JPS6143760B2 - - Google Patents
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- Traffic Control Systems (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は交通管制システムに関するものであ
る。
交通制御系において、たとえば急激な雨のため
に一時的に道路面に水が溜まるなどの原因によ
り、道路の一部で車輌の通行が困難、または不可
能になると、このような道路面の状態の情報を中
央交通制御所で収集して通行不能の道路の表示を
するようにしている。このような道路面の情報を
収集するためには道路の多数の適当箇所にレベル
検知器を設ける必要がある。
ところで、道路には多数の車輌検知器が設置さ
れている。これらの車輌検知器のうち、超音波を
用いて車輌を検知するものでは、送波された超音
波の残響および路面からの反射波を除くために超
音波送波後一定時間を経過してから超音波送受波
器の受波用ゲート(検知ゲート)を開き、さらに
他の一定時間経過後に検知ゲートを閉じ、このゲ
ートの開いている間に反射波が受波されたときこ
れを車輌からの反射波と見なして車輌の存在を検
知するようにしている。
しかし超音波の伝ぱん速度は周囲温度などによ
つて変動する。また積雪などによつて路面の高さ
が変動する。したがつてある基準の周囲温度にお
ける超音波の伝ぱん速度にもとづいてゲートを開
いている時間を固定しておくと、たとえば周囲温
度の変化によつて伝ぱん速度が大きくなつたとす
ると、ゲートが閉じる以前に路面からの反射波が
受波されるおそれがあり、また伝ぱん速度が小に
なつたとき、車輌からの反射波がゲートが閉じた
あとで超音波送受波器に飛来するおそれもある。
そこで超音波の伝ぱん速度の変動に対応して路
面からの反射波が超音波送受波器に飛来するのに
要する時間を知り、この時間より一定時間だけ短
かい時間内に飛来した反射波を車輌からのものと
識別するようにすれば正確に車輌を検知すること
ができることになる。しかしこのためには路面か
ら飛来する反射波の超音波受波器に達するまでの
時間をたえず知らねばならない。そして、この路
面からの反射波が超音波受波器に達し、受波され
るまでの時間をたえず知ることが出来れば、この
時間を出力して中央制御所に送信すれば、急激な
雨などにより路面に水が溜まつたときは中央制御
所は通行不能の道路の表示をすることができる。
この発明の目的は超音波式車輌検知器により路
面からの反射波と車輌からの反射波とを弁別して
車輌を検知するとともに、別にレベル検知器を設
けないで道路面の状態の情報を中央交通管制所に
送り、中央管制所は車輌検知器から送出される所
定のエリアにストアされたデータおよび車輌検知
信号とを収集し、上記車輌検知信号に基いてコン
ピユータで交通信号灯を制御するとともに、上記
所定のエリアにストアされていたデータに基いて
道路の通行不能なエリアを判定するようにした交
通管制システムを提供することである。
上記の目的を達成するためにこの発明では超音
波を用いて車輌を検知するものにおいて、超音波
送波後車輌からの反射波が受波されるまでの時間
を記憶する記憶装置と、今回の超音波送波からそ
の反射波を受波するまでの受波時間を判定する時
間判定手段と、記憶装置にストアされているデー
タと上記今回の受波時間とを比較する比較手段
と、両者の差があらかじめ定められた値α以下で
あるとき前記所定のエリアのデータを更新し、そ
の差があらかじめ前記αより大に定められた値β
以上であるとき前記記憶装置のデータを更新しな
いで車輌検知信号を出力するようにした車輌検知
信号出力手段と、超音波を投射する各周期におい
て前記記憶装置にストアされた値を出力する手段
とを備えた所定地点に設置される車輌検知器と、
前記車輌検知器から送出されるデータおよび車輌
検知信号を収集する中央処理装置とを備えてい
る。そしてこれらの車輌検知器から送出されるそ
れぞれの所定のエリアにストアされた値および車
輌検知信号を中央管制所で収集し、上記車輌検知
信号に基いて中央管制所に設けたコンピユータで
交通信号灯を制御する一方、上記所定のエリアに
ストアされていた値(データ)に基いて道路の通
行不能なエリアを判定するようにする。
まづ第1図についてこの発明における路面から
の反射波と車輌からの反射波の識別方法の原理を
説明する。第1図イ,ロにおいて横軸は時間を示
すものである。なおロはイにおける時点t′2とt′5
との間の詳細図である。P1,P2を周期T4で送波
される超音波パルスとし、その送波幅(パルス
幅)をT1とする。残響を考慮して送波された時
点t′0から時間T2を経過した時点t′1において受波
ゲート(検知ゲート)を開く。時点t′0で送波さ
れた超音波が送受波器によつて受波される時点を
t′4とする。この時点t′0からt′4までの時間は周囲
温度などの変動により±αの範囲で変動するもの
とする。αの値はあらかじめ定めることができ
る。また車輌からの反射波と路面からの反射波と
の時間の差の判定限界値をβとする。βは車輌判
定限界を決定する値で、超音波がたとえば車輌の
バンパ等の最小車輌高さに相当する34cmの距離を
往復するのに要する時間とする。このようにβを
決めることにより時点t′4よりβだけ早い時点t′2
以前に反射波が受波されたときはこの反射波が車
輌からのものと判定することができる。αとβと
はLを路面からの所定の高さ(αについてはL=
10cm、βについては、たとえば車のバンパまでの
高さのような最低車輌高さで34cm)、cを音速t
(αまたはβ)を時間とするとき
音速t=2L/Cで計算され、αはたとえば0.6m
sec、βは2msec程度が用いられる。α、βの値
をあらかじめ定めておき、超音波送波後その反射
波を受波するまでの時間をマイクロプロセツサで
判定し、送波後路面からの反射波が受波されるま
での時間をストアしている記憶エリアからロード
して今回の反射波受波までの時間との差aを算出
する。この差aがα以下であれば、すなわち反射
波受波までの時間が時点t′0からt′3ないしt′5まで
の範囲内にあれば、この反射波は路面からのもの
と認めることができる。よつてこのときの超音波
送波から反射波受波までの時間を示すデータを上
記記憶エリアにストアする。このとき反射波受波
までの時間がt′0からt″4までであつたとすると、
この時間のデータが上記記憶エリアにストアされ
る。すなわち周囲温度の変化などにより、路面か
らの反射波が受波されるまでに要する時間が時点
t′0からt″4までの時間に変動したものと認めて、
この時間を上記記憶エリアにストアする。よつて
次回の超音波送波から反射波受波までの時間は
t′0からt″4までの時間と比較され、その差aが計
算されることになる。
また差aがβより大であれば、反射波は時点
t′2以前に受波されたことになり、この反射波は
車輌からのものと判定し、車輌検知信号を出力す
る。
次に第1図における時点t′4を定める方法を第
2図について説明する。
第2図は超音波送受波器Pと軸輌Q,Q′との
相対位置を示すもので、時間はt1,t2,………,
t13に示すように経過するものとする。時点t1ない
しt3,t9ないしt12までは車輌から反射されたもの
とし、その他の時点では路面から反射されたもの
とする。
第1図を参照して説明した記憶エリアは最初に
時点t′0からt′4までの時間がストアされるもので
ある。これを仮想路面からの反射波受波に要する
時間と考える。この仮想路面をまづ最初に決定せ
ねばならない。すなわちt′0からt′4までの時間を
自動的にきめねばならない。そこでまづ車輌検知
装置の電源をオンにした時点から車輌がたとえば
15台この検知装置の位置を通過するまでを初期状
態と名づける。この初期状態において第1図の時
点t′0からt′4までの時間を記憶エリアにストアす
る動作を行なう。まづ初期状態では最初に超音波
を送波したあと、反射波を受波したとき、この受
波までの時間を記憶エリアにストアする。第2図
において、横軸は時間を示し、t1ないしt13はそれ
ぞれの時点を示すとともに、その時点における反
射波受波までの時間をあらわすようにする。すな
わちたとえばt1は時間t1をあらわすとともに時点
t1における反射波受波までの時間の長さt1をあら
わすものとする。
第2図でわかるように、路面からの反射波の受
波時間は車輌からの反射波の受波時間より長く、
また車輌QとQ′との間では路面からの反射波が
必らずある。なお路面からの反射波は、車輌の種
類にかかわらず、また車輌のどの部分からの反射
波であるかにかかわらず、車輌からの反射波より
も受波までの時間が長い。そして路面からの反射
波は車輌からの反射波より時間βだけ長く、路面
からの反射波の時間の変動はαより小さい。この
点を前提として車輌検知装置の電源をオンにした
のち最初の時点t1で反射波を受波するまでの時間
を記憶エリアにストアし、そののち時点t2以降に
おいて各時点におけるaを算出し、aがα以下で
あれば記憶エリアにストアされたデータをそのと
きの反射波受波までの時間に更新する。ただしこ
の初期状態においてはaがαより大きくても、a
がβより小であれば記憶エリアにストアされたデ
ータをそのときの反射波の受波までの時間に更新
する。ただし今回の受波時間が前回の受波時間よ
り短かく、かつaがβより大であれば車輌検知信
号を出力する。このような動作をたとえば車輌が
15台検知されるまで繰り返すことによつて基準
面、すなわち超音波が実際に路面から反射されて
受波されるまでの時間がきめられる。以上の動作
の間aがβより大であれば記憶エリアのデータは
更新しない。すなわち今回の受波までの時間が記
憶エリアにストアされたデータよりα以上短かつ
た場合は記憶エリアのデータは更新しない。
以上のように記憶エリアには超音波送波後路面
からの反射波が受波されるまでの自際の時間がス
トアされることになるから、このストアされた時
間を超音波送波の各周期において出力すれば、そ
の度に中央収制御所へ送信され、中央制御所で
は、たとえばある道路で激しい俄雨で路面にたと
えば10cmの水が溜まり、超音波反射面がそれだけ
高くなれば、上記記憶エリアにストアされた値が
相当に小さく、(路面からの反射波受波までの時
間が相当に短かく、)なることによりその道路面
の異常を知り、交通不能の表示を行なうことがで
きる。
第3図はこの発明を実施する装置の1例の構成
を示すためのブロツク図であつて、1はパルス発
振器、2は送波用ゲート、3は増幅器、4はリミ
ツタ、5は超音波送受波器で、発振器1で発生さ
れるパルスはゲート2、増幅器3、リミツタ4を
介して送受波器5に入力される。6は受波用リミ
ツタ、7は受波用増幅器、8は波形整形回路、9
は検知ゲート(受波用ゲート)、10はカウンタ
で、送受波器5の受波出力はリミツタ6、増幅器
7、波形整形回路8、検知ゲート9を介してカウ
ンタ10に入力される。11はクロツクパルス発
生器、12は禁止ゲートで、発生器11からのク
ロツクパルスはゲート12を介してカウンタ10
に入力され、カウンタ10が所定数(たとえば
8)を計数したときの出力がゲート12の禁止入
力とされる。13はゲートである。
15はマイクロプロセツサで、下記のとおり構
成される。16はROM(リード・オンリ・メモ
リ)で、実際のプログラムが入れられている。1
7は演算処理回路、18は出力回路、19はXレ
ジスタ、20はYレジスタ、21はAレジスタで
ある。
22はRAM(ランダム・メモリ)で、RAM2
2はマイクロプロセツサ15に含まれていてもよ
く、またその外部にあつてもよい。
23はプログラムカウンタで、演算処理回路1
7から演算処理結果を入力され、ROM16およ
び演算処理回路17に信号を与える。24は制御
回路で、演算処理回路17の演算処理結果を入力
され、ゲート13に、これを閉じる信号を出力す
るとともに、制御器25に指令信号を与える。2
6はレジスタで、出力回路18の内容のうち所定
のものを制御器25を介して入力され、これを中
央制御所へ送信する。
なお、27はゲート13からカウンタ10の出
力を演算処理回路17に入力するためのライン、
28は出力回路18の出力をゲート2に入力する
ためのライン、29は出力回路18の出力をゲー
ト2に入力するためのライン、30は制御回路2
4の出力をゲート13に入力するためのライン、
31は制御回路24の出力を制御器25に出力す
るためのライン、32は車輌検知信号を出力する
ためのライン、33はレジスタ26の内容を出力
するためのラインである。
RAM22には第4図に示すようにシステムカ
ウンタ、検知ゲート立上りおよび立下りの時間設
定、α、βの設定、受波幅の設定、受波カウンタ
および、路面カウンタ、初期フラグ、車輌検
知フラグ、車輌カウンタ、車輌数の設定、符号フ
ラグなどの各エリアがある。これらのエリアはそ
れぞれXレジスタ19、Yレジスタ20に設定さ
れたアドレス指定用の数値によつて指定される。
次に動作を第5図のフローチヤートを参照して
説明する。第5図において各ブロツクの側方に付
した符号ないし〓はそれぞれのステツプの番号
を示すもので、以下各ステツプを単に,……
…,〓と記す。
なお第5図において、F1は初期フラグ、SCは
システムカウンタ、G1は送波信号、G2は検知ゲ
ート、DSは検知信号、F2は符号フラグ、F3は車
輌フラグ、C1,C2はそれぞれ第1および第2の
受波カウンタ、CRは路面カウンタ、RSは受波検
知、をそれぞれ示すものとする。
最初に第3図の装置の電源をオンにして動作を
スタートする。このときから演算処理回路17は
ROM16に入れられたプログラムに従つて動作
する。まづでRAM22の初期フラグのエリア
の初期フラグF1をオンにする。でRAM22に
設定されるα値、β値などの第4図に示した項目
の値を外部から入力して、これを読み込んで
RAM22のそれぞれのエリアにセツトする。
でRAM22のシステムカウンタSCをリセツト
し、このときからシステムカウンタSCは計時を
始める。で送波信号G1をオンにする出力を出
す。これによつて出力回路18のライン28の出
力が“H”になり、ゲート2が開かれ、発振器1
の出力が送受波器5に加わり、送受波器5は発振
器1の出力にもとづいて超音波を送波する。で
システムカウンタSCが第1図に示す送波幅T1に
達したかどうかを見る。これはRAM22の送波
幅のエリアのデータをAレジスタ21に読み出し
てシステムカウンタSCの計時値と比較すること
によつて行なわれる。システムカウンタSCの計
時値が送波幅T1に達すると、で送波信号G1オ
フの出力を出す。これによつて出力回路18の出
力は“L”とされ、それまで“H”であつたライ
ン28の出力が“L”になる。ライン28の出力
が“L”になることによつてゲート2が閉じ、発
振器1の出力は送受波器5に加わらなくなる。
でシステムカウンタSCの計時値が第1図の時間
T2に達したかどうかを見る。時間T2(RAM22
の検知ゲート立下りのエリアの値)に達するとゲ
ート信号G2をオンにする出力を出す。これによ
つて出力回路18はライン29の信号を“H”に
し、よつてゲート9を開く。ゲート9が開くまで
は送受波器5が反射波を受波しても、その受波出
力はカウンタ10には加わらない。で受波検知
かどうか(RS≠0か)を見る。これはカウンタ
10の計数値が零か、または零でないある値であ
るかによつて判別する。禁止ゲート12はカウン
タ10の計数値が定められた値、たとえば8にな
るまで禁止が解除されており、発生器11からの
クロツクパルスがゲート12を介してカウンタ1
0に加わつているが、カウンタ10は送受波器5
からの受波出力が加わるまでは計時を行なわな
い。なお演算処理回路17は一定時間ごとにライ
ン27の信号を読み取るものであるから、カウン
タ10に送受波器5の受波出力が加わつた瞬間に
ライン27の信号を読み取るとは限らず、通常は
カウンタ10に受波出力が加わつた時点から僅か
におくれて制御回路24からの信号がライン30
に乗せられ、ゲート13が開くことによつてライ
ン27からカウンタ10の計数値が演算処理回路
17に入力されることになる。受波出力がカウン
タ10に加わつたのちにおいて演算処理回路17
がライン27の信号を読み取つたときはカウンタ
10の計数値は零でないある値になつている。こ
うしてカウンタ10の計数値がある値であれば受
波検知があつたもの(RS≠0)とし、で第1
の受波カウンタのデータC1を作成する。超音
波送波後で受波検知があつたことを知つた時点
までの時間SCはシステムカウンタによつて計時
されているが、の時点は上述のように実際に受
波出力が生じた時点より僅かにおくれており、ま
たこの遅れに相当する時間(これをRCとする。)
はカウンタ10で計時されているから、システム
カウンタの計時値SCからカウンタ10の計数値
RCを引算することにより実際に反射波が受波さ
れるまでの時間C1が算出される。これを受波カ
ウンタのデータとして、RAM22の受波カウ
ンタのエリアにストアする。で受波がダウン
したかどうか(RS=0か)を見る。受波がダウ
ンしたとき(RS=0のとき)は送受波器5の受
波出力がなくなり、これによつてカウンタ10の
計数値が零になるようにしておく。
カウンタ10の計数値RCが一たんある値にな
つたのち零になることによつてで受波がダウン
したことが検知され、でゲート信号G2オフを
出力し、この出力によつて出力回路18はすべて
の出力ラインの信号を“L”にする。この場合は
“H”にされていたライン28の信号“L”にさ
れ、ゲート9が閉じる。またはでNOであれ
ばまたはでシステムカウンタSCが時間T3に
達したかどうかを見る。時間T3は第1図に示す
ように、路面からの反射波受波時間を想定して、
受波時間の想定値の最大値より若干長い時間に設
定しておく。時間T3までに受波検知がない場
合、または受波ダウン検知がない場合は、何らか
の異常が生じたものであるからでゲート信号
G2オフを出力し、〓に移る。その後の〓までの
動作は後述する。
,でYESであつた場合は、ののちで
受波カウンタとの差aを算出する。第2図の
時点t1では受波カウンタのエリアにはまだ入れ
られていないから、このときの差aはで作成さ
れた受波カウンタのデータC1そのものに等し
い。で、|a|を受波カウンタに入れ、で
フラグF2を立てる。で|a|>αを見るが、
この場合は|a|は当然αより大である。よつて
で受波カウンタ>受波カウンタを見るが、
この場合は受波カウンタのデータC2は零であ
るから、当然YESである。よつてで初期フラ
グF1がオンかどうかを見、このときオンである
からで受波カウンタのデータC1を受波カウ
ンタにセツトする。ここで受波カウンタに初
めてデータが入る。ついで〓で路面カウンタCR
のデータを出力し、中央制御所に送る。このこと
は制御回路24の指令により出力回路18から路
面カウンタのデータCRを出力させ、制御器25
によりこのデータをレジスタ26に入れることに
よつて行なわれる。ただしこの場合はまだ路面カ
ウンタにはデータは入れられていないからデータ
CRは存在しない。次にでn≧Nかどうかを見
る。NはRAM22の車輌数の設定のエリアにス
トアされているもので、たとえば車輌が15台検知
されるまでを初期状態とする場合は数値15がス
トアされている。nは実際に検知された車輌の数
で、これは車輌が検知されるごとにRAM22の
車輌カウンタのエリアにストアされる。いまnは
零であるからではNOであるから、〓を飛ばし
て〓に移り、システムカウンタの計時値SCが時
間T4に達したかどうかを見る。時間T4に達した
とき車輌検知パルスDSが生じていれば〓でこれ
をオフにする出力を出し、に移り、システムカ
ウンタの計数値SCをリセツトして改めて計時を
開始させ、で送波信号オンを出力する。こうし
て時間T4ごとに超音波の送波が行なわれる。こ
のときの送波の反射波が時点t2で受波されたとき
で受波カウンタのデータを作成し、で受波
がダウンしていればでaを算出し、で|a|
を受波カウンタにセツトし、で符号フラグ
F2を立てる。F2はaの正負の符号を示すもの
で、aが算出されるごとにその正負を示すために
F2をたてる。このときのaがほとんど零に等し
かつたとすると、で|a|>αでないから、〓
で車輌フラグF3をリセツト(ただしこの場合車
輌フラグF3はまだリセツトされていないからそ
のままとする。)し、〓で受波カウンタのデー
タC1を路面カウンタにセツトし、で受波カウ
ンタのデータC1を受波カウンタにセツト
し、でn≧Nを見る。これはNOであるから
〓,〓を経てに戻る。次に時点t3において、
で受波カウンタのデータを作成し、で受波が
ダウンしていれば、でaを算出し、で|a|
>αを見る。
|a|>αでなければ〓,〓,ないし〓を経
てに戻り、この間受波カウンタのデータC1
が受波カウンタと路面カウンタとにセツトされ
る。で|a|>αであればで受波カウンタ
>受波カウンタかどうかを見る。これはYES
であるからに移り、このとき初期のフラグF1
が立てられているからに移り、受波カウンタ
のデータが受波カウンタにセツトされる。この
ように時点t3では|a|>αがYESであつても
NOであつてもでこのときの受波カウンタの
データが受波カウンタにセツトされ、〓で路面
カウンタのデータCRが出力され、ないし〓を
経てに戻る。次に時点t4で同様の動作により
でaが算出され、で|a|>αを見る。時点t4
での反射波は路面からのものであり、時点t3での
反射波は車輌からのものであるから、|a|>α
はYESである。よつてで受波カウンタ>受
波カウンタかどうかを見る。これは必らず
YESであるからでフラグF1が立てられている
かどうかを見る。フラグF1は1であるからに
移り受波カウンタのデータC1を受波カウンタ
にセツトし、,〓,〓を経てに戻る。時点
t5において、でそのときの受波カウンタのデ
ータを作成し、でaを算出する。時点t4とt5と
では反射波はともに路面からのものであるから、
で|a|>αを見た結果はNOである。よつて
〓(ここでは車輌フラグF3はまだセツトされて
いないから動作はない。)を経て〓で受波カウン
タのデータC1が路面カウンタにセツトされ、
で受波カウンタのデータC1が受波カウンタ
にセツトされ、〓で路面カウンタのデータCR
が出力され中央制御所へ送信される。よつて時点
t5で路面カウンタのデータCRと受波カウンタ
のデータC2とは同じになり、そのデータは時点t5
における受波カウンタのデータと同じである。
すなわち時点t5において路面からの反射波が受波
されるまでに要した時間である。時点t5以降t8ま
で路面からの反射波が得られるから、それぞれの
時点においてで算出したaについてで|a|
>αかどうかを見ると、その結果はNOであるか
ら〓,で、各時点ごとに作成された受波カウン
タのデータが受波カウンタと路面カウンタと
にセツトされる。すなわち時点t5からt8までは各
時点ごとに路面からの反射波が受波されるまでの
時間が受波カウンタで作成され、この値が路面
カウンタと受波カウンタとにセツトされる。こ
のようにして路面カウンタと受波カウンタとに
は各時点ごとに実際に路面からの反射波が受波さ
れるまでの時間がセツトされてゆき、路面からの
反射波の受波時間が変動すれば、それに応じて路
面カウンタと受波カウンタとのデータは更新さ
れる。このような動作中は路面カウンタと受波カ
ウンタとのデータは常に同じである。時点t9で
車輌からの反射波があつたものとすると、このと
きで受波カウンタのデータを作成し、で受
波カウンタからロードしてそのデータとから差
aを算出し、で|a|>αを見ると、その結果
はYESである。よつてで受波カウンタ>受
波カウンタかどうかを見る。実際にはaを算出
したとき、その値を受波カウンタに入れられて
おり、aの正負の符号はで第3図のRAM22
の符号フラグF2のエリアに入れられているか
ら、このエリアの符号が正か負かを見ての判定
を行なう。この場合受波カウンタのデータは受
波カウンタのデータより小であるからでa>
βを見る。このときは車輌からの反射波であるか
らa>βである。よつて〓で検知信号DSオンを
出力し、出力回路18のライン32の出力を
“H”にして検知信号を出させる。で車輌フラ
グF3オンかどうかを見、これはNOであるから〓
で車輌カウンタnを+1する。このときn=1に
なる。〓で車輌フラグF3をセツト(オン)し、
〓で路面カウンタのデータCRを受波カウンタ
にセツトする。すなわち車輌からの反射波が受波
された場合はそのときの受波カウンタのデータ
によつて路面カウンタ、受波カウンタのデータ
を更新しない。ただし受波カウンタのデータは
aにかえられているから、路面カウンタのデータ
を受波カウンタにセツトし、こうしてそのデー
タを車輌からの反射波が得られた時点より以前
の、すなわち時点t8におけるデータに戻す。時点
t10における動作はまでは時点t9について説明し
たのと同じである。ただし時点t10ではすでに車
輌フラグがオンにされているからから〓に移
り、〓はとばす。よつて同一の車輌について車輌
カウンタが2度加算されることがない。〓で路面
カウンタのデータ(これは時点t8におけるデータ
である。)を受波カウンタにセツトする。この
ように車輌からの反射波が得られている間は路面
カウンタおよび受波カウンタのデータは更新さ
れず、両者ともこの場合は時点t8における路面か
らの反射波受波時間のままとされる。なお車輌フ
ラグF3は時点t5について説明したのと同じ動作に
より時点t14における〓でリセツトされる。
以上の動作を繰り返して検知車輌数nが設定値
N(たとえば15)に達すると、でYESとな
り、〓に移つて初期フラグF1をリセツトする。
初期フラグF1がリセツトされるまでに路面か
らの反射波が受波されるまでの時間が更新を繰り
返して正しい値として路面カウンタと受波カウン
タとにセツトされているから、その後はもし
で|a|>αであり、で受波カウンタ>受波
カウンタであつたとすると、でa>βを見
て、YESであればで車輌検知信号を生じる
が、NOであつた場合はで初期フラグがオンで
はないから直ちに〓に移り、路面カウンタを受波
カウンタにセツトする。すなわち初期状態が終
つたのちは|a|>α、a<βであを場合、路面
カウンタも受波カウンタも更新しない。更新は
|a|<αであつた場合のみに行なわれる。
以上のようにして初期状態ではaがαより小で
あつたとき、およびaがαより大であつてもβよ
り小であつたとき受波カウンタのデータを更新
し、受波カウンタのデータを車輌からの反射波を
判別するための基準データとするが、初期状態が
すぎたあとはすでに基準データの基礎となる基準
路面が決められているから、aがαより小さいと
きだけ基準データを更新する。
また受波カウンタと、路面カウンタと受波カ
ウンタとを設け、初期状態ではaがαより小で
あれば路面カウンタと受波カウンタとのデータ
を共に更新し、aがαより大で、かつaの符号が
正で、大きさがβより小であれば一たん受波カウ
ンタのデータのみを更新し、引きつづいて次の
反射波受波時にaがαより小であれば路面カウン
タと受波カウンタとのデータを共に更新するよ
うにする。これは雑音などによりある時点で誤ま
つて1回だけ、たとえば時点t2で誤まつてaがβ
より小であつたとしても、これが雑音による誤ま
りであれば時点t3でaはαより大になるから、こ
の発明によればこの場合は路面カウンタは更新さ
れないことになり、誤まつた基準データを作るお
それがない。
以上説明した動作において、どの場合でも〓の
ステツプは必らず実行される。すなわち1回の超
音波送波ごとに必らず〓が実行され、〓では路面
カウンタのデータCRが出力回路18からレジス
タ26に入れられ、レジスタ26からライン33
により中央管制所へ送られる。
中央管制所では超音波送波の各周期ごとに車輌
が検知されたときは車輌検知信号を受信してお
り、これによつて交通制御を行なうことができ
る。
第6図は車輌検知器および交通規制に関する可
変表示板の配置を示すグラフであつて、41は道
路、42は車輌検知器、43は可変表示板であ
る。車輌検知器と表示板とは図示するように各道
路の適所に多数設置されている。
第7図は中央管制所による交通信号灯、可変表
示板の制御系統を示すためのブロツク図であつ
て、51は超音波を用いた車輌検知器、52は交
通信号灯、53は可変表示板、54は通信制御装
置、55はコンピユータ、56は地図盤で、5
4,55,56は中央管制所に設けられる。
車輌検知器51からの車輌検知信号は中央管制
所に送信され、中央管制所では通信制御装置54
によりこれを受信し、コンピユータ55に入力す
る。コンピユータ55は入力された車輌検知信号
に基いて制御信号を送出し、交通信号灯(第6図
には示していないが、各道路の交差点に設けられ
ている。)を制御する。
この発明ではさらに車輌検知器から超音波送波
の各周期ごとに路面カウンタのデータが送出さ
れ、中央管制所では通信制御装置54を介して、
コンピユータ55に路面カウンタのデータが入力
される。路面カウンタのデータは、実際に路面か
らの反射波が受波されるまでの時間を示してい
る。よつて俄雨などにより路面に水が溜まつたり
した場合は、この水面からの反射波受波までの時
間が短かくなり、コンピユータ55は道路面のこ
のような異常を知ることができる。車輌検知器は
道路の要所に多数設置されているから、コンピユ
ータ55は道路のどの部分で道路面の異常が発生
して通行不能になつたかを知ることができる。た
とえば第6図の点線45からの右下方のエリアの
道路が通行不能になつたとすると、コンピユータ
55はこれを判定し、中央管制所から各可変表示
板53に指令信号を送出してこのことを表示させ
る。なお中央管制所に第6図の道路41を示す地
図盤56を設け、この地図盤にも適当な方法で道
路の通行不能のエリアを表示することができる。
なお表示板で表示するほか、ラジオ放送などによ
つて知らせることができる。
以上のようにしてこの発明によれば超音波を用
いた車輌検知器を設置することにより、別に多数
のレベル検出器を設置しないで、中央管制所から
交通信号灯を制御するとともに道路の通行不能の
エリアの表示を行なうことができる。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a traffic control system. In a traffic control system, when it becomes difficult or impossible for vehicles to pass on a part of the road due to reasons such as temporary accumulation of water on the road surface due to sudden rain, the condition of the road surface is detected. information is collected at the central traffic control center and used to indicate roads that are impassable. In order to collect such road surface information, it is necessary to install level detectors at many appropriate locations on the road. By the way, many vehicle detectors are installed on roads. Among these vehicle detectors, those that use ultrasonic waves to detect vehicles do not operate after a certain period of time after transmitting the ultrasonic waves in order to eliminate the reverberation of the transmitted ultrasonic waves and the reflected waves from the road surface. The reception gate (detection gate) of the ultrasonic transducer is opened, and the detection gate is closed after a certain period of time has elapsed, and when a reflected wave is received while this gate is open, it is detected by the vehicle. The presence of a vehicle is detected by treating it as a reflected wave. However, the propagation speed of ultrasonic waves varies depending on the ambient temperature and other factors. Also, the height of the road surface fluctuates due to snowfall and other factors. Therefore, if the time the gate is open is fixed based on the propagation speed of ultrasonic waves at a certain reference ambient temperature, for example, if the propagation speed increases due to a change in the ambient temperature, the gate will open. There is a risk that reflected waves from the road surface will be received before the gate closes, and if the propagation speed becomes small, there is a risk that reflected waves from the vehicle will reach the ultrasonic transducer after the gate is closed. be. Therefore, we learned the time required for reflected waves from the road surface to reach the ultrasonic transducer in response to fluctuations in the propagation speed of ultrasonic waves. If the information is identified as coming from a vehicle, the vehicle can be detected accurately. However, in order to do this, it is necessary to constantly know the time it takes for the reflected waves coming from the road surface to reach the ultrasonic receiver. If it were possible to constantly know the time it takes for the reflected waves from the road surface to reach the ultrasonic receiver and be received, it would be possible to output this time and send it to the central control center. When water accumulates on the road surface, the central control center can indicate that the road is impassable. The purpose of this invention is to use an ultrasonic vehicle detector to detect a vehicle by distinguishing waves reflected from the road surface and waves reflected from the vehicle, and to transmit information on the state of the road surface to central traffic without installing a separate level detector. The central control center collects the data stored in a predetermined area sent from the vehicle detector and the vehicle detection signal, and controls the traffic signal lights with a computer based on the vehicle detection signal. To provide a traffic control system that determines impassable areas of roads based on data stored in predetermined areas. In order to achieve the above object, the present invention detects a vehicle using ultrasonic waves. A time determination means for determining the reception time from transmitting the ultrasonic wave to receiving the reflected wave; a comparison means for comparing the data stored in the storage device with the current reception time; When the difference is less than or equal to a predetermined value α, the data in the predetermined area is updated, and the difference is set to a predetermined value β greater than α.
Vehicle detection signal output means configured to output a vehicle detection signal without updating data in the storage device when the above is the case; and means to output the value stored in the storage device in each period of projecting ultrasonic waves. a vehicle detector installed at a predetermined point with a
and a central processing unit that collects data sent from the vehicle detector and vehicle detection signals. The values stored in each predetermined area and vehicle detection signals sent from these vehicle detectors are collected at the central control center, and a computer installed at the central control center controls the traffic signal lights based on the vehicle detection signals. While controlling, impassable areas of the road are determined based on the values (data) stored in the predetermined areas. First, with reference to FIG. 1, the principle of the method for identifying waves reflected from a road surface and waves reflected from a vehicle according to the present invention will be explained. In Fig. 1 A and B, the horizontal axis indicates time. Note that B is the time t′ 2 and t′ 5 in A.
FIG. Let P 1 and P 2 be ultrasonic pulses transmitted with a period T 4 , and let T 1 be the transmission width (pulse width). Taking reverberation into consideration, the reception gate (detection gate) is opened at time t′ 1 , which is a time T 2 that has elapsed from the time t′ 0 at which the wave was transmitted. The time point at which the ultrasonic wave transmitted at time t′ 0 is received by the transducer is
Let t′ 4 . It is assumed that the time from time t' 0 to t' 4 varies within a range of ±α due to fluctuations in ambient temperature, etc. The value of α can be determined in advance. Further, the determination limit value of the time difference between the reflected wave from the vehicle and the reflected wave from the road surface is assumed to be β. β is a value that determines the vehicle determination limit, and is defined as the time required for an ultrasonic wave to travel back and forth over a distance of 34 cm, which corresponds to the minimum height of a bumper or the like of a vehicle. By determining β in this way, time t′ 2 is earlier than time t′ 4 by β.
If a reflected wave has been previously received, it can be determined that this reflected wave is from a vehicle. α and β are defined by L being a predetermined height from the road surface (for α, L=
10cm, β is 34cm at the minimum vehicle height, such as the height to the bumper of a car), and c is the sound speed t.
When (α or β) is time, it is calculated using the speed of sound t=2L/C, and α is approximately 0.6 msec, and β is approximately 2 msec. The values of α and β are determined in advance, and the microprocessor determines the time from transmitting ultrasonic waves to receiving the reflected waves, and the time from transmitting ultrasonic waves until receiving the reflected waves from the road surface. is loaded from the storage area where it is stored, and the difference a between the time and the time until the current reflected wave is received is calculated. If this difference a is less than α, that is, if the time until the reflected wave is received is within the range from time t' 0 to t' 3 or t' 5 , this reflected wave is recognized as coming from the road surface. I can do it. Therefore, data indicating the time from transmitting the ultrasonic wave to receiving the reflected wave at this time is stored in the storage area. At this time, if the time until the reflected wave is received is from t′ 0 to t″ 4 , then
Data for this time is stored in the storage area. In other words, the time required for reflected waves from the road surface to be received due to changes in ambient temperature, etc.
Recognizing that it fluctuated in the time from t′ 0 to t″ 4 ,
This time is stored in the above storage area. Therefore, the time from the next ultrasonic wave transmission to the reflected wave reception is
It is compared with the time from t′ 0 to t″ 4 , and the difference a is calculated. If the difference a is larger than β, the reflected wave is
This means that the reflected wave was received before t′ 2 , and this reflected wave is determined to be from a vehicle, and a vehicle detection signal is output. Next, a method for determining time t' 4 in FIG. 1 will be explained with reference to FIG. 2. Figure 2 shows the relative positions of the ultrasonic transducer P and the shafts Q, Q', and the times are t 1 , t 2 , ......
The period shall proceed as shown in t 13 . It is assumed that the light is reflected from the vehicle from time t 1 to t 3 and from t 9 to t 12 , and it is assumed that the light is reflected from the road surface at other times. The storage area described with reference to FIG. 1 is one in which the time from time t' 0 to t' 4 is initially stored. This is considered to be the time required to receive the reflected wave from the virtual road surface. This virtual road surface must first be determined. In other words, the time from t′ 0 to t′ 4 must be determined automatically. First of all, from the moment the vehicle detection device is turned on, the vehicle detects, for example,
The period until 15 units pass the position of this detection device is called the initial state. In this initial state, the time from time t' 0 to t' 4 in FIG. 1 is stored in the storage area. First, in the initial state, after first transmitting ultrasonic waves, when a reflected wave is received, the time until this wave is received is stored in the memory area. In FIG. 2, the horizontal axis indicates time, and t 1 to t 13 indicate each time point and the time until the reflected wave is received at that time point. In other words, for example, t 1 represents time t 1 and the time point
Let it represent the length of time t 1 until the reflected wave is received at t 1 . As can be seen in Figure 2, the reception time of the reflected waves from the road surface is longer than the reception time of the reflected waves from the vehicle.
Furthermore, there is always a reflected wave from the road surface between vehicles Q and Q'. Note that it takes longer for waves reflected from a road surface to be received than for waves reflected from a vehicle, regardless of the type of vehicle or from which part of the vehicle the waves are reflected. The reflected wave from the road surface is longer than the reflected wave from the vehicle by time β, and the time variation of the reflected wave from the road surface is smaller than α. Based on this point, the time from when the vehicle detection device is turned on until the reflected wave is received at the first time point t1 is stored in the memory area, and then a at each time point is calculated from time point t2 onwards. However, if a is less than or equal to α, the data stored in the storage area is updated to the time up to the reception of the reflected wave at that time. However, in this initial state, even if a is larger than α, a
If is smaller than β, the data stored in the storage area is updated to the time up to the reception of the reflected wave at that time. However, if the current wave reception time is shorter than the previous wave reception time and a is larger than β, a vehicle detection signal is output. For example, if a vehicle performs such an operation,
By repeating this process until 15 vehicles are detected, the reference plane, that is, the time it takes for the ultrasonic wave to actually be reflected from the road surface and received, is determined. During the above operation, if a is larger than β, the data in the storage area is not updated. That is, if the time until the current wave reception is shorter than the data stored in the storage area by α or more, the data in the storage area is not updated. As described above, the storage area stores the actual time from when the ultrasonic wave is transmitted until the reflected wave from the road surface is received. If it is output in a periodic manner, it will be sent to the central control center each time, and the central control center will transmit the above information if, for example, there is heavy rain on a certain road and 10 cm of water accumulates on the road surface, and the ultrasonic reflecting surface becomes that high. If the value stored in the memory area is quite small (the time it takes to receive the reflected wave from the road surface is quite short), it is possible to know that there is an abnormality on the road surface and to display a message indicating that traffic is not possible. . FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an example of a device for carrying out the present invention, in which 1 is a pulse oscillator, 2 is a gate for transmitting waves, 3 is an amplifier, 4 is a limiter, and 5 is an ultrasonic wave transmitting/receiving device. Pulses generated by an oscillator 1 are input to a transducer 5 via a gate 2, an amplifier 3, and a limiter 4. 6 is a wave receiving limiter, 7 is a wave receiving amplifier, 8 is a waveform shaping circuit, 9
1 is a detection gate (wave reception gate); 10 is a counter; the received wave output of the transducer 5 is inputted to the counter 10 via a limiter 6, an amplifier 7, a waveform shaping circuit 8, and a detection gate 9; 11 is a clock pulse generator, 12 is an inhibit gate, and the clock pulse from the generator 11 is sent to the counter 10 via the gate 12.
, and the output when the counter 10 counts a predetermined number (for example, 8) is the inhibit input to the gate 12. 13 is a gate. 15 is a microprocessor, which is configured as follows. 16 is ROM (read only memory), which contains the actual program. 1
7 is an arithmetic processing circuit, 18 is an output circuit, 19 is an X register, 20 is a Y register, and 21 is an A register. 22 is RAM (random memory), RAM 2
2 may be included in the microprocessor 15 or may be located outside it. 23 is a program counter, arithmetic processing circuit 1
The arithmetic processing result is input from 7, and a signal is given to the ROM 16 and the arithmetic processing circuit 17. 24 is a control circuit which receives the arithmetic processing results of the arithmetic processing circuit 17, outputs a signal to close the gate 13, and provides a command signal to the controller 25. 2
Reference numeral 6 denotes a register into which predetermined contents of the output circuit 18 are inputted via the controller 25 and transmitted to the central control center. Note that 27 is a line for inputting the output of the counter 10 from the gate 13 to the arithmetic processing circuit 17;
28 is a line for inputting the output of the output circuit 18 to the gate 2, 29 is a line for inputting the output of the output circuit 18 to the gate 2, and 30 is the control circuit 2.
A line for inputting the output of 4 to the gate 13,
31 is a line for outputting the output of the control circuit 24 to the controller 25, 32 is a line for outputting a vehicle detection signal, and 33 is a line for outputting the contents of the register 26. As shown in FIG. 4, the RAM 22 includes a system counter, detection gate rise and fall time settings, α and β settings, reception width settings, reception counter, road surface counter, initial flag, vehicle detection flag, There are various areas such as vehicle counter, vehicle number setting, and code flag. These areas are designated by address designating values set in the X register 19 and Y register 20, respectively. Next, the operation will be explained with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 5, the symbols or 〓 attached to the side of each block indicate the number of each step, and below, each step will simply be...
..., written as 〓. In FIG. 5, F 1 is an initial flag, SC is a system counter, G 1 is a transmission signal, G 2 is a detection gate, DS is a detection signal, F 2 is a code flag, F 3 is a vehicle flag, C 1 , C 2 represents the first and second wave reception counters, CR represents the road surface counter, and RS represents the wave reception detection. First, the power of the device shown in FIG. 3 is turned on to start operation. From this point on, the arithmetic processing circuit 17
It operates according to the program stored in the ROM16. First, turn on the initial flag F1 in the initial flag area of RAM 22 . Input the values of the items shown in Figure 4, such as the α value and β value set in RAM 22 , from the outside and read them.
Set in each area of RAM 22 .
The system counter SC in the RAM 22 is reset at this point, and the system counter SC starts measuring time from this time. Outputs an output that turns on the transmission signal G1 . As a result, the output on line 28 of output circuit 18 becomes "H", gate 2 is opened, and oscillator 1
The output of the oscillator 1 is applied to the transducer 5, and the transducer 5 transmits ultrasonic waves based on the output of the oscillator 1. Check whether the system counter SC has reached the transmission width T1 shown in FIG. This is done by reading the data in the area of the wave transmission width of the RAM 22 into the A register 21 and comparing it with the time value of the system counter SC. When the time value of the system counter SC reaches the transmission width T1 , the transmission signal G1 is turned off. As a result, the output of the output circuit 18 becomes "L", and the output of the line 28, which had been "H" until then, becomes "L". When the output of the line 28 becomes "L", the gate 2 is closed, and the output of the oscillator 1 is no longer applied to the transducer 5.
The time value of the system counter SC is the time shown in Figure 1.
See if T 2 has been reached. Time T 2 (RAM 22
When the detection gate falls area value) is reached, it outputs an output that turns on the gate signal G2 . This causes the output circuit 18 to set the signal on the line 29 to "H", thereby opening the gate 9. Even if the transducer 5 receives a reflected wave, the received wave output is not added to the counter 10 until the gate 9 is opened. Check whether reception is detected (RS≠0). This is determined depending on whether the count value of the counter 10 is zero or a certain value other than zero. The inhibition gate 12 is disabled until the count value of the counter 10 reaches a predetermined value, for example 8, and the clock pulse from the generator 11 is passed through the gate 12 to the counter 1.
0, but the counter 10 is added to the transducer 5.
Timing is not performed until the received wave output is added. Note that since the arithmetic processing circuit 17 reads the signal on the line 27 at regular intervals, it does not necessarily read the signal on the line 27 at the moment the received wave output of the transducer 5 is applied to the counter 10; After a slight delay from the time when the received wave output is applied to the counter 10, the signal from the control circuit 24 is transmitted to the line 30.
When the gate 13 is opened, the count value of the counter 10 is input to the arithmetic processing circuit 17 from the line 27. After the received wave output is added to the counter 10, the arithmetic processing circuit 17
When reading the signal on line 27, the count value of counter 10 is a certain non-zero value. In this way, if the count value of the counter 10 is a certain value, it is assumed that reception has been detected (RS≠0), and the first
Create reception counter data C1 . The time SC from when the ultrasonic wave is transmitted to when it is known that the received wave has been detected is measured by the system counter, but as mentioned above, the time SC is from the time when the received wave output actually occurs. There is a slight delay, and the time equivalent to this delay (this is referred to as RC).
is measured by the counter 10, so the count value of the counter 10 is calculated from the system counter's time value SC.
By subtracting RC, the time C 1 until the reflected wave is actually received is calculated. This is stored in the wave reception counter area of the RAM 22 as wave reception counter data. Check to see if the reception has gone down (RS = 0). When the received wave is down (RS=0), the received wave output of the transducer 5 disappears, so that the count value of the counter 10 becomes zero. When the count value RC of the counter 10 reaches a certain value and then becomes zero, it is detected that the received wave is down, and the gate signal G2 is turned off. 18 sets the signals of all output lines to "L". In this case, the signal on the line 28 which had been set to "H" is changed to "L", and the gate 9 is closed. If NO at or, check whether the system counter SC has reached time T3 at or. As shown in Figure 1, the time T 3 is based on the assumption that the reflected wave is received from the road surface.
Set it to a time slightly longer than the expected maximum reception time. If there is no reception detection or reception down detection by time T 3 , it means that some abnormality has occurred and the gate signal is not detected.
Output G 2 off and move to 〓. The subsequent operations up to 〓 will be described later. , if YES, the difference a from the received wave counter is calculated later. At time t 1 in FIG. 2, the signal has not yet been entered into the area of the receiving wave counter, so the difference a at this time is equal to the data C 1 of the receiving wave counter itself created in . Then, enter |a| into the reception counter, and set flag F2 . We see |a|>α, but
In this case, |a| is naturally larger than α. I look at the received wave counter > received wave counter in Yotsute, but
In this case, the data C2 of the received wave counter is zero, so naturally the answer is YES. Then, it is checked whether the initial flag F1 is on, and since it is on at this time, the data C1 of the wave receiving counter is set in the wave receiving counter. At this point, data is entered into the received wave counter for the first time. Next, the road counter CR
data is output and sent to the central control center. This causes the output circuit 18 to output road surface counter data CR according to a command from the control circuit 24, and the controller 25
This is done by putting this data into register 26. However, in this case, the data has not yet been entered into the road counter, so the data
CR does not exist. Next, check whether n≧N. N is stored in the vehicle number setting area of the RAM 22. For example, if the initial state is until 15 vehicles are detected, the value 15 is stored. n is the actual number of vehicles detected, which is stored in the vehicle counter area of RAM 22 each time a vehicle is detected. Since n is now zero, the answer is NO, so skip 〓 and move on to 〓 to check whether the time value SC of the system counter has reached time T4 . If the vehicle detection pulse DS is generated when time T4 is reached, output is output to turn it off using 〓, and the process moves to step 4 to reset the count value SC of the system counter and start time measurement again. Outputs on. In this way, ultrasonic waves are transmitted every time T4 . When the reflected wave of the transmitted wave at this time is received at time t 2 , create data for the reception counter, and if the reception is down at , calculate a, and at |a|
Set the received wave counter and set the sign flag with
Stand up F 2 . F 2 indicates the sign of a, and it is used to indicate the sign of a each time a is calculated.
Press F 2 . If a is almost equal to zero at this time, then |a|>α is not, so 〓
Reset the vehicle flag F 3 with (However, in this case, the vehicle flag F 3 has not been reset yet, so leave it as is.), set the data C 1 of the reception counter to the road counter with 〓, and set the data of the reception counter with 〓. Set data C1 in the reception counter and check n≧N. Since this is NO, go back to 〓, 〓. Then at time t 3 ,
Create reception counter data with , and if the reception is down with , calculate a with , and |a|
>See α. If |a| > α, it returns to 〓, 〓, or 〓, and during this time, the data of the receiving wave counter is C 1
is set in the received wave counter and road surface counter. If |a|>α, check whether the received wave counter>the received wave counter. This is YES
, then the initial flag F 1
Since it is set, the data of the received wave counter is set in the received wave counter. In this way, even if |a|>α is YES at time t 3 ,
Even if NO, the data of the received wave counter at this time is set in the received wave counter, the data CR of the road surface counter is output at ⓓ, and the process returns via ▼. Next, at time t4 , a is calculated by the same operation, and |a|>α is found at. Time t 4
The reflected wave at time t3 is from the road surface, and the reflected wave at time t3 is from the vehicle, so |a|>α
is YES. Check if the received wave counter > the received wave counter. This is not necessary
Since it is YES, check whether flag F 1 is set. Since the flag F1 is 1, the process moves to set the data C1 of the received wave counter in the received wave counter, and returns to the process through , , and . point in time
At t5 , create the data of the reception counter at that time, and calculate a. At times t 4 and t 5 , the reflected waves are both from the road surface, so
The result of looking at |a|>α is NO. Then, through 〓 (here, there is no operation because the vehicle flag F 3 has not been set yet), the data C 1 of the reception counter is set to the road surface counter at 〓.
The data C1 of the received wave counter is set to the received wave counter, and the data CR of the road surface counter is set at .
is output and sent to the central control center. At that point
At time t 5 , the data CR of the road surface counter and the data C 2 of the reception counter become the same, and the data is the same at time t 5.
The data is the same as the reception counter data in .
That is, it is the time required until the reflected wave from the road surface is received at time t5 . Since the reflected waves from the road surface are obtained from time t 5 to t 8 , for a calculated at each time, |a|
>α, the result is NO, so the data of the received wave counter created at each time point is set to the received wave counter and the road surface counter. That is, from time t5 to time t8 , the time taken until the reflected wave from the road surface is received is created by the wave reception counter at each time point, and this value is set in the road surface counter and the wave reception counter. In this way, the time until the reflected wave from the road surface is actually received is set in the road surface counter and the wave reception counter at each point in time, and the reception time of the reflected wave from the road surface varies. For example, the data of the road surface counter and the received wave counter are updated accordingly. During such an operation, the data on the road surface counter and the received wave counter are always the same. Assuming that there is a reflected wave from the vehicle at time t 9 , create data for the wave counter at this time, load it from the wave counter at , calculate the difference a from that data, and then calculate |a| >α, the result is YES. Check if the received wave counter > the received wave counter. In reality, when a is calculated, the value is entered into the reception counter, and the positive or negative sign of a is determined by the RAM 22 in Figure 3.
Since it is placed in the area of sign flag F2 , the judgment is made by looking at whether the sign of this area is positive or negative. In this case, the data of the received wave counter is smaller than the data of the received wave counter, so a>
Look at β. In this case, since the wave is reflected from the vehicle, a>β. Therefore, the detection signal DS on is output at 〓, and the output of the line 32 of the output circuit 18 is set to "H" to output the detection signal. Check if vehicle flag F3 is on, because it is NO.
The vehicle counter n is incremented by 1. At this time, n=1. Set (turn on) vehicle flag F3 with 〓,
Set the data CR of the road surface counter to the reception counter with 〓. That is, when a reflected wave from a vehicle is received, the data of the road surface counter and the wave reception counter are not updated with the data of the wave reception counter at that time. However, since the data of the wave reception counter has been changed to a, the data of the road surface counter is set in the wave reception counter, and this data is used to calculate the data at time t8 , which is before the time when the reflected wave from the vehicle was obtained. Return to data. point in time
The operation at t 10 is the same as described for time t 9 . However, since the vehicle flag is already turned on at time t 10 , the process moves to 〓 and 〓 is skipped. Therefore, the vehicle counter will not be incremented twice for the same vehicle. Set the data of the road surface counter (this is the data at time t8 ) to the received wave counter at . While the reflected wave from the vehicle is being obtained in this way, the data on the road surface counter and wave reception counter are not updated, and in this case, both are set to the time when the reflected wave from the road surface was received at time t8 . . Note that the vehicle flag F3 is reset at time t14 by the same operation as described for time t5 . When the number of detected vehicles n reaches the set value N (for example, 15) by repeating the above operations, the result is YES, and the process moves to 〓, where the initial flag F1 is reset. By the time the initial flag F1 is reset, the time it takes for the reflected wave from the road surface to be received has been repeatedly updated and set as the correct value in the road surface counter and the received wave counter. If a | > α and the received wave counter > the received wave counter, look at a > β, and if YES, a vehicle detection signal will be generated, but if it is NO, the initial flag will be set. Since it is not on, immediately move to 〓 and set the road surface counter to the reception counter. That is, after the initial state ends, if |a|>α and a<β, neither the road surface counter nor the received wave counter is updated. Update is performed only when |a|<α. As described above, when a is smaller than α in the initial state, and when a is larger than α but smaller than β, the data of the receiving wave counter is updated, and the data of the receiving wave counter is updated. This is used as reference data for determining reflected waves from vehicles, but after the initial state has passed, the reference road surface that is the basis of the reference data has already been determined, so the reference data is updated only when a is smaller than α. do. In addition, a receiving wave counter, a road surface counter, and a receiving wave counter are provided, and in the initial state, if a is smaller than α, the data of the road surface counter and the receiving wave counter are updated together, and if a is larger than α and a If the sign of is positive and the magnitude is smaller than β, only the data of the receiving wave counter is updated, and then when the next reflected wave is received, if a is smaller than α, the data of the road surface counter and the receiving wave are updated. Update the data together with the counter. This happens only once due to noise etc., for example, at time t2 , a becomes β.
Even if it is smaller than α, if this is an error due to noise, a becomes larger than α at time t 3 , so according to the present invention, the road surface counter is not updated in this case, and the incorrect reference is There is no risk of creating data. In the operations described above, the step below is always executed in any case. That is, 〓 is executed every time ultrasonic wave is transmitted, and in 〓, the data CR of the road surface counter is input from the output circuit 18 to the register 26, and from the register 26 to the line 33.
sent to the central control center. The central control center receives a vehicle detection signal when a vehicle is detected in each cycle of ultrasonic wave transmission, and can perform traffic control based on this signal. FIG. 6 is a graph showing the arrangement of vehicle detectors and variable display boards related to traffic regulations, where 41 is a road, 42 is a vehicle detector, and 43 is a variable display board. As shown in the figure, a large number of vehicle detectors and display boards are installed at appropriate locations on each road. FIG. 7 is a block diagram showing the control system of traffic signal lights and variable display boards by the central control center, in which 51 is a vehicle detector using ultrasonic waves, 52 is a traffic signal light, 53 is a variable display board, and 54 5 is a communication control device, 55 is a computer, 56 is a map board, 5
4, 55, and 56 are installed at the central control center. The vehicle detection signal from the vehicle detector 51 is sent to the central control center, where it is sent to the communication control device 54.
This is received by the computer 55 and inputted into the computer 55. The computer 55 sends out a control signal based on the input vehicle detection signal to control traffic signal lights (not shown in FIG. 6, but provided at each intersection of each road). In this invention, the vehicle detector further transmits road surface counter data for each cycle of ultrasonic wave transmission, and the central control center transmits the data via the communication control device 54.
Road surface counter data is input to the computer 55. The road surface counter data indicates the time until the reflected wave from the road surface is actually received. If water suddenly accumulates on the road surface due to rain or the like, the time until the reflected wave from the water surface is received becomes shorter, and the computer 55 can detect such an abnormality on the road surface. Since a large number of vehicle detectors are installed at important points on the road, the computer 55 can know which part of the road has become impassable due to an abnormality in the road surface. For example, if the road in the lower right area from the dotted line 45 in FIG. display. A map board 56 showing the road 41 shown in FIG. 6 is provided at the central control center, and impassable areas of the road can also be displayed on this map board by an appropriate method.
In addition to displaying on display boards, notifications can also be made through radio broadcasts, etc. As described above, according to the present invention, by installing a vehicle detector using ultrasonic waves, traffic signal lights can be controlled from a central control center and road impassability can be detected without installing a large number of separate level detectors. Areas can be displayed.
第1図、第2図はこの発明の原理を説明するた
めのグラフ、第3図はこの発明を実施する装置の
1例の構成を示すためのブロツク図、第4図は
RAMの内容を示すグラフ、第5図はフローチヤ
ート、第6図は道路における車輌検知器、可変表
示板の配置を示すためのグラフ、第7図は中央管
制所による交通信号灯、可変表示板の制御系統を
示すためのブロツク図である。
5……超音波送受波器、15……マイクロプロ
セツサ、18……出力回路、22……記憶装置
(RAM)、51……超音波を用いた車輌検知器、
52……交通信号灯、53……可変表示板、55
……コンピユータ。
1 and 2 are graphs for explaining the principle of this invention, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an example of an apparatus for carrying out this invention, and FIG. 4 is a graph for explaining the principle of this invention.
A graph showing the contents of RAM, Figure 5 is a flowchart, Figure 6 is a graph showing the arrangement of vehicle detectors and variable display boards on roads, and Figure 7 is a graph showing the arrangement of traffic lights and variable display boards by the central control center. FIG. 3 is a block diagram showing a control system. 5...Ultrasonic transducer, 15 ...Microprocessor, 18...Output circuit, 22 ...Storage device (RAM), 51...Vehicle detector using ultrasonic waves,
52...Traffic signal light, 53...Variable display board, 55
...computer.
Claims (1)
波するとともに路面或いは車輌からの超音波パル
スの反射波を受ける車輌を検知する超音波車輌検
知器を複数の所定地点に設置するとともに超音波
車輌検知器からの信号を中央管制装置で収集し
て、道路に対応して設けた表示板と交通信号灯と
を中央管制装置で制御する道路管制システムにお
いて、各超音波車輌検知器には、 超音波パルス送波後路面からの反射波が受波さ
れるまでの時間データを記憶する記憶手段と、今
回の超音波パルス送波からその反射波を受波する
までの受波時間と記憶手段に記憶されている、路
面からの受波時間との差が、送受波時間の変動に
対してあらかじめ定められた第1の値(α)以下
であるとき記憶手段に記憶されている路面からの
受波時間データを今回測定した受波時間データに
更新し、一方、上記差が路面からの最低車輌高さ
に対応してあらかじめ定められた、上記第1の値
より大なる第2の値(β)以上であるときは記憶
手段の更新はしないで、車輌検知信号を出力する
手段と、超音波パルスの各周期毎に上記記憶手段
に記憶されている路面からの受波時間データを出
力する出力手段を備え、 一方、中央管制装置には、上記車輌検知信号に
より交通信号灯を制御するとともに、超音波検知
器の記憶手段に記憶されている、路面からの反射
波の受波時間が正常な路面からの受波時間よりも
短いとき路面が異常であることを検出して、異常
が検出されたとき上記表示板の表示を制御するコ
ンピユータを設けたことを特徴とする道路管制シ
ステム。[Scope of Claims] 1 Ultrasonic vehicle detectors are installed at a plurality of predetermined points to detect vehicles that transmit ultrasonic pulses toward the road surface at a predetermined period and receive reflected waves of the ultrasonic pulses from the road surface or the vehicle. In the road control system, the signals from the ultrasonic vehicle detectors are collected by the central control device, and the central control device controls the display boards and traffic lights installed corresponding to the road. The device includes a storage means for storing time data from the sending of an ultrasonic pulse until the reflected wave from the road surface is received, and a storage means for storing time data from sending the ultrasonic pulse this time until receiving the reflected wave from the road surface. When the difference between the time and the wave reception time from the road surface stored in the storage means is less than or equal to a first value (α) predetermined for fluctuations in the wave transmission and reception time, it is stored in the storage means. The wave reception time data from the road surface currently measured is updated to the wave reception time data measured this time, and on the other hand, when the difference is greater than the first value, which is predetermined corresponding to the minimum vehicle height from the road surface, means for outputting a vehicle detection signal without updating the storage means when the value is greater than or equal to the value (β) of 2; and a wave reception time from the road surface stored in the storage means for each cycle of the ultrasonic pulse. The central control device is equipped with an output means for outputting data, and on the other hand, the central control device controls traffic signal lights based on the vehicle detection signal, and receives reflected waves from the road surface stored in the storage means of the ultrasonic detector. A road control system comprising a computer that detects that the road surface is abnormal when the time is shorter than the reception time of waves from a normal road surface, and controls the display on the display board when the abnormality is detected. system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11651877A JPS5450299A (en) | 1977-09-27 | 1977-09-27 | Road control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11651877A JPS5450299A (en) | 1977-09-27 | 1977-09-27 | Road control system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5450299A JPS5450299A (en) | 1979-04-20 |
JPS6143760B2 true JPS6143760B2 (en) | 1986-09-29 |
Family
ID=14689118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11651877A Granted JPS5450299A (en) | 1977-09-27 | 1977-09-27 | Road control system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5450299A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03112181A (en) * | 1989-09-27 | 1991-05-13 | Fanuc Ltd | Turbo floor for laser and laser oscillation device using it |
-
1977
- 1977-09-27 JP JP11651877A patent/JPS5450299A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03112181A (en) * | 1989-09-27 | 1991-05-13 | Fanuc Ltd | Turbo floor for laser and laser oscillation device using it |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5450299A (en) | 1979-04-20 |
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