車両通行遮断機
【課題】簡易かつコンパクトな構成で円滑にリリース動作を行うことが可能な車両通行遮断機を提供する。
【解決手段】傾斜軸線Ｌ回りに回転可能に配置された回転軸１２と、傾斜軸線Ｌに対して所定角度をなして延在し、回転軸１２に支持された阻止棒２０とを設ける。回転軸１２の回転に伴って、阻止棒２０を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リリース位置との間で回動させるように構成する。これにより、阻止棒２０は円錐面を描くように回動する。
【解決手段】傾斜軸線Ｌ回りに回転可能に配置された回転軸１２と、傾斜軸線Ｌに対して所定角度をなして延在し、回転軸１２に支持された阻止棒２０とを設ける。回転軸１２の回転に伴って、阻止棒２０を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リリース位置との間で回動させるように構成する。これにより、阻止棒２０は円錐面を描くように回動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速道路などの料金所に設置され、車両の通行を阻止または許可可能な車両通行遮断機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速道路等の有料道路や駐車場等の料金所ゲートにおいて、料金の収受を自動化するシステムとしてＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｅｍ)が導入されている。このＥＴＣにおいては、料金所ゲートへの車両の進入を車両検知器が検知すると、車線サーバが路側アンテナに対して通信指令を発し、これに基づいて路側アンテナが車両に搭載された車載器と通信を開始する。次いで、車線サーバは路側アンテナにより車載器から得られた情報に基づいて、正常車両か異常車両かの別を判断する。そして、正常車両と判断した際には車両通行遮断機の阻止棒を開状態とし、異常車両と判断した際には阻止棒を閉状態に維持することで、車両の通行を阻止又は許可するようになっている。
【０００３】
このＥＴＣにおいては、阻止棒が閉じた状態であるにも拘わらず車両が強行的に車両通行遮断機を通過した場合、車両が阻止棒に衝突することによって阻止棒や車両が損傷するという事故が生じる。そこで、このような問題に対処すべく、車両の衝突時に阻止棒が受けた衝撃を逃がすように該阻止棒がリリース動作を行うように構成された車両通行遮断機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１に記載の車両通行遮断機は、車両が阻止棒に衝突することなく通常に使用されている間は、その阻止棒が鉛直面内で回転し、水平に倒伏した状態で車両の通行を阻止する一方、鉛直に起立した状態で車両の進入を許可するような開閉動作を行う。そして、車両が阻止棒に衝突した際には、その衝撃に従って阻止棒が長手方向中間部に設けられたヒンジの位置で車両進行方向へと向かって水平面に沿って折れ曲がるように回動する。このようにして車両通行遮断機のリリース動作が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５９４９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来の車両通行遮断機においては、開閉動作時とリリース動作時との阻止棒の回動方向が異なるため、複数の回動軸が必要であった。したがって、車両通行遮断機自体の構成が複雑となってしまい、生産コストやメンテナンスコストが上昇してしまうという問題があった。また、リリース動作が水平面に沿った方向になされるため、阻止棒が他の機器の機能を妨害することのないように所定のスペースを確保する必要があった。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、簡易かつコンパクトな構成で円滑にリリース動作を行うことが可能な車両通行遮断機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
即ち、本発明に係る車両通行遮断機は、傾斜軸線回りに回転可能に配置された回転軸と、前記傾斜軸線に対して所定角度をなして延在し、前記回転軸に支持された阻止棒とを備え、前記回転軸の回転に伴って、前記阻止棒が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リリース位置との間で回動することを特徴とする。
【０００９】
このような特徴の車両通行遮断機によれば、阻止棒が回転軸回りに円錐面を描くように回動することで阻止位置とリリース位置との間での開閉動作が行われる。一方、阻止位置にある阻止棒に車両が衝突した際には、該阻止棒に与えられる衝撃力が回転軸を回転させるトルクとして作用する。このトルクにより回転軸が回転すると、該プーリに支持された阻止棒が車両進行方向前方側に向かって円錐面を描くようにしてリリース位置まで回動するリリース動作が行われる。
【００１０】
また、本発明に係る車両通行遮断機は、回転駆動可能とされ前記回転軸にトルクを伝達する駆動軸を備え、該駆動軸が車両通過許可指令に基づいて回転駆動することを特徴とする。
【００１１】
このような特徴の車両通行遮断機によれば、例えば車両通行遮断機の外部から入力される車両通過許可指令に基づいた駆動軸の回転駆動によって回転軸が回転し、これによって、阻止棒が阻止位置とリリース位置との間で回動する開閉動作が行われる。したがって、車両が阻止棒に衝突した際のリリース動作と車両を検知した際の開閉動作とが同様の動作となるため、リリース動作用の機構と開閉動作用の機構とを別に設ける必要はなく、装置構成の簡略化を図ることができる。
【００１２】
さらに、本発明に係る車両通行遮断機は、車両の前記阻止棒への衝突を検知して衝突検知信号を発する衝突検知センサと、前記衝突検知信号に基づいて、前記阻止棒を前記阻止位置から前記リリース位置に回動させる方向であるリリース回転方向に、前記回転軸を回転させる制御部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
これにより、車両が阻止棒に接触して衝突検知センサから衝突検知信号が発されると、阻止棒が阻止位置からリリース位置へと向かって回動するリリース動作が行われる。即ち、車両の衝突の衝撃力に加えて、阻止棒が回転機構の寄与によって回動することで、リリース動作をより円滑に行うことができる。
【００１４】
また、本発明に係る車両通行遮断機は、前記駆動軸のトルクを前記回転軸に断接可能に伝達するクラッチと、前記リリース回転方向に前記回転軸を回転させる回転機構とを備え、前記制御部は、前記衝突検知信号に基づいて、前記クラッチを切断するとともに前記回転機構を作動させることで、前記リリース回転方向に前記回転軸を回転させることが好ましい。
【００１５】
これにより、車両が阻止棒に接触して衝突検知センサから衝突検知信号が発されると、まず、クラッチが切断されることにより回転軸が駆動軸から独立して回転可能となる。そして、回転機構が作動して回転軸がリリース回転方向に回転されることで、阻止棒が阻止位置からリリース位置へと向かって回動するリリース動作が行われる。これにより、リリース動作を一層円滑に行うことができる。
【００１６】
また、本発明に係る車両通行遮断機において、前記制御部は、リリース復帰指令に基づいて、前記クラッチを接続するとともに、前記駆動軸を回転駆動させることにより、前記リリース回転方向の反対方向である復帰回転方向に前記回転軸を回転させることが好ましい。
【００１７】
ここで、リリース動作後の阻止棒をリリース動作前の状態に自動復帰させるための機構がない場合には、例えば料金所係員が、車両通行遮断機の箇所まで近寄って、手動にて阻止棒を非リリース状態に復帰させる作業を行わなければならない。この点、上記構成によれば、阻止棒がリリース位置にある場合にリリース復帰指令が制御部に入力されると、まずクラッチが接続されて駆動軸のトルクが回転軸に伝達可能となる。そして、駆動軸の回転駆動によって回転軸が復帰回転方向に回転されることで、阻止棒をリリース位置から阻止位置へと回動させる復帰動作が行われる。これによって、阻止棒を当初の状態に迅速に復帰させることができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る車両通行遮断機において、前記回転機構は、前記回転軸に対して前記傾斜軸線回りに相対回転可能に設けられるとともに、前記回転軸から径方向外側に突出する凸部に対して前記リリース回転方向後方側から当接可能な当接部を有するプーリと、該プーリの外周面に、前記リリース回転方向前方側に向かって繰り出し可能に巻き掛けられたワイヤと、前記プーリから繰り出された前記ワイヤに固定されたウェイトと、該ウェイトを支持するウェイト支持部とを備え、前記制御部は、前記衝突検知信号に基づいて、前記ウェイト支持部による前記ウェイトの支持を解除させることで前記回転機構を作動させることが好ましい。
【００１９】
これにより、車両通過許可指令に基づいて阻止棒が開閉動作を行う際には、プーリの当接部が回転軸の凸部の移動の妨げとなることはなく、該開閉動作を円滑に行うことができる。
また、衝突検知信号が発された際には、まず、制御部がウェイト支持部によるウェイとの支持を解除し、これによりウェイトが下方に落下して該ウェイトが固定されたワイヤがプーリの外周面から繰り出される。すると、このワイヤの繰り出しに伴って、プーリがリリース回転方向に回転される。この際、プーリの当接部が回転軸の凸部に対してリリース回転方向後方側から当接しているため、プーリのリリース回転方向への回転に連動して回転軸を同方向に回転させることができる。これによって、回転軸に支持された阻止棒を阻止位置からリリース位置へと回動させるリリース動作を行うことができる。
そして、リリース動作後に復帰信号が発されて、回転軸が復帰回転方向に回転される際には、回転軸の凸部がプーリの当接部に対して復帰回転方向後方側から当接した状態にあるため、当該回転軸の回転に連動してプーリを初期の状態まで回転させることができる。
【００２０】
なお、本発明に係る車両通行遮断機において、前記制御部は、前記衝突検知信号に基づいて、前記駆動軸を回転駆動させることにより、前記リリース回転方向に前記回転軸を回転させてもよい。
【００２１】
これによっても、車両が阻止棒に接触して衝突検知センサから衝突検知信号が発されると、阻止棒が阻止位置からリリース位置へと向かって回動するリリース動作が行われるため、該リリース動作をより円滑に行うことができる。
【００２２】
さらに、本発明に係る車両通行遮断機において、前記制御部は、リリース復帰指令に基づいて、前記駆動軸を回転駆動させることにより、前記リリース回転方向の反対方向である復帰回転方向に前記回転軸を回転させてもよい。
これによっても、阻止棒をリリース位置から阻止位置へと回動させる復帰動作が行われるため、阻止棒を当初の状態に迅速に復帰させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の車両通行遮断機によれば、阻止棒が円錐面を描くようにして回動するため、該阻止棒の回動範囲をコンパクトに収めることができ、かつ、開閉動作とリリース動作とを単一の回転軸によって行うことができるため、複数の軸を設ける必要はない。したがって、簡易かつコンパクトな構成で円滑なリリース動作を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第一実施形態に係る車両通行遮断機の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】第一実施形態に係る車両通行遮断機の阻止棒の動作を説明する斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】第一実施形態の車両通行遮断機及び周辺機器の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図６】車線サーバが実行する阻止棒の開閉動作の処理の流れを示す機能ブロック図である。
【図７】制御部が実行する阻止棒のリリース動作の処理の流れを示す機能ブロック図である。
【図８】リリース動作時の回転機構の動作を説明する図である。
【図９】図７のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】制御部が実行する阻止棒の復帰動作の処理の流れを示す機能ブロック図である。
【図１１】復帰動作時の回転機構の動作を説明する図である。
【図１２】図１１のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】第二実施形態に係る車両通行遮断機の概略構成を示す正面図である。
【図１４】第二実施形態の車両通行遮断機及び周辺機器の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】リリース位置にある阻止棒を固定するボールキャッチを説明する図である。
【図１６】リリース位置にある阻止棒を固定するラッチ機構を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の第一実施形態に係る車両通行遮断機（以下、単に「遮断機」と称する）について、図面を参照して詳細に説明する。
遮断機１０は、図１に示すように、 高速道路の料金所ゲートにおける車両通行路Ｒの側方に固定設置された筐体状をなす遮断機本体１１と、該遮断機本体１１内に回転可能に設置された回転軸１２と、該回転軸１２に支持された阻止棒２０と、回転軸１２を駆動させるための駆動軸４０と、駆動軸４０のトルクを回転軸１２に伝達するクラッチ５０と、回転軸１２を回転させる回転機構６０と、制御部８０とを備えている。
なお、遮断機本体１１を設置する箇所は、高速道路の料金所に限られず、例えば駐車場の料金所等であってもよい。
【００２６】
回転軸１２は、図１及び図２に示すように、水平方向に対して所定角度θ１（本実施形態においては４５°）をなして傾斜する傾斜軸線Ｌ回りに回転可能に設置されている。傾斜軸線Ｌは、上方向に向かうに従って漸次車両通行路Ｒ側に延びるように傾斜しており、回転軸１２はこの傾斜軸線Ｌに沿って延在するように配置されている。また、この回転軸１２の外周側には遮断機本体１１内に設置された一対のベアリング１３，１３が設けられており、これらベアリング１３，１３に回転軸１２が支持されることによって、該回転軸１２が傾斜軸線Ｌ回りに回転自在とされている。さらに、回転軸１２の上端は、遮断機本体１１の上端における車両通行路Ｒ側の角部に形成された傾斜面１１ａから遮断機本体１１の外部に露出している。
【００２７】
阻止棒２０は、図１及び図２に示すように、中心軸線Ｏに沿って延びる部材であって、回転軸１２の上端に固定された基部２１と、該基部２１に一端が固定された長尺状をなす棒部２２とを備えている。該棒部２２の中心軸線Ｏに直交する断面形状は、該中心軸線Ｏを中心とした円形をなしている。また、当該中心軸線Ｏは、傾斜軸線Ｌに対して所定角度θ２（本実施形態においては４５°）をなして交差しており、即ち、阻止棒２０は傾斜軸線Ｌに対して所定角度θ２をなして延在するように、回転軸１２に支持されている。
【００２８】
これによって、回転軸１２の傾斜軸線Ｌ回りの回転に伴って、阻止棒２０は阻止位置Ｓとリリース位置Ｋとの間で円錐面を描くように回動する。ここで、阻止位置Ｓとは、図１及び図３に実線で示すように、阻止棒２０が略水平状態であるとともに車両進行方向Ｇに略直交する方向に延びる状態を意味する。また、リリース位置Ｋとは、図１及び図３に破線で示すように、阻止棒２０が略鉛直に起立した状態を意味する。
【００２９】
そして、本実施形態においては、図３に示すように、阻止位置Ｓにある阻止棒２０が車両進行方向Ｇ前方側に向かって円錐面を描くように回動することでリリース位置Ｋまで移動し、また、リリース位置Ｋにある阻止棒２０が車両進行方向Ｇ前方側に向かって円錐面を描くように回動することで阻止位置Ｓに移動する。即ち、阻止棒２０は、傾斜軸線Ｌを中心とした円錐面のうち、車両進行方向Ｇ前方側の１８０°の範囲で回動可能とされている。
【００３０】
なお、以下では、阻止棒２０を阻止位置Ｓからリリース位置Ｋに向かって回動させる回転軸１２の回転方向をリリース回転方向Ｔ１とし、阻止棒２０をリリース位置Ｋから阻止位置Ｓに向かって回動させる回転軸１２の回転方向を復帰回転方向Ｔ２とする。
【００３１】
このような阻止棒２０における基部２１の表面には、図１及び図２に示すように、車両の衝突を検知するための衝突検知センサ２３が設けられている。この衝突検知センサ２３は、いわゆる圧電素子であって、車両の衝突によって阻止棒２０に変形が生じると、その機械的変位を電気信号に変換し、制御部８０に対して検知信号を発する。なお、衝突検知センサ２３としては、圧電素子に代えて、いわゆるマイクロスイッチ等の車両の衝突を検知可能なセンサならば他の構成であってもよい。
【００３２】
駆動軸４０は、図１及び図２に示すように、回転軸１２の下方側において傾斜軸線Ｌに沿って配置されており、詳しくは図２に示すように、電動機４５と、該電動機４５の出力軸４５ａにカップリング４１を介して連結される第一駆動軸４２と、減速機４３を介して第一駆動軸４２に接続された第二駆動軸４４とを備えている。
【００３３】
電動機４５は回転速度や回転角度を任意に制御可能ないわゆるサーボモータである。この電動機４５は正逆回転可能とされており、制御部８０及び後述する車線サーバ７０からの指令に基づいて作動するように構成されている。電動機４５が作動した際には、該電動機４５の出力軸４５ａのトルクが第一駆動軸４２に伝達され、さらにこのトルクは減速機４３により回転数が減少させられた上で第二駆動軸４４に伝達される。
【００３４】
クラッチ５０は、図１及び図２に示すように、回転軸１２と駆動軸４０の第二駆動軸４４との間に介装されており、第二駆動軸４４のトルクを回転軸１２に断接可能に伝達する部材である。このクラッチ５０は、制御部８０の指令に基づいて、第二駆動軸４４から回転軸１２へのトルクの伝達を可能とする接続状態と、該トルクの伝達を不能とする切断状態とに切り換えるように構成されている。
【００３５】
回転機構６０は、プーリ６１と、ワイヤ６２と、ローラ６３と、ウェイト６４と、ウェイト支持部６５と、上部ウェイト検知センサ６６と、下部ウェイト検知センサ６７とを備えている。
【００３６】
プーリ６１は、図１及び図２に示すように、回転軸１２に対して傾斜軸線Ｌ回りに相対回転可能に設けられた円筒状の部材であって、より詳細には、図４に示すように、該プーリ６１の内周面と回転軸１２の外周面との間に介装されたベアリング１４を介して回転軸１２に対して相対回転可能に外嵌されている。
【００３７】
ここで、上記回転軸１２には、図４に示すように、該回転軸１２の外周面から径方向外側に向かって突出する凸部１２ａが形成されている。また、プーリ６１には、回転軸１２の凸部１２ａに対してリリース回転方向Ｔ１後方側から当接可能な当接部６１ａが形成されている。
【００３８】
ワイヤ６２は、図２及び図４に示すように、その一端側がプーリ６１の外周面に対してリリース回転方向Ｔ１前方側に向かって繰り出し可能に巻き掛けられている。該プーリ６１から繰り出されたワイヤ６２は、図２に示すように、遮断機本体１１に固定されたローラ６３に巻き掛けられて下方に延びており、該ワイヤ６２の他端にはウェイト６４が固定されている。これによってウェイト６４の下方への移動に伴ってプーリ６１の外周面からワイヤ６２が順次繰り出されることにより、プーリ６１がリリース回転方向Ｔ１に回転する。
【００３９】
ウェイト支持部６５は、ウェイト６４を下方から支持する機構であって、水平方向に沿って進退可能とされて上面にウェイト６４が載置される進退板６５ａを備えている。この進退板６５ａは、制御部８０によってその進退移動が制御されており、進退板６５ａが進出状態にある場合にウェイト６４を支持する一方、該進退板６５ａが後退することでウェイト６４の支持が解除されるようになっている。
【００４０】
上部ウェイト検知センサ６６は、ウェイト６４がウェイト支持部６５に支持されている状態、即ち、ウェイト６４が最上位置にあることを検知するセンサであって、該ウェイト６４の上面が当接可能なスイッチセンサが用いられている。
【００４１】
下部ウェイト検知センサ６７は、ウェイト支持部６５による支持が解除されたウェイト６４が落下して、該ウェイト６４が最下位置にあることを検知するセンサであって、ウェイト６４の下面が当接可能なスイッチセンサが用いられている。
【００４２】
次に、制御部８０について、遮断機１０の機能構成を踏まえて説明する。図５は遮断機１０及び周辺機器の機能構成を示す機能ブロック図である。遮断機１０においては、阻止棒２０に設けられた衝突検知センサ２３と、上部ウェイト検知センサ６６と、下部ウェイト検知センサ６７と、駆動軸４０の電動機４５と、クラッチ５０と、ウェイト支持部６５とがそれぞれ制御部８０に対して電気的に接続されている。さらに、この制御部８０には、遮断機１０の外部に設けられた操作部７３が電気的に接続されている。
【００４３】
そして、制御部８０は、衝突検知センサ２３、上部ウェイト検知センサ６６、下部ウェイト検知センサ６７及び操作部７３からの入力に基づいて、電動機４５、クラッチ５０及びウェイト支持部６５の制御を行うように構成されている。
【００４４】
また、遮断機１０の外部には、周辺機器として、車両検知器７１、路側アンテナ７２及び上記操作部７３がそれぞれ接続された車線サーバ７０が設けられている。
車両検知器７１は、例えば車両通行路Ｒの両側に設置された複数対の光センサにより構成されており、料金所ゲートへの車両の進入及び退出を検知するように構成されている。即ち、この車両検知器７１は、例えば料金所ゲートの入り口側（遮断機１０の車両進行方向Ｇ後方側）に設置された第一の光センサによって該料金所ゲートへの車両の進入を検知する一方、料金所ゲートの出口側（遮断機１０の車両進行方向Ｇ前方側）に設置された第二の光センサによって該料金所ゲートからの車両の退出を検知するようになっている。
【００４５】
路側アンテナ７２は、例えば遮断機１０よりも車両進行方向Ｇ後方側に設置されており、車両が料金所ゲートを通過する際、該車両に搭載された車載器と必要な情報を送受信するように構成されている。
そして、車線サーバ７０は、車両検知器７１及び路側アンテナ７２からの出力に基づいて、遮断機１０の電動機４５の制御を行うように構成されている。
【００４６】
また、操作部７３は、例えば料金所ゲートに設置された料金所係員の居室に設置されており、例えば「開ボタン」や「閉ボタン」の押下に基づいて、車線サーバ７０に対して阻止棒の開閉要求を出力する。車線サーバ７０は、この開閉要求に基づいて電動機４５に指令を発することで阻止棒２０を開閉させる。なお、操作部７３は、料金所から離れた位置にある監視センター等に設置した構成であってもよい。
【００４７】
さらに、この操作部７３は、上述したように、遮断機１０の制御部８０に対しても接続されており、例えば「リリース復帰ボタン」を押下することにより送出されるリリース復帰指令が制御部８０に入力されるように構成されている。
なお、操作部７３が車線サーバ７０に接続されておらず制御部８０のみに接続された構成であってもよい。この場合、操作部７３を操作することにより出力される開閉要求は制御部８０に入力され、該制御部８０はこの開閉要求に基づいて電動機４５を制御することで阻止棒２０の開閉動作を行う。
【００４８】
次に、本実施形態の遮断機１０の作用について説明する。
車両通行路Ｒに車両が進入しておらず遮断機１０が待機状態の際には、図１に示すように、阻止棒２０はホームポジションである阻止位置Ｓにあり、クラッチ５０は接続状態とされている。この状態において、プーリ６１は、図４に示すように、回転軸１２の凸部１２ａに対してリリース回転方向Ｔ１後方側から当接した初期状態とされている。また、図３に示すように、ウェイト６４は最上位置においてウェイト支持部６５によって支持された状態にあり、上部ウェイト検知センサ６６がＯＮ状態とされている。
【００４９】
始めに、上記のように待機状態の遮断機１０を備えた料金所ゲートに車両が進入した際の阻止棒２０の開閉動作の処理手順について説明する。この阻止棒２０の開閉動作は、車線サーバ７０の制御によって行われる。図６は、車線サーバ７０が実行する阻止棒２０の開閉動作の処理の流れを示すフローチャートである。
【００５０】
まず、車線サーバ７０は、車両検知器７１が料金所ゲートへの車両の進入を検知したか否か、即ち、車両検知器７１からのＯＮ信号（車両検知信号）が入力されたか否かを判定する（Ｓ１１）。その結果、車両検知器７１からＯＦＦ信号が入力されていると判定した場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、車線サーバ７０は、車両検知器７１からＯＮ信号が入力されるまで待機する。一方、車両検知器７１からからＯＮ信号が入力されたと判断した場合（Ｓ１１：Ｙｅs）、車線サーバ７０は、路側アンテナ７２に対して車載器情報の受信指令を送出し（Ｓ１２）、路側アンテナ７２はこの信号に基づいて車両に搭載された車載器と通信を開始する。
【００５１】
次いで、車線サーバ７０は、路側アンテナ７２が受信した車載器情報に基づいて、料金所ゲートを通過しようとしている車両が正常車両であるか異常車両であるかの別を判断する（Ｓ１３）。その結果、異常車両であると判断した場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、車線サーバ７０は異常処理を行い（Ｓ１４）、阻止棒２０の開動作を行うことなく該阻止棒２０を阻止位置Ｓに維持する。これにより、Ｓ１３にて異常車両と判断した際の車線サーバ７０の処理が終了する。
【００５２】
一方、Ｓ１３にて正常車両であると判断した場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、車線サーバ７０は、電動機４５に車両通行許可指令を送出し、駆動軸４０を正回転させることにより回転軸１２をリリース方向Ｔ１に１８０°回転させる。即ち、車線サーバ７０は、阻止棒２０が阻止位置Ｓからリリース位置Ｋへと回動する開動作を該阻止棒２０に行わせる（Ｓ１５）。これによって、遮断機１０が、車両の通行を許可した状態となる。
【００５３】
Ｓ１５の後、車線サーバ７０は、車両が料金所ゲートから退出を検知したか否か、即ち、車両検知器７１による車両の検知が終了した結果、車両検知器７１からＯＦＦ信号が入力されたか否かを判定する（Ｓ１６）。そして、車両検知器７１から依然としてＯＮ信号が入力されていると判断した場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、車線サーバ７０は、車両検知器７１からＯＦＦ信号が入力されるまで待機する。一方、車両検知器７１からＯＦＦ信号が入力されたと判断した場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、車線サーバ７０は、電動機４５に信号を送出し駆動軸４０を逆回転させて回転軸１２を復帰回転方向Ｔ２に１８０°回転させる。これにより、即ち、車線サーバ７０は、阻止棒２０がリリース位置Ｋから阻止位置Ｓへと回動する閉動作を該阻止棒２０に行わせる。（Ｓ１７）。これによって、遮断機１０が車両の通行を阻止した状態となり、Ｓ１３にて正常車両と判断した際の車線サーバ７０の処理が終了する。
【００５４】
ここで、上記のように、車線サーバ７０が異常車両と判断して異常処理を行った際には、阻止棒２０が阻止位置Ｓに維持されることにより、該阻止棒２０に車両が衝突する場合がある。また、車線サーバ７０が正常車両と判断して阻止棒２０に開動作を行わせた際であっても、車両の進入速度が速すぎる場合には、阻止棒２０に車両が衝突し得る。この際、本実施形態においては、阻止棒２０のリリース動作が行われる。即ち、阻止棒２０に対して車両が衝突すると、当該衝撃力が回転軸１２を回転させるトルクとして作用する。このトルクにより回転軸１２が回転すると、該回転軸１２に支持された阻止棒２０が阻止位置Ｓからリリース位置Ｋへと向かって円錐面を描くように回動する。
【００５５】
ここで、本実施形態の遮断機１０においては、阻止棒２０が車両の衝突の衝撃力によって回動されるのみならず、制御部８０の指令に基づく回転機構６０の作用により、阻止棒２０をリリース位置Ｋまで回動させることができる。図７は、制御部８０が実行する阻止棒２０のリリース動作の処理の流れを示すフローチャートである。
【００５６】
制御部８０は、まず、衝突検知センサ２３が車両の衝突を検知したか否か、即ち、衝突検知センサ２３からＯＮ信号（衝突検知信号）が入力されたか否かを判定する（Ｓ２１）。その結果、衝突検知センサ２３からＯＦＦ信号が入力されていると判断した場合（Ｓ２１：Ｎｏ）、制御部８０は、衝突検知センサからＯＮ信号が入力されるまで待機する。一方、阻止位置Ｓにある阻止棒２０に車両が衝突した結果、衝突検知センサ２３からＯＮ信号が入力されたと判断した場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、制御部８０は、クラッチ５０に対して該クラッチ５０を切断状態とする信号を送出する（Ｓ２２）。これによって、図８に示すように、クラッチ５０が切断されると、回転軸１２が駆動軸４０から独立して回転可能な状態となる。
【００５７】
その後、制御部８０は、ウェイト支持部６５に信号を送出して進退板６５ａを進出位置から後退位置へと移動させる（Ｓ２３）。これにより、進退板６５ａが後退位置に移動すると、図８に示すように、ウェイト６４の支持が解除され、該ウェイト６４は重力に従って下方に落下する。すると、該ウェイト６４に固定されたワイヤ６２がプーリ６１の外周面から繰り出されることにより、図９に示すように、プーリ６１がリリース回転方向Ｔ１に回転する。そして、ウェイト６４が最下位置にて下部ウェイト検知センサ６７により検知されると、プーリ６１は初期の状態からリリース回転方向Ｔ１に１８０°回転した状態となる。
【００５８】
この際、プーリ６１における当接部６１ａが回転軸１２の凸部１２ａに対してリリース回転方向Ｔ１後方側から当接していることにより、図９に示すように、プーリ６１のリリース回転方向Ｔ１への回転に連動して回転軸１２もリリース回転方向Ｔ１に同様に１８０°だけ回転する。これに伴って、回転軸１２に支持された阻止棒２０は、傾斜軸線Ｌを中心軸とした円錐面を描くようにして阻止位置Ｓからリリース位置Ｋまで回動する。
【００５９】
そして、制御部８０は、ウェイト６４が最下位置にまで移動して、下部ウェイト検知センサ６７がＯＮ信号が入力されたか否かを判定する（Ｓ２３）。その結果、下部ウェイト検知センサ６７からＯＦＦ信号が入力されていると判断した場合（Ｓ２３：Ｎｏ）、制御部８０は下部ウェイト検知センサ６７からＯＮ信号が入力されるまで待機する。一方、下部ウェイト検知センサ６７からＯＮ信号が入力されたと判断した場合（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、制御部８０は、ウェイト６４が最下位置に移動した結果、リリース動作が適切に行われて阻止棒２０がリリース位置Ｋに移動したことを認識する。これによって、リリース動作の処理が完了する。
【００６０】
次に、リリース動作の完了後、阻止棒２０がリリース位置Ｋにある場合において、当該阻止棒２０を阻止位置Ｓに回動させる復帰動作について説明する。この復帰動作は、リリース動作後の阻止棒２０がリリース位置にある状態において、例えば料金所の係員による操作部７３の操作によって制御部８０に入力されるリリース復帰指令に基づいて行われる。図１０は、制御部８０が実行する阻止棒２０の復帰動作の処理の流れを示すフローチャートである。
【００６１】
まず、制御部８０は、操作部７３からＯＮ信号が入力されたか否か、即ち、操作部７３からリリース復帰指令が入力されたか否かを判定する（Ｓ３１）。その結果、操作部７３からＯＦＦ信号が入力されていると判断した場合（Ｓ３１：Ｎｏ）、操作部７３からＯＮ信号が入力されるまで待機する。
【００６２】
制御部８０が、操作部７３からＯＮ信号が入力されたと判断した場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、制御部８０は、クラッチ５０を接続状態とする信号を送出する（Ｓ３２）。これによって、クラッチ５０が接続されると、駆動軸４０のトルクが回転軸１２に対して伝達される状態となり、駆動軸４０の駆動に伴って回転軸１２が回転可能となる。
【００６３】
次いで、制御部８０は、電動機４５を逆回転させて、阻止棒２０をリリース位置Ｋから阻止位置Ｓに回動させる（Ｓ３３）。即ち、駆動軸４０を逆回転させることで、該駆動軸４０にクラッチ５０を介して接続された回転軸１２を復帰回転方向Ｔ２に１８０°回転させる。これによって、図１１に示すように、阻止棒２０が阻止位置Ｓに復帰する。
【００６４】
この際、図１２に示すように、プーリ６１における当接部６１ａが回転軸１２の凸部１２ａに対してリリース回転方向Ｔ１後方側から当接していることにより、回転軸１２の復帰回転方向Ｔ２への回転に連動してプーリ６１も復帰回転方向Ｔ２に同様に回転する。これにより、プーリ６１が初期状態に復帰すると、図１１に示すように、該プーリ６１がワイヤ６２を巻き取ることによりワイヤ６２に固定されたウェイト６４が上方に移動し、該ウェイト６４が最上位置にて上部ウェイト検知センサ６６により検知される。
【００６５】
続いて、制御部８０は、上部ウェイト検知センサ６６からＯＮ信号が入力されているか否か、即ち、ウェイト６４が上方に移動して初期の高さ位置に復帰したか否かを判定する。上部ウェイト検知センサ６６からＯＦＦ信号が入力されていると判断した場合（Ｓ３４：Ｎｏ）、上部ウェイト検知センサ６６からＯＮ信号が入力されるまで待機する。上部ウェイト検知センサ６６からＯＮ信号が入力された場合（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、制御部８０は、ウェイト支持部６５に対して進退板６５ａを進出させる信号を送出する（Ｓ３５）。これにより、ウェイト６４が再びウェイト支持部６５によって支持され、復帰動作が完了し、遮断機１０が当初の待機状態となる。これによって、復帰動作の処理が完了する。
【００６６】
以上ように、本実施形態の遮断機１０によれば、傾斜軸線Ｌ回りに回転可能とされた回転軸１２に対して阻止棒２０が所定角度θ２をなして支持されているため、阻止位置Ｓにある阻止棒２０に車両が衝突すると、阻止棒２０は車両進行方向Ｇ前方側に向かって円錐面を描くようにしてリリース位置Ｋまで回動する。これによって阻止棒２０の回動範囲をコンパクトに収めることができる。また、阻止棒２０を先行車両を回避するように回動することになるため、該阻止棒２０の先行車両への衝突を防止することが可能となる。
【００６７】
さらに、本実施形態の遮断機１０においては、制御部８０が車両検知信号に基づいて駆動軸４０を駆動させ、これに伴って回転軸１２が回転することにより、阻止棒２０を阻止位置Ｓとリリース位置Ｋとの間で回動させる開閉動作が行われる。即ち、車両が阻止棒２０に衝突した際のリリース動作と車両を検知した際の開閉動作とが同様の動作となるため、リリース動作用の機構と開閉動作用の機構とを別に設ける必要はなく、装置構成の簡略化を図ることができる。
したがって、本実施形態の遮断機１０によれば、簡易かつコンパクトな構成で円滑なリリース動作を行うことが可能となる。
【００６８】
また、車両が阻止棒２０に接触して衝突検知センサ２３から衝突検知信号が発されると、クラッチ５０が切断されることにより回転軸１２が駆動軸４０から独立して回転可能とされた後、回転機構６０が作動して回転軸１２がリリース回転方向Ｔ１に回転される。これによって、阻止棒２０が阻止位置Ｓからリリース位置Ｋへと向かって回動するリリース動作を行うことができる。即ち、車両の衝突の衝撃力に加えて阻止棒２０を回転機構６０の寄与により回動させることができるため、リリース動作をより円滑に行うことができる。
【００６９】
さらに、阻止棒２０がリリース位置Ｋにある場合に操作部７３から復帰信号が発されると、クラッチ５０が接続状態となって駆動軸４０のトルクが回転軸１２に伝達可能となった後、駆動軸４０の回転駆動によって回転軸１２が復帰回転方向Ｔ２に回転される。これによって、阻止棒２０をリリース位置Ｋから阻止位置Ｓへと回動させる復帰動作を行うことができ、阻止棒２０を待機状態とさせることができる。
【００７０】
また、車両検知信号に基づいて阻止棒２０が開閉動作を行う際には、プーリ６１の当接部６１ａが回転軸１２の凸部１２ａの移動の妨げとなることはない一方、リリース動作時及び復帰動作時には、これら当接部６１ａと凸部１２ａとが当接して互いに干渉し合うことで、リリース動作及び復帰動作を円滑に行うことができる。
【００７１】
さらに、特に本実施形態においては、阻止棒２０における棒部２２が断面円形をなしているため、車両が該棒部２２に衝突した際には、棒部２２に対して斜め上方に向かっての衝撃力、即ち、円錐面に沿った回動方向への衝撃力が与えられる。これによって、阻止棒２０をより一層円滑に回動させることが可能となる。
【００７２】
次に、第二実施形態の遮断機について図１３を参照して説明する。なお、第二実施形態において第一実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この遮断機１００は、図１３に示すように、遮断機本体１１と、回転軸１２と、該回転軸１２に支持された阻止棒２０と、回転軸１２を駆動させるための駆動軸４０と、制御部８０とを備えている。
【００７３】
第二実施形態においては、駆動軸４０の第二駆動軸４４が第二のカップリング４６を介して回転軸１２の下端に接続されている。これによって、回転軸１２と駆動軸４０とは、常に連動して回転する。
【００７４】
ここで、第二実施形態の遮断機１００の機能構成について説明する。図１４は第二実施形態の遮断機１００及び周辺機器の機能構成を示す機能ブロック図である。第二実施形態の遮断機１００においては、阻止棒２０に設けられた衝突検知センサ２３と、駆動軸４０の電動機４５とがそれぞれ制御部８０に対して電気的に接続されている。さらに、制御部８０には外部に設置された操作部７３が接続されている。そして、制御部８０は、衝突検知センサ２３及び操作部７３の入力に基づいて、電動機４５の制御を行うように構成されている。
なお、遮断機１００の電動機４５には、第一実施形態同様、車線サーバ７０が接続されており、車線サーバ７０は、車両検知器７１、路側アンテナ７２及び操作部７３からの入力に基づいて電動機４５を制御することで、阻止棒２０の開閉動作を行う。
【００７５】
このような第二実施形態の遮断機１００においては、第一実施形態同様、車線サーバ７０が電動機４５を制御することで阻止棒２０の開閉動作が行われる。
一方、阻止棒２０に車両が衝突した際には、当該車両の衝突を衝突検知センサ２３が検知して、該衝突検知センサ２３から制御部８０に信号が入力される。これに基づいて、制御部８０は電動機４５に信号を送出して駆動軸４０を正回転させることにより回転軸１２をリリース方向Ｔ１に１８０°回転させる。これにより、阻止棒２０が阻止位置Ｓからリリース位置Ｋへと回動するリリース動作が行われる。
【００７６】
そして、阻止棒２０のリリース動作の完了後、操作部７３から制御部８０に対してリリース復帰指令が入力されると、制御部８０は、電動機４５に信号を送出して駆動軸４０を逆回転させることにより回転軸１２を復帰方向Ｔ２に１８０°回転させる。これにより、阻止棒２０がリリース位置Ｋから阻止位置Ｓへと回動する復帰動作が行われる。
このように本実施形態においては、衝突検知センサ２３及び操作部７３の出力が制御部８０に入力されることにより、阻止棒２０のリリース動作及び復帰動作を円滑に行うことができる。
なお、開閉動作とリリース動作及び復帰動作を同一の駆動源で行うことで装置構成を簡略化することができるが、安全性向上のためにトルクリミッタを備え、例えば高速車両が衝突した際には、クラッチを切断することにより駆動軸４０から電動機４５を切り離し、衝突力により受動的にリリースさせる機構を持たせてもよい。
【００７７】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。
例えば、実施形態においては阻止棒２０における棒部２２の断面形状を円形としたが、車両が棒部２２に衝突した際に衝撃力が斜め上方に向かって与えられる形状ならば他の形状であってもよい。例として、棒部２２における車両が衝突する部分に、車両進行方向Ｇ後方かつ下方を向く傾斜面を備えた形状とすることが挙げられる。
【００７８】
さらに、例えば図１５に示すように、阻止棒２０がリリース位置Ｋにある場合に当該阻止棒２０を固定するボールキャッチ９０が設けられていてもよい。このボールキャッチ９０は、阻止棒２０における基部２１に設けられた雄部材９１と遮断機本体１１の上面に設けられた雌部材９２とから構成されている。そして、阻止棒２０が阻止位置Ｓからリリース位置Ｋに移動すると、阻止棒２０側の雄部材９１の凸部９１ａが雌部材９２の凹部９２ａに入り込む。
【００７９】
この際、凹部９２ａの側面から付勢された一対のボール９２ｂ，９２ｂが凸部９１ａのくびれ部９１ｂに嵌り込むことによって雄部材９１と雌部材９２とが係合した状態となる。これによって、阻止棒２０がリリース位置Ｋにおいて固定される。これによって、リリース位置Ｋにある阻止棒２０が不用意に回動してしまうことを防止することができる。
【００８０】
また、阻止棒２０がリリース位置Ｋから阻止位置Ｓに回動する際には、回転軸１２のトルクによって、ボール９２ｂ，９２ｂの付勢力に抗して凸部９１ａが凹部９２ａ内から脱出することにより、雄部材９１と雌部材９２との係合状態が解除される。
【００８１】
さらに、ボールキャッチ９０に代えて、例えば図１６に示すように、ラッチ機構９３が設けられていてもよい。このラッチ機構９３は、阻止棒２０における基部２１に設けられたラッチ９４と遮断機本体１１の上面に設けられたラッチ掛け部材９５とから構成されている。そして、阻止棒２０が阻止位置Ｓからリリース位置Ｋに移動すると、進退可能に設けられたラッチ９４がラッチ掛け部材９５に係合することで、阻止棒２０がリリース位置Ｋにおいて固定される。これによっても、リリース位置Ｋにある阻止棒２０が不用意に回動してしまうことを防止することができる。
なお、ラッチ９４とラッチ掛け部材９５との係合を解除する際には、例えばラッチ９４内に設けられたソレノイドに通電することでラッチ９４を後退させればよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０…遮断機（車両通行遮断機）
１２… 回転軸
１２ａ …凸部
２０…阻止棒
２１…基部
２２…棒部
２３…衝突検知センサ
４０…駆動軸
４５…電動機
５０…クラッチ
６０…回転機構
６１…プーリ
６１ａ…当接部
６２…ワイヤ
６４…ウェイト
６５…ウェイト支持部
６６…上部ウェイト検知センサ
６７…下部ウェイト検知センサ
７０… 車線サーバ
７１… 車両検知器
７２… 路側アンテナ
７３… 操作部
８０…制御部
１００…遮断機（車両通行遮断機）
Ｓ…阻止位置
Ｋ…リリース位置
Ｌ…傾斜軸線
Ｏ…中心軸線
Ｒ…車両通行路
Ｇ…車両進行方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速道路などの料金所に設置され、車両の通行を阻止または許可可能な車両通行遮断機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速道路等の有料道路や駐車場等の料金所ゲートにおいて、料金の収受を自動化するシステムとしてＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｅｍ)が導入されている。このＥＴＣにおいては、料金所ゲートへの車両の進入を車両検知器が検知すると、車線サーバが路側アンテナに対して通信指令を発し、これに基づいて路側アンテナが車両に搭載された車載器と通信を開始する。次いで、車線サーバは路側アンテナにより車載器から得られた情報に基づいて、正常車両か異常車両かの別を判断する。そして、正常車両と判断した際には車両通行遮断機の阻止棒を開状態とし、異常車両と判断した際には阻止棒を閉状態に維持することで、車両の通行を阻止又は許可するようになっている。
【０００３】
このＥＴＣにおいては、阻止棒が閉じた状態であるにも拘わらず車両が強行的に車両通行遮断機を通過した場合、車両が阻止棒に衝突することによって阻止棒や車両が損傷するという事故が生じる。そこで、このような問題に対処すべく、車両の衝突時に阻止棒が受けた衝撃を逃がすように該阻止棒がリリース動作を行うように構成された車両通行遮断機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１に記載の車両通行遮断機は、車両が阻止棒に衝突することなく通常に使用されている間は、その阻止棒が鉛直面内で回転し、水平に倒伏した状態で車両の通行を阻止する一方、鉛直に起立した状態で車両の進入を許可するような開閉動作を行う。そして、車両が阻止棒に衝突した際には、その衝撃に従って阻止棒が長手方向中間部に設けられたヒンジの位置で車両進行方向へと向かって水平面に沿って折れ曲がるように回動する。このようにして車両通行遮断機のリリース動作が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５９４９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来の車両通行遮断機においては、開閉動作時とリリース動作時との阻止棒の回動方向が異なるため、複数の回動軸が必要であった。したがって、車両通行遮断機自体の構成が複雑となってしまい、生産コストやメンテナンスコストが上昇してしまうという問題があった。また、リリース動作が水平面に沿った方向になされるため、阻止棒が他の機器の機能を妨害することのないように所定のスペースを確保する必要があった。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、簡易かつコンパクトな構成で円滑にリリース動作を行うことが可能な車両通行遮断機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
即ち、本発明に係る車両通行遮断機は、傾斜軸線回りに回転可能に配置された回転軸と、前記傾斜軸線に対して所定角度をなして延在し、前記回転軸に支持された阻止棒とを備え、前記回転軸の回転に伴って、前記阻止棒が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リリース位置との間で回動することを特徴とする。
【０００９】
このような特徴の車両通行遮断機によれば、阻止棒が回転軸回りに円錐面を描くように回動することで阻止位置とリリース位置との間での開閉動作が行われる。一方、阻止位置にある阻止棒に車両が衝突した際には、該阻止棒に与えられる衝撃力が回転軸を回転させるトルクとして作用する。このトルクにより回転軸が回転すると、該プーリに支持された阻止棒が車両進行方向前方側に向かって円錐面を描くようにしてリリース位置まで回動するリリース動作が行われる。
【００１０】
また、本発明に係る車両通行遮断機は、回転駆動可能とされ前記回転軸にトルクを伝達する駆動軸を備え、該駆動軸が車両通過許可指令に基づいて回転駆動することを特徴とする。
【００１１】
このような特徴の車両通行遮断機によれば、例えば車両通行遮断機の外部から入力される車両通過許可指令に基づいた駆動軸の回転駆動によって回転軸が回転し、これによって、阻止棒が阻止位置とリリース位置との間で回動する開閉動作が行われる。したがって、車両が阻止棒に衝突した際のリリース動作と車両を検知した際の開閉動作とが同様の動作となるため、リリース動作用の機構と開閉動作用の機構とを別に設ける必要はなく、装置構成の簡略化を図ることができる。
【００１２】
さらに、本発明に係る車両通行遮断機は、車両の前記阻止棒への衝突を検知して衝突検知信号を発する衝突検知センサと、前記衝突検知信号に基づいて、前記阻止棒を前記阻止位置から前記リリース位置に回動させる方向であるリリース回転方向に、前記回転軸を回転させる制御部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
これにより、車両が阻止棒に接触して衝突検知センサから衝突検知信号が発されると、阻止棒が阻止位置からリリース位置へと向かって回動するリリース動作が行われる。即ち、車両の衝突の衝撃力に加えて、阻止棒が回転機構の寄与によって回動することで、リリース動作をより円滑に行うことができる。
【００１４】
また、本発明に係る車両通行遮断機は、前記駆動軸のトルクを前記回転軸に断接可能に伝達するクラッチと、前記リリース回転方向に前記回転軸を回転させる回転機構とを備え、前記制御部は、前記衝突検知信号に基づいて、前記クラッチを切断するとともに前記回転機構を作動させることで、前記リリース回転方向に前記回転軸を回転させることが好ましい。
【００１５】
これにより、車両が阻止棒に接触して衝突検知センサから衝突検知信号が発されると、まず、クラッチが切断されることにより回転軸が駆動軸から独立して回転可能となる。そして、回転機構が作動して回転軸がリリース回転方向に回転されることで、阻止棒が阻止位置からリリース位置へと向かって回動するリリース動作が行われる。これにより、リリース動作を一層円滑に行うことができる。
【００１６】
また、本発明に係る車両通行遮断機において、前記制御部は、リリース復帰指令に基づいて、前記クラッチを接続するとともに、前記駆動軸を回転駆動させることにより、前記リリース回転方向の反対方向である復帰回転方向に前記回転軸を回転させることが好ましい。
【００１７】
ここで、リリース動作後の阻止棒をリリース動作前の状態に自動復帰させるための機構がない場合には、例えば料金所係員が、車両通行遮断機の箇所まで近寄って、手動にて阻止棒を非リリース状態に復帰させる作業を行わなければならない。この点、上記構成によれば、阻止棒がリリース位置にある場合にリリース復帰指令が制御部に入力されると、まずクラッチが接続されて駆動軸のトルクが回転軸に伝達可能となる。そして、駆動軸の回転駆動によって回転軸が復帰回転方向に回転されることで、阻止棒をリリース位置から阻止位置へと回動させる復帰動作が行われる。これによって、阻止棒を当初の状態に迅速に復帰させることができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る車両通行遮断機において、前記回転機構は、前記回転軸に対して前記傾斜軸線回りに相対回転可能に設けられるとともに、前記回転軸から径方向外側に突出する凸部に対して前記リリース回転方向後方側から当接可能な当接部を有するプーリと、該プーリの外周面に、前記リリース回転方向前方側に向かって繰り出し可能に巻き掛けられたワイヤと、前記プーリから繰り出された前記ワイヤに固定されたウェイトと、該ウェイトを支持するウェイト支持部とを備え、前記制御部は、前記衝突検知信号に基づいて、前記ウェイト支持部による前記ウェイトの支持を解除させることで前記回転機構を作動させることが好ましい。
【００１９】
これにより、車両通過許可指令に基づいて阻止棒が開閉動作を行う際には、プーリの当接部が回転軸の凸部の移動の妨げとなることはなく、該開閉動作を円滑に行うことができる。
また、衝突検知信号が発された際には、まず、制御部がウェイト支持部によるウェイとの支持を解除し、これによりウェイトが下方に落下して該ウェイトが固定されたワイヤがプーリの外周面から繰り出される。すると、このワイヤの繰り出しに伴って、プーリがリリース回転方向に回転される。この際、プーリの当接部が回転軸の凸部に対してリリース回転方向後方側から当接しているため、プーリのリリース回転方向への回転に連動して回転軸を同方向に回転させることができる。これによって、回転軸に支持された阻止棒を阻止位置からリリース位置へと回動させるリリース動作を行うことができる。
そして、リリース動作後に復帰信号が発されて、回転軸が復帰回転方向に回転される際には、回転軸の凸部がプーリの当接部に対して復帰回転方向後方側から当接した状態にあるため、当該回転軸の回転に連動してプーリを初期の状態まで回転させることができる。
【００２０】
なお、本発明に係る車両通行遮断機において、前記制御部は、前記衝突検知信号に基づいて、前記駆動軸を回転駆動させることにより、前記リリース回転方向に前記回転軸を回転させてもよい。
【００２１】
これによっても、車両が阻止棒に接触して衝突検知センサから衝突検知信号が発されると、阻止棒が阻止位置からリリース位置へと向かって回動するリリース動作が行われるため、該リリース動作をより円滑に行うことができる。
【００２２】
さらに、本発明に係る車両通行遮断機において、前記制御部は、リリース復帰指令に基づいて、前記駆動軸を回転駆動させることにより、前記リリース回転方向の反対方向である復帰回転方向に前記回転軸を回転させてもよい。
これによっても、阻止棒をリリース位置から阻止位置へと回動させる復帰動作が行われるため、阻止棒を当初の状態に迅速に復帰させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の車両通行遮断機によれば、阻止棒が円錐面を描くようにして回動するため、該阻止棒の回動範囲をコンパクトに収めることができ、かつ、開閉動作とリリース動作とを単一の回転軸によって行うことができるため、複数の軸を設ける必要はない。したがって、簡易かつコンパクトな構成で円滑なリリース動作を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第一実施形態に係る車両通行遮断機の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】第一実施形態に係る車両通行遮断機の阻止棒の動作を説明する斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】第一実施形態の車両通行遮断機及び周辺機器の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図６】車線サーバが実行する阻止棒の開閉動作の処理の流れを示す機能ブロック図である。
【図７】制御部が実行する阻止棒のリリース動作の処理の流れを示す機能ブロック図である。
【図８】リリース動作時の回転機構の動作を説明する図である。
【図９】図７のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】制御部が実行する阻止棒の復帰動作の処理の流れを示す機能ブロック図である。
【図１１】復帰動作時の回転機構の動作を説明する図である。
【図１２】図１１のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】第二実施形態に係る車両通行遮断機の概略構成を示す正面図である。
【図１４】第二実施形態の車両通行遮断機及び周辺機器の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】リリース位置にある阻止棒を固定するボールキャッチを説明する図である。
【図１６】リリース位置にある阻止棒を固定するラッチ機構を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の第一実施形態に係る車両通行遮断機（以下、単に「遮断機」と称する）について、図面を参照して詳細に説明する。
遮断機１０は、図１に示すように、 高速道路の料金所ゲートにおける車両通行路Ｒの側方に固定設置された筐体状をなす遮断機本体１１と、該遮断機本体１１内に回転可能に設置された回転軸１２と、該回転軸１２に支持された阻止棒２０と、回転軸１２を駆動させるための駆動軸４０と、駆動軸４０のトルクを回転軸１２に伝達するクラッチ５０と、回転軸１２を回転させる回転機構６０と、制御部８０とを備えている。
なお、遮断機本体１１を設置する箇所は、高速道路の料金所に限られず、例えば駐車場の料金所等であってもよい。
【００２６】
回転軸１２は、図１及び図２に示すように、水平方向に対して所定角度θ１（本実施形態においては４５°）をなして傾斜する傾斜軸線Ｌ回りに回転可能に設置されている。傾斜軸線Ｌは、上方向に向かうに従って漸次車両通行路Ｒ側に延びるように傾斜しており、回転軸１２はこの傾斜軸線Ｌに沿って延在するように配置されている。また、この回転軸１２の外周側には遮断機本体１１内に設置された一対のベアリング１３，１３が設けられており、これらベアリング１３，１３に回転軸１２が支持されることによって、該回転軸１２が傾斜軸線Ｌ回りに回転自在とされている。さらに、回転軸１２の上端は、遮断機本体１１の上端における車両通行路Ｒ側の角部に形成された傾斜面１１ａから遮断機本体１１の外部に露出している。
【００２７】
阻止棒２０は、図１及び図２に示すように、中心軸線Ｏに沿って延びる部材であって、回転軸１２の上端に固定された基部２１と、該基部２１に一端が固定された長尺状をなす棒部２２とを備えている。該棒部２２の中心軸線Ｏに直交する断面形状は、該中心軸線Ｏを中心とした円形をなしている。また、当該中心軸線Ｏは、傾斜軸線Ｌに対して所定角度θ２（本実施形態においては４５°）をなして交差しており、即ち、阻止棒２０は傾斜軸線Ｌに対して所定角度θ２をなして延在するように、回転軸１２に支持されている。
【００２８】
これによって、回転軸１２の傾斜軸線Ｌ回りの回転に伴って、阻止棒２０は阻止位置Ｓとリリース位置Ｋとの間で円錐面を描くように回動する。ここで、阻止位置Ｓとは、図１及び図３に実線で示すように、阻止棒２０が略水平状態であるとともに車両進行方向Ｇに略直交する方向に延びる状態を意味する。また、リリース位置Ｋとは、図１及び図３に破線で示すように、阻止棒２０が略鉛直に起立した状態を意味する。
【００２９】
そして、本実施形態においては、図３に示すように、阻止位置Ｓにある阻止棒２０が車両進行方向Ｇ前方側に向かって円錐面を描くように回動することでリリース位置Ｋまで移動し、また、リリース位置Ｋにある阻止棒２０が車両進行方向Ｇ前方側に向かって円錐面を描くように回動することで阻止位置Ｓに移動する。即ち、阻止棒２０は、傾斜軸線Ｌを中心とした円錐面のうち、車両進行方向Ｇ前方側の１８０°の範囲で回動可能とされている。
【００３０】
なお、以下では、阻止棒２０を阻止位置Ｓからリリース位置Ｋに向かって回動させる回転軸１２の回転方向をリリース回転方向Ｔ１とし、阻止棒２０をリリース位置Ｋから阻止位置Ｓに向かって回動させる回転軸１２の回転方向を復帰回転方向Ｔ２とする。
【００３１】
このような阻止棒２０における基部２１の表面には、図１及び図２に示すように、車両の衝突を検知するための衝突検知センサ２３が設けられている。この衝突検知センサ２３は、いわゆる圧電素子であって、車両の衝突によって阻止棒２０に変形が生じると、その機械的変位を電気信号に変換し、制御部８０に対して検知信号を発する。なお、衝突検知センサ２３としては、圧電素子に代えて、いわゆるマイクロスイッチ等の車両の衝突を検知可能なセンサならば他の構成であってもよい。
【００３２】
駆動軸４０は、図１及び図２に示すように、回転軸１２の下方側において傾斜軸線Ｌに沿って配置されており、詳しくは図２に示すように、電動機４５と、該電動機４５の出力軸４５ａにカップリング４１を介して連結される第一駆動軸４２と、減速機４３を介して第一駆動軸４２に接続された第二駆動軸４４とを備えている。
【００３３】
電動機４５は回転速度や回転角度を任意に制御可能ないわゆるサーボモータである。この電動機４５は正逆回転可能とされており、制御部８０及び後述する車線サーバ７０からの指令に基づいて作動するように構成されている。電動機４５が作動した際には、該電動機４５の出力軸４５ａのトルクが第一駆動軸４２に伝達され、さらにこのトルクは減速機４３により回転数が減少させられた上で第二駆動軸４４に伝達される。
【００３４】
クラッチ５０は、図１及び図２に示すように、回転軸１２と駆動軸４０の第二駆動軸４４との間に介装されており、第二駆動軸４４のトルクを回転軸１２に断接可能に伝達する部材である。このクラッチ５０は、制御部８０の指令に基づいて、第二駆動軸４４から回転軸１２へのトルクの伝達を可能とする接続状態と、該トルクの伝達を不能とする切断状態とに切り換えるように構成されている。
【００３５】
回転機構６０は、プーリ６１と、ワイヤ６２と、ローラ６３と、ウェイト６４と、ウェイト支持部６５と、上部ウェイト検知センサ６６と、下部ウェイト検知センサ６７とを備えている。
【００３６】
プーリ６１は、図１及び図２に示すように、回転軸１２に対して傾斜軸線Ｌ回りに相対回転可能に設けられた円筒状の部材であって、より詳細には、図４に示すように、該プーリ６１の内周面と回転軸１２の外周面との間に介装されたベアリング１４を介して回転軸１２に対して相対回転可能に外嵌されている。
【００３７】
ここで、上記回転軸１２には、図４に示すように、該回転軸１２の外周面から径方向外側に向かって突出する凸部１２ａが形成されている。また、プーリ６１には、回転軸１２の凸部１２ａに対してリリース回転方向Ｔ１後方側から当接可能な当接部６１ａが形成されている。
【００３８】
ワイヤ６２は、図２及び図４に示すように、その一端側がプーリ６１の外周面に対してリリース回転方向Ｔ１前方側に向かって繰り出し可能に巻き掛けられている。該プーリ６１から繰り出されたワイヤ６２は、図２に示すように、遮断機本体１１に固定されたローラ６３に巻き掛けられて下方に延びており、該ワイヤ６２の他端にはウェイト６４が固定されている。これによってウェイト６４の下方への移動に伴ってプーリ６１の外周面からワイヤ６２が順次繰り出されることにより、プーリ６１がリリース回転方向Ｔ１に回転する。
【００３９】
ウェイト支持部６５は、ウェイト６４を下方から支持する機構であって、水平方向に沿って進退可能とされて上面にウェイト６４が載置される進退板６５ａを備えている。この進退板６５ａは、制御部８０によってその進退移動が制御されており、進退板６５ａが進出状態にある場合にウェイト６４を支持する一方、該進退板６５ａが後退することでウェイト６４の支持が解除されるようになっている。
【００４０】
上部ウェイト検知センサ６６は、ウェイト６４がウェイト支持部６５に支持されている状態、即ち、ウェイト６４が最上位置にあることを検知するセンサであって、該ウェイト６４の上面が当接可能なスイッチセンサが用いられている。
【００４１】
下部ウェイト検知センサ６７は、ウェイト支持部６５による支持が解除されたウェイト６４が落下して、該ウェイト６４が最下位置にあることを検知するセンサであって、ウェイト６４の下面が当接可能なスイッチセンサが用いられている。
【００４２】
次に、制御部８０について、遮断機１０の機能構成を踏まえて説明する。図５は遮断機１０及び周辺機器の機能構成を示す機能ブロック図である。遮断機１０においては、阻止棒２０に設けられた衝突検知センサ２３と、上部ウェイト検知センサ６６と、下部ウェイト検知センサ６７と、駆動軸４０の電動機４５と、クラッチ５０と、ウェイト支持部６５とがそれぞれ制御部８０に対して電気的に接続されている。さらに、この制御部８０には、遮断機１０の外部に設けられた操作部７３が電気的に接続されている。
【００４３】
そして、制御部８０は、衝突検知センサ２３、上部ウェイト検知センサ６６、下部ウェイト検知センサ６７及び操作部７３からの入力に基づいて、電動機４５、クラッチ５０及びウェイト支持部６５の制御を行うように構成されている。
【００４４】
また、遮断機１０の外部には、周辺機器として、車両検知器７１、路側アンテナ７２及び上記操作部７３がそれぞれ接続された車線サーバ７０が設けられている。
車両検知器７１は、例えば車両通行路Ｒの両側に設置された複数対の光センサにより構成されており、料金所ゲートへの車両の進入及び退出を検知するように構成されている。即ち、この車両検知器７１は、例えば料金所ゲートの入り口側（遮断機１０の車両進行方向Ｇ後方側）に設置された第一の光センサによって該料金所ゲートへの車両の進入を検知する一方、料金所ゲートの出口側（遮断機１０の車両進行方向Ｇ前方側）に設置された第二の光センサによって該料金所ゲートからの車両の退出を検知するようになっている。
【００４５】
路側アンテナ７２は、例えば遮断機１０よりも車両進行方向Ｇ後方側に設置されており、車両が料金所ゲートを通過する際、該車両に搭載された車載器と必要な情報を送受信するように構成されている。
そして、車線サーバ７０は、車両検知器７１及び路側アンテナ７２からの出力に基づいて、遮断機１０の電動機４５の制御を行うように構成されている。
【００４６】
また、操作部７３は、例えば料金所ゲートに設置された料金所係員の居室に設置されており、例えば「開ボタン」や「閉ボタン」の押下に基づいて、車線サーバ７０に対して阻止棒の開閉要求を出力する。車線サーバ７０は、この開閉要求に基づいて電動機４５に指令を発することで阻止棒２０を開閉させる。なお、操作部７３は、料金所から離れた位置にある監視センター等に設置した構成であってもよい。
【００４７】
さらに、この操作部７３は、上述したように、遮断機１０の制御部８０に対しても接続されており、例えば「リリース復帰ボタン」を押下することにより送出されるリリース復帰指令が制御部８０に入力されるように構成されている。
なお、操作部７３が車線サーバ７０に接続されておらず制御部８０のみに接続された構成であってもよい。この場合、操作部７３を操作することにより出力される開閉要求は制御部８０に入力され、該制御部８０はこの開閉要求に基づいて電動機４５を制御することで阻止棒２０の開閉動作を行う。
【００４８】
次に、本実施形態の遮断機１０の作用について説明する。
車両通行路Ｒに車両が進入しておらず遮断機１０が待機状態の際には、図１に示すように、阻止棒２０はホームポジションである阻止位置Ｓにあり、クラッチ５０は接続状態とされている。この状態において、プーリ６１は、図４に示すように、回転軸１２の凸部１２ａに対してリリース回転方向Ｔ１後方側から当接した初期状態とされている。また、図３に示すように、ウェイト６４は最上位置においてウェイト支持部６５によって支持された状態にあり、上部ウェイト検知センサ６６がＯＮ状態とされている。
【００４９】
始めに、上記のように待機状態の遮断機１０を備えた料金所ゲートに車両が進入した際の阻止棒２０の開閉動作の処理手順について説明する。この阻止棒２０の開閉動作は、車線サーバ７０の制御によって行われる。図６は、車線サーバ７０が実行する阻止棒２０の開閉動作の処理の流れを示すフローチャートである。
【００５０】
まず、車線サーバ７０は、車両検知器７１が料金所ゲートへの車両の進入を検知したか否か、即ち、車両検知器７１からのＯＮ信号（車両検知信号）が入力されたか否かを判定する（Ｓ１１）。その結果、車両検知器７１からＯＦＦ信号が入力されていると判定した場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、車線サーバ７０は、車両検知器７１からＯＮ信号が入力されるまで待機する。一方、車両検知器７１からからＯＮ信号が入力されたと判断した場合（Ｓ１１：Ｙｅs）、車線サーバ７０は、路側アンテナ７２に対して車載器情報の受信指令を送出し（Ｓ１２）、路側アンテナ７２はこの信号に基づいて車両に搭載された車載器と通信を開始する。
【００５１】
次いで、車線サーバ７０は、路側アンテナ７２が受信した車載器情報に基づいて、料金所ゲートを通過しようとしている車両が正常車両であるか異常車両であるかの別を判断する（Ｓ１３）。その結果、異常車両であると判断した場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、車線サーバ７０は異常処理を行い（Ｓ１４）、阻止棒２０の開動作を行うことなく該阻止棒２０を阻止位置Ｓに維持する。これにより、Ｓ１３にて異常車両と判断した際の車線サーバ７０の処理が終了する。
【００５２】
一方、Ｓ１３にて正常車両であると判断した場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、車線サーバ７０は、電動機４５に車両通行許可指令を送出し、駆動軸４０を正回転させることにより回転軸１２をリリース方向Ｔ１に１８０°回転させる。即ち、車線サーバ７０は、阻止棒２０が阻止位置Ｓからリリース位置Ｋへと回動する開動作を該阻止棒２０に行わせる（Ｓ１５）。これによって、遮断機１０が、車両の通行を許可した状態となる。
【００５３】
Ｓ１５の後、車線サーバ７０は、車両が料金所ゲートから退出を検知したか否か、即ち、車両検知器７１による車両の検知が終了した結果、車両検知器７１からＯＦＦ信号が入力されたか否かを判定する（Ｓ１６）。そして、車両検知器７１から依然としてＯＮ信号が入力されていると判断した場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、車線サーバ７０は、車両検知器７１からＯＦＦ信号が入力されるまで待機する。一方、車両検知器７１からＯＦＦ信号が入力されたと判断した場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、車線サーバ７０は、電動機４５に信号を送出し駆動軸４０を逆回転させて回転軸１２を復帰回転方向Ｔ２に１８０°回転させる。これにより、即ち、車線サーバ７０は、阻止棒２０がリリース位置Ｋから阻止位置Ｓへと回動する閉動作を該阻止棒２０に行わせる。（Ｓ１７）。これによって、遮断機１０が車両の通行を阻止した状態となり、Ｓ１３にて正常車両と判断した際の車線サーバ７０の処理が終了する。
【００５４】
ここで、上記のように、車線サーバ７０が異常車両と判断して異常処理を行った際には、阻止棒２０が阻止位置Ｓに維持されることにより、該阻止棒２０に車両が衝突する場合がある。また、車線サーバ７０が正常車両と判断して阻止棒２０に開動作を行わせた際であっても、車両の進入速度が速すぎる場合には、阻止棒２０に車両が衝突し得る。この際、本実施形態においては、阻止棒２０のリリース動作が行われる。即ち、阻止棒２０に対して車両が衝突すると、当該衝撃力が回転軸１２を回転させるトルクとして作用する。このトルクにより回転軸１２が回転すると、該回転軸１２に支持された阻止棒２０が阻止位置Ｓからリリース位置Ｋへと向かって円錐面を描くように回動する。
【００５５】
ここで、本実施形態の遮断機１０においては、阻止棒２０が車両の衝突の衝撃力によって回動されるのみならず、制御部８０の指令に基づく回転機構６０の作用により、阻止棒２０をリリース位置Ｋまで回動させることができる。図７は、制御部８０が実行する阻止棒２０のリリース動作の処理の流れを示すフローチャートである。
【００５６】
制御部８０は、まず、衝突検知センサ２３が車両の衝突を検知したか否か、即ち、衝突検知センサ２３からＯＮ信号（衝突検知信号）が入力されたか否かを判定する（Ｓ２１）。その結果、衝突検知センサ２３からＯＦＦ信号が入力されていると判断した場合（Ｓ２１：Ｎｏ）、制御部８０は、衝突検知センサからＯＮ信号が入力されるまで待機する。一方、阻止位置Ｓにある阻止棒２０に車両が衝突した結果、衝突検知センサ２３からＯＮ信号が入力されたと判断した場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、制御部８０は、クラッチ５０に対して該クラッチ５０を切断状態とする信号を送出する（Ｓ２２）。これによって、図８に示すように、クラッチ５０が切断されると、回転軸１２が駆動軸４０から独立して回転可能な状態となる。
【００５７】
その後、制御部８０は、ウェイト支持部６５に信号を送出して進退板６５ａを進出位置から後退位置へと移動させる（Ｓ２３）。これにより、進退板６５ａが後退位置に移動すると、図８に示すように、ウェイト６４の支持が解除され、該ウェイト６４は重力に従って下方に落下する。すると、該ウェイト６４に固定されたワイヤ６２がプーリ６１の外周面から繰り出されることにより、図９に示すように、プーリ６１がリリース回転方向Ｔ１に回転する。そして、ウェイト６４が最下位置にて下部ウェイト検知センサ６７により検知されると、プーリ６１は初期の状態からリリース回転方向Ｔ１に１８０°回転した状態となる。
【００５８】
この際、プーリ６１における当接部６１ａが回転軸１２の凸部１２ａに対してリリース回転方向Ｔ１後方側から当接していることにより、図９に示すように、プーリ６１のリリース回転方向Ｔ１への回転に連動して回転軸１２もリリース回転方向Ｔ１に同様に１８０°だけ回転する。これに伴って、回転軸１２に支持された阻止棒２０は、傾斜軸線Ｌを中心軸とした円錐面を描くようにして阻止位置Ｓからリリース位置Ｋまで回動する。
【００５９】
そして、制御部８０は、ウェイト６４が最下位置にまで移動して、下部ウェイト検知センサ６７がＯＮ信号が入力されたか否かを判定する（Ｓ２３）。その結果、下部ウェイト検知センサ６７からＯＦＦ信号が入力されていると判断した場合（Ｓ２３：Ｎｏ）、制御部８０は下部ウェイト検知センサ６７からＯＮ信号が入力されるまで待機する。一方、下部ウェイト検知センサ６７からＯＮ信号が入力されたと判断した場合（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、制御部８０は、ウェイト６４が最下位置に移動した結果、リリース動作が適切に行われて阻止棒２０がリリース位置Ｋに移動したことを認識する。これによって、リリース動作の処理が完了する。
【００６０】
次に、リリース動作の完了後、阻止棒２０がリリース位置Ｋにある場合において、当該阻止棒２０を阻止位置Ｓに回動させる復帰動作について説明する。この復帰動作は、リリース動作後の阻止棒２０がリリース位置にある状態において、例えば料金所の係員による操作部７３の操作によって制御部８０に入力されるリリース復帰指令に基づいて行われる。図１０は、制御部８０が実行する阻止棒２０の復帰動作の処理の流れを示すフローチャートである。
【００６１】
まず、制御部８０は、操作部７３からＯＮ信号が入力されたか否か、即ち、操作部７３からリリース復帰指令が入力されたか否かを判定する（Ｓ３１）。その結果、操作部７３からＯＦＦ信号が入力されていると判断した場合（Ｓ３１：Ｎｏ）、操作部７３からＯＮ信号が入力されるまで待機する。
【００６２】
制御部８０が、操作部７３からＯＮ信号が入力されたと判断した場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、制御部８０は、クラッチ５０を接続状態とする信号を送出する（Ｓ３２）。これによって、クラッチ５０が接続されると、駆動軸４０のトルクが回転軸１２に対して伝達される状態となり、駆動軸４０の駆動に伴って回転軸１２が回転可能となる。
【００６３】
次いで、制御部８０は、電動機４５を逆回転させて、阻止棒２０をリリース位置Ｋから阻止位置Ｓに回動させる（Ｓ３３）。即ち、駆動軸４０を逆回転させることで、該駆動軸４０にクラッチ５０を介して接続された回転軸１２を復帰回転方向Ｔ２に１８０°回転させる。これによって、図１１に示すように、阻止棒２０が阻止位置Ｓに復帰する。
【００６４】
この際、図１２に示すように、プーリ６１における当接部６１ａが回転軸１２の凸部１２ａに対してリリース回転方向Ｔ１後方側から当接していることにより、回転軸１２の復帰回転方向Ｔ２への回転に連動してプーリ６１も復帰回転方向Ｔ２に同様に回転する。これにより、プーリ６１が初期状態に復帰すると、図１１に示すように、該プーリ６１がワイヤ６２を巻き取ることによりワイヤ６２に固定されたウェイト６４が上方に移動し、該ウェイト６４が最上位置にて上部ウェイト検知センサ６６により検知される。
【００６５】
続いて、制御部８０は、上部ウェイト検知センサ６６からＯＮ信号が入力されているか否か、即ち、ウェイト６４が上方に移動して初期の高さ位置に復帰したか否かを判定する。上部ウェイト検知センサ６６からＯＦＦ信号が入力されていると判断した場合（Ｓ３４：Ｎｏ）、上部ウェイト検知センサ６６からＯＮ信号が入力されるまで待機する。上部ウェイト検知センサ６６からＯＮ信号が入力された場合（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、制御部８０は、ウェイト支持部６５に対して進退板６５ａを進出させる信号を送出する（Ｓ３５）。これにより、ウェイト６４が再びウェイト支持部６５によって支持され、復帰動作が完了し、遮断機１０が当初の待機状態となる。これによって、復帰動作の処理が完了する。
【００６６】
以上ように、本実施形態の遮断機１０によれば、傾斜軸線Ｌ回りに回転可能とされた回転軸１２に対して阻止棒２０が所定角度θ２をなして支持されているため、阻止位置Ｓにある阻止棒２０に車両が衝突すると、阻止棒２０は車両進行方向Ｇ前方側に向かって円錐面を描くようにしてリリース位置Ｋまで回動する。これによって阻止棒２０の回動範囲をコンパクトに収めることができる。また、阻止棒２０を先行車両を回避するように回動することになるため、該阻止棒２０の先行車両への衝突を防止することが可能となる。
【００６７】
さらに、本実施形態の遮断機１０においては、制御部８０が車両検知信号に基づいて駆動軸４０を駆動させ、これに伴って回転軸１２が回転することにより、阻止棒２０を阻止位置Ｓとリリース位置Ｋとの間で回動させる開閉動作が行われる。即ち、車両が阻止棒２０に衝突した際のリリース動作と車両を検知した際の開閉動作とが同様の動作となるため、リリース動作用の機構と開閉動作用の機構とを別に設ける必要はなく、装置構成の簡略化を図ることができる。
したがって、本実施形態の遮断機１０によれば、簡易かつコンパクトな構成で円滑なリリース動作を行うことが可能となる。
【００６８】
また、車両が阻止棒２０に接触して衝突検知センサ２３から衝突検知信号が発されると、クラッチ５０が切断されることにより回転軸１２が駆動軸４０から独立して回転可能とされた後、回転機構６０が作動して回転軸１２がリリース回転方向Ｔ１に回転される。これによって、阻止棒２０が阻止位置Ｓからリリース位置Ｋへと向かって回動するリリース動作を行うことができる。即ち、車両の衝突の衝撃力に加えて阻止棒２０を回転機構６０の寄与により回動させることができるため、リリース動作をより円滑に行うことができる。
【００６９】
さらに、阻止棒２０がリリース位置Ｋにある場合に操作部７３から復帰信号が発されると、クラッチ５０が接続状態となって駆動軸４０のトルクが回転軸１２に伝達可能となった後、駆動軸４０の回転駆動によって回転軸１２が復帰回転方向Ｔ２に回転される。これによって、阻止棒２０をリリース位置Ｋから阻止位置Ｓへと回動させる復帰動作を行うことができ、阻止棒２０を待機状態とさせることができる。
【００７０】
また、車両検知信号に基づいて阻止棒２０が開閉動作を行う際には、プーリ６１の当接部６１ａが回転軸１２の凸部１２ａの移動の妨げとなることはない一方、リリース動作時及び復帰動作時には、これら当接部６１ａと凸部１２ａとが当接して互いに干渉し合うことで、リリース動作及び復帰動作を円滑に行うことができる。
【００７１】
さらに、特に本実施形態においては、阻止棒２０における棒部２２が断面円形をなしているため、車両が該棒部２２に衝突した際には、棒部２２に対して斜め上方に向かっての衝撃力、即ち、円錐面に沿った回動方向への衝撃力が与えられる。これによって、阻止棒２０をより一層円滑に回動させることが可能となる。
【００７２】
次に、第二実施形態の遮断機について図１３を参照して説明する。なお、第二実施形態において第一実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この遮断機１００は、図１３に示すように、遮断機本体１１と、回転軸１２と、該回転軸１２に支持された阻止棒２０と、回転軸１２を駆動させるための駆動軸４０と、制御部８０とを備えている。
【００７３】
第二実施形態においては、駆動軸４０の第二駆動軸４４が第二のカップリング４６を介して回転軸１２の下端に接続されている。これによって、回転軸１２と駆動軸４０とは、常に連動して回転する。
【００７４】
ここで、第二実施形態の遮断機１００の機能構成について説明する。図１４は第二実施形態の遮断機１００及び周辺機器の機能構成を示す機能ブロック図である。第二実施形態の遮断機１００においては、阻止棒２０に設けられた衝突検知センサ２３と、駆動軸４０の電動機４５とがそれぞれ制御部８０に対して電気的に接続されている。さらに、制御部８０には外部に設置された操作部７３が接続されている。そして、制御部８０は、衝突検知センサ２３及び操作部７３の入力に基づいて、電動機４５の制御を行うように構成されている。
なお、遮断機１００の電動機４５には、第一実施形態同様、車線サーバ７０が接続されており、車線サーバ７０は、車両検知器７１、路側アンテナ７２及び操作部７３からの入力に基づいて電動機４５を制御することで、阻止棒２０の開閉動作を行う。
【００７５】
このような第二実施形態の遮断機１００においては、第一実施形態同様、車線サーバ７０が電動機４５を制御することで阻止棒２０の開閉動作が行われる。
一方、阻止棒２０に車両が衝突した際には、当該車両の衝突を衝突検知センサ２３が検知して、該衝突検知センサ２３から制御部８０に信号が入力される。これに基づいて、制御部８０は電動機４５に信号を送出して駆動軸４０を正回転させることにより回転軸１２をリリース方向Ｔ１に１８０°回転させる。これにより、阻止棒２０が阻止位置Ｓからリリース位置Ｋへと回動するリリース動作が行われる。
【００７６】
そして、阻止棒２０のリリース動作の完了後、操作部７３から制御部８０に対してリリース復帰指令が入力されると、制御部８０は、電動機４５に信号を送出して駆動軸４０を逆回転させることにより回転軸１２を復帰方向Ｔ２に１８０°回転させる。これにより、阻止棒２０がリリース位置Ｋから阻止位置Ｓへと回動する復帰動作が行われる。
このように本実施形態においては、衝突検知センサ２３及び操作部７３の出力が制御部８０に入力されることにより、阻止棒２０のリリース動作及び復帰動作を円滑に行うことができる。
なお、開閉動作とリリース動作及び復帰動作を同一の駆動源で行うことで装置構成を簡略化することができるが、安全性向上のためにトルクリミッタを備え、例えば高速車両が衝突した際には、クラッチを切断することにより駆動軸４０から電動機４５を切り離し、衝突力により受動的にリリースさせる機構を持たせてもよい。
【００７７】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。
例えば、実施形態においては阻止棒２０における棒部２２の断面形状を円形としたが、車両が棒部２２に衝突した際に衝撃力が斜め上方に向かって与えられる形状ならば他の形状であってもよい。例として、棒部２２における車両が衝突する部分に、車両進行方向Ｇ後方かつ下方を向く傾斜面を備えた形状とすることが挙げられる。
【００７８】
さらに、例えば図１５に示すように、阻止棒２０がリリース位置Ｋにある場合に当該阻止棒２０を固定するボールキャッチ９０が設けられていてもよい。このボールキャッチ９０は、阻止棒２０における基部２１に設けられた雄部材９１と遮断機本体１１の上面に設けられた雌部材９２とから構成されている。そして、阻止棒２０が阻止位置Ｓからリリース位置Ｋに移動すると、阻止棒２０側の雄部材９１の凸部９１ａが雌部材９２の凹部９２ａに入り込む。
【００７９】
この際、凹部９２ａの側面から付勢された一対のボール９２ｂ，９２ｂが凸部９１ａのくびれ部９１ｂに嵌り込むことによって雄部材９１と雌部材９２とが係合した状態となる。これによって、阻止棒２０がリリース位置Ｋにおいて固定される。これによって、リリース位置Ｋにある阻止棒２０が不用意に回動してしまうことを防止することができる。
【００８０】
また、阻止棒２０がリリース位置Ｋから阻止位置Ｓに回動する際には、回転軸１２のトルクによって、ボール９２ｂ，９２ｂの付勢力に抗して凸部９１ａが凹部９２ａ内から脱出することにより、雄部材９１と雌部材９２との係合状態が解除される。
【００８１】
さらに、ボールキャッチ９０に代えて、例えば図１６に示すように、ラッチ機構９３が設けられていてもよい。このラッチ機構９３は、阻止棒２０における基部２１に設けられたラッチ９４と遮断機本体１１の上面に設けられたラッチ掛け部材９５とから構成されている。そして、阻止棒２０が阻止位置Ｓからリリース位置Ｋに移動すると、進退可能に設けられたラッチ９４がラッチ掛け部材９５に係合することで、阻止棒２０がリリース位置Ｋにおいて固定される。これによっても、リリース位置Ｋにある阻止棒２０が不用意に回動してしまうことを防止することができる。
なお、ラッチ９４とラッチ掛け部材９５との係合を解除する際には、例えばラッチ９４内に設けられたソレノイドに通電することでラッチ９４を後退させればよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０…遮断機（車両通行遮断機）
１２… 回転軸
１２ａ …凸部
２０…阻止棒
２１…基部
２２…棒部
２３…衝突検知センサ
４０…駆動軸
４５…電動機
５０…クラッチ
６０…回転機構
６１…プーリ
６１ａ…当接部
６２…ワイヤ
６４…ウェイト
６５…ウェイト支持部
６６…上部ウェイト検知センサ
６７…下部ウェイト検知センサ
７０… 車線サーバ
７１… 車両検知器
７２… 路側アンテナ
７３… 操作部
８０…制御部
１００…遮断機（車両通行遮断機）
Ｓ…阻止位置
Ｋ…リリース位置
Ｌ…傾斜軸線
Ｏ…中心軸線
Ｒ…車両通行路
Ｇ…車両進行方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜軸線回りに回転可能に配置された回転軸と、
前記傾斜軸線に対して所定角度をなして延在し、前記回転軸に支持された阻止棒とを備え、
前記回転軸の回転に伴って、前記阻止棒が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リリース位置との間で回動することを特徴とする車両通行遮断機。
【請求項２】
回転駆動可能とされ前記回転軸にトルクを伝達する駆動軸を備え、
該駆動軸が車両通過許可指令に基づいて回転駆動することを特徴とする請求項１に記載の車両通行遮断機。
【請求項３】
車両の前記阻止棒への衝突を検知して衝突検知信号を発する衝突検知センサと、
前記衝突検知信号に基づいて、前記阻止棒を前記阻止位置から前記リリース位置に回動させる方向であるリリース回転方向に、前記回転軸を回転させる制御部とを備えることを特徴とする請求項２に記載の車両通行遮断機。
【請求項４】
前記駆動軸のトルクを前記回転軸に断接可能に伝達するクラッチと、
前記リリース回転方向に前記回転軸を回転させる回転機構とを備え、
前記制御部は、前記衝突検知信号に基づいて、前記クラッチを切断するとともに前記回転機構を作動させることで、前記リリース回転方向に前記回転軸を回転させることを特徴とする請求項３に記載の車両通行遮断機。
【請求項５】
前記制御部は、リリース復帰指令に基づいて、前記クラッチを接続するとともに、前記駆動軸を回転駆動させることにより、前記リリース回転方向の反対方向である復帰回転方向に前記回転軸を回転させることを特徴とする請求項４に記載の車両通行遮断機。
【請求項６】
前記回転機構は、
前記回転軸に対して前記傾斜軸線回りに相対回転可能に設けられるとともに、前記回転軸から径方向外側に突出する凸部に対して前記リリース回転方向後方側から当接可能な当接部を有するプーリと、
該プーリの外周面に、前記リリース回転方向前方側に向かって繰り出し可能に巻き掛けられたワイヤと、
前記プーリから繰り出された前記ワイヤに固定されたウェイトと、
該ウェイトを支持するウェイト支持部とを備え、
前記制御部は、前記衝突検知信号に基づいて、前記ウェイト支持部による前記ウェイトの支持を解除させることで前記回転機構を作動させることを特徴とする請求項４又は５に記載の車両通行遮断機。
【請求項７】
前記制御部は、前記衝突検知信号に基づいて、前記駆動軸を回転駆動させることにより、前記リリース回転方向に前記回転軸を回転させることを特徴とする請求項３に記載の車両通行遮断機。
【請求項８】
前記制御部は、リリース復帰指令に基づいて、前記駆動軸を回転駆動させることにより、前記リリース回転方向の反対方向である復帰回転方向に前記回転軸を回転させることを特徴とする請求項７に記載の車両通行遮断機。
【請求項１】
傾斜軸線回りに回転可能に配置された回転軸と、
前記傾斜軸線に対して所定角度をなして延在し、前記回転軸に支持された阻止棒とを備え、
前記回転軸の回転に伴って、前記阻止棒が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リリース位置との間で回動することを特徴とする車両通行遮断機。
【請求項２】
回転駆動可能とされ前記回転軸にトルクを伝達する駆動軸を備え、
該駆動軸が車両通過許可指令に基づいて回転駆動することを特徴とする請求項１に記載の車両通行遮断機。
【請求項３】
車両の前記阻止棒への衝突を検知して衝突検知信号を発する衝突検知センサと、
前記衝突検知信号に基づいて、前記阻止棒を前記阻止位置から前記リリース位置に回動させる方向であるリリース回転方向に、前記回転軸を回転させる制御部とを備えることを特徴とする請求項２に記載の車両通行遮断機。
【請求項４】
前記駆動軸のトルクを前記回転軸に断接可能に伝達するクラッチと、
前記リリース回転方向に前記回転軸を回転させる回転機構とを備え、
前記制御部は、前記衝突検知信号に基づいて、前記クラッチを切断するとともに前記回転機構を作動させることで、前記リリース回転方向に前記回転軸を回転させることを特徴とする請求項３に記載の車両通行遮断機。
【請求項５】
前記制御部は、リリース復帰指令に基づいて、前記クラッチを接続するとともに、前記駆動軸を回転駆動させることにより、前記リリース回転方向の反対方向である復帰回転方向に前記回転軸を回転させることを特徴とする請求項４に記載の車両通行遮断機。
【請求項６】
前記回転機構は、
前記回転軸に対して前記傾斜軸線回りに相対回転可能に設けられるとともに、前記回転軸から径方向外側に突出する凸部に対して前記リリース回転方向後方側から当接可能な当接部を有するプーリと、
該プーリの外周面に、前記リリース回転方向前方側に向かって繰り出し可能に巻き掛けられたワイヤと、
前記プーリから繰り出された前記ワイヤに固定されたウェイトと、
該ウェイトを支持するウェイト支持部とを備え、
前記制御部は、前記衝突検知信号に基づいて、前記ウェイト支持部による前記ウェイトの支持を解除させることで前記回転機構を作動させることを特徴とする請求項４又は５に記載の車両通行遮断機。
【請求項７】
前記制御部は、前記衝突検知信号に基づいて、前記駆動軸を回転駆動させることにより、前記リリース回転方向に前記回転軸を回転させることを特徴とする請求項３に記載の車両通行遮断機。
【請求項８】
前記制御部は、リリース復帰指令に基づいて、前記駆動軸を回転駆動させることにより、前記リリース回転方向の反対方向である復帰回転方向に前記回転軸を回転させることを特徴とする請求項７に記載の車両通行遮断機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−２５６６８１（Ｐ２０１１−２５６６８１Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３４５７１（Ｐ２０１０−１３４５７１）
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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