JP2005174012A

JP2005174012A - 車両検知装置

Info

Publication number: JP2005174012A
Application number: JP2003413754A
Authority: JP
Inventors: Koji Satori; 耕自佐鳥; Yukio Ikeda; 幸雄池田; Shuichi Sunahara; 秀一砂原
Original assignee: Hitachi Cable Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Hitachi Cable Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-12-11
Filing date: 2003-12-11
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】同じ車両を重複して検知することを防止する車両検知装置を提供する。
【解決手段】道路６の長手方向に距離を隔てて配置され通過する車両５がもたらす磁気変化を順次検知する第１、第２の磁気センサ１ａ，１ｂと、それぞれの磁気センサの出力が閾値を超えたとき第１、第２のトリガを生成するトリガ手段２１と、第１のトリガを受けて立ち上がり第２のトリガを受けて立ち下がるパルスを生成するパルス手段２２とを備えたので、磁気変化が正負に生じても１つだけのパルスが得られる。
【選択図】図２

Description

本発明は、走行する車両がもたらす磁気変化から車両の通過を検知する装置に係り、特に、同じ車両を重複して検知することを防止する車両検知装置に関する。

磁気センサを用いた車両検知装置が知られている。鉄などの強磁性体を主要材料としている車両が磁気センサの近傍を通ると、地磁気の分布が乱され、磁気センサにその磁気変化を示す信号が現れる。よって、この磁気センサの出力を信号処理すれば車両の通過が検知できる。

特開平９−２３７３９９号公報実用新案登録第２５５８５３３号公報

この種の車両検知装置では、車両がないときの磁気センサの出力レベルを０とすると、車両が磁気センサを通過する際に、磁気センサの出力が正の方向に１度だけ振れる場合、負の方向に１度だけ振れる場合、正の方向と負の方向に１度ずつ振れる場合などがある。このような出力信号に対して従来は一定の基準値を以て比較・判別（車両通過の検知）を行っている。このため誤動作を起こす場合がある（図３参照、詳しくは後述する）。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、同じ車両を重複して検知することを防止する車両検知装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、道路の長手方向に距離を隔てて配置され通過する車両がもたらす磁気変化を順次検知する第１、第２の磁気センサと、それぞれの磁気センサの出力が閾値を超えたとき第１、第２のトリガを生成するトリガ手段と、第１のトリガを受けて立ち上がり第２のトリガを受けて立ち下がるパルスを生成するパルス手段とを備えたものである。

本発明は次の如き優れた効果を発揮する。

（１）同じ車両を重複して検知することが防止できる。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、本発明に係る車両検知装置では、道路６の長手方向に距離を隔てて第１の磁気センサ１ａ及び第２の磁気センサ１ｂが配置されている。磁気センサは、路面下に埋設したり、道路上を跨るガントリに取り付けたり、高架橋の裏面に取り付けたり、シールドトンネルの床板裏面に取り付けたりするとよい。磁気センサは、少なくともひとつの感度軸を有する。ここでは、第１、第２の磁気センサ１ａ，１ｂは、いずれも感度軸を路面７に垂直にして路面下に埋設されている。第１、第２の磁気センサ１ａ，１ｂは、道路６の横幅方向のほぼ中央に設置されている。道路６を走行する車両５は、これら磁気センサ１ａ，１ｂの真上を通過して磁気的な影響を与えることになる。車両５が地磁気にもたらす磁気変化を第１、第２の磁気センサ１ａ，１ｂが順次検知することになる。磁気センサ１ａ，１ｂの道路長手方向設置間隔は、例えば、車両の一般的な長さである５ｍとしてある。

図２に示されるように、本発明に係る車両検知装置では、第１、第２の磁気センサの出力が閾値を超えたとき第１、第２のトリガを生成するトリガ手段２１と、第１のトリガを受けて立ち上がり第２のトリガを受けて立ち下がるパルスを生成するパルス手段２２とが設けられている。トリガ手段２１は、具体的には磁気センサ１ａ，１ｂの出力を予め設定された基準値（閾値）と比較してレベルを出力する比較器２ａ，２ｂで構成されている。パルス手段２２は、比較器２ａの出力の立ち上がりエッジを第１のトリガとしてパルスを立ち上げ、比較器２ｂの出力の立ち上がりエッジを第２のトリガとしてパルスを立ち下げるものである。パルス手段２２は、第１のトリガによりいったんパルスを立ち上げた後は、比較器２ａの出力が変化してもパルスは変化させず、また、第２のトリガによりパルスを終了させた後、一定期間は比較器２ａの出力が変化しても影響されない。

次に、この車両検知装置の動作を説明する。

図３に示されるように１台の車両が道路６を通過したとき、第１、第２の磁気センサの出力は正及び負に一度ずつ振れるものとする。車両６が第１の磁気センサ１ａに近づき、第１の磁気センサ１ａの出力が基準値Ｖａを超えると比較器２ａの出力がＬレベルからＨレベルに立ち上がり、この立ち上がりトリガにより、パルス手段２２の出力がＬレベルからＨレベルに立ち上がる。車両６が進行すると、磁気センサ１ａの出力が小さくなり、基準値Ｖａを下回ると、比較器２ａの出力はＬレベルに立ち下がる。このときパルス手段２２の出力は既に立ち上がっているので、変化しない。さらに車両６が進行すると磁気センサ１ａの出力は負に振れる。磁気センサ１ａの出力が基準値−Ｖａを超える（注；絶対値で考える）と、比較器２ａの出力が再びＨレベルに立ち上がり、さらにＬレベルに戻るが、パルス手段２２の出力はＨレベルを維持する。

さらに車両６が進行して第２の磁気センサ１ｂに接近すると、磁気センサ１ｂの出力が変化し始め、磁気センサ１ｂの出力が基準値Ｖｂを超えると、比較器２ｂの出力がＬレベルからＨレベルに立ち上がる。この立ち上がりトリガにより、パルス手段２２のパルス出力がＬレベルに立ち下がる。さらに車両６が進行すると、前述した磁気センサ１ａ、比較器２ａの場合と同様に比較器２ｂの出力がＬレベルに立ち下がり再びＨレベルに立ち上がるが、パルス手段２２の出力は変化しない。

このように、１台の車両が通過した際に、磁気センサ１ａの出力が正と負に振れてそれぞれ基準値Ｖａ、−Ｖａを超えると比較器２ａから２個のパルスが出力されるとき、従来の技術では、比較器２ａからの１個のパルスが１台の車両を意味しているので、車両が２台検知されたことになる。このような誤検知が生じると交通流量の測定におけるカウント誤りが生じることになる。

本発明によると、１台の車両が通過したときに比較器２ａ，２ｂの出力が２つのパルスを持つ波形となっても、パルス手段２２の出力は１つのパルスとなる。従って、１台の車両通過により磁気センサ１ａ，１ｂの出力が正負双方に振れる場合であっても、１台の車両通過として検知することになる。よって、通過した車両の台数を正確にカウントできる。

上記事例では磁気センサ１ａ，１ｂの設置間隔を５ｍとしたが、これには限定されない。片方の磁気センサの出力が０近傍のとき他方の磁気センサの出力の絶対値が基準値よりも大きいことが望ましいので、これを考慮して設置間隔を決めるとよい。

磁気センサの設置間隔を短くした場合のタイムチャートは図４のようになる。図４の場合、第１の磁気センサ１ａの出力の変化と第２の磁気センサ１ｂの出力の変化とが時間的に接近しており、第１の比較器２ａの出力の立ち上がり・立ち下がりと第２の比較器２ｂの出力の立ち上がり・立ち下がりとが交錯しているが、第１の比較器２ａの出力の最初の立ち上がりと第２の比較器２ｂの出力の最初の立ち上がりとにより、パルス手段２２の出力は１パルスだけ得られている。

磁気センサの設置間隔について考察する。比較器２ａ，２ｂのパルス分離区間（磁気センサの出力が正負に振れるために比較器から続けて２つのパルスが出る際のパルス間隔）同士が互いに時間的に重ならないのが望ましい。パルス分離区間同士が重なると、第１の比較器２ａの出力の２度目の立ち上がりより以前に第２の比較器２ｂの出力の２度目の立ち上がる場合があり、パルス手段２２の出力がいったんＬレベルになってから第１の比較器２ａの出力がＨレベルになってパルス手段２２の出力が２パルスになるおそれがある。パルス分離区間の時間は、長さに換算すると車両長（約５ｍ）の１／１０程度であるため、約０．５ｍとなる。また、個々の比較器２ａ，２ｂのパルスの時間幅は長さに換算すると車両長の半分、即ち２．５ｍである。よって、比較器２ａ，２ｂのパルス分離区間同士が重ならないためには磁気センサの設置間隔が３ｍ以上であるのが望ましい。

一方、磁気センサの設置間隔を長くすると、設置間隔内に複数台の車両が存在するために誤動作があり得る。このような誤動作をしないためには、１台目の車両の通過により磁気センサ１ｂの出力が変化しているときに次の車両による磁気センサ１ａの出力の変化が重ならないことが必要である。高速度では車間距離が十分に長いが、低速度では車間距離は車両１台分、即ち５ｍ程度である。この車間距離に１台分の車両の長さを加えると、先行車両の先端と後続車両の先端との距離は１０ｍである。よって、磁気センサの設置間隔を１０ｍ以下にする必要がある。

以上のことから、磁気センサの設置間隔は３〜１０ｍとする。

なお、パルス手段２２が出力するパルスは、そのパルス幅が磁気センサ１ａ，１ｂの出力が基準値を超えた時間差を表す。この時間差は、車両が磁気センサの設置間隔の距離を走行した時間を表すので、パルス手段２２のパルス幅を通過車両の速度を算出する情報として利用できる。

なお、磁気センサの出力は最初に正に振れてその後負に振れるものとしたが、車両の磁化極性及び磁気センサ感度軸の極性により、最初に負に振れる場合もある。この場合でも本発明が有効に作用することは勿論である。

本発明の磁気センサを設置した道路の（ａ）平面図、（ｂ）断面図である。本発明の車両検知装置の構成図である。本発明における車両通過時のタイムチャートを示す時間波形図である。本発明における車両通過時のタイムチャートを示す時間波形図である。

符号の説明

１ａ第１の磁気センサ
１ｂ第２の磁気センサ
２ａ，２ｂ比較器
２１トリガ手段
２２パルス手段

Claims

道路の長手方向に距離を隔てて配置され通過する車両がもたらす磁気変化を順次検知する第１、第２の磁気センサと、それぞれの磁気センサの出力が閾値を超えたとき第１、第２のトリガを生成するトリガ手段と、第１のトリガを受けて立ち上がり第２のトリガを受けて立ち下がるパルスを生成するパルス手段とを備えたことを特徴とする車両検知装置。