JP2020013482A - 車両検知器 - Google Patents

Abstract

【課題】より簡素な構成としつつ、車両の有無の誤検知を抑えることができる車両検知器を提供する。【解決手段】車両検知器は、投光器と、当該投光器から投光される光を受光する受光器とを備え、前記投光器から前記受光器に向けて投光される光の受光状態に応じて車両を検知する車両検知器である。前記投光器は、当該投光器と前記受光器とを結ぶ直線よりも鉛直上側の領域に向けて放射する光の光量に対し、当該投光器と前記受光器とを結ぶ直線よりも鉛直下側の領域に向けて放射する光の光量の方が小さい偏向投光器である。【選択図】図２

Description

本発明は、車両検知器に関する。

有料道路の料金所には、料金所に進入してきた車両の存在を検知する車両検知器が設けられている場合がある。このような車両検知器としては、例えば、特許文献１に記載の車両検知器がある。

特許文献１に記載の車両検知器は、車線を挟んで互いに対向する投光塔及び受光塔を備える透過型車両検知器である。投光塔は、上下方向に並べて配置された複数の投光器を備え、また、受光塔は、上下方向に並べて配置された複数の受光器を備えている。各投光器は、各受光器に向けて光を投光し、受光器は投光器から到来する光を検知する。投光器と受光器との間に車両が存在する場合、投光器が投光する光が車両によって遮蔽され、受光器にて検知されなくなる。車両検知器は、このような仕組みにより、車線上における車両の存在の有無を検知可能とする。

一般に、車両検知器の投光器は、受光器に向けて最も大きい光量の光を発するように構成されているが、光の拡散により、受光器とは異なる方向にも幾分の光量の光を発する。受光器とは異なる方向に進む光が、路面で反射することによって受光器にて検知される場合がある。そうすると、例えば、投光器から受光器に向けて進む直接光が車両によって遮蔽されているにもかかわらず、投光器から路面での反射を経て受光器に進む光が検知されることで、車両の存在を正しく検知できなくなる可能性がある。

特許文献１に記載の車両検知器は、路面の反射率を検知することで、誤検知の発生を抑えている。具体的には、この技術では、反射率の検知にあたり、投光器での発光量を、第一発光量と第二発光量とに切り替える。そして、投光器が第一発光量の光を発光しているときに受光器が受光した光の第一受光量と、投光器が第二発光量の光を発光しているときに受光器が受光した光の第二受光量と差から反射率を求める。この技術では、受光器の受光量に関する判定閾値を、求めた反射率に応じて設定変更する。そして、受光器の受光量が閾値以上であるか否かに応じて、投光器と受光器との間の車両の有無を判定する。

特開２０１５−１２５０２３号公報

以上のような、路面における光の反射に起因する誤検知について、より簡素な構成で抑制可能な車両検知器が求められている。

本発明は、より簡素な構成としつつ、車両の有無の誤検知を抑えることができる車両検知器を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、車両検知器（１０、２０）は、投光器（１１０）と、当該投光器から投光される光を受光する受光器（１２０）とを備え、前記投光器から前記受光器に向けて投光される光の受光状態に応じて車両（Ａ）を検知する車両検知器である。前記投光器は、当該投光器と前記受光器とを結ぶ直線（Ｐ）よりも鉛直上側の領域に向けて放射する光の光量（ＰＨ）に対し、当該投光器と前記受光器とを結ぶ直線（Ｐ）よりも鉛直下側の領域に向けて放射する光の光量（ＰＬ）の方が小さい偏向投光器（１１０ａ）である。
このようにすることで、偏向投光器が放射する光のうち、路面で反射して進行する反射光の光量が小さくなる。また、投光器が、当該投光器と受光器とを結ぶ直線よりも鉛直上側の領域に向けて放射する光の光量に対し、同直線よりも鉛直下側の領域に向けて放射する光の光量の方が小さくなるように構成されるだけでよいので、より簡素な構成としつつ、車両の有無の誤検知を抑えることができる。

本発明の第２の態様によれば、前記偏向投光器は、光を放射する発光素子（１１００）と、前記発光素子から放射される光の指向性を光軸方向に強めるレンズ（１１０１）と、を有し、前記レンズの光軸（Ｅ）は、当該偏向投光器と前記受光器とを結ぶ直線に対して上向きに傾斜している。
このようにすることで、偏向投光器は、レンズの向きを変更するだけで作製可能とされるので、簡便に製造することができる。

本発明の第３の態様によれば、前記偏向投光器は、光を放射する発光素子（１１００）と、前記発光素子から放射される光の指向性を光軸方向に強めるレンズ（１１０１）と、を有し、前記レンズの光軸（Ｅ）は、当該偏向投光器と前記受光器とを結ぶ直線と平行に延びながら、前記発光素子よりも高い位置に配されている。
このようにすることで、偏向投光器は、単に、投光素子とレンズとを上下方向に平行移動させるだけで作製可能とされるので、より簡便に製造することができる。

本発明の第４の態様によれば、前記偏向投光器は、光を放射する発光素子（１１００）と、当該発光素子から放射される光の一部を遮蔽するように開口されたスリット部（１１０４）と、を有し、前記発光素子から前記スリット部の開口の上縁（１１０４ａ）までの上下方向の距離（ｄ２）よりも、前記発光素子から前記スリット部の開口の下縁（１１０４ｂ）までの上下方向の距離（ｄ３）の方が短い。
このようにすることで、単に、スリット部の開口形状を変更するだけで作製可能とされるので、更に簡便に製造することができる。

本発明の第５の態様によれば、上述の車両検知器は、前記投光器である標準投光器（１１０ｂ）を更に備え、前記偏向投光器及び前記標準投光器は、上下方向に並べて配置され、前記偏向投光器は、前記標準投光器よりも下に配置されている。
このようにすることで、最も下に配置され、路面からの反射光を最も検知しやすい投光器及び受光器の対に対して、当該反射光の検知の発生を抑制させることができる。したがって、簡素な構成としながらも、より効果的に車両の有無の誤検知を抑制することができる。

本発明の第６の態様によれば、車両検知器（１０、２０）は、投光器（１１０）と、当該投光器から投光される光を受光する受光器（１２０）とを備え、前記投光器から前記受光器に向けて投光される光の受光状態に応じて車両（Ａ）を検知する車両検知器である。前記受光器は、当該受光器と前記投光器とを結ぶ直線（Ｐ）よりも鉛直上側の領域から入射してくる光の受光光量（ＰＨ）に対し、当該受光器と前記投光器とを結ぶ直線（Ｐ）よりも鉛直下側の領域から入射してくる光の受光光量（ＰＬ）の方が小さい偏向受光器である。
このようにすることで、偏向受光器に入射する光のうち、路面で反射して進行する反射光の受光光量が小さくなる。また、受光器が、当該受光器と投光器とを結ぶ直線よりも鉛直上側の領域から入射する光の受光光量に対し、同直線よりも鉛直下側の領域から入射する光の受光光量の方が小さくなるように構成されるだけでよいので、より簡素な構成としつつ、車両の有無の誤検知を抑えることができる。

本発明の第７の態様によれば、前記偏向受光器は、光を吸収する受光素子（１２００）と、前記受光素子に吸収される光の指向性を光軸方向に強めるレンズ（１２０１）と、を有し、前記レンズの光軸（Ｒ）は、当該偏向受光器と前記投光器とを結ぶ直線に対して上向きに傾斜している。
このようにすることで、偏向受光器は、レンズの向きを変更するだけで作製可能とされるので、簡便に製造することができる。

本発明の第８の態様によれば、前記偏向受光器は、光を吸収する受光素子（１２００）と、前記受光素子に吸収される光の指向性を光軸方向に強めるレンズ（１２０１）と、を有し、前記レンズの光軸（Ｒ）は、当該偏向受光器と前記投光器とを結ぶ直線と平行に延びながら、前記受光素子よりも高い位置に配されている。
このようにすることで、偏向受光器は、単に、受光素子とレンズとを上下方向に平行移動させるだけで作製可能とされるので、より簡便に製造することができる。

本発明の第９の態様によれば、前記偏向受光器は、光を吸収する受光素子（１２００）と、当該受光素子が吸収する光の一部を遮蔽するように開口されたスリット部（１２０４）と、を有し、前記受光素子から前記スリット部の開口の上縁（１２０４ａ）までの上下方向の距離（ｄ２）よりも、前記受光素子から前記スリット部の開口の下縁（１２０４ｂ）までの上下方向の距離（ｄ３）の方が短い。
このようにすることで、単に、スリット部の開口形状を変更するだけで作製可能とされるので、更に簡便に製造することができる。

本発明の第１０の態様によれば、上述の車両検知器は、前記受光器である標準受光器（１２０ｂ）を更に備え、前記偏向受光器及び前記標準受光器は、上下方向に並べて配置され、前記偏向受光器は、前記標準受光器よりも下に配置されている。
このようにすることで、最も下に配置され、路面からの反射光を最も検知しやすい投光器及び受光器の対に対して、当該反射光の検知の発生を抑制させることができる。したがって、簡素な構成としながらも、より効果的に車両の有無の誤検知を抑制することができる。

上述の各態様に係る車両検知器によれば、より簡素な構成としつつ、車両の有無の誤検知を抑えることができる。

第１の実施形態に係る料金所の全体構成を示す図である。 第１の実施形態に係る車両検知器の構造を示す図である。 第１の実施形態に係る投光器の構造を示す図である。 第１の実施形態に係る受光器の構造を示す図である。 第１の実施形態に係る車両検知器の作用、効果を説明するための図である。 第１の実施形態に係る車両検知器の作用、効果を説明するための図である。 第２の実施形態に係る投光器の構造を示す図である。 第２の実施形態に係る受光器の構造を示す図である。 第３の実施形態に係る投光器の構造を示す図である。 第３の実施形態に係る受光器の構造を示す図である。

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態に係る車両検知器について、図１〜図６を参照しながら詳しく説明する。

（料金所の全体構成）
図１は、第１の実施形態に係る料金所の全体構成を示す図である。
図１に示すように、有料道路の料金所には、料金収受設備１が設けられている。この料金収受設備１は、例えば、有料道路の出口料金所等に設けられる。
有料道路の利用者が搭乗する車両Ａは、有料道路側から一般道路側へと通じる車線Ｌを走行する。車線Ｌの幅方向両側には、右側アイランドＩＲ及び左側アイランドＩＬが敷設されている。料金収受設備１を構成する各種装置は、右側アイランドＩＲ、左側アイランドＩＬ上に設置されている。本実施形態においては、車線Ｌの幅方向右側（−Ｙ方向側）に右側アイランドＩＲが設けられ、車線Ｌの幅方向左側（＋Ｙ方向側）に左側アイランドＩＬが設けられている。
本実施形態における右側アイランドＩＲと左側アイランドＩＬとは、車線Ｌを挟んでそれぞれ対称に形成され、車線Ｌに沿って延びている場合を例示している。

料金収受設備１は、車両Ａに搭乗する利用者に対して無線通信に基づく料金収受処理を行う。図１に示すように、料金収受設備１は、進入側車両検知器１０と、通信停止用車両検知器２０と、通信アンテナ３０とを備えている。

進入側車両検知器１０は、車線Ｌを車線幅方向（±Ｙ方向）に挟んで対向する投光塔１１及び受光塔１２を備えている。また、通信停止用車両検知器２０は、車線Ｌを車線幅方向（±Ｙ方向）に挟んで対向する投光塔２１及び受光塔２２を備えている。
進入側車両検知器１０及び通信停止用車両検知器２０は、それぞれの設置位置における車両Ａの存在を検知可能とする。具体的には、進入側車両検知器１０及び通信停止用車両検知器２０は、投光器と、当該投光器から投光される光を受光する受光器とを備え、投光器から受光器に向けて投光される光の受光状態に応じて車両を検知する。
本実施形態に係る料金収受設備１では、例えば、進入側車両検知器１０が車両Ａの進入を検知すると、通信アンテナ３０から電波が発信され、車両Ａに搭載された車載器との間で料金収受処理（無線通信）が開始される。また、通信停止用車両検知器２０が車両Ａの“車尾抜け”（車両Ａの後端部が通信停止用車両検知器２０の設置位置を通り過ぎること）を検知すると、通信アンテナ３０から発信されていた電波が停止するように制御される。
このように、料金収受設備１は、進入側車両検知器１０及び通信停止用車両検知器２０による車両の検知結果に応じて各種装置の動作を適切に制御する。

次に、料金収受設備１が具備する各車両検知器（進入側車両検知器１０、通信停止用車両検知器２０）の構成、及び、各車両検知器のアイランドへの設置作業について詳しく説明する。なお、以下の説明では、進入側車両検知器１０を例に説明するが、通信停止用車両検知器２０及び図示しない他の車両検知器についても同様に適用される。

（車両検知器の構造）
図２は、第１の実施形態に係る車両検知器の構造を示す図である。
図２は、進入側車両検知器１０の構造を模式的に示している。以下、図２を参照しながら、進入側車両検知器１０の構造について詳しく説明する。

まず、投光塔１１の構造について詳しく説明する。

投光塔１１は、複数の投光器１１０と、駆動回路１１１と、制御部１１２と、ケース１１３とを備えている。

複数の投光器１１０は、例えば赤外線ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子と、当該発光素子からの光の広がりを抑えるレンズ等とを含む。複数の投光器１１０は、上下方向（±Ｚ方向）に一列に並べて配置されている。投光器１１０が有する発光素子、レンズ（発光素子１１００、レンズ１１０１）については後述する。
以下、上下方向に並べて配置されている複数の投光器１１０のうち、最も下に配置される一つの投光器１１０を、偏向投光器１１０ａとし、他の全ての投光器１１０を標準投光器１１０ｂとして区別する。

標準投光器１１０ｂは、その光軸Ｅ（後述するレンズ１１０１の光軸）の方向に最も大きい光量の光を放射するような、発光強度の指向性を有している。各標準投光器１１０ｂは、いずれも、それぞれの光軸Ｅが水平（±Ｙ方向）となるように配置され、かつ、その高さが受光塔１２の各標準受光器１２０ｂと一致するように設けられている。即ち、各標準投光器１１０ｂと各標準受光器１２０ｂとを結ぶ直線を「直線Ｐ」とすると、標準投光器１１０ｂの光軸Ｅは、直線Ｐに一致する。

偏向投光器１１０ａは、その光軸Ｅ（後述するレンズ１１０１の光軸）の方向に最も大きい光量の光を放射するような、発光強度の指向性を有している。偏向投光器１１０ａは、受光塔１２の偏向受光器１２０ａと同じ高さに配置されているが、偏向投光器１１０ａの光軸Ｅは、水平方向（±Ｙ方向）に対して上向きに傾斜するように配置されている。即ち、偏向投光器１１０ａの光軸Ｅは、偏向投光器１１０ａと偏向受光器１２０ａとを結ぶ直線Ｐに対し、上方向に傾斜している。

駆動回路１１１は、各投光器１１０の発光素子に所定の駆動電流を供給して発光させる回路である。各投光器１１０の発光素子は、駆動回路１１１から駆動電圧を印加されることによって発光する。

制御部１１２は、予め用意されたプログラムに従って動作することで、進入側車両検知器１０の投光塔１１としての通常の動作を実行する。例えば、制御部１１２は、受光塔１２における検知制御と同期するように、一定周期で投光器１１０を順番に投光させる。

ケース１１３は、複数の投光器１１０、駆動回路１１１、及び、制御部１１２等を覆うように形成されている。

次に、受光塔１２の構造について詳しく説明する。

受光塔１２は、複数の受光器１２０と、検知回路１２１と、制御部１２２と、ケース１２３とを備えている。

複数の受光器１２０は、例えば赤外線受光ＰＤ（Photo Diode）等の受光素子と、当該受光素子へ光を集光させるレンズ等とを含む。複数の受光器１２０は、上下方向（±Ｚ方向）に一列に並べて配置されている。受光器１２０が有する受光素子及びレンズについては後述する。
以下、上下方向に並べて配置されている複数の受光器１２０のうち、最も下に配置される一つの受光器１２０を、偏向受光器１２０ａとし、他の全ての受光器１２０を標準受光器１２０ｂとして区別する。

標準受光器１２０ｂは、その光軸Ｒ（後述するレンズ１２０１の光軸）の方向から入射する光の受光光量が最も大きくなるような、受光感度の指向性を有している。各標準受光器１２０ｂは、いずれも、それぞれの光軸Ｒが水平（±Ｙ方向）となるように配置され、かつ、その高さが投光塔１１の各標準投光器１１０ｂと一致するように設けられている。即ち、各標準投光器１１０ｂと各標準受光器１２０ｂとを結ぶ直線を「直線Ｐ」とすると、標準受光器１２０ｂの光軸Ｒは、直線Ｐに一致する。

偏向受光器１２０ａは、その光軸Ｒ（後述するレンズ１２０１の光軸）の方向から受光する光の光量が最も大きくなるような、受光感度の指向性を有している。偏向受光器１２０ａは、投光塔１１の偏向投光器１１０ａと同じ高さに配置されているが、偏向受光器１２０ａの光軸Ｒは、水平方向（±Ｙ方向）に対して上向きに傾斜するように配置されている。即ち、偏向受光器１２０ａの光軸Ｒは、偏向投光器１１０ａと偏向受光器１２０ａとを結ぶ直線Ｐに対し、上方向に傾斜している。

検知回路１２１は、各受光器１２０が所定の光量以上の光を受光していることを検知する回路である。各受光器１２０の受光素子は、光の受光光量（吸収した光の光量）に応じた励起電流を出力する。検知回路１２１は、各受光器１２０から出力される励起電流を電圧レベルに変換し、増幅器を介してこれを増幅する。そして、検知回路１２１は、増幅された電圧レベルが所定の判定閾値を上回ったか否かを判定し、その判定結果を示す検知信号を出力する。

制御部１２２は、予め用意されたプログラムに従って動作することで、進入側車両検知器１０の受光塔１２としての通常の動作を実行する。例えば、制御部１２２は、投光塔１１における投光器１１０の投光制御と同期するように、一定周期で各受光器１２０における検知信号を順番に出力させる。

ケース１２３は、複数の受光器１２０、検知回路１２１、及び、制御部１２２等を覆うように形成されている。

（投光器の構造）
図３は、第１の実施形態に係る投光器の構造を示す図である。
図３は、第１の実施形態に係る偏向投光器１１０ａ及び標準投光器１１０ｂの構造を模式的に示している。

まず、標準投光器１１０ｂについて説明する。

図３に示すように、標準投光器１１０ｂは、発光素子１１００と、レンズ１１０１と、レンズホルダ１１０２と、基板１１０３と、スリット部１１０４とを有してなる。

発光素子１１００は、例えば赤外線ＬＥＤ等であって、駆動回路１１１から供給される駆動電流に基づいて発光する。発光素子１１００は、点光源としての特性を有しており、発光素子１１００自身を中心に、各方向へほぼ均一に光を放射する。発光素子１１００は、後述するレンズ１２０１の光軸Ｅ上に配置されている。
レンズ１１０１は、いわゆる凸レンズであって、発光素子１１００から放射される光の広がりを光軸Ｅ周りに抑えることで、標準投光器１１０ｂの発光強度の指向性を光軸Ｅの方向に強める。標準投光器１１０ｂのレンズ１１０１は、その光軸Ｅが水平方向（±Ｙ方向）に沿って標準受光器１２０ｂ（図２）に向けて延びるように配置されている。したがって、標準投光器１１０ｂ（レンズ１１０１）の光軸Ｅと、当該標準投光器１１０ｂと標準受光器１２０ｂとを結ぶ直線Ｐとは一致する。
レンズホルダ１１０２は、レンズ１１０１を保持する。
基板１１０３は、複数の発光素子１１００が実装された基板である。
スリット部１１０４は、発光素子１１００から放射される光が通過するように、ケース１１３が開口されて形成される。なお、スリット部１１０４は、ケース１１３の内部への雨水等の浸入を抑えるため、透明な板が設けられていてもよい。

以上のような構成により、投光塔１１の各標準投光器１１０ｂは、当該標準投光器１１０ｂと標準受光器１２０ｂとを結ぶ直線Ｐよりも鉛直上側の領域に向けて放射する光の光量ＰＨと、当該直線Ｐよりも鉛直下側の領域に向けて放射する光の光量ＰＬとが等しくなっている。

次に、偏向投光器１１０ａについて説明する。

図３に示すように、偏向投光器１１０ａは、発光素子１１００と、レンズ１１０１と、レンズホルダ１１０２と、基板１１０３と、スリット部１１０４とを有してなる。

発光素子１１００、基板１１０３及びスリット部１１０４については、上述した標準投光器１１０ｂと同様である。
偏向投光器１１０ａのレンズ１１０１は、その光軸Ｅが直線Ｐ（即ち、水平方向（±Ｙ方向））に対して所定角度θだけ上向きに傾斜するように配置されている。
また、偏向投光器１１０ａのレンズホルダ１１０２は、レンズ１１０１の光軸Ｅが直線Ｐに対して所定角度θだけ上向きに傾斜する状態で保持されるように形成されている。

以上のような構成により、投光塔１１の偏向投光器１１０ａは、当該偏向投光器１１０ａと偏向受光器１２０ａとを結ぶ直線Ｐよりも鉛直上側の領域に向けて放射する光の光量ＰＨに対し、当該直線Ｐよりも鉛直下側の領域に向けて放射する光の光量ＰＬの方が小さくなっている。

（受光器の構造）
図４は、第１の実施形態に係る受光器の構造を示す図である。
図４は、第１の実施形態に係る偏向受光器１２０ａ及び標準受光器１２０ｂの構造を模式的に示している。

まず、標準受光器１２０ｂについて説明する。

図４に示すように、標準受光器１２０ｂは、受光素子１２００と、レンズ１２０１と、レンズホルダ１２０２と、基板１２０３と、スリット部１２０４とを有してなる。

受光素子１２００は、例えば赤外線受光ＰＤ（Photo Diode）であって、ある方向から入射してきた光の受光光量（受光素子１２００で吸収される光量）に応じた励起電流を出力する。受光素子１２００は、後述するレンズ１２０１の光軸Ｒ上に配置されている。
レンズ１２０１は、いわゆる凸レンズであって、光軸Ｒ周りの光を受光素子１２００に集光することで、標準受光器１２０ｂの受光感度の指向性を光軸Ｒの方向に強める。標準受光器１２０ｂのレンズ１２０１は、その光軸Ｒが水平方向（±Ｙ方向）に沿って標準投光器１１０ｂ（図２）に向けて延びるように配置されている。つまり、各標準投光器１１０ｂと各標準受光器１２０ｂとを結ぶ直線Ｐと、その標準受光器１２０ｂ（レンズ１２０１）の光軸Ｒとは一致する。
レンズホルダ１２０２は、レンズ１２０１を保持する。
基板１２０３は、複数の受光素子１２００が実装された基板である。
スリット部１２０４は、受光素子１２００へと集光される光が通過するように、ケース１２３が開口されて形成される。なお、スリット部１２０４は、ケース１２３の内部への雨水等の浸入を抑えるため、透明な板が設けられていてもよい。

以上のような構成により、受光塔１２の各標準受光器１２０ｂは、当該標準受光器１２０ｂと標準投光器１１０ｂとを結ぶ直線Ｐよりも鉛直上側の領域から入射してくる光の受光光量ＰＨと、当該直線Ｐよりも鉛直下側の領域から入射してくる光の受光光量ＰＬとが等しくなっている。

次に、偏向受光器１２０ａについて説明する。

図４に示すように、偏向受光器１２０ａは、受光素子１２００と、レンズ１２０１と、レンズホルダ１２０２と、基板１２０３と、スリット部１２０４とを有してなる。

受光素子１２００、基板１２０３及びスリット部１２０４については、上述した標準受光器１２０ｂと同様である。
偏向受光器１２０ａのレンズ１２０１は、その光軸Ｒが直線Ｐ（即ち、水平方向（±Ｙ方向））に対して所定角度θだけ上向きに傾斜するように配置されている。
また、偏向受光器１２０ａのレンズホルダ１２０２は、レンズ１２０１の光軸Ｒが直線Ｐに対して所定角度θだけ上向きに傾斜する状態で保持されるように形成されている。

以上のような構成により、受光塔１２の偏向受光器１２０ａは、当該偏向受光器１２０ａと偏向投光器１１０ａとを結ぶ直線Ｐよりも鉛直上側の領域から入射してくる光の受光光量ＰＨに対し、当該直線Ｐよりも鉛直下側の領域から入射してくる光の受光光量ＰＬの方が小さくなっている。

（作用、効果）
図５、図６は、第１の実施形態に係る車両検知器の作用、効果を説明するための図である。
以下、図５、図６を参照して、進入側車両検知器１０が偏向投光器１１０ａ及び偏向受光器１２０ａを具備することによって奏する作用、効果について説明する。

まず、図５を参照しながら、進入側車両検知器１０が偏向投光器１１０ａ及び偏向受光器１２０ａを具備せず、全ての投光器１１０、受光器１２０が標準投光器１１０ｂ、標準受光器１２０ｂであった場合について説明する。

図５に示すように、投光塔１１と受光塔１２との間には、車両Ａの車体が存在している。この場合において、各標準投光器１１０ｂが投光する直接光は、いずれも車両Ａの車体によって遮蔽され、各標準受光器１２０ｂによって受光されない。
しかし、図５に示すように、投光塔１１の最も下に配置された標準投光器１１０ｂから出射される光のうち、光軸Ｅよりも下方に出射された光が車線Ｌの路面で反射する（反射光Ｑ）。この反射光Ｑは、車両Ａと車線Ｌの路面との間を進行して、光軸Ｒよりも下方から、受光塔１２の最も下に配置された標準受光器１２０ｂに入射してくる。その結果、実際には車両Ａが投光塔１１と受光塔１２との間に存在しているにもかかわらず、標準受光器１２０ｂにおける光の検知結果に基づいて、誤って“車両Ａが存在しない”との判定結果を出力し得る。この事象は、特に、例えば雨天により路面が濡れている場合など、路面の反射率が高くなっている場合に起こり得る。

次に、図６を参照しながら、進入側車両検知器１０が具備する投光器１１０、受光器１２０のうち、最も下に配置されるものが、上述の偏向投光器１１０ａ、偏向受光器１２０ａであった場合について説明する。

図６に示すように、投光塔１１と受光塔１２との間には、車両Ａの車体が存在している。この場合において、各標準投光器１１０ｂが投光する直接光は、いずれも車両Ａの車体によって遮蔽され、各標準受光器１２０ｂによって受光されない。
図６に示す場合も、図５に示す場合と同様に、投光塔１１の最も下に配置された標準投光器１１０ｂから出射される光のうち、光軸Ｅよりも下方に出射された光（反射光Ｑ）が車線Ｌの路面で反射する。この反射光Ｑは、車両Ａと車線Ｌの路面との間を進行して、光軸Ｒよりも下方から、受光塔１２の最も下に配置された標準受光器１２０ｂに入射してくる。

しかしながら、偏向投光器１１０ａは、その光軸Ｅが上向きに傾斜しているため、当該偏向投光器１１０ａと偏向受光器１２０ａとを結ぶ直線Ｐよりも鉛直下側の領域に向けて放射する光の光量が、図５で説明した場合よりも小さくなっている。そのため、偏向投光器１１０ａから放射される反射光Ｑの光量が、図５で説明した場合よりも小さくなっている。
また、偏向受光器１２０ａは、その光軸Ｒが上向きに傾斜しているため、当該偏向受光器１２０ａと偏向投光器１１０ａとを結ぶ直線Ｐよりも鉛直下側の領域から入射してくる光の受光光量が、図５で説明した場合よりも小さくなっている。そのため、反射光Ｑに対する偏向受光器１２０ａの受光光量が、図５で説明した場合よりも小さくなっている。
そのため、図５に示す場合よりも、反射光Ｑが受光器１２０で検知されにくくなるので、車両の有無の誤検知が抑制される。

また、第１の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、従来の車両検知器の構造に対し、一番下に配置される投光器１１０、受光器１２０の各々のレンズ（レンズ１１０１、１２０１）の向きを変更するだけで作製可能とされる。したがって、偏向投光器１１０ａ、偏向受光器１２０ａを簡便に製造することができる。

以上の通り、第１の実施形態に係る進入側車両検知器１０によれば、より簡素な構成としつつ、車両の有無の誤検知を抑えることができる。

また、料金収受設備１等に用いられる進入側車両検知器１０等は、車両の有無の検知精度を高めるために、上下方向に複数の投光器と受光器との対が並べて配置されている。ここで、第１の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、上下方向に並べて配置された複数の投光器１１０及び受光器１２０のうち、最も下に配置されたものを、偏向投光器１１０ａ、偏向受光器１２０ａとしている。
このようにすることで、最も下に配置された投光器及び受光器の対、即ち、反射光Ｑ（図５、図６）を最も検知しやすい投光器及び受光器の対に対して、反射光Ｑの検知の発生を抑制させることができるので、効率的に車両の有無の誤検知を抑制することができる。

なお、第１の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、投光塔１１に偏向投光器１１０ａ（図３）が設けられ、かつ、受光塔１２に偏向受光器１２０ａ（図４）が設けられる態様として説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。即ち、他の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、投光塔１１に偏向投光器１１０ａが設けられている一方、受光塔１２には偏向受光器１２０ａが設けられていない（例えば、標準受光器１２０ｂのみが設けられている）態様であってもよい。また、他の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、受光塔１２に偏向受光器１２０ａが設けられている一方、投光塔１１には偏向投光器１１０ａが設けられていない（例えば、標準投光器１１０ｂのみが設けられている）態様であってもよい。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係る車両検知器について、図７及び図８を参照しながら詳しく説明する。第２の実施形態に係る車両検知器の全体構造は、第１の実施形態（図２）と同様であるため説明を省略する。

（投光器の構造）
図７、図８は、それぞれ、第２の実施形態に係る投光器及び受光器の構造を示す図である。
図７は、偏向投光器１１０ａ及び標準投光器１１０ｂの構造を模式的に示している。なお、標準投光器１１０ｂについては、第１の実施形態（図３）と同様である。
また、図８は、偏向受光器１２０ａ及び標準受光器１２０ｂの構造を模式的に示している。なお、標準受光器１２０ｂについては、第１の実施形態（図３）と同様である。

第２の実施形態に係る偏向投光器１１０ａについて説明する。

図７に示すように、偏向投光器１１０ａは、発光素子１１００と、レンズ１１０１と、レンズホルダ１１０２と、基板１１０３と、スリット部１１０４とを有してなる。

図７に示すように、第２の実施形態に係る偏向投光器１１０ａのレンズ１１０１は、標準投光器１１０ｂと同様に、その光軸Ｅが水平方向（±Ｙ方向）に沿って偏向受光器１２０ａ（図２）に向けて延びるように配置されている。つまり、偏向投光器１１０ａのレンズ１１０１の光軸Ｅと、当該偏向投光器１１０ａと偏向受光器１２０ａとを結ぶ直線Ｐとは一致する。
他方、第２の実施形態に係る偏向投光器１１０ａの発光素子１１００は、標準投光器１１０ｂとは異なり、光軸Ｅよりも所定距離ｄ１だけ低い位置Ｅ’に配置されている。換言すると、レンズ１１０１の光軸Ｅは、水平方向（直線Ｐと平行）に延びながら、発光素子１１００よりも高い位置に配されている。

このような構成によれば、光源である発光素子１１００が、レンズ１１０１の光軸Ｅよりも低い位置Ｅ’に、配置される。そうすると、発光素子１１００から放射される光は、当該発光素子１１００よりも上に配置されているレンズ１１０１を通って上向きに放射される。これにより、第２の実施形態に係る偏向投光器１１０ａは、当該偏向投光器１１０ａと偏向受光器１２０ａとを結ぶ直線Ｐよりも鉛直上側の領域に向けて放射する光の光量ＰＨに対し、当該直線Ｐよりも鉛直下側の領域に向けて放射する光の光量ＰＬの方が小さくなる。

第２の実施形態に係る偏向受光器１２０ａについて説明する。

図８に示すように、第２の実施形態に係る偏向受光器１２０ａは、図７に示す偏向投光器１１０ａと同様の構成を有している。即ち、第２の実施形態に係る偏向受光器１２０ａのレンズ１２０１は、その光軸Ｒが水平方向（±Ｙ方向）に沿って偏向投光器１１０ａ（図２）に向けて延びるように配置されており、なおかつ、偏向受光器１２０ａの受光素子１２００は、光軸Ｒよりも所定距離ｄ１だけ低い位置Ｒ’に配置されている。換言すると、偏向受光器１２０ａのレンズ１２０１の光軸Ｒは、水平方向（直線Ｐと平行）に延びながら、受光素子１２００よりも高い位置Ｒ’に配されている。これにより、第２の実施形態に係る偏向受光器１２０ａは、偏向受光器１２０ａと偏向投光器１１０ａとを結ぶ直線Ｐよりも鉛直上側の領域から入射する光の受光光量ＰＨに対し、当該直線Ｐよりも鉛直下側の領域から入射する光の受光光量ＰＬの方が小さくなる。

（作用、効果）
以上の通り、第２の実施形態に係る進入側車両検知器１０によれば、第１の実施形態と同様に、簡素な構成としつつ、反射光Ｑに起因する車両の有無の誤検知を抑えることができる。
また、第２の実施形態に係る偏向投光器１１０ａは、レンズ１１０１の光軸Ｅの向きを傾斜させて配置される必要はなく、単に、発光素子１１００とレンズ１１０１とを上下方向に平行移動させるだけでよい。例えば、発光素子１１００の基板１１０３上の実装位置をわずかにずらすだけでよい。
また、第２の実施形態に係る偏向受光器１２０ａは、レンズ１２０１の光軸Ｒの向きを傾斜させて配置される必要はなく、単に、受光素子１２００とレンズ１２０１とを上下方向に平行移動させるだけでよい。例えば、受光素子１２００の基板１２０３上の実装位置をわずかにずらすだけでよい。
以上より、第２の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、第１の実施形態に係る進入側車両検知器１０よりも簡便に製造することができる。

なお、第２の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、投光塔１１に第２の実施形態に係る偏向投光器１１０ａ（図７）が設けられ、かつ、受光塔１２に第２の実施形態に係る偏向受光器１２０ａ（図８）が設けられる態様として説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。即ち、他の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、投光塔１１に第２の実施形態に係る偏向投光器１１０ａが設けられている一方、受光塔１２には第２の実施形態に係る偏向受光器１２０ａが設けられていない態様であってもよい。また、他の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、受光塔１２に第２の実施形態に係る偏向受光器１２０ａが設けられている一方、投光塔１１には第２の実施形態に係る偏向投光器１１０ａが設けられていない態様であってもよい。

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態に係る車両検知器について、図９及び図１０を参照しながら詳しく説明する。第３の実施形態に係る車両検知器の全体構造は、第１の実施形態（図２）と同様であるため説明を省略する。

（投光器の構造）
図９、図１０は、それぞれ、第３の実施形態に係る投光器及び受光器の構造を示す図である。
図９は、偏向投光器１１０ａ及び標準投光器１１０ｂの構造を模式的に示している。なお、標準投光器１１０ｂについては、第１の実施形態（図３）と同様である。
また、図１０は、偏向受光器１２０ａ及び標準受光器１２０ｂの構造を模式的に示している。なお、標準受光器１２０ｂについては、第１の実施形態（図３）と同様である。

第３の実施形態に係る偏向投光器１１０ａについて説明する。

図９に示すように、偏向投光器１１０ａは、発光素子１１００と、レンズ１１０１と、レンズホルダ１１０２と、基板１１０３と、スリット部１１０４とを有してなる。

図９に示すように、第３の実施形態に係る偏向投光器１１０ａは、発光素子１１００及びレンズ１１０１の位置関係が標準投光器１１０ｂと同様とされている。しかし、第３の実施形態に係る偏向投光器１１０ａのスリット部１１０４は、光軸Ｅに対する上方側（＋Ｚ方向側）への開口の大きさよりも、光軸Ｅに対する下方側（−Ｚ方向側）への開口の大きさの方が小さくなっている。換言すると、スリット部１１０４は、発光素子１１００からスリット部１１０４の開口の上縁１１０４ａまでの上下方向の距離ｄ２よりも、発光素子１１００からスリット部１１０４の開口の下縁１１０４ｂまでの上下方向の距離ｄ３の方が短くなるように形成されている。このような構成によれば、第３の実施形態に係るスリット部１１０４は、発光素子１１００から放射される光のうち直線Ｐよりも鉛直下側の領域に向けて放射される光の一部を遮蔽する。したがって、第３の実施形態に係る偏向投光器１１０ａは、偏向投光器１１０ａと偏向受光器１２０ａとを結ぶ直線Ｐよりも鉛直上側の領域に向けて放射する光の光量ＰＨに対し、当該直線Ｐよりも鉛直下側の領域に向けて放射する光の光量ＰＬの方が小さくなる。

第３の実施形態に係る偏向受光器１２０ａについて説明する。

図１０に示すように、第３の実施形態に係る偏向受光器１２０ａは、図９に示す偏向投光器１１０ａと同様の構成を有している。即ち、第３の実施形態に係る偏向受光器１２０ａのスリット部１２０４は、受光素子１２００からスリット部１２０４の開口の上縁１２０４ａまでの上下方向の距離ｄ２よりも、受光素子１２００からスリット部１２０４の開口の下縁１２０４ｂまでの上下方向の距離ｄ３の方が短くなるように形成されている。このような構成によれば、第３の実施形態に係るスリット部１２０４は、受光素子１２００が吸収しようとする光のうち直線Ｐよりも鉛直下側の領域から入射される光の一部を遮蔽する。したがって、第３の実施形態に係る偏向受光器１２０ａは、偏向投光器１１０ａと偏向受光器１２０ａとを結ぶ直線Ｐよりも鉛直上側の領域から入射してくる光の受光光量ＰＨに対し、当該直線Ｐよりも鉛直下側の領域から入射してくる光の受光光量ＰＬの方が小さくなる。

（作用、効果）
以上の通り、第３の実施形態に係る進入側車両検知器１０によれば、第１、第２の実施形態と同様に、簡素な構成としつつ、反射光Ｑに起因する車両の有無の誤検知を抑えることができる。
また、第３の実施形態に係る偏向投光器１１０ａは、発光素子１１００及びレンズ１１０１の位置関係や姿勢を変更させる必要はなく、単に、スリット部１１０４、１２０４の開口形状を変更するだけでよい。したがって、第３の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、第１、第２の実施形態に係る進入側車両検知器１０よりも更に簡便に製造することができる。

なお、第３の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、投光塔１１に第３の実施形態に係る偏向投光器１１０ａ（図９）が設けられ、かつ、受光塔１２に第３の実施形態に係る偏向受光器１２０ａ（図１０）が設けられる態様として説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。即ち、他の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、投光塔１１に第３の実施形態に係る偏向投光器１１０ａが設けられている一方、受光塔１２には第３の実施形態に係る偏向受光器１２０ａが設けられていない態様であってもよい。また、他の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、受光塔１２に第３の実施形態に係る偏向受光器１２０ａが設けられている一方、投光塔１１には第３の実施形態に係る偏向投光器１１０ａが設けられていない態様であってもよい。

＜変形例＞
以上、第１〜第３の実施形態に係る進入側車両検知器１０について詳細に説明したが、車両検知器の具体的な態様は、上述のものに限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を加えることは可能である。

例えば、第１〜第３の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、複数の標準投光器１１０ｂと、１つの偏向投光器１１０ａとを備え、当該１つの偏向投光器１１０ａは、複数の標準投光器１１０ｂの下（全ての投光器１１０のうちの最も下）に配置されるものとして説明した。しかし、他の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、この態様に限定されない。即ち、他の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、２つ以上の偏向投光器１１０ａを備える態様であってもよい。この場合、当該２つ以上の偏向投光器１１０ａのいずれもが、標準投光器１１０ｂよりも下に配置されていてもよい。また、当該２つ以上の偏向投光器１１０ａのうちの少なくとも１つが、標準投光器１１０ｂよりも上に配置されていてもよい。

同様に、第１〜第３の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、複数の標準受光器１２０ｂと、１つの偏向受光器１２０ａとを備え、当該１つの偏向受光器１２０ａは、複数の標準受光器１２０ｂの下（全ての受光器１２０のうちの最も下）に配置されるものとして説明した。しかし、他の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、この態様に限定されない。即ち、他の実施形態に係る進入側車両検知器１０は、２つ以上の偏向受光器１２０ａを備える態様であってもよい。この場合、当該２つ以上の偏向受光器１２０ａのいずれもが、標準受光器１２０ｂよりも下に配置されていてもよい。また、当該２つ以上の偏向受光器１２０ａのうちの少なくとも１つが、標準受光器１２０ｂよりも上に配置されていてもよい。

また、第１〜第３の実施形態に係る進入側車両検知器１０において、各投光器（偏向投光器１１０ａ、標準投光器１１０ｂ）と各受光器（偏向受光器１２０ａ、標準受光器１２０ｂ）とを結ぶ直線Ｐは、水平方向（±Ｙ方向）に延びるものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、水勾配などにより車線Ｌの路面が車線幅方向に傾斜している場合、当該路面の傾斜の分だけ左側アイランドＩＬと右側アイランドＩＲとの高さが異なっている場合がある。この場合、進入側車両検知器１０の各投光器及び各受光器は、互いを結ぶ直線Ｐが当該路面の傾斜と平行に傾斜するように配置され得る。

以上のとおり、本発明に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 料金収受設備
１０ 進入側車両検知器（車両検知器）
１１ 投光塔
１１０ 投光器
１１０ａ 偏向投光器
１１０ｂ 標準投光器
１１１ 駆動回路
１１２ 制御部
１１３ ケース
１１００ 発光素子
１１０１ レンズ
１１０２ レンズホルダ
１１０３ 基板
１１０４ スリット部
１２ 受光塔
１２０ 受光器
１２０ａ 偏向受光器
１２０ｂ 標準受光器
１２１ 検知回路
１２２ 制御部
１２３ ケース
１２００ 受光素子
１２０１ レンズ
１２０２ レンズホルダ
１２０３ 基板
１２０４ スリット部
２０ 通信停止用車両検知器（車両検知器）
２１ 投光塔
２２ 受光塔
３０ 通信アンテナ
Ｌ 車線
ＩＬ 左側アイランド
ＩＲ 右側アイランド
Ａ 車両

Claims (10)

1. 投光器と、当該投光器から投光される光を受光する受光器とを備え、前記投光器から前記受光器に向けて投光される光の受光状態に応じて車両を検知する車両検知器であって、
   前記投光器は、当該投光器と前記受光器とを結ぶ直線よりも鉛直上側の領域に向けて放射する光の光量に対し、当該投光器と前記受光器とを結ぶ直線よりも鉛直下側の領域に向けて放射する光の光量の方が小さい偏向投光器である
   車両検知器。
2. 前記偏向投光器は、
   光を放射する発光素子と、
   前記発光素子から放射される光の指向性を光軸方向に強めるレンズと、
   を有し、
   前記レンズの光軸は、当該偏向投光器と前記受光器とを結ぶ直線に対して上向きに傾斜している
   請求項１に記載の車両検知器。
3. 前記偏向投光器は、
   光を放射する発光素子と、
   前記発光素子から放射される光の指向性を光軸方向に強めるレンズと、
   を有し、
   前記レンズの光軸は、当該偏向投光器と前記受光器とを結ぶ直線と平行に延びながら、前記発光素子よりも高い位置に配されている
   請求項１に記載の車両検知器。
4. 前記偏向投光器は、
   光を放射する発光素子と、
   当該発光素子から放射される光の一部を遮蔽するように開口されたスリット部と、
   を有し、
   前記発光素子から前記スリット部の開口の上縁までの上下方向の距離よりも、前記発光素子から前記スリット部の開口の下縁までの上下方向の距離の方が短い
   請求項１に記載の車両検知器。
5. 前記投光器である標準投光器を更に備え、
   前記偏向投光器及び前記標準投光器は、上下方向に並べて配置され、
   前記偏向投光器は、前記標準投光器よりも下に配置されている
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両検知器。
6. 投光器と、当該投光器から投光される光を受光する受光器とを備え、前記投光器から前記受光器に向けて投光される光の受光状態に応じて車両を検知する車両検知器であって、
   前記受光器は、当該受光器と前記投光器とを結ぶ直線よりも鉛直上側の領域から入射してくる光の受光光量に対し、当該受光器と前記投光器とを結ぶ直線よりも鉛直下側の領域から入射してくる光の受光光量の方が小さい偏向受光器である
   車両検知器。
7. 前記偏向受光器は、
   光を吸収する受光素子と、
   前記受光素子に吸収される光の指向性を光軸方向に強めるレンズと、
   を有し、
   前記レンズの光軸は、当該偏向受光器と前記投光器とを結ぶ直線に対して上向きに傾斜している
   請求項６に記載の車両検知器。
8. 前記偏向受光器は、
   光を吸収する受光素子と、
   前記受光素子に吸収される光の指向性を光軸方向に強めるレンズと、
   を有し、
   前記レンズの光軸は、当該偏向受光器と前記投光器とを結ぶ直線と平行に延びながら、前記受光素子よりも高い位置に配されている
   請求項６に記載の車両検知器。
9. 前記偏向受光器は、
   光を吸収する受光素子と、
   当該受光素子が吸収する光の一部を遮蔽するように開口されたスリット部と、
   を有し、
   前記受光素子から前記スリット部の開口の上縁までの上下方向の距離よりも、前記受光素子から前記スリット部の開口の下縁までの上下方向の距離の方が短い
   請求項６に記載の車両検知器。
10. 前記受光器である標準受光器を更に備え、
    前記偏向受光器及び前記標準受光器は、上下方向に並べて配置され、
    前記偏向受光器は、前記標準受光器よりも下に配置されている
    請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の車両検知器。

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