JP2012248131A - ループコイルの敷設方法、緩衝部材、ループコイル式車両感知システム - Google Patents

Abstract

【課題】工数を大幅に増加させることなくループコイルを敷設でき、且つ、敷設されたループコイルの損傷を抑制し得る、ループコイルの敷設方法、それに用いられる緩衝部材、ループコイル式車両感知システムを提供する。
【解決手段】車両感知用のループコイルを敷設するため、先ず、地面１０に、矩形状の溝１１を形成する。次に、溝１１の角の部分の内側に緩衝部材２０を配置した状態で、溝１１に沿って、その内部にケーブル３０を巻回状に配置する。次に、溝１１の内部に充填材４０を充填して、ケーブル３０を埋設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、道路等において車両を感知するためのループコイルの敷設方法、それに用いられる緩衝部材、ループコイル式車両感知システムに関する。

近年、道路、駐車場、踏切等において車両を感知するためのシステムとして、ループコイル式車両感知システムが実用化されている。ループコイル式車両感知システムでは、地中に埋設されたループコイルに微弱な交流電流を流し、車両の接近によるインピーダンス値の変化を検出することによって、車両の感知が行なわれている。

一般に、道路では、２つのループコイルが、車線毎に、設定間隔を保った状態で配置される。このため、各ループコイルの感知時間の差により、車両の速度の測定が可能となる。更に、全長が設定間隔を越える車両が通過したときは、各ループコイルにおけるインピーダンス値の変化が短い間隔で発生することを利用し、車両の大きさを特定することも可能となる。

また、ループコイルは、車両感知を確実に行なえるようにするため、地面から１０ｃｍ〜１５ｃｍ程度のところに埋設する必要がある。ループコイルが敷設される道路が新設の道路である場合は、ループコイルを配置した後に、アスファルト舗装が行なわれる。

一方、ループコイルが敷設される道路が既設の道路である場合は、まず、地面にループコイルの形状に合わせて、幅が１０ｍｍ程度、深さが１０ｃｍ〜１５ｃｍ程度の溝が設けられる。このとき、溝は、長辺が２ｍ程度、短辺が１．５ｍ程度の矩形状に形成される。次に、溝に沿ってケーブルが巻回状に配置され、加えて、溝の中に充填材が充填される。その後、充填剤が乾燥し、硬化すると、ループコイルの敷設は終了する。

また、特許文献１は、ループコイルの敷設工事を簡単にし、且つ、ループコイルの品質を安定的に維持するため、ループコイルをパイプに収容した状態で敷設する技術を開示している。特許文献１に開示された技術によれば、パイプは予めループコイルの形状（枠状）に組み立てられており、ケーブルは、工場内でパイプに沿って巻回されるので、敷設工事は、ループコイルが収容されたパイプを埋設するだけで良い。また、ループコイルの品質は、パイプによって維持されることになる。

特開２００６−７２４３７号公報

ところで、ループコイルが埋設されている位置は、地表から近く、ループコイルは、温度変化の影響を受け易くなっている。このため、道路に形成した溝にループコイルを敷設した場合は、気温の低下する冬期において、ループコイルは、収縮によって溝の角の部分と接触し、この部分によって押圧された状態となる。そして、この状態で、車両による振動を受けると、ループコイルの絶縁層は損傷してしまうおそれがある。なお、溝の角の部分には、通常、ループコイルにかかる圧を分散するため、面取りが施されるが、このような面取りを行なっても、絶縁層の損傷を回避できないおそれがある。

そして、絶縁層が損傷した状態で、ループコイルに雨水が浸入すると、絶縁不良が生じたり、金属部分の腐食による断線が生じたり、といった問題が発生してしまう。また、溝に充填された充填材は破損し易く、更に、アスファルトと充填材との間には膨張率の違いによって隙間が発生し易いことから、ループコイルへの雨水の浸入を防ぐことは困難である。

一方、特許文献１に開示された技術を適用すれば、ループコイルの保護を図ることができるとも考えられるが、実際には、パイプに収容した状態のループコイルは、大きさの割に径が細く、運搬時に破損し易いという問題がある。また、パイプへの収容を現場において行なえば、運搬時の破損の問題は解決できるが、敷設対象が道路である場合は、工事時間に制限があるため、実現は困難である。更に、道路への敷設は、通常、片側ずつ通行止めにして行なわれるが、組み立て途中のパイプの一部が、通行止めでない車線に転がる危険性があり、この点からも実現は困難である。

本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、工数を大幅に増加させることなくループコイルを敷設でき、且つ、敷設されたループコイルの損傷を抑制し得る、ループコイルの敷設方法、それに用いられる緩衝部材、ループコイル式車両感知システムを提供することにある。

（１）上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるループコイルの敷設方法は、車両感知用のループコイルを敷設するための方法であって、（ａ）地面に、矩形状の溝を形成する、ステップと、（ｂ）前記溝の角の部分の内側に緩衝部材を配置した状態で、前記溝に沿って、その内部にケーブルを巻回状に配置する、ステップと、（ｃ）前記溝の内部に充填材を充填して、前記ケーブルを埋設する、ステップと、を有することを特徴とする。

以上の特徴により、溝の角部分とケーブルとの間には、緩衝部材が存在するため、気温が低下したときに、車両による振動が加わっても、ケーブルの絶縁層の損傷は、従来に比べて軽減される。従って、ループコイルにおける絶縁不良及び断線の発生が抑制される。また、ケーブルをパイプに挿通させる必要がなく、工数が増加することもない。結果、敷設工事の作業者における負担が増加することもなく、更に、パイプが転がる等の危険性も低くなる。

（２）上記本発明におけるループコイルの敷設方法においては、（ｄ）前記（ｂ）のステップの実行前に、前記溝の角の部分の内側に、面取りを行なう、ステップを、更に有するのが好ましい。この場合は、ケーブルの絶縁層の損傷をよりいっそう軽減できる。

（３）上記本発明におけるループコイルの敷設方法においては、前記緩衝部材が、Ｃ形状の断面を有し、且つ、前記Ｃ形状の内側を形作る面で前記ケーブルを保持するのが好ましい。この場合は、緩衝部材の開口している部分を利用して簡単にケーブルを巻回できるので、敷設工事をいっそう短時間で完了することができる。

（４）また、上記の場合は、前記Ｃ形状の内側は、前記Ｃ形状の外側に向かって凸となった曲面で形作られていても良い。これにより、緩衝部材にかかる圧の分散を図ることができる。

（５）更に、上記の場合は、前記Ｃ形状の内側の中央部分は、平面で形作られていても良い。これにより、緩衝部材によって一度に保持できるケーブルの本数を増やすことができる。

（６）上記本発明におけるループコイルの敷設方法においては、前記緩衝部材は、前記溝が形成された地面よりも柔軟性が高い材料によって形成されているのが良い。この場合は、ケーブルの絶縁層の損傷が確実に軽減される。

（７）上記目的を達成するため、本発明の一側面における緩衝部材は、地面に、矩形状の溝を形成するステップと、前記溝の角の部分の内側に緩衝部材を配置した状態で、前記溝に沿って、その内部にケーブルを巻回状に配置するステップと、前記溝の内部に充填材を充填して、前記ケーブルを埋設する、ステップと、を有する、車両感知用のループコイルを敷設するための方法に用いられる、前記緩衝部材であることを特徴とする。

（８）上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるループコイル式車両感知システムは、地面に、矩形状の溝を形成するステップと、前記溝の角の部分の内側に緩衝部材を配置した状態で、前記溝に沿って、その内部にケーブルを巻回状に配置するステップと、前記溝の内部に充填材を充填して、前記ケーブルを埋設する、ステップと、を有する方法によって敷設された、車両感知用のループコイルと、前記ループコイルが発生させた電磁界のインピーダンス値の変化に基づいて車両を感知する車両感知器と、を備えている、ことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、工数を大幅に増加させることなくループコイルを敷設でき、且つ、敷設されたループコイルの損傷を抑制することができる。

図１は、本発明の実施の形態におけるループコイルの敷設方法を工程毎に示す工程図であり、図１（ａ）〜図１（ｅ）それぞれは一連の主な工程を示している。 図２は、本発明の実施の形態におけるループコイルの敷設方法で用いられる緩衝部材の一例を示す斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態におけるループコイルの敷設方法で用いられる緩衝部材の他の例を示す斜視図である。 図４は、本実施の形態におけるループコイル式車両感知システムの一例を示す図である。

（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態における、ループコイルの敷設方法、それに用いられる緩衝部材、ループコイル式車両感知システムについて、図１〜図４を参照しながら説明する。

［ループコイルの敷設方法］
最初に、本実施の形態におけるループコイルの敷設方法について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるループコイルの敷設方法を工程毎に示す工程図であり、図１（ａ）〜図１（ｅ）それぞれは一連の主な工程を示している。

最初に、図１（ａ）に示すように、車両検知用のループコイルを敷設するため、地面１０に、矩形状の溝１１を形成する。言い換えると、地面１１を上方から見たときに溝が矩形を呈するように、即ち、溝１１によって矩形が描かれるように、溝１１を形成する。

具体的には、地面１０は、アスファルト舗装された道路である。溝１１は、例えば、道路用のカッターによって、矩形を描くように形成される。また、このとき、溝の深さは１０〜１５ｃｍ程度、溝の幅は１０〜１１ｍｍ程度に設定される。このとき、溝１１によって囲まれた部分１２の角１２ａ、即ち、溝１１の角の内側は、鋭角となる。なお、図１（ａ）〜図１（ｅ）において、地面１０は、ハッチングによって表されている。

次に、図１（ｂ）に示すように、溝１１の角の部分の内側に、面取りを行なう。１３は、面取りによって形成された角面を示している。具体的には、溝１１によって囲まれた部分１２の角１２ａが、道路用のカッターによって削り取られ、角面１３が形成される。本実施の形態においては、図１（ｂ）に示す工程は省略されていても良いが、後述する緩衝部材２０の耐久性を高める点からは、図１（ｂ）に示す工程を実行して、角面１３を形成するのが好ましい。

なお、図１（ａ）においては、溝は「矩形」状に形成されるが、ここでいう「矩形」は角が鋭角となる四角形のみに限定されない。本実施の形態でいう「矩形」には、四角形そのものに加え、四角形の角を切り落としてなる形（八角形等）も含まれる。即ち、図１（ａ）の工程において、道路用のカッターによって、最初から、四角形の角が切り落とされた形状に、溝が形成されていても良い。この場合、図１（ｂ）に示す工程は省略される。

次に、図１（ｃ）に示すように、溝１１の角の部分の内側に緩衝部材２０を配置する。本実施の形態では、緩衝部材２０は、溝１１の各角面１３に、それと接触するように配置される。なお、緩衝部材２０の構成については、後述する。

次に、図１（ｄ）に示すように、緩衝部材２０を配置した状態で、溝１１に沿って、その内部にケーブル３０を巻回状に配置する。この結果、ケーブル３０は、溝１１の角の部分において、直接、アスファルト又はアスファルトの下層にある路盤（主材料は砕石）に接触することはない。また、巻回状に配置されたケーブル３０により、ループコイル３１が形成される。

また、本実施の形態において、ケーブル３０の巻き数は、特に限定されず、車両の感知が確実に行なえる程度とすれば良い。実際には、４巻き程度とされる。更に、ケーブル３０は、通常、メタルの芯線を絶縁層で被覆して構成され、その直径は、５ｍｍ〜８ｍｍ程度である。

その後、図１（ｅ）に示すように、溝の内部に充填材４０が充填され、ケーブル３０が埋設された状態となる。充填材４０は、本実施の形態では、アスファルトの補修に通常用いられているものである。充填材４０が硬化すると、ループコイルの敷設は完了する。

以上のように本実施の形態によれば、溝１１の角部分とケーブル３０との間には、緩衝部材２０が存在しているので、気温が低下したときに、車両による振動が加わっても、ケーブル３０の絶縁層の損傷は、従来に比べて軽減される。このため、ループコイルにおける絶縁不良及び断線の発生が抑制される。

また、ケーブル３０をパイプに挿通させる必要がなく、工数も大幅に増加しないため、敷設工事の作業者における負担が増加することもない。加えて、パイプが転がる可能性もなく、危険性もない。

［緩衝部材］
ここで、図２及び図３を用いて、本実施の形態で用いられる緩衝部材２０について具体的に説明する。図２は、本発明の実施の形態におけるループコイルの敷設方法で用いられる緩衝部材の一例を示す斜視図である。図３は、本発明の実施の形態におけるループコイルの敷設方法で用いられる緩衝部材の他の例を示す斜視図である。

本実施の形態では、図２に示すように、緩衝部材２０は、Ｃ形状の断面を有し、Ｃ形状の内側を形作る面２１でケーブル３０を保持する。また、緩衝部材２０は、Ｃ形状の外側を形作る面２２で角面１３と接触する。このように、Ｃ形状の断面を有する緩衝部材２０を用いた場合は、緩衝部材２０には、その長手方向によって開口部分２３が形成される。よって、従来のようなパイプを用いる場合と異なり、ケーブル３０の緩衝部材２０への嵌め込み作業が容易となる。

また、図２に示す緩衝部材２０は、例えば、可撓性を備えたパイプに、長手方向に沿った切り込みを形成することによって得ることができる。更に、緩衝部材２０の形成材料は、特に限定されるものではないが、地面１０よりも柔軟性が高い材料、例えば、シリコンゴム、天然ゴム等のゴム材料と、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の樹脂材料とが挙げられる。

更に、図２に示す緩衝部材２０では、Ｃ形状の内側は、Ｃ形状の外側に向かって凸となった曲面で形作られており、外部からの圧が分散され易くなっているので、ケーブル３０の絶縁層の損傷は更に軽減される。

但し、このような形状とした場合は、一度に保持できるケーブル３０の本数は少なくなる。従って、緩衝部材２０が保持できる本数が、ループコイルに求められる巻数よりも少ない場合は、溝１１の各角部分には、溝の深さ方向に、複数個の緩衝部材２０を配置する必要がある。

例えば、図２に示すように、緩衝部材２０が、一度に保持できるケーブル３０の本数が２本であるのに対して、求められる巻数が４巻きである場合、溝１１の各角部分には、溝の深さ方向に、２個の緩衝部材２０が配置される。

また、本実施の形態では、緩衝部材として、図３に示す緩衝部材５０を用いることができる。図３に示すように、緩衝部材５０も、図２に示す緩衝部材２０と同様に、Ｃ形状の断面を有し、そして、Ｃ形状の内側を形作る面５１でケーブル３０を保持し、Ｃ形状の外側を形作る面５２で角面１３（図１参照）と接触する。

但し、緩衝部材５０では、緩衝部材２０と異なり、Ｃ形状の内側の中央部分が、平面で形作られている。つまり、図３に示すように、緩衝部材５０では、ケーブル３０が配置される面が平面となっているので、緩衝部材２０に比べて、より多くのケーブルを一度に保持することができる。従って、緩衝部材５０を用いれば、ループコイルの敷設に必要となる緩衝部材の数を減らすことができるので、工事費の低減を図ることができる。

なお、図３において、５３は、ケーブル３０を配置するための開口部分である。また、緩衝部材５０の形成材料としても、地面１０よりも柔軟性が高い材料、例えば、シリコンゴム、天然ゴム等のゴム材料と、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の樹脂材料とが挙げられる。

［ループコイル式車両感知システム］
続いて、本実施の形態におけるループコイル式車両感知システムについて図４を用いて説明する。図４は、本実施の形態におけるループコイル式車両感知システムの一例を示す図である。

図４に示すように、本実施の形態におけるループコイル式車両感知システム６０は、道路６１に敷設されたループコイル３１と、車両感知器３２とを備えている。具体的には、図４の例では、片側２車線の道路６１において、車線毎に、２つのループコイル３１が敷設されている。ループコイル３１の敷設は、図１（ａ）〜図１（ｅ）に示したループコイルの敷設方法を実行することによって行なわれている。

このように、本実施の形態におけるループコイル式車両感知システム６０では、ループコイル３１は、図１（ａ）〜図１（ｅ）に示したループコイルの敷設方法によって敷設される。よって、短い工事期間で、ループコイル式車両感知システム６０を構築することができる。

また、４つのループコイル３１は、車両感知器３２に接続されている。車両感知器３２は、各ループコイル３１に交流電流を流して電磁界を発生させ、車両６２の接近によって、ループコイル３１で発生した電磁界のインピーダンス値が変化すると、この変化に基づいて車両６２を感知する。そして、車両感知器３２は、車線毎に、各ループコイル３１で車両を感知した時間を用いて、当該車線を走行する車両６２の速度、及び大きさを特定し、特定した情報を交通情報センタ（図３において図示せず）に送信する。

なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上のように、本発明によれば、工数を大幅に増加させることなくループコイルを敷設でき、且つ、敷設されたループコイルの損傷を抑制することができる。本発明は、道路、駐車場、踏切等にループコイルを敷設する際に有用となる。

１０ 道路
１１ 溝
１２ 溝によって囲まれた部分
１２ａ 溝によって囲まれた部分の角
１３ 角面
２０ 緩衝部材
２１ Ｃ形状の内側を形作る面
２２ Ｃ形状の外側を形作る面
２３ 開口部分
３０ ケーブル
３１ ループコイル
３２ 車両感知器
４０ 充填材
５０ 緩衝部材
５１ Ｃ形状の内側を形作る面
５２ Ｃ形状の外側を形作る面
５３ 開口部分
６０ ループコイル式車両感知システム
６１ 道路
６２ 車両

Claims (8)

1. 車両感知用のループコイルを敷設するための方法であって、
   （ａ）地面に、矩形状の溝を形成する、ステップと、
   （ｂ）前記溝の角の部分の内側に緩衝部材を配置した状態で、前記溝に沿って、その内部にケーブルを巻回状に配置する、ステップと、
   （ｃ）前記溝の内部に充填材を充填して、前記ケーブルを埋設する、ステップと、
   を有することを特徴とするループコイルの敷設方法。
2. （ｄ）前記（ｂ）のステップの実行前に、前記溝の角の部分の内側に、面取りを行なう、ステップを、更に有する、請求項１に記載のループコイルの敷設方法。
3. 前記緩衝部材が、Ｃ形状の断面を有し、且つ、前記Ｃ形状の内側を形作る面で前記ケーブルを保持する、請求項１または２に記載のループコイルの敷設方法。
4. 前記Ｃ形状の内側が、前記Ｃ形状の外側に向かって凸となった曲面で形作られている、請求項３に記載のループコイルの敷設方法。
5. 前記Ｃ形状の内側の中央部分が、平面で形作られている、請求項３に記載のループコイルの敷設方法。
6. 前記緩衝部材が、前記溝が形成された地面よりも柔軟性が高い材料によって形成されている、請求項１〜５のいずれかに記載のループコイルの敷設方法。
7. 地面に、矩形状の溝を形成するステップと、前記溝の角の部分の内側に緩衝部材を配置した状態で、前記溝に沿って、その内部にケーブルを巻回状に配置するステップと、前記溝の内部に充填材を充填して、前記ケーブルを埋設する、ステップと、を有する、車両感知用のループコイルを敷設するための方法に用いられる、前記緩衝部材であることを特徴とする緩衝部材。
8. 地面に、矩形状の溝を形成するステップと、前記溝の角の部分の内側に緩衝部材を配置した状態で、前記溝に沿って、その内部にケーブルを巻回状に配置するステップと、前記溝の内部に充填材を充填して、前記ケーブルを埋設する、ステップと、を有する方法によって敷設された、車両感知用のループコイルと、
   前記ループコイルが発生させた電磁界のインピーダンス値の変化に基づいて車両を感知する車両感知器と、
   を備えている、ことを特徴とするループコイル式車両感知システム。

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