JP2020046816A - 読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】利便性を向上することが可能な読取装置を提供する。【解決手段】券媒体との間での無線通信により前記券媒体から識別情報を読み取る第１無線通信部と、前記券媒体との間での無線通信により決済処理を行う第２無線通信部と、を備え、前記第１無線通信部及び前記第２無線通信部は、それぞれの通信エリアが重複するように配置された、読取装置。【選択図】 図３

Description

本発明の実施形態は、読取装置に関する。

従来、非接触ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）カードを用いた非接触通信システム（磁界通信システム）が知られている。このような非接触通信システムは、例えば、電子乗車券の改札処理、及び、電子マネーの決済処理等に適用されている。非接触通信システムでは、非接触ＩＣカードが備えるアンテナが、リーダライタ（Ｒ／Ｗ）装置の磁界アンテナから送信される磁界信号を受信し、これに応じて所定の情報を磁界信号としてＲ／Ｗ装置に送信することにより、非接触ＩＣカードとＲ／Ｗ装置との間での磁界通信が確立される。また、従来、誘電体を伝送媒体として使用して、高周波信号または高周波電力等を伝送する伝送システムが知られている。この伝送システムでは、例えば誘電体である人体が伝送装置の電極に触ったときに、伝送装置との電界通信が確立される。
一例では、磁界通信と電界通信との双方を実現可能な伝送システムが提案されている。

特開２０１７−２０８６５０号公報

本実施形態の目的は、利便性を向上することが可能な読取装置を提供することにある。

本実施形態によれば、
券媒体との間での無線通信により前記券媒体から識別情報を読み取る第１無線通信部と、前記券媒体との間での無線通信により決済処理を行う第２無線通信部と、を備え、前記第１無線通信部及び前記第２無線通信部は、それぞれの通信エリアが重複するように配置された、読取装置が提供される。

図１は、施設の出入り口に設置された改札機１Ａ及び１Ｂを示す図である。 図２は、図１に示した改札機１Ｂの構成を示すブロック図である。 図３は、第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０の設置例を示す断面図である。 図４は、第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０の他の設置例を示す断面図である。 図５は、第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０の他の設置例を示す断面図である。 図６は、第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０の設置例を示す側面図である。 図７は、第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０の他の設置例を示す側面図である。 図８は、本実施形態の運用例を示す図である。 図９は、Ａ駅の改札機１Ａにおける入場処理を説明するためのフローチャートである。 図１０は、Ｂ駅の改札機１Ｂにおける出場処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。

本実施形態で説明する読取装置は、券媒体から所定の情報を読み取るものであり、施設への入場処理や施設からの出場処理を行う改札機、料金の精算処理を行う精算機、券媒体を発行する発行機などに適用可能である。以下、読取装置の改札機への適用例について説明する。

図１は、施設の出入り口に設置された改札機１Ａ及び１Ｂを示す図である。改札機１Ａは、施設への入場処理を行うものである。改札機１Ｂは、施設からの出場処理を行うものである。図示した例では、改札機１Ａ及び１Ｂは、通路１Ｒを挟んで向かい合うように設置されている。

改札機１Ａ及び１Ｂの各々は、第１無線通信部１１０と、第２無線通信部１２０と、表示部１３０と、筐体１４０と、を備えている。図示しないが、筐体１４０には、通路１Ｒに対して開閉可能に設けられたドア、利用者に対して音声案内等を出力するスピーカ、通路１Ｒを通過する利用者を検知する人間検知センサなどが設けられている場合もある。

筐体１４０は、第１無線通信部１１０、第２無線通信部１２０、表示部１３０などを収容している。筐体１４０は、通路１Ｒに沿って延びる上面１４０Ｕと、通路１Ｒに面する側面１４０Ｓと、を備えている。上面１４０Ｕ及び側面１４０Ｓは、互いに交差する。上面１４０Ｕは、側面１４０Ｓと通路１Ｒとの間に位置している。第１無線通信部１１０は、側面１４０Ｓに設けられている。第２無線通信部１２０は、上面１４０Ｕに設けられている。表示部１３０は、上面１４０Ｕに設けられ、第２無線通信部１２０に対して通路１Ｒの進行方向下流側に位置している。

このような改札機１Ａ及び１Ｂの各々は、第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０を介して、利用者が所持する券媒体から情報を読み取り、改札処理を行うものである。券媒体とは、例えば、ＩＣカード、携帯情報端末機器，ＲＦＩＤタグなどである。券媒体は、改札処理に必要な情報として、例えば、券媒体の識別情報、利用者の個人情報などを有している。

本実施形態では、第１無線通信部１１０は、券媒体との間で電磁誘導方式の無線通信により、券媒体から識別情報を読み取るものである。また、第２無線通信部１２０は、券媒体との間で電磁誘導方式の無線通信により、決済処理を行うものである。第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０は、同一の周波数帯域で無線通信を行い、一例では、券媒体との間で１３．６５ＭＨｚの周波数帯で無線通信を行う。

本実施形態では、改札機１Ａ及び１Ｂの基本構成は同一であるが、一部の機能を省略してもよい。例えば、入場処理を行う改札機１Ａでは、主に識別情報の読取を行う一方で、決済処理を行わない場合が想定される。このような場合には、改札機１Ａでは、第２無線通信部１２０を省略してもよい。

図２は、図１に示した改札機１Ｂの構成を示すブロック図である。改札機１Ｂにおいて、制御部１００は、メモリ１５０に記憶されたプログラムに基づいて、第１無線通信部１１０、第２無線通信部１２０、表示部１３０、通信部１６０などを制御する。メモリ１５０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリなどを含み、各種プログラムの他に、改札処理に必要な情報、券媒体から読み取った情報、上位機器から受信した情報等の各種情報を記憶している。

第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０は、上記の通り、券媒体Ｔとの間で無線通信を行う。

通信部１６０は、例えば、通信回線２００を介して、上位機器である管理サーバ２１０あるいは決済用サーバ２２０と通信を行うものである。
例えば、管理サーバ２１０は、各駅等の施設に設置されたサーバ、鉄道会社のセンターサーバである。このような管理サーバ２１０は、券媒体から読み取った情報等を保持し、利用者の乗車区間や滞在時間を管理し、利用者の通路１Ｒの通行可否判定を行い、運賃等の料金を算出するものである。
決済用サーバ２２０は、例えば、電子マネーのサービス会社、金融機関、クレジットカード会社などのサーバである。このような決済用サーバ２２０は、決済処理を行うものである。

図３は、第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０の設置例を示す断面図であり、ここでは、筐体１４０の上面１４０Ｕ及び側面１４０Ｓと交差する断面図を示している。

第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０は、それぞれの通信エリアが重複するように配置されている。つまり、第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０は、筐体１４０において、Ｌ字状に搭載されている。以下に、より具体的に説明する。

第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０は、それぞれ、アンテナ１１１及び１２１を備えている。アンテナ１１１は、第１面１１２内で導線を巻くことによって形成されたコイル状のアンテナである。第１面１１２は、例えば側面１４０Ｓと平行な面である。アンテナ１２１は、第２面１２２内で導線を巻くことによって形成されたコイル状のアンテナである。第２面１２２は、第１面１１２と交差し、例えば上面１４０Ｕと平行な面である。図示した例では、第１面１１２及び第２面１２２は、互いに直交している。

アンテナ１１１は、通信エリア１１３を有し、アンテナ１２１は、通信エリア１２３を有している。これらの通信エリア１１３及び１２３は、券媒体Ｔとの間で通信が可能な範囲に相当する。図示したように、通信エリア１１３は、側面１４０Ｓから第２無線通信部１２０の直上を通り、通路１Ｒに向かって延びている。通信エリア１２３は、上面１４０Ｕから上方に向かって延びている。但し、通信エリア１２３は、通信エリア１１３より狭い。第２無線通信部１２０は、第１無線通信部１１０よりも低出力のタイプである。このため、通信エリア１２３は、上面１４０Ｕの近傍に形成される一方で、上面１４０Ｕから離れた上方には延びていない。これにより、上面１４０Ｕの近傍の位置には、通信エリア１１３及び１２３が互いに重複する領域が形成され、上面１４０Ｕから離間した位置には、通信エリア１１３の外側に通信エリア１１３の領域が形成される。

第２無線通信部１２０は、アンテナ１２１の上に、タッチ部１２４を備えている。タッチ部１２４は、券媒体Ｔをかざすことを利用者に促すためのラベルや発光素子を備えている。ここで、利用者が券媒体Ｔをタッチ部１２４にかざす動作に伴う通信処理の一例について説明する。

図中に示す第１領域Ａ１は、タッチ部１２４から最も離間した領域であり、通信エリア１１３及び１２３の外側の領域である。第２領域Ａ２は、第１領域Ａ１よりもタッチ部１２４に近接した領域である。この第２領域Ａ２は、通信エリア１１３の内側であり、且つ、通信エリア１２３の外側の領域である。第３領域Ａ３は、タッチ部１２４に最も近接した領域であり、通信エリア１１３及び１２３の内側の領域である。

券媒体Ｔが第１領域Ａ１に位置する場合、券媒体Ｔは第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０のいずれとも通信は行わない。
券媒体Ｔが第２領域Ａ２に位置する場合、券媒体Ｔは第１無線通信部１１０と通信を行うことができる一方で、第２無線通信部１２０とは通信は行わない。つまり、第１無線通信部１１０は、第２領域Ａ２の券媒体Ｔから識別情報を読み取ることができる。
券媒体Ｔが第３領域Ａ３に位置する場合、券媒体Ｔは第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０の双方と通信を行うことができる。つまり、第１無線通信部１１０は、第３領域Ａ３の券媒体Ｔから識別情報を読み取ることができ、第２無線通信部１２０は、第３領域Ａ３の券媒体Ｔを用いた決済処理を行うことができる。

図３に示すように、第２領域Ａ２及び第３領域Ａ３に位置する券媒体Ｔは、第１無線通信部１１０のアンテナ１１１と略垂直となる位置関係にある。このため、券媒体Ｔに内蔵されたアンテナを通る電波の量は少ないが、第１無線通信部１１０のアンテナ１１１は、高出力タイプであるため、安定して無線通信を行うことができる。また、券媒体Ｔが通信エリア１１３内（あるいは第２領域Ａ２）に滞留する時間は比較的短いが、第１無線通信部１１０は、券媒体Ｔから識別情報を読み取る処理が主であり、その処理時間が短いため、通信エリア１１３を通過する際に読取処理を完了することができる。

第３領域Ａ３に位置する券媒体Ｔは、第２無線通信部１２０のアンテナ１２１と略平行となる位置関係にある。このため、券媒体Ｔのアンテナを通る電波の量が多く、低出力タイプのアンテナ１２１であっても、安定して無線通信を行うことができる。また、券媒体Ｔが通信エリア１２３内（あるいは第３領域Ａ３）に滞留する時間は比較的長いため、通信エリア１２３を通過する際に、比較的長時間を要する決済処理を完了することができる。

以上の通り、本実施形態によれば、第２無線通信部１２０（あるいはタッチ部１２４）に向けて券媒体Ｔを一度かざす動作の過程で、第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０の双方と無線通信を行い、識別情報の読取処理、及び、料金の決済処理を行うことができる。このため、利用者にとっての利便性を向上することができる。

図３に示した例では、第１面１１２及び第２面１２２が互いに直交している場合について説明したが、通信エリア１１３及び１２３が重複するように、第１面１１２及び第２面１２２が互いに交差する位置関係であればよい。

図４は、第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０の他の設置例を示す断面図である。図４に示した設置例は、図３に示した設置例と比較して、第１面１１２及び第２面１２２のなす角度θが９０°より小さい鋭角である点で相違している。図示した例では、第２無線通信部１２０については、図３に示した例と同様に設置されている。第１無線通信部１１０については、アンテナ１１１の第１面１１２が側面１４０Ｓとは非平行となるように設置されている。通信エリア１１３は、側面１４０Ｓから上面１４０Ｕに向かって延び、第２無線通信部１２０の直上において、通信エリア１２３と重複している。
このような設置例においても、上記と同様の効果が得られる。

図５は、第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０の他の設置例を示す断面図である。図５に示した設置例は、図３に示した設置例と比較して、第１面１１２及び第２面１２２のなす角度θが９０°より大きい鈍角である点で相違している。通信エリア１１３は、側面１４０Ｓ及び上面１４０Ｕから上方に向かって延び、第２無線通信部１２０の直上において、通信エリア１２３と重複している。
このような設置例においても、上記と同様の効果が得られる。

図６は、第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０の設置例を示す側面図であり、ここでは、筐体１４０を通路１Ｒ側から見た側面図を示している。
第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０は、通路１Ｒの進行方向Ｘに沿って略同一の位置に設置されている。図示した例では、第２無線通信部１２０について、アンテナ１２１の第２面１２２は、ほぼ水平な面である。

図７は、第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０の他の設置例を示す側面図である。図７に示した設置例は、図６に示した設置例と比較して、アンテナ１２１の第２面１２２が水平面に対して傾斜した傾斜面である点で相違している。
上記の図３乃至図５に示した設置例と、図６及び図７に示した設置例とは適宜組み合わせることが可能である。

≪運用例≫
図８は、本実施形態の運用例を示す図である。ここでは、利用者がＡ駅の改札機１Ａを利用して入場し、Ｂ駅の改札機１Ｂを利用して出場する場合の運用例について説明する。Ａ駅の改札機１Ａ及びＢ駅の改札機１Ｂは、上記の通り、通信回線を介して管理サーバ２１０と接続されている。また、改札機１Ｂは、通信回線を介して決済用サーバ２２０と接続されている。

図９は、Ａ駅の改札機１Ａにおける入場処理を説明するためのフローチャートである。改札機１Ａにおいて、制御部１００は、例えば人間検知センサなどにより利用者の接近を検知すると、第１無線通信部１１０を制御して、券媒体との間での無線通信を受け付ける（ステップＳＴ１１）。このとき、制御部１００は、タッチ部１２４を点灯させ、券媒体Ｔをかざすことを利用者に促すことが望ましい。

そして、制御部１００は、アンテナ１１１を介して第１無線通信部１１０と券媒体との間での無線通信が開始された場合（ステップＳＴ１２、ＹＥＳ）には、券媒体から識別情報を読み取る（ステップＳＴ１３）。

その後、制御部１００は、識別情報を読み取った券媒体の入場記録を生成し、通信部１６０を制御して、当該識別情報と関連付けした入場記録を管理サーバ２１０に送信する（ステップＳＴ１４）。管理サーバ２１０では、改札機１Ａから送信された識別情報及び入場記録を保持し、当該改札機１Ａに対して正常処理を完了した旨を通知する。改札機１Ａでは、制御部１００は、管理サーバ２１０から正常処理を完了した旨の通知を受信したことに基づき、入場処理を終了する。

図１０は、Ｂ駅の改札機１Ｂにおける出場処理を説明するためのフローチャートである。改札機１Ｂにおいて、制御部１００は、例えば人間検知センサなどにより利用者の接近を検知すると、第１無線通信部１１０及び第２無線通信部１２０を制御して、券媒体との間での無線通信を受け付ける（ステップＳＴ２１）。このとき、制御部１００は、第２無線通信部１２０を制御して、タッチ部１２４を点灯させ、券媒体Ｔをかざすことを利用者に促す。

そして、制御部１００は、アンテナ１１１を介して、図３に示した第２領域Ａ２内（あるいは通信エリア１１３内）の券媒体との間で無線通信が開始された場合（ステップＳＴ２２、ＹＥＳ）には、券媒体から識別情報を読み取る（ステップＳＴ２３）。

その後、制御部１００は、識別情報を読み取った券媒体の出場記録を生成し、通信部１６０を制御して、当該識別情報と関連付けした出場記録を管理サーバ２１０に送信する（ステップＳＴ２４）。管理サーバ２１０では、改札機１Ｂから送信された識別情報に基づき、該当する識別情報の入場記録を検索し、乗車区間を判断し、運賃を算出し、また、利用者の通路１Ｒの通行可否判定を行う。改札機１Ｂでは、制御部１００は、通信部１６０を制御して、管理サーバ２１０から改札情報を受信する（ステップＳＴ２５）。改札情報は、識別情報の他に、運賃、通行可否判定の結果等の情報を含んでおり、改札機１Ｂのメモリ１５０に記憶される。

そして、制御部１００は、アンテナ１２１を介して、図３に示した第３領域Ａ３内（あるいは通信エリア１２３内）の券媒体との間で無線通信が開始された場合（ステップＳＴ２６、ＹＥＳ）には、券媒体から識別情報を読み取り、メモリ１５０から該当する識別情報の改札情報を読み出し、通信部１６０を制御して、決済用サーバ２２０との間で通信を行い、運賃の決済処理を行う（ステップＳＴ２７）。

決済用サーバ２２０では、改札機１Ｂに対して決済処理を完了した旨を通知する。改札機１Ｂでは、制御部１００は、決済用サーバ２２０から決済処理を完了した旨の通知を受信したことに基づき、出場処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、利便性を向上することが可能な読取装置を提供することができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１Ａ…改札機 １Ｂ…改札機 １Ｒ…通路
１００…制御部
１１０…第１無線通信部 １１１…アンテナ １１２…第１面 １１３…通信エリア
１２０…第２無線通信部 １２１…アンテナ １２２…第２面 １２３…通信エリア
１４０…筐体 １４０Ｕ…上面 １４０Ｓ…側面
１５０…メモリ １６０…通信部
２１０…管理サーバ ２２０…決済用サーバ

Claims (5)

1. 券媒体との間での無線通信により前記券媒体から識別情報を読み取る第１無線通信部と、
   前記券媒体との間での無線通信により決済処理を行う第２無線通信部と、を備え、
   前記第１無線通信部及び前記第２無線通信部は、それぞれの通信エリアが重複するように配置された、読取装置。
2. 前記第１無線通信部及び前記第２無線通信部は、同一の周波数帯域で無線通信を行い、
   前記第２無線通信部の通信エリアは、前記第１無線通信部の通信エリアより狭い、請求項１に記載の読取装置。
3. 前記第１無線通信部は、第１面内で導線を巻いたコイル状のアンテナを備え、
   前記第２無線通信部は、前記第１面に交差する第２面内で導線を巻いたコイル状のアンテナを備えている、請求項１または２に記載の読取装置。
4. 前記第１面及び前記第２面は、互いに直交する、請求項３に記載の読取装置。
5. さらに、前記第１無線通信部及び前記第２無線通信部を収容する筐体を備え、
   前記筐体は、通路に沿って延びる上面と、前記上面に交差し前記通路に面する側面と、を備え、
   前記第１無線通信部は、前記側面に設けられ、
   前記第２無線通信部は、前記上面に設けられている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の読取装置。

Images