JP3643205B2 - 非接触データキャリアを使用したプリペイド対応自動販売機システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣカード、ＩＣタグ等の非接触データキャリアを使用して商品を購入することのできる自動販売機システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動販売機には、商品を現金で購入できる型のものと、現金の代わりにプリペイドカードを利用する型のものとがある。後者の自動販売機においては、カード挿入口より挿入されたカードはカードリーダライタ内に取り込まれ、購入された商品に応じてカードのプリペイド残額が書換えられ、商品の投出と共にカードも投出されるようになっている。この従来のプリペイドカードを利用するものは、現金を必要としない点で利用者にとって便利であるのみならず、自動販売機の管理上も有利である。しかしながら利用者は所持しているカードを取り出して自動販売機に挿入し、商品購入が終了してから投出されたカードを取り戻すという操作を必要とするため、操作の容易性という点ではまだ不満足なところがある。
【０００３】
そこで、上述のようなカード操作の煩雑さを少なくするために、非接触式カードをプリペイドカードとして用いて商品を購入（販売）できるようにした自動販売機が提案されている。例えば、特開平６−１７６２５１号公報に開示されている自動販売機の制御方法は、自動販売機主制御部、ＩＣカード制御部及びアンテナを設け、商品が同一価格のときはＩＣカードからその価格に相当する一定金額を減算した後に商品搬出を行なう第１の制御方式に切換え、同一価格でないときはＩＣカードに含まれる金額を自動販売機主制御部に移し、商品が搬出された後にその商品の価格に応じてＩＣカードの精算を行なう第２の制御方式に切換えるようになっている。即ち、販売する商品の金額が同一値段のものであれば、利用者が自動販売機の前に立って商品選択ボタンを押すとＩＣカードからデータを読出し、設定分の金額を減算した額を書込んで後に商品を投出し、販売する値段が異なる場合には、利用者が自動販売機の前に立って商品選択ボタンを押すと、ＩＣカード内の残額を一旦自動販売機側に移してＩＣカード内の残額を０とし、商品の投出が終了してから返金レバーを操作したときに販売金額を減算した残額をＩＣカードに書込むようにし、更に両者の動作をスイッチで切換えるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような制御方法による非接触ＩＣカード対応の自動販売機では、扱う商品が同一の場合には、その価格に相当する一定金額をＩＣカードから先取りすることにより、事後精算をすることなく販売動作を終了させることができるため、ＩＣカードの操作が１度で済み、利用者にとって便利である。しかしながら、扱う商品が同一価格でない場合にはＩＣカードの金額を一時預かりとしてプリペイド残額を０に書換え、返金レバーを操作したときに事後精算するようにしているため、操作方法が理解しにくく、操作も煩雑である。自動販売機の種類としては、価格の異なる商品を扱えるようにしたものが多く、この場合には、１度ＩＣカードをリーダライタにかざしてから、再度精算後のデータをＩＣカードに書き直すことが必要であり、２度ＩＣカードをリーダライタにかざす必要があり、非常に煩雑であった。
【０００５】
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、自動販売機を利用する際の上述のような操作の煩雑さを解消するようにし、１度だけ、非接触データキャリアをリーダライタ部にかざすことにより商品を販売することができるようにした非接触データキャリアを使用したプリペイド対応自動販売機システムを提供することにある。更に、入金額を販売機に送って選択商品金額を受取り、支払い後の残金を販売機に送ると商品が投出される制御がされている従来の自動販売機のインターフェースを変更することなく上記の自動販売機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】
本発明は、金銭の投入された金額の入力に応じて販売可能な商品を表示し、該販売可能な商品が選択された場合に引き落とすべき金額を出力すると共に、残額が入力されたことによって商品を投出する自動販売機に関するものであり、本発明の上記目的は、利用者の到来を検出する自動販売機利用開始検出手段と；非接触データキャリアの残額を読出すと共に販売金額を差し引いた残額を書込む非接触データキャリアリーダライタ手段と；前記自動販売機利用開始検出手段が利用者の到来を検出した際に、販売商品の最大金額以上の金額を設定した入金信号を前記自動販売機に出力し、商品選択がなされたことによって出力される販売金額を受取り、利用者の非接触データキャリアからその残額を読出して販売可能であるか否かを判断し、販売可能の場合には、更新した残額を該非接触データキャリアに書込むと共に、前記自動販売機に対して、前記入金信号として出力した金額から前記販売金額を減算した金額信号を出力し、販売不可の場合には、前記販売金額を減算した金額以外の金額信号を出力する制御部と；を備えることによって達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
【０００８】
図１は本発明を適用した自動販売機システムの主要部の構成の一例を示すブロック図であり、図２はその外観構成の一例を示している。この自動販売機システムは、従来から利用されているプリペイドカードの代わりに、図３に示すような非接触データキャリア３０（リストバンド形状の非接触ＩＣタグ，ペンダント形状の非接触ＩＣタグ，非接触ＩＣカード等）を用いて商品を購入できるようにしたものであり、親機２００と子機１００とから構成されている。親機２００は、従来から使用されている一般的な現金による自動販売機（以下、「自動販売機部」と言う）であり、図２に示すように、自動販売機部２００の前面パネルには、販売商品１のサンプル棚が設けられており、その下方には所望の商品を選択して購入するための商品選択ボタン２１０、一般的な現金販売による現金投入口２２１、返却レバー２２２、表示部２３０、投出された商品を取出すための取出口２４１等が設けられている。なお、自動販売機部２００において、図１の破線で示される貨幣処理部２２０、返却レバー２２２、残額等を表示するための表示部２３０及び図２の現金投入口２２１は、一般的な現金販売も併用できるようにした場合の構成を示しており、非接触データキャリアのみを対象とした場合は不要となる。また一般のものは、子機１００はプリペイドカードの処理部となっていて、ジュース，たばこの販売システムを構成している。
【０００９】
自動販売機部２００に接続される子機（以下、「決済部」と言う）１００は、利用者が非接触データキャリアを用いて商品を購入する場合の決済処理を制御する装置であり、図２に示すように、決済部１００の前面パネルには、利用者の到来を検知する対人センサ（反射センサ）１１０、非接触データキャリアとの送受信を行うアンテナ部１２１及び表示部１３０が設けられている。決済部１００の内部構成は図１に示すようになっており、決済部１００は、自動販売機の利用の開始を検出する利用開始検出部（対人センサ）１１０と、アンテナ１２１及び駆動処理回路１２２を有するリーダライタ１２０と、利用前後のプリペイド残額等を表示するための表示部１３０と、決済に係る制御を行うＣＰＵ，メモリ等で成る制御部１４０とで構成されている。制御部１４０は、I／Ｆ装置１４１を経て自動販売機部２００に接続されており、自動販売機の仕様に基づくコマンド／レスポンスの授受によって、非接触データキャリアを用いたプリペイドによる販売を制御するようになっている。
【００１０】
図３は本発明に用いる非接触データキャリア３０及びリーダライタ１２０の一例を示している。この非接触データキャリア３０は、円盤状の本体部３１と、本体部３１を装着して腕に装填するためのバンド３２とで構成されており、通常は腕にはめられた状態で使用される。本体部３１には送受信を行うアンテナ３１Ａ及びデータ処理を行うＩＣチップ３１Ｂが具備されている。非接触データキャリア３０は、アンテナ１２１及び駆動処理回路１２２を有するリーダライタ１２０と協働して動作し、アンテナ１２１及び３１Ａを介して電磁誘導で電力を供給されると共に、相互に非接触でデータ通信を行う。データ通信は、シリアルパルスがＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調された微弱電波によって行われる。かかるリーダライタ１２０が決済部（子機）１００に装着され、図１の駆動処理回路１２２で処理されたデータが制御部１４０に送出されるようになっている。尚、非接触データキャリア３０は非接触ＩＣカードで代替でき、いずれも市販のものを利用できる。又、有効距離が１ｍにも及ぶものは自動販売機３００等で利用者を特定できなくなるため、本発明では有効距離が数ｃｍのものを使用する。
【００１１】
上述のような構成において、本発明の自動販売機システムの動作例を図４及び図５を参照して説明する。図４は取引のシーケンスの詳細を示しており、自動販売機部２００と決済部１００との間のインターフェースは、入金額を販売機に送って選択商品金額を受取り、支払い後の残金を販売機に送ると商品が投出される制御がされている従来の自動販売機のインターフェースをそのまま使用している。また、図５は、取引のシーケンスに具体的な金額と操作例を記載した模式図である。なお、ここでは、決済部１００と自動販売機部２００との間は残金額を残額と称し、決済部１００と非接触データキャリア３０との間は残金額（プリペイド残額）を残金と称している。
【００１２】
先ず利用者が販売機に近づくと、対人センサー１１０等でその接近を検知する。決済部１００では、検知信号ＤＳｉの入力により利用者の接近（又は押しボタンの押下による利用開始）を検出すると、販売対象の商品の最高額以上に予め設定されている所定の金額を受入金額ａとして、入金信号ＡＣ１を自動販売機部２００に送出する。即ち、本発明では、非接触データキャリア３０のプリペイド残金を読取る前に、入金信号ＡＣ１（図４中の▲１▼）を設定して自動販売機部２００に送出する。自動販売機部２００は入金信号ＡＣ１を受取り、点灯信号ＳＣ１を送出して販売可能な商品１のランプ（選択ボタン２１０）を点灯する。図５の例では、自動販売機部（親機）２００に収容されている商品は、１００円，２００円，５００円の３種類であり、最高額の５００円の入金を示す入金信号ＡＣ１（▲１▼）が自動販売機部２００に送られ、全ての商品の選択ボタン２１０が点灯される。但し、商品売り切れなどの場合には、選択ボタン２１０が点灯されないことは従来のものと同じである。
【００１３】
次に、利用者によって商品が選択されると、自動販売機部２００では選択ボタン２１０の信号ＢＳｉを入力し、選択ボタンに対応する商品の金額ｂの情報を利用金額データＡＲ１として決済部１００に送出する。図５の例では、２００円の商品が選択されたので、２００円の利用金額信号（▲２▼）ＡＲ１が決済部１００に送出される。利用金額信号ＡＲ１受けた決済部１００内の制御部１４０では、非接触データキャリアをかざすように利用者に通知するため、通知手段にタグかざし要求ＤＤＳを送出する。図２の例では、アンテナ部１２１に設けられている図示されないランプを点灯することで、「タグをかざして下さい」のガイダンスを表示するようにしている。この通知手段は音声（ＩＣ等）によるものでも良い。
【００１４】
続いて決済部１００では、ＩＤ，残金読取り要求ＤＳ１を送出してリーダライタ１２０により非接触データキャリア３０のデータＤＲ１を読取る。そして、読取った残金ｘと利用金額ｂとを比較して販売可能か否かを判断し、販売可能（残金ｘ≧利用金額ｂ）であれば、商品購入後の残金（残金ｘ−利用金額ｂ）を残金書換えデータＤＷＳとし、リーダライタ１２０によって非接触データキャリア３０のプリペイド残金を書換える。図５の例では、非接触データキャリア３０から読取ったプリペイド残金は５，０００円であり、選択された商品の金額２００円は５，０００円以下なので販売可能と判断し、２００円を減額した４，８００円を更新後のプリペイド残金として非接触データキャリア３０の残金を書換える。
【００１５】
続いて決済部１００では、非接触データキャリア３０のデータが正しく書換えられたかどうかをチェックするために、残金読取り要求ＤＳ２を送出してリーダライタ１２０によって非接触データキャリア３０のデータを再度読取り、残金書換えデータＤＷＳと読取ったデータＤＲ２とを照合する。図５の例では、減額した金額４，８００円と書換え後の読取り金額４，８００円とを照合する。そして、一致していれば、利用前後のプリペイド残金（ｘ，ｘ−ｂ）を表示部１３０に表示すると共に、例えば受入金額ａ−利用金額ｂを残額の金額信号ＡＣ２として自動販売機部２００に送出する。図５の例では、自動販売機部２００に対しては、▲１▼で受入金額を５００円としているため、利用金額（販売金額）２００円を減算した３００円が残額の金額信号（▲３▼）として決済部１００から自動販売機部２００に送出される。一方、プリペイド残金が不足している場合は、その旨を表示すると共に、受入金額ａ−利用金額ｂ以外の金額、例えば受入金額ａ（図５の例では５００円）を金額信号ＡＣ２として自動販売機部２００に送出し、自動販売機部２００のキャンセル処理を促す。
【００１６】
残額の金額信号ＡＣ２を受けた自動販売機部２００内の制御部２５０は、決済部１００からの残額ＡＣ２と自動販売機部で算出した商品購入後の残額（受入金額ａ−利用金額ｂ）とを比較し、一致していれば、商品の投出指令ＳＣ２を商品投出部２４０に送出して当該商品１を取出口２４１に投出すると共に、プリペイド残金の更新要求コマンドＡＲ２を決済部１００に送出する。一方、残額ＡＣ２がＡＣ１−ＡＲ１と一致していなければ異常と判断して取引をキャンセルし、当該取引を無効として販売動作を終了する。自動販売機部２００から更新要求コマンドＡＲ２を受けた決済部１００では、非接触データキャリア３０のプリペイド残金は既に更新済みであるため、更新要求コマンドＡＲ２に対してはダミーの更新完了信号（レスポンス）ＡＣ３を返送する。そして、自動販売機部２００から取引終了信号、カードの排出信号を受信し、１取引の動作を終了する。但し、決済部１００では、残額の金額信号ＡＣ２（▲３▼）を自動販売機部２００に送出した時点で決済処理は完了しているため、自動販売機部２００からの取引終了信号、カードの排出信号は受信するだけである。
【００１７】
以上のような方式を採ることにより、利用者はデータキャリア３０を１度だけ、リーダライタにかざせば良いことになり、簡単な操作で商品を購入できるようになる。更に、自動販売機側のソフトウエアを変更すること無く既存の設備をそのまま使えるため、非接触データキャリアを使用したプリペイド対応の自動販売機を安価にかつ容易に提供することが可能となる。
【００１８】
上述した実施の形態においては、自動販売機の利用の開始を検出する検出手段として対人センサを用いた場合を例として説明したが、この検出手段は押しボタンスイッチでも良く、利用者の接近又は利用を装置に知らせるものであれば良い。例えば、フロアマット式スイッチや入り口ドアなどに利用されているタッチ式センサでも良い。ここで、送受信アンテナ１２１を備えたアンテナ部の好適な実施例を説明する。
【００１９】
図６は、図２の利用開始検出部１１０とリーダライタ部のアンテナ１２１とを一体化した検出ユニット２０の構成例を示しており、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は右側面図である。この検出ユニット２０は、ＬＥＤ１２３，反射型センサ１２４Ａ，押しスイッチ（マイクロスイッチ）１２４Ｂ及び送受信アンテナ１２１を具備しており、反射センサ１２４Ａとマイクロスイッチ１２４Ｂとを併用、或いはいずれか一方を選択的に使用できるように構成されている。即ち、検出ユニット２０の箱体２１は、図６（Ｂ）に示すように、支点（軸）２２を中心にバネ２３を介して矢印Ｒ方向に回動し、箱体２１が押されるとマイクロスイッチ１２４ＢがＯＮになるように形成されている。一方、反射センサ１２４Ａは、利用者の手が接近した時に検知するようになっている。また、ＬＥＤ１２３は、反射センサ１２４Ａ若しくはマイクロスイッチ１２４Ｂによって非接触データキャリア３０を検知した時に点灯するようになっている。
【００２０】
このような構成において、決済部１００の制御部１４０では、アンテナ１２１により非接触データキャリア３０の残金の書換えを行う。タグの種類によっては複数個のタグが同時にかざされてもその中の目的とするタグだけを識別特定して書き込めるものもあるが、一般的には同時にかざされると他の非接触データキャリア３０が近くにある場合に２つとも書換えてしまい、不正行為につながる恐れがある。そのため、電磁波を弱くするようにして１個のみを書換えるようにしなければならない。この時には非接触データキャリア３０をアンテナ１２１に密着させる必要があるので、密着したことを検知してから書込みをさせることにしている。即ち、利用者が非接触データキャリア３０を箱体２１に押し当てると、マイクロスイッチ１２４Ｂ（若しくは反射センサ１２４Ａ）がＯＮとなり、これにより密着を検知してからプリペイド残金の書換えを行うようにしている。
【００２１】
なお、上述した実施の形態では、決済部（子機）１００と自動販売機部（親機）２００とを別の筐体に分けた構成とし、既存の自動販売機に子機を付加する形態を例として説明したが、一体化した構成としても良い。さらに、決済部１００にホストコンピュータとの通信手段を設け、取引データ等を管理用コンピュータに送信するように構成しても良い。また、本発明は、飲料，食品，タバコ等の商品の自動販売機に限らず、交通機関の切符や食券の券売機、コインロッカー、自動受付機など、自動サービス機器全般に応用することができるものである。
【００２２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、非接触のデータキヤリアを１度かざすのみで自動販売機の決済を済ませることができるため、極めて便利な非接触データキャリアを使用したプリペイド対応自動販売機システムを構築することができる。また、従来のプリペイドカードを利用した自動販売機のインターフェース及び制御プログラムを変更することなく本発明の決済部を組み込むことによって容易に自動販売機システムを構築することができるので、自動販売機システムを低価格で完成させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した自動販売機システムの主要部の構成例を示すブロック図である。
【図２】自動販売機の外観構成の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明に用いる非接触データキャリア及びリーダライタの構成例を示す図である。
【図４】自動販売機システムの動作例を説明するための図である。
【図５】図４の模式図である。
【図６】利用開始検出部とリーダライタ部のアンテナとを一体化した検出ユニットの構成例を示す図である。
【符号の説明】
１ 商品サンプル
３０ 非接触データキャリア
１００ 決済部（子機）
１１０ 利用開始検出部
１２４Ａ 反射センサ
１２４Ｂ マイクロスイッチ
１２０ リーダライタ
１２１ アンテナ
１２２ 駆動処理回路
１３０ 表示部
１４０ 制御部
２００ 自動販売機部（親機）
２１０ 選択ボタン
２４１ 取出口

Claims (1)

1. 金銭の投入された金額の入力に応じて販売可能な商品を表示し、該販売可能な商品が選択された場合に引き落とすべき金額を出力すると共に、残額が入力されたことによって商品を投出する自動販売機において；利用者の到来を検出する自動販売機利用開始検出手段と；非接触データキャリアの残額を読出すと共に販売金額を差し引いた残額を書込む非接触データキャリアリーダライタ手段と；前記自動販売機利用開始検出手段が利用者の到来を検出した際に、販売商品の最大金額以上の金額を設定した入金信号を前記自動販売機に出力し、商品選択がなされたことによって出力される販売金額を受取り、利用者の非接触データキャリアからその残額を読出して販売可能であるか否かを判断し、販売可能の場合には、更新した残額を該非接触データキャリアに書込むと共に、前記自動販売機に対して、前記入金信号として出力した金額から前記販売金額を減算した金額信号を出力し、販売不可の場合には、前記販売金額を減算した金額以外の金額信号を出力する制御部と；を備えたことを特徴とする非接触データキャリアを使用したプリペイド対応自動販売機システム。

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