JP5068083B2 - 検査装置及び検査システム - Google Patents

Description

本発明は、定期券情報や電子現金情報を記録した非接触ＩＣカード、携帯端末等の無線通信体と通信を行う自動改札機用の通信モジュールを検査する検査装置及び検査システムに関する。

定期券情報や電子現金情報を記録した非接触ＩＣカードを自動改札機の通信部にかざすことにより、非接触ＩＣカードから情報を読み取り、非接触ＩＣカードに情報を書き込むようにした自動改札システムが普及している（例えば特許文献１を参照）。

図９を参照して、鉄道の駅等に設置されている自動改札機の例を説明する。図９に示すように、自動改札機９００への進入方向（図中矢印Ｘ方向）の手前側には通信部９１０が設けられている。通信部９１０には、非接触ＩＣカード９２０をかざす面として傾斜面９１０ａが形成されている。この傾斜面９１０ａに対応してアンテナが設けられており、アンテナによる電波放射領域、すなわち非接触ＩＣカード９２０との通信領域Ｓは半球状（或いはドーム状）となっている。

乗降客は、自動改札機９００を通過する際に、自己の所有する非接触ＩＣカード９２０を通信部９１０の傾斜面９１０ａにかざす（好ましくは傾斜面９１０ａに接触させる）。かざし面を傾斜面としたのは、自動改札機９００に近づく乗降客が視認しやすく、また、水平面とする場合に比べて非接触ＩＣカード９２０の移動軌跡を長くして、通信領域Ｓ内での非接触ＩＣカード９２０の滞留時間を稼ぐことができるからである。

自動改札機９００では、通信領域Ｓに非接触ＩＣカード９２０の存在が認められると、認証後、非接触ＩＣカード９２０から情報を読み出す。そして、定期券情報については利用区間や期限の有効性を判定し、電子現金情報については運賃等の利用料金に対する充足性を判定する。その結果がＯＫであれば、駅名、年月日、時刻等の情報や、利用料金を減算した残金情報を非接触ＩＣカード９２０に書き込む。これらの処理が正常に行われた場合、不図示のドアを開いて乗降客の通行を許容する。

特開平１０−２９３８６７号公報

このようにした自動改札機９００の通信部９１０には、通信領域Ｓが規格を満たさないといった不良品があってはならない。そのため、製品の出荷前に、各製品について通信領域Ｓが規格を満たしているか否かの実機検査を行っている（全数検査）。

実機検査に際して、自動改札機９００の通信部９１０に人手で非接触ＩＣカード９２０をかざすのでは、かざす位置にばらつきが生じてしまい、高精度な検査を行うことができない。また、かざす位置を定規等で測定しながら３次元的に変えるのでは、膨大な手間と時間がかかってしまう。

本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、自動改札機の通信部による通信領域が規格を満たしているか否かを簡易に、かつ、ばらつきがないように検査できるようにすることを目的とする。

本発明による検査装置は、筐体に形成された傾斜面に無線通信体をかざすことにより該無線通信体との通信を行う自動改札機用の通信モジュールを検査する検査装置であって、前記通信モジュールを載置する載置部と、前記載置部に前記通信モジュールを載置した状態で、前記通信モジュールの傾斜面と略平行に位置するプレート部とを備え、前記プレート部上で前記無線通信体を複数の位置で位置決めできるようにしたことを特徴とする。
本発明による検査システムは、本発明による検査装置と、前記通信モジュールに要求信号の出力を指示する指示手段と、前記要求信号に対する前記無線通信体からの応答信号の有無を検出する応答信号検出手段と、前記応答信号検出手段により検出された応答信号の有無を可視化して出力する出力手段と、前記応答信号検出手段により検出された応答信号の有無データを保存する記憶手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、自動改札機用の通信モジュールによる通信領域が規格を満たしているか否かを簡単に、かつ、ばらつきがないように検査することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る検査システムの全体概要を示す図である。図２は、本実施形態に係る検査システムの構成例を示すブロック図である。

まず、検査対象である通信モジュールについて説明する。鉄道の駅等に設置されている自動改札機には、通信部を自動改札機本体とは別にモジュール化（ユニット化）しておき（「通信モジュール」と称する）、それを自動改札機本体に装着するタイプのものがある。

本実施形態では、このようにモジュール化された通信モジュール１０を検査するのに好適な例を説明する。図１、２に示すように、通信モジュール１０は、傾斜面１１が形成された筐体１２に、アンテナ１３と、リーダ／ライタ１４と、ＣＰＵ及びメモリを含む判定ユニット１５とが組み込まれている。

アンテナ１３は、傾斜面１１に対応して設けられており、図９に示したように、傾斜面１１（図９では符号９１０ａ）上の半球状の通信領域Ｓで通信を行う。リーダ／ライタ１４は、アンテナ１３を介して非接触ＩＣカード２０に対する情報の読み書きを実行する。判定ユニット１５は、インストールされているソフトウェア（判定ロジック（判定プログラム）、運賃データ）に従って、定期券情報については利用区間や期限の有効性を判定し、また、電子現金情報については運賃データに基づいて利用料金に対する充足性を判定する。

以下、上述したような通信モジュール１０を検査する検査システムについて説明する。図１に示すように、本実施形態に係る検査システムは、通信モジュール１０の傾斜面１１から離間するように非接触ＩＣカード２０を保持する検査台３０と、実際の自動改札機に用いられるものを流用して構成され、検査台３０に載置された通信モジュール１０に接続する主制御装置４０と、検査実行を指示し、その結果を表示する通信テスト装置５０と、通信テスト装置５０に接続するプリンタ６０と、検査台３０に載置された通信モジュール１０にソフトウェアをインストールし、その動作（初期シーケンス）を確認する監視装置７０とにより構成される。

本実施形態の検査システムは、以下に詳述するが、通信モジュール１０による半球状の通信領域Ｓのうち、頂点付近、及び、裾付近の４箇所の計５箇所において非接触ＩＣカード２０との通信の可否を検査するものである。

検査台３０（本発明でいう「検査装置、保持手段」に相当する）において、図３、４に示すように、３１は通信モジュール１０を載置する載置部であり、ここでは通信モジュール１０の前端及び後端を支持する構成となっている。

３２は可動体であり、載置部３１に対して水平方向前後にスライド可能に組み付けられている。可動体３２は、左右の側面３２ａ、３２ｂと、これら左右の側面３２ａ、３２ｂの上端間に設けられたプレート部３２ｃとにより構成され、載置部３１上の通信モジュール１０を左右に跨ぐ形状となっている。プレート部３２ｃは、載置部３１に通信モジュール１０を載置した状態で、その通信モジュール１０の傾斜面１１と平行に位置するように傾斜している。

３３は可動体３２をスライドさせるスライド機構である。例えば可動体３２の左右の側面３２ａ、３２ｂの内側に水平方向に延伸するレールを設け、また、載置部３１の左右にレールに沿って走行する走行体を設け、走行体がレールに沿って相対的に走行する構成となっている。なお、本実施形態では、可動体３２を手動でスライドさせるものとするが、モータ等の駆動源によりスライドさせるようにしてもよい。

プレート部３２ｃの表面には、非接触ＩＣカード２０を５箇所で位置決めする凹部３４が形成されている。凹部３４は、略十字状をなすように配置された保持部３４ａ〜３４ｄと、保持部３４ｄと直列的に配置された保持部３４ｅとを有する。すべての保持部３４ａ〜３４ｅを連続させるように形成することにより、非接触ＩＣカード２０を凹部３４内で滑らせるようにして各保持部３４ａ〜３４ｅへと移動させることができる。

ここで、可動体３２と通信モジュール１０との位置関係について説明する。図３に示すように、可動体３２を所定のスライド位置ａまで前進させると、プレート部３２ｃと通信モジュール１０の傾斜面１１との距離はＡとなる。このスライド位置ａでは、凹部３４のうち略十字状をなすように配置された保持部３４ａ〜３４ｄの中央が傾斜面１１上のアンテナ１３の中心位置（通信領域Ｓの中心位置であり、本発明でいう「第１の位置」に相当）を通る垂線Ｎ上に位置するようになっている。すなわち、保持部３４ａ〜３４ｃが垂線Ｎまわりに位置する。なお、具体的には図示しないが、可動体３２をスライド位置ａで位置決めするストッパ等を配設しておくのが好ましい。

それに対して、図４に示すように、可動体３２を所定のスライド位置ｂまで後退させると、プレート部３２ｃと通信モジュール１０の傾斜面１１との距離はＢ（＞Ａ）となる。このスライド位置ｂでは、凹部３４のうち保持部３４ｅが、傾斜面１１のアンテナの中心位置（通信領域Ｓの中心位置であり、本発明でいう「第１の位置」に相当）を通る垂線Ｎ上に位置するようになっている。なお、具体的には図示しないが、可動体３２をスライド位置ｂで位置決めするストッパ等を配設しておくのが好ましい。

つまり、可動体３２がスライド位置ａにあるときに、非接触ＩＣカード２０を傾斜面１１から距離Ａだけ離間する保持部３４ａ〜３４ｄに位置させることにより、半球状の通信領域Ｓのうち裾付近の４箇所に位置させることができる。また、可動体３２がスライド位置ｂにあるときに、非接触ＩＣカード２０を傾斜面１１から距離Ｂ（＞Ａ）だけ離間する保持部３４ｅに位置させることにより、半球状の通信領域Ｓのうち頂点付近に位置させることができる。これにより、通信モジュール１０による半球状の通信領域Ｓのうち、頂点付近、及び、裾付近の４箇所の計５箇所において非接触ＩＣカード２０との通信の可否を検査することができる。

このようにした試験台３０の載置部３１及び可動体３２の材質は、通信モジュール１０と非接触ＩＣカード２０との無線通信に影響を及ぼさないように非金属とする。スライド機構３３（レール及び走行体）は金属からなるが、通信モジュール１０から距離Ｇだけ離して配置する。距離Ｇは、通信モジュール１０と非接触ＩＣカード２０との無線通信にほとんど影響を及ぼさないと考えられる距離である。

なお、通信モジュール１０は、その製造メーカによって筐体１２の形状や厚み等が異なるものもある。例えば厚みの異なる通信モジュール１０にも対応できるように、検査台３０の載置部３１において、傾斜面１１と可動体３２のプレート部３２ｃとの距離がＡ、Ｂとなるように支持高さを可変とすることが望ましい。

また、鉄道事業者ごとに傾斜面１１の角度は規格化されているのが一般的であることから、上記実施形態では、可動体３２のプレート部３２ｃの角度が固定されている例を説明した。もちろん、傾斜面１１の角度の異なる通信モジュール１０にも対応できるように、可動体３２において、プレート部３２ｃの角度を可変としてもよい。なお、通信モジュール１０の傾斜面１１と可動体３２のプレート部３２ｃとは、厳密な意味で平行である必要はなく、検査の目的を果たすことのできる程度に略平行であればよい。

図１、２に説明を戻して、主制御装置４０において、４１は自動改札機の周辺回路基板である。４２はＣＰＵ及びメモリを含む自動改札制御ユニットであり、実際の自動改札機においては、通信モジュール１０の判定ユニット１５での判定結果に基づいて自動改札機のドアを開閉制御したり、通信領域Ｓに周期的にリクエストを出力するように通信モジュール１０を制御したりする（ポーリング）。主制御装置４０における自動改札制御ユニット４２は、通信テスト装置５０から検査実行指示信号があったときに、１０回のリクエスト（要求信号）を出力するように通信モジュール１０を制御する。４３は自動改札機の保守パネルであり、４４は電源である。

通信テスト装置５０において、５１は検査制御部であり、主制御装置４０に検査実行指示信号を出力したり、検査実行指示信号に基づいて通信モジュール１０から出力されるリクエストに対する非接触ＩＣカード２０からのレスポンス（応答信号）の有無を検出したりする。５２は検査の結果等を表示するモニタである。５３は作業者が検査の実行開始や中断等を指示するための入力部であり、本実施形態ではモニタ５２上で操作を行うタッチパネルにより構成されている。５４は電源である。５５は検査の結果データを保存する記憶部である。記憶部５５は、通信テスト装置５０に内蔵されたＨＤＤであってもよいし、通信テスト装置５０に着脱可能な外部メディアであってもよい。例えば通信テスト装置５０にＵＳＢ接続ポートを設けておき、そのＵＳＢ接続ポートにＵＳＢメモリを接続できるようにすればよい。

監視装置７０において、７１はインストール実行部であり、検査を終えて合格となった通信モジュール１０の判定ユニット１５に、上述したように定期券情報や電子現金情報について判定するためのＤＬＬ（Dynamic Link Library）化されたソフトウェア（判定ロジック、運賃データ）をインストールし、その動作（初期シーケンス）を確認する。

なお、各装置間の通信規格は限定されるものではないが、本実施形態では、例えば主制御装置４０と通信テスト装置５０との通信はＲＳ-４８５に準拠する。

次に、本実施形態に係る検査システムを用いた検査の一例を説明する。本実施形態では、非接触ＩＣカード２０を可動体３２の凹部３４に直接置くのではなく、図５に示すように、高さの異なる２種類のカードアタッチメント８０ａ、８０ｂを準備しておき、非接触ＩＣカード２０をカードアタッチメント８０ａ又は８０ｂに装着して凹部３４に置くようにしている。高さの異なる２種類のカードアタッチメント８０ａ、８０ｂを使用する理由は後述する。

カードアタッチメント８０ａ、８０ｂは、非金属からなる板状部材であって、その上面に非接触ＩＣカード２０を嵌め込むための凹部８１が形成されている。凹部８１の底には貫通穴８２が形成されており、カードアタッチメント８０ａ、８０ｂの裏側から貫通穴８２に指を入れて、凹部８１に嵌め込まれた非接触ＩＣカード２０を押し出すことができるようになっている。

検査では、まず、通信モジュール１０を検査台３０にセットする。この場合に、図４に示すように可動体３２を後退させておけば、矢印Ｒに示すように、可動体３２に干渉することなく通信モジュール１０を検査台３０に載置したり、検査台３０から取り外したりすることができる。

通信モジュール１０を検査台３０にセットしたならば、可動体３２をスライド位置ａまで前進させる（図３）。その状態で、非接触ＩＣカード２０を高さの高いカードアタッチメント８０ａに装着して可動体３２の凹部３４に置く。

最初は、カードアタッチメント８０ａを図６に示す位置（１）、すなわち凹部３４の保持部３４ａに置き、１０回のリクエスト−レスポンス検査を実行する。具体的に言うと、作業者は、通信テスト装置５０の入力部５３により検査の実行開始を指示する。これを受けて、通信テスト装置５０の検査制御部５１は、主制御装置４０に対して検査実行指示信号を出力する。検査実行指示信号を受けた主制御装置４０の自動改札制御ユニット４２は、１０回のリクエストを出力するように通信モジュール１０を制御する。そして、通信テスト装置５０の検査制御部５１は、各回のリクエストに対する非接触ＩＣカード２０からのレスポンスの有無を検出し、図７に示すようにモニタ５２に○×で表示する。

その後、カードアタッチメント８０ａを図６に示す位置（２）、（３）、（４）、すなわち凹部３４の保持部３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの順に移動させるとともに、位置（１）の場合と同様に、各位置（２）、（３）、（４）において１０回のリクエスト−レスポンス検査を実行する。

続いて、可動体３２をスライド位置ｂまで後退させる（図４）。その状態で、カードアタッチメント８０ａを図６に示す位置（５）、すなわち凹部３４の保持部３４ｅに移動させて、位置（１）〜（４）の場合と同様に、１０回のリクエスト−レスポンス検査を実行する。

以上述べた手順により、通信モジュール１０による半球状の通信領域Ｓのうち、頂点付近、及び、裾付近の４箇所の計５箇所においてそれぞれ１０回のリクエスト−レスポンス検査（非接触ＩＣカード２０との通信の可否の検査）を実行することができる。なお、傾斜面１１からプレート部３４ｃまでの距離Ａ、Ｂや、プレート部３４ｃ上の保持部３４ａ〜３４ｄ間の距離Ｃ〜Ｆは、通信領域Ｓを保証する規格値として決められている。

図７には、通信テスト装置５０のモニタ５２の表示例を示す。７０１は検査の作業者名を入力する入力欄である。予め登録されている作業者名を入力する場合は、プルダウンボタンを押下して選択することができる。７０２は検査対象の通信モジュール１０の製造番号を入力する入力欄である。７０３は該通信モジュール１０の検査回数を入力する入力欄である。例えば、ある位置における１０回のリクエスト−レスポンス検査の結果、１回でも×があった場合、入力欄７０３を「２」にした上で検査を再実行する。

７０４〜７０８は各位置（１）〜（５）における１０回のリクエスト−レスポンス検査の結果を○、×で表示する表示欄である。各位置（１）〜（５）の表示欄７０４〜７０８の下方には、各位置（１）〜（５）での検査の実行開始を指示するためのボタン７０４ａ〜７０８ａが配置されている。

７０９は現在の処理状態ステータスを表示する表示欄である。７１０は検査の中断を指示するためのボタンである。７１３は検査の結果を記憶部５５に記憶するよう指示するためのボタンである。７１１は検査の結果をプリンタ６０から印刷出力するよう指示するためのボタンである。７１２は終了を指示するためのボタンである。

図８には、プリンタ６０による印刷例を示す。検査日時、モジュール製造番号、検査回数、作業者名とともに、検査の結果が印刷される。例えば、ある位置における１０回のリクエスト−レスポンス検査の結果、１０回すべてが○であった場合は「良」、それ以外は「否」とし、否の場合は○となった割合も合わせて印刷される。

このように検査の結果が可視化された画面表示や印刷に基づいて、作業者は通信モジュール１０が合格であるか、不合格であるかを判定する。なお、合格／不合格の基準は任意であるが、予め決められているものとする。

ここで、カードアタッチメント８０ａを使用した検査の結果が不合格であった場合、カードアタッチメント８０ａを高さの低いカードアタッチメント８０ｂに変更して、同様の検査を再実行する。これは、通信領域Ｓが規格を満たしている場合でも、通信領域Ｓには非接触ＩＣカード２０への読み書きができないヌル点が存在することがあるためである。すなわち、カードアタッチメント８０ａを使用した検査において、通信領域Ｓは正常であるが、非接触ＩＣカード２０がちょうどヌル点に位置し、そのために検査の結果が不合格となった可能性も考えられる。そこで、カードアタッチメントを変更する、換言すれば、通信モジュール１０の傾斜面１１と非接触ＩＣカード２０との距離を若干変更する。その結果、やはり不合格であれば、ヌル点による影響ではなく、この通信モジュール１０自体が規格を満たしていないとする。

以上の検査の結果、合格となった通信モジュール１０の判定ユニット１５には、監視装置７０により定期券情報や電子現金情報について判定するためのＤＬＬ化されたソフトウェア（判定ロジック、運賃データ）をインストールし、その動作（初期シーケンス）を確認する。現在では異なる事業者間での非接触ＩＣカードの共通化相互利用が進んでおり、この場合、インストールされるソフトウェア（判定ロジック、運賃データ）も共通化されたものであってもよい。

ソフトウェアのインストール及びその動作確認の後、通信モジュール１０の梱包、出荷となる。

なお、上述した検査の手順は一例であり、例えば位置（５）でのリクエスト−レスポンス検査から開始して、その後位置（１）〜（４）でのリクエスト−レスポンス検査を行うようにしてもよい。また、高さの低いカードアタッチメント８０ｂを使用した検査後に、高さの高いカードアタッチメント８０ｂを使用した検査を行うようにしてもよい。また、非接触ＩＣカード２０を可動体３２の凹部３４に直接置くようにしてもよい。

以上述べた実施形態に係る検査システムによれば、検査台３０により非接触ＩＣカード２０の位置を簡易に、かつ、ばらつきがないように３次元的に変えて、通信モジュール１０による半球状の通信領域Ｓのうち、頂点付近、及び、裾付近の４箇所の計５箇所において非接触ＩＣカード２０との通信の可否を検査することができるので、通信モジュール１０による通信領域Ｓが規格を満たしているか否かを簡易に、かつ、ばらつきがないように検査することができる。

また、通信モジュール１０による半球状の通信領域Ｓのうち、頂点付近、及び、裾付近の４箇所の計５箇所において非接触ＩＣカード２０との通信の可否を検査するようにしたので、１箇所だけで検査したり、規則性なしに多数箇所で検査したりするのに比べて効率的、かつ、高精度に検査することができる。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。

例えば上記実施形態では、主制御装置４０、通信テスト装置５０、監視装置７０等を別々の機器とした例を説明したが、これら装置の機能のすべて或いは一部を１つの機器が担うように構成してもよい。

また、上記実施形態では、通信モジュール１０を検査する例を説明したが、通信部が自動改札機本体に一体化されているタイプの自動改札機でも、半球状の通信領域Ｓのうち、頂点付近、及び、裾付近の４箇所の計５箇所において非接触ＩＣカード２０との通信の可否を検査する手法を用いてもよい。

また、上記実施形態では、通信モジュール１０の判定ユニット１５にソフトウェア（判定ロジック、運賃データ）をインストールする例を説明したが、さらに主制御装置４０や監視装置７０において判定ユニット１５にインストールされているソフトウェアのバージョンを確認できるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、非接触ＩＣカード２０について説明したが、定期券情報や電子現金情報を記録し、自動改札機の通信部との通信機能を有する携帯電話等の携帯端末であってもよい。

また、上記実施形態では、鉄道の駅等に設置される自動改札機を例にしたが、本発明はそれに限定されるものではなく、他の用途の自動改札機にも適用可能である。

本実施形態に係る検査システムの全体概要を示す図である。 本実施形態に係る検査システムの構成例を示すブロック図である。 検査台を示す図である。 検査台を示す図である。 カードアタッチメントの外観図である。 検査手順を説明するための図である。 通信テスト装置のモニタの表示例を示す図である。 プリンタによる印刷例を示す図である。 自動改札機を説明するための図である。

符号の説明

１０ 通信モジュール
１１ 傾斜面
１２ 筐体
１３ アンテナ
１４ リーダ／ライタ
１５ 判定ユニット
２０ 非接触ＩＣカード
３０ 検査台
３１ 載置部
３２ 可動体
３２ｃ プレート部
３３ スライド機構
３４ 凹部
４０ 主制御装置
４１ 周辺回路基板
４２ 自動改札制御ユニット
４３ 保守パネル
４４ 電源
５０ 通信テスト装置
５１ 検査制御部
５２ モニタ
５３ 入力部
５４ 電源
５５ 記憶部
６０ プリンタ
７０ 監視装置
７１ インストール実行部

Claims (5)

1. 筐体に形成された傾斜面に無線通信体をかざすことにより該無線通信体との通信を行う自動改札機用の通信モジュールを検査する検査装置であって、
   前記通信モジュールを載置する載置部と、
   前記載置部に前記通信モジュールを載置した状態で、前記通信モジュールの傾斜面と略平行に位置するプレート部とを備え、
   前記プレート部上で前記無線通信体を複数の位置で位置決めできるようにしたことを特徴とする検査装置。
2. 前記通信モジュールの傾斜面と略平行を保ちながら前記プレート部を水平方向にスライドさせるスライド機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
3. 前記プレート部の表面には、前記無線通信体を複数の位置で位置決めする凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の検査装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の検査装置と、
   前記通信モジュールに要求信号の出力を指示する指示手段と、
   前記要求信号に対する前記無線通信体からの応答信号の有無を検出する応答信号検出手段と、
   前記応答信号検出手段により検出された応答信号の有無を可視化して出力する出力手段と、
   前記応答信号検出手段により検出された応答信号の有無データを保存する記憶手段とを備えたことを特徴とする検査システム。
5. 前記通信モジュールは、前記無線通信体に記録されている情報についてソフトウェアに従って判定する判定手段を含み、
   前記通信モジュールの判定手段に前記ソフトウェアをインストールするインストール手段を更に備えたことを特徴とする請求項４に記載の検査システム。

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