JP6457240B2 - ゲート装置 - Google Patents

Description

本発明は、高速道路や有料道路の料金所、又は駐車場の出入口等で車両等の通行を規制するゲート装置に関し、詳しくは、リリースされたゲートバーを自動的に復帰させるゲート装置に関する。

従来、ゲート装置は、例えば、高速道路や有料道路の料金所におけるＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）ゲートや有料駐車場の出入口に設置されている。ゲート装置は、ゲートバーを横臥させて（閉状態にして）車路を遮断することで車両の通行を規制する。通常、車両は、車路を遮断するゲートバーに衝突することはない。しかし、例えば、ＥＴＣ車載器にＥＴＣカードを挿入し忘れた車両がＥＴＣのゲートを通過する場合や、駐車場の出口から出場する車両が故意又は過失によりゲートバーが開くのを待たずに進行する場合等において、ゲートバーに車両が衝突することがある。ゲート装置には、車両の衝突によるゲートバーの破損を防止するために、車両が衝突した際に、ゲートバーを車両進行方向に回動（リリース）させるものがある。また、ゲート装置には、リリースさせたゲートバーを自動的若しくは遠隔操作によって復帰させるものがある。

例えば、特許文献１の車両通行遮断機では、簡易な構成でリリース動作後の阻止棒を迅速に復帰させることを目的とし、復帰駆動部と、該復帰駆動部によって、車両の通行を阻止する阻止位置と車両の進行を許容する許可位置との間で回動されて開閉動作を行う阻止棒と、該阻止棒を車両による衝撃を解放するリリース方向に回動させるリリース軸と、阻止棒がリリース方向に回動した際にのみ復帰駆動部の回転をリリース軸に伝達する伝達機構とを設け、復帰駆動部の回転によってリリース軸が回動することで、阻止棒がリリース方向とは反対方向である復帰方向に回動するように構成する技術が開示されている。

また、特許文献１の車両通行遮断機では、遮断機本体と、該遮断機本体に支持された支持アームと、該支持アームに支持された阻止棒とを備え、更に、復帰駆動部と、制御部とが設けられた遮断機においては、支持アームを回動して阻止棒を開閉動作させる動力と阻止棒に復帰動作をさせる動力が別個に設けられている。

特開２０１２―１７６４３号公報

しかしながら、特許文献１の車両通行遮断機では、リリース状態からの復帰動作の際に、アーム部の上昇動作と阻止棒の非リリース状態への復旧動作とが同時に行われるので、一旦、阻止棒が車路側に大きく突出しながら（張り出しながら）上昇するという変則的な移動軌跡を取るため、復旧動作の際に、後続の車両が阻止棒に衝突する危険性がある。

また、特許文献１の車両通行遮断機では、阻止棒を開閉動作させる動力と阻止棒に復帰動作をさせる動力とを別個に設けることで、阻止棒の復旧動作の際に阻止棒が車路側に突出しないような制御を可能にしている。しかしながら、阻止棒に復帰動作をさせる機構部は、支持アームに取り付けられるので、この機構部に駆動電力を供給するための電源配線を、遮断機本体側等に備わる電源から支持アーム側まで引き回す必要がある。この電源配線は、阻止棒の通常の開閉動作の際に、支持アームの回動に伴って引っ張られたり押されたり、また引き摺られたりすることになる。特に、ＥＴＣレーンの通過制限のための車両通行遮断機では、一日に数万回の開閉動作を行うことが求められるが、高速で開閉動作する支持アームに伴って電源配線が屈曲と伸張を多数回繰り返すことで徐々に劣化していき、最終的には数千回程度の開閉動作で破断してしまう。このように、従来のゲート装置では、運用上求められる電源配線の耐久性を満足できずに、ゲート装置の動作の耐久性を長期的に維持できないという問題がある。

これに対して、例えば、ブラシとスリップリングを用いた摺動接触方式の給電機構を利用することが考えられる。しかしながら、屋外の駐車場や有料道路料金所等のように、水分や埃等の微粒子粉塵が舞っている環境下では、摺動接触方式の給電機構が用いられると、接触時のスパークによって引火して災害を引き起こす危険性がある。また、この危険性を回避するために防水カバーや防塵カバー等を備えると、高コスト化や設備の大型化を招くことになる。更に、摺動接触方式の給電機構では、雨天や台風などの荒天環境下を想定して、略完全な防水性を備えることが要求される。すると、高性能の防水設備を設ける必要があるので、更なる高コスト化や設備の大型化を招くことになる。

本発明は、例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、リリースされたゲートバーを復帰動作させる機構スペースを小さくすることができ、また、復帰動作中のゲートバーの位置を迅速に安定させることができ、更に、復帰動作中のゲートバーが車路側に張り出すことを防止することができる、コンパクトで安価なゲート装置を実現すると共に、開閉動作するゲートバー側に復帰駆動部を設けながら、ゲートバーの開閉動作に伴って可動する電源配線を不要として、動作の耐久性を確保する復帰駆動部の給電機構を備えたゲート装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１のゲート装置は、車路上の移動体の通行を規制するゲート装置であって、本体部と、車路に平行な移動体進行方向と反対側に突出するように前記本体部に取り付けられた水平回動軸と、長尺状に形成され、その長手方向が前記水平回動軸に直交するように前記水平回動軸に取り付けられ、車路を遮断する場合には横臥し、車路を開放する場合には起立するように前記水平回動軸によって回動されるゲートバー基部と、長尺状に形成され、その長手方向一端側が前記ゲートバー基部に軸支されて移動体進行方向へと向かうリリース方向とその逆方向とに回動可能に前記ゲートバー基部に取り付けられると共に、前記ゲートバー基部に一体化固定されて固定状態になる一方、所定の外力を受けることで前記ゲートバー基部との一体化固定が解除されてリリース状態になるように前記ゲートバー基部に着脱可能に設けられるゲートバーと、前記ゲートバー基部側に取り付けられる復帰駆動部と、を備え、前記復帰駆動部は、前記ゲートバー基部に取り付けられる受電部を備え、前記本体部は、前記ゲートバー基部が横臥した位置と起立した位置の双方の位置において前記受電部と対面一致する位置に設けられた横臥位置および起立位置の給電部を備え、前記受電部は、固定式非接触給電によって前記給電部から電力供給を受けて前記本体部から非接触給電によって供給される駆動電力により前記復帰駆動部を動作し、前記ゲートバーが前記リリース状態になったとき、前記復帰駆動部は、前記リリース状態を維持するように、前記ゲートバーを前記リリース方向に回動させて前記リリース状態まで移行させるよう前記横臥位置の給電部による駆動電力により動作し、前記リリース状態の前記ゲートバーを前記固定状態へと戻す固定状態復帰動作において、前記水平回動軸は、前記リリース状態の前記ゲートバーと共に前記ゲートバー基部を起立させる方向に回動させ、前記復帰駆動部は、前記ゲートバーを前記リリース方向とは逆方向に回動させて前記固定状態まで移行させるよう前記起立位置の給電部による駆動電力により動作することを特徴とする。

本発明の第１のゲート装置によれば、復帰駆動部は非接触給電で電力供給を受けてゲートバーの復帰動作を行うことができるため、通常のゲートバーの開閉動作時に高速で動作するゲートバー基部に取り付けられた復帰駆動部と、本体部側の本体制御部との間に電源配線を引き回す必要がなくなり、電源配線の耐久性の問題が解消され、ゲート装置の動作の耐久性を長期的に維持することができる。

本発明の第１のゲート装置によれば、ゲートバー基部が横臥した状態および起立した状態に位置が一致する受電部と給電部を配置すればよいので、非接触給電のための部品費を抑えることができ、全体のコストを安価に抑えることができる。

上記課題を解決するために、本発明の第２のゲート装置は、上述した本発明の第１のゲート装置において、前記本体部及び前記復帰駆動部は、相互に無線通信を行う無線通信部をそれぞれ備えることを特徴とする。

本発明の第２のゲート装置によれば、復帰駆動部への電源供給だけでなく、本体部及び復帰駆動部の間の信号通信も無線で行うことができるため、ゲートバー基部及びゲートバーの回動に伴う電気配線の耐久性の懸念が払拭される。

上記課題を解決するために、本発明の第３のゲート装置は、上述した本発明の第１のゲート装置において、前記給電部及び前記受電部は、それぞれ通信部を含み、各通信部は、給電のための高周波発振の搬送波に、通信データを重畳させるか、若しくは、給電と通信を時分割で動作させるように構成されることを特徴とする。

本発明の第３のゲート装置によれば、別途の無線通信デバイスを設けることなく、本体部側（本体制御部）と復帰駆動部側（復帰駆動制御部）との間で制御信号等の各種信号を通信することができるので、電気配線と電子部品とを削減して、より安価なゲート装置を実現することができる。

本発明によれば、ゲート装置は、リリースされたゲートバーを復帰動作させる機構スペースを小さくすることができ、また、復帰動作中のゲートバーの位置を迅速に安定させることができ、更に、復帰動作中のゲートバーが車路側に張り出すことを防止することができ、また、コンパクトで安価に実現されると共に、開閉動作するゲートバー側に復帰駆動部を設けながら、ゲートバーの開閉動作に伴って可動する電源配線を不要として、動作の耐久性を確保する復帰駆動部の給電機構を備えることができる。

本発明の第１の実施形態に係るゲート装置において、ゲートバーが閉じた状態を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るゲート装置において、ゲートバーが開いた状態を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るゲート装置において、ゲートバーがリリースした状態を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るゲート装置において、ゲートバーのリリース復帰動作の中間状態を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るゲート装置において、固定状態のゲートバー、ゲートバー基部、及び取り付ける前の復帰駆動部を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るゲート装置において、リリース状態のゲートバー、ゲートバー基部、及び復帰駆動部を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るゲート装置のゲートバーが閉じた状態において、復帰駆動部の給電機構及びその周辺部を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係るゲート装置のゲートバーが閉じた状態において、復帰駆動部の給電機構及びその周辺部を示す正面図である。 本発明の第１の実施形態に係るゲート装置のゲートバーが開いた状態において、復帰駆動部の給電機構及びその周辺部を示す正面図である。 本発明の第１の実施形態に係るゲート装置における復帰駆動部を示す分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るゲート装置の電気的な構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係るゲート装置のゲートバーが閉じた状態において、復帰駆動部の給電機構及びその周辺部を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態に係るゲート装置のゲートバーが閉じた状態において、復帰駆動部の給電機構及びその周辺部を示す正面図である。 本発明の第２の実施形態に係るゲート装置のゲートバーが開いた状態において、復帰駆動部の給電機構及びその周辺部を示す正面図である。 本発明の第２の実施形態に係るゲート装置の電気的な構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係るゲート装置において、給電機構の給電部と受電部とを示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下の実施形態は、本発明の好適な具体例であって、種々の好ましい技術を開示しているが、本発明の技術範囲はこれらの態様に限定されるものではない。

先ず、本発明の第１の実施形態によるゲート装置１について説明する。ゲート装置１は、図１〜図４に示されるように、高速道路や有料道路の料金所、又は有料駐車場の出入口等のゲートにおいて、ゲートバー７によって、車路２上を進行する車両（移動体）の通行を規制するように構成され、例えば、車路２に沿うように形成されたコンクリート製のプラットフォームであるアイランド３上に設置される。

図１は、ゲートバー７が閉じて車路２を遮断した状態（閉状態）を示し、図２は、ゲートバー７が開いて車路２を開放した状態（開状態）を示す。また、図３は、ゲートバー７がリリースした状態を示し、図４は、ゲートバー７のリリース復帰動作の中間状態を示す。以下では、説明の便宜上、車路２上においてゲートの通過前の地点からゲートを見た場合に、即ち、車路２における車両の進行方向において、手前側を「前」、向こう側（奥側）を「後」、右側を「右」、左側を「左」、上側を「上」、下側を「下」とする。車路２上を進行する車両は、通常、ゲート装置１の前方からゲート装置１に接近し、その後、ゲート装置１の後方へ進む。即ち、ゲート装置１の前後方向は、車路２と平行な車両進行方向（移動体進行方向）である。

ゲート装置１は、矩形柱状に形成された本体筐体４（本体部）を備え、本体筐体４は本体ベース５によってアイランド３上に固定されている。また、ゲート装置１では、車路２を遮断する部材であるゲートバー基部６及びゲートバー７、並びに復帰駆動部８が、本体筐体４の上部前方側に備わる水平回動軸９に取り付けられている。第１の実施形態において、ゲート装置１は、本体筐体４側から復帰駆動部８へと非接触給電によって電力を供給するために、後述する給電部１６と受電部１７とからなる固定式の非接触給電機構１５を備えている。

本体筐体４は、水平方向（前後方向）に伸長する水平回動軸９と、水平回動軸９をゲートバー基部６及びゲートバー７と共に駆動するためのゲート駆動モータ５１等（図７や図１１参照）からなるゲート駆動機構とを備える。更に、本体筐体４は、ゲート装置１を統括制御するための本体制御部１０（図７や図１１参照）を内部に備え、復帰駆動部８の受電部１７に対して非接触給電によって電力を供給するための給電部１６を前面に備える。ゲート駆動モータ５１や本体制御部１０については後述する。

水平回動軸９は、本体筐体４の内部から本体筐体４の前面の開口部を介して前方（車両進行方向と反対側）に突出するように配置される。水平回動軸９は、本体筐体４の内部でゲート駆動モータ５１に電気的に接続されていて（図７参照）、ゲート駆動モータ５１によって駆動されて回動すると共に、水平回動軸９に取り付けられたゲートバー基部６及びゲートバー７を一体的に回動させることができる。従って、水平回動軸９は、ゲートバー７を回動させることで車路２の開閉動作（車路開閉動作）を行うことができる。

この車路開閉動作は、水平回動軸９に直交するゲートバー基部６及びゲートバー７を横臥・起立させることにより、車路２の遮断・開放を行う動作である。図１に示すように、ゲート駆動モータ５１により水平回動軸９が回動してゲートバー基部７を横臥させると、ゲートバー基部７と共にゲートバー６が横臥し、これにより車路２が遮断される。このように、ゲートバー基部６及びゲートバー７が横臥する位置を「横臥位置」という。一方、図２に示すように、ゲート駆動モータ５１により水平回動軸９が回動してゲートバー基部６を起立させると、ゲートバー基部６と共にゲートバー７が起立し、これにより車路２が開放される。このように、ゲートバー基部６及びゲートバー７が起立する位置を「起立位置」という。

ゲートバー基部６は、前側が開口された断面コ字状に形成された長尺状の部材であり、ゲートバー７の一端側を嵌合する形状を有する。ゲートバー基部６は、長手方向一端側（例えば、右側）の後面が水平回動軸９に固定されていて、水平回動軸９の回動に応じて本体筐体４に対して回動可能になっている。一方、ゲートバー基部６の長手方向他端側（例えば、左側）は、水平回動軸９と交わる方向（例えば、水平回動軸９と直交する方向）に伸長している。

また、ゲートバー基部６は、長手方向一端側に、嵌合されたゲートバー７を着脱可能に係止するための係止機構１１として係止可動部１２等を備え、長手方向他端側に、短手方向（例えば、ゲートバー７の閉状態において上下方向）に伸長するリリース軸１３を備える。リリース軸１３の下面には、軸径よりも若干細い丸凹部１３ａが形成されている（図５参照）。丸凹部１３ａは、後述する復帰駆動部８の復帰駆動軸３２を嵌合させる形状を有し、リリース軸１３と復帰駆動軸３２とを同軸にしてゲートバー基部６の下面と復帰駆動部８とを位置決めするためのものである。なお、ゲートバー基部６と復帰駆動部８との位置決めには、位置決めボスや取付ビス（図示せず）等も用いられてよい。

また、ゲートバー基部６は、ストッパー部１４を長手方向他端側で且つ後面側に備えている（図７等参照）。ストッパー部１４は、例えば、発泡ウレタン等からなるクッションであり、ゲートバー基部６の長手方向と平行な面を有する。ストッパー部１４は、後述する復帰従動部２１の当接部２２の回動軌道上に配設される。

ゲートバー７は、長尺の棒状に形成され、閉状態で車路２を遮断できる程度の長さを有する。ゲートバー７は、長手方向一端側（例えば、閉状態で右側）に設けられるゲートバー保持部１８と、ゲートバー保持部１８に装着されて長手方向他端側（例えば、閉状態で左側）に延在するゲートバー本体１９とを備える。ゲートバー本体１９は、軽量な材料、例えば、アルミの中空パイプ等からなる芯部の他端側を、発泡ウレタン等からなる緩衝材で覆うことによって形成される。ゲートバー本体１９を構成する緩衝材の外表部には、ドライバー等からの視認性を良くするために、赤白のストライプ等のラミネートが施されるとよい。

ゲートバー７は、長手方向一端側のゲートバー保持部１８を介してゲートバー基部６に取り付けられている。具体的には、ゲートバー保持部１８の長手方向一端側が、ゲートバー基部６に着脱可能に保持されると共に、ゲートバー保持部１８の長手方向他端側が、ゲートバー基部６のリリース軸１３に軸支されている。

ゲートバー７は、通常、図１及び図２に示されるように、長手方向一端側のゲートバー保持部１８がゲートバー基部６に嵌合されると共に、ゲートバー保持部１８の長手方向一端側が係止機構１１によってゲートバー基部６に係止されて、ゲートバー基部６と一体化固定された固定状態（非リリース状態）になっている。このとき、ゲートバー７の長手方向がゲートバー基部６の長手方向と一直線状になり、ゲートバー７の長手方向他端側が水平回動軸９と交わる（直交する）方向に大きく伸長される。

また、ゲートバー７は、ゲートバー保持部１８の長手方向一端側がゲートバー基部６から取り外されて、ゲートバー基部６との一体化固定（固定状態）が解除（リリース）されると、図３等に示されるように、リリース状態になる。リリース状態のゲートバー７（ゲートバー保持部１８）は、ゲートバー基部６に対してリリース軸１３を中心にして回動可能になっている。

このように、ゲートバー７がリリースされると共にゲートバー基部６に対して回動する動作を、以下では「リリース動作」と称する。また、リリースされたゲートバー７が、リリース軸１３を中心にして回動し、ゲートバー７の長手方向一端部がゲートバー基部６から離間すると共にゲートバー７の長手方向他端部が車両進行方向へと向かう方向（上方から見て時計回り方向）を「リリース方向」と称する。また、リリースされたゲートバー７が、リリース軸１３を中心にして回動して車路２から退避した状態、例えば、リリース軸１３周りに約９０度回動して長手方向が車路２と略平行になった状態（図３参照）を「リリース完了状態」と称する。

ゲートバー保持部１８は、例えば、ゲートバー７をゲートバー基部６に着脱可能に係止させるための係止機構１１としてラッチ部２０等を長手方向一端側に備える。即ち、ゲートバー基部６とゲートバー７との間には、係止可動部１２やラッチ部２０からなる係止機構１１が備えられる。

係止機構１１は、図１及び図２に示されるように、ゲートバー基部６に嵌合されたゲートバー７（ゲートバー保持部１８）を係止して、ゲートバー７の固定状態（非リリース状態）を維持するように構成される。なお、係止機構１１は、車路開閉動作による振動や風圧等の力が加えられても、ゲートバー基部６とゲートバー７との係止を維持する程度の保持力を有する。即ち、固定状態は、ゲートバー基部６及びゲートバー７の車路開閉動作が可能な状態である。

一方、係止機構１１は、上記保持力以上の力、例えば、車両がゲートバー７に衝突する際に加わる外力によって、図３及び図４に示されるように、ゲートバー基部６とゲートバー７（ゲートバー保持部１８）との係止が外れて、ゲートバー７をリリース状態にするように構成される。なお、係止機構１１は、リリース状態のゲートバー７が、リリース方向とは逆方向に回動して、ゲートバー基部６に当接すると共に押圧されたときに、その押圧力によって、ゲートバー基部６に嵌合されたゲートバー７を係止する構成を有する。例えば、係止機構１１では、ゲートバー基部６側の係止可動部１２が、ゲートバー７側のラッチ部２０に押圧されて、可動してからラッチ部２０を係止することにより、ゲートバー７がゲートバー基部６に係止される。

また、ゲートバー保持部１８は、長手方向においてリリース軸１３よりも他端側に復帰従動部２１を備える。復帰従動部２１は、ゲートバー保持部１８の後面側に突出していてゲートバー保持部１８と一体的に回動するように設けられ、当接部２２（図５等参照）と復帰従動ピン２３とを備えている。

当接部２２は、長手方向一端側（例えば、ゲートバー７の閉状態において右側）の外壁面であって、例えば、ゲートバー７の長手方向に直交する当接面である。当接部２２は、ゲートバー７が固定状態のときには、他の部材に干渉しないフリーな状態である。また、当接部２２は、ゲートバー７がリリースされて回動するときには、ゲートバー基部６のストッパー部１４に当接することにより、それ以上のゲートバー７の回動を制限する。ゲートバー７のリリース制限角度は、ゲートバー７が固定状態のときから、当接部２２がストッパー部１４に当接するまでの角度であり、例えば、上方から見て時計回りに約９０度である。

復帰従動ピン２３は、ゲートバー基部６が横臥した状態において、ゲートバー保持部１８よりも下方に突出して形成される（図５等参照）。復帰従動ピン２３は、長手方向においてリリース軸１３よりも他端側（例えば、ゲートバー７の閉状態において左側）で、且つリリース軸１３の近傍に設けられ、また、後述する復帰駆動部８の復帰駆動アーム３８の回動軌道上に配設されている。

復帰駆動部８は、ゲートバー保持部１８（ゲートバー７）を駆動してゲートバー基部６に対してリリース軸１３周りに駆動させるもので、図５〜図１０等に示すように、ゲートバー基部６と同様に長尺状に形成された部材である。図５は、ゲートバー７が固定状態であって、復帰駆動部８をゲートバー基部６に取り付ける前の状態を示している。図６は、ゲートバー７がリリース状態であって、復帰駆動部８をゲートバー基部６に取り付けた状態を、復帰駆動部８を透過して示している。図７は、ゲートバー基部６及びゲートバー７が横臥した状態において、復帰駆動部８及び受電部１７の構成を上方から見た図である。図８は、ゲートバー基部６及びゲートバー７が横臥した状態において、復帰駆動部８及び受電部１７の構成を前方から見た図である。図９は、ゲートバー基部６及びゲートバー７が起立した状態において、復帰駆動部８及び受電部１７の構成を前方から見た図である。図１０は、復帰駆動部８の分解斜視図である。

復帰駆動部８は、ゲートバー保持部１８（ゲートバー７）の復帰駆動を実行する駆動機構部２４と、駆動機構部２４へと電力を供給する受電部１７とを主に備える。駆動機構部２４は、各部を制御するための復帰駆動制御部６０（図１１参照）を内部に備える。復帰駆動制御部６０については後述する。

また、復帰駆動部８の駆動機構部２４は、例えば、図１０等に示されるように、略箱状の復帰駆動部シャーシ２５内に、復帰駆動モータ２６とギアヘッド２７と、ウォームギア２８と、ウォームホイール２９と、中継ギア３０と、復帰駆動ギア３１と、復帰駆動軸３２と、センサディスク３３と、アーム角度センサ３４と、ホームポジション（ＨＰ）センサ３５とを備えている。そして、駆動機構部２４は、復帰駆動軸３２がゲートバー基部６のリリース軸１３と同軸になる位置でゲートバー基部６の下側（上下方向一端側）に位置決め固定される。

復帰駆動部シャーシ２５は、シャーシ下部２５ａ及びシャーシ上部２５ｂと、前後のカバー（図示せず）からなり、シャーシ下部２５ａとシャーシ上部２５ｂとは、例えば、ネジ止めや接着等の何れの手段によって締結されてもよい。シャーシ下部２５ａの底面には、上方に突出するウォームホイール支軸２５ｃと中継ギア支軸２５ｄとが設けられる。また、シャーシ下部２５ａの底面とシャーシ上部２５ｂの上面のそれぞれには、復帰駆動軸３２を軸支するベアリング３６を取り付けるための軸穴２５ｅが、長手方向の他端側（左側）に設けられ、シャーシ上部２５ｂの長手方向の一端側の側面（右面）には、ウォームギア２８を軸支するための軸溝２５ｆが設けられる。

復帰駆動モータ２６は、例えば、直流モータであり、内部に多数の歯車列を有するギアヘッド２７と一体構成され、ギアヘッド２７の出力軸にはウォームギア２８が固定されている。ウォームギア２８は、シャーシ上部２５ｂの軸溝２５ｆに軸支されていて、ギアヘッド２７の出力軸と一体的に回転する。

ウォームホイール２９は、ウォームギア２８に噛合するハスバ歯車部２９ａとハスバ歯車部２９ａの下方に形成された小歯車部２９ｂとを一体的に回転するように有し、ウォームホイール支軸２５ｃに軸支される。中継ギア３０は、ウォームホイール２９の小歯車部２９ｂと噛合する大歯車部３０ａと大歯車部３０ａの下方に形成された小歯車部３０ｂとを一体的に回転するように有し、中継ギア支軸２５ｄに軸支される。

復帰駆動ギア３１は、中継ギア３０の小歯車部３０ｂと噛合する歯車を有し、復帰駆動軸３２に固定されていて復帰駆動軸３２と一体的に回転する。復帰駆動軸３２は、軸穴２５ｅに取り付けられたベアリング３６に軸支されている。復帰駆動軸３２の復帰駆動ギア３１の上方には、センサディスク３３も復帰駆動軸３２と一体的に回転するように固定されている。センサディスク３３の外周部には、ホームポジション検出用のＨＰ凹部３３ａが形成されている。

アーム角度センサ３４及びアームＨＰセンサ３５は、センサディスク３３の周辺に固定して配設され、アームＨＰセンサ３５についてはセンサディスク３３の所定位置（ＨＰ凹部３３ａ）を検知することで、復帰駆動軸３２に取り付けられる復帰駆動アーム３８のホームポジションを検出し、アーム角度センサ３４についてはセンサディスク３３の周面に等角度間隔に多数開口されたスリット３３ｂによる透過／遮蔽のパルス数より復帰駆動アーム３８の回転角度を検出する。なお、復帰駆動軸３２や復帰駆動アーム３８の回動角度は、ゲートバー基部６側（ゲート閉状態やリリース状態では上側であり、後述する復帰中間状態では右側）から見て時計回り又は反時計回りの角度を示す。

そして、上記したような復帰駆動部８の駆動機構部２４の内部構造によれば、復帰駆動モータ２６が回転駆動すると、その回転力をギアヘッド２７で減速すると共に出力軸を回転してウォームギア２８に伝達する。この回転力は、ウォームギア２８とウォームホイール２９のハスバ歯車部２９ａとの噛合により、例えば、数十分の一に減速し、ウォームホイール２９の小歯車部２９ｂと中継ギア３０の大歯車部３０ａとの噛合でも減速し、更に中継ギア３０の小歯車部３０ｂと復帰駆動ギア３１との噛合でも減速して、最終的に復帰駆動モータ２６の駆動を数百分の一に減速して復帰駆動軸３２が回転される。従って、比較的小径で動力の小さい復帰駆動モータ２６でも、高速回転駆動させて、多段減速することによって、強大なトルクで復帰駆動軸３２を回転させることができ、復帰回動軸３２の回転速度は低速になる。

また、復帰駆動軸３２の上部は、シャーシ上部２５ｂの軸穴２５ｅを貫通してシャーシ上部２５ｂの上方に突出している。復帰駆動軸３２の上端には、ゲートバー基部６のリリース軸１３の丸凹部１３ａに緩嵌合する丸凸部３７が段付き形状で形成されている。即ち、リリース軸１３の丸凹部１３ａと復帰駆動軸３２の丸凸部３７とが、ゲートバー基部６と復帰駆動部８（駆動機構部２４）との位置決め機構になっている。

更に、復帰駆動軸３２の上部には、復帰駆動アーム３８が、丸凸部３７の下方に固定されていて、復帰駆動軸３２と一体的に回動するようになっている。復帰駆動アーム３８は、復帰駆動軸３２に直交して伸長する平板状に形成され、ゲートバー基部６側からゲートバー７まで延在している。

復帰駆動アーム３８の長手方向の長さは、復帰駆動軸３２と同軸のリリース軸１３から復帰従動部２１の復帰従動ピン２３までの長さを十分に超えていて、即ち、復帰駆動アーム３８の回動軌道上に復帰従動部２１の復帰従動ピン２３が位置する。復帰駆動アーム３８の上下高さ位置は、復帰従動ピン２３の突出した長さの範囲に収まっている。復帰駆動アーム３８の短手方向両端には、第１押圧部３８ａ及び第２押圧部３８ｂが設けられる。第１押圧部３８ａは、復帰駆動部８を上方から見て、時計回り方向側の端部であり、第２押圧部３８ｂは、反時計回り方向側の端部である。従って、復帰駆動アーム３８が時計回りに回動するときに第１押圧部３８ａが復帰従動ピン２３に当接し、復帰駆動アーム３８が反時計回りに回動するときに第２押圧部３８ｂが復帰従動ピン２３に当接する。このように、復帰駆動アーム３８は、回動することで復帰従動ピン２３に当接し、また、復帰従動ピン２３（復帰従動部２１）を押圧することで、復帰従動ピン２３（復帰従動部２１）を備えたゲートバー保持部１８（ゲートバー７）を回動させることができる。

復帰駆動アーム３８の周方向の位置は、図５等に示されるように、ゲートバー７が固定状態の場合には、復帰従動ピン２３に干渉しないホームポジションに維持される。なお、復帰駆動アーム３８のホームポジションは、復帰従動ピン２３に対してゲートバー７のリリース方向とは逆側に設定される。これにより、ゲートバー７のリリース動作があったとき、ゲートバー７と共に回動する復帰従動ピン２３は、ホームポジションの復帰駆動アーム３８から遠ざかるので干渉することがない。

次に、第１の実施形態における固定式の非接触給電機構１５の給電部１６及び受電部１７について説明する。

給電部１６は、その給電面を前方に向けて本体筐体４の前面に取り付けられる給電アンテナである。給電部１６は、ゲートバー基部６が横臥した状態において復帰駆動部８の受電部１７の受電面と、その給電面が対面一致するような位置に設けられている。

給電部１６は、コアレスの巻線からなる給電コイル４０を有し、給電コイル４０は給電面と平行方向に巻回された略矩形状に形成される。給電コイル４０は、カバーとして樹脂等で形成される給電収容部４１に収容されている。

受電部１７は、その受電面を後方に向けてゲートバー基部６の長手方向一端側に取り付けられる受電アンテナであり、即ち、駆動機構部２４とは水平回動軸９を挟んで略対称位置に取り付けられる。受電部１７は、図８等では、ゲートバー基部６が横臥した状態においてゲートバー基部６の上面が取付位置になっているが、受電部１７の取付位置はこれに限定されない。受電部１７は、ゲートバー基部６の外形よりも外側であって、ゲートバー基部６の構造物に遮蔽されずに給電部１６と対向できるような位置に取り付けられればよく、例えば、ゲートバー基部６が横臥した状態においてゲートバー基部６の下面や、ゲートバー基部６の背面に取り付けられてもよい。

受電部１７は、コアレスの巻線からなる受電コイル４２を有し、受電コイル４２は受電面と平行方向に巻回された略矩形状に形成される。受電コイル４２は、カバーとして樹脂等で形成される受電収容部４３に収容されている。この受電収容部４３には、後述する充電回路部６３及びバッテリー６４も収容される。なお、バッテリー６４は、着脱可能に取り付けられていてもよい。受電部１７、充電回路部６３及びバッテリー６４の電気的な構成については後述する。

また、給電部１６及び受電部１７は、給電収容部４１及び受電収容部４３の対向する外装面の間、即ち、給電コイル４０の給電面と受電コイル４２の受電面との間に僅かなギャップを有して配置される。

上記したような固定式の非接触給電機構１５では、例えば、１次コイルである給電部１６の給電コイル４０を高周波発振させると、相互誘導による電磁誘導作用によって２次コイルである受電コイル４２に起電力が発生するので、給電部１６から受電部１７に電力が給電されることになる。なお、給電コイル４０及び受電コイル４２の結合係数に応じて、適宜コンデンサを直列又は並列に配置することにより、給電効率を高めることが可能である。更に、給電部１６及び受電部１７は、それぞれ給電コイル４０及び受電コイル４２をフェライトコアに巻回して形成されてもよい。

次に、ゲート装置１の本体筐体４側における本体制御部１０を含む電気的な構成について、図１１を参照しながら説明する。

本体制御部１０は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリ等で構成され、メモリには、ゲート装置１の車路開閉動作や復帰動作等を制御する制御プログラムが記憶されている。本体筐体４は、本体制御部１０以外に、ゲート駆動モータ５１、ゲート角度センサ５２、ゲートＨＰセンサ５３、外部通信部５４、無線通信部５５及び給電部１６を備えている。ゲート駆動モータ５１、ゲート角度センサ５２、ゲートＨＰセンサ５３、外部通信部５４、無線通信部５５及び給電部１６は、本体制御部１０に電気的に接続されていて、本体制御部１０によって上記した制御プログラムに基づいて制御される。

ゲート駆動モータ５１は、水平回動軸９を駆動するもので、例えば、直流モータである。ゲート角度センサ５２は、水平回動軸９の回動角度を検知するもので、例えば、ゲート駆動モータ５１と一体化されたエンコーダであり、ゲート駆動モータ５１の回転角度を正確に検出することが可能である。ゲートＨＰセンサ５３は、水平回動軸９に取り付けられたゲートバー基部６及びゲートバー７のホームポジションを検知するものである。例えば、本体制御部１０は、ゲート角度センサ５２の検出結果に基づいて、ゲート駆動モータ５１を所望の回転角度で停止させると共に、水平回動軸９の細かい角度制御が可能になる。なお、ゲートバー基部６（ゲートバー７）のホームポジションは、ゲートバー基部６（ゲートバー７）の長手方向が水平方向（左右方向）になる位置である。

外部通信部５４は、ゲート装置１（本体制御部１０）をネットワークを介して外部機器と通信可能にするもので、例えば、ゲート装置１を備えるシステムが当該ゲート装置１とは別個の車路制御盤（図示せず）によって車路２の遮断不可や車両進入中を制御する場合に、この車路制御盤にネットワークを介して通信可能に接続される。例えば、外部通信部５４は、ゲート装置１がＥＴＣゲートに設置される場合に、ＥＴＣアンテナから車路制御盤へ送られた車両データに基づく車路開／閉動作指令を車路制御盤から受信する。
無線通信部５５は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線方式によって、後述の復帰駆動部８の無線通信部６５と無線通信することにより、本体制御部１０と復帰駆動制御部６０との間で制御信号等の各種信号を無線で送受信するものである。

次に、ゲート装置１の復帰駆動部８側における復帰駆動制御部６０を含む電気的な構成について、図１１を参照しながら説明する。

復帰駆動制御部６０は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリ等で構成され、復帰駆動部シャーシ２５の内部に設けられる。復帰駆動制御部６０のメモリには、復帰駆動部８の復帰動作等を制御する制御プログラムが記憶されている。復帰駆動部８は、復帰駆動制御部６０以外に、復帰駆動モータ２６、アーム角度センサ３４、アームＨＰセンサ３５、近接センサ６１、リリース検知スイッチ６２、受電部１７、充電回路部６３、バッテリー６４及び無線通信部６５が備えている。復帰駆動モータ２６、アーム角度センサ３４、アームＨＰセンサ３５、近接センサ６１、リリース検知スイッチ６２、受電部１７、充電回路部６３及び無線通信部６５は、復帰駆動制御部６０に電気的に接続されていて、復帰駆動制御部６０によって上記した制御プログラムに基づいて制御される。

近接センサ６１は、例えば、金属センサであり、ゲートバー基部６の長手方向他端側で且つ後面側に取り付けられ、復帰従動部２１の当接部２２がゲートバー基部６のストッパー部１４に当接、若しくは接近したことを検知するものである。

リリース検知スイッチ６２は、例えば、ゲートバー基部６に取り付けられ、ゲートバー７がゲートバー基部６からリリースされたか否かを検知するものである。

受電部１７は、復帰駆動制御部６０だけでなく、充電回路部６３にも電気的に接続され、また、バッテリー６４も充電回路部６３に電気的に接続される。そして、充電回路部６３は、ゲートバー基部６及びゲートバー７が横臥位置にある場合、ゲートバー７が固定状態であれば、受電部１７が受電した電力をバッテリー６４に蓄電するが、ゲートバー７がリリース状態になると、バッテリー６４に蓄電された電力を復帰駆動制御部６０へと供給する。これにより、リリース状態のゲートバー７の復帰動作では、復帰駆動制御部６０は、バッテリー６４の電力を用いて復帰駆動部８の各種センサ３４、３５、６１、６２や復帰駆動モータ２６を駆動することができる。あるいは、受電部１７は、バッテリー６４が満充電状態であれば、受電コイル４１に発生した起電力を、直接的に復帰駆動制御部６０に供給してもよい。

無線通信部６５は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線方式によって、本体筐体４に備わる無線通信部５５と無線通信することにより、本体制御部１０と復帰駆動制御部６０との間で制御信号等の各種信号を無線で送受信するものである。

次に、ゲート装置１におけるゲートバー７のリリース動作を説明する。

ゲート装置１では、図１、図２や図５等に示されるように、通常、ゲートバー基部６及びゲートバー７が固定状態になっていて、係止可動部１２やラッチ部２０からなる係止機構１１によって係止されている。この固定状態において、復帰駆動部８の復帰駆動アーム３８は、ホームポジションに維持されていて、復帰駆動アーム３８の第１押圧部３８ａは、復帰従動部２１の復帰従動ピン２３と接触せずに僅かに隙間を空けた位置にある。

ゲート装置１において、この固定状態は、図１に示すゲートバー７の閉状態でも、図２に示すゲートバー７の開状態でも同様に維持される。ゲート装置１が車路２を遮断する場合には、水平回動軸９がゲートバー基部６及びゲートバー７を横臥位置まで回動して、ゲートバー７を閉状態（図１等参照）にしている。

このように、ゲートバー基部６及びゲートバー７が横臥位置にある場合には、復帰駆動部８の受電部１７が、本体筐体４の給電部１６と対面一致する。給電部１６は、本体制御部１０によって制御されていて、例えば、図示しない高周波発信源等によって高周波電流を給電部１６の給電コイル４０に供給する。すると、１次コイルである給電コイル４０と、２次コイルである受電部１７の受電コイル４２との間で、相互誘導による電磁誘導作用が生じ、受電コイル４２に起電力が発生する。

受電部１７は、受電コイル４２に発生した起電力を充電回路部６３に供給し、充電回路部６３は供給された電力をバッテリー６４に蓄電する。復帰駆動部８の復帰駆動制御部６０、並びに復帰駆動モータ２６、アーム角度センサ３４、アームＨＰセンサ３５、近接センサ６１、リリース検知スイッチ６２及び無線通信部６５は、バッテリー６４からの電力供給を受けて動作可能な状態となる。

ところで、通常、車両は、車路２を遮断している閉状態のゲートバー７に衝突することはない。しかし、例えば、ＥＴＣ車載器にＥＴＣカードを挿入し忘れた車両がＥＴＣのゲートを通過する場合や、駐車場の出口から出場する車両が故意又は過失によりゲートバー７が開くのを待たずに進行する場合等では、車路２を遮断しているゲートバー７に車両が衝突することがある。

例えば、車両がゲートバー７の他端側（ゲートバー本体１９の他端側）に衝突すると、その衝突によってゲートバー７の他端側に加わる外力により、係止機構１１の係止が外れて、ゲートバー基部６の一端側からゲートバー７の一端側（ゲートバー保持部１８の一端側）が取り外され、更に、ゲートバー７はリリース軸１３を中心にリリース方向（上方から見て時計回り）に回動する（リリース動作）。

このようにリリース動作によって回動したゲートバー７は、上記したリリース制限角度の範囲内で様々な位置で停止することになる。例えば、ゲートバー７は、リリース軸１３周りに約９０度回動し、長手方向が車路２と略平行になって停止することがある。又は、ゲートバー７は、他端側に加わる衝撃力（外力）が小さい場合には、回動角度が９０度よりも小さくなり、車路２側に張り出したままで停止することもある。或いは、ゲートバー７は、車両が勢い良く衝突して他端側に加わる衝撃力（外力）が大きい場合には、９０度回動したときに、復帰従動部２１の当接部２２がゲートバー基部６のストッパー部１４に勢い良く当接し、その反動によって逆方向（上方から見て反時計回り）に回動することにより、車路２側に張り出して停止することもある。

次に、ゲート装置１において、上記したようにリリースされたゲートバー７の復帰動作を説明する。ここで、「復帰動作」とは、リリース動作したゲートバー７を、リリース動作前の状態、即ち、車路開閉動作が可能な固定状態に復帰させる動作である。

ゲート装置１は、初期状態では、ゲートバー７がゲートバー基部６に対して固定状態である。そして、このようなゲートバー基部６及びゲートバー７の固定状態を監視するために、復帰駆動部８の復帰駆動制御部６０は、リリース検知スイッチ６２によって、ゲートバー７がゲートバー基部６からリリースされたか否かを常に検知している。そして、上記したように、ゲートバー７がゲートバー基部６からリリースされると、リリース検知スイッチ６２がＯＮになる。

リリース検知スイッチ６２がＯＮになると、復帰駆動部８の復帰駆動制御部６０は、復帰駆動モータ２６を制御して逆転駆動させる。そして、復帰駆動モータ２６の回転力が、復帰駆動部８の各ギア２８、２９、３０及び３１を介して復帰駆動軸３２に伝達し、復帰駆動軸３２を回転させて復帰駆動アーム３８を復帰従動部２１の復帰従動ピン２３に追随する方向（リリース方向、上方から見て時計回り）に回動させる。このとき、復帰駆動アーム３８の第１押圧部３８ａは、ゲートバー７が車路２側に張り出している場合には、復帰従動部２１の復帰従動ピン２３を押圧して、ゲートバー７（ゲートバー保持部１８）をゲートバー基部６に対してリリース方向（上方から見て時計回り）に回動させる。

この復帰駆動アーム３８の回動角度は、アーム角度センサ３４によって逐次検出されていて、アーム角度センサ３４の検出結果は復帰駆動部８の復帰駆動制御部６０に入力され、即ち、復帰駆動制御部６０は復帰駆動アーム３８の回動角度を監視している。そして、アーム角度センサ３４が、予め復帰駆動制御部６０に設定された所定の角度α１を検出すると、復帰駆動制御部６０は復帰駆動モータ２６の駆動を停止して復帰駆動アーム３８の回動を停止させる。所定の角度α１は、例えば、固定状態における復帰駆動アーム３８と復帰駆動ピン３２との隙間角度に、ゲートバー７のリリース制限角度（例えば、９０度）を加えた角度（９０度プラスアルファ）である。

このようにして、ゲートバー７（ゲートバー保持部１８）はゲートバー基部６に対してリリース制限角度（９０度）だけ開いた状態になり、停止した復帰駆動アーム３８が復帰駆動ピン２３を支持することによってこの状態が維持される。また、ゲートバー７がリリース制限角度に達すると、復帰従動部２１の当接部２２がゲートバー基部６のストッパー部１４に当接する。このような当接部２２とストッパー部１４との当接は、近接センサ６１によって検出される。

この近接センサ６１が当接部２２とストッパー部１４との当接を検出すると、復帰駆動制御部６０は、リリース完了状態と判定してその判定結果を復帰駆動部８の無線通信部６５を介して、本体筐体４の無線通信部５５へと送信し、更に本体制御部１０へと送信される。なお、復帰駆動制御部６０は、近接センサ６１による検出を省略し、上記したアーム角度センサ３４の角度α１の検出によって、リリース完了状態と判定してもよい。本体制御部１０は、リリース完了状態の判定結果に応じて、ゲート駆動モータ５１を正転駆動させて、水平回動軸９をゲートバー基部６及びゲートバー７と共に、前方から見て時計回りに低速で回動させる。これにより、ゲートバー７は、ゲートバー基部６に対してリリース完了状態に保持されたままで、本体筐体２の上方に向かって徐々に上昇する。このようにして、ゲートバー７は、リリース完了状態のままで本体筐体２の上方に配置される復帰中間状態へと移行する。

この水平回動軸９の回動角度は、ゲート角度センサ５２によって検出されていて、ゲート角度センサ５２の検出結果は本体制御部１０に入力され、本体制御部１０は水平回動軸９の回動角度を監視している。そして、ゲート角度センサ５２が、予め本体制御部１０に設定された所定の角度β１、具体的には、ゲートバー７の開状態と同じ角度β１（例えば、９０度）を検出すると、本体制御部１０は、ゲート駆動モータ５１の駆動を停止して水平回動軸９の回動を停止させる。この状態が復帰中間状態である（図４参照）。このようにゲートバー基部６及びゲートバー７を水平回動軸９周りに回動させるときには、ゲートバー７が常にリリース完了状態にあるので、ゲートバー本体１９の長手方向他端部が車路２側に張り出すことがなく、ゲートバー７の復帰中間状態への移行が安定的に行える。

本体制御部１０は、上記のようにしてゲートバー７の復帰中間状態への移行を判定すると、その判定結果を本体筐体４の無線通信部５５を介して、復帰駆動部８の無線通信部６５へと送信し、更に、復帰駆動制御部６０へと送信される。復帰駆動制御部６０は、復帰中間状態の判定結果に応じて、復帰駆動モータ２６を正転駆動させて、復帰駆動軸３２を回転させることにより、復帰駆動アーム３８をリリース方向とは逆方向（右方から見て反時計回り）に回動させる。これにより、リリース状態にあるゲートバー７に対して、復帰駆動アーム３８の第２押圧部３８ｂが復帰従動ピン２３を押圧して、ゲートバー７（ゲートバー保持部１８）をゲートバー基部６に対してリリース方向とは逆方向（右方から見て反時計回り）に回動させる。このリリース方向とは逆方向の押圧力は、ゲートバー基部６の一端側とゲートバー７の一端側とに設けられた係止可動部１２やラッチ部２０等の係止機構１１に作用して、この係止機構１１でゲートバー基部６とゲートバー７とが確実に係止される。これにより、ゲートバー７は固定状態（非リリース状態）になる。

この復帰駆動アーム３８の回動角度は、上記と同様にアーム角度センサ３４によって逐次検出されていて、復帰駆動制御部６０は復帰駆動アーム３８の回動角度を監視している。そして、アーム角度センサ３４が、予め復帰駆動制御部６０に設定された所定の角度α２を検出すると、復帰駆動制御部６０は復帰駆動モータ２６の駆動を停止して復帰駆動アーム３８の回動を停止させる。所定の角度α２は、例えば、復帰駆動アーム３８の反時計回りの回動角度であって第１押圧部３８ａが復帰従動ピン２３に当接する状態から第２押圧部３８ｂが復帰従動ピン２３に当接する状態までの角度（３６０度以下）に、ゲートバー７の復帰動作角度（リリース制限角度に等しい。例えば、９０度）を加えた角度である。

このようにして、固定状態になったゲートバー７（ゲートバー保持部１８）及びゲートバー基部６は、起立位置に配置された状態になる（図２参照）。また、この状態ではリリース検知スイッチ６２がＯＦＦになる。

リリース検知スイッチ６２がＯＦＦになると、復帰駆動制御部６０は、復帰駆動モータ２６を逆転駆動させて、復帰駆動軸３２を回転させることにより、復帰駆動アーム３８をリリース方向（右方から見て時計回り）に回動させる。

このとき、復帰駆動アーム３８は、アームＨＰセンサ３５によって逐次検出されていて、アームＨＰセンサ３５の検出結果は復帰駆動制御部６０に入力され、復帰駆動制御部６０は復帰駆動アーム３８がホームポジションに戻ったかを監視している。

アームＨＰセンサ３５は、ホームポジションに復帰駆動アーム３８が戻ったことを示すセンサディスクのＨＰ凹部３３ａを検出するとＯＮになり、復帰駆動制御部６０は、アームＨＰセンサ３５がＯＮになると、復帰駆動モータ２６の駆動を停止して復帰駆動アーム３８の回動を停止させる。そして、復帰駆動制御部６０は、復帰駆動部８側の動作終了の通知を復帰駆動部８の無線通信部６５を介して、本体筐体４の無線通信部５５へと送信し、更に、本体制御部１０へと送信される。

ところで、本体制御部１０は、ゲートバー７による車路２の遮断が可能か否かを判断している。例えば、本体制御部１０は、上記のような車路制御盤から遮断不可又は車両進入中を示す信号を外部通信部５４を介して受信した場合には、車路２を遮断不可と判断し、このような信号を受信していない場合には、遮断可能と判断する。

本体制御部１０は、上記のように復帰駆動部８側の動作終了の通知を受けると共に、車路２を遮断可能と判断した場合、ゲート駆動モータ５１を逆転駆動させて、水平回動軸９をゲートバー基部６及びゲートバー７と共に、前方から見て反時計回りに回動させる。これにより、ゲートバー７は、起立位置に配置された状態から、本体筐体２の左方に向かって徐々に下降し、ゲートバー基部６及びゲートバー７が横臥位置へと移行して閉状態になる（図１参照）。

そして、ゲートバー基部６及びゲートバー７が横臥位置に到達すると、ゲートＨＰセンサ５３がＯＮになる。本体制御部１０は、ゲートＨＰセンサ５３がＯＮになると、ゲート駆動モータ５１の駆動を停止して水平回動軸９の回動を停止させる。これにより、復帰動作が完了する。

上記した第１の実施形態では、ゲートバー基部６に対してゲートバー７を回動させる構成として、ゲートバー基部６側に復帰駆動アーム３８を有する復帰駆動部８を備えると共に、ゲートバー７側に復帰従動ピン２３を有する復帰従動部２１を備える構成を説明したが、他の構成でもよい。

また、上記した第１の実施形態では、ゲートバー基部６とゲートバー７とを係止する係止機構１１として、係止可動部１２やラッチ部２０から構成される係止機構１１を説明したが、係止機構１１はこのような構成に限定されず、所定の保持力でゲートバー基部６とゲートバー７とを係止することができれば他の構成でもよい。

また、上記した第１の実施形態では、ゲートバー基部６と復帰駆動部８との位置決め機構として、ゲートバー基部６のリリース軸１３の丸凹部１３ａに対して、復帰駆動部８の復帰駆動軸３２の丸凸部３７が緩嵌合する構成を説明したが、この構成に限定されない。復帰駆動部８は、復帰駆動アーム３８によって、ゲートバー基部６に対してゲートバー７を回動させることができれば、上記のような位置決め機構を備えなくてもよい。

第１の実施形態によれば、上述のように、車路２上の車両（移動体）の通行を規制するゲート装置１は、本体筐体４（本体部）と、水平回動軸９と、ゲートバー基部６と、ゲートバー７と、復帰駆動部８とを備える。そして、水平回動軸９は、車路２に平行な車両進行方向（移動体進行方向）と反対側に突出するように本体筐体４に取り付けられている。ゲートバー基部６は、長尺状に形成され、その長手方向が水平回動軸９に直交するように水平回動軸９に取り付けられ、車路２を遮断する場合には横臥し、車路２を開放する場合には起立するように水平回動軸９によって回動される。ゲートバー７は、長尺状に形成され、その長手方向一端側がゲートバー基部６に軸支されて車両進行方向へと向かうリリース方向とその逆方向とに回動可能にゲートバー基部６に取り付けられると共に、ゲートバー基部６に一体化固定されて固定状態になる一方、所定の外力を受けることでゲートバー基部６との一体化固定が解除されてリリース状態になるようにゲートバー基部６に着脱可能に設けられる。復帰駆動部８は、ゲートバー基部６側に位置決め固定（取付）されていて、ゲートバー７をリリース方向及びその逆方向に回動させる復帰駆動アーム３８を備えている。そして、ゲートバー７がリリース状態になったときにゲートバー７の復帰動作を開始し、該復帰動作において、復帰駆動アーム３８がゲートバー７をリリース方向に回動させて車路２から退避したリリース完了状態まで移行させ、復帰駆動アーム３８によってゲートバー７をリリース完了状態で保持した状態で水平回動軸９がゲートバー基部６を起立させる方向に回動させ、ゲートバー基部６が起立した状態で復帰駆動アーム３８がゲートバー７をリリース方向とは逆方向に回動させて固定状態まで移行させる固定状態復帰動作を行う。

特に、第１の実施形態によれば、復帰駆動部８は、本体筐体４から非接触給電によって供給される駆動電力により動作するように構成されている。これにより、復帰駆動部８は非接触給電で電力供給を受けてゲートバー７の復帰動作を行うことができるため、通常のゲートバー７の開閉動作時に高速で動作するゲートバー基部６に取り付けられた復帰駆動部８と、本体筐体４側の本体制御部１０との間に電源配線を引き回す必要がなくなり、電源配線の耐久性の問題が解消され、ゲート装置１の動作の耐久性を長期的に維持することができる。

また、第１の実施形態に係るゲート装置１では、復帰駆動部８は、ゲートバー基部６に取り付けられる受電部１７を備え、本体筐体４は、ゲートバー基部６が横臥した状態で受電部１７と対面一致する位置に設けられた給電部１６を備え、受電部１７は、固定式の非接触給電によって給電部１６から電力供給を受けるように構成される。これにより、ゲートバー基部６が横臥した状態のときだけに位置が一致する受電部１７と給電部１７を各々一つずつ配置すればよいので、非接触給電のための部品費を抑えることができ、全体のコストを安価に抑えることができる。

また、本実施形態のゲート装置１は、復帰駆動部８が、受電部１７を介して供給された電力を充電するバッテリー６４を備えるように構成される。これにより、復帰駆動部８によるゲートバー７の復帰駆動動作だけでなく、復帰駆動部８側（ゲートバー基部６側）に備わるアーム角度センサ３４、アームＨＰセンサ３５、近接センサ６１及びリリース検知スイッチ６２等の各種センサ、並びに他の部品を、バッテリー６４に蓄電した電力で動作させることができる。また、復帰駆動部８に復帰駆動制御部６０を配置してバッテリー６４に蓄電した電力で動作させることができるので、本体筐体４側とは別個に、復帰駆動制御部６０によって復帰駆動部８の駆動機構部２４や各種センサ３４、３５、６１、６２及び他の部品の細かな制御をすることが可能となる。

更に、本実施形態のゲート装置１は、受電部１７及びバッテリー６４が、ゲートバー７を駆動する復帰駆動部８の駆動機構部２４とは、水平回動軸９を挟んだ略対称位置に取り付けられるように構成される。これにより、受電部１７及びバッテリー６４が、駆動機構部２４に対してカウンターウェイトとなり、特に、比較的重量の重いバッテリー６４をカウンターウェイトに活用できるので、本体制御部１０がゲート駆動モータ５１を駆動して水平回動軸９をゲートバー基部６及びゲートバー７と共に回動するときの消費電力を抑えることができる。

更に、本実施形態のゲート装置１は、本体筐体４及び復帰駆動部８が、相互に無線通信を行う無線通信部５５及び６５をそれぞれ備えるように構成される。これにより、復帰駆動部８への電源供給だけでなく、本体筐体４及び復帰駆動部８の間の信号通信も無線で行うことができるため、ゲートバー基部６及びゲートバー７の回動に伴う電気配線の耐久性の懸念が払拭される。

更に、本体制御部１０は、ゲート角度センサ５２によってゲートバー基部６及びゲートバー７の起立位置や横臥位置等の回動位置を把握しているので、横臥状態にある場合に給電部１６の給電動作を行い、横臥状態でない場合には給電部１６の給電動作を停止するように制御することにより、消費電力を削減することができる。

なお、本実施形態のゲート装置１において、ゲートバー７が起立位置の状態において復帰駆動部８の受電部１７の受電面と、給電部１６の給電面とが対面一致するような位置に設けられていてもよく、若しくは、ゲートバー７が横臥位置の状態と起立位置の状態と、双方の位置で受電面と給電面とが対面一致するようにしてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態によるゲート装置１について図１２〜図１６を参照しながら説明する。以下では、第２の実施形態のゲート装置１について、主に第１の実施形態と異なる構成及び動作を説明し、第１の実施形態と同様の構成及び動作については説明を省略する。

第２の実施形態において、ゲート装置１は、本体筐体４側から復帰駆動部８へと非接触給電によって電力を供給するために、固定式の非接触給電機構１５に代えて、給電部７１と受電部７２とからなる移動式の非接触給電機構７０を備えている。給電部７１及び受電部７２は、第１の実施形態と同様に、それぞれ本体制御部１０及び復帰駆動制御部６０に電気的に接続されている。

給電部７１は、ゲートバー基部６の横臥した状態と起立した状態との間の回動（移動行程）において受電部７２の回動軌跡に沿った円弧状に形成された給電トランスであり、何れの位置においても受電部７２と対面一致するように設けられる。給電部７１は、例えば、略４分の１の円環状に湾曲していて、断面コ字状を有するフェライトコア等の給電コア７３を備え、給電コア７３のコ字状を成す凸部分の外周に給電コイル７４が円弧状に沿って巻回されて形成される。

また、給電部７１の給電コア７３及び給電コイル７４は、カバーとして樹脂等で形成される給電収容部７５に収容されていて、給電部７１は、給電コア７３のコ字状を成す凸部分を前方に向けて、受電部７２の回動軌跡に沿って本体筐体４の前面に取り付けられる。例えば、給電部７１は、本体筐体４の前面に設けられた同形状の開口部に嵌合されてこの開口部から給電面が露出するように配置されてよい。若しくは、給電部７１は、本体筐体４の外側に取り付けられ、給電コイル７４からの配線だけを本体筐体４の内部に設けるように配置されてよい。また、本体筐体４が金属製である場合には、給電コイル７４に対して本体筐体４がヨーク板として作用することで、給電効率を向上することが可能である。

受電部７２は、受電コア７６及び受電コイル７７を受電収容部７８に収容していて、給電部７１と同様の湾曲形状を有し、弧の長さが給電部７１の３分の１程度で形成される受電トランスである。受電部７２は、受電コア７６のコ字状を成す凸部分を後方に向けて、ゲートバー基部６が横臥した状態においてゲートバー基部６の上面に取り付けられる。なお、受電部７２の取付位置はこれに限定されず、受電部７２は、ゲートバー基部６の外形よりも外側であって、ゲートバー基部６の構造物に遮蔽されずに給電部７１と対向できるような位置に取り付けられればよく、例えば、ゲートバー基部６が横臥した状態においてゲートバー基部６の下面や、ゲートバー基部６の背面に取り付けられてもよい。

また、第２の実施形態の復帰駆動部８は、第１の実施形態の充電回路部６３に代えて、電源回路部７９を備える。電源回路部７９は、受電コイル７７に発生した起電力を、直接的に復帰駆動制御部６０に供給するように構成される。

このように、給電部７１と受電部７２とは、受電部７２が９０度回動する軌跡において受電部７２が何れの位置にある場合でも、常に対面一致していて、給電コア７３の凸部分と受電コア７６の凸部分とが常に対向するように配置される。なお、図１６では、受電部７２が移動の中間的な位置にある状態を示している。給電コア７３の凸部分と受電コア７６の凸部分との間にはギャップが設けられ、給電収容部７５及び受電収容部７８の対向する外装面同士も僅かに離間している。

更に、給電部７１及び受電部７２は、それぞれ通信部を含んでいて、各通信部は、給電のための高周波発振の搬送波に、通信のデータを重畳させることで、別途の無線通信デバイスを設けることなく、本体筐体４側（本体制御部１０）と復帰駆動部８側（復帰駆動制御部６０）との間で制御信号等の各種信号を通信する。

なお、給電部７１及び受電部７２の各通信部は、給電のための高周波発振と通信のための発振を、時分割で行ってもよく、これにより、別途の無線通信デバイスを設けることなく、本体筐体４側（本体制御部１０）と復帰駆動部８側（復帰駆動制御部６０）との間で制御信号等の各種信号を通信することができる。また、復帰駆動部８から本体筐体４側への信号送信の際には、別途コンデンサ等に蓄電した若干の電力で、受電部７２の通信部側から受電コア７７を発振させてもよい。

また、第２の実施形態では、復帰駆動部８側に備わるリリース検知スイッチ６２に代えて、リリース検知スイッチ８０を本体筐体４側に設ける。例えば、リリース検知スイッチ８０は、反射型測距センサで構成される。この場合、エンコーダであるゲート角度センサ５２、ゲート駆動モータ５１及び水平回動軸９の中心部分、並びにゲートバー基部６における対応部分には、前後方向に一直線状に導通した通孔８１が設けられる。そして、反射型測距センサであるリリース検知スイッチ８０は、ゲート角度センサ５２の後方に配置されていて、各通孔８１を介して前方に検出光を発光すると共に、前方からの反射光を受光することで距離を計測する。ゲートバー基部６に対してゲートバー７（ゲートバー保持部１８）が一体化固定されていれば、リリース検知スイッチ８０で計測されるゲートバー保持部１８の背面までの距離が一定であるので固定状態であることを検出することができる。一方、ゲートバー基部６とゲートバー７（ゲートバー保持部１８）との一体化固定が解除されると、リリース検知スイッチ８０で計測されるゲートバー保持部１８の背面までの距離が変動するのでリリース状態であることを検出することができる。

なお、リリース検知スイッチ８０は、反射型測距センサに代えて、機械的なアクチュエータで構成されていてもよい。

本体制御部１０は、リリース検知スイッチ８０の検出結果を監視していて、この検出結果に応じて給電部７１による給電動作を開始又は停止することにより、常時電力供給を行う場合に比べて省電力化を図ることができる。例えば、本体制御部１０は、ゲートバー７が固定状態を維持しているときには給電部７１の給電動作を停止し、ゲートバー７がリリース状態に移行したときに給電部７１の給電動作を行うように制御する。即ち、本体制御部１０は、リリース検知スイッチ８０がＯＮになったタイミング（リリース状態を検出したタイミング）から給電部７１の給電動作を開始し、ゲートバー７の復帰動作が完了した後で給電部７１の給電動作を停止する。

第２の実施形態によれば、上述のように、ゲート装置１は、第１の実施形態と同様の構成を有しつつ、給電部７１は、ゲートバー基部６の横臥した状態と起立した状態との間の移動行程において受電部７２の回動軌跡に沿った円弧状に形成され、何れの位置においても受電部７２と対面一致するように設けられ、受電部７２は、移動式非接触給電によって給電部７１から電力供給を受けるように構成されている。

このように、第２の実施形態に係るゲート装置１では、給電部７１と受電部７２とからなる移動式の非接触給電機構７０によって、受電部７２の回動位相に拘らず、即ち、ゲートバー基部６及びゲートバー７が、横臥状態でも起立状態でも、その途中の何れの位相にあっても、給電部７１から受電部７２へと電力が供給され、電源回路部７９を介して復帰駆動部８へと常時、電力が供給される。これにより、バッテリーを備えることなく、復帰駆動部８の駆動動作や信号通信を安定的に行うことができる。特に、復帰駆動アーム３８及び水平回動軸９を同期制御して、ゲートバー７の長手方向他端部の回動軌跡を車路２側に張り出さないような調整を行いながら、ゲートバー基部６を横臥状態から起立状態に移行させる復帰駆動動作を、非接触給電状態であっても容易に実現することができる。

従って、第２の実施形態に係るゲート装置１では、重量が重いバッテリーを搭載する必要がなく、設備の簡略化やコストの削減を図ることができ、また、ゲートバー７のリリース状態からの復帰動作以外には給電する必要がないので、極めて合理的に省エネルギー化を実現することができる。

また、第２の実施形態によれば、給電部７１及び受電部７２は、それぞれ通信部を含み、各通信部は、給電のための高周波発振の搬送波に、通信データを重畳させるか、若しくは、給電と通信を時分割で動作させるように構成される。これにより、別途の無線通信デバイスを設けることなく、本体筐体４側（本体制御部１０）と復帰駆動部８側（復帰駆動制御部６０）との間で制御信号等の各種信号を通信することができるので、電気配線と電子部品とを削減して、より安価なゲート装置１を実現することができる。

上記した各実施形態では、給電部１６や７１は給電コイル４０や７４を給電収容部４１や７５に収容し、受電部１７や７２は受電コイル４２や７７を受電収容部４３や７８に収容する構成を説明したが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、他の実施形態では、給電部１６や７１、並びに受電部１７や７２は、給電コイル４０や７４、並びに受電コイル４２や７７について防錆処理を施していれば樹脂等のカバーで覆う必要がなく、例えば、樹脂製塗料で給電コイル４０や７４、並びに受電コイル４２や７７をコーティングするように構成されてもよい。その場合には、樹脂製カバーが不要な分だけギャップを極力狭く設定することもできる。

また、上記した第１の実施形態及び第２の実施形態は、固定式の非接触給電機構１５及び移動式の非接触給電機構７０以外の他の部品でも異なる構成を説明したが、これらの他の部品は何れの実施形態においても適宜組み合わせて採用することが可能である。

上述したように、本発明に係るゲート装置１であれば、リリースされたゲートバー７を復帰動作させる機構スペースを小さくすることができ、また、復帰動作中のゲートバー７の位置を迅速に安定させることができ、更に、復帰動作中のゲートバー７が車路２側に張り出すことを防止することができ、また、コンパクトで安価に実現されると共に、開閉動作するゲートバー７側に復帰駆動部８を設けながら、ゲートバー７の開閉動作に伴って可動する電源配線を不要として、動作の耐久性を確保する復帰駆動部８の給電機構を備えることができる。

また、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うゲート装置もまた本発明の技術思想に含まれる。

本発明は、高速道路や有料道路の料金所に設置されたゲート装置や、有料駐車場の出入口のゲート装置に好適に利用することができる。

１ ゲート装置
２ 車路
４ 本体筐体（本体部）
６ ゲートバー基部
７ ゲートバー
８ 復帰駆動部
９ 水平回動軸
１０ 本体制御部
１５ 固定式の非接触給電機構
１６ 給電部
１７ 受電部
１８ ゲートバー保持部
１９ ゲートバー本体
２１ 復帰従動部
２４ 駆動機構部
５５ 無線通信部
６０ 復帰駆動制御部
６３ 充電回路部
６４ バッテリー
６５ 無線通信部
７０ 移動式の非接触給電機構
７１ 給電部
７２ 受電部

Claims (3)

1. 車路上の移動体の通行を規制するゲート装置であって、
   本体部と、
   車路に平行な移動体進行方向と反対側に突出するように前記本体部に取り付けられた水平回動軸と、
   長尺状に形成され、その長手方向が前記水平回動軸に直交するように前記水平回動軸に取り付けられ、車路を遮断する場合には横臥し、車路を開放する場合には起立するように前記水平回動軸によって回動されるゲートバー基部と、
   長尺状に形成され、その長手方向一端側が前記ゲートバー基部に軸支されて移動体進行方向へと向かうリリース方向とその逆方向とに回動可能に前記ゲートバー基部に取り付けられると共に、前記ゲートバー基部に一体化固定されて固定状態になる一方、所定の外力を受けることで前記ゲートバー基部との一体化固定が解除されてリリース状態になるように前記ゲートバー基部に着脱可能に設けられるゲートバーと、
   前記ゲートバー基部側に取り付けられる復帰駆動部と、を備え、
   前記復帰駆動部は、前記ゲートバー基部に取り付けられる受電部を備え、
   前記本体部は、前記ゲートバー基部が横臥した位置と起立した位置の双方の位置において前記受電部と対面一致する位置に設けられた横臥位置および起立位置の給電部を備え、
   前記受電部は、固定式非接触給電によって前記給電部から電力供給を受けて前記本体部から非接触給電によって供給される駆動電力により前記復帰駆動部を動作し、
   前記ゲートバーが前記リリース状態になったとき、前記復帰駆動部は、前記リリース状態を維持するように、前記ゲートバーを前記リリース方向に回動させて前記リリース状態まで移行させるよう前記横臥位置の給電部による駆動電力により動作し、
   前記リリース状態の前記ゲートバーを前記固定状態へと戻す固定状態復帰動作において、前記水平回動軸は、前記リリース状態の前記ゲートバーと共に前記ゲートバー基部を起立させる方向に回動させ、前記復帰駆動部は、前記ゲートバーを前記リリース方向とは逆方向に回動させて前記固定状態まで移行させるよう前記起立位置の給電部による駆動電力により動作することを特徴とするゲート装置。
2. 前記本体部及び前記復帰駆動部は、相互に無線通信を行う無線通信部をそれぞれ備えることを特徴とする請求項１に記載のゲート装置。
3. 前記給電部及び前記受電部は、それぞれ通信部を含み、各通信部は、給電のための高周波発振の搬送波に、通信データを重畳させるか、若しくは、給電と通信を時分割で動作させるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のゲート装置。

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