乘客监视系统和乘客监视方法与流程

1.本发明涉及乘客监视系统和乘客监视方法。


背景技术：

2.专利文献1公开了一种拥挤状态引导设备，该引导设备向用户通知列车中的拥挤状态。拥挤状态引导设备具有生成激光束的光生成单元和使激光束在二维方向上偏转的偏转单元。拥挤状态引导设备接收光信号并将接收到的光信号计数为乘客数。
3.引文列表
4.专利文献
5.专利文献1：日本专利申请公开no.h11
‑
291909


技术实现要素：

6.技术问题
7.然而，专利文献1没有公开用于在拥挤状态引导设备中根据接收到的光信号来对乘客进行计数的具体配置和方法。因此，专利文献1的拥挤状态引导设备无法准确地检测列车中的拥挤状态。
8.问题的解决方案
9.根据本发明的一个示例方面，提供了一种乘客监视系统，包括：测距传感器，设置在车辆中，并且能够输出与到车辆中的乘客的距离相对应的距离信息；以及控制单元，基于该距离信息来估计车辆的拥挤状态。
10.根据本发明的另一个示例方面，提供了一种乘客监视方法，包括：获得步骤，从设置在车辆中的测距传感器获得与到车辆中的乘客的距离相对应的距离信息；以及估计步骤，基于该距离信息来估计车辆的拥挤状态。
11.发明的有益效果
12.根据本发明，乘客监视系统能够准确地检测列车中的拥挤状态。
附图说明
13.图1是根据第一示例实施例的乘客监视系统的框图。
14.图2是根据第一示例实施例的控制单元和测距传感器的框图。
15.图3是示出了根据第一示例实施例的测距传感器的示意性透视图。
16.图4是示出了根据第一示例实施例的测距传感器的示意性顶视图。
17.图5是示出了根据变型的第一示例实施例的测距传感器的示意性顶视图。
18.图6是根据第一示例实施例的传感器单元的框图。
19.图7是根据第一示例实施例的测距传感器的布置的示例。
20.图8是示出了根据第一示例实施例的控制单元的处理的示图。
21.图9是示出了根据第一示例实施例的控制单元的处理的示图。
22.图10是示出了根据第一示例实施例的乘客监视系统的动作的序列图。
23.图11是示出了根据第一示例实施例的乘客监视系统的动作的序列图。
24.图12a是示出了根据第一示例实施例的显示在用户终端上的画面的一个示例的示图。
25.图12b是示出了根据第一示例实施例的显示在用户终端上的画面的一个示例的示图。
26.图12c是示出了根据第一示例实施例的显示在用户终端上的画面的一个示例的示图。
27.图13是根据第二示例实施例的测距传感器的布置的示例。
28.图14是根据第三示例实施例的测距传感器的布置的示例。
29.图15是根据第四示例实施例的测距传感器的布置的示例。
30.图16是示出了根据第五示例实施例的乘客监视系统的一般配置的示意图。
具体实施方式
31.下面将参考附图来描述本发明的示例性实施例。
32.第一示例实施例
33.例如，本实施例的乘客监视系统可以监视诸如列车、公交车和有轨电车之类的车辆中的拥挤状态。在此，假设乘客包括由乘客携带的诸如行李和手推车之类的附属物。以下是应用于列车的乘客监控系统的示例。
34.图1是根据本示例实施例的乘客监视系统的框图。乘客监视系统包括服务器1，设置在车辆2中的测距传感器3，以及基于测距传感器3的信号来对乘客进行计数的控制单元4。乘客监视系统可以经由网络8连接到用户终端5、站场终端6和运行管理系统7。虽然图1仅示出了一个测距传感器3、控制单元4、用户终端5和站场终端6，但是可以取决于车辆的数量、站台的数量、列车的数量等而设置多个测距传感器3、控制单元4、用户终端5和站场终端6。
35.车辆2是列车车厢的一部分，并且车辆2设置有测距传感器3和控制单元4。测距传感器3可以输出表示从测距传感器3到对象的距离的距离信息。例如，测距传感器3可以是lidar(光检测和测距)设备。测距传感器3可以通过扫描车辆2的内部来获得到乘客的距离信息。控制单元4可以基于来自测距传感器3的距离信息来估计乘客数，并且将诸如每个车辆2的乘客数之类的信息发送到服务器1。
36.服务器1是所谓的云服务器，并且包括cpu(中央处理单元)11、存储器12、存储设备13和通信if(接口)14。服务器1基于诸如从车辆2发送的乘客数之类的信息来确定车辆2中的拥挤状态。
37.用户终端5例如是诸如智能电话的便携式终端。用户终端5包括触摸传感器51、cpu 52、存储器53、存储设备54、显示器55、通信if 56和无线lan 57。存储器53和存储设备54预先存储经由网络8下载的应用程序。cpu 52执行应用程序，并且在显示器55上显示拥挤状态。例如，当用户经由触摸传感器51操作应用程序时，请求服务器1发送列车中的拥挤状态。当从用户终端5接收到请求时，服务器1经由网络8将车辆2中的拥挤状态发送到用户终端5。用户终端5从服务器1接收车辆2的拥挤状态，并且在显示器55上进行显示。用户终端5可以
从服务器1自动接收拥挤状态。
38.站场终端6包括显示器61和自动语音设备62，并且例如安装在常规线路或地铁的车站的站台中。显示器61是大型显示设备，诸如标牌、电子公告板等。自动语音设备62包括用于自动说出拥挤状态的语音合成设备和扬声器。在接收到从服务器1发送的拥挤状态时，站场终端6在显示器61上显示拥挤状态，并且从自动语音设备62广播拥挤状态。以这种方式，在站场中等待列车到达的用户可以知道列车中的每个车辆的拥挤状态。
39.运行管理系统7包括多个计算机，并且根据预定的运行程序(时间表)自动管理路线上的多个列车的运行。此外，运行管理系统7从服务器1接收每个车辆的拥挤状态，并且可以参考拥挤状态以做出运行指令，诸如响应于拥挤状态而预测列车的延迟时间。
40.图2是根据本示例实施例的控制单元和测距传感器的框图。控制单元4设置在列车的任何车辆2中，并且可以安装在头部车辆、尾部车辆或任何车辆中。控制单元4具有用于识别列车的列车id。控制单元4可以连接到设置在每个车辆2中的多个测距传感器3。在这种情况下，控制单元4可以通过存储设置有测距传感器3的车辆2的位置信息，来估计每个车辆2的乘客数。控制单元4可以设置在每个车辆2中。在这种情况下，每个控制单元4可以具有相同的列车id和针对每个车辆2的识别码。
41.控制单元4包括cpu 41、存储器42、存储设备43、通信if 44、图像处理电路45、无线wan 46、gps(全球定位系统)47和显示器48。cpu 41根据存储在存储器42和存储设备43中的程序，基于来自测距传感器3的距离信息来识别乘客并估计乘客数。通信if 44例如是串行通信接口，并且可以输入来自多个测距传感器3的距离信息。
42.图像处理电路45包括gpu(图形处理单元)等，并且执行在来自测距传感器3的距离信息中检测乘客数所需的图像处理。图像处理例如可以包括边缘检测、特征量提取、模式匹配、基于神经网络的机器学习计算、统计计算等。
43.无线wan 46是能够连接到无线通信线路的通信接口，并且用于与服务器1通信。除了专用于列车的无线电通信线路之外，无线通信线路还可以是公共无线电通信线路。无线wan 46用于将来自测距传感器3的距离信息、每个车辆2的乘客数、以及列车的位置信息发送到服务器1。gps 47用于获得列车的位置信息。列车的位置信息可以通过设置在轨道的每个预定区间中的轨道电路来获得，或者可以基于列车的车轴的旋转速度来计算。
44.一个或多个测距传感器3设置在每个车辆2中，并且经由通信if44连接到控制单元4。每个车辆2设置有一个或多个测距传感器3。注意，测距传感器3不是必须设置在每个车辆2中，并且测距传感器3可以仅设置在车辆2中的一些车辆中。在这种情况下，控制单元4可以使用设置有测距传感器3的车辆2中的乘客数来估计未设置测距传感器3的车辆2中的拥挤状态。
45.图3是示出了根据本示例实施例的测距传感器3的示意性透视图。图4是示出了测距传感器3的结构的示意性顶视图。将参考这些附图来描述测距传感器3的结构。
46.测距传感器3是lidar，并且可以获得从测距传感器3到对象的距离信息。测距传感器3包括传感器单元30、抛物反射器31、驱动机构32和平面反射器33。
47.如图3中所示，传感器单元30可以执行绕旋转轴u的旋转扫描。传感器单元30包括：激光设备，发射激光；以及光电转换元件，接收被对象反射的反射光并将该反射光转换成电信号。如图3中所示，传感器单元30设置在测距传感器3的下部。从传感器单元30发射的光入
射在抛物反射器31的反射面31a上。
48.作为通过传感器单元30的测距方法的示例，可以使用飞行时间(tof)方法。tof方法是通过测量从光发射起到接收反射光为止的时间来对距离进行测距的方法。从传感器单元30发射的激光(测量光)可以是可见光，或者可以是诸如红外光的不可见光。期望激光是不可见光，以免引起乘客不适。例如，激光可以是波长为905nm的红外光。
49.抛物反射器31是具有反射面31a的反射器。反射面31a被形成为抛物线，该抛物线在垂直于旋转轴u的横截面(图3中的xy平面)中将旋转轴u上的点作为焦点。即，传感器单元30设置在由反射面31a形成的抛物线的焦点附近，并且旋转轴u设置在通过由反射面31a形成的抛物线的焦点的位置处。旋转轴u平行于图3中的z轴。抛物线的方程式由以下等式(1)表示，其中抛物线的顶点的坐标为p(0，0)，并且焦点的坐标为f(a，0)。
50.数学式1
51.y2＝4ax
ꢀꢀꢀ
(1)
52.由于抛物线的数学特性，当从传感器单元30发射的光被反射面31a反射时，反射光的发射方向变得平行于抛物线的轴，而与发射光的角度无关。即，如图3中所示，在来自传感器单元30的发射角不同的光路l1和光路l2中，反射面31a上的反射光彼此平行。因此，通过将传感器单元30设置在反射面31a的焦点处，使得能够进行平行扫描，在该平行扫描中，光路根据所发射的光的旋转而在y轴方向上平行移动。
53.抛物反射器31的材料例如可以是包含铝作为主要成分的铝合金。在这种情况下，例如可以通过镜面抛光或电镀使铝合金表面平滑，来形成反射面31a。
54.平面反射器33是具有反射面33a的反射器，该反射面的至少一部分是平面。反射面33a设置在反射面33a上的反射光的光路上。如图3和图4中所示，平面反射器33将被反射面31a反射的光的方向改变为与xy平面内的方向不同的方向。更具体地，被平面反射器33反射的光基本平行于z方向，即，旋转轴u的方向。来自平面反射器33的反射光被发射到测距装置的外部。因此，从测距传感器3发射的光的方向不限于与反射面31a的轴平行的方向。
55.类似于抛物反射器31，平面反射器33的材料例如可以是包含铝作为主要成分的铝合金。在这种情况下，平面反射器33的反射面33a可以通过与反射面31a相同的平滑化而形成，或者可以通过将具有镜面光泽的铝合金板粘贴到基材上而形成。
56.驱动机构32包括电动机等，并且使平面反射器33绕反射器旋转轴301旋转。如图5中所示，驱动机构32可以在x方向上移动平面反射器33。在这种情况下，测距传感器3可以分别在x方向和y方向上平行地扫描激光束。因此，在不改变x方向和y方向上的扫描分辨率的情况下，可以执行高精度的扫描，而不管距测距传感器3的距离如何。
57.光路l1和l2表示从传感器单元30发射到外部的光的光路。另一方面，被对象反射并入射在测距传感器3上的光在相反的方向上通过光路l1和l2，并且被传感器单元30检测。
58.图6是根据本示例实施例的传感器单元的框图。传感器单元30具有反射器单元310、激光器单元320和传感器控制单元330。传感器控制单元330控制测距传感器3的整体驱动，并且执行诸如生成信号以及分析和校正所获得的信号之类的计算。激光器单元320包括：发光元件，用于投射激光束；以及光接收元件，通过接收从测距对象反射的光来生成信号。反射器单元310具有通过改变从激光器单元320投射的激光束的光路来扫描从测距传感器3投射的激光束的功能。
59.反射器单元310包括反射器311和电动机312。激光器单元320具有ld(激光二极管)321以及pd(光电二极管)322和323。传感器控制单元330包括滤波器331、332、333、调制器334、解调器335、336、三角波发生器337、振幅/周期比较器338、339、电动机控制单元340和运算单元341。
60.三角波发生器337生成三角波，该三角波的电压随着时间反复地增大和减小。由三角波发生器337生成的三角波被输出到调制器334。所生成的三角波作为用于比较振幅和周期的参考信号被输出到振幅/周期比较器338、339和运算单元341。
61.调制器334包括vco(压控振荡器)等，并且根据由三角波发生器337生成的三角波的输入电压来生成调频波。所生成的调频波被输入到滤波器331。滤波器331是具有用于调频波的频率的通带的带通滤波器。通过滤波器331的调频波被输入到ld 321。ld 321例如是用于红外线通信的发光元件，其发射具有近红外区域中的波长的激光束。
62.从ld 321发射的激光束进入反射器单元310。反射器单元310中的反射器311反射入射的激光束并改变激光束投射的方向。电动机312例如是具有编码器的dc(直流)电动机，并且使反射器311绕旋转轴u旋转。反射器311被电动机312驱动而旋转，从而可以将激光束投射在预定范围内。激光束的一部分作为参考光进入pd 322，而另一部分被投射到测距传感器3的外部。
63.当投射到测距传感器3的外部的激光束被对象反射并再次进入测距传感器3时，反射光进入pd 323。在对象与测距传感器3之间的距离是距离d的情况下，反射光的光路比参考光的光路长d的两倍，即，反射光的光路比参考光的光路长2d。因此，当光速为c时，反射光进入pd 323的时间比参考光进入pd 322的时间晚2d/c。
64.pd 322和pd 323例如是用于红外线通信的光电转换元件，其接收波长与ld 321的波长相似的波长的光并将其转换成电荷。当光进入pd 322和pd 323时，基于所生成的电荷的电压变化作为电信号被输入到下一级中的滤波器332和333。类似于滤波器331，滤波器332和333是具有用于由三角波发生器337生成的调频波的频率的通带的带通滤波器。通过滤波器332的调频波被输入到解调器335。通过滤波器333的调频波被输入到解调器336。
65.解调器335和336包括pll(锁相环)等，以对所输入的调频波进行解调。由于调频波基于由三角波发生器337生成的三角波，因此由解调器335和336解调的信号变为三角波。在解调器335中获得的三角波被输入到振幅/周期比较器338。在解调器336中获得的三角波被输入到振幅/周期比较器339。
66.振幅/周期比较器338和339包括用于生成差拍信号的混频器等。振幅/周期比较器339将从三角波发生器337输出的三角波的振幅/周期与从解调器336输出的三角波的振幅/周期进行比较。振幅/周期比较器339的比较结果被输出到运算单元341。振幅/周期比较器338将从三角波发生器337输出的三角波的振幅/周期与从解调器335输出的三角波的振幅/周期进行比较。振幅/周期比较器338的比较结果被输出到运算单元341。比较结果可以是两个输入信号的振幅和周期之差或之比。
67.运算单元341通过使用基于从振幅/周期比较器338输出的参考光的信号和从三角波发生器337输出的三角波，来执行对基于从振幅/周期比较器339输出的反射光的信号进行校正的操作。因此，运算单元341计算反射光的强度、测距传感器3与对象之间的距离、以及对象的瞬时速度。测距传感器3通过在预定范围内扫描激光束来测量反射光的强度、距离
和瞬时速度，并且将它们作为二维反射光强度分布、距离和瞬时速度分布输出到外部图像处理装置。
68.从振幅/周期比较器338输出的参考光的信息也被输出到电动机控制单元340。电动机控制单元340基于从振幅/周期比较器338获得的信息和从设置在电动机312中的编码器获得的信息，来计算反射器311的当前位置、旋转速度等。电动机控制单元340基于诸如反射器311的当前位置和旋转速度之类的信息来执行用于增大或减小电动机312的旋转速度的控制，从而将反射器311的旋转速度稳定到预定值。
69.包括在传感器控制单元330中的滤波器331、332、333、调制器334、解调器335、336、三角波发生器337、振幅/周期比较器338、339、电动机控制单元340和运算单元341中的一些或全部可以被布置为集成电路。在此，集成电路可以是asic(专用集成电路)或fpga(现场可编程门阵列)。
70.图7是车辆2的透视图，示出了测距传感器的布置的示例。车辆2的纵向方向(行进方向)是x方向，车辆2的横向方向是y方向，与车辆2的地面平面垂直的方向是z方向。测距传感器3以预定间隔布置在车辆2中，并且例如设置在门211附近的天花板上。如图4中所示，测距传感器3包括可旋转的平面反射器33，并且与y方向平行地布置反射器旋转轴301。因此，当平面反射器33旋转时，沿x方向扫描车辆2的内部空间。反射器旋转轴301的长度(即，扫描区域302在y方向上的长度)优选接近车辆2在y方向上的长度。因此，不仅可以检测位于车辆2的通道或门附近的乘客，而且可以检测座椅210上的乘客。此外，优选的是：测距传感器3被布置为使得车辆2中的两个相邻的测距传感器3的扫描区域302的一部分303彼此重叠。由于如上所述布置了测距传感器3，因此可以使用较少数量的测距传感器3来扫描车辆2的内部空间。
71.在测距传感器3如图5中所示包括可以平行移动的平面反射器33的情况下，平面反射器33的x方向上的可移动范围对应于扫描区域302。即，当平面反射器33在x方向上移动时，平面反射器33可以在x方向上扫描车辆2的内部。由于从测距传感器3发射的激光束总是平行于z方向，因此xy平面的扫描分辨率是恒定的。因此，可以在扫描区域302中以高分辨率扫描乘客。
72.图8和图9是示出了根据本示例实施例的控制单元的处理的示图，用于说明控制单元中的处理。从测距传感器3输出的距离信息表示扫描区域302的每个点距测距传感器3的距离值，并且是通过将该距离值映射到二维坐标而获得的信息。在此，假设乘客p1相对于测距传感器3位于乘客p2的前方，并且当从测距传感器3观察时，乘客p1和p2彼此重叠。在来自测距传感器3的距离信息中，以yz平面的二维坐标表示乘客p1和p2的各个点的距离值。在乘客p1和p2中，在图9中示出了y方向上的线a
‑
a
′
上的点的距离值。在图9中，垂直轴表示距测距传感器3的x方向上的距离值。当乘客p1和p2彼此重叠且乘客p1与p2之间的亮度值之差较小时，难以通过用于获得平面图像的二维传感器来分别检测乘客p1和p2。另一方面，由于在乘客p1与p2之间距离值不同，所以控制单元4可以通过参考包括在距离信息中的点的距离值来正确地识别乘客p1和p2。控制单元4使用例如边缘检测滤波器来提取诸如乘客、扶手、安全带或座椅之类的对象的轮廓，并且生成轮廓信息。即，控制单元4可以在距离信息的y方向和z方向上的每个坐标中计算由一阶导数的平方和表示的微分运算值，并且输出微分运算值超过预定阈值的坐标作为轮廓信息。
73.在图9中所示的距离信息中，从测距传感器3到乘客p1和p2的距离值分别由d1和d2表示，并且该距离值在y方向上的坐标y1、y2和y3处迅速变化。通过使用边缘检测滤波器，可以提取坐标y1、y2和y3处的轮廓。特别地，由于可以检测乘客p1与乘客p2之间的边界的坐标y2，因此可以将乘客p1和p2的轮廓提取为不同的人。
74.控制单元4从距离信息和轮廓信息中提取特征量。例如，可以从乘客p1和p2的轮廓信息中以及乘客p1和p2的每个部位(诸如，头部、眼睛、鼻子、嘴巴、身体、手和脚)的距离信息中提取乘客p1和乘客p2的特征量。优选的是：特征量的提取方法与预先生成的特征量模型的提取方法相同。例如，当通过使用高阶局部自相关来生成特征量模型时，控制单元4通过相似的提取方法从距离信息和轮廓信息中提取特征量。
75.控制单元4在提取到的特征量与特征量模型之间执行模式匹配。可以例如基于诸如模型坐标、旋转角度、比例等的定量评估值以及与模型一致的特征量的数量来执行模式匹配。控制单元4通过模式匹配来识别乘客，并且可以通过对识别出的乘客进行计数来计算乘客数。当多个测距传感器3设置在车辆2中时，控制单元4针对每个测距传感器3计算乘客数，并且输出乘客数的总值作为车辆2的乘客。当两个相邻的测距传感器3扫描重叠的扫描区域302时，有可能对同一乘客计数两次。在这种情况下，控制单元4可以通过从乘客的总数量中减去重叠的扫描区域302中的乘客数来获得准确的乘客数。
76.图10和图11是示出了根据本示例实施例的乘客监视系统的动作的时序图。在图10中，车辆2的测距传感器3在旋转反射器旋转轴301的同时扫描车辆2的内部(步骤s100)。测距传感器3经由通信if 44将距离信息发送到控制单元4(步骤s101)。测距传感器3可以在扫描的同时顺序地将距离信息发送到控制单元4，或者可以在扫描区域302的扫描完成之后共同地发送距离信息。
77.车辆2的控制单元4在来自测距传感器3的距离信息中使用边缘检测滤波器来执行微分运算(步骤s102)。控制单元4提取微分运算值超过预定阈值的坐标作为轮廓，并且生成轮廓信息(步骤s103)。随后，控制单元4从轮廓信息和距离信息中提取特征量(步骤s104)，并且将提取到的特征量与先前生成的特征量模型进行比较以执行模式匹配(步骤s105)。此外，控制单元4通过模式匹配来识别乘客，并且估计车辆2中的乘客数(步骤s106)。控制单元4将从上面的处理中获得的乘客数与列车id和列车的位置信息一起发送到服务器1(步骤s108)。来自测距传感器3的距离信息可以被发送到服务器1，并且服务器1可以估计乘客数。
78.控制单元4可以以预定间隔重复步骤s101至s106的处理。在这种情况下，控制单元4通过由测距传感器3执行的多次扫描来平均乘客数，从而可以获得误差小的乘客数。控制单元4还可以在乘客的上下车完成且门211关闭之后立即获得乘客数。在这种情况下，可以减少控制单元4中的计算乘客数的次数，并且可以减少控制单元4的处理负荷。
79.当服务器1从车辆2接收到距离信息、列车id、位置信息和乘客数时(步骤s108)，确定拥挤状态(步骤s109)。拥挤状态是分阶段地表示每个车辆2的拥挤程度的指标，例如，拥挤状态可以由诸如“不拥挤”、“轻度拥挤”或“非常拥挤”之类的消息表示，或者可以用数字或符号表示。拥挤也可以被表示为车辆2的乘客的定员数量与乘客数之比。
80.服务器1基于列车运行时间表和当前时间来识别列车预定要到达的车站，并且将列车id和拥挤状态发送到安装在该车站处的站场终端6(步骤s120)。站场终端6在显示器61上显示每个车辆2的拥挤状态(步骤s121)。例如，期望使用用户可以直观地掌握拥挤状态的
显示，诸如以红色显示拥挤的车辆2并以绿色显示空的车辆2。站场终端6通过语音从自动语音设备62对拥挤状态进行广播(步骤s122)。例如，自动语音设备62可以仅通知拥挤的车辆2。因此，用户可以避开拥挤的车辆2来乘车，并且自动语音设备62可以缩短语音广播所需的时间。
81.另一方面，用户在期望的时刻操作用户终端5，以启动先前下载到用户终端5的应用程序(步骤s123)。当用户在乘车站的站台上等待时，用户可以识别在该站台上可以乘坐的列车。例如，用户终端5的显示器55显示图12a中所示的输入画面501，并且用户在输入画面501上输入乘车站(步骤s124)。随后，用户终端5的显示器55显示在所输入的乘车站处可用的路线和目的地。如图12b中所示，在显示器55上显示了指示乘车站、路线、上行/下行方向和选择的图标。用户通过操作显示器55上的选择的图标来输入路线和方向(步骤s125)，并且用户终端5将指示由用户输入的乘车站、路线和方向的信息发送到服务器1。用户可以将期望的到达/离开时间或到达时间输入到用户终端5。
82.服务器1基于从用户终端5发送的信息、当前时间和列车运行时间表来识别列车(步骤s128)。服务器1将识别出的列车的拥挤状态与列车id一起发送到用户终端5(步骤s129)。用户终端5接收拥挤状态和列车id(步骤s130)，并且在显示器55上显示每个车辆2的拥挤状态(步骤s131)。如图12c中所示，用户终端5在显示器55上显示每个车辆2的拥挤状态。当所有车辆2的拥挤状态在一个画面中显示不完时，用户可以通过上下滚动画面来浏览其他车辆2的拥挤状态。当用户在站台上等待列车时，用户可以检查每个车辆2的拥挤状态，并且避开拥挤的车辆2来乘车。除了所识别的列车的拥挤状态之外，服务器1还可以将所识别的列车之前和之后的多个列车的拥挤状态分发给用户终端5。
83.如上所述，根据本示例实施例，可以通过使用来自测距传感器3的距离信息来准确地检测车辆2的拥挤状态。尽管在本示例实施例中设置在车辆2中的控制单元4检测乘客数，但是服务器1可以基于距离信息来检测乘客数。可以在运行管理系统7中实现服务器1的功能。
84.第二示例实施例
85.接下来，将描述根据第二示例实施例的乘客监视系统。图13是车辆2的平面透视图，示出了本示例实施例中的测距传感器3的布置的示例。本示例实施例与第一示例实施例的不同之处在于：垂直于地板布置测距传感器3的反射器旋转轴301。在下文中，将主要描述与第一实施例的配置不同的配置。
86.在图13中，测距传感器3的反射器旋转轴301被布置成与z方向平行。反射器旋转轴301在z方向上的长度优选比乘客的平均身高足够长。反射器旋转轴301的长度可以是在车辆2的z方向上的长度，即，从车辆2的地板到天花板的长度。通过这种配置，测距传感器3可以扫描从乘客的腿到头部的许多部位。控制单元4可以通过使用乘客的每个部位的距离信息来识别乘客。例如，即使一个乘客的头部隐藏在另一个乘客的身体后面且未被测距传感器3检测到，也可以检测该一个乘客的头部以外的腿或手臂。在这种情况下，控制单元4可以基于扫描到的腿或手臂的距离信息来识别两个乘客。
87.在图13的示例中，三个测距传感器3a、3b和3c设置在车辆2中，测距传感器3a和3b设置在车辆2的一个内壁上，以及测距传感器3c设置在面向该一个内壁的另一个内壁上。测距传感器3a和3b设置在座椅210的在门211附近的拐角处。测距传感器3c设置在座椅210的
中央。由于测距传感器3c与测距传感器3a和3b相对，因此可以从不同方向扫描同一乘客。此外，可以使用少量的测距传感器3a、3b和3c来扫描车辆2的整个内部空间。
88.控制单元4基于由测距传感器3测量的距离信息来估计乘客数，并且服务器1可以将基于乘客数的拥挤状态分发给用户终端5。在本示例实施例中，如在第一示例实施例中那样，可以通过使用来自测距传感器3的距离信息来准确地检测车辆2的拥挤状态。
89.第三示例实施例
90.将描述根据第三示例实施例的乘客监视系统。图14是车辆2的平面透视图，示出了本示例实施例中的测距传感器3的布置的示例。在本示例实施例中，测距传感器3包括mems(微机电系统)作为反射器。在下文中，将主要描述与第一示例性实施例和第二示例性实施例的不同之处。
91.与被机器驱动的反射器相比，mems具有尺寸小而可动角度相对较窄的特征。在本示例实施例中，可以通过将mems用于测距传感器3来使测距传感器3小型化。在本示例实施例中，多个测距传感器3在车辆2的天花板上被布置成阵列。测距传感器3优选地布置在整个天花板上。因此，可以检测位于车辆2的门211附近、座椅210、通道等处的乘客。
92.在以上配置中，控制单元4将来自多个测距传感器3的距离信息进行组合，并且将其映射到xy平面的各个坐标。控制单元4基于映射后的距离信息来识别乘客，并且可以估计每个车辆2的乘客数。
93.同样在本示例实施例中，通过使用来自测距传感器3的距离信息，可以准确地检测车辆2的拥挤状态。由于多个测距传感器3在天花板上被布置成阵列，因此在竖直方向上从车辆2的天花板向乘客的头部照射激光。与从乘客的侧面照射激光束的情况相比，不太可能重叠地检测多个乘客，并且可以估计更准确的乘客数。
94.第四示例实施例
95.图15是车辆2的平面透视图，示出了本示例实施例中的测距传感器3的布置的示例。本示例实施例的乘客监视系统与第一示例实施例至第三示例实施例的不同之处在于：测距传感器3由具有tof功能的图像传感器构成。在下文中，将主要描述与第一示例实施例至第三示例实施例的不同之处。
96.根据本示例实施例的测距传感器3包括cmos(互补金属氧化物半导体)图像传感器和透镜。cmos图像传感器包括被布置成阵列的多个像素，并且可以获取表示对象的亮度和颜色的图像信息。此外，根据本示例实施例的cmos传感器具有tof功能，并且可以检测从照射光起到在像素中检测到反射光为止的时间。即，除了到对象的距离信息以外，测距传感器3还可以检测表示对象的亮度和颜色的图像信息。
97.在图15中，多个测距传感器3在车辆2的x方向上等间隔地进行设置，并设置在车辆2的通道的中央，即，在y方向上的中央。另外，期望两个相邻的测距传感器3的扫描区域302的一部分303重叠，并且在两个扫描区域302之间不存在未被捕获的区域。通过这样的配置，可以通过检测在车辆2的所有位置处的乘客来准确地估计乘客数。
98.除了来自测距传感器3的距离信息以外，控制单元4还可以通过使用图像信息来更准确地估计乘客数。例如，当两个乘客彼此靠近并且两个乘客的距离信息相似时，控制单元4可以通过参考诸如乘客的衣服颜色之类的信息来区分两个乘客。根据本示例实施例，图像信息还可以用于在车辆2中进行监视。例如，服务器1将图像信息发送到运行管理系统7，从
而使运行管理系统7的操作者可以确认车辆2的安全性。此外，服务器1可以将图像信息分发给用户终端5和站场终端6，并且将拥挤状态作为具体图像提供给用户。在这种情况下，为了保护乘客的隐私，优选地执行诸如降低图像分辨率之类的图像处理。
99.第五示例实施例
100.图16是示出了上面的示例实施例中的每个示例实施例的乘客监视系统的一般配置的示意图。乘客监视系统包括：测距传感器3，设置在车辆2中，并且能够输出与到车辆2中的乘客的距离相对应的距离信息；以及控制单元4，基于该距离信息来估计车辆2的拥挤状态。根据该配置，可以准确地检测车辆2的拥挤状态。
101.其他示例实施例
102.在上面的示例实施例中，通过检测乘客来估计车辆的拥挤状态，但是可以通过由测距传感器检测车辆的空闲空间来估计车辆的拥挤状态。即，通过测距传感器来测量到乘客或车辆的内壁的距离，并且控制单元可以通过对距离值进行积分来计算车辆的空闲空间。在此，车辆的内壁包括形成车辆内部空间的构件，诸如地板、天花板、窗户和门。当车辆空闲时，因为来自测距传感器的激光束被车辆的内壁反射而不被乘客阻挡，所以测量到的距离值变长。另一方面，当车辆拥挤时，因为来自测距传感器的激光束被位于内壁前方的乘客反射，所以测量到的距离值变短。即，车辆的空闲空间越小，距离值的积分值变得越小，并且可以确定车辆拥挤。
103.尽管已参考示例实施例描述了本发明，但是本发明不限于示例实施例。在本发明的范围内，可以以本领域技术人员将理解的各种方式修改本发明的结构和细节。
104.上面公开的示例实施例的全部或部分可以被描述为但不限于以下补充说明。
105.(补充说明1)
106.一种乘客监视系统，包括：测距传感器，设置在车辆中，并且能够输出与到所述车辆中的乘客的距离相对应的距离信息；以及控制单元，基于所述距离信息来估计所述车辆的拥挤状态。
107.(补充说明2)
108.根据补充说明1所述的乘客监视系统，其中，所述控制单元基于一个乘客的距离信息与另一乘客的距离信息之间的差异来区分所述一个乘客和所述另一乘客，并且对所述车辆中的乘客数进行计数。
109.(补充说明3)
110.根据补充说明2所述的乘客监视系统，其中，所述控制单元基于所述乘客数来估计所述拥挤状态。
111.(补充说明4)
112.根据补充说明1至3中的任一项所述的乘客监视系统，其中，所述控制单元通过对所述乘客的距离信息和所述车辆的内壁的距离信息进行积分来估计所述拥挤状态。
113.(补充说明5)
114.根据补充说明1至3中的任一项所述的乘客监视系统，其中，所述测距传感器包括：第一测距传感器，能够扫描第一扫描区域；以及第二测距传感器，能够扫描第二扫描区域，其中，所述第一扫描区域和所述第二扫描区域包括彼此重叠的重叠区域，其中，所述控制单元通过从基于从所述第一测距传感器输出的距离信息的乘客数与基于从所述第二测距传
感器输出的距离信息的乘客数之和中减去基于与所述重叠区域相对应的距离信息的乘客数，来对所述车辆中的乘客数进行计数。
115.(补充说明6)
116.根据补充说明5所述的乘客监视系统，其中，所述第一测距传感器设置在所述车辆的一个内壁上，并且所述第二测距传感器设置在与所述一个内壁相对的另一个内壁上。
117.(补充说明7)
118.根据补充说明1至5中的任一项所述的乘客监视系统，其中，所述测距传感器基于从照射测量光起到所述测量光被对象反射并被所述测距传感器接收为止的时间来输出所述距离信息。
119.(补充说明8)
120.根据补充说明7所述的乘客监视系统，其中，所述测距传感器使所述测量光垂直于所述车辆的地板照射，以扫描所述车辆的内部空间。
121.(补充说明9)
122.根据补充说明1至8中的任一项所述的乘客监视系统，其中，所述乘客监视系统能够将所述拥挤状态分发给移动终端。
123.(补充说明10)
124.一种乘客监视方法，包括：获得步骤，从设置在车辆中的测距传感器获得与到所述车辆中的乘客的距离相对应的距离信息；以及估计步骤，基于所述距离信息来估计所述车辆的拥挤状态。
125.本申请基于并要求2018年11月20日提交的日本专利申请第2018
‑
217053号的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文中。
126.附图标记列表
127.1 服务器
128.11 cpu
129.12 存储器
130.13 存储设备
131.14 通信if
132.2 车辆
133.210 座椅
134.211 门
135.3 测距传感器
136.30 传感器单元
137.31 抛物反射器
138.31a 反射面
139.32 驱动机构
140.33 平面反射器
141.33a 反射面
142.301 反射器旋转轴
143.310 反射器单元
144.311 反射器
145.312 电动机
146.320 激光器单元
147.321 ld
148.322 pd
149.323 pd
150.330 传感器控制单元
151.331 滤波器
152.332 滤波器
153.333 滤波器
154.334 调制器
155.335 解调器
156.336 解调器
157.337 三角波发生器
158.338 振幅/周期比较器
159.339 振幅/周期比较器
160.340 电动机控制单元
161.341 运算单元
162.4 控制单元
163.41 cpu
164.42 存储器
165.43 存储设备
166.44 通信if
167.45 图像处理电路
168.46 无线wan
169.47 gps
170.48 显示器
171.5 用户终端
172.51 触摸传感器
173.52 cpu
174.53 存储器
175.54 存储设备
176.55 显示器
177.56 通信if
178.57 无线lan
179.6 站场终端
180.61 显示器
181.62 自动语音设备
182.7 运行管理系统
183.8 网络。

技术特征：
1.一种乘客监视系统，包括：测距传感器，设置在车辆中，并且能够输出与到所述车辆中的乘客的距离相对应的距离信息；以及控制单元，基于所述距离信息来估计所述车辆的拥挤状态。2.根据权利要求1所述的乘客监视系统，其中，所述控制单元基于一个乘客的距离信息与另一乘客的距离信息之间的差异来区分所述一个乘客和所述另一乘客，并且对所述车辆中的乘客数进行计数。3.根据权利要求2所述的乘客监视系统，其中，所述控制单元基于所述乘客数来估计所述拥挤状态。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的乘客监视系统，其中，所述控制单元通过对所述乘客的距离信息和所述车辆的内壁的距离信息进行积分来估计所述拥挤状态。5.根据权利要求1至3中的任一项所述的乘客监视系统，其中，所述测距传感器包括能够扫描第一扫描区域的第一测距传感器和能够扫描第二扫描区域的第二测距传感器，其中，所述第一扫描区域和所述第二扫描区域包括彼此重叠的重叠区域，其中，所述控制单元通过从基于从所述第一测距传感器输出的距离信息的乘客数与基于从所述第二测距传感器输出的距离信息的乘客数之和中减去基于与所述重叠区域相对应的距离信息的乘客数，来对所述车辆中的乘客数进行计数。6.根据权利要求5所述的乘客监视系统，其中，所述第一测距传感器设置在所述车辆的一个内壁上，并且所述第二测距传感器设置在与所述一个内壁相对的另一个内壁上。7.根据权利要求1至5中的任一项所述的乘客监视系统，其中，所述测距传感器基于从照射测量光起到所述测量光被对象反射并被所述测距传感器接收为止的时间，来输出所述距离信息。8.根据权利要求7所述的乘客监视系统，其中，所述测距传感器使所述测量光垂直于所述车辆的地板照射，以扫描所述车辆的内部空间。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的乘客监视系统，其中，所述乘客监视系统能够将所述拥挤状态分发到移动终端。10.一种乘客监视方法，包括：获得步骤，从设置在车辆中的测距传感器获得与到所述车辆中的乘客的距离相对应的距离信息；以及估计步骤，基于所述距离信息来估计所述车辆的拥挤状态。
技术总结
根据本发明的一个实施例的乘客监视系统包括：测距传感器，设置在车辆中，并且能够输出与到所述车辆中的乘客的距离相对应的距离信息；以及控制单元，基于所述距离信息来估计所述车辆的拥挤状态。述车辆的拥挤状态。述车辆的拥挤状态。


技术研发人员：内村淳 高桥博
受保护的技术使用者：NEC平台株式会社
技术研发日：2019.11.19
技术公布日：2021/6/29