JPH04245392A - 入出場ゲートのドア開閉制御装置 - 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】本発明は、ゲートを通過する人が
正規の通過者か不正通過者かを判定して自動的にドアを
開閉制御する入出場ゲートのドア開閉制御装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】この種の入出場ゲートとしては、例えば
駅の自動改札機等がある。自動改札機は、互いに平行に
設置された一対の改札機本体の出口側に、それぞれ水平
方向に回動する一対のドアを有している。また、乗車券
投入口を一方の改札機本体に設けると共に、例えば投光
器と受光器とを互いに対向配置して構成される光センサ
を、一対の改札機本体の入口側から出口側に複数列設し
て通過者を検知するよう構成されている。

【０００３】そして、通過者が乗車券投入口に乗車券を
投入すると、乗車券が投入されたことを検出すると共に
、乗車券の正・否を判定し、正しい乗車券であればドア
を開駆動して通過者を通過させる。また、不正乗車券で
あれば、ドアを閉じて通過を阻止すると共に警報等を発
して通過者に注意を促す。券の投入が検出されないにも
拘らず光センサが通過者を検知した場合にも、不正通過
者と判断してドアを閉じて通過を阻止する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
入出場ゲートに設けるドアは、不正な通過者に対して通
路を閉じて注意を促すための機構である。しかし、通過
者に怪我をさせるような動作をしてはならない。また、
不正な通過者を規制することに重点を置くあまり、急い
で通過しようとする正規の通過者の通行を妨げたり、或
いは通過者に警戒心を与えるような急激な開閉動作はで
きるだけ避けなければならない。

【０００５】しかしながら、従来の入出場ゲートのドア
開閉制御では、通過する人のゲート通過形態、例えば通
過者の速度や位置等に関係なくドアの開閉を一定の速度
で行っており、通過者の通過形態は全く考慮されていな
かった。従って、ドア開閉速度をあまり速いものに設定
すると、通過者側に対する配慮が不充分となり、逆に、
ドア開閉速度をあまり遅いものに設定すると、不正通過
者の阻止機能が不充分となる。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑みなされたもので
、ゲート通過者の通過形態に応じた最適なドア開閉制御
を実現できる入出場ゲートのドア開閉制御装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、図１
に示すように、ゲートを通過する人が正規の通過者か不
正通過者かを判定し、この判定結果に基づいて前記ゲー
トの出口側に設けたドアを開閉制御する入出場ゲートの
ドア開閉制御装置において、ゲートに進入した通過者の
位置を検出する通過者位置検出手段と、ゲートに進入し
た通過者の通過速度を検出する通過者速度検出手段と、
ゲートを通過している人が正規の通過者か不正通過者か
を判定する判定手段と、ドアの開閉角度を検出するドア
角度検出手段と、これら各検出手段及び判定手段からの
検出情報及び判定情報に基づいてファジィ推論を行って
ドアの開閉方向及び開閉速度を制御する制御手段とを備
えて構成した。

【０００８】

【作用】かかる構成において、通過者がゲートに進入す
ると、通過者位置検出手段と通過者速度検出手段が、ゲ
ートに進入した通過者の位置と通過速度を検出する。ま
た、判定手段が、ゲートを通過している人が正規の通過
者か不正通過者かを判定する。更に、ドア角度検出手段
が、この時のドアの開閉角度を検出する。そして、制御
手段は、これら各検出手段及び判定手段からの検出情報
及び判定情報に基づいてファジィ推論を行って通過者の
通過形態に適したドアの開閉方向及び開閉速度を制御す
る。

【０００９】こうすることより、通過者の通過速度や位
置等の通過形態に応じてドアの開閉速度及び方向を適切
に制御できるようになり、入出場ゲートの性能及び信頼
性等を高められるようになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を自動改札機に適用した実施例
について図面に基づいて説明する。本実施例装置の概略
構成を示す図２及び図３において、本実施例の入出場ゲ
ートとしての自動改札機は、改札口の通行方向に沿って
互いに平行に設置された一対の改札機本体１Ａ，１Ｂの
出口側に、それぞれ水平方向に回動する一対のドア２Ａ
，２Ｂが設けられている。一方の改札機本体１Ａの上面
には、入口側に乗車券を投入する券投入口３が設けられ
、ドア取付け部の手前に券取出口４が設けられている。 また、改札機本体１Ａの側面には投光器５Ａが設けられ
、他方の改札機本体１Ｂの側面には前記投光器５Ａに対
向して受光器５Ｂが設けられ、通過者６が横切ると受光
器５Ｂに入光している投光器５Ａの光が遮断されるよう
になっており、これらにより改札口に進入した通過者を
検知する光センサ５を構成している。該光センサ５は、
入口側からドア取付け部までの間に所定間隔でｎ個（例
えばｎ＝１０）配置する。そして、これら複数の光セン
サ５−１〜５−ｎの検出信号は、例えば改札機本体１Ｂ
に内蔵されるコントロールユニット７に入力している。

【００１１】コントロールユニット７には、前記光セン
サ５−１〜５−ｎからの検出信号の他に、券投入口３に
乗車券が投入されたことを検出する券検出回路８、投入
された乗車券が正規券か不正券かを判定する券判定回路
９及びドア２Ａ，２Ｂの開閉状態、即ち角度θ（図２に
示す）を検出するドア角度検出手段としての角度センサ
１０からの各検出信号が入力している。

【００１２】コントロールユニット７は、光センサ５−
１〜５−ｎからの検出信号に基づいて、どの位置の光セ
ンサが通過者を検出しているかにより通過者の位置、即
ちドア取付け部から通過者までの距離ｘ（図２に示す）
を判定すると共に、通過者の移動による光センサ５−１
〜５−ｎからの信号入力の時間間隔により通過者の速度
を判定する。そして、これら通過者の位置情報及び速度
情報と、券投入の有無情報と、券の正・否情報及びドア
角度情報に基づいて図４に示すフローチャートに従って
、通過者の通過形態に最適なドア２Ａ，２Ｂの駆動形態
を推定し、ドア２Ａ，２Ｂの駆動又は制動を操作するモ
ータ１１又はブレーキ１２に駆動制御出力を発生する。 ここで、光センサ５−１〜５−ｎが通過者位置検出手段
及び通過者速度検出手段に相当し、コントロールユニッ
ト７が制御手段に相当する。

【００１３】次に、図４のフローチャートに基づいて本
実施例装置のドア開閉制御について説明する。まず、ス
テップ１（図中Ｓ１で示し以下同様とする）では、光セ
ンサ５−１〜５−ｎからの入力信号に基づく通過者６の
ドアからの距離ｘ（位置）と速度ｖ、角度センサ１０か
らのドア角度θ、券検出回路８からの券投入の有無、券
判定回路９からの券判定の各情報の読み込みを行う。

【００１４】ステップ２では、予め設定した複数の制御
モードの中からステップ１で読み込んだ情報に基づいて
どの制御モードかを判定する。ここで予め設定した複数
の制御モードについて説明する。本実施例では、通過者
の通過形態を例えば４つに分類して各形態に合わせて制
御モードを設定してある。

【００１５】即ち、券投入有りで券の正・否の判定前の
時点（制御モード■）、券投入無しで通過者の正・不正
の判定前の時点（制御モード■）、正規の通過者と判定
した時点（制御モード■）及び不正通過者と判定した時
点（制御モード■）の４つの制御モードを設定してある
。ここで、不正通過者の判定は、投入した乗車券が不正
の場合及び通過者が乗車券を投入せずに戻らなければ乗
車券の投入ができない位置まで進入した場合に行われる
。従って、判定手段は、光センサ５−１〜５−ｎ，券検
出回路８，券判定手段及びコントロールユニット７で構
成される。尚、戻らなければ乗車券が投入できない位置
は、券投入口３の位置と人の腕の長さにより略定まり予
め設定されている。

【００１６】ステップ３では、ステップ２で判定された
制御モード毎に定めたファジィ推論のためのルールに基
づいてステップ２の判定結果からファジィ推論を実行し
、通過者の通過形態に適したドア開閉制御のためのモー
タ１１の印加電圧又はブレーキ１２の作動を決定する。 かかるファジィ推論について説明する。

【００１７】本実施例では、通過者のドアからの距離ｘ
、通過者速度ｖ、ドア角度θ及びモータ印加電圧の変化
量ΔＥに対するファジィ集合のメンバーシップ関数を用
いて、例えば以下に示すような各制御モード■〜■毎に
定めたルールに対するマッチングの度合を求めて、モー
タ印加電圧変化量ΔＥ又はブレーキ作動の決定を行う。

【００１８】尚、ここで、ドア２Ａ，２Ｂは、モータの
印加電圧が正（＋）の場合は通路開方向に動き、負（−
）の場合は通路閉方向に動くものとし、印加電圧値が大
きいときドアの動作速度は速い。また、角度が０°の時
全開で７０°（必ずしも７０°でなくともよい）で全閉
とする。更に、戻らなければ券投入が不可能である位置
としてドアからの距離ｘ０　の位置を定め、この距離を
基準として距離ｘに関するメンバーシップ関数における
Ｚとする。

【００１９】次に各制御モード■〜■におけるルールの
例を示す。制御モード■のルール（モータの初期印加電
圧を０とする） （１−１）　　もしｘがＰＢかつθがＰＢならばΔＥは
ＰＳ。 これは、乗車券が投入された時にドアが閉じていればモ
ータに少しの電圧を印加してドアをゆっくりと開け始め
ることを意味する。

【００２０】制御モード■のルール（モータの初期印加
電圧を０とする） （２−１）　　もしｘがＺかつθ≦ＰＳならばΔＥはＮ
Ｂ。 これは、券の投入が無く通過者が距離ｘ０　まで進入し
た時にドアが開いていればモータに負の電圧を大きく印
加してドアを素早く閉じることを意味する。制御モード
■のルール（モード■と判定した時点で印加電圧値をＥ
０（＞０）にセットする） （３−１）　　もしｘ≦Ｚかつｖ≧ＰＭかつθ≧ＰＭな
らばΔＥはＰＢ。

【００２１】（３−２）　　もしｘ≧Ｚかつｖ≦ＰＭか
つθ≦ＰＭならばΔＥはＺ。 ここで、前者は急いで通過しようとする正規の通過者で
ドアの開度が少なければ印加電圧を大きくしてドアを素
早く開けることを意味し、後者はゆっくり通過しようと
する正規の通過者でドアの開度が大きければ印加電圧を
変化させずにそのままの印加電圧値でドアをゆっくり開
けることを意味する。

【００２２】制御モード■（モード■と判定した時点で
印加電圧値をＥｃ　＜０）にセットする）（４−１）　
　もしｘ≦Ｚかつｖ≧ＰＭかつθ≦ＰＭならばΔＥはＮ
Ｂ。 （４−２）　　もしｘ≧Ｚかつｖ≦ＰＳかつθ≧ＰＭな
らばΔＥはＺ。 （４−３）　　もしｘがＮＢかつｖがＰＳかつθ≧ＰＭ
ならばブレーキをＯＮ。

【００２３】ここで、（４−１）は、素早く通過しよう
とする不正客でドアの開度が大きければ印加電圧を大き
くしてドアを素早く閉じることを意味し、（４−２）は
、ゆっくり通過する不正客でドアの開度が少なければ印
加電圧を変化させずそのままの電圧値でドアをゆっくり
閉じることを意味し、（４−３）は、不正客がドア寸前
でドアの開度がまだ全閉でないときは、ドアを閉じるこ
とを諦めてブレーキを作動させてドアをその開度に固定
することを意味する。

【００２４】尚、前述の各ルールは一例を示すもので、
これに限定されるものではない。そして、判定された制
御モードにおいてそれぞれのルールに対するマッチング
度合から、例えばマンダニの方法等を用いてモータの印
加電圧の変化量ΔＥを決定し、モータに印加する電圧値
ＥをＥ＝Ｅ′＋ΔＥとして算出する。ここで、Ｅ′はそ
れまで印加されている電圧値である。

【００２５】ステップ４では、ステップ３の決定に基づ
いてモータ又はブレーキの駆動出力を発生する。ステッ
プ５では、ドア開閉動作が完了したか否かを判定し、ド
ア開閉動作が完了するまで、ステップ１〜４までの処理
を繰り返す。尚、ステップ３の制御モード■においては
、モータ１１とブレーキ１２の動作は、２者択一とし、
各ルールから得られたマッチング度合の大きい方の制御
を優先する。即ち、各ルールからΔＥのマッチング度合
とブレーキＯＮのマッチング度合を算出し、ΔＥに対す
るマッチング度合が大きければその時の電圧変化量ΔＥ
に基づいてモータ１１の印加電圧を算出しブレーキ１２
はＯＦＦとする。また、ブレーキＯＮのマッチング度合
が大きければブレーキ作動としてモータは駆動させない
ようにしており、両方が共に作動することはない。

【００２６】このように、通過者が乗車券を投入したか
否か、通過者の通過速度や位置等の各情報に基づいてフ
ァジィ推論を行ってドアの開閉制御を行うようにするこ
とにより、正規の通過者に対して、ゆっくり通過する人
にはドアをゆっくり開け、急いでいる人にはドアを素早
く開けることができる。また、不正客に対しても、うっ
かり間違った乗車券を投入した人に対してはドアをゆっ
くり閉じて注意を促し、故意に急いで通過しようとする
人には、その人の位置によってドアを素早く閉じたりド
アの閉動作を停止してドアを固定したりすることができ
る。

【００２７】従って、通過者の通過形態に応じてドアの
開閉速度等を適切に制御でき、通行人に怪我をさせるこ
となく、不正客に対しては注意を促すことができ、急い
で通過しようとする正規の人の通行を妨げることがない
。また、急激なドアの開閉動作によって通行人に警戒心
を与えるようなことも防止できる。尚、本実施例では、
ドアの開閉駆動の制御要素として印加電圧値を用いたが
周波数を使用してもよい。また、本実施例では、入出場
ゲートの例として自動改札機を示したが、これに限らず
所定の券の投入によってドアを自動的に開閉する機構の
入出場ゲートであればどのようなものにも本発明を適用
できることは言うまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、券
の投入よって自動的にドアを開閉駆動する入出場ゲート
のドアの開閉制御をファジィ推論を用いて行うことによ
り、通過者の通過形態に合ったタイミングの良い最適な
ドアの開閉制御をできる。そして、不正の通行人に対し
てドアを閉じて注意を促すことができるのは勿論、正規
の急いでいる通行人の通行を妨げることもなく、急激な
ドア開閉動作で通行人に警戒心を与える虞れもない。更
には、通行人に怪我をさせる心配がない等、入出場ゲー
トの性能を格段に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を説明するブロック構成図

【図２
】本発明の入出場ゲートの一実施例の簡略構成図

【図３
】同上実施例の改札機本体の内部構成を示すブロック図

【図４】同上実施例のドア開閉制御のフローチャート

【
図５】同上実施例のファジィ推論に用いるメンバーシッ
プ関数を示す図

【符号の説明】

１Ａ　　改札機本体 １Ｂ　　改札機本体 ２Ａ　　ドア ２Ｂ　　ドア ３　　　　券投入口 ５　　　　光センサ ６　　　　通過者 ７　　　　コントロールユニット ８　　　　券検出回路 ９　　　　券判定回路 １０　　　　角度センサ １１　　　　モータ １２　　　　ブレーキ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ゲートを通過する人が正規の通過者か不正
   通過者かを判定し、この判定結果に基づいて前記ゲート
   の出口側に設けたドアを開閉制御する入出場ゲートのド
   ア開閉制御装置において、ゲートに進入した通過者の位
   置を検出する通過者位置検出手段と、ゲートに進入した
   通過者の通過速度を検出する通過者速度検出手段と、ゲ
   ートを通過している人が正規の通過者か不正通過者かを
   判定する判定手段と、ドアの開閉角度を検出するドア角
   度検出手段と、これら各検出手段及び判定手段からの検
   出情報及び判定情報に基づいてファジィ推論を行ってド
   アの開閉方向及び開閉速度を制御する制御手段とを備え
   て構成したことを特徴とする入出場ゲートのドア開閉制
   御装置。