JP5464488B2 - 車両混雑度判定システム - Google Patents

Description

本発明は、列車車両などの乗物内において人員の混み具合を計測する車両混雑度判定システムに関する。

従来から、特定の区域内における人の数を自動的に計数する装置は種々知られている。例えば、発光素子と受光素子を用いてその領域を通過する人を計数するもの（特許文献１、２参照）、テレビカメラの映像信号を処理して人数を検出するもの（特許文献３参照）等が知られている。

列車車両などの乗物内にどの位の人が居るのかを把握するのは、その人数を計数すればよいが、実際には移動する車両に乗降を繰り返す乗客の数をリアルタイムで正確に計数するのは容易ではない。
また、上記従来の自動的に人数を計数する装置は車内に持ち込むこと自体困難である上、コストも掛かるため、車内の人数を把握するためには現実的ではない。

他方、車両に乗り降りする乗客の数は、例えばその混雑度を把握する目的であれば、必ずしも端数に至るまで正確に把握しなくともよい場合がある。
そこで、車両等の乗車状況をリアルタイムで把握するため、列車内に基地局を設け、列車が駅を発車したときに、車内の携帯電話機と通信を行うことによって、車内の携帯電話機の数を取得して、その数を管理サーバに送信することで、車内の乗客の大凡の数を把握する列車乗車情報管理装置が提案されている（特許文献４参照）。
また、これとは別に、ある特定エリア内にいる人の数を把握するために、同様に携帯電話機を用いた人数推定装置も知られている（特許文献５参照）。

この人数推定装置は、例えば超大型テーマパークなどで、その特定エリアに携帯電話機の電波が届く範囲であるセルを設定し、各セル毎に、当該セルの通信範囲内にある携帯電話機と通信を行ってその数を把握し、その数を特定エリア全域で集計して、当該特定エリア内に居る人数を推定するものである。

上記従来の装置では、いずれも車内又は特定エリア内の人数の把握を携帯電話機の応答数を計数することで行っているが、当然のことながら特定のエリア内の人全員が携帯電話機を所持しているわけではなく、車内であれば優先席付近では、携帯電話機の電源を切っていることがある。また、携帯電話機がかばん等の中にあり、車両内の混雑度測定用サーバと通信ができないこともあり得る。

その他、そのエリアに居る人の年代、携帯電話機を所持していても電源をオフにしている人の割合など、従来装置による人数の推定では、不確定な要素が多いため、取得した携帯電話機の数を統計的に処理しても、得られた推定値はかなりの幅を持ったものとならざるを得ない。
さらに、乗客が保持している携帯端末を利用するため、様々な通信方式の端末と通信する必要があり、車両に搭載するサーバ側の対応、及び設備費が負担となるなどの問題がある。

特開平１１−２５０３５８号公報 特開平７−８５３３０号公報 特開平５−１７４２１０号公報 特開２００９−１９０５８５号公報 特開２００２−３５４５１７号公報

本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、移動しつつしかも人数が増減する車内の混雑状況を容易に、しかも実際の人数を反映させてより実体に近い状態で把握できるようにすることである。

本発明は、車内空間を挟んで対向して配置された一対の通信ユニットからなる移動通信装置と、前記移動通信装置と通信可能な所定位置に設置した互いに接続された複数のアクセスポイントとからなる車両混雑度判定システムであって、前記移動通信装置は、その通信ユニット間において無線信号強度を検査する検査手段と、前記検査手段の検査結果に基づき車内の混雑状況を判断する混雑状況判断手段と、前記混雑状況判断手段の混雑状況信号を前記アクセスポイントに送信する送信手段と、を有し、前記アクセスポイントは、前記混雑状況信号を受信する手段と、受信した混雑状況信号に応じた表示を行う表示手段と、を有し、前記移動通信装置は、無線信号強度を検査するためのアドホックモードによる通信機能と、前記アクセスポイントと通信するためのインフラストラクチャモードによる通信機能を有することを特徴とする車両混雑度判定システムである。

本発明によれば、車内に居る人間の混雑度（混雑状況）を、従来の人数推定装置等に比して簡易な構成でより正確に把握することができる。

本発明の実施形態に係る車両混雑度判定システムを概略的に示すブロック図である。 通信ユニットの構成を示すブロック図である。 図３Ａはアクセスポイントの構造を示すブロック図であり、図３Ｂはアクセスポイントに接続された電光掲示板の表示内容を示す図である。 車内に配置する無線端末の動作手順を示すフロー図である。 駅のアクセスポイントの動作手順を説明するフロー図である。

次に、本発明の車両混雑度判定システムの実施形態を、添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両混雑度判定システムを概略的に示すブロック図である。
本車両混雑度判定システムは、車両１０に搭載した移動通信装置（以下、無線端末という）１２と、車内の無線端末１２と無線通信を行う固定無線通信装置であるアクセスポイント２２（図中では「ＡＰ」と表示する）とから成っている。

無線端末１２は、例えば、車両の側壁内面に対向して取り付けた一対の互いに縁組みされたマイクロコンピュータを備えた通信ユニット１２ａ、１２ｂから成っている。通信ユニット１２ａ、１２ｂは、例えば車両の長手方向に沿って、適宜の高さ（例えば、座席に座った人によっては遮られず、立った人によっては通信が遮られる高さ）で、所定間隔（例えば、等間隔）で設けられている。

図２は、通信ユニット１２ａ、１２ｂの構成を示すブロック図である。
通信ユニット１２ａ、１２ｂは、図示のように、通信ユニット全体の制御を行う制御部１２１と、通信ユニット１２ａ、１２ｂ間のアドホック通信を行う通信部である入出力インタフェース１２２と、アクセスポイント２２と無線通信を行う通信部である通信インタフェース１２５と、記憶部１２３とを備えている。

制御部１２１は、後述のアクセスポイント２２が発信するビーコンを受信したときに、通信モードをアドホックモードで通信を行う入出力インタフェース１２２から通信インタフェース１２５に切り替える通信モード切替手段１２１ａと、通信ユニット１２ａ、１２ｂ間で行われるアドホック通信におけるＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication：無線信号強度）に基づき、例えば、記憶部１２３に格納した閾値との対比を行うことで、混雑状況に対応させた複数のレベル、本実施形態では３つのレベルのいずれに当たるか判断する混雑状況判断手段１２１ｂと、をコンピュータプログラムによる機能実現手段として備えている。
記憶部１２３には、通信ユニット１２ａ、１２ｂ同士の縁組み情報の他、後述する検査した無線信号強度情報を格納する。

通信インタフェース１２５は、混雑状況判断手段１２１ｂの判断結果である混雑状況情報を最寄りの駅のアクセスポイント２２に送信する。
なお、混雑状況情報は予め定めた混雑状況に対応付けた情報を付した無線信号強度情報である。また、通信ユニット１２ａ、１２ｂのうち、一方をマスタ通信ユニットとし他方をスレーブ通信ユニットとすることで、マスタ通信ユニット側のみがアクセスポイント２２と通信できるように構成してもよい。その場合、スレーブ側の通信ユニットは、マスタ通信ユニットからの要求により、検査用のアドホック通信のみ行える構造であればよい。
通信ユニット１２ａ、１２ｂは、図示しないタイマーにより指示された時間で定期的に無線信号強度を検査するためのアドホック通信を行う。

アクセスポイント２２は各駅に設置され、車内に取り付けた無線端末１２と無線通信するための無線通信装置であって、他の駅のアクセスポイント２２と有線又は無線ＬＡＮ（Local Area Network）３０で接続されていると共に、例えばホームに設置された電光掲示板２８などの表示手段とも接続されている。
図３Ａはアクセスポイントの構造を示すブロック図であり、図３Ｂはアクセスポイントに接続された電光掲示板の表示内容を示す図である。
アクセスポイント２２は、制御部２４と、無線端末１２と無線通信を行う通信部である第１の通信インタフェース２５と、ＬＡＮ３０を介して他のアクセスポイント２２と通信を行う通信部である第２の通信インタフェース２６と、無線端末１２から受信した混雑状況情報（レベル情報を付した無線信号強度情報）を記憶するための記憶部２９とを有する。

アクセスポイント２２の制御部２４は、無線端末１２から無線送信されてくる混雑状況情報を解析して、それぞれの無線端末１２のレベル情報に対応した混雑度を表す任意の表示情報を作成して、電光掲示板などの表示手段に、各通信ユニット１２ａ、１２ｂが設置された車両又はドア毎に表示する機能を有している。即ち、制御部２４は、受信したレベル情報に基づき記憶部２９に格納された、当該レベル情報に対応した表示種別を表す混雑度表示テーブル（図示せず）を参照して、各車両又は車両の各ドア毎に、対応する混雑度を参照して表示用データを作成し、それを電光掲示板２８で表示すると共に、記憶部２９に記憶する処理を行う。

アクセスポイント２２は、受信した混雑状況情報が、当該駅に停車中の車両或いは既に発車した車両の無線端末１２からのものであれば、ＬＡＮ３０を通じて車両の次の停車駅のアクセスポイント２２へ転送する機能及び、定期的に自駅ホーム上へビーコン信号を送出する機能を有している。

車両の次の停車駅のアクセスポイント２２は、転送された無線信号強度から、その強度のレベル、例えば、「通信が不可」、「信号強度が強い若しくは通信が安定している」、「信号強度がやや低下」にレベル情報が付加された無線信号強度情報に基づき、各無線端末１２が配置された車両毎に、或いはドア毎にその混雑度を表す混雑度表示情報を作成し、それを表示装置に表示する処理を行う。

アクセスポイント２２の制御部２４は、さらに記憶部２９に記憶された混雑状況情報中の車両毎の無線信号強度データを、そのデータを記憶した日時、曜日、祝祭日や天候、気温、等の気象情報等に基づき分類し、例えば各分類毎の平均値を求めるなどの統計処理を行う統計処理部２４１を備え、統計処理部２４１で作成した統計データを表示部である電光掲示板２８で表示し、或いは統計データに基づき混雑度予測データを作成し、インタフェース２７を介して例えばインターネットなどのネットワークを介して、ネットワークに接続された各端末に配信することもできる。

図３Ｂは、表示装置に表示される混雑度表示例を示す図である。
表示部２８には、図示のように、次の電車の情報、例えば行き先、到着時間などの表示と共に、現在の混雑度を各車両毎に表示する。
図示の例では、○、△、×などの符号で表示しているが、これを、例えば、「空いています」、「やや混雑しています」、「混雑しています」等の表示でもよい。要は、乗客が次に到着するどの車両、場合によっては何番目のドアから乗車すればよいか判断材料として提供できるものであればよい。

図４は、車内に配置する無線端末１２の動作手順を示すフロー図である。
車内に配置された無線端末は、縁組みされた（互いに通信相手として登録された）通信ユニット１２ａ、１２ｂ間で定期的にアドホック通信を行う（Ｓ１０１）。この場合、相手からの無線信号の強度が確認できたときは（Ｓ１０２）、その無線信号の強度が予め定めた閾値以上であれば（Ｓ１０３、ＹＥＳ）、混雑状況判断手段１２１ｂは、取得した複数回の無線信号強度を平均して、この場合は“混雑なし”と判断する（Ｓ１０４）。

ステップＳ１０２において、無線信号強度が確認できないときは（Ｓ１０２、ＮＯ）、混雑状況判断手段１２１ｂは、予め定めた固定の無線信号強度で平均値を算出し、この場合は“車内が混雑またはシステムの異常”と判断する（Ｓ１０５）。また、ステップＳ１０３において、無線信号強度が予め定めた閾値に達していなければ（Ｓ１０３、ＮＯ）、混雑状況判断手段１２１ｂは、取得した無線信号強度で平均値を算出し、この場合は車内が“やや混雑”と判断する場合のデータとする（Ｓ１０６）。
続いて、無線端末１２は、上記算出した無線信号強度を記憶部１２３に保存しておく（Ｓ１０７）。

ここで、無線端末１２が、駅のアクセスポイント２２が発信するビーコン信号を検出すると（Ｓ１０８）、その制御部（通信モード切替手段１２１ａ）は動作モードを、アドホックモードの設定を切り替えて、アクセスポイント２２と通信するインフラストラクチャモードを設定し（Ｓ１０９）、記憶部１２３に保存した混雑状況情報を最寄り駅（停車駅）のアクセスポイント２２へ通知する（Ｓ１１０）。アクセスポイント２２への通知が完了すると（Ｓ１１１）、再びアドホックモードに設定し直して（Ｓ１１２）最初に戻る。

なお、ステップＳ１０８において、駅のアクセスポイント２２のビーコンを検出しないときは（Ｓ１０８、ＮＯ）、アドホックモードの設定のままである（Ｓ１１３）。つまり、無線端末１２は車両が駅のアクセスポイント２２のビーコンを検出できる位置にまで接近したときに、当該アクセスポイント２２を認識して上記混雑状況情報を通知する。

次に、駅のアクセスポイント２２の動作を説明する。
図５は、駅のアクセスポイント２２の動作手順を説明するフロー図である。
まず、前の駅のアクセスポイント２２から前駅の車両の無線端末１２からの混雑状況情報の通知があると（Ｓ２０１、Ｙｅｓ）、ホーム電光掲示板等に混雑度を表示し（Ｓ２０２）、混雑度データから統計データを算出し（Ｓ２０３）、統計データから予測データを算出し、インターネット等のネットワークを介して混雑度を配信し（Ｓ２０４）、定期的に自駅ホーム上へビーコン信号を送出する（Ｓ２０５）。次に、無線端末１２からデータ通信があれば（Ｓ２０６、Ｙｅｓ）、混雑状況情報（混雑度データ）を取得し（Ｓ２０７）、取得した混雑状況情報を次の駅のアクセスポイントに通知する（Ｓ２０８）。その後は、元のスタンバイの状態に戻る。

以上、本発明を列車などの鉄道車両を例に採って説明したが、それに限定されず、バス車両、及びバス停等でも適用可能である。
なお、日々の集計した混雑度データから、曜日／天候／時間別などのデータを集計し、混雑度を予想することも可能である。

本実施形態によれば、車内は従来型の移動体通信（携帯電話など）のように、基地局や固定のネット枠網などの基盤設備が必要でないアドホックネットワークの特長を生かしてアドホックモードで通信を行い、車外とは各駅に設置した互いにＬＡＮ３０で結ばれたアクセスポイント２２とインフラストラクチャモードで無線通信を行うことができる無線端末１２を用いることにより、無線端末１２は駅毎に設置されたアクセスポイントとローミングしながら車内の混雑状況をリアルタイムで送信することができる。
アクセスポイント２２は、無線端末１２から受信した混雑状況情報を解析しその強度にしたがってレベル分けされた無線信号強度データに基づき、ホームの電光板などで接近する車両の混雑度合いを各車両毎、或いは各ドア毎に表示することができる。

利用客は、電光掲示板の混雑情報をみながらホーム上を移動して乗車することにより各車両の混雑度のバラツキを抑制し、結果的に混雑の緩和が期待できる。
また、本実施形態では、アクセスポイント２２で特定時刻に到着する車両の混雑度合いを統計処理して、季節毎、時間毎の混雑情報を蓄積しておくため、例えば、携帯電話機などの情報端末から、例えばインターネットなどのネットワーク経由でアクセスして、各季節毎の特定車両の混雑情報を入手して外出のスケジュールを決めたり、或いは予め乗車する車両等を決めておくことができる。

また、本実施形態に係るシステムは、乗客の持ち物（携帯端末）などを利用せず、車両内に設置した設備のみで構成されるため、従来の人数予測装置などのように不確定な要素がなく、また、無線信号強度の確認なども汎用のものであるため、設備費などコストも低く抑えることができる。

１０・・・車両、１２・・・無線通信端末、１２ａ、１２ｂ・・・通信ユニット、１２１・・・制御部、１２２・・・入出力インタフェース、１２３・・・記憶部、１２５・・・通信インタフェース、２２・・・アクセスポイント、２４・・・制御部、２５・・・第１のインタフェース、２６・・・第２のインタフェース、２８・・・表示部（電光掲示板）、２９・・・記憶部、３０・・・ＬＡＮ。

Claims (5)

1. 車内空間を挟んで対向して配置された一対の通信ユニットからなる移動通信装置と、前記移動通信装置と通信可能な所定位置に設置した互いに接続された複数のアクセスポイントとからなる車両混雑度判定システムであって、
   前記移動通信装置は、その通信ユニット間において無線信号強度を検査する検査手段と、前記検査手段の検査結果に基づき車内の混雑状況を判断する混雑状況判断手段と、前記混雑状況判断手段の混雑状況信号を前記アクセスポイントに送信する送信手段と、を有し、
   前記アクセスポイントは、前記混雑状況信号を受信する手段と、受信した混雑状況信号に応じた表示を行う表示手段と、を有し、
   前記移動通信装置は、無線信号強度を検査するためのアドホックモードによる通信機能と、前記アクセスポイントと通信するためのインフラストラクチャモードによる通信機能を有することを特徴とする車両混雑度判定システム。
2. 請求項１に記載された車両混雑度判定システムにおいて、
   前記移動通信装置は、検査した無線信号強度を予め設定した混雑状況に対応付けて区分けして記憶する記憶部を有することを特徴とする車両混雑度判定システム。
3. 請求項１又は２に記載された車両混雑度判定システムにおいて、
   前記移動通信装置は、アクセスポイントからの識別信号を受信したとき、通信モードをアドホックモードからインフラストラクチャモードに切り替える、モード切り替え手段を有することを特徴とする車両混雑度判定システム。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載された車両混雑度判定システムにおいて、
   前記アクセスポイントは、他のアクセスポイントに受信した混雑状況信号を転送する転送手段を有することを特徴とする車両混雑度判定システム。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載された車両混雑度判定システムにおいて、
   前記アクセスポイントは、受信した混雑に対応した特定車両の混雑状況信号を季節情報と共に記憶する手段、及び季節毎に集計した混雑状況信号に基づき混雑状況を予測する手段を有することを特徴とする車両混雑度判定システム。

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