JP2016115261A - 自動改札機および自動改札機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 利用者の通行状態に応じてドアの開閉を制御できる自動改札機および自動改札機の制御方法を提供する。【解決手段】 実施形態によれば、自動改札機は、ドアと、ステレオカメラと、判定手段と、通行阻止手段と、予測手段と、衝突回避手段とを有する。ステレオカメラは、通路を通過する利用者を撮影する。判定手段は、利用者が提示する記憶媒体に基づいて当該利用者に対する前記通路の通行の可否を判定する。通行阻止手段は、判定手段により通行不可と判定した場合、通路側に設けられたドアを閉じる。予測手段は、通行阻止手段によりドアを閉じる制御を開始した後、ステレオカメラが撮影する画像に基づいて利用者がドアに衝突するか否かを予測する。衝突回避手段は、予測手段により利用者がドアに衝突すると予測した場合、利用者がドアに衝突することを回避するための回避制御を行う。【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、自動改札機および自動改札機の制御方法に関する。

従来、自動改札機は、利用者の通行の可否を判定し、通行が不可であると判定した場合には改札用の通路に設けたドアを閉めて通行者の通行を禁止する。自動改札機は、鉄道などの交通機関で利用されることが多く、様々な人物が利用する運用が想定される。このため、自動改札機には、様々な利用者の通行状態に応じてドアの開閉を制御できるものが要望されている。

特開平１０−２１４３３号公報

上記の課題を解決するために、利用者の通行状態に応じてドアの開閉を制御できる自動改札機および自動改札機の制御方法を提供することを目的とする。

実施形態によれば、自動改札機は、ドアと、ステレオカメラと、判定手段と、通行阻止手段と、予測手段と、衝突回避手段とを有する。ステレオカメラは、通路を通過する利用者を撮影する。判定手段は、利用者が提示する記憶媒体に基づいて当該利用者に対する前記通路の通行の可否を判定する。通行阻止手段は、判定手段により通行不可と判定した場合、通路側に設けられたドアを閉じる。予測手段は、通行阻止手段によりドアを閉じる制御を開始した後、ステレオカメラが撮影する画像に基づいて利用者がドアに衝突するか否かを予測する。衝突回避手段は、予測手段により利用者がドアに衝突すると予測した場合、利用者がドアに衝突することを回避するための回避制御を行う。

図１は、実施形態に係る自動改札機の外観構成を示す外観図である。 図２は、実施形態に係る自動改札機の外観構成を示す上面図である。 図３は、実施形態に係る自動改札機の外観構成を示す上面図である。 図４は、実施形態に係る自動改札機の制御系統の構成例を示すブロック図である。 図５は、実施形態に係る自動改札機の動作例を説明するためのフローチャートである。

以下、実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、実施形態に係る自動改札機１の外観構成を概略的に示す斜視図である。また、図２および図３は、実施形態に係る自動改札機１の上面図である。

自動改札機１は、例えば、鉄道関係の駅の改札口等に設置される。自動改札機１は、利用者に対する入場業務や出場業務などの通行制御（改札処理）を行うものである。自動改札機１は、図２および図３に示すように、２台の筐体が１組で１つの改札用の通路を形成する。自動改札機１は、改札用の通路を１方向にのみ通過可能な入場専用あるいは出場専用の専用機として用いられる場合と、改札用の通路を両方向に通過可能な両用機として用いられる場合とがある。自動改札機１は、予め入場用の専用機、出場用の専用機あるいは両用機の何れかに設定される。

自動改札機１は、利用者が提示する記録媒体（例えば、乗車券として利用される記録媒体）を処理する機能を有する。自動改札機１が処理する記録媒体は、非接触式ＩＣカード、磁気券、あるいは、改札情報（例えば、バーコード）を印刷した印刷券などがある。本実施形態に係る自動改札機１は、記録媒体として、非接触式ＩＣカードと磁気券とを処理すること有するものを想定して説明する。

自動改札機１は、非接触（無線）のデータ通信により非接触ＩＣカードから情報を読み取ったり、書込んだりする機能を有する。非接触式ＩＣカード（以下、単に、ＩＣカードとも称する）は、プロセッサ、メモリ、および、非接触通信（無線通信）を有する。利用者が所持する乗車券としてのＩＣカードは、定期券、運賃精算のための料金前払い方式のストアードフェア（ＳＦ）カード、あるいは、運賃精算のための料金後払い方式（ポストペイ）のカードなどとして利用される。たとえば、自動改札機１は、通常の動作モード（運用モード）において、乗車券としてのＩＣカードを捕捉し（ＩＣカードと通信し）、ＩＣカードに記憶されている情報（例えば、乗車券情報を含む）を読み取り、読み取った情報により改札処理を行う。

また、自動改札機１は、磁気券を取り込んで、取り込んだ磁気券から情報を読み取ったり情報を記録したりする機能を有する。磁気券は、磁気記録部を有する記録媒体である。利用者が所持する乗車券としての磁気券は、たとえば、普通乗車券、定期券、あるいは、特急券として利用される。たとえば、自動改札機１は、通常の動作モード（運用モード）において磁気券の投入口５を開放し、投入口５に投入された乗車券を取り込んで乗車券情報としての磁気記録情報を読み取り、読み取った乗車券情報により改札処理を行う。

自動改札機１は、入場用あるいは出場用の通路を形成する筐体２ａ、２ｂを有する。自動改札機１の筐体２の上面および側面は、筐体内部における係員による保守作業などのために開閉可能なカバー３を有する。カバー３は、通常の動作モード（運用モード）において、図示しない施錠機構によりロックされており、係員による保守作業を受け付ける動作モード（保守モード）において、施錠機構によるロックが解除される。

図１に示す構成例において、自動改札機１を形成する筐体２ａにおける上面の一端部（入口側の端部）には、乗車券として用いられるＩＣカードとの無線通信を行うカードリーダライタ４が設けられている。カードリーダライタ（カードＲ／Ｗ）４は、電波の送受信を行うアンテナ及び通信制御部などにより構成される。カードリーダライタ４は、筐体上面の一端部分が通信範囲となっている。

例えば、改札用の通路を通行しようとする利用者がＩＣカードを所定の通信領域に提示すると、自動改札機１は、利用者が提示したＩＣカードを捕捉し、当該ＩＣカードに記録されている情報を読み取る。自動改札機１は、ＩＣカードから読み取った情報に基づいて当該利用者の通行の可否を判断し、その判断結果に基づいて当該利用者の通行を制御するとともに、改札処理の結果などの情報を当該ＩＣカードに書き込む。

また、図１に示す構成例において、自動改札機１を形成する筐体２ａにおける上面の一端部（入口側の端部）には、乗車券として用いられる磁気券が投入される投入口５が設けられている。磁気券は、有効期間や利用区間などの改札情報が磁気エンコード記録された磁気式乗車券（定期券や普通乗車券など）である。

自動改札機１は、磁気券を処理するための磁気券処理部（後述する）を有する。磁気券処理部は、投入口５に投入された磁気券を搬送する搬送機構、および、搬送機構により搬送される磁気券に対して磁気情報の読取および書込みを行う処理機構などにより構成される。図１に示す構成例において、自動改札機１は、上面の一端部（通路の進入口側の端部）に磁気券が投入される投入口５が設けられ、上面の他端部（通路の退出口側の端部）に案内表示部８の手前に、装置内部の磁気券処理部で処理された磁気券を排出する取出口６が設けられる。

また、投入口５には、シャッタ５ａが設けられる。シャッタ５ａは、投入口５への磁気券の投入を阻止するものである。自動改札機１が磁気券の受入れ不可な状態である場合、シャッタ５ａは閉鎖され、磁気券の受入れが可能な状態である場合には、シャッタ５ａは開放される。また、投入口５に投入された磁気券は、自動改札機１の筐体内に取り込まれ、筐体内の磁気券処理部（磁気読取部および磁気書込部）により情報の読み取りおよび書込みが施される。

例えば、自動改札機１が磁気券の受け入れが可能な状態であれば、シャッタ５ａは開放される。利用者が磁気券を所定の投入口５に投入すると、自動改札機１は、利用者により投入口５に投入された磁気券を取込み、取り込んだ磁気券に記録されている情報を読み取る。自動改札機１は、磁気券から読み取った情報に基づいて当該利用者の通行の可否を判断し、その判断結果に基づいて当該利用者の通行を制御する。この場合、磁気券は、改札処理の処理結果を示す情報が書き込まれて取出口６から返却されるか、もしくは、回収される。

自動改札機１を形成する筐体２ａ、２ｂの通路側の側面には、それぞれ開閉動作可能なドア７が設けられている。ドア７は、利用者が所持する記録媒体に対する通行判定結果、あるいは、通路内の利用者の通行状態に応じて開閉が制御される。

例えば、ドア７は、図１に示す状態（ドア開放状態）になることにより、利用者Ｐが通路を通過することを許可する。ドア７は、図２に示す状態（ドア閉鎖状態）となることで、通路を封鎖して利用者Ｐが通路を通過することを阻止する。さらに、本実施形態に係る自動改札機１のドア７は、図３に示す状態（ドア半開状態）となることで、利用者Ｐの通過を不可としつつ、そのまま進行する利用者Ｐがドア７に衝突することを回避したり、利用者Ｐがドア７と衝突する際の衝撃を軽減したりする。
また、ドア７又はドア７の開閉機構には、ドア７への衝突又はドア７への接触を検知する衝突検知センサ１０が設けられる。

自動改札機１を形成する筐体２ａにおける上面の他端部（出口側の端部）には、利用者あるいは係員などに対して案内を行うための表示部８が設けられている。表示部８は、例えば、液晶表示装置などにより構成される。表示部８は、通路を通行する利用者に対する改札処理の結果などを案内する案内画面を表示する。たとえば、表示部８には、ＩＣカードを処理した場合、通行判定の結果と共に、ストアードフェア（ＳＦ）カード機能あるいはポストペイ機能により精算した金額などを表示する。

自動改札機１を形成する筐体２ａの上面には、自動改札機１の状態あるいは処理状況などを報知するための状態表示部９が設けられている。たとえば、状態表示部９は、小児用のＩＣカードが提示された場合あるいは磁気券としての小児券が投入された場合、小児に対する改札処理であることを示す表示を行う。また、状態表示部９は、無効な乗車券となるＩＣカード或いは磁気券が提示された場合、利用者が提示した乗車券が無効券ことを示す表示を行う。

自動改札機１を形成する筐体２ａの上面のセンサカバー内および筐体の側面には、複数のセンサＳが設けられている。各センサＳは、人物を検知するための人間検知センサである。センサＳは、反射型の検知センサ、あるいは透過型の検知センサにより構ｆ成される。センサＳからの出力信号は、「明」あるいは「暗」の何れかとなる。センサＳは、所定の検知位置に人物が存在するか否かを検知するものである。自動改札機１は、複数のセンサＳにより通路内の各所における人物の有無を検知する。これにより、自動改札機１は、複数のセンサＳの検知結果に基づいて通路を通過中の利用者の位置を判定するようになっている。

さらに、自動改札機１を形成する筐体２ａには、第１カメラＣａが設けられている。また、自動改札機１を形成する筐体２ｂには、第２カメラＣｂが設けられている。第１カメラＣａ及び第２カメラＣｂは、筐体２ａと筐体２ｂとで形成する通路を通行中の人物を、少なくともドア７を通過するまでの間、継続的に撮影できるものであればよい。例えば、第１カメラＣａ及び第２カメラＣｂは、それぞれ筐体２ａ及び筐体２ｂの通路側の側面における通路出口側の端部（たとえば、ドア７付近）に、通路入口側を撮影方向にセットした状態で設置される。

第１カメラＣａと第２カメラＣｂとは、ステレオカメラを構成する。通路を通過する人物を検出する。第１カメラＣａおよび第２カメラＣｂ（以下、ステレオカメラＣａ、Ｃｂと称する）は、人物の位置を検知するための画像を撮影する。ステレオカメラＣａ、Ｃｂは、時系列で人物の位置を検知するための画像を時系列で撮影することにより、人物の移動速度を検出する検出器として機能する。

また、ステレオカメラＣａ、Ｃｂは、通路内の人物の位置を検知する人間検知センサとして機能させても良いし、通路に接近する人物を検知する近接センサとして機能させても良い。さらに、ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影する通路を通過する人物の映像は、記録用の映像として保存しておくようにしても良い。

なお、入場用或いは出場用の専用機として用いられる自動改札機１では、利用者が通行する方向が定められており、その方向に対して利用者が通路に進入する側のドアは開放された状態となっており、通路を退場する側のドアが通行可否の判定結果などに応じて制御される。これに対して、両用機として用いられる自動改札機１では、利用者が通行する方向が予め決まっていない。このため、両用機として用いられる自動改札機１では、ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影する画像から自動改札機に接近する利用者を検知し、利用者が接近してきた側からの通行を制御するようにして良い。

すなわち、両用機として用いられる自動改札機１では、利用者が接近してきた方向に応じて通路の通行方向が決定され、入場用の自動改札機として機能するか、出場用の自動改札機として機能するかが切り替えられる。このような自動改札機１は、利用者の接近してきた方向に応じた通路の通行方向に対して、利用者が通路に進入する側のドア７を開放し、退場する側のドア７を通行可否の判定結果などに応じて制御する。また、両用機として用いられる自動改札機１では、利用者の接近に応じて通行方向が決定されるため、利用者が自動改札機１近傍にいない場合には両側のドア７が開放された状態で待機するようになっている。

図４は、上記のように構成された自動改札機１の制御系統の構成を示すものである。
図４に示すように、自動改札機１は、プロセッサ（制御部）２１により全体が制御される。プロセッサ２１には、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）２２、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）２３、データメモリ２４、伝送制御部２５、表示制御回路２６、ドア開閉機構２７、カードリーダライタ４、シャッタ開閉機構２８、磁気券処理部２９、センサＳ、およびステレオカメラ制御部３０などが接続されている。

プロセッサ２１は、例えば、ＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）などにより構成される。プロセッサ２１は、ＲＯＭ２２などのメモリに記憶されているプログラムを実行することにより種々の処理機能を実現する。たとえば、プロセッサ２１は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、カードリーダライタ４によりＩＣカードを処理する機能、磁気券処理部２９により磁気券を処理する機能、ＩＣカードから読み取った情報、あるいは、磁気券から読み取った情報に基づく入場又は出場の判定処理、および、通行判定結果に基づいて利用者の入場又は出場を制御する通行制御処理などを実現する。また、プロセッサ２１は、ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影した画像により人物の位置を検出する機能を有する。また、プロセッサ２１は、時系列で人物の位置を検出することにより人物の移動速度を検出する機能も有する。

ＲＯＭ２２は、予めデータが記憶されている不揮発性のメモリで構成される。例えば、ＲＯＭ２２には、プロセッサ２１により実行される制御プログラムや制御データなどが記憶されている。ＲＡＭ２３は、一時的にデータを記憶する揮発性メモリで構成される。例えば、ＲＡＭ２３は、プロセッサ２１にて実行される制御プログラムなどのバッファメモリとして機能する。

データメモリ２４は、書き換え可能な不揮発性メモリにより構成される。データメモリ２４には、例えば、運賃情報や上位装置としてのホストコンピュータ（図示しない）からダウンロードされたデータなどが記憶されている。

伝送制御部２５は、自動改札機１の稼働状況を駅係員が監視するための監視盤４０とのデータ通信を行うためのインターフェースである。伝送制御部２５は、監視盤４０からの当該自動改札機１への制御指示（例えば、動作モードを指定する制御指示）を受信したり、当該自動改札機１の動作状況を示す情報（例えば、センサ故障等）を監視盤４０へ送信したりする。また、伝送制御部２５としては、データ集計などを行う上位装置としてのホストコンピュータなどとのデータ通信を行うようにしても良い。

表示制御回路２６は、案内表示部８の表示制御を行うものである。例えば、表示制御回路２６は、プロセッサ２１からの指示に応じて案内表示部８に通行判定の結果を示す情報などを表示する。ドア開閉機構２７は、ドア７を開閉する機構である。ドア開閉機構２７は、プロセッサ２１による制御に基づいてドア７を開閉駆動するようになっている。

また、カードリーダライタ４は、プロセッサ２１からの動作指示に基づいて乗車券として利用されるＩＣカードとのデータの送受信を行う。カードリーダライタ４は、ＩＣカードにコマンドを供給し、供給したコマンドに対するレスポンスをＩＣカードから受信する。例えば、カードリーダライタ４は、ＩＣカードに書込みコマンドを送信することにより、ＩＣカードに情報（例えば、改札情報）を書き込む書込み手段として機能する。また、カードリーダライタ４は、ＩＣカードに読出しコマンドを送信することにより、ＩＣカードから情報（例えば、乗車券情報）を読み取る読取手段として機能する。

シャッタ開閉機構２８は、投入口５に設けられたシャッタ５ａを開閉する機構である。たとえば、シャッタ開閉機構２８は、乗車券としての磁気券の処理が可能な状態（磁気券の処理が可能な動作モード）である場合、プロセッサ２１による制御によりシャッタ５ａを開放することにより投入口５への磁気券の投入を受付ける。
また、磁気券処理部２９は、投入口５に投入された乗車券として利用される磁気券を処理する。たとえば、磁気券処理部２９は、プロセッサ２１からの動作指示に基づいて磁気券から情報を読出したり磁気券に改札情報を記録したりする。

ステレオカメラ制御部３０は、ステレオカメラとしての第１カメラＣａと第２カメラＣｂを制御する。ステレオカメラ制御部３０は、第１カメラＣａと第２カメラＣｂとを同期させて、通路の画像を撮影する。また、ステレオカメラ制御部３０は、第１カメラＣａと第２カメラＣｂとが撮影した画像に対する画像処理機能を具備しても良い。たとえば、ステレオカメラ制御部３０は、第１カメラＣａと第２カメラＣｂが撮影した画像から人物の位置を検出する処理を行うようにしても良いし、人物の移動速度を検出する処理を行うようにしても良い。

衝突検知センサ１０は、ドア７に人物が接触したこと示す検知信号をプロセッサ２１へ出力する。衝突検知センサ１０は、ドア７に人物が接触したこと、又は、ドア７に人物が衝突したことを検知できるものであれば良く、特定の検知センサなどに限定されるものではない。

画像記憶部３１は、ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影した画像のうち履歴情報とする画像を保存する。ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影した画像は、外部装置に設けた記憶装置に保存するようにしても良い。この場合、自動改札機１には、画像記憶部３１の代わりに、画像を保存する外部装置に接続するためのインターフェースが設けられる。

次に、本実施の形態に係る自動改札機１の動作例について説明する。
図５は、本実施形態に係る自動改札機１の動作例を説明するためのフローチャートである。
動作モードが運用モードの自動改札機１のプロセッサ２１は、待機状態において、人物（利用者）の接近を検知する（ステップＳ１１）。たとえば、プロセッサ２１は、ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影する画像により通路に接近してくる人物を検知する。また、自動改札機１は、通路へ接近してくる人物を検知するための接近センサを設けても良い。人物の接近を検出すると、プロセッサ２１は、ステレオカメラＣａ、Ｃｂによる利用者の撮影を開始する。ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影する画像は、ＲＡＭ２３などのメモリを一時的に記録する。

人物の接近を検出した後、プロセッサ２１は、当該利用者に対する通行の可否が確定するまでの間、利用者がドア７の閉鎖判定位置に達したか否かを判定する（ステップＳ１２）。プロセッサ２１は、センサＳの検知結果に基づいてドア７の閉鎖判定位置に達したか否か判定する。また、プロセッサ２１は、ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影した画像から検出する利用者に位置により、利用者が閉鎖判定位置に達したか否かを判定するようにしても良い。

また、プロセッサ２１は、利用者がドアの閉鎖判定位置に達するまでの間（ステップＳ１２、ＮＯ）、利用者からの乗車券としての記録媒体の提示を受け付ける（ステップＳ１３）。利用者が提示する乗車券を受け付けると、プロセッサ２１は、利用者が提示する乗車券から読み取る情報に基づいて利用者に対する通行の可否の判定（通行判定）を開始する（ステップＳ１４）。上記ステップＳ１２及びＳ１４は、利用者に対して通行の可否を判定する判定手段である。

例えば、乗車券として非接触式ＩＣカード（又はＩＣ乗車券として利用可能な携帯端末装置）を所持する利用者は、自身が所持するＩＣカードをカードＲ／Ｗ４の通信範囲に翳す。利用者がＩＣカードを翳すと、カードＲ／Ｗ４は、ＩＣカードとの通信を開始する。カードＲ／Ｗ４がＩＣカードとの通信を開始すると、プロセッサ２１は、カードＲ／Ｗ４により利用者が提示したＩＣカードを検出する（ステップＳ１３、ＹＥＳ）。ＩＣカードを検出すると、プロセッサ２１は、カードＲ／Ｗ４によりＩＣカードから読み取る情報に基づく通行判定を開始する（ステップＳ１４）。

また、乗車券として磁気券を所持する利用者は、自身が所持する磁気券を投入口５に投入する。利用者が磁気券を投入すると、磁気券処理部２９は、投入された磁気券を取り込む。磁気券処理部２９が磁気券と取り込むと、プロセッサ２１は、利用者が磁気券を提示したことを検出する（ステップＳ１３、ＹＥＳ）。磁気券を検出すると、プロセッサ２１は、磁気券処理部２９より磁気券から読み取る情報に基づく通行判定を開始する（ステップＳ１４）。

利用者が提示する乗車券から読み取る情報に基づく通行判定が完了するまでの間、プロセッサ２１は、利用者がドアの閉鎖判定位置に達したか否かを判定する（ステップＳ１２）。ドアの閉鎖判定位置は、乗車券無し（無札）の利用者、あるいは、乗車券から読み取る情報に基づく通行判定が未了の利用者を判定するものである。すなわち、ステップＳ１２も、利用者に対する通行の可否を判定する判定手段である。

利用者がドアの閉鎖判定位置に達する前に通行判定が終了した場合（ステップＳ１５、ＹＥＳ）、プロセッサ２１は、乗車券から読み取った情報に基づく通行判定の結果に基づいて利用者の通行を制御する。乗車券から読み取った情報に基づく通行判定の結果が通行可である場合（ステップＳ１６、ＹＥＳ）、プロセッサ２１は、ドア開閉機構３７によりドア７を開放し（ステップＳ１７）、当該利用者の通行を許可することにより当該利用者に対する改札処理を終了する。

乗車券から読み取った情報に基づく通行判定の結果が通行不可である場合（ステップＳ１６、ＮＯ）、あるいは、乗車券に基づく通行判定の結果が得られる前に利用者がドアの閉鎖判定位置に到達した場合（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、プロセッサ２１は、当該利用者が通行不可と判断し、通行阻止手段として、当該利用者の通行を阻止する処理を実行する。例えば、利用者の通行を阻止すると判断した場合、プロセッサ２１は、通行阻止手段として、ドア７を閉じる動作を開始する（ステップＳ１８）。ドア７を閉じる動作は、当該利用者に対して通行が不可であることを示すものである。

ドア７を閉じる動作を開始すると、プロセッサ２１は、ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影する画像により利用者がドア７に衝突するか否かを予測する（ステップＳ１９）。プロセッサ２１は、当該利用者が通路から退出するまでの間（ドア７を閉じる動作中、及び、ドア７を閉じた後）、ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影する時系列の画像を取得する。プロセッサ２１は、ステレオカメラＣａ、Ｃｂから取得する時系列の画像により、当該利用者がドア７に衝突するか否かを継続的に予測する。ステップＳ１９は、プロセッサ２１が実現する機能の一つである予測手段に相当する。

なお、ステップＳ１９の処理（予測手段）は、プロセッサ２１以外の画像処理用のプロセッサにより実現しても良いし、プロセッサ２１がインターフェースを介して接続された外部装置に予測処理を依頼し、その予測処理結果を外部装置から取得することにより実現しても良い。

たとえば、プロセッサ２１は、ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影する時系列の画像から判定する利用者の位置が所定位置（例えば、ドア７の直前の所定位置）であるか否かにより当該利用者がドアに衝突することを予測するようにしても良い。
また、プロセッサ２１は、ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影する時系列の画像から判定する利用者の位置と利用者の移動速度とにより、当該利用者がドア７に衝突することを予測するようにしても良い。この場合、プロセッサ２１は、利用者の位置と移動速度との相関関係に基づいて、現在の移動速度の利用者が現在の位置からドア７の手前までに停止可能か否かによりドア７に衝突するか否かを予測できる。

当該利用者がドア７に衝突すると予測した場合、プロセッサ２１は、当該利用者がドア７に衝突することを回避する、あるいは、当該利用者がドア７に衝突する際の衝撃を緩和するための回避制御が必要であるか否かを判断する（ステップＳ２０）。たとえば、プロセッサ２１は、利用者の移動速度が所定の速度以上である場合に回避制御を行い、利用者の移動速度が所定の速度未満である場合には回避制御を行わないようにしても良い。これは、利用者の移動速度が遅ければ、利用者がドア７に衝突しても衝撃が小さいことが予想されるため、回避制御が不要であると考えた場合の実現例である。

なお、プロセッサ２１は、利用者の移動速度以外の条件（例えば、利用者が提示する券から読み取った情報、又は、ステレオカメラが撮影する画像から検出できる利用者の状態など）によって回避制御が必要か否かを判断するようにしても良い。
例えば、利用者が提示する券から当該利用者がドアへの衝突回避が必要な人物（例えば、高齢者、妊婦、怪我や病気の人など）であることが読み取れた場合、プロセッサ２１は、回避制御が必要（或いは禁止）と判断するようにしても良い。

また、ステレオカメラが撮影する画像から特定のオブジェクト（例えば、高齢者、障害者又は怪我人が持つ杖など）を検出した場合、プロセッサ２１は、回避制御が必要（或いは禁止）と判断するようにしても良い。また、ステレオカメラが撮影する画像から利用者の状態異常（例えば、屈んだ状態での通行など）を検出した場合、プロセッサ２１は、回避制御が不要（或いは禁止）と判断するようにしても良い。

回避制御が必要であると判断した場合（ステップＳ２０、ＹＥＳ）、プロセッサ２１は、利用者がドア７に衝突することを回避または緩和するための回避制御を実行する（ステップＳ２１）。例えば、プロセッサ２１は、回避制御として、ドア７を半開の状態とする。自動改札機１は、ドアを半開することにより、ドアに衝突しそうな利用者の進行方向に対して逃げ場を確保できるため、ドア７への衝突を回避したり、又は、ドア７への衝突の衝撃を緩和したりできる。なお、プロセッサ２１は、回避制御として、ドア７を完全に開放するようにしても良い。

また、利用者がドアに衝突すると予測した場合、プロセッサ２１は、ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影した画像を保存する（ステップＳ２２）。この場合、プロセッサ２１は、衝突を予測した時点よりも前に遡ってステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影した画像を画像記憶部３１に保存する。ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影した画像は、一時的にＲＡＭ２３などのメモリに蓄積される。このため、プロセッサ２１は、ＲＡＭ２３などのメモリから、現時点よりも前の時点で撮影した画像も画像記憶部３１に保存できる。例えば、プロセッサ２１は、ドア７への衝突を予測した時点よりも前の時点（例えば、所定時間前、或いは、当該利用者が検出された時間）からの画像を画像記憶部３１に保存できる。この結果、自動改札機１は、ドア７への衝突を予測した前後の状況を示す画像を履歴情報として保存しておくことが可能となる。

なお、プロセッサ２１は、ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影した画像を外部装置に保存するようにしても良い。
また、プロセッサ２１は、ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影した画像を、回避制御が必要と判断した場合にのみ行うようにしても良い。また、プロセッサ２１は、ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影した画像を、当該利用者の通行判定を不可と判断した時点、あるいは、当該利用者がドアの閉鎖判定位置に到達した時点から保存するようにしても良い。また、プロセッサ２１は、利用者を検知した時点からのステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影した画像を保存するようにしても良い。

さらに、利用者の通行を阻止すると判断した場合（ステップＳ１６でＮＯ、又は、ステップＳ１２でＹＥＳ）、プロセッサ２１は、当該利用者が通路から退場するまでの間、衝突検知センサ１０の検知信号によってドア７への接触を検出する（ステップＳ２３）。衝突検知センサ１０によりドア７に接触したことを検知した場合（ステップＳ２３、ＹＥＳ）、プロセッサ２１は、直ちにドア７を開放する（ステップＳ２４）。これにより、上述した衝突予測では予測できない状況で利用者がドア７に接触した場合であっても、自動改札機１は、利用者に対するドア７への衝突の衝撃を緩和できる。

また、プロセッサ２１は、上記ステップＳ１９−２４の処理を実行するとともに、通行不可と判定された当該利用者が通路から退場したか否かを判断する（ステップＳ２５）。例えば、プロセッサ２１は、各センサＳの検知結果によって通行不可を判定された当該利用者が通路から退場したか否かを判断する。また、プロセッサ２１は、ステレオカメラＣａ、Ｃｂが撮影する画像により当該利用者の退場を判断するようにしても良い。通行不可と判定された当該利用者が退場したことを判断した場合（ステップＳ２５、ＹＥＳ）、プロセッサ２１は、ドア７を開放し（ステップＳ１７）、当該利用者に対する改札処理を終了する。

上記のように、本実施形態に係る自動改札機は、ステレオカメラが撮影する画像から利用者の位置、或いは利用者の移動速度の少なくとも何れかを検出し、検出した情報によって利用者がドアに衝突することを予測し、ドアへの衝突が予測された場合には利用者がドアに衝突することを回避又は緩和する回避制御を行うものである。これにより、本実施形態に係る自動改札機によれば、ステレオカメラによって利用者の状態を正確に検出でき、閉じたドアに利用者が衝突することを回避したり、ドアへの衝突の衝撃を緩和したりする回避制御を適切な状況で実施するようにできる。

また、本実施形態に係る自動改札機は、利用者がドアに衝突することを予測した場合、ステレオカメラが撮影した画像を保存しておくものである。これにより、自動改札機は、ドアに衝突することを予測した利用者の状況を画像の履歴情報として保存することができ、ドアへの衝突が起こった場合であっても、ドアに衝突した状況を後で詳細に検証することが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…自動改札機、Ｓ…センサ、４…カードリーダライタ、５…投入口、７…ドア、１０…衝突検知センサ、Ｃａ、Ｃｂ…ステレオカメラ（Ｃａ…第１カメラ、Ｃｂ…第２カメラ）、２１…プロセッサ、２７…ドア開閉機構、２９…磁気券処理部、３０…ステレオカメラ制御部、３１…画像記憶部、４０…監視盤。

Claims (8)

1. 利用者が通行する通路に設けられる自動改札機において、
   前記通路側に設けられたドアと、
   前記通路を通過する利用者を撮影するステレオカメラと、
   利用者が提示する記憶媒体に基づいて当該利用者に対する前記通路の通行の可否を判定する判定手段と、
   前記判定手段により通行不可と判定した場合、前記ドアを閉じる通行阻止手段と、
   前記通行阻止手段により前記ドアを閉じる制御を開始した後、前記ステレオカメラが撮影する画像に基づいて利用者がドアに衝突するか否かを予測する予測手段と、
   前記予測手段により利用者がドアに衝突すると予測した場合、利用者が前記ドアに衝突することを回避するための回避制御を行う衝突回避手段と、
   を有する自動改札機。
2. 前記予測手段は、前記ステレオカメラが撮影する画像から利用者の位置を検出し、検出した利用者の位置に基づいてドアへの衝突を予測する、
   請求項１に記載の自動改札機。
3. 前記予測手段は、さらに、利用者の移動速度を検出し、検出した利用者の位置と移動速度とに基づいてドアへの衝突を予測する、
   請求項２に記載の自動改札機。
4. 前記衝突回避手段は、利用者の移動速度が所定の速度以上である場合、前記回避制御を実行する、
   請求項３に記載の自動改札機。
5. さらに、ドアへの衝突を検知する衝突検知手段と、
   前記衝突検知手段によりドアへの衝突を検知した場合、ドアを開放するドア開放手段と、を有する、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の自動改札機。
6. さらに、前記予測手段によりドアへ衝突すると予測した場合、前記ステレオカメラが撮影する画像を保存する保存手段を有する、
   請求項１乃至５の何れか１項に記載の自動改札機。
7. 前記ステレオカメラが撮影する画像を一時的に保持するメモリを有し、
   前記保存手段は、さらに、前記予測手段により利用者がドアへ衝突すると予測した場合、前記衝突回避手段による回避制御を開始するよりも前の時点からの前記ステレオカメラが撮影した画像を保存する、
   請求項６に記載の自動改札機。
8. 利用者が通行する通路に設けられる自動改札機の制御方法であって、
   利用者が提示する記憶媒体に基づいて当該利用者に対する通行の可否を判定し、
   前記利用者に対して通行不可と判定した場合、前記通路側に設けられたドアを閉じる制御を実行し、
   前記ドアを閉じる制御を開始した後、前記通路を通過する利用者を撮影するステレオカメラが撮影する画像に基づいて利用者がドアに衝突するか否かを予測し、
   前記利用者がドアに衝突すると予測した場合、前記利用者が前記ドアに衝突することを回避するための回避制御を行う、
   自動改札機の制御方法。