JP7108486B2 - 車両検知器 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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。
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 (8)
- 投光器と、当該投光器と同期して動作する受光器との対を複数備え、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、
前記投光器として、標準投光器と偏向投光器との2種類の投光器を備え、前記標準投光器及び前記偏向投光器は、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、
前記標準投光器は、前記標準投光器と、当該標準投光器と同期して動作する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と、前記直線よりも鉛直下側の領域に向けて放射する光の光量とが等しくなるように構成され、
前記偏向投光器は、前記偏向投光器と、当該偏向投光器と同期して動作する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、前記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、
車両検知器。 - 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。 - 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。 - 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。 - 投光器と、当該投光器と同期して動作する受光器との対を複数備え、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、
前記受光器として、標準受光器と偏向受光器との2種類の受光器を備え、前記標準受光器及び前記偏向受光器は、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、
前記標準受光器は、前記標準受光器と、当該標準受光器と同期して動作する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量と、前記直線よりも鉛直下側の領域から入射してくる光の受光量とが等しくなるように構成され、
前記偏向受光器は、前記偏向受光器と、当該偏向受光器と同期して動作する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量に対し、前記直線よりも鉛直下側から入射してくる光の受光量の方が小さくなるように構成される、
車両検知器。 - 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5に記載の車両検知器。 - 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5に記載の車両検知器。 - 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5に記載の車両検知器。
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