JP5298571B2 - 媒体対応付ユニット、および自動改札機 - Google Patents

Description

この発明は、通路を通行している利用者と、その利用者がポケットやカバン等に入れて所持している無線通信媒体と、を対応付ける媒体対応付ユニット、および、この媒体対応付ユニットを適用した自動改札機に関する。

従来、駅の改札口では、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する改札処理を自動改札機で行っている。また、無線通信機能を有し、乗車券情報をメモリに記憶した無線通信媒体が乗車券として利用されている。この乗車券（無線通信媒体）を処理する自動改札機には、改札通路の入口付近にアンテナが設けられている。このアンテナから数ｃｍの範囲が乗車券との無線通信エリアである。改札通路を通行する利用者は、所持している乗車券を自動改札機のアンテナに翳すことにより、この乗車券を無線通信エリア内に位置させる。自動改札機は、無線通信エリア内に位置する乗車券との無線通信で、この乗車券が記憶している乗車券情報を読み取るとともに、アンテナに翳された乗車券と、その乗車券を所持している利用者（乗車券をアンテナに翳している利用者）と、を対応付ける。簡単に言うと、無線通信エリア内に位置する乗車券と無線通信が行えたとき、その乗車券をアンテナ近傍にいる利用者に対応付けている。自動改札機は、乗車券から読み取った乗車券情報に基づいて、この乗車券を対応付けた利用者に対して改札通路の通行を許可するかどうかを判定する。

このように、上記自動改札機では、利用者が改札通路を通行するとき、乗車券をアンテナに翳す必要があり、乗車券を収納したパスケースや財布等を、ポケットやカバンから取り出さなければならなかった。そこで、利用者の利便性を向上させるために、乗車券をアンテナに翳す必要がない、すなわち利用者がポケットやカバン等から乗車券を取り出す必要がない、自動改札機が提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載されている自動改札機は、乗車券との無線通信エリアを大きくするとともに、改札通路を撮像するカメラを設けている。また、乗車券から発信された電波を受信する受信用アンテナを、改札通路の４角に設けている。この自動改札機は、カメラで撮像している画像を処理し、改札通路における利用者の位置を検出する。また、改札通路の４角に設けた各受信用アンテナにおいて受信した電波（乗車券から送出された電波）の位相差に基づいて、受信した電波を送出した乗車券の位置を検出する。そして、これらの検出結果に基づいて、利用者と乗車券とを対応付ける。
特開平７−３０２３９０号公報

しかしながら、上記特許文献１で提案されている自動改札機は、改札通路を撮像するカメラや、このカメラの撮像画像を処理する画像処理部を必要とするとともに、改札通路の４角に、それぞれ受信用アンテナを設けなければならず、装置本体の大型化や、コストアップという問題があった。

この発明の目的は、本体の大型化や、コストアップを抑え、通路を通行している利用者と、その利用者がポケットやカバン等に入れて所持している無線通信媒体と、の対応付けが行える媒体対応付ユニットを提供するとともに、この媒体対応付ユニットを適用し、利用者の利便性の向上を図った自動改札機を提供することにある。

この発明は、上記課題を解決し、その目的を達するために、以下のように構成している。

この媒体対応付ユニットは、無線通信手段が無線通信媒体と無線通信を行い、エリア切替手段が前記無線通信手段の無線通信エリアを、利用者が通行する通路に沿って、その一部が重なるように並べた第１の無線通信エリアと、第２の無線通信エリアと、の間で切り替える。例えば、エリア切替手段は、前記無線通信手段に設けられた、前記第１の無線通信エリアで無線通信を行う第１のアンテナと、前記第２の無線通信エリアで無線通信を行う第２のアンテナと、の切り替えを行う。切替指示手段が、前記エリア切替手段に対して、予め定められた条件で、前記無線通信手段の無線通信エリアの切り替えを指示する。また、無線通信媒体検知手段が、前記無線通信手段が第１の無線通信エリアで無線通信媒体と無線通信が行えたタイミングと、第２の無線通信エリアで無線通信媒体と無線通信が行えたタイミングと、に基づいて、第１の無線通信エリアと第２の無線通信エリアとが重なっている重複エリアに位置する無線通信媒体を検知する。

前記無線通信媒体検知手段は、前記切替指示手段の指示にしたがって、前記エリア切替手段が前記無線通信手段の無線通信エリアを切り替えた場合に、前記無線通信手段が今回の無線通信エリアの切り替えを挟んで連続する、一方の無線通信エリアでの無線通信、および他方の無線通信エリアでの無線通信の両方において、無線通信が行えた無線通信媒体を前記重複エリアに位置する無線通信媒体として検知する。
前記切替指示手段は、少なくとも、前記無線通信媒体が前記重複エリアに位置しているときに、前記エリア切替手段に対して、前記無線通信手段の無線通信エリアの切り替えを指示すればよい。但し、前記切替指示手段は、前記無線通信媒体が前記重複エリアに位置していないときは、前記エリア切替手段に対して、前記無線通信手段の無線通信エリアの切り替えを指示してもよいし、指示しなくてもよい。例えば、一方の無線通信エリア内に位置する無線通信媒体と無線通信が行えると、前記切替指示手段が、前記エリア切替手段に対して、前記無線通信手段の無線通信エリアを他方の無線通信エリアに切り替ることを指示してもよいし、また、一定時間毎に前記無線通信手段の無線通信エリアを切り替ることを指示してもよい。また、無線通信媒体と無線通信が行えたかどうかの判定は、例えば、無線通信手段が応答要求信号を送出し、この応答要求信号に対する応答信号を受信したときに、無線通信媒体と無線通信が行えたと判定すればよい。

無線通信媒体が重複エリアに位置している場合には、前記エリア切替手段によって切り替えられている無線通信エリアが、前記第１の無線通信エリア、または前記第２の無線通信エリアのどちらであっても、この無線通信媒体と無線通信が行える。一方、無線通信媒体が前記第１の無線通信エリア、または前記第２の無線通信エリアにおける重複エリア外に位置している場合、前記エリア切替手段によって切り替えられている無線通信エリアが、この無線通信媒体が位置している側の無線通信エリアであれば、この無線通信媒体と無線通信が行えるが、この無線通信媒体が位置していない側の無線通信エリアであれば、この無線通信媒体と無線通信が行えない。したがって、無線通信媒体が重複エリアに位置しているときに、エリア切替手段が前記切替指示手段からの指示にしたがって、無線通信手段の無線通信エリアを切り替ると、この無線通信エリアの切り替えを挟んだ連続する、第１の無線通信エリア、および第２の無線通信エリアでの無線通信で、重複エリアに位置している無線通信媒体と無線通信が行える。すなわち、連続する、第１の無線通信エリア、および第２の無線通信エリアでの無線通信で、ともに無線通信が行えた無線通信媒体は、重複エリアに位置している。言い換えれば、連続する、第１の無線通信エリア、および第２の無線通信エリアでの無線通信で、ともに無線通信が行えた無線通信媒体があるかどうかによって、重複エリアに位置している無線通信媒体を検知することができる。

また、利用者検知手段が、前記重複エリアに位置する利用者を検知する。そして、対応付手段が、前記無線通信媒体検知手段が検知した前記重複エリアに位置する無線通信媒体と、前記利用者検知手段が検知した前記重複エリアに位置する利用者と、を対応付ける。

したがって、通路を通行している利用者と、その利用者がポケットやカバン等に入れて所持している無線通信媒体と、の対応付けが精度よく行える。また、通路を撮像するカメラや、このカメラの撮像画像を処理する画像処理部等を必要としないので、本体の大型化や、コストアップが抑えられる。

さらに、上記媒体対応付ユニットを自動改札機に適用することにより、改札通路を通行するときに、利用者がポケットやカバン等に入れている無線通信媒体（乗車券）を取り出さなくてもよいので、利用者の利便性の向上が図れる。

この発明によれば、本体の大型化や、コストアップが抑えられるとともに、通路を通行している利用者と、その利用者がポケットやカバン等に入れて所持している無線通信媒体と、の対応付けが行える。

また、改札通路を通行する利用者の利便性の向上が図れる。

以下、この発明の実施形態について説明する。

図１は、媒体対応付ユニットの主要部の構成を示す図である。この媒体対応付ユニット１は、制御部２と、無線通信部３と、通信エリア切替部４と、利用者検知部５と、を備えている。この媒体対応付ユニット１は、通路を通行している利用者と、その利用者がポケットやカバン等に入れて所持している無線通信媒体２０と、の対応付けを行う。制御部２が、本体各部の動作を制御し、通路を通行している利用者と、無線通信媒体２０と、を対応付ける。無線通信部３は、通信エリア内に位置する無線通信媒体２０との間で無線通信を行う。無線通信部３の無線通信エリアには、図２に示すように、第１の無線通信エリアと、第２の無線通信エリアと、の２つがある。第１の無線通信エリアと、第２の無線通信エリアと、は通路に沿って並んでおり、その一部が重複している。この重複している部分を、ここでは重複エリアという。図２では、重複エリアが、通路の略中央に位置している場合を例示しているが、この位置に限らず、通路の一方の側によっていてもよい。また、第１の無線通信エリアと、第２の無線通信エリアの大きさは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

無線通信部３は、無線通信に用いる第１のアンテナ１１、および第２のアンテナ１２を有している。第１のアンテナ１１による無線通信エリアは、第１の無線通信エリアであり、第２のアンテナ１２による無線通信エリアは、第２の無線通信エリアである。すなわち、無線通信部３は、第１のアンテナ１１で第１の無線通信エリア内に位置する無線通信媒体２０と無線通信が行え、第２のアンテナ１２で第２の無線通信エリア内に位置する無線通信媒体２０と無線通信が行える。また、重複エリア内に位置する無線通信媒体２０とは、第１のアンテナ１１、および第２のアンテナ１２の両方で、無線通信が行える。通信エリア切替部４は、無線通信部３の無線通信エリアを、第１の無線通信エリアと、第２の無線通信エリアとの間で切り替える。具体的には、無線通信部３の無線通信エリアを第１の無線通信エリアにするときには、無線通信部３が無線通信に用いるアンテナを第１のアンテナ１１に切り替え、反対に、無線通信部３の無線通信エリアを第２の無線通信エリアにするときには、無線通信部３が無線通信に用いるアンテナを第２のアンテナ１２に切り替える。通信エリア切替部４は、第１のアンテナ１１、または第２のアンテナ１２の一方を、無線通信部３が無線通信に用いるアンテナとする切り替えを行う。通信エリア切替部４は、制御部２からの指示にしたがって、無線通信部３の無線通信エリアを切り替える。

ここで利用者が通行する通路について、図２を参照して説明しておく。この通路における利用者の通行方向は、双方向であってもよいし、一方の方向であってもよい。但し、通行方向を双方向とする場合は、一方の方向に通行する利用者が通路にいるとき、他方の方向に通行する利用者が通路に進入するのを制限する。ここでは、説明を簡単にするために、通路における利用者の通行方向を、図２における左から右への一方の方向とする。通路の幅は、通行する利用者が一列になるように、７０〜８０ｃｍにしている。また、通路の通行方向の長さは、２ｍ程度である。また、重複エリアは、同時に複数人の利用者が位置しないように、通路方向の長さを３０〜４０ｃｍにしている。

なお、図２では、第１のアンテナ１１、および第２のアンテナ１２を、通路の一方の側に、通路に沿って並べているが、第１のアンテナ１１、および第２のアンテナ１２は、第１の通信エリア、および第２の通信エリアを通路に沿って形成でき、且つ第１の無線通信エリアと、第２の無線通信エリアと、の一部が重なるのであれば、どのように配置してもよい。

利用者検知部５は、図２に示すように、通路に沿って並べた複数のセンサ１３ａ〜１３ｇを有し、各センサ１３ａ〜１３ｇで利用者を検知する。センサ１３ａ〜１３ｇは、発光部と、受光部とを通路を挟んで対向配置した透過型のセンサである。利用者検知部５は、受光部毎に、受光光量に基づいて、対応する位置における利用者の有無を検知する。これらのセンサ１３ａ〜１３ｇには、重複エリアに位置する利用者を検知するセンサ１３ｄが含まれている。言い換えれば、センサ１３ｄが、重複エリアに位置する利用者を検知する。このセンサ１３ｄが、この発明で言う利用者検知手段に相当する。また、利用者検知部５の各センサ１３ａ〜１３ｇによる利用者の検知結果を用いることで、通路を通行している利用者について、通路に進入してから、進出するまでの動きを追跡することができる。

センサ１３ａ〜１３ｇは、ここでは透過型のセンサとしたが、反射型のセンサであってもよい。

図３は、無線通信媒体の主要部の構成を示す図である。無線通信媒体２０は、制御部２１と、記憶部２２と、無線通信部２３と、を備えている。この無線通信媒体２０は、通路を通行する利用者がポケットやカバン等に入れて所持する。無線通信媒体２０の外形形状については、カード形状であってもよいし、他の形状であってもよい。制御部２１は、無線通信媒体２０の動作を制御する。記憶部２２は、無線通信媒体２０を識別する識別コードや、この無線通信媒体２０の用途に応じたデータ等を記憶している。無線通信部２３は、媒体対応付ユニット１との間で無線通信を行う。制御部２１は、無線通信部２３での無線通信の内容に基づいて、記憶部２２に記憶しているデータの送出や、更新を行う。

なお、無線通信媒体２０は、各部に動作電源を供給する電池（不図示）を有している。

この媒体対応付ユニット１は、無線通信部３で無線通信媒体２０との無線通信を繰り返し行い、重複エリアに位置する無線通信媒体２０を検知する。また、媒体対応付ユニット１は、利用者検知部５（センサ１３ｄ）において、重複エリアに位置する利用者を検知する。そして、媒体対応付ユニット１は、検知した重複エリアに位置する無線通信媒体２０と、利用者と、を対応付ける。以下、この媒体対応付ユニット１の動作について詳細に説明する。

図４、および図５は、この媒体対応付ユニットの動作を示すフローチャートである。ここでは、通路における利用者の通行方向を、第１の無線通信エリアから第２の無線通信エリアに向かう方向として説明する。媒体対応付ユニット１は、通信エリア切替部４により無線通信部３の無線通信エリアを第１の無線通信エリアに切り替える（ｓ１）。すなわち、通信エリア切替部４が無線通信部３が無線通信に用いるアンテナを第１のアンテナ１１に切り替える。無線通信部３が、無線通信媒体２０に対して応答を要求する応答要求信号を送出する（ｓ２）。ｓ２は、所謂ポーリングである。ここで送出された応答要求信号は、第１の無線通信エリア内に位置する無線通信媒体２０で受信される。無線通信媒体２０は、応答要求信号を受信すると、記憶部２２に記憶している識別コードを含む応答信号（所謂レスポンス）を無線通信部２３から送出する。

媒体対応付ユニット１は、ｓ２で応答要求信号を送出してから、第１の時間（例えば１００ｍｓ）経過するまで、無線通信部３において、無線通信媒体２０からの応答信号の受信処理を行う（ｓ３、ｓ４）。ｓ３では、制御部２が、無線通信部３で応答信号を受信する毎に、その応答信号に含まれている無線通信媒体２０の識別コードと、応答信号の受信時刻と、を対応付けて記憶する。媒体対応付ユニット１は、ｓ４で第１の時間経過したと判定すると、ｓ３で応答信号を受信した無線通信媒体２０の有無を判定する（ｓ５）。媒体対応付ユニット１は、応答信号を受信した無線通信媒体２０がなければ、ｓ２に戻って、上記処理を繰り返す。無線通信部３は、図６（Ａ）に示すように、無線通信媒体２０が第１の無線通信エリア内に位置していない場合、無線通信媒体２０からの応答信号を受信しない。したがって、媒体対応付ユニット１は、無線通信媒体２０を所持している利用者が通路に進入するまで、ｓ２〜ｓ５の処理を繰り返す。

なお、図６では、無線通信媒体２０を所持している利用者については、図示を省略している。

媒体対応付ユニット１は、図６（Ｂ）に示すように、無線通信媒体２０が第１の無線通信エリア内に位置していると、無線通信部３が、この無線通信媒体２０からの応答信号をｓ３で受信する。ここでは、第１の無線通信エリア内に位置している無線通信媒体２０を１つだけ示しているが、第１の無線通信エリア内に複数の無線通信媒体２０が位置していれば、これらの無線通信媒体２０毎に応答信号を受信する。

媒体対応付ユニット１は、今回応答信号を受信した無線通信媒体２０があれば、応答信号を受信した無線通信媒体２０毎に、前回の応答要求信号の送出時にも応答信号を受信した無線通信媒体２０があるかどうかを判定する（ｓ６）。ｓ６では、連続する２回の応答要求信号の送出において、２回とも応答信号を受信した無線通信媒体２０があるかどうか（応答信号を連続受信した無線通信媒体２０があるかどうか）を判定している。無線通信媒体２０からの応答信号には、その無線通信媒体２０の識別コードが含まれているので、この識別コードを用いることで、ｓ６にかかる判定が行える。

媒体対応付ユニット１は、ｓ６で連続する２回の応答要求信号の送出において、連続受信した無線通信媒体２０がないと判定すると、通信エリア切替部４により無線通信部３の無線通信エリアを第２の無線通信エリアに切り替える（ｓ７）。すなわち、通信エリア切替部４が、無線通信部３が無線通信に用いるアンテナを第１のアンテナ１１から、第２のアンテナ１２に切り替える。無線通信部３が、無線通信媒体２０に対して応答を要求する応答要求信号を送出する（ｓ８）。ここで送出された応答要求信号は、第２の無線通信エリア内に位置する無線通信媒体２０で受信される。上述したように、無線通信媒体２０は、応答要求信号を受信すると、記憶部２２に記憶している識別コードを含む応答信号を無線通信部２３から送出する。

媒体対応付ユニット１は、ｓ８で応答要求信号を送出してから、第１の時間経過するまで、無線通信部３において、無線通信媒体２０からの応答信号の受信処理を行う（ｓ９、ｓ１０）。媒体対応付ユニット１は、ｓ１０で第１の時間経過したと判定すると、ｓ９で応答信号を受信した無線通信媒体２０の有無を判定する（ｓ１１）。媒体対応付ユニット１は、応答信号を受信した無線通信媒体２０がなければ、ｓ８に戻って、上記処理を繰り返す。ｓ８〜ｓ１１にかかる処理は、それぞれ、上述したｓ２〜ｓ５にかかる処理と同じである。

このように、媒体対応付ユニット１は、図６（Ｂ）に示すように、無線通信媒体２０が第１の無線通信エリア内に位置し、この無線通信媒体２０からの応答信号を受信すると、無線通信部３の無線通信エリアを第１の無線通信エリアから第２の無線通信エリアに切り替え、第２の無線通信エリア内に位置する無線通信媒体２０に対して応答要求信号を送出する。このとき、第２の無線通信エリア内に無線通信媒体２０が位置していないと、応答信号を受信しないので、第２の無線通信エリアに対する応答要求信号の送出を、一定時間毎に繰り返す。通路に進入した利用者が重複エリアに達し、図６（Ｃ）に示すように、無線通信媒体２０が重複エリアに位置すると、媒体対応付ユニット１は、この無線通信媒体２０からの応答信号をｓ９で受信する。媒体対応付ユニット１は、ｓ９で応答信号を受信した無線通信媒体２０があれば、応答信号を受信した無線通信媒体２０毎に、連続受信した無線通信媒体２０があるかどうかを判定する（ｓ１２）。ｓ１２は、ｓ６にかかる処理と同じである。媒体対応付ユニット１は、ｓ１２で連続する２回の応答要求信号の送出において、連続受信した無線通信媒体２０がないと判定すると、ｓ１に戻り、上記処理を繰り返す。

ここで、通路に進入した利用者が重複エリアに達し、図６（Ｃ）に示すように、無線通信媒体２０が重複エリアに位置しているときには、無線通信部３の無線通信エリアが第１の無線通信エリア、または第２の無線通信エリアのどちらであっても、送出した応答要求信号に対する応答信号を受信する。また、この場合には、応答要求信号を送出する無線通信エリアは、第１の無線通信エリアと、第２の無線通信エリアとの間で交互に切り替えられる。このため、ｓ６、またはｓ１２で連続する２回の応答要求信号の送出において、連続受信した無線通信媒体２０があると判定される。

媒体対応付ユニット１は、ｓ６で連続する２回の応答要求信号の送出において、連続受信した無線通信媒体２０があると判定すると、連続受信した応答信号の時間間隔が所定時間以内であるかどうかを判定する（ｓ１３）。この所定時間は、応答要求信号を送出する時間間隔（上述した第１の時間）よりも長く、この時間間隔の２倍以内の時間である。例えば、所定時間は、上述した第１の時間の１．５倍〜１．８倍程度の時間に設定すればよい。また、この第１の時間は、一般的な利用者が重複エリアの通過に要する時間の、１０％〜２０％程度の時間である。ｓ１３にかかる処理は、重複エリアに位置している無線通信媒体２０の検知精度を高めるために設けた処理であり、特に、ｓ１３にかかる処理を設けていなくても問題はない。

媒体対応付ユニット１は、ｓ１３で連続受信した応答信号の時間間隔が所定時間以内でないと判定すると、上述したｓ７に進む。媒体対応付ユニット１は、ｓ１３で連続受信した応答信号の時間間隔が所定時間以内であると判定すると、この応答信号を連続受信した無線通信媒体２０を、重複エリアに位置している無線通信媒体２０として検知する（ｓ１４）。媒体対応付ユニット１は、検知した重複エリアに位置している無線通信媒体２０がすでに利用者に対応付けられているかどうかを判定し（ｓ１５）、すでに利用者に対応付けられていれば、上述したｓ７に進む。

媒体対応付ユニット１は、ｓ１５で、まだ利用者に対応付けられていないと判定すると、重複エリアにいる利用者を検知する（ｓ１６）。ｓ１６では、利用者検知部５のセンサ１３ｄが検知している利用者を、重複エリアにいる利用者として検知する。媒体対応付ユニット１は、ｓ１６で重複エリアにいる利用者が検知されなかった場合、エラー処理を行う（ｓ１７）。例えば、無線通信媒体２０が通路の重複エリアに投げ入れられた場合に、ｓ１６で利用者が検知されない。ｓ１７では、警告報知等を行って、周辺の係員にエラーを通知する処理を行えばよい。媒体対応付ユニット１は、ｓ１６で重複エリアにいる利用者を検知すると、無線通信媒体２０を、今回重複エリアに位置していることを検知した利用者に対応付ける（ｓ１８）。媒体対応付ユニット１は、ｓ１７、またはｓ１８にかかる処理を完了すると、ｓ７に進む。

なお、媒体対応付ユニット１は、ｓ１２で連続する２回の応答要求信号の送出において、連続受信した無線通信媒体２０があると判定すると、ｓ１９〜２４で、上述したｓ１３〜ｓ１８と同様の処理を行う。但し、この場合は、上記の説明でｓ７に進むとした分岐は、ｓ１に進む分岐になる。

このように、この媒体対応付ユニット１は、無線通信媒体２０が重複エリアに位置しているとき、応答要求信号を送出する毎に、無線通信部３の無線通信エリアを第１の無線通信エリアと、第２の無線通信エリアと、の間で交互に切り替えることになる。また、応答要求信号を送出する無線通信エリアの切り替えを挟んだ、連続する２回の応答要求信号の送出において、応答信号を連続して受信した無線通信媒体２０は、重複エリアに位置している無線通信媒体２０である。したがって、この媒体対応付ユニット１は、重複エリアに位置している無線通信媒体２０を精度よく検知することができる。また、利用者検知部５により、重複エリアにいる利用者の検知も行える。したがって、通路を通行している利用者と、その利用者がポケットやカバン等に入れて所持している無線通信媒体２０と、の対応付けが精度よく行える。

また、上記の説明では、無線通信媒体２０が第１の無線通信エリア、および第２の無線通信エリアに位置していないとき、無線通信部３の無線通信エリアは第１の無線通信エリアであることを前提したが、このときの無線通信部３の無線通信エリアが第２の無線通信エリアであっても、特に問題は生じない。具体的には、無線通信媒体２０が、重複エリアに達するまで、ｓ８〜ｓ１１の処理を繰り返すだけであり、無線通信媒体２０が重複エリアに位置した後に、上述した処理で、この無線通信媒体２０と、この無線通信媒体２０をポケットやカバン等に入れて所持している利用者と、を対応付けることができる。

したがって、上記の説明では、通路における利用者の通行方向を第１の無線通信エリアから第２の無線通信エリアに向かう方向としたが、逆の方向であっても問題はないし、さらには、双方向であっても問題はない。

また、上記図４、および図５に示した処理は、利用者検知部５において、利用者が通路にいることが検知されたときに開始し、利用者が通路にいないことが検知されたときに終了するようにしてもよい。このようにすれば、応答要求信号を無駄に送信することもない。また、利用者検知部５が重複エリアに利用者がいることを検知したときに、上記図４、および図５に示した処理を開始するようにしてもよい。この場合には、重複エリアにいる利用者に対して無線通信媒体２０を対応付けたときに、この処理を完了すればよい。

ここで、図７を参照しながら、上記媒体対応付ユニット１について、その動作にかかる補足説明を行う。図７（Ａ）に示すように、無線通信媒体２０が、重複エリアを通過し、第２の無線通信エリアに位置しているとき、無線通信部３は、第１の無線通信エリアに対して応答要求信号を送出する。ここで、第２の無線通信エリアに無線通信媒体２０が位置しているときに、別の利用者が通路に進入し、図７（Ｂ）に示すように、この利用者が所持している別の無線通信媒体２０が第１の無線通信エリアに位置すると、応答要求信号を送出する無線通信エリアを、第１の無線通信エリアと、第２の無線通信エリアと、の間で交互に切り替えることになる。しかし、この状態では、応答要求信号を送出する無線通信エリアの切り替えを挟んだ、連続する２回の応答要求信号の送出において、応答信号を連続して受信する無線通信媒体２０がないので、このときに通路に位置する、いずれかの無線通信媒体２０が、重複エリアに位置する無線通信媒体として誤検知されることはない。また、図７（Ｃ）に示す状態になると、重複エリアに位置する一方の無線通信媒体２０については、重複エリアに位置する無線通信媒体として検知され、他方の無線通信媒体２０については、重複エリアに位置する無線通信媒体として検知されない。

したがって、通路内に、無線通信媒体２０を所持している利用者が複数人であっても、利用者毎に、その利用者が所持している無線通信媒体２０を対応付けることができる。

なお、通路を通行している利用者は、通路の進入から進出までの間、利用者検知部５により追跡されている。したがって、利用者と、この利用者に対応付けた無線通信媒体２０と、の関係は、利用者が通路から進出するまで保持できる。

次に、別の実施形態にかかる媒体対応付ユニット１について説明する。この媒体対応付ユニット１も図１に示した構成であり、第１の無線通信エリア、および第２の無線通信エリアは図２に示すように並んでいる。また、通路の中央部に重複エリアが位置している。

図８、および図９は、この媒体対応付ユニット１の動作を示すフローチャートである。この媒体対応付ユニット１は、送出した応答要求信号に対する応答信号の受信の有無にかかわらず、応答要求信号を送出する毎に、無線通信部３の無線通信エリアを切り替える点で、上記実施形態と相違している。この媒体対応付ユニット１の動作について詳細に説明する。

媒体対応付ユニット１は、通信エリア切替部４により無線通信部３の無線通信エリアを第１の無線通信エリアに切り替える（ｓ３１）。無線通信部３が、無線通信媒体２０に対して応答を要求する応答要求信号を送出する（ｓ３２）。媒体対応付ユニット１は、ｓ３２で応答要求信号を送出してから、第１の時間（例えば１００ｍｓ）経過するまで、無線通信部３において、無線通信媒体２０からの応答信号の受信処理を行う（ｓ３３、ｓ３４）。媒体対応付ユニット１は、ｓ３４で第１の時間経過したと判定すると、ｓ３３で応答信号を受信した無線通信媒体２０の有無を判定する（ｓ３５）。このｓ３１〜ｓ３５にかかる処理は、上述したｓ１〜ｓ５にかかる処理と同じである。媒体対応付ユニット１は、応答信号を受信した無線通信媒体２０がなければ、通信エリア切替部４により無線通信部３の無線通信エリアを第２無線通信エリアに切り替える（ｓ３６）。無線通信部３が、無線通信媒体２０に対して応答を要求する応答要求信号を送出する（ｓ３７）。媒体対応付ユニット１は、ｓ３７で応答要求信号を送出してから、第１の時間経過するまで、無線通信部３において、無線通信媒体２０からの応答信号の受信処理を行う（ｓ３８、ｓ３９）。媒体対応付ユニット１は、ｓ３９で第１の時間経過したと判定すると、ｓ３８で応答信号を受信した無線通信媒体２０の有無を判定する（ｓ４０）。このｓ３６〜ｓ４０にかかる処理は、上述したｓ７〜ｓ１１にかかる処理と同じである。媒体対応付ユニット１は、応答信号を受信した無線通信媒体２０がなければ、ｓ３１に戻り、上記処理を繰り返す。

このように、この媒体対応付ユニット１は、無線通信媒体２０が第１の無線通信エリア、および第２の無線通信エリアに位置していない場合、無線通信媒体２０からの応答信号を受信することはなく、ｓ３１〜ｓ４０の処理を繰り返す。

媒体対応付ユニット１は、ｓ３３で受信した応答信号があれば、応答信号を受信した無線通信媒体２０毎に、前回の応答要求信号の送出時にも応答信号を受信した無線通信媒体２０があるかどうかを判定する（ｓ４１）。ｓ４１にかかる処理は、上述したｓ６にかかる処理と同じである。上述したように、この媒体対応付ユニット１は、応答要求信号を送出する毎に、無線通信部３の無線通信エリアを切り替えるので、無線通信媒体２０が第１の無線通信エリア内に位置し、無線通信媒体２０が第２の無線通信エリア内に位置していないときには（図６（Ｂ）参照）、連続する２回の応答要求信号の送出において、同じ無線通信媒体２０から応答信号を受信することはない。一方、無線通信媒体２０が重複エリアに位置しているときには（図６（Ｃ）参照）、連続する２回の応答要求信号の送出において、この重複エリアに位置している無線通信媒体２０から応答信号を受信する。

媒体対応付ユニット１は、ｓ４１で連続する２回の応答要求信号の送出において、連続受信した無線通信媒体２０がないと判定すると、ｓ３６に進んで上述した処理を行う。一方、媒体対応付ユニット１は、ｓ４１で連続する２回の応答要求信号の送出において、応答信号を連続受信した無線通信媒体２０があると判定すると、連続受信した応答信号の時間間隔が所定時間以内であるかどうかを判定する（ｓ４２）。ｓ４２にかかる処理は、上述したｓ１３にかかる処理と同じである。媒体対応付ユニット１は、ｓ４２で連続受信した応答信号の時間間隔が所定時間以内でないと判定すると、上述したｓ３６に進む。媒体対応付ユニット１は、ｓ４２で連続受信した応答信号の時間間隔が所定時間以内であると判定すると、この応答信号を連続受信した無線通信媒体２０を、重複エリアに位置している無線通信媒体２０として検知する（ｓ４３）。媒体対応付ユニット１は、検知した重複エリアに位置している無線通信媒体２０がすでに利用者に対応付けられているかどうかを判定し（ｓ４４）、すでに利用者に対応付けられていれば、上述したｓ３６に進む。

媒体対応付ユニット１は、ｓ４４で、まだ利用者に対応付けられていないと判定すると、重複エリアにいる利用者を検知する（ｓ４５）。媒体対応付ユニット１は、ｓ４５で重複エリアにいる利用者が検知されなかった場合、エラー処理を行う（ｓ４６）。媒体対応付ユニット１は、ｓ４５で重複エリアにいる利用者を検知すると、無線通信媒体２０を、今回重複エリアに位置していることを検知した利用者に対応付ける（ｓ４７）。媒体対応付ユニット１は、ｓ４６、またはｓ４７にかかる処理を完了すると、ｓ３６に進む。

ｓ４２〜ｓ４７にかかる処理は、上述したｓ１３〜ｓ１８にかかる処理と同じである。

なお、媒体対応付ユニット１は、媒体対応付ユニット１は、ｓ３９で受信した応答信号があれば、ｓ４８〜ｓ５４で、上述したｓ４１〜ｓ４７と同様の処理を行う。但し、この場合は、上記の説明でｓ３６に進むとした分岐は、ｓ３１に進む分岐になる。

このように、この媒体対応付ユニット１は、応答要求信号を送出する毎に、無線通信部３の無線通信エリアを第１の無線通信エリアと、第２の無線通信エリアと、の間で交互に切り替える。また、応答要求信号を送出する無線通信エリアの切り替えを挟んだ、連続する２回の応答要求信号の送出において、応答信号を連続して受信した無線通信媒体２０は、重複エリアに位置している無線通信媒体２０である。したがって、この媒体対応付ユニット１も、上述した実施形態と同様に、重複エリアに位置している無線通信媒体２０を精度よく検知することができる。また、利用者検知部５により、重複エリアにいる利用者の検知も行える。このため、通路を通行している利用者と、その利用者がポケットやカバン等に入れて所持している無線通信媒体２０と、の対応付けが精度よく行える。

また、上記の説明では、通路における利用者の通行方向を第１の無線通信エリアから第２の無線通信エリアに向かう方向としたが、逆の方向であってもよいし、さらには、双方向であってもよい。

また、図７（Ｂ）に示す状態では、応答要求信号を送出する無線通信エリアの切り替えを挟んだ、連続する２回の応答要求信号の送出において、応答信号を連続して受信する無線通信媒体２０がないので、このときに通路に位置する、いずれかの無線通信媒体２０が、重複エリアに位置する無線通信媒体として誤検知されることはない。また、図７（Ｃ）に示す状態になると、重複エリアに位置する一方の無線通信媒体２０については、重複エリアに位置する無線通信媒体として検知され、他方の無線通信媒体２０については、重複エリアに位置する無線通信媒体として検知されない。

次に、上述した媒体対応付ユニット１を適用した自動改札機について説明する。図１０は、この自動改札機の主要部の構成を示す図である。図１０では、図１に示した構成と同じ構成については、同じ符号を付している。この自動改札機３０は、制御部２と、無線通信部３と、通信エリア切替部４と、利用者検知部５とを備えるとともに、扉開閉部３１、および表示部３２を備えている。制御部２は、上述した処理に加えて、扉開閉部３１や表示部３２の動作を制御し、改札通路における利用者の通行を制限する。ここでは、上記図２に示した通路が、改札通路である。また、無線通信媒体２０は、記憶部２２に乗車券情報を記憶している。扉開閉部３１は、改札通路の出口側に設けた扉を開閉することにより、改札通路における利用者の通行を制限する。表示部３２は、利用者に対する案内メッセージ等を、改札通路の出口側に設けた表示器に表示する。

次に、この実施形態の自動改札機３０の動作について説明する。この自動改札機３０に適用されている媒体対応付ユニット１は、上述したいずれの実施形態のものであってもよい。制御部２は、上述した媒体対応付ユニット１にかかる構成で、改札通路を通行している利用者と、その利用者がポケットやカバン等に入れている無線通信媒体２０（乗車券）と、を対応付ける。この利用者と、無線通信媒体２０と、を対応付ける処理については、すでに説明したので、ここでは説明を省略する。

この自動改札機３０では、制御部２において、上述した利用者と無線通信媒体２０とを対応付ける処理に加えて、図１１に示す改札処理が行われる。自動改札機３０は、利用者検知部５において、改札通路に沿ってならべた複数のセンサ１３ａ〜１３ｇにより、改札通路に進入した利用者について、通路に進入してから、進出するまでの動きを追跡している。

ここで、自動改札機３０の改札処理について説明する。自動改札機３０は、重複エリアを通過した利用者を検知すると（ｓ６１）、この利用者に無線通信媒体２０が対応付けられているかどうかを判定する（ｓ６２）。ｓ６１では、改札通路を第１の通信エリアから第２の通信エリアに通行している利用者であれば、その利用者がセンサ１３ｅにより検知されたときに、重複エリアを通過したと判定する。また、改札通路を第２の通信エリアから第１の通信エリアに通行している利用者であれば、その利用者がセンサ１３ｃにより検知されたときに、重複エリアを通過したと判定する。上述したように、利用者は、重複エリアを通過するときに、所持している無線通信媒体２０が対応付けられる。

自動改札機３０は、ｓ６２で無線通信媒体２０が対応付けられていないと判定すると、乗車券を所持していない利用者（無札者）と判定し、扉開閉部３１により、この利用者の出口側に設けた扉を閉する（ｓ６７）。一方、ｓ６２で無線通信媒体２０が対応付けられていると判定すると、この利用者に対応付けられている無線通信媒体２０が記憶する乗車券情報を取得する（ｓ６３）。ｓ６３では、無線通信部３の無線通信エリアを、この利用者が位置している側の無線通信エリアに切り替え、この利用者に対応付けられている無線通信媒体２０に対する、乗車券情報の送信要求を送出する。この乗車券情報の送信要求は、特定の無線通信媒体２０（該当する利用者に対応付けられている無線通信媒体２０）に対するものであり、該当しない無線通信媒体２０から乗車券情報が送信されてくることはない。

自動改札機３０は、ｓ６３で取得した乗車券情報に基づいて、改札通路における利用者の通行を許可するかどうかを判定する（ｓ６４）。ｓ６４では、乗り越しの有無や、乗車券の期限切れ等を判定する。すなわち、適正な乗車券を所持していない利用者については、改札通路の通行を許可しないと判定し、適正な乗車券を所持している利用者については、改札通路の通行を許可すると判定する。自動改札機３０は、ｓ６４で通行を許可すると判定すると、今回改札通路の通行を許可した利用者に対応付けられている無線通信媒体２０に対する乗車券情報の更新処理を行う（ｓ６５）。ｓ６５では、無線通信部３の無線通信エリアを、この利用者が位置している側の無線通信エリアに切り替え、この利用者に対応付けられている無線通信媒体２０に対する、乗車券情報の更新指示を送出する。この乗車券情報の更新指示は、特定の無線通信媒体２０（該当する利用者に対応付けられている無線通信媒体２０）に対するものであり、該当しない無線通信媒体２０はこの乗車券情報の更新指示を受信しても無視する。また、この更新指示には、入場情報や出場情報等が含まれている。該当する無線通信媒体２０は、この乗車券情報の更新指示を受信すると、この更新指示に基づいて、記憶部２２に記憶している乗車券情報を更新する。自動改札機３０は、乗車券情報の更新処理を行うと、扉開閉部３１により、この利用者の出口側に設けた扉を開する（ｓ６６）。一方、ｓ６４で通行を許可しないと判定すると、ｓ６７で扉開閉部３１により、この利用者の出口側に設けた扉を閉する。

このように、この自動改札機３０では、利用者は乗車券である無線通信媒体２０をポケットやカバン等に入れたまま、改札通路を通行することができ、利用者の利便性の向上が図れる。

なお、上記の説明では、ｓ６３で乗車券情報を取得し、ｓ６４で改札通路における利用者の通行可否を判定するとしたが、この処理は、乗車券である無線通信媒体２０と、利用者と、を対応付けたタイミング（すなわち、利用者が重複エリアに位置しているタイミング）で行うようにしてもよい。

また、この発明にかかる媒体対応付ユニットは、通路を通行する利用者と、その利用者がポケットやカバン等に入れて所持している無線通信媒体と、を対応付ける機器であれば、上述の自動改札機だけでなく、他の機器にも適用できる。

媒体対応付ユニットの主要部の構成を示す図である。 第１の無線通信エリアと、第２の無線通信エリアとの関係を説明する図である。 無線通信媒体の主要部の構成を示す図である。 媒体対応ユニットの動作を示すフローチャートである。 媒体対応ユニットの動作を示すフローチャートである。 媒体対応ユニットの動作を説明する図である。 媒体対応ユニットの動作を説明する図である。 別の媒体対応ユニットの動作を示すフローチャートである。 別の媒体対応ユニットの動作を示すフローチャートである。 自動改札機の主要部の構成を示す図である。 自動改札機の通行処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１−媒体対応付ユニット
２−制御部
３−無線通信部
４−通信エリア切替部
５−利用者検知部
１１−第１のアンテナ
１２−第２のアンテナ
２０−無線通信媒体
２１−制御部
２２−記憶部
２３−無線通信部
３０−自動改札機
３１−扉開閉部
３２−表示部

Claims (7)

1. 無線通信媒体と無線通信を行う無線通信手段と、
   前記無線通信手段の無線通信エリアを、利用者が通行する通路に沿って、その一部が重なるように並べた第１の無線通信エリアと、第２の無線通信エリアと、の間で切り替えるエリア切替手段と、
   前記エリア切替手段に対して、予め定められた条件で、前記無線通信手段の無線通信エリアの切り替えを指示する切替指示手段と、
   前記無線通信手段が第１の無線通信エリアで無線通信媒体と無線通信が行えたタイミングと、第２の無線通信エリアで無線通信媒体と無線通信が行えたタイミングと、に基づいて、前記第１の無線通信エリアと前記第２の無線通信エリアとが重なっている重複エリアに位置する無線通信媒体を検知する無線通信媒体検知手段と、
   前記重複エリアに位置する利用者を検知する利用者検知手段と、
   前記無線通信媒体検知手段が検知した前記重複エリアに位置する無線通信媒体と、前記利用者検知手段が検知した前記重複エリアに位置する利用者と、を対応付ける対応付手段と、を備え、
   前記無線通信媒体検知手段は、前記切替指示手段の指示にしたがって、前記エリア切替手段が前記無線通信手段の無線通信エリアを切り替えた場合に、前記無線通信手段が今回の無線通信エリアの切り替えを挟んで連続する、一方の無線通信エリアでの無線通信、および他方の無線通信エリアでの無線通信の両方において、無線通信が行えた無線通信媒体を前記重複エリアに位置する無線通信媒体として検知する、媒体対応付ユニット。
2. 前記切替指示手段は、前記エリア切替手段に対して、少なくとも、前記無線通信媒体が前記重複エリアに位置しているときに、前記無線通信手段の無線通信エリアを、前記第１の無線通信エリアと、前記第２の無線通信エリアと、の間で切り替えることを指示する手段である、請求項１に記載の媒体対応付ユニット。
3. 前記切替指示手段は、前記エリア切替手段に対して、前記無線通信手段の無線通信エリアを、前記第１の無線通信エリア、または前記第２の無線通信エリアの一方の無線通信エリアで、前記無線通信手段が無線通信媒体と無線通信が行えると、他方の無線通信エリアに切り替えることを指示する手段である、請求項２に記載の媒体対応付ユニット。
4. 前記切替指示手段は、前記エリア切替手段に対して、前記無線通信手段の無線通信エリアを、前記無線通信手段の無線通信エリアを一定時間毎に切り替えることを指示する手段である、請求項２に記載の媒体対応付ユニット。
5. 前記無線通信手段は、無線通信媒体に対する応答要求信号を送出し、この応答要求信号に対する応答信号を受信した場合に、無線通信媒体と無線通信が行えたと判定し、この応答要求信号に対する応答信号を受信しなかった場合に、無線通信媒体と無線通信が行えなかったと判定する手段である、請求項１〜４のいずれかに記載の媒体対応付ユニット。
6. 前記無線通信手段は、前記第１の無線通信エリアで無線通信を行う第１のアンテナと、前記第２の無線通信エリアで無線通信を行う第２のアンテナと、を有し、
   前記エリア切替手段は、前記無線通信手段が無線通信に用いるアンテナを切り替える手段である、請求項１〜５のいずれかに記載の媒体対応付ユニット。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の媒体対応付ユニットを適用した自動改札機であって、
   前記第１の無線通信エリアと、前記第２の無線通信エリアとは、改札通路に沿って並んでおり、
   前記対応付手段が、改札通路を通行している利用者と、その利用者が乗車券として所持している無線通信媒体と、を対応付け、
   さらに、前記無線通信手段によって、利用者に対応付けた無線通信媒体が記憶する乗車券情報を取得する乗車券情報取得手段、および、
   前記乗車券情報取得手段が取得した乗車券情報に基づいて、改札通路における利用者の通行可否を判定する通行可否判定手段、を備えた自動改札機。

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