JP2010122999A - 人体通信を用いた自動改札システム - Google Patents

Abstract

【課題】より的確に乗客の不正通過を抑止させることを目的とする。
【解決手段】人体を通信媒体として通信記録体１２０に記憶された乗車券情報を受信する信号電極１１０と、前記信号電極１１０よりも乗客進入方向における改札通路１０８の前方の所定位置まで進入した人物を検知する人物検知部１０７と、前記信号電極１１０により受信した乗車券情報及び前記人物検知部１１０による前記人物の検知に応じて扉１０６ａ、１０６ｂの開閉を制御する自動改札機とを有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、人体通信を用いた自動改札システムに関するものである。

自動改札システムでは、自動改札機に備えられたリーダライタによって、乗客が所有する非接触ＩＣカードの乗車券情報を読み取り、改札通路の通過許可及び不許可の判定を行っている。このとき、乗客は、非接触ＩＣカードをリーダライタに接触又は非接触させるだけでよく、改札通過時の利便性が高められている。

また、更に乗客の利便性を高めることができる自動改札システムとして、特許文献１に開示された技術が知られている。特許文献１に開示された技術によれば、人体通信を用いた無線通信を行うことができるものである。すなわち、特許文献１では、乗客が乗車券や定期券等に対応する乗車券情報を記憶させたパスを身に付けて、自動改札機を通過する。すると、自動改札機では、改札通路に埋設された信号電極が人体を通信媒体としてパスの乗車券情報を受信して、乗車券情報に基づいて乗客の通過を阻止する遮断板を収容したり、出したりする制御を行う。このように、特許文献１に開示された技術によれば、乗客はリーダライタに接触又は非接触させる動作が必要なく、単にパスを身に付けていればよく、乗客の利便性を更に高めることができる。

特開２００６−３５２３１８号公報

特許文献１に記載の自動改札システムを実際に実現しようとする場合、乗客に対する改札通路の通過許可及び不許可の判定をより的確に行い、より円滑に改札処理を行う必要がある。しかしながら、特許文献１に記載の自動改札システムでは、改札処理が完了するまでに、改札通路を通過しようとする乗客に対して、的確に改札通路の通過を抑止することができないという問題がある。
そこで、本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、人体を通信媒体として通信記録体に記憶された乗車券情報を受信し、受信した乗車券情報の判定を行う自動改札システムにおいて、より的確に乗客の不正通過を抑止させることを目的とする。

本発明の人体通信を用いた自動改札システムは、人体を通信媒体として通信記録体に記憶された乗車券情報を受信する信号電極と、前記信号電極よりも乗客進入方向における改札通路の前方の所定位置まで進入した人物を検知する人物検知部と、前記信号電極により受信した乗車券情報及び前記人物検知部による前記人物の検知に応じて扉の開閉を制御する自動改札機とを有することを特徴とする。

本発明によれば、人体を通信媒体として通信記録体に記憶された乗車券情報を受信し、受信した乗車券情報の判定を行う自動改札システムにおいて、より的確に乗客の不正通過を抑止させることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態は、乗車券情報が記録された通信記録体を身に付けた乗客が自動改札機の改札通路を通過することで、自動改札機は、乗客の人体を通信媒体として及び改札通路に設けられた信号電極を介して、乗車券情報を受信し、改札処理を行うものである。このとき、改札処理が終了する前に、自動改札機の前方に設けられたセンサーが、乗客を検知すると、自動改札機は、乗客の改札通路の通過を抑止する。以下、本実施形態について、図１〜図５を参照して、説明する。

図１は、第１の実施形態に係る自動改札システム１００の外観構成の一例を示す図である。図１（ａ）は、自動改札システム１００の平面図である。また、図１（ｂ）は、自動改札機１０１の改札通路１０８からみた自動改札システム１００の側面図である。なお、図１（ａ）、（ｂ）では、乗客進入方向をＦｒ（前方）で示し、その反対方向をＲｒ（後方）で示す。
本実施形態に係る自動改札システム１００は、自動改札機１０１と、信号電極１１０とを含んで構成されている。

まず、自動改札機１０１のハードウェア構成について説明する。ここでは、自動改札機１０１として、乗客が矢印Ａ方向のみ進入することができる入場専用型又は出場専用型の自動改札機を取り上げて説明する。
自動改札機１０１は、一対の筐体１０２ａ、１０２ｂ、乗車券投入口１０３、乗車券取出口１０４、表示画面１０５、扉１０６ａ、１０６ｂ、センサー１０７を含んで構成されている。
一対の筐体１０２ａ、１０２ｂの間に形成される空間は、乗客が自動改札機１０１を通過するときの改札通路１０８となる。乗車券投入口１０３は、乗車券を自動改札機１０１に投入する投入口である。また、乗車券取出口１０４は、乗車券投入口１０３から投入された乗車券が筐体１０２ａ内の搬送部（不図示）を通って、排出される取出口である。

表示画面１０５は、後述する通信記録体に記憶されている電子バリュー情報等を表示するディスプレイである。扉１０６ａ、１０６ｂは、自動改札機１０１の前方、すなわち自動改札機１０１の出口近傍に設けられている。扉１０６ａ、１０６ｂは、図１（ａ）の一点鎖線で示すように、閉塞することで乗客の改札通路１０８の通過を抑止し、開放することで乗客の改札通路１０８の通過を許容する。人物検知部の一例としてのセンサー１０７は、図１（ｂ）に示すように筐体１０２ａの改札通路１０８側の側面に設けられている。本実施形態のセンサー１０７は、透過式センサーや反射式センサーである。また、センサー１０７は、自動改札機１０１の所定位置に設けられている。ここで、所定位置とは、この位置まで乗客が進入した場合に、自動改札機１０１と通信記録体１２０との間で改札処理が終了していないときに、その乗客を無札者とみなす位置である。以下、この所定位置を無札位置という。本実施形態では、無札位置とセンサー１０７とは同一位置である。したがって、センサー１０７は、自動改札機１０１の改札通路１０８方向において、無札位置を通過する人物を検知する。
更に、本実施形態では、センサー１０７は、自動改札機１０１の中心に設けられている。すなわち、図１（ｂ）に示すように、自動改札機１０１の前端部（矢印Ｆｒ側）からセンサー１０７までの距離と、自動改札機１０１の後端部（矢印Ｒｒ側）からセンサー１０７までの距離とは、距離Ｌ４で、同一である。

次に、信号電極１１０について説明する。信号電極１１０は、平板状に形成され、改札通路１０８内の床に埋設する等して配設されている。また、信号電極１１０は、図１（ｂ）に示すように自動改札機１０１の後方、すなわち自動改札機１０１の入口近傍に配設されている。より具体的に説明すると、信号電極１１０は、センサー１０７から信号電極１１０の前端部までの距離が距離Ｌ１以上になるように配設されている。言い換えると、無札位置から信号電極１１０の前端部までの距離が距離Ｌ１以上になるように配設されている。ここで、距離Ｌ１は、乗客平均歩行速度に後述する判定処理時間を乗じて算出される距離である。ここで、乗客平均歩行速度は、乗客が改札通路１０８を通過するときの平均速度であり、統計的に導きだされた値が用いられる。例えば、乗客平均歩行速度としては、時速３．５［ｋｍ／ｈ］〜時速４．５［ｋｍ／ｈ］、好ましいは時速４［ｋｍ／ｈ］等が用いられる。また、信号電極１１０は、自動改札機１０１と、例えば接続ケーブル等を介して、通信可能に接続されている。

信号電極１１０は、乗客と接触することにより、乗客が所有する通信記録体１２０との間で乗車券情報等の通信を行う通信部としての役割を担う。したがって、乗客進入方向における信号電極１１０の距離Ｌ２は、乗客が自動改札機１０１の改札通路１０８を通過するときに、信号電極１１０上を踏むことができる、すなわち接触することができる長さが必要である。
ここで、図２を参照して、信号電極１１０の乗客進入方向における長さＬ２について説明する。図２は、信号電極１１０を上方からみた一例を示す平面図である。図２には、乗客が改札通路１０８を平均的に歩行するときの乗客歩行一歩が示されている。図２に示すように、信号電極１１０の距離Ｌ２を、乗客歩行一歩間の長さより長くすることにより、乗客が平均的に歩行して改札通路１０８を通過する場合、信号電極１１０を必ず踏むように設定することができる。
また、信号電極１１０の距離Ｌ２を過度に長くすると、複数の乗客が信号電極１１０を踏んでしまい、複数の乗車券情報の通信が行われてしまう。したがって、信号電極１１０の距離Ｌ２は、二人の乗客が踏むことができる長さより短くすることにより、一人の乗客のみが信号電極１１０を踏むように設定することができる。ここで、距離Ｌ２は、例えば、５００［ｍｍ］〜７００［ｍｍ］、好ましくは６００［ｍｍ］等が用いられる。
また、図１（ｂ）に示すように、センサー１０７が設けられた無札位置と扉１０６ａ、１０６ｂとの距離Ｌ３は、センサー１０７を通過した乗客が無札等であった場合に、扉１０６ａ、１０６ｂを閉塞して、乗客の改札通路１０８の通過を阻止することができる距離に設定されている。

このように、本実施形態に係る自動改札システム１００では、図１（ｂ）に示すように、自動改札機１０１の後方から前方に向かって、信号電極１１０、センサー１０７、扉１０６ａ、１０６ｂの順に配設されている。なお、図１では、自動改札機１０１を一つのみで構成している場合について示しているが、この場合に限られず、自動改札機１０１は、複数から構成されていてもよい。

一方、自動改札システム１００を利用する乗客は、乗車券情報が記憶された通信記録体１２０を所有している。ここで、通信記録体１２０は、ＩＣカード、携帯電話、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ＩＣカードが格納された携帯電話及びＰＤＡ等であり、記憶された乗車券情報をデータとして取り出すことができる媒体である。更に、通信記録体１２０は、記憶された乗車券情報を書き換えることができるように構成されている。ここで、乗車券情報とは、乗車区間情報や電子バリュー情報等に関するデータである。乗車区間情報とは、乗客が利用する第一の駅及び第二の駅等の乗車区間に関する情報である。また、電子バリュー情報とは、乗車料金等に用いられる、いわゆるチャージ金額に関する情報である。また、通信記録体１２０には、正規に発行されたことを示す識別情報が記憶されている。なお、乗車券情報には、特定の列車に乗車できることを示す列車情報等が含まれていてもよい。

乗客は、通信記録体１２０を身に付けた状態で自動改札機１０１の改札通路１０８に進入する。ここで、通信記録体１２０を身に付けた状態とは、例えば、通信記録体１２０を手に持った状態、又は通信記録体１２０が体の一部に接触している状態等をいう。乗客が、通信記録体１２０を身に付けた状態で、自動改札機１０１の入口近傍に配設された信号電極１１０を踏むことにより、通信記録体１２０に記憶された乗車券情報が人体を通信媒体として、及び信号電極１１０を介して、自動改札機１０１に送信される。なお、通信記録体１２０と自動改札機１０１との間で行われる乗車券情報の送受信についての詳細は、後述する。

次に、図３を参照して、本実施形態に係る自動改札システム１００の内部構成及び通信記録体１２０の内部構成について、説明する。なお、図３では、自動改札システム１００の一部ハードウェア構成を含んでおり、図１と同一符号を付して、この説明は省略する。
自動改札システム１００を構成する自動改札機１０１には、判定制御部１１１、扉制御部１１２、記憶部１１３を含んで構成されている。判定制御部１１１は、信号電極１１０を介して乗客が所有する通信記録体１２０に記憶された識別情報や乗車券情報を取得する。判定制御部１１１は、取得した識別情報から正規の通信記録体１２０であるか否かを判定する。また、判定制御部１１１は、取得した乗車券情報に基づいて、乗客が、実際に乗車した乗車区間や列車と合っているか否か等を判定する改札処理を行う。また、判定制御部１１１は、判定結果に応じて、扉制御部１１２に対して、改札通路１０８の通過許可又は不許可の通知を送信する。更に、判定制御部１１１は、必要に応じて、チャージ金額から乗車料金の引き去りを行い、電子バリュー情報を通信記録体１２０に書き込むために、信号電極１１０を介して、通信記録体１２０に送信する。

扉制御部１１２は、判定制御部１１１による改札通路１０８の通過許可又は不許可の通知に基づいて、扉１０６ａ、１０６ｂの開閉を制御する。また、扉制御部１１２は、判定制御部１１１による改札処理が終了する前、すなわち、改札通路１０８の通過許可又は不許可の通知を受信する前に、乗客が無札位置まで進入し、センサー１０７によって人物を検知した場合、扉１０６ａ、１０６ｂを閉塞する制御を行う。
記憶部１１３は、判定制御部１１１及び扉制御部１１２によって実行される判定制御プログラム及び扉制御プログラムが記憶されている。また、記憶部１１３には、判定制御部１１１が、受信した識別情報に基づいて、乗客が所有する通信記録体１２０が、正規の通信記録体であるか否かを判定するためのデータが記憶されている。なお、自動改札機１０１には、特許文献１に記載された基準電極（不図示）が設けられている。

次に、通信記録体１２０の内部構成について説明する。通信記録体１２０には、制御部１２１、記憶部１２２、信号電極１２３が設けられている。制御部１２１は、自動改札機１０１からの指示情報に基づいて、記憶部１２２から識別情報や乗車券情報を読み出し、信号電極１２３を介して、自動改札機１０１に送信する。また、制御部１２１は、自動改札機１０１から送信された電子バリュー情報を、信号電極１２３を介して受信し、記憶部１２２に書き込む処理を行う。
記憶部１２２は、通信記録体１２０に対してユニークに付加された識別情報や乗車券情報等が記憶されている。
信号電極１２３は、乗客が通信記録体１２０を身に付けたときに、乗客と接触できるように例えば、通信記録体１２０の露出する部分に設けられている。信号電極１２３は、乗客が自動改札機１０１の信号電極１１０と接触することにより、自動改札機１０１との間で乗車券情報等の通信を行う通信部としての役割を担う。なお、通信記録体１２０には、特許文献１に記載された基準電極（不図示）が設けられている。

次に、自動改札システム１００の動作処理について、図４及び図５に示すフローチャートを参照して説明する。図４は、自動改札機１０１の判定制御部１１１の処理動作の一例を示すフローチャートである。図５は、自動改札機１０１の扉制御部１１２の処理動作の一例を示すフローチャートである。
まず、図４を参照して、自動改札機１０１の判定制御部１１１の処理動作について説明する。

まず、ステップＳ４１において、通信記録体１２０と自動改札機１０１との通信が開始される。より具体的に説明すると、判定制御部１１１は、通信記録体１２０に対して通信記録体１２０の識別情報を自動改札機１０１に送信するように指示する。この指示情報は、自動改札機１０１の信号電極１１０から、乗客の人体及び通信記録体１２０の信号電極１２３を介して、通信記録体１２０に送信される。
通信記録体１２０の制御部１２１は、受信した指示情報に基づいて、記憶部１２２から識別情報を読み込んだ後、識別情報を自動改札機１０１に送信する。この識別情報は、通信記録体１２０の信号電極１２３から、人体及び自動改札機１０１の信号電極１１０を介して、自動改札機１０１に送信される。
自動改札機１０１の判定制御部１１１は、受信した識別情報に基づいて、乗客が所有する通信記録体１２０が正規の通信記録体であるか否かを判定する。正規の通信記録体である場合、自動改札機１０１と通信記録体１２０との通信が確立する。一方、正規の通信記録体ではない場合、自動改札機１０１と通信記録体１２０との通信は中止する。

次に、ステップＳ４２において、自動改札機１０１の判定制御部１１１は、通信記録体１２０に記憶されている乗車券情報を取得する。より具体的に説明すると、自動改札機１０１の判定制御部１１１が、通信記録体１２０に対して乗車券情報を自動改札機１０１に送信するように指示する。
通信記録体１２０の制御部１２１は、受信した指示情報に基づいて、記憶部１２２から乗車券情報を読み込んだ後、乗車券情報を自動改札機１０１に送信する。

次に、ステップＳ４３において、自動改札機１０１の判定制御部１１１は、受信した乗車券情報に基づいて、実際に乗車した乗車区間や列車と合致するか否か等を判定する改札処理を行う。ここで、合致すると判定した場合、判定制御部１１１は、ステップＳ４４に処理を進める。なお、実際に乗車した乗車区間が、乗車券情報と合致しない場合であっても、乗車券情報に基づいて乗車料金に相当するチャージ金額が残っている場合、判定制御部１１１は、ステップＳ４４に処理を進める。

ステップＳ４４において、自動改札機１０１の判定制御部１１１は、通信記録体１２０に対して書き込み処理を行う。具体的には、自動改札機１０１の判定制御部１１１は、チャージ金額から乗車料金の引き去りを行い、引き去りを行った電子バリュー情報を通信記録体１２０に対して送信する。このとき、自動改札機１０１の判定制御部１１１は、電子バリュー情報の以外の情報を送信してもよく、例えば当該自動改札機１０１を利用した駅情報等を送信してもよい。
通信記録体１２０の制御部１２１は、受信した電子バリュー情報を記憶部１２２に書き込み処理をして、乗車券情報を更新する。このとき、自動改札機１０１の判定制御部１１１は、正常に書き込み処理が終了した旨の情報を受信する。
次に、ステップＳ４５において、自動改札機１０１の判定制御部１１１は、判定が正常に終了した旨、すなわち改札通路１０８の通過許可の旨を、扉制御部１１２に対して通知する。

一方、ステップＳ４３において、乗車券情報と実際に乗車した乗車区間や列車とが合致しない場合、また、乗車料金に相当するチャージ金額が残っていない場合、判定制御部１１１は、ステップＳ４６に処理を進める。
ステップＳ４６において、自動改札機１０１の判定制御部１１１は、判定が異常である旨、すなわち改札通路１０８の通過不許可の旨を、扉制御部１１２に対して通知する。

以上が、判定制御部１１１が行う処理動作である。このフローチャートの開始から終了するまでの処理時間を判定処理時間という。この判定処理時間は、非常に短時間に行われ、本実施形態の例では、例えば略２０［ｍｓ］間内で行われる。

次に、図５を参照して、自動改札機１０１の扉制御部１１２の処理動作について説明する。ここで、乗客は、信号電極１１０と接触した後に、自動改札機１０１のセンサー１０７が設けられている無札位置付近まで進入するものとする。

まず、ステップＳ５１において、扉制御部１１２は、センサー１０７により乗客を検知する。具体的には、扉制御部１１２は、センサー１０７から検知信号を取得する。検知信号を取得することにより、扉制御部１１２は、自動改札機１０１のセンサー１０７が設けられた無札位置まで乗客が進入したと判断する。
次に、ステップＳ５２において、扉制御部１１２は、乗客が無札であるか否かを判定する。より具体的に説明すると、扉制御部１１２は、判定制御部１１１から、上述した図４に示すフローチャートのステップＳ４５における、改札通路１０８の通過許可の旨の通知又はステップＳ４６における、改札通路１０８の通過不許可の旨の通知の何れかを受信したか否かを判定する。何れの通知も受信していない場合、扉制御部１１２は、乗客は無札であるとしてステップＳ５５に処理を進め、扉１０６ａ、１０６ｂを閉塞する。

ここで、上述したように、信号電極１１０の前端部からセンサー１０７までの距離Ｌ１、すなわち、信号電極１１０の前端部から無札位置までの距離Ｌ１は、乗客平均歩行速度に判定処理時間を乗じて算出される距離以上の長さである。すなわち、通常であれば、乗客が信号電極１１０に接触してからセンサー１０７に到達するまでの間に、判定制御部１１１によって通信記録体１２０の改札処理が行われ、扉制御部１１２は、改札通路１０８の通過許可又は不許可のうち何れかの通知を受信しているはずである。したがって、何れの通知も受信していない状態において、扉制御部１１２がセンサー１０７により人物を検知するときとは、自動改札機１０１と通信記録体１２０との間で通信が開始されていない場合である。ここで、自動改札機１０１と通信記録体１２０との間で通信が開始されていない場合とは、乗客が通信記録体１２０を所有していない、いわゆる無札の場合である。このように、無札位置まで進入した乗客を検知するセンサー１０７は、無札センサーとして機能し、自動改札機１０１は、無札者の判定を行うことができる。

一方、ステップＳ５２において、改札通路１０８の通過許可又は不許可のうち何れかを受信した場合、扉制御部１１２は、ステップＳ５３に処理を進める。
ステップＳ５３において、扉制御部１１２は、受信した通知について判定する。判定が通過許可の旨の通知の場合、ステップＳ５４に処理を進める。一方、判定が通過不許可の旨の通知の場合、ステップＳ５５に処理を進める。
ステップＳ５４において、扉制御部１１２は、扉を開放する制御を行う。
また、ステップＳ５５において、扉制御部１１２は、扉を閉塞する制御を行う。

このように、自動改札機１０１と通信記録体１２０との間における乗車券情報等の送受信は、通信記録体１２０の信号電極１２３、人体及び自動改札システム１００の信号電極１１０を介して行われる。したがって、乗客は、通信記録体１２０を身に付けているだけで、改札処理を行うことができるために、乗客が自動改札機１０１の改札通路１０８を通過するときの利便性を向上させることができる。

また、無札位置まで進入した人物を検知するセンサー１０７を配置することにより、通信記録体１２０を所有しない等の無札者を検知することができる。より具体的に説明すると、乗車券情報に基づいて扉の開閉を判定する判定処理が終了する前に、センサー１０７により無札位置まで進入した人物を検知した場合、扉１０６ａ、１０６ｂを閉塞することで、無札者の通過を抑止することができる。
また、センサー１０７が設けられた無札位置と信号電極１１０との距離を乗客平均歩行速度に扉１０６ａ、１０６ｂの開閉を判定する判定処理時間を乗じて算出される距離以上、離間させることで、より正確に無札者であるか否かを判定することができると共に、円滑な改札処理を行うことができる。

なお、上述では、無札者として、乗客が通信記録体１２０を身に付けていない場合について説明したが、この場合に限らない。例えば、通信記録体１２０を身に付けている場合であっても、乗客が信号電極１１０を跨ぐこと等により信号電極１１０と接触せずに改札通路１０８内に進入したときは、乗車券情報に基づく扉１０６ａ、１０６ｂの開閉の判定処理が終了する前に、センサー１０７が人物を検知する。したがって、扉制御部１１２は、この場合も扉１０６ａ、１０６ｂを閉塞する。上述したように、信号電極１１０の距離Ｌ２は、乗客歩行一歩間の距離より長くしているために、通常であれば乗客は信号電極１１０に接触するはずである。したがって、自動改札機１０１は、信号電極１１０に接触しない乗客を無札者とみなして、扉１０６ａ、１０６ｂを閉塞することで、改札通路１０８の通過を抑止することができる。

また、例えば、通信記録体１２０を身に付けている場合であっても、乗客が信号電極１１０に接触してから、走る等して乗客平均歩行速度より速く、改札通路１０８を通過しようとしたときは、乗車券情報に基づく扉１０６ａ、１０６ｂの開閉の判定処理が終了する前に、センサー１０７が人物を検知する。したがって、扉制御部１１２は、この場合も扉１０６ａ、１０６ｂを閉塞する。このように、自動改札機１０１は、信号電極１１０からセンサー１０７が設けられた無札位置までの間を、乗客が乗客平均歩行速度より速く進入し、判定処理が終了する前に、センサー１０７が乗客を検知すると、その乗客を無札者とみなして、扉１０６ａ、１０６ｂを閉塞することで、無札者の通過を抑止することができる。

また、上述では、センサー１０７を自動改札機１０１の中心に設ける場合について説明したが、この場合に限られない。すなわち、センサー１０７と信号電極１１０との所定距離を距離Ｌ１以上にし、センサー１０７と扉１０６ａ、１０６ｂとの距離を距離Ｌ３以上に維持するのであれば、センサー１０７は、自動改札機１０１のどの位置に配置してもよい。

（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態で説明した自動改札機の後端部に第２のセンサーを追加したものである。本実施形態では、第２のセンサーが人物を検知したことを条件として、自動改札機が乗車券情報に基づく扉の開閉の判定処理を開始する。以下、本実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。

図６は、第２の実施形態に係る自動改札システム２００の一例を示す側面図である。図６では、乗客進入方向をＦｒ（前方）で示し、その反対方向をＲｒ（後方）で示す。なお、第１の実施形態と同様な構成については、同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態に係る自動改札システム２００は、自動改札機２０１と、信号電極２１０とを含んで構成されている。

自動改札機２０１は、第１の実施形態の自動改札機１０１の構成に加えて第２のセンサー２０２を含んで構成されている。
第２のセンサー２０２は、図６に示すように筐体１０２ａの改札通路１０８側の側面であって、後端部に設けられている。第２のセンサー２０２は、透過型センサーや反射型センサーであって、自動改札機２０１の入口にいる人物、より詳しくは改札通路１０８に進入した直後の人物を検知する。
次に、信号電極２１０は、図６に示すように、第２のセンサー２０２の下方であって、改札通路１０８の床に配設されている。また、本実施形態に係る信号電極２１０は、自動改札機２０１の筐体１０２ａの後端部から一部が、はみ出して配設されている。
なお、自動改札機２０１及び自動改札機２０１に利用される通信記録体１２０の内部構成については、第１の実施形態と同様である。

次に、自動改札システム２００の判定制御部１１１の動作処理について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。ここで、図７に示すフローチャートと、第１の実施形態の図４に示すフローチャートとの異なる点は、ステップＳ７１の処理が追加された点である。したがって、図７に示すフローチャートでは、図４に示すフローチャートと同様な処理については、同一ステップ番号を付して、その説明を適宜、省略する。
乗客は、通信記録体１２０を身に付けて、自動改札機２０１の改札通路１０８に進入すると、自動改札機２０１の改札通路１０８内の信号電極２１０と接触する。乗客が信号電極２１０と接触することにより、図７に示すフローチャートの処理が開始される。

まず、ステップＳ４１において、通信記録体１２０と自動改札機１０１との通信が開始される。この処理は、第１の実施形態と同様である。
次に、ステップＳ７１において、判定制御部１１１は、第２のセンサー２０２によって乗客を検知したか否かを判定する。乗客を検知した場合、判定制御部１１１は、ステップＳ４２に処理を進める。一方、乗客を検知しない場合、判定制御部１１１は、ステップＳ４１に処理を戻し、通信記録体１２０と自動改札機１０１との通信を継続する。

ステップＳ４２において、自動改札機１０１の判定制御部１１１は、通信記録体１２０に記憶されている乗車券情報を取得する。ステップＳ４２以降は、第１の実施形態と同様な処理である。
このように、本実施形態では、第２のセンサー２０２により、乗客を検知しない限り、乗車券情報に基づく扉１０６ａ、１０６ｂの開閉の判定処理を行わない。すなわち、自動改札機２０１の改札通路１０８を通過する意思がない乗客が、単に信号電極２１０に接触したとしても、判定処理が行われない。したがって、信号電極２１０の距離Ｌ２や信号電極２１０を配設する位置の精度が、厳密でなくてもよく、例えば図６に示すように改札通路１０８から、はみ出して配設することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第１の実施形態の自動改札機を入場型及び出場型の共通タイプにしたものである。以下、本実施形態について、図８を参照して、説明する。
図８は、自動改札機の改札通路からみた自動改札システム３００の一例を示す側面図である。なお、図８では、乗客進入方向を矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向とで区別して示されている。すなわち、本実施形態に係る自動改札機３０１は、乗客が矢印Ａ方向又は矢印Ｂ方向に向かって改札通路１０８に進入することができる。

まず、本実施形態に係る自動改札システム３００は、自動改札機３０１と、信号電極１１０、３０３とを含んで構成されている。
自動改札機３０１では、第１の実施形態に係る自動改札機１０１の構成に加えて、扉３０２ａが筐体１０２ａの後方（矢印Ｂ側）に設けられている。なお、扉３０２ａと対となる扉３０２ｂ（不図示）が筐体１０２ｂにも設けられている。扉３０２ａは、矢印Ｂ方向に進入する乗客の進入を抑止するための扉である。なお、第１の実施形態と同様、自動改札機３０１には、センサー１０７が無札位置に設けられている。更に、センサー１０７は、自動改札機３０１の改札通路１０８方向における中心に設けられている。すなわち、図８に示すように、自動改札機３０１の前端部（矢印Ａ側）からセンサー１０７までの距離と、自動改札機３０１の後端部（矢印Ｂ側）からセンサー１０７までの距離とは、距離Ｌ４で、同一である。
また、信号電極として、第１の実施形態に係る信号電極１１０に加えて、もう一つの信号電極３０３が配設されている。この信号電極３０３は、矢印Ｂ方向に進入する乗客が所有する通信記録体１２０との通信を行うためのものである。
ここで、新たに加えられた信号電極３０３及び扉３０２ａ、３０２ｂは、センサー１０７、すなわち無札位置から第１の実施形態と同様の距離に配設されている。すなわち、信号電極３０３とセンサー１０７が設けられた無札位置との距離は、距離Ｌ１以上である。また、扉３０２ａ、３０２ｂとセンサー１０７が設けられた無札位置との距離は距離Ｌ３である。すなわち、本実施形態の自動改札機３０１は、無札位置を中心として、扉１０６ａ、１０６ｂと扉３０２ａ、３０２ｂ及び信号電極１１０と信号電極３０３は、対称な位置に配置されている。また、本実施形態の自動改札機３０１は、自動改札機３０１の改札通路１０８方向における中心位置を中心として、扉１０６ａ、１０６ｂと扉３０２ａ、３０２ｂ及び信号電極１１０と信号電極３０３は、対称な位置に配置されている。

上述したように構成された自動改札システム３００では、改札通路１０８を矢印Ａ方向に進入する乗客に対しては、第１の実施形態と同様に、信号電極１１０、センサー１０７、扉１０６ａ、１０６ｂが機能して、乗客の改札通路１０８の通過を許容したり抑止したりする。一方、改札通路１０８を矢印Ｂ方向に進入する乗客に対しては、信号電極３０３、センサー１０７、扉３０２ａ、３０２ｂが機能して、乗客の改札通路１０８の通過を許容したり抑止したりする。なお、矢印Ｂ方向に進入する乗客に対する改札処理や扉制御については、第１の実施形態と同様である。
また、センサー１０７は、自動改札機３０１の中心に配設しているので、矢印Ａ方向又は矢印Ｂ方向に進入する乗客の検知を、１つのセンサー１０７により行うことができる。したがって、矢印Ａ方向又は矢印Ｂ方向に進入する乗客に対して検知する複数のセンサーを設ける必要がないので、自動改札機３０１の構成部品を少なくし、自動改札機３０１のコストを削減させることができる。
なお、第２の実施形態で設けた第２のセンサー２０２を追加してもよい。この場合、矢印Ａ方向に進入する乗客を検知する第２のセンサーは、信号電極１１０の上方に配置する。また、矢印Ｂ方向に進入する乗客を検知する第２のセンサーは、信号電極３０３の上方に配置する。
なお、第１の実施形態〜第３の実施形態では、センサー１０７は、自動改札機に一体で構成する場合について説明したが、この場合に限られず、別体で構成してもよい。

（第４の実施形態）
第４の実施形態は、第１の実施形態で説明した、床に配設した信号電極を自動改札機に配設したものである。以下、本実施形態について、図９を参照して説明する。
図９は、自動改札機の改札通路からみた自動改札システム４００の一例を示す側面図である。図９では、乗客進入方向をＦｒ（前方）で示し、その反対方向をＲｒ（後方）で示す。

本実施形態に係る自動改札システム４００は、自動改札機４０１から構成されている。
自動改札機４０１は、第１の実施形態の自動改札機１０１の構成に加えて、信号電極４０２が設けられている。信号電極４０２は、自動改札機４０１の筐体１０２ａの改札通路１０８側の側面の後方に、側面から突出しないように埋設されている。また、信号電極４０２は、乗客の腰又は腕の高さに相当する位置に配設されている。

信号電極４０２は、第１の実施形態の信号電極１１０と同様、乗客が所有する通信記録体１２０との間で乗車券情報等の通信を行う通信部としての役割を担う。しかしながら、本実施形態の信号電極４０２は、乗客と接触することなく無線によって、通信を行う。
すなわち、自動改札機４０１から通信記録体１２０に送信される情報は、自動改札機４０１の信号電極４０２から、無線により乗客の人体及び通信記録体１２０の信号電極１２３を介して、通信記録体１２０に送信される。また、通信記録体１２０から自動改札機４０１に送信される情報は、通信記録体１２０の信号電極１２３から、無線により乗客の人体及び自動改札機４０１の信号電極４０２を介して、自動改札機４０１に送信される。このとき、信号電極４０２は、乗客との間の距離が短くなる乗客の腰又は腕の高さに相当する位置に配設されているので、信号電極４０２と人体との間の情報の送受信をより容易に行うことができる。
なお、信号電極４０２の前端部からセンサー１０７が設けられている無札位置までの距離Ｌ１、乗客進入方向における信号電極１１０の距離Ｌ２及び扉１０６ａ、１０６ｂと無札位置との距離Ｌ３は、第１の実施形態と同様の距離である。

このように、本実施形態によれば、信号電極４０２を自動改札機４０１に一体的に構成することにより、信号電極４０２を床に埋設する必要がないので、自動改札システム４００を設置する施工が容易になる。
なお、図９に示す自動改札機４０１は、入場専用型又は出場専用型の自動改札機であるが、入場型及び出場型の共通タイプの自動改札機として構成してもよい。この場合、第３の実施形態と同様に、扉１０６ａ、１０６ｂ及び信号電極４０２を、無札位置又は自動改札機４０１の改札通路１０８方向における中心位置を中心として、対称な位置に配置すればよい。

（第５の実施形態）
第５の実施形態は、第１の実施形態〜第４の実施形態で説明したセンサー１０７を画像処理式センサーしたものである。以下、本実施形態について、図１０を参照して説明する。
図１０は、自動改札機の改札通路からみた自動改札システム５００の一例を示す側面図である。図１０では、乗客進入方向をＦｒ（前方）で示し、その反対方向をＲｒ（後方）で示す。

本実施形態に係る自動改札システム５００は、自動改札機５０１と、信号電極１１０と、人物検知部としてのセンサー５０２とを含んで構成されている。自動改札機５０１と、信号電極１１０と、センサー５０２とは、通信可能に接続されている。なお、第１の実施形態と同様、自動改札機５０１では、無札位置から信号電極１１０の前端部までの距離が距離Ｌ１以上になるように配設されている。また、無札位置と扉１０６ａ、１０６ｂとの距離Ｌ３は、無札位置を通過した乗客が無札等であった場合に、扉１０６ａ、１０６ｂを閉塞して、乗客の改札通路１０８の通過を阻止することができる距離に設定されている。

ここで、本実施形態のセンサー５０２は、カメラ等の撮影装置を含み、例えば自動改札機５０１を上方から撮影することができる位置に配設されている。すなわち、図１０に示すように、センサー５０２は、自動改札機５０１全体を撮影範囲とすることができる。したがって、第１〜第４の実施形態とは異なり、自動改札機５０１の改札通路１０８方向における中心位置とは異なる位置に配設することができる。図１０では、センサー５０２は、自動改札機５０１の前端部の上方に設けられている。

センサー５０２は、常に撮影した画像から人物を検出し、検出した人物が、自動改札機５０１の改札通路１０８内の何れの位置を通過しているかを画像処理により判定している。ここでは、センサー５０２は、乗客が、無札位置を通過したと判定した場合、自動改札機５０１の扉制御部１１２に信号を送信する。この処理は、第１の実施形態に説明した図５に示すフローチャートのステップＳ５１に対応する。なお、本実施形態の無札位置は、自動改札機５０１の改札通路１０８方向における中心位置である。この後の処理は、図５に示すフローチャートと同様であり、扉制御部１１２が、このとき、改札通路１０８の通過許可の旨の通知又は通過不許可の旨の通知の何れも受信していない場合、扉制御部１１２は、乗客は無札であるとして扉１０６ａ、１０６ｂを閉塞する処理を行う。

また、センサー５０２は、第２の実施形態で説明した第２のセンサーの機能も有するように構成することができる。すなわち、センサー５０２は、乗客が、自動改札機５０１の改札通路１０８の入口に進入したと判定した場合、自動改札システム２００の判定制御部１１１に信号を送信する。この処理は、第２の実施形態に説明した図７に示すフローチャートのステップＳ７１に対応する。この後の処理は、図７に示すフローチャートと同様であり、乗客を検知しない限り、乗車券情報に基づく扉１０６ａ、１０６ｂの開閉の判定処理を行わない。

このように、本実施形態では、センサー５０２として画像処理式センサーを用いたことにより、乗客の進入方向等も考慮に入れて検出することができるので、より正確に乗客の通過を判定することができる。また、第２の実施形態で説明した第２のセンサーの機能も共通化させることができるので、自動改札機５０１に多数のセンサーを設ける必要がなくなる。

なお、上述では、センサー５０２が、自動改札機５０１の改札通路１０８内の何れの位置を人物が通過しているかを画像処理により判定する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、カメラで撮影した画像に基づいて、自動改札機５０１が、画像処理を行って、乗客が自動改札機５０１の改札通路１０８内の何れの位置を通過しているかを判定してもよい。すなわち、カメラのみを上方から撮影することができる位置に配設し、画像処理を行う判定部を自動改札機５０１内に設けてもよい。また、センサー５０２を構成するカメラは、自動改札機５０１の改札通路１０８方向における中心の上方に設けられていてもよく、複数のカメラから構成されていてもよい。

また、図１０に示す自動改札機５０１は、入場専用型又は出場専用型の自動改札機であるが、入場型及び出場型の共通タイプの自動改札機として構成してもよい。この場合、第３の実施形態と同様に、扉１０６ａ、１０６ｂ及び信号電極１１０を、無札位置又は自動改札機５０１の改札通路１０８方向における中心位置を中心として、対称な位置に配置すればよい。

第１の実施形態に係る自動改札システムの外観構成の一例を示す図である。 信号電極を上方からみた一例を示す平面図である。 自動改札システムの内部構成及び通信記録媒体の内部構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る判定制御部の処理動作の一例を示すフローチャートである。 扉制御部の処理動作の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る自動改札システムの一例を示す側面図である。 第２の実施形態に係る判定制御部の処理動作の一例を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係る自動改札システムの一例を示す側面図である。 第４の実施形態に係る自動改札システムの一例を示す側面図である。 第５の実施形態に係る自動改札システムの一例を示す側面図である。

符号の説明

１００ 自動改札システム
１０１ 自動改札機
１０６ａ、１０６ｂ 扉
１０７ センサー（人物検知部）
１０８ 改札通路
１１０ 信号電極（自動改札機側）
１１１ 判定制御部
１１２ 扉制御部
１１３ 記憶部（自動改札機側）
１２０ 通信記録体
１２３ 信号電極（通信記録体側）
２００ 自動改札システム
２０１ 自動改札機
２０２ 第２のセンサー
２１０ 信号電極（自動改札機側）
３００ 自動改札システム
３０１ 自動改札機
３０２ａ 扉
３０３ 信号電極（自動改札機側）
４００ 自動改札システム
４０１ 自動改札機
４０２ 信号電極（自動改札機側）
５００ 自動改札システム
５０１ 自動改札機
５０２ センサー（人物検知部）

Claims (7)

1. 人体を通信媒体として通信記録体に記憶された乗車券情報を受信する信号電極と、
   前記信号電極よりも乗客進入方向における改札通路の前方の所定位置まで進入した人物を検知する人物検知部と、
   前記信号電極により受信した乗車券情報及び前記人物検知部による前記人物の検知に応じて扉の開閉を制御する自動改札機と
   を有することを特徴とする人体通信を用いた自動改札システム。
2. 前記自動改札機は、前記乗車券情報に基づいて扉の開閉を判定する判定処理が終了する前に、前記人物検知部により前記人物を検知した場合、前記扉を閉塞することを特徴とする請求項１に記載の人体通信を用いた自動改札システム。
3. 前記信号電極と前記所定位置との間の距離は、乗客平均歩行速度に、前記乗車券情報に基づいて扉の開閉を判定する判定処理時間を乗じて算出される距離以上、離間していることを特徴とする請求項２に記載の人体通信を用いた自動改札システム。
4. 前記信号電極の乗客進入方向における長さは、乗客歩行一歩間の距離より長いことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の人体通信を用いた自動改札システム。
5. 前記人物検知部は、前記所定位置に設けられた透過式センサー又は反射式センサーであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の人体通信を用いた自動改札システム。
6. 前記人物検知部は、画像処理式センサーであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の人体通信を用いた自動改札システム。
7. 前記自動改札機は、前記乗車券情報に基づいて、改札通路の通過許可又は不許可を判定する判定制御部と、前記扉の開閉を制御する扉制御部とを含んで構成され、
   前記扉制御部は、前記判定制御部により前記改札通路の通過許可又は不許可の判定が終了する前に、前記人物検知部により前記人物を検知した場合、前記扉を閉塞することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の人体通信を用いた自動改札システム。

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