JP2001043481A - 車軸通過検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有料道路の料金自動徴収システムにおいて
は、料金所を通過する車両を検知する必要がある。その
ため、料金所の通行路に車両の車軸が通過したことを検
知するためのセンサを埋め込んだ車軸通過検知装置を設
置する。従来の装置は、構造が複雑で高価なうえ、耐久
性、施工性に問題があった。 【解決手段】 密閉されたパイプ５を通行路２の通行路
面２ａと同一レベルになるよう、通行路２を横切るよう
に埋設するパイプ５には上方に多数の孔６が空けられ、
外部から加圧空気が送入されている。車軸３の車輪４が
パイプ５上を通過するときに生じる加圧空気の圧力変化
を検出して車両１が通過したことを検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の通行路の所
定の箇所、たとえば有料道路の料金所をその車軸が通過
したことを検知する車軸通過検知装置に関するもので、
有料道路における料金の自動徴収システムや、交通管制
システム等に使用されるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】有料道路の料金自動徴収システムなどで
は、車両の通過を検知するのに、通行路に圧力検知装置
を埋め込んで車軸の通過を検知している。

【０００３】例えば、一端を密閉したビニールパイプに
他端から加圧空気を送通し、車両の通行路を横切るよう
に配置して、車輪がその上を通過するときの加圧空気の
圧力の変化により、車軸の通過を検知する。

【０００４】また、車両の通行路にロードセルを用いた
荷重計（軸重計）を埋め込み、車輪がその上を通過する
ときの荷重の変化により車軸の通過を検知する。

【０００５】さらに、従来例として、図６を参照して特
開平２−２１９１９８号公報に開示された車軸検知装置
として用いられる踏板装置の例を説明する。

【０００６】図６（ａ）は、従来の踏板装置の平面図で
ある。図１において、ゴム光ファイバ３１が車両の通行
路３７を横切る方向（幅方向）の全域に広がるように３
回折返して埋め込まれている。３２は発光素子、３３は
受光素子である。ゴム光ファイバ３１は、矢印Ｇ方向に
車輪（不図示）が通過するとその圧力による変形量に応
じて受光素子３３の出力が減衰する。３４は発光素子３
２及び受光素子３３のケーブル、３５はゴムなどの弾性
体による被覆である。

【０００７】図６（ｂ）は、図６（ａ）のＤ−Ｄ断面図
で、ゴム光ファイバを拡大して表している。

【０００８】図６（ｂ）において、３６は基板で、例え
ば鉄板のごとき剛体で形成されていて、上面にゴム光フ
ァイバ３１が埋め込まれる溝３６ａが掘られている。溝
３６ａの深さは、ゴム光ファイバ３１の一部が突き出る
程度の深さになっていて、車輪が通行路面３７ａを矢印
Ｇ方向に被覆３５上を進行してゴム光ファイバ３１を踏
んで行くと、受光素子３３の受光量が変化して、車軸の
通過を検知する。

【０００９】このような従来の車軸通過検知装置におい
ては、耐久性や施工性に問題があり、また構造が複雑で
高価であることなどの問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ビニールパイプの圧力
変化によって車軸の通過を検出する従来の装置では、空
圧の変化が小さく、車軸の通過を確実に検出できないな
どの不都合があり、また、ビニールパイプが車輪に踏み
つけられるので破損しやすいなど耐久性に問題があっ
た。

【００１１】また、ロードセルを用いた荷重計（軸重
計）は装置が大型で、高価なうえに、通行路に埋め込む
ための施工が大規模になるなどの問題がある。

【００１２】また、特開平２−２１９１９８号公報の踏
板装置においてはゴム光ファイバを埋め込むための溝な
ど、精密な加工が必要で、また道路面と踏板装置の上面
を合わせるなどの施工性に問題があった。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる車軸通過
検知装置は、車両の通行路２を横切るように埋設され、
通行路面２ａ上を通過する車両１の車軸３に設けられた
車輪４の通過を検出して前記車軸が通過したことを検知
する車軸通過検知装置において、前記通行路を横切るよ
うに埋設され、上部に前記通行路面上に貫通して多数の
孔６を有し、一端５ａ及び他端５ｂが密閉され、前記一
端に設けられた空気送入孔から加圧空気を送入して前記
多数の孔から前記通行路面の上方に向けて漏出させる中
空部材と、前記孔が前記車輪により塞がれたことにより
前記加圧空気の圧力が変化したことを検出する圧力セン
サ７とを備え、前記中空部材上の前記車軸の通過を検知
するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態例を、図１を参
照して説明する。

【００１５】図１は、本発明の車軸通過検知装置の実施
形態例を示す図である。

【００１６】図１において、１は通行路２を通行中の車
両で、３本の車軸３の両端にそれぞれ設けられた６ケの
車輪４によって、通行路２上を通行する。

【００１７】料金所付近などの通行路２には、パイプ
（中空部材）５が通行路面２ａに接する位置に埋設され
ている。このパイプは、一端５ａ及び他端５ｂがそれぞ
れ密閉されていて、一端５ａには空気送入孔が空けられ
てチューブ１１ａが挿入されて加圧空気が送入される。

【００１８】空気ポンプ１０で加圧された加圧空気は、
アキュームレータ９に一時蓄えられ、レギュレータ８で
一定の圧力に調整された後、圧力センサ７を経てパイプ
５に送入される。これらの器機の間は、それぞれチュー
ブ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄで接続されている。

【００１９】パイプ５には、車輪４の幅より狭い間隔で
孔６が多数空けられていて、パイプ５の一端５ａ側から
チューブ１１ａによって送入されるエアー（加圧空気）
が常時、漏出している。

【００２０】車輪４は、パイプ５が埋設された位置を通
過するときに、孔６を塞ぐことになるので、エアーの漏
れが少なくなり、加圧空気の圧力が増え、加圧センサ７
はこの圧力の増加を検知して指示管制部１２へ圧力セン
サ出力信号を出力する。

【００２１】指示管制部１２は、圧力センサ出力信号を
受信して車軸３が通過したことを検知することができ
る。

【００２２】このように、本実施形態例によれば、密閉
されたパイプに孔を空け、その孔を上に向けて道路面と
ほぼ面位置に道路に埋め込んで設置し、圧力センサを介
して加圧空気を送入してパイプの孔から常時漏出させ、
車輪が通過したときの空気圧の変化を検出することによ
り車軸の通過を検知するようにしたので、雨や雪や砂な
どの詰まりを防止できるとともに、構造が簡単で、耐久
性に秀れ、かつ、施工およびメンテナンスが容易な車軸
通過検知装置を提供することができる。

【００２３】なお、車両１の進行方向に２本のパイプ５
を一定の間隔で埋設することによって、車両の進行方向
を検出するようにすることができる。

【００２４】図２乃至図５を参照して本発明の車軸通過
検知装置に使用される中空部材の第１乃至第４実施例を
具体的に説明する。

【００２５】図２（ａ）は第１実施例を示す側面図であ
り、図１のパイプ（中空部材）をチーブが挿入される一
端側から見た図、図２（ｂ）は図２（ａ）の平面図であ
る。

【００２６】図２において、ステンレスなどの材料で形
成されたパイプ５は、一端５ａが一方の蓋体２１で密閉
され、他端５ｂが他方の蓋体２２で密閉されている。こ
のパイプ５には、孔６が一列に空けられている。また、
一方の蓋体２１には、空気送入孔２１ａが設けられ、こ
れに前述のチューブ１１ａが挿入されて加圧空気が送入
される。

【００２７】この加圧空気は、空気圧がアキュームレー
タ及びレギュレータで一定に調整されているものであ
る。

【００２８】そして、図１に示すように、このパイプ５
は孔６を上にして車両１の通行路２の通行路面２ａと同
一のレベルか又はわずかに上のレベルにして、通行路２
を横切るように埋設されている。

【００２９】車輪４が、パイプ５の上を通過するときに
孔６を塞ぐと加圧空気の漏出が止まり、加圧空気の加圧
力が変化する。

【００３０】パイプ５の孔６同志の間隔は、通過を検出
しようとする車両１に装着されている車輪４のタイヤの
幅より小さい間隔にしておく。通常は１ｃｍから５ｃｍ
程度である。

【００３１】なお、一本のパイプ５に空ける孔６の数が
多いと、孔６が塞がれたときの加圧空気の圧力の変化が
小さくなってしまい、車輪の通過を検出しにくくなるな
どの不具合が生じることになる。

【００３２】このように、第１実施例においては、中空
部材は両端を一方および他方の蓋体２１，２２で閉ざさ
れたものである。

【００３３】図３は、本発明に使用される中空部材の第
２実施例を示す図であり、図２に示した第１実施例のパ
イプ５を筐体１３で保護するように囲った例を示すもの
で、図３（ａ）は、図２（ｂ）のパイプ５を孔６の中心
部分から切断した横断面を示す図、図３（ｂ）および図
３（ｃ）はそれぞれ図３（ａ）のＡ−Ａ断面図およびＢ
−Ｂ断面図である。

【００３４】なお、図３（ａ）は図３（ｂ）のＣ−Ｃ断
面を示すものでもある。

【００３５】図３においては、図２と同様に、孔６を設
けたパイプ５の両端を、一方および他方の蓋体２１，２
２で閉じ、孔２１ａから加圧空気が送入されるものであ
る。

【００３６】この第２実施例においては、パイプ５は、
周囲が密閉された筐体１３の内部下方に長手方向に所定
間隔で固定された３枚の支柱で支持され、孔６を上向き
にして筐体１３の上面よりやや上方に位置させて固定
し、筐体１３の上面を通行路面２ａと同一レベルにし
て、通行路２に埋設されている。

【００３７】なお、筐体１３には、チューブ１１ａを貫
通するためのチューブ挿入孔１３ａが設けられている。

【００３８】このように構成された第２実施例の中空部
材においては、車輪の通過によるパイプ５のたわみを少
なくするとともに、その回転や位置のずれなどを防止す
る効果がある。

【００３９】図４は、本発明に使用される中空部材の第
３実施例を示す図であり、図３に示す第２実施例と同様
に、パイプ５を筐体１３に固定しているが、以下の点が
相違する。

【００４０】まず、第１は、筐体１３の上部に、上面が
筐体１３の上面と同一レベルになるようにフランジ１７
が筐体１３の長手方向に設けられている。

【００４１】第２は、パイプ５は、孔６が筐体１３の上
面と面位置のレベルになるよう、屈折部１３ｂを設け
て、これに取付けられている。

【００４２】なお、この中空部材も図３に示す第２実施
例と同様に筐体１３の上面が通行路面２ａと同じレベル
になるように埋設されている。

【００４３】第３実施例においては、筐体１３の屈折部
１３ｂとパイプ５との間に溝が生じ、雨水や砂などが溝
を通じて長手方向に流動し、孔６から浸入しにくいなど
の利点がある。

【００４４】図５は、本発明に使用される中空部材の第
４実施例を示す図であり、図４と同じ方向から見た図で
ある。

【００４５】この第４実施例が第３実施例と次の点で相
違する。

【００４６】まず第１は、筐体を密封筐体１５としてパ
イプ５を使用していない点である。

【００４７】第２は、この密封筐体１５の上方側を平面
に構成し、多数の孔６をこの上面に直接設けた点であ
る。

【００４８】第３は、図示しないがチューブ１１をこの
密封筐体１５に直接挿入して、加圧空気を密封筐体１５
に送入するようにした点である。

【００４９】このように構成された第４実施例の中空部
材は、パイプを使用しないので、第３実施例に比べて構
造が簡単で安価であるほか、中空部材をパイプだけで構
成した第１実施例と比べて、回転しにくく、また、孔を
真上に向くよう調整する必要がないなど、設置工事が容
易に行える利点がある。

【００５０】

【発明の効果】本発明に係る車軸通過検知装置は、車両
の通行路２を横切るように埋設され、通行路面２ａ上を
通過する車両１の車軸３に設けられた車輪４の通過を検
出して前記車軸が通過したことを検知する車軸通過検知
装置において、前記通行路を横切るように埋設され、上
部に前記通行路面上に貫通して多数の孔６を有し、一端
５ａ及び他端５ｂが密閉され、前記一端に設けられた空
気送入孔から加圧空気を送入して前記孔から前記通行路
面の上方に向けて漏出させる中空部材と、前記多数の孔
が前記車輪により塞がれたことにより前記加圧空気の圧
力が変化したことを検出する圧力センサ７とを備え、前
記中空部材上の前記車軸の通過を検知するようにしたの
で、構造が簡単なうえ小型であり、設置の施工が容易で
あるほか、常時加圧空気を孔から漏出させているので、
雨や雪、さらに砂の詰まりなどを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車軸通過検知装置の実施形態例を示す
図である。

【図２】本発明の車軸通過検知装置に使用される中空部
材の第１実施例を示す図である。

【図３】本発明の車軸通過検知装置に使用される中空部
材の第２実施例を示す図である。

【図４】本発明の車軸通過検知装置に使用される中空部
材の第３実施例を示す図である。

【図５】本発明の車軸通過検知装置に使用される中空部
材の第４実施例を示す図である。

【図６】従来の車軸通過検知装置を示す図である。

【符号の説明】

１ 車両 ２ 通行路 ２ａ 通行路面 ３ 車軸 ４ 車輪 ５ パイプ（中空部材） ５ａ 一端 ５ｂ 他端 ６ 孔 ７ 圧力センサ ８ レギュレータ ９ アキュームレータ １０ 空気ポンプ １１ チューブ １２ 指示管制部 １３ 筐体 １３ａ チューブ挿入孔 １３ｂ 屈折部 １４ 支板 １５ 密封筐体 １６ 孔 １７ フランジ ２１ 一方の蓋体 ２１ａ 空気送入孔 ２２ 他方の蓋体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０７Ｂ 15/00 ５１０ Ｇ０７Ｂ 15/00 ５１０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の通行路（２）を横切るように埋設
   され、通行路面（２ａ）上を通過する車両（１）の車軸
   （３）に設けられた車輪（４）の通過を検出して前記車
   軸が通過したことを検知する車軸通過検知装置におい
   て、 前記通行路を横切るように埋設され、上部に前記通行路
   面上に貫通して多数の孔（６）を有し、一端（５ａ）及
   び他端（５ｂ）が密閉され、前記一端に設けられた空気
   送入孔から加圧空気を送入して前記多数の孔から前記通
   行路面の上方に向けて漏出させる中空部材と、 前記孔が前記車輪により塞がれたことにより前記加圧空
   気の圧力が変化したことを検出する圧力センサ（７）と
   を備え、 前記中空部材上の前記車軸の通過を検知することを特徴
   とする車軸通過検知装置。