JPH06201841A - Loop-coil switch - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、駐車場における所定
の駐車位置に車両の有無を検出するためのループコイル
スイッチに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a loop coil switch for detecting the presence or absence of a vehicle at a predetermined parking position in a parking lot.
【0002】[0002]
【従来の技術】駐車場において、各区画位置に車両が有
るかどうかを検出する近接スイッチとして、感知用コイ
ルの共振周波数の変動を利用するループコイルスイッチ
が従来用いられている。この種の車両検出用ループコイ
ルスイッチは使用周波数が比較的低く、100KHz〜
500KHzの範囲であり、そのため、感知用コイルの
巻数を何ターンも巻いて埋設する必要があった。図6は
ループコイルを説明するための図であり、図6(A)は
その形状を示す斜視図、図6(B)は埋設された状態で
の図6(A)のA−A′断面を示す。ループコイル1は
標準サイズが1m×2mの巻線2を通常4〜6巻きして
形成され、ループコイル同志は1m以上離して埋設され
る。コンクリート又はアスファルト路面の平面駐車場の
場合は、コイルサイズに合わせて路面に溝3を掘り、そ
の中にループコイル1を設置し、エポキシモルタルでな
る補填材4を充填して硬化させ、固定するといった方法
がとられている。従ってコイルサイズが大きいと工事が
大変であるばかりでなく、駐車場では互いに干渉なく目
的の車のみに感知させるよう巻数を多くしてコンパクト
にするか、或いは既設のコイルに併設する場合は、干渉
する余分の部分のコイルを撤去する必要があった。2. Description of the Related Art In a parking lot, as a proximity switch for detecting whether or not there is a vehicle at each partition position, a loop coil switch which utilizes a change in resonance frequency of a sensing coil has been conventionally used. This type of vehicle detection loop coil switch has a relatively low operating frequency, from 100 KHz to
Since it is in the range of 500 KHz, it was necessary to wind the sensing coil many times and embed it. 6A and 6B are views for explaining the loop coil, FIG. 6A is a perspective view showing the shape, and FIG. 6B is a cross section taken along the line AA ′ in FIG. 6A in a buried state. Indicates. The loop coil 1 is usually formed by winding 4 to 6 turns of a winding 2 having a standard size of 1 m × 2 m, and the loop coils are embedded at a distance of 1 m or more. In the case of a flat parking lot on concrete or asphalt road surface, a groove 3 is dug on the road surface according to the coil size, a loop coil 1 is installed in it, and a filling material 4 made of epoxy mortar is filled and hardened and fixed. Such a method is taken. Therefore, not only is the construction difficult if the coil size is large, but the parking lot has a large number of turns so that only the target vehicle can detect it without interference, or if it is installed alongside the existing coil, interference will occur. It was necessary to remove the extra part of the coil.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このように、使用周波
数が低いとコイルの巻き数を多くしなければならず、コ
イルの長さも長くなる。これをコンパクトにするには周
波数を高くするしか方法がない。その場合、ループコイ
ルスイッチの構成は図7のようなものであり、以下のよ
うな作用によって車両の有無が検出される。発振器5よ
り発生される高周波電流はコンデンサC2を通り、コイ
ルL2,可変コンデンサCV及びA点からフィーダ6を
見たインピーダンス(この場合はリアクタンスXL)と
で形成される並列共振回路に供給される。これは図8に
示すようにA点から見た等価回路をL成分として動作さ
せる。As described above, when the operating frequency is low, the number of turns of the coil must be increased and the length of the coil also becomes long. The only way to make it compact is to increase the frequency. In that case, the configuration of the loop coil switch is as shown in FIG. 7, and the presence or absence of the vehicle is detected by the following actions. The high-frequency current generated by the oscillator 5 passes through the capacitor C2 and is supplied to the parallel resonant circuit formed by the coil L2, the variable capacitor CV, and the impedance (reactance XL in this case) of the feeder 6 seen from the point A. This operates the equivalent circuit seen from the point A as the L component as shown in FIG.
【0004】今、図9(A)のようにループコイル1の
位置に車が無い時、並列共振の周波数f1を発振器5の
周波数f0に近づけてf1>f0の関係に調整したとす
る。そして、車が来ると図9(B)のように車8の鉄損
及び透磁率の変化によりLのインダクタンスが変化す
る。殆んどの場合インダクタンスが減る方向にあり、図
10の同調特性図に示されるように共振周波数f1がf
1′のように周波数の高い方に変動する。従って、発振
器5の出力はタンク回路f1が離調した分、出力が増え
るので、この変化を捕えて車両の有無を検出する。Now, when there is no vehicle at the position of the loop coil 1 as shown in FIG. 9A, it is assumed that the frequency f1 of the parallel resonance is brought close to the frequency f0 of the oscillator 5 and the relationship of f1> f0 is adjusted. When the car arrives, the inductance of L changes due to changes in iron loss and magnetic permeability of the car 8 as shown in FIG. 9B. In most cases, the inductance tends to decrease, and the resonance frequency f1 is f as shown in the tuning characteristic diagram of FIG.
It fluctuates toward the higher frequency like 1 '. Therefore, the output of the oscillator 5 increases as much as the tank circuit f1 is detuned, and the change is detected to detect the presence or absence of the vehicle.
【0005】ここで、駐車場では埋設されたループコイ
ル1の近傍に発振器5を設置することはメンテナンス上
困難なことが多く、ループコイル1から離れた場所に別
置きされる。その場合、両者を結ぶ接続線が長くなり、
発振器5からの高周波電流は途中で減衰してしまうので
その防止のため、接続線として上述のフィーダ(同軸ケ
ーブル)6を用いるようにしている。しかし、この時高
周波電流の漏れによる誤動作を生ずる。すなわち、図1
1のように発振器5からフィーダ6を通して高周波電流
を供給するが、この高周波の一部がフィーダ6を通して
再び発振器5側へ同相電流として流れる。このことは丁
度フィーダ6とループコイル1との接続点附近に仮想の
高周波発振源51が生じたのと同じことになり、ループ
コイル1以外から高周波が放射される。この作用はダイ
ポールアンテナと同様であり、使用周波数に対しλ/4
の所で最大の放射が始まる。従って、この高周波同相電
流はフィーダ6を通り発振器5に電力を供給する電灯線
に迄流れ、電線に振れるだけでスイッチが動作するとい
う不具合が生じる。Here, it is often difficult to install the oscillator 5 near the buried loop coil 1 in a parking lot in terms of maintenance, and the oscillator 5 is placed separately from the loop coil 1. In that case, the connecting line connecting them becomes long,
Since the high-frequency current from the oscillator 5 is attenuated on the way, the above-mentioned feeder (coaxial cable) 6 is used as a connecting wire to prevent it. However, at this time, malfunction occurs due to leakage of high frequency current. That is, FIG.
As in 1, the high frequency current is supplied from the oscillator 5 through the feeder 6, but a part of this high frequency flows through the feeder 6 again to the oscillator 5 side as an in-phase current. This means that the virtual high frequency oscillation source 51 is generated just near the connection point between the feeder 6 and the loop coil 1, and the high frequency is radiated from other than the loop coil 1. This effect is similar to that of a dipole antenna, and is λ / 4 for the used frequency.
The maximum radiation begins at. Therefore, this high-frequency in-phase current flows through the feeder 6 to the power line for supplying power to the oscillator 5, and the switch operates only by swinging on the power line.
【0006】以上のような問題を生ずるため、ループコ
イルスイッチに対して高周波の使用は実用化しなかっ
た。この発明は上述の事情によりなされたものであり、
この発明の目的は、車両検出用ループコイルスイッチに
高周波を使用してループコイルをコンパクトにすると共
に、発振器で発生させた高周波電流を上記ループコイル
に供給するフィーダに生ずる同相電流を阻止し、安定し
た動作をするループコイルスイッチを提供することにあ
る。Because of the problems described above, the use of high frequencies for loop coil switches has not been put to practical use. The present invention has been made under the above circumstances,
An object of the present invention is to make a loop coil compact by using a high frequency for a vehicle detection loop coil switch, and to block a common-mode current generated in a feeder for supplying a high frequency current generated by an oscillator to the loop coil to stabilize the loop coil. It is to provide a loop coil switch that performs the above operation.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】ループコイル1と別置き
された発振器5とをフィーダ6で接続した場合、フィー
ダ6に流れる同相電流の発生は、図1に示すようにルー
プコイル1とフィーダ6との間に同相電流阻止コイル9
を挿入することによって阻止することができる。それに
はループコイル側のフィーダ(同軸ケールブ)を高透磁
率磁性材に巻回すれば良い。すなわち、この発明の上記
目的は、駐車位置の床面下部に埋設される感知用ループ
コイルと、前記ループコイルから離して設置される高周
波発振器と、この高周波発振器から発生する高周波電流
を前記ループコイルに供給するフィーダとから成り、前
記ループコイルをインピーダンスとして含む共振回路の
共振周波数の変動を検出して車両の有無を検出する車両
検出用ループコイルスイッチにおいて、前記フィーダで
前記ループコイルと前記高周波発振器とを接続すると共
に、前記フィーダのループコイル側端部を高透磁率磁性
材に巻回することによって達成される。When the loop coil 1 and the oscillator 5 placed separately are connected by the feeder 6, the common-mode current flowing in the feeder 6 is generated as shown in FIG. In-phase current blocking coil 9 between
Can be blocked by inserting. For that purpose, the feeder (coaxial cable) on the side of the loop coil may be wound around the high-permeability magnetic material. That is, the above object of the present invention is to provide a sensing loop coil buried under the floor of a parking position, a high-frequency oscillator installed apart from the loop coil, and a high-frequency current generated from the high-frequency oscillator to the loop coil. A loop coil switch for detecting a presence or absence of a vehicle by detecting a variation in a resonance frequency of a resonance circuit including the loop coil as an impedance in the vehicle, and the loop coil and the high frequency oscillator in the feeder. And the end portion of the feeder on the side of the loop coil is wound around a high-permeability magnetic material.
【0008】[0008]
【作用】同相電流阻止コイル9を挿入することによって
ループコイル1と発振器の間は高周波的に遮断され、従
ってフィーダ6には同相電流が流れず、仮想の高周波発
振源51も生じることはない。By inserting the common-mode current blocking coil 9, the loop coil 1 and the oscillator are cut off at a high frequency, so that the common-mode current does not flow in the feeder 6 and the virtual high-frequency oscillation source 51 does not occur.
【0009】[0009]
【実施例】図2にこの発明の一実施例を示す。車8の置
かれる床面下にはループコイル1が埋設されている。ま
た、ループコイル1から離れた場所に発振器5が設置さ
れており、ここで発生される高周波電流はコンデンサC
2,コイルL2及びフィーダ6を通り、同相電流阻止コ
イル9を介してループコイル1に供給される。そして、
この並列共振回路の出力は検波されDC信号として検出
部7に入力し、信号処理されて車両の有無が検出され
る。ここで、ループコイル1は周波数1MHz〜15M
Hzの高周波を使用した場合、30cm平方〜200c
m平方のものが1ターンで使用できる。FIG. 2 shows an embodiment of the present invention. The loop coil 1 is buried under the floor on which the vehicle 8 is placed. Further, the oscillator 5 is installed at a place distant from the loop coil 1, and the high frequency current generated here is generated by the capacitor C.
2, passing through the coil L2 and the feeder 6, and supplied to the loop coil 1 through the common-mode current blocking coil 9. And
The output of the parallel resonant circuit is detected and input as a DC signal to the detection unit 7, where it is signal-processed to detect the presence or absence of a vehicle. Here, the loop coil 1 has a frequency of 1 MHz to 15 M
30 cm square to 200 c when using high frequency of Hz
An m-square one can be used in one turn.
【0010】図3は同相電流阻止コイル9の構造を示す
ものであり、フェライト棒,ダストコア等の高透磁率磁
性材で成る長軸棒10にフィーダとしての同軸ケーブル
11を巻回してコイルを形成する。なお、上述ではフィ
ーダを巻回する例を挙げたが、ツイストペアで巻いても
良く、或いはバランを用いても良い。また、高透磁率磁
性材の形状も任意であり、平板或いはリング状であって
も良い。FIG. 3 shows the structure of the in-phase current blocking coil 9. A coaxial cable 11 as a feeder is wound around a long rod 10 made of a magnetic material having high magnetic permeability such as a ferrite rod and a dust core to form a coil. To do. Although the example of winding the feeder has been described above, a twisted pair may be used or a balun may be used. The shape of the high-permeability magnetic material is also arbitrary, and may be a flat plate or a ring.
【0011】図4に同相電流阻止コイルの他の例を示
す。直径10mm長さ120mmの高透磁率磁性材(例
えばTDK製のQ5M)12に、径0.32mmのラッ
ピング線2本縒り(縒りピッチ10mm)で特性インピ
ーダンス約75Ωのツイストペア線13を100ターン
巻回すると、約350μHのインダクタンスが得られ
た。周波数5MHzのときのリアクタンスは11KΩと
高い抵抗値を示し、同相電流が阻止される。FIG. 4 shows another example of the common mode current blocking coil. A high-permeability magnetic material (for example, Q5M made of TDK) 12 having a diameter of 10 mm and a length of 120 mm is wound 100 times with a twisted pair wire 13 having a characteristic impedance of about 75Ω with two twisted wrapping wires having a diameter of 0.32 mm (twist pitch 10 mm). Then, an inductance of about 350 μH was obtained. The reactance at a frequency of 5 MHz shows a high resistance value of 11 KΩ, and the common mode current is blocked.
【0012】以上は、高周波発振器を感知用ループコイ
ルから離して設置し、フィーダで接続する場合について
述べたが、駐車場内にダクト或いはトラフ等が設けられ
ており、発振器を感知用ループコイルの近傍に埋設する
ことができる場合にはフィーダは要らない。しかし、そ
の場合にも上述のアンテナ作用は発振器と電源とを結ぶ
空中や壁等に沿わせた接続線に起きて妨害が生じる。こ
れを防止するには図5のようにループコイル1の近くに
埋設した発振器5と電源とをシールド線15で結び、接
続部に同相電流阻止コイル92を挿入すれば良い。図で
は2芯シールド線を用いて電源及び信号出力用とし、シ
ールド外面をアース用に用いている。これら3つのコイ
ルは1本の高透磁率磁性材に3層重ねて巻付けても良い
し、図4のように3線を縒り合せて巻付けたものでも良
い。或いはまた、それぞれの線を3本の高透磁率磁性材
にそれぞれ巻回しても良い。但し各線の巻数(インダク
タンス)は同じにすることが必要である。In the above, the case where the high frequency oscillator is installed away from the sensing loop coil and connected by the feeder has been described. However, a duct or trough is provided in the parking lot, and the oscillator is located near the sensing loop coil. A feeder is not needed if it can be embedded in. However, even in that case, the above-described antenna action occurs in the air or the connection line along the wall connecting the oscillator and the power supply, and the interference occurs. To prevent this, the oscillator 5 buried near the loop coil 1 and the power source are connected by the shield wire 15 as shown in FIG. 5, and the common-mode current blocking coil 92 may be inserted in the connecting portion. In the figure, a two-core shielded wire is used for power supply and signal output, and the outer surface of the shield is used for grounding. These three coils may be wound by laminating three layers on one high magnetic permeability material, or may be wound by winding three wires as shown in FIG. Alternatively, each wire may be wound around three high magnetic permeability materials. However, the number of turns (inductance) of each wire must be the same.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上に述べた通り、この発明のループコ
イルスイッチによれば、同相電流阻止コイルを感知用の
ループコイルとフィーダとの間に挿入したことによっ
て、発振器をループコイルと別置きしてもフィーダに同
相電流が流れることがない。従って、高周波を誤動作な
く安全に使用することができ、そのため感知用ループコ
イルは小面積を1ターンするだけで済み、据付け工事が
非常に簡単になると共に、隣接コイルとの干渉も減少し
配置が容易になった。As described above, according to the loop coil switch of the present invention, the oscillator is separated from the loop coil by inserting the common mode current blocking coil between the sensing loop coil and the feeder. However, the common-mode current does not flow in the feeder. Therefore, the high frequency can be used safely without malfunction, and therefore the sensing loop coil only needs to make one turn in a small area, which simplifies the installation work and reduces the interference with the adjacent coil. It became easier.
【図1】この発明の基本構造を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a basic structure of the present invention.
【図2】この発明によるループコイルスイッチの一実施
例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a loop coil switch according to the present invention.
【図3】同相電流阻止コイルの構造を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a structure of an in-phase current blocking coil.
【図4】同相電流阻止コイルの他の構造を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing another structure of the common-mode current blocking coil.
【図5】同相電流除去の他の例を説明するための図であ
る。FIG. 5 is a diagram for explaining another example of common-mode current removal.
【図6】従来のループコイルを説明するための図であ
る。FIG. 6 is a diagram for explaining a conventional loop coil.
【図7】従来のループコイルスイッチの構成を示す図で
ある。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional loop coil switch.
【図8】図7の等価回路図である。FIG. 8 is an equivalent circuit diagram of FIG. 7.
【図9】ループコイルスイッチの作用を説明するための
図である。FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the loop coil switch.
【図10】発振器の同調特性を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing tuning characteristics of an oscillator.
【図11】従来のループコイルスイッチにおける誤動作
を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a malfunction of the conventional loop coil switch.
1 ループコイル 2 巻線 3 溝 4 補填材 5 発振器 6 フィーダ 7 検出部 8 車 9,91,92 同相電流阻止コイル 10 長軸棒 11 同軸ケーブル 12 高透磁率磁性材 13 ツイストペア線 14 電源 15 シールド線 51 仮想の高周波発振源 1 Loop coil 2 Winding 3 Groove 4 Filler material 5 Oscillator 6 Feeder 7 Detecting unit 8 Vehicle 9, 91, 92 Common mode current blocking coil 10 Long shaft rod 11 Coaxial cable 12 High permeability magnetic material 13 Twisted pair wire 14 Power supply 15 Shield wire 51 Virtual high frequency oscillator
Claims (1)
ループコイルと、前記ループコイルから離して設置され
る高周波発振器と、この高周波発振器から発生する高周
波電流を前記ループコイルに供給するフィーダとから成
り、前記ループコイルをインピーダンスとして含む共振
回路の共振周波数の変動を検出して車両の有無を検出す
る車両検出用ループコイルスイッチにおいて、前記フィ
ーダで前記ループコイルと前記高周波発振器とを接続す
ると共に、前記フィーダのループコイル側端部を高透磁
率磁性材に巻回するようにしたことを特徴とするループ
コイルスイッチ。1. A sensing loop coil buried under the floor of a parking position, a high-frequency oscillator installed away from the loop coil, and a feeder for supplying a high-frequency current generated by the high-frequency oscillator to the loop coil. In a vehicle detection loop coil switch for detecting the presence or absence of a vehicle by detecting a variation in a resonance frequency of a resonance circuit including the loop coil as an impedance, the feeder connects the loop coil and the high frequency oscillator. At the same time, the loop coil side end of the feeder is wound around a high magnetic permeability magnetic material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1820393A JPH06201841A (en) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | Loop-coil switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1820393A JPH06201841A (en) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | Loop-coil switch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201841A true JPH06201841A (en) | 1994-07-22 |
Family
ID=11965087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1820393A Pending JPH06201841A (en) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | Loop-coil switch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06201841A (en) |
-
1993
- 1993-01-08 JP JP1820393A patent/JPH06201841A/en active Pending
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