JPH05324955A - 人数計数装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一定の面積部分を通過する人数を自動的に正
確に計数できる装置を提供する。 【構成】 マトリックス状に配列された多数の感圧素子
群からなり、かつ人が通過する方向とこれに直角な方向
の二方向に関して各所定距離範囲の床面をなすように設
置された分布圧センサーと、この分布圧センサーを構成
しているマトリックス状の各感圧素子の感圧状態を単位
時間毎に一定手順で繰返し検出し出力する感圧状態検出
手段と、該感圧状態検出手段の出力信号に基づいて上記
床面内の足跡情報を検出する足跡情報検出手段と、この
足跡情報検出手段で検出された単位時間毎の足跡情報を
時系列的な入力情報として、時系列的に変化する足跡情
報のうちから同一人を示す足跡情報と同一人でない足跡
情報とを判別する判別手段と、この判別手段の判別結果
に基づいて上記床面を通過した人数を計数する計数手段
とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特定の区間を通過する
人間の数を計数するための人数計数装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来技術】従来から、映画館やコンサートホール、イ
ベント会場など大勢の人間が出入する場所において、通
行人数や交通量調査を目的として通過人数を計数するこ
とが行なわれている。しかし大勢の人が広い出入り口を
一時に出入する場合にその人数をの自動的にカウントで
きるような適当な装置は従来なく、その計数が必要な場
合には、多数の計数者による手動のカウント操作で対応
されているのが通常であった。

【０００３】特定の区間を通過する人間の数を計数する
自動化システムとしては、これまでにいくつかの方法が
実用化されている。例えば通路の両側に設置した発光部
と受光部の間の光を通過人がさえぎることにより通過人
数を計数する方式のもの、床にタッチセンサを敷設して
計数する方式のもの、などである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしこれらの方式で
は、通路を狭めて一度に通行できる人間の数を制限する
ことが必要であり、一時に多くの人が通過するような場
所で人数を計数することには適していない。つまり多数
の人が一時にその場所を通過する場合に一列に制限する
のでは通過待ちの人数が多くなってしまうので、サービ
ス低下等の理由で実際面への適用が困難である。このた
め、人の出入りを制限することなく自動的に人数を計数
できる装置の開発が求められている。

【０００５】また、数百程度の比較的少ない人数であっ
ても通過人数を正確に把握することが求められる用途に
適した自動計数装置も求められている。例えば、飛行場
においては、空港ビル等のカウンタでチェックインした
人数とバス等で移動して実際に飛行機に搭乗した人数を
照合することが、乗り遅れ防止等の目的で行われるた
め、このような用途において人数計数を速やかにかつ自
動的に正確に行うことができればその有効性は極めて大
きい。

【０００６】本発明者は、以上のような観点から本発明
の人数計数装置を提案するものである。

【０００７】すなわち本発明の目的は、例えば、映画館
やコンサートホール、イベント会場など大勢の人間が出
入する場所等において、今まで手動でカウントしていた
通行量や交通量の調査を自動的に計数できる人数計数装
置を提供するところにある。また本発明の別の目的は、
出入者数のカウントだけでなく、室内や館内通路におい
ての人の存在および侵入を検知する防犯用などにも用い
ることが可能な人数計数装置を提供するところにある。

【０００８】更に又本発明の別の目的は、空港ビル等の
カウンタでチェックインした人数とバス等で移動して実
際に飛行機に搭乗した人数を照合するのに適した計数装
置を提供するところにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は上記
目的を達成するために、上記特許請求範囲の各請求項に
記載した本発明を完成した。

【００１０】本発明の人数計数装置は、例えば多数の感
圧素子群で構成される分布圧センサーを通路などの大き
な面積に敷設し、この分布圧センサーの各感圧素子を単
位時間毎に走査することで該分布圧センサーの感圧状態
を逐次的（時系列的）に検出すると共に、この分布圧セ
ンサーの感圧状態に基づいて足跡情報を検出すること
と、逐次的に検出されるこの足跡情報を追跡すること
で、時系列的に変化・移動する足跡情報のうちから同一
人のものと、他人のものを識別して計数することを特徴
とするものである。

【００１１】このような人数計数装置は、マトリックス
状に配列された多数の感圧素子群からなり、かつ人が通
過する方向とこれに直角な方向の二方向に関して各所定
距離範囲の床面をなすように設置された分布圧センサー
と、この分布圧センサーを構成しているマトリックス状
の各感圧素子の感圧状態を単位時間毎に一定手順で繰返
し検出し出力する感圧状態検出手段と、該感圧状態検出
手段の出力信号に基づいて上記床面内の足跡情報を検出
する足跡情報検出手段と、この足跡情報検出手段で検出
された単位時間毎の足跡情報を時系列的な入力情報とし
て、時系列的に変化する足跡情報のうちから同一人を示
す足跡情報と同一人でない足跡情報とを判別する判別手
段と、この判別手段の判別結果に基づいて上記床面を通
過した人数を計数する計数手段とを備えたものとして提
供される。

【００１２】足跡情報は、感圧状態検出手段からの信号
を画像処理することで、足跡を示す画像（あるいは該画
像の重心）として検出すれば、ＣＲＴ等の画面でこれを
確認できるようすることも可能である。

【００１３】本発明を飛行機の搭乗人数を計測する目的
に使用する場合には、分布圧センサーを、搭乗タラップ
の各ステップ毎に列状に配置するとか、搭乗タラップの
上の踊り場の床面に設置場合を例示することができる。

【００１４】上記において、感圧素子は限定されるもの
ではないが例えば感圧導電性ゴムを用いることができ、
通路などの大きな面積に縦・横にマトリックス状に整列
させて分布圧センサーを構成する。

【００１５】分布圧センサーの単位時間毎の感圧状態を
検出する上記感圧状態検出手段としては、上記のように
縦・横に整列した感圧素子の感圧状態を一定の手順で走
査・検出するものを挙げることができる。

【００１６】上記足跡情報検出手段、判別手段は、コン
ピュータを用いて構成され、足跡情報の検出のためには
既知の画像処理プログラム等を利用することもできる。

【００１７】この足跡情報検出手段からの足跡情報を入
力として、時系列的な足跡情報のうちから同一人のもの
とそうでない他人のものを判別する判別手段は、人の歩
行における足跡変化の可能性（例えば階段は１段づつあ
がる等）を基本として行うことができる。なおその一例
的な詳細は以下の実施例において説明する。

【００１８】以上のような本発明の人数計数装置によ
り、自動的かつ正確な人数計数が実現できる。

【００１９】

【実施例】以下本発明の人数計数装置の具体的な実施例
を説明する。本実施例は飛行機の搭乗用タラップ等の階
段に分布圧センサーを敷設した例を示している。

【００２０】人数計数装置の構成概要 システムの構成概要は図１に示される。本例では、Ａ４
サイズに区画したブロック分布圧センサー１を、階段１
段に６枚づつ４段に敷くことで４段に渡る分布圧センサ
ーを形成させて計測部を構成させている。

【００２１】他のシステムの基本部分としては、上記計
測部の各ブロック分布圧センサー１の高速走査と感圧素
子間の非干渉化を行う走査部及び走査結果を記録するレ
ジスターからなる感圧状態検出部２からなるが、図１の
例では、感圧状態検出部２からのアナログ信号に水平、
垂直の同期信号を加えて、ビデオ信号として画像処理部
に送り出す画像化制御部３、画像処理ボード４、画像を
出力するビデオモニター５が付設されている。

【００２２】以上の基本システムに、時系列的な足跡情
報のうちから同一人のものとそうでない他人のものとの
判別フロー等をプログラムしたコンピュータを組み合わ
せることで、そこを通過した人間の計測を行う。

【００２３】分布圧センサー 本例の分布圧センサーは、上述の如くＡ４サイズに区画
したブロック分布圧センサー１の多数からなっており、
各ブロック分布圧センサー１は、図２及び図３に示して
いるように、２１×１６個の卍型電極６を基板７の上に
マトリクス状に形成したものからなっていて、この基板
７の上に感圧導電ゴムマット８が敷設されている。

【００２４】感圧導電性ゴム８は、材料の柔軟性と大面
積化が容易であること、耐ノイズ性や周辺回路の作り易
いこと、さらには高速の走査の実現が可能であるなど電
気的取扱いが簡単で分布型触覚センサーを作りや易い等
の点で好ましい。

【００２５】なお本例では、図３に示すように、感圧導
電性ゴム８の横方向の抵抗変化を検出する電極構造を採
用している。その理由は、電極を感圧導電性ゴムの片面
に形成すれば良く、両面に電極を形成する場合のように
押圧側に電極を形成する必要が無い利点があるためであ
る。このため、電極の位置合わせや電極形状の柔軟性の
間題を生じない。

【００２６】センサーの感度は、電極の形状に依存し、
電極間のギャップが狭く、総延長が長いほど感度は良く
なる。電極は、酸化などの化学変化による接触抵抗の経
年変化を抑えるため、金メッキを施した。

【００２７】分布圧センサーの走査 圧力の検出は、圧力が加わると感圧導電性ゴムの抵抗が
下がる抵抗変化を、縦と横のストライプ電極を用いて検
出することで行うことができる。

【００２８】図４に走査回路のブロック図を示す。

【００２９】本例の走査回路は、電流の回り込みによる
誤差の除去を考慮し、零電位法を利用して設けられてい
る。すなわち、行方向の走査回路は、選択する行電極に
電圧を加えその他の行電極を零電位とする。列電極につ
いては各列全てに反転型演算増幅器を接続し、演算増幅
器の入力電圧が仮想的に零電位になることを利用して各
列全てを零電位とするように設けた。このようにするこ
とで電極間の漏洩抵抗による測定誤差を排除できた。

【００３０】またさらに行電極間の漏洩抵抗を減少させ
るために、電極基板の行方向にアースを組み込むことも
好ましい。これは、感圧導電性ゴムに切れ目をいれ絶縁
体をはさんだことと同じ効果で、感圧導電性ゴムに異方
導電性をもたせ漏洩電流の回り込みを防ぐことができ
る。

【００３１】以上の走査処理を、単位時間毎に繰り返し
行うことで、分布圧センサーのマトリックス状に配列さ
れた感圧素子の感圧状態が、単位時間毎の情報として時
系列的に検出される。

【００３２】次に、既存の画像処理ボードを用いて、上
記の検出された分布圧センサーの感圧状態検出信号に基
づいて、時系列的な足跡情報を検出する。これにより得
られた足跡情報の一例を図５に示す。

【００３３】そして図５に示す様な入力画像を処理し、
判別回路によって人数の計数する本例の手法は以下の通
りである。

【００３４】計数アルゴリズム （処理の流れ）本例の計数アルゴリズムは、図６のフロ
ーチャートに示しているように、３つのタスクにより構
成される。計数法の詳細について各タスク毎に説明す
る。

【００３５】（タスクｌ） 足跡を画像として取り込む。

【００３６】 画像中に存在する各足跡毎に領域分け
を行う。

【００３７】 各領域毎に重心算出を行う。

【００３８】 重心データをタスクｌへ送信する。

【００３９】（タスク２） タスクｌから重心データを受信 時刻ｔ−１とｔとの重心データを比較し、あらかじ
め設定した距離以内にあるものを同一足跡とし、結合す
る。

【００４０】 追跡している足跡が消滅したならば、
足が階段から離れたものとし、この足跡軌跡データをタ
スク３へ送信する。

【００４１】 ｔを更新してから処理を繰り返す。

【００４２】（タスク３） タスク２より足跡軌跡データを受信する。

【００４３】 足跡軌跡の対応付けを行う。

【００４４】 最下段から最上段あるいはその逆に向
かって対応づけられた足跡軌跡を一人の人間として数え
る。 からの処理を繰り返す。

【００４５】足跡画像の対応付け 次に上記タスクの足跡画像の対応付けに付いてさらに詳
しく述べると、階段を昇る人間の歩行パターンは次の２
つの代表例で表すことができる。

【００４６】１：１段につき１歩ずつふつうに昇る（図
７参照）。

【００４７】２：同じ段で１度立ち止まり、再び１歩ず
つ昇り始める（図８参照）。

【００４８】まずこの２つの基本パターンの範囲内で計
数を行うことを考え、次のような仮定を設ける。

【００４９】仮定 １：全ての通行者は２つの基本パターンの組み合わせに
より階段を昇る。

【００５０】２：パターン１の確率は、パターン２の確
率より高い。

【００５１】３：番目の足のｘ座標はのｘ座標から
ある一定の距離内にある。

【００５２】４：とは時間的に一部重複している。

【００５３】以上の仮定の下で、乗客人数のカウントを
行なう手法を図９及び図１０に示す。

【００５４】図に示すように、両足の対応づけが完了す
れば、図１１のように一つの軌跡を一人とみなして人数
を計数することができる。

【００５５】

【発明の効果】本発明の計数装置によれば、例えば今ま
で手動でカウントしていた通行量や交通量の調査が、自
動的にカウントできるようになるという効果があり、代
表的には、映画館やコンサートホール、イベント会場な
ど、大勢の人間がその開場時や終了時に一度に通過する
ような場合に特に有効である。

【００５６】また、出入者数のカウントだけでなく、室
内や館内通路においての人の存在および侵入を検知する
防犯用などにも効果的に用いることが可能である。

【００５７】更にまた、特に飛行場において、空港ビル
等のカウンタでチェックインした人数とバス等で移動し
て実際に飛行機に搭乗した人数の照合を迅速正確に行う
ことが可能となり、乗客の乗遅れ防止等に極めて有効で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の人数計数装置のシステム構成の概要を
示した図、

【図２】分布圧センサーを構成する感圧素子の構造を説
明する図、

【図３】分布圧センサーを構成する感圧素子の構造を説
明する図、

【図４】分布圧センサーの各感圧素子を走査する方法を
説明する図、

【図５】足跡情報の一例を示した図、

【図６】人数計数のアルゴリズムを説明するためのフロ
ーチャート図、

【図７】階段を昇る人間の歩行パターンの一例を示した
図、

【図８】階段を昇る人間の歩行パターンの他の例を示し
た図、

【図９】乗客の両足の対応つけを行なう方法の一例を示
した図、

【図１０】乗客の両足の対応つけを行なう方法の他の例
を示した図、

【図１１】乗客人数のカウントを行なう方法の一例を示
した図

【符号の説明】

１・・・ブロック分布圧センサー、４・・・画像処理ボ
ード、６・・・電極、８・・・感圧導電ゴム。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリックス状に配列された多数の感圧
   素子群からなり、かつ人が通過する方向とこれに直角な
   方向の二方向に関して各所定距離範囲の床面をなすよう
   に設置された分布圧センサーと、この分布圧センサーを
   構成しているマトリックス状の各感圧素子の感圧状態を
   単位時間毎に一定手順で繰返し検出し出力する感圧状態
   検出手段と、該感圧状態検出手段の出力信号に基づいて
   上記床面内の足跡情報を検出する足跡情報検出手段と、
   この足跡情報検出手段で検出された単位時間毎の足跡情
   報を時系列的な入力情報として、時系列的に変化する足
   跡情報のうちから同一人を示す足跡情報と同一人でない
   足跡情報とを判別する判別手段と、この判別手段の判別
   結果に基づいて上記床面を通過した人数を計数する計数
   手段とを備えたことを特徴とする人数計数装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、単位時間毎の足跡情
   報が、感圧状態検出手段からの信号を画像処理して得ら
   れる足跡を示す画像あるいは該画像の重心であることを
   特徴とする人数計数装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、分布圧センサ
   ーが、階段の各ステップ毎に列状に配置されている感圧
   素子群の集合からなることを特徴とする人数計数装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は２において、分布圧センサ
   ーが、飛行機の搭乗タラップの上の踊り場の床面に設置
   されていることを特徴とする人数計数装置。