JP2006350765A - 人間検知器 - Google Patents

Abstract

【課題】 連続して利用者を追尾できる自動改札機用人間検知器を提供する。
【解決手段】 光線（ビーム光線）を発生させる発光器と、光線を受光する受光器と、自動改札機の本体の上方の所定位置に設けられた反射鏡と、発光器から照射された光線を前記反射鏡に向くように反射させるとともに、その反射鏡から照射されてくる光線を受光器に向くように反射させるガルバノミラーと、発光器からガルバノミラー及び反射鏡を介して照射されてきた光線を自動改札機の本体の改札通路を走査するようにそのガルバノミラーを駆動制御するガルバノミラー制御手段と、発光器から照射された光線が自動改札機の本体の改札通路内で反射されて受光器に到達するまでの時間に基づいてその改札通路内の利用者を検知する検知手段とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は人間検知器に係り、特に、駅に設置される自動改札機の改札通路内の利用者を検知するのに好適な人間検知器に関する。

従来、自動改札機に用いられる人間検知器は、自動改札機の本体の改札通路側の側面に設けられる透過型人間検知器と、その自動改札機の本体の上部に設けられる赤外線を利用した測距式の反射型人間検知器との２種類の人間検知器で構成されている（特許文献１参照）。

自動改札機に用いられる従来の人間検知器を図７を用いてさらに説明すると、この図７は、自動改札機の本体Ｇ′を構成する一対の筐体のうち、一方の筐体を改札通路Ｐ側から見たときの正面図である。この自動改札機の本体Ｇ′の入口側（図７において右側）の上面には、磁気券からなる乗車券を投入するための投入口１が設けられているとともに、その投入口１よりも改札通路Ｐの内側の上面には、無線通信機能を備えたＩＣカードからなる非接触券と交信するためのアンテナＡが設けられている。また、この自動改札機の本体Ｇ′の出口側の上面には、利用者へ乗車券を返却するための取出口２が設けられている。さらに、この自動改札機の本体Ｇ′の内側には、図示しないが、投入口１から投入された乗車券を取出口２又は集札箱（図示せず）まで搬送するカードハンドラが設けられている。

図７中、Ｄ₁，Ｄ₂はドアであり、このうちドアＤ₁は改札通路Ｐの出口側（図７に示す例では左側）に設けられ、ドアＤ₂は改札通路Ｐの入口側に設けられている。これらドアＤ₁，Ｄ₂は後述する制御器によって開閉制御されて利用者（旅客）の改札通路Ｐの通過を許可したり、または阻止できるように構成されている。そして、改札通路Ｐの出口側のドアＤ₁は、乗車券類（以下、乗車券類というときは、磁気券からなる乗車券及び非接触券を含んでいる。）に記憶されているデータ（カードデータ）を基にして開閉制御され、改札通路Ｐの入口側のドアＤ₂は、改札通路Ｐを利用者が逆進してきたとき、すなわち、改札通路Ｐを出口側から入口側に進入したときに閉じられるとともに、改札機本体Ｇが稼働停止中に閉じられるように構成されている。

図７中、３ａ〜３ｆは、光電素子からなる透過型人間検知器であって、自動改札機の本体Ｇ′の側面に所定の間隔を保って設けられている。さらに、この人間検知器は、自動改札機の本体Ｇ′の上面の改札通路Ｐと反対側で、その改札通路Ｐの通過方向に沿って設けられたセンサ取付ボックス４内にそれぞれ設けられている赤外線を利用した測距式の反射型人間検知器５〜７によっても構成されている。この反射型人間検知器５〜７は、改札通路Ｐ内の大人の利用者を検知できるように、改札通路Ｐの床面から所定高さ以上の物体（利用者）を検知できるように構成されている。したがって、透過型人間検知器３ａ〜３ｆ及び反射型人間検知器５〜７の両方で検知されたときは、その利用者を大人の利用者と判定し、反射型人間検知器５〜７で検知されることなく透過型人間検知器３ａ〜３ｆのみで検知されたときは、その利用者を小児（子供）の利用者と判定することができる。

上記透過型人間検知器３ａ〜３ｆは、改札通路Ｐ内への利用者の進入及び進出を検出することができるように構成されている。そして、改札通路Ｐのほぼ中央部に設けられている透過型人間検知器３ｃ，３ｄは、他の透過型人間検知器よりも間隔が狭く設けられていることを利用して、これら透過型人間検知器３ｃ，３ｄの検知順序により利用者の進行方向を検知できるように構成されている。また、上記反射型人間検知器５〜７のうち、改札通路Ｐの中央位置に設けられている反射型人間検知器６は、無札者（無効券と判定された利用者も含む。）を検知してドアＤ₁を閉じるように検知信号を出力することができるように構成されている。

上記自動改札機の本体Ｇ′の側面には、利用者に対して音声により所定の案内を行うためのスピーカ８が取付けられている。また、この自動改札機の本体Ｇ′の上面の出口側には、利用者に対して文字により所定の案内を行うための表示画面９が取付けられている。さらに、そのセンサ取付ボックス４の上面で改札通路Ｐの出口側には、係員に対して無効券の発生及び利用者が小児である旨を報知するための報知灯Ｌが設けられている。また、図７中、Ｃは自動改札機の本体Ｇ′の制御動作を司るＣＰＵを中心に構成された制御器である。

特開２００３−２３３８４５号公報の段落［００１２］及び図１

しかしながら、上記従来の人間検知器は、多数の透過型人間検知器と多数の反射型人間検知器を備える必要があるので、コスト高になる欠点があるとともに、人間検知器間においては人間の検知が行われないために、改札通路内の利用者を連続して追尾できないという欠点があった。

そこで本発明は、上記欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、改札通路内の利用者を連続して追尾可能で、しかも簡単な構成により実現可能な人間検知器を提供することにある。

本発明に係る人間検知器は、上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光線を発生させる発光器と、光線を受光する受光器と、利用者の通過する通路の上方の所定位置に設けられた反射鏡と、前記発光器から照射された光線を前記反射鏡に向くように反射させるとともに、その反射鏡から照射されてくる光線を前記受光器に向くように反射させるガルバノミラーと、前記発光器から前記ガルバノミラー及び前記反射鏡を介して照射されてきた光線を前記通路を走査するようにそのガルバノミラーを駆動制御するガルバノミラー制御手段と、前記発光器から照射された光線が前記通路内で反射されて前記受光器に到達するまでの時間に基づいてその通路内の利用者を検知する検知手段とを有する。
本発明の請求項２に記載の発明は、前記通路が、自動改札機の改札通路であることを特徴としている。
請求項３に記載の発明は、人間検知器において、前記発光器、前記受光器及び前記ガルバノミラーは、前記自動改札機の本体内に設けられていることを特徴としている。
請求項４に記載の発明は、人間検知器において、前記反射鏡は、建物の天井等の構造物に設けられていることを特徴としている。
請求項５に記載の発明は、人間検知器において、前記発光器は、ビーム光線を発生させるものであることを特徴としている。
請求項６に記載の発明は、人間検知器において、前記反射鏡は、凸面鏡からなることを特徴としている。
請求項７に記載の発明は、人間検知器において、前記ガルバノミラー制御手段は、光線が隣接する２つの通路を走査するように駆動制御されるものであることを特徴としている。
請求項８に記載の発明は、人間検知器において、前記検知手段は、通路内に利用者を検知したときに、その利用者の移動を追尾するものであることを特徴としている。
請求項９に記載の発明は、人間検知器において、前記検知手段は、通路内に利用者を検知したときに、大人の利用者と小児の利用者とを区別して検知するものであることを特徴としている。

本発明の請求項１に記載の人間検知器は、光線を発生させる発光器と、光線を受光する受光器と、利用者の通過する通路の上方の所定位置に設けられた反射鏡と、前記発光器から照射された光線を前記反射鏡に向くように反射させるとともに、その反射鏡から照射されてくる光線を前記受光器に向くように反射させるガルバノミラーと、前記発光器から前記ガルバノミラー及び前記反射鏡を介して照射されてきた光線を前記通路を走査するようにそのガルバノミラーを駆動制御するガルバノミラー制御手段と、前記発光器から照射された光線が前記通路内で反射されて前記受光器に到達するまでの時間に基づいてその通路内の利用者を検知する検知手段とからなるので、従来のように多数の透過型人間検知器及び反射型人間検知器を用いる必要がなく、簡単な構成で通路内の利用者を検知することができる。
本発明の請求項２に記載の人間検知器は、通路が自動改札機の改札通路であるので、自動改札機の改札通路内の利用者（旅客）を効率よく検知することができる。
本発明の請求項３に記載の人間検知器は、発光器、受光器及びガルバノミラーが前記自動改札機の本体内に設けられているので、人間検知器をコンパクト化することができるとともに、自動改札機の本体外の配線を必要とすることなく実施することができる。
本発明の請求項４に記載の人間検知器は、反射鏡が建物の天井等の構造物に設置されているので、例えば、駅舎の天井を利用して容易に取付けることができる。
本発明の請求項５に記載の人間検知器は、発光器がビーム光線を発生させるので、高精度に利用者を検知することができる。
本発明の請求項６に記載の人間検知器は、前記反射鏡が凸面鏡からなるので、検知範囲を容易に広めることができる。
本発明の請求項７に記載の人間検知器は、ガルバノミラー制御手段により光線が隣接する２つの通路を走査するように駆動制御されるので、一つのガルバノミラーで２つの通路の利用者を検知することができる。
本発明の請求項８に記載の人間検知器は、検知手段が通路内に利用者を検知したときに、その利用者の移動を追尾するので、通路内の利用者を連続して検知することができる。
本発明の請求項９に記載の人間検知器は、検知手段が通路内に利用者を検知したときに、大人の利用者と小児の利用者とを区別して検知するので、例えば、利用者が大人のときは、有効券を条件に通路を通過させることができるとともに、利用者が無料小児の場合は、通路を自由に通過させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る人間検知器を自動改札機に適用した例を示したもので、その自動改札機の本体（以下、「改札機本体」という。）Ｇを改札通路Ｐ側から見たときの正面図である。この改札機本体Ｇは、後述する図５に示されるように、改札通路を挟んで構成される一対の筐体Ｇ₁，Ｇ₂からなり、この図１は、筐体Ｇ₂ を改札通路Ｐ側から見たときの正面図に相当している。

なお、この図１に示される符号のうち、前記図７に示される構成要素と同一構成要素には同一符号が用いられている。したがって、これら同一符号については説明が重複するため、新規な構成要素に新たな符号を付して説明する。
図１中、１０はガルバノミラーであって、改札機本体Ｇを形成する一対の筐体Ｇ₁，Ｇ₂のうちの一方の筐体（図示の例では筐体Ｇ₂）の上面中央部に設けられている（後述する図５参照）。このように、ガルバノミラー１０を改札機本体Ｇに設けるようにすると、改札機本体Ｇ外の配線を必要とせずに実施することができる。このガルバノミラー１０については、後に詳述する。

図１中、１１は反射鏡であって、改札機本体Ｇの設置されている建物、すなわち駅舎の天井１２に設けられている。この反射鏡１１は、凸面鏡により構成され、ガルバノミラー１０と対向する位置の天井１２に設けられている。なお、反射鏡１１は、改札機本体Ｇの上方に設けられている図示しない案内板の底面に設けてもよく、あるいは改札機本体Ｇ（筐体Ｇ₂）に大人の利用者の背丈を十分に越える所定の高さを有する支持棒を設け、その支持棒の先端部に設けるようにしてもよい。しかし、上述のように駅舎の天井１２や案内板を利用して反射鏡１１を取付けた場合は、改札口の煩雑さを解消することができる。

図２は、制御器Ｃの電気的構成を示すブロック図である。この制御器Ｃは、ＣＰＵを中心に形成される演算部２０を有している。この演算部２０は、メモリ２１に記億されているシステムプログラム及びワーキングデータを用いて所定の演算処理を行えるように構成されている。そして、この演算部２０には、図示しないＩ／Ｏ装置を介してガルバノミラー１０が接続されているとともに、従来の改札機本体の制御器と同様に、カードハンドラを駆動制御するカードハンドラドライバ２２と、ドアＤ₁，Ｄ₂のドア駆動機構を駆動制御するドアドライバ２３と、表示画面９の表示内容を駆動制御する表示ドライバ２４とが接続されている。またこの演算部２０には、非接触券を処理するためのリーダライタ２５も接続されている。このリーダライタ２５には、非接触券と交信を行うためのアンテナＡが接続されている。そしてこのアンテナＡは、非接触券とデータ授受を行う機能と、非接触券に電力を供給するための機能とを有している。なお、この演算部２０には、報知灯Ｌを駆動制御するランプドライバ等も接続されているが、ここでは省略されている。

図３は、上記ガルバノミラー１０の概略図であり、このガルバノミラー１０の全体的形状は偏平状に形成されている。この偏平状に形成されたガルバノミラー１０については、本出願人が、先に、特開平７−１７５００５号公報、特開平７−２１８８５７号公報等で提案しているので、詳しい説明はこれら先願に譲るが、コイルＣ₁，Ｃ₂に駆動回路１０ａから電流が印加されると、ミラーＭを張設しているプレートＰは、Ｘ軸、Ｙ軸を中心にトルクが生じ、ミラーＭの反射面の傾きを変更できるように構成されている。なお、図３においては、プレートＰに回転力を与えるための磁界を発生させる磁石は、図面を簡略化するために省略されているが、このガルバノミラー１０においても、コイルＣ₁，Ｃ₂に印加される電流と磁界とによりプレートＰに回転力を生じさせるガルバノミラーの原理が採用されている。

以下、図４を用いてガルバノミラー１０を用いた人間検知動作について説明する。図４中、１３は発光器であって、赤外線等の光線からなるビーム光線を照射できるように構成されている。そしてそのビーム光線の向きは、常時、ガルバノミラー１０のミラーＭ側に向けて照射できるように位置決めされている。

ガルバノミラー１０は、発光器１３から照射されてきたビーム光線を天井１２に設けられた反射鏡１１に向くように反射させるとともに、その反射鏡１１で反射されたビーム光線は、改札通路Ｐに向くようにその反射鏡１１の取付位置が決められている。したがって発光器１３から照射されたビーム光線は、図４に一点鎖線で示されるように、ガルバノミラー１０及び反射鏡１１を介して改札通路Ｐに向けて照射され、その改札通路Ｐ内に利用者イが存在すればその利用者イに照射され、その利用者イが存在しなければ、その照射された光線は、改札通路Ｐの床面又は改札機本体Ｇの筐体に照射される。

反射鏡１１から改札通路Ｐ側に照射されてきたビーム光線は、物体に照射されたときに反射されるので、その反射された光線（反射光）は、図４に破線で示されるように、反射鏡１１及びガルバノミラー１０を介して受光器１４に受光される。発光器１３から照射された光線が受光器１４で受光されるタイミングは、ビーム光線が照射される物体の位置によって異なる。すなわち、発光器１３から照射されたビーム光線が改札通路Ｐ上の物体（利用者イ）に照射されて反射してきた光線が受光器１４で受光されるまでの時間は、改札通路Ｐの床面に反射した光線よりもその改札通路Ｐ内の利用者イで反射した光線の方が利用者イの背丈分だけ短くなる。したがって、その時間差により改札通路Ｐ内の利用者イを検知することができるとともに、その利用者イが大人の場合は小児よりもその時間がより短くなるので、これを利用して利用者イが大人の利用者であるか小児の利用者であるかを判別することができる。

また、改札通路Ｐ側に照射されるビーム光線は、ガルバノミラー１０のミラーＭの回動により改札通路Ｐ全体が走査（スキャン）され、しかも改札通路Ｐ及び改札機本体Ｇに照射されて反射されてきた光線の時間（発光器１３からビーム光線が発射されてから受光器１４で受光されるまでの時間。以下、「送受光時間」として説明する。）は一定なので、変動する時間の受光位置を追跡することにより、改札通路Ｐ内の利用者イを追尾することができる。

図５は、ガルバノミラー１０のビーム光線の走査状態を示したもので、ここでは、一つのガルバノミラー１０により２つの改札通路Ｐ，Ｐ′を走査できるようにした例が示されている。すなわち、この図５に示される例では、改札機本体Ｇの一対の筐体Ｇ₁，Ｇ₂間に形成される改札通路Ｐと、この改札機本体Ｇに隣接する改札機本体Ｇ′の一対の筐体Ｇ₁′，Ｇ₂′間に形成される改札通路Ｐ′とが並設されている。そして一方の改札通路Ｐを形成する改札機本体Ｇの一方の筐体Ｇ₂にガルバノミラー１０が設けられている。そしてこのガルバノミラー１０は、発光器１３から照射されたビーム光線が２つの改札通路Ｐ，Ｐ′全体を走査するように駆動制御される。

図６は、発光器１３から発射されたビーム光線のタイミングと、その発射されたビーム光線の反射光を受光器１４で受光したタイミングを制御器ＣのＣＰＵで処理した結果を模式的に表した説明図である。この図６において黒塗りの長方形は、改札機本体Ｇ，Ｇ′の筐体Ｇ₁，Ｇ₁′，Ｇ₂，Ｇ₂′に反射した反射光に基づくもので、その映像は固定され、またこれら黒塗りの長方形間は、改札通路Ｐ，Ｐ′であり、これらの映像も固定されている。

ところで、図５に示されるように、改札通路Ｐに利用者イ、ロが存在し、改札通路Ｐ′に利用者ハが存在するときは、筐体Ｇ₁，Ｇ₁′，Ｇ₂，Ｇ₂′及び改札通路Ｐ，Ｐ′の床面に基づく固定された送受光時間と異なる送受光時間が得られるので、これに基づいて図６に黒丸で示されるような利用者イ、ロ、ハに対応した形が映像として抽出される。しかもこの黒丸で示される映像は、利用者イ、ロ、ハの移動に伴って移動するので、改札通路Ｐ，Ｐ′内の利用者を連続して追尾することができる。

したがって、改札通路Ｐ，Ｐ′の所定位置（例えば中央位置）まで無札者が進入したときは、ドアＤ₁を閉じて通過を阻止することができ、また、利用者が無料の小児であると判定されたときは、すなわち、利用者の背丈が大人の背丈よりも低くて大人の利用者よりも送受光時間が所定時間長いときは、無札者であってもその利用者は無料の小児と判定されてドアＤ₁を開いて自由に通過させることができる。

なお、上述の例では、受光器１４に反射光を受光させるためのガルバノミラー１０を発光器１３から照射されるビーム光線を反射鏡に向けるものと兼用したが、これを別に設けてもよい。また、上述の例では、一つのガルバノミラー１０で２つの改札通路Ｐ，Ｐ′を走査するようにしたが一つの改札通路あるいは３個以上の改札通路を走査するようにしてもよい。また、上述の例では、人間検知器を自動改札機に適用してその改札通路内の利用者を検知する例を示したが、利用者の通過する通路であれば他の通路でもよく、例えばイベント会場へ入，出場するための通路であってもよい。

本発明の一実施の形態に係る人間検知器を組込んだ自動改札機本体を改札通路側から見たときの正面図である。 制御器Ｃの電気的構成を示すブロック図である。 ガルバノミラーの概略図である。 ガルバノミラーを用いた人間検知動作を説明するための図である。 ガルバノミラーのビーム光線の走査状態を示す図である。 ビーム光線の発射タイミングと、その反射光の受光タイミングを制御器で処理した結果を模式的に表した図である。 従来の人間検知器を示す図である。

符号の説明

Ａ アンテナ
Ｃ 制御器
Ｇ，Ｇ′ 自動改札機の本体（改札機本体）
Ｇ₁，Ｇ₁′，Ｇ₂，Ｇ₂′ 筐体
Ｌ 報知灯
Ｐ，Ｐ′ 改札通路
イ、ロ、ハ 利用者
１ 投入口
２ 取出口
３ａ〜３ｆ 透過型人間検知器
４ センサ取付ボックス
５〜７ 反射型人間検知器
８ スピーカ
９ 表示画面
１０ ガルバノミラー
１１ 反射鏡
１２ 天井
１３ 発光器
１４ 受光器
２０ 演算部
２２ カードハンドラドライバ
２３ ドアドライバ
２４ 表示ドライバ
２５ リーダライタ

Claims (9)

1. 光線を発生させる発光器と、
   光線を受光する受光器と、
   利用者の通過する通路の上方の所定位置に設けられた反射鏡と、
   前記発光器から照射された光線を前記反射鏡に向くように反射させるとともに、その反射鏡から照射されてくる光線を前記受光器に向くように反射させるガルバノミラーと、
   前記発光器から前記ガルバノミラー及び前記反射鏡を介して照射されてきた光線を前記通路を走査するようにそのガルバノミラーを駆動制御するガルバノミラー制御手段と、
   前記発光器から照射された光線が前記通路内で反射されて前記受光器に到達するまでの時間に基づいてその通路内の利用者を検知する検知手段と、
   からなることを特徴とする人間検知器。
2. 請求項１に記載の人間検知器において、前記通路は、自動改札機の改札通路であることを特徴とする人間検知器。
3. 請求項２に記載の人間検知器において、前記発光器、前記受光器及び前記ガルバノミラーは、前記自動改札機の本体内に設けられていることを特徴とする人間検知器。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の人間検知器において、前記反射鏡は、建物の天井等の構造物に設けられていることを特徴とする人間検知器。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の人間検知器において、前記発光器は、ビーム光線を発生させるものであることを特徴とする人間検知器。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の人間検知器において、前記反射鏡は、凸面鏡からなることを特徴とする人間検知器。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の人間検知器において、前記ガルバノミラー制御手段は、光線が隣接する２つの通路を走査するように駆動制御されるものであることを特徴とする人間検知器。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の人間検知器において、前記検知手段は、通路内に利用者を検知したときに、その利用者の移動を追尾するものであることを特徴とする人間検知器。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の人間検知器において、前記検知手段は、通路内に利用者を検知したときに、大人の利用者と小児の利用者とを区別して検知するものであることを特徴とする人間検知器。

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