車輌検知システム
【課題】センサ設置のためのコストがかからず、しかも車輌の誤検知も少なく、また保守管理のコストも低減できる車輌検知システムを提供することにある。
【解決手段】超音波センサ部４は、車輌ロック装置１の袖部１１ｂのハウジング外面に形成された両側の上向き傾斜面１３に超音波送受波器４０ａ、４０ｂの送受波部位を臨ませて取り付けて、超音波の送受波の向きを上斜め向きとし、また袖部１１ａの内側側面にた超音波送受波器４０ｃの送受波部位を臨ませている。また、超音波送受波器４０ａ〜４０ｃの受波信号の波形形態及び出力の時間差に基づいて車輌を検知し、ロック板１１の起立制御のための車輌検知信号を出力する信号処理部４１を備えている。
【解決手段】超音波センサ部４は、車輌ロック装置１の袖部１１ｂのハウジング外面に形成された両側の上向き傾斜面１３に超音波送受波器４０ａ、４０ｂの送受波部位を臨ませて取り付けて、超音波の送受波の向きを上斜め向きとし、また袖部１１ａの内側側面にた超音波送受波器４０ｃの送受波部位を臨ませている。また、超音波送受波器４０ａ〜４０ｃの受波信号の波形形態及び出力の時間差に基づいて車輌を検知し、ロック板１１の起立制御のための車輌検知信号を出力する信号処理部４１を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイン式の駐車場に設置される車輌ロック装置に用いる車輌検知システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、所謂コイン式の駐車場では、駐車スペースに車輌が進入したことを駐車スペースに設けたセンサが検知すると、当該駐車スペースに設けたロック板が起き上がって、車輌の退出を遮断するようにした車輌ロック装置が用いられている（例えば特許文献１）。
【０００３】
駐車スペースに設けられて、車輌の進入を検知するセンサとしては、特許文献１に開示されているようなループコイルを用いたセンサ以外に、超音波センサ（例えば特許文献２）が用いられており、この超音波センサは、特許文献２に開示されているように、駐車スペースに設けた穴に埋設される構成となっていた。
【特許文献１】特許第２９６１４２９号公報
【特許文献２】特開２０００−３３８２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に開示されているように上述のような超音波センサを埋設する穴は送受波するために上面が開口しており、そのため穴内に流れ込む雨水を排水するための排水溝を設ける等の必要があった。
【０００５】
一方コイン式の駐車場は、遊休地の活用として一時的に設置される場合が多く、上述のような排水溝等の掘削工事を行うことは施工コスト面で問題があった。
【０００６】
また、穴を用いる場合には雨水以外にゴミなどが貯まりやすく、そのため超音波センサが機能しなくなるという恐れがあり、そのためゴミ除去等の保守管理のコストも高くなるという問題もあった。
【０００７】
本発明は、上述の点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、超音波センサ部を用いる車輌検知システムにおいて、センサ設置のためのコストがかからず、しかも車輌の誤検知も少なく、また保守管理のコストも低減できる車輌検知システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、請求項１の発明では、駐車エリアに設けたロック板を起立させることで車輌の前記駐車エリアからの退出を阻止する車輌ロック装置に用いられる車輌検知システムであって、前記駐車エリアへの車輌進入方向側若しくは退出方向側の少なくとも何れか一方の前記車輌ロック装置のハウジング外面に形成された上向き傾斜面に送受波部位を臨ませて取り付けられ、超音波の送受波の向きを上斜め向きとした超音波送受波器と、超音波送受波器の受波信号の波形形態に基づいて車輌とその他の反射物とを弁別検知して、車輌検知時に前記ロック板の起立制御のための検知信号を出力する信号処理部とを有する超音波センサ部を前記車輌ロック装置に一体に備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明によれば、車輌ロック装置を駐車スペースに設置するだけで、超音波センサ部の設置施行ができ、駐車スペースに超音波センサ部を埋設する穴や排水溝を設ける必要がないため、施工コストも低減でき、しかも超音波送受波器は送受波部位を車輌ロック装置のハウジング外面に形成された上向き傾斜面に臨ませて取り付ける構成であるため、ゴミが送受波部位に蓄積しにくく、その結果、日常的にゴミ除去を行う必要がなくなり、その結果保守管理のコストを低減することができ、更に送受波部位の超音波の送受波の向きを上斜め向きとしているので、車輌の床下での反射波の受波時間を長くし、残響波或いは送受波器自体の回り込み波の受波時間との識別性を良くし、更に受波信号の波形形態に基づいて車輌とその他の反射物とを信号処理部が弁別検知するので、人や動物が近接している場合にも誤検知することがなく、誤検知によるロック板の起立によって生じるトラブル発生を防ぐことができる。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記車輌進入方向側及び退出方向側の車輌ロック装置の外面に夫々形成された上向き傾斜面に夫々に対応する前記超音波送受波器の送受波部位を臨ませ、前記信号処理部は、両超音波送受波器から出力される受波信号の波形形態及び出力される受波信号の時間差に基づいて車輌を検知することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明によれば、二つの超音波送受波器から出力される受波信号の波形形態及び時間差を用いて信号処理部が車輌検知を行うため、車輌検知の信頼性を向上させることができる。
【００１２】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、前記ロック板側に向いた前記ハウジングの側面に送受波部位を臨ませた別の超音波送受波器を車輌ロック装置に設けていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明によれば、請求項１又は２の発明の効果に加えて、更に積雪時等における車輌検知の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
請求項４の発明では、請求項１乃至３の発明において、前記信号処理部は、前記超音波送受波器から出力される受波信号の波形形態から前記超音波送受波器の送受波部位への異物付着を判断して、異物付着検知信号を出力する検知機能を備えていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明によれば、超音波センサ部自身で超音波送受波器の送受波部位への異物付着を検知でき、信号処理部からはその検知信号を出力するので、該検知信号に基づいて管理会社への通報等を行うことも可能となり、その結果、異物除去等の対処が迅速に行える。
【００１６】
請求項５の発明では、請求項４の発明において、前記信号処理部の検知機能は、前記超音波送受波器から地面反射の波形が出力されなくなった場合若しくは多重回反射波の波形が出力された場合に、異物付着と判断することを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明によれば、吸音性の異物や、木の葉やシート類の付着を確実に検知できる。
【００１８】
請求項６の発明では、請求項４又は５の発明において、前記車輌ロック装置には、前記信号処理部の異物付着検知信号の出力に応動して前記送受波部位の異物除去を行う異物除去手段を設けていることを特徴とする。
【００１９】
請求項６の発明によれば、異物付着が検知された場合に、自動的にこの異物を除去することが可能となり、そのため人手を使わずに保守管理ができ、保守管理のコストを更に低減できる。
【００２０】
請求項７の発明では、請求項１乃至６の何れかの発明において、前記超音波送受波器の送受波部位は、上向き傾斜面の表面よりもハウジング内側に位置していることを特徴とする。
【００２１】
請求項７の発明によれば、上向き傾斜面の表面にハンカチ等が乗った場合、超音波送受波器から送波される超音波が多重反射するため、スポンジのような吸音効果がなくなり、異物付着の識別が容易となる。
【００２２】
請求項８の発明では、請求項７の発明において、前記ハウジング内側に位置する超音波送受波器の送受波部位が対向するハウジングの開口部位の大きさを前記送受波部位の外径よりも大きくしていることを特徴とする。
【００２３】
請求項８の発明によれば、超音波素受波器の指向性によって送波する超音波が広がっても、開口部位によって遮られることなく送波できる。
【００２４】
請求項９の発明では、請求項４乃至８の発明において、前記ロック板上を車輌が通過するのを検出する通過検出用センサを設け、前記信号処理部は超音波送受波器の異物付着による車輌検知不可時に、通過検出用センサから出力される車輌の通過に対応する検知出力で車輌の有無を検知することを特徴とする。
【００２５】
請求項９の発明によれば、超音波送受波器が異物付着によって車輌検知ができなくなった場合に、通過検出用センサで車輌がロック板を通過するのを検知することができ、それにより異物付着が解消するまでの駐車場の稼働率低下を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、車輌ロック装置を駐車スペースに設置するだけで、超音波センサ部の設置施行ができ、駐車スペースに超音波センサ部を埋設する穴や排水溝を設ける必要がないため、施工コストも低減でき、しかも超音波送受波器は送受波部位を車輌ロック装置のハウジング外面に形成された上向き傾斜面に臨ませて取り付ける構成であるため、ゴミが送受波部位に蓄積しにくく、その結果、日常的にゴミ除去を行う必要がなくなり、その結果保守管理のコストを低減することができ、更に送受波部位の超音波の送受波の向きを上斜め向きとしているので、車輌の床下での反射波の受波時間を長くし、残響波或いは送受波器自体の回り込み波の受波時間との識別性を良くし、更に受波信号の波形形態に基づいて車輌とその他の反射物とを信号処理部が弁別検知するので、人や動物が近接している場合にも誤検知することがなく、誤検知によるロック板の起立によって生じるトラブル発生を防ぐことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下本発明を実施形態より説明する。
（実施形態１）
図２は、コイン式の駐車場を俯瞰した図を示しており、車輌Ｍが駐車する各駐車スペースＳには本実施形態の車輌検知システムを備えた車輌ロック装置１が設置され、これら車輌ロック装置１と駐車場に設置された管理装置２との間は、管理装置２から車輌ロック装置１への電源供給を行う電源線や後述するロック板３の起立駆動等のための制御信号を管理装置２側から送る信号線、車輌検知システムの検知信号を管理装置２へ送るための信号線からなるケーブル（図示せず）により接続されている。
【００２８】
本実施形態の車輌検知システムは図１（ａ）に示すように超音波センサ部４、後述する異物除去手段としてのファン装置５や融雪（融氷）用のヒータ装置６、異物が氷結した氷、或いは雪と判断するために用いる補助センサとしての温度センサ７、更にロック板３上を通過する車輌を検出する通過検出用センサとして歪みセンサ８とを備え、これらを車輌センサ装置１に一体に組み込んである。尚歪みセンサ８の代わりに、ショックセンサ、ループコイル式センサ、電波式センサ等を通過検出用センサとして用いても良い。
【００２９】
超音波センサ部４は、例えば圧電セラミックを用いた送波用マイクロフォンと受波用マイクロフォンとを備えた、例えば３つの超音波送受波器４０ａ〜４０ｃと、送受波器４０ａ〜４０ｃの圧電セラミックに電圧を加えて超音波を送波させ、その送波後に各送受波器４０ａ〜４１ｃから出力される受波信号を入力してその受波信号の波形形態から後述するように反射要因となった反射物が車輌Ｍ、人や動物、更に送受波器４０の送受波部位の付着異物等を弁別検知する検知機能を備えた信号処理部４１とで構成される。
【００３０】
そして、本実施形態では送受波器４０ａ、４０ｂを、車輌ロック装置１のロック板１０の両側を配置される袖部１１ａ，１１ｂの内の袖部１１ｂ内に収納して、袖部１１ｂのハウジングにおいて車輌進行方向及び車輌退出方向に夫々面するように形成した上向き傾斜面１３に形成した開口部１２から外部に臨ませ、夫々の送受波方向を斜め上向きとしてある。この開口部１２の開口径は送受波器４０ａ，４０ｂの送受波部位の外径よりも大きくし、また送受波部位の位置と開口部１２の開口面との間の距離を１０ｍｍ程度としている。
【００３１】
また送受波器４０ｃを、ロック板１０の駆動モータ等を収納する袖部１１ａのハウジング内に収納して、送受波部位をハウジングの内側の側面（ロック板１０側）に形成した開口部１２から外部に臨ませてある。
【００３２】
そして送受波器４０ａ、４０ｂの送受波部位が臨む開口部１２を囲むようその周辺のハウジングに夫々の袖部１１ａ、１１ｂに内装したファン装置５によって送られるエアーの吹き出し孔１４を穿設してある。
【００３３】
図３（ａ）に示すように例えば送受波器４０ａは前面部周囲に突出形成した鍔部４１ａにねじ孔４１ｂを穿孔しており、例えば図３（ｂ）に示すように上向き傾斜面１３の開口部１２に対応するハウジングの内側面に取り付けられた支持金具１６を介してネジ１５を締め付けることで、支持金具１６に固定され、その送受波部位（前面）を開口部１２に対向させている。
【００３４】
支持金具１６の基部にはヒータ装置６のニクロム線６ａが配設され、支持金具１４を介して送受波器４０ａをニクロム線６ａで加熱できるようになっている。
【００３５】
そして送受波器４０ａの後方にはファン装置５が配置されている。ファン装置５は袖部１１ｂの底部に固定された支持板５０とこの支持体５０の上端部に取り付けられたモータ５１と、このモータ５１の出力軸に固定されたファン５２とで構成され、モータ５１が回転することで、ファン５２によりエアーを開口部１２の周辺の吹き出し孔１４より外部に送り出すようになっている。
【００３６】
尚送受波器４０ｂも同様に取り付けられるとともに、ファン装置５及びヒータ装置６が付設される。
【００３７】
ここで、車輌ロック装置１のロック板１０は車輌進入側に配置されるもので、図４（ａ）に示すように袖部１１ａ内に設けられた駆動モータ（図示せず）によって回転駆動されるパイプ状軸１７に一端が連結されており、被ロック時には図示するように倒れて他端が駐車スペースＳの路面上に当接し、車輌Ｍの進入が容易できるように傾斜面を構成し、ロック時には駆動モータによってパイプ状軸１７が図において矢印（Ｉ）方向に回転駆動され、これによりロック板１０を起立させ、車輌Ｍの退出ができないようにロックするようになっている。
【００３８】
またロック状態からパイプ状軸１７が反転駆動するように駆動モータを回転させることで、ロック板１０は図示する被ロック状態に戻るようになっている。尚車輌退出方向側には傾斜板１８が設けられ、車輌進入時や退出時に車輪がパイプ状軸１７を支障なく越えられるようにしている。
【００３９】
そして車輌進入を検知するための歪みセンサ８はパイプ状軸１７内に収納され、ロック板１０上を車輌Ｍが通過する際にロック板１０に加わる過重を、パイプ状軸１７を介して検知できるようにしている。尚歪みセンサ８は図４（ｂ）に示すようにパイプ状軸１７の内面に沿うように外径寸法を適合させた断面半月状の部材８ａを用いてパイプ状軸１７内に接着固定される。図中８ｂは信号出力用リード線である。
【００４０】
さて本実施形態の中枢となる超音波センサ部４の信号処理部４１は、各送受波器４０ａ，４０ｂから出力される受波信号の波形形態及び時間差によって反射物が車輌か否かの弁別検知を後述のように行う検知機能を備えており、この検知機能により車輌Ｍ、人や動物、更に異物付着を後述するように弁別し、車輌検知時には車輌検知信号を、異物付着の検知時には異物検知信号を管理装置２に出力するようになっている。また送受波器４０ａ，４０ｂが共に異物付着で正常でないと判断される場合に歪みセンサ８の検知信号によって車輌検知を行う機能も備えている。
【００４１】
管理装置２は、超音波センサ部４から送られてくる信号が車輌検知信号か異物検知信号かを判別する信号判別部２０と、信号判別部２０が車輌検知信号と判断して出力する入車検知信号を受け、この入車検知信号が所定時間継続するか否かを判断する駐車確認部２１と、駐車確認部２１から駐車確認信号が出力されると、駐車時間のカウントを開始する駐車時間計測部２２と、この駐車時間計測部２２の計測時間で駐車料金を算出する駐車料金算出部２３と、該駐車料金算出部２３で算出された料金を各駐車スペースＳに対応して表示する機能と当該料金に対応する現金の受け取りと釣り銭の支払い機構を備えた駐車料金精算部２４と、前記駐車時間計測部２２が駐車時間の計測を開始した時に、当該駐車スペースの車輌ロック装置１のロック板１０を起立させるように車輌ロック装置１内の駆動モータ制御部２６に制御信号を出力し、当該駐車スペースの駐車料金精算が終了したときにロック解除の制御信号を駆動モータ制御部２６に送るロック制御部２５とで構成され、信号判別部２０は異物検知信号の入力がある場合には所定の管理会社へ電話回線等を用いて異物付着を管理センター等に通報する自動通報機能を備えている。
【００４２】
次に本実施形態の車両検知システムの動作を図５、図６のフローチャート及び図７、図８の波形図により説明する。
【００４３】
まず、システムがスタートすると、各送受波器４０ａ、４０ｂが動作を開始して、信号処理部４１は送受波器４０ａ，４０ｂを動作させ（Ｓ２）、超音波送波を一定周期Ｔ（例えば０．１ｓｅｃ〜１．０ｓｅｃ）で行わせるとともに各送受波器４０ａ，４０ｂからの送波に同期させて受波信号を取り込む動作を開始する。
【００４４】
この場合送受波器４０の送波用マイクロフォンに一定時間電圧を印加して超音波を送波し、その後電圧印加を止めて反射波を受波する期間を設定する送受波動作を一定間隔で行う。ここで送波用マイクロフォンは電圧印加によって振動して超音波を送波するが、電圧印加が無くなっても振動を継続するため送波波形には残響波形Ｗ１が図７（ａ）に示すように含まれることになる。尚図中ｔ０は電圧印加期間に対応し、ｔ１は残響波形Ｗ１を含んだ送波期間を示す。
【００４５】
そして信号処理部４１は、各送受波器４０ａ，４０ｂの受波信号を順次チェックする動作を繰り返して行う。
【００４６】
また信号処理部４１は、温度センサ７の検知温度のチェックを開始し、所定温度以下となったことを検知した場合に、ヒータ装置６を通電して降雪や結氷に対して予め対処するようなっている。この動作は車輌検知とは無関係に常時行われる。
【００４７】
一方信号処理部４１の車輌検知の動作は次のように行われる。
【００４８】
まず車輌進入時に先に車輌Ｍの床下からの反射波を受波する側の送受波器４０ａから出力される受波信号が出力されない（無信号状態）か否かを図５に示すようにチェックし（Ｓ１）、無信号状態、つまり地面以外の反射物体が無く、しかも地面反射による反射波（波形レベルが小さい）を含まない状態である場合には、当該送受波器４０ａの送受波部位に吸音性物質若しくは振動阻害物質が付着していると判断し管理装置２に異物付着検知信号を送出する（Ｓ２）後、次の送受波器４０ｂの受波信号のチェック（Ｓ３）へ移行する。
【００４９】
一方受波信号が出力されている場合にはステップＳ４の処理へ移行する。このステップＳ４では、信号処理部４１は受波信号波形の継続時間ｔｘが、予め車輌検知時の受波信号波形Ｗ２の形態（図７（ｂ）参照）の継続時間として設定した基準となる時間ｔ２（例えば２０ｍｓ）以上か否かをチェックする。尚図７（ｂ）では車輌Ｍの反射波形を包絡線で示している。
【００５０】
このチェックでｔ２未満と判定した場合には、信号処理部４１は、残響波形を含めた基準となる時間ｔ１より長く且つ一定レベル以上の波形形態が一定時間ｔ３（例えば５ｍｓ）から一定幅±ａ（例えば±２ｍｓ）の範囲内に時間ｔｘが含まれるか否かをチェックし（Ｓ５）、範囲内であれば多重回反射と判定する。また一定レベル以下の受波信号波形が継続する（地面反射のみ）場合にはステップＳ３の送受波器４０ｂの受波信号チェック（Ｓ３）へ移行する。
【００５１】
さてステップＳ５において信号処理部４１は多重回反射と判定した場合、当該送受波器４０ａに対応するファン装置５を例えば３分程度動作させ（Ｓ６）、吹き出し孔１４から吹き出すエアーにより、多重回反射の原因となる木の葉やシート材を除去する処理を行う。図７（ｃ）はこの多重回反射により受波信号波形Ｗ３の一例を示す。この図７（ｃ）は受波信号波形を全て包絡線で示している。
【００５２】
そしてファン装置５の運転停止後、受波信号の継続時間ｔｘが、時間ｔ２（例えば２０ｍｓ）以上か否かをチェックする（Ｓ７）。このチェックで時間ｔｘが時間ｔ２未満であれば、ファン装置５による異物が除去されたなかったと判断し、信号処理部４１は異物付着検知信号を管理装置２に送出し（Ｓ２）、送受波器４０ｂの受波信号のチェック（Ｓ３）へ移行する。
【００５３】
一方、時間ｔｘが時間ｔ２以上であると判定した場合には、信号処理部４１は、当該送受波器４０ａから受波信号の波形形態から車輌Ｍが検知されたと判断し、送受波器４０ａに対して送受波器４０ｂにおける受波信号のチェック（Ｓ３）へ移行する。
【００５４】
図８（ａ）は送受波器４０ａでの受波信号の波形（包絡波形）例を、また同図（ｂ）は送受波器４０ｂでの受波信号の波形（包絡波形）例を示している。これら波形例は車輌Ｍの床下からの反射波を受波している場合を示す。つまり、送受波器４０ａでは１回目の送波に対応する受波信号には残響波形（Ｗ１）のみであるが、２回目以降の送波に対応する受波信号には車輌Ｍの床下からの反射波形Ｗ２が含まれている。一方、送受波器４０ａでは１〜３回の送波に対応する受波信号には残響波形（Ｗ１）のみであるが、４回目以降の送波に対応する受波信号には車輌Ｍの床下からの反射波形Ｗ２が含まれている。つまり、送受波器４０ａで車輌Ｍによる反射波を受波してから例えば２周期遅れて送受波器４０ｂでも車輌Ｍによる反射波を受波することになり、この遅れｔｓが車輌Ｍの進入移動に対応する。尚図では地面反射の反射波成分は省略している。
【００５５】
さて、送受波器４０ｂに対する受波信号のチェック以後の処理は、上述のＳ２，Ｓ４〜Ｓ７と同様な処理（Ｓ２’，Ｓ４〜Ｓ７’）を行う。
【００５６】
この送受波器４０ｂに対する処理において、送受波器４０ｂのＳ５’で時間ｔｘがｔ３±ａ範囲外と判断された場合や、Ｓ７’’で当該送受波器４０ｂの受波信号の波形形態から車輌Ｍが検知されたと判断された場合、更に異物付着検知信号送出（Ｓ２’）があると信号処理部４１は最終判定処理Ｓ８へ移行する。
【００５７】
この最終判定処理Ｓ８では図６に示すような処理が為される。
【００５８】
つまり、両送受波器４０ａ、４０ｂの受波信号の波形形態とも車輌Ｍの床下からの反射波を含み且つ送受波器４０ａの車輌検知の受波信号の出力時から送受波器４０ｂの車輌検知の受波信号の出力時までの時間差が検知エリア差によって生じる時間差（例えば１〜５ｓｅｃ）があると、つまり両送受信器４０ａ、４０ｂの受波信号による波形形態と時間差によって車輌検知されたか否かをチェックし（Ｓ８１）、車輌検知されている場合には更に予め内蔵記憶部に記憶している人・犬等動物の反射波の波形形態と両送受波器４０ａ、４０ｂの受波信号の波形形態とのパターンを比較して人・動物か否かの判定し（Ｓ８２）、人・動物でないと判定された場合には車輌検知信号を管理装置２へ送出する（Ｓ９）。一方、ステップＳ８１で車輌検知されていないと判定された場合には、両送受波器４０ａ、４０ｂが共に異物付着による異常状態か否かをチェックし（Ｓ８３）し、共に異常状態であれば、歪みセンサ８が車輌通過の検知信号を出力したか否かのチェックを行い（Ｓ８４）、車輌通過の検知信号があれば車輌検知信号を出力する（Ｓ９）。歪みセンサ８の検知信号が出力されない場合には、ステップＳ１へ戻る。
【００５９】
また両送受波器４０ａ，４０ｂの何れかが正常であれば、歪みセンサ８の検知信号による車輌検知判定は行わず、何れか送受波器４０ａ，４０ｂの一方の受波信号が車輌検知を示しているか否かのチェックし（Ｓ８５）、受波信号が車輌検知信号が有れば、ステップＳ８２による人・動物の判定を行い、人・動物でない場合に車輌検知信号を管理装置２へ送出する（Ｓ９）。これにより一方の送受波器４０ａ又は４０ｂの異常時にあっても駐車場の稼働率を高めることができる。
【００６０】
ステップＳ８２によって人・動物と判定された場合にはステップＳ１に戻る。尚両送受波器４０ａ，４０ｂによる受波信号の波形形態と時間差によって車輌検知と判定された場合でも、一方が人・動物と判定された場合には安全性を考慮して車輌検知信号を出力しない。
【００６１】
さてステップＳ９の車輌検知信号出力後はステップＳ１に戻って上述の動作を繰り返すことになるが、管理装置２では車輌検知信号に基づいて、駆動モータ制御部２６にロック板１０を起立させるための制御信号を送ってロック板１０を起立させる動作を行い、駐車料金が精算されるまで起立状態を維持させる。そして駐車料金が精算されロック板１０が元の状態に戻り、車輌Ｍが駐車スペースＳから退出するのに要する一定時間経過後から、車輌検知システムから送られてくる車輌検知信号を受け付ける状態に入る。
【００６２】
以上のように本実施形態では、車輌ロック装置１と別に設置工事を行う必要がなく、施行コストの低減が図れ、その上送受波器４０の送受波方向を上向き斜めとするため、車輌Ｍの床下からの反射波とその他の反射波との識別性を高めることができ、複数の送受波器４０の受波信号の波形形態に基づいて車輌Ｍの検知を行うことで検知確度を高めることができ、しかも人や動物と車輌Ｍとを識別することで、人や動物が駐車スペースＳに入り込んでいる場合におけるラッチ板１の起立によるトラブルを防ぐことができる。また異物付着時に除去できるものに対しては自動的に除去することで、保守管理を容易とし、また除去できない場合にも管理装置２を通じて管理センター等へ通報することができ、その結果、異物処理についての迅速な対処も可能となる。
【００６３】
尚上述の構成では、歪みセンサ８を設けてあるが、歪みセンサ８を設けなくても良い。
【００６４】
また積雪などの対策として、路面より高く位置する袖部１１ａの内側面に送受波器４０ｃを図１，図４に示すように設けても良い。
【００６５】
（実施形態２）
本実施形態は、送受波器４０ａを１つのみとし、例えば進入する車輌Ｍに対向する側のロック装置１の袖部１１ｂの上向き傾斜面１３に図９に示すように臨ませるように設けてあり、車輌検知をこの送受波器４０のみとすることで、コストの低減が図れ、判断処理などもより簡単となる。尚本実施形態でも歪みセンサ８を設けても良いし、設けなくても良い。また積雪対策用の送受波器４０ｃを設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】（ａ）は実施形態１の車輌検知システム及び管理装置の構成図、（ｂ）は車輌ロック装置の斜視図である。
【図２】コイン式駐車場の一例を示す俯瞰図である。
【図３】（ａ）は実施形態１に用いる超音波送受波器の斜視図、（ｂ）は実施形態１に用いる超音波送受波器の取り付け状態を示す車輌ロック装置の一部省略且つ破断せる断面図である、
【図４】実施形態１に用いる車輌ロック装置の一部者雨緑せる斜視図、実施形態１に用いる歪みセンサの拡大斜視図である。
【図５】実施形態１の動作説明用フローチャートである。
【図６】実施形態１の最終判定処理の動作説明用フローチャートである。
【図７】実施形態１の動作説明用波形図である。
【図８】実施形態１に動作説明用波形図である。
【図９】実施形態２の車輌ロック装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 車輌ロック装置
１１ａ、１１ｂ 袖部
１２ 開口部
１３ 上向き傾斜面
１４ エアー吹き出し孔
２ 管理装置
２０ 信号判定部
２１ 駐車確認部
２２ 駐車時間計測部
２３ 駐車料金算出部
２４ 駐車料金精算部
２５ ロック制御装置
２６ 駆動モータ制御部
４ 超音波センサ部
４０ａ〜４０ｃ 超音波送受波器
４１ 信号処理部
５ ファン装置
６ ヒータ装置
７ 温度センサ
８ 歪みセンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイン式の駐車場に設置される車輌ロック装置に用いる車輌検知システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、所謂コイン式の駐車場では、駐車スペースに車輌が進入したことを駐車スペースに設けたセンサが検知すると、当該駐車スペースに設けたロック板が起き上がって、車輌の退出を遮断するようにした車輌ロック装置が用いられている（例えば特許文献１）。
【０００３】
駐車スペースに設けられて、車輌の進入を検知するセンサとしては、特許文献１に開示されているようなループコイルを用いたセンサ以外に、超音波センサ（例えば特許文献２）が用いられており、この超音波センサは、特許文献２に開示されているように、駐車スペースに設けた穴に埋設される構成となっていた。
【特許文献１】特許第２９６１４２９号公報
【特許文献２】特開２０００−３３８２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に開示されているように上述のような超音波センサを埋設する穴は送受波するために上面が開口しており、そのため穴内に流れ込む雨水を排水するための排水溝を設ける等の必要があった。
【０００５】
一方コイン式の駐車場は、遊休地の活用として一時的に設置される場合が多く、上述のような排水溝等の掘削工事を行うことは施工コスト面で問題があった。
【０００６】
また、穴を用いる場合には雨水以外にゴミなどが貯まりやすく、そのため超音波センサが機能しなくなるという恐れがあり、そのためゴミ除去等の保守管理のコストも高くなるという問題もあった。
【０００７】
本発明は、上述の点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、超音波センサ部を用いる車輌検知システムにおいて、センサ設置のためのコストがかからず、しかも車輌の誤検知も少なく、また保守管理のコストも低減できる車輌検知システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、請求項１の発明では、駐車エリアに設けたロック板を起立させることで車輌の前記駐車エリアからの退出を阻止する車輌ロック装置に用いられる車輌検知システムであって、前記駐車エリアへの車輌進入方向側若しくは退出方向側の少なくとも何れか一方の前記車輌ロック装置のハウジング外面に形成された上向き傾斜面に送受波部位を臨ませて取り付けられ、超音波の送受波の向きを上斜め向きとした超音波送受波器と、超音波送受波器の受波信号の波形形態に基づいて車輌とその他の反射物とを弁別検知して、車輌検知時に前記ロック板の起立制御のための検知信号を出力する信号処理部とを有する超音波センサ部を前記車輌ロック装置に一体に備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明によれば、車輌ロック装置を駐車スペースに設置するだけで、超音波センサ部の設置施行ができ、駐車スペースに超音波センサ部を埋設する穴や排水溝を設ける必要がないため、施工コストも低減でき、しかも超音波送受波器は送受波部位を車輌ロック装置のハウジング外面に形成された上向き傾斜面に臨ませて取り付ける構成であるため、ゴミが送受波部位に蓄積しにくく、その結果、日常的にゴミ除去を行う必要がなくなり、その結果保守管理のコストを低減することができ、更に送受波部位の超音波の送受波の向きを上斜め向きとしているので、車輌の床下での反射波の受波時間を長くし、残響波或いは送受波器自体の回り込み波の受波時間との識別性を良くし、更に受波信号の波形形態に基づいて車輌とその他の反射物とを信号処理部が弁別検知するので、人や動物が近接している場合にも誤検知することがなく、誤検知によるロック板の起立によって生じるトラブル発生を防ぐことができる。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記車輌進入方向側及び退出方向側の車輌ロック装置の外面に夫々形成された上向き傾斜面に夫々に対応する前記超音波送受波器の送受波部位を臨ませ、前記信号処理部は、両超音波送受波器から出力される受波信号の波形形態及び出力される受波信号の時間差に基づいて車輌を検知することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明によれば、二つの超音波送受波器から出力される受波信号の波形形態及び時間差を用いて信号処理部が車輌検知を行うため、車輌検知の信頼性を向上させることができる。
【００１２】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、前記ロック板側に向いた前記ハウジングの側面に送受波部位を臨ませた別の超音波送受波器を車輌ロック装置に設けていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明によれば、請求項１又は２の発明の効果に加えて、更に積雪時等における車輌検知の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
請求項４の発明では、請求項１乃至３の発明において、前記信号処理部は、前記超音波送受波器から出力される受波信号の波形形態から前記超音波送受波器の送受波部位への異物付着を判断して、異物付着検知信号を出力する検知機能を備えていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明によれば、超音波センサ部自身で超音波送受波器の送受波部位への異物付着を検知でき、信号処理部からはその検知信号を出力するので、該検知信号に基づいて管理会社への通報等を行うことも可能となり、その結果、異物除去等の対処が迅速に行える。
【００１６】
請求項５の発明では、請求項４の発明において、前記信号処理部の検知機能は、前記超音波送受波器から地面反射の波形が出力されなくなった場合若しくは多重回反射波の波形が出力された場合に、異物付着と判断することを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明によれば、吸音性の異物や、木の葉やシート類の付着を確実に検知できる。
【００１８】
請求項６の発明では、請求項４又は５の発明において、前記車輌ロック装置には、前記信号処理部の異物付着検知信号の出力に応動して前記送受波部位の異物除去を行う異物除去手段を設けていることを特徴とする。
【００１９】
請求項６の発明によれば、異物付着が検知された場合に、自動的にこの異物を除去することが可能となり、そのため人手を使わずに保守管理ができ、保守管理のコストを更に低減できる。
【００２０】
請求項７の発明では、請求項１乃至６の何れかの発明において、前記超音波送受波器の送受波部位は、上向き傾斜面の表面よりもハウジング内側に位置していることを特徴とする。
【００２１】
請求項７の発明によれば、上向き傾斜面の表面にハンカチ等が乗った場合、超音波送受波器から送波される超音波が多重反射するため、スポンジのような吸音効果がなくなり、異物付着の識別が容易となる。
【００２２】
請求項８の発明では、請求項７の発明において、前記ハウジング内側に位置する超音波送受波器の送受波部位が対向するハウジングの開口部位の大きさを前記送受波部位の外径よりも大きくしていることを特徴とする。
【００２３】
請求項８の発明によれば、超音波素受波器の指向性によって送波する超音波が広がっても、開口部位によって遮られることなく送波できる。
【００２４】
請求項９の発明では、請求項４乃至８の発明において、前記ロック板上を車輌が通過するのを検出する通過検出用センサを設け、前記信号処理部は超音波送受波器の異物付着による車輌検知不可時に、通過検出用センサから出力される車輌の通過に対応する検知出力で車輌の有無を検知することを特徴とする。
【００２５】
請求項９の発明によれば、超音波送受波器が異物付着によって車輌検知ができなくなった場合に、通過検出用センサで車輌がロック板を通過するのを検知することができ、それにより異物付着が解消するまでの駐車場の稼働率低下を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、車輌ロック装置を駐車スペースに設置するだけで、超音波センサ部の設置施行ができ、駐車スペースに超音波センサ部を埋設する穴や排水溝を設ける必要がないため、施工コストも低減でき、しかも超音波送受波器は送受波部位を車輌ロック装置のハウジング外面に形成された上向き傾斜面に臨ませて取り付ける構成であるため、ゴミが送受波部位に蓄積しにくく、その結果、日常的にゴミ除去を行う必要がなくなり、その結果保守管理のコストを低減することができ、更に送受波部位の超音波の送受波の向きを上斜め向きとしているので、車輌の床下での反射波の受波時間を長くし、残響波或いは送受波器自体の回り込み波の受波時間との識別性を良くし、更に受波信号の波形形態に基づいて車輌とその他の反射物とを信号処理部が弁別検知するので、人や動物が近接している場合にも誤検知することがなく、誤検知によるロック板の起立によって生じるトラブル発生を防ぐことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下本発明を実施形態より説明する。
（実施形態１）
図２は、コイン式の駐車場を俯瞰した図を示しており、車輌Ｍが駐車する各駐車スペースＳには本実施形態の車輌検知システムを備えた車輌ロック装置１が設置され、これら車輌ロック装置１と駐車場に設置された管理装置２との間は、管理装置２から車輌ロック装置１への電源供給を行う電源線や後述するロック板３の起立駆動等のための制御信号を管理装置２側から送る信号線、車輌検知システムの検知信号を管理装置２へ送るための信号線からなるケーブル（図示せず）により接続されている。
【００２８】
本実施形態の車輌検知システムは図１（ａ）に示すように超音波センサ部４、後述する異物除去手段としてのファン装置５や融雪（融氷）用のヒータ装置６、異物が氷結した氷、或いは雪と判断するために用いる補助センサとしての温度センサ７、更にロック板３上を通過する車輌を検出する通過検出用センサとして歪みセンサ８とを備え、これらを車輌センサ装置１に一体に組み込んである。尚歪みセンサ８の代わりに、ショックセンサ、ループコイル式センサ、電波式センサ等を通過検出用センサとして用いても良い。
【００２９】
超音波センサ部４は、例えば圧電セラミックを用いた送波用マイクロフォンと受波用マイクロフォンとを備えた、例えば３つの超音波送受波器４０ａ〜４０ｃと、送受波器４０ａ〜４０ｃの圧電セラミックに電圧を加えて超音波を送波させ、その送波後に各送受波器４０ａ〜４１ｃから出力される受波信号を入力してその受波信号の波形形態から後述するように反射要因となった反射物が車輌Ｍ、人や動物、更に送受波器４０の送受波部位の付着異物等を弁別検知する検知機能を備えた信号処理部４１とで構成される。
【００３０】
そして、本実施形態では送受波器４０ａ、４０ｂを、車輌ロック装置１のロック板１０の両側を配置される袖部１１ａ，１１ｂの内の袖部１１ｂ内に収納して、袖部１１ｂのハウジングにおいて車輌進行方向及び車輌退出方向に夫々面するように形成した上向き傾斜面１３に形成した開口部１２から外部に臨ませ、夫々の送受波方向を斜め上向きとしてある。この開口部１２の開口径は送受波器４０ａ，４０ｂの送受波部位の外径よりも大きくし、また送受波部位の位置と開口部１２の開口面との間の距離を１０ｍｍ程度としている。
【００３１】
また送受波器４０ｃを、ロック板１０の駆動モータ等を収納する袖部１１ａのハウジング内に収納して、送受波部位をハウジングの内側の側面（ロック板１０側）に形成した開口部１２から外部に臨ませてある。
【００３２】
そして送受波器４０ａ、４０ｂの送受波部位が臨む開口部１２を囲むようその周辺のハウジングに夫々の袖部１１ａ、１１ｂに内装したファン装置５によって送られるエアーの吹き出し孔１４を穿設してある。
【００３３】
図３（ａ）に示すように例えば送受波器４０ａは前面部周囲に突出形成した鍔部４１ａにねじ孔４１ｂを穿孔しており、例えば図３（ｂ）に示すように上向き傾斜面１３の開口部１２に対応するハウジングの内側面に取り付けられた支持金具１６を介してネジ１５を締め付けることで、支持金具１６に固定され、その送受波部位（前面）を開口部１２に対向させている。
【００３４】
支持金具１６の基部にはヒータ装置６のニクロム線６ａが配設され、支持金具１４を介して送受波器４０ａをニクロム線６ａで加熱できるようになっている。
【００３５】
そして送受波器４０ａの後方にはファン装置５が配置されている。ファン装置５は袖部１１ｂの底部に固定された支持板５０とこの支持体５０の上端部に取り付けられたモータ５１と、このモータ５１の出力軸に固定されたファン５２とで構成され、モータ５１が回転することで、ファン５２によりエアーを開口部１２の周辺の吹き出し孔１４より外部に送り出すようになっている。
【００３６】
尚送受波器４０ｂも同様に取り付けられるとともに、ファン装置５及びヒータ装置６が付設される。
【００３７】
ここで、車輌ロック装置１のロック板１０は車輌進入側に配置されるもので、図４（ａ）に示すように袖部１１ａ内に設けられた駆動モータ（図示せず）によって回転駆動されるパイプ状軸１７に一端が連結されており、被ロック時には図示するように倒れて他端が駐車スペースＳの路面上に当接し、車輌Ｍの進入が容易できるように傾斜面を構成し、ロック時には駆動モータによってパイプ状軸１７が図において矢印（Ｉ）方向に回転駆動され、これによりロック板１０を起立させ、車輌Ｍの退出ができないようにロックするようになっている。
【００３８】
またロック状態からパイプ状軸１７が反転駆動するように駆動モータを回転させることで、ロック板１０は図示する被ロック状態に戻るようになっている。尚車輌退出方向側には傾斜板１８が設けられ、車輌進入時や退出時に車輪がパイプ状軸１７を支障なく越えられるようにしている。
【００３９】
そして車輌進入を検知するための歪みセンサ８はパイプ状軸１７内に収納され、ロック板１０上を車輌Ｍが通過する際にロック板１０に加わる過重を、パイプ状軸１７を介して検知できるようにしている。尚歪みセンサ８は図４（ｂ）に示すようにパイプ状軸１７の内面に沿うように外径寸法を適合させた断面半月状の部材８ａを用いてパイプ状軸１７内に接着固定される。図中８ｂは信号出力用リード線である。
【００４０】
さて本実施形態の中枢となる超音波センサ部４の信号処理部４１は、各送受波器４０ａ，４０ｂから出力される受波信号の波形形態及び時間差によって反射物が車輌か否かの弁別検知を後述のように行う検知機能を備えており、この検知機能により車輌Ｍ、人や動物、更に異物付着を後述するように弁別し、車輌検知時には車輌検知信号を、異物付着の検知時には異物検知信号を管理装置２に出力するようになっている。また送受波器４０ａ，４０ｂが共に異物付着で正常でないと判断される場合に歪みセンサ８の検知信号によって車輌検知を行う機能も備えている。
【００４１】
管理装置２は、超音波センサ部４から送られてくる信号が車輌検知信号か異物検知信号かを判別する信号判別部２０と、信号判別部２０が車輌検知信号と判断して出力する入車検知信号を受け、この入車検知信号が所定時間継続するか否かを判断する駐車確認部２１と、駐車確認部２１から駐車確認信号が出力されると、駐車時間のカウントを開始する駐車時間計測部２２と、この駐車時間計測部２２の計測時間で駐車料金を算出する駐車料金算出部２３と、該駐車料金算出部２３で算出された料金を各駐車スペースＳに対応して表示する機能と当該料金に対応する現金の受け取りと釣り銭の支払い機構を備えた駐車料金精算部２４と、前記駐車時間計測部２２が駐車時間の計測を開始した時に、当該駐車スペースの車輌ロック装置１のロック板１０を起立させるように車輌ロック装置１内の駆動モータ制御部２６に制御信号を出力し、当該駐車スペースの駐車料金精算が終了したときにロック解除の制御信号を駆動モータ制御部２６に送るロック制御部２５とで構成され、信号判別部２０は異物検知信号の入力がある場合には所定の管理会社へ電話回線等を用いて異物付着を管理センター等に通報する自動通報機能を備えている。
【００４２】
次に本実施形態の車両検知システムの動作を図５、図６のフローチャート及び図７、図８の波形図により説明する。
【００４３】
まず、システムがスタートすると、各送受波器４０ａ、４０ｂが動作を開始して、信号処理部４１は送受波器４０ａ，４０ｂを動作させ（Ｓ２）、超音波送波を一定周期Ｔ（例えば０．１ｓｅｃ〜１．０ｓｅｃ）で行わせるとともに各送受波器４０ａ，４０ｂからの送波に同期させて受波信号を取り込む動作を開始する。
【００４４】
この場合送受波器４０の送波用マイクロフォンに一定時間電圧を印加して超音波を送波し、その後電圧印加を止めて反射波を受波する期間を設定する送受波動作を一定間隔で行う。ここで送波用マイクロフォンは電圧印加によって振動して超音波を送波するが、電圧印加が無くなっても振動を継続するため送波波形には残響波形Ｗ１が図７（ａ）に示すように含まれることになる。尚図中ｔ０は電圧印加期間に対応し、ｔ１は残響波形Ｗ１を含んだ送波期間を示す。
【００４５】
そして信号処理部４１は、各送受波器４０ａ，４０ｂの受波信号を順次チェックする動作を繰り返して行う。
【００４６】
また信号処理部４１は、温度センサ７の検知温度のチェックを開始し、所定温度以下となったことを検知した場合に、ヒータ装置６を通電して降雪や結氷に対して予め対処するようなっている。この動作は車輌検知とは無関係に常時行われる。
【００４７】
一方信号処理部４１の車輌検知の動作は次のように行われる。
【００４８】
まず車輌進入時に先に車輌Ｍの床下からの反射波を受波する側の送受波器４０ａから出力される受波信号が出力されない（無信号状態）か否かを図５に示すようにチェックし（Ｓ１）、無信号状態、つまり地面以外の反射物体が無く、しかも地面反射による反射波（波形レベルが小さい）を含まない状態である場合には、当該送受波器４０ａの送受波部位に吸音性物質若しくは振動阻害物質が付着していると判断し管理装置２に異物付着検知信号を送出する（Ｓ２）後、次の送受波器４０ｂの受波信号のチェック（Ｓ３）へ移行する。
【００４９】
一方受波信号が出力されている場合にはステップＳ４の処理へ移行する。このステップＳ４では、信号処理部４１は受波信号波形の継続時間ｔｘが、予め車輌検知時の受波信号波形Ｗ２の形態（図７（ｂ）参照）の継続時間として設定した基準となる時間ｔ２（例えば２０ｍｓ）以上か否かをチェックする。尚図７（ｂ）では車輌Ｍの反射波形を包絡線で示している。
【００５０】
このチェックでｔ２未満と判定した場合には、信号処理部４１は、残響波形を含めた基準となる時間ｔ１より長く且つ一定レベル以上の波形形態が一定時間ｔ３（例えば５ｍｓ）から一定幅±ａ（例えば±２ｍｓ）の範囲内に時間ｔｘが含まれるか否かをチェックし（Ｓ５）、範囲内であれば多重回反射と判定する。また一定レベル以下の受波信号波形が継続する（地面反射のみ）場合にはステップＳ３の送受波器４０ｂの受波信号チェック（Ｓ３）へ移行する。
【００５１】
さてステップＳ５において信号処理部４１は多重回反射と判定した場合、当該送受波器４０ａに対応するファン装置５を例えば３分程度動作させ（Ｓ６）、吹き出し孔１４から吹き出すエアーにより、多重回反射の原因となる木の葉やシート材を除去する処理を行う。図７（ｃ）はこの多重回反射により受波信号波形Ｗ３の一例を示す。この図７（ｃ）は受波信号波形を全て包絡線で示している。
【００５２】
そしてファン装置５の運転停止後、受波信号の継続時間ｔｘが、時間ｔ２（例えば２０ｍｓ）以上か否かをチェックする（Ｓ７）。このチェックで時間ｔｘが時間ｔ２未満であれば、ファン装置５による異物が除去されたなかったと判断し、信号処理部４１は異物付着検知信号を管理装置２に送出し（Ｓ２）、送受波器４０ｂの受波信号のチェック（Ｓ３）へ移行する。
【００５３】
一方、時間ｔｘが時間ｔ２以上であると判定した場合には、信号処理部４１は、当該送受波器４０ａから受波信号の波形形態から車輌Ｍが検知されたと判断し、送受波器４０ａに対して送受波器４０ｂにおける受波信号のチェック（Ｓ３）へ移行する。
【００５４】
図８（ａ）は送受波器４０ａでの受波信号の波形（包絡波形）例を、また同図（ｂ）は送受波器４０ｂでの受波信号の波形（包絡波形）例を示している。これら波形例は車輌Ｍの床下からの反射波を受波している場合を示す。つまり、送受波器４０ａでは１回目の送波に対応する受波信号には残響波形（Ｗ１）のみであるが、２回目以降の送波に対応する受波信号には車輌Ｍの床下からの反射波形Ｗ２が含まれている。一方、送受波器４０ａでは１〜３回の送波に対応する受波信号には残響波形（Ｗ１）のみであるが、４回目以降の送波に対応する受波信号には車輌Ｍの床下からの反射波形Ｗ２が含まれている。つまり、送受波器４０ａで車輌Ｍによる反射波を受波してから例えば２周期遅れて送受波器４０ｂでも車輌Ｍによる反射波を受波することになり、この遅れｔｓが車輌Ｍの進入移動に対応する。尚図では地面反射の反射波成分は省略している。
【００５５】
さて、送受波器４０ｂに対する受波信号のチェック以後の処理は、上述のＳ２，Ｓ４〜Ｓ７と同様な処理（Ｓ２’，Ｓ４〜Ｓ７’）を行う。
【００５６】
この送受波器４０ｂに対する処理において、送受波器４０ｂのＳ５’で時間ｔｘがｔ３±ａ範囲外と判断された場合や、Ｓ７’’で当該送受波器４０ｂの受波信号の波形形態から車輌Ｍが検知されたと判断された場合、更に異物付着検知信号送出（Ｓ２’）があると信号処理部４１は最終判定処理Ｓ８へ移行する。
【００５７】
この最終判定処理Ｓ８では図６に示すような処理が為される。
【００５８】
つまり、両送受波器４０ａ、４０ｂの受波信号の波形形態とも車輌Ｍの床下からの反射波を含み且つ送受波器４０ａの車輌検知の受波信号の出力時から送受波器４０ｂの車輌検知の受波信号の出力時までの時間差が検知エリア差によって生じる時間差（例えば１〜５ｓｅｃ）があると、つまり両送受信器４０ａ、４０ｂの受波信号による波形形態と時間差によって車輌検知されたか否かをチェックし（Ｓ８１）、車輌検知されている場合には更に予め内蔵記憶部に記憶している人・犬等動物の反射波の波形形態と両送受波器４０ａ、４０ｂの受波信号の波形形態とのパターンを比較して人・動物か否かの判定し（Ｓ８２）、人・動物でないと判定された場合には車輌検知信号を管理装置２へ送出する（Ｓ９）。一方、ステップＳ８１で車輌検知されていないと判定された場合には、両送受波器４０ａ、４０ｂが共に異物付着による異常状態か否かをチェックし（Ｓ８３）し、共に異常状態であれば、歪みセンサ８が車輌通過の検知信号を出力したか否かのチェックを行い（Ｓ８４）、車輌通過の検知信号があれば車輌検知信号を出力する（Ｓ９）。歪みセンサ８の検知信号が出力されない場合には、ステップＳ１へ戻る。
【００５９】
また両送受波器４０ａ，４０ｂの何れかが正常であれば、歪みセンサ８の検知信号による車輌検知判定は行わず、何れか送受波器４０ａ，４０ｂの一方の受波信号が車輌検知を示しているか否かのチェックし（Ｓ８５）、受波信号が車輌検知信号が有れば、ステップＳ８２による人・動物の判定を行い、人・動物でない場合に車輌検知信号を管理装置２へ送出する（Ｓ９）。これにより一方の送受波器４０ａ又は４０ｂの異常時にあっても駐車場の稼働率を高めることができる。
【００６０】
ステップＳ８２によって人・動物と判定された場合にはステップＳ１に戻る。尚両送受波器４０ａ，４０ｂによる受波信号の波形形態と時間差によって車輌検知と判定された場合でも、一方が人・動物と判定された場合には安全性を考慮して車輌検知信号を出力しない。
【００６１】
さてステップＳ９の車輌検知信号出力後はステップＳ１に戻って上述の動作を繰り返すことになるが、管理装置２では車輌検知信号に基づいて、駆動モータ制御部２６にロック板１０を起立させるための制御信号を送ってロック板１０を起立させる動作を行い、駐車料金が精算されるまで起立状態を維持させる。そして駐車料金が精算されロック板１０が元の状態に戻り、車輌Ｍが駐車スペースＳから退出するのに要する一定時間経過後から、車輌検知システムから送られてくる車輌検知信号を受け付ける状態に入る。
【００６２】
以上のように本実施形態では、車輌ロック装置１と別に設置工事を行う必要がなく、施行コストの低減が図れ、その上送受波器４０の送受波方向を上向き斜めとするため、車輌Ｍの床下からの反射波とその他の反射波との識別性を高めることができ、複数の送受波器４０の受波信号の波形形態に基づいて車輌Ｍの検知を行うことで検知確度を高めることができ、しかも人や動物と車輌Ｍとを識別することで、人や動物が駐車スペースＳに入り込んでいる場合におけるラッチ板１の起立によるトラブルを防ぐことができる。また異物付着時に除去できるものに対しては自動的に除去することで、保守管理を容易とし、また除去できない場合にも管理装置２を通じて管理センター等へ通報することができ、その結果、異物処理についての迅速な対処も可能となる。
【００６３】
尚上述の構成では、歪みセンサ８を設けてあるが、歪みセンサ８を設けなくても良い。
【００６４】
また積雪などの対策として、路面より高く位置する袖部１１ａの内側面に送受波器４０ｃを図１，図４に示すように設けても良い。
【００６５】
（実施形態２）
本実施形態は、送受波器４０ａを１つのみとし、例えば進入する車輌Ｍに対向する側のロック装置１の袖部１１ｂの上向き傾斜面１３に図９に示すように臨ませるように設けてあり、車輌検知をこの送受波器４０のみとすることで、コストの低減が図れ、判断処理などもより簡単となる。尚本実施形態でも歪みセンサ８を設けても良いし、設けなくても良い。また積雪対策用の送受波器４０ｃを設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】（ａ）は実施形態１の車輌検知システム及び管理装置の構成図、（ｂ）は車輌ロック装置の斜視図である。
【図２】コイン式駐車場の一例を示す俯瞰図である。
【図３】（ａ）は実施形態１に用いる超音波送受波器の斜視図、（ｂ）は実施形態１に用いる超音波送受波器の取り付け状態を示す車輌ロック装置の一部省略且つ破断せる断面図である、
【図４】実施形態１に用いる車輌ロック装置の一部者雨緑せる斜視図、実施形態１に用いる歪みセンサの拡大斜視図である。
【図５】実施形態１の動作説明用フローチャートである。
【図６】実施形態１の最終判定処理の動作説明用フローチャートである。
【図７】実施形態１の動作説明用波形図である。
【図８】実施形態１に動作説明用波形図である。
【図９】実施形態２の車輌ロック装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 車輌ロック装置
１１ａ、１１ｂ 袖部
１２ 開口部
１３ 上向き傾斜面
１４ エアー吹き出し孔
２ 管理装置
２０ 信号判定部
２１ 駐車確認部
２２ 駐車時間計測部
２３ 駐車料金算出部
２４ 駐車料金精算部
２５ ロック制御装置
２６ 駆動モータ制御部
４ 超音波センサ部
４０ａ〜４０ｃ 超音波送受波器
４１ 信号処理部
５ ファン装置
６ ヒータ装置
７ 温度センサ
８ 歪みセンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駐車エリアに設けたロック板を起立させることで車輌の前記駐車エリアからの退出を阻止する車輌ロック装置に用いられる車輌検知システムであって、
前記駐車エリアへの車輌進入方向側若しくは退出方向側の少なくとも何れか一方の前記車輌ロック装置のハウジング外面に形成された上向き傾斜面に送受波部位を臨ませて取り付けられ、超音波の送受波の向きを上斜め向きとした超音波送受波器と、
超音波送受波器の受波信号の波形形態に基づいて車輌とその他の反射物とを弁別検知して、車輌検知時に前記ロック板の起立制御のための検知信号を出力する信号処理部とを有する超音波センサ部を前記車輌ロック装置に一体に備えていることを特徴とする車輌検知システム。
【請求項２】
前記車輌進入方向側及び退出方向側の車輌ロック装置の外面に夫々形成された上向き傾斜面に夫々に対応する前記超音波送受波器の送受波部位を臨ませ、前記信号処理部は、両超音波送受波器から出力される受波信号の波形形態及び出力される受波信号の時間差に基づいて車輌を検知することを特徴とする請求項１記載の車輌検知システム。
【請求項３】
前記ロック板側に向いた前記ハウジングの側面に送受波部位を臨ませた別の超音波送受波器を車輌ロック装置に設けていることを特徴とする請求項１又は２記載の車輌検知システム。
【請求項４】
前記信号処理部は、前記超音波送受波器から出力される受波信号の波形形態から前記超音波送受波器の送受波部位への異物付着を判断して、異物付着検知信号を出力する検知機能を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかの１項に記載の車輌検知システム。
【請求項５】
前記信号処理部の検知機能は、前記超音波送受波器から地面反射の波形が出力されなくなった場合若しくは多重回反射波の波形が出力された場合に、異物付着と判断することを特徴とする請求項４記載の車輌検知システム。
【請求項６】
前記車輌ロック装置には、前記信号処理部の異物付着検知信号の出力に応動して前記送受波部位の異物除去を行う異物除去手段を設けていることを特徴とする請求項４又は５記載の車輌検知システム。
【請求項７】
前記超音波送受波器の送受波部位は、上向き傾斜面の表面よりもハウジング内側に位置していることを特徴とする請求項１乃至６の何れかの１項に記載の車輌検知システム。
【請求項８】
前記ハウジング内側に位置する超音波送受波器の送受波部位が対向するハウジングの開口部位の大きさを前記送受波部位の外径よりも大きくしていることを特徴とする請求項７記載の車輌検知システム。
【請求項９】
前記ロック板上を車輌が通過するのを検出する通過検出用センサを設け、前記信号処理部は超音波送受波器の異物付着による車輌検知不可時に、通過検出用センサから出力される車輌の通過に対応する検知出力で車輌の有無を検知することを特徴とする請求項４乃至８の何れかの１項に記載の車輌検知システム。
【請求項１】
駐車エリアに設けたロック板を起立させることで車輌の前記駐車エリアからの退出を阻止する車輌ロック装置に用いられる車輌検知システムであって、
前記駐車エリアへの車輌進入方向側若しくは退出方向側の少なくとも何れか一方の前記車輌ロック装置のハウジング外面に形成された上向き傾斜面に送受波部位を臨ませて取り付けられ、超音波の送受波の向きを上斜め向きとした超音波送受波器と、
超音波送受波器の受波信号の波形形態に基づいて車輌とその他の反射物とを弁別検知して、車輌検知時に前記ロック板の起立制御のための検知信号を出力する信号処理部とを有する超音波センサ部を前記車輌ロック装置に一体に備えていることを特徴とする車輌検知システム。
【請求項２】
前記車輌進入方向側及び退出方向側の車輌ロック装置の外面に夫々形成された上向き傾斜面に夫々に対応する前記超音波送受波器の送受波部位を臨ませ、前記信号処理部は、両超音波送受波器から出力される受波信号の波形形態及び出力される受波信号の時間差に基づいて車輌を検知することを特徴とする請求項１記載の車輌検知システム。
【請求項３】
前記ロック板側に向いた前記ハウジングの側面に送受波部位を臨ませた別の超音波送受波器を車輌ロック装置に設けていることを特徴とする請求項１又は２記載の車輌検知システム。
【請求項４】
前記信号処理部は、前記超音波送受波器から出力される受波信号の波形形態から前記超音波送受波器の送受波部位への異物付着を判断して、異物付着検知信号を出力する検知機能を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかの１項に記載の車輌検知システム。
【請求項５】
前記信号処理部の検知機能は、前記超音波送受波器から地面反射の波形が出力されなくなった場合若しくは多重回反射波の波形が出力された場合に、異物付着と判断することを特徴とする請求項４記載の車輌検知システム。
【請求項６】
前記車輌ロック装置には、前記信号処理部の異物付着検知信号の出力に応動して前記送受波部位の異物除去を行う異物除去手段を設けていることを特徴とする請求項４又は５記載の車輌検知システム。
【請求項７】
前記超音波送受波器の送受波部位は、上向き傾斜面の表面よりもハウジング内側に位置していることを特徴とする請求項１乃至６の何れかの１項に記載の車輌検知システム。
【請求項８】
前記ハウジング内側に位置する超音波送受波器の送受波部位が対向するハウジングの開口部位の大きさを前記送受波部位の外径よりも大きくしていることを特徴とする請求項７記載の車輌検知システム。
【請求項９】
前記ロック板上を車輌が通過するのを検出する通過検出用センサを設け、前記信号処理部は超音波送受波器の異物付着による車輌検知不可時に、通過検出用センサから出力される車輌の通過に対応する検知出力で車輌の有無を検知することを特徴とする請求項４乃至８の何れかの１項に記載の車輌検知システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１５１７１３（Ｐ２００８−１５１７１３Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４１８６１（Ｐ２００６−３４１８６１）
【出願日】平成１８年１２月１９日（２００６．１２．１９）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１９日（２００６．１２．１９）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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