JP2002099932A - 自動改札機の誤動作防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 測距式赤外線反射型センサを備えた自動改札
機で、天井に設置されたインバータ型蛍光灯の発するリ
ップルノイズに起因する誤検知をなくし、誤動作を防止
することを企図した自動改札機の誤動作防止装置を提供
する。 【解決手段】 測距式赤外線反射型センサ２３，２４を
有し、当該センサの検知部が天井に向けられ、かつ測距
式赤外線反射型センサがパルスで駆動されるように構成
され、測距式赤外線反射型センサで通過乗降者を検知す
る。測距式赤外線反射型センサの出力側にインバータ型
蛍光灯から出るリップルノイズに起因するノイズパルス
を除去するパルス除去回路３３を設ける。パルス除去回
路でノイズパルスを除去して誤検知をなくし、自動改札
機の誤動作を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動改札機の誤動作
防止装置に関し、特に、測距式赤外線反射型センサを備
えた自動改札機において天井に設置されたインバータ型
蛍光灯の発する赤外成分のリップルノイズに起因する誤
検知をなくして誤動作を防止するようにした自動改札機
の誤動作防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】駅に配備される従来の自動改札機では、
上部においてその長手方向にバーを備えていた。このバ
ーには、自動改札機を通過する乗降者を検知するための
各種のセンサが設けられていた。センサの種類としては
大人検知用センサや子供検知用センサがあった。またセ
ンサの構成としては、主に透過型センサであって、発光
部と受光部から成っていた。しかしながら、近年では、
自動改札機の機能およびデザイン等の向上の観点から、
自動改札機の上部に設けられた上記バーをなくすように
したものが提案されつつある。自動改札機において上記
バーをなくすようにしたため、通過乗降者を検知するた
めの各種のセンサに関し、その配置箇所およびセンサの
原理・構成について様々な工夫がなされている。

【０００３】バーを有しない自動改札機では、子供検知
用のセンサについては、自動改札機の本体部の通行路側
の側面下部および側面中央部に透過型の形式で設けられ
るのが一般的である。さらに比較的に背の高い大人等を
検知するためのセンサについては、自動改札機の上部側
面部に、測距式赤外線反射型センサを設けるようにして
いる。測距式赤外線反射型センサは、赤外線を一定の距
離で出射しかつ検知対象物に当たって反射して戻ってき
た赤外線を受ける検知部を自動改札機の通行路側の斜め
上方の天井に向けて、設けられている。測距式赤外線反
射型センサによって検知される領域は、自動改札機の通
行路およびその周辺の乗降者が移動する空間領域に限定
されている。このような測距式赤外線反射型センサを利
用して、比較的に背の高い大人等の乗降者を検知するよ
うにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のごとく測距式赤
外線反射型センサを備える自動改札機では、測距式赤外
線反射型センサの検知部が天井方向に向けて配置される
という構成上の特徴がある。他方、駅舎の天井には照明
用の蛍光灯が多く設置されている。近年では特に蛍光灯
にはインバータ型の蛍光灯が多く用いられている。イン
バータ型蛍光灯では、例えば４０ｋＨｚのパルス駆動で
蛍光灯の点滅動作を行っている。インバータ型蛍光灯に
よれば、そこから出る光の中には赤外成分のリップルノ
イズが含まれている。かかるリップルノイズの周波数
は、測距式赤外線反射型センサを駆動するパルスの周波
数に近似している。以上のことから、駅の天井に設置さ
れたインバータ型蛍光灯から出るリップルノイズが、自
動改札機の測距式赤外線反射型センサの検知部に入射さ
れると、当該反射型センサは、リップルノイズを誤検知
し、その結果、自動改札機において誤動作を生じること
になる。自動改札機に設けられた測距式赤外線反射型セ
ンサでのかかる誤検知は、センサの設置構造および駅に
おけるインバータ型蛍光灯の利用の事情によれば、頻発
する可能性が高い。そこで、測距式赤外線反射型センサ
でのかかる誤検知を防止し、自動改札機の誤動作をなく
すことが必要となる。

【０００５】上記問題を解決する従来の策としては、例
えば、赤外線を受ける検知面の部分に赤外線のリップル
ノイズが入らないようにするための光学的フィルタを設
けるように構成したものが提案されている。しかし、こ
の光学フィルタを利用した構成によれば、本来、検出し
たい測距用の赤外線も受信することができなくなるとい
う問題を提起する。

【０００６】本発明の目的は、上記の問題を解決するこ
とにあり、測距式赤外線反射型センサを備えた自動改札
機で、天井に設置されたインバータ型蛍光灯の発する赤
外線リップルノイズに起因する誤検知をなくし、誤動作
を防止することを企図した自動改札機の誤動作防止装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】本発明に係る
自動改札機の誤動作防止装置は、上記目的を達成するた
めに、次のように構成されている。

【０００８】第１の自動改札機の誤動作防止装置（請求
項１に対応）は、測距式赤外線反射型センサを有し、当
該センサの検知部が天井に向けられており、かつ測距式
赤外線反射型センサがパルスで駆動されるように構成さ
れ、この測距式赤外線反射型センサによって通過乗降者
を検知している。この自動改札機の誤動作防止装置で
は、測距式赤外線反射型センサの出力側に接続された検
出信号処理用の電気回路において、上記出力側に接続さ
れる回路部分に、インバータ型蛍光灯から出る赤外成分
の周波数と実質的に等しい周期のパルスを除去するパル
ス除去回路を設けている。測距式赤外線反射型センサ
が、駅舎の天井に設置されたインバータ型蛍光灯の発す
る赤外成分のリップルノイズを検知するときには、パル
ス除去回路によって測距式赤外線反射型センサの出力信
号からノイズパルスを除去して誤検知をなくし、これに
より自動改札機における測距式赤外線反射型センサを用
いたことに起因する誤動作を防止している。

【０００９】第２の自動改札機の誤動作防止装置（請求
項２に対応）は、上記の第１の構成において、好ましく
は、パルス除去回路は遅延回路と２入力アンドゲートか
ら成り、測距式赤外線反射型センサの出力信号は遅延回
路と２入力アンドゲートの一方の入力端子に入力され、
遅延回路の出力信号は２入力アンドゲートの他方の入力
端子に入力されるように構成されている。測距式赤外線
反射型センサで検知された信号が、本来の求める赤外線
の信号であるかを遅延回路で様子を見ることにより、判
断させるように構成している。この構成によって、駅舎
の天井に設置されたインバータ型蛍光灯から出た赤外線
領域のリップルノイズが、測距式赤外線反射型センサに
受信されたとしても、その出力信号から容易に除去する
ことができる。

【００１０】第３の自動改札機の誤動作防止装置（請求
項３に対応）は、上記の第２の構成において、好ましく
は、遅延回路で設定される遅延時間は上記のノイズパル
スの持続時間（パルス幅）よりも長いことを特徴として
いる。遅延時間をこのように設定することにより、本来
の検知信号と、誤動作の原因となるノイズパルスとを識
別して取り出すことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面に基づいて説明する。

【００１２】図１は測距式赤外線反射型センサ（以下
「反射型センサ」という）を備えた自動改札機を入口側
から見た図であり、図２は反射型センサの内部構成とこ
れに関連する回路の一例を示すブロック図であり、図３
はパルス除去回路の一例を示す図である。

【００１３】図１において、自動改札機１１は左右両側
に位置する本体壁部１１Ａ，１１Ｂによって構成され
る。本体壁部１１Ａ，１１Ｂの間に乗降者が通過する通
行路１２が形成される。自動改札機１１は駅の出入り口
において、通常、複数設置されている。上記本体壁部に
ついては、通常、複数台が平行に並べて設置され、複数
の通行路１２が形成される。本体壁部１１Ａ，１１Ｂの
手前側には定期券等の磁気券を投入する投入口１３が設
けられている。本体壁部１１Ａ，１１Ｂの内部には磁気
券を搬送する機構と、磁気券に記録されたデータを読み
取り、認証する処理装置が内蔵されている。自動改札機
１１の向う側の出口部分には、左右２つの開閉式のドア
１４が設けられている。手前側の入口から入った乗降者
は、右側に位置する本体壁部１１Ａの投入口１３に磁気
券を挿入すると、本体壁部１１Ａの内部で当該磁気券が
検知・認証され、それによってドア１４が開いて乗降者
は通り抜けられる。乗降者は、通行路１２を出る際に、
本体壁部１１Ａの出口側に設けられた券取出し口から磁
気券を受け取る。

【００１４】上記の本体壁部１１Ａ，１１Ｂには、その
通行路１２側の側面に通過乗降者を検知するためのセン
サ（２１ａ，２１ｂ），（２２ａ，２２ｂ），および反
射型センサ２３，２４が設けられている。センサ（２１
ａ，２１ｂ）とセンサ（２２ａ，２２ｂ）は、破線２
１，２２で示すように、赤外線等を利用した出射部２１
ａと入射部２１ｂから成る透過型センサである。センサ
（２１ａ，２１ｂ）とセンサ（２２ａ，２２ｂ）は背の
低い子供を検知するためのセンサであり、比較的に低い
場所に配置されている。反射型センサ２３，２４は、背
の高い大人等を検知するためのセンサであり、前述の通
り測距式赤外線反射型センサである。反射型センサ２３
は本体壁部１１Ａの上部の内側面に設けられ、反射型セ
ンサ２４は本体壁部１１Ｂの上部の内側面に設けられて
いる。反射センサ２３，２４はそれぞれ斜め上方の天井
２５に向けて赤外線２３ａ，２４ａを出射している。赤
外線２３ａ，２４ａの検知領域は通行路１２を通過する
大人を検知することのできる領域である。通行路１２を
大人が通過し、反射型センサ２３，２４から出射された
赤外線２３ａ，２４ａを遮ると、検知が行われる。なお
反射型センサ２３，２４は、いずれか一方を設けるだけ
でもよい。

【００１５】反射型センサ２３に関する詳細な構成の例
を図２に示す。反射型センサ２４の構成も同じである。
反射型センサ２３は、赤外線２３ａを出射する出射部２
３Ａと、反射して戻ってきた赤外線２３ｂを受ける入射
部２３Ｂを備える。出射部２３Ａは、電源３１から電力
を受けて動作するパルス駆動部３２からのパルス駆動信
号に基づいて駆動される。従って出射部２３Ａはパルス
駆動部３２から出力されるパルスによって点滅駆動さ
れ、出射部２３Ａから出射される赤外線２３ａはダイナ
ミック（動的）に点滅されている。入射部２３Ｂに赤外
線２３ｂが入ると、検出信号Ｓ１が出力される。入射部
２３Ｂの出力側にはパルス除去回路３３が接続されてい
る。パルス除去回路３３から出力された信号Ｓ２は信号
処理部３４に入力される。上記では、反射型センサ２３
は出射部２３Ａと入射部２３Ｂの２つの部分を有する構
造としたが、これに限定されない。例えば出射部２３Ａ
と入射部２３Ｂが一体的になるように構成することもで
きる。

【００１６】図３にパルス除去回路３３の回路例を示
す。このパルス除去回路３３は遅延回路４１と２入力端
子を有する２入力アンドゲート４２から構成される。信
号Ｓ１は、遅延回路４１の入力端子とアンドゲート４２
の一方の入力端子に入力される。さらにアンドゲート４
２の他方の入力端子には遅延回路４１の出力信号が入力
される。遅延回路４１において設定される遅延時間は、
図５に示す通り、ｔ１である。この遅延時間ｔ１は、後
述されるように、インバータ型の蛍光灯から出る赤外成
分のパルス性を有するリップルノイズ（図１や図２に示
す５３）が有するパルス持続時間、すなわちパルス幅よ
りも長くなるように設定されている。パルス性リップル
ノイズのパルス幅としては例えば数十msecである。パル
ス除去回路４２では、アンドゲート４２から上記のごと
く信号Ｓ２が出力される。

【００１７】上記のパルス除去回路３３は、好ましくは
３０ｋＨｚ以上の周波数を有するパルス的な信号を除去
するフィルタとしての機能を有している。またパルス除
去回路３３の遅延回路４１における遅延時間ｔ１はリッ
プルノイズ５３の中に含まれるパルス成分を考慮して決
められる。図４は、リップルノイズ５３の中に含まれる
パルス成分の分布状態５４を示している。横軸はパルス
幅（msec)を示し、縦軸は発生の頻度を示している。か
かるパルス成分の分布状態５４を考慮して、遅延時間ｔ
１は、前述の通り、リップルノイズに含まれる大部分の
パルス成分を除去できるように数十msec程度に設定され
る。

【００１８】上記の図１〜図３に示した構成と、図５と
を参照して、本実施形態による自動改札機１１の動作を
説明する。

【００１９】自動改札機１１において、乗降者は、磁気
券等を投入口１３に投入して本体壁部１１Ａ，１１Ｂの
間の通行路１２を通過して通り抜けを行う。乗降者が背
の低い子供であるときには、センサ（２１ａ，２１ｂ）
とセンサ（２２ａ，２２ｂ）で子供であることが検知さ
れ、信号処理部３４等での処理演算に基づいてドア１４
の開閉が行われる。乗降者が背の高い大人等であるとき
には、反射型センサ２３，２４でこれが検知され、信号
処理部３４等での処理演算に基づいてドア１４の開閉が
行われる。

【００２０】例えば反射型センサ２３で大人等の被検知
体５１を検知する場合には、出射部２３Ａから出た赤外
線２３ａは被検知体５１で反射され、反射した赤外線２
３ｂは入射部２３に入る。入射部２３ｂに入った赤外線
は電気信号Ｓ１に変換される。この場合には、電気信号
Ｓ１は、本来の正常な検知信号のみが含まれており、そ
の正常な検知信号は、パルス除去回路３３では除去され
ず、そのまま信号処理部３４に入力される。

【００２１】一方、反射型センサ２３の光軸の延長上
に、天井２５に設置されたインバータ型の蛍光灯５２が
存在すると、当該蛍光灯５２から赤外成分のパルス性リ
ップルノイズ５３が出るので、当該リップルノイズ５３
が反射型センサ２３に影響を与える。すなわちリップル
ノイズ５３は、反射型センサ２３のパルス駆動部３２か
ら出力されるパルスの周波数に近い周波数を有するた
め、従来の構成を有する反射型センサでは誤検知の動作
を起こし、その結果、自動改札機において誤動作が起き
やすい。しかしながら、本実施形態による自動改札機１
１の反射型センサ２３によれば、パルス除去回路３３を
設けるようにしたため、上記のごとき反射型センサでの
誤検知、自動改札機における誤動作は起きない。

【００２２】反射型センサ２３の入射部２３Ｂに本来の
検出対象である赤外線２３ｂとリップルノイズ５３が入
るときには、その出力信号Ｓ１では、図５に示すよう
に、赤外線２３ｂに起因する本来の検知信号波形部６１
と、リップルノイズ５３に起因するパルス状の誤検知信
号波形部６２が含まれている。しかしながら、前述のご
とく、所定の遅延時間（ｔ１）を有する遅延回路４１と
アンドゲート４２とから成るパルス除去回路３３を設け
たため、パルス状の誤検知信号波形部６２は除去され
る。その結果、図５に示すごとく、パルス除去回路３３
の出力信号Ｓ２では、本来の検知信号波形部７１のみが
取り出されることになる。なおパルス除去回路３３には
遅延時間ｔ１の遅延回路４１が含まれているので、出力
信号Ｓ２に生じる検知信号波形部７１の前縁は、検知信
号波形部６１の前縁に比較して、時間ｔ１だけ遅延した
状態になっている。

【００２３】以上のごとく、本実施形態による自動改札
機１１によれば、パルス除去回路３３を設けることによ
り、インバータ型蛍光灯５２から出るリップルノイズ５
３を確実に除去でき、反射型センサ２３の誤検知をなく
し、自動改札機１１の誤動作を防止することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、測距式赤外線反射型センサを備えた自動改札機に
おいて、測距式赤外線反射型センサの出力部にインバー
タ型蛍光灯から出るリップルノイズに起因するパルスノ
イズをカットするパルス除去回路を設けるようにしたた
め、上記反射型センサにおける誤検知をなくし、確実に
誤動作を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る誤動作防止装置が適用される測距
式赤外線反射型センサを備えた自動改札機を入口側から
見た図である。

【図２】本発明の自動改札機の測距式赤外線反射型セン
サの内部構成および関連する回路の一例を示すブロック
回路図である。

【図３】本発明によるパルス除去回路の一例を示す回路
図である。

【図４】インバータ型蛍光灯から出るリップルノイズに
含まれるパルス成分の分布特性を示す図である。

【図５】パルス除去回路の入力信号と出力信号の一例を
示す波形図である。

【符号の説明】 １１ 自動改札機 １２ 通行路 １３ 投入口 １４ ドア ２３，２４ 測距式赤外線反射型センサ ３３ パルス除去回路 ５２ インバータ型蛍光灯 ５３ リップルノイズ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検知部が天井に向けられかつパルスで駆
   動される測距式赤外線反射型センサによって通過乗降者
   を検知する自動改札機において、 前記測距式赤外線反射型センサの出力側に、インバータ
   型蛍光灯のリップルノイズに起因するノイズパルスを除
   去するパルス除去回路を設け、 前記測距式赤外線反射型センサが、前記天井に設置され
   た前記インバータ型蛍光灯の発する前記リップルノイズ
   を検知するとき、前記パルス除去回路によって前記測距
   式赤外線反射型センサの出力信号から前記ノイズパルス
   を除去して誤検知をなくしたことを特徴とする自動改札
   機の誤動作防止装置。
2. 【請求項２】 前記パルス除去回路は遅延回路と２入力
   アンドゲートから成り、前記測距式赤外線反射型センサ
   の前記出力信号は前記遅延回路と前記２入力アンドゲー
   トの一方の入力端子に入力され、前記遅延回路の出力信
   号は前記２入力アンドゲートの他方の入力端子に入力さ
   れることを特徴とする請求項１記載の自動改札機の誤動
   作防止装置。
3. 【請求項３】 前記遅延回路で設定される遅延時間は前
   記ノイズパルスの持続時間よりも長いことを特徴とする
   請求項２記載の自動改札機の誤動作防止装置。