(57)【要約】【課題】利用者がドアに接触したときの衝撃を少なくして利用者に優しい自動改札機とする。【解決手段】乗車券に記録されているデータを用いて入出場の所定の演算処理を行い、その演算処理の結果に基づいて自動改札機の本体のドアを開閉する自動改札機において、前記ドアは、回転速度を任意に調整でき、かつ、回転停止位置を保持することのできるモータを駆動源とする。【選択図】      図４
2004310324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗車券に記録されているデータを用いて入出場の所定の演算処理を行い、その演算処理の結果に基づいて自動改札機の本体のドアを開閉する自動改札機において、
前記ドアは、回転速度を任意に調整でき、かつ、回転停止位置を保持することのできるモータを駆動源とすることを特徴とする自動改札機。
【請求項２】
請求項１に記載の自動改札機において、モータは、サーボモータであることを特徴とする自動改札機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の自動改札機において、ドアの閉動作の終了近くのドアの閉速度は、それまでの速度より遅くなるように速度調整されることを特徴とする自動改札機。
【請求項４】
請求項３に記載の自動改札機において、速度調整は、速度が段階的に又は連続的に変化することを特徴とする自動改札機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、利用者がドアに接触したときに衝撃を与えないようにするとともに、ドアが開閉したときの自動改札機の本体に与える衝撃を防止できるようにした自動改札機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自動改札機は、乗車券に記録されているデータを基にした所定の入出場（入場又は出場を意味している。）の演算処理の結果、入出場を許可できないとき、又は無札者が検出されたときに、自動改札機に本体に設けられているドアが改札通路を閉じるように構成されている。また、ドアが改札通路を閉じたときは、利用者がドアに強く衝突するおそれがあるので、これを防止するために、改札通路内の利用者速度に基づいてドアの閉動作を制御するようにした提案も数多く存在している（特許文献１参照。）。
【０００３】
上記ドアは、通常、ＡＣモータ（交流モータ）を駆動源とし、歯車群からなる減速機及びリンク機構を介してドアを開閉するように構成されているとともに、ドアの全閉及び全開位置を保持するために摩擦板クラッチやマグネットクラッチ等からなる制動装置が設けられている。したがって、この制動装置により、閉じられているドアは、無札者により不用意に開けられるのを防止することができる。また、図４（ｃ）は、従来の自動改札機のドアの閉速度を示したもので、時間（ｔ）の経過に従って一定の速度（ｖ）で閉動作することを示している。なお、ドアの開動作は、この図の時間を逆に経過した形となる。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２４５３９２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、利用者の速度等に基づいて閉動作するドアを制御することは数多く提案されているが、ファジィ制御によりドア制御を行うような場合は、制御論理が複雑であり、また、特別な検出装置や制御機構を必要とするために実装置には適用されていない現状にある。
【０００６】
さらに、従来の自動改札機は、ドアの開閉機構に制動装置を必要としているために装置全体が大型化するという欠点があった。また、上記従来のドアの開閉機構は、ドアの全閉及び全開の位置がストッパにより決められているので、ドアの開閉時にドアがストッパに衝突したときの衝撃が自動改札機の本体全体に伝わり、自動改札機の本体に悪影響を与えるおそれがあった。
【０００７】
そこで、本発明は、ドアが利用者に接触したときの衝撃を和らげるとともに、自動改札機の本体に与える衝撃を防止することのできる自動改札機を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る自動改札機は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、乗車券に記録されているデータを用いて入出場の所定の演算処理を行い、その演算処理の結果に基づいて自動改札機の本体のドアを開閉する自動改札機において、前記ドアは、回転速度を任意に調整でき、かつ、回転停止位置を保持することのできるモータを駆動源とすることを特徴としている。
本発明の請求項２に記載の自動改札機は、モータは、サーボモータであることを特徴としている。
本発明の請求項３に記載の自動改札機は、ドアの閉動作の終了近くのドアの閉速度は、それまでの速度より遅くなるように速度調整されることを特徴としている。
本発明の請求項４に記載の自動改札機は、速度調整は、速度が段階的に又は連続的に変化することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、一実施の形態に係る自動改札機の斜視図であって、その自動改札機の本体（以下、「改札機本体」という。）Ｇを構成する一対の筐体のうちの一方の筐体Ｇ１  の斜視図である。なお、図示しない他方の筐体は、改札通路Ｐを挾んでこの一方の筐体Ｇ１  と向き合う形で設けられている。
【００１０】
図１中、１は、筐体Ｇ１  の改札通路Ｐの通過方向の進入（入口）側に設けられた乗車券の投入口、２は、その筐体Ｇ１  の上面で改札通路Ｐの進出（出口）側に設けられた取出口であり、３は、その取出口２の近傍で改札通路Ｐの進出側に設けられた利用者に対して文字により所定の内容を案内するための表示画面である。また、図１中、４は、利用者に対して音声により所定の内容を案内するためのスピーカである。
【００１１】
上記投入口１及び取出口２間の筐体Ｇ１  内には、図示しないカードハンドラが設けられている。このカードハンドラは、投入口１から投入された乗車券を取出口２又は筐体Ｇ１  内に設けられた図示しない集札箱まで搬送させることができるように構成されている。そして、その搬送の途中において、投入口１に投入された磁気券からなる乗車券に記録されているデータを読取り、新たなデータを書込み、必要に応じてパンチや印字を行い、利用者へ返却する必要のある乗車券を取出口２に排出し、筐体Ｇ１  内に回収する必要のある乗車券を集札箱へ集札できるように構成されている。上記投入口１には、図示しないがシャッタ機構が設けられていて、シャッタ機構で投入口１が閉じられているときは、当然に乗車券の投入口１への投入は阻止される。
【００１２】
図１中、ａはアンテナであって、筐体Ｇ１  の投入口１側の上面に設けられていて、図示しない無線通信機能を備えたＩＣカードからなる非接触券（本発明では、この非接触券も乗車券の中に含めている。）と交信できるように構成されている。
【００１３】
図１中、Ｂはセンサ取付ボックスであって、筐体Ｇ１  の上面で、かつ、改札通路Ｐと反対側に設けられ、その改札通路Ｐに沿って設けられている。このセンサ取付ボックスＢ内には、反射型センサからなる人間検知器Ｓ１  〜Ｓ３  が改札通路Ｐの入口側、中央部及び出口側にそれぞれ内蔵されていて、改札通路Ｐ内の大人の利用者を検知することができるように構成されている。すなわち、この反射型センサからなる人間検知器Ｓ１  〜Ｓ３  は、改札通路Ｐの床面から所定の高さに向けて光線を照射する発光素子と、その照射された光線が物体（利用者）に当たって反射してきた光線（反射光）を受光する受光素子とにより構成されている。
【００１４】
図１中、Ｓ１０〜Ｓ１５は、光電素子からなる透過型センサからなる人間検知器であって、一対の筐体間の改札通路Ｐ側に所定の間隔を保って設けられていて、改札通路Ｐ内の利用者位置を検知することができるように構成されている。これら人間検知器Ｓ１０〜Ｓ１５のうち、人間検知器Ｓ１０は改札通路Ｐの入口側に、人間検知器Ｓ１５は改札通路Ｐの出口側に、人間検知器Ｓ１２及びＳ１３は改札通路Ｐの中央部に、人間検知器Ｓ１１は改札通路Ｐの入口側と中央部との中間に、そして人間検知器Ｓ１４は改札通路Ｐの出口側と中央部との中間に設けられている。これら透過型センサからなる人間検知器Ｓ１０〜Ｓ１５は、一方の筐体の側面に発光素子を有するとともに、他方の筐体の側面に受光素子を有して構成されている。そして、これら透過型センサからなる人間検知器Ｓ１０〜Ｓ１５で検知され、かつ、上述の反射型センサからなる人間検知器Ｓ１  〜Ｓ３  で検知されないときは、その利用者は子供（小児）の利用者と判定される。また、改札通路Ｐの中央部に設けられた一対の人間検知器Ｓ１２，Ｓ１３は、利用者が改札通路Ｐの中央部に達したことを検知するとともに、検出順序により改札通路Ｐ内の利用者の移動方向を判定するために用いられている。
【００１５】
図１中、Ｄ１  ，Ｄ２  は、改札通路Ｐを開閉するドアであり、これらドアＤ１  ，Ｄ２  のうち、ドアＤ１  は改札通路Ｐの出口側に設けられ、ドアＤ２  はその入口側に設けられている。そして、これらドアＤ１  ，Ｄ２  は、改札機本体Ｇを統括的に制御する後述する制御器Ｃにより駆動されるように構成されている。なお、図示しない他方の筐体にも、筐体Ｇ１  のドアＤ１  ，Ｄ２  に対応した位置にドアが設けられている。また、ドアＤ２  は、改札機本体Ｇが稼動を停止したときに閉じられるドアであり、さらに、改札機本体Ｇがノーマルオープン型のときや双方向型のときは、このドアＤ２  は、図１の矢印方向と反対方向から進入してくる利用者に対して改札通路Ｐの出口側のドアとなる。本実施の形態では、改札機本体Ｇを図１の矢印で示される方向の利用者を処理する専用型として説明する。
【００１６】
図２は、ドアＤ１  ，Ｄ２  を開閉する駆動機構の概略構成図である。これらドアＤ１  ，Ｄ２  は同一機構なのでドアＤ１  を例に説明すると、サーボモータからなるモータＭと、そのモータＭの回転を減速する減速機５と、その減速機５の出力によりドアＤ１  を開閉（回動）するリンク機構６とから構成されている。サーボモータとしては、例えば、ブラシレスＤＣサーボモータやベクトル制御でかご型誘導モータをサーボモータとしたものなどが採用される。いずれにしても、本発明で用いられるモータは、後述する図４（ａ），（ｂ）に示されるように、時間（ｔ）の経過に従って回転速度が調整でき、しかも、回転停止位置で一定の保持力を得られるものであれば採用することができる。
【００１７】
制御器Ｃは、図３に示されるように、メモリ１０に格納されているシステムプログラム及びワーキングデータを用いて所定の入出場の演算処理を行う中央処理部（ＣＰＵ）１１を有している。制御器ＣのＣＰＵ１１は、図示しないＩ／Ｏユニットを介して磁気券からなる乗車券を処理するカードハンドラ１２と、ドアＤ１  ，Ｄ２  を駆動制御するドアドライバ１３と、人間検知装置（Ｓ１  〜Ｓ３  ，Ｓ１０〜Ｓ１５）からの信号を処理する人間検知器ユニット１４と、アンテナａを介して非接触券に記録されているデータを読取るととも、新たなデータを書込むためのリーダライタ１５とが接続されている。上記ドアドライバ１３には、ドアＤ１  ，Ｄ２  の駆動源となるサーボモータを制御するマイクロコンピュータ（マイコン）が組込まれていて、ドアＤ１  ，Ｄ２  を後述するような速度で開動作及び閉動作できるように、プログラム制御ができるように構成されている。なお、ＣＰＵ１１には、表示画面３を駆動制御する表示ドライバ等の機器も接続されているが、ここでは省略されている。
【００１８】
以下、上記構成の改札機本体Ｇの制御動作について説明する。今、ドアＤ１  が開いている状態において磁気券からなる乗車券（図示せず）を所持している利用者が改札機本体Ｇを用いて入出場しようとしているものとする。そして、その利用者により乗車券が投入口１に投入されると、その投入された乗車券に記録されているデータが読取られる。その読取られたデータを基にしたＣＰＵ１１の所定の入出場の演算処理の結果、入出場を許可できるときは、ドアＤ１  は全開の状態が維持される。したがって、利用者は、改札通路Ｐを通過することができる。なお、当初、ドアＤ１  が閉じられているときは、ドアＤ１  は全開とされる。この場合、ドアＤ１  は、後述するドア速度と逆に速度制御されて、つまり、ドアＤ１  の全開終了近くは速度が遅く、そして、その全開位置で保持力を付加されて開かれる。したがって、ドアＤ１  は、全開近くで速度が遅くなるので、従来のように、ドアＤ１  が開かれたときの衝撃を改札機本体Ｇに与えることがない。
【００１９】
投入口１に投入された乗車券に記録されているデータを基にしたＣＰＵ１１の所定の入出場の演算処理の結果、有効期間切れや乗越等で入出場を許可できない無効券と判定されたとき、ドアＤ１  は閉じられるが、そのドアＤ１  の閉速度は、図４（ａ）に示されるように、当初は速く、そして、所定角度、例えば６０°まで閉じた半開の状態からは、それまでの速度より遅い速度で、つまり、段階的に閉じられる。そして、その閉じられたドアＤ１  は、モータＭに回転阻止力が働いていることにより、その閉位置が一定力で保持される。したがって、利用者の改札通路Ｐの通過は阻止される。この場合、利用者は、ドアＤ１  が閉動作されたことにより乗車券が無効券であることを認識することができるとともに、仮りに、利用者の進入がドアＤ１  付近まで進んでいたとしても、ドアＤ１  が半開状態から遅く閉じられるので、ドアＤ１  に強く接触することがなく、また、従来のように、ドアＤ１  が開かれたときの衝撃を改札機本体Ｇに与えることがない。このように、改札通路Ｐの通過が拒否されたときは、乗車券は取出口２に排出されて利用者へ返却されるとともに、表示画面３及びスピーカ４を介して精算処理等の適切な案内が行われる。
【００２０】
なお、上述の例では、ドアＤ１  は段階的に閉速度が変化するように調整されたが、これを図４（ｂ）に示されるように、連続的に閉速度が低下するように調整するようにしてもよい。この図４（ｂ）の速度調整は、ドアＤ１  の閉動作開始時は速く、閉動作終了近くは遅くなるようにＳ字状を呈して連続的に行われる。このドアＤ１  の段階的又は連続的な速度調整は、マイコンを備えたドアドライバ１３に予めプログラムをセットすることにより容易に行われる。
【００２１】
次に、利用者が非接触券を用いて入出場する場合について説明する。利用者の所持している非接触券が改札機本体Ｇのアンテナａに軽くタッチされ、又はそのアンテナａにかざされると、その非接触券から非接触でデータが読取られ、その読取られたデータを基にした所定の入出場の演算処理の結果が入出場を許可できないとき、あるいは、その所定の入出場の演算処理の結果が入出場を許可できると判定して新たな入出場データを非接触券に送出し、その非接触券からその新たな入出場データの書込みが終了した旨の信号を改札機本体Ｇ（ＣＰＵ１１）で確認する前に非接触券との交信が途絶えたとき、つまり、書込未了のときは、上記磁気券からなる乗車券が無効券と判定されたときと同様にドアＤ１  が速度調整されながら閉じられる（図４（ａ）又は（ｂ）参照。）。
【００２２】
アンテナａと交信した非接触券が有効券で、その非接触券に対する処理が全て終了したときは、上記磁気券からなる乗車券が有効券と判定されたときと同様にドアＤ１  は全開とされる。この全開のドアＤ１  の開動作は、図４（ａ）または（ｂ）の逆の時間経過で行われる。
【００２３】
改札機本体Ｇの投入口１に乗車券が投入されることなく、かつ、アンテナａが非接触券と交信することなく人間検知器Ｓ１  〜Ｓ３  ，Ｓ１０〜Ｓ１５で利用者が改札通路Ｐの所定位置（例えば、改札通路Ｐの中央位置）まで進入してきたことが検知されたとき、つまり、無札者が検知されたときは、ドアＤ１  は、上述したと同様に速度調整されて閉じられ、また、その閉じられたドアＤ１  は一定力の保持力で保持されるので、無札者の改札通路Ｐの通過を確実に阻止することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の自動改札機は、ドアは、回転速度を任意に調整でき、かつ、回転停止位置を保持することのできるモータを駆動源とするので、利用者がドアに接触したときの衝撃を小さくすることが可能となるとともに、ドアが開閉したときの衝撃を防止することができる。
本発明の請求項２に記載の自動改札機は、モータをサーボモータとしたので、容易に実施することができる。
本発明の請求項３に記載の自動改札機は、ドアの閉動作の終了近くのドアの閉速度は、それまでの速度より遅くなるように速度調整されるので、利用者がドアに接触したときの衝撃をより小さくすることができる。
本発明の請求項４に記載の自動改札機は、速度調整は、速度が段階的に又は連続的に変化するので、利用者がドアに接触したときの衝撃をより少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る改札機本体を構成する一対の筐体のうちの一方の筐体の斜視図である。
【図２】ドアの駆動機構の概略構成図である。
【図３】制御器のブロック図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、本発明に係るドアの閉動作を示すタイムチャート、（ｃ）は、従来のドアの閉動作のタイムチャートである。
【符号の説明】
Ｇ  自動改札機の本体（改札機本体）
Ｇ１    筐体
Ｄ１  ，Ｄ２    ドア
Ｐ  改札通路
Ｂ  センサ取付ボックス
Ｓ１  〜Ｓ３  ，Ｓ１０〜Ｓ１５  人間検知器
１  投入口
２  取出口
ａ  アンテナ
Ｃ  制御器
【図１】
2004310324.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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