車輛検出モジュール及び交通流監視システム
【課題】外乱の影響なく正確・安定に対象地点の車両を捉えトンネル内の危険な地点を、進入・走行中の車両へ情報提供する車両検出モジュール及び交通流監視システムの提供。
【解決手段】各車両検出モジュール３は、道路に向け水平に超音波パルスを送波する超音波発振器、エコーを経時的に検出する超音波センサ、及び車線最近端からのエコー検出までの時間ｔ１から車線最遠端からのエコー検出までの時間ｔ２の区間［ｔ１，ｔ２］で検出されるエコー強度が検出下限レベル以上となると車両検出信号を出力する車両判定手段を具備する。交通流監視装置５は、各モジュール３毎に車両検出信号の度数を判定時間加算し、各モジュール３毎に検出度数に従い渋滞レベルを出力する。道路情報報知装置６は、各モジュール３の地点と渋滞レベルの渋滞情報を、交通流監視区間内又はその前方地点の車両に対し報知する。
【解決手段】各車両検出モジュール３は、道路に向け水平に超音波パルスを送波する超音波発振器、エコーを経時的に検出する超音波センサ、及び車線最近端からのエコー検出までの時間ｔ１から車線最遠端からのエコー検出までの時間ｔ２の区間［ｔ１，ｔ２］で検出されるエコー強度が検出下限レベル以上となると車両検出信号を出力する車両判定手段を具備する。交通流監視装置５は、各モジュール３毎に車両検出信号の度数を判定時間加算し、各モジュール３毎に検出度数に従い渋滞レベルを出力する。道路情報報知装置６は、各モジュール３の地点と渋滞レベルの渋滞情報を、交通流監視区間内又はその前方地点の車両に対し報知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路渋滞を監視するための交通流監視システムとそれに使用される車輛検出モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路の交通流の監視は、道路に設置されたカメラ映像から管制員が交通流を判定する方法や、道路パトロールカーにより道路監視員が交通流を判定する方法などの人的判定方法が採られている。かかる人的判定方法では、常時、管制員や道路監視員を配置する必要があるため、人件費などのコストが嵩むという問題がある。そこで、近年は自動的に道路の交通流を監視する交通流監視システムの研究・開発が行われている。
【０００３】
従来の交通流監視システムは、カメラにより道路状況を撮影し得られた画像を画像処理することによって交通流の判定を行うもの、光センサを用いて車輛を検出することによって交通流の判定を行うもの、及び超音波を用いて車輛を検出することによって交通流の判定を行うものが知られている。
【０００４】
撮影し得られた画像を画像処理することによって交通流の判定を行う交通流監視システムに関連する技術としては、例えば、特許文献１〜３に記載のものが公知である。
【０００５】
特許文献１に記載のシステムは、監視カメラで撮影した画像を画像処理することによって車輛認識を行い、交通渋滞を判定する停止低速車輛検出装置である。このシステムでは、道路に設置されたカメラにより、一定時間（例えば、０．１秒）毎に道路上の所定の範囲を撮影する。この画像から、画像解析を行うことによって車輛を抽出する。そして、検出された車輛の位置データに基づいて、走行軌跡データを生成し、この走行軌跡データから交通量、車群速度などの交通状態量を算出し、交通渋滞を判定する。
【０００６】
特許文献２に記載のシステムは、道路の交通状態をカメラにより監視し、交通流の渋滞を検知する道路監視システムである。このシステムでは、監視する道路に沿って、複数の監視カメラを所定の間隔で設ける。各監視カメラにより撮影された画像は、監視センタに送られて監視用のモニタ装置に表示される。また、当該監視画像に基づき、渋滞判定手段によって、各監視カメラ毎に交通流の渋滞が判定される。そして、道路情報表示手段が、判定結果の情報から渋滞区間を判定し、渋滞状況を示すメッセージ情報を情報表示装置に表示する。
【０００７】
特許文献３に記載のシステムは、道路を含む領域をカメラで撮像して得られた画像に基づいて、広範囲な交通状況を判定する交通状況判定システムである。このシステムでは、道路に設置されたビデオカメラで道路を含む領域を撮像し、撮像時点の異なる撮像画像の対応する画素ブロックを特定する。次いで、これらの画素ブロックの位置変化に基づいて、画素ブロックの動きベクトルを算出する。次いで、算出された動きベクトルの方向が略一致する隣接の画素ブロックを連結した連結ブロックを特定する。次いで、連結ブロックの各画素ブロックの動きベクトルに基づいて、連結ブロックの動きベクトルを算出する。また、連結ブロックの画素ブロック数に基づいて動きベクトルの分布密度を算出する。そして、分布密度又は連結ブロックの動きベクトルに基づいて、交通状況を判定する。
【０００８】
光センサにより車輛を検出して交通流の判定を行う交通流監視システムに関連する技術としては、例えば、特許文献４に記載のものが公知である。
【０００９】
特許文献４に記載のシステムは、トンネル内の停止車輛・渋滞などの車輛の交通状況を判別し、車輛の運転手に通知する交通状況判断システムである。このシステムでは、トンネル内の道路側に送受信ケーブル対を設置し、当該送受信ケーブル対に一定の間隔（例えば、１００ｍ間隔）で、光センサ等の車輛検知手段及びバンドパス・フィルタからなる光検知部を設ける。各バンドパス・フィルタは、それぞれ異なる周波数帯の電波を通過させるものとする。また、送受信ケーブル対の一端に、電波を発信する発信器とスペクトル・アナライザを接続する。発信器は、複数の周波数帯の電波を送受信ケーブル対に送信する。各光センサは、トンネルを通過する車輛のヘットライトを検知すると、バンドパス・フィルタに電波を流す。例えば、トンネル端から１００ｍ，２００ｍ，３００ｍ，４００ｍの地点に、それぞれ光検知部を設け、各光検知部のバンドパス・フィルタの通過帯域を、ａ１〜ａ２Ｈｚ，ｂ１〜ｂ２Ｈｚ，ｃ１〜ｃ２Ｈｚ，ｄ１〜ｄ２Ｈｚとする。また、発信器が送受信ケーブル対に送信する電波の周波数帯を、ａ１〜ａ２Ｈｚ，ｂ１〜ｂ２Ｈｚ，ｃ１〜ｃ２Ｈｚ，ｄ１〜ｄ２Ｈｚとする。車輛が１００ｍ地点の光検知部の手前に来ると、１００ｍ地点の光検知部の光センサが導通し、ａ１〜ａ２Ｈｚの電波が送受信ケーブル対に流れる。これをスペクトル・アナライザにより検出することで、車輛が１００ｍ地点の光検知部の手前を通過したことを検出できる。同様にして、２００ｍ，３００ｍ，４００ｍの地点の光検知部の手前を車輛が通過したことも検出できる。
【００１０】
超音波を用いて車輛を検出することによって交通流の判定を行う交通流監視システムに関連する技術としては、例えば、特許文献５に記載のものが公知である。
特許文献５に記載のシステムは、超音波センサを使用してトンネル内の交通渋滞を監視するトンネル監視システムである。このシステムでは、トンネルの天井部に、トンネルの全長に亘って、所定の間隔をおいて複数の超音波センサを設置する。各超音波センサは、超音波の発射・受信領域が自動車検知領域で互いに境界を接し、自動車走行方向の縦間隔が普通の自動車の長さよりも短くなるように設置されている。自動車がトンネルに進入するとき、第１の超音波センサによって自動車が検知され、当該自動車がトンネル出口に至るまで、後に続く超音波センサで次々と切り替えることによって当該自動車の検知が可能となる。これにより、自動車の速度を検知することができ、トンネル内の渋滞を判別することが可能となる。
【００１１】
また、超音波センサを用いて車輛を検出する技術として、他に、特許文献６に記載の技術も公知である。
【００１２】
特許文献６に記載の走行車輛識別装置は、道路を走行する車輛の車長を検出し、検出した車長から、その車輛の大型／小型の車種を識別する、超音波センサ式の走行車輛識別装置である。この装置では、道路の沿道方向の３地点以上の多地点それぞれの一側に、道路の他側に向って超音波を出力し、走行する車輛により反射した超音波を受波する超音波送受波器構成の超音波センサを設置する。各地点の超音波センサの受波信号は、コンピュータ構成の本体処理装置に入力される。本体処理装置は、各地点の超音波センサから選択して組合わされた各２地点の超音波センサ毎に、両地点の超音波センサの受波信号のレベル変化から、車輛の両地点の通過タイミングのずれ及び両地点それぞれの通過時間を検出する。また、各２地点の超音波センサ毎に、通過タイミングのずれ及び両地点それぞれの通過時間の検出結果と、両地点の超音波センサの設置間隔とに基づき、車輛の計測車長を算出する。そして、各計測車長の平均により車輛の検出車長を決定して車輛の大型／小型の車種を識別する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−２６３０１号
【特許文献２】特開２００２−２２２４８６号
【特許文献３】特開２００６−３３０９４２号
【特許文献４】特開２００７−２１３４５９号
【特許文献５】特許第３８３８９７５号
【特許文献６】特開２００３−２１７０７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
カメラにより道路状況を撮影し得られた画像を画像処理することによって交通流の判定を行う交通流監視システムでは、第１にカメラ設備を道路上に設置する必要があるため整備のコストが高いという問題がある。また、雨や霧、粉塵などにより道路上の視界が悪くなると、カメラ映像による車輛の検出が困難となり、かかる道路状況では十分な監視機能を果たすことができない。また、特許文献１，３のようにカメラ映像に撮像された車輛を抽出して自動車を自動検出することにより交通流の監視を行う場合、夜間やトンネル内のような暗所では、車輛全体を明確に撮像するための照明が別途必要になる。また、画像処理のための専用のコンピュータも必要となる。また、監視員により人的に見張る場合には、人件費が嵩むという問題がある。
【００１５】
また、光センサを用いて車輛を検出することによって交通流の判定を行う交通流監視システムにおいても、雨や霧、粉塵などにより光学センサが曇ると、誤検出が発生するという問題がある。
【００１６】
一方、超音波を用いて車輛を検出することによって交通流の判定を行う交通流監視システムの場合、車輛検出には超音波発信器と超音波受波器を備えた超音波センサが使用される。超音波は光に比べて広範囲に広がり比較的広い領域内を包括的に検知するのに適しており、また超音波受波器は光学センサに比べて汚れに対する検出性能の低下が少ない。従って、超音波センサは、雨・霧・粉塵のような外乱要因に対してロバスト（頑健）であり、また道路上の照度に関係なく車輛を検出することができ、設置コストもカメラに比べると安価であるため、交通流監視システムにおける車輛検出センサとしては優れている。
【００１７】
しかし、超音波が広範囲に広がるという長所は、トンネル内においては、逆に多重反射を引き起こすという欠点にもなる。特許文献４に記載されたように、トンネル天井又は壁面に超音波センサを設置した構成とした場合、超音波センサから発射された超音波が路面で反射し、更にトンネル壁で反射するといった多重反射が生じ、超音波センサで受波される反響は複雑な波形となる。従って、車輛検出の精度が低下する、又は検出できない、又は誤検知するという問題がある。さらに、トンネル内においては、風の対流が発生しやすく、これによっても超音波が拡散し目的波が正確に捉えられないという問題がある。
【００１８】
一方、特許文献６に記載されたように、超音波センサを車線の上方ではなく側方に設置する構成とすることも考えられる。この場合も、屋外の開空間であれば問題ないが、屋内やトンネルのような閉空間では前段落〔００１６〕に記載の問題と同様の問題があった。
【００１９】
そこで、本発明の目的は、トンネルのような閉空間において、外乱の影響を受けることなく正確、且つ安定的に対象ポイント（対象エリア）の車輛を捉え、これらの流れ（渋滞、平常）を認識することでトンネル内に危険なポイント（エリア）が存在することを、トンネルに進入、あるいは走行中の車輛へ情報提供することが可能な車輛検出モジュール及び交通流監視システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
車輛検出モジュールに係る本発明の第１の構成は、道路の側方に設置され、道路側方から道路方向に向けて水平方向に超音波パルスを送波する超音波発振器と、
前記超音波発信器から超音波パルスが送波された超音波のエコーを経時的に検出する超音波センサと、
前記超音波発振器から超音波パルスが送波された時点を基準とする経過時間をエコー時間ｔとした場合に、検出対象の車線の最近端からのエコーが検出される第１のエコー時間ｔ１から、検出対象の車線の最遠端からのエコーが検出される第２のエコー時間ｔ２（＞ｔ１）までの時間区間［ｔ１，ｔ２］（以下「エコー検出ウィンドウ」という。）において、前記超音波センサで検出されるエコーの強度が検出下限レベル以上となった場合に車輛検出信号を出力する車輛判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、道路側方から道路方向に向けて超音波を送波することで、路面及び壁面からの多重反射の影響を受けることがなくなる。また、超音波を送波してから経時的に連続して観測されるエコーに対して、エコー検出ウィンドウを設けて、そのエコー検出ウィンドウ内のエコーのみを車輛検出の判定に用いることで、目的とする距離範囲（車線）に車輛が存在するか否かを的確に判定・検出することができる。
【００２２】
ここで、「エコー検出ウィンドウ」とは、検出対象の車線の最近端からのエコーが検出される時点から、検出対象の車線の最遠端からのエコーが検出される時点までのエコー時間の区間をいう。「検出下限レベル」とは、エコー強度が被検体（車輛）からの反射であるか否かを判定する閾値レベルをいう。検出下限レベルは、エコー時間ｔに対して一定の値でもよい。しかしながら、エコー強度は、送波源（車輛検出モジュール）から被検体（車輛）までの距離が長くなるに従って弱まるため、検出下限レベルもそのエコーの減衰曲線に比例した単調減少関数（エコー時間ｔに対する単調減少関数）とすることが好ましい。検出下限レベルの関数（単調減少関数）は、具体的には、例えば、後述の式（３ａ），（３ｂ）のような関数が使用される。
【００２３】
車輛検出モジュールに係る本発明の第２の構成は、前記第１の構成において、前記第２のエコー時間ｔ２からその２倍のエコー時間２ｔ２までの区間で、かつ当該区間（ｔ２，２ｔ２）の間に固定反射点が存在する場合にはその固定反射点より前の適宜な時点ｔ３を最遠検出端点とし、
前記最遠検出端点におけるエコーのＳ／Ｎ比が物体検出の判別可能限界値となるように、前記超音波発振器の送波強度及び／又は前記超音波センサのエコー受信感度が調節されていることを特徴とする。
【００２４】
これにより、最遠検出端点でのエコーのＳ／Ｎ比を物体検出の判別可能限界値とすることで、最遠検出端点に相当する地点よりも遠方の物体からの多重反射の影響が除去される。また、エコー検出ウィンドウにおけるＳ／Ｎ比は物体検出に十分なレベルが確保される。従って、遠方の壁や物体からの乱反射が抑制されて精度よく車輛の検出を行うことが可能となる。
【００２５】
ここで、「物体検出の判別可能限界値」とは、被検体（車輛）が存在する場合にそのエコーの検出が可能な限界値をいう。最遠検出端点ｔ３はエコー時間の区間（ｔ２，２ｔ２）の間であればよい。最遠検出端点ｔ３の下限をｔ２とした理由は、ｔ３＜ｔ２の場合、エコー検出ウィンドウの後端点ｔ２における反射波が判別可能限界値以下となり、誤検出が生じるからである。従って、誤検出を生じさせないという観点からは、最遠検出端点ｔ３は後端点ｔ２よりできるだけ後のほうが好ましい。一方、最遠検出端点ｔ３の下限を２ｔ２とした理由は、ｔ３＞２ｔ２とした場合、検出ウィンドウに生じる被検体からのエコーの多重反射が検出されはじめるため、誤検出が生じるからである。従って、多重反射の影響をなくす観点からは、最遠検出端点ｔ３をあまり大きくしすぎるのも好ましくない。故に、最遠検出端点ｔ３は、多重反射の影響がなくかつ後端点ｔ２におけるエコーのＳ／Ｎ比を必要十分に確保できるように、区間（ｔ２，２ｔ２）の間の適宜な点に設定される。但し、前記区間（ｔ２，２ｔ２）の間に固定反射点が存在する場合には、最遠検出端点ｔ３はその固定反射点よりも前の時点に設定する。
【００２６】
例えば、後述の実施例においては、超音波センサ（規格を記述）へ１２Ｖｐ−ｐの方形波を検出ウィンドウの区間に向け、バースト期間（４００μｓ）で印加し音圧の出力を送出する。その後、対象物までの往路伝搬損失（前記エコーの減衰曲線）、対象物の超音波反射率（反射角度、材質による）、対象物からの復路伝搬損失（前記エコーの減衰曲線）の各減衰を経て、前記超音波センサで反射信号が受信される。この実施例においては、センサ出力端で０．０５ｍＶが最小検知レベルである。そして、受信アンプ（５３ｄＢ）、フィルタ（−６ｄＢ）を経て、４７ｄＢの増幅された信号がＡ／Ｄ変換部へ入力されるが、この段階でノイズは信号に対し−６ｄＢ以下であることが望ましい。
【００２７】
車輛検出モジュールに係る本発明の第３の構成は、前記第１又は２の構成において、外部との通信を行う第１の通信インタフェースと、
前記第１の通信インタフェースを介して外部から入力される前記同期信号に従って、前記超音波発振器からの超音波パルスの送波タイミングを同期制御する同期制御手段と、
前記車輛判定手段が出力する前記車輛検出信号を、前記第１の通信インタフェースを介して外部に送信する検出信号送信手段と、を備え、
前記検出信号送信手段は、前記超音波発振器により超音波パルスの送波が行われている時間帯に前記車輛検出信号を送信することを特徴とする。
【００２８】
この構成によれば、同期信号は、マスター部のタイマによって生成される。例えば、車輛検出モジュールから前記最遠検出端点までをＸ（ｍ）とした場合、超音波の往復時間（温度Ｔ（℃）において）は、ｔ（ｍｓ）となるため、前記超音波パルスの送波はｔ（ｍｓ）毎に行うことが可能となる。（送波は出来る限り、短時間周期で行うことで、対象物の検出精度が向上する。）データ送信は有線／無線に関わらず、車輛検出モジュールが何らかの電気的信号を外部へ向け送出するが、超音波信号受信期間（検出ウィンドウの対象物からの反射信号検知時間）以外でデータ送信を行えば、通信インタフェース（デジタル回路）から超音波計測回路（アナログ回路）へのノイズ混入の問題が無くなるため（たとえ混入しても動作に問題はないため）、ノイズ低減のための、電源・アース回路の構成の単純化、及び車輛検出モジュールのサイズを小型化でき、シンプル、低コストで実現することが可能となる。
【００２９】
車輛検出モジュールに係る本発明の第４の構成は、前記第３の構成において、自己の動作状態をマスターモード又はスレーブモードの何れかに設定する動作モード設定手段と、
外部との通信を行う第２の通信インタフェースと、
動作状態がマスターモードの場合、前記第２の通信インタフェースを介して前記同期信号を出力する同期信号発生手段と、
動作状態がマスターモードの場合、前記第２の通信インタフェースを介して自己又は他の車輛検出モジュールの前記第１の通信インタフェースから送信されてくる前記車輛検出信号を受信する検出信号受信手段と、
前記検出信号受信手段により受信される前記各車輛検出信号を記憶する検出信号記憶手段と、
所定の時間毎に、前記検出信号記憶手段に記憶された各車輛検出信号を、データ送信信号として前記第２の通信インタフェースを介して外部へ出力する検出情報出力手段と、を備え、
前記同期制御手段は、マスターモードの車輛検出モジュールの前記同期信号発生手段から送信され前記第１の通信インタフェースを介して入力される前記同期信号に従って、前記超音波発振器からの超音波パルスの送波の同期制御を行うものであり、
前記検出信号送信手段は、前記車輛判定手段が出力する前記車輛検出信号を、前記第１の通信インタフェースを介してマスターモードの車輛検出モジュールの前記検出信号受信手段に送信するものであることを特徴とする。
【００３０】
この構成によれば、マスターモードの車輛検出モジュールは、複数の車輛検出モジュールの中で１つのみ存在し、通信ラインを介して系全体のタイミング制御を行う。そのタイミング制御が前記同期制御であり、同期制御の信号は一斉に全ての車輛検出モジュールのセンサ部へ同報される。全ての車輛検出モジュールのセンサー部では、前記同期制御の信号を受信すると同時に計測を開始し、それぞれが固定されたインタバルの時間ウェイトし、時分割（タイムスライス）でマスター部へデータを送信する。
【００３１】
交通流監視システムに係る本発明の第１の構成は、交通流の検出を行う交通流監視区間の道路に沿って設置された請求項３に記載の車輛検出モジュールを複数個備えるとともに、
前記各車輛検出モジュールから送信されてくる車輛検出信号に基づき、交通流監視区間の道路の渋滞情報を判定する交通流監視装置と、判定結果を報知する道路情報報知装置と、を備えた交通流監視システムであって、
前記交通流監視装置は、
前記各車輛検出モジュールのそれぞれについて、当該車輛検出モジュールから送信された車輛検出信号の度数を所定の判定時間だけ加算する度数累算手段と、
前記各車輛検出モジュールのそれぞれについて、前記度数累算手段により出力される累算された前記車輛検出信号の度数（以下「累計検出度数」という。）又はその累計検出度数を判定時間全体の移動平均化した検出率に従って、２乃至複数の段階の渋滞レベルを出力する渋滞レベル判定手段と、
前記各車輛検出モジュールの位置する道路上の地点と、それに対する前記渋滞レベルとを対応させた渋滞情報を、前記交通流監視区間内又はそれよりも前方の道路地点の車輛に対して報知する報知出力手段と、を備えたことを特徴とする。
【００３２】
この構成によれば、前記交通流監視装置では、マスターモードの車輛検出モジュールから受信した車輛検出度数の積算カウンタでカウントする。前記カウンタは、２乃至複数のカウンタから構成され、各カウンタは各々異なる時間幅の積算値をカウントする。これにより、早い変化を検出するフィルター（ハイパス）から、ゆっくりとした変化を検出するフィルター（ローパス）までを多段階に検出し、これを検出率として算出する。実施においては、トンネルにおける車輛の流入量、流出量のボリューム、変化量により、前記カウンタのファクターを設定する。
【００３３】
交通流監視システムに係る本発明の第２の構成は、前記第１の構成において、交通流の検出を行う交通流監視区間の道路に沿って設置された請求項４に記載の車輛検出モジュールを複数個備え、
前記交通流監視装置は、マスターモードの前記車輛検出モジュールから送信されてくる、前記各車輛検出モジュールが出力する車輛検出信号に基づき、交通流監視区間の道路の渋滞情報を報知することを特徴とする。
【００３４】
この構成によれば、交通流監視システムを構成する複数の車輛検出モジュールは、２乃至複数の近傍のセンサでグループ化され、各グループの単位をエリアとして定義する。各エリアは、危険区間の単位あるいは一定の距離間隔で定義される。各エリアでは、複数のセンサで構成されるが、それぞれのセンサの検出度数のうち最も危険度が高いものをエリアの検出度数として採用する。また、各エリアの複数のセンサは、故障時に各がバックアップとして機能する。
【００３５】
交通流監視システムに係る本発明の第３の構成は、前記第１又は２の構成において、前記報知出力手段は、前記交通流監視区間内又はそれよりも前方の道路地点に設置された電光表示板に前記渋滞情報を表示することを特徴とする。
【００３６】
この構成によれば、前記報知出力手段は、トンネルに進入する車輛に対し、トンネル進入前にトンネル内で渋滞が発生していること（危険発生）を報知する。トンネル内においては、カーブの手前、トンネル出口信号の前方等、停止車輛の目視が困難なエリアで、前方に渋滞（危険）の発生を報知する。実施例においては、トンネル入り口５０ｍ前、トンネル内５箇所に報知出力手段を設置している。
【００３７】
交通流監視システムに係る本発明の第４の構成は、前記第１乃至３の何れか一の構成において、渋滞レベル判定手段により低い渋滞レベルと判定された車輛検出モジュールに対しては、前記判定時間を短く設定し、渋滞レベル判定手段により高い渋滞レベルと判定された車輛検出モジュールに対しては、前記判定時間を長く設定する判定時間設定手段を備えていることを特徴とする。
【００３８】
この構成により、たとえ現実の渋滞状況と判定とが異なるような誤り判定がされたとしても、危険回避方向に判定がされるため、走行中の車輛の事故防止効果をより高めることができる。例えば、後述の実施例においては、渋滞レベル判定手段により低い渋滞レベルと判定された車輛検出モジュールに対しては、渋滞開始時の危険の発生をリアルタイムに伝えるために、判定時間幅を１０秒〜１５秒程度の範囲で設定した前記カウンタによる前記検出率をを用いている。また、渋滞レベル判定手段により高い渋滞レベルと判定された車輛検出モジュールに対しては、渋滞解消時の危険状況の解除を遅延させるために、時間幅を３０秒〜６０秒程度に設定した前記カウンタによる前記検出率を用いている。
【発明の効果】
【００３９】
交通流監視システムの目的は、トンネルに入ろうとする、あるいはトンネルを通行中の車輛に対し、トンネル内の状況（危険な状況、安全な状況）を前期エリア毎に報知するものである。本発明により、後述する実施例におけるトンネルのような場合には、下記の効果を達成することができる。
【００４０】
１．トンネル出口付近の信号から渋滞長が伸び、トンネル内のカーブ区間に渋滞末尾が至り、見通しの悪い地点で車輛が停止しているが、後続車が追突しなくなる。
【００４１】
２．トンネル内を通行する車輛が突然の車輛トラブル、あるいは落下物による通行不能な状況発生により車輛が停止するが、事故が発生しなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例１に係る交通流監視システム２の構成図である。
【図２】図１の車輛検出モジュール３のセンサ部の構成を表すブロック図である。
【図３】図１の車輛検出モジュール３のマスター部の構成を表すブロック図である。
【図４】図１の交通流監視システム２における各信号のタイミングを表す図である。
【図５】渋滞判定処理部１１による渋滞判定の一例を説明する図である。
【図６】道路情報表示板６による表示の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施例２に係る交通流監視システム２の交通流監視装置５の構成を表す図である。
【図８】各車輛検出モジュールＭｋにおいて検出される検出率Ｒｋ（ave10）（ｔ）の時間変化の例である。
【図９】車輛検出モジュールＭ９において検出される検出率Ｒ９（ave10）（ｔ），Ｒ９（ave３0）（ｔ）の時間変化の例である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００４４】
図１は、本発明の実施例１に係る交通流監視システム２の構成図である。本実施例１の交通流監視システム２は、道路１上の車輛の流れを検出して、道路渋滞が発生した場合には、渋滞前方の車輛に渋滞の発生を報知するシステムである。この交通流監視システム２は、例えば、見通しの悪いトンネル内の交通流監視などに適用される。
【００４５】
図１において、道路１は上下２車線の道路であり、図１中のＷで示された区間が交通流監視区間である。交通流監視システム２は、道路１の側方に設けられた複数の車輛検出モジュール３と、双方向通信ケーブル４と、交通流監視装置５と、道路情報表示板６とを備えている。道路情報表示板６は、監視区間における交通流の判定結果を報知する道路情報報知装置である。
【００４６】
車輛検出モジュール３は、水平方向に超音波を送波してその反射波（超音波エコー）によって車輛の検出を行うモジュールである。各車輛検出モジュール３は、センサ部３ａとマスター部３ｂとを備えている。尚、各車輛検出モジュール３の道路１側にグレーで表された監視エリアＺは、それぞれの車輛検出モジュール３が車輛の検出を行う領域である。
【００４７】
双方向通信ケーブル４には、各車輛検出モジュール３及び交通流監視装置５が、それぞれのモジュール又は装置に内蔵された通信インタフェース２０ａ，２０ｂ，１０（図１、図２、図３参照）を介して接続されている。これら各モジュール又は装置は、双方向通信ケーブル４を介して相互に通信を行うことができる。
【００４８】
交通流監視装置５は、各車輛検出モジュール３から出力される車輛検出に関する情報に基づいて、交通流監視区間Ｗ内で渋滞が発生しているか否かを自動判定する装置である。また、道路情報表示板６は、交通流監視区間Ｗより手前の道路１に設置されており、交通流監視装置５の判定結果に基づいて渋滞の発生を表示することで、道路１を走行する車輛に対して前方の渋滞の発生を報知する。
【００４９】
また、交通流監視装置５は、通信インタフェース１０、渋滞判定処理部１１、報知出力部１２を備えている。通信インタフェース１０は、交通流監視装置５と各車輛検出モジュール３との間での通信を行うためのインタフェースである。渋滞判定処理部１１は、各車輛検出モジュール３が車輛を検出した時間を積算し、積算結果に従って、渋滞発生の有無を判別する。また、報知出力部１２は、渋滞判定処理部１１が出力する判別を道路情報表示板６に送信する。これら交通流監視装置５の各部の動作の詳細に関しては後述する。尚、渋滞判定処理部１１は本発明における積算手段、渋滞レベル判定手段、及び判定時間設定手段として機能する。
【００５０】
この交通流監視システム２では、各車輛検出モジュール３は同様の構成を有しているが、各車輛検出モジュール３のうちの１つがマスターモード、他がスレーブモードとして機能する。マスターモード／スレーブモードの切り替えは、各車輛検出モジュール３に内蔵されたマスターモードスイッチ４１（図３参照）によって行われる。マスターモードスイッチ４１は、手動スイッチでもよいが、交通流監視装置５から遠隔操作可能な電子スイッチとしてもよい。マスターモードの車輛検出モジュール３は、すべての車輛検出モジュール３の車輛検知動作のタイミングを制御するとともに、すべての車輛検出モジュール３の車輛検知時間をそれぞれ集計して交通流監視装置５へ送信する機能を有する。
【００５１】
図２は、図１の車輛検出モジュール３のセンサ部３ａの構成を表すブロック図である。センサ部３ａは、マスターモード／スレーブモードを問わず、すべての車輛検出モジュール３で機能する。車輛検出モジュール３のセンサ部３ａは、通信インタフェース２０ａ、同期信号受信部２１、タイマ２２、発信器２３、送波アンプ２４、超音波発信素子２５、超音波受信素子２７、受信アンプ２８、キャリブレーション部２９、Ａ／Ｄ変換部３０、車輛判定部３１、ウィンドウ設定部３２、検出信号積算部３３、検出信号送信部３４及び発信スイッチ３６を備えている。
【００５２】
通信インタフェース２０ａは、この車輛検出モジュール３と他の車輛検出モジュール３及び交通流監視装置５との間での通信を行うためのインタフェースである。同期信号受信部２１は、通信インタフェース２０ａを介して伝送される同期信号を受信し、タイマ２２のリセット及び起動を行うタイマ起動トリガを発生する。
【００５３】
タイマ２２は、タイマ起動トリガが入力されると、カウントを開始して、一定時間だけ送波制御信号を出力する。
【００５４】
発信器２３は、車輛検出のために発信する超音波の周波数の信号を発信する発信器である。発信スイッチ３６は、発信器２３からの出力のオン／オフを行うスイッチである。送波アンプ２４は、発信器２３が出力する信号を所定のゲイン（利得）で増幅する。超音波発信素子２５は、送波アンプ２４により増幅された信号で振動子を駆動し、監視エリアＺに向けて超音波を発振する。超音波受信素子２７は、監視エリアＺから反射されて返ってくる反響波を受波し、電気信号（以下「受波信号」という。）に変換する素子である。受信アンプ２８は、超音波受信素子２７が出力する受波信号を所定のゲインで増幅するとともに、一定の帯域のみの周波数を切り出す。
【００５５】
キャリブレーション部２９は、送波アンプ２４のゲインと受信アンプ２８のゲインを最適値に設定する。キャリブレーション部２９は、送波アンプ２４，受信アンプ２８のゲインをそれぞれ手動で設定するような構成であってもよいし、受信アンプ２８の出力から自動的に各ゲインを調整するような構成としてもよい。自動調整とする場合には、例えば、監視エリアＺ内の車輛通過位置にターゲットの車輛を置いた状態で超音波発信素子２５から超音波を送波して、その超音波エコーを超音波受信素子２７で受信し、受信アンプ２８からの出力が所定の値となるように各ゲインの調整を行うようにすればよい。
【００５６】
Ａ／Ｄ変換部３０は、受信アンプ２８から出力される受波信号を、デジタル値に変換する。車輛判定部３１は、デジタル化した受波信号に基づき、監視エリアＺ内に車輛がそん財するか否かを判定する。ウィンドウ設定部３２は、車輛判定部３１が車輛の存在判定を行うための時間ウィンドウ（以下「エコー検出ウィンドウ」という。）を設定する。
【００５７】
検出信号積算部３３は、車輛判定部３１により判定された車輛検出時間を積算する。この検出信号積算部３３は、内部に積算カウンタとトリガカウンタの２つのカウンタを備えている。積算カウンタは、車輛検出時間を積算するためのカウンタであり、トリガカウンタは送波制御信号が出力された回数をカウントするカウンタである。
【００５８】
検出信号送信部３４は、検出信号積算部３３で積算された車輛検出時間を、車輛検出信号として通信インタフェース２０ａを介してマスターモードの車輛検出モジュール３のマスター部３ｂへ送信する。
【００５９】
図３は、図１の車輛検出モジュール３のマスター部３ｂの構成を表すブロック図である。車輛検出モジュール３のマスター部３ｂは、通信インタフェース２０ｂ、同期信号生成部４０、マスターモードスイッチ４１、タイマ４２、検出信号受信部４３、検出信号メモリ４４、及び検出情報出力部４５を備えている。
【００６０】
同期信号生成部４０は、各車輛検出モジュール３の超音波の発振・検出のタイミングを同期させる同期信号を一定の周期Ｔ１毎に生成する。この同期信号は、通信インタフェース２０ｂを介してスレーブモードの各車輛検出モジュール３に送信される。また、同期信号が出力される周期Ｔ１は、自由に設定することができるが、本実施例の場合、４０ｍｓｅｃとする。
【００６１】
タイマ４２は、同期信号生成部４０で同期信号を生成するためのクロックを出力する。本実施例では、このクロックの間隔は４００μｓｅｃとする。マスターモードスイッチ４１は、タイマ４２の出力をオン／オフするスイッチである。車輛検出モジュール３がマスターモードの場合には、マスターモードスイッチ４１が導通状態、スレーブモードの場合には、非導通状態に設定される。
【００６２】
検出信号受信部４３は、スレーブモードの各車輛検出モジュール３から送信されてくる車輛検出信号を受信する。検出信号メモリ４４は、検出信号受信部４３が受信した車輛検出信号を、各車輛検出モジュール３ごとに記憶する。
【００６３】
検出情報出力部４５は、所定の時間毎に、検出信号メモリ４４に保存・蓄積された各車輛検出モジュール３ごとの車輛検出信号を、交通流監視装置５に送信する。
【００６４】
以上のように構成された本実施例の交通流監視システム２について、以下その動作を説明する。図４は、図１の交通流監視システム２における各信号のタイミングを表す図である。
【００６５】
まず、図１の各車輛検出モジュール３のうち、１つをマスターモードとし、その他をスレーブモードに設定する。本実施例では、マスターモード／スレーブモードの設定は、交通流監視装置５から設定切換信号を各車輛検出モジュール３に出力し、設定切換信号を受信した各車輛検出モジュール３が自己の動作モードを設定するか又は各車輛検出モジュール３において手動で動作モードを設定することによって行われることとする。スレーブモードに設定された車輛検出モジュール３では、マスターモードスイッチ４１が非導通（オフ）状態となる。一方、マスターモードに設定された車輛検出モジュール３では、マスターモードスイッチ４１が導通（オン）状態となる。
【００６６】
時刻ｔ１において、マスターモードの車輛検出モジュール３のマスター部３ｂ内の同期信号生成部４０が、パルス状の同期信号を出力する（図４（ａ）参照）。同期信号は、通信インタフェース２０ｂから双方向通信ケーブル４を通して各車輛検出モジュール３のセンサ部３ａに送信される。当然、当該マスターモードの車輛検出モジュール３のセンサ部３ａ内のタイマ２２にも送信される。各車輛検出モジュール３内の同期信号受信部２１は、同期信号を受信するとそれをタイマ２２に送信する。
【００６７】
各車輛検出モジュール３内のタイマ２２は、同期信号を受信すると一定の時間幅Ｔ２のパルス（時間区間ｔ１〜ｔ２のパルス）からなる送波制御信号を、発信スイッチ３６、車輛判定部３１、検出信号積算部３３及び検出信号送信部３４に出力する（図４（ｂ）参照）。送波制御信号の時間幅Ｔ２は自由に設定してよいが、本実施例ではＴ２＝４００μｓｅｃに設定されている。
【００６８】
発信スイッチ３６は、送波制御信号が出力される期間だけ、発信器２３の出力をオン状態とする。これにより、発信器２３から所定の周波数の発振信号が送波アンプ２４に出力され、送波アンプ２４はこれを増幅して超音波発信素子２５に出力し、超音波発信素子２５は、監視エリアＺに超音波を送波する。送波される超音波のタイミングは、図４（ｃ）に示したようになる。
【００６９】
監視エリアＺに送波された超音波は、監視エリアＺ内の反射物により反射され、その反響が超音波受信素子２７で受波される。超音波受信素子２７は、検出用の超音波を受波すると、その強度に比例する受波信号を受信アンプ２８に出力する（図４（ｄ）参照）。
【００７０】
例えば、図４（ｄ）において、反射ピークＡは、道路１の脇に設置された柵又は車道脇を通行する自転車などによる反射により生じるピークである。反射ピークＢは、車道の手前の車線（以下「監視車線」という。）を通過する車輛による反射により生じるピークである。反射ピークＣは、車道の向こう側の対向車線を通過する車輛による反射により生じるピークである。尚、反射ピークＸは超音波発信素子２５から発振された超音波が直接入射することによって生じたピークである。
【００７１】
受信アンプ２８は、超音波発信素子２５から超音波が送波される時間区間を除く時間区間において、超音波受信素子２７が出力する受波信号を増幅するとともに、フィルタリングすることで所定の周波帯の成分（すなわち、発振した超音波の周波数を中心とする周波数成分）に波形整形する。Ａ／Ｄ変換部３０は、増幅された受波信号をＡ／Ｄ変換し、車輛判定部３１に出力する。
【００７２】
車輛判定部３１は、Ａ／Ｄ変換部３０から入力されるデジタル化された受波信号に基づいて、監視エリアＺに車輛がいるか否かを判定する。ここで、車輛判定部３１は、デジタル化された受波信号のうち、エコー検出ウィンドウ内の信号値が閾値以上か否かを判定する。そして、閾値以上の信号があれば車輛が存在するとして検出信号積算部３３に検出信号を出力する。
【００７３】
エコー検出ウィンドウは、図４（ｅ）に示したように、時間区間ｔ３〜ｔ４のウィンドウである。すなわち、時刻ｔ３は、車輛検出モジュール３に近い側の監視車線の端で反射された超音波エコーが超音波受信素子２７に入波する時刻、時刻ｔ４は、車輛検出モジュール３に遠い側の監視車線の端で反射された超音波エコーが超音波受信素子２７に入波する時刻である。このようなエコー検出ウィンドウを設けて、このウィンドウ内のみで車輛の有無を判定することで、側道を通過する歩行者、自転車、自動二輪車からの超音波エコー、側道に設置されたガードレールや鉄柵からの超音波エコー、監視車線の対向車線を通過する車輛からの超音波エコー等の外乱要因を除去し、監視車線上に車輛が存在するか否かを正確に判定することが可能となる。
【００７４】
時間区間ｔ３〜ｔ４は、車輛検出モジュール３から監視車線までの距離と監視車線の幅によって適宜設定される。例えば、車輛検出モジュール３から監視車線までの距離を０．７ｍ、車線幅を５．５ｍ、音速を３４３．７ｍ／ｓｅｃとした場合、ｔ３＝４ｍｓｅｃ、ｔ４＝３２ｍｓｅｃのように設定する。
【００７５】
また、車輛判定部３１が閾値判定する際の閾値は、図４（ｄ）の点線で示したように、時間と共に減衰する曲線とされる。この閾値曲線は、超音波の到達距離による減衰曲線に比例した曲線とされている。
【００７６】
具体的には、以下のようになる。音源から音響パワーＷの超音波が放射されたとき、距離ｒの点の音圧ｐは、式（１）のように表される。
【００７７】
【数１】
ここで、ρは空気の密度、ｃは音速、Ｄは音源の受音点方向への指向性利得である。Ｄ／４πｒ２は、音波が空気中を広がるための音圧の減衰を表す。また、βは、減衰定数とよばれ、気体の断熱圧縮、空気の粘性や摩擦により熱に変換されて失われるエネルギーの割合に関係する量である。空気の場合、超音波の周波数ｆが１００ｋＨｚ付近では、
【００７８】
【数２】
となる。従って、閾値曲線Ｔｈ（ｒ）は、超音波の式（１）に比例する曲線に設定すればよく、式（３ａ）のようになる。
【００７９】
【数３】
ここで、Ｃは定数、ｃは音速、ｔは時間である。
【００８０】
車輛判定部３１が検出信号積算部３３に検出信号を出力すると、検出信号積算部３３は内部の積算カウンタの値を１だけ増加させる。
【００８１】
以上のような動作により、１サイクル分の車輛検出動作が終了する。この車輛検出動作サイクルを１サイクル繰り返す毎に、検出信号積算部３３の内部のトリガカウンタは１ずつ増加していく。カウンタ値が一定の値Ｎｃまで達すると、検出信号積算部３３は、その時点の積算カウンタの値（車輛検出信号）を出力し、その後、積算カウンタの値とトリガカウンタの値を０にリセットする。これにより、検出信号積算部３３は、一定の時間間隔Ｔ３（＝ＮｃＴ１）で、各時間間隔Ｔ３の時間帯内で車輛が検出された積算度数（車輛検出度数）を出力することになる（積算カウンタの値の値をＮｓとすれば、実際の車輛検出時間はＮｓＴ１により簡単に換算できる）。
【００８２】
尚、積算度数を決めるカウント値Ｎｃの値は適宜決めることができる。例えば、Ｔ１＝４０ｍｓｅｃ、１回の積算時間を１秒とすれば、Ｎｃ＝１／０．０４＝２５となる。
【００８３】
検出信号積算部３３は、車輛検出信号を検出信号送信部３４に出力し、検出信号送信部３４はその車輛検出信号を通信インタフェース２０ａ及び双方向通信ケーブル４を介してマスターモードの車輛検出モジュール３のマスター部３ｂへ送信する。このとき、検出信号送信部３４が車輛検出信号の送信を行うタイミングは、図４（ｆ）に示したように、超音波発信素子２５から超音波が発振されている期間内とされる（図４（ｆ）では、時間区間ｔ１〜ｔ２の間）。このように、超音波発信素子２５から超音波が発振されている期間内に双方向通信ケーブル４での通信を行うようにすることで、超音波エコーの検出中に、検出信号に通信ノイズが重畳することを避けることができ、超音波エコーの検出中のＳ／Ｎが改善される。
【００８４】
マスターモードの車輛検出モジュール３のマスター部３ｂにおいて、検出信号受信部４３は、各車輛検出モジュール３のセンサ部３ａ（自己のセンサ部３ａも含む。）から伝送される車輛検出信号を受信し、検出信号メモリ４４に出力する。検出信号メモリ４４は、それぞれの車輛検出モジュール３により計測された車輛検出信号を記憶する。そして、検出情報出力部４５は、検出信号メモリ４４に記憶された各車輛検出モジュール３の車輛検出度数を、一定の時間（例えば、１０秒）ごとに合計して合計車輛検出度数のデータを交通流監視装置５へ送信する。この送信のタイミングについても、図４（ｇ）に示したように、超音波発信素子２５から超音波が発振されている期間内とされる（図４（ｇ）では、時間区間ｔ１〜ｔ２の間）。
【００８５】
交通流監視装置５では、マスターモードの車輛検出モジュール３から各車輛検出モジュール３で検出された合計車輛検出度数のデータが送信されてくると、渋滞判定処理部１１は、それらの合計車輛検出度数に基づいて交通流監視区間Ｗにおける渋滞の判定を行う。
【００８６】
本実施例の交通流監視装置５においては、具体的には、渋滞判定処理部１１は、以下のようにして渋滞判定を行う。まず、ｋ番目の車輛検出モジュール３（以下「車輛検出モジュールＭｋ」という。）の時刻ｔにおける合計車輛検出度数をＴｓ，ｋ（ｔ）とする。渋滞判定処理部１１は、時刻ｔにおいて車輛検出モジュールＭｋの監視エリアＺにおける渋滞判定を行う場合、時刻ｔ−ｔｗ〜ｔまでの合計車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）の時間積算値ＳＴｓ，ｋ（ｔ）を次式（４）により計算する。ここで、ｔｗは判定時間である。
【００８７】
【数４】
【００８８】
尚、渋滞判定処理部１１は、検出率ＳＴｓ，ｋ（ｔ）／ｔｗを計算するようにしてもよい。
【００８９】
そして、渋滞判定処理部１１は、時間積算値ＳＴｓ，ｋ（ｔ）が所定の渋滞発生開始閾値ＳＴ１を超えた場合に、その監視エリアＺにおいて「渋滞」が発生したと判定する。更に、混雑度判定閾値ＳＴ３（＜ＳＴ１）に対して、ＳＴ３＜ＳＴｓ，ｋ（ｔ）＜ＳＴ１の場合には「混雑」、ＳＴｓ，ｋ（ｔ）＜ＳＴ３の場合には「平常」と判定する。一方、「渋滞」と判定されている監視エリアＺにおいて、前記時間積算値ＳＴｓ，ｋ（ｔ）が所定の渋滞解消閾値ＳＴ２を下回った場合、その監視エリアＺにおいて「渋滞」が解消されたと判定する。ここで、渋滞解消閾値ＳＴ２は渋滞発生開始閾値ＳＴ１よりも小さい値（ＳＴ２＜ＳＴ１）に設定される。
【００９０】
渋滞発生開始閾値ＳＴ１、渋滞解消閾値ＳＴ２、及び混雑度判定閾値ＳＴ３は適宜実態に合わせて自由に変更可能であるが、具体例を示せば、例えば、ＳＴ３／ｔｗを２０％（０．２）、ＳＴ２／ｔｗを３５％（０．３５）、ＳＴ１／ｔｗを５０％（０．５）のように設定できる。
【００９１】
このように、時間積算値ＳＴｓ，ｋ（ｔ）を用いて渋滞判定を行うことで、各車輛の減速・加速の揺らぎにより頻繁に渋滞と渋滞解消とが切り替わる事態を避けることができる。また、渋滞解消閾値ＳＴ２を渋滞発生開始閾値ＳＴ１よりも小さい値に設定することで、渋滞であるにもかかわらず誤って渋滞が解消されたと判定される事態を避けることができる。
【００９２】
例えば、図１のように交通流監視区間Ｗ内に車輛検出モジュールＭ１〜Ｍ９が設置されている場合を考える。時刻ｔａにおいて、各車輛検出モジュールＭ１〜Ｍ９の時間積算値ＳＴｓ，１（ｔ）〜ＳＴｓ，９（ｔ）が図５（ａ）の状態であったとする。この場合、いずれの時間積算値も渋滞発生開始閾値ＳＴ１よりも小さいので、渋滞は発生していないと判定される。
【００９３】
更に、渋滞判定処理部１１は、判定時間ｔｗを可変として、時間積算値ＳＴｓ，ｋ（ｔ）が渋滞解消閾値ＳＴ２よりも小さいと判定された車輛検出モジュールＭｋに対しては、判定時間ｔｗを短く設定し、渋滞発生開始閾値ＳＴ１より大きいと判定された車輛検出モジュールＭｋに対しては、判定時間ｔｗを長く設定するようにしてもよい。例えば、時間積算値ＳＴｓ，ｋ（ｔ）が渋滞解消閾値ＳＴ２よりも小さい時には、渋滞開始時の危険の発生を各車輛にリアルタイムに伝えるため、判定時間ｔｗを１０秒〜１５秒程度の短い時間に設定する。また、時間積算値ＳＴｓ，ｋ（ｔ）が渋滞発生開始閾値ＳＴ１より大きい時には、渋滞解消時の危険状況の解除を遅延させるために、時間幅を３０秒〜６０秒程度の長い時間に設定する。これにより、フェイルセーフが働くため、走行中の車輛の事故防止効果をより高めることができる。
【００９４】
時刻ｔａからｔｂに移り、時刻ｔｂにおいて、各車輛検出モジュールＭ１〜Ｍ９の時間積算値ＳＴｓ，１（ｔ）〜ＳＴｓ，９（ｔ）が図５（ｂ）の状態に変化したとする。この場合、車輛検出モジュールＭ６〜Ｍ９の時間積算値ＳＴｓ，６（ｔ）〜ＳＴｓ，９（ｔ）が渋滞発生開始閾値ＳＴ１を超えたため、車輛検出モジュールＭ６〜Ｍ９に対応する監視エリアＺで渋滞が発生したと判定される。
【００９５】
時刻ｔｂからｔｃに移り、時刻ｔｃにおいて、各車輛検出モジュールＭ１〜Ｍ９の時間積算値ＳＴｓ，１（ｔ）〜ＳＴｓ，９（ｔ）が図５（ｃ）の状態に変化したとする。この場合、車輛検出モジュールＭ６，Ｍ７の時間積算値ＳＴｓ，６（ｔ），ＳＴｓ，７（ｔ）は渋滞解消閾値ＳＴ２を下回ったため、車輛検出モジュールＭ６，Ｍ７に対応する監視エリアＺの渋滞は解消されたと判定される。しかし、車輛検出モジュールＭ８，Ｍ９の時間積算値ＳＴｓ，８（ｔ），ＳＴｓ，９（ｔ）は渋滞解消閾値ＳＴ２よりも依然として大きいため、車輛検出モジュールＭ８，Ｍ９に対応する監視エリアＺの渋滞は解消されていないと判定される。
【００９６】
時刻ｔｃからｔｄに移り、時刻ｔｄにおいて、各車輛検出モジュールＭ１〜Ｍ９の時間積算値ＳＴｓ，１（ｔ）〜ＳＴｓ，９（ｔ）が図５（ｄ）の状態に変化したとする。この場合、すべての車輛検出モジュールＭ１〜Ｍ９の時間積算値ＳＴｓ，１（ｔ）〜ＳＴｓ，９（ｔ）が渋滞解消閾値ＳＴ２を下回ったため、全区間の渋滞は解消されたと判定される。
【００９７】
以上のようにして、渋滞判定処理部１１は渋滞の判定を行うと、報知出力部１２はその結果を、道路情報表示板６に送信する。道路情報表示板６においては、検出率に応じ３段階（「平常」、「混雑」、「渋滞」）で情報出力する。道路情報表示板６は、例えば、図６のように、各車輛検出モジュール３の位置する道路１上の地点とそれに対する渋滞レベルとを対応させた渋滞情報を表示する。
【００９８】
図６の道路情報表示板６は電光掲示板により構成されている。電光掲示板の表示面の左側には、各地点の交通渋滞の情報を図形として表示する渋滞地点表示領域５０と、前方の渋滞情報の警告を文字表示する警告表示領域５１とを有する。渋滞地点表示領域５０には、２本の平行線５２，５２が前方の道路１を表しており、この平行線５２，５２に挟まれた９つの矩形５３が、各車輛検出モジュール３の位置する道路１上の地点の渋滞レベルを色により表す指示標である。「渋滞」（検出率５０％以上）の地点では矩形５３は赤色で表示され、「混雑」（検出率２０〜５０％）の地点では矩形５３は黄色で表示され、「平常」（検出率２０％未満）の地点では矩形５３は緑色で表示される。何れかの地点で渋滞が発生した場合には、警告表示領域５１に、「この先渋滞あり 追突注意」という警告文字が表示される。これにより、交通流監視区間Ｗ内の渋滞情報が、交通流監視区間Ｗよりも前方の道路地点の車輛に対して報知される。
【００９９】
尚、本実施例では道路情報表示板６を交通流監視区間Ｗ内の前方のみに設置した例を示したが、道路情報表示板６は、交通流監視区間Ｗ内にも設置しても良い。これにより、交通流監視区間Ｗ内の道路地点の車輛に対しても、渋滞情報を報知することができる。
【実施例２】
【０１００】
実施例２では、交通流監視装置５の他の構成例を示す。尚、本実施例の交通流監視システム２の交通流監視装置５以外の構成は、実施例１で説明したものと同様であるため、説明は省略する。
【０１０１】
図７は、本発明の実施例２に係る交通流監視システム２の交通流監視装置５の構成を表す図である。交通流監視装置５は、通信インタフェース１０、渋滞判定処理部１１、及び報知出力部１２を備えており、これは図１の場合と同様である。本実施例においては、
渋滞判定処理部１１は、車輛検出信号記憶部６０、度数累算部６１、及び渋滞レベル判定部６２を備えている。
【０１０２】
車輛検出信号記憶部６０は、各車輛検出モジュール３から送信されてくる各時刻の車輛検出信号の度数（車輛検出度数）を記憶する。本実施例では、車輛検出信号記憶手段６０は、３つのシフトレジスタ６０ａ，６０ｂ，６０ｃにより構成されている。各シフトレジスタ６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、各車輛検出モジュール３に対応して１０段のレジスタで構成されている。すなわち、車輛検出モジュール３の数をＮｍ（図１の例では、Ｎｍ＝９）とすれば、各シフトレジスタ６０ａ，６０ｂ，６０ｃは１０段のシフトレジスタを並列にＮｍ個備えている。また、各シフトレジスタ６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、この順番で直列に接続されている。
【０１０３】
度数累算部６１は、車輛検出信号記憶部６０に記憶された各車輛検出モジュール３で検出された車輛検出度数を所定の判定時間だけ加算する。本実施例における度数累算部６１は、４つの累算器６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄにより構成されている。累算器６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、それぞれ、シフトレジスタ６０ａ，６０ｂ，６０ｃの各段の合計車輛検出時間を、車輛検出モジュール３ごとに累算する。また、累算器６１ｄは、累算器６１ａ，６１ｂ，６１ｃにより得られた車輛検出モジュール３ごとの累算値を、車輛検出モジュール３ごとに更に累算する。
【０１０４】
渋滞レベル判定部６２は、各車輛検出モジュール３のそれぞれについて、判定時間内における車輛検出度数の累算値（以下「累計検出度数」という。）又はその累計検出度数を判定時間全体の移動平均化した検出率に従って、渋滞レベルを判定し出力する。渋滞レベル判定部６２は、閾値設定部６２ａ、渋滞発生判定部６２ｂ、及び渋滞解除判定部６２ｃを備えている。閾値設定部６２ａは、渋滞判定のための閾値を記憶し、渋滞発生判定部６２ｂ及び渋滞解除判定部６２ｃに対して当該判定閾値を設定する。渋滞発生判定部６２ｂは、検出度数又は検出率に従って、渋滞の発生レベルを判定する。渋滞解除判定部６２ｃは、検出度数又は検出率に従って、渋滞の解除レベルを判定する。
【０１０５】
報知出力部１２は、渋滞発生判定部６２ｂ及び渋滞解除判定部６２ｃの判定結果に従って、道路情報表示板６に対して、各道路区間の渋滞レベルを出力する。
【０１０６】
以上のような構成の本実施例に係る交通流監視装置５の動作を以下説明する。
【０１０７】
実施例１で説明したとおり、各車輛検出モジュールＭｋ（ｋ＝１，…，Ｎｍ）からは、一定の時間間隔Ｔ３＝ＮｃＴ１で車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）（ｔは時刻）が送信されてくる。
【０１０８】
交通流監視装置５の通信インタフェース１０は、時間間隔Ｔ３で送信されてくるこれらＮｍ個の車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）をシフトレジスタ６０ａに逐次入力する。シフトレジスタ６０ａは、車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）を逐次シフトさせながら記憶する。シフトレジスタ６０ａは１０段であるため、時間ｔ〜ｔ−１０Ｔ３の間の車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）（ｋ＝１，…，Ｎｍ）を記憶することができる。更に、シフトレジスタ６０ａには１０段のシフトレジスタ６０ｂ，６０ｃが直列接続されており、これら３つのシフトレジスタ６０ａ，６０ｂ，６０ｃにより、時間ｔ〜ｔ−３０Ｔ３の間の車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）（ｋ＝１，…，Ｎｍ）が記憶される。
【０１０９】
累算器６１ａは、シフトレジスタ６０ａに記憶された車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）を累算して累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（１０）（ｔ）を算出し、渋滞発生判定部６２ｂに出力する。すなわち、累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（１０）（ｔ）は以下のように表される。
【０１１０】
【数５】
【０１１１】
例えば、Ｔ３＝１ｓｅｃであれば、累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（１０）（ｔ）は車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）の１０秒間の累計値となる。
【０１１２】
累算器６１ｂは、シフトレジスタ６０ｂに記憶された車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）を累算し、累算器６１ｃは、シフトレジスタ６０ｃに記憶された車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）を累算する。更に、累算器６１ｄは、累算器６１ａ，６１ｂ，６１ｃにより出力される各累計値を累算して累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（３０）（ｔ）を算出し、渋滞解除判定部６２ｃに出力する。すなわち、累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（３０）（ｔ）は以下のように表される。
【０１１３】
【数６】
【０１１４】
例えば、Ｔ３＝１ｓｅｃであれば、累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（１０）（ｔ）は車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）の３０秒間の累計値となる。
【０１１５】
尚、本実施例においては、一例として、累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（１０）（ｔ）及びＳＴｓ，ｋ（３０）（ｔ）を使用しているが、これらの累計度数の累計回数は、実情に応じて適宜変更してもよい。
【０１１６】
閾値設定部６２ａには、混雑判定閾値Ｒcrowd及び渋滞判定閾値Ｒjam（＞Ｒcrowd）が記憶されている。
【０１１７】
渋滞発生判定部６２ｂは、それぞれの車輛検出モジュールＭｋ（ｋ＝１，…，Ｎｍ）ごとに、累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（１０）（ｔ）を累算時間１０Ｔ３で割って検出率Ｒｋ（ave10）（ｔ）を算出し、この検出率Ｒｋ（ave10）（ｔ）と混雑判定閾値Ｒcrowd及び渋滞判定閾値Ｒjamとを比較する。そして、Ｒｋ（ave10）（ｔ）＜Ｒcrowdの場合には「平常」、Ｒcrowd≦Ｒｋ（ave10）（ｔ）＜Ｒjamの場合には「混雑」、Ｒjam≦Ｒｋ（ave10）（ｔ）の場合には「渋滞」と判定し、その判定結果Ｌ１（ｋ）（ｔ）を報知出力部１２に出力する。ここで、Ｌ１（ｋ）（ｔ）＝０のときは「平常」、Ｌ１（ｋ）（ｔ）＝１のときは「混雑」、Ｌ１（ｋ）（ｔ）＝２のときは「渋滞」とする。
【０１１８】
渋滞解除判定部６２ｃは、それぞれの車輛検出モジュールＭｋ（ｋ＝１，…，Ｎｍ）ごとに、累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（３０）（ｔ）を累算時間３０Ｔ３で割って検出率Ｒｋ（ave30）（ｔ）を算出し、この検出率Ｒｋ（ave30）（ｔ）と混雑判定閾値Ｒcrowd及び渋滞判定閾値Ｒjamとを比較する。そして、Ｒｋ（ave30）（ｔ）＜Ｒcrowdの場合には「平常」、Ｒcrowd≦Ｒｋ（ave30）（ｔ）＜Ｒjamの場合には「混雑」、Ｒjam≦Ｒｋ（ave30）（ｔ）の場合には「渋滞」と判定し、その判定結果Ｌ２（ｋ）（ｔ）を報知出力部１２に出力する。ここで、Ｌ２（ｋ）（ｔ）＝０のときは「平常」、Ｌ２（ｋ）（ｔ）＝１のときは「混雑」、Ｌ２（ｋ）（ｔ）＝２のときは「渋滞」とする。
【０１１９】
【数７】
【０１２０】
報知出力部１２は、車輛検出モジュールＭｋ（ｋ＝１，…，Ｎｍ）のそれぞれに対して、前時点の渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ−Ｔ３）、渋滞発生判定部６２ｂが出力する判定結果Ｌ１（ｋ）（ｔ）、及び渋滞解除判定部６２ｃが出力する判定結果Ｌ２（ｋ）（ｔ）に基づいて、（表１）のテーブルに従って、現時点の渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ）を決定し、道路情報表示板６へ出力する。ここで、Ｌ（ｋ）（ｔ）＝０のときは「平常」、Ｌ（ｋ）（ｔ）＝１のときは「混雑」、Ｌ（ｋ）（ｔ）＝２のときは「渋滞」とする。
【０１２１】
【表１】
【０１２２】
すなわち、前時点の渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ−Ｔ３）が「平常」（＝０）の場合において、渋滞発生判定部６２ｂが出力する判定結果Ｌ１（ｋ）（ｔ）が「混雑」（＝１）のときに、車輛検出モジュールＭｋに対する渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ）を「混雑」（＝１）に変更する。また、前時点の渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ−Ｔ３）が「平常」（＝０）又は「混雑」（＝１）の場合において、渋滞発生判定部６２ｂが出力する判定結果Ｌ１（ｋ）（ｔ）が「渋滞」（＝２）のときには、車輛検出モジュールＭｋに対する渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ）を「渋滞」（＝２）に変更する。
【０１２３】
一方、前時点の渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ−Ｔ３）が「渋滞」（＝２）の場合において、渋滞発生判定部６２ｂが出力する判定結果Ｌ１（ｋ）（ｔ）が「混雑」（＝１）又は「平常」（＝０）で且つ渋滞解除判定部６２ｃが出力する判定結果Ｌ２（ｋ）（ｔ）が「混雑」（＝１）のときに、渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ）を「混雑」（＝１）に変更する。また、前時点の渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ−Ｔ３）が「渋滞」（＝２）又は「混雑」（＝１）の場合において、渋滞発生判定部６２ｂが出力する判定結果Ｌ１（ｋ）（ｔ）が「平常」（＝０）で且つ渋滞解除判定部６２ｃが出力する判定結果Ｌ２（ｋ）（ｔ）が「平常」（＝０）のときに、渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ）を「平常」（＝０）に変更する。
【０１２４】
この場合、安全性を確保するために、交通量の増加時（平常→混雑→渋滞への変化方向）は、渋滞発生判定部６２ｂが出力する判定結果Ｌ１（ｋ）（ｔ）が、渋滞解除判定部６２ｃが出力する判定結果Ｌ２（ｋ）（ｔ）よりも優先され、交通量の減少時（渋滞→混雑→平常への変化方向）は、上記Ｌ１（ｋ）（ｔ）よりもＬ２（ｋ）（ｔ）が優先される。
【０１２５】
図８に、各車輛検出モジュールＭｋにおいて検出される検出率Ｒｋ（ave10）（ｔ）の時間変化の例を示す。この例では、図１に示したように車輛検出モジュールＭ１〜Ｍ９が配置されており、実施例においては、車輛検出モジュールＭ９の進行方向前方に信号機が存在する。信号機が赤になると、まず、車輛検出モジュールＭ９から出力される検出率Ｒ９（ave10）（ｔ）が上昇して極大（ピーク）となり、信号機が青になると共に徐々に減少していく。車輛検出モジュールＭ９に遅れて、車輛検出モジュールＭ８，Ｍ７，Ｍ６，Ｍ５，…の順に遅れてピークが生じるが、信号機から離れるに従って、ピーク値は小さくなって行き、２００ｍ程度で一定速度（ノロノロ運転）の渋滞状態となる。渋滞長は、トンネルへの車両流入量と車両流出量の関係で決まる。加えて、実施例においては、トンネルは内部でＳの字にカーブしており、車両流入量が一定値を超えた場合に、このカーブ付近においても車両走行速度が低下し自然渋滞が発生する。
【０１２６】
図９に、車輛検出モジュールＭ９において検出される検出率Ｒ９（ave10）（ｔ），Ｒ９（ave３0）（ｔ）の時間変化の例を示す。渋滞が発生すると、まず検出率Ｒ９（ave10）（ｔ）が立ち上がり、それに遅れて検出率Ｒ９（ave３0）（ｔ）が立ち上がる。また、立ち上がり方も、検出率Ｒ９（ave10）（ｔ）の方が、累計回数が少ないために急峻であり、検出率Ｒ９（ave３0）（ｔ）の方が緩やかである。一方、立ち下がりも、検出率Ｒ９（ave10）（ｔ）よりも検出率Ｒ９（ave３0）（ｔ）の方が遅れて且つ緩やかである。従って、渋滞発生の検出は、検出率Ｒ９（ave10）（ｔ）を用いて閾値判定により行い、渋滞解除の判定は検出率Ｒ９（ave３0）（ｔ）を用いて閾値判定により行う。尚、閾値Ｒcrowd，Ｒjamについては渋滞発生の検出と渋滞解除の検出とで同じ閾値を使用している。
【０１２７】
例えば、図９の例では、時刻ｔ１において、検出率Ｒ９（ave10）（ｔ）が混雑判定閾値Ｒcrowdを越えるため、時刻ｔ１において渋滞判定値Ｌ（９）（ｔ）は「平常」（＝０）から「混雑」（＝１）に変更される。また、時刻ｔ２において、検出率Ｒ９（ave10）（ｔ）が渋滞判定閾値Ｒjamを越えるため、時刻ｔ２において渋滞判定値Ｌ（９）（ｔ）は「混雑」（＝１）から「渋滞」（＝２）に変更される。
【０１２８】
一方、渋滞解除のほうは、時刻ｔ３において、検出率Ｒ９（ave３0）（ｔ）が渋滞判定閾値Ｒjamを下回った時点において、はじめて渋滞判定値Ｌ（９）（ｔ）は「渋滞」（＝２）から「混雑」（＝１）に解除される。また、時刻ｔ４において、検出率Ｒ９（ave３0）（ｔ）が混雑判定閾値Ｒcrowdを下回った時点において、はじめて渋滞判定値Ｌ（９）（ｔ）は「混雑」（＝１）から「平常」（＝０）に解除される。
【０１２９】
このように、渋滞解除の判定に使用する検出率の累算回数を、重訂発生の判定に使用する検出率の累算回数よりも大きくすることで、誤った渋滞解除の判定がされることが防止され、交通の安全が図られる。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 道路
２ 交通流監視システム
３，Ｍ 車輛検出モジュール
３ａ センサ部
３ｂ マスター部
４ 双方向通信ケーブル
５ 交通流監視装置
６ 道路情報表示板
１０ 通信インタフェース
１１ 渋滞判定処理部
１２ 報知出力部
Ｗ 交通流監視区間
Ｚ 監視エリア
２０ａ，２０ｂ 通信インタフェース
２１ 同期信号受信部
２２ タイマ
２３ 発信器
２４ 送波アンプ
２５ 超音波発信素子
２７ 超音波受信素子
２８ 受信アンプ
２９ キャリブレーション部
３０ Ａ／Ｄ変換部
３１ 車輛判定部
３２ ウィンドウ設定部
３３ 検出信号積算部
３４ 検出信号送信部
３６ 発信スイッチ
４０ 同期信号生成部
４１ マスターモードスイッチ
４２ タイマ
４３ 検出信号受信部
４４ 検出信号メモリ
４５ 検出情報出力部
５０ 渋滞地点表示領域
５１ 警告表示領域
５２ 平行線
５３ 矩形
６０ 車輛検出信号記憶部
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ シフトレジスタ
６１ 度数累算部
６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ 累算器
６２ 渋滞レベル判定部
６２ａ 閾値設定部
６２ｂ 渋滞発生判定部
６２ｃ 渋滞解除判定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路渋滞を監視するための交通流監視システムとそれに使用される車輛検出モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路の交通流の監視は、道路に設置されたカメラ映像から管制員が交通流を判定する方法や、道路パトロールカーにより道路監視員が交通流を判定する方法などの人的判定方法が採られている。かかる人的判定方法では、常時、管制員や道路監視員を配置する必要があるため、人件費などのコストが嵩むという問題がある。そこで、近年は自動的に道路の交通流を監視する交通流監視システムの研究・開発が行われている。
【０００３】
従来の交通流監視システムは、カメラにより道路状況を撮影し得られた画像を画像処理することによって交通流の判定を行うもの、光センサを用いて車輛を検出することによって交通流の判定を行うもの、及び超音波を用いて車輛を検出することによって交通流の判定を行うものが知られている。
【０００４】
撮影し得られた画像を画像処理することによって交通流の判定を行う交通流監視システムに関連する技術としては、例えば、特許文献１〜３に記載のものが公知である。
【０００５】
特許文献１に記載のシステムは、監視カメラで撮影した画像を画像処理することによって車輛認識を行い、交通渋滞を判定する停止低速車輛検出装置である。このシステムでは、道路に設置されたカメラにより、一定時間（例えば、０．１秒）毎に道路上の所定の範囲を撮影する。この画像から、画像解析を行うことによって車輛を抽出する。そして、検出された車輛の位置データに基づいて、走行軌跡データを生成し、この走行軌跡データから交通量、車群速度などの交通状態量を算出し、交通渋滞を判定する。
【０００６】
特許文献２に記載のシステムは、道路の交通状態をカメラにより監視し、交通流の渋滞を検知する道路監視システムである。このシステムでは、監視する道路に沿って、複数の監視カメラを所定の間隔で設ける。各監視カメラにより撮影された画像は、監視センタに送られて監視用のモニタ装置に表示される。また、当該監視画像に基づき、渋滞判定手段によって、各監視カメラ毎に交通流の渋滞が判定される。そして、道路情報表示手段が、判定結果の情報から渋滞区間を判定し、渋滞状況を示すメッセージ情報を情報表示装置に表示する。
【０００７】
特許文献３に記載のシステムは、道路を含む領域をカメラで撮像して得られた画像に基づいて、広範囲な交通状況を判定する交通状況判定システムである。このシステムでは、道路に設置されたビデオカメラで道路を含む領域を撮像し、撮像時点の異なる撮像画像の対応する画素ブロックを特定する。次いで、これらの画素ブロックの位置変化に基づいて、画素ブロックの動きベクトルを算出する。次いで、算出された動きベクトルの方向が略一致する隣接の画素ブロックを連結した連結ブロックを特定する。次いで、連結ブロックの各画素ブロックの動きベクトルに基づいて、連結ブロックの動きベクトルを算出する。また、連結ブロックの画素ブロック数に基づいて動きベクトルの分布密度を算出する。そして、分布密度又は連結ブロックの動きベクトルに基づいて、交通状況を判定する。
【０００８】
光センサにより車輛を検出して交通流の判定を行う交通流監視システムに関連する技術としては、例えば、特許文献４に記載のものが公知である。
【０００９】
特許文献４に記載のシステムは、トンネル内の停止車輛・渋滞などの車輛の交通状況を判別し、車輛の運転手に通知する交通状況判断システムである。このシステムでは、トンネル内の道路側に送受信ケーブル対を設置し、当該送受信ケーブル対に一定の間隔（例えば、１００ｍ間隔）で、光センサ等の車輛検知手段及びバンドパス・フィルタからなる光検知部を設ける。各バンドパス・フィルタは、それぞれ異なる周波数帯の電波を通過させるものとする。また、送受信ケーブル対の一端に、電波を発信する発信器とスペクトル・アナライザを接続する。発信器は、複数の周波数帯の電波を送受信ケーブル対に送信する。各光センサは、トンネルを通過する車輛のヘットライトを検知すると、バンドパス・フィルタに電波を流す。例えば、トンネル端から１００ｍ，２００ｍ，３００ｍ，４００ｍの地点に、それぞれ光検知部を設け、各光検知部のバンドパス・フィルタの通過帯域を、ａ１〜ａ２Ｈｚ，ｂ１〜ｂ２Ｈｚ，ｃ１〜ｃ２Ｈｚ，ｄ１〜ｄ２Ｈｚとする。また、発信器が送受信ケーブル対に送信する電波の周波数帯を、ａ１〜ａ２Ｈｚ，ｂ１〜ｂ２Ｈｚ，ｃ１〜ｃ２Ｈｚ，ｄ１〜ｄ２Ｈｚとする。車輛が１００ｍ地点の光検知部の手前に来ると、１００ｍ地点の光検知部の光センサが導通し、ａ１〜ａ２Ｈｚの電波が送受信ケーブル対に流れる。これをスペクトル・アナライザにより検出することで、車輛が１００ｍ地点の光検知部の手前を通過したことを検出できる。同様にして、２００ｍ，３００ｍ，４００ｍの地点の光検知部の手前を車輛が通過したことも検出できる。
【００１０】
超音波を用いて車輛を検出することによって交通流の判定を行う交通流監視システムに関連する技術としては、例えば、特許文献５に記載のものが公知である。
特許文献５に記載のシステムは、超音波センサを使用してトンネル内の交通渋滞を監視するトンネル監視システムである。このシステムでは、トンネルの天井部に、トンネルの全長に亘って、所定の間隔をおいて複数の超音波センサを設置する。各超音波センサは、超音波の発射・受信領域が自動車検知領域で互いに境界を接し、自動車走行方向の縦間隔が普通の自動車の長さよりも短くなるように設置されている。自動車がトンネルに進入するとき、第１の超音波センサによって自動車が検知され、当該自動車がトンネル出口に至るまで、後に続く超音波センサで次々と切り替えることによって当該自動車の検知が可能となる。これにより、自動車の速度を検知することができ、トンネル内の渋滞を判別することが可能となる。
【００１１】
また、超音波センサを用いて車輛を検出する技術として、他に、特許文献６に記載の技術も公知である。
【００１２】
特許文献６に記載の走行車輛識別装置は、道路を走行する車輛の車長を検出し、検出した車長から、その車輛の大型／小型の車種を識別する、超音波センサ式の走行車輛識別装置である。この装置では、道路の沿道方向の３地点以上の多地点それぞれの一側に、道路の他側に向って超音波を出力し、走行する車輛により反射した超音波を受波する超音波送受波器構成の超音波センサを設置する。各地点の超音波センサの受波信号は、コンピュータ構成の本体処理装置に入力される。本体処理装置は、各地点の超音波センサから選択して組合わされた各２地点の超音波センサ毎に、両地点の超音波センサの受波信号のレベル変化から、車輛の両地点の通過タイミングのずれ及び両地点それぞれの通過時間を検出する。また、各２地点の超音波センサ毎に、通過タイミングのずれ及び両地点それぞれの通過時間の検出結果と、両地点の超音波センサの設置間隔とに基づき、車輛の計測車長を算出する。そして、各計測車長の平均により車輛の検出車長を決定して車輛の大型／小型の車種を識別する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−２６３０１号
【特許文献２】特開２００２−２２２４８６号
【特許文献３】特開２００６−３３０９４２号
【特許文献４】特開２００７−２１３４５９号
【特許文献５】特許第３８３８９７５号
【特許文献６】特開２００３−２１７０７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
カメラにより道路状況を撮影し得られた画像を画像処理することによって交通流の判定を行う交通流監視システムでは、第１にカメラ設備を道路上に設置する必要があるため整備のコストが高いという問題がある。また、雨や霧、粉塵などにより道路上の視界が悪くなると、カメラ映像による車輛の検出が困難となり、かかる道路状況では十分な監視機能を果たすことができない。また、特許文献１，３のようにカメラ映像に撮像された車輛を抽出して自動車を自動検出することにより交通流の監視を行う場合、夜間やトンネル内のような暗所では、車輛全体を明確に撮像するための照明が別途必要になる。また、画像処理のための専用のコンピュータも必要となる。また、監視員により人的に見張る場合には、人件費が嵩むという問題がある。
【００１５】
また、光センサを用いて車輛を検出することによって交通流の判定を行う交通流監視システムにおいても、雨や霧、粉塵などにより光学センサが曇ると、誤検出が発生するという問題がある。
【００１６】
一方、超音波を用いて車輛を検出することによって交通流の判定を行う交通流監視システムの場合、車輛検出には超音波発信器と超音波受波器を備えた超音波センサが使用される。超音波は光に比べて広範囲に広がり比較的広い領域内を包括的に検知するのに適しており、また超音波受波器は光学センサに比べて汚れに対する検出性能の低下が少ない。従って、超音波センサは、雨・霧・粉塵のような外乱要因に対してロバスト（頑健）であり、また道路上の照度に関係なく車輛を検出することができ、設置コストもカメラに比べると安価であるため、交通流監視システムにおける車輛検出センサとしては優れている。
【００１７】
しかし、超音波が広範囲に広がるという長所は、トンネル内においては、逆に多重反射を引き起こすという欠点にもなる。特許文献４に記載されたように、トンネル天井又は壁面に超音波センサを設置した構成とした場合、超音波センサから発射された超音波が路面で反射し、更にトンネル壁で反射するといった多重反射が生じ、超音波センサで受波される反響は複雑な波形となる。従って、車輛検出の精度が低下する、又は検出できない、又は誤検知するという問題がある。さらに、トンネル内においては、風の対流が発生しやすく、これによっても超音波が拡散し目的波が正確に捉えられないという問題がある。
【００１８】
一方、特許文献６に記載されたように、超音波センサを車線の上方ではなく側方に設置する構成とすることも考えられる。この場合も、屋外の開空間であれば問題ないが、屋内やトンネルのような閉空間では前段落〔００１６〕に記載の問題と同様の問題があった。
【００１９】
そこで、本発明の目的は、トンネルのような閉空間において、外乱の影響を受けることなく正確、且つ安定的に対象ポイント（対象エリア）の車輛を捉え、これらの流れ（渋滞、平常）を認識することでトンネル内に危険なポイント（エリア）が存在することを、トンネルに進入、あるいは走行中の車輛へ情報提供することが可能な車輛検出モジュール及び交通流監視システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
車輛検出モジュールに係る本発明の第１の構成は、道路の側方に設置され、道路側方から道路方向に向けて水平方向に超音波パルスを送波する超音波発振器と、
前記超音波発信器から超音波パルスが送波された超音波のエコーを経時的に検出する超音波センサと、
前記超音波発振器から超音波パルスが送波された時点を基準とする経過時間をエコー時間ｔとした場合に、検出対象の車線の最近端からのエコーが検出される第１のエコー時間ｔ１から、検出対象の車線の最遠端からのエコーが検出される第２のエコー時間ｔ２（＞ｔ１）までの時間区間［ｔ１，ｔ２］（以下「エコー検出ウィンドウ」という。）において、前記超音波センサで検出されるエコーの強度が検出下限レベル以上となった場合に車輛検出信号を出力する車輛判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、道路側方から道路方向に向けて超音波を送波することで、路面及び壁面からの多重反射の影響を受けることがなくなる。また、超音波を送波してから経時的に連続して観測されるエコーに対して、エコー検出ウィンドウを設けて、そのエコー検出ウィンドウ内のエコーのみを車輛検出の判定に用いることで、目的とする距離範囲（車線）に車輛が存在するか否かを的確に判定・検出することができる。
【００２２】
ここで、「エコー検出ウィンドウ」とは、検出対象の車線の最近端からのエコーが検出される時点から、検出対象の車線の最遠端からのエコーが検出される時点までのエコー時間の区間をいう。「検出下限レベル」とは、エコー強度が被検体（車輛）からの反射であるか否かを判定する閾値レベルをいう。検出下限レベルは、エコー時間ｔに対して一定の値でもよい。しかしながら、エコー強度は、送波源（車輛検出モジュール）から被検体（車輛）までの距離が長くなるに従って弱まるため、検出下限レベルもそのエコーの減衰曲線に比例した単調減少関数（エコー時間ｔに対する単調減少関数）とすることが好ましい。検出下限レベルの関数（単調減少関数）は、具体的には、例えば、後述の式（３ａ），（３ｂ）のような関数が使用される。
【００２３】
車輛検出モジュールに係る本発明の第２の構成は、前記第１の構成において、前記第２のエコー時間ｔ２からその２倍のエコー時間２ｔ２までの区間で、かつ当該区間（ｔ２，２ｔ２）の間に固定反射点が存在する場合にはその固定反射点より前の適宜な時点ｔ３を最遠検出端点とし、
前記最遠検出端点におけるエコーのＳ／Ｎ比が物体検出の判別可能限界値となるように、前記超音波発振器の送波強度及び／又は前記超音波センサのエコー受信感度が調節されていることを特徴とする。
【００２４】
これにより、最遠検出端点でのエコーのＳ／Ｎ比を物体検出の判別可能限界値とすることで、最遠検出端点に相当する地点よりも遠方の物体からの多重反射の影響が除去される。また、エコー検出ウィンドウにおけるＳ／Ｎ比は物体検出に十分なレベルが確保される。従って、遠方の壁や物体からの乱反射が抑制されて精度よく車輛の検出を行うことが可能となる。
【００２５】
ここで、「物体検出の判別可能限界値」とは、被検体（車輛）が存在する場合にそのエコーの検出が可能な限界値をいう。最遠検出端点ｔ３はエコー時間の区間（ｔ２，２ｔ２）の間であればよい。最遠検出端点ｔ３の下限をｔ２とした理由は、ｔ３＜ｔ２の場合、エコー検出ウィンドウの後端点ｔ２における反射波が判別可能限界値以下となり、誤検出が生じるからである。従って、誤検出を生じさせないという観点からは、最遠検出端点ｔ３は後端点ｔ２よりできるだけ後のほうが好ましい。一方、最遠検出端点ｔ３の下限を２ｔ２とした理由は、ｔ３＞２ｔ２とした場合、検出ウィンドウに生じる被検体からのエコーの多重反射が検出されはじめるため、誤検出が生じるからである。従って、多重反射の影響をなくす観点からは、最遠検出端点ｔ３をあまり大きくしすぎるのも好ましくない。故に、最遠検出端点ｔ３は、多重反射の影響がなくかつ後端点ｔ２におけるエコーのＳ／Ｎ比を必要十分に確保できるように、区間（ｔ２，２ｔ２）の間の適宜な点に設定される。但し、前記区間（ｔ２，２ｔ２）の間に固定反射点が存在する場合には、最遠検出端点ｔ３はその固定反射点よりも前の時点に設定する。
【００２６】
例えば、後述の実施例においては、超音波センサ（規格を記述）へ１２Ｖｐ−ｐの方形波を検出ウィンドウの区間に向け、バースト期間（４００μｓ）で印加し音圧の出力を送出する。その後、対象物までの往路伝搬損失（前記エコーの減衰曲線）、対象物の超音波反射率（反射角度、材質による）、対象物からの復路伝搬損失（前記エコーの減衰曲線）の各減衰を経て、前記超音波センサで反射信号が受信される。この実施例においては、センサ出力端で０．０５ｍＶが最小検知レベルである。そして、受信アンプ（５３ｄＢ）、フィルタ（−６ｄＢ）を経て、４７ｄＢの増幅された信号がＡ／Ｄ変換部へ入力されるが、この段階でノイズは信号に対し−６ｄＢ以下であることが望ましい。
【００２７】
車輛検出モジュールに係る本発明の第３の構成は、前記第１又は２の構成において、外部との通信を行う第１の通信インタフェースと、
前記第１の通信インタフェースを介して外部から入力される前記同期信号に従って、前記超音波発振器からの超音波パルスの送波タイミングを同期制御する同期制御手段と、
前記車輛判定手段が出力する前記車輛検出信号を、前記第１の通信インタフェースを介して外部に送信する検出信号送信手段と、を備え、
前記検出信号送信手段は、前記超音波発振器により超音波パルスの送波が行われている時間帯に前記車輛検出信号を送信することを特徴とする。
【００２８】
この構成によれば、同期信号は、マスター部のタイマによって生成される。例えば、車輛検出モジュールから前記最遠検出端点までをＸ（ｍ）とした場合、超音波の往復時間（温度Ｔ（℃）において）は、ｔ（ｍｓ）となるため、前記超音波パルスの送波はｔ（ｍｓ）毎に行うことが可能となる。（送波は出来る限り、短時間周期で行うことで、対象物の検出精度が向上する。）データ送信は有線／無線に関わらず、車輛検出モジュールが何らかの電気的信号を外部へ向け送出するが、超音波信号受信期間（検出ウィンドウの対象物からの反射信号検知時間）以外でデータ送信を行えば、通信インタフェース（デジタル回路）から超音波計測回路（アナログ回路）へのノイズ混入の問題が無くなるため（たとえ混入しても動作に問題はないため）、ノイズ低減のための、電源・アース回路の構成の単純化、及び車輛検出モジュールのサイズを小型化でき、シンプル、低コストで実現することが可能となる。
【００２９】
車輛検出モジュールに係る本発明の第４の構成は、前記第３の構成において、自己の動作状態をマスターモード又はスレーブモードの何れかに設定する動作モード設定手段と、
外部との通信を行う第２の通信インタフェースと、
動作状態がマスターモードの場合、前記第２の通信インタフェースを介して前記同期信号を出力する同期信号発生手段と、
動作状態がマスターモードの場合、前記第２の通信インタフェースを介して自己又は他の車輛検出モジュールの前記第１の通信インタフェースから送信されてくる前記車輛検出信号を受信する検出信号受信手段と、
前記検出信号受信手段により受信される前記各車輛検出信号を記憶する検出信号記憶手段と、
所定の時間毎に、前記検出信号記憶手段に記憶された各車輛検出信号を、データ送信信号として前記第２の通信インタフェースを介して外部へ出力する検出情報出力手段と、を備え、
前記同期制御手段は、マスターモードの車輛検出モジュールの前記同期信号発生手段から送信され前記第１の通信インタフェースを介して入力される前記同期信号に従って、前記超音波発振器からの超音波パルスの送波の同期制御を行うものであり、
前記検出信号送信手段は、前記車輛判定手段が出力する前記車輛検出信号を、前記第１の通信インタフェースを介してマスターモードの車輛検出モジュールの前記検出信号受信手段に送信するものであることを特徴とする。
【００３０】
この構成によれば、マスターモードの車輛検出モジュールは、複数の車輛検出モジュールの中で１つのみ存在し、通信ラインを介して系全体のタイミング制御を行う。そのタイミング制御が前記同期制御であり、同期制御の信号は一斉に全ての車輛検出モジュールのセンサ部へ同報される。全ての車輛検出モジュールのセンサー部では、前記同期制御の信号を受信すると同時に計測を開始し、それぞれが固定されたインタバルの時間ウェイトし、時分割（タイムスライス）でマスター部へデータを送信する。
【００３１】
交通流監視システムに係る本発明の第１の構成は、交通流の検出を行う交通流監視区間の道路に沿って設置された請求項３に記載の車輛検出モジュールを複数個備えるとともに、
前記各車輛検出モジュールから送信されてくる車輛検出信号に基づき、交通流監視区間の道路の渋滞情報を判定する交通流監視装置と、判定結果を報知する道路情報報知装置と、を備えた交通流監視システムであって、
前記交通流監視装置は、
前記各車輛検出モジュールのそれぞれについて、当該車輛検出モジュールから送信された車輛検出信号の度数を所定の判定時間だけ加算する度数累算手段と、
前記各車輛検出モジュールのそれぞれについて、前記度数累算手段により出力される累算された前記車輛検出信号の度数（以下「累計検出度数」という。）又はその累計検出度数を判定時間全体の移動平均化した検出率に従って、２乃至複数の段階の渋滞レベルを出力する渋滞レベル判定手段と、
前記各車輛検出モジュールの位置する道路上の地点と、それに対する前記渋滞レベルとを対応させた渋滞情報を、前記交通流監視区間内又はそれよりも前方の道路地点の車輛に対して報知する報知出力手段と、を備えたことを特徴とする。
【００３２】
この構成によれば、前記交通流監視装置では、マスターモードの車輛検出モジュールから受信した車輛検出度数の積算カウンタでカウントする。前記カウンタは、２乃至複数のカウンタから構成され、各カウンタは各々異なる時間幅の積算値をカウントする。これにより、早い変化を検出するフィルター（ハイパス）から、ゆっくりとした変化を検出するフィルター（ローパス）までを多段階に検出し、これを検出率として算出する。実施においては、トンネルにおける車輛の流入量、流出量のボリューム、変化量により、前記カウンタのファクターを設定する。
【００３３】
交通流監視システムに係る本発明の第２の構成は、前記第１の構成において、交通流の検出を行う交通流監視区間の道路に沿って設置された請求項４に記載の車輛検出モジュールを複数個備え、
前記交通流監視装置は、マスターモードの前記車輛検出モジュールから送信されてくる、前記各車輛検出モジュールが出力する車輛検出信号に基づき、交通流監視区間の道路の渋滞情報を報知することを特徴とする。
【００３４】
この構成によれば、交通流監視システムを構成する複数の車輛検出モジュールは、２乃至複数の近傍のセンサでグループ化され、各グループの単位をエリアとして定義する。各エリアは、危険区間の単位あるいは一定の距離間隔で定義される。各エリアでは、複数のセンサで構成されるが、それぞれのセンサの検出度数のうち最も危険度が高いものをエリアの検出度数として採用する。また、各エリアの複数のセンサは、故障時に各がバックアップとして機能する。
【００３５】
交通流監視システムに係る本発明の第３の構成は、前記第１又は２の構成において、前記報知出力手段は、前記交通流監視区間内又はそれよりも前方の道路地点に設置された電光表示板に前記渋滞情報を表示することを特徴とする。
【００３６】
この構成によれば、前記報知出力手段は、トンネルに進入する車輛に対し、トンネル進入前にトンネル内で渋滞が発生していること（危険発生）を報知する。トンネル内においては、カーブの手前、トンネル出口信号の前方等、停止車輛の目視が困難なエリアで、前方に渋滞（危険）の発生を報知する。実施例においては、トンネル入り口５０ｍ前、トンネル内５箇所に報知出力手段を設置している。
【００３７】
交通流監視システムに係る本発明の第４の構成は、前記第１乃至３の何れか一の構成において、渋滞レベル判定手段により低い渋滞レベルと判定された車輛検出モジュールに対しては、前記判定時間を短く設定し、渋滞レベル判定手段により高い渋滞レベルと判定された車輛検出モジュールに対しては、前記判定時間を長く設定する判定時間設定手段を備えていることを特徴とする。
【００３８】
この構成により、たとえ現実の渋滞状況と判定とが異なるような誤り判定がされたとしても、危険回避方向に判定がされるため、走行中の車輛の事故防止効果をより高めることができる。例えば、後述の実施例においては、渋滞レベル判定手段により低い渋滞レベルと判定された車輛検出モジュールに対しては、渋滞開始時の危険の発生をリアルタイムに伝えるために、判定時間幅を１０秒〜１５秒程度の範囲で設定した前記カウンタによる前記検出率をを用いている。また、渋滞レベル判定手段により高い渋滞レベルと判定された車輛検出モジュールに対しては、渋滞解消時の危険状況の解除を遅延させるために、時間幅を３０秒〜６０秒程度に設定した前記カウンタによる前記検出率を用いている。
【発明の効果】
【００３９】
交通流監視システムの目的は、トンネルに入ろうとする、あるいはトンネルを通行中の車輛に対し、トンネル内の状況（危険な状況、安全な状況）を前期エリア毎に報知するものである。本発明により、後述する実施例におけるトンネルのような場合には、下記の効果を達成することができる。
【００４０】
１．トンネル出口付近の信号から渋滞長が伸び、トンネル内のカーブ区間に渋滞末尾が至り、見通しの悪い地点で車輛が停止しているが、後続車が追突しなくなる。
【００４１】
２．トンネル内を通行する車輛が突然の車輛トラブル、あるいは落下物による通行不能な状況発生により車輛が停止するが、事故が発生しなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例１に係る交通流監視システム２の構成図である。
【図２】図１の車輛検出モジュール３のセンサ部の構成を表すブロック図である。
【図３】図１の車輛検出モジュール３のマスター部の構成を表すブロック図である。
【図４】図１の交通流監視システム２における各信号のタイミングを表す図である。
【図５】渋滞判定処理部１１による渋滞判定の一例を説明する図である。
【図６】道路情報表示板６による表示の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施例２に係る交通流監視システム２の交通流監視装置５の構成を表す図である。
【図８】各車輛検出モジュールＭｋにおいて検出される検出率Ｒｋ（ave10）（ｔ）の時間変化の例である。
【図９】車輛検出モジュールＭ９において検出される検出率Ｒ９（ave10）（ｔ），Ｒ９（ave３0）（ｔ）の時間変化の例である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００４４】
図１は、本発明の実施例１に係る交通流監視システム２の構成図である。本実施例１の交通流監視システム２は、道路１上の車輛の流れを検出して、道路渋滞が発生した場合には、渋滞前方の車輛に渋滞の発生を報知するシステムである。この交通流監視システム２は、例えば、見通しの悪いトンネル内の交通流監視などに適用される。
【００４５】
図１において、道路１は上下２車線の道路であり、図１中のＷで示された区間が交通流監視区間である。交通流監視システム２は、道路１の側方に設けられた複数の車輛検出モジュール３と、双方向通信ケーブル４と、交通流監視装置５と、道路情報表示板６とを備えている。道路情報表示板６は、監視区間における交通流の判定結果を報知する道路情報報知装置である。
【００４６】
車輛検出モジュール３は、水平方向に超音波を送波してその反射波（超音波エコー）によって車輛の検出を行うモジュールである。各車輛検出モジュール３は、センサ部３ａとマスター部３ｂとを備えている。尚、各車輛検出モジュール３の道路１側にグレーで表された監視エリアＺは、それぞれの車輛検出モジュール３が車輛の検出を行う領域である。
【００４７】
双方向通信ケーブル４には、各車輛検出モジュール３及び交通流監視装置５が、それぞれのモジュール又は装置に内蔵された通信インタフェース２０ａ，２０ｂ，１０（図１、図２、図３参照）を介して接続されている。これら各モジュール又は装置は、双方向通信ケーブル４を介して相互に通信を行うことができる。
【００４８】
交通流監視装置５は、各車輛検出モジュール３から出力される車輛検出に関する情報に基づいて、交通流監視区間Ｗ内で渋滞が発生しているか否かを自動判定する装置である。また、道路情報表示板６は、交通流監視区間Ｗより手前の道路１に設置されており、交通流監視装置５の判定結果に基づいて渋滞の発生を表示することで、道路１を走行する車輛に対して前方の渋滞の発生を報知する。
【００４９】
また、交通流監視装置５は、通信インタフェース１０、渋滞判定処理部１１、報知出力部１２を備えている。通信インタフェース１０は、交通流監視装置５と各車輛検出モジュール３との間での通信を行うためのインタフェースである。渋滞判定処理部１１は、各車輛検出モジュール３が車輛を検出した時間を積算し、積算結果に従って、渋滞発生の有無を判別する。また、報知出力部１２は、渋滞判定処理部１１が出力する判別を道路情報表示板６に送信する。これら交通流監視装置５の各部の動作の詳細に関しては後述する。尚、渋滞判定処理部１１は本発明における積算手段、渋滞レベル判定手段、及び判定時間設定手段として機能する。
【００５０】
この交通流監視システム２では、各車輛検出モジュール３は同様の構成を有しているが、各車輛検出モジュール３のうちの１つがマスターモード、他がスレーブモードとして機能する。マスターモード／スレーブモードの切り替えは、各車輛検出モジュール３に内蔵されたマスターモードスイッチ４１（図３参照）によって行われる。マスターモードスイッチ４１は、手動スイッチでもよいが、交通流監視装置５から遠隔操作可能な電子スイッチとしてもよい。マスターモードの車輛検出モジュール３は、すべての車輛検出モジュール３の車輛検知動作のタイミングを制御するとともに、すべての車輛検出モジュール３の車輛検知時間をそれぞれ集計して交通流監視装置５へ送信する機能を有する。
【００５１】
図２は、図１の車輛検出モジュール３のセンサ部３ａの構成を表すブロック図である。センサ部３ａは、マスターモード／スレーブモードを問わず、すべての車輛検出モジュール３で機能する。車輛検出モジュール３のセンサ部３ａは、通信インタフェース２０ａ、同期信号受信部２１、タイマ２２、発信器２３、送波アンプ２４、超音波発信素子２５、超音波受信素子２７、受信アンプ２８、キャリブレーション部２９、Ａ／Ｄ変換部３０、車輛判定部３１、ウィンドウ設定部３２、検出信号積算部３３、検出信号送信部３４及び発信スイッチ３６を備えている。
【００５２】
通信インタフェース２０ａは、この車輛検出モジュール３と他の車輛検出モジュール３及び交通流監視装置５との間での通信を行うためのインタフェースである。同期信号受信部２１は、通信インタフェース２０ａを介して伝送される同期信号を受信し、タイマ２２のリセット及び起動を行うタイマ起動トリガを発生する。
【００５３】
タイマ２２は、タイマ起動トリガが入力されると、カウントを開始して、一定時間だけ送波制御信号を出力する。
【００５４】
発信器２３は、車輛検出のために発信する超音波の周波数の信号を発信する発信器である。発信スイッチ３６は、発信器２３からの出力のオン／オフを行うスイッチである。送波アンプ２４は、発信器２３が出力する信号を所定のゲイン（利得）で増幅する。超音波発信素子２５は、送波アンプ２４により増幅された信号で振動子を駆動し、監視エリアＺに向けて超音波を発振する。超音波受信素子２７は、監視エリアＺから反射されて返ってくる反響波を受波し、電気信号（以下「受波信号」という。）に変換する素子である。受信アンプ２８は、超音波受信素子２７が出力する受波信号を所定のゲインで増幅するとともに、一定の帯域のみの周波数を切り出す。
【００５５】
キャリブレーション部２９は、送波アンプ２４のゲインと受信アンプ２８のゲインを最適値に設定する。キャリブレーション部２９は、送波アンプ２４，受信アンプ２８のゲインをそれぞれ手動で設定するような構成であってもよいし、受信アンプ２８の出力から自動的に各ゲインを調整するような構成としてもよい。自動調整とする場合には、例えば、監視エリアＺ内の車輛通過位置にターゲットの車輛を置いた状態で超音波発信素子２５から超音波を送波して、その超音波エコーを超音波受信素子２７で受信し、受信アンプ２８からの出力が所定の値となるように各ゲインの調整を行うようにすればよい。
【００５６】
Ａ／Ｄ変換部３０は、受信アンプ２８から出力される受波信号を、デジタル値に変換する。車輛判定部３１は、デジタル化した受波信号に基づき、監視エリアＺ内に車輛がそん財するか否かを判定する。ウィンドウ設定部３２は、車輛判定部３１が車輛の存在判定を行うための時間ウィンドウ（以下「エコー検出ウィンドウ」という。）を設定する。
【００５７】
検出信号積算部３３は、車輛判定部３１により判定された車輛検出時間を積算する。この検出信号積算部３３は、内部に積算カウンタとトリガカウンタの２つのカウンタを備えている。積算カウンタは、車輛検出時間を積算するためのカウンタであり、トリガカウンタは送波制御信号が出力された回数をカウントするカウンタである。
【００５８】
検出信号送信部３４は、検出信号積算部３３で積算された車輛検出時間を、車輛検出信号として通信インタフェース２０ａを介してマスターモードの車輛検出モジュール３のマスター部３ｂへ送信する。
【００５９】
図３は、図１の車輛検出モジュール３のマスター部３ｂの構成を表すブロック図である。車輛検出モジュール３のマスター部３ｂは、通信インタフェース２０ｂ、同期信号生成部４０、マスターモードスイッチ４１、タイマ４２、検出信号受信部４３、検出信号メモリ４４、及び検出情報出力部４５を備えている。
【００６０】
同期信号生成部４０は、各車輛検出モジュール３の超音波の発振・検出のタイミングを同期させる同期信号を一定の周期Ｔ１毎に生成する。この同期信号は、通信インタフェース２０ｂを介してスレーブモードの各車輛検出モジュール３に送信される。また、同期信号が出力される周期Ｔ１は、自由に設定することができるが、本実施例の場合、４０ｍｓｅｃとする。
【００６１】
タイマ４２は、同期信号生成部４０で同期信号を生成するためのクロックを出力する。本実施例では、このクロックの間隔は４００μｓｅｃとする。マスターモードスイッチ４１は、タイマ４２の出力をオン／オフするスイッチである。車輛検出モジュール３がマスターモードの場合には、マスターモードスイッチ４１が導通状態、スレーブモードの場合には、非導通状態に設定される。
【００６２】
検出信号受信部４３は、スレーブモードの各車輛検出モジュール３から送信されてくる車輛検出信号を受信する。検出信号メモリ４４は、検出信号受信部４３が受信した車輛検出信号を、各車輛検出モジュール３ごとに記憶する。
【００６３】
検出情報出力部４５は、所定の時間毎に、検出信号メモリ４４に保存・蓄積された各車輛検出モジュール３ごとの車輛検出信号を、交通流監視装置５に送信する。
【００６４】
以上のように構成された本実施例の交通流監視システム２について、以下その動作を説明する。図４は、図１の交通流監視システム２における各信号のタイミングを表す図である。
【００６５】
まず、図１の各車輛検出モジュール３のうち、１つをマスターモードとし、その他をスレーブモードに設定する。本実施例では、マスターモード／スレーブモードの設定は、交通流監視装置５から設定切換信号を各車輛検出モジュール３に出力し、設定切換信号を受信した各車輛検出モジュール３が自己の動作モードを設定するか又は各車輛検出モジュール３において手動で動作モードを設定することによって行われることとする。スレーブモードに設定された車輛検出モジュール３では、マスターモードスイッチ４１が非導通（オフ）状態となる。一方、マスターモードに設定された車輛検出モジュール３では、マスターモードスイッチ４１が導通（オン）状態となる。
【００６６】
時刻ｔ１において、マスターモードの車輛検出モジュール３のマスター部３ｂ内の同期信号生成部４０が、パルス状の同期信号を出力する（図４（ａ）参照）。同期信号は、通信インタフェース２０ｂから双方向通信ケーブル４を通して各車輛検出モジュール３のセンサ部３ａに送信される。当然、当該マスターモードの車輛検出モジュール３のセンサ部３ａ内のタイマ２２にも送信される。各車輛検出モジュール３内の同期信号受信部２１は、同期信号を受信するとそれをタイマ２２に送信する。
【００６７】
各車輛検出モジュール３内のタイマ２２は、同期信号を受信すると一定の時間幅Ｔ２のパルス（時間区間ｔ１〜ｔ２のパルス）からなる送波制御信号を、発信スイッチ３６、車輛判定部３１、検出信号積算部３３及び検出信号送信部３４に出力する（図４（ｂ）参照）。送波制御信号の時間幅Ｔ２は自由に設定してよいが、本実施例ではＴ２＝４００μｓｅｃに設定されている。
【００６８】
発信スイッチ３６は、送波制御信号が出力される期間だけ、発信器２３の出力をオン状態とする。これにより、発信器２３から所定の周波数の発振信号が送波アンプ２４に出力され、送波アンプ２４はこれを増幅して超音波発信素子２５に出力し、超音波発信素子２５は、監視エリアＺに超音波を送波する。送波される超音波のタイミングは、図４（ｃ）に示したようになる。
【００６９】
監視エリアＺに送波された超音波は、監視エリアＺ内の反射物により反射され、その反響が超音波受信素子２７で受波される。超音波受信素子２７は、検出用の超音波を受波すると、その強度に比例する受波信号を受信アンプ２８に出力する（図４（ｄ）参照）。
【００７０】
例えば、図４（ｄ）において、反射ピークＡは、道路１の脇に設置された柵又は車道脇を通行する自転車などによる反射により生じるピークである。反射ピークＢは、車道の手前の車線（以下「監視車線」という。）を通過する車輛による反射により生じるピークである。反射ピークＣは、車道の向こう側の対向車線を通過する車輛による反射により生じるピークである。尚、反射ピークＸは超音波発信素子２５から発振された超音波が直接入射することによって生じたピークである。
【００７１】
受信アンプ２８は、超音波発信素子２５から超音波が送波される時間区間を除く時間区間において、超音波受信素子２７が出力する受波信号を増幅するとともに、フィルタリングすることで所定の周波帯の成分（すなわち、発振した超音波の周波数を中心とする周波数成分）に波形整形する。Ａ／Ｄ変換部３０は、増幅された受波信号をＡ／Ｄ変換し、車輛判定部３１に出力する。
【００７２】
車輛判定部３１は、Ａ／Ｄ変換部３０から入力されるデジタル化された受波信号に基づいて、監視エリアＺに車輛がいるか否かを判定する。ここで、車輛判定部３１は、デジタル化された受波信号のうち、エコー検出ウィンドウ内の信号値が閾値以上か否かを判定する。そして、閾値以上の信号があれば車輛が存在するとして検出信号積算部３３に検出信号を出力する。
【００７３】
エコー検出ウィンドウは、図４（ｅ）に示したように、時間区間ｔ３〜ｔ４のウィンドウである。すなわち、時刻ｔ３は、車輛検出モジュール３に近い側の監視車線の端で反射された超音波エコーが超音波受信素子２７に入波する時刻、時刻ｔ４は、車輛検出モジュール３に遠い側の監視車線の端で反射された超音波エコーが超音波受信素子２７に入波する時刻である。このようなエコー検出ウィンドウを設けて、このウィンドウ内のみで車輛の有無を判定することで、側道を通過する歩行者、自転車、自動二輪車からの超音波エコー、側道に設置されたガードレールや鉄柵からの超音波エコー、監視車線の対向車線を通過する車輛からの超音波エコー等の外乱要因を除去し、監視車線上に車輛が存在するか否かを正確に判定することが可能となる。
【００７４】
時間区間ｔ３〜ｔ４は、車輛検出モジュール３から監視車線までの距離と監視車線の幅によって適宜設定される。例えば、車輛検出モジュール３から監視車線までの距離を０．７ｍ、車線幅を５．５ｍ、音速を３４３．７ｍ／ｓｅｃとした場合、ｔ３＝４ｍｓｅｃ、ｔ４＝３２ｍｓｅｃのように設定する。
【００７５】
また、車輛判定部３１が閾値判定する際の閾値は、図４（ｄ）の点線で示したように、時間と共に減衰する曲線とされる。この閾値曲線は、超音波の到達距離による減衰曲線に比例した曲線とされている。
【００７６】
具体的には、以下のようになる。音源から音響パワーＷの超音波が放射されたとき、距離ｒの点の音圧ｐは、式（１）のように表される。
【００７７】
【数１】
ここで、ρは空気の密度、ｃは音速、Ｄは音源の受音点方向への指向性利得である。Ｄ／４πｒ２は、音波が空気中を広がるための音圧の減衰を表す。また、βは、減衰定数とよばれ、気体の断熱圧縮、空気の粘性や摩擦により熱に変換されて失われるエネルギーの割合に関係する量である。空気の場合、超音波の周波数ｆが１００ｋＨｚ付近では、
【００７８】
【数２】
となる。従って、閾値曲線Ｔｈ（ｒ）は、超音波の式（１）に比例する曲線に設定すればよく、式（３ａ）のようになる。
【００７９】
【数３】
ここで、Ｃは定数、ｃは音速、ｔは時間である。
【００８０】
車輛判定部３１が検出信号積算部３３に検出信号を出力すると、検出信号積算部３３は内部の積算カウンタの値を１だけ増加させる。
【００８１】
以上のような動作により、１サイクル分の車輛検出動作が終了する。この車輛検出動作サイクルを１サイクル繰り返す毎に、検出信号積算部３３の内部のトリガカウンタは１ずつ増加していく。カウンタ値が一定の値Ｎｃまで達すると、検出信号積算部３３は、その時点の積算カウンタの値（車輛検出信号）を出力し、その後、積算カウンタの値とトリガカウンタの値を０にリセットする。これにより、検出信号積算部３３は、一定の時間間隔Ｔ３（＝ＮｃＴ１）で、各時間間隔Ｔ３の時間帯内で車輛が検出された積算度数（車輛検出度数）を出力することになる（積算カウンタの値の値をＮｓとすれば、実際の車輛検出時間はＮｓＴ１により簡単に換算できる）。
【００８２】
尚、積算度数を決めるカウント値Ｎｃの値は適宜決めることができる。例えば、Ｔ１＝４０ｍｓｅｃ、１回の積算時間を１秒とすれば、Ｎｃ＝１／０．０４＝２５となる。
【００８３】
検出信号積算部３３は、車輛検出信号を検出信号送信部３４に出力し、検出信号送信部３４はその車輛検出信号を通信インタフェース２０ａ及び双方向通信ケーブル４を介してマスターモードの車輛検出モジュール３のマスター部３ｂへ送信する。このとき、検出信号送信部３４が車輛検出信号の送信を行うタイミングは、図４（ｆ）に示したように、超音波発信素子２５から超音波が発振されている期間内とされる（図４（ｆ）では、時間区間ｔ１〜ｔ２の間）。このように、超音波発信素子２５から超音波が発振されている期間内に双方向通信ケーブル４での通信を行うようにすることで、超音波エコーの検出中に、検出信号に通信ノイズが重畳することを避けることができ、超音波エコーの検出中のＳ／Ｎが改善される。
【００８４】
マスターモードの車輛検出モジュール３のマスター部３ｂにおいて、検出信号受信部４３は、各車輛検出モジュール３のセンサ部３ａ（自己のセンサ部３ａも含む。）から伝送される車輛検出信号を受信し、検出信号メモリ４４に出力する。検出信号メモリ４４は、それぞれの車輛検出モジュール３により計測された車輛検出信号を記憶する。そして、検出情報出力部４５は、検出信号メモリ４４に記憶された各車輛検出モジュール３の車輛検出度数を、一定の時間（例えば、１０秒）ごとに合計して合計車輛検出度数のデータを交通流監視装置５へ送信する。この送信のタイミングについても、図４（ｇ）に示したように、超音波発信素子２５から超音波が発振されている期間内とされる（図４（ｇ）では、時間区間ｔ１〜ｔ２の間）。
【００８５】
交通流監視装置５では、マスターモードの車輛検出モジュール３から各車輛検出モジュール３で検出された合計車輛検出度数のデータが送信されてくると、渋滞判定処理部１１は、それらの合計車輛検出度数に基づいて交通流監視区間Ｗにおける渋滞の判定を行う。
【００８６】
本実施例の交通流監視装置５においては、具体的には、渋滞判定処理部１１は、以下のようにして渋滞判定を行う。まず、ｋ番目の車輛検出モジュール３（以下「車輛検出モジュールＭｋ」という。）の時刻ｔにおける合計車輛検出度数をＴｓ，ｋ（ｔ）とする。渋滞判定処理部１１は、時刻ｔにおいて車輛検出モジュールＭｋの監視エリアＺにおける渋滞判定を行う場合、時刻ｔ−ｔｗ〜ｔまでの合計車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）の時間積算値ＳＴｓ，ｋ（ｔ）を次式（４）により計算する。ここで、ｔｗは判定時間である。
【００８７】
【数４】
【００８８】
尚、渋滞判定処理部１１は、検出率ＳＴｓ，ｋ（ｔ）／ｔｗを計算するようにしてもよい。
【００８９】
そして、渋滞判定処理部１１は、時間積算値ＳＴｓ，ｋ（ｔ）が所定の渋滞発生開始閾値ＳＴ１を超えた場合に、その監視エリアＺにおいて「渋滞」が発生したと判定する。更に、混雑度判定閾値ＳＴ３（＜ＳＴ１）に対して、ＳＴ３＜ＳＴｓ，ｋ（ｔ）＜ＳＴ１の場合には「混雑」、ＳＴｓ，ｋ（ｔ）＜ＳＴ３の場合には「平常」と判定する。一方、「渋滞」と判定されている監視エリアＺにおいて、前記時間積算値ＳＴｓ，ｋ（ｔ）が所定の渋滞解消閾値ＳＴ２を下回った場合、その監視エリアＺにおいて「渋滞」が解消されたと判定する。ここで、渋滞解消閾値ＳＴ２は渋滞発生開始閾値ＳＴ１よりも小さい値（ＳＴ２＜ＳＴ１）に設定される。
【００９０】
渋滞発生開始閾値ＳＴ１、渋滞解消閾値ＳＴ２、及び混雑度判定閾値ＳＴ３は適宜実態に合わせて自由に変更可能であるが、具体例を示せば、例えば、ＳＴ３／ｔｗを２０％（０．２）、ＳＴ２／ｔｗを３５％（０．３５）、ＳＴ１／ｔｗを５０％（０．５）のように設定できる。
【００９１】
このように、時間積算値ＳＴｓ，ｋ（ｔ）を用いて渋滞判定を行うことで、各車輛の減速・加速の揺らぎにより頻繁に渋滞と渋滞解消とが切り替わる事態を避けることができる。また、渋滞解消閾値ＳＴ２を渋滞発生開始閾値ＳＴ１よりも小さい値に設定することで、渋滞であるにもかかわらず誤って渋滞が解消されたと判定される事態を避けることができる。
【００９２】
例えば、図１のように交通流監視区間Ｗ内に車輛検出モジュールＭ１〜Ｍ９が設置されている場合を考える。時刻ｔａにおいて、各車輛検出モジュールＭ１〜Ｍ９の時間積算値ＳＴｓ，１（ｔ）〜ＳＴｓ，９（ｔ）が図５（ａ）の状態であったとする。この場合、いずれの時間積算値も渋滞発生開始閾値ＳＴ１よりも小さいので、渋滞は発生していないと判定される。
【００９３】
更に、渋滞判定処理部１１は、判定時間ｔｗを可変として、時間積算値ＳＴｓ，ｋ（ｔ）が渋滞解消閾値ＳＴ２よりも小さいと判定された車輛検出モジュールＭｋに対しては、判定時間ｔｗを短く設定し、渋滞発生開始閾値ＳＴ１より大きいと判定された車輛検出モジュールＭｋに対しては、判定時間ｔｗを長く設定するようにしてもよい。例えば、時間積算値ＳＴｓ，ｋ（ｔ）が渋滞解消閾値ＳＴ２よりも小さい時には、渋滞開始時の危険の発生を各車輛にリアルタイムに伝えるため、判定時間ｔｗを１０秒〜１５秒程度の短い時間に設定する。また、時間積算値ＳＴｓ，ｋ（ｔ）が渋滞発生開始閾値ＳＴ１より大きい時には、渋滞解消時の危険状況の解除を遅延させるために、時間幅を３０秒〜６０秒程度の長い時間に設定する。これにより、フェイルセーフが働くため、走行中の車輛の事故防止効果をより高めることができる。
【００９４】
時刻ｔａからｔｂに移り、時刻ｔｂにおいて、各車輛検出モジュールＭ１〜Ｍ９の時間積算値ＳＴｓ，１（ｔ）〜ＳＴｓ，９（ｔ）が図５（ｂ）の状態に変化したとする。この場合、車輛検出モジュールＭ６〜Ｍ９の時間積算値ＳＴｓ，６（ｔ）〜ＳＴｓ，９（ｔ）が渋滞発生開始閾値ＳＴ１を超えたため、車輛検出モジュールＭ６〜Ｍ９に対応する監視エリアＺで渋滞が発生したと判定される。
【００９５】
時刻ｔｂからｔｃに移り、時刻ｔｃにおいて、各車輛検出モジュールＭ１〜Ｍ９の時間積算値ＳＴｓ，１（ｔ）〜ＳＴｓ，９（ｔ）が図５（ｃ）の状態に変化したとする。この場合、車輛検出モジュールＭ６，Ｍ７の時間積算値ＳＴｓ，６（ｔ），ＳＴｓ，７（ｔ）は渋滞解消閾値ＳＴ２を下回ったため、車輛検出モジュールＭ６，Ｍ７に対応する監視エリアＺの渋滞は解消されたと判定される。しかし、車輛検出モジュールＭ８，Ｍ９の時間積算値ＳＴｓ，８（ｔ），ＳＴｓ，９（ｔ）は渋滞解消閾値ＳＴ２よりも依然として大きいため、車輛検出モジュールＭ８，Ｍ９に対応する監視エリアＺの渋滞は解消されていないと判定される。
【００９６】
時刻ｔｃからｔｄに移り、時刻ｔｄにおいて、各車輛検出モジュールＭ１〜Ｍ９の時間積算値ＳＴｓ，１（ｔ）〜ＳＴｓ，９（ｔ）が図５（ｄ）の状態に変化したとする。この場合、すべての車輛検出モジュールＭ１〜Ｍ９の時間積算値ＳＴｓ，１（ｔ）〜ＳＴｓ，９（ｔ）が渋滞解消閾値ＳＴ２を下回ったため、全区間の渋滞は解消されたと判定される。
【００９７】
以上のようにして、渋滞判定処理部１１は渋滞の判定を行うと、報知出力部１２はその結果を、道路情報表示板６に送信する。道路情報表示板６においては、検出率に応じ３段階（「平常」、「混雑」、「渋滞」）で情報出力する。道路情報表示板６は、例えば、図６のように、各車輛検出モジュール３の位置する道路１上の地点とそれに対する渋滞レベルとを対応させた渋滞情報を表示する。
【００９８】
図６の道路情報表示板６は電光掲示板により構成されている。電光掲示板の表示面の左側には、各地点の交通渋滞の情報を図形として表示する渋滞地点表示領域５０と、前方の渋滞情報の警告を文字表示する警告表示領域５１とを有する。渋滞地点表示領域５０には、２本の平行線５２，５２が前方の道路１を表しており、この平行線５２，５２に挟まれた９つの矩形５３が、各車輛検出モジュール３の位置する道路１上の地点の渋滞レベルを色により表す指示標である。「渋滞」（検出率５０％以上）の地点では矩形５３は赤色で表示され、「混雑」（検出率２０〜５０％）の地点では矩形５３は黄色で表示され、「平常」（検出率２０％未満）の地点では矩形５３は緑色で表示される。何れかの地点で渋滞が発生した場合には、警告表示領域５１に、「この先渋滞あり 追突注意」という警告文字が表示される。これにより、交通流監視区間Ｗ内の渋滞情報が、交通流監視区間Ｗよりも前方の道路地点の車輛に対して報知される。
【００９９】
尚、本実施例では道路情報表示板６を交通流監視区間Ｗ内の前方のみに設置した例を示したが、道路情報表示板６は、交通流監視区間Ｗ内にも設置しても良い。これにより、交通流監視区間Ｗ内の道路地点の車輛に対しても、渋滞情報を報知することができる。
【実施例２】
【０１００】
実施例２では、交通流監視装置５の他の構成例を示す。尚、本実施例の交通流監視システム２の交通流監視装置５以外の構成は、実施例１で説明したものと同様であるため、説明は省略する。
【０１０１】
図７は、本発明の実施例２に係る交通流監視システム２の交通流監視装置５の構成を表す図である。交通流監視装置５は、通信インタフェース１０、渋滞判定処理部１１、及び報知出力部１２を備えており、これは図１の場合と同様である。本実施例においては、
渋滞判定処理部１１は、車輛検出信号記憶部６０、度数累算部６１、及び渋滞レベル判定部６２を備えている。
【０１０２】
車輛検出信号記憶部６０は、各車輛検出モジュール３から送信されてくる各時刻の車輛検出信号の度数（車輛検出度数）を記憶する。本実施例では、車輛検出信号記憶手段６０は、３つのシフトレジスタ６０ａ，６０ｂ，６０ｃにより構成されている。各シフトレジスタ６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、各車輛検出モジュール３に対応して１０段のレジスタで構成されている。すなわち、車輛検出モジュール３の数をＮｍ（図１の例では、Ｎｍ＝９）とすれば、各シフトレジスタ６０ａ，６０ｂ，６０ｃは１０段のシフトレジスタを並列にＮｍ個備えている。また、各シフトレジスタ６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、この順番で直列に接続されている。
【０１０３】
度数累算部６１は、車輛検出信号記憶部６０に記憶された各車輛検出モジュール３で検出された車輛検出度数を所定の判定時間だけ加算する。本実施例における度数累算部６１は、４つの累算器６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄにより構成されている。累算器６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、それぞれ、シフトレジスタ６０ａ，６０ｂ，６０ｃの各段の合計車輛検出時間を、車輛検出モジュール３ごとに累算する。また、累算器６１ｄは、累算器６１ａ，６１ｂ，６１ｃにより得られた車輛検出モジュール３ごとの累算値を、車輛検出モジュール３ごとに更に累算する。
【０１０４】
渋滞レベル判定部６２は、各車輛検出モジュール３のそれぞれについて、判定時間内における車輛検出度数の累算値（以下「累計検出度数」という。）又はその累計検出度数を判定時間全体の移動平均化した検出率に従って、渋滞レベルを判定し出力する。渋滞レベル判定部６２は、閾値設定部６２ａ、渋滞発生判定部６２ｂ、及び渋滞解除判定部６２ｃを備えている。閾値設定部６２ａは、渋滞判定のための閾値を記憶し、渋滞発生判定部６２ｂ及び渋滞解除判定部６２ｃに対して当該判定閾値を設定する。渋滞発生判定部６２ｂは、検出度数又は検出率に従って、渋滞の発生レベルを判定する。渋滞解除判定部６２ｃは、検出度数又は検出率に従って、渋滞の解除レベルを判定する。
【０１０５】
報知出力部１２は、渋滞発生判定部６２ｂ及び渋滞解除判定部６２ｃの判定結果に従って、道路情報表示板６に対して、各道路区間の渋滞レベルを出力する。
【０１０６】
以上のような構成の本実施例に係る交通流監視装置５の動作を以下説明する。
【０１０７】
実施例１で説明したとおり、各車輛検出モジュールＭｋ（ｋ＝１，…，Ｎｍ）からは、一定の時間間隔Ｔ３＝ＮｃＴ１で車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）（ｔは時刻）が送信されてくる。
【０１０８】
交通流監視装置５の通信インタフェース１０は、時間間隔Ｔ３で送信されてくるこれらＮｍ個の車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）をシフトレジスタ６０ａに逐次入力する。シフトレジスタ６０ａは、車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）を逐次シフトさせながら記憶する。シフトレジスタ６０ａは１０段であるため、時間ｔ〜ｔ−１０Ｔ３の間の車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）（ｋ＝１，…，Ｎｍ）を記憶することができる。更に、シフトレジスタ６０ａには１０段のシフトレジスタ６０ｂ，６０ｃが直列接続されており、これら３つのシフトレジスタ６０ａ，６０ｂ，６０ｃにより、時間ｔ〜ｔ−３０Ｔ３の間の車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）（ｋ＝１，…，Ｎｍ）が記憶される。
【０１０９】
累算器６１ａは、シフトレジスタ６０ａに記憶された車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）を累算して累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（１０）（ｔ）を算出し、渋滞発生判定部６２ｂに出力する。すなわち、累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（１０）（ｔ）は以下のように表される。
【０１１０】
【数５】
【０１１１】
例えば、Ｔ３＝１ｓｅｃであれば、累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（１０）（ｔ）は車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）の１０秒間の累計値となる。
【０１１２】
累算器６１ｂは、シフトレジスタ６０ｂに記憶された車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）を累算し、累算器６１ｃは、シフトレジスタ６０ｃに記憶された車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）を累算する。更に、累算器６１ｄは、累算器６１ａ，６１ｂ，６１ｃにより出力される各累計値を累算して累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（３０）（ｔ）を算出し、渋滞解除判定部６２ｃに出力する。すなわち、累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（３０）（ｔ）は以下のように表される。
【０１１３】
【数６】
【０１１４】
例えば、Ｔ３＝１ｓｅｃであれば、累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（１０）（ｔ）は車輛検出度数Ｔｓ，ｋ（ｔ）の３０秒間の累計値となる。
【０１１５】
尚、本実施例においては、一例として、累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（１０）（ｔ）及びＳＴｓ，ｋ（３０）（ｔ）を使用しているが、これらの累計度数の累計回数は、実情に応じて適宜変更してもよい。
【０１１６】
閾値設定部６２ａには、混雑判定閾値Ｒcrowd及び渋滞判定閾値Ｒjam（＞Ｒcrowd）が記憶されている。
【０１１７】
渋滞発生判定部６２ｂは、それぞれの車輛検出モジュールＭｋ（ｋ＝１，…，Ｎｍ）ごとに、累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（１０）（ｔ）を累算時間１０Ｔ３で割って検出率Ｒｋ（ave10）（ｔ）を算出し、この検出率Ｒｋ（ave10）（ｔ）と混雑判定閾値Ｒcrowd及び渋滞判定閾値Ｒjamとを比較する。そして、Ｒｋ（ave10）（ｔ）＜Ｒcrowdの場合には「平常」、Ｒcrowd≦Ｒｋ（ave10）（ｔ）＜Ｒjamの場合には「混雑」、Ｒjam≦Ｒｋ（ave10）（ｔ）の場合には「渋滞」と判定し、その判定結果Ｌ１（ｋ）（ｔ）を報知出力部１２に出力する。ここで、Ｌ１（ｋ）（ｔ）＝０のときは「平常」、Ｌ１（ｋ）（ｔ）＝１のときは「混雑」、Ｌ１（ｋ）（ｔ）＝２のときは「渋滞」とする。
【０１１８】
渋滞解除判定部６２ｃは、それぞれの車輛検出モジュールＭｋ（ｋ＝１，…，Ｎｍ）ごとに、累計検出度数ＳＴｓ，ｋ（３０）（ｔ）を累算時間３０Ｔ３で割って検出率Ｒｋ（ave30）（ｔ）を算出し、この検出率Ｒｋ（ave30）（ｔ）と混雑判定閾値Ｒcrowd及び渋滞判定閾値Ｒjamとを比較する。そして、Ｒｋ（ave30）（ｔ）＜Ｒcrowdの場合には「平常」、Ｒcrowd≦Ｒｋ（ave30）（ｔ）＜Ｒjamの場合には「混雑」、Ｒjam≦Ｒｋ（ave30）（ｔ）の場合には「渋滞」と判定し、その判定結果Ｌ２（ｋ）（ｔ）を報知出力部１２に出力する。ここで、Ｌ２（ｋ）（ｔ）＝０のときは「平常」、Ｌ２（ｋ）（ｔ）＝１のときは「混雑」、Ｌ２（ｋ）（ｔ）＝２のときは「渋滞」とする。
【０１１９】
【数７】
【０１２０】
報知出力部１２は、車輛検出モジュールＭｋ（ｋ＝１，…，Ｎｍ）のそれぞれに対して、前時点の渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ−Ｔ３）、渋滞発生判定部６２ｂが出力する判定結果Ｌ１（ｋ）（ｔ）、及び渋滞解除判定部６２ｃが出力する判定結果Ｌ２（ｋ）（ｔ）に基づいて、（表１）のテーブルに従って、現時点の渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ）を決定し、道路情報表示板６へ出力する。ここで、Ｌ（ｋ）（ｔ）＝０のときは「平常」、Ｌ（ｋ）（ｔ）＝１のときは「混雑」、Ｌ（ｋ）（ｔ）＝２のときは「渋滞」とする。
【０１２１】
【表１】
【０１２２】
すなわち、前時点の渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ−Ｔ３）が「平常」（＝０）の場合において、渋滞発生判定部６２ｂが出力する判定結果Ｌ１（ｋ）（ｔ）が「混雑」（＝１）のときに、車輛検出モジュールＭｋに対する渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ）を「混雑」（＝１）に変更する。また、前時点の渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ−Ｔ３）が「平常」（＝０）又は「混雑」（＝１）の場合において、渋滞発生判定部６２ｂが出力する判定結果Ｌ１（ｋ）（ｔ）が「渋滞」（＝２）のときには、車輛検出モジュールＭｋに対する渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ）を「渋滞」（＝２）に変更する。
【０１２３】
一方、前時点の渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ−Ｔ３）が「渋滞」（＝２）の場合において、渋滞発生判定部６２ｂが出力する判定結果Ｌ１（ｋ）（ｔ）が「混雑」（＝１）又は「平常」（＝０）で且つ渋滞解除判定部６２ｃが出力する判定結果Ｌ２（ｋ）（ｔ）が「混雑」（＝１）のときに、渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ）を「混雑」（＝１）に変更する。また、前時点の渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ−Ｔ３）が「渋滞」（＝２）又は「混雑」（＝１）の場合において、渋滞発生判定部６２ｂが出力する判定結果Ｌ１（ｋ）（ｔ）が「平常」（＝０）で且つ渋滞解除判定部６２ｃが出力する判定結果Ｌ２（ｋ）（ｔ）が「平常」（＝０）のときに、渋滞判定値Ｌ（ｋ）（ｔ）を「平常」（＝０）に変更する。
【０１２４】
この場合、安全性を確保するために、交通量の増加時（平常→混雑→渋滞への変化方向）は、渋滞発生判定部６２ｂが出力する判定結果Ｌ１（ｋ）（ｔ）が、渋滞解除判定部６２ｃが出力する判定結果Ｌ２（ｋ）（ｔ）よりも優先され、交通量の減少時（渋滞→混雑→平常への変化方向）は、上記Ｌ１（ｋ）（ｔ）よりもＬ２（ｋ）（ｔ）が優先される。
【０１２５】
図８に、各車輛検出モジュールＭｋにおいて検出される検出率Ｒｋ（ave10）（ｔ）の時間変化の例を示す。この例では、図１に示したように車輛検出モジュールＭ１〜Ｍ９が配置されており、実施例においては、車輛検出モジュールＭ９の進行方向前方に信号機が存在する。信号機が赤になると、まず、車輛検出モジュールＭ９から出力される検出率Ｒ９（ave10）（ｔ）が上昇して極大（ピーク）となり、信号機が青になると共に徐々に減少していく。車輛検出モジュールＭ９に遅れて、車輛検出モジュールＭ８，Ｍ７，Ｍ６，Ｍ５，…の順に遅れてピークが生じるが、信号機から離れるに従って、ピーク値は小さくなって行き、２００ｍ程度で一定速度（ノロノロ運転）の渋滞状態となる。渋滞長は、トンネルへの車両流入量と車両流出量の関係で決まる。加えて、実施例においては、トンネルは内部でＳの字にカーブしており、車両流入量が一定値を超えた場合に、このカーブ付近においても車両走行速度が低下し自然渋滞が発生する。
【０１２６】
図９に、車輛検出モジュールＭ９において検出される検出率Ｒ９（ave10）（ｔ），Ｒ９（ave３0）（ｔ）の時間変化の例を示す。渋滞が発生すると、まず検出率Ｒ９（ave10）（ｔ）が立ち上がり、それに遅れて検出率Ｒ９（ave３0）（ｔ）が立ち上がる。また、立ち上がり方も、検出率Ｒ９（ave10）（ｔ）の方が、累計回数が少ないために急峻であり、検出率Ｒ９（ave３0）（ｔ）の方が緩やかである。一方、立ち下がりも、検出率Ｒ９（ave10）（ｔ）よりも検出率Ｒ９（ave３0）（ｔ）の方が遅れて且つ緩やかである。従って、渋滞発生の検出は、検出率Ｒ９（ave10）（ｔ）を用いて閾値判定により行い、渋滞解除の判定は検出率Ｒ９（ave３0）（ｔ）を用いて閾値判定により行う。尚、閾値Ｒcrowd，Ｒjamについては渋滞発生の検出と渋滞解除の検出とで同じ閾値を使用している。
【０１２７】
例えば、図９の例では、時刻ｔ１において、検出率Ｒ９（ave10）（ｔ）が混雑判定閾値Ｒcrowdを越えるため、時刻ｔ１において渋滞判定値Ｌ（９）（ｔ）は「平常」（＝０）から「混雑」（＝１）に変更される。また、時刻ｔ２において、検出率Ｒ９（ave10）（ｔ）が渋滞判定閾値Ｒjamを越えるため、時刻ｔ２において渋滞判定値Ｌ（９）（ｔ）は「混雑」（＝１）から「渋滞」（＝２）に変更される。
【０１２８】
一方、渋滞解除のほうは、時刻ｔ３において、検出率Ｒ９（ave３0）（ｔ）が渋滞判定閾値Ｒjamを下回った時点において、はじめて渋滞判定値Ｌ（９）（ｔ）は「渋滞」（＝２）から「混雑」（＝１）に解除される。また、時刻ｔ４において、検出率Ｒ９（ave３0）（ｔ）が混雑判定閾値Ｒcrowdを下回った時点において、はじめて渋滞判定値Ｌ（９）（ｔ）は「混雑」（＝１）から「平常」（＝０）に解除される。
【０１２９】
このように、渋滞解除の判定に使用する検出率の累算回数を、重訂発生の判定に使用する検出率の累算回数よりも大きくすることで、誤った渋滞解除の判定がされることが防止され、交通の安全が図られる。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 道路
２ 交通流監視システム
３，Ｍ 車輛検出モジュール
３ａ センサ部
３ｂ マスター部
４ 双方向通信ケーブル
５ 交通流監視装置
６ 道路情報表示板
１０ 通信インタフェース
１１ 渋滞判定処理部
１２ 報知出力部
Ｗ 交通流監視区間
Ｚ 監視エリア
２０ａ，２０ｂ 通信インタフェース
２１ 同期信号受信部
２２ タイマ
２３ 発信器
２４ 送波アンプ
２５ 超音波発信素子
２７ 超音波受信素子
２８ 受信アンプ
２９ キャリブレーション部
３０ Ａ／Ｄ変換部
３１ 車輛判定部
３２ ウィンドウ設定部
３３ 検出信号積算部
３４ 検出信号送信部
３６ 発信スイッチ
４０ 同期信号生成部
４１ マスターモードスイッチ
４２ タイマ
４３ 検出信号受信部
４４ 検出信号メモリ
４５ 検出情報出力部
５０ 渋滞地点表示領域
５１ 警告表示領域
５２ 平行線
５３ 矩形
６０ 車輛検出信号記憶部
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ シフトレジスタ
６１ 度数累算部
６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ 累算器
６２ 渋滞レベル判定部
６２ａ 閾値設定部
６２ｂ 渋滞発生判定部
６２ｃ 渋滞解除判定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の側方に設置され、道路側方から道路方向に向けて水平方向に超音波パルスを送波する超音波発振器と、
前記超音波発信器から超音波パルスが送波された超音波のエコーを経時的に検出する超音波センサと、
前記超音波発振器から超音波パルスが送波された時点を基準とする経過時間をエコー時間ｔとした場合に、検出対象の車線の最近端からのエコーが検出される第１のエコー時間ｔ１から、検出対象の車線の最遠端からのエコーが検出される第２のエコー時間ｔ２（＞ｔ１）までの時間区間［ｔ１，ｔ２］（以下「エコー検出ウィンドウ」という。）において、前記超音波センサで検出されるエコーの強度が検出下限レベル以上となった場合に車輛検出信号を出力する車輛判定手段と、
を備えた車輛検出モジュール。
【請求項２】
前記第２のエコー時間ｔ２からその２倍のエコー時間２ｔ２までの区間で、かつ当該区間（ｔ２，２ｔ２）の間に固定反射点が存在する場合にはその固定反射点より前の適宜な時点ｔ３を最遠検出端点とし、
前記最遠検出端点におけるエコーのＳ／Ｎ比が物体検出の判別可能限界値となるように、前記超音波発振器の送波強度及び／又は前記超音波センサのエコー受信感度が調節されていることを特徴とする請求項１記載の車輛検出モジュール。
【請求項３】
外部との通信を行う第１の通信インタフェースと、
前記第１の通信インタフェースを介して外部から入力される前記同期信号に従って、前記超音波発振器からの超音波パルスの送波タイミングを同期制御する同期制御手段と、
前記車輛判定手段が出力する前記車輛検出信号を、前記第１の通信インタフェースを介して外部に送信する検出信号送信手段と、
を備え、
前記検出信号送信手段は、前記超音波発振器により超音波パルスの送波が行われている時間帯に前記車輛検出信号を送信することを特徴とする請求項１又は２記載の車輛検出モジュール。
【請求項４】
自己の動作状態をマスターモード又はスレーブモードの何れかに設定する動作モード設定手段と、
外部との通信を行う第２の通信インタフェースと、
動作状態がマスターモードの場合、前記第２の通信インタフェースを介して前記同期信号を出力する同期信号発生手段と、
動作状態がマスターモードの場合、前記第２の通信インタフェースを介して自己又は他の車輛検出モジュールの前記第１の通信インタフェースから送信されてくる前記車輛検出信号を受信する検出信号受信手段と、
前記検出信号受信手段により受信される前記各車輛検出信号を記憶する検出信号記憶手段と、
所定の時間毎に、前記検出信号記憶手段に記憶された各車輛検出信号を、データ送信信号として前記第２の通信インタフェースを介して外部へ出力する検出情報出力手段と、
を備え、
前記同期制御手段は、マスターモードの車輛検出モジュールの前記同期信号発生手段から送信され前記第１の通信インタフェースを介して入力される前記同期信号に従って、前記超音波発振器からの超音波パルスの送波の同期制御を行うものであり、
前記検出信号送信手段は、前記車輛判定手段が出力する前記車輛検出信号を、前記第１の通信インタフェースを介してマスターモードの車輛検出モジュールの前記検出信号受信手段に送信するものであること
を特徴とする請求項３記載の車輛検出モジュール。
【請求項５】
交通流の検出を行う交通流監視区間の道路に沿って設置された請求項３に記載の車輛検出モジュールを複数個備えるとともに、
前記各車輛検出モジュールから送信されてくる車輛検出信号に基づき、交通流監視区間の道路の渋滞情報を判定する交通流監視装置と、判定結果を報知する道路情報報知装置と、
を備えた交通流監視システムであって、
前記交通流監視装置は、
前記各車輛検出モジュールのそれぞれについて、当該車輛検出モジュールから送信された車輛検出信号の度数を、所定の判定時間だけ累算する度数累算手段と、
前記各車輛検出モジュールのそれぞれについて、前記度数累算手段により出力される累算された前記車輛検出信号の度数（以下「累計検出度数」という。）又はその累計検出度数を判定時間全体の移動平均化した検出率に従って、２乃至複数の段階の渋滞レベルを出力する渋滞レベル判定手段と、を備え、
前記道路情報報知装置は、前記各車輛検出モジュールの位置する道路上の地点と、それに対する前記渋滞レベルとを対応させた渋滞情報を、前記交通流監視区間内又はそれよりも前方の道路地点の車輛に対して報知することを特徴とする交通流監視システム。
【請求項６】
交通流の検出を行う交通流監視区間の道路に沿って設置された請求項４に記載の車輛検出モジュールを複数個備え、
前記交通流監視装置は、マスターモードの前記車輛検出モジュールから送信されてくる、前記各車輛検出モジュールが出力する車輛検出信号に基づき、交通流監視区間の道路の渋滞レベルを出力することを特徴とする請求項５記載の交通流監視システム。
【請求項７】
前記道路情報報知装置は、前記交通流監視区間内又はそれよりも前方の道路地点に設置された電光表示板であることを特徴とする請求項５又は６記載の交通流監視システム。
【請求項８】
渋滞レベル判定手段により低い渋滞レベルと判定された車輛検出モジュールに対しては、前記判定時間を短く設定し、渋滞レベル判定手段により高い渋滞レベルと判定された車輛検出モジュールに対しては、前記判定時間を長く設定する判定時間設定手段を備えていること
を特徴とする請求項５乃至７の何れか一記載の交通流監視システム。
【請求項１】
道路の側方に設置され、道路側方から道路方向に向けて水平方向に超音波パルスを送波する超音波発振器と、
前記超音波発信器から超音波パルスが送波された超音波のエコーを経時的に検出する超音波センサと、
前記超音波発振器から超音波パルスが送波された時点を基準とする経過時間をエコー時間ｔとした場合に、検出対象の車線の最近端からのエコーが検出される第１のエコー時間ｔ１から、検出対象の車線の最遠端からのエコーが検出される第２のエコー時間ｔ２（＞ｔ１）までの時間区間［ｔ１，ｔ２］（以下「エコー検出ウィンドウ」という。）において、前記超音波センサで検出されるエコーの強度が検出下限レベル以上となった場合に車輛検出信号を出力する車輛判定手段と、
を備えた車輛検出モジュール。
【請求項２】
前記第２のエコー時間ｔ２からその２倍のエコー時間２ｔ２までの区間で、かつ当該区間（ｔ２，２ｔ２）の間に固定反射点が存在する場合にはその固定反射点より前の適宜な時点ｔ３を最遠検出端点とし、
前記最遠検出端点におけるエコーのＳ／Ｎ比が物体検出の判別可能限界値となるように、前記超音波発振器の送波強度及び／又は前記超音波センサのエコー受信感度が調節されていることを特徴とする請求項１記載の車輛検出モジュール。
【請求項３】
外部との通信を行う第１の通信インタフェースと、
前記第１の通信インタフェースを介して外部から入力される前記同期信号に従って、前記超音波発振器からの超音波パルスの送波タイミングを同期制御する同期制御手段と、
前記車輛判定手段が出力する前記車輛検出信号を、前記第１の通信インタフェースを介して外部に送信する検出信号送信手段と、
を備え、
前記検出信号送信手段は、前記超音波発振器により超音波パルスの送波が行われている時間帯に前記車輛検出信号を送信することを特徴とする請求項１又は２記載の車輛検出モジュール。
【請求項４】
自己の動作状態をマスターモード又はスレーブモードの何れかに設定する動作モード設定手段と、
外部との通信を行う第２の通信インタフェースと、
動作状態がマスターモードの場合、前記第２の通信インタフェースを介して前記同期信号を出力する同期信号発生手段と、
動作状態がマスターモードの場合、前記第２の通信インタフェースを介して自己又は他の車輛検出モジュールの前記第１の通信インタフェースから送信されてくる前記車輛検出信号を受信する検出信号受信手段と、
前記検出信号受信手段により受信される前記各車輛検出信号を記憶する検出信号記憶手段と、
所定の時間毎に、前記検出信号記憶手段に記憶された各車輛検出信号を、データ送信信号として前記第２の通信インタフェースを介して外部へ出力する検出情報出力手段と、
を備え、
前記同期制御手段は、マスターモードの車輛検出モジュールの前記同期信号発生手段から送信され前記第１の通信インタフェースを介して入力される前記同期信号に従って、前記超音波発振器からの超音波パルスの送波の同期制御を行うものであり、
前記検出信号送信手段は、前記車輛判定手段が出力する前記車輛検出信号を、前記第１の通信インタフェースを介してマスターモードの車輛検出モジュールの前記検出信号受信手段に送信するものであること
を特徴とする請求項３記載の車輛検出モジュール。
【請求項５】
交通流の検出を行う交通流監視区間の道路に沿って設置された請求項３に記載の車輛検出モジュールを複数個備えるとともに、
前記各車輛検出モジュールから送信されてくる車輛検出信号に基づき、交通流監視区間の道路の渋滞情報を判定する交通流監視装置と、判定結果を報知する道路情報報知装置と、
を備えた交通流監視システムであって、
前記交通流監視装置は、
前記各車輛検出モジュールのそれぞれについて、当該車輛検出モジュールから送信された車輛検出信号の度数を、所定の判定時間だけ累算する度数累算手段と、
前記各車輛検出モジュールのそれぞれについて、前記度数累算手段により出力される累算された前記車輛検出信号の度数（以下「累計検出度数」という。）又はその累計検出度数を判定時間全体の移動平均化した検出率に従って、２乃至複数の段階の渋滞レベルを出力する渋滞レベル判定手段と、を備え、
前記道路情報報知装置は、前記各車輛検出モジュールの位置する道路上の地点と、それに対する前記渋滞レベルとを対応させた渋滞情報を、前記交通流監視区間内又はそれよりも前方の道路地点の車輛に対して報知することを特徴とする交通流監視システム。
【請求項６】
交通流の検出を行う交通流監視区間の道路に沿って設置された請求項４に記載の車輛検出モジュールを複数個備え、
前記交通流監視装置は、マスターモードの前記車輛検出モジュールから送信されてくる、前記各車輛検出モジュールが出力する車輛検出信号に基づき、交通流監視区間の道路の渋滞レベルを出力することを特徴とする請求項５記載の交通流監視システム。
【請求項７】
前記道路情報報知装置は、前記交通流監視区間内又はそれよりも前方の道路地点に設置された電光表示板であることを特徴とする請求項５又は６記載の交通流監視システム。
【請求項８】
渋滞レベル判定手段により低い渋滞レベルと判定された車輛検出モジュールに対しては、前記判定時間を短く設定し、渋滞レベル判定手段により高い渋滞レベルと判定された車輛検出モジュールに対しては、前記判定時間を長く設定する判定時間設定手段を備えていること
を特徴とする請求項５乃至７の何れか一記載の交通流監視システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２３１３１７（Ｐ２０１０−２３１３１７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７５８５０（Ｐ２００９−７５８５０）
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（８９９００００６８）学校法人早稲田大学 (602)
【出願人】（３０５００１９２８）光陽無線株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（８９９００００６８）学校法人早稲田大学 (602)
【出願人】（３０５００１９２８）光陽無線株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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