JP5460043B2 - 自動改札装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動改札装置に関する。

従来の駅に設置されている自動改札装置は、大人か小児かの判定を自動改札装置の利用者の通行方向の中心で行うようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００８−１４０１７１号公報 （第１６頁、図９、図１０、図１１、図１２）

自動改札装置の利用者の通行方向の中心で大人か小児かを判定するため特に利用者の移動速度が速いとき、ゲート扉の制御が遅れてしまい利用者がゲート扉近傍に達してからゲート扉が閉鎖し、利用者にとって必ずしも利便性の良いものとはいえない。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の自動改札装置は、自動改札装置の通路に沿って少なくとも通行方向上流側、中央付近及び下流側に配置され、利用者の高さを検出する高さ検出センサを有し、これらの高さ検出センサによって検出した利用者の高さが所定の高さ以上か否かを検出する高さ検出手段と、前記利用者の通行方向に沿って所定間隔を存して配置される複数個の位置検出センサを有し、その隣接する２個以上が遮光状態となることにより、前記利用者の位置を光学的に検出する位置検出手段と、利用者が媒体を提示したか否かを判別する判別手段と、当該提示された媒体の適否を判定する適否判定手段及び利用者が無札者であるか否かを判定する無札者判定手段を有する判定手段と、この判定手段による判定結果に基づいて当該自動改札装置の出入口に配置されたゲート扉の開放若しくは閉鎖を制御するゲート扉制御手段と、前記無札者判定手段によって無札者と判定された利用者、又は利用者の所持する媒体が前記適否判定手段によって否と判定された利用者が、無札を判定する無札判定ポイントに到達し、かつ、前記上流側に配置された高さ検出センサにより検出した利用者の高さが所定の高さ以上のとき、前記ゲート扉制御手段によりゲート扉を閉鎖し、前記上流側に配置された高さ検出センサにより検出した利用者の高さが所定の高さ未満であると検出されたとき、前記ゲート扉制御手段によりゲート扉を開放し、その後、通路中央付近又は下流側に配置された高さ検出センサにより検出した利用者の高さが所定の高さ以上のときは、前記ゲート扉制御手段によりゲート扉を閉鎖し、当該利用者の高さが所定の高さ未満のときは、ゲート扉を開放する制御を行う制御手段と、を備えた。

本発明によれば、利用者にとって利便性の良い自動改札装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施の形態である自動改札システムの構成を示すものである。

自動改札システムは、中央監視装置として機能するホストコンピュータ１０を備えている。このホストコンピュータ１０は、駅に設置された複数の自動改札装置１００−１、１００−２…（以下、総称して自動改札装置１００とする。）と通信回線２０ａを介して接続されており、これら自動改札装置１００を監視するものである。また、このホストコンピュータ１０は、装置全体を制御するとともに下位に接続された各種機器を制御するもので、複数の自動改札装置１００を統括して制御するＣＰＵ１１を有している。このＣＰＵ１１には、メモリ部１２、表示部１３、入力部１４、通信制御部１５などが接続されている。

メモリ部１２は、ホストコンピュータ１０自体、及び自動改札装置１００などの下位の機器を制御するための制御データなどの各種データを記憶している。表示部１３は、ホストコンピュータ１０自体の動作状態、下位の機器の動作状態などを表示する。入力部１４は、各自動改札装置１００の動作モードなど種々の情報を入力するためのキーボードや、接触を検知したのに基づいて対応する情報を入出力するタッチパネルなどを有している。通信制御部１５は、下位の機器との間で通信回線２０ａを介して種々の情報の送受信を行うものである。

図２は自動改札装置１００を示す外観斜視図である。

自動改札装置１００は、一対の筺体で構成され、両者の間に利用者が通行可能な改札通路６１が形成される。入場処理や出場処理などの改札処理を行う自動改札装置１００で利用可能な媒体Ｐとしては、普通乗車券、定期券、特急券、回数券、入場券、プリペイドカードなどの磁気式及び無線式の媒体などが対象とされている（以下では磁気式、無線式を含め、媒体Ｐと表現する。特別に区別して説明をしたい場合は磁気式の媒体Ｐ、無線式の媒体Ｐと表現する。）。

これら媒体Ｐは、媒体固有の識別情報、例えば複数の数字の組み合わせからなる複数桁の識別番号、及び、改札処理に必要な改札情報、例えば、利用可能な区間情報、有効期限情報、入場記録情報、出場記録情報、利用者情報などを有している。このような識別情報及び改札情報は、磁気式の媒体Ｐでは、その券面の磁気記録層に所定形式で磁気記録されており、また、無線式の媒体Ｐでは、そのメモリ部に所定形式で記憶されている。

自動改札装置１００は、筐体１を備えている。筐体１は、磁気式の媒体Ｐの投入口２、排出口３、報知手段として機能する表示部４、ゲート扉５、フレーム６、位置検出センサ２１〜４６、高さ検出センサ５１〜５３、表示器８などを備えている。

投入口２は、筐体１における改札通路の上流側に設けられ、駅構内への入場時または駅構内からの出場時に投入された媒体Ｐを装置内部に受け取ることが可能となっている。投入口２の近傍には、媒体Ｐの投入を阻止するためのシャッタが設けられている。また、排出口３は、筐体１における改札通路の下流側に設けられ、投入口２から装置内部に受け取った媒体Ｐを必要に応じて排出する。

表示部４は、利用者の通行方向に対して排出口３の前方に位置して設けられ、利用者や係員などに対して種々の案内情報、例えば改札処理の結果に対応した案内画面を所定の表示パターンで表示する。ゲート扉５は、筐体１の改札通路の下流側の側面両端部に配置され、利用者の通行を制御するために開閉可能に構成されている。このゲート扉５は、利用者の通行を許可とする場合には改札通路を開放し、利用者の通行を阻止する場合には改札通路を閉鎖する。

フレーム６は、筐体１の上面部に設けられ、改札通路を規定するための仕切りとなる。複数の位置検出センサ２１〜４６，複数の高さ検出センサ５１〜５３は、筐体１及びフレーム６の改札通路側における側面部に配置され、利用者の通行を検出するための出力信号を出力する。表示器８は、フレーム６に配置され、小児券、無効券、または異常券の投入や、機器の異常など装置の動作状態を報知する。

図３は、自動改札装置１００を示す側面図である。

この自動改札装置１００の側面部に設けられた位置検出センサ２１〜４６は人の位置追従用の透過型の光センサで、この光センサは図４に示すように一方の筺体の利用者の通行方向に沿って所定間隔を存して直線状に配設される投光素子２１ａ〜４６ａと、他方の筺体の側面部に投光素子２１ａ〜４６ａと対向する状態で配設される受光素子２１ｂ〜４６ｂとによって構成されている。図４のＬ１は、投光素子２１ａ〜４６ａから受光素子２１ｂ〜４６ｂへ投射される光の光軸を示している。

図３において、位置検出センサ２１〜４６の各センサ間の間隔は、利用者の胴体の前後幅よりも小さな間隔、例えば８ｃｍに設定されている。この結果、隣接する２つのセンサが、１人の利用者により同時に遮光されて検出信号を出力するようになっている。

図３の高さ検出センサ５１〜５３は、大人と小児とを判別するためのものである。高さ検出センサ５１は、自動改札装置１００の入口付近（上流側）に設けられ、高さ検出センサ５２は、自動改札装置１００の中央付近に設けられ、高さ検出センサ５３は、自動改札装置１００の出口付近（下流側）に設けられている。これらの高さ検出センサ５１〜５３は、反射型の光センサから構成されており、斜め上方へ光を投射してその反射光を受光する。図４のＬ２は、高さ検出センサ５１〜５３の光軸を示している。

ここで利用者の身長が所定の高さ（床面から略１２５ｃｍ）以上のときは両方の筺体のセンサが利用者からの反射光を検出するので利用者は大人と判定する。また利用者の身長が所定（１２５ｃｍ）未満のときは、何れか一方，又は双方の筺体のセンサが利用者からの反射光を検出しなくなるので、利用者は小児として判定する。

図５は、自動改札装置１００の駆動制御系を示すブロック図である。

７１は自動改札装置１００の動作を制御するＣＰＵである。７２はメモリから構成される記憶部であって、媒体Ｐから読み取ったデータ等が一時的に格納される領域や正券カウンタの領域を備えたＲＡＭと、ＣＰＵ７１の動作プログラム等が格納されたフラッシュメモリと、自動改札装置１００の稼働データ等を蓄積するＥＥＰＲＯＭとを含んでいる。７３は通行する利用者の位置を管理するための管理テーブルであって、記憶部７２の例えばＥＥＰＲＯＭに設けられている。

７４はゲート扉５を制御するゲート扉制御手段（請求項中のゲート扉開放制御手段及びゲート扉閉鎖制御手段を示している）であって、扉開閉用のモータや、モータの駆動回路などから構成される。

７５は表示部であって、図２示した表示部４、表示器８及びそれらの駆動回路などから構成される。７６は上位装置であるホストコンピュータ１０との間で通信を行うホスト通信部、７７は自動改札装置１００の各部に電源を供給する電源部である。７８は検出手段であり、請求項中の高さ検出手段から成り、図３に示した高さ検出センサ５１〜５３を有している。

７９はアンテナ５４の動作を制御するアンテナ制御部であって、アンテナ５４は無線式の媒体Ｐとの間で無線通信を行い、媒体Ｐに記録されている乗車情報等のデータを非接触で読取る。

判定手段８５は適否判定手段、無札者判定手段（請求項中の無札者判定手段）から成る。適否判定手段とは、利用者によって提示された媒体Ｐの適否を判定する手段である。この判定では、提示された媒体Ｐが適正であるか或いは不正であるかを判定する。また、無札者判定手段は、利用者が無札者であるか否かを判定する手段である。なお、無札者であるか否かの判定については後述する。また、判別手段８６は請求項中の判別手段を指しており、利用者が媒体Ｐを提示したか否かを判別する手段である。

９０は媒体Ｐを受け入れる投入口２のシャッタ９１を開閉するシャッタ駆動部である。

図６は、管理テーブル７３の記憶内容の一例を示すものである。

管理テーブル７３には、人ハンドル番号７３ａ、位置情報７３ｂ，７３ｃ、方向情報７３ｄ、投入券情報７３ｅ、大／小判別情報７３ｆ、通行情報７３ｇなどが記録される。

人ハンドル番号７３ａは、自動改札装置１００へ進入した利用者１人毎に割当てられる識別番号である。位置情報７３ｂ，７３ｃは、後述するステータスにより利用者の位置を表した情報であって、位置情報７３ｂは今回のステータスに基づく位置情報、位置情報７３ｃは前回のステータスに基づく位置情報である。

ここで、ステータスとは、複数個のセンサをグループ化し、各グループ毎にセンサ位置に対応して割り当てた位置情報のことである。

方向情報７３ｄは、利用者が自動改札装置１００のいずれの方向から進入したかを表す情報であり、改札側から進入したか集札側から進入したかを表す情報である。投入券情報７３ｅは、投入された媒体Ｐに関する情報であり、券種、大人券・小児券の区別、媒体Ｐの搬送方向などが含まれる。

大／小判別情報７３ｆは、図３の高さ検出センサ５１〜５３の検出結果から得られる情報であって、利用者が大人であるか小児であるかを表す情報である。

通行情報７３ｇは、利用者が正常客であるかそれ以外の異常客であるかに関する情報であって、利用者が媒体Ｐを提示しなかった場合は無札者、媒体Ｐが提示されたがそれが有効な媒体でなかった場合は無効客、進入が許されている側と反対の方向から進入した利用者の場合は逆進入客としてそれぞれのフラグがセットされ、いずれも異常客として取り扱われる。これらの場合以外は、すべて正常客として取り扱われる。また、通行情報７３ｇに正券カウンタ状態、出口通過通知状態、認識開始ステータス番号、傘フラグ、分離フラグ、分離対テーブル番号、くっつきフラグ、くっつき対テーブルなどが含まれている。

以上のような管理テーブル７３により、自動改札装置１００を通行する利用者の位置などが１人毎にリアルタイムに管理される。

次に、上述した自動改札装置１００における利用者検出の原理を説明する。

図７は、ステータスとその遷移を説明する図である。

例えば、図７（ａ）のようにセンサ２１とセンサ２２とが１グループを構成し、当該グループに対してステータスＳＴ１が割り当てられる。また、図７（ｂ）のように隣接するセンサ２２とセンサ２３とが１グループを構成し、当該グループに対してステータスＳＴ２が割り当てられる。また、図７（ｃ）のように隣接するセンサ２３とセンサ２４とが１グループを構成し、当該グループに対してステータスＳＴ３が割り当てられる。以後、順次同様にしてステータスＳＴ４〜ステータスＳＴ２５（図７（ｆ））が割り当てられる。

ＣＰＵ７１は、検出手段７８としての位置検出センサ２１〜４６からの検出信号を監視して、１つのグループにおける複数個のセンサ全部が検出信号を出力している状態（検出状態）のとき、すなわち１グループ内のセンサの遮光状態（検出状態）のＡＮＤ条件が成立しているときに、そのグループのステータスに利用者が位置していると判定する。

なお、１人の利用者により遮光されるセンサの数は、胴体の幅により変化するが、以下では説明を簡単にするために、１人の利用者により遮光されるセンサは隣接する２個のセンサのみと仮定する。

今、自動改札装置１００の入口側から利用者が進入してくる場合を考えると、最初に入口のセンサ２１，２２が同時に遮光状態となるから、この時点でＣＰＵ（制御手段）７１は、利用者の現在位置が図７（ａ）のステータスＳＴ１であると判定する。利用者が通路６１を進むと、次にセンサ２３が遮光状態となるが、前述したようにセンサ２３とセンサ２２との間隔は利用者胴体の前後幅より小さいため、センサ２２，２３は遮光状態を維持しており、センサ２２，２３が同時に遮光状態となり、各センサから検出信号が出力される。したがって、ＣＰＵ７１は、利用者の現在位置が図７（ｂ）のステータスＳＴ２であると判定する。

さらに、利用者が通路６１を進むと、次にセンサ２４が遮光状態となるが、センサ２３とセンサ２４との間隔は利用者の胴体の前後幅より小さいため、センサ２３は遮光状態を維持しており、センサ２３，２４が同時に遮光状態となり、各センサから検出信号が出力される。したがって、ＣＰＵ７１は、利用者の現在位置が図７（ｃ）のステータスＳＴ３であると判定する。以後、順次同様にして利用者が通路６１を進むに従ってその現在位置がステータスＳＴ４〜ステータスＳＴ２４（図７（ｅ））であると判定される。

最後に、利用者が出口に至ると図７（ｆ）のようにセンサ４５，４６が同時に遮光状態となり、ステータスはＳＴ２５と判定される。その後、利用者が出口を抜けると、センサ４６は透光状態となり、ＣＰＵ７１は自動改札装置１００から利用者が退出したと判定する。

以上の過程において、ＣＰＵ７１はステータスＳＴ１を判定した時点で、自動改札装置１００へ進入した利用者に対して人ハンドル番号を割当て、管理テーブル７３（図６）に、割当てた人ハンドル番号７３ａを記録する。また、ＣＰＵ７１は、その人ハンドル番号の利用者の位置を前端ステータスと後端ステータスとで管理する。すなわち、入口から出口へ向う進行方向に利用者が通過する場合、センサが透光状態（未検出状態）から遮光状態へ最初に変化する位置を前端ステータス、センサが遮光状態から透光状態へ最初に変化する位置を後端ステータスとする。例えば、図８において黒丸で示すセンサ２６，２７，２８が利用者で遮光されている場合、前端ステータスはＳＴ７、後端ステータスはＳＴ６となる。

なお、図８では２つのステータスにより利用者の前端と後端を管理する例を示したが、胴体幅が小さい場合は、前述の例のように１つのステータスで前端と後端とを管理できる場合もある。また、胴体幅が大きい場合は、３つ以上のステータスのうち、先頭と最後のステータスにより前端と後端を管理することになる。

以上のような前端ステータスと後端ステータスは、管理テーブル７３に位置情報７３ｂ，７３ｃとして記録される。この場合、位置情報７３ｂには最新のステータスが記録され、位置情報７３ｃには１つ前のステータスが記録される。

判別手段８６によって媒体Ｐを投入しないと判別された利用者（或いは無線式の媒体Ｐをアンテナ５４に翳していないと判別された利用者）が無札予備判定ポイントＰ１に到達すると、ＣＰＵ７１によって、投入口２のシャッタ９１が閉じられるとともに、アンテナ５４の受信が停止される。これにより、後続の利用者の媒体Ｐ、及び無線式の媒体Ｐの受付が禁止されるようになっている。

判別手段８６によって媒体Ｐを投入しないと判別された利用者（或いは無線式の媒体Ｐをアンテナ５４に翳していないと判別された利用者）が無札判定ポイントＰ２に到達すると、判定手段８５が有する無札者判定手段によって、無札者であると判定される。この場合には、表示部７５で音声により、また、文字表示により無札であることが報知される。

判別手段８６によって無札と判定された利用者が通路６１内を所定距離引き返して無札クリアポイントＰ３に到達すると、無札判定がクリアされ、無札者であることの報知が停止されるようになっている。

図９は、自動改札装置のゲート扉制御のフローチャートであり、以下、このフローチャートに沿って、ゲート扉制御について説明する。

まず、位置検出センサ２１〜４６が検出状態となるか否かに基づき利用者の位置が検出される（Ｓ１）。

この検出の結果、位置検出センサによって利用者の位置が検出されたとき（Ｓ１のＹｅｓ）、利用者が媒体を提示したか否かが判別される（Ｓ２）。この判別の結果、利用者が媒体を提示したと判別されたとき（Ｓ２の有）、適否判定手段によって利用者によって提示された媒体の適否が判定される（Ｓ３）。ここでいう判定とは、利用者によって提示された媒体が適正であるか不正であるかの判定である。

この判定の結果、利用者によって提示された媒体が適正であると判定されたとき（Ｓ３の適）、ゲート扉開放制御手段によってゲート扉５を開放制御する（Ｓ９）。一方、判定の結果、利用者によって提示された媒体が不正であると判定されたとき（Ｓ３の否）、及びＳ２において判別手段により利用者が媒体を提示していないと判別されたとき（Ｓ２の無）は、無札者判定手段によって利用者が無札判定ポイントＰ２を到達したか否かが判定される（Ｓ４）。この判定の結果、利用者が無札判定ポイントＰ２を到達したと判定されたとき（Ｓ４のＹｅｓ）、高さ検出センサ５１に基づき利用者が所定の高さ以上か否かが検出される（Ｓ５）。また、利用者が無札判定ポイントＰ２を通過していないと判定されたとき（Ｓ４のＮｏ）、再び利用者が媒体を提示したか否かが判別される（Ｓ２）。

Ｓ５において、高さ検出センサ５１に基づき利用者の高さが所定の高さ以上であると検出されたとき（Ｓ５のＹｅｓ）、ゲート扉閉鎖制御手段によりゲート扉５が閉鎖制御される（Ｓ６）。一方、高さ検出センサ５１により利用者の高さが所定の高さ未満であると検出されたとき（Ｓ５のＮｏ）、ゲート扉開放制御手段によりゲート扉５を開放制御する（Ｓ７）。

次にＳ７においてゲート扉５を開放制御した後、通路中央部に設置された高さ検出センサ５２、又は、さらに下流側に設置された高さ検出センサ５３に基づき利用者の高さが所定の高さ以上か否かが検出される（Ｓ８）。この検出の結果、高さ検出センサ５２、５３のいずれによっても利用者の高さが所定の高さ未満であると検出されたとき（Ｓ８のＮｏ）、ゲート扉５を開放制御する（Ｓ９）。一方、高さ検出センサ５２、５３のいずれかによって利用者の高さが所定の高さ以上であると検出されたとき（Ｓ８のＹｅｓ）、ゲート扉閉鎖制御手段によってゲート扉５を再び閉鎖制御する（Ｓ６）。

これは、悪意の利用者が入口部でしゃがむことによって小児と誤判定させて自動改札装置を通過してしまうことを防止するためである。

以上のように、自動改札装置の利用者の通行方向上流において大人か小児かを判定するようにし、それに伴い無札判定ポイントを通行方向上流に設定することにより利用者の移動速度が速いときであっても、利用者の判断を惑わせることなくゲート扉の制御を行うことが出来る。従って、利用者にとって利便性の良い自動改札装置を提供できる。

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上述の実施の形態は駅に設置されている自動改札装置として表現されているが、本発明はゲート扉により通行の許可と阻止を行える自動改札装置一般に適用できるものである。

本発明の一実施の形態に係る改集札システムの構成を概略的に示す図。 図１の改集札システムの自動改札装置を示す外観斜視図。 図２の自動改札装置の側面図。 図１の改集札システムの自動改札装置を示す正面図。 図２の自動改札装置の駆動制御系を示すブロック図。 管理テーブルと記憶内容の一例を示す図。 ステータスとその遷移を示す図。 前端ステータスと後端ステータスを説明する図。 本発明の一実施の形態である自動改札装置のゲート扉制御を示すフローチャート。

符号の説明

１ 筺体
２ 投入口
３ 排出口
４ 表示部
５ ゲート扉
６ フレーム
１０ ホストコンピュータ
１１ ＣＰＵ
１２ メモリ部
１３ 表示部
１４ 入力部
１５ 通信制御部
２０ａ 通信回線
２１〜４６ 位置検出センサ
５１〜５３ 高さ検出センサ
５４ アンテナ
６１ 通路
７１ ＣＰＵ
７２ 記憶部
７３ 管理テーブル
７３ａ 人ハンドル番号
７３ｂ 位置情報
７３ｃ 位置情報
７３ｄ 方向情報
７３ｅ 投入券情報
７３ｆ 大／小判別情報
７３ｇ 通行情報
７４ ゲート扉制御手段
７５ 表示部
７６ ホスト通信部
７７ 電源部
７８ 検出手段
７９ アンテナ制御部
８５ 判定手段
８６ 判別手段
１００ 自動改札装置
Ｐ 媒体

Claims (2)

1. 自動改札装置の通路に沿って少なくとも通行方向上流側、中央付近及び下流側に配置され、利用者の高さを検出する高さ検出センサを有し、これらの高さ検出センサによって検出した利用者の高さが所定の高さ以上か否かを検出する高さ検出手段と、
   前記利用者の通行方向に沿って所定間隔を存して配置される複数個の位置検出センサを有
   し、その隣接する２個以上が遮光状態となることにより、前記利用者の位置を光学的に検
   出する位置検出手段と、
   利用者が媒体を提示したか否かを判別する判別手段と、
   当該提示された媒体の適否を判定する適否判定手段及び利用者が無札者であるか否かを判定する無札者判定手段を有する判定手段と、
   この判定手段による判定結果に基づいて当該自動改札装置の出入口に配置されたゲート扉の開放若しくは閉鎖を制御するゲート扉制御手段と、
   前記無札者判定手段によって無札者と判定された利用者、又は利用者の所持する媒体が前記適否判定手段によって否と判定された利用者が、無札を判定する無札判定ポイントに到達し、かつ、前記上流側に配置された高さ検出センサにより検出した利用者の高さが所定の高さ以上のとき、前記ゲート扉制御手段によりゲート扉を閉鎖し、前記上流側に配置された高さ検出センサにより検出した利用者の高さが所定の高さ未満であると検出されたとき、前記ゲート扉制御手段によりゲート扉を開放し、その後、通路中央付近又は下流側に配置された高さ検出センサにより検出した利用者の高さが所定の高さ以上のときは、前記ゲート扉制御手段によりゲート扉を閉鎖し、当該利用者の高さが所定の高さ未満のときは、ゲート扉を開放する制御を行う制御手段と、
   を備えた自動改札装置。
2. 前記無札判定ポイントは、
   前記上流側に配置された高さ検知センサの下流に配置された前記位置検出センサが少なくとも連続して２個遮光された位置である請求項１記載の自動改札装置。