JPH07141586A - 車両感知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】車種別に交通量を測定し、且つ車両通過速度を
精度高く求める車両感知装置を提供する。 【構成】光波または超音波送受装置１１から真下を通過
する車両に照射した光波または超音波の反射波を波形受
信変換部１２で受信変換し、そのデータを演算装置１３
へ送って車種を判定することによって車種別に交通量を
測定しさらに車両速度推定値について順次修正を加える
ことによってより精度の高い車両速度推定値を得ること
ができる。 【効果】複数箇所の通過車両一台一台に対して車種判定
及び車両速度推定を行うため従来の方法より高い精度で
車種別交通量及び車両速度を測定することができ、それ
らの情報を道路網全体の交通管制に利用することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、道路及び道路網に於け
る自動車交通流の監視と管制に利用する車両感知装置の
車両速度及び車種別に交通量を測定する方式に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来の各都市の車両感知装置を
示す図である。道路端２６に置かれたポスト２１に取付
けられた光波または超音波送受装置２２により道路２３
上を通過する車両２４を感知していた。この情報はポス
ト２１に取り付けられた制御装置２５を介して交通管制
センターなどの計算機に伝送され、ここで各道路上の交
通量・車両速度及び車両占有率などを算出していた。

【０００３】車両速度を求めるにあたっては、光波また
は超音波送受装置２２によって光波または超音波を照射
して５分間程度ずつ車両通過中の反射波の時間を読み取
ることによって車両の速度を平均化して求めてきた。そ
の際に、車種を大型と小型の二通りに分けその存在確率
を経験的に決めていた（例えば大型車二割，小型車八
割）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例は、経験的
に車種別の存在確率を決めてしまっているため正確な存
在確率がわからないのはもちろん、実際の通過状況とは
著しく異なる場合があり、その場合には車両速度も誤っ
て計算してしまうことになる。また、経験的に決める車
種別の存在確率は動的ではないため車両速度に誤差がよ
り生じやすくなっている。

【０００５】本発明の目的は、車種別に交通量を求め且
つ車両速度をより正確に求めることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】車種別に交通量を求め且
つ車両速度をより正確に求めるためには、当該地点を通
過する車両に対する光波または超音波送受装置における
サンプリングデータとして交通管制センターなどの計算
機に送信された反射波の波形による実測値と別に定めた
仮の推定値とを車両の当該地点通過時間について比較
し、演算処理を行えばよい。また、必要があれば上記の
比較と演算処理を繰り返せばよい。

【０００７】

【作用】本発明の車両感知装置は、 （１）上記の手段を用いることによって車種を判定する
ことができる。

【０００８】（２）さらに、上記の手段を用いることに
よって車両速度の推定値を実際の車両速度に合う方向に
修正することができる。

【０００９】上記（１）・（２）の操作によってより正
確に車種を判定し、より精度の高い車両速度を求めるこ
とができる。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を示す。

【００１１】図１に本発明の実施例に係わるブロック図
を示し、車両感知装置の構成と大まかな処理の流れを説
明する。

【００１２】本発明の車両感知装置は光波または超音波
送受装置１１，波形受信変換部１２，演算装置１３，交
通量計算部１４，集計部１５，車種判定部１６及び車両
速度修正部１７から構成される。また図５に示すように
複数の光波または超音波送受装置５１，５２，５３，５
４はそれぞれ交通管制センターなどの波形受信変換部５
５につながっており、複数箇所の交通情報を一箇所に集
めることができる。図１において光波または超音波送受
装置１１から真下を通過する車両一台一台に対して照射
した光波または超音波の反射波を波形受信変換部１２に
送信し、そこで反射波の波形を適当な形に変換する。該
変換波形を交通量計算部１４へ送って交通量を計算す
る。また該変換波形を演算装置１３へ送って演算し、そ
の演算値を使って車種判定部１６で車種の判定を行い、
さらに車両速度修正部１７で求めるべき車両速度の推定
値を修正し車両速度の推定値を得る。さらに、交通量計
算部１４で得られた交通量データと車種判定部１６で判
定された車種データを集計部１５へ送って集計し、車種
別交通量を得る。

【００１３】ここで各部の詳細な構成，処理及び機能に
ついて説明する。

【００１４】光波または超音波送受装置１１は、図２に
おける装置２２であり該装置の真下を通過する車両一台
一台に対して光波または超音波を照射してその反射波の
波形を受け取り、波形受信部１２へ送信できる装置であ
る。

【００１５】波形受信変換部１２は、該波形を受信し適
当な形に変換できるところである。例えば、当該地点を
車両が通過中には波高を１に、通過してない間は波高を
０に変換する。

【００１６】演算装置１３，車種判定部１６，車両速度
修正部１７については図４に示すフローチャートに従っ
て説明する。

【００１７】まず、波形受信変換部１２で得られた該変
換波形を演算装置１３において受け取り、［step４１］
適当な車両速度初期値を仮に設定しておいて、［step４
２］これらのデータを基に誤差評価計算を行い、評価値
を算出する。

【００１８】［step４３］車種判定部１６で該評価値を
用いて車種の判別を行う。

【００１９】［step４４］車両速度修正部１７で該評価
値を用いて車両速度の推定値の修正を行う。

【００２０】［step４５］で車両速度の推定値の収束判
定を行う。収束条件として誤差評価値がある値より小さ
くなった場合には一連の処理を終了し、収束していない
場合には［step４２］に戻って上記ステップを再処理す
る。他の収束条件としては修正された車両速度とその直
前に修正された車両速度の差がある値以下になった場合
に処理を終了することが考えられる。さらに［step４
６］で該推定値が異常かどうかを判定する。判定条件と
して該車両の直前５台の車両速度推定値と比べてかけ離
れたものであれば異常と判定し、［step４７］で該推定
値を無視し車両速度として採用しない処理を行って終了
する。［step４６］で異常と認められなかった場合は該
推定値を車両速度として採用し終了する。なお［step４
６］，［step４７］の処理は演算装置１３において行わ
れる。

【００２１】交通量計算部１４は波形受信変換部１２で
変換された変換波形を受けてその凹凸を読み取ることに
よって交通量を計算できるものである。

【００２２】集計部１５では交通量計算部１４で得られ
た交通量データと車種判定部１６で最終的に得られた車
種データとを集計して車種別交通量を求めることができ
る。次に具体的な例を示す。

【００２３】ある道路上の固定地点に設置された光波ま
たは超音波送受装置１１から真下を通過する車両一台一
台に対して光波または超音波を照射してその反射波を受
け、交通管制センターなどの波形受信変換部１２へ送信
する。波形受信変換部１２では受信波形を波高が車両通
過中は１、通過していない場合は０として変換する。図
３に変換波形の一例を示す。変換波形の山３５，３６，
３７，３８の数が交通量として交通量計算部１４で計算
される。また当該地点通過車両に対する変換波形の波高
が１である時間（以下これを波長と呼ぶ）は図３の３
１，３２，３３，３４である。

【００２４】そして上記の波形とは別に演算装置１３で
適当な車両速度初期値Ｖ0 を仮に設定する。この値につ
いて次のような処理を行う。即ち、［step４１］演算部
１３で次の演算を行う。例えば車両速度が初期値Ｖ0 の
とき波長は車種（大型または小型）によって二通りあ
る。即ち、車種別平均車両長をＶ0 で除すると大型車の
場合の波長はａ(Ｖ0)、小型車の場合の波長はｂ(Ｖ0)と
求まる。

【００２５】

【数１】 ａ（Ｖ0）＞ｂ（Ｖ０） …（数１） また、同様に通過車両の実際の車両速度（未知）をＶと
したとき光波または超音波送受装置１１が受けた実測波
形の波長（既知）はｃ（Ｖ）である。

【００２６】［step４２］そこでそれぞれの車種の場合
の比較を行うにあたって「数２」，「数３」をそれぞれ
大型，小型に対応する誤差評価値として計算する。

【００２７】

【数２】

【００２８】

【数３】

【００２９】［step４３］車種判定部１６で該評価値の
小さい方の車種を採用する。

【００３０】［step４４］その次に車両速度修正部１７
では次の処理を行う。即ち、例えば車種判定部１６で大
型車と判定されたとき「数４」の場合には修正速度Ｖ1
を「数５」のように修正し、「数６」の場合には「数
７」のように修正する。

【００３１】

【数４】 ｃ（Ｖ）＞ａ（Ｖ0） …（数４）

【００３２】

【数５】 Ｖ0−ΔＶ …（数５）

【００３３】

【数６】 ｃ（Ｖ）＜ａ（Ｖ0） …（数６）

【００３４】

【数７】 Ｖ0＋ΔＶ …（数７） 車種判定部１６で小型車と判定されたときにも同様の修
正を施す。また、「数８」の場合には修正の必要がない
ので修正せずに演算装置１３に車両速度としてそのまま
Ｖ0 を渡す。

【００３５】

【数８】 ｃ（Ｖ）＝ａ（Ｖ0） …（数８） ［step４５］Ｖ0 をＶ1 に変更して修正速度が収束する
まで［step４１］〜［step４４］を繰り返し計算する。
ここで収束条件は誤差評価値「数２」（大型の場合）が
適当なある値より小さくなることとする。

【００３６】［step４６］演算装置１３において収束し
た修正速度とその直前数台の値との差をとり、その差が
ある適当な値より大きい場合には異常値と見なして無視
し、車両速度として採用せずに終了する。異常値と見な
されなかった場合には最終的に修正された車両速度を該
車両の車両速度として採用する。

【００３７】以上のような方法によってより正確な車種
別の交通量及び車両速度が求まる。

【００３８】

【発明の効果】当該地点を通過する車両一台一台に対し
て車種判定及び車両速度推定を行うので、従来の方式に
比べてはるかに高い精度で車両速度及び車種別交通量を
求めることができる。さらに異常値を判別することがで
きるので、例えば５分間の平均速度などを求める際に大
きな誤差を生じることがない。また、図５に示したよう
に複数箇所の道路の交通情報を交通管制センターなどの
波形受信変換部５５に集めているので、これらの情報を
用いると信号制御や情報提供などの交通管制手段に対し
て有効であると思われる。

【００３９】さらに、従来の光波または超音波送受装置
を利用できる点でコスト的にも有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図。

【図２】車両感知装置の配置図。

【図３】受信波形を変換した波形の例を示す図。

【図４】図１における演算装置１３，車種判定部１６、
及び車両速度修正部１７での処理の流れを表すフローチ
ャート。

【図５】交通管制センターとの情報接続関係を示す図。

【符号の説明】

１１，２２，５１，５２，５３，５４…光波または超音
波送受装置、１２，５５…波形受信変換部、１３…演算
装置、１４…交通量計算部、１５…集計部、１６…車種
判定部、１７…車両速度修正部、２１…ポスト、２３…
道路、２４…車両、２５…制御装置、２６…道路端、３
１，３２，３３，３４…波長、３５，３６，３７，３８
…山、４１…車両速度初期値設定、４２…誤差評価、４
３…車種判定、４４…車両速度修正、４５…収束判定、
４６…異常判定、４７…異常処理。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 亘曼 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定地点を通過する車両に対して光波ある
   いは超音波を照射しその反射波を受信することによって
   車両の存否を検出し、該車両が当該地点を通過する時間
   を計測する車両感知装置において、車両の移動速度を推
   定する手段と、該通過時間と実測された通過時間とを比
   較しその評価値によって車種を決定する手段を備えた車
   両感知装置。