(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
料金徴収場所に設けられ、予め金額データを記憶させたＩＣカードに対して、この金額データから徴収する料金のデータを差し引くことで、所定の料金を徴収するＩＣカードシステムにおいて、
複数の前記ＩＣカードに対してポーリングを行い、料金徴収を行うＩＣカードを選択するカード選択手段と、
選択されたＩＣカードから所定の料金の徴収を行う料金徴収手段と、
料金徴収の処理を終了したＩＣカードに対して確認信号を送信し、この確認信号に対応して該ＩＣカードからの応答信号を受信して、ＩＣカードが通信可能範囲にいるか否かの検出を行うカード検出手段と
を具備することを特徴とする非接触型ＩＣカードシステム。
【請求項２】
前記カード検出手段が、料金徴収後のＩＣカードからの前記応答信号を受信する限り、前記カード選択手段が複数の前記ＩＣカードに対してポーリングを行わないことを特徴とする請求項１に記載の非接触型ＩＣカードシステム。
【請求項３】
前記カード選択手段が料金徴収を行ったＩＣカードのＩＤ番号を内部の記憶部に記憶し、前記カード検出手段がこのＩＤ番号のＩＣカードへ前記確認信号を送信し、前記応答信号を受信できなくなったとき、前記カード選択手段がこのＩＤ番号を消去することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非接触型ＩＣカードシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同時に複数のＩＣカードに対応する非接触型ＩＣカードシステムに係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、従来の磁気カードに代わり、定期券や身分証明書などどして、非接触型ＩＣカードの実用化が盛んに行われている。特に、定期券や入場券などに使用された場合、非接触型ＩＣカードは、カードリーダにカードを挿入せずとも済むため、処理効率の利便性が向上している。
このため、非接触型ＩＣカードは、自動改札機に対応したＳＦ（Stored Fare）カードとして使用される場合が多く、各ユーザが複数枚を所有して、複数枚が同時に使用される可能性がある。
【０００３】
そして、非接触型ＩＣカード（以下、ＩＣカード）が同時に複数枚使用されるとき、複数のＩＣカードにおいて、一度処理されたＩＣカードが、自動改札機に搭載されたリーダライタの通信エリア内に継続して存在するとき、リーダライタに対して再度応答しない様に、ＩＣカードとＩＣカードリーダとの送受信を制御するアンチコリジョンの対策が必要となる。
【０００４】
すなわち、ユーザが複数枚のＩＣカードを同時に提示した場合、ＩＣカード毎に応答時間をずらすなどして複数枚のＩＣカードのＩＤ番号を確保したり、処理済みカードの応答を制限したりするなど、ＩＣカードに対応して複数の制御方法がある。
このアンチコリジョンにより、リーダライタは、複数のカードに対応可能であり、一枚のカードが残高不足の場合、他のカードから所定の金額を差し引く制御も可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の制御方法には、前者に関して言えば、ユーザが手に持ち自動改札機などに搭載されたリーダライタ近傍を移動するため、各ＩＣカードの区別を行えずに、カードＩＤを複数枚同時に確保できる確率は非常に低いという欠点がある。
また、上述した従来の制御方法には、後者に関して言えば、処理されたＩＣカードを以降アクセスしないように区別するだけで、他のＩＣカードに対しても、順次、処理されたカードに対するのと同様な処理を行う問題がある。
例えば、ユーザがゲートから入場しようとするとき、複数のＩＣカードを提示している場合を考える。ここで、複数のＩＣカードを、カードＡ及びカードＢと２枚とする。
【０００６】
カードＡ及びカードＢは、内部にマイクロコンピュータ，メモリ，送受信を行う通信部，その他の論理回路を有しており、上記メモリのプログラム領域に記憶された制御プログラムに従い、マイクロコンピュータがＩＣカードの各機能の動作を制御する。
ＩＣカードのリーダライタも、内部にマイクロコンピュータ，メモリ，送受信を行う通信部，その他の論理回路を有しており、上記メモリのプログラム領域に記憶された制御プログラムに従い、マイクロコンピュータがリーダライタの各機能の動作を制御する。
【０００７】
そして、図４に示すフローチャートに示すように、上記リーダライタは、ポーリング（Polling）を開始する（ステップＳ１００）。ユーザは、このカードリーダが設置された自動改札機に入り、カードＡ及びカードＢを提示する（ステップＳ１０１）。
このとき、リーダライタは、図５に示すように、カードＡ及びカードＢに対して、ポーリング信号を送信をすることによりポーリングを行う。例えば、カードＡがこのポーリング信号を受信して、カードＢより先に応答したとする。このとき、カードＡは、ポーリングに対する応答として、自身のカードＩＤのデータを、リーダライタへ送信する。
【０００８】
リーダライタは、カードＡからのカードＩＤのデータを受信し、このカードＩＤがすでに処理したものか否かの判定を行う（ステップＳ１０２）。
このとき、リーダライタは、入力されたカードＩＤのカードが新たに処理するカードである場合、このカードＩＤのデータを内部のメモリに記憶するとともに、処理をステップＳ１０３へ進め、このデータが内部のメモリに記憶され、すでに処理されたものであると判定した場合、処理をステップＳ１００へ進める（ステップＳ１０２）。
【０００９】
そして、リーダライタは、カードＡに対して、残高照会を要求する照会要求信号（Read Data）を送信する（ステップＳ１０３）。
これにより、カードＡは、内部のメモリに記憶されている残高のデータ（Data）を、カードリーダに送信する（ステップＳ１０３）。カードリーダは、この残高からゲートの入場料の金額を差し引く演算を行い、この演算結果の新たな残高のデータ（Write Data）をカードＡに送信する（ステップＳ１０３）。
これにより、カードＡは、入力される残高のデータを内部のメモリに書き込むとともに、リーダライタへ書き込み処理が終了したことを終了信号（Result）として送信する（ステップＳ１０３）。
【００１０】
そして、リーダライタは、ステップＳ１００へ処理を戻し、カードＡ及びカードＢに対してポーリングを再度開始する。
しかしながら、カードＡは、処理が終了しているため、上記ポーリングに対して無応答である。
このため、リーダライタは、カードＢからの応答、すなわちカードＢのカードＩＤのデータを受信し、このカードＩＤがすでに処理したものか否かの判定を行うする。
【００１１】
ここで、カードＢが処理されていないＩＣカードであり、かつカードＡの残高から料金の徴収すでに終了しており、カードＡの残高不足で追加の徴収を行うという必要がないとすると、リーダライタは、入力されたカードＩＤのカードが新たに処理するカードであるとして、このカードＩＤのデータを内部のメモリに記憶するとともに、処理をステップＳ１０３へ進める（ステップＳ１０２）。
そして、リーダライタは、カードＡに対して行った、上述のステップ１０３の処理と同様な処理を行い、カードＢのメモリの残高を書き換える（ステップＳ１０３）。
【００１２】
このように、従来のＳＦカードに対応して用いるＩＣカードシステムにおいては、複数のＩＣカードが提示された場合、これらの複数のＩＣカードから入場料等の料金を差し引き、ＩＣカードのメモリ内の残高のデータを書き換えてしまうという問題がある。
本発明はこのような背景の下になされたもので、アンチコリジョンにより複数のＩＣカードの料金徴収処理に対応し、料金の徴収を複数のＩＣカードにおいて重複せずに行えるＳＦカード処理に対応した非接触型ＩＣカードシステムを提供する事にある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の非接触型ＩＣカードシステムは、料金徴収場所に設けられ、予め金額データを記憶させたＩＣカードに対して、この金額データから徴収する料金のデータを差し引くことで、所定の料金を徴収するＩＣカードシステムにおいて、複数の前記ＩＣカードに対してポーリングを行い、料金徴収を行うＩＣカードを選択するカード選択手段と、選択されたＩＣカードから所定の料金の徴収を行う料金徴収手段と、料金徴収の処理を終了したＩＣカードに対して確認信号を送信し、この応答信号に対応して該ＩＣカードからの応答信号を受信して、ＩＣカードが通信可能範囲にいるか否かの検出を行うカード検出手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
本発明の非接触型ＩＣカードシステムは、前記カード検出手段が、料金徴収後のＩＣカードからの前記応答信号を受信する限り、前記カード選択手段が複数の前記ＩＣカードに対してポーリングを行わないことを特徴とする。
本発明の非接触型ＩＣカードシステムは、前記カード選択手段が料金徴収を行ったＩＣカードのＩＤ番号を内部の記憶部に記憶し、前記カード検出手段がこのＩＤ番号のＩＣカードへ前記確認信号を送信し、前記応答信号を受信できなくなったとき、前記カード選択手段がこのＩＤ番号を消去することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態による非接触型ＩＣカードシステムのを利用した自動改札機の構成を示す概念図である。この図において、例えば、駅構内に入場するための通路５に自動改札機３が設置されており（自動改札機３が設置されている場所が料金領収場所）、この自動改札機５にはＳＦカードとして用いられているＩＣカードから初乗りの運賃（料金）を徴収するリーダライタ４が搭載されている。ＩＣカード２には、所定の金額データが内部のメモリに書き込まれており、徴収される毎に料金が差し引かれて、その料金が差し引かれた後の残高が新たな金額データとして記憶される。
【００１６】
リーダライタ４は、この通路をＩＣカード２を携帯したユーザ１０が通ることにより、ＩＣカード２に記憶されている残高のデータから初乗り運賃の金額を差し引く演算を行い、演算の結果の残高データをＩＣカード２に対して送信し、ＩＣカード２に内部のメモリ２ｂに書き込ませることで、ＩＣカード２から運賃の徴収を行う。
【００１７】
リーダライタ４の構成は、図１の右下に示したように、少なくとも、このリーダライタ４の動作の制御を行うマイクロコンピュータ（以下、マイコン）４ａ，マイコン４ａの動作が記述されたプログラム及びＩＣカードのカードＩＤのデータ等を記憶するメモリ４ｂ，内部の動作に必要な論理回路４ｃ，及びＩＣカード２と各種データの送受信を無線通信により行う送受信回路４ｄを有している。
【００１８】
同様に、ＩＣカード２の構成は、図１の右上に示したように、少なくとも、このＩＣカード２の動作の制御を行うマイクロコンピュータ（以下、マイコン）２ａ，マイコン２ａの動作が記述されたプログラム及び自身のカードＩＤのデータ及び残高データ等を記憶するメモリ２ｂ，内部の動作に必要な論理回路２ｃ，及びリーダライタ４と各種データの送受信を無線通信により行う送受信回路２ｄを有している。
ここで、送受信回路２ｄ及び送受信回路４ｄは、各々範囲６の範囲（すなわち、自動改札機３の側面の通路５の範囲）での送受信が可能な強度の電波を用いて通信を行う。
【００１９】
また、ＩＣカード２は、本発明におけるリーダライタ４でなく、従来のリーダライタが搭載された自動改札機におけるアンチコリジョン動作に対応できるように構成されている。すなわち、ＩＣカード２は、一度料金徴収の処理が行われた後、リーダからのポーリングに対して無応答（ポーリング信号に対して無応答だが応答確認信号に対しては応答）となる。そして、ＩＣカード２は、通信範囲６から出たとき、ポーリングに対する無応答状態を解除する。
【００２０】
次に、図１、図２および図３を参照し、一実施形態の動作例を説明する。図２は、リーダライタ４とＩＣカード２との料金徴収の処理の流れを示すフローチャートである。また、図３は、図２は、リーダライタ４とＩＣカード２との料金徴収の処理におけるデータのやり取りを示す概念図である。
例えば、ユーザ１０が、ＩＣカード（非接触型ＩＣカード）２を、カードＡ及びカードＢの２枚を携帯して、通路５における改札口（料金徴収場所）の自動改札機３を通過する場合で、本発明の非接触型ＩＣカードシステムを用いた自動改札機３の動作の説明を行う。
【００２１】
リーダライタ４は、ユーザ１０が複数のＩＣカード２を提示（または携帯）していた場合を想定し、料金を徴収するＩＣカード２を選択するためのポーリング（Polling）を開始する（ステップＳ１）。ユーザ１０は、このカードリーダが設置された自動改札機３における範囲６に入り、カードＡ及びカードＢを提示（または携帯）する（ステップＳ２）。
【００２２】
このとき、リーダライタ４は、カードＡ及びカードＢに対して、ポーリング信号（Polling）を送信をすることによりポーリングを行う。
例えば、カードＡが送受信回路２ｄにより、このポーリング信号を受信して、カードＢより先に応答したとする。このとき、カードＡにおいて、マイコン２ａは、ポーリングに対する応答として、自身のカードＩＤのデータを、送受信回路２ｄを介してリーダライタ４へ送信する（ステップＳ２）。
【００２３】
リーダライタ４において、送受信回路４ｄは、カードＡからのカードＩＤのデータを受信し、このカードＩＤが新たに処理するものであることを確認し、このカードＩＤのデータをメモリ４ｂに記憶させるとともに、処理をステップ４へ進める（ステップＳ３）。
一方、ポーリング信号に対する応答が無い場合、リーダライタ４は、ポーリング信号に対する応答が送信されて来るまで、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１〜ステップＳ３までのポーリングの処理を繰り返す。
【００２４】
そして、上述したように、リーダライタ４は、カードＡからポーリング信号に対する応答として、カードＡにおいてマイコン２ａが送受信回路２ｃを介して、カードＡのカードＩＤのデータを送信してくると、料金を徴収するＩＣカード２として、カードＡを選択する。
以下、説明上、リーダライタ４がマイコン４ａ，メモリ４ｂ，論理回路４ｃ及び送受信回路４ｄの動作を代表して行う形で動作の記述を行う。
一方、リーダライタ４は、カードＡが無応答である場合、他のＩＣカード２へポーリング信号を送信するため、処理をステップＳ１へ進める。
【００２５】
そして、リーダライタは、カードＡに対して、残高照会を要求する照会要求信号（Read Data）を送信する（ステップＳ４）。
これにより、カードＡにおいて、マイコン２ａは、メモリ２ｂに記憶されている残高のデータ（Data）を、カードリーダ４に、送受信回路２ｄを介して送信する（ステップＳ４）。以下、説明上、ＩＣカード２であるカードＡがマイコン２ａ，メモリ２ｂ，論理回路２ｃ及び送受信回路２ｄの動作を代表して行う形で動作の記述を行う。
【００２６】
カードリーダ４は、この残高のデータから、初乗りの運賃の金額を差し引く演算を行い、この演算結果の新たな残高のデータ（Write Data）をカードＡに送信する（ステップＳ４）。
これにより、カードＡは、入力される残高のデータを、メモリ２ｂの前の残高のデータに上書き（すなわち更新）するとともに、リーダライタ４への新たな残高の書き込み処理が終了したことを終了信号（Result）として送信し、処理をステップＳ５へ進める（ステップＳ４）。このとき、カードＡは、以降のリーダライタ４からのポーリング信号に対して無応答の状態となる。
【００２７】
そして、リーダライタ４は、処理したカードＡ、すなわちメモリ４ｂに記憶されているカードＩＤのＩＣカード２に対して応答確認の確認信号（応答確認）を送信し（ステップＳ５）、カードＡからの応答確認に対する応答信号（Result）があるか否か、すなわちカードＡが通信可能範囲の範囲６に存在するか否かの検出を行う（ステップＳ６）。
このとき、リーダライタ４は、カードＡからの応答信号が受信される限り、カードＡが通信可能範囲の範囲６に存在することを検出し、カードＡの位置を検出動作を継続させるため、処理をＳ５へ進める。
【００２８】
一方、リーダライタ４は、確認信号に対するカードＡからの応答信号が受信されなくなると、ユーザＡが送受信の通信可能な範囲６の外部に出たことを検出し、メモリ４ｂに記憶していたカードＡのカードＩＤのデータを消去した後、処理をステップＳ１に戻して、新たに通過を開始する他のユーザ１０のカード２に対してポーリングを開始する。
【００２９】
また、ステップＳ４において、リーダライタ４は、カードＡが残高不足の場合、他のＩＣカード２、すなわち、ステップＳ１に処理を戻し、カードＢから不足分の金額を差し引く処理を行う。このため、リーダライタ４は、処理をステップＳ１に戻し、ポーリング信号を出力する（ステップＳ１）。
このとき、カードＡに対して、すでに料金の徴収が行われており（一度料金の徴収が行われており）、カードＡはポーリング信号に対して無応答となっている。このため、カードＢがリーダライタ４に対してカードＩＤを送信し、リーダライタ４は新たに処理するＩＣカード２がカードＢであることを認識する（ステップＳ３）。
【００３０】
そして、リーダライタ４は、カードＢから上記不足分を徴収し、処理をステップＳ５に進める（ステップＳ４）。
これにより、リーダライタ４は、カードＢが確認信号に対して返してくる応答信号を検出することにより、カードＢが範囲６の外側に出たか否かの判定を行う。後の処理はステップＳ５及びステップ６において説明した、カードＡに対するリーダライタ４の処理と同様であるため、説明を省略する。
【００３１】
上述したように、本実施形態の非接触型ＩＣカードシステムは、複数のＩＣカード２をユーザが提示（または携帯）している場合でも、リーダライタ４が最初にポーリングに応答したＩＣカード２から料金を徴収した後、このＩＣカード２が送受信可能な範囲にいる間、他のＩＣカード２に対するポーリングを行わないため、複数のＩＣカード２から重複して料金を徴収することを防止できる。
【００３２】
以上、本発明の一実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、ＩＣカードを複数提示した場合でも、料金徴収の処理を行ったＩＣカードが、リーダライタとＩＣカードとの通信可能な範囲から出るまで、カードリーダがこのＩＣカードに対する応答確認を繰り返すため、新たなＩＣカードに対するポーリングの動作を行わないので、他のＩＣカードのカードＩＤを得る処理を行わず、他のカードから重複して、料金の徴収を行う動作を防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態による非接触型ＩＣカードシステムの構成を説明する概念図である。
【図２】  図１の非接触型ＩＣカードシステムの動作例を示すフローチャートである。
【図３】  図１の非接触型ＩＣカードシステムにおけるＩＣカード２とリーダライタ４との信号の送受信の関係を示す概念図である。
【図４】  従来例による非接触型ＩＣカードシステムの動作例を示すフローチャートである。
【図５】  従来例による非接触型ＩＣカードシステムにおけるＩＣカードとリーダライタとの信号の送受信の関係を示す概念図である。
【符号の説明】
２  ＩＣカード
２ａ，４ａ  マイクロコンピュータ
２ｂ，４ｂ  メモリ
２ｃ、４ｃ  論理回路
２ｄ、４ｄ  送受信回路
３  自動改札機
４  リーダライタ
５  通路
６  範囲
１０  ユーザ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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