JP2008065571A - 電子券媒体およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の通信部を互い競合させずに利用することを可能とする電子券媒体およびプログラムを提供する。
【解決手段】電子券媒体が，改札装置と通信する第１の無線部と，前記第１の無線部より通信距離の長い第２の無線部と，前記第１，第２の無線部での通信に基づく情報が書き込まれる記憶部と，前記第１，第２の無線部での通信に基づく前記記憶部への書き込みの可能，不能を制御する書込制御部と，を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は，例えば改札に用いられる，電子券媒体およびプログラムに関する。

電車等の乗り物への乗車（改札）に非接触ＩＣカード乗車券が用いられている。非接触ＩＣカード乗車券が自動改札機のリーダライタと通信することで，利用者の入退場，課金等が処理される。
ここで，有効範囲の異なるＲＦＩＤタグを利用するシステムの技術が公開されている（特許文献１参照）。
特開２００４−４６９０４

しかしながら，特許文献１記載のシステムでは，複数のＲＦＩＤでの常時通信を行っており，複数のＲＦＩＤ同士で通信が競合する畏れもある。
上記に鑑み，本発明は，複数の通信部を互いに競合させずに利用することを可能とする電子券媒体およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る電子券媒体は，改札装置と通信する第１の無線部と，前記第１の無線部より通信距離の長い第２の無線部と，前記第１，第２の無線部での通信で得る情報が書き込まれる記憶部と，前記第１，第２の無線部での通信で得る情報の前記記憶部への書き込みの可能，不能を制御する書込制御部と，を具備することを特徴とする。

本発明の一態様に係るプログラムは，第１の無線部と，前記第１の無線部より通信距離の長い第２の無線部と，前記第１，第２の無線部での通信で得る情報が書き込まれる記憶部と，中央演算装置と，を有する電子券媒体用のプログラムであって，前記中央演算装置を前記第１，第２の無線部での通信で得る情報の前記記憶部への書き込みを制御する書込制御部として機能させる。

本発明によれば，複数の通信部を互いに競合させずに利用することを可能とする電子券媒体およびプログラムを提供できる。

以下，図面を参照して，本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は，本発明の第１の実施形態に係る乗車システム１００を表す図である。
乗車システム１００は，非接触ＩＣカード乗車券１１０，自動改札装置１６０，構内情報提供装置１７０を有する。

自動改札装置１６０は，電車等の乗り物の入退場箇所（例えば，駅の改札）に設置され，非接触ＩＣカード乗車券１１０と比較的短距離で通信することで，利用者の入退場の管理，乗車料金の徴収等を行う。自動改札装置１６０は，短距離無線用アンテナ１６１，短距離無線用リーダライタ１６２，改札制御部１６３を有する。短距離無線用アンテナ１６１は，電波によって非接触ＩＣカード乗車券１１０と通信する。短距離無線用リーダライタ１６２は短距離無線用アンテナ１６１を介して，非接触ＩＣカード乗車券１１０からの情報の読み出し，書き込みを行う。改札制御部１６３は，短距離無線用リーダライタ１６２を制御して，利用者の入退場の管理，乗車料金の徴収等を行う。

構内情報提供装置１７０は，電車等の乗り物の経路（例えば，電車の乗り換え駅の構内）に設置され，非接触ＩＣカード乗車券１１０と比較的長距離で通信することで，経路情報等を提供する。構内情報提供装置１７０は，長距離無線用アンテナ１７１，長距離無線用リーダライタ１７２，情報提供制御部１７３を有する。長距離無線用アンテナ１７１は，電波によって非接触ＩＣカード乗車券１１０と通信する。長距離無線用リーダライタ１７２は長距離無線用アンテナ１７１を介して，非接触ＩＣカード乗車券１１０からの情報の読み出し，書き込みを行う。情報提供制御部１７３は，長距離無線用リーダライタ１７２を制御して，経路情報等を提供する。

非接触ＩＣカード乗車券１１０は，短距離無線部１２０，長距離無線部１３０，記憶部１４０，制御部１５０を備える。

短距離無線部１２０は，比較的短距離（例えば，１０ｃｍ以下）において，自動改札装置１６０と通信可能である。短距離無線部１２０は，自動改札装置１６０との通信により，利用者の入退場および乗車料金の徴収（課金）を処理する。短距離通信を用いることで，利用者の特定が容易となり，また改札の通過時に誤認識の可能性を低くすることが可能となる。

短距離無線部１２０は，短距離無線用アンテナ１２１，短距離無線用アナログ部１２２，短距離無線用ディジタル部１２３を有する。短距離無線用アンテナ１２１は，自動改札装置１６０の短距離無線用アンテナ１６１から送信される電波を受信する。短距離無線用アンテナ１２１は，短波帯の周波数（例えば，１３．５６ＭＨｚ）での電磁界結合により，自動改札装置１６０の短距離無線用アンテナ１６１と通信する。短距離無線用アナログ部１２２は，短距離無線用アンテナ１２１が受信した信号を検波する。短距離無線用ディジタル部１２３は，短距離無線用アナログ部１２２が検波した信号をディジタル処理する。

長距離無線部１３０は，比較的長距離（例えば，数ｍ程度）において，構内情報提供装置１７０と通信可能である。長距離無線部１３０は，構内情報提供装置１７０との通信により，構内情報（例えば，経路情報）を受信する。長距離通信を用いることで，利用者が構内情報提供装置１７０を意識することなく，情報を入手可能となる。

長距離無線部１３０は，長距離無線用アンテナ１３１，長距離無線用アナログ部１３２，長距離無線用ディジタル部１３３を有する。長距離無線用アンテナ１３１は，構内情報提供装置１７０の長距離無線用アンテナ１７１から送信される電波を受信する。長距離無線用アンテナ１３１は，ＵＨＦ帯の周波数により，構内情報提供装置１７０の長距離無線用アンテナ１７１と通信する。長距離無線用アナログ部１３２は，長距離無線用アンテナ１３１が受信した信号を検波する。長距離無線用ディジタル部１３３は，長距離無線用アナログ部１３２が検波した信号をディジタル処理する。

記憶部１４０は，短距離無線用書込領域１４１と，長距離無線用書込領域１４２とに区分される。短距離無線用書込領域１４１は，短距離無線部１２０での通信により，入場情報，退場情報，課金情報が書き込まれる記憶領域である。入場情報は，入場に関わる情報，例えば，入場有無情報，入場駅情報である。入場有無情報は，利用者の入場の有無を表す情報である。入場駅情報は，入場した駅を表す情報である。退場情報は，退場に関わる情報，例えば，退場有無情報，退場駅情報である。退場有無情報は，利用者の退場の有無を表す情報である。退場駅情報は，退場した駅を表す情報である。課金情報は，乗車料金の徴収に関わる情報，例えば，非接触ＩＣカード乗車券１１０で利用可能な残額である。長距離無線用書込領域１４２は，長距離無線部１３０での通信により構内情報，例えば，経路情報が書き込まれる記憶領域である。

ここで，短距離無線用書込領域１４１，長距離無線用書込領域１４２からの情報の読み出しは，必ずしも短距離無線部１２０，長距離無線部１３０と対応させる必要はない。例えば，退場時に短距離無線部１２０が経路情報を送信することが考えられる。自動改札装置１６０が経路情報を用いて，より適切な乗車料金を算出することが可能となる。

制御部１５０は，非接触ＩＣカード乗車券１１０全体の動作を制御するものであり，例えば，ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）およびＣＰＵを動作させるプログラムから構成できる。制御部１５０は，モード切替部１５１を有する。モード切替部１５１は，短距離無線部１２０および長距離無線部１３０による記憶部１４０への書き込みを制御することで，非接触ＩＣカード乗車券１１０の動作モードを切り替える。動作モードの切り替えによって，情報の不要な書込，書き換えを防止することができる。また，後述のように，短距離無線部１２０，長距離無線部１３０の動作，非動作を切り替える場合には，不要な電力の消費を制限できる。

非接触ＩＣカード乗車券１１０の動作モードには，短距離モード，長距離モード，デュアルモード，双方停止モードがある。短距離モードは，短距離無線部１２０のみによる記憶部１４０への書き込みが可能な状態である。長距離モードは，長距離無線部１３０のみによる記憶部１４０への書き込みが可能な状態である。デュアルモードは，短距離無線部１２０および長距離無線部１３０の双方による記憶部１４０への書き込みが可能な状態である。双方停止モードは，短距離無線部１２０および長距離無線部１３０の双方による記憶部１４０への書き込みが不可能な状態である。

動作モードの切り替えを実現する手法として，以下の（１），（２）が考えられる。
（１）記憶部１４０への書き込みの許可，禁止の切り替え
記憶部１４０の書き込みの許可，禁止を制御することで，動作モードを切り替えることができる。即ち，短距離無線用書込領域１４１と，長距離無線用書込領域１４２それぞれへの書き込みの許可，禁止を切り替える。例えば，短距離無線用書込領域１４１を書込許可として，長距離無線用書込領域１４２を書込禁止とすると短距離モードとなる。

（２）短距離無線部１２０，長距離無線部１３０の動作，非動作の切り替え
短距離無線部１２０，長距離無線部１３０の動作，非動作を切り替えることで，動作モードを切り替えることができる。即ち，短距離無線部１２０の動作を停止すると，短距離無線部１２０による通信が停止される。この停止に伴って，短距離無線部１２０による記憶部１４０の書き込みも停止される。また，長距離無線部１３０の動作を停止すると，長距離無線部１３０による記憶部１４０の書き込みが停止される。

このとき短距離無線部１２０または長距離無線部１３０の一部（例えば，短距離無線用アナログ部１２２，短距離無線用ディジタル部１２３の一方）を停止することでも，短距離無線部１２０または長距離無線部１３０による記憶部１４０の書き込みが停止される。

なお，デュアルモードの場合（短距離無線部１２０および長距離無線部１３０の両方が動作中），排他対処を施すことにより，両者の競合による誤動作を防止できる。例えば，短距離無線部１２０および長距離無線部１３０の内で，最初に信号を検出した方の動作中は他方の動作を禁じる。

次に非接触ＩＣカード乗車券１１０のモード切替方法の詳細を述べる。駅への入場および出場の記録は，短距離無線部１２０での通信結果に基づき記憶部１４０に書き込まれる。即ち，改札（ゲート）の通過時は短距離無線部１２０による記憶部１４０の書き込みが可能な短距離モード（またはデュアルモード）であることが要求される。

改札において，非接触ＩＣカード乗車券１１０を確実に短距離モード（またはデュアルモード）とするには，以下（Ｉ），（ＩＩ）のような手法が考えられる。
（Ｉ）短距離無線部１２０による記憶部１４０への書き込みが可能な状態を常時保持する。このようにすることで，駅の入出場時は短距離モード（またはデュアルモード）で動作することになる。

（ＩＩ）長距離無線部１３０による改札の検知
駅改札付近に遠距離無線用リーダライタを設置し，長距離無線部１３０との通信により動作モードを制御する。即ち，長距離無線部１３０が遠距離無線用リーダライタとの通信により駅の改札が近いことを検出した場合，短距離無線部１２０による記憶部１４０の書き込みを可能とする。即ち，動作モードを短距離モード（またはデュアルモード）とする。改札通過後は短距離無線部１２０による記憶部１４０の書き込みを不可能とする。
なお，長距離無線部１３０以外の手段で，駅の改札を検知して，動作モードを切り替えても差し支えない。

（乗車システム１００の動作）
乗車システム１００の動作を説明する。
図２は，乗車システム１００の動作手順の一例を表すフロー図である。以下本図に沿って乗車システム１００の動作を説明する。
Ａ．入場前
非接触ＩＣカード乗車券１１０は初期状態として短距離モードに設定し待機する（ステップＳ１１）。即ち，前述の手法（Ｉ）に従っている。このとき，非接触ＩＣカード乗車券は，駅の構外に存在することを前提としている。

Ｂ．入場時
短距離モードで動作している非接触ＩＣカード乗車券１１０が，短距離無線用リーダライタ１６２による読み込みあるいは書き込みを検知する（ステップＳ１２）。この事象が発生するのは，駅の改札を通過して入場した場合と，その他の場合，たとえば駅の構外の小売店等で買い物をした場合である。駅構内への入場および出場時の改札の通過は，非接触ＩＣカード乗車券１１０の保持者が十分に認識することが望まれるため，短距離通信が適する。

入場情報が書き込まれた場合，駅の改札を通して入場したと判断できる。この結果，駅の改札から入場した瞬間より，非接触ＩＣカード乗車券１１０は，デュアルモードでの動作を開始する（ステップＳ１３，Ｓ１４）。

Ｃ．構内通過時
デュアルモード動作時に，長距離無線部１３０が長距離無線用リーダライタ１７２を検知した場合，長距離無線用リーダライタ１７２と通信を行い，必要な情報の読み取りおよび書き込みがなされ，その後デュアルモードに戻る（ステップＳ１５，Ｓ１６）。長距離無線用リーダライタ１７２との通信中には，前述の排他対処がなされるものとする。

カード保持者が意識して特段の動作（たとえば，カバンやポケットなどからカードを取り出してリーダライタ部に押し当てる等）をすることなく，経路情報を自動的に書き込むことが可能となる。この結果，カード保持者にとって高い利便性を保持可能である。

このとき，記憶部１４０に書き込まれる情報は，例えば，経路情報である。この経路情報は，後述のように出場時の乗車料金の算出に利用される。

Ｄ．出場時
デュアルモード動作時に，短距離無線部１２０が短距離無線用リーダライタ１６２を検知した場合（ステップＳ１７）は次のように動作する。この事象が発生するのは，駅の改札を通過して出場した場合と，その他の場合，たとえば駅の構内の小売店等で買い物をした場合に相当する。

出場記録領域に書き込みがあった場合，駅の改札を通して出場したと判断できる。モード切替部１５１は，長距離無線部１３０による記憶部１４０の書込を不可とする。すなわち，駅の改札から出場した瞬間より，非接触ＩＣカード乗車券１１０は，短距離モードで動作する（ステップＳ１８，Ｓ１９）。

ここで，出場時の乗車料金の算出に，経路情報が参酌される。従来の非接触ＩＣカード乗車券は，乗車駅と降車駅の情報を元に乗車料金を計算し課金している。しかしながら，乗車駅と降車駅の間に複数の経路が存在する場合が多い。特に，複数の会社線を跨る場合は，経路の数が無数に存在する。一般的な課金方法では，複数経路が存在する場合，最も安い乗車料金を課金する。これは経路情報を自動的に書き込む動作の技術的困難性を考慮したものである。
乗車システム１００では，退場時に非接触ＩＣカード乗車券１１０から自動改札装置１６０に経路情報が伝達される。その結果，自動改札装置１６０が乗車駅と降車駅に加えて，経路を参酌して乗車料金を算出，徴収することができる。

非接触ＩＣカード乗車券１１０は，課金に関わる入出場時は短距離通信を利用することで，誤検出確率を極力下げて読み書きをおこなう。経路情報書き込み時は長距離通信を利用することで，カード所持者が意識することなく経路情報を書き込むことができる。

動作モードを切り替えることで，不用意に経路情報が書き込まれることを防止できる。また，短距離無線部１２０，長距離無線部１３０の動作，非動作を切り替える場合においては，長距離モードで無駄に待機する必要がなくなり，低消費電力化の効果があげられる。

図３は，乗車システム１００の動作手順の他の例を表すフロー図である。以下本図に沿って乗車システム１００の動作を説明する。図２の手順では初期長短距離モードとしている（手法（ＩＩ））。この関係で，図２のステップＳ１１に代えて，ステップＳ２１〜Ｓ２４が，ステップＳ１９に代えて，ステップＳ２９が配置される。

即ち，入場前の初期状態を長距離モードとし（ステップＳ２１），長距離無線部１３０が遠距離無線用リーダライタとの通信により駅の改札が近いことを検出した場合，動作モードを短距離モードとしている（ステップＳ２２〜Ｓ２４）。また，退場時には，動作モードを長距離モードに戻している。

課金に関わる入出場時は短距離通信を利用することで，誤検出確率を極力下げて読み書きをおこなう。経路情報書き込み時は長距離通信を利用することで，カード所持者が意識することなく経路情報を書き込むことができる。

短距離無線部１２０，長距離無線部１３０の動作，非動作によって，動作モードを切り替える場合においては，短距離モードで無駄に待機する必要がなくなり，低消費電力化の効果があげられる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施形態に係る乗車システム２００を説明する。図４は，本発明の第２の実施形態に係る乗車システム２００の非接触ＩＣカード乗車券２１０を表す図である。なお，自動改札装置１６０，構内情報提供装置１７０は，乗車システム１００と変わるところがないため，図示を省略する。
非接触ＩＣカード乗車券２１０は，短距離無線部１２０，長距離無線部１３０，記憶部１４０，制御部１５０，２５０を備える。

非接触ＩＣカード乗車券２１０は，第２の制御部２５０を具備している。第１の実施形態に係る非接触ＩＣカード乗車券１１０では，短距離無線部１２０と長距離無線部１３０の動作を司る制御部（ＣＰＵ）は一つであった。これに対して，本実施形態に係る非接触ＩＣカード乗車券２１０では，短距離無線部１２０の動作は制御部２５０が，長距離無線部１３０の動作は制御部１５０が制御する。

モード切替部１５１は，第１の実施形態と同様，短距離無線部１２０および長距離無線部１３０による記憶部１４０への書き込みを制御することで，非接触ＩＣカード乗車券１１０の動作モードを切り替える。
ここでは乗車システム１００と同様，モード切替部１５１を制御部１５０内に配置している。モード切替部１５１を制御部２５０内，あるいは制御部１５０，２５０と別個に配置することも可能である。
なお図１に示した本発明の第１の実施形態と同じ機能ブロックには同じ番号を付し説明を省略する。

非接触ＩＣカード乗車券２１０は，短距離無線部１２０および制御部２５０に長距離無線部１３０および制御部１５０を加えるのみで構成可能である。即ち，既に製品化されている従来の短距離モードのみを有する非接触ＩＣカード乗車券に長距離無線部１３０および制御部１５０を追加することで，複数の距離モードを有する非接触ＩＣカード乗車券２１０を構成できる。このため，生産効率や開発コスト低減という観点からきわめて高い効果が得られる。

（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張，変更可能であり，拡張，変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。即ち，実施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わせにより，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。さらに，異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

第１の実施形態に係る乗車システムを表す図である。 第１の実施形態に係る乗車システムの動作手順の一例を表すフロー図である。 第１の実施形態に係る乗車システムの動作手順の他の例を表すフロー図である。 第２の実施形態に係る乗車システムを表す図である。

符号の説明

１００…乗車システム，１１０…非接触ＩＣカード乗車券，１２０…短距離無線部，１２１…短距離無線用アンテナ，１２２…短距離無線用アナログ部，１２３…短距離無線用ディジタル部，１３０…長距離無線部，１３１…長距離無線用アンテナ，１３２…長距離無線用アナログ部，１３３…長距離無線用ディジタル部，１４０…記憶部，１４１…短距離無線用書込領域，１４２…長距離無線用書込領域，１５０…制御部，１５１…モード切替部，１６０…自動改札装置，１６１…短距離無線用アンテナ，１６２…短距離無線用リーダライタ，１６３…改札制御部，１７０…構内情報提供装置，１７１…長距離無線用アンテナ，１７２…長距離無線用リーダライタ，１７３…情報提供制御部

Claims (8)

1. 改札装置と通信する第１の無線部と，
   前記第１の無線部より通信距離の長い第２の無線部と，
   前記第１，第２の無線部での通信で得る情報が書き込まれる記憶部と，
   前記第１，第２の無線部での通信で得る情報の前記記憶部への書き込みの可能，不能を制御する書込制御部と，
   を具備することを特徴とする電子券媒体。
2. 前記記憶部が，前記第１，第２の無線部それぞれでの通信で得る情報が書き込まれる第１，第２の記憶領域を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の電子券媒体。
3. 前記第１の記憶領域が入場情報および退場情報を記憶し，
   前記第２の記憶領域が経路情報を記憶する
   ことを特徴とする請求項２記載の電子券媒体。
4. 前記書込制御部が，前記第１，第２の記憶領域への書き込みの許可，禁止を個別に制御する
   ことを特徴とする請求項２記載の電子券媒体。
5. 前記書込制御部が，前記第１，第２の無線部それぞれの動作状態を変化させることで，前記記憶部への書き込みの可能，不能を制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の電子券媒体。
6. 前記第１の無線部が入場情報を受信した場合に，前記書込制御部が前記第１，および第２の無線部での通信で得る情報の前記記憶部への書き込みを可能とする
   ことを特徴とする請求項１記載の電子券媒体。
7. 前記第１の無線部が退場情報を受信した場合に，前記書込制御部が前記第１の無線部での通信で得る情報の前記記憶部への書き込みを可能とし，前記第２の無線部での通信で得る情報の前記記憶部への書き込みを不能とする
   ことを特徴とする請求項１記載の電子券媒体。
8. 第１の無線部と，前記第１の無線部より通信距離の長い第２の無線部と，前記第１，第２の無線部での通信で得る情報が書き込まれる記憶部と，中央演算装置と，を有する電子券媒体用のプログラムであって，
   前記中央演算装置を前記第１，第２の無線部での通信で得る情報の前記記憶部への書き込みを制御する書込制御部として機能させるためのプログラム。

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