JP7038592B2 - 車両検知器、車両検知方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両検知器、車両検知方法、及びプログラムに関する。

高速道路の料金所には、車線を走行する車両の進入及び通過（退出）を一台ずつ検知するための車両検知器が設置されている。
車両検知器は、例えば車線を挟んで対向するように設置された投光部と受光部との複数の対により構成される。この場合、複数の投光部の各々が光を投光し、各投光部にそれぞれ関連付けられた複数の受光部が当該光を受光する。このような車両検知器によれば、車線を走行する車両が投光部と受光部との対の間に存在したとき、投光部から受光部へと投光される光が車両で遮光され、特定の受光部が上記光を受光しなくなる。このような仕組みにより車両検知器は、受光部における受光の有無に基づいて車両の進入及び通過を一台ずつ検知することができる（例えば、特許文献１参照）。

ところで、料金所には様々な形式の車両が進入する。特に近年、日本においても荷物を積載可能なカーゴや、レジャー用のボート等の被牽引物を牽引する車両が多くみられる。このような車両では、例えば車両の後部のフレームに設けられたヒッチメンバーに牽引棒を介して被牽引物が接続されている。そしてこのような牽引棒によって連結された連結車両が料金所を通過する際には、被牽引物に対して課金せず牽引する車両にのみ課金し、正確に料金収受を行うため、連結車両が車両検知器によって一台の車両であると認識される必要がある。

特開２００２－０７４４２１号公報

ここで上記の被牽引物の大きさや重さに応じて、様々な形状、大きさの牽引棒が存在している。そしてミニカーゴ等の比較的重量の小さい被牽引物を車両が牽引する場合には、牽引棒にそれほど大きな強度は要求されないため、断面積の小さな牽引棒が用いられることがある。
しかしながら、このような断面積の小さな牽引棒によって連結された連結車両が料金所を通過する際には、上記の車両検知器では一つの投光部から投光される光と、他の投光部から投光される光との間を牽引棒が通過してしまうことがある。この場合、牽引棒が料金所を通過している間は、投光部から投光される光が車両によって遮光されない。この結果、牽引棒が車両検知器によって検知されず、牽引棒が車両検知器を通過している間は車両が料金所を通過していると認識されない。従って、車両と被牽引物とが別々の車両であると車両検知器が誤認し、車両検知器で正確な車両検知が行われず、正確に料金収受ができないといった問題が生じる。

そこで本発明は、多種多様な車両の有無を正確に検知可能な車両検知器、車両検知方法、及びプログラムを提供する。

本発明の一態様に係る車両検知器は、車線の幅方向の一方に配置され、高さ方向に複数配列された投光部と、前記車線を挟んで前記幅方向で前記投光部に対向し、各々の前記投光部と対をなして前記高さ方向に複数配列された受光部と、前記投光部が投光する検知光と該検知光を受光する前記受光部とを結ぶ光軸が遮光されたか否かを示す受光信号を取得する受光信号取得部と、取得された前記受光信号に基づいて、前記車線に車両が存在するか否かを示す検知信号を出力する検知信号出力部と、を備え、前記投光部及び前記受光部は、前記車線の路面上で前記幅方向に延びる仮想線に対して平行な光軸、及び前記仮想線に対して前記高さ方向に傾斜する光軸を形成するように配列されており、前記投光部及び前記受光部は、一つの前記投光部が投光する検知光と、該検知光を受光するとともに前記高さ方向に配列される複数の前記受光部の各々とを結ぶ複数の光軸を形成するように配列されており、前記受光信号取得部は、一つの前記投光部と、前記高さ方向に配列される複数の前記受光部の各々とを結ぶ複数の前記光軸のうち、二つ以上の光軸が遮光された場合にのみ、該光軸が遮光されたことを示す受光信号を取得する。

仮に、車両に高さ方向の寸法が小さい被検知部位が存在する場合、路面に対して平行に光軸が延びていると、光軸が車両の被検知部位によって遮光される範囲は被検知部位の高さ方向の寸法範囲内となる。このため、被検知部位の高さ方向の寸法が、高さ方向に並ぶ光軸の間の距離よりも小さい場合には、光軸の間を被検知部位が通り抜けてしまい、被検知部位の検知ができない。
一方で本態様では、投光部と受光部とを結ぶ光軸には、路面に対して傾斜する光軸が存在する。よって被検知部位が高さ方向の寸法に対して幅方向の寸法が大きい形状、即ち、被検知部位が高さ方向に薄い形状をなしている場合には、被検知部位の高さ方向を向く上面や下面によっても路面に対して傾斜する光軸が遮光される場合がある。そしてこの傾斜する光軸が遮光されたか否かを示す受光信号についても受光信号取得部で取得することができる。よって、路面に対して傾斜する光軸が存在することで、光軸が被検知部位によって遮光される範囲を拡大することができる。この結果、高さ方向に薄い形状を有する被検知部位であっても検知が可能となる。よって、より正確に車両検知器が車両の存在を検知できる。
また、このような構成では、一つの投光部と複数の受光部とを結ぶ複数の光軸が存在している。従って、一つの投光部からは放射状に光軸が延びている。よって、車両の被検知部位が高さ方向に薄い形状をなしていても、路面に対して平行に光軸が延びている場合と比較して光軸が被検知部位によって遮光される範囲をさらに拡大することができる。この結果、高さ方向に薄い被検知部位の存在も検知することができ、車線に車両が存在するか否かの検知をより正確に行うことができる。
また、このようにすることで、一つのみの光軸が遮光されても受光信号取得部は受光信号を取得しない。一方で、車両の被検知部位が高さ方向に二つ以上の光軸にまたがって存在する場合に受光信号取得部は受光信号を取得することになる。被検知部位が二つの光軸にまたがって存在する場合とは、被検知部位の高さ方向の寸法が、二つの光軸の間の高さ方向の距離よりも大きくなっている場合である。従って上記構成により、被検知部位の高さ方向の寸法が、ある所定の値よりも大きい場合のみに被検知部位を検知するようにできる。

また、本発明の一態様に係る車両検知方法は、車線の幅方向の一方から該幅方向に、高さ方向に並ぶ複数の投光位置から検知光を投光する投光工程と、前記投光工程で投光された前記検知光を、前記車線を挟んで前記幅方向に対向するとともに、複数の前記投光位置と対をなす前記高さ方向に並ぶ複数の受光位置で受光する受光工程と、前記投光位置から投光された前記検知光と該検知光を受光する前記受光位置とを結ぶ光軸が遮光されたか否かを示す受光信号を取得する信号取得工程と、前記信号取得工程で取得された前記受光信号に基づいて、前記車線に車両が存在するか否かを示す検知信号を出力する信号出力工程と、を含み、前記投光工程及び前記受光工程では、前記車線の路面上で前記幅方向に延びる仮想線に対して平行な光軸、及び前記仮想線に対して前記高さ方向に傾斜する光軸が形成されるように投光及び受光が行われ、一つの前記投光位置と、前記高さ方向に並ぶ複数の前記受光位置の各々とを結ぶ複数の光軸が形成されるように投光及び受光が行われ、前記信号取得工程では、一つの前記投光位置と、前記高さ方向に並ぶ複数の前記受光位置の各々とを結ぶ複数の光軸のうち、二つ以上の光軸が遮光された場合にのみ、該光軸が遮光されたことを示す受光信号を取得する。

本発明の一態様に係るプログラムは、車線の幅方向の一方に配置されて高さ方向に複数配列された投光部と、前記車線を挟んで前記幅方向で前記投光部に対向して各々の前記投光部と対をなして前記高さ方向に複数配列された受光部と、を備え、前記投光部が投光する検知光と該検知光を受光する前記受光部とを結ぶ光軸として、前記車線の路面上で前記幅方向に延びる仮想線に対して平行な光軸、及び前記仮想線に対して前記高さ方向に傾斜する光軸が形成され、前記投光部及び前記受光部は、一つの前記投光部が投光する検知光と、該検知光を受光するとともに前記高さ方向に配列される複数の前記受光部の各々とを結ぶ複数の光軸を形成するように配列されている車両検知器で車両の存在の有無を検知可能とする制御装置のコンピュータを、一つの前記投光部と、前記高さ方向に配列される複数の前記受光部の各々とを結ぶ複数の前記光軸のうち、二つ以上の光軸が遮光された場合にのみ、該光軸が遮光されたことを示す受光信号を取得する受光信号取得手段、取得された前記受光信号に基づいて、前記車線に車両が存在するか否かを示す検知信号を出力する検知信号出力手段、として機能させる。

上記の車両検知器、車両検知方法、及びプログラムでは、多種多様な車両の有無を正確に検知可能である。

本発明の第一実施形態に係る車両検知器、及び車両検知器で検知される車両の全体図である。 本発明の第一実施形態に係る車両検知器で検知される車両を示す図であって、（ａ）は車両の全体側面図であり、（ｂ）は車両の牽引棒を示す図であって（ａ）のＩ－Ｉ断面図である。 本発明の第一実施形態に係る車両検知器の機能構成、及び投光部及び受光部の構造を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る車両検知器での車両の検知の様子を示す図であって最も上部の投光部から検知光が投光される様子を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る車両検知器での車両の検知の様子を示す図であって上から二番目の投光部から検知光が投光される様子を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る車両検知器での車両の検知の様子を示す図であって上から三番目の投光部から検知光が投光される様子を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る車両検知器での車両の検知の様子を示す図であって上から四番目の投光部から検知光が投光される様子を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る車両検知器での車両の検知の様子を示す図であって上から最も下部の投光部から検知光が投光される様子を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る車両検知器の処理フローを示す図である。 本発明の第二実施形態に係る車両検知器での車両の検知の様子を示す図である。 少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。

〔第一実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明の第一実施形態に係る車両検知器１について説明する。

（全体構成）
図１に示すように、車両検知器１は、高速道路の料金所に設けられた車線Ｌに設置され、当該車線Ｌを走行する車両Ａの進入及び通過を検知する。本実施形態に係る車両検知器１は、例えば、電子式料金収受システム（ＥＴＣ：Electronic Toll Collection System（登録商標）、「自動料金収受システム」ともいう）の構成の一つをなすものである。この場合、車線Ｌには、電子式料金収受システムを構成する種々の構成機器（路側アンテナ、開閉バー等）が設けられ得るが、これらの構成機器については図示及び説明を省略する。

図２（ａ）に示すように、車両検知器１で検知される車両Ａは、自動車である車両本体Ａ１と、車両本体Ａ１の後部に一端が設けられた牽引棒Ａ２と、牽引棒Ａ２の他端が設けられた被牽引物Ａ３とを備えている。被牽引物Ａ３は例えば荷物を積載可能なカーゴ等である。本実施形態では、図２（ｂ）に示すように牽引棒Ａ２は、高さ方向（±Ｚ方向）の寸法に対して、車線Ｌの幅方向（±Ｙ方向）の寸法の方が大きい断面矩形状の部材である。牽引棒Ａ２の高さ方向（±Ｚ方向）の寸法は例えば１５ｍｍ程度、牽引棒Ａ２の幅方向の寸法は例えば５０ｍｍ程度となっている。

車両検知器１は、投光塔１００と、受光塔１０１と、制御装置１１と、を備えている。
投光塔１００及び受光塔１０１は、車線Ｌの車線方向（±Ｘ方向）における同じ所定位置であって、車線Ｌを挟むように車線Ｌの両側部（アイランド）にそれぞれ設置される。本実施形態においては、図１に示すように、投光塔１００は、車線Ｌの－Ｙ方向側の側部に、受光塔１０１は、車線Ｌの幅方向の＋Ｙ方向側の側部に設置される。また、投光塔１００、受光塔１０１は、それぞれ、両側部（アイランド）から高さ方向の＋Ｚ方向側に伸びる直方状に形成され、車線Ｌを挟んで互いに対向する面を有している。

投光塔１００は、受光塔１０１に向けて所定波長の光Ｐ（例えば、赤外光）を投光する複数の投光部Ｅを有している。投光部Ｅは、例えば、所定の指向性（光源からの光の広がりの度合い）を有する発光ダイオード（ＬＥＤ：Light emitting diode）素子である。複数の投光部Ｅは、投光塔１００の受光塔１０１に対向する面において、高さ方向に所定の間隔で複数並ぶ投光位置に一つずつ配置されている。
後述するように、各投光部Ｅは、制御装置１１から各々に入力される所定の投光用制御信号に従い、それぞれタイミングをずらしながら一つずつ順番に投光を行う。

受光塔１０１は、投光部Ｅから投光された検知光Ｐを受光可能な複数の受光部Ｒを有している。受光部Ｒは、光Ｐの受光の有無に応じた受光信号を出力可能なフォトダイオード（Photodiode）等を有する受光センサである。受光部Ｒが出力した受光検知信号は、後述する制御装置１１に入力され、当該受光部Ｒが検知光Ｐを受光したか否かの判定に用いられる。複数の受光部Ｒは、受光塔１０１の投光塔１００に対向する面において、高さ方向に所定の間隔で複数並ぶ受光位置に一つずつ配置されている。ここで、受光部Ｒの各々は、投光塔１００に配置された複数の投光部Ｅの各々と同じ高さに設けられている。
後述するように、各受光部Ｒは、制御装置１１から各々に入力される所定の受光用制御信号に従い、各投光部Ｅが投光するタイミングに合わせて、受光の有無を検知する。

各投光部Ｅ及び各受光部Ｒは、投光塔１００及び受光塔１０１において、例えば、１５ｍｍ～３０ｍｍ程度の間隔で高さ方向に配列されている。各投光部Ｅ又は各受光部Ｒの配列間隔は、必ずしも等間隔でなくともよい。上述したように、本実施形態においては、投光部Ｅの各々には、同じ高さに配置された対となる受光部Ｒが存在する。

制御装置１１は、車両検知器１の車両検知動作を制御する。図１に示すように制御装置１１は、車線Ｌの側部に設置される。制御装置１１は、例えば、電子式料金収受システムによる料金収受処理全体を制御する「車線サーバ」であってもよい。

（機能構成）
図３に示すように、制御装置１１は、投光受光処理部１１０と、受光信号取得部１２０と、検知信号出力部１３０とを備えている。

投光受光処理部１１０は、投光部Ｅによる投光処理、受光部Ｒによる受光処理を制御する。具体的には、投光受光処理部１１０は、各投光部Ｅに投光用制御信号を出力し、所望のタイミングで各投光部Ｅから検知光Ｐを投光させる。
また、投光受光処理部１１０は、各受光部Ｒに受光用制御信号を出力し、上記の投光のタイミングに応じたタイミングで、各投光部Ｅから投光された検知光Ｐの受光の有無を各受光部Ｒに検知させる。例えば各投光部Ｅに設けられたスイッチＳＩを受光用制御信号によって動作させ、一の投光部Ｅからの検知光Ｐを、当該投光部Ｅに関連付けられた一の受光部Ｒで受光可能とする。

ここで、「検知光Ｐ」とは、あるタイミングで一の投光部Ｅが光Ｐを投光した場合に、当該「一の投光部Ｅと高さ方向の位置関係で関連付けられた一の受光部Ｒ」が受光する光のことを示す。また、以下の説明において、一の投光部Ｅと、当該一の投光部Ｅから投光された検知光Ｐを受光する一の受光部Ｒと、の対を「光軸Ｐ」とも表記する。

「一の投光部Ｅと高さ方向の位置関係で関連付けられた一の受光部Ｒ」は、本実施形態では下記に示す通りである。前提として最も上部に配置された投光部Ｅを投光部Ｅ１とし、投光部Ｅ１から下方に向かって投光部Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５と表記する。また、最も上部に配置された受光部Ｒを受光部Ｒ１とし、受光部Ｒ１から下方に向かって受光部Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５と表記する。
・投光部Ｅ１に対して受光部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３（図４参照）
・投光部Ｅ２に対して受光部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４（図５参照）
・投光部Ｅ３に対して受光部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５（図６参照）
・投光部Ｅ４に対して受光部Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５（図７参照）
・投光部Ｅ５に対して受光部Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５（図８参照）

即ち、一の投光部Ｅから投光された検知光Ｐは、当該一の投光部Ｅと同じ高さの位置の受光部Ｒに受光されるだけでなく、一の投光部Ｅと同じ高さ位置の受光部Ｒを挟んで当該受光部Ｒの上下に並ぶ最大二つずつの他の受光部Ｒに受光される。よって本実施形態では一の投光部Ｅからの検知光Ｐは、最大五つの受光部Ｒで受光され、一つの投光部Ｅからは最大五つの光軸Ｐが形成される。同じ高さの位置にある投光部Ｅと受光部Ｒとを結ぶ光軸Ｐは、車線Ｌの路面上で幅方向に延びる仮想線ＶＬに対して略平行である。一方で、異なる高さ位置にある投光部Ｅと受光部Ｒとを結ぶ光軸Ｐは仮想線ＶＬに対して高さ方向に傾斜している。このように一の投光部Ｅからは放射状に検知光Ｐが投光される。

受光信号取得部１２０は、投光部Ｅが投光する検知光Ｐと、この検知光Ｐを受光する受光部Ｒとを結ぶ光軸Ｐのうち少なくとも一つの光軸Ｐが遮光されたか否かを示す受光信号を取得する。具体的には受光信号取得部１２０は、あらかじめ設定された閾値に対して、各々の受光部Ｒが受光する受光光量が大きくなっているか否かを判断する。閾値と比較して受光部Ｒが受光する受光光量が小さい場合には、「光軸Ｐが遮光された」と判断し、「光軸Ｐが遮光された」との受光信号を取得する。

検知信号出力部１３０は、受光信号取得部１２０で取得された受光信号に基づいて、車線Ｌに車両Ａが存在するか否かを示す検知信号を出力する。より具体的には検知信号出力部１３０は受光信号取得部１２０での光軸Ｐが遮光された場合の受信信号に基づいて車両Ａが存在すると判定し、「車両が存在する」との検知信号を出力する。
ここで上述した投光受光処理部１１０、受光信号取得部１２０、及び検知信号出力部１３０の機能は、各々の投光部Ｅで順に発揮される。即ち投光部Ｅ１から検知光Ｐが投光されると、投光部Ｅ１に関連付けられた各々の受光部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３について光軸Ｐが遮光されたか否かが受光信号取得部１２０で判断され、検知信号出力部１３０で、車両が存在するか否かの検知信号が出力される。その後、投光部Ｅ２から投光された検知光Ｐに対して光軸Ｐが遮光されたか否かが判断され、車両が存在するか否かの検知信号が出力される。この手順ですべての投光部Ｅについて光軸Ｐが遮光されたか否かが判断され、車両が存在するか否かの検知信号が出力される。また本実施形態では、少なくとも一つの光軸Ｐが遮光された場合に「車両が存在する」との検知信号が出力されるが、これに限定されない。例えば最も上部の投光部Ｅ１から投光される光軸Ｐのうちの複数（例えば全て）の光軸Ｐが遮光された場合には、光軸Ｐを遮光するものが大型車のバックミラーや、ユニック車（クレーン車）のアームであることが想定されるため、光軸Ｐを遮光しているものは車両ではないと判断してもよい。さらに、最も下部の投光部Ｅ５から投光される光軸Ｐのうちの複数（例えば全て）の光軸Ｐが遮光された場合には、光軸Ｐを遮光するものが車高の低い車両のフロントノーズや牽引棒であることが想定されるため、このような場合には光軸Ｐを遮光しているものが車両であると判断してもよい。よって、どの高さの位置で光軸Ｐが遮光されたかや、高さ方向に連続して光軸Ｐが遮光されているか否か等の条件で、車両の存在の有無を判断することも可能である。

（処理フロー）
図９に示す本実施形態の処理フローは、車両検知器１の稼働中に繰り返し実行される。

投光受光処理部１１０は、複数の投光部Ｅ及び複数の受光部Ｒを通じて、投光処理及び受光処理を行う（ステップＳ０１：投光工程及び受光工程）。
具体的には、投光受光処理部１１０は、複数の投光部Ｅの各々に対し、投光用制御信号を出力して、一つずつ順番に（例えば、上から順に）検知光Ｐ（図４から図８参照）を投光させる。投光用制御信号を受け付けた各投光部Ｅは、当該投光用制御信号を受け付けたタイミングで検知光Ｐを投光する。
また、投光受光処理部１１０は、複数の受光部Ｒの各々に対し、各投光部Ｅを投光させるタイミングに合わせて受光用制御信号を出力する。上記の通り、検知光Ｐを投光した投光部Ｅに対応する複数の受光部Ｒに対して受光用制御信号が出力される。

受光信号取得部１２０は、すべての投光部Ｅから延びる光軸Ｐのうちの少なくとも一つの光軸Ｐが遮光された場合に「ＹＥＳ」の受信信号を取得し、すべての投光部Ｅから延びる光軸Ｐが遮光されない場合に「ＮＯ」の受信信号を取得する（ステップＳ０２：信号取得工程）。「ＹＥＳ」の受信信号を取得する場合には、路面上で幅方向に延びる仮想線ＶＬに平行な光軸Ｐが遮光された場合と、仮想線ＶＬに対して高さ方向に傾斜する光軸Ｐが遮光された場合の二つの場合が含まれる。

検知信号出力部１３０は、受光信号取得部１２０で「ＹＥＳ」の信号を受信した場合、この信号に基づいて「車両有り」と判定する（ステップＳ０３：信号出力工程）。また、受光信号取得部で「ＮＯ」の信号を受信した場合、この信号に基づいて「車両無し」と判定する（ステップＳ０４：信号出力工程）。

（作用効果）
以上説明した本実施形態の車両検知器１では、一の投光部Ｅと投光部Ｒとを結ぶ光軸Ｐのうち、少なくとも一つの光軸Ｐが遮光された場合に、車両Ａが路面上に存在していると判定可能となっている。そして本実施形態では、複数の光軸Ｐには路面上の仮想線ＶＬに対して高さ方向に傾斜する光軸Ｐも含まれている。従って、仮想線ＶＬに対して高さ方向に傾斜する光軸Ｐが車両Ａによって遮光された場合にも車両Ａが路面上に存在していると判定可能である。

図４に示すように、例えば車両Ａの牽引棒Ａ２が、投光部Ｅ３と受光部Ｒ３とを結ぶ光軸Ｐ１と、投光部Ｅ４と受光部Ｒ４とを結ぶ光軸Ｐ２との間に存在すると、仮に路面に対して平行に延びる光軸Ｐのみが存在する場合には、高さ方向の寸法が小さい被検知部位である牽引棒Ａ２は光軸Ｐを遮光することはない。よって牽引棒Ａ２が光軸Ｐの位置を通過する際には、光軸Ｐが牽引棒Ａ２によって遮光される範囲は、牽引棒Ａ２の高さ方向の寸法範囲内となる。このため、牽引棒Ａ２の高さ方向の寸法が、高さ方向に並ぶ光軸Ｐの間の距離ＬＬよりも小さい場合には、光軸Ｐの間を牽引棒Ａ２が通り抜けてしまい、牽引棒Ａ２の検知ができない。

一方で本実施形態の車両検知器１では、高さ方向の寸法に対して幅方向の寸法が大きいような形状の牽引棒Ａ２、即ち高さ方向に薄い形状をなしている牽引棒Ａ２であっても、牽引棒Ａ２における高さ方向を向く上面ＳＦ１や下面ＳＦ２によっても傾斜する光軸Ｐが遮光される（図６及び図７参照）。そして、このような路面に対して傾斜する光軸Ｐが遮光された場合であっても、本実施形態では「ＹＥＳ」の受信信号を受光信号取得部１２０が取得する。

このように、路面に対して傾斜する光軸Ｐが存在することで、被検知部位である牽引棒Ａ２が光軸Ｐを遮光する範囲を拡大することができる。この結果、本実施形態の牽引棒Ａ２のように、高さ方向に薄い被検知部位も検知することができ、車線Ｌに車両Ａが存在するか否かの検知をより正確に行うことができる。即ち、車両Ａの形式によらず、多種多様な車両Ａの存在の有無を正確に検知可能である。

さらに、本実施形態では、一つの投光部Ｅからは放射状に光軸Ｐが延びている。よって、高さ方向に薄い形状をなす牽引棒Ａ２等の被検知部位であっても、路面に対して平行に光軸Ｐが延びている場合と比較して光軸Ｐが被検知部位によって遮光される範囲をさらに拡大することができる。この結果、高さ方向に薄い被検知部位の存在も検知することができ、車線Ｌに車両Ａが存在するか否かの検知をより正確に行うことができる。

ここで、本実施形態では一の投光部Ｅからは複数の受光部Ｒへ検知光Ｐを投光することで、路面上の仮想線ＶＬに対して傾斜する光軸Ｐだけでなく、仮想線ＶＬに平行な光軸Ｐも存在している。しかし光軸Ｐによって結ばれる上述の投光部Ｅと受光部Ｒとの組み合わせは一例であってこの構成に限定されることはない。例えば、仮想線ＶＬに対して傾斜する光軸Ｐのみが存在していてもよい。即ち、一の投光部Ｅから当該投光部Ｅとは高さ方向に異なる位置に配置された一つの受光部Ｒのみへ検知光Ｐが投光されてもよい。

〔第二実施形態〕
次に、図１０を参照して、本発明の第二実施形態に係る車両検知器１Ａについて説明する。第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
本実施形態では、受光信号取得部１２０Ａでの処理フローが第一実施形態と異なっている。

図１０に示すように、受光信号取得部１２０Ａでは、各々の投光部Ｅに対して一の投光部Ｅから延びる複数の光軸Ｐのうち少なくとも二つの光軸Ｐが遮光された場合に「ＹＥＳ」の受信信号を取得する。また、すべての投光部Ｅから延びる光軸Ｐが遮光されない場合、及び各々の投光部Ｅに対して一の投光部Ｅから延びる複数の光軸Ｐのうちの一つのみの光軸Ｐが遮光された場合に「ＮＯ」の受信信号を取得する。
第一実施形態と同様に、「ＹＥＳ」の受信信号を取得する場合は、路面上の仮想線ＶＬに平行な光軸Ｐが遮光された場合と、仮想線ＶＬに対して高さ方向に傾斜する光軸Ｐが遮光された場合の二つの場合が含まれる。

以上説明した本実施形態の車両検知器１Ａでは、図１０に二点鎖線で示す牽引棒Ａ２のように、車両Ａの被検知部位である牽引棒Ａ２が光軸Ｐの位置を通過する際に任意の一つの投光部Ｅから延びる複数の光軸Ｐのうち一つのみの光軸Ｐが遮光された場合には「ＮＯ」の受信信号を受光信号取得部１２０Ａが取得する。一方で、図１０に実線で示す牽引棒Ａ２のように、牽引棒Ａ２が高さ方向に二つの光軸Ｐにまたがって存在する場合に受光信号取得部１２０Ａは「ＹＥＳ」の受光信号を取得することになる。牽引棒Ａ２が二つの光軸Ｐにまたがって存在する場合とは、牽引棒Ａ２が存在する位置で、牽引棒Ａ２の高さ方向の寸法が、二つの光軸Ｐの間の高さ方向の距離よりも大きくなっている場合である。

従って、牽引棒Ａ２の高さ方向の寸法がある所定の値（二つの光軸Ｐの間の高さ方向の距離ＬＬ）よりも大きい場合のみに、牽引棒Ａ２を検知し、車両Ａが車線Ｌに存在すると判定することができる。そして所定の値は、被検知部位の形状や寸法に合わせて、あらかじめ所望の値に設定できる。

本実施形態では、牽引棒Ａ２が高さ方向に三つ以上の光軸Ｐにまたがって存在する場合に受光信号取得部１２０Ａは「ＹＥＳ」の受光信号を取得してもよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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は意図していない。これら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。これら実施形態やその変形は、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ものとする。

上述の車両検知器１はコンピュータ９を備えてもよい。図１１に示すようにコンピュータ９は、ＣＰＵ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、インタフェース９４を備える。そして、上述した処理フローでの動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９３に記憶されている。ＣＰＵ９１は、プログラムを補助記憶装置９３から読み出して主記憶装置９２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。例えば、上述した投光受光処理部１１０、受光信号取得部１２０（１２０Ａ）、及び検知信号出力部１３０は、ＣＰＵ９１であってよい。

また、ＣＰＵ９１は、プログラムに従って記憶領域を主記憶装置９２または補助記憶装置９３に確保する。

補助記憶装置９３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。補助記憶装置９３は、コンピュータ９のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９４または通信回線を介してコンピュータ９に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９が当該プログラムを主記憶装置９２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９３は、一時的でない有形の記憶媒体である。

また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

１、１Ａ…車両検知器
９…コンピュータ
１１… 制御装置
９１…ＣＰＵ
９２…主記憶装置
９３…補助記憶装置
９４…インタフェース
１００…投光塔
１０１…受光塔
１１０…投光受光処理部
１２０、１２０Ａ…受光信号取得部
１３０…検知信号出力部
Ｌ…車線
Ｅ…投光部
Ｒ…受光部
Ａ…車両
Ａ１…車両本体
Ａ２…牽引棒
Ａ３…被牽引物
Ｐ…検知光（光軸）
ＳＩ…スイッチ
ＳＦ１…上面
ＳＦ２…下面

Claims (3)

1. 車線の幅方向の一方に配置され、高さ方向に複数配列された投光部と、
   前記車線を挟んで前記幅方向で前記投光部に対向し、各々の前記投光部と対をなして前記高さ方向に複数配列された受光部と、
   前記投光部が投光する検知光と該検知光を受光する前記受光部とを結ぶ光軸が遮光されたか否かを示す受光信号を取得する受光信号取得部と、
   取得された前記受光信号に基づいて、前記車線に車両が存在するか否かを示す検知信号を出力する検知信号出力部と、
   を備え、
   前記投光部及び前記受光部は、前記車線の路面上で前記幅方向に延びる仮想線に対して平行な光軸、及び前記仮想線に対して前記高さ方向に傾斜する光軸を形成するように配列されており、
   前記投光部及び前記受光部は、一つの前記投光部が投光する検知光と、該検知光を受光するとともに前記高さ方向に配列される複数の前記受光部の各々とを結ぶ複数の光軸を形成するように配列されており、
   前記受光信号取得部は、一つの前記投光部と、前記高さ方向に配列される複数の前記受光部の各々とを結ぶ複数の前記光軸のうち、二つ以上の光軸が遮光された場合にのみ、該光軸が遮光されたことを示す受光信号を取得する車両検知器。
2. 車線の幅方向の一方から該幅方向に、高さ方向に並ぶ複数の投光位置から検知光を投光する投光工程と、
   前記投光工程で投光された前記検知光を、前記車線を挟んで前記幅方向に対向するとともに、複数の前記投光位置と対をなす前記高さ方向に並ぶ複数の受光位置で受光する受光工程と、
   前記投光位置から投光された前記検知光と該検知光を受光する前記受光位置とを結ぶ光軸が遮光されたか否かを示す受光信号を取得する信号取得工程と、
   前記信号取得工程で取得された前記受光信号に基づいて、前記車線に車両が存在するか否かを示す検知信号を出力する信号出力工程と、
   を含み、
   前記投光工程及び前記受光工程では、
   前記車線の路面上で前記幅方向に延びる仮想線に対して平行な光軸、及び前記仮想線に対して前記高さ方向に傾斜する光軸が形成されるように投光及び受光が行われ、
   一つの前記投光位置と、前記高さ方向に並ぶ複数の前記受光位置の各々とを結ぶ複数の光軸が形成されるように投光及び受光が行われ、
   前記信号取得工程では、一つの前記投光位置と、前記高さ方向に並ぶ複数の前記受光位置の各々とを結ぶ複数の光軸のうち、二つ以上の光軸が遮光された場合にのみ、該光軸が遮光されたことを示す受光信号を取得する車両検知方法。
3. 車線の幅方向の一方に配置されて高さ方向に複数配列された投光部と、前記車線を挟んで前記幅方向で前記投光部に対向して各々の前記投光部と対をなして前記高さ方向に複数配列された受光部と、を備え、前記投光部が投光する検知光と該検知光を受光する前記受光部とを結ぶ光軸として、前記車線の路面上で前記幅方向に延びる仮想線に対して平行な光軸、及び前記仮想線に対して前記高さ方向に傾斜する光軸が形成され、前記投光部及び前記受光部は、一つの前記投光部が投光する検知光と、該検知光を受光するとともに前記高さ方向に配列される複数の前記受光部の各々とを結ぶ複数の光軸を形成するように配列されている車両検知器で車両の存在の有無を検知可能とする制御装置のコンピュータを、
   一つの前記投光部と、前記高さ方向に配列される複数の前記受光部の各々とを結ぶ複数の前記光軸のうち、二つ以上の光軸が遮光された場合にのみ、該光軸が遮光されたことを示す受光信号を取得する受光信号取得手段、
   取得された前記受光信号に基づいて、前記車線に車両が存在するか否かを示す検知信号を出力する検知信号出力手段、
   として機能させるプログラム。

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