(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤードモータの出力軸に連結した阻止棒を特定範囲で駆動制御する装置において、ギヤードモータの出力軸の停止位置を制御して、時間経過とともに前記出力軸の停止位置を変動させる阻止棒の駆動制御方法。
【請求項２】
阻止棒の駆動範囲は１回当たりおよそ９０°である請求項１記載の阻止棒の駆動制御方法。
【請求項３】
時間経過とともに出力軸の停止位置を一定間隔だけ変動させる請求項１または請求項２記載の阻止棒の駆動制御方法。
【請求項４】
阻止棒の駆動範囲を決定する基本駆動範囲９０°と許容変動範囲とをコントローラに保存するステップ１と、前記コントローラに下降動作信号が入力されるとギヤードモータの回転を制御して阻止棒を基本駆動範囲９０°下降させるステップ２と、ステップ２の後に上昇動作信号が入力されると基本駆動範囲９０°に許容変動値内の所定値を加算した範囲だけ上昇させるステップ３と、阻止棒の変動値が加算状態の時は、最大値を超えるまで所定値に毎回＋１し、最大値を超えた時に減算状態に移行、減算状態の時は、最小値を超えるまで所定値に毎回−１し、最小値を超えた時に加算状態に移行するステップ４とを備え、以降ステップ２からステップ４間を繰り返す請求項１から請求項３のいずれか１項記載の阻止棒の駆動制御方法。
【請求項５】
阻止棒の駆動範囲を決定する基本駆動範囲９０°と許容変動範囲とをコントローラに保存するステップ１１と、前記コントローラに下降動作信号が入力されるとギヤードモータの回転を制御して阻止棒を基本駆動範囲９０°に許容変動値内の所定値を減算した範囲だけ下降させるステップ１２と、ステップ１２の後に上昇動作信号が入力されると基本駆動範囲９０°に許容変動値内の所定値を加算した範囲だけ上昇させるステップ１３とを備え、以降ステップ１２とステップ１３を繰り返し、ステップ１２およびステップ１３において、阻止棒の変動値が加算状態の時は、最大値を超えるまで毎回＋１し、最大値を超えた時に減算状態に移行、減算状態の時は、最小値を超えるまで毎回−１し、最小値を超えた時に加算状態に移行する請求項１から請求項３のいずれか１項記載の阻止棒の駆動制御方法。
【請求項６】
モータにサーボモータを用いて高速駆動する請求項１から請求項５のいずれか１項記載の阻止棒の駆動制御方法。
【請求項７】
駐車場や高速道路などの出入口に配置する電動遮断装置に用いる請求項１から請求項６のいずれか１項記載の阻止棒の駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駐車場や高速道路の出入口に配置される電動遮断機などに用いられる阻止棒の駆動制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高速道路や駐車場などの料金所には電動遮断機が設置されており、阻止棒の開閉動作により車両の無断進入を阻止している。
【０００３】
ところが、従来の電動遮断機の阻止棒は移動速度が遅く、周辺道路の交通渋滞の一因となっている。
【０００４】
以下、従来の阻止棒の制御方法について説明する。
【０００５】
図８に示すように、従来の電動遮断機は、電源装置８１からモータ８２に指令が入力され、モータ８２の回転軸に減速機８３を接続して減速させ、阻止棒８４を減速機８３の出力軸に取り付けてモータ８２を回転制御し、阻止棒８４を水平から垂直に９０°駆動させて車両の出入口を開閉する構成となっていた。８５は下降開始信号、８６は上昇開始信号である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電動遮断機では、阻止棒は開閉毎に、同じ位置で停止するため、減速機の出力ギアは偏摩耗し易く、さらに、阻止棒を高速駆動すると、出力ギアの特定の歯が衝撃で破損するという問題を有していた。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するもので、高速で阻止棒を駆動させることができ、減速機の破損を防止し、電動遮断機などの機器の信頼性を向上させる阻止棒の駆動方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、ギヤードモータの出力軸に連結した阻止棒を特定範囲で駆動制御する装置において、ギヤードモータの出力軸の停止位置を制御して、時間経過とともに前記出力軸の停止位置を変動させるもので、阻止棒の停止位置を一定間隔で変動させることで、出力歯車の特定の歯に衝撃力が集中して破損するのを防止できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために本発明は、ギヤードモータの出力軸に連結した阻止棒を特定範囲で駆動制御する装置において、ギヤードモータの出力軸の停止位置を制御して、時間経過とともに前記出力軸の停止位置を変動させる阻止棒の駆動制御方法であり、阻止棒を連結した減速機の出力軸の停止位置を毎回変動させるので、阻止棒の停止位置で発生する衝撃力が、ギヤードモータの特定の歯に集中するのを防止できる。
【００１０】
また、阻止棒の駆動範囲は１回当たりおよそ９０°である請求項１記載の阻止棒の駆動制御方法では、移動物体の出入りを規制することができる。
【００１１】
また、時間経過とともに出力軸の停止位置を一定間隔だけ変動させる請求項１または請求項２記載の阻止棒の駆動制御方法では、時間経過とともに停止位置を一定間隔で変動させるので、見た目に違和感がない。
【００１２】
また、阻止棒の駆動範囲を決定する基本駆動範囲９０°と許容変動範囲とをコントローラに保存するステップ１と、前記コントローラに下降動作信号が入力されるとギヤードモータの回転を制御して阻止棒を基本駆動範囲９０°下降させるステップ２と、ステップ２の後に上昇動作信号が入力されると基本駆動範囲９０°に許容変動値内の所定値を加算した範囲だけ上昇させるステップ３と、阻止棒の変動値が加算状態の時は、最大値を超えるまで毎回＋１し、最大値を超えた時に減算状態に移行、減算状態の時は、最小値を超えるまで毎回−１し、最小値を超えた時に加算状態に移行するステップ４とを備え、以降ステップ２からステップ４間を繰り返す請求項１から請求項３のいずれか１項記載の阻止棒の駆動制御方法では、阻止棒を上昇位置と下降位置で常におよそ９０°で駆動し、かつ停止位置を一定間隔で許容変動範囲内を変動させることができる。
【００１３】
また、阻止棒の駆動範囲を決定する基本駆動範囲９０°と許容変動範囲とをコントローラに保存するステップ１１と、前記コントローラに下降動作信号が入力されるとギヤードモータの回転を制御して阻止棒を基本駆動範囲９０°に許容変動値内の所定値を減算した範囲だけ下降させるステップ１２と、ステップ１２の後に上昇動作信号が入力されると基本駆動範囲９０°に許容変動値内の所定値を加算した範囲だけ上昇させるステップ１３とを備え、以降ステップ１２とステップ１３を繰り返し、ステップ１２およびステップ１３において、阻止棒の変動値が加算状態の時は、最大値を超えるまで毎回＋１し、最大値を超えた時に減算状態に移行、減算状態の時は、最小値を超えるまで毎回−１し、最小値を超えた時に加算状態に移行する請求項１から請求項３のいずれか１項記載の阻止棒の駆動制御方法では、阻止棒の停止位置を拡大方向または縮小方向に変動させながら駆動できる。
【００１４】
また、モータにサーボモータを用いて高速駆動する請求項１から請求項５のいずれか１項記載の阻止棒の駆動制御方法では、高速駆動により阻止棒の停止位置で発生するより大きな衝撃力を、特定の歯に集中するのを防止でき、機器の信頼性を確保できる。
【００１５】
さらに、駐車場や高速道路などの出入口に配置する電動遮断装置に用いる請求項１から請求項６のいずれか１項記載の阻止棒の駆動制御方法では、車両の出入りの規制に用いれば、車両のスムーズな流れを可能にし、周辺の交通渋滞を緩和できる。
【００１６】
このように、阻止棒の停止位置を毎回変動させる制御方法によって、減速機の出力ギアの特定な歯が破損するのを防止でき、機器の信頼性を向上させることができる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１において、１１は阻止棒の位置を制御するためのＮＣコントローラ、１２はサーボモータを駆動するためのサーボドライバ、１３はサーボモータ、１４はモータ速度を減速するための減速機、１５は阻止棒、１６は下降開始信号、１７は上昇開始信号である。
【００１９】
ここで、ギヤードモータはモータの出力を減速機の入力ギアを連結したもので、サーボモータ１３と減速機１４とを一体化してもよく、また、サーボドライバ１２にＮＣコントローラ１１機能を内包したものでもよい。そして、阻止棒１５は減速機１４の出力軸に連結されている。
【００２０】
以上のように構成されたサーボシステムについてその動作を説明する。
【００２１】
図２は実施例１におけるＮＣコントローラの処理のフローチャートで、ＮＣコントローラ１１に、まず、基本駆動範囲である９０°の移動量データと許容変動範囲（最大値と最小値）と１回当たりのステップ量を変数Ａに、変数Ｂに加算・減算状態の初期状態を（実施例１は加算状態）記憶保存する（ステップ１）。
【００２２】
次に、ＮＣコントローラ１１は、下降開始信号１６が入力されると、９０°の下降動作をサーボドライバ１２に指令する。その指令を受けて、サーボドライバ１２は、サーボモータ１３を駆動する。サーボモータ１３の出力は減速機１４内で減速し減速機１４の出力軸に伝達され、連結した阻止棒１５を下降させる（ステップ２）。
【００２３】
下降動作完了後、次に上昇開始信号１７が入力されると、基本変動範囲９０°に１回当たりの変動量を加算した変数Ａを計算処理し、その移動量Ａ分の上昇動作をサーボドライバ１２に指令する。上昇指令を受けると、サーボドライバ１２は、サーボモータ１３を駆動し、減速機１４に連結した阻止棒１５を上昇させる（ステップ３）。
【００２４】
ここで、移動量Ａの計算処理について説明する。変数Ｂが加算状態を示していれば、移動量Ａに＋１（１回分のステップ量を加算）し、計算処理で移動量Ａが最大許容変動値を超えた時に、変数Ｂは加算状態から減算状態に移行する。変数Ｂが減算状態を示していれば、移動量Ａに−１（１回分のステップ量を減算）し、移動量Ａが最小許容変動値以下となった時に、変数Ｂは減算状態から加算状態に移行する（ステップ４）。
【００２５】
この後、ステップ２の下降開始信号待ち処理に移行し、ステップ２からステップ４間を繰り返し実行する。
【００２６】
阻止棒の変動範囲の一例として、最大許容変動値を１０°、最小許容変動値を０°に設定すると、阻止棒の動作は図３となり、阻止棒の停止位置の軌跡は図４となる。このとき、１回分のステップ量（所定値）を１°に設定し、阻止棒の初期下降停止位置を水平状態でスタートさせると、１０回目の阻止棒の下降停止位置は水平から１０°上方向に位置することになる。
【００２７】
また、最大許容変動値を１０°、最小許容変動値を−５°に設定すると、停止位置は図４の点線で示した軌跡を描く（阻止棒の動作図は省略）。
【００２８】
このように、阻止棒の駆動範囲（１回当たりおよそ９０°）を一定としながら、阻止棒の停止位置を１回分のステップ量ずつ変動させながら駆動するので、見た目に違和感もなく、車両などの移動物体の規制（出し入れ）に適用でき、同時に、阻止棒が停止することで生じる衝撃力を、減速機の出力側の特定な歯が集中して受けるのを防止できる。
【００２９】
（実施例２）
図５において、ＮＣコントローラ１１に、まず、基本駆動範囲である９０°の移動量データと許容変動範囲と１回当たりのステップ量と、変数Ｂとして、加算・減算状態の初期状態を（実施例２は加算状態）記憶する（ステップ１１）。
【００３０】
次に、ＮＣコントローラ１１は、下降開始信号１６が入力されると、基本駆動範囲である９０°の移動量データに１回分のステップ量を減算した移動量Ａ分の下降動作をサーボドライバ１２に指令する。その指令を受け、サーボドライバ１２は、サーボモータ１３を駆動する。サーボモータ１３の出力は減速機１４内で減速し減速機１４の出力軸に伝達され、連結した阻止棒１５を下降させる。
【００３１】
ここで、移動量Ａの計算処理について説明する。変数Ｂが減算状態を示していれば、移動量Ａに−１（１回分のステップ量を減算）し、移動量Ａが最小許容変動値以下となった時に、変数Ｂは減算状態から加算状態に移行する。変数Ｂが加算状態を示していれば、移動量Ａに＋１（１回分のステップ量を加算）し、移動量Ａが最大許容変動値を超えた時に、変数Ｂは加算状態から減算状態に移行する（ステップ１２）。
【００３２】
下降動作完了後、上昇開始信号１７が入力されると、基本駆動範囲である９０°の移動量データに１回分のステップ量を加算した移動量Ａ分の上昇動作をサーボドライバ１２に指令する。その指令を受け、サーボドライバ１２は、サーボモータ１３を駆動する。サーボモータ１３は減速機１４に連結した阻止棒１５を上昇させる。
【００３３】
移動量Ａの計算処理は、変数Ｂが加算状態を示していれば、移動量Ａに＋１（１回分のステップ量を加算）し、移動量Ａが最大許容変動値を超えた時に、変数Ｂは加算状態から減算状態に移行する。変数Ｂが減算状態を示していれば、移動量Ａに−１（１回分のステップ量を減算）し、移動量Ａが最小許容変動値以下となった時に、変数Ｂは減算状態から加算状態に移行する（ステップ１３）。
【００３４】
そして、ステップ１２の下降開始信号待ち処理に移行し、以降、ステップ１２とステップ１３を繰り返して実行する。
【００３５】
阻止棒の変動範囲の一例として、最大許容変動値を１０°、最小許容変動値を０°に設定すると、阻止棒の動作は図６となり、阻止棒の停止位置の軌跡は図７となる。また、最大許容変動値を１０°、最小許容変動値を−１０°とすれば、停止位置は図７の点線で示した軌跡を描く（阻止棒の動作図は省略）。
【００３６】
なお、１回当たりのステップ量（所定値）についても実施例１と同様に、ステップ１１で記憶させる。
【００３７】
このように、阻止棒の駆動範囲（１回当たりおよそ９０°）を可変しながら、阻止棒の停止位置を両方向に１回分のステップ量ずつ変動させながら駆動するので、阻止棒が停止することで生じる衝撃力は、減速機の出力側の特定な歯に集中しない。
【００３８】
なお、実施例１および実施例２で説明した許容変動値や１回当たりのステップ量（所定値）は一例であり、機器が要求する性能や減速機の出力歯車のピッチを考慮して設定すればよい。
【００３９】
また、モータにサーボモータを用いて高速駆動すれば、減速機の特定な歯を保護する効果は、より大きくなる。
【００４０】
さらに、駐車場や高速道路などの出入口に配置する電動遮断装置に用いれば、車両のスムーズな規制が可能となり、周辺の交通渋滞を緩和できる。
【００４１】
【発明の効果】
上記の実施例から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、ギヤードモータの出力軸の停止位置を毎回変動させることで、阻止棒の停止位置で生じる衝撃力が、毎回特定な歯に集中することを防止できる。
【００４２】
また、請求項２、３記載の発明によれば、停止位置を一定間隔だけ変動させるので、車両などの移動物体の出入りを、違和感なくスムーズに規制できる。
【００４３】
また、請求項４記載の発明によれば、阻止棒の１回当たりの駆動範囲は一定で、停止位置を所定量だけ毎回変動させることができる。
【００４４】
また、請求項５記載の発明によれば、阻止棒の１回当たりの駆動範囲は可変で、停止位置を両方向に毎回変動させることができる。
【００４５】
また、請求項６記載の発明によれば、阻止棒を高速で駆動でき、停止位置で生じる大きな衝撃力を、毎回異なる歯で受け止めるので、減速機の寿命が向上する。
【００４６】
さらに、請求項７記載の発明によれば、車両のスムーズな規制が可能となり、周辺の交通渋滞を緩和できる。また、減速機の寿命が向上するので電動遮断機の信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における制御システムのブロック図
【図２】本発明の実施例１における制御システムのフローチャート
【図３】本発明の実施例１における阻止棒の動作図
【図４】本発明の実施例１における阻止棒の停止位置軌跡図
【図５】本発明の実施例２における制御システムのフローチャート
【図６】本発明の実施例２における阻止棒の動作図
【図７】本発明の実施例２における阻止棒の停止位置軌跡図
【図８】従来の制御システムのブロック図
【符号の説明】
１１  ＮＣコントローラ
１２  サーボドライバ
１３  サーボモータ
１４  減速機
１５  阻止棒
１６  下降開始信号
１７  上昇開始信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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