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JP3774021B2 - Vehicle separator - Google Patents

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JP3774021B2
JP3774021B2 JP05752897A JP5752897A JP3774021B2 JP 3774021 B2 JP3774021 B2 JP 3774021B2 JP 05752897 A JP05752897 A JP 05752897A JP 5752897 A JP5752897 A JP 5752897A JP 3774021 B2 JP3774021 B2 JP 3774021B2
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Japan
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vehicle
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led
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浩史 岡部
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Omron Corp
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ビームを走査しつつ投受光して広範囲にわたって物質を検出する光走査式センサを用いて駐車場や料金所などに出入りする車両の有無や台数などを検知するために使用される車両分離器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、駐車場や料金所などに出入りする車両の有無や台数などを検知するために使用される車両分離器には、図9および図10に示す構成のものが提供されている。
【0003】
この車両分離器は、光ビームの走査によって車両zを検知するものであって、この車両分離器は、光走査式センサ1と回帰反射板2とを備え、両者1,2が道路dを挟んで対向配置されている。
【0004】
光走査式センサ1は、光ビームを出射する投光手段4と、この投光手段4からの光ビームを回帰反射板bに向けて走査する光走査手段6と、この光走査手段6で走査しつつ出射された光ビームの反射光を受光する受光手段8とを備え、投光手段4と受光手段8とが互いに近接して並列配置されている。
【0005】
投光手段4は、LED(発光ダイオード)等の発光素子10と、この発光素子10からの光を集光してできる限り平行な光ビームにするための投光レンズ12とからなる。
【0006】
また、光走査手段6は、投光手段4からの光ビームを反射するガルバノミラー14と、このミラー14を一定速度で揺動させる駆動機構16とで構成される。
【0007】
さらに、受光手段8は、回帰反射板2や車両zからの反射光を集光する受光レンズ18と、この受光レンズ18で集光された光を受光して電気信号に変換するPD(フォトダイオード)等の受光素子20とからなる。
【0008】
一方、回帰反射板2は、プリズム等を光走査式センサ1による光ビームの走査方向に沿って縦列配置することにより、光走査式センサ1からの光ビームが正反射を起こすように構成されている。
【0009】
上記構成の車両分離器において、投光手段4の発光素子10がパルス発光され、この光が投光レンズ12を介して光ビームとして出射され、この光ビームがガルバノミラー14で反射されて回帰反射板2に向けて出射される。この場合、ガルバノミラー14は、常時、一定速度でもって揺動されているので、ガルバノミラー14で反射される光ビームは、道路3を略直角に横切る状態で扇状に走査される。
【0010】
ここで、道路3上に車両zが存在しない場合には、光走査式センサ1から出射された各光ビームは、回帰反射板2でそのまま反射され、その反射光が光走査式センサ1の受光手段8に入射され、その受光レンズ18によって集光された後、受光素子20で受光されて電気信号に変換される。
【0011】
一方、道路3上に車両zが存在する場合には、光走査式センサ1から出射される光ビームは、光走査の途中で車両zによって遮光されて回帰反射板2に照射されなくなるので、受光手段8で受光される光強度は、車両zが存在しない場合よりも弱くなる。このため、図外の判定回路によってその受光量を予め設定された閾値と比較することで、車両zの有無が判定される。
【0012】
このような車両zの判定を行う場合、図に示すように、検知対象となる車両zが、例えばけん引車のような場合には、けん引駆動車z1とけん引台車z2との間がけん引棒z3で連結されている。そして、このようなけん引車zは、駐車や料金の支払い等では、通常、全体で一台分の車両として取り扱われる。
【0013】
したがって、このようなけん引車zの判定を行うためには、けん引駆動車z1とけん引台車z2とを連結するけん引棒z3の有無を検出することが必要となる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の光走査式センサ1などに使用される発光素子10として、従来、図11に示すような構成のLED(発光ダイオード)がある。
【0015】
このLED10は、発光用の半導体チップ30と、このチップ30に電気的に接続される一対のリードフレーム32の各端部とがモールド樹脂34によってモールドされてパッケージ化されている。
【0016】
このような構成のLED10を発光させた場合、その光は、半導体チップ30のワイヤボンディング側の前面(図11(b)の下方側)からだけでなく、側面(図11(b)の左右側)からも発光する。そして、この側面からの光は、リードフレーム32で反射され、その反射光が投光レンズ12側に向けて出射される。
【0017】
12には、LED10の半導体チップ30の前面から直接に出射される光を実線で、リードフレーム32で反射された反射光を破線で示している。なお、図12ではガルバノミラーは省略されている。
【0018】
12から分かるように、投光レンズ12の一方の焦点距離f1は、LED10の半導体チップ30に設定されているので、半導体チップ30の前面から直接に出射される光のみならず、リードフレーム32で反射された反射光も、投光レンズ12を通過して、回帰反射板2に向けて出射される。
【0019】
そのため、投光レンズ12からある距離f2だけ離れたところにたとえばスクリーンsを置いた場合の光の強度分布は、図13に示すようになる。
【0020】
すなわち、スクリーンs上のスポット光は、半導体チップ30の前面から直接に出射された光に基づく直径wの像の周りに、リードフレーム32からの反射光の影響を受けた幅Δwの像ができる。
【0021】
したがって、このスクリーンsの同一位置に直径wの大きさの物体を配置した場合でも、その両側の幅Δwの光は、物体に遮られることなく回帰反射板2に照射された後、ここで反射された光が受光手段8で受光されることになるから、その幅wの大きさの物体を検出することができない。
【0022】
スクリーンsの位置に直径w+2Δwの大きさの物体を配置した場合のみ、全ての光がこの物体で遮られて回帰反射板2に照射されなくなるため、その物体を検出することができる。
【0023】
このように、従来技術では、リードフレーム32からの反射光の影響を除くための対策が何ら講じられておらず、そのため、最小検出物体が大きくなっていた。
【0024】
以上のようなことから、たとえば、上記の発光素子10を備えた投光手段4を前記の車両分離器に使用した場合には、車体の形状の大きなけん引駆動車z1やけん引台車z2を検出することができても、けん引棒z3のように細長い形状のものでは、これを十分に検知することができず、本来は、全体で車両の一台分と見なすべきものが、車両が2台z1,z2分あると誤って判定されてしまうといった不都合が生じる。
【0025】
また、従来のものでは、半導体チップ30とリードフレーム32とをモールド樹脂34でパッケージにする際、これらの部品30,32が所期の実装位置からずれることがある。このような実装誤差があるときに、発光素子10に対する投光レンズ12の位置合わせを、モールド樹脂34やリードフレーム32の位置を基準にして行った場合には、投光レンズ12と半導体チップ30との光軸がずれるために、結果的に光走査位置がずれてしまうといった不都合も生じる。
【0026】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、不要な広がりのないスポット光を発生することができるようにして、最小検出物体を小さくし、誤検知をなくすとともに、光走査を行う場合の走査位置が発光素子のモールド実装誤差に影響されないようにすることを課題とする。
【0027】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するため、次の構成を採用している。
【0028】
すなわち、請求項1に係る発明では、光を出射する投光手段と、前記投光手段から出射される光ビームを道路に横断する方向に走査する光走査手段と、前記光走査手段を隔てて対向配置される回帰反射板と、前記光走査手段で走査される光ビームの前記回帰反射板からの反射光を受光する受光手段と、を備え前記受光手 段における反射光の受光量の変化により車両を検知する車両分離器において、前記投光手段から出射される光ビームの形状は、前記道路の路面に垂直な方向の長さに対して前記道路の車両進行方向に沿う方向の長さの方が長いことを特徴とする。
【0029】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施形態に係る光走査式センサの部分を示す構成図であり、図10ないし図12に対応する部分には同一の符号を付す。
【0030】
この実施形態の光走査式センサ1は、投光手段(投光装置)4、光走査手段6、および受光手段(図示省略)を備える。
【0031】
投光手段4は、発光素子としてのLED101と、投光レンズ12とからなる。また、光走査手段6は、ガルバノミラー14と、このミラー14を一定速度で揺動させる駆動機構16とからなる。
【0032】
なお、図示省略した受光手段の構成は従来と同様である。また、光走査手段6は、ガルバノミラー14を備えた構成となっているが、ポリゴンミラー(多面回転鏡)で構成することも可能である。
【0033】
この実施形態の特徴は、投光手段4を構成するLED101の構成にある。
【0034】
すなわち、このLED101は、図2に示すように、発光用の半導体チップ30と、このチップ30に電気的に接続される一対のリードフレーム32の各端部とがモールド樹脂34によってモールドされてパッケージ化されている点は従来の場合と同じであるが、さらに、この実施形態では、半導体チップ30に対向する側のモールド樹脂34の表面に光制限手段としてのスリット36が設けられている。
【0035】
しかも、このスリット36のスリット孔37は、光走査手段6による光ビームの走査方向に平行な方向に対してのみ光の出射方向を制限するように長方形となっている。つまり、ガルバノミラー14によって光ビームが上下方向に走査される場合には、長方形のスリット孔37の短辺側を光ビームの走査方向に一致させている。
【0036】
この構成のLED101を発光させた場合、その光は、半導体チップ30のワイヤボンディング側の前面(図2の右側)からだけでなく、側面からも発光する。そして、この側面からの光は、リードフレーム32で反射されるが、その反射光の内、スリット孔37の短辺側については、図2の破線で示すように、スリット36によって遮光されるために、投光レンズ12側に向けて出射されることはない。これに対して、スリット孔37の長辺側については、リードフレーム32からの反射光も投光レンズ12側に向けてそのまま出射される。
【0037】
したがって、投光手段4からの光ビームがガルバノミラー14で反射されて得られるスポット光pは、光走査方向に平行な長さbは短く、これに直交する方向の長さaは長くなる。つまり、光走査方向に関してはスポット光pの幅bが小さいから最小検出物体を小さくできる。一方、光走査方向に直交する方向に関しては、十分大きな幅aをもっていてスポット光pの全体の面積は大きくなるから、雨、雪、埃などの影響を受け難く、このような雨等による誤検知を回避することができる。
【0038】
さらに、半導体チップ30とリードフレーム32とをモールド樹脂34でパッケージにする際、これらの部品30,32が所期の実装位置からずれることがあるが、LED101と投光レンズ12との位置合わせを、スリット36のスリット孔37の位置を基準にして行えば両者101,12の光軸がずれることがないので、従来のように光走査位置がずれるといった不都合は生じない。
【0039】
図3は、図1および図2に示した構成の光走査式センサ1を用いて車両分離器を構成し、これを有料道路や駐車場の料金所の近くに設置した状態を示す斜視図である。
【0040】
この車両分離器は、光走査式センサ1と回帰反射板2とが道路3を隔てて対向配置されている。
【0041】
この構成の車両分離器は、光走査式センサ1から出射される光ビームの形状は、光走査方向である路面に垂直な方向は短く、これに直交する車両走行方向では長くなる。
【0042】
一方、けん引車zのけん引棒z3の直径は小さいが、光走査式センサ1は、光走査方向に関しては、物体が小さくても十分な検出能力があるから、細長い形状をしたけん引棒z3でも、これを十分に検知することができる。したがって、従来のように、本来は、全体で車両の一台分と見なすべきものが、車両が2台z1,z2分あると誤って判定されてしまうといった誤検知を生じることがない。
【0043】
また、上述のように、雨、雪、埃等で光ビームが遮光されて誤検知する確率も少ない。
【0044】
なお、上記の実施形態において、スリット36のスリット孔37の形状は、長方形のものとしたが、これに限定されるものではなく、必要に応じて楕円形などであってもよい。
【0045】
(変形例)
上記構成のLED101に代えて、次の構成のものを使用することもできる。
【0046】
(1) 図に示すLED102は、半導体チップ30をモールドするモールド樹脂34内にスリット37が埋設されている。また、図に示すLED103は、モールド樹脂を使用せずに回路基板42上に直接半導体チップ30が取り付けられるとともに、その半導体チップ30の周りにスリット37が配置されている。
【0047】
あるいは図に示す構成によれば、図2に示した実施形態の場合よりもLED102,103からの出射光の投光レンズ12への結合効率が高くなるので、投光レンズ12からの出射光量が多くなる。
【0048】
(2) 図に示すLED104は、スリットを設ける代わりに、モールド樹脂34内に埋設されている半導体チップ30の周りのリードフレーム32が傾斜面33をもつように形成することで光制限手段が構成されている。また、図に示すLED105は、モールド樹脂を使用せず、またスリットを設ける代わりに、回路基板42上に直接に半導体チップ30が取り付けられるとともに、その半導体チップ30の周りの回路基板42が傾斜面43をもつように形成することで光制限手段が構成されている。
【0049】
あるいは図に示す構成によれば、図2に示した実施形態の場合よりもスリットを設けない分だけ構成が簡単になる。
【0050】
(3) 図に示すLED106は、半導体チップ30の周りのリードフレーム32上に黒色の遮光膜39が形成されて光制限手段が構成されている。
【0051】
この構成によれば、スリットやリードフレームの形状、加工の手間が必要でなく、容易に製作することができる。
【0052】
なお、上記の実施形態では、いずれも発光素子がLEDの場合であるが、レーザダイオードのような発光素子の場合にも本発明を適用することが可能である。
【0053】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果を奏する。
【0054】
請求項1記載に係る発明の車両分離器では、道路の路面に垂直な方向に関しては、物体が小さくても十分な検出能力があるから、けん引車の細長い形状をしたけん引棒を十分に検知することができる。したがって、けん引車を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る光走査式センサの構成図である。
【図2】図1の光走査式センサで使用される投光装置を構成するLEDの断面図である。
【図3】図1の構成の光走査式センサを用いた車両分離器を道路へ設置した状態を示す斜視図である。
【図4】投光装置を構成するLEDの他の実施形態を示す断面図である。
【図5】投光装置を構成するLEDの他の実施形態を示す断面図である。
【図6】投光装置を構成するLEDの他の実施形態を示す断面図である。
【図7】投光装置を構成するLEDの他の実施形態を示す断面図である。
【図8】投光装置を構成するLEDの他の実施形態を示す断面図である。
【図9】従来の車両分離器を道路に設置した状態を示す斜視図である。
【図10】従来の車両分離器を構成する光走査式センサと回帰反射板による光ビームの投受光の状態を示す説明図である。
【図11】従来の投光装置に使用されるLEDを示すもので、同図(a)は平面図、同図(b)は断面図である。
【図12】従来の投光装置から出射される光ビームの関係を示す説明図である。
【図13】従来の投光装置から出射される光ビームの光強度分布を示す図である。
【符号の説明】
1…光走査式センサ、2…回帰反射板、3…道路、4…投光手段(投光装置)、6…光走査手段、8…受光手段、101〜106…発光素子(LED)、12…投光レンズ、14…ガルバノミラー、16…駆動機構、30…半導体チップ、32…リードフレーム、33…傾斜面、34…モールド樹脂、36…スリット、37…スリット孔、42…回転基板、43…傾斜面、z…けん引車。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used to detect the presence and the number of vehicles entering and exiting a parking lot or a toll booth using an optical scanning sensor that detects a substance over a wide range by projecting and receiving light while scanning a light beam. It relates to a vehicle separator.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a vehicle separator having a configuration shown in FIGS . 9 and 10 has been provided as a vehicle separator used for detecting the presence / absence and the number of vehicles entering and leaving a parking lot or a toll booth.
[0003]
This vehicle separator detects a vehicle z by scanning a light beam, and this vehicle separator includes an optical scanning sensor 1 and a regressive reflection plate 2, both of which sandwich a road d. Are arranged opposite each other.
[0004]
The optical scanning sensor 1 includes a light projecting unit 4 that emits a light beam, a light scanning unit 6 that scans the light beam from the light projecting unit 4 toward the regressive reflection plate b, and scanning by the light scanning unit 6. However, the light receiving means 8 for receiving the reflected light of the emitted light beam is provided, and the light projecting means 4 and the light receiving means 8 are arranged close to each other in parallel.
[0005]
The light projecting means 4 includes a light emitting element 10 such as an LED (light emitting diode) and a light projecting lens 12 for condensing the light from the light emitting element 10 to make the light beam as parallel as possible.
[0006]
The optical scanning unit 6 includes a galvano mirror 14 that reflects the light beam from the light projecting unit 4 and a drive mechanism 16 that swings the mirror 14 at a constant speed.
[0007]
Further, the light receiving means 8 is a light receiving lens 18 that condenses the reflected light from the retroreflector 2 or the vehicle z, and a PD (photodiode) that receives the light collected by the light receiving lens 18 and converts it into an electrical signal. ) And the like.
[0008]
On the other hand, the regressive reflection plate 2 is configured such that the light beam from the optical scanning sensor 1 causes regular reflection by arranging prisms or the like in tandem along the scanning direction of the optical beam by the optical scanning sensor 1. Yes.
[0009]
In the vehicle separator configured as described above, the light emitting element 10 of the light projecting means 4 emits a pulse light, and this light is emitted as a light beam through the light projecting lens 12, and this light beam is reflected by the galvanometer mirror 14 and is reflected back. The light is emitted toward the plate 2. In this case, since the galvano mirror 14 is always oscillated at a constant speed, the light beam reflected by the galvano mirror 14 is scanned in a fan shape while crossing the road 3 at a substantially right angle.
[0010]
Here, when the vehicle z does not exist on the road 3, each light beam emitted from the optical scanning sensor 1 is reflected as it is by the regressive reflection plate 2, and the reflected light is received by the optical scanning sensor 1. After being incident on the means 8 and condensed by the light receiving lens 18, the light is received by the light receiving element 20 and converted into an electric signal.
[0011]
On the other hand, when the vehicle z exists on the road 3, the light beam emitted from the optical scanning sensor 1 is shielded by the vehicle z in the middle of the optical scanning and is not irradiated to the return reflection plate 2. The light intensity received by the means 8 is weaker than when the vehicle z does not exist. Therefore, the presence / absence of the vehicle z is determined by comparing the amount of received light with a preset threshold value by a determination circuit (not shown).
[0012]
When determining such a vehicle z, as shown in FIG. 9 , when the vehicle z to be detected is, for example, a towing vehicle, there is a gap between the towing drive vehicle z 1 and the towing cart z 2. They are connected by a tow bar z 3 . Such a towing vehicle z is normally handled as a single vehicle as a whole for parking and payment of fees.
[0013]
Therefore, in order to determine such a towing vehicle z, it is necessary to detect the presence or absence of a tow bar z 3 that connects the towing drive vehicle z 1 and the towing cart z 2 .
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, as a light-emitting element 10 used like the above optical scanning sensor 1, conventionally, there is a LED (light emitting diode) having the structure as shown in FIG. 11.
[0015]
The LED 10 is packaged by molding a light emitting semiconductor chip 30 and each end of a pair of lead frames 32 electrically connected to the chip 30 with a molding resin 34.
[0016]
If such LED10 to emit a configuration, the light is not only from the front of the wire bonding of the semiconductor chip 30 (lower side in FIG. 11 (b)), the left and right side surface (FIG. 11 (b) ) Also emits light. The light from this side surface is reflected by the lead frame 32 and the reflected light is emitted toward the light projecting lens 12 side.
[0017]
In FIG. 12 , the light directly emitted from the front surface of the semiconductor chip 30 of the LED 10 is indicated by a solid line, and the reflected light reflected by the lead frame 32 is indicated by a broken line. In FIG. 12 , the galvanometer mirror is omitted.
[0018]
As can be seen from FIG. 12, since one focal length f 1 of the light projecting lens 12 is set on the semiconductor chip 30 of the LED 10, not only the light directly emitted from the front surface of the semiconductor chip 30 but also the lead frame. The reflected light reflected by 32 also passes through the light projecting lens 12 and is emitted toward the return reflection plate 2.
[0019]
Therefore, the intensity distribution of light when placed for example screen s away by a distance f 2 in the projection lens 12 is as shown in FIG. 13.
[0020]
That is, the spot light on the screen s forms an image having a width Δw affected by the reflected light from the lead frame 32 around an image having a diameter w based on light directly emitted from the front surface of the semiconductor chip 30. .
[0021]
Therefore, even when an object having a diameter w is arranged at the same position of the screen s, the light having the width Δw on both sides thereof is reflected on the recursive reflection plate 2 after being irradiated on the return reflection plate 2 without being blocked by the object. Since the received light is received by the light receiving means 8, an object having the width w cannot be detected.
[0022]
Only when an object having a diameter w + 2Δw is arranged at the position of the screen s, all the light is blocked by this object and is not irradiated on the regressive reflection plate 2, so that the object can be detected.
[0023]
As described above, in the prior art, no measures are taken to eliminate the influence of the reflected light from the lead frame 32, and therefore the minimum detection object is large.
[0024]
From the above, for example, when the light projecting means 4 including the light emitting element 10 is used in the vehicle separator, the towing drive vehicle z 1 and the tow cart z 2 having a large vehicle body shape are used. Even if it can be detected, an elongated shape such as the tow bar z 3 cannot sufficiently detect this, and the vehicle should be regarded as one vehicle as a whole. There is a disadvantage that the two units z 1 and z 2 are erroneously determined to be present.
[0025]
In the conventional device, when the semiconductor chip 30 and the lead frame 32 are packaged with the mold resin 34, the components 30 and 32 may be displaced from the intended mounting positions. When there is such a mounting error, when the positioning of the light projecting lens 12 with respect to the light emitting element 10 is performed with reference to the positions of the mold resin 34 and the lead frame 32, the light projecting lens 12 and the semiconductor chip 30 are used. As a result, there is a disadvantage that the optical scanning position is shifted.
[0026]
The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, so that it is possible to generate an unexpanded spot light, reduce the minimum detection object, eliminate false detection, It is an object of the present invention to prevent the scanning position when performing optical scanning from being affected by a mold mounting error of a light emitting element.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems.
[0028]
That is, in the invention according to claim 1, the light projecting means for emitting light, the light scanning means for scanning the light beam emitted from the light projecting means in a direction crossing the road, and the light scanning means are separated. a regressive reflection plate disposed opposite, by a change in the received light quantity of the reflected light at the light receiving hands stage comprises a receiving unit, a receiving reflected light from the regressive reflection plate of a light beam scanned by said optical scanning means In the vehicle separator for detecting a vehicle, the shape of the light beam emitted from the light projecting means is a length in a direction along the vehicle traveling direction of the road with respect to a length in a direction perpendicular to the road surface of the road. It is characterized by being longer.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Figure 1 is a block diagram showing a portion of the optical scanning sensor according to an embodiment of the present invention, the same reference numerals are assigned to the portions corresponding to FIGS. 10 to 12.
[0030]
The optical scanning sensor 1 of this embodiment includes a light projecting means (light projecting device) 4, an optical scanning means 6, and a light receiving means (not shown).
[0031]
Light projecting means 4, the LED 10 1 as a light emitting element, consisting of the light projecting lens 12. The optical scanning unit 6 includes a galvanometer mirror 14 and a drive mechanism 16 that swings the mirror 14 at a constant speed.
[0032]
The configuration of the light receiving means (not shown) is the same as the conventional one. In addition, the optical scanning means 6 has a configuration including the galvanometer mirror 14, but can also be configured with a polygon mirror (multi-plane rotating mirror).
[0033]
The feature of this embodiment lies in the LED 10 1 a structure constituting the light projecting means 4.
[0034]
That is, the LED 10 1, as shown in FIG. 2, the semiconductor chip 30 for emitting a respective end portions of the pair of lead frames 32 which are electrically connected to the chip 30 is molded by the mold resin 34 Although the packaging is the same as in the conventional case, in this embodiment, a slit 36 serving as a light limiting unit is provided on the surface of the mold resin 34 facing the semiconductor chip 30.
[0035]
Moreover, the slit hole 37 of the slit 36 has a rectangular shape so as to limit the light emission direction only in the direction parallel to the scanning direction of the light beam by the light scanning means 6. That is, when the light beam is scanned in the vertical direction by the galvanometer mirror 14, the short side of the rectangular slit hole 37 is made to coincide with the scanning direction of the light beam.
[0036]
When light is emitted to LED 10 1 of this configuration, the light is not only a wire bonding side of the front surface of the semiconductor chip 30 (the right side in FIG. 2), emits light from the side surface. The light from this side is reflected by the lead frame 32, but the short side of the slit hole 37 in the reflected light is shielded by the slit 36 as shown by the broken line in FIG. In addition, the light is not emitted toward the light projecting lens 12 side. On the other hand, on the long side of the slit hole 37, the reflected light from the lead frame 32 is also emitted as it is toward the light projecting lens 12.
[0037]
Therefore, the spot light p obtained by reflecting the light beam from the light projecting means 4 with the galvanometer mirror 14 has a short length b parallel to the optical scanning direction and a long length a in the direction orthogonal thereto. That is, since the width b of the spot light p is small in the optical scanning direction, the minimum detected object can be reduced. On the other hand, in the direction perpendicular to the optical scanning direction, the spot light p has a sufficiently large width a and the entire area of the spot light p is large, so that it is hardly affected by rain, snow, dust, and the like. Can be avoided.
[0038]
Further, when the semiconductor chip 30 and the lead frame 32 in a package with a molding resin 34, it is that these components 30, 32 is deviated from the desired mounting position, the alignment of the LED 10 1 and the light projecting lens 12 If the positions of the slits 37 of the slit 36 are used as a reference, the optical axes of the two 10 1 and 12 do not shift, so that there is no inconvenience that the optical scanning position shifts as in the prior art.
[0039]
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a vehicle separator is configured using the optical scanning sensor 1 having the configuration shown in FIGS. 1 and 2 and installed near a toll road or a parking lot toll. is there.
[0040]
In this vehicle separator, the optical scanning sensor 1 and the regressive reflection plate 2 are arranged to face each other with a road 3 therebetween.
[0041]
In the vehicle separator having this configuration, the shape of the light beam emitted from the optical scanning sensor 1 is short in the direction perpendicular to the road surface, which is the optical scanning direction, and long in the vehicle traveling direction orthogonal thereto.
[0042]
On the other hand, the diameter of the traction rod z 3 of tractors z small, the optical scanning sensor 1, with respect to the light scanning direction, since an object has sufficient detection capability even small traction rod z 3 where the elongated shape However, this can be detected sufficiently. Therefore, unlike the conventional case, there is no possibility of erroneous detection such that what should be regarded as one vehicle as a whole is erroneously determined that there are two vehicles z 1 and z 2 minutes.
[0043]
In addition, as described above, the probability of erroneous detection due to light beams being blocked by rain, snow, dust, or the like is low.
[0044]
In the above embodiment, the shape of the slit 37 of the slit 36 has been a rectangular ones, is not limited thereto but may be a oval circle if necessary.
[0045]
(Modification)
Instead of the LED 10 1 having the above structure, it is also possible to use those of the following configuration.
[0046]
(1) LED 10 2 shown in FIG. 4, slits 37 are embedded in the mold resin 34 for molding the semiconductor chip 30. Moreover, LED 10 3 shown in Figure 5, together with the semiconductor chip 30 is mounted directly on the circuit board 42 without using a mold resin, the slits 37 are disposed around the semiconductor chip 30.
[0047]
According to the configuration shown in FIG. 4 or FIG. 5 , the coupling efficiency of the light emitted from the LEDs 10 2 and 10 3 to the light projection lens 12 is higher than in the embodiment shown in FIG. The amount of light emitted from the increases.
[0048]
(2) LED 10 4 shown in FIG. 6, instead of providing the slit, the light limiting means by the lead frame 32 around the semiconductor chip 30 is embedded in the mold resin 34 is formed to have an inclined surface 33 Is configured. The LED 10 5 shown in FIG. 7 does not use a mold resin, and instead of providing a slit, the semiconductor chip 30 is directly mounted on the circuit board 42, and the circuit board 42 around the semiconductor chip 30 The light limiting means is formed by forming the inclined surface 43.
[0049]
According to the configuration shown in FIG. 6 or FIG. 7 , the configuration is simplified by providing no slit as compared with the embodiment shown in FIG. 2.
[0050]
(3) In the LED 10 6 shown in FIG. 8 , a black light shielding film 39 is formed on the lead frame 32 around the semiconductor chip 30 to constitute a light limiting means.
[0051]
According to this configuration, the shape of the slit and the lead frame and the labor of processing are not required, and the manufacturing can be easily performed.
[0052]
In each of the above embodiments, the light emitting element is an LED, but the present invention can also be applied to a light emitting element such as a laser diode.
[0053]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
[0054]
In the vehicle separator according to the first aspect of the present invention, the direction perpendicular to the road surface of the road has sufficient detection capability even if the object is small, so that the tow bar having the elongated shape of the towing vehicle is sufficiently detected. be able to. Therefore, the towing vehicle can be reliably detected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical scanning sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an LED constituting a light projecting device used in the optical scanning sensor of FIG.
3 is a perspective view showing a state where a vehicle separator using the optical scanning sensor configured as shown in FIG. 1 is installed on a road. FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the LED constituting the light projecting device.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the LED constituting the light projecting device.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the LED constituting the light projecting device.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the LED constituting the light projecting device.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another embodiment of the LED constituting the light projecting device.
FIG. 9 is a perspective view showing a state in which a conventional vehicle separator is installed on a road.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a light beam projecting / receiving state by an optical scanning sensor and a regressive reflecting plate constituting a conventional vehicle separator.
11A and 11B show an LED used in a conventional light projecting device. FIG. 11A is a plan view and FIG. 11B is a cross-sectional view.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a relationship of light beams emitted from a conventional light projecting device.
FIG. 13 is a diagram showing a light intensity distribution of a light beam emitted from a conventional light projecting device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical scanning sensor, 2 ... Regression reflecting plate, 3 ... Road, 4 ... Light projection means (light projection apparatus), 6 ... Light scanning means, 8 ... Light reception means, 10 < 1 > -10 < 6 > ... Light emitting element (LED) DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Projection lens, 14 ... Galvano mirror, 16 ... Drive mechanism, 30 ... Semiconductor chip, 32 ... Lead frame, 33 ... Inclined surface, 34 ... Mold resin, 36 ... Slit, 37 ... Slit hole, 42 ... Rotation board 43 ... Inclined surface, z ... Towing vehicle.

Claims (1)

光を出射する投光手段と、A light projecting means for emitting light;
前記投光手段から出射される光ビームを道路に横断する方向に走査する光走査手段と、Optical scanning means for scanning the light beam emitted from the light projecting means in a direction crossing the road;
前記光走査手段を隔てて対向配置される回帰反射板と、A retroreflector disposed oppositely across the optical scanning means;
前記光走査手段で走査される光ビームの前記回帰反射板からの反射光を受光する受光手段と、A light receiving means for receiving reflected light from the regressive reflection plate of a light beam scanned by the light scanning means;
を備え前記受光手段における反射光の受光量の変化により車両を検知する車両分離器において、In a vehicle separator that detects a vehicle by a change in the amount of reflected light received by the light receiving means,
前記投光手段から出射される光ビームの形状は、前記道路の路面に垂直な方向の長さに対して前記道路の車両進行方向に沿う方向の長さの方が長いことを特徴とする車両分離器。The shape of the light beam emitted from the light projecting means is longer in the direction along the vehicle traveling direction of the road than in the direction perpendicular to the road surface of the road. Separator.
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