JP4703160B2 - 非接触式自動改札機 - Google Patents

Description

本発明は、非接触型ＩＣカードからなる非接触券を用いて入出場処理するための非接触式自動改札機に関する。

近年、鉄道の駅に設置される自動改札機は、利用者（旅客）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（アンテナ部）にタッチされ、又はそのアンテナにかざされると、非接触券と非接触式自動改札機の本体との間の通信により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。すなわち、非接触券に有効な定期券データが含まれているときは、その定期券データを用いて入出場処理が行われ、定期券の有効期間切れや定期券の有効乗車区間外で定期券データが使用できず、かつ、その非接触券にＳＦカード（ストアードフェアカード）の機能が含まれているときは、そのＳＦカードデータを用いて入出場処理が行われるように構成されている。

この入出場処理をさらに説明すると、非接触式自動改札機のアンテナにタッチ又はかざされた非接触券が有効券と判定された場合は、改札通路の通過を許可する一つの通行権、いわゆるクレジットが生成されてそのクレジットを示す所定のデータが制御器のメモリ（ＲＡＭ）に記憶される。そして、そのデータは、その有効券の利用者が改札通路から進出（通過）したことが人間検知器で検知されるまでそのメモリ（ＲＡＭ）に記憶（保持）されるように構成されている。
特開２００３−２２３６５９号公報

しかしながら、上記従来の非接触式自動改札機においては、非接触式自動改札機の本体のアンテナにタッチ又はかざされて有効券と判定され、クレジットが発生した場合、その有効券の利用者の改札通路からの進出が何らかの原因により検知されず、クレジットを示す所定のデータがメモリに残存することがある。このクレジットが所定数以上残存していて新たな非接触券の処理が中止されている状態において、次の利用者がアンテナに非接触券をタッチ又はかざして改札通路に進入した場合は、残存しているクレジットを用いて入出場が許可されてしまうという問題点があった。この場合、その利用者の非接触券は未処理であるので、その非接触券を用いて次に入出場しようとすると、非接触券に入場データ又は出場データが記録されていないために、入出場が拒否されてしまうという問題点があった。

そこで、本発明は、上記欠点を改札するためになされたものであって、その目的は、非接触式自動改札機の本体にクレジットのデータが残存している場合に、次の利用者の非接触券の使用に不都合を来さないようにした非接触式自動改札機を提供することにある。

本発明に係る非接触式自動改札機は、上記目的を達成するために、次のように構成される。
請求項１に記載の発明は、自動改札機本体のアンテナに非接触型ＩＣカードがタッチ又はかざされたときに、自動改札機本体と非接触型ＩＣカードとの間で非接触で通信を行う通信手段と、
非接触型ＩＣカードに記録されているカードデータを基にした入出場用の所定の演算処理の結果、入出場を許可できると判定されたときに、改札通路の通行を許可する通行権のデータを生成してメモリに記憶し、通行権に係る利用者が改札通路から進出したときに記憶された通行権のデータを消失させる通行権制御手段と、
メモリに通行権のデータが所定数以上記憶されているときに、後に続く他の非接触型ＩＣカードが使用できない旨を案内する案内手段と、
案内手段が他の非接触型ＩＣカードが使用できない旨を案内しているときに自動改札機本体のアンテナに他の非接触型ＩＣカードがタッチ又はかざされたときは、ドアを閉にするドア閉手段と、
を有することを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の非接触式自動改札機は、案内手段の案内は、スピーカ、ブザー、表示画面又はアンテナの表示灯を介して行うことを特徴としている。
本発明の請求項３に記載の非接触式自動改札機は、アンテナの表示灯の表示色は、入出場が許可されたときの表示色及び入出場が拒否されたときの表示色と異なるものであることを特徴としている。
本発明の請求項４に記載の非接触式自動改札機は、ドアを閉にするとともに、メモリに記憶されている通行権のデータを消失させることを特徴としている。
本発明の請求項５に記載の非接触式自動改札機は、非接触式自動改札機の本体は、磁気券からなる乗車券も処理する併用型であることを特徴としている。

本発明の請求項１に記載の非接触式自動改札機は、非接触式自動改札機の本体のアンテナに非接触型ＩＣカードがタッチ又はかざされたときに、その非接触式自動改札機の本体とその非接触型ＩＣカードとの間で非接触で通信を行う通信手段と、非接触型ＩＣカードに記録されているカードデータを基にした入出場用の所定の演算処理の結果、入出場を許可できると判定されたときに、改札通路の通行を許可する通行権のデータを生成してメモリに記憶し、その生成された通行権に係る利用者が改札通路から進出したときにその記憶された通行権のデータを消失させる通行権制御手段と、メモリに通行権のデータが所定数以上記憶されているときに、後に続く他の非接触型ＩＣカードが使用できない旨を案内する案内手段と、案内手段が他の非接触型ＩＣカードが使用できない旨を案内しているときに自動改札機本体の前記アンテナに他の非接触型ＩＣカードがタッチ又はかざされたときは、ドアを閉にするドア閉手段と、を有するので、利用者は、非接触型ＩＣカードを使用して入出場できないことを知ることができるから、残存している通行権のデータを用いて誤って入出場することを防止することができる。このため、その後に非接触型ＩＣカードに入出場データが書込まれていないことを理由に入出場処理が拒否される事態を未然に防止することができる。また改札通路内に所定数未満の利用者の存在を許容できるから、例えば、二人までの利用者が改札通路内に位置することができるから、入出場処理効率を高めることができる。さらに利用者は、ドアが閉じられたことをもって、非接触型ＩＣカードが使用できないことを確実に知ることができる。
本発明の請求項２に記載の非接触式自動改札機は、案内手段の案内は、スピーカ、ブザー、表示画面又はアンテナの表示灯を介して行うので、利用者は、音声、文字又は色彩により非接触型ＩＣカードが使用できないことを容易に知ることができる。
本発明の請求項３に記載の非接触式自動改札機は、アンテナの表示灯の表示色は、入出場が許可されたときの表示色及び入出場が拒否されたときの表示色と異なるものであるので、利用者は、アンテナの表示灯が通常の色彩と異なることから非接触型ＩＣカードが使用できないことを容易に知ることができる。
本発明の請求項４に記載の非接触式自動改札機は、ドアを閉にするとともに、メモリに記憶されている通行権のデータを消失させるので、残存している通行権のデータがクリアされるから、その後の非接触型ＩＣカードの使用を可能にすることができる。
本発明の請求項５に記載の非接触式自動改札機は、非接触式自動改札機の本体は、磁気券からなる乗車券も処理する併用型であるので、磁気券からなる乗車券類でも入出場処理することができるとともに、その磁気券からなる乗車券に基づいて生成された通行権のデータに対しても対処することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１は、一実施の形態に係る非接触式自動改札機の斜視図であって、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Ｇ1 の斜視図である。なお、図示しない他方の筐体は、改札通路Ｐを挾んでこの一方の筐体Ｇ1 と向き合う形で設けられている。また、この改札機本体Ｇは、非接触型ＩＣカードからなる非接触券Ｃ以外にも磁気券からなる図示しない乗車券（磁気券からなる普通乗車券、回数券、定期券、ＳＦカード等の各種乗車券類を含んでいる。）も処理できる併用型となっているが、非接触券のみを処理する専用型であってもよい。

図１中、１は、筐体Ｇ1 の改札通路Ｐの通過方向の進入（入口）側に設けられた乗車券の投入口、２は、その筐体Ｇ1 の上面で改札通路Ｐの進出（出口）側に設けられた取出口であり、３は、その取出口２の近傍に設けられた利用者に対して文字により所定の内容を案内するための表示画面である。また、図１中、４は、筐体Ｇ1 の側面に設けられた利用者に対して音声により案内するためのスピーカである。

上記投入口１及び取出口２間の筐体Ｇ1 内には、図示しないカードハンドラが設けられている。このカードハンドラは、投入口１から投入された乗車券を取出口２又は筐体Ｇ1 内に設けられた図示しない集札箱まで搬送させることができるように構成されている。そして、その搬送の途中において、投入口１に投入された磁気券からなる乗車券に記録されているデータを読取り、新たなデータを書込み、必要に応じてパンチや印字を行い、利用者へ返却する必要のある乗車券を取出口２に排出し、筐体Ｇ1 内に回収する必要のある乗車券を集札箱へ集札できるように構成されている。

図１中、ａはアンテナであって、筐体Ｇ1 の投入口１側の上面に設けられていて、無線通信機能を備えた非接触型ＩＣカードからなる非接触券Ｃと交信できるように構成されている。このアンテナａは、図示しないが、そのアンテナａの上面を覆うようにプラスチック板が設けられていて、そのプラスチック板が図示しない表示灯で赤色、青色又は黄色に発色できるように構成されている。また、図１中、Ｂはセンサ取付ボックスであって、筐体Ｇ1 の上面で、かつ、改札通路Ｐと反対側に設けられ、その改札通路Ｐに沿って設けられている。このセンサ取付ボックスＢ内には、反射型センサからなる人間検知器Ｓ1 〜Ｓ3 が改札通路Ｐの入口側、中央部及び出口側にそれぞれ内蔵されていて、改札通路Ｐ内の大人の利用者を検知することができるように構成されている。すなわち、この反射型センサからなる人間検知器Ｓ1 〜Ｓ3 は、改札通路Ｐの床面から所定の高さに向けて光線を照射する発光素子と、その照射された光線が物体（利用者）に当たって反射してきた光線（反射光）を受光する受光素子とにより構成されている。

図１中、Ｓ10〜Ｓ15は、光電素子からなる透過型センサからなる人間検知器であって、一対の筐体間の改札通路Ｐ側に所定の間隔を保って設けられていて、改札通路Ｐ内の利用者位置を検知することができるように構成されている。これら人間検知器Ｓ10〜Ｓ15のうち、人間検知器Ｓ10は改札通路Ｐの入口側に、人間検知器Ｓ15は改札通路Ｐの出口側に、人間検知器Ｓ12及びＳ13は改札通路Ｐの中央部に、人間検知器Ｓ11は改札通路Ｐの入口側と中央部との中間に、そして人間検知器Ｓ14は改札通路Ｐの出口側と中央部との中間に設けられている。これら透過型センサからなる人間検知器Ｓ10〜Ｓ15は、一方の筐体Ｇ1 の側面に発光素子を有するとともに、他方の筐体の側面に受光素子を有して構成されている。そして、これら透過型センサからなる人間検知器Ｓ10〜Ｓ15で検知され、かつ、上述の反射型センサからなる人間検知器Ｓ1 〜Ｓ3 で検知されないときは、その利用者は子供（小児）の利用者と判定される。また、改札通路Ｐの中央部に設けられた一対の人間検知器Ｓ12，Ｓ13は、利用者が改札通路Ｐの中央部に達したことを検知するとともに、検出順序により改札通路Ｐ内の利用者の移動方向を判定するために用いられている。

図１中、Ｄ1 ，Ｄ2 は、改札通路Ｐを開閉するドアであり、これらドアＤ1 ，Ｄ2 のうち、ドアＤ1 は改札通路Ｐの出口側に設けられ、ドアＤ2 はその入口側に設けられている。そして、これらドアＤ1 ，Ｄ2 は、改札機本体Ｇを統括的に制御する後述する制御器５により駆動されるように構成されている。なお、図示しない他方の筐体にも、筐体Ｇ1 のドアＤ1 ，Ｄ2 に対応した位置にドアが設けられている。また、ドアＤ2 は、改札機本体Ｇが稼動を停止したときに閉じられるドアであり、さらに、改札機本体Ｇがノーマルオープン型のときや双方向型のときは、このドアＤ2 は、図１の矢印方向と反対方向から進入してくる利用者に対して改札通路Ｐの出口側のドアとなる。

制御器５は、図２に示されるように、ＲＯＭ１０に格納されているシステムプログラム及びＲＡＭ１１に格納されているワーキングデータを用いて所定の入出場の演算処理を行う中央処理部（ＣＰＵ）１２を有している。制御器ＣのＣＰＵ１２は、Ｉ／Ｏユニット１３を介して投入口１から取込んだ磁気券からなる乗車券を処理するカードハンドラ１４と、ドアＤ1 ，Ｄ2 を駆動制御するドアドライバ１５と、表示画面３を駆動制御する表示ドライバ１６と、スピーカ４を駆動制御する音声ドライバ１７と、人間検知器Ｓ1 〜Ｓ3 ，Ｓ10〜Ｓ15のセンサアンプ１８と、アンテナａを介して非接触券Ｃに記録されているデータを読取るとともに、新たなデータを書込むためのリーダライタＲとが接続されている。

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側と通信（交信）するための通信制御部２０と、その通信制御部２０とＩ／Ｏユニット２１を介して接続されているＣＰＵ２２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２３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２４とを有している。上記メモリ２３は、非接触券Ｃの識別情報、乗車区間や有効期間等の所定の定期券データ及び非接触券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金額データ（ＳＦデータ）の各種データが記憶されているとともに、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、上記構成の改札機本体Ｇの制御動作を図３のフローチャートを用いて説明する。今、ある駅に設置されている改札機本体Ｇが稼動中で（ステップ１００肯定。以下、ステップを「Ｓ」とする。）、利用者がその改札機本体Ｇを介して入場しようとして非接触券Ｃをその改札機本体Ｇのアンテナ部ａにタッチ、又はそのアンテナ部ａにかざしたとする（以下、タッチで説明する。）。非接触券Ｃが改札機本体Ｇのアンテナａにタッチされると、非接触券Ｃと改札機本体Ｇとの間で通信（交信）が行われる。そして、制御器５では、その非接触券Ｃに記憶されているカードデータに基づいて入場のための所定の演算処理（入場処理）が行われる（Ｓ１０２）。

この改札機本体Ｇは、改札処理効率を高めるために、改札通路Ｐ内に複数人（図示の例では２人。以下、２人で説明する。）の利用者が同時に存在できるように構成されている。すなわち、先の利用者の非接触券Ｃ又は乗車券が入場を許可できる有効券と判定したときは、その先の利用者が改札通路Ｐから完全に進出しなくとも次の利用者の非接触券Ｃのタッチを許可して入場処理を開始し、又は投入口１への乗車券の投入を許可して入場処理を開始できるように構成されている。したがって、この改札機本体Ｇの改札通路Ｐ内には、有効券の利用者が２人まで位置することができる。なお、図３のフローチャートでは省略されているが、先の利用者の非接触券Ｃ又は乗車券が有効期間切れ等により無効券と判定されたときは、その先の利用者は改札通路Ｐを退出（戻り）しなければならないので、アンテナａの図示しない表示灯が赤色に点灯して、次の利用者が非接触券Ｃの利用者の場合、この利用者に非接触券Ｃが使用できない旨が報知され、また、次の利用者が磁気券の利用者の場合、投入口１の図示しないシャッタが閉じて乗車券の投入が禁止される。このように処理の禁止されたアンテナａ又は投入口１は、先の利用者が改札通路Ｐから完全に退出すれば復帰される。

さて、上述の入場処理において一つの非接触券Ｃ又は一つの乗車券が有効券と判定されたときは、改札通路Ｐを通過できる一つの通行権、いわゆる一つのクレジットが発生し、その一つのクレジットを示す所定のデータが本発明のメモリに相当するＲＡＭ１１内に記憶される。つまり、メモリに一つのフラグが立てられる（以下、一つのクレジットを示す所定のデータを一つのクレジット数のようにいうときもある。）そして、このＲＡＭ１１内に記憶されたクレジットを示す所定のデータは、改札通路Ｐから利用者が完全に進出（通過）したことが人間検知器Ｓ3 ，Ｓ15により検知されたときに消去（クリア）されるように構成されている。

ところで、改札機本体Ｇは、極めて希ではあるが、人間検知器Ｓ1 〜Ｓ3 ，Ｓ10〜Ｓ15の検知不調により利用者の改札通路Ｐからの進出（通過）を検知できずにクレジット数が所定数を越えて残存することがある。例えば、クレジット数が３個になる場合がある。クレジット数が２個以上の場合、投入口１のシャッタが閉じられるので、乗車券（磁気券）の利用者の入場を確実に阻止することができるが、アンテナａは、依然として筐体Ｇ1 の上面に露出しているので、非接触券Ｃの利用者はアンテナａにタッチして改札通路Ｐを通過しようとする。しかし、本発明に係る改札機本体Ｇでは、ＲＡＭ１１に２以上のクレジット数が残存しているとき、アンテナａの図示しない表示灯は、非接触券Ｃのタッチを可能とするとともに、そのタッチされた非接触券Ｃが有効券と判定されたときの青色表示及びタッチされた非接触券Ｃが無効券と判定されたときの赤色表示と異なる黄色に表示されてアンテナａが使用できない旨が報知される。さらに、表示画面３及びスピーカ４を介して前客の入場処理中につきアンテナａは使用できない旨が報知される（Ｓ１０６）。なお、報知は、表示画面３及びスピーカ４のいずれか一方で行うようにしてもよく、さらにブザー（図示せず）を使用することもできる。また、表示灯の黄色表示時は、アンテナａの使用を禁止することを意味しているので、何らかの使用を禁止ないし不許可を表示する一般的な色の赤色として、無効券のときの表示色と同じ赤色にするようにしてもよい。

上述のクレジット数の残存は、改札通路Ｐ内に利用者が全く存在しない状態でも保持されるので、改札通路Ｐ内に利用者が存在しないことが検知されたときは、直ちに残存クレジットをクリアすることができるが、ここでは、人間検知器Ｓ1 〜Ｓ3 ，Ｓ10〜Ｓ15により人間検知が行われなくなってから所定時間経過後（例えば１０秒後）にＲＡＭ１１に記憶されているクレジット数がクリアされる（Ｓ１０８肯定、Ｓ１０９）。ＲＡＭ（メモリ）からクレジットがクリアされることにより、以後、改札機本体Ｇは、利用者と有効券（クレジット）の関係において正常状態とされる。

また、クレジットが所定数残存している状態において、アンテナａに非接触券Ｃがタッチされたとき、すなわち、アンテナａの表示灯が黄色（又は赤色）に表示されるとともに、表示画面３及び（又は）スピーカ４を介してアンテナａが使用禁止である旨が案内されているにもかかわらずアンテナａに非接触券Ｃがタッチされ、非接触券Ｃと改札機本体Ｇとの間で交信（通信）が行われたときは（Ｓ１０８否定、Ｓ１１０肯定）、ドアＤ1 が閉じられてその利用者の改札通路Ｐの通過が阻止されるとともに、ＲＡＭ１１内に残存していたクレジットがクリアされ、表示画面３及び（又は）スピーカ４を介して改札通路Ｐから退出後、再度、非接触券Ｃをアンテナａにタッチするようにとの案内が行われる（Ｓ１１２）。

以上のように、非接触券Ｃの利用者には、クレジット数が所定数以上残存しているときにアンテナａの使用ができない旨が案内され、利用者がアンテナａに非接触券Ｃをタッチしても入場が拒否されるので、従来のように、非接触券Ｃに所定の入場データが記録されることなく（書込まれることなく）残存しているクレジットを用いての入場が許可されることがなくなるので、出場の段階で非接触券Ｃに入場データが記録されていないことを理由に出場が拒否される事態を未然に防止することができる。

なお、上述の例では、非接触券Ｃを用いて入場する例を示したが、非接触券Ｃを用いた出場処理の場合も全く同様に処理される。したがって、次の入場の際には、非接触券Ｃに確実に所定出場データが記録されているので、その非接触券Ｃを用いて入場する際に、非接触券Ｃに前回の出場データが記録されていない理由により入場が拒否される事態を未然に防止することができる。

本発明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。 制御器のブロック図である。 制御動作を示すフローチャートである。

符号の説明

Ｇ 自動改札機の本体（改札機本体）
Ｇ1 筐体
Ｄ1 ，Ｄ2 ドア
Ｐ 改札通路
Ｂ センサ取付ボックス
Ｓ1 〜Ｓ3 ，Ｓ10〜Ｓ15 人間検知器
１ 投入口
２ 取出口
３ 表示画面
４ スピーカ
ａ アンテナ
５ 制御器

Claims (5)

1. 自動改札機本体のアンテナに非接触型ＩＣカードがタッチ又はかざされたときに、前記自動改札機本体と前記非接触型ＩＣカードとの間で非接触で通信を行う通信手段と、
   前記非接触型ＩＣカードに記録されているカードデータを基にした入出場用の所定の演算処理の結果、入出場を許可できると判定されたときに、改札通路の通行を許可する通行権のデータを生成してメモリに記憶し、前記通行権に係る利用者が改札通路から進出したときに記憶された前記通行権のデータを消失させる通行権制御手段と、
   前記メモリに前記通行権のデータが所定数以上記憶されているときに、後に続く他の非接触型ＩＣカードが使用できない旨を案内する案内手段と、
   前記案内手段が前記他の非接触型ＩＣカードが使用できない旨を案内しているときに前記自動改札機本体の前記アンテナに前記他の非接触型ＩＣカードがタッチ又はかざされたときは、ドアを閉にするドア閉手段と、
   を有することを特徴とする非接触式自動改札機。
2. 請求項１に記載の非接触式自動改札機において、前記案内手段の案内は、スピーカ、ブザー、表示画面又はアンテナの表示灯を介して行うことを特徴とする非接触式自動改札機。
3. 請求項２に記載の非接触式自動改札機において、前記アンテナの表示灯の表示色は、入出場が許可されたときの表示色及び入出場が拒否されたときの表示色と異なるものであることを特徴とする非接触式自動改札機。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の非接触式自動改札機において、前記ドアを閉にするとともに、前記メモリに記憶されている前記通行権のデータを消失させることを特徴とする非接触式自動改札機。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の非接触式自動改札機において、前記自動改札機本体は、磁気券からなる乗車券も処理する併用型であることを特徴とする非接触式自動改札機。

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