JP5407954B2 - ゲート装置 - Google Patents

Description

この発明は、駅の改札口やテーマパーク等の入出場口に設置され、通路を通行する利用者に対して改札業務を行うゲート装置に関する。

駅やテーマパーク等では、入出場する利用者の改札業務にかかる人件費等のコストを抑制するために、入出場口にゲート装置として、例えば自動改札機を設置して改札処理を行っている。自動改札機は、改札通路に進入する利用者が所持する乗車券や入場券に記録されている券情報を読み取ると、券情報に基づいて利用者の改札通路の通行を許可するかどうかを判定する。自動改札機は、券情報が適正であり利用者の通行を許可する場合には改札通路の出口側に設けた扉を開く。一方、自動改札機は、券情報が不適正であり利用者の通行を禁止する場合には、改札通路の出口側に設けた扉を閉じ、同じタイミングで警告音を放音して通行を禁止したことを報知する。

従来の自動改札機では、改札通路の出口側の扉を閉じたときに利用者が扉に衝突することがあるため、閉じた扉に利用者が接触すると判断したときには扉の制動力を弱くして、衝突時の衝撃を弱めるものがあった（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００４−１６４４９８号公報

特許文献１に記載の自動改札機は、利用者が扉に衝突したときの衝撃を弱めることができるが、扉への衝突は防止できなかった。

そこで、この発明は、利用者が扉に衝突するのを防止するゲート装置を提供することを目的とする。

この発明のゲート装置は、上記課題を解決し、その目的を達するために、以下のように構成している。

通行券処理手段は、改札通路の入口側で、利用者が所持している通行券を受け付けて、その通行券に記録されている券情報を読み取る。判定手段は、通行券処理手段がこの利用者が所持している通行券から読み取った券情報に基づいて、改札通路の通行を許可するかどうかを判定する。報知手段は、判定手段が改札通路における利用者の通行を許可しないと判定したときに、改札通路の出口側に設置されている扉が閉まる旨の警告を利用者に報知する。扉開閉手段は、報知手段が警告報知を行った場合、一定時間経過後に、前記改札通路の出口側に設けた扉を閉じる。

これにより、改札通路における利用者の通行を許可しないと判定されると、まず、警告報知が行われるので、出口側の扉が閉じることを利用者に把握させることができる。また、利用者は、通行券処理手段に通行券を読み取らせるときにはその方向を向いていても、その後は、出口の方向へ進むためにその方向を見るので、警告報知を行った場合、一定時間経過後に扉を閉じることで、出口側の扉を閉じるのが利用者の視界に入り、この扉を閉じたことを利用者に気付かせることができる。したがって、利用者をこの扉の手前で停止させて、扉に衝突するのを防止できる。

また、撮像手段は利用者を撮影し、画像処理手段は、撮像手段が撮影した利用者の顔の画像に基づいて利用者の視線方向の検出処理を行い、報知手段は、画像処理手段が検出した利用者の視線の方向が出口側の扉の方向である場合には、警告の報知を禁止する。したがって、利用者が出口側の扉の方向を向いている場合には、この扉が閉じるのに気付いて立ち止まるので、警告を報知することなく、利用者が扉に衝突するのを防止できる。

さらに、画像処理手段は、判定手段が改札通路における利用者の通行を許可すると判定したときには、検出処理を禁止する構成にしても良い。判定手段が改札通路における利用者の通行を許可すると判定したときには、扉開閉手段は扉を閉じないので、利用者が出口側の扉の方向と異なる方向を向いていても、この扉に衝突することがなく、利用者の視線方向の判定は不要である。したがって、無駄な処理を行うことがなく、装置の負荷を軽減できる。

加えて、報知手段は、出口側の扉が閉まる旨の警告メッセージを人の声で報知する。一般的に、警告音よりも人の声で警告メッセージを報知する方が、利用者の注意を引くことができるので、警告メッセージを人の声で報知することで、利用者を出口側の扉の手前で停止させて、利用者が扉に衝突するのを防止できる。

また、報知手段は、前記判定手段が前記改札通路における利用者の通行を許可しないと判定したとき、前記改札通路の出口側に配置されたＬＥＤを点滅する構成にしても良い。このようにすれば、利用者が出口側の扉と異なる方向を向いていたとしても、ＬＥＤを点滅させることで、利用者の視界に入るので、利用者に扉が閉まることを気付かせることができる。これにより、利用者を出口側の扉の手前で停止させて、扉に衝突するのを防止できる。

この発明によれば、利用者に出口側の扉が閉じることを気付かせることができ、この扉の手前で停止させて、利用者が扉に衝突するのを未然に防ぐことができる。

図１（Ａ）は、自動改札機の外観を示す概略図である。図１（Ｂ）は、自動改札機の通路側の平面図である。 この自動改札機の主要部の構成を示すブロック図である。 自動改札機の動作を示すフローチャートである。

以下、この発明の実施形態である自動改札機について説明する。

図１は、この自動改札機の主要部の構成を示すブロック図である。図２（Ａ）は、自動改札機の外観を示す概略図である。図２（Ｂ）は、自動改札機の正面図である。図２（Ａ）には、２台の自動改札機１（１Ａ，１Ｂ）を対向して配置したものを示している。これらの自動改札機１の間に形成された改札通路１０における利用者の通行方向を双方向にしている。

以下の説明では、駅の改札口に設置した自動改札機について説明する。改札通路を通行する利用者が所持している乗車券（切符、定期券、プリペイド券等）を受け付け、その乗車券に記録されている乗車券情報を読み取る。自動改札機は、読み取った乗車券情報に基づいて、改札通路における利用者の通行を許可するかどうかを判定し、その判定結果に応じて改札通路における利用者の通行を制限する。また、自動改札機は、利用者が不適正な乗車券を所持していると判定したときに、出口側に設置された扉の方向を向いていない場合には、人の声で扉が閉じる旨を報知してから扉を閉じることで、利用者が扉に衝突するのを防止する。

なお、本実施形態において、自動改札機が本発明のゲート装置に相当し、乗車券が本発明の通行券に相当し、乗車券情報が本発明の券情報に相当する。

図１に示すように、自動改札機１は、制御部２と、乗車券処理部３と、視線検出部４と、利用者検知部５と、表示部６と、扉開閉部７と、報知部８と、通信部９と、を備えている。

制御部２は、自動改札機１の各部の動作を制御する。

乗車券処理部３は、通行券処理手段に相当し、改札通路を通行する利用者が所持している乗車券を受け付け、受け付けた乗車券に記録されている乗車券情報の読み取りや、書き込みを行う。この乗車券処理部３は、非接触ＩＣカードとの間で無線通信を行う無線通信部等を有している。改札通路の入口側には、非接触ＩＣカードとの無線通信を行うためのアンテナ３１Ａが設けられている。非接触ＩＣカードは、無線通信機能を有し、乗車券情報を内蔵メモリに記録している乗車券である。乗車券処理部３は、非接触ＩＣカードとの無線通信により、その非接触ＩＣカードに記録されている乗車券情報の読み取りや、当該非接触ＩＣカードに対する乗車券情報の書き込みを行う。

なお、乗車券には、乗車券情報を磁気データで記録している磁気券もある。図２（Ａ）には、この磁気券を処理する構成を備えていない自動改札機１を例示しているが、乗車券処理部３が磁気券を処理する機能を有する構成であっても良い。この磁気券を処理する機能は、公知のように、入口側に設けた投入口と、出口側に設けた放出口との間で、磁気券を搬送する搬送路を形成し、この搬送路を搬送されている磁気券に記録されている磁気データの読み取りや、磁気データの書き込みを行う構成である。

視線検出部４は、画像処理手段に相当し、改札通路１０を通行している利用者の視線方向の検出処理を行う。具体的には、視線検出部４は、改札通路１０の入口側を撮像するカメラ４１Ａ（撮像手段に相当）で撮影した、改札通路１０に進入する利用者の画像を画像処理し、撮像されている利用者の顔や眼球の向きに基づいて視線の方向を検出する。図２では、カメラ４１Ａを自動改札機１の中央部に取り付けた場合を例示しているが、カメラ４１Ａの取り付け位置は、この位置に限定されることはなく、改札通路１０に進入する利用者の正面側（顔や眼球）を撮影できる位置であれば良い。

利用者の画像は、利用者と所定の距離になったときにカメラ４１Ａで撮影すると良い。利用者との距離は、例えば、カメラ４１Ａとして単眼のカメラを用いる場合には、利用者を撮影した画像における顔の大きさを用いて推定する構成とすることが可能である。この場合、単眼のカメラを用いることで、コストダウンや視線検出部４の処理負荷の低減ができる。

また、利用者の撮影は、カメラ４１Ａにより単眼で行う場合に限るものではなく、自動改札機１Ａのカメラ４１Ａをステレオカメラとすることも可能である。ステレオカメラで撮像した場合、略同じタイミングで撮像した視差のある２つの撮像画像を取り込んで、カメラ４１Ａと利用者との距離を検出できる。

また、利用者の視線方向の検出は、静止画を用いても動画を用いても良い。静止画を用いる場合には、利用者の視線方向を確実に検出できる、フレーム画像を用いれば良い。例えば、改札通路１０の入口に入って、カメラ４１Ａと利用者との距離が、予め設定した距離になったときのフレーム画像を用いると良い。この場合、改札通路１０の入口側のセンサ５Ａで利用者の通過を検知したり、上記のようにカメラ４１Ａにより利用者との距離を検出したりすると良い。また、動画を用いる場合には、カメラ４１Ａで利用者を撮影した画像を用いて利用者の改札通路１０への接近や進入を検知しても良い。さらに、動画を用いる場合には、利用者の顔や眼球の向きを確実に検出できる画像を抽出する方法や、利用者の顔や眼球の動きを連続的に検出する方法により、利用者の視線方向を検出することも可能である。

視線検出部４は、カメラ４１Ａが撮影した画像を処理し、顔の向きや眼球の向きを検知する。例えば、視線検出部４は、静止画を用いる場合には、カメラ４１Ａが撮影した利用者の静止画に対して画像処理を行い、顔の向きや眼球の向きを検知し、この顔の向きと眼球の向きに基づいて利用者の視線の方向を決定する。また、視線検出部４は、動画を用いる場合には、複数フレームの画像について、顔の向きや眼球の向きを検知し、この人の顔の向きと眼球の向きに基づいて多数決で視線の方向を決定する。または、時間的に連続する複数フレームの画像について、顔の向きや眼球の向きを検知し、予め定めた時間の閾値以上向いていた方向を、利用者の視線の方向としても良い。視線検出部４は、利用者の視線方向が出口側の扉７１Ａの方向を向いていない場合には、制御部２にその旨の信号を出力する。一方、視線検出部４は、利用者の視線方向が出口側の扉７１Ａの方向を向いている場合には、制御部２にその旨の信号を出力する。

利用者検知部５は、改札通路に沿って並べた複数のセンサ５Ａにより、改札通路を通行している利用者の位置を検知する。すなわち、利用者検知部５は、利用者が改札通路１０に進入してから、改札通路を通り抜けるまでの間、改札通路１０における利用者の位置を追跡できる。センサ５Ａは、透過型の光センサであり、対向配置している一方の側の自動改札機１Ａに複数の発光部を設け、他方の側の自動改札機１Ｂに受光部を設けた構成である。受光部を設けた側の自動改札機１Ｂは、受光部毎に、その受光部における受光の有無によって利用者の有無を検知する。発光部を設けた自動改札機１Ａは、受光部を設けた側の自動改札機１Ｂから検出結果を得る。

なお、複数のセンサ５Ａは、反射型の光センサで構成しても良い。

表示部６は、改札通路１０の中央付近に設けた表示器６１Ａに、改札通路１０を通行している利用者に対する案内メッセージ等を表示する。

扉開閉部７は、改札通路１０の出口側に設けられた扉７１Ａの開閉を制御する。扉開閉部７は、乗車券処理部３で受け付けた利用者の乗車券が不適正であると、扉７１Ａを閉じて、この利用者の通行を禁止する。

なお、自動改札機１は、改札通路の入口側にも扉７１Ａを有している。この入口側の扉７１Ａは、対向する側の自動改札機１からの指示にしたがって、扉開閉部７が開閉する。

報知部８は、乗車券処理部３が改札通路に進入した利用者が適正な乗車券を所持していないと判定したときに、この利用者が出口側の扉７１Ａの方向以外を見ていると、この扉７１Ａが閉じる旨の警告報知を行う。報知部８は、利用者の視線方向が出口側の扉７１Ａと異なる方向のときには、スピーカ８４Ａにより人の声による警告メッセージで扉７１Ａが閉じることを報知する。また、報知部８は、出口側の扉７１Ａが閉じる際に、利用者の視線方向がこの扉７１Ａの方向のときには、複数のＬＥＤ８５Ａを点滅させて、光により扉７１Ａが閉じたことを報知する。

通信部９は、図示していない駅サーバ等の上位装置との間におけるデータ通信を行う。例えば、動作時に用いる設定情報を上位装置から取得するためのデータ通信や、改札処理の処理結果を上位装置に通知するデータ通信を行う。

次に、この自動改札機１の動作について説明する。図３は、この自動改札機の動作を示すフローチャートである。

自動改札機１の視線検出部４は、利用者が改札通路１０に進入するまで待機している（Ｓ１：Ｎ）。視線検出部４は、利用者が改札通路１０に進入したことを利用者検知部５が検知し、そのことを通知されると（Ｓ１：Ｙ）、カメラ４１Ａで撮影した画像により、利用者との距離を検出する。そして、利用者の顔や眼球の方向を検出するのに最適な距離になると（Ｓ２）、この利用者の画像（フレーム）を抽出する（Ｓ３）。視線検出部４は、利用者の視線方向の検出処理が必要か否かの指示があるまで待機する。

このとき、自動改札機１では、並行して以下の処理を行っている。乗車券処理部３は、改札通路１０に進入する利用者の乗車券を受け付けると（Ｓ１１）、受け付けた乗車券に記録されている乗車券情報を読み取り、制御部２に出力する（Ｓ１２）。制御部２は、判定手段に相当し、乗車券情報（乗車券の有効期間や、有効区間等）に基づいて、改札通路１０における利用者の通行を許可するかどうかを判定する（Ｓ１３）。

制御部２は、乗車券情報が適正であり、利用者に対して改札通路１０の通行を許可する場合には（Ｓ１４：Ｙ）、利用者の視線方向の検出処理は不要であるため、その旨を視線検出部４に通知する（Ｓ１５）。

視線検出部４は、制御部２から視線検出不要の通知を受けると（Ｓ４：Ｎ）、ステップＳ１の以降の処理を行う。

制御部２は、ステップＳ１５に続いて、乗車券処理部３が今回受け付けた乗車券への通過情報等の記録を行う（Ｓ１６）。通過情報には、この自動改札機１が設置されている駅（所謂、入出場駅）を示す駅コード、通過日時を示す日時コード、入出場の種別を示す入出場コード等が含まれている。入出場の種別は、自動改札機１の用途によって決まる。すなわち、駅構内に入場する利用者に対して改札処理を行う入場用の自動改札機１では、入出場の種別は入場になり、駅構内から出場する利用者に対して改札処理を行う出場用の自動改札機１では、入出場の種別は出場になる。

制御部２は、今回改札通路１０の通行を許可した利用者が改札通路１０を通って、駅構内に入場、または駅構内から出場したことを利用者検知部５で検知すると（Ｓ１７）、ステップＳ１１の処理を行う。

一方、制御部２は、ステップＳ１４において、乗車券情報が不適正であり、利用者に対して改札通路１０の通行を許可しないと判定した場合には、利用者の視線方向の検出処理が必要であるため、その旨を視線検出部４に通知する（Ｓ１８）。制御部２は、視線検出部４から、利用者の視線方向の通知があるまで待機する（Ｓ１９：Ｎ）。

視線検出部４は、制御部２から視線検出不要の通知を受けると（Ｓ４：Ｙ）、取り込んだ画像を処理して、利用者の視線の方向を検出する（Ｓ５）。そして、視線検出部４は、利用者の視線方向を制御部２に通知する（Ｓ６）。すなわち、利用者が出口側の扉７１Ａの方向以外を向いているか、利用者が出口側の扉７１Ａの方向を向いているか、を通知する。視線検出部４は、ステップＳ６の処理を完了すると、ステップＳ１以降の処理を行う。

制御部２は、視線検出部４からの通知を受け付けると（Ｓ１９）、利用者が出口側の扉７１Ａの方向以外を向いていることを通知されているときには（Ｓ２０：Ｎ）、利用者が扉に衝突する危険性があると判断する。そして、報知部８が人の声により警告メッセージの報知（アナウンス）を開始する（Ｓ２１）。例えば、報知部８は、「扉が閉じます。扉に気を付けてください。」や「扉に衝突しますよ。」といった警告メッセージを人の声によりスピーカ８４Ａから放音する。なお、警告メッセージに用いる人の声は、録音したものでも合成したものでも良い。

続いて、制御部２は、一定時間経過後に（Ｓ２２）、扉開閉部７に出口側の扉７１Ａを閉じさせる（Ｓ２２）。この一定時間は、自動改札機１のサイズや設置場所に応じて、利用者が扉７１Ａを通過しない範囲の任意の値に設定すれば良い。

また、制御部２は、出口側の扉７１Ａを閉じるとき、及び扉７１Ａを閉じているときには、複数のＬＥＤ８５Ａを点滅させて、光により扉が閉じていることを報知する（Ｓ２３）。

一方、制御部２は、ステップＳ２０において、利用者が出口側の扉７１Ａの方向を向いている場合には、扉に衝突する危険性は低いと判断して、報知部８は音声による警告の報知を禁止して、出口側の扉７１Ａが閉じる（Ｓ２３）。また、複数のＬＥＤ８５Ａを点滅させて光により扉が閉じていることを報知する（Ｓ２４）。

制御部２は、通行を許可しなかった利用者が、一旦進入した改札通路１０を戻って改札通路外に出るのを待つ（Ｓ２５：Ｎ）。

制御部２は、通行を許可しなかった利用者が、一旦進入した改札通路１０を戻って改札通路１０の外に出ると（Ｓ２５：Ｙ）、報知部８による警報報知を停止し（Ｓ２６）、ステップＳ１１の処理を行う。

このように、この制御部２は、改札通路１０の通行を許可しないと判定した利用者の視線方向を検出し、利用者の視線が扉の方向を向いていないときには、人の声で扉が閉じることを報知する。人は、人の声で、認識可能な何らかの警告メッセージがアナウンスされると、そのメッセージを理解しようとする。また、エラーの度に同じ警告音が鳴っていると慣れてしまうが、特定の状況のときだけ、警告メッセージがアナウンス（報知）されると、その警告メッセージに注意が向く。そのため、利用者は、警告メッセージの内容を認識して、進行方向である扉の方向を向く。このとき、扉が閉じているので、利用者は立ち止まる。

したがって、この自動改札機１では、改札通路１０の通行が許可されなかった利用者が、扉の方向と異なる方向を向いていても、扉が閉じることを確実に認識させ、扉に衝突することなく、一旦進入した改札通路１０を戻らせることができる。

また、この自動改札機１は、従来の自動改札機のように、扉が閉じる度に警告音を報知する構成ではないので、利用者が警告音に慣れてしまうのを防止できる。

なお、上記の実施形態では、利用者に対する警告メッセージの内容を毎回変更するように構成しても良い。これにより、利用者が警告メッセージに慣れてしまうのを、さらに抑制できる。

また、視線検出部４で利用者の視線を検出する際に、利用者の画像から、性別と年代（年齢）を推定し、推定結果に応じた呼称を警告メッセージの前に付加しても良い。周知のように、画像認識により、利用者の年代（年齢）や性別を推定できるので、推定結果に基づいて、例えば、ご主人様、奥様、お坊ちゃん、お嬢ちゃん等の呼称を決定する。また、乗車券や非接触ＩＣカードが定期券等で、利用者の名前がわかる場合には、利用者の名前を警告メッセージの前に付加しても良い。人は、呼称や名前で呼びかけられると、その呼びかけに対して注意を引かれる。したがって、警告メッセージに呼称や名前を含めて、「ご主人様、扉に衝突しますよ。」といったメッセージを報知することで、利用者に確実に警告メッセージを聞かせることができる。

なお、この発明は、遊園地やテーマパーク等の施設に入出場する利用者に対して改札処理を行うゲート装置や、セキュリティルーム等に入退室する利用者に対して入退出処理を行うゲート装置等にも適用できる。

１、１Ａ、１Ｂ−自動改札機
２−制御部
３−乗車券処理部
４−視線検出部
５−利用者検知部
６−表示部
７−扉開閉部
８−報知部
９−通信部
２１Ａ−扉
４１Ａ−カメラ

Claims (4)

1. 改札通路の入口側で、利用者が所持している通行券を受け付け、その通行券に記録されている券情報を読み取る通行券処理手段と、
   前記通行券処理手段がこの利用者が所持している通行券から読み取った券情報に基づいて、前記改札通路の通行を許可するかどうかを判定する判定手段と、
   前記判定手段が前記改札通路における利用者の通行を許可しないと判定したときに、前記改札通路の出口側に設置された扉が閉じる旨の警告報知を行う報知手段と、
   前記報知手段が警告報知を行った場合、一定時間経過後に、前記改札通路の出口側に設けた扉を閉じる扉開閉手段と、を備えたゲート装置であって、
   利用者を撮影する撮像手段と、
   前記撮像手段が撮影した利用者の顔の画像に基づいて利用者の視線方向の検出処理を行う画像処理手段と、を備え、
   前記報知手段は、前記画像処理手段が検出した利用者の視線の方向が前記扉の方向である場合には、前記警告報知を禁止する、ゲート装置。
2. 前記画像処理手段は、前記判定手段が前記改札通路における利用者の通行を許可すると判定したときには前記検出処理を禁止する、請求項１に記載のゲート装置。
3. 前記報知手段は、前記扉が閉まる旨の警告メッセージを放音する請求項１、または２に記載のゲート装置。
4. 前記報知手段は、前記判定手段が前記改札通路における利用者の通行を許可しないと判定したとき、前記改札通路の出口側に配置されたＬＥＤを点滅する、請求項１乃至３のいずれかに記載のゲート装置。

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