JP2012191535A - 人体通信端末 - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＦＩＤカードの利用が可能な人体通信端末の提供を図る。
【解決手段】人体通信端末１は、媒体検出部２Ｂ、ＲＦＩＤリーダライタ部４、メインメモリ３Ｂ、制御部３Ａ、および人体通信部５を備える。媒体検出部２Ｂは、ＲＦＩＤカード９が装備されることを検出する。ＲＦＩＤリーダライタ部４は、ＲＦＩＤカード９が装備されることを媒体検出部２Ｂが検出したときに、ＲＦＩＤカード９が記憶する媒体情報を無線通信により読み取る。メインメモリ３Ｂは、ＲＦＩＤリーダライタ部４がＲＦＩＤカード９から読み取る媒体情報を記憶する。人体通信部５は、メインメモリ３Ｂが記憶している媒体情報を人体を介して自動改札機１１に無線送信する。
【選択図】図５

Description

この発明は、人体を介して外部装置と通信する人体通信端末に関する。

自動改札機などと通信する無線通信媒体としてＲＦＩＤカードが普及している。自動改札機などでＲＦＩＤカードを利用する際には、利用者はＲＦＩＤカードを手に持ちＲＦＩＤリーダライタの近傍数ｃｍにかざす能動的な動作が必要である。

また、利用者が能動的な動作を行わなくても自動改札機などとの通信を行える無線通信媒体として、利用者の人体を介して通信を行う人体通信端末が提案されている（例えば、特許文献１参照）。人体通信端末では、通路に設置された通信パッドに利用者が接触することで、利用者の人体等を介して人体通信端末と通信パッドとが通信する。このため、利用者は人体通信端末を鞄などに入れて通路を通過するだけで外部装置と通信できる。

特開２００７−１７２１０３号公報

駅務システムのような無線通信媒体を利用するシステムでは、無線通信媒体を変更すると既存の無線通信媒体が利用不能になってシステム全般に及ぶ広範な設備変更や制度変更が必要になるため、人体通信端末のような新規な無線通信媒体を利用することが難しかった。

そこで本発明の目的は既存の無線通信媒体の利用が可能な人体通信端末を提供することにある。

この発明の人体通信端末は、媒体検出部、媒体通信部、記憶部、および、人体通信部、を備える。媒体検出部は、無線通信媒体が装備されたことを検出する。媒体通信部は、前記無線通信媒体が装備されたことを前記媒体検出部が検出したときに、前記無線通信媒体が記憶する媒体情報を無線通信により読み取る。記憶部は、前記媒体通信部が前記無線通信媒体から読み取る媒体情報を記憶する。人体通信部は、前記記憶部が記憶している媒体情報を人体を介して外部装置に無線送信する。

この人体通信端末では、無線通信媒体が記憶する媒体情報を人体通信に流用することができる。このように無線通信媒体が記憶する媒体情報を人体通信に流用する場合、無線通信媒体と人体通信端末との間で無線通信を行う必要があるため、外部装置との通信時間が増加して実用的な通信時間での人体通信が困難になる可能性がある。そこで、本構成では、無線通信媒体が装備されたことを検出したときに無線通信媒体から媒体情報を読み取って記憶部に記憶することにより、媒体情報を外部装置に送信する際に無線通信媒体から媒体情報を読み取る必要を無くして外部装置との通信時間を短縮する。これにより実用的な通信時間で人体通信を行うことが可能になる。

上述の人体通信端末の人体通信部は、外部装置から送信されてくる更新情報を無線受信して前記記憶部に記憶させ、前記媒体通信部は、前記記憶部での前記更新情報の記憶が完了すると、前記記憶部が記憶している更新情報を用いて前記無線通信媒体が記憶している媒体情報を更新させると好適である。
この構成では、更新情報を外部装置から無線受信する際に無線通信媒体の媒体情報を更新する必要を無くして外部装置との通信時間を短縮できる。

上述の人体通信端末の媒体通信部は、前記無線通信媒体が記憶している媒体情報の更新が完了すると、前記無線通信媒体が記憶している媒体情報を用いて前記記憶部が記憶している媒体情報を更新させると好適である。
この構成では、更新情報を外部装置から無線受信する際に記憶部の媒体情報を更新する必要を無くして外部装置との通信時間を短縮できる。

上述の人体通信端末の記憶部は、前記無線通信媒体が装備されていないことを前記媒体検出部が検出したときに、記憶している媒体情報が消去されると好適である。
この構成では、外部装置に不適切な処理を実行させることを目的として無線通信媒体の交換がされても、記憶部の媒体情報が消去されるため、不正を防ぐことができる。

この発明によれば、既存のＲＦＩＤカードなどの無線通信媒体が記憶する媒体情報を人体通信に流用して人体通信を行うことができる。
無線通信媒体が記憶する媒体情報を人体通信に流用する場合、実用的な通信時間での人体通信ができなくなる危険性があるが、本構成では、無線通信媒体が装備されることを検出したときに無線通信媒体から媒体情報を読み取り記憶部に記憶するので、人体通信中の無線通信媒体との通信が不要になり、通信時間を実用的なものに短縮することが可能になる。

本発明の実施形態に係る人体通信端末の利用形態を説明する図である。 図１の人体通信端末による外部装置との通信について説明する模式図である。 図１の人体通信端末と通信する外部装置の内部構成を説明する概略のブロック図である。 図１の人体通信端末の構成を説明する概略の外観斜視図である。 図１の人体通信端末の内部構成を説明する概略のブロック図である。 図１の人体通信端末の概略の制御フローを例示する図である。 図１の人体通信端末の他の制御フローを例示する図である。

以下、この発明の実施形態について、駅の改札口に設置されて駅構内への入退場に対して改札処理を行う自動改札機を外部装置として人体通信を行う人体通信端末を例に説明する。

図１は、自動改札機１１での人体通信端末１の利用形態を説明する図である。ここでは、人体通信端末１を持つ端末保有者が改札通路に進入する状況を示している。
なお、自動改札機１１は、対になる自動改札機（不図示）と改札通路を挟んで隣接配置され、互いの筐体正面および筐体背面が逆向きとなるように配置される。そのため改札通路は双方向に通行可能になるが、自動改札機１１が主体となる改札処理では、自動改札機１１の筐体正面側が改札通路の入口、自動改札機１１の筐体背面側が改札通路の出口となる。

自動改札機１１は、筐体１２、扉１３、複数の光電センサ１４、および、通信パッド２１を備える。
扉１３は、筐体１２側面の通路出口付近に設けられ、閉状態で改札通路の通行を禁止する。複数の光電センサ１４は、筐体１２側面に改札通路に沿って配列して設けられ、対となる自動改札機に設けられる赤外光発光部に対向し、赤外光発光部が照射する赤外光が通行者の人体によって遮蔽されるか否かを検出する。
通信パッド２１は、通路面の入口付近に設置され、人体通信端末１を保持する通行者に靴で踏まれることにより人体通信端末１と人体通信する。

図２は、人体通信について説明する模式図である。端末保有者の人体３１が人体通信端末１と通信パッド２１とに接触する状態では、人体通信端末１から発生する電気力線の一部が人体３１を通って通信パッド２１に到達し、アース３２を通過して人体通信端末１に戻る。したがって、人体３１は人体通信端末１と通信パッド２１との間を接続するキャパシタの誘電体として機能し、人体通信端末１と通信パッド２１との間で通信が可能になる。

図３は、自動改札機１１の概略のブロック図である。
自動改札機１１は、制御部１６、人体通信制御部２１Ａ、扉駆動部１３Ａ、および光電センサ１４を備える。人体通信制御部２１Ａは前述の通信パッド２１に接続される。
制御部１６は、人体通信端末１から取得する媒体情報に基づいて利用者の通行判定を行い、自動改札機１１の動作を制御し、また、公衆ネットワーク等を介して媒体情報を管理サーバに送信する。
人体通信制御部２１Ａは、通信パッド２１を介して人体通信端末１から媒体情報を読み取り、更新情報を人体通信端末１に送信する。媒体情報は、過去の入出構時刻や入出構駅などの利用履歴情報、乗車券情報、プリペイド残額情報、ＩＤ情報などを含むものである。また更新情報は、今回の入出構時刻や入出構駅などの利用履歴情報、プリペイド残額情報などを含むものである。
扉駆動部１３Ａは、制御部１６からの制御信号に応じて駆動し、扉１３を開状態または閉状態にする。
光電センサ１４は、出力信号を制御部１６に出力する。制御部１６はその信号によりに通行者の位置を把握し、適切なタイミングで各部の動作を制御する。

このような自動改札機１１の構成では、人体通信端末１を保持する通行者に通信パッド２１が靴で踏まれることで、通行者の人体３１を介して人体通信端末１と人体通信が行われる。したがって、利用者はＲＦＩＤカードを手に持ちＲＦＩＤリーダライタにかざすような能動的な動作を行うことなく、自動改札機１１を通過することが可能である。

図４は、人体通信端末１の概略構成を説明する外観斜視図である。
人体通信端末１は、媒体挿入部２Ａ、媒体検出部２Ｂ、および表示部２Ｃを設けた筐体２を備える。

媒体挿入部２Ａは筐体２に形成された開口であり、既存の無線通信媒体であるＲＦＩＤカード９が挿入される。媒体検出部２Ｂは媒体挿入部２Ａの内部に形成されたメカニカルスイッチであり、媒体挿入部２Ａに挿入されるＲＦＩＤカード９を検出する。表示部２Ｃは、人体通信端末１の動作モードを報知するＬＥＤである。

図５は、人体通信端末１とＲＦＩＤカード９とのブロック図である。
ＲＦＩＤカード９は、アンテナ９Ａ、ＩＣチップ９Ｂ、および不揮発性メモリ９Ｃを内蔵する。不揮発性メモリ９Ｃは、媒体情報を記憶している。アンテナ９ＡはＲＦＩＤリーダライタに結合する。ＩＣチップ９Ｂは、アンテナ９ＡがＲＦＩＤリーダライタに結合することによりパッシブ方式で給電され、アンテナ９Ａに結合するＲＦＩＤリーダライタと通信して、不揮発性メモリ９Ｃに記憶している媒体情報の送信や、更新情報の受信および不揮発性メモリ９Ｃに記憶している媒体情報の更新を行う。
人体通信端末１は、制御部３Ａ、メインメモリ３Ｂ、ＲＦＩＤリーダライタ部４、人体通信部５、およびバッテリ６を備える。また、制御部３Ａには前述の媒体検出部２Ｂおよび表示部２Ｃが接続される。
バッテリ６は各部に電力を供給する。制御部３Ａは各部の状態に基づいて人体通信端末１の動作を制御する。ＲＦＩＤリーダライタ部４は媒体通信部であり、ＲＦＩＤカード９から媒体情報を読み取り、ＲＦＩＤカード９に更新情報を書き込む。メインメモリ３Ｂは記憶部であり、ＲＦＩＤリーダライタ部４が読み出す媒体情報や、人体通信部５が受信する更新情報を記憶する。人体通信部５は、通行者の人体３１および通信パッド２１を介して、メインメモリ３Ｂに記憶する媒体情報を自動改札機１１に送信し、自動改札機１１から更新情報を受信する。

図６は、人体通信端末１の制御部３Ａの制御フローを例示する図である。
なお、ここでは媒体検出部２Ｂが電源スイッチとして機能する場合の制御フローを示し、ＲＦＩＤカード９が挿入された状態では端末が電源オンし、ＲＦＩＤカード９が抜かれた状態では端末が電源オフするものとする。

人体通信端末１の制御部３ＡはＲＦＩＤカード９が挿入されて起動すると、すみやかにＲＦＩＤリーダライタ部４にＲＦＩＤカード９から媒体情報を取得させ、取得した媒体情報をメインメモリ３Ｂに記憶させる（Ｓ１）。

次に、制御部３Ａは起動状態であることを示す所定パターンで表示部２Ｃを発光させる（Ｓ２）。そして人体通信部５を、自動改札機１１からのポーリングの電波を検出可能な状態に移行させる（Ｓ３）。この状態の人体通信端末１を持つ端末保有者が、自動改札機１１の通信パッド２１に接触（または極めて接近）すると、通信パッド２１が一定の時間隔で送信するポーリングの電波が、人体通信端末１の人体通信部５で検出される。

人体通信端末１の人体通信部５でポーリングの電波を検出すると、制御部３Ａは人体通信中であることを示す所定パターンで表示部２Ｃを発光させる（Ｓ４）。そして、人体通信部５からポーリングに対する応答信号を送信させる（Ｓ５）。これにより、自動改札機１１では改札通路の入口近傍に人体通信端末１を持つ利用者が存在することを把握して、媒体情報の送信を要求する情報要求信号を送信することになる。

人体通信端末１の制御部３Ａは、人体通信部５で情報要求信号を受信すると、メインメモリ３Ｂに記憶されている媒体情報を読み出して人体通信部５から送信させる（Ｓ６→Ｓ７）。これにより、自動改札機１１は媒体情報を取得して通行判定を行い、入出構時刻や入出構駅、プリペイド残額などの更新情報を通信パッド２１から送信することになる。

人体通信端末１の制御部３Ａは、人体通信部５で更新情報を受信すると、その更新情報をメインメモリ３Ｂに追加して記憶する（Ｓ８→Ｓ９）。そして、人体通信部５から書き換え完了を通知する通知信号を送信させる（Ｓ１０）。これにより、自動改札機１１は、通行判定の対象としていた端末保有者に対する処理を終了する。

人体通信端末１の制御部３Ａは、人体通信部５から書き換え完了を通知する信号を送信した後、メインメモリ３Ｂに記憶している更新情報を、ＲＦＩＤリーダライタ部４に送信させる（Ｓ１１）。これにより、ＲＦＩＤカード９では不揮発性メモリ９Ｃに記憶している媒体情報が更新されることになる。

次に、人体通信端末１の制御部３Ａは、ＲＦＩＤリーダライタ部４にＲＦＩＤカード９から媒体情報を読み出させ、メインメモリ３Ｂに記憶している媒体情報を更新する（Ｓ１２）。その後、制御部３Ａは人体通信の処理を終了して、再びポーリング電波の待機状態に移行する
以上の制御フローにより人体通信端末１は、ＲＦＩＤカード９が記憶している媒体情報を流用して人体通信できる。起動直後にＲＦＩＤカード９が記憶している媒体情報を読み出してメインメモリ３Ｂに記憶させておくので、自動改札機１１からのポーリングの電波を受信してから、自動改札機１１に書き換え完了信号を送信するまでの期間に、ＲＦＩＤカード９へのデータアクセスが発生せず、メインメモリ３Ｂを利用して自動改札機１１との通信時間を短縮できる。
また、媒体検出部２Ｂを起動スイッチとして利用するため、ＲＦＩＤカード９が媒体挿入部２Ａに挿入された状態でしか人体通信端末１は動作せず、消費電力を低減できる。また、ＲＦＩＤカード９が媒体挿入部２Ａに挿入された状態でしかＲＦＩＤカード９へのデータアクセスが発生しないため、ＲＦＩＤリーダライタ部４でのデータの読み込み不良や書き込み不良の発生を抑制できる。また、メインメモリ２Ｂを揮発性メモリで構成すれば、ＲＦＩＤカード９が媒体挿入部２Ａから抜かれるとメインメモリ２Ｂのデータが消去されるため、ＲＦＩＤカードの不正差し替えなどによる不正な改札処理の実行を防ぐことができる。

図７は、制御部３Ａの他の制御フローを例示する図である。
なお、ここでは媒体検出部２Ｂを電源スイッチとは別に設ける場合の制御フローを示している。

人体通信端末１の制御部３Ａは起動すると、ＲＦＩＤカード９が挿入されているか繰り返し判定する（Ｓ２１）。ＲＦＩＤカード９が挿入されていれば、すみやかにＲＦＩＤリーダライタ部４にＲＦＩＤカード９から媒体情報を取得させ、取得した媒体情報をメインメモリ３Ｂに記憶させる（Ｓ２２）。

次に、制御部３Ａはカードが挿入された状態であることを示す所定パターンで表示部２Ｃを発光させる（Ｓ２３）。そしてＲＦＩＤカード９の挿入が解除されていないか判定する（Ｓ２４）。ＲＦＩＤカード９の挿入が解除されていれば、メインメモリ３Ｂに記憶している媒体情報を消去し、再び、ＲＦＩＤカード９が挿入されているかの判定に戻る（Ｓ２５→Ｓ２１）。ＲＦＩＤカード９の挿入が解除されていなければ、人体通信部５を自動改札機１１からのポーリングの電波を検出可能な状態に移行させ、ＲＦＩＤカード９の挿入が解除されていないかの判定を行いながら、ポーリングの電波を検出するまで待機する（Ｓ２６）。

人体通信部５でポーリングの電波を検出すると、制御部３Ａは人体通信中であることを示す所定パターンで表示部２Ｃを発光させる（Ｓ２７）。そして、人体通信部５からポーリングに対する応答信号を送信させる（Ｓ２８）。

制御部３Ａは、人体通信部５で情報要求信号を受信すると、メインメモリ３Ｂに記憶されている媒体情報を読み出して人体通信部５から送信させる（Ｓ２９→Ｓ３０）。

制御部３Ａは、人体通信部５で更新情報を受信すると、その更新情報をメインメモリ３Ｂに追加して記憶する（Ｓ３１→Ｓ３２）。そして、人体通信部５から書き換え完了を通知する通知信号を送信させる（Ｓ３３）。

制御部３Ａは、人体通信部５から書き換え完了を通知する信号を送信した後、メインメモリ３Ｂに記憶している更新情報を、ＲＦＩＤリーダライタ部４に送信させる（Ｓ３４）。次に制御部３Ａは、ＲＦＩＤリーダライタ部４にＲＦＩＤカード９から媒体情報を読み出させ、メインメモリ３Ｂに記憶している媒体情報を更新する（Ｓ３５）。その後、制御部３Ａは人体通信の処理を終了して、ポーリング電波の待機状態に移行する。

このような制御フローによっても人体通信端末１は、ＲＦＩＤカード９が記憶している媒体情報を流用して人体通信できる。

なお、上述の説明では、人体通信端末を自動改札機との通信に用いる例を説明したが、その他にも入退室管理装置やゲート装置など様々な外部装置に対して本発明の人体通信端末は利用できる。

１…人体通信端末
２…筐体
２Ａ…媒体挿入部
２Ｂ…媒体検出部
２Ｃ…表示部
３Ａ…制御部
３Ｂ…メインメモリ
４…ＲＦＩＤリーダライタ部
５…人体通信部
６…バッテリ
９…ＲＦＩＤカード
９Ａ…アンテナ
９Ｂ…ＩＣチップ
９Ｃ…不揮発性メモリ
１１…自動改札機
１２…筐体
１３…扉
１３Ａ…扉駆動部
１４…光電センサ
１６…制御部
２１…通信パッド
２１Ａ…人体通信制御部
３１…人体
３２…アース

Claims (4)

1. 無線通信媒体が装備されたことを検出する媒体検出部、
   前記無線通信媒体が装備されたことを前記媒体検出部が検出したときに、前記無線通信媒体が記憶する媒体情報を無線通信により読み取る媒体通信部、
   前記媒体通信部が前記無線通信媒体から読み取る媒体情報を記憶する記憶部、および、
   前記記憶部が記憶している媒体情報を人体を介して外部装置に無線送信する人体通信部、を備える人体通信端末。
2. 前記人体通信部は、前記外部装置から送信されてくる更新情報を無線受信して前記記憶部に記憶させ、
   前記媒体通信部は、前記記憶部での前記更新情報の記憶が完了すると、前記記憶部が記憶している前記更新情報を用いて前記無線通信媒体が記憶している媒体情報を更新させる、請求項１に記載の人体通信端末。
3. 前記媒体通信部は、前記無線通信媒体が記憶している媒体情報の更新が完了すると、前記無線通信媒体が記憶している媒体情報を読み取り、前記記憶部が記憶している媒体情報を更新させる、請求項２に記載の人体通信端末。
4. 前記記憶部は、前記無線通信媒体が装備されていないことを前記媒体検出部が検出したときに、記憶している媒体情報が消去される、請求項１〜３のいずれかに記載の人体通信端末。

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