする指
向特性を持つ指向ビームを送信するものであり、前記受
信アンテナは、各車線を個別にカバーするものであり、
前記送信アンテナより路上に発射するマイクロ波が路面
あるいは車両で反射されて戻るのを前記受信アンテナで
受波し、受波信号を前記信号処理手段で信号処理して車
両を感知する多車線対応型車両感知器において、前記送
信アンテナは、車線に直交する方向の指向特性が両端車
線に対応する角度方向に、それぞれ最大放射方向となる
ものを使用している。

（ホ）作用この発明の多車線対応型車両感知器では、送信アンテナ
から各車線方向へ発射される電波のうち、中央部車線に
対し、両端車線の車両で反射されるものは距離が遠いの
で、相対的にレベルが低いが、逆に送信アンテナの車線
に直交する方向の指向特性を、両端車線に対応する角度
方向に最大放射方向となるようにしているので、距離の
長さがカバーされ、各車線ともほぼ等しいレベルの電波
を受波する。

（へ）実施例以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、この発明の一実施例を示す多車線対応型車両
感知器の構成を示すブロック図である。

同図において、多車線対応型車両感知器Ｉは、マイクロ
波の電波を送信する送信アンテナ２と、車両速度感知用
の第１受信アンテナ３と、車両有無感知用の第２受信ア
ンテナ４と、送信アンテナ２、第１、第２受信アンテナ
３．４の送受信信号を処理する信号処理部５とから構成
されている。

アンテナ２．３．４は、本例では第２図に示すように、
中央の車線Ｌ２の直上に設置されている。

上記の送信アンテナ２は、各車線り、　　　Ｌ２、Ｌ３
の全てをカバーする指向角度範囲の指向ビームＤを送信
するように構成されている。この指向ビームＤは両端型
！ｆｉＡＬ、、Ｌ、の方向に最大放射角を持つものであ
り、つまり逆ハート形をしている。また、第１、第２受
信アンテナ３．４は、共に１車線分のみをカバーする指
向特性をもち、かつ、この指向方向が図中、符号Ａ、Ａ
”、Ｂ、Ｂ’、Ｃ，Ｃ”で示すように１車線毎に時分割
で切り換えられるフェイズドアレ一方弐のものである。

すなわち、この第１、第２受信アンテナ３．４は、平面
アンテナ型のもので、第３図に示すように、マイクロス
トリップライン等で構成される多数のアンテナエレメン
ト６．６、・・・を備え各アンテナエレメント６．６、
・・・には受信信号に対してそれぞれ所定の位相を遅ら
せる位相器７．７、・・・か接続されてなるものである
。

信号処理部５は、車両に対して地図上の通過地点なとを
示す特定の情報を伝送するための変調信号を出力する送
信処理部１１、一定の発振周波数をもつ高周波の搬送信
号を出力する発振器１２、送信処理部１１からの変調信
号で発振器１２からの搬送信号を変調して送信信号とし
て送信アンテナ２に出力する変調部１３、発振器１２か
らの搬送信号を変調部１３と後述する混合回路１５に分
配する分配器１４、第１受信アンテナ３で受信された信
号を分配器１４からの搬送信号と混合する混合回路Ｉ５
、混合口ｌ１ｒ１５の信号出力から高周波成分を除いて
ドツプラ信号として取り出すローパスフィルタ１６、こ
のドツプラ信号に基づいて車両速度を算出する車両速度
演算部１７、第２受信アンテナ４で受信された信号のレ
ベルを検出して車両の有無を知らせる受信レベル信号を
出力するレベル検出部１８、受信レベル信号Ｓこ基づい
て車両の有無を感知する車両有無感知部１９、第１、第
２受信アンテナ３．４に対して指向ビームの方向を１車
線毎に時分割で切り換える位相制御信号を出力する制御
信号処理部２０を備えている。

次ムこ、上記実施例多車線対応型車両感知器１の動作に
ついて説明する。

この多車線対応型車両感知器工において、発振器１２か
らの高周波の搬送信号は、分配器１４て変調部１３と混
合回路１５とに分配される。これに並行して、送信処理
部１１からは、車両Ｍに対して地図上の通過地点などを
示す特定の情報を伝送するための変調信号が出力される
。変調部Ｉ３では上記の搬送信号を変調信号によって変
調して送信信号として送信アンテナ２に出力する。これ
により、送信アンテナ２からは、各車線Ｌ１、Ｌ２Ｌ３
の全てをカバーする指向特性をもつマイクロ波の指向ビ
ームＤが送信され、各車線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を走行する
車両Ｍに対して上記の特定の情報か送られる。したがっ
て、この電波を受信できる専用のレシーバを備えた車両
Ｍがこの感知器１上を通過する際には、特定情報を受信
することができる。

一方、第１、第２受信アンテナ３．４を構成する各位相
器７．７、・・・に対しては、制御信号処理部２０から
位相制御信号が与えられて位相整合用の所定の遅延時間
が設定されるので、その結果、両受体アンテナ３．４は
、互いに同期してその指向方向が図中、符号Ａ、Ａ’、
Ｂ、Ｂ’、ｃ、ｃ’、で示すように１車線ごとに時分割
で切り換えられる。これにより、各車線り、　　　Ｌ２
、Ｌ、を走行する車両Ｍあるいは路面から反射された電
波は、第１、第２受信アンテナ３．４によって各車線り
、　、Ｌ、　、Ｌ３ごとに受信される。

第１受信アンテナ３で受信された受信信号は、混合回路
１５で搬送信号と混合されて、両信号の周波数差の信号
が取り出され、この信号出力の高周波成分がローパスフ
ィルタ１６によって除かれて、車両の速度に比例したド
ツプラ信号として出力される。そして、車両速度演算部
１７でドツプラ信号に基づいて車両速度が算出されてそ
のデータが出力される。また、第２受信アンテナ４で受
信された受信信号は、レベル検出部１８で検波されてそ
の受信信号のレベルに応した電圧値をもつ受信レベル信
号が出力される。車両有無感知部１９は、この受信レベ
ル信号に基づいて車両の有無の感知データを出力する。

次に、上記実施例で採用する逆ハート型の指向特性りを
有する送信アンテナの構成例を第４図に示す。同図にお
いて、送信アンテナ２は、２個のマイクロストリップバ
ッチアンテナ２ａ、２ｂかそれぞれ路面方向Ａに対し、
角度θだけ逆方向に傾斜して配置され、送信信号出力端
Ｐ１が分配器２１を経て、マイクロストリップバンチア
ンテナ２ａ、２ｂに接続されて構成されている。送信信
号出力端Ｐ□よりの送信電力が分配器２１によって分配
されてマイクロストリップバッチアンテナ２ａ、２ｂに
与えられ、それぞれ指向特性Ｄａ、Ｄ、て電波が発射さ
れる。角度θは指向特性Ｄ１、Ｄ、の最大放射方向か端
の車線となるように設定される。指向特性り、　、Ｄ、
を合成すると、第１図の如き、逆ハート型の指向特性り
となる。

第５図は、逆ハート型の指向特性を有する送信アンテナ
の他の構成例を示している。この送信アンテナ２は、指
向特性を互いに逆方向に路面に対し、角度θたけ傾斜さ
せたアンテナ系２ａ、２ｂから構成されている。アンテ
ナ系２ａは、互いに同一平面内に配列されるマイクロス
トリ、プバ。

千等のアンテナ素子２３ａ、２３ｂ、２３ｃとマイクロ
ストリップライン等による位相器２４ａ、２４ｂ、２４
ｃ、及び分配器２５とから構成されている。アンテナ系
２ｂも同様にアンテナ素子２６ａ、２６ｂ、２６ｃと、
位相器２７ａ、２７ｂ、２７ｃ及び分配器２８とから構
成されている。分配器２５と分配器３８は、分配器２２
を介して送信出力端Ｐ１に接続されている。そして、ア
ンテナ系２ａ、２ｂのアンテナ素子２３ａ、２３ｂ、２
３ｃ、２６ａ、２６ｂ、２６ｃは、同一平面となるよう
に一枚の基板２９上に配列されている。

位相器２４ａ、２４ｂ、２４ｃは、それぞれ移相量が順
次相違するように設定し、各素子２３ａ、２３ｂ、２３
ｃからの電波の位相が面Ａて一致するようにしている。

また、位相器２７ａ、２７ｂ、２７ｃも同様に移相量が
順次相違するように設定し、各素子２６ａ、２６ｂ、２
６ｃからの電波が面Ｂで一致するようになっている。も
っとも、アンテナ系２ａ、２ｂの位相器は互いに近く内
側にある位相器２４ｃ、２７ａの移相量を小にし、互い
に遠く外側にある位相器２４ａ、２７ｃの移相量を大と
し、波面ＡとＢが外側に向き、指向特性り、　、Ｄ、が
第４図に示すアンテナと同様になるようにしている。

（ト）発明の効果この発明によれば、送信アンテナの指向特性が両端車両
に対応する角度方向に、それぞれ最大放射方向となるよ
うにしているので、両端の通信条件の悪い車線の車両を
精度良く感知できるとともに、受信信号のレベル差が少
なくなるため感知器の受信ゲインの調整幅も少なくてす
む。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明が実施される多車線対応型車両感知
器の構成を示すブロンク図、第２図は、同多車線対応型
車両怒短冊の送信アンテナと受信アンテナの設置状態を
示す斜視図、第３図は、受信アンテナのエレメントの指
向ビームの切替動作の説明図、第４図は、上記多車線対
応型車両感知器に使用される送信アンテナの構成を示す
図、第５図は、上記多車線対応型車両感知器に使用され
る他の送信アンテナの構成を示す図である。１：多車線対応型車両感知器、２：送信アンテナ、３・４：受信アンテナ、５：信号処
理手段。特許出願人　　　　　　オムロン株式会社（ばか１名）代理人　　弁理士　　　中　村　茂　信第図１■柑刺１甲１８５ｆｆｉイ１１イＨ−ａ二ノフ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多車線を有する道路上に設けられてマイクロ波の
信号を送受信する送信アンテナおよび受信アンテナを備
えるとともに、前記アンテナの送受信信号を処理する信
号処理手段を有し、前記送信アンテナは、多車線の全て
の車線をカバーする指向特性を持つ指向ビームを送信す
るものであり、前記受信アンテナは、各車線を個別にカ
バーするものであり、前記送信アンテナより路上に発射
するマイクロ波が路面あるいは車両で反射されて戻るの
を前記受信アンテナで受波し、受波信号を前記信号処理
手段で信号処理して車両を感知する多車線対応型車両感
知器において、前記送信アンテナは、車線に直交する方向の指向特性が
、両端車線に対応する角度方向に、それぞれ最大放射方
向となるものであることを特徴とする多車線対応型車両
感知器。