(57)【要約】【課題】障害が発生した場合にも確実に運用を継続することができる信頼性の高いスキャン式の車両の通過の検知を提供する。【解決手段】車両検知装置が、車線に沿った同じ所定位置で車両の通過を検知する第１のスキャン式車両検知器及び第２のスキャン式車両検知器と、第１のスキャン式車両検知器又は第２のスキャン式車両検知器から入力される車両検知情報に基づいて車両の通過を判定する車両通過判定部と、車両通過判定部が車両の通過判定に用いる車両検知情報の出力元となる出力元車両検知器を、第１のスキャン式車両検知器及び第２のスキャン式車両検知器の間切替える出力元切替部と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車線に沿った同じ所定位置で車両の通過を検知する第１のスキャン式車両検知器及び第２のスキャン式車両検知器と、
前記第１のスキャン式車両検知器又は前記第２のスキャン式車両検知器から入力される車両検知情報に基づいて前記車両の通過を判定する車両通過判定部と、
前記車両通過判定部が前記車両の通過判定に用いる前記車両検知情報の出力元となる出力元車両検知器を、前記第１のスキャン式車両検知器及び前記第２のスキャン式車両検知器の間で切替える出力元切替部と、
を備える車両検知装置。
【請求項２】
前記出力元切替部は、前記出力元車両検知器を、前記第１のスキャン式車両検知器及び前記第２のスキャン式車両検知器の間で定期的に切替える請求項１に記載の車両検知装置。
【請求項３】
前記出力元切替部は、前記出力元車両検知器が稼働を開始してから予め定めた稼働時間の経過後に前記出力元車両検知器が前記車両の通過を検知するまで切替作業を開始せず、前記車両の通過の検知が完了してから前記出力元車両検知器を切替える請求項１又は請求項２に記載の車両検知装置。
【請求項４】
前記出力元切替部は、前記車両の通過の検知が完了してから予め定めた切替作業時間以内に前記出力元車両検知器を切替える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両検知装置。
【請求項５】
前記出力元切替部は、前記出力元車両検知器が故障したタイミングで前記出力元車両検知器を切替える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両検知装置。
【請求項６】
前記車両通過判定部は、前記第１のスキャン式車両検知器から入力される前記車両検知情報及び前記第２のスキャン式車両検知器から入力される前記車両検知情報のうち、一方だけを受信対象とし、
前記出力元切替部は、前記受信対象を切替えるように前記車両通過判定部に受信対象切替指示を出すことにより、前記出力元車両検知器を切替える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両検知装置。
【請求項７】
前記車両通過判定部の接続先を前記第１のスキャン式車両検知器及び前記第２のスキャン式車両検知器の間で切替可能な接続先切替装置を備え、
前記出力元切替部は、前記接続先を切替えるように前記接続先切替装置に接続先切替指示を出すことにより、前記出力元車両検知器を切替える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車両検知装置。
【請求項８】
第１のスキャン式車両検知器及び第２のスキャン式車両検知器を用いて車線に沿った同じ所定位置で車両の通過を検知する車両検知ステップと、
前記第１のスキャン式車両検知器又は前記第２のスキャン式車両検知器から入力される車両検知情報に基づいて前記車両の通過を判定する車両通過判定ステップと、
前記車両通過判定ステップが前記車両の通過判定に用いる前記車両検知情報の出力元となる出力元車両検知器を、前記第１のスキャン式車両検知器及び前記第２のスキャン式車両検知器の間で切替える出力元切替ステップと、
を備える車両検知方法。
【請求項９】
車線に沿った同じ所定位置で車両の通過を検知する第１のスキャン式車両検知器及び第２のスキャン式車両検知器を備える車両検知装置としてのコンピュータを、
前記第１のスキャン式車両検知器又は前記第２のスキャン式車両検知器から入力される車両検知情報に基づいて前記車両の通過を判定する車両通過判定部と、
前記車両通過判定部が前記車両の通過判定に用いる前記車両検知情報の出力元となる出力元車両検知器を、前記第１のスキャン式車両検知器及び前記第２のスキャン式車両検知器の間で切替える出力元切替部と、
して機能させる車両検知プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両検知装置、車両検知方法及び車両検知プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高速道路の出入り口等に設置される電子式料金収受システム（Electronic Toll Collection System；ＥＴＣ（登録商標）、「自動料金収受システム」とも言う）では、各車両を個別に認識して処理を行う必要がある為、各車両の通過を検知する車両検知技術が導入されている。従来の車両検知技術としては、例えば、特許文献１に記載されているように、垂直方向に沿って一定間隔で配置された複数の発光素子を有する投光器と、当該投光器の発光素子と同数の受光素子を有し、これらが投光器の各発光素子と対向する位置に配置された受光器と、から構成される多光軸式検知器（センサ）が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の多光軸式検知器は透過型であり、投光器の各発光素子から水平方向に投光された検知光を被検知物が遮ると、受光器の受光素子が検知光を受光しなくなることを利用して被検知物を検知している。また、投光器と受光器とが一体となった反射型の多光軸式検知器では、投光器の複数の発光素子の各位置に受光素子が各々設けられている。反射型の多光軸式検知器では、投光器の各発光素子から水平方向に投光された検知光が被検知物により反射され、その反射光を受光素子で受光することにより被検知物を検知している。
【０００４】
多光軸式検知器は、検知光が投光器の複数の発光素子から水平方向に投光される為、検知範囲が限定されてしまい、例えば、投光器よりも低い位置や高い位置での被検知物の検知が難しいという問題点があった。その為、近年、種々の方向に検知光を投光してスキャンを行うスキャン式検知器がより用いられるようになっている。スキャン式検知器は、内部に有する単一の発光素子から所定の時間間隔で検知光を照射してポリゴンミラーで反射させると共に、ポリゴンミラーの角度を変化させることで種々の方向に検知光を投光するようになっている。スキャン式検知器は、被検知物により反射された検知光をポリゴンミラーを介して受光素子で受光することにより被検知物を検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３２７２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、スキャン式検知器では、複数の発光素子及び複数の受光素子を有する多光軸式検知器と異なり、単一の発光素子及び単一の受光素子を用いて被検知物の検知を行う為、発光素子又は受光素子が故障する等の障害が発生した場合に、被検知物の検知ができなくなってしまう可能性がある。
【０００７】
従って、障害が発生した場合にも車両の通過の検知を継続することができるスキャン式検知器の技術が望まれている。本発明の目的は、冗長性を有し、障害が発生した場合にも車両の通過の検知の運用を確実に継続することができる信頼性の高いスキャン式の車両検知装置、車両検知方法及び車両検知プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、車両検知装置（１）は、車線（Ｌ）に沿った同じ所定位置（Ｐ）で車両（Ａ）の通過を検知する第１のスキャン式車両検知器（１１）及び第２のスキャン式車両検知器（１２）と、前記第１のスキャン式車両検知器又は前記第２のスキャン式車両検知器から入力される車両検知情報に基づいて前記車両の通過を判定する車両通過判定部（４２）と、前記車両通過判定部が前記車両の通過判定に用いる前記車両検知情報の出力元となる出力元車両検知器を、前記第１のスキャン式車両検知器及び前記第２のスキャン式車両検知器の間で切替える出力元切替部（４３）と、を備える。
この構成により、車両検知装置の機器構成を冗長化することで、単一の発光素子及び単一の受光素子を用いて被検知物の検知を行うスキャン式車両検知器に故障等の障害が発生した場合においても、出力元車両検知器を故障していないスキャン式車両検知器に切替えることで車両の通過の検知の運用を確実に継続でき、信頼性の高い車両の通過の検知を提供することが可能になる。また、単一の制御部（出力元切替部）だけで複数のスキャン式車両検知器を制御することができるので、機器費、施工費等のコストを低減化することができる。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係る前記出力元切替部（４３）は、前記出力元車両検知器を、前記第１のスキャン式車両検知器（１１）及び前記第２のスキャン式車両検知器（１２）の間で定期的に切替えてよい。
この構成により、稼働する出力元車両検知器を定期的に切替えて、第１のスキャン式車両検知器及び第２のスキャン式車両検知器の両方を定期的に稼働させることで車両検知器の故障を早期に検知することができる。即ち、稼働していない車両検知器が故障していた場合には、定期的に切替えて稼働させるタイミングで故障を検知できる。これに対し、例えば、一方の車両検知器を予備機として全く稼働させていない場合には、稼働中の車両検知器が故障して予備機の車両検知器に切替えるタイミングで予備機の車両検知器の故障が発覚し、車両の通過の検知の運用が完全に停止してしまう事態が起こり得る。従って、上記構成によれば、この事態を回避することが可能になる。
【００１０】
本発明の第３の態様によれば、第１の態様又は第２の態様に係る車両検知装置（１）において、前記出力元切替部（４３）は、前記出力元車両検知器が稼働を開始してから予め定めた稼働時間の経過後に前記出力元車両検知器が前記車両（Ａ）の通過を検知するまで切替作業を開始せず、前記車両の通過の検知が完了してから前記出力元車両検知器を切替えてよい。
この構成により、車両の通過の検知が完了してから即時に出力元切替部の切替作業を開始することができ、さらに、車両の通過の検知が完了してから出力元車両検知器を切替えることにより、所定位置を通過中の車両の検知ができなくなる事態が発生する可能性を低減することができる。
【００１１】
本発明の第４の態様によれば、第１から第３の態様のいずれかの態様に係る車両検知装置（１）において、出力元切替部（４３）は、前記車両（Ａ）の通過の検知が完了してから予め定めた切替作業時間以内に前記出力元車両検知器を切替えてよい。
この構成により、車両の通過の検知が完了してから予め定めた切替作業時間以内に切替作業を完了させることで、車両の通過の検知の途中で、互いに同期していない稼働中の車両検知器から予備機の車両検知器に切替えを行った場合に発生し得る車両の通過の検知の非連続性を回避することが可能になる。
【００１２】
本発明の第５の態様によれば、第１から第４の態様のいずれかの態様に係る車両検知装置（１）において、前記出力元切替部（４３）は、前記出力元車両検知器が故障したタイミングで前記出力元車両検知器を切替えてよい。
この構成により、単一の発光素子及び単一の受光素子を用いて被検知物の検知を行うスキャン式車両検知器に故障等の障害が発生した場合においても、出力元車両検知器を故障していないスキャン式車両検知器に切替えることで車両の通過の検知の運用を確実に継続でき、信頼性の高い車両の通過の検知を提供することが可能になる。
【００１３】
本発明の第６の態様によれば、第１から第５の態様のいずれかの態様に係る車両検知装置（１）において、前記車両通過判定部（４２）は、前記第１のスキャン式車両検知器（１１）から入力される前記車両検知情報及び前記第２のスキャン式車両検知器（１２）から入力される前記車両検知情報のうち、一方だけを受信対象とし、前記出力元切替部（４３）は、前記受信対象を切替えるように前記車両通過判定部に受信対象切替指示を出すことにより、前記出力元車両検知器を切替えてよい。
この構成により、第１のスキャン式車両検知器及び第２のスキャン式車両検知器の両方から車両検知情報が入力されている状態で受信対象となる車両検知情報の切替えだけにより出力元車両検知器を切替えているので、実際に回線の接続先を切替える場合に比べて非常に短時間で出力元車両検知器を切替えることができる。また、実際に回線の接続先を切替える場合に比べて機器費及び施工費を低減することができる。さらに、車両通過判定装置の処理能力が低い場合であっても、２重構成以上の冗長化が可能である。
【００１４】
本発明の第７の態様によれば、第１から第６の態様のいずれかの態様に係る車両検知装置（１）において、前記車両通過判定部（４２）の接続先を前記第１のスキャン式車両検知器（１１）及び前記第２のスキャン式車両検知器（１２）の間で切替可能な接続先切替装置（３０）を備え、前記出力元切替部（４３）は、前記接続先を切替えるように前記接続先切替装置に接続先切替指示を出すことにより、前記出力元車両検知器を切替えてよい。
この構成により、接続先切替装置を用いて車両通過判定部の接続先を切替えることで、第１のスキャン式車両検知器及び第２のスキャン式車両検知器から入力される車両検知情報の時間当たりのデータ量が大きく、同時に入力されると車両通過判定部に接続された単一の回線の最大回線速度を上回ってしまう場合であっても、回線を増やさずに２重構成の冗長化を行うことができ、機器費及び施工費を低減することができる。
さらに、この構成により、第１のスキャン式車両検知器及び第２のスキャン式車両検知器から入力される車両検知情報の時間当たりのデータ量を車両通過判定部に接続される単一の回線の最大回線速度の許容範囲内に抑えることができる。
【００１５】
本発明の第８の態様によれば、車両検知方法は、第１のスキャン式車両検知器及び第２のスキャン式車両検知器を用いて車線に沿った同じ所定位置で車両の通過を検知する車両検知ステップ（Ｓ１０２）と、前記第１のスキャン式車両検知器又は前記第２のスキャン式車両検知器から入力される車両検知情報に基づいて前記車両の通過を判定する車両通過判定ステップ（Ｓ１０２）と、前記車両通過判定ステップが前記車両の通過判定に用いる前記車両検知情報の出力元となる出力元車両検知器を、前記第１のスキャン式車両検知器及び前記第２のスキャン式車両検知器の間で切替える出力元切替ステップ（Ｓ１０３〜Ｓ１０９）と、を備える。
この構成により、車両検知装置の機器構成を冗長化することで、単一の発光素子及び単一の受光素子を用いて被検知物の検知を行うスキャン式車両検知器に故障等の障害が発生した場合においても、出力元車両検知器を故障していないスキャン式車両検知器に切替えることで車両の通過の検知の運用を確実に継続でき、信頼性の高い車両の通過の検知を提供することが可能になる。また、単一の制御部（出力元切替部）だけで複数の車両検知器を制御することができるので、機器費、施工費等のコストを低減化することができる。
【００１６】
本発明の第９の態様によれば、車両検知プログラムは、車線（Ｌ）に沿った同じ所定位置（Ｐ）で車両（Ａ）の通過を検知する第１のスキャン式車両検知器（１１）及び第２のスキャン式車両検知器（１２）を備える車両検知装置（１）としてのコンピュータ（９）を、前記第１のスキャン式車両検知器又は前記第２のスキャン式車両検知器から入力される車両検知情報に基づいて前記車両の通過を判定する車両通過判定部（４２）と、前記車両通過判定部が前記車両の通過判定に用いる前記車両検知情報の出力元となる出力元車両検知器を、前記第１のスキャン式車両検知器及び前記第２のスキャン式車両検知器の間で切替える出力元切替部（４３）と、して機能させる。
この構成により、車両検知装置の機器構成を冗長化することで、単一の発光素子及び単一の受光素子を用いて被検知物の検知を行うスキャン式車両検知器に故障等の障害が発生した場合においても、出力元車両検知器を故障していないスキャン式車両検知器に切替えることで車両検知の運用を確実に継続でき、信頼性の高い車両検知を提供することが可能になる。また、単一の制御部（出力元切替部）だけで複数の車両検知器を制御することができるので、機器費、施工費等のコストを低減化することができる。
【発明の効果】
【００１７】
上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、車両の通過の検知の構成が冗長化され、障害が発生した場合にも確実に運用を継続することができる信頼性の高い車両の通過の検知を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態に係る車両検知装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】第１の実施形態に係る車両検知装置が備えるスキャン式車両検知器を説明する説明図である。
【図３】第１の実施形態に係る車両検知装置の構成を説明するブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る車両検知装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係る車両検知装置の異常処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態に係る車両検知装置の構成を説明するブロック図である。
【図７】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。すべての図面において同一または相当する構成には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００２０】
（第１の実施形態に係る車両検知装置の全体構成）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両検知装置１の全体構成を示す概略図である。方向を説明する為に、図１、及び２においては、共通の右手系のｘｙｚ座標系が規定されている。このｘｙｚ座標系では、ｚ方向は鉛直方向と平行であり、ｘ方向及びｙ方向はいずれも水平方向と平行であり、ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向の３方向は互いに直交している。
第１の実施形態に係る車両検知装置１は、例えば、高速道路の出入口等に設置されるＥＴＣ等の料金所において、車線への各車両Ａの進入及び退出を個別に検知する為に設けられる。図１に示すように、車線Ｌは少なくとも車両検知装置１が設けられる範囲では直線的に形成されており、上述したｘｙｚ座標系のｘ方向は車線Ｌに平行になるように規定されている。車線Ｌは、＋ｘ方向に進むとＥＴＣ車線を経て高速道路に接続され、−ｘ方向に進むと一般道路に接続されている。図１に示す各車両Ａは、一般道路から高速道路に向かって進行方向Ｆ、即ち、＋ｘ方向に進行している。なお、本発明の第１の実施形態では、車線Ｌの両脇は、少なくとも車両検知装置１が設けられる範囲では、鉛直方向（ｚ方向）の高さが車線Ｌよりも高いアイランド５になっている。
【００２１】
車両検知装置１は、図１に示すように、ＥＴＣ車線の入口位置等の車線Ｌに沿った所定位置Ｐへの車両Ａの進入及び退出を検知するように構成されている。本発明の第１の実施形態では、所定位置Ｐは、例えば、図１に示すように、車線Ｌに沿った方向（ｘ方向）において車両Ａの進行方向Ｆの上流側の位置ＰＡ及び下流側の位置ＰＢのように１次元領域として規定されている。
【００２２】
車両検知装置１は、車線Ｌに沿った所定位置Ｐで車両Ａを検知する第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ、１１Ｂ）と、同じ所定位置Ｐで車両Ａを検知する第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ、１２Ｂ）と、第１のスキャン式車両検知器１１及び第２のスキャン式車両検知器１２に接続された車両通過判定装置４０と、を備えている。なお、本発明の第１の実施形態では、車両検知装置１が第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ、１１Ｂ）及び第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ、１２Ｂ）を備えて２重構成の冗長化がされている場合について説明しているが、車両検知装置１は、３重構成以上の冗長化がされていてもよい。
【００２３】
本発明の第１の実施形態では、第１のスキャン式車両検知器１１は、車線Ｌに沿った方向（ｘ方向）における位置ＰＡに設けられて所定位置ＰＡにおける車両Ａの通過を検知する進入側車両検知器１１Ａと、車線Ｌに沿った方向（ｘ方向）における位置ＰＢに設けられて所定位置ＰＢにおける車両Ａの通過を検知する退出側車両検知器１１Ｂとの２台で構成される２連型のスキャン式車両検知器であってよい。２連型のスキャン式車両検知器である第１のスキャン式車両検知器１１は、進入側車両検知器１１Ａ及び退出側車両検知器１１Ｂを用いて車両Ａの前後進判定を行うことができるようになっている。なお、第１のスキャン式車両検知器１１は、例えば、１台だけの構成であってもよいし、その他の構成であってもよい。図１に示すように、第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ、１１Ｂ）は、車線Ｌの横断方向（ｙ方向）の一方の外側に設けられている。
【００２４】
同様に、本発明の第１の実施形態では、図１に示すように、第２のスキャン式車両検知器１２は、車線Ｌに沿った方向（ｘ方向）における位置ＰＡに設けられて所定位置ＰＡにおける車両Ａの通過を検知する進入側車両検知器１２Ａと、車線Ｌに沿った方向（ｘ方向）における位置ＰＢに設けられて所定位置ＰＢにおける車両Ａの通過を検知する退出側車両検知器１２Ｂとの２台で構成される２連型のスキャン式車両検知器であってよい。２連型のスキャン式車両検知器である第２のスキャン式車両検知器１２は、進入側車両検知器１２Ａ及び退出側車両検知器１２Ｂを用いて車両Ａの前後進判定を行うことができるようになっている。なお、第２のスキャン式車両検知器１２は、例えば、１台だけの構成であってもよいし、その他の構成であってもよい。図１に示すように、第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ、１２Ｂ）は、車線Ｌの横断方向（ｙ方向）の一方の外側に設けられている。
【００２５】
図１に示すように、第１のスキャン式車両検知器１１を構成する進入側車両検知器１１Ａ及び退出側車両検知器１１Ｂは、各々、回線２１Ａ及び２１Ｂ及び集線装置５０を介して車両通過判定装置４０に接続されている。同様に、図１に示すように、第２のスキャン式車両検知器１２を構成する進入側車両検知器１２Ａ及び退出側車両検知器１２Ｂは、各々、回線２２Ａ、２２Ｂ及び集線装置５０を介して車両通過判定装置４０に接続されている。第１のスキャン式車両検知器１１及び第２のスキャン式車両検知器１２に接続された４本の回線２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ、２２Ｂは、ハブ等の集線装置５０を介して１本の回線３１に集約されて車両通過判定装置４０に接続されている。本発明の第１の実施形態では、例えば、回線２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ、２２Ｂの最大回線速度が約２Ｍ（Byte/sec）であり、回線３１の最大回線速度は、約１０Ｍ（Byte/sec）である場合について説明するが、同時入力される可能性のある複数の回線の最大回線速度の合計が回線３１の最大回線速度以下であれば、その他の値であってもよい。
【００２６】
また、本発明の第１の実施形態では、車両通過判定装置４０（車両通過判定部４２）による処理能力が約５Ｍ（Byte/sec）である場合について例示的に説明する。第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａ及び退出側車両検知器１１Ｂ、並びに第２のスキャン式車両検知器１２の進入側車両検知器１２Ａ及び退出側車両検知器１２Ｂからの車両検知情報が、回線２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ及び回線３１経由で車両通過判定装置４０に入力される構成になっているので、例えば、４本の回線２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ、２２Ｂから最大回線速度で車両検知情報が入力されると、入力される時間当たりのデータ量は２Ｍ（Byte/sec）の４倍である８Ｍ（Byte/sec）となり、車両通過判定装置４０（車両通過判定部４２）による処理能力を超えてしまう。従って、後述するように車両通過判定装置４０（車両通過判定部４２）は、入力される車両検知情報の全てを受信せず、例えば、第１のスキャン式車両検知器１１を構成する進入側車両検知器１１Ａ及び退出側車両検知器１１Ｂからの車両検知情報だけを受信対象として受信することで、処理能力を超えないようにしている。
【００２７】
図１に示すように、第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａ及び第２のスキャン式車両検知器１２の進入側車両検知器１２Ａは共に、鉛直方向（＋ｚ方向）に延在する支柱１３Ａに設けられている。本発明の第１の実施形態では、進入側車両検知器１１Ａは、進入側車両検知器１２Ａよりも鉛直方向の上側の位置に設けられている。
【００２８】
同様に、図１に示すように、第１のスキャン式車両検知器１１の退出側車両検知器１１Ｂ及び第２のスキャン式車両検知器１２の退出側車両検知器１２Ｂは共に、鉛直方向（＋ｚ方向）に延在する支柱１３Ｂに設けられている。本発明の第１の実施形態では、退出側車両検知器１１Ｂは、退出側車両検知器１２Ｂよりも鉛直方向の上側の位置に設けられている。
【００２９】
（スキャン式車両検知器の機能）
図２は、第１の実施形態に係る車両検知装置１が備えるスキャン式車両検知器を説明する説明図である。以下では、図２を用いて第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａの機能構成について説明するが、第１のスキャン式車両検知器１１の退出側車両検知器１１Ｂ、第２のスキャン式車両検知器１２の進入側車両検知器１２Ａ及び退出側車両検知器１２Ｂについても、進入側車両検知器１１Ａと同様の機能構成になっている。
【００３０】
図２は、進行方向Ｆに進行し、車線Ｌの所定位置ＰＡを通過する車両Ａを正面から（−ｘ方向に）視た説明図である。第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａは、内部に発光素子（図示せず）及びポリゴンミラー（図示せず）を備えており、発光素子が所定の時間間隔でレーザパルス等の検知光Ｂを照射（投光）してポリゴンミラーで反射させる。進入側車両検知器１１Ａは、ポリゴンミラーの角度を変化させることで、図２に示すように、位置ＰＡで車線Ｌを横断方向（ｙ方向）に横断する横断面（ｙ−ｚ面）内で種々の角度で検知光Ｂを照射する。本発明の第１の実施形態では、検知光Ｂは、車高の高い大型車両も検知できるように鉛直方向（ｚ方向）下向きに対して０度に近い小さい角度から９０度を超える角度までの範囲の角度で照射されてよい。進入側車両検知器１１Ａは、内部に受光素子（図示せず）を備えており、照射した検知光Ｂが被検知物である車両Ａ等で反射された反射光Ｒを受光することにより被検知物の存在及び位置等を検知することができる。図２に示すように、反射光Ｒは、検知光Ｂと逆方向に進行して進入側車両検知器１１Ａの内部に入り、ポリゴンミラーで反射されて受光素子で受光される。
【００３１】
第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａは、車両Ａの通過を検知した車両検知情報を回線２１Ａ経由で車両通過判定装置４０に入力する。同様に、第１のスキャン式車両検知器１１の退出側車両検知器１１Ｂ、第２のスキャン式車両検知器１２の進入側車両検知器１２Ａ、及び退出側車両検知器１２Ｂは、各々、回線２１Ｂ、２２Ａ、及び２２Ｂ経由で車両通過判定装置４０に入力する。なお、本発明の第１の実施形態では、第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａが車両Ａを検知している検知状態から車両Ａを検知していない非検知状態に移行した場合に、進入側車両検知器１１Ａによる車両Ａの通過の検知が完了する。同様に、第１のスキャン式車両検知器１１の退出側車両検知器１１Ｂ、第２のスキャン式車両検知器１２の進入側車両検知器１２Ａ、及び退出側車両検知器１２Ｂは、各々、車両Ａを検知している検知状態から車両Ａを検知していない非検知状態に移行した場合に、車両Ａの通過の検知が完了する。
【００３２】
（第１の実施形態に係る車両検知装置の機能構成）
図３は、第１の実施形態に係る車両検知装置１の構成を説明するブロック図である。図３に示すように、車両検知装置１が備える車両通過判定装置４０は、車両Ａの通過を判定する為に必要な車両検知情報を記憶する検知情報記憶部４１と、第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ、１１Ｂ）又は第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ、１２Ｂ）から入力される車両検知情報に基づいて車両Ａの通過を判定する車両通過判定部４２と、車両通過判定部４２が車両Ａの通過判定に用いる車両検知情報の出力元となる出力元車両検知器を、第１のスキャン式車両検知器及び第２のスキャン式車両検知器の間で定期的に切替える出力元切替部４３と、を備える。車両通過判定装置４０は、車両Ａが通過したか否かの判定結果を例えば車線サーバ（図示せず）等、車両Ａによる所定位置Ｐの通過状況を正確に把握する必要がある装置等に出力してよい。
【００３３】
検知情報記憶部４１は、例えば、第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ、１１Ｂ）又は第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ、１２Ｂ）により取得された車両検知情報、第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ、１１Ｂ）又は第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ、１２Ｂ）の稼働時間に関する情報（現在、稼働中のスキャン式車両検知器の稼働開始時刻等）、等を記憶してよい。また、検知情報記憶部４１は、車両通過判定部４２が車両Ａの通過を判定する処理に必要なその他の情報を記憶してよい。
【００３４】
車両通過判定部４２は、第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａから入力される車両検知情報及び第２のスキャン式車両検知器１２の進入側車両検知器１２Ａから入力される車両検知情報のうち、一方だけを受信対象とし、車線Ｌの位置ＰＡ（所定位置Ｐ）における車両Ａの通過についての車両検知情報を受信する。同様に、車両通過判定部４２は、第１のスキャン式車両検知器１１の退出側車両検知器１１Ｂから入力される車両検知情報及び第２のスキャン式車両検知器１２の退出側車両検知器１２Ｂから入力される車両検知情報のうち、一方だけを受信対象とし、車線Ｌの位置ＰＢ（所定位置Ｐ）における車両Ａの通過についての車両検知情報を受信する。なお、車両通過判定部４２は、受信対象を切替えることができる。
【００３５】
車両通過判定部４２は、必要に応じて検知情報記憶部４１を参照し、入力されて受信した車両Ａの通過についての車両検知情報に基づいて車両Ａの通過を判定する。車両通過判定部４２は、車両Ａが通過したか否かの判定結果を例えば車線サーバ（図示せず）等、車両Ａによる所定位置Ｐの通過状況を正確に把握する必要がある装置等に出力してよい。
【００３６】
出力元切替部４３は、車両通過判定部４２が車両Ａの通過判定に用いる車両検知情報の出力元となる出力元車両検知器を、第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ、１１Ｂ）及び第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ、１２Ｂ）の間で定期的に切替える。具体的には、出力元切替部４３は、受信対象を切替えるように車両通過判定部４２に受信対象切替指示を出すことにより、出力元車両検知器を切替える。本発明の第１の実施形態では、出力元切替部４３は、進入側の出力元車両検知器を切替える為の受信対象切替指示と、退出側の出力元車両検知器を切替える為の受信対象切替指示とを別個に且つ非同期に接続先切替装置３０に出している。従って、接続先切替装置３０による進入側車両検知器１１Ａ及び進入側車両検知器１２Ａの間の切替えと、退出側車両検知器１１Ｂ及び退出側車両検知器１２Ｂの間の切替えとが独立して行われる。なお、接続先切替装置３０による進入側車両検知器１１Ａ及び進入側車両検知器１２Ａの間の切替えと、退出側車両検知器１１Ｂ及び退出側車両検知器１２Ｂの間の切替えとを連動させる構成であってもよい。
【００３７】
本発明の第１の実施形態では、出力元切替部４３が、第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａ及び退出側車両検知器１１Ｂ、並びに第２のスキャン式車両検知器１２の進入側車両検知器１２Ａ及び退出側車両検知器１２Ｂの各々の電源ＯＮと電源ＯＦＦを個別に制御できるようになっている。
【００３８】
（第１の実施形態に係る車両検知装置の処理フロー）
図４は、第１の実施形態に係る車両検知装置１の動作を示すフローチャートである。
【００３９】
図４を用いて第１の実施形態に係る車両検知装置１の動作を説明する。例えば、ＥＴＣの通行処理が開始されるタイミング等、ＥＴＣ車線の入口位置等の車線Ｌの所定位置Ｐの車両Ａの通過の検知を開始する場合に、図４に示すフローチャートの処理が開始されてもよい。本発明の第１の実施形態では、図４に示すフローチャートの処理が開始される初期状態として、第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａ及び退出側車両検知器１１Ｂが起動された電源ＯＮになっており、第２のスキャン式車両検知器１２の進入側車両検知器１２Ａ及び退出側車両検知器１２Ｂが停止された電源ＯＦＦになっている場合について説明する。また、本発明の第１の実施形態では、図４に示すフローチャートの処理が開始される初期状態として、車両通過判定部４２は、第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａ及び退出側車両検知器１１Ｂから入力される車両検知情報を受信対象とする状態になっている場合について説明する。しかしながら、図４に示すフローチャートは、その他の初期状態から開始されてもよい。
【００４０】
処理が開始されると、出力元切替部４３は、現在の出力元車両検知器である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ、１１Ｂ）の稼働時間の計測を開始し（ステップＳ１０１）、出力元切替部４３は、例えば、稼働時間の計測を開始した時刻を稼働開始時刻として検知情報記憶部４１に記憶してよい。そして、現在の出力元車両検知器（切替元の車両検知器）である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ、１１Ｂ）が稼働し、車線Ｌに沿った所定位置Ｐにおける車両Ａの通過の検知は、第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ、１１Ｂ）により行われる（ステップＳ１０２）。詳述すると、車両Ａの位置ＰＡにおける車両Ａの通過の検知は、現在の出力元車両検知器である第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａにより行われ、車両Ａの位置ＰＢにおける車両Ａの通過の検知は、現在の出力元車両検知器である第１のスキャン式車両検知器１１の退出側車両検知器１１Ｂにより行われる。
【００４１】
本発明の第１の実施形態では、進入側車両検知器１１Ａ及び進入側車両検知器１２Ａの間の切替えと、退出側車両検知器１１Ｂ及び退出側車両検知器１２Ｂの間の切替えとは独立しており、各々の処理が図４に示すフローチャートに従って行われる。その為、以下の説明では、進入側車両検知器１１Ａ及び進入側車両検知器１２Ａの間の切替えについて説明するが、退出側車両検知器１１Ｂ及び退出側車両検知器１２Ｂの間の切替えも同様に行われてよい。
【００４２】
次に、出力元切替部４３は、現在の出力元車両検知器である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）が稼働してから予め定めた稼働時間が経過したか否か判定する（ステップＳ１０３）。本発明の第１の実施形態では、予め定めた稼働時間は、例えば、数時間程度であるが、スキャン式車両検知器の稼働及び休止の切替えにより予備機として休止している車両検知器の故障を早期に検知することが可能なその他の長さの時間であってもよい。出力元切替部４３は、例えば、検知情報記憶部４１を参照して記憶した稼働開始時刻を取得し、稼働開始時刻を現在時刻から減算することで経過時間を算出し、算出した経過時間が予め定めた稼働時間よりも大きい場合に予め定めた稼働時間が経過したと判定してよい。
【００４３】
現在の出力元車両検知器である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）が稼働してから予め定めた稼働時間が経過していない場合（ステップＳ１０３のＮＯ）には、処理が戻り、現在の出力元車両検知器（切替元の車両検知器）である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）による稼働が継続される（ステップＳ１０２）。
【００４４】
一方、現在の出力元車両検知器である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）が稼働してから予め定めた稼働時間が経過している場合（ステップＳ１０３のＹＥＳ）には、出力元切替部４３により切替先の車両検知器である第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ）が起動されて電源ＯＮになる（ステップＳ１０４）。本発明の第１の実施形態では、ステップＳ１０４の処理を行うタイミングで、出力元切替部４３が切替先の車両検知器についての異常判断を別個に行い、切替先の車両検知器が異常状態であると判断した場合には、図４に示すフローチャートの処理を中止してよい。例えば、出力元切替部４３は、切替先の車両検知器である第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ、１２Ｂ）が正常に起動できない場合、切替先の車両検知器が起動されて電源ＯＮになった後に正常なデータ通信ができない場合、又は切替先の車両検知器が起動されて電源ＯＮになった後に本来取得されるべき車両検知情報（例えば、車両Ａが存在しない場合における車線Ｌの路面を被検知物とする車両検知情報等）が取得できない場合等に切替先の車両検知器が異常状態であると判断してよい。
【００４５】
次に、出力元切替部４３は、稼働時間経過後に現在の出力元車両検知器（切替元の車両検知器）である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）が車両Ａの通過を検知したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。出力元切替部４３は、現在の出力元車両検知器（切替元の車両検知器）である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）から入力された車両検知情報に基づいてこの判定を行う。本発明の第１の実施形態では、例えば、車両通過判定部４２が、車線Ｌの位置ＰＡ（所定位置Ｐ）を車両Ａが通過しているという車両検知情報を、第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａから入力されて受信した場合に、車両通過判定部４２から出力元切替部４３に位置ＰＡにおける車両Ａの通過を検知した旨の車両検知通知をしてよい。出力元切替部４３は、車両通過判定部４２から位置ＰＡにおける車両Ａの通過を検知した旨の車両検知通知を受けていない場合には、稼働時間経過後に現在の出力元車両検知器（切替元の車両検知器）である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）が車両Ａの通過を検知していないと判定し（ステップＳ１０５のＮＯ）、処理はステップＳ１０５に戻されて車両Ａの通過を検知するまでステップＳ１０５の処理が繰返される。
【００４６】
一方、出力元切替部４３は、車両通過判定部４２から車両Ａの通過を検知した旨の車両検知通知を受けている場合には、稼働時間経過後に現在の出力元車両検知器（切替元の車両検知器）である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）が車両Ａの通過を検知していると判定し（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、処理が次のステップＳ１０６に進む。
【００４７】
次に、出力元切替部４３は、現在の出力元車両検知器（切替元の車両検知器）である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）による車両Ａの通過の検知が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。出力元切替部４３は、現在の出力元車両検知器（切替元の車両検知器）である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）から入力された車両検知情報に基づいてこの判定を行う。車両通過判定部４２が、車線Ｌの位置ＰＡ（所定位置Ｐ）を車両Ａが通過したことを示す車両検知情報を、第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）から入力されて受信した場合に、車両通過判定部４２から出力元切替部４３に車両Ａの検知が完了した旨の車両検知完了通知をする。
【００４８】
出力元切替部４３は、車両通過判定部４２から車両Ａの通過の検知が完了した旨の車両検知完了通知を受けていない場合には、現在の出力元車両検知器（切替元の車両検知器）である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）による車両Ａの検知が完了していないと判定し（ステップＳ１０６のＮＯ）、処理はステップＳ１０６に戻されて車両Ａの検知が完了するまでステップＳ１０６の処理が繰返される。
【００４９】
従って、上述したステップＳ１０５及びＳ１０６の処理が繰返されることにより、出力元切替部４３は、現在の出力元車両検知器である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）が稼働を開始してから予め定めた稼働時間の経過後に車両Ａの通過を検知するまで切替作業を開始せずに待機することになる。
【００５０】
一方、出力元切替部４３は、車両通過判定部４２から車両Ａの通過の検知が完了した旨の車両検知完了通知を受けている場合には、現在の出力元車両検知器（切替元の車両検知器）である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）による車両Ａの通過の検知が完了していると判定し（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、処理が次のステップＳ１０７に進む。
【００５１】
次に、出力元切替部４３は、車両Ａの通過の検知が完了してから、予め定めた切替作業時間以内に、現在の出力元車両検知器を切替元の車両検知器である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）から切替先の車両検知器である第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ）に切替える（ステップＳ１０７）。本発明の第１の実施形態では、出力元切替部４３は、車両通過判定部４２の受信対象を第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）から入力される車両検知情報から、第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ）から入力される車両検知情報に切替えるように車両通過判定部４２に受信対象切替指示を出すことにより、出力元車両検知器を切替元の車両検知器である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）から切替先の第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ）に切替える。
【００５２】
上記の切替作業時間は、車両Ａの通過の検知の運用に支障を生じない最大時間として予め定められてよい。例えば、本発明の第１の実施形態では、出力元車両検知器による車両Ａの通過の検知が完了してから後続する車両Ａが次に位置ＰＡ（所定位置Ｐ）に進入してくるまでの間の時間が切替作業時間として予め定められ、具体的には、切替作業時間は、車線Ｌに沿った所定位置ＰＡ（所定位置Ｐ）を通過する車両Ａの最小車両間隔及び最高通過速度に基づいて算出されてよい。車両Ａの最小車両間隔は、同じ進行方向Ｆに走行する２台の車両Ａのうち、先行の車両Ａの車長方向（ｘ方向）の後端から後続の車両Ａの車長方向（ｘ方向）の前端までの距離の最小値であってよい。車両Ａの最高通過速度は、図１に示す車線Ｌに沿って位置ＰＡを車両Ａが進行方向Ｆに進行して通過する際に取り得る最高速度であってよい。車両Ａの最小車両間隔及び最高通過速度は、例えば、過去の交通データ等に基づいて決定されてよい。
【００５３】
例えば、図１に示す車両Ａが車線Ｌに沿った所定位置ＰＡを進行方向Ｆ（ｘ方向）に６０ｋｍ／時で通過し、車両Ａ同士の最小車両間隔が１ｍ（即ち、０．００１ｋｍ）である場合には、切替作業時間は、以下のように０．０６秒と計算される。
０．００１（ｋｍ）÷６０（ｋｍ／時）×３６００（秒／時）＝０．０６（秒）
この場合には、出力元切替部４３は、先行の車両Ａの通過の検知が完了してから切替作業時間である０．０６秒以内に出力元車両検知器を切替元の車両検知器から切替先の車両検知器に切替えることにより、後続する次の車両Ａが所定位置ＰＡに進入してくる前に切替作業を完了させ、車両Ａの通過の検知の運用に支障を生じる事態の発生の可能性を低減することができる。本発明の第１の実施形態では、上述したように車両通過判定部４２が、受信対象を切替える構成を採用していることにより、切替作業時間以内に出力元車両検知器を切替えることが可能になっている。なお、車両Ａの最小車両間隔及び最高通過速度以外のその他の要因に基づいて、車両Ａの通過の検知の運用に支障を生じない最大時間として切替作業時間が予め定められてもよい。
【００５４】
また、切替作業時間は、車両Ａの交通状況が異なる各時間帯に関連付けて別個に規定されていてよい。例えば、夜間等のように車両Ａ同士の最小車両間隔が非常に長くて出力元車両検知器の切替時間を短くする必要がない時間帯と、昼間等のように車両Ａ同士の最小車両間隔が短くて出力元車両検知器の切替時間を短くする必要がある時間帯とで異なる切替作業時間が規定されていてよい。
【００５５】
車両通過判定部４２は、出力元切替部４３からの受信対象切替指示に基づいて、受信対象を第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）から入力される車両検検知情報から、第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ）から入力される車両検検知情報に切替える。
【００５６】
次に、出力元切替部４３は、切替後の出力元車両検知器（切替先の車両検知器）である第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ）の稼働時間の計測を開始する（ステップＳ１０８）。上述したステップＳ１０１の処理と同様に、出力元切替部４３は、例えば、稼働時間の計測を開始した時刻を稼働開始時刻として検知情報記憶部４１に記憶してよい。なお、処理が先に進み、次にステップＳ１０３の処理が行われる際、即ち、切替後の出力元車両検知器である第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ）が稼働してから予め定めた稼働時間が経過したか否か判定する際に、本ステップＳ１０８で計測を開始した稼働時間に基づいて判定が行われる。
【００５７】
次に、出力元切替部４３により切替元の車両検知器である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）が停止されて電源ＯＦＦになる（ステップＳ１０９）。これにより、予め定めた稼働時間だけ稼働した切替元の車両検知器である第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）は休止し、それまで休止していた切替先の第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ）の稼働が開始される。以後、処理はステップＳ１０２に戻り、上述した図４に示す処理フローが繰返される。これにより、出力元切替部４３は、車両通過判定部４２が車両Ａの通過判定に用いる車両検知情報の出力元となる出力元車両検知器を、第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ）及び第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ）の間で定期的に切替える。
【００５８】
（第１の実施形態に係る車両検知装置の異常処理の処理フロー）
図５は、第１の実施形態に係る車両検知装置１の異常処理の動作を示すフローチャートである。
【００５９】
図５を用いて第１の実施形態に係る車両検知装置１の異常処理の動作を説明する。本発明の第１の実施形態では、出力元切替部４３が、図４に示すフローチャートの処理とは独立して且つ並行して図５に示すフローチャートの異常処理を行っている。図５に示す異常処理は、例えば、図４に示す処理と同様に、ＥＴＣの通行処理が開始されるタイミング等、ＥＴＣ車線の入口位置等の車線Ｌの所定位置Ｐの車両Ａの通過の検知を開始する場合に開始されてよい。
【００６０】
図５に示す異常処理の処理フローが開始されると、出力元切替部４３は、現在の出力元車両検知器が異常状態であるか否か判定する（ステップＳ２０１）。例えば、出力元切替部４３は、出力元車両検知器が正常なデータ通信を行うことができない場合、又は出力元車両検知器が本来取得されるべき車両検知情報（例えば、車両Ａが存在しない場合における車線Ｌの路面を被検知物とする車両検知情報等）を取得できない場合等に切替先の車両検知器が異常状態であると判断してよい。出力元切替部４３により現在の出力元車両検知器が異常状態でないと判断された場合（ステップＳ２０１のＮＯ）には、処理がステップＳ２０１に戻される。これにより出力元車両検知器の異常判断が定常的に行われる。
【００６１】
一方、出力元切替部４３により現在の出力元車両検知器が異常状態であると判断された場合（ステップＳ２０１のＹＥＳ）には、処理は次のステップＳ２０２に進む。また、図４に示すフローチャートの処理は即時に中止される。これは、本発明の第１の実施形態では、２重構成の冗長化がされているが、２重構成の一方が異常状態となった場合には、スキャン式車両検知器の定期的な切替ができなくなる為である。なお、３重構成以上の冗長化である場合には、図４に示すフローチャートの処理を中止せずに継続してもよい。
【００６２】
次に、出力元切替部４３により、切替先の車両検知器が起動されて電源ＯＮになる（ステップＳ２０２）。次に、出力元切替部４３は、出力元車両検知器を異常状態である切替元の車両検知器から切替先の車両検知器に切替える（ステップＳ２０３）。即ち、出力元切替部４３は、出力元車両検知器が故障したタイミングで出力元車両検知器を切替える。以上により、図５に示す異常処理の処理フローは終了する。
【００６３】
（作用、効果）
以上のとおり、第１の実施形態に係る車両検知装置１は、車両Ａの通過判定に用いる車両検知情報の出力元となる出力元車両検知器として稼働可能な第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ、１１Ｂ）及び第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ、１２Ｂ）を備え、２重構成の冗長化がされている。  このように車両検知装置１の機器構成を冗長化することで、単一の発光素子及び単一の受光素子を用いて被検知物の検知を行うスキャン式車両検知器に故障等の障害が発生した場合においても、出力元車両検知器を故障していないスキャン式車両検知器に切替えることで車両検知の運用を確実に継続でき、信頼性の高い車両検知を提供することが可能になる。また、単一の制御部（出力元切替部４３）だけで４台のスキャン式車両検知器（１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ、１２Ｂ）を制御することができるので、機器費、施工費等のコストを低減化することができる。
【００６４】
さらに、第１の実施形態に係る車両検知装置１は、車両通過判定部４２が車両Ａの通過判定に用いる車両検知情報の出力元となる出力元車両検知器を、第１のスキャン式車両検知器１１Ａ（１１）及び第２のスキャン式車両検知器１２Ａ（１２）の間で定期的に切替える。同様に、第１のスキャン式車両検知器１１Ｂ（１１）及び第２のスキャン式車両検知器１２Ｂ（１２）の間でも定期的な切替えが行われる。
このようにすることで、稼働する出力元車両検知器を定期的に切替えて、第１のスキャン式車両検知器１１及び第２のスキャン式車両検知器１２の両方を定期的に稼働させることで車両検知器の故障を早期に検知することができる。即ち、稼働していない車両検知器が故障していた場合には、定期的に切替えて稼働させるタイミングで故障を検知できる。これに対し、例えば、一方の車両検知器を予備機として全く稼働させていない場合には、稼働中の車両検知器が故障して予備機の車両検知器に切替えるタイミングで予備機の車両検知器の故障が発覚し、車両の通過の検知の運用が完全に停止してしまう事態が起こり得る。従って、上記構成によれば、この事態を回避することが可能になる。
【００６５】
さらに、第１の実施形態に係る車両検知装置１は、出力元切替部４３が、出力元車両検知器が稼働を開始してから予め定めた稼働時間の経過後に出力元車両検知器が車両Ａの通過を検知するまで切替作業を開始せず、車両Ａの通過の検知が完了してから出力元車両検知器を切替える。
このようにすることで、車両Ａの通過の検知が完了してから即時に出力元切替部４３の切替作業を開始することができ、さらに、車両の通過の検知が完了してから出力元車両検知器を切替えることにより、所定位置を通過中の車両Ａの検知ができなくなる事態が発生する可能性を低減することができる。
【００６６】
さらに、第１の実施形態に係る車両検知装置１は、出力元切替部４３が、車両Ａの通過の検知が完了してから予め定めた切替作業時間以内に出力元車両検知器を切替えてよい。
このようにすることで、車両Ａの通過の検知が完了してから予め定めた切替作業時間以内に切替作業を完了させることで、車両Ａの通過の検知の途中で、互いに同期していない稼働中の車両検知器から予備機の車両検知器に切替えを行った場合に発生し得る車両の通過の検知の非連続性を回避することが可能になる。
【００６７】
さらに、第１の実施形態に係る車両検知装置１は、出力元切替部４３が、出力元車両検知器が故障したタイミングで出力元車両検知器を切替える。
このようにすることで、単一の発光素子及び単一の受光素子を用いて被検知物の検知を行うスキャン式車両検知器に故障等の障害が発生した場合においても、出力元車両検知器を故障していないスキャン式車両検知器に切替えることで車両の通過の検知の運用を確実に継続でき、信頼性の高い車両の通過の検知を提供することが可能になる。
【００６８】
さらに、第１の実施形態に係る車両検知装置１は、車両通過判定部４２が、第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ、１１Ｂ）から入力される車両検知情報及び第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ、１２Ｂ）から入力される車両検知情報のうち、一方だけを受信対象としている。また、出力元切替部４３は、受信対象を切替えるように車両通過判定部４２に受信対象切替指示を出すことにより、出力元車両検知器を切替える。
このようにすることで、第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ、１１Ｂ）及び第２のスキャン式車両検知器１２（１２Ａ、１２Ｂ）の両方から車両検知情報が入力されている状態で受信対象となる車両検知情報の切替えだけにより出力元車両検知器を切替えているので、実際に回線の接続先を切替える場合に比べて非常に短時間で出力元車両検知器を切替えることができる。また、実際に回線の接続先を切替える場合に比べて機器費及び施工費を低減することができる。さらに、車両通過判定装置４０（車両通過判定部４２）の処理能力が低い場合であっても、２重構成以上の冗長化が可能である。
【００６９】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係る車両検知装置１について、図６を参照しながら説明する。図６は、第２の実施形態に係る車両検知装置１の構成を説明するブロック図である。
【００７０】
（第２の実施形態に係る車両検知装置の機能構成）
図６に示すように、第２の実施形態に係る車両検知装置１の全体構成は、車両検知装置１が、第１のスキャン式車両検知器１１（１１Ａ、１１Ｂ）及び第２のスキャン式車両検知器１１（１２Ａ、１２Ｂ）と車両通過判定装置４０（車両通過判定部４２）との間に設けられた接続先切替装置３０（３０Ａ、３０Ｂ）を備える点だけで第１の実施形態に係る車両検知装置１と相違している。図６に示すように、第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａ及び第２のスキャン式車両検知器１２の進入側車両検知器１２Ａは、各々、回線２１Ａ及び２２Ａを介して接続先切替装置３０Ａ（３０）に接続されている。同様に、図６に示すように、第１のスキャン式車両検知器１１の退出側車両検知器１２Ａ及び第２のスキャン式車両検知器１２の退出側車両検知器１２Ｂは、各々、回線２１Ａ及び２２Ｂを介して接続先切替装置３０Ｂ（３０）に接続されている。接続先切替装置３０Ａ及び３０Ｂは、各々、回線３２Ａ及び３２Ｂを介して集線装置５０に接続されている。集線装置５０は、回線３１を介して車両通過判定装置４０（車両通過判定部４２）に接続されている。接続先切替装置３０Ａ及び３０Ｂは、各々、回線３２Ａ及び３２Ｂを介して集線装置５０に接続されている。
【００７１】
第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａ及び第２のスキャン式車両検知器１２の進入側車両検知器１２Ａは、車両Ａの通過を検知した車両検知情報を、各々、回線２１Ａ及び２２Ａ経由で接続先切替装置３０Ａ（３０）に入力する。同様に、第１のスキャン式車両検知器１１の退出側車両検知器１１Ｂ及び第２のスキャン式車両検知器１２の退出側車両検知器１２Ｂは、各々、回線２１Ｂ及び２２Ｂ経由で車両検知情報を接続先切替装置３０Ｂ（３０）に入力する。
【００７２】
接続先切替装置３０Ａは、出力元切替部４３からの後述する接続先切替指示に基づいて、車両通過判定部４２の接続先を第１のスキャン式車両検知器１１Ａ（１１）及び第２のスキャン式車両検知器１２Ａ（１２）の間で切替可能に構成されている。具体的には、接続先切替装置３０Ａは、車線Ｌの位置ＰＡに設けられた第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａ及び第２のスキャン式車両検知器１２の進入側車両検知器１２Ａのいずれか一方が車両通過判定部４２の接続先となるように、回線３２Ａに接続される回線を回線２１Ａ及び２２Ａの間で切替えることができる。同様に、接続先切替装置３０Ｂは、車線Ｌの位置ＰＢに設けられた第１のスキャン式車両検知器１１の退出側車両検知器１１Ｂ及び第２のスキャン式車両検知器１２の退出側車両検知器１２Ｂのいずれか一方が車両通過判定部４２の接続先となるように、回線３２Ｂに接続される回線を回線２１Ｂ及び２２Ｂの間で切替えることができる。接続先切替装置３０（３０Ａ、３０Ｂ）は、例えば、回線の接続先を切替可能なネットワーク機器であってもよい。また、接続先切替装置３０（３０Ａ、３０Ｂ）による回線の接続先の切替は、物理的な切替であってもよいし、論理的な切替であってもよい。
【００７３】
本発明の第２の実施形態では、車両通過判定部４２は、第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａ及び第２のスキャン式車両検知器１２の進入側車両検知器１２Ａのうち、現在の接続先である一方だけから、車線Ｌの位置ＰＡ（所定位置Ｐ）における車両Ａの通過の検知ついての車両検知情報が入力される。同様に、車両通過判定部４２は、第１のスキャン式車両検知器１１の退出側車両検知器１１Ｂ及び第２のスキャン式車両検知器１２の退出側車両検知器１２Ｂのうち、現在の接続先である一方だけから、車線Ｌの位置ＰＢ（所定位置Ｐ）における車両Ａの通過の検知についての車両検知情報が入力される。
【００７４】
また、本発明の第２の実施形態では、出力元切替部４３は、後述するように、車両通過判定部４２が車両Ａの通過判定に用いる車両検知情報の出力元となる出力元車両検知器を、第１のスキャン式車両検知器１１Ａ（１１）及び第２のスキャン式車両検知器１２Ａ（１２）の間で定期的に切替える。即ち、出力元切替部４３は、接続先を切替えるように接続先切替装置３０Ａ（３０）に接続先切替指示を出すことにより、出力元車両検知器を切替える。同様に、出力元切替部４３は、車両通過判定部４２が車両Ａの通過判定に用いる車両検知情報の出力元となる出力元車両検知器を、第１のスキャン式車両検知器１１Ｂ（１１）及び第２のスキャン式車両検知器１２Ｂ（１２）の間で定期的に切替える。即ち、出力元切替部４３は、接続先を切替えるように接続先切替装置３０Ｂ（３０）に接続先切替指示を出すことにより、出力元車両検知器を切替える。なお、本発明の第２の実施形態では、出力元切替部４３は、進入側の出力元車両検知器を切替える為の接続先切替装置３０Ａへの接続先切替指示と、退出側の出力元車両検知器を切替える為の接続先切替装置３０Ｂへの接続先切替指示とは、独立した別個の指示として出している。
【００７５】
（第２の実施形態に係る車両検知装置の処理フロー）
第２の実施形態に係る車両検知装置１の処理は、図４に示す第１の実施形態に係る車両検知装置１の処理と概ね同様であるが、ステップＳ１０７に示す処理、即ち、出力元車両検知器を切替える処理だけが異なっている。以下、本発明の第２の実施形態に係る出力元車両検知器の切替処理（ステップＳ１０７）について説明する。なお、第２の実施形態に係る車両検知装置１の異常処理については、図５に示す第１の実施形態に係る異常処理と同様である為、説明を省略する。
【００７６】
本発明の第２の実施形態では、図４に示すフローチャートの処理が開始される初期状態として、接続先切替装置３０は、第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａ及び退出側車両検知器１１Ｂが車両通過判定部４２の接続先となるように、回線３１に回線２１Ａ及び２１Ｂが接続されている状態になっている場合について説明する。しかしながら、その他の初期状態から開始されてもよい。
【００７７】
第２の実施形態の以下の説明では、進入側車両検知器１１Ａ及び進入側車両検知器１２Ａの間の切替えについて説明するが、退出側車両検知器１１Ｂ及び退出側車両検知器１２Ｂの間の切替えも同様に行われてよい。
【００７８】
本発明の第２の実施形態では、ステップＳ１０７の処理において、出力元切替部４３は、予め定めた切替作業時間以内に、現在の出力元車両検知器を切替元の車両検知器である第１のスキャン式車両検知器１１Ａ（１１）から切替先の第２のスキャン式車両検知器１２Ａ（１２）に切替える。具体的には、出力元切替部４３は、車両通過判定部４２の接続先を第１のスキャン式車両検知器１１Ａ（１１）から第２のスキャン式車両検知器１２Ａ（１２）に切替えるように接続先切替装置３０Ａ（３０）に接続先切替指示を出すことにより、出力元車両検知器を切替元の車両検知器である第１のスキャン式車両検知器１１Ａ（１１）から切替先の第２のスキャン式車両検知器１２Ａ（１２）に切替える。
【００７９】
接続先切替装置３０Ａ（３０）は、出力元切替部４３からの接続先切替指示に基づいて、回線３２Ａに接続される回線を回線２１Ａから回線２２Ａに切替えることにより、車両通過判定部４２の接続先を第１のスキャン式車両検知器１１の進入側車両検知器１１Ａから第２のスキャン式車両検知器１２の進入側車両検知器１２Ａに切替える。
【００８０】
（作用、効果）
以上のとおり、第２の実施形態に係る車両検知装置１は、車両通過判定部４２の接続先を第１のスキャン式車両検知器１１Ａ（１１）及び第２のスキャン式車両検知器１２Ａ（１２）の間で切替可能な接続先切替装置３０Ａを備えている。また、出力元切替部４３は、車両通過判定部４２の接続先を切替えるように接続先切替装置３０Ａに接続先切替指示を出すことにより、出力元車両検知器を切替える。
このように接続先切替装置３０Ａ（３０）を用いて車両通過判定部４２の接続先を切替えることで、第１のスキャン式車両検知器１１及び第２のスキャン式車両検知器１２から入力される車両検知情報の時間当たりのデータ量が大きく、同時に入力されると車両通過判定部４２に接続された単一の回線３１の最大回線速度を上回ってしまう場合であっても、回線を増やさずに２重構成の冗長化を行うことができ、機器費及び施工費を低減することができる。
【００８１】
例えば、第１のスキャン式車両検知器１１及び第２のスキャン式車両検知器１２に接続された４本の回線２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ、２２Ｂの最大回線速度が約５Ｍ（Byte/sec）であり、車両通過判定部４２に接続された回線３１の最大回線速度は、約１０Ｍ（Byte/sec）である場合には、４本の回線の最大回線速度の合計が約２０Ｍ（Byte/sec）となり、回線３１の最大回線速度を上回ってしまう。しかしながら、本発明の第２の実施形態に係る車両検知装置１では、接続先切替装置３０（３０Ａ、３０Ｂ）を用いることにより、４本の回線のうち、２本の回線だけが車両通過判定部４２に接続されるので、第１のスキャン式車両検知器１１及び第２のスキャン式車両検知器１２から入力される車両検知情報の時間当たりのデータ量を回線３１の最大回線速度の許容範囲内に抑えることができる。
【００８２】
以上、図面を参照して本発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。例えば、上述したいずれの実施形態においても、車両検知装置１が、車線Ｌの横断方向（ｙ方向）の一方の外側に設けられているスキャン式車両検知器（１１、１２）を備えている場合について説明したが、車両検知装置１は、その他の位置に設けられるスキャン式車両検知器を備えていてよい。例えば、車両検知装置１は、車線Ｌの上方から下方に検知光を投光してスキャンを行うオーバーヘッド型のスキャン式車両検知器、又は下方から上方に検知光を投光してスキャンを行う地上型のスキャン式車両検知器等であってよい。
【００８３】
図７は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９は、ＣＰＵ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、インタフェース９４を備える。
上述の車両検知装置１は、コンピュータ９を備える。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９３に記憶されている。ＣＰＵ９１は、プログラムを補助記憶装置９３から読み出して主記憶装置９２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。例えば、上述した車両通過判定部４２、及び出力元切替部４３は、ＣＰＵ９１であってよい。
また、ＣＰＵ９１は、プログラムに従って、上述した記憶部に対応する記憶領域を主記憶装置９２または補助記憶装置９３に確保する。例えば、上述した検知情報記憶部４１が、主記憶装置９２または補助記憶装置９３に確保されてよい。
【００８４】
補助記憶装置９３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。補助記憶装置９３は、コンピュータ９のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９４または通信回線を介してコンピュータ９に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９が当該プログラムを主記憶装置９２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９３は、一時的でない有形の記憶媒体である。
【００８５】
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１  車両検知装置
５  アイランド
９  コンピュータ
１１、  第１のスキャン式車両検知器
１１Ａ  第１のスキャン式車両検知器（進入側車両検知器）
１１Ｂ  第１のスキャン式車両検知器（退出側車両検知器）
１２  第２のスキャン式車両検知器
１２Ａ  第２のスキャン式車両検知器（進入側車両検知器）
１２Ｂ  第２のスキャン式車両検知器（退出側車両検知器）
２１Ａ、２１Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ、３１、３２Ａ、３２Ｂ  回線
３０、３０Ａ、３０Ｂ  接続先切替装置
４０  車両通過判定装置
４１  検知情報記憶部
４２  車両通過判定部
４３  出力元切替部
５０  集線回路
９１  ＣＰＵ
９２  主記憶装置
９３  補助記憶装置
９４  インタフェース
Ａ  車両
Ｂ  検知光
Ｆ  進行方向
Ｌ  車線
Ｐ  所定位置
Ｒ  反射光
ＰＡ、ＰＢ  位置
【図１】
2019106076.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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