JPH02307186A - 自動改札機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、駅などの改札口に設置される自動改札機に
関する。

山）従来の技術 従来の自動改札機の構造を第７図（Ａ）〜（Ｃ）に示す
。同図（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ−Ｘ
方向の側面図、（Ｃ）は正面図である。

図において１００ａ、１００ｂはそれぞれ自動改札機ユ
ニットであり、この２つのユニット１０Ｑａ、１００ｂ
が対となって１つの自動改札機が構成されている。なお
、１０１ｂは隣接する他の自動改札機の片側のユニット
である。自動改札機ユニット１００ｂには、券挿入口１
、巻数出口２および通行阻止界５ｂ、６ｂが設けられて
いる。

また、自動改札機ユニット１００ａには、同様に券挿入
口３、巻数出口４および通行阻止界５ａ（図には現れて
いない。）、６ａが設けられている。この２つの自動改
札機ユニット１００ａ、１００ｂ間が通路として用いら
れ、図において左方向に通行する場合には券挿入口１お
よび巻数出口２が用いられ、５ａ、５ｂが通行阻止用の
扉として用いられる。また図において右方向に通行する
場合には券挿入口３および巻数出口４が用いられ、６ａ
、６ｂが通行阻止用の扉として用いられる。

さらに、第７図に示した自動改札機ユニット１００ａ、
１００ｂには、人や物の通行状態を検知するための複数
のセンサが設けられている。同図おいて１０ｂ〜１９ｂ
はそれぞれ透過型光電センサの受光器であり、これに対
向して自動改札機ユニット１００ａには送光器１０ａ〜
１９ａ（図には現れていない。）が設けられている。こ
こで１０．１６は入り口検知用センサ、１５．１９は出
口検知用センサ、１１は入口側進入検知用センサ、１４
は出口側進入検知用センサとして、また１２．１３．１
７および１８は中央検知用センサとしてそれぞれ用いら
れる。

センサ１０〜１５がニー１−７ト１００ａ、１００ｂの
本体側に設けられているのに対し、センサ１６〜１９は
ユニット本体より上部に突出した手摺状の枠体７ａ、７
ｂに設けられている。この手摺状枠体７ａ、７ｂの高さ
はこの改札機を通行する人（物）の背の高さを検知する
ために設けられている。具体的には中央の４つの光電セ
ンサ１２゜１３．１７．１８が全部オン（物体を検知）
してから全部オフする動作によって大人１名をカウント
し、また、光電センサ１２，１３のみが共にオンし、オ
フする動作によって、その物体を小人または手荷物など
の物として処理し、通過方向は他のセンサと中央の４つ
のセンサのオンオフタイミングによって判定している。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 ところが、このような従来の自動改札機においては、通
路を通過する物体の高さを検知する必要上、手摺状の枠
体を設けていたため、 （１）手摺状枠体が通行する人に心理的圧迫感を与える
。

（２）手摺状枠体が障害となって、肩などにかけた荷物
が通行時にぶつかる場合がある。

（３）手摺状枠体の取付高さや形状が一定であるために
自動改札機本体の形状や設置方法が限られ、デザイン上
にも大きな制約がある。

などの問題があった。

さらに前記手摺状枠体に設けられている透過型光電セン
サは、通路を通過する物体が一定高さを超えるものであ
るか否かを検知するだけであり、同一高さの物体であれ
ば、通過物体が人であるのか物であるのかまでは判別す
ることができなかった。そのため、例えば縦長の荷物を
人と誤検知して通行阻止扉が誤動作するといった問題も
あったこの発明の目的は、このような従来の問題点を解
消するものであり、従来の手摺状枠体を用いることなく
、通路を通過する物体（人、物）の外形状を検知できる
ようにした自動改札機を提供することにある。

（ｄ）課題を解決するための手段 この発明は、通路途中の一定位置を複数の異なった方向
から指向し、物体表面の各点までの距離を検出する物体
検出センサを通路の両側に設けるとともに、これらの物
体検出センサの指向方向および各物体検出センサと物体
表面間の距離から物体の外形状を検知する物体外形状検
知手段を設けたことを特徴とする。

（８１作用 この発明の自動改札機においては物体検出センサが、通
路の両側に設けられ、通路途中の一定位置を複数の異な
った方向から指向し、物体表面の各点までの距離を検出
する。物体外形状検出手段は、各物体検出センサの指向
方向および各物体検出センサと物体表面間の距離データ
に基づいて、通路を通過する物体の外形状を検知する。

したがって、斜め上方に位置する物体を検知する物体検
出センサを自動改札機本体の上面などに設けることによ
って、従来の手摺状枠体が不要となる。さらに、通路を
通過する物体の外形状の特徴から人と物とを判別するこ
とができ、物体検知ミスによる通行阻止扉の誤動作を防
止することができる。

（ｆ）実施例 この発明の実施例である自動改札機の構造を第１図に示
す。同図（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ−
Ｘ方向の側面図、（Ｃ）は正面図である。図において１
００ａ、１００ｂはそれぞれ自動改札機ユニットであり
、この２つのユニッ）１００ａ、１００ｂが対となって
１つの自動改札機を構成している。なお、１０１ｂは隣
接する他の自動改札機の片方のユニットである。第７図
に示した従来例と同様に自動改札機ユニット１０Ｑｂに
は券挿入口ｌ、巻成出口２および通行阻止扉５ｂ、６ｂ
を設けている。自動改札機ユニ７ト１００ａには同様に
券挿入口３、巻成出口４および通行阻止扉５ａ（図には
現れていない。）、６ａを設けている。また、自動改札
機ユニット１００ｂには同図（Ｂ）に示すように複数の
透過型光電センサの受光器１０ｂ〜１５ｂを設けている
。

自動改札機ユニッ）１００ａにはこれに対向して透過型
光電センサの送光器１０ａ〜１５ａ（図には現れていな
い。）を設けている。ここでセンサ１０は人口検知用セ
ンサ、１１は入口側進入検知用センサ、１２．１３は中
央検知用センサ、１４は出口側進入検知用センサ、１５
は出口検知用センサとしてそれぞれ用いる。

第１図（Ａ）に示すように、自動改札機ユニット１００
ａおよび１００ｂの上面にはそれぞれ四つのセンサ２１
．２２．２３．２４および３１゜３２．３３．３４を設
けている。このうち２２゜２３．３２．３３は測距型セ
ンサであり、例えば照明光照射部とセパレーターレンズ
およびＣＣＤラインセンサなどが一体化されたものを用
いる。

各測距型センサ２２，２３，３２．３３は、水平方向に
ついては同図（Ａ）に示すように、通路の中央部を指向
し、垂直方向については同図（Ｂ）に示すように、はぼ
水平から斜め上方へスキャンできるようにしている。

また、２１，２４，３１．３４はそれぞれ反射型光電セ
ンサであり、たとえば光ビーム照射部と二分割フォトダ
イオードなどの受光部が一体化され、三角測量方式で一
定距離以内からの反射光を検出する、いわゆる距離限定
型センサである。これらの反射型センサは同図（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、それぞれ通路側の斜め上方の一定
角度を指向するように設けていて、一体高さ以上の物体
（人）の通過を検知する。

反射型センサ２１．３１は透過型センサ１０とともに入
口検知を行い、反射型センサ２４，３４は透過型センサ
１５とともに出口検知を行い、測距型センサ２２，２３
，３２．３３は透過型センサ１２，１３とともに中央検
知を行う。

前記測距型センサの構造を第２図に示す。第２図におい
て５９は測距型センサ２２を回動させるモータである。

このモータ５９と同軸上にセンサ２２の指向角度を検出
するアブソリュート型ロータリーエンコーダを設けてい
る。他の測距型センサについても同様にそれぞれ指向角
度をほぼ水平方向から斜め上方にスキャンさせるための
モータを設けている。なお、パルスモータを用い、それ
に与えるパルス数によって指向角度を定める場合にはロ
ータリーエンコーダは不要である。

第３図は自動改札機の制御部のブロック図である。ＣＰ
Ｕ４０は自動改札機全体の制御を統括する。ＲＯＭ４１
にはＣＰＵ４０の処理プログラムを予め書き込んでいる
。ＲＡＭ４２には各センサの検出結果の一時記憶や通過
人数のカウントなどを行う領域を設けている。搬送機構
４３は挿入された券を所定の経路で搬送する機構であり
、搬送制御回路４４がその搬送制御を行う。磁気ヘッド
４６は搬送中の券に記録されている磁気データを読み取
る、または書き込むものであり、リードライト制御回路
４７がデータが続出制御または書込制御を行う。５．６
は通行阻止扉であり、扉開閉制御回路４９がその開閉制
御を行う。測距型センサ２２・・・３３は自動改札機本
体の上面はぼ中央部に設けているセンサであり、測距型
センサ制ｉ１１回路５１が各測距型センサの検出制御を
行う。

反射型センサ２１・・・３４は自動改札機ユニットの上
面のほぼ両端に設けているセンサであり、反射型センサ
制御回路５３がその検出制御を行う。送光器１０ａ、受
光器１０ｂ・・・送光器１５ａ、受光器１５ｂなどは透
過型光電センサであり、透過型センサ制御回路５５がそ
の検出制御を行う。モータ５９・・・６２は第２図に示
したように各測距型センサの指向角度を変化させるモー
タ、ロータリーエンコーダ６３・・・６６は各測距型セ
ンサの指向角度を検出するものでセンサ角度制御回路５
７がモータ制御およびロータリーエンコーグの読み取り
制御を行う。上記各制御回路はインターフェイス回路４
５．４８．５０．５２゜５４．５６および５８を介して
それぞれパスラインに接続している。

次に自動改札器制御部の処理手順を第４図のフローチャ
ートにしたがって説明する。

まず、入口検知を行う透過型センサ１０および反射型セ
ンサ２１．３１、出口検知を行う透過型センサ１５およ
び反射型センサ２４，３４、さらに入口側進入検知を行
う透過型センサ１１および出口側進入検知を行う透過型
センサ１４の各センサの状態を検出することによって、
自動改札機に対する進入および通過状態を確認する。ま
た進入があった場合にはその方向を記憶する（ｎｌ）。

続いて中央検知を行う透過型センナ１２．１３の状態を
読み取って、この二つのセンサがともにオン状態となれ
ば、続いて測距型センサ２２．２３．３２．３３の検出
結果を読み取るとともに、この四つのセンサの指向角度
を順次斜め上方へ変化させることによってスキャンニン
グを行う（ｎ２→ｎ３）。このときの各測距センサの測
距値と物体との関係を第６図に示す。

第６図は平面図であり、測距センサ２２．２３．３２．
３３はそれぞれ測距値Ｌｌ（θ）、Ｌ２（θ）、Ｌ３（
θ）、　　Ｌ４　（θ）をそれぞれ得る。ここでθは各
測距センサの水平面から上方への指向角度であり、各指
向角度毎に前記測距値を求める。

その後、第４図に示すように各測距センサの指向角度を
初期位Ｗ（水平状Ｂ）に戻しくｎ４）、外形データＲ（
θ）と高さデータＨを求める（ｎ５）。具体的には第６
図に示したように、各測距センサの測距値から、これら
の測距値により定まる四点を通る円を物体の断面形状と
みなして、その円の半径Ｒ（θ）を求める。このように
して各指向角度θ毎に物体の断面形状を示す円の半径デ
ータを求めることにより、第５図に示すように物体の外
形状が得られる。さらに、各測距センサの指向角度を大
きくし、ある角度で反射光が無くなった場合、或いはほ
ぼ無限遠の測距値が得られた点を、その物体の頂点とみ
なす。そして、各測距センサの位置関係と指向角度から
物体の高さＨを求める。

このようにして各測距センサをスキャンさせることによ
って物体の外形データと高さデータを求め、その後、中
央の透過型センサ１２，１３がオフ状態となるまで上記
の処理を繰り返す（ｎ６→ｎ３・・・）。中央の透過型
センサ１２，１３がオフ状態となれば、ｎ５で求めた複
数回分の外形データと高さデータの平均値をそれぞれ求
める（ｎ？）。続いて外形データから人体の肩から頭部
にかけての括れ部分および頭部の抽出を行い、頭部の有
無を判定する（ｎ８）。頭部があれば、平均高さが予め
定めた基準の高さデータ１−ｉｔｙｐより高いか否か判
定する（ｎ９→ｎ１０）。この基準高さＨｔｙｐは大人
と小人の区別を行うしきい値であり、ｎｌｏがＹＥＳで
あれば大人とみなして、通過人数のカウントアツプなど
を行う（ｎ１１）。もしｎｌＯがＮｏであれば小人とみ
なして小人処理を行う（ｎ　１２）。また、頭部がない
場合には、手荷物などとみなす（ｎ９→ｎ１３）。

なお、上記実施例では、自動改札機ユニットのほぼ中央
部に設けた測距センサをスキャンさせることによって各
高さにおける物体の断面形状を検知するようにした例で
あったが、各測距センサの指向角度を予め固定しておき
、一定高さにおける物体の有無と外形状を検知するよう
にしてもよい。これによっても大人、小人および物の判
別を行うことができる。

（幻発明の効果 この発明によれば、通路途中の一定位置を複数の異なっ
た方向から指向し、物体表面の各点までの距離を検出す
る物体検出センサを通路の両側に設け、これによって通
路を通過する物体の外形状を検出するようにしたので、
次にような効果が得られる。

一定高さの位置を通過する物体の有無を検出するための
手摺状枠体が不要となるため、（１）通過する人に心理
的圧迫感を与えることがなくなり、円滑な改札を行うこ
とができる。

（２）障害物が無くなるため、比較的大型の荷物を肩な
どに掛けたまま通過することができる。

（３）　　自動改札機本体が、手摺状枠体を設けること
による設計上の制限を受けず、その使用形態やデザイン
上の自由度が大きくなる。

また、通過する物体の外形状を検知することができるた
め、 （４）　　人と物との判別が確実となり、誤動作を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である自動改札機の構造を示
す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）における
Ｘ−Ｘ方向の側面図、（Ｃ）は正面図である。第２図は
同自動改札機に用いられる測距センサの構造を示す図で
ある。第３図は同自動改札機の制御部のブロック図、第
４図はその処理手順を表すフローチャートである。第５
図および第６図は前記測距センサによる物体の外形状検
知方法を説明する図である。第７図は従来の自動改札機
の構造を示す図である。 １．３−券挿入口、２．４−巻数出口、５．６−通行阻
止扉、７−手摺状枠体、１０〜１９−透過型光電センサ
、 ２１．２４．３１．３４−反射型センサ、２２．２３．
３２．３３−測距型センサ、１００ａ、１００ｂ−自動
改札機ユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）通路途中の一定位置を複数の異なった方向から指
   向し、物体表面の各点までの距離を検出する物体検出セ
   ンサを通路の両側に設けるとともに、これらの物体検出
   センサの指向方向および各物体検出センサと物体表面間
   の距離から物体の外形状を検知する物体外形状検知手段
   を設けたことを特徴とする自動改札機。