JP5154239B2 - 自動改札機 - Google Patents

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Description

本発明は自動改札機に関し、特に、鋏式ドアを備え、通行人の通行方向を区別し、入場検知と出場検知を区別できる自動改札機に関するものである。
従来、鋏式ドアを備えた自動改札機が知られている。この自動改札機は、一人の利用者(通行人)が通過できる所定の通路幅を有する改札通路(ゲート通路)を形成する一対の筐体を有する。この一対の筐体は、それぞれ、改札通路の通路方向と直交する方向に突出する扁平な板材からなるドアを備えている。筐体はドア収容部として機能する。一対の筐体の間の改札通路では、一対の筐体から突出動作して改札通路を閉じまたは一対の筐体内へ後退動作を行って改札通路を開く鋏式ドアが設けられる(特許文献1)。
上記構成を有する鋏式ドアを備えた自動改札機では、改札通路において、筐体から鋏式ドアが突出して通行人の通過を阻止し、筐体内へ鋏式ドアが後退して通行人の通過を許可することができる。この自動改札機は、改札通路の通路方向に直角に突出するように構成された鋏式ドアが構造的に高い強度を有するので、高い通過阻止能力を有している。
中国意匠公告第CN3315087D号公報(公告日2003.8.20)
上記の鋏式ドアを備えた自動改札機は、通過阻止能力が高くかつゲート装置としての機能が高いので、ノーマルクローズ形式で使用される。そのため、一般的に、鋏式ドアを備えた自動改札機では、一人の通行人の通過毎に鋏式ドアの開閉を行い、通行人の通過後可能な限り早くドアを閉めることが求められる。そのためには、改札通路を通過する通行人の通行方向を迅速に検出することが要望される。
しかしながら、かかる観点で従来の鋏式ドアを備えた自動改札機を検討すると、透過型センサを利用して通行人の通過方向検知を行おうとすると、実装面では容易でないという問題があった。また従来、改札通路において、通行方向について、鋏式ドアの両側の位置のそれぞれにレーザ測距センサを配置し、2つのレーザ測距センサを用いて通行人の通過方向を検知する方法もある。しかしながら、このセンサ構成はコストが高くなるという問題がある。
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、改札通路に鋏式ドアを備えた自動改札機であって、改札通路を通る通行人の通行方向の検知を、安価かつ省スペースのセンサ装置で行うことができる自動改札機を提供することにある。
本発明に係る自動改札機は、上記の目的を達成するため、次のように構成される。
第1の自動改札機(請求項1に対応)は、ゲート通路(改札通路)を形成するように設けられた一対のドア収容部(ドア収容筐体部)と、一対のドア収容部から突出動作してゲート通路を閉じまたは一対のドア収容部内へ後退動作を行ってゲート通路を開く鋏式ドアと、鋏式ドアを突出または後退の動作を制御する制御手段と、ゲート通路を通る通行人を検出し検出信号を制御手段に送る検出装置とを備えた自動改札機であり、上記の検出装置は、一対のドア収容部のうちの一方のドア収容部側に取り付けられる1次元レーザ測距センサと、他方のドア収容部側に取り付けられる反射部材とから構成され、1次元レーザ測距センサから出射されたレーザ光が反射部材で反射されることにより作られるレーザ光の光路が、鋏式ドアが配置された配置平面に交差するように両側に作られることを特徴とする。
上記の自動改札機では、改札通路における通行人の通過方向を検出する検出装置を、1つの一次元レーザ測距センサと反射部材によって構成することができ、簡単な実装構成で比較的に安価なコストで実現することが可能となる。また、一次元レーザ測距センサから出射されたレーザ光は鋏式ドアの配置平面を交差するように光路が形成され、反射部材を基準として反射前光路と反射後光路を設定し、通行人がどの光路部分で検知されたかを判定することにより近距離検知であるか遠距離検知であるかを正確に検知でき、さらに入場検知または出場検知に有効に利用することができる。
第2の自動改札機(請求項2に対応)は、上記の構成において、好ましくは、一次元レーザ測距センサと反射部材の各々は、ゲート通路の通路方向にて鋏式ドアを境界にして反対側の位置になるように配置されていることを特徴とする。一次元レーザ測距センサから出射されたレーザ光は鋏式ドアの配置平面を交差するように光路が形成され、これにより反射前光路と反射後光路を作ることが可能となる。
第3の自動改札機(請求項3に対応)は、上記の構成において、好ましくは、一次元レーザ測距センサから出射されたレーザ光が、反射部材で反射される前に検知されるときの近距離検知と、反射部材で反射された後に検知されるときの遠距離検知とを区別する手段を備えることを特徴とする。
第4の自動改札機(請求項4に対応)は、上記の構成において、好ましくは、一次元レーザ測距センサはゲート通路の内側位置に配置されかつ反射部材はゲート通路の外側位置に配置されており、近距離検知の直後に通行人なしを検知したときには入場検知と判定し、前記遠距離検知の直後に通行人なしを検知したときには出場検知と判定する判定手段を備える。通行人がゲート通路の外側領域からゲート通路の内側領域に移動するときに入場検知が行われ、通行人が内側領域から外側領域に移動するときに出場検知が行われる。
第5の自動改札機(請求項5に対応)は、上記の構成において、好ましくは、一次元レーザ測距センサはゲート通路の内側位置に配置されかつ反射部材はゲート通路の外側位置に配置されており、近距離検知を行った直後に遠距離検知を行ったときには出場検知と判定し、または、遠距離検知を行った直後に近距離検知を行ったときには入場検知と判定する判定手段を備える。
第6の自動改札機(請求項6に対応)は、上記の構成において、好ましくは、一次元レーザ測距センサから出射されたレーザ光は所定の振り幅でスキャニングされることを特徴とする。この構成によれば、高さ方向にレーザ光が振られるので、通行人の体全体を検知でき、通行人の検知の確実性を高めることができる。
本発明によれば、自動改札機において、改札通路における通行人の通過方向を検出する検出装置を、1つの一次元レーザ測距センサと反射部材によって構成するようにしたため、簡単な実装構成で、省スペースかつ比較的に安価なコストで改札通路における通行人の通過方向を検出することができる。
以下に、本発明の好適な実施形態(実施例)を添付図面に基づいて説明する。
図1〜図3は本発明に係る自動改札機の代表的な実施形態の外観を示す。図1〜図3を参照して本実施形態の自動改札機を説明する。この自動改札機10は、間に改札通路11を形成する一対の筐体部12,13とから構成される。図1〜図3において、右側の筐体部12は、その正面部に通行人が所持する非接触型ICカード(図示せず)との間で電磁的に感応するリーダ・ライタ14と情報表示部15とを備えた立設状の柱状筐体部16と、一方のほぼ扇形のドア17を収納するドア収納筐体部18とから構成される。左側の筐体部13も、同様に、その正面部にリーダ・ライタ19と情報表示部20とを備えた立設状の柱状筐体部21と、他方のほぼ扇形のドア22を収納するドア収納筐体部23とから構成される。
自動改札機10を形成する一対の筐体部12,13の配置関係について、改札通路11を挟んで、2つの柱状筐体部16,17、および2つのドア収納筐体部18,23は向かい合うように配置され、固定されている。また右側筐体部12の柱状筐体部16とドア収納筐体部18は一体化され、かつ左側筐体部13の柱状筐体部21とドア収納筐体部23は一体化されている。改札通路11は、好ましくは、一人の通行人すなわち大人の人間が通行可能な通路幅を有している。
改札通路11は、2つの筐体部12,13の間に形成されており、通常、図1〜図3に示された通り、扁平な板状のドア17,22はドア収納筐体部18,23から突出した状態にあって、通行人が改札通路11を通過するのを阻止した状態にある(ノーマルクローズ状態)。左右の2つのドア17,18は突出した状態において、鋏状の形状をなし、先端が突き合わされた位置となり、かつ一つの平面に含まれる配置関係にある。ドア17,18は、図2および図3に示すように、各ドア収納筐体部18,23から、改札通路11に対して直交する方向に突出し、改札通路11を遮る。突出した状態で、図2等に示すごとく、正面から見てほぼ扇形のドア17,22は、外側ドア部17A,22Aと内側ドア部17B,22Bとから成る二重ドア構造を有している。内側ドア部17B,22Bは、それぞれ、外側ドア部17A,22Aの厚み方向で中央部に形成されたスリット部に収納された構造を有している。ドア17,22は、通常、ドア収納筐体部18,23から突出して通行人の通過を阻止する状態にあるが、通過資格を有する通行人が通行するときには、これを検知しかつ確認することを条件にドア17,22をドア収納筐体部18,23の中に後退させ、改札通路11を開き、当該通行人の通過を許可することになる。通行人は、自身の所持する非接触型ICカードをリーダ・ライタ14等にかざすことにより、その適格が判定され、判定条件を満たすときにはドア17,22が後退して改札通路11が開き、改札通路11を通過することができる。
なお、一対のドア17,22の構造は、上記のごとく二重構造である必要はなく、所要の強度および面積を有する一枚状のプレート部材を鋏式ドアに用いることができる。
通行人が、自動改札機10の改札通路11を通行するとき、例えば、図1および図3に示されるように、領域Aから領域Bに進むときには「入場」という移動行為になり、反対に領域Bから領域Aに進むときには「出場」という移動行為になる。この意味で、改札通路11を基準にして、領域Aは「外側領域」であり、領域Bは「内側領域」である。入場の場合には、通行人は、領域A(外側領域)に存在して図3中右側の筐体部12の柱状筐体部16のリーダ・ライタ14に非接触型ICカードをかざす。出場の場合には、通行人は、領域B(内側領域)に存在して図3中左側の筐体部13の柱状筐体部21のリーダ・ライタ19に非接触型ICカードをかざす。こうして、自動改札機10において、通行人は、改札通路11を通過して入場または出場を行う。
上記の基本的な構成を有する自動改札機10において、一対の筐体部12,13の各々は、全体的に改札通路11の通路方向に関して短い寸法形状を有しており、いわばゲート装置のごとき形態を有している。従って、本発明に係る自動改札機は、例えば駅の改札口に設置された周知の自動改札機だけではなく、例えば、催しもの会場、イベント会場、サッカー場の入場/出場口や車両の乗降口等に設置することができるゲート装置を含む概念である。自動改札機10をゲート装置として考える場合、上記の改札通路11は「ゲート通路」として理解される。
さらに自動改札機の形状・形態は本実施形態に示されたものには限らない。例えば、左右の一対の筐体部が通路方向に沿って寸法的に比較的に長形に形成され、壁部のごとき形状を有し、かつその内側中央部に鋏式ドアを設けるように構成することもできる。
なお、鋏式の一対のドア17,22の機械的構造および当該ドアの駆動機構については、既知の構造が用いられるものとし、詳細な説明は省略する。
次いで、本実施形態に係る上記自動改札機10の特徴的構成である処の、通行人すなわち人間を検知するための人間検知装置の構成について説明する。
図2および図3において、上記の自動改札機10において、一例として、左側の筐体部13のドア収納筐体部23の内側面に一次元レーザ測距センサ31が設けられている。ドア収納筐体部23の内側面における一次元測距センサ31の配置位置は、ドア17,22の配置平面よりも領域B側の位置(内側位置)である。ここで、ドア17,22の配置平面とは、突出状態にて配置されたドア17,22によって定まる平面であり、これらの扁平なドアを実質的に含む平面のことをいう。また右側の筐体部12における好ましくはドア収納筐体部18の内側面には垂直方向に寸法的に長形の反射鏡32が設けられている。ドア収納筐体部18の内側面における反射鏡32の配置位置は、ドア17,22の配置平面よりも領域A側の位置(外側位置)である。一次元レーザ測距センサ31のレーザ光照射部から出射されたレーザ光(またはレーザビーム)33の照射方向は、反射鏡32に当たるように設計されている。従って、一次元レーザ測距センサ31のレーザ光照射部から出射されたレーザ光33は、図3に示すごとく、鋏式のドア17,22の配置平面を横切るような位置で進行する。またレーザ光33の光路は、反射鏡32で反射する前の光路部分と、反射鏡32で反射した後の光路部分とから成っている。反射鏡32での反射の前の光路部分は鋏式ドア17,22の領域B側に作られ、反射鏡32での反射の後の光路部分は領域A側に作られることになる。さらに一次元レーザ測距センサ31のレーザ光照射部は、レーザ光33の照射方向を、図2に示すごとく、所定の振り幅(振り角)34で振るように構成されている。レーザ光33の上限位置は長形の反射鏡32のほぼ上限位置に対応し、レーザ光33の下限位置は長形の反射鏡32のほぼ下限位置に対応している。このような上限位置と下限位置との間の振り幅34において、レーザ光33は適宜な周期でスキャニング動作される。
一次元レーザ測距センサ31と反射鏡32とを含んで構成される人間検知装置は反射型の人間検知装置である。反射型人間検知装置によれば、一次元レーザ測距センサ32から出たレーザ光33が、通行人である人間によって遮られたときに、当該人間の位置を検知することができる。また反射型の人間検知装置によれば、一次元レーザ測距センサ31を用いるため、その測距機能に基づき、レーザ光33において、反射鏡32での反射前の光路部分で人間によって遮られたか、または反射鏡32での反射後の光路部分で人間によって遮られたかを判別することができる。この判別機能に基づいて、改札通路11において、通行人の通行方向(「入場」の方向または「出場」の方向)を判別することができる。
本実施形態による反射型の人間検知装置は、鋏式の一対のドア17,22の周辺近傍に配置された一次元レーザ測距センサ31と反射鏡32とから構成されるので、省スペースで設けることができ、かつ安価に作製することができる。
上記の反射型の人間検知装置のシステム構成を図4に示す。図4において、31は上記の一次元レーザ測距センサであり、32は上記の反射鏡である。一次元レーザ測距センサ31は、レーザ光照射部31aと検知信号処理部31bを備える。一次元レーザ測距センサ31では、レーザ光照射部31aから照射されたレーザ光33の光路上で生じ得る人間(通行人)による光路遮断状態に基づいて、検知信号処理部31bで人間の存在する位置を計測することができる。検知信号処理部31bでは、一次元レーザ測距センサ31と反射鏡32に関する前述した配置位置の関係に基づいて、反射鏡32での反射前の光路での光路遮断であるか、または反射後の光路での光路遮断であるかを判定し、人間の検知位置を判定することができる。すなわち、検知信号処理部31bでは、一次元レーザ測距センサ31と反射鏡32の配置位置の関係に基づいて距離/信号送受等の関係に係る判定基準値が設定されており、さらに判定基準値の大小関係に基づいて反射前光路での人間検知であるか、または反射後光路での人間検知であるか、を判定することが可能となる。
検知信号処理部31bから出力された検知信号に基づけば、上記のごとく反射前光路での人間検知か、または反射後光路での人間検知か、を判別することできる。ここで、「反射前光路での人間検知」を「近距離検知」と定義し、「反射後光路での人間検知」を「遠距離検知」と定義する。従って、一次元レーザ測距センサ31から出力される信号では、改札通路11における検知対象の通行人(人間)について、レーザ光照射部31aを基準とした改札通路11での検知位置の判定、すなわち近距離検知であるかまたは遠距離検知であるかの判定を行うことができる。他方、人間検知が行われない場合には、一次元レーザ測距センサ31からは検知情報を含む信号は出力されない。換言すれば、通行人(人間)なしに係る検知信号が出力されることになる。
上記のごとき検知信号を出力する一次元レーザ測距センサ31によれば、その後段に設置される処理装置によって、その検知信号を利用して、原則的に、近距離検知を行った直後に人間なしを検知した場合には「入場検知」と判定することが可能となり、同様にして、遠距離検知を行った直後に人間なしを検知した場合には「出場検知」と判定することが可能となる。
なお、遠距離検知を行った直後に近距離検知を行った場合にも「入場検知」と判定することが可能となり、また近距離検知を行った直後に遠距離検知を行った場合にも「出場検知」と判定することが可能となる。
一次元レーザ測距センサ31の検知信号処理部31bから出力された検知信号は、改札機制御部41に入力される。改札機制御部41はマイコンで構成される。改札機制御部41は、基本的な機能部分として、ドア制御部42と処理部43を有している。改札機制御部41には、さらに、入力部/出力部として、前述したリーダ・ライタ14,19と情報表示部15,20が接続され、出力部として前述した鋏式ドア17,22が接続される構成となっている。ドア制御部42は、リーダ・ライタ14,19から入力される読取り情報信号と、一次元レーザ測距センサ31(人間検知装置)とから与えられる検知信号とを入力し、これらの信号に基づいてドア開閉制御判定を行い、前述の鋏式のドア17,22の開閉を制御する制御指令信号を出力する。処理部43は、リーダ・ライタ14,19から入力される読取り情報信号と、一次元レーザ測距センサ31(人間検知装置)とから与えられる検知信号とを入力し、これらの信号に基づいて「入場」であるかまたは「出場」であるか、または所要の内容を判定し、その判定結果をメモリ44に保存し、その後管理すると共に、情報表示部15,20に必要な提示情報を送って表示を行う。
次に、図5を参照して、改札機制御部41のドア制御部42と処理部43で実行される制御内容および情報処理内容を説明する。
自動改札機10は、前述した通りノーマルクローズ形式の改札機であるので、通常的に鋏式ドア17,22は閉じた状態である。従って自動改札機10では、原則的に通行人は通過することができない。通常、入場する通行人、または出場する通行人は、対応するリーダ・ライタ14,19に非接触型ICカードをかざすことが必要となる。かかる行為によって適切な資格を有する者であると判定されたとき、鋏式ドア17,22が開いて通過が許可される。自動改札機10における通行人(人間)の「入場」または「出場」の許可は、上記のごとく非接触型ICカードのかざし行為に基づき判断される。
図5に示したフローチャートにおいて、最初に判断ステップS11で通行人の有無が判断される。通行人が「無し」の場合には、自動改札機10の改札機制御部41の状態は待機状態に保持される。通行人が「有り」の場合には、次の判定ステップS12で通過資格があるか否かが判断される。通過資格の有無は、通行人が提示した非接触型ICカードから与えられる情報に基づいて判断される。判定ステップS12で通過資格なしと判定された場合には、制御処理および情報処理のプロセスは終了する。判定ステップS12で通過資格ありと判定された場合には、ドア制御部42の制御に基づきドア17,22を開く制御を行う(ステップS13)。その結果、通行人は、改札通路11を通過することになる。この際に、通行人が改札通路11を「入場」するのか、または「出場」するのかを迅速に判定し、下記のプロセスに従って通行人の通過後に迅速にドア17,22を閉める動作が行われる。
ステップS13の後、前述した一次元レーザ測距センサ31等を利用して1回目の通行人の検知処理動作(第1の人間検知)が実行される(ステップS14)。この検知処理動作によって、前述した通り「近距離検知」であるかまたは「遠距離検知」であるかが判定される(ステップS15)。その後は、「近距離検知」の場合と「遠距離検知」の場合で処理の流れが分かれる。
「近距離検知」の場合は次の通りである。続いて、一次元レーザ測距センサ31等に基づく2回目の通行人の検知処理動作(第2の人間検知)が実行され(ステップS16)、通行人が「無し」であるか否かが判定される(ステップS17)。判定ステップS17でYESの場合には、その後に処理部43で「入場検知」であると判断処理され(ステップS18)、続いて同じく処理部43で「入場検知」に係るデータについて必要な処理を行いかつメモリ44に保存する(ステップS19)。その後、ドア制御部42がドア17,22を閉じるドア制御を行う(ステップS24)。判定ステップS17でNOの場合には、ステップS24に移行し、ドア17,22を閉じる。
他方、「遠距離検知」の場合は次の通りである。上記と同様に、続いて、一次元レーザ測距センサ31等に基づく2回目の通行人の検知処理動作(第2の人間検知)が実行され(ステップS20)、通行人が「無し」であるか否かが判定される(ステップS21)。判定ステップS21でYESの場合には、その後に処理部43で「出場検知」であると判断処理され(ステップS22)、続いて同じく処理部43で「出場検知」に係るデータについて必要な処理を行いかつメモリ44に保存する(ステップS23)。その後、ドア制御部42がドア17,22を閉じるドア制御を行う(ステップS24)。判定ステップS21でNOの場合には、ステップS24に移行し、ドア17,22を閉じる。
以上に説明したように、本実施形態に係る自動改札機10の構成によれば、単一の一次元レーザ測距センサと反射鏡を用いるという簡単な実装構成で、入場検知と出場検知を迅速に行うことができ、通行人の通過方向を迅速に検知することができ、通行許可のため開いた鋏式ドア17,22を迅速に閉めることができる。さらに1つの一次元レーザ測距センサと反射鏡を用いる構成であるので、安価な構成で通行人の通過方向を検知することができる。
以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
本発明に係る自動改札機は、駅の改札機やイベント会場等のゲート装置に利用される。
本発明の代表的な実施形態に係る自動改札機を示す外観斜視図である。 本実施形態に係る自動改札機の正面図である。 本実施形態に係る自動改札機の平面図である。 本実施形態に係る自動改札機の制御・処理部のシステム構成図である。 本実施形態に係る自動改札機の制御等の処理の流れを示すフローチャートである。
符号の説明
10 自動改札機
11 改札通路
12,13 筐体部
14,19 リーダ・ライタ
15,20 情報表示部
16,21 柱状筐体部
17,22 ドア
18,23 ドア収納筐体部
31 一次元レーザ測距センサ
32 反射鏡
33 レーザ光
41 改札機制御部
42 ドア制御部
43 処理部

Claims (6)

  1. ゲート通路を形成するように設けられた一対のドア収容部と、前記一対のドア収容部から突出動作して前記ゲート通路を閉じまたは前記一対のドア収容部内へ後退動作を行って前記ゲート通路を開く鋏式ドアと、前記鋏式ドアの突出または後退の動作を制御する制御手段と、前記ゲート通路を通る通行人を検出し検出信号を前記制御手段に送る検出手段とを備えた自動改札機において、
    前記検出手段は、前記一対のドア収容部のうちの一方のドア収容部側に取り付けられる1次元レーザ測距センサと、他方のドア収容部側に取り付けられる反射部材とから構成され、前記1次元レーザ測距センサから出射されたレーザ光が前記反射部材で反射されることにより作られるレーザ光の光路が、前記鋏式ドアが配置された配置平面に交差するように両側に作られることを特徴とする自動改札機。
  2. 前記一次元レーザ測距センサと前記反射部材の各々は、前記ゲート通路の通路方向にて前記鋏式ドアを境界にして反対側の位置になるように配置されていることを特徴とする請求項1記載の自動改札機。
  3. 前記一次元レーザ測距センサから出射された前記レーザ光が、前記反射部材で反射される前に検知されるときの近距離検知と、前記反射部材で反射された後に検知されるときの遠距離検知とを区別する手段を備えることを特徴とする請求項1または2記載の自動改札機。
  4. 前記一次元レーザ測距センサは前記ゲート通路の内側位置に配置されかつ前記反射部材は前記ゲート通路の外側位置に配置されており、前記近距離検知の直後に通行人なしを検知したときには入場検知と判定し、前記遠距離検知の直後に通行人なしを検知したときには出場検知と判定する判定手段を備えることを特徴とする請求項3記載の自動改札機。
  5. 前記一次元レーザ測距センサは前記ゲート通路の内側位置に配置されかつ前記反射部材は前記ゲート通路の外側位置に配置されており、前記近距離検知を行った直後に前記遠距離検知を行ったときには出場検知と判定し、または、前記遠距離検知を行った直後に前記近距離検知を行ったときには入場検知と判定する判定手段を備えることを特徴とする請求項3記載の自動改札機。
  6. 前記一次元レーザ測距センサから出射された前記レーザ光は所定の振り幅でスキャニングされることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の自動改札機。
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