JP5286655B2

JP5286655B2 - Gate device

Info

Publication number: JP5286655B2
Application number: JP2006249201A
Authority: JP
Inventors: 正明八木
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2006-09-14
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2026-09-14
Also published as: CN101145251A; TW200821991A; JP2008071113A

Description

この発明は、駅の改札口に設置され、駅構内に入場する利用者や、駅構内から出場する利用者に対して改札処理を行う自動改札機等、通路における利用者の通行を制限するゲート装置に関する。 This invention is a gate that is installed at a ticket gate of a station and restricts the passage of users in the passage, such as an automatic ticket gate that performs ticket gate processing for a user who enters the station or a user who enters from the station. Relates to the device.

従来、ゲート装置として、駅構内に入場する利用者や、駅構内から出場する利用者に対して改札処理を行う自動改札機があった。従来の自動改札機は、改札通路の入口付近に設けられたアンテナに翳された無線通信媒体との無線通信により、この無線通信媒体が記憶する乗車券情報を読み取る。自動改札機は、無線通信媒体をアンテナに翳した利用者について、この無線通信媒体から読み取った乗車券情報に基づいて改札通路の通行可否を判定する。自動改札機は、改札通路通行を許可しないと判定すると、改札通路の出口付近に設けられている扉を閉し、この利用者が改札通路を通行するのを禁止する。反対に、通行を許可すると判定すると、改札通路の扉を開し、この利用者が改札通路を通行するのを許可する。 Conventionally, as gate devices, there are automatic ticket gates that perform ticket gate processing on users who enter a station or users who enter from a station. The conventional automatic ticket gate reads the ticket information stored in the wireless communication medium by wireless communication with the wireless communication medium placed on the antenna provided near the entrance of the ticket gate. The automatic ticket checker determines whether or not the ticket gate passage is permitted based on the ticket information read from the wireless communication medium for a user who puts the wireless communication medium on the antenna. If it is determined that the ticket gate passage is not permitted, the automatic ticket gate closes the door provided near the exit of the ticket gate passage and prohibits this user from passing through the ticket gate passage. On the contrary, if it is determined that the passage is permitted, the door of the ticket gate is opened and the user is allowed to pass through the ticket gate.

また、最近では、改札通路を通行する利用者が、適正な乗車券情報を記憶した無線通信媒体を所持していれば、その無線通信媒体をアンテナに翳すことなく、改札通路を通行することができる自動改札機が提案されはじめている（例えば、特許文献１参照）。この種の自動改札機は、無線通信媒体との無線通信エリアを比較的大きく設定することになるので、複数の無線通信媒体が無線通信エリア内に同時に存在する状況を考慮する必要がある。具体的に言うと、改札処理を適正に行うために、無線通信エリア内に位置する複数の無線通信媒体の中から、改札処理を行う対象の利用者が所持している無線通信媒体を特定する必要がある。特許文献１では、複数のアンテナを改札通路に沿って配置し、アンテナ毎に設けた無線通信部で受信している無線通信媒体からの電波の電界強度の変化に基づいて、改札通路を通行している利用者（改札処理を行う利用者）と、その利用者が所持している無線通信媒体と、を対応づけている。
特開平６−３６０９６号公報 In addition, recently, if a user who passes through the ticket gate has a wireless communication medium storing proper ticket information, the user can pass through the ticket gate without leaning the wireless communication medium over the antenna. Automatic ticket gates that can be used are being proposed (see, for example, Patent Document 1). Since this type of automatic ticket gate sets a relatively large wireless communication area with the wireless communication medium, it is necessary to consider a situation in which a plurality of wireless communication media exist simultaneously in the wireless communication area. Specifically, in order to properly perform the ticket gate processing, the wireless communication medium possessed by the target user performing the ticket gate processing is specified from among a plurality of wireless communication media located in the wireless communication area. There is a need. In Patent Document 1, a plurality of antennas are arranged along the ticket gates, and pass through the ticket gates based on changes in the electric field strength of radio waves received from the wireless communication medium received by the wireless communication unit provided for each antenna. The user (the user who performs the ticket gate processing) and the wireless communication medium possessed by the user.
JP-A-6-36096

しかしながら、特許文献１に記載されている自動改札機では、改札通路に沿って配置したアンテナ毎に、無線通信媒体と無線通信を行う無線通信部を設けなければならない。また、利用者が改札通路を通行している間、無線通信エリア内に位置する無線通信媒体毎に、各アンテナで受信している電波について、時間経過にともなう強度変化を検出しなければならない。このため、特許文献１に記載されている自動改札機は、構成が複雑化してしまうという問題があった。 However, in the automatic ticket gate described in Patent Document 1, it is necessary to provide a wireless communication unit that performs wireless communication with a wireless communication medium for each antenna disposed along the ticket gate passage. In addition, while the user passes through the ticket gate, for each radio communication medium located in the radio communication area, a change in strength over time must be detected for the radio wave received by each antenna. For this reason, the automatic ticket gate described in Patent Document 1 has a problem that the configuration becomes complicated.

この発明の目的は、簡易な構成で、通路の通行可否を判定する利用者と、この利用者が所持している無線通信媒体と、の対応づけが適正に行えるゲート装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a gate device capable of appropriately associating a user who determines passage passage with a wireless communication medium possessed by the user with a simple configuration. .

この発明のゲート装置は、上記課題を解決するために、以下の構成を備えている。 In order to solve the above problems, the gate device of the present invention has the following configuration.

（１）通路の入口に設けた進入検知センサにより、この通路への利用者の進入を検知する利用者検知手段と、
前記通路の入口周辺の上方、または下方に配置したアンテナユニットを利用して、前記進入検知センサによる利用者の検知エリアを含む無線通信エリア内に位置する無線通信媒体と無線通信を行い、その無線通信媒体が記憶する判定情報を取得する無線通信手段と、
前記無線通信手段により取得した判定情報に基づいて、前記利用者検知手段が前記通路への進入を検知した利用者について、前記通路の通行可否を判定する通行可否判定手段と、を備え、
前記無線通信手段は、無線通信エリア内に位置する無線通信媒体毎に、前記アンテナユニットにおける電波の到来方向を検出し、ここで検出した電波の到来方向、および、前記進入検知センサによる利用者の検知エリアと、前記アンテナユニットとの相対的な位置関係、に基づいて、前記通行可否判定手段が前記利用者検知手段が前記通路への進入を検知した利用者について、前記通路の通行可否を判定するのに用いる前記判定情報を記憶している無線通信媒体を決定する。 (1) User detection means for detecting the user's entry into this passage by an entry detection sensor provided at the entrance of the passage;
Using the antenna unit disposed above or below the entrance of the passage, wireless communication is performed with a wireless communication medium located in a wireless communication area including a user detection area by the approach detection sensor , and the wireless Wireless communication means for obtaining determination information stored in a communication medium;
Wherein based on the acquired determination information by wireless communication means, wherein the user detecting user who means detects the entry into said passage, and a passage determination unit that determines the passage propriety of the communication path,
The wireless communication means detects the arrival direction of the radio wave in the antenna unit for each wireless communication medium located in the wireless communication area, and detects the arrival direction of the radio wave and the user's detection by the approach detection sensor. a detection area, the relative positional relationship between the antenna units, on the basis, for the user who has detected the entrance of the passage determination means said user detecting means to the passage, the passage propriety of the through passage that determine the wireless communication medium that stores the determination information used for determining.

この構成では、利用者検知手段が通路の入口に設けた進入検知センサにより、この通路への利用者の進入を検知する。アンテナユニットを通路の入口周辺の上方または下方に配置し、無線通信エリアを通路の入口周辺に形成している。この無線通信エリアには、進入検知センサによる利用者の検知エリアが含まれている。無線通信手段が、無線通信エリア内に位置する無線通信媒体毎に、無線通信を行って、アンテナユニットにおける電波の到来方向を検出する。検出した電波の到来方向から、通路に進入して通行する利用者が所持している無線通信媒体を判断する。 In this configuration, the user detection means detects the entry of the user into the passage by the entrance detection sensor provided at the entrance of the passage. The antenna unit is arranged above or below the entrance of the passage, and a wireless communication area is formed around the entrance of the passage. This wireless communication area includes a user detection area by an entry detection sensor. The wireless communication means performs wireless communication for each wireless communication medium located in the wireless communication area, and detects the arrival direction of the radio wave in the antenna unit. Based on the detected arrival direction of the radio wave, a wireless communication medium possessed by a user who enters and passes through the passage is determined.

アンテナユニットにおける無線通信媒体からの電波の到来角度は、このアンテナユニットと、この無線通信媒体と、の相対的な位置関係で決まる。ここで言う、到来角度とは、鉛直方向に対する角度である。具体的に言うと、到来角度は、鉛直方向に対する、アンテナユニットと無線通信媒体とを結ぶ直線の傾きである。無線通信媒体は、この無線通信媒体を所持している利用者の移動にともなって、その位置が変化する。すなわち、利用者が所持する無線通信媒体を決定するときの当該利用者の位置（以下、決定位置と言う。）と、アンテナユニットと、の相対的な位置関係に基づいて、当該利用者が所持する無線通信媒体からの電波の到来角度が規定される。決定位置は、進入検知センサによる利用者の検知位置にすればよい。例えば、決定位置を進入検知センサによる利用者の検知位置にし、アンテナユニットを進入検知センサによる利用者の検知位置の上方、または下方に配置した場合には、アンテナユニットにおける電波の到来角度が略０°に規定されるので、到来角度が最小である無線通信媒体を、決定位置である通路の入口にいる利用者に対応づければよい。また、決定位置である通路の入口にいる利用者が所持している無線通信媒体からの電波の到来角度が、例えば略２０°に規定されるように、アンテナユニットを通路の入口から少しずらして配置した場合には、アンテナユニットにおける電波の到来角度が最も２０°に近い無線通信媒体を、決定位置である通路の入口にいる利用者に対応づければよい。 The arrival angle of the radio wave from the wireless communication medium in the antenna unit is determined by the relative positional relationship between the antenna unit and the wireless communication medium. Here, the arrival angle is an angle with respect to the vertical direction. Specifically, the arrival angle is the inclination of a straight line connecting the antenna unit and the wireless communication medium with respect to the vertical direction. The position of the wireless communication medium changes as the user carrying the wireless communication medium moves. That is, based on the relative positional relationship between the position of the user (hereinafter referred to as the determined position) when determining the wireless communication medium possessed by the user and the antenna unit, the user possesses the wireless communication medium. The angle of arrival of radio waves from a wireless communication medium is defined. The determined position may be a user's detection position by the entry detection sensor. For example, when the determined position is set to the user's detection position by the approach detection sensor and the antenna unit is disposed above or below the user's detection position by the approach detection sensor , the arrival angle of the radio wave at the antenna unit is substantially 0. Therefore, the wireless communication medium with the smallest arrival angle may be associated with the user at the entrance of the passage that is the determined position. In addition, the antenna unit is slightly shifted from the entrance of the passage so that the arrival angle of the radio wave from the wireless communication medium possessed by the user at the entrance of the passage that is the determined position is defined, for example, approximately 20 °. In the case of the arrangement, the wireless communication medium with the closest arrival angle of the radio wave in the antenna unit may be associated with the user at the entrance of the passage that is the determined position.

なお、決定位置についても、通路の入口とはせずに、通路の入口の少し手前の位置や、通路の入口から少し通路内に入った位置にしてもよい。 The determined position may not be the entrance of the passage, but may be a position just before the entrance of the passage or a position slightly inside the passage from the entrance of the passage.

したがって、無線通信媒体と、利用者と、の対応づけが適正に行える。また、無線通信媒体と無線通信を行う無線通信手段を簡易な構成で実現できる。 Therefore, it is possible to properly associate the wireless communication medium with the user. In addition, wireless communication means for performing wireless communication with a wireless communication medium can be realized with a simple configuration.

（２）前記アンテナユニットは、複数の受信アンテナ素子が前記通路に沿う第１の方向に並べられており、
前記無線通信手段は、前記アンテナユニットの複数の受信アンテナ素子を切り換え、各受信アンテナ素子で受信した電波に基づいて、前記第１の方向について電波の到来方向を検出する手段である。 (2) In the antenna unit, a plurality of receiving antenna elements are arranged in a first direction along the path,
The wireless communication means is means for switching a plurality of receiving antenna elements of the antenna unit and detecting an arrival direction of the radio wave in the first direction based on radio waves received by each receiving antenna element.

この構成では、通路に沿う第１の方向について、電波の到来方向を検出することができる。 In this configuration, the arrival direction of radio waves can be detected in the first direction along the path.

（３）前記アンテナユニットは、複数の受信アンテナ素子が前記通路に沿う第１の方向、およびこの第１の方向に直交する第２の方向に並べられており、
前記無線通信手段は、前記アンテナユニットの複数の受信アンテナ素子を切り換え、各受信アンテナ素子で受信した電波に基づいて、前記第１の方向、および前記第２の方向について電波の到来方向を検出する手段である。 (3) In the antenna unit, a plurality of receiving antenna elements are arranged in a first direction along the path, and a second direction orthogonal to the first direction,
The wireless communication means switches a plurality of reception antenna elements of the antenna unit, and detects arrival directions of radio waves in the first direction and the second direction based on radio waves received by the respective reception antenna elements. Means.

この構成では、通路に沿う第１の方向、およびこの第１の方向に直交する第２の方向について、電波の到来方向を検出することができる。 In this configuration, the arrival direction of the radio wave can be detected in the first direction along the path and the second direction orthogonal to the first direction.

（４）前記無線通信手段は、前記第１の方向における電波の到来方向が、予め定められた第１の範囲内の角度である無線通信媒体の中から、前記通行可否判定手段が前記通路における利用者の通行可否を判定するのに用いる前記判定情報を記憶している無線通信媒体を決定する。 (4) the wireless communication unit, the first arrival direction of the radio wave in the direction, from the wireless communication medium is an angle within the first predetermined range of the previous SL passing determination means passage the stores determination information to determine the wireless communication medium used to determine the user's traffic propriety definitive in.

この構成では、第１の方向における電波の到来方向が、予め定められた第１の範囲内の角度である無線通信媒体が存在しない場合、利用者に対して無線通信媒体を対応づけない。したがって、通路に進入して通行する利用者が無線通信媒体を所持していない場合に、この利用者の後にいる別の利用者が所持している無線通信媒体を誤って対応づけるのを防止できる。 In this configuration, when there is no wireless communication medium in which the arrival direction of the radio wave in the first direction is an angle within a predetermined first range, the wireless communication medium is not associated with the user. Accordingly, when a user who enters the passage and passes there does not have a wireless communication medium, it is possible to prevent the wireless communication medium possessed by another user behind this user from being erroneously associated. .

（５）前記無線通信手段は、前記第２の方向における電波の到来方向が、予め定められた第２の範囲内の角度である無線通信媒体が無ければ、前記利用者検知手段が前記通路への進入を検知した利用者に対して、前記通行可否判定手段が前記通路における利用者の通行可否を判定するのに用いる前記判定情報を記憶している無線通信媒体を対応付けない。 (5) the wireless communication means, prior Symbol radio wave arrival direction in the second direction, if there is no angle a is wireless communication medium in a second predetermined range, said the user sensing means said passage The wireless communication medium that stores the determination information used by the passage permission determination unit to determine whether the user can pass in the passage is not associated with the user who has detected entry into the vehicle .

この構成では、複数の通路が略平行に並んでいるときに、隣の通路を通行する利用者が所持する無線通信媒体を、通行可否を判定する利用者に誤って対応づけるのを防止できる。 With this configuration, when a plurality of passages are arranged substantially in parallel, it is possible to prevent the wireless communication medium possessed by the user who passes through the adjacent passage from being erroneously associated with the user who determines whether or not the passage is allowed.

（６）前記無線通信手段は、前記利用者検知手段により前記通路への利用者の進入が検知されたときに、無線通信エリア内に位置する無線通信媒体毎に、前記アンテナユニットにおける電波の到来方向を検出する手段である。 (6) before Symbol wireless communication means, when the approach of a user to the passageway is detected by the user detecting unit, for each radio communication medium located in the wireless communication area of the radio wave in the antenna unit It is a means for detecting the direction of arrival.

この構成では、通路における通行可否を判定する利用者がいないときに、通信エリア内に存在する無線通信媒体との無線通信等にかかる処理を行わないので、装置の処理負荷が抑えられる。 In this configuration, when there is no user who determines whether or not passage is possible, processing related to wireless communication with a wireless communication medium existing in the communication area is not performed, so that the processing load on the apparatus can be suppressed.

（７）前記アンテナユニットは、前記通路の入口周辺の上方に配置しており、
前記無線通信手段は、検出された電波の到来方向が同じである複数の無線通信媒体を検出した場合、これらの無線通信媒体の中から判定情報が大人用である無線通信媒体を、前記通行可否判定手段が前記通路における利用者の通行可否を判定するのに用いる前記判定情報を記憶している無線通信媒体に決定する手段である。 (7) The antenna unit is disposed above the entrance periphery of the passage,
When the wireless communication means detects a plurality of wireless communication media having the same direction of arrival of the detected radio wave, the wireless communication medium whose determination information is for adults is selected from these wireless communication media as to whether the passage is permitted or not. The determination means is a means for determining a wireless communication medium storing the determination information used for determining whether or not a user can pass through the passage.

この構成では、大人と子供が連なって通路に進入するときにも、利用者と、無線通信媒体と、の対応づけが適正に行える。 In this configuration, even when an adult and a child enter the passage, the user can be properly associated with the wireless communication medium.

この発明によれば、簡易な構成で、利用者と、この利用者が所持している無線通信媒体と、の対応づけが適正に行える。 According to the present invention, it is possible to appropriately associate a user and a wireless communication medium possessed by the user with a simple configuration.

以下、この発明にかかるゲート装置の実施形態である自動改札機について説明する。 Hereinafter, an automatic ticket gate as an embodiment of a gate device according to the present invention will be described.

図１は、この発明の実施形態である自動改札機を示す概略図であり、図２はこの実施形態の自動改札機の主要部の構成を示すブロック図である。この実施形態の自動改札機１は、駅の改札口に設置される。自動改札機１には、天井に取り付けたアンテナユニット２が接続されている。このアンテナユニット２は、改札通路（以下、単に通路と言う。）の入口の略真上に取り付けられている。また、自動改札機１は、無線通信部１１、通行可否判定部１２、および扉開閉部１３を備えている。アンテナユニット２は、無線通信部１１に接続されている。 FIG. 1 is a schematic view showing an automatic ticket gate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a main part of the automatic ticket gate according to this embodiment. The automatic ticket gate 1 of this embodiment is installed at a ticket gate of a station. An antenna unit 2 attached to the ceiling is connected to the automatic ticket gate 1. The antenna unit 2 is attached almost directly above the entrance of a ticket gate passage (hereinafter simply referred to as a passage). The automatic ticket gate 1 includes a wireless communication unit 11, a passability determination unit 12, and a door opening / closing unit 13. The antenna unit 2 is connected to the wireless communication unit 11.

無線通信部１１は、アンテナユニット２を利用して、無線通信エリア内に位置する無線通信媒体３と無線通信を行う。無線通信部１１と、無線通信媒体３との間における無線通信は、例えばＵＨＦ帯の電波を利用している。無線通信部１１の無線通信エリアは、図１に示すように、通路の入口周辺である。無線通信媒体３は、無線通信機能を有しているＩＣカードである。無線通信媒体３は、自媒体を識別する識別コードや、乗車券情報（この発明で言う判定情報に相当する。）を記憶している。ここで言う乗車券情報とは、定期券やプリペイド券に係る情報だけでなく、前回利用時における入出場情報等も含まれている。また、無線通信部１１は、アンテナユニット２における、無線通信媒体３からの電波の到来方向を検出する機能を有している。無線通信部１１は、通路に進入して通行する利用者と、この利用者が所持している無線通信媒体３と、を対応づけ、この利用者に対応づけた無線通信媒体３が記憶する乗車券情報を無線通信により取得する。無線通信部１１は、取得した乗車券情報を通行可否判定部１２に通知する。 The wireless communication unit 11 uses the antenna unit 2 to perform wireless communication with the wireless communication medium 3 located in the wireless communication area. Wireless communication between the wireless communication unit 11 and the wireless communication medium 3 uses, for example, radio waves in the UHF band. As shown in FIG. 1, the wireless communication area of the wireless communication unit 11 is around the entrance of the passage. The wireless communication medium 3 is an IC card having a wireless communication function. The wireless communication medium 3 stores an identification code for identifying the own medium and boarding ticket information (corresponding to determination information in the present invention). The ticket information referred to here includes not only information related to commuter passes and prepaid tickets but also entrance / exit information at the time of previous use. The wireless communication unit 11 has a function of detecting the arrival direction of the radio wave from the wireless communication medium 3 in the antenna unit 2. The wireless communication unit 11 associates a user who enters the passage and passes with the wireless communication medium 3 possessed by the user, and the wireless communication medium 3 associated with the user stores the boarding Get ticket information by wireless communication. The wireless communication unit 11 notifies the passability determination unit 12 of the acquired ticket information.

通行可否判定部１２は、無線通信部１１から通知された乗車券情報に基づいて、通路における利用者の通行可否を判定する。すなわち、利用者が所持している無線通信媒体３に記憶されている乗車券情報が、駅構内に入場、または駅構内から出場することができる乗車券情報であるかどうかを判定する。通行可否判定部１２は、判定結果を扉開閉部１３に通知する。扉開閉部１３は、通路の出口側に設けられた扉１３ａを開閉する。扉開閉部１３は、通行可否判定部１２から通知された判定結果が通行可であれば扉１３ａを開し、反対に通行否であれば扉１３ａを閉する。また、通行可否判定部１２は、通行可と判定した場合、無線通信部１１に対して、無線通信媒体３が記憶する乗車券情報の更新を指示する。このとき、通行可否判定部１２は、乗車券情報の更新内容も無線通信部１１に通知する。無線通信部１１は、アンテナユニット２を利用した無線通信により、無線通信媒体３に対して乗車券情報の更新を要求する。 Based on the ticket information notified from the wireless communication unit 11, the passability determination unit 12 determines whether the user can pass through the passage. That is, it is determined whether or not the ticket information stored in the wireless communication medium 3 possessed by the user is ticket information that can enter or exit from the station. The passability determination unit 12 notifies the door opening / closing unit 13 of the determination result. The door opening / closing part 13 opens and closes a door 13a provided on the exit side of the passage. The door opening / closing unit 13 opens the door 13a if the determination result notified from the pass / fail determination unit 12 is passable, and closes the door 13a if the pass is not allowed. Further, when it is determined that the vehicle is allowed to pass, the passage permission determination unit 12 instructs the wireless communication unit 11 to update the ticket information stored in the wireless communication medium 3. At this time, the passability determination unit 12 notifies the wireless communication unit 11 of the updated content of the ticket information. The wireless communication unit 11 requests the wireless communication medium 3 to update the ticket information by wireless communication using the antenna unit 2.

ここで、アンテナユニット２について説明する。図３は、アンテナユニットの構成を示す図である。アンテナユニット２は、４つの受信アンテナ素子３１（３１ａ〜３１ｄ）と、１つの送信アンテナ素子３２と、を一列に並べた構成である。送信アンテナ素子３２の両側に、受信アンテナ素子３１が２つずつ配置されている。アンテナユニット２は、受信アンテナ素子３１および送信アンテナ素子３２の並び方向が通路に沿う方向（すなわち、通路における利用者の通行方向）になるように、天井に取り付けられる。 Here, the antenna unit 2 will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the antenna unit. The antenna unit 2 has a configuration in which four receiving antenna elements 31 (31a to 31d) and one transmitting antenna element 32 are arranged in a line. Two receiving antenna elements 31 are arranged on each side of the transmitting antenna element 32. The antenna unit 2 is attached to the ceiling so that the arrangement direction of the reception antenna element 31 and the transmission antenna element 32 is a direction along the passage (that is, the user's passage direction in the passage).

次に、無線通信部１１について詳細に説明する。図４は、無線通信部の構成を示すブロック図である。無線通信部１１は、コントロール部２１、位相制御部２２、発振部２３、変調部２４、切換部２５、復調部２６、および到来方向検出部２７を備えている。コントロール部２１は、通行可否判定処理部１２との間におけるデータ通信を行うとともに、通路に進入して通行する利用者と、この利用者が所持している無線通信媒体３と、の対応づけ等にかかる処理を行う。また、コントロール部２１は、無線通信部１１内の各部の動作を制御する。 Next, the wireless communication unit 11 will be described in detail. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the wireless communication unit. The wireless communication unit 11 includes a control unit 21, a phase control unit 22, an oscillation unit 23, a modulation unit 24, a switching unit 25, a demodulation unit 26, and an arrival direction detection unit 27. The control unit 21 performs data communication with the passage permission determination processing unit 12, and associates the user who enters the passage and passes with the wireless communication medium 3 possessed by the user. Perform the process. Further, the control unit 21 controls the operation of each unit in the wireless communication unit 11.

位相制御部２２は、発振部２３から出力される基準周波数の信号（基準信号）の位相を制御する。発振部２３から出力された基準信号は、変調部２４および復調部２６に入力される。変調部２４は、発振部２３から入力された基準信号を搬送波とし、コントロール部２１から指示された送信データに基づく送信信号を生成する。変調部２４は、直交変調により送信信号を生成する。変調部２４には、送信アンテナ素子３２が接続されている。変調部２４は、生成した送信信号を送信アンテナ素子３２から送信する。 The phase control unit 22 controls the phase of a reference frequency signal (reference signal) output from the oscillation unit 23. The reference signal output from the oscillation unit 23 is input to the modulation unit 24 and the demodulation unit 26. The modulation unit 24 uses the reference signal input from the oscillation unit 23 as a carrier wave, and generates a transmission signal based on the transmission data instructed from the control unit 21. The modulation unit 24 generates a transmission signal by orthogonal modulation. A transmitting antenna element 32 is connected to the modulation unit 24. The modulation unit 24 transmits the generated transmission signal from the transmission antenna element 32.

切換部２５は、コントロール部２１からの指示にしたがって、復調部２６に接続される受信アンテナ素子３１（３１ａ〜３１ｄ）を切り換える。復調部２６は、切換部２５が選択しているいずれかの受信アンテナ素子３１で受信された受信信号を直交復調し、Ｉ信号、およびＱ信号を抽出する。到来方向検出部２７は、１つの無線通信媒体３について、受信アンテナ素子３１毎に受信された受信信号について復調部２６で抽出されたＩ信号、およびＱ信号から位相や振幅にかかる情報を取得し、この無線通信媒体３から発信された電波の到来方向を検出する。到来方向検出部２７には、受信アンテナ素子３１毎に受信された信号から抽出されたＩ信号、およびＱ信号から取得した位相や振幅にかかる情報から、アンテナユニット２における電波の到来方向を検出する処理を実行するマイコンが設けられている。アンテナユニット２における電波の到来方向とは、特定の受信アンテナ素子３１（この実施形態では、アンテナ素子３１ａとする。）における電波の到来方向である。上述したように、受信アンテナ素子３１ａ〜３１ｄを通路に沿う方向に配置しているので、到来方向検出部２７で検出される電波の到来方向は、図５に示すように、通路に沿う方向における鉛直方向との角度（到来角度）である。この実施形態の自動改札機１は、通路の入口にいる利用者に対して、その利用者が所持する無線通信媒体３を対応づける。この実施形態では、図５に示すように、通路の入口に近い利用者が所持している無線通信媒体３ほど、アンテナユニット２における電波の到来角度が小さくなる（φ１＜φ２＜φ３）。また、到来方向検出部２７は、Ｉ信号、およびＱ信号から受信信号に含まれている受信データを抽出し、コントロール部２１に入力する機能も有している。 The switching unit 25 switches the receiving antenna elements 31 (31 a to 31 d) connected to the demodulation unit 26 in accordance with instructions from the control unit 21. The demodulator 26 performs orthogonal demodulation on the received signal received by any one of the receiving antenna elements 31 selected by the switching unit 25, and extracts an I signal and a Q signal. The arrival direction detection unit 27 acquires information on the phase and amplitude from the I signal and the Q signal extracted by the demodulation unit 26 for the reception signal received for each reception antenna element 31 for one wireless communication medium 3. The arrival direction of the radio wave transmitted from the wireless communication medium 3 is detected. The arrival direction detection unit 27 detects the arrival direction of the radio wave in the antenna unit 2 from the information concerning the phase and amplitude acquired from the I signal extracted from the signal received for each reception antenna element 31 and the Q signal. A microcomputer for executing processing is provided. The direction of arrival of radio waves in the antenna unit 2 is the direction of arrival of radio waves in a specific receiving antenna element 31 (in this embodiment, the antenna element 31a). As described above, since the receiving antenna elements 31a to 31d are arranged in the direction along the path, the arrival direction of the radio wave detected by the arrival direction detection unit 27 is in the direction along the path as shown in FIG. It is the angle (arrival angle) with the vertical direction. The automatic ticket gate 1 of this embodiment associates a wireless communication medium 3 possessed by the user with the user at the entrance of the passage. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the radio communication medium 3 possessed by the user near the entrance of the passage has a smaller radio wave arrival angle in the antenna unit 2 (φ1 <φ2 <φ3). In addition, the arrival direction detection unit 27 has a function of extracting the reception data included in the reception signal from the I signal and the Q signal and inputting the received data to the control unit 21.

無線通信部１１は、無線通信媒体３毎に到来方向検出部２７で検出した電波の到来方向に基づいて、通路に進入して通行する利用者と、この利用者が所持している無線通信媒体３と、の対応づけを行うとともに、この利用者に対応づけた無線通信媒体３との無線通信により取得した乗車券情報を通行可否判定部１２に通知する。 The wireless communication unit 11 includes a user who enters and passes through the passage based on the arrival direction of the radio wave detected by the arrival direction detection unit 27 for each wireless communication medium 3, and a wireless communication medium possessed by the user. 3, and notifies the passability determination unit 12 of the pass ticket information acquired through wireless communication with the wireless communication medium 3 associated with the user.

次に、この実施形態にかかる自動改札機１の動作について説明する。図６は、この実施形態にかかる自動改札機の動作を示すフローチャートであり、図７は、無線通信部、および無線通信媒体のタイミングチャートである。図７（Ａ）は無線通信部におけるコマンドの送信を示しており、図７（Ｂ）は無線通信媒体のレスポンスを示しており、図７（Ｃ）は無線通信部における無線通信媒体からのレスポンスの受信を示している。 Next, the operation of the automatic ticket gate 1 according to this embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the automatic ticket gate according to this embodiment, and FIG. 7 is a timing chart of the wireless communication unit and the wireless communication medium. 7A shows command transmission in the wireless communication unit, FIG. 7B shows the response of the wireless communication medium, and FIG. 7C shows the response from the wireless communication medium in the wireless communication unit. Shows the reception.

この実施形態の自動改札機１は、無線通信部１１が無線通信エリア内に位置している無線通信媒体３の存在有無を検知するためのポーリングを実行するタイミング（ポーリングタイミング）になったかどうかを判定する（ｓ１）。このとき、切換部２５は、受信アンテナ素子３１ａを選択している。この実施形態の自動改札機１は、無線通信部１１が一定時間間隔（例えば、数ｍｓ間隔）でポーリングを行う。無線通信部１１は、ｓ１でポーリングタイミングであると判定すると、ポーリングを実行する（ｓ２）。ｓ２では、送信アンテナ素子３２からポーリングコマンドが送信される（図７に示すＴ１）。無線通信エリア内に位置する無線通信媒体３は、このポーリングコマンドを受信すると、自媒体の識別コードをレスポンスとして送信する。 The automatic ticket gate 1 of this embodiment determines whether or not the timing (polling timing) at which the wireless communication unit 11 executes polling for detecting the presence or absence of the wireless communication medium 3 located in the wireless communication area. Determine (s1). At this time, the switching unit 25 selects the receiving antenna element 31a. In the automatic ticket gate 1 according to this embodiment, the wireless communication unit 11 performs polling at regular time intervals (for example, every several ms). If the wireless communication unit 11 determines that the polling timing is reached in s1, the wireless communication unit 11 performs polling (s2). In s2, a polling command is transmitted from the transmission antenna element 32 (T1 shown in FIG. 7). When receiving the polling command, the wireless communication medium 3 located in the wireless communication area transmits the identification code of the own medium as a response.

無線通信部１１は、ｓ２でポーリングを実行してから、所定時間経過するまでの間に、無線通信媒体３からのレスポンスを受信したかどうかを判定する（ｓ３）。無線通信部１１は、ｓ３でレスポンスを受信していないと判定すると、無線通信エリア内に位置している無線通信媒体３が無いと判断し、ｓ１に戻る。無線通信部１１は、ｓ２でポーリングを実行すると、無線通信媒体３からのレスポンスを受信する毎に、受信したレスポンスを復調し、無線通信媒体３の識別コードを取得している。図７では、ｓ２にかかるポーリングに対して、識別コートが「ｂｂｂｂｂ」、「ａａａａａ」、および「ｃｃｃｃｃ」である３つの無線通信媒体３がレスポンスを返した場合を示している。無線通信部１１は、ｓ３で無線通信媒体３からのレスポンスを受信したと判定すると、レスポンスを受信した無線通信媒体３毎に、アンテナユニット２における電波の到来角度を検出する到来角度検出処理を行う（ｓ４）。 The wireless communication unit 11 determines whether or not a response from the wireless communication medium 3 has been received after the polling is performed in s2 and until a predetermined time has elapsed (s3). If the wireless communication unit 11 determines that no response is received in s3, the wireless communication unit 11 determines that there is no wireless communication medium 3 located in the wireless communication area, and returns to s1. When the polling is executed in s2, the wireless communication unit 11 demodulates the received response and acquires the identification code of the wireless communication medium 3 every time a response from the wireless communication medium 3 is received. FIG. 7 shows a case where the three wireless communication media 3 whose identification codes are “bbbbbb”, “aaaaaa”, and “ccccc” return responses to polling related to s2. If the wireless communication unit 11 determines that the response from the wireless communication medium 3 has been received in s3, the wireless communication unit 11 performs an arrival angle detection process for detecting the arrival angle of the radio wave in the antenna unit 2 for each wireless communication medium 3 that has received the response. (S4).

図８は、このｓ４にかかる到来角度検出処理を示すフローチャートである。まず、無線通信部１１は、今回レスポンスを受信した無線通信媒体３の中から、１つの無線通信媒体３を選択する（ｓ２１）。図７では、ｓ２１で識別コードが「ｂｂｂｂｂ」である無線通信媒体３を選択した場合を示している。無線通信部１１は、選択した無線通信媒体３に対して、識別番号の応答要求を送信する（ｓ２２）。この応答要求に対して、選択されている識別番号の無線通信媒体３（ここでは、識別コードが「ｂｂｂｂｂ」である無線通信媒体３）が、自媒体の識別コードをレスポンスとして送信する。無線通信部１１は、ｓ２２にかかる応答要求に対する、無線通信媒体３からのレスポンスを受信すると、この受信信号の位相、および振幅にかかる情報を抽出する（ｓ２４）。そして、アンテナユニット２の全ての受信アンテナ素子３１ａ〜３１ｄで、選択している無線通信媒体３からのレスポンスを受信したかどうかを判定する（ｓ２５）。無線通信部１１は、ｓ２４でレスポンスを受信していない受信アンテナ素子３１ａ〜３１ｄがあると判定すると、切換部２５においてレスポンスを受信していない受信アンテナ素子３１ａ〜３１ｄを選択する切換を行い（ｓ２６）、ｓ２２に戻る。 FIG. 8 is a flowchart showing the arrival angle detection process according to s4. First, the wireless communication unit 11 selects one wireless communication medium 3 from the wireless communication media 3 that have received the response this time (s21). FIG. 7 shows a case where the wireless communication medium 3 whose identification code is “bbbbbb” is selected in s21. The wireless communication unit 11 transmits an identification number response request to the selected wireless communication medium 3 (s22). In response to this response request, the wireless communication medium 3 with the selected identification number (here, the wireless communication medium 3 whose identification code is “bbbbbb”) transmits the identification code of the own medium as a response. When receiving a response from the wireless communication medium 3 to the response request related to s22, the wireless communication unit 11 extracts information related to the phase and amplitude of the received signal (s24). Then, it is determined whether all the receiving antenna elements 31a to 31d of the antenna unit 2 have received a response from the selected wireless communication medium 3 (s25). When the wireless communication unit 11 determines that there are reception antenna elements 31a to 31d that have not received a response in s24, the switching unit 25 performs switching to select the reception antenna elements 31a to 31d that have not received a response (s26). ), Return to s22.

ｓ２６にかかる受信アンテナ素子３１ａ〜３１ｄの切換は、受信アンテナ素子３１ａ、受信アンテナ素子３１ｂ、受信アンテナ素子３１ｃ、受信アンテナ素子３１ｄの順番に行われる。無線通信部１１は、ｓ２２〜ｓ２６にかかる処理を行うことで、選択している無線通信媒体３から送信されてきた受信信号である電波を、各受信アンテナ素子３１ａ〜３１ｄで受信したときの、位相、および振幅にかかる情報を取得する。無線通信部１１は、到来角度検出部２７において、各受信アンテナ素子３１ａ〜３１ｄで受信した電波の、位相、および振幅にかかる情報から、選択している無線通信媒体３からの、アンテナユニット２における電波の到来角度を検出する（ｓ２７）。到来角度検出部１７のマイコンは、各受信アンテナ素子３１ａ〜３１ｄで受信した電波の、位相、および振幅にかかる情報から、電波の到来角度を算出するプログラムを実行することにより、ｓ２７にかかる処理を行う。 Switching of the receiving antenna elements 31a to 31d according to s26 is performed in the order of the receiving antenna element 31a, the receiving antenna element 31b, the receiving antenna element 31c, and the receiving antenna element 31d. When the radio communication unit 11 receives the radio wave that is the reception signal transmitted from the selected radio communication medium 3 by the reception antenna elements 31a to 31d, by performing the processing related to s22 to s26. Obtain information on phase and amplitude. In the arrival angle detection unit 27, the wireless communication unit 11 uses the antenna unit 2 from the selected wireless communication medium 3 based on information regarding the phase and amplitude of the radio waves received by the receiving antenna elements 31 a to 31 d. The arrival angle of the radio wave is detected (s27). The microcomputer of the arrival angle detection unit 17 executes a program related to s27 by executing a program for calculating the arrival angle of the radio wave from information regarding the phase and amplitude of the radio wave received by each of the receiving antenna elements 31a to 31d. Do.

無線通信部１１は、ｓ２７にかかる処理が完了すると、切換部２７が選択している受信アンテナ素子３１を、受信アンテナ素子３１ａに切り換える（ｓ２８）。無線通信部１１は、今回ｓ３でレスポンスを受信した全ての無線通信媒体３について、電波の到来角度を検出したかどうかを判定する（ｓ２９）。無線通信部１１は、、アンテナユニット２における電波の到来角度を検出していない無線通信媒体３があると、電波の到来角度を検出していない無線通信媒体３を選択し（ｓ３０）、ｓ２２に戻る。無線通信部１１は、ｓ２７で全ての無線通信媒体３について、アンテナユニット２における電波の到来角度を検出したと判定すると、このｓ４にかかる到来角度検出処理を終了する。図７では、識別コートが「ｂｂｂｂｂ」、「ａａａａａ」、「ｃｃｃｃｃ」である無線通信媒体３を、この順番に選択した場合を示している。 When the processing related to s27 is completed, the wireless communication unit 11 switches the reception antenna element 31 selected by the switching unit 27 to the reception antenna element 31a (s28). The wireless communication unit 11 determines whether or not the arrival angle of the radio wave has been detected for all the wireless communication media 3 that have received the response at s3 this time (s29). When there is a wireless communication medium 3 that has not detected the arrival angle of the radio wave in the antenna unit 2, the wireless communication unit 11 selects the wireless communication medium 3 that has not detected the arrival angle of the radio wave (s30), and the process proceeds to s22. Return. If the wireless communication unit 11 determines that the arrival angle of the radio wave in the antenna unit 2 has been detected for all the wireless communication media 3 in s27, the arrival angle detection process for s4 is terminated. FIG. 7 shows a case where the wireless communication media 3 whose identification codes are “bbbbbb”, “aaaaaa”, and “ccccc” are selected in this order.

無線通信部１１は、ｓ４にかかる到来角度検出処理を完了すると、通路に進入して通行する利用者に対応づける無線通信媒体３を決定する（ｓ５）。ｓ５では、ｓ４にかかる到来角度検出処理で検出された電波の到来角度が最小であった無線通信媒体３を、利用者に対応づける無線通信媒体３に決定する。上述したように、通路の入口に近い利用者が所持している無線通信媒体３ほど、アンテナユニット２における電波の到来角度が小さいことから、アンテナユニット２における電波の到来角度が最小であった無線通信媒体３を、通路に進入して通路を通行する利用者に対応づけることで、利用者と無線通信媒体３との対応づけが適正に行える。 After completing the arrival angle detection process for s4, the wireless communication unit 11 determines the wireless communication medium 3 associated with the user who enters the passage and passes (s5). In s5, the wireless communication medium 3 in which the arrival angle of the radio wave detected in the arrival angle detection process in s4 is the minimum is determined as the wireless communication medium 3 associated with the user. As described above, the radio communication medium 3 possessed by the user close to the entrance of the passage has a smaller radio wave arrival angle at the antenna unit 2, so that the radio wave arrival angle at the antenna unit 2 was the smallest. By associating the communication medium 3 with a user who enters the passage and passes through the passage, the correspondence between the user and the wireless communication medium 3 can be appropriately performed.

図７では、識別コードが「ａａａａａ」である無線通信媒体３を利用者に対応づけた場合を示している。無線通信部１１は、ｓ５で利用者に対応づける無線通信媒体３を決定すると、ここで決定した無線通信媒体３に対して記憶している乗車券情報の送信要求を送信する（ｓ６）（図７に示すＴ２）。この乗車券情報の送信要求に対して、該当する無線通信媒体３が記憶している乗車券情報をレスポンスとして送信する。無線通信部１１は、無線通信媒体３から送信されてきたレスポンスを受信すると（ｓ７）、このレスポンスから乗車券情報を抽出する（ｓ８）。そして、ｓ８で抽出した乗車券情報を通行可否判定部１２に通知する。 FIG. 7 shows a case where the wireless communication medium 3 whose identification code is “aaaaaa” is associated with the user. When the wireless communication unit 11 determines the wireless communication medium 3 to be associated with the user in s5, the wireless communication unit 11 transmits a transmission request for the stored ticket information to the wireless communication medium 3 determined here (s6) (FIG. T2 shown in FIG. In response to the ticket information transmission request, the ticket information stored in the corresponding wireless communication medium 3 is transmitted as a response. When receiving the response transmitted from the wireless communication medium 3 (s7), the wireless communication unit 11 extracts the ticket information from this response (s8). Then, the passability determination unit 12 is notified of the ticket information extracted in s8.

通行可否判定部１２は、無線通信部１１から通知された乗車券情報に基づいて、対応づけられている利用者に対する通路の通行可否を判定する（ｓ９）。通行可否判定部１２は、ｓ９における判定結果を扉開閉部１３に通知する。扉開閉部１３は、ｓ９で通行否と判定されていると、扉１３ａを閉し（ｓ１０）、通路における利用者の通行を制限する。反対に、通行可と判定されていると、扉１３ａを開し（ｓ１１）、通路における利用者の通行を許可する。また、通行可否判定部１２は、ｓ９で通路の通行を許可すると判定すると、無線通信部１１に対して、この利用者が所持する無線通信媒体３が記憶する乗車券情報の更新を要求する。このとき、通行可否判定部１２は、乗車券情報の更新内容を無線通信部１１に通知している。無線通信部１１は、該当する無線通信媒体３に対して、乗車券情報の更新指示を送信する（ｓ１２）（図７に示すＴ３）。ｓ１２で送信する更新指示には、乗車券情報の更新内容が含まれている。該当する無線通信媒体３は、この更新指示を受信すると、記憶している乗車券情報を更新し、更新完了をレスポンスとして返す。無線通信部１１において、無線通信媒体３から乗車券情報の更新完了にかかるレスポンスを受信すると（ｓ１３）（図７に示すＴ４）、ｓ１に戻る。 Based on the ticket information notified from the wireless communication unit 11, the passability determination unit 12 determines whether the passage of the associated user is permitted (s9). The passability determination unit 12 notifies the door opening / closing unit 13 of the determination result in s9. If the door opening / closing part 13 is determined not to pass in s9, the door 13a closes the door 13a (s10) and restricts the passage of the user in the passage. On the other hand, if it is determined that the passage is permitted, the door 13a is opened (s11), and the passage of the user in the passage is permitted. Further, when the passage permission / inhibition determining unit 12 determines that passage of the passage is permitted in s9, the wireless communication unit 11 is requested to update the ticket information stored in the wireless communication medium 3 possessed by the user. At this time, the passability determination unit 12 notifies the wireless communication unit 11 of the updated content of the ticket information. The wireless communication unit 11 transmits a ticket information update instruction to the corresponding wireless communication medium 3 (s12) (T3 shown in FIG. 7). The update instruction transmitted in s12 includes the updated contents of the ticket information. When the relevant wireless communication medium 3 receives this update instruction, it updates the stored ticket information and returns an update completion as a response. When the wireless communication unit 11 receives a response for completion of the update of the ticket information from the wireless communication medium 3 (s13) (T4 shown in FIG. 7), the process returns to s1.

このように、この実施形態の自動改札機１は、１つの無線通信部１１で利用者と、この利用者が所持する無線通信媒体３と、の対応づけが適正に行える。したがって、装置本体を簡易な構成にできる。 Thus, in the automatic ticket gate 1 of this embodiment, the user and the wireless communication medium 3 possessed by the user can be properly associated with one wireless communication unit 11. Therefore, the apparatus main body can be configured simply.

また、上記実施形態では、アンテナユニット２を天井に取り付けるとしたが、アンテナユニット２を床面に取り付けても、同様の効果を奏する。 Moreover, in the said embodiment, although the antenna unit 2 was attached to the ceiling, even if it attaches the antenna unit 2 to a floor surface, there exists the same effect.

また、上記実施形態では、無線通信エリア内に位置する無線通信媒体３の中で、アンテナユニット２における電波の到来角度が最小である無線通信媒体３を、通路に進入して通路を通行する利用者に対応づけるとしたが、アンテナユニット２における電波の到来角度が最小であり、且つこの到来角度が予め定めた範囲の角度、例えば０°〜５°、である無線通信媒体３を、通路に進入して通路を通行する利用者に対応づけるようにしてもよい。言い換えれば、電波の到来角度が予め定めた範囲の角度内である無線通信媒体３が存在しない場合、通路に進入して通行する利用者に無線通信媒体３を対応づけない。このようにすれば、通路に進入して通行する利用者が無線通信媒体３を所持していない場合に、この利用者の後にいる別の利用者が所持している無線通信媒体３を誤って対応づけるのを防止できる。 Further, in the above embodiment, the wireless communication medium 3 having the smallest radio wave arrival angle in the antenna unit 2 among the wireless communication media 3 located in the wireless communication area is used to enter the passage and pass through the passage. However, the radio communication medium 3 having a minimum radio wave arrival angle in the antenna unit 2 and a predetermined range of angles, for example, 0 ° to 5 °, is used as a path. You may make it respond | correspond to the user who approachs and passes along a passage. In other words, when there is no wireless communication medium 3 whose radio wave arrival angle is within a predetermined range, the wireless communication medium 3 is not associated with a user who enters the passage and passes. In this way, if a user who enters and passes through the passage does not have the wireless communication medium 3, the wireless communication medium 3 possessed by another user behind the user is mistakenly assigned. It is possible to prevent association.

また、図９に示すように、通路の入口に、利用者の進入を検知する進入検知素子１４ａを設け、この進入検知素子１４ａによる検知結果を無線通信部１１に通知する進入検知部１４を設けてもよい。進入検知素子１４ａは、例えば、透過型の光センサや、反射型の光センサを用いればよい。無線通信部１１は、進入検知部１４から通路への利用者の進入が通知されたときに、図６のｓ１でポーリングタイミングになったと判定する。これにより、通路における通行可否を判定する利用者がいないときに、通信エリア内に存在する無線通信媒体３との無線通信等にかかる処理を行わない。したがって、装置本体の処理負荷を抑えることができる。 Further, as shown in FIG. 9, an entrance detection element 14a for detecting the entry of a user is provided at the entrance of the passage, and an entry detection unit 14 for notifying the wireless communication unit 11 of the detection result by the entry detection element 14a is provided. May be. For example, a transmissive optical sensor or a reflective optical sensor may be used as the approach detection element 14a. The wireless communication unit 11 determines that the polling timing has been reached in s1 of FIG. 6 when the entry detection unit 14 is notified of the user entering the passage. As a result, when there is no user who determines whether or not the passage is permitted, processing related to wireless communication with the wireless communication medium 3 existing in the communication area is not performed. Therefore, the processing load on the apparatus main body can be suppressed.

また、この場合、通路に進入した利用者の位置を特定することができるので、アンテナユニット２における電波の到来角度を予測することができる。したがって、アンテナユニット２における電波の到来角度が最小であり、且つこの到来角度が予め定めた範囲の角度である無線通信媒体３を、通路に進入して通路を通行する利用者に対応づけることで、無線通信媒体３を所持していない利用者に対して、他人の無線通信媒体３を対応づけるという事態の発生が、略確実に防止できる。 In this case, since the position of the user who has entered the passage can be specified, the arrival angle of the radio wave in the antenna unit 2 can be predicted. Therefore, the radio communication medium 3 in which the arrival angle of the radio wave in the antenna unit 2 is the minimum and the arrival angle is an angle within a predetermined range is associated with the user who enters the passage and passes through the passage. The occurrence of a situation in which another user's wireless communication medium 3 is associated with a user who does not have the wireless communication medium 3 can be prevented with certainty.

また、アンテナユニット２における無線通信媒体３からの電波の到来角度は、このアンテナユニット２と、この無線通信媒体３と、の相対的な位置関係で決まる。具体的に言うと、到来角度は、鉛直方向に対する、アンテナユニット２と無線通信媒体３とを結ぶ直線の傾きである。無線通信媒体３は、この無線通信媒体３を所持している利用者の移動にともなって、その位置が変化する。すなわち、利用者が所持する無線通信媒体３を決定するときの当該利用者の位置（以下、決定位置と言う。）と、アンテナユニット２と、の相対的な位置関係に基づいて、当該利用者が所持する無線通信媒体３からの電波の到来角度が規定される。上記実施形態は、決定位置を通路の入口とし、アンテナユニット２を通路の入口の上方に配置することで、決定位置である通路の入口にいる利用者が所持している無線通信媒体３からの電波の到来角度が略０°に規定される場合である。このことから、上記実施形態では、上述したように、アンテナユニット２における電波の到来角度が最小である無線通信媒体３を、決定位置である通路の入口にいる利用者に対応づけている。したがって、アンテナユニット２を通路の入口から少しずらして配置し、決定位置である通路の入口にいる利用者が所持している無線通信媒体３からの、アンテナユニット２における電波の到来角度が、例えば略２０°に規定されるように構成した場合には、アンテナユニット２における電波の到来角度が最も２０°に近い無線通信媒体３を、決定位置である通路の入口にいる利用者に対応づければよい。 The arrival angle of the radio wave from the wireless communication medium 3 in the antenna unit 2 is determined by the relative positional relationship between the antenna unit 2 and the wireless communication medium 3. Specifically, the angle of arrival is a slope of a straight line connecting the antenna unit 2 and the wireless communication medium 3 with respect to the vertical direction. The position of the wireless communication medium 3 changes as the user carrying the wireless communication medium 3 moves. That is, based on the relative positional relationship between the position of the user when the wireless communication medium 3 possessed by the user is determined (hereinafter referred to as the determined position) and the antenna unit 2, the user. The arrival angle of radio waves from the wireless communication medium 3 possessed by is defined. In the above embodiment, the determined position is the entrance of the passage, and the antenna unit 2 is arranged above the entrance of the passage, so that the wireless communication medium 3 possessed by the user at the entrance of the passage that is the determined position can be used. This is a case where the arrival angle of radio waves is defined as approximately 0 °. From this, in the said embodiment, as mentioned above, the radio | wireless communication medium 3 with which the arrival angle of the electromagnetic wave in the antenna unit 2 is the minimum is matched with the user who is in the entrance of the channel | path which is a determination position. Therefore, the antenna unit 2 is arranged slightly shifted from the entrance of the passage, and the arrival angle of the radio wave in the antenna unit 2 from the wireless communication medium 3 possessed by the user at the entrance of the passage that is the determined position is, for example, When configured to be defined as approximately 20 °, the wireless communication medium 3 with the closest arrival angle of the radio wave in the antenna unit 2 can be associated with the user at the entrance of the passage that is the determined position. That's fine.

なお、決定位置についても、通路の入口に限らず、通路の入口の少し手前の位置や、通路の入口から少し通路内に入った位置にすることもできる。 The determined position is not limited to the entrance of the passage, but may be a position just before the entrance of the passage or a position slightly inside the passage from the entrance of the passage.

また、図１０に示すように、大人と子供が続いて通路の入口に向かっている場合、子供が後であると、アンテナユニット２における電波の到来方向が同じになることがある。これは、大人と子供とで、無線通信媒体３を所持する高さが異なることが原因である。そこで、大人用の無線通信媒体３と、子供用の無線通信媒体３と、について検出されたアンテナユニット２における電波の到来角度が同じである場合、大人用の無線通信媒体３を、通路に進入して通行する利用者に対応づけるようにしてもよい。この場合、無線通信媒体３の識別コードから、大人用であるか、子供用であるかの判別が行えるようにしておけばよい。例えば、識別コードの最上位桁で、大人用の無線通信媒体３であるか、子供用の無線通信媒体であるかを、判定できるように、識別コードを付与しておけばよい。 In addition, as shown in FIG. 10, when an adult and a child are continuing toward the entrance of the passage, the arrival direction of the radio wave in the antenna unit 2 may be the same if the child is later. This is because the height of the wireless communication medium 3 is different between adults and children. Therefore, when the arrival angle of the radio wave in the antenna unit 2 detected for the adult wireless communication medium 3 and the child wireless communication medium 3 is the same, the adult wireless communication medium 3 enters the passage. Thus, it may be associated with the user who passes. In this case, the identification code of the wireless communication medium 3 may be discriminated whether it is for adults or for children. For example, an identification code may be given at the highest digit of the identification code so that it can be determined whether the wireless communication medium 3 is for adults or a wireless communication medium for children.

なお、図１０では、アンテナユニット２が天井に取り付けられている場合であり、アンテナユニット２が床面に取り付けられている場合には、大人用の無線通信媒体３と、子供用の無線通信媒体３と、について検出されたアンテナユニット２における電波の到来角度が同じである場合、子供用の無線通信媒体３を、通路に進入して通行する利用者に対応づければよい。 In FIG. 10, the antenna unit 2 is attached to the ceiling, and when the antenna unit 2 is attached to the floor, the adult radio communication medium 3 and the child radio communication medium are used. 3 and the detected arrival angle of the radio wave in the antenna unit 2 is the same, the child radio communication medium 3 may be associated with a user who enters and passes through the passage.

また、カメラ等の撮像装置を利用し、通路に進入した利用者を撮影した撮像画像を処理て、利用者が大人であるか、子供であるかを判断して、通路に進入して通路を通行する利用者に対応づける無線通信媒体３を決定するようにしてもよい。 In addition, using an imaging device such as a camera, the captured image obtained by photographing the user who has entered the passage is processed to determine whether the user is an adult or a child. You may make it determine the radio | wireless communication medium 3 matched with the user who passes.

さらに、図１１に示すように、複数の自動改札機１を並べて使用する場合に、隣接する２つの通路において、一方の通路を通行する利用者が所持している無線通信媒体３を、他方の通路を通行する利用者に誤って対応づけるのを防止するために、図１２に示すアンテナユニット２を用いてもよい。図１２に示すアンテナユニット２は、通路に沿う方向に並べた４つの受信アンテナ素子３１（３１ａ〜３１ｄ、３１ｅ〜３１ｈ）を２列設けている。送信アンテナ素子３２は、１つである。これにより、無線通信部１１において、鉛直方向に対して、通路に沿う方向の電波の到来角度に加えて、鉛直方向に対して、通路に沿う方向に直交する方向の電波の到来角度も検出できる。そして、無線通信部１１が、鉛直方向に対して、通路に沿う方向に直交する方向の電波の到来角度が予め定めた範囲（例えば、−１０°〜１０°）でない無線通信媒体３については、利用者に対応づけない。これにより、隣接する２つの通路において、一方の通路を通行する利用者が所持している無線通信媒体３を、他方の通路を通行する利用者に誤って対応づけるのを防止することができる。 Further, as shown in FIG. 11, when a plurality of automatic ticket gates 1 are used side by side, in two adjacent passages, the wireless communication medium 3 possessed by a user who passes through one passage is changed to the other one. The antenna unit 2 shown in FIG. 12 may be used to prevent accidental association with a user passing through the passage. The antenna unit 2 shown in FIG. 12 is provided with two rows of four receiving antenna elements 31 (31a to 31d, 31e to 31h) arranged in a direction along the path. There is one transmission antenna element 32. Thereby, in addition to the arrival angle of the radio wave in the direction along the path with respect to the vertical direction, the radio communication unit 11 can also detect the arrival angle of the radio wave in the direction perpendicular to the direction along the path with respect to the vertical direction. . And about the radio | wireless communication medium 3 where the radio | wireless communication part 11 is not the range (for example, -10 degrees-10 degrees) of the arrival angle of the electromagnetic wave of the direction orthogonal to the direction along a path | route with respect to a perpendicular direction, Do not associate with users. Thereby, in two adjacent passages, it is possible to prevent the wireless communication medium 3 possessed by the user passing through one passage from being erroneously associated with the user passing through the other passage.

なお、この発明にかかるゲート装置は、自動改札機１だけでなく、通路における利用者の通行を制限する他の種類の装置にも適用できる。 The gate device according to the present invention can be applied not only to the automatic ticket gate 1 but also to other types of devices that restrict the passage of users in the passage.

この発明の実施形態である自動改札機を示す概略図である。It is the schematic which shows the automatic ticket gate which is embodiment of this invention. この発明の実施形態である自動改札機の主要部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the principal part of the automatic ticket gate which is embodiment of this invention. アンテナユニットの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of an antenna unit. この発明の実施形態である自動改札機の無線通信部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radio | wireless communication part of the automatic ticket gate which is embodiment of this invention. アンテナユニットにおける電波の到来角度を説明する図である。It is a figure explaining the arrival angle of the electromagnetic wave in an antenna unit. この実施形態にかかる自動改札機の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the automatic ticket gate concerning this embodiment. 無線通信部における無線通信媒体との無線通信にかかるタイミングチャートである。It is a timing chart concerning wireless communication with the wireless communication medium in a wireless communication part. 到来角度検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an arrival angle detection process. 別の実施形態である自動改札機の主要部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the principal part of the automatic ticket gate which is another embodiment. 大人と子供とが続いて通路の入口に向かっている場合に、アンテナユニット２における電波の到来方向が同じになる場合を説明する図である。It is a figure explaining the case where the arrival direction of the electromagnetic wave in the antenna unit 2 becomes the same when an adult and a child continue toward the entrance of the passage. 複数の自動改札機１が並べられている状態を示す図である。It is a figure showing the state where a plurality of automatic ticket gates 1 are arranged. 別の実施形態にかかるアンテナユニットの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the antenna unit concerning another embodiment.

Explanation of symbols

１−自動改札機
２−アンテナユニット
３−無線通信媒体
１１−無線通信部
１２−通行可否判定部
１３−扉開閉部
２１−コントロール部
２５−きり換え部
２７−到来方向検出部
３１（３１ａ〜３１ｈ）−受信アンテナ素子 1-automatic ticket gate 2-antenna unit 3-wireless communication medium 11-wireless communication unit 12-accessibility determination unit 13-door opening / closing unit 21-control unit 25-replacement unit 27-arrival direction detection unit 31 (31a to 31h) -Receiving antenna element

Claims

User detection means for detecting the user's entry into the passage by an entrance detection sensor provided at the entrance of the passage;
Using the antenna unit disposed above or below the entrance of the passage, wireless communication is performed with a wireless communication medium located in a wireless communication area including a user detection area by the approach detection sensor, and the wireless Wireless communication means for obtaining determination information stored in a communication medium;
Based on the determination information acquired by the wireless communication unit, the user detection unit includes a passability determination unit that determines whether or not the passage is permitted for the user who has detected entry into the passage.
The wireless communication means detects the arrival direction of the radio wave in the antenna unit for each wireless communication medium located in the wireless communication area, and detects the arrival direction of the radio wave and the user's detection by the approach detection sensor. Based on the relative positional relationship between the detection area and the antenna unit, the passage permission determining unit determines whether the passage of the user is permitted for the user whose user detection unit has detected entry into the passage. A gate device that determines a wireless communication medium that stores the determination information used for the determination.

The antenna unit has a plurality of receiving antenna elements arranged in a first direction along the path,
2. The radio communication unit according to claim 1, wherein the wireless communication unit switches a plurality of reception antenna elements of the antenna unit and detects an arrival direction of the radio wave in the first direction based on radio waves received by the reception antenna elements. Gate device.

In the antenna unit, a plurality of receiving antenna elements are arranged in a first direction along the path, and a second direction orthogonal to the first direction,
The wireless communication means switches a plurality of reception antenna elements of the antenna unit, and detects arrival directions of radio waves in the first direction and the second direction based on radio waves received by the respective reception antenna elements. The gate device according to claim 1.

The wireless communication unit, the first arrival direction of the radio wave in the direction, from the wireless communication medium is an angle within the first predetermined range, use the previous SL passing determination means definitive said path The gate device according to claim 2, wherein a wireless communication medium storing the determination information used for determining whether or not a person can pass is determined.

If there is no wireless communication medium in which the direction of arrival of the radio wave in the second direction is an angle within a predetermined second range, the user detection means causes the user detection means to enter the passage. 4. The wireless communication medium storing the determination information used for determining whether the user can pass in the passage is not associated with the detected user, according to claim 3. Gate device.

The wireless communication means detects the arrival direction of radio waves in the antenna unit for each wireless communication medium located in the wireless communication area when the user detection means detects the entry of the user into the passage. The gate device according to any one of claims 1 to 5 .

The antenna unit is disposed above the entrance periphery of the passage,
When the wireless communication means detects a plurality of wireless communication media having the same direction of arrival of the detected radio wave, the wireless communication medium whose determination information is for adults is selected from these wireless communication media as to whether the passage is permitted or not. determination means for determining a wireless communication medium that stores the determination information used for determining the passage propriety of a user in the channel, the gate device according to any one of claims 1-6.