JP4985063B2 - 自動改札システム - Google Patents

Description

本発明は、非接触式ＩＣカードと無線通信する非接触式ＩＣカードリーダライタを利用した自動改札システムに関する。

例えば電車の駅に設置されている自動改札装置では、改札処理のために必要な情報（セキュリティ情報）をサーバと通信することにより入手するようにしている。また、所定期間毎に動作履歴などの情報をサーバへ送信するようにしている（特許文献１参照）。
特開２００５−２８５０２５号公報

このようにサーバとの通信のために、自動改札装置のリーダライタには重要な情報が記憶されていることから、そのセキュリティの確保が重要である。特に近年では、非接触式ＩＣカードを利用した自動改札装置が提供されており、改札処理が極めて簡便なことから、急速に普及しつつあり、今後は非接触式ＩＣカードを利用した自動改札装置が主流になることが予想される。このため、入退場者を監視するような施設に非接触式ＩＣカードリーダライタを備えた自動改札装置を設置することが行われるようになるものの、非接触式ＩＣカードリーダには上述したようにサーバとの通信機能を備えていることから、そのセキュリティの確保が重要な問題となる。

このような問題に対する対策として、非接触式ＩＣカードリーダライタを自動改札装置から取外し可能とし、非接触式ＩＣカードの認証に必要となる情報（自動改札装置が設置された施設を特定するための情報）を非接触式ＩＣカードリーダライタに記憶しておくことが考えられるものの、非接触式ＩＣカードリーダライタに施設を特定するための情報を予め記憶しておくことは、他の施設への利用が困難となり、汎用性が低くなる。この場合、非接触式ＩＣカードリーダライタに施設を特定するための情報を入力するように構成すればよいが、非接触式ＩＣカードリーダライタを自動改札装置に設置する毎に、施設情報を一々入力することは面倒であるばかりでなく、入力ミスを起こす虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、非接触式ＩＣカードリーダライタを自動改札装置に設置する際に施設を特定するための情報を簡単に且つ確実に入力することができる自動改札システムを提供することにある。

請求項１の発明によれば、非接触式ＩＣカードリーダライタを自動改札装置の設置部に設置すると、設置部に設けられている固有配置突起部の突起が非接触式ＩＣカードリーダライタのキー入力部における特定のキーを押圧するようになるので、非接触式ＩＣカードリーダライタを自動改札装置の設置部に設置するだけで施設を特定するための情報を入力することができる。これにより、施設を特定するための情報を簡単に且つ確実に入力することができる。

請求項２の発明によれば、非接触式ＩＣカードリーダライタを設置部に設置すると、設置部に設けられた固有配置突起部の突起によりキー入力部の特定のキーが押圧される。このとき、非接触式ＩＣカードリーダライタの読取部は上側に位置しているので、入退場者が所有する非接触式ＩＣカードを近接した位置で読取ることができる。

請求項３の発明によれば、蓋を閉鎖した状態で固有配置突起部の突起によりキー入力部のキーを押圧するようにしたので、施設を特定するための情報の入力と非接触式ＩＣカードリーダライタの保持とを同時に行うことができ、設置部に対する非接触式ＩＣカードリーダライタの設置を容易に行うことができる。

請求項４の発明によれば、携帯端末の読取部を窓部を通じて目視することができるので、非接触式ＩＣカードリーダライタの読取部の位置を容易に確認することができ、非接触式ＩＣカードの読取りを円滑に行うことができる。
請求項５の発明によれば、入場者及び退場者が双方向から通過可能なゲートを有した自動改札装置に適用することができる。
請求項６の発明によれば、入場者が通過する入場ゲートと退場者が反対方向から通過する退場ゲートを有した自動改札装置に適用することができる。

請求項７の発明によれば、非接触式ＩＣカードリーダライタを設置部に設置した状態では非接触式ＩＣカードリーダライタに自動改札装置の給電手段により給電することができるので、非接触式ＩＣカードリーダライタの電源の消耗を抑制することができる。
請求項８の発明によれば、非接触式ＩＣカードリーダライタの動作記録を自動改札装置の不揮発性メモリに記憶するようにしたので、非接触式ＩＣカードリーダライタが交換された場合であっても、動作履歴の継続性を維持することができると共に、何らかの異常が発生した場合は、不揮発性メモリに記憶されている情報を解析することにより原因究明が可能となる。

以下、本発明を鉄道の駅に設置された自動改札装置に適用した一実施例について図１ないし図１０を参照して説明する。
図２は、携帯端末の平面図である。この図２において、携帯端末（非接触式ＩＣカードリーダライタに相当）１は、片手で持って操作可能な携帯式に構成されており、後述するように乗客（入場者、退場者に相当）が携帯する非接触式ＩＣカードと無線通信を行なうようになっている。この携帯端末の上面には、テンキー（キー入力部に相当）２ａを含んでなるキー入力部２及び表示部３が設けられ、その表示部３の反対面にはＲＦ(Radio Frequency)通信を行なう読取部４（図３参照）が設けられている。この携帯端末１には、アプリケーションプログラムとして車内業務プログラムと改札業務プログラムとが搭載されている。

携帯端末１は、鉄道の無人駅（施設に相当）に設置されている自動改札装置に設置可能となっており、そのための構成として自動改札装置には設置部が設けられている。尚、有人駅の自動改札装置であっても、設置部を設けることにより携帯端末１を設置可能とすることができるのは勿論である。

図３は自動改札装置の設置部を示す斜視図、図４はその断面図である。これらの図３及び図４において、自動改札装置５に設けられた設置部６は、陥没状の設置空間部７と、この設置空間部７を閉鎖する蓋８とから構成されており、蓋８を開放した状態で携帯端末１を設置空間部７に裏返しに設置可能となっている。設置空間部７の底面には少なくとも１個の複数の突起９ａからなる固有配置突起部９が設けられている。

蓋８には窓部１０が形成されており、設置空間部７に携帯端末１が裏返しに設置された状態で蓋８が閉鎖されると、図５及び図６に示すように窓部１０に携帯端末１の読取部４が位置して外部を臨むようになっている。蓋８の裏面には充電端子１１が設けられており、蓋８が閉鎖された状態で充電端子１１が携帯端末１の受電端子１２に接触することにより携帯端末１への給電（充電）が行われる。この場合、携帯端末１が裏返しに設置空間部７に設置された状態では、図６に示すように設置部６に設けられた固有配置突起部９の突起９ａが携帯端末１のキー入力部２のテンキー２ａに対応し、少なくとも１個の突起９ａがテンキー２ａを押圧するようになっている。突起９ａにより押圧されるキーは、駅に対応して決められており、駅毎にキーの位置或いはキーの組合わせ位置が異なることにより駅を特定するための情報（「施設を特定するための情報」に相当）を入力可能となっている。つまり、駅毎に突起９ａの数や位置が異なることにより携帯端末１における押されるキーが異なり、もって駅を特定できるのである。また、蓋８が閉鎖された状態では、携帯端末１のテンキー２ａが突起９ａに押圧されることにより、携帯端末１がテンキー２ａの弾性押圧力により保持されるようになっている。

図１は、自動改札装置５及び携帯端末１の電気的構成を概略的に示すブロック図である。この図１において、自動改札装置５は、電源部（給電手段に相当）１３、改札制御部１４、メモリカード１５、不揮発性メモリ１６、ゲート制御部１７、ゲート１８、赤外線通信Ｉ／Ｆ（改札装置側通信インタフェースに相当）１９から構成されている。電源部１３は、自動改札装置５全体に給電すると共に、充電端子１１を通じて携帯端末１に給電する。改札制御部１４は、赤外線通信Ｉ／Ｆ１９を通じて携帯端末１から受信した改札制御情報に基づいてゲート制御部１７を通じてゲート１８を開閉する。このゲート１８は、開位置において乗客の通過を許可し、閉位置において乗客の通過を禁止する。

携帯端末１は、バッテリ２０、電源制御部２１、制御部（改札情報制御部に相当）２２、読取部４、表示部３、メモリ２３、キー制御部２４、キー入力部２、赤外線通信Ｉ／Ｆ２５を備えて構成されている。電源制御部２１は、自動改札装置５から取外されて使用される状態ではバッテリ２０からの給電を受け、自動改札装置５の設置部６に設置された状態では自動改札装置５側からの給電を受けるようになっている。読取部４は、非接触式ＩＣカード２６と通信することにより当該非接触式ＩＣカード２６に記憶されているカード情報（読取情報に相当）を読取る。キー制御部２４は、キー入力部２から受信した押圧キーを示す情報を制御部２２に通知する。制御部２２は、キー制御部２４からの通知に基づいて駅を特定し、特定した駅を乗降駅として改札処理を行い、その改札処理結果を示す改札制御情報を赤外線通信Ｉ／Ｆ（リーダライタ側通信インタフェースに相当）２５を通じて自動改札装置５側に送信する。

ここで、電源制御部２１は、自動改札装置５の設置部６に設置されたことを検出したときは、電源部１３とバッテリ２０の接続を切替えるようになっている。また、制御部２２は、自動改札装置５の設置部６に設置されたことを検出したときは、内蔵メモリとしてのメモリ２３と外部メモリとしての不揮発性メモリ１６との接続を切替えるようになっている。

図１０は、鉄道業務での携帯端末１の運用方法を示している。
（１）基地局での携帯端末操作
管理事務所などの基地局では管轄路線で使用される携帯端末１を管理している。電車に搭乗予定の車掌が携帯端末１を利用するために起動すると、携帯端末１は、鉄道業務用のアプリケーションを起動し、本日の業務設定を要求する。管理者が本日の運行内容などの鉄道業務を設定すると、携帯端末１は、鉄道業務をメモリ２３に記憶する。この鉄道業務としては、車内で行なわれる車内業務と、無人駅での改札業務とがある。

本実施例では、乗客は、定期券或いは切符に代えて非接触式ＩＣカード２６を購入して携帯することを想定している。この非接触式ＩＣカード２６には、定期券として使用される場合は、カード情報として、認証情報、有効乗車区間、有効期限、処理ログなどが記憶される。切符として使用される場合は、カード情報として、認証情報、入金金額、乗車駅、降車駅、清算金額、残金などが記憶される。処理ログは、携帯端末１と通信する毎に処理年月日と共に記憶される。このような非接触式ＩＣカード２６を使用した場合は、非接触式ＩＣカード２６を一旦購入した後は、記憶されている情報を更新することにより非接触式ＩＣカード２６を継続使用可能となっている。

（２）駅から駅への乗車中での携帯端末操作
車掌は、上述のようにして本日の鉄道業務が設定された携帯端末１を携えて電車に搭乗する。
車内で乗客が非接触式ＩＣカード２６への入金を依頼した場合は、携帯端末１に入金金額を入力してから、乗客の非接触式ＩＣカード２６と通信する。携帯端末１は、非接触式ＩＣカード２６と通信することにより認証を行い、認証したときは非接触式ＩＣカード２６に入金金額を送信する。

非接触式ＩＣカード２６は、入金金額を受信したときは、入金金額を記憶すると共に、現在の残金に入金金額を加えた額を残金とする。
尚、乗客から新規の非接触式ＩＣカード２６の購入を要求された場合は、非接触式ＩＣカード２６に入金金額を記憶して乗客に手渡す。

（３）駅停車中での携帯型情報読取端末運用
無人駅に停車した場合は、携帯端末１に駅情報を入力する。この場合の改札業務の運用としては、２通り考えられる。
＜携帯方式で使用する場合＞
無人駅の自動改札装置５のゲート１８は図７に示すように常に開放しており、改札管理を車掌の操作により行なう。つまり、図７に示すように電車から降車した車掌は携帯端末１を携帯しており、キー入力部２に対する操作により停車駅を特定するための情報を入力する。降車する乗客の改札処理を行う場合は、乗客が携帯する非接触式ＩＣカード２６と通信する。携帯端末１は、非接触式ＩＣカード２６に記憶されている残金及び乗車駅を読取り、残金から乗車運賃を減算すると共に、降車駅情報を非接触式ＩＣカード２６に記憶する。この場合、残金が乗車運賃よりも少ないときは、不足金額を報知するので、乗客が不足金額を車掌に支払うことにより運賃精算することができる。電車に乗車する乗客に対しては、乗客が携帯する非接触式ＩＣカード２６と通信する。携帯端末１は、非接触式ＩＣカード２６に記憶されている残金を読取り、残金が当駅から次の駅までの最低運賃よりも少ない場合は、不足金額を報知するので、乗客が不足する運賃を車掌に支払うことにより乗車が許可される。残金が十分な場合は、非接触式ＩＣカード２６に乗車駅を記憶する。

＜設置方式で使用する場合＞
無人駅の自動改札装置５のゲート１８は図８に示すように常に閉鎖しており、車掌は、電車から降車したときは携帯端末１を自動改札装置５の設置部６に設置する。つまり、設置部６に設けられている蓋８を開放し、携帯端末１を裏返した状態で設置空間部７内に載置してから蓋８を閉鎖する。設置空間部７の底面には固有配置突起部９が設けられているので、携帯端末１が裏返し状態で設置空間部７に設置された状態で蓋８が閉鎖されたときは、固有配置突起部９が携帯端末１に設けられたキー入力部２のテンキー２ａの特定のキーを押圧するようになる。これにより、テンキー２ａのうち駅に対応した特定のキーが押圧されるので、携帯端末１は、自動改札装置５に設置された駅を特定するための情報を得ることができる。このとき、携帯端末１は、自動改札装置５側から給電されて動作するので、バッテリ２０の消耗を防止することができると共に、バッテリ２０に充電することができるので、携帯端末１を長時間使用することが可能となる。

乗降客は、自動改札装置５のゲート１８を通過する際に、携帯する非接触式ＩＣカード２６を自動改札装置５に設置された携帯端末１の読取部４に接近させる。
携帯端末１は、非接触式ＩＣカード２６からカード情報を読取ることにより認証を行い、認証したときは、改札処理を実行する。つまり、乗客が携帯する非接触式ＩＣカード２６の改札処理を正常に行ったときは、ゲートを開放することを示す改札制御情報を自動改札装置５へ送信する。自動改札装置５は、受信した改札制御情報に基づいて図９に示すようにゲート１８を開放する。これにより、乗客は、自動改札装置５のゲート１８を通過することができる。

ここで、携帯端末１が設置部６に設置された状態では、携帯端末１は、自動改札装置５との通信記録（ログ記録）をメモリ２３に代えて不揮発性メモリ１６に記憶する。従って、携帯端末１が交換された場合であっても、動作履歴の継続性を維持することができると共に、何らかの異常が発生した場合は、不揮発性メモリ１６に記憶されている情報を解析することにより原因究明が可能となる。

（４）駅から駅への乗車中での携帯端末操作
上記（２）と同様に携帯端末１による車内業務を実行する。
以上のようにして、車掌は、携帯端末１を利用して車内業務と改札業務とを交互に繰返すことになる。

（５）基地局での携帯端末操作
上述のようにして業務が終了したときは、本日の業務を集計する。つまり、携帯端末１と赤外線通信することにより携帯端末１に記憶されている処理ログなどを管理装置に回収し、携帯端末処理を終了する。

このような実施例によれば、自動改札装置５に設けられた設置部６に固有配置突起部９を上向きに設け、設置部６に携帯端末１を設置した状態で、固有配置突起部９によりテンキー２ａの特定のキーを押圧することにより駅を特定するようにしたので、駅を特定するための情報を一々入力しなければならない従来例のものに比較して、駅を特定するための情報を入力するための面倒な操作が不要であると共に、情報の入力間違いを確実に防止することができる。
また、このような優れた効果を奏するには、携帯端末１としては、ソフトの工夫のみで実施することができるので、携帯端末１を何ら改造することなく実施することができ、低コストで実施することができる。

さらに、蓋８を閉鎖した状態で固有配置突起部９の突起９ａによりキー入力部２のキーを押圧するようにしたので、駅を特定するための情報の入力と携帯端末１の保持とを同時に行うことができ、設置部６に対する携帯端末１の設置を容易に行うことができる。
加えて、携帯端末１の読取部４を窓部１０を通じて目視することができるので、乗降客は、携帯端末１の読取部４の位置を容易に確認することができ、非接触式ＩＣカード２６の読取りを円滑に行うことができる。

本発明は、上記実施例に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
自動改札装置５に設けられた設置部６の蓋８の窓部１０を透明部材で閉鎖するようにしてもよい。この場合、窓部１０を通じて携帯端末１の読取部４を確認できながら、窓部１０を通じてゴミが携帯端末１側に落下してしまうことを防止できる。

図１１に示すように、蓋８に固有配置突起部９を設け、固有配置突起部９の突起９ａにより設置空間部７に仰向けに設置された携帯端末１のキーを押圧するようにしてもよい。
図１２に示すように、自動改札装置５の設置部６を、入場者及び退場者が双方向から通過可能な一つのゲート１８を挟んだ両側にそれぞれ１つずつ設置するようにしてもよい。

図１３に示すように、ゲート１８は、入場者が一方向から通過する入場ゲート１８ａと退場者が入場者と反対方向から通過する退場ゲート１８ｂから構成し、入場ゲート１８ａと退場ゲート１８ｂを、設置部６を挟んだ両側に隣接して設けられている隣接した２つの通路に設けるようにしてもよい。

携帯端末１において駅を特定するためのキーとして、テンキー以外のキーを利用するようにしてもよいし、専用のキーを設けるようにしてもよい。
鉄道の駅に設定されている自動改札装置に限定されることなく、テーマパーク、遊園地などの各種施設の自動改札装置に適用してもよい。

本発明の一実施例における全体の電気的構成を示す機能ブロック図 携帯端末の平面図 蓋の開放状態で示す自動改札装置の設置部の斜視図 蓋の開放状態で示す自動改札装置の設置部の断面図 蓋の閉鎖状態で示す図３相当図 蓋の閉鎖状態で示す図４相当図 携帯端末を車掌が持って改札業務を行う場合を示す自動改札装置の斜視図 携帯端末を設置した状態で示す自動改札装置の斜視図 ゲートの開放状態で示す図８相当図 携帯端末による各種業務の流れを示す図 他の実施例を示す図３相当図 他の実施例として双方向通行式に適用した場合の自動改札装置の平面図 他の実施例として両側一方通行式に適用した場合の図１２相当図

符号の説明

図面中、１は携帯端末（非接触式ＩＣカードリーダライタ）、２はキー入力部、４は読取部、５は自動改札装置、６は設置部、７は設置空間部、８は蓋、９は固有配置突起部、９ａは突起、１０は窓部、１３は電源部（給電手段）、１６は不揮発性メモリ、１８はゲート、１９は赤外線通信Ｉ／Ｆ（改札装置側通信インタフェース）、２２は制御部（改札情報制御部）、２５は赤外線通信Ｉ／Ｆ（リーダライタ側通信インタフェース）、２６は非接触式ＩＣカードである。

Claims (8)

1. 入場者または退場者がそれぞれ所有する非接触式ＩＣカードと無線通信を行なう読取部を有した非接触式ＩＣカードリーダライタと、
   前記非接触式ＩＣカードリーダライタを設置するための設置部と、入場者または退場者の通過を開位置において許可し、閉位置において禁止するためのゲートとを有した自動改札装置と、
   を備えた自動改札システムであって、
   前記自動改札装置の設置部は、
   前記自動改札装置が設置された施設に固有の配置で設けられた少なくとも１個の突起からなる固有配置突起部と、
   前記設置部に設置された前記非接触式ＩＣカードリーダライタと通信するための改札装置側通信インタフェースとを備え、
   前記非接触式ＩＣカードリーダライタは、
   前記設置部に設置されたときに、前記固有配置突起部により押圧されてオンする少なくとも１個のキーを有するキー入力部と、
   前記キー入力部の前記キーがオンすることに応じて、前記読取部が前記非接触式ＩＣカードから読取った読取情報が前記施設への入場または退場を許可すべきものであるか否かを判断する改札情報制御部と、
   前記改札情報制御部が判断した入場または退場を許可すべきものであるか否かの判断結果を含む改札制御情報を出力するリーダライタ側通信インタフェースとを備え、
   前記自動改札装置は、
   前記改札装置側通信インタフェースを介して前記設置部に設置された前記非接触式ＩＣカードリーダライタから受信した前記改札制御情報に基づいて、前記ゲートを開または閉に制御する改札制御部を備えたことを特徴とする自動改札システム。
2. 前記自動改札装置の前記設置部に設けられた前記固有配置突起部は、上向きに設けられ、
   前記非接触式ＩＣカードリーダライタは、前記固有配置突起部により前記キー入力部の特定のキーが下方から押圧されると共に前記読取部が上側に位置することを特徴とする請求項１記載の自動改札システム。
3. 前記設置部は、前記非接触式ＩＣカードリーダライタが位置する設置空間部を閉鎖する蓋を備え、
   前記固有配置突起部は、前記蓋に設けられており、前記蓋が前記設置空間部を閉鎖した状態で前記設置空間部に位置する前記非接触式ＩＣカードリーダライタの前記キー入力部の特定のキーを上方から押圧することを特徴とする請求項１記載の自動改札システム。
4. 前記設置部は、前記非接触式ＩＣカードリーダライタが位置する設置空間部を閉鎖する蓋を備え、
   前記蓋は、前記設置空間部を閉鎖した状態で前記非接触式ＩＣカードリーダライタの前記読取部を外方に臨ませる窓部を有していることを特徴とする請求項２記載の自動改札システム。
5. 前記自動改札装置の前記設置部は、入場者及び退場者が双方向から通過可能な一つのゲートを挟んだ両側にそれぞれ１つずつ設置されていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の自動改札システム。
6. 前記ゲートは、入場者が一方向から通過する入場ゲートと退場者が入場者と反対方向から通過する退場ゲートからなり、
   前記入場ゲートと前記退場ゲートは、前記設置部を挟んだ両側に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の自動改札システム。
7. 前記自動改札装置は、前記設置部に設置された前記非接触式ＩＣカードリーダライタに動作電源を供給する給電手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の自動改札システム。
8. 前記自動改札装置は、前記非接触式ＩＣカードリーダライタが設置されてからの動作記録を保持する不揮発性メモリを備えていることを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載の自動改札システム。

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