JPH0443497A

JPH0443497A - 多車線対応型車両感知器

Info

Publication number: JPH0443497A
Application number: JP15103590A
Authority: JP
Inventors: Takuya Fujimoto; 卓也藤本
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1990-06-09
Filing date: 1990-06-09
Publication date: 1992-02-13

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、マイクロ波の電波を用いて多車線を走行す
る各車両に特定の情報を送るとともに、各車線毎に車両
の有無を感知する多車線対応型車両感知器に関する。

（ロ）従来の技術従来、多車線を走行する車両を感知する多車線対応感知
器として、多車線を有する道路上に多車線の全ての車線
をカバーする指向特性を持つ送信アンテナと、１車線分
のみをカバーする指向特性をもち、かつその指向特性が
１車線毎に時分割で切り換えられるフェイズドアレー方
式の受信アンテナを備え、さらにこれら送受信アンテナ
の送受信信号を処理する信号処理手段として、車両に対
して地図上の１ｌｌｌ過地点などを示す特定の情報を伝
送するための変調信号を出力する送信処理部と、この送
信処理部からの変調信号で搬送信号を変調して送信信号
として送信アンテナに出力する変調部と、前記受信アン
テナに対して指向方向を１車線毎に時分割で切り換える
位相制御信号を出力する制御信号処理部と、前記受信ア
ンテナで受信された各車線毎の受信信号に基づいて各車
線の車両の有無の感知データを出力する車両有無信号処
理部とを備えたものがすでに提案されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題上記した従来の多車線対応型車両感知器は、各車線毎に
アンテナの指向性を制御するフェイズドアレイアンテナ
のエレメントを時分割で制御するものであり、つまり時
分割で各車線を通過する車両を監視するものであるため
、感知や速度算出の精度の落ちるおそれがあった。また
アンテナの指向性を制御する位相器の位相切替には高価
なＰｉＮダイオードを用いたスイッチを使用するため感
知器のコストが非常に高価になるという問題があった。

この発明は、上記問題点に着目してなされたものであっ
て、多数対応であっても一車線タイブと同等の精度が得
られ、かつ高価なスイッチの不要でコスト低減できる多
車線対応型車両感知器を提供することを目的としている
。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明の多
車線対応型車両感知器は、多車線を有する道路上に設け
られてマイクロ波の信号を送受信する送信アンテナおよ
び受信アンテナを備え、かつ前記受信アンテナは複数の
エレメントが並設されてなるアレー方式のものであり、
受信アンテナから得られる各車線毎の信号を信号処理部
で処理して、車線毎の車両有無感知、車両速度算出等を
行う多車線対応型車両感知器において、前記受信アンテ
ナの各エレメントに得られる受信信号を車線数に対応し
て分配する分配器と、分配された信号を各車線に対応す
る指向特性が得られるように、それぞれ所定の位相だけ
遅らせる複数の位相器とを備え、同時に各車線に対応す
る指向特性で各車線毎の受信信号を得るようにしている
。

この多車線対応型車両感知器では、受信アンテナの各エ
レメントに到達した受信信号は分配器で、各車線に対応
して分配される。そして各車線毎に対応する分配された
受信信号は対応する位相器で各エレメントに対応した所
定の位相だけ遅延され、したがって各車線に対応する各
位相器より出力される信号は、各車線に対応した指向特
性のアンテナで受信されたものとなる。つまり、１つの
受信アンテナによって各車線の走行車両のドツプラ信号
が同時に受信される。

（ホ）実施例以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、この発明の一実施例を示す多車線対応型車両
感知器の構成を示すブロック図である。

同図において、多車線対応型車両感知器１は、マイクロ
波の電波を送信する送信アンテナ２と、車両速度感知用
の第１受信アンテナ３と、車両を無感知用の第２の受信
アンテナ４と、送信アンテナ２、第１、第２受信アンテ
ナの送受信信号を処理する信号処理部５とから構成され
ている。

アンテナ２．３．４は、本例では第２図に示すように、
３車線り、　、Ｌ、　、Ｌ、を有する道路りの路側に立
設された柱Ｐに取り付けられている。

このように各アンテナ２．３．４を路側に設置するのは
、設置作業性および美観上の点から有利であるが、中央
の車線り、の直上に設置することも可能である。上記の
送信アンテナ２は、各車線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の全てをカ
バーする指向角度範囲の指向ビームＤを送信するように
構成されている。また、第１、第２受信アンテナ３．４
は、共に各車線を個別に、かつ独立してカバーし得る複
数の指向特性Ａ、Ａ’　、Ｂ、Ｂ’　、Ｃ，Ｃ’　を詩
つ、アレー方式のものである。

この第１、第２受信アンテナ３．４は、平面アンテナ型
のもので、第３図に示すように、マイクロストリップラ
イン等で構成される多数のアンテナエレメント６ｐ、６
９．６．．６．を備え、各アンテナエレメント６ｐ、６
．．６．．６．は、受信信号を各車線数だけ分配する分
配器７２．７、．７．．７ｓに接続され、分配器７ｐの
各車線対応の出力は、車線に対応する指向特性を形成す
るため、位相を遅延するための位相器８□、８ｐ２．８
　ｐ３に接続され、同様に各分配器７９．７、．７．の
各車線対応の出力も位相器８　Ｑ８、８４ｇ、８１１．
．８□、８，２、８ｒ３．８□、８ｓ□、８．３に接続
されている。位相器８−１８．ｌｌ、８−１８□の出力
は、指向特性Ａ、Ａ’の受信信号として、位相器８□、
８０．８□、８１の出力は、指向特性Ｂ、Ｂ″の受信信
号として、また位相器８ｐｓ、８ｑ３．８．３．８゜の
出力は指向特性ｃ、ｃ’の受信信号としてそれぞれ個別
に同時に導出される。この位相器ａｐｌ、８０、・・・
　８５．は、単に給電線の長さを変えるだけでよく、例
えばマイクロストリップラインが使用される。この受信
アンテナにおいて、指向特性Ａ　（Ａ’）に着目すると
、そして、直線ａで示す面が指向特性Ａに対応するとす
ると、エレメント６Ｆから波面ａまでは距離が遠いので
、その分位組品ａｐｌの長さを短くし、逆にエレメント
６、から波面ａまでは距離が小さいので、その分位組品
８□を長くし、出力導出点で位相が一致するようにして
いる。他の指向特性Ｂ（Ｂｏ）、Ｃ（Ｃ’）についても
同様に考えられている。

信号処理部５は、車両に対して地図上の通過地点などを
示す特定の情報を伝送するための変調信号を出力する送
信処理部１１、一定の発振周波数をもつ高周波の搬送信
号を出力する発振器１２、送信処理部１１からの変調信
号で発振器１２からの搬送信号を変調して送信信号とし
て送信アンテナ２に出力する変調部１３、発振器１２か
らの搬送信号を変調部１３と後述する混合回路１５−１
．１５−２．１５−３に分配する分配器１４、第１受信
アンテナ３で受信された各車線に対応する指向特性Ａ、
Ｂ、Ｃの受信信号を分配器１４からの搬送信号と混合す
る混合回路１５．、、．１５−２．１５４、混合回路１
５−１．１５−２．１５−３の信号出力から３車線の各
車線毎のドツプラ信号を受けて各車線毎の車両速度を演
算する車両速度演算部１６、第２受信アンテナ４で受信
された各車線に対応する指向特性Ａ’　、Ｄ’　、Ｃ’
の受信信号のレベルを検出して車両の有無を知らせる受
信レベル信号を出力するレベル検出部１７−１．１７−
２．１７１、受信レベル信号に基づいて車両の有無を感
知する車両有無感知部１８を備えている。

次に、上記実施例多車線対応型車両感知器ｌの動作につ
いて説明する。

この多車線対応型車両感知器ｌにおいて、発振器１２か
らの高周波の搬送信号は、分配器１４で変調部１３と混
合回路１５−１．１５−２．１５−３とに分配される。

これに並行して、送信処理部１１からは、車両Ｍに対し
て地図上の通過地点などを示す特定の情報を伝送するた
めの変調信号が出力される。変調部１３では上記の搬送
信号を変調信号によって変調して送信信号として送信ア
ンテナ２に出力する。これにより、送信アンテナ２から
は、各車線り、、Ｌ、、Ｌ、！の全てをカバーする指向
特性をもつマイクロ波の指向ビームＤが送信され、各車
線Ｌ＋　、Ｌｍ　、Ｌｘを走行する車両Ｍに対して上記
の特定の情報が送られる。したがって、この電波を受信
できる専用のレシーバを備えた車両Ｍがこの感知器１上
を通過する際には、特定情報を受信することができる。

一方、車線Ｌ＋　、Ｌｍ　、Ｌ３を走行する車両あるい
は路面で反射された電波は、第３図に示す波面ａに対応
する指向特性への信号は車１ｊ５　Ｌ　＋よりの受信信
号として、また波面すに対応する指向特性Ｂの信号は車
線Ｌ２よりの受信信号として、さらに波面Ｃに対応する
指向特性Ｂの信号は車線Ｌ３よりの受信信号として個別
に同時に混合回路１５−１１５−ｚ、１５−３に入力さ
れ、分配器１４からの搬送信号と混合されて、受信信号
を搬送信号の周波数差の信号がそれぞれ車線ごとの車両
の速度に比例したドツプラ周波数として、車両速度演算
部１８で各車線毎のドツプラ周波数に基づいて車両速度
が算出されてそのデータが出力される。

また、第２受信アンテナ４で受信された各車線毎の受信
信号は、レベル検出部ＩＬ、　　１７−ｚ、１７−１で
検波されてその受信信号のレベルに応じた電圧値をもつ
受信レベル信号が出力される。車両有無感知部１８は、
この受信レベル信号に基づいて車両の有無の感知データ
を出力する。

なお、第１受信アンテナ３、第２受信アンテナ４におい
て、アンテナエレメントで得られた信号を分配するため
、２車線のとき一３ｄＢ、３車線のとき、４．７ｄＢ低
下するが、ＰｉＮダイオードスイッチ等で構成した可変
位相器においても、約３〜４ｄＢの挿入ロスがあるため
、はぼ同等の感度を得ることができる。また、混合回路
及びレベル検出回路部が車線数必要とするが、可変位相
器を省略できるので、結合的なコストは大きく低減でき
る。

（へ）発明の効果この発明によれば、多数のアンテナエレメントから得ら
れる受信信号を各車線毎に相当する数に分配し、それぞ
れに対し、各車線に対応する指向特性が得られるように
所定の位相だけ遅らせる位相器を設けているので、受信
アンテナの出力には、各車線に対応する指向特性を同時
に得ることができ、時分割を採用しないので、感知精度
や速度計測精度を低下させることがなく、又高価なＰｉ
Ｎダイオードスイッチも不要となるため、トータルコス
トを大幅に低減できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す多車線対応型車両
感知器のブロック図、第２図は、同多車線対応型車両感
知器の送信アンテナと受信アンテナとを道路上に設置し
た状態を示す斜視図、第３図は、受信アンテナの構成及
び指向特性の説明図である。１：多車線対応型感知器、２：送信アンテナ、３：第１
受信アンテナ、４：第２受信アンテナ、５：信号処理部
、６２　・６ｑ　・６ｒ　・６ｓ　：アンテナエレメント
、７２　・７ｑ　・７１　・７ｓ　：分配器、８　ｐ＋
・・・・・８９３・８ｑｌ・・・・・Ｌ３・８ｒｌ・・
・・・８．１・８□・・・・・８、：位相器。特許出願人　　　　　　オムロン株式会社代理人　　　
弁理士　　中　村　茂　信第図第図Ａ’　　Ｂ’　　Ｃ’

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多車線を有する道路上に設けられてマイクロ波の
信号を送受信する送信アンテナおよび受信アンテナを備
え、かつ前記受信アンテナは複数のエレメントが並設さ
れてなるアレー方式のものであり、受信アンテナから得
られる各車線毎の信号を信号処理部で処理して、車線毎
の車両有無感知、車両速度算出等を行う多車線対応型車
両感知器において、前記受信アンテナの各エレメントに得られる受信信号を
車線数に対応して分配する分配器と、分配された信号を
各車線に対応する指向特性が得られるように、それぞれ
所定の位相だけ遅らせる複数の位相器とを備え、同時に
各車線に対応する指向特性で各車線毎の受信信号を得る
ようにしたことを特徴とする多車線対応車両感知器。