(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
改札通路の左右に沿設された複数の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、
上記検知センサが改札通路の側面から検知した通行体までの検知距離を測定する測定手段と、
上記改札通路の左右の一方の側の検知センサを介して上記測定手段が測定した検知距離から、上記改札通路の通路幅に基づいて推論される他方の側に配設された検知センサの推論検知距離と、他方の側の検知センサで上記測定手段が測定した検知距離とに基づいて検知センサの適否判定データを出力する出力手段とを備えた
自動改札機。
【請求項２】
前記検知センサを介して測定した検知距離から前記改札通路を通行する通行体が通路中央より左右のいずれかに偏って通行しているか否かを判定する判定手段を備え、
前記出力手段は、上記通行体が通路中央より左右のいずれかに偏って通行していると上記判定手段が判定したとき、検知センサの適否判定データを出力する
請求項１記載の自動改札機。
【請求項３】
出力手段は、前記検知センサの適否判定データの出力において、検知センサの故障モード判定結果を出力し、
該故障モード判定結果を出力したとき、別の検知センサで検知した距離検知データで補って検知動作を継続させる継続手段を備えた
請求項１または２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、さらに詳しくは改札通路に向けて配設される複数の検知センサの一つが故障しても検知性能が著しく劣化せず、高検知性能を維持でき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、近年、自動改札機の設置位置によっては、図６に示すように、バーレス型の自動改札機６１を設置し、これより検知方向を水平方向ではなく、大人と子供を区別できるように改札通路６２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左右の上部検知センサ６３，６４で通行者を検知している。
【０００３】
しかし、左右の上部検知センサの一方が破損あるいは寿命によって常時ＯＦＦ状態の故障になったときは、このセンサ自身の故障が不明なため、そのまま改札制御を行い、この結果、誤改札動作を誘起することがあった。
【０００４】
例えば、右上部検知センサ６４が故障して同センサの検知信号が常時ＯＦＦとなったとき、改札通路６２の左寄りを通行する偏り通行者６５があると、右上部検知センサ６４はＯＦＦ状態のままのため、図７に示すように、無賃許容された幼児や子供６６が改札通路６２の左寄り通行した場合も、右上部検知センサ６４の検知信号がＯＦＦという同じ出力結果となり、センサ故障検知時とセンサ正常検知時との区別がつかず、このため誤改札動作を発生させるなど検知異常に伴う安全性が低い問題を有していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は、検知センサの故障発生の有無を検出することができ、しかも故障が発生した検知センサの代替データを取得して検知継続することができる検知性能を維持し、かつ安全な通行を確保することができる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、改札通路の左右に沿設された複数の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、上記検知センサが改札通路の側面から検知した通行体までの検知距離を測定する測定手段と、上記改札通路の左右の一方の側の検知センサを介して上記測定手段が測定した検知距離から、上記改札通路の通路幅に基づいて推論される他方の側に配設された検知センサの推論検知距離と、他方の側の検知センサで上記測定手段が測定した検知距離とに基づいて検知センサの適否判定データを出力する出力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、前記検知センサを介して測定した検知距離から前記改札通路を通行する通行体が通路中央より左右のいずれかに偏って通行しているか否かを判定する判定手段を備え、前記出力手段は、上記通行体が通路中央より左右のいずれかに偏って通行していると上記判定手段が判定したとき、検知センサの適否判定データを出力することを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、出力手段は、前記検知センサの適否判定データの出力において、検知センサの故障モード判定結果を出力し、該故障モード判定結果を出力したとき、別の検知センサで検知した距離検知データで補って検知動作を継続させる継続手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の作用及び効果】
この発明によれば、改札通路の左右に沿設された複数の検知センサで通行体を検知したとき、これと同時に通行体までの検知距離を測定手段で測定し、上記改札通路の左右の一方の側の検知センサを介して上記測定手段が測定した検知距離から、上記改札通路の通路幅に基づいて推論される他方の側に配設された検知センサの推論検知距離と、他方の側の検知センサで上記測定手段が測定した検知距離とに基づいて出力手段が検知センサの適否判定データを出力する。このため、適否判定データから検知センサの適否を判定することができ、検知センサに異常があれば、直ちに異常発生を検知することができる。
【００１０】
さらに、検知センサの故障モード判定結果を出力したとき、別の検知センサで検知した距離検知データで補って検知動作を継続させるように設定すれば、検知センサの故障発生時に、別の検知センサの正常なデータから代替データを推論して求めることができ、そのまま検知継続することができ、この結果、検知性能が著しく劣化せず、適正な検知性能を維持することができる。ことに、センサＯＮ／ＯＦＦの２値信号だけでなく、検知データの検知距離を検知条件とする検知構成のため、検知データの補完が可能になり誤検知を自然に解消して安全性の高い自動改札を確保することができる。
【００１１】
【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の通路内面の両端部には改札規制用に開閉する扉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。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の上方に向けて通行者Ｔの身長検出用に斜め上向きに光電検知する反射型の各上部検知センサＳｌ，Ｓｒを配設し、左右の上部検知センサＳｌ，Ｓｒは改札通路１４の中央上部空間の検知領域Ａに向けて各傾斜検知光線１７，１８が検知する。
【００１２】
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Ｔ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Ｔを正確に検知する。
【００１３】
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。
【００１４】
ＣＰＵ２１は上部検知センサＳｌ，Ｓｒ及び下部検知センサ２４から入力された検知データに基づいて通行者Ｔの通行状態を管理しており、左右に配設された上部検知センサＳｌ，Ｓｒで改札通路１４の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１４の下部空間の通行状態を検知する。また、通行者Ｔ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。
【００１５】
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は磁気データ処理、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…を開閉操作する。
【００１６】
ところで、ＣＰＵ２１は左右の上部検知センサＳｌ，Ｓｒが検知データを取得したとき、このＯＮ／ＯＦＦ検知データ以外に同時に両側のセンサＳｌ，Ｓｒが取得した検知データの一方または双方から通行者Ｔが通行した通路幅方向の左右からの検知距離を求める検知機能を有している。これにより、両センサＳｌ，Ｓｒの検知データに基づいて通行者Ｔ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。
【００１７】
この場合、ＣＰＵ２１は上部検知センサＳｌ，Ｓｒが通路側面の位置から通行者Ｔまでの距離データを取得するため、一方の上部検知センサの実測した検知距離が求まると、他方の上部検知センサの検知距離が不明であっても、一方から実測した検知距離の関係から他方を計算して求めることができる。例えば、図３に示すように、
左上部検知センサの検知距離：Ｌ1
右上部検知センサの検知距離：Ｌ2
右上部検知センサの推論検知距離：Ｌ3
左側の通路内面から通行者までの幅方向の水平距離：ｘ
上部検知センサの上向き傾斜角度：θ
改札通路の通路幅：ｄ
とすると、
ｘ＝Ｌ1 ｃｏｓθ＞ｄ／２
Ｌ3 ＝（ｄ−ｘ）／ｃｏｓθ
により、左上部検知センサの実測した検知距離Ｌ1 が求まると、右上部検知センサの検知距離Ｌ2 が不明であっても、通路幅及び検知距離の関係から計算により、右上部検知センサの推論検知距離Ｌ3 を求めることができる。
【００１８】
また、求めた値がＬ2 ≦Ｌ3 の関係にあるときは、検知距離の関係から右上部検知センサＳｒが正常動作していると検出することができる。これに対し、Ｌ2 ＞Ｌ3 の関係になるときは、検知距離の関係から右上部検知センサＳｒに故障が発生していると検出することができる。このように、左右の上部検知センサＳｌ，Ｓｒが適正か異常かを判定できるため、一方の上部検知センサに異常があれば、直ちに異常発生を検知することができる。また、このときはその旨を係員に知らせて、自動改札機１１の非稼動時間帯に復旧処理させる。
【００１９】
さらに、ＣＰＵ２１は上部検知センサに故障が発生した時点で、該当する上部検知センサの故障モード判定結果を出力する。この故障モード判定結果を出力したとき、一方の上部検知センサで検知した距離検知データで補うことができるため、他方の検知動作を継続させることができる。このため、左右の上部検知センサの一方に故障が発生しても、検知性能が著しく劣化せず、安定した検知性能を維持することができる。
【００２０】
このように構成されたバーレス型自動改札機１１の上部検知センサＳｌ，Ｓｒの故障検知動作を図４のフローチャートを参照して説明する。
今、通行者Ｔが改札通路１４を通行利用する際、上部検知センサＳｌ，Ｓｒと下部検知センサ２４が通行者Ｔ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Ｓｌ，Ｓｒの通路側面から通行者Ｔまでの通路幅方向の左右からの検知距離を求める（ステップｎ1 ）。
【００２１】
このとき、ＣＰＵ２１は通行者が通路中央を通行しているか、否かを判定するｘ＞ｄ／２の式から通行者Ｔが通路中央より左右のいずれかに偏って通行しているか否かを判定し（ステップｎ2 ）、
偏り通行していれば、他方の上部検知センサの適否状態をチェックし、このとき他方の上部検知センサの検知距離が不明であっても、通路幅及び検知距離の関係から計算して、他方の上部検知センサの適否状態を求めることができる（ステップｎ3 ）。
【００２２】
この求めた値がＬ2 ≦Ｌ3 の関係にあるとき、他方の上部検知センサが未検知信号であっても、そのときは背の低い子供の通行により上部空間を検知しない場合であって、正常に検知動作していると判定することができる（ステップｎ4 ）。
【００２３】
これに対し、この求めた値がＬ2 ＞Ｌ3 の関係にあるときは、他方の上部検知センサに故障が発生していると検出することができる（ステップｎ5 ）。
【００２４】
次に、左右の上部検知センサＳｌ，Ｓｒの一方に故障が発生したときの処理動作を図５のフローチャートを参照して説明する。
今、通行者Ｔが改札通路１４を通行利用する際、上部検知センサＳｌ，Ｓｒと下部検知センサ２４が通行者Ｔを検知し、このときＣＰＵ２１は上部検知データの実測値に基づいて同センサＳｌ，Ｓｒの通路側面から通行者Ｔまでの通路幅方向の左右からの検知距離を求める（ステップｎ11）。
【００２５】
このとき、ＣＰＵ２１は通行者が通路中央を通行しているか、否かを判定するｘ＞ｄ／２の式から通行者Ｔが通路中央より左右のいずれかに偏って通行しているか否かを判定し（ステップｎ12）、
通行者Ｔが改札通路１４の中央を通行していれば、両センサＳｌ，Ｓｒは大人（両検知）と子供（両未検知）の通行状態を正確に区別する左右同一の検知信号が得られる。これに対し、通行者Ｔが左右いずれかに偏り通行していれば、上部検知センサの適否状態をチェックし、このとき他方の上部検知センサの検知距離が不明であっても、一定の通路幅と左右の検知距離との関係から計算により、その不明な検知距離を推論して求め、これにより左右の上部検知センサＳｌ，Ｓｒの適否状態を求めることができる（ステップｎ13）。
【００２６】
この求めた値がＬ2 ≦Ｌ3 の関係にあるとき、双方の上部検知センサが未検知信号であっても、そのときは子供の通行により上部空間を検知しない場合であって、正常に検知動作していると判定することができ、そのまま通常の改札検知動作を行わせる（ステップｎ14〜ｎ15）。
【００２７】
これに対し、この求めた値がＬ2 ＞Ｌ3 の関係にあるとき、ＣＰＵ２１は検知距離の関係から他方の上部検知センサに故障が発生していると検出することができる。このときは、故障モード判定結果を出力し、一方の適正な上部検知センサの正常なデータから他方の代替データを推論して求めることができるため、検知データの補完が可能になり、検知性能が著しく劣化せず、そのまま検知動作を継続することができる（ステップｎ16〜ｎ17）。
【００２８】
上述のように、改札通路の左右に沿設された複数の上部検知センサで通行者を検知したとき、一方の上部検知センサの検知距離と、これから推論される他方の上部検知センサの推論検知距離とを比較して他方の上部検知センサの適否状態を判定するため、一方の上部検知センサのデータを有効に活用して他方の上部検知センサの異常発生を直ちに検知することができる。
【００２９】
またこのとき、上部検知センサの故障モード判定結果を出力するように設定すれば、上部検知センサの故障発生時には、その旨を判定して出力することができるため、上部検知センサの故障検知時と正常検知時とを明確に区別することができる。さらに、上部検知センサの故障モード判定結果を出力したとき、別の上部検知センサで検知した距離検知データで補って検知動作を継続させるように設定すれば、上部検知センサの故障が発生しても、別の上部検知センサの正常なデータを活用して、そのまま検知継続することができる。ことに、センサＯＮ／ＯＦＦの２値信号だけでなく、検知データの検知距離を検知条件とする検知構成のため、検知データの補完が可能になり、誤検知を自然に解消して安全性の高い自動改札を確保することができる。
【００３０】
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に対応し、
以下同様に、
検知センサは、左上部検知センサＳｌと，右上部検知センサＳｒに対応し、
通行体は、通行者Ｔに対応し、
測定手段、出力手段及び（通行体が通路中央より左右のいずれかに偏って通行しているか否かを判定する）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】  この発明の上部検知センサの検知動作を示す説明図。
【図４】  この発明の上部検知センサの故障検知動作を示すフローチャート。
【図５】  この発明の上部検知センサの一方に故障が発生したときの処理動作を示すフローチャート。
【図６】  従来のバーレス型の自動改札機の大人左寄り通行検知状態を示す正面図。
【図７】  従来のバーレス型の自動改札機の子供左寄り通行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…改札通路
２１…ＣＰＵ
Ｓｌ，Ｓｒ…上部検知センサ
Ｔ…通行者
Ｌ1 …左上部検知センサの検知距離
Ｌ2 …右上部検知センサの検知距離
Ｌ3 …右上部検知センサの推論検知距離
ｘ…左側の通路内面から通行者までの幅方向の水平距離
θ…上部検知センサの上向き傾斜角度
ｄ…改札通路の通路幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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