(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行かつ側面が接触した複数の導電性円柱部材と、前記複数の導電性円柱部材を通過車両が踏みつけた際の変形での接触面積の増加時の抵抗値変化による電圧を検出電圧として取り出すための複数の導電性円柱部材における両端部の導電性円柱部材に接続された二つの出力リード線とを備えることを特徴とする交通量計測用圧力検知センサ。
【請求項２】
前記複数の導電性円柱部材の全体を覆う弾性部材の外装体をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の交通量計測用圧力検知センサ。
【請求項３】
前記請求項１記載の交通量計測用圧力検知センサにおける複数の導電性円柱部材を通過車両が踏みつけた際の変形での接触面積の増加時の抵抗値変化による電圧を検出電圧として取り出して出力する電圧検出手段と、前記電圧検出手段からの検出電圧を基準電圧と比較して車両の通過を示す車両検出信号を出力する比較手段と、前記比較手段からの単位時間当たりの車両検出信号の数を通過車両台数に対応した交通量データとして出力する交通量計測蓄積手段とを備えることを特徴とする交通量計測装置。
【請求項４】
前記電圧検出手段として、前記請求項１記載の交通量計測用圧力検知センサにおける複数の導電性円柱部材の抵抗値変化によってバイアス電圧が変化する増幅回路を用いることを特徴とする請求項３記載の交通量計測装置。
【請求項５】
前記電圧検出手段と比較手段と間に、電圧検出手段からの検出電圧の低域成分を除去するローパスフィルタをさらに備えることを特徴とする請求項３記載の交通量計測装置。
【請求項６】
前記交通量計測蓄積手段からの交通量データを外部装置に伝送するための出力インタフェース部をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の交通量計測装置。
【請求項７】
前記出力インタフェース部からの交通量データを画面表示する画面表示装置をさらに備えることを特徴とする請求項６記載の交通量計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交通量計測装置が通過車両の台数計測を行う際に車両通過に伴う抵抗値を検出して交通量を計測する交通量計測装置及びその圧力検知センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来の交通量計測用の圧力検知センサの構成を示す斜視図である。図６において、この圧力検知センサは、弾性を有する外皮１内に金属板電極２，３の両側が絶縁バネ部材４で保持されて、二枚の金属板電極２，３が上下に弾性かつ空間を形成して平行に配置されている。この金属板電極２，３の図における右側には、車両の通過又は非通過時によって金属板電極２，３がオン・オフ（接触・非接触）した際の検出信号を導出するためのリード線５が接続されている。
【０００３】
次に、この従来例の圧力検知センサの動作について説明する。
金属板電極２，３が絶縁バネ部材４の弾性に抗して車両の通過時の圧力で接触してオンとなり、また、非通過時は金属板電極２，３が非接触であり、オフとなる。このオン・オフの検出信号をリード線５を通じて交通計測装置が取り込む。交通計測装置は検出信号のオン・オフを二値化処理して単位時間当たりの通過車両の台数を計測し、その交通量データを表示装置で画面表示し、又は、外部装置、例えば、交通情報センタに伝送装置を通じて送出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例の圧力検知センサでは、外皮１の図における上面と車両のタイヤとの間に小石などの小さい異物を挟んで金属板電極２，３に圧力が加わった場合や、外皮１の図における下面と道路面との間に小石などの小さい異物を挟んで外皮１上を車両のタイヤが踏みつけて圧力が加わった場合に、異物が外皮１を貫通して、金属板電極２，３の電極が破損することがある。すなわち、金属板電極２，３が断線状態になったり、短絡することがある。このため、金属板電極２，３でのオン・オフの検出信号が得られなくなり、通過車両の台数の計測が出来なくなる場合がある。換言すれば、耐久性及び信頼性の点での改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術における課題を解決するものであり、このセンサ上下に小石などの小さい異物を挟み、通過車両のタイヤが踏みつけて導電性円柱部材の一部を破損した際にも、通過車両量を示す検出信号が得られるようになり、その耐久性及び信頼性が向上する優れた交通量計測装置及びその圧力検知センサを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、複数の導電性円柱部材を通過車両が踏みつけて部材を一部を破損した際にも、接触抵抗値の変化による電圧を検出電圧として取り出せるようにし、また、この検出電圧を基準電圧と比較し、車両の通過を検出して単位時間当たりの通過車両台数に対応した交通量データを出力するように構成したものである。これにより、このセンサ上下に小石などの小さい異物を挟み、通過車両のタイヤが踏みつけて複数の導電性円柱部材の一部を破損した際にも、通過車両量を示す検出信号が得られるようになり、その耐久性及び信頼性が向上する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１，２記載の発明は、平行かつ側面が接触した複数の導電性円柱部材と、前記複数の導電性円柱部材を通過車両が踏みつけた際の変形での接触面積の増加時の抵抗値変化による電圧を検出電圧として取り出すための複数の導電性円柱部材における両端部の導電性円柱部材に接続された二つの出力リード線とを備えるものである。また、複数の導電性円柱部材の全体を覆う弾性部材の外装体をさらに備えている。この結果、このセンサ上下に小石などの小さい異物を挟み、通過車両のタイヤが踏みつけて複数の導電性円柱部材の一部を破損した際にも、通過車両量を示す検出信号が得られる。
【０００８】
請求項３，４記載の発明は、請求項１記載の交通量計測用圧力検知センサにおける複数の導電性円柱部材を通過車両が踏みつけた際の変形での接触面積の増加時の抵抗値変化による電圧を検出電圧として取り出して出力する電圧検出手段と、電圧検出手段からの検出電圧を基準電圧と比較して車両の通過を示す車両検出信号を出力する比較手段と、比較手段からの単位時間当たりの車両検出信号の数を通過車両台数に対応した交通量データとして出力する交通量計測蓄積手段とを備えるものである。また、電圧検出手段として、請求項１記載の交通量計測用圧力検知センサにおける複数の導電性円柱部材の抵抗値変化によってバイアス電圧が変化する増幅回路を用いている。この結果、交通量計測用圧力検知センサを使用した利点とともに、交通量計測装置でより正確な交通量データが得られる。
【０００９】
請求項５記載の発明は電圧検出手段と比較手段と間に、電圧検出手段からの検出電圧の低域成分を除去するローパスフィルタを備えており、このためノイズが除去されて、さらに正確な交通量データが得られる。
【００１０】
請求項６，７記載の発明は、交通量計測蓄積手段からの交通量データを外部装置に伝送するための出力インタフェース部を備え、また、出力インタフェース部からの交通量データを画面表示する画面表示装置をさらに備えるものであり、この結果、交通量データのより多様な取扱が可能になる。
【００１１】
次に、本発明の交通量計測装置及びその圧力検知センサの実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の圧力検知センサの構成を示すブロック図である。図１において、この圧力検知センサ８は、車両通過に伴う抵抗値を検出して交通量を計測するためのものであり、シート状に構成され、かつ、道路面に配置される。この圧力検知センサ８は、例えば、弾性変形するゴムや樹脂部材などを用い、センサ全体を覆う弾性部材の外装体としての外皮１０と、この外皮１０内の両側端部に検出電圧を取り出すために平行して配置され、導電性のゴム部材や樹脂部材を用いた弾性円柱状出力導電性部材１１，１２とを有している。さらに、この弾性円柱状出力導電性部材１１，１２の間に平行かつ側面が接触して配置され、導電性のゴム部材や樹脂部材を用いた４本の弾性円柱状導電性部材１４が配置されている。また、弾性円柱状出力導電性部材１１，１２に接続されて、この間の抵抗値の変化に対応した電圧変化を以降の図２に示す交通量計測装置本体２０が取り込むためのリード線１５とを有している。
【００１３】
図２は図１に示す圧力検知センサ８を用いた交通量計測装置本体の構成を示すブロック図である。図２において、この交通量計測装置本体２０は、車両の通過を検出する図１に示す圧力検知センサ８の抵抗値の変化に対応した電圧変化を増幅する増幅部２２と、この増幅部２２からの変化電圧（車両検知信号Ｓｉ）における低域のノイズ成分を除去するローパスフィルタ（ＬＰＦ）部２３とを有している。さらに、この交通量計測装置本体２０は、増幅部２２からの出力電圧の変化を基準電圧と比較して車両検知信号Ｓｉに対応した比較電圧を出力する比較部２４と、以降で説明するように比較部２４で得られる比較結果（車両の通過、非通過の２値）の比較電圧に基づいて単位時間当たりの通過車両の台数計測を行う交通量計測蓄積手段としての交通量計測部２５とを有し、また、この交通量計測部２５計測した単位時間当たりの交通量データを、内蔵するメモリに保存する交通量計測蓄積手段としての交通量データ蓄積部２６と、ここで蓄積した単位時間当たりの交通量を示す交通量データＳｏを表示部や印字装置等の外部の装置へ出力する交通量データ出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）部２７とを有している。さらに、この交通量計測装置本体２０は、交通量データ出力Ｉ／Ｆ部２７からの交通量データＳｏを画面表示する交通量データ表示部２８と、各部へ電源を供給する電源部２９とを有している。
【００１４】
図３は図２中の増幅器２２の詳細な構成を示す回路図である。図３において、この増幅器２２は、増幅用のトランジスタＴ１に圧力検知センサ８に対応する等価抵抗器Ｒ２が抵抗器Ｒ１，Ｒ３のそれぞれの一方に接続され、抵抗器Ｒ１の他方がトランジスタＴ１のベースに接続され、かつ、抵抗器Ｒ３の他方が接地されている。この構成によってベースと接地間との間の抵抗値が図１に示す圧力検知センサ８における弾性円柱状出力導電性部材１１，１２及び弾性円柱状導電性部材１４の接触面積の広さに対応して変化することになる。さらに、この増幅器２２にはトランジスタＴ１のベースと接地間にノイズ除去などを行うためのコンデンサＣが接続され、かつ、ベースバイアス設定用の抵抗器Ｒ４ａ，Ｒ４ｂ，Ｒ５及び半固定抵抗器ＶＲ１が電源Ｖｃｃ、ベース及び接地間に接続されている。また、トランジスタＴ１のエミッタが接地されるとともに、コレクタと電源Ｖｃｃとの間に抵抗器Ｒ６が接続され、この抵抗器Ｒ６の降下電圧である車両検知信号Ｓｉに対応した変化電圧をフィルタ部２３に送出する。
【００１５】
図４は図２中のフィルタ部２３の詳細な構成を示す回路図である。図４において、このフィルタ部２３は、入力インピーダンス整合用の抵抗器Ｒ７と、π型に接続されたコイルＬ１，Ｌ２及びコンデンサＣ１，Ｃ２を有している。
【００１６】
図５は図２中の比較部２４の詳細な構成を示す回路図である。図５において、この比較部２４は、抵抗器Ｒ８を通じてＢＰＦ２３からの車両検知信号Ｓｉに対応した出力電圧が一方の入力端子に供給される差動増幅回路などを用いた比較器ＣＮと、この比較器ＣＮの他方の入力端子に基準電圧を設定するために、電源Ｖｃｃと接地との間に直列接続された抵抗器Ｒ９及び半固定抵抗器ＶＲ２とを有している。また、比較器ＣＮの出力端子と電源Ｖｃｃとの間に抵抗器Ｒ１０が接続され、かつ、比較器ＣＮの出力端子と接地との間にコンデンサＣが接続されている。
【００１７】
次に、この実施形態の動作について説明する。
図２から図５において、図１に示す圧力検知センサ８上を車両が通過して、踏みつけることによって、弾性円柱状出力導電性部材１１，１２及び弾性円柱状導電性部材１４が楕円形に変形する。この結果、弾性円柱状出力導電性部材１１，１２及び弾性円柱状導電性部材１４の変形前の接触面積よりも、その接触面積の広さが増加する。すなわち、図２に示す等価抵抗器Ｒ２の抵抗値が低くなる．この抵抗値の変化によって、図２及び図３に示す増幅器２２におけるトランジスタＴ１のベースのバイアスが変化する。このバイアスが変化に対応してトランジスタＴ１のコレクタ電流が変化する。この際の、抵抗器６での降下電圧を圧力検知センサ８の接触面積の広さの変化に対応した出力電圧としてフィルタ部２３へ送出する。このようにして図２に示す等価抵抗器Ｒ２の抵抗値が低下すると、トランジスタＴ１のコレクタ電流が低下し、コレクタの抵抗器６からの出力電圧が低下する。この電圧変化がフィルタ部２３に入力される。このフィルタ部２３では、増幅器２２からの出力電圧に重畳した低域のノイズ成分を除去して比較部２４へ出力する。比較部２４ではノイズ除去後の出力電圧を、図５に示す抵抗器Ｒ９と半固定抵抗器ＶＲ２を調整して設定したしきい値である基準電圧と比較する。この場合、例えば、電源Ｖｃｃが５Ｖであり、また、抵抗器Ｒ９と半固定抵抗器ＶＲ２を調整して、その基準電圧を、例えば、２．５Ｖに設定する。この基準電圧２．５Ｖよりフィルタ部２３からの出力電圧、すなわち、圧力検知センサ８の接触面積の広さの変化に対応した電圧（車両検知信号Ｓｉ）が低くなる。この結果、比較部２４からの比較信号がロー（Ｌ）レベル（例えば、０．８Ｖ以下）からハイ（Ｈ）レベル（２．５Ｖ以上）に変化する。フィルタ部２３からの出力電圧が基準電圧２．５Ｖを越える変化回数（車両の踏む回数に対応）を図２中の交通量計測部２５が単位時間ごとにカウントする。ここで圧力検知センサ８を走行する車両が踏みつける回数は、通常、車両の前輪と後輪であるから、このカウント値を１／２に除算することによって単位時間当たりの通過車両量（交通量）を示す交通量データが得られる。この交通量データを交通量データ蓄積部２６内のメモリに保存する。また、この交通量データ蓄積部２６に保存している交通量データを必要に応じて交通量データ出力Ｉ／Ｆ部２７から外部装置、例えば、交通情報センタへ伝送装置を通じて送出する。また、交通量データが必要に応じて交通量データ出力Ｉ／Ｆ部２７から交通量データ表示部２８へ送出され、ここで単位時間当たりの通過車両量を数字などで画面表示する。
【００１８】
このように、この実施形態では、弾性円柱状出力導電性部材１１，１２及び弾性円柱状導電性部材１４が車両通行時に接触し、その接触面積が増加する。すなわち、この抵抗値の変化による電圧を検出電圧として取り出している。そして、この検出電圧を単位時間当たりの通過車両台数に対応した交通量データとして画面表示し、また、外部装置に出力しているため、このセンサ上下で小石などの小さい異物を通過車両のタイヤが踏みつけて、その異物が貫通した際にも、弾性円柱状出力導電性部材１１，１２及び弾性円柱状導電性部材１４での接触による抵抗値の変化による電圧を検出電圧として取り出すことが出来るようになる。この結果、その耐久性及び信頼性が向上する。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数の導電性円柱部材を通過車両が踏みつけてて部材の一部を破損した際にも、接触抵抗値の変化による電圧を検出電圧として取り出せるとともに、この検出電圧を基準電圧と比較し、車両の通過を検出して単位時間当たりの通過車両台数に対応した交通量データを出力するようにしているため、このセンサ上下に小石などの小さい異物を挟み、通過車両のタイヤが踏みつけて複数の導電性円柱部材の一部を破損した際にも、通過車両量を示す検出信号が得られ、その耐久性及び信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧力検知センサの構成を示す透視斜視図
【図２】本発明の交通量計測装置の構成を示すブロック図
【図３】図２中の増幅器の詳細な構成を示す回路図
【図４】図２中のＢＰＦ部の詳細な構成を示す回路図
【図５】図２中の比較部の詳細な構成を示す回路図
【図６】従来の交通量計測用の圧力検知センサの構成を示す斜視図
【符号の説明】
８  圧力検知センサ
１０  外皮
１１，１２  弾性円柱状出力導電性部材
１４  弾性円柱状導電性部材
２０  交通量計測装置本体
２２  増幅部
２３  フィルタ部
２４  比較部
２５  交通量計測部
２６  交通量データ蓄積部
２７  交通量データ出力Ｉ／Ｆ部
２８  交通量データ表示部
【図１】
0003633208.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003633208.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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