JP7550610B2

JP7550610B2 - 改札システム

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Publication number: JP7550610B2
Application number: JP2020185650A
Authority: JP
Inventors: 和弥末廣; 大伍岸根; 勝裕天野; 航太郎原田
Original assignee: 株式会社Ｊｒ西日本テクシア
Priority date: 2020-11-06
Filing date: 2020-11-06
Publication date: 2024-09-13
Anticipated expiration: 2040-11-06
Also published as: JP2022075088A

Description

本発明は、鉄道を利用する旅客の入場駅又は出場駅を判定する改札システムに関する。

大都市圏等の駅において、ＩＣカードを用いる自動改札システムが導入されている（例えば、特許文献１参照）。そのようなＩＣカード式自動改札システムは、自動改札機のリーダー（かざし部）がＩＣカードから近距離無線通信でデータを読み取り、そのデータを処理して自動改札機のドア（ゲート）を開閉制御する。

しかし、このようなＩＣカードを用いるシステムは、ハード・ソフトともに高コストであるので、輸送人員が少ない線区には導入が難しい。

ＩＣカードではなく携帯電話機を用いる自動改札装置（自動改札機）が提案されている（特許文献２参照）。この自動改札装置は、携帯電話機との間で通信することによって、その自動改札装置が通過可能とされる（請求項１参照）。

しかしながら、自動改札装置（自動改札機）は、高コストであるので、利用者が少ない駅には設置が難しい。

特開平１０－２９３８６７号公報特開２００３－９９８２６号公報

本発明は、上記問題を解決するものであり、旅客の入場駅又は出場駅を低コストに判定する改札システムを提供することを目的とする。

本発明の改札システムは、入場駅又は出場駅を判定するシステムであって、一意のビーコンＩＤを近距離無線通信で発信するビーコンと、旅客に携行され、前記ビーコンＩＤを受信する機能を有するモバイル端末と、前記モバイル端末と通信回線で接続されるサーバとを備え、前記モバイル端末が前記ビーコンＩＤを受信するビーコン検知エリアは、乗車又は下車をする旅客の動線上に設定され、前記サーバは、前記ビーコンＩＤを発信するビーコンの設置箇所の情報を有し、前記モバイル端末は、前記ビーコンＩＤを受信した時、そのビーコンＩＤ、及びそのモバイル端末を一意に識別する端末識別情報を前記サーバに送信し、前記サーバは、モバイル端末から受信した前記端末識別情報及び前記ビーコンＩＤに基づいて、そのモバイル端末を携行する旅客の入場駅又は出場駅を判定することを特徴とする。

この改札システムにおいて、前記ビーコンは、ホームに入る通路が限定されている駅に設置され、前記ビーコン検知エリアは、前記通路に設定され、前記サーバは、モバイル端末から端末識別情報及び前記ビーコンのビーコンＩＤを受信したとき、そのビーコンが設けられた駅を入場駅と判定することが好ましい。

この改札システムにおいて、前記ビーコンは、ホームから出る通路が限定されている駅に設置され、前記ビーコン検知エリアは、前記通路に設定され、前記サーバは、モバイル端末を携行する旅客の入場駅を判定した後、同じモバイル端末から端末識別情報及び前記入場駅と異なる駅に設置された前記ビーコンのビーコンＩＤを受信したとき、そのビーコンが設けられた駅を出場駅と判定することが好ましい。

この改札システムにおいて、前記ビーコンは、駅に複数設置され、前記各ビーコン検知エリアは、前記駅の入口からホームに向かう旅客の動線上の互いに異なる範囲に設定され、前記サーバは、モバイル端末から同一の端末識別情報、及び全ての前記ビーコンのビーコンＩＤを前記ホームに近づく順序で受信したとき、その複数のビーコンが設けられた駅を入場駅と判定してもよい。

この改札システムにおいて、前記ビーコンは、駅に複数設置され、前記各ビーコン検知エリアは、前記駅のホームを出て出口に向かう旅客の動線上の互いに異なる範囲に設定され、前記サーバは、モバイル端末を携行する旅客の入場駅を判定した後、同じモバイル端末から同一の端末識別情報及び、前記入場駅と異なる駅に設置された全ての前記ビーコンのビーコンＩＤを前記ホームから遠ざかる順序で受信したとき、その複数のビーコンが設けられた駅を出場駅と判定してもよい。

この改札システムにおいて、前記ビーコンは、駅に設置され、前記ビーコン検知エリアは、前記駅のホーム上に設定され、前記サーバは、モバイル端末から端末識別情報及び前記ビーコンのビーコンＩＤを受信したとき、そのビーコンが設けられた駅を入場駅と判定してもよい。

この改札システムにおいて、前記ビーコンは、駅に設置され、前記ビーコン検知エリアは、前記駅のホーム上に設定され、前記サーバは、モバイル端末を携行する旅客の入場駅を判定した後、同じモバイル端末から端末識別情報及び前記入場駅と異なる駅に設置された前記ビーコンのビーコンＩＤを受信したとき、そのビーコンが設けられた駅を出場駅と判定してもよい。

この改札システムにおいて、前記ビーコンは、駅に複数設置され、前記ビーコン検知エリアは、前記駅の駅舎内及びホーム上に設定され、前記サーバは、モバイル端末から同一の端末識別情報及び、複数の前記ビーコンのビーコンＩＤを前記駅舎内、前記ホーム上の順序で受信したとき、その複数のビーコンが設けられた駅を入場駅と判定してもよい。

この改札システムにおいて、前記ビーコンは、駅に複数設置され、前記ビーコン検知エリアは、前記駅の駅舎内及びホーム上に設定され、前記サーバは、モバイル端末から同一の端末識別情報及び、複数の前記ビーコンのビーコンＩＤを前記ホーム上、前記駅舎内の順序で受信したとき、その複数のビーコンが設けられた駅を出場駅と判定してもよい。

この改札システムにおいて、前記ビーコンは、駅及び車両に設置され、前記ビーコン検知エリアは、前記駅の駅舎内及びホーム上並びに前記車両の車内に設定され、前記サーバは、モバイル端末から同一の端末識別情報及び、前記ビーコンのビーコンＩＤを前記駅舎内、前記ホーム上、前記車内の順序で受信したとき、前記ビーコンが設けられた駅を入場駅と判定してもよい。

この改札システムにおいて、前記ビーコンは、駅及び車両に設置され、前記ビーコン検知エリアは、前記駅の駅舎内及びホーム上並びに前記車両の車内に設定され、前記サーバは、モバイル端末から同一の端末識別情報及び、前記ビーコンのビーコンＩＤを前記車内、前記ホーム上、前記駅舎内の順序で受信したとき、前記ビーコンが設けられた駅を出場駅と判定してもよい。

この改札システムにおいて、前記ビーコンは、駅及び車両に設置され、前記ビーコン検知エリアは、前記駅のホーム上及び前記車両の車内に設定され、前記サーバは、モバイル端末から同一の端末識別情報及び、前記ビーコンのビーコンＩＤを前記ホーム上、前記車内の順序で受信したとき、前記ビーコンが設けられた駅を入場駅と判定してもよい。

この改札システムにおいて、前記ビーコンは、駅及び車両に設置され、前記ビーコン検知エリアは、前記駅のホーム上及び前記車両の車内に設定され、前記サーバは、モバイル端末から同一の端末識別情報及び、前記ビーコンのビーコンＩＤを前記車内、前記ホーム上の順序で受信したとき、前記ビーコンが設けられた駅を出場駅と判定してもよい。

この改札システムにおいて、前記ビーコンが駅に少なくとも３つ設置され、前記ビーコン検知エリアは、ビーコンからの距離に応じた複数の距離範囲に区分され、前記モバイル端末は、受信した前記ビーコンＩＤの電波強度から前記距離範囲を判別し、そのビーコンＩＤ及び端末識別情報を前記サーバに送信する時、前記距離範囲をさらに前記サーバに送信し、前記サーバは、モバイル端末から同一の端末識別情報並びに複数の前記ビーコンのビーコンＩＤ及びその距離範囲を受信したとき、前記各ビーコンＩＤ及びその距離範囲から前記モバイル端末の移動軌跡を算出し、その移動軌跡のホームに対する移動方向に基づいて、前記ビーコンが設けられた駅を入場駅及び出場駅のいずれかと判定してもよい。

この改札システムにおいて、前記ビーコン検知エリアは、鉄道を利用する人が通るエリアであることを示す表示を有することが好ましい。

この改札システムにおいて、前記サーバは、前記モバイル端末を携行する旅客の入場駅を判定した時、駅に入場したことをそのモバイル端末に報知させることが好ましい。

この改札システムにおいて、前記サーバは、前記モバイル端末を携行する旅客の出場駅を判定した時、駅から出場したことを前記モバイル端末に報知させることが好ましい。

この改札システムにおいて、駅間の運賃を計算するためのデータ及びプログラムを有し、判定した前記入場駅及び出場駅に基づいて、運賃を計算することが好ましい。

この改札システムにおいて、前記サーバは、電子決済サービスを提供する電子決済システムに接続され、計算した前記運賃を前記電子決済システムで請求することが好ましい。

本発明の改札システムによれば、モバイル端末は、ビーコンＩＤを受信する機能を有し、ビーコンＩＤを受信するビーコン検知エリアは、乗車又は下車をする旅客の動線上に設定されるので、サーバは、モバイル端末から受信した端末識別情報及びビーコンＩＤに基づいて、そのモバイル端末を携行する旅客の入場駅又は出場駅を判定することができる。この改札システム１は、自動改札機やＩＣカードが不要であるので、低コストである。

本発明の実施形態に係る改札システムが導入された駅のイメージ図。同改札システムのブロック構成図。第１の実施形態に係る改札システムにおけるビーコン検知エリアを説明するための平面図。第１の実施形態に係る改札システムの動作を示すシーケンス図。本発明の実施形態に係る同改札システムにおけるモバイル端末の画面表示例を示す図。第２の実施形態に係る改札システムにおけるビーコン検知エリアを説明するための平面図。第２の実施形態に係る改札システムの動作を示すシーケンス図。第３の実施形態に係る改札システムにおけるビーコン検知エリアを説明するための平面図。第３の実施形態に係る改札システムの動作を示すシーケンス図。第４の実施形態に係る改札システムにおけるビーコン検知エリアを説明するための平面図。第４の実施形態に係る改札システムの動作を示すシーケンス図。第５の実施形態に係る改札システムにおけるビーコン検知エリアを説明するための平面図。第５の実施形態に係る改札システムの動作を示すシーケンス図。第６の実施形態に係る改札システムにおけるビーコン検知エリアを説明するための平面図。第６の実施形態に係る改札システムの動作を示すシーケンス図。第７の実施形態に係る改札システムにおけるビーコン検知エリアを説明するための平面図。第７の実施形態に係る改札システムの動作を示すシーケンス図。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る改札システムを図１乃至図５を参照して説明する。図１に示すように、この改札システムは、入場駅又は出場駅を判定するシステムである。図２に示すように、改札システム１は、ビーコン２と、モバイル端末３と、サーバ４とを備える。ビーコン２は、一意のビーコンＩＤを近距離無線通信で発信する発信機である。ビーコン２は、駅又は車両に設置される。モバイル端末３は、旅客に携行され、ビーコンＩＤを受信する機能を有する。サーバ４は、モバイル端末３と通信回線５で接続される。モバイル端末３がビーコンＩＤを受信するビーコン検知エリア２１は、乗車又は下車をする旅客の動線上に設定される（図１参照）。サーバ４は、ビーコンＩＤを発信するビーコン２の設置箇所の情報を有する（図２参照）。サーバ４は、電子決済システム６に接続される。

駅への自動改札機の設置は、改札システム１を導入するための要件とされていない。ビーコン２は、自らの存在を近くにあるデバイスに通知し、特定のアクションを引き起こすために使用することができる省電力型の発信端末である。近距離無線通信とは、短い距離でのデバイス間の通信を可能にする無線通信技術である（例えば、日本産業規格ＪＩＳＹ２０２５２：２０１９参照）。本実施形態では、ビーコン２に用いられる近距離無線通信の規格は、ＩＥＥＥ８０２．１５．１（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ＬｏｗＥｎｅｒｇｙ）である。ビーコンＩＤは、各ビーコン２に固有の識別コードであり、複数のビーコン２は、互いに異なるビーコンＩＤを発信する。

近距離無線通信の規格（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ＬｏｗＥｎｅｒｇｙ）によれば、ビーコンＩＤを受信するデバイス（モバイル端末３）は、ビーコン２から受信した電波強度から、ビーコン２からのレンジ（距離範囲）を判別する。レンジは、例えば、「Iｍｍｅｄｉａｔｅ（近接）」、「Ｎｅａｒ（近い）」、「Ｆａｒ（遠い）」の３つに区分される。レンジをより細かく区分することも可能である。ビーコンＩＤを所定のレンジで有効にすれば、モバイル端末３がビーコンＩＤを受信するレンジ、すなわちビーコン２がビーコンＩＤを発信するレンジを設定することになる。ビーコン２を設置する位置と、レンジの設定により、ビーコン２のビーコン検知エリア２１が設定される。

モバイル端末３は、スマートフォン、タブレット端末、スマートウォッチ等であり、ユーザ（旅客）に携行されるのでユーザデバイスとも呼ばれる。なお、日本産業規格（ＪＩＳ）によれば、モバイル端末とは、携帯電話、ＰＤＡなどの電子機器で、通信ネットワークを通じて音声又はデータ通信に使用するものである（ＪＩＳＸ０５００：２０２０参照）。

本実施形態では、モバイル端末３は、ハードウェア及びＯＳ（オペレーティングシステム）のレベルで、ビーコンＩＤを受信する機能が実装されている。モバイル端末３は、改札システム１用のアプリ（アプリケーションプログラム）がインストールされることにより、ビーコンＩＤを受信した時の動作を実現する。

ビーコン２が発信するビーコンＩＤは、改札システム１の識別子を含む。改札システム１用のアプリは、その識別子と同じ識別子が登録されている。これにより、改札システム１用のアプリは、改札システム１のビーコン２が発信するビーコンＩＤに反応する。

サーバ４は、コンピュータである。モバイル端末３とサーバ４とが接続される通信回線５は、例えば携帯電話通信網である。通信回線５は、無線ＬＡＮ及びその無線ＬＡＮが接続されたインターネットであってもよい。

上記のように構成された改札システム１において、モバイル端末３は、ビーコンＩＤを受信した時、そのビーコンＩＤ、及びそのモバイル端末３を一意に識別する端末識別情報をサーバ４に送信する。そして、サーバ４は、モバイル端末３から受信した端末識別情報及びビーコンＩＤに基づいて、そのモバイル端末３を携行する旅客の入場駅又は出場駅を判定する。

サーバ４は、駅間の運賃を計算するためのデータ及びプログラムを有する。サーバ４は、判定した入場駅及び出場駅に基づいて、運賃を計算する。駅間の運賃を計算するためのデータ及びプログラムは、従来の自動改札システムのものと同じでよい。

サーバ４は、電子決済を提供する電子決済システム６に接続される。

電子決済システム６は、電子決済サービスを提供するシステムである。電子決済とは、電子的なデータの送受信によって決済を処理する方式であり、現金（キャッシュ）の直接的な受け渡しを行わないのでキャッシュレス決済とも呼ばれる。

一般的には、キャッシュレス決済には、クレジットカード、プリペイドカード等のカードを用いるカード決済や、スマートフォン（モバイル端末）を用いるスマホ決済等がある。スマホ決済には、２次元コード（ＱＲコード（登録商標））／バーコード決済と、非接触決済がある。２次元コード／バーコード決済では、消費者が自分のスマートフォンに表示した２次元コード等を店側が読み取ったり、逆に店側の２次元コード等を自分のスマートフォンで読み取ったりして支払いを行う。非接触決済では、２次元コード等の表示と読み取りの代わりに、近距離無線通信でデータを送受信する。

改札システム１では、運賃の決済に２次元コード／バーコードやカードは不要である。改札システム１では、ビーコン２は、近距離無線通信でビーコンＩＤを発信するが、モバイル端末３は、データをビーコン２には送信しない。

改札システム１の利用者は、予め、改札システム１用のアプリをモバイル端末３にインストールし、運賃を支払う電子決済サービスを選択する。このため、サーバ４には、そのアプリがインストールされた各モバイル端末３について、運賃請求先の電子決済サービスが登録されている。

第１の実施形態におけるビーコン検知エリア２１について詳述する。

図３に示すように、本実施形態では、ビーコン２は、ホーム７１（プラットホーム）に入る通路７２が限定されている駅７に設置される。この駅７では、駅舎内７３とホーム７１が壁又は柵７４等で分かれているので、車両８に乗車する旅客の動線は、必ず通路７２を経る。ビーコン検知エリア２１は、通路７２に設定される。これにより、ビーコン検知エリア２１は、乗車をする旅客の動線上に設定される。

同様に、ビーコン２は、ホーム７１から出る通路７２が限定されている駅７に設置される。この駅７では、駅舎内７３とホーム７１が壁又は柵７４等で分かれているので、車両８から下車をする旅客の動線は、必ず通路７２を経る。ビーコン検知エリア２１は、通路７２に設定される。これにより、ビーコン検知エリア２１は、下車をする旅客の動線上に設定される。なお、駅７において、ホーム７１から出る通路７２は、ホーム７１に入る通路７２と同じでも、異なっていても構わない。

図３に示す例では、ビーコン２が、通路７２の中央付近に支持脚等により設置され、ビーコン２からのレンジが、同心円で図示するIｍｍｅｄｉａｔｅ、Ｎｅａｒ、Ｆａｒのうち、Iｍｍｅｄｉａｔｅに設定されることにより、ビーコン検知エリア２１が通路７２に設定される。通路７２を通る人が携行するモバイル端末３は、ビーコン検知エリア２１を通る。入場又は出場する人は通路７２を通るので、通路７２を通ることが、鉄道を利用する意思表示をすることになる。なお、鉄道を利用する旅客は、鉄道会社と旅客運送契約を締結すると解されるので、鉄道を利用する意思表示とは、旅客運送契約を締結する旅客の意思表示のことである。

ビーコン検知エリア２１は、その全部又は一部に、鉄道を利用する人が通るエリアであることを示す表示を有してもよい（以下の実施形態でも同様）。そのような表示は、例えば、範囲を示す床面の塗色又はゼブラ等の模様及びその範囲の意味を説明する文字又はピクトグラム等（視覚表示）、並びに自動音声案内等（音声表示）である。これにより、鉄道を利用する人は、その表示があるところを通ることにより、鉄道を利用する意思表示をいっそう明確にすることができる。

第１の実施形態における改札システム１の動作について詳述する。

図４に示すように、ビーコン２は、ビーコンＩＤを発信する。モバイル端末３は、入場駅のビーコン検知エリア２１でビーコンＩＤを受信する。モバイル端末３は、ビーコンＩＤを受信した時、そのビーコンＩＤ及び端末識別情報をサーバ４に送信する。サーバ４は、モバイル端末３から端末識別情報及びビーコンのビーコンＩＤを受信したとき、そのビーコン２が設けられた駅７を入場駅と判定する（入場判定）。

サーバ４は、モバイル端末３を携行する旅客の入場駅を判定した時、駅７に入場したことをそのモバイル端末３に通知する。その通知を受けたモバイル端末３は、図５に示すように、アプリで入場駅を画面３１に表示することにより、駅７に入場したことを報知する。モバイル端末３の画面３１の入場駅の表示は、車内検札や降車時の検札の際にも用いられる。モバイル端末３は、入場駅の表示に加えて、駅７に入場したことを知らせる音声を発生してもよい。このように、サーバ４は、モバイル端末３を携行する旅客の入場駅を判定した時、駅７に入場したことをそのモバイル端末３に報知させる。

サーバ４がモバイル端末３を携行する旅客の入場駅を判定した後、モバイル端末３を携行する旅客は、列車で別の駅７に移動する（図４参照）。列車とは、駅間を運転される車両である。モバイル端末３は、出場駅のビーコン検知エリア２１でビーコンＩＤを受信する。モバイル端末３は、ビーコンＩＤを受信した時、そのビーコンＩＤ及び端末識別情報をサーバ４に送信する。サーバ４は、同じモバイル端末３から端末識別情報、及び入場駅と異なる駅７に設置されたビーコン２のビーコンＩＤを受信したとき、そのビーコン２が設けられた駅７を出場駅と判定する（出場判定）。

サーバ４は、モバイル端末３を携行する旅客の出場駅を判定した時、駅７から出場したことをモバイル端末３に通知する。その通知を受けたモバイル端末３は、駅７から出場したことを知らせる音声を発生することにより、駅７から出場したことを報知する。モバイル端末３は、その音声の発生に加えて、アプリで出場駅を画面３１に表示してもよい。このように、サーバ４は、モバイル端末３を携行する旅客の出場駅を判定した時、駅７から出場したことをそのモバイル端末３に報知させる。

サーバ４は、判定した入場駅及び出場駅に基づいて、運賃を計算する（以下の実施形態においても同様）。

サーバ４は、運賃を請求するための運賃請求情報を、電子決済サービスを提供する電子決済システム６に送信する。すなわち、サーバ４は、計算した運賃を電子決済システム６で請求する（以下の実施形態においても同様）。

以上、本実施形態に係る改札システム１によれば、モバイル端末３は、ビーコンＩＤを受信する機能を有し、ビーコンＩＤを受信するビーコン検知エリア２１は、乗車又は下車をする旅客の動線上に設定されるので、サーバ４は、モバイル端末３から受信した端末識別情報及びビーコンＩＤに基づいて、そのモバイル端末３を携行する旅客の入場駅又は出場駅を判定することができる。この改札システム１は、自動改札機やＩＣカードが不要であるので、低コストである。

第１の実施形態では、ビーコン２は、ホーム７１への通路７２が限定されている駅７に設置され、ビーコン検知エリア２１は、その通路７２に設定されるので、サーバ４は、モバイル端末３から端末識別情報及びビーコン２のビーコンＩＤを受信することにより、そのビーコン２が設けられた駅７を入場駅又は出場駅と判定することができる。本実施形態では、旅客が通路７２を通ることが、鉄道を利用する意思表示となる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る改札システム１を図２、図６及び図７を参照して説明する。本実施形態の改札システム１は、第１の実施形態と同様の構成を有し（図２参照）、ビーコン検知エリア２１（図６参照）と、それに対応して一部の動作（図７参照）が異なる。本実施形態において、第１の実施形態と同等の箇所には同じ符号を付している。以下の説明において、第１の実施形態と同等の箇所の詳細な説明は省略する。

図６に示すように、本実施形態は、ホーム７１への動線が限られている駅７に用いられる。この駅７では、駅舎内７３に売店７５、トイレ７６等があり、ホーム７１への動線が限られている。ビーコン２は、駅７に複数設置される。各ビーコン検知エリア２１は、駅７の入口からホーム７１に向かう旅客の動線上の互いに異なる範囲に設定される。

同様に、各ビーコン検知エリア２１は、駅７のホーム７１を出て出口に向かう旅客の動線上の異なる範囲に設定される。なお、駅７の出口は、駅７の入口と同じでも、異なっていても構わない。

図７に示すように、ビーコン２は、ビーコンＩＤを発信する。モバイル端末３は、入場駅のビーコン検知エリア２１でビーコンＩＤを受信する。モバイル端末３は、ビーコンＩＤを受信した時、そのビーコンＩＤ及び端末識別情報をサーバ４に送信する。サーバ４は、モバイル端末３から同一の識別情報及び、全てのビーコン２のビーコンＩＤをホーム７１に近づく順序で受信したとき、その複数のビーコン２が設けられた駅７を入場駅と判定する。

モバイル端末３を携行する旅客は、列車で別の駅７に移動する。モバイル端末３は、出場駅のビーコン検知エリア２１でビーコンＩＤを受信する。モバイル端末３は、ビーコンＩＤを受信した時、そのビーコンＩＤ及び端末識別情報をサーバ４に送信する。サーバ４は、モバイル端末３から同一の識別情報及び、全てのビーコン２のビーコンＩＤをホーム７１から遠ざかる順序で受信したとき、その複数のビーコン２が設けられた駅７を出場駅と判定する。

以上、第２の実施形態に係る改札システム１では、複数のビーコン検知エリア２１は、駅の入口又は出口とホーム７１との間の旅客の動線上の互いに異なる範囲に設定されるので、サーバ４は、モバイル端末３から端末識別情報及びビーコンＩＤを受信することにより、その受信する順序に応じて、それらビーコンが設けられた駅７を入場駅又は出場駅と判定することができる。本実施形態では、旅客がホーム７１に向かうことが、鉄道を利用する意思表示となる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る改札システム１を図２、図８及び図９を参照して説明する。本実施形態の改札システム１は、第１の実施形態と同様の構成を有し（図２参照）、ビーコン検知エリア２１（図８参照）と、それに対応して一部の動作（図９参照）が異なる。本実施形態において、第１の実施形態と同等の箇所には同じ符号を付している。以下の説明において、第１の実施形態と同等の箇所の詳細な説明は省略する。

図８に示すように、ビーコン２は、駅７に設置される。ビーコン検知エリア２１は、ホーム７１上に設定される。ホーム７１は、レール方向に細長いので、図８に示す例では、車両８のドアの位置に対応して、２つのビーコン検知エリア２１がホーム上に設定されている。ビーコン検知エリア２１は、２つに限定されず、１つ又は３つ以上であってもよい。

図９に示すように、ビーコン２は、ビーコンＩＤを発信する。モバイル端末３は、入場駅のビーコン検知エリア２１でビーコンＩＤを受信する。モバイル端末３は、ビーコンＩＤを受信した時、そのビーコンＩＤ及び端末識別情報をサーバ４に送信する。サーバ４は、モバイル端末３から端末識別情報及びビーコンのビーコンＩＤを受信したとき、そのビーコン２が設けられた駅７を入場駅と判定する。

サーバ４がモバイル端末３を携行する旅客の入場駅を判定した後、モバイル端末３を携行する旅客は、列車で別の駅７に移動する。モバイル端末３は、出場駅のビーコン検知エリア２１でビーコンＩＤを受信する。モバイル端末３は、ビーコンＩＤを受信した時、そのビーコンＩＤ及び端末識別情報をサーバ４に送信する。サーバ４は、同じモバイル端末３から端末識別情報及び入場駅と異なる駅７に設置されたビーコン２のビーコンＩＤを受信したとき、そのビーコン２が設けられた駅７を出場駅と判定する。

第３の実施形態に係る改札システム１では、ビーコン検知エリア２１は、ホーム７１上に設定されるので、モバイル端末３から端末識別情報及びビーコン２のビーコンＩＤを受信することにより、サーバ４は、そのビーコン２が設けられた駅７を入場駅又は出場駅と判定することができる。本実施形態では、旅客がホーム７１上に立ち入ることが、鉄道を利用する意思表示となる。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る改札システム１を図２、図１０及び図１１を参照して説明する。本実施形態の改札システム１は、第１の実施形態と同様の構成を有し（図２参照）、ビーコン検知エリア２１（図１０参照）と、それに対応して一部の動作（図１１参照）が異なる。本実施形態において、第１の実施形態と同等の箇所には同じ符号を付している。以下の説明において、第１の実施形態と同等の箇所の詳細な説明は省略する。

図１０に示すように、本実施形態は、例えば、駅舎内７３のどこからでもホーム７１に行ける駅７に用いられる。ビーコン２は、駅７に複数設置される。ビーコン検知エリア２１は、駅７の駅舎内７３及びホーム７１上に設定される。

図１１に示すように、ビーコン２は、ビーコンＩＤを発信する。モバイル端末３は、入場駅のビーコン検知エリア２１でビーコンＩＤを受信する。モバイル端末３は、ビーコンＩＤを受信した時、そのビーコンＩＤ及び端末識別情報をサーバ４に送信する。サーバ４は、モバイル端末３から同一の端末識別情報及び、複数のビーコン２のビーコンＩＤを駅舎内７３、ホーム７１上の順序で受信したとき、その複数のビーコン２が設けられた駅７を入場駅と判定する。

モバイル端末３を携行する旅客は、列車で別の駅７に移動する。モバイル端末３は、出場駅のビーコン検知エリア２１でビーコンＩＤを受信する。モバイル端末３は、ビーコンＩＤを受信した時、そのビーコンＩＤ及び端末識別情報をサーバ４に送信する。サーバ４は、モバイル端末３から同一の端末識別情報及び、複数のビーコン２のビーコンＩＤをホーム７１上、駅舎内７３の順序で受信したとき、その複数のビーコン２が設けられた駅７を出場駅と判定する。

第４の実施形態に係る改札システム１では、ビーコン検知エリア２１は、ホーム７１上及び駅舎内７３に設定されるので、サーバ４は、モバイル端末３から端末識別情報及びビーコン２のビーコンＩＤを受信することにより、その受信する順序に応じて、そのビーコン２が設けられた駅７を入場駅又は出場駅と判定することができる。本実施形態では、旅客がホーム７１上に立ち入ることが、鉄道を利用する意思表示となる。

（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係る改札システム１を図２、図１２及び図１３を参照して説明する。本実施形態の改札システム１は、第１の実施形態と同様の構成を有し（図２参照）、ビーコン検知エリア２１（図１２参照）と、それに対応して一部の動作（図１３参照）が異なる。本実施形態において、第１の実施形態と同等の箇所には同じ符号を付している。以下の説明において、第１の実施形態と同等の箇所の詳細な説明は省略する。

図１２に示すように、本実施形態は、例えば、駅舎内７３のどこからでもホーム７１に行ける駅７に用いられる。ビーコン２は、駅７及び車両８に設置される。ビーコン検知エリア２１は、駅７の駅舎内７３及びホーム７１上並びに車両８の車内８１に設定される。

図１３に示すように、ビーコン２は、ビーコンＩＤを発信する。モバイル端末３は、入場駅及び車内８１のビーコン検知エリア２１でビーコンＩＤを受信する。モバイル端末３は、ビーコンＩＤを受信した時、そのビーコンＩＤ及び端末識別情報をサーバ４に送信する。前記サーバ４は、モバイル端末３から同一の端末識別情報及び、ビーコン２のビーコンＩＤを駅舎内７３、ホーム７１上、車内８１の順序で受信したとき、ビーコン２が設けられた駅７を入場駅と判定する。

モバイル端末３を携行する旅客は、列車で別の駅７に移動する。モバイル端末３は、ビーコン検知エリア２１でビーコンＩＤを受信する。モバイル端末３は、ビーコンＩＤを受信した時、そのビーコンＩＤ及び端末識別情報をサーバ４に送信する。サーバ４は、モバイル端末３から同一の端末識別情報及び、ビーコン２のビーコンＩＤを車内８１、ホーム７１上、駅舎内７３の順序で受信したとき、ビーコン２が設けられた駅７を出場駅と判定する。なお、モバイル端末３を携行する旅客が車内８１で乗車時から下車時まで同じビーコン検知エリア２１に居る場合、乗車時に端末識別情報及び車内のビーコン２のビーコンＩＤをサーバ４に送信済みであるので、下車時に、端末識別情報及びその同じビーコンＩＤは送信しなくてよい（図１３において矢印を破線で図示）。

第５の実施形態に係る改札システム１では、ビーコン検知エリア２１は、ホーム７１上、駅舎内７３及び車内８１に設定されるので、サーバ４は、モバイル端末３から端末識別情報及びビーコン２のビーコンＩＤを受信することにより、その受信する順序に応じて、そのビーコン２が設けられた駅７を入場駅又は出場駅と判定することができる。本実施形態では、旅客が列車に乗車したことが分かるので、鉄道を利用する意思表示がいっそう明確に確認される。

（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態に係る改札システム１を図２、図１４及び図１５を参照して説明する。本実施形態の改札システム１は、第１の実施形態と同様の構成を有し（図２参照）、ビーコン検知エリア２１（図１４参照）と、それに対応して一部の動作（図１５参照）が異なる。本実施形態において、第１の実施形態と同等の箇所には同じ符号を付している。以下の説明において、第１の実施形態と同等の箇所の詳細な説明は省略する。

図１４に示すように、本実施形態は、例えば、駅舎が無い駅７に用いられる。ビーコン２は、駅７及び車両８に設置される。ビーコン検知エリア２１は、駅７のホーム７１上及び車両８の車内８１に設定される。

図１５に示すように、ビーコン２は、ビーコンＩＤを発信する。モバイル端末３は、入場駅及び車内８１のビーコン検知エリア２１でビーコンＩＤを受信する。モバイル端末３は、ビーコンＩＤを受信した時、そのビーコンＩＤ及び端末識別情報をサーバ４に送信する。サーバ４は、モバイル端末３から同一の端末識別情報及び、ビーコン２のビーコンＩＤをホーム７１上、車内８１の順序で受信したとき、ビーコン２が設けられた駅７を入場駅と判定する。

モバイル端末３を携行する旅客は、列車で別の駅７に移動する。モバイル端末３は、ビーコン検知エリア２１でビーコンＩＤを受信する。モバイル端末３は、ビーコンＩＤを受信した時、そのビーコンＩＤ及び端末識別情報をサーバ４に送信する。サーバ４は、モバイル端末３から同一の端末識別情報及び、ビーコン２のビーコンＩＤを車内８１、ホーム７１上の順序で受信したとき、ビーコン２が設けられた駅を出場駅と判定する。なお、モバイル端末３を携行する旅客が車内８１で乗車時から下車時まで同じビーコン検知エリア２１に居る場合、乗車時に端末識別情報及び車内のビーコン２のビーコンＩＤをサーバ４に送信済みであるので、下車時に、端末識別情報及びその同じビーコンＩＤは送信しなくてよい（図１５において矢印を破線で図示）。

第６の実施形態に係る改札システム１では、ビーコン検知エリア２１は、ホーム７１上及び車内８１に設定されるので、サーバ４は、モバイル端末３から端末識別情報及びビーコン２のビーコンＩＤを受信することにより、その受信する順序に応じて、そのビーコン２が設けられた駅７を入場駅又は出場駅と判定することができる。本実施形態では、旅客が列車に乗車したことが分かるので、鉄道を利用する意思表示がいっそう明確に確認される。

（第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態に係る改札システム１を図２、図１６及び図１７を参照して説明する。本実施形態の改札システム１は、第１の実施形態と同様の構成を有し（図２参照）、ビーコン検知エリア２１（図１６参照）と、それに対応して一部の動作（図１７参照）が異なる。本実施形態において、第１の実施形態と同等の箇所には同じ符号を付している。以下の説明において、第１の実施形態と同等の箇所の詳細な説明は省略する。

図１６に示すように、ビーコン２が駅７に少なくとも３つ設置される。ビーコン検知エリア２１は、ビーコン２からの距離に応じた複数の距離範囲（レンジ）に区分される。図１６に示す例では、３つのビーコン２ａ、２ｂ、２ｃが駅７に設置されている。ビーコン２ａのビーコン検知エリア２１ａは、ビーコン２ａからの距離に応じた複数の距離範囲２１ａ１、２１ａ２、２１ａ３、２１ａ４に区分されている。同様に、ビーコン２ｂのビーコン検知エリア２１ｂは、ビーコン２ｂからの距離に応じた複数の距離範囲２１ｂ１、２１ｂ２、２１ｂ３、２１ｂ４に区分されている。ビーコン２ｃのビーコン検知エリア２１ｃは、ビーコン２ｃからの距離に応じた複数の距離範囲２１ｃ１、２１ｃ２、２１ｃ３、２１ｃ４に区分されている。なお、ビーコン２は、４つ以上設置されてもよい。また、各ビーコン２の検知エリア２１は、３つ又は５つ以上に区分されてもよい。

図１７に示すように、ビーコン２（２ａ、２ｂ、２ｃ）は、ビーコンＩＤを発信する。モバイル端末３は、ビーコン検知エリア２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）でビーコンＩＤを受信する。モバイル端末３は、受信したビーコンＩＤの電波強度から距離範囲を判別し、そのビーコンＩＤ及び端末識別情報をサーバ４に送信する時、その距離範囲をさらにサーバ４に送信する。サーバ４は、モバイル端末３から同一の端末識別情報並びに複数のビーコン２ａ、２ｂ、２ｃのビーコンＩＤ及びその距離範囲を受信したとき、各ビーコンＩＤ及びその距離範囲から、三点測位によりモバイル端末３の移動軌跡３２を算出する。そして、サーバ４は、その移動軌跡３２のホーム７１に対する移動方向に基づいて、ビーコン２ａ、２ｂ、２ｃが設けられた駅７を入場駅及び出場駅のいずれかと判定する。モバイル端末３の移動軌跡３２がホーム７１に近づく移動方向を有すれば、駅７は、入場駅である。モバイル端末３の移動軌跡３２がホーム７１から遠ざかる移動方向を有すれば、駅７は、出場駅である。

例えば、移動軌跡３２上の地点Ｐ１では、ビーコン２ａの距離範囲は２１ａ４外（受信んせず）、ビーコン２ｂの距離範囲は２１ｂ２、ビーコン２ｃの距離範囲は２１ｃ４であり、地点Ｐ１はビーコン２ｂに近く、ホーム７１から遠い。地点Ｐ２では、ビーコン２ａの距離範囲は２１ａ２、ビーコン２ｂの距離範囲は２１ｂ４、ビーコン２ｃの距離範囲は、２１ｃ３であり、地点Ｐ２はビーコン２ａに近く、ホーム７１に近い。したがって、モバイル端末３が地点Ｐ１から地点Ｐ２に向かう移動軌跡３２は、ホーム７１に近づく移動方向である。逆に、モバイル端末３が地点Ｐ２から地点Ｐ１に向かう移動軌跡３２は、ホーム７１から遠ざかる移動方向である。

第７の実施形態に係る改札システム１では、サーバ４は、モバイル端末３から同一の端末識別情報並びに複数のビーコン２のビーコンＩＤ及びその距離範囲を受信したとき、各ビーコンＩＤ及びその距離範囲からモバイル端末３の移動軌跡３２を算出するので、移動軌跡３２がホーム７１に近づく移動方向か、ホーム７１から遠ざかる移動方向かが分かり、ビーコン２が設けられた駅７が入場駅及び出場駅のいずれかを判定することができる。本実施形態では、旅客のホーム７１に対する移動が、鉄道を利用する意思表示となる。

改札システム１において、入場駅と出場駅は、第１から第７の実施形態から選択される異なる実施形態の駅７であってもよい。

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、入場駅と出場駅の一方が、従来のＩＣカード式自動改札システムの自動改札機が設けられた駅であってもよい。その場合、自動改札機に、本発明の第１の実施形態のビーコン２を設置してもよい。また、例えば、モバイル端末３とＩＣカードとを紐づける情報を予めサーバ４に登録しておき、自動改札機が無い駅では、改札システム１で入場駅又は出場駅を判定し、その判定した情報をＩＣカード式自動改札システムに提供してもよい。また、ＩＣカードの機能をモバイル端末３に取り込むことにより、モバイル端末３を改札システム１とＩＣカード式自動改札システムの両方に対応させてもよい。

１改札システム
２ビーコン
２１ビーコン検知エリア
３モバイル端末
４サーバ
５通信回線
６電子決済システム

Claims

入場駅又は出場駅を判定する改札システムであって、
一意のビーコンＩＤを近距離無線通信で発信するビーコンと、
旅客に携行され、前記ビーコンＩＤを受信する機能を有するモバイル端末と、
前記モバイル端末と通信回線で接続されるサーバとを備え、
前記ビーコンは、駅、又は駅及び車両に設置され、
前記ビーコンを設置する位置と、ビーコンからモバイル端末がビーコンＩＤを受信するレンジの設定により、前記モバイル端末が前記ビーコンＩＤを受信するビーコン検知エリアは、乗車又は下車をする旅客の動線上に設定され、
前記ビーコン検知エリアは、その全部又は一部に、鉄道を利用する人が通るエリアであることを示す表示を有し、
前記サーバは、前記ビーコンＩＤを発信するビーコンの設置箇所の情報を有し、
前記モバイル端末は、前記ビーコンから受信した電波強度から、そのビーコンからのレンジを判別し、前記ビーコンＩＤを受信した時、そのビーコンＩＤ、及びそのモバイル端末を一意に識別する端末識別情報を前記サーバに送信し、
前記サーバは、モバイル端末から受信した前記端末識別情報及び前記ビーコンＩＤに基づいて、そのモバイル端末を携行する旅客の入場駅又は出場駅を判定し、前記モバイル端末を携行する旅客の入場駅を判定した時、駅に入場したことをそのモバイル端末に報知させ、前記モバイル端末を携行する旅客の出場駅を判定した時、駅から出場したことをそのモバイル端末に報知させることを特徴とする改札システム。
前記ビーコンは、ホームに入る通路が限定されている駅に設置され、
前記ビーコン検知エリアは、前記通路に設定され、
前記サーバは、モバイル端末から端末識別情報及び前記ビーコンのビーコンＩＤを受信したとき、そのビーコンが設けられた駅を入場駅と判定することを特徴とする請求項１に記載の改札システム。
前記ビーコンは、ホームから出る通路が限定されている駅に設置され、
前記ビーコン検知エリアは、前記通路に設定され、
前記サーバは、モバイル端末を携行する旅客の入場駅を判定した後、同じモバイル端末から端末識別情報及び前記入場駅と異なる駅に設置された前記ビーコンのビーコンＩＤを受信したとき、そのビーコンが設けられた駅を出場駅と判定することを特徴とする請求項１に記載の改札システム。
前記ビーコンは、駅に複数設置され、
前記各ビーコン検知エリアは、前記駅の入口からホームに向かう旅客の動線上の互いに異なる範囲に設定され、
前記サーバは、モバイル端末から同一の端末識別情報、及び全ての前記ビーコンのビーコンＩＤを前記ホームに近づく順序で受信したとき、その複数のビーコンが設けられた駅を入場駅と判定することを特徴とする請求項１に記載の改札システム。
前記ビーコンは、駅に複数設置され、
前記各ビーコン検知エリアは、前記駅のホームを出て出口に向かう旅客の動線上の互いに異なる範囲に設定され、
前記サーバは、モバイル端末を携行する旅客の入場駅を判定した後、同じモバイル端末から同一の端末識別情報及び、前記入場駅と異なる駅に設置された全ての前記ビーコンのビーコンＩＤを前記ホームから遠ざかる順序で受信したとき、その複数のビーコンが設けられた駅を出場駅と判定することを特徴とする請求項１に記載の改札システム。
前記ビーコンは、駅に設置され、
前記ビーコン検知エリアは、前記駅のホーム上に設定され、
前記サーバは、モバイル端末から端末識別情報及び前記ビーコンのビーコンＩＤを受信したとき、そのビーコンが設けられた駅を入場駅と判定することを特徴とする請求項１に記載の改札システム。
前記ビーコンは、駅に設置され、
前記ビーコン検知エリアは、前記駅のホーム上に設定され、
前記サーバは、モバイル端末を携行する旅客の入場駅を判定した後、同じモバイル端末から端末識別情報及び前記入場駅と異なる駅に設置された前記ビーコンのビーコンＩＤを受信したとき、そのビーコンが設けられた駅を出場駅と判定することを特徴とする請求項１に記載の改札システム。
前記ビーコンは、駅に複数設置され、
前記ビーコン検知エリアは、前記駅の駅舎内及びホーム上に設定され、
前記サーバは、モバイル端末から同一の端末識別情報及び、複数の前記ビーコンのビーコンＩＤを前記駅舎内、前記ホーム上の順序で受信したとき、その複数のビーコンが設けられた駅を入場駅と判定することを特徴とする請求項１に記載の改札システム。
前記ビーコンは、駅に複数設置され、
前記ビーコン検知エリアは、前記駅の駅舎内及びホーム上に設定され、
前記サーバは、モバイル端末から同一の端末識別情報及び、複数の前記ビーコンのビーコンＩＤを前記ホーム上、前記駅舎内の順序で受信したとき、その複数のビーコンが設けられた駅を出場駅と判定することを特徴とする請求項１に記載の改札システム。
前記ビーコンは、駅及び車両に設置され、
前記ビーコン検知エリアは、前記駅の駅舎内及びホーム上並びに前記車両の車内に設定され、
前記サーバは、モバイル端末から同一の端末識別情報及び、前記ビーコンのビーコンＩＤを前記駅舎内、前記ホーム上、前記車内の順序で受信したとき、前記ビーコンが設けられた駅を入場駅と判定することを特徴とする請求項１に記載の改札システム。
前記ビーコンは、駅及び車両に設置され、
前記ビーコン検知エリアは、前記駅の駅舎内及びホーム上並びに前記車両の車内に設定され、
前記サーバは、モバイル端末から同一の端末識別情報及び、前記ビーコンのビーコンＩＤを前記車内、前記ホーム上、前記駅舎内の順序で受信したとき、前記ビーコンが設けられた駅を出場駅と判定することを特徴とする請求項１に記載の改札システム。
前記ビーコンは、駅及び車両に設置され、
前記ビーコン検知エリアは、前記駅のホーム上及び前記車両の車内に設定され、
前記サーバは、モバイル端末から同一の端末識別情報及び、前記ビーコンのビーコンＩＤを前記ホーム上、前記車内の順序で受信したとき、前記ビーコンが設けられた駅を入場駅と判定することを特徴とする請求項１に記載の改札システム。
前記ビーコンは、駅及び車両に設置され、
前記ビーコン検知エリアは、前記駅のホーム上及び前記車両の車内に設定され、
前記サーバは、モバイル端末から同一の端末識別情報及び、前記ビーコンのビーコンＩＤを前記車内、前記ホーム上の順序で受信したとき、前記ビーコンが設けられた駅を出場駅と判定することを特徴とする請求項１に記載の改札システム。
前記サーバは、駅間の運賃を計算するためのデータ及びプログラムを有し、判定した前記入場駅及び出場駅に基づいて、運賃を計算することを特徴とする請求項１に記載の改札システム。
前記サーバは、電子決済サービスを提供する電子決済システムに接続され、
計算した前記運賃を前記電子決済システムで請求することを特徴とする請求項１４に記載の改札システム。