JP2008251024A

JP2008251024A - 電車の改札システム

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Publication number: JP2008251024A
Application number: JP2008119572A
Authority: JP
Inventors: Akira Fusamoto; 章房本; Taku Yamaguchi; 卓山口
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-05-01
Filing date: 2008-05-01
Publication date: 2008-10-16

Abstract

【課題】携帯電話端末が電子切符や電子回数券としても機能する電車の改札システムを提供する。
【解決手段】人が通過する改札口とＩＣカード機能部６ａを備えた携帯電話端末機５とからなる電車の改札システムであって、前記改札口には電磁波を発信する発信回路と、前記電磁波が影響する磁界内に前記ＩＣカード機能部が存在した場合にそれを検知するアンテナを備えた通信部を有するリーダ／ライタ装置が設けられ、前記携帯電話端末機５は提携会社と情報データの送受信をするための携帯電話端末用アンテナ１４と、前記通信部と送受信をするためのＩＣカード機能部用アンテナ１８を有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＩＣカード機能を具備した携帯電話端末を含んだ電車の改札システムに関する。

近年、ＩＣカードの本格的な普及を目的として、各業界で様々な事業化が予定されている。例えば、ＪＲ東日本が予定している電子切符（ＩＣ定期券）である。これらのＩＣカードは、信頼性及び用途の面から非接触タイプのＩＣカードが使用される。

また、非接触型のＩＣカードは通信距離、方式（使用周波数等）により「密着型」「近接型」「近傍型」に分類されており、それぞれについて、国際標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１０５３６、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３、ＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３として規格化が進められている。例えば、「密着型」のリーダ装置との最大通信距離は約２ｍｍである。同様に、「近接型」は約１０ｃｍ、「近傍型」は約７０ｃｍである。

また、通常、非接触型のＩＣカードは、形状が名刺大で、電源を持っていない。そのため、ＩＣカードが動作するための電力は、リーダ／ライタ装置からの電磁波にて供給される。

また、通常、ＩＣカードに情報を入力及び出力する場合は、リーダ／ライタ装置を介して行われる。

上記に示すように、通常、ＩＣカードは電源を備えておらず、リーダ／ライタ装置からの電磁波にてＩＣが動作するための電力が供給され、しかも電波法で定められている電力にしようとすると通信距離が短くなってしまう欠点がある。

また、ＩＣカードは表示機能を備えていないため、ＩＣカードに記録されている情報データを見る場合は、別個にリーダ／ライタ装置を介さなければならないという欠点がある。

更に、電子定期券の情報を持つ場合は、入金等の情報データを入力するたびにリーダ／ライタ装置を介して行う必要があり、不便である。

そこで本発明の第１の目的は、必要な情報の入力と、その情報の確認又は認証と、が容易にできるＩＣカード及びＩＣカード機能を具備した携帯電話端末を提供することである。また、第２の目的は、形状等を変えることなく通信距離を伸ばすことが可能なＩＣカード機能を具備した携帯電話端末を提供することにある。

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

本発明に係る電車の改札システムは、人が通過する改札口とＩＣカード機能部（６ａ）を備えた携帯電話端末機（５）とからなる電車の改札システムであって、前記改札口には電磁波を発信する発信回路（３７）と、前記電磁波が影響する磁界内に前記ＩＣカード機能部が存在した場合にそれを検知するアンテナを（４０）を備えた通信部（３８）を有するリーダ／ライタ装置（３５）が設けられ、前記携帯電話端末機（５）は提携会社と情報データの送受信をするための携帯電話端末用アンテナ（１４）と、前記通信部（３８）と送受信をするためのＩＣカード機能部用アンテナ（１８）を有し、また前記携帯電話端末機（５）はＣＰＵ（１３）を内蔵し、前記ＩＣカード機能部（６ａ）はＣＰＵ（１７）を内蔵し、前記ＣＰＵ（１３）は、前記ＩＣカード機能部と情報データの入出力を行うためのＩ／Ｏ装置（７）、携帯電話端末の操作を行うための操作部（１０）、携帯電話端末機（５）内の通信部（１１）および情報を表示するための表示部（１２）を制御し、前記ＣＰＵ（１７）は前記携帯電話端末機（５）と情報データの入出力を行うためのＩ／Ｏ装置（８）、前記アンテナ（１８）を備えた送受信部（１６）及びメモリ（１５）を制御し、前記メモリ（１５）には定期券の有効期限または残金が記憶され、前記ＩＣカード機能部（６ａ）の送受信部（１６）は前記リーダ／ライタ装置（３５）が発信する電磁波を検出し、前記電源供給装置（２０）は前記検出信号を受けて前記ＩＣカード機能部（６ａ）の各部への電源供給を開始し、前記ＩＣカード機能部用アンテナ（１８）が前記リーダ／ライタ装置の磁界領域内に存在するときのみ作動し、且つ前記ＣＰＵ（１７）が決定する通信時間相当のみ前記電源（９）からの電力を前記ＩＣカード機能部の各部へ供給するとともに、前記ＣＰＵ（１７）の指示に基づいて前記電源供給を停止することを特徴とする。

また、有効期限が切れる場合には、自動的に所定の場所（電子定期発行所）に入金して、電子定期券の有効期限を更新する処理が行われるようにするとよい。

以上に説明したように、本発明によれば、ＩＣカード又はＩＣカード機能を具備する携帯電話端末のメモリに記録されている情報データの内容が容易に確認でき、電子定期券としても機能する携帯電話端末とすることができ便利である。また、ＩＣカード機能部のメモリへの記録がリーダ／ライタを使用しなくても、携帯会社に接続して情報データを受信するのみで、その情報データをＩＣカード機能部のメモリに記録できる。更にＩＣカード機能部の電源回路に外部より外部電源としてＩＣカードを動作させるための電力を供給することにより通信距離を伸ばすことができる。

以下、本発明の電子定期券としても機能する携帯電話端末の実施形態について詳細に説明する。図１は携帯電話端末を利用した無線通信システムのシステム図である。

無線通信システム１は、携帯電話端末２と提携会社３と店舗４とから構成される。本発明にあっては、店舗４の代わりに電車の改札口にリーダ／ライタ装置３５を備えている。

携帯電話端末２は、携帯電話端末機５と、前記携帯電話端末機５に内蔵されるＩＣカード機能部６と、から構成される。このＩＣカード機能部６は非接触式である。この携帯電話端末機５とＩＣカード機能部６には、双方で情報データの交換（移動）するための入出力手段としての入出力装置（以下、「Ｉ／Ｏ装置７、８」と呼ぶ。）を備える。この携帯電話端末機５とＩＣカード機能部６とは、このＩ／Ｏ装置７、８を介して接続される。

Ｉ／Ｏ装置７、８は、例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６やＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３やＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３規格に準拠しているものを使用することも可能である。

この携帯電話端末機５は、ＩＣカード機能部６と情報データの入出力を行うためのＩ／Ｏ装置７と、電源９と、携帯電話端末機の操作を行うための操作部１０と、外部から情報データを受信するためのアンテナ１４を有する通信部１１と、情報を表示するための表示部１２と、ＣＰＵ１３と、から構成される。この携帯電話端末機５は、例えば携帯電話等である。また、通信部１１は提携会社３の各端末３ａ〜３ｃと通信回線を介して接続される。

また、ＩＣカード機能部６は、携帯電話端末機５と情報データの入出力を行うためのＩ／Ｏ装置８と、情報データを記憶するためのメモリ１５と、情報データの送受信を行うためのアンテナ１８を有する送受信部１６と、集積回路を含むＣＰＵ１７と、から構成される。また、送受信部１６は、リーダ／ライタ装置３５と無線回線を介して情報の送受信が行われる。

このように携帯電話端末２は、提携会社と情報データの送受信をするための通信手段としての通信部１１と情報データを表示するための表示手段としての表示部１２とを有する携帯電話端末２の内部に、情報データを移動するための入出力手段としてのＩ／Ｏ装置７、８を介して、情報データを記憶するための記憶手段としてのメモリ１５とを有するＩＣカード機能部６を備えているので、通信部１１により受信する情報データを直接ＩＣカード機能部６のメモリ１５に記憶することができる。また、ＩＣカード機能部６に記憶されている情報データをＩ／Ｏ装置７、８を介して、携帯電話端末５の表示部１２に表示することができる。

また、携帯電話端末機５及びＩＣカード機能部６のＣＰＵ１３、１７は、接続されている装置等の全体の制御を行うコントローラである。また、ＣＰＵ１３、１７は、例えば、ＣＰＵにＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を有する１チップマイコンから構成される。

また、携帯電話端末機５及びＩＣカード機能部６のアンテナ１４、１８は、巻線コイルや埋込コイル、プリント配線コイル、印刷コイル、エッチングコイル、オンチップコイル等が使用される。

この携帯電話端末２には、種々のクレジットカード会社、銀行等の提携会社３の各端末３ａ〜３ｃから決済等に必要な情報データが受信される。情報データの受信は、携帯電話端末２を利用して提携会社３に接続後、操作部１０により暗証番号等の必要な情報を入力又は選択して行う。受信した情報データは、ＣＰＵ１３でＩＣカード機能部６への伝送に適した信号形式に変換して伝送する。ＩＣカード機能部６のＣＰＵ１７は、Ｉ／Ｏ装置７、８を介して、記憶するのに適した信号形式に変換してＩＣカード機能部６のメモリ１５に記憶される。

メモリ１５に、定期券等の期間情報を記憶することにより、定期券として利用することができる。

記憶した情報データは、携帯電話端末機５の入力装置１０等から情報データを指定することにより、ＩＣカード機能部６のＣＰＵ１７によりメモリ１５に記憶された情報データを読み出して携帯電話端末機５への伝送に適した信号形式に変換後、Ｉ／Ｏ装置７、８を介して携帯電話端末機５に伝送される。伝送された情報データは、携帯電話端末機５のＣＰＵ１３により表示部１２に表示するための信号形式に変換後、表示部１２により表示される。

リーダ／ライタ装置３５と端末機３６とは電気的に接続されている。リーダ／ライタ装置３５は、発信回路３７と通信部３８と復調回路３９とアンテナ４０とを有する。この発信回路３７により所定の電磁波が発信され、その電磁波が影響する磁界内に存在するＩＣカード機能部６を通信部３８により検知し、そのＩＣカード機能部６に記憶されている情報データが受信される。受信された情報データは、復調回路３９により、ＩＣカード機能部６から変調されて送信された情報データが復調されるとともに、端末機３６においてその情報データを読み取るために適した信号形式に変換される。変換された情報データは、端末機３６で読み取られるとともに、所定の表示形式に変換後、画面上に表示される。

また、クレジット会社等から情報をＩＣカード機能部６のメモリ１５に記憶する場合やＩＣカード機能部６とリーダ／ライタ装置３５により情報の送受信をする場合等においては、データの漏洩、偽造等の不正使用を防止するための暗号化や暗号化されたデータの複合化等が行われる。具体的には、例えば、データの漏洩等による不正使用を防ぐために、ＩＣカード機能部６とは別の個人識別用ＩＤカード等との併用が行われる。また、暗号としてピンコードやＤＥＳ等を利用する場合もある。その使用形態によって、使い分ければよい。

ここで、例えば、通信端末を利用し店舗で商品を購入し決済を行う処理について説明する。

図３は、決済処理のフローチャート図である。なお、理解しやすいように、図１の装置と関連する符号を付するがこれにより限定されるものではない。

店舗４において商品を購入するための決済を行う場合は、店舗４に備えられているリーダ／ライタ装置３５近傍（磁界領域４５内）に、通信端末２をかざす。リーダ／ライタ装置３５は、発信手段としての発信回路３７により所定の電磁波が発信されており（ステップＳ１）、磁界領域４５内において通信端末２がかざされると、通信端末２に備えられているＩＣカード機能部６がその電磁波を受信する（ステップＳ２）。電磁波を受信したＩＣカード機能部６は、必要な情報データをメモリ１５から抽出し（ステップＳ３）、情報データを変調してリーダ／ライタ装置３５に送信する（ステップＳ４）。リーダ／ライタ装置３５は、情報データを受信し（ステップＳ５）、復調する。復調された情報データは所定の形式に変換後、端末機３６に表示される（ステップＳ６）。店舗４の店員は端末機３６に表示された情報データを確認し、決済がされる（ステップＳ７）。決済後、支払方法（１回払い、分割払い）などの決済情報データが通信端末２に送信される（ステップＳ８）。通信端末２はその決済情報データを受信し（ステップＳ９）、ＩＣカード機能部６のメモリ１５に記憶する（ステップＳ１０）。記憶した情報データは、表示部１２により確認できる（ステップＳ１１）。

図２は本実施形態のシステム図である。なお、図２において、図１と共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。

図示のように、ＩＣカード機能部６ａは電源供給装置２０を備える。電源供給装置２０は、携帯電話端末機５の電源９からＩＣカード機能部６ａが動作するための電力を受けて、ＩＣカード機能部６ａの各部へその電力を供給するための装置である。電源供給装置２０は、ＩＣカード機能部６ａのアンテナ１８がリーダ／ライタ装置の磁界領域４５内に存在する時のみ作動し、ＩＣカード機能部６ａの各部に電力が供給される。

このように、ＩＣカード機能部６ａには、電源供給手段としての電源供給装置２０が備えられ、所定の通信距離を得るのに必要な電力が携帯電話端末２ａの電源から供給される。また、無駄な電力の消耗を避けるため、必要最低限の時間（通信時間相当）のみ、電力がＩＣカード機能部６ａの各部に供給されるようにした。そのため、ＩＣカード機能部６ａとリーダ／ライタ装置３５との通信距離を伸ばすことが可能であるとともに、無駄な電力を使用することがない。また、ＩＣカード機能部６ａに供給する電力と通信距離の設定によりＩＣカード機能部６ａのアンテナ１８を小さくすることも可能である。

本発明においては、リーダ／ライタ装置３５を電車の改札口に備えることにより、電子切符や電子回数券としても機能する。また予め、通信端末２のＩＣカード機能部６のメモリ１５に定期券の有効期限などの情報を記憶させることにより、電子定期券として機能する。

また、この通信端末２を電子財布として使用する場合は、ＩＣカード機能部６のメモリ１５に記憶されている電子財布としての残金がゼロ又は一定金額以下となった場合には、提携している銀行等に通信回線を通じて自動的に入金するようにするとよい。また、電子定期券として使用する場合は、有効期限が切れる場合には、自動的に所定の場所（電子定期発行所）に入金して、電子定期券の有効期限を更新する処理が行われるようにするとよい。

通信端末を利用した無線通信システムのシステム図である。ＩＣカードを具備した通信端末の他の実施形態のシステム図である。決済処理のフローチャート図である。

符号の説明

２… 携帯電話端末
３… 提携会社
４… 店舗
６、６ａ… ＩＣカード機能部
７、８… Ｉ／Ｏ装置
９… 電源
１１… 通信部
１２… 表示部
１５… メモリ
１６… 送受信装置
１７… ＣＰＵ
１８、４０… アンテナ
２０… 電源供給装置
３５… リーダ／ライタ装置
３７…発信回路
３８…通信部

Claims

人が通過する改札口とＩＣカード機能部（６ａ）を備えた携帯電話端末機（５）とからなる電車の改札システムであって、前記改札口には電磁波を発信する発信回路（３７）と、前記電磁波が影響する磁界内に前記ＩＣカード機能部が存在した場合にそれを検知するアンテナを（４０）を備えた通信部（３８）を有するリーダ／ライタ装置（３５）が設けられ、前記携帯電話端末機（５）は提携会社と情報データの送受信をするための携帯電話端末用アンテナ（１４）と、前記通信部（３８）と送受信をするためのＩＣカード機能部用アンテナ（１８）を有し、また前記携帯電話端末機（５）はＣＰＵ（１３）を内蔵し、前記ＩＣカード機能部（６ａ）はＣＰＵ（１７）を内蔵し、前記ＣＰＵ（１３）は、前記ＩＣカード機能部と情報データの入出力を行うためのＩ／Ｏ装置（７）、携帯電話端末の操作を行うための操作部（１０）、携帯電話端末機（５）内の通信部（１１）および情報を表示するための表示部（１２）を制御し、前記ＣＰＵ（１７）は前記携帯電話端末機（５）と情報データの入出力を行うためのＩ／Ｏ装置（８）、前記アンテナ（１８）を備えた送受信部（１６）及びメモリ（１５）を制御し、前記メモリ（１５）には定期券の有効期限または残金が記憶され、前記ＩＣカード機能部（６ａ）の送受信部（１６）は前記リーダ／ライタ装置（３５）が発信する電磁波を検出し、前記電源供給装置（２０）は前記検出信号を受けて前記ＩＣカード機能部（６ａ）の各部への電源供給を開始し、前記ＩＣカード機能部用アンテナ（１８）が前記リーダ／ライタ装置の磁界領域内に存在するときのみ作動し、且つ前記ＣＰＵ（１７）が決定する通信時間相当のみ前記電源（９）からの電力を前記ＩＣカード機能部の各部へ供給するとともに、前記ＣＰＵ（１７）の指示に基づいて前記電源供給を停止することを特徴とする電車の改札システム。