JPH11282978A - 無線カード及びそれを用いた通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、コマンドの処理時間に関するデー
タを記憶しておくことにより、データ通信時における無
駄な待ち時間を削減して、迅速な通信処理を行なうこと
を可能とし得る無線カード及びそれを用いた通信方法を
提供することを目的としている。 【解決手段】無線通信によりデータの送受信が可能なも
ので、データを処理するデータ処理手段１９ｃと、デー
タを記録するメモリ１９ｄとを無線カード１９におい
て、メモリ１９ｄに、データ処理手段１９ｃの処理時間
に関する情報を記録するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、無線通信により
データの送受信を行なう携帯可能な無線カードの改良、
及びこの無線カードを用いた通信方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、近年では、特に鉄道に代
表される公共交通機関の駅において、自動改札システム
が広く普及してきている。ところで、現在使用されてい
る自動改札システムは、自動改札機本体に設けられた挿
入口に磁気式乗車券や磁気カード等を挿入して出改札を
行なう、いわゆる接触式が採用されている。

【０００３】このため、現状の自動改札システムでは、
出改札口付近における混雑の緩和対策の点、料金精算の
煩雑性解消の点、共通利用範囲の拡大の点等、種々の点
に渡って改良すべき課題が指摘されており、まだまだ十
分に実用に即したシステムになっているとは言えないの
が現状である。

【０００４】そこで、現在では、接触式の自動改札シス
テムで指摘された課題を解決するために、磁気式乗車券
に代えて無線カードを使用し、自動改札機とのデータ通
信を無線で行なうようにした、いわゆる非接触式の自動
改札システムが考えられており、その実用化に向けての
開発が盛んに行なわれている。

【０００５】この無線カードは、無線通信、データ処理
及びデータ記録の各機能を備え、定期券程度の携帯可能
な大きさに構成されている。また、自動改札機本体に
は、無線カードと無線によりデータ通信を行なうための
リーダ／ライタと、このリーダ／ライタを制御するため
の主制御部とが設置されている。

【０００６】ここで、今、無線カードとリーダ／ライタ
との間のデータ通信について説明すると、リーダ／ライ
タは、無線カードにコマンドを送信した場合、所定時間
以内に無線カードからレスポンスが返送されなければ、
無線カードに再度コマンドを送信するという、リトライ
処理を行なっている。

【０００７】ところで、リーダ／ライタから無線カード
に対して所定のコマンドが送信された場合に、無線カー
ドがそのコマンドを処理してリーダ／ライタにレスポン
スを返送するのに要する時間は、無線カードに使用され
ている回路やメモリの種類等によって大きく異なる。

【０００８】つまり、リーダ／ライタがコマンドパケッ
トの最終キャラクタを無線カードに送信してから、リー
ダ／ライタが無線カードから返送されるレスポンスパケ
ットの最終キャラクタを受信するまでの、いわゆるタイ
ムアウト時間は、無線カードによって大きくばらつくこ
とになる。

【０００９】このため、リーダ／ライタとしては、タイ
ムアウト時間の長い無線カードに合わせて、リトライ処
理のための待ち時間を設定しておかなければならず、タ
イムアウト時間の短い無線カードが使用された場合に
は、無駄な待ち時間が多くなるという問題が生じる。

【００１０】また、リーダ／ライタと主制御部とのデー
タ通信についても同様で、主制御部からリーダ／ライタ
に対して所定のコマンドを送信した場合のタイムアウト
時間時間は、リーダ／ライタに使用されている回路やメ
モリの種類等によって、大きくばらつくことになる。

【００１１】このため、主制御部としては、タイムアウ
ト時間の長いリーダ／ライタや無線カードが使用された
場合を考慮して、コマンド処理の待ち時間を設定してお
く必要があり、タイムアウト時間の短いリーダ／ライタ
や無線カードが使用された場合には、無駄な待ち時間が
多くなるという不都合が生じる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、無線カ
ードを用いた従来の通信システムでは、無線カードやリ
ーダ／ライタのタイムアウト時間のばらつきを吸収する
ために、リトライ処理やコマンド処理の待ち時間を長く
設定しているため、データ通信時に無駄な待ち時間が多
くなり、迅速な通信処理が行なえなくなるという問題を
有している。

【００１３】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、コマンドの処理時間に関するデータを記
憶しておくことにより、データ通信時における無駄な待
ち時間を削減して、迅速な通信処理を行なうことを可能
とし得る極めて良好な無線カード及びそれを用いた通信
方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明に係る無線カー
ドは、無線通信によりデータの送受信が可能なもので、
データを処理するデータ処理手段と、データを記録する
メモリとを備えたものを対象としている。そして、メモ
リに、データ処理手段の処理時間に関する情報を記録す
るようにしたものである。

【００１５】また、この発明に係る無線カードを用いた
通信方法は、無線通信によりデータの送受信が可能なも
ので、データを処理するデータ処理手段とデータを記録
するメモリとを備えた無線カードと、この無線カードに
コマンドを送信してレスポンスを受信する通信機器とよ
りなる通信システムを対象としている。

【００１６】そして、無線カードのメモリにデータ処理
手段の処理時間に関する情報を記録しておき、通信機器
がレスポンスを受信する際に、データ処理手段の処理時
間に関する情報を受信し、通信機器は処理時間に基づい
て無線カードとの通信を中断するようにしたものであ
る。

【００１７】上記のような無線カード及びそれを用いた
通信方法によれば、無線カードに内蔵されたメモリに、
データの処理時間に関する情報を記録しておくようにし
たので、データ通信時における無駄な待ち時間を削減し
て、迅速な通信処理を行なうことが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。すなわち、図１
（ａ），（ｂ）は、非接触式の自動改札システムに使用
される自動改札機１１の外観を示している。この自動改
札機１１は、通常、２台が１組となって駅の改札口等に
設置され、両者の間に利用者が通行する通路が形成され
るようになっている。

【００１９】この自動改札機１１は、本体１２と、この
本体１２の上方に通路方向に沿って架設されたポール部
１３とから構成されている。これら本体１２及びポール
部１３の側面には、出口検出器１４ａ，１４ｂ、人間検
出器１４ｃ及び進入検出器１４ｄ，１４ｅが、それぞれ
所定位置に設置されている。

【００２０】これら出口検出器１４ａ，１４ｂ、人間検
出器１４ｃ及び進入検出器１４ｄ，１４ｅは、それぞれ
光学的なセンサで構成されており、各検出器１４ａ〜１
４ｅの検出結果によって、利用者の通行状態が把握され
るようになっている。

【００２１】また、本体１２の通路方向の両端部には、
利用者の通行を制御する扉１５，１６がそれぞれ開閉自
在に設置されており、通行可否の判定結果に基づいて、
扉１５，１６が開閉制御されるようになっている。

【００２２】さらに、本体１２の上面には、後述する無
線カードと無線によるデータ通信を行なうリーダ／ライ
タ１７が設置されている。このリーダ／ライタ１７は、
本体１２に内蔵された主制御部１８によって制御されて
いる。この主制御部１８は、図示しない他の自動改札機
に設けられた主制御部や上位制御システム等と、ＬＡＮ
（Local Area Network）によって接続されている。

【００２３】そして、上記リーダ／ライタ１７は、図２
に示すように、上方に向けて電波を放出しており、無線
カード１９を、この電波を正常に受信することができる
領域２０内に位置させることによって、無線カード１９
とリーダ／ライタ１７との間でデータ通信が行なわれる
ようになる。

【００２４】この場合、リーダ／ライタ１７は、電波と
して、電力搬送波とデータ搬送波とを送出している。そ
して、無線カード１９では、受信した電波のうち、電力
搬送波から駆動用の電力を生成し、データ搬送波から例
えばコマンド等のデータを抽出している。

【００２５】ここで、主制御部１８は、図３に示すよう
に、リーダ／ライタ１７に対してポーリングコマンドを
送出している。そして、リーダ／ライタ１７は、主制御
部１８からのポーリングコマンドを受けて、無線カード
１９に対するポーリングコマンドを電波にして送出して
いる。

【００２６】図３では、リーダ／ライタ１７から送出さ
れた最初のポーリングコマンドに対して、無線カード１
９のいずれのスロット＃０〜＃３からもレスポンスがな
く、リーダ／ライタ１７が再度ポーリングコマンドを送
出した結果、２つのスロット＃１，＃３からポーリング
レスポンスが返送された例を示しており、このとき、リ
ーダ／ライタ１７から主制御部１８にポーリングレスポ
ンスが返送される。

【００２７】なお、ポーリングコマンドのタイムアウト
時間は、ポーリングコマンドそのものの処理時間（Fixe
d Response Time ）Ｔ１と、タイムスロット時間（Vari
ableResponse Time）Ｔ２とで構成される。そして、処
理時間Ａは、２．４１７ｍｓであり、タイムスロット時
間Ｂは、１．２０８ｍｓに規定されている。

【００２８】ここにおいて、無線カード１９には、詳細
は後述するが、入力されたコマンドの処理時間に関する
データが予め記憶されており、このデータがポーリング
レスポンスとともにリーダ／ライタ１７に供給されるよ
うになっている。

【００２９】このため、リーダ／ライタ１７では、無線
カード１９にコマンドを送出した場合、そのコマンドの
処理時間に関するデータを見て、リトライ処理やコマン
ド処理の待ち時間を適切な長さに設定することができ、
また、この処理時間に関するデータに基づいて、予定の
処理時間を経過したときには無線カード１９との通信を
中断することができるので、無駄な待ち時間を削減し迅
速な通信処理を行なうことができるようになる。

【００３０】また、同様に、リーダ／ライタ１７にも、
詳細は後述するが、入力されたコマンドの処理時間に関
するデータが予め記憶されており、このデータがポーリ
ングレスポンスとともに主制御部１８に供給されるよう
になっている。

【００３１】このため、主制御部１８では、リーダ／ラ
イタ１７にコマンドを送出した場合、そのコマンドの処
理時間に関するデータを見て、コマンド処理の待ち時間
を適切な長さに設定することができるので、無駄な待ち
時間を削減し迅速な通信処理を行なうことができるよう
になる。

【００３２】図４は、上記無線カード１９の詳細を示し
ている。すなわち、リーダ／ライタ１７から送出された
電波は、アンテナ１９ａで受信され、無線通信制御回路
１９ｂを介して演算処理回路１９ｃに供給されて所定の
データ処理が施された後、不揮発性のメモリ１９ｄに格
納される。また、メモリ１９ｄから読み出されたデータ
は、演算処理回路１９ｃによりデータ処理された後、無
線通信制御回路１９ｂ及びアンテナ１９ａを介して、リ
ーダ／ライタ１７に返送される。

【００３３】そして、上記メモリ１９ｄの記憶領域は、
図５に示すように、プログラム領域とシステム領域とに
分割されており、システム領域の中に設定されたパラメ
ータ領域に、上述したコマンドの処理時間に関するデー
タが記憶されている。

【００３４】図５に示す例では、コマンドの処理時間に
関するデータとして、メモリ１９ｄへの１ブロック分の
データの書き込みに要する時間を示す書き込み遅延時間
（Write Delay Time）と、メモリ１９ｄからの１ブロッ
ク分のデータの読み出しに要する時間を示す読み出し遅
延時間（Read Delay Time ）と、リーダ／ライタ１７と
の相互認証に要する時間を示す認証遅延時間（Authenti
cation Delay Time ）と、外部要求されたサービスに要
する時間を示す要求サービス遅延時間（Request Servic
e Delay Time）とを示している。

【００３５】ただし、これらのコマンド処理時間を示す
データは、遅延時間そのものを表わしているのではな
く、遅延時間を計算するためのパラメータとして記憶さ
れている。つまり、各データは、図６に示すように、８
ビットで構成されており、下位３ビットｂ0 〜ｂ2 が遅
延時間を計算するパラメータの実数部Ａとなり、その上
位３ビットｂ3 〜ｂ5 が遅延時間を計算するパラメータ
の実数部Ｂとなり、上位２ビットｂ6 ，ｂ7 が遅延時間
を計算するパラメータの指数部Ｅとなる。

【００３６】そして、遅延時間は、 Ｔ×［（Ｂ＋１）×ｎ＋（Ａ＋１）］×４^E なる式で算出される。この場合、 Ｔ＝（１／１３．５６Ｅ６）×２¹² ＝０．３０２０ｍｓ であり、ｎは、認証またはサービスコマンドではサービ
ス数となり、書き込み読み出しコマンドではブロック数
となる。

【００３７】次に、図７は、上記リーダ／ライタ１７の
詳細を示している。すなわち、前記主制御部１８から出
力されたデータは、入力端子１７ａ及び通信制御回路１
７ｂを介して演算処理回路１７ｃに供給される。この演
算処理回路１７ｃは、ＲＯＭ（Read Only Memory）１７
ｄに記憶されたプログラムに基づいて、入力されたデー
タにＲＡＭ（Random Access Memory）１７ｅを利用して
所定のデータ処理を施し、通信制御回路１７ｆ及び無線
通信制御回路１７ｇを介して、アンテナ１７ｈより無線
カード１９に送信される、そして、上記ＲＯＭ１７ｄの
記憶領域は、図８に示すように、プログラム領域とシス
テム領域とに分割されており、システム領域の中に設定
されたパラメータ領域に、上述したコマンドの処理時間
に関するデータが記憶されている。

【００３８】図８に示す例では、コマンドの処理時間に
関するデータとして、特に長い処理時間を必要とするコ
マンドに対する最大待ち時間を記憶している。すなわ
ち、リーダ／ライタ１７のアクセスキーを変更する（Ch
ange Reader/Writer Access Key ）コマンドの応答待ち
時間と、リーダ／ライタ１７のアクセスキーを変更する
（Change Reader/Writer Access Key ）コマンドの実行
待ち時間と、通信モードを変更する（Change Communica
tion Mode ）コマンドの応答待ち時間と、通信モードを
変更する（Change Communication Mode ）コマンドの実
行待ち時間と、リセットコマンドの実行待ち時間とを示
している。

【００３９】ただし、これらのコマンド処理時間を示す
データは、最大待ち時間そのものを表わしているのでは
なく、最大待ち時間を計算するためのパラメータとして
記憶されている。つまり、各データは、図９に示すよう
に、８ビットで構成されており、下位４ビットｂ0 〜ｂ
3 が待ち時間を計算するパラメータの実数部Ｒとなり、
上位４ビットｂ4 〜ｂ7 が待ち時間を計算するパラメー
タの指数部Ｅとなる。

【００４０】そして、最大遅延時間Ｗは、 Ｗ＝（Ｒ＋１）×４^E なる式で算出される。

【００４１】上記した実施の形態によれば、無線カード
１９のメモリ１９ｄに、コマンドの処理に要する遅延時
間を算出するためのパラメータデータを記憶しておき、
このパラメータデータをポーリングレスポンスとともに
リーダ/ ライタ１７に供給するようにしている。

【００４２】このため、リーダ／ライタ１７では、無線
カード１９にコマンドを送出した場合、そのコマンドに
対応するパラメータデータから遅延時間を算出して、リ
トライ処理やコマンド処理の待ち時間を適切な長さに設
定することができるので、無駄な待ち時間を削減し迅速
な通信処理を行なうことができるようになる。

【００４３】また、リーダ/ ライタ１７のＲＯＭ１７ｄ
に、コマンドの処理に要する最大待ち時間を算出するた
めのパラメータデータを記憶しておき、このパラメータ
データをポーリングレスポンスとともに主制御部１８に
供給するようにしている。

【００４４】このため、主制御部１８では、リーダ/ ラ
イタ１７にコマンドを送出した場合、そのコマンドに対
応するパラメータデータから最大待ち時間を算出して、
コマンド処理の待ち時間を適切な長さに設定することが
できるので、無駄な待ち時間を削減し迅速な通信処理を
行なうことができるようになる。

【００４５】なお、この発明は上記した実施の形態に限
定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
コマンドの処理時間に関するデータを記憶しておくこと
により、データ通信時における無駄な待ち時間を削減し
て、迅速な通信処理を行なうことを可能とし得る極めて
良好な無線カード及びそれを用いた通信方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る無線カード及びそれを用いた通
信方法の実施の形態を示すもので、非接触式の自動改札
機の外観を示す図。

【図２】同実施の形態における自動改札機と無線カード
との通信可能領域を説明するために示す図。

【図３】同実施の形態におけるポーリングコマンドとポ
ーリングレスポンスとの通信形態を説明するために示す
図。

【図４】同実施の形態における無線カードの詳細を示す
ブロック構成図。

【図５】同無線カードに備えられたメモリに記憶されて
いるコマンド処理に要する遅延時間を説明するために示
す図。

【図６】同遅延時間に関するパラメータのデータ構造を
説明するために示す図。

【図７】同実施の形態におけるリーダ／ライタの詳細を
示すブロック構成図。

【図８】同リーダ／ライタに備えられたメモリに記憶さ
れているコマンド処理に要する最大待ち時間を説明する
ために示す図。

【図９】同最大待ち時間に関するパラメータのデータ構
造を説明するために示す図。

【符号の説明】

１１…自動改札機、 １２…本体、 １３…ポール部、 １４ａ，１４ｂ…出口検出器、 １４ｃ…人間検出器、 １４ｄ，１４ｅ…進入検出器、 １５，１６…扉、 １７…リーダ／ライタ、 １８…主制御部、 １９…無線カード、 ２０…領域。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線通信によりデータの送受信が可能な
   もので、前記データを処理するデータ処理手段と、前記
   データを記録するメモリとを備えた無線カードにおい
   て、前記メモリに、前記データ処理手段の処理時間に関
   する情報を記録するようにしたことを特徴とする無線カ
   ード。
2. 【請求項２】 無線通信によりデータの送受信が可能な
   もので、前記データを処理するデータ処理手段と前記デ
   ータを記録するメモリとを備えた無線カードと、この無
   線カードにコマンドを送信してレスポンスを受信する通
   信機器とよりなる通信システムにおいて、前記無線カー
   ドのメモリに前記データ処理手段の処理時間に関する情
   報を記録しておき、前記通信機器がレスポンスを受信す
   る際に、前記データ処理手段の処理時間に関する情報を
   受信し、前記通信機器は前記処理時間に基づいて前記無
   線カードとの通信を中断することを特徴とする無線カー
   ドを用いた通信方法。