JP6188148B2 - 二輪車検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、駐車場や駐輪場の出入り口において、入庫したり出庫したりする車両の種類を判別しながら検出する二輪車検出装置に関する。

駅の近辺、市街地、ビルの地下などの様々な場所に駐車場や駐輪場が設置されている。仕事やプライベートで多くの人が自動車や二輪車を移動手段として用いるからである。これらの自動車や二輪車は、短時間の用事のために目的地への移動手段として用いられることが多い。あるいは、通勤や通学に使用されることもある。特に、二輪車は、昨今の環境意識の高まりなどを受けて、その活用度合いが広がっている。

例えば、買い物や知人を訪ねるなどのプライベートの用事で、二輪車（自転車、原動機付き自転車、小型バイク、中型バイク、大型バイクなど）が所定の目的地までの移動手段として使用されることがある。あるいは、二輪車は、自宅から最寄り駅まで使用されることもある。使用者は、その後公共交通機関で、職場や学校などの目的地に通勤する。

このように、自動車だけでなく、近年は自転車やバイクを初めとした二輪車が、移動手段の一つとして多く活用されるようになってきている。特に、都市部では、その傾向が顕著である。

自動車が、移動先において短時間であっても道路上に駐車されることは好ましくない。路上駐車は違法行為に当たることもある。このため、市街地はもちろんのこと、住宅地にも駐車場が設置されている。このような駐車場は、人件費の削減や営業時間の長時間化（例えば２４時間営業）のために、常駐管理者のいない無人駐車場となっていることが多い。このため、無人駐車場は、駐車中の自動車の出入りを禁止するロック機構と会計機構を備えている。

一方、上述の通り、二輪車の使用も増えている。しかしながら、二輪車は、歩道や車道の一部や、建物の前などに簡単に駐輪できることもあって、迷惑駐輪が問題となっている。行政が迷惑駐輪を取り締まることもあるが、迷惑駐輪の問題が解決することが少ない。違法駐輪や迷惑駐輪が、周囲に大きな迷惑を生じさせている。逆に、二輪車の使用者も、路上駐輪において盗難や破損の危険性を感じることに嫌悪感や不安感を持つこともある。

このような状況において、自動車だけでなく、二輪車の駐輪場の設置が求められており、実際に設置が進んでいる。自動車の駐車場と同じく、二輪車の駐輪場も、常駐の管理者がいない無人駐車場であることもある。また、二輪車の駐輪場が必要となるのは、駅、バスターミナルなどの公共交通機関の拠点や、市街地（商業地域、オフィス街など）である。

駐輪場は、柵などで囲まれた一定の敷地内部に、複数の二輪車が駐輪できるようになっている。駐輪場の入り口および出口には、ゲートが備えられており、入庫と出庫が、所定の操作で行えるようになっている。利用者は、進入ゲートから入庫し、退出ゲートから出庫する。複数の利用者が、同じ駐輪場の敷地内部に入り、複数の二輪車が、敷地内部に駐輪できる。このとき、駐輪場は、入庫する二輪車の種類（自転車、原動機付き自転車、小型バイク、中型バイク、大型バイクなど）および駐輪時間によって駐輪料金を請求する。

この駐輪料金の算出を正確に行うことで、駐輪場は、利用者が二輪車を入庫させたり出庫させたりする際に、二輪車の通過を検出して、出庫や入庫を許可する。上述の進入ゲートおよび退出ゲートで、二輪車の種類や通過を検出することで、駐輪場への進入を許可したり、退出時（もしくは進入時）の駐輪料金の精算を行ったりする。このような、進入許可と退出許可（駐輪料金の精算に基づく）により、駐輪場は、人的な管理者を有さなくても、利用者に駐輪を提供することができる。

このように、駐輪場（駐車場でも）は、敷地内に複数の二輪車を駐輪できるようになっており、二輪車の入庫および出庫を、進入ゲートと退出ゲートで管理する。この進入ゲートおよび退出ゲートでは、二輪車が到達したことを検出する必要がある。加えて、二輪車の種類を判別する必要がある。これは、駐車場における自動車の検出や種類の判別も同様である。

例えば自動車の到達や種類を検出するために、検出したい場所において、ループコイルが埋設されていることがある。ループコイルには、所定の周波数を有する電気信号が流れており、この電気信号によってループコイルの周囲には、電流と垂直方向に磁界が発生する。ループコイルが発信する磁界の一部が駐停車中の車両によって吸収されることで、磁界が変化する。この磁界の変化は、ループコイルを流れる電気信号の周波数や電圧・電流を変化させる。車両検出装置は、この周波数や電圧・電流の変化を検出することで、自動車の有無の検出および種類判別を行なえる。

しかしながら、ループコイルの発信する磁界の変化に基づいた車両検出を行うので、ループコイルの設置場所の特性によっては、磁界の変化の検出が困難となることもある。例えば、駐輪場の地面にループコイルが埋設される場合に、地中に鉄筋が設置されていることがある。鉄筋は、金属製であるので、ループコイルから発信される磁界を吸収するので、車両による磁界の変化の検出が難しくなる。

あるいは、立体駐輪場にループコイルが設置される場合には、立体駐輪場の床面には鉄筋の骨格が埋め込まれているので、この骨格によって磁界が吸収されたり吸収されたりして、本来の磁界の大きさが狂ってしまい、車両による磁界変化が検出されにくくなってしまう。

このような状況において、いくつかの技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００５−１２２５１９号公報 特開２００５−２４９６６９号公報

特許文献１は、第１センサと第２センサとによる前車輪判別部と、第３センサと第４センサによって構成される車両フロント検知部とによって、四輪車と二輪車とを判別する車種判別装置を開示する。すなわち、特許文献１に開示される車種判別装置は、駐停車区画に進入する車両に対して、車輪が最初に検出されれば二輪車として判別し、車両ボディーが最初に検出されれば四輪車として判別する。すなわち、特許文献１の技術は、上述の問題その２を解決しようとしている。

しかしながら、特許文献１に開示される車種判別装置は、二輪車の中でも、大型バイク、中型バイク、小型バイク、自転車などの分類を区別できない。また、車輪とボディーとを区別するために、多くのセンサを設ける必要があり、無人駐車場の駐停車区画毎に、車種判別装置を設置するのは困難である。もちろん、コスト面の問題もある。従来技術で説明した通り、駐車場には、様々な障害物があり、多くのセンサを機能するように配置することは難しいからである。

特許文献２は、地面に埋設されている鉄筋を回避するように、ループコイルを埋設する技術を開示する。すなわち、特許文献２の技術は、上述の問題その１に対応しようとしている。

しかしながら、特許文献２に開示される技術は、上述の問題その２を解決することができない。二輪車は、その構造や大きさが様々であり、ループコイルが生じさせる磁界が十分であるだけでは、二輪車の車種を判別することが難しいからである。

このように、従来技術の技術は、周囲の構造や環境に対応しつつ、二輪車と四輪車の判別や、二輪車の種類の判別を十分にできない問題を有していた。

特に、ループコイルを用いる車両検出装置の場合でも、ループコイルの発信する磁界の吸収や吸収を利用している際に、車両の大きさによっては、十分に検出できないことである。上述の通り、近年ではエコブームによって、二輪車の駐輪場も増えている。二輪車は、大型バイク、中型バイク、小型バイク、原動機付き自転車、自転車など、様々な形状、大きさを有している。

ここで大型バイクと自転車では、形状も大きさも大きく異なる。加えて、磁界を吸収するのは金属であるが、大型バイクと自転車では、使用されている金属の体積も異なり、自転車では、十分な磁界変化が生じないこともある。磁界変化が不十分であると、車両検出装置は、自転車や大型バイクとを判別できないこともある。この車両検出装置における二輪車の判別の困難性は、自転車と大型バイクの判別だけでなく、自転車と小型バイクや自転車と原動機付き自転車との判別でも同様である。これらは、従来の車両検出装置の技術では、解決できない問題であった。

このように、従来技術での車両検出装置は、二輪車の検出および種類の判別において、次のような問題を有していた。

（問題１）自動車などの大型で形状の安定している車両と異なり、二輪車は、磁界が付与される金属の体積が小さいことで、ループコイルを用いた車両検出装置は、二輪車を検出できない問題を有している。

（問題２）二輪車であっても、大型バイク、中型バイク、小型バイク、原動機付き自転車、自転車などの様々な種類があるが、いずれも金属部分の体積が小さいことで、高い精度での判別が困難である。

（問題３）自転車は、前輪が折れ曲がって傾きやすい。この状態でループコイルを用いる車両検出装置は、傾いた前輪で周波数の変化を検出すると、自転車に合わせた変化とは異なる値を検出してしまう。結果として、車両検出装置は、自転車とバイクなどの二輪車における種類を判別できないことも生じる。

本発明は、これらの課題に鑑み、問題１〜３を解決して、二輪車の種類の判別を高い精度で行える、二輪車検出装置を提供する。

上記課題に鑑み、本発明の二輪車検出装置は、電気信号によって磁界を発生させる導電体が周回するループコイルと、
ループコイルを導電する電気信号の変化を検出する検出部と、を備え、
ループコイルは、二輪車を検出する検出場所に対応する検出地面に略平行な平行平面に沿った平面ループ部と、検出地面に交差する交差平面に沿った交差ループ部と、を有し、
検出部、平面ループ部および交差ループ部は、電気的に接続し、
平面ループ部は、二輪車の前輪と対向する位置において、平行平面に沿って屈曲する屈曲ループ部を有する。

本発明の二輪車検出装置は、３次元のループコイルによって、周囲の構造や環境の影響を最小限に抑えつつ高い精度で車両を検出できる。加えて、地面に対して交差する方向に延伸するループコイルからの磁界によって、二輪車のように、地面に対する占有面積の小さな車両でも、高い精度で検出できる。

また、自転車のように前輪が折れ曲がって傾きやすい場合でも、前輪の折れ曲がりによる検出値の相違に引きずられることなく、自転車とバイクとを正確に判別できる。

この二輪車の存在の検出および二輪車の種類の正確な判別により、駐輪場での入庫や出庫の許可を確実に行うことができると共に、正確な精算も行うことができる。これ等の結果、放置自転車や違法駐輪などの問題を解決する、２４時間式の自動清算駐輪場が、様々な場所に建設されて、社会問題を解決できるようになる。

本発明の二輪検出装置が設置される駐輪場の一例を示す模式図である。 本発明の実施の形態２における二輪車検出装置の模式図である。 本発明の実施の形態１における二輪車検出装置の模式図である。 本発明の実施の形態１における検出部での判別基準を示す模式図である。 本発明の参考における二輪車検出装置の問題点を説明する説明図である。 本発明の実施の形態１におけるループコイルと二輪車との位置関係を示す説明図である。 本発明の実施の形態１におけるループコイル２の模式図である。 本発明の実施の形態２における二輪車検出装置の模式図である。

本発明の第１の発明に係る二輪車検出装置は、電気信号によって磁界を発生させる導電体が周回するループコイルと、
ループコイルを導電する電気信号の変化を検出する検出部と、を備え、
ループコイルは、二輪車を検出する検出場所に対応する検出地面に略平行な平行平面に沿った平面ループ部と、検出地面に交差する交差平面に沿った交差ループ部と、を有し、
検出部、平面ループ部および交差ループ部は、電気的に接続し、
平面ループ部は、二輪車の前輪と対向する位置において、平行平面に沿って屈曲する屈曲ループ部を有する。

この構成により、二輪車検出装置は、二輪車の前輪の傾きなどが生じる場合でも、高い精度で二輪車の種類を判別できる。当然に、検出場所における二輪車の有無も検出できる。

本発明の第２の発明に係る二輪車検出装置では、第１の発明に加えて、平面ループ部は検出地面に埋設されている埋設平面ループ部と、地面の上に露出している露出平面ループ部と、を有する。

この構成により、ループコイルは、二輪車の走行を妨げることなく、二輪車の側面および垂直面に対して磁界を確実に付与できる。

本発明の第３の発明に係る二輪車検出装置では、第１又は第２の発明に加えて、交差ループ部は検出地面から地上に露出している。

この構成により、交差ループ部が、二輪車に磁界を確実に付与できる。

本発明の第４の発明に係る二輪車検出装置では、第１から第３のいずれかの発明に加えて、屈曲ループ部は、検出地面に埋設されている。

この構成により、屈曲ループ部が、二輪車の走行を妨げない。

本発明の第５の発明に係る二輪車検出装置では、第１から第４のいずれかの発明に加えて、埋設平面ループ部は、二輪車の前輪側の前方埋設平面ループ部と、二輪車の後輪側の後方埋設平面ループ部と、を有すると共に、二輪車の本体方向に交差する方向に沿って地面に埋設され、
交差ループ部は、前方埋設平面ループ部の端部から上方に突出する前方交差ループ部と、後方埋設平面ループ部の端部から上方に突出する後方交差ループ部と、を有し、
露出平面ループ部は、前方交差ループ部と後方交差ループ部と、を接続し、
屈曲ループ部は、前方埋設平面ループ部に設けられる。

この構成により、ループコイルは、周回しつつ、二輪車の全体を囲むようにして、二輪車の側面方向および垂直方向の全てに、磁界を付与できる。加えて、屈曲ループ部によって、前輪に対する磁界の付与を抑えることができ、前輪が傾く場合の影響を抑えることができる。

本発明の第６の発明に係る二輪車検出装置では、第５の発明に加えて、屈曲ループ部は、前方埋設平面ループ部において、二輪車の前側に屈曲する。

この構成により、非重複領域が容易に形成できる。

本発明の第７の発明に係る二輪車検出装置では、第５の発明に加えて、屈曲ループ部は、前方埋設平面ループ部において、二輪車の後ろ側に屈曲する。

この構成により、非重複領域が容易に形成できる。

本発明の第８の発明に係る二輪車検出装置では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、平面ループ部は、検出場所で停止もしくは通過する二輪車の底部に対して磁界を付与し、
交差ループ部は、検出場所で停止もしくは通過する二輪車の側面に対して磁界を付与する。

この構成により、ループコイルは、二輪車に満遍なく磁界を付与できる。

本発明の第９の発明に係る二輪車検出装置では、第１から第８のいずれかの発明に加えて、屈曲ループ部は、検出場所で停止する二輪車の前輪に重複しない非重複領域を形成可能である。

この構成により、非重複領域によって、二輪車の前輪の傾きによるループコイルでの電気信号のあるべき状態ではない変化を検出することが減少する。

本発明の第１０の発明に係る二輪車検出装置では、第９の発明に加えて、非重複領域において、埋設平面ループ部は、二輪車へ磁界を付与しない。

この構成により、二輪車の前輪の傾きによるループコイルでの電気信号のあるべき状態ではない変化を検出することが減少する。

本発明の第１１の発明に係る二輪車検出装置では、第１から第１０のいずれかの発明に加えて、検出部は、ループコイルを流れる電気信号の、電流値、電圧値、電力値および周波数の少なくとも一つを検出する。

この構成により、検出部は、これらの検出に基づいて、二輪車の種類を判別する。

本発明の第１２の発明に係る二輪車検出装置では、第１１の発明に加えて、検出部は、ループコイルを流れる電気信号の、電流値、電圧値、電力値および周波数の少なくとも一つの変化量に基づいて、検出場所で停止もしくは通過する二輪車の種類を判別する。

この構成により、二輪車検出装置は、二輪車の有無の検出だけでなく、その種類を判別することもできる。

本発明の第１３の発明に係る二輪車検出装置では、第１２の発明に加えて、二輪車の種類は、自転車、原動機付き自転車、小型バイク、中型バイクおよび大型バイクのいずれかである。

この構成により、二輪車検出装置は、自転車、原動機付き自転車、小型バイク、中型バイクおよび大型バイクのいずれかを判別できる。

本発明の第１４の発明に係る二輪車検出装置では、第１から第１３のいずれかの発明に加えて、非重複領域に、ループコイルと電気的に非接続の、予備コイルを更に備える。

この構成により、二輪車の前輪の影響を他に与えずに、二輪車全体での磁界の吸収に基づいて、二輪車検出装置は、二輪車の種類を判別できる。なお、予備コイルは、非重複領域の地面に埋設されても良い。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（駐輪場の概要）
本発明の二輪車検出装置は、複数台の二輪車を駐輪可能である敷地を有する駐輪場であって、当該駐輪場の入り口や出口に設けられる。図１は、本発明の二輪検出装置が設置される駐輪場の一例を示す模式図である。図１の駐輪場は、市街地や住宅地などに設けられ、多くの二輪車が一時利用や期間利用などを目的として駐輪する。

駐輪場１００は、周囲を囲い１０１によって囲まれており、囲い１０１によって囲まれた内部が敷地１０２となっている。この敷地１０２内に二輪車２００が駐輪される。敷地１０２内は、複数の駐輪区画１０３を備えている。例えば、敷地１０２の地面に二輪車の幅に合わせた白線などが印されていることで、駐輪区画１０３が形成される。二輪車２００は、この駐輪区画１０３毎に駐輪される。

駐輪場１００は、市街地や住宅地などにおいて設けられる。このとき、不特定多数や特定人が、一定の許可の下で、二輪車２００を駐輪する。このため、駐輪場１００は、所定の料金を徴収した上で駐輪を許可したり、料金とは別に利用者が有するＩＤなどを確認した上で駐輪を許可したりする。このため、駐輪場１００は、入り口１１０と出口１２０を備えている。

利用者は、二輪車２００を、入り口１１０から入庫させる。入庫させた上で、利用者は二輪車２００を駐輪区画１０３のいずれかに駐輪させる。更に、利用者は、二輪車２００を駐輪場１００から出庫する場合には、出口１２０から自転車２００を外に出す。

この入り口１１０および出口１２０のいずれかにおいて、二輪車２００の入庫もしくは出庫が上述のように許可される。入り口１１０においては、二輪車２００が駐輪可能であるかどうかを判断したり、二輪車の種類を判断したりして、入庫を許可する。一方、出口１２０には、精算機１３０が備わっており、出庫する二輪車２００の駐輪料金を精算する。出口１２０は、この精算機１３０での精算に基づいて、二輪車２００の出庫を許可する。このとき、精算機１３０は、二輪車２００の種類を判別できないので、出口１２０が、二輪車２００の種類を判別する必要がある。出口１２０は、二輪車２００の種類を判別した上で、精算および出庫の許可を行う。

このように、入り口１１０は入庫を許可するので、入り口１１０には、入庫ゲート１１１が設けられている。同様に、出口１２０は出庫を許可するので、出口１２０には、出庫ゲート１２１が設けられている。入庫ゲート１１１および出庫ゲート１２１は、出庫もしくは入庫が許可されることで初めて開く。入庫ゲート１１１、出庫ゲート１２１が開くことで、利用者は二輪車２００を敷地１０１内に入庫させたり、敷地１０１から出庫させたりできる。

ここで、上述の通り、入り口１１０は、二輪車２００の有無を検出する必要がある。二輪車２００が入り口１１０にあることを検出できなければ、入り口１１０は、入庫ゲート１１１を開閉することができないからである。加えて、入り口１１０は、入り口１１０にある二輪車２００の種類を判別する必要を有する。二輪車２００の種類（大型バイク、中型バイク、小型バイク、原動機付き自転車、自転車など）によって、入庫の許可が変わったり、入庫後の駐輪料金の加算が変わったりするからである。

同様に、出口１２０も、二輪車２００の有無を検出する必要がある。二輪車２００が出口１２０にあることを検出できなければ、出口１２０は、出庫ゲート１２１を開閉できないからである。加えて、出口１２０は、二輪車２００の種類を判別する必要がある。二輪車２００の種類によって、精算する駐輪料金が変わるからである。この二輪車２００の種類が判別されることで、精算機１３０が、二輪車２００の種類に対応する適切な駐輪料金を精算できる。すなわち、出口１２０は、精算機１３０と連動した上で、二輪車２００の種類を判別して駐輪料金を計算できる。

この駐輪料金の計算を正確に行うには、当然に出口１２０で二輪車２００の検出と種類の判別を行う必要がある。

本発明の二輪車検出装置１は、これらの駐輪場１００において入り口１１０および出口１２０の少なくとも一方に設置される。図１は、この入り口１１０と出口１２０に、二輪車検出装置１が設置されている状態を示している。二輪車検出装置１は、このように集合型の駐輪場１００の入り口１１０、出口１２０に設置される。もちろん、駐輪場１００内部の複数の駐輪区画１０３のそれぞれにおいて、個別に設置されても良い。この場合には、複数の駐輪区画１０３のそれぞれにおいて、精算機やゲートが、二輪車検出装置１と合わせて設置される。

（実施の形態１）

（全体概要）
実施の形態１における二輪車検出装置の全体概要を説明する。図２は、本発明の実施の形態２における二輪車検出装置の模式図である。二輪車検出装置１は、図１を用いて説明した駐輪場の入り口１１０や出口１２０に設置される。このような二輪車検出装置１が設置される場所は、二輪車２００を検出する検出場所５０である。検出場所５０は、入庫ゲート１１１、出庫ゲート１２１の前などである。また、検出場所５０に対応する地面を検出地面５１と定義する。検出地面５１は、いわゆる自然の地面だけでなく、コンクリートやアスファルトなどの人工の地面も含む。

二輪車検出装置１は、導電体が周回したループコイル２と、検出部３と、を備える。また、必要に応じて、発信器４を備える。また、駐輪場に二輪車検出装置１が設置される際には、導電線であるループコイル２の形態維持と保護のために、管路に、ループコイル２が通されている状態でも良い。

ループコイル２は、発信器４からの電気信号を導電させる。この電気信号の導電によって、ループコイル２は、磁界を発生させる。また、ループコイル２は、図２に示されるように、検出地面５１に略平行な平行平面に沿った平面ループ部２１と、検出地面５１に交差する交差方向に沿った交差ループ部２２を有する。また、平面ループ部２１と交差ループ部２２とは、連続した状態で電気的に接続する。ループコイル２は、平面ループ部２１と交差ループ部２２とが連続して一周すると、発信器４や検出部３に、それぞれの端部から接続する。このため、ループコイル２は、発信器４や検出部３を基点に、周回している部材である。

また、平面ループ部２１は、二輪車２００の前輪と対向する位置において、検出地面５１に沿った平行平面に沿って屈曲する屈曲ループ部２３を備える。

このように、実施の形態１におけるループコイル２は、検出場所５０を通過もしくは到達する二輪車２００の側面に沿って立設する交差ループ部２２と、検出地面５１に平行な平面ループ部２１に加えて、前輪の位置に対応する屈曲ループ部２３によって、構成される。この屈曲ループ部２３により、二輪車２００の前輪の状態に係らず、ループコイル２は、二輪車２００に確実に磁界を付与することができる。

なお、ループコイル２が発信器４や検出部３を基点に周回するとは、ループコイル２を形成する導電体が１周あるいは２〜３周にわたって周回され、周回の終わった端部が、発信器４や検出部３に最終的に接続されることである。例えば、検出部３に繋がる導電体の端部から導電体が周回し、複数周の周回をしてループコイル２を形成し、周回の終わった導電体のもう一方の端部が、検出部３に戻る状態である。導電体の周回数は、適宜定められればよい。

この周回の途中において、駐停車面に略平行な平面ループ部２１と駐停車面に交差する交差ループ部２２と屈曲ループ部２３とが存在することになる。このように、ループコイル２は、発信器４や検出部３を基点として、平面ループ部２１、交差ループ部２２、屈曲ループ部２３とを経て、再び発信器４や検出部３に戻る周回の部材である。

ここで、平面ループ部２１は、図３に示されるように、検出地面５１に埋設されている埋設平面ループ部２１１と検出地面５１の上に露出している露出平面ループ部２１２とを有する。図３は、本発明の実施の形態１における二輪車検出装置の模式図である。このように、検出地面５１に略平行な平行平面に沿っている平面ループ部２１は、検出地面５１に埋設している部分と検出地面５１から露出している部分とを混在させている。

また、交差ループ部２２は、検出地面５１から地上に露出している。屈曲ループ部２３は、検出地面５１に埋設されている。

埋設平面ループ部２１１は、二輪車２００の前輪側の前方埋設平面ループ部２１１Ａと、二輪車２００の後輪側の後方埋設平面ループ部２１１Ｂとを有する。また、埋設平面ループ部２１１は、図３に示されるように、二輪車２００の本体方向に交差する方向に沿って検出地面５１に埋設される。

交差ループ部２２は、前方埋設平面ループ部２１１Ａの端部から上方に突出する前方交差ループ部２２Ａと、後方埋設平面ループ部２１１Ｂの端部から上方に突出する後方交差ループ部２２Ｂと、を有する。露出平面ループ部２１２は、図３に示されるように、前方交差ループ部２２Ａと後方交差ループ部２２Ｂとを、接続する。

更に、屈曲ループ部２３は、前方埋設平面ループ部２１１Ａに接続して設けられる。これらの接続関係によって、平面ループ部２１、交差ループ部２２、屈曲ループ部２３が、一連に接続されて周回した状態となる。もちろん、周回においては、発信器４および検出部３を基点としていればよい。

このようなループコイル２は、二輪車２００の側面に沿って平行な平面ループ部２１、二輪車２００の側面に沿って立設する交差ループ部２２、二輪車２００の前輪を避けるようにして埋設される屈曲ループ部２３とを備える。この結果、ループコイル２が、二輪車２００の側面や平面の全てに磁界を付与することができる。更には、屈曲ループ部２３によって、二輪車２００の前輪に強すぎる磁界が与えられない。このように、ループコイル２は、適切な磁界を二輪車２００に付与できる。

発信器４は、ループコイル２に所定の周波数の電気信号を出力する。ループコイル２は、導電性の部材であるので、発信器４からの電気信号は、ループコイル２を導電する。

検出部３は、ループコイル２を導電する電気信号の変化を検出する。ループコイル２は、導電する電気信号によって、周囲に磁界を発生させる。この発生している磁界中に吸収物が存在すると、磁界の一部が吸収される。磁界の一部が吸収されることで、ループコイル２を導電する電気信号の種々の要素が変化する。例えば、電気信号の電流値、電圧値、電力値、周波数などの要素が変化する。このとき、吸収物の大きさによって、変化量は異なる。

検出部３は、これらの変化や変化量に基づいて、吸収物の大きさを推定する。ここで、ループコイル２は、検出場所５０に設けられるので、吸収物は、二輪車２００である。また、二輪車２００は、大型バイク、中型バイク、小型バイク、原動機付き自転車、自転車などの様々な種類を有している。これらの種類によって、磁界を吸収できる量が変わる。すなわち、磁界の吸収によって生じる電気信号の電流値、電圧値、電力値、周波数などの要素の変化量も異なる。

検出部３は、発信器４から出力されてループコイル２を周回する電気信号における、電流値、電圧値、電力値などの要素の変化量を検出できる。ここで、図３を用いて説明した通り、ループコイル２は、平面ループ部２１、交差ループ部２２、屈曲ループ部２３を備えることで、二輪車２００の形態に適切に対応して、磁界を付与することができる。

加えて、後述するように、二輪車２００の前輪に対応する位置では、屈曲ループ部２３が備わっている。この結果、自転車のように前輪が左右に傾きやすい構造であっても、本来の二輪車２００の大きさと不整合な磁界の吸収が生じない。磁界の吸収は、ループコイル２を流れる電気信号の電流値、電圧値、電力値および周波数の少なくとも一つに変化量を生じさせる。検出部３は、この変化量に基づいて、二輪車２００の種類を判別するので、屈曲ループ部２３による不整合な磁界の吸収の抑制により、検出部３は、正確に種類を判別できる。

このように、検出部３は、電気信号の変化や変化量に基づいて、（１）検出場所５０において二輪車２００が存在すること、（２）検出場所５０に到達している二輪車２００の種類を判別すること、を検出できる。二輪車検出装置１が駐輪場１００の入り口１１０や出口１２０に設けられることで、二輪車検出装置１は、入り口１１０や出口１２０に停止（到達）や通過する二輪車２００の有無および種類を判別できる。

図４は、本発明の実施の形態１における検出部での判別基準を示す模式図である。

検出部３は、ループコイル２を流れる電気信号の電流値、電圧値、電力値および周波数の少なくとも一つを検出できる。これらの少なくとも一つを、検出部３は、検出値として検出できる。この検出値は、電流値などの変化量に基づいている。

ここで、ループコイル２は、検出地面５１に沿った平面ループ部２１と、検出地面５１に交差する交差ループ部２２を有している。平面ループ部２１は、検出地面５１の平面領域に対して磁界を発生させる。一方、交差ループ部２２は、検出地面５１の交差（垂直）領域に磁界を発生させる。このため、平面ループ部２１が発する磁界は、二輪車２００の平面領域の吸収状態の影響を受ける。一方、交差ループ部２２が発する磁界は、二輪車２００の垂直領域の吸収状態の影響を受ける。

実施の形態１の二輪車検出装置１では、平面ループ部２１は、検出場所５０で停止もしくは検出場所５０を通過する二輪車２００の底部に対して磁界を付与する。一方、交差ループ部２２は、検出場所５０で停止もしくは検出場所５０を通過する二輪車２００の側面に対して磁界を付与する。

屈曲ループ部２３は、検出場所５０で停止する二輪車２００の前輪に重複しない非重複領域を形成可能である。図３に示されるように、二輪車２００の前輪は、屈曲ループ部２３によって形成される領域に対向している。この結果、二輪車２００の前輪は、磁界の吸収にあまり寄与しないようになる。例えば、非重複領域においては、埋設平面ループ部２１１Ａが、二輪車２００に磁界を付与しないことによる。

大型の二輪車２００であるほど、平面領域や垂直領域で、磁界が吸収される。

ループコイル２が発生させる磁界の吸収量が大きいほど、変化量は大きくなる。すなわち、検出値も大きくなる。吸収量が大きいのは、二輪車２００でも大型バイクのように大型のものである。このため、図４に示されるように、検出値の大きさは、二輪車２００の大きさに比例して区分される。

検出部３は、図４に示されるような閾値に基づいて、二輪車２００の種類を判別できる。例えば、検出値（変化量）がもっとも大きい範囲では、二輪車２００が大型バイクであると判別される。その下の範囲での検出値では、二輪車２００が中型バイクであると判別される。更に下の範囲での検出値では、二輪車２００が小型バイクであると判別される。更に下の範囲での検出値では、二輪車２００が原動機付き自転車であると判別される。最も下の範囲での検出値では、二輪車２００が自転車であると判別される。

このように、検出値の値と対応する閾値に基づいて、検出部３は、二輪車２００の種類を判別できる。

検出部３が、二輪車２００の種類を判別できることで、入り口１１０や出口１２０は、入庫や出庫しようとしている二輪車２００を判別した上で、入庫や出庫を許可できる。特に、出口１２０においては、二輪車２００の種類を判別できることで、精算機１３０での駐輪料金を正確に精算できる。正確に精算できれば、二輪車２００を駐輪する利用者も安心して駐輪場１００を利用できる。

（屈曲ループ部によるメリット）
ここで、実施の形態１における二輪車検出装置１のループコイル２は、屈曲ループ部２３を備えている。屈曲ループ部２３は、二輪車２００の前輪に対応する位置に、前輪とループコイル２の導体が対向しない非重複領域を形成できる。この非重複領域が形成されることで、前輪に付与される磁界の量が減少する。付与される磁界の量が減少することで、前輪における磁界の吸収量の割合が、二輪車２００全体において低減できる。

これに対して、屈曲ループ部を有していないループコイルのみの二輪車検出装置では、二輪車２００の種類によっては、誤った検出を行ってしまうことがある。

図５は、本発明の参考における二輪車検出装置の問題点を説明する説明図である。

ループコイル４００は、平面ループ部および交差ループ部を有していても、上方から見た場合には、普通に周回する形状を有している。すなわち、ループコイル４００は、屈曲ループ部を有していない。

このようなループコイル４００は、二輪車２００の側面および底部に磁界を付与する。二輪車２００は、側面の部材において磁界を吸収すると共に底部や上部の部材において磁界を吸収する。磁界の吸収によって生じる、ループコイル４００を流れる電気信号の電流値、電圧値、電力値および周波数の変化量が、検出される。

このとき、二輪車２００が図５の左側のように、前輪２０１も含めてまっすぐの場合には、ループコイル４００の前方であって前輪２０１と重なる部分での磁界の吸収は、二輪車２００の他の部分と同じである。しかし、二輪車２００が自転車である場合には、図５の右側のように前輪２０１が左右に傾きやすい。自転車は、その重さが軽く、前輪２０１が停止状態において簡単に傾いてしまうからである。

このように、前輪２０１が左右に傾いた状態では、前輪２０１部分の見かけ上の幅が大きくなってしまい、磁界の吸収が大きくなってしまう。磁界の吸収が大きくなれば、検出部３が検出する電流値などの変化量が大きくなる。この変化量が大きくなってしまうと、二輪車２００が自転車であるにもかかわらず、小型バイクや中型バイクなどのより大型の種類であると誤検出されてしまう可能性がある。

これは、二輪車２００の前輪２０１に対向する位置に、ループコイル４００の一部が存在することにより、前輪２０１の前方と後方を結ぶ磁界が、幅をもつように傾いた前輪２０１で吸収されるからである。

これに対して、実施の形態１における二輪車検出装置１のループコイル２の場合には、屈曲ループ部２３によって、前輪２０１に付与される磁界を減らすことができる。図６は、本発明の実施の形態１におけるループコイルと二輪車との位置関係を示す説明図である。図５と同様に、ループコイル２と二輪車２００を、上方から見た状態を表している。

屈曲ループ部２３によって、前方埋設平面ループ部２１１Ａは、前輪２０１に重複しない。このため、前方埋設平面ループ部２１１Ａが、発生させる磁界が、傾いた前輪２０１にあまり付与されない。このため、前輪２０１が傾くことによってその幅を広げる場合であっても、前輪２０１における前方埋設平面ループ部２１１からの磁界の吸収が抑えられる。

更には、屈曲ループ部２３も、前輪２０１に対して付与する磁界を強くしないで済む。これらの結果、実施の形態１における二輪車検出装置１は、前輪２０１が傾いたとしても、本来の磁界の吸収を上回る吸収が生じることはない。これらの結果、実施の形態１における二輪車検出装置１は、前輪２０１が傾きやすい自転車であっても、その種類を確実かつ正確に判別できる。

以上のように、実施の形態１における二輪車検出装置１は、屈曲ループ部２３を備えて二輪車２００の前輪２０１での傾きの影響を防止して、より正確に二輪車２００の種類を判別できる。

（各部の詳細）

（ループコイル）
ループコイル２は、平面ループ部２１、交差ループ部２２、屈曲ループ部２３をそれぞれ周回形状で接続している。図３に示されるように、それぞれの部分が、検出地面５１に埋設されていたり、露出していたりして、二輪車２００の周囲を囲む。

ループコイル２は、いずれの部分も導体であり、発信器４からの電気信号を導電できる。この電気信号の導電によって、ループコイル２の直進方向を軸とした円周状の磁界を発生できる。ループコイル２は、図３を用いて説明したお通り、様々な方向を持っており、それぞれの部分の方向に従って、磁界を発生できる。

これらの磁界は、二輪車２００の側面、上面、底面などにおいて吸収されて、二輪車２００が検出場所５０に存在しない場合での磁界と変化して、ループコイル２を流れる電気信号の電流値、電圧値、電力値および周波数の少なくとも一つが変化する。ループコイル２は、導体であることにより、このような電気信号の変化を生じさせることができる。

（発信器）
発信器４は、所定の電流値等を有し、所定の周波数の電気信号を導体であるループコイル２に送り込む。発信器４は、一般的に用いられる信号発生装置が用いられればよい。発信器４は、ループコイル２と電気的に接続している。例えば、ループコイル２と直接的に接続されることで、電気的に接続されてもよい。

あるいは、発信器４は、ループコイル２に無線通信で電気信号を伝達するように、間接的に接続されてもよい。

（検出部）
検出部３は、上述の通り、ループコイル２を流れる電気信号の電流値、電圧値、電力値および周波数の少なくとも一つを検出する。このとき、電流値などの観測値を検出してもよいし、本来の値との差分値を検出してもよい。

検出部３も、発信器４と同様に、ループコイル２に電気的に接続されている。

検出部３は、図４で説明したように、予め設定された閾値や関数テーブルなどの参考値を有しておき、検出された変化量と参考値とを比較することで、二輪車２００の種類を判別できる。この閾値や関数テーブルは、経験値や実験値によって予め定められれば良いし、事後的に変更可能であることも好適である。このため、検出部３は、書き換え可能なメモリを備えていることも好適である。

（実施の形態２）

次に実施の形態２について説明する。

（屈曲ループ部の形状）
屈曲ループ部２３は、図２、図３に示されるように、二輪車２００の前輪に重複しないように設けられる。このとき、屈曲ループ部２３は、図２、図３に示されるように、二輪車２００の後ろ側に屈曲していてもよい。後ろ側に屈曲していることで、二輪車２００の前輪に、ループコイル２の一部が重複しにくい（前方埋設平面ループ部２１１Ａが、二輪車２００の前輪に付与する磁界を抑える）。

このように、屈曲ループ部２３によって、ループコイル２の一部が、前輪に重複しにくくなり、前方埋設平面ループ部２１１Ａによる前輪への磁界の付与が抑えられて、二輪車２００の前輪が傾く場合でも、検出部３による誤った判別が生じにくくなる。

一方、屈曲ループ部２３は、二輪車２００の前側に屈曲してもよい。図７は、本発明の実施の形態１におけるループコイル２の模式図である。図７のループコイル２では、屈曲ループ部２３が、二輪車２００の前側に屈曲している。言い換えれば、前側に突出している。この突出により、前方埋設平面ループ部２１１Ａは、二輪車２００の前輪の前方に延伸することになり、二輪車２００の前輪へ付与される磁界が抑えられる。

この抑制によって、二輪車２００の前輪が傾いても、検出部３における判別に誤りは生じにくい。

このように、屈曲ループ部２３は、二輪車の後ろ側もしくは前側のいずれに突出していてもよい。

（予備コイル）
実施の形態１で説明したように、屈曲ループ部２３によって、二輪車２００の前輪２０１と重複しない非重複領域が形成される。図８は、本発明の実施の形態２における二輪車検出装置の模式図である。図８に示されるように、屈曲ループ部２３によって、前輪２０１と重複しない非重複領域５２が形成される。この非重複領域の形成によって、二輪車２００の前輪２０１が傾いても、本来の二輪車２００によって生じる電気信号の変化量と大きく相違する変化量が生じない。

一方で、この非重複領域５２によって、二輪車２００の前輪に付与される磁界が減少する。この減少によって、検出部３が検出するループコイル２を流れる電気信号の変化量は、変化前とで差が小さくなることもある。

図８に示される二輪車検出装置１は、このような場合に対応するために、予備コイル７０を備えている。予備コイル７０は、ループコイル２とは独立した別の導体で形成される。また、図８には示していないが、予備コイル７０にも、ループコイル２とは別に独立した発信器や検出部が設けられる。また、予備コイル７０は、地面に埋設される。

このように、予備コイル７０は、ループコイル２と独立した別個の導体であるので、ループコイル２での電気信号の変化とは別個に予備コイル７０での電気信号の変化が生じる。

予備コイル７０は、二輪車２００の前輪２０１のみに対応して磁界の付与を行う。言い換えれば、予備コイル７０からの磁界は、前輪２０１のみで吸収される。この吸収においては、前輪２０１が傾きを有していても、前輪２０１以外の部分の影響を受けない。このため、予備コイル７０は、前輪２０１による電気信号の変化を確実に検出できる。前輪２０１のみに対応するので、前輪２０１が傾いたとしても、それによって生じる電気信号の変化量は、二輪車２００の種類の判別に影響を与えにくいからである。

一方、ループコイル２においては、屈曲ループ部２３によって、前輪２０１の影響を受けにくい状態であるので、ループコイル２に対応する検出部３は、前輪２０１の影響を受けにくい状態で、二輪車２００の種類を判別できる。一方、予備コイル７０は、前輪２０１のみを中心として電気信号の変化を検出する。このため、予備コイル７０に接続する検出部は、前輪２０１を中心とする電気信号の変化を検出できる。この結果、ループコイル２が検出しにくい前輪２０１での電気信号の変化を、予備コイル７０が補うように検出できる。

これらの検出によって、二輪車２００の全てを活用しながら、二輪車検出装置１は、電気信号の変化量を検出できる。この全体を活用した検出によって、二輪車検出装置１は、検出場所５０において二輪車２００を、確実かつ正確に判別できる。

なお、検出部３は、ループコイル２のみの検出結果と、予備コイル７０での検出結果とをあわせた上で、最終的に二輪車２００の種類を判別してもよい。この場合には、ループコイル２で検出される電気信号の変化に対する閾値と、予備コイル７０で検出される電気信号の変化に対する閾値との両方の結果に基づいて、検出部３は、二輪車２００の種類を判別する。

以上のように、実施の形態２における二輪車検出装置１は、二輪車２００の前輪２０１などの構造上の特性により適した状態で、二輪車２００の種類をより確実に判別できる。

なお、実施の形態１〜２で説明された二輪車検出装置は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。

１ 二輪車検出装置
２ ループコイル
２１ 平面ループ部
２２ 交差ループ部
２３ 屈曲ループ部
３ 検出部
４ 発信器
５０ 検出場所
５１ 検出地面
５２ 非重複領域
７０ 予備コイル
１００ 駐輪場
１１０ 入り口
１２０ 出口
２００ 二輪車
２０１ 前輪

Claims (5)

1. 電気信号によって磁界を発生させる導電体が周回するループコイル部と、
   前記ループコイル部を導電する電気信号の変化を検出する検出部と、を備え、
   前記ループコイル部は、
   検出する二輪車の前輪以外の部分に対して複数の向きから磁界を付与し、
   前記二輪車の前輪に対して前記複数の向きのうちの一部のみの向きから磁界を付与する、二輪車検出装置。
2. 前記ループコイル部は、前記二輪車を検出する検出場所に対応する検出地面に平行な平行平面に沿った平面部と、前記検出地面に交差する交差平面に沿った交差部を有し、
   前記平面部及び前記交差部は、前記二輪車の前輪以外の部分に対して磁界を付与し
   前記平面部と前記交差部の一方は前記二輪車の前輪に対して磁界を付与し、他方は付与しない、請求項１記載の二輪車検出装置。
3. 前記ループコイル部は、１つのループにおいて前記平面部と前記交差部を有し、
   前記二輪車が進行する向きに前記平面部が前記交差部よりも長いことにより前記平面部は前記二輪車の前輪に対して磁界を付与して前記交差部は付与せず、又は、
   前記二輪車が進行する向きに前記交差部が前記平面部よりも長いことにより前記交差部は前記二輪車の前輪に対して磁界を付与して前記平面部は付与しない、請求項２記載の二輪車検出装置。
4. 前記ループコイル部を通電する電気信号とは異なる電気信号が通電する予備コイル部を備え、
   前記予備コイル部は、前記二輪車の前輪に対して磁界を付与する、請求項１から３のいずれかに記載の二輪車検出装置。
5. 二輪車検出装置が備えるループコイル部が、検出する二輪車の前輪以外の部分に対して複数の向きから磁界を付与し、前記二輪車の前輪に対して前記複数の向きのうちの一部のみの向きから磁界を付与するステップと、
   前記二輪車検出装置が備える検出部が、前記ループコイル部を導電する電気信号の変化を検出するステップを含む二輪車検出方法。