JP7332029B2 - 状況通知装置、状況通知システム、状況通知方法およびコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、列車などの車両の混雑状況を判定し通知する技術に関する。

撮影画像を利用して車両の混雑状況を測定する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、駅のプラットホームに進入又はプラットホームから進出する列車を撮影し、当該撮影画像に撮影されている車両の画像（車内が見える窓枠内の画像）からユーザが乗車率を判断する技術が開示されている。また、特許文献２には、車両内に設置されている複数の監視カメラによる撮影画像から乗車率を算出する技術が開示されている。

国際公開第２０１８／０６１９７７号 特開２０１３－０２５５２３号公報

ところで、通勤通学の時間帯における列車の車両間での混雑状況のばらつきを抑制するために、例えば、列車に乗ろうとしている人に、乗車予定の列車における各車両の混雑状況を知らせて分散乗車を促すことが考えられる。車両の混雑状況を測定するために、特許文献１や特許文献２に開示されている技術を利用しようとすると、次のような問題が生じる。

すなわち、特許文献１に開示されている技術では、システムのユーザが撮影画像を見て車両の乗車率を判断するから、ユーザに手間を掛けさせてしまう。また、特許文献２の技術では、交通機関が運行する複数の列車のそれぞれにおいて車両に監視カメラを設ける必要があるために、多大な設備費用を要するという問題が生じる。

本発明は上述したような課題を解決するために考え出された。すなわち、本発明の主な目的は、ユーザに手間を掛けさせることなく、かつ、車両の混雑状況を検知するために車両に撮影装置やセンサなどを搭載しなくとも車両の混雑状況を推定し通知できる技術を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る状況通知装置は、その一形態として、
車両の外側から前記車両の進行方向に沿う前記車両の側面に設けられている窓を通して前記車両の内部が撮影されている撮影画像から、座席が設置されている車両部分である座席車両部分の画像領域に映っている前記車両の内部における検知対象の人の数を検知する検知部と、
前記検知された人数を予め定められた補正手法に従って補正することによって、前記座席車両部分における、前記撮影画像に映っていない人の数をも含む乗車人数を推定する補正部と、
前記推定された乗車人数と、予め与えられている座席数とを利用して、車両の混雑状況を判定する判定部と、
判定された前記混雑状況を、当該混雑状況を通知する通知装置に向けて出力する出力部と
を備える。

また、本発明に係る状況通知システムは、その一形態として、
上述したような状況通知装置と、
前記撮影画像を前記検知手段に提供する撮影装置と、
前記状況通知装置により判定された車両の混雑状況を通知する通知装置と
を備える。

さらに、本発明に係る状況通知方法は、その一形態として、
車両の外側から前記車両の進行方向に沿う前記車両の側面に設けられている窓を通して前記車両の内部が撮影されている撮影画像から、座席が設置されている車両部分である座席車両部分の画像領域に映っている前記車両の内部における検知対象の人の数を検知し、
前記検知された人数を予め定められた補正手法に従って補正することによって、前記座席車両部分における、前記撮影画像に映っていない人の数をも含む乗車人数を推定し、
前記推定された乗車人数と、予め与えられている座席数とを利用して、車両の混雑状況を判定し、
判定した前記混雑状況を、当該混雑状況を通知する通知装置に向けて出力する。

さらにまた、本発明に係るプログラム記憶媒体は、その一形態として、
車両の外側から前記車両の進行方向に沿う前記車両の側面に設けられている窓を通して前記車両の内部が撮影されている撮影画像から、座席が設置されている車両部分である座席車両部分の画像領域に映っている前記車両の内部における検知対象の人の数を検知する処理と、
前記検知された人数を予め定められた補正手法に従って補正することによって、前記座席車両部分における、前記撮影画像に映っていない人の数をも含む乗車人数を推定する処理と、
前記推定された乗車人数と、予め与えられている座席数とを利用して、車両の混雑状況を判定する処理と
判定した前記混雑状況を、当該混雑状況を通知する通知装置に向けて出力する処理と
をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムを記憶する。

本発明によれば、ユーザに手間を掛けさせることなく、かつ、車両の混雑状況を検知するために車両に撮影装置やセンサなどを搭載しなくとも車両の混雑状況を推定し通知できる。

本発明に係る第１実施形態の状況通知システムの構成を説明する図である。 第１実施形態の状況通知システムを構成する状況通知装置の機能構成を表すブロック図である。 車両の内部の一形態を説明する図である。 状況通知装置において撮影画像から車両の内部の人の数を検知する検知手法の一例を説明する図である。 第１実施形態における状況通知装置の動作例を説明するフローチャートである。 撮影画像の一例を表す図である。 空車状態における撮影画像の一例を表す図である。 相対式プラットホームを説明する図である。 本発明に係る第３実施形態の状況通知装置の機能構成を説明する図である。 本発明に係る第４実施形態の状況通知装置の機能構成を説明する図である。 本発明に係る第５実施形態の状況通知システムの構成を説明する図である。 第５実施形態の状況通知システムを構成する状況通知装置の機能構成を表すブロック図である。 第５実施形態における状況通知装置の動作例を説明するフローチャートである。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る第１実施形態の状況通知システム１の構成を説明する図である。第１実施形態の状況通知システム１は、列車３０の混雑状況を車両毎に判定し通知する機能を備えている。なお、ここでの列車３０とは、複数の車両が連結されている乗り物であり、鉄道（路面電車やリニアモーターカーを含む）に限定されず、複数車両編成のモノレールやトローリーバスをも含むものとする。また、列車３０は、複数の駅（プラットホーム）あるいは停留所のそれぞれで停まって乗客を乗降させながら、予め定められたルートでもって走行する。以下の説明では、列車３０が乗客を乗降させるために停車する場所はプラットホームと称される。

第１実施形態の状況通知システム１は、撮影装置２と、状況通知装置３と、通知装置４とを備えている。

撮影装置２は、例えば、ビデオカメラであり、動画を出力する機能を備える。第１実施形態では、撮影装置２は、列車３０の車両の外側から列車３０の進行方向に沿う車両の側面に設けられている窓３２を通して車両の内部を撮影する装置である。当該撮影装置２は、停車していたプラットホーム４０から走り出した列車３０を撮影する位置に設置される。具体的には、撮影装置２は、列車３０がプラットホーム４０に停車する場合に当該列車３０の先頭３１が位置するプラットホーム４０の既定の停止位置から、その列車３０の進行方向に離れた位置に設置される。その既定の停止位置と、撮影装置２の設置位置との間の距離は、例えば、撮影装置２の設置し易さや、撮影地点を通過する際の列車３０の速度などを考慮して適宜設定される。また、撮影装置２の設置の高さは、列車３０に設けられている窓３２を通して車両の内部を撮影できる高さに調整される。

撮影装置２が上述したように設置されることにより、プラットホーム４０に停車していた列車３０が発車した後に、当該列車３０の全ての車両は撮影装置２による撮影ポイントを順に通過することになる。このため、撮影装置２は、１台設置されるだけで、列車３０の全ての車両を順に撮影できる。撮影装置２は、状況通知装置３と接続されている。撮影装置２による撮影画像は、状況通知装置３に向けてリアルタイムで時々刻々と出力される。撮影装置２から状況通知装置３に向けて出力される撮影画像には、例えば、撮影位置を表す情報（例えば、撮影装置２の識別情報や、駅（プラットホーム）の識別情報）と、撮影時刻を表す情報とが関連付けられる。

なお、撮影装置２は、常時、稼動状態であってもよいが、例えば、プラットホーム４０から発車した列車３０を撮影する所定期間のみ稼動するように、状況通知装置３によって稼動状態が制御されてもよい。この場合には、例えば、次のように、撮影装置２の稼動状態が制御される。すなわち、プラットホーム４０に列車３０が入ってきたことを検知するセンサにより列車３０が検知されたとき、あるいは、検知されてから所定の時間が経過したときに、状況通知装置３によって、撮影装置２の撮影動作および撮影画像の出力動作が開始される。また、プラットホーム４０から列車３０が出て行ったことを検知するセンサにより列車３０がプラットホーム４０から出て行ったことが検知されたとき、あるいは、検知後に所定時間が経過したときに、状況通知装置３により、撮影装置２の撮影動作および撮影画像の出力動作が停止される。なお、上述したようなセンサに代えて、プラットホーム４０における列車３０の存在の有無を検知するセンサが設けられる場合には当該センサのセンサ出力を利用して、状況通知装置３により、撮影装置２の稼動状態が制御されてもよい。

通知装置４は、情報を視覚的あるいは聴覚的に通知するディスプレイ装置やスピーカーにより構成される。第１実施形態では、通知装置４は、列車３０の運行を集中管理する管理室や、駅員が駅構内や列車運行状況などの情報を取得可能な駅員室や、プラットホームや、改札口などに設置され、設置された場所に応じた態様を持つ。

状況通知装置３は、例えばコンピュータ装置（サーバ）により構成され、撮影装置２から撮影画像を受信すると、当該撮影画像を利用して、列車３０の車両毎の混雑状況を判定し、判定結果を通知装置４に出力する機能を備える。状況通知装置３は、例えば、列車３０が停車する駅のそれぞれに設けられ当該駅の撮影装置２の撮影画像を処理する。あるいは、列車３０が停車する複数の駅に共通の状況通知装置３が設けられ、当該状況通知装置３は、それら複数の駅の撮影装置２の撮影画像を処理してもよい。

図２は、状況通知装置３の機能構成を表すブロック図である。状況通知装置３は、演算装置１０と、記憶装置１１とを備えている。記憶装置１１は、データやコンピュータプログラム（以下、プログラムとも記す）を記憶する記憶媒体である。記憶媒体には様々な種類があり、記憶装置１１は、何れの記憶媒体により構成されてもよい。また、状況通知装置３には、複数種の記憶媒体が備えられていてもよく、この場合には、複数種の記憶媒体をまとめて記憶装置１１として表すこととする。記憶装置１１の構成および動作の説明は省略する。

演算装置１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのプロセッサを備えている。プロセッサは、記憶装置１１に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、当該プログラムに基づいた様々な機能を持つことができる。例えば、第１実施形態では、演算装置１０は、検知部１５と補正部１６と判定部１７と出力部１８という機能部を有している。

検知部１５は、撮影装置２による撮影画像（ここでは、動画を構成するフレーム画像）から列車３０の窓３２を通して撮影された車両の内部の人数を検知する機能を備える。ところで、列車３０に設けられている座席には、大別して、ロングシートや縦座席などと称されるタイプ（以下、縦タイプとも記す）と、クロスシートや横座席などと称されるタイプ（以下、横タイプとも記す）とがある。縦タイプは、列車３０の進行方向に沿って乗客が並んで座る座席の種類である。横タイプは、列車３０の進行方向に直交する方向に沿って乗客が並んで座る座席の種類である。通勤通学に利用される列車は、横タイプの座席が設けられている列車よりも、縦タイプの座席が設けられている列車の方が多いことから、縦タイプの座席が設けられている列車の方が混雑が話題となることが多い。このことを踏まえて、第１実施形態では、列車３０は、縦タイプの座席が設けられている列車とする。

図３は、縦タイプの座席が設けられている列車３０の車両の内部を天井側から見た場合の図である。車両には、図３に表されているような座席車両部分Ｚｓと扉車両部分Ｚｄがある。座席車両部分Ｚｓとは、座席３４が設置されている車両部分である。扉車両部分Ｚｄとは、乗客が乗降する扉３５が設置されている車両部分である。座席車両部分Ｚｓの車両側壁にも、扉車両部分Ｚｄの扉３５にも、窓が設けられている。第１実施形態では、検知部１５は、撮影画像において、座席車両部分Ｚｓに設けられている窓３２の画像領域を処理対象とする。すなわち、検知部１５は、撮影画像（フレーム画像）において、例えば予め与えられている窓枠パターンを利用して、座席車両部分Ｚｓに設けられている窓３２を検知する機能を有する。

さらに、列車３０の進行方向に沿って車両を半分に区分した場合に、検知部１５は、座席車両部分Ｚｓに設けられている窓３２を通して撮影画像に映っている人のうち、撮影装置２に近い方の車両半分区分に居ると思われる人を検知対象の人として検知する。つまり、検知部１５は、図４に表されているような、検知した窓３２の画像領域において、座席に座っている人を検知する領域Ａから人の頭部のうちの後頭部２１を検知する。図４の例では、領域Ａにおいて、４つの後頭部２１が検知される。さらに、検知部１５は、検知した窓３２の画像領域において、立っている人を検知する領域Ｂから人の頭部のうちの顔２２を検知する。図４の例では、領域Ｂにおいて、３つの顔２２が検知される。

なお、図４においては、立っている人を検知する領域Ｂにおいて、右端側に後頭部が映っている。この後頭部は、撮影装置２から離れている方の片側の車両区分に居る人の後頭部であると想定されるから、検知対象の人の頭部ではない。このため、第１実施形態では、そのような後頭部は、検知部１５によって、検知されない。また、画像から人の頭部（後頭部や顔）を検知する手法には様々な手法がある。例えば、撮影画像における人の後頭部や顔の特徴を機械学習することにより得られた、後頭部や顔を画像から識別する識別器を利用する手法や、画像における後頭部パターンや顔パターンを利用するパターンマッチング手法がある。ここでは、検知部１５は、適宜に選択された手法によって、撮影画像から頭部を検知してよく、その説明は省略する。

さらに、検知部１５は、上述したように、検知した人の頭部（つまり、後頭部２１と顔２２）の数を検知する（数える）。

一方、検知部１５は、撮影画像に映っている列車３０を識別する情報を取得する。この情報を取得する手法は限定されないが、例えば、撮影画像が撮影された時刻と、列車３０を運行している交通機関から提供される情報とを利用して、検知部１５は、撮影画像中の列車３０を識別する情報を取得する。

また、前述したように、列車３０の全ての車両は撮影装置２の撮影ポイントを順に通過することになる。このことから、撮影装置２による動画を解析することにより、フレーム画像に映っている窓３２が、列車３０の先頭側から何両目何番目の窓３２（例えば扉車両部分Ｚｄの窓３２は除く）であるかを検知部１５は検知可能である。検知部１５は、そのような列車３０における窓３２の配置位置情報をも検知する機能を備える。

検知部１５は、上述したように検知した人数の情報に、例えば、列車３０の識別情報と、列車３０における窓３２の配置位置情報とを関連付ける。

なお、検知部１５が処理するフレーム画像は、撮影装置２から出力される動画を構成する全てのフレーム画像であってもよいが、ここでは、予め設定された枚数毎のフレーム画像とする。このように、フレーム画像が選択される場合には、列車３０における全ての座席車両部分Ｚｓの窓３２の画像が検知部１５により処理されるように（つまり、処理しなければならない窓３２の画像が抜けないように）フレーム画像が選択される。

また、検知部１５により処理される複数のフレーム画像に同じ窓３２が撮影される場合がある。撮影されている列車３０は走行中であることから、複数のフレーム画像のそれぞれに撮影されている同じ窓３２の画像は撮影角度が互いに異なる画像である。このため、同じ窓３２を通して撮影された車両内部の撮影画像であっても人の重なり状態が異なることとなり、検知部１５により検知される人の数が異なる場合があることが想定される。このことを考慮し、複数のフレーム画像に同じ窓３２が撮影される場合には、検知部１５は、それら複数のフレーム画像から検知された同じ窓３２を通して撮影されている人の頭部の数の平均値を算出してもよい。この場合には、検知部１５は、算出した平均値を、窓３２を通して撮影されている座席車両部分Ｚｓの検知対象の人の数として検知する。

また、窓３２に結露が生じていたり、ブラインドが降りていて、窓３２を通して座席車両部分Ｚｓの車両の内部が撮影できていない場合があることが考えられる。この場合には、検知部１５は、そのような窓３２の配置位置情報に、検知不可であることを表す情報を関連付けた情報を生成し、例えば、判定部１７に出力する。

補正部１６は、検知部１５により検知された人数を予め定められた補正手法に従って補正することによって、座席車両部分Ｚｓにおいて、撮影装置２による撮影画像に映っていない人の数をも含む乗車人数を窓３２毎に推定する機能を備える。第１実施形態では、補正手法として、検知部１５により検知された人数を２倍するという補正手法が補正部１６により行われる。すなわち、検知部１５により検知された人数は、座席車両部分Ｚｓにおいて、窓３２を通して撮影された撮影装置２に近い方の車両半分区分に居ると推定される人の数である。ここでは、座席車両部分Ｚｓにおける撮影装置２から遠い方の車両半分区分には、撮影装置２に近い方の車両半分区分に居る人の数と同じ数の人が居るとする。このことにより、補正部１６は、検知部１５により検知された人数を２倍するという補正を行うことにより、窓３２を通して撮影される座席車両部分Ｚｓにおいて、撮影装置２による撮影画像に映っていない人の数をも含む乗車人数を推定乗車人数として算出する。さらに、補正部１６は、推定乗車人数の情報に、列車３０の識別情報と、列車３０における窓３２の配置位置情報とを関連付ける。

なお、撮影装置２に近い方の車両半分区分における座席車両部分Ｚｓに人が立って居らず、空席がある場合には、その空席部分を通して、当該空席の座席に向かい合っている座席に座っている人の顔が撮影されるか、人が座っていなければ座席が撮影される。つまり、撮影装置２に近い方の車両半分区分における座席車両部分Ｚｓに人が立って居らず、空席がある場合には、その空席部分を通して、撮影装置２から遠い方の車両半分区分における座席の空席状況を推測できる場合がある。このような場合には、補正部１６は、検知部１５により検知された人数に、固定値である数値「２」を乗算するのではなく、推測した空席状況に応じて定まる値を、検知部１５により検知された人数に乗算してもよい。なお、空席状況を推測する際には、例えば、多数の撮影画像から得られた撮影装置２に近い方の車両半分区分における空席状況と、撮影装置２から遠い方の車両半分区分における空席状況との関係が利用される。

判定部１７は、補正部１６により推定された座席車両部分Ｚｓの推定乗車人数と、予め与えられている一つの車両の座席数とを利用して、車両の混雑状況を判定する機能を備える。判定部１７による判定処理には、複数種の処理が考えられ、何れの手法を採用してもよいが、具体例を以下に述べる。例えば、ここで、列車３０を運行している交通機関から列車３０の車両情報が提供されるとする。その車両情報には、列車３０を構成している車両の片側の側壁に設けられている扉３５の数および扉３５の窓３２を除いた窓３２（座席車両部分Ｚｓの窓３２）の数や、一つの車両の座席数などの情報が含まれる。判定部１７は、そのような列車３０の車両情報を利用して、同じ車両における複数の座席車両部分Ｚｓの窓３２の配置位置情報に関連付けられている推定乗車人数を取得する。さらに、判定部１７は、同じ車両における推定乗車人数を合算することにより、車両における推定乗車人数の総数を車両毎の乗客総数として算出する。ここで、判定部１７が、同じ車両における複数の座席車両部分Ｚｓの推定乗車人数を取得しようとしたが、検知部１５により検知不可の情報が関連付けられている窓３２が有るために、或る車両において必要な座席車両部分Ｚｓの推定乗車人数が揃わなかったとする。この場合には、判定部１７は、その推定乗車人数が揃わなかった車両の乗客総数を算出できない。このため、判定部１７は、乗客総数を算出できない車両の識別情報に、乗客総数を算出できないことを表す情報を関連付けた情報を生成する。

ところで、撮影画像から、座席車両部分Ｚｓに立っている人の顔２２が検知部１５により検知された場合には、扉車両部分Ｚｄにも人が立っていると想定される。このことを考慮し、そのような場合には、判定部１７は、上述したように算出した車両毎の乗客総数に、予め与えられている補正係数を掛け算することにより、扉車両部分Ｚｄの人を考慮して車両毎の乗客総数を補正してもよい。補正係数は、１よりも大きい数であり、判定部１７により算出される車両毎の推定乗車人数の総数に、扉車両部分Ｚｄに立っている人の数をも含まれるように、当該総数を補正する係数である。

この補正係数は、実験やシミュレーションの結果に基づいて予め定められた固定値である。あるいは、補正係数は、座席車両部分Ｚｓに立っている人の数に応じて定まる可変値であってもよい。この可変値は、例えば、実験やシミュレーションにより求められた座席車両部分Ｚｓに立っている人の数と扉車両部分Ｚｄに立っている人の数との関係に基づいて定まる値である。あるいは、扉車両部分Ｚｄの窓３２を通して撮影された車両内部の撮影画像を利用して、検知部１５と同様な検知処理により扉車両部分Ｚｄに居る人の数を検知できる場合には、補正係数は、検知された扉車両部分Ｚｄの人の数に応じて定まる値であってもよい。

上述したように、車両毎の乗客総数を算出した後に、判定部１７は、車両毎に、座席数に対する算出した乗客総数の比率である乗車率を算出する。判定部１７は、算出した乗車率をそのまま車両の混雑状況として判定してもよいし、混雑状況を段階的に表す混雑レベルと乗車率との関係データから、算出した乗車率に対応する混雑レベルを車両の混雑状況として判定してもよい。また、判定部１７は、前述したように、乗客総数を算出できなかった車両に関しては、例外処理として、予め与えられている混雑状況が判定される。この混雑状況は、例えば、電車混雑度統計データを利用して定められる。また、当該混雑状況は、列車３０の撮影時刻に応じて可変してもよい。

さらに、判定部１７は、判定した車両の混雑状況の情報に、列車３０の識別情報と、列車３０における車両位置を識別する識別情報（例えば、先頭から何番目の車両であるかを表す情報）とを関連付ける。

判定部１７は、上述したように、列車３０における車両毎の混雑状況を判定する。さらに、判定部１７は、列車３０における各車両の乗車率の平均値を算出することにより、列車３０の全体の混雑状況を判定してもよい。この判定された列車３０の全体の混雑状況の情報には、列車３０の識別情報が関連付けられる。

出力部１８は、判定部１７により判定された混雑状況の情報を、通知装置４に向けて出力する機能を備える。具体的には、出力部１８は、判定された混雑状況に関連付けられている列車３０の識別情報と、列車３０を運行している交通機関から提供される運行予定情報とに基づいて、混雑状況を判定した列車３０が次に停車する駅の情報を取得する。さらに、出力部１８は、その取得した情報を利用して、判定部１７により判定された混雑状況の情報を、当該混雑状況の判定済みの列車３０が次に停車する駅の通知装置４に向けて出力する。

列車３０の混雑状況の情報を受けた通知装置４は、受けた混雑状況の情報を予め与えられている通知態様でもって通知するように通知動作が制御される。例えば、プラットホームにおいて、列車３０が停車した際における扉３５の停止位置に対応する位置にそれぞれ通知装置４が設けられる。この場合には、通知装置４と、停車する列車３０の車両との対応関係に基づいて、通知装置４は、到着予定の列車３０における、対応する車両の混雑状況を通知する。このような通知装置４による通知によって、乗客や駅員は、到着する列車３０の車両毎の混雑状況を知ることが可能となる。これにより、駅員は車両の分散乗車に乗客を円滑に導くことができるようになる可能性がある。

以下に、状況通知装置３における車両の混雑状況の判定および通知に係る動作の一例を図５のフローチャートを利用して説明する。

ここで、撮影装置２は、プラットホーム４０に列車３０が入ってきたときに撮影を開始し、プラットホーム４０から列車３０が出て行ったときに撮影を休止するように、センサ出力に基づいて制御されるとする。

状況通知装置３は、撮影装置２から列車３０の撮影画像を受信し始めると（ステップＳ１０１）、休止状態から稼動状態に切り替わり、次のような動作を実行する。

すなわち、状況通知装置３の検知部１５が、撮影画像における列車３０の座席車両部分Ｚｓの窓３２を通して撮影された車両の内部の人数を検知する（ステップＳ１０２）。その後、座席車両部分Ｚｓにおいて、撮影装置２による撮影画像に映っていない人の数をも含む乗車人数を窓３２毎に得ることができるように、補正部１６が、検知部１５により検知された人数を補正する（ステップＳ１０３）。

然る後に、判定部１７が、補正部１６により推定された座席車両部分Ｚｓの乗車人数を利用して、車両毎の乗客総数を算出する。さらに、判定部１７は、算出した車両毎の乗客総数と、一車両における座席の総数とを利用して、車両毎に、乗車率を算出し、当該乗車率に基づいて、混雑状況を車両毎に判定する（ステップＳ１０４）。そして、出力部１８が、算出された車両毎の混雑状況を、例えば列車３０の次の停車駅に設けられている通知装置４に向けて出力する（ステップＳ１０５）。出力部１８による混雑状況の情報の出力は、一つの車両の混雑状況が判定されるタイミングでもって順次出力されてもよいし、列車３０を構成する全ての車両の混雑状況を判定し終えたタイミングでもって一括して出力されてもよい。

撮影装置２からの撮影画像の受信がなく、かつ、出力部１８により列車３０の全ての車両に関する混雑状況の情報の出力が終了したときに、状況通知装置３は、稼動状態から休止状態に遷移する。

第１実施形態の状況通知システム１では、撮影装置２は、プラットホーム４０において、発車した列車３０の全ての車両を順次撮影可能な位置に設置されることから、列車３０の混雑状況を検知するために設置する撮影装置２の台数は少なくて済む。つまり、第１実施形態の状況通知システム１は、列車３０の混雑状況を検知するために車両毎に撮影装置を設置する場合に比べて、撮影装置２の設置台数を削減でき、これにより、状況通知システム１を構築する際の設備費用を抑制できる。

また、状況通知装置３は、撮影装置２による撮影画像から車両の混雑状況を判定する。このため、例えば撮影装置２による撮影画像を見たユーザが乗車率を判定し当該判定した乗車率の情報を入力するという手間を掛けさせることなく、状況通知装置３は、車両の混雑状況を出力することができる。換言すれば、状況通知装置３は、ユーザに手間を掛けさせることなく、車両の混雑状況を出力できる。

さらにまた、状況通知システム１では、通知装置４は、列車３０の停車駅にそれぞれ設置され、状況通知装置３からの情報に基づいて、到着予定の列車３０の車両毎の混雑状況を駅員や乗客に通知する。駅員が、通知装置４により通知される混雑状況の情報に基づいて乗客に分散乗車を促すことにより、混雑状況の通知が無い場合に比べて、列車３０の車両毎の混雑状況のばらつきを小さくすることが容易である。

＜第２実施形態＞
以下に、本発明に係る第２実施形態を説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態の状況通知システムを構成する構成部分と同一名称部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

第２実施形態では、状況通知装置３の検知部１５による、座席車両部分Ｚｓの画像領域に映っている車両の内部における検知対象の人の数を検知する処理手法と、補正部１６による、検知された人数を補正する手法とが第１実施形態とは異なる。第２実施形態における状況通知システム１およびそれを構成する撮影装置２と状況通知装置３と通知装置４のそれ以外の構成は、第１実施形態における構成と同様である。

第２実施形態では、状況通知装置３の検知部１５は、撮影画像（フレーム画像）において検知した座席車両部分Ｚｓの窓３２の図６に表されるような画像部分と、予め与えられている窓３２の基準となる図７に表されるような画像とを比較する。ここでは、処理対象の撮影画像（フレーム画像）における座席車両部分Ｚｓの窓３２の図６に表されるような画像部分を処理対象窓画像と記す。また、窓３２の基準となる画像とは、座席車両部分Ｚｓに人が乗っていない空車状態で撮影装置２により撮影された座席車両部分Ｚｓの窓３２の画像であり、ここでは、基準窓画像と記す。

検知部１５は、さらに、処理対象窓画像と基準窓画像との比較により、処理対象窓画像における基準窓画像との相違部分の面積を算出する。さらに、検知部１５は、基準窓画像の面積に対する、算出した相違部分の面積の比率を乗客面積比として算出する。さらにまた、検知部１５は、予め与えられている乗客面積比と乗客数との関係データに、算出した乗客面積比を照合し、乗客面積比に対応する乗客数を、窓３２を通して撮影されている座席車両部分Ｚｓにおける検知対象の人の数として検知する。

さらに、補正部１６は、第１実施形態と同様に、検知部１５により検知された人数を補正することにより、座席車両部分Ｚｓにおいて、撮影装置２による撮影画像に映っていない人の数をも含む乗車人数を窓３２毎に推定する。なお、第２実施形態では、検知部１５により検知される人数は、例えば、座席車両部分Ｚｓに居る人の総数の２分の１よりも多い例えば３分の２程度の人数が検知されると想定される。このことを考慮し、例えば、補正部１６が補正処理によって、検知部１５により検知された人数に乗算する数値は、「２」ではなく、例えば、「１．６」とするというように「２」よりも小さい数値に設定される。

ところで、前述したように、第２実施形態では、処理対象窓画像と基準窓画像との相違を利用することから、撮影装置２により撮影される窓３２を通して撮影される背景は基準窓画像の背景と同様であることが望ましい。このため、第２実施形態における検知部１５の処理は、撮影装置２により撮影される窓３２を通して撮影される背景が季節や時間帯などによって変化しにくい例えば地下鉄の駅に設置されている撮影装置２による撮影画像の処理に適用される。

第２実施形態では、状況通知装置３における上述した検知部１５以外の構成は第１実施形態における状況通知装置３の構成と同様である、また、第２実施形態の状況通知システム１を構成する撮影装置２と通知装置４の構成は第１実施形態と同様である。第２実施形態の状況通知システム１は、このような構成を備えていることから、第１実施形態の状況通知システム１と同様の効果を得ることができる。

また、第２実施形態における検知部１５は、処理対象窓画像と基準窓画像との比較により算出した乗客面積比を利用して、窓３２を通して撮影されている座席車両部分Ｚｓにおける検知対象の人の数を検知する。この検知部１５の検知手法は、画像から頭部を検知し当該検知した頭部の数を計数する手法に比べて、処理の負荷を軽減することができる。

＜第３実施形態＞
以下に、本発明に係る第３実施形態を説明する。なお、第３実施形態の説明において、第１実施形態や第２実施形態の状況通知システムを構成する構成部分と同一名称部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

プラットホームには、相対式と称される態様のプラットホームがある。図８は、相対式のプラットホームを上方側から見た図である。この図８の例では、プラットホームに列車３０が停車している。相対式のプラットホーム２４では、複数の単式ホーム２５が並設され、並設されている単式ホーム２５の間を列車３０が走行する。

第３実施形態の状況通知システム１は、相対式のプラットホーム２４を発車した列車３０の混雑状況を判定することを想定しているシステムである。第３実施形態では、第１や第２の実施形態で述べたような撮影装置２が図８に表されるように相対式のプラットホーム２４に設置されている。状況通知装置３は、そのように設置された複数の撮影装置２と接続されており、これら複数の撮影装置２によって、単式ホーム２５の間を走行する列車３０の両側からそれぞれ撮影された撮影画像を取得することが可能である。

このことを考慮し、第３実施形態では、状況通知装置３は、第１実施形態あるいは第２実施形態における機能に加えて、次のような機能をも備える。すなわち、状況通知装置３の演算装置１０は、第１実施形態あるいは第２実施形態における機能に加えて、図９に表されるようなモード切り替え部１９を備える。なお、図９では、図２に表されている記憶装置１１と、演算装置１０の検知部１５と補正部１６と判定部１７と出力部１８の図示が省略されている。

モード切り替え部１９は、発車した列車３０を両側から撮影できた場合には、演算装置１０の動作モードを両側撮影モードに設定し、片側のみの撮影である場合には、演算装置１０の動作モードを片側撮影モードに設定する機能を備える。列車３０を両側から撮影できたか、片側のみの撮影であるかの検知は、例えば、撮影対象の列車３０が停車しているプラットホーム２５の隣のプラットホーム２５に列車３０が入ってくることを検知するセンサ（以下、到着検知センサとも記す）を利用する。つまり、到着検知センサが列車３０の到着を検知している場合には、その検知された列車３０がプラットホーム２５に入る際に、撮影対象の列車３０の撮影を妨げることが考えられる。これにより、到着検知センサが列車３０の到着を検知した場合には、撮影対象の列車３０の撮影は、片側のみの撮影であるとする。

モード切り替え部１９によって演算装置１０の動作モードが片側撮影モードに設定された場合には、演算装置１０は、片側撮影モードとして第１実施形態あるいは第２実施形態と同様に動作して、列車３０における車両の混雑状況を判定する。

モード切り替え部１９によって演算装置１０の動作モードが両側撮影モードに設定された場合には、演算装置１０は、次のような両側撮影モードでもって動作する。両側撮影モードでは、検知部１５は、第１実施形態で述べたと同様の処理（頭部を計数する処理）によって、列車３０の両側からそれぞれ撮影した撮影画像から、座席車両部分Ｚｓに設けられている窓３２を通して撮影画像に映っている人の数を検知する。さらに、検知部１５は、両側からの撮影画像に基づいて検知された同じ座席車両部分Ｚｓについての人の数を合算し、算出値をその座席車両部分Ｚｓにおける乗車人数として推定する。この場合には、補正部１６による補正動作は省略され、判定部１７は、検知部１５による座席車両部分Ｚｓにおける乗車人数を利用した処理を実行して、車両の混雑状況を判定する。

あるいは、両側撮影モードでは、演算装置１０は、次のように動作してもよい。例えば、検知部１５は、列車３０の両側から撮影された撮影画像のそれぞれにおいて、第２実施形態で述べたと同様の処理（乗客面積比を利用する処理）により、座席車両部分Ｚｓに設けられている窓３２を通して撮影画像に映っている人の数を検知する。そして、補正部１６は、第２実施形態で述べたと同様に、列車３０の両側から撮影された撮影画像のそれぞれに基づいて検知部１５により検知された人の数を補正し、座席車両部分Ｚｓにおける乗車人数を推定する。ここでは、さらに、補正部１６は、列車３０の両側から撮影された撮影画像のそれぞれから推定した同じ座席車両部分Ｚｓについて乗車人数の平均値を算出し、当該平均値を、座席車両部分Ｚｓの乗車人数として確定する。なお、同じ座席車両部分Ｚｓについての乗車人数の平均値を算出する際には、窓３２の配置位置情報が利用される。

なお、列車３０の両側から列車３０を撮影できたとしても、車両の一方側における窓３２の結露やカーテンが引かれていることに因り、当該車両の一方側の窓３２を通して車両の内部の撮影画像を得ることができない場合がある。このような場合には、そのような窓３２が備えられている座席車両部分Ｚｓに関しては、演算装置１０は、片側撮影モードと同様に座席車両部分Ｚｓの乗客人数を推定し、混雑状況を判定してもよい。

第３実施形態における状況通知システム１に係る上述した構成以外の構成は、第１実施形態あるいは第２実施形態と同様である。

第３実施形態の状況通知システム１は、第１実施形態あるいは第２実施形態を備えているので、第１実施形態や第２実施形態と同様の効果を得ることができる。その上、第３実施形態の状況通知システム１は、列車３０の両側からそれぞれ撮影した撮影画像を利用して車両の混雑状況を判定可能な構成を備えている。そのように、列車３０の両側からそれぞれ撮影した撮影画像を利用することにより、列車３０の片側から撮影した撮影画像を利用する場合に比べて、車両の内部における死角が減ることとなる。これにより、第３実施形態の状況通知システム１は、混雑状況の判定に対する信頼性を高めることができる。

＜第４実施形態＞
以下に、本発明に係る第４実施形態を説明する。なお、第４実施形態の説明において、第１～第３の状況通知システムを構成する構成要素と同一名称部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

第４実施形態の状況通知システム１は、第１～第３の何れかの実施形態の状況通知システム１の構成に加えて、列車３０の混雑状況を携帯端末にも通知可能にする構成を備えている。すなわち、第４実施形態の状況通知システム１においては、図１０に表されるように、状況通知装置３の演算装置１０は、配信部２０を備える。なお、図１０では、状況通知装置３において、図２に表されている記憶装置１１と、演算装置１０の検知部１５および補正部１６との図示が省略されている。

第４実施形態では、第１～第３の実施形態と同様に、判定部１７による列車３０の混雑状況の情報は、出力部１８から、通知装置４である駅員用の通知装置４Ａや、プラットホーム４０における列車３０の扉の停止位置に設置されている通知装置４Ｂに出力される。

一方、配信部２０は、判定部１７により判定された列車３０の混雑状況の情報を、携帯端末５に向けて配信する機能を備える。また、配信部２０は、そのような列車３０の混雑状況の情報を状況通知装置３から受信し当該受信した情報を表示画面等に出力させる機能を携帯端末５に持たせるためのアプリケーション（アプリ）２９を配信する機能を備える。配信部２０から情報が配信される携帯端末５は、その配信部２０からのアプリがインストールされている端末である。つまり、携帯端末５は、ＣＰＵ等のプロセッサを含む演算装置２７と、記憶装置２８とを備え、記憶装置２８に記憶されているアプリ２９を演算装置２７が実行することにより、配信部２０からの列車３０の混雑状況の情報を受信し当該受信した情報を報知する。

第４実施形態の状況通知システム１は、第１～第３の実施形態の状況通知システム１と同様の構成を備えるので、第１～第３の実施形態の状況通知システム１と同様の効果を得ることができる。また、第４実施形態の状況通知システム１は、携帯端末５にも列車３０の混雑状況の情報を配信する構成を備えているので、携帯端末５からも列車３０の混雑状況の情報を通知でき、これにより、当該システムの利便性を高めることができる。

なお、第１～第４の実施形態では、複数の車両が連結されている列車３０を例にして、状況通知システムおよび状況通知装置の構成および動作を説明している。これに代えて、それら状況通知システムおよび状況通知装置は、１両編成の鉄道車両や、バスなどにも応用可能である。この場合に、１両編成の鉄道車両やバスを運行している交通機関が複数の鉄道車両やバスを運行している場合には、それら複数の鉄道車両やバスのそれぞれにカメラを設けなくて済む。カメラは、駅や停留所に設置されるから、例えば、車両やバスの増加や交換を行う際に、新たな車両やバスにカメラを設けなくて済む。

＜第５実施形態＞
図１１は、本発明に係る第５実施形態の状況通知システムの構成を表すブロック図である。図１２は、第５実施形態の状況通知システムを構成する状況通知装置の構成を表すブロック図である。

第５実施形態の状況通知システム５０は、車両の混雑状況を提供するシステムであり、撮影装置５１と、状況通知装置５２と、通知装置５３とを備えている。撮影装置５１は、車両の外側から車両の進行方向に沿う車両の側面に設けられている窓を通して車両の内部を撮影する装置である。撮影装置５１は、例えば、ビデオカメラであり、車両が停車して乗客が乗降するプラットホームなどに設置される。

状況通知装置５２は、例えばコンピュータ装置により構成され、撮影装置５１により撮影された車両の撮影画像を利用して、車両の混雑状況を判定する機能を備える。すなわち、状況通知装置５２は、検知部５５と、補正部５６と、判定部５７と、出力部５８とを備えている。検知部５５は、撮影装置５１により撮影された撮影画像から、座席が設置されている車両部分である座席車両部分の画像領域に映っている車両の内部の人数を検知する機能を備える。

補正部５６は、検知部５５により検知された人数を予め定められた補正手法に従って補正することによって、座席車両部分における、撮影画像に映っていない人の数をも含む乗車人数を推定する機能を備える。

判定部５７は、補正部５６により推定された乗車人数と、予め与えられている座席数とを利用して、車両の混雑状況を判定する機能を備える。

出力部５８は、判定された混雑状況を通知装置５３に向けて出力する機能を備える。

検知部５５と補正部５６と判定部５７と出力部５８のそれぞれが上述した機能を持つために実行する処理としては、例えば、第１～第４の実施形態で説明した検知部１５と補正部１６と判定部１７と出力部１８の処理が一例として挙げられる。

通知装置５３は、状況通知装置５２により判定された車両の混雑状況を報知する装置である。通知装置５３は、例えば、撮影装置５１により撮影され混雑状況が判定された車両が次に停車する駅のプラットホームや停留所に設置され、次に到着予定の車両の混雑状況の情報を表示するディスプレイ装置である。あるいは、通知装置５３は、音声により車両の混雑状況の情報を報知するスピーカーであってもよい。あるいは、通知装置５３は、携帯端末であってもよい。この場合には、状況通知システム５０は、状況通知装置５２から通知装置５３としての携帯端末に向けて混雑状況の情報を配信する機能を持つ。また、通知装置５３としての携帯端末は、状況通知装置５２から配信された混雑状況の情報を取得し、かつ、取得した情報を画面により表示したり、音声により報知する処理を実行させるコンピュータプログラムであるアプリケーション（アプリ）が搭載される。

次に、状況通知装置５２における混雑状況の通知に関わる動作の一例を説明する。図１３は、第５実施形態における状況通知装置５２における混雑状況の通知に関わる動作の一例を表すフローチャートである。

例えば、状況通知装置５２は、車両の外側から、車両の進行方向に沿う車両の側面に設けられている窓を通して車両の内部が撮影されている撮影画像を受信する。これにより、状況通知装置５２の検知部５５は、受信した撮影画像から、座席が設置されている車両部分である座席車両部分の画像領域に映っている車両の内部における検知対象の人の数を検知する（ステップＳ３０１）。補正部５６は、検知された人数を予め定められた補正手法に従って補正する（ステップＳ３０２）。これにより、補正部５６は、座席車両部分における、撮影画像に映っていない人の数をも含む乗車人数を推定する。

判定部５７は、推定された乗車人数と、予め与えられている座席数とを利用して、車両の混雑状況を判定する（ステップＳ３０３）。そして、出力部５８は、判定された混雑状況を通知装置５３に向けて出力する（ステップＳ３０４）。

第５実施形態の状況通知システム５０およびそれを構成する状況通知装置５２は上述したように構成されていることにより、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、状況通知システム５０および状況通知装置５２は、ユーザに手間を掛けさせることなく、かつ、車両の混雑状況を検知するために車両に撮影装置やセンサなどを搭載しなくとも車両の混雑状況を推定できるという効果を得ることができる。

以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

１，５０ 状況通知システム
２，５１ 撮影装置
３，５２ 状況通知装置
４，５３ 通知装置
１５，５５ 検知部
１６，５６ 補正部
１７，５７ 判定部
１８，５８ 出力部

Claims (8)

1. 座席が設置されている座席車両部分と乗客が乗降する扉が設置されている扉車両部分とを備える車両の外側から前記車両の進行方向に沿う前記車両の側面に設けられている窓を通して前記車両の内部が撮影されている撮影画像から、前記座席車両部分と前記扉車両部分のうちの前記座席車両部分の画像領域に映っている前記車両の内部における検知対象の人の数を検知する検知手段と、
   前記検知された人数を予め定められた補正手法に従って補正することによって、前記座席車両部分における、前記撮影画像に映っていない人の数をも含む乗車人数を推定する補正手段と、
   前記推定された乗車人数と、予め与えられている座席数とを利用して、車両の混雑状況を判定する判定手段と、
   判定された前記混雑状況を、当該混雑状況を通知する通知装置に向けて出力する出力手段と
   を備える状況通知装置。
2. 前記検知手段は、予め与えられている頭部の画像の特徴を表す情報に基づいて、前記撮影画像における前記座席車両部分の画像領域から頭部を検知し、当該検知した頭部を計数することにより、前記座席車両部分の画像領域に映っている前記車両の内部の人数を検知する請求項１に記載の状況通知装置。
3. 前記検知手段は、予め与えられている空車状態における前記座席車両部分の前記窓の画像を利用して、前記撮影画像における前記座席車両部分の前記窓の画像領域に占める人の画像領域の面積の比率を算出し、当該算出した面積の比率に基づいて前記座席車両部分の画像領域に映っている前記車両の内部の人数を検知する請求項１に記載の状況通知装置。
4. 前記車両の両側からそれぞれ前記窓を通して前記車両の内部が撮影されている撮影画像のそれぞれを用いて前記座席車両部分の前記乗車人数を推定する両側撮影時における処理手順と、前記車両の一方側から前記窓を通して前記車両の内部が撮影されている撮影画像を用いて前記座席車両部分の前記乗車人数を推定する片側撮影時における処理手順とが与えられており、
   前記車両の両側から前記車両が撮影された場合には、検知手段と補正手段が両側撮影時における処理手順に従って動作する両側撮影モードに設定し、前記車両の一方側から前記車両が撮影された場合には、検知手段と補正手段が片側撮影時における処理手順に従って動作する片側撮影モードに設定するモード切り替え部をさらに備える請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の状況通知装置。
5. 判定された前記混雑状況を、当該混雑状況を報知する機能を持つ携帯端末に向けて配信する配信部をさらに備える請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の状況通知装置。
6. 請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の状況通知装置と、
   前記撮影画像を前記検知手段に提供する撮影装置と、
   前記状況通知装置により判定された車両の混雑状況を通知する通知装置と
   を備える状況通知システム。
7. コンピュータによって、
   座席が設置されている座席車両部分と乗客が乗降する扉が設置されている扉車両部分とを備える車両の外側から前記車両の進行方向に沿う前記車両の側面に設けられている窓を通して前記車両の内部が撮影されている撮影画像から、前記座席車両部分と前記扉車両部分のうちの前記座席車両部分の画像領域に映っている前記車両の内部における検知対象の人の数を検知し、
   前記検知された人数を予め定められた補正手法に従って補正することによって、前記座席車両部分における、前記撮影画像に映っていない人の数をも含む乗車人数を推定し、
   前記推定された乗車人数と、予め与えられている座席数とを利用して、車両の混雑状況を判定し、
   判定した前記混雑状況を、当該混雑状況を通知する通知装置に向けて出力する
   状況通知方法。
8. 座席が設置されている座席車両部分と乗客が乗降する扉が設置されている扉車両部分とを備える車両の外側から前記車両の進行方向に沿う前記車両の側面に設けられている窓を通して前記車両の内部が撮影されている撮影画像から、前記座席車両部分と前記扉車両部分のうちの前記座席車両部分の画像領域に映っている前記車両の内部における検知対象の人の数を検知する処理と、
   前記検知された人数を予め定められた補正手法に従って補正することによって、前記座席車両部分における、前記撮影画像に映っていない人の数をも含む乗車人数を推定する処理と、
   前記推定された乗車人数と、予め与えられている座席数とを利用して、車両の混雑状況を判定する処理と
   判定した前記混雑状況を、当該混雑状況を通知する通知装置に向けて出力する処理と
   をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。

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