(57)【要約】トラフィックモニタリングシステムは、少なくとも１つのセンサステーション２および干渉測定呼び掛けシステム９を備えるシステムであって、少なくとも１つのセンサステーション２は、公道１に配置された少なくとも１つの光ファイバセンサ５を備えており、干渉測定呼び掛けシステム９は、少なくとも１つのセンサステーション２を通過する車両によって加えられる力によって、少なくとも１つの光ファイバセンサ５で生ずる光学位相シフトに応答するように構成されている。
2004523042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのセンサステーションおよび干渉測定呼び掛けシステムを備える交通モニタリングシステムであって、前記少なくとも１つのセンサステーションは、公道に配置された少なくとも１つの光ファイバセンサを備えており、前記干渉測定呼び掛けシステムは、前記少なくとも１つのセンサステーションを通過する車両によって加えられる力によって、前記少なくとも１つの光ファイバセンサで生ずる光学位相シフトに応答するように構成されている交通モニタリングシステム。
【請求項２】
前記干渉測定呼び掛けシステムは、反射測定干渉測定呼び掛けシステムを備える請求項１に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項３】
前記干渉測定呼び掛けシステムは、パルス式反射測定干渉測定呼び掛けシステムを備える請求項２に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項４】
前記干渉測定呼び掛けシステムは、レイリー後方散乱干渉測定呼び掛けシステムを備える請求項１に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項５】
前記干渉測定呼び掛けシステムは、パルス式レイリー後方散乱干渉測定呼び掛けシステムを備える請求項４に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項６】
複数のセンサステーションを備え、隣接するステーションが所定の長さの光ファイバで互いに接続される請求項１から５のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項７】
前記隣接するセンサステーションを接続する光ファイバの長さは１００ｍと５０００ｍの間にある請求項６に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項８】
各センサステーションは、複数の光ファイバセンサを備える請求項１から７のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項９】
各センサステーションは、前記公道の車線当たり少なくとも１つの光ファイバセンサを備える請求項８に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１０】
各センサステーションは、前記公道の車線当たり、知られている距離だけ互いに離れた少なくとも２つの光ファイバセンサを備える請求項８または請求項９に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１１】
前記知られている距離は０．５ｍと５ｍの間である請求項１０に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１２】
各センサは、前記各センサの最も長い寸法が、実質的に前記公道の平面内にあり、かつ、前記公道上の交通の流れの方向に実質的に垂直になるように配置される請求項１から１１のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１３】
前記各センサの最も長い寸法は、前記公道の車線幅に実質的に等しい請求項１から１２のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１４】
各センサは、前記公道の表面下に配置される請求項１から１３のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１５】
前記光ファイバセンサは、ダミーファイバに連結された検知ファイバを備えており、前記検知ファイバの光学経路長は前記センサの感度が低くなるようになっており、前記ダミーファイバの光学経路長は、前記検知ファイバの光学経路長より長く、その結果、前記検知ファイバおよび前記ダミーファイバの合計した光学経路長は、前記センサが、干渉測定呼び掛けシステムによって呼び掛けられることを可能にするのに十分である請求項１から１４のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１６】
前記ダミーファイバの光学経路長は、前記検知ファイバの光学経路長の少なくとも２倍以上である請求項１５に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１７】
前記検知ファイバは実質的に直線状である請求項１５または１６に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１８】
前記検知ファイバおよび前記ダミーファイバは、単一光ファイバの部分を含む請求項１５から１７のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１９】
前記光ファイバセンサは、光ファイバに接続される少なくとも１つの半反射要素をさらに備える請求項１５から１８のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２０】
前記半反射要素は、前記光ファイバセンサの前記ダミーファイバ上に位置する請求項１９に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２１】
前記半反射要素は、鏡を取り付けた１つのポートを有する光ファイバＸカプラか、ブラッグ回折格子のいずれかである請求項１９または２０に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２２】
前記検知ファイバおよび前記ダミーファイバの少なくとも１つを実質的に囲むケーシングを更に備える請求項１５から２１のいずれかに記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２３】
前記光ファイバセンサは、巻型および前記巻型上に巻かれた光ファイバを備えており、前記巻型は実質的に平面状であり、前記センサは、十分に可撓性があって、前記センサが、公道の反りの形状を実質的に受け入れることができる請求項１から１４のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２４】
前記巻型は、２つのスピンドルを設けた細長いストリップを備えており、前記スピンドルは、前記ストリップの同じ面に固定して取り付けられ、互いから離れて配設されており、各スピンドルは、前記ストリップの表面からほぼ垂直に突き出ており、前記光ファイバは前記スピンドルの間で長手方向に巻かれている請求項２３に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２５】
前記巻型は細長いストリップであり、前記光ファイバは前記ストリップの長軸のまわりを長手方向に巻かれている請求項２３に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２６】
前記巻型は細長いストリップであり、前記光ファイバは前記ストリップの短軸のまわりを螺旋状に巻かれている請求項２３に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２７】
前記細長いストリップは金属ストリップを備える請求項２４から２６のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２８】
前記細長いストリップは非金属を備える請求項２４から２６のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２９】
前記光ファイバセンサは、前記光ファイバに接続される少なくとも１つの半反射要素を更に備える請求項２４から２８のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項３０】
前記半反射要素は、鏡を取り付けた１つのポートを有する光ファイバＸカプラか、ブラッグ回折格子のいずれかである請求項２９に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項３１】
交通をモニタリングする方法であって、複数のセンサステーションを公道上に配設すること、複数の光ファイバセンサを各センサステーションに配置すること、各光ファイバセンサを干渉測定呼び掛けシステムに連結すること、前記呼び掛けシステムを前記各光ファイバセンサの出力を実質的に同時にモニターするように構成して時分割多重を使用すること、及び、前記各センサステーションを通過する交通に関連するデータを導出するために前記各光ファイバセンサの出力を使用することを含む方法。
【請求項３２】
前記呼び掛けシステムがモニターするようにされる光ファイバセンサの数を増やすために波長分割多重を使用することを更に含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記呼び掛けシステムがモニターするようにされる光ファイバセンサの数を増やすために空間分割多重を使用することを更に含む請求項３１または３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記導出されるデータは車両速度に関連する請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記導出されるデータは車両重量に関連する請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記導出されるデータは交通量に関連する請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記導出されるデータは車軸の隔たりに関連する請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記導出されるデータは車両分類に関連する請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバセンサの多重化されたアレイを組み込んだ道路交通モニタリングシステム、こうしたシステムで使用するための光ファイバセンサ、およびこうしたシステムを用いて交通をモニターする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の道路区域上で道路交通に関する情報を収集することがあるが、これにはいくつかの理由がある。その理由の１つは、道路交通の効果的な管理のためであり、この場合、交通速度および交通量に関する情報が役に立つ。効果的な管理によって、事故または道路封鎖に応じて迂回路の策定が可能になり、また、たとえば、速度制限を変更することによって、渋滞を緩和しようとする試みも可能になる。
【０００３】
多くの新しい道路は、すり減ってもいいように、かつ取り替えられるように設計される犠牲的な表面層を用いて建設される。道路修繕および道路建設に伴ってかなりの費用がかかり、さらには、修繕および建設のための作業によって道路の不通が起こるため、必要とされるときのみに修繕されることが求められる。犠牲層は、あまりに早期に取り替えて不必要な費用を生じさせることのないように、また、あまりに遅くに取り替えて道路の下部構造に、より深刻な損傷を与える危険を冒すことのないようにすべきである。したがって、特定の道路区域上の交通量を正確に特定することはきわめて重要である。
【０００４】
交通情報が必要とされる他の理由は、規則および法律の施行のためである。重量物積載車両（ＨＧＶ）に対して許容可能最大重量に関する規則があり、その規則は、安全に対する関心から、また、過積載車両が道路構造物に与える可能性のある損傷を軽減するために生まれた。動的な車両重量の測定は、こうした規則が遵守されることを確保にするのに役立つ。
【０００５】
車両速度に関する簡単な情報を使用して、速度制限をモニターし、施行するようにすることができる。
【０００６】
特定の道路区域を用いて車両タイプに関する情報を収集する必要性もまた存在している。この必要性は、ＨＧＶ（複数可）などの適当でない車両が地方道路を使用することを防止するためか、または、将来の道路建設方式を立案するためであるかもしれない。車両タイプの分類は、動的な車両重量および動的な車軸カウントの特定から得ることができる。
【０００７】
交通のタイプ、量、重量、および速度に関する情報をすべて使用すれば、効果的な道路交通管理プログラムの役に立つことは明らかである。この情報を得るために使用されている方法がいくつかあるが、これらの方法は不都合を伴う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
多くの道路区域はビデオカメラによって監視される。これらのカメラからの画像は、中央ポイントに供給されて、解析され、車両速度および車両タイプ、ならびに交通量に関する情報を提供する。しかし、画像が複雑であるため、受け取ったデータの解析を、いつも確実に自動化できるとは限らず、視覚による調査が行われねばならないことになる。こうした方法で解析できる画像の数には制限が存在する。さらに、収集された画像の品質は天候の状態によって影響を受ける可能性がある。霧または雨は（高い車両と同様）カメラの視野を不明瞭にし、強い風はカメラを振動させる可能性がある。多くの国において、カメラシステムは法執行機関によって運営されているため、収集された情報を、交通管理にかかわっている機関が利用できるようにする際には、しばしば面倒な事態が付け加わることがある。また、ビデオ画像から車両の重量を特定することも可能ではない。交通モニタリング用のビデオカメラシステムの委託費用もまた高い可能性がある。
【０００９】
大多数の新しい道路および多数の既存の道路には誘導性センサが設けられている。誘導性センサは、道路表面の下に設置されるワイヤループである。車両がセンサの上を通過すると、車両の金属部分、すなわちエンジンおよびシャシが、ループの一体化部分である同調回路の周波数を変化させる。この信号変化を検出し、解釈して、通過する車両の長さの目安を与えることができる。２つのループを互いに近接して設置することによって、車両速度を特定することも可能である。誘導性ループセンサによって収集されるデータの品質は、必ずしも高くなく、多くの現代の車両に見られる傾向として金属部分をより少なくするという事実によって、更に悪化する。このため、信号変化は、より小さく、解釈がより難しくなる。生産するのには安価であるが、誘導性センサは大きく、したがって、特に既存の道路にそれを設置すると、道路の著しい不通（ｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎ）を招き、これに伴って費用が生ずる。交通管理に誘導性ループを使用することに伴う大きな欠点は、誘導性センサが多重化になじまないことである。各センササイトは、それ自体のデータ収集システム、電源、およびデータ通信ユニットを必要とする。このため、完備したセンサの費用が大きく増加し、多数の設置済み誘導性ループが接続されないままとなり、したがって、データを収集できなくなってしまう。さらに、車両を数えるため誘導性ループを使用することもでき、また、対で配置されれば、車両速度を特定することもできるが、動的な車両重量を測定することはできない。したがって、車両を分類することはできない。
【００１０】
車両、特にＨＧＶ（複数可）の重量を特定するために２つの方法が一般に使用されている。車両重量は計量器（ｗｅｉｇｈ−ｂｒｉｄｇｅ）を用いて測定することができる。計量器は非常に正確であるが、車両が、公道を離れ、測定が可能な特定の場所に移動しなければならない。別の方法は、車両が通行中に車両の重量の測定を試みることである。一般に、圧電ケーブルが道路の表面下に設置される。このケーブルは、車両が上を通過する時に車両の重量に比例する信号を生成する。この方法は、より好都合であるが、計量器に比べて正確でない。誘導性ループセンサの場合と同様に、圧電センサは多重化になじまない。というのは、各センサが、同様なデータ収集システム、電源、およびデータ通信ユニットを必要とするためである。このセンサはまた、より高価であり、誘導性ループセンサほどは頑強でない。
【００１１】
特定の道路区域上の交通に関する最大量の情報を得るために、圧電センサは誘電性ループに直列に配置されることが多い。
【００１２】
光ファイバ干渉測定センサを使用して、圧力を検出することができる。ある長さの光ファイバが外部圧力にさらされると、光ファイバが変形する。この変形によって光ファイバの光学経路長が変わり、光学経路長を、光ファイバを通過する光の位相の変化として検出することができる。非常に小さな位相変化を解析することができるため、光ファイバセンサは、加えられた圧力に対して非常に感度がよい。こうしたセンサは干渉測定センサと言われる。この高い感度によって、光ファイバセンサを、たとえば、音響水中聴音器に使用することが可能になる。水中聴音器において、１０−４Ｐａの圧力に等しい強度を有する音波は、いつでも検出可能である。しかし、こうした高感度もまた問題を生ずる可能性がある。光ファイバ干渉測定センサは、たとえば、大きな背景雑音を有する環境において、総圧力差を検出するには低い感度が必要とされるような場面で使用するには理想的には合っていない。しかし、光ファイバセンサは、局部的な電子機器を頼みとすることなく多重化することができるという利点を有する。干渉測定センサはまた、公道の幅にまたがるのに十分な長さを有して、分散型センサに形成することができる。このことは、たとえば、点センサとして働くブラッグ格子センサとは対照的である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様によれば、交通モニタリングシステムは、少なくとも１つのセンサステーションおよび干渉測定呼び掛けシステム（ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ  ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）を備えるシステムであって、少なくとも１つのセンサステーションは、公道に配置された少なくとも１つの光ファイバセンサを備えており、干渉測定呼び掛けシステムは、少なくとも１つのセンサステーションを通過する車両によって加えられる力によって、少なくとも１つの光ファイバセンサで生ずる光学位相シフトに応答するように構成されている。
【００１４】
この態様は、高度に多重化できる、低価格で、信頼性のある交通モニタリングシステムを提供する。局部電子機器も局部電源も必要としないので、遠隔呼び掛けが可能である。
【００１５】
好ましくは、干渉測定呼び掛けシステムは、反射測定干渉測定呼び掛けシステム（ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｉｃ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ  ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）を備え、より好ましくは、干渉測定呼び掛けシステムは、パルス式反射測定干渉測定呼び掛けシステムを備える。
【００１６】
時分割多重を使用して、個々のセンサを識別するシステムにおいて、反射測定、特にパルス式反射測定干渉測定は、分散型センサと共に使用できる非常に効率のよい多重化アーキテクチャを可能にする。
【００１７】
別法として、干渉測定呼び掛けシステムは、レイリー後方散乱干渉測定呼び掛けシステムを備え、パルス式レイリー後方散乱干渉測定呼び掛けシステムが特に好ましい。
【００１８】
非レイリー後方散乱反射測定システムはセンサ間の離散反射器に依存する。反射器は、かなり高価な構成部品であり、全体システムの費用を増やす可能性がある。対照的に、レイリー後方散乱は、光ファイバの不均一性による光の反射に依存する。このレイリー後方散乱は、離散反射器に対する必要性をなくし、システムの全体費用を低減する。しかし、こうしたシステムから収集されたデータは、反射測定呼び掛けシステムより複雑な解析を必要とする。
【００１９】
好ましくは、システムは、複数のセンサステーションを備え、隣接するステーションは、所定の長さの光ファイバによって一緒に接続される。
【００２０】
隣接するセンサステーションを接続する光ファイバの長さは、隣接するセンサステーション間の光学経路長を決める。一般に、接続用の光ファイバが延ばされ、したがって、隣接するセンサステーション間の光学経路長は、それらの物理的隔たり（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）に実質的に等しい。しかし、接続用の光ファイバは完全に延ばされる必要はなく、その場合、隣接するセンサステーションの物理的隔たりは、隣接するセンサステーションを接続するのに使用される光ファイバの光学経路長までの任意の距離であってよい。
【００２１】
隣接するセンサステーションを接続する光ファイバの長さは、１００ｍと５０００ｍの間であるのが都合がよい。
【００２２】
好ましくは、各センサステーションは複数の光ファイバセンサを備え、より好ましくは、各センサステーションは、公道の車線当たり少なくとも１つの光ファイバセンサを備える。
【００２３】
最も好ましくは、各センサステーションは、知られている距離だけ互いから離れた、公道の車線当たり少なくとも２つの光ファイバセンサを備える。
【００２４】
上記の知られている距離は０．５ｍと５ｍの間であるのが適当である。この知られている距離とは、光ファイバセンサの物理的隔たりのことを言い、各センサ間の光ファイバの光学経路長を言うのではない。
【００２５】
この態様は、単車線道路から複車線高速道路までの任意のタイプの公道上で交通をモニターするのに使用することができる交通モニタリングシステムを提供する。センサステーションは、公道の全長に沿って所定の間隔で位置させるか、または、交通モニターが重要である区域にのみ、たとえば、知られている渋滞場所または事故多発地点に位置させることができる。
【００２６】
公道の各車線が少なくとも１つの光ファイバセンサを有することを確保することは、交通が流れている公道の部分によらずにある種の交通情報を収集することができることを意味する。単車線公道用の最も簡単なシステムは、２つのセンサ、すなわち、交通の各方向に対して１つのセンサを有するであろう。このシステムは、車両重量、交通量、および車軸数に関する情報を与えるであろうが、このシステムを使用して、車両速度の目安を与えることはできないであろう。しかし、車両速度は、ある知られている短い距離だけ離れた、公道の車線当たり２つのセンサを設置することによって特定することができる。公道の車線当たり３つ以上のセンサを設置するのが望ましい場合があり、たとえば、互いに近接して設置された３つのセンサを使用して、車両加速度の目安を与えることができる。こうした測定は、道路交差点（ｊｕｎｃｔｉｏｎｓ）、ロータリー（ｒｏｕｎｄａｂｏｕｔｓ）または交通信号機のある場所で役に立つ可能性がある。
【００２７】
好ましくは、光ファイバセンサは、ダミーファイバに連結した検知ファイバを備えており、検知ファイバの光学経路長は、センサの感度が低いようになっており、ダミーファイバの光学経路長は、検知ファイバの光学経路長より長く、その結果、検知ファイバおよびダミーファイバの合計した光学経路長は、センサが、パルス式干渉測定呼び掛けシステムによって呼び掛けられることを可能にするのに十分である。
【００２８】
好ましくは、ダミーファイバの光学経路長は、検知ファイバの経路長より少なくとも２倍以上長い。
【００２９】
光ファイバセンサの感度は、光ファイバセンサが収納する光ファイバ長にほぼ比例する。検知部分の長さは、センサの感度を、車両交通に伴う大きな力に対する信頼性のある測定を可能にするレベルに下げるために、短いのが好ましい。しかし、光ファイバの短い部分は、パルス式干渉測定システムを用いると、容易に呼び掛けることができない。この理由は、最小パルス長が光学スイッチ性能によって制限されるからである。ダミーファイバを用いることによって、センサの全光学経路長が増し、その結果、パルス式干渉測定呼び掛けがより簡単になる。
【００３０】
好ましくは、検知ファイバは実質的に直線状である。
【００３１】
好ましくは、検知ファイバおよびダミーファイバは、単一光ファイバの部分を備える。これによってセンサの構成が簡単になる。別法として、検知ファイバおよびダミーファイバは、他の適当な手段によって、一緒に継ぐか、または、接合することができる。
【００３２】
好ましくは、センサはさらに、検知ファイバおよびダミーファイバの少なくとも１つをほぼ囲むケーシング（ｃａｓｉｎｇ）を備える。
【００３３】
別法として、光ファイバセンサは、巻型および巻型上に巻かれた光ファイバを備えており、巻型はほぼ平坦であり、センサは、十分に可撓性があって、センサが、公道の反りの形状をほぼ受け入れることができる。
【００３４】
このタイプのセンサは、格納および配置するのが容易である。このタイプのセンサは、格納および輸送のためにスプール上に巻かれることができ、また、必要であれば、巻かれずに、必要な長さに切断することができる。センサが、それ自体が配置される公道の反りに一致するのを可能にすることによって、センサが、公道の表面下の一様な深さにあることを確保することが簡単になる。このことは、センサの長さに沿った応答の一様性を改善するのに役立つ。
【００３５】
好ましくは、巻型は、２つのスピンドルを設けた細長いストリップを備えており、スピンドルは、ストリップの同じ面に固定して取り付けられ、互いから離れて配設されており、各スピンドルは、ストリップの表面からほぼ垂直に突き出ており、光ファイバはスピンドルの間で長手方向に巻かれている。
【００３６】
操作および配置の容易さのために、スピンドルは、ストリップの長さに比べて短いことが望ましい。通常のセンサは、５ｍｍ長のスピンドルを有する３ｍ長のストリップであってよい。これは、光ファイバの必要とされる長さを巻くのに十分であり、しかも、可撓性をとどめるのに十分に薄いセンサをもたらす。
【００３７】
別法として、巻型は細長いストリップを備え、光ファイバはストリップの長軸のまわりを縦に巻かれる。
【００３８】
なお別の設計において、巻型は細長いストリップを備え、光ファイバはストリップの短軸のまわりをらせん状に巻かれる。
【００３９】
好ましくは、細長いストリップは金属ストリップを備える。適切な金属の例は、スチール、すず合金、アルミニウム合金を含む。
【００４０】
別法として、細長いストリップは非金属を備える。適当な非金属はＰｅｒｓｐｅｘなどの剛性プラスチックおよび高密度ポリエチレンまたはある種の合成材料を含む。
【００４１】
細長いストリップは、任意の適切な寸法であってよく、ただし、ストリップは、公道の反りの形状を受け入れることができるのに十分な可撓性をとどめる場合に限る。通常の例は、３ｍの長軸、０．０２ｍの短軸、および０．００１ｍの厚みを有することができる。
【００４２】
好ましくは、光ファイバセンサはさらに、光ファイバに連結する少なくとも１つの半反射要素を備える。単一の孤立したセンサの場合、半反射要素は、センサのいずれかの端部で使用される。しかし、より一般的には、いくつかのセンサが直列に接続され、その結果、それぞれの個別のセンサは、１つの半反射要素のみを有する必要がある。この場合、各半反射要素は、１つのセンサに対して第１半反射要素として、また、先行するセンサに対して第２半反射要素として働く。これの例外は、直列の最後のセンサであり、このセンサは、追加の終端半反射要素を必要とする。
【００４３】
検知部分およびダミー部分を備えるのが好ましい光ファイバセンサの場合、半反射要素は、光ファイバセンサのダミー部分に位置する。
【００４４】
半反射要素は、鏡を取り付けた１つのポートを有する光ファイバＸカプラか、ブラッグ回折格子のいずれかであるのが適当である。
【００４５】
好ましくは、各センサが配置されて、その最も長い寸法が、公道のほぼ平面内にあり、公道上の交通の流れの方向にほぼ垂直であるようにする。
【００４６】
好ましくは、各センサの最も長い寸法は公道の車線幅にほぼ等しい。
【００４７】
このことが、公道の任意の部分の上で、任意の車両の通過がシステムによって登録されることを確保するのに役立つ。
【００４８】
英国では、公道の車線幅は、補助道路用の約２．５ｍから高速道路用の約３．７ｍの範囲である。世界の他の地域は、種々の車線幅の道路システムを有する。
【００４９】
好ましくは、各センサは公道の表面下に配置される。
【００５０】
既存の道路に配置するために、浅いチャネルまたは溝が道路にあけられて、各センサを収容するようにする。その後、溝を再び埋めて、道路の表面が再び良好にされる。明らかに、新しい道路の場合、センサは、建設中に、道路の構造中に単に組み込むことができる。
【００５１】
センサを配置して、センサを公道に埋め込むのではなくて、その表面に取り付けることは、可能であるが、あまり好まれない。このことは、システムが、移される前に、特定の場所で短い期間使用されるのであれば役立つ可能性がある。明らかに、この例では、使用されるセンサは、センサの真上を通過する車両に伴うより大きな力に耐えることができるように、保護されるか、または、十分強固である必要がある。
【００５２】
本発明の第２の態様によれば、交通をモニターする方法は、複数のセンサステーションを公道上に配設すること、複数の光ファイバセンサを各センサステーションに配置すること、各光ファイバセンサを干渉測定呼び掛けシステムにインタフェースすること、時分割多重を使用することであって、それによって、上記呼び掛けシステムが、各光ファイバセンサの出力をほぼ同時にモニターするように構成されている、時分割多重を使用すること、及び各センサステーションを通過する交通に関するデータを導出するために、各光ファイバセンサの出力を使用することとを含む。
【００５３】
好ましくは、この方法は、上記呼び掛けシステムがモニターするように構成された光ファイバセンサの数を増やすように波長分割多重を使用する。
【００５４】
好ましくは、方法は、空間分割多重を使用することであって、それによって、前記呼び掛けシステムがモニターするように構成された光ファイバセンサの数を増やす、空間分割多重を使用する。
【００５５】
好ましくは、導出されるデータは、車両速度、車両重量、交通量、車軸の隔たり、および車両分類の少なくとも１つに関連する。
【００５６】
ここで、本発明は、以下の図面を参照して例示によってのみ述べられるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
図１は２車線公道１上の所定場所にある交通モニタリングシステムの一部分を示す。２つのセンサステーション２が、所定の長さの光ファイバ３によって接続されているのが示されている。図１および２において、光ファイバ３は、延ばされて示されており、したがって、距離４で示されるセンサステーションの物理的隔たりは、光ファイバ３の光学経路長にほぼ等しい。光ファイバ３は完全に延ばされる必要はなく、その場合、センサステーションの物理的隔たり、距離４は、光ファイバ３の光学経路長より短くてもよい。５個のセンサステーション２を示すシステムの、より拡張された部分が図２に示されている。
【００５８】
各センサステーション２は、直列に互いに接続され、光ファイバ６によって光ファイバ３に接続された４つの光ファイバセンサ５を備える。各センサステーション２で、センサ５は、公道１に配置され、その結果、公道の車線当たり、距離７で示されるように離れた２つのセンサが存在する。矢印８は、公道の各車線上の交通の通行方向を表す。各センサは、その最も長い寸法が、交通の流れ８の方向に垂直で、かつ公道の車線の幅にほぼ等しくなるように配置構成される。このことによって、所与のセンサステーション２を通過する車両が、公道の車線上を移動する方向または位置にかかわらず、少なくとも１つの光ファイバセンサ５からの応答を確実に引き出すであろう。各センサステーション内のセンサ７の物理的隔たりを知ることで車両速度の特定を行うことが可能になる。すべてのセンサステーションは、光ファイバ３によって干渉測定呼び掛けシステム９に接続される。
【００５９】
図３において、単一センサステーション２が、複車線公道１０、例えば、高速道路のための交通モニタリングシステムの一部として所定位置にあるのが示されている。この場合、１２個のセンサ５が配置されている。これは、公道の６つの車線１１の任意の車線上のセンサステーションを通過する車両が、その通行する方向８または車線１の選択にかかわらず、応答を確実に引き出すようにするためである。
【００６０】
センサ設計の第１の例が図４に示されている。センサ１２は、検知ファイバ１３およびダミーファイバ１４を備える。この例において、ダミーファイバはケーシング１５内でコイル状に巻かれているのが示されている。半反射要素１６はダミーファイバに連結されている。この配置構成によって、長さの長いダミーファイバが、小さな容積内に収容され、それによって、センサの全体のサイズを小さくすることができる。他の配置構成が明らかに可能であり、ダミーファイバは、リールまたは巻型上に巻かれるか、または、センサの全体のサイズが重要でない場合は、単に延びたままにすることができる。図４において、外装１７が、検知ファイバ１３のまわりにあるように示されている。外装は、ダミーファイバのケーシング１５とは別に、または、それと一体にされてもよい。外装１７は、検知ファイバを損傷から保護するのに役立つ。外装は、たとえば、金属またはプラスチックを備えてもよい。外装の断面形状は、センサに横方向の剛性を与えるように選ばれるのが好ましい。
【００６１】
ケーシング１５および外装１７のいずれか、または両方を省略することが可能であるが、あまり好まれない。これによって、センサの費用および複雑さが減るが、すぐに損傷を受ける可能性がある、あまり頑強でないセンサとなってしまう。
【００６２】
使用時、センサは、検知ファイバ１３が、呼び掛けられる公道の車線幅にわたって延びるように配置される。検知ファイバ上を通過する車両によって出される力は、呼び掛けシステムによって検出することができる信号を生成する。検知ファイバの長さ、通常約２〜４ｍは、センサの感度が低いことを意味する。したがって、その長さは、車両の通行に伴う大きな力を検出するのに適している。ダミーファイバ１４は、車両の通行によって影響を受けないように位置決めされる。これは、ダミーファイバが、公道の縁部に、または公道の車線の間にあるように配置構成することによって達成することができる。ダミーファイバのパッケージングは、ファイバから振動を絶縁するように配置構成することができる。
【００６３】
第２のセンサ設計が図５に示されている。このセンサの設計は、一般的に金属ストリップである薄いストリップ１８のまわりに基礎を置く。光ファイバ１９はストリップに取り付けられて、センサを形成する。図５ａにおいて、光ファイバは、ストリップのそれぞれの端部に取り付けられた２つのスピンドル２０を回るように巻かれる。図５ｂ、５ｃおよび５ｄは、スピンドルを省略し、ファイバがストリップ自体のまわりに巻かれている。図５ｂではファイバは縦に巻かれ、または、図５ｃおよび５ｄでは、ストリップの短軸のまわりにらせん状に巻かれることができる。図５ｄでは、小さなへこみ２１がストリップ１８の縁部に作られている。へこみは、光ファイバが巻かれる時に光ファイバを位置付けるのに役立つ。それぞれの例において、ファイバは、エポキシまたはポリウレタン（図示せず）の薄いオーバレイ層を塗布することによって保護することができる。巻型としての薄いストリップの使用によって、可撓性のあるセンサが可能になる。可撓性によって、センサが、その中に配置される公道の反りを受け入れることを可能にし、またセンサがドラム上に巻かれて、貯蔵および配置を容易にすることを可能にする。本発明の範囲を逸脱することなく、図５に示すセンサの設計に対する変更を行うことができることは明らかである。半反射要素は、明確にするために、図５から省略されている。
【００６４】
図６および７に示すセンサ２２の他の例は、スチール棒２４のまわりに巻かれ、ケーシング２５内に設置された光ファイバ２３を備える。この例では、光ファイバ２３は、１７０μｍの外径を有する、５０ｍ長の二重コーティングされた大きな開口数（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  ａｐｅｒｔｕｒｅ）のファイバ（ＦｉｂｒｅＣｏｒｅ（商標）ＳＭ１５００−６．４／８０）であるが、他の長さの光ファイバおよび他の仕様の光ファイバを同様に使用することができる。スチール棒２４は、３ｍ長で、Ｍ１２でねじ山を設けた棒であり、光ファイバは、ねじに沿って巻かれる。このことによって、光ファイバを、棒の長さに沿って一様に巻くのが簡単になる。ねじ山が設けられていない１０ｍｍ直径の棒を、Ｍ１２の棒の代わりに使用することができるが、ファイバが一様に巻かれることを確保するのをより難しくなる。別法として、ねじの代わりに、より広い間隔で配置された、機械加工したらせん状の溝を使用することができる。棒の寸法を変えて、所望の用途のために適切なサイズのセンサを設けることができることは明らかである。さらに、棒は金属棒を備える必要はなく、別の適切な材料としては、ポリウレタンおよび合成材料などのプラスチックが含まれてよい。半反射要素１６はファイバの一端に連結される。センサが孤立して使用される場合、または、一連のセンサの終端センサを形成する場合、付加的な半反射要素がセンサの他の端部に連結される。
【００６５】
センサの感度を減らして、大きな力および大きな圧力を検出するのに適するようにするために、コンプライアント（ｃｏｍｐｌｉａｎｔ）材料２６が、スチール棒２４およびケーシング２５の中間に設けられる。この材料は、センサに加えられる任意の外部力の大部分を吸収することができる。高感度であることが最も重要であることが多い、従来の光ファイバセンサと違って、このセンサの設計は、加えられる任意の力の大部分を効果的に吸収する、コンプライアント材料を選ぶことによって故意に感度を落とされる。このことは、グリースなどのコンプライアント性の高い材料を備えるセンサを使用して、既存の光ファイバセンサを用いて、通常、可能になるであろうよりも大きな力および圧力を検出するようにできることを意味する。製造中に、ケーシング２５をコンプライアント材料２６で部分的に満たして、次に、棒２４および光ファイバ２３を頂部に設置するのが都合がよい。次に、棒は、より多量のコンプライアント材料で過剰に埋められる。図７に示すように、これによって、棒がコンプライアント材料によって完全に囲まれるようになる。光学キャップ２７を設けて、センサを保護するようにすることができる。これは、コンプライアント材料２６として、グリースなどの柔軟材料が選ばれる場合に役立つ。コンプライアント材料が、たとえば、エポキシ樹脂を設けるように設計される材料である場合、キャップ２７を省略することが可能である。
【００６６】
ケーシング２５は、シート状スチールから作られるが、アルミニウムなどの任意の適切な材料から作られることができ、スチール棒２４より少し長いと好都合である。図６および７は、ほぼ矩形断面を有するケーシングを示している。この形状は、センサに横方向の剛性を付加し、圧電センサについて見られることが多い、あるタイプの信号のあいまいさを回避するのに役立つ。この信号のあいまいさは図９ａで述べられる。時間に対する信号強度の曲線２８は、圧電センサ上を通過する車両による通常の応答を表す。曲線は２つのピーク２９、３０から成る。主ピーク２９は、車両がセンサの真上を移動する時に生ずる。役立つのは、この部分の信号である。主ピークの前に生じる、より小さい第２のピーク３０は、車両が通過する時に車両の重量によって押し上げられる道路表面による。この押し上げによって、車両の前を進行する「バウ波」と呼ばれるものが生ずる。この例におけるケーシングの箱状断面によって与えられる横方向剛性は、「バウ波」の作用を減らし、車両がセンサの真上を通過する時に、車両を表す信号を与える。
【００６７】
横方向の剛性をまた与え、したがって、「バウ波」の作用を減らす、別の形状のケーシングが図８に示されている。
【００６８】
別法による他の形状のケーシングを使用することができる。たとえば、ケーシングは、棒２４の外径より少し大きな内径を有する円筒管から成ってもよい。この場合、棒とケーシングの間に形成される環状空間は、コンプライアント材料で埋められるであろう。
【００６９】
図９ｂにおいて、３つのセンサ１２、１２’、１２”が、直列に接続されているのが示されている。センサ１２および１２’はそれぞれ、それぞれ光ファイバ１３に連結した１つの半反射要素１６および１６’を有する。使用時、センサ１２は、半反射要素１６および１６’の両方を使用する。同様に、センサ１２’は、半反射要素１６’および１６”によって画定される。センサ１２”は、終端センサであり、したがって、センサ１２”は、ファイバ１６”および１６”’に連結した２つの半反射要素を有する。
【００７０】
図１０は、干渉測定呼び掛けシステムの例を示す。図１０のアーキテクチャは、いくつかの付加的な波長分割多重および空間分割多重を組み込む反射測定時分割多重アーキテクチャに基づく。ｎ個の分布帰還型（ＤＦＢ）半導体レーザ３１からの光は、干渉測定器３３を通過する前に、高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）３２を用いて合成される。干渉測定器３３は、ブラッグセル３４および遅延コイル３５としても知られる、２つの音響光学変調器（ＡＯＭ）を備える。わずかに異なる周波数のパルスは、ブラッグセル３４を駆動して、回折した光パルスもまた、この周波数差を有するようにする。干渉測定器からの出力は、２つの個別の呼び掛けパルスの形態である。これらは、エルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）３６によって増幅され、次に、第２のＤＷＤＭ３８によって、ｎ個の異なるファイバ３７へと分離される。各ファイバ３７は、１×Ｎカプラ３９に送られる。各カプラ３９は、入力をＮ個のファイバ４０に分割する。図１０において、各カプラ３９は、４つの出力ファイバ４０、すなわちＮ＝４を有するように示されている。Ｎは必要であれば、これより大きくても小さくてもよい。すべての１×Ｎカプラ３９が、Ｎについて同じ値を有することもまた必要ではない。各ファイバ４０は、１つのセンサ、センサの１つのグループ、またはセンサ４１のいくつかのグループで終端する。図８のアーキテクチャによって呼び掛けることができる個々のセンサの数が多くてもよいことは明らかである。通常のシステムは、ｎ＝８で、Ｎ＝４を有しており、８個のセンサの５つのグループが各出力ファイバ４０に接続されている。これは、１２８０個の個別のセンサが呼び掛けられるシステムを可能にする。センサの最大数は、光学電力バジットによって制限されるが、数千かそれよりも多い数まで可能である。
【００７１】
センサからの戻り光は、戻りファイバ４３を介して個々の光受信器４２に送られる。光受信器は、付加的な偏波ダイバーシティ受信器（ｐｏｌａｒｉｓａｔｉｏｎ  ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｒｅｃｅｉｖｅｒ）を組み込むことができ、この受信器を使用して、偏波性フェージングによって生ずる低周波信号変動の問題を克服する。これは、反射測定時分割アーキテクチャに共通の問題である。電気信号は、光受信器からコンピュータ４４に運ばれる。コンピュータ４４は、アナログ−デジタル変換器４５、デジタルデマルチプレクサ４６、デジタル復調器４７、およびタイミングカード４８を組み込む。コンピュータ内でのデジタル信号処理後、信号は、表示または格納用のフォーマットされたデータとして抽出されるか、または、デジタル−アナログ変換器（図示せず）によって変換されて電気信号に戻される。
【００７２】
図１０のアーキテクチャの成功は、光信号の正確なタイミングに大きく依存している。これは、各センサ内で、センサの１つのグループ内の各センサ間で、および、センサの各グループ間で、特定の長さの光ファイバを使用することによって達成される。例示の配置構成が図１１に示されており、図において、各グループが８個の個別のセンサ５０を備える、センサの５つのグループ４９が、１ｋｍの距離だけ離れて示されている。各センサ５０は、全体で５０ｍの光ファイバを備え、そのため、各グループ４９が４００ｍの光学経路長を有する。
【００７３】
最初の検査で、正確に知られ、測定された間隔で、たとえば、１ｋｍごとにセンサのグループを配置する必要があるように思われる場合がある。センサグループがより接近して配置されることを許容するために遅延コイルを使用できる場合には、このことは当てはまらない。センサグループが設定された距離内に配置することができない場合、４００ｍのファイバコイルから成るダミーセンサグループが使用され、その後、センサの次のグループが自動車道上に配置されるであろう。呼び掛けパルスのタイミングを変えることはまた、必要があれば、種々のグループ間隔、たとえば、５００ｍ、１ｋｍ、５ｋｍが可能になるであろう。
【００７４】
図１１で決めた特定のファイバ長を用いて、光信号タイミングを決めることが可能である。これは図１２に示されている。これは、各センサのグループについて、約４１ｋＨｚのサンプリングレートが可能であるべきことを示す。これによって、各センサで、数ｋＨｚの測定帯域幅にわたって大きなダイナミックレンジをもたらす。
【００７５】
センサへのパルス列は、パルスが、少し異なった周波数を有する一連のパルス対から成る。各センサのそれぞれの端部には半反射器がある。パルス間のパルスの隔たりは、これらの半反射器間での、ファイバを通した、光の２方向通行時間に等しくなるほどのものである。これらの半反射器がパルス対を反射すると、第２パルスの反射は、ファイバに沿った、次の半反射器からの第１パルスの反射に合せて重なる。センサアレイから反射したパルス列は、一連のパルスから成り、それぞれは、２つの光周波数の差の周波数である搬送波信号を含む。フォトダイオードでの検出プロセスによって、それぞれが、アレイ内の特定のセンサに対応する、一連の時分割多重化された（ＴＭＤ）ヘテロダインパルスが生ずる。圧力信号がセンサに当たると、そのセンサに対応する反射パルスにおいて搬送波の位相変調が生ずる。
【００７６】
図１１および１２の方式を実施するために、正確なタイミングパルスならびにかなり複雑なデマルチプレクスプロセスおよび復調プロセスを生成するという要件が存在する。アナログ−デジタル変換器を備え、デジタル信号処理を実行できるコンピュータを用いることによって、デジタル領域で、すべての必要な処理を行うことが可能である。このことによって、より従来型のアナログ手法と比較すると、帯域幅およびダイナミックレンジが改善される。
【００７７】
図１３および１４は、センサが公道の表面下に配置される方法の一例を示す。ディスクカッタを用いて、公道５２の表面にスロットまたは溝５１が作られる。一般にセンサより少し長い溝は、リードアウト（ｌｅａｄ  ｏｕｔ）光ファイバ５４を収容するチャネルとして使用される薄い部分５３を含む。図１３は、センサの一端からのリードアウト溝のみを示しており、明らかに、同様な溝が、２つのセンサを一緒に接続することができるように、センサの他端に作られるであろう。スタンドオフブロック５５は、溝の土台部に沿って所定の間隔で、ふさわしくは、０．５ｍ程度ごとに設置される。次に、センサ５６は、スタンドオフブロック５５の上部に配置される。スタンドオフブロックによって、センサが、溝の土台部と直に接触しないことが確保され、それによって、センサを振動から絶縁するのに役立つ。センサが所定の場所に置かれると、センサが完全に密閉されるように、注封樹脂５７が溝に注がれる。スタンドオフブロックによって、注封樹脂がセンサの下に流れるのが可能になる。好ましくは、図１４ｄに示すように、溝は、注封樹脂で少し過剰に埋められる。樹脂の表面を、公道の表面と同一平面に研削する最終の作業が終わると、センサは使用に適する。
【００７８】
（例１）
図６に示すタイプの単一センサは、図１３および１４で述べたように公道に配置される。図１５ａは、３つの異なる速度で、すなわち、データ曲線５８、５９、および６０でそれぞれ示される、１５マイル毎時（ｍｐｈ）、３０ｍｐｈ、および５５ｍｐｈで車がセンサの上を運転される時のセンサの応答を示す。各曲線は、車の２つの車軸に対応する２つのピークを含む。ピーク間の距離は、車軸の隔たりを表し、車軸重量は、各ピークによって境界付けられる積分面積と車両速度の関数として導出することができる。この例において、車両重量は、車両の速度が知られているため導出することができる。上述したように、通過する車両の速度を測定するのに、知られている距離だけ離れた、少なくとも２つのセンサが必要とされる。
【００７９】
（例２）
図１５ｂは、連結式車両が、上述の例１で使用したセンサの上を運転された時に収集されたデータを示す。データ曲線６１および６２は、それぞれ、積載車両と非積載車両を表す。各曲線は、車両の４つの車軸に対応する４つのピークを含む。再び、車軸重量は、車両速度とピークによって境界付けされた面積の知識から導出される。しかし、この例において、車両速度は、積載試験と非積載試験の両方について同じであるため、ピークによって境界付けられた面積間の数値の差は、車両の重量差の直接の示度を与える。この重量差は、車両によって運ばれる荷物の重量に等しい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】２車線公道上の所定位置にある、本発明による交通モニタリングシステムの一部分の例を示す図である。
【図２】本発明による交通モニタリングシステムのまっすぐに延びた部分を示す図である。
【図３】６車線公道上の所定位置にある、本発明による交通モニタリングシステムに適した単一のセンサステーションを示す図である。
【図４】本発明による道路交通モニタリングシステムにおける使用に適した光ファイバセンサの例を示す図である。
【図５ａ】本発明による道路交通モニタリングシステムにおける使用に適した光ファイバセンサの他の例を示す図である。
【図５ｂ】本発明による道路交通モニタリングシステムにおける使用に適した光ファイバセンサの他の例を示す図である。
【図５ｃ】本発明による道路交通モニタリングシステムにおける使用に適した光ファイバセンサの他の例を示す図である。
【図５ｄ】本発明による道路交通モニタリングシステムにおける使用に適した光ファイバセンサの他の例を示す図である。
【図６】本発明による道路交通モニタリングシステムにおける使用に適した光ファイバセンサの他の例の斜視図である。
【図７】ラインＡ−Ａに沿って切り取った図６のセンサの断面図である。
【図８】図６のセンサに適した別の形状のケーシングの断面図である。
【図９ａ】車両がその上を通過する時の、圧電センサの通常の応答のグラフ表現である。
【図９ｂ】直列に接続された３つのセンサの略図である。
【図１０】本発明による交通モニタリングシステムにおける使用に適した干渉測定呼び掛けシステムの略図である。
【図１１】図１０のシステムによって呼び掛けられることができる一組のセンサグループの空間的な配置構成を示す図である。
【図１２】図１１の一組のセンサグループに対する、光信号タイミングの導出を示す図である。
【図１３】公道の表面下に配置された、図６で示すタイプのセンサの斜視図である。
【図１４ａ】センサを公道の表面下に配置することができる方法を示す図である。
【図１４ｂ】センサを公道の表面下に配置することができる方法を示す図である。
【図１４ｃ】センサを公道の表面下に配置することができる方法を示す図である。
【図１４ｄ】センサを公道の表面下に配置することができる方法を示す図である。
【図１４ｅ】センサを公道の表面下に配置することができる方法を示す図である。
【図１５ａ】図６で示したタイプのセンサ上を通過する車およびＨＧＶから記録された信号を示す図である。
【図１５ｂ】図６で示したタイプのセンサ上を通過する車およびＨＧＶから記録された信号を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１４ｃ】
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【図１４ｄ】
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【図１４ｅ】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年8月14日(2003.8.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのセンサステーション（２）および干渉測定呼び掛けシステム（９）を備える交通モニタリングシステムであって、前記少なくとも１つのセンサステーションは、公道（１０）に配置された少なくとも１つの光ファイバセンサ（５）を備えており、前記干渉測定呼び掛けシステムは、前記少なくとも１つのセンサステーションを通過する車両によって加えられる力によって、前記少なくとも１つの光ファイバセンサで生ずる光学位相シフトに応答するように構成されており、前記干渉測定呼び掛けシステムは、レイリー後方散乱干渉測定呼び掛けシステムを備えることを特徴とする交通モニタリングシステム。
【請求項２】
前記干渉測定呼び掛けシステムは、反射測定干渉測定呼び掛けシステムを備える請求項１に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項３】
前記干渉測定呼び掛けシステムは、パルス式反射測定干渉測定呼び掛けシステムを備える請求項２に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項４】
前記干渉測定呼び掛けシステムは、パルス式レイリー後方散乱干渉測定呼び掛けシステムを備える請求項１に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項５】
複数のセンサステーションを備え、隣接するステーションが所定の長さの光ファイバで互いに接続される請求項１から４のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項６】
前記隣接するセンサステーションを接続する光ファイバの長さは１００ｍと５０００ｍの間にある請求項５に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項７】
各センサステーションは、複数の光ファイバセンサを備える請求項１から６のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項８】
各センサステーションは、前記公道の車線当たり少なくとも１つの光ファイバセンサを備える請求項７に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項９】
各センサステーションは、前記公道の車線当たり、知られている距離だけ互いに離れた少なくとも２つの光ファイバセンサを備える請求項７または８に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１０】
前記知られている距離は０．５ｍと５ｍの間である請求項９に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１１】
各センサは、前記各センサの最も長い寸法が、実質的に前記公道の平面内にあり、かつ、前記公道上の交通の流れの方向に実質的に垂直になるように配置される請求項１から１０のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１２】
前記各センサの最も長い寸法は、前記公道の車線幅に実質的に等しい請求項１から１１のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１３】
各センサは、前記公道の表面下に配置される請求項１から１２のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１４】
前記光ファイバセンサは、ダミーファイバに連結された検知ファイバを備えており、前記検知ファイバの光学経路長は前記センサの感度が低くなるようになっており、前記ダミーファイバの光学経路長は、前記検知ファイバの光学経路長より長く、その結果、前記検知ファイバおよび前記ダミーファイバの合計した光学経路長は、前記センサが、干渉測定呼び掛けシステムによって呼び掛けられることを可能にするのに十分である請求項１から１３のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１５】
前記ダミーファイバの光学経路長は、前記検知ファイバの光学経路長の少なくとも２倍以上である請求項１４に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１６】
前記検知ファイバは実質的に直線状である請求項１４または１５に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１７】
前記検知ファイバおよび前記ダミーファイバは、単一光ファイバの部分を含む請求項１４から１６のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１８】
前記光ファイバセンサは、光ファイバに接続される連結した少なくとも１つの半反射要素をさらに備える請求項１４から１７のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項１９】
前記半反射要素は、前記光ファイバセンサの前記ダミーファイバ上に位置する請求項１８に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２０】
前記半反射要素は、鏡を取り付けた１つのポートを有する光ファイバＸカプラか、ブラッグ回折格子のいずれかである請求項１８または１９に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２１】
前記検知ファイバおよび前記ダミーファイバの少なくとも１つを実質的に囲むケーシングを更さらに備える請求項１４から２０のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２２】
前記光ファイバセンサは、巻型および前記巻型上に巻かれた光ファイバを備えており、前記巻型は実質的に平面状であり、前記センサは、十分に可撓性があって、前記センサが、公道の反りの形状を実質的に受け入れることができる請求項１から１３のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２３】
前記巻型は、２つのスピンドルを設けた細長いストリップを備えており、前記スピンドルは、前記ストリップの同じ面に固定して取り付けられ、互いから離れて配設されており、各スピンドルは、前記ストリップの表面から実質的に垂直に突き出ており、前記光ファイバは前記スピンドルの間で長手方向に巻かれている請求項２２に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２４】
前記巻型は細長いストリップであり、前記光ファイバは前記ストリップの長軸のまわりを長手方向に巻かれている請求項２２に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２５】
前記巻型は細長いストリップであり、前記光ファイバは前記ストリップの短軸のまわりを螺旋状に巻かれている請求項２２に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２６】
前記細長いストリップは金属ストリップを備える請求項２３から２５のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２７】
前記細長いストリップは非金属を備える請求項２３から２５のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２８】
前記光ファイバセンサは、前記光ファイバに接続される少なくとも１つの半反射要素を更さらに備える請求項２３から２７のいずれか一項に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項２９】
前記半反射要素は、鏡を取り付けた１つのポートを有する光ファイバＸカプラか、ブラッグ回折格子のいずれかである請求項２８に記載の交通モニタリングシステム。
【請求項３０】
交通をモニタリングする方法であって、複数のセンサステーションを公道上に配設すること、複数の光ファイバセンサを各センサステーションに配置すること、各光ファイバセンサを干渉測定呼び掛けシステムに連結すること、前記呼び掛けシステムを前記各光ファイバセンサの出力を実質的に同時にモニターするように構成して時分割多重を使用すること、及び、前記各センサステーションを通過する交通に関連するデータを導出するために前記各光ファイバセンサの出力を使用することを含み、前記干渉測定呼び掛けシステムは、レイリー後方散乱干渉測定呼び掛けシステムであることを特徴とする方法。
【請求項３１】
前記呼び掛けシステムがモニターするように構成される光ファイバセンサの数を増やすために波長分割多重を使用することを更さらに含む請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記呼び掛けシステムがモニターするように構成される光ファイバセンサの数を増やすために空間分割多重を使用することを更さらに含む請求項３０または３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記導出されるデータは車両速度に関連する請求項３０から３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記導出されるデータは車両重量に関連する請求項３０から３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記導出されるデータは交通量に関連する請求項３０から３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記導出されるデータは車軸の隔たりに関連する請求項３０から３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記導出されるデータは車両分類に関連する請求項３０から３３のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
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