(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも上面が合成樹脂などの電気絶縁材でカバーされたケース内に、送信側コイルと受信側コイルとが所定の間隔をおいて磁気的に結合可能に収納されているとともに、そのケース自体が地上に設置され、同ケースの上方エリアに車両が位置することにより上記送信側コイルから上記受信側コイルに伝達される磁束の変化をもって車両の存在を検知する車両検知器において、上記ケースの上面には接地回路を有する電極部材が電気的に接続されていることを特徴とする車両検知器。
【請求項２】
上記電極部材は導電性を有するプレートもしくはバンドからなり、上記ケースの上面における上記送信側コイルと上記受信側コイル間の中央部分に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両検知器。
【請求項３】
電気絶縁性の基板にそれぞれが平面コイルからなる送信側コイルと受信側コイルとが磁気的に結合可能に形成されているとともに、その基板自体が地上に設置され、同基板の上方エリアに車両が位置することにより上記送信側コイルから上記受信側コイルに伝達される磁束の変化をもって車両の存在を検知する車両検知器において、上記基板の上面には上記送信側コイルおよび上記受信側コイルとは電気的に絶縁された位置に接地回路を有する電極部材が電気的に接続されていることを特徴とする車両検知器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両検知器に関し、さらに詳しく言えば、一対の送信側コイルと受信側コイルとを備え、その上に車両が存在することにより、送信側コイルから受信側コイルに伝達される磁束の変化をもって車両の存在を検知する車両検知器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、駐車施設などにおいて、磁気的に車両の存在を検知するようにした車両検知器としては、ループコイルによるものがその典型例として挙げられる。しかしながら、一般的に言ってループコイルは地面を掘り返して地中に埋設され、しかも最も小面積で済ませるにしても感度的な面からして１．５×１．５ｍ程度の敷設スペースを必要とする。
【０００３】
そこで、本出願人は施工が容易であって、しかもそれほど設置スペースを必要としない簡易設置型の車両検知器を提案した。その一例を図５に基づいて説明すると、例えば長さ１０００ｍｍ、幅７５ｍｍ、高さ５５ｍｍの寸法に形成された直方体状のケース１０を有し、このケース１０内に所定の磁束を発生する送信側コイル１１と、その磁束を受信する受信側コイル１２とが所定の距離を置いて収納されている。
【０００４】
この場合、送信側コイル１１と受信側コイル１２は、それらの各軸線がその上方空間で交差するように配向されている。なお、図示されていないが、送信側コイル１１は発振器に接続され、受信側コイル１２には同コイルにて受信した磁束の変化分を検出する検出回路およびその検出信号に基づいて車両の存在、不存在などを判定するコントローラが接続されている。また、ケース１０は例えば鉄板などの磁気遮蔽部材からなる基板１０１と、この基板１０１に被せられる合成樹脂などの電気絶縁材からなるカバー１０２とから構成されている。
【０００５】
送信側コイル１１から発生された磁束はその上方の空間を経て受信側コイル１２に伝達されるが、この車両検知器上に車両が位置すると、そのシャーシが磁気的なヨークの役割を果たすため、受信側コイル１２にて受信される磁束量が増大し、検出回路からそれに応じた電圧信号が出力される。コントローラはその電圧信号とあらかじめ設定されている閾値電圧とを比較し、例えば電圧信号＞閾値電圧の条件が成立したとき車両ありと判断する。
【０００６】
なお、受信側コイル１２の検出感度はその周囲環境に影響される。その影響がもっとも強いのが雨水であるが、一般的にその影響はゆるやかであり車両による場合のように検出レベルは急激には変化しない。
【０００７】
そこで、この車両検知器においては、常時、受信側コイル１２の検出レベルを監視し、その検出レベルがゆるやかに変動する場合には、これを雨水などの周囲環境によるものと判断し、その検出レベルの変動に追随させて閾値レベルを設定し直し、すなわち自己補正し、車両の誤検出を防止するようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この車両検知器は地下に埋設することも可能であるが、地上に設置した場合、それも特に鉄道車両検知用としてそのレール間上に設置したような場合、次のような問題が発生することが判明した。
【０００９】
すなわち、このような設置環境においては、制動時に生ずる鉄粉がケース１０のカバー１０２上に堆積し、その表面に渦電流が発生するため、これが原因で受信側コイル１２の検出レベルが変化する。ただし、このような鉄粉の堆積は徐々に進行するため、コントローラは上記のようにその閾値レベルを自己補正する。したがって、鉄粉が堆積しただけではすぐには誤検出に結び付かない。
【００１０】
しかしながら、鉄粉の付着により渦電流が発生している状態で、そのケース１０に犬、猫などの小動物や人などが触れた場合には、受信側コイル１２の検出レベルが急峻に変動し誤検出の原因となる。
【００１１】
図５には、小動物や人などが持っている抵抗をＲ、そしてケース１０への接触の有無をスイッチＳＷとした等価回路が示されているが、そのスイッチＳＷがオンとされることにより、渦電流が瞬時に抵抗Ｒを介してアースに落とされるため、受信側コイル１２の検出レベルが急峻に変動し、これをもってＣＰＵは車両ありと判断してしまう。なお、この問題は鉄道車両検知の場合だけでなく、導電性のある汚れが付着するような環境下で使用される場合全般について言えることである。
【００１２】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、その目的は、ケース表面に堆積した例えば鉄粉などの導電性を有する汚れに起因する渦電流による影響を受けることがないようにした車両検知器を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明においては、少なくとも上面が合成樹脂などの電気絶縁材でカバーされたケース内に、送信側コイルと受信側コイルとが所定の間隔をおいて磁気的に結合可能に収納されているとともに、そのケース自体が地上に設置され、同ケースの上方エリアに車両が位置することにより上記送信側コイルから上記受信側コイルに伝達される磁束の変化をもって車両の存在を検知する車両検知器において、上記ケースの上面には接地回路を有する電極部材が電気的に接続されていることを特徴としている。
【００１４】
これによれば、ケース上面に導電性を有する汚れ、例えば鉄粉が付着し、渦電流が発生したとしても、その渦電流が電極部材から接地回路を介して逃されるため、小動物や人に触れられても誤検出となることはない。
【００１５】
また、請求項２では、上記電極部材は導電性を有するプレートもしくはバンドからなり、上記ケースの上面における上記送信側コイルと上記受信側コイル間の中央部分に設けられていることを特徴としている。
【００１６】
実験したところによれば、鉄粉（導電性を有する汚れ）がケース上面の送信側コイル位置と受信側コイル位置の間で連続的に繋がるように付着（堆積）された場合に受信側コイルの検出レベルに対してもっとも影響が現れることが分かった。そこで、請求項２のように電極部材は導電性を有するプレートもしくはバンドとして、これをケース上面の中央位置に配置して鉄粉の付着を分断することにより、もっとも効果的に渦電流の影響を排除することができる。
【００１７】
一方、請求項３の発明は、電気絶縁性の基板にそれぞれが平面コイルからなる送信側コイルと受信側コイルとが磁気的に結合可能に形成されているとともに、その基板自体が地上に設置され、同基板の上方エリアに車両が位置することにより上記送信側コイルから上記受信側コイルに伝達される磁束の変化をもって車両の存在を検知する車両検知器において、上記基板の上面には上記送信側コイルおよび上記受信側コイルとは電気的に絶縁された位置に接地回路を有する電極部材が電気的に接続されていることを特徴としている。
【００１８】
このように、請求項３の発明によれば、平面的に構成された車両検知器に対しても、鉄粉などの導電性を有する汚れに起因する渦電流による影響を排除することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の技術的思想をよりよく理解するうえで、図面を参照しながらその実施の形態について説明する。
【００２０】
図１は本発明による第１実施例としての車両検知器２０の断面図であり、図２にはその外観斜視図が示されている。この車両検知器２０も先に説明した図５のものと同様のケース１０を備え、その基板１０１上には送信側コイル１１と受信側コイル１２とが所定の距離を置いて配置されている。この場合も送信側コイル１１と受信側コイル１２は、それらの各軸線がその上方空間で交差するように所定角度傾けられている。
【００２１】
そして、送信側コイル１１には発振器が接続され、受信側コイル１２には同コイルにて受信した磁束の変化分を検出する検出回路およびその検出信号に基づいて車両の存在、不存在などを判定するコントローラが接続されている。このコントローラは先にも説明したような閾値レベルの自己補正機能を備えている。
【００２２】
ケース１０の基板１０１にはやはり従来と同様に、合成樹脂などの電気絶縁材からなるカバー１０２が被せられるのであるが、本発明においては、カバー１０２の上面に接地回路２２を有する電極部材２１が電気的に接続するように取り付けられている。
【００２３】
この第１実施例によると、その電極部材２１はカバー１０２の上面およびその両側面に沿うようにコ字形に折り曲げられたステンレス板２１１からなり、カバー１０２の中央、すなわち送信側コイル１１と受信側コイル１２の中央に位置するようにカバー１０２に被せられる。なお、ステンレス板に代えて金属バンドを用いてもよい。
【００２４】
ここで、そのステンレス板２１１を中央に配置する場合、その適正な幅をどの程度にするかについて、図３（ａ）のような実験を行なった。すなわち、導電性の汚れに見立てた導電性ビニール３０を２枚用意し、まず、その２枚をケース１０の中央で互いに接触させ、ケース１０の上面全体を導電性ビニール３０で覆い、その時の受信側コイル１２の検出電圧レベルＶＤＣを測定したところ、約２．７Ｖであった。
【００２５】
次に、導電性ビニール３０，３０の間の幅Ｗを最終的に１００ｍｍになるまで徐々に広げながら検出電圧レベルＶＤＣを測定したところ、図３（ｂ）のようなＷ−ＶＤＣグラフが得られた。このグラフにおいて、ＶＤＣ＝０はケース１０上に何も置かれていないときの受信側コイル１２の検出電圧レベルであり、これに対して、導電性ビニール３０，３０を１００ｍｍ離したときの検出電圧レベルＶＤＣは、車両検知感度にほとんど影響がないとされるわずかに０．３Ｖ程度である。
【００２６】
このことは、この実施例においてケース１０の長さ寸法１０００ｍｍであるから、鉄粉（導電性の汚れ）による影響を０．３Ｖ程度に納めるには、ステンレス板２１１の幅を１００ｍｍとすればよいことを意味している。すなわち、鉄粉の影響をもっとも受けやすい付着状態は、鉄粉がケース１０の上面に均一に付着する場合よりも、ケース１０の両側から徐々に中央に向かって進行して行く場合であり、したがってケース１０の中央に１００ｍｍのステンレス板２１１を配置することにより、さらに鉄粉の付着が進行しても、渦電流がステンレス板２１１からその接地回路２２を介して逃されるため、実質的にそれ以上検出感度に影響をおよぼすことがなくなる。
【００２７】
図４には本発明の第２実施例が示されている。この車両検知器４０は電気絶縁性の基板４１に送信側コイル４２と受信側コイル４３とを同心的に形成したもので、この場合には、その基板４１のコイル形成部分を除いた位置に、接地回路４５を有する例えばステンレス板からなる電極部材４４を配置すればよい。
【００２８】
この場合、送信側コイル４２と受信側コイル４３はその配置が逆、すなわち受信側コイル４３が内側で、送信側コイル４２が外側であってもよいが、いずれにしても図示されているように、電極部材４４を内側コイルの空心箇所と外側コイルの周辺に複数個配置することが好ましく、これにより鉄粉などの導電性の汚れに生ずる渦電流がその電極部材４４の接地回路４５を介して逃され、渦電流よる影響を効果的に排除することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、少なくとも上面が合成樹脂などの電気絶縁材でカバーされたケース内に、送信側コイルと受信側コイルとが所定の間隔をおいて磁気的に結合可能に収納されているとともに、そのケース自体が地上に設置され、同ケースの上方エリアに車両が位置することにより上記送信側コイルから上記受信側コイルに伝達される磁束の変化をもって車両の存在を検知する車両検知器において、上記ケースの上面に接地回路を有する電極部材を電気的に接続した請求項１の発明によれば、ケース上面に導電性を有する汚れ、例えば鉄粉が付着し、渦電流が発生したとしても、その渦電流が電極部材から接地回路を介して逃されるため、小動物や人に触れられても誤検出となることはない。
【００３０】
また、上記電極部材を導電性を有するプレートもしくはバンドとし、上記ケースの上面における上記送信側コイルと上記受信側コイル間の中央部分に設けるようにした請求項２の発明によれば、鉄粉が受信側コイルの検出レベルに対してもっとも影響が強いとされる付着のされ方をしたとしても、ケース上面の中央位置で鉄粉の付着が分断されるため、より効果的に渦電流の影響を排除することができる。
【００３１】
一方、電気絶縁性の基板にそれぞれが平面コイルからなる送信側コイルと受信側コイルとが磁気的に結合可能に形成されているとともに、その基板自体が地上に設置され、同基板の上方エリアに車両が位置することにより上記送信側コイルから上記受信側コイルに伝達される磁束の変化をもって車両の存在を検知する車両検知器において、上記基板の上面に上記送信側コイルおよび上記受信側コイルとは電気的に絶縁された位置に接地回路を有する電極部材を電気的に接続した請求項３の発明によれば、平面的に構成された車両検知器に対しても、鉄粉などの導電性を有する汚れに起因する渦電流による影響を排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１実施例としての車両検知器を示した断面図。
【図２】第１実施例の車両検知器をそのケースから電極部材を分離した状態で示した外観斜視図。
【図３】第１実施例の車両検知器について、その検出感度に対する渦電流の影響を測定した実験例の説明図およびその測定グラフ。
【図４】本発明による第２実施例としての車両検知器を示した平面図。
【図５】本発明に対する従来例としての車両検出器を示した斜視図。
【符号の説明】
１０  ケース
１０１  基板
１０２  カバー
１１  送信側コイル
１２  受信側コイル
２０  車両検知器
２１  電極部材
２２  接地回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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