JP3700418B2 - 車両検知装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、乗用車やトラック、バイク等の道路通行車両の通過を検知して、通過台数を計数したり、通行券を発券させる信号を送信したりする車両検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、車両検知装置の構成の概要を示す斜視図であり、発光部本体１及び受光部本体２が同じ高さの土台13及び土台23にそれぞれ設置された場合を示している。発光部本体１と受光部本体２とは道路を挟んで相対して設置され、発光部本体１には路面から高さ方向に最下の発光器121 を始めとする複数の発光器からなる発光器群12が備えられ、受光部本体２には同様に路面から高さ方向に最下の受光器221 を始めとする複数の受光器からなる受光器群22が備えられ、発光器群12と受光器群22とは信号光を授受できるように相対して配置されている。これらの発光器群12と受光器群22はそれぞれ筐体11あるいは筐体21に支持・収容されており、これらの筐体11及び筐体21は、運転ミス等による車両の乗り上げ等から発光部本体１及び受光部本体２を保護するためにそれぞれ土台13あるいは土台23上に搭載されている。
【０００３】
従来技術においては、備えられている発光器と受光器の数は20対程度である。発光器は発光素子と凸レンズとで構成され、発光素子からの光（赤外線）を凸レンズで光ビームとして出射する。受光器は凸レンズと受光素子とで構成され、発光器からの光ビームの一部を受け、凸レンズで集光して受光素子で電気信号に変換する。
【０００４】
このような発光器と受光器とを複数対組み合わせることによって、発光器群12と受光器群22との間のどの高さに光ビームを遮る物体があるか否かを検知することができる。すなわち、光ビームを遮る物体があれば、その光ビームを受光する受光器の受光レベルが低減し、出力信号レベルが低下する。遮る物体がなければ、その光ビームを受光する受光器の受光レベルは変わらない。したがって、発光器を別々に発光させて、その発光のタイミング毎の各受光器の出力信号レベルをしきい値で２値化すれば、各発光器と各受光器とで決まるそれぞれの光ビーム上に光ビームを遮る物体があるか否かを検出することができるので、それらを総合することによって物体の大きさや有無を検知することができる。この原理を車両の検知に適用したのが車両検知装置である。
【０００５】
実際に動作させる場合には、複数の発光器からの光ビームの干渉を避けるために、ある瞬間には干渉する可能性のない発光器のみを同時に発光させ、干渉する可能性のある発光器は順に発光させ、全発光器を発光させることによって１サイクルの発光動作とする。
【０００６】
車両１台が通過する場合には、通過前の全光ビーム透過状態から車両の先端部に相当する部分の光ビームの遮光が始まり、車両の形状に合わせてそれに対応する光ビームが遮光され、やがて車両が完全に通過してしまうと再び全光ビーム透過状態に戻る。この全光ビーム透過状態から次の全光ビーム透過状態に至るまでを車両１台の通過とみなして計数する。
【０００７】
検出距離、すなわち発光器から受光器までの距離、としては、通常の車線幅が約３ｍであるにもかかわらず、８ｍ程度が必要である。それは車両幅の広い除雪車等の特殊車両の車線幅の６〜７ｍにも適用できるようにするためである。このような検出距離が広い場合においても受光器が必要な信号強度を得るためには、受光器としては広い開口部をもつものが必要であり、必然的にある程度の大きさをもつことになる。広い開口部を必要とするのは、発光器から出射される光ビームが完全な平行光線にはならないで、ある程度の発散角をもつからである。
【０００８】
従来技術においては、発光器及び受光器のピッチは50mm程度であり、概ねφ50mm程度の分解能が得られている。また、このような従来技術の車両検知装置において、１つの発光器からの光ビームを複数の受光器で受光するようにして、検知に使用される光ビームの密度を高めて検知範囲を広げ、かつ発光器群12及び受光器群22の中の一部が車両からの排気ガス等によってレベル低下して検出不能となった場合にも、全体としての機能を維持し実用上支障を生じないように動作させるという方法も実用化されている。
【０００９】
実際に車両検知装置が設置される場所は必ずしも平坦な場所に限られず、道路の傾きや周囲の状況に応じて発光部本体１と受光部本体２との高さが異なる場合がある。従来技術の車両検知装置においては、対応する発光器と受光器とが予め決められているため、高さが異なる場合においては、対となる発光器と受光器毎にその光ビームの光軸を調整することが必要となる。
【００１０】
従来技術における発光器と受光器の光軸調整方法としては、発光器群12及び受光器群22のそれぞれの最下の発光器121 及び受光器221 から順に光軸を合わせるという方法が採られている。そのために、全ての発光器及び受光器に上下方向及び左右方向の調整機能が備えられていた。図７及び図８はその調整機構の一例を示す図で、図７は発光部本体１の内部を示す正面図であり、図８は図７の発光器の光軸調整方法を説明するための部分図で、（ａ）は発光器の正面から見た図、（ｂ）は側面から見た図、（ｃ）は上面から見た図である。
【００１１】
発光器12n は発光器保持板兼左右調整板16上に搭載され、発光器押え金具17によって発光器保持板兼左右調整板16に保持されている。発光器保持板兼左右調整板16は発光器取付板兼上下調整板15と一体に製作されており、発光器取付板兼上下調整板15が筐体11内の発光器固定板14にネジ止めされている。発光器12n の光軸は、調整ネジ162 を緩めて支点ネジ161 を中心にして調整用長孔163 にそって発光器120 を回転させることにより左右方向が調整され、調整ネジ152 を緩めて支点ネジ151 を中心にして調整用長孔153 にそって上下調整板15を回転させることにより上下方向が調整される。受光器側も全く同様にして光軸の調整が実施される。
【００１２】
図９は、このようにして光軸が調整された、高さの異なる発光部本体１と受光部本体２の例を示す斜視図である。発光器側は全ての受光器が上向きにθ分調整され、受光器側は全ての受光器が下向きにθ分調整されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来技術においては、個々の発光器及び受光器毎に備えられている光軸調整機構によって、一対ずつ個々に光軸が調整されている。しかし、一対ずつ個々に光軸を調整することは、非常に多くの作業時間を必要とし、多数の車両検知装置を備える高速道路のインター等では、この調整作業は非常に困難な作業となっている。
【００１４】
また、近年、アウトドアライフの多様化の影響を受け、ＲＶ車等でキャンピングカーを牽引したり、小型トレーラーを牽引してゴーカートや水上バイク、自転車、キャンプ用品等の荷物を運搬するケースが増えている。これらＲＶ車やトレーラーとの接続部は多種多様であって、中には非常に細い形状のものもある。このような車両が従来の車両検知装置を通過する場合には、分解能がその接続部を検出するために十分ではないため、本来１台の車両として検知しなければならない車両を２台と検知してしまうという問題をもっている。このように本来１台と検知しなければならないものを２台と検知すると、例えば、有料道路の自動発券システム等において、１枚の通行券が発券されるべきところに２枚の通行券が発券され、以降の通行車両が１枚ずつずれた通行券を受け取ることになる。通行券が発券される高さは車両の種類によって異なるので、大型車が乗用車の位置で通行券を受け取らなければならなかったり、その逆になったりして、運転席から通行券を受け取ることができず、異常ボタンを介して現場の係員が呼び出されたりして、交通渋滞を招く原因となる。また、車種によって料金が異なる場合には、通行券の券ずれが発生すると正当な料金ではない料金が請求される場合が発生するので非常に大きな問題となる。
【００１５】
このような問題点を解決するために、発光器及び受光器の数を増加して配置間隔を狭くし、分解能を高めて想定される最小の接続部を検知できることが必要となってきた。この要求を満たす分解能は従来技術の場合に比べて約５倍高いものとなる。分解能を高めるために発光器及び受光器の数を増加させて検知に使用される光ビームの密度を増加させると、発光部本体１と受光部本体２との高さが異なる場合のような、全発光器と全受光器の光軸を個々に調整するという従来技術の光軸調整方法では非常に多くの工数がかかり、そのような調整方法は事実上実施不可能である。
【００１６】
図10は、分解能を高めるために、発光器及び受光器の間隔を30mmとし、１つの発光器からの光ビーム（図では赤外線ビーム）を対応する受光器の上下の受光器でも受光するようにした場合を示すモデル図である。
【００１７】
対応する１対の発光器及び受光器で決まる光軸（１番目の発光器及び受光器の場合は光軸51、ｎ番目の場合は光軸5n）に相当する光ビーム（ｎ番目の場合は赤外線ビーム3na ）に加えて、斜め上下に照射する光ビーム（ｎ番目の場合は赤外線ビーム3nb 及び3nc ）も検出用に使い、検出分解能を高めている。しかし、これでも、従来技術の場合に比べて３倍程度の分解能向上に止まる。
【００１８】
この発明の課題は、以上のような従来技術における問題点や課題を解決して、対応する発光器と受光器との光軸の調整が容易で、非常に細い接続部を確実に検出することができ、且つ製作が容易で価格が安い車両検知装置を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、基本的構成として、車線の幅方向に相対して配置された複数個の発光器及び受光器を備え、信号光を授受する発光器と受光器との位置で決まる信号光ビームを車両が妨げることによって受光器の信号レベルが所定値未満に低下することを検出して車両の通行を検知する車両検知装置において、複数個の発光器が所定の位置に配置されかつそれらの発光器の光軸が互いにほぼ平行に調整されて一体にまとめられた発光器ブロックと、複数個の受光器が発光器ブロックに対応する所定の位置に配置されて一体にまとめられた受光器ブロックと、発光器ブロックの単位で発光器の信号光ビームの光軸を調整する手段と、受光器ブロックの単位で受光器の信号光ビームの光軸を調整する手段とを備えている。
さらに、請求項１の発明では、相対する発光器ブロック及び受光器ブロックの対数が複数であり、最下段の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段の受光器ブロックの受光器の密度が、最下段以外の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段以外の受光器ブロックの受光器の密度に比べて密である構成としている。非常に細い接続部を検出するのは、最下段の発光器ブロック及び受光器ブロックであるから、この部分の発光器の密度及び受光器の密度を密にすることによって非常に細い接続部を検出することが可能となる。
【００２０】
複数の発光器及び受光器を光軸の揃ったブロックとしてまとめることにより、光軸の調整作業がブロック単位の調整作業で済むようになる。
【００２１】
請求項１の発明において、発光器ブロックが、少なくとも、複数個の発光素子を所定の配置に位置決めして実装しているプリント板と、同数の凸レンズと、凸レンズの焦点位置に発光素子を位置決めするためのプリント板挿入溝と凸レンズの挿入溝と発光素子からの光の通路とを備えている樹脂ケースとからなり、受光器ブロックが、少なくとも、複数個の受光素子を所定の配置に位置決めして実装しているプリント板と、同数の凸レンズと、凸レンズの焦点位置に受光素子を位置決めするためのプリント板挿入溝と凸レンズの挿入溝と受光素子への光の通路とを備えている樹脂ケースとからなる（請求項２の発明）。
【００２２】
発光素子及び受光素子がそれぞれのプリント板に位置決めされて実装され、そのプリント板とレンズとが樹脂ケースに設けられた挿入溝によって位置決めされて一体にブロック化されるので、互いの光軸が平行なブロックが、面倒な組立工程を採用することなく製作される。
【００２３】
請求項２の発明において、発光器ブロックの樹脂ケース及び受光器ブロックの樹脂ケースが、光の通路の中央部で２分割された樹脂ケースで構成されている（請求項３の発明）。 光の通路の中央部で２分割された樹脂ケースを採用することによって、プリント板及びレンズの挿入と位置決めが容易になり、かつ両ケースの一体化も容易である。
【００２５】
更に、請求項１の発明において、最下段の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段の受光器ブロックの受光器の密度が、最下段以外の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段以外の受光器ブロックの受光器の密度のｎ倍とする時、最下段の発光器ブロックの発光器のスキャン速度が最下段以外の発光器ブロックの発光器のスキャン速度と同じであり、最下段の発光器ブロックの発光器のスキャンの発光器数間隔が、最下段以外の発光器ブロックの発光器のスキャンの発光器数間隔のｎ倍であり、最下段の発光器ブロックの全発光器が、最下段以外の発光器ブロックの全発光器を発光させるスキャン回数のｎ倍のスキャン回数で発光させられるようにしても良い（請求項４の発明）。車両検出装置を通過する車両と次に通過する車両との時間間隔が100 ms以下になることは到底考えられず、１回のスキャン時間は通常10ms程度である。したがって、ｎが10以下である場合には、ｎ回のスキャンの内のどこかで検出した場合には“接続部あり”と判断することができ、発光器の駆動回路を増設する必要はない。
【００２６】
【発明の実施の形態】
この発明による車両検知装置の実施の形態を実施例を用いて説明する。
【００２７】
なお、従来技術と同じ機能の部分については同じ符号を付した。
【００２８】
〔実施例〕
図１はこの発明による車両検知装置の実施例における発光器ブロック100 の周辺を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は平面図であり、図２は実施例の発光部本体1aを示す正面図であり、図３は実施例の発光器ブロック100 の構成を示し、（ａ）は部分組立断面側面図、（ｂ）は正面図であり、図４は実施例の受光器ブロック200 の構成を示し、（ａ）は部分組立断面側面図、（ｂ）は正面図である。
【００２９】
この実施例においては、発光部本体1a及び図示していない受光部本体は、それぞれ複数の発光器12n 等あるいは複数の受光器を一体にまとめた発光器ブロック100 あるいは受光器ブロックを用いて形成されている。車両検知装置としては、複数対の発光器ブロック100 と受光器ブロック200 とが使われる。図２に示すように、発光部本体1aは、発光器固定板14a と、これに保持固定されている発光器ブロック取付金具（以下では取付金具と略称）18と、取付金具18に保持固定されている複数の発光器ブロック100 とが筐体内に収容されて構成されている。各発光器ブロック100 は、中心ピン181 と１対の上下調整用ネジ182 とで取付金具18に取り付けられており、取付金具18は、上下に配置されている１対の支点ネジ184 と１対の左右調整用ネジ185 とで発光器固定板14a に取り付けられている。
【００３０】
発光ブロック100 の向きの調整は次のようにして実施される。上下方向の向きは、上下調整用ネジ182 を緩め、中心ピン181 を中心として取付金具18に設けられている１対の上下調整用長孔183 に沿って発光器ブロック100 を回転させることによって調整される。左右方向の向きは、左右調整用ネジ185 を緩め、支点ネジ184 を中心として取付金具18に設けられている上下１対の左右調整用長孔186 に沿って取付金具18を回転させることによって調整される。
【００３１】
受光部本体は図示していないが、発光部本体1aと全く同様に構成されており、受光器ブロックの向きの調整も発光器ブロック100 と全く同様に実施される。
【００３２】
次いで、発光器ブロック100 及び受光器ブロック200 の構成について図３及び図４を用いて説明する。
【００３３】
発光器ブロック100 は、樹脂モールドで製作された樹脂ケースＡ101 及び樹脂ケースＢ102 内に、所定の位置に発光素子であるＬＥＤ104 が必要数だけ実装されている発光器用プリント板103 と同数の凸レンズ105 とを内蔵しており、発光器用プリント板103 と凸レンズ105 とは、樹脂ケースＡ101 及び樹脂ケースＢ102 に設けられている図示されていないプリント板挿入溝あるいはレンズ挿入溝1012に挿入されて位置決めされている。また、樹脂ケースＡ101 及び樹脂ケースＢ102 には、ＬＥＤ104 からの光が通過するための光通路1013が形成されている。なお、樹脂ケースＡ101 と樹脂ケースＢ102 とは、レンズ挿入溝の形状が対称になるように、光通路1013の中心を通る面で２つに分割された形状に形成されている。
【００３４】
受光器ブロック200 も、図４に示すように、発光器ブロック100 と全く同様に形成されている。両者の異なる点は、発光器と受光器とが互いに向かい合って使用されるので、左右が逆になっていることと、発光素子が受光素子に変わっている点だけである。すなわち、所定の位置に受光素子である受光センサ204 が必要数だけ実装されている受光器用プリント板203 と同数の凸レンズ205 とが、レンズ挿入溝2012等に位置決めされて樹脂ケースＣ201 及び樹脂ケースＤ202 内に内蔵されている。樹脂ケースＣ201 及び樹脂ケースＤ202 にはレンズ挿入溝2012等の他に発光器からの光を受光センサ204 に導くための光通路2013が形成されており、両ケースは光通路2013の中心を通る面で２つに分割された形状に形成されている。
【００３５】
この実施例においては、複数の発光器あるいは複数の受光器が、構成する個々の発光器の光軸が互いに平行な発光器ブロック100 あるいは個々の受光器の光軸が互いに平行な受光器ブロック200 として一体化されているため、光軸の調整工程が大幅に簡略化される。しかも、発光器ブロック100 及び受光器ブロック200 を、レンズの挿入溝1012あるいは2012が対称な形状になるように２分割された２つの樹脂ケース101 及び102 あるいは201 及び202 内にレンズ105 あるいは205 等を収納して構成しているので、レンズ105 あるいは205 をレンズ挿入孔1013あるいは2013へ挿入する作業が非常に容易になり、かつ２分割されたケース101 及び102 あるいは201 及び202 の重ね合わせも容易である。したがって、それぞれのブロックの製作が非常に簡単でしかもレンズ等の位置を正確に位置決めすることができる。
【００３６】
車両検知装置は、このような構造の発光器ブロック100 及び受光器ブロック200 が複数対（例えば３対）組み合わされて構成されている。その最下段のブロック対の発光器の密度（単位長さ内に設置されている発光器の数）及び受光器の密度（単位長さ内に設置されている受光器の数）が、他段のブロック対に比べて２倍にされている。言い換えると、発光器間あるいは受光器間の間隔が２分の１に設定されている。この状態を示したのが図５であり、（ａ）が最下段のブロック対の状態を示し、（ｂ）が中段及び上段ブロック対の状態を示している。なお、図５は３つのブロック対の場合である。図からも明らかなように、最下段のブロック対の赤外線ビーム31a 等の密度が、中段及び上段ブロック対のそれに比べてほぼ２倍になり、分解能が約２倍向上していることが分かるであろう。
【００３７】
この場合、当然のことながら、発光器及び受光器のそれぞれの数がほぼ２倍になるので、発光器を駆動する回数もそれに比例して多くなり、受光器の受光回数も多くなる。しかし、発光器の駆動に関しては、「課題を解決するための手段」の項の「請求項５の発明」の部分で説明したように、車両検知装置を通過する車両の間隔と発光器のスキャン所要時間とを勘案すると、数回のスキャンで全発光器を発光させるという方法で、十分に実用的な車両の検知が可能である。「表１」は、図５に示したようなブロック対で、下段ブロックの発光器数が33で、中段ブロック及び上段ブロックの発光器数が17である場合における、発光器を駆動するスキャンの順番とそれに対応する受光器の検出回路への接続との１例を示したものである。
【００３８】
【表１】
この例では、ブロックを上下２つの領域に分割して、それぞれの領域を交互に駆動している。１回目のスキャンでは、下段ブロックの場合には奇数番の発光器だけを順番に発光させ、２回目のスキャンで偶数番の発光器を発光させている。中段ブロック及び上段ブロックでは、毎スキャン毎に全数の発光器を発光させている。このようにしても、１回のスキャンは10ms程度であるから、20msで下段ブロックの全発光器を発光させることができ、この間にいずれかで赤外線ビームが遮光されれば、車両の一部を検出したとすることで車両検知するのである。このようにすれば、発光器の駆動回路数を増やすことなく発光器密度を増加させることができる。
【００３９】
このようにすることで、検出の分解能が向上し、この実施例で従来技術の５倍程度の分解能を実現することができ、非常に細い接続部をも確実に検出することが可能となった。ブロック化による光軸調整の省力化と合わせて、この発明によれば、対応する発光器と受光器との光軸の調整が容易で、非常に細い接続部を確実に検出することができ、且つ製作が容易で価格が安い車両検知装置を提供することが可能となる。
【００４０】
なお、この例では、下段の発光器の密度が他段の２倍である場合を説明したが、更に倍数を大きくしても実用上十分に対応できる。現実の問題としては、この発光器の密度は、受光器に到達する赤外線ビームの光量が必要十分な光量になるか否かで決められ、使用される発光器や発光器と受光器の距離等、他の設計要素を含めて決定されるものである。したがって、発光器と受光器の距離を大きくすることが必要な場合には、それに合わせて発光量の大きい発光器が採用されることが必要であり、その距離が比較的小さくてもよい場合には、発光器の密度を大きくすることができる。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１の発明では、基本的構成として、車線の幅方向に相対して配置された複数個の発光器及び受光器を備え、信号光を授受する発光器と受光器との位置で決まる信号光ビームを車両が妨げることによって受光器の信号レベルが所定値未満に低下することを検出して車両の通行を検知する車両検知装置において、複数個の発光器が所定の位置に配置されかつそれらの発光器の光軸が互いにほぼ平行に調整されて一体にまとめられた発光器ブロックと、複数個の受光器が発光器ブロックに対応する所定の位置に配置されて一体にまとめられた受光器ブロックと、発光器ブロックの単位で発光器の信号光ビームの光軸を調整する手段と、受光器ブロックの単位で受光器の信号光ビームの光軸を調整する手段とを備えているので、光軸の調整作業がブロック単位の調整作業で済むようになる。したがって、光軸の調整時間が大幅に短縮できる車両検知装置を提供することができる。
さらに、相対する発光器ブロック及び受光器ブロックの対数が複数であり、最下段の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段の受光器ブロックの受光器の密度が、最下段以外の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段以外の受光器ブロックの受光器の密度に比べて密であるという構成としている。非常に細い接続部を検出するのは、最下段の発光器ブロック及び受光器ブロックであるから、この部分の発光器の密度及び受光器の密度を密にすることによって非常に細い接続部を検出することが可能となる。したがって、対応する発光器と受光器との光軸の調整が容易で、非常に細い接続部を確実に検出することができ、且つ製作が容易で価格が安い車両検知装置を提供することができる。
【００４２】
請求項１の発明において、発光器ブロックが、少なくとも、複数個の発光素子を所定の配置に位置決めして実装しているプリント板と、同数の凸レンズと、凸レンズの焦点位置に発光素子を位置決めするためのプリント板挿入溝と凸レンズの挿入溝と発光素子からの光の通路とを備えている樹脂ケースとからなり、受光器ブロックが、少なくとも、複数個の受光素子を所定の配置に位置決めして実装しているプリント板と、同数の凸レンズと、凸レンズの焦点位置に受光素子を位置決めするためのプリント板挿入溝と凸レンズの挿入溝と受光素子への光の通路とを備えている樹脂ケースとからなるので、互いの光軸が平行なブロックが面倒な組立工程を採用することなく製作される。したがって、光軸の調整時間が大幅に短縮でき、かつ製作が容易で価格が安い車両検知装置を提供することができる（請求項２の発明）。
【００４３】
また、請求項２の発明において、発光器ブロックの樹脂ケース及び受光器ブロックの樹脂ケースが、光の通路の中央部で２分割された樹脂ケースで構成されているので、樹脂ケースへのプリント板及びレンズの挿入と位置決めが容易になり、かつ両ケースの一体化も容易である。したがって、発光器ブロック及び受光器ブロックの製作が容易となり、より安価な車両検知装置を提供することができる（請求項３の発明）。
【００４５】
更に、請求項１において、最下段の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段の受光器ブロックの受光器の密度が、最下段以外の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段以外の受光器ブロックの受光器の密度のｎ倍とする時、最下段の発光器ブロックの発光器のスキャン速度が最下段以外の発光器ブロックの発光器のスキャン速度と同じであり、最下段の発光器ブロックの発光器のスキャンの発光器数間隔が、最下段以外の発光器ブロックの発光器のスキャンの発光器数間隔のｎ倍であり、最下段の発光器ブロックの全発光器が、最下段以外の発光器ブロックの全発光器を発光させるスキャン回数のｎ倍のスキャン回数で発光させられるようにしても良い。車両検出装置を通過する車両と次に通過する車両との時間間隔が100 ms以下になることは到底考えられず、１回のスキャン時間は通常10ms程度である。したがって、ｎが10以下である場合には、ｎ回のスキャンの内のどこかで検出した場合には“接続部あり”と判断することができ、発光器の駆動回路を増設する必要はない。したがって、対応する発光器と受光器との光軸の調整が容易で、非常に細い接続部を確実に検出することができ、且つ製作が容易で価格がより安い車両検知装置を提供することができる（請求項４の発明）。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による車両検知装置の実施例における発光器ブロックの周辺を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は平面図
【図２】実施例の発光部本体を示す正面図
【図３】実施例の発光器ブロックの構成を示し、（ａ）は部分組立断面側面図、（ｂ）は正面図
【図４】実施例の受光器ブロックの構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は部分組立断面側面図
【図５】実施例において検出に使われる赤外線ビームの分布状態を示し、（ａ）は下段ブロックの分布状態を示すモデル図、（ｂ）は中段ブロック及び上段ブロックの分布状態を示すモデル図
【図６】車両検知装置の構成を示す斜視図
【図７】従来技術による車両検知装置の発光部本体の内部を示す正面図
【図８】図７の発光器の光軸調整方法を説明するための部分図で、（ａ）は発光器の正面から見た図、（ｂ）は側面から見た図、（ｃ）は上面から見た図
【図９】発光部本体より受光部本体が高い場合において、光軸を調整した状態を示す車両検知装置の斜視図
【図１０】従来例において検出に使われる赤外線ビームの分布状態を示すモデル図
【符号の説明】
１ 発光部本体
11 筐体
12 発光器群
120 発光器 121 最下の発光器
12n ｎ番の発光器
13 土台 14, 14a 発光器固定板
15 発光器取付板兼上下調整板
151 支点ネジ 152 調整ネジ
153 調整用長孔
16 発光器保持板兼左右調整板
161 支点ネジ 162 調整ネジ
163 調整用長孔
17 発光器押え金具
18 発光器ブロック取付金具
181 中心ピン 182 上下調整用ネジ
183 上下調整用長孔 184 支点ネジ
185 左右調整用ネジ 186 左右調整用長孔
100 発光器ブロック
101 樹脂ケースＡ
1012 レンズ挿入溝 1013 光通路
102 樹脂ケースＡ
103 発光器用プリント板
104 ＬＥＤ 105 凸レンズ
２ 受光部本体
21 筐体
22 受光器群
221 最下の受光器 22n ｎ番の受光器
23 土台
200 受光器ブロック
201 樹脂ケースＣ
2012 レンズ挿入溝 2013 光通路
202 樹脂ケースＤ
203 受光器用プリント板
204 受光センサ 205 凸レンズ
31a, 31b, 31c, 31d
最下の発光器221 からの赤外線ビーム
3na, 3nb, 3nc, 3nd, 3ne
ｎ番目の発光器22n からの赤外線ビーム
４ 道路
51 最下の光軸 5n ｎ番の光軸
【発明の属する技術分野】
この発明は、乗用車やトラック、バイク等の道路通行車両の通過を検知して、通過台数を計数したり、通行券を発券させる信号を送信したりする車両検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、車両検知装置の構成の概要を示す斜視図であり、発光部本体１及び受光部本体２が同じ高さの土台13及び土台23にそれぞれ設置された場合を示している。発光部本体１と受光部本体２とは道路を挟んで相対して設置され、発光部本体１には路面から高さ方向に最下の発光器121 を始めとする複数の発光器からなる発光器群12が備えられ、受光部本体２には同様に路面から高さ方向に最下の受光器221 を始めとする複数の受光器からなる受光器群22が備えられ、発光器群12と受光器群22とは信号光を授受できるように相対して配置されている。これらの発光器群12と受光器群22はそれぞれ筐体11あるいは筐体21に支持・収容されており、これらの筐体11及び筐体21は、運転ミス等による車両の乗り上げ等から発光部本体１及び受光部本体２を保護するためにそれぞれ土台13あるいは土台23上に搭載されている。
【０００３】
従来技術においては、備えられている発光器と受光器の数は20対程度である。発光器は発光素子と凸レンズとで構成され、発光素子からの光（赤外線）を凸レンズで光ビームとして出射する。受光器は凸レンズと受光素子とで構成され、発光器からの光ビームの一部を受け、凸レンズで集光して受光素子で電気信号に変換する。
【０００４】
このような発光器と受光器とを複数対組み合わせることによって、発光器群12と受光器群22との間のどの高さに光ビームを遮る物体があるか否かを検知することができる。すなわち、光ビームを遮る物体があれば、その光ビームを受光する受光器の受光レベルが低減し、出力信号レベルが低下する。遮る物体がなければ、その光ビームを受光する受光器の受光レベルは変わらない。したがって、発光器を別々に発光させて、その発光のタイミング毎の各受光器の出力信号レベルをしきい値で２値化すれば、各発光器と各受光器とで決まるそれぞれの光ビーム上に光ビームを遮る物体があるか否かを検出することができるので、それらを総合することによって物体の大きさや有無を検知することができる。この原理を車両の検知に適用したのが車両検知装置である。
【０００５】
実際に動作させる場合には、複数の発光器からの光ビームの干渉を避けるために、ある瞬間には干渉する可能性のない発光器のみを同時に発光させ、干渉する可能性のある発光器は順に発光させ、全発光器を発光させることによって１サイクルの発光動作とする。
【０００６】
車両１台が通過する場合には、通過前の全光ビーム透過状態から車両の先端部に相当する部分の光ビームの遮光が始まり、車両の形状に合わせてそれに対応する光ビームが遮光され、やがて車両が完全に通過してしまうと再び全光ビーム透過状態に戻る。この全光ビーム透過状態から次の全光ビーム透過状態に至るまでを車両１台の通過とみなして計数する。
【０００７】
検出距離、すなわち発光器から受光器までの距離、としては、通常の車線幅が約３ｍであるにもかかわらず、８ｍ程度が必要である。それは車両幅の広い除雪車等の特殊車両の車線幅の６〜７ｍにも適用できるようにするためである。このような検出距離が広い場合においても受光器が必要な信号強度を得るためには、受光器としては広い開口部をもつものが必要であり、必然的にある程度の大きさをもつことになる。広い開口部を必要とするのは、発光器から出射される光ビームが完全な平行光線にはならないで、ある程度の発散角をもつからである。
【０００８】
従来技術においては、発光器及び受光器のピッチは50mm程度であり、概ねφ50mm程度の分解能が得られている。また、このような従来技術の車両検知装置において、１つの発光器からの光ビームを複数の受光器で受光するようにして、検知に使用される光ビームの密度を高めて検知範囲を広げ、かつ発光器群12及び受光器群22の中の一部が車両からの排気ガス等によってレベル低下して検出不能となった場合にも、全体としての機能を維持し実用上支障を生じないように動作させるという方法も実用化されている。
【０００９】
実際に車両検知装置が設置される場所は必ずしも平坦な場所に限られず、道路の傾きや周囲の状況に応じて発光部本体１と受光部本体２との高さが異なる場合がある。従来技術の車両検知装置においては、対応する発光器と受光器とが予め決められているため、高さが異なる場合においては、対となる発光器と受光器毎にその光ビームの光軸を調整することが必要となる。
【００１０】
従来技術における発光器と受光器の光軸調整方法としては、発光器群12及び受光器群22のそれぞれの最下の発光器121 及び受光器221 から順に光軸を合わせるという方法が採られている。そのために、全ての発光器及び受光器に上下方向及び左右方向の調整機能が備えられていた。図７及び図８はその調整機構の一例を示す図で、図７は発光部本体１の内部を示す正面図であり、図８は図７の発光器の光軸調整方法を説明するための部分図で、（ａ）は発光器の正面から見た図、（ｂ）は側面から見た図、（ｃ）は上面から見た図である。
【００１１】
発光器12n は発光器保持板兼左右調整板16上に搭載され、発光器押え金具17によって発光器保持板兼左右調整板16に保持されている。発光器保持板兼左右調整板16は発光器取付板兼上下調整板15と一体に製作されており、発光器取付板兼上下調整板15が筐体11内の発光器固定板14にネジ止めされている。発光器12n の光軸は、調整ネジ162 を緩めて支点ネジ161 を中心にして調整用長孔163 にそって発光器120 を回転させることにより左右方向が調整され、調整ネジ152 を緩めて支点ネジ151 を中心にして調整用長孔153 にそって上下調整板15を回転させることにより上下方向が調整される。受光器側も全く同様にして光軸の調整が実施される。
【００１２】
図９は、このようにして光軸が調整された、高さの異なる発光部本体１と受光部本体２の例を示す斜視図である。発光器側は全ての受光器が上向きにθ分調整され、受光器側は全ての受光器が下向きにθ分調整されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来技術においては、個々の発光器及び受光器毎に備えられている光軸調整機構によって、一対ずつ個々に光軸が調整されている。しかし、一対ずつ個々に光軸を調整することは、非常に多くの作業時間を必要とし、多数の車両検知装置を備える高速道路のインター等では、この調整作業は非常に困難な作業となっている。
【００１４】
また、近年、アウトドアライフの多様化の影響を受け、ＲＶ車等でキャンピングカーを牽引したり、小型トレーラーを牽引してゴーカートや水上バイク、自転車、キャンプ用品等の荷物を運搬するケースが増えている。これらＲＶ車やトレーラーとの接続部は多種多様であって、中には非常に細い形状のものもある。このような車両が従来の車両検知装置を通過する場合には、分解能がその接続部を検出するために十分ではないため、本来１台の車両として検知しなければならない車両を２台と検知してしまうという問題をもっている。このように本来１台と検知しなければならないものを２台と検知すると、例えば、有料道路の自動発券システム等において、１枚の通行券が発券されるべきところに２枚の通行券が発券され、以降の通行車両が１枚ずつずれた通行券を受け取ることになる。通行券が発券される高さは車両の種類によって異なるので、大型車が乗用車の位置で通行券を受け取らなければならなかったり、その逆になったりして、運転席から通行券を受け取ることができず、異常ボタンを介して現場の係員が呼び出されたりして、交通渋滞を招く原因となる。また、車種によって料金が異なる場合には、通行券の券ずれが発生すると正当な料金ではない料金が請求される場合が発生するので非常に大きな問題となる。
【００１５】
このような問題点を解決するために、発光器及び受光器の数を増加して配置間隔を狭くし、分解能を高めて想定される最小の接続部を検知できることが必要となってきた。この要求を満たす分解能は従来技術の場合に比べて約５倍高いものとなる。分解能を高めるために発光器及び受光器の数を増加させて検知に使用される光ビームの密度を増加させると、発光部本体１と受光部本体２との高さが異なる場合のような、全発光器と全受光器の光軸を個々に調整するという従来技術の光軸調整方法では非常に多くの工数がかかり、そのような調整方法は事実上実施不可能である。
【００１６】
図10は、分解能を高めるために、発光器及び受光器の間隔を30mmとし、１つの発光器からの光ビーム（図では赤外線ビーム）を対応する受光器の上下の受光器でも受光するようにした場合を示すモデル図である。
【００１７】
対応する１対の発光器及び受光器で決まる光軸（１番目の発光器及び受光器の場合は光軸51、ｎ番目の場合は光軸5n）に相当する光ビーム（ｎ番目の場合は赤外線ビーム3na ）に加えて、斜め上下に照射する光ビーム（ｎ番目の場合は赤外線ビーム3nb 及び3nc ）も検出用に使い、検出分解能を高めている。しかし、これでも、従来技術の場合に比べて３倍程度の分解能向上に止まる。
【００１８】
この発明の課題は、以上のような従来技術における問題点や課題を解決して、対応する発光器と受光器との光軸の調整が容易で、非常に細い接続部を確実に検出することができ、且つ製作が容易で価格が安い車両検知装置を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、基本的構成として、車線の幅方向に相対して配置された複数個の発光器及び受光器を備え、信号光を授受する発光器と受光器との位置で決まる信号光ビームを車両が妨げることによって受光器の信号レベルが所定値未満に低下することを検出して車両の通行を検知する車両検知装置において、複数個の発光器が所定の位置に配置されかつそれらの発光器の光軸が互いにほぼ平行に調整されて一体にまとめられた発光器ブロックと、複数個の受光器が発光器ブロックに対応する所定の位置に配置されて一体にまとめられた受光器ブロックと、発光器ブロックの単位で発光器の信号光ビームの光軸を調整する手段と、受光器ブロックの単位で受光器の信号光ビームの光軸を調整する手段とを備えている。
さらに、請求項１の発明では、相対する発光器ブロック及び受光器ブロックの対数が複数であり、最下段の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段の受光器ブロックの受光器の密度が、最下段以外の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段以外の受光器ブロックの受光器の密度に比べて密である構成としている。非常に細い接続部を検出するのは、最下段の発光器ブロック及び受光器ブロックであるから、この部分の発光器の密度及び受光器の密度を密にすることによって非常に細い接続部を検出することが可能となる。
【００２０】
複数の発光器及び受光器を光軸の揃ったブロックとしてまとめることにより、光軸の調整作業がブロック単位の調整作業で済むようになる。
【００２１】
請求項１の発明において、発光器ブロックが、少なくとも、複数個の発光素子を所定の配置に位置決めして実装しているプリント板と、同数の凸レンズと、凸レンズの焦点位置に発光素子を位置決めするためのプリント板挿入溝と凸レンズの挿入溝と発光素子からの光の通路とを備えている樹脂ケースとからなり、受光器ブロックが、少なくとも、複数個の受光素子を所定の配置に位置決めして実装しているプリント板と、同数の凸レンズと、凸レンズの焦点位置に受光素子を位置決めするためのプリント板挿入溝と凸レンズの挿入溝と受光素子への光の通路とを備えている樹脂ケースとからなる（請求項２の発明）。
【００２２】
発光素子及び受光素子がそれぞれのプリント板に位置決めされて実装され、そのプリント板とレンズとが樹脂ケースに設けられた挿入溝によって位置決めされて一体にブロック化されるので、互いの光軸が平行なブロックが、面倒な組立工程を採用することなく製作される。
【００２３】
請求項２の発明において、発光器ブロックの樹脂ケース及び受光器ブロックの樹脂ケースが、光の通路の中央部で２分割された樹脂ケースで構成されている（請求項３の発明）。 光の通路の中央部で２分割された樹脂ケースを採用することによって、プリント板及びレンズの挿入と位置決めが容易になり、かつ両ケースの一体化も容易である。
【００２５】
更に、請求項１の発明において、最下段の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段の受光器ブロックの受光器の密度が、最下段以外の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段以外の受光器ブロックの受光器の密度のｎ倍とする時、最下段の発光器ブロックの発光器のスキャン速度が最下段以外の発光器ブロックの発光器のスキャン速度と同じであり、最下段の発光器ブロックの発光器のスキャンの発光器数間隔が、最下段以外の発光器ブロックの発光器のスキャンの発光器数間隔のｎ倍であり、最下段の発光器ブロックの全発光器が、最下段以外の発光器ブロックの全発光器を発光させるスキャン回数のｎ倍のスキャン回数で発光させられるようにしても良い（請求項４の発明）。車両検出装置を通過する車両と次に通過する車両との時間間隔が100 ms以下になることは到底考えられず、１回のスキャン時間は通常10ms程度である。したがって、ｎが10以下である場合には、ｎ回のスキャンの内のどこかで検出した場合には“接続部あり”と判断することができ、発光器の駆動回路を増設する必要はない。
【００２６】
【発明の実施の形態】
この発明による車両検知装置の実施の形態を実施例を用いて説明する。
【００２７】
なお、従来技術と同じ機能の部分については同じ符号を付した。
【００２８】
〔実施例〕
図１はこの発明による車両検知装置の実施例における発光器ブロック100 の周辺を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は平面図であり、図２は実施例の発光部本体1aを示す正面図であり、図３は実施例の発光器ブロック100 の構成を示し、（ａ）は部分組立断面側面図、（ｂ）は正面図であり、図４は実施例の受光器ブロック200 の構成を示し、（ａ）は部分組立断面側面図、（ｂ）は正面図である。
【００２９】
この実施例においては、発光部本体1a及び図示していない受光部本体は、それぞれ複数の発光器12n 等あるいは複数の受光器を一体にまとめた発光器ブロック100 あるいは受光器ブロックを用いて形成されている。車両検知装置としては、複数対の発光器ブロック100 と受光器ブロック200 とが使われる。図２に示すように、発光部本体1aは、発光器固定板14a と、これに保持固定されている発光器ブロック取付金具（以下では取付金具と略称）18と、取付金具18に保持固定されている複数の発光器ブロック100 とが筐体内に収容されて構成されている。各発光器ブロック100 は、中心ピン181 と１対の上下調整用ネジ182 とで取付金具18に取り付けられており、取付金具18は、上下に配置されている１対の支点ネジ184 と１対の左右調整用ネジ185 とで発光器固定板14a に取り付けられている。
【００３０】
発光ブロック100 の向きの調整は次のようにして実施される。上下方向の向きは、上下調整用ネジ182 を緩め、中心ピン181 を中心として取付金具18に設けられている１対の上下調整用長孔183 に沿って発光器ブロック100 を回転させることによって調整される。左右方向の向きは、左右調整用ネジ185 を緩め、支点ネジ184 を中心として取付金具18に設けられている上下１対の左右調整用長孔186 に沿って取付金具18を回転させることによって調整される。
【００３１】
受光部本体は図示していないが、発光部本体1aと全く同様に構成されており、受光器ブロックの向きの調整も発光器ブロック100 と全く同様に実施される。
【００３２】
次いで、発光器ブロック100 及び受光器ブロック200 の構成について図３及び図４を用いて説明する。
【００３３】
発光器ブロック100 は、樹脂モールドで製作された樹脂ケースＡ101 及び樹脂ケースＢ102 内に、所定の位置に発光素子であるＬＥＤ104 が必要数だけ実装されている発光器用プリント板103 と同数の凸レンズ105 とを内蔵しており、発光器用プリント板103 と凸レンズ105 とは、樹脂ケースＡ101 及び樹脂ケースＢ102 に設けられている図示されていないプリント板挿入溝あるいはレンズ挿入溝1012に挿入されて位置決めされている。また、樹脂ケースＡ101 及び樹脂ケースＢ102 には、ＬＥＤ104 からの光が通過するための光通路1013が形成されている。なお、樹脂ケースＡ101 と樹脂ケースＢ102 とは、レンズ挿入溝の形状が対称になるように、光通路1013の中心を通る面で２つに分割された形状に形成されている。
【００３４】
受光器ブロック200 も、図４に示すように、発光器ブロック100 と全く同様に形成されている。両者の異なる点は、発光器と受光器とが互いに向かい合って使用されるので、左右が逆になっていることと、発光素子が受光素子に変わっている点だけである。すなわち、所定の位置に受光素子である受光センサ204 が必要数だけ実装されている受光器用プリント板203 と同数の凸レンズ205 とが、レンズ挿入溝2012等に位置決めされて樹脂ケースＣ201 及び樹脂ケースＤ202 内に内蔵されている。樹脂ケースＣ201 及び樹脂ケースＤ202 にはレンズ挿入溝2012等の他に発光器からの光を受光センサ204 に導くための光通路2013が形成されており、両ケースは光通路2013の中心を通る面で２つに分割された形状に形成されている。
【００３５】
この実施例においては、複数の発光器あるいは複数の受光器が、構成する個々の発光器の光軸が互いに平行な発光器ブロック100 あるいは個々の受光器の光軸が互いに平行な受光器ブロック200 として一体化されているため、光軸の調整工程が大幅に簡略化される。しかも、発光器ブロック100 及び受光器ブロック200 を、レンズの挿入溝1012あるいは2012が対称な形状になるように２分割された２つの樹脂ケース101 及び102 あるいは201 及び202 内にレンズ105 あるいは205 等を収納して構成しているので、レンズ105 あるいは205 をレンズ挿入孔1013あるいは2013へ挿入する作業が非常に容易になり、かつ２分割されたケース101 及び102 あるいは201 及び202 の重ね合わせも容易である。したがって、それぞれのブロックの製作が非常に簡単でしかもレンズ等の位置を正確に位置決めすることができる。
【００３６】
車両検知装置は、このような構造の発光器ブロック100 及び受光器ブロック200 が複数対（例えば３対）組み合わされて構成されている。その最下段のブロック対の発光器の密度（単位長さ内に設置されている発光器の数）及び受光器の密度（単位長さ内に設置されている受光器の数）が、他段のブロック対に比べて２倍にされている。言い換えると、発光器間あるいは受光器間の間隔が２分の１に設定されている。この状態を示したのが図５であり、（ａ）が最下段のブロック対の状態を示し、（ｂ）が中段及び上段ブロック対の状態を示している。なお、図５は３つのブロック対の場合である。図からも明らかなように、最下段のブロック対の赤外線ビーム31a 等の密度が、中段及び上段ブロック対のそれに比べてほぼ２倍になり、分解能が約２倍向上していることが分かるであろう。
【００３７】
この場合、当然のことながら、発光器及び受光器のそれぞれの数がほぼ２倍になるので、発光器を駆動する回数もそれに比例して多くなり、受光器の受光回数も多くなる。しかし、発光器の駆動に関しては、「課題を解決するための手段」の項の「請求項５の発明」の部分で説明したように、車両検知装置を通過する車両の間隔と発光器のスキャン所要時間とを勘案すると、数回のスキャンで全発光器を発光させるという方法で、十分に実用的な車両の検知が可能である。「表１」は、図５に示したようなブロック対で、下段ブロックの発光器数が33で、中段ブロック及び上段ブロックの発光器数が17である場合における、発光器を駆動するスキャンの順番とそれに対応する受光器の検出回路への接続との１例を示したものである。
【００３８】
【表１】
【００３９】
このようにすることで、検出の分解能が向上し、この実施例で従来技術の５倍程度の分解能を実現することができ、非常に細い接続部をも確実に検出することが可能となった。ブロック化による光軸調整の省力化と合わせて、この発明によれば、対応する発光器と受光器との光軸の調整が容易で、非常に細い接続部を確実に検出することができ、且つ製作が容易で価格が安い車両検知装置を提供することが可能となる。
【００４０】
なお、この例では、下段の発光器の密度が他段の２倍である場合を説明したが、更に倍数を大きくしても実用上十分に対応できる。現実の問題としては、この発光器の密度は、受光器に到達する赤外線ビームの光量が必要十分な光量になるか否かで決められ、使用される発光器や発光器と受光器の距離等、他の設計要素を含めて決定されるものである。したがって、発光器と受光器の距離を大きくすることが必要な場合には、それに合わせて発光量の大きい発光器が採用されることが必要であり、その距離が比較的小さくてもよい場合には、発光器の密度を大きくすることができる。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１の発明では、基本的構成として、車線の幅方向に相対して配置された複数個の発光器及び受光器を備え、信号光を授受する発光器と受光器との位置で決まる信号光ビームを車両が妨げることによって受光器の信号レベルが所定値未満に低下することを検出して車両の通行を検知する車両検知装置において、複数個の発光器が所定の位置に配置されかつそれらの発光器の光軸が互いにほぼ平行に調整されて一体にまとめられた発光器ブロックと、複数個の受光器が発光器ブロックに対応する所定の位置に配置されて一体にまとめられた受光器ブロックと、発光器ブロックの単位で発光器の信号光ビームの光軸を調整する手段と、受光器ブロックの単位で受光器の信号光ビームの光軸を調整する手段とを備えているので、光軸の調整作業がブロック単位の調整作業で済むようになる。したがって、光軸の調整時間が大幅に短縮できる車両検知装置を提供することができる。
さらに、相対する発光器ブロック及び受光器ブロックの対数が複数であり、最下段の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段の受光器ブロックの受光器の密度が、最下段以外の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段以外の受光器ブロックの受光器の密度に比べて密であるという構成としている。非常に細い接続部を検出するのは、最下段の発光器ブロック及び受光器ブロックであるから、この部分の発光器の密度及び受光器の密度を密にすることによって非常に細い接続部を検出することが可能となる。したがって、対応する発光器と受光器との光軸の調整が容易で、非常に細い接続部を確実に検出することができ、且つ製作が容易で価格が安い車両検知装置を提供することができる。
【００４２】
請求項１の発明において、発光器ブロックが、少なくとも、複数個の発光素子を所定の配置に位置決めして実装しているプリント板と、同数の凸レンズと、凸レンズの焦点位置に発光素子を位置決めするためのプリント板挿入溝と凸レンズの挿入溝と発光素子からの光の通路とを備えている樹脂ケースとからなり、受光器ブロックが、少なくとも、複数個の受光素子を所定の配置に位置決めして実装しているプリント板と、同数の凸レンズと、凸レンズの焦点位置に受光素子を位置決めするためのプリント板挿入溝と凸レンズの挿入溝と受光素子への光の通路とを備えている樹脂ケースとからなるので、互いの光軸が平行なブロックが面倒な組立工程を採用することなく製作される。したがって、光軸の調整時間が大幅に短縮でき、かつ製作が容易で価格が安い車両検知装置を提供することができる（請求項２の発明）。
【００４３】
また、請求項２の発明において、発光器ブロックの樹脂ケース及び受光器ブロックの樹脂ケースが、光の通路の中央部で２分割された樹脂ケースで構成されているので、樹脂ケースへのプリント板及びレンズの挿入と位置決めが容易になり、かつ両ケースの一体化も容易である。したがって、発光器ブロック及び受光器ブロックの製作が容易となり、より安価な車両検知装置を提供することができる（請求項３の発明）。
【００４５】
更に、請求項１において、最下段の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段の受光器ブロックの受光器の密度が、最下段以外の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段以外の受光器ブロックの受光器の密度のｎ倍とする時、最下段の発光器ブロックの発光器のスキャン速度が最下段以外の発光器ブロックの発光器のスキャン速度と同じであり、最下段の発光器ブロックの発光器のスキャンの発光器数間隔が、最下段以外の発光器ブロックの発光器のスキャンの発光器数間隔のｎ倍であり、最下段の発光器ブロックの全発光器が、最下段以外の発光器ブロックの全発光器を発光させるスキャン回数のｎ倍のスキャン回数で発光させられるようにしても良い。車両検出装置を通過する車両と次に通過する車両との時間間隔が100 ms以下になることは到底考えられず、１回のスキャン時間は通常10ms程度である。したがって、ｎが10以下である場合には、ｎ回のスキャンの内のどこかで検出した場合には“接続部あり”と判断することができ、発光器の駆動回路を増設する必要はない。したがって、対応する発光器と受光器との光軸の調整が容易で、非常に細い接続部を確実に検出することができ、且つ製作が容易で価格がより安い車両検知装置を提供することができる（請求項４の発明）。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による車両検知装置の実施例における発光器ブロックの周辺を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は平面図
【図２】実施例の発光部本体を示す正面図
【図３】実施例の発光器ブロックの構成を示し、（ａ）は部分組立断面側面図、（ｂ）は正面図
【図４】実施例の受光器ブロックの構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は部分組立断面側面図
【図５】実施例において検出に使われる赤外線ビームの分布状態を示し、（ａ）は下段ブロックの分布状態を示すモデル図、（ｂ）は中段ブロック及び上段ブロックの分布状態を示すモデル図
【図６】車両検知装置の構成を示す斜視図
【図７】従来技術による車両検知装置の発光部本体の内部を示す正面図
【図８】図７の発光器の光軸調整方法を説明するための部分図で、（ａ）は発光器の正面から見た図、（ｂ）は側面から見た図、（ｃ）は上面から見た図
【図９】発光部本体より受光部本体が高い場合において、光軸を調整した状態を示す車両検知装置の斜視図
【図１０】従来例において検出に使われる赤外線ビームの分布状態を示すモデル図
【符号の説明】
１ 発光部本体
11 筐体
12 発光器群
120 発光器 121 最下の発光器
12n ｎ番の発光器
13 土台 14, 14a 発光器固定板
15 発光器取付板兼上下調整板
151 支点ネジ 152 調整ネジ
153 調整用長孔
16 発光器保持板兼左右調整板
161 支点ネジ 162 調整ネジ
163 調整用長孔
17 発光器押え金具
18 発光器ブロック取付金具
181 中心ピン 182 上下調整用ネジ
183 上下調整用長孔 184 支点ネジ
185 左右調整用ネジ 186 左右調整用長孔
100 発光器ブロック
101 樹脂ケースＡ
1012 レンズ挿入溝 1013 光通路
102 樹脂ケースＡ
103 発光器用プリント板
104 ＬＥＤ 105 凸レンズ
２ 受光部本体
21 筐体
22 受光器群
221 最下の受光器 22n ｎ番の受光器
23 土台
200 受光器ブロック
201 樹脂ケースＣ
2012 レンズ挿入溝 2013 光通路
202 樹脂ケースＤ
203 受光器用プリント板
204 受光センサ 205 凸レンズ
31a, 31b, 31c, 31d
最下の発光器221 からの赤外線ビーム
3na, 3nb, 3nc, 3nd, 3ne
ｎ番目の発光器22n からの赤外線ビーム
４ 道路
51 最下の光軸 5n ｎ番の光軸
Claims (4)
- 車線の幅方向に相対して配置された複数個の発光器及び受光器を備え、信号光を授受する発光器と受光器との位置で決まる信号光ビームを車両が妨げることによって受光器の信号レベルが所定値未満に低下することを検出して車両の通行を検知する車両検知装置であって、複数個の発光器が所定の位置に配置されかつそれらの発光器の光軸が互いにほぼ平行に調整されて一体にまとめられた発光器ブロックと、複数個の受光器が発光器ブロックに対応する所定の位置に配置されて一体にまとめられた受光器ブロックと、発光器ブロックの単位で発光器の信号光ビームの光軸を調整する手段と、受光器ブロックの単位で受光器の信号光ビームの光軸を調整する手段とを備えているものにおいて、
相対する発光器ブロック及び受光器ブロックの対数が複数であり、最下段の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段の受光器ブロックの受光器の密度が、最下段以外の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段以外の受光器ブロックの受光器の密度に比べて密であることを特徴とする車両検知装置。 - 発光器ブロックが、少なくとも、複数個の発光素子を所定の配置に位置決めして実装しているプリント板と、同数の凸レンズと、凸レンズの焦点位置に発光素子を位置決めするためのプリント板挿入溝と凸レンズの挿入溝と発光素子からの光の通路とを備えている樹脂ケースとからなり、
受光器ブロックが、少なくとも、複数個の受光素子を所定の配置に位置決めして実装しているプリント板と、同数の凸レンズと、凸レンズの焦点位置に受光素子を位置決めするためのプリント板挿入溝と凸レンズの挿入溝と受光素子への光の通路とを備えている樹脂ケースとからなることを特徴とする請求項１に記載の車両検知装置。 - 発光器ブロックの樹脂ケース及び受光器ブロックの樹脂ケースが、光の通路の中央部で２分割された樹脂ケースで構成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両検知装置。
- 最下段の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段の受光器ブロックの受光器の密度が、最下段以外の発光器ブロックの発光器の密度及び最下段以外の受光器ブロックの受光器の密度のｎ倍とする時、最下段の発光器ブロックの発光器のスキャン速度が最下段以外の発光器ブロックの発光器のスキャン速度と同じであり、最下段の発光器ブロックの発光器のスキャンの発光器数間隔が、最下段以外の発光器ブロックの発光器のスキャンの発光器数間隔のｎ倍であり、最下段の発光器ブロックの全発光器が、最下段以外の発光器ブロックの全発光器を発光させるスキャン回数のｎ倍のスキャン回数で発光させられることを特徴とする請求項１に記載の車両検知装置。
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