JPH0793500A - 情報カード及びその情報判別システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カードそのものを情報判別器に挿入するとい
うような面倒な人手作業を必要とせずに、カードに書き
込まれた情報を自動的に判別する。 【構成】 カード基材１に、周波数の異なる複数の情報
検知用電波Ｓが別個独立に受信される複数の受信用アン
テナ素子２と、各受信用アンテナ素子２で受信された電
波の第二高調波Ｓ'が夫々送信される複数の送信用アン
テナ素子３とを設け、予め決められた情報信号ルールに
従って受信用アンテナ素子２及び送信用アンテナ素子３
群の少なくとも一方側の該当するアンテナ素子を途中で
切断する。また、この情報カード４の情報判別システム
としては、送信手段６にて検査通路５に対し周波数の異
なる複数の情報検知用電波Ｓを所定の時間間隔で送信
し、送信された電波Ｓのうち受信用アンテナ素子２で受
信して送信用アンテナ素子３から送信された第二高調波
Ｓ’を受信手段７にて受信し、情報分析手段８にて分析
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鉄道の定期券等の各
種情報が書き込まれた情報カード及びその情報判別シス
テムに係り、特に、カードに書き込まれた情報を自動的
に判別することを可能とした新規な情報カード及びその
情報判別システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の情報カードとして例えば鉄
道の定期券を例に挙げると、定期券としては、カード基
体に例えば磁気記録媒体を設け、この磁気記録媒体に有
効期間、利用駅ルート等の各種必要情報を書き込むよう
にしたものが提供されている。そして、この種の定期券
の情報を判別する手法として、最近では所謂自動改札口
システム（改札口に情報判別器を設置し、改札口を通過
しようとするユーザが情報判別器に定期券を挿入し、挿
入された定期券情報をコンピュータにてチェックするシ
ステム）が提供されつつある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た自動改札口システムにあっては、改札口を通過しよう
とするユーザが情報判別器に定期券を挿入するという作
業を前提とするものであり、ユーザにとっては、定期券
ケースに入れていた定期券をいちいち取出して情報判別
器に挿入し、再び定期券ケースに定期券をしまうという
ように、自動改札口通過時の作業が極めて面倒なもので
あった。

【０００４】この発明は、以上の技術的課題を解決する
ために為されたものであって、カードそのものを情報判
別器に挿入するというような面倒な人手作業を必要とせ
ずに、カードに書き込まれた情報を自動的に判別するこ
とを可能とした情報カード及びその情報判別システムを
提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明に係
る情報カードは、図１に示すように、カード基材１に、
周波数の異なる複数の情報検知用電波Ｓ（例えばＳ1〜
Ｓn）が別個独立に受信される複数の受信用アンテナ素
子２（具体的には２(1)〜２(n)）と、各受信用アンテナ
素子２（２(1)〜２(n)）で受信された電波の第二高調波
Ｓ'（例えばＳ1'〜Ｓn'）が夫々送信される複数の送信
用アンテナ素子３（具体的には３(1)〜３(n)）とを設け
たことを特徴とする。

【０００６】この種の情報カードを使用する場合には、
予め決められた情報信号ルールに従って複数の受信用ア
ンテナ素子２（２(1)〜２(n)）及び複数の送信用アンテ
ナ素子３（３(1)〜３(n)）の少なくとも一方側の該当す
るアンテナ素子を途中で切断するようにすればよい。こ
のとき、切断された受信用アンテナ素子２に対応する送
信用アンテナ素子３あるいは切断された送信用アンテナ
素子３から第二高調波Ｓ'は生成されず、それ以外の送
信用アンテナ３からのみ第二高調波Ｓ'が生成され、二
値化された情報信号が作成されるのである。

【０００７】このような技術的手段において、上記情報
カードとしては二値信号列で情報を表現できるもの総て
が適用対象であり、例えば鉄道の定期券にあっては有効
期間や利用駅ルート等の情報を表現し、また、空港や宅
配便の荷物の行き先選別券にあっては、荷物の種類や行
き先等の情報を表現するようにすればよい。

【０００８】また、受信用アンテナ素子２あるいは送信
用アンテナ素子３の具体的構成については、夫々が個別
に受信あるいは送信アンテナ機能を発揮し得るものであ
れば、例えばバラクタダイオードを介して一対のアンテ
ナ線材（受信電波あるいは送信電波の１／４波長分の長
さ）を接続してなるダイポールアンテナを始め適宜選定
して差し支えない。この場合において、上記アンテナ素
子２，３は通常カード基材１表面にスクリーン印刷等で
形成されるが、アンテナ素子２，３を保護するという観
点から積層構造のカード基材１の間にアンテナ素子２，
３を設けるようにしてもよい。更に、受信用アンテナ素
子２や送信用アンテナ素子３の配列については、平行状
に配列したり、放射状に配列したり適宜選定して差し支
えなく、また、受信用アンテナ素子２と送信用アンテナ
素子３の配列順についても交互に配列したり、夫々のグ
ループ毎に配列するようにしてもよい。

【０００９】また、上述した情報カードの情報判別シス
テムとしては、図１に示すように、情報信号ルールに従
って情報が作成された情報カード４を所持する人Ｍ若し
くは物が通過する検査通路５と、この検査通路５に対し
て周波数の異なる複数の情報検知用電波Ｓ（Ｓ1〜Ｓn）
を所定の時間間隔で送信する送信手段６と、この送信手
段６から送信された電波Ｓのうち受信用アンテナ素子２
で受信して送信用アンテナ素子３から送信された第二高
調波Ｓ’を受信する受信手段７と、この受信手段７にて
受信された信号を情報信号ルールに従って分析する情報
分析手段８とを備えたことを特徴とする。

【００１０】このような技術的手段において、上記検査
通路５としては、一部に開閉ゲートを設け、情報分析手
段８にて分析された結果に従って前記ゲートを開閉制御
するようにしたり、あるいは、適宜分岐された複数の通
路からなり、分析結果に従って通路を選択制御するよう
にする等用途に応じて適宜選定して差し支えない。

【００１１】また、上記送信手段６の情報検知用電波Ｓ
としては、少なくとも周期数の異なる複数の電波であれ
ばよく、夫々の周波数の違いの程度等は任意であるが、
受信手段７による第二高調波Ｓ'の受信性能をより高め
るという観点からすれば、各情報検知用電波Ｓに夫々周
波数の異なる変調信号を重畳させ、受信手段７側で変調
信号を検波することにより、所定の周波数の第二高調波
Ｓ'の受信の有無を精度良く確認できるようにすること
が好ましい。

【００１２】更に、上記受信手段７としては、通常第一
番目の情報検知用電波Ｓ1をスタート信号として利用
し、このスタート信号に対応する第二高調波Ｓ1'の受信
タイミングから所定の時間タイミングにて第二番目以降
の情報検知用電波Ｓ2〜Ｓnに対応する第二高調波Ｓ2'〜
Ｓn'の有無を確認するようになっていれば十分である
が、単位ブロックの情報信号列をより確実に受信すると
いう観点からすれば、一番最後の情報検知用電波Ｓnを
ストップ信号として利用し、このストップ信号に対応す
る第二高調波Ｓn'の受信タイミングにて単位ブロックの
情報信号列が終了するという処理を行うようにすること
が好ましい。

【００１３】更にまた、情報分析手段８としては、受信
手段７にて受信した情報信号が予め定められている情報
信号ルールのどれに該当するものであるかを分析し、そ
の分析結果を検査通路５に対する各種制御に用いるもの
であれば適宜選定して差し支えない。

【００１４】

【作用】上述したような技術的手段によれば、図１に示
すように、上記情報カード４に対して周波数の異なる複
数の情報検知用電波Ｓのうち予め定められた所定のもの
のみを受信用アンテナ素子２にて受信し、当該受信用ア
ンテナ素子２に対応した送信用アンテナ素子３から第二
高調波Ｓ'を生成させるようにすれば、単位ブロックの
周波数の異なる複数の情報検知用電波Ｓ（Ｓ1〜Ｓn）を
利用することにより、情報カード４のアンテナパターン
に応じて予め定められた二値情報信号が得られる。

【００１５】また、このような情報カード４の情報を判
別するシステムとして、図１に示すような情報判別シス
テムを採用すれば、情報信号ルールに従って情報が作成
された情報カード４を所持する人若しくは物が検査査通
路５を通過とようとすると、送信手段６が上記検査通路
５に対して周波数の異なる複数の情報検知用電波Ｓ（Ｓ
1〜Ｓn）を所定の時間間隔で送信する。すると、検査通
路５を通過しようとする情報カード４では、上記送信手
段６から送信された電波Ｓのうち受信用アンテナ素子２
で受信し且つ対応する送信用アンテナ素子３が切断され
ていない場合には当該送信用アンテナ素子３から第二高
調波Ｓ’が生成される。この情報カード４からの第二高
調波Ｓ'による情報信号列は受信手段７にて受信され、
情報分析手段８が受信手段７にて受信した情報信号列を
情報信号ルールに従って分析し、検査通路５内の人若し
くは物に対する処理を決定する。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいてこの
発明を詳細に説明する。図２はこの発明が適用された鉄
道の自動改札口システムの一実施例を示す。同図におい
て、符号１０はユーザＭが通過するための検査通路であ
り、この検査通路１０の出口側にゲート１１が設けられ
ており、このゲート１１がゲート開閉アクチュエータ１
２にて開閉駆動されるようになっている。

【００１７】また、符号１４はユーザＭが所持する情報
カード（定期券）であり、この情報カード１４には複数
の受信用アンテナ素子及び各受信用アンテナ素子に対応
して複数の送信用アンテナ素子が設けられており（詳細
は後述）、これらのアンテナ素子のアンテナ機能によっ
て予め決められた情報（有効期間、利用駅ルート等）が
作成されている。

【００１８】更に、符号１５は周波数の異なるマイクロ
波Ｓ（情報検知用電波）を単位ブロック毎に検査通路１
０に送信する送信機であり、この実施例で使用されるマ
イクロ波Ｓ（具体的にはＳ1〜Ｓ18）は１８種類の周波
数（例えば10.0,10.5,11.0,11.5……17.5,18.0(GHz)）
からなり、第１番目のマイクロ波Ｓ1はスタート信号と
して利用され、第１８番目のマイクロ波Ｓ18がストップ
信号として利用され、第２番目〜第１７番目までのマイ
クロ波Ｓ2〜Ｓ17が実質的な情報検知用の信号として利
用される（図７参照）。そして、この実施例では、各マ
イクロ波Ｓには周波数の異なる変調信号（例えば1.0,1.
2,1.4……4.4(KHz)）が重畳されている。

【００１９】更にまた、符号１６は情報カード１４の送
信用アンテナ素子から送信された電波を受信する受信
機、１７は受信機１６にて受信した信号列の各変調信号
を検波し、各信号列の有無を正確に判別する信号判別
部、１８は情報信号ルールに基づいて決められる例えば
検査通路１０を通過してもよい条件（有効期間内で有効
利用駅である条件）の信号データ群がリファレンスデー
タとして予め格納されているリファレンスデータ格納メ
モリ、１９は信号判別部１７にて判別された受信信号列
データとリファレンスデータとを比較し、受信信号列デ
ータがリファレンスデータのいずれかに合致するもので
あれば、ゲート開閉アクチュエータ１２に対してゲート
解放信号を送出し、一方、受信信号列データがリファレ
ンスデータのいずれにも合致しなければ、ゲート開閉ア
クチュエータ１２に対してゲート閉鎖信号を送出する比
較判断部である。

【００２０】次に、この実施例で使用される情報カード
１４を詳述する。この実施例に係る情報カード１４は、
図２及び図３に示すように、絶縁性のカード基材３０表
面に１８系統の受信用アンテナ素子３１及び送信用アン
テナ素子３２が設けられており、これらの各アンテナ素
子３１，３２は所謂ダイポールアンテナとして構成され
ている。

【００２１】特に、この実施例では、図４に示すよう
に、カード基材３０表面の略中央にバラクタダイオード
４１が設置され、このバラクタダイオード４１の一方側
端子４２には１８系統の受信用アンテナ素子３１のため
の片側アンテナ線材Ａ1〜Ａ18が所定角度間隔（この実
施例では１０゜）で放射状にスクリーン印刷され、バラ
クタダイオード４１の他方側端子４３には上記片側アン
テナ線材Ａ1〜Ａ18のペアとなる片側アンテナ線材Ａ19
〜Ａ36が所定角度間隔（この実施例では１０゜）で放射
状にスクリーン印刷されている。

【００２２】また、上記バラクタダイオード４１の一方
側端子４２には１８系統の送信用アンテナ素子３２のた
めの片側アンテナ線材Ｂ1〜Ｂ18が所定角度間隔（この
実施例では１０゜）で且つ片側アンテナ線材Ａ1〜Ａ18
から所定角度（この実施例では５゜）変位した位置に放
射状にスクリーン印刷され、バラクタダイオード４１の
他方側端子４３には上記片側アンテナ線材Ｂ1〜Ｂ18の
ペアとなる片側アンテナ線材Ｂ19〜Ｂ36が所定角度間隔
（この実施例では１０゜）で且つ片側アンテナ線材Ａ19
〜Ａ36から所定角度（この実施例では５゜）変位した位
置に放射状にスクリーン印刷されている。

【００２３】ここで、上記１８系統の受信用アンテナ素
子３１を構成するアンテナ線材Ａi（i＝1〜18）、Ａj
（j＝i+18）の長さは、図５に示すように、送信機１５
から送信されるマイクロ波Ｓの夫々の波長をλaとすれ
ばλa／２であり、また、１８系統の送信用アンテナ素
子３２を構成するアンテナ線材Ｂi（i＝1〜18）、Ｂj
（j＝i+18）の長さは、送信機１５から送信されるマイ
クロ波Ｓの第二高調波Ｓ'の夫々の波長をλbとすればλ
b／２である。例えば１０GHzのマイクロ波に対する受信
用アンテナ素子３１にあっては、アンテナ線材Ａ1＋Ａ1
9の長さは３０ｍｍ（λa）／２＝１５ｍｍであり、これ
に対応する送信用アンテナ素子３２にあっては、第二高
調波が２０GHzのマイクロ波になることから、そのアン
テナ線材Ｂ1＋Ｂ19の長さは１５ｍｍ（λb）／２＝７．
５ｍｍである。

【００２４】次に、この情報カード１４に所定の情報を
具備させるには、例えば図６に示すように、１８系統の
送信用アンテナ素子３２のうち第二高調波を生成しない
でよいもの（図６ではアンテナ線材Ｂ4−Ｂ22，Ｂ5−Ｂ
23，Ｂ8−Ｂ31，Ｂ13−Ｂ31，Ｂ16−Ｂ34，Ｂ17−Ｂ35
を対象）を途中で切断する（例えばアンテナ線材にパン
チ孔３３を開ける）。こうすることにより、１８系統の
送信用アンテナ素子３２のうち６系統のアンテナ素子Ｂ
4−Ｂ22，Ｂ5−Ｂ23，Ｂ8−Ｂ26，Ｂ13−Ｂ31，Ｂ16−
Ｂ34，Ｂ17−Ｂ35から第二高調波Ｓ'が生成されず、残
りの送信用アンテナ素子３２から第二高調波Ｓ'が生成
され、１８ビットの信号列が情報信号として取り出され
る。

【００２５】次に、この実施例に係る鉄道の自動改札口
システムの作動について説明する。この実施例におい
て、所定の情報が書き込まれた情報カード１４を所持し
たユーザＭが検査通路１０を通過しようとすると、図７
に示すように、送信機１５から単位ブロック（１検査）
毎に１８種類の情報検知用電波Ｓが検査通路１０に送信
される。

【００２６】今、ユーザＭが所持している情報カード１
４が図６に示すようなアンテナパターンを具備している
と仮定すると、仮に、各受信用アンテナ素子３１で上記
情報検知用電波Ｓを全て受信したとしても、送信用アン
テナ素子３２のうちＢ4−Ｂ22，Ｂ5−Ｂ23，Ｂ8−Ｂ2
6，Ｂ13−Ｂ31，Ｂ16−Ｂ34，Ｂ17−Ｂ35の６系統の送
信用アンテナ素子３２がアンテナ機能を発揮しないの
で、当該６系統の送信用アンテナ素子３２からは第二高
調波Ｓ'が生成されず、それ以外の送信用アンテナ素子
３２からのみ第二高調波Ｓ'が生成されることになり、
受信機１６の受信電波Ｓ'としては、図７のような情報
信号列が得られる。

【００２７】この後、信号判別器１７は受信機１６の受
信電波の変調信号を検波し、図７に示すように、上記情
報信号列に応じた二値信号データを組立て、比較判断部
１９へ当該データを送出する。そして、比較判断部１９
は受信した二値信号データとリファレンスデータ格納メ
モリ１８のリファレンスデータとを対比し、二値信号デ
ータがリファレンスデータに合致したならば、ゲート開
閉アクチュエータ１２を介してゲート１１を開放し、一
方、二値信号データがリファレンスデータに合致しない
ならば、ゲート開閉アクチュエータ１２にゲート閉鎖信
号を送出し、ゲート１１を閉鎖した状態を保つ。

【００２８】尚、この実施例では、送信用アンテナ素子
３２側のアンテナ線材を途中で切断することにより、情
報カード１４に所定の情報を具備させるようにしたが、
これに限られるものではなく、例えば受信用アンテナ素
子３１側のアンテナ線材（例えば図６に点線で示すよう
に、アンテナ線材Ａ4−Ａ22，Ａ5−Ａ23，Ａ8−Ａ31，
Ａ13−Ａ31，Ａ16−Ａ34，Ａ17−Ａ35を対象）を切断す
るようにしてもよいし、あるいは、受信用アンテナ素子
３１及び送信用アンテナ素子３２の両者の所定のアンテ
ナ線材を共に切断するようにしてもよい。

【００２９】また、上記実施例では、１８系統の受信用
アンテナ素子３１及び送信用アンテナ素子３２を一箇所
に放射状に配列したため、各アンテナ線材の角度間隔が
５゜と狭く、情報カード１４のサイズによってはアンテ
ナパターンが小さ過ぎて上述したアンテナ線材の切断処
理がし難くなる懸念がある。このような場合には、例え
ば図８に示すように、１８系統の受信用アンテナ素子３
１及び送信用アンテナ素子３２を２箇所に分散させ、ア
ンテナ線材間の角度間隔を大きくし（図８では１０
゜）、上述したアンテナ線材の切断処理を簡単にするこ
とが可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１ある
いは請求項２記載の発明によれば、カード基材に情報信
号ルールに従った所定のアンテナパターンを形成し、情
報検知用電波を送信することにより、必要な情報を電波
で取り出すことを可能としたので、例えば情報判別器に
カードそのものを挿入するというような面倒な人手作業
を介することなく、自動的に必要情報を容易に判別する
ことができる。特に、請求項３記載の発明によれば、情
報カードに書き込まれた必要情報を自動的に判別するシ
ステムを簡単に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る情報カード及びその情報判別
システムの構成を示す説明図である。

【図２】 この発明が適用された鉄道の自動改札口シス
テムの一実施例を示す説明図である。

【図３】 実施例に係る情報カードのアンテナパターン
を示す説明図である。

【図４】 実施例に係る情報カードにおけるアンテナ線
材の接続部構造の詳細を示す説明図である。

【図５】 実施例に係る情報カードにおけるアンテナ線
材の長さの設定方法を示す説明図である。

【図６】 実施例に係る情報カードに情報を具備させる
方法例を示す説明図である。

【図７】 実施例に係る鉄道の自動改札口システムの作
動例を示す説明図である。

【図８】 変形例に係る情報カードのアンテナパターン
を示す説明図である。

【符号の説明】

１…カード基材，２…受信用アンテナ素子，３…送信用
アンテナ素子，４…情報カード，５…検査通路，６…送
信手段，７…受信手段，８…情報分析手段，Ｓ…情報検
知用電波，Ｓ'…第二高調波

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０１Ｓ 13/74

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カード基材（１）に、周波数の異なる複
   数の情報検知用電波（Ｓ：Ｓ1〜Ｓn）が別個独立に受信
   される複数の受信用アンテナ素子（２：２(1)〜２(n)）
   と、各受信用アンテナ素子（２：２(1)〜２(n)）で受信
   された電波の第二高調波（Ｓ'：Ｓ1'〜Ｓn'）が夫々送
   信される複数の送信用アンテナ素子（３：３(1)〜３
   (n)）とを設けたことを特徴とする情報カード。
2. 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、予め決め
   られた情報信号ルールに従って複数の受信用アンテナ素
   子（２：２(1)〜２(n)）及び複数の送信用アンテナ素子
   （３：３(1)〜３(n)）の少なくとも一方側の該当するア
   ンテナ素子を途中で切断したことを特徴とする情報カー
   ド。
3. 【請求項３】 請求項２記載の情報カード（４）を所持
   する人（Ｍ）若しくは物が通過する検査通路（５）と、
   この検査通路（５）に対して周波数の異なる複数の情報
   検知用電波（Ｓ：Ｓ1〜Ｓn）を所定の時間間隔で送信す
   る送信手段（６）と、この送信手段（６）から送信され
   た電波のうち受信用アンテナ素子（２）で受信して送信
   用アンテナ素子（３）から送信された第二高調波
   （Ｓ'：Ｓ1'〜Ｓn'）を受信する受信手段（７）と、こ
   の受信手段（７）にて受信された信号を情報信号ルール
   に従って分析する情報分析手段（８）とを備えたことを
   特徴とする情報カードの情報判別システム。