JPS641840B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の技術分野］ この発明は、超音波式車両感知器（以下、単に
車両感知器という。）を用いて、所定道路を通行
する車両の走行速度、すなわち、車速を計測する
装置に関する。 ［従来の技術］ 従来、交通管制センターで行なつている車速計
測方法は、車両感知器の感知出力を用いて交通
量・占有率を計測する装置から伝送されてくる交
通情報に基いて、次のような演算をして、車速を
計測していた。 車長ｌ（ｍ）の車両が車両感知器の、車両進行
方向長さがld（ｍ）の感知領域内を車速Ｖ（ｍ／
sec）で通過した場合は、式、 Ｖ＝（ｌ＋ld）／Ｔ ……(1) 但し、Ｔは感知出力のパルス幅（sec）が成立
つが、車長ｌは各車種が混在しているため、およ
そ3.1ｍ〜12ｍまでばらついている。そこで、普
通車の車長をl_N、大型車の車長l_L、 大型車混入率をα＝大型車台数／全台数とすると、平均 車長mlは式、 ml＝α（l_L−l_N）＋l_N ……(2) で与えられる。 こうして、車両感知器から交通管制センターに
送られてくる交通量をＱ（台／時間）、占有率をＯ
（％）とすると、上記(1)式は Ｖ＝Ｑ（ml＋ld）／Ｏ／100×3600＝｛α（lL−lN）＋l
L＋lN｝Ｑ／36×０ ……(3) となるので、従来は(3)式に従つて演算して車速情
報を得ていた。 しかし、(3)式において、定数αは、事前に交通
量調整を行なつて決定していた。第１４図はある
道路における大型車混入率αの時刻推移を示すも
のである。同図によると、大型車混入率αは、
8.8％〜43％まで大きく変動しているから、一義
的にこの定数を決定することは難しいことがわか
る。 すなわち、従来は、車種構成（大型車混入率）
が時刻によつて激しく変化する場所、あるいは季
節によつてその変動が大きい場所等では、正確な
車速情報を得ることは非常に困難であつた。 また、従来は車両感知器で得た交通情報をその
まま交通管制センターに伝送し、同センターで処
理をしていたから、交通管制センターで使用する
車速情報には、伝送サンプリング誤差、交通管制
センターでの処理のためのサンプリング誤差が含
まれるといつた欠点があつた。 ［解決しようとする技術課題］ そこで、この発明は、車両感知器からの感知出
力を用いて車種を判別し、判定した車種について
予め記憶してある平均車長と感知領域長さとサン
プリング周期と車両感知時のサンプリング数を用
いて所定の式を演算することにより、煩雑な事前
交通量調査を要することなく、車種構成の時々
刻々の変化に常に追従した正確な車速情報を得る
ことができ、かつ、サンプリング誤差等を含まな
い車速計測装置を提供しようとするものである。 ［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するため、この発明による車
速計測装置は、 (イ) 超音波式車両感知器１と演算処理装置２とを
有すること、 (ロ) 超音波式車両感知器１は、超音波送受器３が
道路上方から路面に向けて超音波パルスを一定
のサンプリング周期で送信し、かつ、反射波を
受信して、サンプリングごとの反射波到来時間
データを出力するものであること、 (ハ) 演算処装置２は、 ａ 前記超音波式車両感知器１が出力する反射
波到来時間データを入力し、 ｂ その反射波到来時間データから車高データ
を得、 ｃ その車高データを所定数のサンプリングご
とに平均化して規格化車形データを得、 ｄ その規格化車形データを予め記憶してある
大型乗用車と普通乗用車の車種ごとの標準車
形データと比較して、一致するものがある場
合はその標準車形データに対応する車種と判
定し、一致するものがない場合は前記車高デ
ータの中の最大車高が基準値以上か否かによ
り大型貨物車又は普通貨物車と判定し、 ｅ 判定した車種に基いて予め記憶してある車
種ごとの平均車長を読出し、式、 Ｖ＝3.6（ml＋ld）／Ts・ｎ 但し、 mlは平均車長、 ldは感知領域長さ、 Tsはサンプリング周期、 ｎはサンプリング数 によつて車速を計算し、 ｆ 得られた車速を一定時間ごと又は一定台数
ごとに平均化して、出力するものであるこ
と、 を特徴とする。 ［作用］ 車両感知器の超音波送受器は、道路上方から路
面に向けて超音波パルスを一定のサンプリング周
期で送信し、パルス送信時点より一定のゲートタ
イミングの間に反射パルスを受信する。車両感知
器はサンプリングごとの反射波到来時間データを
出力する。 演算処理装置は、反射波到来時間データを順次
入力し、これを車高データに変換する。一台の車
両についての全車高データを得ると、これを時系
列的に所定数のブロツクに分割し、ブロツクごと
に車高データを平均化して車両感知器の超音波送
受器の下を通過した車両について規格化車形デー
タを得る。得た規格化車形データを予め記憶して
ある車種別の標準車形データと比較して、通過し
た車両の車種を判別する。 演算処理装置には車種ごとの平均車長が記憶さ
れており、車種判別結果が得られると、その判定
車種に対応する平均車長を読出す。次いで、式 Ｖ＝3.6（ml＋ld）／Ts・ｎ によつて車速を計算する。同式において、mlは
読出した平均車長、ldは予め記憶してある感知領
域長さ、Tsは予め記憶してあるサンプリング周
期、ｎは当該被感知車両について入力した車高デ
ータ数、すなわち、サンプリング数である。 演算処理装置は、最後に、得た車速を一定時間
ごと又は一定台数ごとに平均化し、得られた平均
値を交通管制センターなどに出力する。 ［この発明の実施例］ 次に、この発明の一実施例を図面に基いて説明
する。 この発明に係る車速計測装置は、第１図に示す
ように、概括的には、車両感知器１とこの後段に
接続された演算処理装置２とからなつている。 ［車両感知器］ 車両感知器１は、路面４からHhの高さに、設
置された超音波送受器３を有する。車両感知器１
は送受器３より路面に向けて超音波パルスを一定
のサンプリング周期をもつて送信し、路面又は送
受器の感知領域５内に存する車両Ｖから反射して
くる超音波パルスを受信し、かつ、送信時点から
受信時点までの時間（反射波到来時間）を計測し
て、演算処理装置２に出力するものである。 さらに詳述すると、車両感知器１は、第２図に
示すように、送受信部Ａと計測記憶部Ｂを有し、
送受信部Ａは発振器６、カウンタ７、デコーダ
８，９、送信回路１２、送受器３、受信回路１
５、検出回路１６、メモリ１３、及び微分回路１
７からなり、計測・記憶部Ｂは、カウンタ７、デ
コーダ８、レジスタ１１及びシフトレジスタ１４
からなつている。 さて、前記発振器６が出力する基本クロツクは
カウンタ７に入力する。カウンタ７は第１発目の
クロツクの入力により歩進し始め、順次入力する
クロツクにより計数して、所定値になると、更新
する。カウンタ７は超音波パルスの送信タイミン
グ、すなわち、サンプリング周期及び受信ゲート
時間の決定並びに反射波到来時間の計測等を行な
うため使用されるものであり、カウンタ７の出力
dn、すなわち、計数内容はデコーダ８，９及び
レジスタ１１に与えられる。 デコーダ８はカウンタ７の出力をデコードして
所定の数値のときに、第３図ａに示すように送信
タイミング信号s₁を作成し、その信号を送信回路
１２、メモリ１３及びシフトレジスタ１４に与え
る。送信回路１２は入力した前記送信タイミング
信号s₁に基いて送受器３に駆動信号s₂を与えてこ
れを駆動し、空中から路面４に向けて一定幅の超
音波パルスを発射させる。 路面４又は車両Ｖから戻つてきた反射波は送受
器３で受信されて電気信号s₃₁，s₃₂に変換され、
受信回路１５を経て検出回路１６に導かれる（第
３図ｄ）。検出回路１６ではデコーダ９において
作成された受信ゲート信号s₄（第３図ｂ）によつ
て受信回路１５から入力する信号の中から送信波
に対応する受信入力s₃₁を除去して、反射波に対
応する受信入力s₃₂のみを取り出すとともに、そ
の反射波が既定のレベル以上となつた場合に反射
波ありとして、次段のメモリ１３に信号s₅を出力
する。 メモリ１３はデコーダ８からの送信タイミング
信号s₁によりリセツトされ、検出回路１６からの
信号s₅を入力してセツトされることにより、送受
器３による受信波のうち第１回目の反射波のみを
記憶してセツト出力s₆を出す（第３図ｅ）。 微分回路１７は、第３図ｆのように、メモリ１
３の出力S₆を微分し、第１回目の反射波の受信時
点trをとらえる。微分回路１７の出力s₇はレジス
タ１１に与えられ、このときの前記カウンタ７の
内容（感知出力）がレジスタ１１に格納される。 こうして、送受器３から超音波パルスが送信さ
れた時点ttから第１回目の反射波が受信された時
点trまでの時間（反射波到来時間）Ｔを計測し、
これをレジスタ１１に格納したことになる。 レジスタ１１の内容は、デコーダ８が出力する
次のタイミング信号s₁によつて、シフトレジスタ
１４に転送される。このようにして、送信タイミ
ング信号s₁が出力されるたびに、すなわち、サン
プリングごとに反射波到来時間Ｔが順次計測さ
れ、レジスタ１１を経てシフトレジスタ１４に反
射波到来時間データが記憶される。 第４図は、車両感知器１の感知領域５を第１図
の車両Ｖが通過した際にシフトレジスタ１４内に
記憶されたサンプリングごとの反射波到来時間Ｔ
を時系列的に表わしたものである。 第４図から明らかなように、反射波到来時間を
示す縦軸は間接的には車両Ｖの車高情報含んでお
り、また、横軸は時刻の経過を示しているが、範
囲ｘは車両Ｖの車形情報を含んでいる。 続いて、反射波到来時間データがシフトレジス
タ１４に格納される状態を説明する。次頁の表１
は反射波到来時間データが格納されている状態を
示している。同表では反射波到

【表】

【表】 来時間データ（その時々のカウンタ７の内容dn）
の８ビツトを16進表示してある。 今、一例としてサンプリング周期Tsを35ｍｓ、
送受器取付け高さHhを5.5ｍ、外気温を20℃とす
ると、路面からの反射波到来時間Thは、 Th＝5.5×２／331＋0.6×20≒32ｍｓ である。このときのカウンタ７の内容dnは、 32ｍｓ／35ｍｓ×255≒233 であり、これを16進表示すると、 Th＝E9となる。 また、車高3.0ｍの車両からの反射波到来時間
Tcは、 Tc＝（5.5−3.0）×２／331＋3.61×20≒14.6ｍｓ である。このときのカウンタ７の内容は、 14.6ｍｓ／35ｍｓ×255≒106 であり、これを16進表示すると、 Ｔ＝6Aとなる。 車両の進行とともに順次反射波到来時間データ
がシフトレジスタ１４に格納される手順を説明す
ると、１周期前の反射波到来時間データは０番地
に、２周期前の反射波到来時間データは１番地に
格納されている。次に新しい反射波到来時間のデ
ータは、送信タイミングに０番地に格納され、そ
れまで０番地に格納されていたデータは１番地
へ、１番地に格納されていたデータは２番地へ
と、送信タイミングに一周期ごとに順次シフトし
ながら格納されて行く。 ［演算処理装置］ 上記演算処理装置２はマイクロコンピユータで
構成されており、第５図に示すように、規格化車
形データ作成部１８と、記憶部１９と、車種判定
部２０と、車速計算部２１と、平均値算出部２２
と、これらを所定の手順に沿つて制御する制御部
（図示省略）を有する。 これらの接続関係は、規格化車形データ作成部
１８の後段に車種判定部２０が接続され、その車
種判別部の後段に車速計算部２１が接続され、そ
の車速計算部の後段に平均値算出部２２が接続さ
れ、これらの各部と制御部の間が相互に接続さ
れ、かつ、１８，２０，２１は図示されていない
書込み・読出し部を介して記憶部１９に接続され
ている。 続いて、上記各部１８〜２２の主な機能を説明
すると、 規格化車形データ作成部１８は、車両感知器１
より入力した各反射波到来時間データから車高を
演算し、一台の車両について全車高データを所定
数のブロツクに分割し、各ブロツクごとに車高を
平均化して規格化車形データを得る。 記憶部１９は、車種別の標準車形データ、車種
別の平均車長ml₁〜ml₄、前記車両感知器１のサ
ンプリング周期Ts及び感知領域長さldを予め記
憶しており、かつ、上記規格化車形データ作成部
１８からサンプリング数Ｎと規格化車形データを
格納する。 車種判定部２０は、規格化車形データ作成部１
８により得られた規格化車形データと標準車形デ
ータとを比較して送受器３の下を通過した被感知
車両の車種を判定する。 車速計算部２１は、車種判定部の車種判定信号
出力に基いて記憶部１９より判定車種に対応する
平均車長mlを読出し、かつ、同記憶部から前記
感知領域長さld、サンプリング周期Ts及びサン
プリング数Ｎを読出し、式 Ｖ＝3.6（ｌ＋ld）／Ts・ｎ を演算して車速を計算する。 平均値算出部２２は、上記車速計算部２１の車
速計算により得られた車速を一定時間ごと又は一
定台数ごとに平均化してその平均値を出力する。 次に、第６図及び第７図に示すフローチヤート
を用いながら、演算処理装置２の作用を説明す
る。 規格化車形データ作成部１８はシフトレジスタ
１４から反射波到来時間データを取り込み（p₁）、
０番地に格納されている反射波到来時間と、その
他のすべての番地に格納されている反射波到来時
間とを比較し、前者が後者の最大値よりも例えば
３ｍｓ以上小さくなつたか否かを調べる（p₂）。
３ｍｓ以上小さくなつた場合には、車両感知フラ
グビツトを１とする（p₃）。すなわち、３ｍｓは
約50cmの距離に相当するから、上述の条件が満た
された場合は、路面から50cm以上の高さの物体が
感知領域に進入したことになるので、これを車両
感知ありとするのである。 車両感知フラグビツトを１にした場合は、続い
て、０番地に格納されている反射波到来時間と、
その他の番地に格納されている反射波到来時間と
を比較して、前者と後者の最大値との差が３ｍｓ
未満となつたか否かを調べる（p₄）。３ｍｓ未満
となつた場合には、被感知車両が感知領域を通過
したものとして、車両感知フラグビツトを０とし
て（p₅）、次に述べるような演算処理を行なつて、
その被感知車両についての規格化車形データ作成
を行う（p₆）。 次頁の図表を参照しながら、その処理内容を説
明する。 (1) シフトレジスタ１４より取込んだデータの中
から感知信号ONの間のデータ、すなわち、16
進表示６Ａ，６Ｂのものを計数して車両からの
反射波到来時間のデータ数Ｎを求め、記憶部に
格納する。表１の例ではＮ＝25となる。 (2) Ｎ／Ｍ＝ｘ（ｘは整数）を求める。

【表】 すなわち、すべての車両について車両からの
反射波到来時間データを、所定数Ｍのブロツ
ク、例えば８ブロツクに分割する場合の１ブロ
ツク当りのデータ数を求める。表１の例では、 25／８＝3.125からｘ＝３となる。 (3) Ｎ−Mx＝ｙを求める。 表１の例ではｙ＝１となる。 (4) シフトレジスタ１４の１番地からｘ＋１個の
データまでを加算する。 (5) (4)で得たデータを×＋１で除して平均化す
る。すなわち、１ブロツクの反射波到来時間の
平均値を求める。 (6) この平均値を用いて次式により車高ｈを演算
する。 ｈ＝H_h（１−Ｔ／T_h） 但し、Ｔは車両からの反射波到来時間の平均
値、T_hは反射波到来時間の最大値、H_hは送受
器取付高さ。 (7) 演算により得られた車高データを、第５図の
記憶部の規格化車形データ格納エリア１９ｂに
格納する。 (8) データ加算をするシフトレジスタ１４の番地
を更新し（表１の５番地に更新する。）、更新し
た番地のデータからｘ個のデータまでを加算す
る。 (9) (8)で得たデータをｘで除して平均値を求め
る。 (10) 得られた平均値を用いて上記式により車高ｈ
を演算する。 (11) 演算により得られた車高データを前記規格化
車形データ格納エリア１９ｂに格納する。 (12) 加算するシフトレジスタの番地を更新して、
上記(8)〜(11)をＭ−ｙ回繰り返す。 上記(1)ないし(12)の処理により、当該車両の車高
データのブロツクごとの規格化を終了し、規格化
車形データを得たことになる。ただし、図表にお
いて、車高は整数演算のため、誤差を極小にする
目的で255／5.5倍してある。 このように、第４図の車両感知時間ｘは、第８
図に示すように、車種の係りなく、所定ブロツク
数に分割され、ブロツクごとの平均車高データを
得て、すべての被感知車両について単位長x^-を
有する規格化車形データに変換され、記憶部１９
の規格化車形データ格納エリア１９ｂに記憶され
る。 次いで、第５図の演算処理装置２の車種判定部
２０は、前記規格化車形データと記憶部の標準車
形データ記憶エリア１９ｃに予め記憶してある車
種別の標準車形データとを記憶部１９より読出し
て比較し、一致した場合にそれぞれの車種に対応
する車種判定信号c₁〜c₄を出力する。 以下に、この車種判別方法について少し詳細に
説明する。表２は規格化車形データ格納

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】 エリア１９ｂの内容を、表３及び表４は前記標準
車形データ記憶エリア１９ｃに予め記憶してある
普通乗用車の標準車形データ及び大型乗用車（バ
ス）の標準車形データの一例を、それぞれ示す。
また、第７図は第６図の車種判別ルーチンの内容
を示す。 車種判別部２０は、判別の第１ステツプとし
て、まず、普通乗用車の標準車形データと規格化
車形データとを比較する（p₇₁）。すなわち、規格
化車形データ格納エリア１９ｂの各番地の車高デ
ータと、普通乗用車の標準車形データを記憶して
いる部分の対応番地の車高データとの差を求め
（一例として、8A−26、8B−34、8A−3A、……
…のように）、そのすべての演算結果が例えば±
７（絶対値が７）以下であれば合格として、当該
被感知車両を普通乗用車と判定し、その標準デー
タに対応する車種判定信号c₁を出力する。演算結
果が±７以上であれば、不合格として、次の普通
乗用車の標準車形データとの間で同様の演算処理
を行なう。 そして、すべての普通乗用車の標準車形データ
と比較しても該当するものがなかつた場合は、判
別の第２ステツプに移行し、大型乗用車の標準車
形データと比較する（p₇₂）。同様に、規格化車形
データ格納エリア１９ｂの各番地の車高データ
と、大型乗用車の標準車形データを記憶している
部分の対応番地の車高データとの差を求め（一例
として、8A−6C、8B−7E、8A−7E、………の
ように）、そのすべての演算結果が例えば±13（絶
対値が13）以下であれば合格として、当該被感知
車両を大型乗用車と判定し、その標準車形データ
に対応する車種判定信号c₂を出力する。演算結果
が±13以上であれば、不合格として、次の大型乗
用車の標準車形データとの比較を行なう。 ここで、上記車高の差について、普通乗用車の
場合の±７、及び大型乗用車の場合の±13は、16
進数で、ほぼそれぞれの車高の±10％に相当する
値を採つたものである。従つて、偏差量は任意に
設定しうるものである。 表４の車高を有するこの例では、大型乗用車の
３番目に該当する車形データがあるので、車種判
別部２０は大型乗用車（バス）としての車種判定
信号c₂を出力する。 普通乗用車及び大型乗用車に該当する車形デー
タがない場合には、さらに、次の車種について比
較を行なう。残る車種は大型貨物車及び普通貨物
車である。 ここで、判別する車種の定義について考える
と、車種には(イ)大型乗用車、(ロ)普通乗用車、(ハ)大
型貨物車及び(ニ)普通貨物車の四種ある。 そして、大型乗用車と普通乗用車は、車形デー
タの種類の数は比較的小数に集約できるので、装
置内に記憶してある標準車形データで定義しても
実際上の判別に支障がない。これに対して、大型
貨物車及び普通貨物車は一般に道路の占有度合に
基いて、車長５ｍ以上の貨物車を大型貨物車、車
長５ｍ未満の貨物車を普通貨物車とそれぞれ定義
している。 しかしながら、貨物車の形状は積荷によつて千
差万別であるため、車形数が無限にあるので、貨
物車に車形データの照合による判別方法を採るこ
とは難点があり、また、この発明方法は車長を判
別のための要素として扱つていない。 ところで、第９図のグラフに示すように、貨物
車の車長と車高の間には、相関関係があることが
認められるので、車高を計測することにより、車
長を予測することができる。 そこで、この発明では、最大車高が基準値、例
えば2.2ｍ以上の車両で、上記大型乗用車及び普
通乗用車以外の車両を大型貨物車、最大車高が例
えば2.2ｍ未満の車両で上記大型乗用車及び普通
乗用車以外の車両を普通貨物車と、それぞれ定義
することによつて、最大車高によつて貨物車の車
種判別を行なうようにした。 すなわち、車種判別部２０は、当該被感知車両
について、規格化車形との比較において普通乗用
車及び大型乗用車に該当する標準車形がない場合
（p₇₁、p₇₂）は、前記規格化車形中の最大車高が
2.2ｍ以上か否かを調べ（p₇₃）、そのいずれかで
あるかによつて大型貨物車又は普通貨物車にそれ
ぞれ相当する車種判定信号c₃，c₄を出力する。 以上のようにして、この車種判別部２０は、大
型乗用車、普通乗用車、大型貨物車及び普通貨物
車の４車種を判別することができるものである。
そして、車種判定信号c₁〜c₄を車種別に計数する
ことにより、車種ごとの感知領域の通過台数を得
ることが可能である。 そして、車種判定部２０が車種判定信号c₁〜c₄
のいずれかを車速計算部２２に出力すると、車速
計算部２２はその車種判定信号をアドレスとし
て、記憶部１９の平均車長記憶エリア１９ｄに予
め記憶されている四車種の平均車長情報ml₁〜
ml₄のうち、当該車種に対応する平均車長mlを呼
び出し、また、感知領域長さld、サンプリング周
期Tsをそれぞれの記憶エリア１９ｅ，１９ｆか
ら読出し、さらに、サンプリング数Ｎを記憶エリ
ア１９ａから読出して、式 Ｖ＝3.6（ml＋md）／Ts・Ｎ により、車速を計算する。 車速計算部２１が車速Ｖを得ると、これを次段
の平均値算出部２２に入力する。平均値算出部２
２は、サンプリングのタイミングによる誤差を少
なくするためのものであり、上記車速演算結果に
ついて、例えば５分間ごとの時間平均又は例えば
10台ごとの台数平均をとる演算をする（第６図
（p₈））。 上述のように、車両感知器においては、車数Ｖ
（ｍ／sec）について、次式 Ｖ＝3.6（ｌ＋ld）／Ts・ｎ ……(4) 但し、 ｌは車長（ｍ） ldは感知領域（ｍ） Tsはサンプリング周期（ｓ） ｎはサンプリング数 が成立つ。 ところで、式(4)を変形してサンプリング数ｎに
ついて解くと、式 ｎ＝3.6（ｌ＋ld）／Ts・Ｖ ……(5) が得られる。ここで、実車長Ｌ（ｍ）の車両が実
速度ｖ（ｍ／sec）で送受器３下を通過した場合、
受信されるサンプリング数ｎは、次式で与えられ
る。 ｎ＝［3.6（Ｌ＋ld）／Ts・Ｖ］ ……(6) 又は ｎ＝［3.6（Ｌ＋ld）／Ts・Ｖ］＋１ ……(7) 但し、［ ］内は整数とする。 ｎについて式(6)と(7)が与えられるのは、サンプ
リングのタイミングによつてサンプリング数が１
つ増減するためである。 式(6)、(7)を式(4)に代入すると、求める演算車速
Ｖは、式 Ｖ＝3.6（Ｌ＋ld）／Ts｛［3.6（Ｌ＋ld）
／T_S.V］又は［3.6（Ｌ＋ld）／T_S.V］＋１｝ 但し、 ｌは平均車長（ｍ） ldは感知領域（ｍ） Ｌは実に通過する車両の実車長（ｍ） ｖは実際に通過する車両の実速度（Km／ｈ） Tsはサンプリング周期 で与えられる。 式(8)により、ｌ＝3.9（ｍ）、ld＝0.8（ｍ）、Ts＝
35（ｍsec）として、実車長がそれぞれＬ＝3.1、
3.9及び4.7（ｍ）の場合における車速真値ｖと、
車速演算値Ｖ（計算機で計算した車速）を第１０
図〜第１２図に示す。 各図に、サンプリングによる誤差が鎖状菱形状
に表わされ、３本の斜線のうち、上、下の斜線は
その誤差の最高値及び最低値を示し、また中央の
斜線は車速へ高測計測装置に設定された平均車長
ｌに対する実車長Ｌの違いによる誤差の平均値を
示す。各パーセンテージは真値からの偏差率であ
る。 同図より明らかなように、車両１台ごとの車速
を演算した場合、サンプリングのタイミングによ
る誤差が大きく発生する。 そこで、従来交通管制センターで使用している
速度情報と同様に、式(8)による車速演算結果の例
えば５分間ごとの平均速度をとると、第１３図の
ようになる。 第１３図の実線は、あるフイールドのデータを
本発明に係る車種判別方式による車速計測方法に
より５分間ごとの平均速度をブロツトしたものを
示し、鎖線は従来の交通管制センターで使用して
いる車速計測方法のやはり５分間ごとの平均車速
をブロツトしたものとを示す。 α＝8.8（％）、19.5（％）、43（％）は、大型車混
入率の定数設定の違いによつて、誤差が大きく発
生する様子を示している。これに対して、この発
明に従つて、車種判別結果に対応する平均車長を
用いて車速計測をすると、時々刻々変化する車種
構成を計測し、その時々の大型車混入率を用いて
演算するから、誤差のわずか５％前後の車速精度
が得られることが理解される。 演算処理装置２は、上述の一連の動作を、超音
波送受器３の設置場所の近傍に設けられた器具箱
内において遂行し、車種別の交通量、占有率とと
もに、上記のようにして得た車速情報をデイジタ
ル信号によつて交通管制センターなどに伝達す
る。 なお、上記演算処理装置２はマイクロコンピユ
ータにより容易に実現することができる。 ［この発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、超音波式車
両感知器から得られる感知出力を用いて車種判別
を行ない、その判別車種に対応する平均車長を読
出し、かつ、サンプリング周期、サンプリング
数、感知領域長さを用い、一定の式を演算して車
速を計測するから、従来の煩雑な大型車混入率等
の事前調査が不要であり、道路を現実に通過する
車種構成の時々刻々の変化を反映する車種判別信
号に基いて演算するので、常に正確な車速情報を
得ることができる。 従つて、車種構成が時刻によつて激しく変化す
る場所、あるいは、季節によつてその変動が大き
い場所等では、この発明の絶大な効果を発揮す
る。 さらに、この発明では、装置設置場所で発生し
た情報をその場で処理して、一定の時間又は台数
の平均の車速情報を絵、これを交通管制センター
などへ伝送することができるから、伝送タイミン
グによる誤差が生じないし、センターでの処理負
担も軽減される利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る車速計測装置の概略的
構成を示す模式図、第２図は車両感知器の内部構
成を示すブロツク図、第３図は車両感知器の１サ
ンプリング周期におけるタイムチヤート、第４図
は車両感知器のサンプリングごとの感知出力を示
す模式図、第５図は演算処理装置の内部構成を示
すブロツク図、第６図は演算処理装置の動作を説
明するフローチヤート、第７図は車種判別ルーチ
ンの内容を示すフローチヤート、第８図は反射波
到来時間データを処理して得られた規格化車形デ
ータの一例を視認可能に示す模式図、第９図は貨
物車における車高と車長の相間関係を示すグラ
フ、第１０図ないし第１２図は異なる車長におけ
る車速演算値と真値との関係を示すグラフ、第１
３図は本発明装置による誤差を、従来装置による
誤差と比較して示すグラフ、第１４図は大型車混
入率の時刻推移を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (イ) 超音波式車両感知器１と演算処理装置２
   とを有し、 (ロ) 超音波式車両感知器１は、超音波送受器３が
   道路上方から路面に向けて超音波パルスを一定
   のサンプリング周期で送信し、かつ、反射波を
   受信して、サンプリングごとの反射波到来時間
   データを出力するものであり、 (ハ) 演算処理装置２は、 ａ 前記超音波式車両感知器１が出力する反射
   波到来時間データを入力し、 ｂ 反射波到来時間データから車高デーを得、 ｃ その車高データを所定数のサンプリングご
   とに平均化して規格化車形データを得、 ｄ その規格化車形データを予め記憶してある
   大型乗用車と普通乗用車の車種ごとの標準車
   形データと比較して、一致するものがある場
   合はその標準車形データに対応する車種と判
   定し、一致するものがない場合は前記車高デ
   ータの中の最大車高が基準値以上か否かによ
   り大型貨物車又は普通貨物車と判定し、 ｅ 判定した車種に基いて予め記憶してある車
   種ごとの平均車長を読出し、式、 Ｖ＝3.6（ml＋ld）／Ts・ｎ 但し、 mlは平均車長、 ldは感知領域長さ、 Tsはサンプリング周期、 ｎはサンプリング数 によつて車速を計算し、 ｆ 得られた車速を一定時間ごと又は一定台数
   ごとに平均化して、出力するものであるこ
   と、 を特徴とする車速計測装置。