JP2005265613A - 車高測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高速な車高測定を行うことができなかった。
【解決手段】 発光器Ｔの発光部４６を光ファイバ４２で形成することにより、同発光部４６から発光される検出光の指向性を向上させることができる。これにより、同時に隣接する発光器Ｔを発光させても誤検出が問題となることはなくなるため、高速な車高測定を行うことが可能となる。また、光源部２４から検出光を光ファイバにより導出させることにより、発光部４６を光源部２４から遠ざけることも可能であるため、光源部２４による発熱等により発光部４６が歪み指向性が悪化することも防止することができる。さらに、波長を制限する波長フィルタ５８を利用することにより、誤検出を防止し、より正確な車高測定を実現させることができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車高測定装置に関し、特に、高さ方向に配列された発光器と受光器を利用して車高を測定する車高測定装置に関する。

従来、この種の車高測定装置は、車両通行路を挟む一方の側に発光器を上下に配列し、もう一方の側に受光器を上下に配列し、発光器を所定周期で時分割的に発光させるものが知られている（例えば、特許文献１、図２，図３参照。）。
かかる構成によれば、複数の測定高さにおいて略水平な検出光の遮断状態を検出することができるため、同遮断状態から車高を特定することが可能であった。さらに、複数の発光器から所定周期で時分割的に発光されるため、同一の受光器に同時に複数の発光器から発せられた検出光が入射されることはない。従って、検出光が拡散したとしても、誤検出のない正確な車高測定を行うことが可能となっている。
特開２００２−５６４９２号公報

しかしながら、誤検出がないように時分割的な発光を行うと、全測定高さにおいて発光を完了させるための時間が多く必要となり、迅速な車高測定ができない。従って、車長方向に高密度で車高を測定しようとすると、走行車両を減速させたり、車両を走行車線とは異なる側道等に誘導させたりしなければならないという課題があった。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、検出光の指向性を向上させることにより、高速な測定が可能な車高測定装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため請求項１にかかる発明は、車両を車幅方向に挟んで対向する一対の測定ポールと、上記一対の測定ポール間で互いの発光部と受光部とが対向するように上記測定ポールにおける複数の高さに配設された複数の発光器と受光器と、上記発光器の発光を制御する発光制御手段と、それぞれの上記受光器における受光状態を検出することにより車高を特定する車高測定手段とを備える車高測定装置において、
上記発光器の上記発光部は光ファイバにより形成される構成としてある。

上記のように構成した請求項１の発明において、少なくとも一対の測定ポールが車両を車幅方向に挟んで設置される。上記発光器の発光部と上記受光器の受光部とが一対の上記測定ポール間で対向するように、上記発光器と上記受光器とが上記測定ポールにおいて複数の高さに配設される。発光制御手段は上記発光器における発光を制御し、車高測定手段はそれぞれの上記受光器における受光状態を検出することにより車高を特定することができる。上記発光器の上記発光部を光ファイバで形成することにより、上記発光部から発せられる検出光の指向性を向上させることができる。

従って、確実に検出光を相対する上記測定ポールに配設された上記受光器に入射させることが可能となり、誤検出を防止することが可能となる。さらに、確実に検出光を相対する上記測定ポールに配設された上記受光器に入射させることが可能となれば、多くの上記発光器を同時に発光させても、これらから発せられた検出光が混同して上記受光器に受光されることはない。従って、多くの上記発光器を同時に発光させ、高速な測定を行うことが可能となる。

また、請求項２にかかる発明は、所定の光を生成可能な光源部が備えられるとともに、発光伝送用光ファイバにより同光源部から上記発光部まで検出光を導出させる構成としてある。
上記のように構成した請求項２の発明において、所定の光を生成可能な光源部を備え、同光源部から上記発光部までは上記発光伝送用光ファイバにより検出光を伝搬させる。これにより、上記光源部を上記測定ポールに内蔵させる必要がなくなるため、上記測定ポールを小型化等することが可能となる。また、一般に発熱を伴う上記光源部に対して、上記発光部を離れて配置することが可能となるため、熱による上記光ファイバ等の変形により上記発光部や同発光部の周辺が歪むことを防止することができる。

すなわち、発光方向に正確性が要求される上記発光部が熱により歪んで上記検出光が不安定となることを防止することができる。なお、光源に対して上記発光部が離れることとなるが、上記発光伝送用光ファイバによれば確実、かつ、高速に検出光を伝搬させることができる。また、光ファイバは可撓性を有しているため、上記発光伝送用光ファイバを使用して容易に上記発光部と上記光源部とを配線することが可能である。また、上記発光伝送用光ファイバにより伝送経路を長く確保することができるため、伝送経路において後述する各種光デバイスを介在させることも可能となる。

また、請求項３にかかる発明は、上記発光伝送用光ファイバの伝送経路において複数の上記発光器に対して伝送経路を分岐させる分岐手段が備えられる構成としてある。
上記のように構成した請求項３の発明において、上記発光伝送用光ファイバの経路に分岐手段を設けることにより、複数の上記発光器に対して伝送経路を分岐させ、上記検出光を伝送させることができる。従って、上記発光器毎に異なる光源を設けなくても済む。

また、請求項４にかかる発明は、上記光源部は複数の異なる波長光を生成可能であり、各発光器に対して異なる上記波長光が上記発光伝送用光ファイバによって伝送される構成としてある。
上記のように構成した請求項４の発明において、上記光源部を複数の異なる波長光が生成可能なものとしておき、各発光器に対して上記発光伝送用光ファイバによって異なる上記波長光を伝送させる。すなわち、上記発光器から発光させる検出光の波長を異ならせることができる。

さらに、請求項５にかかる発明は、光信号を電気信号に変換させる光検出部と上記受光器とが受光伝送用光ファイバにより接続される構成としてある。
上記のように構成した請求項５の発明において、受光伝送用光ファイバは上記受光器から光信号を電気信号に変換させる光検出部までの間において上記検出光を伝送する。すなわち、上記測定ポールに上記光検出部を内蔵させなくて済むため、上記測定ポールを小型化することができる。また、光ファイバによれば、配線等を容易に行うことも可能である。

また、請求項６にかかる発明は、上記受光器または上記受光伝送用光ファイバの伝送経路において対向する上記発光器にて発光可能な波長の光のみを透過させる波長フィルタが備えられる構成としてある。
上記のように構成した請求項６の発明において、対向する上記発光器にて発光可能な波長の光のみを透過させる波長フィルタが上記受光器または上記受光伝送用光ファイバの伝送経路において備えられる。従って、対向する上記発光器から発光された上記検出光のみを上記光検出部に伝送することができる。すなわち、対向しない上記発光部から発光された上記検出光を誤検出することが防止できる。

以上説明したように本発明によれば、検出光の指向性を向上させることにより、高速な測定が可能な車高測定装置を提供することができる。
請求項２および請求項５の発明によれば、測定ポールを小型化することができるととともに、検出光の発光方向を安定させることができる。
請求項３の発明によれば、光源部の配設個数が少なくて良く、コストを低減させることができる。
請求項４の発明によれば、発光部にて発光される検出光の波長を制御することができる。
請求項６の発明によれば、誤検出を確実に防止することができる。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施形態について説明する。
（１）車高測定装置の構成：
（２）車高測定装置の動作：
（３）まとめ：

（１）車高測定装置の構成：
図１は、本発明にかかる車高測定装置の外観を斜めから見て示している。同図において、車両通路５０の幅方向外側に、一対の測定ポールＡ，Ｂが立設されている。測定対象車両６０（以下、単に車両６０と言う）は、測定ポールＡ，Ｂの間を通過することが可能となっており、測定ポールＡ，Ｂは車両６０よりも十分高く形成されている。また、測定ポールＢには測定結果を表示する表示器２６が備えられるとともに、測定結果を印字するプリンタ２８が備えられている。

図２は、測定ポールＡ，Ｂを内側（車両通路５０）から見て示している。同図において、測定ポールＢには●で示す発光器Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５・・・がそれぞれ発光部を内側に向けて配設されている。また、測定ポールＡには○で示す受光器Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５・・・がそれぞれ受光部を内側に向けて配設されている。発光器Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５・・・の高さ方向の間隔ｈはそれぞれ２ｃｍとされ、受光器Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５・・・の高さ方向の間隔ｈもそれぞれ２ｃｍとされている。

そして、対応し合う発光器Ｔと受光器Ｓの組Ｔ１−Ｓ１，Ｔ２−Ｓ２，Ｔ３−Ｓ３，Ｔ４−Ｓ４，Ｔ５−Ｓ５・・・は、互いに同じ高さとなるように配設されている。すなわち、各発光器Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５・・・から略水平に発光された検出光は対応する各受光器Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５・・・に入射することが可能となっている。なお、最も高い位置に配設された発光器Ｔ１と受光器Ｓ１は地上４．５ｍの高さとなっており、図示しないが最も低い位置に配設された発光器Ｔと受光器Ｓは地上２ｍの高さとなっている。

図３は、発光器Ｔの発光部および受光器Ｓの受光部を測定ポールＢと測定ポールＡから取り外した状態を示している。同図において、測定ポールＢの内側面には複数の発光器Ｔの発光部４６を装着するための凹部４１が複数形成されている。凹部４１はそれぞれ略矩形空間を形成しており、最奥部に雌コネクタ４１ａをそれぞれ有している。一方、凹部４１に装着される発光部４６は略矩形状の雄コネクタ４５を備えており、同雄コネクタ４５は凹部４１にちょうど嵌り込む大きさとなっている。そして、発光部４６を雄コネクタ４５側から凹部４１に差し込むと所定の位置にて、雄コネクタ４５が突き当たり雌コネクタ４１ａと係合固定する。

このようにして発光部４６が測定ポールＢの凹部４１に対して装着されると、発光部４６における雄コネクタ４５から突設された略円筒状のガイド筒４４が軸方向を略水平に配向させる。また、雄コネクタ４５が凹部４１にちょうど嵌り込んで装着されるため、ガイド筒４４はその配向方向を安定して維持することが可能となっている。発光部４６には、ガイド筒４４および雄コネクタ４５を貫通するように光ファイバ４２が収容されており、光ファイバ４２は略円筒状の保護層４３により被覆されている。保護層４３の外径はガイド筒４４の内径と略同径とされており、ガイド筒４４の内部にて保護層４３が嵌り込むことにより、光ファイバ４２の軸方向を略水平に安定して維持することが可能となっている。

光ファイバ４２は、断面中心部分に屈折率の高いコアを有し、その外周に屈折率の低いクラッドを備えている。これにより、光ファイバ４２の軸方向に検出光を進行させ、光ファイバ４２の端面から同軸方向に検出光を発光させることができる。光ファイバ４２の軸方向は略水平となっているため、検出光も略水平に発光される。また、光ファイバ４２を進行する検出光の進行方向は、その経路において光ファイバ４２の軸方向に配向させられるため、光ファイバ４２の端面から発せられる検出光は指向性の良いものとなる。

ガイド筒４４は光ファイバ４２よりも内側に長く形成されており、光ファイバ４２の先端よりも内側となる位置に凸レンズＲを備えている。凸レンズＲは光ファイバ４２の先端から発光された検出光を集光させることが可能となっており、同じ高さで対向する受光器Ｓに焦点が合わせられている。このようにすることにより、光ファイバ４２から発光された検出光が一層収束され、同検出光が異なる高さの受光器Ｓにて受光されることをより確実に防止することができる。

雄コネクタ４５が雌コネクタ４１ａと係合することにより、雄コネクタ４５を貫通する光ファイバ４２と、測定ポールＢの内部から雌コネクタ４１ａまで導出された発光伝送用光ファイバＦ１とが接続される。発光伝送用光ファイバＦ１は軸方向に配向する光ファイバと、同光ファイバの外周を略円筒状に被覆する保護層とにより構成されており、可撓性を有している。発光伝送用光ファイバＦ１と光ファイバ４２とが接続されると、両者の間で光の授受が可能な状態となる。発光伝送用光ファイバＦ１は各雌コネクタ４１ａへ導出されており、それぞれに対して独立した光ファイバにより、独立した配線を形成している。

それぞれの発光部４６に接続する発光伝送用光ファイバＦ１は分岐装置４７ａ〜４７ｃに接続されている。さらに、発光伝送用光ファイバＦ１は分岐装置４７ａ〜４７ｃと光源部２４とを接続している。なお、光源部２４は測定ポールＢの外部に備えられた制御ユニット２０に備えられており、同光源部２４へ接続するために発光伝送用光ファイバＦ１は測定ポールＢの外部に導出されている。また、光源部２４は、生成可能な光の波長が１３１０，１５５０，１６２０ｎｍとなる３種類のＬＥＤから構成されており、それぞれの波長の光が３本の発光伝送用光ファイバＦ１を介して分岐装置４７ａ〜４７ｃに伝送することが可能となっている。

分岐装置４７ａ〜４７ｃは、入力した検出光を各発光部４６に接続された発光伝送用光ファイバＦ１に分岐させる。なお、波長１３１０ｎｍの検出光が入力される分岐装置４７ａから発光伝送用光ファイバＦ１により接続される雌コネクタ４１ａは高さ方向に２個おきに配置されている。同様に、波長１５５０ｎｍの検出光が入力される分岐装置４７ｂから発光伝送用光ファイバＦ１により接続される雌コネクタ４１ａも高さ方向に２個おきに配置され、波長１６２０ｎｍの検出光が入力される分岐装置４７ｃから発光伝送用光ファイバＦ１により接続される雌コネクタ４１ａも高さ方向に２個おきに配置されている。すなわち、高さ方向に２個おきに配置された発光部４６に対して同一波長の検出光が入力されることとなる。

また、光源部２４を測定ポールＢの外部に設けることにより測定ポールＢを小型化することができる。また、光源部２４は電気エネルギーを光に変換するため熱を発生させるが、発光部４６を光源部２４から離れて配置することにより、この発熱の影響が発光部４６に及ぶことを防止することもできる。従って、熱により発光部４６の各部位が歪んで、検出光の発光方向が不安定となることを防止することができる。なお、発光伝送用光ファイバＦ１にて検出光を伝搬させているため、発光伝送用光ファイバＦ１の経路が長くても伝送時間が問題となることはない。発光伝送用光ファイバＦ１における光ファイバは可撓性を有しているため、簡単に配線を行うことができる。

一方、受光部５６と受光伝送用光ファイバＦ２と凹部５１も発光部４６と発光伝送用光ファイバＦ１と凹部４１と同様の構成となっているため説明は省略する。ただし、受光部５６に凸レンズが備えられていない点と、測定ポールＡに備えられる点において相違している。受光部５６においては光ファイバ５２の端面から検出光を受光することが可能となっている。また、受光部５６を凹部５１に装着することにより、光ファイバ５２の端面は内側に配向するとともに、光ファイバ５２は対応する発光部４６の光ファイバ４２と同一軸上に位置させられる。従って、同じ高さで対向する発光部４６から略水平に発光された検出光を真っ直ぐに光ファイバ５２に入射させることができる。なお、上記は光ファイバ５２の端面に十分な光量の光が入射することを前提としているが、検出光の集光性能向上と防塵性向上の観点から発光部４６の場合と同様に凸レンズＲを配置しても良い。

光ファイバ５２の端面にて受光された検出光は、受光伝送用光ファイバＦ２と波長フィルタ５８とを介して光検出器２５に伝送される。波長フィルタ５８は特定の波長の光のみを透過させることが可能となっている。各波長フィルタ５８が透過可能な光の波長は接続された受光部５６と同じ高さで対向する発光部４２にて発光可能な検出光の波長（１３１０，１５５０，１６２０ｎｍのいずれか）とされている。すなわち、高さ方向に２個おきに配置された受光部５６に接続する波長フィルタ５８が同一波長の検出光を透過させることが可能となっている。光検出器２５はそれぞれ独立した受光伝送用光ファイバＦ２から入力された検出光の受光が可能となっており、同受光に応じて電気信号を生成させることが可能となっている。なお、光検出器２５は測定ポールＡの外部に配設された制御ユニット２０に備えられており、受光伝送用光ファイバＦ２にて検出光が測定ポールＡの外部に導出されている。

図４は、車高測定装置１０のハードウェア構成を示している。同図において、測定ポールＡ，Ｂを動作させるための制御ユニット２０が備えられている。制御ユニット２０に設けられたバス２０ａには、ＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２３と、ＲＡＭ２２と、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２７を介した表示器２６と、Ｉ／Ｆ２９を介したプリンタ２８と、光源部２４を介した測定ポールＢと、光検出器２５を介した測定ポールＡとがそれぞれ接続されている。そして、ＣＰＵ２１が、ＲＡＭ２２をワークエリアとして利用しながらＲＯＭ２３に書き込まれたプログラムに従って各部を制御する。表示器２６は測定された車高を表示し、プリンタ２８は同車高を紙等の記録媒体に印字記録する。

なお、制御ユニット２０のバス２０ａに表示器２６とプリンタ２８を接続する構成としたが、間に無線送受信装置等を介在させ表示器２６とプリンタ２８の設置箇所に自由度を持たせるようにしても良い。測定結果を表示器２６とプリンタ２８等の出力機器に出力するのみならず、データとして蓄積しておきたい場合には、ハードディスク等を備えるようにしても良い。

図５は、車高測定装置１０のソフトウェア構成を示している。同図において、制御ユニット２０は、発光制御部Ｍ２１と、車高特定部Ｍ２２と、比較部Ｍ２４と、出力部Ｍ２７の各モジュールから構成されている。発光制御部Ｍ２１は光源部２４における発光素子の点灯制御を実行することにより測定ポールＢに備えられた発光器Ｔのそれぞれに対しての発光制御を実行させる。車高特定部Ｍ２２は測定ポールＡに備えられた受光器Ｓの受光状態を示す電気信号を光検出器２５から入力し、同信号から車高を測定値Ｋとして特定する処理を行っている。比較部Ｍ２４は、車高特定部Ｍ２２により特定された測定値Ｋと、ＲＡＭ２２に割り当てられた車高記憶部２２ａに記憶された最高車高を示すメモリ値Ｊとを比較し、これらのうち高いものをＲＡＭ２２に更新させる処理を実行する。そして、最終的に最高車高としてＲＡＭ２２に割り当てられた車高記憶部２２ａに記憶されたメモリ値Ｊを、出力部Ｍ２７が表示器２６とプリンタ２８等といった出力機器に出力する。

（２）車高測定装置の動作：
図６は、制御ユニット２０における測定処理の流れを示している。同図において、まずステップＳ１１０にて発光制御部Ｍ２１が測定ポールＡに備えられた発光器Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３・・・を発光させ、以降その発光状態を維持する。ステップＳ１２０においては、ＲＡＭ２２に割り当てられている車高記憶部２２ａに記憶された車高を示すメモリ値Ｊを０に初期化する。なお、車高記憶部２２ａに記憶される車高の値を以下単にメモリ値Ｊと表記する。そして、同発光を行っている間にステップＳ１３０にて各受光器Ｓにおける受光の有無を検出し、車高を特定する。

図７は、発光器Ｔが発光する様子を車両の進行方向から見て示している。同図において、発光器Ｔ１・・Ｔ１５，Ｔ１６・・Ｔ２８，Ｔ２９，Ｔ３０・・・が同時に実線で示すように発光を継続する。例えば、車両６０の先頭が測定ポールＡ，Ｂの間に差しかかったとすると、先頭の運手席の天井６０ａより低い位置の受光器Ｓ２９，Ｓ３０・・・にて受光すべき検出光が車両６０によって遮断される。従って、天井６０ａより低い位置の受光器Ｓ２９，Ｓ３０・・・・においては検出光が受光されず、天井６０ａより高い位置の受光器Ｓ１，Ｓ２・・Ｓ１５，Ｓ１６・・Ｓ２８においては検出光が受光されることとなる。

さらに、各受光器Ｓにおける検出光の受光状態に応じて光検出器２５が電気信号を生成するため、車高特定部Ｍ２２は同電気信号から車高を特定することができる。同図の例においては、天井６０ａの高さが、受光された最も低い位置の受光器Ｓ２８の高さと、受光されなかった最も高い位置における受光器Ｓ２９の高さの間となっていることが分かる。本実施形態においては高さ方向に隣接する受光器Ｓの間隔ｈは２ｃｍとされているため、２ｃｍ刻みの車高測定が可能となっている。以下、このようにして特定された車高を測定値Ｋと表記するものとする。なお、車高として特定する値は、受光された最も低い位置の受光器Ｓの高さであっても良いし、受光されなかった最も高い位置の受光器Ｓの高さであっても良いし、これらの平均値としても良い。

一方、車両６０が測定ポールＡ，Ｂに差しかかっていないときには全受光器Ｓにて検出光が検出されるため、いずれかの受光器Ｓにて検出光が受光されないことにより車両６０が差しかかっていることを認識することが可能となっている。反対に、いずれかの受光器Ｓにて検出光が受光されており、その後に全受光器Ｓにて検出光が検出された場合には、車両６０が測定ポールＡ，Ｂを通過し切ったということが認識できる。なお、車両６０が測定ポールＡ，Ｂに差しかかっていない場合には、測定値Ｋは０として特定されるものとする。

以上のようにしてステップＳ１３０にて車高を特定すると、ステップＳ１４０にて比較部Ｍ２４が車高記憶部２２ａに記憶されたメモリ値Ｊを取得する。そして、ステップＳ１５０において、測定値Ｋとメモリ値Ｊとを比較して測定値Ｋがメモリ値Ｊ以上となっていれば、ステップＳ１６０にて測定値Ｋを車高記憶部２２ａに更新させる。

ステップＳ１２０においてメモリ値Ｊが０に初期化されているため、最初の段階では車両が検出されなくても必ず測定値Ｋが更新記憶されることとなる。ステップＳ１６０にて測定値Ｋを車高記憶部２２ａに更新させると、ステップＳ１３０以降の処理を繰り返して実行する。従って、車両が差しかかっておらずステップＳ１３０にて測定値Ｋが０と繰り返し特定される場合には、車高記憶部２２ａにメモリ値Ｊとして０が継続して記憶されることとなる。

一方、ステップＳ１５０にて測定値Ｋがメモリ値Ｊよりも小さいと判定されると、測定値Ｋが０であるか否かがステップＳ１７０にて判定される。そして、測定値Ｋが０でない場合には、ステップＳ１３０以降の処理を繰り返して実行する。測定値Ｋが０である場合には、ステップＳ１８０にてメモリ値Ｊを表示器２６およびプリンタ２８に対して出力させる。メモリ値Ｊを出力するとステップＳ１２０に戻って車高記憶部２２ａのメモリ値Ｊを０に初期化し、ステップＳ１３０以降の処理を繰り返して実行する。

いずれにしてもステップＳ１３０〜Ｓ１５０までの処理が繰り返して行われることとなる。ここで、ステップＳ１２０以降において発光器Ｔから常時検出光が発光されているため、常時ステップＳ１３０にて測定値Ｋを特定することができる。従って、ステップＳ１３０〜Ｓ１５０を実行するための時間の周期でステップＳ１３０を実行することができるため、非常に短い周期で周期的に測定値Ｋを特定することができる。なお、ステップＳ１３０〜Ｓ１８０の処理は簡単な処理であるため、非常に短い周期で行うことができる。このようにステップＳ１３０を周期的に実行することにより、所定の速度で進行する車両６０の車長全体にわたって車高を測定することができる。従って、車両６０の先頭が測定ポールＡ，Ｂを通過した後も、最高の高さを有する荷台の天井６０ｂが通過した際にその高さを測定することが可能となっている。また、その周期が非常に短いものとなるため、高速で測定ポールＡ，Ｂ間を通過する車両６０を車長方向に細かく測定することができる。

また、ステップＳ１５０を実行することにより、メモリ値Ｊよりも高い車高を示す測定値Ｋのみを新たなメモリ値Ｊとして記憶させている。従って、常に最も高い車高が最終的なメモリ値Ｊとして記憶されることとなる。ただし、異なる車両間で最高車高を比較しても意味がないので、ステップＳ１５０，Ｓ１７０において車両６０の最後尾が通過したか否かを判定し、最後尾と判断されれば当該車両の最高車高としてメモリ値ＪをステップＳ１８０にて表示器２６やプリンタ２８に出力し、その後メモリ値Ｊを０に初期化させている。

このようにすることにより、最終的な車高の測定結果を利用者に通知することが可能となっている。また、車両６０の先頭が測定ポールＡ，Ｂを通過した後には、同先頭よりも高い位置にて車高を検出すれば最高車高を得ることができるため、０でない測定値Ｋが検出された後には同測定値Ｋよりも低い位置の発光器Ｔを発光させないようにして消費電力を抑制することもできる。

なお、車両６０の最後尾が通過するときには、それ以前に測定された車高を示すメモリ値Ｊは０でない何れかの車高の値となっており、一方、測定値Ｋは０となる。従って、ステップＳ１５０では測定値Ｋがメモリ値Ｊよりも小さいと判定され、ステップＳ１７０では測定値Ｋが０であると判定される。従って、ステップＳ１５０，Ｓ１７０を実行することにより車両６０の最後尾が通過したか否かを特定することができる。なお、車両間においてメモリ値Ｊを初期化する手法は以上のものに限られず、例えば、所定周期にわたって測定値Ｋが継続して０となったときに車間であると判定しメモリ値Ｊを初期化するようにしても良いし、メモリ値Ｊが０から０でない値に更新されたときに車両の先頭であると判定しメモリ値Ｊを初期化するようにしても良い。

以上説明した構成によれば、極めて短い周期で全ての測定高さにおいて車高を取得することができる。従って、車両６０の走行スピードが速い場合であっても、車長方向にきめの細かい車高測定が可能となる。従って、車両の走行速度を制限することなく測定を行うことができるため、一般の道路に設置しても通行の流れを阻害することはない。

以上のように全ての発光器Ｔを同時に（常時）発光させると、測定が高速化する反面、同時に発光している複数の発光器Ｔから発せられた検出光が同一の受光器Ｓに入射してしまう誤検出の問題が発生しやすい。この場合、どの高さの検出光が遮断されたかを特定することができず、正確な車高測定を行うことができない。これに対して本発明では、発光器Ｔの発光部４６に指向性の良い光ファイバ４２を採用しているため、検出光が対応しない受光器Ｓに入射することが防止されている。さらに、凸レンズＲにより検出光を集光させているため、光が拡散することが防止できる。従って、誤検出のない高速な車高測定を行うことが可能となっている。

ところで、上述したように各発光器Ｔに対応して３種類の波長（１３１０，１５５０，１６２０ｎｍのいずれか）の赤外光が入力されるため、自然光とはそれぞれが異なる波長の検出光を発光させることが可能である。一方、各受光器Ｓに対応して波長フィルタ５８がそれぞれ備えられるため、取り付ける波長フィルタ５８によってそれぞれ異なる波長の検出光のみを光検出器２５に伝達することができる。

そこで、本実施形態においては図２に示すように各発光器Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５・・・と、各受光器Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５・・・に対応させてそれぞれ入力波長と波長フィルタ５８の透過波長を設定している。それぞれ同じ高さに配設され対応し合う発光器Ｔと受光器Ｓとは入力波長と波長フィルタ５８の透過波長が同じ波長となるようにされており、高さ方向に隣接し合う発光器Ｔおよび受光器Ｓに対しては異なる波長となるようにされている。このようにすることにより、受光器Ｓにおいては、対応し合う発光器Ｔから発光された同じ波長の検出光のみを受光させることができる。

また、高さ方向に隣接する発光器Ｔと受光器Ｓが似たような波長の検出光を授受すれば誤検出が起こる可能性もあるが、同一の波長の検出光を授受する発光器Ｔと受光器Ｓとを高さ方向に２個おきに配置し、隣接する発光器Ｔと受光器Ｓにて授受する検出光の波長を大きく異ならせているため、誤検出が起こることはない。従って、正確かつ高速な車高測定を実現させることができる。このように、検出光の伝送経路において光ファイバを用いることにより、伝送経路において検出光に所望の処理を行うことが可能となる。従って、分岐装置を介在させることにより光源部２４におけるＬＥＤの配設個数を低減させることもできるし、波長フィルタを介在させることも容易となる。

なお、自然光や車両の反射による誤動作を防止するために使用される赤外光の波長は上記実施形態の３波長に限定されないことは言うまでもなく、３波長以上の種類の波長を用いることでより識別性を向上させても良い。この他に誤動作を防止する方法として、パルス数を計数する方法等を採用することが可能である。

上述した実施の形態は好ましい一例を示したものであり、この発明はこの実施形態に限定されるものでないことは勿論である。したがって、その実施に際しては請求項に記載した技術内容の範囲内で任意に変更あるいは修正して実施することができるものである。

（３）まとめ：
本発明においては発光器Ｔの発光部４６を光ファイバ４２で形成することにより、同発光部４６から発光される検出光の指向性を向上させることができる。これにより、同時に隣接する発光器Ｔを発光させても誤検出が問題となることはなくなるため通常の速さで走行する車両に対して極めて細かい、高速な車高測定を行うことが可能となる。また、光源部２４から検出光を光ファイバにより導出させることにより、発光部４６を光源部２４から遠ざけることも可能であるため、光源部２４による発熱等により発光部４６が歪み指向性が悪化することも防止することができる。さらに、波長を制限する波長フィルタ５８を利用することにより、誤検出を一層防止し、より正確な車高測定を実現させることができる。

本発明にかかる車高測定装置の斜視図である。 発光器と受光器の配列状態を示した図である。 発光器と受光器の詳細を示した図である。 車高測定装置のハードウェアブロック図である。 車高測定装置のソフトウェアブロック図である。 測定処理の流れを示すフローチャートである。 車高を測定する様子を示す正面図である。

符号の説明

１０…車高測定装置
２０…制御ユニット
２０ａ…バス
２２ａ…車高記憶部
２４…光源部
２５…光検出器
２６…表示器
２８…プリンタ
４１，５１…凹部
４１ａ，５１ａ…雌コネクタ
４２，５２…光ファイバ
４５，５５…雄コネクタ
４６…発光部
４７ａ，４７ｂ，４７ｃ…分岐装置
５８…波長フィルタ
５０…車両通路
５６…受光部
６０…測定対象車両
Ａ，Ｂ…測定ポール
Ｆ１…発光伝送用光ファイバ
Ｆ２…受光伝送用光ファイバ
Ｔ…発光器
Ｓ…受光器
Ｒ…凸レンズ

Claims (6)

1. 車両を車幅方向に挟んで対向する一対の測定ポールと、上記一対の測定ポール間で互いの発光部と受光部とが対向するように上記測定ポールにおける複数の高さに配設された複数の発光器と受光器と、上記発光器の発光を制御する発光制御手段と、それぞれの上記受光器における受光状態を検出することにより車高を特定する車高測定手段とを備える車高測定装置において、
   上記発光器の上記発光部は光ファイバにより形成されることを特徴とする車高測定装置。
2. 所定の光を生成可能な光源部が備えられるとともに、
   発光伝送用光ファイバにより同光源部から上記発光部まで検出光を導出させることを特徴とする請求項１に記載の車高測定装置。
3. 上記発光伝送用光ファイバの伝送経路において複数の上記発光器に対して伝送経路を分岐させる分岐手段が備えられることを特徴とする請求項２に記載の車高測定装置。
4. 上記光源部は複数の異なる波長光を生成可能であり、
   各発光器に対して異なる波長光が上記発光伝送用光ファイバによって伝送されることを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の車高測定装置。
5. 光信号を電気信号に変換させる光検出部と上記受光器とが受光伝送用光ファイバにより接続されることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の車高測定装置。
6. 上記受光器または上記受光伝送用光ファイバの伝送経路において対向する上記発光器にて発光可能な波長の光のみを透過させる波長フィルタが備えられることを特徴とする請求項５に記載の車高測定装置。

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