JPH0581764U - 車両検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 道路上を走行する車両の存在と速度をマイク
ロ波を用いて同時に検出する場合、どちらかの検出精度
を犠牲にすることなく、両者共に検出精度を高めること
のできる車両検出装置を得る。 【構成】 送受器１７にスイッチ５を接続し、スイッチ
５に第１のアンテナと第２のアンテナを接続する。ま
た、送受器１７に第１の増幅部１１と第２の増幅部１５
と第１のタイミング発生部１８を接続し、第１の増幅部
１１には速度測定部１２を接続し、第２の増幅部１５に
は車両感知部１６を接続する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、道路上に設置し走行する車両の存在と速度をマイクロ波を用いて 検出する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図４、図５、図６、図７を用いて従来の車両検出装置を説明する。図４は従来 の車両検出装置の構成を示すブロック図、図５、図６、図７、は図４の動作説明 図である。図に於いて、１はマイクロ波を発生する発信器、２は発信器１の出力 をパルス状に振幅変調する変調器、３は変調器２の出力のマイクロ波電力を分配 する第１のカプラ、４は送信と受信を分離するサーキュレータ、８は受信電力を 分配する第２のカプラ、９は送信電力と、受信電力を混合してドップラー信号を 得るミキサ、１０はミキサ９の出力をサンプルホールドする第１のサンプルホー ルド部、１１は第１のサンプルホールド部１０の出力を平滑し増幅する第１の増 幅部、１２は第１の増幅部１１の出力であるドップラー信号より速度を計算する 速度測定部、１３は受信電力を検波する検波器、１４は検波器１３の出力をサン プルホールドする第２のサンプルホールド部、１５は第２のサンプルホールド部 の出力を増幅する第２の増幅部、１６は第２の増幅部の出力から車両の存在を感 知する車両感知部、１７は発信器１と変調器２と第１のカプラ３とサーキュレー タ４と第２のカプラ８とミキサ９と第１のサンプルホールド部１０と検波器１３ と第２のサンプルホールド部１４とから構成される送受器、２０は第３のアンテ ナ、２１は変調器２と第１のサンプルホールド部と第２のサンプルホールド部と につながる第２のタイミング発生部である。

【０００３】 つぎに動作について説明する。図４において発信器１で生成されたマイクロ波 は変調器２でパルス変調され送受器１７の出力波形は図５（ａ）のようになる。 このパルス変調波が第３のアンテナ２０から放射され走行車両によって反射され 受信した波形は図５（ｂ）のようになる。図５（ｂ）においてＴ₀ は式（１）で あたえられる遅延時間である。ただしＲは第３のアンテナ２０と車両までの距離 、単位はメートルである。 Ｔ₀ ＝Ｒ／１５０（マイクロ秒） ・・・・・（１）

【０００４】 図５（ｂ）で示される受信波形は、検波器１３で検波されるが、送信期間中は 送信電力の洩れがあるため図５（ｃ）の様な波形となる。従って、車両の反射電 力に相当するのは時間Ｔ₀ に相当する部分であり第２のタイミング発生部２１か ら図５（ｄ）のようなサンプルホールドパルスが発生し、図５（ｃ）の波形は図 ５（ｅ）のようにサンプルホールドされる。図５（ｅ）の波形は第２の増幅部１ ５で増幅され車両感知部１６にて、しきい値をこえると車両が感知される。

【０００５】 一方、車両が動いていればミキサ９の出力にはドップラー周波数を生じるが、 マイクロ波がパルス変調されているため図６（ａ）のような波形となる。 第２のタイミング発生部２１からは図６（ｂ）のようなサンプルホールドパル スが発生し、図５（ａ）の波形は図５（ｃ）のようにサンプルホールドされる。 図６（ｃ）の波形は第１の増幅部１１で平滑し増幅され、図６（ｄ）のドップラ ー信号となる。速度測定部１２において第１の増幅部１１の出力であるドップラ ー信号より速度が計算される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

車両検出装置は道路上に車両を見下ろす様に設置されるため、アンテナビーム 方向の水平線から下向きの角度を図７のようにθとすると、屋根の平な車両の場 合、車両の前の部分では反射があり車両の存在を感知することができるが、図７ に示す状態まで車両が進入してくると、θが小さい場合、反射がアンテナに戻っ てこず、車両の全長にわたって車両の存在を感知できない。従って、車両の全長 にわたって車両の存在を感知することが必要な場合の、この様な車両感知精度を 良くしようとすれば、θを大きくする必要がある。 一方、アンテナが受信するドップラー周波数Ｆ_d は、車両１９の速度をＶとす れば、式（２）であたえられる。 Ｆ_d ＝（２Ｖ／λ）ｃｏｓθ ・・・・・（２） ただし、λはマイクロ波の波長である。

【０００７】 この式（２）よりアンテナを真下、すなわちθを９０度にするとドップラー周 波数Ｆ_d は０となるので、真下に向けることはできないが、９０度に近い値とな ると、θの１度当たりの変化に対するドップラー周波数Ｆ_d の変化が大きくなる ため、測定精度が悪くなる。従って速度測定精度をよくするためには、θを小さ くする必要がある。なお、速度測定は車両の前の部分から反射がある間に、完了 するので、車両の平な屋根で反射がないのは問題がない。 以上のように、従来の車両検出装置では、最適のθを設定することは困難であ り、車両の存在感知と速度測定の両者の精度を同時に向上できないという課題が あった。

【０００８】 この考案は、かかる課題を解決するためになされたものであり、車両の存在感 知と速度測定の両者の精度を同時に向上できる車両検出装置を提供することを目 的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案に係る車両検出装置は、パルス変調されたマイクロ波を２台のアンテ ナから時分割で送受信し、それぞれのアンテナから得られた信号をそれぞれ処理 し、車両の存在および速度を検出する。

【００１０】

【作用】

この考案における車両検出装置においては、それぞれのアンテナの下向き角度 θは、車両の存在および速度の検出のために、それぞれを最も良い状態に設定で きるため、精度のよい車両の存在および速度の検出が可能となる。

【００１１】

【実施例】

実施例１． 図１は、この考案による車両検出装置の一実施例を示すブロック図、図２、図 ３は、その動作説明図であり、１〜４、８〜１７は上記従来装置と同一である。 ５はアンテナ切り替え用のスイッチ、６は第１のアンテナ、７は第２のアンテナ 、１８は変調器２と第１のサンプルホールド部と第２のサンプルホールド部とス イッチ５とにつながりそれぞれのタイミングを制御する第１のタイミング発生部 である。

【００１２】 上記の様に構成された車両検出装置においては、図２（ａ）に示す様な、第１ のタイミング発生部１８からのスイッチ切り替え信号がスイッチ５に入力され、 レベルＨではスイッチ５は第１のアンテナ６に接続され、レベルＬではスイッチ ５は第２のアンテナ７に接続される。 従って、第１のアンテナ６の受信波形は図２（ｂ）の様になり、第２のアンテ ナ７の受信波形は図２（ｃ）の様になる。 また、第１のタイミング発生部１８から第１のサンプルホールド部には図２（ ｄ）のようなタイミングでサンプルホールドパルスが入力され、第２のサンプル ホールド部には図２（ｅ）のようなタイミングでサンプルホールドパルスが入力 される。 以降の動作は従来の装置と同様であるが、図２のタイミングより、第１のアン テナ６の受信波形から車両の速度が検出でき、第２のアンテナ７の受信波形から 車両の存在が検出できる。図３は、第１のアンテナ６および第２のアンテナ７か ら放射されたマイクロ波が車両の屋根に反射している場合を示し、速度測定を終 えた第１のアンテナ６に反射波は受信できないが、第２のアンテナ７には反射波 が受信でき、車両の検出ができることを示している。

【００１３】

【考案の効果】

この考案は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されている 様な効果を奏する。

【００１４】 ２台のアンテナからパルス変調されたマイクロ波を時分割で送受信し、それぞ れのアンテナに対応して信号処理をするため、車両の存在感知専用および速度測 定専用のアンテナを設けることができ、精度の高い車両検出装置を実現できる。 また、時分割処理をするため、装置を簡略にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例１を示すブロック図である。

【図２】この考案の実施例１の動作説明図である。

【図３】この考案の実施例１の動作説明図である。

【図４】従来の車両検出装置を示すブロック図である。

【図５】従来の車両検出装置の動作説明図である。

【図６】従来の車両検出装置の動作説明図である。

【図７】従来の車両検出装置の動作説明図である。

【符号の説明】

１ 発信器 ２ 変調器 ３ 第１のカプラ ４ サーキュレータ ５ スイッチ ６ 第１のアンテナ ７ 第２のアンテナ ８ 第２のカプラ ９ ミキサ １０ 第１のサンプルホールド部 １１ 第１の増幅部 １２ 速度測定部 １３ 検波器 １４ 第２のサンプルホールド部 １５ 第２の増幅部 １６ スイッチ １７ 送受器 １８ 第１のタイミング発生部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 発信器と、上記発信器につながる変調器
   と、上記変調器につながる第１のカプラと、上記第１の
   カプラにつながるサーキュレータと、上記サーキュレー
   タにつながるスイッチと、上記スイッチにつながる第１
   のアンテナと、上記スイッチにつながる第２のアンテナ
   と、上記サーキュレータと上記第１のカプラにつながる
   第２のカプラと、上記第１のカプラにつながるミキサ
   と、上記ミキサにつながる第１のサンプルホールド部
   と、上記第１のサンプルホールド部につながる第１の増
   幅部と、上記第１の増幅部につながる速度測定部と、上
   記第２のカプラにつながる検波器と、上記検波器につな
   がる第２のサンプルホールド部と、上記第２のサンプル
   ホールド部につながる第２の増幅部と、上記第２の増幅
   部につながる車両感知部と、上記変調器と上記スイッチ
   と上記第１のサンプルホールド部と上記第２のサンプル
   ホールド部とにつながる第１のタイミング発生部とから
   構成されることを特徴とする車両検出装置。