JP5051022B2 - 非接触ｉｃカードリードライト装置 - Google Patents

Description

本発明は、非接触ＩＣカードを読み取りすることが可能なものであって、旅客機の機内販売において使用することが可能な非接触ＩＣカードリードライト装置に関する。

旅客機の機内販売においては、乗務員は、機内販売する各種の商品をカート毎（乗務員毎）に管理している。そして、乗務員は、メモリカード等を用いて販売履歴情報を携帯端末間で共有化して販売数量を確認しながら、客が所持するクレジットカード、即ち、磁気カードや接触ＩＣカードを携帯端末で読み取って決済することにより、商品の販売業務を行なっている。
特開２００７−１５７７５号公報

近年、非接触ＩＣカードからなる電子マネーカードを使用して小額決済運用が行なわれるようになっており、機内販売においても、非接触ＩＣカードを使用した決済が利用できることが要望されている。これに対応するためには、携帯端末に、非接触ＩＣカードとの通信に必要な１３．５６ＭＨｚの電磁波出力機能を組み込む必要がある。

しかし、旅客機の安全運航のために、旅客機の客室内（機内）で使用可能な機器の電磁波出力が規制されており、非接触ＩＣカードを読み取るための電磁波をほとんど出力できない程度に規制されている。このため、機内で非接触ＩＣカードを読み取り可能な携帯端末を使用するには、電磁波が外部に漏れないように完全にシールドできるシールドボックスを用意し、このシールドボックス内に携帯端末と非接触ＩＣカードを収容した状態で携帯端末を動作させる必要がある。

この場合、機内では、携帯端末を誤って操作しても電磁波を出力させないような構成の端末にする必要がある。しかし、非接触ＩＣカードを読み取り可能な携帯端末を単純にシールドボックス内に収容する構成では、誤操作や、落下衝撃による電気的導通などにより携帯端末が誤動作して、電磁波を出力してしまうおそれがあった。

そこで、本発明の目的は、非接触ＩＣカードを読み取り可能な端末が誤操作等により誤動作して電磁波を出力してしまうことを確実に防止できる非接触ＩＣカードリードライト装置を提供することにある。

請求項１の発明によれば、電波を遮断する機能を有し、端末収納部とこの端末収納部の出し入れ口を開閉する蓋とから構成されたシールドボックスと、前記端末収納部内に収容された非接触ＩＣカードリードライト端末と、前記蓋の内部に配設され、前記蓋の内部に収容された非接触ＩＣカードと通信するアンテナと、前記アンテナを前記非接触ＩＣカードリードライト端末に接続するものであって、前記蓋が前記端末収納部の出し入れ口を閉塞したときに接続状態となり、閉塞していないときには非接続状態となる接続装置とを備えたので、非接触ＩＣカードを読み取る端末が誤操作等により誤動作して電磁波を出力してしまうことを確実に防止できる。

上記構成の場合、請求項２の発明のように、前記接続装置は、前記蓋に設けられ前記アンテナに接続された蓋側接点と、前記端末収納部に設けられ前記非接触ＩＣカードリードライト端末に接続された端末収納部側接点とを備え、前記蓋が前記端末収納部の出し入れ口を閉塞したときに前記蓋側接点と前記端末収納部側接点が接触し、閉塞していないときには前記２つの接点が離間するように構成されていることが好ましい。

請求項３の発明によれば、前記蓋が前記端末収納部の出し入れ口を閉塞した状態を保持するロックピンを備えたので、蓋が衝撃力等により誤って開放してしまうことを極力防止できる。

また、請求項４の発明のように、前記接続装置は、前記非接触ＩＣカードリードライト端末に設けられた本体コネクタと、この本体コネクタに差し込み接続されるものであって前記端末収納部側接点に接続されたコネクタとを備え、前記本体コネクタに前記コネクタが差し込み接続されたときに、前記非接触ＩＣカードリードライト端末内のリードライト部に前記端末収納部側接点が接続され、前記本体コネクタから前記コネクタが取り外されたときに、前記リードライト部と前記非接触ＩＣカードリードライト端末内に設けられた内部アンテナとが非接続となるように構成されていることがより一層好ましい。

請求項５の発明によれば、前記本体コネクタに差し込み接続されたときに、前記リードライト部と前記内部アンテナとを接続するアダプタを備えるように構成したので、非接触ＩＣカードリードライト端末を単体で汎用端末として使用することが可能である。

以下、本発明を機内販売用の非接触ＩＣカードリードライト装置に適用した一実施例について、図面を参照しながら説明する。まず、図１及び図２は、本実施例の非接触ＩＣカードリードライト装置１の全体構成を概略的に示す図である。図１及び図２に示すように、非接触ＩＣカードリードライト装置１は、端末収納部２とこの端末収納部２の出し入れ口２ａを開閉する蓋３とから構成されたシールドボックス４と、端末収納部２内に収容された非接触ＩＣカードリードライト端末５と、蓋３の内部に配設されたアンテナ６と、アンテナ６を非接触ＩＣカードリードライト端末５に接続する接続装置７とを備えて構成されている。

シールドボックス４は、シールド材である例えば金属部材で形成されており、図２に示すように、その端末収納部２は有底円筒状に構成され、その上端部２ｂの外径寸法は他の部分の外径寸法よりも少し小さく構成されている。蓋３は、有底短円筒状に構成されており、端末収納部２の上端部２ｂの外周部に嵌合されることにより、端末収納部２の出し入れ口２ａを閉塞している。

端末収納部２の上端部２ｂの外周面部には、図２に示すように、ロックピン７が出没可能に突設されている。このロックピン７は、図示しないばねにより突出方向に付勢されている。蓋３の周壁部には、図２に示すように、ロックピン７を案内するＬ字状のピン案内溝８が形成されている。蓋３を端末収納部２の上端部２ｂに嵌合させる場合、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、ロックピン７をピン案内溝８の縦溝部８ａ内に案内させた後、蓋３を回転させて、ロックピン７をピン案内溝８の横溝部８ｂ内に案内させる。そして、図３（ｄ）に示すように、ロックピン７を沈み込ませながら横溝部８ｂの幅狭部８ｃを通して、ロックピン７を横溝部８ｂの最奥部８ｄに位置させる。この場合、多少の外力が作用しても、ロックピン７が最奥部８ｄに位置したままとなるので、蓋３が開放方向へ移動することがない。

尚、端末収納部２の外周部の段部２ｃには、図１に示すように、スプリングシールド９が配設されている。また、蓋３の内底部の最外周部にも、図１に示すように、スプリングシールド１０が配設されている。蓋３を端末収納部２の上端部２ｂに嵌合させて上述したようにして閉塞すると、蓋３の下端が端末収納部２の段部２ｃのスプリングシールド９に当接すると共に、端末収納部２の上端部２ｂの上端が蓋３の内底部のスプリングシールド１０に当接する構成となっている。これにより、蓋３と端末収納部２とが電気的に接続されるように構成されている。

蓋３の内底部には、アンテナ基板１１が固定されており、このアンテナ基板１１上にアンテナ６（図６参照）が設けられている。アンテナ基板１１の図１中の左端部には、突片部１３が下方へ向けて突設されており、この突片部１３上には、２個の蓋側接点１４、１４が配設されている。これら２個の蓋側接点１４、１４は、リード線（図示しない）を介してアンテナ６の両端に接続されている。

また、蓋３の内底部（のアンテナ基板１１上）には、図４及び図５に示すように、非接触ＩＣカード１６を出し入れ可能に収容するカード収容袋１７の一端部が取り付けられている。カード収容袋１７は、上記一端部を支点として回動させることが可能なように構成されている。カード収容袋１７のうちのアンテナ基板１１に当接する側の面と、アンテナ基板１１の上面とには、マジックテープ（登録商標）１８、１８が設けられており、非接触ＩＣカード１６を収容したカード収容袋１７をアンテナ基板１１に当接させた状態を保持できるように構成されている。

さて、端末収納部２内の上端部２ｂの内周面部には、蓋３の閉塞状態で該蓋３の突片部１３と対向するように、突片部１９が内方へ向けて突設されている。この突片部１９上には、２個の端末収納部側接点２０、２０が配設されており、これら２個の端末収納部側接点２０、２０は、リード線２１、２１を介してインピーダンスマッチング回路２２に接続されている。

この構成の場合、蓋３を端末収納部２の上端部２ｂに嵌合させて、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ロックピン７をピン案内溝８の縦溝部８ａ内に案内させると、蓋３の突片部１３と端末収納部２の突片部１９とが対向する。この後、蓋３を回転させて、図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、ロックピン７をピン案内溝８の横溝部８ｂ内に案内させてから、ロックピン７を横溝部８ｂの最奥部８ｄに位置させると、即ち、蓋３で端末収納部２の出し入れ口２ａを閉塞すると、蓋３の突片部１３の蓋側接点１４と端末収納部２の突片部１９の端末収納部側接点２０とが接続する。この場合、接点１４、２０間の接続性を向上させるために、接点１４、２０のうちの少なくとも一方の接点として、ばね付き接点を使用することが好ましい。

上記構成の場合、蓋側接点１４を有する突片部１３、並びに、端末収納部側接点２０を有する突片部１９等から接続装置２３が構成されている。この接続装置２３は、蓋３が端末収納部２の出し入れ口２ａを閉塞したときに接続状態（オン状態）となり、閉塞していないときには非接続状態（オフ状態）となるように構成されている。

また、非接触ＩＣカードリードライト端末５は、端末収納部２内にマジックベルト２４により着脱可能に固定されている。非接触ＩＣカードリードライト端末５とインピーダンスマッチング回路２２との間は、ケーブル２５を介して接続されている。尚、端末収納部２内には、クッション材２６が設けられている。

上記非接触ＩＣカードリードライト端末５は、非接触ＩＣカード１６に対して情報を読み書きする機能を有する携帯情報端末で構成されており、その具体的構成について、図６及び図７を参照して説明する。

図６に示すように、非接触ＩＣカードリードライト端末５の本体２７内には、メイン制御回路２８、内部アンテナ２９等が設けられている。本体１２の側面の図６中の左端部には、蓋３のアンテナ６（外部アンテナ）接続用の本体コネクタ３０が設けられている。本体コネクタ３０は、例えば汎用回転式ロックオン／オフコネクタや、汎用プッシュ式ロックオン／オフコネクタで構成されている。尚、本体２７の上面には、各種の操作キーや液晶ディスプレイ等が設けられている。

メイン制御回路２８は、キー入力を処理する機能、液晶ディスプレイを表示制御する機能、ブザーを鳴動制御する機能、バイブレータを駆動制御する機能、外部通信Ｉ／Ｆ機能、バッテリーを制御する機能、メモリをリード／ライト処理する機能、送受信デコード処理する機能、メイン処理部通信制御する機能、ＩＣカードデータ処理する機能等を備えている。内部アンテナ２８は、ワイヤコイルアンテナや基板パターンアンテナ等で構成されており、電子マネーやクレジットカード等の非接触ＩＣカードと通信可能なアンテナである。

ここで、図７に示すように、メイン制御回路２８と内部アンテナ２９との間には、本体コネクタ３０並びにインピーダンスマッチング回路３１が設けられている。本体コネクタ３０に対して、何も接続していない状態では、図７に示すように、メイン制御回路２８とインピーダンスマッチング回路２２（即ち、内部アンテナ２９）との間は、非接続状態になっている。この非接続状態では、非接触ＩＣカードリードライト端末５を操作しても、内部アンテナ２９から電磁波が出力されることはなく、非接触ＩＣカードを読み取ることができない。

一方、端末収納部２内において、非接触ＩＣカードリードライト端末５とインピーダンスマッチング回路２２との間を接続するケーブル２５のうちの非接触ＩＣカードリードライト端末５側の端部には、非接触ＩＣカードリードライト端末５の本体コネクタ３０に接続可能なコネクタ３２が設けられている。このコネクタ３２は、図９に示すように、プリント配線基板３３とピン３４から構成されている。

上記コネクタ３２を、非接触ＩＣカードリードライト端末５の本体コネクタ３０に接続すると、図８に示すように、本体コネクタ３０の接点（ｃ−ａ）間がオンし、メイン制御回路２８とインピーダンスマッチング回路２２との間が接続状態になる。この状態で、蓋３が端末収納部２の出し入れ口２ａを閉塞していれば、メイン制御回路２８とインピーダンスマッチング回路２２と蓋３側のアンテナ６との間が接続状態になる。この接続状態では、非接触ＩＣカードリードライト端末５を動作させて、アンテナ６から電磁波を出力させることにより、蓋３内の非接触ＩＣカード１６を読み取ることができる。この構成の場合、前記した接続装置２３は、ケーブル２５と、コネクタ３２と、非接触ＩＣカードリードライト端末５の本体コネクタ３０とを含めて構成されている。

次に、図１１に示すような、プリント配線基板３５とピン３６とから構成されたアダプタ３７を、上記非接触ＩＣカードリードライト端末５の本体コネクタ３０に接続すると、図１０に示すように、本体コネクタ３０の接点（ｃ−ｂ）間がオンし、メイン制御回路２８とインピーダンスマッチング回路３１（即ち、内部アンテナ２９）との間が接続状態になる。この接続状態では、非接触ＩＣカードリードライト端末５を操作して、内部アンテナ２９から電磁波を出力させることにより、非接触ＩＣカードを読み取ることができる。つまり、アダプタ３７を本体コネクタ３０に接続すると、非接触ＩＣカードリードライト端末５を単体で汎用の携帯情報端末として使用することができる。

次に、上記した構成の動作を、図１２のフローチャートも参照しながら説明する。尚、図１２のフローチャートは、非接触ＩＣカードリードライト端末５の制御及び作業者の手順を示すフローチャートである。

まず、図１２のステップＳ１０において、非接触ＩＣカードリードライト端末５（携帯端末）の本体コネクタ３０にアダプタ３７が接続されておれば、そのアダプタ３７を取り外し（シールドボックス４のケーブル２５のコネクタ３２を接続可能な状態として）、カードアクセス処理を開始する。

続いて、ステップＳ２０へ進み、アンテナ接続判定の処理を行ない、ステップＳ３０へ進み、アンテナが未接続であるか否かを判断する。ここで、アンテナの接続判定は、例えば次のようにして行なわれる。接続判定用の電波信号をメイン制御回路２８から送出した後、その電波信号を入力許可すると、アンテナが接続されているときには、電波信号（送信データノイズ）有りとなり、アンテナが接続されていないときには、電波信号（送信データノイズ）無しとなる。従って、電波信号（送信データノイズ）が検出されたときには、アンテナが接続されていると判断し、電波信号（送信データノイズ）が検出されないときには、アンテナが接続されていないと判断する。

さて、今の場合、アンテナが未接続であるから、ステップＳ３０において「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ４０へ進む。尚、ステップＳ３０において、何らかの異常で、アンテナが接続されていると判断されたら、ステップＳ３０にて「ＮＯ」へ進み、ステップＳ６０へ進み、異常処理を実行する、例えば非接触ＩＣカードリードライト端末５内に設けられたバイブレータを異常報知用の振動態様で駆動する。そして、ステップＳ２０へ戻る。

さて、ステップＳ４０へ進むと、ここで、非接触ＩＣカードリードライト端末５（携帯端末）の本体コネクタ３０に、シールドボックス４のケーブル２５のコネクタ３２を接続すると共に、非接触ＩＣカードリードライト端末５を端末収納部２内に収容しマジックベルト２４で固定する。続いて、ステップＳ５０へ進み、読み取る非接触ＩＣカード１６をシールドボックス４の蓋３内にセットする。具体的には、非接触ＩＣカード１６を蓋３のカード収容袋１７内に収容し、このカード収容袋１７を蓋３の内底面（アンテナ６上）にマジックテープ１８を介して貼り付ける。

そして、ステップＳ７０へ進み、シールドボックス４の蓋３により端末収納部２の出し入れ口２ａを閉塞する。この蓋３の閉塞完了により、蓋３内のアンテナ６が非接触ＩＣカードリードライト端末５（のメイン制御回路２８）に接続される。次いで、ステップＳ８０へ進み、アンテナ接続判定の処理（ステップＳ２０と同様の処理）を行ない、ステップＳ９０へ進み、アンテナが接続されているか否かを判断する（ステップＳ３０と同様の判断）。ここで、アンテナが接続されていると判断されたら、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ１００へ進み、非接触ＩＣカード１６にアクセスする処理（非接触ＩＣカード１６に対して読み書きする処理）を実行する。

続いて、ステップＳ１１０へ進み、アクセス処理が終了したか否かを判断し、終了したと判断されたときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ１２０へ進み、正常完了処理を行なう。この場合、例えば非接触ＩＣカードリードライト端末５内に設けられたバイブレータを正常報知用の振動態様で駆動する。

一方、ステップＳ１１０において、処理が終了していないと判断されたときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ１５０へ進み、リトライ処理するか否かを判断する。ここで、リトライする場合には、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ１００へ戻り、上述した処理を繰り返す。また、ステップＳ１５０において、リトライしない場合には、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ１６０へ進み、異常処理を実行する、例えば非接触ＩＣカードリードライト端末５内に設けられたバイブレータを異常報知用の振動態様で駆動する。

また、ステップＳ９０において、アンテナが接続されていないと判断されたら、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ１３０へ進み、異常処理を実行する、例えば非接触ＩＣカードリードライト端末５内に設けられたバイブレータを異常報知用の振動態様で駆動する。そして、ステップＳ１４０へ進み、リトライ処理するか否かを判断し、ここで、リトライする場合には、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ７０へ戻り、上述した処理を繰り返す。また、ステップＳ１４０において、リトライしない場合には、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ１６０へ進み、異常処理を実行する。

このような構成の本実施例によれば、非接触ＩＣカードリードライト端末５をシールドボックス４内に収容し、蓋３を完全に閉塞した状態でのみ、非接触ＩＣカード１６にアクセスすることが可能なように構成したので、蓋３が開放されているときには、アンテナ６と非接触ＩＣカードリードライト端末５とが非接続状態となる。従って、非接触ＩＣカードリードライト端末５が誤操作されたり、誤動作したとしても、アンテナ６から電磁波が出力されることを確実に防止できる。

また、上記実施例では、接続装置２３は、蓋３に設けられアンテナ６に接続された蓋側接点１４と、端末収納部２に設けられ非接触ＩＣカードリードライト端末５に接続された端末収納部側接点２０とを備え、蓋３が端末収納部２の出し入れ口２ａを閉塞したときに蓋側接点１４と端末収納部側接点２０が接触し、閉塞していないときには前記２つの接点１４、２０が離間するように構成されている。この構成によれば、接続装置２３を簡単な構成にて容易に実現することができる。

更に、上記実施例においては、蓋３が端末収納部２の出し入れ口２ａを閉塞した状態を保持するロックピン７を設けたので、蓋３が衝撃力等により誤って開放されてしまうことを極力防止できる。

また、上記実施例では、非接触ＩＣカードリードライト端末５の本体コネクタ３０からシールドボックス４のケーブル２５のコネクタ３２が取り外されたときに、メイン制御回路２８（リードライト部）と非接触ＩＣカードリードライト端末５内に設けられた内部アンテナ２９とが非接続となるように構成したので、機内で誤ってシールドボックス４から非接触ＩＣカードリードライト端末５を取り出して単体で使用しようとしたとしても、電磁波が内部アンテナ２９から出力されることを防止できる。

更に、上記実施例では、アダプタ３７を非接触ＩＣカードリードライト端末５の本体コネクタ３０に差し込み接続することにより、メイン制御回路２８と内部アンテナ２９とを接続するように構成したので、非接触ＩＣカードリードライト端末５を単体で汎用情報端末として使用することが可能である。

ところで、シールドボックスに非接触ＩＣカードを読み取り可能な機能を組み込むと共に、誤動作が生じないように構成した機内専用端末を開発することが考えられる。しかし、このような構成の機内専用端末は、製造コストがかなり高くなるという問題点があった。

これに対して、上記実施例によれば、汎用情報端末に本体コネクタ３０を設けると共に、メイン制御回路２８に組み込む制御プログラムを図１２の制御を実現するように構成するだけで済むので、端末の製造コストを大幅に低減することができる。

本発明の一実施例を示す非接触ＩＣカードリードライト装置（蓋を外した状態）の縦断面図 非接触ＩＣカードリードライト装置（蓋を外した状態）の斜視図 蓋を閉塞するときの動作を説明する図 蓋の内面図 蓋の断面図 非接触ＩＣカードリードライト端末の側面図 非接触ＩＣカードリードライト端末の電気的構成を示す図 非接触ＩＣカードリードライト装置の電気的構成を示す図 コネクタの側面図 アダプタを接続した非接触ＩＣカードリードライト端末の電気的構成を示す図 アダプタの側面図 非接触ＩＣカードリードライト端末の制御及び作業者の手順を示すフローチャート

符号の説明

図面中、１は非接触ＩＣカードリードライト装置、２は端末収納部、３は蓋、４はシールドボックス、５は非接触ＩＣカードリードライト端末、６はアンテナ、７はロックピン、８はピン案内溝、９、１０はスプリングシールド、１１はアンテナ基板、１２はアンテナ、１３は突片部、１４は接点、１５はリード線、１６は非接触ＩＣカード、１７はカード収容袋、１８はマジックテープ、１９は突片部、２０は接点、２１はリード線、２２はインピーダンスマッチング回路、２３は接続装置、２４はマジックベルト、２５はケーブル、２７は本体、２８はメイン制御回路、２９は内部アンテナ、３０は本体コネクタ、３１はインピーダンスマッチング回路、３２はコネクタ、３３はプリント配線基板、３４はピン、３５はプリント配線基板、３６はピン、３７はアダプタを示す。

Claims (5)

1. 電波を遮断する機能を有し、端末収納部とこの端末収納部の出し入れ口を開閉する蓋とから構成されたシールドボックスと、
   前記端末収納部内に収容された非接触ＩＣカードリードライト端末と、
   前記蓋の内部に配設され、前記蓋の内部に収容された非接触ＩＣカードと通信するアンテナと、
   前記アンテナを前記非接触ＩＣカードリードライト端末に接続するものであって、前記蓋が前記端末収納部の出し入れ口を閉塞したときに接続状態となり、閉塞していないときには非接続状態となる接続装置とを備えてなる非接触ＩＣカードリードライト装置。
2. 前記接続装置は、前記蓋に設けられ前記アンテナに接続された蓋側接点と、前記端末収納部に設けられ前記非接触ＩＣカードリードライト端末に接続された端末収納部側接点とを備え、前記蓋が前記端末収納部の出し入れ口を閉塞したときに前記蓋側接点と前記端末収納部側接点が接触し、閉塞していないときには前記２つの接点が離間するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカードリードライト装置。
3. 前記蓋が前記端末収納部の出し入れ口を閉塞した状態を保持するロックピンを備えたことを特徴とする請求項１または２記載の非接触ＩＣカードリードライト装置。
4. 前記接続装置は、前記非接触ＩＣカードリードライト端末に設けられた本体コネクタと、この本体コネクタに差し込み接続されるものであって前記端末収納部側接点に接続されたコネクタとを備え、前記本体コネクタに前記コネクタが差し込み接続されたときに、前記非接触ＩＣカードリードライト端末内のリードライト部に前記端末収納部側接点が接続され、前記本体コネクタから前記コネクタが取り外されたときに、前記リードライト部と前記非接触ＩＣカードリードライト端末内に設けられた内部アンテナとが非接続となるように構成されていることを特徴とする請求項２記載の非接触ＩＣカードリードライト装置。
5. 前記本体コネクタに差し込み接続されたときに、前記リードライト部と前記内部アンテナとを接続するアダプタを備えたことを特徴とする請求項４記載の非接触ＩＣカードリードライト装置。

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