特許 6871005 車両検知器、車両検知方法及び料金収受設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6871005

(24)【登録日】2021年4月19日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】車両検知器、車両検知方法及び料金収受設備

(51)【国際特許分類】

   G07B 15/00 20110101AFI20210426BHJP

【ＦＩ】

   G07B15/00 L

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-22266(P2017-22266)

(22)【出願日】2017年2月9日

(65)【公開番号】特開2018-128916(P2018-128916A)

(43)【公開日】2018年8月16日

【審査請求日】2020年1月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】309036221

【氏名又は名称】三菱重工機械システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100210572

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 太一

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100126893

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 哲男

(72)【発明者】

【氏名】山西 直哉

(72)【発明者】

【氏名】山口 泰弘

(72)【発明者】

【氏名】尾張 伸行

(72)【発明者】

【氏名】中山 博之

【審査官】 永安 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１４７５９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０７Ｂ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車線を通行する車両を検出する車両検知器であって、
前記車線の幅方向一方側に設けられて他方側に向けて検査光を発光する発光部と、
前記車線の幅方向他方側に前記発光部に関連して設けられて前記検査光を受光可能な第一受光部と、
前記車線の幅方向一方側に前記発光部に関連して設けられて前記検査光の反射光を受光可能な第二受光部と、
により構成される受発光ユニットを高さ方向に複数備え、少なくとも１つの第一の受発光ユニットを構成する前記発光部と前記第二受光部の位置と当該第一の受発光ユニットを構成する前記第一受光部の位置との前記車線を隔てた位置関係と、他の第二の受発光ユニットを構成する前記発光部と前記第二受光部の位置と当該第二の受発光ユニットを構成する前記第一受光部の位置との前記車線を隔てた位置関係とが、前記車線を隔てて逆となるよう構成された
車両検知器。

【請求項2】

前記第一の受発光ユニットと前記第二の受発光ユニットとが高さ方向に交互に設けられている請求項１に記載の車両検知器。

【請求項3】

前記第一受光部と前記第二受光部とが、前記高さ方向に隣接して設けられた前記第一の受発光ユニットと前記第二の受発光ユニットにおいて共用される
請求項１または請求項２に記載の車両検知器。

【請求項4】

前記受発光ユニットの何れかの特定の受発光ユニットを構成する第一受光部において前記検査光を受光していない場合に前記特定の受発光ユニットを構成する第二受光部において当該受発光ユニットの発光部から発光された前記検査光の反射光を受光していないと判定した場合には、当該特定の受発光ユニットの第二受光部における受光感度を高める受光感度制御部と、
を備える請求項１から請求項３の何れか一項に記載の車両検知器。

【請求項5】

前記受発光ユニットの何れかの特定の受発光ユニットの前記第一受光部で前記検査光を受光していない場合に、当該受発光ユニットにおける前記発光部から発光した前記検査光と、前記第二受光部で受光した当該検査光の反射光とに基づいて、前記車両の幅を計測する車幅計測部と、
を備える請求項１から請求項４の何れか一項に記載の車両検知器。

【請求項6】

発光部と第一受光部と第二受光部とにより構成される受発光ユニットを高さ方向に複数備え、少なくとも１つの受発光ユニットを構成する前記発光部と前記第二受光部の位置と当該受発光ユニットを構成する前記第一受光部の位置との前記車線を隔てた位置関係と、他の受発光ユニットを構成する前記発光部と前記第二受光部の位置と当該受発光ユニットを構成する前記第一受光部の位置との前記車線を隔てた位置関係とが、車線の幅方向を隔てて逆となるよう構成された車両検知器における、車線を通行する車両を検出する車両検知方法であって、
前記車線の幅方向一方側に設けられた発光部が他方側に向けて検査光を発光し、
前記車線の幅方向他方側に前記発光部に関連して設けられた第一受光部が前記検査光を受光し、
前記車線の幅方向一方側に前記発光部に関連して設けられた第二受光部が、前記検査光の反射光を受光する
車両検知方法。

【請求項7】

請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の車両検知器と、料金自動収受機と、を備えた料金収受設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両検知器、車両検知方法及び料金収受設備に関する。

【背景技術】

【0002】

車線を通行する車両の検知技術として、車線の端に位置する発光受光装置が車線軸に対して略垂直な方向であって、車線軸に沿って移動する車両の側部に当たる方向に光を発光し、発光受光装置において車両から反射した光の受光を検知し、車両の通行を検知するものがある（拡散反射型車両検知器）。また他の車両検知器の例としては車線の端に位置する発光装置が車線軸に対して略垂直な方向であって、車線軸に沿って移動する車両の側部に当たる方向に光を発光し、対向する位置に備わる受光装置が車両の通行によって光の受光が途絶えたことにより車両の通行を検知するものがある（透過型車両検知器）。なお車両検知器の技術について特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８−１４７５９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで車両検知器は、車両の検知が目的であり、それ以外の機能を有していないことが多い。車両検知器は、車両に向けて発光した光が受光できるか否かにより、車両を検知するセンサである。他方、料金所等を通行する車両の車種を判別するためには種々の情報（緒元、軸数等）が必要となり、それらの情報を取得するための特有の機器を（車両検知器とは別に）複数設置する必要がある。しかしながら敷地が狭い料金所では、その設置スペースの問題により様々な機器を置くことに制限がある。また車両を検知する機器と、車種の判別をする様々な機器を設置するとその設置費用が嵩む問題がある。

【0005】

そこでこの発明は、上述の課題を解決する車両検知器、車両検知方法及び料金収受設備を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

発明の第１の態様によれば、車線を通行する車両を検出する車両検知器は、前記車線の幅方向一方側に設けられて他方側に向けて検査光を発光する発光部と、前記車線の幅方向他方側に前記発光部に関連して設けられて前記検査光を受光可能な第一受光部と、前記車線の幅方向一方側に前記発光部に関連して設けられて前記検査光の反射光を受光可能な第二受光部と、により構成される受発光ユニットを高さ方向に複数備え、少なくとも１つの第一の受発光ユニットを構成する前記発光部と前記第一受光部の位置と当該第一の受発光ユニットを構成する前記第二受光部の位置との前記車線を隔てた位置関係と、他の第二の受発光ユニットを構成する前記発光部と前記第一受光部の位置と当該第二の受発光ユニットを構成する前記第二受光部の位置との前記車線を隔てた位置関係とが、前記車線を隔てて逆となるよう構成されることを特徴とする。
このような構成とすることで、料金収受設備の狭い領域に新たな装置を追加することなく、車種の判定に利用する車両検知器から車両までの距離の検出と、車両の通行の検知の両方を一つの装置で行うことができる。さらに車両検知器から車両までの距離の検出と、車両の通行の検知の両方を一つの装置で行うことができるので部品点数の削減と、車両検知器の小型化、コストの削減を行うことができる。

【0007】

上述の車両検知器は、前記第一の受発光ユニットと前記第二の受発光ユニットとが高さ方向に交互に設けられてよい。 このような構成とすることで車両検知器は、車線を通行する車両の両側から車両検知器と車両との間の距離を検出することができ、車幅の検出を精度高く行うことができる。

【0008】

上述の車両検知器は、前記第一受光部と前記第二受光部とが、前記高さ方向に隣接して設けられた前記第一の受発光ユニットと前記第二の受発光ユニットにおいて共用されてよい。
このような構成とすることで車両検知器は、２つの受発光ユニットＵで第一受光部Ｒ１や第二受光部Ｒ２を共用することができ、部品点数の削減と、車両検知器１０の小型化、コストの削減を行うことができる。

【0009】

上述の車両検知器は、前記受発光ユニットの何れかの特定の受発光ユニットを構成する第一受光部において前記検査光を受光していない場合に前記特定の受発光ユニットを構成する第二受光部において当該受発光ユニットの発光部から発光された前記検査光の反射光を受光していないと判定した場合には、当該特定の受発光ユニットの第二受光部における受光感度を高める受光感度制御部と、を備えてよい。 このような構成とすることで車両が通行しても車両検知器において検査光の反射光を受光できない場合でもその受光感度を高めて車両通行時に車両までの距離を測定することができるようになる。

【0010】

上述の車両検知器は、前記受発光ユニットの何れかの特定の受発光ユニットの前記第一受光部で前記検査光を受光していない場合に、当該受発光ユニットにおける前記発光部から発光した前記検査光と、前記第二受光部で受光した当該検査光の反射光とに基づいて、前記車両の幅を計測する車幅計測部と、を備えてよい。
この構成によれば踏板を設けて検知したトレッド長に基づく車幅の推定を行う代わりに、上述の車両検知器により車幅を計測することができる。

【0011】

発明の第２の態様によれば、発光部と第一受光部と第二受光部とにより構成される受発光ユニットを高さ方向に複数備え、少なくとも１つの受発光ユニットを構成する前記発光部と前記第一受光部の位置と当該受発光ユニットを構成する前記第二受光部の位置との前記車線を隔てた位置関係と、他の受発光ユニットを構成する前記発光部と前記第一受光部の位置と当該受発光ユニットを構成する前記第二受光部の位置との前記車線を隔てた位置関係とが、車線の幅方向を隔てて逆となるよう構成された車両検知器における、車線を通行する車両を検出する車両検知方法は、前記車線の幅方向一方側に設けられた発光部が他方側に向けて検査光を発光し、前記車線の幅方向他方側に前記発光部に関連して設けられた第一受光部が前記検査光を受光し、前記車線の幅方向一方側に前記発光部に関連して設けられた第二受光部が、前記検査光の反射光を受光することを特徴とする。

【0012】

発明の第３の態様によれば、料金収受設備は、上述の車両検知器と、料金自動収受機と、を備える。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、料金収受設備の狭い領域に新たな装置を追加することなく、車種の判定に利用する車両検知器から車両までの距離の検出と、車両の通行の検知を一つの装置で行うことができる。また車両検知器から車両までの距離の検出と、車両の通行の検知の両方を一つの装置で行うことができるので部品点数の削減と、車両検知器の小型化、コストの削減を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態による車両検知器を備えた料金収受設備の構成を示す図である。

【図2】本発明の一実施形態による車両検知器の斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態による車両検知器の概略を示す第一の図である。

【図4】本発明の一実施形態による受発光塔の他の例を示す第一の図である。

【図5】本発明の一実施形態による受発光塔の他の例を示す第二の図である。

【図6】本発明の一実施形態による車両検知器と車両の位置関係を示す第一の図である。

【図7】本発明の一実施形態による車両検知器と車両の位置関係を示す第二の図である。

【図8】本発明の一実施形態による車両検知器の機能ブロック図である。

【図9】本発明の一実施形態による車両検知器の処理フローを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の一実施形態による車両検知器を図面を参照して説明する。
図１は本実施形態に係る車両検知器を備えた料金収受設備の構成を示す図である。
料金収受設備１は、有料道路である高速道路等の料金所に設けられ、高速道路等の利用者から、当該利用者が乗車する車両Ａの車種区分に応じた額の料金の収受を行うための設備である。料金収受設備１は車両検知器１０を備える。
図１に示す例では、高速道路の利用者が乗車する車両Ａが、出口料金所に設けられた料金収受設備１において高速道路側から一般道路側へと通じる車線Ｌを走行している様子を示す。車線Ｌの両側には走行禁止帯であるアイランドＩ１，Ｉ２（第一走行禁止帯，第二走行禁止帯）が敷設されており、料金収受設備１を構成する各種装置が設置されている。
以下、車線Ｌが延在する方向（図１における±Ｘ方向）を「車線方向」と記載し、また、車線Ｌの車線方向における高速道路側（図１における＋Ｘ方向側）を「上流側」、又は、車両Ａの「進行方向手前側」とも記載する。また、車線Ｌの車線方向における一般道路側（図１における−Ｘ方向側）を「下流側」、又は、車両Ａの「進行方向奥側」とも記載する。

【0016】

図１に示すように、料金収受設備１は、車両検知器１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｄ）と、踏板６０からなる車両検知システム１００と、料金自動収受機２０と、発進制御機４０と、発進検知器５０と、を備えている。
車両検知器１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｄ）は、車線Ｌを走行する車両Ａの出口料金所への進入を検知する。車両検知器１０は、車線Ｌの上流側に設けられ、アイランドＩ１，Ｉ２上に設けられた各種センサ（受発光塔１０Ａ、受発光塔１０Ｂ）を有している。車両検知器１０には制御装置１０Ｄが設けられている。制御装置１０Ｄは車両検知や車幅に基づく車種判定を行う。
踏板６０は、車線Ｌの路面に埋設されている。

【0017】

料金自動収受機２０は、車線Ｌを走行する車両Ａの運転者等（利用者）に課金額等を提示して、料金収受処理を行う機械である。料金自動収受機２０の前面（車線Ｌ側を向く面）には、課金額を提示するディスプレイや紙幣、硬貨又はクレジットカード等を受け付ける受け付け口等が設けられている。
料金自動収受機２０は、料金収受設備１において車両検知器１０よりも下流側におけるアイランドＩ１（第一走行禁止帯）に設けられ、制御装置１０Ｄ等によって判別された車幅に基づく車両Ａの車種区分に応じた金額を課金する。

【0018】

発進制御機４０は、料金自動収受機２０の下流側に設けられ、車線Ｌを走行する車両Ａの発進の制御を行う装置である。例えば、発進制御機４０は、車線Ｌに進入した車両Ａの運転者等が、料金自動収受機２０を通じて必要な金額の支払いを完了するまで車両Ａを発進させないように車線Ｌを閉塞する。また、支払いが完了した際には、車両Ａを退出すべく、車線Ｌを開放する。
発進検知器５０は、車線Ｌの最も下流側に設けられ、車両Ａの料金収受設備１からの退出を検知する。

【0019】

受発光塔１０Ａ及び受発光塔１０Ｂは車線Ｌを挟んで敷設された各アイランドＩ１，Ｉ２にそれぞれ対向して設けられている。車両検知器１０は、車線Ｌを車線幅方向（±Ｙ方向）に挟んで対向する受発光塔１０Ａ及び受発光塔１０Ｂから受信した信号を用いて、車線Ｌを走行する車両Ａ（車体）の存在の有無を判別し、車両Ａ一台分の通行（進入）を検知すると共に、車種を判定する。

【0020】

踏板６０は、車線Ｌの路面上において車線幅方向に伸びるように配置され、内部に仕込まれた通電センサを通じて走行する車両Ａの車輪による踏み付けを検知する。車両検知器１０と踏板６０との車線方向（±Ｘ方向）における位置は同じとされている。これにより、車両検知器１０によって車両Ａの通行が検知されている最中における、踏板６０の踏み付け回数を取得することで、車両Ａの車軸数を高精度に検出することができる。

【0021】

受発光塔１０Ｂの内部には制御装置１０Ｄが設けられてよい。なお、本実施形態において、制御装置１０Ｄは、車両検知器１０の受発光塔１０Ｂに内蔵されている態様で図示しているが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。例えば、他の実施形態においては制御装置１０ＤがアイランドI１（I２）に備わる他の装置に内蔵され、通信ネットワーク等を介して受発光塔１０Ａや受発光塔１０Ｂと接続される態様であってもよい。また例えば、他の実施形態においては制御装置１０ＤがアイランドＩ１（Ｉ２）以外の遠隔地に設置された装置に内蔵され、通信ネットワーク等で受発光塔１０Ａや受発光塔１０Ｂと接続される態様であってもよい。

【0022】

図２は本実施形態による車両検知器の斜視図である。
図１を用いて説明したように、車両検知器１０は、車線Ｌを隔てて対向して設置された受発光塔１０Ａと、受発光塔１０Ｂとを含んで構成される。上述したように受発光塔１０Ｂは内部に制御装置１０Ｄを含んで構成される。

【0023】

受発光塔１０Ａ、受発光塔１０Ｂのそれぞれには、複数の発光部Ｅが備わる。各発光部Ｅは、制御装置１０Ｄの制御に基づいて所定波長の検査光Ｐ（例えば赤外光）を発光する。発光部Ｅは具体的には所定の指向性（光源からの光の広がりの度合）を有する光を発光する半導体レーザ素子（ＬＤ：Laser Diode）である。各発光部Ｅは、制御装置１０Ｄから各々に入力される所定の発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発光を行う。発光部Ｅは、一例として、受発光塔１０Ａや受発光塔１０Ｂにおいて、他方の受発光塔に対向する面において、高さ方向に所定の間隔で複数並べて配置されている。

【0024】

受発光塔１０Ａ、受発光塔１０Ｂは、発光部Ｅから発光された検査光Ｐを直接受光可能な複数の第一受光部Ｒ１を有している。第一受光部Ｒ１は、一例として、受発光塔１０Ａや受発光塔１０Ｂにおいて、他方の受発光塔に対向する面において、高さ方向に所定の間隔で複数並べて配置されている。そして第一受光部Ｒ１の各々は、対向する受発光塔に配置された対応する発光部Ｅと同じ高さに設けられている。各第一受光部Ｒ１は、制御装置１０Ｄから各々に入力される所定の受光用制御信号に従い、各発光部Ｅが発光するタイミングに合わせて、受光の有無を検知する。各第一受光部Ｒ１は、検査光Ｐを受光すると第一受光検知信号を出力する。第一受光部Ｒ１が出力した第一受光検知信号は、制御装置１０Ｄが受信する。制御装置１０Ｄは第一受光部Ｒ１で検査光Ｐを受光したか否かの判定のために第一受光検知信号を用いる。

【0025】

受発光塔１０Ａ、受発光塔１０Ｂは、さらに、車両の通行により車両で反射する検査光Ｐの反射光を受光する複数の第二受光部Ｒ２を有している。第二受光部Ｒ２と発光部Ｅは一例としては高さ方向に交互に並べて配置されている。なお第二受光部Ｒ２は発光部Ｅから発光した検査光の反射光を受光できる位置に備わっていればよい。ある発光部Ｅの発光した検査光の反射光を受光する第二受光部Ｒ２は、その光を発光した発光部Ｅに対応する特定の第二受光部Ｒ２であるようにそれぞれ向きが調整されて配置されている。

【0026】

各発光部Ｅ及び各第一受光部Ｒ１は、受発光塔１０Ａ及び受発光塔１０Ｂ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。また受発光塔１０Ａ及び受発光塔１０Ｂにおいては、一例として、それら発光部Ｅの間に第二受光部Ｒ２が設けられている。各発光部Ｅ又は各第一受光部Ｒ１や各第二受光部Ｒ２の配列間隔は、必ずしも等間隔でなくともよい。

【0027】

図３は本実施形態による車両検知器の概略を示す第一の図である。
図３は車線Ｌの高速道路側（上流側）から一般道路側（下流側）を見た場合の車両検知器１０の図である。発光部Ｅ、その発光部Ｅから発光された検査光を受光する第一受光部Ｒ１、その検査光の反射光を受光する第二受光部Ｒ２の纏まりを、以下、受発光ユニットＵと呼ぶこととする。図３で示す車両検知器１０において、高さ方向に隣り合う受発光ユニットＵの各発光部Ｅおよび第二受光部Ｒ２の設けられる塔と、第一受光部Ｒ１が設けられる塔は異なる。つまり、ある一つの受発光ユニットＵにおいては車線Ｌを隔てて設けられた２つの塔のうち一方に発光部Ｅおよび第二受光部Ｒ２が設けられ、他方に第一受光部Ｒ１が設けられる。またその受発光ユニットＵに隣接する他の受発光ユニットＵにおいては車線Ｌを隔てて設けられた２つの塔のうち一方に第一受光部Ｒ１が設けられ、他方に発光部Ｅおよび第二受光部Ｒ２が設けられる。より具体的には、図３では４つの受発光ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４を示している。受発光ユニットＵ１は受発光塔１０Ａに設けられた発光部Ｅ及び第二受光部Ｒ２と、受発光塔１０Ｂに設けられた第一受光部Ｒ１により構成される。受発光ユニットＵ２は受発光塔１０Ｂに設けられた発光部Ｅ及び第二受光部Ｒ２と、受発光塔１０Ａに設けられた第一受光部Ｒ１により構成される。受発光ユニットＵ３は受発光塔１０Ａに設けられた発光部Ｅ及び第二受光部Ｒ２と、受発光塔１０Ｂに設けられた第一受光部Ｒ１により構成される。受発光ユニットＵ４は受発光塔１０Ｂに設けられた発光部Ｅ及び第二受光部Ｒ２と、受発光塔１０Ａに設けられた第一受光部Ｒ１により構成される。

【0028】

図４は受発光塔の他の例を示す第一の図である。
図４の例では発光部Ｅと第二受光部Ｒ２とが横方向に並んで受発光塔１０Ａ，１０Ｂに設けられた場合の例である。このように発光部Ｅと第二受光部Ｒ２とが横方向に並んでいても、発光部Ｅから発光された検査光が車両の側面で反射した反射光は第二受光部Ｒ２において受光することができる。

【0029】

図５は受発光塔の他の例を示す第二の図である。
図５で示すように、ある受発光ユニットＵにおける第一受光部Ｒ１や第二受光部Ｒ２を、他の受発光ユニットＵと共用してもよい。
図５では、受発光塔１０Ａ、受発光塔１０Ｂにおいて、発光部Ｅａ、第一受光部Ｒ１ａ、第二受光部Ｒ２ａを構成する受発光ユニットＵ１と、発光部Ｅｂ、第一受光部Ｒ１ｂ、第二受光部Ｒ２ｂを構成する受発光ユニットＵ２と、発光部Ｅｃ、第一受光部Ｒ１ｃ、第二受光部Ｒ２ｃを構成する受発光ユニットＵ３と、発光部Ｅｄ、第一受光部Ｒ１ｄ、第二受光部Ｒ２ｄを構成する受発光ユニットＵ４とが上から下方向に順に並んでいる場合を示す。
この場合、図５で示す例においては、受発光ユニットＵ１を構成する第一受光部Ｒ１ａと、受発光ユニットＵ２を構成する第二受光部Ｒ２ｂとを一つの受光部により共用する。
また受発光ユニットＵ１を構成する第一受光部Ｒ１ｂと、受発光ユニットＵ２を構成する第二受光部Ｒ２ａとを一つの受光部により共用する。
また受発光ユニットＵ３を構成する第一受光部Ｒ１ｃと、受発光ユニットＵ４を構成する第二受光部Ｒ２ｄとを一つの受光部により共用する。
また受発光ユニットＵ４を構成する第一受光部Ｒ１ｄと、受発光ユニットＵ３を構成する第二受光部Ｒ２ｃとを一つの受光部により共用する。

【0030】

車両検知器１０をこのような構成とすることにより、隣接する上下２つの受発光ユニットＵで第一受光部Ｒ１や第二受光部Ｒ２を共用することができ、部品点数の削減と、車両検知器１０の小型化、コストの削減を行うことができる。

【0031】

図３，図４，図５で示す車両検知器１０は、少なくとも１つの第一の受発光ユニットＵを構成する発光部Ｅと第一受光部Ｒ１の位置と、当該第一の発光ユニットＵを構成する第二受光部Ｒ２の位置との車線Ｌを隔てた位置関係と、他の第二の受発光ユニットＵを構成する発光部Ｅと第一受光部Ｒ１の位置と、当該第二の発光ユニットＵを構成する第二受光部Ｒ２の位置との車線Ｌを隔てた位置関係とが、車線Ｌを隔てて逆となるよう構成された例の一態様である。

【0032】

図６は車両検知器と車両の位置関係を示す第一の図である。
図７は車両検知器と車両の位置関係を示す第二の図である。
図６は、車両Ａが車線Ｌに沿って設置されている車両検知器１０の位置を通る際の車両の背後（上流側）から料金収受設備（下流側）を見た場合の図を示している。この図で示すように、高さ方向に隣り合う受発光ユニットＵの発光部Ｅおよび第二受光部Ｒ２が設けられる塔と、第一受光部Ｒ１が設けられる塔が異なるように構成された場合、車両の両側から発光部Ｅが検査光Ｐを車両に対して発光する。図７は、料金収受設備を上方から俯瞰した図を示している。
図６で示すように、例えば、車両Ａが車線Ｌに沿って設置された車両検知器１０の位置を通行する際、複数の受発光ユニットＵのうち車両Ａの高さよりも高い位置に発光部Ｅの備わる受発光ユニットＵ１，Ｕ２においては第一受光部Ｒ１が発光部Ｅの発光した検査光Ｐを直接受光し、第二受光部Ｒ２は検査光Ｐの反射光を受光しない。他方、受発光ユニットＵ３，Ｕ４においては第一受光部Ｒ１が検査光Ｐを受光せず、第二受光部Ｒ２が検査光Ｐの反射光を受光する。車両検知器１０は、受発光ユニットＵ３，Ｕ４の第一受光部Ｒ１において検査光Ｐを受光できない場合には制御装置１０Ｄは車両の通行を検知する。受発光ユニットＵ３，Ｕ４の第二受光部Ｒ２において検査光Ｐの反射光を受光した場合には、制御装置１０Ｄは検査光Ｐを発光した発光部Ｅの発光タイミングと検査光Ｐの反射光の受光タイミングとに基づいて発光部Ｅから車両Ａの各側面までの距離ｗ１，ｗ３を算出する。これにより制御装置１０Ｄは、距離ｗ１と距離ｗ３とを検出することができる。また制御装置１０Ｄは受発光塔１０Ａと受発光塔１０Ｂにそれぞれ設けられた各発光部Ｅの発光部距離ｗＳから距離ｗ１と距離ｗ３を減じることにより車幅ｗ２を算出することができる。このような車両検知器１０によれば、料金収受設備の狭い領域に新たな装置を追加することなく、車種の判定に利用する車両検知器から車両までの距離の検出と、車両の通行の検知を一つの装置で行うことができる。またこのような車両検知器１０によれば、車輪の踏み付け位置を検出できる踏板６０を設けて検知したトレッド長に基づく車幅の推定を行わずに、車両の車幅ｗ２を算出することができる。

【0033】

図８は車両検知器の機能ブロック図である。
図８で示すように車両検知器１０は、受発光塔１０Ａ、受発光塔１０Ｂ、制御装置１０Ｄで構成される。制御装置１０Ｄはコンピュータであってよく、車両検知プログラムをＣＰＵが実行することにより車両検知部１１、測距部１２、車幅計測部１３、受発光制御部１４、受光感度制御部１５、車種判定部１６の各機能を備える。
車両検知部１１は車線Ｌに沿った方向の受発光塔１０Ａ、受発光塔１０Ｂの設置されている位置において車両が通行したことを検知する処理部である。
測距部１２は、発光部Ｅから車両の側面までの距離を算出する処理部である。
車幅計測部１３は、受発光塔１０Ａ、受発光塔１０Ｂの設置されている位置を通行する車両の車幅を計測する処理を行う。
受発光制御部１４は、各受発光ユニットＵに含まれる発光部Ｅの発光のタイミングを順次ずらして発光するよう制御する。また受発光制御部１４は発光した発光部Ｅに関連する第一受光部Ｒ１や第二受光部Ｒ２が、発光部Ｅの発光タイミングの後の受光タイミングで受光できるようそれら受光部Ｒ１，Ｒ２を制御する。
受光感度制御部１５は、受発光ユニットＵの何れかのユニットを構成する第一受光部Ｒ１において検査光Ｐを受光していない場合に、当該ユニットＵを構成する第二受光部Ｒ２において当該ユニットＵの発光部Ｅから発光された検査光Ｐの反射光を受光しているかを判定する。受光感度制御部１５はこの判定において反射光を受光していないと判定した場合にはその反射光を受光していない第二受光部Ｒ２における受光感度を高める制御を行う。
車種判定部１６は車幅計測部１３が算出した車幅に基づいて車種判定を行う。

【0034】

図９は車両検知器の処理フローを示す図である。
次に車両検知器１０の処理フローについて順を追って説明する。
受発光制御部１４は各受発光ユニットＵの発光部Ｅを順に発光制御する（ステップＳ１０１）。これは高さ方向に隣接する受発光ユニットＵを構成する発光部Ｅの発光のタイミングをずらすように制御する処理の一態様である。これにより第一の受発光ユニットＵ１から第四の受発光ユニットＵ４の各発光部Ｅが順番に検査光Ｐを第一受光部Ｒ１へ向けて発光する。受発光制御部１４は単位時間当たりに繰り返して発光部Ｅを順番に発光させる制御を行う。この制御において受発光制御部１４は例えば１秒間に数百回、順に各発光部Ｅを発光させる。受発光制御部１４は発光部Ｅの発光タイミングで発光した発光部Ｅに関連する第一受光部Ｒ１や第二受光部Ｒ２が受光できるようそれら受光部を順に制御する（ステップＳ１０２）。

【0035】

第一受光部Ｒ１は検査光Ｐを受光した場合には第一受光信号を制御装置１０Ｄへ出力する。第二受光部Ｒ２は検査光Ｐが車両で反射した反射光を受光した場合、第二受光信号（距離検知信号）を制御装置１０Ｄへ出力する。

【0036】

車両検知部１１は第一受光部Ｒ１より第一受光信号を受信したかを判定する（ステップＳ１０３）。車両検知部１１が第一受光信号を受信した場合には車両が通行していない。車両検知部１１は第一受光信号を受信した場合、第一受光信号の受信判定を繰り返す。車両検知部１１は第一受光信号を受信できない場合には、第二受光信号を受信したかを判定する（ステップＳ１０４）。車両検知部１１は第二受光信号を受光していない場合には、第一受光信号を受光したが第二受光信号を受光していない受発光ユニットＵの識別情報を含む処理開始信号を受光感度制御部１５に出力する。受発光ユニットＵの識別情報は、本実施形態においては受発光ユニットＵ１〜Ｕ４の何れかを特定するユニット番号である。受光感度制御部１５は処理開始信号を受信すると、その信号に含まれる受発光ユニットＵの識別情報を取得し、その識別情報が示す受発光ユニットＵを特定する。受光感度制御部１５は特定した受発光ユニットＵを構成する第二受光部Ｒ２の受光感度を上げる制御を行う（ステップＳ１０５）。

【0037】

車両検知器１０の設置されている車線Ｌに沿った位置を車両が通行している際、第二受光部Ｒ２は検査光Ｐが車両で反射した反射光を受光する。車両において反射する反射光は散乱光となる。通常、第二受光部Ｒ２はこの散乱光の一部の受光を検知することができる。しかしながら検査光が車両側面に入射して反射光が出射する際に、車両の側面が鏡面のように磨かれている場合に、反射光が入射角度に角度が等しい出射角度方向に多く反射し、通常の反射光の散乱と比較して散乱の度合が低いことがある。このような場合、第二受光部Ｒ２における反射光の受光強度が弱く、結果、ステップＳ１０４の判定において第二受光部Ｒ２で受光したことを検知できない事象が発生する懸念が生じる。したがって受光感度制御部１５はこのような場合には第二受光部Ｒ２の受光感度を高める必要がある。具体的には受光感度制御部１５はステップＳ１０５の受光感度を上げる制御において特定した受発光ユニットＵを構成する第二受光部Ｒ２に、アンプのゲインを高める指示信号を出力する。指示信号を受信した第二受光部Ｒ２はアンプのゲインを高める。または受光感度制御部１５は第二受光部Ｒ２が受光有無の判定に用いる受光強度の閾値を下げる指示信号を出力してもよい。この指示信号を受信した第二受光部Ｒ２は受光強度の閾値を所定の値に下げて記憶する。

【0038】

車両の通行時に第二受光部Ｒ２は複数回、検査光Ｐの反射光を受光する。第二受光部Ｒ２はアンプのゲインを高めたことにより、または受光有無の判定に用いる受光強度の閾値を下げることにより、受光強度が閾値よりも高くなった場合には第二受光信号を出力する。

【0039】

以上のような処理により、制御装置１０Ｄは、第二受光部Ｒ２の受光感度を高めることができる。そして車両の側面が鏡面のように磨かれることにより車両の側面において反射光が入射角度に等しい出射角度方向に多く反射し、通常の反射光の散乱と比較して散乱の度合が低くなるような場合にも、車両の側面からの反射光を第二受光部Ｒ２で受光することができる。これにより検出漏れ無く、第二受光部Ｒ２で反射光を検出でき、車両の側面までの距離を検出することができるようになる。
また制御装置１０Ｄは発光部Ｅが発光する頻度でステップＳ１０５の処理を繰り返す。これにより、車両が車両検知器１０の敷設された車線Ｌに沿った位置を通る際に、第一受光部Ｒ１が検査光Ｐを受光できず、車両が通行しているにもかかわらず、同一受発光ユニットＵに含まれる第二受光部Ｒ２が検査光の反射光を受光していない場合には、その車両が通過する前に受光感度を高めることができる。
また反射光により発光部Ｅや第二受光部Ｒ２の設けられた受発光塔の面から車両の側面までの距離の計測機能と、透過型の信頼性の高い車両検知の機能の両方の長所を取り入れた車両検知器を得ることができる。そして車両の検知と、車種の判別を一つの車両検知器で行うことができるようになる為、それらの処理を行うための機器の設置費用を軽減することができる。

【0040】

上述の受光感度制御部１５の処理は、複数の受発光ユニットＵのうちの何れかの受発光ユニットＵを構成する第一受光部Ｒ１において検査光を受光していない場合であって当該受発光ユニットＵを構成する第二受光部Ｒ２においても当該受発光ユニットＵの発光部Ｅから発光された検査光Ｐの反射光を受光していないと判定した場合に、その受発光ユニットＵの第二受光部Ｒ２における受光感度を高める制御の一態様である。

【0041】

車両検知部１１は第一受光部Ｒ１からの第一受光信号を受信せず、第二受光部Ｒ２からの第二受光信号を受信した場合、車両Ａが通行したことを検知する（ステップＳ１０６）。車両検知部１１が車両Ａの通行を検知すると、測距部１２は車両Ａが車線Ｌにおける受発光塔１０Ａや受発光塔１０Ｂの位置を通った際の第二受光信号を車両検知部１１から入力する。第二受光信号には第二受光部Ｒ２における反射光の受光時刻や検査光Ｐの反射光を受光した第二受光部Ｒ２を含む受発光ユニットＵの識別情報（例えばユニット番号）などが含まれてよい。

【0042】

測距部１２は第二受光信号に含まれる受光時刻と、ユニット番号を取得する。測距部１２はユニット番号に基づいてその番号が示す受発光ユニットＵに含まれる発光部Ｅの発光時刻を取得する。発光時刻は受発光制御部１４が記憶していてよい。測距部１２は発光時刻と受光時刻と光の速さを用いて公知の距離算出式により車両の側面までの距離を算出する（ステップＳ１０７）。図７で示すように車両Ａが通過する際、例えば受発光ユニットＵ３の第二受光部Ｒ２の受光に基づいて測距部１２は受発光塔１０Ａの発光部Ｅに設けられた第一の座標と車両Ａの左側面との距離ｗ３を算出する。また測距部１２は受発光塔１０Ｂの発光部Ｅに設けられた第二の座標と車両Ａの右側面との距離ｗ１を算出する。測距部１２は上述の処理に基づいて、車両の各側面までの距離ｗ１，ｗ３を車幅計測部１３へ出力する。

【0043】

なお上述の測距部１２の処理において特定したユニット番号は制御装置１０Ｄと接続される信号線のうち、どの信号線を介して受信した信号かを車両検知部１１が判定して、車両検知部１１が該当する受発光ユニットＵのユニット番号を測距部１２に通知してもよい。

【0044】

車幅計測部１３は距離ｗ１，ｗ３を取得する。車幅計測部１３は受発光塔１０Ａの発光部Ｅと受発光塔１０Ｂに設けられた発光部Ｅとの発光部間隔ｗＳからｗ１とｗ３の値を減じて車両Ａの車幅ｗ２を算出する（ステップＳ１０８）。車種判定部１６は車幅ｗ２に基づいて車種判定を行う（ステップＳ１０９）。例えば車種判定部１６は記憶する車幅の値と車種の情報との対応関係に基づいて、算出された車幅ｗ２に対応する車種を判定する。車種判定部１６は車種判定の結果である車種情報を料金自動収受機２０に出力する（ステップＳ１１０）。制御装置１０Ｄは処理終了かを判定する（ステップＳ１１１）。制御装置１０Ｄは処理を終了しない場合にはステップＳ１０１〜ステップＳ１１１の処理を繰り返す。

【0045】

上述の処理によれば、制御装置１０Ｄは、受発光塔１０Ａに備わる第二受光部Ｒ２が車両からの反射光を受光したことを示す第二受光信号と、受発光塔１０Ｂに備わる第二受光部Ｒ２が車両からの反射光を受光したことを示す第二受光信号とを用いて、距離ｗ３と距離ｗ１とを検出することができる。また発光部間隔ｗＳから距離ｗ３と距離ｗ１を減じることにより車幅ｗ２を算出することができる。このような車両検知器１０によれば、料金収受設備の狭い領域に新たな装置を追加することなく、車種の判定に利用する車両検知器から車両までの距離の検出と、車両の通行の検知を一つの装置で行うことができる。また車両検知器から車両までの距離の検出と、車両の通行の検知の両方を一つの装置で行うことができるので部品点数の削減と、車両検知器の小型化、コストの削減を行うことができる。

【0046】

また上述の車両検知器１０によれば、受発光ユニットＵを高さ方向に複数備え、高さ方向に隣接する受発光ユニットＵにおいて発光部Ｅの備わる受発光塔が車線Ｌの幅において逆となるよう構成される。
このような構成とすることで車両検知器１０は、車線Ｌを通行する車両の両側から車両検知器１０と車両との間の距離を、車両の側面の多くの位置で検出することができ、車幅の検出を精度高く行うことができる。この構成によれば踏板を設けて検知したトレッド長に基づく車幅の推定を行う代わりに、上述の車両検知器により車幅を計測することができる。

【0047】

また上述の車両検知器１０は、車両が通行しても車両検知器において検査光の反射光を受光できない場合でも第二受光部Ｒ２の受光感度を増加させて車両の通行の検知を漏れなく行うようにすることができる。

【0048】

上述の各装置は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

【0049】

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

【符号の説明】

【0050】

１・・・料金収受設備
１０・・・車両検知器
１０Ａ・・・受発光塔
１０Ｂ・・・受発光塔
１０Ｄ・・・制御装置
２０・・・料金自動収受機
６０・・・踏板
１００・・・車両検知システム
Ａ・・・車両
Ｌ・・・車線
Ｉ１，Ｉ２・・・アイランド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】