JP6502800B2 - 利用券処理装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、利用券処理装置に関する。

従来、電波により利用券との間で通信を行う利用券処理装置が知られている。利用券処理装置は、例えば電波法の規制により、連続的に電波を出力して利用券と通信を行うことが禁止される場合があり、この場合、間欠的に電波の出力を停止する必要がある。これによって、利用券処理装置には、利用券との間で無線通信ができない期間が生じ、利用券の処理を円滑に行うことができない場合があった。

特開２００７−０４７９６０号公報

本発明が解決しようとする課題は、利用券の処理を円滑に行うことができる利用券処理装置を提供することである。

実施形態の利用券処理装置は、通信部と、光学読取部と、制御部とを持つ。前記通信部は、電波を発信することで、利用券が有する無線通信部と無線通信を行って情報を読み取る。前記光学読取部は、前記利用券に表示された表示オブジェクトから、情報を光学的に読み取る。前記制御部は、前記光学読取部により読み取られた情報に基づいて前記光学読取部に翳された物体が前記利用券である場合に、前記読み取られた情報に含まれる前記無線通信部の識別情報と、前記利用券に対する要求コマンドとを含む電波の発信を前記通信部に開始させ、前記利用券に、前記無線通信部の識別情報と前記利用券の記憶部に記憶された識別情報とが合致する場合に前記要求コマンドに対する処理を実行させる。

実施形態の乗車券１００の構成図。 実施形態の記憶部１２３に書き込まれる情報の一例を示す図。 実施形態の乗車券処理装置１の外観を示す図。 実施形態の乗車券処理装置１の機能構成示すブロック図。 実施形態の乗車券処理装置１においてリーダライタ２０により電波の出力を開始し、および電波の出力を停止する処理の流れを示す図。 実施形態の乗車券１００における処理の流れを示す図。

以下、実施形態の利用券処理装置を、図面を参照して説明する。以下の実施形態では、利用券は、鉄道で使用される乗車券であるものとして説明するが、利用券は、イベント会場等で使用される入場券、その他の券であってもよい。

［乗車券］
図１は、実施形態の乗車券１００の構成図である。乗車券１００は、例えば、二次元コード１１５が印刷された表示面１１０Ａを有する紙基材１１０と、紙基材１１０に漉き込まれたチップ１２０およびアンテナ１３０とを備える。

二次元コード１１５は、「表示オブジェクト」の一例である。二次元コード１１５には、例えば、この乗車券１００の効力を示す効力情報と、乗車券１００を識別する乗車券ＩＤと、チップ１２０の媒体識別情報（以下、媒体ＩＤと記載する。）とがエンコードされている。エンコードとは、情報を、符号化、記号化、その他の手法により、人が内容を直接的に認識できない状態に変換することをいう。また、効力情報とは、例えば以下のような情報であり、乗車券１００の利用可能な範囲を規定する情報である。なお、二次元コードに代えて、バーコードその他の、情報がエンコードされた任意の種類の表示オブジェクトが印刷されてもよい。
（１）利用可能な区間および日付
例：Ａ駅〜Ｂ駅までの区間を、１２／１〜１２／３１まで利用可能
（２）運賃上限および利用可能な日付
例：運賃５００円までの区間を、１２／１〜１２／３１まで利用可能

また、この乗車券１００は、１回の乗車についての効力のみ有する通常券であってもよいし、利用日において何度も利用可能な１日乗車券や、沿線の店で使用できる食事券付き乗車券などの企画券であってもよい。こうした利用回数に関する情報も効力情報に含まれてよい。

チップ１２０は、例えば、パッシブタイプのＩＣ（Integrated Circuit）チップであり、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）技術によって、後述するリーダライタ２０との間で情報を送受信する。チップ１２０は、ＲＦ回路１２１、制御回路１２２、記憶部１２３などを備える。チップ１２０による処理は、例えば、リーダライタ２０からアンテナ１３０を介して受信したコマンドに応答するコマンドレスポンス方式で行われる。

ＲＦ回路１２１は、リーダライタ２０が発信する電波から駆動用電力を取りだす整流回路、リーダライタ２０が発信する電波から信号（コマンド）を取りだすデコーダなどを含む。制御回路１２２は、例えば論理回路によって構成される。制御回路１２２は、ＲＦ回路１２１によって取りだされたコマンドの内容に応じて、リーダライタ２０から指示されたデータを記憶部１２３に書き込んだり、記憶部１２３から読み出したデータを、アンテナ１３０を介してリーダライタ２０に送信したりする処理を行う。

記憶部１２３は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）などの読書き可能な不揮発性記憶媒体を含む。記憶部１２３には、例えば、二次元コード１１５にエンコードされた媒体ＩＤと同じ媒体ＩＤが発券段階から記憶されている。なお、実施形態において、二次元コード１１５と記憶部１２３には同じ媒体ＩＤが記憶されているものとするが、これに限られず、二次元コード１１５には、記憶部１２３に記憶された媒体ＩＤと照合可能な識別情報が記憶されていればよい。また、記憶部１２３には、乗車券１００の利用記録が、リーダライタ２０によって書き込まれる。乗車券１００の利用記録とは、例えば、入場駅、入場日時などの情報である。図２は、実施形態の記憶部１２３に書き込まれる情報の一例を示す図である。なお、媒体ＩＤについては、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の書き換え不能な不揮発性記憶媒体に書き込まれてもよい。

ここで、二次元コード１１５に書き込まれた識別情報が媒体ＩＤと照合可能な情報であるためには、例えば、（１）両者が完全一致することの他に、（２）両者が部分一致すること、（３）一方または双方を所定のアルゴリズムで演算処理または復号処理すると、他方と完全一致または部分一致すること、（４）一方または双方を鍵として暗号処理すると、他方と完全一致または部分一致することなど、一方に基づいて他方の正当性を検証可能とするための種々の条件を満たせばよい。

図３は、実施形態の乗車券処理装置１の外観を示す図である。乗車券処理装置１は、コードリーダ１０と、リーダライタ２０と、磁気券投入部３０とを備える。コードリーダ１０は、二次元コード１１５を撮像するカメラおよびライト等を含む。コードリーダ１０のカメラは、可視光を撮像するカメラであってもよいし、赤外光を撮像するカメラであってもよい。

リーダライタ２０は、後述するアンテナ２２などを備え、アンテナ２２がコードリーダ１０を囲うように配置される。コードリーダ１０およびリーダライタ２０の読み取り範囲は、それらの上方である。なお、コードリーダ１０とリーダライタ２０とは一体化されて配置されていてもよく、コードリーダ１０とリーダライタ２０とは、別の位置に配置されていてもよい。磁気券投入部３０は、乗車券処理装置１内に磁気券を取り込むための取り込み口である。なお、乗車券処理装置１には、コードリーダ１０およびリーダライタ２０よりも進行方向に関して先の側に、後述する表示部および扉部が設けられている。

図４は、実施形態の乗車券処理装置１の機能構成を示すブロック図である。なお、図４に示した乗車券処理装置１は、磁気券投入部３０および磁気券を処理する機能部の記載を省略している。乗車券処理装置１は、例えば、コードリーダ１０と、リーダライタ２０と、制御部４０と、表示部５０と、扉部６０とを備える。

コードリーダ１０は、例えば、乗車券１００の読み取り範囲に光を照射するライト１２、カメラ１４、および信号出力回路１６などを備える。コードリーダ１０は、カメラ１４により画像情報を生成して、画像情報を信号出力回路１６により制御部４０に出力する。信号出力回路１６は、例えば、コードリーダ１０において設定されている画像のフレームレートによって決まる単位時間ごとに、画像情報を制御部４０に出力する。

リーダライタ２０は、アンテナ２２、および通信制御部２４などを備える。アンテナ２２は、アンテナ素子である。アンテナ２２は、通信制御部２４から送信信号が供給されたことに応じて電波を発信する。また、アンテナ２２は、乗車券１００により発信された電波を受信したことに応じて受信信号を通信制御部２４に出力する。通信制御部２４は、アンテナ２２を制御する通信回路である。通信制御部２４は、制御部４０により送信信号が供給されたことに応じてアンテナ２２から電波を発信させる。また、通信制御部２４は、アンテナ２２から受信信号が供給されたことに応じて制御部４０に受信信号を出力する。また、通信制御部２４は、制御部４０の制御に従って、リーダライタ２０により電波の発信を開始させ、または停止させる。

リーダライタ２０は、駆動制御部４２からの指示に従って、乗車券１００を探索する電波を発信する。リーダライタ２０の通信可能範囲に乗車券１００が存在する場合、乗車券１００が電波から信号を取り出して、応答信号を含む電波を返信する。これによって、リーダライタ２０と乗車券１００との通信が開始される。

制御部４０は、例えば、画像処理部４１と、駆動制御部４２と、デコード部４３と、エンコード部４４と、乗車券処理部４５とを備える。これらの機能部は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラムメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現される。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェアにより実現されてもよい。また、デコード部４３およびエンコード部４４は、リーダライタ２０の内蔵コンピュータにより実現されてもよく、画像処理部４１は、コードリーダ１０の内蔵コンピュータにより実現されてもよい。

画像処理部４１は、コードリーダ１０により出力された画像情報を解析して、二次元コード１１５にエンコードされた情報を解読する。画像処理部４１は、解読された情報を駆動制御部４２および乗車券処理部４５に出力する。

駆動制御部４２は、コードリーダ１０が二次元コード１１５を読み取り、画像処理部４１によって、乗車券１００の効力を示す効力情報、乗車券ＩＤ、チップ１２０の媒体ＩＤその他の情報が取得された場合に、リーダライタ２０に電波の発信を開始させる。すなわち、駆動制御部４２は、コードリーダ１０に翳された物体が乗車券１００である場合に、リーダライタ２０に電波の発信を開始させる。駆動制御部４２は、上記例示したコードリーダ１０および画像処理部４１によって読み取られる情報のうち全部が取得できなくても、一部（例えば媒体ＩＤ）が取得できれば、リーダライタ２０に電波の発信を開始させてよい。また、駆動制御部４２は、種々の条件に従って、電波の発信を停止させるようにリーダライタ２０を制御する。駆動制御部４２は、通信相手であるコードリーダ１０に翳された物体が乗車券１００の媒体ＩＤをエンコード部４４に出力する。

デコード部４３は、リーダライタ２０が乗車券１００から読み取った情報をデコード（復号）し、乗車券処理部４５に出力する。エンコード部４４は、駆動制御部４２により出力された媒体ＩＤおよび乗車券処理部４５により指示された情報をエンコード（符号化、または暗号化）し、リーダライタ２０に出力する。これにより、エンコード部４４は、情報をリーダライタ２０から乗車券１００に書き込ませる。

乗車券処理部４５は、乗車券１００の二次元コード１１５の画像を解析して得られる効力情報と、チップ１２０から取得される利用記録とを参照し、乗車券１００が入場条件または出場条件を満たすか否かを判定する。乗車券処理部４５は、乗車券１００が入場条件または出場条件を満たす場合に、扉部６０を開放状態に制御して利用者を通過させる。乗車券処理部４５は、乗車券１００が入場条件または出場条件を満たさない場合に、扉部６０を閉止状態に制御して利用者の通行を禁止する。また、乗車券処理部４５は、利用者の通過の可否に応じた画像を表示部５０に表示させる。

以下、実施形態の乗車券処理装置１においてリーダライタ２０により電波の発信を開始し、または電波の発信を停止する処理を説明する。図５は、実施形態の乗車券処理装置１においてリーダライタ２０により電波の発信を開始し、または電波の発信を停止する処理の流れを示す図である。図６は、実施形態の乗車券１００における処理の流れを示す図である。

図５のフローチャートの開始時点において、乗車券処理装置１は、リーダライタ２０による乗車券１００の探索のための電波の発信を行っておらず、コードリーダ１０により二次元コード１１５の読み取りが可能な状態となっている。まず、駆動制御部４２は、コードリーダ１０が二次元コード１１５を読み取ったか否かを判定し、コードリーダ１０に翳された物体が乗車券１００であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。駆動制御部４２は、コードリーダ１０が二次元コード１１５を読み取り、且つコードリーダ１０に翳された物体が乗車券１００である場合に、ステップＳ１０４に処理を進める。駆動制御部４２は、コードリーダ１０が二次元コード１１５を読み取れない場合、またはコードリーダ１０に翳された物体が乗車券１００ではない場合に、ステップＳ１００に処理を戻す。

駆動制御部４２は、ステップＳ１００において、例えば、画像処理部４１により解読された情報が、二次元コード１１５にエンコードされた情報であることが判別された場合には、コードリーダ１０が二次元コード１１５を読み取ったと判定する。通信制御部２４は、二次元コード１１５にエンコードされた情報であることが判別できない場合には、コードリーダ１０が二次元コード１１５を読み取っていないと判定する。また、駆動制御部４２は、ステップＳ１０２において、例えば、画像処理部４１により解読された情報に効力情報、乗車券ＩＤまたは媒体ＩＤが含まれている場合にはコードリーダ１０に翳された物体が乗車券１００であると判定し、画像処理部４１により解読された情報に効力情報、乗車券ＩＤまたは媒体ＩＤが含まれていない場合にはコードリーダ１０に翳された物体が乗車券１００ではないと判定する。

駆動制御部４２は、画像処理部４１により解読された情報から媒体ＩＤを抽出する（ステップＳ１０４）。これにより、駆動制御部４２は、コードリーダ１０により読み取られた情報に基づいてチップ１２０の識別情報を特定する。駆動制御部４２は、リーダライタ２０を制御して、乗車券１００を探索する電波の発信を開始させる（ステップＳ１０６）。駆動制御部４２は、抽出した媒体ＩＤをエンコード部４４によりエンコードさせてリーダライタ２０に供給することにより、乗車券１００を探索する電波に媒体ＩＤを示す信号を包含させてリーダライタ２０に発信させる。乗車券１００から応答信号を含む電波がリーダライタ２０に供給された場合、乗車券処理部４５には、電波から読み出された応答信号が供給される。これにより、乗車券処理部４５は、乗車券１００が入場条件または出場条件を満たすか否かを判定する処理を開始する。

乗車券１００は、図６に示すように、リーダライタ２０から送信された電波をアンテナ１３０により受信したか否かを判定する（ステップＳ２００）。乗車券１００は、アンテナ１３０により電波を受信した場合に、電波を受信したことにより生成された受信信号から媒体ＩＤを抽出し、抽出した媒体ＩＤが記憶部１２３に記憶された媒体ＩＤと合致するか否かを判定する（ステップＳ２０２）。乗車券１００は、抽出した媒体ＩＤが記憶部１２３に記憶された媒体ＩＤと合致しないと判定した場合には処理を終了する。乗車券１００は、抽出した媒体ＩＤが記憶部１２３に記憶された媒体ＩＤと合致すると判定した場合には、コマンドに対して応答する（ステップＳ２０４）。乗車券１００は、受信したコマンドに対する応答信号および媒体ＩＤ含む電波をアンテナ１３０から送信させる。乗車券１００は、例えば、通信開始時に媒体ＩＤを要求するコマンドを受信した場合、記憶部１２３に記憶された媒体ＩＤを含む電波を発信する。乗車券１００は、例えば、記憶部１２３に利用記録を書き込むことを要求するコマンドを受信した場合、記憶部１２３に利用記録を書き込む。乗車券１００は、例えば、記憶部１２３に記憶された利用記録の送信を要求するコマンドを受信した場合、記憶部１２３から利用記録を読み出し、読み出した利用記録および媒体ＩＤを含む電波を発信する。

駆動制御部４２は、乗車券処理部４５による、乗車券１００が入場条件または出場条件を満たすか否かを判定する処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。駆動制御部４２は、処理が完了したと判定した場合には、電波の発信を停止させるようにリーダライタ２０を制御させる（ステップＳ１１４）。

駆動制御部４２は、処理が完了していないと判定した場合には、乗車券１００がコードリーダ１０に翳されなくなったか否かを判定する（ステップＳ１１０）。駆動制御部４２は、例えば乗車券１００が乗車券処理装置１により検出できない場合に、乗車券１００がコードリーダ１０に翳されなくなったと判定する。乗車券１００が乗車券処理装置１により検出できない場合とは、例えば、コードリーダ１０により二次元コード１１５が読み取られない、またはリーダライタ２０に応答の電波が受信されない期間が所定の応答時間を超える場合などである。所定の応答時間とは、例えば、リーダライタ２０から電波を送信した時から応答の電波を受信する時までの時間であり、例えば、数１０ｍｓｅｃ程度の時間が設定される。駆動制御部４２は、乗車券１００がコードリーダ１０に翳されなくなったと判定した場合に、駆動制御部４２により電波の発信を停止させるようにリーダライタ２０を制御させる（ステップＳ１１４）。

駆動制御部４２は、乗車券１００がコードリーダ１０に翳されなくなったと判定した場合に、ステップＳ１００において二次元コード１１５を読み取った時またはステップＳ１０２において乗車券１００を検出した時からの時間が所定の経過時間を超えたか否かを判定する（ステップＳ１１２）。所定の経過時間とは、例えば、電波法等の規制により電波を連続して発信することができる最大時間よりも短い時間であり、１〜２秒に設定される。駆動制御部４２は、二次元コード１１５の読み取り時または乗車券１００の検出時からの時間が所定の経過時間を超えていないと判定した場合にはステップＳ１０８に処理を戻す。駆動制御部４２は、二次元コード１１５の読み取り時または乗車券１００の検出時からの時間が所定の経過時間を超えたと判定した場合には処理を終了する。

以上説明したように、実施形態の乗車券処理装置１によれば、乗車券１００がコードリーダ１０に翳されていない場合にはリーダライタ２０の電波の発信を停止させ、乗車券１００がコードリーダ１０に翳された場合にはリーダライタ２０の電波の発信を開始させるので、例えば電波法の規定により電波の発信を一時的に停止する必要がない。また、実施形態の乗車券処理装置１によれば、リーダライタ２０と他の乗車券処理装置のリーダライタとが近接して配置されていても、リーダライタ２０の電波の発信期間と他の乗車券処理装置のリーダライタの電波の発信期間とが重複しない限り電波の干渉が発生しない。この結果、実施形態の乗車券処理装置１によれば、乗車券１００の処理を円滑に行うことができる。さらに、実施形態の乗車券処理装置１によれば、リーダライタ２０により常時電波を発信する場合と比較して、リーダライタ２０の消費電力を抑制することができる。

また、実施形態の乗車券処理装置１によれば、コードリーダ１０に翳された物体が乗車券１００であると判定された場合に、リーダライタ２０の媒体ＩＤを含む電波の発信を開始させるので、リーダライタ２０の通信可能範囲に複数の乗車券１００が存在する場合であっても、複数の乗車券１００のうち、二次元コード１１５にエンコードされた媒体ＩＤを記憶した乗車券１００と通信を開始することができる。これにより、実施形態の乗車券処理装置１によれば、乗車券１００からリーダライタ２０に複数の応答信号が送信されることがない。この結果、実施形態の乗車券処理装置１によれば、複数の乗車券１００から送信された応答信号が衝突する場合がなく、通信対象の乗車券１００を特定する処理を行う必要がなくなるため、乗車券１００の処理をより円滑に行うことができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、コードリーダ１０により読み取られた情報に基づいてコードリーダ１０に翳された物体が乗車券１００であると判定された場合に、リーダライタ２０に電波の発信を開始させる制御部４０を持つことにより、利用券の処理を円滑に行うことができる。

上記実施形態は、以下のように表現することができる。
電波を発信することで、利用券が有する無線通信部と無線通信を行って情報を読み取る通信部と、
前記利用券に表示された表示オブジェクトから、情報を光学的に読み取る光学読取部と、
前記光学読取部により読み取られた情報が予め設定された形式の情報を含む場合に、前記通信部に電波の発信を開始させる制御部と、
を備える、利用券処理装置。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

上述した実施形態の乗車券処理装置１はコードリーダ１０に翳された物体が乗車券１００である場合にリーダライタ２０による電波の発信を開始させたが、変形例の乗車券処理装置は、コードリーダ１０に何らかの物体が翳されたことを判定した場合に、リーダライタ２０による電波の発信を開始させてもよい。変形例の乗車券処理装置によれば、コードリーダ１０に乗車券１００が翳された後、短い処理時間で乗車券１００との間で通信を開始させることができる。

１…乗車券処理装置、１０…コードリーダ、１２…ライト、１４…カメラ、１６…信号出力回路、２０…リーダライタ、２２…アンテナ、２４…通信制御部、４０…制御部、４１…画像処理部、４２…駆動制御部、４３…デコード部、４４…エンコード部、４５…乗車券処理部、１００…乗車券、１１５…二次元コード、１２０…チップ、１２３…記憶部、１３０…アンテナ

Claims (4)

1. 電波を発信することで、利用券が有する無線通信部と無線通信を行って情報を読み取る通信部と、
   前記利用券に表示された表示オブジェクトから、情報を光学的に読み取る光学読取部と、
   前記光学読取部により読み取られた情報に基づいて前記光学読取部に翳された物体が前記利用券である場合に、前記読み取られた情報に含まれる前記無線通信部の識別情報と、前記利用券に対する要求コマンドとを含む電波の発信を前記通信部に開始させ、前記利用券に、前記無線通信部の識別情報と前記利用券の記憶部に記憶された識別情報とが合致する場合に前記要求コマンドに対する処理を実行させる制御部と、
   を備える、利用券処理装置。
2. 前記制御部は、前記光学読取部により読み取れた情報および前記通信部により読み取られた情報に基づいて前記利用券の処理が完了した場合に、前記通信部に電波の発信を停止させる、
   請求項１に記載の利用券処理装置。
3. 前記制御部は、前記通信部に電波の発信を開始させた後に前記利用券が前記光学読取部に翳されなくなった場合に、前記通信部に電波の発信を停止させる、
   請求項１または２に記載の利用券処理装置。
4. 前記制御部は、前記通信部に電波の発信を開始させた時からの経過時間が所定の時間に達した場合に、前記通信部に電波の発信を停止させる、
   請求項１または２に記載の利用券処理装置。

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