JPH09128575A - 自動改札機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、通路を移動する物体を追従検知す
ることに着目し、多くの検知センサを配設せず、一つの
光源を分割させて広範囲に検知する検知性能を持たせて
追従検知できるようにした自動改札機の提供を目的とす
る。 【解決手段】この発明は、一つの光源を複数に分割する
分割手段と、この分割手段により分割された光に対する
反射光の有無を検出する検出手段と、この検出手段が検
出した反射光の有無に基づいて物体の存在を判断する判
断手段とを備えた自動改札機であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鉄道、空港、イ
ベント会場等の改札口に設置されるような自動改札機に
関し、さらに詳しくは改札利用する通行者を検知する検
知構造の簡素化および高検知性能を有する自動改札機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、駅務に設置される自動改札機を例
にとって説明すると、例えば図１２およひ図１３に示す
ように、磁気券の改札利用時は通路入口の投入口１２１
に投入された磁気券を読取って通路出口の放出口１２２
より放出し、また非接触カードの改札利用時は通路入口
の通信制御装置１２３に通信対応させることでそれぞれ
データ処理している。また、通行客１２４の検出に対し
ては、通常、透過型光電検知センサ１２５…を改札通路
１２６に沿って手摺フレーム１２７に４個、装置本体１
２８に６個配設して、通行客１２４の通行を検知確認し
ている。また、これらの磁気券や非接触カードのデータ
処理結果および通行客の検知確認に伴って改札扉１２９
…を開閉制御している。

【０００３】この場合、磁気券と通行客との動きが連動
対応する形で改札処理する関係から、改札扉の開閉動作
タイミングを通行客の通行状態に正確に対応させて改札
動作している。しかし、一人で乗車券と乗継券との２枚
の券を投入して改札利用した場合、またこのような２枚
利用客が続いた場合は、投入忘れが生じたり、次客の投
入が遅れた場合に客と券との対応が正確にとれず、検出
不能になることがある。

【０００４】同じく、非接触カードを用いた場合に、通
行客が改札通路より一時的に退避したり、思い直して非
接触カードを再操作させるなど改札時の通行客の挙動が
様々であるため、客とカードとの対応が正確にとれず、
検出不能になることがある。このため、改札扉の誤動作
を生じさせたり、必要以上に長く閉じて次客の改札の妨
げになるなど自動改札機の周辺で混雑化しやすくなる。

【０００５】それゆえ、図１４に示すように、改札通路
１４１に沿って通路方向に多数の検知センサ１４２…を
配設して通行客の移動を正確に捉えることが考えられる
が、この場合は客の手足、手荷物等の影響により通路出
入口での通行客の検知判定が難しく、また通路入口から
通路出口までに多くの検知センサを配設するために大き
な変更を要し、また多数配設された検知センサの相互の
検知領域間に光線干渉が生じたり、投光側と受光側の各
検知センサの光路調整が難しくなる他、センサの追加構
成によりコスト高となる問題を有していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は、通
路を移動する物体を追従検知することに着目し、多くの
検知センサを配設せず、一つの光源を分割させて広範囲
に検知する検知性能を持たせて追従検知できるようにし
た自動改札機の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
一つの光源を複数に分割する分割手段と、この分割手段
により分割された光に対する反射光の有無を検出する検
出手段と、この検出手段が検出した反射光の有無に基づ
いて物体の存在を判断する判断手段とを備えた自動改札
機であることを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、通路を移動する物
体をいずれかの光軸で検出可能に分割する分割手段を備
えたことを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、通路を移動する物
体に対応して開閉する扉の開閉動作領域を検出可能に光
源を分割する分割手段を備えたことを特徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、通路を挟んで対向
する一側に設けた光源と対向して他側に設けた回帰反射
板からの反射光線を反射光に設定したことを特徴とす
る。

【００１１】請求項５記載の発明は、通路を移動する物
体の移動方向を追従検知する追従検知手段を備えたこと
を特徴とする。

【００１２】

【作用】この発明によれば、分割手段により一つの光源
が複数に分割され、この分割された光に対する反射光の
有無を検出手段が検出することに基づいて判断手段が物
体の存在の有無を判断する。また、光源の分割に際して
は、通路を移動する物体をいずれかの光軸で検出できる
ように分割する。

【００１３】同じく、光源の分割に際しては、通路を移
動する物体に対応して開閉する扉の開閉動作領域をいず
れかの光軸で検出できるように分割する。さらに、通路
を挟んで対向する一側に設けた光源と対向して他側に設
けた回帰反射板からの反射光線を物体を検出するための
反射光として捉える。

【００１４】また、物体の存在を検出する際、通路を移
動する物体の移動方向を追従検知手段により追従検知し
て物体の存在を検出する。

【００１５】

【発明の効果】この結果、一つの光源で広範囲の検知領
域を形成できるため、通路を移動する手荷物や人等の物
体の位置および移動方向を正確に検知することができ
る。また、一つの光源を分割利用する検知構成のため、
光線干渉を解消でき、しかも各検知光線の光軸調整が不
要となり、また通路全域に設置されるセンサ数を削減し
て低コスト化を図ることができる。

【００１６】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図１および図２は鉄道の駅務に設置される自動
改札機を示し、この自動改札機は改札機本体１１の改札
方向の前後位置に改札扉１２，１２を配設し、上面に磁
気券１３を挿脱する投入口１４と放出口１５と、非接触
カード１６の乗車データを非接触に読取って改札処理す
る伝送制御装置１７と、改札時の案内情報を文字にて表
示案内する案内表示器１８とを有し、さらに左右に平行
する改札機本体１１，１１間で形成される改札通路１９
に沿って第１〜第９通行検知センサＳ1 〜Ｓ9 を配設
し、改札利用された乗車券データと通行利用した通行者
２０の検知信号とに基づいて通行制御する。

【００１７】上述の第１〜第９通行検知センサＳ1 〜Ｓ
9 は、改札機本体１１の正面に第１通行検知センサＳ1
を配設して通路進入前の通行客２０を検知し、改札機本
体１１の内側面通路方向に第２〜第６通行検知センサＳ
2 〜Ｓ6 を配設して改札通路１９内の通行客２０を検知
し、また改札機本体１１の上面改札方向に沿って長く架
設した手摺フレーム２１に第７〜第９通行検知センサＳ
7 〜Ｓ9 を配設して、同様に改札通路１９内の通行客２
０を検知している。

【００１８】図３および図４は第１〜第９通行検知セン
サＳ1 〜Ｓ9 の検知原理図を示し、この検知原理は一つ
の光源とする投光素子３１から投光した投光線３２を投
光レンズ３３を介して投光線分割用のスリット３４に導
いて分割し、例えば３分割した場合、３本の投光線３２
…を第１〜第３光軸変更板３５〜３７により光軸変更さ
せて広角の検知方向に投光させ、光軸毎に反射対応する
対向壁面３８の各位置に第１〜第３反射板３９〜４１を
配設し、これら反射板３９〜４１から反射した３本の受
光線４２…を元の第１〜第３光軸変更板３５〜３７に戻
して受光レンズ４３に導き、この受光レンズ４３より第
１〜第３受光素子４４〜４６に受光させて３か所の検知
領域を検知する。このように、一つの光源から分割本数
に応じた検知位置を複数３か所検知できるため、一つの
光源で広範囲の検知領域を検知することができる。

【００１９】図５はプリズム等で構成される反射板３９
の一例を示し、任意の角度設定により容易に広角の検知
領域を設定することができる。図６および図７は改札通
路内でも特に高検知精度が要求される扉位置に配設され
た第２、第６通行検知センサＳ2 ，Ｓ6 の検知構造例を
示し、これは第１〜第３光軸変更板６１〜６３の配置位
置および傾斜角度を変えて分割した３本の投光線６４…
を扉部分に集中させて、確実に検知できるように構成し
ている。なお、改札通路１９の入口前方を検知する第１
通行検知センサＳ1 は通行客からの反射光を検知して、
通行客が近付いたことを検知する。

【００２０】このため、手荷物や人の手足が通路出入口
に位置しても正確に検知でき、またこれらのセンサＳ1
〜Ｓ9 を組合わせて通行客の移動方向を正確に検知で
き、また一つの光源を分割して検知利用するため光線干
渉がなくなり、光軸調整も不要である他、一つの光源を
有効に活用して低コスト化を図ることができる。

【００２１】図８は自動改札機の制御回路ブロック図を
示し、ＣＰＵ８１はＲＯＭ８２に格納されたプログラム
に沿って各回路装置を制御し、その制御データをＲＡＭ
８３で読出し可能に記憶する。

【００２２】磁気券処理装置８４は、券搬送路間に投入
口検知センサ８４ａと、投入口シャッタ機構８４ｂと、
磁気ヘッド８４ｃと、券プール機構８４ｄと、放出口検
知センサ８４ｅとを備えて、投入された磁気券１３を磁
気データ処理して放出口１５に放出する。

【００２３】この場合、ＣＰＵ８１は投入口シャッタ機
構８４ｂを制御して投入口１４を開閉できるため、改札
利用が込合う磁気券１３の改札処理時には投入口１４の
シャッタを一時的に閉じて投入規制し、連続改札／非連
続改札等の改札利用状態に応じた円滑な磁気券１３の改
札処理を行う。

【００２４】また、券プール機構８４ｄで投入された磁
気券１３を一時プールすることができるため、磁気券１
３の改札利用が集中した場合は、磁気券１３を一時プー
ルして磁気券１３の放出タイミングを若干遅らせるなど
連続改札／非連続改札等の改札処理状態に応じた放出制
御を施して、磁気券利用した通行客を円滑に改札処理す
る。

【００２５】また、ＣＰＵ８１は改札データを判定した
判定結果に基づいて扉開閉装置８５を駆動して、改札扉
１２，１２を開閉する。このとき、伝送異常やカード異
常および磁気券異常等で通行規制する時は、これに併せ
て警報器８６で警報音を鳴して、その通行客に改札不適
であることを知らせる。

【００２６】ところで、ＣＰＵ８１は改札処理に先立っ
て、通行客と磁気券１３あるいは非接触カード１６との
対応をとり、その対応関係をとりながら改札処理して連
続改札処理であっても混同することなく正確に対応関係
をとって円滑に改札処理するように設定している。

【００２７】これは、改札通路１９の全域に対して第１
〜第９通行検知センサＳ1 〜Ｓ9 を用いて多数の検知領
域を設定し、この多数の検知領域により改札通路１９の
入口から出口まで通行客を追従検知することができるた
め、通行客の挙動が様々であっても、客と券との対応を
正確とることができる。特に、一つの光源を分割して光
軸を任意の検知すべき方向に設定できるため、高検知性
能を要する通路の出入口を確実に検知でき、また大人か
ら幼児まで確実に追従検知することができ、これに合わ
せて扉を開閉動作させて全ての通行客２０に対する安全
な扉制御ができる。

【００２８】次に、自動改札機の処理動作を図９〜図１
１のフローチャートを参照して説明する。今、通行客２
０が改札利用するとき、改札通路１９に入ろうと近付い
た客の存在を第１通行検知センサＳ1 が検知し、また通
路内に進入したことを第２〜第３通行検知センサＳ2 〜
Ｓ3 で検知確認する（ステップｎ1 ）。

【００２９】このとき、通路入口で改札利用する磁気券
１３あるいは非接触カード１６が利用されたことを検知
すると、ＣＰＵ８１は利用券種を判定し（ステップｎ2
）、磁気券１３の一枚利用時には、投入口検知センサ
８４ａで一枚投入を検知すると共に、この一枚の磁気券
１３による改札利用の適否を判定する（ステップｎ
3）。

【００３０】また、乗車券と乗継券の組合わせのように
複数枚の磁気券の利用時には、投入口検知センサ８４ａ
で複数枚投入を検知確認すると共に、その複数枚の磁気
券１３…による改札利用の適否を判定し、ＣＰＵ８１は
磁気券１３を複数枚受付けて改札データ処理を開始する
（ステップｎ4 〜ｎ5 ）。

【００３１】さらに、非接触カード１６の利用時には、
伝送制御装置１７がカード１６と非接触に通信対応して
非接触カード１６による改札利用を開始する（ステップ
ｎ6）。

【００３２】このような改札利用時にＣＰＵ８１は改札
データを読取って改札利用媒体の有効性を判定し（ステ
ップｎ7 ）、ＣＰＵ８１が改札利用媒体を有効と判定
し、またこれと対応する通行客２０の通行位置を通行検
知センサにより検出する。通路入口付近では第２通行検
知センサＳ2 に続いて第３通行検知センサＳ3 が通行移
動したことを検知し、また第７通行検知センサＳ7 の検
知確認により通路入口から進入し始めたことを検知確認
する（ステップｎ8 ）。

【００３３】この検知確認に伴って、ＣＰＵ８１は改札
利用データおよびその客の動きに異常がなければ円滑な
改札利用がなされると判定し、次客の媒体の受付けを許
容する（ステップｎ9 ）。

【００３４】また、通路中央付近では第３通行検知セン
サＳ3 に続いて第４通行検知センサＳ4 が通行移動した
ことを検知し、また第８通行検知センサＳ8 の検知確認
により通路中央付近を通行していることを検知確認する
（ステップｎ10）。

【００３５】さらに、通路出口付近では第４通行検知セ
ンサＳ4 に続いて第５通行検知センサＳ5 が通行移動し
たことを検知し、また第８通行検知センサＳ8 の検知確
認により通路出口側に移動したことを検知確認する（ス
テップｎ11）。

【００３６】さらに、通行客２０が通路出口側の扉１２
付近に至ると、第５通行検知センサＳ5 に続いて第６通
行検知センサＳ6 が通行移動したことを検知し、また第
９通行検知センサＳ9 の検知確認により通路出口側の改
札扉１２の位置に移動したことを検知確認する（ステッ
プｎ12）。

【００３７】この改札通路１９の通過直前に、ＣＰＵ８
１は投入された磁気券１３を放出し、また案内表示器１
８に次客の改札利用案内を表示して次客の改札利用に切
換える（ステップｎ13）。

【００３８】最後に、通路終端部の第６通行検知センサ
Ｓ6 の検知情報から出口方向への通過を確認すると、一
人の改札利用が完了したと判定して、次客の改札制御に
切換える（ステップｎ14〜ｎ15）。

【００３９】ところで、改札通路１９に進入した通行客
２０を検知した直後に、後退方向への移動検知して最後
に未検出になったとき、通行客２０は逆戻りして退避し
たと判定し、そのときの改札利用媒体を返却して受付け
を無効にする。また、通行客が改札通路１９より一時的
に退避したり、思い直して非接触カード１６を再操作す
るなど不規則な挙動を示しても、各通行検知センサＳ1
〜Ｓ9 の検知データからその進退移動を追従検知するこ
とができるため、正確に改札通路１９内の通行客２０の
移動を検出して改札利用媒体との対応をとることができ
る（ステップｎ16〜ｎ17）。

【００４０】また、ＣＰＵ８１が改札利用媒体を無効と
判定したときは（ステップｎ18〜ｎ19）、改札無効であ
る旨を案内表示器１８に表示案内すると共に、改札規制
して客が改札通路１９より退避するのを検知確認した
後、リセットして次客の改札利用に備える（ステップｎ
20〜ｎ22）。

【００４１】また、磁気券１３の投入忘れにより無効と
判定したときは、その旨を案内表示器１８に表示案内し
て再操作を誘導し（ステップｎ23〜ｎ24）、再操作がな
されると、ＣＰＵ８１はその改札利用媒体に応じた改札
処理動作を実行する（ステップｎ25）。

【００４２】このとき、通行客２０が再操作せずに改札
不適な状態で通行しようとしても改札規制し（ステップ
ｎ26）、さらに、非接触カード１６の通信不可により無
効と判定した場合は、同様にその旨を案内表示器１８に
表示案内して再操作を誘導案内する（ステップｎ27）。

【００４３】上述のように、一つの光源で広範囲の検知
領域を形成できるため、通路を移動する手荷物や人の位
置および移動方向を正確に検知でき、また一つの光源を
分割して検知利用する構成のため光線干渉がなくなり、
光軸調整も不要である他、改札通路全域を検知領域と
し、この全検知領域に配設されるセンサ数を削減して低
コスト化を図ることができる。特に、通路の出入口を確
実に検知できるように光軸を任意の傾斜方向に分割でき
るため、通行客が逆戻りするなど通行客の様々な挙動に
拘らず、通行客との対応が正確にとれ、通行客の位置お
よび移動方向を常に正確に検出することができる。ま
た、一つの光源を有効に活用して検知領域を広くとれる
ため、これを通路全域に複数個配設すれば大人から幼児
まで確実に追従検知することができ、またこれに合わせ
て扉を開閉動作させれば全ての通行客に対する安全な扉
制御ができる。

【００４４】この発明と、上述の一実施例の構成との対
応において、この発明の光源は、実施例の投光素子３１
に対応し、以下同様に、分割手段は、投光線分割用のス
リット３４、第１〜第３光軸変更板３５〜３７，６１〜
６３に対応し、反射光は、受光線４２に対応し、検出手
段は、第１〜第３受光素子４４〜４６に対応し、物体
は、通行客２０に対応し、判断手段は、ＣＰＵ８１に対
応し、扉は、改札扉１２，１２に対応し、回帰反射板
は、第１〜第３反射板３９〜４１に対応し、追従検知手
段は、第１〜第９通行検知センサＳ1 〜Ｓ9 に対応する
も、この発明は上述の一実施例の構成のみに限定される
ものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の自動改札機の検知状態を示す外観斜
視図。

【図２】この発明の自動改札機の検知状態を示す平面
図。

【図３】この発明の通行検知センサの検知原理を示す要
部平面図。

【図４】この発明の通行検知センサの検知原理を示す要
部側面図。

【図５】この発明の通行検知センサの反射板の一例を示
す要部拡大平面図。

【図６】この発明の自動改札機の扉位置の検知用途例を
示す要部平面図。

【図７】この発明の自動改札機の扉位置の検知状態を示
す平面図。

【図８】この発明の自動改札機の制御回路ブロック図。

【図９】この発明の自動改札機の処理動作を示すフロー
チャート。

【図１０】この発明の図９に続くフローチャート。

【図１１】この発明の図１０に続くフローチャート。

【図１２】従来の自動改札機の検知状態を示す外観斜視
図。

【図１３】従来の自動改札機の検知状態を示す平面図。

【図１４】従来の自動改札機の他の検知構造例を示す外
観斜視図。

【符号の説明】

１１…改札機本体 １２…改札扉 ２０…通行客 ３１…投光素子 ３２，６４…投光線 ３４…スリット ３５〜３７，６１〜６３…光軸変更板 ３９〜４１…反射板 ４２…受光線 ４４〜４６…受光素子 ８１…ＣＰＵ Ｓ1 〜Ｓ9 …第１〜第９通行検知センサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一つの光源を複数に分割する分割手段と、
   上記分割手段により分割された光に対する反射光の有無
   を検出する検出手段と、上記検出手段が検出した反射光
   の有無に基づいて物体の存在を判断する判断手段とを備
   えた自動改札機。
2. 【請求項２】分割手段は、通路を移動する物体をいずれ
   かの光軸で検出可能に分割したことを特徴とする請求項
   １記載の自動改札機。
3. 【請求項３】分割手段は、通路を移動する物体に対応し
   て開閉する扉の開閉動作領域を検出可能に分割したこと
   を特徴とする請求項１記載の自動改札機。
4. 【請求項４】反射光は、通路を挟んで対向する一側に設
   けた光源と対向して他側に設けた回帰反射板からの反射
   光線であることを特徴とする請求項１記載の自動改札
   機。
5. 【請求項５】通路を移動する物体の移動方向を追従検知
   する追従検知手段を備えた請求項１、２、３および４記
   載の自動改札機。