JP2010039849A - 自動改札装置、自動改札方法及び自動改札システム - Google Patents

Abstract

【課題】特別な登録手続きを必要とせずに身障者などの利用弱者が利用しやすい自動改札装置、自動改札方法及び自動改札システムを提供すること。
【解決手段】本発明の自動改札装置には、入口部に利用者の通過を検知する入口センサ１１ａ、１１ｂ及びカメラ１２ａ、１２ｂが備えられている。例えば車椅子利用者が入口センサ１１ａ、１１ｂ間を遮光すると、そのタイミングで、当該カメラで撮像される。撮像された画像は、それぞれ画像処理部１３ａ、１３ｂに送信され、顔画像が抽出される。この抽出された顔画像を基準に正規化した後、顔画像の下部画像が切出される（切出処理）。切出された画像を２値化し（２値化処理）、輪郭が抽出され被検出画像になる。この非検出画像は、テンプレート画像とマッチング手法に基づいて比較判別される（認識処理）。この認識の結果、車椅子利用者の場合、当該自動改札のドアを利用弱者用ドア制御にして動作させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動改札装置に関し、特に車椅子利用者など駅利用が通常より困難な利用者が通常利用者同様に利用可能な自動改札装置、自動改札方法及び自動改札システムに関する。

近年、駅務機器における自動改札装置は、非接触ＩＣカードなどの乗車券を携帯した利用者が非接触型ＩＣカードリーダ・ライタを搭載した自動改札装置にかざすことによって通行の可否が判断され、通行できる場合が多い。

一方車椅子利用者などは、当該自動改札装置の利用が困難な場合が多い。それは、通常の自動改札装置は、通常利用者（健常者）が自動改札装置を利用することが前提となって構成されているため、例えば、車椅子利用者が自動改札装置内を通過する速度が通常利用者が自動改札装置内を通過する速度に比べて遅いこと、車椅子を利用した場合の利用者の形態が通常利用者の形態と異なるがその形態の違いが考慮されていないことによる。

この課題に対して、例えば、妊産婦、視覚障害者、松葉杖使用者、高齢者などの自動改札装置の利用弱者に対応する自動改札装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−２８９３３６号公報 （第１頁、図４）

しかしながら、上記特許文献１記載の自動改札装置は、乗車券に弱者であることを意味する保護ビットが記録されていることを前提としているため、事前に登録するための発行手続きが必要になるため、利用が面倒になるという不具合があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、特別な登録手続きを必要とせずに身障者などの利用弱者が利用しやすい自動改札装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の紙葉類処理装置は、利用客が携帯する乗車券を判別することにより利用客の通行の可否を判断する自動改札装置であって、前記自動改札装置の通路入口に設置された入口センサと、この入口センサの通路側側面前方に設置され、この入口センサを遮った所定の部位を撮像する第１のカメラと、この第１のカメラで撮像した画像を処理する画像処理部と、この画像処理部で検出された被検出画像を利用弱者の標準画像であるテンプレート画像と比較判別する認識処理部と、この認識処理部によって利用客が利用弱者であると認識されたとき、当該自動改札装置のドアを制御する利用弱者用ドア制御処理部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の請求項３記載の自動改札方法は、利用客が携帯する乗車券を判別することにより利用客の通行の可否を判断する自動改札装置であって、前記自動改札装置の通路入口に設置された入口センサと、この入口センサの通路側側面前方に設置され、この入口センサを遮った所定の部位を撮像する第１のカメラと、この第１のカメラで撮像した画像を処理する画像処理部と、この画像処理部で検出された被検出画像を利用弱者の標準画像であるテンプレート画像と比較判別する認識処理部と、この認識処理部によって利用客が利用弱者であると認識されたとき、当該自動改札装置のドアを制御する利用弱者用ドア制御処理部と、を備え、前記入口センサで通行人を検知する第１ステップと、この第１ステップで通行人が検知されたときに前記第１のカメラで撮像する第２ステップと、この第２ステップで撮像した画像から顔画像を抽出する第３ステップと、この第３ステップで抽出した顔画像を基に源画像サイズ正規化処理する第４ステップと、この第４ステップの正規化処理によって得られた画像から顔の下部画像を切出す第５ステップと、この第５ステップで切出した画像を２値化処理して輪郭を検知する第６ステップと、この第６ステップで検出された輪郭画像からなる被検出画像を利用弱者の標準画像であるテンプレート画像と比較判別する第７ステップと、この第７ステップで利用者が利用弱者であることがわかったときに利用弱者用ドア制御を行うことを特徴とする。

さらに、本発明の請求項４記載の自動改札システムは、利用客が携帯する乗車券を判別することにより利用者の通行の可否を判断する自動改札装置と、この自動改札装置の上部に設けられた表示装置と、を備え、前記自動改札装置によって当該利用者が利用弱者であると認識されたとき、当該自動改札装置の上部に配置した表示器を点灯するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、特別な登録手続きを必要とせずに自動改札装置の利用弱者が利用しやすい自動改札装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明の実施例に係る自動改札装置１０を用いた自動改札システム１である。

自動改札システム１は、上記自動改札装置１０、複数のこれら自動改札装置１０を制御する主制御装置（図示しない）及び自動改札装置１０の上部に設けられた表示装置２０などで構成される。図示した例は、本実施例の自動改札装置の通路を車椅子利用者Ｐが通行する様子を示している。

本実施例の自動改札装置１０は鉄道駅や空港などの施設の改札口に設置される装置で、利用者が通行する通路の両サイドに設けられた本体１０ａ、１０ｂで構成される。

本実施例の自動改札装置１０は、通路の入口部に利用者を検知する入口センサ１１ａ、１１ｂが配置されており、当該自動改札装置１０を利用する利用者を検知する。

また、自動改札装置の通路側側面前方には利用者を検知するカメラ１２ａ（第１のカメラ）、１２ｂ（第２のカメラ）が配置されており、利用者の利用形態を検知撮像する。この撮像タイミングは、上記入口センサ１１ａ、１１ｂが遮光された瞬間のタイミングで行う。この結果、図示した車椅子３０の利用者Ｐの通行時の形態がそれぞれのカメラで撮像される。

図２は、図１に示す自動改札装置の平面図である。各カメラ１２ａ、１２ｂの撮像範囲を視野角θで示す。

この状態で撮像された利用者Ｐの形態には、通常利用者、妊産婦、視覚障害者、松葉杖使用者、車椅子使用者などがある。

各カメラ１２ａ、１２ｂで撮像した画像は、それぞれ接続された画像処理部１３ａ、１３ｂに送られる。画像処理部１３は、得られた平面画像からノイズ成分を除去し、各利用者形態に係るテンプレート画像（標準パターン画像）と比較判別する。

本実施例では、パターンマッチング方法として知られている特徴抽出法及び類似度法の両方を使用することにより行うことができる。また、この比較判別結果は、ドア制御部１４ａ、１４ｂに通知される。

ドア制御部１４ａ、１４ｂは、例えば、この比較判別結果に基づいて利用弱者に適したドア制御を行う。

図３は、図１に示す自動改札装置１０のフローチャートである。

入口センサ１１ａ、１１ｂ間が遮光されるまで検知する（Ｓ１のＮｏ）。この検知の結果、入口センサ１１ａ、１１ｂの間が遮光されると（Ｓ１のＹｅｓ）、この遮光されたタイミングでカメラ１２ａ（第１のカメラ）、１２ｂ(第２のカメラ)が入口センサ１１ａ、１１ｂを遮った所定の部位を撮像する（Ｓ２）。また、その撮像範囲は、カメラレンズの視野角θを設定することによって設定される。

カメラ１２ａ（第１のカメラ）、１２ｂ（第２のカメラ）で撮像された画像は、カメラ１２ａ、１２ｂに接続されているそれぞれの画像処理部１３ａ、１３ｂに送信される。第１カメラ及び第２のカメラを用い、両側から撮像することにより、撮像した瞬間に利用者が横を向いていたために、顔画像を誤認識するのを防止することができる。

画像処理部１３ａ、１３ｂは、同様に構成されているため、画像処理部１３ａについて説明する。

画像処理部１３ａは、カメラ１２ａで受信した画像データの前処理及び認識処理を行う。前処理では、撮像した画像から顔画像を抽出し（顔画像抽出処理）、抽出した顔画像の大きさを基に画像サイズを正規化する（正規化処理）。この顔画像抽出処理方法に関しては、例えば特開２００４−２５９２１５記載の方法などによって行うことができる。

次に、上述の方法によって正規化された画像から、顔画像の下部画像を切出す（被検出画像の切出処理）。本実施例において、顔の下部画像の切出しを行うのは、利用弱者である身体的弱者の顔以下の部分の特徴が顕著であることによる。

次に、上述した切出処理によって得られた画像を所定の閾値によって２値化し（２値化処理）、輪郭を検出する。

次に、このようにして検出された被検出画像を、利用弱者の標準画像であるテンプレート画像に対してマッチング法による識別を行う。

このマッチング法には、残差法、類似度法など知られているが、何れの方法によっても識別可能である。また、上記抽出画像から特徴的な部分特徴の認識を行う方法も有効であり、上記マッチング法による認識結果を補足することにより、認識率を向上することも可能である。

なお、上述した本実施例に係るテンプレート画像とは、車椅子利用者、松葉杖使用者、視覚障害者及び妊産婦など自動改札装置利用の立場からの利用弱者の標準形態に対する標準パターンをデータベース化したものである。またこのテンプレート画像は、本実施例の自動改札装置内又は、当該自動改札装置と通信可能に接続され、当該自動改札装置を制御する制御装置によってアクセス可能な記憶装置（図示しない）に検索可能に記憶される（Ｓ３）。

次に、上述した処理によって利用弱者と認識された場合（Ｓ４のＹｅｓ）、本実施例では、改札機上部に設けられた表示装置（ランプ）２０を点灯する（Ｓ５）。これから自動改札装置を利用する利用者が利用弱者であることを駅係員及び周囲の通行人に通知し、注意を喚起する。

次に、上述した利用弱者が携帯する乗車券の通行可否が判別され、通行不可の場合（Ｓ６のＮｏ）は、利用弱者用ドア制御が行われる（Ｓ７）。

上記利用弱者用ドア制御とは、例えば、通行不可により当該利用弱者の通行を阻止する場合であってもドアの閉まる速度を通常の速度に比べてゆっくり行う。

上記抽出画像に対する特徴抽出部分に対する部分
ステップＳ４において、通行人の認識の結果、利用弱者でない人（Ｓ４のＮｏ）、が携帯する乗車券の通行可否が判別される。この判別の結果、通行不可の場合（Ｓ８のＮｏ）、通常のドア制御が行われる（Ｓ９）。

なお、上記ステップＳ６、Ｓ８にける通行可否判断の結果、通行許可の場合（Ｓ６のＹｅｓ、Ｓ８のＹｅｓ）、ドア制御に関する特別のことは行われない。

なお、上記ステップＳ３における通行人の認識において、利用弱者を通常の通行人と誤認識した場合であっても、その誤認識の効果は、当該利用弱者が通常通行人として扱われるのみであって、その効果は、従来同様の自動改札機の機能による利便性を得ることができる。このことは、すでに運用されている自動改札装置に本発明を漸次実施することによって、上述した効果を得ることができることを意味する。

以上説明したように本発明の実施例によれば、利用弱者が特別な届出などを必要とせずに利用弱者が利用しやすい自動改札装置を提供することができる。

本発明の実施例に係る自動改札装置に係る自動改札システム１である。 図１に示す自動改札装置を利用弱者Ｐが利用する場合の平面図の例。 図１に示す自動改札装置のフローチャート。

符号の説明

Ｐ 利用者
１０ 自動改札装置
１１ａ、１１ｂ 入口センサ
１２ａ、１２ｂ カメラ
１３ａ、１３ｂ 画像処理部
１４ａ、１４ｂ ドア制御部
２０ 表示装置（ランプ）
３０ 車椅子

Claims (4)

1. 利用客が携帯する乗車券を判別することにより利用客の通行の可否を判断する自動改札装置であって、
   前記自動改札装置の通路入口に設置された入口センサと、
   この入口センサの通路側側面前方に設置され、この入口センサを遮った所定の部位を撮像する第１のカメラと、
   この第１のカメラで撮像した画像を処理する画像処理部と、
   この画像処理部で検出された被検出画像を利用弱者の標準画像であるテンプレート画像と比較判別する認識処理部と、
   この認識処理部によって利用客が利用弱者であると認識されたとき、当該自動改札装置のドアを制御する利用弱者用ドア制御処理部と、
   を備えたことを特徴とする自動改札装置。
2. 前記画像処理部は、
   撮像画像から顔画像を抽出する顔画像抽出処理と、この顔画像抽出処理で抽出した顔画像の大きさを基に源画像サイズを正規化する正規化処理と、
   この正規化処理によって得られた画像から顔の下部画像を切出す切出処理と、
   この切出処理で得られた画像を所定の閾値で２値化して輪郭を検知する輪郭抽出処理と、
   を備え、
   前記認識処理部は、
   前記輪郭抽出処理によって検出された被検出画像を、前記テンプレート画像とマッチング法により使用弱者を識別する識別手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の自動改札装置。
3. 利用客が携帯する乗車券を判別することにより利用客の通行の可否を判断する自動改札装置であって、前記自動改札装置の通路入口に設置された入口センサと、この入口センサの通路側側面前方に設置され、この入口センサを遮った所定の部位を撮像する第１のカメラと、この第１のカメラで撮像した画像を処理する画像処理部と、この画像処理部で検出された被検出画像を利用弱者の標準画像であるテンプレート画像と比較判別する認識処理部と、この認識処理部によって利用客が利用弱者であると認識されたとき、当該自動改札装置のドアを制御する利用弱者用ドア制御処理部と、を備え、
   前記入口センサで通行人を検知する第１ステップと、
   この第１ステップで通行人が検知されたときに前記第１のカメラで撮像する第２ステップと、
   この第２ステップで撮像した画像から顔画像を抽出する第３ステップと、
   この第３ステップで抽出した顔画像を基に源画像サイズ正規化処理する第４ステップと、
   この第４ステップの正規化処理によって得られた画像から顔の下部画像を切出す第５ステップと、
   この第５ステップで切出した画像を２値化処理して輪郭を検知する第６ステップと、
   この第６ステップで検出された輪郭画像からなる被検出画像を利用弱者の標準画像であるテンプレート画像と比較判別する第７ステップと、
   この第７ステップで利用者が利用弱者であることがわかったときに利用弱者用ドア制御を行うことを特徴とする自動改札装置の自動改札方法。
4. 利用客が携帯する乗車券を判別することにより利用者の通行の可否を判断する自動改札装置と、
   この自動改札装置の上部に設けられた表示装置と、
   を備え、前記自動改札装置によって当該利用者が利用弱者であると認識されたとき、当該自動改札装置の上部に配置した表示器を点灯するようにしたことを特徴とする自動改札システム。

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