JP2006099438A - 無線通信装置及び改札機 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信媒体との間で行う無線通信による読取及び書込の精度を向上することが可能な無線通信装置及びこの無線通信装置を搭載した改札機を提供することを目的とする。
【解決手段】 無線通信媒体との間で無線通信を行う無線通信装置１１０において、アンテナ部１１１と、アンテナ部１１１を覆うとともにアンテナ部１１１を介した無線通信可能なエリアに対応した通信部１１３を備えたカバー部１１２と、通信部１１３の周囲においてカバー部１１２の主面１１２Ａから突出し無線通信媒体を通信部１１３に誘導可能なガイド部１２０と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

この発明は、無線通信装置及び改札機に係り、特に、改札処理に必要な改札情報を記憶した無線通信媒体との間で無線通信を行う無線通信装置及びこの無線通信装置を搭載した改札機に関する。

近年、改札処理の省力化を目的として、改札機が導入されている。この改札機は、利用者が駅構内や遊戯施設などの施設内に入場する場合や、施設内から出場する場合などに、入場券、プリペイドカード、定期券、乗車券などの券媒体から改札処理に必要な改札情報を読み取り、利用者の改札通路の通行を許可するか否かの改札処理を行う。

また、最近では、無線通信媒体との間で無線通信を行うことにより改札処理を行う改札機が実用化されている。このような改札機に適用される無線通信媒体は、定期券として利用する際に必要な定期券情報、例えば利用区間、有効期限、利用者の氏名、住所、などに関する情報のほかに、プリペイドカードとして利用する際に必要なプリペイド情報、例えば金額（残額）などに関する情報を記憶したメモリ部を備えている。

このような改札機は、無線通信媒体との間で無線通信を行うための無線通信装置を備えている。このように、無線通信機能を有する改札機では、無線通信を確実に行うために、無線通信媒体を無線通信装置の通信部に接触することを奨励している。無線通信装置に内蔵されるアンテナ部の位置を利用者に認識させるために、通信部に放射状に凸状の突起を配置したアンテナ装置（例えば、特許文献１参照）や、複数のランプをリング状に配置したアンテナ装置（例えば、特許文献２参照）などが提案されている。
特開２００２−１７５５５１号公報 特開２００２−１８３７７３号公報

通信部を備えた無線通信装置のカバー部は、平坦面で構成されており、無線通信媒体の通信部へのかざし方によっては、無線通信媒体から必要な情報が読み取れなかったり、無線通信媒体へ必要な情報が書き込めなかったりする。このため、無線通信による読取及び書込の精度向上が望まれている。特に、改札機に搭載された無線通信装置においては、このような読取及び書込のエラーが生ずると、利用者の流動性を阻害し、改札効率を低下するおそれがあるため、これらのエラー発生を抑制することが望まれている。

また、カバー部が平坦面で構成されているため、無線通信媒体をかざすべき位置すなわち通信部の位置を認識しにくい。特に、視覚障害者にとっては、通信部の位置を容易に確認できない。このため、改札効率の低下を招くとともに利用者のサービス性が損なわれるおそれがある。

この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、無線通信媒体との間で行う無線通信による読取及び書込の精度を向上することが可能な無線通信装置を提供することにある。また、この発明の目的は、改札効率を低下することなく利用者へのサービス性を向上することが可能な改札機を提供することにある。

この発明の第１の様態による無線通信装置は、
無線通信媒体との間で無線通信を行う無線通信装置であって、
アンテナ部と、
前記アンテナ部を覆うとともに、前記アンテナ部を介した無線通信可能なエリアに対応した通信部を備えたカバー部と、
前記通信部の周囲において前記カバー部の主面から突出し、無線通信媒体を前記通信部に誘導可能なガイド部と、
を備えたことを特徴とする。

この発明の第２の様態による改札機は、
改札処理に必要な改札情報を記憶した無線通信媒体との間で無線通信を行う無線通信装置と、
前記無線通信装置による通信結果に基づいて改札処理を行う改札手段と、を備えた改札機であって、
前記無線通信装置は、アンテナ部と、
前記アンテナ部を覆うとともに、前記アンテナ部を介した無線通信可能なエリアに対応した通信部を備えたカバー部と、
前記通信部の周囲において前記カバー部の主面から突出し、無線通信媒体を前記通信部に誘導可能なガイド部と、
を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、無線通信媒体との間で行う無線通信による読取及び書込の精度を向上することが可能な無線通信装置を提供することができる。また、この発明によれば、改札効率を低下することなく利用者へのサービス性を向上することが可能な改札機を提供することができる。

以下、この発明の一実施の形態に係る無線通信装置及びこの無線通信装置を搭載した改札機について図面を参照して説明する。
無線通信可能な携帯機器との間で入場業務や出場業務などの改札処理を行う改札システムは、図１に示すような改札機を備えている。この改札機の筐体１は、利用者が矢印Ａの方向に通行可能な改札通路を形成する。改札機で利用可能な券媒体としては、普通乗車券、定期券、特急券、回数券、入場券、プリペイドカード、ポストペイカードなどの磁気式券媒体及び無線通信可能な無線通信媒体を対象としている。

これらに券媒体は、改札処理に必要な改札情報として、例えば、利用可能な区間情報、有効期限情報、入場記録情報、出場記録情報、利用者情報、利用可能な金額情報などを有している。

改札機の筐体１は、改札通路の下流側（矢印Ａの先端側）に案内表示部４を備えている。この案内表示部４は、利用者や係員などに対して各種案内に関する情報の他に、改札処理の結果に関する判定結果情報（改札通路の通行を許可する旨の情報（判定ＯＫ）、改札通路の通行を阻止する旨の情報（判定ＮＧ）、改札処理で利用された利用額に対応する情報、利用可能な金額から利用額を引去った後の残額に対応する情報）などを表示する。

また、筐体１は、改札通路側に面した側面の両端部に、それぞれ利用者の通行を制御する（通行を阻止するまたは通行を許可する）開閉動作可能なドア機構５を備えている。このドア機構５は、改札処理の結果に基づいて開閉制御される。

筐体１の上部には、利用者の改札通路を規定するための枠体６が立設されている。枠体６及び筐体１の各改札通路側の側面には、利用者の通過を検知する複数の人間検知器７が設けられている。また、枠体６上には、小児券の投入、無効券の投入や機器の異常など装置の動作状態を表示する表示灯８が設けられている。

筐体１における一端側上面部には、無線通信媒体との間で無線通信を行う無線通信装置１１０が配置されている。この無線通信装置１１０は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、無線通信を行うための動作磁界を発生するアンテナ部１１１、アンテナ部を覆うカバー部１１２などを備えている。カバー部１１２は、アンテナ部１１１を介した無線通信可能なエリアに対応した通信部１１３を備えている。この通信部１１３は、実質的にアンテナ部１１１の位置に対応しており、無線通信媒体がかざされるべき位置に相当する。

また、カバー部１１２は、無線通信媒体との間で無線通信が可能か否かを報知するための表示部１１４、１１５、及び、１１６を備えている。表示部１１４は、通信部１１３の周囲を囲むようなリング状に配置されたランプによって構成されており、例えば、無線通信可能な場合に点灯する。表示部１１５は、通信部１１３より改札通路の上流側に配置されており、例えば無線通信不可能な場合に「おまちください」などのメッセージを表示する。

表示部１１６は、通信部１１３より改札通路の下流側に配置されており、無線通信媒体との間での無線通信による改札処理の判定結果を表示する。例えば、表示部１１６は、判定ＯＫの場合に改札通路の上流側から下流側に向かう矢印を点灯し、利用者に対して改札通路の通過を促す。また、表示部１１６は、判定ＮＧの場合に「もう一度ふれてください」などのメッセージを表示する。

また、無線通信装置１１０は、警報音を発生するブザー部１１７なども内蔵している。

さらに、無線通信装置１１０は、無線通信媒体を通信部１１３に誘導可能なガイド部１２０を備えている。このガイド部１２０は、通信部１１３の周囲において、カバー部１１２の主面１１２Ａから突出した形状に形成されている。

このような無線通信装置１１０は、無線通信可能な状態において、表示部１１４を点灯して通信部１１３の位置すなわちアンテナ部１１１の位置を報知し、アンテナ部１１１を介して通信部１１３にかざされた無線通信媒体との間で無線通信を行う。つまり、無線通信装置１１０は、アンテナ部１１１を介して無線通信媒体から送信されたデータを受信したり、無線通信媒体に対してデータを送信したりする。

図２に示すように、改札機は、装置全体の制御を司るＣＰＵ６０を備えている。このＣＰＵ６０は、券媒体に記憶された改札情報に基づいて改札処理を行う改札手段としての機能を有している。
このＣＰＵ６０には、ＲＯＭ６１、ＲＡＭ６２、運賃メモリ６３、通過検知回路７０、ドア制御回路７１、表示制御回路７２、無線通信制御回路７４、通信制御部７７、係員操作パネル７８などが接続されている。

ＲＯＭ６１は、ＣＰＵ６０の制御プログラムなどを記憶している。ＲＡＭ６２は、制御プログラムのバッファとして情報を記憶するとともに、券媒体から読み取った情報などの各種エラー情報などを記憶する。運賃メモリ６３は、入場駅（から設置駅まで）に対応した運賃情報を記憶している。

通過検知回路７０は、人間検知器７からの出力信号に基づいて利用者の通過（移動位置）を検知する。ドア制御回路７１は、ドア機構５を駆動するドア開閉機構７９を制御する。表示制御回路７２は、案内表示部４や表示灯８などの各種表示部の駆動を制御する。

無線通信制御回路７４は、無線通信装置１１０を制御して、アンテナ部１１１を介して無線通信媒体と交信し、無線通信媒体に記憶された改札情報などを含むデータを読み取る（無線通信媒体から送信されたデータを受信する）読取手段としての機能を有するとともに、無線通信媒体に対して所定情報例えば改札処理の結果に相当する判定結果情報などを含むデータを書き込む（無線通信媒体に向けてデータを送信する）書込手段としての機能を有している。

通信制御部７７は、遠隔操作部９０との間で情報通信を行う。この遠隔操作部９０は、改札機を監視する監視装置あるいは改札機を制御するホストコンピュータなどであり、改札機における各種設定を受け付ける入力部、入力された情報や改札機本体の動作状態などを表示する表示部などで構成されている。係員操作パネル７８は、改札機における各種設定を受け付ける入力部、入力された情報や改札機本体の動作状態などを表示する表示部などで構成されている。

図４に示すように、無線通信媒体Ｃは、アンテナＡＴ、アンテナＡＴに接続されたＩＣチップ部２００などを備えている。このＩＣチップ部２００は、無線通信装置１１０との間での無線通信を制御するＣＰＵ２０１、ＣＰＵ２０１に対して駆動電源を供給する電源２０２などを備えている。このＣＰＵ２０１には、メモリ部２０３、アンテナＡＴを介して改札機の無線通信装置１１０から送信されたデータを受信したり無線通信装置１１０に対してデータを送信したりする通信制御部２０４などが接続されている。

メモリ部２０３は、改札処理に必要な改札情報、改札機から受信した判定結果情報などを記憶する機能を有している。通信制御部２０４は、アンテナＡＴを介して改札機から送信された判定結果情報を含む各種データを受信する機能を有している。

次に、無線通信媒体Ｃを利用した改札処理方法について説明する。

図５に示すように、無線通信装置１１０は、アンテナ部１１１を介して、無線通信媒体Ｃに対して一定時間の間隔でポーリングコマンド信号を発信している。利用者が無線通信媒体Ｃをアンテナ部１１１にかざすと、無線通信によるデータのやり取りが開始される。つまり、このポーリングコマンド信号に対して、無線通信媒体Ｃから返信信号が無線通信装置１１０に向けて送信される（ポーリングレスポンス）。

そして、無線通信装置１１０からアンテナ部１１１を介して無線通信媒体Ｃに対して改札情報を含むデータの送信を要求する（リードコマンド）。無線通信媒体Ｃの通信制御部２０４は、アンテナＡＴを介して無線通信装置１１０からのデータ送信要求を受信したのに基づいて、ＣＰＵ２０１の制御に基づきメモリ部２０３に記憶していた改札情報を含むデータをアンテナＡＴを介して無線通信装置１１０に向けて送信する（リードレスポンス）。

無線通信装置１１０がアンテナ部１１１を介して無線通信媒体Ｃからデータを受信したのに基づき、改札機におけるＣＰＵ６０は、受信したデータ（無線通信装置による通信結果）に基づいて改札処理を行う（判定）。そして、無線通信装置１１０は、アンテナ部１１１を介してＣＰＵ６０における改札処理の結果に相当する判定結果情報を含むデータを無線通信媒体Ｃに送信する（判定結果送信、ライトコマンド）。

その後、無線通信媒体Ｃの通信制御部２０４は、アンテナＡＴを介して無線通信装置１１０から送信されたライトコマンドを受信したのに基づいて、ＣＰＵ２０１の制御に基づき受信したデータをメモリ部２０３に記憶する。そして、通信制御部２０４は、アンテナＡＴを介して無線通信装置１１０に向けてデータが正常に書き込まれ一連の改札処理が完了したことを通知する（ライトレスポンス）。

その後、無線通信装置１１０は、無線通信媒体Ｃからライトレスポンスを受信したのに基づいて、無線通信媒体Ｃに対して処理を終了するためのクローズコマンドを送信する。無線通信媒体Ｃは、無線通信装置１１０からのクローズコマンドを受信したのに基づいて、無線通信装置１１０に対してクローズレスポンスを送信する。無線通信装置１１０は、無線通信媒体Ｃからクローズレスポンスを受信したのに基づいて、改札機におけるＣＰＵ６０に対して一連の処理が正常に終了した旨を通知する。

このようなデータのやり取りにより、無線通信媒体Ｃと改札機における無線通信装置１１０との間での改札処理が行われる。

上述したような改札処理方法において、利用者が所持する無線通信媒体Ｃの無線通信装置１１０の通信部１１３へのかざし方によっては無線通信における読取及び書込のエラーが生ずるおそれがある。例えば、図６に示すように、無線通信媒体Ｃを通信部１１３に接触することなくカバー部１１２から浮かせた状態でスライドさせるようなかざし方の場合、無線通信媒体Ｃが通信部１１３の上を瞬時に通過してしまい、無線通信可能なエリアに存在する時間が短いため、読取及び書込のエラーが生じやすい。

このため、図２Ａ及び図２Ｂに示したように、ガイド部１２０は、通信部１１３の周囲において非連続的に配置されている。ガイド部１２０を通信部１１３の周囲に連続的に（つまりリング状に）配置した場合、通信部１１３が窪んだ形になってしまうため、利用者が無線通信媒体Ｃを通信部１１３にかざしにくくなってしまうおそれがある。このため、ガイド部１２０は、通信部１１３の周囲における少なくとも改札通路の上流側に配置された第１ガイド部１２０Ａを含んでいる。

この第１ガイド部１２０Ａは、無線通信媒体Ｃを通信部１１３に誘導可能である。すなわち、図７に示すように、カバー部１１２の主面１１２Ａに沿ってスライドさせるようにかざされた無線通信媒体Ｃは、第１ガイド部１２０Ａを通過直後に通信部１１３に向かって主面１１２Ａのほぼ垂直方向に移動することになる。

このような第１ガイド部１２０Ａを経た無線通信媒体Ｃの移動により、無線通信媒体Ｃを通信部１１３に接触させる方向に誘導可能となり、無線通信媒体Ｃが無線通信装置１１０と無線通信を行うのに十分な時間だけ無線通信可能なエリアに存在することが可能となる。このため、無線通信による読取及び書込の精度を向上することが可能となる。

また、図７に示した構成例では、無線通信媒体Ｃが通信部１１３に接触した直後に主面１１２Ａに沿って改札通路の下流側に向かってスライド移動しやすい。このため、無線通信媒体Ｃが無線通信可能なエリアに存在する時間をさらに確保することが望まれる場合、図２Ａ及び図２Ｂに示したように、ガイド部１２０は、第１ガイド部１２０Ａの他に、通信部１１３の周囲における改札通路の下流側に配置された第２ガイド部１２０Ｂを含むように構成しても良い。

この第２ガイド部１２０Ｂは、無線通信媒体Ｃの通信部１１３から改札通路の下流側への移動を阻止するものである。すなわち、図８に示すように、カバー部１１２の主面１１２Ａに沿ってスライドさせるようにかざされた無線通信媒体Ｃは、第１ガイド部１２０Ａを通過直後に通信部１１３に向かって主面１１２Ａのほぼ垂直方向に移動する。その後、無線通信媒体Ｃは、第２ガイド部１２０Ｂにより主面１１２Ａに沿った改札通路下流側への移動が阻止されるため、通信部１１３から離間するように主面１１２Ａのほぼ垂直方向に移動することになる。

このような第１ガイド部１２０Ａ及び第２ガイド部１２０Ｂを経た無線通信媒体Ｃの移動により、無線通信媒体Ｃが無線通信可能なエリアに存在する時間をさらに確保することができる。このため、無線通信による読取及び書込の精度をさらに向上することが可能となる。

以上説明したように、この実施の形態によれば、無線通信媒体との間で無線通信を行う無線通信装置は、カバー部の主面から突出した立体的なガイド部を備え、無線通信媒体を無線通信可能なエリアに対応した通信部に誘導可能に構成されている。このため、無線通信による読取及び書込の精度を向上することが可能となる。また、無線通信媒体をかざすべき通信部の位置を認識しやすくなり、特に、視覚障害者にとって通信部の位置を容易に認識させることが可能となる。

また、ガイド部は、無線通信媒体を通信部に誘導可能とする第１ガイド部と、第１ガイド部とは別体であって無線通信媒体の通信部から改札通路の下流側への移動を阻止する第２ガイド部と、を含んでいる。このような構成により、無線通信媒体の移動経路を規制することができる。つまり、第１ガイド部の配置により、無線通信媒体は、アンテナ部の上方からカバー部の法線方向に沿って通信部に接触するような経路をたどることになる。また、第２ガイド部の配置により、通信部に接触した無線通信媒体は、アンテナ部からカバー部の法線方向に沿って離間するような経路をたどることになる。これらの組み合わせにより、無線通信媒体との間の無線通信における読取及び書込に関して無線通信媒体を理想的な経路に沿って移動させるように利用客に誘導することが可能となる。

さらに、このような無線通信装置を搭載した改札機においては、無線通信による読取及び書込の精度が向上できたことにより、利用者の流動性の低下を防止することができ、改札効率の向上を図ることが可能となるとともに、利用者に対するサービス性を向上することが可能となる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

図１は、この発明の一実施の形態に係る改札機の外観を概略的に示す斜視図である。 図２Ａは、図１に示した改札機に搭載される無線通信装置の外観を概略的に示す平面図である。 図２Ｂは、図１に示した改札機に搭載される無線通信装置の外観を概略的に示す側面図である。 図３は、図１に示した改札機の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。 図４は、図１に示した改札機による改札処理対象としての無線通信媒体の構成を概略的に示す図である。 図５は、無線通信媒体と改札機（無線通信装置）との無線通信による信号のやりとりを説明するための図である。 図６は、無線通信における読取及び書込のエラーが生じやすい無線通信媒体の移動経路例を説明するための図である。 図７は、第１ガイド部を配置した無線通信装置における無線通信媒体の移動経路例を説明するための図である。 図８は、第１ガイド部及び第２ガイド部を配置した無線通信装置における無線通信媒体の移動経路例を説明するための図である。

符号の説明

１…改札機筐体、６０…ＣＰＵ、７４…無線通信制御回路、１１０…無線通信装置、１１１…アンテナ部、１１２…カバー部、１１３…通信部、１２０…ガイド部、１２０Ａ…第１ガイド部、１２０Ｂ…第２ガイド部、Ｃ…無線通信媒体、２００…ＩＣチップ部、２０１…ＣＰＵ、２０２…電源、２０３…メモリ部、２０４…通信制御部、ＡＴ…アンテナ

Claims (5)

1. 無線通信媒体との間で無線通信を行う無線通信装置であって、
   アンテナ部と、
   前記アンテナ部を覆うとともに、前記アンテナ部を介した無線通信可能なエリアに対応した通信部を備えたカバー部と、
   前記通信部の周囲において前記カバー部の主面から突出し、無線通信媒体を前記通信部に誘導可能なガイド部と、
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
2. 前記ガイド部は、前記通信部の周囲において非連続的に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 改札処理に必要な改札情報を記憶した無線通信媒体との間で無線通信を行う無線通信装置と、
   前記無線通信装置による通信結果に基づいて改札処理を行う改札手段と、を備えた改札機であって、
   前記無線通信装置は、アンテナ部と、
   前記アンテナ部を覆うとともに、前記アンテナ部を介した無線通信可能なエリアに対応した通信部を備えたカバー部と、
   前記通信部の周囲において前記カバー部の主面から突出し、無線通信媒体を前記通信部に誘導可能なガイド部と、
   を備えたことを特徴とする改札機。
4. 改札通路を形成する筐体と、
   前記筐体の上面に配置され、改札処理に必要な改札情報を記憶した無線通信媒体との間で無線通信を行う無線通信装置と、
   前記無線通信装置による通信結果に基づいて改札処理を行う改札手段と、を備えた改札機であって、
   前記無線通信装置は、アンテナ部と、
   前記アンテナ部を覆うとともに、前記アンテナ部を介した無線通信可能なエリアに対応した通信部を備えたカバー部と、
   前記通信部の周囲における少なくとも改札通路の上流側において前記カバー部の主面から突出し、無線通信媒体を前記通信部に誘導可能なガイド部と、
   を備えたことを特徴とする改札機。
5. 改札通路を形成する筐体と、
   前記筐体の上面に配置され、改札処理に必要な改札情報を記憶した無線通信媒体との間で無線通信を行う無線通信装置と、
   前記無線通信装置による通信結果に基づいて改札処理を行う改札手段と、を備えた改札機であって、
   前記無線通信装置は、アンテナ部と、
   前記アンテナ部を覆うとともに、前記アンテナ部を介した無線通信可能なエリアに対応した通信部を備えたカバー部と、
   前記通信部の周囲における改札通路の上流側において前記カバー部の主面から突出し、無線通信媒体を前記通信部に誘導可能な第１ガイド部と、
   前記通信部の周囲における改札通路の下流側において前記カバー部の主面から突出し、無線通信媒体の前記通信部から改札通路の下流側への移動を阻止する第２ガイド部と、
   を備えたことを特徴とする改札機。

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