JP2011191890A - ゲート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人体通信の送信電力を高めた場合でも、通行者と人体通信端末との対応付けの確度が低下することを防止できるゲート装置の提供を図る。
【解決手段】ゲート装置の一種である自動改札機１は、人体通信パッド５Ａ，５Ｂそれぞれで、接触する通行者の人体を介して人体通信端末に記録された通行判定情報を取得する。また、光電センサ９を用いて通路における通行者の位置を検出し、その通行者に対して、人体通信パッド５Ａ，５Ｂを介して取得する２つの通行判定情報を対応付け、通行判定情報に基づいて通行者の通行可否を判定する。ここで、第１の人体通信部と前記第２の人体通信部とで同じ通行判定情報を取得不能である場合に、通行者を通行不可と判定する。
【選択図】図２

Description

この発明は、通行を制御するゲート装置に関し、特には無線通信機能を有する検札対象媒体を利用するゲート装置に関する。

ゲート装置として、ＲＦＩＤタグを検札対象媒体として通行を制御するものが普及している。ＲＦＩＤタグを利用する場合には、利用者は検札対象媒体を把持し、ゲート装置近傍、数ｃｍ程度の無線通信エリアにかざす能動的な動作が必要になる。

上述のような能動的な動作を利用者が行わなくてすむ新たなゲート装置として、人体通信を利用するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このゲート装置では、通路に人体通信パッドを設置し、検札対象媒体である人体通信端末を持つ利用者の人体を、人体通信端末と人体通信パッドとの間を接続するキャパシタの誘電体として機能させ、人体通信パッドと人体通信端末との間で通信を行う。ゲート装置は複数の通行者が通路を通過する環境で利用されるため、人体通信端末から読み出す通行判定情報を各通行者に対応付けて記録し、各通行者の通行可否を判定する。したがって利用者は、人体通信パッドに接触しながら通路を通行するだけで、ゲート装置の制御する通路を通行できる。

特開２００７−１７２１０３号公報

通行者の人体を通る電波強度は極めて弱く、通行者の姿勢や通過位置、服や鞄、靴など介在物の有無や材質、人体通信端末の収納位置などによって影響を受ける。このため、通行者が移動しながら人体通信を行おうとすると信号レベルが不安定化し、人体通信を行えない場合がある。

人体通信の送信電力を高めれば、人体通信の信号レベルが不安定であっても人体通信を行うことができるが、その場合、人体がアンテナとなって電波が空間を広範に伝わり、人体通信端末を持つ通行者からの電波を他者が中継して、ゲート装置に誤判定を招来することがある。
例えば、近接する二人の通行者のうち一方が人体通信端末を持つ有札で、他方が人体通信端末を持たない無札の状況で、人体通信端末を持つ通行者から無札の通行者に空間を介して電波が伝わることがある。すると、ゲート装置は、無札の通行者が人体通信端末を持っていると誤判定する危険性がある。このような誤判定が生じると、通行判定情報と通行者との対応付けの確度が低下して問題となる。

この発明の目的は、人体通信の送信電力を予め強めていても、人体通信端末から読み出す通行判定情報と通行者との対応付けの確度が低下することを防げるゲート装置を提供することにある。

この発明のゲート装置は、第１の人体通信部と第２の人体通信部と人体検出部と対応付け部と通行判定部とを備える。第１の人体通信部は、第１の人体通信パッドに接触している通行者の人体を介して、人体通信端末に記録された通行判定情報を取得する。第２の人体通信部は、第２の人体通信パッドに接触している通行者の人体を介して、人体通信端末に記録された通行判定情報を取得する。人体検出部は、通行者が通行する通路における人体の位置を検出する。対応付け部は、人体検出部で位置が検出されている通行者に対して、第１の人体通信部で取得する通行判定情報と、第２の人体通信部で取得する通行判定情報とを対応付ける。通行判定部は、対応付け部にて通行者に対応づけた通行判定情報に基づいて、通行者の通行可否を判定する。ここで、通行判定部は、第１の人体通信部と第２の人体通信部とで同じ通行判定情報を取得不能である場合に、通行者を通行不可と判定する。この構成により、第１の人体通信パッドや第２の人体通信パッドから取得した通行判定情報が適正なものであっても、両方の人体通信パッドから同じ通行判定情報を取得できなければ、通行者を通行不可と判定するので、一方の人体通信パッドで取得する通行判定情報が他者から通行者に伝わったものであっても、その通行者の通行を許可することが無くなる。

この発明のゲート装置は、通路の入口側に第１の人体通信パッドを設け、通路の出口側に第２の人体通信パッドを設け、通行判定部が通行者を通行可と判定した場合に、第２の人体通信部は人体通信端末に情報を記録すると好適である。これにより、人体通信端末へ情報を記録する際の時間制約が緩和される。また、人体通信端末の適正な保有者に適正な情報記録を行う確度を高められる。

この発明の通行判定情報は、人体通信端末に設定された端末固有の識別情報を含むと好適である。

この発明のゲート装置は、人体検出部が同時に複数の人体を検出する場合に、通行者間隔を注意する旨の報知を行うと好適である。これにより、通行者とその近傍に位置する他者とが距離間隔を確保するように注意を向けさせることが可能になり、改札通路における通行が円滑になる。また、このような報知は一定の時間隔で行ってもよいが、近接状態の検知時に報知タイミングを限定することで報知頻度を抑えることができる。

この発明によれば、第１の人体通信パッドや第２の人体通信パッドから取得した通行判定情報が適正なものであっても、両方の人体通信パッドから同じ通行判定情報を取得できなければ、通行者を通行不可と判定するので、一方の人体通信パッドで取得する通行判定情報が他者から通行者に伝わったものであっても、その通行者の通行を許可することが無くなる。すると、人体通信端末から読み出す通行判定情報と通行者との対応付けの確度を高められる。

人体通信の概要を説明する模式図である。 本発明の実施形態に係るゲート装置の概略の外観斜視図である。 図２に示すゲート装置の主要な内部構成を示すブロック図である。 図３に示す制御部の通行者個別改札処理の概略を示すフローチャートである。 図４に示す制御フローの対応付け確認処理の概略を示すフローチャートである。

図１は人体通信端末から発生する電波の伝搬経路（電気力線）を例示する模式図である。図１（Ａ）は、人体通信端末Ｂを持つ通行者が単身で改札通路に進入する状態（単身状態）を示している。人体通信端末Ｂから発生する電気力線は通行者の人体を通り、その大部分が人体からそのまま、または人体からアースを介して人体通信端末Ｂに戻り、電気力線の一部のみが人体通信パッドＡを通る。人体通信パッドＡを通る電気力線の一部に対して、人体通信端末Ｂを持つ利用者の人体は、人体通信端末Ｂと人体通信パッドＡとの間を接続するキャパシタの誘電体として機能する。

図１（Ｂ）は、通行者が他者と近接し、人体通信端末Ｂを持つ他者から、無札の通行者に通行判定情報が伝わる状態（近接状態）を示している。近接状態では、人体通信端末Ｂから発生する電気力線が、後方の他者、空間、前方の通行者と伝わって人体通信パッドＡを通る。
近接状態で他者の通行判定情報が通行者に伝わることがあるため、人体通信パッドＡで適正な通行判定情報を取得することができたとしても、人体通信パッドＡに触れている通行者が必ずしも、人体通信端末Ｂを持つとは限らない。そのため、通行判定情報のみを判定材料にして各通行者の通行可否を判定すると、無札の通行者を見過ごす危険性がある。そこで本発明では、通行判定情報自体に加えて、同じ通行判定情報が複数回取得できるかどうかも判定材料として各通行者の通行可否を判定する。

以下、この発明の実施形態について、駅の改札口に設置され、駅構内に入場する利用者や駅構内から出場する利用者に対して改札処理を行う自動改札機を例に説明する。

図２は、本実施形態に係る自動改札機１の概略の外観斜視図であり、通行者が単身状態で改札通路に進入する状況を示している。
なお、自動改札機１は、対になる自動改札機と改札通路を挟んで隣接配置され、互いの筐体正面および筐体背面が逆向きとなるように配置される。そのため改札通路は双方向に通行可能になるが、自動改札機１が主体となる改札処理では、図中右側の筐体正面側が改札通路の入口、図中左側の筐体背面側が改札通路の出口となる。

自動改札機１は、筐体１Ａ、人体通信パッド５Ａ，５Ｂ、ＲＦＩＤアンテナ４Ａ、磁気券搬送口３Ａ，３Ｂ、複数の光電センサ９、扉７Ａ、スピーカ２Ａ、および液晶画面８Ａを備える。

人体通信パッド５Ａは通路入口側の路面に設け、人体通信パッド５Ｂは通路出口側の路面に設ける。人体通信パッド５Ａ，５Ｂは人体通信端末１５を保持する通行者に踏まれることで、人体通信端末１５との間に通行者の人体を介した電波の伝搬経路が繋がることになる。なお、人体通信パッド５Ａ，５Ｂは、互いに改札通路に沿って配列されていれば、改札通路を通行する通行者が接触可能な、どのような位置に設置してもよい。

ＲＦＩＤアンテナ４Ａは、筐体１Ａ天面における通路入口側に設ける。通行者が、検札対象媒体の一つであるＲＦＩＤ改札券をＲＦＩＤアンテナ４Ａにかざすことで、ＲＦＩＤ改札券との間に電波の伝搬経路がつながる。

磁気券搬送口３Ａ，３Ｂは、筐体１Ａの天面における通路入口側と通路出口側とにそれぞれ設ける。磁気券搬送口３Ａは、通行者から検札対象媒体の一つである磁気改札券を投入される。磁気券搬送口３Ｂは、改札通路を通過する通行者に磁気改札券を返却する。

扉７Ａは筐体１Ａの改札通路側側面における通路出口側に設ける。自動改札機１は扉７Ａを閉状態にすることで、通行不可と判定した通行者に対して改札通路の通行を禁止する。

複数の光電センサ９は、改札通路に沿って配列した状態で筐体１Ａの改札通路側側面に設ける。各光電センサ９は、対となる自動改札機の一方に発光部を設け、他方に受光部を設けた透過型の構成であり、赤外光を改札通路に照射して通行者の人体に遮蔽されるか否かを検出する。自動改札機１は、複数の光電センサ９の出力が連続してオフになり遷移する領域に、改札通路に進入した通行者が位置すると推定し、通行者の位置を追跡する。そして通行者に対して、追跡した位置に応じた適切な制御タイミングで改札処理を行う。例えば、連続して通行する２人の通行者のうち後方の者が無札であれば、先行する通行者が改札通路から退出し、後方の通行者のみが通行不可となるタイミングで扉７Ａを閉状態にする。

スピーカ２Ａは筐体１Ａの改札通路側側面における改札通路の入口側に設ける。自動改札機１は、前後の通行者との通行者間隔を確保するように促す案内音や、検札対象媒体の検出ができない場合の警告音をスピーカ２Ａから利用者に報知する。

液晶画面８Ａは筐体１Ａの天面における改札通路の出口側に設ける。自動改札機１は、案内表示や警告表示を液晶画面８Ａから利用者に報知する。

図３は、自動改札機１の主要内部構成を示すブロック図である。
自動改札機１は主要内部構成として、制御部１０、放音処理部２、磁気券処理部３、ＲＦＩＤ通信回路部４、人体通信回路部５、扉駆動処理部７、表示処理部８、および上述の光電センサ９を備える。

制御部１０は請求項に記載の対応付け部に相当するものであり、人体通信パッド５Ａ，５Ｂを介して通行者から読み取る通行判定情報をその通行者に対応づける通行者追跡処理を行う。
また、制御部１０は請求項に記載の通行判定部に相当するものであり、通行者の持つ磁気改札券やＲＦＩＤ改札券、人体通信端末等から読み取った通行判定情報に基づいて、改札通路における利用者の通行可否を判定する通行判定処理を行う。
そして、その判定に基づいて、自動改札機１における各部の動作を制御する。

放音処理部２は、制御部１０が出力する制御信号に基づいてメモリから音信号を読み出して再生し、前述のスピーカ２Ａから通行者に対して各種音情報の報知を行う。例えば、放音処理部２は、通行者間隔を拡げるように注意を促す音声報知を行なう。放音処理部２およびスピーカ２Ａは制御部１０とともに請求項に記載の報知部の一部を構成する。

磁気券処理部３は、周知の磁気改札処理を行う構成であり詳細な説明は省くが、前述の磁気券搬送口３Ａ，３Ｂ間での磁気改札券の搬送や、磁気改札券からの通行判定情報の読み取り、磁気改札券に対する情報の記録などを行う。なお、磁気券処理部３および磁気券搬送口３Ａ，３Ｂは本発明に必須の構成ではないので設けなくてもよい。

ＲＦＩＤ通信回路部４は、周知のＲＦＩＤ改札処理を行う構成であり詳細な説明は省くが、前述のＲＦＩＤアンテナ４Ａを介してＲＦＩＤ改札券のメモリからの通行判定情報の読み取りや、ＲＦＩＤ改札券のメモリに対する情報の記録などを行う。なお、ＲＦＩＤ通信回路部４およびＲＦＩＤアンテナ４Ａは本発明に必須の構成ではないので設けなくてもよい。

人体通信回路部５は、前述の先行技術文献などに記載された公知の回路構成を採用すればよく詳細な説明は省くが、前述の人体通信パッド５Ａ，５Ｂを介して人体通信端末１５のメモリから通行判定情報を読み取り、人体通信端末１５のメモリに対する情報の記録を行う。ただし人体通信回路部５は、通行者の姿勢や通過位置、服や鞄、靴など介在物の有無や材質などによって人体通信が不確実になることを防ぐために、従来よりも高い送信電力で人体通信の送信を行うものとする。人体通信回路部５および人体通信パッド５Ａは、制御部１０とともに請求項に記載の第１の人体通信部を構成し、人体通信回路部５および人体通信パッド５Ｂは、制御部１０とともに請求項に記載の第２の人体通信部を構成する。

扉駆動処理部７は、周知の扉駆動処理を行う構成であり詳細な説明は省くが、制御部１０が出力する制御信号に基づいて前述の扉７Ａを開閉駆動し、扉７Ａを閉状態とすることにより改札通路における通行を制限する。

表示処理部８は、制御部１０が出力する制御信号に基づいてメモリから画像信号を読み出して再生し、前述の液晶画面８Ａから通行者に対して各種画像情報を報知する。なお表示処理部８は、液晶画面８Ａの他、報知用ランプなどを用いて構成してもよい。表示処理部８および液晶画面８Ａは制御部１０とともに請求項に記載の報知部の一部を構成する。

本実施形態の自動改札機１は以上の構成であり、以下に説明する制御部１０での処理により、図１（Ｂ）に図示して説明した近接状態での通行判定情報と通行者との対応付けの確度低下を防ぐ。

図４は、制御部１０における通行者個別改札処理を示すフローチャートである。
制御部１０は光電センサ９からの入力に基づいて、改札通路への通行者の進入を検知すると、通行者個別改札処理を実行する。通行者個別改札処理は、改札通路に進入した利用者毎に行われ、改札通路内にいる利用者が複数である場合には、並行して行われる処理である。

通行者個別改札処理において、制御部１０は光電センサ９からの入力に基づいて、個別の通行者の改札通路内における位置を把握するために通行者の追跡を開始する。（Ｓ１１）。この処理は、光電センサ９の出力から時間の経過により位置が遷移する遮蔽状態の光電センサ群を追跡することで、対応する位置に存在する通行者の移動を把握するものである。

次に、制御部１０は、磁気改札券、ＲＦＩＤ改札券、人体通信端末１５のいずれかから通行判定情報を読み取るたびに、改札券の種別とともに、通行者に対応付けてメモリに記憶する（Ｓ１２〜Ｓ１３）。この処理が対応付け処理である。通行判定情報と通行者との対応付けの確度が低下することを防ぐために、対応付け処理に続いて対応付け確認処理（Ｓ１４）を実行する。
制御部１０は、追跡している通行者が改札通路の出口付近に設定する無札判定位置に進むまで、通行判定情報の読み取り処理、対応付け処理、対応付け確認処理（Ｓ１２〜Ｓ１４）を繰り返す（Ｓ１５）。

図５は、制御部１０における対応付け確認処理を示すフローチャートである。
対応付け確認処理において、制御部１０は通行判定情報が、人体通信パッド５Ｂで人体通信端末１５から取得したものかどうかの判定を行う（Ｓ２４）。通行判定情報が人体通信パッド５Ｂで取得したものであれば、同じ通行者に既に対応づけられている人体通信パッド５Ａで取得した通行判定情報を読み出す（Ｓ２５）。次に、人体通信パッド５Ａで取得した通行判定情報を読み出すことができ、その通行判定情報に含まれる端末ＩＤが、人体通信パッド５Ｂで取得した通行判定情報に含まれる端末ＩＤと一致するかどうかを判定する（Ｓ２６）。そして、端末ＩＤが一致しなければ、他者の持つ人体通信端末から一方の通行判定情報を読み取った危険性があるため、それらの記録情報に対して通行者との対応付けを解除する（Ｓ２７）。

再び図４に戻り、制御部１０は、追跡している通行者に対応付けられている通行判定情報の有無を判定する（Ｓ１６）。また、追跡している通行者に対応付けられている通行判定情報が改札通路を通過させるのに適正なものかを判定する（Ｓ１７）。これらの処理と対応付け確認処理とが通行判定処理に相当する。なお、複数の通行判定情報を異なる複数の検札対象媒体から取得した場合には、何らかの優先度に従って通行判定情報を選択して通行可否を判定したり、通行不可と判定したりするとよい。

追跡している通行者に対応付けられている通行判定情報が適正なものであれば、制御部１０は、通行者を通行させるべきであると判定し、検札対象媒体に対して金額情報や入退場情報などを記録し、扉駆動処理部７に扉７Ａを開状態にさせ、表示処理部８から液晶画面８Ａに案内画像を表示させる（Ｓ１８〜Ｓ２０）。

追跡している通行者に通行判定情報が対応づけられていない場合や、通行判定情報が不適正なものの場合、制御部１０は、その通行者の通行を禁止すべきであると判定し、扉駆動処理部７に扉７Ａを閉状態にさせ、表示処理部８から液晶画面８Ａに警告画像を表示させ、放音処理部２からスピーカ２Ａに警告音を放音させる（Ｓ２１〜Ｓ２２）。これにより、前述の対応付け確認処理（Ｓ１４）で対応付けが解除され、その他の通行判定情報との対応付けがされなかった通行者は、改札通路における通行が禁止される。

そして、通行者が改札通路から退出するまで状態を維持し、退出後に通行者の追跡と、通行者個別改札処理とを終了する（Ｓ２３）。

本実施形態の自動改札機１は、上述の対応付け確認処理を含む制御フローを実行するので、人体通信の送信電力を高めていても、図１（Ｂ）に図示して説明したように、無札の通行者が、近接する他者が持つ人体通信端末の通行判定情報により、誤って改札通路を通過してしまうことを防げ、通行判定情報と通行者との対応付けの確度低下を防げる。通常、自動改札機１の改札通路の入口付近に複数人が存在することはあっても、改札通路を通行する間に通行者が通行速度を調整するので、一定の通行者間隔が確保される。したがって、通路の出口側で人体通信端末の端末ＩＤを確認することで、通行判定情報と通行者との対応付けの確度を効果的に高められる。また前述したように自動改札機１を対になる自動改札機と逆向きに隣接配置する場合、装備コストの増大を招かずに、改札通路の入口側と出口側とに人体通信パッドを配置することができる。

なお、上述の説明では、本願発明を駅務に適用した場合を例にして説明したが、人体通信を利用した入退室管理など、本願発明は様々なゲート装置に適用できる。

１−自動改札機
２−放音処理部
２Ａ−スピーカ
３−磁気券処理部
３Ａ，３Ｂ−磁気券搬送口
４−ＲＦＩＤ通信回路部
４Ａ−ＲＦＩＤアンテナ
５−人体通信回路部
５Ａ，５Ｂ−人体通信パッド
７−扉駆動処理部
７Ａ−扉
８−表示処理部
８Ａ−液晶画面
９−光電センサ
１０−制御部
１５−人体通信端末

Claims (3)

1. 第１の人体通信パッドに接触している通行者の人体を介して、人体通信端末に記録された通行判定情報を取得する第１の人体通信部、
   第２の人体通信パッドに接触している通行者の人体を介して、人体通信端末に記録された通行判定情報を取得する第２の人体通信部、
   通行者が通行する通路における人体の位置を検出する人体検出部、
   前記人体検出部で位置が検出されている通行者に対して、前記第１の人体通信部で取得する通行判定情報と、前記第２の人体通信部で取得する通行判定情報とを対応付ける対応付け部、および、
   前記対応付け部にて通行者に対応づけた通行判定情報に基づいて、通行者の通行可否を判定する通行判定部、
   を備え、
   前記通行判定部は、前記第１の人体通信部と前記第２の人体通信部とで同じ通行判定情報を取得不能である場合に、通行者を通行不可と判定する、ゲート装置。
2. 通路の入口側に前記第１の人体通信パッドを設け、
   通路の出口側に前記第２の人体通信パッドを設け、
   通行判定部が通行者を通行可と判定した場合に、第２の人体通信部は人体通信端末に情報を記録する、請求項１に記載のゲート装置。
3. 前記通行判定情報は、前記人体通信端末に設定された端末固有の識別情報を含む、請求項１または２に記載のゲート装置。

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