JP2000249592A - 車両乗降数検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バス又はタクシーへの乗降数をリアルタイム
に知ることができ、しかも、そのための装置がコンパク
トで小型車両にも搭載可能あるような、乗降数検知方法
を提供すること。 【課題解決手段】 乗降による対象車両の車軸・車台間
緩衝ばねの伸縮変形の向き及びその生起度数に基づい
て、乗降それぞれの人数を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バス、タクシー等
道路旅客車両における乗降人数を検知する方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】路線バスの場合、道路交通事情の悪化に
伴う乗客離れが著しく、バス運行各社は厳しい経営環境
に置かれている。従って、各停留所における乗降数のキ
メ細かな把握は、バス運行会社の経営にとり重要度を増
している。従来は乗降数把握のために以下のような各種
の装置又はシステムが用いられてきたが、それぞれ一長
一短であった。

【０００３】１）光電式カウンター 乗降口の一側に発光素子を、反対側に受光素子を配置
し、その間を通過する乗客が光を遮ることを利用して通
過人数をカウントするものである。しかしこれは遮光回
数をカウントする装置であるため、二人の乗客が横に重
なって通過する場合は一人とカウントし、一人の乗客の
手荷物等が体から離れて光を遮る場合や、遮光時に乗客
がふらついた場合には二人以上とカウントする。このよ
うに信頼性に欠けるため、現在ではほとんど用いられな
い。

【０００４】２）焦電センサー 人体が発する赤外線を検知して人数をカウントしようと
する装置である。しかしこの装置は人数をカウントする
には分解能が不足しており、せいぜい人の有無を判定で
きるだけである。

【０００５】３）画像センサー テレビカメラの映像を画像処理して人数をカウントしよ
うとする装置である。画像処理方法によってはかなり高
精度のカウントが可能といわれる。しかし装置が大がか
りであること（現在では小型化された可能性もあるが）
と、高価な点が問題点である。従ってあまり普及してい
ない。

【０００６】４）チケットシステム 乗車の際に乗客にチケットを受け取らせ、降車の際に料
金と一緒にチケットを回収する方式である。この方式に
よれば何処から乗って何処で降りたか、すなわち経路追
跡が可能である。そのため、かなり普及が進んでいる。
しかし、定期券客やプリペイドカード客等、現金を支払
う必要のない乗客にもチケットを受け取らせるので煩わ
しさを与える。このシステムはチケット発券機、料金表
示盤、料金箱及び制御装置その他から構成され、かなり
の設置スペースを必要とするので車体の大きいバス専用
であり、小型車両には向かない。チケット発券機及び料
金表示盤の動作を車両運行経路に合わせて予め指示して
おく必要があるので、運用に手間と費用が掛かる上に、
経路変更に即応できない等の問題点を有する。

【０００７】タクシーにおける事情は路線バスとは大き
く異なる。従来、タクシーでは一乗車一料金制の下でバ
スのような「乗合行為」は厳しく規制されてきた。しか
し、乗合タクシーは路線バスに較べて遙かに融通性に富
み、しかも従来型のタクシーよりも省エネルギーと低料
金を可能にするという潜在的利点を有する。ただし、こ
れを実現する前提として、乗務員の報告のみによらない
手段で乗降客数を客観的に把握できることが求められる
が、タクシーに関しては目下そのような手段は存在しな
い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明における課題
は、バス又はタクシー等への乗降数をリアルタイムに知
ることができ、しかも、そのための装置がコンパクトで
小型車両にも搭載可能あるような、乗降数検知方法を提
供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、乗降によ
る対象車両の車軸・車台間緩衝ばねの伸縮変形の向き及
びその生起度数に基づいて、乗降それぞれの人数を知る
方法により解決することができる。

【００１０】自動車の車体は緩衝ばねにより車軸上に支
持されている。これはばね秤と同じ構造であるから、乗
降による車体重量の変化は緩衝ばねの伸縮変形となって
現れる。本発明は、緩衝ばねの伸縮変形を適当な検出器
で検出することにより、車両への乗降客数を検知しよう
とするものである。緩衝ばねの変形は既存の各種変位セ
ンサを用いて検出することができる。例えば車軸の軸受
カバー等非回転部分と車体の一部との間に設けた差動ト
ランスやレーザ変位計等である。あるいは、緩衝ばね材
の表面に歪みセンサを張り付けてもよい。

【００１１】いずれにしても、緩衝ばねの変形や歪みを
検出するセンサは車台下面に取り付けられるので、車室
スペースを圧迫しない。これらセンサからの出力信号
は、タクシーのような小型車両にも搭載可能な、コンパ
クトな電子装置により処理することができる。しかも乗
客を一切煩わせることなく、その乗降をリアルタイムに
検知し記録することができる。

【００１２】しかしながら、例えばバスの緩衝ばねは大
きく頑丈であり、しかもヒステリシス特性を持つから、
同一重量の付加又は除去によるばねの変形量は常に一定
ではない。従って、ばねの変形量は重量の絶対的尺度に
ならない。このような特性を持つ車両の緩衝ばねによっ
て、果たして乗降人数を検知できるかどうかに当初は疑
問があった。しかし発明者らが行った実験では、ばね秤
として乗降客の体重を正確に計ることは困難であるとし
ても、客一人の乗降という差分的変化に対しては十分な
感度があることが判明した。

【００１３】つまり、車両の緩衝ばねと変位センサの組
合せはアナログ量である乗客の体重の計量には必ずしも
適さないが、乗降の有無という３値情報（＋１、０、−
１）の検出には十分な実用性を有する。緩衝ばねの変形
の向きがマイナス（沈み込み）であれば乗車、プラス
（浮き上り）であれば降車と判定し、各判定の度数をカ
ウントすれば乗降それぞれの人数が得られるので、本発
明の目的を達成することができる。

【００１４】乗降時には車体重量が階段状に変化し、緩
衝ばねにより支えられた車体が上下に振動する。このよ
うな車体の運動を反映した変位センサの出力信号をその
まま観察しても、沈み込み又は浮き上りのいずれが生じ
ているかは判然としない。従って、変位センサの出力信
号に適当な信号処理を施して、出力信号から振動成分を
取り除いて直流成分のみを抽出しなければならない。こ
のような信号処理の方法は各種考えられるが、例えば周
知の平均法によっても実用的に十分な検出成績を得るこ
とができる。なお、乗降時は車両が停止しているから走
行に伴う振動を考える必要はない。

【００１５】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本発明の一実施
形態として、バスの前部乗降口からの客の乗降による前
部緩衝ばねにおける荷重変化をその伸縮量として検出す
る場合を挙げる。

【００１６】この場合は図１に示すように、バスの前部
乗降口と前部緩衝ばねの間の距離をａ_１、前後の車軸
（ばね）間隔をｂ、前部乗降口における荷重変化を
Ｍ_ｆ、前部緩衝ばねにおける荷重変化をＳ_ｆとすれば、
Ｓ_ｆ＝Ｍ_ｆ(ａ_１＋ｂ)／ｂであり、乗降口とばねの荷重
変化は正比例の関係にある。従って、ばねの変形量を観
察することにより乗降口の荷重変化の有無及びその方向
を知ることができる。

【００１７】（第２実施形態）本発明の他の実施形態と
して、バスの後部乗降口からの客の乗降による後部緩衝
ばねにおける荷重変化をその伸縮量として検出する場合
を挙げる。

【００１８】この場合は図２に示すように、バスの後部
乗降口と後部緩衝ばねの間の距離をａ_２、前後の車軸間
隔をｂ、後部乗降口における荷重変化をＭ_ｒ、後部緩衝
ばねにおける荷重変化をＳ_ｒとすれば、Ｓ_ｒ＝Ｍ_ｒ(ｂ
−ａ_２)／ｂであり、ｂ＞ａ_２であるから、乗降口とば
ねの荷重変化は正比例の関係にある。従ってこの場合
も、ばねの変形量を観察することにより乗降口の荷重変
化の有無及びその方向を知ることができる。

【００１９】（第３実施形態）さらに他の実施形態とし
て、バスの前後の乗降口を利用して、前部乗降口を降車
専用、後部乗降口を乗車専用とし（逆も可能）、前後の
緩衝ばねにおける荷重変化をそれぞれの伸縮量として検
出する場合を挙げる。

【００２０】この場合も各乗降口と緩衝ばねにおける荷
重変化、及び車体各部の記号は上の２つの実施形態と同
様とする。前部乗降口からの降車と後部乗降口からの乗
車が時間的に重なって生じる場合について、前部緩衝ば
ねにおける荷重変化Ｓ_ｆは、Ｓ_ｆ＝Ｍ_ｆ(ａ_１＋ｂ)／ｂ
＋ Ｍ_ｒａ_２ ／ｂであり、後部緩衝ばねにおける荷重変
化Ｓ_ｒは、Ｓ_ｒ＝−Ｍ_ｆａ_１／ｂ＋ Ｍ_ｒ(ｂ−ａ_２)／
ｂである。

【００２１】前述のように荷重変化は振動を引き起こす
ので、上記の荷重変化Ｓ_ｆ及びＳ_ｒを求めるには、各変
位センサの出力信号に適当な処理を施して直流成分とし
ての各ばねの伸縮量を知る必要がある。かくしてアナロ
グ量としてのＳ_ｆ及びＳ_ｒの推定値が得られたならば、
これらに車体各部の寸法ａ_１ 、ａ_２及びｂから計算さ
れる定数を乗じて互いに加除する線形演算を施して、Ｍ
_ｆ及びＭ_ｒをそれぞれ独立に推定することができる。こ
れにより、路線バスにおいて実際に行われている乗降方
法に対応することができる。

【００２２】（第４実施形態）別種の実施形態として、
変位センサの出力信号を所定の時間間隔にわたって平均
し、得られた隣接平均値間の差の絶対値が所定の閾値を
越える場合は乗降が有ったと判定する信号処理方法を挙
げる。

【００２３】ここに挙げた方法は、第１又は第２実施形
態にはそのまま適用される。この方法で推定されるもの
は、対象となるばねに作用する荷重の代用値としての変
形量の有無及び符号である。この方法による乗降の検出
確度は上記時間間隔及び閾値の取り方に影響されるの
で、これらのパラメータは実験的に定める。

【００２４】（第５実施形態）第４実施形態の変形とし
て、次の信号処理方法を挙げる。すなわち変位センサの
出力信号を所定の遮断周波数を有する低域通過フィルタ
に通し、その出力波形における変曲点を見出し、隣り合
う変曲点間の経過時間にわたり原振動波形を平均する。
得られた隣接平均値間の差の絶対値に第４実施形態と同
様の閾値を適用して乗降判定を行うのである。

【００２５】ここに挙げた低域通過フィルタの遮断周波
数は実験的に定める。

【００２６】

【実施例】第１実施形態に基づく実験データに、第４又
は第５実施形態の信号処理方法を適用した事例について
説明する。

【００２７】図３に実験に使用したバスの前部構造を示
す。変位センサにはレーザ変位計を使用し、これをバス
の前扉に近い車体下面と地面との間に設置した。実験デ
ータは、Ａ／Ｄ変換器を含むデータ採取装置、オシログ
ラフ、ノートパソコン等を仮配線したバラック・セット
を用いて採取した。実用機では図４に示す信号処理装置
が考えられる。

【００２８】実験は、体重６５ｋｇの実験者Ａがバスの
前部乗降口をタラップ３まで登り、その間に体重６３ｋ
ｇの実験者Ｂがタラップ２まで登り、さらにその間に体
重８３ｋｇの実験者Ｃがタラップ１へ登り、その後Ｃ、
Ｂ、Ａの順で下車する。このパターンを２回繰り返し、
その間のレーザ変位計の出力信号を毎秒１０００個のレ
ートでサンプリングし記憶装置に貯えた。

【００２９】（第１実施例）図５のグラフ中の細かい振
動波形は、上記実験の際記録されたレーザ変位計の出力
信号をそのまま示したものである。縦軸は車体の変位量
（単位Ｖ）、横軸は経過時間（単位ｍｓ）である。この
データに対して第４実施形態に挙げた信号処理を施し、
原振動波形を７００ｍｓを１区間として平均したもの
が、グラフ太線の矩形波形である。隣接する矩形波形の
高さが０．２Ｖ以上異なる点で乗降があったものとする
と、グラフの矢印の点で乗車、乗車、乗車、降車、降
車、降車、・・・が検出され、実際と一致した。

【００３０】（第２実施例）図６のグラフ中の点線（Ｌ
ＰＦ）は、図５に示した原振動波形を遮断周波数が０．
８Ｈｚの低域通過フィルタに通した出力信号波形であ
る。このフィルタ通過後の波形について変曲点を見出
し、隣り合う変曲点間の経過時間にわたり原振動波形を
平均したものがグラフ中の矩形波形である。矩形波形に
基づく乗降判定は第１実施例と同様に行い、グラフの矢
印の点で乗車、乗車、乗車、降車、降車、降車、・・・
が検出され、実際と一致した。

【００３１】図５及び図６を比較すると、矩形波形の段
差は図６の方が大きく現れており、細かい段差も閾値と
の差が明確である。従って乗降判定は第２実施例の方が
容易で信頼性も高いと考えられる。

【００３２】

【発明の効果】本発明における車両の緩衝ばねと変位セ
ンサの組合せは、実施例から分かるように、車両への乗
降の有無という３値情報（＋１、０、−１）の検出に実
用性を有する。変位センサは車両の車台下面に取り付け
るので、車室スペースを圧迫しない。また、変位センサ
の出力信号をコンパクトな電子装置により処理すること
ができる。

【００３３】よって本発明によれば、バス又はタクシー
等において、乗客を一切煩わせることなく乗降数をリア
ルタイムに検知し記録することができ、しかも、そのた
めの装置がコンパクトで、タクシーのような小型車両に
も搭載可能あるような、乗降数検知方法が提供される。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態における車体の各部寸法を示す概
念図である。

【図２】第１実施形態における車体の各部寸法を示す概
念図である。

【図３】実験に使用したバスの前部構造を示す概念図で
ある。

【図４】信号処理装置の構成を示すブロック図である。

【図５】実施例１における信号処理結果を示すグラフで
ある。

【図６】実施例２における信号処理結果を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

ａ_１…前部乗降口と前輪緩衝ばねとの間隔 ａ_２…後部乗降口と後輪緩衝ばねとの間隔 ｂ…前後輪の間隔 Ｍ_ｆ…前部乗降口における荷重変化 Ｍ_ｒ…後部乗降口における荷重変化 Ｖ_ｆ…前輪緩衝ばねにおける荷重変化 Ｖ_ｒ…後輪緩衝ばねにおける荷重変化

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】道路旅客車両への乗降による車軸・車台間
   緩衝ばねの伸縮変形の向き及びその生起度数に基づい
   て、当該車両への乗降それぞれの人数を検知する方法。