JP4180694B2 - 自動改札装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線カードを情報記録媒体とした自動改札装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、情報記録媒体としてＩＣカードの信頼性向上のため、機械的な接点部をなくし、電磁結合を用いて非接触に電源、データの送受信を行う非接触式ＩＣカード（以下、無線カードと呼ぶ）が考案されている。このよう無線カードは、２つの結合コイルを具備し、ＡＳＫ（Ａｍｐｕｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式により変調された信号を磁気変動を通じて受信し、その搬送波を整流することにより、無線カード内の電源電圧を供給するようになっている。また、この２つの結合コイルの負荷を変動させることにより発生する磁気変動により信号を送信している。
【０００３】
このような信頼性の高い無線カードは、例えば、定期券、ＳＦ（Ｓｔｏｒｅｄｆａｒｅ）カードとして広く適用可能である。
無線カードを定期券とＳＦカードとに適用する場合を考える。この場合、カード発行機にて無線カードに定期券情報（区間、有効期間等）とＳＦカード情報（前払い金額等）等の発券情報を書込んで定期券およびＳＦカードとして発行する。利用者は、この発行情報の書き込まれた無線カードを用いて、鉄道、地下鉄を利用したり、物品を購入することができる。すなわち、鉄道等の交通機関に定期券として利用する場合には、駅構内へ入場・出場の際に当該無線カードを自動改札装置に通し、自動改札装置は、当該無線カードから定期券情報を読み取って当該ユーザの入出場の可否を判定する。また、乗車券を購入する場合には、発券装置は、当該無線カードからＳＦカード情報を読み出して、必要な料金を差し引き、残額を無線カードに書き込む。さらに、物品購入の際には、店舗に設けられている所定のＰＯＳ端末装置は、利用者から差し出された無線カードからＳＦカード情報を読み出して、購入金額を差し引き、残額を無線カードに書き込む。ＳＦカード情報の残額が不足した場合には、リロード機にて金額の積み増しを行えばよい。すなわち、当該無線カードを所定のリロード機に挿入して、所望する金額を入金するとともに、当該入金額に相当するＳＦカード情報、デポジット額の更新を行えばよい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
無線カードを定期券、ＳＦカードに用いる場合、当該無線カードと、カード発行機、自動改札装置、ＰＯＳ端末装置、リロード機との間で受け渡しされる情報データの整合性を保つことが重要となる。例えば、利用者個別の当該無線カードの利用履歴は、当該ＳＦカードを発行する側からすれば、利用料金を確実に徴収するための保証となり得るし、利用者の側からすれば万一無線カードが破損した際にＳＦカードの残額の保証となり得るであろう。
【０００５】
そこで、本発明は、無線カードを媒体とする料金支払い等の利用履歴を一元管理して、事前に支払われた料金の残高を保証するとともに、料金の収受も確実に行え、信頼性の高い自動改札装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動改札装置は、少なくとも個人識別情報を含む個人情報と、事前に支払われた金額としての第１の金額情報と、一時預け入れ金額で、必要に応じて利用者に返却可能な金額としての第２の金額情報とが記録された情報記録媒体を列車の乗車定期券として改札する自動改札装置において、前記情報記録媒体に記録された乗車定期券情報と乗降駅情報とに基づき乗車精算額を求める乗車精算額算出手段（Ｓ３６、２０１）と、この乗車精算額算出手段により求められた乗車精算額が前記第１の金額情報よりも大きいか否かを判定する第１の判定手段（Ｓ３７、２０１）と、この第１の判定手段による判定の結果、乗車精算額が第１の金額情報よりも小さい場合、当該乗車精算額に基づき前記第１の金額情報を引き落とし更新する第１の更新手段（Ｓ４１、２０１）と、前記第１の判定手段による判定の結果、乗車精算額が第１の金額情報よりも大きい場合、前記第２の金額情報が存在するか否かを判定する第２の判定手段（Ｓ３８、２０１）と、この第２の判定手段による判定の結果、前記第２の金額情報が存在しない場合、前記乗車精算額から前記第１の金額情報を差し引くことで求めた不足額に基づき前記第１の金額情報をマイナス残額で更新する第２の更新手段（Ｓ４１、２０１）と、前記第２の判定手段による判定の結果、前記第２の金額情報が存在する場合、前記乗車精算額から前記第１の金額情報を差し引くことで不足額を求め、この求めた不足額が前記第２の金額情報よりも小さい場合、当該不足額に基づき前記第２の金額情報を引き落とし更新するとともに、前記第１の金額情報を「０」に更新し、前記求めた不足額が前記第２の金額情報よりも大きい場合、当該不足額に基づき前記第１の金額情報をマイナス残額で更新する第３の更新手段（Ｓ３９、Ｓ４０、Ｓ４１、２０１）と、前記情報記録媒体の利用履歴を個人毎に一元管理する管理装置へ個別の乗降履歴情報を転送する転送手段（２０１，２０６）とを具備している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかる無線カードを情報記録媒体とした料金収受システムの構成例を示したもので、当該システムに適用される無線カードは列車の乗車定期券を兼ね、事前に支払われた金額としてのＳＦカード額、預け入れられた返却可能な金額としてのデポジット額等の所定の発券情報が書き込まれている。当該システムの利用者は、この無線カードを用いて、所定の列車の利用、物品の購入が行えるようになっている。
【００１７】
例えば、列車路線上の各駅には、１または複数のカード発行機３、自動改札装置４、物品購入の際に購入代金の収受を行うためのＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｓａｌｅｓ）端末装置５、ＳＦカード額の積み増し等を行うリロード機６が設置されている。これらの装置は、さらに、各駅毎に少なくとも１つある駅管理集計装置２に接続されていて、上記各装置からの情報をその管轄駅単位で集計するようになっている。全ての駅管理集計装置２は、ホストコンピュータ（以下、簡単にホストと呼ぶ）１に接続されている。
【００１８】
図２に示すように、カード発行機３は、無線カードに利用者個人情報および発券情報を書込み、当該無線カードを定期券およびＳＦカードとして利用可能にする。発券情報は、発行日、発行駅、定期券区間情報、定期券の有効期間、第１の金額情報としてのＳＦカード額（前払い金額）、第２の金額情報としてのデポジット額（一時預け入れ金額で、必要に応じて利用者に返却可能）等の情報から構成されている。また、利用者個人情報は、当該利用者の氏名、年齢、性別、電話番号、ＩＤ番号等の利用者個別の情報から構成されている。これら情報の全てまたは一部は、利用者の申請により利用者個人あるいは駅係員により、カード発行機３に入力されて、当該利用者の所持する無線カードに書き込まれる。その際、利用者は、申請した定期券区間、その有効期間、ＳＦカード額に見合う料金をカード発行機３に入金する必要がある。発券情報、利用者個人情報は、当該利用者の発行装置３の利用履歴として上位装置（すなわち、駅管理集計装置２を経由してホスト１）に転送される。ＩＤ番号は、当該料金収受システムを利用するための各利用者に割り当てられる識別番号である。
【００１９】
自動改札装置４は、駅構内に入出する際には、利用者から差し出される無線カードから定期券区間情報、有効期間等を読取り、当該利用者の入場の可否を判定する。例えば、駅構内から出場する際には、利用者から差し出される無線カードから定期券区間情報、有効期間等を読取り、当該利用者の出場の可否を判定し、定期券区間外での降車である場合には、乗車料金の精算額の算出と、精算に伴う無線カードに記録されているＳＦカード額あるいはデポジット額の更新処理を行う。このような各利用者毎の乗降情報（入場駅、入場日時、出場駅、出場日時、乗車精算額、更新されたＳＦカード額・デポジット額等の情報および利用者のＩＤ番号）は、当該利用者の自動改札装置４の利用履歴として上位装置（すなわち、駅管理集計装置２を経由してホスト１）に転送される。
【００２０】
ＰＯＳ端末装置５は、例えば駅に設けられた店舗に設けられた、本実施形態にかかる料金収受システムにて適用される物品販売用の料金収受装置である。利用者が購入したい物品の料金は、ＰＯＳ端末装置５にて当該利用者の無線カードから読み出されたＳＦカード額あるいはデポジット額から差し引くようになっている。例えば、物品の購入場所、購入日時、購入品目、購入金額、物品購入に際し更新されたＳＦカード額・デポジット額等の情報および利用者のＩＤ番号を含む物販購入情報は、当該利用者のＰＯＳ端末装置５の利用履歴として上位装置（すなわち、駅管理集計装置２を経由してホスト１）に転送される。
【００２１】
リロード機６は、本実施形態にかかる料金収受システムにて適用される、無線カードに書き込まれているＳＦカード額、デポジット額の更新を行う料金収受装置である。利用者の所望の金額（積み増し額）を入金することにより、当該入金額に相当するＳＦカード額、デポジット額の更新を行う。これら金額の更新を行った駅（積み増し駅）、積み増し額、更新されたＳＦカード額・デポジット額等の情報および利用者のＩＤ番号を含む積み増し情報は、当該利用者のリロード機６の利用履歴として上位装置（すなわち、駅管理集計装置２を経由してホスト１）に転送される。
【００２２】
ホスト１は、駅管理集計装置２を介して、各駅に設置されたカード発行機３、自動改札装置４、ＰＯＳ端末装置５、リロード機６から転送されてきた利用履歴を基に、例えば、利用者のＩＤ番号をキーとして、図３に示したような利用者毎の個別利用履歴情報のデータベースを作成する。さらに、このようにして一元管理された個別利用履歴に基づき、各種統計量を算出する。例えば、１日の業務終了時に、入場駅が同一の乗降情報、出場駅が同一の乗降情報をそれぞれ集計して駅毎の乗降人数を算出したり、乗降情報、発券情報、物販購入情報、積み増し情報等から駅毎の収入額を算出することができる。このような個別利用履歴から算出される総利用履歴情報もホスト１のデータベースに格納される。
【００２３】
利用者の個別利用履歴をホスト１にて一元管理することにより、次に示すような効果がある。
・乗降情報、物販購入情報、総利用履歴情報等から人の移動状況や利用者の消費動向を把握でき、例えば、利用者の需要予測や商品開発といった流通産業を展開する上で活用することができる。
【００２４】
・利用者が無線カードを紛失したり、破損した場合には、ＳＦカード額、デポジット額がホスト１にデータベースにて管理されているので、利用者にＳＦカード額、デポジット額の残額を保証するすることができる。
【００２５】
・例えば、利用者のＩＤ番号のように、利用者および無線カードの固有情報に基づき個別利用履歴が管理されているので、重複再発行や不正払い戻し等が防止できる。
【００２６】
・ホスト１のデータベースには乗降情報にて利用者の入場駅、出場駅等が管理されているので、複数の旅客運輸業者間で乗り入れ運用されている場合でも業者間精算を効率的に処理することができる。
【００２７】
以下、図１の料金収受システムを構成する無線カードＰ、カード発行機３、自動改札装置４、ＰＯＳ端末装置５、リロード機６の構成および処理動作について説明する。
（１）無線カード
図４は、無線カードの内部構成例を概略的に示したもので、ＣＰＵ３１に、ＲＯＭ３４、ＲＡＭ３５、ＥＥＰＲＯＭ３６、およびシリアルインタフェース部３３を介して無線送受信部３２が接続されて構成されている。
【００２８】
無線送受信部３２は、２つの結合コイルを具備し、ＡＳＫ（Ａｍｐｕｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式により変調された信号を磁気変動を通じて受信し、その搬送波を整流することにより、無線カードＰ内の電源電圧を供給するようになっている。また、この２つの結合コイルの負荷を変動させることにより発生する磁気変動により信号を送信している。カード発行機３、自動改札装置４、ＰＯＳ端末装置５、リロード機６のそれぞれに具備されるカードリーダ・ライタ１００と無線カードＰとの間のデータの送受信は、送信側のカードリーダ・ライタ１００に具備される２つの結合コイルと、あるいは、無線カードの無線送受信部３２の結合コイルのそれぞれにおける負荷の変動により生ずる高周波の磁界の変動を、受信側の結合コイルで受けることにより成り立っている。以下、無線カード、カードリーダ・ライタ１００のそれぞれに具備される結合コイルをアンテナと呼ぶ。
【００２９】
カードリーダ・ライタ１００から受信したデータは、無線送受信部３２からシリアルインタフェース部３３に入力して、システムクロック信号のタイミングに同期させて、後段のＣＰＵ３１の制御のもと実行されるディジタル処理が可能なように、例えば、１６ビット、３２ビットのパラレル信号に変換される。
【００３０】
ＲＯＭ２１には、ＣＰＵ３１の制御プログラム等が格納されていてＣＰＵ３１は、このプログラムを基に無線カードＰを制御するようになっている。
ＲＡＭ２２には、ＳＦカード額、デポジット額、定期券情報や、ＣＰＵ３１による制御処理中に発生する各種データ等を格納するようになっていて、ＥＥＰＲＯＭ３６には無線カードＰの所有者に固有な情報、すなわち、利用者個人情報が格納されている。
【００３１】
なお、ＲＡＭ２２には、当該利用者がカード発行機３を利用した際のカード発行履歴（発券情報）、自動改札装置４を利用した際の乗降履歴（乗降情報）、ＰＯＳ端末装置５を利用した際の物品購入履歴（物販購入情報）、リロード機６を利用した際の積み増し履歴（積み増し情報）が記録されてもよい。この場合、記憶容量が足りなくなったら、古い履歴から消去しながら書き込みを行うようにしてもよい。
【００３２】
無線カードＰからカードリーダ・ライタ１００に対しデータを送信する場合、その送信データは、ＣＰＵ３１の制御のもと、シリアルインタフェース部３３に送られる。シリアルインタフェース部３３では、ＣＰＵ３１からのパラレルな送信データをシリアルに変換して、無線送受信部３２へ出力する。
【００３３】
当該料金収受システムへ加入する際、所定の加入手続きを済ました（例えば、カード発行機３から所定項目の個人情報を入力した）利用者には、ＩＤ番号が割り当てられ、例えばカード発行機３にて、このＩＤ番号を含めた当該利用者の個人情報（氏名、年齢、性別、電話番号、ＩＤ番号等）が無線カードＰ（のＥＥＰＲＯＭ３６）に書き込まれる。その際、当該利用者個人情報は、カード発行機３から駅管理集計装置２を介してホスト１へ転送される。ホスト１では、利用者個人情報を受信すると、当該利用者の個別利用履歴情報のデータベースを作成する。
【００３４】
このようにして、無線カードＰに利用者のＩＤ番号を含む利用者個人情報が書き込まれると、以後、カード発行機３にて、当該無線カードＰに定期券やＳＦカードの発行を受けることができる。
（２）カード発行機
図５は、カード発行機３の構成例を概略的に示したもので、装置全体の制御を司る主制御部１０１に、メモリ１０２、カードリーダ・ライタ１００、発券データ入力部１０４、表示部１０５、印刷部１０６、通信部１０７、入出金部１０８が接続して構成されている。
【００３５】
メモリ１０２には、カード発行機３の処理手順を記述したプログラム、カード発行機３の処理動作に必要なデータ等が予め記憶されていて、主制御部１０１は、メモリ１０２に記憶されているこれらプログラム、データに基づきカード発行機３の各構成部を制御するようになっている。
【００３６】
カードリーダ・ライタ１００は、利用者から差し出された無線カードＰの接近をアンテナにて検知し、このアンテナを介して当該無線カードに対しデータの読み出し、書き込みを行うようになっている。
【００３７】
発券データ入力部１０４は、利用者の氏名、年齢、性別、電話番号等や、定期券、ＳＦカードを発行する際に必要な各種情報、指示を入力するためのユーザインタフェースである。表示部１０５には利用者へ操作案内や、各種メッセージを表示する。利用者は、表示部１０５に表示された内容に従って、発券データ入力部１０４より必要な情報データを入力していけばよい。主制御部１０１は、利用者により入力された情報データを基に、利用者個人情報や発券情報を作成し、それをカードリーダ・ライタ１００を介して無線カードＰに書き込む。
【００３８】
印刷部１０６は、無線カードＰの表面あるいは裏面に当該無線カードの所有者の氏名や、定期券区間、有効期間等の印刷を行う。
通信部１０７は、当該カード発行機３を管轄する上位装置としての駅管理集計装置２と所定の通信回線にて接続するためのインタフェースを司るものである。
【００３９】
入出金部１０８は、予め紙幣、硬貨を格納した金庫を具備し、利用者により投入された紙幣、硬貨の計数や、釣り銭として利用者に払い出す紙幣、硬貨を計数する。
【００４０】
図６は、図５に示したカード発行機３の処理動作を説明するためのフローチャートである。なお、無線カードＰのＥＥＰＲＯＭ３６には、既に、当該無線カードＰを利用できる利用者の個人情報が書き込まれているものとする。すなわち、当該料金収受システムへ加入する際、カード発行機３に加入のための所定の個人情報と、別途発番されたＩＤ番号とを発券データ入力部１０４から入力し、それを基に、主制御部１０１にて利用者個人情報が作成され、カードリーダ・ライタ１００にて、このＩＤ番号を含めた当該利用者の個人情報（氏名、年齢、性別、電話番号、ＩＤ番号等）が無線カードＰ（のＥＥＰＲＯＭ３６）に書き込まれる。その際、当該利用者個人情報は、カード発行機３から駅管理集計装置２を介してホスト１へ転送される。ホスト１では、利用者個人情報を受信すると、当該利用者の個別利用履歴情報のデータベースを作成する。
【００４１】
カードリーダ・ライタ１００は、利用者により差し出された無線カードＰの接近をアンテナにて検知すると、主制御部１０１の制御の下、当該無線カードＰからＥＥＰＲＯＭ３６に予め格納されている利用者個人情報、既に書き込まれている発券情報が存在するときは、当該発券情報も同時にを読み取る（ステップＳ１）。
【００４２】
利用者個人情報の読取りが成功したら、次に、例えば、当該利用者個人情報中のＩＤ番号が正当なものであるか否かをチェックして、無線カードＰの有効性をチェックする（ステップＳ２）。例えば、通信部１０７、駅管理集計装置２を介してホスト１に、無線カードＰから読み出されたＩＤ番号がデータベースに登録されているか否かを問い合わせ、当該ＩＤ番号がデータベースに登録されている場合には、当該無線カードＰは有効であると判断する。一方、当該ＩＤ番号がデータベースに登録されていなかったときは、当該無線カードＰは無効であると判断して、その旨のメッセージを表示部１０５に表示するとともに、その後の処理を中止する。
【００４３】
無線カードＰが有効であると判断されたときは、次に、その読み取った利用者個人情報を表示部１０５に表示し、利用者へ当該利用者個人情報の内容の確認を促す（ステップＳ３）。
【００４４】
利用者により利用者個人情報の確認がなされたら、次に、定期券を新規発行するか継続発行するかを尋ねるメッセージを表示部１０５に表示する。これを受けて利用者が新規発行を選択したときは（ステップＳ４）、定期券区間、有効期間等の定期券を発行するに必要な情報データ（定期券情報）の入力を促すメッセージを表示部１０５に表示し、これを受けて利用者により入力された定期券情報に基づき、主制御部１０１は無線カードに書き込むための発券情報を作成する（ステップＳ５）。利用者が継続発行を選択したときは（ステップＳ４）、無線カードＰから読み出した発券情報に含まれる定期券区間を表示するとともに、有効期間等の定期券を発行するに必要な情報データの入力を促すメッセージを表示部１０５に表示し、これに応じて利用者により入力された定期券情報と無線カードＰから読み出された発券情報とから、主制御部１０１は有効期間等を継続した発券情報を作成する（ステップＳ６）。なお、利用者により入力された情報は、表示部１０５に表示して、利用者の確認および適宜修正を促すことが運用上望ましい。
【００４５】
次に、表示部１０５にＳＦカードの要／不要を尋ねるメッセージを表示する。これを受けて、利用者が「要」を選択した場合には、表示部１０５に利用者に所望の金額の入力を促すメッセージを表示して、利用者に金額そのものを入力させるか、あるいは、選択可能な金額の一覧を表示して利用者に所望の金額を選択させる（ステップＳ７〜ステップＳ８）。
【００４６】
さらに、表示部１０５にデポジットの要／不要を尋ねるメッセージを表示する。これを受けて、利用者が「要」を選択した場合には、表示部１０５に利用者に所望の金額の入力を促すメッセージを表示して、利用者に金額そのものを入力させるか、あるいは、選択可能な金額の一覧を表示して利用者に所望の金額を選択させる（ステップＳ９〜ステップＳ１０）。
【００４７】
主制御部１０１は、利用者が入力した定期券情報、ＳＦカード額、デポジット額から当該利用者への請求額を算出し、その算出した請求額を表示部１０５に表示して、当該利用者に入金を促すメッセージを表示する（ステップＳ１１）。
【００４８】
請求額に等しい入金を確認した主制御部１０１は、定期券発券情報、ＳＦカード額、デポジット額を含む発券情報を無線カードＰに書込むとともに、当該利用者のＩＤ番号を含む発券情報を駅管理集計装置２へ転送する（ステップＳ１２〜ステップＳ１３）。その後、無線カードをカードリーダ・ライタ１００から排出等して、利用者に返却する（ステップＳ１４）。
【００４９】
カード発行機３は、定期券発券情報、ＳＦカード額、デポジット額を含む発券情報を当該利用者の所持する無線カードＰに書き込むとともに、駅管理集計装置２へ転送し、駅管理集計装置２は、これら情報を当該利用者の当該発行装置３の利用履歴として上位装置（すなわち、ホスト１）へ転送する。ホスト１は、カード発行機３から送られていた発券情報に含まれるＩＤ番号をキーにデータベースを検索し、当該ＩＤ番号に対応する個別利用履歴情報にこの発券情報を追加登録する。
（３）自動改札装置
図７は、自動改札装置４の構成例を概略的に示したもので、装置全体の制御を司る主制御部２０１に、メモリ２０２、カードリーダ・ライタ１００、通行制御部２０４、表示部２０５、通信部２０６が接続して構成されている。
【００５０】
メモリ２０２には、自動改札装置４の処理手順を記述したプログラム、自動改札装置４の処理動作に必要なデータ等が予め記憶されていて、主制御部２０１は、メモリ２０２に記憶されているこれらプログラム、データに基づき自動改札装置４の各構成部を制御するようになっている。
【００５１】
カードリーダ・ライタ１００は、駅構内に入出場する際に、利用者から差し出された無線カードＰの接近をアンテナにて検知し、当該無線カードＰから定期券区間情報、有効期間、必要に応じてＳＦカード額、デポジット額等を読取る。
【００５２】
主制御部２０１は、この読み取られた定期券区間情報、有効期間等を基に当該利用者の駅構内への入出場の可否を判定する。駅構内から出場する際に、例えば定期券区間外での降車である場合には、乗車料金の精算額の算出と、精算に伴うＳＦカード額、デポジット額の更新処理を行う。更新されたＳＦカード額、デポジット額は、カードリーダ・ライタ１００を介して無線カードＰに書き込む。
【００５３】
通行制御部２０４には、制御対象である通行ゲートの機構部を駆動するためのドライバ２０８が接続されていて、主制御部２０１の入出場可否判断に基づきドライバ２０８を駆動して通行ゲートを開閉動作するようになっている。
【００５４】
表示部２０５は、利用者への各種メッセージを表示する。
通信部２０６は、当該自動改札装置４を管轄する上位装置としての駅管理集計装置２と所定の通信回線にて接続するためのインタフェースを司るものである。
【００５５】
図８、図９は、図７に示した自動改札装置４の処理動作を説明するためのフローチャートである。
まず、図８を参照して、利用者が駅構内に入場する際の自動改札装置４の処理動作について説明する。
【００５６】
カードリーダ・ライタ１００は、利用者により差し出された無線カードＰの接近をアンテナにて検知すると、主制御部２０１の制御の下、当該無線カードＰからＥＥＰＲＯＭ３６に予め格納されている利用者個人情報を読み取る（ステップＳ２１）。
【００５７】
利用者個人情報の読取りが成功したら、次に、例えば、当該利用者個人情報中のＩＤ番号が正当なものであるか否かをチェックして、無線カードＰの有効性をチェックする（ステップＳ２２）。例えば、通信部２０６、駅管理集計装置２を介してホスト１に、無線カードＰから読み出されたＩＤ番号がデータベースに登録されているか否かを問い合わせ、当該ＩＤ番号がデータベースに登録されている場合には、当該無線カードＰは有効であると判断する。一方、当該ＩＤ番号がデータベースに登録されていなかったときは、当該無線カードＰは無効であると判断して、その旨のメッセージを表示部２０５に表示するとともに、通行ゲートを閉じて、その後の処理を中止する。
【００５８】
無線カードＰが有効であると判断されたときは、カードリーダ・ライタ１００を介して無線カードＰのＲＡＭ３５に、入場駅、入場日時等の乗車情報を書き込むとともに、当該利用者のＩＤ番号を含む乗車情報を通信部２０６、駅管理集計装置２を介してホスト１へ転送する（ステップＳ２３）。そして、表示部２０５に、例えば「御入場下さい」といったようなメッセージを表示し（ステップＳ２４）、通行ゲートを解放して利用者へ入場を促す（ステップＳ２５）。
【００５９】
次に、図９を参照して、利用者が駅構内から出場する際の自動改札装置４の処理動作について説明する。
カードリーダ・ライタ１００は、利用者により差し出された無線カードＰの接近をアンテナにて検知すると、主制御部２０１の制御の下、当該無線カードＰからＥＥＰＲＯＭ３６に予め格納されている利用者個人情報、ＲＡＭ３５から定期券情報（有効期間、定期券区間等）、乗車情報（入場駅、入場日時等）、ＳＦカード額、デポジット額等を読み取る（ステップＳ２１）。
【００６０】
利用者個人情報の読取りが成功したら、次に、例えば、当該利用者個人情報中のＩＤ番号が正当なものであるか否かをチェックして、無線カードＰの有効性をチェックする（ステップＳ２２）。例えば、通信部２０６、駅管理集計装置２を介してホスト１に、無線カードＰから読み出されたＩＤ番号がデータベースに登録されているか否かを問い合わせ、当該ＩＤ番号がデータベースに登録されている場合には、当該無線カードＰは有効であると判断する。一方、当該ＩＤ番号がデータベースに登録されていなかったときは、当該無線カードＰは無効であると判断して、その旨のメッセージを表示部２０５に表示するとともに、通行ゲートを閉じてその後の処理を中止する。
【００６１】
主制御部２０１は、無線カードＰが有効であると判断したときは、次に、有効期間をチェックする（ステップＳ３１）。この有効期間は、主制御部２０１に具備されている時計の現在の時刻情報と比較され、現在の時刻情報が当該有効期間内であって、さらに、定期券区間と乗車情報とをチェックして定期券区間内の乗降であるときは（ステップＳ３２）、出場駅、出場日時等の降車情報を書き込むとともに、当該利用者のＩＤ番号を含む降車情報を通信部２０６、駅管理集計装置２を介してホスト１へ転送する（ステップＳ３３）。そして、表示部２０５に、例えば「御出場下さい」といったようなメッセージを表示し（ステップＳ３４）、通行ゲートを解放して利用者へ出場を促す（ステップＳ３５）。
【００６２】
一方、現在の時刻情報が当該有効期間外であるとき（ステップＳ３１）、あるいは、定期券区間外の乗降であるとき（ステップＳ３２）は、ステップＳ３６へ進み、主制御部２０１は、定期券区間、乗車情報（入場駅、入場日時等）を基に、乗車精算額を算出する。
【００６３】
乗車精算額が、無線カードＰから読み取られたＳＦカード額以下の場合は、ステップＳ４１へ進み、ＳＦカード額から不足額としての当該乗車精算額を差し引き、ＳＦカード額を更新する。
【００６４】
乗車精算額が無線カードＰから読み取られたＳＦカード額を越えている場合において、無線カードＰにデポジット額が書き込まれているときは、当該デポジット額から不足額（乗車精算額−ＳＦカード額）を差し引いて、デポジット額を更新し、ＳＦカード額の残額を「０」に更新する（ステップＳ３７〜ステップＳ４０）。当該デポジット額が不足額（乗車精算額−ＳＦカード額）に満たないとき、あるいは、ステップＳ３８でデポジット額が存在しないときは、ステップＳ４１に進み、ＳＦカード額のマイナス残高の更新を行う。すなわち、ステップ３８にてデポジット額が存在しないときは、ＳＦカード額から不足額（＝乗車精算額−ＳＦカード額の全額）を差し引いてＳＦカード額をマイナスの値とする。また、ステップＳ３９にて、デポジット額が不足額（乗車精算額−ＳＦカード額の全額）に満たないときは、ＳＦカード額から不足額（＝乗車精算額−ＳＦカード額の全額−デポジット額の全額）を差し引いてＳＦカード額をマイナスの値とする。
【００６５】
その後、カードリーダ・ライタ１００は、無線カードＰ（のＲＡＭ３５）に当該更新されたＳＦカード額、デポジット額、出場駅、出場日時、乗車精算額等を含む降車情報を書き込むとともに、当該利用者のＩＤ番号を含む降車情報は通信部２０６、駅管理集計装置２を介してホスト１へ転送される（ステップＳ３３）。そして、表示部２０５に、例えば「御出場下さい」といったようなメッセージを表示し（ステップＳ３４）、通行ゲートを解放して利用者へ出場を促す（ステップＳ３５）。
【００６６】
各利用者毎の乗降情報（入場駅、入場日時、出場駅、出場日時、乗車精算額、更新されたＳＦカード額・デポジット額等の情報および利用者のＩＤ番号）は、当該利用者の自動改札装置４の利用履歴として上位装置（すなわち、駅管理集計装置２を経由してホスト１）に転送される。ホスト１は、自動改札装置４から送られていた乗降情報に含まれるＩＤ番号をキーにデータベースを検索し、当該ＩＤ番号に対応する個別利用履歴情報にこの乗降情報を追加登録する。
【００６７】
出場時に乗車料金の精算が必要であるときは、通常ならば、通行ゲートが閉ざされて出場ができないわけであるが、上記実施形態によれば、デポジット額、ＳＦカード額、ＳＦカード額に設定されるマイナス残額により、精算を容易に行えるので、精算が必要な利用者であってもひとまず出場させることにより、通勤混雑時の緩和が図られる。
【００６８】
また、更新されたデポジット額、ＳＦカード額は、常にホスト１にて各利用者個別に管理されているので、旅客運輸業者からすれば精算額を確実に回収することができる。
（４）ＰＯＳ端末装置
図１０は、ＰＯＳ端末装置５の構成例を概略的に示したもので、装置全体の制御を司る主制御部３０１に、メモリ３０２、カードリーダ・ライタ１００、購入データ入力部３０４、表示部３０５、通信部３０６、印刷部３０７が接続して構成されている。
【００６９】
メモリ３０２には、ＰＯＳ端末装置５の処理手順を記述したプログラム、ＰＯＳ端末装置５の処理動作に必要なデータ等が予め記憶されていて、主制御部３０１は、メモリ３０２に記憶されているこれらプログラム、データに基づきＰＯＳ端末装置５の各構成部を制御するようになっている。
【００７０】
カードリーダ・ライタ１００は、利用者から差し出された無線カードＰの接近をアンテナにて検知し、このアンテナを介して当該無線カードに対しデータの読み出し、書き込みを行うようになっている。
【００７１】
購入データ入力部３０４は、例えば、利用者が購入しようとしている物品に予め印刷されているバーコード等を読み取って、当該物品の品目、金額等を入力するためのものである。
【００７２】
表示部３０５は、購入データ入力部３０４から入力された物品の品目、金額や、購入金額の精算結果等を表示する。
印刷部３０７は、無線カードＰの表面あるいは裏面に例えば、購入品目、購入金額、更新されたＳＦカード額等の印刷を行う。
【００７３】
通信部３０６は、当該ＰＯＳ端末装置５を管轄する上位装置としての駅管理集計装置２と所定の通信回線にて接続するためのインタフェースを司るものである。
【００７４】
図１１は、図１０に示したＰＯＳ端末装置５の処理動作を説明するためのフローチャートである。
利用者は、例えば、購入したい物品をＰＯＳ端末装置５の設置されているカウンタへ持っていく。カードリーダ・ライタ１００は、利用者により差し出された無線カードＰの接近をアンテナにて検知すると、主制御部３０１の制御の下、当該無線カードＰからＥＥＰＲＯＭ３６に予め格納されている利用者個人情報、ＲＡＭ３５からＳＦカード額、デポジット額等を読み取る（ステップＳ５１）。
【００７５】
利用者個人情報の読取りが成功したら、次に、例えば、当該利用者個人情報中のＩＤ番号が正当なものであるか否かをチェックして、無線カードＰの有効性をチェックする（ステップＳ５２）。例えば、通信部３０６、駅管理集計装置２を介してホスト１に、無線カードＰから読み出されたＩＤ番号がデータベースに登録されているか否かを問い合わせ、当該ＩＤ番号がデータベースに登録されている場合には、当該無線カードＰは有効であると判断する。一方、当該ＩＤ番号がデータベースに登録されていなかったときは、当該無線カードＰは無効であると判断して、その旨のメッセージを表示部３０５に表示するとともに、その後の処理を中止する。
【００７６】
無線カードＰが有効であると判断されたときは、次に、購入データ入力部３０４から物品の品目、金額等を入力する（ステップＳ５３）。
購入金額の値が無線カードＰから読み取ったＳＦカード額の値以下であるときは、当該ＳＦカード額から当該購入金額を差し引き、ＳＦカード額を更新する（ステップＳ５５）。そして、カードリーダ・ライタ１００は、更新されたＳＦカード額、購入場所、購入日時、購入品目、購入金額等を含む物販購入情報を、無線カードＰに書き込むとともに、当該利用者のＩＤ番号を含む物販購入情報は、通信部３０６、駅管理集計装置２を介してホスト１へ転送される（ステップＳ５６）。その後、無線カードＰを利用者に返却する（ステップＳ５７）。
【００７７】
一方、購入金額の値が無線カードＰから読み取ったＳＦカード額より大きい場合において、無線カードＰにデポジット額が書き込まれているときは、当該デポジット額から不足額（購入金額−ＳＦカード額の全額）を差し引いて、デポジット額を更新し、ＳＦカード額の残額を「０」に更新する（ステップＳ５８〜ステップＳ６０）。当該デポジット額が不足額（購入金額−ＳＦカード額の全額）に満たないとき、あるいは、ステップＳ５８でデポジット額が存在しないときは、ステップＳ６１へ進み、ＳＦカード額のマイナス残高の更新を行う。すなわち、ステップＳ５８にてデポジット額が存在しないときは、ＳＦカード額から不足額（＝購入金額−ＳＦカード額の全額）を差し引いてＳＦカード額をマイナスの値とする。また、ステップＳ５９にて、デポジット額が不足額（購入金額−ＳＦカード額の全額）に満たないときは、ＳＦカード額から不足額（＝購入金額−ＳＦカード額の全額−デポジット額の全額）を差し引いてＳＦカード額をマイナスの値とする。
【００７８】
その後、カードリーダ・ライタ１００は、更新されたＳＦカード額、デポジット額、購入場所、購入日時、購入品目、購入金額等を含む物販購入情報を、無線カードＰに書き込むとともに、当該利用者のＩＤ番号を含む物販購入情報は、通信部３０６、駅管理集計装置２を介してホスト１へ転送される（ステップＳ５６）。その後、無線カードＰを利用者に返却する（ステップＳ５７）。
【００７９】
ホスト１は、ＰＯＳ端末装置５から送られていた物販購入情報に含まれるＩＤ番号をキーにデータベースを検索し、当該ＩＤ番号に対応する個別利用履歴情報にこの物販購入情報を追加登録する。
【００８０】
以上説明したように、ＰＯＳ端末装置４は、物品の購入金額をＳＦカード額から差し引くことで当該物品の代金を回収するものであるが、その際、ＳＦカード額が購入金額に満たない場合は、デポジット額で精算し、あるいは、ＳＦカード額をマイナス残額で更新することにより、実際に金銭のやりとりを行うことなく、料金の支払と回収が確実に行える。
（５）リロード機
図１２は、リロード機６の構成例を概略的に示したもので、装置全体の制御を司る主制御部４０１に、メモリ４０２、カードリーダ・ライタ１００、入出金部４０３、表示部４０４、入力部４０５、印刷部４０６、通信部４０７が接続して構成されている。
【００８１】
メモリ４０２には、リロード機６の処理手順を記述したプログラム、リロード機６の処理動作に必要なデータ等が予め記憶されていて、主制御部４０１は、メモリ４０２に記憶されているこれらプログラム、データに基づきリロード機６の各構成部を制御するようになっている。
【００８２】
カードリーダ・ライタ１００は、利用者から差し出された無線カードＰの接近をアンテナにて検知し、このアンテナを介して当該無線カードに対しデータの読み出し、書き込みを行うようになっている。
【００８３】
入出金部４０３は、予め紙幣、硬貨を格納した金庫を具備し、利用者により投入された紙幣、硬貨の計数や、釣り銭として利用者に払い出す紙幣、硬貨を計数する。
【００８４】
表示部４０４は、利用者へ操作案内や、各種メッセージを表示する。入力部４０５は、積み増し額や、その他の各種情報、指示を入力するためのユーザインタフェースである。利用者は、表示部１０５に表示された内容に従って、入力部４０５より必要な情報データを入力していけばよい。
【００８５】
印刷部４０６は、無線カードＰの表面あるいは裏面に例えば、デポジット額や、ＳＦカード額等の印刷を行う。
通信部４０７は、当該リロード６を管轄する上位装置としての駅管理集計装置２と所定の通信回線にて接続するためのインタフェースを司るものである。
【００８６】
図１３は、図１２に示したリロード機６の処理動作を説明するためのフローチャートである。
カードリーダ・ライタ１００は、利用者により差し出された無線カードＰの接近をアンテナにて検知すると、主制御部４０１の制御の下、当該無線カードＰからＥＥＰＲＯＭ３６に予め格納されている利用者個人情報、ＲＡＭ３５からＳＦカード額、デポジット額等を読み取る（ステップＳ７１）。
【００８７】
利用者個人情報の読取りが成功したら、次に、例えば、当該利用者個人情報中のＩＤ番号が正当なものであるか否かをチェックして、無線カードＰの有効性をチェックする（ステップＳ７２）。例えば、通信部４０６、駅管理集計装置２を介してホスト１に、無線カードＰから読み出されたＩＤ番号がデータベースに登録されているか否かを問い合わせ、当該ＩＤ番号がデータベースに登録されている場合には、当該無線カードＰは有効であると判断する。一方、当該ＩＤ番号がデータベースに登録されていなかったときは、当該無線カードＰは無効であると判断して、その旨のメッセージを表示部４０４に表示するとともに、その後の処理を中止する。
【００８８】
無線カードＰが有効であると判断されたときは、無線カードＰから読み出したＳＦカード額、デポジット額等を表示部４０４に表示する（ステップＳ７３）。
主制御部４０１は、ＳＦカード額がマイナス残額であるときは、その旨と、当該マイナス残高の支払い要求メッセージを表示部４０４に表示する（ステップＳ７４〜ステップＳ７５）。この要求を受けて、利用者による当該マイナス残額に等しい入金を確認した主制御部４０１は、次に、表示部４０４に当該利用者にＳＦカード額の積み増しを要／不要を尋ねるメッセージを表示する。これを受けて、利用者が「要」を選択した場合には、表示部４０４にＳＦカード額の積み増し額の入力を促すメッセージを表示し、利用者に金額そのものを入力させるか、あるいは、選択可能な金額の一覧を表示して利用者に所望の金額を選択させる（ステップＳ７７）。主制御部４０１は、利用者から当該入力された積み増し額に等しい入金を確認すると、先に無線カードＰから読み出したＳＦカード額（マイナス残高があっても、ステップＳ７６で精算済みであるので、その場合はＳＦカード額は「０」である）にステップＳ７７で入力された積み増し額を加算して、ＳＦカード額を更新する（ステップＳ７９）。
【００８９】
次に、表示部４０５にデポジットの払出しの要／不要を尋ねるメッセージを表示する。これを受けて、利用者が「要」を選択した場合には、先に無線カードＰから読み取ったデポジット額に等しい額の金銭を入出金部４０３から返却する（ステップＳ８０〜ステップＳ８１）。
【００９０】
次に、表示部４０５にデポジットの積み増しの要／不要を尋ねるメッセージを表示する。これを受けて、利用者が「要」を選択した場合には、表示部４０５に利用者に所望の金額の入力を促すメッセージを表示して、利用者に金額そのものを入力させるか、あるいは、選択可能な金額の一覧を表示して利用者に所望の金額を選択させる（ステップＳ８２〜ステップＳ８３）。主制御部４０１は、利用者から当該入力された積み増し額に等しい入金を確認すると、先に無線カードＰから読み出したデポジット額（ステップＳ８１でデポジットを払出した場合はデポジット額は「０」である）にステップＳ８３で入力された積み増し額を加算して、デポジット額を更新する（ステップＳ８４〜ステップＳ８５）。
【００９１】
以上のようにして、ＳＦカード額のマイナス残額の精算、利用者の要求に応じてＳＦカード額の積み増し、デポジットの返却、デポジット額の積み増しを行い、ＳＦカード額の更新、デポジット額の更新を行った後は、積み増し駅、積み増し額、更新されたＳＦカード額、デポジット額等を含む積み増し情報を無線カードＰに書込み、当該利用者のＩＤ番号を含む積み増し情報を駅管理集計装置２へ転送する（ステップＳ８６）。その後、無線カードをカードリーダ・ライタ１００から排出等して、利用者に返却する（ステップＳ８７）。
【００９２】
駅管理集計装置２は、リロード機６から送られてきた積み増し情報を当該利用者の当該発行装置３の利用履歴として上位装置（すなわち、ホスト１）へ転送する。ホスト１は、積み増し情報に含まれるＩＤ番号をキーにデータベースを検索し、当該ＩＤ番号に対応する個別利用履歴情報にこの発券情報を追加登録する。
【００９３】
以上説明したように、リロード機６は、無線カードＰに書き込まれているＳＦカード額、デポジット額を読み出し、ＳＦカード額にマイナス残額があるときは、その精算を行いことにより、マイナス残額にて利用者への前貸しした料金の回収が確実に行える。また、ＳＦカード額の積み増し、必要に応じて、デポジット額の返却、積み増しも行えて、利用者にとって、料金の支払が容易である。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば情報記録媒体（例えば、無線カード）を媒体とする料金支払い等の利用履歴を一元管理して、事前に支払われた料金の残高を保証するとともに、前記マイナス残額を前記第１の金額情報を積み増し更新する際に精算することにより料金の収受も確実に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる料金収受システムの全体の構成例を示した図。
【図２】カード発行機、自動改札装置、ＰＯＳ端末装置、リロード機からホストコンピュータへ転送される利用者の利用履歴について説明するための図。
【図３】ホストコンピュータのデータベースで管理されている情報（個別利用履歴情報、総利用履歴情報）の一例を示した図。
【図４】無線カードの概略的な構成図。
【図５】カード発行機の概略的な構成図。
【図６】カード発行機の処理動作を説明するためのフローチャート。
【図７】自動改札装置の概略的な構成図。
【図８】自動改札装置の処理動作（入場時）を説明するためのフローチャート。
【図９】自動改札装置の処理動作（出場時）を説明するためのフローチャート。
【図１０】ＰＯＳ端末装置の概略的な構成図。
【図１１】ＰＯＳ端末装置の処理動作を説明するためのフローチャート。
【図１２】リロード機の概略的な構成図。
【図１３】リロード機の処理動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１…ホストコンピュータ
２…駅管理集計装置
３…カード発行機
４…自動改札装置
５…ＰＯＳ端末装置（料金収受装置）
６…リロード機（料金収受装置）

Claims (1)

1. 少なくとも個人識別情報を含む個人情報と、事前に支払われた金額としての第１の金額情報と、一時預け入れ金額で、必要に応じて利用者に返却可能な金額としての第２の金額情報とが記録された情報記録媒体を列車の乗車定期券として改札する自動改札装置において、
   前記情報記録媒体に記録された乗車定期券情報と乗降駅情報とに基づき乗車精算額を求める乗車精算額算出手段（Ｓ３６、２０１）と、
   この乗車精算額算出手段により求められた乗車精算額が前記第１の金額情報よりも大きいか否かを判定する第１の判定手段（Ｓ３７、２０１）と、
   この第１の判定手段による判定の結果、乗車精算額が第１の金額情報よりも小さい場合、当該乗車精算額に基づき前記第１の金額情報を引き落とし更新する第１の更新手段（Ｓ４１、２０１）と、
   前記第１の判定手段による判定の結果、乗車精算額が第１の金額情報よりも大きい場合、前記第２の金額情報が存在するか否かを判定する第２の判定手段（Ｓ３８、２０１）と、
   この第２の判定手段による判定の結果、前記第２の金額情報が存在しない場合、前記乗車精算額から前記第１の金額情報を差し引くことで求めた不足額に基づき前記第１の金額情報をマイナス残額で更新する第２の更新手段（Ｓ４１、２０１）と、
   前記第２の判定手段による判定の結果、前記第２の金額情報が存在する場合、前記乗車精算額から前記第１の金額情報を差し引くことで不足額を求め、この求めた不足額が前記第２の金額情報よりも小さい場合、当該不足額に基づき前記第２の金額情報を引き落とし更新するとともに、前記第１の金額情報を「０」に更新し、前記求めた不足額が前記第２の金額情報よりも大きい場合、当該不足額に基づき前記第１の金額情報をマイナス残額で更新する第３の更新手段（Ｓ３９、Ｓ４０、Ｓ４１、２０１）と、
   前記情報記録媒体の利用履歴を個人毎に一元管理する管理装置へ個別の乗降履歴情報を転送する転送手段（２０１，２０６）と、
   を具備したことを特徴とする自動改札装置。

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