車種判別装置
【課題】駐車場のゲート前に車両の停止スペースを配置し、その停止スペースを前後に数分割し、それぞれの分割区分にループコイルを配置することによって、小車両から大型自動車までの車種を確実に検知可能とした車種判別装置を提供する。
【解決手段】駐車場のゲート前に車両の停止スペース１２を配置し、その停止スペース１２を前後に数分割し、それぞれの分割区分にループコイル１〜４を配置し、ゲート直前の車両の停止スペースの受付装置側に、二輪車等の小車両を検知する小車両検知ループコイル１を配置し、それぞれのループコイル１〜４の発振を順次選択的に動作させる構成とした。
【解決手段】駐車場のゲート前に車両の停止スペース１２を配置し、その停止スペース１２を前後に数分割し、それぞれの分割区分にループコイル１〜４を配置し、ゲート直前の車両の停止スペースの受付装置側に、二輪車等の小車両を検知する小車両検知ループコイル１を配置し、それぞれのループコイル１〜４の発振を順次選択的に動作させる構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車種判別装置に関し、特に駐車場のゲート前に車両の停止スペースを配置し、その停止スペースを前後に数分割し、それぞれの分割区分にループコイルを配置することによって、小車両から大型自動車までの車種を確実に検知可能とした車種判別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
市街地では無人の機械管理による駐車場が設置されているが、この駐車場は、主に普通乗用車を対称とするものであり、自転車・自動二輪車等の小車両や、トラック、バス等の大型車両は駐車することができない。
これは、自転車・自動二輪車等の小車両や、自動車の大きさを機械的に判別することが困難であることが理由のひとつに挙げられる。
そこで、自動車と自動二輪車を区別するための車種判別装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−１２２５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１には、第１センサと第２センサによって構成される前車輪判別部と、第３センサと第４センサによって構成される車両フロント検知部とにより、車両が車種判別装置に最初に突入（進入）して来る箇所が特定され、それにより車両の最前部が先に突入する車両であれば四輪車と特定し、前車輪が先に突入して来る車両であれば、これを二輪車と判別することができる車種判別装置が開示されている。
しかしながら、前記特許文献１の技術は、四輪車と二輪車の違いは判別できるが、四輪車の大きさ、あるいは、自動二輪車と自転車の違いを判別することができない。そのため、二輪車、自動車、大型自動車の全ての車両の大きさに応じて駐車料金を設定することができないという問題がある。
本発明は係る従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、駐車場のゲート前に車両の停止スペースを配置し、その停止スペースを前後に数分割し、それぞれの分割区分にループコイルを配置することによって、小車両から大型自動車までの車種を確実に検知可能とした車種判別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記目的を達成するための手段として、請求項１記載の車種判別装置では、車両の停止スペースに複数のループコイルを設置し、それぞれのループコイルの発振を順次選択的に動作させる構成とした。
【０００５】
請求項２記載の車種判別装置では、二輪車等の小車両及び自動車を駐車可能とした駐車スペースと、その駐車スペースの入口又は出口に設けられて車両の進行を規制するゲートと、ゲート前に設けられて入庫車両又は出庫車両の受付けを行う受付装置とを備えた駐車場において、ゲート前に車両の停止スペースを配置し、その停止スペースを前後に数分割し、それぞれの分割区分にループコイルを配置し、ゲート直前の車両の停止スペースの受付装置側に、二輪車等の小車両を検知する小車両検知ループコイルを配置したことを特徴とする。
【０００６】
請求項３記載の車種判別装置では、請求項１又は２記載の車種判別装置において、ゲート前の車両の停止スペースを３分割し、ゲート直前に小型自動車検知ループコイルを配置し、その小型自動車検知ループコイルの後方に中型自動車検知用の中型自動車検知ループコイルを配置し、その中型自動車検知ループコイルの後方に大型自動車検知ループコイルを配置したことを特徴とする。
【０００７】
請求項４記載の車種判別装置では、請求項１〜３いずれか記載の車種判別装置において、車両の停止スペースに、光電管センサによる車高や床下高の検知装置を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項５記載の車種判別装置では、請求項１〜４いずれか記載の車種判別装置において、ループコイルの内側にさらにループコイルを配置し、自動車の床下高または金属物体の大小を検知可能とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、前記構成を採用することにより、以下の効果が得られる。
車両の停止スペースに複数のループコイルを設置し、それぞれのループコイルの発振を順次選択的に動作させる構成としたので、ループコイルが互いに干渉することなく金属物体の存在を検知できる。
また、ゲート前の停止スペースを前後に数分割し、それぞれの分割区分にループコイルを配置したので、前後方向に分割したそれぞれのループコイルが車両の有無を検知することにより、金属物体（車両）の前後方向に占める大きさを確実に検知できる。
例えば、自転車、自動二輪車（バイク）、小型自動車、トラック、マイクロバス、大型バスを判別することができる。
また、小型自動車検知ループコイルと、中型自動車検知ループコイルと、大型自動車検知ループコイルを配置したので、自動車においては３段階の判別が行われる。
ゲート直前の車両通行路の受付装置側に、二輪車等の小車両を検知する小車両検知ループコイルを配置したので、小車両の検知が確実に行われると共に、１つのゲートで二輪車と自動車の双方に対応できる。
さらに、車体高と床下高を光学管センサを配置したので、ループコイルによる検知と組み合わせることにより、車種検知の精度を向上させることができる。
また、ループコイルの内側にさらにループコイルを多重に配置するので、それらのループコイルの感知度の差から、自動車の床下高または金属物体の大小を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
一般的に、無人で駐車場を管理する機械管理の駐車場においては、金属物体である駐車車両の有無を地中に埋め込んだループコイル式のセンサが検知する方法が採用されている。
このループコイル式のセンサを使用した金属物体検知装置においては、ループコイルを共振回路の一部に含む発振回路を構成している。そして、定常状態では、ループコイルのインダクタンスを含むインピーダンスと共振回路に設けられたコンデンサの容量で決定される一定の共振周波数で発振動作を行っている。ループコイルに金属物体が近づくとループコイルのインダクタンスが変化するので、発振周波数と波高電圧も変化する。したがって、この発振周波数の変化または波高電圧の変化を検出することにより、金属物体、すなわち、車両の有無及び車種の判別をすることができる。
本発明はこのループコイル式のセンサを車種判別に利用したものである。以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００１１】
第１実施例に係る車種判別装置は、図１に示すように入口ゲート１０、受付装置１１、駐車スペース１２を備えた駐車場に適用したものであり、その構成は、車両通行路（停止スペース１２）に配置されて車両の存在を検知するループコイル１〜４と、ループコイルを共振系として備えてその信号を演算処理する電気回路を主要な構成としている。
前記駐車場は、自動二輪車、荷車、車椅子等の小車両の駐車スペースと、小型乗用車、普通乗用車等の小型自動車の駐車スペースと、トラック、マイクロバス等の中型自動車の駐車スペースと、大型トラック、大型バス、トレーラ、各種作業車両等の大型自動車の駐車スペースを備えている。
【００１２】
前記小車両は小型自動車よりも小さな金属物体から構成される車両であり、前述した自転車、自動二輪車、荷車、車椅子等の他、金属物体から構成される車両が含まれる。
前記小型自動車、中型自動車、大型自動車の判断基準としては、一例として前後長６ｍ未満の車両は小型自動車とし、前後長６ｍ〜１０ｍの車両を中型自動車とし、前後長１０ｍ越の車両を大型自動車として設定する。尚、この基準は適用する駐車場によって適宜設定することができる。
駐車場の入口ゲート１０から進入した各種車両は、それぞれ車両に適した目的の駐車スペースへ移動して駐車する。自動車は四輪車両の他、トレーラ等のさらに多数輪の車両も駐車可能である。
【００１３】
前記ゲート１０は駐車場内への車両の進入を規制するものであり、図２に示すとおり一端を支持されたバー１３が支持部を中心として水平方向から垂直方向へ回動するバーゲートが採用されている。そして、このバーゲートにより自動車、二輪車等の小車両のすべての車両の通行を規制する。
尚、このゲート１０としては、遮断性を向上させるため、扉式、シャッター式のゲートを採用することも可能である。
【００１４】
車両の停止スペースの左右には光電管センサによる車体高及び床下高の検知センサ１４が設けられている。
この検知センサ１４は、柱状の発光部１５と柱状の受光部１６を備え、発光部１５から受光部１６への光線の通信状況を感知して、発光部１５と受光部１６の間に停止した車両の車体高と床下高を測定検知する機能を備えている。
本実施例ではループコイル１〜４により車種が判別されるが、検知センサ１４を組み合わせることにより判別の精度を上げることができる。
例えば、違法に車高を上げた車両の場合には、ループコイル１〜４による検知感度が低くなるが、この検知センサによる情報を組み合わせることにより、一定以上の車体高及び床下高を有する車両を中型自動車または大型自動車と認定することができる。
この検知センサ１４としては超音波によるセンサを採用することもできる。
【００１５】
前記受付装置１１は、利用者の受付を機械的に行う装置であり、利用者の進入を検知して駐車時刻を記入した駐車券を発行したり料金の精算をする。
この受付装置１１としては駐車券の発行の他、プリペイドカード、クレジットカード等の認証装置、または、携帯電話等の携帯端末との通信による認証装置を適用することも可能であり、駐車場利用の意志確認手段を備える装置であれば他の機構を採用することも可能である。
この受付装置１１では、利用者は自己の車種の表示と利用時刻が記入された駐車券を機械発行により受け取り、受け取りと同時にゲートが開き、駐車スペースへ入場可能となる。
出庫時には駐車券を精算機に挿入して自動精算し、ゲートを開いて出庫可能となる。
【００１６】
ゲート１０の手前の停止スペース１２は、普通乗用車から、大型バスまでの車両が停止できる距離を備えている。
受付装置１１は車両がゲート直前で停止した場合に、運転席からドア越しに手を伸ばして駐車券を受け取ることができる位置に配置され、小型自動車であれば、運転席に対応した低い位置から、中型自動車であれば、運転席に対応したやや高い位置から、大型自動車であれば、運転席に対応したさらに高い位置から、駐車券が発行される。
【００１７】
受付装置１１では、運転席からドア越しに手を伸ばして駐車券を受け取るため、運転席部分が受付装置の横に位置した状態では、小型自動車であれば車両本体は停止スペースの前部分に、中型自動車であれば車両本体は停止スペースの前から中央部分にかけて、大型自動車であれば車両本体が停止スペースの前後に渡る全領域に位置することになる（図３参照）。
【００１８】
本実施例の車種判別装置では、小型自動車検知ループコイル２を停止スペースのゲート直前に配置し、その小型自動車検知ループコイル２の後方に中型自動車検知用の中型自動車検知ループコイル３を配置し、その中型自動車検知ループコイル３の後方に大型自動車検知ループコイル４を配置している。
そして、ゲート直前の車両通行路の受付装置１１側に、二輪車等の小車両を検知する小車両検知ループコイル１を配置している。この小車両検知ループコイル１は小型自動車検知ループコイル２の中に収容されているが、後述するシーケンス回路を備えているため、ループコイル同士を一部重ねて配置することも可能である。
【００１９】
本実施例の構成によると、利用者が車両を駐車するために受付装置１１から駐車券を受け取ると、二輪車等の小車両は小車両検知ループコイル１の上へ停止するため小車両検知ループコイル１によって検知される。そして、小型自動車は小車両検知ループコイル１と小型自動車検知ループコイル２の上へ停止するためループコイル１と２によって検知される。
中型自動車は小車両検知ループコイル１と小型自動車検知ループコイル２及び中型自動車検知ループコイル３の上へ停止するためループコイル１，２，３によって検知される。大型自動車は小車両検知ループコイル１、小型自動車検知ループコイル２、中型自動車検知ループコイル３、大型自動車検知ループコイル４の全領域の上へ停止するためループコイル１〜４によって検知される。
【００２０】
前記検知によると、小車両検知ループコイル１のみが金属を検知した場合には小車両であると判別される。そして、小車両検知ループコイル１と小型自動車検知ループコイル２のみが金属を検知した場合は小型自動車であると判別される。そして、小車両検知ループコイル１と小型自動車検知ループコイル２と中型自動車検知ループコイル３のみが金属を検知した場合には中型自動車であると判別される。そして、小車両検知ループコイル１と小型自動車検知ループコイル２と中型自動車検知ループコイル３と大型自動車検知ループコイル４が金属を検知すると大型自動車であると判別される。
【００２１】
図１において、ループコイルの上に車両が接近すると、ループコイルのインダクタンスが変化し、この変化に応じて発振周波数が変化する。そして、この発振周波数の変化によりループコイル上における車両の有無を検知する。
この発振周波数の変化の推移を説明するグラフが図４である。
図４は縦軸に周波数（ＨＺ）、横軸に時間（ｔ）を設定し、弁別回路で認識される発振周波数の変化を表している。
図４に示すように、自転車、自動二輪車、小型自動車、トラック、バスがループコイル上を通過すると、ループコイルのインダクタンスの変化に伴い発振周波数が増大してグラフが隆起する。そして、車両が遠ざかると、発振周波数は定常状態に復帰する。
ループコイル上を車両が通過すると、その金属物体の大きさに応じて発振周波数の大きさが異なっている。つまり、軽量な自転車では金属物体が小さいため発振周波数の隆起が低く、大型自動車では金属物体が大きいため発振周波数の隆起が高くなっている。そのため、それぞれの金属物体の大きさに応じた発振周波数の検知ラインを設定し、そのラインを超過した発振周波数が確認された場合に、それぞれの車両の存在を検知することができる。
【００２２】
前記電気回路は、ループコイル１〜４のインダクタンスを回路の一部として含む４個の共振回路５と、この４個の共振回路５の中のいずれか一つの共振回路と組み合わされて発振回路を構成する共通の増幅回路６と、各共振回路５と共通の増幅回路６との間に設けられた４個の切換回路７と、４個の切換回路７及び後述する弁別回路２０〜２４の切換状態を所定の周期で順次切り換えるシーケンス回路８と、増幅回路から送られるループコイル１の発振周波数に基づき予め決められた規定周波数の範囲内に有るか否かを検出する車両の種類を判別する低感度弁別回路２０、中感度弁別回路２１、小型自動車弁別回路２２、中型自動車弁別回路２３、大型自動車弁別回路２４と、各弁別回路２０〜２４からの信号に基づいて受付装置、ゲート開閉等の制御を行うコントローラ２５を有している。
尚、前記共振回路５、増幅回路６、切換回路、シーケンス回路８を備えた金属物体検知装置としては特許第３２５０７５５号公報記載の技術を採用することができる。
【００２３】
低感度弁別回路２０はループコイル１のインダクタンス変化による共振信号に基づき自動二輪車（バイク）よりも小さな金属物体、例えば、自転車、車椅子、荷車等の存在を確認する。
中感度弁別回路２１は同じくループコイル１のインダクタンス変化による共振信号に基づき自動二輪車（バイク）の存在を確認する。
小型自動車弁別回路２２はループコイル２のインダクタンス変化による共振信号に基づき普通乗用車等の存在を確認する。
中型自動車弁別回路２３はループコイル３のインダクタンス変化による共振信号に基づきトラック等の中型車両の存在を確認する。
大型自動車弁別回路２４はループコイル４のインダクタンス変化による共振信号に基づき大型バス等の大型車両の存在を確認する。
【００２４】
前記ループコイル１、共振回路５と切換回路７と増幅回路６及び弁別回路２０，２１で一つのチャンネルを構成しており、図１の実施例では、４個のループコイルに対応してチャンネル＃１〜チャンネル＃４が存在する。上記４個のループコイル１〜４は、停止スペース１２内に互いに近接して配置されることがある。また、場合によっては、隣接するループコイルが半分づつ重なった状態で配置されることもある。
【００２５】
前記共振回路５は、一次側がループコイル１に接続されたトランス５ａと、このトランス５ａの二次側に接続されたコンデンサ５ｂ，５ｃとを備えている（図５参照）。トランス５ａを介して見たループコイル１のインダクタンスとコンデンサ５ｂ，５ｃの容量とでＬＣ共振回路が構成される。すなわち、共振回路５は、ループコイル１を共振系の一要素として含んでいる。コンデンサ５ｂとコンデンサ５ｃの接続中点は接地され、コンデンサ５ｂ，５ｃとトランス５ａとの接続点から一対の信号線Ｌ１，Ｌ２が導出されている。一方の信号線Ｌ１は切換回路７を介して増幅回路６の入力側に接続され、他方の信号線Ｌ２は切換回路７を介して増幅回路６の出力側に接続されている。
【００２６】
切換回路７は、入力側の信号線Ｌ１に直列に接続されたフォトスイッチ７ａと、出力側の信号線Ｌ２に直列に接続されたフォトスイッチ７ｂと、入力側の信号線Ｌ１と出力側の信号線Ｌ２との間に並列に接続されたフォトスイッチ７ｃとを備えている。フォトスイッチ７ａ〜７ｃは、外部からの制御信号に応じてそのオンオフ状態が制御される双方向性のスイッチング素子であり、たとえば、双方向性光ＭＯＳＦＥＴが使用される。フォトスイッチ７ａ，７ｂとしては、定常状態でオフであって、制御信号が印加されたときのみオンとなる形式のものを使用し、フォトスイッチ７ｃとしては、定常状態でオンであって、制御信号が印加されたときのみオフとなる形式のものを使用する。
【００２７】
図１に示すシーケンス回路８からは、制御信号Ｓ１〜Ｓ４が順次生成され、それぞれ各切換回路及び弁別回路に供給されている。たとえば、制御信号Ｓ１が小車両検知ループコイルのチャンネルの切換回路５に供給されると、切換回路７のフォトスイッチ７ａ，７ｂがオンとなり、フォトスイッチ７ｃがオフとなる。したがって、増幅回路６の出力側と入力側の間に共振回路５が接続され発振回路が構成される。一方、同時に制御信号Ｓ１が弁別回路２０，２１に供給されるため、前記切換回路と同様の機構により、あるいは周知の機構により弁別回路２０，２１が接続され一連のチャンネルが構成される。
【００２８】
前記発振回路は、共振回路５の容量とループコイル１固有のインダクタンスで決定される共振周波数、たとえば、約５０ｋＨｚで、且つ、所定の波高電圧で発振動作を開始する。ループコイル１の近傍に金属物体（車両）が存在しない場合には、共振周波数は、主としてループコイル１固有のインダクタンスと共振回路５のコンデンサ５ｂ，５ｃの容量で決定される。増幅回路６からの発振出力は判別回路２０，２１に供給され、発振周波数が予め決められた規定周波数の範囲内に有るか否か、または、波高電圧が規定の範囲内に有るか否かが検出される。たとえば、ループコイル１の近傍に金属物体が存在する場合には、ループコイル１の実効インダクタンスとＱが変化し、発振周波数が規定周波数からずれた周波数となり、また、波高電圧が規定範囲からずれた値となるので、この周波数のずれまたは波高電圧のずれを検出することにより金属物体の有無及び車種の判別をすることができる。なお、規定周波数は、各チャンネルに共通であってよいし、各チャンネルの特性のばらつきに応じて各チャンネル毎に独立に設定してもよい。
【００２９】
このとき、他のループコイル２〜４のチャンネルの切換回路７及び弁別回路には制御信号Ｓ２〜Ｓ４が供給されていないので、他のチャンネルの切換回路７のフォトスイッチ７ａ，７ｂがオフとなっている。したがって、他のチャンネルに関しては、増幅回路６と共振回路５とが切り離された状態となっており、発振動作は行われない。すなわち、複数の発振回路が同時に発振動作を行うことがなくなるので、ビート信号等の不要信号が発生することがない。つまり、シーケンス回路により、ループコイル１〜４が順次選択的に作動する
【００３０】
また、フォトスイッチ７ａ，７ｂがオフとなると同時に、フォトスイッチ７ｃがオンとなるので、共振回路５のコンデンサ５ｂ，５ｃの両端が短絡される。したがって、共振回路５はＬＣ共振回路としては動作せず、共振周波数は存在しなくなる。したがって、チャンネル＃１の測定中に隣接するチャンネル＃２のループコイル１の共振周波数の影響を受けることがなくなり、正確な検出を行うことができる。
【００３１】
上記判別回路２０〜２４発振周波数の検出は、シーケンサ５からの同期信号ＳＷに同期して各チャンネルごとに行われ、選択されたチャンネルの共振回路５のみが動作可能状態となり、他のチャンネルの共振回路５は全て不動作状態とされる。したがって、どのチャンネルのループコイル１〜４の近傍に金属物体が存在しているかを正確に識別することができる。
【００３２】
前記ループコイル１の共振信号により、判別回路２１が自動二輪車であることを判別した場合には、自動二輪車であることを示す弁別出力がコントローラへ送られ、コントローラでは受付装置を作動させて利用時刻を記入して自動二輪車用の駐車券を発行する。利用者は駐車券を受け取り、ゲートの開きを確認して入場する。
前記の場合においては、低感度弁別装置２０と中感度弁別装置２１の両者が発振周波数の変化により金属物体の存在を検知することになるが、自動二輪車であることを検知した場合には自転車あるいは車椅子で無いことは明らかであるので、中感度弁別装置２１からは低感度弁別装置２０へコントローラへ弁別出力を送信しないように、弁別情報出力を行う。
この弁別情報出力により低感度弁別装置２０からコントローラ２５への弁別出力は制止され、中感度弁別装置２１からのみコントローラ２５へ信号が送られる。
【００３３】
また、ループコイル４の共振信号により、判別回路２４が大型自動車であることを判別した場合には、大型自動車であることを示す弁別出力がコントローラ２５へ送られ、コントローラでは受付装置を作動させて利用時刻が記載された大型自動車用の駐車券を発行する。利用者は駐車券を受け取り、ゲートの開きを確認して入場する。
この場合においては、すべてのループコイル１〜４が発振周波数の変化により金属物体の存在を検知することになるが、中型車両以下の車両で無いことは明らかであるので、大型自動車弁別回路２４からは中型自動車弁別回路２３以下へコントローラへ弁別出力を送信しないように、弁別情報出力を行う。
この弁別情報出力により中型自動車弁別回路２３以下からコントローラ２５への弁別出力は制止され、大型自動車弁別回路２４からのみコントローラ２５へ信号が送られる。
【００３４】
上述した実施例においては、各チャンネルに対して共通の増幅回路６を使用したが、これに限らず、各チャンネル＃１〜＃４にそれぞれ増幅回路６を設け、各増幅回路６の出力をバッファ回路を介して合成して判別回路２０〜２４に供給するようにしてもよい。この構成の場合、共振回路５と増幅回路６との間に接続された切換回路７には、入力側の信号線と出力側の信号線との間に並列に接続されるフォトスイッチを設ける。フォトスイッチは、定常状態でオンであって、制御信号が印加されたときのみオフとなる形式とする。
また、この構成の場合でも図１に示す実施例と同様に、シーケンス回路８からの制御信号Ｓ１〜Ｓ４が各チャンネルの切換回路６及び各弁別回路２０〜２４に供給されている。たとえば、制御信号Ｓ１がチャンネル＃１の切換回路７に供給されると、切換回路７のフォトスイッチ７ａがオフとなる。したがって、増幅回路６の出力側と入力側の間に共振回路５が接続され発振回路が構成され、この発振回路は、共振回路５の容量とループコイル１固有のインダクタンスで決定される共振周波数で発振動作を開始する。
【００３５】
このとき、他のチャンネル＃２〜＃４の切換回路６には制御信号Ｓ２〜Ｓ４が供給されていないので、他のチャンネル＃２〜＃４の切換回路７のフォトスイッチ７ａがオンとなっている。したがって、他のチャンネル＃２〜＃４に関しては、共振回路５のコンデンサ５ｂ，５ｃの両端が短絡される。したがって、共振回路５はＬＣ共振回路としては動作せず、発振動作は行われない。
【実施例２】
【００３６】
次に、第２実施例に係る車種判別装置を説明する。
第２実施例に係る車種判別装置は図６に示すように、小車両検知ループコイル１を設置せずに、小型自動車検知ループコイル２によって小車両の検知を行う構成である。
図４に示したとおり、自転車、自動二輪車は四輪自動車に比べてループコイルのインダクタンス及び発振周波数の変化量が小さいため、この発振周波数の差によって小車両であることを検知可能である。
つまり、金属物体の大きさに従って判別ラインを計測設定し、この判別ラインを越えた場合には自動車であること、判別ライン以下の場合は二輪車等の小車両であることを検知する。
その他の構成・作用については第１実施例と同様である。
【実施例３】
【００３７】
次に、第３実施例に係る車種判別装置を説明する。
前記第１，２実施例の車種判別装置は駐車場の入口に適用したが、第３実施例の車種判別装置は駐車場の出口に適用したものである。
前記実施例では受付装置１１を発券機等の入口の受付装置として説明したが、第３実施例の車種判別装置は受付装置１１を出口の精算機として機能させたものである。
利用者は一般的な駐車場と同様に入庫時に発券機により駐車券を受け取り、出庫時に前記実施例と同様の方法により手続きを行うものである。
すなわち、出庫ゲート前の停止スペースに車両を停止させることにより、前記実施例と同様の方法により車種を判別して、その車種に応じた料金を受付装置（精算機）によって精算し、精算と同時にゲートが開き出庫可能となる。
【実施例４】
【００３８】
次に、第４実施例に係る車種判別装置を説明する。
第４実施例の車種判別装置は前記第１，３実施例において、隣接するループコイル同士の感知度の差を利用して、自動車の床下高または金属物体の大小を検知可能とした構成である。
図１では、ループコイル２の内側にループコイル１を配置しているが、ループコイル１の上に金属物体が存在すると、ループコイル１とループコイル２の双方が金属物体の存在を検知する。つまり、ループコイル１上に金属物体が存在すると、金属物体の直下に位置するループコイル１のインダクタンス変化は大きく、ループコイル１の外側に隣接するループコイル２のインダクタンス変化は小さくなる。この検知の差を利用して自動車の床下高または金属物体の大小を検知可能とした構成である。
【００３９】
【表１】
表１に示すとおり、自転車がループコイル１上に停車した場合には、その金属物体の大きさに応じて自転車直下のループコイル１のインダクタンス変化による周波数が（中）を検知し、自転車周囲のループコイル２は（微小）を検知する。これらの周波数信号を低感度弁別装置２０、中感度弁別装置２１、小型自動車弁別装置２２によって演算処理することにより、自転車であることが判別される。
【００４０】
また、自動二輪車（バイク）がループコイル１上に停車した場合には、その金属物体の大きさに応じて自動二輪車直下のループコイル１のインダクタンス変化による周波数が（大）を検知し、自動二輪周囲のループコイル２は（小）を検知する。これらの周波数信号を低感度弁別装置２０、中感度弁別装置２１、小型自動車弁別装置２２によって演算処理することにより、自動二輪車であることが判別される。
【００４１】
小型自動車がループコイル１上に停車した場合には、その金属物体の大きさに応じて自動車直下のループコイル１のインダクタンス変化による周波数が（大）を検知し、周囲のループコイル２も（大）を検知する。これらの周波数信号を低感度弁別装置２０、中感度弁別装置２１、小型自動車弁別装置２２によって演算処理することにより、小型自動車であることが判別される。
【００４２】
中型自動車がループコイル１上に停車した場合には、その床下高により、ループコイル１から金属物体が離れるために中型自動車直下のループコイル１のインダクタンス変化による周波数が（中）を検知し、周囲のループコイル２は（大）を検知し、ループコイル３では車両（金属物体）存在を検知する。これらの周波数信号を低感度弁別装置２０、中感度弁別装置２１、小型自動車弁別装置２２、中型自動車弁別装置２３によって演算処理することにより、中型自動車であることが判別される。
【００４３】
大型自動車がループコイル１上に停車した場合には、その床下高により、ループコイル１から金属物体が離れるために大型自動車直下のループコイル１のインダクタンス変化による周波数が（中）を検知し、周囲のループコイル２は（大）を検知し、ループコイル３、４では車両（金属物体）存在を検知する。これらの周波数信号を低感度弁別装置２０、中感度弁別装置２１、小型自動車弁別装置２２、中型自動車弁別装置２３、大型自動車弁別装置２３によって演算処理することにより、大型自動車であることが判別される。
【００４４】
床下高の高い小型自動車がループコイル１上に停車した場合には、その床下高により、ループコイル１から金属物体が離れるために自動車直下のループコイル１のインダクタンス変化による周波数が（微小）を検知し、周囲のループコイル２は（中）を検知する。これらの周波数信号を低感度弁別装置２０、中感度弁別装置２１、小型自動車弁別装置２２によって演算処理することにより、床下高の高い小型自動車であることが判別される。
【００４５】
上述したように、実施例４では、前記第１，３実施例と同様にループコイル１〜４を使用して車種の判別を行うが、加えて、隣接するループコイル同士の感知度の差を利用して、自動車の床下高または金属物体の大小を検知可能となっている。
感知度の差は図４に示す検知ラインを細かく設定することにより検出が可能となる。
尚、ループコイルの配置位置としてはループコイルをさらに多重に重ねて配置することも可能である。
【００４６】
以上、実施例を説明したが、本発明の具体的な構成は前記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、前記実施例は車種判別装置を駐車場ゲートに適用したが、有料道路の出入口に適用することもできる。
また、前記実施例では自動車の判別を３段階に設定したが、さらに多数段階のループコイルを設定することも可能であり、ループコイル同士を交叉させて、あるいは、格子状に区分して配置することも可能である。
さらに、図７に示すように、ループコイル３，４に相当する位置及びループコイル２と３の間に超音波センサ、超音波距離センサを配置して、これらのセンサにより車両の存在、あるいは高さを検知し、ループコイル１，２、光電管センサとの組み合わせにより車両の存在、車種の判別を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施例に係る車種判別装置の概略構成図である。
【図２】ゲート及び光学管センサの構成を示す説明図である。
【図３】停止スペースでの車両の位置関係を示す説明図である。
【図４】車種別の検知波高の推移を示す説明図である。
【図５】共振回路及び切換回路の詳細を示す回路図である。
【図６】第２実施例に係る車種判別装置の概略構成図である。
【図７】超音波センサ及び超音波距離センサを設けた車種判別装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 小車両検知ループコイル
２ 小型自動車検知ループコイル
３ 中型自動車検知ループコイル
４ 大型自動車検知ループコイル
５ 共振回路
６ 増幅回路
７ 切換回路
８ シーケンス回路
１０ ゲート
１１ 受付装置
１２ 停止スペース
１３ バー
１４ 検知センサ
１５ 発光部
１６ 受光部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車種判別装置に関し、特に駐車場のゲート前に車両の停止スペースを配置し、その停止スペースを前後に数分割し、それぞれの分割区分にループコイルを配置することによって、小車両から大型自動車までの車種を確実に検知可能とした車種判別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
市街地では無人の機械管理による駐車場が設置されているが、この駐車場は、主に普通乗用車を対称とするものであり、自転車・自動二輪車等の小車両や、トラック、バス等の大型車両は駐車することができない。
これは、自転車・自動二輪車等の小車両や、自動車の大きさを機械的に判別することが困難であることが理由のひとつに挙げられる。
そこで、自動車と自動二輪車を区別するための車種判別装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−１２２５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１には、第１センサと第２センサによって構成される前車輪判別部と、第３センサと第４センサによって構成される車両フロント検知部とにより、車両が車種判別装置に最初に突入（進入）して来る箇所が特定され、それにより車両の最前部が先に突入する車両であれば四輪車と特定し、前車輪が先に突入して来る車両であれば、これを二輪車と判別することができる車種判別装置が開示されている。
しかしながら、前記特許文献１の技術は、四輪車と二輪車の違いは判別できるが、四輪車の大きさ、あるいは、自動二輪車と自転車の違いを判別することができない。そのため、二輪車、自動車、大型自動車の全ての車両の大きさに応じて駐車料金を設定することができないという問題がある。
本発明は係る従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、駐車場のゲート前に車両の停止スペースを配置し、その停止スペースを前後に数分割し、それぞれの分割区分にループコイルを配置することによって、小車両から大型自動車までの車種を確実に検知可能とした車種判別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記目的を達成するための手段として、請求項１記載の車種判別装置では、車両の停止スペースに複数のループコイルを設置し、それぞれのループコイルの発振を順次選択的に動作させる構成とした。
【０００５】
請求項２記載の車種判別装置では、二輪車等の小車両及び自動車を駐車可能とした駐車スペースと、その駐車スペースの入口又は出口に設けられて車両の進行を規制するゲートと、ゲート前に設けられて入庫車両又は出庫車両の受付けを行う受付装置とを備えた駐車場において、ゲート前に車両の停止スペースを配置し、その停止スペースを前後に数分割し、それぞれの分割区分にループコイルを配置し、ゲート直前の車両の停止スペースの受付装置側に、二輪車等の小車両を検知する小車両検知ループコイルを配置したことを特徴とする。
【０００６】
請求項３記載の車種判別装置では、請求項１又は２記載の車種判別装置において、ゲート前の車両の停止スペースを３分割し、ゲート直前に小型自動車検知ループコイルを配置し、その小型自動車検知ループコイルの後方に中型自動車検知用の中型自動車検知ループコイルを配置し、その中型自動車検知ループコイルの後方に大型自動車検知ループコイルを配置したことを特徴とする。
【０００７】
請求項４記載の車種判別装置では、請求項１〜３いずれか記載の車種判別装置において、車両の停止スペースに、光電管センサによる車高や床下高の検知装置を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項５記載の車種判別装置では、請求項１〜４いずれか記載の車種判別装置において、ループコイルの内側にさらにループコイルを配置し、自動車の床下高または金属物体の大小を検知可能とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、前記構成を採用することにより、以下の効果が得られる。
車両の停止スペースに複数のループコイルを設置し、それぞれのループコイルの発振を順次選択的に動作させる構成としたので、ループコイルが互いに干渉することなく金属物体の存在を検知できる。
また、ゲート前の停止スペースを前後に数分割し、それぞれの分割区分にループコイルを配置したので、前後方向に分割したそれぞれのループコイルが車両の有無を検知することにより、金属物体（車両）の前後方向に占める大きさを確実に検知できる。
例えば、自転車、自動二輪車（バイク）、小型自動車、トラック、マイクロバス、大型バスを判別することができる。
また、小型自動車検知ループコイルと、中型自動車検知ループコイルと、大型自動車検知ループコイルを配置したので、自動車においては３段階の判別が行われる。
ゲート直前の車両通行路の受付装置側に、二輪車等の小車両を検知する小車両検知ループコイルを配置したので、小車両の検知が確実に行われると共に、１つのゲートで二輪車と自動車の双方に対応できる。
さらに、車体高と床下高を光学管センサを配置したので、ループコイルによる検知と組み合わせることにより、車種検知の精度を向上させることができる。
また、ループコイルの内側にさらにループコイルを多重に配置するので、それらのループコイルの感知度の差から、自動車の床下高または金属物体の大小を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
一般的に、無人で駐車場を管理する機械管理の駐車場においては、金属物体である駐車車両の有無を地中に埋め込んだループコイル式のセンサが検知する方法が採用されている。
このループコイル式のセンサを使用した金属物体検知装置においては、ループコイルを共振回路の一部に含む発振回路を構成している。そして、定常状態では、ループコイルのインダクタンスを含むインピーダンスと共振回路に設けられたコンデンサの容量で決定される一定の共振周波数で発振動作を行っている。ループコイルに金属物体が近づくとループコイルのインダクタンスが変化するので、発振周波数と波高電圧も変化する。したがって、この発振周波数の変化または波高電圧の変化を検出することにより、金属物体、すなわち、車両の有無及び車種の判別をすることができる。
本発明はこのループコイル式のセンサを車種判別に利用したものである。以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００１１】
第１実施例に係る車種判別装置は、図１に示すように入口ゲート１０、受付装置１１、駐車スペース１２を備えた駐車場に適用したものであり、その構成は、車両通行路（停止スペース１２）に配置されて車両の存在を検知するループコイル１〜４と、ループコイルを共振系として備えてその信号を演算処理する電気回路を主要な構成としている。
前記駐車場は、自動二輪車、荷車、車椅子等の小車両の駐車スペースと、小型乗用車、普通乗用車等の小型自動車の駐車スペースと、トラック、マイクロバス等の中型自動車の駐車スペースと、大型トラック、大型バス、トレーラ、各種作業車両等の大型自動車の駐車スペースを備えている。
【００１２】
前記小車両は小型自動車よりも小さな金属物体から構成される車両であり、前述した自転車、自動二輪車、荷車、車椅子等の他、金属物体から構成される車両が含まれる。
前記小型自動車、中型自動車、大型自動車の判断基準としては、一例として前後長６ｍ未満の車両は小型自動車とし、前後長６ｍ〜１０ｍの車両を中型自動車とし、前後長１０ｍ越の車両を大型自動車として設定する。尚、この基準は適用する駐車場によって適宜設定することができる。
駐車場の入口ゲート１０から進入した各種車両は、それぞれ車両に適した目的の駐車スペースへ移動して駐車する。自動車は四輪車両の他、トレーラ等のさらに多数輪の車両も駐車可能である。
【００１３】
前記ゲート１０は駐車場内への車両の進入を規制するものであり、図２に示すとおり一端を支持されたバー１３が支持部を中心として水平方向から垂直方向へ回動するバーゲートが採用されている。そして、このバーゲートにより自動車、二輪車等の小車両のすべての車両の通行を規制する。
尚、このゲート１０としては、遮断性を向上させるため、扉式、シャッター式のゲートを採用することも可能である。
【００１４】
車両の停止スペースの左右には光電管センサによる車体高及び床下高の検知センサ１４が設けられている。
この検知センサ１４は、柱状の発光部１５と柱状の受光部１６を備え、発光部１５から受光部１６への光線の通信状況を感知して、発光部１５と受光部１６の間に停止した車両の車体高と床下高を測定検知する機能を備えている。
本実施例ではループコイル１〜４により車種が判別されるが、検知センサ１４を組み合わせることにより判別の精度を上げることができる。
例えば、違法に車高を上げた車両の場合には、ループコイル１〜４による検知感度が低くなるが、この検知センサによる情報を組み合わせることにより、一定以上の車体高及び床下高を有する車両を中型自動車または大型自動車と認定することができる。
この検知センサ１４としては超音波によるセンサを採用することもできる。
【００１５】
前記受付装置１１は、利用者の受付を機械的に行う装置であり、利用者の進入を検知して駐車時刻を記入した駐車券を発行したり料金の精算をする。
この受付装置１１としては駐車券の発行の他、プリペイドカード、クレジットカード等の認証装置、または、携帯電話等の携帯端末との通信による認証装置を適用することも可能であり、駐車場利用の意志確認手段を備える装置であれば他の機構を採用することも可能である。
この受付装置１１では、利用者は自己の車種の表示と利用時刻が記入された駐車券を機械発行により受け取り、受け取りと同時にゲートが開き、駐車スペースへ入場可能となる。
出庫時には駐車券を精算機に挿入して自動精算し、ゲートを開いて出庫可能となる。
【００１６】
ゲート１０の手前の停止スペース１２は、普通乗用車から、大型バスまでの車両が停止できる距離を備えている。
受付装置１１は車両がゲート直前で停止した場合に、運転席からドア越しに手を伸ばして駐車券を受け取ることができる位置に配置され、小型自動車であれば、運転席に対応した低い位置から、中型自動車であれば、運転席に対応したやや高い位置から、大型自動車であれば、運転席に対応したさらに高い位置から、駐車券が発行される。
【００１７】
受付装置１１では、運転席からドア越しに手を伸ばして駐車券を受け取るため、運転席部分が受付装置の横に位置した状態では、小型自動車であれば車両本体は停止スペースの前部分に、中型自動車であれば車両本体は停止スペースの前から中央部分にかけて、大型自動車であれば車両本体が停止スペースの前後に渡る全領域に位置することになる（図３参照）。
【００１８】
本実施例の車種判別装置では、小型自動車検知ループコイル２を停止スペースのゲート直前に配置し、その小型自動車検知ループコイル２の後方に中型自動車検知用の中型自動車検知ループコイル３を配置し、その中型自動車検知ループコイル３の後方に大型自動車検知ループコイル４を配置している。
そして、ゲート直前の車両通行路の受付装置１１側に、二輪車等の小車両を検知する小車両検知ループコイル１を配置している。この小車両検知ループコイル１は小型自動車検知ループコイル２の中に収容されているが、後述するシーケンス回路を備えているため、ループコイル同士を一部重ねて配置することも可能である。
【００１９】
本実施例の構成によると、利用者が車両を駐車するために受付装置１１から駐車券を受け取ると、二輪車等の小車両は小車両検知ループコイル１の上へ停止するため小車両検知ループコイル１によって検知される。そして、小型自動車は小車両検知ループコイル１と小型自動車検知ループコイル２の上へ停止するためループコイル１と２によって検知される。
中型自動車は小車両検知ループコイル１と小型自動車検知ループコイル２及び中型自動車検知ループコイル３の上へ停止するためループコイル１，２，３によって検知される。大型自動車は小車両検知ループコイル１、小型自動車検知ループコイル２、中型自動車検知ループコイル３、大型自動車検知ループコイル４の全領域の上へ停止するためループコイル１〜４によって検知される。
【００２０】
前記検知によると、小車両検知ループコイル１のみが金属を検知した場合には小車両であると判別される。そして、小車両検知ループコイル１と小型自動車検知ループコイル２のみが金属を検知した場合は小型自動車であると判別される。そして、小車両検知ループコイル１と小型自動車検知ループコイル２と中型自動車検知ループコイル３のみが金属を検知した場合には中型自動車であると判別される。そして、小車両検知ループコイル１と小型自動車検知ループコイル２と中型自動車検知ループコイル３と大型自動車検知ループコイル４が金属を検知すると大型自動車であると判別される。
【００２１】
図１において、ループコイルの上に車両が接近すると、ループコイルのインダクタンスが変化し、この変化に応じて発振周波数が変化する。そして、この発振周波数の変化によりループコイル上における車両の有無を検知する。
この発振周波数の変化の推移を説明するグラフが図４である。
図４は縦軸に周波数（ＨＺ）、横軸に時間（ｔ）を設定し、弁別回路で認識される発振周波数の変化を表している。
図４に示すように、自転車、自動二輪車、小型自動車、トラック、バスがループコイル上を通過すると、ループコイルのインダクタンスの変化に伴い発振周波数が増大してグラフが隆起する。そして、車両が遠ざかると、発振周波数は定常状態に復帰する。
ループコイル上を車両が通過すると、その金属物体の大きさに応じて発振周波数の大きさが異なっている。つまり、軽量な自転車では金属物体が小さいため発振周波数の隆起が低く、大型自動車では金属物体が大きいため発振周波数の隆起が高くなっている。そのため、それぞれの金属物体の大きさに応じた発振周波数の検知ラインを設定し、そのラインを超過した発振周波数が確認された場合に、それぞれの車両の存在を検知することができる。
【００２２】
前記電気回路は、ループコイル１〜４のインダクタンスを回路の一部として含む４個の共振回路５と、この４個の共振回路５の中のいずれか一つの共振回路と組み合わされて発振回路を構成する共通の増幅回路６と、各共振回路５と共通の増幅回路６との間に設けられた４個の切換回路７と、４個の切換回路７及び後述する弁別回路２０〜２４の切換状態を所定の周期で順次切り換えるシーケンス回路８と、増幅回路から送られるループコイル１の発振周波数に基づき予め決められた規定周波数の範囲内に有るか否かを検出する車両の種類を判別する低感度弁別回路２０、中感度弁別回路２１、小型自動車弁別回路２２、中型自動車弁別回路２３、大型自動車弁別回路２４と、各弁別回路２０〜２４からの信号に基づいて受付装置、ゲート開閉等の制御を行うコントローラ２５を有している。
尚、前記共振回路５、増幅回路６、切換回路、シーケンス回路８を備えた金属物体検知装置としては特許第３２５０７５５号公報記載の技術を採用することができる。
【００２３】
低感度弁別回路２０はループコイル１のインダクタンス変化による共振信号に基づき自動二輪車（バイク）よりも小さな金属物体、例えば、自転車、車椅子、荷車等の存在を確認する。
中感度弁別回路２１は同じくループコイル１のインダクタンス変化による共振信号に基づき自動二輪車（バイク）の存在を確認する。
小型自動車弁別回路２２はループコイル２のインダクタンス変化による共振信号に基づき普通乗用車等の存在を確認する。
中型自動車弁別回路２３はループコイル３のインダクタンス変化による共振信号に基づきトラック等の中型車両の存在を確認する。
大型自動車弁別回路２４はループコイル４のインダクタンス変化による共振信号に基づき大型バス等の大型車両の存在を確認する。
【００２４】
前記ループコイル１、共振回路５と切換回路７と増幅回路６及び弁別回路２０，２１で一つのチャンネルを構成しており、図１の実施例では、４個のループコイルに対応してチャンネル＃１〜チャンネル＃４が存在する。上記４個のループコイル１〜４は、停止スペース１２内に互いに近接して配置されることがある。また、場合によっては、隣接するループコイルが半分づつ重なった状態で配置されることもある。
【００２５】
前記共振回路５は、一次側がループコイル１に接続されたトランス５ａと、このトランス５ａの二次側に接続されたコンデンサ５ｂ，５ｃとを備えている（図５参照）。トランス５ａを介して見たループコイル１のインダクタンスとコンデンサ５ｂ，５ｃの容量とでＬＣ共振回路が構成される。すなわち、共振回路５は、ループコイル１を共振系の一要素として含んでいる。コンデンサ５ｂとコンデンサ５ｃの接続中点は接地され、コンデンサ５ｂ，５ｃとトランス５ａとの接続点から一対の信号線Ｌ１，Ｌ２が導出されている。一方の信号線Ｌ１は切換回路７を介して増幅回路６の入力側に接続され、他方の信号線Ｌ２は切換回路７を介して増幅回路６の出力側に接続されている。
【００２６】
切換回路７は、入力側の信号線Ｌ１に直列に接続されたフォトスイッチ７ａと、出力側の信号線Ｌ２に直列に接続されたフォトスイッチ７ｂと、入力側の信号線Ｌ１と出力側の信号線Ｌ２との間に並列に接続されたフォトスイッチ７ｃとを備えている。フォトスイッチ７ａ〜７ｃは、外部からの制御信号に応じてそのオンオフ状態が制御される双方向性のスイッチング素子であり、たとえば、双方向性光ＭＯＳＦＥＴが使用される。フォトスイッチ７ａ，７ｂとしては、定常状態でオフであって、制御信号が印加されたときのみオンとなる形式のものを使用し、フォトスイッチ７ｃとしては、定常状態でオンであって、制御信号が印加されたときのみオフとなる形式のものを使用する。
【００２７】
図１に示すシーケンス回路８からは、制御信号Ｓ１〜Ｓ４が順次生成され、それぞれ各切換回路及び弁別回路に供給されている。たとえば、制御信号Ｓ１が小車両検知ループコイルのチャンネルの切換回路５に供給されると、切換回路７のフォトスイッチ７ａ，７ｂがオンとなり、フォトスイッチ７ｃがオフとなる。したがって、増幅回路６の出力側と入力側の間に共振回路５が接続され発振回路が構成される。一方、同時に制御信号Ｓ１が弁別回路２０，２１に供給されるため、前記切換回路と同様の機構により、あるいは周知の機構により弁別回路２０，２１が接続され一連のチャンネルが構成される。
【００２８】
前記発振回路は、共振回路５の容量とループコイル１固有のインダクタンスで決定される共振周波数、たとえば、約５０ｋＨｚで、且つ、所定の波高電圧で発振動作を開始する。ループコイル１の近傍に金属物体（車両）が存在しない場合には、共振周波数は、主としてループコイル１固有のインダクタンスと共振回路５のコンデンサ５ｂ，５ｃの容量で決定される。増幅回路６からの発振出力は判別回路２０，２１に供給され、発振周波数が予め決められた規定周波数の範囲内に有るか否か、または、波高電圧が規定の範囲内に有るか否かが検出される。たとえば、ループコイル１の近傍に金属物体が存在する場合には、ループコイル１の実効インダクタンスとＱが変化し、発振周波数が規定周波数からずれた周波数となり、また、波高電圧が規定範囲からずれた値となるので、この周波数のずれまたは波高電圧のずれを検出することにより金属物体の有無及び車種の判別をすることができる。なお、規定周波数は、各チャンネルに共通であってよいし、各チャンネルの特性のばらつきに応じて各チャンネル毎に独立に設定してもよい。
【００２９】
このとき、他のループコイル２〜４のチャンネルの切換回路７及び弁別回路には制御信号Ｓ２〜Ｓ４が供給されていないので、他のチャンネルの切換回路７のフォトスイッチ７ａ，７ｂがオフとなっている。したがって、他のチャンネルに関しては、増幅回路６と共振回路５とが切り離された状態となっており、発振動作は行われない。すなわち、複数の発振回路が同時に発振動作を行うことがなくなるので、ビート信号等の不要信号が発生することがない。つまり、シーケンス回路により、ループコイル１〜４が順次選択的に作動する
【００３０】
また、フォトスイッチ７ａ，７ｂがオフとなると同時に、フォトスイッチ７ｃがオンとなるので、共振回路５のコンデンサ５ｂ，５ｃの両端が短絡される。したがって、共振回路５はＬＣ共振回路としては動作せず、共振周波数は存在しなくなる。したがって、チャンネル＃１の測定中に隣接するチャンネル＃２のループコイル１の共振周波数の影響を受けることがなくなり、正確な検出を行うことができる。
【００３１】
上記判別回路２０〜２４発振周波数の検出は、シーケンサ５からの同期信号ＳＷに同期して各チャンネルごとに行われ、選択されたチャンネルの共振回路５のみが動作可能状態となり、他のチャンネルの共振回路５は全て不動作状態とされる。したがって、どのチャンネルのループコイル１〜４の近傍に金属物体が存在しているかを正確に識別することができる。
【００３２】
前記ループコイル１の共振信号により、判別回路２１が自動二輪車であることを判別した場合には、自動二輪車であることを示す弁別出力がコントローラへ送られ、コントローラでは受付装置を作動させて利用時刻を記入して自動二輪車用の駐車券を発行する。利用者は駐車券を受け取り、ゲートの開きを確認して入場する。
前記の場合においては、低感度弁別装置２０と中感度弁別装置２１の両者が発振周波数の変化により金属物体の存在を検知することになるが、自動二輪車であることを検知した場合には自転車あるいは車椅子で無いことは明らかであるので、中感度弁別装置２１からは低感度弁別装置２０へコントローラへ弁別出力を送信しないように、弁別情報出力を行う。
この弁別情報出力により低感度弁別装置２０からコントローラ２５への弁別出力は制止され、中感度弁別装置２１からのみコントローラ２５へ信号が送られる。
【００３３】
また、ループコイル４の共振信号により、判別回路２４が大型自動車であることを判別した場合には、大型自動車であることを示す弁別出力がコントローラ２５へ送られ、コントローラでは受付装置を作動させて利用時刻が記載された大型自動車用の駐車券を発行する。利用者は駐車券を受け取り、ゲートの開きを確認して入場する。
この場合においては、すべてのループコイル１〜４が発振周波数の変化により金属物体の存在を検知することになるが、中型車両以下の車両で無いことは明らかであるので、大型自動車弁別回路２４からは中型自動車弁別回路２３以下へコントローラへ弁別出力を送信しないように、弁別情報出力を行う。
この弁別情報出力により中型自動車弁別回路２３以下からコントローラ２５への弁別出力は制止され、大型自動車弁別回路２４からのみコントローラ２５へ信号が送られる。
【００３４】
上述した実施例においては、各チャンネルに対して共通の増幅回路６を使用したが、これに限らず、各チャンネル＃１〜＃４にそれぞれ増幅回路６を設け、各増幅回路６の出力をバッファ回路を介して合成して判別回路２０〜２４に供給するようにしてもよい。この構成の場合、共振回路５と増幅回路６との間に接続された切換回路７には、入力側の信号線と出力側の信号線との間に並列に接続されるフォトスイッチを設ける。フォトスイッチは、定常状態でオンであって、制御信号が印加されたときのみオフとなる形式とする。
また、この構成の場合でも図１に示す実施例と同様に、シーケンス回路８からの制御信号Ｓ１〜Ｓ４が各チャンネルの切換回路６及び各弁別回路２０〜２４に供給されている。たとえば、制御信号Ｓ１がチャンネル＃１の切換回路７に供給されると、切換回路７のフォトスイッチ７ａがオフとなる。したがって、増幅回路６の出力側と入力側の間に共振回路５が接続され発振回路が構成され、この発振回路は、共振回路５の容量とループコイル１固有のインダクタンスで決定される共振周波数で発振動作を開始する。
【００３５】
このとき、他のチャンネル＃２〜＃４の切換回路６には制御信号Ｓ２〜Ｓ４が供給されていないので、他のチャンネル＃２〜＃４の切換回路７のフォトスイッチ７ａがオンとなっている。したがって、他のチャンネル＃２〜＃４に関しては、共振回路５のコンデンサ５ｂ，５ｃの両端が短絡される。したがって、共振回路５はＬＣ共振回路としては動作せず、発振動作は行われない。
【実施例２】
【００３６】
次に、第２実施例に係る車種判別装置を説明する。
第２実施例に係る車種判別装置は図６に示すように、小車両検知ループコイル１を設置せずに、小型自動車検知ループコイル２によって小車両の検知を行う構成である。
図４に示したとおり、自転車、自動二輪車は四輪自動車に比べてループコイルのインダクタンス及び発振周波数の変化量が小さいため、この発振周波数の差によって小車両であることを検知可能である。
つまり、金属物体の大きさに従って判別ラインを計測設定し、この判別ラインを越えた場合には自動車であること、判別ライン以下の場合は二輪車等の小車両であることを検知する。
その他の構成・作用については第１実施例と同様である。
【実施例３】
【００３７】
次に、第３実施例に係る車種判別装置を説明する。
前記第１，２実施例の車種判別装置は駐車場の入口に適用したが、第３実施例の車種判別装置は駐車場の出口に適用したものである。
前記実施例では受付装置１１を発券機等の入口の受付装置として説明したが、第３実施例の車種判別装置は受付装置１１を出口の精算機として機能させたものである。
利用者は一般的な駐車場と同様に入庫時に発券機により駐車券を受け取り、出庫時に前記実施例と同様の方法により手続きを行うものである。
すなわち、出庫ゲート前の停止スペースに車両を停止させることにより、前記実施例と同様の方法により車種を判別して、その車種に応じた料金を受付装置（精算機）によって精算し、精算と同時にゲートが開き出庫可能となる。
【実施例４】
【００３８】
次に、第４実施例に係る車種判別装置を説明する。
第４実施例の車種判別装置は前記第１，３実施例において、隣接するループコイル同士の感知度の差を利用して、自動車の床下高または金属物体の大小を検知可能とした構成である。
図１では、ループコイル２の内側にループコイル１を配置しているが、ループコイル１の上に金属物体が存在すると、ループコイル１とループコイル２の双方が金属物体の存在を検知する。つまり、ループコイル１上に金属物体が存在すると、金属物体の直下に位置するループコイル１のインダクタンス変化は大きく、ループコイル１の外側に隣接するループコイル２のインダクタンス変化は小さくなる。この検知の差を利用して自動車の床下高または金属物体の大小を検知可能とした構成である。
【００３９】
【表１】
表１に示すとおり、自転車がループコイル１上に停車した場合には、その金属物体の大きさに応じて自転車直下のループコイル１のインダクタンス変化による周波数が（中）を検知し、自転車周囲のループコイル２は（微小）を検知する。これらの周波数信号を低感度弁別装置２０、中感度弁別装置２１、小型自動車弁別装置２２によって演算処理することにより、自転車であることが判別される。
【００４０】
また、自動二輪車（バイク）がループコイル１上に停車した場合には、その金属物体の大きさに応じて自動二輪車直下のループコイル１のインダクタンス変化による周波数が（大）を検知し、自動二輪周囲のループコイル２は（小）を検知する。これらの周波数信号を低感度弁別装置２０、中感度弁別装置２１、小型自動車弁別装置２２によって演算処理することにより、自動二輪車であることが判別される。
【００４１】
小型自動車がループコイル１上に停車した場合には、その金属物体の大きさに応じて自動車直下のループコイル１のインダクタンス変化による周波数が（大）を検知し、周囲のループコイル２も（大）を検知する。これらの周波数信号を低感度弁別装置２０、中感度弁別装置２１、小型自動車弁別装置２２によって演算処理することにより、小型自動車であることが判別される。
【００４２】
中型自動車がループコイル１上に停車した場合には、その床下高により、ループコイル１から金属物体が離れるために中型自動車直下のループコイル１のインダクタンス変化による周波数が（中）を検知し、周囲のループコイル２は（大）を検知し、ループコイル３では車両（金属物体）存在を検知する。これらの周波数信号を低感度弁別装置２０、中感度弁別装置２１、小型自動車弁別装置２２、中型自動車弁別装置２３によって演算処理することにより、中型自動車であることが判別される。
【００４３】
大型自動車がループコイル１上に停車した場合には、その床下高により、ループコイル１から金属物体が離れるために大型自動車直下のループコイル１のインダクタンス変化による周波数が（中）を検知し、周囲のループコイル２は（大）を検知し、ループコイル３、４では車両（金属物体）存在を検知する。これらの周波数信号を低感度弁別装置２０、中感度弁別装置２１、小型自動車弁別装置２２、中型自動車弁別装置２３、大型自動車弁別装置２３によって演算処理することにより、大型自動車であることが判別される。
【００４４】
床下高の高い小型自動車がループコイル１上に停車した場合には、その床下高により、ループコイル１から金属物体が離れるために自動車直下のループコイル１のインダクタンス変化による周波数が（微小）を検知し、周囲のループコイル２は（中）を検知する。これらの周波数信号を低感度弁別装置２０、中感度弁別装置２１、小型自動車弁別装置２２によって演算処理することにより、床下高の高い小型自動車であることが判別される。
【００４５】
上述したように、実施例４では、前記第１，３実施例と同様にループコイル１〜４を使用して車種の判別を行うが、加えて、隣接するループコイル同士の感知度の差を利用して、自動車の床下高または金属物体の大小を検知可能となっている。
感知度の差は図４に示す検知ラインを細かく設定することにより検出が可能となる。
尚、ループコイルの配置位置としてはループコイルをさらに多重に重ねて配置することも可能である。
【００４６】
以上、実施例を説明したが、本発明の具体的な構成は前記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、前記実施例は車種判別装置を駐車場ゲートに適用したが、有料道路の出入口に適用することもできる。
また、前記実施例では自動車の判別を３段階に設定したが、さらに多数段階のループコイルを設定することも可能であり、ループコイル同士を交叉させて、あるいは、格子状に区分して配置することも可能である。
さらに、図７に示すように、ループコイル３，４に相当する位置及びループコイル２と３の間に超音波センサ、超音波距離センサを配置して、これらのセンサにより車両の存在、あるいは高さを検知し、ループコイル１，２、光電管センサとの組み合わせにより車両の存在、車種の判別を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施例に係る車種判別装置の概略構成図である。
【図２】ゲート及び光学管センサの構成を示す説明図である。
【図３】停止スペースでの車両の位置関係を示す説明図である。
【図４】車種別の検知波高の推移を示す説明図である。
【図５】共振回路及び切換回路の詳細を示す回路図である。
【図６】第２実施例に係る車種判別装置の概略構成図である。
【図７】超音波センサ及び超音波距離センサを設けた車種判別装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 小車両検知ループコイル
２ 小型自動車検知ループコイル
３ 中型自動車検知ループコイル
４ 大型自動車検知ループコイル
５ 共振回路
６ 増幅回路
７ 切換回路
８ シーケンス回路
１０ ゲート
１１ 受付装置
１２ 停止スペース
１３ バー
１４ 検知センサ
１５ 発光部
１６ 受光部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の停止スペースに複数のループコイルを設置し、それぞれのループコイルの発振を順次選択的に動作させる構成とした車種判別装置。
【請求項２】
二輪車等の小車両及び自動車を駐車可能とした駐車スペースと、その駐車スペースの入口又は出口に設けられて車両の進行を規制するゲートと、ゲート前に設けられて入庫車両又は出庫車両の受付けを行う受付装置とを備えた駐車場において、
ゲート前に車両の停止スペースを配置し、その停止スペースを前後に数分割し、それぞれの分割区分にループコイルを配置し、
ゲート直前の車両の停止スペースの受付装置側に、二輪車等の小車両を検知する小車両検知ループコイルを配置したことを特徴とする請求項１記載の車種判別装置。
【請求項３】
ゲート前の車両の停止スペースを３分割し、ゲート直前に小型自動車検知ループコイルを配置し、
その小型自動車検知ループコイルの後方に中型自動車検知用の中型自動車検知ループコイルを配置し、
その中型自動車検知ループコイルの後方に大型自動車検知ループコイルを配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の車種判別装置。
【請求項４】
車両の停止スペースに、光電管センサによる車高の検知装置を設けたことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車種判別装置。
【請求項５】
ループコイルの内側にさらにループコイルを配置し、自動車の床下高または金属物体の大小を検知可能とした請求項１〜４いずれか記載の車種判別装置。
【請求項１】
車両の停止スペースに複数のループコイルを設置し、それぞれのループコイルの発振を順次選択的に動作させる構成とした車種判別装置。
【請求項２】
二輪車等の小車両及び自動車を駐車可能とした駐車スペースと、その駐車スペースの入口又は出口に設けられて車両の進行を規制するゲートと、ゲート前に設けられて入庫車両又は出庫車両の受付けを行う受付装置とを備えた駐車場において、
ゲート前に車両の停止スペースを配置し、その停止スペースを前後に数分割し、それぞれの分割区分にループコイルを配置し、
ゲート直前の車両の停止スペースの受付装置側に、二輪車等の小車両を検知する小車両検知ループコイルを配置したことを特徴とする請求項１記載の車種判別装置。
【請求項３】
ゲート前の車両の停止スペースを３分割し、ゲート直前に小型自動車検知ループコイルを配置し、
その小型自動車検知ループコイルの後方に中型自動車検知用の中型自動車検知ループコイルを配置し、
その中型自動車検知ループコイルの後方に大型自動車検知ループコイルを配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の車種判別装置。
【請求項４】
車両の停止スペースに、光電管センサによる車高の検知装置を設けたことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の車種判別装置。
【請求項５】
ループコイルの内側にさらにループコイルを配置し、自動車の床下高または金属物体の大小を検知可能とした請求項１〜４いずれか記載の車種判別装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１９９２５７（Ｐ２００９−１９９２５７Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３９１４５（Ｐ２００８−３９１４５）
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【出願人】（５０１２０２１０７）株式会社未来技研 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【出願人】（５０１２０２１０７）株式会社未来技研 (5)
【Ｆターム（参考）】
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