JP3784897B2 - 自動改札装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば鉄道関係において、改札業務の省力化を目的として、鉄道などの施設の入場口あるいは出場口などに導入されている自動改札装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、たとえば鉄道関係において、改札業務の省力化を目的として、鉄道などの施設の入場口あるいは出場口などに自動改札装置が導入されている。
【０００３】
これは、施設を利用する利用者が施設に入場あるいは出場する際または施設の乗換えを行う際、利用者が携帯する乗車券を取り込んで検査し、乗車券が適正であれば利用者の通過を許可し、不適であれば利用者の通過を阻止することを自動的に行う装置である。
【０００４】
この自動改札装置は、入場、出場あるいは乗換の際に利用客により投入された乗車券、または無線交信部に近接提示された乗車券に記録されている磁気情報や無線情報（たとえば、入場駅及び乗車券の有効期問や料金、大人用か小人用かの種別など）を読み取り、この読み取った情報に基づいて利用者の通過の許可あるいは阻止を決定し、その乗車券にたとえば印字処理などの所定処理を施した後、その乗車券を必要により排出するものである。
【０００５】
このような自動改札装置には、通常、１０点の光線センサによる透過式人間検知センサが設けられており、そのセンサの遮光状態により、人間の存在位置等の動きを監視している。
【０００６】
その１０点のうち、４点はポールと呼ばれる柵上に配置され、大人と小人を区別するもので、自動改札装置を人間が通過するとき、ポール部上の人間検知センサを遮ることなく通過しているならば、課金の必要のない子供が通過していると判断し、ドア動作、及び、警報等を行わないようになっている。
【０００７】
そして、このような自動改札装置は、通常、以下のように動作する。
【０００８】
先ず、自動改札装置に乗客が正しい乗車券を投入または提示した場合、自動改札装置はその情報を読み取り、その乗車券が正しいと判断して、進行方向のドアを開状態にし、乗客１名の通過待ち状態となる。
【０００９】
そして、前述したような１０点の人間検知センサの明暗状態により乗客が通過したと判断すると、通過待ち状態は解消され元の状態に戻る。
【００１０】
また、乗客から投入された乗車券が正しい乗車券でない場合、たとえば有効期問を過ぎている乗車券を投入した場合、自動改札装置は情報を読み取り乗車券が有効期間外であると判断して、通過する乗客が有効期間外の乗車券を持ったものと判断する。
【００１１】
この場合、進行方向のドアを閉状態にして通行を阻止すると共に、ブザーを鳴らしたり正しい乗車券でない旨の表示を表示部に出力する。
【００１２】
そして、乗客が取り出し口のところの乗車券を取り、人間検知センサの明暗状態により取り出し口のところまで戻ったと判断すると元の状態に戻る。
【００１３】
さらに、乗客が乗車券を投入せずに自動改札装置の通路内に進入し、中央にある４点の人間検知センサを遮光すると、自動改札装置はその乗客を無札者と判定し、進行方向のドアを閉め、通過を阻止し、その乗客が取り出し口のところまで戻ることによって、元の状態に復帰する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上述したような従来のような自動改札装置においては、次のような幾つかの解決すべき課題がある。
【００１５】
先ず、透過式人間センサのみにより人間検知を行っている場合、乗車券を持っていない乗客と正しい乗車券（以下、正券）を持っている乗客とが続いて通行しようとした状態において、先行する乗車券を持っていない乗客が中央４点の人間検知人間センサを遮る前に、後続する乗客が投入口に正券を入れると、先行する乗客が通過できて、本来通過できるはずの後続する乗客は通れないという問題がある。
【００１６】
なぜなら、自動改札装置は投入された乗車券を読み取った際に、前述のように通行方向のドアを開状態にし、乗客１名の通過待ち状態になるが、実際に先に通路を通過するのは乗車券を持っていない乗客であり、その券を持っていない乗客が通過して自動改札装置の通過待ち状態が解消された後に、実際に乗車券を投入した乗客が通路中央に達したときには、乗車券が無いと判断してドアを閉状態にするためである。
【００１７】
これは乗車券の投入を伴わない無線交信により提示された乗車券との情報交換を行う自動改札装置の場合には、乗客が乗車券から手を離さないためより顕著に発生する。
【００１８】
また、別の問題として、人間の通過を中央４点の暗状態だけでみていることから、人間でなくても中央４点を遮ることができれば、それを人間として判断してしまい、たとえば、ゴルフバツク、サーフボード、等を前に抱えて自動改札装置を通過しようとすると、前のゴルフバックで４点を遮った段階で、それを人間と判断してしまい、実際に人間が通過しようとすると、ドアを閉状態にしてしまうことが発生しうる。
【００１９】
逆に、人間が２人で密着して自動改札装置を通行すると、１人の通過と判断してしまうために、１枚の乗車券で２人が通過できてしまうという問題がある。
【００２０】
上記の問題は、現行の自動改札装置が通行者と乗車券のような通行者確認手段との対応付けに関して、乗車券等の所持者たる１人の通行者に対して、１枚の通行券のみが対応づけられることを想定しており、さらに読み取った乗車券は、通路内の先頭の人物であることを想定したために起こる問題である。
【００２１】
そのため、現行の自動改札装置では、１人の通行者がたとえば乗車券と精算券とのような複数枚の券の投入を許すようにはなされていない。
【００２２】
たとえば図２８に示すように、通行者Ａと通行者Ｂとの２人の通行者がいて自動改札装置に、料金不足の乗車券ａ→精算券ｂ→料金不足の乗車券ｃの順番に複数枚の券が投入された場合、自動改札装置は精算券ｂを投入したのが通行者Ａであるか通行者Ｂであるかを判断することができないのである。
【００２３】
したがって、通行者Ａ，Ｂのどのタイミングで閉じているドアを開けるべきか、またドアが開いている場合には、どのタイミングでドアを閉じるべきか判断することができないのである。
【００２４】
また、従来の自動改札装置では、乗車券を投入する通行者が大人であるか小人であるかを背の高さで判別しており、この背の高さを判断する手段として、ポール部に設置した透過式人間検知センサを使用している。
【００２５】
この判別方法では、センサを横切ったかどうかによって、通行者の身長がポール部の高さ以上であるかどうかを判断しているため、おおまかな判断しかできないと共に、もし大人と小人とを判断するための身長の閾値を変更する必要がある場合には、ポール部を上下に移動する必要があった。
【００２６】
本発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、上記の課題を解決し得る自動改札装置を提供することを目的としている。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、第１の発明は、通行者とその通行者が投入または近づけた乗車券とを対応づけることにより、通行者が後続の通行者の乗車券により、通行することを防止しようとするものである。
【００２８】
第２の発明は、通行者とその通行者が投入または近づけた乗車券とを対応づけることにより、通行者が料金不足の乗車券と精算券のような複数の乗車券を投入または近づけて自動的に精算処理等を行うことを高い安全性でできるようにしようとするものである。
【００２９】
第３の発明は、通行者が無札で自動改札装置に進入したり、投入した乗車券が料金不足であるような場合に、後続の通行者に対してその旨を通知することにより、後続の通行者が不用意に乗車券や精算券を投入または近づけることを未然に防止し、後続の通行者の乗車券または精算券で先行の通行客が通過してしまうことを防止しようとするものである。
【００３０】
第４の発明は、ビデオカメラ等を用いて通行者の身長をはかり、大人と小人の判別をより精度良く行おうとするものである。
【００３１】
第５の発明は、ビデオカメラ等を用いて通行者を撮像することによって荷物と人物との存在を理解し、通過の判定は人物の通過情報のみで行おうとするものである。
【００３２】
すなわち、本発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記本体部に前記通行者によって前記記録媒体の提示がなされたとき、前記記録媒体の記録内容を読み取る記録媒体読取手段と、前記通路上における複数の通行者の存在を検知する第１の検知手段と、前記本体部に対する前記通行者による前記記録媒体の提示動作を検知する第２の検知手段と、前記記録媒体の提示動作が、通路に進入しようとしている通行者によるものか、通路内でドア手前に位置する通行者によるものであるかを判定する手段を含み、前記第１及び第２の検知手段からの検出結果に基づいて前記複数の通行者毎の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、この通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段とを具備したことを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００３３】
また、本発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記本体部に前記通行者によって前記記録媒体の提示がなされたとき、前記記録媒体の記録内容を読み取る記録媒体読取手段と、前記通路上における複数の通行者の存在を検知する第１の検知手段と、前記本体部に対する前記通行者による前記記録媒体の提示動作を検知する第２の検知手段と、前記記録媒体の提示動作が、通路に進入しようとしている通行者によるものか、通路内でドア手前に位置する通行者によるものであるかを判定する手段を含み、前記第１及び第２の検知手段からの検出結果に基づいて前記複数の通行者毎の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、この通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段と、前記通行者が前記記録媒体を提示したときに、前記通行可否判定手段において、その記録媒体が有効である場合に当該通行者を通過させるために前記ドア開閉手段により前記ドアを開状態に制御し、それ以外の通行者に対しては通行を阻止するためにドアを閉状態に制御する制御手段とを具備したことを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００３４】
また、本発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記本体部に前記通行者によって前記記録媒体の提示がなされたとき、前記記録媒体の記録内容を読み取る記録媒体読取手段と、前記通路上における複数の通行者の存在を検知する第１の検知手段と、前記本体部に対する前記通行者による前記記録媒体の提示動作を検知する第２の検知手段と、前記記録媒体の提示動作が、通路に進入しようとしている通行者によるものか、通路内でドア手前に位置する通行者によるものであるかを判定する手段を含み、前記第１及び第２の検知手段からの検出結果に基づいて前記複数の通行者毎の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、この通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段とを具備し、前記本体部に対し、一人の通行者が複数の記録媒体を投入または提示することを可能とすると共に、前記一人の通行者によって投入または提示された複数の記録媒体を処理可能に構成したことを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００３５】
また、本発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記本体部に前記通行者によって前記記録媒体の提示がなされたとき、前記記録媒体の記録内容を読み取る記録媒体読取手段と、前記通路上における複数の通行者の存在を検知する第１の検知手段と、前記本体部に対する前記通行者による前記記録媒体の提示動作を検知する第２の検知手段と、前記記録媒体の提示動作が、通路に進入しようとしている通行者によるものか、通路内でドア手前に位置する通行者によるものであるかを判定する手段を含み、前記第１及び第２の検知手段からの検出結果に基づいて前記複数の通行者毎の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、この通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段と、前記通行者が前記記録媒体を提示したときに、前記通行可否判定手段において、その記録媒体が有効である場合に当該通行者を通過させるために前記ドア開閉手段により前記ドアを開状態に制御し、それ以外の通行者に対しては通行を阻止するためにドアを閉状態に制御する制御手段とを具備し、前記本体部に対し、一人の通行者が複数の記録媒体を投入または提示することを可能とすると共に、前記一人の通行者によって投入または提示された複数の記録媒体を処理可能に構成したことを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００３６】
また、本発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記本体部に前記通行者によって前記記録媒体の提示がなされたとき、前記記録媒体の記録内容を読み取る記録媒体読取手段と、前記通路上における複数の通行者の存在を検知する第１の検知手段と、前記本体部に対する前記通行者による前記記録媒体の提示動作を検知する第２の検知手段と、前記第１及び第２の検知手段からの検出結果に基づいて前記複数の通行者毎の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、この通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段と、前記通行者が前記記録媒体を提示し、前記通行可否判定手段においてその記録媒体が有効である場合に当該通行者のみを通過させるために、前記ドア開閉手段により前記ドアを開状態に制御する制御手段と、前記通行可否判定手段の処理状況を通行者に報知する報知手段であって、通行者がこれから提示する記録媒体の読み取り結果が、該通行者に対して適用されるのか、該通行者に先行する通行者に対して適用される可能性があるかを区別するように出力する報知手段とを具備し、前記本体部に対し、一人の通行者が複数の記録媒体を投入または提示することを可能とすると共に、前記一人の通行者によって投入または提示された複数の記録媒体を処理可能に構成したことを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００３７】
また、本発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記記録媒体の記録内容を読み取る読取手段と、前記通路上における通行者の存在を検知する存在位置判定手段と、前記記録媒体を投入する部分と、前記記録媒体を提示する部分とを撮像する１台のビデオカメラおよび該ビデオカメラで撮像した画像を処理する画像処理手段を含み、前記本体部の通路内を通行する通行者の身長を計測する身長計測手段と、前記読取手段の読み取り結果及び前記存在位置判定手段により判定された前記通行者の存在状況並びに前記身長計測手段の計測結果とから前記通行者の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、前記通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段とを具備したことを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００３８】
また、この発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記記録媒体の記録内容を読み取る読取手段と、前記通路上における通行者の存在を検知する存在位置判定手段と、前記記録媒体を投入する部分と、前記記録媒体を提示する部分とを撮像する１台のビデオカメラおよび該ビデオカメラで撮像した画像を処理する画像処理手段を含み、前記本体部の通路内を通行する通行者の身長を計測する身長計測手段と、前記読取手段の読み取り結果及び前記存在位置判定手段により判定された前記通行者の存在状況並びに前記身長計測手段の計測結果とから前記通行者の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、前記通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段と、前記読取手段の読み取り結果に基づいて前記記録媒体が大人用か小児用かを判定する判定手段とを具備し、前記通行可否判定手段において、前記読取手段の読み取り内容が小児用であり、かつ、前記身長計測手段の計測結果が所定値以上であるときに、前記ドア開閉手段により前記ドアを閉じて当該通行人の通過を阻止することを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００３９】
また、本発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記記録媒体の記録内容を読み取る読取手段と、前記通路上における通行者の存在を検知する存在位置判定手段と、前記本体部の通路内を通行する通行者の身長を計測する身長計測手段と、前記読取手段の読み取り結果及び前記存在位置判定手段により判定された前記通行者の存在状況並びに前記身長計測手段の計測結果とから前記通行者の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、前記通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段とを具備し、前記読取手段は、さらに前記記録媒体にあらかじめ記録されている身長情報を読み取る手段を有し、前記通行可否判定手段において、前記読取により読み取られた身長情報と前記身長計測手段の計測結果とを照合し、それらが合っていなければ前記ドア開閉手段により前記ドアを閉じて当該通行人の通過を阻止することを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００４０】
また、本発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記記録媒体の記録内容を読み取る読取手段と、前記通路上における通行者の存在を検知する存在位置判定手段と、前記本体部の通路内を通行する人物と荷物をその形状の特徴により判別する人物荷物判別手段と、前記読取手段の読み取り結果及び前記存在位置判定手段により判定された前記通行者の存在状況並びに前記人物荷物判別手段の判別結果とから前記通行者の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、前記通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段とを具備し、前記通行可否判定手段において、前記人物荷物判別手段の判別結果が人物であるときのみ前記通行者の通過の可否を判定する対象とすることを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００４１】
また、本発明によると、前記第１の検知手段、第２の検知手段、身長計測手段、人荷物判別手段のうちの少なくとも一つが、ビデオカメラおよび該ビデオカメラで撮像した画像を処理する画像処理手段を含むことを特徴とした自動改札装置が提供される。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、第１の発明の実施の形態から順に、図面を参照しながら説明する。
【００４３】
図１は第１の発明の実施の形態による記録媒体処理装置に係わる自動改札装置の内部構造の一例を概略的に示す図、図２はこの自動改札装置の外観を示す図である。
【００４４】
図１に示す通り、自動改札装置本体１の一端部には、磁気記録方式などにより情報が記録されている磁気記録部を所定面に備えるカード状記録媒体としての乗車券２を受けいれる投入口３と、他端部には投入口３から投入された乗車券２が排出される取出口４とが設けられている。
【００４５】
また、非接触での情報の読取りや書き換えが可能である無線交信機能をもった乗車券に対応するため、この種の乗車券を取り扱う場合には、投入口３の近くに無線交信用のアンテナ７０が設けられている。
【００４６】
この乗車券２としては、たとえば金銭的価値を有する料金前払方式のもの（普通乗車券、定期券および回数券など）や金銭的価値を有する料金前払で都度減額する方式（ストアードフェア）のものなど、厚さ、幅、機能などがさまざまに異なる券片が使用される。
【００４７】
ポール５０には、通行者が乗車券２を投入口３に投入する動作や無線アンテナ７０に近づける動作が撮像できるように、投入口３および無線アンテナ７０を見おろす位置にビデオカメラ８０が設置されている。
【００４８】
このように自動改札装置本体１のポール５０に撮像装置としてのビデオカメラ８０を取り付けることにより、通行者が乗車券を乗車券投入口３に投入しようとしても（図３）、乗車券を無線アンテナ７０にかざそうとして提示しても（図４）、その手や乗車券を撮像することができるようになっている。
【００４９】
前記投入口３と取出口４との間には、投入口３により投入された乗車券２を取出口４に搬送するための搬送路５が形成されている。
【００５０】
この搬送路５上には、複数のセンサ（検知器）６、７、８、９、・・・などが設けられており、これらのセンサ６、７、８、９、・・・などによって搬送路５上を搬送される乗車券２の通過位置が順次検知される。
【００５１】
各センサ６、７、８、９、・・・など・・・は、たとえば光センサなどであり、乗車券２がセンサを通過したときの遮光により乗車券２の位置を確認することができる。
【００５２】
また、この搬送路５には投入口３から取出口４までの間に、乗車券２に記録されている磁気情報を読み取る磁気情報読取部（読取ヘッド）１０、１１及び乗車券２に対して磁気情報を記録する磁気情報記録部（書込ヘッド）１２、１３並びに記録した磁気情報を読み取る磁気情報読取部（読取へッド）１４、１５が設けられている。
【００５３】
これら各読取・書込へッド１０〜１５には、搬送路５として所定の間隔をあけ、かつそれぞれの間隔を保持するようにそれぞれ支持部材（回転ローラ）１６〜２１が対向して設けられている。
【００５４】
また、各読取・書込へッド１０〜１５は、回転ローラ１６〜２１と共に、自動改札装置本体１の一側面に取付られている。
【００５５】
なお、各読取・書込ヘッド１０〜１５は乗車券２が表裏どちらの状態で投入されたときにも裏面の磁気情報を読取および書込可能なように搬送路５の上下にそれぞれ１対ずつ設けられている。
【００５６】
また、搬送路５上には、乗車券２を振り分ける振分部２２、２３が設けられている。
【００５７】
このうち振分部２２は普通乗車券とそれ以外のもので後処理が異なるため、乗車券２をその幅に応じて、たとえばストアードフェア方式のカード・（以下ＳＦカードと称す）などはＳＦ処理部２４側に、普通乗車券はサーマルプリンタ２５および入挟パンチ２６側にそれぞれ振り分けるためのものである。
【００５８】
上記振分部２３は投入された乗車券２が放出すべきものであった場合にその乗車券２を取出口４の方向に振り分け、また投入された乗車券２が集札すべきものであった場合にその乗車券２を集札部４０方向へ振り分けるものである。
【００５９】
また、この自動改札装置本体１の上面には利用者や駅員などに案内を行うための表示器２８が設けられている。
【００６０】
さらに、自動改札装置本体１の側面には従来同様、利用者の存在位置を検出するための複数の人間検知センサ３０〜３９と、閉じることで利用客の通行を阻止するためのドア４１とが設けられている。
【００６１】
続いて、図５を参照してこの自動改札装置の制御系統の構成について説明する。
【００６２】
同図に示すように、この自動改札装置の制御系統は、自動改札装置全体を制御するセントラル・ブロセッシング・ユニット４２（以下ＣＰＵと称す）と、このＣＰＵ４２の制御プログラムを記憶しているリード・オンリー・メモリ４４（以下ＲＯＭと称す）と、乗車券２から読み取った情報の記憶、予め選択可能に作成された複数の表示パターンの記憶および制御ブログラムのバッファとして情報を記録するランダム・アクセス・メモリ４６（以下ＲＡＭと称す）と、乗車券２の使用が開始された入場駅（あるいは入場駅に対応した入場駅コード）に対応した運賃情報を記憶している運賃メモリ４８と、読み取りへッド１０、１１、１４、１５を制御する読取回路５０と、書込へッド１２、１３を制御する記録回路５２と、無線アンテナ７０で受信した乗車券情報を解読する機能と無線アンテナ７０を介して乗車券２に書き込むための情報をコード化する機能を持つ信号変換部７１、検知器６〜９などの検知出力に基づき乗車券２の搬送状況を検知する乗車券検知回路５４と、乗車券２を搬送路５に沿って搬送させる搬送用モータ５５を制御する搬送制御回路５６と、乗車券２の判定や利用者の動きに応じて表示器２８に表示を行う表示制御回路５９と、ドア４１を駆動するドア開閉機構５８を制御するドア制御回路６０と、人間検知器３０〜３９の検知出力に基づいて人間の通過状況を検知する人間検知器制御回路５７と、自動改札装置本体１を制御する図示しない制御盤あるいはホストコンピュータなどとの間で情報の伝達を行う伝達制御回路６２などとから構成されている。
【００６３】
なお、ＣＰＵ４２にはタイマ機能などが備えられているものとする。
【００６４】
また、この自動改札装置の制御系統には、ビデオカメラ８０から送られる映像信号を画像情報としてコード化するＡ／Ｄ変換回路８１と、この画像データを蓄える画像メモリ８２と、後述するように画像データを処理することにより、利用者が乗車券２を投入または提示する動作を認識するための画像処理回路８３とが設けられている。
【００６５】
上記画像処理回路８３はたとえばＣＰＵとその周辺回路から構成され、常時出力されているビデオカメラ８０からの映像信号を所定の時間ごとに取り込んで、後述するように利用者が乗車券２を投入または提示する動作を検出する。
【００６６】
なお、上記画像処理回路８３としては、ビデオカメラ８０からの映像信号を所定の時間ごとに定期的に取り込むのでなく、利用者が自動改札装置の投入口３に券２を投入または提示したタイミングを、センサ６、７や無線アンテナ７０などの情報などから得て、そのタイミングをＣＰＵ４２が通知することにより、そのタイミングで画像を取り込み処理するようにしても構わない。
【００６７】
次に、ビデオカメラ８０で撮像した画像から、券を投入、または提示した通行者の手の部分を抽出する方式について図６から図１２を用いて説明する。
【００６８】
先ず、ビデオカメラ８０によって撮像され、画像メモリ８２内に蓄えられている画像データから動いている領域を抽出する。
【００６９】
これは乗車券２を投入または提示する手は動いているものの、装置そのものは静止していることを利用するもので、新たに取り込まれた画像と、あらかじめ画像メモリ８２に記憶されている背景画像、または所定時間前に取り込んだ画像との差分処理により実現される。
【００７０】
ここで、取り込んだ画像が、通行者が券を投入または提示した瞬間の画像である場合には、券を投入した通行者の手の部分が変化領域として抽出される。
【００７１】
この変化領域は一般に画像処理回路８３で処理しやすいように２値化処理を行うことにより２値画像となる。
【００７２】
図６はこの様子を表した図であり、券２を投入口３に入れた状態での手の領域が抽出される。
【００７３】
この領域は図７（ａ）に示すように、いくつかの小領域に分離して得られる場合があるが、このような場合には、画像処理で公知のラベリング処理と分離統合処理により、ひとつの固まった領域として求めたり、同図（ｂ）に示すように画像内のＸ軸、Ｙ軸への射影パターンを求め、その射影パターンから固まった領域を得ることも可能である。
【００７４】
このような処理は面像処理でしばしば用いられる方法であるので、これ以上の説明はここでは割愛する。
【００７５】
このようにして得られた通行者の手の映像はたとえば、図８に示すようなものであり、人物の腕が延びている方向が画面の４辺の一部に接するような画像となる。
【００７６】
ここで、人物の腕の方向と人物の存在する位置とは関係があるために、画像内のどの位置に腕が伸びている方向を調べることにより、たとえば、図９に示すように通行者の存在する位置がおよそ限定されることになる。
【００７７】
したがって、図１０に示すように、この結果と人間検知センサ３０〜３２の出力結果とを比較することにより、券２を投入した人物が通路のどこに存在するのかがわかる。
【００７８】
つまり、券２を投入または提示した人物とドア４１の間に人物が存在しているかどうかを、求めた通行者の存在位置と人間検知センサ３０〜３９の出力とから判断し、もし存在いない場合にはドア４１を開けるが、そうでない場合にはドア４１を開けないことにより、ドア４１の手前に存在する通行者の不正通行を防止することが可能となる。
【００７９】
なお、人物の位置をより正確に知る必要がある場合には、図１１に示すように、人間検知センサ９０、９１などを増設することも考えられる。
【００８０】
ところで、上の説明では、検出した手が画像内のどこに存在するかにより、人物の位置を想定するとしたが、その位置の精度は腕の方向を詳細に調べることにより、さらに向上させることが可能である。
【００８１】
たとえば、図１２に示すように、手の部分は腕から続く長い棒状のシルエットとして得られるので、抽出された領域の長軸方向、つまり慣性主軸方向θ２を求めることにより手の方向を求めることができる。
【００８２】
この慣性主軸方向θ２は、ｘ、ｙ軸方向の０、１、２次の慣性モーメントをｍｉｊ（ｉ，ｊ＝０，１，２）とすると以下の様に算出できる。
【００８３】
θ２＝１／２＊ｔａｎ-1｛２＊ｍ１１／（ｍ０２−ｍ２０）｝ （１式）
ここで、ｍ１１、ｍ０２、ｍ２０はそれぞれ領域をｆ（ｘ，ｙ）としたときに、それぞれ
ｍ１１＝∫∫χｙｆ（ｘ，ｙ）ｄｘｄｙ，
ｍ２０＝∫∫ｘ2 ｆ（ｘ，ｙ）ｄｘｄｙ，
ｍ０２＝∫∫ｙ2 ｆ（ｘ，ｙ）ｄｘｄｙ （２式）
で与えられる。
【００８４】
以上のように、この手の方向から求められた人物の存在位置は、必要により人間検知センサ３０〜３９の出力信号と共にＣＰＵ４２に対して送られ、これらの情報を組み合わせることにより、乗車券２を投入、または提示した人物が通路に進入しようとしているか、あるいは、通路内のドア４１近くに存在するかを判定することができる。
【００８５】
したがって、図１３に示すように、先行する利用者が乗車券２を投入または提示せずに進入して、後続の利用客が乗車券２を投入または提示した場合、従来であれば、乗車券を投入した利用客の位置がわからないために、乗車券が問題なければドアを開いて、先行の利用者を誤って通過させたものが、本発明の方式では先行する利用客は乗車券を投入していないことが検知できるために、その通過を阻止することが可能となる。
【００８６】
次に、この発明での処理の流れを図１４に示すフローを用いて説明する。
【００８７】
この自動改札装置では、人間検知センサ３０、３１、３６などの状況から通路内に人物が入ってくるか否かを常時チェックする（ステップＳ１）。
【００８８】
人物を確認した場合には乗車券２が投入口３に投入または無線アンテナ７０部に提示されたかどうかを確認する（ステップＳ２）と共に、乗車券が投入されない状態で人物が自動改札装置を通過することがないように、人物検知センサ３２、３３、３７、３８で人物の通過をチェックする（ステップＳ３）。
【００８９】
ここで、人物検知センサ３２、３３、３７、３８の位置まで人物が移動したと判定される場合には当該人物が乗車券なしで通過しようとすると判断して、ドア４１を閉める（ステップＳ１２）。
【００９０】
乗車券２が投入または提示された場合、その券の情報を読み取る一方で、その投入信号を元に画像処理回路８３で券を投入または提示した人物の存在位置を知り、人間検知センサ３２、３３、３７、３８の出力と比較して、投入人物の位置を確認する（ステップＳ４）。
【００９１】
続いて、乗車券２の有効期間や区間などの情報を検査してその乗車券が有効であるかどうかを確認する（ステップＳ５）。
【００９２】
乗車券が有効でない場合には通行者を通すことができないためにドア４１を開けずに有効でない旨の表示を行い、乗車券を排出（ステップＳ１１）して、ドアを閉めるステップに移る（ステップＳ１２）。
【００９３】
乗車券が有効である場合には、先の乗車券投入人物の位置判定結果に基づき、その人物が通路内のドア４１の手前に位置する場合には、乗車券２を排出して（ステップＳ８）、通過可能の表示をしてその人物を通すようにドア４１を開く（ステップＳ９）ようにする。
【００９４】
これに対し、乗車券投入の人物が通路入り口に位置する場合には、人物の前方でドア４１の手前に人物が存在しないかを確認する（ステップＳ７）。
【００９５】
人物が存在しない場合には、通路入り口に存在する通行者が通れるようにドア４１を開く処理に移る（ステップＳ８）。
【００９６】
人物が存在する場合には、通路内の人物を誤って通過することがないように、乗車券２を排出して（ステップＳ１１）ドア４１を閉じるステップに移る（ステップＳ１２）。
【００９７】
なお、人物の通行を阻止した場合にはその人物が自動改札装置から戻ることを確認して最初のステップに戻ったり（ステップＳ１３）、人物の通行のためのドア４１を開けた場合には人物の通行を待ってドア４１を閉じることは従来と同様である（ステップＳ１０）。
【００９８】
以上のように乗車券を投入した人物の位置により開閉の処理を行うことにより、誤って有効な乗車券を持たない利用者を通過させることはない。
【００９９】
なお、ステップＳ１２では、乗車券が有効でないように表示するとしたが、場合によって乗車券が有効でないためにドア４１を閉じたのか、乗車券は有効であるが乗車券を投入した人物に先行して人物が存在するためにドア４１を閉じたのかにより表示を変えれば利用者に対する利便が図られる。
【０１００】
また、ステップＳ１、ステップＳ２の順に続けて行うとしたが、これは逆でも良いし、図１５に示すようにステップＳ１からステップＳ３とを同時に確認してもかまわない。
【０１０１】
また、ステップＳ４は，ステップＳ５の前に行う必要があるのではなく、その後でもかまわない。
【０１０２】
なお、図１４、図１５に示すフローは、乗車券を投入または提示する通行者が１人である場合を想定したものであるが、実際には次々に利用者が来て、１人の通行者が乗車券投入後、自動改札装置から抜けるまでの間に次の人物が乗車券を投入する場合が考えられる。
【０１０３】
この場合には、ＣＰＵのブログラムで状態フラグなどを利用すると共に、人物検知センサの出力を見ながら移動物体の位置を追跡することにより、ステップＳ９で人物の通過を待つ間に平行してステップＳ１、Ｓ２の処理を行い、複数の利用者が通行できるような処理を行うことももちろん可能である。
【０１０４】
また、以上の説明では画像処理部においては画像変化が検出された時点で手の検出をすると仮定したが、ノイズによる誤動作を防ぐために、取込の頻度を上げて、連続して数回変化を抽出した場合のみ手が存在するというように判断することも考えられる。
【０１０５】
本発明の実施の形態では、ビデオカメラ８０の映像から手の領域を抽出するため、ビデオカメラ８０は図１に示したように、乗車券投入口３と無線アンテナ７０のほぼ中間位置の情報のポール５０にできるだけ光軸が垂直になるように設置すると良いと考えられる。
【０１０６】
なぜなら、ビデオカメラ８０の光軸が垂直でないと通行者の手の高さが撮像して得られた映像の手の向きに関係しており、画像処理によって求めた手の方向の精度が低くなるためであり、また、乗車券投入口３と無線アンテナ７０のほぼ中間位置の上方のポール５０に設置するのは、ビデオカメラ８０の光軸をできるだけ垂直にしたいためである。
【０１０７】
さらに、ビデオカメラ８０の視野は、無線アンテナ７０と乗車券投入口３に乗車券２を投入または提示する手が十分に撮像でき、背後の人の足や荷物はできるだけ視野内に入らないようにすると良い。
【０１０８】
なぜなら、ビデオカメラ８０の視野内に余計なものがあると、画像処理の負担が大きくなったり、画像処理によって求めた手の方向の精度が低くなったりするためである。
【０１０９】
ところで、乗車券２の投入口３付近と乗車券２を提示する無線アンテナ７０付近とを１台のビデオカメラで撮像した時に解像度の関係で十分な精度が出ない場合が考えられる。
【０１１０】
この場合には、図１６に示すように、乗車券２の投入口３付近を撮像するビデオカメラ８０ａと、乗車券２を提示する無線アンテナ７０を撮像するビデオカメラ８０ｂとを別々に設置することにより、解像度を確保し検出精度を向上させることも可能である。
【０１１１】
また、ビデオカメラは通常光軸方向に長くなるために、図２のようにビデオカメラ８０を設置すると、ポールから上方（あるいは下方）に張り出してしまい見苦しくなる上に通行者に違和感を与えたりする可能性もある。
【０１１２】
このような場合には、もちろん小型のビデオカメラを使用してポール５０内に納めることができればそれに越したことはないが、ビデオカメラの長さ方向が長くて上下にはみ出してしまうような場合には、図１７に示すように反射板９２を用いることによって、ビデオカメラ８０をポール５０の中に埋め込むことも可能である。
【０１１３】
なお、必要により、反射板９２の前後にレンズを配して、ビデオカメラ８０と反射板９２との間の光をポール５０と平行にすることも可能であり、図１８に示すようにレンズ９３と反射板９２とをユニット化しておけば、それらの調整も容易となる。
【０１１４】
この場合、通常のレンズと同様に絞り調整やビント調整ができるようにし、反射板９２の角度は図１９に示すような調整ネジ９４を用いて調整できるようにすれば、調整も比較的容易に可能となる。
【０１１５】
この場合も、乗車券２の投入口３付近と乗車券２を提示する無線アンテナ７０付近を１台のビデオカメラで撮像して十分な精度が得られない場合には、図２０に示すように２台のビデオカメラ８０ａ，８０ｂを設置することにより、解像度の改善を図ることができる。
【０１１６】
さらに、ポールが細くてその中にビデオカメラを納めることができないような場合には、図２１に示すように、ビデオカメラ８０とファイバスコープ９５を接続して、ビデオカメラ８０を本体内に埋め込み、フアイバースコープ９５先端のレンズで撮影領域を見るようにすれば、通行者から目立たないように設置することが可能である。
【０１１７】
ここで解像度が得られない場合にはもちろん図２２に示すように２台のビデオカメラ８０ａ，８０ｂを用いれば良い。
【０１１８】
さて、これまでの説明では、画像処理部において乗車券を投入または提示する動作を検出し、人物の位置との対応づけは手の位置または角度と人間検知センサの出力状態で対応づけるとしたが、ビデオカメラ８０の視野を広くして、同時に通路内部も撮影するようにすれば、撮影画像中から手を検出すると共に通路内の人物位置も求めることが可能となり、しいては人間検知センサ３０〜３９の出力なしに同様の判定を行うことが可能となる。
【０１１９】
この例について図２３を用いて説明する。
【０１２０】
この場合は、ビデオカメラ８０の視野が広いために、画像中には券を投入または近づける手と体の一部が写っている状態となる。
【０１２１】
このため上述と同様の画像の取り込み差分処理を行うと、同図（ａ）に示すように通路内の人物の体の一部と手の一部が一体または分離して変化領域となって抽出されるようになってしまう。
【０１２２】
ここで、通路内の人物の体は画像の一部の辺に沿って抽出され、手はそこから伸びる形で抽出されるため、たとえば同図（ｂ）に示すように画像の下部に人物位置抽出領域を設定し、上部に手方向抽出領域を設定すると、前者では抽出された移動物体領域の左右位置から人物の位置を求め（同図（ｃ））、上部で抽出された移動物体領域から手の位置や方向を求め（同図（ｄ））、これらの接続状態により、どの位置にいる人物が乗車券を投入または近づけたかを容易に判定することができる（（同図（ｅ）、（ｆ））。
【０１２３】
すなわち、この場合には通路内の人物位置を検出するための人問検知センサ３０〜３９が不要となる。
【０１２４】
なお、ここでビデオカメラ８０の視野が広くなることにより、複数の人物候補領域やそこから伸びる複数の手候補領域が抽出される場合も考えられる。
【０１２５】
この場合には各々の通行者領域とそれに合った手の領域を対応づければ良いわけであり、たとえば、図２４に示すように両者の外接四角形が共通部分を持つ場合には、同一の人物によるものであるとして対応づける。
【０１２６】
図２５に示すように、そうでない場合には、人物候補領域と手候補領域とについて、その距離がもっとも近いものどおしを対応づければよい。
【０１２７】
すなわち、この通行者候補領域と手候補領域の対応づけ問題は、領域の各種データをパラメータとして、対応関係を表す評価関数を用いたあてはめ問題と置き換えて対応づけることができる。
【０１２８】
この評価項目としては人物、手の候補領域の近さ、大きさ、手のあるべき方向などを考慮すれば良く、以下にその一例を示す。
【０１２９】
複数の通行者候補領域と手侯補領域をそれぞれＲ１ｉ、Ｒ２ｊ（ｉ＝１，２，…，ｍ ｊ＝１，２，…，ｎ）とする。
【０１３０】
ここで、ｍとｎはそれぞれ通行者候補領域、手候補領域の数である。
【０１３１】
次にＲ１ｉの重心Ｇ１ｉ、Ｒ２ｉの面積Ｓ２ｊ、およびＲ２ｉの重心Ｇ２ｊをそれぞれ画像処理で用いられる基本手法により求める。
【０１３２】
さらに、Ｒ２ｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）のそれぞれにおいて（１式）を対応させて手の方向を慣性主軸方向θ２ｊを求める。
【０１３３】
そして、対応づけの評価関数を、重心が近く、手侯補領域面積が大きく、手の方向に対応する慣性主軸方向が適切な方向を向いているといった各種データを評価に盛り込んだ以下のような式で表し、その評価値Ｅの値を最小化するものとして選択する。
【０１３４】
ここにＷｄ、Ｗｓ、Ｗθは重みづけの定数であり、θＴはあらかじめ与えたＲ２ｊの方向の推定値である。
【０１３５】
また、Ｄｘｉｊ，ＤｙｉｊはＧ１ｉとＧ２ｊの距離で、Ｇ１１とＧ２ｊの座標をそれぞれ（ｘ１ｉ，ｙ１ｉ）、（ｘ２ｊ，ｙ２ｉ）としたとき、次の（４式）で与えられる。
【０１３６】
Ｄｘｉｊ＝：ｘｉ−ｘｊ：，
ｙｉｊ＝：ｙｉ−ｙｊ： （４式）
以上のようにして、複数の利用者や手の領域が抽出された場合には、外接四角形の共通部分や対応づけ等により、通行者候補領域と手候補領域を対応づけることにより、どの人物が乗車券２を投入または提示したかをビデオカメラ８０からの画像を処理することにより知ることが可能であり、同時に通路内のそれ以外の人物の存在を知ることができるために、人物検知センサ３０〜３９の出力を利用せずに同様の効果が得られる。
【０１３７】
なお、これまでの説明ではビデオカメラ８０をポール５０上につけるとしたが、ビデオカメラ８０はここである必要はなく、たとえば図２６に示すように通路のほぼ真上から下向き、かつ真上よりやや通行券投入口３に近い位置に設置して、通路内部も撮影するようにしても構わない。
【０１３８】
この場合には図２３の場合よりさらにビデオカメラ８０の画角が広くなり、図２７に示すように複数の人物が映るが、上述のように複数の人物領域が抽出されたと想定して領域を切り分ける処理等を行うことにより、通行者と乗車券を投入または提示する手を対応づけることができる。
【０１３９】
次に、第２の発明の実施の形態について説明する。
【０１４０】
上述した第１の発明の実施の形態は、利用者が１枚の乗車券を利用する場合についての発明の実施の形態であったが、この第２の発明の実施の形態は、第１の発明の実施の形態で述べた利用客と投入または提示される乗車券とを対応づける処理を利用することにより、通行者が料金不足の乗車券と精算券のような複数の乗車券を投入または近づけて自動的に精算処理等を行うことを、高い安全性で行おうとするものである。
【０１４１】
すなわち、この第２の発明の実施の形態は、図２８に示したように通行者が２人いたときに、先行している通行者Ａが料金不足の乗車券ａを投入し、後続の通行者Ｂが精算券ｂ、料金不足の乗車券の順番に券を投入した場合（図２８（ａ））と、先行の通行者Ａが料金不足の乗車券ａと精算券ｂを投入し、後続の通行者Ｂが料金不足の乗車券ｃを投入した場合（図２８（ｂ））の違いを従来の自動改札装置では判断がつかなかったものを、第１の発明での実施の形態述べた利用者と乗車券を対応づける方式を用いることにより判定して、乗り越し精算を可能としたものである。
【０１４２】
この第２の発明の実施の形態は、第１の発明の実施の形態で述べた乗車券が投入または提示された場合に、それが通路内のどの位置に存在する利用者によるかを判別する方式を利用することにより実現される。
【０１４３】
すなわち、第１の発明によって図２８（ａ）と図２８（ｂ）との違いであるところの精算券を投入した人物が先行する人物かあるいは後続する人物であるかがわかることになる。
【０１４４】
つまり、ＣＰＵ４２で画像処理回路８３の出力と人間検知センサ３０〜３９の出力、さらに、乗車券２の読取結果を組み合わせて判断することにより、上記目的を達成することができる。
【０１４５】
次に、この第２の発明の実施の形態での処理の流れを図２９，３０のフローを用いて説明する。
【０１４６】
同図において、ステップＳ１からステップＳ４までのフローは第１の発明の実施の形態のそれと同様である。
【０１４７】
すなわち、乗卓券の投入があった場合にその投入位置を確認した後（ステップＳ４）、それが精算券であるかどうかを確認し（ステップＳ５´）、精算券である場合には引き続き料金不足の乗車券が投入される可能性があるために、次の券の投入を持つ処理ステップに移る（ステップＳ８´）。
【０１４８】
そして、精算券でない場合には乗車券となるが、これが精算不能な乗車券であるかをどうか確認し（ステップＳ６´）、精算不能である場合には通行不能の処理ステップに移る（ステップＳ１７）。
【０１４９】
精算可能である場合には、後述する精算が必要かいなかの処理ステップ（ステップＳ７´）を経て次の券の投入を待ち（ステップＳ８´）、次の券がなかなか投入されない場合にはタイムアウト処理ステップＳ９´を経て通行不能の処理に移る（ステップＳ１７）。
【０１５０】
券が投入された場合には、１枚目と２枚目の乗車券を投入した人物の同定を行うためにその人物の位置を再度確認した上で、２枚の乗車券の組み合わせで通行可能かどうかを判断する（ステップＳ１０´，Ｓ１１´）。
【０１５１】
次に、同一人物であるかどうかを確認し（ステップＳ１２´）、同一人物でないと判定される場合には不正通行になるので、券を排出して通行不能の処理に移る（ステップＳ１７）。
【０１５２】
同一人物であり、且つ１枚の乗車券で通行可能と判断された場合には、第１の発明の実施の形態の場合と同様に、その人物の前方に乗車券を投入していない人物がいないかどうかを確認し、不在であれば、ドアを開き通行させる（ステップＳ１４）。
【０１５３】
なお、精算券が用いられた場合には、この段階で初めて精算処理を行うこととし、他の場合は不用意に精算処理が行われないようにする。
【０１５４】
なお、通行者が通行可否が判断された後の処理は第１の発明の実施の形態の場合と同様である。
【０１５５】
ここで、ステップＳ４´とステップＳ１０´とで投入人物の位置確認を２度行っているのは、その人物が複数の乗車券を投入する場合に移動している可能性があるためであり、その検出時間の違いや人間検知センサの出力結果などを勘案して判断する必要がある。
【０１５６】
この対応づけの精度を上げるためには、ステップＳ８´の中で人間検知センサの出力を見て、自動改札装置内の移動物体の動きを監視しておくことも考えられる。
【０１５７】
また、ステップＳ４´からステップＳ１０´間での処理に要する時間が、きわめて短時間である場合には、ステップ１０´の処理を行わなくても構わない。
【０１５８】
また、ステップＳ８´において、通行者が精算が必要であることを理解せずにとまどってしまうことを考慮すれば、ここで、次の精算券を投入することを促すような表示を表示部２８に表示したり、音声で案内すると利用者の利便を図ることができる。
【０１５９】
なお本フローは１人の処理について説明しているが、図１４の説明で述べた場合と同様に、実際には１人の通行可能処理が終わると共に次の通行者が進入してくる場合が予想され、このような場合にはＣＰＵ４２のプログラムにおいて、状態フラグなどを利用することにより、ステップＳ１６´で人物の通過を待つ間に平行してステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３の処理を行い、複数の利用者が通行できるような処理を行うことももちろん可能である。
【０１６０】
以上のように本第２の発明の実施の形態においては、人物の位置と乗車券の種類や有効期間などを調べることにより、複数枚の券に対応させることが可能となる。
【０１６１】
なお、これまでの説明では複数の券の使用例として、料金不足の乗車券とその精算券の２枚として説明してきたが、これは乗車券と特急券のようにペアで用いられる券に対してももちろん対応できるし、券の枚数は２枚でなく、３枚以上であったとしても同様に対応可能である。
【０１６２】
ところで、第１及び２の発明の実施の形態は、自動改札装置内部の処理において通行者と投入券を対応づけ、本来は通過できない先行する通行者が後続の正券を所持する通行者の乗車券の読取結果により不当に通過することを防止しようとする方式であった。
【０１６３】
これは後続の通行者が、先行する通行者の乗車券の読取り結果がわからないままに自分の乗車券を投入したり提示したりすることにより発生する問題を、装置側で解決しようとするものである。
【０１６４】
しかるに、無線交信タイプのような自動改札装置においては、先行する人物と後続する人物が同時に乗車券を提示する可能性があり、この場合には第１の発明の実施の形態の方式をしても読み取られた乗車券の情報がどの通行者の所持するものかはわからずに、結果として、誰も通せなくなる可能性がある。
【０１６５】
また、通行者の側からすれば、先行する利用者の乗車券と自分の乗車券との読み取り結果を知りたい要求があると考えられる。
【０１６６】
また、見方を変えると、後続の通行者に対して、先行の通行者が正券を所持していなかったり精算が終了していないということがわかるようにすれば、後続の通行者が乗車券や精算券を投入または提示しないようになるために、正しい乗車券を持たない先行する人物が通れないようにすることができるというように考えられる。
【０１６７】
そこで、次に説明する第３の発明の実施の形態では、これを、先行の通行者の通行可否結果を後続の通行者に知らしめることにより、後続の通行者が不用意に自分の乗車券を投入または提示することがないようにする。
【０１６８】
図３１に本第３の発明の実施の形態のブロック図を示し、図３２に本第３の発明の実施の形態の自動改札装置の外観図の例を示す。
【０１６９】
図３１は、図５に示した第１の発明の実施の形態のブロック図に乗車券の検査結果を出力する出力機能を備えたものである。
【０１７０】
この出力機能としては、たとえばランプや文字情報などの表示やチャイム等の音声情報などが考えられ、いずれの場合もこれから乗車券を投入または提示しようとする人物に、先行する人物の乗車券の読取り結果がわかるように、投入口３や無線アンテナ７０近くに表示器８５またはスピーカ８６を設けることで実現する。
【０１７１】
本第３の発明の実施の形態では、前述した表示装置２８が乗車券を投入してゲート４１を通過しようとする先行者に対して出力するのに対し、本発明ではこれから乗車券を投入または近づけようとする後続する利用者に対して案内する点が従来の自動改札機と異なる点である。
【０１７２】
図３３は表示器８５の例で、先行する人物の乗車券が問題なかった場合に点灯する青ランプ８５ａと検査中または問題がある場合に点灯する赤ランプ８５ｂからなり、乗車券の検査状況と結果、および利用者の位置によりそのいずれかが点灯するようになっている。
【０１７３】
本第３の発明の実施の形態の動作としては、前の通行者の処理が完了しているときに青ランプ８５ａが点灯し、前の通行者の乗車券の処理中、または処理の結果通行不可となり、その通行者がまだ自動改札装置の通路内に存在する場合に赤ランプ８５ｂが点灯するようになっている。
【０１７４】
すなわち、青ランプ点灯時には、利用客が投入しようとする乗車券の読み取り結果はそのままその利用者が通行するために利用される。
【０１７５】
また、赤ランプが点灯している場合には前の人の処理が完了しておらず、乗車券を投入または提示しようとしている人物の乗車券の読み取り内容が、先行する人物に利用される可能性があるので、後の利用者に乗車券の投入または提示をしないように働きかける。
【０１７６】
次に、青ランプ８５ａ、赤ランプ８５ｂの点灯切り換えの条件についで説明する。
【０１７７】
この点灯切り換えタイミングは、乗車券の読み取り結果と人物の位置により決まる。
【０１７８】
まず、利用者が自動改札装置内に進入した場合や、乗車券が投入された場合には、乗車券の検査を行うために青ランプ点灯から赤ランプ点灯に切り換える。
【０１７９】
そして、乗車券が問題ない場合には、人物が自動改札装置の所定の位置を通過することを人間検知センサ３０〜３９で検知し、これを検知した段階で通過が完了し、次の通行客が乗車券を投入可能であると判断して表示装置８５を赤ランプ点灯から青ランプ点灯に切り換える。
【０１８０】
ここでのドア４１の開閉の動作は従来と同様である。
【０１８１】
すなわち、もし、利用客の投入または提示した乗車券が有効でないならば赤ランプ点灯のまま、従来と同様にドア４１を閉じた状態でその券を排出し、引き続き精算券の投入を待って通過可能となるかどうかを確認し、通過可能となればドア４１を開くと共に人物の通過を確認して青ランプ点灯に切り換える。
【０１８２】
もし、精算券等の投入がなかったり、期限や区間外のような問題の場合には、排出した券を通行者が取って自動改札装置の入り口まで戻ることを人間検知センサ３０〜３９で確認した後、青ランプ点灯に切り換える。
【０１８３】
次に、本第３の発明の実施の形態の動作について、図３４，３５に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１８４】
まず、人間検知センサ３０、３１、３６で自動改札装置の通路内に人物が入ってくるかどうかを確認する（ステップＳ１）。
【０１８５】
もし、人物が入ってくることを検知した場合には、人物の進入検知フラグをたて、ランプを青ランプ点灯から赤ランプ点灯に切り換える（ステップ３０）。
【０１８６】
また、利用者は自動改札装置の通路内に入る前に乗車券を投入または提示することがあるために、乗車券の投入または提示する動作があるかどうかを確認する（ステップＳ２）。
【０１８７】
ここで、人物の進入または乗車券の投入または提示する動作を検知すると、乗車券の種別や有効期間、区間などの情報を読み取り（ステップＳ４）、赤ランプ点灯に切り換える。
【０１８８】
次に、乗車券の投入または提示と人物の進入とを確認した後（ステップＳ２２）、乗車券の種別判断に移る。
【０１８９】
乗車券が精算券であるかどうかを確認し（ステップＳ５´）、精算券であるならば、次に精算を要する乗車券が投入または提示されるのを待つ処理ステップに移る（ステップＳ８´）。
【０１９０】
精算券でないならば投入または提示された券は乗車券であると想定して、その乗車券が有効であるか、または有効ではないが精算により有効になるかを判定する（ステップＳ６´）。
【０１９１】
乗車券でなかったり、有効期間が切れているような場合には、どうしても通過させることができないので、乗車券を排出して（ステップＳ１７）ドアを閉じて通過させないようにする（ステップ１８）。
【０１９２】
そうでない場合には精算の必要があるかどうかを確認し（ステップＳ７´）、精算不要であれば通行可能の処理ステップに移る（ステップＳ８´）。
【０１９３】
精算で通過できる場合には、次の券の投入または提示されるのを待つ処理ステップに移る（ステップＳ６´）。
【０１９４】
ここで、次の券が所定時間投入されない場合には、利用客が精算の意志がないと判断して、通行不可の処理ステップに移る（ステップＳ１７）。
【０１９５】
精算券が投入された場合には、その結果を検査し（ステップＳ１１´）、精算不可ならば通行不可の処理ステップに移る（ステップＳ１７）が、精算結果が可となれば、通行可能の処理ステップに移る（ステップＳ１３´）。
【０１９６】
通行可能の場合はそのまま、乗車券を排出してドア４１を開ければよいが、必要であれば、第１の発明の実施の形態と同様に、ステップＳ１３´からステップＳ１６の処理を行うことにより、投入者より前の乗車券を投入しない人物が通行することがないように確認した上で、通行を促す。
【０１９７】
なお、このフローの各処理手順は図２９，３０を元に精算券を受け付けるとして説明したが、これはあくまでも一例であり、精算券を受け付ける機能をなくしても良いし、投入者より前に位置する通行者の判定を行わなくても構わない。
【０１９８】
もちろん、本発明の基本を変えない限り、読取りや判断、ランプ点灯のタイミングを前後することは可能である。
【０１９９】
以上述べてきたように、自動改札装置の通路内の人物の乗車券の解折結果を後続する通行者に伝えるようにすれば、後続の通行者は先行する利用者の読み取り処理結果を確認せずに急いで自分の乗車券を投入または提示することがなくなり、結果として、先行する正しい乗車券を持たない利用者が後続する利用者の乗車券により通行するといった問題を解決することができる。
【０２００】
なお、本第３の発明の実施の形態では、出力機能として赤、青ランプを例として説明してきたが、これは文字表示であってもかまわないし、赤ランプ点灯時に対応する期間や赤から青に切り替わるタイミングでチャイムやブザーを鳴らすようにしてもかまわない。
【０２０１】
この表示装置８５は図３３に限るものでなく文字や図柄で表示してももちろんかまわない。
【０２０２】
また、この第３の発明の実施の形態では従来と同様に自動改札装置に設けられている人間検知センサ３０〜３９で人物の位置や通行を確認するとしたが、第１、第２の発明の実施の形態のように自動改札装置側で券を投入する人物の位置を判断させてその結果を元に後続する人物への表示ランプを制御するようにしてもかまわない。
【０２０３】
第１、第２の発明の実施の形態は乗車券を投入または提示する付近をビデオカメラを利用して撮影することにより、通行者と乗車券を対応づけようとするものであった。
【０２０４】
このように、ビデオカメラを利用すると従来の人間検知センサでは線でしか得られなかった情報が面の情報として広がるために、通行者に関する様々な情報を得ることができるようになる。
【０２０５】
そこで、次に述べる第４の発明の実施の形態は、ビデオカメラ８０等を用いて通行者を撮像することにより、通行者の背の高さを判定し、従来はポール５０にとりつけた人間検知センサ３０〜３９でしか得られなかった利用者の身長情報を精度良く映像から得ることとし、ひいては大人と小人の区別をしようとするものである。
【０２０６】
本第４の発明の実施の形態を図３６から図４１を用いて説明する。
【０２０７】
本第４の発明の実施の形態ではビデオカメラ８０の映像から通行者の背の高さを判別しょうとするものであるから、第１、２の発明の実施の形態と異なりこれらの違いが判別できるような位置にビデオカメラ８０を配置する必要がある。
【０２０８】
図３６はその一例であり、通路進行方向むかって左側の自動改札装置上にビデオカメラ８０を設置した例である。
【０２０９】
このビデオカメラ８０の画角は入力画像上での左端（進行方向側）が自動改札装置の中央部近傍を映し、また右端（進行方向手前側）はできるだけ通路の外部が映らないように配置し、さらに上下方向は面面下部に自動改札装置の内部が多少写る角度に設定すると後の処理が行いやすい。
【０２１０】
このビデオカメラ８０で撮像した映像を第１の発明の実施の形態で述べたようにあらかじめ撮影しておいた背景画像との差分処理か、所定の時問間隔ごとに取り込んだ画像間での差分を求め、さらに２値化処理を施すことにより、移動物体の領域を抽出する。
【０２１１】
図３７に示すように、ビデオカメラ８０による入力画像内に動物体の存在が検出された場合には、これは通行者に相当する。
【０２１２】
ビデオカメラ８０の位置が図３８に示すような場合には、一般に人物の背の高さはそのまま画像内での動領域の高さに相当するが、図３８に示すように人物はビデオカメラ８０の光軸と鋭角をなすθ方向に移動するので移動に伴い緩やかに面面の右から左に移動し、手前に来るほど大きく映る特徴がある。
【０２１３】
したがって、人物の背の高さは図３９に示すように画像内の左右方向の所定位置で検出した場合の像の高さで判定することになる。
【０２１４】
人物の存在は、背の高い変化領域を検出することにより得られるので、図４０（ａ）に示すように変化領域を抽出した面像に対して縦方向に射影をとり、この射影値が連続して所定値ＴＨｈｙより高い部分が所定期間ＴＨｌｙより長く続く部分をーつの山として切り出すことにより、人物の存在を知ることができる。
【０２１５】
このときの変化領域の画像内での上部位置が人物の頭頂部に対応することから、このＹ軸方向の位置を求めることによりその人物の身長を求めることができるようになる。
【０２１６】
ここで、上述のように移動に伴い、人物の高さは次第に高く検出されるために、画像内でのこの山が所定位置、つまり画像内の左右方向の一定の位置に来たときの頭頂部立置がその人物の背の高さであると判定する。
【０２１７】
すなわち、図４０（ｂ）に示すように変化領域を検出する差分２値画像において、位置ｐを含む幅ｄの領域を身長計測位置として定め、ここで縦方向の射影を常時求め、その射影値が連続して所定値より高くなった場合に人物が入ってきたことを検出し、さらに、その山が位置ｐに来たときにその変化領域の上部の位置がその人物の背の高さとして測定することになる。
【０２１８】
この一連の様子を図４１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。
【０２１９】
なお、変化領域面像内でのピークの位置から実際の身長を対応付ける場合には、その時の頭頂位置の垂直方向高さによりその高さと身長を対応させたテーブルを予め実験的に求めておきそこから身長を求めることができる。
【０２２０】
このようにして通行する人物の身長が判定された後は、あらかじめ設定されている大人と小人の身長のしきい値と比較して、通行する人物が大人であるか小人であるか判定する。
【０２２１】
そして、この後、投入または提示された乗車券の種別により小人用ランプを点灯させたりブザーを鳴らしたりするような動作は従来と同様である。
【０２２２】
なお、ここでは位置ｐを含む幅ｄの領域で人間を検出するとしたが、差分２値画像を画像取込の度に求めて縦方向の射影を求めてその山の位置を求め、それを時間軸にそって追跡をすることにより人物の移動を精度良く求めたり、あるいは入場にも退場にも用いる通路である場合には、この方法により移動方向までも求めることも可能となる。
【０２２３】
また、画像のみで人物の検出を行うのでなく、高さを判定する位置に人間検知センサを設けておき、このセンサをさえぎった場合に画像内での人物の頭頂部の高さを判定することも可能である。
【０２２４】
以上のようにして通行する人物の身長がわかったならば、この人物が大人か小人かの判定を行う。
【０２２５】
この判定はＣＰＵ４２においてあらかじめ設定していた値より大きいか小さいかにより行い、さらに乗車券の読み取り結果から大人用か小人用かの結果とつきあわせることにより、必要によりランプを点灯させたり、ドアの開閉条件を変えたりする。
【０２２６】
このようにすれば、大人と小人の条件はＣＰＵ４２にあらかじめ設定しておく値を変更することにより変更が可能であり、従来のようにポール５０の高さを変えるといった変更は必要なくなる。
【０２２７】
なお、ここでは、従来の自動改札装置の機能に照らし合わせ、身長情報を大人と小人の区別にのみ利用するように説明したが、本発明の実施の形態は利用者の身長が従来よりも正確にわかるため、たとえば定期券のような乗車券に対してはその身長情報を乗車券内に記録しておくことにより、次のような利用が考えられる。
【０２２８】
すなわち、自動改札装置での乗車券の検査時に従来の有効期間や区間の他に、自動改札装置で得られた身長情報を検査内容に加えて、もしこの身長が所定値以上違っている場合には、その定期券の正規の所持者以外の人物が利用したと判断して通行できないようにするなどの応用も可能となる。
【０２２９】
ところで、ビデオカメラ８０の配置は図３６に示した位置である必要はなく、図４２に示すようにポールの上に取り付けたり、また、図４３に示すように進行方向に向かって右側の本体に設置してもかまわない。
【０２３０】
この場合、得られる画像は図３７と異なり左右逆になるが、処理方法は前述したとほぼ同様である。
【０２３１】
なお、図４３の場合は、また無線アンテナ部７０があるため、この無線アンテナ部７０より進行方向奥側にビデオカメラ８０を設置することことが好ましいと考えられる。
【０２３２】
第４の発明の実施の形態は、ビデオカメラを用いて通行者を撮像することにより大人と小人を判別しようとするものであった。
【０２３３】
ところで、従来の自動改札機の人間検知センサでは、センサの明暗情報しか得られなかったために、さえぎった物体が荷物であるか人であるかを判別することは不可能であった。
【０２３４】
すなわち、従来の自動改札機では、人物の通過は人物検知センサで検知しているため、利用者がゴルフバックを前に抱えて自動改札装置を通過しようとして、ゴルフバッグが人物検知センサをさえぎると場合によってはそれを人物の通過であると誤判別してしまい、ゴルフバッグが通過した後に人物が通過しようとするとドアが閉じてしまう危険性があった。
【０２３５】
第４の発明の実施の形態のように、ビデオカメラ８０を用いると、通行者が撮影されることになるが、撮影する映像内には、当然その通行者が運ぶ荷物も映ることになる。
【０２３６】
つまり、ビデオカメラによる映像を用いれば、第３の発明の実施の形態で述べたように点の情報でなく、面の情報となるために荷物と人の区別をつけることもできると考えられる。
【０２３７】
そこで、次に述べる第５の発明の実施の形態は、ビデオカメラ８０により撮影した映像を画像処理することにより、荷物と人を分離し、通過の判定は人物の通過情報のみで行おうとするものである。
【０２３８】
この場合、人が持つ荷物としては様々な物が考えられるが、従来の自動改札機において人間検知センサで検知してしまう代表的な荷物としては、上述のゴルフバッグのほかカバン、サーフボード、傘、ベビーカーなどが挙げられる。
【０２３９】
本第５の発明の実施の形態では、ビデオカメラ８０の映像からこれらの荷物を人と区別して判別して、必要により人物検知センサ３０〜３９の出力と組み合わせて人物の通過を精度良く判別することにより、上記のような問題を解決するものである。
【０２４０】
本第５の発明の実施の形態は、ビデオカメラ８０の映像から人と荷物を判別するものであるから、これらの違いが判別できるような位置にビデオカメラ８０を配置する必要がある。
【０２４１】
たとえば第４の発明の実施の形態と同様に、通路の進行方向に向かって左側の自動改札装置上にビデオカメラ８０を設置しても構わないし、右側の自動改札装置上にビデオカメラ８０を設置しても構わない。
【０２４２】
また、ドア４１の手前を撮影するようにすれば、利用者がドア４１を通過しようとする場合に判断が行えるので、精度を向上させることができる。
【０２４３】
なお、この場合、第４の発明の実施の形態と同様に、ビデオカメラ８０の画角は入力画像上での左端（進行方向側）が改札機の中央部近傍を撮影しうるように、また右端（進行方向手前側）はできるだけ通路の外部が映らないように配置し、さらに上下方向は画面下部に自動改札装置の内部が多少写る角度に設定すると後の処理が行いやすい。
【０２４４】
次に、本第５の発明の実施の形態を図４４から図４９を用いて説明する。
【０２４５】
本第５の発明の実施の形態では、これまでに述べた発明の実施の形態と同様に、ビデオカメラ８０から取り込んだ画像に差分処理を施すことにより人物と荷物の領域を抽出する。
【０２４６】
図４４は抽出された荷物をもつ人物の例を示しており、この領域から後述のように人物の可能性のある領域を抽出する。
【０２４７】
この人物領域以外の固まった領域は荷物に相当することになるので、この領域が抽出された場合にはこの画像内の位置から荷物や荷物が自動改札装置のどの付近を通過しているかを推定して、その結果と人物検知センサ３０〜３９の出力とをＣＰＵ４２で比ベることにより、荷物が通過することによる人物検知センサ３０〜３９の出力は無視して人物のみで通過を判定するようにする。
【０２４８】
人物領域を判別する方法はいろいろと考えられるが、その例を図４５から図４８で説明する。
【０２４９】
図４５では第１の発明の実施の形態で示したと同様に、Ｘ、Ｙ軸方向への射影パターンを求めて、その射影パターンで所定の高さＴＨｈｙ，ＴＨｈｘ以上が所定の長さＴＨｌｙ，ＴＨｌｘ以上続く区間を求めることにより、固まった形となる変化領域を求め、必要により、その外接四角形を求める。
【０２５０】
この場合、ビデオカメラ８０は固定の位置、倍率であるので、自動改札装置内の人物はおよそどのくらいの大きさで見えるかは決まっており、変化領域の面積や外接四角形の大きさで人物かどうかを判定することができる。
【０２５１】
つまり、抽出された変化領域の外接四角形の大きさや面積などがあらかじめ設定しておいた人物サイズや人物面積に近いかどうかにより、得られた変化領域が人物らしいかどうかを判定することができる。
【０２５２】
なお、同図に示したように、外接四角形を求める場合、一般には運んでいる人物と荷物の間は接続されているために、縦方向に求めた射影パターンで領域を切り出す場合には、その切り出しのための高さＴＨｈｙは少し大きめにしたほうが良い。
【０２５３】
また、外接四角形の大きさによる判定では信頼がおけないような場合には、形状の特徴を用いることも可能である。
【０２５４】
たとえば、人物は頭の幅が胴体の幅に対して狭いといった特徴があるために、たとえば図４５のようにして得られた領域の上部と下部の幅を求め、その値や比が所定の範囲であるかどうかで人物を判定する方法も考えられる。
【０２５５】
つまり、固まりの領域を求めた後、図４６に示すように上部、下部のそれぞれ高さたとえば３０％程度の領域で再度縦方向に射影パターンを求め、その射影パターンで所定の高さ以上が所定の長さ以上続く区間を求めることで、上部と下部の幅Ｗｕ，Ｗｌを求める。
【０２５６】
次に、その比Ｗｕ／Ｗｌが所定の値の範囲であるか否かで人物を判定するものである。
【０２５７】
同図（ｂ）、（ｃ）に示すように、ゴルフバッグと人物ではそのＷｕ／Ｗｌ値がたとえば０．９と０．６とのように異なるので、人物の判別が可能である。
【０２５８】
また、幅でなく、領域の面積を同様に求めて、その比で人物の判別が可能である。
【０２５９】
また、この簡易的な手法としては、図４７に示すように抽出された領域の重心を求めて、人物であれば重心が下方向にあるのに対し、荷物であれば上部にある場合があるために、その上下の位置により判断することも可能である。
【０２６０】
さらに、画像の特徴を差分２画像で判断するのでなく、図４８に示すように、差分２値画像である変化領域に対応する領域を取り込み画像において求め、人物であると仮定すると顔に対応する上部の領域の明るさや色を求め、その色や明るさが人物のそれに対応しているか否かなどを確認することにより，人物であるか否かを判定することなども可能である。
【０２６１】
このように領域が人物であるかどうかという判別方法はさまざまな方法が提案されているために、ここではこれ以上の説明は割愛する。
【０２６２】
次に、図４９のフローチャートを用いて本第５の発明の実施の形態の動作について説明する。
【０２６３】
図４９のフローチャートは、乗車券が有効とみなされ、その人物の通過を検知するものであり、図１４のフローチャートのステップＳ５からステップＳ９に対応するものである。
【０２６４】
まず、乗車券が有効と判断された後（ステップＳ５）、ビデオカメラ８０の映像から移動物体の形状を画像処理手段で判別して、上で述べた方式により、移動物体を抽出して荷物と人の切り分けを行い荷物の存在を知っておく（ステップＳ３０）。
【０２６５】
次に、必要により、乗車券を持たないと思われる先行者がいるかどうかを確認する処理を行い（ステップＳ６）、もし先行者がいたならばその人物が通過してしまうためにドア４１を閉めるステップに進む。
【０２６６】
先行者がいないならば乗車券排出やドア４１を開くなどの処理を行い（ステップＳ８）、その後、人物検知センサ３０〜３９において物体の通過検知を行う（ステップＳ９）。
【０２６７】
この段階で再度画像処理により、人物と荷物の判別を行い（ステップＳ３１）、通過したものが人物であるならば、人物通過完了のステップに移り（ステップＳ３２）、通過したものが人物でないと判断された場合には、ステップＳ９に戻って再度人物の通過を待つ。
【０２６８】
なお、このフローチャートでステップＳ６は、第１の発明の実施の形態に照らし合わせて加えたものであり、本第５の発明の実施の形態では必ずしも必要なステップではなく、また、ステップＳ３０とステップＳ３１の人物、荷物の抽出処理は必ずしも両方で行う必要はなく、ステップＳ３０の結果を覚えておいてステップＳ３２の通過物体が人物かどうかの判定に用いたり、ステップＳ３１のみで判定するようにしてもかまわない。
【０２６９】
なお、これまでの説明では、人と荷物を切り分けて、人物と判断された領域のみを人物通過の判断とすると説明してきたが、人物と荷物との判断がつきにくい場合には、これらを区別するのでなく、画像から人と荷物のつながりの様子を判断して、人物検知センサ３０〜３９で物体の通過を検知したときに、これだけで人物が通過したとするのでなく、画像処理回路８３でそれらがつながっていると判定された領域全体の移動の様子を判断して、人と荷物がまとまって通過したと判断することもできる。
【０２７０】
すなわち、図４５で、移動物体の領域を求める際に縦方向の射影パターンの切り出しのＴＨｈｙをやや低めにして、図５０に示すように人と荷物のつながった外接四角形を求め、この外接四角形の移動の様子と人物検知センサ３０〜３９の出力結果とを合わせて見ることで、ゴルフバッグと人が通過した時点でこの人物が通過したと判断するものである。
【０２７１】
すなわち、図５１のフローチャートにおいて、図４９のフローチャートと同様に、乗車券が有効と判断された後（ステップＳ５）、ビデオカメラ８０の映像から移動物体の形状を画像処理回路８３の結果から判別して、荷物と人の接続状態を判別しておき（ステップＳ３０）、必要によりその移動物体とドア４１との間に乗車券を投入しない先行者が滞留していないかどうかを確認し（ステップＳ６）、乗車券排出やドア開などの処理を行い、その後、人物検知センサ３０〜３９において人物らしいものが通過したと判断したときに（ステップＳ９）面像処理回路８３の結果から、通過した物体の外接四角形が大きく、さらに続く領域があるかどうかを判定し（ステップＳ３１）、もし続く領域がある場合には、人物はまだ通過していないと判定して、続く領域の通過を待って、最終的に人物が通過したと判断するもの（ステップＳ３２）である。
【０２７２】
以上述べてきたように、本第５の発明の実施の形態によれば、ビデオカメラ８０の取り込み画像から移動物体の領域を求め、これから荷物と人の領域やそのつながりを判定し、この結果を人物検知センサ３０〜３９の出力と組み合わせることにより、荷物のみが通過してその荷物を所持する人が通過する場合にドア４１を閉める、といった問題を取り除くことができる。
【０２７３】
なお、これまでの説明では、ビデオカメラ８０の取り込み画像と、人物検知センサ３０〜３９の出力とを組み合わせるとして説明してきたが、これは必ずしも必要ではなく、ビデオカメラ８０による取り込み画像内の情報のみから人の移動を検知することも可能である。
【０２７４】
また、これまでの説明では、ビデオカメラ８０は自動改札装置上に設置するとして説明してきたが、荷物の判定をするためには、必ずしもこの場所に設置する必要はなく、図２６に示したように通路上方に設置する場合も考えられる。
【０２７５】
この場合、上方から見おろすようになるために得られる画像は、図５２に示すようになり、人と荷物との接続性がより顕著になる。
【０２７６】
すなわち、人物は通常同図（ａ）のように見えるのに対し、たとえばゴルフバッグ等を持つ場合には同図（ｂ）のように見えるためにその違いが顕著にわかることになる。
【０２７７】
さらに，この場合には、複数の人が重なって見えるようなことが少なくなるために、複数人の切り分けが容易になるという特徴がある。
【０２７８】
さらに、この場合の背景は通路の床面となるために、図３６のようにビデオカメラ８０を設置した場合に比較して背景が安定しており、たとえば床に塗装を施したり、図５３に示すように自動改札装置下部に蛍光灯８７などを配置して、照明を施すなどすればより抽出が行いやすくなる。
【０２７９】
以上、第１から第５の発明の実施の形態まで順次に述べてきたが、このうち第３の発明の実施の形態を除き、ビデオカメラ８０を設置して、所定時問間隔ごとに画像を取り込みその差分処理で人物や手などの動きを抽出することを基本としている。
【０２８０】
これまでの説明では、ビデオカメラ８０により取り込んだ画像をそのままの大きさで差分処理を行うとして説明してきたが、処理時間がかかるような場合には、面像を縮小画像に変換し（モザイク化）することも可能である。
【０２８１】
また、実際の画像においては洋服の色の影響や雑音などが生じて正しい変化領域の抽出ができない場合があるので、画像処理一般に用いられる孤立点除去や小さい面積の領域を排除するような雑音除去や、逆に移動物体の内部に穴があいてしまうような場合に穴埋めを行なうことも考えられる。
【０２８２】
すなわち、自動改札装置の設置環境は背景が複雑である場合も数多く考えられ、そのような場合にはこれらの処理が良好に作用する場合も多いと考えられる。また、ビデオカメラ８０の設置環境によっては、外光や照明条件が変わることに伴い差分画像全体に大きな変化が生じたように見えたり、通行者が乗車券を投入したり無線アンテナ７０に提示するときに手がビデオカメラ８０の前を横切って画像全体に大きな変化を生じるような場合も考えられる。
【０２８３】
このような場合には変化領域が大きくなるので、変化領域が大き過ぎる場合には、異常状態であるとみなして、処理を中断する必要がある場合も考えられるが、このときは照明変化や手の動きは短い時間での変化となるために、装置の異常とは区別できる上、実用上も問題が少ないと考えられる。
【０２８４】
また、ビデオカメラ８０で捕えた画像から変化領域を抽出したり、対象物が人間であるかどうかを判定する方式については侵入監視などを目的として多くの方法が検討開発されており、本発明はこれらのどのような方式を用いても同様な効果が得られるものであり、画像処理の方法に左右される性質のものではない。
【０２８５】
また、以上の発明では、自動改札装置の処理や画像処理はＣＰＵ４２により処理されるとしたが、これに限定するものではない。
【０２８６】
また、人物検知センサ３０〜３９については既存の装置が透過式の光線センサを用いているために、この透過式の光線センサで説明したが、これに限るものではなく、たとえば熱源の移動を検出する焦電センサや反射光や超音波などを用いた近接センサなどによっても構わない。
【０２８７】
また、ビデオカメラ８０の位置についてはそれぞれの発明の実施の形態において最も有効な場所と考えられる場所を例として説明したが、必ずしもそれらの場所である必要はなく、自動改札装置上または通路上のどの場所であったとしても所望の映像が得られる場所であるならば問題はない。
【０２８８】
また、ビデオカメラ８０は通常の照明または外光のもので撮影することを前提としてきたが、図５４に示すように常時同じ明るさとなるように特定の照明８８を施したり、通常の照明とビデオカメラの代わりに赤外線照明と赤外線カメラを用いて照明の影響を受けにくくすることも考えられる。
【０２８９】
また、図５５（ａ）、（ｂ）に示すようにビデオカメラ８０の映す背景となる場所にＬＥＤの様な光源８９を配置して、通常はこの光源８９が映し出されて乗車券を持つ手や人物が撮影領域内に入り込んだときにはその光源が見えなくなることを利用する方法も考えられる。
【０２９０】
同図（ｃ）、（ｄ）はこのような構成でビデオカメラ８０から取り込んだ画像中に乗車券を持つ手が映った例であり、同図（ｅ）、（ｆ）はその差分２値画像である。
【０２９１】
同図（ｅ）、（ｆ）において、手や乗車券が遮ったＬＥＤは同図で白く表されていて見えずに、その他のＬＥＤは遮られていないために、点灯して黒く見えている。
【０２９２】
このように、同図（ｅ）、（ｆ）では見えるＬＥＤが異なっており、この様子を判別することにより、どの方向から手が伸ぴているかを知ることができる。
【０２９３】
なお、この説明では、手をかざす部分で説明したが、これは自動改札装置及び床などの周辺でどこでも応用が可能であり、このようにすれば、ＬＥＤの点灯が見えるか見えないかで手や人物の存在を判定できるために、周囲の明るさの影響を受け難くすることが可能である。
【０２９４】
さらに、これまでの説明では、画像入力手段としてビデオカメラ８０を前提として説明してきたが、たとえば、第１、第２の発明の実施の形態のように手の位置、方向がわかればよいので、必ずしもビデオカメラを使う必要はなく、図５５に示したＬＥＤ８９の点滅状況を図５６に示すようにおのおのフォトディテクタ８９ｂで受光することにより、どの位置に乗車券を持つ手が存在しているかを知ることもできる。
【０２９５】
このようにＬＥＤとフオトディテクタとを組み合わせるようにしたいわば光線センサを用いるのでなく、焦電センサ７９や対象物までの距離を測定する超音波センサなどを図５７のように複数配置することにより、その出力結果からどのあたりに手が存在しているかを知ることもできる。
【０２９６】
そのほか、本発明の範囲内においてさまざまな応用が可能である。
【０２９７】
【発明の効果】
従って、以上詳述したように本発明によれば、たとえば無札進入者の後に、正券をもった人が券を投入したときにおこるエラー（前者が通過でき、後者が無札となる）を防止することができるように、投入者と処理する乗車券を正しく対応付けすることができる。
【０２９８】
また、複数枚投入の対応の自動改札装置の場合、投入された券がどこまで一人分の乗車券であるかと、その投入者を特定することが可能となり、運用の範囲を広げることができる。
【０２９９】
また、通行者の乗車券の読み取り結果を後続の利用者に通知することにより、後続の利用客が乗車券を不用意に投入または提示したりすることがなくなり、信頼性が高まる。
【０３００】
また、その投入者の詳しい情報、たとえば身長、荷物の有無等を得ることができる。
【０３０１】
身長を自動改札装置が判別できると、あらかじめ乗車券に所持者の情報を入れておき、その情報による所持者の身長と、実際に通行する人の身長を計測し比較することにより、一種のＩＤチェックを行うことができる。
【０３０２】
また、荷物の判別を正しくできることにより、荷物を持った人を二人の人と問違えることも無くなり、人間検知の検出能力をあげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の実施の形態による記録媒体処理装置に係わる自動改札装置の内部構造の一例を概略的に示す図、
【図２】この第１の発明の実施の形態による自動改札装置の外観を示す図、
【図３】通行者が乗車券を乗車券投入口に投入しようとしている状態を示す図、
【図４】通行者が乗車券を無線アンテナに提示している状態を示す図、
【図５】この第１の発明の実施の形態による自動改札装置の制御系統の構成を示すブロック図、
【図６】ビデオカメラで撮像した画像から、券を投入、または提示した通行者の手の部分を抽出する方式を説明するために示す図、
【図７】ビデオカメラで撮像した画像から、券を投入、または提示した通行者の手の部分を抽出する方式を説明するために示す図、
【図８】ビデオカメラで撮像した画像から、券を投入、または提示した通行者の手の部分を抽出する方式を説明するために示す図、
【図９】ビデオカメラで撮像した画像から、券を投入、または提示した通行者の手の部分を抽出する方式を説明するために示す図、
【図１０】ビデオカメラで撮像した画像から、券を投入、または提示した通行者の手の部分を抽出する方式を説明するために示す図、
【図１１】ビデオカメラで撮像した画像から、券を投入、または提示した通行者の手の部分を抽出する方式を説明するために示す図、
【図１２】ビデオカメラで撮像した画像から、券を投入、または提示した通行者の手の部分を抽出する方式を説明するために示す図、
【図１３】先行する利用者が乗車券を投入または提示せずに進入して、後続の利用客が投入または提示した場合についてを示す図、
【図１４】第１の発明の実施の形態の処理の流れを示すフローチャート、
【図１５】第１の発明の実施の形態の処理の流れの変形例を示すフローチャート、
【図１６】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図１７】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図１８】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図１９】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２０】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２１】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２２】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２３】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２４】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２５】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２６】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２７】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２８】通行者が２人いたときに、先行している通行者Ａが料金不足の乗車券ａを投入し、後続の通行者Ｂが精算券ｂ、料金不足の乗車券の順番に券を投入した場合（ａ）と、先行の通行者Ａが料金不足の乗車券ａと精算券ｂを投入し、後続の通行者Ｂが料金不足の乗車券ｃを投入した場合（ｂ）とを示す図、
【図２９】第２の発明の実施の形態の処理の流れを示すフローチャート、
【図３０】第２の発明の実施の形態の処理の流れを示すフローチャート、
【図３１】第３の発明の実施の形態による自動改札装置の制御系統の構成を示すブロック図、
【図３２】この第３の発明の実施の形態による自動改札装置の外観を示す図、
【図３３】この第３の発明の実施の形態の表示器の例を示す図、
【図３４】第３の発明の実施の形態の処理の流れを示すフローチャート、
【図３５】第３の発明の実施の形態の処理の流れを示すフローチャート、
【図３６】第４の発明の実施の形態による自動改札装置の外観を示す図、
【図３７】この第４の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図３８】この第４の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図３９】この第４の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図４０】この第４の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図４１】この第４の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図４２】この第４の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図４３】この第４の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図４４】第５の発明の実施の形態による自動改札装置の動作の概要を説明するために示す図、
【図４５】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図４６】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図４７】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図４８】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図４９】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示すフローチャート、
【図５０】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の変形例を説明するために示す図、
【図５１】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の変形例の動作を説明するために示すフローチャート、
【図５２】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の変形例を説明するために示す図、
【図５３】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の変形例を説明するために示す図、
【図５４】この発明の他の実施の形態による自動改札装置の外観を示す図、
【図５５】この発明のさらに他の実施の形態による自動改札装置の外観及び動作を説明するために示す図、
【図５６】この発明のさらに他の実施の形態による自動改札装置の外観を示す図、
【図５７】この発明のさらに他の実施の形態による自動改札装置の外観を示す図である。
【符号の説明】
１…自動改札装置本体、
２…乗車券、
３…投入口、
４…取出口、
７０…無線交信用のアンテナ、
５０…ポール、
８０…ビデオカメラ、
５…搬送路、
６、７、８、９、…複数のセンサ（検知器）、
１０，１１…磁気情報読取部（読取ヘッド）、
１２，１３…磁気情報記録部（書込ヘッド）、
１４，１５…磁気情報読取部（読取へッド）、
１６〜２１…支持部材（回転ローラ）、
２２、２３…振分部、
２４…ＳＦ処理部、
２５…サーマルプリンタ、
２６…入挟パンチ、
４０…集札部、
２８…表示器、
３０〜３９…複数の人間検知センサ、
４１…ドア、
４２…セントラル・ブロセッシング・ユニット（ＣＰＵ）、
４４…リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、
４６…ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、
４８…運賃メモリ、
５０…読取回路、
５２…記録回路、
７１…信号変換部、
５４…乗車券検知回路、
５６…搬送制御回路、
５７…人間検知器制御回路、
５８…ドア開閉機構、
５９…表示制御回路、
６０…ドア制御回路、
６２…伝達制御回路、
８１…Ａ／Ｄ変換回路、
８２…画像メモリ、
８３…画像処理回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば鉄道関係において、改札業務の省力化を目的として、鉄道などの施設の入場口あるいは出場口などに導入されている自動改札装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、たとえば鉄道関係において、改札業務の省力化を目的として、鉄道などの施設の入場口あるいは出場口などに自動改札装置が導入されている。
【０００３】
これは、施設を利用する利用者が施設に入場あるいは出場する際または施設の乗換えを行う際、利用者が携帯する乗車券を取り込んで検査し、乗車券が適正であれば利用者の通過を許可し、不適であれば利用者の通過を阻止することを自動的に行う装置である。
【０００４】
この自動改札装置は、入場、出場あるいは乗換の際に利用客により投入された乗車券、または無線交信部に近接提示された乗車券に記録されている磁気情報や無線情報（たとえば、入場駅及び乗車券の有効期問や料金、大人用か小人用かの種別など）を読み取り、この読み取った情報に基づいて利用者の通過の許可あるいは阻止を決定し、その乗車券にたとえば印字処理などの所定処理を施した後、その乗車券を必要により排出するものである。
【０００５】
このような自動改札装置には、通常、１０点の光線センサによる透過式人間検知センサが設けられており、そのセンサの遮光状態により、人間の存在位置等の動きを監視している。
【０００６】
その１０点のうち、４点はポールと呼ばれる柵上に配置され、大人と小人を区別するもので、自動改札装置を人間が通過するとき、ポール部上の人間検知センサを遮ることなく通過しているならば、課金の必要のない子供が通過していると判断し、ドア動作、及び、警報等を行わないようになっている。
【０００７】
そして、このような自動改札装置は、通常、以下のように動作する。
【０００８】
先ず、自動改札装置に乗客が正しい乗車券を投入または提示した場合、自動改札装置はその情報を読み取り、その乗車券が正しいと判断して、進行方向のドアを開状態にし、乗客１名の通過待ち状態となる。
【０００９】
そして、前述したような１０点の人間検知センサの明暗状態により乗客が通過したと判断すると、通過待ち状態は解消され元の状態に戻る。
【００１０】
また、乗客から投入された乗車券が正しい乗車券でない場合、たとえば有効期問を過ぎている乗車券を投入した場合、自動改札装置は情報を読み取り乗車券が有効期間外であると判断して、通過する乗客が有効期間外の乗車券を持ったものと判断する。
【００１１】
この場合、進行方向のドアを閉状態にして通行を阻止すると共に、ブザーを鳴らしたり正しい乗車券でない旨の表示を表示部に出力する。
【００１２】
そして、乗客が取り出し口のところの乗車券を取り、人間検知センサの明暗状態により取り出し口のところまで戻ったと判断すると元の状態に戻る。
【００１３】
さらに、乗客が乗車券を投入せずに自動改札装置の通路内に進入し、中央にある４点の人間検知センサを遮光すると、自動改札装置はその乗客を無札者と判定し、進行方向のドアを閉め、通過を阻止し、その乗客が取り出し口のところまで戻ることによって、元の状態に復帰する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上述したような従来のような自動改札装置においては、次のような幾つかの解決すべき課題がある。
【００１５】
先ず、透過式人間センサのみにより人間検知を行っている場合、乗車券を持っていない乗客と正しい乗車券（以下、正券）を持っている乗客とが続いて通行しようとした状態において、先行する乗車券を持っていない乗客が中央４点の人間検知人間センサを遮る前に、後続する乗客が投入口に正券を入れると、先行する乗客が通過できて、本来通過できるはずの後続する乗客は通れないという問題がある。
【００１６】
なぜなら、自動改札装置は投入された乗車券を読み取った際に、前述のように通行方向のドアを開状態にし、乗客１名の通過待ち状態になるが、実際に先に通路を通過するのは乗車券を持っていない乗客であり、その券を持っていない乗客が通過して自動改札装置の通過待ち状態が解消された後に、実際に乗車券を投入した乗客が通路中央に達したときには、乗車券が無いと判断してドアを閉状態にするためである。
【００１７】
これは乗車券の投入を伴わない無線交信により提示された乗車券との情報交換を行う自動改札装置の場合には、乗客が乗車券から手を離さないためより顕著に発生する。
【００１８】
また、別の問題として、人間の通過を中央４点の暗状態だけでみていることから、人間でなくても中央４点を遮ることができれば、それを人間として判断してしまい、たとえば、ゴルフバツク、サーフボード、等を前に抱えて自動改札装置を通過しようとすると、前のゴルフバックで４点を遮った段階で、それを人間と判断してしまい、実際に人間が通過しようとすると、ドアを閉状態にしてしまうことが発生しうる。
【００１９】
逆に、人間が２人で密着して自動改札装置を通行すると、１人の通過と判断してしまうために、１枚の乗車券で２人が通過できてしまうという問題がある。
【００２０】
上記の問題は、現行の自動改札装置が通行者と乗車券のような通行者確認手段との対応付けに関して、乗車券等の所持者たる１人の通行者に対して、１枚の通行券のみが対応づけられることを想定しており、さらに読み取った乗車券は、通路内の先頭の人物であることを想定したために起こる問題である。
【００２１】
そのため、現行の自動改札装置では、１人の通行者がたとえば乗車券と精算券とのような複数枚の券の投入を許すようにはなされていない。
【００２２】
たとえば図２８に示すように、通行者Ａと通行者Ｂとの２人の通行者がいて自動改札装置に、料金不足の乗車券ａ→精算券ｂ→料金不足の乗車券ｃの順番に複数枚の券が投入された場合、自動改札装置は精算券ｂを投入したのが通行者Ａであるか通行者Ｂであるかを判断することができないのである。
【００２３】
したがって、通行者Ａ，Ｂのどのタイミングで閉じているドアを開けるべきか、またドアが開いている場合には、どのタイミングでドアを閉じるべきか判断することができないのである。
【００２４】
また、従来の自動改札装置では、乗車券を投入する通行者が大人であるか小人であるかを背の高さで判別しており、この背の高さを判断する手段として、ポール部に設置した透過式人間検知センサを使用している。
【００２５】
この判別方法では、センサを横切ったかどうかによって、通行者の身長がポール部の高さ以上であるかどうかを判断しているため、おおまかな判断しかできないと共に、もし大人と小人とを判断するための身長の閾値を変更する必要がある場合には、ポール部を上下に移動する必要があった。
【００２６】
本発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、上記の課題を解決し得る自動改札装置を提供することを目的としている。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、第１の発明は、通行者とその通行者が投入または近づけた乗車券とを対応づけることにより、通行者が後続の通行者の乗車券により、通行することを防止しようとするものである。
【００２８】
第２の発明は、通行者とその通行者が投入または近づけた乗車券とを対応づけることにより、通行者が料金不足の乗車券と精算券のような複数の乗車券を投入または近づけて自動的に精算処理等を行うことを高い安全性でできるようにしようとするものである。
【００２９】
第３の発明は、通行者が無札で自動改札装置に進入したり、投入した乗車券が料金不足であるような場合に、後続の通行者に対してその旨を通知することにより、後続の通行者が不用意に乗車券や精算券を投入または近づけることを未然に防止し、後続の通行者の乗車券または精算券で先行の通行客が通過してしまうことを防止しようとするものである。
【００３０】
第４の発明は、ビデオカメラ等を用いて通行者の身長をはかり、大人と小人の判別をより精度良く行おうとするものである。
【００３１】
第５の発明は、ビデオカメラ等を用いて通行者を撮像することによって荷物と人物との存在を理解し、通過の判定は人物の通過情報のみで行おうとするものである。
【００３２】
すなわち、本発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記本体部に前記通行者によって前記記録媒体の提示がなされたとき、前記記録媒体の記録内容を読み取る記録媒体読取手段と、前記通路上における複数の通行者の存在を検知する第１の検知手段と、前記本体部に対する前記通行者による前記記録媒体の提示動作を検知する第２の検知手段と、前記記録媒体の提示動作が、通路に進入しようとしている通行者によるものか、通路内でドア手前に位置する通行者によるものであるかを判定する手段を含み、前記第１及び第２の検知手段からの検出結果に基づいて前記複数の通行者毎の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、この通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段とを具備したことを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００３３】
また、本発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記本体部に前記通行者によって前記記録媒体の提示がなされたとき、前記記録媒体の記録内容を読み取る記録媒体読取手段と、前記通路上における複数の通行者の存在を検知する第１の検知手段と、前記本体部に対する前記通行者による前記記録媒体の提示動作を検知する第２の検知手段と、前記記録媒体の提示動作が、通路に進入しようとしている通行者によるものか、通路内でドア手前に位置する通行者によるものであるかを判定する手段を含み、前記第１及び第２の検知手段からの検出結果に基づいて前記複数の通行者毎の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、この通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段と、前記通行者が前記記録媒体を提示したときに、前記通行可否判定手段において、その記録媒体が有効である場合に当該通行者を通過させるために前記ドア開閉手段により前記ドアを開状態に制御し、それ以外の通行者に対しては通行を阻止するためにドアを閉状態に制御する制御手段とを具備したことを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００３４】
また、本発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記本体部に前記通行者によって前記記録媒体の提示がなされたとき、前記記録媒体の記録内容を読み取る記録媒体読取手段と、前記通路上における複数の通行者の存在を検知する第１の検知手段と、前記本体部に対する前記通行者による前記記録媒体の提示動作を検知する第２の検知手段と、前記記録媒体の提示動作が、通路に進入しようとしている通行者によるものか、通路内でドア手前に位置する通行者によるものであるかを判定する手段を含み、前記第１及び第２の検知手段からの検出結果に基づいて前記複数の通行者毎の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、この通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段とを具備し、前記本体部に対し、一人の通行者が複数の記録媒体を投入または提示することを可能とすると共に、前記一人の通行者によって投入または提示された複数の記録媒体を処理可能に構成したことを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００３５】
また、本発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記本体部に前記通行者によって前記記録媒体の提示がなされたとき、前記記録媒体の記録内容を読み取る記録媒体読取手段と、前記通路上における複数の通行者の存在を検知する第１の検知手段と、前記本体部に対する前記通行者による前記記録媒体の提示動作を検知する第２の検知手段と、前記記録媒体の提示動作が、通路に進入しようとしている通行者によるものか、通路内でドア手前に位置する通行者によるものであるかを判定する手段を含み、前記第１及び第２の検知手段からの検出結果に基づいて前記複数の通行者毎の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、この通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段と、前記通行者が前記記録媒体を提示したときに、前記通行可否判定手段において、その記録媒体が有効である場合に当該通行者を通過させるために前記ドア開閉手段により前記ドアを開状態に制御し、それ以外の通行者に対しては通行を阻止するためにドアを閉状態に制御する制御手段とを具備し、前記本体部に対し、一人の通行者が複数の記録媒体を投入または提示することを可能とすると共に、前記一人の通行者によって投入または提示された複数の記録媒体を処理可能に構成したことを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００３６】
また、本発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記本体部に前記通行者によって前記記録媒体の提示がなされたとき、前記記録媒体の記録内容を読み取る記録媒体読取手段と、前記通路上における複数の通行者の存在を検知する第１の検知手段と、前記本体部に対する前記通行者による前記記録媒体の提示動作を検知する第２の検知手段と、前記第１及び第２の検知手段からの検出結果に基づいて前記複数の通行者毎の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、この通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段と、前記通行者が前記記録媒体を提示し、前記通行可否判定手段においてその記録媒体が有効である場合に当該通行者のみを通過させるために、前記ドア開閉手段により前記ドアを開状態に制御する制御手段と、前記通行可否判定手段の処理状況を通行者に報知する報知手段であって、通行者がこれから提示する記録媒体の読み取り結果が、該通行者に対して適用されるのか、該通行者に先行する通行者に対して適用される可能性があるかを区別するように出力する報知手段とを具備し、前記本体部に対し、一人の通行者が複数の記録媒体を投入または提示することを可能とすると共に、前記一人の通行者によって投入または提示された複数の記録媒体を処理可能に構成したことを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００３７】
また、本発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記記録媒体の記録内容を読み取る読取手段と、前記通路上における通行者の存在を検知する存在位置判定手段と、前記記録媒体を投入する部分と、前記記録媒体を提示する部分とを撮像する１台のビデオカメラおよび該ビデオカメラで撮像した画像を処理する画像処理手段を含み、前記本体部の通路内を通行する通行者の身長を計測する身長計測手段と、前記読取手段の読み取り結果及び前記存在位置判定手段により判定された前記通行者の存在状況並びに前記身長計測手段の計測結果とから前記通行者の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、前記通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段とを具備したことを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００３８】
また、この発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記記録媒体の記録内容を読み取る読取手段と、前記通路上における通行者の存在を検知する存在位置判定手段と、前記記録媒体を投入する部分と、前記記録媒体を提示する部分とを撮像する１台のビデオカメラおよび該ビデオカメラで撮像した画像を処理する画像処理手段を含み、前記本体部の通路内を通行する通行者の身長を計測する身長計測手段と、前記読取手段の読み取り結果及び前記存在位置判定手段により判定された前記通行者の存在状況並びに前記身長計測手段の計測結果とから前記通行者の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、前記通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段と、前記読取手段の読み取り結果に基づいて前記記録媒体が大人用か小児用かを判定する判定手段とを具備し、前記通行可否判定手段において、前記読取手段の読み取り内容が小児用であり、かつ、前記身長計測手段の計測結果が所定値以上であるときに、前記ドア開閉手段により前記ドアを閉じて当該通行人の通過を阻止することを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００３９】
また、本発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記記録媒体の記録内容を読み取る読取手段と、前記通路上における通行者の存在を検知する存在位置判定手段と、前記本体部の通路内を通行する通行者の身長を計測する身長計測手段と、前記読取手段の読み取り結果及び前記存在位置判定手段により判定された前記通行者の存在状況並びに前記身長計測手段の計測結果とから前記通行者の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、前記通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段とを具備し、前記読取手段は、さらに前記記録媒体にあらかじめ記録されている身長情報を読み取る手段を有し、前記通行可否判定手段において、前記読取により読み取られた身長情報と前記身長計測手段の計測結果とを照合し、それらが合っていなければ前記ドア開閉手段により前記ドアを閉じて当該通行人の通過を阻止することを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００４０】
また、本発明によると、ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、前記記録媒体の記録内容を読み取る読取手段と、前記通路上における通行者の存在を検知する存在位置判定手段と、前記本体部の通路内を通行する人物と荷物をその形状の特徴により判別する人物荷物判別手段と、前記読取手段の読み取り結果及び前記存在位置判定手段により判定された前記通行者の存在状況並びに前記人物荷物判別手段の判別結果とから前記通行者の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、前記通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段とを具備し、前記通行可否判定手段において、前記人物荷物判別手段の判別結果が人物であるときのみ前記通行者の通過の可否を判定する対象とすることを特徴とする自動改札装置が提供される。
【００４１】
また、本発明によると、前記第１の検知手段、第２の検知手段、身長計測手段、人荷物判別手段のうちの少なくとも一つが、ビデオカメラおよび該ビデオカメラで撮像した画像を処理する画像処理手段を含むことを特徴とした自動改札装置が提供される。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、第１の発明の実施の形態から順に、図面を参照しながら説明する。
【００４３】
図１は第１の発明の実施の形態による記録媒体処理装置に係わる自動改札装置の内部構造の一例を概略的に示す図、図２はこの自動改札装置の外観を示す図である。
【００４４】
図１に示す通り、自動改札装置本体１の一端部には、磁気記録方式などにより情報が記録されている磁気記録部を所定面に備えるカード状記録媒体としての乗車券２を受けいれる投入口３と、他端部には投入口３から投入された乗車券２が排出される取出口４とが設けられている。
【００４５】
また、非接触での情報の読取りや書き換えが可能である無線交信機能をもった乗車券に対応するため、この種の乗車券を取り扱う場合には、投入口３の近くに無線交信用のアンテナ７０が設けられている。
【００４６】
この乗車券２としては、たとえば金銭的価値を有する料金前払方式のもの（普通乗車券、定期券および回数券など）や金銭的価値を有する料金前払で都度減額する方式（ストアードフェア）のものなど、厚さ、幅、機能などがさまざまに異なる券片が使用される。
【００４７】
ポール５０には、通行者が乗車券２を投入口３に投入する動作や無線アンテナ７０に近づける動作が撮像できるように、投入口３および無線アンテナ７０を見おろす位置にビデオカメラ８０が設置されている。
【００４８】
このように自動改札装置本体１のポール５０に撮像装置としてのビデオカメラ８０を取り付けることにより、通行者が乗車券を乗車券投入口３に投入しようとしても（図３）、乗車券を無線アンテナ７０にかざそうとして提示しても（図４）、その手や乗車券を撮像することができるようになっている。
【００４９】
前記投入口３と取出口４との間には、投入口３により投入された乗車券２を取出口４に搬送するための搬送路５が形成されている。
【００５０】
この搬送路５上には、複数のセンサ（検知器）６、７、８、９、・・・などが設けられており、これらのセンサ６、７、８、９、・・・などによって搬送路５上を搬送される乗車券２の通過位置が順次検知される。
【００５１】
各センサ６、７、８、９、・・・など・・・は、たとえば光センサなどであり、乗車券２がセンサを通過したときの遮光により乗車券２の位置を確認することができる。
【００５２】
また、この搬送路５には投入口３から取出口４までの間に、乗車券２に記録されている磁気情報を読み取る磁気情報読取部（読取ヘッド）１０、１１及び乗車券２に対して磁気情報を記録する磁気情報記録部（書込ヘッド）１２、１３並びに記録した磁気情報を読み取る磁気情報読取部（読取へッド）１４、１５が設けられている。
【００５３】
これら各読取・書込へッド１０〜１５には、搬送路５として所定の間隔をあけ、かつそれぞれの間隔を保持するようにそれぞれ支持部材（回転ローラ）１６〜２１が対向して設けられている。
【００５４】
また、各読取・書込へッド１０〜１５は、回転ローラ１６〜２１と共に、自動改札装置本体１の一側面に取付られている。
【００５５】
なお、各読取・書込ヘッド１０〜１５は乗車券２が表裏どちらの状態で投入されたときにも裏面の磁気情報を読取および書込可能なように搬送路５の上下にそれぞれ１対ずつ設けられている。
【００５６】
また、搬送路５上には、乗車券２を振り分ける振分部２２、２３が設けられている。
【００５７】
このうち振分部２２は普通乗車券とそれ以外のもので後処理が異なるため、乗車券２をその幅に応じて、たとえばストアードフェア方式のカード・（以下ＳＦカードと称す）などはＳＦ処理部２４側に、普通乗車券はサーマルプリンタ２５および入挟パンチ２６側にそれぞれ振り分けるためのものである。
【００５８】
上記振分部２３は投入された乗車券２が放出すべきものであった場合にその乗車券２を取出口４の方向に振り分け、また投入された乗車券２が集札すべきものであった場合にその乗車券２を集札部４０方向へ振り分けるものである。
【００５９】
また、この自動改札装置本体１の上面には利用者や駅員などに案内を行うための表示器２８が設けられている。
【００６０】
さらに、自動改札装置本体１の側面には従来同様、利用者の存在位置を検出するための複数の人間検知センサ３０〜３９と、閉じることで利用客の通行を阻止するためのドア４１とが設けられている。
【００６１】
続いて、図５を参照してこの自動改札装置の制御系統の構成について説明する。
【００６２】
同図に示すように、この自動改札装置の制御系統は、自動改札装置全体を制御するセントラル・ブロセッシング・ユニット４２（以下ＣＰＵと称す）と、このＣＰＵ４２の制御プログラムを記憶しているリード・オンリー・メモリ４４（以下ＲＯＭと称す）と、乗車券２から読み取った情報の記憶、予め選択可能に作成された複数の表示パターンの記憶および制御ブログラムのバッファとして情報を記録するランダム・アクセス・メモリ４６（以下ＲＡＭと称す）と、乗車券２の使用が開始された入場駅（あるいは入場駅に対応した入場駅コード）に対応した運賃情報を記憶している運賃メモリ４８と、読み取りへッド１０、１１、１４、１５を制御する読取回路５０と、書込へッド１２、１３を制御する記録回路５２と、無線アンテナ７０で受信した乗車券情報を解読する機能と無線アンテナ７０を介して乗車券２に書き込むための情報をコード化する機能を持つ信号変換部７１、検知器６〜９などの検知出力に基づき乗車券２の搬送状況を検知する乗車券検知回路５４と、乗車券２を搬送路５に沿って搬送させる搬送用モータ５５を制御する搬送制御回路５６と、乗車券２の判定や利用者の動きに応じて表示器２８に表示を行う表示制御回路５９と、ドア４１を駆動するドア開閉機構５８を制御するドア制御回路６０と、人間検知器３０〜３９の検知出力に基づいて人間の通過状況を検知する人間検知器制御回路５７と、自動改札装置本体１を制御する図示しない制御盤あるいはホストコンピュータなどとの間で情報の伝達を行う伝達制御回路６２などとから構成されている。
【００６３】
なお、ＣＰＵ４２にはタイマ機能などが備えられているものとする。
【００６４】
また、この自動改札装置の制御系統には、ビデオカメラ８０から送られる映像信号を画像情報としてコード化するＡ／Ｄ変換回路８１と、この画像データを蓄える画像メモリ８２と、後述するように画像データを処理することにより、利用者が乗車券２を投入または提示する動作を認識するための画像処理回路８３とが設けられている。
【００６５】
上記画像処理回路８３はたとえばＣＰＵとその周辺回路から構成され、常時出力されているビデオカメラ８０からの映像信号を所定の時間ごとに取り込んで、後述するように利用者が乗車券２を投入または提示する動作を検出する。
【００６６】
なお、上記画像処理回路８３としては、ビデオカメラ８０からの映像信号を所定の時間ごとに定期的に取り込むのでなく、利用者が自動改札装置の投入口３に券２を投入または提示したタイミングを、センサ６、７や無線アンテナ７０などの情報などから得て、そのタイミングをＣＰＵ４２が通知することにより、そのタイミングで画像を取り込み処理するようにしても構わない。
【００６７】
次に、ビデオカメラ８０で撮像した画像から、券を投入、または提示した通行者の手の部分を抽出する方式について図６から図１２を用いて説明する。
【００６８】
先ず、ビデオカメラ８０によって撮像され、画像メモリ８２内に蓄えられている画像データから動いている領域を抽出する。
【００６９】
これは乗車券２を投入または提示する手は動いているものの、装置そのものは静止していることを利用するもので、新たに取り込まれた画像と、あらかじめ画像メモリ８２に記憶されている背景画像、または所定時間前に取り込んだ画像との差分処理により実現される。
【００７０】
ここで、取り込んだ画像が、通行者が券を投入または提示した瞬間の画像である場合には、券を投入した通行者の手の部分が変化領域として抽出される。
【００７１】
この変化領域は一般に画像処理回路８３で処理しやすいように２値化処理を行うことにより２値画像となる。
【００７２】
図６はこの様子を表した図であり、券２を投入口３に入れた状態での手の領域が抽出される。
【００７３】
この領域は図７（ａ）に示すように、いくつかの小領域に分離して得られる場合があるが、このような場合には、画像処理で公知のラベリング処理と分離統合処理により、ひとつの固まった領域として求めたり、同図（ｂ）に示すように画像内のＸ軸、Ｙ軸への射影パターンを求め、その射影パターンから固まった領域を得ることも可能である。
【００７４】
このような処理は面像処理でしばしば用いられる方法であるので、これ以上の説明はここでは割愛する。
【００７５】
このようにして得られた通行者の手の映像はたとえば、図８に示すようなものであり、人物の腕が延びている方向が画面の４辺の一部に接するような画像となる。
【００７６】
ここで、人物の腕の方向と人物の存在する位置とは関係があるために、画像内のどの位置に腕が伸びている方向を調べることにより、たとえば、図９に示すように通行者の存在する位置がおよそ限定されることになる。
【００７７】
したがって、図１０に示すように、この結果と人間検知センサ３０〜３２の出力結果とを比較することにより、券２を投入した人物が通路のどこに存在するのかがわかる。
【００７８】
つまり、券２を投入または提示した人物とドア４１の間に人物が存在しているかどうかを、求めた通行者の存在位置と人間検知センサ３０〜３９の出力とから判断し、もし存在いない場合にはドア４１を開けるが、そうでない場合にはドア４１を開けないことにより、ドア４１の手前に存在する通行者の不正通行を防止することが可能となる。
【００７９】
なお、人物の位置をより正確に知る必要がある場合には、図１１に示すように、人間検知センサ９０、９１などを増設することも考えられる。
【００８０】
ところで、上の説明では、検出した手が画像内のどこに存在するかにより、人物の位置を想定するとしたが、その位置の精度は腕の方向を詳細に調べることにより、さらに向上させることが可能である。
【００８１】
たとえば、図１２に示すように、手の部分は腕から続く長い棒状のシルエットとして得られるので、抽出された領域の長軸方向、つまり慣性主軸方向θ２を求めることにより手の方向を求めることができる。
【００８２】
この慣性主軸方向θ２は、ｘ、ｙ軸方向の０、１、２次の慣性モーメントをｍｉｊ（ｉ，ｊ＝０，１，２）とすると以下の様に算出できる。
【００８３】
θ２＝１／２＊ｔａｎ-1｛２＊ｍ１１／（ｍ０２−ｍ２０）｝ （１式）
ここで、ｍ１１、ｍ０２、ｍ２０はそれぞれ領域をｆ（ｘ，ｙ）としたときに、それぞれ
ｍ１１＝∫∫χｙｆ（ｘ，ｙ）ｄｘｄｙ，
ｍ２０＝∫∫ｘ2 ｆ（ｘ，ｙ）ｄｘｄｙ，
ｍ０２＝∫∫ｙ2 ｆ（ｘ，ｙ）ｄｘｄｙ （２式）
で与えられる。
【００８４】
以上のように、この手の方向から求められた人物の存在位置は、必要により人間検知センサ３０〜３９の出力信号と共にＣＰＵ４２に対して送られ、これらの情報を組み合わせることにより、乗車券２を投入、または提示した人物が通路に進入しようとしているか、あるいは、通路内のドア４１近くに存在するかを判定することができる。
【００８５】
したがって、図１３に示すように、先行する利用者が乗車券２を投入または提示せずに進入して、後続の利用客が乗車券２を投入または提示した場合、従来であれば、乗車券を投入した利用客の位置がわからないために、乗車券が問題なければドアを開いて、先行の利用者を誤って通過させたものが、本発明の方式では先行する利用客は乗車券を投入していないことが検知できるために、その通過を阻止することが可能となる。
【００８６】
次に、この発明での処理の流れを図１４に示すフローを用いて説明する。
【００８７】
この自動改札装置では、人間検知センサ３０、３１、３６などの状況から通路内に人物が入ってくるか否かを常時チェックする（ステップＳ１）。
【００８８】
人物を確認した場合には乗車券２が投入口３に投入または無線アンテナ７０部に提示されたかどうかを確認する（ステップＳ２）と共に、乗車券が投入されない状態で人物が自動改札装置を通過することがないように、人物検知センサ３２、３３、３７、３８で人物の通過をチェックする（ステップＳ３）。
【００８９】
ここで、人物検知センサ３２、３３、３７、３８の位置まで人物が移動したと判定される場合には当該人物が乗車券なしで通過しようとすると判断して、ドア４１を閉める（ステップＳ１２）。
【００９０】
乗車券２が投入または提示された場合、その券の情報を読み取る一方で、その投入信号を元に画像処理回路８３で券を投入または提示した人物の存在位置を知り、人間検知センサ３２、３３、３７、３８の出力と比較して、投入人物の位置を確認する（ステップＳ４）。
【００９１】
続いて、乗車券２の有効期間や区間などの情報を検査してその乗車券が有効であるかどうかを確認する（ステップＳ５）。
【００９２】
乗車券が有効でない場合には通行者を通すことができないためにドア４１を開けずに有効でない旨の表示を行い、乗車券を排出（ステップＳ１１）して、ドアを閉めるステップに移る（ステップＳ１２）。
【００９３】
乗車券が有効である場合には、先の乗車券投入人物の位置判定結果に基づき、その人物が通路内のドア４１の手前に位置する場合には、乗車券２を排出して（ステップＳ８）、通過可能の表示をしてその人物を通すようにドア４１を開く（ステップＳ９）ようにする。
【００９４】
これに対し、乗車券投入の人物が通路入り口に位置する場合には、人物の前方でドア４１の手前に人物が存在しないかを確認する（ステップＳ７）。
【００９５】
人物が存在しない場合には、通路入り口に存在する通行者が通れるようにドア４１を開く処理に移る（ステップＳ８）。
【００９６】
人物が存在する場合には、通路内の人物を誤って通過することがないように、乗車券２を排出して（ステップＳ１１）ドア４１を閉じるステップに移る（ステップＳ１２）。
【００９７】
なお、人物の通行を阻止した場合にはその人物が自動改札装置から戻ることを確認して最初のステップに戻ったり（ステップＳ１３）、人物の通行のためのドア４１を開けた場合には人物の通行を待ってドア４１を閉じることは従来と同様である（ステップＳ１０）。
【００９８】
以上のように乗車券を投入した人物の位置により開閉の処理を行うことにより、誤って有効な乗車券を持たない利用者を通過させることはない。
【００９９】
なお、ステップＳ１２では、乗車券が有効でないように表示するとしたが、場合によって乗車券が有効でないためにドア４１を閉じたのか、乗車券は有効であるが乗車券を投入した人物に先行して人物が存在するためにドア４１を閉じたのかにより表示を変えれば利用者に対する利便が図られる。
【０１００】
また、ステップＳ１、ステップＳ２の順に続けて行うとしたが、これは逆でも良いし、図１５に示すようにステップＳ１からステップＳ３とを同時に確認してもかまわない。
【０１０１】
また、ステップＳ４は，ステップＳ５の前に行う必要があるのではなく、その後でもかまわない。
【０１０２】
なお、図１４、図１５に示すフローは、乗車券を投入または提示する通行者が１人である場合を想定したものであるが、実際には次々に利用者が来て、１人の通行者が乗車券投入後、自動改札装置から抜けるまでの間に次の人物が乗車券を投入する場合が考えられる。
【０１０３】
この場合には、ＣＰＵのブログラムで状態フラグなどを利用すると共に、人物検知センサの出力を見ながら移動物体の位置を追跡することにより、ステップＳ９で人物の通過を待つ間に平行してステップＳ１、Ｓ２の処理を行い、複数の利用者が通行できるような処理を行うことももちろん可能である。
【０１０４】
また、以上の説明では画像処理部においては画像変化が検出された時点で手の検出をすると仮定したが、ノイズによる誤動作を防ぐために、取込の頻度を上げて、連続して数回変化を抽出した場合のみ手が存在するというように判断することも考えられる。
【０１０５】
本発明の実施の形態では、ビデオカメラ８０の映像から手の領域を抽出するため、ビデオカメラ８０は図１に示したように、乗車券投入口３と無線アンテナ７０のほぼ中間位置の情報のポール５０にできるだけ光軸が垂直になるように設置すると良いと考えられる。
【０１０６】
なぜなら、ビデオカメラ８０の光軸が垂直でないと通行者の手の高さが撮像して得られた映像の手の向きに関係しており、画像処理によって求めた手の方向の精度が低くなるためであり、また、乗車券投入口３と無線アンテナ７０のほぼ中間位置の上方のポール５０に設置するのは、ビデオカメラ８０の光軸をできるだけ垂直にしたいためである。
【０１０７】
さらに、ビデオカメラ８０の視野は、無線アンテナ７０と乗車券投入口３に乗車券２を投入または提示する手が十分に撮像でき、背後の人の足や荷物はできるだけ視野内に入らないようにすると良い。
【０１０８】
なぜなら、ビデオカメラ８０の視野内に余計なものがあると、画像処理の負担が大きくなったり、画像処理によって求めた手の方向の精度が低くなったりするためである。
【０１０９】
ところで、乗車券２の投入口３付近と乗車券２を提示する無線アンテナ７０付近とを１台のビデオカメラで撮像した時に解像度の関係で十分な精度が出ない場合が考えられる。
【０１１０】
この場合には、図１６に示すように、乗車券２の投入口３付近を撮像するビデオカメラ８０ａと、乗車券２を提示する無線アンテナ７０を撮像するビデオカメラ８０ｂとを別々に設置することにより、解像度を確保し検出精度を向上させることも可能である。
【０１１１】
また、ビデオカメラは通常光軸方向に長くなるために、図２のようにビデオカメラ８０を設置すると、ポールから上方（あるいは下方）に張り出してしまい見苦しくなる上に通行者に違和感を与えたりする可能性もある。
【０１１２】
このような場合には、もちろん小型のビデオカメラを使用してポール５０内に納めることができればそれに越したことはないが、ビデオカメラの長さ方向が長くて上下にはみ出してしまうような場合には、図１７に示すように反射板９２を用いることによって、ビデオカメラ８０をポール５０の中に埋め込むことも可能である。
【０１１３】
なお、必要により、反射板９２の前後にレンズを配して、ビデオカメラ８０と反射板９２との間の光をポール５０と平行にすることも可能であり、図１８に示すようにレンズ９３と反射板９２とをユニット化しておけば、それらの調整も容易となる。
【０１１４】
この場合、通常のレンズと同様に絞り調整やビント調整ができるようにし、反射板９２の角度は図１９に示すような調整ネジ９４を用いて調整できるようにすれば、調整も比較的容易に可能となる。
【０１１５】
この場合も、乗車券２の投入口３付近と乗車券２を提示する無線アンテナ７０付近を１台のビデオカメラで撮像して十分な精度が得られない場合には、図２０に示すように２台のビデオカメラ８０ａ，８０ｂを設置することにより、解像度の改善を図ることができる。
【０１１６】
さらに、ポールが細くてその中にビデオカメラを納めることができないような場合には、図２１に示すように、ビデオカメラ８０とファイバスコープ９５を接続して、ビデオカメラ８０を本体内に埋め込み、フアイバースコープ９５先端のレンズで撮影領域を見るようにすれば、通行者から目立たないように設置することが可能である。
【０１１７】
ここで解像度が得られない場合にはもちろん図２２に示すように２台のビデオカメラ８０ａ，８０ｂを用いれば良い。
【０１１８】
さて、これまでの説明では、画像処理部において乗車券を投入または提示する動作を検出し、人物の位置との対応づけは手の位置または角度と人間検知センサの出力状態で対応づけるとしたが、ビデオカメラ８０の視野を広くして、同時に通路内部も撮影するようにすれば、撮影画像中から手を検出すると共に通路内の人物位置も求めることが可能となり、しいては人間検知センサ３０〜３９の出力なしに同様の判定を行うことが可能となる。
【０１１９】
この例について図２３を用いて説明する。
【０１２０】
この場合は、ビデオカメラ８０の視野が広いために、画像中には券を投入または近づける手と体の一部が写っている状態となる。
【０１２１】
このため上述と同様の画像の取り込み差分処理を行うと、同図（ａ）に示すように通路内の人物の体の一部と手の一部が一体または分離して変化領域となって抽出されるようになってしまう。
【０１２２】
ここで、通路内の人物の体は画像の一部の辺に沿って抽出され、手はそこから伸びる形で抽出されるため、たとえば同図（ｂ）に示すように画像の下部に人物位置抽出領域を設定し、上部に手方向抽出領域を設定すると、前者では抽出された移動物体領域の左右位置から人物の位置を求め（同図（ｃ））、上部で抽出された移動物体領域から手の位置や方向を求め（同図（ｄ））、これらの接続状態により、どの位置にいる人物が乗車券を投入または近づけたかを容易に判定することができる（（同図（ｅ）、（ｆ））。
【０１２３】
すなわち、この場合には通路内の人物位置を検出するための人問検知センサ３０〜３９が不要となる。
【０１２４】
なお、ここでビデオカメラ８０の視野が広くなることにより、複数の人物候補領域やそこから伸びる複数の手候補領域が抽出される場合も考えられる。
【０１２５】
この場合には各々の通行者領域とそれに合った手の領域を対応づければ良いわけであり、たとえば、図２４に示すように両者の外接四角形が共通部分を持つ場合には、同一の人物によるものであるとして対応づける。
【０１２６】
図２５に示すように、そうでない場合には、人物候補領域と手候補領域とについて、その距離がもっとも近いものどおしを対応づければよい。
【０１２７】
すなわち、この通行者候補領域と手候補領域の対応づけ問題は、領域の各種データをパラメータとして、対応関係を表す評価関数を用いたあてはめ問題と置き換えて対応づけることができる。
【０１２８】
この評価項目としては人物、手の候補領域の近さ、大きさ、手のあるべき方向などを考慮すれば良く、以下にその一例を示す。
【０１２９】
複数の通行者候補領域と手侯補領域をそれぞれＲ１ｉ、Ｒ２ｊ（ｉ＝１，２，…，ｍ ｊ＝１，２，…，ｎ）とする。
【０１３０】
ここで、ｍとｎはそれぞれ通行者候補領域、手候補領域の数である。
【０１３１】
次にＲ１ｉの重心Ｇ１ｉ、Ｒ２ｉの面積Ｓ２ｊ、およびＲ２ｉの重心Ｇ２ｊをそれぞれ画像処理で用いられる基本手法により求める。
【０１３２】
さらに、Ｒ２ｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）のそれぞれにおいて（１式）を対応させて手の方向を慣性主軸方向θ２ｊを求める。
【０１３３】
そして、対応づけの評価関数を、重心が近く、手侯補領域面積が大きく、手の方向に対応する慣性主軸方向が適切な方向を向いているといった各種データを評価に盛り込んだ以下のような式で表し、その評価値Ｅの値を最小化するものとして選択する。
【０１３４】
【０１３５】
また、Ｄｘｉｊ，ＤｙｉｊはＧ１ｉとＧ２ｊの距離で、Ｇ１１とＧ２ｊの座標をそれぞれ（ｘ１ｉ，ｙ１ｉ）、（ｘ２ｊ，ｙ２ｉ）としたとき、次の（４式）で与えられる。
【０１３６】
Ｄｘｉｊ＝：ｘｉ−ｘｊ：，
ｙｉｊ＝：ｙｉ−ｙｊ： （４式）
以上のようにして、複数の利用者や手の領域が抽出された場合には、外接四角形の共通部分や対応づけ等により、通行者候補領域と手候補領域を対応づけることにより、どの人物が乗車券２を投入または提示したかをビデオカメラ８０からの画像を処理することにより知ることが可能であり、同時に通路内のそれ以外の人物の存在を知ることができるために、人物検知センサ３０〜３９の出力を利用せずに同様の効果が得られる。
【０１３７】
なお、これまでの説明ではビデオカメラ８０をポール５０上につけるとしたが、ビデオカメラ８０はここである必要はなく、たとえば図２６に示すように通路のほぼ真上から下向き、かつ真上よりやや通行券投入口３に近い位置に設置して、通路内部も撮影するようにしても構わない。
【０１３８】
この場合には図２３の場合よりさらにビデオカメラ８０の画角が広くなり、図２７に示すように複数の人物が映るが、上述のように複数の人物領域が抽出されたと想定して領域を切り分ける処理等を行うことにより、通行者と乗車券を投入または提示する手を対応づけることができる。
【０１３９】
次に、第２の発明の実施の形態について説明する。
【０１４０】
上述した第１の発明の実施の形態は、利用者が１枚の乗車券を利用する場合についての発明の実施の形態であったが、この第２の発明の実施の形態は、第１の発明の実施の形態で述べた利用客と投入または提示される乗車券とを対応づける処理を利用することにより、通行者が料金不足の乗車券と精算券のような複数の乗車券を投入または近づけて自動的に精算処理等を行うことを、高い安全性で行おうとするものである。
【０１４１】
すなわち、この第２の発明の実施の形態は、図２８に示したように通行者が２人いたときに、先行している通行者Ａが料金不足の乗車券ａを投入し、後続の通行者Ｂが精算券ｂ、料金不足の乗車券の順番に券を投入した場合（図２８（ａ））と、先行の通行者Ａが料金不足の乗車券ａと精算券ｂを投入し、後続の通行者Ｂが料金不足の乗車券ｃを投入した場合（図２８（ｂ））の違いを従来の自動改札装置では判断がつかなかったものを、第１の発明での実施の形態述べた利用者と乗車券を対応づける方式を用いることにより判定して、乗り越し精算を可能としたものである。
【０１４２】
この第２の発明の実施の形態は、第１の発明の実施の形態で述べた乗車券が投入または提示された場合に、それが通路内のどの位置に存在する利用者によるかを判別する方式を利用することにより実現される。
【０１４３】
すなわち、第１の発明によって図２８（ａ）と図２８（ｂ）との違いであるところの精算券を投入した人物が先行する人物かあるいは後続する人物であるかがわかることになる。
【０１４４】
つまり、ＣＰＵ４２で画像処理回路８３の出力と人間検知センサ３０〜３９の出力、さらに、乗車券２の読取結果を組み合わせて判断することにより、上記目的を達成することができる。
【０１４５】
次に、この第２の発明の実施の形態での処理の流れを図２９，３０のフローを用いて説明する。
【０１４６】
同図において、ステップＳ１からステップＳ４までのフローは第１の発明の実施の形態のそれと同様である。
【０１４７】
すなわち、乗卓券の投入があった場合にその投入位置を確認した後（ステップＳ４）、それが精算券であるかどうかを確認し（ステップＳ５´）、精算券である場合には引き続き料金不足の乗車券が投入される可能性があるために、次の券の投入を持つ処理ステップに移る（ステップＳ８´）。
【０１４８】
そして、精算券でない場合には乗車券となるが、これが精算不能な乗車券であるかをどうか確認し（ステップＳ６´）、精算不能である場合には通行不能の処理ステップに移る（ステップＳ１７）。
【０１４９】
精算可能である場合には、後述する精算が必要かいなかの処理ステップ（ステップＳ７´）を経て次の券の投入を待ち（ステップＳ８´）、次の券がなかなか投入されない場合にはタイムアウト処理ステップＳ９´を経て通行不能の処理に移る（ステップＳ１７）。
【０１５０】
券が投入された場合には、１枚目と２枚目の乗車券を投入した人物の同定を行うためにその人物の位置を再度確認した上で、２枚の乗車券の組み合わせで通行可能かどうかを判断する（ステップＳ１０´，Ｓ１１´）。
【０１５１】
次に、同一人物であるかどうかを確認し（ステップＳ１２´）、同一人物でないと判定される場合には不正通行になるので、券を排出して通行不能の処理に移る（ステップＳ１７）。
【０１５２】
同一人物であり、且つ１枚の乗車券で通行可能と判断された場合には、第１の発明の実施の形態の場合と同様に、その人物の前方に乗車券を投入していない人物がいないかどうかを確認し、不在であれば、ドアを開き通行させる（ステップＳ１４）。
【０１５３】
なお、精算券が用いられた場合には、この段階で初めて精算処理を行うこととし、他の場合は不用意に精算処理が行われないようにする。
【０１５４】
なお、通行者が通行可否が判断された後の処理は第１の発明の実施の形態の場合と同様である。
【０１５５】
ここで、ステップＳ４´とステップＳ１０´とで投入人物の位置確認を２度行っているのは、その人物が複数の乗車券を投入する場合に移動している可能性があるためであり、その検出時間の違いや人間検知センサの出力結果などを勘案して判断する必要がある。
【０１５６】
この対応づけの精度を上げるためには、ステップＳ８´の中で人間検知センサの出力を見て、自動改札装置内の移動物体の動きを監視しておくことも考えられる。
【０１５７】
また、ステップＳ４´からステップＳ１０´間での処理に要する時間が、きわめて短時間である場合には、ステップ１０´の処理を行わなくても構わない。
【０１５８】
また、ステップＳ８´において、通行者が精算が必要であることを理解せずにとまどってしまうことを考慮すれば、ここで、次の精算券を投入することを促すような表示を表示部２８に表示したり、音声で案内すると利用者の利便を図ることができる。
【０１５９】
なお本フローは１人の処理について説明しているが、図１４の説明で述べた場合と同様に、実際には１人の通行可能処理が終わると共に次の通行者が進入してくる場合が予想され、このような場合にはＣＰＵ４２のプログラムにおいて、状態フラグなどを利用することにより、ステップＳ１６´で人物の通過を待つ間に平行してステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３の処理を行い、複数の利用者が通行できるような処理を行うことももちろん可能である。
【０１６０】
以上のように本第２の発明の実施の形態においては、人物の位置と乗車券の種類や有効期間などを調べることにより、複数枚の券に対応させることが可能となる。
【０１６１】
なお、これまでの説明では複数の券の使用例として、料金不足の乗車券とその精算券の２枚として説明してきたが、これは乗車券と特急券のようにペアで用いられる券に対してももちろん対応できるし、券の枚数は２枚でなく、３枚以上であったとしても同様に対応可能である。
【０１６２】
ところで、第１及び２の発明の実施の形態は、自動改札装置内部の処理において通行者と投入券を対応づけ、本来は通過できない先行する通行者が後続の正券を所持する通行者の乗車券の読取結果により不当に通過することを防止しようとする方式であった。
【０１６３】
これは後続の通行者が、先行する通行者の乗車券の読取り結果がわからないままに自分の乗車券を投入したり提示したりすることにより発生する問題を、装置側で解決しようとするものである。
【０１６４】
しかるに、無線交信タイプのような自動改札装置においては、先行する人物と後続する人物が同時に乗車券を提示する可能性があり、この場合には第１の発明の実施の形態の方式をしても読み取られた乗車券の情報がどの通行者の所持するものかはわからずに、結果として、誰も通せなくなる可能性がある。
【０１６５】
また、通行者の側からすれば、先行する利用者の乗車券と自分の乗車券との読み取り結果を知りたい要求があると考えられる。
【０１６６】
また、見方を変えると、後続の通行者に対して、先行の通行者が正券を所持していなかったり精算が終了していないということがわかるようにすれば、後続の通行者が乗車券や精算券を投入または提示しないようになるために、正しい乗車券を持たない先行する人物が通れないようにすることができるというように考えられる。
【０１６７】
そこで、次に説明する第３の発明の実施の形態では、これを、先行の通行者の通行可否結果を後続の通行者に知らしめることにより、後続の通行者が不用意に自分の乗車券を投入または提示することがないようにする。
【０１６８】
図３１に本第３の発明の実施の形態のブロック図を示し、図３２に本第３の発明の実施の形態の自動改札装置の外観図の例を示す。
【０１６９】
図３１は、図５に示した第１の発明の実施の形態のブロック図に乗車券の検査結果を出力する出力機能を備えたものである。
【０１７０】
この出力機能としては、たとえばランプや文字情報などの表示やチャイム等の音声情報などが考えられ、いずれの場合もこれから乗車券を投入または提示しようとする人物に、先行する人物の乗車券の読取り結果がわかるように、投入口３や無線アンテナ７０近くに表示器８５またはスピーカ８６を設けることで実現する。
【０１７１】
本第３の発明の実施の形態では、前述した表示装置２８が乗車券を投入してゲート４１を通過しようとする先行者に対して出力するのに対し、本発明ではこれから乗車券を投入または近づけようとする後続する利用者に対して案内する点が従来の自動改札機と異なる点である。
【０１７２】
図３３は表示器８５の例で、先行する人物の乗車券が問題なかった場合に点灯する青ランプ８５ａと検査中または問題がある場合に点灯する赤ランプ８５ｂからなり、乗車券の検査状況と結果、および利用者の位置によりそのいずれかが点灯するようになっている。
【０１７３】
本第３の発明の実施の形態の動作としては、前の通行者の処理が完了しているときに青ランプ８５ａが点灯し、前の通行者の乗車券の処理中、または処理の結果通行不可となり、その通行者がまだ自動改札装置の通路内に存在する場合に赤ランプ８５ｂが点灯するようになっている。
【０１７４】
すなわち、青ランプ点灯時には、利用客が投入しようとする乗車券の読み取り結果はそのままその利用者が通行するために利用される。
【０１７５】
また、赤ランプが点灯している場合には前の人の処理が完了しておらず、乗車券を投入または提示しようとしている人物の乗車券の読み取り内容が、先行する人物に利用される可能性があるので、後の利用者に乗車券の投入または提示をしないように働きかける。
【０１７６】
次に、青ランプ８５ａ、赤ランプ８５ｂの点灯切り換えの条件についで説明する。
【０１７７】
この点灯切り換えタイミングは、乗車券の読み取り結果と人物の位置により決まる。
【０１７８】
まず、利用者が自動改札装置内に進入した場合や、乗車券が投入された場合には、乗車券の検査を行うために青ランプ点灯から赤ランプ点灯に切り換える。
【０１７９】
そして、乗車券が問題ない場合には、人物が自動改札装置の所定の位置を通過することを人間検知センサ３０〜３９で検知し、これを検知した段階で通過が完了し、次の通行客が乗車券を投入可能であると判断して表示装置８５を赤ランプ点灯から青ランプ点灯に切り換える。
【０１８０】
ここでのドア４１の開閉の動作は従来と同様である。
【０１８１】
すなわち、もし、利用客の投入または提示した乗車券が有効でないならば赤ランプ点灯のまま、従来と同様にドア４１を閉じた状態でその券を排出し、引き続き精算券の投入を待って通過可能となるかどうかを確認し、通過可能となればドア４１を開くと共に人物の通過を確認して青ランプ点灯に切り換える。
【０１８２】
もし、精算券等の投入がなかったり、期限や区間外のような問題の場合には、排出した券を通行者が取って自動改札装置の入り口まで戻ることを人間検知センサ３０〜３９で確認した後、青ランプ点灯に切り換える。
【０１８３】
次に、本第３の発明の実施の形態の動作について、図３４，３５に示すフローチャートを用いて説明する。
【０１８４】
まず、人間検知センサ３０、３１、３６で自動改札装置の通路内に人物が入ってくるかどうかを確認する（ステップＳ１）。
【０１８５】
もし、人物が入ってくることを検知した場合には、人物の進入検知フラグをたて、ランプを青ランプ点灯から赤ランプ点灯に切り換える（ステップ３０）。
【０１８６】
また、利用者は自動改札装置の通路内に入る前に乗車券を投入または提示することがあるために、乗車券の投入または提示する動作があるかどうかを確認する（ステップＳ２）。
【０１８７】
ここで、人物の進入または乗車券の投入または提示する動作を検知すると、乗車券の種別や有効期間、区間などの情報を読み取り（ステップＳ４）、赤ランプ点灯に切り換える。
【０１８８】
次に、乗車券の投入または提示と人物の進入とを確認した後（ステップＳ２２）、乗車券の種別判断に移る。
【０１８９】
乗車券が精算券であるかどうかを確認し（ステップＳ５´）、精算券であるならば、次に精算を要する乗車券が投入または提示されるのを待つ処理ステップに移る（ステップＳ８´）。
【０１９０】
精算券でないならば投入または提示された券は乗車券であると想定して、その乗車券が有効であるか、または有効ではないが精算により有効になるかを判定する（ステップＳ６´）。
【０１９１】
乗車券でなかったり、有効期間が切れているような場合には、どうしても通過させることができないので、乗車券を排出して（ステップＳ１７）ドアを閉じて通過させないようにする（ステップ１８）。
【０１９２】
そうでない場合には精算の必要があるかどうかを確認し（ステップＳ７´）、精算不要であれば通行可能の処理ステップに移る（ステップＳ８´）。
【０１９３】
精算で通過できる場合には、次の券の投入または提示されるのを待つ処理ステップに移る（ステップＳ６´）。
【０１９４】
ここで、次の券が所定時間投入されない場合には、利用客が精算の意志がないと判断して、通行不可の処理ステップに移る（ステップＳ１７）。
【０１９５】
精算券が投入された場合には、その結果を検査し（ステップＳ１１´）、精算不可ならば通行不可の処理ステップに移る（ステップＳ１７）が、精算結果が可となれば、通行可能の処理ステップに移る（ステップＳ１３´）。
【０１９６】
通行可能の場合はそのまま、乗車券を排出してドア４１を開ければよいが、必要であれば、第１の発明の実施の形態と同様に、ステップＳ１３´からステップＳ１６の処理を行うことにより、投入者より前の乗車券を投入しない人物が通行することがないように確認した上で、通行を促す。
【０１９７】
なお、このフローの各処理手順は図２９，３０を元に精算券を受け付けるとして説明したが、これはあくまでも一例であり、精算券を受け付ける機能をなくしても良いし、投入者より前に位置する通行者の判定を行わなくても構わない。
【０１９８】
もちろん、本発明の基本を変えない限り、読取りや判断、ランプ点灯のタイミングを前後することは可能である。
【０１９９】
以上述べてきたように、自動改札装置の通路内の人物の乗車券の解折結果を後続する通行者に伝えるようにすれば、後続の通行者は先行する利用者の読み取り処理結果を確認せずに急いで自分の乗車券を投入または提示することがなくなり、結果として、先行する正しい乗車券を持たない利用者が後続する利用者の乗車券により通行するといった問題を解決することができる。
【０２００】
なお、本第３の発明の実施の形態では、出力機能として赤、青ランプを例として説明してきたが、これは文字表示であってもかまわないし、赤ランプ点灯時に対応する期間や赤から青に切り替わるタイミングでチャイムやブザーを鳴らすようにしてもかまわない。
【０２０１】
この表示装置８５は図３３に限るものでなく文字や図柄で表示してももちろんかまわない。
【０２０２】
また、この第３の発明の実施の形態では従来と同様に自動改札装置に設けられている人間検知センサ３０〜３９で人物の位置や通行を確認するとしたが、第１、第２の発明の実施の形態のように自動改札装置側で券を投入する人物の位置を判断させてその結果を元に後続する人物への表示ランプを制御するようにしてもかまわない。
【０２０３】
第１、第２の発明の実施の形態は乗車券を投入または提示する付近をビデオカメラを利用して撮影することにより、通行者と乗車券を対応づけようとするものであった。
【０２０４】
このように、ビデオカメラを利用すると従来の人間検知センサでは線でしか得られなかった情報が面の情報として広がるために、通行者に関する様々な情報を得ることができるようになる。
【０２０５】
そこで、次に述べる第４の発明の実施の形態は、ビデオカメラ８０等を用いて通行者を撮像することにより、通行者の背の高さを判定し、従来はポール５０にとりつけた人間検知センサ３０〜３９でしか得られなかった利用者の身長情報を精度良く映像から得ることとし、ひいては大人と小人の区別をしようとするものである。
【０２０６】
本第４の発明の実施の形態を図３６から図４１を用いて説明する。
【０２０７】
本第４の発明の実施の形態ではビデオカメラ８０の映像から通行者の背の高さを判別しょうとするものであるから、第１、２の発明の実施の形態と異なりこれらの違いが判別できるような位置にビデオカメラ８０を配置する必要がある。
【０２０８】
図３６はその一例であり、通路進行方向むかって左側の自動改札装置上にビデオカメラ８０を設置した例である。
【０２０９】
このビデオカメラ８０の画角は入力画像上での左端（進行方向側）が自動改札装置の中央部近傍を映し、また右端（進行方向手前側）はできるだけ通路の外部が映らないように配置し、さらに上下方向は面面下部に自動改札装置の内部が多少写る角度に設定すると後の処理が行いやすい。
【０２１０】
このビデオカメラ８０で撮像した映像を第１の発明の実施の形態で述べたようにあらかじめ撮影しておいた背景画像との差分処理か、所定の時問間隔ごとに取り込んだ画像間での差分を求め、さらに２値化処理を施すことにより、移動物体の領域を抽出する。
【０２１１】
図３７に示すように、ビデオカメラ８０による入力画像内に動物体の存在が検出された場合には、これは通行者に相当する。
【０２１２】
ビデオカメラ８０の位置が図３８に示すような場合には、一般に人物の背の高さはそのまま画像内での動領域の高さに相当するが、図３８に示すように人物はビデオカメラ８０の光軸と鋭角をなすθ方向に移動するので移動に伴い緩やかに面面の右から左に移動し、手前に来るほど大きく映る特徴がある。
【０２１３】
したがって、人物の背の高さは図３９に示すように画像内の左右方向の所定位置で検出した場合の像の高さで判定することになる。
【０２１４】
人物の存在は、背の高い変化領域を検出することにより得られるので、図４０（ａ）に示すように変化領域を抽出した面像に対して縦方向に射影をとり、この射影値が連続して所定値ＴＨｈｙより高い部分が所定期間ＴＨｌｙより長く続く部分をーつの山として切り出すことにより、人物の存在を知ることができる。
【０２１５】
このときの変化領域の画像内での上部位置が人物の頭頂部に対応することから、このＹ軸方向の位置を求めることによりその人物の身長を求めることができるようになる。
【０２１６】
ここで、上述のように移動に伴い、人物の高さは次第に高く検出されるために、画像内でのこの山が所定位置、つまり画像内の左右方向の一定の位置に来たときの頭頂部立置がその人物の背の高さであると判定する。
【０２１７】
すなわち、図４０（ｂ）に示すように変化領域を検出する差分２値画像において、位置ｐを含む幅ｄの領域を身長計測位置として定め、ここで縦方向の射影を常時求め、その射影値が連続して所定値より高くなった場合に人物が入ってきたことを検出し、さらに、その山が位置ｐに来たときにその変化領域の上部の位置がその人物の背の高さとして測定することになる。
【０２１８】
この一連の様子を図４１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。
【０２１９】
なお、変化領域面像内でのピークの位置から実際の身長を対応付ける場合には、その時の頭頂位置の垂直方向高さによりその高さと身長を対応させたテーブルを予め実験的に求めておきそこから身長を求めることができる。
【０２２０】
このようにして通行する人物の身長が判定された後は、あらかじめ設定されている大人と小人の身長のしきい値と比較して、通行する人物が大人であるか小人であるか判定する。
【０２２１】
そして、この後、投入または提示された乗車券の種別により小人用ランプを点灯させたりブザーを鳴らしたりするような動作は従来と同様である。
【０２２２】
なお、ここでは位置ｐを含む幅ｄの領域で人間を検出するとしたが、差分２値画像を画像取込の度に求めて縦方向の射影を求めてその山の位置を求め、それを時間軸にそって追跡をすることにより人物の移動を精度良く求めたり、あるいは入場にも退場にも用いる通路である場合には、この方法により移動方向までも求めることも可能となる。
【０２２３】
また、画像のみで人物の検出を行うのでなく、高さを判定する位置に人間検知センサを設けておき、このセンサをさえぎった場合に画像内での人物の頭頂部の高さを判定することも可能である。
【０２２４】
以上のようにして通行する人物の身長がわかったならば、この人物が大人か小人かの判定を行う。
【０２２５】
この判定はＣＰＵ４２においてあらかじめ設定していた値より大きいか小さいかにより行い、さらに乗車券の読み取り結果から大人用か小人用かの結果とつきあわせることにより、必要によりランプを点灯させたり、ドアの開閉条件を変えたりする。
【０２２６】
このようにすれば、大人と小人の条件はＣＰＵ４２にあらかじめ設定しておく値を変更することにより変更が可能であり、従来のようにポール５０の高さを変えるといった変更は必要なくなる。
【０２２７】
なお、ここでは、従来の自動改札装置の機能に照らし合わせ、身長情報を大人と小人の区別にのみ利用するように説明したが、本発明の実施の形態は利用者の身長が従来よりも正確にわかるため、たとえば定期券のような乗車券に対してはその身長情報を乗車券内に記録しておくことにより、次のような利用が考えられる。
【０２２８】
すなわち、自動改札装置での乗車券の検査時に従来の有効期間や区間の他に、自動改札装置で得られた身長情報を検査内容に加えて、もしこの身長が所定値以上違っている場合には、その定期券の正規の所持者以外の人物が利用したと判断して通行できないようにするなどの応用も可能となる。
【０２２９】
ところで、ビデオカメラ８０の配置は図３６に示した位置である必要はなく、図４２に示すようにポールの上に取り付けたり、また、図４３に示すように進行方向に向かって右側の本体に設置してもかまわない。
【０２３０】
この場合、得られる画像は図３７と異なり左右逆になるが、処理方法は前述したとほぼ同様である。
【０２３１】
なお、図４３の場合は、また無線アンテナ部７０があるため、この無線アンテナ部７０より進行方向奥側にビデオカメラ８０を設置することことが好ましいと考えられる。
【０２３２】
第４の発明の実施の形態は、ビデオカメラを用いて通行者を撮像することにより大人と小人を判別しようとするものであった。
【０２３３】
ところで、従来の自動改札機の人間検知センサでは、センサの明暗情報しか得られなかったために、さえぎった物体が荷物であるか人であるかを判別することは不可能であった。
【０２３４】
すなわち、従来の自動改札機では、人物の通過は人物検知センサで検知しているため、利用者がゴルフバックを前に抱えて自動改札装置を通過しようとして、ゴルフバッグが人物検知センサをさえぎると場合によってはそれを人物の通過であると誤判別してしまい、ゴルフバッグが通過した後に人物が通過しようとするとドアが閉じてしまう危険性があった。
【０２３５】
第４の発明の実施の形態のように、ビデオカメラ８０を用いると、通行者が撮影されることになるが、撮影する映像内には、当然その通行者が運ぶ荷物も映ることになる。
【０２３６】
つまり、ビデオカメラによる映像を用いれば、第３の発明の実施の形態で述べたように点の情報でなく、面の情報となるために荷物と人の区別をつけることもできると考えられる。
【０２３７】
そこで、次に述べる第５の発明の実施の形態は、ビデオカメラ８０により撮影した映像を画像処理することにより、荷物と人を分離し、通過の判定は人物の通過情報のみで行おうとするものである。
【０２３８】
この場合、人が持つ荷物としては様々な物が考えられるが、従来の自動改札機において人間検知センサで検知してしまう代表的な荷物としては、上述のゴルフバッグのほかカバン、サーフボード、傘、ベビーカーなどが挙げられる。
【０２３９】
本第５の発明の実施の形態では、ビデオカメラ８０の映像からこれらの荷物を人と区別して判別して、必要により人物検知センサ３０〜３９の出力と組み合わせて人物の通過を精度良く判別することにより、上記のような問題を解決するものである。
【０２４０】
本第５の発明の実施の形態は、ビデオカメラ８０の映像から人と荷物を判別するものであるから、これらの違いが判別できるような位置にビデオカメラ８０を配置する必要がある。
【０２４１】
たとえば第４の発明の実施の形態と同様に、通路の進行方向に向かって左側の自動改札装置上にビデオカメラ８０を設置しても構わないし、右側の自動改札装置上にビデオカメラ８０を設置しても構わない。
【０２４２】
また、ドア４１の手前を撮影するようにすれば、利用者がドア４１を通過しようとする場合に判断が行えるので、精度を向上させることができる。
【０２４３】
なお、この場合、第４の発明の実施の形態と同様に、ビデオカメラ８０の画角は入力画像上での左端（進行方向側）が改札機の中央部近傍を撮影しうるように、また右端（進行方向手前側）はできるだけ通路の外部が映らないように配置し、さらに上下方向は画面下部に自動改札装置の内部が多少写る角度に設定すると後の処理が行いやすい。
【０２４４】
次に、本第５の発明の実施の形態を図４４から図４９を用いて説明する。
【０２４５】
本第５の発明の実施の形態では、これまでに述べた発明の実施の形態と同様に、ビデオカメラ８０から取り込んだ画像に差分処理を施すことにより人物と荷物の領域を抽出する。
【０２４６】
図４４は抽出された荷物をもつ人物の例を示しており、この領域から後述のように人物の可能性のある領域を抽出する。
【０２４７】
この人物領域以外の固まった領域は荷物に相当することになるので、この領域が抽出された場合にはこの画像内の位置から荷物や荷物が自動改札装置のどの付近を通過しているかを推定して、その結果と人物検知センサ３０〜３９の出力とをＣＰＵ４２で比ベることにより、荷物が通過することによる人物検知センサ３０〜３９の出力は無視して人物のみで通過を判定するようにする。
【０２４８】
人物領域を判別する方法はいろいろと考えられるが、その例を図４５から図４８で説明する。
【０２４９】
図４５では第１の発明の実施の形態で示したと同様に、Ｘ、Ｙ軸方向への射影パターンを求めて、その射影パターンで所定の高さＴＨｈｙ，ＴＨｈｘ以上が所定の長さＴＨｌｙ，ＴＨｌｘ以上続く区間を求めることにより、固まった形となる変化領域を求め、必要により、その外接四角形を求める。
【０２５０】
この場合、ビデオカメラ８０は固定の位置、倍率であるので、自動改札装置内の人物はおよそどのくらいの大きさで見えるかは決まっており、変化領域の面積や外接四角形の大きさで人物かどうかを判定することができる。
【０２５１】
つまり、抽出された変化領域の外接四角形の大きさや面積などがあらかじめ設定しておいた人物サイズや人物面積に近いかどうかにより、得られた変化領域が人物らしいかどうかを判定することができる。
【０２５２】
なお、同図に示したように、外接四角形を求める場合、一般には運んでいる人物と荷物の間は接続されているために、縦方向に求めた射影パターンで領域を切り出す場合には、その切り出しのための高さＴＨｈｙは少し大きめにしたほうが良い。
【０２５３】
また、外接四角形の大きさによる判定では信頼がおけないような場合には、形状の特徴を用いることも可能である。
【０２５４】
たとえば、人物は頭の幅が胴体の幅に対して狭いといった特徴があるために、たとえば図４５のようにして得られた領域の上部と下部の幅を求め、その値や比が所定の範囲であるかどうかで人物を判定する方法も考えられる。
【０２５５】
つまり、固まりの領域を求めた後、図４６に示すように上部、下部のそれぞれ高さたとえば３０％程度の領域で再度縦方向に射影パターンを求め、その射影パターンで所定の高さ以上が所定の長さ以上続く区間を求めることで、上部と下部の幅Ｗｕ，Ｗｌを求める。
【０２５６】
次に、その比Ｗｕ／Ｗｌが所定の値の範囲であるか否かで人物を判定するものである。
【０２５７】
同図（ｂ）、（ｃ）に示すように、ゴルフバッグと人物ではそのＷｕ／Ｗｌ値がたとえば０．９と０．６とのように異なるので、人物の判別が可能である。
【０２５８】
また、幅でなく、領域の面積を同様に求めて、その比で人物の判別が可能である。
【０２５９】
また、この簡易的な手法としては、図４７に示すように抽出された領域の重心を求めて、人物であれば重心が下方向にあるのに対し、荷物であれば上部にある場合があるために、その上下の位置により判断することも可能である。
【０２６０】
さらに、画像の特徴を差分２画像で判断するのでなく、図４８に示すように、差分２値画像である変化領域に対応する領域を取り込み画像において求め、人物であると仮定すると顔に対応する上部の領域の明るさや色を求め、その色や明るさが人物のそれに対応しているか否かなどを確認することにより，人物であるか否かを判定することなども可能である。
【０２６１】
このように領域が人物であるかどうかという判別方法はさまざまな方法が提案されているために、ここではこれ以上の説明は割愛する。
【０２６２】
次に、図４９のフローチャートを用いて本第５の発明の実施の形態の動作について説明する。
【０２６３】
図４９のフローチャートは、乗車券が有効とみなされ、その人物の通過を検知するものであり、図１４のフローチャートのステップＳ５からステップＳ９に対応するものである。
【０２６４】
まず、乗車券が有効と判断された後（ステップＳ５）、ビデオカメラ８０の映像から移動物体の形状を画像処理手段で判別して、上で述べた方式により、移動物体を抽出して荷物と人の切り分けを行い荷物の存在を知っておく（ステップＳ３０）。
【０２６５】
次に、必要により、乗車券を持たないと思われる先行者がいるかどうかを確認する処理を行い（ステップＳ６）、もし先行者がいたならばその人物が通過してしまうためにドア４１を閉めるステップに進む。
【０２６６】
先行者がいないならば乗車券排出やドア４１を開くなどの処理を行い（ステップＳ８）、その後、人物検知センサ３０〜３９において物体の通過検知を行う（ステップＳ９）。
【０２６７】
この段階で再度画像処理により、人物と荷物の判別を行い（ステップＳ３１）、通過したものが人物であるならば、人物通過完了のステップに移り（ステップＳ３２）、通過したものが人物でないと判断された場合には、ステップＳ９に戻って再度人物の通過を待つ。
【０２６８】
なお、このフローチャートでステップＳ６は、第１の発明の実施の形態に照らし合わせて加えたものであり、本第５の発明の実施の形態では必ずしも必要なステップではなく、また、ステップＳ３０とステップＳ３１の人物、荷物の抽出処理は必ずしも両方で行う必要はなく、ステップＳ３０の結果を覚えておいてステップＳ３２の通過物体が人物かどうかの判定に用いたり、ステップＳ３１のみで判定するようにしてもかまわない。
【０２６９】
なお、これまでの説明では、人と荷物を切り分けて、人物と判断された領域のみを人物通過の判断とすると説明してきたが、人物と荷物との判断がつきにくい場合には、これらを区別するのでなく、画像から人と荷物のつながりの様子を判断して、人物検知センサ３０〜３９で物体の通過を検知したときに、これだけで人物が通過したとするのでなく、画像処理回路８３でそれらがつながっていると判定された領域全体の移動の様子を判断して、人と荷物がまとまって通過したと判断することもできる。
【０２７０】
すなわち、図４５で、移動物体の領域を求める際に縦方向の射影パターンの切り出しのＴＨｈｙをやや低めにして、図５０に示すように人と荷物のつながった外接四角形を求め、この外接四角形の移動の様子と人物検知センサ３０〜３９の出力結果とを合わせて見ることで、ゴルフバッグと人が通過した時点でこの人物が通過したと判断するものである。
【０２７１】
すなわち、図５１のフローチャートにおいて、図４９のフローチャートと同様に、乗車券が有効と判断された後（ステップＳ５）、ビデオカメラ８０の映像から移動物体の形状を画像処理回路８３の結果から判別して、荷物と人の接続状態を判別しておき（ステップＳ３０）、必要によりその移動物体とドア４１との間に乗車券を投入しない先行者が滞留していないかどうかを確認し（ステップＳ６）、乗車券排出やドア開などの処理を行い、その後、人物検知センサ３０〜３９において人物らしいものが通過したと判断したときに（ステップＳ９）面像処理回路８３の結果から、通過した物体の外接四角形が大きく、さらに続く領域があるかどうかを判定し（ステップＳ３１）、もし続く領域がある場合には、人物はまだ通過していないと判定して、続く領域の通過を待って、最終的に人物が通過したと判断するもの（ステップＳ３２）である。
【０２７２】
以上述べてきたように、本第５の発明の実施の形態によれば、ビデオカメラ８０の取り込み画像から移動物体の領域を求め、これから荷物と人の領域やそのつながりを判定し、この結果を人物検知センサ３０〜３９の出力と組み合わせることにより、荷物のみが通過してその荷物を所持する人が通過する場合にドア４１を閉める、といった問題を取り除くことができる。
【０２７３】
なお、これまでの説明では、ビデオカメラ８０の取り込み画像と、人物検知センサ３０〜３９の出力とを組み合わせるとして説明してきたが、これは必ずしも必要ではなく、ビデオカメラ８０による取り込み画像内の情報のみから人の移動を検知することも可能である。
【０２７４】
また、これまでの説明では、ビデオカメラ８０は自動改札装置上に設置するとして説明してきたが、荷物の判定をするためには、必ずしもこの場所に設置する必要はなく、図２６に示したように通路上方に設置する場合も考えられる。
【０２７５】
この場合、上方から見おろすようになるために得られる画像は、図５２に示すようになり、人と荷物との接続性がより顕著になる。
【０２７６】
すなわち、人物は通常同図（ａ）のように見えるのに対し、たとえばゴルフバッグ等を持つ場合には同図（ｂ）のように見えるためにその違いが顕著にわかることになる。
【０２７７】
さらに，この場合には、複数の人が重なって見えるようなことが少なくなるために、複数人の切り分けが容易になるという特徴がある。
【０２７８】
さらに、この場合の背景は通路の床面となるために、図３６のようにビデオカメラ８０を設置した場合に比較して背景が安定しており、たとえば床に塗装を施したり、図５３に示すように自動改札装置下部に蛍光灯８７などを配置して、照明を施すなどすればより抽出が行いやすくなる。
【０２７９】
以上、第１から第５の発明の実施の形態まで順次に述べてきたが、このうち第３の発明の実施の形態を除き、ビデオカメラ８０を設置して、所定時問間隔ごとに画像を取り込みその差分処理で人物や手などの動きを抽出することを基本としている。
【０２８０】
これまでの説明では、ビデオカメラ８０により取り込んだ画像をそのままの大きさで差分処理を行うとして説明してきたが、処理時間がかかるような場合には、面像を縮小画像に変換し（モザイク化）することも可能である。
【０２８１】
また、実際の画像においては洋服の色の影響や雑音などが生じて正しい変化領域の抽出ができない場合があるので、画像処理一般に用いられる孤立点除去や小さい面積の領域を排除するような雑音除去や、逆に移動物体の内部に穴があいてしまうような場合に穴埋めを行なうことも考えられる。
【０２８２】
すなわち、自動改札装置の設置環境は背景が複雑である場合も数多く考えられ、そのような場合にはこれらの処理が良好に作用する場合も多いと考えられる。また、ビデオカメラ８０の設置環境によっては、外光や照明条件が変わることに伴い差分画像全体に大きな変化が生じたように見えたり、通行者が乗車券を投入したり無線アンテナ７０に提示するときに手がビデオカメラ８０の前を横切って画像全体に大きな変化を生じるような場合も考えられる。
【０２８３】
このような場合には変化領域が大きくなるので、変化領域が大き過ぎる場合には、異常状態であるとみなして、処理を中断する必要がある場合も考えられるが、このときは照明変化や手の動きは短い時間での変化となるために、装置の異常とは区別できる上、実用上も問題が少ないと考えられる。
【０２８４】
また、ビデオカメラ８０で捕えた画像から変化領域を抽出したり、対象物が人間であるかどうかを判定する方式については侵入監視などを目的として多くの方法が検討開発されており、本発明はこれらのどのような方式を用いても同様な効果が得られるものであり、画像処理の方法に左右される性質のものではない。
【０２８５】
また、以上の発明では、自動改札装置の処理や画像処理はＣＰＵ４２により処理されるとしたが、これに限定するものではない。
【０２８６】
また、人物検知センサ３０〜３９については既存の装置が透過式の光線センサを用いているために、この透過式の光線センサで説明したが、これに限るものではなく、たとえば熱源の移動を検出する焦電センサや反射光や超音波などを用いた近接センサなどによっても構わない。
【０２８７】
また、ビデオカメラ８０の位置についてはそれぞれの発明の実施の形態において最も有効な場所と考えられる場所を例として説明したが、必ずしもそれらの場所である必要はなく、自動改札装置上または通路上のどの場所であったとしても所望の映像が得られる場所であるならば問題はない。
【０２８８】
また、ビデオカメラ８０は通常の照明または外光のもので撮影することを前提としてきたが、図５４に示すように常時同じ明るさとなるように特定の照明８８を施したり、通常の照明とビデオカメラの代わりに赤外線照明と赤外線カメラを用いて照明の影響を受けにくくすることも考えられる。
【０２８９】
また、図５５（ａ）、（ｂ）に示すようにビデオカメラ８０の映す背景となる場所にＬＥＤの様な光源８９を配置して、通常はこの光源８９が映し出されて乗車券を持つ手や人物が撮影領域内に入り込んだときにはその光源が見えなくなることを利用する方法も考えられる。
【０２９０】
同図（ｃ）、（ｄ）はこのような構成でビデオカメラ８０から取り込んだ画像中に乗車券を持つ手が映った例であり、同図（ｅ）、（ｆ）はその差分２値画像である。
【０２９１】
同図（ｅ）、（ｆ）において、手や乗車券が遮ったＬＥＤは同図で白く表されていて見えずに、その他のＬＥＤは遮られていないために、点灯して黒く見えている。
【０２９２】
このように、同図（ｅ）、（ｆ）では見えるＬＥＤが異なっており、この様子を判別することにより、どの方向から手が伸ぴているかを知ることができる。
【０２９３】
なお、この説明では、手をかざす部分で説明したが、これは自動改札装置及び床などの周辺でどこでも応用が可能であり、このようにすれば、ＬＥＤの点灯が見えるか見えないかで手や人物の存在を判定できるために、周囲の明るさの影響を受け難くすることが可能である。
【０２９４】
さらに、これまでの説明では、画像入力手段としてビデオカメラ８０を前提として説明してきたが、たとえば、第１、第２の発明の実施の形態のように手の位置、方向がわかればよいので、必ずしもビデオカメラを使う必要はなく、図５５に示したＬＥＤ８９の点滅状況を図５６に示すようにおのおのフォトディテクタ８９ｂで受光することにより、どの位置に乗車券を持つ手が存在しているかを知ることもできる。
【０２９５】
このようにＬＥＤとフオトディテクタとを組み合わせるようにしたいわば光線センサを用いるのでなく、焦電センサ７９や対象物までの距離を測定する超音波センサなどを図５７のように複数配置することにより、その出力結果からどのあたりに手が存在しているかを知ることもできる。
【０２９６】
そのほか、本発明の範囲内においてさまざまな応用が可能である。
【０２９７】
【発明の効果】
従って、以上詳述したように本発明によれば、たとえば無札進入者の後に、正券をもった人が券を投入したときにおこるエラー（前者が通過でき、後者が無札となる）を防止することができるように、投入者と処理する乗車券を正しく対応付けすることができる。
【０２９８】
また、複数枚投入の対応の自動改札装置の場合、投入された券がどこまで一人分の乗車券であるかと、その投入者を特定することが可能となり、運用の範囲を広げることができる。
【０２９９】
また、通行者の乗車券の読み取り結果を後続の利用者に通知することにより、後続の利用客が乗車券を不用意に投入または提示したりすることがなくなり、信頼性が高まる。
【０３００】
また、その投入者の詳しい情報、たとえば身長、荷物の有無等を得ることができる。
【０３０１】
身長を自動改札装置が判別できると、あらかじめ乗車券に所持者の情報を入れておき、その情報による所持者の身長と、実際に通行する人の身長を計測し比較することにより、一種のＩＤチェックを行うことができる。
【０３０２】
また、荷物の判別を正しくできることにより、荷物を持った人を二人の人と問違えることも無くなり、人間検知の検出能力をあげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の実施の形態による記録媒体処理装置に係わる自動改札装置の内部構造の一例を概略的に示す図、
【図２】この第１の発明の実施の形態による自動改札装置の外観を示す図、
【図３】通行者が乗車券を乗車券投入口に投入しようとしている状態を示す図、
【図４】通行者が乗車券を無線アンテナに提示している状態を示す図、
【図５】この第１の発明の実施の形態による自動改札装置の制御系統の構成を示すブロック図、
【図６】ビデオカメラで撮像した画像から、券を投入、または提示した通行者の手の部分を抽出する方式を説明するために示す図、
【図７】ビデオカメラで撮像した画像から、券を投入、または提示した通行者の手の部分を抽出する方式を説明するために示す図、
【図８】ビデオカメラで撮像した画像から、券を投入、または提示した通行者の手の部分を抽出する方式を説明するために示す図、
【図９】ビデオカメラで撮像した画像から、券を投入、または提示した通行者の手の部分を抽出する方式を説明するために示す図、
【図１０】ビデオカメラで撮像した画像から、券を投入、または提示した通行者の手の部分を抽出する方式を説明するために示す図、
【図１１】ビデオカメラで撮像した画像から、券を投入、または提示した通行者の手の部分を抽出する方式を説明するために示す図、
【図１２】ビデオカメラで撮像した画像から、券を投入、または提示した通行者の手の部分を抽出する方式を説明するために示す図、
【図１３】先行する利用者が乗車券を投入または提示せずに進入して、後続の利用客が投入または提示した場合についてを示す図、
【図１４】第１の発明の実施の形態の処理の流れを示すフローチャート、
【図１５】第１の発明の実施の形態の処理の流れの変形例を示すフローチャート、
【図１６】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図１７】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図１８】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図１９】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２０】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２１】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２２】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２３】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２４】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２５】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２６】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２７】第１の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図２８】通行者が２人いたときに、先行している通行者Ａが料金不足の乗車券ａを投入し、後続の通行者Ｂが精算券ｂ、料金不足の乗車券の順番に券を投入した場合（ａ）と、先行の通行者Ａが料金不足の乗車券ａと精算券ｂを投入し、後続の通行者Ｂが料金不足の乗車券ｃを投入した場合（ｂ）とを示す図、
【図２９】第２の発明の実施の形態の処理の流れを示すフローチャート、
【図３０】第２の発明の実施の形態の処理の流れを示すフローチャート、
【図３１】第３の発明の実施の形態による自動改札装置の制御系統の構成を示すブロック図、
【図３２】この第３の発明の実施の形態による自動改札装置の外観を示す図、
【図３３】この第３の発明の実施の形態の表示器の例を示す図、
【図３４】第３の発明の実施の形態の処理の流れを示すフローチャート、
【図３５】第３の発明の実施の形態の処理の流れを示すフローチャート、
【図３６】第４の発明の実施の形態による自動改札装置の外観を示す図、
【図３７】この第４の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図３８】この第４の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図３９】この第４の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図４０】この第４の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図４１】この第４の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図４２】この第４の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図４３】この第４の発明の実施の形態の変形例を示す図、
【図４４】第５の発明の実施の形態による自動改札装置の動作の概要を説明するために示す図、
【図４５】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図４６】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図４７】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図４８】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示す図、
【図４９】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の動作を説明するために示すフローチャート、
【図５０】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の変形例を説明するために示す図、
【図５１】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の変形例の動作を説明するために示すフローチャート、
【図５２】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の変形例を説明するために示す図、
【図５３】この第５の発明の実施の形態による自動改札装置の変形例を説明するために示す図、
【図５４】この発明の他の実施の形態による自動改札装置の外観を示す図、
【図５５】この発明のさらに他の実施の形態による自動改札装置の外観及び動作を説明するために示す図、
【図５６】この発明のさらに他の実施の形態による自動改札装置の外観を示す図、
【図５７】この発明のさらに他の実施の形態による自動改札装置の外観を示す図である。
【符号の説明】
１…自動改札装置本体、
２…乗車券、
３…投入口、
４…取出口、
７０…無線交信用のアンテナ、
５０…ポール、
８０…ビデオカメラ、
５…搬送路、
６、７、８、９、…複数のセンサ（検知器）、
１０，１１…磁気情報読取部（読取ヘッド）、
１２，１３…磁気情報記録部（書込ヘッド）、
１４，１５…磁気情報読取部（読取へッド）、
１６〜２１…支持部材（回転ローラ）、
２２、２３…振分部、
２４…ＳＦ処理部、
２５…サーマルプリンタ、
２６…入挟パンチ、
４０…集札部、
２８…表示器、
３０〜３９…複数の人間検知センサ、
４１…ドア、
４２…セントラル・ブロセッシング・ユニット（ＣＰＵ）、
４４…リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、
４６…ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、
４８…運賃メモリ、
５０…読取回路、
５２…記録回路、
７１…信号変換部、
５４…乗車券検知回路、
５６…搬送制御回路、
５７…人間検知器制御回路、
５８…ドア開閉機構、
５９…表示制御回路、
６０…ドア制御回路、
６２…伝達制御回路、
８１…Ａ／Ｄ変換回路、
８２…画像メモリ、
８３…画像処理回路。
Claims (19)
- ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、
前記本体部に前記通行者によって前記記録媒体の提示がなされたとき、前記記録媒体の記録内容を読み取る記録媒体読取手段と、
前記通路上における複数の通行者の存在を検知する第１の検知手段と、
前記本体部に対する前記通行者による前記記録媒体の提示動作を検知する第２の検知手段と、
前記記録媒体の提示動作が、通路に進入しようとしている通行者によるものか、通路内でドア手前に位置する通行者によるものであるかを判定する手段を含み、前記第１及び第２の検知手段からの検出結果に基づいて前記複数の通行者毎の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、
この通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段とを具備したことを特徴とする自動改札装置。 - ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、
前記本体部に前記通行者によって前記記録媒体の提示がなされたとき、前記記録媒体の記録内容を読み取る記録媒体読取手段と、
前記通路上における複数の通行者の存在を検知する第１の検知手段と、
前記本体部に対する前記通行者による前記記録媒体の提示動作を検知する第２の検知手段と、
前記記録媒体の提示動作が、通路に進入しようとしている通行者によるものか、通路内でドア手前に位置する通行者によるものであるかを判定する手段を含み、前記第１及び第２の検知手段からの検出結果に基づいて前記複数の通行者毎の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、
この通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段と、
前記通行者が前記記録媒体を提示したときに、前記通行可否判定手段において、その記録媒体が有効である場合に当該通行者を通過させるために前記ドア開閉手段により前記ドアを開状態に制御し、それ以外の通行者に対しては通行を阻止するためにドアを閉状態に制御する制御手段とを具備したことを特徴とする自動改札装置。 - ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、
前記本体部に前記通行者によって前記記録媒体の提示がなされたとき、前記記録媒体の記録内容を読み取る記録媒体読取手段と、
前記通路上における複数の通行者の存在を検知する第１の検知手段と、
前記本体部に対する前記通行者による前記記録媒体の提示動作を検知する第２の検知手段と、
前記記録媒体の提示動作が、通路に進入しようとしている通行者によるものか、通路内でドア手前に位置する通行者によるものであるかを判定する手段を含み、前記第１及び第２の検知手段からの検出結果に基づいて前記複数の通行者毎の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、
この通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段とを具備し、
前記本体部に対し、一人の通行者が複数の記録媒体を投入または提示することを可能とすると共に、前記一人の通行者によって投入または提示された複数の記録媒体を処理可能に構成したことを特徴とする自動改札装置。 - ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、
前記本体部に前記通行者によって前記記録媒体の提示がなされたとき、前記記録媒体の記録内容を読み取る記録媒体読取手段と、
前記通路上における複数の通行者の存在を検知する第１の検知手段と、前記本体部に対する前記通行者による前記記録媒体の提示動作を検知する第２の検知手段と、
前記記録媒体の提示動作が、通路に進入しようとしている通行者によるものか、通路内でドア手前に位置する通行者によるものであるかを判定する手段を含み、前記第１及び第２の検知手段からの検出結果に基づいて前記複数の通行者毎の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、
この通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段と、前記通行者が前記記録媒体を提示したときに、前記通行可否判定手段において、その記録媒体が有効である場合に当該通行者を通過させるために前記ドア開閉手段により前記ドアを開状態に制御し、それ以外の通行者に対しては通行を阻止するためにドアを閉状態に制御する制御手段とを具備し、
前記本体部に対し、一人の通行者が複数の記録媒体を投入または提示することを可能とすると共に、前記一人の通行者によって投入または提示された複数の記録媒体を処理可能に構成したことを特徴とする自動改札装置。 - 前記第２の検知手段は、前記記録媒体及び該記録媒体を持つ前記各通行者毎の手のうち少なくともいずれか一方を検出する手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし４記載の自動改札装置。
- 前記通行可否判定手段は、前記第２の検知手段での検知に基づいて、前記記録媒体読取手段で得られる単数または複数の記録媒体判定結果により、通行者が提示した記録媒体の数、投入順、記録内容と、通行者とを対応づける通行者・記録媒体対応付け処理を含むことを特徴とする請求項３または４記載の自動改札装置。
- 前記通行可否判定手段による前記通行者・記録媒体対応付け処理において、前記通行可否判定手段による判定結果が、該記録媒体を投入または提示した動作は、通路内でドア手前に位置する通行者によるものであると対応づけられた場合であって、
前記読取手段での判定結果が通過許可である場合に、当該通行者のみを通過させるようにドアを開状態に制御することを特徴とする請求項６記載の自動改札装置。 - 前記通行可否判定手段による前記通行者・記録媒体対応付け処理において、前記通行可否判定手段による判定結果が、該記録媒体を提示した動作は、通路に進入しようとしている通行者によるものであると対応づけられると共に、通路内でドア手前に位置する通行者は存在しないと判定された場合であって、
前記読取手段での判定結果が通過許可である場合に、当該通行者のみを通過させるようにドアを開状態に制御することを特徴とする請求項６記載の自動改札装置。 - 前記通行可否判定手段による前記通行者・記録媒体対応付け処理において、前記通行可否判定手段による判定結果が、該記録媒体を提示した動作は、通路に進入しようとしている通行者によるものであると対応づけられると共に、通路内でドア手前に位置する通行者が存在していると判定された場合には、
前記読取手段での判定結果が通過許可である場合であつても、通路内でドア手前に位置する通行者に対しては、通路に進入しようとしている通行者の提示した記録媒体の結果で通行することを防止するために、ドアを閉状態に制御することを特徴とする請求項６記載の自動改札装置。 - 前記通行可否判定手段による前記通行者・記録媒体対応付け処理において、前記通行可否判定手段による判定結果が、該記録媒体を提示した動作は、通路に進入しようとしている通行者によるものであると対応づけられると共に、通路内でドア手前に位置する通行者が存在していると判定された場合には、
前記読取手段での判定結果が通過許可である場合であつても、通路内でドア手前に位置する通行者に対しては、通路に進入しようとしている通行者の提示した記録媒体の結果で通行することを防止するために、ドアを閉状態に制御すると共に、通路に進入しようとしている通行者の提示した記録媒体に対する処理をしないようにし、さらに通路内でドア手前に位置する通行者に対して適正な記録媒体の提示を促す案内を出すことを特徴とした請求項６または９記載の自動改札装置。 - ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、
前記本体部に前記通行者によって前記記録媒体の提示がなされたとき、前記記録媒体の記録内容を読み取る記録媒体読取手段と、
前記通路上における複数の通行者の存在を検知する第１の検知手段と、
前記本体部に対する前記通行者による前記記録媒体の提示動作を検知する第２の検知手段と、
前記第１及び第２の検知手段からの検出結果に基づいて前記複数の通行者毎の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、
この通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段と、
前記通行者が前記記録媒体を提示し、前記通行可否判定手段においてその記録媒体が有効である場合に当該通行者のみを通過させるために、前記ドア開閉手段により前記ドアを開状態に制御する制御手段と、
前記通行可否判定手段の処理状況を通行者に報知する報知手段であって、通行者がこれから提示する記録媒体の読み取り結果が、該通行者に対して適用されるのか、該通行者に先行する通行者に対して適用される可能性があるかを区別するように出力する報知手段と
を具備し、
前記本体部に対し、一人の通行者が複数の記録媒体を投入または提示することを可能とすると共に、前記一人の通行者によって投入または提示された複数の記録媒体を処理可能に構成したことを特徴とする自動改札装置。 - 前記報知手段において、通行者がこれから提示する記録媒体の読み取り結果が該通行者に先行する通行者に対して使用される可能性があるとする条件として、
前記第１の検知手段において前記本体部の通路に該通行者に先行する通行者の存在を検知するか、
前記第２の検知手段で先行する通行者が記録媒体を提示してから、前記読取手段の読取りの結果により該通行者が通行可能でかつ該先行する通行者が前記本体部の通路内の所定位置を通過したことを第１の検知手段で検知するか、または前記記録媒体処理手段の読み取りの結果により該先行する通行者が通行不能でかつ該通行者が前記本体部の通路内を戻り、通路の入口手前に達したことを第１の検知手段で検知するまでの間としたことを特徴とする請求項１１記載の自動改札装置。 - ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、
前記記録媒体の記録内容を読み取る読取手段と、
前記通路上における通行者の存在を検知する存在位置判定手段と、
前記記録媒体を投入する部分と、前記記録媒体を提示する部分とを撮像する１台のビデオカメラおよび該ビデオカメラで撮像した画像を処理する画像処理手段を含み、前記本体部の通路内を通行する通行者の身長を計測する身長計測手段と、
前記読取手段の読み取り結果及び前記存在位置判定手段により判定された前記通行者の存在状況並びに前記身長計測手段の計測結果とから前記通行者の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、
前記通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段とを具備したことを特徴とする自動改札装置。 - ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、
前記記録媒体の記録内容を読み取る読取手段と、
前記通路上における通行者の存在を検知する存在位置判定手段と、
前記記録媒体を投入する部分と、前記記録媒体を提示する部分とを撮像する１台のビデオカメラおよび該ビデオカメラで撮像した画像を処理する画像処理手段を含み、前記本体部の通路内を通行する通行者の身長を計測する身長計測手段と、
前記読取手段の読み取り結果及び前記存在位置判定手段により判定された前記通行者の存在状況並びに前記身長計測手段の計測結果とから前記通行者の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、
前記通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段と、
前記読取手段の読み取り結果に基づいて前記記録媒体が大人用か小児用かを判定する判定手段とを具備し、
前記通行可否判定手段において、前記読取手段の読み取り内容が小児用であり、かつ、前記身長計測手段の計測結果が所定値以上であるときに、前記ドア開閉手段により前記ドアを閉じて当該通行人の通過を阻止することを特徴とする自動改札装置。 - ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、
前記記録媒体の記録内容を読み取る読取手段と、
前記通路上における通行者の存在を検知する存在位置判定手段と、
前記記録媒体を投入する部分と、前記記録媒体を提示する部分と、前記本体部の通路とを撮像する１台のビデオカメラおよび該ビデオカメラで撮像した画像を処理する画像処理手段を含み、前記本体部の通路内を通行する通行者の身長を計測する身長計測手段と、
前記読取手段の読み取り結果及び前記存在位置判定手段により判定された前記通行者の存在状況並びに前記身長計測手段の計測結果とから前記通行者の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、
前記通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段とを具備したことを特徴とする自動改札装置。 - ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアをに開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、
前記記録媒体の記録内容を読み取る読取手段と、
前記通路上における通行者の存在を検知する存在位置判定手段と、
前記記録媒体を投入する部分と、前記記録媒体を提示する部分と、前記本体部の通路とを撮像する１台のビデオカメラおよび該ビデオカメラで撮像した画像を処理する画像処理手段を含み、前記本体部の通路内を通行する通行者の身長を計測する身長計測手段と、
前記読取手段の読み取り結果及び前記存在位置判定手段により判定された前記通行者の存在状況並びに前記身長計測手段の計測結果とから前記通行者の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、
前記通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段と、
前記読取手段の読み取り結果に基づいて前記記録媒体が大人用か小児用かを判定する判定手段とを具備し、
前記通行可否判定手段において、前記読取手段の読み取り内容が小児用であり、かつ、前記身長計測手段の計測結果が所定値以上であるときに、前記ドア開閉手段により前記ドアを閉じて当該通行人の通過を阻止することを特徴とする自動改札装置。 - ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、
前記記録媒体の記録内容を読み取る読取手段と、
前記通路上における通行者の存在を検知する存在位置判定手段と、
前記本体部の通路内を通行する通行者の身長を計測する身長計測手段と、
前記読取手段の読み取り結果及び前記存在位置判定手段により判定された前記通行者の存在状況並びに前記身長計測手段の計測結果とから前記通行者の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、
前記通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段とを具備し、
前記読取手段は、さらに前記記録媒体にあらかじめ記録されている身長情報を読み取る手段を有し、
前記通行可否判定手段において、前記読取により読み取られた身長情報と前記身長計測手段の計測結果とを照合し、それらが合っていなければ前記ドア開閉手段により前記ドアを閉じて当該通行人の通過を阻止することを特徴とする自動改札装置。 - ドアを有する通路を形成している本体部に、通行者が記録媒体を提示したとき、前記記録媒体の記録内容を読み取り、その読み取り結果により前記ドアを開閉して前記通行者の通過を許可または阻止する自動改札装置において、
前記記録媒体の記録内容を読み取る読取手段と、
前記通路上における通行者の存在を検知する存在位置判定手段と、
前記本体部の通路内を通行する人物と荷物をその形状の特徴により判別する人物荷物判別手段と、
前記読取手段の読み取り結果及び前記存在位置判定手段により判定された前記通行者の存在状況並びに前記人物荷物判別手段の判別結果とから前記通行者の通過の可否を判定する通行可否判定手段と、
前記通行可否判定手段の結果に応じて前記本体部のドアを開閉するドア開閉手段とを具備し、
前記通行可否判定手段において、前記人物荷物判別手段の判別結果が人物であるときのみ前記通行者の通過の可否を判定する対象とすることを特徴とする自動改札装置。 - 前記第１の検知手段、および第２の検知手段のうちの少なくとも一つが、ビデオカメラおよび該ビデオカメラで撮像した画像を処理する画像処理手段を含むことを特徴とした請求項１乃至４および１１のいずれか１項に記載の自動改札装置。
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