JPH04280396A - 非接触式パスゲートシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電鉄駅に設けられる
自動改札機と定期券とによって構成されるようなパスゲ
ートシステムに関し、特に媒体とゲートとの間で電磁波
をキャリアとしてデータの送受信を行う非接触式パスゲ
ートシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、利用客が通過する際に定期券な
どが提示れれる改札口には、駅員の配置人員数の削減等
を目的として自動改札機が備えられている。利用者はこ
の自動改札機の挿入口に自己の定期券を挿入し、自動改
札機は挿入された定期券から乗車区間や乗車期限等のデ
ータを読み出して通行可否の判断を行い、その結果に基
づいて扉を開閉するようにしている。ところが、利用者
は自己の定期券を定期入れ等に収納して携帯している場
合が多く、改札口を通過する際に定期券の挿入を要求す
ると、利用者において定期入れから定期券を毎回取り出
さなければならず、定期券の取り扱いが煩雑になる。

【０００３】そこで、従来のパスゲートシステムでは、
定期券等の媒体と改札機等のゲートとの間で電磁波をキ
ャリアとしてデータの送受信を行うようにした非接触式
パスゲートシステムが提案されている。この非接触式パ
スゲートシステムでは、媒体とゲートとの間でデータが
無線送受信されるため、利用者は定期券等の媒体を定期
入れ等に収納したままの状態でゲートとの通信可能範囲
に提示すればよく、ゲート通過時の媒体の取り扱いを容
易にすることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記非
接触式パスゲートシステムにおいて媒体とゲートとの間
でデータを送受信する場合にキャリアとして用いられる
電磁波の周波数が単一であると、複数の媒体が同時に読
取エリア内に存在する場合にはデータの混信を生じ、そ
れぞれの媒体から正確にデータを読み取ることができな
い問題があった。

【０００５】この発明の目的は、媒体とゲートとの間で
送受信される電磁波として予め複数種の周波数を設定し
ておき、ゲート通過時に媒体から一つの周波数の電磁波
を送信するとともに、ゲート側が混信状態の発生を検出
した際に、媒体から送信する周波数を別の周波数に切り
換えるようにし、ゲートの通信可能範囲に複数の媒体が
存在した場合にもそれぞれの媒体からデータの正確に読
み取ることができる非接触式パスゲートシステムを提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の非接触式パス
ゲートシステムは、媒体とゲートとの間で電磁波をキャ
リアとしてデータの送受信を行うパスゲートシステムに
おいて、前記ゲートに、受信データの混信状態を検出す
る混信検出手段と、混信検出手段が混信状態を検出した
際にキャリアの周波数の切り換えを指示する周波数切換
信号を１つの媒体を特定して送信する切換信号送信手段
と、を設けるとともに、前記媒体に、前記周波数切換信
号を受信した際にキャリアの周波数を別の周波数に切り
換える周波数切換手段を設けたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】この発明においては、媒体からゲートに対して
送信されるデータは、予め定められた複数種の周波数の
内の単一の周波数の電磁波をキャリアとする。一方、ゲ
ートは媒体から送信される周波数を受信周波数としてお
り、通信可能範囲に複数の媒体が存在して混信状態を生
じるとこれを検出し、一つの媒体に対して周波数切換信
号を送信する。この周波数切換信号を受信した媒体は、
別の周波数の電磁波をキャリアとしてデータを送信する
ため、ゲートの読取エリア内に同時に複数枚の媒体が存
在した場合にも、それらの媒体から送信されるキャリア
の周波数が一致しなくなり、それぞれの媒体からデータ
を読み取ることが可能となる。

【０００８】

【実施例】図１および図２は、この発明の実施例である
非接触式パスゲートシステムが適用されるゲートの一例
となる改札機を示すそれぞれ側面図および正面図である
。

【０００９】自動改札機本体１は改札口において２台一
組として設置され、両者の間に改札通路を構成する。こ
の自動改札機１の上面にはアンテナ２およびディスプレ
イ３が備えられている。アンテナ２は改札口を通過する
利用者が提示する定期券との間でデータの送受信を行う
。ディスプレイ３は通行可否の判定結果を含むメッセー
ジを利用者に対して表示する。自動改札機１の前後端部
には扉４，５が備えられており、通行可否の判定結果に
基づいてこの扉４，５を開閉する。また、自動改札機１
の通路側側面にはセンサ６が複数箇所に備えられており
、通路内に利用者がいるか否かを検出する。

【００１０】図３は、上記自動改札機の制御部のブロッ
ク図である。ＣＰＵ１１にはインタフェース回路１４〜
１７および２６を介してディスプレイ制御部１８、扉開
閉制御部１９、送信回路２７、受信回路２０およびセン
サ６が接続されている。ディスプレイ制御部１８はＣＰ
Ｕ１１から出力された駆動データにしたがってディスプ
レイ３にメッセージを表示する。扉開閉制御部１９はＣ
ＰＵ１１から出力された制御データに基づいて扉４，５
を開閉する。送信回路２７はアンテナ７を介して媒体で
ある定期券に対してデータを送信する。受信回路２０は
アンテナ２を介して受信したデータをＣＰＵ１１に出力
する。また、センサ６のオン／オフ状態がＣＰＵ１１に
入力され、通路内における利用者の有無の判定に供せら
れる。ＣＰＵ１１はＲＯＭ１２に予め書き込まれたプロ
グラムにしたがってこれら入出力機器の制御を実行する
。この時、入出力されるデータはＲＡＭ１３の所定のメ
モリエリアに書き込まれる。

【００１１】図４は、上記自動改札機の制御部に接続さ
れる送信回路および受信回路の構成を示す図である。受
信回路２０は、可変容量ダイオード２４に加えられる電
圧とコンデンサ２５の容量とによって定まる周波数をア
ンテナ２の受信周波数として、アンテナ２が受信した信
号をアンプ２２で増幅した後復調回路２１で復調し、制
御部のＣＰＵに受信データとして出力する。この受信回
路２０は電圧可変回路２３を備えている。この電圧可変
回路２３はＣＰＵ１１から出力されたデータに応じた電
圧を可変容量ダイオード２４に供給する。したがって、
アンテナ２を含む受信回路２０の受信周波数がＣＰＵ１
１から出力されるデータにしたがって定まる。

【００１２】一方、送信回路２７は、変調回路２８およ
びキャリア発生回路２９を備えており、ＣＰＵ１１から
出力された送信データをキャリア発生回路２９において
発生された電磁波をたキャリアとして変調し、アンテナ
７から送信する。

【００１３】図５は、上記非接触式パスゲートシステム
を構成する媒体である定期券の制御部のブロック図であ
る。この定期券は例えばＩＣカードによって構成するこ
とができる。定期券が有する制御部のＣＰＵ３１はＲＯ
Ｍ３２に予め書き込まれたプログラムにしたがって処理
動作を実行する。この処理動作中に入出力されるデータ
がＲＡＭ３３に一時格納される。また、ＣＰＵ３１には
ＥＥＰＲＯＭ３４が接続されており、定期券のＩＤコー
ドおよび使用可能区間や使用期限等の通行可否判定用の
データが書き込まれてる。ＣＰＵ１１には受信回路３８
および送信回路３５を介してアンテナ３７，３９が接続
されており、ＣＰＵ３１はこのアンテナ３９により自動
改札機１から送信されたデータを受信するとともに、ア
ンテナ３７からＩＤコードとともに通行可否判定用のデ
ータを送信する。また、受信回路３８はアンテナ３９を
介して自動改札機１から常時送信されている電磁波によ
り電力供給を受ける。このアンテナ３９８受信した電力
は受信回路３８から電源回路３６に導かれ、定期券が有
する各電子部品に供給される。

【００１４】図６は、上記定期券の制御部に備えられる
送信回路および受信回路の回路図である。定期券の送信
回路３５は、位相比較回路４１、ローパスフィルタ４２
および電圧制御発信回路４３からなるフェーズロックド
ループ４４（以下ＰＬＬと言う。）を備えており、クロ
ック４８から供給される基本周波数に基づいて低周期の
高周波信号を出力する。このＰＬＬ４４から出力される
高周波信号の周波数は、カウンタ４５から位相比較回路
４１に入力される信号の周波数によって定まる。このカ
ウンタ４５にはＣＰＵ３１から後述する回数データＭが
入力され、カウンタ４５からの出力信号の周波数はこの
回数データＭによって定まる。したがってＰＬＬ４４か
ら出力される高周波信号の周波数は回数データＭの値を
変えることによって変化する。

【００１５】ＰＬＬ４４から出力された高周波信号は変
調回路４６に入力され、ＣＰＵ３１から供給される送信
データによって変調を受け、コイルによって構成される
アンテナ３７に出力される。このアンテナ３７には複数
のコンデンサ４９ａ，４９ｂ・・・４９ｍが接続されて
おり、これら複数のコンデンサ４９ａ〜４９ｍの内デコ
ーダ４７により選択されたコンデンサの容量によってア
ンテナ３７における共振周波数が変わる。このデコーダ
４７にはカウンタ４５と同様の回数データＭが入力され
、デコーダ４７は入力された回数データＭの内容に基づ
いて、ＰＬＬ４４から出力される高周波信号の周波数に
アンテナ３７の共振周波数が一致するようにコンデンサ
を選択する。

【００１６】また、受信回路３８は受信回路５２と復調
回路５１とにより構成されており、アンテナ３９を介し
て受信したデータを復調して周波数切換信号としてＣＰ
Ｕ３１に入力する。

【００１７】図７は、上記定期券の制御部の処理手順を
示すフローチャートである。定期券３０のＣＰＵ３１は
自動改札機１から電力供給を受け、ＥＥＰＲＯＭ３４か
ら回数データＭを読み出す（ｎ１）。この回数データＭ
は前述のように、カウンタ４５およびデコーダ４７に供
給されるデータであり、ＣＰＵ３１の起動回数を最大値
ｍを上限として計数したものである。ＣＰＵ３１は読み
出した回数データＭをカウンタ４５およびデコーダ４７
に出力し（ｎ２）、ＥＥＰＲＯＭ３４に記憶されている
通行可否判定用のデータの送信を行う（ｎ３）。この通
行可否判定用のデータの送信が終了すると周波数切換信
号を受信したか否かの判別を行う（ｎ４）。周波数切換
信号を受信していない場合には、送信の終了後（ｎ９）
にＥＥＰＲＯＭ３４から読み出した回数データＭの値が
最大値ｍに一致するか否かの判別を行う（ｎ１０）。回
数データＭの値が最大値ｍに一致しない場合には回数デ
ータＭをインクリメントし（ｎ１１）、回数データＭの
内容が最大値ｍに一致した場合には回数データＭの内容
を１にし（ｎ１２）、この回数データＭをＥＥＰＲＯＭ
３４に書き込む（ｎ１３）。

【００１８】ｎ４において周波数切換信号を受信してお
り、そのＩＤコードが自己のＩＤコードと一致する場合
には、回数データＭをインクリメントしてカタウンタ４
５およびデコーダ４７に出力し（ｎ５〜ｎ７）、始めに
送信していた周波数と異なる周波数の電磁波をキャリア
としてデータの送信を行う（ｎ８）。このｎ４〜ｎ８の
処理がこの発明の周波数切換手段に相当する。

【００１９】以上の処理により、定期券が自動改札機１
の通信範囲内に提示されて電磁波による電力供給を受け
ると、回数データＭを図６に示すカウンタ４５およびデ
コーダ４７に供給する。これによって通信回路３５のＰ
ＬＬ４４からは回数データＭの内容に応じた周波数の高
周波信号が出力され、これをキャリアとしてアンテナ３
７から通行可否判定用データが送信されることになる。 ここで、回数Ｍは最大値ｍを上限として変化するため、
ＰＬＬ４４からはｍ個のそれぞれ異なる周波数の内、単
一の周波数の高周波信号が択一的に出力されることにな
り、この周波数の選択は回数データｍの内容によること
となる。即ち定期券からはその定期券における制御部の
起動回数および周波数切換信号の受信の有無に応じた周
波数の電磁波をキャリアとして通行可否判定用のデータ
が出力される。

【００２０】図８および図９は、上記自動改札機の制御
部の処理手順を示すフローチャートである。自動改札機
１のＣＰＵ１１は、定期券から送信される可能性のある
電磁波の周波数ｆ１〜ｆｍのそれぞれに対応するデータ
を順次電圧可変回路２３に出力し、通信回路２０の受信
周波数を周波数ｆ１〜ｆｍに順次切り換え、それぞれの
周波数における受信状態をチェックする（ｎ２１〜ｎ２
３）。何れかの周波数のキャリアを受信すると、その周
波数で通行可否判定用のデータを受信し（ｎ２４〜ｎ２
６）、受信した通行可否判定用のデータについて通行可
否の判定を行う（ｎ２７）。

【００２１】ここで、通信回路２０における受信周波数
の切換動作を更に詳しく説明すると、ＣＰＵ１１は電圧
可変回路２３に対して定期券から送信されることとなる
電磁波の周波数（即ち、ＰＬＬ４４から出力されること
のある高周波信号の周波数）のそれぞれに対応する電圧
データを順に出力する。電圧可変回路２３は前述のよう
にＣＰＵ１１から出力された電圧データに応じた電圧を
可変容量ダイオード２４に供給するため、ＣＰＵ１１か
ら電圧可変回路２３に供給する電圧データを変えること
により可変容量ダイオード２４に供給される電圧値が変
わり、結果としてアンテナ２の受信周波数が変わる。

【００２２】自動改札機１１はｎ２７の通行可否判定用
データの判定処理において、受信レベルが充分であるか
否かの判別を実行する（ｎ２８）。受信レベルが充分で
ない場合にはノイズを受信したものとして扉４，５を閉
鎖して利用者の通過を阻止する（ｎ３２，ｎ３３）。受
信レベルが充分である場合には、データの読み取りが可
能であるか否かの判別を行う（ｎ２９）。このｎ２８，
ｎ２９の処理がこの発明の混信検出手段に相当する。

【００２３】テータの読み取りが不能である場合には複
数枚の定期券が提示されて混信状態を生じていると判断
し、周波数切換信号を送信する（ｎ３４）。このｎ３４
の処理がこの発明の切換信号送信手段に相当する。この
周波数切換信号の送信は先に通信データを受信した定期
券に対して行われる。定期券から送信される送信データ
その先頭に自己のＩＤコードを含んでおり、二人目以降
の利用者が定期券を提示するまでの時間差の間に、先の
利用者が提示した定期券のＩＤコードは充分に読み取る
ことができる。そこで、周波数切換信号の送信に当たっ
てこのＩＤコードをも送信することにより、先に提示さ
れた定期券を特定して周波数切換信号を送信することが
できる。したがって、先に提示された定期券においての
みキャリアの周波数が切り換えられることになる。

【００２４】テータの読み取りが可能である場合には、
データ内容が適正であるか否かの判別がなされ（ｎ３０
）、その判別結果に基づいて扉４，５を開放または閉鎖
し、利用者が改札通路を通過することを許可または阻止
する（ｎ３１〜ｎ３３）。

【００２５】以上の処理により混信状態を生じた際に、
ＣＰＵ１１は単一の定期券を特定して周波数切換信号を
送信することができる。この周波数切換信号を受信した
定期券はデータのキャリアとする電磁波の周波数を切り
換えるため、この周波数を受信周波数とすることによっ
て、周波数を切り換えた定期券から送信されたデータの
みを受信することができる。この時受信したデータの適
否を判断したのちに、受信周波数をもとの周波数に戻す
ことにより、残る定期券から送信されたデータをも正確
に読み取ることができる。

【００２６】なお、本実施例では自動改札機１は定期券
から送信される通行可否判定用のデータの読み取りのみ
を行うようにしたが、例えば回数券等のプリペイドカー
ドの使用時には受信した周波数で残高等のデータを自動
改札機側から送信するようにしてもよい。また、自動改
札機１と定期券３０との間の基本的な送受信の周波数を
一定に定めておき、混信状態を生じた際に一方の定期券
の送信周波数および自動改札機の受信周波数を別の周波
数に切り換えるようにしてもよい。

【００２７】

【発明の効果】この発明によれば、ゲートに同時に複数
枚の媒体が提示された場合にも、それぞれの媒体から送
信されるデータを正確に受信することができる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例である非接触式パスゲートシ
ステムを構成する自動改札機の側面図である。

【図２】同自動改札機の正面図である。

【図３】同自動改札機の制御部のブロック図である。

【図４】同自動改札機の制御部に接続される通信回路の
構成を示す回路図である。

【図５】同非接触式パスゲートシステムを構成する定期
券の制御部のブロック図である。

【図６】同定期券の制御部に備えられる通信回路の構成
を示す図である。

【図７】同定期券の制御部の処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図８】自動改札機の制御部の処理手順を示すフローチ
ャートである。

【図９】自動改札機の制御部の処理手順を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１−自動改札機（ゲート） ３０−定期券（媒体） ４４−ＰＬＬ（周波数切換手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】媒体とゲートとの間で電磁波をキャリアと
   してデータの送受信を行うパスゲートシステムにおいて
   、前記ゲートに、受信データの混信状態を検出する混信
   検出手段と、混信検出手段が混信状態を検出した際にキ
   ャリアの周波数の切り換えを指示する周波数切換信号を
   １つの媒体を特定して送信する切換信号送信手段と、を
   設けるとともに、前記媒体に、前記周波数切換信号を受
   信した際にキャリアの周波数を別の周波数に切り換える
   周波数切換手段を設けたことを特徴とする非接触式パス
   ゲートシステム。