JP7215222B2 - 光学式検知装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、光学式検知装置およびプログラムに関する。

車両の道路を挟むように発光部と受光部を対向して配置して、発光部と受光部の間を通過する車両等の物体を検知する光学式検知装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 特開２０１５－１２５０２３号公報

光学式検知装置においては、所定の検知個数以上の受光素子が、所定の期間継続して遮光状態となった場合に、車両の通過を検知する。一方で、発光面または受光面に積雪等の異物が存在すると、異物で覆われた発光素子または受光素子は、車両の通過の有無によらず遮光状態が継続してしまう。光学式検知装置においては、遮光状態が継続した受光素子を除外して、車両の通過の有無を検知する場合がある。しかし、正常な受光素子の個数が、所定の検知個数を下回ると、車両の通過の有無を検知できなくなる。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、発光側装置および受光側装置を備える光学式検知装置を提供する。発光側装置は発光部を有してよい。受光側装置は、発光部からの光を受光する複数の第１受光素子を有してよい。受光側装置は、複数の第１受光素子よりも上側に配置され、発光部からの光を受光する複数の第２受光素子を有してよい。受光側装置は、複数の第１受光素子における受光結果に基づいて発光側装置および受光側装置の間を物体が通過したことを検知し、複数の第２受光素子における受光結果に基づいて物体の長さを検知する検知部を有してよい。検知部は、予め定められた基準個数以上の第１受光素子が、予め定められた停止期間より長く遮光状態が継続した停止素子となった場合に、停止素子の受光結果に代えて、少なくとも一部の第２受光素子の受光結果を用いて物体の通過を検知する縮退モードで動作してよい。

検知部は、停止素子の個数が基準個数より少ない通常モードにおいて、停止素子以外の第１受光素子について、予め定められた検知個数以上が予め定められた検知期間以上継続して遮光状態となった場合に物体が通過したと判定してよい。

検知部は、停止素子以外の第１受光素子が、検知個数より少なくなった場合に、縮退モードで動作してよい。

検知部は、停止素子以外の第１受光素子が、検知個数以上残存している状態で、縮退モードで動作してよい。

検知部は、縮退モードで動作する場合に、通常モードにおける検知個数より少ない数の受光素子が遮光状態となったときに、物体が通過したと判定してよい。

検知部は、縮退モードで動作していない場合に、複数の第１受光素子における受光結果に基づいて、物体の種類を判定してよい。検知部は、縮退モードで動作している場合に、物体の速度と、停止素子以外の受光素子における受光結果に基づいて、物体の種類を判定してよい。

最も下段の第１受光素子から順次に停止素子になったことを条件として、検知部が縮退モードで動作してよい。

光学式検知装置は、気温を示す情報を取得する気温取得部を備えてよい。気温が予め定められた閾値以下となったことを条件として、検知部が縮退モードで動作してよい。

検知部は、予め定められた時期であることを条件として、縮退モードで動作してよい。

光学式検知装置は、条件を満たさずに、停止素子の個数が基準個数以上となった場合に、異常信号を外部に通知し、条件を満たして縮退モードに移行した場合に、縮退モードで動作していることを外部に通知する通知部を備えてよい。

検知部は、縮退モードにおいて２つの物体の通過を検知した場合に、物体が通過した間隔に基づいて、２つの物体が牽引車両であるか否かを判定してよい。

本発明の第２の態様においては、コンピュータを、第１の態様における検知部として機能させるためのプログラムを提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本発明の一つの実施形態に係る光学式検知装置１００の概要を示す斜視図である。 発光側装置１０２および受光側装置１０４の概要を示す断面図である。 受光側装置１０４における受光部１０８および制御部１３０の一例を示す図である。 検知部１３４の動作例を示すフローチャートである。 Ｓ４０４における基準個数の一例を説明する図である。 Ｓ４０４における基準個数の他の例を説明する図である。 縮退モードにおける検知個数Ｍ'の一例を説明する図である。 発光側装置１０２および受光側装置１０４の間を通過する物体の一例を示す図である。 検知部１３４に入力される情報の一例を示す図である。 制御部１３０の他の構成例を示す図である。 インターフェース部１３２の機能の一例を示す図である。 本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の一つの実施形態に係る光学式検知装置１００の概要を示す斜視図である。光学式検知装置１００は、発光側装置１０２および受光側装置１０４を備える。発光側装置１０２および受光側装置１０４は、車両等が通過する道路２０２を挟むように対向して配置され、発光側装置１０２および受光側装置１０４の間を車両等が通過する。

一例として道路２０２は、高速道路のインターチェンジおよびスマートインターチェンジ等において車両等が通過する屋外の道路である。道路２０２には、光学式検知装置１００よりも下流に、ゲートバー等の遮蔽器が開閉するゲートが設けられていてよい。当該ゲートは、光学式検知装置１００において車両等が検知された場合に、ゲートバー等の遮蔽器を開状態にしてよい。なお、光学式検知装置１００が設置される道路２０２は、上述した道路に限定されない。

本例の発光側装置１０２および受光側装置１０４は、道路２０２の両側に配置された高所部２００の上に設置されている。高所部２００において発光側装置１０２および受光側装置１０４が設置された設置面は、道路２０２において車両等が通過する通過面よりも高い位置に配置されている。高所部２００は、道路２０２に沿って帯状に設けられていてよく、発光側装置１０２および受光側装置１０４の近傍にだけ島状に設けられていてもよい。高所部２００は、コンクリート等で形成され、道路２０２に固定されている。発光側装置１０２および受光側装置１０４を高所部２００に設けることで、車両等が発光側装置１０２および受光側装置１０４と接触することを抑制できる。

発光側装置１０２および受光側装置１０４のそれぞれは、筐体部１１２を備える。筐体部１１２は、金属、樹脂、ガラス、プラスチック等で形成された箱体であってよい。筐体部１１２の内部には、発光部または受光部が収容されている。本明細書では、発光部および受光部を光学部と称する場合がある。

発光部は一例として、筐体部１１２の高さ方向に配列された複数の発光素子を有する。一例として発光素子は赤外線を照射するＬＥＤであるが、これに限定されない。受光部は一例として筐体部１１２の高さ方向に配列された複数の受光素子を有する。一例として受光素子は、発光素子が照射する光の波長に感度を有するフォトダイオードであるが、これに限定されない。それぞれの受光素子は、発光素子と対向する高さに配置されていることが好ましい。本明細書では、発光素子および受光素子を光学素子と称する場合がある。

なお本明細書では、筐体部１１２において複数の光学素子が配列された方向を高さ方向と称する場合がある。高さ方向は、重力方向と一致していてもよいが、重力方向には限定されない。また、発光側装置１０２および受光側装置１０４において、高さ方向のうち高所部２００の設置面から離れる方向を上、設置面に近づく方向を下と称する。

それぞれの筐体部１１２は、他方の筐体部１１２と対向する対向面１１６を有する。対向面１１６には、所定の波長の光を透過するパネル部１１４が設けられている。パネル部１１４は、例えばガラスまたはプラスチック等で形成されている。

パネル部１１４は、筐体部１１２に収容されている光学部と対向する位置に配置されている。それぞれの筐体部１１２のパネル部１１４は、高さ方向に複数配列された光学素子に沿って設けられてよい。つまりパネル部１１４は、高さ方向に長手を有してよい。パネル部１１４は高さ方向に複数個に分離していてよく、一つのパネル部１１４が連続して配置されていてもよい。

図２は、発光側装置１０２および受光側装置１０４の概要を示す断面図である。上述したように発光側装置１０２は筐体部１１２の内部に発光部１０６を有する。また、受光側装置１０４は筐体部１１２の内部に受光部１０８を有する。

発光部１０６には高さ方向に沿って複数の発光素子１０７が配列されており、それぞれの高さ位置において赤外線等の光１１０を照射する。光１１０は、それぞれの筐体部１１２のパネル部１１４を透過して、受光部１０８に到達する。受光部１０８には高さ方向に沿って複数の受光素子１０９が配列されており、それぞれの高さ位置において光１１０を受光する。

発光側装置１０２および受光側装置１０４の間を車両等が通過することで、光１１０の少なくとも一部が遮光され、車両等に対応する高さ位置の受光素子１０９における受光量が低下する。これにより、光学式検知装置１００は、車両等の通過の有無を検知でき、また、通過した車両等の高さも検知できる。

図３は、受光側装置１０４における受光部１０８および制御部１３０の一例を示す図である。制御部１３０は、光学式検知装置１００を制御するためのプログラムがインストールされた汎用のコンピュータであってよく、受光側装置１０４の制御のための専用のコンピュータであってもよい。制御部１３０は、受光側装置１０４の筐体部１１２の内部に設けられてよい。

本例の受光部１０８は、上段部１２３、中段部１２２および下段部１２１を有する。上段部１２３、中段部１２２および下段部１２１のそれぞれは、複数の受光素子１０９を有する。下段部１２１は、受光部１０８を高さ方向に３つに分割した部分のうち最も下側に配置された部分であり、上段部１２３は最も上側に配置された部分であり、中段部１２２は上段部１２３および下段部１２１の間に配置された部分である。下段部１２１は、光学式検知装置１００の下流に配置されるゲートにおける閉状態のゲートバー等の遮蔽器よりも下方に配置されていてよい。

下段部１２１は、複数の第１受光素子１０９－１を有する。中段部１２２および上段部１２３のそれぞれは、複数の第１の受光素子１０９－１よりも上側に配置された複数の第２受光素子１０９－２を有する。第１受光素子１０９－１および第２受光素子１０９－２は、同一の特性を有する受光素子であってよく、異なる特性を有する受光素子であってもよい。第１受光素子１０９－１は、第２受光素子１０９－２よりも受光感度の高い素子であってよい。第１受光素子１０９－１は、第２受光素子１０９－２よりも高密度に配置されていてよい。これにより、後述する物体の通過を高精度に検知できる。

制御部１３０は、インターフェース部１３２および検知部１３４を有する。制御部１３０は、受光部１０８、インターフェース部１３２および検知部１３４に電源電力を供給する電源部を更に有してもよい。

インターフェース部１３２は、制御部１３０と、他の装置との間で電気信号等を中継する。インターフェース部１３２は、コネクタ等の物理的な接続部材と、信号処理を行う演算部の少なくとも一方を有してよい。本例のインターフェース部１３２には、受光部１０８におけるそれぞれの受光素子１０９の受光結果を示す信号が入力される。

検知部１３４は、複数の第１受光素子１０９－１における受光結果に基づいて、発光側装置１０２および受光側装置１０４の間を車両等の物体が通過したことを検知する。検知部１３４は、所定の検知期間より長い期間継続して遮光状態となった第１受光素子１０９－１の個数に基づいて、物体の通過を検知してよい。遮光状態とは、受光素子１０９が発光部１０６からの光を受光しない状態を指す。当該検知期間は、０．５秒間であってよく、０．１秒間であってよく、他の長さであってもよい。

本例の検知部１３４は、複数の第１受光素子１０９－１のうち、予め定められた検知個数以上の素子が、所定の検知期間より長い期間遮光状態となった場合に、物体が通過したと判定する。当該検知個数は、複数の第１受光素子１０９－１の１割以上の個数であってよく、２割以上の個数であってもよい。インターフェース部１３２は、検知部１３４が車両等の物体の通過を検知した場合に、その旨を物体が通過するゲートに通知してよい。ゲートは、当該通知に応じて、ゲートバー等の遮蔽器を開状態にしてよい。インターフェース部１３２は、ゲートおよび光学式検知装置１００を管理するサーバーに、これらの情報を通知してもよい。サーバーは、当該通知に基づいてゲートを制御してよい。

検知部１３４は、複数の第２受光素子１０９－２における受光結果に基づいて、発光側装置１０２および受光側装置１０４の間を通過した車両等の物体の長さを検知する。検知部１３４は、車両等の物体の長さを示す情報として、それぞれの第２受光素子１０９－２が遮光状態となっている期間を検出してよい。検知部１３４は、車両等の物体の速度を示す情報を受け取り、第２受光素子１０９－２が遮光状態となっている期間と、物体の速度から、物体の長さを算出してもよい。検知部１３４は、それぞれの第２受光素子１０９－２の受光結果に基づいて、それぞれの第２受光素子１０９－２の高さ位置における、物体の長さを検出してもよい。検知部１３４は、それぞれの第２受光素子１０９－２の受光結果に基づいて、物体の長さの最大値を検出してもよい。

インターフェース部１３２は、検知部１３４が検知した物体の長さに関する情報を、物体が通過するゲートに通知してよい。当該ゲートは、当該通知に応じて、ゲートバー等の遮蔽器を閉状態にするタイミングを制御する。このような制御により、物体の通過に応じてゲートを開状態にし、また、物体が通過し終えたタイミングでゲートを閉状態にできる。

また、下段部１２１における受光結果に基づいて物体の通過を検知することで、多様な高さ、形状の物体の通過を検知できる。例えば二輪車等の車高の低い物体も、精度よく検知できる。検知部１３４は、下段部１２１における受光結果は、物体の長さの検出に用いてもよいし、用いなくてもよい。下段部１２１が検知する物体の部分は、ゲートバー等の遮蔽器よりも下方に位置しているので、遮蔽器が閉状態になっても当該部分はゲートを通過できる。

通常の動作モードにおいては、検知部１３４は、中段部１２２および上段部１２３における受光結果を、物体の通過の検知には用いていない。道路２０２に接地しながら通過する物体であれば、下段部１２１だけで通過を検知できる。中段部１２２および上段部１２３を物体の通過の検知に用いないことで、検知対象ではないゴミ、鳥類等による誤検知を低減できる。

光学式検知装置１００は屋外に設置されることが多い。このため、発光部１０６と受光部１０８との間の光路が、積雪等により遮蔽される場合がある。特に下段部１２１は、積雪によって光路が遮蔽されやすい。検知部１３４は、予め定められた停止期間以上、遮光状態が継続している受光素子１０９を、停止素子として検出してよい。当該停止期間は、上述した検知期間よりも長い。停止期間は、１０秒以上であってよく、３０秒以上であってよく、１分以上であってもよい。

検知部１３４は、停止素子以外の受光素子１０９に基づいて、物体の通過および物体の長さを検知する。これにより、積雪等の影響を除外して、物体の通過および物体の長さを検知できる。なお、停止素子の数が増加すると、機能している第１受光素子１０９－１の数が、上述した物体の通過を検知するための検知個数より少なくなることも考えられる。この場合、物体が通過しても、遮光状態となる第１受光素子１０９－１の数が、検知個数以上にならない。このため、検知部１３４は、物体の通過を検知することが困難になる。

機能している第１受光素子１０９－１の数が検知個数を下回った場合に、異常状態である旨をゲート等に通知して、ゲートを閉鎖することも考えられる。しかし、ゲートを閉鎖すると、車両等がまったく通過できなくなってしまう。本例の光学式検知装置１００は、停止素子の個数が、予め定められた基準個数以上になった場合に、停止素子の受光結果に代えて、少なくとも一部の第２受光素子１０９－２の受光結果を用いて、物体の通過を検知する縮退モードで動作する。これにより、積雪等によりゲートが閉鎖されることを抑制できる。

例えば検知部１３４は、縮退モードにおいて、第２受光素子１０９－２のうち、第１受光素子１０９－１に最も近い所定の個数の第２受光素子１０９－２の受光結果を用いて、物体の通過を検知する。検知部１３４は、停止素子となっている第１受光素子１０９－１の数が増えるほど、縮退モードにおいて物体通過の検知に用いる第２受光素子１０９－２の個数を増加させてよい。

図４は、検知部１３４の動作例を示すフローチャートである。通常モードにおいて、検知部１３４は、第１受光素子１０９－１の受光結果から、物体通過を検知する（Ｓ４００）。また、検知部１３４は、第２受光素子１０９－２の受光結果から、物体の長さを検知する（Ｓ４０２）。検知部１３４は、Ｓ４００において物体が通過したことを検知した場合に、Ｓ４０２において物体長さを検知してよい。

また、通常モードにおいて、検知部１３４は、複数の第１受光素子１０９－１において、停止素子数が所定の基準個数以上になったか否かを判定する（Ｓ４０４）。Ｓ４０４における判定は、停止素子数が増加する毎に行ってよく、所定の期間毎に行ってもよい。停止素子数が、基準個数より少ない場合（Ｎ）、検知部１３４は、通常モードの動作（Ｓ４００、Ｓ４０２）を繰り返す。

停止素子数が基準個数以上の場合（Ｙ）、検知部１３４は縮退モードに移行する。縮退モードにおいて検知部１３４は、残存している第１受光素子１０９－１の受光結果と、少なくとも一部の第２受光素子１０９－２の受光結果を用いて、物体の通過を検知する（Ｓ４０６）。縮退モードにおいて検知部１３４は、停止素子数が、基準個数を下回ったか否かを判定する（Ｓ４０８）。停止素子数が、基準個数以上の状態が維持されている場合（Ｎ）、検知部１３４は縮退モードでの動作（Ｓ４０６）を繰り返す。停止素子数が、基準個数より少ない状態になった場合（Ｙ）、検知部１３４は通常モードの動作（Ｓ４００、Ｓ４０２）に移行する。Ｓ４０８における判定は、停止素子数が減少する毎に行ってよく、所定の期間毎に行ってもよい。

このような動作により、第１受光素子１０９－１における停止素子が増加しても、物体通過の検知機能を維持できる。このため、積雪等によりゲートが閉鎖されることを抑制できる。

図５は、Ｓ４０４における基準個数の一例を説明する図である。図５においては、受光部１０８における停止素子１４０を黒い四角で示し、停止素子１４０以外の受光素子１０９を白い四角で示している。本例では、第１受光素子１０９－１の個数をＬ個、検知個数をＭ個とする。つまり、検知部１３４は、通常モードにおいて、Ｍ個以上の第１受光素子１０９－１が所定の検知期間以上継続して遮光状態となった場合に、物体が通過したと判定する。

本例の検知部１３４は、第１受光素子１０９－１の個数Ｌから、検知個数Ｍを除算した値Ｌ－Ｍを、基準個数とする。つまり検知部１３４は、Ｍ個以上の第１受光素子１０９－１が機能していれば通常モードで動作し、機能している第１受光素子１０９－１の個数がＭ個より少なくなった場合に縮退モードで動作する。

図５の例においては、停止素子の個数がＬ－Ｍ個より多いので、検知部１３４は、縮退モードに移行して動作する。縮退モードにおいては、検知部１３４は、第１受光素子１０９－１と第２受光素子１０９－２の両方を用いて、物体の通過を検知する。物体の通過検知に用いる受光素子１０９の個数は、検知個数Ｍ以上であってよい。

図６は、Ｓ４０４における基準個数の他の例を説明する図である。本例の検知部１３４は、停止素子１４０以外の第１受光素子１０９－１が、検知個数Ｍ以上残存している状態で、縮退モードで動作する。つまり検知部１３４は、第１受光素子１０９－１の個数Ｌから、検知個数Ｍを除算した値Ｌ－Ｍよりも少ない数を、基準個数Ｎとする。これにより、機能している第１受光素子１０９－１の個数が、検知個数ぎりぎりになることを防ぎ、物体通過の検出精度を向上できる。

基準個数Ｎは、第１受光素子１０９－１の個数Ｌの半分以上の数であってよい。積雪により第１受光素子１０９－１が遮蔽される場合、下側から順番に第１受光素子１０９－１が停止素子１４０になる。基準個数ＮをＬ／２以上にすることで、下段部１２１における下側半分以上の領域が積雪で遮蔽された場合に、検知部１３４が縮退モードに移行する。これにより、物体通過の検知精度の劣化を抑制できる。

他の例では、基準個数Ｎは、第１受光素子１０９－１の個数Ｌの１／４以上の数であってもよい。また基準個数Ｎは、１個であってもよい。つまり、検知部１３４は、第１受光素子１０９－１のいずれかが停止素子１４０となった場合に、縮退モードに移行してよい。検知部１３４は、停止素子１４０と同数の第２受光素子１０９－２を、物体通過の検知に用いてよい。

図７は、縮退モードにおける検知個数Ｍ'の一例を説明する図である。本例における検知部１３４は、縮退モードで動作する場合に、通常モードにおける検知個数Ｍより少ない数の受光素子１０９が遮光状態となったときに、物体が通過したと判定する。つまり、縮退モードにおいて検知部１３４は、通常モードの検知個数Ｍよりも少ない検知個数Ｍ'を用いて、物体通過を判定する。積雪等により下側の第１受光素子１０９－１が停止素子になると、物体通過の検知漏れが生じやすくなる。これに対して、物体通過検知の閾値である検知個数を少なくすることで、縮退モード時における物体通過の検知漏れを低減できる。

検知部１３４は、停止素子１４０の個数に応じて、縮退モードにおける検知個数Ｍ'を変動させてよい。検知部１３４は、停止素子１４０の個数が増大するに従って、検知個数Ｍ'を低減させてよい。

図８は、発光側装置１０２および受光側装置１０４の間を通過する物体の一例を示す図である。図８においては、発光側装置１０２を省略している。本例においては、牽引車両２０３と被牽引車両２０４が、発光側装置１０２および受光側装置１０４の間を通過している。牽引車両２０３と被牽引車両２０４は、連結部２０６により連結されている。牽引車両２０３は、例えばエンジン等の動力源を有する車両であり、被牽引車両２０４は、例えば荷台等の車両である。連結部２０６は、道路２０２の路面近傍の高さ位置に配置されることが多い。本例の連結部２０６は、受光側装置１０４の下段部１２１の一部を遮光する高さ位置を通過する。

通常モードにおいて検知部１３４は、第１受光素子１０９－１の受光結果に基づいて、物体の種類を判定してよい。検知部１３４は、第１受光素子１０９－１の受光結果に基づいて、連結部２０６が通過したか否かを判定してよい。連結部２０６は、車両本体に比べて高さ方向の幅が小さいので、遮光される第１受光素子１０９－１の数も少なくなる。検知部１３４は、検知個数Ｍよりも少ない個数の第１受光素子１０９－１が、所定の期間継続して遮光状態となった場合に、連結部２０６が通過したと判定してよい。検知部１３４は、連結部２０６を検出した場合に、連結部２０６の前後で検知した２つの物体を、牽引車両２０３および被牽引車両２０４と判定してよい。検知部１３４は、当該判定結果を、ゲート等の外部装置に通知してよい。ゲートは、牽引車両２０３と、被牽引車両２０４の両方が通過するまで、ゲートバー等を開状態に維持する。また、サーバーは、２つの物体に対して、牽引車両２０３および被牽引車両２０４が組み合わされた車両としての通過料金を算出してよい。

縮退モードにおいては、第１受光素子１０９－１の受光結果から、連結部２０６を検知できない場合がある。縮退モードにおいて検知部１３４は、物体の速度と、停止素子１４０以外の受光素子１０９における受光結果に基づいて、物体の種類を判定してよい。光学式検知装置１００は、物体の速度を検知する速度検知部を備えてよい。他の例では、検知部１３４は、外部の速度計測器等から、物体の速度に関する情報を取得してもよい。

本例では、牽引車両２０３と、被牽引車両２０４は、距離Ｌ離れている。距離Ｌは、通過時における牽引車両２０３と、被牽引車両２０４の間隔である。検知部１３４は、受光素子１０９の受光結果と、物体の速度から、距離Ｌを算出してよい。牽引車両２０３により受光素子１０９が遮光される期間と、被牽引車両２０４により受光素子１０９が遮光される期間との間には、受光素子１０９が遮光されていない期間が存在する。検知部１３４は、当該期間の長さに、物体の速度を乗算することで、距離Ｌを算出してよい。検知部１３４は、距離Ｌが所定値以下の場合に、２つの物体を牽引車両２０３および被牽引車両２０４と判定してよい。

また、検知部１３４は、縮退モードにおいて、受光素子１０９が遮光状態となっている期間と、物体の速度から、物体の種類を判定してもよい。例えば二輪車は、四輪車等に比べて車長が短い。検知部１３４は、当該期間と物体の速度から、物体が二輪車であるか否かを判定してよい。

図９は、検知部１３４に入力される情報の一例を示す図である。本例の検知部１３４には、インターフェース部１３２から、受光素子１０９の受光結果と、物体の速度を示す速度情報が入力される。検知部１３４は、図８において説明したように、物体の速度に基づいて、物体の種類を判別してよい。

図１０は、制御部１３０の他の構成例を示す図である。本例の制御部１３０は、気温取得部１３６を更に備える。気温取得部１３６は、光学式検知装置１００が配置された場所の気温を示す情報を取得する。気温取得部１３６は、光学式検知装置１００に設けられた温度計から気温情報を取得してよく、外部の装置から気温情報を取得してもよい。

検知部１３４は、気温取得部１３６が取得した気温情報に基づいて、動作モードを切り替えてよい。検知部１３４は、気温が予め定められた閾値以下となったことを条件として、縮退モードで動作してよい。当該閾値は、例えば０℃である。気温が閾値以下となった場合には、降雪の可能性が高くなる。検知部１３４は、気温が閾値以下であり、且つ、停止素子が所定の基準個数以上となった場合に、縮退モードに移行してよい。検知部１３４は、気温が閾値より高く、且つ、停止素子が基準個数以上となった場合には、縮退モードに移行せずに、物体通過の検知を停止する停止モードに移行してよい。積雪以外の理由で停止素子が増加した場合、光学式検知装置１００になんらかの異常が発生している可能性が高くなる。本例では、気温情報に基づいて検知部１３４の動作モードを設定するので、より適切な動作モードで動作できる。

検知部１３４は、最も下段の第１受光素子１０９から順次に停止素子になったことを条件として、縮退モードで動作してよい。積雪により停止素子が増加する場合、下側の第１受光素子１０９から順番に遮蔽されることが想定される。検知部１３４は、第１受光素子１０９が停止素子になる順番が下側からではない状態で、停止素子が基準個数以上となった場合には、縮退モードに移行せずに、物体通過の検知を停止する停止モードに移行してよい。本例によっても、検知部１３４がより適切な動作モードで動作できる。

検知部１３４は、現在が予め設定された時期であることを条件として、縮退モードで動作してよい。当該時期は、例えば冬季である。検知部１３４は、時間を計測する計時機能を有してよい。これにより、積雪の可能性が高い時期においては、検知部１３４を縮退モードで動作させることができる。検知部１３４は、現在が所定の時期ではなく、停止素子が基準個数以上となった場合には、縮退モードに移行せずに、物体通過の検知を停止する停止モードに移行してよい。本例によっても、検知部１３４がより適切な動作モードで動作できる。

検知部１３４は、気温情報、停止素子になる順番、および、時期情報の少なくとも一つに基づいて、モード移行の基準個数Ｎ、縮退モードにおける検知個数Ｍ'、物体通過の検知に用いる第２受光素子１０９－２の個数の少なくとも一つを変更してよい。例えば気温が低いほど、モード移行の基準個数Ｎを少なくしてよい。これにより、積雪の可能性が高いほど、縮退モードに移行しやすくなる。

図１１は、インターフェース部１３２の機能の一例を示す図である。本例のインターフェース部１３２は、検知部１３４の動作モードを外部に通知する通知部として機能する。インターフェース部１３２は、上述した気温、停止素子になる順番、時期等の条件を満たさずに、停止素子の個数が基準個数以上となった場合に、停止モードに移行したことを示す異常信号を外部のサーバー等に通知する。インターフェース部１３２は、当該条件を満たして縮退モードに移行した場合には、縮退モードで動作していることを外部に通知する。サーバー等は、受信した通知を、光学式検知装置１００の管理者に送信してよい。これにより管理者は、光学式検知装置１００の状態に応じた対応を取りやすくなる。

光学式検知装置１００は、縮退モードで動作している場合に、その旨を提示する提示部を備えてよい。提示部は、情報を表示可能な液晶モニタ等の画面を有してよく、回転灯等の警報部を有していてもよい。提示部は、音声等により、縮退モードで動作している旨を提示してもよい。これにより、光学式検知装置１００の管理者が、光学式検知装置１００を管理しやすくなる。例えば管理者は、光学式検知装置１００の周辺の積雪を除去すべきことに気づきやすくなる。

光学式検知装置１００は、積雪を除去する除去部を備えてよい。例えば除去部は、発光側装置１０２および受光側装置１０４のパネル部１１４を加熱するヒーターである。制御部１３０は、縮退モードで動作している場合に、当該除去部を用いて積雪を除去してよい。制御部１３０は、縮退モードで動作している場合に、通常モードに比べて、ヒーターに供給する電力を増加させてよい。除去部により積雪が除去され、停止素子の個数が基準個数より少なくなった場合、検知部１３４は通常モードに移行する。

図１２は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ２２００の例を示す。コンピュータ２２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ２２００を、検知部１３４として機能させる。当該プログラムは、コンピュータ２２００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、ＣＰＵ２２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ２２００は、ＣＰＵ２２１２、ＲＡＭ２２１４、グラフィックコントローラ２２１６、およびディスプレイデバイス２２１８を含み、それらはホストコントローラ２２１０によって相互に接続されている。コンピュータ２２００はまた、通信インターフェース２２２２、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６、およびＩＣカードドライブのような入／出力ユニットを含み、それらは入／出力コントローラ２２２０を介してホストコントローラ２２１０に接続されている。通信インターフェース２２２２は、インターフェース部１３２として機能してよい。コンピュータはまた、ＲＯＭ２２３０およびキーボード２２４２のようなレガシの入／出力ユニットを含み、それらは入／出力チップ２２４０を介して入／出力コントローラ２２２０に接続されている。

ＣＰＵ２２１２は、ＲＯＭ２２３０およびＲＡＭ２２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ２２１６は、ＲＡＭ２２１４内に提供されるフレームバッファ等またはそれ自体の中にＣＰＵ２２１２によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス２２１８上に表示されるようにする。

通信インターフェース２２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ２２２４は、コンピュータ２２００内のＣＰＵ２２１２によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６は、プログラムまたはデータをＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１から読み取り、ハードディスクドライブ２２２４にＲＡＭ２２１４を介してプログラムまたはデータを提供する。ＩＣカードドライブは、プログラムおよびデータをＩＣカードから読み取り、および／またはプログラムおよびデータをＩＣカードに書き込む。

ＲＯＭ２２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ２２００によって実行されるブートプログラム等、および／またはコンピュータ２２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入／出力チップ２２４０はまた、様々な入／出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入／出力コントローラ２２２０に接続してよい。

プログラムが、ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１またはＩＣカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ２２２４、ＲＡＭ２２１４、またはＲＯＭ２２３０にインストールされ、ＣＰＵ２２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ２２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ２２００の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ２２００および外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インターフェース２２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インターフェース２２２２は、ＣＰＵ２２１２の制御下、ＲＡＭ２２１４、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１、またはＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ２２１２は、ハードディスクドライブ２２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ２２２６（ＤＶＤ－ＲＯＭ２２０１）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ２２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ２２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ２２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ２２１２は、ＲＡＭ２２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ２２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ２２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ２２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ２２００上またはコンピュータ２２００近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ２２００に提供する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１００・・・光学式検知装置、１０２・・・発光側装置、１０４・・・受光側装置、１０６・・・発光部、１０７・・・発光素子、１０８・・・受光部、１０９・・・受光素子、１０９－１・・・第１受光素子、１０９－２・・・第２受光素子、１１０・・・光、１１２・・・筐体部、１１４・・・パネル部、１１６・・・対向面、１２１・・・下段部、１２２・・・中段部、１２３・・・上段部、１３０・・・制御部、１３２・・・インターフェース部、１３４・・・検知部、１３６・・・気温取得部、１４０・・・停止素子、２００・・・高所部、２０２・・・道路、２０３・・・牽引車両、２０４・・・被牽引車両、２０６・・・連結部、２２００・・・コンピュータ、２２０１・・・ＤＶＤ－ＲＯＭ、２２１０・・・ホストコントローラ、２２１２・・・ＣＰＵ、２２１４・・・ＡＭ、２２１６・・・グラフィックコントローラ、２２１８・・・ディスプレイデバイス、２２２０・・・入／出力コントローラ、２２２２・・・通信インターフェース、２２２４・・・ハードディスクドライブ、２２２６・・・ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ、２２３０・・・ＲＯＭ、２２４０・・・入／出力チップ、２２４２・・・キーボード

Claims (13)

1. 発光側装置および受光側装置を備える光学式検知装置であって、
   前記発光側装置は発光部を有し、
   前記受光側装置は、
   前記発光部からの光を受光する複数の第１受光素子と、
   前記複数の第１受光素子よりも上側に配置され、前記発光部からの光を受光する複数の第２受光素子と、
   前記複数の第１受光素子における受光結果に基づいて前記発光側装置および前記受光側装置の間を物体が通過したことを検知する検知部と
   を備え、
   前記検知部は、予め定められた基準個数以上の第１受光素子が、予め定められた停止期間より長く遮光状態が継続した停止素子となった場合に、前記停止素子の受光結果に代えて、少なくとも一部の第２受光素子の受光結果を用いて前記物体の通過を検知する縮退モードで動作する光学式検知装置。
2. 前記検知部は、前記複数の第２受光素子における受光結果に基づいて前記物体の長さを検知する
   請求項１に記載の光学式検知装置。
3. 前記検知部は、前記停止素子の個数が前記基準個数より少ない通常モードにおいて、前記停止素子以外の前記第１受光素子について、予め定められた検知個数以上が予め定められた検知期間以上継続して遮光状態となった場合に前記物体が通過したと判定する
   請求項１または２に記載の光学式検知装置。
4. 前記検知部は、前記停止素子以外の前記第１受光素子が、前記検知個数より少なくなった場合に、前記縮退モードで動作する
   請求項３に記載の光学式検知装置。
5. 前記検知部は、前記停止素子以外の前記第１受光素子が、前記検知個数以上残存している状態で、前記縮退モードで動作する
   請求項３に記載の光学式検知装置。
6. 前記検知部は、前記縮退モードで動作する場合に、通常モードにおける前記検知個数より少ない数の前記受光素子が遮光状態となったときに、前記物体が通過したと判定する
   請求項３から５のいずれか一項に記載の光学式検知装置。
7. 前記検知部は、前記縮退モードで動作している場合に、前記物体の速度と、前記停止素子以外の前記受光素子における受光結果に基づいて、前記物体の種類を判定する
   請求項１から６のいずれか一項に記載の光学式検知装置。
8. 最も下段の前記第１受光素子から順次に前記停止素子になったことを条件として、前記検知部が前記縮退モードで動作する
   請求項１から７のいずれか一項に記載の光学式検知装置。
9. 気温を示す情報を取得する気温取得部を更に備え、
   前記気温が予め定められた閾値以下となったことを条件として、前記検知部が前記縮退モードで動作する
   請求項１から８のいずれか一項に記載の光学式検知装置。
10. 前記検知部は、予め定められた時期であることを条件として、前記縮退モードで動作する
    請求項１から９のいずれか一項に記載の光学式検知装置。
11. 少なくとも１つの前記条件を満たさずに、前記停止素子の個数が前記基準個数以上となった場合に、異常信号を外部に通知し、少なくとも１つの前記条件を満たして前記縮退モードに移行した場合に、前記縮退モードで動作していることを外部に通知する通知部を更に備える
    請求項８から１０のいずれか一項に記載の光学式検知装置。
12. 前記検知部は、前記縮退モードにおいて２以上の前記物体の通過を検知した場合に、前記物体が通過した間隔に基づいて、２以上の前記物体が牽引車両および被牽引車両であるか否かを判定する
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の光学式検知装置。
13. コンピュータを、請求項１から１２のいずれか一項に記載の前記検知部として機能させるためのプログラム。

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