JP7405423B2 - ループコイル、車両検知システム及び車両検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、ループコイル、車両検知システム及び車両検知方法に関し、特に、金属検知に用いられる１巻のループコイル等に関する。

本願の発明者によって金属検知に用いられる１巻のループコイルが提案されている（特許文献１）。この技術は、駐車場車室管理への適用が想定されており、車室に車両があるか否かを検知できるものである。

ここで、提案された１巻のループコイルを用いた検知技術よりも以前の技術では、以下の問題があった。インダクタンスを大きくするためにコイル電線を４巻～１２巻にする必要があった。そして、地面（路面）に深い溝を掘って、モルタルや接着剤等を注入して固定し、埋設する必要があった。この作業は、固定の仕方などによって検知精度のバラツキも起こり得ることから、ループコイルとしての性能に影響するために重要な作業であり、作業負担が大きいものであった。

このような問題に対し、提案された１巻のループコイルを用いた検知技術は、ループコイルとして使用するコイル電線の使用量を減らすことができるとともに検知精度のバラツキを抑えることもでき、ループコイルを埋設するための溝の深さも浅いもので済むため埋設工事が簡単で、作業負担を大幅に軽減できるものであった。

なお、ループコイルと車両検知器とを一体式にしたものとした技術が提案されている（特許文献２参照）。

特許第６２２６３４５号公報 特表２０１１－５２２３１９号公報

しかしながら、特許文献１で提案した技術であっても、埋設することに変わりはなく、路面に溝を掘ってコイル電線を埋める作業は必要とされていた。また、埋設した場合の問題としては、経年変化による劣化の問題もある。具体的には、１巻のコイル電線でも経年変化の問題もあり得るが、特にコイル電線を４巻～１２巻とする場合には、経年変化等により被覆部分が劣化してコイル電線間の絶縁低下やショート、さらには断線の可能性もあり、その場合には検知ができるか否かという問題に発展してしまうこともあり得るものであった。さらに、埋設できない場合にはループコイルを設置できないという問題があった。ここで、埋設できない状況としては、例えば防水床や溝を掘ることができないことが挙げられる。

なお、特許文献２の技術も、ループコイルは、複数巻きが前提の技術であり、上記した巻き線が複数の場合の問題があった。

ゆえに、本発明は、埋設を不要にした金属検知に用いられる１巻のループコイル等を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点は、金属検知に用いられる１巻のループコイルであって、金属製の１本の薄板がループ形状をなし、各端部が金属検知を行う検知器に有線で接続される一方で前記検知器との有線の接続を除いて端部同士が電気的に非接続状態であるものである。なお、１本の薄板は、複数の薄板を繋いで１本にしたものを含む概念である。

本発明の第２の観点では、第１の観点において、前記ループ形状の一部から前記薄板の各端部が外側に向かって延びており、前記端部同士の間には絶縁体が挿入されて電気的に非接続状態である。

本発明の第３の観点では、第１又は第２の観点において、前記金属製の薄板は、腐食の抑止効果が高い材料で形成され、又は、腐食の抑止効果が高い表面処理が施され、地面の表面に設置される。

本発明の第４の観点では、第３の観点において、前記検知器は駐車場の車室に車両があるか否かを検知するものであり、前記車室の地面の表面に設置され、車両の荷重に耐え得る強度を有する。

本発明の第５の観点は、駐車場の車室に車両があるか否かを検知する際に用いられる１巻のループコイルと、前記ループコイルに接続される車両検知器とを備えた車両検知システムであって、前記ループコイルは、金属製の１本の薄板がループ形状をなし、各端部が前記車両検知器に有線で接続される一方で前記車両検知器との有線の接続を除いて端部同士が電気的に非接続状態であると共に、前記車室の地面の表面に設置され、前記車両検知器は車止めの内部又はロック板ユニットの内部に収納されているものである。

本発明の第６の観点は、駐車場の車室に車両があるか否かを検知する際に用いられる１巻のループコイルと、前記ループコイルに接続される車両検知器とを備えた車両検知システムであって、前記ループコイルは、金属製の１本の薄板がループ形状をなし、各端部が前記車両検知器に有線で接続される一方で前記車両検知器との有線の接続を除いて端部同士が電気的に非接続状態であると共に、前記車室の地面の表面に設置され、前記車両検知器は前記ループコイルと一体的に配置されて制御ボックス内に収納されており、前記制御ボックス内には無線ユニットも収納されているものである。

本発明の第７の観点は、駐車場の車室に車両があるか否かを検知する際に用いられる１巻のループコイルと、前記ループコイルに接続される車両検知器とを用いた車両検知方法であって、前記ループコイルは、金属製の１本の薄板がループ形状をなし、各端部が前記車両検知器に有線で接続される一方で前記車両検知器との有線の接続を除いて端部同士が電気的に非接続状態であると共に、前記車室の地面の表面に設置され、前記車両検知器は車止めの内部又はロック板ユニットの内部に収納されており、前記車両検知器と料金精算機とは有線で接続されて、検知信号が前記料金精算機に送られるものである。

本発明の第８の観点は、駐車場の車室に車両があるか否かを検知する際に用いられる１巻のループコイルと、前記ループコイルに接続される車両検知器とを用いた車両検知方法であって、前記ループコイルは、金属製の１本の薄板がループ形状をなし、各端部が前記車両検知器に有線で接続される一方で前記車両検知器との有線の接続を除いて端部同士が電気的に非接続状態であると共に、前記車室の地面の表面に設置され、前記車両検知器は前記ループコイルと一体的に配置されて制御ボックス内に収納されており、前記制御ボックス内には無線ユニットも収納されており、前記車両検知器と料金精算機との間は前記無線ユニットによる無線通信が行われて、検知信号が前記料金精算機に送られるものである。

本発明によれば、薄板が繋がったループ状のために厚さが薄く、地面（路面）に張り付け、又は、コンクリートアンカーボルトで固定する等しても邪魔にならず、地面の表面に設置可能となる。そして、埋設を不要とすることにより、埋設に伴う作業負担を軽減でき、埋設する場合と異なって、なんらかの支障がループコイルに発生しても簡単に交換でき、また撤去が必要になっても簡単に原状復帰もできる。

本発明の実施の形態に係るループコイルの一例を示した斜視図である。 図１に示したループコイルの正面図である。 図１に示したループコイルの背面図である。 図１に示したループコイルの左側面図である。 図１に示したループコイルの右側面図である。 図１に示したループコイルの平面図である。 図１に示したループコイルの底面図である。 図２のＡ－Ａ断面図である。 図８のＢ－Ｂ部拡大図である。 図１のループコイルの使用状態を示す斜視図である。 図１０に示した使用状態としての設置例の一例を示す図である。 図１０に示した使用状態としての設置例の他の例を示す図である。 コイルと車両検知器が一体式の例を示す図である。

図１～図１２を参照して、１巻のループコイル１は、例えば約３ｍｍの厚さで幅が約２０ｍｍの金属製の帯状の薄板１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７が繋がって１本の薄板を構成してループ形状をなしており、路面に張り付けやすい厚さで、車両の車輪が踏んでも車輪を傷つけない厚さをしている。逆に、車両に踏まれて荷重がかかっても耐え得る強度を確保するためにも、ループコイル１は金属製のものが用いられている。薄板ループ形状とするには、複数の帯状の薄板を熔接する等すればよく、全体のサイズとしては、１辺の長さが約１ｍ前後としている。

ここで、金属製を用いたのは、上記した強度の点以外の重要な視点として、インピーダンスを可能な限り低くしようとしたためである。インピーダンスを可能な限り小さくできれば、地面に直接固定しても、設置地面のインピーダンスよりもループコイル１のインピーダンスが低いことになり、車両検知に影響が出ないものにできる。ループコイル１を構成する金属製の薄板は、例えば、ステンレス、アルミニウム、銅のような材料が用いられればよく、鉄が用いられてもよいが亜鉛メッキ処理を施す等して腐食による錆防止を行うことが好ましい。このような材料の選択において重要なことは、誤動作なく検知信号をとれるか否かであり、屋外においては雨などでインピーダンスが変わる結果、周波数も変わり、誤動作が起きてしまう可能性があるため、それを踏まえた選択を行うことが必要になる。

一辺が１ｍ前後としたのも、できるだけループ内の面積を大きくして抵抗値を下げ、インピーダンスを低くしようとしたためであるが、信号検知に影響が出ないのであれば、この大きさに限定する必要はない。

ここでは、薄板１１は薄板１２と薄板１４と繋がっており、薄板１２は薄板１１と薄板１３と繋がっており、薄板１３は薄板１２と薄板１７と繋がっており、薄板１７は薄板１６と繋がっており、薄板１４は薄板１１と薄板１５と繋がっている。薄板１４と薄板１７とは繋がっておらず、薄板１５と薄板１６は信号取り出しのための役割を果たし、薄板１５と薄板１６との間には絶縁体１８が挿入されており、互いが電気的に非接続状態になっている。

なお、薄板１５と薄板１６と薄板１４と薄板１７との位置関係については、例えば、薄板１３を延長した位置に薄板１５と薄板１６を設けてもよいが、ここでは、図１１及び図１２に示す設置例での取り付けの簡便さから、現状のような位置にしている。

図１１を参照して、この駐車場では、ロック板ユニットが用いられて、フラップ板１９が用いられ、ロック板ユニットの軸受けカバー２０に向かって薄板１５及び薄板１６が延びる位置関係でループコイル１が路面に張り付けられている。張り付けは、接着剤で固定してもよく、ビス穴２５にアンカーボルトを通して固定等してもよい。実線で示した手前側の位置にループコイル１を設けてもよく、破線で示した車止め２１，２３がある奥側の位置にループコイル１を設けてもよい。そして、薄板１５の端部１５ａと薄板１６の端部１６ａのそれぞれにフィーダ線が繋げられ、各フィーダ線が軸受けカバー２０内に引き込まれ、軸受けと反対側にあるケース内に設けられた図示を省略する車両検知器に繋げられており、車両検知が可能になっている。なお、薄板１５及び薄板１６の端部が軸受けカバー２０内まで延びてもよく、図示を省略する車両検知器に繋げられて、車両検知を可能にしてもよい。また、上記では、車両検知器・モータ駆動回路・有線通信回路がユニットになって一体的なものが大きなケースに入れられている場合でもよく、車両検知器だけが独立したものかを問わない。ここで、ループコイル１と車両検知器とにより車両検知システムが構成されている。

図１２を参照して、この駐車場では、フラップ板を含むロック板ユニットが用いられず、車止め２４内に車両検知器が収納されており、それに向かって薄板１５及び薄板１６が延びる位置関係でループコイル１が路面に張り付けられている。ループコイル１と図示を省略した車両検知器との電気的接続関係は上記と同様であり、説明を省略する。

以上のように、１巻のループコイル１によって、薄板が繋がったループ状のために厚さが薄く、地面（路面）に張り付け、又は、コンクリートアンカーボルトで固定する等しても邪魔にならず、地面の表面に設置可能となる。そして、埋設を不要とすることにより、埋設に伴う作業負担を軽減でき、埋設する場合と異なって、なんらかの支障がループコイルに発生しても簡単に交換でき、また撤去が必要になっても簡単に原状復帰もできる。

なお、上記実施例では、薄板１５及び薄板１６を用いたが、これらを用いず、薄板１４と薄板１７との端部のそれぞれにフィーダ線を繋ぎ、この部分を接続ボックスでカバー等してフィーダ線で離れた位置（車止めやロック板ユニットの内部など）にある車両検知器に接続してもよい。

また、車両検知器と料金精算機や制御器との間のデータ通信は、有線で繋げばよいが、無線であることを妨げるものではない。無線とするのであれば、下記のような制御ボックスを用いることが好ましい。

図１３はコイルと車両検知器が一体式の例を示す図である。図１３に示すように、ループコイル３０（上記接続ボックスを用いた場合の薄板１４と薄板１７に対応する）と車両検知器３３とがとても近い位置でフィーダ線３９によって制御ボックス３１内で繋がっている。フィーダ線は取付ネジでループコイル３０に固定されている。制御ボックス３１内には、無線ユニット３５と、電源となる電池３７も収納されている。制御ボックスは、上記した接続ボックスと異なり、単に接続のためのものではなく、車両検知器３３等を有しており、できるだけ薄いことが好ましく、路面にループコイル３０とともに固定されている。このようにすることにより、車両検知器３３と料金精算機や制御器との間は無線通信によりデータ通信を行うことが可能になる。

なお、図１３では、電源としての電池３７を用いたが、電源コードで商用電源からの電力を制御ボックスに供給するようにしてもよい。さらに、電池３７を蓄電池にして、例えば駐車場に設置したソーラーパネルからの太陽光エネルギーを変換した電力を蓄電池に供給するようにしてもよい。さらに、電源コードを用いて電力を供給する場合に、商用電源ではなく、例えば駐車場に設置したソーラーパネルからの太陽光エネルギーを変換した電力を供給するようにしてもよい。

また、上記の実施例では、車両検知を示したが、車両には車だけでなく、工場内などを自動運転して荷物を配送する配送車のような形態のものでもよい。さらに、金属検知の一例として、車両検知を示したが、鉄道検知のようなものでもよい。

１、３０・・・ループコイル

Claims (7)

1. 金属検知に用いられる１巻の閉じたループコイルであって、
   金属製の１本の薄板が閉じたループ形状をなし、各端部が面で対向しながら外側に並行に延びて金属検知を行う検知器に有線で接続され、前記面で対向して外側に並行に延びている端部同士の面での対向の間に絶縁体が挿入されている、ループコイル。
2. 前記金属製の薄板は、腐食の抑止効果が高い材料で形成され、又は、腐食の抑止効果が高い表面処理が施され、
   地面の表面に設置される、請求項１記載のループコイル。
3. 前記検知器は駐車場の車室に車両があるか否かを検知するものであり、
   前記車室の地面の表面に設置され、車両の荷重に耐え得る強度を有する、請求項２記載のループコイル。
4. 駐車場の車室に車両があるか否かを検知する際に用いられる１巻の閉じたループコイルと、前記ループコイルに接続される車両検知器とを備えた車両検知システムであって、
   前記ループコイルは、金属製の１本の薄板が閉じたループ形状をなし、各端部が面で対向しながら外側に並行に延びて前記車両検知器に有線で接続され、前記面で対向して外側に並行に延びている端部同士の面での対向の間に絶縁体が挿入されていると共に、前記車室の地面の表面に設置され、
   前記車両検知器は車止めの内部又はロック板ユニットの内部に収納されている、車両検知システム。
5. 駐車場の車室に車両があるか否かを検知する際に用いられる１巻の閉じたループコイルと、前記ループコイルに接続される車両検知器とを備えた車両検知システムであって、
   前記ループコイルは、金属製の１本の薄板が閉じたループ形状をなし、各端部が面で対向しながら外側に並行に延びて前記車両検知器に有線で接続され、前記面で対向して外側に並行に延びている端部同士の面での対向の間に絶縁体が挿入されていると共に、前記車室の地面の表面に設置され、
   前記車両検知器は前記ループコイルと一体的に配置されて制御ボックス内に収納されており、前記制御ボックス内には無線ユニットも収納されている、車両検知システム。
6. 駐車場の車室に車両があるか否かを検知する際に用いられる１巻の閉じたループコイルと、前記ループコイルに接続される車両検知器とを用いた車両検知方法であって、
   前記ループコイルは、金属製の１本の薄板が閉じたループ形状をなし、各端部が面で対向しながら外側に並行に延びて前記車両検知器に有線で接続され、前記面で対向して外側に並行に延びている端部同士の面での対向の間に絶縁体が挿入されていると共に、前記車室の地面の表面に設置され、
   前記車両検知器は車止めの内部又はロック板ユニットの内部に収納されており、
   前記車両検知器と料金精算機とは有線で接続されて、検知信号が前記料金精算機に送られる、車両検知方法。
7. 駐車場の車室に車両があるか否かを検知する際に用いられる１巻の閉じたループコイルと、前記ループコイルに接続される車両検知器とを用いた車両検知方法であって、
   前記ループコイルは、金属製の１本の薄板が閉じたループ形状をなし、各端部が面で対向しながら外側に並行に延びて前記車両検知器に有線で接続され、前記面で対向して外側に並行に延びている端部同士の面での対向の間に絶縁体が挿入されていると共に、前記車室の地面の表面に設置され、
   前記車両検知器は前記ループコイルと一体的に配置されて制御ボックス内に収納されており、前記制御ボックス内には無線ユニットも収納されており、
   前記車両検知器と料金精算機との間は前記無線ユニットによる無線通信が行われて、検知信号が前記料金精算機に送られる、車両検知方法。