JP5685388B2 - 自動改札機 - Google Patents

Description

本発明は自動改札機に関し、特に、爆発物等を検知してホームや列車内等への爆発物等の持ち込みを防止しかつ爆発物等の検知情報と改札機利用情報を関連付けるのに適した自動改札機に関する。

近年、米国で発生した同時多発テロ事件の後、国内外を問わず、テロ対策の意識が非常に高まっている。特に、地下鉄を始めとする鉄道、空港、船舶等の港、その他の公共交通機関、イベント会場、重要施設等の空間的（駅内、車両内、施設内等）に閉鎖的な公共交通機関等においてはテロが発生した時の被害が甚大である。そのため、当該テロの脅威を水際で防止する手法の需要が増加すると想定されている。

鉄道等の閉鎖的な公共交通機関等における上記テロの問題の解決策として閉鎖的空間の入口または出口の位置に設置される自動改札機（または略同等の機能を有する施設等の入場ゲート装置を含む）を利用することが望まれている。

自動改札機に、例えば、テロの脅威を水際で防止するための手法に関連するような危険物検知機能の構成を有する従来の技術としては、下記の特許文献１〜３に開示される発明が存在する。
特許文献１は、大量輸送機関を狙ったテロを防止し安全な社会を構築するのに有用なセキュリティシステム等を開示する。このセキュリティシステムは個々の高スループットの爆発物探知機をネットワークで接続し、セキュリティセンタで情報を集め、リスクの判定を行うように構築されている。
特許文献２は、ゲート通過型の金属探知器等による検査の不快感をなくし快適な環境下での危険物探知構造を有する危険物探知装置を開示する。この危険物探知装置では、床下にサーチコイル等からなる検知部を配置し、床上に通行案内部を形成して構成され、さらに容量センサ等を利用して検知精度を高めるようにしている。
特許文献３は、イオン化部、分析部、イオン検出器を備えた危険物検知装置を開示し、その検知方式を開示している。この危険物検知装置の検知方式によれば、装置内にゲートを備えているが、当該ゲートがオフした後の検知信号における出力変化を捉えるようにして分析を行う。これにより検出性能を高めるようにしている。

特開２００９−１７５８１９号公報 特開２００６−２１６００４号公報 特開２００５−２０９５０７号公報

鉄道等の閉鎖的な公共交通機関等における上記テロの問題の解決策として自動改札機（入場ゲート装置を含む）を利用した場合、技術的に有用な装置として確立することができるとすると、次のような利点が生じる。
第１に鉄道等の利用者のほとんどをチェックすることができ、第２に各利用者は通路を通るため一人ずつチェックを行うことができ、第３に利用者が乗車券としてＩＣカードを用いる場合には当該利用者を特定することができ、第４に自動改札機に元々装備されている通信システムで駅係員等に通報・警告することができ、第５にカメラ等の記録装置を併用することで画像記録を行うことができる。
そこで、上記のごとく、自動改札機を利用してテロ問題の解決手段としての有用装置に係る技術を確立することが求められている。

また近年、日用品を原料とした手製爆薬の製造方法がインターネット等を介して広く知られるようになり、爆発物によるテロの脅威が増している。そこで、通常的な人が日常生活の中で一般的に利用する自動改札機を利用して高スループットの爆発物検知機を開発することが求められている。

本発明の目的は、上記の課題に鑑み、高スループットで爆発物質等の危険物質を検知することができ、当該危険物質を所持した利用者を一人ずつ容易に特定することができ、通報・警告を迅速に行うことができ、記録を確実に行うことができ、既存の社会システムと調和することができる自動改札機を提供することにある。

本発明に係る自動改札機は、上記の目的を達成するため、次のように構成される。

第１の自動改札機（請求項１に対応）は、利用者の改札券媒体を改札処理する自動改札機において、改札券媒体が存在する領域の付近に通信可能な範囲内でかざされた改札券媒体と気体を吹き出す送気部と気体を吸引する吸気部とによって気体の流れを形成することにより危険物質検知領域を設定し、改札券媒体に付着する危険物質の成分を気体の中から取り出して検知する危険物質検知装置を備えることを特徴とする。
第２の自動改札機（請求項２に対応）は、上記の構成において、改札券媒体は無線通信部を内蔵し、他方、この改札券媒体の無線通信部に対して送受信する通信部を備えると共に前記通信部の配置領域の外側付近に危険物質検知領域を設定し、改札券媒体またはこれを所持する利用者に付着する危険物質の成分を気体の流れを介して取り出し検知することを特徴とする。

上記の自動改札機では、改札券媒体に対して非接触式等で乗車情報等の利用者改札情報を送受する構成を有するものにおいて、その情報送受の使用態様を利用して、手元吸引方式により爆発物質等の危険物質を検知するように構成する。手元吸引方式によれば、例えば自動改札機の通信部に改札券媒体を接近させる時に、当該改札券媒体または当該改札券媒体を所持する利用者の手元に付着する危険物質の成分を即座に検知することができる。

第３の自動改札機（請求項３に対応）は、上記の構成において、好ましくは、上記の危険物質検知装置は、少なくとも吸気部と、吸気部で取り込んだ気体から危険物質を検知する検知部と、検知部の検知情報に係る信号を管理コンピュータに送信する危険物質検知情報送信部を備えることを特徴としている。

第４の自動改札機（請求項４に対応）は、上記の構成において、好ましくは、気体の流れを作る送気部と、送気部に気体流を供給する気体流発生部とを備えることを特徴としている。

第５の自動改札機（請求項５に対応）は、上記の構成において、好ましくは、利用者を特定するための情報を取得する利用者情報取得手段と、利用者情報取得手段が取得した利用者情報に係る信号を管理コンピュータに送信する利用者情報送信部を備えることを特徴とする。

第６の自動改札機（請求項６に対応）は、上記の構成において、好ましくは、危険物質検知装置で危険物質が検知されたとき、管理コンピュータで、利用者情報に基づき当該危険物質に関連する利用者を特定することを特徴する。

第７の自動改札機（請求項７に対応）は、上記の構成において、好ましくは、危険物質検知装置で危険物質が検知されたとき、危険物質検知情報を通信手段を通して担当係員に通報・警告することを特徴とする。

第８の自動改札機（請求項８に対応）は、上記の構成において、好ましくは、危険物質検知装置は爆発物質の成分を検知する爆発物検知装置であることを特徴とする。

本発明による自動改札機によれば次の効果を奏する。
第１に、自動改札機外部のＩＣカードをかざす通信部の周辺領域を利用して、あるいは自動改札機内部の磁気カードが通過する搬送通路の周辺領域を利用して、手元等の吸引方式にて、爆発物質等を取り込んで検知し、さらに利用者改札情報と関係付けるように構成したため、公共交通機関の危険物持ち込みバリアとして自動改札機を利用することができ、高スループットで爆発物質等の危険物質を検知することができ、当該危険物質を所持した利用者を一人ずつ容易に特定することができる。
第２に、危険物質検知装置で検知した情報は、自動改札機に備えられた通信システムを利用して管理コンピュータ側へ送信し、当該管理コンピュータで危険物情報の処理・管理を行い、必要に応じて駅側に情報を提供するように構成したため、通報・警告をリアルタイムで迅速に行うことができ、また危険物質の情報の記録を確実に行うことができ、既存の社会システムと調和させることができる。

本発明の実施形態に係る自動改札機をその改札通路側から見た内側側面図である。 自動改札機における通信部およびその周辺部分の外観図である。 図２におけるＡ−Ａ線の概略縦断面図である。 自動改札機内に設けられる、空気の流れを作る空気流発生装置およびこれに付加された危険物質検知装置の構成図である。 自動改札機に危険物質検知装置が組み込まれた場合における自動改札機の通信系統および全体システムを示す構成図である。

以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態に係る自動改札機をその改札通路側から見た内側側面図であり、図２は自動改札機における通信部およびその周辺部分の外観図であり、図３は図２におけるＡ−Ａ線で切った概略的な縦断面図である。

本実施形態では、鉄道の駅等に設置された自動改札機の例を説明し、当該自動改札機に危険物質検知装置を設けた例を説明する。また危険物質検知装置としては代表的に爆発物質検知装置の例を挙げている。なお検知対象となる危険物質としては爆発物質以外に化学物質もあり得る。
また本発明が適用される装置は実施形態では鉄道駅等の自動改札機の例で説明するが、当該自動改札機は、空港、船舶等の港、その他の公共交通機関、イベント会場、重要施設等の入場口等に設置された入場ゲート装置を含む広い概念である。

１１は自動改札機の機械全体を指している。自動改札機それ自体の外観は従来の自動改札機と基本的に同じである。自動改札機１１の改札通路側から見た内側側面図において、左右の両端部１１Ａ，１１Ｂがそれぞれ入口端部または出口端部になっている。両端部１１Ａ，１１Ｂの間に改札通路が形成される。通常、改札通路は、平行に配置された２台の自動改札機１１の筐体部分によって挟まれる通路スペースとして形成される。入口または出口になり得る両端部１１Ａ，１１Ｂの付近において、開閉自在なフラップドア１２，１３が、自動改札機１１の筐体部の内側壁面に設けられている。

図１で示した自動改札機１１では、右端部（入口部）の上面部に通信部１４が設けられている。通信部１４は、乗車券（定期券等を含む）として機能する非接触式（または接触式を含む）のＩＣカードであって近接してかざされた状態のＩＣカード１５に対して、電波等（電磁界を含む）を介して相互に感応して情報送受の通信を行う機能部分である。通信部１４には、ループ状のアンテナ１６が配備されており、さらにＩＣカードリーダライタ１７が付設されている。
なお、上記の自動改札機１１で使用される乗車用の改札券として乗車券等として用いるＩＣカード１５の例を説明したが、ＩＣカードの代わりに、同等の通信機能を備えた乗車券類、搭乗券（飛行機の場合）、乗船券（船の場合）等を用いることができる。
さらに無線通信機能を有した上記のＩＣカードの代わりに、乗車券を含む磁気カード等の磁気券を用いる場合にも、本発明を適用することができる。
一般的には、目的場所に入ることのできる改札券媒体を用いることができる。

従来の既存の自動改札機１１における通信部１４によれば、ＩＣカード１５に内蔵されるＩＣチップとの間で無線による送受信が行われ、当該ＩＣチップに付設されたメモリから当該ＩＣカード１５を特定する情報とその乗車情報（一般的に改札機利用情報）とを送受する。ＩＣカード１５を特定する情報に基づいて当該ＩＣカード１５を所持し利用する者（利用者）を特定することが可能となる。

図３では、改札通路を通行しようとする利用者のかざし行為に基づく自動改札機１１の通信部１４に接近した状態のＩＣカード１５が示されている。このような接近・配置の状態を前提として、通信部１４とＩＣカード１５の間の隙間領域またはこれを含む空間領域に空気の流れを形成するようにしている。当該隙間領域等が危険部物質検知領域である。図３において、矢印２１は空気の流れを示している。２２は送気部であり、２３は吸気部である。送気部２２と吸気部２３は共に例えばスリット状の開口部であり、送気部２２は周囲空間に対して空気を吹き出す働きを有し、吸気部２３では周囲空間の空気を吸い込む働きを有する。図３に示すように、自動改札機１１を通過しようとする利用者が所持するＩＣカード１５を通信部１４にかざす時、ＩＣカード１５は、送気部２２から吹き出された空気の流れ２１を吸気部２３の方へ導く。その結果、送気部２２から吹き出された空気は吸気部２３によって吸い込まれる。従って、吸気部２３によって吸い込まれる空気の中には、ＩＣカード１５に付着した物質、または当該ＩＣカード１５を所持する利用者の手元等の体や衣服の一部等に付着した物質等が含まれ、これらの物質が同時に吸気部２３に吸い込まれることになる。

自動改札機１１の内部には、図４に示されるように、送気部２２と吸気部２３の間を接続する循環構造の通気管２４と、当該通気管２４の途中に配置された空気流発生部２５とが設けられている。空気流発生部２５は、通常、ファンと、このファンを回転させるモータと、空気の流れを温風にするための加熱部とから構成されている。また循環構造の通気管２４の下流側の所定の箇所に検知装置２６が設けられている。この検知装置２６は、吸気部２３から吸い込んだ空気の中に爆発物質等の危険物質の成分が含まれる場合に、当該危険物質の成分を検知するための例えば質量分析装置等の危険物質検知装置である。検知対象が爆発物質である場合には、当該検知物質は例えば有機過酸化物（過酸化アセトン等）である。

図４に示した空気の流れ２１を発生させるための装置構成および危険物質を検知するための装置構成は、図１において、それぞれ、空気流発生装置２７および危険物質検知装置２６として破線のブロック表現で描かれている。危険物質検知装置２６は、本実施形態では、爆発物質検知装置である。こうして、本実施形態に係る自動改札機１１は、爆発物検知機能付きの自動改札機として構成される。このような自動改札機１１を、公共機関である鉄道の駅の全ての入口・出口に設置すれば、公共交通機関の危険物持ち込みバリアとして有効に機能させることができる。

空気流発生装置２７は、自動改札機１１の通信部１４の外側領域に危険物質検知領域を設定するように空気の流れ２１を作るため、自動改札機１１の内部にあって、かつ通信部１４に近いスペースを利用して装置構成の部分が組み込まれる。既に駅に設置されている既存の自動改札機に空気流発生装置２７を付設する場合には、自動改札機の端部の筐体部分が改造され、送気部２２や吸気部２３等が設けられることになる。

また上記の空気流発生装置２７は次のように変形し、空気吸引装置として構成することができる。すなわち、送気部２２、空気流発生部２５をなくし、その代わりに吸気部２３につながる通気管２４またはこれに関連する装置部分に吸気装置を付設し、当該吸気装置による空気吸引機能だけで吸気部２３に吸気の空気の流れ２１を生じさせるように構成することもできる。

危険物質検知装置２６は、特に、自動改札機１１の改札通路を通過しようとして自動改札機１１を利用する利用者の一人一人の手元を検知するように構成される。これにより自動改札機１１によって形成される改札通路を利用する利用者を一人ずつチェックすることができる。

次に、図５を参照して、自動改札機１１に危険物質検知装置２６が組み込まれた場合における自動改札機１１の通信系統および全体のシステムの構成を説明する。

先ず、自動改札機１１では、通常の改札機能として、利用者がそのＩＣカード５を通信部１４にかざすと、付設されたＩＣカードリーダライタ１７によってＩＣカード１５に内蔵されたＩＣチップとの間で無線を介して情報の送受を行い、ＩＣカード１５の内蔵メモリに書き込まれた情報（利用者の特定事項等）を読み取ると共に、内蔵された処理部によってＩＣカード１５を利用した時点での乗車駅と日時（または降車駅と日時）等の情報を生成する。読み取られた情報および生成された情報は、自動改札機１１の利用者情報として、通信部３１および通信線（または通信網等）３２を経由して管理コンピュータ３３に送信される。管理コンピュータ３３では、受信した利用者情報を記憶装置３４に記憶すると共に、管理情報データベース３５に保存された利用者に係る管理情報（利用者特定情報等）に基づいて、取得した利用者情報が正当かものか否か等を判定する。取得した利用者情報が正当でない場合、あるいは不正な使用である場合には、自動改札機１１が設置されている駅側の通報・警告装置３６やモニター３７等に通報または警告等が行われる。

次に、自動改札機１１に付設された危険物質検知装置２６では、物質計測分析部４１と計測分析情報処理部４２と通信部４３を備えている。物質計測分析部４１は、吸気部２３から下流側に位置する通気管２４の中を流れる空気を取り込んで、質量の計測して当該物質の成分を分析する。物質計測分析部４１で検出された物質の成分情報は、物質計測分析部４１から計測分析情報処理部４２に与えられる。計測分析情報処理部４２では、そのメモリに予め格納されている危険物質情報（爆発物質情報等）と、提供された物質の成分情報とを対比し、検知された物質の成分が危険物質（爆発物質）であるか否かを判断する。検知された物質の成分が危険物質でないと判断された場合には、検知情報は計測分析情報処理部４２のメモリに保存される。また検知された物質の成分が危険物質であると判断された場合には、当該検知情報が同様にメモリに保存すると共に、通信部４３を介して、さらに上記の通信線３２を経由して、管理コンピュータ３３の側に送信される。管理コンピュータ３３は、自動改札機１１の危険物質検知装置２６が検知した危険物質（爆発物質）に係る情報を記憶装置３４に記憶すると共に、再度、自動改札機１１が設置されている駅側の通報・警告装置３６やモニター３７等に通報または警告等を行う。これにより、自動改札機１１の危険物質検知装置２６で爆発物質等の危険物質を検知したとき、リアルタイムで即座に通報・警告を行うことができる。

また危険物質を検知した際における通報・警告の内容（レベル）は、検知された危険物質の成分または危険度合いに応じて段階的に設定することができる。例えば、危険度が高いときには「フラップドアは閉、駅係員への通知」、危険度が中のときには「フラップドアは開、駅係員への通知」、危険度が低いときには「フラップドアは開、駅係員への非通知」とする。また危険物質が超危険物質の場合（例えば所持禁止薬品類等）には駅係員への通知と共に、外部（警察等）へも通知するように構成することもできる。以上の危険度の段階に応じた判断は、自動改札機１１に設けられた危険物質検知装置２６の計測分析情報処理部４２で行ってもいいし、管理コンピュータ３３の側で行うように構成することもできる。

管理コンピュータ３３では、自動改札機１１のＩＣカードリーダライタ１７等に基づいて送信されてくる上記の利用者情報と、危険物質検知装置２６から送信されてくる上記の危険物質情報とを関係付け、組みの情報として管理し、記憶装置３４において関連情報として記憶を行う。これによれば、危険物質検知装置２６によって自動改札機１１の通信部１４の周辺の検知領域で危険物質を検知したとき、上記ＩＣカード１５を使用した利用者を容易にかつ正確に特定することができる。

また他の付加的に構成として、図１および図５に示すように、自動改札機１１の改札通路を通過しようとする者（利用者）を撮像するカメラ５１を設置することができる。カメラ５１は、例えば自動改札機１１の人間検知器５０に内蔵される。これにより、カメラ５１で撮影される利用者の画像は、通信部５２および上記の通信線３２を経由して管理コンピュータ３３側へ送信される。管理コンピュータ３３では、提供された利用者の画像を画像分析（顔認証等）し、画像と分析結果を記憶装置３４に記憶する。また管理コンピュータ３３の側では、ホーム等の駅構内の各所に設置されたカメラから送信されてくる画像を用いることにより、不審者の利用者を追跡することもできる。

他の実施形態として、改札券媒体として、通信機能を有する上記のＩＣカードの代わりに磁気カードが使用される場合には、当該磁気カードは自動改札機１１に内蔵された磁気カード処理装置で処理される。このため、磁気カードは、磁気改札機１１に形成された投入口から機械内部に入り、搬送通路を通り、その間に磁気的な処理がなされる。かかる磁気カードの場合には磁気カードの搬送通路（投入口から排出口に到る通路）の適宜な箇所に前述した危険物質検知領域が設定される。当該危険物質検知領域に対して少なくとも吸気部を設け、前述の実施形態と同様に、危険物質検知装置によって危険物質を検知するように構成される。その他の構成は前述の実施形態と同じである。

以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

本発明に係る自動改札機は、高スループットの危険物質検知装置を組み込んで構成され、かつ危険物質検知装置で爆発物質等の危険物質が検知されたときには、手元吸引方式であって同時にＩＣカードを利用する利用者情報と容易に関係付けることができるため容易に当該利用者を特定でき、公共交通機関におけるテロ対策としてセキュリティ向上に利用される。

１１ 自動改札機
１２，１３ フラップドア
１４ 通信部
１５ ＩＣカード
１６ アンテナ
１７ ＩＣカードリーダライタ
２１ 空気の流れ
２２ 送気部
２３ 吸気部
２４ 通気管
２５ 空気流発生部
２６ 危険物質検知装置
２７ 空気流発生装置
３１ 通信部
３２ 通信線
３３ 管理コンピュータ
３４ 記憶装置
３５ 管理情報データベース
３６ 通報・警告装置
３７ モニター
４１ 物質計測分析部
４２ 計測分析情報処理部
４３ 通信部
５１ カメラ

Claims (8)

1. 利用者の改札券媒体を改札処理する自動改札機において、前記改札券媒体が存在する領域の付近に通信可能な範囲内でかざされた前記改札券媒体と気体を吹き出す送気部と前記気体を吸引する吸気部とによって前記気体の流れを形成することにより危険物質検知領域を設定し、前記改札券媒体に付着する危険物質の成分を前記気体の中から取り出して検知する危険物質検知装置を備えることを特徴とする自動改札機。
2. 前記改札券媒体は無線通信部を内蔵し、
   前記改札券媒体の無線通信部に対して送受信する通信部を備えると共に前記通信部の配置領域の外側付近に前記危険物質検知領域を設定し、前記改札券媒体またはこれを所持する前記利用者に付着する危険物質の成分を前記気体の流れを介して取り出し検知することを特徴とする請求項１記載の自動改札機。
3. 前記危険物質検知装置は、
   少なくとも前記吸気部と、
   前記吸気部で取り込んだ前記気体の中から前記危険物質を検知する検知部と、
   前記検知部の検知情報に係る信号を管理コンピュータに送信する危険物質検知情報送信部と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の自動改札機。
4. 前記気体の流れを作る前記送気部と、
   前記送気部に気体流を供給する気体流発生部と、
   を備えることを特徴とする請求項３記載の自動改札機。
5. 前記利用者を特定するための情報を取得する利用者情報取得手段と、
   前記利用者情報取得手段が取得した利用者情報に係る信号を前記管理コンピュータに送信する利用者情報送信部と、
   を備えることを特徴とする請求項３または４記載の自動改札機。
6. 前記危険物質検知装置で前記危険物質が検知されたとき、前記管理コンピュータで、前記利用者情報に基づき当該危険物質に関連する前記利用者を特定することを特徴する請求項５記載の自動改札機。
7. 前記危険物質検知装置で前記危険物質が検知されたとき、前記危険物質の検知情報を通信手段を通して担当係員に通報・警告することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動改札機。
8. 前記危険物質検知装置は爆発物質の成分を検知する爆発物検知装置であることを特徴とする請求項１記載の自動改札機。

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