JPH04369790A - Ｕターンセンサおよびｕターンセンサを用いたゲートシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、通路を移動中の被検
出物がＵターンしたことを検出するＵターンセンサに関
する。また、このＵターンセンサを適用してゲートと媒
体との間で無線送受信を行うゲートシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】通路内における被検出物の移動状態を検
出するセンサとしては、たとえばフォトダイオードを用
いた光学センサや超音波発振器を用いて被検出物との間
の距離を測定する超音波センサがある。このようなセン
サを用いることによって通路内を移動中の被検出物を検
出することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
センサでは、通路内において被検出物がその移方向を反
転する所謂Ｕターンを検出できるようにしたものがなか
った。このため、たとえば駅の改札口を構成する自動改
札機などのゲートと定期券などの媒体との間でデータを
無線送受信するゲートシステムにおいて、図９に示すよ
うに、ゲート８１が有するアンテナ８２によって構成さ
れる通信可能領域８３内に媒体８４が進入してデータの
送受信を終了した後に一旦通信可能領域８３から外れ、
再び通信可能領域８３に侵入した場合には、同一の媒体
８４に対して続けてデータの送受信が行われることにな
り、正常な処理を行うことができない。たとえば、自動
改札処理にあっては入場処理が終わった定期券に対して
再び入場処理が行われることになり、これを検出した自
動改札機は定期券の不正使用であると判断してゲートを
閉鎖してしまい、利用者の円滑な通行を妨げる問題があ
り、ゲートを完全に通過して入場する前にゲート内でＵ
ターンした場合でも金券カードから入場に係る料金が減
額されてしまい、カードの利用者である顧客に対して十
分なサービスを提供できない問題があった。

【０００４】この発明の目的は、通路内における被検出
物のＵターンを検出することができるＵターンセンサを
提供するとともに、ゲートによって構成される通路中に
おいて利用者がＵターンした場合にはその利用者がゲー
トを通過しなかったものとして通信処理を行うことによ
り、利用者の円滑な通行および利用者に対する十分なサ
ービスの供与を実現できるゲートシステムを提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
のＵターンセンサは、被検出物の移動を検出するセンサ
と、このセンサの出力の時系列的変化の方向性が反転し
た時に被検出物がＵターンしたと判断する手段と、を設
けたことを特徴とする。

【０００６】また、請求項２に記載した発明のゲートシ
ステムは、データを記憶した媒体と、データに基づいて
通行可否の判定を行うゲートシステムとの間でデータを
無線送受信するゲートシステムにおいて、前期ゲートに
、前期媒体を被検出物とする前記Ｕターンセンサと、こ
のＵターンセンサから検出信号が出力された時に媒体が
通過しなかったものとして通信処理を実行する手段と、
を設けたことを特徴とする。

【０００７】さらに、請求項３に記載した発明は前記Ｕ
ターンセンサが、前記媒体の通過方向に配置された複数
の通信部と、通過方向の下流側の通信部における特定の
媒体との通信タイミングを記憶する記憶手段と、通過方
向の上流側の通信部が媒体を検出したタイミングと記憶
手段に記憶されている通信タイミングとを比較する比較
手段と、を備え、比較手段におけるタイミング差が一定
時間より少ないときにＵターンを生じたと判断するよう
にしたものである。

【０００８】加えて、請求項４に記載した発明は前記Ｕ
ターンセンサが、前記媒体の通過方向に配置された複数
の通信部と、通過方向の下流側の通信部における通信タ
イミングを媒体に送信する通信タイミング書込手段と、
通過方向の上流側の通信部において媒体から読み取った
通信タイミングと現在時刻とを比較する比較手段と、を
備え、比較手段におけるタイミング差が一定時間より少
ないときにＵターンを生じたと判断するようにしたもの
である。

【０００９】

【作用】請求項１に記載した発明のＵターンセンサにお
いては、通路内において被検出物が一定方向に移動して
いる状態では、センサの出力が時間とともに一定方向に
変化する。したがって、センサの出力の変化の方向によ
って被検出物の移動方向が決まり、センサ出力の変化の
方向性が時間的に反転した場合には、被検出物の移動方
向が途中で反転したと判断できる。

【００１０】また、請求項２に記載した発明のゲートシ
ステムにおいては、Ｕターンセンサが媒体の進行方向の
反転を検出した際には媒体が通過しなかったものとして
通信処理が実行される。したがって、ゲートとの間で一
旦通信処理を終了した媒体が通路内でＵターンした場合
にも、媒体に対して同一の通信処理が繰り返されること
がなく、不適正な媒体として取り扱われることがない。

【００１１】さらに、請求項３に記載したＵターンセン
サでは、媒体の通過方向の下流側における通信タイミン
グが記憶手段により記憶され、上流側の通信部に媒体が
侵入したタイミングと比較手段において比較され、この
比較手段におけるタイミング差が一定時間より少ない時
に媒体がＵターンしたと判断される。したがって、上記
一定時間を適当に設定することにより、媒体がゲート内
でＵターンした際にこれを検出することができる。

【００１２】加えて、請求項４に記載したＵターンセン
サでは、媒体の通過方向の下流側における通信タイミン
グが通信タイミング書込手段によって媒体に書き込まれ
、上流側の通信部に侵入した媒体が記憶している通信タ
イミングが比較手段により現在時刻と比較され、この比
較手段におけるタイミング差が一定時間より少ない時に
媒体がＵターンしたと判断される。したがって、上記一
定時間を適当に設定することにより、媒体がゲート内で
Ｕターンした際にこれを検出することができる。

【００１３】

【実施例】図１は、請求項１に記載した発明の実施例で
あるＵターンセンサの構成を示すブロック図である。Ｕ
ターンセンサ１はコントローラ２及びこのコントローラ
２に接続されるセンサＳ１１〜Ｓ１３とによって構成さ
れている。センサＳ１１〜Ｓ１３は被検出物３の矢印Ａ
方向の移動方向に順に配列されている。このセンサＳ１
１〜Ｓ１３は、たとえば反射型または透過型の光学セン
サで構成され、被検出物３を検出した時に検出信号をコ
ントローラ２に出力する。コントローラ２はセンサＳ１
１〜Ｓ１３からの検出信号の入力に基づいて所定の処理
を実行する。

【００１４】図２は、上記コントローラの処理手順を示
すフローチャートである。コントローラ２は被検出物３
の進行方向の最も上流側に位置するセンサＳ１１が被検
出物３を検出するのを待機し（ｎ１）、このセンサＳ１
１が被検出物３を検出した後にセンサＳ１２及びセンサ
Ｓ１３が順に被検出物３を検出するのを待機する（ｎ２
，ｎ３）。被検出物３が途中でＵターンすることなく矢
印Ａ方向に移動した場合にはセンサＳ１１〜Ｓ１３が順
にオンする。ところが、被検出物３がたとえば進路３４
を通ってＵターンした場合には、センサＳ１２が被検出
物３を検出することなく再度センサＳ１１がオンする。 この場合には、コントローラ２はｎ２→ｎ４→ｎ５の処
理により被検出物３がＵターンを行ったと判断し、所定
のメモリエリアに割り当てられているＵターンフラグを
オンする（ｎ５）。また、被検出物３が進路３５を通っ
てＵターンした場合には、センサＳ１２がオフした後セ
ンサＳ１３がオンすることなく再びセンサＳ１２がオン
する。コントローラ２はこの状態においてｎ２→ｎ３→
ｎ６と進み、被検出物３がＵターンを行ったと判断して
Ｕターンフラグをオンする（ｎ７）。

【００１５】図３は、この発明の別の実施例に係るＵタ
ーンセンサの構成を示すブロック図である。Ｕターンセ
ンサ４１は、コントローラ４２、センサＳ２１及びメモ
リ４３によって構成されている。センサＳ２１はドップ
ラーセンサであり、被検出物１４との間の距離を測定す
る。コントローラ４２はセンサＳ２１の測距データに基
づいて被検出物３３の速度を検出する。また、コントロ
ーラ４２に接続されたメモリ４３のメモリエリアＭＡ１
〜ＭＡ３はそれぞれ後述するカウンタＣ１，カウンタＣ
２およびＵターンフラグに割り当てられている。

【００１６】図４は、上記Ｕターンセンサのコントロー
ラの処理手順を示すフローチャートである。コントロー
ラ４２はセンサＳ２１の測距データに基づいて被検出物
１４の速度を読み取る（ｎ１）。この被検出物３３の移
動速度の符号に基づいて被検出物３３が接近しているか
または離隔しているかを判断し、被検出物３３が接近し
ている場合にはメモリ４３のメモリエリアＭＡ１に割り
当てられたカウンタＣ１の内容をインクリメントする（
ｎ２，ｎ３）。この速度の読み取りは一定の時間間隔で
行われ、カウンタＣ１の内容によって被検出物３３の接
近状態すなわち、被検出物３３とセンサＳ２１との間の
距離を記憶しておく。　　被検出物３３が接近しなくな
った場合にはカウンタＣ１の内容を基準値Ｔｈ１と比較
し、被検出物３３がセンサＳ２１に対して所定距離まで
近づいたか否かの判断を行う（ｎ４）。被検出物３３が
所定距離まで接近することなく遠ざかった場合には処理
を終了する。カウンタＣ１の内容が比較値Ｔｈ１より大
きく被検出物３３が一定範囲内まで接近した場合には、
再度センサＳ２１の測距データに基づいて被検出物１４
の速度を読み取る（ｎ５）。この結果、被検出物３３が
離隔している場合には、メモリ１３のＭＡ２に割り当て
られたカウンタＣ２をインクリメントする（ｎ７）。つ
いで、カウンタＣ２の内容を比較値Ｔｈ２と比較し（ｎ
８）、比較値Ｔｈ２を上回っている場合、すなわち被検
出物３３が一定距離以上離れた場合には被検出物３３が
Ｕターンしたと判断してメモリエリアＭＡ３に割当られ
ているＵターンフラグをオンする（ｎ９）以上のように
して、図１及び図３に示したＵターンセンサによれば、
センサＳ１１〜Ｓ１３またはセンサＳ２１の出力の時系
列的変化の方向性が反転したか否かを判断し、これに基
づいて被検出物３がＵターンしたか否かを判断する。

【００１７】図５は、請求項２に記載した発明の実施例
であるゲートシステムの構成を示すブロック図である。 自動改札機１の制御部４には、復調回路６ａ，６ｂ、デ
ータ作成部７および表示器コントローラ１０が接続され
ている。復調回路６ａ，６ｂは受信アンテナ２ａ，２ｂ
が受信したデータを制御部４に入力する。一方、制御部
４はデータ作成部７に対して送信用データを出力し、デ
ータ作成部７はこの送信用データを変調回路８に入力す
る。変調回路８には発振回路９から所定周波数の高周波
信号が入力されており、変調回路８はこの高周波信号を
送信用データで変調した後、送信用アンテナ２ｃから送
信する。

【００１８】受信アンテナ２ａおよび２ｂは、媒体の通
過方向に所定の間隔を設けて配置されており、それぞれ
個別に媒体から送信されたデータを受信する。送信アン
テナ２ｃは受信アンテナ２ａおよび２ｂのそれぞれの位
置に配置されており、これらの位置で媒体に対してデー
タを送信する。また、制御部４は表示器コントローラ１
０に対して表示データを出力し、表示器コントローラ１
０はこの表示データに従って表示器（ディスプレイ）３
を駆動する。制御部４は記憶部５を備えており、制御部
４に対して入出力されるデータは記憶部５の所定のメモ
リエリアに格納される。また、自動改札機１が有する各
電子回路には電源回路１１から電力が供給される。

【００１９】この発明の媒体である定期券を構成するＩ
Ｃカード２１の制御部２２には、復調回路２５およびデ
ータ作成部２８が接続されている。復調回路２５は受信
用アンテナ２４ｂが受信したデータを制御部２２に入力
する。この制御部２２はデータ作成部２８に対して送信
用データを出力する。データ作成部２８はこの送信用デ
ータを変調回路２６に入力する。変調回路２６には発振
回路２７から所定周波数の高周波信号が入力されている
。変調回路２６はこの高周波信号を送信用データにより
変調し、送信用アンテナ２４ａから送信する。制御部２
２に入出力されるデータは記憶部２３に一時格納される
。また、この記憶部２３には乗車区間、有効期限、利用
者の性別、使用開始日時および使用者名などの通行可否
判定用のデータが格納されている。これらＩＣカード２
１を構成する各電子回路には電源回路２９から電力が供
給される。この電源回路２９は自動改札機１から送信さ
れる電力搬送波を介して電力の供給を受けるものであっ
てもよい。

【００２０】図６は、上記ゲートシステムを構成するゲ
ートであって、請求項３にきさいした発明の実施例に係
る自動改札機の制御部の処理手順を示すフローチャート
である。制御部４は、アンテナ２ａの通信可能領域に侵
入した定期券２１から送信されたＩＤコードを受信する
と（ｎ２１）、一定時間内に処理したＩＤコードである
か否かの判別を行う（ｎ２２）。アンテナ２ａが読み取
ったＩＤコードが一定時間内に処理したＩＤコードでな
い場合には、アンテナ２ｂが構成する受信可能領域内へ
の定期券２１の進入によりアンテナ２ｂが再び定期券２
１のＩＤコードを受信する（ｎ２３）。制御部４はこの
アンテナ２ｂが受信したＩＤコードを有する定期券２１
に対して通行可否判定用のデータ等の送受信を行う通信
処理を実行する（ｎ２４）。次いで、定期券２１が入札
処理を終了したことを表す入場ビットを定期券２１に対
して送信し（ｎ２５）、通信処理を終了した定期券２１
のＩＤコードを終了時刻とともに記憶部５に記憶する（
ｎ２６）。ｎ２２における判別においては、この記憶部
５に一致するＩＤコードが記憶されているか否か、およ
びその終了時刻が一定時間内であるか否かチェックされ
る。

【００２１】ｎ２２においてアンテナ２ａが受信したＩ
Ｄコードが一定時間内に処理を終了した定期券のＩＤコ
ードと同一である場合には、定期券２１の入場ビットを
オフする信号を送信し（ｎ２７）、その定期券に対して
通信処理を行うことなく動作を終了する。

【００２２】上記ｎ２２が請求項３に記載した発明の比
較手段に相当し、ｎ２６が同じく記憶手段に相当する。

【００２３】以上の処理により、図８に示すように、自
動改札機１が構成する改札通路内において定期券２１を
所持した利用者がＵターンした場合には、二回目にアン
テナ２ａの受信可能領域１２ａ内に侵入した際にこれが
検出され、定期券２１において入場ビットがオフされる
ため、定期券２１は入場処理を行われなかった状態に戻
され、以後の改札処理において不適正なカードと判断さ
れることはない。

【００２４】図７は、請求項４に記載した発明のＵター
ンセンサの実施例における自動改札機１の処理手順を示
すフローチャートである。自動改札機１に対する入場時
に、アンテナ２ａが定期券２１から送信されたＩＤコー
ドを受信すると（ｎ３１）、定期券２１に記憶されてい
る前回の通信終了時刻を読み取る（ｎ３２）。読み取っ
た通信終了時刻から現在時刻を差し引いて通信時間差Ｔ
を求める（ｎ３３）。

【００２５】この通信時間差Ｔが予め定められた一定時
間より小さいか否かの判別を行い（ｎ３４）、通信時間
差Ｔが一定時間より大きい場合には、アンテナ２ｂにお
いてＩＤコード受信の後に定期券２１との間でデータの
送受信が実行される（ｎ３５，３６）。この時、定期券
２１において入場ビットがオフされているか否かの判別
を行い（ｎ３７）、定期券２１の入場ビットがオフされ
ている場合には適正に使用されたものであると判断して
入場ビットをオンするとともに（ｎ３８）、通信終了時
刻を定期券２１に書き込む（ｎ３９）。

【００２６】ｎ３４において通信時間差Ｔが一定時間よ
り小さい場合には自動改札機１の通路内で定期券２１を
所持した利用者がＵターンしたと判断し、定期券２１の
入場ビットをオフする（ｎ４０）。

【００２７】また、ｎ３７において入場ビットがオンさ
れている場合には、不正に使用さた定期券２１であると
判断して異常処理を実行する（ｎ４１）。

【００２８】上記ｎ３３が請求項４に記載した発明の比
較手段に相当し、ｎ３９が同じく通信タイミング書込手
段に相当する。

【００２９】以上のｎ３１〜ｎ４１の処理によっても自
動改札機１が構成する改札通路内において定期券２１を
所持した利用者がＵターンした場合には、二回目にアン
テナ２ａの受信可能領域１２ａ内に侵入した際にこれが
検出され、定期券２１において入場ビットがオフされる
ため、定期券２１は入場処理を行われなかった状態に戻
され、以後の改札処理において不適正なカードと判断さ
れることはない。

【００３０】

【発明の効果】請求項１に記載した発明のＵターンセン
サによれば、センサの出力の時系列的変化に基づいて被
検出物のＵターンを検出できる。

【００３１】また、請求項２に記載した発明のゲートシ
ステムによれば、ゲートが構成する通路内において媒体
がＵターンした場合にこれを検出でき、媒体に対して通
路を通過しなかったものとして処理を実行するため、媒
体は通路に侵入前の状態にされ、後のゲート通過時に不
適正と判断されることがなく、媒体の円滑な通路通過状
態を維持できる利点がある。

【００３２】さらに、請求項３に記載した発明によれば
、ゲートに記憶した前回の通信タイミングと今回の通過
タイミングとに大きな差異がない場合に、ゲートにおい
てＵターンしたものであると判断され、不正に使用され
た媒体であるとして処理されることはない。

【００３３】加えて、請求項４に記載した発明によれば
、前回の通信タイミングを媒体に記憶しておき、今回の
ゲート通過時にこれを読み取り、現在時刻と比較して大
きな差異がない場合にＵターンしたものであると判断さ
れ、不正に使用された媒体であるとして処理されること
はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載した発明の実施例であるＵター
ンセンサの構成を示すブロック図である。

【図２】同Ｕターンセンサのコントローラの処理手順を
示すフローチャートである。

【図３】この発明の別の実施例に係るＵターンセンサの
構成を示す図である。

【図４】同別の実施例に係るＵターンセンサのコントロ
ーラの処理手順を示すフローチャートである。

【図５】請求項２に記載した発明の実施例であるゲート
システムの構成を示すブロック図である。

【図６】請求項３に記載した発明の実施例に係る自動改
札機の処理手順を示すフローチャートである。

【図７】請求項４に記載した発明の実施例に係る自動改
札機の処理手順を示すフローチャートである。

【図８】同ゲートシステムにおける媒体の通過状態を示
す図である。

【図９】従来のゲートシステムにおける媒体の通過状態
を示す図である。

【符号の説明】

Ｓ１１〜Ｓ１３、Ｓ２１−センサ ３−被検出物 １−自動改札機（ゲート） ２１−定期券（媒体）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検出物の移動を検出するセンサと、この
   センサの出力の時系列的変化の方向性が反転した時に被
   検出物がＵターンしたと判断する手段と、を設けたこと
   を特徴とするＵターンセンサ。
2. 【請求項２】データを記憶した媒体と、データに基づい
   て通行可否の判定を行うゲートとの間でデータを無線送
   受信するゲートシステムにおいて、前期ゲートに、前期
   媒体を被検出物とする前記Ｕターンセンサと、このＵタ
   ーンセンサが媒体のＵターンを検出したときに媒体が通
   過しなかったものとして通信処理を実行する手段と、を
   設けたことを特徴とするＵターンセンサを用いたゲート
   システム。
3. 【請求項３】前記Ｕターンセンサが、前記媒体の通過方
   向に配置された複数の通信部と、通過方向の下流側の通
   信部における特定の媒体との通信タイミングを記憶する
   記憶手段と、通過方向の上流側の通信部が媒体を検出し
   たタイミングと記憶手段に記憶されている通信タイミン
   グとを比較する比較手段と、を備え、比較手段における
   タイミング差が一定時間より少ないときにＵターンを生
   じたと判断する請求項２に記載のＵターンセンサを用い
   たゲートシステム。
4. 【請求項４】前記Ｕターンセンサが、前記媒体の通過方
   向に配置された複数の通信部と、通過方向の下流側の通
   信部における通信タイミングを媒体に送信する通信タイ
   ミング書込手段と、通過方向の上流側の通信部において
   媒体から読み取った通信タイミングと現在時刻とを比較
   する比較手段と、を備え、比較手段におけるタイミング
   差が一定時間より少ないときにＵターンを生じたと判断
   する請求項２に記載のＵターンセンサを用いたゲートシ
   ステム。