JP6403833B1 - 混雑率測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】乗客が体感する混雑率の測定の精度を高くすることができる混雑率測定システムを得る。
【解決手段】車両の床にロードセル１０を用いた床センサー１Ａを配置することにより、ロードセル１０が検出した重量情報とロードセル１０の位置情報から物体の占有面積を計算することにより混雑率を求める。また、車両の座席にロードセルを用いたセンサーを配置することにより座席の混雑率を測定する。さらに、車両床面と座席にセンサー設置するという簡易な取り付けにより工事費用も削減することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、列車内の混雑率を測定するための混雑率測定システムに関するものである。

列車利用時において、各車両によって混雑率に差があり、混雑率の高い車両を避けるため、各車両の空き状況を知る必要がある。列車の混雑率は輸送人員÷輸送力で算出されるため、車両にセンサーを設置することで各車両の混雑率を測定することが必要となる。

混雑率の高い車両を回避する方法として混雑率の測定が求められるが、現段階では精度が低いため普及率は低い。混雑率を測定する方法としては、無線乗車券を利用して乗車人数を数える方法（特許文献１参照)、監視カメラにより乗車人数を数える方法（特許文献２参照)、検出マットを使用する方法（特許文献３参照)、車両全体の荷重を測定する方法（特許文献４参照)等が挙げられる。

特開２０００−３４４１０５号公報 特開２０１３−０２５５２３号公報 特開２０１４−１９８５０４号公報 実開平０６−０７２０３３号公報

しかしながら、無線乗車券を利用して乗車人数を数える方法では、無線乗車券を利用しない乗客がカウントされない。また、監視カメラにより乗車人数を数える方法では、監視カメラに映らない乗客がカウントされな。また、検出マットを使用する方法では、１人の乗客が隣接した検出マットの境界に立つと複数人にカウントされてしまう。また、車両全体の荷重を測定する方法では、座席に座っている乗客と手すりを持って立っている乗客が区別できない、という問題がある。さらに、盲導犬や荷物など人以外の物体が占有する面積の割合が考慮されていないため、盲導犬や荷物が占める空間が多くなると乗客が体感する混雑率との差が大きくなる問題がある。

本発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、乗客が体感する混雑率の測定の精度を高くすることができる混雑率測定システムを得ることを目的としている。

本発明に係る混雑率測定システムは、列車内の混雑率を測定するための混雑率測定システムであって、前記列車の各車両内に配置されて乗車または積載される対象物の重量情報を得る複数のロードセルを用いたセンサーと、前記ロードセルが検出した重量情報に基づいて混雑率を求める制御装置とを備え、前記制御装置は、前記複数のロードセルのそれぞれの面積と、重量が検出されたそれぞれのロードセルの位置とに基づいて、隣接する複数のロードセルで重量が検出された場合には同一の物体が検出されたと判定し、重量が検出されたそれぞれのロードセルの面積の総和から個々の物体の占有面積を算出し、前記個々の物体の占有面積の総和から前記車両内のすべての物体の総面積を算出することで前記混雑率を求めるものである。

本発明によれば、車両内に配置された複数のロードセルを用いたセンサーを用いることにより、ロードセルが検出した重量情報に基づいて混雑率を求めることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る混雑率測定システムの概略構成図である。 図１のロードセルを用いたセンサー１と制御装置２の内部構成を示すブロック図である。 客席車両に配置したロードセル１０を用いた床センサー１Ａの配置イメージ図である。 客席車両の座席に配置したロードセル１０を用いた座席センサー１Ｂの配置イメージ図である。 客席車両に配置した床センサー１Ａが革靴を履いた乗客を検知した状況のイメージ図である。 客席車両に配置した床センサー１Ａがハイヒールを履いた乗客を検知した状況のメージ図である。 客席車両に配置した床センサー１Ａがスニーカーを履いた乗客を検知した状況のメージ図である。 客席車両に配置した床センサー１Ａが盲導犬を検知した状況のイメージ図である。 客席車両に配置した床センサー１Ａが荷物を検知した状況のイメージ図である。 座席センサー１Ｂが座席に座っている乗客を検知した状況のイメージ図である。

図１は本発明の実施の形態に係る混雑率測定システムの概略構成図である。図１に示すように、各車両の床面および座席に複数のロードセルを用いたセンサー１を設置する。乗車または積載される対象物、例えば乗客や盲導犬，荷物等の物体がセンサー１の上に乗った場合、センサー１のロードセルで重量が検知され、ロードセルの情報が制御装置２に送られる。制御装置２でロードセルが検出した重量情報に基づいて混雑率を算出して、算出された混雑率は、車両に設置してある無線装置３に送信され、基地局４経由で中央局５に通知される。

図２はロードセルを用いたセンサー１と制御装置２の内部構成を示すブロック図である。センサー１に配置された複数のロードセル１０からの重量情報が制御装置２の重量検知部２１に通知される。重量検知部２１ではロードセル１０毎に割り振られたロードセル番号に対応した重量データを座標検知部２２に通知する。

座標検知部２２では重量が検出されたロードセル１０の配置位置情報を抽出する。また、重量が検出されたロードセル１０と隣接したロードセル１０でも重量が検出されている場合は同一の物体として認識して重量計算部２３と面積計算部２４へ通知する。

重量計算部２３では同一の物体と認識したロードセル１０の重量データを総和して同一の物体の重量を算出して混雑率算出部２５へ通知する。

面積計算部２４では同一の物体と認識したロードセル１０の個数の総和と配置位置情報から重量が検出されていないが同一の物体と認識したロードセル１０と隣接する特定されたロードセル１０の個数の総和により物体の占有面積を算出して混雑率算出部２５へ通知する。

混雑率算出部２５では重量計算部２３から送られてきた個々の物体の重量を総和して車両内のすべての物体の総重量により混雑率を算出する。また、混雑率算出部２５では面積計算部２４から送られてきた個々の物体の占有面積を総和して車両内のすべての物体の総面積により混雑率を算出する。混雑率算出部２５で算出した混雑率情報２６を通信部２７へ通知する。通信部２７では通知された混雑率を無線装置３へ通知する。

図３は客席車両に配置したロードセル１０を用いた床センサー１Ａの配置イメージ図であり、（ａ）上面図、（ｂ）は床センサー１Ａ部分の拡大図、（ｃ）は床センサー１Ａ部分の断面図である。検出面の形状が正方形でなる複数のロードセル１０を用いた床センサー１Ａは、重量を検出するロードセル１０と、ゴム等のロードセル１０の保護材１１とから構成される。この床センサー１Ａを客席車両の床に配置することにより、乗客や床に置かれた荷物を床センサー１Ａに配置したロードセル１０が検出する。

図４は客席車両の座席に配置したロードセル１０を用いた座席センサー１Ｂの配置イメージ図であり、（ａ）上面図、（ｂ）は座席センサー１Ｂ部分の拡大図、（ｃ）は側面図である。ロードセル１０を用いた座席センサー１Ｂは、重量を検出する座席センサー用のロードセル１０と、座席クッション１２と、座席背もたれ１３とから構成される。この座席センサー１Ｂを座席に配置することにより、乗客が座席を座ったり、荷物を座席に置くと座席センサー１Ｂに配置した着座センサー用のロードセル１０が重量を検出する。

図５は客席車両に配置した床センサー１Ａが革靴を履いた乗客を検知した状況のイメージ図である。乗客が革靴を履いている時の荷重範囲Ｒ_ｌｓから重量を検出している黒色で示されるロードセル１０Ｒにより乗客の重量情報を検出するとともに、重量を検出している黒色で示されるロードセル１０Ｒの個数とロードセル１０Ｒに対し２個まで隣接する灰色で示されるロードセル１０Ｎの個数とをカウントして、それらのカウント値の和で与えられる乗客の占有面積ＯＡを算出する。なお、乗客の占有面積ＯＡを示す破線の範囲は、正確に示したものでなく、理解を容易にするために簡略的に示したものに過ぎない。

図５の場合、重量を検出している黒色で示されるロードセル１０Ｒの個数のカウント値は５１、２個まで隣接する灰色で示されるロードセル１０Ｎの個数のカウント値は７３である。このため、乗客の占有面積ＯＡの算出値はロードセル１０Ｒのカウント値＋ロードセル１０Ｎのカウント値で与えられるので、乗客の占有面積ＯＡ＝５１＋７３＝１２４となる。

図６は客席車両に配置した床センサー１Ａがハイヒールを履いた乗客を検知した状況のイメージ図である。乗客がハイヒールを履いている時の荷重範囲Ｒ_ｈｈから重量を検出している黒色で示されるロードセル１０Ｒにより乗客の重量情報を検出するとともに、重量を検出している黒色で示されるロードセル１０Ｒの個数と当該ロードセル１０Ｒに対し２個まで隣接する灰色で示されるロードセル１０Ｎの個数とをカウントして乗客の占有面積ＯＡを算出する。なお、乗客の占有面積ＯＡを示す破線の範囲は、正確に示したものでなく、理解を容易にするために簡略的に示したものに過ぎない。

図６の場合、重量を検出している黒色で示されるロードセル１０Ｒのカウント値は２４、２個まで隣接する灰色で示されるロードセル１０Ｎの個数のカウント値は４１である。このため、乗客の占有面積ＯＡの算出値はロードセル１０Ｒの個数のカウント値＋ロードセル１０Ｎの個数のカウント値で与えられるので、乗客の占有面積ＯＡ＝２４＋４５＝６９となる。

図７は客席車両に配置した床センサー１Ａがスニーカーを履いた乗客を検知した状況のイメージ図である。乗客がスニーカーを履いている時の荷重範囲Ｒ_ｓｎから重量を検出している黒色で示されるロードセル１０Ｒにより乗客の重量情報を検出するとともに、重量を検出している黒色で示されるロードセル１０Ｒの個数と当該ロードセル１０Ｒに対し２個まで隣接する灰色で示されるロードセル１０Ｎの個数とをカウントして乗客の占有面積ＯＡを算出する。なお、乗客の占有面積ＯＡを示す破線の範囲は、正確に示したものでなく、理解を容易にするために簡略的に示したものに過ぎない。

図７の場合、重量を検出している黒色で示されるロードセル１０Ｒの個数のカウント値は２４、２個まで隣接する灰色で示されるロードセル１０Ｎの個数のカウント値は４２である。このため、乗客の占有面積ＯＡの算出値はロードセル１０Ｒの個数のカウント値＋ロードセル１０Ｎの個数のカウント値で与えられるので、乗客の占有面積ＯＡ＝２５＋４７＝７２となる。

図８は客席車両に配置した床センサー１Ａが盲導犬を検知した状況のイメージ図である。盲導犬の荷重範囲Ｒ_ｇｄから重量を検出している黒色で示されるロードセル１０Ｒにより盲導犬の重量情報を検出するとともに、重量を検出している黒色で示されるロードセル１０Ｒの個数と当該ロードセル１０Ｒに対し２個まで隣接する灰色で示されるロードセル１０Ｎの個数とをカウントして盲導犬の占有面積ＯＡを算出する。なお、盲導犬の占有面積ＯＡを示す破線の範囲は、正確に示したものでなく、理解を容易にするために簡略的に示したものに過ぎない。

図８の場合、重量を検出している黒色で示されるロードセル１０Ｒの個数のカウント値は１４、２個まで隣接する灰色で示されるロードセル１０Ｎの個数のカウント値は５９である。このため、盲導犬の占有面積ＯＡの算出値はロードセル１０Ｒの個数のカウント値＋ロードセル１０Ｎの個数のカウント値で与えられるので、盲導犬の占有面積ＯＡ＝１４＋５９＝７３となる。

図９は客席車両に配置した床センサー１Ａが荷物を検知した状況のイメージ図である。荷物の荷重範囲Ｒ_ｈｂから重量を検出している黒色で示されるロードセル１０Ｒにより荷物の重量情報を検出するとともに、重量を検出している黒色で示されるロードセル１０Ｒの個数と当該ロードセル１０Ｒに対し２個まで隣接する灰色で示されるロードセル１０Ｎの個数とをカウントして荷物の占有面積ＯＡを算出する。なお、荷物の占有面積ＯＡを示す破線の範囲は、正確に示したものでなく、理解を容易にするために簡略的に示したものに過ぎない。

図９の場合、重量を検出している黒色で示されるロードセル１０Ｒの個数のカウント値は２８、２個まで隣接する灰色で示されるロードセル１０Ｎの個数のカウント値は７２である。このため、荷物の占有面積ＯＡの算出値はロードセル１０Ｒの個数のカウント値＋ロードセル１０Ｎの個数のカウント値で与えられるので、荷物の占有面積ＯＡ＝２８＋４８＝７６となる。

図１０は座席センサー１Ｂが座席に座っている乗客を検知した状況のイメージ図である。座席に座っている乗客の荷重範囲Ｒ_ｓｅでも重量を検出している黒色で示される座席センサー用ロードセル１０ＲＲにより座席に座っている乗客の重量情報を検出するとともに、重量を検出している黒色で示されるロードセル１０ＲＲの個数と２個まで隣接する灰色で示される座席センサー用ロードセル１０ＮＮの個数とをカウントして座席に座っている乗客の占有面積ＯＡを算出する。

図１０の場合、重量を検出している黒色で示されるロードセル１０ＲＲの個数のカウント値は８、灰色で示される２個まで隣接するロードセル１０ＮＮの個数のカウント値は４である。このため、座席に座っている乗客の占有面積ＯＡの算出値はロードセル１０ＲＲの個数のカウント値＋ロードセル１０ＮＮの個数のカウント値で与えられるので、座席に座っている乗客の占有面積ＯＡ＝８＋４＝１２となる。なお、この場合、図５の床センサー１Ａによる荷重範囲Ｒ_ｌｓでの乗客の占有面積ＯＡも加算する必要がある。

この例では、座席センサー１Ｂでは乗客の体勢が限られるため、座席センサー用ロードセル１０ＲＲの検出面の形状を正方形でない長方形、例えば複数の正方形を並べた長四角の棒状のロードセルにすることで、床センサー１Ａの正方形のロードセル１０Ｒの場合よりロードセルの個数を削減することができる。

また、図５ないし図１０の例では、重量を検出しているロードセルに対し、隣接するロードセルの個数を２としたが、その個数が変更することにより、混雑率測定の精度を向上させることが可能である。また、ロードセルのサイズを変更することにより、精度を任意で決定することも可能となるなど、電車の利用率等から適切な精度を選択することが可能である。

なお、上記実施の形態では、重量情報と占有面積に基づいて混雑率を求めているが、重量と混雑率との関係を予め設定しておけば、ロードセルを用いたセンサーによる重量情報のみに基づいて混雑率を求めることもでき、混雑率を容易に求めることができる。

以上のように、上記実施の形態によれば、車両の床にロードセルを用いたセンサーを配置することにより、ロードセルが検出した重量情報とロードセルの位置情報から物体の面積を計算することにより混雑率を求めることができる。また、車両の座席にロードセルを用いたセンサーを配置することにより座席の混雑率を測定することが可能となる。さらに、車両の床と座席の両方にロードセルを用いたセンサーを配置することにより、床と座席を含めた車両全体の混雑率を測定することが可能となる。

また、車両の床に配置したセンサーのロードセルが検出した重量情報とロードセルの位置情報を使用することにより、乗客や盲導犬、荷物など物体を認別する必要が無く、物体の占有面積を計算することになるので、乗客以外の物体による占有面積も加算して混雑率を計算することにより乗客が体感する混雑率を求めることが可能となる。また、センサーのロードセルが検出した重量情報から車両内の乗客や盲導犬、持ち込まれた荷物等の総重量を正確に求めることも可能となる。

また、本発明によれば、混雑率測定システムの取り付け簡易性による工事費用を削減することができる。さらに、ロードセルの形状や個数またはサイズを変更することにより、精度を任意で決定することも可能となり、電車の利用率等から適切な精度を選択することが可能である。

１ センサー
１Ａ 床センサー
１Ｂ 座席センサー
２ 制御装置
３ 無線装置
４ 基地局
５ 中央局
１０ ロードセル
１１ 保護材（ゴム等)
１２ 座席クッション
１３ 座席背もたれ
２１ 重量検知部
２２ 座標検知部
２３ 重量計算部
２４ 面積計算部
２５ 混雑率算出部
２６ 混雑率情報
２７ 通信部
Ｒ_ｌｓ 革靴を履いた乗客の荷重範囲
１０Ｒ 重量を検出しているロードセル
１０Ｎ 隣接２個までのロードセル
１０ＲＲ 重量を検出している座席センサー用ロードセル
１０ＮＮ 隣接２個までの座席センサー用ロードセル
ＯＡ 占有面積
Ｒ_ｈｈ ハイヒールを履いた乗客の荷重範囲
Ｒ_ｓｎ スニーカーを履いた乗客の荷重範囲
Ｒ_ｇｄ 盲導犬の荷重範囲
Ｒ_ｈｂ 荷物の荷重範囲
Ｒ_ｓｅ 座席に座っている乗客の荷重範囲

Claims (6)

1. 列車内の混雑率を測定するための混雑率測定システムであって、
   前記列車の各車両内に配置されて乗車または積載される対象物の重量情報を得る複数のロードセルを用いたセンサーと、
   前記ロードセルが検出した重量情報に基づいて混雑率を求める制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、前記複数のロードセルのそれぞれの面積と、重量が検出されたそれぞれのロードセルの位置とに基づいて、隣接する複数のロードセルで重量が検出された場合には同一の物体が検出されたと判定し、重量が検出されたそれぞれのロードセルの面積の総和から個々の物体の占有面積を算出し、前記個々の物体の占有面積の総和から前記車両内のすべての物体の総面積を算出することで前記混雑率を求める
   混雑率測定システム。
2. 前記制御装置は、重量を検出しているロードセルの個数と、当該ロードセルに対し隣接する所定個までのロードセルの個数とをそれぞれカウントして、それらのカウント値の和で与えられる占有面積の算出に基づいて混雑率を求める
   ことを特徴とする請求項１に記載の混雑率測定システム。
3. 前記複数のロードセルを用いたセンサーは、前記列車の各車両の床に配置される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の混雑率測定システム。
4. 前記複数のロードセルを用いたセンサーは、前記列車の各車両の座席に配置される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の混雑率測定システム。
5. 前記複数のロードセルを用いたセンサーは、前記列車の各車両の床及び座席に配置される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の混雑率測定システム。
6. 前記複数のロードセルのそれぞれの検出面の形状は長方形の形状でなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の混雑率測定システム。

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