(57)【要約】      （修正有）【課題】駐車領域での駐車・非駐車を確実に検知できる施工容易な駐車場を提供する。【解決手段】区画された駐車領域Ａの車留め凸部Ｃに磁気インピーダンス効果センサＳが内蔵されている。自動車後輪のタイヤの鋼製ラジアルコードが磁化されており、この後輪が車留め凸部Ｃに近接することにより磁気インピーダンス効果センサＳに充分な出力が発生する。車留め凸部Ｃは駐車場施工において通常設けられるものであり、その設置はセメントブロックを固定するだけでよく、簡単である。従って、駐車領域での駐車・非駐車を確実に検知できる駐車場を通常の工事労力で容易に施工できる。【選択図】図１
2009002091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
区画された駐車領域の車留め凸部に磁気センサが内蔵されていることを特徴とする駐車場。
【請求項２】
磁気センサが磁気インピーダンス効果センサであることを特徴とする請求項１記載の駐車場。
【請求項３】
磁気センサが差動式であることを特徴とする請求項１または２記載の駐車場。
【請求項４】
非駐車時での磁気センサ出力を０とするための補正手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３何れか記載の駐車場。
【請求項５】
車留め凸部の少なくとも一部に空洞が設けられ、該空洞内に磁気センサが収容されていることを特徴とする請求項１〜４何れか記載の駐車場。
【請求項６】
車留め凸部が非磁性ブロックの固定により設けられ、その固定のための部材が非磁性とされていることを特徴とする請求項１〜５何れか記載の駐車場。
【請求項７】
駐車時の磁気センサ出力を所定出力とするように磁気センサの位置および向きを調整するための磁気センサ支持手段を有することを特徴とする請求項１〜６何れか記載の駐車場。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は駐車場に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アモルファス合金ワイヤとして、自発磁化の方向がワイヤ周方向に対し互いに逆方向の磁区が交互に磁壁で隔てられた構成の外殻部を有する、零磁歪乃至は負磁歪のアモルファス合金ワイヤが開発されている。
かかる零磁歪乃至は負磁歪のアモルファス磁性ワイヤに高周波電流したときに発生するワイヤ両端間出力電圧中のインダクタンス電圧分は、ワイヤの横断面内に生じる円周方向磁束によって上記の円周方向に易磁化性の外殻部が円周方向に磁化されることに起因して発生する。従って、周方向透磁率μθは同外殻部の円周方向の磁化に依存する。
而るに、この通電中のアモルファスワイヤに外部磁界を作用させると、上記通電による円周方向磁束と外部磁束との合成により、上記円周方向に易磁化性を有する外殻部に作用する磁束の方向が円周方向からずれ、それだけ円周方向への磁化が生じ難くなり、上記周方向透磁率μθが変化し、上記インダクタンス電圧分が変動することになる。
而して、この変動現象が磁気インダクタンス効果と称され、この効果を奏するアモルファスワイヤ等が磁気インダクタンス効果素子と称されている。
【０００３】
更に、上記通電電流の周波数がＭＨｚオ−ダになると、高周波表皮効果が大きく現れ、表皮深さδ＝（２ρ／wμθ）１／２（μθは前記した通り、円周方向透磁率、ρは電気抵抗率、wは角周波数をそれぞれ示す)がμθにより変化し、このμθが前記した通り、外部磁界によって変化するので、ワイヤ両端間出力電圧中の抵抗電圧分も外部磁界で変動するようになる。
而して、この変動現象が磁気インピーダンス効果と称され、この効果を奏するアモルファスワイヤ等が磁気インピーダンス効果素子と称されている。
【０００４】
そこで、この磁気インピーダンス効果素子を利用した外部磁界検出法（例えば、特許文献１参照）及び磁気インダクタンス効果を使用した外部磁界検出方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【０００５】
上記において、外部磁界の正負により上記磁界の周方向ずれφにも正負が生じるが、周方向の磁界の減少倍率cos(±φ)は変わらず、従ってμθの減少度は外部磁界の方向の正負によっては変化されない。従って、外部磁界−出力特性は磁界をｘ軸に、出力をｙ軸にとると、後述する図５の（イ）に示すように、ｙ軸に対してほぼ左右対称となる。また、図５の（イ）に示すように、非線形になる。
【０００６】
この磁気インピーダンス効果素子を使用した磁界検出回路は、基本的には、図６に示すように（１）磁気インピーダンス効果素子１’に高周波励磁電流を加えるための高周波電源２’と、（２）磁気インピーダンス効果素子１’と、（３）磁気インピーダンス効果素子に加わる外部磁界Ｈｅｘで前記高周波励磁電流（搬送波）を変調させた変調波を復調する検波回路３’と、（４）復調波を増幅する増幅器４’と、（５）検出端５’等から構成されている。
図７の（イ）は磁気インピーダンス効果素子に加えられる被検出磁界Ｈｅｘを、（ロ）は磁気インピーダンス効果素子に流される高周波励磁電流波（搬送波）Ｉｃを、（ハ）は磁気インピーダンス効果素子の出力としての変調波を、（ニ）は変調波の包絡線波形を、（ホ）は復調波を、（ヘ）は増幅器の出力Ｅｏｕｔを示している。
【０００７】
被検出磁界の振幅Ｈｅｘと出力Ｅｏｕｔの振幅との関係を図示すると前記の左右対称性及び非線形性から図５の（イ）のように表わすことができる。
そこで、図６の回路において、６’で示す負帰還用コイルで負帰還をかけて図５の（ロ）に示すように特性を直線化することが行われている。
更に、図５の（ハ）に示すように、図５の（ロ）の特性を、図５の（ハ）に示すようにバイアス磁界Ｈｂにより矢印方向に移動させて極性判別可能とすることも行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
駐車場の駐車時間管理等を行う場合、区画された各駐車領域の中央部に磁気インピーダンス効果センサを埋設し、自動車の駐車有無による外部磁界の変化を当該センサで検知して駐車・空車の情報を発信させることが提案されている(特許文献３)。
【０００９】
【特許文献１】特開平７−１８１２３９号公報
【特許文献２】特開平６−２８３３４４号公報
【特許文献３】特開平９−２４５２９６号公報
【００１０】
しかしながら、この提案では、各駐車領域の中央部を掘削して磁気インピーダンス効果センサを埋設する必要があり、工事が大がかりとなる。
【００１１】
本発明者等はかかる不都合を排除するために鋭意検討し、駐車領域の車留め凸部の空洞内に磁気インピーダンス効果センサを収容して自動車の駐車・非駐車による磁気インピーダンス効果出力の変化を測定したところ、充分な感度で自動車の駐車の有無を検知できることを知った。
かかる検知が可能な理由を考察すると、自動車のタイヤに埋設されている鋼製ラジアルコードが加工時や使用中での歪、地磁気等で磁化されており、この磁化が微弱であっても、自動車後輪のタイヤが車留め凸部に当接し、その際、当該磁気インピーダンス効果センサから充分に大きな出力が発せられることにあると認められる。
【００１２】
本発明の目的は、前記知見に基づき、駐車領域での駐車・非駐車を確実に検知できる施工容易な駐車場を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る駐車場は、区画された駐車領域の車留め凸部に磁気センサが内蔵されていることを特徴とする。
請求項２に係る駐車場は、請求項１の駐車場において、磁気センサが磁気インピーダンス効果センサであることを特徴とする。
請求項３に係る駐車場は、請求項１または２の駐車場において、磁気センサが差動式であることを特徴とする。
請求項４に係る駐車場は、請求項１〜３何れかの駐車場において、非駐車時での磁気センサ出力を０とするための補正手段が設けられていることを特徴とする。
請求項５に係る駐車場は、請求項１〜４何れかの駐車場において、車留め凸部の少なくとも一部に空洞が設けられ、該空洞内に磁気センサが収容されていることを特徴とする。
請求項６に係る駐車場は、請求項１〜５何れかの駐車場において、車留め凸部がブロック品の固定により設けられ、その固定のための部材が非磁性とされていることを特徴とする。
請求項７に係る駐車場は、請求項１〜６何れか記載の駐車場において、駐車時の磁気センサ出力を所定出力とするように磁気センサの位置および向きを調整するための磁気センサ支持手段を有することを特徴とする駐車場。
【発明の効果】
【００１４】
自動車後輪のタイヤの鋼製ラジアルコードが磁化されており、この後輪が車留め凸部に近接することにより磁気インピーダンス効果センサに充分な出力が発生される。車留め凸部は駐車場施工において通常設けられるものであり、その設置はセメントブロックを固定するだけでよく、簡単である。従って、駐車領域での駐車・非駐車を確実に検知できる駐車場を通常の工事労力で容易に施工できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１の（イ）は本発明に係る駐車場を示す上面図、図１の（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図、図１の（ハ）は図１の（イ）におけるハ−ハ断面図である。
図１において、Ａ，…はラインで区画された駐車領域、Ｂ，…は誘導通路である。Ｃは各駐車領域Ａに設けられた車留め凸部であり、一駐車領域ごとに自動車の各後輪を留め得るようにブロックｃを２個所定の間隔（４０ｃｍ〜８０ｃｍ）を隔てて固設してある。Ｓは各車留め凸部Ｃ内に収容された磁気インピーダンス効果センサであり、前記２ブロックの何れか一方に収容してある。前記２ブロックの一方を省略し、１ブロック式とすることもできる。Ｉは入場ゲート、Ｏは退場ゲート、Ｅは入場ゲートに設けられた制御センターであり、各駐車領域の磁気インピーダンス効果センサから送信されてくる駐車・非駐車情報を受信し、入場してくる自動車に使用駐車領域を指示している。
前記ブロック内に磁気インピーダンス効果センサを収容するには、ブロックの一部または全体に空洞を設け、該空洞に磁気インピーダンス効果センサを収容すればよく、ブロックはアスファルト等の接着剤で駐車領域面に固定して磁気インピーダンス効果センサの水密保護も保証してある。
車留めブロックには、非磁性体であれば適宜の材質のものを使用でき、木材、砂入り樹脂、繊維強化樹脂の使用も可能である。車留めブロックを固定するための手段は、非磁性であれば、セメントやアスファルト等の接着剤以外に締結具、例えばボルトを使用することもできる。
【００１６】
図２は本発明で使用する磁気インピーダンス効果センサの一例の回路図を示している。
図２において、１は磁気インピーダンス効果素子であり、自発磁化の方向がワイヤ周方向に対し互いに逆方向の磁区が交互に磁壁で隔てられた構成の外殻部を有する、零磁歪乃至は負磁歪のアモルファス合金ワイヤが使用される。かかる零磁歪乃至は負磁歪のアモルファス磁性ワイヤに高周波励磁電流を流したときに発生するワイヤ両端間出力電圧中のインダクタンス電圧分は、ワイヤの横断面内に生じる円周方向磁束によって上記の円周方向に易磁化性の外殻部が円周方向に磁化されることに起因して発生する。従って、周方向透磁率μθは同外殻部の円周方向の磁化に依存する。而るに、この通電中のアモルファスワイヤの軸方向に信号磁界を作用させると、上記通電による円周方向磁束と信号磁界磁束との合成により、上記円周方向に易磁化性を有する外殻部に作用する磁束の方向が円周方向からずれ、それだけ円周方向への磁化が生じ難くなり、上記周方向透磁率μθが変化し、上記インダクタンス電圧分が変動することになる。この変動現象は磁気インダクタンス効果と称され、これは上記高周波励磁電流（搬送波）が信号磁界（信号波）で変調される現象ということができる。更に、上記通電電流の周波数がＭＨｚオ−ダになると、高周波表皮効果が大きく現れ、表皮深さδ＝（２ρ／wμθ）１／２（μθは前記した通り円周方向透磁率、ρは電気抵抗率、wは角周波数をそれぞれ示す)がμθにより変化し、このμθが前記した通り、信号磁界によって変化するので、ワイヤ両端間出力電圧中の抵抗電圧分も信号磁界で変動するようになる。この変動現象は磁気インピーダンス効果と称され、これは上記高周波励磁電流（搬送波）が信号磁界（信号波）で変調される現象ということができる。
【００１７】
図２において、２は磁気インピーダンス効果素子に高周波励磁電流を加えるための高周波電流源回路、３は磁気インピーダンス効果素子の軸方向に作用する信号磁界Ｈ（信号波）で前記高周波励磁電流（搬送波）を変調させた被変調波を復調する検波回路、４は復調波を増幅する増幅回路、５は出力端、６は負帰還用コイル、７はバイアス磁界用コイルである。
負帰還用コイルによる負帰還のために、増幅器出力が図５の（ロ）に示すように直線化され、この直線化出力がバイアス磁界用コイルにより図５の（ハ）に示すようにバイアス磁界Ｈｂだけ矢印方向に移動されて極性判別可能とされている。
【００１８】
本発明に係る駐車場では、駐車時、自動車の後輪が車留め凸部に当接する際、その後輪のタイヤの鋼製ラジアルコードが磁化されているために磁気インピーダンス効果センサが出力を発生する。非駐車時では、この出力発生はない。
しかしながら、非駐車時でも、外部磁界、例えば地磁気、近傍磁化物、例えば輪留め鉄ボルトから発生する磁界を磁気インピーダンス効果センサが拾うから、これらのために磁気インピーダンス効果センサに出力が現れる。
図１において、８は非駐車時でのセンサ出力を０に調整するための補正回路であり、地磁気等の影響を受けることなく駐車の有無を検知できるようにしてある。
【００１９】
図３は本発明で使用する磁気インピーダンス効果センサの別例の回路図を示している。
図３において、１ａ，１ｂは一対の磁気インピーダンス効果素子であり、それぞれ負帰還用コイル６ａ，６ｂ及びバイアス磁界用コイル７ａ，７ｂを備えている。２は磁気インピーダンス効果素子に高周波励磁電流を加えるための高周波電流源回路、３ａ，３ｂは各磁気インピーダンス効果素子１ａ，１ｂの軸方向に作用する信号磁界Ｈｅｘ（信号波）で前記高周波励磁電流（搬送波）を変調させた被変調波を復調する検波回路、４は両検波出力を差動増幅して検出出力を得るための演算差動増幅器である。６０は差動増幅器４の出力を各負帰還用コイル６ａ，６ｂに対し負帰還させるための負帰還回路である。５は検出出力端である。
この磁気インピーダンス効果センサでは、前記自動車の後輪タイヤの磁化ラジアルコードが発生する磁界に対し、磁気インピーダンス効果素子１ａ，１ｂが位相的に異なる位置に存在し、この位相差に基づく磁界差により出力が発生される。地磁気等の外部磁界は多少位置が異なっても、その磁界強度・方向が殆ど異ならず、従ってその差出力が０となるから、この差動式磁気インピーダンス効果センサによれば、地磁気等の外部磁界ノイズを打ち消すことができる。
この差動式磁気インピーダンス効果センサにおいても、非駐車時でのセンサ出力を０に調整するための補正回路を付設できる。
【００２０】
駐車時の磁気センサ出力は磁気センサの位置および向きにより異なり、磁気センサを最大とする位置および向きで磁気センサを支持し得る支持手段を設けてあり、この支持を行い、更に非駐車時でのセンサ出力を補正回路により０に調整する。そして各駐車領域の各磁気インピーダンス効果センサの出力を制御センターに送信し、この出力を駐車・非駐車情報として、コンピュータにより駐車管理を行う。
この場合、各駐車領域の各磁気インピーダンス効果センサの出力をデジタル化し、各駐車領域に割り当てられた周波数の搬送波を各デジタル信号で変調し、この変調波を制御センターに無線送信し、受信した変調波を復調してデジタル信号を取り出し、このデジタル信号を駐車・非駐車情報として、コンピュータにより駐車場の管理を行うこともできる。無線方式としては、ＳＳ無線、ブルーテゥース、無線ＬＡＮ、赤外線等を挙げることができる。
【００２１】
前記の磁気インピーダンス効果センサにおいて、磁気インピーダンス効果素子１には、零磁歪乃至は負磁歪のアモルファスワイヤの外、アモルファスリボン、アモルファススパッタ膜等も使用できる。
【００２２】
前記の磁気インピーダンス効果センサにおいて、磁気インピーダンス効果素子１には、遷移金属と非金属の合金で非金属が１０〜３０原子％組成のもの、特に遷移金属と非金属との合金で非金属量が１０〜３０原子％を占め、遷移金属がＦｅとＣｏで非金属がＢとＳｉであるかまたは遷移金属がＦｅで非金属がＢとＳｉである組成のものを使用することができ、例えば、組成Ｃｏ７０．５Ｂ１５Ｓｉ１０Ｆｅ４．５、長さ２０００μｍ〜６０００μｍ、外径３０μｍ〜５０μｍφのものを使用できる。
【００２３】
高周波励磁電流には、例えば連続正弦波、パルス波、三角波等の通常の高周波を使用でき、高周波励磁電流源としては、例えばハートレー発振回路、コルピッツ発振回路、コレクタ同調発振回路、ベース同調発振回路のような通常の発振回路の外、水晶発振器の矩形波出力を直流分カットコンデンサを経て積分回路で積分しこの積分出力の三角波を増幅回路で増幅する三角波発生器、ＣＭＯＳ−ＩＣを発振部として使用した三角波発生器等を使用できる。
【００２４】
検波回路としては、例えば被変調波を演算増幅回路で半波整流しこの半波整流波を並列ＲＣ回路またはＲＣローパスフィルターで処理して半波整流波の包絡線出力を得る構成、被変調波をダイオードで半波整流しこの半波整流波を並列ＲＣ回路またはＲＣローパスフィルターで処理して半波整流波の包絡線出力を得る構成等を使用できる。
また、被変調波（周波数ｆｓ）に同調させた周波数ｆｓの方形波を被変調波に乗算して信号波をサンプリングする同調検波を使用することができる。
上記の例では、被変調波の復調によって信号磁界（信号波）を取り出しているが、これに限定されず、磁気インピーダンス効果素子に作用する信号磁界（信号波）で変調された高周波励磁電流波（搬送波）から信号磁界を検波し得るものであれば、適宜の検波手段を使用できる。
【００２５】
負帰還用コイル及びバイアス磁界用コイルは磁気インピーダンス効果素子に巻き付けることができる。また、図４に示すように磁気インピーダンス効果素子とループ磁気回路を構成する鉄芯に負帰還用コイル及びバイアス磁界用コイルを巻き付けることもできる。
図４の（イ）は鉄芯コイル付き磁気インピーダンス効果ユニットの一例を示す側面図、図４の（ロ）は同じく底面図、図４の（ハ）は図４の（ロ）におけるハ−ハ断面図である。
図４において、１００は基板チップであり、例えばセラミックス板を使用できる。１０１は基板片の片面に設けた電極であり、磁気インピーダンス効果素子接続用突部１０２を備えている。この電極は導電ペースト、例えば銀ペーストの印刷・焼付けにより設けることができる。１ｘは電極１０１，１０１の突部１０２，１０２間にはんだ付けや溶接により接続した磁気インピーダンス効果素子であり、前記した通り零磁歪乃至負磁歪のアモルファスワイヤ、アモルファスリボン、スパッタ膜等を使用できる。１０３は鉄やフェライト等からなるＣ型鉄芯、６ｘはＣ型鉄芯に巻装した負帰還用コイル、７ｘは同じくバイアス磁界用コイルであり、磁気インピーダンス効果素子１ｘとＣ型鉄芯１０３とでループ磁気回路を構成するように、Ｃ型鉄芯１０３の両端を基板片１００の他面に接着剤等で固定してある。鉄芯材料としては、残留磁束密度の小さい磁性体であればよく、例えば、パーマロイ、フェライト、鉄、アモルファス磁性合金の他、磁性体粉末混合プラスチック等を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る駐車場を示す図面である。
【図２】本発明で使用する磁気インピーダンス効果センサの一例を示す回路図である。
【図３】本発明で使用する磁気インピーダンス効果センサの別例を示す回路図である。
【図４】前記の磁気インピーダンス効果センサにおいて使用される磁気インピーダンス効果ユニットを示す図面である。
【図５】磁気インピーダンス効果素子の出力特性を示す図面である。
【図６】通常の磁気インピーダンス効果センサを示す図面である。
【図７】磁気インピーダンス効果センサにおける各所での入・出力波形を示す図面である。
【符号の説明】
【００２７】
Ａ            駐車領域
Ｃ            輪留め
Ｓ            磁気インピーダンス効果センサ
【図１】
2009002091.tif 000003
【図２】
2009002091.tif 000004
【図３】
2009002091.tif 000005
【図４】
2009002091.tif 000006
【図５】
2009002091.tif 000007
【図６】
2009002091.tif 000008
【図７】
2009002091.tif 000009