JP2587746B2 - 車両検知器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は所定のエリアにおける
車両の有無を検知する車両検知器に関し、さらに詳しく
言えば、所定のエリアに送信コイルと受信コイルとを離
間して配置し、その上に車両が位置したときと、いない
ときの受信コイルに対する磁束量の変化で車両の有無を
検知する車両検知器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、駐車場の駐車ブロックに駐車中
の車両の有無を検知する場合、車両の検知には光や超音
波あるいはマイクロ波を使用したり、ループコイルを埋
設したりすることが広く行なわれている。すなわち、各
駐車ブロックの入口近傍にポールを立ててそのポール内
に発光装置や超音波あるいはマイクロ波の発振器を組み
込んだり、駐車場の天井に各ブロックに向けて光や超音
波等を発するように発光装置や発振器を取付け、光の場
合は車両による遮光を検知し、また超音波の場合には車
両の存在により変化する反射波を捕らえて車両の有無を
検知したり、各駐車ブロックにループコイルを埋設し、
そのブロックに車両が位置することによりループコイル
のインダクタンス変化を検出して車両の有無を検知する
ようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発光装
置からの光や発振器からの超音波やマイクロ波は車両ま
での長さに比例して広がってしまい、駐車場の天井が高
い場合には発振器から発車された超音波が隣接するブロ
ック内の車両も検知してしまう可能性がある。これを防
止するためには光や超音波あるいはマイクロ波を絞るこ
とであるが、余り狭く絞ると人間も検知してしまう欠点
があり、反射波を捕らえる方法では、車体の曲面やフロ
ントガラスの角度によっては予期しない方向に反射し、
反射波を捕らえられないことがある。

【０００４】また、ポールの低い位置に発光装置や発振
器を組み込んだ場合には、いたずら等により発光装置や
発振器が破損されることがしばしば発生している。また
光の場合発光装置を天井等高い場所に取付けていたずら
を防ぐようにしても、受光部は床面に設置しなければな
らず、受光部が破損したり、汚れにより受光部が塞がれ
て誤動作する可能性もある。

【０００５】さらに、ループコイルの場合には地中に埋
設されるので、上述したようないたずらからは保護でき
るが、ループコイルは最小でも１．５×１．５ｍ程度の
大きさには張り巡らさねばならず、場所を取るという欠
点がある。

【０００６】これらに対して、送信コイルと受信コイル
とを所定の間隔を置いて配置し、車両の有無に応じてそ
の送受信コイルの磁気的結合が異なることを利用して車
両の存在・不存在を検出するようにした車両検知器も知
られている（例えば、特開昭６３−１５０６８６号公報
参照）。

【０００７】しかしながら、この種の送受信コイルによ
る車両検知器を例えば駐車場などに敷設するに際しても
っとも問題となるのは、その周囲環境による送受信コイ
ルの磁気的結合に対する影響である。例えば、駐車場の
コンクリート床面に設置もしくは埋設する場合、その鉄
筋の配筋状態や周囲の金網フェンスなどにより、その磁
気的結合が大きく左右される。

【０００８】このため、従来では個々の敷設現場で、送
信コイルおよび受信コイルの向きや配置間隔を調節し
て、その感度調整を行なうようにしているが、これには
かなりの労力と時間がかかるものであった。また、検知
すべき車両にしても軽自動車から大型車両まであり、そ
の車高は区々である。一方、金属物体として存在するの
は車両だけとは限らず、例えば空き缶などが存在する。
したがって、この種の車両検知器には、車高に左右され
ることなく確実にその車両を検知し得る一方で、空き缶
などの非車両を誤検知しないような信頼性が望まれてい
る。

【０００９】この発明は、このような従来の問題を解決
するためになされたもので、その目的は、送信コイルと
受信コイルとにより車両を検知するにあたって、敷設現
場での感度調整を簡単に行なうことができるとともに、
車高に左右されることなく確実にその車両のみを検知す
ることができるようにした信頼性の高い車両検知器を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、この発明は、所定の磁束を発生する一次側コイル
および同一次側コイルに対して所定の間隔を置いて配置
され、その一次側コイルの磁束を受信する二次側コイル
を備えた検知コイルと、前記一次側コイルと前記二次側
コイルとの間の上方エリアに車両が位置して前記二次側
コイルに伝達される磁束が変化したことを検知し、その
エリアに車両が位置したことを表わす信号を出力する検
知回路とを有する車両検知器において、前記検知回路
は、前記一次側コイルに発生した電圧を逆位相で取り出
す取出しコイルと、同取出しコイルからの逆位相電圧と
前記二次側コイルに発生した正位相電圧とを加算する加
算器と、同加算器に入力される前記逆位相電圧を所定に
減衰する減衰器とを備え、同減衰器により前記エリアに
車両が不在のときの前記加算器の出力電圧が零となるよ
うに同加算器の出力電圧が調整可能とされているととも
に、前記一次側コイルと前記二次側コイルとが、その各
軸線の水平面に対する傾き角をそれぞれ４５°〜６０°
の範囲として互いに向かい合うように傾斜して配置され
ていることを特徴としている。

【００１１】

【作用】一次側コイルの磁束は二次側コイルで受信され
るが、これら一次側コイルと二次側コイルとの間に車両
が位置しないときの二次側コイルの磁束量は少ないが、
それらの間の上方に車両が位置した場合には、一次側コ
イルの磁束は車両の鋼板を伝達して二次側コイルにより
多く流れ磁束量が増加するので、この磁束の増加分を検
知することにより車両の存在を判別することができる。
磁束はアスファルトなどは透過するので、この車両検知
器の上をアスファルトなどで覆うこともできる。したが
って、その設置場所を隠すことができ、いたずらなどに
よる破損を防止することができる。

【００１２】この車両検知器を例えば駐車場のコンクリ
ート床面に埋設する場合、その周囲の配筋の多少や周囲
の金網フェンスなどにて、その送受信コイル間の磁気的
結合状態が影響されるが、この発明によれば、減衰器を
操作して加算器の出力電圧が零となるようにすればよ
く、その初期感度調整をきわめて簡単に行なうことがで
きる。

【００１３】また、一次側コイルと二次側コイルの傾き
角をそれぞれ４５°〜６０°の範囲内として互いに向か
い合うように傾斜させて配置することにより、車高の低
い車両から車高の高い車両までをも確実検知することが
できる。このことは、一次側コイルと二次側コイルの間
隔を長く取っても二次側コイルに確実に磁束を伝達する
ことができることを意味し、したがって、空き缶などが
この検知器上に位置しても一次側コイルと二次側コイル
間にまたがることがない長さに設定でき、それによる誤
動作を防止することができる。

【００１４】

【実施例】以下、図面に示す一実施例について説明する
と、この車両検知器は一対の間隔をおいて配置された送
信コイル部１と受信コイル部２とを有している。送信コ
イル部１は上方に磁束を放出する一次側コイル３と、こ
の一次側コイル３に発生した電圧を逆位相で取り出す取
出コイル４とから構成され、受信コイル部２は送信コイ
ル部１の一次側コイル３からの磁束を受ける二次側コイ
ル５で構成されている。なお、６は同調用のコンデンサ
である。

【００１５】送信コイル部１の一次側コイル３には直流
的な磁気や地磁気の影響を避け、電波として送出される
のを防止するため数１０ｋＨｚの周波数で一次側コイル
３を発信させるための発振器７が増幅器８を介して接続
されている。増幅器８は、強い磁界を一次側コイル３に
発生させるために電流を増幅させるものである。

【００１６】送信コイル部１の取出コイル４は減衰器９
を介して加算器１０の一方の入力端子に接続されてい
る。加算器１０の他方の入力端子には受信コイル部２の
二次側コイル５が接続され、加算器１０は送信コイル部
１と受信コイル部２の上方に車両がない時に、取出コイ
ル４の出力電圧と二次側コイル５の出力電圧が零になる
ように減衰器９の減衰レベルが調整される。

【００１７】加算器１０の出力側は、増幅器１１を介し
て帯域フイルタ１２に接続され、この帯域フイルタ１２
により増幅器１１により増幅された加算器１０の出力か
ら雑音を除去する。帯域フイルタ１２の出力側には整流
回路１３が接続され、ここで直流信号に変換した後、出
力端子１４に加算器１０の出力信号を出力する。

【００１８】上述したこれらの構成要素は、図２および
図３に示すように長方形のケース１５内に収容される。
すなわち、下方に金属板等が位置する立体駐車場のよう
な構造体にこの車両検知器を設置した場合、その金属板
により磁気的な影響を避けるための鉄板等磁気的な遮蔽
材料で構成された底板１６に、送信コイル部１の一次側
コイル３と取出コイル４をその外周面に巻回した第１円
筒体１７と、この受信コイル部２の二次側コイル５をそ
の外周面に巻回した第２円筒体１８とがそれらの軸線の
仮想延長線が交差するように水平面に対して互いに角度
θをもって立設されている。

【００１９】第１円筒体１７と第２円筒体１８の各軸線
間は距離ｌだけ離されて配置されている。第１円筒体１
７と第２円筒体１８間の底板１６上には上述した同調用
コンデンサ６や発振器７など電気的な構成素子を電気的
に接続するプリント回路板１９が取付けられる。なお、
ケース１５は磁束を通す材料で構成されることは勿論で
ある。

【００２０】このようにケース１５内に図１に示す各構
成素子を配置固定した後、これを駐車場の各駐車ブロッ
ク内に配置する。ケース１５は車両２１が駐車した時、
その上方に車両が位置する場所に設置する。設置は駐車
ブロック内のアスファルト内に埋め込んでも、また、こ
のケース１５を車輪止めブロックとして使用するように
してもよい。車輪止めブロックとして使用する場合には
タイヤと当接等により破損するのを防止するため、ケー
ス１５内に発泡硬質ウレタン等を充填して全体の強度を
高めるようにすることが好ましい。アスファルトやウレ
タン等は磁束を通すので、検知感度を低下させることは
ない。

【００２１】設置に際しては、この車両検出器を例えば
駐車場の各駐車ブロックの適宜な位置に設置もしくは埋
設し、そのケース１５上に車両などの金属物が無い状態
での初期感度調整として、一次側コイル３に発生した電
圧を逆位相で出力する取出コイル４の電圧と、一次側コ
イル３からの磁束を受けて発生する二次側コイル５の正
位相出力電圧の和が零になるように減衰器９の減衰量を
予め調整する。このようにして、加算器１０の出力を零
として、出力端子１４には出力が現われない状態にす
る。

【００２２】そして、図１に示すように、その上に車両
２１が駐車すると、一次側コイル３の磁束は車両２１の
底部の鋼板部（シャーシ）を伝わり、二次側コイル５に
多量に流れることになり、その結果、二次側コイル５に
は高い電圧が誘起される。この高電圧は、加算器１０で
減衰器９から電圧分が差し引かれた差電圧として出力さ
れる。この差電圧は増幅器１１で所定レベルに増幅さ
れ、帯域フィルタ１２で雑音を除去された後、整流回路
１３に出力される。この差電圧は整流回路１３で直流信
号に変換され、出力端子１４に出力される。

【００２３】したがって、出力端子１４に出力が得られ
たことで駐車ブロックに車両２１が駐車したことが識別
できる。なお、整流回路１３の出力がでた時にはハイレ
ベルに出力がない時はローレベルのパルス信号を出すよ
うにすれば、デジタル制御も可能になり、この信号を管
理室等で一括管理すれば駐車場の駐車状態をひとめで把
握することができる。また、出力端子１４の出力により
ランプを点灯するようにし、駐車場の入口等に、このラ
ンプにより駐車状態を表わすようにすれば、利用者はラ
ンプの点灯していない駐車ブロックがどこにあるかを容
易に判断することができる。

【００２４】ここで、一次側コイル３と二次側コイル５
と各傾斜角度と出力電圧の関係を考慮するため、これら
コイル３，５を互いに直立させた時、７５゜、６０゜そ
して４５゜に傾斜させた時の車両の高さと出力電圧の関
係を調べてみた。なお、車両は任意のその高さを変えら
れないので、１枚の鉄板を用意し、その高さを１０ｃｍ
ずつ変えてみた。その結果をグラフにして図４に示す。

【００２５】このグラフにおいて、横軸は被検出体であ
る鉄板までの高さ、縦軸は出力端子１４に現われた電圧
値であり、実線は両コイル３，５を直立させた場合を、
点線は両コイル３，５を７５゜傾けた場合を、そして一
点鎖線は両コイル３，５を６０゜傾けた場合をそれぞれ
示している。これら３つの線は、いずれも両コイル３，
５間の間隙である幅ｌを３００ｍｍにしている。また、
二点鎖線は両コイル３，５を６０゜傾けるとともに、両
コイル間の幅ｌを４００ｍｍにした場合を、そして三点
鎖線は両コイル３，５を４５゜傾けるとともに、両コイ
ル間の幅ｌを４９０ｍｍにした場合を示している。

【００２６】このグラフから明らかなように、両コイル
３，５を直立させた場合には、被検出体の高さが２００
ｍｍ以下になると急速にその出力が小さくなるが、両コ
イル３，５を７５゜、６０゜あるいは４５゜傾けた場合
には高さが４００ｍｍ近くでも１Ｖの出力を得ることで
きることがわかった。また、６０゜の場合、両コイル
３，５の幅ｌを３００ｍｍから４００ｍｍに広げてもそ
れほど大きな変化が無いことがわかった。

【００２７】次に両コイル３，５の傾斜角度を変えた時
の二次側コイル５に伝達される一次側コイル３の磁束を
電圧とそれら間の幅ｌとの関係を実験した。その結果を
図５に示す。図５において、実線は両コイル３，５を直
立させた場合を、点線は両コイル３，５を７５゜傾けた
場合を、一点鎖線は両コイル３，５を６０゜傾けた場合
を、そして二点鎖線は両コイル３，５を４５゜傾けた場
合を示している。このグラフから両コイル３，５を６０
゜ないし４５゜傾けることにより両コイル３，５は６０
０ｍｍ離しても０．５ｍＶ以上の電圧が二次側コイル５
に伝達されることがわかった。

【００２８】これらの結果から、両コイル３，５を互い
に水平面に対して６０゜ないし４５゜傾斜させることに
より、それらの幅ｌを４５０〜６００ｍｍに設定して
も、１ｍＶ以上の伝達レベルが得られることがわかっ
た。このように、２つのコイル３，５を離して配置でき
ることは、この車両検知器上に例えば飲料の缶が転がっ
てきたりしても、それを車両として捕らえるような誤動
作が防止できることを意味している。したがって、軽自
動車から普通乗用車はもとより車高の高い大型トラック
も確実に検知することができる。

【００２９】なお、上述の実施例では立体駐車場に設置
する場合を考慮して、ケース１５の底板１６を金属板で
構成したが、下部に金属物が存在しない屋外の地所に設
置する場合には、底板１６はケース１５と同材料で構成
してもよい。

【００３０】また、上述実施例は駐車場の各駐車ブロッ
ク内の車両の有無を検知する場合を例にしているが、駐
車場の出入口に設置して車両の出入りを検知して使用状
態を把握したり、道路に設置して車両の通行量を検知す
る場合にも利用できることは勿論である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、一次側コイル（送信コイル）と二次側コイル（受信
コイル）とを有する車両検知器において、その一次側コ
イルに発生した電圧を逆位相で取り出す取出しコイル
と、同取出しコイルからの逆位相電圧と二次側コイルに
発生した正位相電圧とを加算する加算器と、同加算器に
入力される逆位相電圧を所定に減衰する減衰器とを備
え、同減衰器により車両が不在のときの加算器の出力電
圧が零となるように、同加算器の出力電圧を調整可能と
したことにより、設置場所（敷設現場）で個々に異なる
周囲環境に応じた初期感度調整をきわめて簡単な行なう
ことができる。

【００３２】 また、一次側コイルと二次側コイルの傾き
角をそれぞれ４５°〜６０°の範囲内として互いに向か
い合うように傾斜させて配置したことにより、車高の低
い車両から車高の高い車両までをも確実検知することが
できる。このことは、一次側コイルと二次側コイルの間
隔を長く取っても二次側コイルに確実に磁束を伝達する
ことができることを意味し、したがって、空き缶などが
この検知器上に位置しても一次側コイルと二次側コイル
間にまたがることがないため、それによる誤動作を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を車両の検知状態とともに
示すブロック線図である。

【図２】この実施例における検知器の外観を示す斜視図
である。

【図３】図２の検知器の縦断面図である。

【図４】この実施例における一次側コイルと二次側コイ
ルの種々に傾斜させた時の被測定物の高さと出力電圧と
の関係を示すグラフである。

【図５】この実施例における一次側コイルと二次側コイ
ルの種々に傾斜させた時の一次側コイルと二次側コイル
との間の幅と二次側コイルへの伝達レベルとの関係を示
すグラフである。

【符号の説明】

１ 送信コイル部 ２ 受信コイル部 ３ 一次側コイル ４ 取出コイル ５ 二次側コイル ７ 発振器 ９ 減衰器 １０ 加算器 １３ 整流回路 １４ 出力端子 １５ ケース １６ 底板 １７ 第１円筒体 １８ 第２円筒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−67460（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−150686（ＪＰ，Ａ) 実開 昭49−76524（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の磁束を発生する一次側コイルおよ
   び同一次側コイルに対して所定の間隔を置いて配置さ
   れ、その一次側コイルの磁束を受信する二次側コイルを
   備えた検知コイルと、前記一次側コイルと前記二次側コ
   イルとの間の上方エリアに車両が位置して前記二次側コ
   イルに伝達される磁束が変化したことを検知し、そのエ
   リアに車両が位置したことを表わす信号を出力する検知
   回路とを有する車両検知器において、前記検知回路は、
   前記一次側コイルに発生した電圧を逆位相で取り出す取
   出しコイルと、同取出しコイルからの逆位相電圧と前記
   二次側コイルに発生した正位相電圧とを加算する加算器
   と、同加算器に入力される前記逆位相電圧を所定に減衰
   する減衰器とを備え、同減衰器により前記エリアに車両
   が不在のときの前記加算器の出力電圧が零となるように
   同加算器の出力電圧が調整可能とされているとともに、
   前記一次側コイルと前記二次側コイルとが、その各軸線
   の水平面に対する傾き角をそれぞれ４５°〜６０°の範
   囲として互いに向かい合うように傾斜して配置されてい
   ることを特徴とする車両検知器。