JP2628802B2 - ゲート装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、障壁の間に形成された
通路の人の通過を制御するため、その通路を開閉するゲ
ート装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、所定の許可条件を満たす人の通過
を許容し、許可条件を満たさない人の通過を阻止するに
は、障壁で形成された通路と、その通路を開閉するドア
と、条件成否判定部と、判定結果に基づいてそのドアの
開閉を駆動する駆動機構とからなるゲート装置が用いら
れている。

【０００３】この場合、ドアの通路を遮断する力には、
人の動きを止めるに必要な大きな力が要求される。しか
し、力が大きすぎると、人に危害を加える虞が生じる。
この危害を防止するには、従来は、モータ等の駆動源と
ドアの回転軸との間の伝動系に摩擦クラッチ等を使用し
ていた。

【０００４】

【解決しようとする技術課題】従って、ゲート装置がコ
スト高になり、また、阻止対象に加わる力が小さい側に
固定されていたので、十分な阻止力が得られないという
問題があった。

【０００５】そこで、本発明は、ドアの構造及び駆動機
構に工夫を施すことにより、人に危害を加えることな
く、おなかつ、十分な力をもって通過を阻止することが
できるゲート装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係るゲート装置は、人の通過を制御するた
めの通路を形成する障壁に設けられ、その通路を開閉す
るための、真上から見て扇形に開閉運動するドアを、障
壁側の第一段目のドアと、そのドアの先端側に枢着され
た第二段目のドアとを有する二段構成とし、第一段目の
ドアの駆動機構と第二段目のドアの駆動機構とを、人に
対する柔剛性において異ならしめる制御機構を備えたこ
とを特徴としている。

【０００７】また、第一段目のドアの駆動機構は、コン
プライアンス変化が可能なものとし、第二段目のドアの
駆動機構は、堅牢な動作をするものとしたことを特徴と
している。

【０００８】さらに、ドアの駆動機構を障壁に沿って平
行に移動可能に取付け、かつ、前記駆動機構の障壁と平
行な移動をコンプライアンス変化可能なものとし、ドア
の開閉運動を堅牢な動作としたことを特徴としている。

【０００９】さらに、通路の左右両側の障壁に、進行方
向に関してほぼ等しい位置においてドアの回転軸を設け
るとともに、いずれか一方のドアは、前記通路における
進行方向と同方向に回動させ、他方のドアは進行方向と
逆方向に回動させるように設置したことを特徴としてい
る。

【００１０】

【作用】障壁側の第一段目のドアの駆動機構と、そのド
アの先端側に枢着された第二段目のドアの駆動機構が、
人に対する柔軟性において異なるから、通過を阻止され
た人がいずれのドアに衝突しても、危害が加わることが
なく、しかも、十分な阻止力が得られる。

【００１１】第一段目のドアの駆動機構をコンプライア
ンス変化が可能なものとし、第二段目のドアの駆動機構
を堅牢な動作をするものとした場合は、不正に通過しよ
うとする人に最初に接触するドアがその人に柔らかく接
触し、さらに進行する場合は第二段目のドアが堅く接触
するので、危害防止と、確実な阻止ができる。

【００１２】また、ドアの駆動機構を障壁に沿って平行
に移動可能に取付け、かつ、前記駆動機構の障壁と平行
な移動をコンプライアンス変化可能なものとし、ドアの
開閉運動を堅牢な動作とした場合は、最初に接触すると
きは柔軟であり、引続き進行するときは堅く接触するの
で、危害が防止され、かつ、十分な阻止力が得られる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を用い
て説明する。図１は閉鎖状態の平面図、図２は人の接触
による完全閉鎖状態の平面図、図３は制御機構の構成の
一例を示すブロック図である。

【００１４】図１において、Ｂは通路Ｐを形成する左右
一対の障壁である。各障壁Ｂの対向面に、通路Ｐを開閉
するドアＤが取付けられている。ドアＤは、同一構成を
有して、対称的に配置されているので、その一方側のド
アについて図２を用いて説明すると、ドアＤは、障壁Ｂ
側に回転軸１を有する第一ドアＤ１と、第一ドアの自由
端に回転自在に支持された軸２に固着され、その軸２周
りに回転可能な第二ドアＤ２とからなっている。

【００１５】そして、第一ドアＤ１は、回転軸１を中心
に障壁Ｂと平行な位置（開放位置）から通路Ｐ側に通路
Ｐの約半分を閉鎖する位置まで、通路真上から見て扇形
に回動して開閉運動可能に取付けられ、また、第二ドア
Ｄ２は第一ドアＤ１の端部に、第一ドアとその延長上に
一直線状に整列する位置から第一ドアの閉鎖時の回動方
向と逆方向に後退した位置までの間を回動可能に取付け
られている。各ドアＤ１，Ｄ２の開閉運動のための具体
的構造については、後述する。

【００１６】通路Ｐへの進入方向の右側に存する障壁Ｂ
に、通路Ｐに進入しようとする人が所持する券（カード
を含む）の有効性を判定する判定部３が設けられてお
り、また、障壁Ｂ１，Ｂ２の通路Ｐを挾んで対向する面
に人間検知器４が設けられている。さらに、障壁Ｂ１又
はＢ２のいずれかに、前記判定部３からの判定結果と人
間検知器２からの検知出力に基づいて、その検知された
人の通路Ｐの通過を許容し、又は阻止するための制御を
行う制御部５が設けられ、かつ、前記ドアＤ１，Ｄ２の
開閉を駆動する第一ドア駆動機構６と第二ドア駆動機構
７が設置されている。

【００１７】上記判定部３と、人間検知器４と、左右の
障壁Ｂの対向面に設置されたドアＤと、そのドアを構成
する第一ドアＤ１及び第二ドアＤ２を開閉駆動する駆動
機構６，７と、両駆動機構を閉鎖方向又は開放方向に駆
動させる制御部５とから、本実施例に係るゲート装置が
構成されている。判定部３、人間検知器４、及び制御部
５自体は、既知のゲート装置のものと異ならないので、
これらについての詳細な説明は省略する。

【００１８】本発明は、ドアの構造及び駆動機構６，７
に特徴があるので、以下、これらについて詳述する。図
４はドアの斜視図、図５はドアの動きを示す平面図、図
６は第一ドアの駆動機構の詳細図である。第一ドアの駆
動機構６は、駆動源としてのアクチュエータ６１と、こ
のアクチュエータの回転力を第一ドアの回転軸１に伝達
する伝動手段６２と、第一ドアの回転角度検出手段６３
と、変位検出手段６４と、制御回路６５とを有してい
る。なお、アクチュエータ６１には、コンプライアンス
制御が可能な公知の技術要素を用いている。

【００１９】回転角度検出手段６３は、第一ドアＤ１が
通路Ｐを開放する角度と閉鎖する角度に位置する時にそ
れぞれ検知信号を出力するものである。また、変位検出
手段６４は、第一ドアの閉鎖方向と反対方向への変位を
検出するものであり、例えば閉鎖途中の第一ドアが通路
Ｐを進行する人に当たった場合などにこれを検出するも
のである。このような変位検出手段は、第一ドアＤ１を
規定の定数を有するコイルばねなどにより回転軸１に対
して閉鎖方向に付勢して取付け、かつ、第一ドアがその
付勢方向と逆方向に回転された場合に検知動作する、一
例として圧電素子からなるスイッチを設けることによ
り、構成することができる。

【００２０】制御回路６５は、制御部５からの正転指令
Ｓａに基づいてアクチュエータ６１を正転させるととも
に、回転角度検出手段６３が所定閉鎖角度を検出したと
きの出力に基づきアクチュエータ６１の正転を止め、ま
た、制御部５からの逆転指令Ｓｂに基づいてアクチュエ
ータ６１を逆転するとともに、回転角度検出手段が所定
開放角度を検出した時の出力に基づいてアクチュエータ
６１の逆転を止める。また、アクチュエータ６１が正転
中に、すなわち、第一ドアの閉鎖途中に変位検出手段６
４が変位を検出したときの出力に基づいて、その変位が
続く間、変位量に応じてコンプライアンスを制御する。
すなわち、閉鎖中の第一ドアＤ１に外力が加わると、第
一ドアＤ１の剛性が変わり、閉鎖方向に柔らかさを有す
ることとなる。そして、所定閉鎖角度まで回転したとき
は、回転角度検出手段６４からの信号に基づきアクチュ
エータ６１の正転が止められ、第一ドアＤ１が停止す
る。

【００２１】これに対して、第二ドアＤ２の駆動機構７
は、駆動源としてのモータ７１と、このモータの回転力
を第二ドアＤ２の回転軸２に伝達する伝動手段７２と、
第一ドアの回転角度検出手段７３と、制御回路７４とを
有している。伝動手段７２は第一ドアの回転軸１の近傍
に回転自在に設けられた回転軸７２１と、この回転軸７
２１と第二ドアの回転軸２とに固着された歯付きプーリ
７２２と、これらのプーリの間に掛け回された歯付きベ
ルト７２３、又はプロケットとチェーン等で構成され、
ベルト７２３又はチェーンは第一ドアＤ１内を貫通され
ている。

【００２２】そして、制御部５は通路の人の通過を阻止
するときは、通常は、第一ドアＤ１の駆動機構６の制御
回路６５にのみ正転指令Ｓａ（閉鎖指令）を与え、第一
ドアの駆動機構の変位検知手段６４が検知信号を出力し
たとき、第二ドアＤ２の駆動機構の制御回路７４に、正
転指令Ｓａを与えるようになっている。すなわち、閉鎖
中の又は閉鎖後の第一ドアＤ１に人が接触したことに基
づき、第二ドアＤ２が閉鎖方向に回動されて、第一ドア
Ｄ１と一直線状に伸びたときに角度検出手段７３が検知
信号を出力するため、その角度で停止される。また、制
御部５は、人間検知器４が人の通路からの退出を検知し
た時の出力に基づいて、第一ドア及び第二ドアの駆動機
構の制御回路６５，７４にそれぞれ逆転指令Ｓｂを与え
る。

【００２３】第一ドアＤ１のみが閉鎖運動をするとき
は、第二ドアの駆動機構が回転しないので、伝動手段の
歯付きプーリ７２２とベルト７２３又はスプロケットチ
ェーンを介して、第二ドアＤ２が図５に一点鎖線で示す
ように、第一ドアＤ１に対して相対的に閉鎖方向と反対
側に移動するため、閉鎖位置まで回動した第一ドアから
閉鎖方向と反対方向に後退した位置に存することとな
る。

【００２４】上記の構成により、判定部３が券に対して
判定エラーの結果を出力したときは、人間検知器４が検
知信号を出力したときに、制御部５が第一ドアの駆動機
構６の制御回路６５に閉鎖指令を出力するためアクチュ
エータ６１が正転し、図７に示すように、回転角度が所
定角度になった時、回転角度検出手段６３の出力信号に
基づき、アクチュエータ６１の正転が止められる。

【００２５】その間に、第一ドアＤ１に人Ｈが接触しな
い場合は、第二ドアＤ２は第一ドアの先端部から通路後
方に屈曲している。これに対して、第一ドアの閉鎖方向
に移動する間に、第一ドアＤ１に人が接触して、変位検
出手段６４を動作させる程度の力を与えた場合は、変位
検出手段６４からの出力に基づいて、制御回路６５がそ
の変位量に応じて、第一ドアＤ１の剛性が変化し、人に
対して柔らかくなる。

【００２６】また、閉鎖途中の又は所定閉鎖位置まで回
転した第一ドアＤ１に人が接触して変位検出手段６４が
出力した場合は、その検出信号が制御部５に与えられ、
制御部５は第二ドアの駆動機構の制御回路７４に正転指
令Ｓａを与えるため、モータ７１が正転されて、図２に
示すように、第二ドアＤ２が閉鎖方向に回転され、第一
ドアＤ１と一直線状になり、第一ドアによる閉鎖を補助
する。そして、第二ドアの駆動機構は堅牢に構成されて
いるので、通過を阻止する力が大きい。つまり、第一ド
アは人の進行を柔らかく阻止するが、第二ドアは堅く阻
止する。

【００２７】なお、第一ドアＤ１が所定閉鎖位置まで回
転されたときに、変位検出手段６４が変位を検出するよ
うに、例えばベルト７２３から第一ドアＤ１に付勢力が
加わるように構成した場合は、第一ドアの閉鎖位置到達
に基づいて第二ドアの駆動機構が第二ドアＤ２を閉鎖方
向に回動させることができる。

【００２８】このように、第二ドアと第一ドアとが一直
線状に伸びた時の形状により、不正に通過しようとする
人に対して、大きな心理的抑止効果も得られる。なお、
第二ドアは第一ドアの延長上よりもさらに前方に屈曲し
てヘ字形になっても良い。

【００２９】図８は、本発明の第二実施例の平面図であ
る。本実施例では、障壁Ｂ内にドアＤの駆動機構を取付
けたドアユニット８を、障壁Ｂに沿って平行に移動でき
るように支持し、そのドアユニット８に通路Ｐを開閉す
るドアＤの基端部を回転軸９により回転自在に取付け、
ドアユニット８と障壁Ｂの間に、ばね１０とアブソーバ
１１とを設けて、ドアユニット８は、前記ばね１０の定
数の特性を利用して、ドアＤに通路Ｐを不正に通過しよ
うとする人が接触した場合に、コンプライアンス制御が
行われるように構成されている。

【００３０】すなわち、図９に示すように、閉鎖途中の
ドアＤに人Ｈが接触した場合は、前述したように、ドア
に設けた変位検出手段が出力することにより駆動機構の
コンプライアンス制御により、ドアの剛性が少なくされ
て、人に対して柔らかになり、また、そのドアが人によ
り進行方向に移動されると、その移動量に応じてばね１
０の作用によりドアが人に加える力が堅くなる。つま
り、ドアが人に接触した当初は柔らかく、徐々に堅くな
る。

【００３１】ばね定数の適切な設定により、制御回路に
変位検出に基づいて駆動調整を行う機能を備えなくと
も、ばね１０のみによって、希望のコンプライアンス制
御を行うことが可能である。

【００３２】そして、人がそのドアから離れ、通路から
後退する時は、ドアユニット８はアブソーバ１１の作用
により、急激に復帰することなく、緩やかに復帰するの
で、人に危害を加えることはなく、また、駆動機構が衝
撃により障害を発生しやすいことはない。

【００３３】上述されたゲート装置を用いて、例えば有
効判定をされた券を所持する人が通路Ｐ内を先行し、こ
れに続いて、エラー判定をされた券を所持する人が不正
に通過しようとする場合、これを有効に防止するには、
図１０に示すように、通路Ｐの前後に、各一対のドアＤ
１１，Ｄ１２；Ｄ２１，Ｄ２２を設置する必要がある。
しかし、実際上、このような近接設置は困難であり、か
つ、コストも高くなる。

【００３４】図１１は、第一実施例のゲート装置を最少
限の数だけ用いて、上記の有効判定をされた人に続いて
エラー判定をされた人が不正通過するのを確実に防止で
きるようにした実施例を示す。本実施例では、左右両側
の障壁Ｂ１，Ｂ２に進行方向に関してほぼ等しい位置
に、ドアの回転軸を設けるとともに、いずれか一方のド
アＤａは、通路Ｐにおける進行方向と同方向に回動さ
せ、他方のドアＤｂは進行方向と逆方向に回動させるよ
うに、設置している。なお、前後の各ドアの進行方向手
前に人間検知器４ａ，４ｂが設けてある。

【００３５】こうして、判定部の有効判定に対応する人
が通路Ｐ内に進行し、人間検知器４ａ，４ｂにより検知
されても、ゲート装置の制御部はいずれのドアも閉鎖さ
せないが、判定部のエラー判定に対応する人が通路Ｐに
進行してドアＤａに対応する人間検知器４ａが検知信号
を出力したときは、先行の有効な人が後方のドアＤｂを
通過する同時に、すなわち、後方の人間検知器４ｂが通
過検知信号を出力すると同時に、ゲート装置が駆動され
て、ドアＤａが閉鎖される。従って、先行者は通過を阻
止されず、後続のエラーと判定された人が不正通過を確
実に阻止される。

【００３６】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、通過を
阻止するドアは、人に接触した当初は柔らかく阻止し、
徐々に堅くなって強く阻止するので、人に危害を与え
ず、なおかつ、不正に通過しようとする人を確実に阻止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例の閉鎖状態の平面図であ
る。

【図２】人がドアに接触して完全に閉鎖した状態の平面
図である。

【図３】制御機構の構成の一例を示すブロック図であ
る。

【図４】第一実施例のドアの構造を示す一部の斜視図で
ある。

【図５】ドアの動作態様を説明する平面図である。

【図６】第一ドアの駆動機構の構成を示す模式図であ
る。

【図７】第二ドアの駆動機構の構成を示す模式図であ
る。

【図８】第二実施例の要部平面図である。

【図９】第二実施例による動作を説明する一部の平面図
である。

【図１０】ドアの設置例を示す平面図である。

【図１１】ドアの好ましい設置例を示す平面図である。

【符号の説明】

Ｂ 障壁 Ｐ 通路 Ｄ ドア Ｄ１ 第一ドア Ｄ２ 第二ドア Ｈ 人 １ 回転軸 ２ 回転軸 Ｄａ，Ｄｂ ドア

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−35945（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−47777（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−94198（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−46476（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭35−10275（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭51−13118（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人の通過を制御するための通路を形成す
   る障壁に設けられ、その通路を開閉するための、真上か
   ら見て扇形に開閉運動するドアを、障壁側の第一段目の
   ドアと、そのドアの先端側に枢着された第二段目のドア
   とを有する二段構成とし、第一段目のドアの駆動機構と
   第二段目のドアの駆動機構とを、人に対する柔剛性にお
   いて異ならしめる制御機構を備えたことを特徴とするゲ
   ート装置。
2. 【請求項２】 第一段目のドアの駆動機構はコンプライ
   アンス変化が可能なものとし、第二段目のドアの駆動機
   構は堅牢な動作をするものとしたことを特徴とする請求
   項１記載のゲート装置。
3. 【請求項３】 ドアの駆動機構を障壁に沿って平行に移
   動可能に取付け、かつ、前記駆動機構の障壁と平行な移
   動をコンプライアンス変化可能なものとし、ドアの開閉
   運動を堅牢な動作としたことを特徴とするゲート装置。
4. 【請求項４】 通路の左右両側の障壁に、進行方向に関
   してほぼ等しい位置においてドアの回転軸を設けるとと
   もに、いずれか一方のドアは、前記通路における進行方
   向と同方向に回動させ、他方のドアは進行方向と逆方向
   に回動させるように設置したことを特徴とする請求項１
   又は２記載のゲート装置。