JP6290335B2

JP6290335B2 - 光検出装置及び駐車場満空検出装置

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Publication number: JP6290335B2
Application number: JP2016161351A
Authority: JP
Inventors: 方生松村; 龍三野田
Original assignee: CDN Corp
Current assignee: CDN Corp
Priority date: 2016-08-19
Filing date: 2016-08-19
Publication date: 2018-03-07
Anticipated expiration: 2036-08-19
Also published as: JP2018028858A

Description

本発明は、光検出装置及び駐車場の満車／空車（満空情報）を検出する駐車場満空検出装置に関するものである。

従来、複数の駐車場の各車室の満空情報を一括して管理し、利用者に提供する駐車場システムがある。
このような駐車場システムでは、各駐車場に設置された精算機が各車室の満空状態を特定し、その結果を基に満空表示灯の表示を切り換える。
従来、このような精算機に満空情報をサーバに送信する機能を持たせ、サーバは複数の駐車場の満空情報を一括管理し、ユーザに配信している。

しかしながら、精算機には、満空情報をサーバに送信する機能を持たないものが大部分であることから、このような満空情報送信機能を備えた精算機を設置しない駐車場の満空情報をサーバが取得できない。
近年、満空情報送信機能を備えた精算機を設置しない駐車場についても、稼働率をアップするために、満空情報をサーバに送信して近隣駐車場を探すドライバーに、リアルタイム(例えば1分未満)に配信したいという要請がある。

他方、駐車場を探すドライバーは、今この近くで空いている駐車場を知りたいという要請があり、これに既往の技術は、情報の新しさ(即時性)において対応できない。
すなわち、現状では、
・満空情報をサーバに送信しない精算機が大部分である。
・満空情報をサーバに送信する精算機はあるが、この導入は稼働率をあげるためではなく、事後にデータ分析などによる営業の効率化を図る目的が主である。
・満空情報をサーバに「リアルタイムに」送信する精算機は非常に高額であり、一部の企業では導入しているが、複数企業を跨いで「リアルタイムで」満空情報を取得・配信するものではない。

なお、満空表示灯１１の発光部からの光を基に、所定の発光部のオン・オフを検出し、その検出結果を基に満表示か空表示かを特定することも考えられるが、太陽光及び隣接する発光部からの光を受光部が受光してしまうため、正確な判定が困難であるという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽光や隣接する発光部からの光の影響を抑えて、検出対象の発光部からの光を高精度に検出できる光検出装置と、それを用いた駐車場満空検出装置を提供することである。

上述した従来技術の問題点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の駐車場満空検出装置は、満表示時と空表示時とで発光・非発光状態が異なる第１の発光部と当該第１の発光部以外の第２の発光部を有する駐車場の満空表示灯からの光を受光する光検出装置と、無線通信手段と、前記光検出装置の受光結果を基に、前記満空表示灯が満車・空車のいずれを表示しているかを判断するための指標となる満空情報を前記無線通信手段を介して送信させる処理手段とを有し、前記光検出装置は、前記第１の発光部と対向する開口部を備え、内面が光吸収性の部材で形成されている凹部と、前記凹部内に設けられた受光部と、前記受光部の背後側から前記第１の発光部側に位置する反射面に向けて入射する太陽光の一部を遮光し、前記開口部の周囲に設けられた遮光部と、を有し、前記第１の発光部からの光を前記受光部が直接入光し、前記第２の発光部からの光を前記受光部が直接入光しない、且つ前記反射面で反射した前記太陽光を前記受光部が直接入光しないように前記凹部が構成されており、前記第１の発光部からの光と、前記第２の発光部からの光と、前記太陽光との前記受光部における前記受光結果を基に、前記第１の発光部からの光を受光したか否かを検出可能な検出精度を前記受光部が有している。

好適には、前記第１の発光部は、満表示時に発光し、空表示時に発光しない１つのＬＥＤである。
好適には、前記第２の発光部からの光が前記内面で反射し、前記反射面で反射して前記凹部内に入る前記太陽光が前記内面で複数回反射するように構成されている。

好適には、本体部と、前記本体部の前記第２の発光部と対向する側に前記本体部と一体となって形成されており、前記凹部の深さ方向と直交する向きに前記本体部の外周から突き出た鍔部とを有し、前記凹部は、前記鍔部の前記第１の発光部側の面に前記本体部に通じるように形成されている。

好適には、前記本体部は略円錐台形状であり、前記鍔部は略円板形状である。

好適には、前記光吸収性の部材は、黒色である。

本発明の光検出装置は、第１の発光部と当該第１の発光部以外の第２の発光部を有し屋外に設けられた発光手段からの光を受光する光検出装置と、無線通信手段と、前記光検出装置の受光結果を基に、前記第１の発光部が発光・非発光のいずれであるかを判断するための指標となる情報を前記無線通信手段を介して送信させる処理手段とを有し、前記光検出装置は、前記第１の発光部と対向する開口部を備え、内面が光吸収性の部材で形成されている凹部と、前記凹部内に設けられた受光部と、前記受光部の背後側から前記第１の発光部側に位置する反射面に向けて入射する太陽光の一部を遮光し、前記開口部の周囲に設けられた遮光部と、を有し、前記第１の発光部からの光を前記受光部が直接入光し、前記第２の発光部からの光を前記受光部が直接入光しない、且つ前記反射面で反射した前記太陽光を前記受光部が直接入光しないように前記凹部が構成されており、前記第１の発光部からの光と、前記第２の発光部からの光と、前記太陽光との前記受光部における前記受光結果を基に、前記第１の発光部からの光を受光したか否かを検出可能な検出精度を前記受光部が有している。

本発明によれば、太陽光や隣接する発光部からの光の影響を抑えて、検出対象の発光部からの光を高精度に検出できる光検出装置と、それを用いた駐車場満空検出装置を提供することができる。

本発明の実施形態の駐車場満空検出装置を駐車場に設置した状態を説明するための満車状態の図である。本発明の実施形態の駐車場満空検出装置を駐車場に設置した状態を説明するための空車状態の図である。本発明の実施形態の駐車場満空検出装置の機能ブロック図である。満空表示灯の満表示と空表示を詳細に説明するための図である。光検出装置の満空表示灯と対向しては配置される側の正面図である。図５に示す断面線Ａ−Ａにおける光検出装置の断面構成図である。光検出装置の形状を太陽光の影響を低減するという観点から説明するための図である。光検出装置の形状を非検出対象のＬＥＤからの光の影響を低減するという観点から説明するための図である。本発明の実施形態の駐車場満空検出装置の動作を説明するめのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係わる駐車場満空検出装置について説明する。
図１及び図２は、本実施形態の駐車場満空検出装置１を屋外の駐車場に設置した状態を説明するための図である。図１は満空表示灯１１が満車表示状態の場合、図２は満空表示灯１１が空車表示の場合である。

図３は、図１に示す駐車場満空検出装置１の機能ブロック図である。
図３に示すように、駐車場満空検出装置１は、駐車場等に設けられた満空表示灯１１を支持するポール１３等に設置される。
満空表示灯１１は、複数のＬＥＤ（発光部）６３をマトリクス状に配置して構成されており、図４（Ａ），図４（Ｂ）に示すように、満車表示時と空車常時時とで相互に異なるパターンでＬＥＤ６３を表示させる。
このとき、複数のＬＥＤ６３の中には、満車表示時には点灯し、空車表示時には消滅するものがあり、駐車場満空検出装置１の光検出装置３１は、当該ＬＥＤ６３を検出対象として、それに対向して配置される。

図３に示すように、駐車場満空検出装置１は、例えば、光検出装置３１、光センサ感度調整部３３、無線通信部３５、メモリ３７、ＣＰＵ３９を有する。
駐車場満空検出装置１な、対候性（防塵・防雨）を備えている。

また、駐車場満空検出装置１には、充電池５１から電力が供給されている。
また、駐車場満空検出装置１の周辺には、屋外に設置されたソーラ充電パネル５３があり、設けられており、昼の間に太陽光を受けて発電し、充電池５１を充電する。
充電池５１は、電池残量情報をＣＰＵ３９に出力する。

光検出装置３１は、満空表示灯１１の発光領域の一部（検出対象のＬＥＤ６３）からの光を受光する。本実施形態では、光検出装置３１は、図４（Ａ）に示すように満表示時に点灯するが、図４（Ｂ）に示すように空表示時には点灯しないＬＥＤ６３に対向して配置されている。

光センサ感度調整部３３は、光検出装置３１からの受光結果を調整してＣＰＵ３９に出力する。
また、光検出装置３１は、満空表示灯１１の満表示時と空表示時とで発光領域の一部からの光の受光量の差が一定以上異なる位置に設けられている。
具体的には、光検出装置３１は、満空表示灯１１の満表示時に発光し、空表示時に発光しない１つの検出対象のＬＥＤ６３からの光を主として入射し、それ以外の非検出対象のＬＥＤ６３からの光と、太陽光との一部あるいは全部を遮光する位置及び姿勢で配置されている。

無線通信部３５は、例えば、ＳＩＭカードを装着して使用する３Ｇ通信モジュールである。
メモリ３７は、ＣＰＵ３９が実行するプログラム、並びに光センサ感度調整部３３が調整した受光結果を記憶する。

ＣＰＵ３９は、メモリ３７に記憶されたプログラムを実行し、駐車場満空検出装置１の処理を統括的に制御する。
具体的には、ＣＰＵ３９は、光センサ感度調整部３３で調整された受光結果を基に、満空表示灯１１が満車・空車のいずれを表示しているかを判断するための指標となる満空情報を生成する。

ＣＰＵ３９は、例えば、光検出装置３１が満車表示に発光するＬＥＤ６３に対向して設けられている場合には、受光結果が示す受光レベルが所定のしきい値以上の場合に満車状態と判断し、一方、受光レベルがしきい値未満の場合には空車状態と判断し、それを示す満空情報を生成する。

ＣＰＵ３９は、満空情報が示す満空状態が変化した場合に、無線通信部３５を起動し、当該満空情報を無線通信部３５からアンテナ４１を介して送信させる。
また、ＣＰＵ３９は、充電池５１から入力した電池残量情報を、満空情報と共に、無線通信部３５からアンテナ４１を介して送信する。

以下、光検出装置３１について詳細に説明する。
図５は、光検出装置３１の満空表示灯１１と対向しては配置される側の正面図である。図６は、図５に示す断面線Ａ−Ａにおける光検出装置３１の断面構成図である。

図６に示すように、満空表示灯１１は、基板６１に複数のＬＥＤ６３がマトリクス状に固定されている。
ＬＥＤ６３の基板６１とは反対側には、透明の板状のカバー６５が設けられている。

図５及び図６に示すように、光検出装置３１は、略円錐台形状の本体部７１と、略円板形状の鍔部７３とが一体形成されている。
鍔部７３のＬＥＤ６３と対向して位置される接合面７３ｂには、開口部７５ａが形成されており、開口部７５ａから本体部７１に通じる凹部７５が形成されている。凹部７５は、本体部７１の中心軸Ｏに沿って延在している。
鍔部７３の接合面７３ｂは、透明板６５に接着剤あるは接着シートを介して接着される。

鍔部７３は、光検出装置３１の背後から透明板６５に向けて入射する太陽光を遮光する機能を有する。鍔部７３は、中心軸Ｏと直交する向きに、本体部７１の外周から突き出た形状をしている。

凹部７５内の底部には、受光部７９が設けられている。
凹部７５の内周面には、光吸収性の部材（例えば、黒色）で形成されている。

鍔部７３は、開口部７５ａの周囲に設けられ、光検出装置３１の背後側から基板（反射面）６１に向けて入射する太陽光の一部を遮光する。
鍔部７３は、基板６１で反射した太陽光が受光部７９に直接入光しないように構成されている。
具体的には、鍔部７３は、基板６１で反射して凹部７５内に入る太陽光が凹部７５の内面で複数回反射すると共に、検出対象のＬＥＤ６３からの光が受光部７９に直接入光するように構成されている。

また、凹部７５は、検出対象のＬＥＤ６３の周囲に位置する非検出対象のＬＥＤ６３からの光が受光部７９に直接入光しないように構成されている。

非検出対象のＬＥＤ６３から凹部７５内に入光した光と、基板６１で反射して凹部７５内に入光した太陽光とは、凹部７５の内周面で反射（例えば、複数回反射）する。

受光部７９は、検出対象のＬＥＤ６３から直接入光した光と非検出対象のＬＥＤ６３から凹部７５の内面で反射して入光した光と基板６１で反射した後に凹部７５の内面で反射して入光した光との第１の合成光と、非検出対象のＬＥＤ６３から凹部７５の内面で回反射して入光した光と基板６１で反射した後に凹部７５の内面で反射して入光した光との第２の合成光との受光結果の相違を検出可能な受光精度を有している。

なお、本実施形態では、図６に示すように、光検出装置３１の接合面７３ｂと基板６１との間の距離をＬ１、隣接するＬＥＤ６３の間の距離をＬ３、接合面７３ｂとＬＥＤ６３との間の距離をＬ４とする。
また、中心軸Ｏと、鍔部７３の外周縁７３ａとの間の距離をＲ１とし、凹部７５の内径を２ａとし、凹部７５の深さをＬ２とする。

図７は、光検出装置３１の形状を太陽光の影響を低減するという観点から説明するための図である。
図７に示すように、受光部７９の端部から凹部７５の開口部７５ａの内縁部を結ぶ仮想直線Ｐ１と、中心軸Ｏとの角度をθ３とする。
また、鍔部７３の開口部７５ａの内縁部と鍔部７３の外周縁７３ａとの中心に対応する基板６１上の位置Ｑ１とを結ぶ仮想直線Ｐ２と、中心軸Ｏとの角度（外周縁７３ａから入射する太陽光の角度）をθ１とする。
ここで、θ１、θ３はそれぞれ下記（式１）、（式２）で定義される。

θ１＝ｔａｎ^−１（（Ｒ１−ａ）／（２・Ｌ１）） …（式１）

θ３＝ｔａｎ^−１（２・ａ／Ｌ２） …（式２）

θ３＜θ１ …（式３）

光検出装置３１では、上記（式３）を満たすように、光検出装置３１のＲ１、Ｌ２、ａ、並びに光検出装置３１と基板６１との距離Ｌ１を規定する。これにより基板６１で反射した太陽光が受光部７９に直接入光しないように構成されている

図８は、光検出装置３１の形状を非検出対象のＬＥＤ６３からの光の影響を低減するという観点から説明するための図である。
図８に示すように、θ３については図８と同様に規定する。
また、検出対象のＬＥＤ６３の周囲の非検出対象のＬＥＤ６３と凹部７５の開口部７５ａの内縁部とを結ぶ仮想直線Ｐ３と、中心軸Ｏとの角度をθ４とする。
ここで、θ４は下記（式４）で定義される。

θ４＝ｔａｎ^−１（Ｌ４／（Ｌ３＋ａ）） …（式４）

なお、θ４は以下で近似できる。
θ４≒９０°−ｓｉｎ^−１（Ｌ３／Ｌ４） …（式５）

θ３＜θ４ …（式６）

光検出装置３１では、上記（式６）を満たすように、光検出装置３１のＬ２、ａと、ＬＥＤ６３の距離Ｌ３と、ＬＥＤ６３と光検出装置３１の接合面７３ｂまでの距離Ｌ４とを規定する。
これにより、検出対象のＬＥＤ６３からの光が受光部７９に直接入光し、その周囲に位置する非検出対象のＬＥＤ６３からの光が受光部７９に直接入光しないようにできる。

図９は、駐車場満空検出装置１の動作を説明するめのフローチャートである。
以下、図９の各ステップについて説明する。

ステップＳＴ１：
光検出装置３１がスキャン処理を行い、光センサー信号である受光結果を光センサ感度調整部３３に出力する。
そして、光センサ感度調整部３３が、光検出装置３１からの受光結果を調整してＣＰＵ３９に出力する。

ステップＳＴ２：
ＣＰＵ３９は、光センサ感度調整部３３からの受光結果を基に満空情報を生成する。そして、ＣＰＵ３９は満空情報が示す状態が変化したか否かを判断し、変化したと判断し場合にはステップＳＴ３に進み、そうでない場合はステップＳＴ４に進む。

ステップＳＴ３：
ＣＰＵ３９は、無線通信部３５を起動する。

ステップＳＴ４：
ＣＰＵ３９は、無線通信部３５の電源を落とす。

ステップＳＴ５：
ＣＰＵ３９は、満空情報が示す満空状態が変化した場合に、無線通信部３５を起動し、当該満空情報を無線通信部３５からアンテナ４１を介して送信させる。
また、ＣＰＵ３９は、充電池５１から入力した電池残量情報を、満空情報と共に、無線通信部３５からアンテナ４１を介して送信する。

ステップＳＴ６：
ＣＰＵ３９は、ステップＳＴ５の送信処理が終了したと判断すると、ステップＳＴ６に進む。

ステップＳＴ７：
ＣＰＵ３９は、ステップＳＴ１の処理を行う間隔として予め規定された間隔になるように遅延処理を行う。

駐車場管理システム６１は、複数の駐車場満空検出装置１から満空情報を取得し、これを一括管理してユーザに提供する。

以上説明したように、光検出装置３１によれば、上記（式３）を満たすように、光検出装置３１のＲ１、Ｌ２、ａ、並びに光検出装置３１と基板６１との距離Ｌ１を規定する。これにより基板６１で反射した太陽光が受光部７９に直接入光しないようにできる。

また、光検出装置３１では、上記（式６）を満たすように、光検出装置３１のＬ２、ａと、ＬＥＤ６３の距離Ｌ３と、ＬＥＤ６３と光検出装置３１の接合面７３ｂまでの距離Ｌ４とを規定する。これにより、検出対象のＬＥＤ６３からの光が受光部７９に直接入光し、その周囲に位置する非検出対象のＬＥＤ６３からの光が受光部７９に直接入光しないようにできる。

また、駐車場満空検出装置１によれば、満空表示灯１１を備えた駐車場であれば、どのようなタイプの駐車場に対してもその満空情報を取得して送信できる。これにより、従来のように満空情報を送信する機能がない精算機を設置している駐車場から満空情報を駐車場管理システム６１に送信できる。
これにより、多くの駐車場の満空情報をリアルタイムにドライバーに提供できるようになる。

また、駐車場満空検出装置１は、満空表示灯１１の満空表示灯素子であるＬＥＤ６３の１点のみに装着するので、満空表示灯１１に対してのドライバーの視認性を妨げない。

また、駐車場満空検出装置１は、その本体を満空表示灯１１のポール１３等に取付けるので目立たなくできる。

また、駐車場満空検出装置１は、ソーラ充電パネル５３によって充電池５１を充電するので、外部電源が要で、設置工事が簡単である。
また、ソーラ充電パネル５３を搭載するため、長期稼動に耐えられる。

また、駐車場満空検出装置１は、満空情報が変化したとき、すなわち満空表示灯１１の満空表示が切り換わったときにのみ満空情報を送信するため、省エネ設計が可能である。

本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。

上述した実施形態では、上記（式３）と（式６）の双方を満たす場合を例示したが、（式３）のみを満たすように光検出装置３１を構成してもよい。

また、上記（式３）を満たせば、光検出装置３１の形状は特に限定されない。

また、上述した実施形態では、本発明の光検出装置を駐車場満空検出装置１に適用した場合を例示したが、それ以外の装置に適用してもよい。

また、上述した実施形態では、ＬＥＤ６３をマトリクス状に配置した場合を例示したが、それ以外のパターンで配置してもよい。

また、上述した実施形態では、「満」でのみ点灯するＬＥＤ６３に対応して光検出装置３１を設けた場合を例示したが、「空」でのみ点灯するＬＥＤ６３に対応して光検出装置３１を設けてもよい。

本発明は、駐車場の満車／空車を検出するシステム等に適用可能である。

１…駐車場満空検出装置
１１…満空表示灯
６１…基板
６３…ＬＥＤ
６５…透明板
１３…ポール
３１…光検出装置
７１…本体部
７３…鍔部
７３ａ…外周縁
７３ｂ…接合面
７５…凹部
７５ａ…開口部
７９…受光部
３３…光センサ感度調整部
３５…無線通信部
３７…メモリ
３９…ＣＰＵ
４１…アンテナ
５１…充電池
５３…ソーラ充電パネル

Claims

満表示時と空表示時とで発光・非発光状態が異なる第１の発光部と当該第１の発光部以外の第２の発光部を有する駐車場の満空表示灯からの光を受光する光検出装置と、無線通信手段と、前記光検出装置の受光結果を基に、前記満空表示灯が満車・空車のいずれを表示しているかを判断するための指標となる満空情報を前記無線通信手段を介して送信させる処理手段とを有し、
前記光検出装置は、
前記第１の発光部と対向する開口部を備え、内面が光吸収性の部材で形成されている凹部と、
前記凹部内に設けられた受光部と、
前記受光部の背後側から前記第１の発光部側に位置する反射面に向けて入射する太陽光の一部を遮光し、前記開口部の周囲に設けられた遮光部と、
を有し、
前記第１の発光部からの光を前記受光部が直接入光し、前記第２の発光部からの光を前記受光部が直接入光しない、且つ前記反射面で反射した前記太陽光を前記受光部が直接入光しないように前記凹部が構成されており、
前記第１の発光部からの光と、前記第２の発光部からの光と、前記太陽光との前記受光部における前記受光結果を基に、前記第１の発光部からの光を受光したか否かを検出可能な検出精度を前記受光部が有している
駐車場満空検出装置。
前記第１の発光部は、満表示時に発光し、空表示時に発光しない１つのＬＥＤである
請求項１に記載の駐車場満空検出装置。
前記第２の発光部からの光が前記内面で反射し、前記反射面で反射して前記凹部内に入る前記太陽光が前記内面で複数回反射するように構成されている
請求項１又は請求項２に記載の駐車場満空検出装置。
本体部と、
前記本体部の前記第２の発光部と対向する側に前記本体部と一体となって形成されており、前記凹部の深さ方向と直交する向きに前記本体部の外周から突き出た鍔部と
を有し、
前記凹部は、前記鍔部の前記第１の発光部側の面に前記本体部に通じるように形成されている
請求項１〜３のいずれかに記載の駐車場満空検出装置。
前記本体部は略円錐台形状であり、
前記鍔部は略円板形状である
請求項４に記載の駐車場満空検出装置。
前記光吸収性の部材は、黒色である
請求項１に記載の駐車場満空検出装置。
第１の発光部と当該第１の発光部以外の第２の発光部を有し屋外に設けられた発光手段からの光を受光する光検出装置と、無線通信手段と、前記光検出装置の受光結果を基に、前記第１の発光部が発光・非発光のいずれであるかを判断するための指標となる情報を前記無線通信手段を介して送信させる処理手段とを有し、
前記光検出装置は、
前記第１の発光部と対向する開口部を備え、内面が光吸収性の部材で形成されている凹部と、
前記凹部内に設けられた受光部と、
前記受光部の背後側から前記第１の発光部側に位置する反射面に向けて入射する太陽光の一部を遮光し、前記開口部の周囲に設けられた遮光部と、
を有し、
前記第１の発光部からの光を前記受光部が直接入光し、前記第２の発光部からの光を前記受光部が直接入光しない、且つ前記反射面で反射した前記太陽光を前記受光部が直接入光しないように前記凹部が構成されており、
前記第１の発光部からの光と、前記第２の発光部からの光と、前記太陽光との前記受光部における前記受光結果を基に、前記第１の発光部からの光を受光したか否かを検出可能な検出精度を前記受光部が有している
光検出装置。