(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高さ方向に並べて配置された複数の投光部と、高さ方向に並べて配置され、前記投光部から投光された光、又は、当該投光された光の反射光を受光可能な複数の受光部と、を備える車両検知器における異常の有無を診断する診断装置と、
各投光部に投光用制御信号を出力し、各投光部から前記光を投光させ、各受光部に受光用制御信号を出力し、前記投光のタイミングに応じたタイミングで、各投光部から投光された前記光による受光の有無を検知させる投光受光処理部と、を備え、
前記診断装置は、
複数の前記投光部のうちの一の投光部が投光するタイミングで、複数の前記受光部のうち、前記一の投光部と高さ方向の位置関係で関連付けられた一の受光部と、当該一の受光部と高さ方向に隣り合って配置されている他の受光部と、の各々が受光したか否かを示す受光検知情報を取得する受光検知情報取得部と、
複数の前記投光部の各々が投光するタイミング別に取得された複数の前記受光検知情報に基づいて、複数の前記投光部及び複数の前記受光部の各々における異常の有無を判定する異常判定部と、を備え、
前記投光受光処理部は、
前記一の投光部に対する前記投光用制御信号の出力と同じタイミングで、少なくとも前記一の受光部及び前記他の受光部に対して、前記受光用制御信号を出力する制御装置。
【請求項２】
前記異常判定部は、
複数の前記投光部のうちの一つである第１の投光部が投光するタイミングで、複数の前記受光部のうち、前記第１の投光部と高さ方向の位置関係で関連付けられた第１の受光部と、当該第１の受光部と高さ方向の上下に隣り合って配置されている第２の受光部及び第３の受光部と、が受光せず、
複数の前記投光部のうち、前記第２の受光部と高さ方向の位置で関連付けられた第２の投光部、及び、前記第３の受光部と高さ方向の位置で関連付けられた第３の投光部の各々が投光するタイミングの両方で、前記第１の受光部が受光した場合に、
前記第１の投光部に異常が生じていると判定する請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記異常判定部は、
複数の前記投光部のうちの一つである第１の投光部が投光するタイミングで、複数の前記受光部のうち、前記第１の投光部と高さ方向の位置関係で関連付けられた第１の受光部が受光せず、かつ、複数の前記受光部のうち、前記第１の受光部と高さ方向の上下に隣り合って配置されている第２の受光部及び第３の受光部が受光し、
複数の前記投光部のうち、前記第２の受光部と高さ方向の位置で関連付けられた第２の投光部、及び、前記第３の受光部と高さ方向の位置で関連付けられた第３の投光部の各々が投光するタイミングの両方で、前記第１の受光部が受光しなかった場合に、
前記第１の受光部に異常が生じていると判定する請求項１又は請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の制御装置と、
複数の前記投光部と、
複数の前記受光部と、を備え、
前記制御装置は、
複数の前記受光部の各々における受光の有無を示す情報に基づいて、車線上の所定位置に車両が存在するか否かを判定する車両判定部と、
前記診断装置によって異常があると判定された前記投光部と高さ方向の位置関係で関連付けられた前記受光部が受光していないことを示す情報、及び、前記診断装置によって異常があると判定された前記受光部が受光していないことを示す情報を、前記車線上の所定位置に車両が存在するか否かの判定の基とする情報から除外する切り離し処理部と、をさらに備える車両検知器。
【請求項５】
前記異常判定部は、複数の前記投光部の各々が投光した結果、受光しなかった前記受光部の数が所定の判定閾値以上となった後において、更に複数の前記投光部の各々が投光した結果、受光しなかった前記受光部の数が前記判定閾値を下回った場合に、前記異常の有無を判定する
請求項４に記載の車両検知器。
【請求項６】
高さ方向に並べて配置された複数の投光部と、高さ方向に並べて配置され、前記投光部から投光された光、又は、当該投光された光の反射光を受光可能な複数の受光部と、を備える車両検知器における異常の有無を診断する診断方法であって、
各投光部に投光用制御信号を出力し、各投光部から前記光を投光させ、各受光部に受光用制御信号を出力し、前記投光のタイミングに応じたタイミングで、各投光部から投光された前記光による受光の有無を検知するステップと、
複数の前記投光部のうちの一の投光部が投光するタイミングで、複数の前記受光部のうち、前記一の投光部と高さ方向の位置関係で関連付けられた一の受光部と、当該一の受光部と高さ方向に隣り合って配置されている他の受光部と、の各々における受光の有無を示す受光検知情報を取得するステップと、
複数の前記投光部の各々が投光するタイミング別に取得された複数の前記受光検知情報に基づいて、複数の前記投光部及び複数の前記受光部の各々における異常の有無を判定するステップと、
を有し、
前記受光の有無を検知するステップにおいて、
前記一の投光部に対する前記投光用制御信号の出力と同じタイミングで、少なくとも前記一の受光部及び前記他の受光部に対して、前記受光用制御信号を出力する診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、車両検知器、及び診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速道路の料金所に設けられる料金収受設備には、車線を走行する車両の進入及び通過（退出）を一台ずつ検知するための車両検知器が設置されているものがある。
車両検知器は、例えば、車線を挟んで対向するように設置された投光部と受光部との複数の対により構成される。この場合、複数の投光部の各々が光を投光し、各投光部にそれぞれ関連付けられた複数の受光部が当該光を受光する。このような車両検知器によれば、車線を走行する車両が投光部と受光部との対の間に存在したとき、投光部から受光部へと投光される光が車体で遮光され、特定の受光部が上記光を受光しなくなる。このような仕組みにより、車両検知器は、受光部における受光の有無に基づいて車両の進入及び通過を一台ずつ検知することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上述のような車両検知器は、対となる投光部、受光部のいずれか一方が、紙片、枯葉等の異物で遮光されると、車線上に、常に車両が存在しているものと誤認し得る。そうすると、車両検知器は、例えば、同じ車線に続けて進入した複数の車両を“１台の車両”と誤認し、料金収受設備の誤動作を招く可能性がある。
そのため、一対の投光部と受光部とを結ぶ光が異物によって遮光された場合に、そのことを検知して、異常が生じている（異物によって遮光されている）投光部及び受光部を切り離して、正常な検知動作を継続する車両検知器が提案されている。
【０００４】
一対の投光部と受光部とを結ぶ光が異物によって遮光されていることを検知する手段には、例えば、以下のようなものがある。
車両検知器を制御する制御装置は、車線上において車両検知器と同じ位置に設けられた踏板からの踏み付け検知信号を取得する。このような構成によれば、制御装置は、車両検知器による車両の検知中に、上記踏板からの踏み付け検知信号を何回取得したかに基づいて、走行する車両の車軸数を検出することができる。制御装置は、当該車軸数の検出結果が、通常の車両としてあり得ない車軸数（例えば、８車軸）に達した場合に、“遮光状態”と検知している投光部又は受光部に異常が生じているものと判断し、切り離し処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０７４４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した手段の場合、車両検知器における動作の異常が検知されるのは、早くとも、複数台の車両が料金所の車線を（“１台の車両”と誤認されたまま）通過した後になる。したがって、異常が生じている投光部、受光部の対に対する切り離し処理が行われるまでに時間を要し、上記誤認された複数台の車両に対しては（即時の措置が難しいために）別途の措置が必要であった。
【０００７】
本発明の目的は、車両検知器の動作に異常が生じた場合に、より迅速に、当該異常を検知することができる制御装置、車両検知器、及び診断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、高さ方向に並べて配置された複数の投光部（Ｅ）と、高さ方向に並べて配置され、前記投光部から投光された光（Ｐ）、又は、当該投光された光の反射光（Ｑ）を受光可能な複数の受光部（Ｒ）と、を備える車両検知器（１）における異常の有無を診断する診断装置（１２）であって、複数の前記投光部のうちの一の投光部（Ｅ）が投光するタイミングで、複数の前記受光部のうち、前記一の投光部と高さ方向の位置関係で関連付けられた一の受光部（Ｒ）と、当該一の受光部と高さ方向に隣り合って配置されている他の受光部（Ｒ）と、の各々が受光したか否かを示す受光検知情報（ｔ）を取得する受光検知情報取得部（１２０）と、複数の前記投光部の各々が投光するタイミング別に取得された複数の前記受光検知情報に基づいて、複数の前記投光部及び複数の前記受光部の各々における異常の有無を判定する異常判定部（１２１）と、を備える診断装置である。
このようにすることで、一の光軸（一の投光部と一の受光部との対）について異常の有無を判断する際に、他の光軸との間における受光の有無を参照することができる。したがって、他の光軸との間における受光の有無の組み合わせを参照して異常の有無を判断することができる。
そのため、上述の態様によれば、複数の受光検知情報を取得した際に、複数台の車両の通過を待つことなく異常の有無を判断することができる。したがって、車両検知器の動作に異常が生じた場合に、より迅速に、当該異常を検知することができる。
【０００９】
また、本発明の一態様によれば、上述の診断装置において、前記異常判定部は、複数の前記投光部のうちの一つである第１の投光部（Ｅ）が投光するタイミングで、複数の前記受光部のうち、前記第１の投光部と高さ方向の位置関係で関連付けられた第１の受光部（Ｒ）と、当該第１の受光部と高さ方向の上下に隣り合って配置されている第２の受光部（Ｒ）及び第３の受光部（Ｒ）と、が受光せず、複数の前記投光部のうち、前記第２の受光部と高さ方向の位置で関連付けられた第２の投光部（Ｅ）、及び、前記第３の受光部と高さ方向の位置で関連付けられた第３の投光部（Ｅ）の各々が投光するタイミングの両方で、前記第１の受光部が受光した場合に、前記第１の投光部に異常が生じていると判定する。
このようにすることで、一の投光部に異常が生じている場合に特に起こり得る受光の有無のパターンにしたがって、投光部に異常が生じたことを識別することができる。
【００１０】
また、本発明の一態様によれば、上述の診断装置において、前記異常判定部は、複数の前記投光部のうちの一つである第１の投光部（Ｅ）が投光するタイミングで、複数の前記受光部のうち、前記第１の投光部と高さ方向の位置関係で関連付けられた第１の受光部（Ｒ）が受光せず、かつ、複数の前記受光部のうち、前記第１の受光部と高さ方向の上下に隣り合って配置されている第２の受光部（Ｒ）及び第３の受光部（Ｒ）が受光し、複数の前記投光部のうち、前記第２の受光部と高さ方向の位置で関連付けられた第２の投光部（Ｅ）、及び、前記第３の受光部と高さ方向の位置で関連付けられた第３の投光部（Ｅ）の各々が投光するタイミングの両方で、前記第１の受光部が受光しなかった場合に、前記第１の受光部に異常が生じていると判定する。
このようにすることで、一の受光部に異常が生じている場合に特に起こり得る受光の有無のパターンにしたがって、受光部に異常が生じたことを識別することができる。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上述に記載の診断装置と、複数の前記投光部と、複数の前記受光部と、複数の前記受光部の各々における受光の有無を示す情報に基づいて、車線上の所定位置に車両が存在するか否かを判定する車両判定部（１１１）と、前記診断装置によって異常があると判定された前記投光部と高さ方向の位置関係で関連付けられた前記受光部が受光していないことを示す情報、及び、前記診断装置によって異常があると判定された前記受光部が受光していないことを示す情報を、前記車線上の所定位置に車両が存在するか否かの判定の基とする情報から除外する切り離し処理部（１１２）と、を備える車両検知器である。
このようにすることで、異常があると判定された光軸を自動的に切り離すので、残りの光軸を用いて、正規の車両検知処理を継続することができる。
【００１２】
また、本発明の一態様によれば、上述の車両検知器において、前記異常判定部は、複数の前記投光部の各々が投光した結果、受光しなかった前記受光部の数が所定の判定閾値以上となった後において、更に複数の前記投光部の各々が投光した結果、受光しなかった前記受光部の数が前記判定閾値を下回った場合に、前記異常の有無を判定する。
このようにすることで、診断装置は、車両が車線を通過したタイミングで診断処理を行う。したがって、診断装置は、診断処理を常時行わなくてもよくなるので、処理の負担を軽減することができる。
【００１３】
また、本発明の一態様は、高さ方向に並べて配置された複数の投光部と、高さ方向に並べて配置され、前記投光部から投光された光、又は、当該投光された光の反射光を受光可能な複数の受光部と、を備える車両検知器における異常の有無を診断する診断方法であって、複数の前記投光部のうちの一の投光部が投光するタイミングで、複数の前記受光部のうち、前記一の投光部と高さ方向の位置関係で関連付けられた一の受光部と、当該一の受光部と高さ方向に隣り合って配置されている他の受光部と、の各々における受光の有無を示す受光検知情報を取得するステップと、複数の前記投光部の各々が投光するタイミング別に取得された複数の前記受光検知情報に基づいて、複数の前記投光部及び複数の前記受光部の各々における異常の有無を判定するステップと、を有する診断方法である。
【００１４】
また、本発明の一態様は、高さ方向に並べて配置された複数の投光部と、高さ方向に並べて配置され、前記投光部から投光された光、又は、当該投光された光の反射光を受光可能な複数の受光部と、を備える車両検知器における異常の有無を診断する診断装置のコンピュータを、複数の前記投光部のうちの一の投光部が投光するタイミングで、複数の前記受光部のうち、前記一の投光部と高さ方向の位置関係で関連付けられた一の受光部と、当該一の受光部と高さ方向に隣り合って配置されている他の受光部と、の各々における受光の有無を示す受光検知情報を取得する受光検知情報取得手段、複数の前記投光部の各々が投光するタイミング別に取得された複数の前記受光検知情報に基づいて、複数の前記投光部及び複数の前記受光部の各々における異常の有無を判定する異常判定手段、として機能させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
上述の診断装置、車両検知器、診断方法及びプログラムによれば、車両検知器の動作に異常が生じた場合に、より迅速に、当該異常を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係る車両検知器の全体構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る車両検知器の機能構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る車両検知器の処理フローを示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る投光部及び受光部の構造を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る受光検知情報取得部の機能を説明する第１の図である。
【図６】第１の実施形態に係る受光検知情報取得部の機能を説明する第２の図である。
【図７】第１の実施形態に係る異常判定部の機能を説明する第１の図である。
【図８】第１の実施形態に係る異常判定部の機能を説明する第２の図である。
【図９】第１の実施形態に係る異常判定部の機能を説明する第３の図である。
【図１０】第１の実施形態に係る異常判定部の機能を説明する第４の図である。
【図１１】第１の実施形態に係る異常判定部の機能を説明する第５の図である。
【図１２】第１の実施形態に係る異常判定部の機能を説明する第６の図である。
【図１３】第１の実施形態に係る異常判定部の機能を説明する第７の図である。
【図１４】第１の実施形態の変形例に係る受光検知情報取得部の機能を説明する図である。
【図１５】第１の実施形態の変形例に係る異常判定部の機能を説明する第１の図である。
【図１６】第１の実施形態の変形例に係る異常判定部の機能を説明する第２の図である。
【図１７】第２の実施形態に係る投光部及び受光部の構造を示す図である。
【図１８】第２の実施形態に係る異常判定部の機能を説明する第１の図である。
【図１９】第２の実施形態に係る異常判定部の機能を説明する第２の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態及びその変形例に係る車両検知器について、図１〜図１６を参照しながら説明する。
【００１８】
（全体構成）
図１は、第１の実施形態に係る車両検知器の全体構成を示す図である。
図１に示すように、車両検知器１は、高速道路の料金所に設けられた車線Ｌに設置され、当該車線Ｌを走行する車両Ａの進入及び通過を検知する。なお、本実施形態に係る車両検知器１は、例えば、電子式料金収受システム（ＥＴＣ：Electronic Toll Collection System（登録商標）、「自動料金収受システム」ともいう）の構成の一つをなすものである。この場合、車線Ｌには、電子式料金収受システムを構成する種々の構成機器（路側アンテナ、開閉バー等）が設けられ得るが、これらの構成機器については図示及び説明を省略する。
【００１９】
車両検知器１は、投光塔１００と、受光塔１０１と、制御装置１１と、を備えている。
投光塔１００及び受光塔１０１は、車線Ｌの車線方向（±Ｘ方向）における同じ所定位置であって、車線Ｌを挟むように、その両側部（アイランド）にそれぞれ設置される。本実施形態においては、図１に示すように、投光塔１００は、車線Ｌの−Ｙ方向側の側部に、受光塔１０１は、車線Ｌの＋Ｙ方向側の側部に設置される。また、投光塔１００、受光塔１０１は、それぞれ、高さ方向（±Ｚ方向）に伸びる直方状に形成され、車線Ｌを挟んで互いに対向する面を有している。
【００２０】
投光塔１００は、受光塔１０１に向けて所定波長の光Ｐ（例えば、赤外光）を投光する複数の投光部Ｅを有している。投光部Ｅは、例えば、所定の指向性（光源からの光の広がりの度合い）を有する発光ダイオード（ＬＥＤ：Light emitting diode）素子である。投光部Ｅは、投光塔１００の受光塔１０１に対向する面において、高さ方向に所定の間隔で複数並べて配置されている。
後述するように、各投光部Ｅは、制御装置１１から各々に入力される所定の投光用制御信号（後述）に従い、それぞれタイミングをずらしながら一つずつ順番に投光を行う。
【００２１】
受光塔１０１は、投光部Ｅから投光された光Ｐを受光可能な複数の受光部Ｒを有している。受光部Ｒは、光Ｐの受光の有無に応じた受光検知信号を出力可能な受光センサである。受光部Ｒが出力した受光検知信号は、後述する受光検知情報取得部１２０に入力され、当該受光部Ｒが受光したか否かの判定に用いられる。受光部Ｒは、受光塔１０１の投光塔１００に対向する面において、高さ方向に所定の間隔で複数並べて配置されている。ここで、受光部Ｒの各々は、投光塔１００に配置された複数の投光部Ｅの各々と同じ高さに設けられている。
後述するように、各受光部Ｒは、制御装置１１から各々に入力される所定の受光用制御信号（後述）に従い、各投光部Ｅが投光するタイミングに合わせて、受光の有無を検知する。
【００２２】
各投光部Ｅ及び各受光部Ｒは、投光塔１００及び受光塔１０１において、例えば、１５ｍｍ〜３０ｍｍ程度の間隔で高さ方向に配列されている。なお、各投光部Ｅ又は各受光部Ｒの配列間隔は、必ずしも等間隔でなくともよい。上述したように、本実施形態においては、投光部Ｅの各々には、同じ高さに配置された対となる受光部Ｒが存在する。
【００２３】
制御装置１１は、車両検知器１の車両検知動作を制御する。図１に示すように、制御装置１１は、車線Ｌの側部に設置される。制御装置１１は、例えば、電子式料金収受システムによる料金収受処理全体を制御する「車線サーバ」であってもよい。
【００２４】
（機能構成）
図２は、第１の実施形態に係る車両検知器の機能構成を示す図である。
図２に示すように、制御装置１１は、投光受光処理部１１０と、車両判定部１１１と、切り離し処理部１１２と、診断装置１２と、を備えている。
【００２５】
投光受光処理部１１０は、投光部Ｅによる投光処理、受光部Ｒによる受光処理を制御する。具体的には、投光受光処理部１１０は、各投光部Ｅに投光用制御信号を出力し、所望するタイミングで各投光部Ｅから光Ｐを投光させる。
また、投光受光処理部１１０は、各受光部Ｒに受光用制御信号を出力し、上記投光のタイミングに応じたタイミングで、各投光部Ｅから投光された光Ｐによる受光の有無を検知させる。
【００２６】
車両判定部１１１は、複数の受光部Ｒの各々における受光の有無を示す情報に基づいて、車線Ｌ上の所定位置（投光塔１００と受光塔１０１との間）に車両Ａが存在するか否かを判定する（図１参照）。具体的には、車両判定部１１１は、複数の投光部Ｅの各々が投光した結果、当該投光した光Ｐを「検知光」として受光しなかった受光部Ｒの数が所定の判定閾値（例えば、“１０”）以上となった場合に、車線Ｌ上の所定位置に車両Ａが存在すると判定する。
ここで、「検知光」とは、あるタイミングで一の投光部Ｅが光Ｐを投光した場合に、当該一の投光部Ｅと高さ方向の位置関係で関連付けられた一の受光部Ｒが受光する光Ｐのことを指す。「一の投光部Ｅと高さ方向の位置関係で関連付けられた一の受光部Ｒ」とは、本実施形態においては、上記一の投光部Ｅと同じ（対応する）高さに配置された一の受光部Ｒである。
また、以下の説明において、一の投光部Ｅと、当該一の投光部Ｅから投光された光Ｐを「検知光」として受光する一の受光部Ｒと、の対（即ち、同じ高さに位置する一の投光部Ｅと一の受光部Ｒとの対）を「光軸」とも表記する。
即ち、車両判定部１１１は、光Ｐを遮光された光軸の数が判定閾値（１０光軸）以上となった場合に、車線Ｌ上の所定位置に車両Ａが存在するものと判断する。
【００２７】
切り離し処理部１１２は、後述する診断装置１２によって異常があると診断された光軸（投光部Ｅと受光部Ｒとの対）に対し、「切り離し処理」を行う。ここで、「切り離し処理」とは、車両判定部１１１による上述の車両判定処理において、上記異常があると判定された光軸から取得される情報（受光の有無）を、車線Ｌ上の所定位置に車両Ａが存在するか否かの判定の基とする情報として含まないようにする処理をいう。
即ち、切り離し処理部１１２は、診断装置１２によって異常があると判定された一の投光部Ｅと同じ高さに配置された一の受光部Ｒが受光していないこと（当該一の受光部Ｒから受光検知信号を受け付けていないこと）を示す情報、及び、診断装置１２によって異常があると判定された一の受光部が受光していないことを示す情報を、車線Ｌ上の所定位置に車両Ａが存在するか否かの判定の基とする情報から除外する。
これにより、切り離し処理の対象となった光軸は、以後、車両検知処理において、あたかも存在しないものとして扱われる。即ち、車両判定部１１１は、切り離し処理がなされていない受光部Ｒの各々における受光の有無のみに基づいて、車線Ｌ上の所定位置に車両Ａが存在するか否かを判定する。
なお、他の実施形態に係る切り離し処理部１１２は、切り離しの対象とした投光部Ｅにおける投光処理、及び、切り離しの対象とした受光部Ｒにおける受光処理そのものを停止するようにしてもよい。具体的には、例えば、切り離し処理部１１２は、投光受光処理部１１０に対し、切り離しの対象とする投光部Ｅ及び受光部Ｒを通知する。そして、当該通知を受けた投光受光処理部１１０は、通知された投光部Ｅ及び受光部Ｒを通じての投光処理、受光処理を行わないようにしてもよい。
【００２８】
診断装置１２は、車両検知器１における異常の有無を診断する。
図２に示すように、診断装置１２は、受光検知情報取得部１２０と、異常判定部１２１と、を備えている。
【００２９】
受光検知情報取得部１２０は、受光部Ｒからの受光検知信号に基づいて、受光部Ｒによる受光のタイミング別に、受光検知情報ｔを取得する。「受光検知情報ｔ」とは、複数の投光部Ｅのうちの一の投光部Ｅが投光するタイミングで、複数の受光部Ｒのうち、少なくとも、当該一の投光部Ｅと同じ高さに配置された一の受光部Ｒと、当該一の受光部Ｒと高さ方向に隣り合って配置されている他の受光部Ｒと、の各々が受光したか否かを示す情報である。
【００３０】
異常判定部１２１は、受光検知パターン情報Ｔに基づいて、複数の投光部Ｅ及び複数の受光部Ｒの各々における異常の有無を判定する。「受光検知パターン情報Ｔ」とは、複数の投光部Ｅの各々が投光するタイミング別に取得された複数の受光検知情報ｔが組み合わされてなる情報である。
【００３１】
（処理フロー）
図３は、第１の実施形態に係る車両検知器の処理フローを示す図である。
図３に示す処理フローは、車両検知器１の稼働中に繰り返し実行される。
【００３２】
投光受光処理部１１０は、複数の投光部Ｅ及び複数の受光部Ｒを通じて、投光処理及び受光処理を行う（ステップＳ０１）。
具体的には、投光受光処理部１１０は、複数の投光部Ｅの各々に対し、投光用制御信号を出力して、一つずつ順番に（例えば、上から順に）光Ｐ（図１、図２）を投光させる。投光用制御信号を受け付けた各投光部Ｅは、当該投光用制御信号を受け付けたタイミングで光Ｐを投光する。
また、投光受光処理部１１０は、複数の受光部Ｒの各々に対し、各投光部Ｅを投光させるタイミングに合わせて受光用制御信号を出力する。受光用制御信号を受け付けた各受光部Ｒは、当該受光用制御信号を受け付けたタイミングにおいて光Ｐの受光があったか否かを示す受光検知信号を出力する。
【００３３】
車両判定部１１１は、全ての投光部Ｅについて投光処理を行った後、複数の受光部Ｒのうち「検知光」を受光した受光部Ｒの数を計数し、当該「検知光」を受光していない受光部Ｒの数である「遮光光軸数」が予め規定された判定閾値（例えば、“１０光軸”）以上か否かを判定する（ステップＳ０２）。
遮光光軸数が判定閾値未満であった場合には（ステップＳ０２：ＮＯ）、車両判定部１１１は、車両Ａが車線Ｌ上の所定位置（投光塔１００と受光塔１０１との間）に存在しないものと判定し、ステップＳ０１の処理を繰り返す。
一方、遮光光軸数が判定閾値以上であった場合には（ステップＳ０２：ＹＥＳ）、車両判定部１１１は、車両Ａが車線Ｌ上の所定位置に存在する（車線Ｌ上の所定位置に進入した）ものと判定し、車両Ａの車線Ｌ上の所定位置への進入を示す検知情報を出力する（ステップＳ０３）。
電子式料金収受システムを構成する各種構成機器は、この検知情報に基づいて、連携して車両Ａに対する料金収受処理を実行する。
【００３４】
投光受光処理部１１０は、車両Ａの進入を検知した後も、引き続き、ステップＳ０１と同様の投光処理及び受光処理を実行する（ステップＳ０４）。
車両判定部１１１は、車両Ａの進入検知後において、全ての投光部Ｅについて投光処理を行った後、再度、遮光光軸数を計数し、当該遮光光軸数が予め規定された判定閾値（例えば、ステップＳ０２における判定閾値と同じ“１０光軸”）未満か否かを判定する（ステップＳ０５）。
遮光光軸数が判定閾値以上であった場合には（ステップＳ０５：ＮＯ）、車両判定部１１１は、引き続き車両Ａが車線Ｌ上の所定位置（投光塔１００と受光塔１０１との間）に存在しているものと判定し、ステップＳ０４の処理を繰り返す。
【００３５】
一方、遮光光軸数が判定閾値未満であった場合には（ステップＳ０５：ＹＥＳ）、診断装置１２は、車両検知器１（複数の投光部Ｅ及び複数の受光部Ｒ）に対する診断処理を開始する（ステップＳ０６）。診断装置１２が行う診断処理の内容については後述する。
【００３６】
診断処理の結果、異常が検知された場合には（ステップＳ０７：ＹＥＳ）、切り離し処理部１１２は、異常があると診断された投光部Ｅ又は受光部Ｒが含まれる光軸について、上述の「切り離し処理」を実行する（ステップＳ０８）。
一方、診断処理の結果、全ての投光部Ｅ及び全ての受光部Ｒについて異常が検知されなかった場合には（ステップＳ０７：ＮＯ）、切り離し処理部１１２は、切り離し処理を実行することなく、次の処理（ステップＳ０９）に移行する。
【００３７】
次に、診断処理（ステップＳ０６）の完了後、投光受光処理部１１０は、再度、投光処理及び受光処理を行い（ステップＳ０９）、車両判定部１１１は、遮光光軸数が“０”となっているか否かを判定する（ステップＳ１０）。ここで、車両判定部１１１は、ステップＳ０８にて切り離し処理が行われている場合には、当該切り離し処理の対象となっていない光軸による受光検知信号のみを用いてステップＳ１０の判定処理を行う。
遮光光軸数が“０”であった場合（即ち、全ての受光部Ｒで受光があった場合）（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、車両判定部１１１は、車両Ａが車線Ｌ上の所定位置（投光塔１００と受光塔１０１との間）に存在しなくなったものと判定し、車両Ａが車線Ｌ上の所定位置を通過したことを示す検知情報を出力する（ステップＳ１１）。
電子式料金収受システムを構成する各種構成機器は、この検知情報に基づいて、一台の車両Ａが車線Ｌ上の所定位置を通過したことを認識することができる。
【００３８】
一方、遮光光軸数が“０”となっていない場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、車両Ａが完全に通過しきっていないか、或いは、車両Ａは既に通過しているが光軸に異常が生じている場合が考えられるため、ステップＳ０６に戻って診断処理を繰り返す。
【００３９】
以上のように、車両判定部１１１は、複数の投光部Ｅの各々が投光した結果、「検知光」を受光しなかった受光部Ｒの数が所定の判定閾値以上となった場合に、車線Ｌ上の所定位置に車両Ａが存在すると判定する。また、診断装置１２（異常判定部１２１）は、車線Ｌ上の所定位置に車両Ａが存在すると判定された後において、複数の投光部Ｅの各々が投光した結果、「検知光」を受光しなかった受光部Ｒの数が判定閾値を下回った場合に、投光部Ｅ及び受光部Ｒにおける異常の有無を判定する。
【００４０】
なお、車両Ａが牽引車であった場合、上述の処理フローによれば、被牽引車を連結する連結部材において一旦遮光光軸数が減少して判定閾値未満（ステップＳ０５：ＹＥＳ）となり、診断処理（ステップＳ０６）が開始され得る。しかしながら、連結部材に続く被牽引車の存在により、ステップＳ１０において、遮光光軸数が“０”とはならないまま、再び増加し得る。この場合、車両判定部１１１は、ステップＳ０４〜ステップＳ０５の処理に戻り、再び遮光光軸数が判定閾値を下回るまで診断処理（ステップＳ０６）を行わないようにしてもよい。
【００４１】
（投光部及び受光部の構造）
図４は、第１の実施形態に係る投光部及び受光部の構造を示す図である。
なお、以下の説明においては、投光塔１００及び受光塔１０１の構成を簡略化して、各々の構造的特徴を説明する。具体的には、図４に示すように、投光塔１００は、高さ方向に並べて配置された５個の投光部Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５を有し、受光塔１０１は、高さ方向に並べて配置された５個の受光部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５を有するものとする。
また、投光部Ｅ１と受光部Ｒ１とは、同じ高さに設けられており、受光部Ｒ１は、投光部Ｅ１が投光した光Ｐ１を「検知光」として受光する。投光部Ｅ２と受光部Ｒ２との対、投光部Ｅ３と受光部Ｒ３との対、投光部Ｅ４と受光部Ｒ４との対、及び、投光部Ｅ５と受光部Ｒ５との対についても同様である。
【００４２】
図４に示すように、各投光部Ｅは、水平方向（±Ｙ方向）を軸として、光源から放射状に広がるような配光特性を有している。したがって、各投光部Ｅによる光Ｐの投光範囲は、高さ方向に所定の広がりをもっている。
例えば、投光部Ｅ１は、同じ高さに配置された受光部Ｒ１の他、当該受光部Ｒ１と高さ方向に隣り合う他の受光部Ｒ（受光部Ｒ２）を投光範囲に含むような配光特性を有している。即ち、受光部Ｒ２は、投光部Ｅ２が投光する光Ｐ２だけでなく、投光部Ｅ１が投光する光Ｐ１２をも受光可能とされている。
また、投光部Ｅ２は、同じ高さに配置された受光部Ｒ２の他、当該受光部Ｒ２と高さ方向の上下に隣り合う２つの他の受光部Ｒ（受光部Ｒ１及び受光部Ｒ３）を投光範囲に含むような配光特性を有している。即ち、受光部Ｒ１は、投光部Ｅ１が投光する光Ｐ１だけでなく、投光部Ｅ２が投光する光Ｐ２１をも受光可能とされている。また、受光部Ｒ３は、投光部Ｅ３が投光する光Ｐ３だけでなく、投光部Ｅ２が投光する光Ｐ２２をも受光可能とされている。
同様に、投光部Ｅ３は、同じ高さに配置された受光部Ｒ３の他、当該受光部Ｒ３と高さ方向の上下に隣り合う２つの他の受光部Ｒ（受光部Ｒ２及び受光部Ｒ４）を投光範囲に含むような配光特性を有している。即ち、受光部Ｒ２は、光Ｐ２及び光Ｐ１２に加え、更に、投光部Ｅ３が投光する光Ｐ３１をも受光可能とされている。また、受光部Ｒ４は、投光部Ｅ４が投光する光Ｐ４だけでなく、投光部Ｅ３が投光する光Ｐ３２をも受光可能とされている。
同様に、投光部Ｅ４は、同じ高さに配置された受光部Ｒ４の他、当該受光部Ｒ４と高さ方向の上下に隣り合う２つの他の受光部Ｒ（受光部Ｒ３及び受光部Ｒ５）を投光範囲に含むような配光特性を有している。即ち、受光部Ｒ３は、光Ｐ３及び光Ｐ２２に加え、更に、投光部Ｅ４が投光する光Ｐ４１をも受光可能とされている。また、受光部Ｒ５は、投光部Ｅ５が投光する光Ｐ５だけでなく、投光部Ｅ４が投光する光Ｐ４２をも受光可能とされている。
同様に、投光部Ｅ５は、同じ高さに配置された受光部Ｒ５の他、当該受光部Ｒ５と高さ方向に隣り合う他の受光部Ｒ（受光部Ｒ４）を投光範囲に含むような配光特性を有している。即ち、受光部Ｒ４は、光Ｐ４及び光Ｐ３２に加え、更に、投光部Ｅ５が投光する光Ｐ５１をも受光可能とされている。
【００４３】
なお、以下の説明において、あるタイミングで一つの投光部Ｅが光Ｐを投光した場合に、当該一つの投光部Ｅと同じ高さに配置された一つの受光部Ｒとは異なる他の受光部Ｒが受光する光Ｐを「参照光」と称呼する。
例えば、投光部Ｅ２が光Ｐを投光するタイミングにおいて、受光部Ｒ２にて受光された光Ｐ２は「検知光」であり、受光部Ｒ１にて受光された光Ｐ２１、及び、受光部Ｒ３にて受光された光Ｐ２２は「参照光」である。
【００４４】
（受光検知情報取得部の機能）
図５、図６は、それぞれ、第１の実施形態に係る受光検知情報取得部の機能を説明する第１の図、第２の図である。
以下、図５、図６を参照しながら、第１の実施形態に係る受光検知情報取得部１２０（図２）の機能について説明する。
【００４５】
図５は、投光受光処理部１１０（図２）が、投光部Ｅ１に対し、投光用制御信号を出力したタイミングを示している。図５に示すように、このタイミングでは、複数の投光部Ｅのうち一つの投光部Ｅ１のみが投光する。
また、投光受光処理部１１０は、投光部Ｅ１に対する投光用制御信号の出力と同じタイミングで、受光部Ｒ１〜Ｒ５の全てに対して受光用制御信号を出力し、当該タイミングにおける受光の有無を検知させる。
【００４６】
受光検知情報取得部１２０（図２）は、受光部Ｒ１〜Ｒ５の各々から取得された受光検知信号に基づいて、投光部Ｅ１が投光するタイミングにおける受光検知情報ｔ１を取得する。
ここで、投光塔１００と受光塔１０１との間には障害物が存在しないものとする。この場合、図５に示すタイミングにおいて、受光部Ｒ１は、投光部Ｅ１が投光した光Ｐ１を「検知光」として受光する。また、受光部Ｒ２は、投光部Ｅ１が投光した光Ｐ１２を「参照光」として受光する。そして、受光部Ｒ３〜Ｒ５は、このタイミングにおいては受光しない。
したがって、受光検知情報取得部１２０は、受光部Ｒ１及び受光部Ｒ２において“受光”となり、受光部Ｒ３〜Ｒ５において“非受光”となったことを示す受光検知情報ｔ１を取得する。
【００４７】
図６は、投光受光処理部１１０が、投光部Ｅ２に対し、投光用制御信号を出力したタイミングを示している。図６に示すように、このタイミングでは、複数の投光部Ｅのうち一つの投光部Ｅ２のみが投光する。
また、投光受光処理部１１０は、投光部Ｅ２に対する投光用制御信号の出力と同じタイミングで、受光部Ｒ１〜Ｒ５の全てに対して受光用制御信号を出力し、当該タイミングにおける受光の有無を検知させる。
【００４８】
受光検知情報取得部１２０は、受光部Ｒ１〜Ｒ５の各々から取得された受光検知信号に基づいて、投光部Ｅ２が投光するタイミングにおける受光検知情報ｔ２を取得する。
ここで、投光塔１００と受光塔１０１との間には障害物が存在しないものとする。この場合、図６に示すタイミングにおいて、受光部Ｒ１は、投光部Ｅ２が投光した光Ｐ２１を「参照光」として受光する。また、受光部Ｒ２は、投光部Ｅ２が投光した光Ｐ２を「検知光」として受光する。また、受光部Ｒ３は、投光部Ｅ２が投光した光Ｐ２２を「参照光」として受光する。そして、受光部Ｒ４、Ｒ５は、このタイミングにおいては受光しない。
したがって、受光検知情報取得部１２０は、受光部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３にかけて“受光”となり、受光部Ｒ４、Ｒ５において“非受光”となったことを示す受光検知情報ｔ２を取得する。
【００４９】
また、受光検知情報取得部１２０は、図５、図６に示した例と同様に、投光部Ｅ３、投光部Ｅ４、及び、投光部Ｅ５がそれぞれ投光したタイミングにおける受光検知情報ｔ３、ｔ４、ｔ５を取得する。
【００５０】
なお、上述の態様において、投光受光処理部１１０は、一の投光部Ｅが投光するタイミングに合わせて全ての受光部Ｒに受光用制御信号を出力し、全ての受光部Ｒについての受光検知信号を取得するものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
他の実施形態に係る投光受光処理部１１０は、投光部Ｅの投光範囲との関係に応じて、（障害物が存在しない場合であっても）“非受光”となることが予め確定している受光部Ｒに対しては、受光用制御信号を出力しなくともよい。例えば、投光部Ｅ２のみを投光させるタイミング（図６）において、投光受光処理部１１０は、受光部Ｒ１〜Ｒ３のみに対し受光用制御信号を出力し、当該受光部Ｒ１〜Ｒ３についての受光検知信号のみを取得するする態様としてもよい。
【００５１】
即ち、受光検知情報取得部１２０は、複数の投光部Ｅのうちの一の投光部（例えば、投光部Ｅ２）が投光するタイミングで、複数の受光部Ｒのうち、少なくとも、一の投光部（投光部Ｅ２）と同じ高さに配置された一の受光部（受光部Ｒ２）と、当該一の受光部（受光部Ｒ２）と高さ方向の上下に隣り合って配置されている他の受光部（受光部Ｒ１、Ｒ３）と、の各々が受光したか否かを示す受光検知情報を取得する。
【００５２】
（異常判定部の機能）
図７は、第１の実施形態に係る異常判定部の機能を説明する第１の図である。
第１の実施形態に係る異常判定部１２１は、受光検知情報取得部１２０によって、投光部Ｅ１〜Ｅ５の各々が投光するタイミング別に取得された複数の受光検知情報ｔ（図５、図６）を組み合わせて、受光検知パターン情報Ｔを作成する。
具体的には、図７に示すように、受光検知パターン情報Ｔは、投光部Ｅ１〜Ｅ５の各々が投光したタイミングで、受光部Ｒ１〜Ｒ５の各々において受光があったか否かを示すマトリクス情報とされる。
なお、図７に示す受光検知パターン情報Ｔは、全ての投光部Ｅと全ての受光部Ｒとの間において障害物が存在しなかった場合に作成される受光検知パターン情報Ｔである。
図７に示す受光検知パターン情報Ｔによれば、例えば、投光部Ｅ１が投光する光Ｐは、高さが同じ受光部Ｒ１において「検知光」として受光され、また、当該受光部Ｒ１と高さ方向に隣り合う他の受光部Ｒ２において「参照光」として受光されたことが読み取れる。
また、投光部Ｅ２が投光する光Ｐは、高さが同じ受光部Ｒ２において「検知光」として受光され、また、当該受光部Ｒ２と高さ方向の上下に隣り合う他の受光部Ｒ１、Ｒ３において「参照光」として受光されたことが読み取れる。
【００５３】
図８、図９は、それぞれ、第１の実施形態に係る異常判定部の機能を説明する第２の図、第３の図である。
図８は、例として、投光部Ｅ３に異物Ｘが付着して当該投光部Ｅ３により投光がなされなくなった場合における投光部Ｅ、受光部Ｒ及び光Ｐの構成を示している。
この場合、投光受光処理部１１０が投光部Ｅ３に対して投光用制御信号を出力した場合であっても、投光部Ｅ３が投光する光Ｐは、異物Ｘによって遮光される。したがって、受光部Ｒ３は、投光部Ｅ３が投光するタイミングにおいて、「検知光」（光Ｐ３（図４））を受光しない。また、受光部Ｒ２及び受光部Ｒ４は、同じく投光部Ｅ３が投光するタイミングにおいて、「参照光」を受光しない。
しかしながら、受光部Ｒ３は、投光部Ｅ２が投光するタイミングにおいて、当該投光部Ｅ２から「参照光」（光Ｐ２２）を受光し、また、投光部Ｅ４が投光するタイミングにおいて、当該投光部Ｅ４から「参照光」（光Ｐ４１）を受光する。
【００５４】
図９は、図８に示す状態において取得される受光検知パターンＴを示している。
ここで、異常判定部１２１は、受光検知パターンＴを参照しながら、複数の光軸（投光部Ｅと受光部Ｒとの対）の各々につき、異常が生じていないか否かを判定する。
具体的には、異常判定部１２１は、一の光軸に対する診断として、まず、一の投光部Ｅが投光するタイミングにおいて、当該一の投光部Ｅと同じ高さに配置された一の受光部Ｒと、当該一の受光部Ｒと高さ方向の上下に隣り合って配置されている他の受光部Ｒと、において受光があったか否かを参照する。また、異常判定部１２１は、上記一の光軸に対する診断として、更に、上記他の受光部Ｒと同じ高さに配置された他の投光部Ｅの各々が投光するタイミングで、上記一の受光部Ｒにおける受光があったか否かを参照する。
【００５５】
例えば、異常判定部１２１は、投光部Ｅ３と受光部Ｒ３との対からなる光軸について診断を行う場合、投光部Ｅ３が投光するタイミングにおいて、投光部Ｅ３と同じ高さに配置された受光部Ｒ３と、当該受光部Ｒ３と高さ方向の上下に隣り合って配置されている受光部Ｒ２、Ｒ４と、において受光があったか否かを参照する。更に、異常判定部１２１は、受光部Ｒ２と同じ高さに配置された投光部Ｅ２、及び、受光部Ｒ４と同じ高さに配置された投光部Ｅ４の各々が投光するタイミングの各々において、受光部Ｒ３において受光があったか否かを参照する（図９に示す参照領域Ｇ）。
【００５６】
ここで、異常判定部１２１は、投光部Ｅ３が投光するタイミングで、投光部Ｅ３と同じ高さに配置された受光部Ｒ３と、当該投光部Ｅ３と高さ方向の上下に隣り合って配置されている受光部Ｒ２及び受光部Ｒ４と、が全て受光していない場合に、「第１の条件」を満たすと判定する。
更に、異常判定部１２１は、受光部Ｒ２と同じ高さに配置された投光部Ｅ２、及び、受光部Ｒ４と同じ高さに配置された投光部Ｅ４の各々が投光するタイミングの両方で、受光部Ｒ３が受光した場合に、「第２の条件」を満たすと判定する。
そして、異常判定部１２１は、上述の「第１の条件」及び「第２の条件」の両方を満たす場合に、投光部Ｅ３に異常が生じているものと判断する。
【００５７】
図１０、図１１は、それぞれ、第１の実施形態に係る異常判定部の機能を説明する第４の図、第５の図である。
図１０は、例として、受光部Ｒ３に異物Ｘが付着して当該受光部Ｒ３において受光がなされなくなった場合における投光部Ｅ、受光部Ｒ及び光Ｐの構成を示している。
この場合、投光受光処理部１１０が受光部Ｒ３に対して受光用制御信号を出力した場合であっても、受光部Ｒ３に到達する光Ｐは、異物Ｘによって遮光される。したがって、受光部Ｒ３は、投光部Ｅ３が投光するタイミングにおいて、「検知光」（光Ｐ３）を受光しない。また、受光部Ｒ３は、投光部Ｅ２が投光するタイミングにおいて、「参照光」（光Ｐ２２）を受光しない。更に、受光部Ｒ３は、投光部Ｅ４が投光するタイミングにおいても、「参照光」（光Ｐ４１）を受光しない。
しかしながら、受光部Ｒ２は、投光部Ｅ３が投光するタイミングにおいて、当該投光部Ｅ３から「参照光」（光Ｐ３１）を受光し、また、受光部Ｒ４は、同じく投光部Ｅ３が投光するタイミングにおいて、当該投光部Ｅ３から「参照光」（光Ｐ３２）を受光する。
【００５８】
図１１は、図１０に示す状態において取得される受光検知パターンＴを示している。
異常判定部１２１は、図８、図９に示した例と同様に、参照領域Ｇを参照して、投光部Ｅ３と受光部Ｒ３との対からなる光軸について診断を行う。
【００５９】
ここで、異常判定部１２１は、投光部Ｅ３が投光するタイミングで、投光部Ｅ３と同じ高さに配置された受光部Ｒ３が受光せず、かつ、受光部Ｒ３と高さ方向の上下に隣り合って配置されている受光部Ｒ２及び受光部Ｒ４の両方が受光した場合に、「第３の条件」を満たすと判定する。
更に、異常判定部１２１は、受光部Ｒ２と同じ高さに配置された投光部Ｅ２、及び、受光部Ｒ４と同じ高さに配置された投光部Ｅ４の各々が投光するタイミングの両方で、受光部Ｒ３が受光しなかった場合に、「第４の条件」を満たすと判定する。
そして、異常判定部１２１は、上述の「第３の条件」及び「第４の条件」の両方を満たす場合に、受光部Ｒ３に異常が生じているものと判断する。
【００６０】
図１２、図１３は、それぞれ、第１の実施形態に係る異常判定部の機能を説明する第６の図、第７の図である。
図１２は、例として、投光部Ｅ及び受光部Ｒに異常が生じておらず、かつ、投光塔１００と受光塔１０１との間に、牽引車である車両Ａの連結部材Ｂ１〜Ｂ３が存在している場合における構成を示している。ここで、連結部材Ｂ１〜Ｂ３は、それぞれ、大きさ（径）が異なるものとする。
通常、車両Ａは、車線Ｌの車線幅方向（図１の±Ｙ方向）における中央近傍を走行するので、図１２に示すように、連結部材Ｂ１〜Ｂ３は、投光塔１００と受光塔１０１との間の中央近傍に配置される。
【００６１】
図１２に示す例において、連結部材Ｂ１は、２つの検知光（光Ｐ２、Ｐ３）の他、複数の参照光（光Ｐ２２、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ４１）を遮光する。また、連結部材Ｂ２は、一つの検知光（光Ｐ３）の他、複数の参照光（光Ｐ２２、Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ４１）を遮光する。同様に、連結部材Ｂ３は、一つの検知光（光Ｐ３）の他、複数の参照光（Ｐ３２、Ｐ４１）を遮光する。
【００６２】
図１３は、図１２において、例として、連結部材Ｂ２が存在する状態において取得される受光検知パターン情報Ｔを示している。
この場合、図１３に示すように、受光検知パターン情報Ｔの参照領域Ｇでは、投光部Ｅ３が投光するタイミングで、受光部Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のいずれもが受光せず、かつ、投光部Ｅ２、及び、投光部Ｅ４の各々が投光するタイミングの両方において、受光部Ｒ３が受光していない。
したがって、当該参照領域Ｇにおいて、上述の「第１の条件」、「第２の条件」の両方を満たす場合、及び、「第３の条件」、「第４の条件」の両方を満たす場合の何れにも当てはまらないことから、異常判定部１２１は、投光部Ｅ３及び受光部Ｒ３について、異常が生じているとは判断しない。
また、詳細な説明を省略するが、連結部材Ｂ１、又は、連結部材Ｂ３が存在する場合であっても、同様に、参照領域Ｇは、「第１の条件」、「第２の条件」の両方を満たす場合、及び、「第３の条件」、「第４の条件」の両方を満たす場合の何れにも当てはまらない。したがって、連結部材Ｂ１、連結部材Ｂ３が存在する場合であっても、異常判定部１２１は、投光部Ｅ３及び受光部Ｒ３について、異常が生じているとは判断しない。
【００６３】
（作用効果）
以上のように、第１の実施形態に係る診断装置１２は、一の投光部Ｅが投光するタイミングで、一の投光部Ｅと高さ方向の位置関係で関連付けられた一の受光部Ｒと、当該一の受光部Ｒと高さ方向に隣り合って配置されている他の受光部Ｒと、の各々が受光したか否かを示す受光検知情報ｔを取得する受光検知情報取得部１２０を備えている。また、診断装置１２は、複数の投光部Ｅの各々が投光するタイミング別に取得された複数の受光検知情報ｔに基づいて、複数の投光部Ｅ及び複数の受光部Ｒの各々における異常の有無を判定する異常判定部１２１を備えている。
このようにすることで、診断装置１２は、一の投光部Ｅの投光のタイミングにおいて、その投光部Ｅと関連付けられた一の受光部Ｒの他、高さ方向に異なる他の受光部Ｒにおいても受光されたか否かを識別することができる。また、一の受光部Ｒにおいて、その受光部Ｒと関連付けられた一の投光部Ｅが投光する光Ｐの他、高さ方向に異なる他の投光部Ｅが投光する光Ｐを受光したか否かを識別することができる。
そうすると、一の光軸（一の投光部と一の受光部との対）について異常の有無を判断する際に、他の光軸との間における受光の有無を参照することができる。したがって、他の光軸との間における受光の有無の組み合わせを参照して、精度良く異常の有無を判断することができる。
【００６４】
また、上述の態様によれば、複数の受光検知情報ｔ（受光検知パターン情報Ｔ）を取得した際に、直ちに、異常の有無を判断することができる。したがって、車両検知器１の動作に異常が生じた場合に、より迅速に、当該異常を検知することができる。
【００６５】
また、第１の実施形態に係る診断装置１２は、第１の投光部Ｅが投光するタイミングで、第１の投光部Ｅと同じ高さに配置された第１の受光部Ｒと、当該第１の投光部Ｅと高さ方向の上下に隣り合って配置されている第２の受光部及び第３の受光部Ｒ、が全て受光していない場合に、「第１の条件」を満たすと判定する。
更に、診断装置１２は、第２の受光部Ｒと同じ高さに配置された第２の投光部Ｅ、及び、第３の受光部Ｒと同じ高さに配置された第３の投光部Ｅの各々が投光するタイミングの両方で、第１の受光部Ｒが受光した場合に、「第２の条件」を満たすと判定する。
そして、診断装置１２は、上述の「第１の条件」及び「第２の条件」の両方を満たす場合に、第１の投光部Ｅに異常が生じているものと判断する。
このようにすることで、診断装置１２は、一の投光部Ｅに異常が生じている場合に特に起こり得る受光の有無のパターンにしたがって、当該投光部Ｅに異常が生じているか否かを判断するので、投光部Ｅに異常が生じたことを精度良く識別することができる。
【００６６】
また、第１の実施形態に係る診断装置１２は、第１の投光部Ｅが投光するタイミングで、第１の投光部Ｅと同じ高さに配置された第１の受光部Ｒが受光せず、かつ、第１の受光部Ｒと高さ方向の上下に隣り合って配置されている第２の受光部Ｒ及び第３の受光部Ｒの両方が受光した場合に、「第３の条件」を満たすと判定する。
更に、診断装置１２は、第２の受光部Ｒと同じ高さに配置された第２の投光部Ｅ、及び、第３の受光部Ｒと同じ高さに配置された第３の投光部Ｅの各々が投光するタイミングの両方で、第１の受光部Ｒが受光しなかった場合に、「第４の条件」を満たすと判定する。
そして、診断装置１２は、上述の「第３の条件」及び「第４の条件」の両方を満たす場合に、第１の受光部Ｒに異常が生じているものと判断する。
このようにすることで、診断装置１２は、一の受光部Ｒに異常が生じている場合に特に起こり得る受光の有無のパターンにしたがって、当該受光部Ｒに異常が生じているか否かを判断するので、受光部Ｒに異常が生じたことを精度良く識別することができる。
【００６７】
また、第１の実施形態に係る車両検知器１は、異常があると判定された投光部Ｅと同じ高さに配置された受光部Ｒが受光していないことを示す情報、及び、異常があると判定された受光部Ｒが受光していないことを示す情報を、車線Ｌ上の所定位置に車両Ａが存在するか否かの判定の基とする情報から除外する切り離し処理部１１２を備えている。
このようにすることで、車両検知器１は、異常があると判定された光軸を自動的に切り離すので、残りの光軸を用いて、正規の車両検知処理を継続することができる。
【００６８】
また、第１の実施形態に係る車両検知器１は、複数の投光部Ｅの各々が投光した結果、受光しなかった受光部Ｒの数（遮光光軸数）が所定の判定閾値以上となった場合に、車線Ｌ上の所定位置に車両Ａが存在すると判定する。また、診断装置１２は、車線Ｌ上の所定位置に車両Ａが存在すると判定された後において、複数の投光部Ｅの各々が投光した結果、遮光光軸数が上記判定閾値を下回った場合に、投光部Ｅ及び受光部Ｒにおける異常の有無を判定する。
このようにすることで、診断装置１２は、車両Ａが車線Ｌ上の所定位置を通過したタイミングで診断処理を行う。したがって、診断装置１２は、診断処理を常時行わなくもよくなるので、処理の負担を軽減することができる。
【００６９】
（第１の実施形態の変形例）
以上、第１の実施形態に係る車両検知器１について詳細に説明したが、第１の実施形態に係る車両検知器１の具体的な態様は、上述のものに限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を加えることは可能である。
【００７０】
図１４は、第１の実施形態の変形例に係る受光検知情報取得部の機能を説明する図である。
第１の実施形態においては、各投光部Ｅは、同じ高さに配置された一の受光部Ｒの他、当該一の受光部Ｒと高さ方向に隣り合う他の受光部Ｒを投光範囲に含むような配光特性を有しているものとして説明した。しかしながら、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
第１の実施形態の変形例に係る投光部Ｅは、例えば、同じ高さに配置された一の受光部Ｒの他、当該一の受光部Ｒとは異なる全ての他の受光部Ｒを投光範囲に含むような配光特性を有していてもよい。
この場合、投光塔１００と受光塔１０１との間には障害物が存在しないものとすると、例えば、図１４に示すように、投光部Ｅ２が投光した光Ｐは、全ての受光部Ｒにおいて受光される。具体的には、受光部Ｒ２は、投光部Ｅ２が投光するタイミングで、投光部Ｅ２が投光した光Ｐ２を「検知光」として受光する。また、投光部Ｅ２と高さが異なる他の受光部Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ、投光部Ｅ２が投光した光Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４を「参照光」として受光する。
【００７１】
本変形例に係る受光検知情報取得部１２０は、第１の実施形態と同様に、受光部Ｒ１〜Ｒ５の各々から取得された受光検知信号に基づいて、投光部Ｅ２が投光するタイミングにおける受光検知情報ｔ２を取得する。図１４に示す状態の場合、受光検知情報取得部１２０は、受光部Ｒ１〜Ｒ５の全てにかけて“受光”となったことを示す受光検知情報ｔ２を取得する。
【００７２】
図１５、図１６は、それぞれ、第１の実施形態の変形例に係る異常判定部の機能を説明する第１の図、第２の図である。
【００７３】
図１５は、第１の実施形態の変形例において、投光部Ｅ３に異物Ｘが付着したために当該投光部Ｅ３から光Ｐが投光されなくなった場合（図８参照）に取得される受光検知パターンＴを示している。
図１５に示すように、投光部Ｅ１、Ｅ２、Ｅ４、Ｅ５が投光するタイミングにおいては、全ての受光部Ｒ１〜Ｒ５にて受光されている。しかしながら、投光部Ｅ３が投光するタイミングにおいては、異物Ｘによる遮光により、全ての受光部Ｒ１〜Ｒ５にて受光されていない。
ここで、異常判定部１２１は、投光部Ｅ３及び受光部Ｒ３における異常の有無を判断する場合において、第１の実施形態と同様に、図１５に示す参照領域Ｇに示される受光の有無のパターンを参照する。そして、異常判定部１２１は、図１５に示す参照領域Ｇが上述の「第１の条件」及び「第２の条件」の両方を満たすことから、投光部Ｅ３に異常が生じていると判定する。
【００７４】
一方、図１６は、第１の実施形態の変形例において、受光部Ｒ３に異物Ｘが付着したために当該受光部Ｒ３において光Ｐの受光がされなくなった場合（図１０参照）に取得される受光検知パターンＴを示している。
図１６に示すように、受光部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５は、各投光部Ｅ１〜Ｅ５が投光する全てのタイミングにて受光している。しかしながら、受光部Ｒ３は、異物Ｘによる遮光により、各投光部Ｅ１〜Ｅ５が投光する全てのタイミングにて受光していない。
ここで、異常判定部１２１は、投光部Ｅ３及び受光部Ｒ３における異常の有無を判断する場合において、第１の実施形態と同様に、図１６に示す参照領域Ｇに示される受光の有無のパターンを参照する。そして、異常判定部１２１は、図１６に示す参照領域Ｇが上述の「第３の条件」及び「第４の条件」の両方を満たすことから、受光部Ｒ３に異常が生じていると判定する。
【００７５】
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態に係る車両検知器について、図１７〜図１９を参照しながら説明する。
【００７６】
（投光部及び受光部の構造）
図１７は、第２の実施形態に係る投光部及び受光部の構造を示す図である。
第１の実施形態に係る車両検知器１は、投光部Ｅ及び受光部Ｒの各々が車線Ｌ上の所定位置における両側に配置されてなる「透過型」の車両検知器であるものとして説明した。これに対し、第２の実施形態に係る車両検知器１は、投光部Ｅ及び受光部Ｒがともに、車線Ｌの側部（アイランド）の一方側に配置されてなる「反射型」の車両検知器である。
【００７７】
図１７に示すように、複数の投光部Ｅは、投光塔１００のうち車線Ｌを向く面（＋Ｙ方向（図１参照））において、高さ方向に所定の間隔で複数並べて配置されている。
また、複数の受光部Ｒは、投光塔１００のうち投光部Ｅが配置される面と同じ面において、高さ方向に所定の間隔で複数並べて配置されている。ここで、受光部Ｒの各々は、複数の投光部Ｅの各々と同じ高さに設けられている。
以下、図１７に示すように、投光塔１００は、高さ方向に並べて配置された５個の投光部Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５と、同じく高さ方向に並べて配置された５個の受光部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５を有するものとして説明する。
【００７８】
投光部Ｅ１〜Ｅ５は、それぞれ異なるタイミングで、車線Ｌを走行する車両Ａに向けて光Ｐを投光する。
ここで、通常、車両Ａに向かって投光された光Ｐは、車両Ａの車体表面Ａ１にて、拡散反射する。そうすると、各投光部Ｅが投光した光Ｐの反射光Ｑは、車体表面Ａ１における照射点から放射状に広がるような配光特性を有し、高さ方向に所定の広がりをもつ。したがって、光Ｐが車体表面Ａ１に照射された場合には、当該車体表面Ａ１の形状にかかわらず、各受光部Ｒは、各投光部Ｅの投光に応じた反射光Ｑを受光することができる。
【００７９】
一の受光部Ｒは、同じ高さに配置された一の投光部Ｅによって投光された光Ｐが、車両Ａの車体表面Ａ１にて反射してなる反射光Ｑを「検知光」として受光する。
具体的には、受光部Ｒ１は、同じ高さに配置された投光部Ｅ１が投光した光Ｐ１の反射光を「検知光」として受光する。ただし、図１７に示す例においては、光Ｐ１は、車両Ａの車体表面Ａ１に照射されることなく直進している。この場合、受光部Ｒ１は、「検知光」（光Ｐ１の反射光）を受光しない。
また、図１７に示すように、受光部Ｒ２は、同じ高さに配置された投光部Ｅ２が投光した光Ｐ２の反射光Ｑ２を「検知光」として受光する。同様に、受光部Ｒ３は、同じ高さに配置された投光部Ｅ３が投光した光Ｐ３の反射光Ｑ３を「検知光」として受光する。同様に、受光部Ｒ４は、同じ高さに配置された投光部Ｅ４が投光した光Ｐ４の反射光Ｑ４を「検知光」として受光する。同様に、受光部Ｒ５は、同じ高さに配置された投光部Ｅ５が投光した光Ｐ５の反射光Ｑ５を「検知光」として受光する。
【００８０】
また、各受光部Ｒは、同じ高さに配置された一の投光部Ｅとは異なる他の投光部Ｅが投光した光Ｐの反射光Ｑを「参照光」として受光する。
例えば、図１７に示すように、受光部Ｒ１は、異なる高さに配置された投光部Ｅ２が投光した光Ｐ２の反射光Ｑ２１を受光する。同様に、受光部Ｒ３は、投光部Ｅ２が投光した光Ｐ２の反射光Ｑ２２を受光する。同様に、受光部Ｒ４は、投光部Ｅ２が投光した光Ｐ２の反射光Ｑ２３を受光する。同様に、受光部Ｒ５は、投光部Ｅ２が投光した光Ｐ２の反射光Ｑ２４を受光する。
【００８１】
なお、図示を省略しているが、投光部Ｅ２以外の投光部Ｅについても同様である。
即ち、投光部Ｅ３が投光した光Ｐ３の反射光Ｑは、当該投光部Ｅ３とは異なる高さに配置された受光部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５によって受光される。また、投光部Ｅ４が投光した光Ｐ４の反射光Ｑは、当該投光部Ｅ４とは異なる高さに配置された受光部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５によって受光される。更に、投光部Ｅ５が投光した光Ｐ５の反射光Ｑは、当該投光部Ｅ５とは異なる高さに配置された受光部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４によって受光される。
ただし、投光部Ｅ１が投光した光Ｐ１は、車体表面Ａ１に照射されていないため、受光部Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、投光部Ｅ１が投光した光Ｐ１の反射光を受光しない。
【００８２】
（異常判定部の機能）
図１８、図１９は、それぞれ、第２の実施形態に係る異常判定部の機能を説明する第１の図、第２の図である。
図１８は、第２の実施形態において、投光部Ｅ３に異物が付着したために当該投光部Ｅ３から光Ｐが投光されなくなった場合に取得される受光検知パターンＴを示している。
図１８に示すように、まず、投光部Ｅ１が投光するタイミングにおいては反射光Ｑが生じないため（図１７参照）、全ての受光部Ｒ１〜Ｒ５にて受光されていない。
投光部Ｅ２、Ｅ４、Ｅ５が投光するタイミングにおいては、全ての受光部Ｒ１〜Ｒ５にて受光されている。一方、投光部Ｅ３が投光するタイミングにおいては、異物による遮光により、全ての受光部Ｒ１〜Ｒ５にて受光されていない。
ここで、異常判定部１２１は、投光部Ｅ３及び受光部Ｒ３における異常の有無を判断する場合において、第１の実施形態と同様に、図１８に示す参照領域Ｇに示される受光の有無のパターンを参照する。そして、異常判定部１２１は、図１８に示す参照領域Ｇが上述の「第１の条件」及び「第２の条件」の両方を満たすことから、投光部Ｅ３に異常が生じていると判定する。
【００８３】
一方、図１９は、第２の実施形態において、受光部Ｒ３に異物が付着したために当該受光部Ｒ３において反射光Ｑの受光がされなくなった場合に取得される受光検知パターンＴを示している。
図１９に示すように、まず、投光部Ｅ１が投光するタイミングにおいては反射光Ｑが生じないため（図１７参照）、全ての受光部Ｒ１〜Ｒ５にて受光されていない。
受光部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５は、投光部Ｅ１以外の各投光部Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５が投光する全てのタイミングにて受光している。一方、受光部Ｒ３は、異物による遮光により、投光部Ｅ１以外の各投光部Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５が投光する全てのタイミングにて受光していない。
ここで、異常判定部１２１は、投光部Ｅ３及び受光部Ｒ３における異常の有無を判断する場合において、第１の実施形態と同様に、図１９に示す参照領域Ｇに示される受光の有無のパターンを参照する。そして、異常判定部１２１は、図１９に示す参照領域Ｇが上述の「第３の条件」及び「第４の条件」の両方を満たすことから、受光部Ｒ３に異常が生じていると判定する。
【００８４】
以上のように、第２の実施形態に係る車両検知器１（反射型の車両検知器）においても、異常判定部１２１は、第１の実施形態（投下型の車両検知器）と同様のアルゴリズムで、各投光部Ｅ及び各受光部Ｒにおける異常の有無を判定することができる。
ただし、第２の実施形態においては、受光部Ｒが投光部Ｅの投光に基づく反射光Ｑを受光することができるのは、車線Ｌ上の所定位置に車両Ａが存在する間のみである。したがって、第２の実施形態においては、診断装置１２は、車両Ａの存在が検知されたタイミングで、上述の診断処理を実行するものとしてもよい。より具体的には、診断装置１２は、「検知光」を受光した受光部Ｒの数（反射光軸数）が所定の判定閾値（例えば、“１０光軸”）以上となった場合に、各投光部Ｅ及び各受光部Ｒにつき、上述の診断処理を実行するものであってよい。
【００８５】
なお、上述の各実施形態においては、投光部Ｅ又は受光部Ｒに異物（異物Ｘ）が付着して遮光される場合を例に説明したが、投光部Ｅ又は受光部Ｒにおける「異常」とは、上記態様に限られない。即ち、投光部Ｅ又は受光部Ｒにおける「異常」には、例えば、投光部Ｅ、受光部Ｒをなす投光素子（ＬＥＤ）、受光センサそのもの（受光検知信号の伝達部を含む）が故障して、投光又は受光検知ができなくなった場合等も含まれる。
また、この場合において、「受光部Ｒが受光しない」場合には、実際には受光センサ（受光部Ｒ）自体は投光部Ｅから投光される光Ｐを受光していたにもかかわらず、受光部Ｒに生じた異常（内部的故障）に起因し、当該光Ｐの受光に応じた受光検知信号が出力されない場合、又は、出力された受光検知情報が受光検知情報取得部１２０に正常に伝達されない場合をも含むものとする。
【００８６】
また、投光部Ｅ又は受光部Ｒにおける「異常」の態様としては、例えば、受光部Ｒをなす受光センサが故障して、実際には受光していないにもかかわらず常に受光検知信号が出力されることも想定される。第１の実施形態において、上記のような異常が一の受光部Ｒ（例えば、受光部Ｒ３）で生じた場合、受光検知パターン情報Ｔ（図７）において、受光部Ｒ３は、全ての投光部Ｅ１〜Ｅ５の発光タイミングで“受光した”と検知されることになる。したがって、この場合、異常判定部１２１は、投光部Ｅ１〜Ｅ５の全ての発光タイミングにおいて“受光した”と検知されたことをもって、当該受光部Ｒ３を異常と判定し、切り離し処理の対象としてもよい。
【００８７】
また、上述の各実施形態においては、「光軸」として関連付けられる投光部Ｅと受光部Ｒとは、互いに同じ高さに配置されているものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、一の「光軸」をなす投光部Ｅと受光部Ｒとは、互いに異なる高さに配置されていてもよい。ただし、この場合は、光軸をなす投光部Ｅと受光部Ｒは、少なくとも、高さ方向における配列順序が一致するように関連付けられるものとする。
【００８８】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００８９】
１  車両検知器
１００  投光塔
１０１  受光塔
１１  制御装置
１１０  投光受光処理部
１１１  車両判定部
１１２  切り離し処理部
１２  診断装置
１２０  受光検知情報取得部
１２１  異常判定部
Ｅ  投光部
Ｒ  受光部
Ｐ  光
Ｑ  反射光
ｔ  受光検知情報
Ｔ  受光検知パターン情報
Ｇ  参照領域
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３  連結部材
Ｘ  異物
【図１】
0006752038.tif 000002
【図２】
0006752038.tif 000003
【図３】
0006752038.tif 000004
【図４】
0006752038.tif 000005
【図５】
0006752038.tif 000006
【図６】
0006752038.tif 000007
【図７】
0006752038.tif 000008
【図８】
0006752038.tif 000009
【図９】
0006752038.tif 000010
【図１０】
0006752038.tif 000011
【図１１】
0006752038.tif 000012
【図１２】
0006752038.tif 000013
【図１３】
0006752038.tif 000014
【図１４】
0006752038.tif 000015
【図１５】
0006752038.tif 000016
【図１６】
0006752038.tif 000017
【図１７】
0006752038.tif 000018
【図１８】
0006752038.tif 000019
【図１９】
0006752038.tif 000020