【手続補正書】
【提出日】平成16年3月1日(2004.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】自動改札機
【特許請求の範囲】
【請求項１】改札通路を通行する通行体を検知する検知センサの通行検知データに基づいて改札制御する自動改札機であって、
上記検知センサが検知した通行体までの通路幅方向の検知距離を測定する測定手段と、
上記測定手段の測定結果に基づいて上記通行検知データの有効性を判定する判定手段とを備えた
自動改札機。
【請求項２】判定手段は、測定手段が通行体の有効検知距離を測定したとき、通行検知データを有効と判定する
請求項１記載の自動改札機。
【請求項３】判定手段は、測定手段が通行体までの検知距離を測定することに基づいて通行体の高さを算出し、この高さ算出結果に応じて通行体の有効性を判定する
請求項１または２記載の自動改札機。
【請求項４】判定手段は、測定手段が通行体までの検知距離を測定することに基づいて通行体の横幅を算出し、この横幅算出結果に応じて通行体の有効性を判定する
請求項１、２または３記載の自動改札機。
【請求項５】判定手段は、測定手段が通行体までの検知距離を測定することに基づいて通行体の幅方向通行位置を求め、この通行位置に応じて通行体の有効性を判定する
請求項１、２、３または４記載の自動改札機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば鉄道、空港等の改札口に設置されるような自動改札機に関し、さらに詳しくは大きさが異なる大人、子供さらに挙動の大きい通行者を正確に検知する自動改札機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の自動改札機は改札機本体の通路内面に配設した複数の光電検知センサで通行者の通行状態を検知している。
また、係員窓口に隣設する等の自動改札機の設置位置によっては、図１５に示すように、バーレス型の改札機本体１５１を設け、これより検知方向を水平方向ではなく、改札通路１５２の中央上部に向けて検知方向を傾斜設定した高さ検知用の傾斜検知センサ１５３…より通路中央を適正に通行する適正通行者１５４を検知している。
【０００３】
ところが、この場合は改札通路１５２の片側に通行者が偏って通行した偏り通行者１５５のとき、一方の傾斜検知域１５３ａより外れて人と検知できなくなる。また、無賃許容された幼児や子供１５６が偏り通行した場合も、他方の傾斜検知域１５３ｂに入って大人と誤検知してしまう。
【０００４】
このように自動改札機に用いられる高さ検知用の傾斜検知センサで検知した場合、この検知出力がＯＮ／ＯＦＦの２値で捉えて有料客の有無のみを検知するため、検知領域の調整を厳密に設定しないと、自動改札機の通路外の物や人などにより検知センサの誤検知を招いて自動改札機が誤動作する恐れがある。また、横に並んで通行する無料小児２人を有料客１人と誤判断して扉が不測に通行者に当ってしまう恐れがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は、通行体の有無を検知するだけでなく、検知センサから通行体までの検知距離を検知条件に取入れることにより、この検知距離から偏り通行や子供並び通行等の様々な通行者の通行状態を正確に検知する安全性を高めた自動改札機の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、改札通路を通行する通行体を検知する検知センサの通行検知データに基づいて改札制御する自動改札機であって、上記検知センサが検知した通行体までの通路幅方向の検知距離を測定する測定手段と、この測定手段の測定結果に基づいて上記通行検知データの有効性を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、測定手段が通行体の有効検知距離を測定したとき、通行検知データを有効と判定する判定手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、測定手段が通行体までの検知距離を測定することに基づいて通行体の高さを算出し、この高さ算出結果に応じて通行体の有効性を判定する判定手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、測定手段が通行体までの検知距離を測定することに基づいて通行体の横幅を算出し、この横幅算出結果に応じて通行体の有効性を判定する判定手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、測定手段が通行体までの検知距離を測定することに基づいて通行体の幅方向通行位置を求め、この通行位置に応じて通行体の有効性を判定する判定手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
この発明によれば、改札通路を通行する通行体を検知センサが検知したとき、これと同時に通行体までの検知距離を測定手段が測定し、この測定手段の検知距離測定結果に基づいて判定手段が通行検知データの有効性を判定する。
【００１２】
従って、改札通路を通行する通行体の高さ、通行体の幅及び通路幅方向の通行位置が正確に分るため、通行体の通行状態を正確に検知して自動改札機の開閉動作を正確に行うことができる。
【００１３】
ことに、通行体の有効検知距離を測定したときだけ通行検知データを有効と判定するように設定すれば、適正な通行利用のときは適正通行状態と判定し、これ以外の無効検知距離の場合は無効データとして取扱い、検知データを正確に取扱うことができる。
【００１４】
また、通行体までの検知距離を測定したとき、これに基づいて通行体の高さを算出し、この高さ算出結果に応じて通行体の有効性を判定するように設定すれば、身長差の異なる大人と子供の区別が的確に判断できる。
【００１５】
また、通行体までの検知距離を測定したとき、これに基づいて通行体の横幅を算出し、この横幅算出結果に応じて通行体の有効性を判定するように設定すれば、通行体の横幅を正確に捉えることができる。
【００１６】
さらに、通行体までの検知距離を測定したとき、これに基づいて通行体の幅方向通行位置を求め、この通行位置に応じて通行体の有効性を判定するように設定すれば、通行体の幅方向の通行状態を正確に検知することができる。
【００１７】
このように通行体までの検知距離を検知条件として通行体を検知する高検知能力を有する構成のため、厳密な検知領域の調整を要せず、誤検知や誤動作を自然に解消して安全性の高い自動改札ができる。
【００１８】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図１はバーレス型自動改札機１１を示し、このバーレス型自動改札機１１は左右に対向する一方の改札機本体１２と、他方の改札機本体１３との対設部間で改札通路１４を構成し、双方の改札機本体１２，１３の両端部の通路内面には開閉動作する扉１５…を配設し、さらに通路右側に位置する改札機本体１３の上面手前側には切符や定期券等の乗車券を投入する券投入口１６を開口し、上面奥側には乗車券を放出する券放出口と改札利用案内を表示する案内表示器とを有している。
【００１９】
さらに、各改札機本体１２，１３の上部には、これより改札通路１４の斜め上方に向けて光電検知する反射型の上部検知センサＳｒ，Ｓｌを配設し、左右両側から改札通路１４の上部空間を光電検知する。
【００２０】
この場合、双方の上部検知センサＳｒ，Ｓｌは改札通路１４の中央上部空間を有効検知領域Ａ1 に設定し、この有効検知領域Ａ1 に向けて各傾斜検知光線１７，１８が光電検知する。この有効検知領域Ａ1 以外の検知無効となる外部空間を外部無効検知領域Ａ2 に設定し、またセンサ近くの検知無効となる壁面近傍を内部無効検知領域Ａ3 に設定している。
【００２１】
この有効検知領域Ａ1 の設定に際しては、傾斜検知光線１７，１８の有効検知距離を測定して設定する。
有効検知領域Ａ1 に相当する有効検知距離：Ｌ1
外部無効検知領域Ａ2 に相当する外部無効検知距離：Ｌ2
内部無効検知領域Ａ3 に相当する内部無効検知距離：Ｌ3
とすると、この有効検知距離Ｌ1 は、
Ｌ3 ＜Ｌ1 ＜Ｌ2
で求められる。
【００２２】
このため、有効検知距離Ｌ1を測定したときだけ有効データとして取扱い、これ以外の外部無効検知距離Ｌ2以上、内部無効検知距離Ｌ3以下の場合は無効データとして取扱うため、検知したときのデータを正確に取扱うことができる。従って、改札通路１４を検知したとき、検知データの検知要素を自動的に選択して適正なデータであることを確認して検知することができる。
【００２３】
また、このバーレス型自動改札機１１は改札通路１４を双方向から改札許容する共用改札機能を有しており、通行者が正通行方向および逆通行方向のいずれの通過方向でも同様な検知機能が働いて通行者を正確に検知する。
【００２４】
図２はバーレス型自動改札機１１の制御回路ブロック図を示し、ＣＰＵ２１はＲＯＭ２２に格納されたプログラムに沿って各回路装置を制御し、その制御データをＲＡＭ２３で読出し可能に記憶する。
【００２５】
左右両側に配設された上部検知センサＳｒ，Ｓｌでその斜め上方の改札通路上部空間の通行状態を検知し、同じく改札通路１４の下部内面に配設された下部検知センサ２４で改札通路下部空間の通行状態を検知する。また、通行者の改札案内情報を改札機本体の上面に配設された案内表示器２５で表示する。
【００２６】
乗車券処理部２６は、券投入口１６に投入された乗車券の磁気データを読取ってその有効性を判定し、有効と判定したとき磁気データ処理、印刷処理、パンチ穴形成等の券処理動作を実行する。また、入口扉処理部２７及び出口扉処理部２８は、ＣＰＵ２１の扉制御信号に基づいて各扉１５…を開閉操作し、改札利用する通行者を通行許容・規制する。
【００２７】
ところで、ＣＰＵ２１は左右の上部検知センサＳｒ，Ｓｌが検知データを取得したとき、これと同時にセンサから検知位置までの検知距離を算出し、この算出した値が有効検知距離Ｌ1 と認められると、検知データを有効と判定し、適正な検知対象物を確認してから検知動作する。またそのときの、改札通路を通行する通行者の身長、横幅等の体格と通路幅方向の通行位置を正確に求めることができる。従って、改札通路１４を利用した通行者だけを特定して捉え、しかもその通行状態を正確に検知することができる。
【００２８】
このように構成されたバーレス型自動改札機１１の改札処理動作を図３のフローチャートを参照して説明する。
今、通行者が改札通路１４を通行して改札利用するとき、下部検知センサ２４だけでなく、上部検知センサＳｒ，Ｓｌが通行者を検知し、このときＣＰＵ２１は上部検知データに基づいて同センサＳｒ，Ｓｌの通路側面から通行者までの通路幅方向の検知距離を算出し（ステップｎ1 ）、
この算出した検知距離の結果が適正な有効検知距離Ｌ1 で検知された有効検知領域Ａ1 に通行者が存在すると判定すると（ステップｎ2 〜ｎ3 ）、
ＣＰＵ２１は改札通路１４を通行する正規の検知すべき通行者であると判定して通行者を確認して正確に検知することができる（ステップｎ4 〜ｎ5 ）。
【００２９】
ＣＰＵ２１が上部検知センサＳｒ，Ｓｌの検知距離を算出したとき、改札通路１４より外部の外部無効検知距離Ｌ2以上のときは有効検知距離Ｌ1を外れているため無効データとして取扱い、同じく改札通路１４より手前のセンサ近くの内部無効検知距離Ｌ3以下のときは有効検知距離Ｌ1 を外れているため無効データとして取扱う（ステップｎ6 〜ｎ7 ）。
【００３０】
図４は片バーレス型自動改札機４１を示し、この片バーレス型自動改札機４１は一方のバー付き改札機本体４２の上部に起立したバー４３に反射型の上部検知センサ４４を取付け、この上部検知センサ４４から改札通路４５の上部空間を略水平に光電検知する。
【００３１】
この場合も同様に、有効検知領域Ａ1 の設定に際しては、水平検知光線４６の有効検知距離を測定して設定する。
有効検知領域Ａ1 に相当する有効検知距離：Ｌ1
外部無効検知領域Ａ2 に相当する外部無効検知距離：Ｌ2
内部無効検知領域Ａ3 に相当する内部無効検知距離：Ｌ3
とすると、この有効検知距離Ｌ1 は、
Ｌ3 ＜Ｌ1 ＜Ｌ2
で求められる。
【００３２】
このように片バーレス型自動改札機４１に適用しても、検知距離を検知条件に設定しているため、検知データを正確に取扱って同様の作用効果が得られる。
【００３３】
図５はバー型自動改札機５１を示し、このバー型自動改札機５１は一方の改札機本体５２の上部に起立したバー５３に反射型の上部検知センサ５４を取付け、この上部検知センサ５４から改札通路５５の上部空間に向けて光電検知する。
【００３４】
この場合も同様に、有効検知領域Ａ1 の設定に際しては、水平検知光線５６の有効検知距離を測定して設定する。
有効検知領域Ａ1 に相当する有効検知距離：Ｌ1
外部無効検知領域Ａ2 に相当する外部無効検知距離：Ｌ2
内部無効検知領域Ａ3 に相当する内部無効検知距離：Ｌ3
とすると、この有効検知距離Ｌ1 は
Ｌ3 ＜Ｌ1 ＜Ｌ2
で求められる。
【００３５】
このようにバー型自動改札機５１に適用しても、検知距離を検知条件に設定しているため、検知データを正確に取扱って同様の作用効果が得られる。
【００３６】
次に、バーレス型自動改札機１１を用いて有料客１人が改札利用した場合と、無料小児２人が同時改札利用した場合の処理動作を図６のフローチャートを参照して説明する。
今、通行者が改札利用するとき、下部検知センサ２４に加えて上部検知センサＳｒ，Ｓｌが通行時の検知データを取得し、このときＣＰＵ２１は上部検知データに基づいて同センサＳｒ，Ｓｌの通路側面から通行者までの通路幅方向の検知距離を算出し（ステップｎ11〜ｎ12）、
さらに、この算出した検知距離に基づいてＣＰＵ２１は通行者の高さを算出する。この場合、図７に示すように、左右から得られる両検知距離のデータに基づいて通行者７１が１人分の横幅Ｗであるか否かと、通行者７１が有料高さＨ以上の身長か否かを判定し（ステップｎ13〜ｎ14）、
通行者が１人分の横幅Ｗを有し、かつ有料高さＨ以上の身長を有していると判定すれば、有料客１人の改札利用と確認して改札利用させる（ステップｎ15）。  このとき、有料客が無券で改札利用すると判定した場合は、出口側の扉を閉じて改札規制する（ステップｎ16〜ｎ18）。
【００３７】
これに対し、有料客による乗車券利用がなされた場合は、その乗車券データによる改札利用が行われる（ステップｎ19）。
【００３８】
左右の上部検知センサＳｒ，Ｓｌが有料高さ以下の通行者と検知した場合は、その左右の検知データを比較し（ステップｎ20）、
一方の上部検知センサのデータだけしか得られない場合は、無料小児１人が改札利用したと判定する（ステップｎ21）。
【００３９】
これに対し、左右の上部検知センサＳｒ，Ｓｌの検知データが得られた場合、図８に示すように、左右から得られる両検知距離のデータに基づいて通行者８１は並列する小児客２人分の横幅Ｗであることを確認して、無料小児２人が同時改札利用したと判定する（ステップｎ22）。
【００４０】
従って、この場合は並列する無料小児２人が改札通路１４を通過するまで、扉１５を開保持して改札通路を安全に通行させる（ステップｎ23）。
【００４１】
次に、図９及び図１０に示すバー型自動改札機９１を用いて有料客１人が改札利用した場合と、有料客２人が同時改札利用した場合の処理動作を図１１のフローチャートを参照して説明する。
今、通行者９２が改札通路９３を改札利用するとき、下部検知センサに加えて上部検知センサＳｒ，Ｓｌが通行時の検知データを取得し、このときＣＰＵは上部の検知データに基づいて同センサＳｒ，Ｓｌの通路側面から通行者までの通路幅方向の検知距離を算出し（ステップｎ31〜ｎ32）、
さらに、この算出した検知距離に基づいてＣＰＵは左右から得られる両検知距離のデータに基づいて通行者が１人分の横幅Ｗ1 であるか否かを判定し（ステップｎ33〜ｎ34）、
図９に示すように、１人分の横幅Ｗ1 と判定すれば、有料客１人の改札利用と確認する（ステップｎ35）。
【００４２】
これに対し、図１０に示すように、通行者１０１が２人分の横幅Ｗ2 と判定すれば、有料客２人の並列改札利用と確認する（ステップｎ36）。
そして、有料客１人が乗車券を投入利用した場合は、その乗車券データによる改札利用が行われる（ステップｎ37〜ｎ39）。
【００４３】
これに対し、有料客２人の並列改札利用がなされた場合は、乗車券が２人分投入されたか否かを確認し、２人分投入されたことを確認すれば、有料客２人の並列改札利用を許可する（ステップｎ40）。
この並列改札利用時に、乗車券が１人分しか投入されない場合は、有料客２人の不正改札利用と判定して改札規制し、また有料客１人でも無効乗車券の場合は改札規制する（ステップｎ41）。
【００４４】
次に、図１２及び図１３に示すバー型自動改札機１２１を用いて有料客が改札利用した場合の処理動作を図１４のフローチャートを参照して説明する。
今、通行者１２２が改札通路１２３を改札利用するとき、下部検知センサに加えて上部検知センサＳｒ，Ｓｌが通行時の検知データを取得し、このときＣＰＵは上部の検知データに基づいて同センサＳｒ，Ｓｌの通路側面から通行者までの通路幅方向の検知距離を算出し（ステップｎ51〜ｎ52）、
このとき、算出した検知距離からＣＰＵは通行者１２２が改札通路１２３の中央部を通行しているか否かを判定し（ステップｎ53）、
図１２に示すように、通行者１２２が改札通路１２３の中央部を通行していると判定した場合は、適正な改札利用状態のため左右の扉を同期させた通常の開閉制御を行って改札許容、あるいは改札規制する（ステップｎ54）。
【００４５】
これに対し、通行者１２２が改札通路１２３の幅方向を偏って通行した場合、例えば改札通路１２３の右側に偏って通行していると判定した場合は、その通行者に対する改札規制を必要としたときに右側の扉の閉速度を遅くし、通行者の通行状態に応じた扉開閉制御を行い、通行者の安全性を図った改札規制を行う（ステップｎ55〜ｎ56）。
【００４６】
また、図１３に示すように、通行者１２２が改札通路１２３の左側に偏って通行していれば、改札規制を必要としたときに左側の扉の閉速度を遅くし、通行者の通行状態に応じた扉開閉制御を行い、通行者の安全性を図った改札規制を行う（ステップｎ57）。このような扉の遅閉動作を行う以外に、扉の閉角度を変更するなどして、通行者の通路幅方向の通行位置に対応した扉の開閉制御を行うことができるため、通行者が扉に当る危険性を低くすることができる。
【００４７】
上述のように、一定の領域に区画された改札通路内を上部検知センサが検知したとき、これと同時に通路側面から被検知対象物までの通路幅方向の検知距離を測定し、この検知距離測定結果に基づいて検知データが有効か無効かを判定することができるため、適正な検知データであることを予め確認することができる。このため、改札通路を通行する通行者の高さ、通行者の幅及び通路幅方向の通行位置が正確に分り、通行者の通行状態を正確に検知して自動改札機の開閉動作を正確に行うことができる。ことに、通行者の有効検知距離を測定したときだけ通行検知データを有効と判定して取扱えば、適正な通行利用のときは適正通行状態と判定し、これ以外の無効検知距離の場合は無効データとして取扱うことができる。
【００４８】
また、通行者までの検知距離を測定したとき、これに基づいて通行者の高さを算出し、この高さ算出結果に応じて通行者の有効性を判定すれば、身長差の異なる大人と子供の区別が的確に判断できる。また、通行者までの検知距離を測定したとき、これに基づいて通行者の横幅を算出し、この横幅算出結果に応じて通行者の有効性を判定すれば、通行者の横幅を正確に捉えることができる。さらに、通行者までの検知距離を測定したとき、これに基づいて通行者の幅方向通行位置を求め、この通行位置に応じて通行者の有効性を判定すれば、通行者の幅方向の通行状態を正確に検知することができる。このように通行者までの検知距離を検知条件として通行者を検知する高検知能力を有する構成のため、厳密な検知領域の調整を要せず、誤検知や誤動作を自然に解消して安全性の高い自動改札ができる。
【００４９】
この発明と、上述の一実施例の構成との対応において、
この発明の自動改札機は、実施例のバーレス型自動改札機１１と、片バーレス型自動改札機４１と、バー型自動改札機５１，９１，１２１とに対応し、
以下同様に、
通行体は、通行者９２，１２２に対応し、
検知センサは、上部検知センサＳｒ，Ｓｌ，４４，５４に対応し、
測定手段及び判定手段は、ＣＰＵ２１に対応するも、この発明は請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、上述の一実施例の構成のみに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のバーレス型自動改札機の検知状態を示す正面図。
【図２】この発明のバーレス型自動改札機の制御回路ブロック図。
【図３】この発明のバーレス型自動改札機の改札処理動作を示すフローチャート。
【図４】この発明の片バーレス型自動改札機の検知状態を示す正面図。
【図５】この発明のバー型自動改札機の検知状態を示す正面図。
【図６】この発明のバーレス型自動改札機の改札処理動作を示すフローチャート。
【図７】この発明のバーレス型自動改札機の有料客１人の検知状態を示す正面図。
【図８】この発明のバーレス型自動改札機の無料小児２人の検知状態を示す正面図。
【図９】この発明のバー型自動改札機の有料客１人の幅検知状態を示す正面図。
【図１０】この発明のバー型自動改札機の有料客２人の検知状態を示す正面図。
【図１１】この発明のバー型自動改札機の改札処理動作を示すフローチャート。
【図１２】この発明のバー型自動改札機の有料客中央通行検知状態を示す正面図。
【図１３】この発明のバー型自動改札機の有料客片寄り通行検知状態を示す正面図。
【図１４】この発明のバー型自動改札機の改札処理動作を示すフローチャート。
【図１５】従来のバーレス型の自動改札機の検知状態を示す正面図。
【符号の説明】
１１…バーレス型自動改札機
１４，４５，５５，９３，１２３…改札通路
Ｓｒ，Ｓｌ，４４，５４…上部検知センサ
Ａ1 …有効検知領域
Ａ2 …外部無効検知領域
Ａ3 …内部無効検知領域
Ｌ1 …有効検知距離
Ｌ2 …外部無効検知距離
Ｌ3 …内部無効検知距離
２１…ＣＰＵ
４１…片バーレス型自動改札機
５１，９１，１２１…バー型自動改札機
Ｗ，Ｗ1…１人分の横幅
Ｗ2…２人分の横幅
Ｈ…有料高さ
７１，８１，９２，１０１，１２２…通行者