JP2010071769A

JP2010071769A - 移動体通過検知装置

Info

Publication number: JP2010071769A
Application number: JP2008238615A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Masuda; 敦士増田; Tetsuhiko Murakami; 哲彦村上; Kazuyuki Hashimoto; 和幸橋本; Hidenori Takeuchi; 英徳竹内
Original assignee: YUTEIKKU KK; Fukui Prefecture
Current assignee: YUTEIKKU KK; Fukui Prefecture
Priority date: 2008-09-17
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2010-04-02
Anticipated expiration: 2028-09-17
Also published as: JP5233055B2

Abstract

【課題】本発明は、簡単な構成で移動体の通過状態を検知することができる移動体通過検知装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】移動体通過検知装置は、移動体通過時に加わる圧力を検知する多数の感圧センサが配列された感圧シート１と、感圧センサ１を領域Ｒ１〜Ｒ４に区分して各領域における感圧状態を検知する領域検知部２００と、領域検知部２００の領域検知パターンに基づいて移動体の通過状態を決定する決定部２０１と、決定された通過状態に基づいて通過数をカウントする計数部２０２を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、歩行者又は車両等の移動体が通過する場所に設置して移動体の通過状態を検知する移動体通過検知装置に関する。

建物内やイベント会場内への入出場者数をカウントしたり、道路における通過車両等をカウントする場合、赤外線センサを用いて歩行者等を検知したり、監視カメラの撮影画像を解析してカウントすることが提案されている。しかしながら、こうした光学的に検知してカウントする場合には歩行者等の移動体が検知方向に重複した状態になっていると、検知ミスを生じるおそれがある。また、撮影画像を解析して移動体をカウントするためには画像の解析処理が必要となって処理時間がかかり、開発コストが大きくなるといった課題がある。

そのため、移動体の通過時に加わる荷重による圧力変化を検知して移動体の通過を検知することが提案されている。例えば、特許文献１では、マトリックス状に配列された多数の感圧素子群を備え人が通過する方向とこれに直角な方向の二方向に関して各所定距離範囲の床面をなすように設置された分布圧センサを用いて歩行者の足跡情報を検出し、時系列的に変化する足跡情報のうちから同一人を示す足跡情報と同一人でない足跡情報とを判別して床面を通過した人数を計数する人数計数装置が記載されている。また、特許文献２では、通過人員を計数しようとする場所に、圧力変化により通過する人の靴底等の位置及び形状を検出するマット状のマトリクスセンサを敷設し、マトリクスセンサによる検出データに基づいて検出された同一形状の靴底等が一方向に向って進んでこの一方向の外側に完全に消えたと判断したときに通過人員を計数する通過人員計数装置が記載されている。また、特許文献３では、一定区域の通過面の人による踏みつけ圧力の分布から踏みつけた履物の底面形状パターンを認識して予め設定された人の属性情報と対応付けて記憶しておき、検知データを記憶データと比較することで、通過面の通過人数を通過した人の属性情報に対応付けて出力する人数カウンタが記載されている。また、特許文献４では、床部Ａの一部の領域の各床タイルが踏数を検知可能な機能を備えており、床タイルからの検知信号を受けてカンウント量を表示する表示部を部屋内又は部屋外に設ける点が記載されている。
特開平５−３２４９５５号公報特開平６−３０９５３６号公報特開平９−２３１３４３号公報特開２００３−２３９５１０号公報

上述した特許文献１から３では、歩行者の足跡を感圧センサの検知パターンに基づいて分析して通過人数を検知するようにしているが、検知パターンを分析するためには複雑な処理を行なう必要があり、様々な足跡のパターンを分析するための処理時間がかかるため、複数の歩行者が並列して通過する場合等において検知ミスが生じるおそれがある。

また、特許文献４では、通過方向を検知することができないため通過者の出入りを正確に検知できないといった問題点がある。

そこで、本発明は、簡単な構成で移動体の通過状態を検知することができる移動体通過検知装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る移動体通過検知装置は、移動体通過時に加わる圧力を検知する多数の感圧センサが配列された感圧シートと、前記感圧センサを３つ以上の領域に区分して各領域における感圧状態を検知する領域検知部と、前記領域検知部の領域検知パターンに基づいて移動体の通過状態を決定する決定部とを備えていることを特徴とする。さらに、前記感圧センサは、導電性繊維を用いた繊維構造体を備えていることを特徴とする。さらに、前記感圧シートは、異なる感度を有する複数種類の前記感圧センサを備えていることを特徴とする。さらに、決定された通過状態に基づいて通過方向別の通過数を計数する計数部を備えていることを特徴とする。

本発明は、上記のような構成を有することで、感圧シートの感圧センサを３つ以上の領域に区分し各領域における感圧状態を検知して領域検知パターンに基づいて移動体の通過状態を決定するので、簡単な構成で正確かつ迅速に移動体の通過状態を検知することができる。

すなわち、個々の感圧センサの感圧状態ではなく領域別の感圧状態を検知するので、取得される検知データが少なくなって処理時間が短時間となり、また、領域検知パターンに基づいて通過状態を検知するので、正確に通過方向等の通過状態を決定することができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態に関する概略構成図である。移動体通過検知装置は、多数の感圧センサが配列された感圧シート１と、感圧シート１からの感圧状態を検知して移動体の通過状態を決定する情報処理装置２とを備えている。

感圧シート１は、多数の感圧センサをＲ１〜Ｒ４の４つの種類の領域に区分して構成されており、各領域は全幅にわたって一定の長さで帯状の領域に設定されている。そして、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の順に繰り返して領域設定され、領域Ｒ１からＲ４までの１セットの長さは移動体の通過の際に感圧シートに加えられる圧力分布の推移に応じて設定される。例えば、歩行者の通過を検知する場合には、歩行者の平均的な足跡の長さよりわずかに小さいかほぼ同じになるように設定すればよい。具体的には、１セットの長さを１５〜３０ｃｍとして４つに分割して領域Ｒ１からＲ４を設定する。各領域の幅は、圧力分布の推移に応じて適宜設定すればよく、等分割して設定してもよい。

区分された各領域には複数の感圧センサが配列されており、感圧センサのいずれかが所定圧力を検知すると、検知信号が各領域に接続された共通配線１０〜１３を介して情報処理装置２に入力されるようになっている。

共通配線１０は、すべての領域Ｒ１に接続されており、いずれかの領域Ｒ１において感圧センサが圧力検知すると検知信号が共通配線１０を通り情報処理装置２に送信される。同様に、共通配線１１は、すべての領域Ｒ２に接続されていずれかの領域Ｒ２の感圧センサが圧力検知すると検知信号が情報処理装置２に送信され、共通配線１２は、すべての領域Ｒ３に接続されていずれかの領域Ｒ３の感圧センサが圧力検知すると検知信号が情報処理装置２に送信され、共通配線１３は、すべての領域Ｒ４に接続されていずれかの領域Ｒ４の感圧センサが圧力検知すると検知信号が情報処理装置２に送信される。

図２は、感圧シート１の一例を示す概略斜視図である。感圧シート１は、上面部１００と下面部１０１からなる２層織物から構成されており、上面部１００及び下面部１０１が所定間隔毎に経糸方向に沿って一体化して多数の筒状の空間が内部に形成されている。感圧シート１の上面部１００には、経糸方向に導電性接続糸１５ａ〜１５ｄが織り込まれ導電糸１６ａ〜１６ｄが緯糸方向に織り込まれており、下面部１０１には、点線で表示するように、緯糸方向に導電性接続糸１４が織り込まれ経糸方向に導電糸１７が織り込まれている。

導電糸１６ａ〜１６ｄは、領域Ｒ１〜Ｒ４内にそれぞれ複数本ずつ配列されており、導電糸１７は、導電糸１６ａ〜１６ｄと交差するように感圧シート１の筒状空間部分に沿って複数本配列されている。

また、導電糸１６ａは、導電性接続糸１５ａが織り込まれた筒状空間部分では上面部１００に織り込まれて電気的に導通した状態に設定され、導電性接続糸１５ｂ〜１５ｄが織り込まれた筒状空間部分では下面部１０１に織り込まれて電気的に非導通の状態に設定されている。同様に、導電糸１６ｂは、導電性接続糸１５ｂとだけ電気的に導通状態に設定され、導電糸１６ｃは、導電性接続糸１５ｃとだけ電気的に導通状態に設定され、導電糸１６ｄは、導電性接続糸１５ｄとだけ電気的に導通状態に設定される。

そして、導電性接続糸１５ａ〜１５ｄは、それぞれ共通配線１０〜１３に接続されている。

また、導電糸１７は、下面部１０１において導電接続糸１４と交差するように織り込まれて電気的に導通した状態に設定されている。

図３は、感圧シートの筒状空間部分に関する緯糸方向の断面図である。筒状空間部分は、導電糸１７及び非導電性糸１８からなる経糸と導電糸１６及び非導電性糸１９からなる緯糸を二重織により織成した織構造となっている。そして、圧力が加わっていない状態では、図３に示すように上面部１００及び下面部１０１が離間した状態が保持されている。所定の圧力が加わると、上面部１００が下面部１０１に密着した状態に変形し、上面部１００の導電糸１６が下面部１０１の導電糸１７に接触するようになり、電気的に導通状態した感圧状態となる。そのため、導電性接続糸１４に入力された所定の信号は、導電糸１６及び１７が接触して導通状態になった部分に流れて対応する導電性接続糸１５から共通配線１０〜１３のいずれかに検知信号として出力されるようになる。

したがって、各領域において感圧センサが１つでも感圧状態になると、各領域に対応する共通配線から検知信号が出力されるようになる。

以上のように、導電糸１６及び１７の交差部分がそれぞれ感圧センサとして機能するようになり、感圧シート１の領域Ｒ１〜Ｒ４には、それぞれ複数の感圧センサがマトリクス状に配列されるようになる。

各感圧センサが検知する圧力の感度は、筒状空間部分の織構造の強度により決定される。そのため、筒状空間部分に用いられる糸の素材を場所毎に変更して強度の異なる部分を形成すれば、複数の異なる圧力を検知するように設定することもできる。例えば、各領域において異なる感度を有する複数種類の感圧センサを散在させておけば、各領域において異なる圧力を検知することが可能となる。

なお、感圧センサの圧力感度を異なるように設定する場合、一部の筒状空間部分に線状材からなるスペーサを挿入して感度が異なるように変更するようにしてもよい。また、筒状空間部分を構成する織組織や糸の太さ、糸の形状を変更する方法で感圧センサの圧力感度を異なるように設定してもよい。

また、各領域の設定は、図２に示すように離間させて設定する場合以外に連続させて設定するようにしてもよく、移動の際の１回の着地動作を確実に検知することが可能であれば特に限定されない。

感圧シート１は、コーティング等により表面に被膜を形成することで耐久性を向上させることができる。コーティング材としては、ポリウレタン系、塩化ビニル系、ゴム系、ポリエステルエラストマー系、シリコン系等の材料が挙げられる。

コーティング以外の方法としてラミネート加工や貼り合わせ加工をしてもよい。ラミネート等の材料としては熱可塑性フィルム、織編物や不織布、紙、人工皮革、フォーム等が挙げられる。

情報処理装置２は、通過検知のための情報処理を行う制御部２０、処理に必要なデータ等を記憶する記憶部２１、データを入力するための操作入力部２２及びデータを表示するための表示部２３を備えている。操作入力部２２及び表示部２３は、情報処理装置２と有線で接続されていなくてもよく、移動体通過状況を遠隔地で表示する場合は無線等で表示部２３と情報処理装置２を接続すればよい。

制御部２０は、感圧シート１の領域Ｒ１からＲ４の感圧状態を検知する領域検知部２００、領域検知パターンに基づいて移動体の通過状態を決定する決定部２０１及び決定された通過状態に基づいて通過方向別の通過数を計数する計数部２０２を備えている。

領域検知部２０は、共通配線１０〜１３から送信される検知信号に基づいてどの領域で感圧状態が生じているか検知する。決定部２０１では、感圧状態が検知された領域の時系列的な推移に基づいて移動体の通過状態を決定する。

図４は、歩行者が感圧シート１上を歩行する場合における感圧センサの感圧状態を示す説明図である。この例では、経糸方向（導電糸１７の方向）に沿って歩行動作を行なうようになっている。

領域Ｒ１〜Ｒ４に対応する導電糸１６ａ〜１６ｄは、歩行者の靴底が着地しない状態（図４（ａ））ではすべて導電糸１７から離間した非導通状態となっている。まず、靴底の踵部分が着地すると、着地部分に対応する導電糸１６ａの部分が変形して導電糸１７と導通状態となる（図４（ｂ））。踵部分からさらに踏み込んでいく過程において、靴底が導電糸１６ｂの部分に圧力が加わるようになって導電糸１６ｂについても導電糸１７と導通状態になる（図４（ｃ））。そして、靴底全体で着地した状態では導電糸１６ｃ及び１６ｄについても圧力が加わって導電糸１７と導通状態となる（図４（ｄ））。

以上のように、歩行者の通過方向に従って領域Ｒ１〜Ｒ４の感圧状態が時系列的に変化するようになるため、こうした時系列的な変化に基づいて通過方向を確実に決定することができる。

例えば、図４において歩行者が右方向に進む場合には、以下の領域検知パターンが生じるようになる。
Ｒ１→Ｒ２→Ｒ３
Ｒ１→Ｒ２→Ｒ４
Ｒ１→Ｒ３→Ｒ４
Ｒ２→Ｒ３→Ｒ４
Ｒ２→Ｒ３→Ｒ１
Ｒ２→Ｒ４→Ｒ１
Ｒ３→Ｒ４→Ｒ１
Ｒ３→Ｒ４→Ｒ２
Ｒ３→Ｒ１→Ｒ２
Ｒ４→Ｒ１→Ｒ２
Ｒ４→Ｒ１→Ｒ３
Ｒ４→Ｒ２→Ｒ３

また、図４において歩行者が左方向に進む場合には、以下の領域検知パターンが生じるようになる。
Ｒ１→Ｒ４→Ｒ３
Ｒ１→Ｒ４→Ｒ２
Ｒ１→Ｒ３→Ｒ２
Ｒ２→Ｒ１→Ｒ４
Ｒ２→Ｒ１→Ｒ３
Ｒ２→Ｒ４→Ｒ３
Ｒ３→Ｒ２→Ｒ１
Ｒ３→Ｒ２→Ｒ４
Ｒ３→Ｒ１→Ｒ４
Ｒ４→Ｒ３→Ｒ２
Ｒ４→Ｒ３→Ｒ１
Ｒ４→Ｒ２→Ｒ１

領域検知パターンが連続していない場合が含まれるのは、例えば、ハイヒールのような靴底の場合領域が１つ飛びに検知されることを想定している。また、領域検知パターンは、４つの領域の検知信号に基づいて移動方向を決定するようにしてもよい。なお、２つの領域の検知信号に基づいて移動方向を決定することも考えられるが、同時に検知信号が出力される可能性があり、検知精度が低下する。

以上のように、３つ以上の領域の感圧状態を検知することで正確に移動方向を決定することができる。

上述した領域検知パターンは、通過方向に応じた領域検知パターンを予め試行して採取しておき、記憶部２１に記憶しておけばよい。そして、領域検知部２００において検知された領域検知パターンを決定部２０１において記憶されたパターンと照合することで通過方向を決定することができる。

計数部２０２では、決定部で決定された通過方向に基づいてそれぞれの通過方向の移動体の数をカウントする。イベント会場等への出入場者数をカウントする場合には、出入り口に感圧シートを敷設して入場者数及び出場者数をカウントし、両方の人数の差から会場内の滞在人数をリアルタイムで把握することが可能になる。

また、車両の通過を検知する場合でも、同様に領域毎の検知信号を取得し領域検知パターンに基づいて車両の通過方向を決定することができる。

図５は、移動体の通過検知を行なうための処理フローである。まず、各領域から感圧センサに基づく検知信号が出力されたか否かチェックし（Ｓ１００）、検知信号が出力された場合には各領域からの検知タイミングを取得する（Ｓ１０１）。そして、各領域の検知タイミングを時系列で配列した領域検知パターンを作成し、予め記憶された領域検知パターンを比較照合する（Ｓ１０２）。照合した結果一致したパターンに基づいてその通過方向を決定し（Ｓ１０３）、決定された通過方向に基づいて通過数のカウント処理を行う（Ｓ１０４）。

以上のように、各領域からの検知信号が出力される毎に通過方向を決定して通過数をカウントするので、高速処理によりリアルタイムでの通過数のカウント処理を行うことができ、また、感圧シート１枚を出入り口に敷設するだけで簡単に設置することが可能で、イベント会場の入出場者数や会場内の滞留者数のカウント、道路における通行車両のカウントといった幅広い用途に使用することができる。

感圧シートの上面部及び下面部を構成する繊維には、経糸にポリエステル仮撚加工糸（２５０ｄｔｅｘ／４８ｆ）、緯糸にポリエステル仮撚加工糸（２５０ｄｔｅｘ／４８ｆ）を使用し、感圧センサ部分及び共通配線部分を構成する導電糸としてはポリエステル仮撚加工糸（２５０ｄｔｅｘ／４８ｆ）に銅繊維（理研株式会社製、Φ＝０．０５ｍｍ）２本を各々異なる撚り方向に螺旋状に巻き付けたダブルカバード糸を使用し、レピア織機にて図２に示す感圧シートを平風通織り２重組織により製織した。

作成された感圧シートは、幅が６８０ｍｍで、感圧センサは２２．５ｍｍ間隔のマトリクス状に配置されており、４つの領域Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ（長さ６８ｍｍ×幅６８０ｍｍ）の帯状の領域に設定された。

感圧シートを公共機関の建物の玄関に設置して通過人数をカウントしたところ、通過方向をほぼ正確に決定して通過人数をカウントすることができた。また、感圧シートを柔軟性及び耐久性のある素材で構成することができたので、凹凸のある設置場所や傾斜した場所にも簡単に設置して通過検知することが可能であった。

本発明に係る移動体通過検知装置は、装置構成が簡単で容易に設置することができるため、期間を限定して開催されるイベント会場等に設置して来場者数の管理等に用いることができる。また、歩行者以外でも臨時駐車場等の駐車車両の台数管理や道路の交通状況を調査する場合等にも使用することができる。

本発明に係る実施形態に関する概略構成図である。感圧シートの一例を示す概略斜視図である。感圧シートの筒状空間部分に関する緯糸方向の断面図である。歩行者が感圧シート上を歩行する場合における感圧センサの感圧状態を示す説明図である。移動体の通過検知を行なうための処理フローである。

符号の説明

１感圧シート
２情報処理装置
10 共通配線
11 共通配線
12 共通配線
13 共通配線
14 導電接続糸
15 導電接続糸
16 導電糸
17 導電糸
100 上面部
101 下面部

Claims

移動体通過時に加わる圧力を検知する多数の感圧センサが配列された感圧シートと、前記感圧センサを３つ以上の領域に区分して各領域における感圧状態を検知する領域検知部と、前記領域検知部の領域検知パターンに基づいて移動体の通過状態を決定する決定部とを備えていることを特徴とする移動体通過検知装置。
前記感圧センサは、導電性繊維を用いた繊維構造体を備えていることを特徴とする請求項１記載の移動体通過検知装置。
前記感圧シートは、異なる感度を有する複数種類の前記感圧センサを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体通過検知装置。
決定された通過状態に基づいて通過方向別の通過数を計数する計数部を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の移動体通過検知装置。