JP2009009367A

JP2009009367A - Ｉｃカード読み書き装置

Info

Publication number: JP2009009367A
Application number: JP2007170294A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Suzuki; 康介鈴木; Minoru Kimura; 稔木村; Tetsuo Ishizuka; 哲夫石塚
Original assignee: East Japan Railway Co
Current assignee: East Japan Railway Co
Priority date: 2007-06-28
Filing date: 2007-06-28
Publication date: 2009-01-15

Abstract

【課題】処理未了の発生を低減させ、改札の流れを悪化させることがないＩＣカード読み書き装置を提供する。
【解決手段】ＩＣカード読み書き装置に、ＩＣカード４との間で電波を送受信するアンテナと、該アンテナを覆うアンテナ面３と、前記アンテナが発する電波の側波帯の少なくとも一部を遮蔽する遮蔽部材７とを設けた。前記遮蔽部材７は、前記側波帯のうちのＩＣカード４が接近してくることが想定される側のみを遮蔽していてもよい。前記遮蔽部材７と、前記アンテナ面３のうちの側波帯に対応する部分とは、同じ色とされているのが好ましい。
【選択図】図３

Description

本発明は、非接触でＩＣカード内のデータを読み書きするＩＣカード読み書き装置に関する。

ＩＣカード読み書き装置は、交通機関の自動改札機に用いられている。図７は、従来の自動改札機１０１を示す図である。自動改札機１０１の上部に、ＩＣカード読み書き装置１０２が組み込まれている。ＩＣカード読み書き装置１０２の上面には、アンテナ面１０３が設けられている。交通機関の乗降客は、ＩＣカード１０４を携帯していて、自動改札機１０１を通るために、ＩＣカード１０４をＩＣカード読み書き装置１０２のアンテナ面１０３にかざす。すると、ＩＣカード１０４とＩＣカード読み書き装置１０２との間で、電波が送受信される。そして、ＩＣカード読み書き装置１０２は、電波によって送られたデータを処理して、自動改札機１０１の扉を開閉する。

特許文献１に、非接触でデータを送受信するＩＣカードとＩＣカード処理装置との間でのデータ交換に要する時間を短縮するために、周波数帯域を有効に利用して、全二重方式によりデータ交換を行うことが記載されている。
特開平１１−２３４１６４号公報

ＩＣカード読み書き装置を自動改札機に用いた場合に、処理未了が起こることがある。処理未了とは、ＩＣカードとＩＣカード読み書き装置との間の通信が、データ処理の途中で中断してしまうことを言う。処理未了が起こると、ＩＣカード読み書き装置は、赤ランプを点滅させる等して、乗降客にＩＣカードの再タッチを促す。乗降客は、立ち止まって、再度ＩＣカードをアンテナ面にかざさなければならないので、改札の流れが悪化する。

本発明によるＩＣカード読み書き装置は、ＩＣカードとの間で電波を送受信するアンテナと、該アンテナを覆うアンテナ面と、前記アンテナが発する電波の側波帯の少なくとも一部を遮蔽する遮蔽部材とを備えていることを特徴とする。

前記遮蔽部材は、前記側波帯のうちのＩＣカードが接近してくることが想定される側のみを遮蔽していてもよい。

前記遮蔽部材と、前記アンテナ面のうちの側波帯に対応する部分とは、同じ色とされているのが好ましい。

本発明によれば、処理未了の発生を低減させることができるので、改札の流れを悪化させることがない。

図１は、本発明の一実施形態における自動改札機１の全体図である。自動改札機１の上部に、ＩＣカード読み書き装置２が組み込まれている。ＩＣカード読み書き装置２の上面には、アンテナ面３が設けられている。アンテナ面３は、例えばプラスチックで形成されている。アンテナ面３の内部には、電波を送受信するためのアンテナが設けられている。交通機関の乗降客は、ＩＣカードを携帯していて、自動改札機１を通るために、ＩＣカードをＩＣカード読み書き装置２のアンテナ面３にかざす。すると、ＩＣカードとＩＣカード読み書き装置２のアンテナとの間で、電波が送受信される。そして、ＩＣカード読み書き装置２は、電波によって送られたデータを処理して、自動改札機１の扉５を開閉する。

図２は、ＩＣカード読み書き装置２の拡大図である。ＩＣカード読み書き装置２の上面のアンテナ面３からは、電波が送信されている。乗降客がアンテナ面３にＩＣカードをかざすと、ＩＣカードは、電波を介して電力を受け取り、自身の電源をオンし、データ通信を開始する。

アンテナ面３の中央には、楕円のマーク６があり、ここからは、最も強い電波が送信されている。アンテナ面３のマーク６の手前側、すなわちＩＣカードが接近してくることが想定される側には、電波を遮蔽するための遮蔽部材７が設けられている。遮蔽部材７は、例えばアルミシートである。遮蔽部材７は、アンテナ面３のマーク６以外の部分と同じ色にして、目立たないようにするのが好ましい。

図３（ａ）は、仮に遮蔽部材７を設けなかった場合の、アンテナ面３から送信される電波の通信範囲８を示す図である。通信範囲８は、主波帯８ａと側波帯８ｂから成る。主波帯８ａは、アンテナ面３の中央のマーク６の上空に、半球状に形成される。側波帯８ｂは、主波帯８ａの周囲に、ドーナツを半分にスライスしたような形に形成される。

ＩＣカード４が図示したような経路で通信範囲８を通過したとする。ＩＣカード４は、地点Ｐ１で手前側（ＩＣカード４が接近してくることが想定される側）の側波帯８ｂに入り、電源がオンし、予め決められた動作シーケンスを先頭から実行し始める。動作シーケンスの先頭では、ＩＣカード４自身の認証のための動作を行う。

しかし、ＩＣカード４は、全ての動作シーケンスが完了する前に、地点Ｐ２で手前側の側波帯８ｂから抜けてしまい、電源がオフする。動作シーケンスの途中でＩＣカード４の電源がオフすると、ＩＣカード読み書き装置２側から見ると、ＩＣカード４から所定の応答が帰ってこなくなる。すると、ＩＣカード読み書き装置２は、ＩＣカード４から所定の応答が帰ってくるのを待つ「レス待ち状態」になる。「レス待ち状態」は、所定の応答が帰ってこなければ２００ｍｓ継続する。

その後、ＩＣカード４は、地点Ｐ３で主波帯８ａに入り、再度電源がオンする。再度電源がオンすると、ＩＣカード４は、再度動作シーケンスを先頭から実行し始める。すなわち、ＩＣカード４自身の認証のための動作を開始する。具体的には、ＩＣカード４は、自身を認証してもらうために、自身のＩＤコード等をＩＣカード読み書き装置２に送信して、その応答を待つ。

しかし、ＩＣカード読み書き装置２側は、動作シーケンスの途中での別の応答を待つ「レス待ち状態」にあり、両者の動作は食い違う。ＩＣカード読み書き装置２は、「レス待ち状態」のタイムアウト後、すなわち２００ｍｓ後に、はじめて動作シーケンスの先頭に戻り、認証動作に応答する。ここで、ようやくＩＣカード４と動作がかみ合い、認証が行われる。

しかし、ＩＣカード４が主波帯８ａ内を移動している間に、「レス待ち状態」によって時間が消費され、認証動作への応答が遅れるので、再度、全ての動作シーケンスが完了しないうちに、ＩＣカード４は、地点Ｐ４で主波帯８ａから抜けてしまい、電源がオフする。その後、再度ＩＣカード４の電源がオンすることはなく、処理未了となる。

図３（ｂ）は、遮蔽部材７を設けた場合の、アンテナ面３から送信される電波の通信範囲９を示す図である。通信範囲９は、主波帯９ａと側波帯９ｂから成るが、手前側（ＩＣカード４が接近してくることが想定される側）の側波帯は遮蔽部材７によって遮蔽される。従って、側波帯９ｂは、遮蔽部材７がない部分のみに形成される。

この場合には、ＩＣカード４が図示したような経路で通信範囲９を通過したとしても、手前側の側波帯がないので、動作シーケンスの途中でＩＣカード４の電源がオフすることはない。従って、処理未了となることはない。

図４は、本発明の一実施形態におけるＩＣカード読み書き装置２の実験結果を示す図である。遮蔽部材７としては、アルミシートを用いた。タッチルートＴ１のようにＩＣカード４を「タッチ＆ゴー」した場合には、遮蔽部材７の有無に関わらず、処理未了は起こらなかった。タッチルートＴ２のようにＩＣカード４を「低滑空」させた場合には、遮蔽部材７の有無によって、処理未了回数に違いが見られた。

図５は、遮蔽部材７の形状のバリエーションを示す図である。図５（ａ）は、側波帯のうち、手前側（ＩＣカード４が接近してくることが想定される側）のみを遮蔽した例である。遮蔽部材７は、アンテナ面３のマーク６以外の部分と同じ色にして、目立たないようにするのが好ましい。図５（ｂ）は、側波帯の手前側半分を遮蔽した例である。この場合も、遮蔽部材７は、アンテナ面３のマーク６以外の部分と同じ色にして、目立たないようにするのが好ましい。図５（ｃ）は、側波帯の全てを遮蔽した例である。

図６は、遮蔽部材７をアンテナ面３の裏側に設けた例を示す図である。このようにすれば、遮蔽部材７は乗降客から完全に見えなくなる。

本発明は、交通機関の自動改札機に利用できる。

本発明の一実施形態における自動改札機１の全体図である。ＩＣカード読み書き装置２の拡大図である。（ａ）は、仮に遮蔽部材７を設けなかった場合の、アンテナ面３から送信される電波の通信範囲８を示す図であり、（ｂ）は、遮蔽部材７を設けた場合の、アンテナ面３から送信される電波の通信範囲９を示す図である。本発明の一実施形態におけるＩＣカード読み書き装置２の実験結果を示す図である。遮蔽部材７の形状のバリエーションを示す図である。遮蔽部材７をアンテナ面３の裏側に設けた例を示す図である。従来の自動改札機１０１を示す図である。

符号の説明

１，１０１自動改札機
２，１０２ＩＣカード読み書き装置
３，１０３アンテナ面
４，１０４ＩＣカード
５扉
６マーク
７遮蔽部材
８，９通信範囲
８ａ，９ａ主波帯
８ｂ，９ｂ側波帯

Claims

ＩＣカードとの間で電波を送受信するアンテナと、
該アンテナを覆うアンテナ面と、
前記アンテナが発する電波の側波帯の少なくとも一部を遮蔽する遮蔽部材と
を備えていることを特徴とするＩＣカード読み書き装置。
前記遮蔽部材は、前記側波帯のうちのＩＣカードが接近してくることが想定される側のみを遮蔽していることを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード読み書き装置。
前記遮蔽部材と、前記アンテナ面のうちの側波帯に対応する部分とは、同じ色とされていることを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード読み書き装置。