リーダ装置、およびその通信方法
【課題】
複数種類ある通信方式のうちのいずれかの方式で通信を行う非接触ＩＣカードと、複数種類の通信方式に対応する非接触式ＩＣカード用リーダライタから構成されるシステムにおいて、ユーザのカードタッチに対するシステムの平均応答時間を小さくする。
【解決手段】
制御部６は、ＩＣカードの通信方式と検出時刻とを記憶部７に記憶する（ステップＳ４）。比率演算部９ａは、記憶部７から予め定めた期間中の履歴情報を読み出し、通信方式ごとの検出回数をカウントし（ステップＳ７）、通信方式ごとに検出回数の平方根を計算し、通信方式ごとの比率を求める（ステップＳ８）。送信順序設定部９ｂは、所定の回数をステップＳ８で求めた比率に基づき通信方式ごとに配分し、この配分を満たしかつ非接触ＩＣカード２から応答信号を受信する受信時間の期待値が最小となるように、通信方式ごとの送信順序を設定する（ステップＳ９）。制御部６は、ステップＳ９で設定した割当スケジュールに基づき、通信処理部４から応答確認用の通信信号を送信する。
複数種類ある通信方式のうちのいずれかの方式で通信を行う非接触ＩＣカードと、複数種類の通信方式に対応する非接触式ＩＣカード用リーダライタから構成されるシステムにおいて、ユーザのカードタッチに対するシステムの平均応答時間を小さくする。
【解決手段】
制御部６は、ＩＣカードの通信方式と検出時刻とを記憶部７に記憶する（ステップＳ４）。比率演算部９ａは、記憶部７から予め定めた期間中の履歴情報を読み出し、通信方式ごとの検出回数をカウントし（ステップＳ７）、通信方式ごとに検出回数の平方根を計算し、通信方式ごとの比率を求める（ステップＳ８）。送信順序設定部９ｂは、所定の回数をステップＳ８で求めた比率に基づき通信方式ごとに配分し、この配分を満たしかつ非接触ＩＣカード２から応答信号を受信する受信時間の期待値が最小となるように、通信方式ごとの送信順序を設定する（ステップＳ９）。制御部６は、ステップＳ９で設定した割当スケジュールに基づき、通信処理部４から応答確認用の通信信号を送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の通信方式に対応した非接触ＩＣ通信を行うリーダ装置、およびその通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触ＩＣカードの通信方式には、ＩＳＯ１４４４３やＩＳＯ１８０９２など複数の無線規格のタイプがある。ＩＳＯ１４４４３としては、Ｔｙｐｅ−Ａ・Ｔｙｐｅ−Ｂといった通信方式があり、ＩＳＯ１８０９２としてはＦｅｌｉＣａ（登録商標）といった通信方式がある。
【０００３】
近年では、複数種類の通信方式に対応するサービスが要求されており、このような従来技術として、特許文献１が提案されている。特許文献１は、複数種類ある通信方式のうちのいずれかの方式で電磁波を用いた非接触ＩＣ通信を行う非接触ＩＣカードと、複数種類の通信方式に対応する非接触ＩＣカード用リーダライタからシステムが構成される。リーダライタは、リーダライタが稼働している間、絶えず電磁波を用いたポーリング信号を発信しており、非接触ＩＣカードからポーリングに対する応答を受信するのを待っている。このような構成において、リーダライタは複数種類の通信方式によるポーリングを順番に行い、非接触ＩＣカードを捕捉できた通信方式を使って所定の処理、たとえば電子マネー決済を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１２７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、非接触ＩＣカードを捕捉するために、複数種類の通信方式によるポーリングの割当スケジュールを固定している。よって、従来技術では、システムの運用中に、状況に応じて割当スケジュールを柔軟に変化させることができない。ここで、割当スケジュールとは、所定回数だけポーリングを行うときに、複数種類ある通信方式のうちのどの通信方式によるポーリングを、どんな割合で行うか（比率演算）、そして望ましくはどんな順番で行うか（順序設定）を割り当てた情報である。
【０００６】
このため、従来技術では、システム開発時点で想定した割当スケジュールが不適切だと、
非接触ＩＣカードを捕捉するのに要する時間の平均値が大きくなる。つまり、ユーザのカードタッチに対するシステムの平均応答時間が長くなる、といった課題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ユーザのカードタッチに対するシステムの平均応答時間を短くすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第１の通信方式または第２の通信方式のいずれかの方式で通信する非接触ＩＣ媒体と非接触ＩＣ通信を行うリーダ装置において、前記非接触ＩＣ通信を第１の通信方式および第２の通信方式で実行する通信処理部と、前記第１の通信方式または第２の通信方式による応答確認用の通信信号を前記非接触ＩＣ媒体へ送信し、当該非接触ＩＣ媒体から受信した応答信号の通信方式を検出通信方式として、この検出通信方式を使って前記通信処理部に前記非接触ＩＣ媒体との間で非接触ＩＣ通信を行わせる制御部と、前記第１の通信方式または第２の通信方式による応答確認用の通信信号を送信するスケジュールを作成する割当スケジュール作成部と、前記制御部で検出した検出通信方式の種類および検出通信方式の種類ごとの回数を前記割当スケジュール作成部が読み出し可能な状態で記憶する記憶部と、を備え、前記割当スケジュール作成部は、比率演算部を有し、前記比率演算部は、所定のタイミングで予め定められた期間における前記記憶部に記憶した第１の通信方式の検出回数および第２の通信方式の検出回数のそれぞれに対して平方根または平方根の近似値を計算し、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信するときの第１の通信方式および第２の通信方式の比率を前記平方根または平方根の近似値に基づき算出し、前記制御部は、前記比率演算部で算出された比率を満たすように前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記割当スケジュール作成部は、送信順序設定部を有し、前記送信順序設定部は、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信する所定の送信回数を、前記比率演算部で算出された比率に基づき第１の通信方式による送信回数および第２の通信方式による送信回数に配分し、前記配分した第１および第２の通信方式による送信回数を満たしかつ非接触ＩＣ媒体から応答信号を受信する受信時間の期待値が最小となるように、第１の通信方式による送信および第２の通信方式による送信の順序を設定し、前記制御部は、前記送信順序設定部で設定された送信順序に基づき、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、所定の通信方式で通信を行う非接触ＩＣ媒体との間で非接触ＩＣ通信を行うリーダ装置において、前記非接触ＩＣ通信を複数種類の通信方式で実行可能な通信処理部と、前記複数種類の通信方式による応答確認用の通信信号を前記非接触ＩＣ媒体へ送信し、当該非接触ＩＣ媒体から受信した応答信号の通信方式を検出通信方式として、この検出通信方式を使って前記通信処理部に前記非接触ＩＣ媒体との間で非接触ＩＣ通信を行わせる制御部と、前記複数種類の通信方式による応答確認用の通信信号を送信するスケジュールを作成する割当スケジュール作成部と、前記制御部で検出した検出通信方式の種類および検出通信方式の種類ごとの回数を前記割当スケジュール作成部が読み出し可能な状態で記憶する記憶部と、を備え、前記割当スケジュール作成部は、比率演算部を有し、前記比率演算部は、所定のタイミングで予め定められた期間における前記記憶部に記憶した複数種類の通信方式ごとの検出回数のそれぞれに対して平方根または平方根の近似値を計算し、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信するときの複数種類の通信方式ごとの比率を前記平方根または平方根の近似値に基づき算出し、前記制御部は、前記比率演算部で算出された比率を満たすように前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記割当スケジュール作成部は、送信順序設定部を有し、前記送信順序設定部は、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信する所定の送信回数を、前記比率演算部で算出された比率に基づき前記複数種類の通信方式ごとに配分し、前記配分した複数種類の通信方式ごとの送信回数を満たしかつ非接触ＩＣ媒体から応答信号を受信する受信時間の期待値が最小となるように、前記複数種類の通信方式の送信順序を設定し、前記制御部は、送信順序設定部で設定された送信順序に基づき、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、所定の通信方式で通信を行う非接触ＩＣ媒体との間で非接触ＩＣ通信を行うリーダ装置の通信方法において、前記リーダ装置は、複数種類の通信方式による応答確認用の通信信号を前記非接触ＩＣ媒体へ送信し、前記非接触ＩＣ媒体から応答信号を受信し、この応答信号から検出した通信方式の種類および種類ごとの回数を読み出し可能な状態で記憶し、所定のタイミングで予め定められた期間における前記複数種類の通信方式ごとの検出回数に対してそれぞれの平方根または平方根の近似値を計算し、前記応答確認用の通信信号を送信するときの前記複数種類の通信方式ごとの比率を前記平方根または平方根の近似値に基づき算出し、この算出された比率を満たすように応答確認用の通信信号を送信することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、前記リーダ装置は、応答確認用の通信信号を送信する所定の送信回数を、前記算出された比率に基づき前記複数種類の通信方式ごとに配分し、前記配分した複数種類の通信方式ごとの送信回数を満たし、かつ非接触ＩＣ媒体から応答信号を受信する受信時間の期待値が最小となるように、前記複数種類の通信方式の送信順序を設定し、この送信順序に基づき応答確認用の通信信号を送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数種類ある通信方式のうちのいずれかの方式で通信を行う非接触ＩＣ媒体と、複数種類の通信方式に対応するリーダ装置から構成されるシステムにおいて、ユーザが非接触ＩＣ媒体をリーダ装置にタッチしたときのシステムの平均応答時間を短くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明におけるＩＣカードシステムの構成を示す図である。
【図２】Ｒ／Ｗ装置１における動作を示す図である。
【図３】平均捕捉応答時間の期待値を求める説明に使う図である。
【図４】Ｔｙｐｅ−Ａ：Ｔｙｐｅ−Ｂ＝３：２の割当スケジュールを示す図である。
【図５】平均捕捉応答時間の期待値の計算結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
添付図面を適宜参照しながら、複数種類の通信方式に対応した非接触ＩＣ通信を行うリーダ装置およびその通信方法の、好適な実施の形態について説明する。
図１は、本発明におけるＩＣカードシステムの構成を示す図である。
【００１７】
図１は、Ｒ／Ｗ（リーダライタ）装置１と非接触ＩＣ媒体である非接触ＩＣカード２とが、電磁波を用いた非接触ＩＣ通信を行うシステム構成図である。Ｒ／Ｗ装置１は、非接触ＩＣカード２との間でデータを送受信するためのアンテナ３、通信処理部４、データ処理部５を備える。
【００１８】
非接触ＩＣカード２は、Ｔｙｐｅ−ＡまたはＴｙｐｅ−Ｂのうち、いずれか一方の方式で無線通信できるＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を備える。
Ｒ／Ｗ装置１の通信処理部４は、Ｔｙｐｅ−Ａによる通信が可能なＡ方式無線部４ａと、Ｔｙｐｅ−Ｂによる通信が可能なＢ方式無線部４ｂから構成される。通信処理部４は、データ処理部５内にある制御部６から出力される制御信号に応じて、Ａ方式またはＢ方式による通信を実行する。Ｒ／Ｗ装置１は、Ｒ／Ｗ装置１が稼働している間、絶えずＴｙｐｅ−ＡまたはＴｙｐｅ−Ｂの通信方式による電磁波を用いたポーリング信号を発信しており、非接触ＩＣカード２からポーリングに対する応答を受信するのを待つ。
【００１９】
なお、本実施例では、Ｔｙｐｅ−ＡおよびＴｙｐｅ−Ｂの２種類の通信方式を扱った例を示したが、さらにＦｅｌｉＣａ（登録商標）などを加えた３種類以上の通信方式を扱ってもよい。
【００２０】
データ処理部５は、Ｒ／Ｗ装置１全体の動作を制御する制御部６、記憶部７、時刻や日付・曜日を取得する計時部として機能するＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）８、割当スケジュール作成部９を備える。
【００２１】
制御部６は、通信処理部４へ制御信号を出力して、Ａ方式またはＢ方式の通信方式による応答確認用の通信信号を非接触ＩＣカード２へ送信する、いわゆるポーリングを行う。制御部６は、非接触ＩＣカード２から受信したポーリング応答信号から通信方式の種類を検出し、検出した通信方式を使って非接触ＩＣカード２と通信するプログラムを、図示しないＲＯＭに記憶する。また、制御部６は、検出した通信方式とＲＴＣ８から取得した検出時刻とを対応付けて記憶部７に記憶させる。
【００２２】
割当スケジュール作成部９は、応答確認用の通信信号を非接触ＩＣカード２へ送信するときに用いる、Ａ方式とＢ方式を織り交ぜたスケジュールを作成する。割当スケジュール作成部９は、比率演算部９ａと送信順序設定部９ｂを有する。
【００２３】
比率演算部９ａは、所定のタイミングで、予め定めた期間における記憶部７に記憶したＡ方式の検出回数およびＢ方式の検出回数を記憶部７から取り出す。予め定めた期間とは、たとえば至近の１日を定めてもよいし、季節ごとや曜日ごとの特定の時間・期間を定めてもよい。比率演算部９ａは、取り出したＡ方式の検出回数およびＢ方式の検出回数のそれぞれに対して、平方根または平方根の近似値を計算する。そして、比率演算部９ａは、通信処理部４から応答確認用の通信信号を非接触ＩＣカード２へ送信するときの、Ａ方式およびＢ方式の比率を、前記平方根または平方根の近似値に基づき算出する。制御部６は、この算出したＡ方式とＢ方式の比率を満たすように通信処理部４へ制御信号を出力し、応答確認用の通信信号を非接触ＩＣカード２へ送信する。
【００２４】
ところで、前述の“Ａ方式とＢ方式の比率を満たすように”とは、たとえば所定の送信回数からなる一周期に対し、まず、比率演算部９ａで求めた比率に基づきＡ方式による送信回数およびＢ方式による送信回数に配分する。そして、制御部６は、この配分した送信回数を満たすように通信処理部４へ制御信号を出力し、応答確認用の通信信号を非接触ＩＣカード２へ送信するようにして実現できる。
【００２５】
なお、Ａ方式とＢ方式の比率の算出に平方根または平方根の近似値を用いる理由は以下による。すなわち、本発明者が実験を繰り返し行った結果、予め定めた期間におけるＡ方式の検出回数およびＢ方式の検出回数の比率を用いるよりも、Ａ方式の検出回数の平方根およびＢ方式の検出回数の平方根の比率を用いる方が、ユーザが非接触ＩＣカード２をＲ／Ｗ装置１にタッチしたときのシステムの平均応答時間を短くする効果が高い、という知見を得たられたことに基づく。
【００２６】
送信順序設定部９ｂは、通信処理部４から応答確認用の通信信号を非接触ＩＣカード２へ送信する所定の送信回数を、比率演算部９ａで算出された比率に基づきＡ方式による送信回数およびＢ方式による送信回数に配分する。そして、送信順序設定部９ｂは、この配分したＡ方式およびＢ方式による送信回数を満たし、かつ非接触ＩＣカード２から応答信号を受信する受信時間の期待値が最小となるように、Ａ方式による送信およびＢ方式による送信の順序を設定する。制御部６は、上述のように設定されたＡ方式およびＢ方式の送信順序を満たすように通信処理部４へ制御信号を出力し、応答確認用の通信信号を非接触ＩＣカード２へ送信する。
【００２７】
図２は、Ｒ／Ｗ装置１における動作を示す図である。
制御部６は、Ａ方式無線部４ａおよびＢ方式無線部４ｂのうち、予め設定された選択順序にしたがって通信方式を選択する。ここでは、Ａ方式無線部４ａを選択するものとする（ステップＳ１）。そして、制御部６は、非接触ＩＣカード２の通信方式を認識するために、Ａ方式無線部４ａからアンテナ３を介して非接触ＩＣカード２へ、応答確認用の通信信号を送信する（ステップＳ２）。
【００２８】
非接触ＩＣカード２が、Ａ方式の通信が可能なカードであれば、Ａ方式無線部４ａがアンテナ３を介して、非接触ＩＣカード２から応答信号を受信する、すなわちＩＣカードを検知する（ステップＳ３，Ｙｅｓ）。非接触ＩＣカード２が、Ａ方式の通信が可能なカードでなければ、もしくは通信が可能な領域に存在しなければ、ＩＣカードは検知されない（ステップＳ３，Ｎｏ）ので、ステップＳ１の無線部の選択に戻る。そして、制御部６は、たとえばＢ方式無線部４ｂからアンテナ３を介して非接触ＩＣカード２へ、応答確認用の通信信号を送信する（ステップＳ２）。以上のように、本システムの通信初期では、ステップＳ１〜Ｓ３からなるポーリングを繰り返して、非接触ＩＣカード２の通信方式を検出通信方式として検出する。
【００２９】
ステップＳ３において非接触ＩＣカード２を検知したら、制御部６は、ＩＣカードを検知した時刻をＲＴＣ８から取得し、検出通信方式（Ａ方式またはＢ方式）と時刻とを対応付けた履歴情報を記憶部７に記憶する（ステップＳ４）。そして、制御部６は、検出通信方式を用いて非接触ＩＣカード２に記録された情報を読み出し（ステップＳ５）、電子マネー決済など所定の処理を行い（ステップＳ６）、非接触ＩＣカード２との通信を終了する。
【００３０】
割当スケジュール作成部９の比率演算部９ａは、記憶部７から情報を読み出す時刻を指定することで、記憶部７から予め定めた期間中の履歴情報を読み出す。比率演算部９ａは、予め定めた期間中にＡ方式の非接触ＩＣカード２を検知した回数と、予め定めた期間中にＢ方式の非接触ＩＣカード２を検知した回数とをカウントする（ステップＳ７）。そして、比率演算部９ａは、Ａ方式を検知した回数の平方根とＢ方式を検知した回数の平方根をそれぞれ計算し、これらの比率を求める（ステップＳ８）。すなわち、応答確認用の通信信号を非接触ＩＣカード２へ送信する所定の送信回数において、Ａ方式による送信が占める割合と、Ｂ方式による送信が占める割合とを求める。
【００３１】
なお、本実施例では平方根の値を使って比率を求めたが、平方根の近似値を使って比率を求めてもよい。比率の値も、Ａ方式を検知した回数の平方根とＢ方式を検知した回数の平方根との比率から厳密に計算した値でなくてもよく、概算値を用いることができる。本発明の要点の１つは、所定の回数だけ応答確認用の通信信号を送信するときに、その所定の回数を、どの通信方式を概略どれくらいの比率で応答確認に使うかを決めるものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で比率を設定すればよい。
【００３２】
また、本実施例では、予め定めた期間中に検知した通信方式の種類と回数を得るために、検知した通信方式の種類と検知した時刻とを対応付けて記憶部７に記憶し、比率演算部９ａが記憶部７から情報を読み出す時刻を指定して抽出することとした。しかしながら、通信方式の種類と回数を得る方法は、この実施例に限定されない。制御部６で検出した検出通信方式の種類および検出通信方式の種類ごとの回数を、割当スケジュール作成部９の比率演算部９ａで読み出し可能な状態で記憶部７に記憶できれば、その実現手段を問わない。
【００３３】
たとえば、変形例としては、通信方式の種類ごとにカウンタを備えておき、タイマを使って予め定めた期間内に検知する通信方式の種類をカウントしてこの回数を記憶部７に記憶する。そして、比率演算部９ａが記憶部７からカウント値を読み出すことで、予め定めた期間における通信方式ごとの検知した回数を知ることができる。
【００３４】
他の変形例としては、記憶部７を通信方式の種類および時間帯により複数の領域に分割する。通信を検知した場合は、通信方式の種類および時間帯に応じた領域にフラグなどを記憶しておき、比率演算部９ａが記憶部７の該当する領域から情報を読み出すことで、予め定めた期間における通信方式ごとの検知した回数を知ることができる。
【００３５】
制御部６が、ステップＳ８で求めたＡ方式とＢ方式との比率を満たすように無線部を選択して（ステップＳ１）、通信処理部４から非接触ＩＣカード２へ応答確認用の通信信号を送信すると、予め定めた期間におけるＡ方式の検出回数およびＢ方式の検出回数の比率を用いるよりも、ユーザが非接触ＩＣカード２をＲ／Ｗ装置１にタッチしたときのシステムの平均応答時間を短くできる。ステップＳ８による発明単独でも技術的に優れた効果を得られるが、以下のステップＳ９の処理を追加すれば、さらにユーザのカードタッチに対するシステムの平均応答時間を短くする効果が高まる。
【００３６】
ステップＳ９では、割当スケジュール作成部９の送信順序設定部９ｂが、通信処理部４から応答確認用の通信信号を送信する所定の送信回数からなる一周期を、比率演算部９ａで算出された比率に基づき、Ａ方式による送信回数およびＢ方式による送信回数に配分する。そして、配分したＡ方式およびＢ方式による送信回数を満たし、かつ非接触ＩＣカード２から応答信号を受信する受信時間の期待値（平均捕捉応答時間の期待値）が最小となるように、Ａ方式による送信およびＢ方式による送信を用いた一周期内の送信順序を設定する（ステップＳ９）。
【００３７】
制御部６が、応答確認用の通信信号を送信する所定の送信回数からなる一周期を、ステップＳ９で求めた順序で無線部を選択して（ステップＳ１）、通信処理部４から非接触ＩＣカード２へ応答確認用の通信信号を送信すると、ユーザが非接触ＩＣカード２をＲ／Ｗ装置１にタッチしたときのシステムの平均応答時間を短くできる。
【００３８】
なお、ステップＳ７〜Ｓ９の処理は、図２に示した処理では非接触ＩＣカード２を検知するごとに行うように記載したが、処理を毎回行う必要はない。ステップＳ７〜Ｓ９の処理は、任意のタイミングで行えばよい。
【００３９】
図２におけるステップＳ７〜Ｓ９の処理内容を、図３〜５を用いて、より具体的に説明する。
図３は、図２のステップＳ９において、Ｒ／Ｗ装置１が非接触ＩＣカード２から応答信号を受信する受信時間の期待値、すなわち平均捕捉応答時間の期待値Ｅ、をどのように求めるかを説明するために使う図である。
【００４０】
図３では、Ａ方式をＴｙｐｅ−Ａ、Ｂ方式をＴｙｐｅ−Ｂと表している。図３は、応答確認用の通信信号を３回送信するとき、Ｔｙｐｅ−Ａを２回連続で送信するようにスロットを割り当て、Ｔｙｐｅ−Ｂを１回送信するようにスロットを割り当てた場合を示している。Ｔｙｐｅ−Ａ、Ｔｙｐｅ−Ｂとも、Ｒ／Ｗ装置１が捕捉する処理にかかる時間は１００ｍｓとする。過去一週間に使用された回数は、Ｔｙｐｅ−Ａ：９０００回、Ｔｙｐｅ−Ｂ：１０００回であったとして、現時点で使用される比率を、Ｔｙｐｅ−Ａ：Ｔｙｐｅ−Ｂ＝９：１と推測したとする。
【００４１】
以上の前提の場合、平均捕捉応答時間期待値Ｅは、次の（１）式で計算される。
Ｅ＝（０．９×Ｔｙｐｅ−Ａの平均捕捉応答時間期待値）
＋（０．１×Ｔｙｐｅ−Ｂの平均捕捉応答時間期待値） ・・・（１）
ここで、それぞれの割り当てスロットの期間（１００ｍｓ）において、Ｒ／Ｗ装置１が非接触ＩＣカード２を捕捉するタイミングは、割り当てスロット期間の最後の瞬間のみとする。その場合、ある割り当てスロット期間内に、該当する通信方式のカードがタッチされた場合の平均捕捉応答時間Ｔは、次の（２）式で計算できる。
【００４２】
Ｔ＝０．５×
（割り当てスロット期間開始時点でタッチされた場合の応答時間
＋割り当てスロット期間終了時点でタッチされた場合の応答時間）・・・（２）
よって、図３の割当スケジュール３において、Ｔｙｐｅ−Ａの平均捕捉応答時間Ｔａ３は、（２）式を使って下記のように計算できる。下記計算式において、１行目は１スロット目におけるＴｙｐｅ−Ａの平均捕捉応答時間、２行目は２スロット目におけるＴｙｐｅ−Ａの平均捕捉応答時間、３行目は３スロット目におけるＴｙｐｅ−Ａの平均捕捉応答時間、を求めている。
【００４３】
Ｔａ３＝｛０．５×（１００ｍｓ＋ ０ｍｓ）
＋０．５×（１００ｍｓ＋ ０ｍｓ）
＋０．５×（２００ｍｓ＋１００ｍｓ）｝／３
＝８３．３３ｍｓ
一例として、上記の計算式において、３スロット目におけるＴｙｐｅ−Ａの平均捕捉応答時間の求め方を説明する。３スロット目の開始時点でＴｙｐｅ−Ａのカードをタッチすると、Ｒ／Ｗ装置１が捕捉するのは１スロット目の終了時点である２００ｍｓ後となる。そして、３スロット目の終了時点でＴｙｐｅ−Ａの非接触ＩＣカード２をタッチすると、Ｒ／Ｗ装置１が捕捉するのは１スロット目の終了時点である１００ｍｓ後となる。したがって、３スロット目におけるＴｙｐｅ−Ａの平均捕捉応答時間＝０．５×（２００ｍｓ＋１００ｍｓ） と求められる。
【００４４】
図３の割当スケジュール３において、同様に、Ｔｙｐｅ−Ｂの平均捕捉応答時間Ｔｂ３を計算すると、次のようになる。
Ｔｂ３＝１５０ｍｓ
よって、図３の割当スケジュール３でカードの捕捉処理を実行した場合、平均捕捉応答時間期待値Ｅ３は（１）式を使って次のように計算できる。
【００４５】
Ｅ３＝（０．９×８３．３３ｍｓ）＋（０．１×１５０ｍｓ）
＝９０ｍｓ
図４・５は、Ｒ／Ｗ装置１が図２のステップＳ７〜Ｓ９で行う処理を具体的に説明するために使う図である。
【００４６】
ステップＳ７・Ｓ８における、割当スケジュール作成部９の比率演算部９ａの処理内容を説明する。
比率演算部９ａは、時刻情報を使って記憶部７から至近１時間の履歴情報を読み出し、
至近１時間にＡ方式の非接触ＩＣカード２を検知した回数＝９回
至近１時間にＢ方式の非接触ＩＣカード２を検知した回数＝４回
を得る（ステップＳ７）。そして、比率演算部９ａは、
Ａ方式を検知した回数の平方根＝√９＝３回
Ｂ方式を検知した回数の平方根＝√４＝２回
を算出し、これらの比率として、
Ａ方式：Ｂ方式＝３：２
を得る（ステップＳ８）。
【００４７】
ステップＳ９における、割当スケジュール作成部９の送信順序設定部９ｂの処理内容を説明する。
送信順序設定部９ｂは、通信処理部４から応答確認用の通信信号を送信する送信回数：５回からなる一周期を、比率演算部９ａで算出された比率であるＡ方式：Ｂ方式＝３：２に基づき、Ａ方式による送信回数：３回およびＢ方式による送信回数：２回に配分する。Ａ方式による送信回数：３回およびＢ方式による送信回数：２回を満たし、かつ非接触ＩＣカード２から応答信号を受信する受信時間の期待値（平均捕捉応答時間の期待値）が最小となるように、Ａ方式による送信およびＢ方式による送信を用いた一周期内の送信順序を設定する（ステップＳ９）。
【００４８】
ここで、Ｒ／Ｗ装置１が非接触ＩＣカード２を捕捉する平均捕捉応答時間の期待値が最小となるように、Ａ方式による送信回数：３回およびＢ方式による送信回数：２回の送信順序を設定する方法を説明する。
【００４９】
図４は、一周期がＡ方式による送信回数：３回およびＢ方式による送信回数：２回とからなる送信順序の全組み合わせを示したものであり、送信スロットの割当スケジュールは６−１〜６−１０の１０通りある。図４では、Ａ方式をＴｙｐｅ−Ａ、Ｂ方式をＴｙｐｅ−Ｂと表している。
【００５０】
図５は、これら１０通りの送信スロットの割当スケジュールについて、図３で説明したように平均捕捉応答時間期待値Ｅを求めたときの計算結果を示す図である。よって、送信順序設定部９ｂは、期待値の小さい割当スケジュール６−２（割当スケジュール６−２、６−４、６−５、６−８、６−９でも良い）を送信順序として設定する。なお、Ｔｙｐｅ−Ａ、Ｔｙｐｅ−Ｂとも、Ｒ／Ｗ装置１が捕捉する処理にかかる時間は１００ｍｓとし、各送信スロットの間隔も図３の場合と同様に１００ｍｓとして計算した。
【００５１】
この実施例では、平均捕捉応答時間期待値Ｅが最小となる送信順序の組み合わせを決定するために、すべての送信順序の組み合わせに対して平均捕捉応答時間期待値Ｅを評価する全探索方法を用いたが、本発明の権利範囲はこの実施形態に限定されない。平均捕捉応答時間期待値Ｅが最小となる送信順序の組み合わせを決定する方法は、任意の最適化手法を用いることができる。
【００５２】
また、この実施例では、Ｒ／Ｗ装置１内に本発明に必要なすべての機能を備えるように記載したが、たとえば割当スケジュール作成部９など一部の機能を外部装置に持たせ、Ｒ／Ｗ装置１に接続して処理させる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１ Ｒ／Ｗ（リーダライタ）装置
２ 非接触ＩＣカード
３ アンテナ
４ 通信処理部
４ａ Ａ方式無線部
４ｂ Ｂ方式無線部
５ データ処理部
６ 制御部
７ 記憶部
８ ＲＴＣ
９ 割当スケジュール作成部
９ａ 比率演算部
９ｂ 送信順序設定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の通信方式に対応した非接触ＩＣ通信を行うリーダ装置、およびその通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触ＩＣカードの通信方式には、ＩＳＯ１４４４３やＩＳＯ１８０９２など複数の無線規格のタイプがある。ＩＳＯ１４４４３としては、Ｔｙｐｅ−Ａ・Ｔｙｐｅ−Ｂといった通信方式があり、ＩＳＯ１８０９２としてはＦｅｌｉＣａ（登録商標）といった通信方式がある。
【０００３】
近年では、複数種類の通信方式に対応するサービスが要求されており、このような従来技術として、特許文献１が提案されている。特許文献１は、複数種類ある通信方式のうちのいずれかの方式で電磁波を用いた非接触ＩＣ通信を行う非接触ＩＣカードと、複数種類の通信方式に対応する非接触ＩＣカード用リーダライタからシステムが構成される。リーダライタは、リーダライタが稼働している間、絶えず電磁波を用いたポーリング信号を発信しており、非接触ＩＣカードからポーリングに対する応答を受信するのを待っている。このような構成において、リーダライタは複数種類の通信方式によるポーリングを順番に行い、非接触ＩＣカードを捕捉できた通信方式を使って所定の処理、たとえば電子マネー決済を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１２７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、非接触ＩＣカードを捕捉するために、複数種類の通信方式によるポーリングの割当スケジュールを固定している。よって、従来技術では、システムの運用中に、状況に応じて割当スケジュールを柔軟に変化させることができない。ここで、割当スケジュールとは、所定回数だけポーリングを行うときに、複数種類ある通信方式のうちのどの通信方式によるポーリングを、どんな割合で行うか（比率演算）、そして望ましくはどんな順番で行うか（順序設定）を割り当てた情報である。
【０００６】
このため、従来技術では、システム開発時点で想定した割当スケジュールが不適切だと、
非接触ＩＣカードを捕捉するのに要する時間の平均値が大きくなる。つまり、ユーザのカードタッチに対するシステムの平均応答時間が長くなる、といった課題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ユーザのカードタッチに対するシステムの平均応答時間を短くすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第１の通信方式または第２の通信方式のいずれかの方式で通信する非接触ＩＣ媒体と非接触ＩＣ通信を行うリーダ装置において、前記非接触ＩＣ通信を第１の通信方式および第２の通信方式で実行する通信処理部と、前記第１の通信方式または第２の通信方式による応答確認用の通信信号を前記非接触ＩＣ媒体へ送信し、当該非接触ＩＣ媒体から受信した応答信号の通信方式を検出通信方式として、この検出通信方式を使って前記通信処理部に前記非接触ＩＣ媒体との間で非接触ＩＣ通信を行わせる制御部と、前記第１の通信方式または第２の通信方式による応答確認用の通信信号を送信するスケジュールを作成する割当スケジュール作成部と、前記制御部で検出した検出通信方式の種類および検出通信方式の種類ごとの回数を前記割当スケジュール作成部が読み出し可能な状態で記憶する記憶部と、を備え、前記割当スケジュール作成部は、比率演算部を有し、前記比率演算部は、所定のタイミングで予め定められた期間における前記記憶部に記憶した第１の通信方式の検出回数および第２の通信方式の検出回数のそれぞれに対して平方根または平方根の近似値を計算し、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信するときの第１の通信方式および第２の通信方式の比率を前記平方根または平方根の近似値に基づき算出し、前記制御部は、前記比率演算部で算出された比率を満たすように前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記割当スケジュール作成部は、送信順序設定部を有し、前記送信順序設定部は、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信する所定の送信回数を、前記比率演算部で算出された比率に基づき第１の通信方式による送信回数および第２の通信方式による送信回数に配分し、前記配分した第１および第２の通信方式による送信回数を満たしかつ非接触ＩＣ媒体から応答信号を受信する受信時間の期待値が最小となるように、第１の通信方式による送信および第２の通信方式による送信の順序を設定し、前記制御部は、前記送信順序設定部で設定された送信順序に基づき、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、所定の通信方式で通信を行う非接触ＩＣ媒体との間で非接触ＩＣ通信を行うリーダ装置において、前記非接触ＩＣ通信を複数種類の通信方式で実行可能な通信処理部と、前記複数種類の通信方式による応答確認用の通信信号を前記非接触ＩＣ媒体へ送信し、当該非接触ＩＣ媒体から受信した応答信号の通信方式を検出通信方式として、この検出通信方式を使って前記通信処理部に前記非接触ＩＣ媒体との間で非接触ＩＣ通信を行わせる制御部と、前記複数種類の通信方式による応答確認用の通信信号を送信するスケジュールを作成する割当スケジュール作成部と、前記制御部で検出した検出通信方式の種類および検出通信方式の種類ごとの回数を前記割当スケジュール作成部が読み出し可能な状態で記憶する記憶部と、を備え、前記割当スケジュール作成部は、比率演算部を有し、前記比率演算部は、所定のタイミングで予め定められた期間における前記記憶部に記憶した複数種類の通信方式ごとの検出回数のそれぞれに対して平方根または平方根の近似値を計算し、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信するときの複数種類の通信方式ごとの比率を前記平方根または平方根の近似値に基づき算出し、前記制御部は、前記比率演算部で算出された比率を満たすように前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記割当スケジュール作成部は、送信順序設定部を有し、前記送信順序設定部は、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信する所定の送信回数を、前記比率演算部で算出された比率に基づき前記複数種類の通信方式ごとに配分し、前記配分した複数種類の通信方式ごとの送信回数を満たしかつ非接触ＩＣ媒体から応答信号を受信する受信時間の期待値が最小となるように、前記複数種類の通信方式の送信順序を設定し、前記制御部は、送信順序設定部で設定された送信順序に基づき、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、所定の通信方式で通信を行う非接触ＩＣ媒体との間で非接触ＩＣ通信を行うリーダ装置の通信方法において、前記リーダ装置は、複数種類の通信方式による応答確認用の通信信号を前記非接触ＩＣ媒体へ送信し、前記非接触ＩＣ媒体から応答信号を受信し、この応答信号から検出した通信方式の種類および種類ごとの回数を読み出し可能な状態で記憶し、所定のタイミングで予め定められた期間における前記複数種類の通信方式ごとの検出回数に対してそれぞれの平方根または平方根の近似値を計算し、前記応答確認用の通信信号を送信するときの前記複数種類の通信方式ごとの比率を前記平方根または平方根の近似値に基づき算出し、この算出された比率を満たすように応答確認用の通信信号を送信することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、前記リーダ装置は、応答確認用の通信信号を送信する所定の送信回数を、前記算出された比率に基づき前記複数種類の通信方式ごとに配分し、前記配分した複数種類の通信方式ごとの送信回数を満たし、かつ非接触ＩＣ媒体から応答信号を受信する受信時間の期待値が最小となるように、前記複数種類の通信方式の送信順序を設定し、この送信順序に基づき応答確認用の通信信号を送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数種類ある通信方式のうちのいずれかの方式で通信を行う非接触ＩＣ媒体と、複数種類の通信方式に対応するリーダ装置から構成されるシステムにおいて、ユーザが非接触ＩＣ媒体をリーダ装置にタッチしたときのシステムの平均応答時間を短くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明におけるＩＣカードシステムの構成を示す図である。
【図２】Ｒ／Ｗ装置１における動作を示す図である。
【図３】平均捕捉応答時間の期待値を求める説明に使う図である。
【図４】Ｔｙｐｅ−Ａ：Ｔｙｐｅ−Ｂ＝３：２の割当スケジュールを示す図である。
【図５】平均捕捉応答時間の期待値の計算結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
添付図面を適宜参照しながら、複数種類の通信方式に対応した非接触ＩＣ通信を行うリーダ装置およびその通信方法の、好適な実施の形態について説明する。
図１は、本発明におけるＩＣカードシステムの構成を示す図である。
【００１７】
図１は、Ｒ／Ｗ（リーダライタ）装置１と非接触ＩＣ媒体である非接触ＩＣカード２とが、電磁波を用いた非接触ＩＣ通信を行うシステム構成図である。Ｒ／Ｗ装置１は、非接触ＩＣカード２との間でデータを送受信するためのアンテナ３、通信処理部４、データ処理部５を備える。
【００１８】
非接触ＩＣカード２は、Ｔｙｐｅ−ＡまたはＴｙｐｅ−Ｂのうち、いずれか一方の方式で無線通信できるＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を備える。
Ｒ／Ｗ装置１の通信処理部４は、Ｔｙｐｅ−Ａによる通信が可能なＡ方式無線部４ａと、Ｔｙｐｅ−Ｂによる通信が可能なＢ方式無線部４ｂから構成される。通信処理部４は、データ処理部５内にある制御部６から出力される制御信号に応じて、Ａ方式またはＢ方式による通信を実行する。Ｒ／Ｗ装置１は、Ｒ／Ｗ装置１が稼働している間、絶えずＴｙｐｅ−ＡまたはＴｙｐｅ−Ｂの通信方式による電磁波を用いたポーリング信号を発信しており、非接触ＩＣカード２からポーリングに対する応答を受信するのを待つ。
【００１９】
なお、本実施例では、Ｔｙｐｅ−ＡおよびＴｙｐｅ−Ｂの２種類の通信方式を扱った例を示したが、さらにＦｅｌｉＣａ（登録商標）などを加えた３種類以上の通信方式を扱ってもよい。
【００２０】
データ処理部５は、Ｒ／Ｗ装置１全体の動作を制御する制御部６、記憶部７、時刻や日付・曜日を取得する計時部として機能するＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）８、割当スケジュール作成部９を備える。
【００２１】
制御部６は、通信処理部４へ制御信号を出力して、Ａ方式またはＢ方式の通信方式による応答確認用の通信信号を非接触ＩＣカード２へ送信する、いわゆるポーリングを行う。制御部６は、非接触ＩＣカード２から受信したポーリング応答信号から通信方式の種類を検出し、検出した通信方式を使って非接触ＩＣカード２と通信するプログラムを、図示しないＲＯＭに記憶する。また、制御部６は、検出した通信方式とＲＴＣ８から取得した検出時刻とを対応付けて記憶部７に記憶させる。
【００２２】
割当スケジュール作成部９は、応答確認用の通信信号を非接触ＩＣカード２へ送信するときに用いる、Ａ方式とＢ方式を織り交ぜたスケジュールを作成する。割当スケジュール作成部９は、比率演算部９ａと送信順序設定部９ｂを有する。
【００２３】
比率演算部９ａは、所定のタイミングで、予め定めた期間における記憶部７に記憶したＡ方式の検出回数およびＢ方式の検出回数を記憶部７から取り出す。予め定めた期間とは、たとえば至近の１日を定めてもよいし、季節ごとや曜日ごとの特定の時間・期間を定めてもよい。比率演算部９ａは、取り出したＡ方式の検出回数およびＢ方式の検出回数のそれぞれに対して、平方根または平方根の近似値を計算する。そして、比率演算部９ａは、通信処理部４から応答確認用の通信信号を非接触ＩＣカード２へ送信するときの、Ａ方式およびＢ方式の比率を、前記平方根または平方根の近似値に基づき算出する。制御部６は、この算出したＡ方式とＢ方式の比率を満たすように通信処理部４へ制御信号を出力し、応答確認用の通信信号を非接触ＩＣカード２へ送信する。
【００２４】
ところで、前述の“Ａ方式とＢ方式の比率を満たすように”とは、たとえば所定の送信回数からなる一周期に対し、まず、比率演算部９ａで求めた比率に基づきＡ方式による送信回数およびＢ方式による送信回数に配分する。そして、制御部６は、この配分した送信回数を満たすように通信処理部４へ制御信号を出力し、応答確認用の通信信号を非接触ＩＣカード２へ送信するようにして実現できる。
【００２５】
なお、Ａ方式とＢ方式の比率の算出に平方根または平方根の近似値を用いる理由は以下による。すなわち、本発明者が実験を繰り返し行った結果、予め定めた期間におけるＡ方式の検出回数およびＢ方式の検出回数の比率を用いるよりも、Ａ方式の検出回数の平方根およびＢ方式の検出回数の平方根の比率を用いる方が、ユーザが非接触ＩＣカード２をＲ／Ｗ装置１にタッチしたときのシステムの平均応答時間を短くする効果が高い、という知見を得たられたことに基づく。
【００２６】
送信順序設定部９ｂは、通信処理部４から応答確認用の通信信号を非接触ＩＣカード２へ送信する所定の送信回数を、比率演算部９ａで算出された比率に基づきＡ方式による送信回数およびＢ方式による送信回数に配分する。そして、送信順序設定部９ｂは、この配分したＡ方式およびＢ方式による送信回数を満たし、かつ非接触ＩＣカード２から応答信号を受信する受信時間の期待値が最小となるように、Ａ方式による送信およびＢ方式による送信の順序を設定する。制御部６は、上述のように設定されたＡ方式およびＢ方式の送信順序を満たすように通信処理部４へ制御信号を出力し、応答確認用の通信信号を非接触ＩＣカード２へ送信する。
【００２７】
図２は、Ｒ／Ｗ装置１における動作を示す図である。
制御部６は、Ａ方式無線部４ａおよびＢ方式無線部４ｂのうち、予め設定された選択順序にしたがって通信方式を選択する。ここでは、Ａ方式無線部４ａを選択するものとする（ステップＳ１）。そして、制御部６は、非接触ＩＣカード２の通信方式を認識するために、Ａ方式無線部４ａからアンテナ３を介して非接触ＩＣカード２へ、応答確認用の通信信号を送信する（ステップＳ２）。
【００２８】
非接触ＩＣカード２が、Ａ方式の通信が可能なカードであれば、Ａ方式無線部４ａがアンテナ３を介して、非接触ＩＣカード２から応答信号を受信する、すなわちＩＣカードを検知する（ステップＳ３，Ｙｅｓ）。非接触ＩＣカード２が、Ａ方式の通信が可能なカードでなければ、もしくは通信が可能な領域に存在しなければ、ＩＣカードは検知されない（ステップＳ３，Ｎｏ）ので、ステップＳ１の無線部の選択に戻る。そして、制御部６は、たとえばＢ方式無線部４ｂからアンテナ３を介して非接触ＩＣカード２へ、応答確認用の通信信号を送信する（ステップＳ２）。以上のように、本システムの通信初期では、ステップＳ１〜Ｓ３からなるポーリングを繰り返して、非接触ＩＣカード２の通信方式を検出通信方式として検出する。
【００２９】
ステップＳ３において非接触ＩＣカード２を検知したら、制御部６は、ＩＣカードを検知した時刻をＲＴＣ８から取得し、検出通信方式（Ａ方式またはＢ方式）と時刻とを対応付けた履歴情報を記憶部７に記憶する（ステップＳ４）。そして、制御部６は、検出通信方式を用いて非接触ＩＣカード２に記録された情報を読み出し（ステップＳ５）、電子マネー決済など所定の処理を行い（ステップＳ６）、非接触ＩＣカード２との通信を終了する。
【００３０】
割当スケジュール作成部９の比率演算部９ａは、記憶部７から情報を読み出す時刻を指定することで、記憶部７から予め定めた期間中の履歴情報を読み出す。比率演算部９ａは、予め定めた期間中にＡ方式の非接触ＩＣカード２を検知した回数と、予め定めた期間中にＢ方式の非接触ＩＣカード２を検知した回数とをカウントする（ステップＳ７）。そして、比率演算部９ａは、Ａ方式を検知した回数の平方根とＢ方式を検知した回数の平方根をそれぞれ計算し、これらの比率を求める（ステップＳ８）。すなわち、応答確認用の通信信号を非接触ＩＣカード２へ送信する所定の送信回数において、Ａ方式による送信が占める割合と、Ｂ方式による送信が占める割合とを求める。
【００３１】
なお、本実施例では平方根の値を使って比率を求めたが、平方根の近似値を使って比率を求めてもよい。比率の値も、Ａ方式を検知した回数の平方根とＢ方式を検知した回数の平方根との比率から厳密に計算した値でなくてもよく、概算値を用いることができる。本発明の要点の１つは、所定の回数だけ応答確認用の通信信号を送信するときに、その所定の回数を、どの通信方式を概略どれくらいの比率で応答確認に使うかを決めるものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で比率を設定すればよい。
【００３２】
また、本実施例では、予め定めた期間中に検知した通信方式の種類と回数を得るために、検知した通信方式の種類と検知した時刻とを対応付けて記憶部７に記憶し、比率演算部９ａが記憶部７から情報を読み出す時刻を指定して抽出することとした。しかしながら、通信方式の種類と回数を得る方法は、この実施例に限定されない。制御部６で検出した検出通信方式の種類および検出通信方式の種類ごとの回数を、割当スケジュール作成部９の比率演算部９ａで読み出し可能な状態で記憶部７に記憶できれば、その実現手段を問わない。
【００３３】
たとえば、変形例としては、通信方式の種類ごとにカウンタを備えておき、タイマを使って予め定めた期間内に検知する通信方式の種類をカウントしてこの回数を記憶部７に記憶する。そして、比率演算部９ａが記憶部７からカウント値を読み出すことで、予め定めた期間における通信方式ごとの検知した回数を知ることができる。
【００３４】
他の変形例としては、記憶部７を通信方式の種類および時間帯により複数の領域に分割する。通信を検知した場合は、通信方式の種類および時間帯に応じた領域にフラグなどを記憶しておき、比率演算部９ａが記憶部７の該当する領域から情報を読み出すことで、予め定めた期間における通信方式ごとの検知した回数を知ることができる。
【００３５】
制御部６が、ステップＳ８で求めたＡ方式とＢ方式との比率を満たすように無線部を選択して（ステップＳ１）、通信処理部４から非接触ＩＣカード２へ応答確認用の通信信号を送信すると、予め定めた期間におけるＡ方式の検出回数およびＢ方式の検出回数の比率を用いるよりも、ユーザが非接触ＩＣカード２をＲ／Ｗ装置１にタッチしたときのシステムの平均応答時間を短くできる。ステップＳ８による発明単独でも技術的に優れた効果を得られるが、以下のステップＳ９の処理を追加すれば、さらにユーザのカードタッチに対するシステムの平均応答時間を短くする効果が高まる。
【００３６】
ステップＳ９では、割当スケジュール作成部９の送信順序設定部９ｂが、通信処理部４から応答確認用の通信信号を送信する所定の送信回数からなる一周期を、比率演算部９ａで算出された比率に基づき、Ａ方式による送信回数およびＢ方式による送信回数に配分する。そして、配分したＡ方式およびＢ方式による送信回数を満たし、かつ非接触ＩＣカード２から応答信号を受信する受信時間の期待値（平均捕捉応答時間の期待値）が最小となるように、Ａ方式による送信およびＢ方式による送信を用いた一周期内の送信順序を設定する（ステップＳ９）。
【００３７】
制御部６が、応答確認用の通信信号を送信する所定の送信回数からなる一周期を、ステップＳ９で求めた順序で無線部を選択して（ステップＳ１）、通信処理部４から非接触ＩＣカード２へ応答確認用の通信信号を送信すると、ユーザが非接触ＩＣカード２をＲ／Ｗ装置１にタッチしたときのシステムの平均応答時間を短くできる。
【００３８】
なお、ステップＳ７〜Ｓ９の処理は、図２に示した処理では非接触ＩＣカード２を検知するごとに行うように記載したが、処理を毎回行う必要はない。ステップＳ７〜Ｓ９の処理は、任意のタイミングで行えばよい。
【００３９】
図２におけるステップＳ７〜Ｓ９の処理内容を、図３〜５を用いて、より具体的に説明する。
図３は、図２のステップＳ９において、Ｒ／Ｗ装置１が非接触ＩＣカード２から応答信号を受信する受信時間の期待値、すなわち平均捕捉応答時間の期待値Ｅ、をどのように求めるかを説明するために使う図である。
【００４０】
図３では、Ａ方式をＴｙｐｅ−Ａ、Ｂ方式をＴｙｐｅ−Ｂと表している。図３は、応答確認用の通信信号を３回送信するとき、Ｔｙｐｅ−Ａを２回連続で送信するようにスロットを割り当て、Ｔｙｐｅ−Ｂを１回送信するようにスロットを割り当てた場合を示している。Ｔｙｐｅ−Ａ、Ｔｙｐｅ−Ｂとも、Ｒ／Ｗ装置１が捕捉する処理にかかる時間は１００ｍｓとする。過去一週間に使用された回数は、Ｔｙｐｅ−Ａ：９０００回、Ｔｙｐｅ−Ｂ：１０００回であったとして、現時点で使用される比率を、Ｔｙｐｅ−Ａ：Ｔｙｐｅ−Ｂ＝９：１と推測したとする。
【００４１】
以上の前提の場合、平均捕捉応答時間期待値Ｅは、次の（１）式で計算される。
Ｅ＝（０．９×Ｔｙｐｅ−Ａの平均捕捉応答時間期待値）
＋（０．１×Ｔｙｐｅ−Ｂの平均捕捉応答時間期待値） ・・・（１）
ここで、それぞれの割り当てスロットの期間（１００ｍｓ）において、Ｒ／Ｗ装置１が非接触ＩＣカード２を捕捉するタイミングは、割り当てスロット期間の最後の瞬間のみとする。その場合、ある割り当てスロット期間内に、該当する通信方式のカードがタッチされた場合の平均捕捉応答時間Ｔは、次の（２）式で計算できる。
【００４２】
Ｔ＝０．５×
（割り当てスロット期間開始時点でタッチされた場合の応答時間
＋割り当てスロット期間終了時点でタッチされた場合の応答時間）・・・（２）
よって、図３の割当スケジュール３において、Ｔｙｐｅ−Ａの平均捕捉応答時間Ｔａ３は、（２）式を使って下記のように計算できる。下記計算式において、１行目は１スロット目におけるＴｙｐｅ−Ａの平均捕捉応答時間、２行目は２スロット目におけるＴｙｐｅ−Ａの平均捕捉応答時間、３行目は３スロット目におけるＴｙｐｅ−Ａの平均捕捉応答時間、を求めている。
【００４３】
Ｔａ３＝｛０．５×（１００ｍｓ＋ ０ｍｓ）
＋０．５×（１００ｍｓ＋ ０ｍｓ）
＋０．５×（２００ｍｓ＋１００ｍｓ）｝／３
＝８３．３３ｍｓ
一例として、上記の計算式において、３スロット目におけるＴｙｐｅ−Ａの平均捕捉応答時間の求め方を説明する。３スロット目の開始時点でＴｙｐｅ−Ａのカードをタッチすると、Ｒ／Ｗ装置１が捕捉するのは１スロット目の終了時点である２００ｍｓ後となる。そして、３スロット目の終了時点でＴｙｐｅ−Ａの非接触ＩＣカード２をタッチすると、Ｒ／Ｗ装置１が捕捉するのは１スロット目の終了時点である１００ｍｓ後となる。したがって、３スロット目におけるＴｙｐｅ−Ａの平均捕捉応答時間＝０．５×（２００ｍｓ＋１００ｍｓ） と求められる。
【００４４】
図３の割当スケジュール３において、同様に、Ｔｙｐｅ−Ｂの平均捕捉応答時間Ｔｂ３を計算すると、次のようになる。
Ｔｂ３＝１５０ｍｓ
よって、図３の割当スケジュール３でカードの捕捉処理を実行した場合、平均捕捉応答時間期待値Ｅ３は（１）式を使って次のように計算できる。
【００４５】
Ｅ３＝（０．９×８３．３３ｍｓ）＋（０．１×１５０ｍｓ）
＝９０ｍｓ
図４・５は、Ｒ／Ｗ装置１が図２のステップＳ７〜Ｓ９で行う処理を具体的に説明するために使う図である。
【００４６】
ステップＳ７・Ｓ８における、割当スケジュール作成部９の比率演算部９ａの処理内容を説明する。
比率演算部９ａは、時刻情報を使って記憶部７から至近１時間の履歴情報を読み出し、
至近１時間にＡ方式の非接触ＩＣカード２を検知した回数＝９回
至近１時間にＢ方式の非接触ＩＣカード２を検知した回数＝４回
を得る（ステップＳ７）。そして、比率演算部９ａは、
Ａ方式を検知した回数の平方根＝√９＝３回
Ｂ方式を検知した回数の平方根＝√４＝２回
を算出し、これらの比率として、
Ａ方式：Ｂ方式＝３：２
を得る（ステップＳ８）。
【００４７】
ステップＳ９における、割当スケジュール作成部９の送信順序設定部９ｂの処理内容を説明する。
送信順序設定部９ｂは、通信処理部４から応答確認用の通信信号を送信する送信回数：５回からなる一周期を、比率演算部９ａで算出された比率であるＡ方式：Ｂ方式＝３：２に基づき、Ａ方式による送信回数：３回およびＢ方式による送信回数：２回に配分する。Ａ方式による送信回数：３回およびＢ方式による送信回数：２回を満たし、かつ非接触ＩＣカード２から応答信号を受信する受信時間の期待値（平均捕捉応答時間の期待値）が最小となるように、Ａ方式による送信およびＢ方式による送信を用いた一周期内の送信順序を設定する（ステップＳ９）。
【００４８】
ここで、Ｒ／Ｗ装置１が非接触ＩＣカード２を捕捉する平均捕捉応答時間の期待値が最小となるように、Ａ方式による送信回数：３回およびＢ方式による送信回数：２回の送信順序を設定する方法を説明する。
【００４９】
図４は、一周期がＡ方式による送信回数：３回およびＢ方式による送信回数：２回とからなる送信順序の全組み合わせを示したものであり、送信スロットの割当スケジュールは６−１〜６−１０の１０通りある。図４では、Ａ方式をＴｙｐｅ−Ａ、Ｂ方式をＴｙｐｅ−Ｂと表している。
【００５０】
図５は、これら１０通りの送信スロットの割当スケジュールについて、図３で説明したように平均捕捉応答時間期待値Ｅを求めたときの計算結果を示す図である。よって、送信順序設定部９ｂは、期待値の小さい割当スケジュール６−２（割当スケジュール６−２、６−４、６−５、６−８、６−９でも良い）を送信順序として設定する。なお、Ｔｙｐｅ−Ａ、Ｔｙｐｅ−Ｂとも、Ｒ／Ｗ装置１が捕捉する処理にかかる時間は１００ｍｓとし、各送信スロットの間隔も図３の場合と同様に１００ｍｓとして計算した。
【００５１】
この実施例では、平均捕捉応答時間期待値Ｅが最小となる送信順序の組み合わせを決定するために、すべての送信順序の組み合わせに対して平均捕捉応答時間期待値Ｅを評価する全探索方法を用いたが、本発明の権利範囲はこの実施形態に限定されない。平均捕捉応答時間期待値Ｅが最小となる送信順序の組み合わせを決定する方法は、任意の最適化手法を用いることができる。
【００５２】
また、この実施例では、Ｒ／Ｗ装置１内に本発明に必要なすべての機能を備えるように記載したが、たとえば割当スケジュール作成部９など一部の機能を外部装置に持たせ、Ｒ／Ｗ装置１に接続して処理させる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１ Ｒ／Ｗ（リーダライタ）装置
２ 非接触ＩＣカード
３ アンテナ
４ 通信処理部
４ａ Ａ方式無線部
４ｂ Ｂ方式無線部
５ データ処理部
６ 制御部
７ 記憶部
８ ＲＴＣ
９ 割当スケジュール作成部
９ａ 比率演算部
９ｂ 送信順序設定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信方式または第２の通信方式のいずれかの方式で通信する非接触ＩＣ媒体と非接触ＩＣ通信を行うリーダ装置において、
前記非接触ＩＣ通信を第１の通信方式および第２の通信方式で実行する通信処理部と、
前記第１の通信方式または第２の通信方式による応答確認用の通信信号を前記非接触ＩＣ媒体へ送信し、当該非接触ＩＣ媒体から受信した応答信号の通信方式を検出通信方式として、この検出通信方式を使って前記通信処理部に前記非接触ＩＣ媒体との間で非接触ＩＣ通信を行わせる制御部と、
前記第１の通信方式または第２の通信方式による応答確認用の通信信号を送信するスケジュールを作成する割当スケジュール作成部と、
前記制御部で検出した検出通信方式の種類および検出通信方式の種類ごとの回数を前記割当スケジュール作成部が読み出し可能な状態で記憶する記憶部と、
を備え、
前記割当スケジュール作成部は、比率演算部を有し、
前記比率演算部は、所定のタイミングで予め定められた期間における前記記憶部に記憶した第１の通信方式の検出回数および第２の通信方式の検出回数のそれぞれに対して平方根または平方根の近似値を計算し、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信するときの第１の通信方式および第２の通信方式の比率を前記平方根または平方根の近似値に基づき算出し、
前記制御部は、前記比率演算部で算出された比率を満たすように前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信する
ことを特徴とするリーダ装置。
【請求項２】
前記割当スケジュール作成部は、送信順序設定部を有し、
前記送信順序設定部は、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信する所定の送信回数を、前記比率演算部で算出された比率に基づき第１の通信方式による送信回数および第２の通信方式による送信回数に配分し、前記配分した第１および第２の通信方式による送信回数を満たしかつ非接触ＩＣ媒体から応答信号を受信する受信時間の期待値が最小となるように、第１の通信方式による送信および第２の通信方式による送信の順序を設定し、
前記制御部は、前記送信順序設定部で設定された送信順序に基づき、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信する
ことを特徴とする請求項１に記載のリーダ装置。
【請求項３】
所定の通信方式で通信を行う非接触ＩＣ媒体との間で非接触ＩＣ通信を行うリーダ装置において、
前記非接触ＩＣ通信を複数種類の通信方式で実行可能な通信処理部と、
前記複数種類の通信方式による応答確認用の通信信号を前記非接触ＩＣ媒体へ送信し、当該非接触ＩＣ媒体から受信した応答信号の通信方式を検出通信方式として、この検出通信方式を使って前記通信処理部に前記非接触ＩＣ媒体との間で非接触ＩＣ通信を行わせる制御部と、
前記複数種類の通信方式による応答確認用の通信信号を送信するスケジュールを作成する割当スケジュール作成部と、
前記制御部で検出した検出通信方式の種類および検出通信方式の種類ごとの回数を前記割当スケジュール作成部が読み出し可能な状態で記憶する記憶部と、
を備え、
前記割当スケジュール作成部は、比率演算部を有し、
前記比率演算部は、所定のタイミングで予め定められた期間における前記記憶部に記憶した複数種類の通信方式ごとの検出回数のそれぞれに対して平方根または平方根の近似値を計算し、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信するときの複数種類の通信方式ごとの比率を前記平方根または平方根の近似値に基づき算出し、
前記制御部は、前記比率演算部で算出された比率を満たすように前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信する
ことを特徴とするリーダ装置。
【請求項４】
前記割当スケジュール作成部は、送信順序設定部を有し、
前記送信順序設定部は、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信する所定の送信回数を、前記比率演算部で算出された比率に基づき前記複数種類の通信方式ごとに配分し、前記配分した複数種類の通信方式ごとの送信回数を満たしかつ非接触ＩＣ媒体から応答信号を受信する受信時間の期待値が最小となるように、前記複数種類の通信方式の送信順序を設定し、
前記制御部は、送信順序設定部で設定された送信順序に基づき、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信する
ことを特徴とする請求項３に記載のリーダ装置。
【請求項５】
所定の通信方式で通信を行う非接触ＩＣ媒体との間で非接触ＩＣ通信を行うリーダ装置の通信方法において、前記リーダ装置は、
複数種類の通信方式による応答確認用の通信信号を前記非接触ＩＣ媒体へ送信し、
前記非接触ＩＣ媒体から応答信号を受信し、
この応答信号から検出した通信方式の種類および種類ごとの回数を読み出し可能な状態で記憶し、
所定のタイミングで予め定められた期間における前記複数種類の通信方式ごとの検出回数に対してそれぞれの平方根または平方根の近似値を計算し、
前記応答確認用の通信信号を送信するときの前記複数種類の通信方式ごとの比率を前記平方根または平方根の近似値に基づき算出し、
この算出された比率を満たすように応答確認用の通信信号を送信する
ことを特徴とするリーダ装置の通信方法。
【請求項６】
前記リーダ装置は、
応答確認用の通信信号を送信する所定の送信回数を、前記算出された比率に基づき前記複数種類の通信方式ごとに配分し、
前記配分した複数種類の通信方式ごとの送信回数を満たし、かつ非接触ＩＣ媒体から応答信号を受信する受信時間の期待値が最小となるように、前記複数種類の通信方式の送信順序を設定し、
この送信順序に基づき応答確認用の通信信号を送信する
ことを特徴とする請求項５に記載のリーダ装置の通信方法。
【請求項１】
第１の通信方式または第２の通信方式のいずれかの方式で通信する非接触ＩＣ媒体と非接触ＩＣ通信を行うリーダ装置において、
前記非接触ＩＣ通信を第１の通信方式および第２の通信方式で実行する通信処理部と、
前記第１の通信方式または第２の通信方式による応答確認用の通信信号を前記非接触ＩＣ媒体へ送信し、当該非接触ＩＣ媒体から受信した応答信号の通信方式を検出通信方式として、この検出通信方式を使って前記通信処理部に前記非接触ＩＣ媒体との間で非接触ＩＣ通信を行わせる制御部と、
前記第１の通信方式または第２の通信方式による応答確認用の通信信号を送信するスケジュールを作成する割当スケジュール作成部と、
前記制御部で検出した検出通信方式の種類および検出通信方式の種類ごとの回数を前記割当スケジュール作成部が読み出し可能な状態で記憶する記憶部と、
を備え、
前記割当スケジュール作成部は、比率演算部を有し、
前記比率演算部は、所定のタイミングで予め定められた期間における前記記憶部に記憶した第１の通信方式の検出回数および第２の通信方式の検出回数のそれぞれに対して平方根または平方根の近似値を計算し、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信するときの第１の通信方式および第２の通信方式の比率を前記平方根または平方根の近似値に基づき算出し、
前記制御部は、前記比率演算部で算出された比率を満たすように前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信する
ことを特徴とするリーダ装置。
【請求項２】
前記割当スケジュール作成部は、送信順序設定部を有し、
前記送信順序設定部は、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信する所定の送信回数を、前記比率演算部で算出された比率に基づき第１の通信方式による送信回数および第２の通信方式による送信回数に配分し、前記配分した第１および第２の通信方式による送信回数を満たしかつ非接触ＩＣ媒体から応答信号を受信する受信時間の期待値が最小となるように、第１の通信方式による送信および第２の通信方式による送信の順序を設定し、
前記制御部は、前記送信順序設定部で設定された送信順序に基づき、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信する
ことを特徴とする請求項１に記載のリーダ装置。
【請求項３】
所定の通信方式で通信を行う非接触ＩＣ媒体との間で非接触ＩＣ通信を行うリーダ装置において、
前記非接触ＩＣ通信を複数種類の通信方式で実行可能な通信処理部と、
前記複数種類の通信方式による応答確認用の通信信号を前記非接触ＩＣ媒体へ送信し、当該非接触ＩＣ媒体から受信した応答信号の通信方式を検出通信方式として、この検出通信方式を使って前記通信処理部に前記非接触ＩＣ媒体との間で非接触ＩＣ通信を行わせる制御部と、
前記複数種類の通信方式による応答確認用の通信信号を送信するスケジュールを作成する割当スケジュール作成部と、
前記制御部で検出した検出通信方式の種類および検出通信方式の種類ごとの回数を前記割当スケジュール作成部が読み出し可能な状態で記憶する記憶部と、
を備え、
前記割当スケジュール作成部は、比率演算部を有し、
前記比率演算部は、所定のタイミングで予め定められた期間における前記記憶部に記憶した複数種類の通信方式ごとの検出回数のそれぞれに対して平方根または平方根の近似値を計算し、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信するときの複数種類の通信方式ごとの比率を前記平方根または平方根の近似値に基づき算出し、
前記制御部は、前記比率演算部で算出された比率を満たすように前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信する
ことを特徴とするリーダ装置。
【請求項４】
前記割当スケジュール作成部は、送信順序設定部を有し、
前記送信順序設定部は、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信する所定の送信回数を、前記比率演算部で算出された比率に基づき前記複数種類の通信方式ごとに配分し、前記配分した複数種類の通信方式ごとの送信回数を満たしかつ非接触ＩＣ媒体から応答信号を受信する受信時間の期待値が最小となるように、前記複数種類の通信方式の送信順序を設定し、
前記制御部は、送信順序設定部で設定された送信順序に基づき、前記通信処理部から応答確認用の通信信号を送信する
ことを特徴とする請求項３に記載のリーダ装置。
【請求項５】
所定の通信方式で通信を行う非接触ＩＣ媒体との間で非接触ＩＣ通信を行うリーダ装置の通信方法において、前記リーダ装置は、
複数種類の通信方式による応答確認用の通信信号を前記非接触ＩＣ媒体へ送信し、
前記非接触ＩＣ媒体から応答信号を受信し、
この応答信号から検出した通信方式の種類および種類ごとの回数を読み出し可能な状態で記憶し、
所定のタイミングで予め定められた期間における前記複数種類の通信方式ごとの検出回数に対してそれぞれの平方根または平方根の近似値を計算し、
前記応答確認用の通信信号を送信するときの前記複数種類の通信方式ごとの比率を前記平方根または平方根の近似値に基づき算出し、
この算出された比率を満たすように応答確認用の通信信号を送信する
ことを特徴とするリーダ装置の通信方法。
【請求項６】
前記リーダ装置は、
応答確認用の通信信号を送信する所定の送信回数を、前記算出された比率に基づき前記複数種類の通信方式ごとに配分し、
前記配分した複数種類の通信方式ごとの送信回数を満たし、かつ非接触ＩＣ媒体から応答信号を受信する受信時間の期待値が最小となるように、前記複数種類の通信方式の送信順序を設定し、
この送信順序に基づき応答確認用の通信信号を送信する
ことを特徴とする請求項５に記載のリーダ装置の通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図４】
【図２】
【図３】
【図５】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１０７９４１（Ｐ２０１１−１０７９４１Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６１７７４（Ｐ２００９−２６１７７４）
【出願日】平成２１年１１月１７日（２００９．１１．１７）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機ホールディングス株式会社 (3,146)
【出願人】（０００２３７７１０）富士電機リテイルシステムズ株式会社 (1,851)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１７日（２００９．１１．１７）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機ホールディングス株式会社 (3,146)
【出願人】（０００２３７７１０）富士電機リテイルシステムズ株式会社 (1,851)
【Ｆターム（参考）】
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