(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラで撮像している被検者の撮像画像を処理し、このカメラに対する被検者の両膝の位置を検出する画像処理手段と、
前記画像処理手段が複数枚の撮像画像を処理し、撮像画像毎に検出した被検者の両膝の位置から、その被検者の両膝の挙動を取得する膝挙動取得手段と、
前記膝挙動取得手段が取得した被検者の両膝の挙動から、その被検者の類型を判別する類型判別手段と、を備え、
前記膝挙動取得手段は、時間経過にともなう、前記カメラに対する被検者の一方の膝との距離と、前記カメラに対する被検者の他方の膝との距離と、の差分の変化を、その被検者の両膝の挙動として取得する、類型判別ユニット。
【請求項２】
前記膝挙動取得手段は、被検者の両膝の挙動として、被検者の両膝の左右方向の変化も取得する、請求項１に記載の類型判別ユニット。
【請求項３】
前記膝挙動取得手段は、被検者の両膝の挙動として、被検者の両膝の上下方向の変化も取得する、請求項１、または２に記載の類型判別ユニット。
【請求項４】
前記膝挙動取得手段は、被検者の両膝の挙動として、被検者の両膝の間隔も取得する、請求項１〜３のいずれかに記載の類型判別ユニット。
【請求項５】
前記画像処理手段は、被検者を２方向から撮像した撮像画像を処理し、その被検者の両膝の位置を検出する、請求項１〜４のいずれかに記載の類型判別ユニット。
【請求項６】
改札通路の出口側に設けた扉を開閉する扉開閉手段を備えた自動改札機において、
上記請求項１〜５のいずれかに記載の類型判別ユニットを備え、
この類型判別ユニットが、カメラで撮像している改札通路に進入する利用者の類型を判別するとともに、
前記類型判別ユニットで判別された改札通路に進入する利用者の類型に応じて、前記扉開閉手段による前記扉の開閉を制限する扉開閉制御手段を備えた自動改札機。
【請求項７】
上記請求項１〜５のいずれかに記載の類型判別ユニットを備え、
この類型判別ユニットが、カメラで撮像している監視領域に進入する被検者の類型を判別するとともに、
前記類型判別ユニットで判別された被検者の類型が予め定めたいずれかの類型であった場合、その旨を報知する報知手段を備えた保全装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カメラで撮像している被検者の撮像画像を処理して、この被検者の類型を判別する類型判別ユニット、および、この類型判別ユニットを適用した自動改札機と保全装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駅構内での利用者の安全を確保するものとして、利用者の中から泥酔者、視覚障害者、高齢者等の人物を監視対象者として検出し、ここで検出した監視対象者が駅構内の予め定めた危険領域に進入した場合に警報を行うシステムが提案されている（特許文献１参照）。ここで言う危険領域とは、例えば駅構内の階段やホームであり、監視対象者として検出されない利用者（以下、健常者と言う。）にとっては、危険度が低い領域である。
【０００３】
この特許文献１は、監視対象者を改札口で検出する。具体的には、アルコール検知センサを改札口に設けておき、このアルコール検知センサで改札口を通過する利用者の中からアルコールを発散している泥酔者を検出したり、磁気センサを改札口に設けておき、この磁気センサで改札口を通過する利用者の中から視覚障害者や高齢者の杖に貼られている磁気テープを検出する。また、駅ホーム内に配置したカメラの撮像画像を処理して、駅ホーム内における監視対象者の行動を監視し、監視対象者が危険領域に進入すると警報を行う。健常者が危険領域に進入しても警報は行わない。すなわち、無駄な警報を行わないことで、該警報を有効に機能させている。
【特許文献１】特開２００３−２２４８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では、泥酔者を検出するためのアルコール検知センサや、視覚障害者や高齢者の杖に貼られている磁気テープを検出する磁気センサを設けなければならない。すなわち、監視対象者として検出する利用者の類型毎に、その類型に属する利用者を検出するためのセンサを設けなければならない。このため、特許文献１の構成では、必要なセンサの種類が多くなるという問題があった。
【０００５】
また、特許文献１の構成では、駅構内における監視対象者の行動を監視するための装置も必要である。しかも、駅構内に配置したカメラによって撮像されている利用者の中から、改札口で検出された監視対象者を特定する精度を確保するために、危険領域でない場所の撮像画像も必要になる。すなわち、検出された監視対象者を追跡するために、危険領域を撮像するカメラだけでなく、危険領域でない場所を撮像するカメラも必要になり、必要なカメラの台数が増加する。
【０００６】
さらに、カメラの台数の増加にともなって、処理すべき撮像画像が増加する。このため、撮像画像の処理が高速で行える処理能力の高い画像処理装置が必要になる。
【０００７】
したがって、特許文献１の構成では、システムの大型化や、システム構築にかかるコストが高いという問題があった。
【０００８】
この発明の目的は、カメラで撮像している被検者の撮像画像を処理し、撮像されている被検者の類型を判別する安価な類型判別ユニットを提供することにある。
【０００９】
また、この発明は、上記類型判別ユニットを適用することにより、簡単な構成で利用者の安全を確保することができる自動改札機、および保全装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の類型判別ユニットは、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。
【００１１】
この類型判別ユニットでは、画像処理手段が、カメラで撮像している被検者の撮像画像を処理し、このカメラに対する被検者の両膝の位置を検出する。また、膝挙動取得手段が、前記画像処理手段が複数枚の撮像画像を処理し、撮像画像毎に検出した被検者の両膝の位置から、その被検者の両膝の挙動を取得する。この膝挙動取得手段は、時間経過にともなう、カメラに対する被検者の一方の膝（例えば、右膝）との距離と、カメラに対する被検者の他方の膝（例えば、左膝）との距離と、の差分の変化を、その被検者の両膝の挙動として取得する。そして、類型判別手段が、前記膝挙動取得手段が取得した被検者の両膝の挙動から、その被検者の類型を判別する。
【００１２】
ここで言う、被検者の類型とは、例えば、健常者、泥酔者、下肢障害者、妊婦である。また、被検者の類型毎に、歩行時における足の動きには違いがある。この歩行時の足の動きの違いによって、両膝の挙動が異なる。例えば、健常者であれば、左右の足が交互に他方の足よりも前にでるが、下肢障害者は、障害のある足をひきずるようにして歩くので、障害のある方の足が障害のない方の足よりも前にでなかったり、障害のない方の足が障害のある方の足よりも前にでる長さに比べて、障害のある方の足が障害のない方の足よりも前にでる長さが短い。その結果、左右の足がバランスの悪い動きになる。また、泥酔者は、足元がしっかりせず、左右にふらつきながら歩く。したがって、前記膝挙動取得手段が取得した被検者の両膝の挙動から、その被検者の類型を判別することができる。
【００１３】
このように、カメラの撮像画像を処理して、撮像されている利用者の類型を判別するので、その構成を簡単にでき、コストダウンが図れる。
【００１４】
また、上述した類型判別ユニットを適用することで、簡単な構成で利用者の安全を確保することができる自動改札機や、保全装置を得ることができる。例えば、自動改札機に適用する場合には、扉開閉制御手段が前記類型判別ユニットで判別された改札通路に進入した通行者の類型に応じて、扉開閉手段による扉の開閉を制限する構成とすればよい。また、保全装置に適用する場合には、報知手段が前記類型判別ユニットの前記類型判別手段が判別した被検者の類型が、予め定めたいずれかの類型であった場合、その旨を報知する構成とすればよい。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、カメラの撮像画像を処理して、撮像されている利用者の類型を判別するので、その構成を簡単にでき、コストダウンが図れる。
【００１６】
また、自動改札機や保全装置に適用することで、利用者の安全を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態について説明する。
【００１８】
図１は、この発明の実施形態である類型判別ユニットの主要部の構成を示す図である。この類型判別ユニット１は、制御部１１と、撮像画像処理部１２と、類型用判別データ記憶部１３と、判別結果出力部１４と、を備えている。この類型判別ユニット１は、被検者が健常者、泥酔者、準泥酔者、下肢障害者、妊婦、準妊婦のいずれの類型であるかを判別し、その判別結果を出力する。準泥酔者とは、泥酔者であると判別できないが、泥酔者でない可能性よりも、泥酔者である可能性のほうが高い被検者である。また、準妊婦とは、妊婦であると判別できないが、妊婦でない可能性よりも、妊婦である可能性のほうが高い被検者である。制御部１１は、本体各部の動作を制御するとともに、後述する被検者の類型を判別する類型判別処理を実行する。
【００１９】
撮像画像処理部１２には、カメラ５が接続されている。このカメラ５は、撮像領域を２方向から撮像する、所謂ステレオカメラである。撮像画像処理部１２は、カメラ５の撮像画像を適当なタイミングで取り込み、取り込んだ撮像画像を処理する。具体的には、撮像画像処理部１２は、取り込んだ撮像画像を処理し、撮像されている被検者の右膝、および左膝のそれぞれについて、カメラ５との距離、および方位を検出する。撮像画像処理部１２は、被検者の右膝、および左膝のそれぞれについて検出した、カメラ５との距離、および方位を制御部１１に入力する。制御部１１は、被検者の右膝、および左膝のそれぞれについて撮像画像処理部１１から入力されたカメラ５との距離、および方位から、
（１）時間経過にともなう被検者の右膝と左膝との距離変化
（２）被検者の両膝の左右方向へのふらつきの大きさ、
（３）被検者の両膝の間隔、
（４）被検者の膝の上下動の大きさ、
を、被検者の両膝の挙動として取得する。制御部１１が、被検者の両膝の挙動を取得する処理については後述する。
【００２０】
類型用判別データ記憶部１３は、被検者の両膝の挙動から、この被検者の類型を判別するのに用いる判別用データを記憶している。この判別用データには、ふらつき閾値、上下閾値、および膝間隔閾値が含まれている。ふらつき閾値は、被検者の両膝の左右方向への変化量の閾値であり、被検者が泥酔者であるかどうかの判別に用いる。上下閾値は、被検者の両膝の上下方向への変化量の閾値である。膝間隔閾値は、被検者の両膝の間隔の閾値である。上下閾値、および膝間隔閾値は、被検者が妊婦であるかどうかの判別に用いる。判別結果出力部１４は、制御部１１が判別した被検者の類型を出力する。
【００２１】
ここで、被検者の類型毎に、被検者の両膝の挙動について説明する。まず、健常者の両膝の挙動について説明する。ここでいう健常者とは、身体に障害がなく、且つ泥酔者や妊婦でない人物を言う。図２は、カメラによって撮像される被検者（ここでは、健常者）の撮像画像のイメージを示す図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）の順に時間が経過している。健常者は、図２に示すように、左右の足を交互に他方の足よりも前方（歩行方向側）に出して方向する。したがって、健常者は、カメラ５と右膝の距離、およびカメラ５と左膝の距離が、図３（Ａ）に示すように変化する。図３（Ａ）において、横軸は時間軸であり、縦軸はカメラ５と膝との距離を示している。図３（Ｂ）は、カメラ５に対する右膝の距離と、カメラ５に対する左膝の距離と、の差分を示している。図３（Ｂ）において、横軸は時間軸であり、縦軸は（カメラ５と右膝との距離−カメラ５と左膝との距離）の大きさを示している。図３（Ａ）、（Ｂ）における時間軸のスケールは異なっている。また、健常者は略真っ直ぐ歩くので、左右方向への両膝のふらつきも小さい。また、健常者は、両足を広げて歩かないので、両膝の間隔が比較的小さい。
【００２２】
なお、健常者は、体型や癖によって、歩行時に両膝が上下動する範囲の大きさにばらつきがある。このため、健常者であるかどうかの判別に、両膝が上下動する範囲の大きさを用いることは、誤判定を増加させる要因になる。
【００２３】
次に、下肢障害者の両膝の挙動について説明する。下肢障害者は、障害のある足をひきずるようにして歩くので、障害のある足が障害のない方の足よりも前にでなかったり、障害のない方の足が障害のある方の足よりも前にでる長さに比べて、障害のある方の足が障害のない方の足よりも前にでる長さが短い。すなわち、障害のない方の足を前方に出し、障害のある方の足を前方に出した障害のない方の足に揃える、という動作を繰り返して歩行するので、左右の足がバランスの悪い動きになる。例えば、障害のある足が障害のない方の足よりも前にでない下肢障害者の場合は、カメラ５と右膝との距離、およびカメラ５と左膝との距離が、図４（Ａ）に示すように変化する。図４は、障害のある足が右足である下肢障害者の場合を例示しており、障害のある足が左足である下肢障害者の場合には、図４に示す右足と左足とが反対になる。また、図４（Ｂ）は、カメラ５に対する右膝の距離と、カメラ５に対する左膝の距離と、の差分を示している。図４（Ａ）において、横軸は時間軸であり、縦軸はカメラ５と膝との距離を示している。また、図４（Ｂ）において、横軸は時間軸であり、縦軸は（カメラ５と右膝との距離−カメラ５と左膝との距離）の大きさを示している。図４（Ａ）、（Ｂ）における時間軸のスケールは異なっている。
【００２４】
なお、下肢障害者は、障害の程度によって真っ直ぐ歩ける人もいれば、左右にふらつく人もいる。したがって、下肢障害者の左右方向への両膝のふらつきについては、その大きさにばらつきがある。また、下肢障害者は、障害の程度によって両足の広げ方が異なり、両膝の間隔についてもばらつきがある。さらに、下肢障害者は、障害の程度によって、歩行時に両膝が上下動する範囲の大きさにばらつきがある。このため、下肢障害者であるかどうかの判別に、左右方向への両膝のふらつきの大きさ、両膝の間隔、および両膝が上下動する範囲の大きさ、を用いることは誤判定を増加させる要因になる。
【００２５】
次に、泥酔者の両膝の挙動について説明する。ここで言う泥酔者とは、アルコールによって、意識をなくしている人だけでなく、意識はあるが自分の意志通りに体を動かすことができない人も含んでいる。泥酔者は、足元がしっかりしていないので、歩行時における両足の動作が不規則である。このため、泥酔者は、カメラ５と右膝の距離、およびカメラ５と左膝との距離が、図５（Ａ）に示すように変化する。また、図５（Ｂ）は、カメラ５に対する右膝の距離と、カメラ５に対する左膝の距離と、の差分を示している。図５（Ａ）において、横軸は時間軸であり、縦軸はカメラ５と膝との距離を示している。また、図５（Ｂ）において、横軸は時間軸であり、縦軸は（カメラ５と右膝との距離−カメラ５と左膝との距離）の大きさを示している。泥酔者は、歩行時における両膝の挙動が不規則になるため、図５に示すように、カメラ５と両膝の距離変化を示すラインが高い周波数成分の乗ったラインになる。図５（Ａ）、（Ｂ）における時間軸のスケールは異なっている。また、泥酔者は略真っ直ぐ歩けないので、左右方向への両膝のふらつきが大きい。
【００２６】
なお、泥酔者は、状況によって両膝の間隔や、歩行時に両膝が上下動する範囲の大きさにばらつきがある。このため、泥酔者であるかどうかの判別に、両膝の間隔や、両膝が上下動する範囲の大きさを用いることは、誤判定を増加させる要因になる。
【００２７】
次に、妊婦の両膝の挙動について説明する。妊婦も、健常者と同様に、左右の足が交互に他方の足よりも前方（歩行方向側）にでる。したがって、妊婦は、健常者と同様にカメラ５と右膝との距離、およびカメラ５と左膝の距離が、上述した図３（Ａ）に示すように変化する。また、カメラ５と右膝との距離と、カメラ５と左膝との距離と、の差分は、図３（Ｂ）に示すように変化する。また、妊婦は、健常者と同様に略真っ直ぐ歩くので、左右方向への両膝のふらつきも小さい。しかしながら、妊婦は、おなかが重いため、健常者と異なり、両足を広げて歩く。このため、両膝の間隔が比較的大きい。さらに、妊婦は、おなかが重いため、歩行時に両膝が上下動する範囲が小さい。
【００２８】
このように、被検者の類型（健常者、泥酔者、下肢障害者、妊婦）によって、歩行時における両膝の挙動に違いがある。
【００２９】
なお、上述した、ふらつき閾値は、泥酔者を泥酔者でないと判別する誤判別の発生確率を抑える値に設定している。言い換えれば、ふらつき閾値は、泥酔者でない人を泥酔者であると判別する誤判別の発生確率を、ある程度許容した値に設定している。また、上下閾値、および膝間隔閾値は、妊婦を妊婦でないと判別する誤判別の発生確率を抑える値に設定している。言い換えれば、上下閾値、および膝間隔閾値は、妊婦でない人を妊婦であると判別する誤判別の発生確率を、ある程度許容した値に設定している。
【００３０】
次に、この類型判別ユニット１の動作について説明する。図６は、この類型判別ユニットの動作を示すフローチャートである。類型判別ユニット１は、撮像画像処理部１２がカメラ５の撮像画像を取り込む（ｓ１）。撮像画像処理部１２は、ｓ１で取り込んだ撮像画像を処理し、この撮像画像に被検者（人物）が撮像されているかどうかを判断する（ｓ２）。ｓ２では、例えば、予め被検者がいない状態で撮像した撮像領域の背景画像と、ｓ１で取り込んだ撮像画像との差分画像を生成し、この差分画像に被検者が撮像されているかどうかをパターンマッチング等の公知の手法で判断する。撮像画像処理部１２は、ｓ２で被検者が撮像されていないと判断すると、ｓ１に戻る。撮像画像処理部１２は、ｓ２で被検者が撮像されていると判断するまで、上記ｓ１、ｓ２にかかる処理を第１の時間Ｔ１間隔で繰り返す。
【００３１】
撮像画像処理部１２は、ｓ２で被検者が撮像されていると判断すると、カメラ５に対する被検者の両膝の位置を検出する（ｓ３）。ｓ３では、被検者の右膝、および左膝のそれぞれについて、カメラ５との距離、および方位を検出する。
【００３２】
なお、カメラ５は、上述したようにステレオカメラであり、撮像画像処理部１２は、カメラ５が撮像領域を２方向から撮像した２つの撮像画像を取り込んでいる。撮像画像処理部１２は、ｓ２では、カメラ５から取り込んだ一方の撮像画像について処理を行い、被検者が撮像されているかどうかを判断する。また、撮像画像処理部１２は、ｓ３では被検者の右膝、および左膝のそれぞれについて、カメラ５との距離、および方位を検出するために、カメラ５から取り込んだ２つの撮像画像（ステレオ画像）を処理する。
【００３３】
撮像画像処理部１２は、ｓ３でカメラ５に対する被検者の両膝の位置を検出すると、カメラ５の撮像画像を取り込み（ｓ４）、ｓ４で取り込んだ撮像画像を処理してカメラ５に対する被検者の両膝の位置を検出する（ｓ５）。撮像画像処理部１２は、ｓ４、およびｓ５にかかる処理をＮ回繰り返す（ｓ６）。撮像画像処理部１２は、ｓ４、ｓ５にかかる処理を第２の時間Ｔ２間隔で繰り返す。ｓ４にかかる処理は、上述したｓ１にかかる処理と同じであり、ｓ５にかかる処理は、上述したｓ３にかかる処理と同じである。
【００３４】
上述したｓ１、ｓ２は、被検者が撮像されているかどうか、すなわち被検者がカメラ５の撮像領域にいるかどうか、を判断する処理である。一方、ｓ４〜ｓ６にかかる処理は、被検者の両膝の挙動を取得するための処理である。ｓ４、ｓ５にかかる処理を繰り返す第２の時間Ｔ２間隔は、被検者の両膝の挙動を適正に取得するために数十ｍｓ程度に設定するのが好ましい。これに対して、ｓ１、ｓ２にかかる処理を繰り返す第１の時間Ｔ１間隔は、カメラ５の撮像領域に被検者が存在しているかどうかを判断する処理であるので、数百ｍｓ程度に設定しても特に問題はない。すなわち、第１の時間Ｔ１は、第２の時間Ｔ２よりも長く設定しても特に問題はなく、また、このようにすることで、被検者が撮像されていないときの処理負荷が抑えられる。したがって、第１の時間Ｔ１は、第２の時間Ｔ２と同じ時間にしてもよいが、第２の時間よりも長くするのが好ましい。
【００３５】
撮像画像処理部１２は、ｓ５で被検者の両膝の位置を検出する毎に、検出した被検者の両膝の位置を制御部１１に入力している。制御部１１は、撮像画像処理部１２から繰り返しＮ回入力された被検者の両膝の位置に基づいて、被検者の両膝の挙動を取得する（ｓ７）。ｓ７では、被検者の右膝、および左膝毎に、カメラ５に対する距離を検出することで、被検者の右膝、および左膝のそれぞれについて、時間経過にともなうカメラ５との距離変化を得る（図３（Ａ）、図４（Ａ）、図５（Ａ）参照）。さらに、制御部１１は、被検者の右膝、および左膝のそれぞれについて取得した、時間経過にともなうカメラ５との距離変化から、時間経過にともなう被検者の右膝と左膝とのカメラ５に対する距離の差分の変化を得る（図３（Ｂ）、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）参照）。
【００３６】
また、制御部１１は、被検者の両膝の左右方向へのふらつきの大きさ、両膝の間隔、両膝の上下動の大きさを検出する。被検者の右膝、および左膝毎に、時間経過にともなうカメラ５に対する方位変化から、両膝の左右方向へのふらつきの大きさを取得する。具体的には、被検者が略真っ直ぐに歩いている場合、時間経過にともなうカメラ５に対する被検者の膝の方位変化の振幅が小さい。一方、被検者が左右方向にふらつきながら歩いている場合、時間経過にともなうカメラ５に対する被検者の膝の方位変化の振幅が大きい。制御部１１は、被検者の右膝、および左膝毎に、この振幅を検出し、より大きい方を被検者の膝の左右方向へのふらつきの大きさとして取得する。
【００３７】
例えば、図７（Ａ）に示す、歩行している方向がカメラ５に向かう方向である被検者Ａの場合、この被検者Ａが略真っ直ぐに歩行していると、カメラ５に対する被検者Ａの膝の方位は略一定であり、カメラ５に対する方位変化を示すラインは、図７（Ｂ）に示すラインＡのようになる。また、図７（Ａ）に示す、歩行している方向がカメラ５に向かう方向でない被検者Ｂの場合であっても、この被検者Ｂが略真っ直ぐに歩行していると、カメラ５に対する被検者Ｂの膝の方位変化を示すラインは、図７（Ｂ）に示すラインＢのようになる。一方、図７（Ａ）に示す被検者Ａ、Ｂが左右にふらつきながら歩行している場合には、カメラ５に対する被検者Ａ、Ｂの膝の方位変化を示すラインは、図７（Ｃ）に示すラインＡ、Ｂのようになる。制御部１１は、被検者の膝の方位変化を示すラインの振幅を、左右方向へのふらつきの大きさとして取得する。
【００３８】
なお、図７（Ｂ）、（Ｃ）では、被検者の一方の膝について、カメラ５に対する方位変化を示している。また、図７（Ｂ）、（Ｃ）における横軸は時間軸であり、縦軸はカメラ５に対する膝の方位である。
【００３９】
また、被検者の両膝の間隔は、撮像画像処理部１２が被検者の右膝、および左膝について検出したカメラ５からの距離および方位を用いることで得られる。制御部１１は、撮像画像毎に得られた被検者の両膝の間隔の平均値を、この被検者の両膝の間隔として取得する。
【００４０】
また、制御部１１は、撮像画像処理部１２がカメラ５から取り込んだ撮像画像毎に、この被検者の両膝の高さを検出する。被検者の両膝の高さは、撮像画像処理部１２が被検者の右膝、および左膝について検出したカメラ５からの距離および方位を用いることで得られる。制御部１１は、被検者の右膝、および左膝のそれぞれについて、撮像画像毎に得られた膝の高さの最小値と最大値との間隔を、上下動の大きさとし、より大きいほうを、この被検者の膝の上下動の大きさとして取得する。
【００４１】
制御部１１は、ｓ７で被検者の両膝の挙動として取得した、
（１）時間経過にともなう被検者の右膝と左膝との距離変化
（２）被検者の両膝の左右方向へのふらつきの大きさ、
（３）被検者の両膝の間隔、
（４）被検者の膝の上下動の大きさ、
を用いて、被検者の類型を判別する類型判別処理を行う（ｓ８）。
【００４２】
図８は、この類型判別処理を示すフローチャートである。まず、制御部１１は、時間経過にともなう被検者の右膝と左膝との距離変化を示すラインに高周波成分が重なっているかどうかを判定する（ｓ２１）。制御部１１は、高周波成分が重なっていると判定すると、この被検者のふらつきの大きさが類型用判別データ記憶部１３に記憶しているふらつき閾値未満であるかどうかを判定する（ｓ２２）。制御部１１は、ふらつき閾値未満でないと、被検者の類型を泥酔者と判別する（ｓ２３）。一方、ふらつき閾値未満であると、被検者の類型を準泥酔者と判別する（ｓ２４）。ここでは、泥酔者であると判別できないが、泥酔者でない可能性よりも、泥酔者である可能性のほうが高い被検者を準泥酔者と判別している。
【００４３】
なお、ｓ２２、ｓ２４にかかる処理をなくし、時間経過にともなう右膝と左膝との差分を示すラインに高周波成分が重なっている被検者をｓ２３で泥酔者と判別する構成としてもよい。
【００４４】
制御部１１は、ｓ２１で、高周波成分が重なっていないと判定すると、両方の膝が交互にバランスよく前にでているかどうかを判定する（ｓ２５）。制御部１１は、ｓ２５において、右膝と左膝とが交互に他方の膝よりも前にでていなかったり、一方の膝が他方の膝よりも前にでる長さと、他方の膝が一方の膝よりも前にでる長さが短い場合に、両方の膝が交互にバランスよく前にでていないと判定する。言い換えれば、一方の膝が他方の膝よりも前にでる長さと、他方の膝が一方の膝よりも前にでる長さと、が略同じであれば、両方の膝が交互にバランスよく前にでていると判定する。制御部２５は、両方の膝が交互にバランスよく前にでていないと判定すると、被検者の類型を下肢障害者と判別する（ｓ２６）。
【００４５】
また、制御部１１は、ｓ２５で、右膝と左膝とが交互に他方の膝よりも前にでていると判定すると、この被検者のふらつきの大きさが類型用判別データ記憶部１３に記憶しているふらつき閾値未満であるかどうかを判定する（ｓ２７）。ｓ２７は、上述したｓ２２と同じ処理である。制御部１１は、ふらつき閾値未満でないと、被検者の類型を準泥酔者と判別する（ｓ２８）。制御部１１は、ｓ２７で、ふらつき閾値未満であると判定すると、被検者の両膝の間隔が、類型用判別データ記憶部１３に記憶している膝間隔閾値未満であるかどうかを判定する（ｓ２９）。制御部１１は、ｓ２９で膝間隔閾値未満であると判定すると、被検者を健常者と判別する（ｓ３０）。
【００４６】
さらに、制御部１１は、ｓ２９で膝間隔閾値未満でないと判定すると、被検者の膝の上下動の大きさが、上下閾値未満であるかどうかを判定する（ｓ３１）。制御部１１は、上下閾値未満であると判定すると、被検者の類型を妊婦と判別する（ｓ３２）。また、上下閾値未満でないと判定すると、被検者の類型を準妊婦と判別する（ｓ３３）。ここでは、妊婦であると判別できないが、妊婦でない可能性よりも、妊婦である可能性のほうが高い被検者を準妊婦と判別している。
【００４７】
なお、ｓ３１、ｓ３３にかかる処理をなくし、ｓ２９で膝間隔閾値未満でないと判定した被検者をｓ３２で妊婦と判別する構成としてもよい。
【００４８】
類型判別ユニット１は、ｓ８で被検者の類型を判別すると、その判別結果を判別結果出力部１４から出力する（ｓ９）。
【００４９】
このように、この類型判別ユニット１は、カメラ５が撮像した被検者の撮像画像から、その被検者が健常者、下肢障害者、泥酔者、準泥酔者、妊婦、準妊婦のいずれの類型であるかを判別し、その判別結果を出力することができる。したがって、被検者の類型を判別するために、色々な種類のセンサを必要としないので、装置本体の構成を簡単にでき、コストダウンが図れる。
【００５０】
なお、上記の説明では、ｓ３で検出した被検者の両膝の位置を、その被検者の類型判別に用いていないが、これも用いて、被検者の類型判別を行ってもよい。また、反対に、ｓ３にかかる処理をなくしてもよい
さらに、上記実施形態では、カメラ５は、ステレオカメラであるとして説明したが、本願発明はステレオカメラを用いることに限定されるものではなく、撮像画像から被検者の両膝の挙動を検出することができるカメラであれば、どのような種類のカメラを用いてもよい。すなわち、カメラ５は、立体画像が得られる３Ｄカメラであれば、単眼カメラであってもよいし、複眼カメラであってもよい。例えば、変調した光を被写体（ここでは、被検者）に照射し、その反射光を撮像するとともに、反射光の位相を用いて被写体までの距離を測定することができる単眼カメラを、カメラ５として用いてもよい。
【００５１】
次に、上述した類型判別ユニット１を適用した自動改札機について説明する。図９は、この自動改札機の主要部の構成を示す図であり、図１０は、この自動改札機の外観を示す概略図である。この自動改札機２０は、駅の改札口に設置され、適正な乗車券（キップや定期券等）を所持していない利用者が改札通路を通行して、駅構内に入場したり、駅構内から出場するのを制限する。この自動改札機２０は、制御部２１と、乗車券処理部２２と、利用者検知部２３と、表示部２４と、扉開閉部２５と、報知部２６と、を備えるとともに、上述した、類型判別ユニット１、およびカメラ５を備えている。
【００５２】
制御部２１は、自動改札機１本体各部の動作を制御する。乗車券処理部２２は、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。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や、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非接触ＩＣカード等がある。乗車券処理部２２は、磁気券に記録されている乗車券情報の読み取りや、書き込みを行う磁気ヘッドを有するとともに、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。これらの構成については、公知であるので、ここでは説明を省略する。
【００５３】
利用者検知部２３は、改札通路に沿って設けた複数のセンサにより、利用者の有無を検知することで、改札通路における利用者の位置を検知する。表示部２４は、改札通路の出口側付近に設けた表示器（不図示）に、改札通路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。また、扉開閉部２５は、改札通路の出口側付近に設けた扉２５ａを開閉することにより、改札通路における利用者の通行を制限する。報知部２６は、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ければ、その旨を報知する。利用者検知部２３、表示部２４、扉開閉部２５、および報知部２６についても、公知であるので、ここでは説明を省略する。
【００５４】
さらに、カメラ５は、改札通路の入口手前で、改札通路に進入する利用者の両膝が撮像できる位置に取り付けられている。このカメラ５は、ステレオカメラであり、類型判別ユニット１に接続されている。また、類型判別ユニット１の判別結果出力部１４は、制御部２１に接続されている。類型判別ユニット１は、改札通路に進入する利用者を被検者とし、この被検者について判別した類型を制御部２１に入力する。制御部２１は、類型判別ユニット１から入力された利用者の類型に応じて、扉開閉部２５による扉２５ａの開閉を制御する。
【００５５】
なお、カメラ５の取付位置は、図１０に示す位置に限定されることはなく、改札通路の入口手前で、改札通路に進入する利用者の両膝が撮像できる位置であれば、他の場所であってもよい。
【００５６】
次に、この自動改札機１の動作について説明する。図１１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２０は、類型判別ユニット１が上述した処理を行い、改札通路に進入する利用者の類型を判別し、判別結果を制御部２１に入力している。
【００５７】
自動改札機２０は、乗車券処理部２２が改札通路に進入した利用者が所持している乗車券を受け付けるのを待っている（ｓ４１）。乗車券処理部２２は、乗車券を受け付けると、その乗車券に記録されている乗車券情報を読み取る（ｓ４２）。制御部２１は、乗車券処理部２２が読み取った乗車券情報に基づいて、この利用者に対する改札通路の通行可否を判定する（ｓ４３）。ｓ４３では、利用者が適正な乗車券を所持しているかどうかによって、改札通路の通行可否が判定される。制御部２１は、ｓ４３で改札通路の通行を許可すると判定すると、扉開閉部２５に対して扉２５ａの開を指示する（ｓ４４）。これにより、扉開閉部２５が扉２５ａを開し、今回改札通路に進入した利用者が改札通路を通行するのを許可する。
【００５８】
なお、乗車券処理部２２は、入場情報や、出場情報等を改札通路の通行を許可した利用者が所持している乗車券に書き込んだり、使い尽くされた乗車券の回収等も行う。
【００５９】
一方、制御部２１は、ｓ４４で改札通路の通行を許可しないと判定すると、報知部２６に対して報知の開始を指示する（ｓ４５）。これにより、報知部２６が報知を開始し、利用者に対して適正な乗車券を所持していないことや、周辺にいる駅係員に対して適正な乗車券を所持していない利用者が改札通路に進入したことを通知する。また、制御部２１は、この利用者について類型判別ユニット１から入力された利用者の類型が健常者であるかどうかを判定する（ｓ４６）。ｓ４６では、直前に入力された利用者の類型を、改札通路に進入した利用者の類型とする。
【００６０】
制御部２１は、ｓ４６で健常者であると判定すると、扉開閉部２５に対して扉２５ａの閉を指示する（ｓ４７）。これにより、扉開閉部２５が扉２５ａを閉し、今回改札通路に進入した利用者が改札通路を通行するのを禁止する。一方、制御部２１は、ｓ４６で健常者でないと判定すると、すなわち類型判別ユニット１により判別された利用者の類型が、泥酔者、準泥酔者、下肢障害者、妊婦、準妊婦のいずれかであった場合、扉開閉部２５に対して扉２５ａの開を指示する（ｓ４８）。これにより、扉開閉部２５が扉２５ａを開する。
【００６１】
このように、この自動改札機１は、健常者でない利用者が適正な乗車券を所持せずに改札通路に進入した場合には、報知部２６による報知を行うが、扉２５ａを閉せずに、開する。したがって、適正な乗車券を所持せずに改札通路に進入した健常者でない利用者が、閉された扉２５ａに衝突し、転倒するのを防止でき、利用者の安全性を高めることができる。また、報知部２６による報知によって、利用者が適正な乗車券を所持せずに改札通路に進入したことを、周辺にいる駅係員に通知しているので、駅係員に適正に対応させることができる。
【００６２】
なお、ここでは、健常者でない利用者が適正な乗車券を所持せずに改札通路に進入した場合には、扉２５ａを開するとしたが、扉２５ａを閉する速度を通常よりも低速にするようにしてもよい。
【００６３】
次に、上述した類型判別ユニット１を適用した保全装置について説明する。図１２は、この保全装置の主要部の構成を示す図である。この保全装置３０は、予め定めた監視領域に進入した利用者を監視し、その利用者の安全を確保するための装置である。この保全装置３０は、制御部３１と、撮像画像出力部３２と、報知部３３とを備えているとともに、上述した類型判別ユニット１、およびカメラ５を備えている。
【００６４】
カメラ５は、監視領域が撮像領域になるように設置している。監視領域は、多数の人が利用する場所であり、健常者であればその安全に問題はないが、下肢障害者、泥酔者、妊婦等にとっては危険性が高くなる場所である。例えば、カメラ５は、図１３に示すように駅のホームや、階段等が監視領域になるように設置されている。類型判別ユニット１は、カメラ５が撮像している監視領域に進入する人物を被検者とし、この被検者について判別した類型を制御部３１に入力する。制御部３１は、保全装置３０本体各部の動作を制御する。撮像画像出力部３２は、制御部３１からの指示にしたがって、カメラ５の撮像画像を出力する。具体的には、類型判別ユニット１が、監視領域に進入した被検者を健常者でない、他の類型であると判別したときに、制御部３１が撮像画像出力部３２に対して、カメラ５の撮像画像の出力を指示する。すなわち、監視領域に健常者でない人が進入したときに、撮像画像出力部３２がカメラ５の撮像画像を出力する。撮像画像出力部３２から出力された撮像画像は、警備室等に設けられた表示装置（不図示）に入力され、この表示装置において表示される。さらに、報知部３３は、制御部３１からの報知指示に基づいて、報知を行う。具体的には、類型判別ユニット１が、監視領域に進入した被検者を健常者でない、他の類型であると判別したときに、制御部３１が報知部３３に対して、報知を指示する。すなわち、監視領域に健常者でない人が進入したときに、報知部３３において報知が行われる。
【００６５】
図１４は、この保全装置の動作を示すフローチャートである。保全装置３０は、類型判別ユニット１が上述した処理を行い、監視領域に進入する利用者の類型を判別し、判別結果を制御部３１に入力している。制御部３１は、類型判別ユニット１から入力された監視領域に進入した利用者の類型が、健常者でないと（泥酔者、準泥酔者、下肢障害者、妊婦、準妊婦のいずれかであると、）（ｓ５１）、撮像画像出力部３２に対して、カメラ５の撮像画像の出力を指示する（ｓ５２）。これにより、警備室の表示装置に、健常者でない利用者が進入した監視領域の撮像画像が表示される。したがって、警備室にいる係員が、監視領域に進入した健常者でない利用者の行動を適正に監視することができる。
【００６６】
また、制御部３１は、報知部３３に対して報知の開始を指示する（ｓ５３）。これにより、報知部３３が報知を開始し、監視領域周辺にいる駅係員に対して、監視領域に健常者でない利用者が進入したことを通知することができる。したがって、駅係員が、監視領域に進入した健常者でない利用者に対して速やかに対応できる。
【００６７】
なお、上記の説明では、撮像画像出力部３２から出力されたカメラ５の撮像画像を表示する表示装置が警備室に設けられているとしたが、監視領域周辺等にも撮像画像出力部３２から出力されたカメラ５の撮像画像を表示する表示装置を設置しておいてもよい。
【００６８】
このように、この保全装置３０によれば、監視領域に進入した健常者でない利用者（泥酔者、準泥酔者、下肢障害者、妊婦、準妊婦）の安全を高めることができる。
【００６９】
なお、上記実施形態では、この発明にかかる類型判別ユニット１を適用した自動改札機２０、および保全装置３０を示したが、この類型判別ユニット１は、他の装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】類型判別ユニットの主要部の構成を示す図である。
【図２】健常者の歩行時の両足の動きを示す図である。
【図３】健常者における、カメラと両膝との挙動を示す図である。
【図４】下肢障害者における、カメラと両膝との挙動を示す図である。
【図５】泥酔者における、カメラと両膝との挙動を示す図である。
【図６】類型判別ユニットの動作を示すフローチャートである。
【図７】被検者の両膝のふらつきを説明する図である。
【図８】類型判別ユニットの類型判別処理を示すフローチャートである。
【図９】自動改札機の主要部の構成を示す図である。
【図１０】自動改札機の外観を示す概略図である。
【図１１】自動改札機の動作を示すフローチャートである。
【図１２】保全装置の主要部の構成を示す図である。
【図１３】保全装置の監視領域を説明する図である。
【図１４】保全装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
１−類型判別ユニット
５−カメラ
１１−制御部
１２−撮像画像処理部
１３−類型用判別データ記憶部
１４−判別結果出力部
２０−自動改札機
２１−制御部
２２−乗車券処理部
２３−利用者検知部
２４−表示部
２５−扉開閉部
２５ａ−扉
２６−報知部
３０−保全装置
３１−制御部
３２−撮像画像出力部
３３−報知部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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