JPH08235485A - 車両感知器故障検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動的に車両感知器の故障を検出できる車両
感知器故障検出装置を提供すること。 【構成】 交通制御装置２より送信された交通量、速
度、占有率、正常パルス発生回数、異常パルス発生回数
からなる車両感知器による計測データを計測データメモ
リー１１に格納し、故障判断部１３において、計測デー
タメモリー１１に格納された計測データに対して、プロ
グラムＲＯＭ１２に記憶されている故障判定条件を用い
て車両感知器の故障判定を行い、当該判定結果を判定デ
ータメモリー１４に格納し、出力部１５によって当該デ
ータメモリー１４に格納された判定結果を出力部１５に
よって出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両感知器による計測デ
ータから車両感知器の故障を検出する車両感知器故障検
出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の通過を感知する車両感知器は道路
に多数設置されており、交通制御装置のセンサー部を構
成している。交通制御装置においては、車両感知器から
送信される車両感知パルスより算出した交通量、速度、
占有率等の計測データに基づいて、道路渋滞の位置と長
さの検出や車両の移動時間を推定することによって、運
転手などへの情報提供や交通管制を行っている。

【０００３】しかしながら、車両感知器のうち故障して
いるものが多数存在すると、交通制御装置の性能が低下
してしまう。車両感知器の故障の中には、ハードウェア
で検出できるものと、ハードウェアで検出できないもの
があり、後者には設置の際の取付角度の調整不足や、設
置後の取付状態の変化、車両感知器の検出部への異物付
着などにより計測データが異常になるという故障があ
る。このような故障の発見は、例えば交通制御装置が渋
滞であると判断した地点が実際には渋滞していないとい
うような不具合が生じると、その付近の車両感知器によ
る計測データを調べ、車両感知器および交通工学の専門
的知識と経験に基づいて人間が判断することによって発
見が行われてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来行われてきた車両感知器の故障検出では、交通制御装
置で算出された計測データに対して行う車両感知器の故
障判断が、人間の専門的知識と経験に基づくものである
ため、しばしば故障の発見が遅れるという課題を有して
いた。

【０００５】また、人手による点検を行うことによって
車両感知器の早期故障検出を実現することは、車両感知
器の数が非常に多数であるため、労力と時間の点から非
常に困難であった。

【０００６】本発明はこのような従来の問題点を解決す
るものであり、自動的に車両感知器の故障を検出できる
優れた車両感知器故障検出装置を提供することを目的と
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、車両感知器による計測データを格納する計
測データ格納手段と、前記計測データ格納手段より読み
出した計測データから、予め設定された故障判定条件を
用いて車両感知器が故障しているかどうかを判定する判
定手段と、前記判定手段による判定結果を格納する判定
結果格納手段と、前記判定結果格納手段に格納された判
定結果を出力する出力手段とを備えたものである。

【０００８】

【作用】本発明は上記構成により、車両感知器による計
測データを計測データ格納手段に格納し、判定手段にお
いて、前記計測データ格納手段より読み出した計測デー
タから、故障判定条件を用いて車両感知器が故障してい
るかどうかを判定し、当該判定結果を判定結果格納手段
に格納し、出力手段によって判定結果格納手段に格納さ
れた判定結果を出力することによって、自動的に車両感
知器の故障を検出することができる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例の構成を示すブロッ
ク図である。図１において、１は車両感知器による正常
パルス発生回数、異常パルス発生回数、交通量、速度、
占有率からなる計測データを交通制御装置２より取得
し、これらのデータをもとに車両感知器の故障検出をす
る本発明の車両感知器故障検出装置である。

【００１０】まず、交通制御装置２について説明する。
交通制御装置２は、感知領域内に車両が存在している間
ＨＩＧＨレベルとなる車両感知パルスを送信する複数の
車両感知器２１と、送信された車両感知パルスを受信す
るパルス受信手段２２と、パルス受信手段２２より入力
された車両感知パルスから速度パルスを作成し、当該車
両感知パルスおよび速度パルスから異常パルスを除去
し、単位時間当たりの異常パルス発生回数と正常パルス
発生回数を算出するパルス補正手段２３と、異常パルス
を除去された車両感知パルスおよび速度パルスから単位
時間当たりの交通量、速度、占有率を算出するデータ作
成手段２４によって構成される。

【００１１】上記の構成により交通制御装置２は、車両
感知器２１から送信されてくる車両感知パルスをパルス
受信手段２２で受信してパルス補正手段２３に入力し、
パルス補正手段２３において、入力された車両感知パル
スから速度パルスを作成し、当該車両感知パルスおよび
速度パルスから異常パルスを除去し、単位時間当たりの
異常パルス発生回数と正常パルス発生回数を算出し、デ
ータ作成手段２４において、異常パルスを除去された車
両感知パルスおよび速度パルスから単位時間当たりの交
通量、速度、占有率を算出する。

【００１２】異常パルスには異常短パルス、異常長パル
ス、異常短オフパルス、異常短速度パルス、異常長速度
パルスの５つがあり、異常パルス発生回数は異常短パル
ス発生回数、異常長パルス発生回数、異常短オフパルス
発生回数、異常短速度パルス発生回数、異常長速度パル
ス発生回数の５つのデータによって構成される。

【００１３】図２は異常パルスの説明図である。図２に
おいて、２０１は車両感知器が車両を感知している間パ
ルスがオンになり、それ以外の時はオフとなる車両感知
パルスである。

【００１４】速度パルス２０４は隣接する２つ車両感知
器において、交通の流れに対して上流に位置する方を上
流車両感知器とし、他方を下流車両感知器として、上流
車両感知器による感知パルスである上流感知パルス２０
２と下流車両感知器による感知パルスである下流感知パ
ルス２０３のオンパルスの立ち上がりのずれにより、パ
ルス補正手段２３で生成されるパルスである。

【００１５】２１１は正常感知パルスである。異常短パ
ルス２１２は、予め設定された定数ａより感知オンパル
ス幅が小さいものである。異常短オフパルス２１３は、
予め設定された定数ｂより感知オフパルス幅が小さいも
のである。異常長パルス２１４は、予め設定された定数
ｃより感知オンパルス幅が大きいものである。

【００１６】異常短速度パルス２１５は、予め設定され
た定数ｄより速度オンパルス幅が小さいものである。異
常長速度パルス２１６は、２つの感知パルスより計測さ
れるパルス幅Ａが予め設定された定数ｅより大きい場合
の速度オンパルスである。異常長速度パルス２１７は、
予め設定された定数ｆに対して、２つの感知パルスより
計測されるパルス幅Ｂ、ＣがＢ＜ｆ×Ｃを満たす場合の
速度オンパルスである。

【００１７】次に本発明の車両感知器故障検出装置１の
構成を説明する。図１において、計測データメモリー１
１は交通制御装置２のパルス補正手段２３で作成された
単位時間当たりの正常パルス発生回数、異常短パルス発
生回数、異常長パルス発生回数、異常短オフパルス発生
回数、異常短速度パルス発生回数、異常長速度パルス発
生回数およびデータ作成手段２４で作成された単位時間
当たりの交通量、平均速度、占有率を受信して記憶する
ものである。受信は計測データ作成に同期して周期的に
行われ、また受信した計測データは交通制御装置２の全
ての車両感知器に関するものである。

【００１８】プログラムＲＯＭ１２は車両感知器の故障
を判定するための条件を記憶するものであり、判定部１
３は計測データメモリー１１に格納されている交通量、
平均速度、占有率、正常パルス発生回数、異常短パルス
発生回数、異常長パルス発生回数、異常短オフパルス発
生回数、異常短速度パルス発生回数、異常長速度パルス
発生回数からなる計測データに対して、プログラムＲＯ
Ｍ１２に格納されている故障判定条件を用いて故障判定
をするものである。

【００１９】判定データメモリー１４は判定部１３によ
る各車両感知器に対する故障判定結果を記憶するもので
あり、出力部１５は判定データメモリー１４に記憶され
ている故障判定結果を出力するものである。

【００２０】上記のように構成された本発明の車両感知
器故障検出装置１についての動作フローを図３に示す。

【００２１】図３において、ステップ３０１で計測デー
タメモリー１１は交通制御装置２のパルス補正手段２３
で作成された単位時間当たりの正常パルス発生回数、異
常短パルス発生回数、異常長パルス発生回数、異常短オ
フパルス発生回数、異常短速度パルス発生回数、異常長
速度パルス発生回数およびデータ作成手段２４で作成さ
れた単位時間当たりの交通量、平均速度、占有率からな
る全ての車両感知器に関する計測データをデータ作成に
同期して受信し、これを記憶する。

【００２２】判断部１３はステップ３０２でプログラム
ＲＯＭ１２に記憶されている車両感知器の故障判定条件
を読み出し、ステップ３０３で読み出した故障判定条件
を用いて、計測データメモリー１１に記憶された計測デ
ータから各車両感知器に対する故障判定を行う。そして
ステップ３０４でこの各車両感知器に対する故障判定結
果を判定データメモリー１４に書き込む。

【００２３】ステップ３０５で出力部１５は判定データ
メモリー１４に記憶されている判定結果を出力する。

【００２４】次にプログラムＲＯＭ１２に記憶されてい
る故障判定条件の内容について述べる。この故障判定条
件は、正常パルス発生回数、異常短パルス発生回数、異
常長パルス発生回数、異常短オフパルス発生回数、異常
短速度パルス発生回数、異常長速度パルス発生回数を用
いて判断する故障判断条件１と交通量、速度、占有率を
用いて判断する故障判断条件２に関して、故障判断条件
１で正常と判断し、かつ故障判定条件２で正常と判断し
たときに車両感知器は正常であり、そうでないときには
車両感知器は故障であると判定するものである。

【００２５】故障判断条件１は、以下に示す条件式１〜
５のうちどれか一つでも満たす場合に車両感知器が故障
と判断し、そうでない場合に車両感知器が正常であると
判断するものである。ここでα、β、γ、δ、εは予め
設定された定数である。

【００２６】 異常短パルス発生回数／（正常パルス発生回数＋異常短パルス発生回数）＞α （条件式１） 異常長パルス発生回数／（正常パルス発生回数＋異常長パルス発生回数）＞β （条件式２） 異常短オフパルス発生回数／（正常パルス発生回数＋異常短オフパルス発生回 数）＞γ （条件式３） 異常短速度パルス発生回数／（正常パルス発生回数＋異常短速度パルス発生回 数）＞δ （条件式４） 異常長速度パルス発生回数／（正常パルス発生回数＋異常長速度パルス発生回 数）＞ε （条件式５） この故障判断条件１による車両感知器の故障検出は、異
常パルス発生率を予め定められたしきい値と比べること
により行われる。正常な車両感知器でも、走行車線変更
や片寄り走行などによりパルス補正手段２３において異
常パルスと判定される感知パルスが発生するが、この場
合は、取付角度が悪いとか、あるいは検出部へ異物が付
着しているような、故障した車両感知器に比べて異常パ
ルス発生率が低い。従って、正常な車両感知器による異
常パルス発生率と、故障した車両感知器による異常パル
ス発生率との間にしきい値を設けることにより、異常パ
ルス発生率がしきい値よりも低いときには車両感知器は
正常であり、高いときには車両感知器が故障であると判
断することができる。

【００２７】次に故障判断条件２は、交通量が速度をパ
ラメータとした許容範囲および占有率をパラメータとし
た許容範囲に含まれ、かつ占有率が速度をパラメータと
した許容範囲に含まれるとき車両感知器が正常であると
判断し、そうでないとき故障であると判断するものであ
る。

【００２８】図４は速度をパラメータとした交通量の許
容範囲を示すものであり、図５は占有率をパラメータと
した交通量の許容範囲を示すものである。また図６は速
度をパラメータとした占有率の許容範囲を示すものであ
る。図４、図５、図６において、斜線部領域として示さ
れる範囲が各許容範囲である。

【００２９】上記故障判断条件２に示す交通量および占
有率による車両感知器の故障判断においては、速度また
は占有率をパラメータとした許容範囲を用いることによ
り、固定した許容範囲を用いることに比べ、高精度の計
測データの検証が行える。この理由を、速度をパラメー
タとした交通量の許容範囲を例に説明する。

【００３０】交通量の許容範囲は簡単には、交通工学に
おいて定められる交通容量を用いて、速度に無関係に０
から交通容量までとすることができる。この許容範囲を
図７の斜線部領域に示す。しかしながら、交通量は速度
と車両密度の積に比例し、速度が速くなると車両密度が
著しく低くなるため、交通量は速度が中程度の時にピー
クとなる。すなわち交通量の最大値は、速度が中程度の
場合に交通容量となり、速度が遅い場合や速い場合には
交通容量よりも小さな値となる。図８の斜線部領域は以
上のような特性にもとづいて定められた許容範囲であ
る。この許容範囲を用いることによって、速度が遅い場
合あるいは速い場合において、交通容量以下であるが実
際にありうる交通量よりも大きな値となっている交通量
の計測値を異常と判断することができる。

【００３１】占有率をパラメータとした交通量の許容範
囲や、速度をパラメータとした占有率の許容範囲につい
ても、上記の速度をパラメータとした交通量の許容範囲
と同様に実際の交通流の特性にもとづいて、図９および
図１０の斜線部領域のように定められる。

【００３２】故障判断条件２で用いた、図４、図５、図
６に示す許容範囲は、判断を簡素化するために、図８〜
１０に示す許容範囲を複数の線分によりモデル化したも
のである。

【００３３】さらに、図１１に示す立体の内部領域は、
実際の交通流の特性にもとづいて定められた、速度とｖ
占有率をパラメータとした交通量の許容範囲であり、こ
の立体の各平面への射影は図８、図９、図１０と等し
い。

【００３４】交通量が速度と占有率をパラメータとした
許容範囲、すなわち図１１に示す立体の内部領域に含ま
れるかどうかで故障を判断する条件を故障判断条件２の
代わりに用いれば、より高精度の検証が行える。

【００３５】このように上記実施例によれば、交通制御
装置２の全ての車両感知器に関する計測データをデータ
作成ごとに受信して計測データメモリー１１に記憶し、
判断部１３において、計測データメモリー１１より読み
出した計測データに対して、プログラムＲＯＭ１２より
読み出した故障判定条件を用いて各車両感知器ごとに故
障判定を行うことによって、全ての車両感知器の中なら
故障しているものを自動的にかつ速やかに検出できると
いう効果を有する。

【００３６】

【発明の効果】本発明は上記実施例より明らかなよう
に、車両感知器の計測データに対して、定量的な故障判
断条件を用いて故障判断を行うことによって、自動的に
かつ速やかに車両感知器の故障を検出できるという効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】交通制御装置および本発明の実施例における車
両感知器故障検出装置の構成を示すブロック図

【図２】感知パルスと速度パルスにおける異常パルスの
説明図

【図３】本発明の実施例における車両感知器故障検出装
置の動作フロー図

【図４】本発明の実施例における速度をパラメータとし
た交通量の許容範囲図

【図５】本発明の実施例における占有率をパラメータと
した交通量の許容範囲図

【図６】本発明の実施例における速度をパラメータとし
た占有率の許容範囲図

【図７】交通容量より定められる交通量の許容範囲図

【図８】実際の交通流の特性にもとづいた速度をパラメ
ータとした交通量の許容範囲図

【図９】実際の交通流の特性にもとづいた占有率をパラ
メータとした交通量の許容範囲図

【図１０】実際の交通流の特性にもとづいた速度をパラ
メータとした占有率の許容範囲図

【図１１】実際の交通流の特性にもとづいた速度と占有
率をパラメータとした交通量の許容範囲図

【符号の説明】

１ 車両感知器故障検出装置 ２ 交通制御装置 １１ 計測データメモリー １２ 判断部 １３ プログラムＲＯＭ １４ 判定データメモリー １５ 出力部 ２１ 車両感知器 ２２ パルス受信手段 ２３ パルス補正手段 ２４ データ作成手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 潔 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両感知器による計測データから車両感
   知器の故障を検出する車両感知器故障検出装置であっ
   て、 車両感知器による正常パルス発生回数、異常パルス発生
   回数、交通量、速度、占有率からなる計測データを格納
   する計測データ格納手段と、 前記計測データ格納手段より読み出した計測データか
   ら、予め設定された故障判定条件を用いて車両感知器が
   故障しているかどうかを判定する判定手段と、 前記判定手段による判定結果を格納する判定結果格納手
   段と、 前記判定結果格納手段に格納された判定結果を出力する
   出力手段とを備えた車両感知器故障検出装置。
2. 【請求項２】 前記判定手段における故障判定条件は、
   正常パルス発生回数および異常パルス発生回数から求め
   た異常パルス発生率が、予め設定されたしきい値より大
   きいとき車両感知器が故障であるとし、そうでないとき
   正常であるとする故障判定条件である請求項１記載の車
   両感知器故障検出装置。
3. 【請求項３】 前記判定手段における故障判定条件は、
   速度をパラメータとした交通量の許容範囲、占有率をパ
   ラメータとした交通量の許容範囲、および速度をパラメ
   ータとした占有率の許容範囲を予め設け、交通量が速度
   をパラメータとした許容範囲および占有率をパラメータ
   とした許容範囲に含まれ、かつ占有率が速度をパラメー
   タとした許容範囲に含まれるとき車両感知器が正常であ
   るとし、そうでないとき故障であるとする故障判定条件
   である請求項１記載の車両感知器故障検出装置。
4. 【請求項４】 前記判定手段における故障判定条件は、
   速度と占有率をパラメータとした交通量の許容範囲を予
   め設け、交通量が速度と占有率をパラメータとした許容
   範囲に含まれるとき車両感知器が正常であるとし、そう
   でないとき故障であるとする故障判定条件である請求項
   １記載の車両感知器故障検出装置。
5. 【請求項５】 前記判定手段における故障判定条件は、
   請求項２記載の故障判定条件により正常と判定し、かつ
   請求項３記載の故障判定条件により正常と判定したとき
   車両感知器が正常であるとし、そうでないとき故障であ
   るとする故障判定条件である請求項１記載の車両感知器
   故障検出装置。
6. 【請求項６】 前記判定手段における故障判定条件は、
   請求項２記載の故障判定条件により正常と判定し、かつ
   請求項４記載の故障判定条件により正常と判定したとき
   車両感知器が正常であるとし、そうでないとき故障であ
   るとする故障判定条件である請求項１記載の車両感知器
   故障検出装置。