JP2000339586A - 車軸検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通過する車両の車軸ないし車軸数を検出する
車軸検出装置において、車軸検出精度を向上させる。 【解決手段】 車軸検出装置から最も離れた道路の端を
通過する車両に対して走査されるパルス光の間隔Δｈが
タイヤ４８の断面に比べて小さくなるようにする。ま
た、高速で通過する車両２４に対しても、タイヤ４８の
設置部分に対して少なくとも１本の光を走査させ得られ
るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有料道路、有料駐
車場等の料金収受装置における通過車両の車軸検出装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】有料道路や有料駐車場等においては、通
過車両の車種判別のために通過車両の車軸数（あるい
は、タイヤ数）を数える必要がある。車両の車軸を検出
し軸数を数える車軸検出装置としては、例えば踏み板方
式によるものと、光走査方式によるものとがある。

【０００３】踏み板方式の車軸検出装置では、図１に示
すように、路面１に踏み板２が埋め込まれており、車両
３が踏み板２上を通過する時にタイヤ４で踏み板２が押
圧されることを機械的に検知することにより、車両３の
車軸数を検知するようになっている。

【０００４】しかし、このような踏み板方式の車軸検出
装置では、車両３が踏み板２を乗り越えたときの押圧力
を機械的接点により検知しているので、踏み板２の摩耗
や機械的接点の寿命により車軸検出装置の保守点検や部
品交換作業がたびたび必要となる。その場合、踏み板方
式では、路面１を掘り起こして車軸検出装置を道路から
取りだし、保守点検作業等が終了した後、再び道路に車
軸検出装置を埋め込まなければならないので、踏み板方
式の車軸検出装置の保守点検に伴って道路の舗装工事が
必要となり、路面舗装したコンクリートが固まるまでは
有料道路の車線を閉鎖しておく必要があった。また、都
市内高速道路などの高架道路では、道路の厚みを確保で
きないため、踏み板方式の車軸検出装置は設置すること
ができない。

【０００５】これに対し、光走査方式の車軸検出装置５
は、図２に示すように路側６に設置されるので、設置工
事中も車両３の通行の妨げになることがない。この光走
査方式の車軸検出装置５では、レーザーダイオード（Ｌ
Ｄ）７でパルス発光したレーザー光をコリメートレンズ
９によってコリメート化した後、ポリゴンミラー１０に
よってレーザー光を道路横断方向に沿って走査させ、路
面１及び通過車両３にレーザー光を照射する。路面１又
は車両３からの反射光は、受光レンズ１１を通して１次
元位置検出素子（１次元ＰＳＤ）のような受光素子１２
で受光され、三角測距の原理に基づいて車軸検出装置５
から対象物までの距離を測定し、各走査方向における距
離情報から対象物が路面１か、車体８か、タイヤ４かを
判別している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような光走査方
式の車軸検出装置５では、図３に示すように、通過車両
３のタイヤ４上をレーザー光（パルス光）が走査される
ことによりタイヤ４が検知される。従って、タイヤ４の
検知精度を高くするためには、通過車両３のタイヤ４上
におけるレーザー光の照射回数（照射点）が多いことが
望ましい。

【０００７】しかし、車両３の走行速度が速くなると、
通過車両３の上を走査されるレーザー光の走査線密度が
小さくなるので、タイヤ４上を走査される走査線本数も
少なくなり、タイヤ４を検出するのが困難になる。

【０００８】そのため、高速走行する車両３のタイヤ４
を検知するには、例えばポリゴンミラー１０の回転数を
大きくして単位時間当たりの走査回数を増加させる必要
がある。ところが、レーザー光はパルス発光していて図
４に示すように飛び飛びに照射されるので、ポリゴンミ
ラー１０の回転を速くして単位時間当たりの走査回数を
増加させると、レーザー光の走査速度が大きくなり、１
走査におけるレーザー光の発光回数が減少し、図４に示
すレーザー光の照射点の間隔Δｈが広くなる。逆に、１
走査におけるレーザー光の照射点の間隔Δｈを狭くしよ
うとすると、単位時間あたりの走査回数を減少させざる
を得なくなる。従って、いずれにしても、タイヤ４の検
出精度を高くすることが困難であり、特に高速で通過す
る車両３に対応させることが難しい。

【０００９】単位時間当たりの走査回数を増加させ、か
つ１走査におけるレーザー光の発光回数も減少させない
ようにしようとすれば、レーザーダイオードのパルス発
光周期を短くする必要があるが、レーザーダイオードの
発光周期を短くするとレーザーダイオードの寿命が短く
なり、また安全性確保の面からもレーザーダイオードの
発光周期を短くするのには制約がある。

【００１０】また、光走査方式の車軸検出装置では、排
気ガスでレーザー光が反射されるので、排気ガスで反射
されたレーザー光を受光素子で受光すると、排気ガスを
車両のタイヤと誤検知してしまい、車両の車軸数を読み
間違える問題があった。

【００１１】本発明は上述の技術的問題点を解決するた
めになされたものであり、その目的とするところは、光
走査方式の車軸検出装置における車軸検出精度を向上さ
せることにある。特に、高速で通過する車両の車軸検出
精度を向上させ、あるいは排気ガスによる誤検知を防止
することによって車両の車軸検出精度を向上させること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段とその作用】請求項１に記
載の車軸検出装置は、検知領域に向けてパルス光を走査
させる光走査手段と、前記パルス光の走査方向を検知す
る走査方向検知手段と、前記光走査手段によって走査さ
れ、照射点で反射された光を受光する受光手段と、前記
受光手段における受光信号に基づいて、各パルス光の照
射点までの距離を演算する距離演算手段と、前記走査方
向検知手段によって得られた走査方向に関する情報と、
前記距離演算手段によって得られた照射点までの距離情
報に基づいてタイヤの有無を検知するタイヤ検知手段と
からなる車軸検出装置において、検知領域内で光走査手
段から最も遠い領域を走行すると想定された車両のタイ
ヤ上において、前記パルス光の１パルス周期毎に照射点
の移動する距離が、タイヤ断面の高さよりも十分小さく
なるようにしたことを特徴としている。

【００１３】この車軸検出装置では、装置から最も遠く
にあってタイヤの検出条件の悪い状態でタイヤに照射さ
れるパルス光の回数がタイヤ検知に充分であるようにし
ているので、検知領域全体でタイヤを検知することがで
き、タイヤないし車軸の検知精度を良好にすることがで
きる。

【００１４】請求項２に記載の車軸検出装置は、請求項
１に記載した車軸検出装置において、検知領域内で前記
光走査手段から最も遠い領域を走行すると想定された車
両のタイヤまでの距離をＤ、光走査によってタイヤとし
て識別可能なタイヤ部分の最小長さをＡ、前記車両のタ
イヤ上において前記パルス光の１パルス周期毎に照射点
の移動する距離をΔｈ、前記光走査手段によるパルス光
の走査角度をθｔ、検知領域を通過する車両の最大速度
想定値をＶ、前記パルス光の１パルス周期時間をΔｔと
するとき、前記距離Ｄが Ｄ＜（Ａ×△ｈ）／（Ｖ×θｔ×Δｔ） を満たすようにしたことを特徴としている。

【００１５】上記の式を満たす条件下では、装置から遠
い側を速度Ｖで通過する車両のタイヤにも少なくとも１
本の走査線を走らせることができるので、確実にタイヤ
もしくは車軸を検出することができ、車軸検出精度を良
好にすることができる。

【００１６】請求項３に記載の車軸検出装置は、検知領
域に向けてパルス光を走査させ、その反射光に基づいて
各照射点までの距離を求め、当該照射点までの距離情報
と各パルス光の走査方向とから検知領域におけるタイヤ
の有無を検知するタイヤ検知手段と、前記パルス光の走
査面と同一平面上もしくはその近傍に設置され、検知領
域にもしくはその近傍における車両の有無を検出する車
両検知手段とを有することを特徴としている。

【００１７】この車軸検出装置は、タイヤ検知手段と同
じ検知位置で、車両検知手段により車両の有無を検知で
きるようにしているので、排気ガスとタイヤとを判別す
ることができ、排気ガスによって車軸を誤検知する恐れ
が無くなる。

【００１８】請求項４に記載の車軸検出装置は、請求項
３に記載の車軸検出装置における前記車両検知手段が、
検知領域に向けて出射した光を回帰反射板によって回帰
反射させ、当該反射光を受光することによって車両の有
無を検知するものであって、前記回帰反射板が、回帰反
射を利用した既存もしくは併設のセンサに用いられてい
る回帰反射板を利用したものであることを特徴としてい
る。

【００１９】この車軸検出装置では、他のセンサの回帰
反射板を利用しているので、コストを安価にできる。ま
た、回帰反射板の設置スペースも少なくできる。

【００２０】請求項５に記載の車軸検出装置は、請求項
３に記載の車軸検出装置における前記タイヤ検出手段
が、路面上の一定高さ以上の物体の有無を検知する機能
を備え、タイヤ検出手段における当該物体有無検知機能
による検知結果と前記車両検知手段の検知結果とに基づ
き、車両検知手段の異常を検出するようにしたことを特
徴としている。

【００２１】この車軸検出装置では、タイヤ検出手段に
よって車両検知手段の異常を検出できるようにしたの
で、安価なコストで車軸検出装置の信頼性を向上させる
ことができる。

【００２２】請求項６に記載の車軸検出装置は、請求項
３に記載の車軸検出装置における前記タイヤ検知手段に
対向させて回帰反射板もしくは受光器を設置し、前記タ
イヤ検知手段から路面側に向けて出射され走査されるパ
ルス光のうち、前記回帰反射板もしくは受光器に入射す
るパルス光によって検知領域における車両の有無を検知
できるようにしたことを特徴としている。

【００２３】この車軸検出装置では、タイヤ検出手段の
パルス光を利用して車両の有無を検知できるようにして
いるので、構成を簡略にでき、コストも安価にできる。

【００２４】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図５は本発明
の一実施形態による車軸検出装置２１を道路脇の路側２
３に設置したようすを示す概略斜視図である。図６はこ
の車軸検出装置２１の構成を示すブロック図である。ま
た、図７は通過車両２４の車軸を検出しているようすを
示す概略図である。まず、この車軸検出装置２１の全体
的構成を主として図６により説明する。

【００２５】この車軸検出装置２１の投光部は、レーザ
ーダイオード（ＬＤ）のような発光素子２５、コリメー
ト用の投光レンズ２６、発光素子駆動回路（ＬＤドライ
バ）２７から構成されている。光走査部は、ポリゴンミ
ラー２８、ポリゴンミラー駆動回路２９（ポリゴンミラ
ー２８のモータを制御するモータドライバ）とから構成
されている。コントローラ３０から発光素子駆動回路２
７へ駆動指令が出力されると、発光素子駆動回路２７に
よって発光素子２５が所定の発光周期でパルス発光し、
発光素子２５で発光したパルス光は投光レンズ２６でコ
リメートされた後、反射ミラー３１にあけられた小孔３
２を通ってポリゴンミラー２８の反射鏡面に入射する。
ポリゴンミラー２８は、ポリゴンミラー駆動回路２９に
よって所定の回転速度で回転させられているので、ポリ
ゴンミラー２８の外周面に設けられた反射鏡面にパルス
光が入射すると、パルス光は設定角度内で走査され、走
査されたパルス光は車軸検出装置２１の照射窓３３を通
して路面２２へ向けて投射される。この車軸検出装置２
１は、図５に示すように、有料道路の料金徴収所等にお
いて、道路の横断方向に沿ってパルス光を走査するよう
にして、路側２３に設置される。

【００２６】車軸検出装置２１から出射されるパルス光
の走査方向は、走査方向検知部によって検知される。走
査方向検知部は、ポリゴンミラー２８に設けられたエン
コーダ３４によって構成されており、エンコーダ３４に
よってポリゴンミラー２８の回転角度を検出することに
よってパルス光の走査方向を検知し、その検出信号をコ
ントローラ３０及びタイヤ検知回路３５に与えている。

【００２７】受光部は、１次元位置検出素子（ＰＳＤ）
のような受光素子３６、受光レンズ３７、光学フィルタ
３８、電流／電圧変換回路（Ｉ／Ｖ）３９、ノイズ低減
用の増幅回路４０から構成される。上記のようにして路
面側へ投射されたパルス光が路面２２や通過車両２４等
の対象物によって反射されると、図７に示すように、反
射したパルス光は再び照射窓３３を通して車軸検出装置
２１内に入射し、ポリゴンミラー２８で反射された後、
反射ミラー３１でも反射され、受光レンズ３７及び光学
フィルタ３８を通過して受光素子３６で受光される。受
光素子３６がパルス光を受光して受光素子３６に受光電
流が流れると、その受光電流は電流／電圧変換回路３９
で電圧信号に変換されるとともに増幅回路４０で増幅さ
れる。

【００２８】距離演算部は、発光素子２５の駆動をモニ
タするモニタ回路４１、スタート信号発生回路４２、ス
トップ信号発生回路４３、時間差／電圧変換回路４４、
アナログ／デジタル変換回路（Ａ／Ｄ）４５、デジタル
処理回路４６から構成されている。

【００２９】上記のようにコントローラ３０からの駆動
指令によって発光素子駆動回路２７が発光素子２５を駆
動させると、各パルス発光毎に発生する発光素子駆動回
路２７の駆動電流がモニタ回路４１によってモニタされ
る。スタート信号発生回路４２は、モニタ回路４１から
受け取るモニター信号に基づき、発光素子２５がパルス
発光する度にスタート信号を発生する。スタート信号発
生回路４２で発生したスタート信号は、時間差／電圧変
換回路４４に入力される。

【００３０】一方、受光素子３６がパルス光を受光する
と、増幅回路４０で増幅された電圧信号に基づきストッ
プ信号発生回路４３でストップ信号が生成され、各パル
ス光を受光する毎にストップ信号がストップ信号発生回
路４３から時間差／電圧変換回路４４に与えられるよう
になっている。

【００３１】時間差／電圧変換回路４４では、同一パル
ス光のスタート信号とストップ信号との時間差を検出
し、当該時間差に応じた電圧信号を出力する。時間差／
電圧変換回路４４から出力された電圧信号は、Ａ／Ｄ変
換回路４５でデジタル信号に変換された後、デジタル処
理回路４６へ送られる。デジタル処理回路４６は、三角
測距の原理に基づいて該信号により車軸検出装置２１か
ら路面２２または車両２４などの反射位置までの距離を
演算する。このように、パルス光を出射してから受光す
るまでの時間を測定する事により、車軸検出装置２１か
ら反射位置までの距離を測定するようにすれば、距離演
算を高速かつ簡易に行え、車軸検出装置２１を小型化、
低コスト化することができる。

【００３２】タイヤ検知部は、タイヤ検知回路３５から
構成される。タイヤ検知回路３５においては、デジタル
処理回路４６で得られる反射位置までの距離情報と、エ
ンコーダ３４（走査方向検知部）からの検知信号に基づ
いて算出される投光方向のデータとを用い、反射位置の
分布（プロファイル）を演算し、この分布よりタイヤ４
８を判別し、その判別結果を入出力回路４７に与える。
入出力回路４７は、タイヤ４８の検出をもって通過車両
２４の車軸を検出したものとし、この判別結果を外部装
置とやりとりする。

【００３３】具体的には、タイヤ検知回路３５における
タイヤ４８の検出原理は、通過車両２４のうち路面２２
に接している部分をタイヤ４８と判断するものである。
図８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、車軸検出装置２１で検出し
たパルス光の反射位置の、道路横断方向に沿った分布
（プロファイル）を示している。図８（ａ）の場合に
は、路面２２に垂直で、かつ路面２２に接触しているデ
ータが存在しているから、車両２４のタイヤ位置である
と判断される。図８（ｂ）の場合には、路面２２から一
定高さ以上のデータが存在していないから、路面２２で
あると判断される。図８（ｃ）の場合には、路面２２と
垂直なデータが存在するが、路面２２に垂直なデータは
路面２２から不連続に出現しているので、車体４９にお
けるデータであると判断される。しかして、このような
反射位置の分布に関する図８（ａ）（ｂ）（ｃ）のよう
なデータの変化を時間的に監視する事により、通過車両
２４のタイヤ数、すなわち車両２４の軸数を検出する事
ができる。

【００３４】さらに、本発明の車軸検出装置２１は、上
記のような車軸検出のための構成を有する装置におい
て、車軸検出精度を向上させたものである。すなわち、
もっともタイヤ４８の検出が難しい状況で通過車両２４
の検出が可能なように設定することにより、通過車両２
４のタイヤ４８を確実に検出できるようにし、車軸検出
精度を向上させている。このための構成を以下に具体的
に説明する。

【００３５】いま、もっともタイヤ４８の検出が困難な
状況を考えると、車軸検出装置２１からもっとも離れた
位置を車両２４が高速で通過する場合である。すなわ
ち、図９のように車両２４が車軸検出装置２１の設置側
と反対側の端を通過する場合には、タイヤ４８上におけ
る反射位置の分布がもっとも粗くなる。そこで、図９に
示すように、道路幅をＬとし、この道路の路側２３に設
置された車軸検出装置２１からもっとも離れた位置を車
体幅Ｗの車両２４が車速Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］で通過すると
する。このとき、車軸検出装置２１の投光部からタイヤ
４８までの距離をＤ［ｍ］とし（Ｄ＞Ｌ−Ｗ）、車軸検
出装置２１から投射されるパルス光の発光間隔角度（１
パルス周期時間内の投光方向の角度変化量）をΔθ［ｒ
ａｄ］とすると、車軸検出装置２１から投射されたパル
ス光のタイヤ４８上における反射位置の間隔Δｈ［ｍ］
は、図９から分かるように、近似的に、 Δｈ＝Ｄ・Δθ … と表すことができる。

【００３６】タイヤ４８の検出精度を高くするために
は、図１０に示すように、このパルス光の反射位置の間
隔Δｈをタイヤ４８の断面高さＨ（ホイール５０の外側
にあるタイヤ４８の外周半径から内周半径を引いたも
の）よりも十分に小さくしておけばよい。すなわち、 Δｈ＜Ｈ … とすればよい。特に、タイヤ４８上における反射位置
（パルス光の照射点）がＭ点以上必要であれば、 Δｈ＜（Ｈ／Ｍ） あるいは、 Ｄ＜｛Ｈ／（ＭΔθ）｝ … とすればよい。

【００３７】また、車軸検出装置２１によるタイヤ４８
の検出は、前記のように車両２４のうち路面２２と接触
している部分を検出することでタイヤ４８があると判定
するものである。そこで、走行している車両２４のタイ
ヤ４８を判定するために必要なパルス光走査回数をＮ回
とすると、速度Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］で通過する車両２４の
タイヤ４８を検出するための条件は、タイヤ４８が路面
２２に接触している部分（以下、タイヤ接触部分とい
う）に含まれる走査線がＮ本以上存在する事である。

【００３８】図１１に示すように、タイヤ接触部分の長
さをＡとすると、タイヤ接触部分がパルス光の走査位置
を通過する時間はＡ／Ｖ［ｓｅｃ］であるから、車軸検
出装置２１により走査されるパルス光の１走査所要時間
をＴ［ｓｅｃ］とすれば、速度Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］で通過
する車両２４のタイヤ接触部分には、図１１のようにパ
ルス光が（Ａ／Ｖ）／Ｔ＝Ａ／（ＶＴ）回走査されるこ
とになる。これがＮ回以上であれば、タイヤ４８を判定
する事ができるから、速度Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］で通過する
車両２４のタイヤ４８を判定できるための条件は、次の
式で表される。 ＮＶＴ＜Ａ …

【００３９】さらに、パルス光の１パルス周期時間（パ
ルス光発光時間間隔）をΔｔ、パルス光の１走査におけ
る投光方向の角度変化（パルス光の走査範囲）をθｔと
すると、前記パルス光の１走査所要時間Ｔ、パルス光の
発光間隔角度Δθとの間には、 Ｔ＝（θｔ／Δ
θ）Δｔの関係がある。ここに、前記式を用いると、
この関係は、次の式のように書くことができる。 Ｔ＝（Ｄ・θｔ・Δｔ）／Δｈ … この式を前記式に代入して整理すると、つぎの式
が得られる。 Ｄ＜（Ａ・Δｈ）／（Ｎ・Ｖ・θｔ・Δｔ） … 特に、タイヤ４８を検出するには、タイヤ４８上を最低
１走査できればよいので、Ｎ＝１とすると、この式
は、次の式で表わされる。 Ｄ＜（Ａ・Δｈ）／（Ｖ・θｔ・Δｔ） …

【００４０】従って、車軸検出装置２１に近い側の道路
端を通過する車両２４のタイヤ位置から、車軸検出装置
２１から遠い側の道路端を通過する車両２４のタイヤ４
８まで、パルス光が走査されるように走査範囲θｔを決
めた上で、有料道路の料金徴収所を通過する車両２４の
上限速度Ｖを想定し、前記式又は式と、前記式を
満たすように距離Ｄを決定し、その位置に車軸検出装置
２１を設置すれば、高速で車軸検出装置２１から遠い側
の端を通過する車両２４のタイヤ４８も精度よく検知す
る事ができ、車軸検出装置２１のタイヤ検知性能を向上
させることができる。

【００４１】また、この構成として距離Ｄを短くすれ
ば、必然的に車軸検出装置２１の投光部を低い位置に設
けることになるので、パルス光が車両運転者の目に入射
しない高さとなり、運転者に安心感を与え、運転者の安
全性を保つことができる。

【００４２】（第２の実施形態）上記のような構成の車
軸検出装置２１によれば、タイヤ４８ないし車軸の検出
精度を向上させることができる。しかし、予測以上の高
速で車両２４が通過した場合や悪天候、車軸検出装置２
１の照射窓３３の汚れ等の原因により、タイヤ４８の検
出を行えない場合やタイヤ４８の判別が不明確な場合が
起こりうる。例えば、図１２（ａ）に示すように、路面
２２のデータ〔図８（ｂ）〕とタイヤ４８のデータ〔図
８（ａ）〕との中間のデータであって、いずれとも判別
しがたい場合、図１２（ｂ）に示すように、タイヤ４８
の位置となるデータのばらつきが大きく、いずれとも判
別しがたい場合などである。このような場合、タイヤ４
８の有無を示す信号のうちいずれか一方を必ず出力する
ようにしていると、却って誤検知に基づく料金請求等の
誤処理を引き起こすおそれがある。

【００４３】このような問題に対処するには、タイヤ４
８（又は、車軸）の有無を示す信号だけでなく、タイヤ
４８の有無判別が不明であることを伝える信号を外部装
置へ出力できるようにすればよい。この判別不明の信号
は、タイヤ４８の有無を示す信号と同じ信号線から出力
してもよく、異なる信号線から出力するようにしてもよ
い。車軸検出装置が、タイヤ有無の判別不明であるとの
信号を出力した場合には、その軸数から車両２４の種類
を判別することはできないが、その上位システム（例え
ば、有料道路の料金徴収システム）は別途センサで検出
されている車両２４の長さ、車高等のデータに基づき、
普通車、トラック、トレーラー等の車種を判別し、料金
を算出することができる。

【００４４】また、車軸の軸数のオーバーカウントが問
題となる用途の場合であれば、判別不明時にはタイヤ無
しと判断するようにし、車軸のミスカウントが問題とな
る用途の場合であれば、判別不明時にはタイヤ有りと判
断するようにしてもよい。

【００４５】（第３の実施形態）図１３は本発明のさら
に別な実施形態による車軸検出装置の光学系を示す概略
図である。この車軸検出装置は、受光素子３６及び受光
レンズ３７等からなる受光部と発光素子２５及び投光レ
ンズ２６等からなる投光部とを平行に配置し、受光部の
受光視野の中心軸が投光部から投射されるパルス光の光
軸と平行となるようにしている。

【００４６】受光視野は受光レンズの焦点距離と受光素
子のサイズによって決まり、従来のような構造の光走査
方式の車軸検出装置でも、受光レンズの焦点距離を短く
することにより受光視野を拡大できる。しかし、反射光
の受光量を大きくするためにはレンズ径をも大きくする
必要があり、受光レンズの焦点距離を短くすることは困
難である。そのため、従来の車軸検出装置では、図１４
に示すように、受光視野を広くするためには、受光素子
１１及び受光レンズ１２からなる複数の受光部を必要と
していた。

【００４７】これに対し、この実施形態のような構成の
車軸検出装置によれば、受光部を複数設けることなく、
検知領域を広げることができ、車軸検出装置の小型化と
低コスト化が可能になる。

【００４８】（第４の実施形態）図１５は本発明のさら
に別な実施形態による車軸検出装置の光学系を示す概略
図である。この実施形態にあっては、ポリゴンミラー２
８の外周面に、回転軸に対する傾きの異なる複数の反射
鏡面２８ａ，２８ｂを設けている。このようなポリゴン
ミラー２８によれば、傾きの異なる反射鏡面２８ａ，２
８ｂで走査された光の出射方向は、光走査方向と直交す
る方向へずれるので、図１６に示す車軸検出装置５０の
ように、複数本の走査線に沿ってパルス光を走査させる
ことができる。

【００４９】従って、通過車両２４のタイヤ４８に対し
ては、図１６に示すように、複数本の走査線に沿ってパ
ルス光を走査させることができ、各走査位置におけるタ
イヤ４８の有無の時間的変化に基づいて車両２４が停止
中であるか、前進中であるか、後退中であるかを判別す
ることができる。具体的にいえば、車両２４が前進して
いるときには、後方の走査線Ｓ２でタイヤ有りを検知
し、次に前方の走査線Ｓ１がタイヤ有りとなる。そし
て、後方の走査線Ｓ２がタイヤ無しとなり、ついで前方
の走査線Ｓ１がタイヤ無しとなったところで車両２４が
検知領域を通過したと判断する。車両２４が後進してい
るときには、前進の場合と逆順となり、前方の走査線Ｓ
１でタイヤ有りを検知し、次に後方の走査線Ｓ２がタイ
ヤ有りとなる。従って、前後の走査線Ｓ１，Ｓ２の検知
タイミングの違いによって車両２４が前進しているか、
後進しているかを判別することができる。

【００５０】こうして、後進を判別することができれ
ば、後進によってタイヤ４８が車軸検出装置５０の検知
範囲を通過したとき、これをカウントすることによって
軸数を間違えることが無くなる。また、いったん後進し
た後に前進した時、同じタイヤ４８を再度カウントする
ことも防止できる。

【００５１】また、複数本の走査線に沿ってパルス光を
走査させる方法としては、図１７に示すように、発光素
子２５及び投光レンズ２６等からなる投光部を複数系統
設けてもよい。

【００５２】（第５の実施形態）光走査方式の車軸検出
装置においては、図１８に示すように、走査されたパル
ス光が路面近くで車両２４の排気ガス５２によって反射
され、その反射光を受光することでタイヤ４８又は車軸
と誤検知することがある。

【００５３】図１９は本発明のさらに別な実施形態によ
る車軸検出装置６１の構成を示す概略図であって、排気
ガス５２による誤検知を防止するようにしたものであ
る。この実施形態にあっては、投光器６３と受光器６４
とからなる透過型の光電センサのような車両検出装置を
備えており、道路を挟んで一方の路側２３に投光器６３
を設置し、投光器６３と対向させて他方の路側２３に受
光器６４を設置している。投光器６３及び受光器６４
は、通過する車両２４の排気用マフラーの位置に比較し
て充分に高く、かつ車両２４の高さよりも低い位置に設
置されており、投光器６３から出射される投光ビームが
車軸検出装置本体６２（車両検出装置以外の構成部分で
あって、例えば図６のような構成部分）から走査される
パルス光とほぼ同じ鉛直面内に含まれるように設置され
ている。例えば図１９に示す例では、車軸検出装置本体
６２の箱体の上に投光器６３を設置し、支柱６５の上に
受光器６４を設置してあり、タイヤ検知用のパルス光の
上方で、投光器６３から投光ビームが出射されている。
従って、この車両検出装置によれば、車両２４の排気ガ
ス５２を検知することなく、車両２４の有無を検知する
ことができる。

【００５４】車両検出装置においては、車両２４が通過
していないときは、投光器６３から出射した投光ビーム
は受光器６４に入射し、受光器６４の受光量がしきい値
以上となって、車両無し信号（ｏｆｆ）を出力する。車
両２４が通過しているときは、投光器６３から出射され
た投光ビームは車両２４に遮断され、受光量はしきい値
以下のままで、車両有り信号（ｏｎ）を出力する。一
方、車軸検出装置本体６２は、タイヤ４８を検知すると
車軸有り信号（ｏｎ）を出力し、タイヤ４８を検知して
いないときには車軸無し信号（ｏｆｆ）を出力する。車
軸検出装置本体６２のタイヤ検知回路３５は、車両検出
装置の出力と車軸検出装置本体６２の出力との論理積
（ｏｎ＝１、ｏｆｆ＝０とした論理積）をとり、その結
果を車軸検知出力として最終的に外部装置へ出力する。

【００５５】すなわち、この実施形態においては、図２
０に示すように示すように、車軸検出装置本体６２がタ
イヤ４８の有無を検知し（Ｓ１）、車両検出装置が車両
２４の有無を検知すると（Ｓ２）、車軸検出装置本体６
２がタイヤ４８を検知して車軸有り信号（ｏｎ）を出力
し、かつ車両検出装置が車両２４を検知して車両有り信
号（ｏｎ）を出力した場合に限って最終的な車軸検知出
力を車軸有り（ｏｎ）として外部へ出力し（Ｓ３、Ｓ
４）、それ以外では車軸検知出力を車軸無し（ｏｆｆ）
として外部へ出力する（Ｓ３、Ｓ５）。

【００５６】このような判定方法によれば、車軸検出装
置本体６２がタイヤ４８を検知している場合には、車軸
検出装置本体６２が車軸有り信号（ｏｎ）を出力し、車
両検出装置が車両有り信号（ｏｎ）を出力するので、車
軸検知出力は車軸有り（ｏｎ）となる。

【００５７】これに対し、図１８に示すように、車軸検
出装置本体６２が排気ガス５２を検知している場合に
は、車軸検出装置本体６２が車軸有り信号（ｏｎ）を出
力するが、車両検出装置が車両無し信号（ｏｆｆ）を出
力するので、車軸検知出力は車軸無し（ｏｆｆ）とな
り、誤検知が防止される。

【００５８】もちろん、車両２４が通過していない場合
や、車両２４が通過していてもタイヤ４８が検出されて
いない時には、車軸検知出力は車軸無し（ｏｆｆ）とな
る。

【００５９】よって、このような実施形態によれば、タ
イヤ４８の検知精度を向上させることができると共に排
気ガス５２によるタイヤ４８の誤検知を無くすことがで
き、また車軸検出装置６１に車両検知機能を付加するこ
とができる。

【００６０】なお、車両検出装置としては、光電センサ
のような光学式のセンサ以外にも超音波、ミリ波を用い
たセンサも考えられる。しかし、超音波やミリ波を用い
たセンサは指向性が広いので、車両が車両検出装置の前
面を通過し終えた直後も車両を検知してしまう。このた
め、車両の後方で排出された排気ガスが車軸検出装置本
体の検知領域内に存在する場合、車軸検出装置は排気ガ
スを誤検知し、かつ、車両検出装置である超音波、ミリ
波を用いたセンサも通過後の車両を検知してしまう。よ
って、排気ガスの誤検知を除去するためには、光電セン
サのような光学式のセンサを用いる必要がある。

【００６１】（第６の実施形態）図２１は排気ガスによ
る誤検知を防止することができる別な実施形態の車軸検
出装置の構成を示す概略図である。この実施形態では、
透過型の車両検出装置に代え、回帰反射型の光学センサ
のような車両検出装置を備えている。車両検出装置は、
投光器と受光器を内蔵した車両検出装置本体６７と回帰
反射板６８からなり、車両検出装置本体６７は車軸検出
装置本体６２の箱体の上など、車両２４の上部を検出で
きる位置に設置され、回帰反射板６８は反対側の路側２
３で支柱６５の上に設置されている。この車両検出装置
においては、車両２４が通過していないときは、車両検
出装置本体６７内の投光器から出射した投光ビームは回
帰反射板６８で回帰反射されて元の方向へ戻り、車両検
出装置本体６７内の受光器で受光され、受光器の受光量
がしきい値以上となって車両検出装置本体６７は車両無
し信号（ｏｆｆ）を出力する。車両２４が通過している
ときは、車両検出装置本体６７内の投光器から出射され
た投光ビームは車両２４に遮断され、受光器の受光量は
しきい値以下となり、車両有り信号（ｏｎ）を出力す
る。そして、車軸検出装置本体６２の車軸有り信号（ｏ
ｎ）又は車軸無し信号（ｏｆｆ）と論理積をとって最終
的に車軸検出出力を外部へ出力する。よって、この実施
形態でも、排気ガスによるタイヤ４８の誤検知を防止す
ることができる。

【００６２】第５の実施形態のように、車両検出装置と
して透過型のものを用いると、投光器側の路側と受光器
側の路側との双方で配線工事が必要となるが、この実施
形態のように回帰反射型の車両検出装置を用いれば、車
両検出装置本体６７の反対側には回帰反射板６８を設置
するだけでよく、車両検出装置の投光器及び受光器は車
軸検出装置本体６２と同じ側の路側２３にあるので、配
線工事を一方の路側２３のみで行なうことができ、配線
作業の省力化と省配線を図ることができる。

【００６３】（第７の実施形態）図２２は本発明のさら
に別な実施形態による車軸検出装置６９の構成を示す概
略図である。この実施形態では、排気ガスに妨げられる
ことなく車両２４を検出できる高さにおいて、光電セン
サ等の車両検出装置本体６７ａ，６７ｂ，６７ｃが複数
設置されている。図２２では回帰反射型の車両検出装置
を示しているが、透過型であってもよい。複数の車両検
出装置本体６７ａ，６７ｂ，６７ｃは、車両２４の通過
方向に沿って並べ、水平に設置されている。

【００６４】いま、３個の車両検出装置本体６７ａ，６
７ｂ，６７ｃが設置されているとすると、車両２４が検
知領域に進入したきた場合、車両検出装置本体６７ａ，
６７ｂ，６７ｃが順に車両２４を検知する。車両検出装
置本体６７ａ，６７ｂの検知時間差ｔ１２を計測し、ま
た車両検出装置本体６７ｂ，６７ｃの検知時間差ｔ２３
を計測し、その時間差ｔ１２とｔ２３の平均値をｔ ａ
ｖｅ〔例えば、（ｔ１２＋ｔ２３）／２〕とする。各々
の車両検出装置本体６７ａ，６７ｂ，６７ｃは等しい間
隔Ｂで設置されているとすると、車両２４の通過速度を
Ｂ／ｔ ａｖｅとして求めることができる。そして、こ
の車両通過速度Ｂ／ｔ ａｖｅが所定速度、例えば３０
ｋｍ／ｈ以上のときには、車軸の検出精度を高くする。
例えば、車軸検出装置本体６２で２本のパルス光を走査
させたり、車軸検出装置本体６２における投光部の発光
パルス周期を短くしたりして車軸検出精度を高める。よ
って、この実施形態によれば、排気ガスによる誤検知を
防止すると共に、車両２４の通過速度に応じた検知精度
でタイヤ４８を検知させることができる。

【００６５】また、この実施形態では、車軸検出装置６
９を路側２３の凹部７０に埋め込むようにしており、そ
れによって車軸検出装置本体６２の投光部の位置を低く
している。

【００６６】（第８の実施形態）図２３は本発明のさら
に別な実施形態による車軸検出装置７１の構成を示すブ
ロック図である。ここに示す車軸検出装置本体６２の構
成は、図６に示した車軸検出装置と同じものである。車
両検出装置は、回帰反射型のものであって、投光器７
２、受光器７３、制御判定処理回路７４及び入出力回路
７５から構成されている。車軸検出装置本体６２の入出
力回路４７と車両検出装置本体６７の入出力回路７５と
は双方向通信可能となっており、車両検出装置本体６７
の出力信号は、入出力回路４７を経由して車軸検出装置
本体６２のコントローラ３０へ送られる。

【００６７】車軸検出装置本体６２のコントローラ３０
は、車両検出装置本体６７からの出力により検知領域に
車両２４の進入があるか否かを監視している。そして、
コントローラ３０は、車両検出装置本体６７の出力が車
両有りのときのみ、発光素子駆動回路２７を駆動させて
発光素子２５をパルス発光させる。

【００６８】このような構成により、車軸検出装置本体
６２は、車両２４が検知領域に進入したときにのみ発光
素子２５を発光させてタイヤ４８の検知動作を行なうこ
とができ、レーザーダイオードのような発光素子２５の
寿命を長持ちさせることができ、また省電力化を図るこ
とができる。

【００６９】（第９の実施形態）有料道路の料金徴収所
等においては、車軸検出装置７６が車両検知用センサ７
７と並べて設置されることが多い。図２４に示すもの
は、このような設置状況の車軸検出装置７６であって、
車軸検出装置７６の横に回帰反射型の車両検知用センサ
７７が設置されており、車両検知用センサ７７と対向さ
せて他方の路側２３に上下に長い回帰反射板７８が設置
されている。車両検知用センサ７７は、検知用ビームを
出射して上下に鉛直走査しており、上下方向にわたって
車両検知を行なっている。

【００７０】車軸検出装置７６は、回帰反射型の車両検
出装置本体６７の投光部及び受光部を内蔵しているが、
専用の回帰反射板を備えていない。車両検出装置から
は、車両検知用センサ７７の回帰反射板７８に向けて投
光ビームを出射しており、回帰反射板７８で反射した投
光ビームを受光している。

【００７１】このような実施形態によれば、車両検知用
センサ７７の回帰反射板７８を利用しており、専用の回
帰反射板を必要としないので、車両検出装置の回帰反射
板を設置する必要がなく、施工を簡略化できると共にコ
ストも安価になる。

【００７２】（第１０の実施形態）例えば図１９の実施
形態のように、車両検出装置を普通乗用車の車体の高さ
当たりに設定した場合には、車種（例えば、スポーツカ
ータイプの車両）によっては車体に投光ビームが当たら
ず、車両を検知できない恐れがある。

【００７３】図２５は本発明のさらに別な実施形態によ
る車軸検出装置７９の構成を示す概略図であって、車高
の低い車両２４も確実に検知できるように考慮したもの
である。この実施形態にあっては、車両２４の通過する
路面２２よりも上で、通過車両２４の車体４９の底面よ
りも低い位置で車両検知用の投光ビームを投射するよう
にしたことを特徴としている。例えば、一方の路側２３
に設けた凹部に車両検出装置本体６７を埋め込むように
して納め、車両検出装置本体６７と対向させて他方の路
側２３の側面に回帰反射板６８を設置している。

【００７４】この車両検出装置７９にあっては、通過車
両２４が存在しない時には、車両検出装置本体６７の投
光部から出射された投光ビームは、回帰反射板６８で反
射された後に車両検出装置本体６７の受光器で受光さ
れ、その時の受光量がしきい値以上であれば車両無しと
判断し、車両無し信号（ｏｆｆ）を出力する。これに対
し、車両２４が通過しているときには、投光ビームはタ
イヤ４８で遮光されるので、その瞬間には受光量がしき
い値以下となり、これをもって車両検出とし、車両有り
信号（ｏｎ）を出力する。

【００７５】しかも、この車両検出装置では、車両２４
のタイヤ４８によって完全に遮断されると、受光部にお
ける受光量が減少して車軸有り（ｏｎ）と出力される
が、排気ガスを透過することによって投光ビームが減衰
し、受光部における受光量が減少しても車軸無し（ｏｆ
ｆ）と出力されるよう、受光素子３６における受光量の
しきい値を設定している。排気ガスの位置ではタイヤ４
８は存在しないから、この実施形態においても、車両検
出装置本体６７の出力と車軸検出装置本体６２の出力と
の論理積をとって車軸の有無を最終的に判断することに
より、排気ガスによってタイヤ４８を誤検知するのを防
止することができる。また、車両２４の種類にかかわら
ず、確実に車両２４を検知することができ、車軸の検知
精度がより向上する。

【００７６】なお、この実施形態においても、透過型光
電センサ等の透過型の車両検出装置を用いても同様な効
果が得られる。

【００７７】（第１１の実施形態）第１０の実施形態の
ような車軸検出装置では、車両検出装置の前方の路面に
枯葉などのゴミが積もった場合、車両検出装置は、車両
有りの信号を出力し続ける。この場合でも、車両検出装
置本体の出力と車軸検出装置本体の出力との論理積をと
ってから最終判断すれば、排気ガス以外のものについて
は車軸を誤検知する恐れはない。しかし、第１０の実施
形態では、車両検出装置の前方に枯葉などが積もってい
た場合には、排気ガスをタイヤと誤検知する恐れが残
る。

【００７８】図２６に示す車軸検出装置８０は、このよ
うな誤検知の恐れを除去しようとするものであって、車
両検出装置本体６７よりも高い位置に投光部８１と受光
部を有する車軸検出装置本体６２に、路面２２上の物体
の有無を判別する機能を持たせたものである。すなわ
ち、車軸検出装置８０は、各々の走査角において路面２
２までの距離（すなわち、路面２２のプロファイル）を
記憶している。なんらかの物体が路面２２上に存在する
ときには、必ず車軸検出装置本体６２が記憶している路
面２２までの距離よりもより距離が短くなるので、検出
した距離と記憶している路面２２との距離の差が設定値
以上になったときには、路面２２に物体が存在すると判
定することができる。

【００７９】しかして、この車軸検出装置によれば、車
両検出装置８０が車両以外の物体を検知している時、車
軸検出装置本体６２で路面２２上に物体を認めることが
できれば、路面２２の枯葉やゴミで車両検出装置８０の
投光ビームか遮光されていると判断されるので、例えば
路面２２の清掃を促す信号を出力する。これに対し、車
両検出装置８０が何等かの物体を検知しているにもかか
わらず、車軸検出装置本体６２が路面２２上に物体を認
めることができない場合には、車両検出装置の異常であ
ると判断されるので、車軸検出装置８０は、上位システ
ムへ異常を伝える信号を出力する。

【００８０】（第１２の実施形態）図２７は本発明のさ
らに別な実施形態による車軸検出装置８２の構成を示す
概略図である。これは車軸検出装置本体６２に車両検出
装置の機能を併せ持たせたものである。すなわち、この
車軸検出装置８２は、車軸検出装置本体６２と受光器８
３とから構成されている。受光器８３は、車軸検出装置
本体６２と反対側の路側２３において、車両２４を検知
できる高さ（すなわち、通過車両の車体底面よりも高
く、車高よりも低い位置）で支柱８４上に設置されてい
る。車軸検出装置本体６２の投光部８１は、受光器８３
とほぼ同じ高さに設けられており、投光部８１は、最も
近くを通過する車両２４のタイヤ位置から受光器８３へ
向けてほぼ水平にパルス光を出射する高さまで、大きな
走査角度でパルス光を走査する。

【００８１】しかして、パルス光が路面２２に向けて照
射されている走査範囲では、車軸検出装置本体６２はタ
イヤ４８を検出しており、パルス光を受光器８３に向け
てほぼ水平に出射している場合には、通過車両２４を検
出している。すなわち、車両２４が通過していない場合
には、受光器８３は車軸検出装置本体６２からほぼ水平
にパルス光が出射されたときに、しきい値以上の受光量
となり、車両無し信号（ｏｆｆ）を出力する。あるい
は、車両通過中であれば、受光器８３はしきい値以上の
受光量となることがないので、車両有り信号（ｏｎ）を
出力する。また、車軸検出装置本体６２内の受光部はタ
イヤ４８を検出した時に車軸有り信号（ｏｎ）を出力す
る。受光器８３の出力と車軸検出装置本体６２の出力と
は論理積をとって最終的にタイヤを検出したか否かを判
断することにより、排気ガスによる誤検知が防止され
る。すなわち、検知領域内で排気ガスが排出された場
合、車軸検出装置本体６２は、検知領域内の排気ガスを
車軸と誤検知し、車軸有りの信号（ｏｎ）を出力する。
しかし、排気ガスは、車両後方にて排出されるので、こ
のとき受光器８３の出力は車両無し（ｏｆｆ）となり、
その論理積は最終的に車軸を検出していない（ｏｆｆ）
という出力になり、誤検知が回避される。

【００８２】このような車軸検出装置によれば、車軸検
出装置本体６２の投光部８１が車両検出装置の投光器を
兼ねるので、構成が簡単になり、コストも安価にするこ
とができる。なお、この実施形態でも車両検知方式は、
回帰反射型としてもよい。

【００８３】（第１３の実施形態）図２８は本発明のさ
らに別な実施形態による車軸検出装置８５の構成を示す
概略図である。この実施形態も、第１２の実施形態と同
様、車軸検出装置本体６２の投光部８１が車両検出装置
本体の投光器を兼ねるようにしたものである。この実施
形態では、車軸検出装置本体６２で走査されるパルス光
のうち、路面２２に向けて走査されたパルス光をタイヤ
検出用に使用し、車軸検出装置本体６２から下方へ出射
されたパルス光を車両検出用に使用している。つまり、
車軸検出装置本体６２から下方へ出射されたパルス光を
路側２３の上面よりも低い位置に設置された反射鏡８６
で反射させることにより、路面２２と平行に出射させ、
他方の路側２３内に設置された受光器８７で受光させる
ようにしてあり、車両が通過していると、このパルス光
が車両２４のタイヤ４８で遮断され、受光器８７で受光
されなくなるので、車両有り信号（ｏｎ）を出力するよ
うにしたものである。

【００８４】この車軸検出装置８５でも、受光器８７の
出力と車軸検出装置本体６２の出力との論理積をとるこ
とにより、最終的にタイヤ４８を検出したか否かを判断
され、排気ガスによる誤検知が防止される。また、車両
検出用の投光器を別途必要としないので、構成を簡単に
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の踏み板方式の車軸検出装置を示す概略図
である。

【図２】従来の光走査方式の車軸検出装置を示す概略図
である。

【図３】同上の車軸検出装置においてタイヤにレーザー
光を走査してタイヤを検知する様子を説明する図であ
る。

【図４】タイヤに沿って走査されるレーザー光の照射点
を示す図である。

【図５】本発明の一実施形態による車軸検出装置の概略
斜視図である。

【図６】同上の車軸検出装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図７】同上の車軸検出装置が車両のタイヤに向けてパ
ルス光を出射している様子を示す図である。

【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、タイヤと路面と車体と
を判別する原理を説明する図である。

【図９】同上の車軸検出装置の設置位置を決めるために
用いる物理量の定義を示す図である。

【図１０】タイヤ上におけるパルス光の照射点を示す図
である。

【図１１】高速で通過する車両と走査線との関係を説明
するための図である。

【図１２】（ａ）（ｂ）は、タイヤを判別することが困
難なデータを示す図である。

【図１３】本発明のさらに別な実施形態による車軸検出
装置の光学系を示す概略図である。

【図１４】従来例の問題点を説明する図である。

【図１５】本発明のさらに別な実施形態による車軸検出
装置の光学系を示す概略図である。

【図１６】同上の車軸検出装置を用いて車両のタイヤを
検出する様子を示す斜視図である。

【図１７】複数系統の走査線を得る別な方法を示す概略
図である。

【図１８】排気ガスでパルス光が反射されてタイヤと誤
検知する様子を説明する図である。

【図１９】本発明のさらに別な実施形態による車軸検知
装置の構成を示す概略図である。

【図２０】同上の実施形態における車軸有無判断のため
のアルゴリズムを示す図である。

【図２１】本発明のさらに別な実施形態による車軸検知
装置の構成を示す概略図である。

【図２２】本発明のさらに別な実施形態による車軸検知
装置の構成を示す斜視図である。

【図２３】本発明のさらに別な実施形態による車軸検知
装置の構成を示すブロック図である。

【図２４】本発明のさらに別な実施形態による車軸検知
装置の構成を示す斜視図である。

【図２５】本発明のさらに別な実施形態による車軸検知
装置の構成を示す概略図である。

【図２６】本発明のさらに別な実施形態による車軸検知
装置の構成を示す概略図である。

【図２７】本発明のさらに別な実施形態による車軸検知
装置の構成を示す概略図である。

【図２８】本発明のさらに別な実施形態による車軸検知
装置の構成を示す概略図である。

【符号の説明】 ２２ 路面 ２３ 路側 ２４ 車両 ２５ 発光素子 ２６ 投光レンズ ２８ ポリゴンミラ
ー ３０ コントローラ ３６ 受光素子 ３７ 受光レンズ ４８ タイヤ ５２ 排気ガス ６２ 車軸検出装置
本体 ６３ 車両検出装置の投光器 ６４ 車両検出装置
の受光器 ６７ 車両検出装置本体 ６８ 回帰反射板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 緒方 司郎 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 Ｆターム(参考） 2F112 AA06 BA06 BA07 CA05 CA12 DA25 DA40 EA05 FA03 FA08 FA33 5H180 AA01 CC03 CC07 CC11 CC12 EE07 EE10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検知領域に向けてパルス光を走査させる
   光走査手段と、 前記パルス光の走査方向を検知する走査方向検知手段
   と、 前記光走査手段によって走査され、照射点で反射された
   光を受光する受光手段と、 前記受光手段における受光信号に基づいて、各パルス光
   の照射点までの距離を演算する距離演算手段と、 前記走査方向検知手段によって得られた走査方向に関す
   る情報と、前記距離演算手段によって得られた照射点ま
   での距離情報に基づいてタイヤの有無を検知するタイヤ
   検知手段とからなる車軸検出装置において、 検知領域内で光走査手段から最も遠い領域を走行すると
   想定された車両のタイヤ上において、前記パルス光の１
   パルス周期毎に照射点の移動する距離が、タイヤ断面の
   高さよりも十分小さくなるようにしたことを特徴とする
   車軸検出装置。
2. 【請求項２】 検知領域内で前記光走査手段から最も遠
   い領域を走行すると想定された車両のタイヤまでの距離
   をＤ、光走査によってタイヤとして識別可能なタイヤ部
   分の最小長さをＡ、前記車両のタイヤ上において前記パ
   ルス光の１パルス周期毎に照射点の移動する距離をΔ
   ｈ、前記光走査手段によるパルス光の走査角度をθｔ、
   検知領域を通過する車両の最大速度想定値をＶ、前記パ
   ルス光の１パルス周期時間をΔｔとするとき、 前記距離Ｄが Ｄ＜（Ａ×△ｈ）／（Ｖ×θｔ×Δｔ） を満たすようにしたことを特徴とする、請求項１に記載
   の車軸検出装置。
3. 【請求項３】 検知領域に向けてパルス光を走査させ、
   その反射光に基づいて各照射点までの距離を求め、当該
   照射点までの距離情報と各パルス光の走査方向とから検
   知領域におけるタイヤの有無を検知するタイヤ検知手段
   と、 前記パルス光の走査面と同一平面上もしくはその近傍に
   設置され、検知領域にもしくはその近傍における車両の
   有無を検出する車両検知手段と、 を有することを特徴とする車軸検出装置。
4. 【請求項４】 前記車両検知手段は、検知領域に向けて
   出射した光を回帰反射板によって回帰反射させ、当該反
   射光を受光することによって車両の有無を検知するもの
   であって、 前記回帰反射板は、回帰反射を利用した既存もしくは併
   設のセンサに用いられている回帰反射板を利用したもの
   であることを特徴とする、請求項３に記載の車軸検出装
   置。
5. 【請求項５】 前記タイヤ検出手段は、路面上の一定高
   さ以上の物体の有無を検知する機能を備え、タイヤ検出
   手段における当該物体有無検知機能による検知結果と前
   記車両検知手段の検知結果とに基づき、車両検知手段の
   異常を検出するようにした、請求項３に記載の車軸検出
   装置。
6. 【請求項６】 前記タイヤ検知手段に対向させて回帰反
   射板もしくは受光器を設置し、前記車軸検知手段から路
   面側に向けて出射され走査されるパルス光のうち、前記
   回帰反射板もしくは受光器に入射するパルス光によって
   検知領域における車両の有無を検知できるようにしたこ
   とを特徴とする、請求項３に記載の車軸検出装置。