JP3930520B2 - セキュリティゲート - Google Patents

Description

この発明は、例えば、カードや証券の印刷工場、空港あるいは電力やガス会社の管理区域、研究所や資料室、あるいは、コンピュータ室、などの機密保持が要求される設備での人の出入り管理、あるいは、一般のビルや会社玄関、あるいは、ＡＴＭなどでの人の出入り管理、などに利用することのできるセキュリティゲートに関する。

従来、この種のセキュリティゲートとしては、照合手段によって認証されると解錠作動する電気錠を扉に備えたものが多く利用されている（特許文献１参照）。

また、重要な施設においては、通路の前後に２台の自動扉を配置して、いずれか一方の扉しか開放されないように制御することで、通路が完全に開放されないようにし、もって、不特定の人物が通過してしまわないようにしたものも利用されている（特許文献２参照）。

特開平１０−１８８０６８号公報 特開平６−３４８９７４号公報

電気錠を利用したセキュリティゲートにおいては、認証システムによる照合に基づいて解錠動作して扉を開けるが、扉が施錠動作するまでの間に認証されていない人物も同時に通行することができ、厳正な出入り管理が困難である。

また、２台の自動扉を配置した仕様のセキュリティゲートにおいては、通過に数十秒かかるために、多くの人が、あるいは頻繁な通行が行われる出入り口には停滞が生じることが予想され、好適に利用できる箇所に制約があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、認証された一人の人物のみの通過を許容して不正な通行を防止できるとともに、速やかな動作によって停滞なく通過移動させることができる実用性および汎用性に優れたセキュリティゲートを提供することを主たる目的とするものである。

この発明は、上記目的を達成するために次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に係る発明のセキュリティゲートは、開閉回動自在、かつ、前後移動可能な扉を備え、扉の開放作動に連動して扉を通行物の背後に回り込み移動させて、再び扉を自動閉じ作動させるよう構成し、かつ、水平面内で二次元作動する扉支持機構に前記扉を開閉回動自在に支持し、前記扉支持機構の二次元作動によって扉を前後及び左右移動させるよう構成してあることを特徴とするものである。

（作用・効果） 請求項１の発明の構成によると、適宜認証システムで照合されて認証された通行物が扉に接近すると扉が開放回動され、通行物が通路を前進移動するにつれて開放姿勢の扉は素早く通行物の背後に回り込んで閉じられる。つまり、開放回動した扉は通行物が扉作動軌跡から外れるのを待って閉じ作動するのではなく、通行物の後方に回り込んですばやく閉じ作動させることができるので、認証されていない通行物が認証された通行物の後に続いて通行しようとしても、先の通行物の背後で素早く閉じられようとする扉によって威嚇妨害されて、追随移動が牽制阻止される。

その結果、認証された一つの通行物のみの通過を許容して不正な通行を防止できるとともに、速やかな動作によって停滞なく通過移動させることができる実用性および汎用性に優れたセキュリティゲートを提供することが可能となる。
また、扉を通路壁側に後退移動させながら開放回動させて通路を大きく開く。その後、扉を後方に移動させるとともに、通路側へ復帰横移動させて通行物の背後に回り込みながら閉じ回動させ、元の位置で通路を閉塞することができる。その結果、後続の通行物に対する通行妨害機能を高めることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１記載のセキュリティゲートにおいて、
通路の前後に所定間隔をもって前記扉を２組配備してあるものである。

（作用・効果） 請求項２の発明の構成によると、適宜認証システムで照合されて認証された通行物が手前の扉に接近すると、上記のように扉が開放されるとともに通行物の背後において閉じ、通行物が奥の扉に接近すると、この扉も上記のように作動して認証された通行物の通過を許容する。

また、認証されない通行物が手前の扉を不正に通過しても、奥の扉が開放作動しないために、不正な通行物は前後の扉の間に閉じ込められることになる。

したがって、安全性の高い扉を前後２組配備することで、一層信頼性が高まり、出入り管理一層厳重に行いたい重要な施設などの出入り口に有効に活用できるとともに、万一、認証されない通行物が手前の扉を不正に通過しても、奥側の扉での牽制作動によって不正通行物を前後の扉間に閉じ込めて拘束することができ、防犯効果が一層高いものとなる。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２記載のセキュリティゲートにおいて、
２枚の前記扉を左右に並べて通路を閉塞するよう構成し、左右の扉を作動させるよう構成したものである。

（作用・効果） 請求項３の発明の構成によると、通路を左右の扉で閉塞することで、１枚の扉を幅の狭いものにすることができ、例えば、通路の前幅を１枚の扉で閉塞して同様の作動を行わせる場合に比較して、開放作動が速やかになるとともに、開放作動に連動して通行物の背後に回り込ませる際の扉移動量も少なくすることができ、通行物背後への扉の回り込み作動を迅速に実行させることができる。その結果、一つの通行物のみの通過させる機能が更に高いものとなる。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のセキュリティゲートにおいて、前記扉支持機構を水平面内で作動する多関節アームで構成し、この多関節アームの遊端部に前記扉を開閉回動自在に支持してあるものである。

（作用・効果） 請求項４の発明の構成によると、多関節アームを前方に屈曲させることで、開放回動する扉を通路壁側へ後退移動させて通路を大きく開き、その後、多関節アームを後方へ屈曲させ扉を後方に移動させた後、多関節アームを元の姿勢に伸長させることで、開放された扉を通行物の背後に回り込ませながら閉じ回動させ、元の位置で通路を閉塞することができる。

したがって、多関節アームにおける各関節での回動のみによって扉位置を二次元移動させることができるので、こじりなどのない円滑な作動を期待することができる。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のセキュリティゲートにおいて、前記扉支持機構を、前後方向に直線作動する前後動部材と、左右方向に直線作動可能に前記前後動部材に支持された左右動部材とで構成し、この左右動部材に前記扉を開閉回動自在に支持してあるものである。

（作用・効果） 請求項５の発明の構成によると、左右動部材の通路壁側への後退横移動、および、前後動部材の前方移動を行いながら扉を開放回動させて通路を大きく開き、その後、前後動部材の後方移動および左右動部材の通路側への復帰横移動を行って通行物の背後に回り込みながら扉を閉じ回動させ、元の位置で通路を閉塞することができる。

つまり、直交２軸制御によって扉位置を二次元移動させることができるので、開放した扉を通行物の後方に回り込ませる際の通路脇に後退させて通路を広く開けた状態での後方直線移動を好適に行わせることができる。

請求項６に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のセキュリティゲートにおいて、前記扉支持機構を、通路側に凸曲した略半月形のループを描くレールと、このレールに沿って循環走行する可動部材とで構成し、この可動部材に前記扉を開閉回動自在に支持してあるものである。

（作用・効果） 請求項６の発明の構成によると、略半月形ループ状に形成されたレールの通路側に可動部材の原点位置とするとともに、この位置で扉を閉じておくように設定しておくと、通行物の接近によって可動部材をレールに沿って前方に移動させることで、可動部材をレールの凸曲径路部分に沿って通路壁側に後退移動させることができ、通路を大きく開放することができる。その後、扉を開放姿勢に維持しながら通路壁側に後退した可動部材をレールの前後方向径路部分に沿って後方に移動させた後、再びレールの凸曲径路部分に沿って通路が側復帰移動させて通行物の背後に回り込み、扉を閉じ回動させて元の位置で通路を閉塞することができる。つまり、カムの形状とこれに沿って循環走行する可動部材の位置によって扉の前後および左右方向での位置が一義的に決定されるので、制御対象となる要素が少なくなって、制御の簡素化に有効となる。

以上の説明から明らかなように、この発明によれば、開放回動した扉は通行物が扉作動軌跡から外れるのを待って閉じ作動するのではなく、通行物の後方に回り込んですばやく閉じ作動させることができるので、後続の通行物の通過を確実に牽制阻止することができ、その結果、認証された一つの通行物のみの通過を許容して不正な通行を防止できるとともに、速やかな動作によって停滞なく通過移動させることができる実用性および汎用性に優れたセキュリティゲートを提供することが可能となる。また、扉の作動を単純な一連の運動として実行させることができる。

以下、本発明の実施例のいくつかを例示する。
〔第１実施例〕

図１に、本発明にかかるセキュリティゲートの第１例の側面図が、図２にその平面図が、また、図３にその正面図がそれぞれ示されている。このセキュリティゲートＧは、通路Ｔが左右一対の扉１によって閉塞されている。各扉１は、図４に示すように、通路上方に配備された扉支持機構としての多関節アーム２の遊端部に縦軸心ａ周りに回動可能に装着されており、減速機付きのモータ等からなる扉駆動機構３によって開閉回動されるようになっている。

また、図４、図５に示すように、多関節アーム２は、固定ステー４に縦軸心ｂ周りに回動可能に装着された第１アーム２ａと、その遊端部に縦軸心ｃ周りに回動可能に連結された第２アーム２ｂとから構成されており、各アーム２ａ，２ｂの回動によって扉１が二次元移動できるようになっている。また、各アーム２ａ，２ｂもそれぞれ減速機付きのモータ等からなる第１アーム駆動機構５ａおよび第２アーム駆動機構５ｂによって正逆に回動されるようになっている。

図６に示すように、扉駆動機構３、第１アーム駆動機構５ａおよび第２アーム駆動機構５ｂは、制御装置６によって作動制御されるとともに、制御装置６には照合装置７からの情報に基づいて制御作動するよう構成されている。なお、扉１、第１アーム２ａ、および、第２アーム２ｂの回動角度が検出されて制御装置６にフィードバックされ、各駆動機構３，５ａ，５ｂが予め設定されているプログラムに基づいて作動制御されるようになっている。

なお、前記照合装置７は、周知となっている各種の認証システムを利用することができ、例えば、磁気カード、ＩＣカード、などのデータ記憶媒体を利用するものや、顔、網膜、指紋などの画像データ、あるいは、体重、その他の測定データを照合用データとして利用するもの等を適宜選択することになる。

次に、このセキュリティゲートの基本的な作動を、図７の行程図および図８のフロー図に基づいて説明する。

図７（ａ）において、通行者などの通行物ＭがゲートＧを左から右に通過するには、先ず、ゲートＧに備えられた照合装置７で所定の照合手続きを行うことになり、その照合結果が制御装置６に送信される。

制御装置６では、照合装置７からの照合結果が受信されたか否かが判断され（♯01）、照合結果の受信がなければ受信を待ち、受信があればその照合結果が適正なものであるか、不適正なものであるかが判別される（♯02）。

照合結果が不適正（NG）であった場合には、扉開放作動は実行されることがなく、ゲートは閉塞状態に維持される。

照合結果が適正（OK）であった場合には、先ず、図７（ｂ），（ｃ）に示すように、扉１が通物Ｍの前進移動方向に開放回動されるとともに、多関節アーム２が前方に伸展回動し、扉１は通路を高速で前方に開放する（♯03）。

次に、図７（ｄ）示すように、扉１が開放された状態を維持しながら多関節アーム２が後方に屈折回動し、扉１は通行物Ｍの邪魔になることなく通路壁に沿って後方へ高速で移動する（♯04）。その後、多関節アーム２が伸展回動するとともに、扉１が復帰回動することで、扉１はすばやく通行物Ｍの背後に回り込んで通路を閉じる（♯05）。

以上のように、この例のセキュリティゲートでは、所定の認証システムに基づいて照合されて認証された通行物Ｍが扉１に接近すると、扉１が前方に開放回動され、通行物Ｍが通路を前進移動するにつれて開放姿勢の扉は素早く通行物Ｍの背後に回り込んで閉じられることになり、もしも、認証されていない通行物が認証された通行物Ｍの後に続いて通行移動しようとしても、先の通行物Ｍの背後で素早く閉じられようとする扉１によって威嚇妨害されて、追随移動が牽制されることになるのである。

〔第２実施例〕

図９および図１０に、本発明にかかるセキュリティゲートの第２実施例が示されている。このセキュリティゲートＧは、重要な施設などでより厳重な出入り管理を行えるように構成されたものであり、上記第１実施例と同様に構成された左右一対の扉１が通路Ｔの前後に所定の間隔をもって２組配備されており、その基本的な作動を、図１１，１２の行程図および図１３のフロー図に基づいて説明する。

図１１（ａ）において、通行物Ｍがゲートを左から右に通過するには、先ず、ゲートＧ備えられた照合装置７で所定の照合手続きを行うことになり、その照合結果が制御装置６に送信される。

制御装置６では、照合装置７からの照合結果が受信されたか否かが判断され（♯11）、照合結果の受信がなければ受信を待ち、受信があればその照合結果が適正なものであるか、不適正なものであるかが判別される（♯12）。

照合結果が適正（OK）であった場合には、先ず、図１１（ｂ）に示すように、手前（図では左側）の扉１における多関節アーム２が伸展作動するとともに、扉１通路壁側に後退移動されながら開放回動し、通路Ｔが高速で開放される。

次に、通行物Ｍの前方移動に伴って、扉１が開放された状態を維持しながら多関節アーム２が後方に屈折回動し、扉１は通行物Ｍの邪魔になることなく通路壁に沿って後方へ高速で移動される。その後、図１１（ｃ）に示すように、多関節アーム２が伸展回動するとともに扉１が復帰回動することで、扉１はすばやく通行物Ｍの背後に回り込み、図１２（ｄ）に示すように、通路を閉じる（♯13）。

次に、前後の扉１の間に居る通行物Ｍが単一であるか否かが後述する適宜検出手段によって判別され（♯14）、通行物Ｍが単一であることが判別されると、図１２（ｅ）に示すように、手前の扉１の場合と同様に奥側の扉１が開放作動して、通行者Ｍの通過を許容する（♯15）。

ステップ♯14において、通行物Ｍが単一でないことが判別された場合には、奥側の扉１の開放作動は実行されることがなく、通行物は前後の扉１の間に閉じ込められ、このことが管理センターなどに通達されることになる。従って、認証システムで認証された通行物Ｍにくっついて追随して移動することで手前の扉１を通過できたとしても、複数の通行物は前後の扉１の間に拘束されることになり、複数物の同時通過は不能となる。

また、ステップ♯12において、照合結果が不適正（NG）であることが判断された場合には、ステップ♯13と同じ作動が実行されて手前の扉１が開放され（♯16）、通行物Ｍの進入を許容する。しかし、この場合は、奥側の扉１の開放作動は実行されることはなく、その結果、照合結果が不適正であった通行物Ｍも前後の扉１の間に拘束されることになり、このことが管理センターなどに通達され、適当な措置が講じられる。

なお、ステップ♯14において通行物Ｍが単一であるか否かの判別に利用される検出手段としては、通行物Ｍが人物とすると、次のようなものが考えられる。

１．ＣＣＤカメラなどで撮影した画像データから得られた面積データにより判定する。
２．撮影した画像データを画像認識技術で解析し、人物の頭、胴体、腕、足部、などを判別し、その数、長さ、面積、体積、形状などから判定する。
３．検出範囲を調整した複数の赤外線センサによる位置情報から判定する。
４．通路に敷いたシート状のタッチセンサによる足の数や面積により判定する。
５．通路の上部もしくは下部、あるいは左右に複数設置された赤外線発光部と受光部とにより、物体の数、面積、体積などを割り出して判定する。
６．通路に設置した圧力センサから得られた重量により判定する。

上記した各実施例では、扉１を開閉回動するとともに扉自体を前後左右に二次元的に移動させる扉支持機構として多関節アーム２を利用しているが、この扉支持機構を以下のように構成することで、扉１を前方に向けて大きく開放作動させた後、通路壁に沿って前後に移動させ、通行物の背後にすばやく回り込ませて閉じ作動させる所期の開閉作動を実行させることができる。

〔第３実施例〕

図１４に、本発明にかかるセキュリティゲートの第２実施例が示されている。このセキュリティゲートＧは、通路脇の上部に、モータなどの駆動機構１１で正逆転駆動されるネジ軸１２を前後水平に配備するとともに、このネジ軸１２によって前後方向に直線的に往復ネジ送り移動される前後動部材１３を装備し、さらに、この前後動部材１３に、モータなどの駆動機構１４で正逆転駆動されるネジ軸１５を左右水平に装着するとともに、このネジ軸１５によって左右方向に直線的かつ背反的に往復ネジ送り移動され左右一対の左右動部材１６を装着し、各左右動部材１６に、扉駆動機構３で開閉回動される扉１を装着する。

〔第４実施例〕

図１５〜図１７に、本発明にかかるセキュリティゲートの第４実施例が示されている。通路の上部の左右に、通路側に向けて凸曲した略半月形のループを描くレール２１を平面的に配備するとともに、このレール２１に一対のローラ２２を介して２点案内状態で走行される可動部材２３を設け、この可動部材２３に、前記扉駆動機構３で開閉回動される扉１を装着する。この構成によれば、可動部材２３を適当な駆動機構を用いてレール２１に沿って巡回走行駆動させることによって、図１７に示すように、扉１を前方に向けて大きく開放作動させた後、通路脇に沿って後方に移動させ、通行者の背後に回り込ませて閉じ作動させる所期の作動を単純な一連の運動として実行させることができる。

上記した各実施例において、ゲートＧが出入り口の場合には、上記と逆方向（図では右方から左方）へ通行する通行物に対しても同等に開放作動が実行されることになる。

また、上記した各実施例において、扉１の回動支点には、外力によって若干は開放方向に弾性的に後退回動可能、あるいは、適度のトルクを維持して後退回動可能な融通が備えられており、閉じ状態の扉１に通行物が衝突した場合に緩衝機能が発揮されるようになっている。

なお、上記各例では、通路を左右一対の扉１で閉塞し、左右の扉１を左右対称に開閉作動させる場合を例示したが、１枚の扉１を開閉回動させる形態で実施することもできる。

本発明に係るセキュリティゲートの第１例を示す側面図である。 第１例の平面図である。 第１例の正面図である。 扉と扉支持機構を示す斜視図である。 扉と扉支持機構を示す正面図である。 制御ブロック図である。 ゲート通過作動の手順を示す概略平面図である。 ゲート通過作動のフロー図である。 本発明に係るセキュリティゲートの第２例を示す側面図である。 第２例の平面図である。 第２例によるゲート通過作動の手順を示す概略平面図である。 第２例によるゲート通過作動の手順を示す概略平面図である。 第２例によるゲート通過作動のフロー図である。 扉支持機構の他の実施例を示す斜視図と平面図である。 扉支持機構の更に別の実施例を示す斜視図である。 扉支持機構の要部を示す平面図である。 扉開放作動の手順を示す概略平面図である。

符号の説明

１ … 扉
２ … 多関節アーム
３ … 扉駆動機構
１３ … 前後動部材
１６ … 左右動部材
２１ … レール
２３ … 可動部材

Claims (6)

1. 開閉回動自在、かつ、前後移動可能な扉を備え、
   扉の開放作動に連動して扉を通行物の背後に回り込み移動させて、再び扉を自動閉じ作動させるよう構成し、
   かつ、水平面内で二次元作動する扉支持機構に前記扉を開閉回動自在に支持し、
   前記扉支持機構の二次元作動によって扉を前後及び左右移動させるよう構成してあることを特徴とするセキュリティゲート。
2. 請求項１記載のセキュリティゲートにおいて、
   通路の前後に所定間隔をもって前記扉を２組配備してあることを特徴とするセキュリティゲート。
3. 請求項１または請求項２記載のセキュリティゲートにおいて、
   ２枚の前記扉を左右に並べて通路を閉塞するよう構成し、左右の扉を作動させるよう構成してあることを特徴とするセキュリティゲート。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のセキュリティゲートにおいて、
   前記扉支持機構を水平面内で作動する多関節アームで構成し、この多関節アームの遊端部に前記扉を開閉回動自在に支持してあることを特徴とするセキュリティゲート。
5. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のセキュリティゲートにおいて、
   前記扉支持機構を、前後方向に直線作動する前後動部材と、左右方向に直線作動可能に前記前後動部材に支持された左右動部材とで構成し、この左右動部材に前記扉を開閉回動自在に支持してあることを特徴とするセキュリティゲート。
6. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のセキュリティゲートにおいて、
   前記扉支持機構を、通路側に凸曲した略半月形のループを描くレールと、このレールに沿って循環走行する可動部材とで構成し、この可動部材に前記扉を開閉回動自在に支持してあることを特徴とするセキュリティゲート。

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