車両感知器
【課題】安価な構成で、道路を通過する車両の種々の情報を取得することができる。
【解決手段】道路を通過する車両の高さを検出するための車両感知器であって、道路に向かって無線信号を送信し、送信した無線信号が反射した無線信号を受信するための送受信部５１と、送受信部５１によって受信された無線信号に基づいて、無線信号が反射した位置と送受信部との間の距離を測定するための距離測定部５２と、距離測定部５２の測定結果に基づいて、道路を通過する車両の高さを算出するための車高算出部５２とを備える。
【解決手段】道路を通過する車両の高さを検出するための車両感知器であって、道路に向かって無線信号を送信し、送信した無線信号が反射した無線信号を受信するための送受信部５１と、送受信部５１によって受信された無線信号に基づいて、無線信号が反射した位置と送受信部との間の距離を測定するための距離測定部５２と、距離測定部５２の測定結果に基づいて、道路を通過する車両の高さを算出するための車高算出部５２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両感知器に関し、特に、少なくとも車両の高さを検出するための車両感知器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、交通量、および車両による道路の占有率等を測定するために、道路を通過する車両を検知するための車両感知器が開発されている。
【０００３】
このような車両感知器の一例として、たとえば、特開２００３−３１７１８６号公報（特許文献１）には、以下のような遠赤外線式の車両感知器が開示されている。すなわち、道路上の監視範囲を通過する車両を検知する車両検知システムであって、検知対象が発する赤外線を感知するセンサと、このセンサから得られた入力レベル値を用いて、車両の有無を判定する車両有無判定手段とを備える。
【０００４】
また、特開２００７−１６４５６６号公報（特許文献２）には、以下のような画像式の車両感知器が開示されている。すなわち、停止線近傍の領域を含む画像データを周期的に取得する撮像手段と、上記画像データに基づいて車両等を検出するデータ処理手段と、上記車両等の検出に対応して感応信号を出力する出力手段とを含み、上記データ処理手段は、夜間は上記車両等の車幅を計測することにより上記車両等の車種を推定し、推定された車種に対応した上記車両等の存在領域を推定し、上記車両等を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１７１８６号公報
【特許文献２】特開２００７−１６４５６６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「定在波レーダの原理とその応用」、RFワールドNo.8 トランジスタ技術2009年12月号増刊、上保徹志著、pp.106-116、2009年12月1日発行
【非特許文献２】「ドップラー・センサを使ったスピード・ガンの製作」、RFワールドNo.5 トランジスタ技術2009年3月号増刊、漆谷正義著、pp.126-132、2009年3月1日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されているような遠赤外線式の車両感知器では、車両の台数および占有率を検出することが可能である一方で、各車両の速度および各車両の車種を検出することは困難である。また、特許文献２に記載されているような画像式の車両感知器では、車両の台数、占有率、各車両の速度および各車両の車種を検出することが可能である一方で、高価である。
【０００８】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、安価な構成で、道路を通過する車両の種々の情報を取得することが可能な車両感知器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる車両感知器は、道路を通過する車両の高さを検出するための車両感知器であって、上記道路に向かって無線信号を送信し、送信した上記無線信号が反射した無線信号を受信するための送受信部と、上記送受信部によって受信された上記無線信号に基づいて、上記無線信号が反射した位置と上記送受信部との間の距離を測定するための距離測定部と、上記距離測定部の測定結果に基づいて、上記道路を通過する車両の高さを算出するための車高算出部とを備える。
【００１０】
このような送受信部および距離測定部によって距離を測定する構成により、画像式の車両感知器と比べて安価となり、また、超音波式の車両感知器、遠赤外線式の車両感知器、およびドップラー式の車両感知器の各々と比べて車両に関する多くの情報を得ることができる。したがって、安価な構成で、道路を通過する車両の種々の情報を取得することができる。
【００１１】
（２）好ましくは、上記車高算出部は、上記測定結果の示す距離が所定値未満である期間において上記距離測定部によって測定された上記距離に基づいて、上記道路を通過する車両の高さを算出する。
【００１２】
このように、距離測定部による測定結果の示す距離が所定値未満である場合にのみ車両の高さを算出することにより、車両の高さの算出処理を効率的に行なうことができる。
【００１３】
（３）より好ましくは、上記車高算出部は、上記測定結果の示す距離が所定値未満である期間において上記距離測定部によって測定された複数の上記距離のうちの最小値に基づいて、上記道路を通過する車両の高さを算出する。
【００１４】
このような構成により、車両の高さの算出処理をさらに効率的に行ない、かつ車両の高さをより正確に算出することができる。
【００１５】
（４）より好ましくは、上記車両感知器は、さらに、上記車高算出部によって算出された上記車両の高さに基づいて、上記道路を通過する車両の種類を判別するための車種判別部を備える。
【００１６】
このような構成により、車両の大型および小型等の種類を正確に判別することができる。
【００１７】
（５）好ましくは、上記距離測定部は、所定の周期で上記距離を測定し、上記車両感知器は、さらに、上記測定結果の示す距離が上記所定値未満であるか否かを示す情報を上記所定の周期で出力するための通過中情報出力部を備える。
【００１８】
このような構成により、車両が道路の所定領域に存在する時間を算出することができるため、占有率を算出することが可能となる。これにより、さらに多種類の車両情報を取得することができる。
【００１９】
（６）好ましくは、上記送受信部は、上記道路に対して斜めに無線信号を送信する。
【００２０】
このように、路面に対して斜めに無線信号を送信する構成により、送受信部を道路の真上に配置する必要がなくなるため、設置工事の簡易化を図り、工事費を低減し、また、道路周辺の美観を向上させることができる。また、ドップラー効果を利用して車両の速度を検出することが可能となる。
【００２１】
（７）より好ましくは、上記車両感知器は、さらに、上記送受信部によって受信された上記無線信号に基づいて、上記道路を通過する車両の速度を測定するための速度測定部と、上記速度測定部によって測定された上記速度に基づいて、上記道路を通過する車両の長さを算出するための車長算出部と、上記車高算出部によって算出された上記車両の高さおよび上記車長算出部によって算出された上記車両の長さに基づいて、上記道路を通過する車両の種類を判別するための車種判別部とを備える。
【００２２】
このような構成により、各車両の速度を測定することができるため、より多種類の車両情報を取得することができる。また、車速から車長を算出し、車高に加えて車長を車種の判別基準とすることにより、より正確かつ詳細に車種を判別することが可能となる。
【００２３】
（８）好ましくは、上記送受信部は、上記道路に向かってミリ波帯の無線信号を送信する。
【００２４】
このような構成により、たとえばレーザセンサと比べて、雪および霧等の悪天候下でも安定した検知動作を行なうことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、安価な構成で、道路を通過する車両の種々の情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る道路交通情報取得システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器の設置例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器におけるセンサ部の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器における車両情報処理部の構成を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器が車高検出および車種判別を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器による車高算出方法を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器と、他のセンサ方式を採用する車両感知器との比較表である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器の他の設置例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る車両感知器におけるセンサ部の構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る車両感知器における車両情報処理部の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２８】
＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る道路交通情報取得システムの構成を示す図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器の設置例を示す図である。
【００２９】
図１および図２を参照して、道路交通情報取得システム３０１は、センター装置２０１と、ポール２０２と、車両感知器１０１とを備える。車両感知器１０１は、センサ部５１と、車両情報処理部５２とを備える。
【００３０】
車両感知器１０１は、道路ＲＤを通過する車両ＶＥに関する情報である車両情報を生成し、この車両情報をセンター装置２０１へ送信する。より詳細には、センサ部５１は、無線信号を道路ＲＤへ向かって送信し、送信した無線信号が道路ＲＤまたは道路ＲＤ上の車両ＶＥにおいて反射した無線信号を受信する。ここで、センサ部５１は、道路ＲＤに対して斜めに無線信号を送信する。車両情報処理部５２は、受信した無線信号に基づいて、車両感知器１０１から送信された無線信号が反射した位置とセンサ部５１との間の距離を測定する。そして、車両情報処理部５２は、測定した距離に基づいて、車両ＶＥに関する情報を生成する。図２において、Ａは、車両感知器１０１の感知範囲を示している。
【００３１】
センター装置２０１は、車両感知器１０１から受信した車両情報に基づいて、渋滞情報等の交通情報を生成する。
【００３２】
ポール２０２は、たとえば道路ＲＤの脇に設置される。センサ部５１は、たとえばポール２０２の先端部付近に設置される。
【００３３】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器におけるセンサ部の構成を示す図である。
【００３４】
図３を参照して、センサ部５１は、測定信号送信部１１と、測定信号受信部１２と、通信部１３とを含む。
【００３５】
センサ部５１は、測距センサであり、たとえばミリ波センサである。測定信号送信部１１は、道路ＲＤに向かってミリ波帯の無線信号、すなわち８ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの帯域における周波数を有する無線信号を測定信号として送信する。また、測定信号送信部１１は、たとえば、測定信号を送信したタイミングを示す送信タイミング信号を通信部１３へ出力する。
【００３６】
測定信号受信部１２は、測定信号送信部１１によって送信された測定信号が反射した測定信号を受信し、たとえば、測定信号を受信したタイミングを示す受信タイミング信号を通信部１３へ出力する。
【００３７】
通信部１３は、測定信号送信部１１から受けた送信タイミング信号および測定信号受信部１２から受けた受信タイミング信号を、たとえばポール２０２内の配線を介して車両情報処理部５２へ出力する。
【００３８】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器における車両情報処理部の構成を示す図である。
【００３９】
図４を参照して、車両情報処理部５２は、通信部１４と、距離測定部１５と、車高算出部１６と、車両情報生成部（車種判別部，通過中情報出力部，通過台数情報出力部）１７と、車両情報送信部１８とを含む。
【００４０】
通信部１４は、通信部１３から送信タイミング信号および受信タイミング信号を受けて、これらの信号を距離測定部１５へ出力する。
【００４１】
距離測定部１５は、通信部１４から受けた送信タイミング信号および受信タイミング信号に基づいて、センサ部５１と、測定信号送信部１１から送信された測定信号が反射した位置との間の距離を測定し、測定した距離を示す距離情報を出力する。たとえば、距離測定部１５は、測定信号送信部１１が測定信号を送信してから測定信号受信部１２が測定信号を受信するまでの時間に基づいて、当該距離を測定する。また、距離測定部１５は、たとえば「定在波レーダの原理とその応用」、RFワールドNo.8 トランジスタ技術2009年12月号増刊、上保徹志著、pp.106-116、2009年12月1日発行（非特許文献１）に記載された方法によって当該距離を測定してもよい。
【００４２】
車高算出部１６は、距離測定部１５から受けた距離情報に基づいて、車両感知器１０１によって検知された車両ＶＥの高さを算出し、算出した高さを示す車高情報を出力する。
【００４３】
車両情報生成部１７は、車高算出部１６から受けた車高情報に基づいて、車両感知器１０１によって検知された車両ＶＥの種類を判別し、少なくとも判別した車種を示す車両情報を生成して出力する。
【００４４】
車両情報送信部１８は、車両情報生成部１７から受けた車両情報をセンター装置２０１へ送信する。
【００４５】
［動作］
次に、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器が車高検出および車種判別を行なう際の動作について説明する。
【００４６】
車両感知器１０１では、センサ部５１を用いて対象物までの距離を測定する。ここで、センサ部５１を用いた測距精度は、たとえば１０ｃｍ単位程度である。
【００４７】
車両感知器１０１による車高検出方法を要約して説明すると、以下のようになる。すなわち、車両感知器１０１の感知範囲Ａに車両が存在しない時には、車両感知器１０１は、道路ＲＤの路面までの距離を測定することになる。一方、車両が感知範囲Ａを通過中のタイミングでは、測定距離がセンサ部５１から路面までの距離よりも短くなる。そして、車両感知器１０１は、車両ごとに最も短い距離を検出することにより、各車両の高さを検出する。
【００４８】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器が車高検出および車種判別を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。図６は、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器による車高算出方法を示す図である。
【００４９】
図５および図６を参照して、まず、距離測定部１５は、センサ部５１から送信された測定信号が反射した位置とセンサ部５１との間の距離Ｌを測定する（ステップＳ１）。この距離Ｌは、車両感知器１０１の感知範囲Ａに車両ＶＥが存在する時にはセンサ部５１から車両ＶＥまでの距離となり、車両感知器１０１の感知範囲Ａに車両ＶＥが存在しない時にはセンサ部５１から道路ＲＤの路面までの距離となる。ここで、センサ部５１および距離測定部１５は、たとえば２０ミリ秒ごとに距離Ｌを検出するので、図５に示す処理は２０ミリ秒ごとに行われる。
【００５０】
次に、車高算出部１６は、距離測定部１５によって測定された距離Ｌと保持している路面距離Ｌ１とを比較する。車高算出部１６は、距離Ｌが路面距離Ｌ１以上の場合であって（ステップＳ２でＹＥＳ）、保持している通過中フラグがオフであるときには（ステップＳ３でＮＯ）、道路ＲＤ上の感知範囲Ａに車両ＶＥが存在しないと判断し、距離Ｌをセンサ部５１から路面までの距離として学習する。すなわち、車高算出部１６は、路面距離Ｌ１の値を距離Ｌに変更する（ステップＳ１３）。ここで、車両感知器１０１の起動直後は、路面距離Ｌ１には初期値が設定されている。この初期値は、たとえば十分に小さい値に設定される。
【００５１】
一方、車高算出部１６は、距離Ｌが路面距離Ｌ１未満の場合には（ステップＳ２でＮＯ）、道路ＲＤ上の感知範囲Ａに車両ＶＥが存在すると判断し、通過中フラグをオンするか、あるいは通過中フラグのオン状態を継続する（ステップＳ１４）。
【００５２】
次に、車高算出部１６は、距離測定部１５によって測定された距離Ｌと保持している最小距離Ｌｍｉｎとを比較し、距離Ｌが最小距離Ｌｍｉｎより小さい場合には、最小距離Ｌｍｉｎの値を距離Ｌに変更する（ステップＳ１５）。ここで、車両感知器１０１の起動直後は、最小距離Ｌｍｉｎには初期値が設定されている。この初期値は、たとえば十分に大きい値に設定される。
【００５３】
また、車高算出部１６は、距離Ｌが路面距離Ｌ１以上の場合であって（ステップＳ２でＹＥＳ）、通過中フラグがオンであるときには（ステップＳ３でＹＥＳ）、車両ＶＥが道路ＲＤ上の感知範囲Ａを通過したと判断し（ステップＳ４）、通過中フラグをオフする（ステップＳ５）。
【００５４】
次に、車高算出部１６は、最小距離Ｌｍｉｎに基づいて、通過した車両ＶＥの高さを算出する。具体的には、車高算出部１６は、以下の式に従い、車高ｈを求める（ステップＳ６）。
ｈ＝Ｈ−Ｌｍｉｎ×ｃｏｓθ
ただし、図６に示すように、Ｈはセンサ部５１の設置高さであり、事前に測定される値である。また、θは、ポール２０２に対するセンサ部５１の設置角度すなわち測定信号の照射角度であり、事前に測定される値である。そして、Ｌは、センサ部５１および距離測定部１５によって検出された距離である。
【００５５】
次に、車両情報生成部１７は、車高ｈに基づいて、通過した車両ＶＥの種類を判別する。具体的には、車両情報生成部１７は、車高ｈがたとえば２ｍ以上の場合には（ステップＳ７でＹＥＳ）、通過した車両ＶＥは大型車であると判断する（ステップＳ８）。一方、車両情報生成部１７は、車高ｈがたとえば２ｍ未満の場合には（ステップＳ７でＮＯ）、通過した車両ＶＥは小型車であると判断する（ステップＳ９）。
【００５６】
次に、車両情報生成部１７は、判別した車種、通過中フラグのオン／オフ等を示す車両情報を生成し、車両情報送信部１８経由でセンター装置２０１に報告する（ステップＳ１１）。
【００５７】
次に、車両情報生成部１７は、最小距離Ｌｍｉｎを初期値にクリアすることにより、次に感知範囲Ａを通過する車両ＶＥの情報を取得する準備を行い、処理を終了する（ステップＳ１２）。
【００５８】
また、車両情報生成部１７は、車高算出および車種判別を行なわない場合でも、図５に示す処理の最後に、少なくとも通過中フラグのオン／オフを示す車両情報を生成し、車両情報送信部１８経由でセンター装置２０１に報告する（ステップＳ１６）。このように、通過中フラグのオン／オフを定期的にセンター装置２０１へ報告することにより、センター装置２０１において車両の通過台数および占有率を算出することが可能となる。
【００５９】
ところで、特許文献１に記載されているような遠赤外線式の車両感知器では、車両の台数および占有率を検出することが可能である一方で、各車両の速度および各車両の車種を検出することは困難である。また、特許文献２に記載されているような画像式の車両感知器では、車両の台数、占有率、各車両の速度および各車両の車種を検出することが可能である一方で、高価である。
【００６０】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、センサ部５１は測距センサであり、距離測定部１５は、センサ部５１における測定信号受信部１２によって受信された無線信号に基づいて、無線信号が反射した位置とセンサ部５１すなわち測定信号送信部１１との間の距離を測定する。
【００６１】
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器と、他のセンサ方式を採用する車両感知器との比較表である。
【００６２】
図７を参照して、センサ部５１はたとえばミリ波センサであるが、他のセンサ方式としては、たとえば、超音波式の車両感知器と、画像式の車両感知器と、遠赤外線式の車両感知器と、ドップラー式の車両感知器とがある。
【００６３】
超音波式の車両感知器では、媒体が超音波であり、アクティブ方式すなわち自ら何らかの信号を発し、また、安価である。そして、検出結果としては、車両の通過台数が得られ、また、占有率すなわち所定期間において感知範囲Ａに１または複数の車両が存在した総時間の割合が得られる。この占有率から、車両の平均速度が得られる。
【００６４】
また、画像式の車両感知器では、媒体が可視光線または近赤外線であり、パッシブ方式すなわち自らは信号を発さず、また、高価である。そして、検出結果としては、車両の通過台数が得られ、占有率が得られ、大型および小型等の車種が得られ、また、車両ごとの速度が得られる。
【００６５】
また、遠赤外線式の車両感知器では、媒体が遠赤外線であり、パッシブ方式であり、安価である。そして、検出結果としては、車両の通過台数が得られ、また、占有率が得られる。
【００６６】
また、ドップラー式の車両感知器では、媒体がマイクロ波であり、アクティブ方式であり、安価である。そして、検出結果としては、車両ごとの速度が得られる。
【００６７】
これらのセンサ方式に対して、ミリ波センサであるセンサ部５１では、媒体がミリ波であり、アクティブ方式であり、安価である。そして、検出結果としては、車両の通過台数が得られ、占有率が得られ、また、大型および小型等の車種が得られる。
【００６８】
すなわち、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器は、画像式の車両感知器と比べて安価であり、また、超音波式の車両感知器、遠赤外線式の車両感知器、およびドップラー式の車両感知器の各々と比べて車両に関する多くの情報を得ることができる。
【００６９】
したがって、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、安価な構成で、道路を通過する車両の種々の情報を取得することができる。
【００７０】
また、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、車高算出部１６は、距離測定部１５による測定結果の示す距離が所定値すなわち路面距離Ｌ１未満である期間において距離測定部１５によって測定された距離に基づいて、道路ＲＤを通過する車両ＶＥの高さを算出する。
【００７１】
このように、距離測定部１５による測定結果の示す距離が所定値未満である場合にのみ車両ＶＥの高さを算出することにより、車両ＶＥの高さの算出処理を効率的に行なうことができる。
【００７２】
また、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、車高算出部１６は、距離測定部１５による測定結果の示す距離が所定値未満である期間において距離測定部１５によって測定された複数の距離のうちの最小値に基づいて、道路ＲＤを通過する車両ＶＥの高さを算出する。
【００７３】
このような構成により、車両ＶＥの高さの算出処理をさらに効率的に行ない、かつ車両ＶＥの高さをより正確に算出することができる。
【００７４】
また、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、車両情報生成部１７は、車高算出部１６によって算出された車両ＶＥの高さに基づいて、道路ＲＤを通過する車両ＶＥの種類を判別する。
【００７５】
このような構成により、車両ＶＥの大型および小型等の種類を正確に判別することができる。
【００７６】
また、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、距離測定部１５は、所定の周期たとえば２０ミリ秒の周期で距離を測定する。そして、車両情報生成部１７は、距離測定部１５による測定結果の示す距離が所定値すなわち路面距離Ｌ１未満であるか否かを示す情報を上記所定の周期で出力する。すなわち、車両情報生成部１７は、通過中フラグのオン／オフを示す車両情報を生成する。
【００７７】
このような構成により、車両が道路ＲＤの所定領域に存在する時間を算出することができるため、占有率を算出することが可能となる。これにより、道路交通情報取得システム３０１において、さらに多種類の車両情報を取得することができる。
【００７８】
また、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、測定信号送信部１１は、道路ＲＤに向かってミリ波帯の無線信号を送信する。
【００７９】
このような構成により、たとえばレーザセンサと比べて、雪および霧等の悪天候下でも安定した検知動作を行なうことができる。
【００８０】
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器の他の設置例を示す図である。
【００８１】
本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、センサ部５１は、路面に対して斜めに無線信号を送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。図８に示すように、センサ部５１が道路ＲＤの真上に配置されてもよい。また、図８において、センサ部５１が路面に対して垂直に無線信号を送信する構成であっても、車両ＶＥの高さを検出することが可能である。ただし、路面に対して斜めに無線信号を送信する構成により、センサ部５１を道路ＲＤの真上に配置する必要がなくなるため、設置工事の簡易化を図り、工事費を低減し、また、道路周辺の美観を向上させることができる。また、後述する本発明の第２の実施の形態に係る車両感知器のように、ドップラー効果を利用して車両ＶＥの速度を検出することが可能となる。
【００８２】
また、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、センサ部５１における測定信号受信部１２が、測定信号送信部１１によって送信された測定信号が反射した測定信号の受信レベルを車両情報処理部５２へ通知し、車両情報処理部５２における距離測定部１５が、センサ部５１と、測定信号送信部１１から送信された測定信号が反射した位置との間の距離を測定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえばセンサ部５１が距離測定部１５を含み、センサ部５１において当該距離を測定する構成であってもよい。
【００８３】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００８４】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る車両感知器と比べて車両の速度を検出する機能を追加した車両感知器に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る車両感知器と同様である。
【００８５】
本発明の第２の実施の形態に係る車両感知器１０２は、車両感知器１０１と比べて、センサ部５１および車両情報処理部５２の代わりにセンサ部６１および車両情報処理部６２を備える。
【００８６】
車両感知器１０２におけるセンサ部６１は、測距センサとしての機能に加えて、ドップラー式のセンサとしての機能も有している。すなわち、車両感知器１０２は、送信した無線信号の周波数と、この無線信号が反射した無線信号の周波数との差に基づいて、感知範囲Ａを通過する車両ＶＥの速度を検出する。車両感知器１０２は、たとえば「ドップラー・センサを使ったスピード・ガンの製作」、RFワールドNo.5 トランジスタ技術2009年3月号増刊、漆谷正義著、pp.126-132、2009年3月1日発行（非特許文献２）に記載の方法によって当該速度を検出する。
【００８７】
図９は、本発明の第２の実施の形態に係る車両感知器におけるセンサ部の構成の一例を示す図である。
【００８８】
図９を参照して、センサ部６１は、測定信号送信部７１と、測定信号受信部７２と、通信部７３とを含む。センサ部６１は、路面に対して斜めに無線信号を送信し、たとえば図２または図８に示すように設置される。
【００８９】
測定信号送信部７１は、道路ＲＤに向かってミリ波帯の無線信号を測定信号として送信する。また、測定信号送信部７１は、たとえば、測定信号を送信したタイミングを示す送信タイミング信号を通信部７３へ出力する。
【００９０】
測定信号受信部７２は、測定信号送信部７１によって送信された測定信号が反射した測定信号を受信し、たとえば、測定信号を受信したタイミングを示す受信タイミング信号を通信部７３へ出力する。
【００９１】
また、測定信号受信部７２は、測定信号送信部７１によって送信された測定信号が反射した測定信号を受信し、受信した測定信号の周波数を検出し、検出した周波数と測定信号送信部７１によって送信された測定信号の既知の周波数との差を示す検出信号を通信部７３へ出力する。
【００９２】
通信部７３は、測定信号送信部１１から受けた送信タイミング信号ならびに測定信号受信部７２から受けた受信タイミング信号および検出信号を、たとえばポール２０２内の配線を介して車両情報処理部６２へ出力する。
【００９３】
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る車両感知器における車両情報処理部の構成の一例を示す図である。
【００９４】
図１０を参照して、車両情報処理部６２は、通信部７４と、距離測定部７５と、車高算出部７６と、車両情報生成部７７と、車両情報送信部７８と、速度測定部７９と、車長算出部８０とを含む。
【００９５】
通信部７４は、通信部７３から送信タイミング信号、受信タイミング信号および検出信号を受けて、送信タイミング信号および受信タイミング信号を距離測定部７５へ出力し、検出信号を速度測定部７９へ出力する。
【００９６】
距離測定部７５は、通信部７４から受けた送信タイミング信号および受信タイミング信号に基づいて、センサ部６１と、測定信号送信部７１から送信された測定信号が反射した位置との間の距離を測定し、測定した距離を示す距離情報を出力する。
【００９７】
車高算出部７６は、距離測定部７５から受けた距離情報に基づいて、車両感知器１０２によって検知された車両ＶＥの高さを算出し、算出した高さを示す車高情報を出力する。
【００９８】
速度測定部７９は、通信部７４から受けた検出信号に基づいて、車両感知器１０２によって検知された車両ＶＥの速度を測定し、測定した速度を示す車速情報を出力する。
【００９９】
車長算出部８０は、速度測定部７９から受けた車速情報に基づいて、車両感知器１０２によって検知された車両ＶＥの進行方向の長さを算出し、算出した長さを示す車長情報を出力する。具体的には、車長算出部８０は、以下の式に従い、車長Ｌｃを算出する。
Ｌｃ＝Ｖ×ｔ−ＡＬ
ただし、Ｖは車速情報の示す車速であり、ｔは通過中フラグが連続してオンであった時間であり、ＡＬは車両感知器１０２の感知範囲Ａの車両進行方向における長さである。ここで、車長算出部８０は、車高算出部７６から通過中フラグを受けて、時間ｔを算出する。
【０１００】
車両情報生成部７７は、車高算出部７６から受けた車高情報および車長算出部８０から受けた車長情報に基づいて、車両感知器１０２によって検知された車両ＶＥの種類を判別し、少なくとも判別した車種を示す車両情報を生成して出力する。
【０１０１】
車両情報送信部７８は、車両情報生成部７７から受けた車両情報をセンター装置２０１へ送信する。
【０１０２】
このように、本発明の第２の実施の形態に係る車両感知器では、速度測定部７９は、測定信号受信部１２によって受信された無線信号に基づいて、道路ＲＤを通過する車両ＶＥの速度を測定する。車長算出部８０は、速度測定部７９によって測定された速度に基づいて、道路ＲＤを通過する車両ＶＥの長さを算出する。車両情報生成部７７は、車高算出部７６によって算出された車両ＶＥの高さおよび車長算出部８０によって算出された車両ＶＥの長さに基づいて、道路ＲＤを通過する車両ＶＥの種類を判別する。
【０１０３】
したがって、本発明の第２の実施の形態に係る車両感知器では、各車両の速度を測定することができるため、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器と比べて、より多種類の車両情報を取得することができる。また、車速から車長を算出し、車高に加えて車長を車種の判別基準とすることにより、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器と比べて、より正確かつ詳細に車種を判別することが可能となる。
【０１０４】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０５】
１１ 測定信号送信部
１２ 測定信号受信部
１３ 通信部
１４ 通信部
１５ 距離測定部
１６ 車高算出部
１７ 車両情報生成部（車種判別部，通過中情報出力部，通過台数情報出力部）
１８ 車両情報送信部
５１ センサ部
５２ 車両情報処理部
６１ センサ部
６２ 車両情報処理部
７１ 測定信号送信部
７２ 測定信号受信部
７３ 通信部
７４ 通信部
７５ 距離測定部
７６ 車高算出部
７７ 車両情報生成部
７８ 車両情報送信部
７９ 速度測定部
８０ 車長算出部
１０１ 車両感知器
２０１ センター装置
２０２ ポール
３０１ 道路交通情報取得システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両感知器に関し、特に、少なくとも車両の高さを検出するための車両感知器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、交通量、および車両による道路の占有率等を測定するために、道路を通過する車両を検知するための車両感知器が開発されている。
【０００３】
このような車両感知器の一例として、たとえば、特開２００３−３１７１８６号公報（特許文献１）には、以下のような遠赤外線式の車両感知器が開示されている。すなわち、道路上の監視範囲を通過する車両を検知する車両検知システムであって、検知対象が発する赤外線を感知するセンサと、このセンサから得られた入力レベル値を用いて、車両の有無を判定する車両有無判定手段とを備える。
【０００４】
また、特開２００７−１６４５６６号公報（特許文献２）には、以下のような画像式の車両感知器が開示されている。すなわち、停止線近傍の領域を含む画像データを周期的に取得する撮像手段と、上記画像データに基づいて車両等を検出するデータ処理手段と、上記車両等の検出に対応して感応信号を出力する出力手段とを含み、上記データ処理手段は、夜間は上記車両等の車幅を計測することにより上記車両等の車種を推定し、推定された車種に対応した上記車両等の存在領域を推定し、上記車両等を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１７１８６号公報
【特許文献２】特開２００７−１６４５６６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「定在波レーダの原理とその応用」、RFワールドNo.8 トランジスタ技術2009年12月号増刊、上保徹志著、pp.106-116、2009年12月1日発行
【非特許文献２】「ドップラー・センサを使ったスピード・ガンの製作」、RFワールドNo.5 トランジスタ技術2009年3月号増刊、漆谷正義著、pp.126-132、2009年3月1日発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されているような遠赤外線式の車両感知器では、車両の台数および占有率を検出することが可能である一方で、各車両の速度および各車両の車種を検出することは困難である。また、特許文献２に記載されているような画像式の車両感知器では、車両の台数、占有率、各車両の速度および各車両の車種を検出することが可能である一方で、高価である。
【０００８】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、安価な構成で、道路を通過する車両の種々の情報を取得することが可能な車両感知器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる車両感知器は、道路を通過する車両の高さを検出するための車両感知器であって、上記道路に向かって無線信号を送信し、送信した上記無線信号が反射した無線信号を受信するための送受信部と、上記送受信部によって受信された上記無線信号に基づいて、上記無線信号が反射した位置と上記送受信部との間の距離を測定するための距離測定部と、上記距離測定部の測定結果に基づいて、上記道路を通過する車両の高さを算出するための車高算出部とを備える。
【００１０】
このような送受信部および距離測定部によって距離を測定する構成により、画像式の車両感知器と比べて安価となり、また、超音波式の車両感知器、遠赤外線式の車両感知器、およびドップラー式の車両感知器の各々と比べて車両に関する多くの情報を得ることができる。したがって、安価な構成で、道路を通過する車両の種々の情報を取得することができる。
【００１１】
（２）好ましくは、上記車高算出部は、上記測定結果の示す距離が所定値未満である期間において上記距離測定部によって測定された上記距離に基づいて、上記道路を通過する車両の高さを算出する。
【００１２】
このように、距離測定部による測定結果の示す距離が所定値未満である場合にのみ車両の高さを算出することにより、車両の高さの算出処理を効率的に行なうことができる。
【００１３】
（３）より好ましくは、上記車高算出部は、上記測定結果の示す距離が所定値未満である期間において上記距離測定部によって測定された複数の上記距離のうちの最小値に基づいて、上記道路を通過する車両の高さを算出する。
【００１４】
このような構成により、車両の高さの算出処理をさらに効率的に行ない、かつ車両の高さをより正確に算出することができる。
【００１５】
（４）より好ましくは、上記車両感知器は、さらに、上記車高算出部によって算出された上記車両の高さに基づいて、上記道路を通過する車両の種類を判別するための車種判別部を備える。
【００１６】
このような構成により、車両の大型および小型等の種類を正確に判別することができる。
【００１７】
（５）好ましくは、上記距離測定部は、所定の周期で上記距離を測定し、上記車両感知器は、さらに、上記測定結果の示す距離が上記所定値未満であるか否かを示す情報を上記所定の周期で出力するための通過中情報出力部を備える。
【００１８】
このような構成により、車両が道路の所定領域に存在する時間を算出することができるため、占有率を算出することが可能となる。これにより、さらに多種類の車両情報を取得することができる。
【００１９】
（６）好ましくは、上記送受信部は、上記道路に対して斜めに無線信号を送信する。
【００２０】
このように、路面に対して斜めに無線信号を送信する構成により、送受信部を道路の真上に配置する必要がなくなるため、設置工事の簡易化を図り、工事費を低減し、また、道路周辺の美観を向上させることができる。また、ドップラー効果を利用して車両の速度を検出することが可能となる。
【００２１】
（７）より好ましくは、上記車両感知器は、さらに、上記送受信部によって受信された上記無線信号に基づいて、上記道路を通過する車両の速度を測定するための速度測定部と、上記速度測定部によって測定された上記速度に基づいて、上記道路を通過する車両の長さを算出するための車長算出部と、上記車高算出部によって算出された上記車両の高さおよび上記車長算出部によって算出された上記車両の長さに基づいて、上記道路を通過する車両の種類を判別するための車種判別部とを備える。
【００２２】
このような構成により、各車両の速度を測定することができるため、より多種類の車両情報を取得することができる。また、車速から車長を算出し、車高に加えて車長を車種の判別基準とすることにより、より正確かつ詳細に車種を判別することが可能となる。
【００２３】
（８）好ましくは、上記送受信部は、上記道路に向かってミリ波帯の無線信号を送信する。
【００２４】
このような構成により、たとえばレーザセンサと比べて、雪および霧等の悪天候下でも安定した検知動作を行なうことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、安価な構成で、道路を通過する車両の種々の情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る道路交通情報取得システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器の設置例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器におけるセンサ部の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器における車両情報処理部の構成を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器が車高検出および車種判別を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器による車高算出方法を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器と、他のセンサ方式を採用する車両感知器との比較表である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器の他の設置例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る車両感知器におけるセンサ部の構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る車両感知器における車両情報処理部の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２８】
＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る道路交通情報取得システムの構成を示す図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器の設置例を示す図である。
【００２９】
図１および図２を参照して、道路交通情報取得システム３０１は、センター装置２０１と、ポール２０２と、車両感知器１０１とを備える。車両感知器１０１は、センサ部５１と、車両情報処理部５２とを備える。
【００３０】
車両感知器１０１は、道路ＲＤを通過する車両ＶＥに関する情報である車両情報を生成し、この車両情報をセンター装置２０１へ送信する。より詳細には、センサ部５１は、無線信号を道路ＲＤへ向かって送信し、送信した無線信号が道路ＲＤまたは道路ＲＤ上の車両ＶＥにおいて反射した無線信号を受信する。ここで、センサ部５１は、道路ＲＤに対して斜めに無線信号を送信する。車両情報処理部５２は、受信した無線信号に基づいて、車両感知器１０１から送信された無線信号が反射した位置とセンサ部５１との間の距離を測定する。そして、車両情報処理部５２は、測定した距離に基づいて、車両ＶＥに関する情報を生成する。図２において、Ａは、車両感知器１０１の感知範囲を示している。
【００３１】
センター装置２０１は、車両感知器１０１から受信した車両情報に基づいて、渋滞情報等の交通情報を生成する。
【００３２】
ポール２０２は、たとえば道路ＲＤの脇に設置される。センサ部５１は、たとえばポール２０２の先端部付近に設置される。
【００３３】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器におけるセンサ部の構成を示す図である。
【００３４】
図３を参照して、センサ部５１は、測定信号送信部１１と、測定信号受信部１２と、通信部１３とを含む。
【００３５】
センサ部５１は、測距センサであり、たとえばミリ波センサである。測定信号送信部１１は、道路ＲＤに向かってミリ波帯の無線信号、すなわち８ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの帯域における周波数を有する無線信号を測定信号として送信する。また、測定信号送信部１１は、たとえば、測定信号を送信したタイミングを示す送信タイミング信号を通信部１３へ出力する。
【００３６】
測定信号受信部１２は、測定信号送信部１１によって送信された測定信号が反射した測定信号を受信し、たとえば、測定信号を受信したタイミングを示す受信タイミング信号を通信部１３へ出力する。
【００３７】
通信部１３は、測定信号送信部１１から受けた送信タイミング信号および測定信号受信部１２から受けた受信タイミング信号を、たとえばポール２０２内の配線を介して車両情報処理部５２へ出力する。
【００３８】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器における車両情報処理部の構成を示す図である。
【００３９】
図４を参照して、車両情報処理部５２は、通信部１４と、距離測定部１５と、車高算出部１６と、車両情報生成部（車種判別部，通過中情報出力部，通過台数情報出力部）１７と、車両情報送信部１８とを含む。
【００４０】
通信部１４は、通信部１３から送信タイミング信号および受信タイミング信号を受けて、これらの信号を距離測定部１５へ出力する。
【００４１】
距離測定部１５は、通信部１４から受けた送信タイミング信号および受信タイミング信号に基づいて、センサ部５１と、測定信号送信部１１から送信された測定信号が反射した位置との間の距離を測定し、測定した距離を示す距離情報を出力する。たとえば、距離測定部１５は、測定信号送信部１１が測定信号を送信してから測定信号受信部１２が測定信号を受信するまでの時間に基づいて、当該距離を測定する。また、距離測定部１５は、たとえば「定在波レーダの原理とその応用」、RFワールドNo.8 トランジスタ技術2009年12月号増刊、上保徹志著、pp.106-116、2009年12月1日発行（非特許文献１）に記載された方法によって当該距離を測定してもよい。
【００４２】
車高算出部１６は、距離測定部１５から受けた距離情報に基づいて、車両感知器１０１によって検知された車両ＶＥの高さを算出し、算出した高さを示す車高情報を出力する。
【００４３】
車両情報生成部１７は、車高算出部１６から受けた車高情報に基づいて、車両感知器１０１によって検知された車両ＶＥの種類を判別し、少なくとも判別した車種を示す車両情報を生成して出力する。
【００４４】
車両情報送信部１８は、車両情報生成部１７から受けた車両情報をセンター装置２０１へ送信する。
【００４５】
［動作］
次に、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器が車高検出および車種判別を行なう際の動作について説明する。
【００４６】
車両感知器１０１では、センサ部５１を用いて対象物までの距離を測定する。ここで、センサ部５１を用いた測距精度は、たとえば１０ｃｍ単位程度である。
【００４７】
車両感知器１０１による車高検出方法を要約して説明すると、以下のようになる。すなわち、車両感知器１０１の感知範囲Ａに車両が存在しない時には、車両感知器１０１は、道路ＲＤの路面までの距離を測定することになる。一方、車両が感知範囲Ａを通過中のタイミングでは、測定距離がセンサ部５１から路面までの距離よりも短くなる。そして、車両感知器１０１は、車両ごとに最も短い距離を検出することにより、各車両の高さを検出する。
【００４８】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器が車高検出および車種判別を行なう際の動作手順を定めたフローチャートである。図６は、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器による車高算出方法を示す図である。
【００４９】
図５および図６を参照して、まず、距離測定部１５は、センサ部５１から送信された測定信号が反射した位置とセンサ部５１との間の距離Ｌを測定する（ステップＳ１）。この距離Ｌは、車両感知器１０１の感知範囲Ａに車両ＶＥが存在する時にはセンサ部５１から車両ＶＥまでの距離となり、車両感知器１０１の感知範囲Ａに車両ＶＥが存在しない時にはセンサ部５１から道路ＲＤの路面までの距離となる。ここで、センサ部５１および距離測定部１５は、たとえば２０ミリ秒ごとに距離Ｌを検出するので、図５に示す処理は２０ミリ秒ごとに行われる。
【００５０】
次に、車高算出部１６は、距離測定部１５によって測定された距離Ｌと保持している路面距離Ｌ１とを比較する。車高算出部１６は、距離Ｌが路面距離Ｌ１以上の場合であって（ステップＳ２でＹＥＳ）、保持している通過中フラグがオフであるときには（ステップＳ３でＮＯ）、道路ＲＤ上の感知範囲Ａに車両ＶＥが存在しないと判断し、距離Ｌをセンサ部５１から路面までの距離として学習する。すなわち、車高算出部１６は、路面距離Ｌ１の値を距離Ｌに変更する（ステップＳ１３）。ここで、車両感知器１０１の起動直後は、路面距離Ｌ１には初期値が設定されている。この初期値は、たとえば十分に小さい値に設定される。
【００５１】
一方、車高算出部１６は、距離Ｌが路面距離Ｌ１未満の場合には（ステップＳ２でＮＯ）、道路ＲＤ上の感知範囲Ａに車両ＶＥが存在すると判断し、通過中フラグをオンするか、あるいは通過中フラグのオン状態を継続する（ステップＳ１４）。
【００５２】
次に、車高算出部１６は、距離測定部１５によって測定された距離Ｌと保持している最小距離Ｌｍｉｎとを比較し、距離Ｌが最小距離Ｌｍｉｎより小さい場合には、最小距離Ｌｍｉｎの値を距離Ｌに変更する（ステップＳ１５）。ここで、車両感知器１０１の起動直後は、最小距離Ｌｍｉｎには初期値が設定されている。この初期値は、たとえば十分に大きい値に設定される。
【００５３】
また、車高算出部１６は、距離Ｌが路面距離Ｌ１以上の場合であって（ステップＳ２でＹＥＳ）、通過中フラグがオンであるときには（ステップＳ３でＹＥＳ）、車両ＶＥが道路ＲＤ上の感知範囲Ａを通過したと判断し（ステップＳ４）、通過中フラグをオフする（ステップＳ５）。
【００５４】
次に、車高算出部１６は、最小距離Ｌｍｉｎに基づいて、通過した車両ＶＥの高さを算出する。具体的には、車高算出部１６は、以下の式に従い、車高ｈを求める（ステップＳ６）。
ｈ＝Ｈ−Ｌｍｉｎ×ｃｏｓθ
ただし、図６に示すように、Ｈはセンサ部５１の設置高さであり、事前に測定される値である。また、θは、ポール２０２に対するセンサ部５１の設置角度すなわち測定信号の照射角度であり、事前に測定される値である。そして、Ｌは、センサ部５１および距離測定部１５によって検出された距離である。
【００５５】
次に、車両情報生成部１７は、車高ｈに基づいて、通過した車両ＶＥの種類を判別する。具体的には、車両情報生成部１７は、車高ｈがたとえば２ｍ以上の場合には（ステップＳ７でＹＥＳ）、通過した車両ＶＥは大型車であると判断する（ステップＳ８）。一方、車両情報生成部１７は、車高ｈがたとえば２ｍ未満の場合には（ステップＳ７でＮＯ）、通過した車両ＶＥは小型車であると判断する（ステップＳ９）。
【００５６】
次に、車両情報生成部１７は、判別した車種、通過中フラグのオン／オフ等を示す車両情報を生成し、車両情報送信部１８経由でセンター装置２０１に報告する（ステップＳ１１）。
【００５７】
次に、車両情報生成部１７は、最小距離Ｌｍｉｎを初期値にクリアすることにより、次に感知範囲Ａを通過する車両ＶＥの情報を取得する準備を行い、処理を終了する（ステップＳ１２）。
【００５８】
また、車両情報生成部１７は、車高算出および車種判別を行なわない場合でも、図５に示す処理の最後に、少なくとも通過中フラグのオン／オフを示す車両情報を生成し、車両情報送信部１８経由でセンター装置２０１に報告する（ステップＳ１６）。このように、通過中フラグのオン／オフを定期的にセンター装置２０１へ報告することにより、センター装置２０１において車両の通過台数および占有率を算出することが可能となる。
【００５９】
ところで、特許文献１に記載されているような遠赤外線式の車両感知器では、車両の台数および占有率を検出することが可能である一方で、各車両の速度および各車両の車種を検出することは困難である。また、特許文献２に記載されているような画像式の車両感知器では、車両の台数、占有率、各車両の速度および各車両の車種を検出することが可能である一方で、高価である。
【００６０】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、センサ部５１は測距センサであり、距離測定部１５は、センサ部５１における測定信号受信部１２によって受信された無線信号に基づいて、無線信号が反射した位置とセンサ部５１すなわち測定信号送信部１１との間の距離を測定する。
【００６１】
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器と、他のセンサ方式を採用する車両感知器との比較表である。
【００６２】
図７を参照して、センサ部５１はたとえばミリ波センサであるが、他のセンサ方式としては、たとえば、超音波式の車両感知器と、画像式の車両感知器と、遠赤外線式の車両感知器と、ドップラー式の車両感知器とがある。
【００６３】
超音波式の車両感知器では、媒体が超音波であり、アクティブ方式すなわち自ら何らかの信号を発し、また、安価である。そして、検出結果としては、車両の通過台数が得られ、また、占有率すなわち所定期間において感知範囲Ａに１または複数の車両が存在した総時間の割合が得られる。この占有率から、車両の平均速度が得られる。
【００６４】
また、画像式の車両感知器では、媒体が可視光線または近赤外線であり、パッシブ方式すなわち自らは信号を発さず、また、高価である。そして、検出結果としては、車両の通過台数が得られ、占有率が得られ、大型および小型等の車種が得られ、また、車両ごとの速度が得られる。
【００６５】
また、遠赤外線式の車両感知器では、媒体が遠赤外線であり、パッシブ方式であり、安価である。そして、検出結果としては、車両の通過台数が得られ、また、占有率が得られる。
【００６６】
また、ドップラー式の車両感知器では、媒体がマイクロ波であり、アクティブ方式であり、安価である。そして、検出結果としては、車両ごとの速度が得られる。
【００６７】
これらのセンサ方式に対して、ミリ波センサであるセンサ部５１では、媒体がミリ波であり、アクティブ方式であり、安価である。そして、検出結果としては、車両の通過台数が得られ、占有率が得られ、また、大型および小型等の車種が得られる。
【００６８】
すなわち、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器は、画像式の車両感知器と比べて安価であり、また、超音波式の車両感知器、遠赤外線式の車両感知器、およびドップラー式の車両感知器の各々と比べて車両に関する多くの情報を得ることができる。
【００６９】
したがって、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、安価な構成で、道路を通過する車両の種々の情報を取得することができる。
【００７０】
また、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、車高算出部１６は、距離測定部１５による測定結果の示す距離が所定値すなわち路面距離Ｌ１未満である期間において距離測定部１５によって測定された距離に基づいて、道路ＲＤを通過する車両ＶＥの高さを算出する。
【００７１】
このように、距離測定部１５による測定結果の示す距離が所定値未満である場合にのみ車両ＶＥの高さを算出することにより、車両ＶＥの高さの算出処理を効率的に行なうことができる。
【００７２】
また、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、車高算出部１６は、距離測定部１５による測定結果の示す距離が所定値未満である期間において距離測定部１５によって測定された複数の距離のうちの最小値に基づいて、道路ＲＤを通過する車両ＶＥの高さを算出する。
【００７３】
このような構成により、車両ＶＥの高さの算出処理をさらに効率的に行ない、かつ車両ＶＥの高さをより正確に算出することができる。
【００７４】
また、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、車両情報生成部１７は、車高算出部１６によって算出された車両ＶＥの高さに基づいて、道路ＲＤを通過する車両ＶＥの種類を判別する。
【００７５】
このような構成により、車両ＶＥの大型および小型等の種類を正確に判別することができる。
【００７６】
また、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、距離測定部１５は、所定の周期たとえば２０ミリ秒の周期で距離を測定する。そして、車両情報生成部１７は、距離測定部１５による測定結果の示す距離が所定値すなわち路面距離Ｌ１未満であるか否かを示す情報を上記所定の周期で出力する。すなわち、車両情報生成部１７は、通過中フラグのオン／オフを示す車両情報を生成する。
【００７７】
このような構成により、車両が道路ＲＤの所定領域に存在する時間を算出することができるため、占有率を算出することが可能となる。これにより、道路交通情報取得システム３０１において、さらに多種類の車両情報を取得することができる。
【００７８】
また、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、測定信号送信部１１は、道路ＲＤに向かってミリ波帯の無線信号を送信する。
【００７９】
このような構成により、たとえばレーザセンサと比べて、雪および霧等の悪天候下でも安定した検知動作を行なうことができる。
【００８０】
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器の他の設置例を示す図である。
【００８１】
本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、センサ部５１は、路面に対して斜めに無線信号を送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。図８に示すように、センサ部５１が道路ＲＤの真上に配置されてもよい。また、図８において、センサ部５１が路面に対して垂直に無線信号を送信する構成であっても、車両ＶＥの高さを検出することが可能である。ただし、路面に対して斜めに無線信号を送信する構成により、センサ部５１を道路ＲＤの真上に配置する必要がなくなるため、設置工事の簡易化を図り、工事費を低減し、また、道路周辺の美観を向上させることができる。また、後述する本発明の第２の実施の形態に係る車両感知器のように、ドップラー効果を利用して車両ＶＥの速度を検出することが可能となる。
【００８２】
また、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器では、センサ部５１における測定信号受信部１２が、測定信号送信部１１によって送信された測定信号が反射した測定信号の受信レベルを車両情報処理部５２へ通知し、車両情報処理部５２における距離測定部１５が、センサ部５１と、測定信号送信部１１から送信された測定信号が反射した位置との間の距離を測定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえばセンサ部５１が距離測定部１５を含み、センサ部５１において当該距離を測定する構成であってもよい。
【００８３】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００８４】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る車両感知器と比べて車両の速度を検出する機能を追加した車両感知器に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る車両感知器と同様である。
【００８５】
本発明の第２の実施の形態に係る車両感知器１０２は、車両感知器１０１と比べて、センサ部５１および車両情報処理部５２の代わりにセンサ部６１および車両情報処理部６２を備える。
【００８６】
車両感知器１０２におけるセンサ部６１は、測距センサとしての機能に加えて、ドップラー式のセンサとしての機能も有している。すなわち、車両感知器１０２は、送信した無線信号の周波数と、この無線信号が反射した無線信号の周波数との差に基づいて、感知範囲Ａを通過する車両ＶＥの速度を検出する。車両感知器１０２は、たとえば「ドップラー・センサを使ったスピード・ガンの製作」、RFワールドNo.5 トランジスタ技術2009年3月号増刊、漆谷正義著、pp.126-132、2009年3月1日発行（非特許文献２）に記載の方法によって当該速度を検出する。
【００８７】
図９は、本発明の第２の実施の形態に係る車両感知器におけるセンサ部の構成の一例を示す図である。
【００８８】
図９を参照して、センサ部６１は、測定信号送信部７１と、測定信号受信部７２と、通信部７３とを含む。センサ部６１は、路面に対して斜めに無線信号を送信し、たとえば図２または図８に示すように設置される。
【００８９】
測定信号送信部７１は、道路ＲＤに向かってミリ波帯の無線信号を測定信号として送信する。また、測定信号送信部７１は、たとえば、測定信号を送信したタイミングを示す送信タイミング信号を通信部７３へ出力する。
【００９０】
測定信号受信部７２は、測定信号送信部７１によって送信された測定信号が反射した測定信号を受信し、たとえば、測定信号を受信したタイミングを示す受信タイミング信号を通信部７３へ出力する。
【００９１】
また、測定信号受信部７２は、測定信号送信部７１によって送信された測定信号が反射した測定信号を受信し、受信した測定信号の周波数を検出し、検出した周波数と測定信号送信部７１によって送信された測定信号の既知の周波数との差を示す検出信号を通信部７３へ出力する。
【００９２】
通信部７３は、測定信号送信部１１から受けた送信タイミング信号ならびに測定信号受信部７２から受けた受信タイミング信号および検出信号を、たとえばポール２０２内の配線を介して車両情報処理部６２へ出力する。
【００９３】
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る車両感知器における車両情報処理部の構成の一例を示す図である。
【００９４】
図１０を参照して、車両情報処理部６２は、通信部７４と、距離測定部７５と、車高算出部７６と、車両情報生成部７７と、車両情報送信部７８と、速度測定部７９と、車長算出部８０とを含む。
【００９５】
通信部７４は、通信部７３から送信タイミング信号、受信タイミング信号および検出信号を受けて、送信タイミング信号および受信タイミング信号を距離測定部７５へ出力し、検出信号を速度測定部７９へ出力する。
【００９６】
距離測定部７５は、通信部７４から受けた送信タイミング信号および受信タイミング信号に基づいて、センサ部６１と、測定信号送信部７１から送信された測定信号が反射した位置との間の距離を測定し、測定した距離を示す距離情報を出力する。
【００９７】
車高算出部７６は、距離測定部７５から受けた距離情報に基づいて、車両感知器１０２によって検知された車両ＶＥの高さを算出し、算出した高さを示す車高情報を出力する。
【００９８】
速度測定部７９は、通信部７４から受けた検出信号に基づいて、車両感知器１０２によって検知された車両ＶＥの速度を測定し、測定した速度を示す車速情報を出力する。
【００９９】
車長算出部８０は、速度測定部７９から受けた車速情報に基づいて、車両感知器１０２によって検知された車両ＶＥの進行方向の長さを算出し、算出した長さを示す車長情報を出力する。具体的には、車長算出部８０は、以下の式に従い、車長Ｌｃを算出する。
Ｌｃ＝Ｖ×ｔ−ＡＬ
ただし、Ｖは車速情報の示す車速であり、ｔは通過中フラグが連続してオンであった時間であり、ＡＬは車両感知器１０２の感知範囲Ａの車両進行方向における長さである。ここで、車長算出部８０は、車高算出部７６から通過中フラグを受けて、時間ｔを算出する。
【０１００】
車両情報生成部７７は、車高算出部７６から受けた車高情報および車長算出部８０から受けた車長情報に基づいて、車両感知器１０２によって検知された車両ＶＥの種類を判別し、少なくとも判別した車種を示す車両情報を生成して出力する。
【０１０１】
車両情報送信部７８は、車両情報生成部７７から受けた車両情報をセンター装置２０１へ送信する。
【０１０２】
このように、本発明の第２の実施の形態に係る車両感知器では、速度測定部７９は、測定信号受信部１２によって受信された無線信号に基づいて、道路ＲＤを通過する車両ＶＥの速度を測定する。車長算出部８０は、速度測定部７９によって測定された速度に基づいて、道路ＲＤを通過する車両ＶＥの長さを算出する。車両情報生成部７７は、車高算出部７６によって算出された車両ＶＥの高さおよび車長算出部８０によって算出された車両ＶＥの長さに基づいて、道路ＲＤを通過する車両ＶＥの種類を判別する。
【０１０３】
したがって、本発明の第２の実施の形態に係る車両感知器では、各車両の速度を測定することができるため、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器と比べて、より多種類の車両情報を取得することができる。また、車速から車長を算出し、車高に加えて車長を車種の判別基準とすることにより、本発明の第１の実施の形態に係る車両感知器と比べて、より正確かつ詳細に車種を判別することが可能となる。
【０１０４】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０５】
１１ 測定信号送信部
１２ 測定信号受信部
１３ 通信部
１４ 通信部
１５ 距離測定部
１６ 車高算出部
１７ 車両情報生成部（車種判別部，通過中情報出力部，通過台数情報出力部）
１８ 車両情報送信部
５１ センサ部
５２ 車両情報処理部
６１ センサ部
６２ 車両情報処理部
７１ 測定信号送信部
７２ 測定信号受信部
７３ 通信部
７４ 通信部
７５ 距離測定部
７６ 車高算出部
７７ 車両情報生成部
７８ 車両情報送信部
７９ 速度測定部
８０ 車長算出部
１０１ 車両感知器
２０１ センター装置
２０２ ポール
３０１ 道路交通情報取得システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を通過する車両の高さを検出するための車両感知器であって、
前記道路に向かって無線信号を送信し、送信した前記無線信号が反射した無線信号を受信するための送受信部と、
前記送受信部によって受信された前記無線信号に基づいて、前記無線信号が反射した位置と前記送受信部との間の距離を測定するための距離測定部と、
前記距離測定部の測定結果に基づいて、前記道路を通過する車両の高さを算出するための車高算出部とを備える、車両感知器。
【請求項２】
前記車高算出部は、前記測定結果の示す距離が所定値未満である期間において前記距離測定部によって測定された前記距離に基づいて、前記道路を通過する車両の高さを算出する、請求項１に記載の車両感知器。
【請求項３】
前記車高算出部は、前記測定結果の示す距離が所定値未満である期間において前記距離測定部によって測定された複数の前記距離のうちの最小値に基づいて、前記道路を通過する車両の高さを算出する、請求項２に記載の車両感知器。
【請求項４】
前記車両感知器は、さらに、
前記車高算出部によって算出された前記車両の高さに基づいて、前記道路を通過する車両の種類を判別するための車種判別部を備える、請求項２または３に記載の車両感知器。
【請求項５】
前記距離測定部は、所定の周期で前記距離を測定し、
前記車両感知器は、さらに、
前記測定結果の示す距離が前記所定値未満であるか否かを示す情報を前記所定の周期で出力するための通過中情報出力部を備える、請求項１から４のいずれかに記載の車両感知器。
【請求項６】
前記送受信部は、前記道路に対して斜めに無線信号を送信する、請求項１から５のいずれかに記載の車両感知器。
【請求項７】
前記車両感知器は、さらに、
前記送受信部によって受信された前記無線信号に基づいて、前記道路を通過する車両の速度を測定するための速度測定部と、
前記速度測定部によって測定された前記速度に基づいて、前記道路を通過する車両の長さを算出するための車長算出部と、
前記車高算出部によって算出された前記車両の高さおよび前記車長算出部によって算出された前記車両の長さに基づいて、前記道路を通過する車両の種類を判別するための車種判別部とを備える、請求項６に記載の車両感知器。
【請求項８】
前記送受信部は、前記道路に向かってミリ波帯の無線信号を送信する、請求項１から７のいずれかに記載の車両感知器。
【請求項１】
道路を通過する車両の高さを検出するための車両感知器であって、
前記道路に向かって無線信号を送信し、送信した前記無線信号が反射した無線信号を受信するための送受信部と、
前記送受信部によって受信された前記無線信号に基づいて、前記無線信号が反射した位置と前記送受信部との間の距離を測定するための距離測定部と、
前記距離測定部の測定結果に基づいて、前記道路を通過する車両の高さを算出するための車高算出部とを備える、車両感知器。
【請求項２】
前記車高算出部は、前記測定結果の示す距離が所定値未満である期間において前記距離測定部によって測定された前記距離に基づいて、前記道路を通過する車両の高さを算出する、請求項１に記載の車両感知器。
【請求項３】
前記車高算出部は、前記測定結果の示す距離が所定値未満である期間において前記距離測定部によって測定された複数の前記距離のうちの最小値に基づいて、前記道路を通過する車両の高さを算出する、請求項２に記載の車両感知器。
【請求項４】
前記車両感知器は、さらに、
前記車高算出部によって算出された前記車両の高さに基づいて、前記道路を通過する車両の種類を判別するための車種判別部を備える、請求項２または３に記載の車両感知器。
【請求項５】
前記距離測定部は、所定の周期で前記距離を測定し、
前記車両感知器は、さらに、
前記測定結果の示す距離が前記所定値未満であるか否かを示す情報を前記所定の周期で出力するための通過中情報出力部を備える、請求項１から４のいずれかに記載の車両感知器。
【請求項６】
前記送受信部は、前記道路に対して斜めに無線信号を送信する、請求項１から５のいずれかに記載の車両感知器。
【請求項７】
前記車両感知器は、さらに、
前記送受信部によって受信された前記無線信号に基づいて、前記道路を通過する車両の速度を測定するための速度測定部と、
前記速度測定部によって測定された前記速度に基づいて、前記道路を通過する車両の長さを算出するための車長算出部と、
前記車高算出部によって算出された前記車両の高さおよび前記車長算出部によって算出された前記車両の長さに基づいて、前記道路を通過する車両の種類を判別するための車種判別部とを備える、請求項６に記載の車両感知器。
【請求項８】
前記送受信部は、前記道路に向かってミリ波帯の無線信号を送信する、請求項１から７のいずれかに記載の車両感知器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２５７８１４（Ｐ２０１１−２５７８１４Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２９４５９（Ｐ２０１０−１２９４５９）
【出願日】平成２２年６月４日（２０１０．６．４）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月４日（２０１０．６．４）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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