JP4680536B2

JP4680536B2 - 非接触型ｉｃカード処理装置

Info

Publication number: JP4680536B2
Application number: JP2004180800A
Authority: JP
Inventors: 英彦塚本
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2024-06-18
Also published as: JP2006004235A

Description

本発明は、非接触型ＩＣカードとの間でデータ授受を行って自動改札等の所定の処理を行う非接触型ＩＣカード処理装置に関する。

近年、駅に設置される自動改札機は、利用者の利便向上を図るために、乗車券を自動改札機に投入することなく非接触式に自動改札が行える非接触式自動改札機が使用されるようになってきている（特許文献１参照）。

この非接触式自動改札機は、非接触型ＩＣカードからなる、いわゆる非接触券が非接触式自動改札機の本体に設けられているアンテナ部にタッチされ、又はアンテナ部にかざされると、非接触券と非接触式自動改札機の本体との間でデータ授受が行われて入出場処理（入場処理又は出場処理を意味している。）が行われるように構成されている。

また、近年のＩＴ技術の進歩により携帯電話機に非接触券の機能をも持たせ、その携帯電話機を非接触式自動改札機の本体のアンテナ部にタッチ又はかざして入出場できるようにすることも提案されている（特許文献２参照）。
特開２００３−２２３６５９号公報特開２００１−５２２１３号公報

しかしながら、従来の非接触型ＩＣカード処理装置においては、例えばその非接触型ＩＣカード処理装置が非接触式自動改札機の場合、その非接触式自動改札機の本体のアンテナ部に非接触券や携帯電話機が強くタッチされるとアンテナ部及びそのアンテナ部に組込まれているリーダライタユニットが損傷するだけでなく、非接触券や携帯電話機自身も損傷を受けるおそれがあった。

すなわち、非接触式自動改札機の本体のアンテナ部の表面は、電波を通す硬質の合成樹脂製のカバー材で覆われていて、その内部に組込まれているアンテナやリーダライタユニットが保護されている。しかし、そのアンテナ部の硬質の表面に物体が強く当たるとアンテナ部の内部に衝撃が加わりアンテナ部に悪影響を与えるだけでなく、アンテナ部の硬質の表面に強く当たった物体の非接触券や携帯電話機自身にも衝撃が加わり悪影響を与えるおそれがあった。

加えて、非接触券や携帯電話機がアンテナ部の硬質の表面に強く当たったときは、反力により瞬時にアンテナ部が離れてしまい、十分なリードライト時間が確保できずに入出場が拒否されてしまうおそれがあった。

そこで、本発明は、上記欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、非接触型ＩＣカード処理装置の本体のアンテナ部を保護することができるとともに、非接触型ＩＣカード又は携帯電話機等のその非接触型ＩＣカード処理装置で使用される媒体自身も保護することのできる非接触型ＩＣカード処理装置を提供することにある。

本発明に係る非接触型ＩＣカード処理装置は、上記目的を達成するために、請求項１に
記載の発明は、非接触型ＩＣカード処理装置の本体のアンテナ部に非接触型ＩＣカードが
タッチ又はかざされたときに、その非接触型ＩＣカード処理装置の本体とその非接触型Ｉ
Ｃカードとの間でデータ授受を行って所定の処理を行う非接触型ＩＣカード処理装置にお
いて、前記アンテナ部はアンテナを組み込んでおり、前記アンテナを組み込んだ前記アン
テナ部は、力を弾性で吸収する力吸収部材（吸収機構）の上に配置され、当該力吸収部材
によって下側から支持され、前記アンテナ部に上側から力が加えられたときに前記アンテ
ナ部の下側に配置された前記力吸収部材によって前記上側からの力を吸収するようにした
ことを特徴としている。
本発明の請求項２に記載の非接触型ＩＣカード処理装置は、前記力吸収部材は、弾性マ
ット、バネ部材、エアクッションのうちのいずれか１つであることを特徴としている。
本発明の請求項３に記載の非接触型ＩＣカード処理装置は、非接触型ＩＣカード処理装
置の本体は、非接触式自動改札機の本体からなることを特徴としている。

本発明の請求項１に記載の非接触型ＩＣカード処理装置は、内部にアンテナを組み込ん
だアンテナ部は、そのアンテナ部の下側に上側から力が加えられたときにその力を弾性作
用で吸収する力吸収部材（吸収機構）が設けられているので、アンテナ部に上側から強い
力が加えられてもその力が吸収され、アンテナ部の衝撃を緩和して、アンテナ部すなわちその内部に組み込まれたアンテナを保護することができるとともに、そのアンテナ部にタッチされた非接触型ＩＣカードや携帯電話機、あるいはＰＤＡ等の媒体も保護することができる。
本発明の請求項２に記載の非接触型ＩＣカード処理装置は、力吸収部材（吸収機構）は
、弾性マット、バネ部材、エアクッションのうちのいずれか１つによって構成されている
ので、吸収機構を簡単に実現することができる。
本発明の請求項３に記載の非接触型ＩＣカード処理装置は、非接触型ＩＣカード処理装
置の本体が非接触式自動改札機の本体のときは、利用者が改札通路を急いで通過しようと
して非接触型ＩＣカードや携帯電話機、あるいはＰＤＡ等の媒体を強くアンテナ部にタッ
チしても、非接触式自動改札機の本体のアンテナ部を保護することができるとともに、そ
の非接触型ＩＣカード等の媒体をも保護することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る非接触式ＩＣカード処理装置の本体を非接触式自動改札機の本体としたときのその非接触式自動改札機の本体（以下、「改札機本体」という。）Ｇを構成する一対の筐体のうちの一方の筐体Ｈの斜視図である。この筐体Ｈの上面には、本発明の非接触型ＩＣカードに相当する非接触券Ｃと交信するための本発明の特徴とする後に詳述するアンテナ部ａが設けられている。なお、本発明の非接触型ＩＣカードには、非接触券Ｃの機能を備えた携帯電話機やＰＤＡ等の携帯型情報処理装置も含まれている。

筐体Ｈの改札通路Ｐの入口側には、改札機本体Ｇの使用状態、つまり改札通路Ｐを通過できるか否かを利用者に報知するための表示部１が設けられている。また、図１中、Ｓ，Ｓ…は、改札通路Ｐへの利用者の進入、又はその改札通路Ｐからの退出、あるいは通過を検知するための光電式の人間検知器であって、筐体Ｈの側面に所定の間隔を保って設けられている。さらに、この人間検知器は、筐体Ｈの上面の改札通路Ｐと反対側で、その改札通路Ｐの通過方向に沿って設けられたセンサ取付ボック２内に設けられている反射型センサからなる人間検知器Ｓ′，Ｓ′…によっても構成されている。この反射型センサからなる人間検知器Ｓ′，Ｓ′…は、改札通路Ｐ内の大人の利用者を検知できるように、改札通路Ｐの床面から所定高さ以上の物体（利用者）を検知できるように構成されている。

筐体Ｈの側面には、利用者に対して音声により所定の案内をアナウンスするためのスピーカ３が取付けられているとともに、その筐体Ｈの側面の改札通路Ｐの出口側及び進入側には、ドアＤ1 ，Ｄ2 がそれぞれ設けられている。また、筐体Ｈの上面のほぼ中央部には、利用者に対して文字により所定の案内を行うための表示画面４が取付けられている。

図１中、５は、改札機本体Ｇの動作を司どる制御器であり、マイクロコンピュータを中心に構成されている。そして、この制御器５には、非接触券Ｃとの間でデータの授受を行うための上述のアンテナａを接続したリーダライタＲ（後述の図２参照）が接続されている。

図２は、制御器５及び非接触券Ｃの電気的構成を示すブロック図である。制御器５側から説明すると、この制御器５のＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２１に記憶されているシステムプログラム及びＲＡＭ２２に記憶されているワーキングデータを用いて演算処理を行って、改札機本体Ｇを統括的に制御できるように構成されている。そして、このＣＰＵ２０には、Ｉ／Ｏユニット２３を介してドアＤ1 ，Ｄ2 を駆動制御するドア駆動ユニット２４と、スピーカ３を駆動制御する音声駆動ユニット２５と、表示画面４を駆動する表示画面駆動ユニット２６とが接続されている。なお、Ｉ／Ｏユニット２３には、人間検知器Ｓ，Ｓ…、Ｓ′，Ｓ′…の検知信号を入力するための人間検知器ユニット等も接続されているが、ここでは省略されている。

図２中、２７は、上記Ｉ／Ｏユニット２３に接続されたリーダライタであって、非接触券Ｃと交信を行うためのアンテナ２７ａを接続してアンテナ部ａ内に設けられている。このアンテナ２７ａは、非接触券Ｃとデータ授受を行う機能と、非接触券Ｃに電力を供給する機能とが備えられている。なお、図示の例では、アンテナ部ａ内にリーダライタ２７及びアンテナ２７ａの両方が組込まれている例が示されているが、リーダライタ２７を筐体Ｈ内に設け、アンテナ２７ａのみをアンテナ部ａ内に設けるようにすることもできる。

非接触券Ｃは、無線通信機能を有する非接触型ＩＣカードと同様に構成されている。す
なわち、この非接触券Ｃには、アンテナＡと、改札機本体Ｇ側と交信するための通信制御
部１３０と、その通信制御部１３０とＩ／Ｏユニット１３１を介して接続されているＣＰ
Ｕ１３２と、システムプログラムデータの他に所定のカードデータの記憶されているメモ
リ１３３と、改札機本体Ｇからの電力波をアンテナＡを介して受信し、非接触券Ｃの駆動
電力を生成する電力生成回路１３４とを有している。上記メモリ１３３は、非接触券Ｃの
識別情報（ＩＤ番号）を記憶するカードＩＤデータ記憶部ｍ1 と、乗車区間や有効期間
等の所定の定期券データを記憶する定期券データ記憶部ｍ2 と、非接触券Ｃが定期券の
乗車区間外（定期券データが有効期間切れ等により無効券のときは、定期券の乗車区間内
も含む。）で使用されたときに、乗車運賃を減額処理する普通乗車券の機能を有するＳＦ
データ（金額データ）を記憶するＳＦデータ記憶部ｍ3 を有している。また、図示しな
いが、メモリ１３３には、所定の入場データ及び出場データを記憶する記憶部も設けられ
ている。

以下、本発明の特徴であるアンテナ部ａの説明の前にこの改札機本体Ｇの制御動作を説
明する。今、利用者がある駅に設置されている改札機本体Ｇを介して定期券区間外で入場
しようとして非接触券Ｃがその改札機本体Ｇのアンテナ部ａにタッチされ、又はそのアン
テナ部ａにかざされると（以下、タッチで説明する。）、非接触券Ｃと改札機本体Ｇとの
間で交信が行われる。そして、その非接触券Ｃによる入場が許可されると、その非接触券
Ｃのメモリ１３３の図示しない入場データ記憶部に改札機本体Ｇの設置駅に係る入場デー
タが書込まれるとともに、ＳＦデータ記憶部ｍ3 から初乗運賃に相当する金額が減額処
理される。なお、非接触券ＣのＳＦデータ記憶部ｍ3 のＳＦデータの金額が初乗運賃に
満たないときは、当然のことながら入場は拒否される。

利用者が所定の降車駅に到着し、その利用者の所持している非接触券Ｃが改札機本体Ｇ
のアンテナ部ａにタッチされて非接触券Ｃと改札機本体Ｇとの間で交信が行われると、非
接触券Ｃのメモリ１３３に記憶されているデータ（カードデータ）が改札機本体Ｇ（制御
器５）により読取られ、その読取られたデータを基にＣＰＵ２０により所定の演算処理が
行われる。この演算処理の結果、非接触券Ｃで入場した駅から出場しようとする駅までの
運賃が算出され、初乗運賃を除いた不足分の運賃が非接触券Ｃのメモリ１３３のＳＦデー
タ記憶部ｍ３から減額処理されて新たな残額が書込まれるとともに、出場駅に係る所定の
出場データがメモリ１３３の図示しない場所に書込まれ、そして、表示画面４には、新た
な残額が表示して案内される。なお、出場の際、ＳＦカードＣの残額が徴収金額に満たな
いときは、ドアＤ1 が閉じられて表示画面４及びスピーカ３を介して精算案内が行われ
る。

さて、図３は、アンテナ部ａの詳細図であって、上記図に示されるアンテナ部ａを改札通路Ｐの通過方向と同方向に中央で断面した拡大断面図に相当している。このアンテナ部ａ内には、図示しないが、上述したように、非接触券Ｃとデータ授受を行うためのアンテナ２７ａを備えたリーダライタ２７が組込まれている（図２参照）。また、このアンテナ部ａの表面側には、図示しないが、非接触券Ｃとの交信状態、すなわち、交信ＯＫ又は交信ＮＧを利用者に報知する表示ランプ機構が組込まれている。

このアンテナ部ａの平面形状は、図１に示されるように、所定面積を有する四角形を呈し、かつ、改札通路Ｐの入口側（図３において右側）の高さが少し低くなっていて、斜面に形成され、非接触券Ｃがタッチしやすいように工夫されている。

図３中、３０は、本発明の吸収機構に相当する弾性部材であって、スポンジゴム等の弾性に富んだ合成樹脂製のマットにより構成されている。すなわち、この弾性部材３０は、アンテナ部ａの平面形状よりも少し大きい平面形状を有し、かつ、アンテナ部ａの上面が筐体Ｈの上面位置から少し突出するように設けられた凹部Ｈ1 内に設けられている。そして、この弾性部材３０の上面にアンテナ部ａが載置されるように構成されている。なお、凹部Ｈ1 と弾性部材３０、及び弾性部材３０とアンテナ部ａは接着剤により固着されている。

上記構成からなるアンテナ部ａにおいて、アンテナ部ａに図３の矢印で示される方向から強い力が加えられたとき、アンテナ部ａは下方及び前後左右に自由に揺動（スイング）して、その加えられた強い力は弾性部材３０により吸収される（図３の二点鎖線で示されるアンテナ部ａ参照）。このため、アンテナ部ａは、その強い力によって損傷を受けるのを効果的に防止することができるとともに、そのアンテナ部ａに強い力を与えた非接触券Ｃ自身の損傷も防止することができる。特に、アンテナ部ａに対するこのような強い力は、携帯電話機等の質量の大きな媒体がタッチされた場合に発生しやすいが、弾性部材３０が介在していると、質量の大きな媒体であってもタッチ時の力を効率よく吸収することができる。

また、上述のように、アンテナ部ａに媒体（非接触券や携帯電話機等）が強くタッチしたときには、そのタッチ力を弾性部材３０が吸収するので、その吸収の間、改札機本体Ｇ側と媒体との間のデータ授受時間が長くなり、すなわち、データ授受時間が十分に確保され、読取不良や書込不良により入出場処理が不調になるという不都合を未然に防止することができる。

図４は、本発明の吸収機構の他の例を示すもので、吸収機構は、アンテナ部ａと筐体Ｈとの間にコイルばねからなるばね部材３１，３１…を介在させて構成されている。すなわち、ここにおける吸収機構は、筐体Ｈの凹部Ｈ′に等間隔にばね部材３１，３１…を設け、これらばね部材３１，３１…上にアンテナ部ａを支持して構成されている。アンテナ部ａがこのようにばね部材３１，３１…に支持されていると、アンテナ部ａの上面に強い力が加えられたときには、アンテナ部ａは上下，左右，前後に自由に揺動（スイング）でき、その強い力を効率よく吸収することができる。このため、アンテナ部ａ及び非接触券Ｃ等の媒体をその強い力から保護することができる。なお、ばね部材３１としてコイルばねを用いたが、板ばね等の他の形式のばね部材を用いてもよい。

図５は、本発明の吸収機構のさらに他の例を示すもので、吸収機構は、アンテナ部ａと筐体Ｈとの間に上記図３と同様の弾性部材３０を設けるとともに、アンテナ部ａの一端側（図５において右端側）を支軸ａ′を介して回動自在に軸支して構成されている。アンテナ部ａがこのように回動自在に支持され、かつ、弾性部材３０上に載置されていると、アンテナ部ａの上面に強い力が加えられたときには、アンテナ部ａは上下に自由に揺動（スイング）でき、その強い力を効率よく吸収することができる。このため、アンテナ部ａ及び非接触券Ｃ等の媒体をその強い力から保護することができる。なお、弾性部材３０の代りに上記図４に示されるようなばね部材用いることもできる。

図６は、本発明の吸収機構の他の例を示すもので、上記図３に示される弾性部材３０の代りにエアークッション３２が用いられている。このエアークッション３２の場合も、アンテナ部ａの上面に強い力が加えられたときには、アンテナ部ａは上下，左右，前後に自由に揺動（スイング）でき、その強い力を効率よく吸収することができる。このため、アンテナ部ａ及び非接触券Ｃ等の媒体をその強い力から保護することができる。なお、このエアークッション３２の代りに袋体の中に水や油等の液体の封入されたクッションとすることもできる。

なお、上述の例では、非接触型ＩＣカード処理装置の本体として改札機本体Ｇの例を示したが、非接触券Ｃを処理する装置であればその種類は問わない。例えば、駅の売店に設置される支払機や無人駅に設置されるリーダライタ処理機等であってもよい。

本発明の一実施の形態に係る改札機本体を構成する一対の筐体のうちの一方の筐体の斜視図である。制御器及び非接触券のブロック図である。アンテナ部の詳細図である。アンテナ部の他の例を示す詳細図である。アンテナ部の他の例を示す詳細図である。アンテナ部の他の例を示す詳細図である。

符号の説明

Ｇ非接触式自動改札機の本体（改札機本体）
Ｈ筐体
Ｄ1 ，Ｄ2 ドア
Ｐ改札通路
Ｓ，Ｓ′ 人間検知器
ａアンテナ部
５制御器
２センサ取付ボックス
３スピーカ
４表示画面
Ｃ非接触券
２７リーダラライタ
２７ａアンテナ
３０弾性部材（吸収機構）
３１ばね部材（吸収機構）
３２エアークッション（吸収機構）

Claims

非接触型ＩＣカード処理装置の本体のアンテナ部に非接触型ＩＣカードがタッチ又はか
ざされたときに、その非接触型ＩＣカード処理装置の本体とその非接触型ＩＣカードとの
間でデータ授受を行って所定の処理を行う非接触型ＩＣカード処理装置において、
前記アンテナ部はアンテナを組み込んでおり、前記アンテナを組み込んだ前記アンテナ
部は力を弾性で吸収する力吸収部材の上に配置され、当該力吸収部材によって下側から支
持され、前記アンテナ部に上側から力が加えられたときに前記アンテナ部の下側に配置さ
れた前記力吸収部材によって前記上側からの力を吸収するようにしたことを特徴とする非
接触型ＩＣカード処理装置。
請求項１に記載の非接触型ＩＣカード処理装置において、前記力吸収部材は、弾性マッ
ト、バネ部材、エアクッションのうちのいずれか１つであることを特徴とする非接触型Ｉ
Ｃカード処理装置。
請求項１又は２に記載の非接触型ＩＣカード処理装置において、非接触型ＩＣカード処
理装置の本体は、非接触式自動改札機の本体からなることを特徴とする非接触型ＩＣカー
ド処理装置。