[發明專利]車輛通過踏板傳感器以及車輛通過探測裝置

無效

• 申請號: 201080031344.9
• 申請日: 2010-09-27
• 公開（公告）號: CN102473348A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 西村隆宣;淺利幸生;弓削晶郎
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: G08G1/02
• 分類號: G08G1/02;G07B15/06;G08G1/015
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張麗

技術領域

此處敘述的實施方式涉及車輛通過踏板傳感器以及車輛通過探測裝置，該車輛通過踏板傳感器以及車輛通過探測裝置對在車輛的通行路徑的規定的位置、例如收費道路的收費站通過的車輛進行探測。

背景技術

在收費道路的費用征收系統等中，根據大型車、普通車等車種，而通行費用不同的情況較多。另一方面，最近，導入ETC(注冊商標)(Electronic?Toll?Collection，電子不停車收費)系統而推進收費道路的費用征收業務的無人化。在ETC系統中有時需要判別車種。在以往的系統中，通過光學傳感器檢測車體，并且通過在路面鋪設的車軸數探測裝置探測輪胎的踏壓來探測車軸數是二軸還是三軸以上，從而判別是大型車還是普通車以下的車輛。

但是，車輛通常具有四輪(2對車輪)，由于每一對車輪通過兩次，從而成為車輛的追加。此處，一對車輪的通過是指車軸的通過。還有裝載非常重的物體的后輪由2對車輪構成的車輛。在這樣的車輛中，車輛通過3個車軸而通過。

例如，在收費道路的收費站的行車線上，以橫切行車線的方式設置車軸通過探測裝置，并鋪設有車輛通過踏板傳感器。利用車輛通過踏板傳感器檢測車軸的數量來判別車輛是大型車還是普通車并反映到自動費用征收系統中。

踏板傳感器由導電性橡膠和金屬板電極構成。金屬板電極的端部和底部通過絕緣體覆蓋，所以在車輛不通過時導電性橡膠和金屬板電極被絕緣。對金屬板電極施加有一定的電壓。如果車輛的輪胎軋到踏板傳感器的上表面，則導電性橡膠被擠壓而導電性橡膠電極和金屬板電極接觸，所以電氣地形成閉合回路，由此得到車軸通過信號。

但是，在這樣的踏板傳感器中，如果車輛反復通過，則在比較短的期間內從導電性橡膠抽出可塑劑等橡膠成分。由此，由于橡膠成分堆積到金屬板電極的接觸面，從而接點的電氣電阻增大，存在傳感器功能劣化的問題。

另外，由于通過收費站的車輛一邊剎車一邊通過，所以對踏板傳感器產生大的摩擦力，踏板傳感器反復扭轉變形。其結果，存在金屬板電極變形而成為常閉電路問題，或者存在在金屬板和電氣電纜的結合部引起彎曲的應力集中、從而產生電氣電纜斷線的問題。

在專利文獻1中，公開了一種車軸通過探測裝置，該車軸通過探測裝置具有踏板傳感器，該踏板傳感器從設置有多個噴出口的管不斷地噴出空氣，并對車輛通過時輪胎阻塞空氣噴出口時的噴出空氣壓的變化進行探測，從而探測車軸通過。

但是，車軸的通過時間約10毫秒，2個連續的車軸之間的區間是約200毫秒的間隔。在這樣的基于通過時的瞬間的空氣的壓力變化進行的探測中，存在噴出空氣壓相對噪聲的SN比低和應答性不佳的問題。另外，無法通過空氣噴出來去除輪胎上附著的如粘土那樣的污垢，所以存在噴出口被堵住的問題。這些是關于踏板傳感器的探測可靠性和性能維持的問題。

另外，在高速公路利用費用中設定有車種分類，車種分類不僅通過車軸數，而且還通過車輛總重量和車軸間距離來規定。例如，中型車分類的面包車的乘車定員是11人以上29人以下，車輛總重量小于8噸。大型車分類的公共汽車設有乘車定員30人以上或者車輛總重量8噸以上的公交車、以及車輛總重量8噸以上且乘車定員29人以下且車長小于9m的公共汽車。這樣，在車輛分類中，按照重量規定有分類，但在以往的踏板傳感器中，存在無法測量通過車輛的重量這樣的問題。

如以上說明，在以往的踏板傳感器中，存在如下問題：如果車輛通過的次數變多則無法作為車軸通過探測傳感器發揮功能的問題；以及由于來自輪胎的摩擦力而受到扭轉應力，使金屬板電極變形、電氣電纜破裂造成的傳感器功能喪失的問題。另外，專利文獻1公開的車軸通過探測裝置存在噴出空氣壓相對噪聲的SN比低、應答性不佳、并且噴出口堵塞這樣的問題。

專利文獻1：日本特開2001-43481號公報

附圖說明

圖1是示出第1實施方式的車輛通過踏板傳感器的側面圖。

圖2是上述車輛通過踏板傳感器的橡膠管的剖面圖。

圖3是示出本實施方式的車輛通過探測裝置的框圖。

圖4是示出上述車輛通過探測裝置的動作的流程圖。

圖5是示出上述車輛通過探測裝置中的車軸通過時的流體壓力的變化的圖。

圖6是概略地示出第2實施方式的車輛通過踏板傳感器的圖。

圖7是概略地示出設置有車輛通過踏板傳感器的收費站的俯視圖。

具體實施方式