非接触券処理装置、非接触券処理方法、非接触券処理プログラム及び記録媒体
【課題】 ２枚目のＩＣカードが存在するか否かをチェックするタイプの非接触券処理装置において、２枚目の捕捉用待ち時間（ｔ２）内で運賃判定処理を終了することにより、装置全体の判定処理時間を短縮して通過阻止が発生する確率を減少させ、改札業務の効率化を向上した非接触券処理装置及び処理方法を提供する。
【解決手段】 この改札制御装置４０は、メモリ４１に記憶されているシステムプログラム及びワーキングデータを用いて演算処理を行って、自動改札機３００を統括的に制御する制御部４２と、図示しないＩ／Ｏユニットを介してドア４０６Ｌ、４０６Ｒを駆動制御するドア駆動ユニット４４と、表示部４０３の表示内容を駆動制御する表示画面駆動ユニット４５と、ＩＣカード２００と交信してデータを読み書きするリーダライタ１００と、駅制御装置４６と通信を行う通信制御部４３と、を備えて構成される。
【解決手段】 この改札制御装置４０は、メモリ４１に記憶されているシステムプログラム及びワーキングデータを用いて演算処理を行って、自動改札機３００を統括的に制御する制御部４２と、図示しないＩ／Ｏユニットを介してドア４０６Ｌ、４０６Ｒを駆動制御するドア駆動ユニット４４と、表示部４０３の表示内容を駆動制御する表示画面駆動ユニット４５と、ＩＣカード２００と交信してデータを読み書きするリーダライタ１００と、駅制御装置４６と通信を行う通信制御部４３と、を備えて構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触券処理装置、非接触券処理方法、非接触券処理プログラム及び記録媒体に関し、さらに詳しくは、非接触券の判定処理時間を短縮する非接触券処理装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣカードと呼ばれる新しい情報記録媒体が市場に広く出回っている。ＩＣカードは、クレジットカード、銀行カード、ポイントカード等のカード状あるいはシート状の形状を備え、カード内にＩＣ（Integrated Circuit）が組み込まれているものを総称した名称である。その中で非接触型ＩＣカードは、電鉄の駅への入退場時に使用される定期券或いはプリペイド乗車券として、従来の磁気カード方式に代わり多くの駅の改札で採用されている。
しかし、改札機を通過しようとするＩＣカード利用客は、読取り部にタッチ（以下、かざし「近接（接触を含む）」と記す）しながら極力早く通過しようとするため、ＩＣカードリーダライタ（以下、リーダライタと記す）との交信時間が短くなる。装置側では、その短い時間内に判定処理を行わなければならないため、ＩＣカードの記録情報が正確に読めなかったり、或いはＩＣカードの情報を更新する時間が不足する。そのため、読取りや書き込みエラーが発生しやすく、十分な交信時間が確保できなかった場合には改札機は当該利用客の通過を阻止するため、自動改札機の本来の目的である改札業務の効率化を阻害する要因となっている。
また、改札機での通過を阻止する他の要因として、複数のＩＣカードの同時使用（重ねた状態でのかざし、少なくとも一部が重畳（積層）した状態でのかざし）による判定ＮＧがある。複数のＩＣカードが同時にかざされた場合、どちらのＩＣカードを有効とするかの判定が困難となるため、現在ＩＣカードに関しては磁気カードとは異なり２枚の同時使用を認めていない。即ち、少なくとも一部が重ねられた２枚のＩＣカードをほぼ同時に検知する「２枚かざし検知」においては、検知タイミングに時間差が発生することが検証により分かっている。図７のように改札制御装置４０がリーダライタ１００に対して１枚目のカード捕捉を行い（時間ｔａ）、そのカードの認証を完了し（時間ｔｂ）、２枚目の捕捉用要求（時間ｔｃ）により２枚目が無いか否かを判定するために捕捉用待ち時間（時間ｔｄ）の間待機し、２枚目が無いことを確認した上で１枚目のデータを読み込み（時間ｔｅ）、運賃判定処理を実行し(時間ｔｆ)、１枚目のＩＣカードへの書き込みを行っている（時間ｔｇ）。従って、各動作に要する時間は、ｔ１＝ｔａ＋ｔｂ、ｔ２＝ｔｃ＋ｔｄ、ｔ３＝ｔｅ＋ｔｆ＋ｔｇとなり、この一連の動作のために要する合計時間Ｔ１は、Ｔ１＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３となる。
【０００３】
図８は図７の従来の改札機の動作を更に詳細に説明するフローチャートである。まず、改札制御装置４０が１枚目のＩＣカードの捕捉を行い（Ｓ１１）、そのカードの認証動作を行う（Ｓ１２）。認証の結果、認証されないＩＣカードであると判定されるとエラー処理（Ｓ１９）を行って終了する。認証されると２枚目のＩＣカードの有無を確認するための２枚目補足用要求をリーダライタ１００に出し（Ｓ１３）、捕捉用待ち時間（ｔ２）が経過するまで待つ（Ｓ１４）。時間（ｔ２）が経過すると、２枚目のＩＣカードが有るか否かをチェックして（Ｓ１５）、有ればエラー処理（Ｓ１９）を行って終了する。２枚目が無ければ１枚目のＩＣカードに記録されているデータを読み込んで（Ｓ１６）、そのデータに基づいて運賃判定処理を実行し（Ｓ１７）、１枚目のＩＣカードにデータを書き込んで（Ｓ１８）終了する。
このように、従来の改札機では、２枚目のＩＣカードが存在するか否かをチェックするために、必ず捕捉用待ち時間（ｔ２）待ってから運賃判定処理を行うシーケンスがプログラムに組み込まれており、この時間が全体の判定処理時間を長くする要因となっている。このことは、利用客がＩＣカードを更に長くかざさなければ通過阻止の確率が増加することを意味しており、エラーの発生率の増加をもたらしたり、改札業務の効率化を阻害することになる。
また従来例として特許文献１には、非接触券処理装置の本体に設けられているアンテナの交信範囲に非接触券がかざされたときに、その本体とその非接触券との間でデータ授受を行うデータ授受手段と、前記非接触券処理装置本体が前記非接触券から本体から送出された所定のデータの書込みを終了した旨の書込終了信号を受信しないときに、新たなデータ授受により得られた非接触券の読取データの内容、カードＩＤ及びカードメモリ内の書込識別情報が本体に記憶されている内容と一致したときは減額処理を行わずにその新たなデータ授受に係る非接触券の使用を有効と判定する技術について開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２８３２６５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上で説明したとおり、改札機での通過阻止の要因には大きくわけて２つあり、一つは人的な要因であり、他の一つは改札機の制御方法による要因である。人的な要因はある程度の改善は見込めるが、完全に無くすことは不可能である。また改札機の制御方法では、２枚目のＩＣカードが存在するか否かをチェックする改札機においては、必ず２枚目の捕捉用待ち時間（ｔ２）待ってから運賃判定処理を行うシーケンスが必要なため、これ以上判定処理時間を短縮することは困難であるといった問題がある。
また特許文献１に開示されている従来技術は、同じＩＣカードが再度かざされた場合でも、２度引きを防止する処理方法に関する発明であり、中央装置との複雑なデータのやり取りが必要となり、制御が複雑となるといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑み、２枚目のＩＣカードが存在するか否かをチェックするタイプの非接触券処理装置において、２枚目の捕捉用待ち時間（ｔ２）内で運賃判定処理を終了することにより、装置全体の判定処理時間を短縮して通過阻止が発生する確率を減少させ、改札業務の効率化を向上した非接触券処理装置及び処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、無線通信機能を備えたＩＣカードからなる非接触券を処理する非接触券処理装置において、該非接触券処理装置の本体に設けられているアンテナの交信範囲に前記非接触券が近接されたときに、当該非接触券処理装置の本体と非接触券との間でデータ授受を行うデータ授受手段と、前記非接触券処理装置を制御する制御手段と、を備え、少なくとも２枚の前記非接触券が重ねて前記アンテナの交信範囲に近接された場合に、前記少なくとも２枚の非接触券の中から最初に捕捉された第１の非接触券が正規の非接触券であると認証されてから２枚目の非接触券を捕捉可能とするための捕捉用待ち時間後に、枚数超過としてエラー処理する非接触券処理装置であって、前記制御手段は、前記データ授受手段により捕捉された前記第１の非接触券を正規の非接触券であると認証すると、当該非接触券の読み取りを開始すると同時に前記第１の非接触券の記録内容に基づいた運賃判定処理を実行し、該運賃判定処理の実行中に前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すように制御することを特徴とする。
本発明の特徴は、従来の非接触券処理装置のハード構成を変更することなく、装置全体の判定処理時間を短縮するために、２枚目の非接触券が存在するか否かをチェックするタイプの非接触券処理装置において、捕捉用待ち時間内で運賃判定処理を終了するようにしたものである。この変更はソフトウェアレベルで可能である。これにより、装置全体の判定処理時間を運賃判定処理に要する時間の分だけ短縮することが可能となる。そして、１枚目の非接触券の読み込みを開始するとすぐに運賃判定処理を実行し、その実行中にマルチタスクにより２枚目の非接触券の有無を判定するための要求を出すものである。
請求項２は、前記制御手段は、前記データ授受手段により捕捉された前記第１の非接触券を正規の非接触券であると認証すると、当該非接触券の読み取りを開始し、該読み取りの終了後前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出し、その後、前記第１の非接触券の記録内容に基づいた運賃判定処理を実行することを特徴とする。
本発明では、１枚目の非接触券の読み込みを開始すると、次に２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出し、その動作が終了すると１枚目の非接触券の運賃判定処理を実行するものであり、全ての動作がシングルタスクでシーケンシャルに行われる。
請求項３は、前記制御手段は、前記捕捉用待ち時間を計時するタイマーを備え、前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すと同時に前記タイマーをスタートさせ、該タイマーが前記捕捉用待ち時間を計時完了し、且つ前記２枚目の非接触券が捕捉されない場合、前記第１の非接触券に記録されている記録内容を更新することを特徴とする。
請求項１または２の処理を実行するために、制御手段は、２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すと、捕捉用待ち時間を計時するタイマーをスタートさせ、タイマーがタイムオーバしたときに２枚目の非接触券が捕捉されていなければ、１枚目の非接触券に記録されている記録内容を更新するものである。
【０００６】
請求項４は、前記捕捉用待ち時間は前記運賃判定処理の処理時間と少なくとも一部が重複していることを特徴とする。
捕捉用待ち時間内に運賃判定処理を終了させるのが最も効果的である。そのためには、少なくとも捕捉用待ち時間と運賃判定処理時間が同じである必要がある。従って、捕捉用待ち時間は運賃判定処理時間と同じか、それ以上であることが必要十分条件であり、逆の場合は、捕捉用待ち時間と運賃判定処理時間の差の時間だけ短縮される。
請求項５は、前記制御手段は、前記データ授受手段により２枚目の非接触券が捕捉された場合、前記第１の非接触券に記録されている記録内容を更新しないことを特徴とする。
捕捉用待ち時間が到来すると、２枚目の非接触券が捕捉されたか否かを判定する。その結果、捕捉されると２枚の同時使用を認めない原則により、エラーとして処理され、第１の非接触券に記録されている記録内容を更新しないようにする。
請求項６は、前記非接触券処理装置は、非接触式自動改札機であることを特徴とする。
本発明の非接触券処理装置は、電鉄の改札に設置され、ＩＣカードによる乗客の入出場を処理する非接触式自動改札機に適応している。
請求項７は、無線通信機能を備えたＩＣカードからなる非接触券を処理する非接触券処理方法において、非接触券処理装置の本体に設けられているアンテナの交信範囲に前記非接触券が近接されたときに、当該非接触券処理装置の本体と非接触券との間でデータ授受を行うデータ授受ステップと、前記非接触券処理装置を制御する制御ステップと、を備え、少なくとも２枚の前記非接触券が重ねて前記アンテナの交信範囲に近接された場合に、前記少なくとも２枚の非接触券の中から最初に捕捉された第１の非接触券が正規の非接触券であると認証されてから２枚目の非接触券を捕捉可能とするための捕捉用待ち時間後に、枚数超過としてエラー処理する非接触券処理方法であって、前記制御ステップでは、前記データ授受ステップにより捕捉された前記第１の非接触券を正規の非接触券であると認証すると、当該非接触券の読み取りを開始すると同時に前記第１の非接触券の記録内容に基づいた運賃判定処理を実行し、該運賃判定処理の実行中に前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すように制御することを特徴とする。
本発明は請求項１と同様の作用効果を奏する。
【０００７】
請求項８は、前記制御ステップでは、前記データ授受ステップにより捕捉された前記第１の非接触券を正規の非接触券であると認証すると、当該非接触券の読み取りを開始し、該読み取りの終了後に前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出し、その後、前記第１の非接触券の記録内容に基づいた運賃判定処理を実行することを特徴とする。
本発明は請求項２と同様の作用効果を奏する。
請求項９は、前記制御ステップでは、前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すと同時に前記タイマーをスタートさせ、該タイマーが前記捕捉用待ち時間を計時完了し、且つ前記２枚目の非接触券が捕捉されない場合、前記第１の非接触券に記録されている記録内容を更新することを特徴とする。
本発明は請求項３と同様の作用効果を奏する。
請求項１０は、前記捕捉用待ち時間は前記運賃判定処理の処理時間と少なくとも一部が重複していることを特徴とする。
本発明は請求項４と同様の作用効果を奏する。
請求項１１は、前記制御ステップでは、前記データ授受ステップにより２枚目の非接触券が捕捉された場合、前記第１の非接触券に記録されている記録内容を更新しないことを特徴とする。
本発明は請求項５と同様の作用効果を奏する。
請求項１２は、請求項７乃至１１の何れか一項に記載の非接触券処理方法をコンピュータが制御可能にプログラミングしたことを特徴とする。
請求項１３は、請求項１２に記載の非接触券処理プログラムをコンピュータが読み取り可能な形式で記録したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１、７の発明によれば、２枚目の非接触券が存在するか否かをチェックするタイプの非接触券処理装置において、装置全体の判定処理時間を短縮するために、捕捉用待ち時間内で運賃判定処理を終了するために、１枚目の非接触券の読み込みを開始すると同時に運賃判定処理を実行し、この実行中にマルチタスクにより２枚目の非接触券の捕捉用要求を出すようにしたので、装置全体の判定処理時間を運賃判定処理に要する時間だけ短縮することができ、且つ従来の処理手順に近い非接触券処理装置を実現することができる。
また請求項２、８では、２枚目の非接触券が存在するか否かをチェックするタイプの非接触券処理装置において、装置全体の判定処理時間を短縮するために、捕捉用待ち時間内で運賃判定処理を終了するために、１枚目の非接触券の読み込みを開始するとシングルタスクにより順次処理を実行するので、装置全体の判定処理時間を運賃判定処理に要する時間だけ短縮することができ、且つ制御方法が単純化された非接触券処理装置を実現することができる。
また請求項３、９では、制御手段は、捕捉用待ち時間を計時するタイマーをスタートさせ、タイマーがタイムオーバしたときに２枚目の非接触券が捕捉されていなければ、１枚目の非接触券に記録されている記録内容を更新するので、１枚目の非接触券のデータを更新する動作を２枚目の非接触券がないときに限り実行することができ、無駄な更新動作を防ぐことができる。
また請求項４、１０では、捕捉用待ち時間と運賃判定処理時間が少なくとも一部が重複しているので、最大でも捕捉用待ち時間後には１枚目の非接触券のデータを更新することができる。
【０００９】
また請求項５、１１では、制御手段は、データ授受手段により２枚目の非接触券が捕捉された場合、第１の非接触券に記録されている記録内容を更新しないので、第１の非接触券の元データを保存することができる。
また請求項６では、非接触券処理装置は、非接触式自動改札機であるので、装置全体の判定処理時間を短縮して通過阻止が発生する確率を減少させ、改札業務の効率化を向上させることができる。
また請求項１２では、本発明の非接触券処理方法をコンピュータが制御可能なＯＳに従ってプログラミングすることにより、そのＯＳを備えたコンピュータであれば同じ処理方法により制御することができる。
また請求項１３では、非接触券処理プログラムをコンピュータが読み取り可能な形式で記録媒体に記録することにより、この記録媒体を持ち運ぶことにより何処でもプログラムを稼動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、駅務機器のひとつである自動改札機（非接触券処理装置）本体の外観構成を示す斜視図である。この自動改札機３００は、改札通路Ｐに沿い所定の間隔を保って設けられた一対の筐体４０１Ｌ、４０１Ｒと、一方の筐体４０１Ｒの改札通路Ｐの進入側上面に設けられたＩＣカード（非接触券）近接部４０２と、筐体４０１Ｒの退出側上面に設けられた表示部４０３と、筐体の側面上方に設けられたスピーカ４０４と、一対の筐体の向かい合う側面に配置され改札通路Ｐ内の利用者の通行を検知するフォトセンサ等の人間検知センサ４０５と、筐体の側面に設けられ利用者の改札通過を直接阻止するドア４０６Ｌ、４０６Ｒとを備えて構成される。尚、ＩＣカード近接部４０２内にはループアンテナ（アンテナ）９が配設されている。また、筐体４０１Ｒ内部には改札制御装置４０とリーダライタ（データ授受手段）１００が収納され、リーダライタ１００とループアンテナ９が内部で接続されている。
図２は改札制御装置４０の内部構成と周辺回路との構成を示すブロック図である。この改札制御装置４０は、メモリ４１に記憶されているシステムプログラム及びワーキングデータを用いて演算処理を行って、自動改札機３００を統括的に制御する制御部４２と、図示しないＩ／Ｏユニットを介してドア４０６Ｌ、４０６Ｒを駆動制御するドア駆動ユニット４４と、表示部４０３の表示内容を駆動制御する表示画面駆動ユニット４５と、ＩＣカード２００と交信してデータを読み書きするリーダライタ１００と、駅制御装置４６と通信を行う通信制御部４３と、を備えて構成される。この制御部４２には、Ｉ／Ｏユニットを介してスピーカ４０４の音声を駆動制御する音声駆動ユニット、及び人間検知センサ４０５の検知信号を入力するためのセンサアンプ等が接続されているが、ここでは省略されている。また通信制御部４３には駅制御装置４６が接続されているとともに、その駅制御装置４６は、通信回線４８を介して本社のホストコンピュータ４７に接続されている。更に駅制御装置４６には、図示しないが自動改札機３００以外に当駅に設置されている他の自動改札機や自動券売機等の他の駅務機器も接続されている。
図３は、ＩＣカード用リーダライタの構成を示すブロック図である。このＩＣタグ用リーダライタ（以下、単にリーダライタと呼ぶ）１００は、リーダライタ１００との間でデータの授受を行って自動改札機３００を統括的に制御する改札制御装置４０によって制御される。リーダライタ１００は、外部の改札制御装置４０とのデータの通信プロトコルを司る送受信装置１と、リーダライタ１００全体の動作を制御する制御装置２と、制御装置２を動作させる手順を記録したファームウェアと読み取ったデータを格納するメモリ装置３と、制御装置２からのデータを搬送波に乗せて変調する変調器４と、制御装置２からの交流信号である電力供給用信号と変調器４からの書き込みコマンドを電力増幅する電力増幅器７と、ループアンテナ９から受信した搬送波から２値化データに変換する検波復調器８と、図示しないＩＣカードとの電力用搬送波とデータの授受をするループアンテナ９とを備えて構成されている。
【００１１】
次に、本構成によるリーダライタ１００の動作を説明する前に、ＩＣカードの構成を先に説明しておく。図４は、一般的なＩＣカードの構成を示すブロック図である。本実施形態のＩＣカード２００は、リーダライタ１００からの電力用搬送波によりデータの授受をするループアンテナ２０と、書き込みコマンド読み出しコマンドを生成する送受信回路２１と、ループアンテナ２０からの電力用搬送波を受け、それを整流して直流電力に変換する電力生成回路２２と、制御用ファームウェアとデータの記憶を司るメモリ装置２３と、制御回路２６からの送信コマンドに搬送波を乗せて変調する変調器２４と、送受信回路２１からの搬送波データから２値化データに変換する検波器２５と、ＩＣカード２００の全体の動作を制御する制御回路２６から構成されている。
【００１２】
次に、図３と図４を併せて参照してそれぞれ単独の動作について説明する。リーダライタ１００は、図示しない電源が入れられると制御装置２のイニシャル動作後、メモリ装置３に記憶されたプログラムに従い動作を開始する。まず、初期化が行われる。次に、制御装置２は、ＩＣカード２００に供給する電力供給用信号と、ポーリング信号を交互に電力増幅器７から送信する。その信号は、ループアンテナ９から電磁波としてＩＣカード近接部４０２から放射される。次に、ＩＣカード２００がＩＣカード近接部４０２に近接されると、ループアンテナ２０が電力供給用信号を受信し、電力生成回路２２によりその搬送波を整流して直流電力に変換して、ＩＣカード２００内の全ての回路に供給する。電力を供給されて制御回路２６が駆動すると、メモリ装置２３に格納されたプログラムに従って、制御を開始する。
次に、制御回路２６は、まず送受信回路２１からコマンドを検波器２５で復調して２値化信号に変換し、そのコマンドを解析する。その結果自分が呼び出されていることを認識すると、レスポンスを変調器２４により変調して送受信回路２１を介してループアンテナ２０から送信する。このレスポンスをリーダライタ１００がループアンテナ９で受信して、検波復調器８で２値化コードに変換し、制御回路２により解析してＩＣカード２００が規格に合致したカードであると認識する。それにより、以後リーダライタ１００とＩＣタグ２００の間でポーリングが行われる。
【００１３】
図５は本発明の改札制御装置４０の制御手順を表すシーケンス図である。同じ時間には図７と同じ符号を付して説明する。まず改札制御装置４０がリーダライタ１００に対して１枚目のＩＣカード捕捉を行うように制御する（時間ｔａ）。そして、そのＩＣカードが規格に合致したカードであるかの認証を完了すると（時間ｔｂ）、マルチタスクで処理する場合は、実線のように１枚目のＩＣカードの読み込みを開始して（時間ｔｅ）、ほぼ同時に１枚目のＩＣカードの運賃判定処理を実行しておき（時間ｔｆ）、その実行中に２枚目の捕捉用要求をリーダライタから送信する（時間ｔｃ）。また、シングルタスクで処理する場合は、点線のように１枚目のＩＣカードの読み込みを開始して（時間ｔｅ）、次に２枚目の捕捉用要求をリーダライタから送信して（時間ｔｃ）、１枚目のＩＣカードの運賃判定処理を実行する（時間（ｔｆ））。そして捕捉用待ち時間（ｔｄ）になると、２枚目のＩＣカードが無いことを確認した上で１枚目のＩＣカードへの書き込みを行う（時間ｔｇ）。従って、各動作に要する時間は、ｔ４＝ｔａ＋ｔｂ+ｔｅ、ｔ２＝ｔｃ＋ｔｄ、ｔ５＝ｔｇとなり、この一連の動作のために要する合計時間Ｔ２は、Ｔ２＝ｔ４＋ｔ２＋ｔ５となる。ここで、図７の従来の制御手順と比較するためにＴ１とＴ２の時間を比較してみる。Ｔ１＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３であり、Ｔ２＝ｔ４＋ｔ２＋ｔ５であるから、共通の時間ｔ２を消去すると、結局、Ｔ１＝ｔ１＋ｔ３となり、Ｔ２＝ｔ４＋ｔ５となる。即ち、Ｔ１＝（ｔａ＋ｔｂ）＋（ｔｅ＋ｔｆ＋ｔｇ）と変換でき、Ｔ２＝（ｔａ＋ｔｂ＋ｔｅ）＋ｔｇと変換できる。この式から共通項を消去すると、Ｔ１＝ｔｆが残りＴ２は全て消去される。即ち、Ｔ１よりＴ２は時間ｔｆ分短いといえる。この時間ｔｆは図５から明らかな通り、１枚目のＩＣカードの運賃判定処理を実行する時間であり、この時間分装置全体の判定処理時間を短縮したことになる。尚、本実施形態では２枚目の捕捉用要求をリーダライタから送信する時間ｔｃ後に、１枚目のＩＣカードの運賃判定処理を実行しているが、同時に並行処理することにより更に時間を短縮することもできる。
【００１４】
図６は図５の本発明の改札制御装置４０の制御手順を更に詳細に説明するフローチャートである。このフローチャートでは、説明を簡略化するためにシングルタスクの場合について説明する。改札制御装置４０が１枚目のＩＣカードの捕捉を行い（Ｓ１）、そのカードの認証動作を行う（Ｓ２）。認証の結果、認証されないＩＣカードであると判定されると（Ｓ２でＮＯのルート）、エラー処理（Ｓ９）を行って終了する。ステップＳ２で認証されると（Ｓ２でＹＥＳのルート）、１枚目のＩＣカードに記録されているデータを読み込んで（Ｓ３）、２枚目のＩＣカードを捕捉するための２枚目補足用要求をリーダライタ１００に出し（Ｓ４）、捕捉用待ち時間（ｔ２）が経過するまでに（Ｓ５でＮＯのルート）１枚目のＩＣカードのデータに基づいて運賃判定処理を実行しておき（Ｓ８）、時間（ｔ２）が経過すると（Ｓ５でＹＥＳのルート）、２枚目のＩＣカードが有るか否かをチェックして（Ｓ６）、有れば（Ｓ６でＹＥＳのルート）エラー処理（Ｓ９）を行って終了する。ステップＳ６で２枚目が無ければ（Ｓ６でＮＯのルート）、１枚目のＩＣカードにデータを書き込んで（Ｓ７）終了する。
本実施形態の特徴は、従来の改札機のハード構成を変更することなく、装置全体の判定処理時間を短縮するために、２枚目のＩＣカードが存在するか否かをチェックするタイプの改札機において、捕捉用待ち時間内で運賃判定処理を終了するようにしたものである。この変更はソフトウェアにより可能である。これにより、装置全体の判定処理時間を運賃判定処理に要する時間だけ短縮することが可能となる。そして、１枚目のＩＣカードの読み込みを開始するとすぐに運賃判定処理を実行し、その実行中にマルチタスクにより２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すものである。これにより、装置全体の判定処理時間を運賃判定処理に要する時間だけ短縮することができ、且つ従来の処理手順に近い非接触券処理装置を実現することができる。また１枚目のＩＣカードの読み込みを開始すると、次に２枚目のＩＣカードを捕捉するための要求を出し、その動作が終了すると１枚目のＩＣカードの運賃判定処理を実行するものであり、全ての動作がシングルタスクでシーケンシャルに行っても構わない。これにより、装置全体の判定処理時間を運賃判定処理に要する時間だけ短縮することができ、且つ制御方法が単純化された非接触券処理装置を実現することができる。
【００１５】
以上の処理を実行するために、制御装置４０は、２枚目のＩＣカードを捕捉するための要求を出すと捕捉用待ち時間を計時するタイマーをスタートさせ、１枚目のＩＣカードの運賃判定処理を実行する。そしてタイマーがタイムオーバしたときに２枚目のＩＣカードが捕捉されていなければ、１枚目のＩＣカードに記録されている記録内容を更新するものである。
また本発明は捕捉用待ち時間内に運賃判定処理を終了させるのが最も効果的である。そのためには、少なくとも捕捉用待ち時間と運賃判定処理時間が同じである必要がある。従って、捕捉用待ち時間は運賃判定処理時間と同じか、それ以上であることが必要十分条件であり、逆の場合は、捕捉用待ち時間と運賃判定処理時間の差の時間だけ短縮される。
以上、本実施形態として改札機を例にとって説明したが、ＩＣカードを利用して各種処理を実施する装置一般、例えば、自動販売機、両替機、または出金機等に適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の駅務機器のひとつである自動改札機本体の外観構成を示す斜視図。
【図２】本発明の改札制御装置４０の内部構成と周辺回路との構成を示すブロック図。
【図３】ＩＣカード用リーダライタの構成を示すブロック図。
【図４】一般的なＩＣカードの構成を示すブロック図。
【図５】本発明の改札制御装置４０の制御手順を表すシーケンス図。
【図６】本発明の改札制御装置４０の制御手順を更に詳細に説明するフローチャート。
【図７】従来の改札制御装置４０の制御手順を表すシーケンス図。
【図８】従来の改札制御装置４０の制御手順を更に詳細に説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００１７】
４０ 改札制御装置、４１ メモリ、４２ 制御部、４３ 通信制御部、４４ ドア駆動ユニット、４５ 表示画面駆動ユニット、４６ 駅制御装置、１００ リーダライタ、２００ ＩＣカード、３００ 自動改札機、４０３ 表示部、４０６Ｌ、４０６Ｒ ドア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触券処理装置、非接触券処理方法、非接触券処理プログラム及び記録媒体に関し、さらに詳しくは、非接触券の判定処理時間を短縮する非接触券処理装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣカードと呼ばれる新しい情報記録媒体が市場に広く出回っている。ＩＣカードは、クレジットカード、銀行カード、ポイントカード等のカード状あるいはシート状の形状を備え、カード内にＩＣ（Integrated Circuit）が組み込まれているものを総称した名称である。その中で非接触型ＩＣカードは、電鉄の駅への入退場時に使用される定期券或いはプリペイド乗車券として、従来の磁気カード方式に代わり多くの駅の改札で採用されている。
しかし、改札機を通過しようとするＩＣカード利用客は、読取り部にタッチ（以下、かざし「近接（接触を含む）」と記す）しながら極力早く通過しようとするため、ＩＣカードリーダライタ（以下、リーダライタと記す）との交信時間が短くなる。装置側では、その短い時間内に判定処理を行わなければならないため、ＩＣカードの記録情報が正確に読めなかったり、或いはＩＣカードの情報を更新する時間が不足する。そのため、読取りや書き込みエラーが発生しやすく、十分な交信時間が確保できなかった場合には改札機は当該利用客の通過を阻止するため、自動改札機の本来の目的である改札業務の効率化を阻害する要因となっている。
また、改札機での通過を阻止する他の要因として、複数のＩＣカードの同時使用（重ねた状態でのかざし、少なくとも一部が重畳（積層）した状態でのかざし）による判定ＮＧがある。複数のＩＣカードが同時にかざされた場合、どちらのＩＣカードを有効とするかの判定が困難となるため、現在ＩＣカードに関しては磁気カードとは異なり２枚の同時使用を認めていない。即ち、少なくとも一部が重ねられた２枚のＩＣカードをほぼ同時に検知する「２枚かざし検知」においては、検知タイミングに時間差が発生することが検証により分かっている。図７のように改札制御装置４０がリーダライタ１００に対して１枚目のカード捕捉を行い（時間ｔａ）、そのカードの認証を完了し（時間ｔｂ）、２枚目の捕捉用要求（時間ｔｃ）により２枚目が無いか否かを判定するために捕捉用待ち時間（時間ｔｄ）の間待機し、２枚目が無いことを確認した上で１枚目のデータを読み込み（時間ｔｅ）、運賃判定処理を実行し(時間ｔｆ)、１枚目のＩＣカードへの書き込みを行っている（時間ｔｇ）。従って、各動作に要する時間は、ｔ１＝ｔａ＋ｔｂ、ｔ２＝ｔｃ＋ｔｄ、ｔ３＝ｔｅ＋ｔｆ＋ｔｇとなり、この一連の動作のために要する合計時間Ｔ１は、Ｔ１＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３となる。
【０００３】
図８は図７の従来の改札機の動作を更に詳細に説明するフローチャートである。まず、改札制御装置４０が１枚目のＩＣカードの捕捉を行い（Ｓ１１）、そのカードの認証動作を行う（Ｓ１２）。認証の結果、認証されないＩＣカードであると判定されるとエラー処理（Ｓ１９）を行って終了する。認証されると２枚目のＩＣカードの有無を確認するための２枚目補足用要求をリーダライタ１００に出し（Ｓ１３）、捕捉用待ち時間（ｔ２）が経過するまで待つ（Ｓ１４）。時間（ｔ２）が経過すると、２枚目のＩＣカードが有るか否かをチェックして（Ｓ１５）、有ればエラー処理（Ｓ１９）を行って終了する。２枚目が無ければ１枚目のＩＣカードに記録されているデータを読み込んで（Ｓ１６）、そのデータに基づいて運賃判定処理を実行し（Ｓ１７）、１枚目のＩＣカードにデータを書き込んで（Ｓ１８）終了する。
このように、従来の改札機では、２枚目のＩＣカードが存在するか否かをチェックするために、必ず捕捉用待ち時間（ｔ２）待ってから運賃判定処理を行うシーケンスがプログラムに組み込まれており、この時間が全体の判定処理時間を長くする要因となっている。このことは、利用客がＩＣカードを更に長くかざさなければ通過阻止の確率が増加することを意味しており、エラーの発生率の増加をもたらしたり、改札業務の効率化を阻害することになる。
また従来例として特許文献１には、非接触券処理装置の本体に設けられているアンテナの交信範囲に非接触券がかざされたときに、その本体とその非接触券との間でデータ授受を行うデータ授受手段と、前記非接触券処理装置本体が前記非接触券から本体から送出された所定のデータの書込みを終了した旨の書込終了信号を受信しないときに、新たなデータ授受により得られた非接触券の読取データの内容、カードＩＤ及びカードメモリ内の書込識別情報が本体に記憶されている内容と一致したときは減額処理を行わずにその新たなデータ授受に係る非接触券の使用を有効と判定する技術について開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２８３２６５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上で説明したとおり、改札機での通過阻止の要因には大きくわけて２つあり、一つは人的な要因であり、他の一つは改札機の制御方法による要因である。人的な要因はある程度の改善は見込めるが、完全に無くすことは不可能である。また改札機の制御方法では、２枚目のＩＣカードが存在するか否かをチェックする改札機においては、必ず２枚目の捕捉用待ち時間（ｔ２）待ってから運賃判定処理を行うシーケンスが必要なため、これ以上判定処理時間を短縮することは困難であるといった問題がある。
また特許文献１に開示されている従来技術は、同じＩＣカードが再度かざされた場合でも、２度引きを防止する処理方法に関する発明であり、中央装置との複雑なデータのやり取りが必要となり、制御が複雑となるといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑み、２枚目のＩＣカードが存在するか否かをチェックするタイプの非接触券処理装置において、２枚目の捕捉用待ち時間（ｔ２）内で運賃判定処理を終了することにより、装置全体の判定処理時間を短縮して通過阻止が発生する確率を減少させ、改札業務の効率化を向上した非接触券処理装置及び処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、無線通信機能を備えたＩＣカードからなる非接触券を処理する非接触券処理装置において、該非接触券処理装置の本体に設けられているアンテナの交信範囲に前記非接触券が近接されたときに、当該非接触券処理装置の本体と非接触券との間でデータ授受を行うデータ授受手段と、前記非接触券処理装置を制御する制御手段と、を備え、少なくとも２枚の前記非接触券が重ねて前記アンテナの交信範囲に近接された場合に、前記少なくとも２枚の非接触券の中から最初に捕捉された第１の非接触券が正規の非接触券であると認証されてから２枚目の非接触券を捕捉可能とするための捕捉用待ち時間後に、枚数超過としてエラー処理する非接触券処理装置であって、前記制御手段は、前記データ授受手段により捕捉された前記第１の非接触券を正規の非接触券であると認証すると、当該非接触券の読み取りを開始すると同時に前記第１の非接触券の記録内容に基づいた運賃判定処理を実行し、該運賃判定処理の実行中に前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すように制御することを特徴とする。
本発明の特徴は、従来の非接触券処理装置のハード構成を変更することなく、装置全体の判定処理時間を短縮するために、２枚目の非接触券が存在するか否かをチェックするタイプの非接触券処理装置において、捕捉用待ち時間内で運賃判定処理を終了するようにしたものである。この変更はソフトウェアレベルで可能である。これにより、装置全体の判定処理時間を運賃判定処理に要する時間の分だけ短縮することが可能となる。そして、１枚目の非接触券の読み込みを開始するとすぐに運賃判定処理を実行し、その実行中にマルチタスクにより２枚目の非接触券の有無を判定するための要求を出すものである。
請求項２は、前記制御手段は、前記データ授受手段により捕捉された前記第１の非接触券を正規の非接触券であると認証すると、当該非接触券の読み取りを開始し、該読み取りの終了後前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出し、その後、前記第１の非接触券の記録内容に基づいた運賃判定処理を実行することを特徴とする。
本発明では、１枚目の非接触券の読み込みを開始すると、次に２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出し、その動作が終了すると１枚目の非接触券の運賃判定処理を実行するものであり、全ての動作がシングルタスクでシーケンシャルに行われる。
請求項３は、前記制御手段は、前記捕捉用待ち時間を計時するタイマーを備え、前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すと同時に前記タイマーをスタートさせ、該タイマーが前記捕捉用待ち時間を計時完了し、且つ前記２枚目の非接触券が捕捉されない場合、前記第１の非接触券に記録されている記録内容を更新することを特徴とする。
請求項１または２の処理を実行するために、制御手段は、２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すと、捕捉用待ち時間を計時するタイマーをスタートさせ、タイマーがタイムオーバしたときに２枚目の非接触券が捕捉されていなければ、１枚目の非接触券に記録されている記録内容を更新するものである。
【０００６】
請求項４は、前記捕捉用待ち時間は前記運賃判定処理の処理時間と少なくとも一部が重複していることを特徴とする。
捕捉用待ち時間内に運賃判定処理を終了させるのが最も効果的である。そのためには、少なくとも捕捉用待ち時間と運賃判定処理時間が同じである必要がある。従って、捕捉用待ち時間は運賃判定処理時間と同じか、それ以上であることが必要十分条件であり、逆の場合は、捕捉用待ち時間と運賃判定処理時間の差の時間だけ短縮される。
請求項５は、前記制御手段は、前記データ授受手段により２枚目の非接触券が捕捉された場合、前記第１の非接触券に記録されている記録内容を更新しないことを特徴とする。
捕捉用待ち時間が到来すると、２枚目の非接触券が捕捉されたか否かを判定する。その結果、捕捉されると２枚の同時使用を認めない原則により、エラーとして処理され、第１の非接触券に記録されている記録内容を更新しないようにする。
請求項６は、前記非接触券処理装置は、非接触式自動改札機であることを特徴とする。
本発明の非接触券処理装置は、電鉄の改札に設置され、ＩＣカードによる乗客の入出場を処理する非接触式自動改札機に適応している。
請求項７は、無線通信機能を備えたＩＣカードからなる非接触券を処理する非接触券処理方法において、非接触券処理装置の本体に設けられているアンテナの交信範囲に前記非接触券が近接されたときに、当該非接触券処理装置の本体と非接触券との間でデータ授受を行うデータ授受ステップと、前記非接触券処理装置を制御する制御ステップと、を備え、少なくとも２枚の前記非接触券が重ねて前記アンテナの交信範囲に近接された場合に、前記少なくとも２枚の非接触券の中から最初に捕捉された第１の非接触券が正規の非接触券であると認証されてから２枚目の非接触券を捕捉可能とするための捕捉用待ち時間後に、枚数超過としてエラー処理する非接触券処理方法であって、前記制御ステップでは、前記データ授受ステップにより捕捉された前記第１の非接触券を正規の非接触券であると認証すると、当該非接触券の読み取りを開始すると同時に前記第１の非接触券の記録内容に基づいた運賃判定処理を実行し、該運賃判定処理の実行中に前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すように制御することを特徴とする。
本発明は請求項１と同様の作用効果を奏する。
【０００７】
請求項８は、前記制御ステップでは、前記データ授受ステップにより捕捉された前記第１の非接触券を正規の非接触券であると認証すると、当該非接触券の読み取りを開始し、該読み取りの終了後に前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出し、その後、前記第１の非接触券の記録内容に基づいた運賃判定処理を実行することを特徴とする。
本発明は請求項２と同様の作用効果を奏する。
請求項９は、前記制御ステップでは、前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すと同時に前記タイマーをスタートさせ、該タイマーが前記捕捉用待ち時間を計時完了し、且つ前記２枚目の非接触券が捕捉されない場合、前記第１の非接触券に記録されている記録内容を更新することを特徴とする。
本発明は請求項３と同様の作用効果を奏する。
請求項１０は、前記捕捉用待ち時間は前記運賃判定処理の処理時間と少なくとも一部が重複していることを特徴とする。
本発明は請求項４と同様の作用効果を奏する。
請求項１１は、前記制御ステップでは、前記データ授受ステップにより２枚目の非接触券が捕捉された場合、前記第１の非接触券に記録されている記録内容を更新しないことを特徴とする。
本発明は請求項５と同様の作用効果を奏する。
請求項１２は、請求項７乃至１１の何れか一項に記載の非接触券処理方法をコンピュータが制御可能にプログラミングしたことを特徴とする。
請求項１３は、請求項１２に記載の非接触券処理プログラムをコンピュータが読み取り可能な形式で記録したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１、７の発明によれば、２枚目の非接触券が存在するか否かをチェックするタイプの非接触券処理装置において、装置全体の判定処理時間を短縮するために、捕捉用待ち時間内で運賃判定処理を終了するために、１枚目の非接触券の読み込みを開始すると同時に運賃判定処理を実行し、この実行中にマルチタスクにより２枚目の非接触券の捕捉用要求を出すようにしたので、装置全体の判定処理時間を運賃判定処理に要する時間だけ短縮することができ、且つ従来の処理手順に近い非接触券処理装置を実現することができる。
また請求項２、８では、２枚目の非接触券が存在するか否かをチェックするタイプの非接触券処理装置において、装置全体の判定処理時間を短縮するために、捕捉用待ち時間内で運賃判定処理を終了するために、１枚目の非接触券の読み込みを開始するとシングルタスクにより順次処理を実行するので、装置全体の判定処理時間を運賃判定処理に要する時間だけ短縮することができ、且つ制御方法が単純化された非接触券処理装置を実現することができる。
また請求項３、９では、制御手段は、捕捉用待ち時間を計時するタイマーをスタートさせ、タイマーがタイムオーバしたときに２枚目の非接触券が捕捉されていなければ、１枚目の非接触券に記録されている記録内容を更新するので、１枚目の非接触券のデータを更新する動作を２枚目の非接触券がないときに限り実行することができ、無駄な更新動作を防ぐことができる。
また請求項４、１０では、捕捉用待ち時間と運賃判定処理時間が少なくとも一部が重複しているので、最大でも捕捉用待ち時間後には１枚目の非接触券のデータを更新することができる。
【０００９】
また請求項５、１１では、制御手段は、データ授受手段により２枚目の非接触券が捕捉された場合、第１の非接触券に記録されている記録内容を更新しないので、第１の非接触券の元データを保存することができる。
また請求項６では、非接触券処理装置は、非接触式自動改札機であるので、装置全体の判定処理時間を短縮して通過阻止が発生する確率を減少させ、改札業務の効率化を向上させることができる。
また請求項１２では、本発明の非接触券処理方法をコンピュータが制御可能なＯＳに従ってプログラミングすることにより、そのＯＳを備えたコンピュータであれば同じ処理方法により制御することができる。
また請求項１３では、非接触券処理プログラムをコンピュータが読み取り可能な形式で記録媒体に記録することにより、この記録媒体を持ち運ぶことにより何処でもプログラムを稼動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、駅務機器のひとつである自動改札機（非接触券処理装置）本体の外観構成を示す斜視図である。この自動改札機３００は、改札通路Ｐに沿い所定の間隔を保って設けられた一対の筐体４０１Ｌ、４０１Ｒと、一方の筐体４０１Ｒの改札通路Ｐの進入側上面に設けられたＩＣカード（非接触券）近接部４０２と、筐体４０１Ｒの退出側上面に設けられた表示部４０３と、筐体の側面上方に設けられたスピーカ４０４と、一対の筐体の向かい合う側面に配置され改札通路Ｐ内の利用者の通行を検知するフォトセンサ等の人間検知センサ４０５と、筐体の側面に設けられ利用者の改札通過を直接阻止するドア４０６Ｌ、４０６Ｒとを備えて構成される。尚、ＩＣカード近接部４０２内にはループアンテナ（アンテナ）９が配設されている。また、筐体４０１Ｒ内部には改札制御装置４０とリーダライタ（データ授受手段）１００が収納され、リーダライタ１００とループアンテナ９が内部で接続されている。
図２は改札制御装置４０の内部構成と周辺回路との構成を示すブロック図である。この改札制御装置４０は、メモリ４１に記憶されているシステムプログラム及びワーキングデータを用いて演算処理を行って、自動改札機３００を統括的に制御する制御部４２と、図示しないＩ／Ｏユニットを介してドア４０６Ｌ、４０６Ｒを駆動制御するドア駆動ユニット４４と、表示部４０３の表示内容を駆動制御する表示画面駆動ユニット４５と、ＩＣカード２００と交信してデータを読み書きするリーダライタ１００と、駅制御装置４６と通信を行う通信制御部４３と、を備えて構成される。この制御部４２には、Ｉ／Ｏユニットを介してスピーカ４０４の音声を駆動制御する音声駆動ユニット、及び人間検知センサ４０５の検知信号を入力するためのセンサアンプ等が接続されているが、ここでは省略されている。また通信制御部４３には駅制御装置４６が接続されているとともに、その駅制御装置４６は、通信回線４８を介して本社のホストコンピュータ４７に接続されている。更に駅制御装置４６には、図示しないが自動改札機３００以外に当駅に設置されている他の自動改札機や自動券売機等の他の駅務機器も接続されている。
図３は、ＩＣカード用リーダライタの構成を示すブロック図である。このＩＣタグ用リーダライタ（以下、単にリーダライタと呼ぶ）１００は、リーダライタ１００との間でデータの授受を行って自動改札機３００を統括的に制御する改札制御装置４０によって制御される。リーダライタ１００は、外部の改札制御装置４０とのデータの通信プロトコルを司る送受信装置１と、リーダライタ１００全体の動作を制御する制御装置２と、制御装置２を動作させる手順を記録したファームウェアと読み取ったデータを格納するメモリ装置３と、制御装置２からのデータを搬送波に乗せて変調する変調器４と、制御装置２からの交流信号である電力供給用信号と変調器４からの書き込みコマンドを電力増幅する電力増幅器７と、ループアンテナ９から受信した搬送波から２値化データに変換する検波復調器８と、図示しないＩＣカードとの電力用搬送波とデータの授受をするループアンテナ９とを備えて構成されている。
【００１１】
次に、本構成によるリーダライタ１００の動作を説明する前に、ＩＣカードの構成を先に説明しておく。図４は、一般的なＩＣカードの構成を示すブロック図である。本実施形態のＩＣカード２００は、リーダライタ１００からの電力用搬送波によりデータの授受をするループアンテナ２０と、書き込みコマンド読み出しコマンドを生成する送受信回路２１と、ループアンテナ２０からの電力用搬送波を受け、それを整流して直流電力に変換する電力生成回路２２と、制御用ファームウェアとデータの記憶を司るメモリ装置２３と、制御回路２６からの送信コマンドに搬送波を乗せて変調する変調器２４と、送受信回路２１からの搬送波データから２値化データに変換する検波器２５と、ＩＣカード２００の全体の動作を制御する制御回路２６から構成されている。
【００１２】
次に、図３と図４を併せて参照してそれぞれ単独の動作について説明する。リーダライタ１００は、図示しない電源が入れられると制御装置２のイニシャル動作後、メモリ装置３に記憶されたプログラムに従い動作を開始する。まず、初期化が行われる。次に、制御装置２は、ＩＣカード２００に供給する電力供給用信号と、ポーリング信号を交互に電力増幅器７から送信する。その信号は、ループアンテナ９から電磁波としてＩＣカード近接部４０２から放射される。次に、ＩＣカード２００がＩＣカード近接部４０２に近接されると、ループアンテナ２０が電力供給用信号を受信し、電力生成回路２２によりその搬送波を整流して直流電力に変換して、ＩＣカード２００内の全ての回路に供給する。電力を供給されて制御回路２６が駆動すると、メモリ装置２３に格納されたプログラムに従って、制御を開始する。
次に、制御回路２６は、まず送受信回路２１からコマンドを検波器２５で復調して２値化信号に変換し、そのコマンドを解析する。その結果自分が呼び出されていることを認識すると、レスポンスを変調器２４により変調して送受信回路２１を介してループアンテナ２０から送信する。このレスポンスをリーダライタ１００がループアンテナ９で受信して、検波復調器８で２値化コードに変換し、制御回路２により解析してＩＣカード２００が規格に合致したカードであると認識する。それにより、以後リーダライタ１００とＩＣタグ２００の間でポーリングが行われる。
【００１３】
図５は本発明の改札制御装置４０の制御手順を表すシーケンス図である。同じ時間には図７と同じ符号を付して説明する。まず改札制御装置４０がリーダライタ１００に対して１枚目のＩＣカード捕捉を行うように制御する（時間ｔａ）。そして、そのＩＣカードが規格に合致したカードであるかの認証を完了すると（時間ｔｂ）、マルチタスクで処理する場合は、実線のように１枚目のＩＣカードの読み込みを開始して（時間ｔｅ）、ほぼ同時に１枚目のＩＣカードの運賃判定処理を実行しておき（時間ｔｆ）、その実行中に２枚目の捕捉用要求をリーダライタから送信する（時間ｔｃ）。また、シングルタスクで処理する場合は、点線のように１枚目のＩＣカードの読み込みを開始して（時間ｔｅ）、次に２枚目の捕捉用要求をリーダライタから送信して（時間ｔｃ）、１枚目のＩＣカードの運賃判定処理を実行する（時間（ｔｆ））。そして捕捉用待ち時間（ｔｄ）になると、２枚目のＩＣカードが無いことを確認した上で１枚目のＩＣカードへの書き込みを行う（時間ｔｇ）。従って、各動作に要する時間は、ｔ４＝ｔａ＋ｔｂ+ｔｅ、ｔ２＝ｔｃ＋ｔｄ、ｔ５＝ｔｇとなり、この一連の動作のために要する合計時間Ｔ２は、Ｔ２＝ｔ４＋ｔ２＋ｔ５となる。ここで、図７の従来の制御手順と比較するためにＴ１とＴ２の時間を比較してみる。Ｔ１＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３であり、Ｔ２＝ｔ４＋ｔ２＋ｔ５であるから、共通の時間ｔ２を消去すると、結局、Ｔ１＝ｔ１＋ｔ３となり、Ｔ２＝ｔ４＋ｔ５となる。即ち、Ｔ１＝（ｔａ＋ｔｂ）＋（ｔｅ＋ｔｆ＋ｔｇ）と変換でき、Ｔ２＝（ｔａ＋ｔｂ＋ｔｅ）＋ｔｇと変換できる。この式から共通項を消去すると、Ｔ１＝ｔｆが残りＴ２は全て消去される。即ち、Ｔ１よりＴ２は時間ｔｆ分短いといえる。この時間ｔｆは図５から明らかな通り、１枚目のＩＣカードの運賃判定処理を実行する時間であり、この時間分装置全体の判定処理時間を短縮したことになる。尚、本実施形態では２枚目の捕捉用要求をリーダライタから送信する時間ｔｃ後に、１枚目のＩＣカードの運賃判定処理を実行しているが、同時に並行処理することにより更に時間を短縮することもできる。
【００１４】
図６は図５の本発明の改札制御装置４０の制御手順を更に詳細に説明するフローチャートである。このフローチャートでは、説明を簡略化するためにシングルタスクの場合について説明する。改札制御装置４０が１枚目のＩＣカードの捕捉を行い（Ｓ１）、そのカードの認証動作を行う（Ｓ２）。認証の結果、認証されないＩＣカードであると判定されると（Ｓ２でＮＯのルート）、エラー処理（Ｓ９）を行って終了する。ステップＳ２で認証されると（Ｓ２でＹＥＳのルート）、１枚目のＩＣカードに記録されているデータを読み込んで（Ｓ３）、２枚目のＩＣカードを捕捉するための２枚目補足用要求をリーダライタ１００に出し（Ｓ４）、捕捉用待ち時間（ｔ２）が経過するまでに（Ｓ５でＮＯのルート）１枚目のＩＣカードのデータに基づいて運賃判定処理を実行しておき（Ｓ８）、時間（ｔ２）が経過すると（Ｓ５でＹＥＳのルート）、２枚目のＩＣカードが有るか否かをチェックして（Ｓ６）、有れば（Ｓ６でＹＥＳのルート）エラー処理（Ｓ９）を行って終了する。ステップＳ６で２枚目が無ければ（Ｓ６でＮＯのルート）、１枚目のＩＣカードにデータを書き込んで（Ｓ７）終了する。
本実施形態の特徴は、従来の改札機のハード構成を変更することなく、装置全体の判定処理時間を短縮するために、２枚目のＩＣカードが存在するか否かをチェックするタイプの改札機において、捕捉用待ち時間内で運賃判定処理を終了するようにしたものである。この変更はソフトウェアにより可能である。これにより、装置全体の判定処理時間を運賃判定処理に要する時間だけ短縮することが可能となる。そして、１枚目のＩＣカードの読み込みを開始するとすぐに運賃判定処理を実行し、その実行中にマルチタスクにより２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すものである。これにより、装置全体の判定処理時間を運賃判定処理に要する時間だけ短縮することができ、且つ従来の処理手順に近い非接触券処理装置を実現することができる。また１枚目のＩＣカードの読み込みを開始すると、次に２枚目のＩＣカードを捕捉するための要求を出し、その動作が終了すると１枚目のＩＣカードの運賃判定処理を実行するものであり、全ての動作がシングルタスクでシーケンシャルに行っても構わない。これにより、装置全体の判定処理時間を運賃判定処理に要する時間だけ短縮することができ、且つ制御方法が単純化された非接触券処理装置を実現することができる。
【００１５】
以上の処理を実行するために、制御装置４０は、２枚目のＩＣカードを捕捉するための要求を出すと捕捉用待ち時間を計時するタイマーをスタートさせ、１枚目のＩＣカードの運賃判定処理を実行する。そしてタイマーがタイムオーバしたときに２枚目のＩＣカードが捕捉されていなければ、１枚目のＩＣカードに記録されている記録内容を更新するものである。
また本発明は捕捉用待ち時間内に運賃判定処理を終了させるのが最も効果的である。そのためには、少なくとも捕捉用待ち時間と運賃判定処理時間が同じである必要がある。従って、捕捉用待ち時間は運賃判定処理時間と同じか、それ以上であることが必要十分条件であり、逆の場合は、捕捉用待ち時間と運賃判定処理時間の差の時間だけ短縮される。
以上、本実施形態として改札機を例にとって説明したが、ＩＣカードを利用して各種処理を実施する装置一般、例えば、自動販売機、両替機、または出金機等に適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の駅務機器のひとつである自動改札機本体の外観構成を示す斜視図。
【図２】本発明の改札制御装置４０の内部構成と周辺回路との構成を示すブロック図。
【図３】ＩＣカード用リーダライタの構成を示すブロック図。
【図４】一般的なＩＣカードの構成を示すブロック図。
【図５】本発明の改札制御装置４０の制御手順を表すシーケンス図。
【図６】本発明の改札制御装置４０の制御手順を更に詳細に説明するフローチャート。
【図７】従来の改札制御装置４０の制御手順を表すシーケンス図。
【図８】従来の改札制御装置４０の制御手順を更に詳細に説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００１７】
４０ 改札制御装置、４１ メモリ、４２ 制御部、４３ 通信制御部、４４ ドア駆動ユニット、４５ 表示画面駆動ユニット、４６ 駅制御装置、１００ リーダライタ、２００ ＩＣカード、３００ 自動改札機、４０３ 表示部、４０６Ｌ、４０６Ｒ ドア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信機能を備えたＩＣカードからなる非接触券を処理する非接触券処理装置において、該非接触券処理装置の本体に設けられているアンテナの交信範囲に前記非接触券が近接されたときに、当該非接触券処理装置の本体と非接触券との間でデータ授受を行うデータ授受手段と、前記非接触券処理装置を制御する制御手段と、を備え、少なくとも２枚の前記非接触券が重ねて前記アンテナの交信範囲に近接された場合に、前記少なくとも２枚の非接触券の中から最初に捕捉された第１の非接触券が正規の非接触券であると認証されてから２枚目の非接触券を捕捉可能とするための捕捉用待ち時間経過後に、枚数超過としてエラー処理する非接触券処理装置であって、
前記制御手段は、前記データ授受手段により捕捉された前記第１の非接触券を正規の非接触券であると認証すると、当該非接触券の読み取りを開始すると同時に前記第１の非接触券の記録内容に基づいた運賃判定処理を実行し、該運賃判定処理の実行中に前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すように制御することを特徴とする非接触券処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記データ授受手段により捕捉された前記第１の非接触券を正規の非接触券であると認証すると、当該非接触券の読み取りを開始し、該読み取りの終了後前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出し、その後、前記第１の非接触券の記録内容に基づいた運賃判定処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の非接触券処理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記捕捉用待ち時間を計時するタイマーを備え、前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すと同時に前記タイマーをスタートさせ、該タイマーが前記捕捉用待ち時間を計時完了し、且つ前記２枚目の非接触券が捕捉されない場合、前記第１の非接触券に記録されている記録内容を更新することを特徴とする請求項１または２に記載の非接触券処理装置。
【請求項４】
前記捕捉用待ち時間は前記運賃判定処理の処理時間と少なくとも一部が重複していることを特徴とする請求項１、２または３に記載の非接触券処理装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記データ授受手段により２枚目の非接触券が捕捉された場合、前記第１の非接触券に記録されている記録内容を更新しないことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の非接触券処理装置。
【請求項６】
前記非接触券処理装置は、非接触式自動改札機であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の非接触券処理装置。
【請求項７】
無線通信機能を備えたＩＣカードからなる非接触券を処理する非接触券処理方法において、非接触券処理装置の本体に設けられているアンテナの交信範囲に前記非接触券が近接されたときに、当該非接触券処理装置の本体と非接触券との間でデータ授受を行うデータ授受ステップと、前記非接触券処理装置を制御する制御ステップと、を備え、少なくとも２枚の前記非接触券が重ねて前記アンテナの交信範囲に近接された場合に、前記少なくとも２枚の非接触券の中から最初に捕捉された第１の非接触券が正規の非接触券であると認証されてから２枚目の非接触券を捕捉可能とするための捕捉用待ち時間経過後に、枚数超過としてエラー処理する非接触券処理方法であって、
前記制御ステップでは、前記データ授受ステップにより捕捉された前記第１の非接触券を正規の非接触券であると認証すると、当該非接触券の読み取りを開始すると同時に前記第１の非接触券の記録内容に基づいた運賃判定処理を実行し、該運賃判定処理の実行中に前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すように制御することを特徴とする非接触券処理方法。
【請求項８】
前記制御ステップでは、前記データ授受ステップにより捕捉された前記第１の非接触券を正規の非接触券であると認証すると、当該非接触券の読み取りを開始し、該読み取りの終了後に前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出し、その後、前記第１の非接触券の記録内容に基づいた運賃判定処理を実行することを特徴とする請求項７に記載の非接触券処理方法。
【請求項９】
前記制御ステップでは、前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すと同時に前記タイマーをスタートさせ、該タイマーが前記捕捉用待ち時間を計時完了し、且つ前記２枚目の非接触券が捕捉されない場合、前記第１の非接触券に記録されている記録内容を更新することを特徴とする請求項７に記載の非接触券処理方法。
【請求項１０】
前記捕捉用待ち時間は前記運賃判定処理の処理時間と少なくとも一部が重複していることを特徴とする請求項７、８または９に記載の非接触券処理方法。
【請求項１１】
前記制御ステップでは、前記データ授受ステップにより２枚目の非接触券が捕捉された場合、前記第１の非接触券に記録されている記録内容を更新しないことを特徴とする請求項７、８または９に記載の非接触券処理方法。
【請求項１２】
請求項７乃至１１の何れか一項に記載の非接触券処理方法をコンピュータが制御可能にプログラミングしたことを特徴とする非接触券処理プログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の非接触券処理プログラムをコンピュータが読み取り可能な形式で記録したことを特徴とする記録媒体。
【請求項１】
無線通信機能を備えたＩＣカードからなる非接触券を処理する非接触券処理装置において、該非接触券処理装置の本体に設けられているアンテナの交信範囲に前記非接触券が近接されたときに、当該非接触券処理装置の本体と非接触券との間でデータ授受を行うデータ授受手段と、前記非接触券処理装置を制御する制御手段と、を備え、少なくとも２枚の前記非接触券が重ねて前記アンテナの交信範囲に近接された場合に、前記少なくとも２枚の非接触券の中から最初に捕捉された第１の非接触券が正規の非接触券であると認証されてから２枚目の非接触券を捕捉可能とするための捕捉用待ち時間経過後に、枚数超過としてエラー処理する非接触券処理装置であって、
前記制御手段は、前記データ授受手段により捕捉された前記第１の非接触券を正規の非接触券であると認証すると、当該非接触券の読み取りを開始すると同時に前記第１の非接触券の記録内容に基づいた運賃判定処理を実行し、該運賃判定処理の実行中に前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すように制御することを特徴とする非接触券処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記データ授受手段により捕捉された前記第１の非接触券を正規の非接触券であると認証すると、当該非接触券の読み取りを開始し、該読み取りの終了後前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出し、その後、前記第１の非接触券の記録内容に基づいた運賃判定処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の非接触券処理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記捕捉用待ち時間を計時するタイマーを備え、前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すと同時に前記タイマーをスタートさせ、該タイマーが前記捕捉用待ち時間を計時完了し、且つ前記２枚目の非接触券が捕捉されない場合、前記第１の非接触券に記録されている記録内容を更新することを特徴とする請求項１または２に記載の非接触券処理装置。
【請求項４】
前記捕捉用待ち時間は前記運賃判定処理の処理時間と少なくとも一部が重複していることを特徴とする請求項１、２または３に記載の非接触券処理装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記データ授受手段により２枚目の非接触券が捕捉された場合、前記第１の非接触券に記録されている記録内容を更新しないことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の非接触券処理装置。
【請求項６】
前記非接触券処理装置は、非接触式自動改札機であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の非接触券処理装置。
【請求項７】
無線通信機能を備えたＩＣカードからなる非接触券を処理する非接触券処理方法において、非接触券処理装置の本体に設けられているアンテナの交信範囲に前記非接触券が近接されたときに、当該非接触券処理装置の本体と非接触券との間でデータ授受を行うデータ授受ステップと、前記非接触券処理装置を制御する制御ステップと、を備え、少なくとも２枚の前記非接触券が重ねて前記アンテナの交信範囲に近接された場合に、前記少なくとも２枚の非接触券の中から最初に捕捉された第１の非接触券が正規の非接触券であると認証されてから２枚目の非接触券を捕捉可能とするための捕捉用待ち時間経過後に、枚数超過としてエラー処理する非接触券処理方法であって、
前記制御ステップでは、前記データ授受ステップにより捕捉された前記第１の非接触券を正規の非接触券であると認証すると、当該非接触券の読み取りを開始すると同時に前記第１の非接触券の記録内容に基づいた運賃判定処理を実行し、該運賃判定処理の実行中に前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すように制御することを特徴とする非接触券処理方法。
【請求項８】
前記制御ステップでは、前記データ授受ステップにより捕捉された前記第１の非接触券を正規の非接触券であると認証すると、当該非接触券の読み取りを開始し、該読み取りの終了後に前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出し、その後、前記第１の非接触券の記録内容に基づいた運賃判定処理を実行することを特徴とする請求項７に記載の非接触券処理方法。
【請求項９】
前記制御ステップでは、前記２枚目の非接触券を捕捉するための要求を出すと同時に前記タイマーをスタートさせ、該タイマーが前記捕捉用待ち時間を計時完了し、且つ前記２枚目の非接触券が捕捉されない場合、前記第１の非接触券に記録されている記録内容を更新することを特徴とする請求項７に記載の非接触券処理方法。
【請求項１０】
前記捕捉用待ち時間は前記運賃判定処理の処理時間と少なくとも一部が重複していることを特徴とする請求項７、８または９に記載の非接触券処理方法。
【請求項１１】
前記制御ステップでは、前記データ授受ステップにより２枚目の非接触券が捕捉された場合、前記第１の非接触券に記録されている記録内容を更新しないことを特徴とする請求項７、８または９に記載の非接触券処理方法。
【請求項１２】
請求項７乃至１１の何れか一項に記載の非接触券処理方法をコンピュータが制御可能にプログラミングしたことを特徴とする非接触券処理プログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の非接触券処理プログラムをコンピュータが読み取り可能な形式で記録したことを特徴とする記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１６４０８４（Ｐ２００６−１６４０８４Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５７４５８（Ｐ２００４−３５７４５８）
【出願日】平成１６年１２月９日（２００４．１２．９）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月９日（２００４．１２．９）
【出願人】（０００００４６５１）日本信号株式会社 (720)
【Ｆターム（参考）】
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