JPS61279000A - 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
常時監視する状態で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。

（ｉ）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、かじながら、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らに工事
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送信用コ
イルと、前記送信用コイルに励振電流を出力する高周波
発振回路と、前記両車線それぞれの境界部とは反対側に
配置された磁性体を磁心とする第１および第２受信用コ
イルと、前記第１および第２受信用コイルそれぞれの受
信信号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送信用コイルに
励振電流が出力されると、送信用コイルと第１受信用コ
イルおよび第２受信用コイルそれぞれとにわたって磁界
が形成され、この磁界により、第１および第２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
受信信号が増加するか、あるいは、うず電流損により受
信用コイルの受信信号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、受信信号のレベルが変化し、この受信信号のレベ
ル変化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、送信用コイルと第１および第２受信用コイ
ルそれぞれとの間で磁界を形成するようにするから、送
信用コイルならびに第１および第２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てあれば、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、送信用コイルを
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、送信用コイ
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。

その上、例えば、受信用コイルを兼用する場合には、２
個の送信用コイル側で互いに異なる固有周波数の励振電
流を出力させ、受信用コイル側でその固有周波数により
受信信号を分割して各車線ごとの車両感知信号を出力す
るとか、あるいは、２個の送信用コイルからの励振電流
を時分割するなど、その高周波発振回路や、受信用コイ
ルの受信信号に基づいて車両感知信号を出力させる出力
回路それぞれが複雑になるが、本発明では、送信用コイ
ルと受信用コイルの一対を一組として設置し、その受信
用コイルと全く同じ構成のものを付加するだけで良く、
構成的に極めて簡単にできる利点がある。

（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、■
はフェライトなどの磁性体１ａを磁心として、それに巻
回された送信用コイルである。２は第１受信用コイル、
３は第・２受信用コイルであり、それぞれフェライトな
どの磁性体２ａ、３ａを磁心として、それに巻回されて
いる。前記送信用コイル１は、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受信用コイル２は、第１車線４ａの境界部４
Ｃとは反対側の路側に、そして、第２受信用コイル３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。これらの送信用コイル１ならびに第
１および第２受信用コイル２．３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と前記送信用コイル１と第１および第２受信
用コイル２．３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。

前記送信用コイルｌには、励振電流を出力する高周波発
振回路６と、その励＠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。

前記第１および第２受信用コイル２．３それぞれには、
受信信号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９．９それぞれは、増幅器１０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、第１または第２受信用コイル２゜３からの受信信号
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で検波して判定部１３に人
力するようになっている。

前記判定部１３には、スイッチ回路１４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Ｉ５
と、スイッチ回路１４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１５．１６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１
８と、前記コンパレータ１８のスレッショルド電圧Ｖｒ
ｅｆ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”レベルのときには、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
らのパルス信号か“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
”レベルのときに検波回路１２を第２コンデンザ１６に
接続するように構成されている。

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て増幅し
、この励振電流を送信用コイル１に出力し、それら励振
電流により送信用コイル１を励振し、送信用コイル１と
第１および第２受信用コイル２．３それぞれとの間に磁
界を形成する。

第１および第２受信用コイル２．３それぞれによって受
信された受信信号は、増幅器１０て増幅された後、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ａが検波回路１２により検波されて信号すとなる。

この検波回路１２からの信号すが判定部１３に出力され
る。

この信号すは、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ｔ１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Ｉ４にパルス信号Ｃが出力されてスイッチ
回路１４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Ｃが“Ｉ（”レベルのときの入力
信号によって充電され、第２コンデンサＩ６は、パルス
信号が”Ｌ”レベルのときの入力信号ｅによって充電さ
れる。

これらの入力信号ｄ、ｅは検波回路１２ａからの出力信
号すと同一レベルである。第１および第２コンデンサ１
５．１６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ＶＩと第２コンデンサ１６の充電電圧Ｖ、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、送信用コイルｌと第１および第２受
信用コイル２，３との相互インダクタンスが変化する。

即ち、バンドパスフィルタ１＋の出力信号ａの振幅が増
加し始め、それに伴なって検波回路１２の出力信号すの
レベルも上昇し始める。このとき、時刻ｔ□においてパ
ルス信号Ｃの立上りがあって検波回路１２が第１コンデ
ンサ１５に接続されていると、第１コンデンサ１５への
入力信号ｄのレベルは、検波回路１２からの出力信号す
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ｆのレベル、が微少量だけ上昇する。しかしな
がら、出力信号ｒの上昇分が微少量であるため、その出
力信号ｆがコンパレータ１８のスレッショルド電圧Ｖｒ
ｅｒよりも低く、コンパレータ１日の出力信号ｇが“Ｌ
”レベルを維持し、車両感知信号Ｓ１は出力されない。

時刻ｔａｒこおいてパルス信号Ｃの立下りがあって、検
波回路１２が第２コンデンサ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、検波回
路１２からの出力信号すのレベルも時刻ｔ、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
デンサ１６への人力信号ｅのレベルは、前記第１コンデ
ンサ１５への入力信号ｄ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ｖｌ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Ｖｔが、そこへの人力信号ｅのレベ
ル、即ち、検波回路１２からの出力信号すのレベル変化
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ｆも上昇して、そのレベルがスレッショルド電
圧Ｖ　ｒｅｒを超え、コンパレータ１８の出力信号ｇが
“Ｈ″レベルなる。これにより、車両感知信号Ｓ１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ｇ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Ｃ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、検波回
路１２からの出力信号す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ｆ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ｇが“Ｌ”レベルになり、車両感
知信号Ｓ、は出力されなくなる。また、上記出力信号ｇ
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Ｃ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それぞれへの人力信号ｄ、ｅのレベルが検波
回路１２からの出力信号す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ｆも“Ｌ”レ
ベルに安定する。第２受信用コイル３からの受信信号も
他方の出力回路９において同様に処理され、その受信信
号のレベル変化に応答して車両感知信号Ｓ、が出力され
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、２　ｎ（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進行方向に設定圧離隔てて
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。

本発明によれば、送信用コイル１自体が磁界を発生する
アクティブ形であるため、鉄骨製の建造物などの外部か
らの影響を受けにくい利点があり、また、車両に交信用
の通信機を搭載し、その通信機との間で交信を行なうよ
うな場合にも対処しやすい利点がある。

【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。 ■・・・送信用コイル、１ａ・・・送信用コイルの磁性
体、２・・・第１受信用コイル、２ａ・・・第１受信用
コイルの磁性体、３・・・第２受信用コイル、３ａ・・
・第２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、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
   とする送信用コイルと、 前記送信用コイルに励振電流を出力する高周波発振回路
   と、 前記両車線それぞれの境界部とは反対側に配置された磁
   性体を磁心とする第１および第２受信用コイルと、 前記第１および第２受信用コイルそれぞれの受信信号の
   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
   とを備えた多車線対応形車両感知器。