JP3767715B2 - 非接触データキャリア用リ−ダライタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、商品の自動販売機、遊園地等における入退場ゲ−ト、バスや電車等の乗物利用代金の支払装置、レストランや食堂での料金支払装置その他に利用され、ＩＣカード、ＩＣタグ等の非接触データキャリアのデ−タを読出したり、非接触データキャリアにデ−タを書込んだりする非接触データキャリア用リ−ダライタ、特に非接触データキャリアを受け入れるインタフェ−ス部分の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動販売機には、商品を現金で購入できる型のものと、現金の代わりにプリペイドカードを利用する型のものとがある。後者の自動販売機においては、カード挿入口より挿入されたカードはカードリーダライタ内に取込まれ、購入された商品に応じてカードのプリペイド残額が書換えられ、商品の投出と共にカードも返却されるようになっている。このような従来のプリペイドカードを利用する装置では、現金を必要としない点で利用者にとって便利であるのみならず、自動販売機の管理上も有利である。しかしながら、利用者は所持しているカードを取出して自動販売機に挿入し、商品購入が終了してから投出されたカードを手で取戻すという操作を必要とするため、操作の容易性という点ではまだ不満足なところがある。
【０００３】
そこで、上述のようなカード操作の煩雑さを少なくするために、ＩＣカード、ＩＣタグ等の非接触式カードをプリペイドカードとして用い、商品を購入（販売）できるようにした自動販売機が提案されている。例えば、特開平６−１７６２５１号公報に開示されている自動販売機の制御方法は、自動販売機主制御部、ＩＣカード制御部及びアンテナを設け、商品が同一価格のときはＩＣカードからその価格に相当する一定金額を減算した後に商品搬出を行なう第１の制御方式に切換え、同一価格でないときはＩＣカードに含まれる金額を自動販売機主制御部に移し、商品が搬出された後にその商品の価格に応じてＩＣカードの精算を行う第２の制御方式に切換えるようになっている。即ち、販売する商品の金額が同一価格のものであれば、利用者が自動販売機の前に立って商品選択ボタンを押すとＩＣカードからデータを読出し、設定分の金額を減算した額を書込んで後に商品を投出し、販売する価格が異なる場合には、利用者が自動販売機の前に立って商品選択ボタンを押すと、ＩＣカード内の残額を一旦自動販売機側に移してＩＣカード内の残額を０とし、商品の投出が終了してから返金レバーを操作したときに販売金額を減算した残額をＩＣカードに書込むようにし、更に両者の動作をスイッチで切換えるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような制御方法による非接触ＩＣカード対応の自動販売機では、扱う商品が同一の場合には、その価格に相当する一定金額をＩＣカードから先取りすることにより、事後精算をすることなく販売動作を終了させることができるため、ＩＣカードの操作が一度で済み、利用者にとって便利である。しかしながら、扱う商品が同一価格でない場合には、ＩＣカードの金額を一時預かりとしてプリペイド残額を０に書換え、返金レバーを操作したときに事後精算するようにしているため、操作方法が理解しにくく、操作も煩雑である。自動販売機の種類としては、価格の異なる商品を扱えるようにしたものが多く、この場合には、一旦ＩＣカードをリーダライタにかざしてから、再度精算後のデータをＩＣカードに書き直すことが必要であり、再度ＩＣカードをリーダライタにかざす必要があり、非常に煩雑であった。
【０００５】
また、非接触データキャリアの感度が強いものであると、リ−ダライタのアンテナに近づいた複数の非接触データキャリアのいずれに対しても、デ−タ読出やデ−タ書込が行われてしまう恐れがある。このため、使用する非接触データキャリアはアンテナに対して接近させて（有効距離が数センチ程度）使用するのが一般的であるが、非接触データキャリアをリ−ダライタにかざす距離や時間が仕様を満足しない場合には、取引途中でデ−タの更新ができないことや、デ−タ読出ができないといった問題が発生する。
【０００６】
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、非接触データキャリアを用いて、自動販売機や支払装置等を利用する際の上述のような操作の煩雑さを解消するようにし、しかも一度だけ非接触データキャリアをリーダライタにかざすことにより、確実な動作を行い得るようにした非接触データキャリア用リ−ダライタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自動販売機等における非接触データキャリア用リ−ダライタに関するものであり、本発明の上記目的は、非接触データキャリアのデ−タ読出を行うと共に、前記非接触データキャリアへのデ−タ書込を行うアンテナを装着された箱体と、前記アンテナを覆うように前記箱体に装着されると共に、利用者による前記非接触データキャリアからの押圧力を受ける押圧部を有するカバ−部と、前記押圧力を受けたときに前記箱体の移動を許容する移動許容手段と、前記押圧力が除去されたときに前記箱体を復元するように付勢する付勢手段と、前記押圧部への前記押圧力の印加を検出する押圧検出手段（機械式スイッチ又は光学センサ）とを設けることによって達成される。
【０００８】
また、前記カバー部は前記箱体と回動軸を介して本体部に軸支され、前記押圧部が押圧力を受けたときに前記カバー部及び箱体が前記回動軸を介して回動するようになっており、更に前記非接触データキャリアの接近を検出する接近検出手段、前記押圧部への前記非接触データキャリアの押圧中の処理経過を表示する表示手段を設けることによって、より効果的に達成される。更にまた、前記押圧部に前記非接触データキャリアの押圧方向もしくは押圧範囲を示す領域を表示することによって、前記非接触データキャリアとの間の通信を確実に行い得る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のリ−ダライタ２０を適用した自動販売機システムの主要部の構成例を示すブロック図であり、図２はその外観構成の一例を示している。この自動販売機システムは、従来から利用されているプリペイドカードの代わりに、図３に示すような非接触データキャリア３０（リストバンド形状の非接触ＩＣタグ，ペンダント形状の非接触ＩＣタグ，非接触ＩＣカード等）を用いて商品を購入できるようにしたものであり、親機２００と子機１００とから構成されている。親機２００は、従来から使用されている一般的な現金による自動販売機（以下、「自動販売機部」と言う）であり、図２に示すように、自動販売機部２００の前面パネルには販売商品１のサンプル棚が設けられており、その下方には所望の商品を選択して購入するための商品選択ボタン２１０、一般的な現金販売による現金投入口２２１、投入現金の返却を指示する返却レバー２２２、残額等を表示するための表示部２３０、投出された商品を取出すための取出口２４１等が設けられている。尚、自動販売機部２００において、図１の破線で示す貨幣処理部２２０、返却レバー２２２、表示部２３０及び図２の現金投入口２２１は、一般的な現金販売も併用できるようにした場合の構成を示しており、非接触データキャリアのみを対象とした場合は不要となる。また一般のものは、子機１００はプリペイドカードの処理部となっていて、ジュースやたばこ等の販売システムを構成している。
【００１０】
自動販売機部２００に接続される子機（以下、「決済部」と言う）１００は、利用者が非接触データキャリア３０を用いて商品を購入する場合の決済処理を制御する装置であり、図２に示すように、決済部１００の前面パネルには、利用者の到来（接近）を電気的又は光学的に検知して、自動販売機の利用の開始を報知する対人センサ（反射センサ）１１０と、非接触データキャリア３０との間でアンテナを介して送受信を行うリ−ダライタ２０と、利用前後のプリペイド残額等を表示するための表示部１３０とが設けられている。
【００１１】
決済部１００の内部構成は図１に示すようになっており、決済部１００は、対人センサ１１０と、図４に示すような構造で、アンテナ２１及び駆動処理回路２２を有するリーダライタ２０と、表示部１３０と、決済に係る制御を行うＣＰＵ，メモリ等で成る制御部１４０とで構成されている。制御部１４０は、対人センサ１１０、リーダライタ２０、表示部１３０に接続されると共に、インタフェ−ス（Ｉ／Ｆ）装置１４１を経て自動販売機部２００に接続されており、自動販売機の仕様に基づくコマンド／レスポンスの授受によって、非接触データキャリア３０を用いたプリペイドによる販売を制御するようになっている。
【００１２】
図３は、非接触データキャリア３０と本発明のリーダライタ２０との接続関係を模式的に示している。非接触データキャリア３０は、円盤状の本体部３１と、本体部３１を装着して腕に装填するためのバンド３２とで構成されており、通常は利用者の腕にはめられた状態で使用される。本体部３１には送受信を行うアンテナ３１Ａ及びデータ処理を行うＩＣチップ３１Ｂが具備されている。非接触データキャリア３０は、アンテナ２１及び駆動処理回路２２を有するリーダライタ２０と協働して動作し、アンテナ２１及び３１Ａを介して電磁誘導で電力を供給されると共に、相互に非接触でデータ通信を行う。データ通信は、シリアルパルスがＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調された微弱電波によって行われる。かかるリーダライタ２０が決済部（子機）１００に装着され、駆動処理回路２２で処理されたデータが制御部１４０に送出されるようになっている。尚、非接触データキャリア３０は非接触ＩＣカードで代替でき、いずれも市販のものを利用できる。又、有効距離が１ｍにも及ぶものは自動販売機３００等で利用者を特定できなくなるため、本発明では有効距離が１〜２ｃｍのものを使用する。
【００１３】
図４はリ−ダライタ２０の構造例を示しており、リ−ダライタ２０が装着された決済部１００の本体１００Ａの突起片２３に、支軸２３Ａを介して箱体２４が取付けられており、箱体２４にはアンテナ２１が装着されている。アンテナ２１に接続された駆動処理回路２２は箱体２４に設けられても、決済部１００内部に設けられても良い。突起片２３の支軸２３Ａには更に、カバ−部２５が箱体２４の上面を覆うように取付けらており、カバ−部２５上の押圧部２５Ａを非接触データキャリア３０で押圧したときに、カバ−部２５及び箱体２４は支軸２３Ａを介してＲ方向に回動するようになっている。つまり、本体１００Ａには箱体２４及びカバ−部２５のサイズに相当した開口が設けられ、支軸２３Ａによる結合が箱体２４（カバ−部２５）の移動（回動）を許容し得るようになっている。また、箱体２４の裏面には、箱体２４を常時Ｒと反対方向に付勢、つまりＲ方向への押圧が除去されたときに箱体２４を復元するスプリング等で成る付勢手段２６が設けられると共に、押圧による箱体２４のＲ方向への移動を検出するためのマイクロスイッチ等の押圧検出手段２７が設けられている。また、カバ−部２５の上部には、押圧部２５Ａへの非接触データキャリア３０の押圧経過を表示するためのＬＥＤ等の表示素子２８Ａ，２８Ｂ及び２８Ｃが配設され、カバ−２５の下部には、非接触データキャリア３０をいずれの方向からも押圧し易くするための、もしくは押圧範囲を示すための領域表示としての刻印２５Ｂが同心円状に付されている。更に、カバ−部２５の中央部内部には、利用者の手等が接近したことを検出するための反射センサ２９が設けられている。尚、本例では表示素子（２８Ａ〜２８Ｃ）の数を３個としているが素子数は任意であり、押圧検出手段２７も押圧部２５Ａで直接検出するようにすることも可能である。
【００１４】
上述のような構成において、自動販売機システムの動作例を図５及び図６を参照して説明する。図５は取引のシーケンスの詳細を示しており、自動販売機部２００と決済部１００との間のインタフェースは、入金額を販売機に送って選択商品金額を受取り、支払い後の残金を販売機に送ると商品が投出される制御がされている従来の自動販売機のインタフェースをそのまま使用している。また、図６は、取引のシーケンスに具体的な金額と操作例を記載した模式図である。尚、ここでは、決済部１００と自動販売機部２００との間は残金額を「残額」と称し、決済部１００と非接触データキャリア３０との間は残金額（プリペイド残額）を「残金」と称している。
【００１５】
先ず利用者が販売機に近づくと、対人センサー１１０等でその接近を検知する。決済部１００では、検知信号ＤＳｉの入力により利用者の接近（又は押しボタンの押下による利用開始）を検出すると、販売対象の商品の最高額以上に予め設定されている所定の金額を受入金額ａとして、入金信号ＡＣ１を自動販売機部２００に送出する。即ち、非接触データキャリア３０のプリペイド残金を読取る前に、入金信号ＡＣ１（図５中の▲１▼）を設定して自動販売機部２００に送出する。自動販売機部２００は入金信号ＡＣ１を受取り、点灯信号ＳＣ１を送出して販売可能な商品１のランプ（商品選択ボタン２１０）を点灯する。図６の例では、自動販売機部（親機）２００に収納されている商品は、１００円，２００円，５００円の３種類であり、最高額の５００円の入金を示す入金信号ＡＣ１（▲１▼）が自動販売機部２００に送られ、全ての商品の商品選択ボタン２１０が点灯される。但し、商品売り切れなどの場合には、商品選択ボタン２１０が点灯されないことは従来のものと同じである。
【００１６】
次に、利用者によって商品が選択されると、自動販売機部２００では商品選択ボタン２１０の信号ＢＳｉを入力し、商品選択ボタンに対応する商品の金額ｂの情報を利用金額データＡＲ１として決済部１００に送出する。図６の例では、２００円の商品が選択されたので、２００円の利用金額信号ＡＲ１（▲２▼）が決済部１００に送出される。利用金額信号ＡＲ１を受けた決済部１００内の制御部１４０では、非接触データキャリア３０を押圧部２５Ａにかざすように利用者に通知するため、通知手段にタグかざし要求ＤＤＳを送出する。図２の例では、アンテナ２１に設けられているランプ（図示せず）を点灯することで、「タグをかざして下さい」のガイダンスを表示するようにしている。この通知手段は音声（ＩＣ等）によるものでも良い。
【００１７】
続いて決済部１００では、ＩＤ，残金読取り要求ＤＳ１を送出してリーダライタ２０により非接触データキャリア３０のデータＤＲ１を読取る。読取完了後に表示素子２８Ａを１個点灯する。そして、読取った残金ｘと利用金額ｂとを比較して販売可能か否かを判断し、販売可能（残金ｘ≧利用金額ｂ）であれば、商品購入後の残金（残金ｘ−利用金額ｂ）を残金書換データＤＷＳとし、リーダライタ２０によって非接触データキャリア３０のプリペイド残金を書換える。書換完了後に次の表示素子２８Ｂを点灯し、「２個点灯」とする。図６の例では、非接触データキャリア３０から読取ったプリペイド残金は５，０００円であり、選択された商品の金額２００円は５，０００円以下なので販売可能と判断し、２００円を減額した４，８００円を更新後のプリペイド残金として非接触データキャリア３０の残金を書換える。
【００１８】
続いて決済部１００では、非接触データキャリア３０のデータが正しく書換えられたかどうかをチェックするために、残金読取要求ＤＳ２を送出してリーダライタ２０によって非接触データキャリア３０のデータを再度読取り、残金書換データＤＷＳと読取ったデータＤＲ２とを照合する。図６の例では、減額した金額４，８００円と書換え後の読取金額４，８００円とを照合する。そして、照合が一致していれば、利用前後のプリペイド残金（ｘ，ｘ−ｂ）を表示部１３０に表示すると共に、例えば受入金額ａ−利用金額ｂを残額の金額信号ＡＣ２として自動販売機部２００に送出する。照合完了後に次の表示素子２８Ｃを点灯し、「３個点灯」とする。図６の例では、自動販売機部２００に対しては、▲１▼で受入金額を５００円としているため、利用金額（販売金額）２００円を減算した３００円が残額の金額信号（▲３▼）として決済部１００から自動販売機部２００に送出される。一方、プリペイド残金が不足している場合は、その旨を表示すると共に、受入金額ａ−利用金額ｂ以外の金額、例えば受入金額ａ（図６の例では５００円）を金額信号ＡＣ２として自動販売機部２００に送出し、自動販売機部２００のキャンセル処理を促す。
【００１９】
残額の金額信号ＡＣ２を受けた自動販売機部２００内の制御部２５０は、決済部１００からの残額ＡＣ２と自動販売機部２００で算出した商品購入後の残額 （受入金額ａ−利用金額ｂ）とを比較し、一致していれば、商品の投出指令ＳＣ２を商品投出部２４０に送出して当該商品１を取出口２４１に投出すると共に、プリペイド残金の更新要求コマンドＡＲ２を決済部１００に送出する。一方、残額ＡＣ２が差（ＡＣ１−ＡＲ１）と一致していなければ異常と判断して取引をキャンセルし、当該取引を無効として販売動作を終了する。自動販売機部２００から更新要求コマンドＡＲ２を受けた決済部１００では、非接触データキャリア３０のプリペイド残金は既に更新済みであるため、更新要求コマンドＡＲ２に対してはダミーの更新完了信号（レスポンス）ＡＣ３を返送する。そして、自動販売機部２００から取引終了信号、カードの排出信号を受信し、１取引の動作を終了する。但し、決済部１００では、残額の金額信号ＡＣ２（▲３▼）を自動販売機部２００に送出した時点で決済処理は完了しているため、自動販売機部２００からの取引終了信号、カードの排出信号は受信するだけである。
【００２０】
以上のような方式を採ることにより、利用者はデータキャリア３０を１度だけ、リーダライタ２０の押圧部２５Ａに、刻印２５Ｂに従ってかざせば良いことになり、簡単で分かり易い操作で商品を購入できるようになる。更に、自動販売機側のソフトウエアを変更すること無く既存の設備をそのまま使えるため、非接触データキャリア３０を使用したプリペイド対応の自動販売機を安価にかつ容易に提供することが可能となる。
【００２１】
上述のように、決済部１００の制御部１４０では、アンテナ２１により非接触データキャリア３０の残金の書換えを行う。タグの種類によっては複数個のタグが同時にかざされてもその中の目的とするタグだけを識別特定して書込めるものもあるが、一般的には同時にかざされると、他の非接触データキャリア３０が近くにある場合に２つとも書換えてしまい、不正行為につながる恐れがある。そのため、電磁波を弱くするようにして１個のみを書換えるようにしなければならない。この場合には、非接触データキャリア３０をアンテナ２１に密着させる必要があるので、密着したことを検知してから書込みをさせることにしている。即ち、利用者が非接触データキャリア３０を押圧部２５Ａに押し当てると、押圧検出手段２７（若しくは反射センサ２９）がＯＮとなり、これにより密着を検知してからプリペイド残金の書換えを行うようにすれば良い。
【００２２】
上述では自動販売機を例に挙げて説明したが、遊園地等での入退場ゲ−ト、バスや電車等の乗物の利用代金の支払装置、飲食店や食堂での料金支払装置等にも同様に適用できる。また、上述では、自動販売機の利用の開始を検出する検出手段として対人センサを用いた場合を例として説明したが、この検出手段は押しボタンスイッチでも良く、利用者の接近又は利用を装置に報知できるものであれば良い。例えば、フロアマット式スイッチや入り口ドアなどに利用されているタッチ式センサでも良い。更にまた、上述では決済部（子機）１００と自動販売機部（親機）２００とを別の筐体に分けた構成とし、既存の自動販売機に子機を付加する形態を例として説明したが、一体化した構成としても良い。さらに、決済部１００にホストコンピュータとの通信手段を設け、取引データ等を管理用コンピュータに送信するように構成しても良い。
【００２３】
図７はリーダライタ２０の他の例を図４に対応させて示しており、本例では表示素子２８が１つで、反射センサ２９若しくは押圧検出手段２７によって非接触データキャリア３０を検知した時に点灯するようになっている。また、押圧部２５Ａの刻印も同心円形ではなく、左右上下方向から押付けるようにガイドする刻印２５Ｃとしている。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、非接触データキヤリアがアンテナに十分に近づいていることを検出している間に、非接触データキヤリアのデ−タの書換え動作を行うようにしているので、弱いアンテナ出力での書込みの失敗が生じることはない。これにより、複数個の非接触データキヤリアが近接している場合に、書換え不必要な他の非接触データキヤリアの書換えを行ってしまうという不都合も解決される。また、アンテナと非接触データキヤリアとの通信中に、非接触データキヤリアの方が移動してしまったとしても、十分アンテナに近づけた状態で通信を始めているので、サ−ビスエリア外へ出てしまうということもなく、確実に非接触データキヤリアのデ−タ読出し、デ−タ書込みを行うことができる。更に、利用者が非接触データキヤリアを押し付けている間、処理の経過が分かるように表示手段を設けているので、利用者は安心して待っていることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリ−ダライタを用いた自動販売機システムの主要部の構成例を示すブロック図である。
【図２】自動販売機の外観構成の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明のリーダライタ及び非接触データキャリアの接続例を示す模式図である。
【図４】本発明のリーダライタの構造例を示す平面図及び側面図である。
【図５】自動販売機システムの動作例を説明するための図である。
【図６】図５の模式図である。
【図７】本発明のリーダライタの他の構造例を示す平面図及び側面図である。
【符号の説明】
１ 販売商品
２０ リ−ダライタ
２１ アンテナ
２２ 駆動処理回路
２４ 箱体
２５ カバ−部
２６ 付勢手段
２７ 押圧検出手段
３０ 非接触データキャリア
１００ 決済部（子機）
１１０ 対人センサ
１３０ 表示部
１４０ 制御部
２００ 自動販売機部（親機）

Claims (6)

1. 非接触データキャリアのデータ読出を行うと共に、前記非接触データキャリアへのデータ書込を行うアンテナを装着された箱体と、前記アンテナを覆うように前記箱体に装着されると共に、利用者による前記非接触データキャリアからの押圧力を受ける押圧部を有するカバー部と、前記押圧力を受けたときに前記箱体の移動を許容する移動許容手段と、前記押圧力が除去されたときに前記箱体を復元するように付勢する付勢手段と、前記押圧部への前記押圧力の印加を検出する押圧検出手段とを具備したことを特徴とする非接触データキャリア用リーダライタ。
2. 前記カバー部が前記箱体と回動軸を介して本体部に軸支され、前記押圧部が押圧力を受けたときに前記カバー部及び箱体が前記回動軸を介して回動するようになっている請求項１に記載の非接触データキャリア用リーダライタ。
3. 前記押圧検出手段が機械式スイッチ又は光学センサである請求項１又は２に記載の非接触データキャリア用リーダライタ。
4. 更に前記非接触データキャリアの接近を検出する接近検出手段が設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載の非接触データキャリア用リーダライタ。
5. 更に前記押圧部への前記非接触データキャリアの押圧中の処理経過を表示する表示手段が設けられている請求項１乃至４のいずれかに記載の非接触データキャリア用リーダライタ。
6. 前記押圧部に前記非接触データキャリアの押圧方向もしくは押圧範囲を示す領域が表示されている請求項１に記載の非接触データキャリア用リーダライタ。

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