JPH05189695A - 電力幹線の雑音補償付車輌検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車道の範囲の限定された領域に亘って車輌の
通過や存在を検知するもので、電力線路から発生する周
期的雑音の補償を行う車輌検知装置に関する。 【構成】 発振器１６に駆動され誘導センサのインダク
タンスの関数である周波数をもつ発振器信号を生ずる誘
導センサを備え、車輌の存在は発振器信号の被測周波数
がしきい値以上に変化した時検出される。隣接電力線路
から生ずる磁束の効果は複数のサンプル周期の間発振器
信号周波数を測定し、および電力幹線信号の位相の関数
として被測周波数のゆらぎを特徴づける手段（２０，３
４，３６，３８）により補償される。標準測定期間中に
発振器信号の周波数は測定され、測定期間中の電力幹線
信号の位相が決定される。出力信号は被測周波数、位相
および電力幹線信号の位相の関数として被測周波数の周
知ゆらぎに基づいた手段（２０，２２，３２）により発
生される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車輌の通過または存在を
車道の境界を定めた範囲にわたって検知する車輌検知装
置に関する。特に本発明は誘導センサに近い電力線から
発生する雑音のような周期的雑音用補償器付車輌用検知
装置に関する。

【０００２】

【従来技術および発明が解決しようとする課題】誘導セ
ンサは広汎な種類の検知システムに使用される。例え
ば、誘導センサは特定の領域内の導電性または強磁性物
体を検知するシステムにおいて使用される。車輌検知器
は誘導センサを用いる共通形式の検知システムである。

【０００３】車輌検知器は制御器の必要とする入力デー
タを与えて信号灯を制御するために交通管制システムに
おいて使用される。車輌検知器は１個以上の誘導センサ
に接続され、該誘導センサの近傍における車輌の運動に
より生ずるインダクタンス変化の原理に基づいて動作す
る。誘導センサは種々の相異なる形式をとり得るが、車
道内に埋設され、インダクタとして動作するワイヤルー
プが普通である。

【０００４】車輌検知器は、一般に誘導センサと共同し
て動作してインダクタンスの変化を測定し、それらのイ
ンダクタンス変化の関数として出力信号を与える回路を
備えている。車輌検知器はまたセンサインダクタンスに
依存する周波数を有する発振器出力信号を発生する発振
器回路を備えている。センサインダクタンスは順番に誘
導センサが車輌の存在により荷重されるかどうかに依存
する。サンセは発振器の共振回路の一部分として駆動さ
れる。車輌検知器は、発振器出力信号の周波数を監視す
ることにより、誘導センサのインダクタンスの変化を測
定する。

【０００５】車輌検知器の例は、例えば、米国特許Ｎ
ｏ．３，９４３，３３９（Ｋｏｅｒｎｅｒ等）および米
国特許Ｎｏ．３，９８９，９３２（Ｋｏｅｒｎｅｒ）に
おいて示される。

【０００６】誘導センサが電力配電線の近くに配置され
るならば、電力線からの磁束は、雑音を構成する発振器
信号の周波数に周期的ゆらぎを導入することが可能とな
る。電力幹線の周波数（例えば６０ヘルツ）におけるこ
のゆらぎは、他の刺激がこの車輌検知器に印加されなけ
れば、それ自身被測定周波数の値における変動として現
わされる。この条件が発生し、測定を行う幹線の位相に
依存すれば、変動は感度の見掛け上の減少をひきおこす
のに十分大きくなり得るし、たとえ車輌が存在しなくて
も車輌検知器は連続的に車輌の存在を記録し得るであろ
う。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の検知器は、発振
器により駆動される誘導センサのインダクタンスの変化
を検出し、センサのインダクタンスの関数である周波数
を有する発振器信号を発生するものである。近接の電力
幹線からの磁束の如き周期的雑音の影響は補償される。
周期的雑音のひき起こす発振器信号の周波数ゆらぎは、
作動の初期化フェーズ（局面）の間特徴づけられる。作
動の標準測定フェーズの間に、発振器周波数の測定は従
来の雑音特性に基づいて周期的雑音に対し補償される。

【０００８】本発明の好適な実施例によれば、発振器信
号の周波数は複数のサンプル周期の間測定されてサンプ
ル（標本化）値を生ずる。これらのサンプル値から、電
力幹線信号の位相の関数として発振器信号の被測定周波
数のゆらぎが特徴づけられる。

【０００９】車輌検知器の標準動作中に、発振器信号の
周波数はフレームセグメントの間測定され、電力幹線信
号の位相が決定される。出力信号は被測定周波数、位相
および電力幹線信号の被測定周波数と位相間の関係の特
性に基づいている。

【００１０】本発明の好適な実施例によれば、被測定周
波数は発振器信号の周波数の関数である測定値を生ずる
如く用いられる。測定値（もしくは基準値）は補償値に
より調整され、この補償値は周波数を測定する時、電力
幹線信号の位相の関数である。測定値と基準値の比較に
基づいて出力信号が得られる。測定値が所定のしきい値
だけ基準値を超えるならば、出力信号は車輌が検知され
たことを示している。

【００１１】

【実施例】図面を参照して本発明を説明する。図１は本
発明の雑音補償の特徴を利用する車輌検知器のブロック
図である。図１に示す車輌検知器は誘導センサ１２Ａ，
１２Ｂ，１２Ｃおよび１２Ｄのインダクタンスを測定す
る４チャンネルシステムである。おのおのの誘導センサ
１２Ａ−１２Ｄはそれぞれ入力回路１４Ａ−１４Ｄに接
続されている。センサ駆動用発振器１６は入力回路１４
Ａ−１４Ｄを介して誘導センサ１２Ａ−１２Ｄの一つに
選択的に接続されて、駆動電流を誘導性センサ１２Ａ−
１２Ｄの一つに付与する。発振器１６に接続されている
特定の誘導センサ１２Ａ−１２Ｄは、どの入力回路１４
Ａ−１４Ｄがディジタルプロセッサ２０からセンサ選択
信号を受理するかに基づいている。センサ駆動発振器１
６はその接続されている誘導性センサ１２Ａ−１２Ｄの
インダクタンスの関数である周波数をもつ発振器信号を
発生する。

【００１２】また図１に示されるように、ダミー（疑
似）センサ１２Ｅが設けられ、ディジタルプロセッサ２
０からの選択信号に対応して、ダミーセンサ１２Ｅはセ
ンサ駆動発振器１６に接続されている。ダミーセンサ１
２Ｅは車輌に影響を受けないインダクタンスを有し、し
たがって誘導性センサ１２Ａ−１２Ｄの測定する値の調
整もしくは補正用の基礎を与える。

【００１３】車輌検知器１０の全般の動作はディジタル
プロセッサ２０により制御される。水晶発振器２２はデ
ィジタルプロセッサ２０の動作用の高周波クロック信号
を与える。電源２４は車輌検知器１０内のディジタルお
よびアナログ回路の動作用に必要な電圧レベルを与え
る。

【００１４】ディジタルプロセッサ２０はマルチプレク
サ２８を介してオペレータインタフェース２６から入力
を受信し、制御入力回路３０Ａ−３０Ｄから制御入力を
受信する。好適な実施例において、制御入力回路３０Ａ
−３０Ｄは論理信号を受信し、それらの論理信号をプロ
セッサ２０用の入力信号に変換する。

【００１５】プロセッサ２０はまたライン周波数基準入
力信号をライン周波数基準入力回路３２から受信する。
この入力信号は誘導センサ１２Ａ−１２Ｄからの信号を
して、近接の電力線により生じたインダクタンスのゆら
ぎを補償させる場合にプロセッサ２０を助けるものであ
る。

【００１６】サイクルカウンタ３４、水晶発振器３６、
周期カウンタ３８およびプロセッサ２０は、発振器信号
の周波数を検知するための検知回路を形成する。カウン
タ３４と３８とは（図１に図示される如く）分離したカ
ウンタもしくはプロセッサ２０に部分的又は完全に一体
化することが可能である。

【００１７】本発明の好適な実施例において、ディジタ
ルプロセッサ２０は搭載形読出し専用メモリ（ＲＯＭ）
記憶装置とランダムアクセスメモリ記憶装置とを備えて
いる。更に不揮発性記憶装置４０は、マルチプレクサ２
８を介してプロセッサ２０にアクセス可能なオペレータ
選択設定の如き付加的データを格納する。

【００１８】車輌検知器１０は４個の出力チャンネルを
有し、４個のセンサ１２Ａ−１２Ｄの各々に対し１チャ
ンネルを有する。誘導センサ１２Ａと接続されている第
１の出力チャンネルは、第１の出力回路４２Ａと補助出
力回路４４Ａとを備えている。同様に１次出力回路４２
Ｂと補助出力回路４４Ｂとは誘導センサ１２Ｂと接続さ
れ、第２の出力チャンネルを形成する。第３の出力チャ
ンネルは１次出力回路４２Ｃと補助出力回路４４Ｃとを
備え、之等は誘導センサ１２Ｃと接続されている。第４
のチャンネルは１次出力回路４２Ｄと補助出力回路４４
Ｄとを備え、之等は誘導センサ１２Ｄと接続されてい
る。

【００１９】プロセッサ２０は１次出力回路４２Ａ−４
２Ｄの動作を制御し、また補助出力回路４４Ａ−４４Ｄ
の動作を制御する。１次出力回路４２Ａ−４２Ｄは、車
輌検知器１０が電力故障を有する時でも導電的である出
力を与える。他方、補助出力回路４４Ａ−４４Ｄは、車
輌検知器１０への電力がオフの時には非導電的となる出
力を有する。

【００２０】動作時には、プロセッサ２０はセンサ選択
信号を入力回路１４Ａ−１４Ｄに与えて、時間多重化の
方式でセンサ駆動発振器１６を誘導センサ１２Ａ−１２
Ｄに接続する。同様にダミーセンサ１２Ｅに対し時間多
重化センサ選択信号は周期的にそれをセンサ駆動発振器
１６に接続させるようにさせる。プロセッサ２０はまた
制御入力をセンサ駆動発振器１６に与えて、誘導センサ
１２Ａ−１２Ｄまたはダミーセンサ１２Ｅと共に共振に
使用される交番容量値を選択する。プロセッサ２０が入
力回路１４Ａ−１４Ｄの一つまたはダミーセンサ１２Ｅ
を選択するならば、それはまたサイクルカウンタ３４を
実施可能とする。センサ駆動発振器１６が誘導負荷（即
ち入力回路１４Ａとセンサ１２Ａ）とに接続されれば、
それは発振を開始する。発振器信号は発振器サイクルを
計数するサイクルカウンタ３４に供給される。発振器信
号が安定化するための短期間の安定化周期の後に、プロ
セッサ２０は水晶発振器３６からの超高周波（例えば２
０MHz ）信号に応答して計数する周期カウンタ３８を駆
動可能とする。

【００２１】サイクルカウンタ３４が発振器の安定化後
の所定数（Ｎ_seg ）の発振器サイクルに達すると、サイ
クルカウンタは制御信号を周期カウンタ３８に与え、こ
れによりカウンタ３８の計数を停止させるようになる。
周期カウンタ３８内に含まれる最後の計数は発振器信号
の周波数の関数であり、したがって誘導センサ１２Ａの
インダクタンスである。

【００２２】本発明の好適な実施例において、それぞれ
の測定周期（所定数の発振器サイクルにより規定されて
いる）はより大きな「測定フレーム」の「フレームセグ
メント」（部分フレーム）を構成する。フレームセグメ
ントが完了する度に、周期カウンタ３８からの最後のカ
ウントは初期のフレームセグメントの間に生じた最終カ
ウントから得られる数と結合して測定値を発生する。こ
の測定値は、初期のフレームセグメントの間に測定され
た周波数と同様に、丁度完了したフレームセグメントの
間の発振器出力信号の周波数の関数である。

【００２３】測定値はそれから基準値に比較される。測
定値がしきい値より大きい分だけ基準値を超過するなら
ば、これは車輌が存在することを示し、プロセッサ２０
は適切な出力信号を適切な１次および補助出力回路に与
える。

【００２４】誘導センサ１２Ａ−１２Ｄのうちの一つの
近くに電力線があれば、電力線を通って流れる電流から
生ずる磁束は発振器周波数に影響を与えることになる。
単一の測定を行う場合にフレームセグメントの測定周期
が電力幹線信号の周期より通常は非常に短かいので、周
期カウンタ３８に含まれる最終カウントは、電力幹線信
号のサイクルの間に測定が何時行われるかによって異っ
てくることになる。本発明は電力幹線信号の位相の関数
として測定された周波数の変化を特徴づけることによ
り、電力線誘起の雑音を補償し、その時その情報を用い
て、フレームセグメント測定が行われた時に、電力幹線
信号の位相の関数として測定値（または基準値）を調整
するものである。

【００２５】初期化周期の間、ディジタルプロセッサ２
０は一連の測定サンプルをして単一の誘導センサに関し
取上げるようにさせる。換言すれば、初期化の周期の
間、発振器１６は最初誘導センサ１２Ａに接続され、所
定数のサンプルフレームセグメントがライン周波数の相
異なる位相で実行されることになる。本発明の一つの好
適な実施例において、８個の連続したサンプルの全体
が、次の誘導センサがセンサ駆動発振器１６に接続さ
れ、それから初期化プロセスを繰返す前に単一誘導セン
サを用いて作成され、かくして初期ループロセスが繰返
しされる。

【００２６】それぞれ８個の連続したサンプルフレーム
セグメントの結果は、それぞれ８個のサンプルフレーム
セグメントの端において周期カウンタ３８からのカウン
ト終了を表わす８個のサンプル値となるであろう。発振
器１６に接続されるループに影響を与えるライン周波数
雑音があれば、８個のサンプル値は、通常は正弦波であ
るが、必ずしも正弦波ではないパターンにおいて変化す
ることになろう。

【００２７】ライン周波数基準入力回路３２は論理信号
をプロセッサ２０に付与するが、これは回路３２に供給
される電力幹線信号の正方向に進行するゼロ交差を指示
する。ライン周波数は同一極性の隣接するゼロ交差間の
時間周期を測定することにより知られているから、検知
された正方向に進行するゼロ交差の後の時間を単に測定
することにより、電力幹線信号の位相を決定することが
可能である。プロセッサ２０は発振器２２からのクロッ
クパルスを計数する内部カウンタを用いて、ライン周波
数基準入力回路３２からの論理信号の指示する正方向に
進むゼロ交差に引続く時間測定を与えるものである。

【００２８】プロセッサ２０は各サンプルフレームセグ
メントが開始し終了する時間を記録する。開始時刻と終
了時刻を用いて、プロセッサ２０は各サンプルフレーム
セグメントに対して中点値時刻を計算する。

【００２９】それからプロセッサ２０は８個のサンプル
の中から（被測定最低周波数に対応する）最大カウント
Ｃ_ntmax と（被測定最高周波数を表わす）最小カウント
Ｃ_{nt min} を決定する。

【００３０】初期化において存在する移動車輌が存在し
なければ、最大および最小サンプル値カウントは、正弦
値でなくてもライン周波数雑音波形において１８０°離
れるべきである。移動車輌が存在すれば、最大および最
小カウント間の位相関係は典型的には１８０°離れない
ことになる。プロセッサ２０は、最大カウントの時刻と
最小カウントの時刻間の差を比較し、その値を１つの正
方向に進むゼロ交差から次のゼロ交差までの全時間の１
／２に比較することにより、最大カウントと最小カウン
トの位相関係をチェックする。

【００３１】

【数１】 ここで、 Ｔ_Cntmax＝ゼロ交差からＣ_ntmax までの時間 Ｔ_Cntmin＝ゼロ交差からＣ_ntmin までの時間 Ｔ_line＝ゼロ交差からゼロ交差までの時間

【００３２】式（１）が満足されれば、プロセッサ２０
は誘導センサがクリアであった（即ち、移動している車
輌が存在しない）ものと一応考える。式（１）が満足さ
れなければ、これは移動している車輌が存在し、車輌が
誘導センサを後にした後に再び初期化は実行されねばな
らない。

【００３３】初期化のプロセスは各誘導センサ１２Ａ−
１２Ｄに対し実行される。一旦初期化のプロセスが完了
すると、車輌検知器１０は標準測定モードに入り、各誘
導センサ１２Ａ−１２Ｄは時間多重のシーケンスな具合
にセンサ駆動発振器１６に接続される。各誘導センサ１
２Ａ−１２Ｄは、発振器信号の所定の数のサイクルを表
わす測定フレームセグメントに対し順次センサ駆動発振
器１６に接続される。標準動作の間、ライン周波数基準
入力回路３２は電力幹線信号の各正方向へ進むゼロ交差
を示すプロセッサ２０に論理信号を与える。最も最近の
正方向に進むゼロ交差に関係する各測定フレームセグメ
ントの開始時刻および終了時刻はプロセッサ２０により
測定される。その情報から、プロセッサ２０は各測定フ
レームセグメントに対し中心時刻を得る。

【００３４】測定フレームセグメントの端部における周
期カウンタ３８の計数に基づいて、プロセッサ２０はそ
れが基準値に比較される測定値を算出する。測定値が所
定のしきい値だけ基準値を超えれば、プロセッサ２０は
車輌の存在を決定し、かつ適切な出力信号を、尋問され
ていた特定の誘導センサに対応する特定の１次および補
助出力回路に対し、与える。

【００３５】ライン周波数雑音は、測定フレームセグメ
ントが発生した時刻の電力幹線信号の位相の関数として
測定値を調整することにより補償される。この補償は丁
度完了した測定フレームセグメントに関するカウンタ３
８から補償値を差引くことにより行われる。

【００３６】補償値（Ｃ_omp ）は、測定フレームセグメ
ントが生ずる時刻（Ｔ_mcas）とライン周波数雑音の振幅
とに依存する。正弦波の雑音に対しては、振幅は初期化
周期の間の最大カウントＣ_ntmax と最小カウントＣ
_ntmin の間の差の１／２である。

【００３７】

【数２】 雑音が非対称であれば、測定されたラインの位相に関係
するそれぞれの値に対する一組の値として、補償値は記
憶されねばならない。この場合、各値は測定値の比較可
能な基準値とみなし得る。測定値の比較される特定の基
準値は、測定値が測定された時刻におけるラインの平均
位相に依存することになる。

【００３８】一旦電力幹線信号の位相の関数として測定
された周波数における変動が初期過程中に実行された場
合には、その特性は更新を必要とする前に多くの測定フ
レームセグメントに対し使用可能である。このことは電
力レベルに顕著なゆらぎがないことを仮定している。ラ
イン周波数の雑音補償の更新は不正確さの生じない程度
にひんぱんに実行されるべきであり、一方測定用に使用
される時間に比較してシステムのオーバヘッドを顕著に
増加させる程ひんぱんには使用されない。例えば、特定
の位相に対する補償値は、センサが車輌により影響され
ない場合の各々を考えれば、同じ位相の運転平均のサン
プルを保持することにより連続ベースに基づいて更新可
能である。

【００３９】ライン周波数雑音の補償はまた、いかなる
ライン周波数雑音もライン周波数基準入力回路３２の入
力に供給される電力幹線信号に対する一定の位相関係を
維持しようとするという仮定に基づいている。誘導セン
サ１２Ａ−１２Ｄに近接する電力線が、ライン周波数入
力回路３２に供給される電力幹線信号と同じ電力グリッ
ドに接続されている限り、一定位相の関係の仮定は明瞭
なことであるべきである。

【００４０】この特定の実施例において、補償値は測定
値（またはフレームセグメントに対するカウント）から
差引かれる。更に補償値を基準値に加算することも可能
であり、また測定値と基準値の間の差から差引くことも
可能である。また補償値を幹線信号のいかなる位相でと
ったにせよ、その測定に対する基準値を表わすように設
定可能である。同様に、８個のサンプル値が特に説明さ
れたけれども、電力幹線信号の位相に対し被測定周波数
のゆらぎを特徴づけるのに適当であるいかなる数のサン
プルも使用可能である。

【００４１】図２はライン周波数基準入力回路３２の好
適な実施例を示している。図２に示す回路はＡＣ３ボル
トから２７０ボルトまで変化する交流（ＡＣ）電源幹線
信号に対し動作可能である。この極めて広汎な動作範囲
に対する必要が生ずるのは、回路３２に接続用の分野で
利用可能な電源幹線信号が、電源信号が電力線から直接
に、もしくは変圧器により逓降されたかどうかに依存し
て顕著に変化し得るからである。更に、図２の回路によ
り米国もしくはヨーロッパのいずれかの線間電圧や線路
周波数においても動作可能である。

【００４２】図２のライン周波数基準入力回路３２は、
一対の入力端子１００と１０２、一対の出力端子１０４
と１０６、ダイオード１０８、第１電流調整器１１０
（ディプリーションモード電界効果トランジスタ１１２
と抵抗１１４による構成）、電圧制限器１１６（過渡状
態抑制用半導体破壊電圧デバイス）、第２の電流調整器
１１８（ディプリーションモード電界効果トランジスタ
１２０と抵抗１２２による構成）、および光アイソレー
タ形式の電流感知スイッチ１２４（発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）１２６と光トランジスタ１２８による構成）とを
具備している。

【００４３】入力ダイオード１０８は入力端子１００に
接続されている。入力ダイオードは端子１００と１０２
の間に印加される電源幹線信号を半波整流する。

【００４４】第１の電流調整器１１０は発光ダイオード
ＬＥＤ１２６を介して通電し、１ミリアンペアの第１の
電流制限レベルまで上昇する。発光ダイオード１２６は
１ミリアンペアの駆動電流でターンオン可能である。端
子１００の電圧が一旦ダイオード１０８がターンオンす
るように端子１０２の電圧に対し上昇した場合、電流調
整器１１０と１１８とは、端子１００と１０２の間を流
れる如く１ミリアンペアまで可能である（電圧制限器１
１６はオフとなり唯一の導電電流路のみが第１の電流調
整器１１０を介して流れるからである）。

【００４５】端子１００と１０２の間の電圧が、ダイオ
ード１０８と発光ダイオード１２６がターンオンするレ
ベルまで上昇するや否や、発光ダイオード１２６からの
光は光トランジスタ１２８をターンオンさせる。これは
出力端子１０４を端子１０６の電位に向けてプルダウン
し、したがって出力論理信号は第１状態から第２状態へ
変化する。この論理遷移は電源幹線信号の正方向に進む
ゼロ交差が生じたことを示す。

【００４６】入力端子１００の電圧が端子１０２に関し
上昇を継続するので、電界効果トランジスタ１１２のソ
ースとドレイン間の電圧は上昇し、したがってノード１
３０の電圧は電圧制限器１１６の破壊電圧に達するまで
上昇する。その点において、第２の電流調整器１１８は
電流を最大２ミリアンペアまで調整するのを開始する。
第２の電流調整器１１８の両端の電圧降下は、電源幹線
入力信号がその正方向尖頭電圧に達するまで増加する。
電圧制限器１１６はその破壊電圧において少くとも１ミ
リアンペアをひくことが可能で、したがって第２の電流
調整器１１８を介してひかれた電流は電圧制限器１１６
と第１の電流調整器１１０の間で分割されることにな
る。

【００４７】発光ダイオード１２６はオンを維持し、発
光ダイオード１２６への電流がしきい値（１ミリアンペ
アより小）以下に降下し、発光ダイオード１２６がター
ンオフするレベルまで降下するまで、光トランジスタ１
２８はオンを維持する。これは電源幹線信号の負方向に
進むゼロ交差のほんの少し前にそうなるのである。

【００４８】電源幹線信号がその負の半サイクルを通っ
て継続するので、発光ダイオード１２６と光トランジス
タ１２８とはオフ状態を維持する。次の正方向に進むゼ
ロ交差において、端子１００の電圧が端子１０２に関し
て十分に正となり、発光ダイオード１２６と同様にダイ
オード１０８をターンオンするや否や再び発光ダイオー
ド１２６はターンオンすることになる。

【００４９】図２のライン周波数入力回路は非常に広範
囲の入力電圧（交流約３ボルトから２７０ボルトまで）
を以て使用可能である。その上、電圧制限器１１６と共
同で、第１および第２の電流調整器１１０と１１８の電
流制限作用のために、回路３２の全電流の引き（ｄｒａ
ｗ）は非常に低くなる（典型的には２ミリアンペア）。
したがって、電力消費は極めて少くなり、回路３２は車
輌検知器１０の他の構成部品に影響を与える過剰加熱に
寄与することにはならない。

【００５０】本発明の好適な実施例において、次の構成
部品が使用された。

【００５１】

【表１】 本発明は好適な実施例を参照して説明されたが当該技術
の専門家ならば本発明の精神と範囲を逸脱することなく
形状と詳細に変更を加え得ることが知られるであろう。
例えば、上記好適な実施例は電源幹線信号の各正方向に
進むゼロ交差を検知するけれども、電源幹線信号の周波
数が比較的安定であると仮定すれば他の実施例もゼロ交
差が少いひん度で検知されることが可能である。同様
に、電源幹線信号とその位相も、電源線路に直接接続を
介してよりはむしろ間接的に検知および決定が可能とな
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の雑音補償の特徴を利用する車輌
検知器のブロック図である。

【図２】図２は図１の車輌検知器に用いられるライン周
波数基準入力回路の好適な実施例の電気概略図である。

【符号の説明】 １２Ａ〜１２Ｄ…誘導センサ １２Ｅ…ダミーセンサ １４Ａ〜１４Ｄ…入力回路 １６…センサ駆動用発振器 ２０…プロセッサ ２２，３６…水晶発振器 ２４…切換電源回路 ２６…オペレータインタフェース ２８…マルチプレクサ ３０Ａ〜３０Ｄ…制御入力回路１〜４ ３２…ライン周波数基準入力回路 ３４…サイクルカウンタ ３８…周期カウンタ ４０…メモリ ４２Ａ〜４２Ｄ…１次出力回路１〜４ ４４Ａ〜４４Ｄ…補助出力回路１〜４

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アール バーナード ホークマン アメリカ合衆国，ミネソタ 55144−1000, セント ポール，スリーエム センター （番地なし)

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発振器回路に含まれる誘導センサを用い
   て対象物体の存在を検知する方法であって、該回路にお
   いてセンサのインダクタンスが該対象物体の存在により
   変化され、該インダクタンスの変化が該誘導センサのイ
   ンダクタンスの変動の関数である可変周波数を有する発
   振器信号を順次発生させるものであり、該方法は：１つ
   の測定期間を構成する複数の連続的標本化期間の各々の
   間に発振器信号の周波数を測定して複数の標本化値を発
   生する段階；上記標本化値に基づいて発振器信号の周波
   数の周期的ゆらぎを特徴化して時変補償率を発生する段
   階；上記測定周期の間に該発振器信号の周波数を測定す
   る段階；および該測定周期の間に測定された周波数と時
   変補償率に基づいて出力信号を得る段階；とを具備する
   ことを特徴とする対象物体の存在の検知方法。
2. 【請求項２】 該時変補償率が電力幹線信号の位相の関
   数であることを特徴とし、かつ該方法は該電力幹線信号
   の１サイクルより小さい継続時間を有する該測定周期の
   間に該電力幹線信号の位相を決定する段階を更に具備す
   ることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 位相を検知する段階は：該発振器信号の
   ゼロ交差を検知する段階；および各測定周期に対しゼロ
   交差から時間を決定する段階；とを具備することを特徴
   とする請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】 出力信号を得る段階は：測定周期の間に
   測定された周波数に基づいて測定値を発生せしめる段
   階；該位相と時変補償率に基づいて補償値を発生する段
   階；基準値を発生する段階；該補償値による補正を用い
   て、測定値と基準値との間の差を決定する段階；および
   該差がしきい値を超えるならば、該差の関数として出力
   信号を得る段階；とを具備する請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】 周期的ゆらぎを特徴づける段階は：一定
   の測定期間の間に生じた標本化値の間から最大標本化値
   と最小標本化値を決定する段階；を含むことを特徴とす
   る請求項１記載の方法。
6. 【請求項６】 周期的ゆらぎを特徴づける段階は：最大
   および最小標本化値が測定された場合に電力幹線信号の
   位相差を決定する段階；および位相差が大凡１８０°で
   なければ標本化値を拒否する段階；とを更に含むことを
   特徴とする請求項５記載の方法。
7. 【請求項７】 周波数を測定する段階は；所定数の発振
   器信号サイクルを計数して測定周期を規定する段階；お
   よび測定周期の時間期間を測定する段階；とを具備する
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
8. 【請求項８】 そのインダクタンスが対象物体の存在に
   より変化される誘導センサを用いて対象物体の存在を検
   知する装置であって、該装置は：誘導センサのインダク
   タンスの関数である周波数を有する発振器信号を生ずる
   誘導センサ（１２）を含む発振器回路（１６）；測定周
   期の間に発振器信号の周波数の関数である測定値を得る
   手段（２０，３４，３６および３８）；および測定期間
   中の測定値と電力幹線信号の位相の関数として出力信号
   を得る手段（２０，２２および３２）；を具備すること
   を特徴とする対象物体の存在を検知する装置。
9. 【請求項９】 測定期間中の電力幹線信号の位相の関数
   である補償値を得る手段であって、該出力信号は測定値
   と補償値の関数であるもの；を更に具備することを特徴
   とする請求項８記載の装置。
10. 【請求項１０】 補償値を得る手段は：電力幹線信号の
    ゼロ交差を検知する手段；ゼロ交差に関して測定周期の
    時間を決定する手段；および測定周期の時間の関数とし
    て補償値および先に測定された標本化値とを供給する手
    段；とを具備することを特徴とする請求項９記載の装
    置。
11. 【請求項１１】 補償値を得る該手段は：測定値の正弦
    波状変動の振幅を表わす振幅値を電力幹線信号の位相の
    関数として得る手段；を更に具備し、該補償値を供給す
    る該手段は、該測定周期の時間および振幅値の関数とし
    て該補償値を付与することを特徴とする請求項１０記載
    の装置。
12. 【請求項１２】 補償値を得る該手段は１連の標本化周
    期の間に発振器信号の被測周波数を表わす複数の標本化
    値を発生せしめるための手段；および該標本化値から補
    償値を導出する手段；とを含むことを特徴とする請求項
    ９記載の装置。