JP3473299B2 - 道路状況監視装置 - Google Patents
道路状況監視装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高速道路や一般道路
における車両速度や車両通行状況や障害物の検出および
路面状況を検出し、監視者や通行車両に警報およびこれ
らの道路状況を表示する監視装置に関するものである。
における車両速度や車両通行状況や障害物の検出および
路面状況を検出し、監視者や通行車両に警報およびこれ
らの道路状況を表示する監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、道路状況の監視にはある計測点に
カメラを設置して撮像する画像データを用いるものや赤
外線装置またはレーザー装置を設置する光電式などがあ
る。
カメラを設置して撮像する画像データを用いるものや赤
外線装置またはレーザー装置を設置する光電式などがあ
る。
【０００３】カメラでの監視は、監視者が撮像された画
像データを直接監視する物や、又は特開平７−３７０５
７号公報のように監視視野を通過した移動物体を撮像し
た画像データの輪郭成分を画像処理することにより検出
する手段が考案されている。しかし、夜間や霧等の悪天
候時の視界の状況により、撮像された画像データに十分
な画像成分が含まれない場合は監視が困難となる弱点が
ある。
像データを直接監視する物や、又は特開平７−３７０５
７号公報のように監視視野を通過した移動物体を撮像し
た画像データの輪郭成分を画像処理することにより検出
する手段が考案されている。しかし、夜間や霧等の悪天
候時の視界の状況により、撮像された画像データに十分
な画像成分が含まれない場合は監視が困難となる弱点が
ある。
【０００４】光電式の場合、図１のように軌道１の片側
に対となる送光器２Ａ、３Ａと受光器２Ｂ、３Ｂをま
た、軌道１の両側に対となる送光器４Ａと受光器４Ｂを
設置し、送光器より発せられた光が受光器によって受光
されている。遮るものがなければ軌道１の両側と軌道上
は安全であると判定される。しかし光電式の場合、レン
ズの汚れや、光軸のズレに弱く、定期的なメンテナンス
が必要となる。また降雪や霧にも弱いという弱点があ
る。
に対となる送光器２Ａ、３Ａと受光器２Ｂ、３Ｂをま
た、軌道１の両側に対となる送光器４Ａと受光器４Ｂを
設置し、送光器より発せられた光が受光器によって受光
されている。遮るものがなければ軌道１の両側と軌道上
は安全であると判定される。しかし光電式の場合、レン
ズの汚れや、光軸のズレに弱く、定期的なメンテナンス
が必要となる。また降雪や霧にも弱いという弱点があ
る。
【０００５】特開平７−７３３９４号公報の図２ように
超音波送受器５により送信波７を監視対象域に送波し、
車両６で反射する車両反射波８と路面で反射する路面反
射波９の振幅の違いや図３のように時間遅延の違いによ
って、あらかじめ超音波送受器と路面の距離によって設
定された時間しきい値ｔ１と時間しきい値ｔ２により受
信ゲートを開閉し、受信ゲートが開いている時間ｔ２−
ｔ１に受波信号の有無を検出し、車両の有無を検出する
手段が考案されている。
超音波送受器５により送信波７を監視対象域に送波し、
車両６で反射する車両反射波８と路面で反射する路面反
射波９の振幅の違いや図３のように時間遅延の違いによ
って、あらかじめ超音波送受器と路面の距離によって設
定された時間しきい値ｔ１と時間しきい値ｔ２により受
信ゲートを開閉し、受信ゲートが開いている時間ｔ２−
ｔ１に受波信号の有無を検出し、車両の有無を検出する
手段が考案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記よ
うな方式では、設置される超音波送受波器ひとつひとつ
に対し、事前に設置高や時間しきい値を設定したり、波
形の観測、感知器の調整を行わなければならない問題が
あった。
うな方式では、設置される超音波送受波器ひとつひとつ
に対し、事前に設置高や時間しきい値を設定したり、波
形の観測、感知器の調整を行わなければならない問題が
あった。
【０００７】本特許では、事前の設置高や時間しきい値
の設定、波形の観測、感知器の調整が不要であり、降雪
や霧などの天候に左右されず、公知技術である整相処理
（ビームフォーミング）を適用することにより、同時に
複数の車線や路側帯また路面を監視することができ、ま
た車両の通行量および速度、障害物の有無や路面状況の
複数の情報を同時に検出し、これらの情報を常時監視
し、監視者や通行車両に対し、警報および道路状況の表
示を行うことを目的とする。
の設定、波形の観測、感知器の調整が不要であり、降雪
や霧などの天候に左右されず、公知技術である整相処理
（ビームフォーミング）を適用することにより、同時に
複数の車線や路側帯また路面を監視することができ、ま
た車両の通行量および速度、障害物の有無や路面状況の
複数の情報を同時に検出し、これらの情報を常時監視
し、監視者や通行車両に対し、警報および道路状況の表
示を行うことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の道路状況監視装置は送波器より超音波を送
波する送波手段と、１個以上の超音波受波器により構成
された受波器に超音波を受信する受信手段と、ドップラ
ー信号成分およびドップラー信号でない信号成分を検出
する手段と、ドップラー信号成分およびドップラー信号
でない信号成分を判別する手段と、ドップラー信号成分
より車両速度および車両通行量を判定する手段と、ドッ
プラー信号でない信号成分がどのような物体に該当する
かを判定する手段と、背景残響音の音圧値の確率分布の
検出手段と、背景残響音の音圧値の確率分布がどのよう
な路面状況に該当するかを判定する手段と、ドップラー
信号成分またはドップラー信号成分でない信号成分また
は背景残響音の音圧値の確率分布を統計的に計測する手
段と、統計的計測結果より反響物体の位置、大きさ、形
状の判定または路面状況を判定する手段と、車両の通行
量、速度および障害物の有無および路面状況を通信する
手段と、監視者または通行車両に車両の通行量、速度お
よび障害物の有無および路面状況を表示する手段と、車
両の通行量、速度および障害物の有無および路面状況よ
り監視者または通行車両に警報を行う手段から構成され
る。
に、本発明の道路状況監視装置は送波器より超音波を送
波する送波手段と、１個以上の超音波受波器により構成
された受波器に超音波を受信する受信手段と、ドップラ
ー信号成分およびドップラー信号でない信号成分を検出
する手段と、ドップラー信号成分およびドップラー信号
でない信号成分を判別する手段と、ドップラー信号成分
より車両速度および車両通行量を判定する手段と、ドッ
プラー信号でない信号成分がどのような物体に該当する
かを判定する手段と、背景残響音の音圧値の確率分布の
検出手段と、背景残響音の音圧値の確率分布がどのよう
な路面状況に該当するかを判定する手段と、ドップラー
信号成分またはドップラー信号成分でない信号成分また
は背景残響音の音圧値の確率分布を統計的に計測する手
段と、統計的計測結果より反響物体の位置、大きさ、形
状の判定または路面状況を判定する手段と、車両の通行
量、速度および障害物の有無および路面状況を通信する
手段と、監視者または通行車両に車両の通行量、速度お
よび障害物の有無および路面状況を表示する手段と、車
両の通行量、速度および障害物の有無および路面状況よ
り監視者または通行車両に警報を行う手段から構成され
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】請求項１の実施例を図４に示す。
車両の通行を妨げない位置にある一定区間ごとに送波器
１２と受波器１３と信号処理装置１４を設置する。
車両の通行を妨げない位置にある一定区間ごとに送波器
１２と受波器１３と信号処理装置１４を設置する。
【００１０】本実施例では信号処理装置１４は、請求項
２の図５に示すドップラー信号成分を検出することによ
り車両の速度および車両通行量を検出する装置と請求項
３の図８に示すドップラー信号でない信号成分を検出す
ることにより障害物の有無を検出する装置を組み合わせ
た装置であるが、請求項４の図９に示す背景残響音の音
圧値の確率分布を検出することにより路面状況を検出す
る装置や、請求項５の図１１または図１２に示すドップ
ラー信号成分またはドップラー信号でない信号成分の統
計値を検出し、位置、大きさ、形状の判定または背景残
響音の音圧値の確率分布の統計値の音場状況より路面状
況を判定する装置やあるいはこれらの２つ以上の組み合
わせでも良い。
２の図５に示すドップラー信号成分を検出することによ
り車両の速度および車両通行量を検出する装置と請求項
３の図８に示すドップラー信号でない信号成分を検出す
ることにより障害物の有無を検出する装置を組み合わせ
た装置であるが、請求項４の図９に示す背景残響音の音
圧値の確率分布を検出することにより路面状況を検出す
る装置や、請求項５の図１１または図１２に示すドップ
ラー信号成分またはドップラー信号でない信号成分の統
計値を検出し、位置、大きさ、形状の判定または背景残
響音の音圧値の確率分布の統計値の音場状況より路面状
況を判定する装置やあるいはこれらの２つ以上の組み合
わせでも良い。
【００１１】設置された超音波送波器１２は信号処理装
置１４により生成された、ある特定周波数の音波を道路
の監視対象域に送波する。送波器より送波された音波は
道路上の車両に反響し、１個以上の超音波受波器により
構成された受波器１３によって受波される。受波された
信号は信号処理器１４の整相処理（ビームフォーミン
グ）により各車線ごとに指向性を持たせ複数の車線を同
時に監視することができる。信号処理装置１４は検出さ
れた車両の速度や通行量を中央監視装置１１に通信す
る。中央監視装置１１は各区間での信号処理装置１４か
ら通信される車両の速度および通行量を各区間毎に監視
し、事故車両１６によりドップラー信号でない信号成分
を事故車両区間Ｌ１で検出する。また、渋滞区間Ｌ２お
よび通常に車両が走行している区間Ｌ３の車両速度およ
び通行量を検出し、Ｌ１にて障害物が有ることおよび渋
滞区間Ｌ２にて渋滞が発生していることをそれぞれ渋滞
区間Ｌ２および通常に車両が走行している区間Ｌ３の警
報装置１５にて警報を行い、また表示装置３４にて通行
車両に表示する。また同時に中央監視装置１１を監視す
る監視者に対しても同様にＬ１にて障害物が有ることお
よび渋滞区間Ｌ２にて渋滞が発生していることを警報装
置１５にて警報を行い、表示装置３４にて表示する。
置１４により生成された、ある特定周波数の音波を道路
の監視対象域に送波する。送波器より送波された音波は
道路上の車両に反響し、１個以上の超音波受波器により
構成された受波器１３によって受波される。受波された
信号は信号処理器１４の整相処理（ビームフォーミン
グ）により各車線ごとに指向性を持たせ複数の車線を同
時に監視することができる。信号処理装置１４は検出さ
れた車両の速度や通行量を中央監視装置１１に通信す
る。中央監視装置１１は各区間での信号処理装置１４か
ら通信される車両の速度および通行量を各区間毎に監視
し、事故車両１６によりドップラー信号でない信号成分
を事故車両区間Ｌ１で検出する。また、渋滞区間Ｌ２お
よび通常に車両が走行している区間Ｌ３の車両速度およ
び通行量を検出し、Ｌ１にて障害物が有ることおよび渋
滞区間Ｌ２にて渋滞が発生していることをそれぞれ渋滞
区間Ｌ２および通常に車両が走行している区間Ｌ３の警
報装置１５にて警報を行い、また表示装置３４にて通行
車両に表示する。また同時に中央監視装置１１を監視す
る監視者に対しても同様にＬ１にて障害物が有ることお
よび渋滞区間Ｌ２にて渋滞が発生していることを警報装
置１５にて警報を行い、表示装置３４にて表示する。
【００１２】請求項２の実施例を図５に示す。車両の通
行を妨げない位置に設置された送波器１２は送波用音波
発生器１７の信号発生器１７１により生成され、送波信
号増幅器１７２により増幅された、ある特定周波数の音
波を道路の監視対象域に送波する。送波された音波は道
路上を走行中の車両６に反響し、１個以上の超音波受波
器によって構成された受波器１３によって受波される。
このとき送波された音波の周波数をｆ０、受波される音
波の周波数をｆ１、走行中の車両の速度をｖ、音速をｃ
とすると次式の関係がある。
行を妨げない位置に設置された送波器１２は送波用音波
発生器１７の信号発生器１７１により生成され、送波信
号増幅器１７２により増幅された、ある特定周波数の音
波を道路の監視対象域に送波する。送波された音波は道
路上を走行中の車両６に反響し、１個以上の超音波受波
器によって構成された受波器１３によって受波される。
このとき送波された音波の周波数をｆ０、受波される音
波の周波数をｆ１、走行中の車両の速度をｖ、音速をｃ
とすると次式の関係がある。
【００１３】
【数１】
【００１４】受波器１３によって受波された信号は受波
信号前処理器１８の受波信号増幅器１８１で信号増幅さ
れバンドパスフィルタ１８２により反響音響信号とは無
関係な周波数の音響信号を除去し、アナログ／デジタル
変換器１８３によりあらかじめ設定された標本化周波数
により標本化される。標本化された受波信号は受波器１
３を構成する各超音波受波器に受波された信号の位相情
報を操作することにより特定方向に指向性を作り出す公
知技術である整相処理（ビームフォーミング）を整相器
１９によって行い、各車線ごとの信号を検出可能とす
る。各車線ごとの受波信号を周波数分析器２０により、
一例としてＦＦＴ周波数分析を行う。周波数分析を行っ
た受波音波の周波数はｆ１であり、送波音波の周波数ｆ
０はあらかじめわかっているので制御装置２１にて、一
例として数１の式を用いてVを算出する。このとき音速
ｃにはあらかじめ制御用記憶器２２に記憶させておいた
値を使用しても良いし、制御用記憶器２２に音速補正の
テーブルを持ち、温度センサや湿度センサに得られた値
によって補正した音速を使用しても良い。計測記録器２
３にて得られたVを図６に示すように時間軸に対し記録
し、Vがある一定のしきい値VSHを越えたときのVを車両
の速度Vとして記録する。またVがある一定のしきい値VS
Hを越えない時間間隔を計測し、この時間間隔がある一
定の時間しきい値ｔ３を越えた場合を有効通行車両数と
し、時間当たりの通行車両数を計測する。一例として図
６のようなドップラー信号２５が計測記録器２３に記録
されたとき、単位時間当たりの通過車両数は３台であ
り、このときの各車両の速度は車両Ｄの速度VD、車両Ｅ
の速度VE、車両Ｇの速度VGとして得られる。得られた情
報は通信制御器２４によって図７に示す中央監視装置１
１の通信制御器２４に通信され監視者には中央監視装置
１１の表示制御器２６により表示装置３４に表示され、
走行車両に対しては中央監視装置１１の通信制御装置２
４を通して図４の表示装置３４に表示される。また、同
時に中央監視装置１１の警報制御器２７により監視者お
よび通行車両に対し警報が必要だと判断されると監視者
には中央監視装置１１の警報装置１５により警報が出さ
れ、通行車両には中央監視装置１１の通信制御装置２４
を通して図４の警報装置１５に警報がなされる。
信号前処理器１８の受波信号増幅器１８１で信号増幅さ
れバンドパスフィルタ１８２により反響音響信号とは無
関係な周波数の音響信号を除去し、アナログ／デジタル
変換器１８３によりあらかじめ設定された標本化周波数
により標本化される。標本化された受波信号は受波器１
３を構成する各超音波受波器に受波された信号の位相情
報を操作することにより特定方向に指向性を作り出す公
知技術である整相処理（ビームフォーミング）を整相器
１９によって行い、各車線ごとの信号を検出可能とす
る。各車線ごとの受波信号を周波数分析器２０により、
一例としてＦＦＴ周波数分析を行う。周波数分析を行っ
た受波音波の周波数はｆ１であり、送波音波の周波数ｆ
０はあらかじめわかっているので制御装置２１にて、一
例として数１の式を用いてVを算出する。このとき音速
ｃにはあらかじめ制御用記憶器２２に記憶させておいた
値を使用しても良いし、制御用記憶器２２に音速補正の
テーブルを持ち、温度センサや湿度センサに得られた値
によって補正した音速を使用しても良い。計測記録器２
３にて得られたVを図６に示すように時間軸に対し記録
し、Vがある一定のしきい値VSHを越えたときのVを車両
の速度Vとして記録する。またVがある一定のしきい値VS
Hを越えない時間間隔を計測し、この時間間隔がある一
定の時間しきい値ｔ３を越えた場合を有効通行車両数と
し、時間当たりの通行車両数を計測する。一例として図
６のようなドップラー信号２５が計測記録器２３に記録
されたとき、単位時間当たりの通過車両数は３台であ
り、このときの各車両の速度は車両Ｄの速度VD、車両Ｅ
の速度VE、車両Ｇの速度VGとして得られる。得られた情
報は通信制御器２４によって図７に示す中央監視装置１
１の通信制御器２４に通信され監視者には中央監視装置
１１の表示制御器２６により表示装置３４に表示され、
走行車両に対しては中央監視装置１１の通信制御装置２
４を通して図４の表示装置３４に表示される。また、同
時に中央監視装置１１の警報制御器２７により監視者お
よび通行車両に対し警報が必要だと判断されると監視者
には中央監視装置１１の警報装置１５により警報が出さ
れ、通行車両には中央監視装置１１の通信制御装置２４
を通して図４の警報装置１５に警報がなされる。
【００１５】請求項３の実施例を図８に示す。車両の通
行を妨げない位置に設置された送波器１２は送波用音波
発生器１７の信号発生器１７１により生成され、送波信
号増幅器１７２により増幅された、ある特定周波数の音
波を道路の監視対象域に送波する。送波された音波は道
路上の障害物２８に反響し、１個以上の超音波受波器に
よって構成された受波器１３によって受波される。受波
器１３によって受波された信号は受波信号前処理器１８
の受波信号増幅器１８１で信号増幅されバンドパスフィ
ルタ１８２により反響音響信号とは無関係な周波数の音
響信号を除去し、アナログ／デジタル変換器１８３によ
りあらかじめ設定された標本化周波数により標本化され
る。標本化された受波信号は受波器１３を構成する各超
音波受波器に受波された信号の位相情報を操作すること
により特定方向に指向性を作り出す公知技術である整相
処理（ビームフォーミング）を整相器１９によって行
い、標本化された受波信号は周波数分析器５により、一
例としてＦＦＴ周波数分析を行う。周波数分析を行った
受波音波の周波数成分が送波周波数ｆ０と同一である信
号成分がドップラー信号でない信号成分になる。このド
ップラー信号でない信号成分だけの振幅情報および位相
情報を制御装置２１にて取り出し、あらかじめ制御用記
憶器２２に記憶された振幅のある一定のしきい値と制御
装置２１にて比較し、しきい値を越えた場合、障害物有
りと判定し、計測記録器２３に記録する。また障害物有
りと判断されたときには、あらかじめ制御用記憶器２２
に記憶されたいくつかの障害物の振幅情報および位相情
報と得られた受波音波の振幅情報および位相情報を比較
し、該当する障害物を制御装置６にて判定し、判定結果
を計測記録器２３に記録し、この情報を通信制御器２４
により中央監視装置１１に通信する。得られた情報より
中央監視装置１１は前述した請求項２の処理と同様の処
理を行う。
行を妨げない位置に設置された送波器１２は送波用音波
発生器１７の信号発生器１７１により生成され、送波信
号増幅器１７２により増幅された、ある特定周波数の音
波を道路の監視対象域に送波する。送波された音波は道
路上の障害物２８に反響し、１個以上の超音波受波器に
よって構成された受波器１３によって受波される。受波
器１３によって受波された信号は受波信号前処理器１８
の受波信号増幅器１８１で信号増幅されバンドパスフィ
ルタ１８２により反響音響信号とは無関係な周波数の音
響信号を除去し、アナログ／デジタル変換器１８３によ
りあらかじめ設定された標本化周波数により標本化され
る。標本化された受波信号は受波器１３を構成する各超
音波受波器に受波された信号の位相情報を操作すること
により特定方向に指向性を作り出す公知技術である整相
処理（ビームフォーミング）を整相器１９によって行
い、標本化された受波信号は周波数分析器５により、一
例としてＦＦＴ周波数分析を行う。周波数分析を行った
受波音波の周波数成分が送波周波数ｆ０と同一である信
号成分がドップラー信号でない信号成分になる。このド
ップラー信号でない信号成分だけの振幅情報および位相
情報を制御装置２１にて取り出し、あらかじめ制御用記
憶器２２に記憶された振幅のある一定のしきい値と制御
装置２１にて比較し、しきい値を越えた場合、障害物有
りと判定し、計測記録器２３に記録する。また障害物有
りと判断されたときには、あらかじめ制御用記憶器２２
に記憶されたいくつかの障害物の振幅情報および位相情
報と得られた受波音波の振幅情報および位相情報を比較
し、該当する障害物を制御装置６にて判定し、判定結果
を計測記録器２３に記録し、この情報を通信制御器２４
により中央監視装置１１に通信する。得られた情報より
中央監視装置１１は前述した請求項２の処理と同様の処
理を行う。
【００１６】請求項４の実施例を図９に示す。車両の通
行を妨げない位置に設置された送波器１２は送波用音波
発生器１７の信号発生器１７１により生成され、送波信
号増幅器１７２により増幅された、ある特定周波数の音
波パルス波を道路の監視対象となる路面２９に向かって
送波する。送波された音波は道路上の路面２９に反響
し、超音波送波器１３と対象路面との距離に比例した伝
搬遅延時間後ｔ４に路面からの反響音３０が超音波受波
器１３によって受波される。ここで図１０の音響信号３
２ように伝搬遅延時間後ｔ４に対象路面より反響して受
波される路面からの反響音３０の信号を受波信号前処理
器１８で無効とする処理を行い、その後、背景残響受波
区間ｔ５に受波される背景残響音３１のみを取り出す。
送波器１２より送波されるパルス波の間隔を長くしてや
れば背景残響音３１も長くとれるため受波信号前処理器
１８で無効とする伝搬遅延時間は厳密に設定しなくとも
よいことが図１０からも判る。この取り出した背景残響
音３１は受波器１３によって受波された信号は受波信号
前処理器１８の受波信号増幅器１８１で信号増幅されバ
ンドパスフィルタ１８２により反響音響信号とは無関係
な周波数の音響信号を除去し、アナログ／デジタル変換
器１８３によりあらかじめ設定された標本化周波数によ
り標本化される。標本化された受波信号は受波器１３を
構成する各超音波受波器に受波された信号の位相情報を
操作することにより特定方向に指向性を作り出す公知技
術である整相処理（ビームフォーミング）を整相器１９
によって行い、標本化された受波信号の音圧値成分を標
本値毎に制御装置２１で計算し、送波間隔の音圧値の確
率分布を求める。背景残響の音圧値の確率分布は反響音
と同じく、反響物体の表面散乱強度に依存するので、得
られた音圧値の確率分布とあらかじめ制御用記憶器２２
に記憶されたいくつかの路面状態の背景残響信号の音圧
値の確率分布と比較し、該当する道路の路面状態を制御
装置２１にて判定し、判定結果を計測記録器２３に記録
し、この情報を通信制御器２４により中央監視装置１１
に通信する。得られた情報より中央監視装置１１は前述
した請求項２の処理と同様の処理を行う。
行を妨げない位置に設置された送波器１２は送波用音波
発生器１７の信号発生器１７１により生成され、送波信
号増幅器１７２により増幅された、ある特定周波数の音
波パルス波を道路の監視対象となる路面２９に向かって
送波する。送波された音波は道路上の路面２９に反響
し、超音波送波器１３と対象路面との距離に比例した伝
搬遅延時間後ｔ４に路面からの反響音３０が超音波受波
器１３によって受波される。ここで図１０の音響信号３
２ように伝搬遅延時間後ｔ４に対象路面より反響して受
波される路面からの反響音３０の信号を受波信号前処理
器１８で無効とする処理を行い、その後、背景残響受波
区間ｔ５に受波される背景残響音３１のみを取り出す。
送波器１２より送波されるパルス波の間隔を長くしてや
れば背景残響音３１も長くとれるため受波信号前処理器
１８で無効とする伝搬遅延時間は厳密に設定しなくとも
よいことが図１０からも判る。この取り出した背景残響
音３１は受波器１３によって受波された信号は受波信号
前処理器１８の受波信号増幅器１８１で信号増幅されバ
ンドパスフィルタ１８２により反響音響信号とは無関係
な周波数の音響信号を除去し、アナログ／デジタル変換
器１８３によりあらかじめ設定された標本化周波数によ
り標本化される。標本化された受波信号は受波器１３を
構成する各超音波受波器に受波された信号の位相情報を
操作することにより特定方向に指向性を作り出す公知技
術である整相処理（ビームフォーミング）を整相器１９
によって行い、標本化された受波信号の音圧値成分を標
本値毎に制御装置２１で計算し、送波間隔の音圧値の確
率分布を求める。背景残響の音圧値の確率分布は反響音
と同じく、反響物体の表面散乱強度に依存するので、得
られた音圧値の確率分布とあらかじめ制御用記憶器２２
に記憶されたいくつかの路面状態の背景残響信号の音圧
値の確率分布と比較し、該当する道路の路面状態を制御
装置２１にて判定し、判定結果を計測記録器２３に記録
し、この情報を通信制御器２４により中央監視装置１１
に通信する。得られた情報より中央監視装置１１は前述
した請求項２の処理と同様の処理を行う。
【００１７】請求項５の実施例を図１１に示す。図５、
図８、図９に示した請求項２、３、４の超音波信号処理
装置１４の計測記録器２３に記録された、ドップラー信
号成分またはドップラー信号でない信号成分または背景
残響音の音圧値の確率分布をあらかじめ設定されたある
時間間隔毎に統計処理器３３において統計処理し記録す
る。得られた統計値とあらかじめ統計処理器３３に記憶
されている反射物体の位置、大きさ、形状についてのい
くつかの統計値とドップラー信号成分またはドップラー
信号でない信号成分の統計値を統計処理器３３において
比較し、該当する統計値を判定し、その情報を統計処理
器１３に記録する。
図８、図９に示した請求項２、３、４の超音波信号処理
装置１４の計測記録器２３に記録された、ドップラー信
号成分またはドップラー信号でない信号成分または背景
残響音の音圧値の確率分布をあらかじめ設定されたある
時間間隔毎に統計処理器３３において統計処理し記録す
る。得られた統計値とあらかじめ統計処理器３３に記憶
されている反射物体の位置、大きさ、形状についてのい
くつかの統計値とドップラー信号成分またはドップラー
信号でない信号成分の統計値を統計処理器３３において
比較し、該当する統計値を判定し、その情報を統計処理
器１３に記録する。
【００１８】また、得られた統計値とあらかじめ統計処
理器３３に記憶されている道路路面の背景残響音の音圧
値の確率分布の統計値を統計処理器３３において比較
し、該当する統計値を判定し、その情報を統計処理器３
３に記録し、この情報を通信制御器２４により中央監視
装置１１に通信する。得られた情報より中央監視装置１
１は前述した請求項２の処理と同様の処理を行う。図１
１では統計処理器３３は信号処理装置１４にあるが図１
２のように中央監視装置１１にあって前述と同様の処理
を行っても良い。
理器３３に記憶されている道路路面の背景残響音の音圧
値の確率分布の統計値を統計処理器３３において比較
し、該当する統計値を判定し、その情報を統計処理器３
３に記録し、この情報を通信制御器２４により中央監視
装置１１に通信する。得られた情報より中央監視装置１
１は前述した請求項２の処理と同様の処理を行う。図１
１では統計処理器３３は信号処理装置１４にあるが図１
２のように中央監視装置１１にあって前述と同様の処理
を行っても良い。
【００１９】
【発明の効果】本発明は音響信号のドップラー信号成分
や背景残響音を使用することにより、事前の装置の調整
が不要であり、時間や天候に左右されることなく１つの
装置により複数車線や路面などの複数の監視対象域を同
時に監視するとともに、通過する車両の通行量および速
度、障害物の有無や路面状況を常時監視し、監視者や通
行車両に対し警報および道路状況の表示を行うことが可
能となる。
や背景残響音を使用することにより、事前の装置の調整
が不要であり、時間や天候に左右されることなく１つの
装置により複数車線や路面などの複数の監視対象域を同
時に監視するとともに、通過する車両の通行量および速
度、障害物の有無や路面状況を常時監視し、監視者や通
行車両に対し警報および道路状況の表示を行うことが可
能となる。
【図１】従来技術の実施例を示すブロック図。
【図２】従来技術の実施例を示すブロック図。
【図３】従来技術における車両検出の概念図。
【図４】請求項１の実施例を示すブロック図。
【図５】請求項１の実施例を示すブロック図。
【図６】請求項２における車両速度および通行量検出の
概念図。
概念図。
【図７】請求項１、２、３、４の中央監視装置を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図８】請求項３の実施例を示すブロック図。
【図９】請求項４の実施例を示すブロック図。
【図１０】請求項４における音響信号の概念図。
【図１１】請求項５の実施例を示すブロック図。
【図１２】請求項５の中央監視装置を示すブロック図。
１：軌道
２Ａ、３Ａ、４Ａ：送光器
２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ：受光器
５：超音波送受器
６：車両
７：送信波
８：車両反射波
９：路面反射波
１０：制御部
１１：中央監視装置
１２：送波器
１３：受波器
１４：信号処理装置
１５：警報装置
１６：事故車両
１７：送波用音波発生器
１７１：信号発生器
１７２：送信信号増幅器
１８：受波信号前処理器
１８１：受波信号増幅器
１８２：バンドパスフィルタ
１８３：アナログ／デジタル変換器
１９：整相器
２０：周波数分析器
２１：制御装置
２２：制御用記憶器
２３：計測記録器
２４：通信制御器
２５：ドップラー信号
２６：表示制御器
２７：警報制御器
２８：障害物
２９：路面
３０：路面からの反響音
３１：背景残響音
３２：音響信号
３３：統計処理器
３４：表示器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 長山 暁司
神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株
式会社日立製作所情報通信事業部内
(72)発明者 末吉 賢浩
神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株
式会社日立製作所情報通信事業部内
(72)発明者 増田 俊也
神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株
式会社日立製作所情報通信事業部内
(72)発明者 船崎 好助
神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株
式会社日立製作所情報通信事業部内
(56)参考文献 特開 平８−249596（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−75711（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G08B 23/00 - 31/00
G01N 29/16
G08G 1/127
Claims (2)
- 【請求項１】道路状況を監視する装置において、送波器
と１個以上の超音波受波器からなる受波器を道路上の車
両の通行を妨げない位置に設置し、送波器より超音波を
送波する手段と、道路上にある車両または物体に反響し
た音波を受波器により受波する手段と、受波信号を整相
処理（ビームフォーミング）することにより複数の車線
および路側帯の反響音を任意に検出する手段と、超音波
受波器により受波される反射音のドップラー信号とドッ
プラー信号でない信号成分を検出する手段と、ドップラ
ー信号成分とドップラー信号でない信号成分を判別する
手段と、ドップラー信号でない信号成分がどのような物
体に該当するかを判定する手段を持ち、道路上の障害物
の有無を監視することを特徴とする道路状況監視装置。 - 【請求項２】道路状況を監視する装置において、送波器
と１個以上の超音波受波器からなる受波器を道路上の車
両の通行を妨げない位置に設置し、送波器より超音波を
送波する手段と、道路上にある車両または物体に反響し
た音波を受波器により受波する手段と、受波信号を整相
処理（ビームフォーミング）することにより複数の車線
および路側帯の路面の反響音および超音波送波器により
形成される音場の背景残響音を任意に検出する手段と、
背景残響音の音圧値の確立分布を検出する手段と、背景
残響音の音圧値の確率分布がどのような路面状況に該当
するかを判定する手段を持ち、道路の路面状況を監視す
ることを特徴とする道路状況監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31819896A JP3473299B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 道路状況監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31819896A JP3473299B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 道路状況監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10162278A JPH10162278A (ja) | 1998-06-19 |
| JP3473299B2 true JP3473299B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=18096544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31819896A Expired - Fee Related JP3473299B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 道路状況監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3473299B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110050300A (zh) * | 2017-11-13 | 2019-07-23 | 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 | 交通拥堵监控***和方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3723835B2 (ja) * | 1998-12-03 | 2005-12-07 | 国土交通省国土技術政策総合研究所長 | 道路上の障害物検出方法 |
| JP2008051613A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Mk Seiko Co Ltd | 平均速度測定装置 |
| CN108062859A (zh) * | 2016-11-07 | 2018-05-22 | ***通信有限公司研究院 | 一种基于信令数据的路况监测方法及装置 |
| US20200150210A1 (en) * | 2018-11-13 | 2020-05-14 | Here Global B.V. | Method, apparatus, and computer program product for determining position of a device based on sound |
-
1996
- 1996-11-28 JP JP31819896A patent/JP3473299B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110050300A (zh) * | 2017-11-13 | 2019-07-23 | 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 | 交通拥堵监控***和方法 |
| US11024163B2 (en) | 2017-11-13 | 2021-06-01 | Beijing Didi Infinity Technology And Development Co., Ltd. | Systems and methods for monitoring traffic congestion |
| CN110050300B (zh) * | 2017-11-13 | 2021-08-17 | 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 | 交通拥堵监控***和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10162278A (ja) | 1998-06-19 |
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