JPS61278997A - 多車線対応形車両感知器 - Google Patents

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】 （発明の分野） 本発明は、例えば、道路を走行する車両の通過台数を計
測したり、車両の走行速度を計測したりするなどのため
に用いられる車両感知器に関し、特には、複数車線を走
行する車両を感知するための多車線対応形車両感知器に
関する。

（発明の概要） 本発明は、複数車線を走行する車両を感知するように感
知器を構成するにおいて、構成および設置工事のいずれ
もが簡単で、かつ、美観を損なうことなく、車両感知を
良好に行なえるようにしたものである。

（従来技術とその問題点） 従来の車両感知器としては次のものが知られている。

（１）第１従来例 道路の幅方向はぼ全体にわたるように、ループコイルを
路面下に埋設し、そのループコイル上を金属体である車
両が通過するに伴なうインピーダンス変化をとらえ、そ
のインピーダンス変化による所定量のレベル変化に基づ
き、車両感知信号を出力させていた。

（１１）第２従来例 道路の両側の一方にボールを立設するとともに、その上
端からアームを張り出し、そのアームに、超音波を投射
する発信器と、反射超音波を受信する受信器とから成る
超音波式感知器を取付け、路面から反射した場合と道路
を走行する車両から反射した場合とによる超音波発信時
と受信時との時間差に基づき、車両感知信号を出力させ
ていた。

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合で
は、次の欠点があった。

■第１従来例の欠点 ループコイルにより車両を精度良く感知するために、通
常２ｍＸ２ｍ程度の大きいものを必要とし、しかも、こ
のループコイルを路面下に埋設しなければならず、その
埋設のために道路を広範囲にわたってカッティングせざ
るを得ない。このため、道路のカッティングに手間を要
し、通行規制の期間が長くなるとともに、工事費が高価
になる欠点があった。

■第２従来例の欠点 道路上に大きなボールを立設するために、上記第１従来
例と同様に、その設置工事に手間を要するとともに工事
費が高価になる欠点があり、その上、ボールが道路上に
突出するために美観を損なう欠点があった。

（発明の目的） 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、設置工事を手間少なくかつ安価に行なえるとともに
、感知器を美観を損なうことなく設置でき、更に、構成
部材受なくして複数車線の車両を良好に感知できるよう
にすることを目的とする。

（発明の構成と効果） 本発明は、このような目的を達成するために、隣り合う
車線の境界部に配置された磁性体を磁心とする受信用コ
イルと、前記受信用コイルの受信電流のレベル変化に応
答して車両感知信号を出力する出力回路と、前記隣り合
う車線それぞれの前記境界部とは反対側の側部に配置さ
れた磁性体を磁心とする第１および第２送信用コイルと
、前記第１および第２送信用コイルに励振電流を出力す
る高周波発振回路と、面記第１送信用コイルと第２送信
用コイルとに背反的かつ時分割で励振電流を出力させる
切換手段とを備えて構成する。

この構成によれば、高周波発振回路から背反的かつ時分
割で第１送信用コイルと第２送信用コイルとに励振電流
が出力されると、励振電流が出力された第１送信用コイ
ルあるいは第２送信用コイルから受信用コイルにわたっ
て磁界が形成され、この磁界により、受信用コイルでは
電流が誘起される。磁界に車両が接近すると、車両内を
磁束が通って受信用コイル側の磁気抵抗が下がり、受信
用コイルを鎖交する磁束の密度が増大してその受信電流
が増加するか、あるいは、うず電流損により受信用コイ
ルの受信電流が減少するかによりレベル変化を生じ、い
ずれにしても、車両が接近していない場合に比べて、受
信電流のレベルが変化し、そのレベル変化と、前述の時
分割構成とに基づいて両車線それぞれにおける車両の接
近を検出できる。

したがって、第１および第２送信用コイルそれぞれと受
信用コイルとの間で磁界を形成するようにするから、第
１および第２送信用コイルならびに受信用コイルそれぞ
れとしては、従来のループコイルに比べて十分に小さく
て済み、それらを中央分離帯や路側に設置し、感知器本
体を一箇所に設置する場合であれば、コイルと感知器本
体を繋ぐケーブルを路面下に埋設するだけで良く、また
、たとえコイルのすべてを埋設する場合でも、その埋設
スペースが小さいもので良く、道路に対するカッティン
グ工事を簡略化でき、設置工事を手間少なく行なえて通
行規制の期間が短くて済むとともに、工事費が安価にな
った。

また、超音波式の場合のようにボールを立設しないから
、美観を損なうことなく設置できる。

更に、２車線上の車両を感知するのに、時分割構成の採
用により、第１および第２送信用コイルに設定時間づつ
励振電流を出力し、その出力側の送信用コイルと両車線
とを対応させた状態で受信用コイルから車両感知信号を
出力させ、受信用コイルを兼用するから、車線ごとに送
信用コイルと受信用コイルの一対を一組として設置する
場合に比べて、受信用コイルを１側受なくでき、複数車
線の車両感知を、構成部材受なくしてより一層安価に行
なえるようになった。

（実施例の説明） 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。第１図は、本発明の実施例に係る多車線対応形車
両感知器の概略構成図、第２図は設置状態を示す概略平
面図、第３図は回路図である。これらの図において、Ｉ
は第１送信用コイル、２は第２送信用コイルであり、そ
れぞれフェライトなどの磁性体１　ａ、　２　ａを磁心
として、それに巻回されている。３は、同じくフェライ
トなどの磁性体３ａを磁心として、それに巻回された受
信用コイルであり、第１車線４ａと第２車線４ｂの２本
の車線を有する道路において、第１車線４ａと第２車線
４ｂとの境界部４Ｃに埋設されている。また、前記第１
送信用コイル１は、第１車線４ａの境界部４Ｃとは反対
側の路側に、そして、第２送信用コイル２は、第２車線
４ｂの境界部４ｃとは反対側の路側にそれぞれ埋設され
ている。これらの第１および第２送信用コイル１．２な
らびに受信用コイル３それぞれは路面上に固定設置して
も良い。

５は、電気回路部を収納した感知器本体であり、この感
知器本体５と前記第１および第２送信用コイル１．２と
受信用コイル３とが、路面下に埋設した送電ケーブル５
ａを介して接続されている。

前記第１送信用コイルｌおよび第２送信用コイル２には
、励振電流を出力する高周波発振回路６と、その励振電
流を増幅する増幅回路７とから成る励振手段８が接続さ
れている。

前記受信用コイル３には、受信電流のレベル変化に応答
して車両感知信号を出力する出力回路９が接続されてい
る。この出力回路９は、増幅器ＩＯとバンドパスフィル
タ１１と検波回路１２と判定部１３とを有し、受信用コ
イル３からの受信電流を増幅した後にバンドパスフィル
タ１１によりノイズ成分を除去し、検波回路１２で検波
して第１および第２判定部１３ａ、１３ｂに入力するよ
うになっている。判定部１３ａ、１３ｂそれぞれには、
スイッチ回路Ｉ４と、このスイッチ回路１４の第１接点
に接続された第１コンデンサ１５と、スイッチ回路Ｉ４
の第２接点に接続された第２コンデンサ１６と、第１お
よび第２コンデンサｌ　５．＋　６それぞれの正極端子
に接続された差動増幅回路１７と、差動増幅回路１７の
出力端子に接続されたコンパレータ１８と、前記コンパ
レータＩ８のスレッショルド電圧Ｖ　ｒｅｒを決めるた
めの定電圧電源１９と、前記スイッチ回路１４にスイッ
チ切換用のパルス信号を出力するタイミング回路２０と
が備えられている。

前記タイミング回路２０は、コンパレータ１８の出力が
“Ｌルベルのときには、スイッチ回路１４にパルス信号
を出力し、コンパレータ１８の出力が“Ｈ”レベルのと
きには、パルス信号の出力を停止するようになっている
。また、スイッチ回路１４は、タイミング回路２０から
のパルス信号が“Ｈ”レベルのときに検波回路１２を第
１コンデンサ１５に接続し、逆に、パルス信号が“Ｌ“
レベルのと六に埼瀘同蕗１９木笛９トップ°ノ什１６？
−塙続するように構成されている。

前記第１および第２送信用コイル１．２と励振手段８と
の間に送信切換回路２１が介装されるとともに、この送
信切換回路２１が切換コントロール信号発生回路２２か
らの切換用パルス信号により設定時間ごとに切換えられ
るように構成されている。即ち、切換用パルス信号が“
Ｈ”レベルのときに励振手段８に第１送信用コイル１が
接続され、逆に、切換用パルス信号が“Ｌ”レベルのと
きに励振手段８が第２送信用コイル２に接続されるよう
になっている。

また、前記検波回路Ｉ２と第１および第２判定部１３ａ
、１３ｂとの間に受信切換回路２３か介装され、前記切
換コントロール信号発生回路２２からの切換用パルス信
号か“Ｈ”レベルのときに検波回路１２か第１判定部１
３ａに接続され、切換用パルス信号が”Ｌ”レベルのと
きに検波回路１２が第２判定部１３ｂに接続されるよう
になっている。

これらの第１および第２車線４ａ、４ｂそれぞれに対し
て背反的かつ時分割で車両を感知するために、送信切換
回路２１と切換コントロール信号発生回路２２と受信切
換回路２３とから構成されるものをして、切換手段と称
する。

２４は、第１および第２判定部１３ａ、１３ｂそれぞれ
の受信切換回路２３とスイッチ回路１４との間に介装さ
れた第３コンデンサであり、受信切換回路２３が他方側
に切換えられたときでも、その切換前のレベルに信号レ
ベルを保持するためのものである。

なお第２判定部１３ｂの構成は、第１判定部１３ａと同
一であり、図面上は省略する。

次に、この実施例の動作を第４図のタイムチャートに基
づいて説明する。

高周波発振回路６からの励振電流を増幅回路７で増幅し
、この励振電流を前記切換コントロール信号発生回路２
２からの切換コントロール信号ａに応答して第１送信用
コイル１と第２送信用コイル２とに背反的かつ時分割で
出力し、それら励振電流す、ｃに応じて第１および第２
送信用コイル１゜２それぞれを励振し、第１送信用コイ
ルｌあるいは第２送信用コイル２と受信用コイル３との
間に磁界を形成する。

受信用コイル３によって受信された受信電流は、増幅器
１０で増幅された後、バンドパスフィルタ１１によりノ
イズ成分が除去され、その信号ｄが検波回路１２により
検波されて信号ｅとなる。

この検波回路１２からの信号ｅが、前記切換コントロー
ル信号発生回路２２からの切換コントロール信号ａに応
答して、第１判定部１３ａと第２判定部１３ｂとに背反
的かつ時分割で交互に出力される。

第１判定部１３ａに出力された信号ｆについて見てみれ
ば、第１車線４ａ上で車両が走行してきて磁界に達する
と、その磁界に到達した時刻ｊ＋から微少時間が経過し
た時刻ｔ、までは、タイミング回路２０からスイッチ回
路１４にパルス信号ｇが出力されてスイッチ回路Ｉ４の
スイッチングが繰り返される。第１コンデンサ１５は、
パルス信号ｇが“Ｈ”レベルのときの入力信号りによっ
て充電され、第２コンデンサ１６は、パルス信号ｇが“
Ｌ”レベルのときの入力信号ｉによって充電される。

これらの入力信号り、ｉは受信切換回路２３からの出力
信号ｆと同一レベルである。第１および第２コンデンサ
１５．１６は、いずれもスイッチング動作に応答して交
互に充放電を繰り返すため、第１コンデンサ１５の充電
電圧Ｖ、と第２コンデンサ１６の充電電圧Ｖ２とは、通
常、実質的に等しい状態を保つ。

ところで、車両が磁界に達するに伴ない、車両の金属部
分に磁束が集中し、第１送信用コイルｌと受信用コイル
３との相互インダクタンスか変化する。即ち、バンドパ
スフィルタ１１の出力信号ｄの振幅が増加し始め、それ
に伴なって検波回路１２の出力信号ｅおよび受信切換回
路２３からの出力信号ｆのレベルも上昇し始める。この
とき、時刻ｔ１においてパルス信号ｇの立上りがあって
受信切換回路２３が第１コンデンサ１５に接続されてい
ると、第１コンデンザ１５への入力信号１１のレベルは
、受信切換回路からの出力信号ｆの上昇分だけ上昇し、
これに応じて差動増幅回路１７の出力信号ｊのレベルが
微少量だけ上昇する。しかしながら、出力信号ｊの上昇
分が微少量であるため、その出力信号ｊがコンパレータ
１８のスレッショルド電圧Ｖ　ｒｅｆよりも低く、コン
パレータ■８の出力信号ｋが“Ｌ”レベルを維持し、車
両感知信号ＳＩは出力されない。

時刻ｔ、においてパルス信号ｇの立下りがあって、受信
切換回路２３が第２コンデンザ１６に接続されると、こ
のときには、車両が磁界に大きく入り込んでおり、受信
切換回路２３からの出力信号ｆのレベルも時刻ｔ１から
時刻ｔ、に至る場合よりも大きく上昇しているため、第
２コンデンザ１６への入力信号ｉのレベルは、前記第１
コンデンサ１５への人力信号りの上昇分よりも十分に大
きく上昇する。したがって、第１コンデンサ１５では、
その充電電圧ｖＩが一定に維持されるが、第２コンデン
サ１６では、その充電電圧Ｖ、が、そこへの入力信号１
のレベル、即ち、受信切換回路２３からの出力信号ｆの
レベル変化に応じて上昇変化する。この結果、差動増幅
回路１７の出力信号ｊも上昇して、そのレベルがスレッ
ンヨルド雀圧Ｖ　ｒｅｆを超え、コンパレータ１８の出
力信号ｋが“Ｈルベルとなる。これにより、車両感知信
号Ｓ、が外部装置（図示せず）に出力され、更に、その
“Ｈ”レベルの出力信号ｋがタイミング回路２０に入力
されて、タイミング回路２０からのパルス信号ｇの出力
が停止される。

車両が磁界を通過していくと、それに伴なって、受信切
換回路２３からの出力信号ｆのレベルが低下していく。

その結果、差動増幅回路１７の出力信号ｊのレベルがス
レッショルド電圧Ｖ　ｒｅｆよりも低くなると、コンパ
レータ１８からの出力信号ｋが“Ｌ”レベルになり、車
両感知信号ＳＩは出力されなくなる。また、上記出力信
号ｋが“Ｌ”レベルになる結果、タイミング回路２０か
らパルス信号ｇがスイッチ回路１４に出力されてスイッ
チングが再開される。その結果、第１および第２コンデ
ンサ１５．１６それぞれへの入力信号り、ｉのレベルが
受信切換回路２３からの出力信号ｆのレベルに対応した
低いものとなり、差動増幅回路１７からの出力信号ノも
“Ｌ”レベルに安定する。

本発明によれば、片側１車線づつで、中央分離帯を境界
部として、その中央分離帯を挟んで隣合う通行方向が互
いに異なる道路にも適用でき、要するに、その通行方向
のいかんにかかわらず、互いに隣合って、２ｎ（ｎ：整
数）本の車線を有する道路であれば、すべてに適用でき
る。

また、これらの感知器を車両走行方向に設定型離隔てて
設置し、その感知時間差を設定距離で割り算して、車両
の走行速度を計測できるようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の多車線対応形車両感知器の
概略構成図、第２図は設置状態を示す概略平面図、第３
図は回路図、第４図はタイムチャートである。 ｌ・・・第１送信用コイル、 １ａ・・・第１送信用コイルの磁性体、２・・・第２送
信用コイル、 ２ａ・・・第２送信用コイルの磁性体、３・・・受信用
コイル、 ３ａ・・・受信用コイルの磁性体、４ａ、４ｂ・・・車
線、４ｃ・・・境界部、６・・高周波発振回路、９・・
・出力回路、２１．２２．２３・・・切換手段、Ｓ、、
Ｓ、・・・車両感知信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）隣り合う車線の境界部に配置された磁性体を磁心
   とする受信用コイルと、 前記受信用コイルの受信電流のレベル変化に応答して車
   両感知信号を出力する出力回路と、前記隣り合う車線そ
   れぞれの前記境界部とは反対側の側部に配置された磁性
   体を磁心とする第１および第２送信用コイルと、 前記第１および第２送信用コイルに励振電流を出力する
   高周波発振回路と、 前記第１送信用コイルと第２送信用コイルとに背反的か
   つ時分割で励振電流を出力させる切換手段とを備えた多
   車線対応形車両感知器。