JP5638226B2 - 駐車場ゲート - Google Patents

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Description

本発明は駐車場の車両の出入口に設置される駐車場ゲートに関する。
駐車場への車両の進入・退出用として設けられる出入口には、契約車以外の車両の進入を禁ずるために駐車場ゲートが設置されている。
上記ゲートは、片側1本、または両側2本のバーが上方へ旋回して出入口を開くタイプ、または左右のポールにそって鎖、バー等の閉鎖用部材が上下動し、該部材が下降して接地したときその上を車両が通過することができるようになされたタイプなどが簡易ゲートとして一般に広く使用されている。
しかしてバーが上方へ旋回するタイプのものは外観上不細工になることが否めないことから、閉鎖用部材として鎖を用い、これを上下動させてゲートを開閉するタイプのものが景観を損なわないと共に簡便さから好まれており、広く実用化されている。
上記鎖を用いた駐車場ゲートは、図1に例示するように駐車場を使用する車両1の車幅よりも所要寸法広い間隔をおいて左右一対のポール2,2が立設され、これらポール2,2の相対向する側面にそって図2(A),(B)にみられるようにスライドシャフト3,3が添設され、これらスライドシャフト3,3にスライダ4,4が上下方向摺動自在に嵌挿されており、これらスライダ4,4間に閉鎖用部材である鎖5の各端部が鎖フック6,6を介して取り付けられている。
上記従来の駐車場ゲートでは、前記ポール2,2の上端に電磁ブレーキ付きモータ7,7が搭載され、このモータ7,7の出力軸に設けられたスプロケット8とポール2,2の下端近くに設けられたスプロケット9とに無端状のローラチェン10,10が巻装され、このローラチェン10,10に前記のスライダ4,4が固定されていて、ローラチェン10,10の回動によりその間に張架された鎖5が上限位置(ゲート閉鎖位置)と下限位置(ゲート開放位置)との間を一定の速度(通常6秒程度)で上下移動するように構成されており、停止時には前記の電磁ブレーキで制動し、停止中も鎖を保持させるため電磁ブレーキに通電している(特許文献1参照)。
しかるに上記従来の駐車場ゲートにおいては次のような種々の問題点があった。
(1) 景観を損なわないようにするため閉鎖用部材に鎖を用いた場合、深夜等静かな環境下において鎖の下降時に鎖が着地する際に大きな音を発生する点。
(2) 鎖の上下移動速度が一定であるため、利便性を追求して鎖の下降速度を速くすると鎖の上昇時のスピードも速くなり、安全性に問題を生じる点。
(3) 鎖の上昇時の機械音とモータ音が深夜の静寂さを阻害するという点。
(4) 鎖の移動を制動する制動時に電磁ブレーキを作動させる必要があり、それにより電磁ブレーキの寿命による支援コストの発生に加え、停止待機時に鎖の保持用に電磁ブレーキを作動させるため消費電力が嵩み、ランニングコストがアップするという点。
(5) 予定外の車両や人間等が車両通過検出用の非接触センサに反応しなかった場合、モータが上限位置か下限位置に一定の時間(60秒程度)内に到達しなかったことでしか異常を判断することができず、車両や人間等に大きな障害を与えることがある点。
(6) 運転者に通行不可を警告する表示灯は通行可能時以外は点灯している構成であるため電球による場合にはその交換頻度が増加し、LEDによる場合であっても連続点灯で高温になるため寿命が短く、やはり交換頻度が増し、ランニングコストが嵩む点。
特許第3868968号公報
本発明は上記の点に鑑み、駐車場ゲートの鎖等の閉鎖用部材の着地時に発生する着地音を大幅に低減させること、機械上昇時における安全性を高めること、機械上昇時における夜間の静寂性を確保すること、車両通過検出用の非接触センサに反応しなかった場合であっても障害物と駐車場ゲートの損傷を低減させること、閉鎖用部材の停止保持を無電力で実現し、消費電力を低減させ、ランニングコストの低減を図ること、警告表示灯を夜間減光して寿命を延ばし、ランニングコストを低減させることを課題としてなされたものである。
上記課題を解決する手段として本発明は、車両が通過し得る間隔をおいて立設される左右一対のポールと、前記ポールの側面にそって上下動自在に設けられたスライダと、前記スライダを昇降させるために駆動されるモータと、前記モータの回転角度を検出する回転角検出センサと、前記左右のスライダ間に張架され頂部位置と着地位置との間で上下動する閉鎖用部材と、前記モータを前記回転角検出用センサにより検出する回転角度に基づいて駆動制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記閉鎖用部材が前記頂部位置から前記着地位置へ下降する下降動時に、前記頂部位置から前記着地位置の近傍に位置する着地準備位置までは第1速度で下降し、前記着地準備位置から前記着地位置までは前記第1速度よりも低速の第1準備速度で下降するように、前記モータを制御することを特徴とする。これによって、閉鎖用部材が着地する場合に生じる音を低減させることができる。
また、前記制御部は、前記閉鎖用部材が前記着地位置から前記頂部位置へ上昇する上昇動時に、前記着地位置から前記頂部位置の近傍に位置する到達準備位置までは前記第1速度より低速の第2速度で上昇し、前記到達準備位置から前記頂部位置までは前記第2速度よりも低速の第2準備速度で上昇するように、前記モータを制御することを特徴とする。これによって、上昇動時には下降動時とは独立的により低速に閉鎖用部材を移動させることができるので、車両の出入りの安全をより確実に図ることができる。
また、前記第2速度は前記第1準備速度より低速であることを特徴とする。このように、第2速度が第1準備速度より低速であるほどに低速に設定されることにより、車両の出入りの安全をより確実に図ることができる。
また、前記制御部は、時計機構を備え、所定の夜間時間においては、前記下降動時に、前記頂部位置から前記着地準備位置までは前記第1速度より低速の夜間第1速度で下降し、前記着地準備位置から前記着地位置までは前記夜間第1速度よりも低速の夜間第1準備速度で下降するように、前記モータを制御することを特徴とする。これによって、所定の夜間時間においては、閉鎖用部材が着地する場合に生じる音をより低減させることができる。
また、前記夜間第1速度は前記第1準備速度より低速であることを特徴とする。このように、夜間第1速度が第1準備速度より低速であるほどに低速に設定されることにより、所定の夜間時間においては、閉鎖用部材が着地する場合に生じる音をさらにより低減させることができる。
また、前記制御部は、前記所定の夜間時間においては、前記上昇動時に、前記着地位置から前記到達準備位置までは前記第2速度より低速の夜間第2速度で上昇し、前記到達準備位置から前記頂部位置までは前記夜間第2速度よりも低速の夜間第2準備速度で上昇するように、前記モータを制御することを特徴とする。これによって、所定の夜間時間においては、車両の出入りの安全をより確実に図ることができるとともに、上昇音を押さえることができ静寂性を維持することができる。
また、前記夜間第2速度は前記夜間第1準備速度より低速であることを特徴とする。このように、夜間第2速度が夜間第1準備速度より低速であるほどに低速に設定されることにより、車両の出入りの安全をさらにより確実に図ることができるとともに、さらに上昇音を押さえることができ静寂性を維持することができる。
また、前記モータは、下降動時に指示速度に達した後は閉鎖用部材の指示速度を保つために制動を必要とするとき、発生する回生エネルギの一部を当該モータの駆動制御部の制動電流として使用するようにされていることを特徴とする。これによって、電力を効率的に使用することができる。
また、前記モータは、前記回転位置検出用センサにより指示速度と異なる場合は追従するよう制御する一方、制御範囲を超える速度を検出した場合は予定外の車両や人等の障害物等の異常とみなして前記モータのコイルを開放し、前記モータの駆動および制動機能を停止させて前記スライダの動作を自由にし、前記閉鎖用部材の拘束を解放して自由動作状態とするようになされていることを特徴とする。これによって、異常状態が続く時間長さがある長さを超える場合に異常性があると判断したいた従来に比べて、速度自体を直接的にモニターし異常性を判断しているために、障害物と駐車場ゲートとの損傷が生じる危険性を低減させることができる。
また、前記モータは、前記モータのコイルを短絡させる制御を行うことにより回転中のモータ軸を瞬時に停止させ、前記閉鎖用部材を保持するようになされていることを特徴とする。これによって、モータを迅速に制御できるとともに電力を効率的に使用することができる。
また、前記モータは、前記モータのコイルを短絡させる制御を行うことにより無電力で前記モータ軸を保持し、前記閉鎖用部材を保持するようになされていることを特徴とする。これによって、電力を効率的に使用することができる。
また、時計機構を備え、夜間は警告表示のLEDをONとOFFとのパルス比率を制御して減光させるようになされていることを特徴とする。これによって、LEDの寿命を長くすることが可能になる。
また、前記警告表示のLEDは同じ色を複数ブロックに分割して発光させるようになされていることを特徴とする。これによって、効率的に警告表示することができる。
また、前記スライダは無端回動するローラチェンの一部に結合され、該ローラチェンの回動により昇降するようになされていることを特徴とする。
また、非接触センサを備え、車両や人間等の障害物を前記非接触センサが検知作動したとき前記モータのコイルを開放して前記モータの駆動と制動機能とを停止させ、前記スライダを自由状態として前記閉鎖用部材を自由状態とするようになされていることを特徴とする。これによって、駐車場ゲートの安全性を向上させることができる。
なお、閉鎖用部材としては、鎖によるほか、バー、ワイヤロープ等であっても同様に実施することができる。
本発明によれば、駐車場の出入口を開閉する閉鎖用部材を閉鎖方向(下降動作)への移動時に、その初期においては速く、後期においては漸次遅くなるように構成したことにより閉鎖用部材の接地時に静かに着地して大きな音を発生することがなく、付近の環境を損なうことがなく、特に夜間深夜の静粛さを阻害することがない。
予定外の車両や人等の阻害物が車両通過検出用センサに反応しなかった場合であっても衝撃が少なく、従来のように一定時間(60秒間)回転を続けるのでなく素早く回転異常を検出して閉鎖用部材を自由動作状態になったのち時間をおいて再度動作するので予定外の車両や人等への障害物への損傷を低減することができる。また駐車場ゲート自体も衝撃が少なくなるため故障を軽減することができ、総合的にランニングコストを著しく低減することができる。
一方、モータはそのコイルを短絡させることで無電力で停止状態を保持することができるので、待機時の消費電力を低減させることができ、また下降動時の回生エネルギーをモータの制御電流に使用し、負荷が軽くなって加速する必要がある場合は回生電力でコンデンサに蓄えた電荷を瞬間的に駆動電流に使用することにより消費電流を約50%をも低減することができる。
さらに従来の電磁ブレーキを制動用としては使用せず、保持用としても極く補助的に使用するため電磁ブレーキの寿命が延び、交換の必要もなくすることができる。
警告表示のLEDを同じ色を複数ブロックに分割して順番に発光させることで太陽光の下であっても確実に視認することができる。
本発明を適用する駐車場ゲートの一例を示す正面図。 図1におけるポールおよびその付帯機器の配置を示すもので、(A)は正面図、(B)は側面図。 同、閉鎖用部材の取り付け部の弱め部を示し、(A)は正面図、(B)は分解図。 同、モータの構成図。 同、ゲートの制御ブロック図。 本発明における閉鎖用部材の下降時の速度状態を示すグラフ。 本発明における閉鎖用部材の動作形態と動作速度の例を示す表。 閉鎖用部材の動作形態に関する位置を示す図。
本発明が対象とする駐車場ゲートの基本構成は「背景技術」の項で説明した内容と同じであるからこれを援用し、重複説明は省略する。なおここに用いられている閉鎖用部材は鎖であり、以下鎖5として説明する。
なお万一車両1が鎖5に当たったり車輪で踏んだりして鎖5に過大な負荷が加えられたとき、鎖5が切断される前にポール2,2から鎖5を離脱させるため従来と同様に鎖5とスライダ4との連結部に弱め部11が設けられており、これによってポール2,2が引き倒されることがないようになされている。
上記弱め部11は、図3(A),(B)に示すように、スライダ4に取り付けられ先端が2股状の軸受部13とされた鎖フック6と、この鎖フック6の軸受部13の一辺に挿通されるシャーボルト14と、このシャーボルト14が螺挿されるシャーナット15とで構成され、このシャーナット15に鎖5の端部のシャックル16が連結されており、鎖5に過大な力が加わったときシャーボルト14が剪断されて鎖5が過大な力を受けてポール2,2が倒れる前に鎖5が外れ、ポール2,2の損傷を最小限に抑えるように構成されている。
本発明においてローラチェン10,10を回転駆動するモータ7,7は図4に略示するように3極のコイル17,17,17を有するもので、指示速度に達するまでは3極のコイル17,17,17に順番に電流を流して磁気を発生させ、ロータ(磁石)を回転させる。鎖5が重力によりモータ7の回転速度が指示速度より速くなれば電流を減じ、さらに遮断しても指示速度より速くなればロータの磁力によりコイル17,17,17に起電力を発生するのでモータ7の制御電流で消費させるが、消費しきれない分は抵抗器に電流を流して消費させるようになされている。
鎖5が接地して負荷が軽くなったときは指示速度よりも遅くなることがあるが、その場合はコンデンサに蓄えられた電荷でコイル17,17,17に電流を流して加速させる。
図5にモータ7の制御系18の一例をブロック図として示している。
したがって本発明においては、前記モータ7が下降動時に高速で作動し、回転角検出用のセンサ19(エンコーダ)による回転角の検出に基づいて鎖5が着地する前に減速するよう制御部20により制御される。
上記の下降動作における制御は、図6にグラフとして示すように、鎖5の最上昇位置aから高速で急下降させ、地上から所定の高さ位置bまで下降したことをセンサ19により回転数から判断し、その検出時点からモータ7の回転を減速させて鎖5を着地点cに到達させる。したがって着地時には静かに接地することになり、騒音を発生することがない。
ちなみにポール2,2間の間隔が6m、その間に鎖5の中心部がGLからの高さが55cmで張架した場合には、鎖5の端部を取り付けるスライダ4,4の高さ位置を35cmとしたとき鎖5の中央部が接地することになり、したがってこれを勘案して「下降速度変更位置b」を定めればよい。
上記においてモータ7の下降動作時に指示速度に達した後、鎖5の指示速度を保つために制動を必要とするときは、該時に発生する回生エネルギの一部をモータ7の制動電流として使用される。
前記モータ7の上昇動作時には、100〜200mm/secで低速動作させ、鎖5の最上昇位置の40〜60mm手前から約70mm/secの速度に減速させて鎖5とポール2,2の揺れを防ぐようにしている。
前記モータ7は、該モータ7の回転位置検出用センサ19により指示速度と異なる場合は追従するよう制御する一方、制御範囲を超える負荷を検出した場合は障害物等の異常とみなしてモータ7のコイル17,17,17を開放し、モータ7の駆動および制動機能を停止させてスライダ4,4の動作を自由にし、鎖5の拘束を解いて自由落下させるようになっている。
前記モータ7の停止動作は、モータ7のコイル17,17,17を短絡(ショート)させる制御を行って回転中のモータ軸を瞬時に停止させて鎖5を保持するようになされている。上記の停止動作及び保持動作は上記のようにコイルの短絡によるので無電力ですむ。
制御系に時計機構21を付加し、夜間深夜にモータ7の回転を低速として静粛運転とすることができる。また夜間における警告表示にLEDによる照明具を用いることができる。その場合、LEDの同じ色を複数ブロックに分割して発光させるようにすることが好ましい。
一方、非接触センサS,Sをポール2,2の適所に設置し、上下動中に車両1や人間等の障害物を該センサS,Sが検知したときモータ7,7のコイル17,17,17を開放してモータ7,7の駆動機能を停止させ、スライダ4,4を自由状態として鎖5をフリーとするようにされており、この場合は速やかに鎖5を自由落下させる。
次に図7及び図8を参照して、閉鎖用部材5(鎖5)の移動速度に関する実施例について説明する。図7においては、夜間時でない通常時の下降態様及び上昇態様と、夜間時の下降態様及び上昇態様とについて示す。
閉鎖用部材5は、左右のスライダ4、4間に張架されポール2、2の頂部位置Tと着地位置Dとの間で上下動する。頂部位置Tは、例えば地面GLから895mmの位置であり、着地位置Dは、鎖5の中心部のたるみ部のみならずポール2、2の近辺の鎖5の部位も地面GLに接する場合のポール2におけるスライダ4の位置であり、例えば地面GLから115mmの位置である。
閉鎖用部材5が頂部位置Tから着地位置Dへ下降する下降動時に、頂部位置Tから着地位置Dの近傍に位置する着地準備位置DRまでは第1速度V1で下降し、着地準備位置DRから着地位置Dまでは第1速度V1よりも低速の第1準備速度VR1で下降する。ここで、着地準備位置DRは、例えば地面GLから345mmの位置であり、第1速度V1は533mm/sであり、第1準備速度VR1は211mm/sである。
閉鎖用部材5が着地位置Dから頂部位置Tへ上昇する上昇動時に、着地位置Dから頂部位置Tの近傍に位置する到達準備位置URまでは第1速度V1より低速の第2速度V2で上昇し、到達準備位置URから頂部位置Tまでは第2速度V2よりも低速の第2準備速度VR2で上昇する。ここで、到達準備位置URは、例えば地面GLから845mmの位置であり、第2速度V2は155mm/sであり、第2準備速度VR2は74mm/sである。また、第2速度V2は第1準備速度VR1より低速である。
また、閉鎖用部材5は、所定の夜間時間(例えば、午後11時から翌朝の午前5時までの時間)においては、前記下降動時に、頂部位置Tから着地準備位置DRまでは第1速度V1より低速の夜間第1速度VN1で下降し、着地準備位置DRから着地位置Dまでは夜間第1速度VN1よりも低速の夜間第1準備速度VNR1で下降するように制御される。ここで、夜間第1速度VN1は第1準備速度VR1より低速である。ここで、夜間第1速度VN1は例えば155mm/sであり、夜間第1準備速度VNR1は例えば92mm/sである。また、夜間第1速度VN1は第1準備速度VR1より低速である。
また、夜間第2速度VN2は例えば89mm/sであり、夜間第2準備速度VNR2は例えば69mm/sである。
上述のように、非夜間時の下降動時においては、頂部位置Tから着地準備位置DRまでは第1速度V1で下降し、着地準備位置DRから着地位置Dまでは第1準備速度VR1で下降し、計2.1秒で下降を完了することができる。また、非夜間時の上昇動時においては、着地位置Dから到達準備位置URまでは第2速度V2で上昇し、到達準備位置URから頂部位置Tまでは第2準備速度VR2で上昇し、計5.4秒で上昇を完了する。
夜間時の下降動時においては、頂部位置Tから着地準備位置DRまでは夜間第1速度VN1で下降し、着地準備位置DRから着地位置Dまでは夜間第1準備速度VNR1で下降し、計6.0秒で下降を完了することができる。また、夜間時の上昇動時においては、着地位置Dから到達準備位置URまでは夜間第2速度VN2で上昇し、到達準備位置URから頂部位置Tまでは夜間第2準備速度VNR2で上昇し、計8.9秒で上昇を完了する。
この結果、下降動時において、従来において閉鎖用部材5の合計の下降時間が例えば約5秒を要していたのに比べ、2.1秒という短時間で下降を完了させることができる。さらに、2.1秒という短時間で下降を完了させることができるにもかかわらず、閉鎖用部材5が地面GLに低速で接触することになるので着地音に起因する騒音を低減させることができる。
また、上昇動時において、従来においては閉鎖用部材5の上昇速度が下降速度と同じために合計の上昇時間が例えば約5秒と下降動時の場合と同程度の時間であったが、本実施例では、2.1秒という短時間で下降を完了させるにもかかわらず、従来と同程度の時間をかけて上昇を完了することができる。また、到達準備位置URから頂部位置Tまでは第2速度V2より低速の第2準備速度VR2で上昇するようにしたので、上昇完了時に発生する騒音を低減させることができる。
また、夜間時においては、非夜間時に比べて下降及び上昇速度をより抑制しているので、より静寂性を求められる夜間時における騒音をより効果的に低減させることができる。
なお、第1速度V1や第2速度V2等の各速度は必ずしも一定速度で有る必要はない。
1 車両
2 ポール
3 スライドシャフト
4 スライダ
5 鎖(閉鎖用部材)
6 鎖フック
7 モータ
10 ローラチェン
11 弱め部
17 コイル
18 制御系
19 回転角検出用センサ
20 制御部
21 時計機構

Claims (12)

  1. 車両が通過し得る間隔をおいて立設される左右一対のポールと、
    前記ポールの側面にそって上下動自在に設けられたスライダと、
    前記スライダを昇降させるために駆動されるモータと、
    前記モータの回転角度を検出する回転角検出センサと、
    前記左右のスライダ間に張架され頂部位置と着地位置との間で上下動する閉鎖用部材と、
    前記モータを前記回転角検出用センサにより検出する回転角度に基づいて駆動制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記閉鎖用部材が前記頂部位置から前記着地位置へ下降する下降動時に、前記頂部位置から前記着地位置の近傍に位置する着地準備位置までは第1速度で下降し、前記着地準備位置から前記着地位置までは前記第1速度よりも低速の第1準備速度で下降するように、前記モータを制御し、
    前記制御部は、
    時計機構を備え、所定の夜間時間においては、前記下降動時に、前記頂部位置から前記着地準備位置までは前記第1速度より低速の夜間第1速度で下降し、前記着地準備位置から前記着地位置までは前記夜間第1速度よりも低速の夜間第1準備速度で下降するように、前記モータを制御する
    ことを特徴とする駐車場ゲート。
  2. 前記制御部は、
    前記閉鎖用部材が前記着地位置から前記頂部位置へ上昇する上昇動時に、前記着地位置から前記頂部位置の近傍に位置する到達準備位置までは前記第1速度より低速の第2速度で上昇し、前記到達準備位置から前記頂部位置までは前記第2速度よりも低速の第2準備速度で上昇するように、前記モータを制御する
    ことを特徴とする請求項1に記載の駐車場ゲート。
  3. 前記第2速度は前記第1準備速度より低速である
    ことを特徴とする請求項2に記載の駐車場ゲート。
  4. 前記夜間第1速度は前記第1準備速度より低速である
    ことを特徴とする請求項1に記載の駐車場ゲート。
  5. 前記制御部は、
    前記所定の夜間時間においては、前記上昇動時に、前記着地位置から前記到達準備位置までは前記第2速度より低速の夜間第2速度で上昇し、前記到達準備位置から前記頂部位置までは前記夜間第2速度よりも低速の夜間第2準備速度で上昇するように、前記モータを制御する
    ことを特徴とする請求項1に記載の駐車場ゲート。
  6. 前記夜間第2速度は前記夜間第1準備速度より低速である
    ことを特徴とする請求項5に記載の駐車場ゲート。
  7. 前記モータは、下降動時に指示速度に達した後は閉鎖用部材の指示速度を保つために制動を必要とするとき、発生する回生エネルギの一部を当該モータの駆動制御部の制動電流として使用するようにされている
    ことを特徴とする請求項1記載の駐車場ゲート。
  8. 前記モータは、前記回転位置検出用センサにより指示速度と異なる場合は追従するよう制御する一方、制御範囲を超える速度を検出した場合は障害物等の異常とみなして前記モータのコイルを開放し、前記モータの駆動および制動機能を停止させて前記スライダの動作を自由にし、前記閉鎖用部材の拘束を解放して自由動作状態とするようになされていることを特徴とする請求項1に記載の駐車場ゲート。
  9. 前記モータは、前記モータのコイルを短絡させる制御を行うことにより回転中のモータ軸を瞬時に停止させ、前記閉鎖用部材を保持するようになされている
    ことを特徴とする請求項1に記載の駐車場ゲート。
  10. 前記モータは、前記モータのコイルを短絡させる制御を行うことにより無電力で前記モータ軸を保持し、前記閉鎖用部材を保持するようになされている
    ことを特徴とする請求項1に記載の駐車場ゲート。
  11. 時計機構を備え、夜間は警告表示のLEDをONとOFFとのパルス比率を制御して減光させるようになされている
    ことを特徴とする請求項1に記載の駐車場ゲート。
  12. 前記警告表示のLEDは同じ色を複数ブロックに分割して発光させるようになされている
    ことを特徴とする請求項11記載の駐車場ゲート。
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