JP5109860B2 - 決済装置 - Google Patents

Description

本発明は、非接触ＩＣカード等の非接触通信媒体と通信し決済を行うための決済装置に関するものである。

クレジット機能、プリペイド機能、デビット機能を備える非接触ＩＣカードが少額決済の用途に使用されている。非接触ＩＣカードと通信して決済を行う決済装置には、一般的にループアンテナと、該ループアンテナを通じて非接触ＩＣカードと通信する通信回路とを備えている。更に、該決済装置は、決済情報等を表示するための表示部を備え、該表示部を介して操作の誘導を行っている。特許文献１には、表示装置の周囲にループアンテナを配置した電子機器が開示されている。
特開２００７−４５０２号公報

非接触通信技術を用いる決済装置においては、操作性の改善のため、特許文献１に開示されているようにループアンテナの中央に、操作の誘導情報を表示する表示装置を配置することが望ましい。しかしながら、ハンディータイプのように小型化させた決済装置において、ループアンテナの中央に表示装置を配置すると、ループアンテナを設けない装置に比べて表示装置を小さくせざるを得ず、操作誘導の表示が行い難くなる課題が生じる。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、表示装置の表示面と平行な面上にループアンテナを配置し、面上に該ループアンテナの占める面積を最小にできる決済装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、表示装置４６を備え、ループアンテナ５６を備える決済媒体８０に対して通信により決済を行うための決済装置１０であって、
矩形形状部と該矩形形状部の４辺から延在する長方形部５６Ｓとを備える平面状のフレキシブル基板５６Ｆから成るループアンテナ５６の前記長方形部５６Ｓを前記表示装置の表示面の垂直方向に折り曲げ、該ループアンテナを前記表示装置４６に配置したことを技術的特徴とする。

請求項１の決済装置では、表示装置の周囲にループアンテナを設けるため、表示装置に決済媒体を対応させることで、通信を行うことができる。ここで、平面状のフレキシブル基板から成るループアンテナの長方形部を表示装置の表示面の垂直方向に折り曲げて配置することで、表示装置の表示面と平行な面上に該ループアンテナの占める面積を小さくすることができる。

請求項２の決済装置では、表示面を露出させる開口を備える矩形形状部を有するフレキシブル基板から成るループアンテナの長方形部を表示装置の表示面の垂直方向に折り曲げて配置することで、表示装置の表示面と平行な面上に該ループアンテナの占める面積を最小にできる。

請求項３の決済装置では、ループアンテナを、筐体の立壁の内周に沿って配置することで、ループ径を大きくすることができる。

[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態に係る決済装置について図を参照して説明する。
第１実施形態の決済装置１０は、使用者が手で持って操作するハンディータイプであって、商品に付けられたバーコード、二次元コード等の光学情報を読み取り、商品の売り上げ額（支払額）を算出すると共に、該売り上げ額の払いを、プリペイド機能又はクレジット機能を備える非接触ＩＣカード、ＩＣチップを内蔵する携帯電話で行わしめ決済するものである。

図１は決済装置の側面図であり、図２（Ａ）は平面図である。
決済装置１０は握り部を兼用する操作部１２、液晶表示装置４６などを備えている。操作部１２には、例えば複数のキースイッチ４１が設けられ、これらキースイッチ４１により、動作内容を指示するようになっている。この操作部１２には、キースイッチ４１に加えて、読み取り開始を指示するためのトリガースイッチ４２が設けられている。決済装置１０の筐体５９の前端に形成された図１に示す略矩形の開口部（読取口）１８には後述する光学系ユニットが配置されている。また、液晶表示装置４６の周囲には後述するループアンテナが配置されている。

決済装置１０の回路構成を図３のブロック図を参照して説明する。
決済装置１０は、バーコード、二次元コード等の光学情報の読み取りと、非接触ＩＣカード等の無線情報媒体の情報を無線で読み取り書き込みが可能なように構成されている。決済装置１０には、回路部２０が設けられている。回路部２０は、主に、発光ダイオード２１、集光レンズ２４、受光センサ２３、結像レンズ２７等の光学系と、ループアンテナ５６、インピーダンス整合回路５８、送信回路５４、受信回路５２からなる無線系と、メモリ３５、制御回路４０、キースイッチ４１、トリガースイッチ４２、液晶表示装置４６等のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）系と、から構成されている。

まず、光学系から説明する。発光ダイオード２１は、照明光Ｌｆを照射可能な光照射器として機能するもので、拡散レンズと凸レンズとを組み合わせた集光レンズ２４により集光させる。受光センサ２３は、読取対象物ＲやバーコードＢに照射されて反射した反射光Ｌｒを結像レンズ２７を介して受光可能に構成されるイメージセンサから成る。結像レンズ２７は、外部から入射する入射光を集光して受光センサ２３の受光面２３ａに像を結像可能な結像光学系として機能する。

次に、マイコン系の構成概要を説明する。マイコン系は、増幅回路３１、Ａ／Ｄ変換回路３３、メモリ３５、アドレス発生回路３６、同期信号発生回路３８、制御回路４０、キースイッチ４１、トリガースイッチ４２、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示装置４６、通信部４８等から構成されている。このマイコン系は、その名の通り、マイコン（情報処理装置）として機能し得る制御回路４０およびメモリ３５を中心に構成されるもので、前述した光学系によって撮像された画像信号をハードウェア的およびソフトウェア的に信号処理し得るものである。また制御回路４０は、当該決済装置１０の全体システムに関する制御も行っている。

光学系の受光センサ２３から出力される画像信号（アナログ信号）は、増幅回路３１に入力されることで所定ゲインで増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路３３に入力されると、アナログ信号からディジタル信号に変換される。そして、ディジタル化された画像信号、つまり画像データは、メモリ３５に入力されて蓄積される。なお、同期信号発生回路３８は、受光センサ２３およびアドレス発生回路３６に対する同期信号を発生可能に構成されており、またアドレス発生回路３６は、この同期信号発生回路３８から供給される同期信号に基づいて、メモリ３５に格納される画像データの格納アドレスを発生可能に構成されている。

制御回路４０は、決済装置１０全体を制御可能なマイコンで、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等からなるもので、メモリ３５とともに情報処理装置を構成し得るもので情報処理機能を有する。この制御回路４０には、内蔵された入出力インタフェースを介して種々の入出力装置（周辺装置）と接続可能に構成されており、本実施形態の場合、キースイッチ４１、トリガースイッチ４２、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示装置４６、通信部４８等が接続されている。制御回路４０は、二次元コードを読み取った結果及び決済の情報を、通信部４８を介して図１を参照して上述した端末管理装置６０側へ出力するよう構成されている。

ループアンテナ５６、インピーダンス整合回路５８、送信回路５４、受信回路５２からなる無線系５０は、例えばプリペイド機能を備える非接触ＩＣカードとの間で電磁波（例えば、マイクロ波やＨＦ帯の周波数の電波）による通信を行って電力の供給及びデータの読み取りを行うためのものである。ここでは、データの読み取りだけでなく、非接触ＩＣカードに対するデータの書き込みも行う。

無線系５０を構成する送信回路５４、受信回路５２は、制御回路４０により制御される。制御回路４０は、送信回路５４を介してループアンテナ５６に電力信号を出力するとともに、ループアンテナ５６が受け取った受信信号を、受信回路５２を介して復調してデータとして抽出する。これにより、ループアンテナ５６に読み取るべき非接触ＩＣカードが近づけられた状態で、該非接触ＩＣカードに対して、電波により電力供給が行われると共に、データの通信（書き込み及び読み取り）が行われるようになっている。

インピーダンス整合回路５８は、ループアンテナのインピーダンスを調整するためのものである。図４（Ａ）中にインピーダンス整合回路の回路図を示す。ループアンテナ５６に並列に可変容量コンデンサＣ２が接続され、該ループアンテナ５６及び可変容量コンデンサＣ２と直列に可変容量コンデンサＣ１が接続されている。図４（Ｂ）は、別例を示す。ループアンテナ５６と直列に可変容量コンデンサＣ４が接続され、該ループアンテナ５６及び可変容量コンデンサＣ４に並列に可変容量コンデンサＣ３が接続されている。第１実施形態の決済装置では、使用周波数に対して径の小さなループアンテナ５６を用いても、インピーダンス整合回路５８により効率的に電波を送受できる。

なお、周知なように、非接触ＩＣカードは、無線系の給電用信号から動作電源を得るための整流・平滑回路、通信等の制御を行うＣＰＵ、送受信信号の変調・復調を行う変復調回路、動作プログラム等を記憶するＲＯＭ、データを記憶する読書き可能なＥＥＰＲＯＭ等をワンチップ化したＩＣを内蔵している。また、無線決済に対応し得る携帯電話は、該ＩＣチップを内蔵している。

図５（Ａ）は、第１実施形態の決済装置のループアンテナ５６を構成するフレキシブル基板の平面図であり、図５（Ｂ）は側面図である。図５（Ｃ）は液晶表示装置４６にフレキシブル基板５６Ｆを取り付けた状態の平面図であり、図５（Ｄ）は側面図である。
フレキシブル基板５６Ｆは、矩形形状（山折り線を構成する二点鎖線）の４隅に設けられる三角部５６Ｄと、矩形形状から延在する長方形部５６Ｓとからなり、ループアンテナ５６を構成する配線を内蔵する樹脂等の誘電板から構成されている。ここで、矩形形状から延在する長方形部５６Ｓを直角（液晶表示装置４６の表示面の垂直方向）に曲げてループアンテナ５６を液晶表示装置の外周に配置することで、図５（Ｃ）に示すように液晶表示装置４６の表示面と平行な面上に該ループアンテナ５６の占める面積を小さくすることができる。

第１実施形態の決済装置１０では、液晶表示装置４６の周囲にループアンテナ５６を設けるため、液晶表示装置４６に非接触ＩＣカード、ＩＣチップを内蔵する携帯電話を対応させることで、通信を行うことができる。即ち、使用者は、図１中に示す決済装置１０の読取口１８を商品に付けられたバーコード、二次元コードに向けてトリガースイッチを操作することで、該決済装置１０は、バーコード、二次元コードを読み取り商品の売り上げ額（支払額）を算出する。そして、支払い額を液晶表示装置４６に表示した後、図２（Ａ）に示すようにプリペイド機能又はクレジット機能を備える非接触ＩＣカード、ＩＣチップを内蔵する携帯電話を液晶表示装置（画面）４６に当てることを案内する表示[この画面にＩＣカード、携帯電話をあててください]等の表示を行う。これに応じて、図２（Ｂ）に示すように、支払者が非接触ＩＣカード８０を液晶表示装置４６に対向させることで、該決済装置１０と非接触ＩＣカード８０との間の通信が可能になり、決済装置１０は無線通信を介して決済を行う。

ここで、既存の光学情報及びＩＦタグに対応し得る情報コード読取装置の場合、ＩＦタグとの通信用のアンテナが読取口側に設けられているため、該情報コード読取装置を用いて決済装置を構成した場合には、非接触ＩＣカード、携帯電話に向けて読取口を向けることになるため操作が非常に困難である。容易に操作を行うためには、使用者が支払者から携帯電話等を預かり、決済装置の読取口を当てる必要があり、この場合、携帯電話を落とす等のトラブルが予想される。これに対して、第１実施形態では、支払者が決済装置１０の液晶表示装置４６に非接触ＩＣカード、携帯電話をかざすことで決済が行えるので、操作が容易である。更に、ハンディータイプ、即ち、小型で横幅の狭い決済装置で、ループアンテナ５６の占める面積を狭くできるので、液晶表示装置４６を大きくすることができ、種々の案内情報を大きな文字で表示することが可能である。

[第２実施形態]
引き続き、本発明の第２実施形態に係る決済装置について図６を参照して説明する。
第２実施形態の決済装置は、ループアンテナの構成を除き、図１〜図４を参照して上述した第１実施形態と同様であるため、ループアンテナの構成について図６を参照して説明する。
図６（Ａ）は、第２実施形態の決済装置のループアンテナを構成するフレキシブル基板の平面図であり、図６（Ｂ）は側面図である。図６（Ｃ）は液晶表示装置にフレキシブル基板を取り付けた状態の平面図であり、図６（Ｄ）は側面図である。

第２実施形態のループアンテナ５６を構成するフレキシブル基板５６Ｆは、矩形枠形状に構成され、短辺側を山折りすると共に、長辺側に対しては山折りと谷折りを組み合わせることで、図６（Ｃ）に示すように、フレキシブル基板５６Ｆの全てを液晶表示装置４６の表示面の垂直方向に曲げてループアンテナ５６を液晶表示装置の外周に配置する。これにより、液晶表示装置４６の表示面と平行な面上に該ループアンテナの占める面積を最小にしている。

第２実施形態の決済装置１０では、液晶表示装置４６の周囲にループアンテナ５６を設けるため、液晶表示装置４６に非接触ＩＣカード、ＩＣチップを内蔵する携帯電話を対応させることで、通信を行うことができる。

[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態に係る決済装置について図７、図８を参照して説明する。
第３実施形態の決済装置は、ループアンテナの構成を除き、図１〜図４を参照して上述した第１実施形態と同様であるため、ループアンテナの構成について図７及び図８を参照して説明する。
図１中に示す決済装置１０の筐体５９は、液晶表示装置４６、キースイッチ４１等の設けられる上側筐体５９Ｕと、下側筐体５９Ｌとを組み合わせてなる。図７（Ａ）は、第３実施形態の決済装置の上側筐体５９Ｕを内側からみた平面図であり、図７（Ｂ）は、ループアンテナ５６を構成するフレキシブル基板５６Ｆの平面図であり、図７（Ｃ）は、上側筐体５９Ｕ内にループアンテ５６を構成するフレキシブル基板５６Ｆを配置した状態を示す平面図である。図８（Ａ）は第３実施形態のループアンテナを構成する前のフレキシブル基板５６Ｆの平面図であり、図８（Ｂ）はループアンテナ５６の斜視図であり、図８（Ｃ）は上側筐体５９Ｕの斜視図である。

上側筐体５９Ｕには、中央部に液晶表示装置４６を取り付けるための開口５９ｂが穿設され、外周部に立壁５９ａが液晶表示装置４６の垂直方向に形成されている。ループアンテナ５６は、図７（Ｃ）に示すように該立壁５９ａの内周に沿って配置し得るように、図７（Ｂ）に示すよう、液晶表示装置４６の垂直方向に曲げられ、該形状に形成されている。

第３実施形態の決済装置１０では、ループアンテナ５６を構成するフレキシブル基板５６Ｆを、上側筐体５９Ｕの立壁５９ａの内周に沿って配置するため、ループアンテナのループ径を大きくできる。これにより、効率的に非接触ＩＣカード、携帯電話等と通信することが可能になる。

上述した実施形態では、表示装置として液晶表示装置を用いたが、表示装置としては、例えば、ＬＥＤからなる表示装置を用いることも可能である。

第１実施形態に係る決済装置の側面図である。 図２（Ａ）は第１実施形態に係る決済装置の平面図であり、図２（Ｂ）は、決済装置による非接触ＩＣカード決済の説明図である。 第１実施形態の決済装置の構成を示すブロック図である。 インピーダンス整合回路の回路図である。 図５（Ａ）は、第１実施形態の決済装置のループアンテナを構成するフレキシブル基板の平面図であり、図５（Ｂ）は側面図である。図５（Ｃ）は表示装置にフレキシブル基板を取り付けた状態の平面図であり、図５（Ｄ）は側面図である。 図６（Ａ）は、第２実施形態の決済装置のループアンテナを構成するフレキシブル基板の平面図であり、図６（Ｂ）は側面図である。図６（Ｃ）は表示装置にフレキシブル基板を取り付けた状態の平面図であり、図６（Ｄ）は側面図である。 図７（Ａ）は第３実施形態の決済装置の上側筐体を内側からみた平面図であり、図７（Ｂ）はループアンテナの平面図であり、図７（Ｃ）は上側筐体内にループアンテナを配置した状態を示す平面図である。 図８（Ａ）は第３実施形態のループアンテナを構成する前のフレキシブル基板の平面図であり、図８（Ｂ）はループアンテナの斜視図であり、図８（Ｃ）は上側筐体の斜視図である。

符号の説明

１０ 決済装置
４６ 液晶表示装置
５６ ループアンテナ
５６Ｆ フレキシブル基板
５９ 筐体
５９ａ 立壁
８０ 非接触ＩＣカード（決済媒体）

Claims (3)

1. 表示装置を備え、ループアンテナを備える決済媒体に対して通信により決済を行うための決済装置であって、
   矩形形状部と該矩形形状部の４辺から延在する長方形部とを備える平面状のフレキシブル基板から成るループアンテナの前記長方形部を前記表示装置の表示面の垂直方向に折り曲げ、該ループアンテナを前記表示装置に配置したことを特徴とする決済装置。
2. 前記平面状のフレキシブル基板から成るループアンテナの前記矩形形状部は、前記表示装置の表示面を露出させる開口を備えることを特徴とする請求項１の決済装置。
3. 前記ループアンテナの前記長方形部を、決済装置の筐体であって、前記表示装置の垂直方向に設けられた立壁の内周に沿って配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２の決済装置。

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