(57)【要約】    【課題】  光センサの配置の制約をなくして通行者検知機能を高めると共に、ドア飛び越し等の不正な通行の防止機能を高めることが可能な出入管理ゲート装置を提供する。    【解決手段】  利用者の通行を管理する開閉可能なドア１０，１１と、通路Ｐを横切る方向に光ビームを投光し当該光ビームの受光状態に基づいて通行人を検知する透過型光センサ７ａ〜７ｆ、８ａ〜８ｂ、９ａからなる人間検知ユニット７〜９とを、通路に面したゲート装置本体１Ａ，１Ｂの側面に備える出入管理ゲート装置において、ドア１０，１１に、孔１０ｃ，１１ｃを設けて透過型光センサ８ａ〜８ｂの光ビームを透過させる構成とした。【選択図】  図２
2005108189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者の通行を管理する開閉可能なドアと、通路を横切る方向に光ビームを投光し当該光ビームの受光状態に基づいて通行人を検知する光センサとを、通路に面したゲート装置本体側面に備える出入管理ゲート装置において、
前記ドアに、前記光センサの光ビームを透過させる開口部を設けたことを特徴とする出入管理ゲート装置。
【請求項２】
前記開口部は、前記ドアが回動停止位置にあるときに前記光ビームが透過するように配置する構成とした請求項１に記載の出入管理ゲート装置。
【請求項３】
前記開口部の形状が、円形状である請求項１又は２に記載の出入管理ゲート装置。
【請求項４】
前記開口部の形状が、楕円形状である請求項１又は２に記載の出入管理ゲート装置。
【請求項５】
前記開口部の形状が、通路に沿って長い形状の長孔形状である請求項１又は２に記載の出入管理ゲート装置。
【請求項６】
前記光センサのセンサ出力に基づいて通行人の有無を判定する判定手段を備え、該判定手段は、ドア駆動中は光センサの出力状態に関係なく通行人無しと判定する構成である請求項１〜５のいずれか１つに記載の出入管理ゲート装置。
【請求項７】
前記ドアは、芯材をクッション材で覆い、該クッション材を表面被覆材で覆った構造であり、前記開口部の周縁部にブッシュ材を設ける構成である請求項１〜６のいずれか１つに記載の出入管理ゲート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人の出入りを管理するための出入管理ゲート装置に関し、特に、通行人の検知機能を高めた出入管理ゲート装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
出入管理ゲート装置は、ドアを開閉制御して利用者の通行を管理するもので、例えば、出入りする利用者の提示するデータに基づいて利用者の通過可否を判断し、判断結果に基づいて、ゲート装置本体に設けたドアを開閉制御するものがある。このような出入管理ゲート装置としては、例えば、駅の自動改札機がある。
【０００３】
従来の自動改札機は、投入された乗車券に記録されたデータに基づいて、例えばノーマルオープン型の場合、乗車券が有効であると判断するとドアをそのままとして通行を許可し、乗車券が無効であると判断すると、ドアを閉制御して通行を阻止し、通路内に利用者が存在しないことをセンサで確認してドアを元の開位置に駆動する。ノーマルクローズ型の場合は、乗車券が有効であると判断するとドアを開制御して通行を許可し、利用者が通路を通過したことを検知するとドアを元の閉位置に駆動し、乗車券が無効であると判断すると、ドアをそのままとして通行を阻止する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３２８４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、自動改札機のような出入管理ゲート装置では、利用者の安全性を考慮して、上述のように通路内の利用者の有無を確認してドアを開閉制御する必要上、ゲート装置本体側面に、通路を横切る方向に光ビームを投光して光ビームの受光状態に基づいて利用者を検知する光センサを設けている。そして、光センサは、通路方向に沿って複数配置すると共に、例えば大人と子供のように身長の違う利用者が通行しても確実に検知できるよう、高さを異ならせて配置する。
【０００５】
しかしながら、従来では光センサと同様にゲート装置本体側面に設けるドアで光センサの検知機能が邪魔されないように、ドアを避けて光センサを配置する必要があり、光センサの配置に制限があり、必ずしも適正な位置に光センサを配置できないという問題があった。また、光センサの検知機能を損なわないよう、ドアの高さ方向の幅も大きくできず、ドアを飛び越して不正に出入りされる虞れがあった。
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、光センサによる通行者の検知機能を高めることができ、また、ドア飛び越し等の不正な通行の防止機能を高めることが可能な出入管理ゲート装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため、請求項１の発明は、利用者の通行を管理する開閉可能なドアと、通路を横切る方向に光ビームを投光し当該光ビームの受光状態に基づいて通行人を検知する光センサとを、通路に面したゲート装置本体側面に備える出入管理ゲート装置において、前記ドアに、前記光センサの光ビームを透過させる開口部を設ける構成とした。
【０００７】
かかる構成では、ドア位置に関係なくドアの開口部を介して光センサの光ビームを透過させることができるようになる。これにより、ドア位置に関係なく光センサを適正な位置に配置することが可能となる。また、ドアの高さ方向の幅を大きくしても、光センサの検知機能がドアで邪魔されることがなくなる。
【０００８】
具体的には請求項２のように、前記開口部は、前記ドアが回動停止位置にあるときに前記光ビームが透過するように配置する構成とするとよい。
かかる構成では、ドアが開位置或いは閉位置の停止位置にあるときに、光センサの光ビームが開口部を透過して確実に通行人を検知できるようになる。
【０００９】
前記開口部の形状は、請求項３のように円形状でもよく、請求項４のように楕円形状でもよく、請求項５のように通路に沿って長い形状の長孔形状でもよい。
【００１０】
請求項６の発明では、前記光センサのセンサ出力に基づいて通行人の有無を判定する判定手段を備え、該判定手段は、ドア駆動中は光センサの出力状態に関係なく通行人無しと判定する構成とした。
かかる構成では、判定手段は、ドアが開から閉或いは閉から開に駆動している最中では、光センサのセンサ出力に関係なく通行人無しと判定する。これにより、ドア駆動中に光ビームがドアにより一時的に遮断されたときに、通行人有りと誤判定することがない。
【００１１】
請求項７のように、前記ドアは、芯材をクッション材で覆い、該クッション材を表面被覆材で覆った構造であり、前記開口部の周縁部にブッシュ材を設ける構成とするとよい。
かかる構成では、開口部周縁部にブッシュ材を設けることにより、光センサの光ビームが確実に透過させることができるようになると共に、開口部周縁部における表面被覆材等の固定処理が容易にできるようになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の出入管理ゲート装置によれば、ドアに、通行人検知用の光センサの光ビームを透過させる開口部を設ける構成としたので、ゲート装置本体側面の通行人を確実に検知できる適正位置に光センサを配置でき、光センサの通行人検知機能を向上できる。また、ドア自体を高さ方向に大型化できるので、飛び越し等の不正通行の防止機能を向上できる。更に、ドアに開口部を設けることにより、ドアを大型化しても重量や空気抵抗の増大を抑制できるので、従来同様のドア開閉能力を維持できる。
【００１３】
また、ドアに形成する開口部の周縁部にブッシュ材を設けることで、開口部周縁部を凹凸等のない綺麗な形状にできるので、光ビームを確実に透過させることができ、開口部周縁部の凹凸等による光センサの誤検知を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明に係る出入管理ゲート装置の第１実施形態を示す図で、図１は平面図、図２は出入管理ゲート装置を構成する１対のゲート装置本体の一方のゲート装置本体の通路側から見た側面図である。
【００１５】
図において、本実施形態の出入管理ゲート装置は、図１に示すように通路Ｐを挟んで互いに向き合って設けた一対のゲート装置本体１Ａ，１Ｂからなる。ゲート装置本体１Ａは、通路Ｐの進入側（図中の矢印方向に通行するものとする）にカード挿入口２を有する。また、ゲート装置本体１Ａの上面には、カード挿入口２と対向してカードを取出すカード取出口３と、カバーで覆った表示器４と、不正通過を表示する表示ランプ５とを備える。尚、ゲート装置本体１Ｂは、ゲート装置本体１Ａと同様の構成であり、図１の矢印と反対方向を通路Ｐの進入方向としたときに、カード挿入口２が進入側となるよう配置されている。
【００１６】
ゲート装置本体１Ａの通路Ｐ側側面には、高さ方向に間隔を設けて３箇所に透過型光センサからなる人間検知ユニット７〜９を備える。上段の人間検知ユニット７は、通路Ｐの進入側から進出側に向かって所定の間隔を設けて他方のゲート装置本体１Ｂに設けた受光素子と透過型光センサを構成する６個の発光素子７ａ〜７ｆを備え、中段の人間検知ユニット８は、通路Ｐの進入側から進出側に向かって所定の間隔を設けて他方のゲート装置本体１Ｂに設けた受光素子と透過型光センサを構成する３個の発光素子８ａ〜８ｃを備え、下段の人間検知ユニット９は、他方のゲート装置本体１Ｂに設けた受光素子と透過型光センサを構成する１個の発光素子９ａを備える。そして、例えば、上段の人間検知ユニット７が人を検知したときは利用者は大人と判断し、上段の人間検知ユニット７が検知せず、且つ、中段の人間検知ユニット８が検知したときは利用者は子供（小児）と判断する。また、下段の人間検知ユニット９のみが検知したときは不正な通行者と判断する。図中、７ａ′〜７ｆ′、８ａ′〜８ｃ′及び９ａ′は、他方のゲート装置本体１Ｂ側の発光素子と透過型光センサを構成する受光素子を示す。尚、以下の説明では前記人間検知ユニットの各発光素子を透過型光センサとして説明する。
他方のゲート装置本体１Ｂの通路側側面の構成も、ゲート装置本体１Ａと同様であるので、説明を省略する。
【００１７】
ゲート装置本体１Ａの通路Ｐ側側面には、本発明の特徴である通路Ｐを開閉するドア１０，１１が設けられる。ゲート装置本体１Ａ，１Ｂのそれぞれ対をなすドア１０，１１は、後述するドア駆動制御部５１によりそれぞれ一体に駆動制御されて通路を開放或いは閉鎖するよう構成される。そして、ドア１０，１０は、出入管理ゲート装置がノーマルオープン型や双方向型の場合は通常開位置にあり、ノーマルクローズ型の場合は図１の矢印方向と反対方向から進入する利用者に対して入口側のドアとなって通常は図１及び図２に実線で示す閉位置となる。同様に、ドア１１，１１は、出入管理ゲート装置がノーマルクローズ型の場合に通常は図１に鎖線で示す閉位置にあり、ノーマルオープン型や双方向型の場合は図１の矢印方向と反対方向から進入する利用者に対して出口側のドアとなって通常図１及び図２に実線で示す開位置となる。
【００１８】
ドア１０、１１は、飛び越し等の不正通行を阻止できるように、高さ方向の幅を通常のドアより大きく形成し、高さ方向に沿って開口部として例えば円形状の孔１０ａ〜１０ｃ、１１ａ〜１１ｃを設けてある。そして、中段の孔１０ｂ，１１ｂは、前述した上段の人間検知ユニット７の透過型光センサ７ｂ，７ｅに対応する位置に設け、ドア１０、１１が開位置にあるときに、透過型光センサ７ｂ，７ｅの光ビームが孔１０ｂ，１１ｂを透過するようにして、人間検知機能に支障がないよう構成されている。
【００１９】
本実施形態のドアの孔部分の構造を図３に示す。尚、ドア１０，１１は同一構造であるので、図３ではドア１０について示し説明する。
図３において、ドア１０は、鋼板等の芯材１０Ａをウレタン等のクッション材１０Ｂで覆い、更に、クッション材１０Ｂをレザー等の表面被覆材１０Ｃで覆った構造であり、そして、孔１０ａの周縁部に合成樹脂材等で形成したブッシュ材１０Ｄを設けて、孔１０ａ周縁部の表面被覆材１０Ｃを固定するようにしている。
【００２０】
図４は、ドア１０、１１の駆動機構の構成図である。尚、ドア１０、１１の駆動機構は同一であるので、ここではドア１０を例に説明する。
図４において、本実施形態のドア駆動装置２０は、ブラケット２１の下部に取り付けたサブブラケット２２に、減速機２３を取り付け、減速機２３の上にドア１０の駆動源となる直流モータ２４を配置し、更に電磁ブレーキ２５を配置する。また、前記ブラケット２１の上端部及び下端部に、それぞれ軸受２６、２７を取り付けたブロック２８、２９を固定し、前記軸受２６、２７でドア軸３０を縦方向に回動可能に軸支する。ドア軸３０には、ドア１０が取外し可能に固定される。
【００２１】
そして、減速機２３の出力軸２３ａに取り付けたプーリ３１と、ドア軸３０の下端に取り付けたプーリ３２と、これらプーリ３１、３２に掛け渡したタイミングベルト３３とにより構成されるベルト伝達機構で、直流モータ２４の回転駆動力をドア軸３０に伝達する構成である。
尚、モータは直流モータに限らずサーボモータ等その他のモータでもよい。また、モータの動力をドア軸３０に伝達する動力伝達機能は、ベルト伝達機構に限定するものではなく、特許文献１等に示されたリンクやカムを利用したものでもよい。
【００２２】
前記ブラケット２１の上部に取り付けたサブブラケット３４には、ドア位置を検出するロータリエンコーダ３５を固定する。ロータリエンコーダ３５の回転軸３５ａに取り付けたプーリ３６と、ドア軸３０の上端部に取り付けたプーリ３７と、これらプーリ３６、３７に掛け渡したタイミングベルト３８とにより構成されるベルト伝達機構により、ドア軸３０の回動量と回動方向をロータリエンコーダ３５で検出する構成である。
【００２３】
前記ロータリエンコーダ３５は、従来公知のもので、回転軸３５ａの回転量に比例した２相のパルス信号を発生する。２相のパルス信号は互いに位相が所定量ずれるよう調整されており、回転軸３５ａの回転方向が反転すると位相が反転することにより、回転量だけでなく回転方向も判別できるものである。
【００２４】
前記サブブラケット３４には、図５及び図６に示すようなドアの開と閉をそれぞれ検出するドア開検出センサ４０とドア閉検出センサ４１が固定してある。ドア開検出センサ４０は、間隔を設けて対向配置した発光素子４０ａと受光素子４０ｂを備え、ロータリエンコーダ３５の回転軸３５ａの回転で板状部材４２が移動し、発光素子４０ａからの光ビームが板状部材４２で遮断されたときにドア開検出出力を発生する構成である。ドア閉検出センサ４１も同様で、間隔を設けて対向配置した発光素子４１ａと受光素子４１ｂとを備え、発光素子４１ａからの光ビームが板状部材４２で遮断されたときにドア閉検出出力を発生する構成である。
【００２５】
ドア開検出センサ４０とドア閉検出センサ４１は、図６に示すように例えば回転軸３５ａの周方向に７０°の角度間隔を設けて配置する。これにより、ドア開位置を例えば０°とすると、これを起点としてドア１０が７０°回動した位置がドア閉位置となる。そして、０°（ドア開位置）を起点としてロータリエンコーダ３５のパルスを加算／減算することでドア１０の絶対位置が検出できる。
【００２６】
図７は、透過型光センサのセンサ出力に基づいて通行人の有無を判定する判定部の入出力関係を示すブロック図である。
図７において、判定手段としての判定部５０には、各人間検知ユニット７〜９の各透過型光センサ７ａ〜７ｆ，８ａ〜８ｃ，９ａからのセンサ出力が入力し、これら各センサ出力に基づいて通路Ｐに通行人が存在するか否かを判定し、その判定結果をモータ駆動制御部５１に出力する。また、判定部５０は、ドアの回動動作中に一時的に光ビームが遮断される位置に配置した透過型光センサのセンサ出力の取込みを、モータ駆動制御部５１のモータ制御状態に応じて制御する。
【００２７】
前記モータ駆動制御部５１は、カード挿入口２に投入されたカードのデータを読込む図示しないリーダライタの読込みデータと判定部５０の判定結果に基づいてドア１０，１１の開閉を制御し、ドア駆動と判断するとモータ２４を駆動する。また、モータ２４を駆動する際には、ドア開閉検出センサ４０，４１、ロータリエンコーダ３５等の出力状態に基づいて、ドア位置に応じてモータ２４の回転速度を制御してドア速度を加減速制御する。具体的には、ドア回動初期にはドア速度が漸増するようにモータ速度を加速制御し、その後はドア速度が一定となるようモータ速度を一定に制御し、回動終期の所定ドア位置からはドア速度が漸減するようモータ速度を減速制御する。このように、ドアの回動終期にドア速度を減速することにより、ドアに通行人が接触した時の衝撃を低減でき、通行人の安全性を高めることができる。また、ドアの回動停止位置では電磁ブレーキ２５をＯＮ制御してドア１０，１１を回動停止位置に保持するようにしているので、電磁ブレーキ力を調整すれば保持力を適正値に設定できる構成となっている。
【００２８】
次に、本実施形態の出入管理ゲート装置における判定部５０のドア位置に配置した透過型光センサのセンサ出力取り込み処理について図８のフローチャートを参照して説明する。尚、以下では、出入管理ゲート装置をノーマルクローズ型で利用者が図１の矢印方向に通行するものとして通常閉位置にあるドア１１が駆動される場合について説明する。
【００２９】
図８のステップ１（図中、Ｓ１で示し、以下同様とする）では、ドア１１が駆動されたときに一時的に光ビームが遮断される透過型光センサの数ｎを設定する。本実施形態の場合では人間検知ユニット７の透過型光センサ７ｂだけであり、ｎ＝１となる。
ステップ２では、判定部５０は透過型光センサ７ｂのセンサ出力を入力する。
ステップ３では、ドア駆動制御部５１の出力状態に基づいてドア１１が駆動中か否かを判定し、ドア１１が回動停止位置で停止状態であればステップ４に進み、駆動中であればステップ５に進む。
ステップ４では、ステップ２で入力したセンサ出力を、透過型光センサ７ｂの出力として設定しそのまま取り込む。
ステップ５では、ステップ２で入力したセンサ出力状態に関係なく透過型光センサ７ｂの出力を通行人検知無しと設定して取り込む。
【００３０】
ステップ６では、センサ数ｎがＭＡＸか否かを判定する。具体的には、ステップ１で設定したセンサ数になったか否かを判定する。言い換えれば、ドア１１が駆動されたときに一時的に光ビームが遮断される全ての透過型光センサについてステップ４又は５の設定が完了したか否かを判定している。判定がＹＥＳであれば処理を終了し、判定がＮＯであればステップ７に進み、ｎ←ｎ＋１としてステップ２に戻り、ステップ２〜６の処理を繰り返し、ドア１１が駆動されたときに一時的に光ビームが遮断される別の透過型光センサについてセンサ出力の設定処理を実行する。本実施形態の場合、ステップ１で設定されるセンサ数ｎは１であるので、ＭＡＸは１であり、ステップ６の判定はＹＥＳとなり処理が終了する。
【００３１】
かかる第１実施形態の出入管理ゲート装置によれば、身長の異なる通行人を検知するための透過型光センサの配置が、ドア１０，１１に影響されることなく自由にできるので、ゲート装置本体１Ａ，１Ｂ側面の通行人を確実に検知できる適正位置に透過型光センサを配置でき、透過型光センサによる通行人検知機能を向上できる。また、ドア１０，１１の形状も制限されることがなく、ドア１０，１１を高さ方向に大型化できるので、飛び越し等の不正通行の防止機能を向上できると共に、ドア１０，１１を大型化しても重量や空気抵抗の増大を抑制でき、従来同様のドア開閉能力を維持できる。
尚、ドア１０，１１の開口部位置は、ゲート装置本体１Ａ，１Ｂの人間検知ユニット７〜９の配置との相対位置関係により決定されるもので、例えばドア１０，１１が人間検知ユニット８より下方に長ければ、人間検知ユニット８の透過型光センサの光ビームを透過させるようなドア位置に開口部を形成すればよい。
【００３２】
また、孔１０ａ〜１０ｃ，１１ａ〜１１ｃの周縁部にブッシュ材１０Ｄを設けたので、孔１０ａ〜１０ｃ，１１ａ〜１１ｃの周縁部を凹凸等のない綺麗な形状にでき、孔１０ａ〜１０ｃ，１１ａ〜１１ｃの周縁部の凹凸等による透過型光センサの誤検知を防止できる。
【００３３】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図９及び図１０は、本発明の第２実施形態を示し、図９は平面図、図１０は、ゲート装置本体１Ａの通路側から見た側面図である。尚、図１及び図２に示す第１実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
図９及び図１０の第２実施形態は、第１実施形態とドア１０，１１の大きさと開口部の数が異なるだけであり、ドア１０，１１の横方向に２列に孔１０ａ〜１０ｆ、１１ａ〜１１ｆを形成してある。
【００３４】
本実施形態の出入管理ゲート装置では、ドア１０，１１が駆動されたときに一時的に光ビームが遮断される光センサの数は２つとなり、ドア１０に対しては透過型光センサ７ｅ，７ｆであり、ドア１１に対しては透過型光センサ７ａ，７ｂである。
【００３５】
従って、第２実施形態の場合、図８のフローチャートにおいて、ステップ１でｎ＝２に設定され、ステップ６ではｎ＝２となったときに判定がＹＥＳとなり処理が終了されることになる。その他のステップの動作は第１実施形態と同様である。
かかる第２実施形態の出入管理ゲート装置も、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
第２実施形態の場合、光センサの配置に応じて孔を横方向に２列設けたが、１つの孔を横方向に長くして２つの透過型光センサ７ｅ，７ｆや透過型光センサ７ａ，７ｂに跨るようにしてもよい。
【００３６】
尚、上記各実施形態では孔形状を円形としたが、これに限らず楕円形状や横方向に長い長孔でもよく、光センサの光ビームが透過して対面する他方のゲート装置本体側に到達する形状であればどのような形状でもよい。また、開口部は孔に限らずセンサ位置に対応させてドア先端部から横方向に切欠を入れた切欠形状でもよく、また、ドアを枠状に形成してドア周縁部以外が開口部となるようにしてもよい。
ドアの形状は、従来の自動改札機等のドアと同様の大きさでもよく、この場合も、透過型光センサの配置位置に応じたドア位置に開口部を設ければよい。
そして、本発明の出入管理ゲート装置は、自動改札機の他、セキュリティ性の高い場所の出入りを管理するゲート装置等、出入りを管理する必要のあるあらゆるゲート装置に適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の出入管理ゲート装置の第１実施形態を示す平面図
【図２】同上実施形態のゲート装置本体の側面図
【図３】ドアの孔周縁部の構造を示す断面図
【図４】ドア駆動機構の構成図
【図５】ドア開閉検出センサの構成図
【図６】ロータリエンコーダとドア開検出センサ及びドア閉検出センサの配置関係を示す図
【図７】判定部の入出力関係を説明するブロック図
【図８】センサ出力の取り込み処理を説明するタイムチャート
【図９】本発明の出入管理ゲート装置の第２実施形態を示す平面図
【図１０】同上実施形態のゲート装置本体の側面図
【符号の説明】
【００３８】
１Ａ，１Ｂ    ゲート装置本体
７，８，９    人間検知ユニット
７ａ〜７ｆ、８ａ〜８ｃ、９ａ    発光素子（透過型光センサ）
１０，１１    ドア
１０ａ〜１０ｆ、１１ａ〜１１ｆ    孔（開口部）
１０Ａ    芯材
１０Ｂ    クッション材
１０Ｃ    表面被覆材
１０Ｄ    ブッシュ材
５０    判定部
５１    ドア駆動制御部
【図１】
2005108189.tif 000003
【図２】
2005108189.tif 000004
【図３】
2005108189.tif 000005
【図４】
2005108189.tif 000006
【図５】
2005108189.tif 000007
【図６】
2005108189.tif 000008
【図７】
2005108189.tif 000009
【図８】
2005108189.tif 000010
【図９】
2005108189.tif 000011
【図１０】
2005108189.tif 000012