(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用客用の非接触式ＩＣカードと、この非接触式ＩＣカードとの間で無線による送受信を行なうことにより当該非接触式ＩＣカードの記録内容を読取り、その読取結果に応じて利用客の通過を許可または阻止する自動改札機とを有して構成され、
前記自動改札機は、
前記非接触式ＩＣカードに対し距離測定用の信号を送信する第１の送信手段を具備し、
前記非接触式ＩＣカードは、
前記自動改札機の第１の送信手段から送信される送信信号を受信する第１の受信手段と、
前記自動改札機に対し前記第１の受信手段の受信に応答して返信信号を送信する第２の送信手段とを具備し、
前記自動改札機は、
前記非接触式ＩＣカードの第２の送信手段から送信される返信信号を受信する第２の受信手段と、
前記第１の送信手段の送信タイミングから前記第２の受信手段の受信タイミングまでの時間経過に応じて当該自動改札機と前記非接触式ＩＣカードとの間の距離を検出する検出手段と、
この検出手段により検出された前記自動改札機と前記非接触式ＩＣカードとの間の距離に応じたバイブレーション制御用データを前記非接触式ＩＣカードに対し送信する第３の送信手段とを具備し、
前記非接触式ＩＣカードは、
前記自動改札機の第３の送信手段から送信されるバイブレーション制御用データを受信する第３の受信手段と、
当該非接触式ＩＣカードの利用客に対し体感的振動を与えるバイブレータと、
前記第３の受信手段により受信されたバイブレーション制御用データに応じたバイブレーションパターンで前記バイブレータを動作させる第１の制御手段とを具備したことを特徴とする自動改札システム。
【請求項２】
前記自動改札機は、さらに、
利用客の通過許可あるいは通過阻止に応じたバイブレーション制御用データを前記非接触式ＩＣカードに対し送信する第４の送信手段を具備し、
前記非接触式ＩＣカードは、さらに、
前記自動改札機の第４の送信手段から送信されるバイブレーション制御用データを受信する第４の受信手段と、
この第４の受信手段により受信されたバイブレーション制御用データに応じたバイブレーションパターンで前記バイブレータを動作させる第２の制御手段とを具備したことを特徴とする請求項１記載の自動改札システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば、鉄道関係において乗車券等の記録媒体の改札を行なう自動改札システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば鉄道関係において、改札の省力化を目的として、鉄道などの施設の入場口あるいは出場口などに設けられ、施設を利用する利用客が施設に入場あるいは出場する際または施設の乗換えを行う際、利用客が携帯する乗車券を取り込んで検査し、乗車券が適当であれば利用客の通過を許可し、不適であれば利用客の通過を阻止する自動改札機が導入されている。
【０００３】
この自動改札機は、入場、出場あるいは乗換の際に利用客により投入された乗車券の片面（裏面）に記録されている磁気情報（たとえば、入場駅及び有効な料金など）を読み取り、この読み取った情報に基づいて利用客の通過の許可あるいは阻止を決定し、その乗車券に所定の処理、たとえば印字処理などを施した後、その乗車券を排出するものである。
【０００４】
また、近年、非接触式ＩＣカード（以下、無線カードと称す）を用いて、自動改札機に乗車券を投入することなく、自動改札機に設けられた無線カード対応のリーダ／ライタに無線カードをかざすだけで、情報の読み書きを行うことを可能とした無線式自動改札機の開発および実用化が進んでいる。
【０００５】
自動改札機は、改札業務の省力化が主目的であり、駅等の改札口へ利用客を誘導し、迅速な券の成否判定／入出上の可否判定を行うことにより、利用客のスムーズな流動を可能にしているが、特に、無線カードは、前記磁気券に比較して、データ容量／処理機の処理能力等において圧倒的に有利であるため、駅務機器を含め、今後幅広い用途が期待されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来、利用客の改札口への誘導は、主に天井灯、および自動改札機のドア部に設けた通路案内表示器によって行い、投入券に対しては、データの判定、書換を実施し、磁気券の場合は、その結果を印字／パンチ等の視覚情報として券に反映し、利用客に伝え、また、自動改札機上に設けた表示器あるいは音声等の案内により、改札機通路内の利用客を阻止または通過誘導するための一助となっていた。
【０００７】
しかしながら、無線カードは、非接触という性質上、印字／パンチ等の処理結果を媒体に残すことが難しく、特に身障者等においては、処理機上に設けた表示等の案内そのものも意味を持たない場合が考えられる。さらに、無線式自動改札機の場合は、カードかざし部への利用客の誘導そのものが問題となる。
【０００８】
この発明は上記の事情を考慮したもので、その目的とするところは、利用客に対する適切かつスムーズな誘導が可能な自動改札システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の自動改札システムは、利用客用の非接触式ＩＣカードと、この非接触式ＩＣカードとの間で無線による送受信を行なうことにより当該非接触式ＩＣカードの記録内容を読取り、その読取結果に応じて利用客の通過を許可または阻止する自動改札機とを有して構成され、前記自動改札機は、前記非接触式ＩＣカードに対し距離測定用の信号を送信する第１の送信手段を具備し、前記非接触式ＩＣカードは、前記自動改札機の第１の送信手段から送信される送信信号を受信する第１の受信手段と、前記自動改札機に対し前記第１の受信手段の受信に応答して返信信号を送信する第２の送信手段とを具備し、前記自動改札機は、前記非接触式ＩＣカードの第２の送信手段から送信される返信信号を受信する第２の受信手段と、前記第１の送信手段の送信タイミングから前記第２の受信手段の受信タイミングまでの時間経過に応じて当該自動改札機と前記非接触式ＩＣカードとの間の距離を検出する検出手段と、この検出手段により検出された前記自動改札機と前記非接触式ＩＣカードとの間の距離に応じたバイブレーション制御用データを前記非接触式ＩＣカードに対し送信する第３の送信手段とを具備し、前記非接触式ＩＣカードは、前記自動改札機の第３の送信手段から送信されるバイブレーション制御用データを受信する第３の受信手段と、当該非接触式ＩＣカードの利用客に対し体感的振動を与えるバイブレータと、前記第３の受信手段により受信されたバイブレーション制御用データに応じたバイブレーションパターンで前記バイブレータを動作させる第１の制御手段とを具備している。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１ないし図３において、１は自動改札機の本体で、上面部２を有するとともに、その上面部２の一端側から他端側にかけてアーム状の案内枠１ａを有している。上面部２には、一端側に投入口３が設けられ、他端側に放出口４が設けられている。投入口３には、磁気情報が記録された乗車券が投入される。投入された乗車券は、放出口４へ搬送され、そこから放出される。
【００１７】
上面部２において、投入口３の近傍に無線カードかざし部５が設けられ、放出口４の近傍に表示器６が設けられている。無線カードかざし部５には、利用客が所持している記録媒体たとえば後述の非接触式ＩＣカード３０が当接または接近される。表示器６には、当該自動改札機の通過の許可や阻止などに関する情報が表示される。
【００１８】
本体１の側面部において、一端側および他端側にそれぞれドア７が開閉自在に設けられている。ドア７は、利用客の通行を阻止するためのもので、通常は図示のように開き、必要時に閉じるようになっている。また、本体１の側面部には、通路に沿って、利用客の通行状態を検知するための複数の人間検知器（たとえば赤外線センサ）１０が設けられている。
【００１９】
上記案内枠１ａには、投入された乗車券がこども用の場合に点灯するランプ８が設けられ、さらに、利用客の通行状態を検知するための複数の人間センサ（たとえば赤外線センサ）９が設けられている。
【００２０】
本体１の一端側に、利用客が所持している非接触式ＩＣカード３０と本体１との間の距離を測定する測定ユニット２０が設けられている。
【００２１】
無線カードかざし部５は、図２に示すように、非接触式ＩＣカード３０の当接または接近を検出するための検出部５ａ、この当接または接近の再実行を案内するための発光表示部５ｂ、通過を許可する場合に点灯する発光表示部５ｃを備える。検出部５ａの内側には、後述の無線送受信アンテナ５３が設けられている。
【００２２】
一方、本体１内には、図３に示すように、投入口３に投入された乗車券Ｐを放出口４に搬送するための搬送路１１が設けられ、その搬送路１１に沿って磁気情報読取用の磁気ヘッド１２，１３および磁気情報記録用の磁気ヘッド１４，１５が順次に配設されている。搬送路１１を挟んで磁気ヘッド１２，１３の反対側となる位置には、乗車券Ｐを支持するための支持部材（回転ローラー）１６，１７が設けられている。搬送路１１を挟んで磁気ヘッド１４，１５の反対側となる位置には、乗車券Ｐを支持するための支持部材（回転ローラー）１８，１９が設けられている。
【００２３】
磁気ヘッド１２，１４は、乗車券Ｐ上の磁気記録部（裏面）が磁気ヘッド１２，１４側に向いている場合に機能する。磁気ヘッド１３，１５は、乗車券Ｐに設けられる磁気記録部が磁気ヘッド１３，１５側に向いている場合に機能する。
【００２４】
搬送路１１において、投入口３のすぐ下流側の位置、磁気ヘッド１６のすぐ上流側の位置、磁気ヘッド１５のすぐ下流側の位置、放出口４のすぐ上流側の位置に、それぞれ乗車券Ｐを検知するための検知器２１，２２，２３，２４が配設されている。
【００２５】
また、搬送路１１において、検出器２４の少し上流側に振分器２６が設けられている。振分器２６は、利用客に戻すべき乗車券Ｐについてはそれを放出口４側に導き、集札すべき乗車券Ｐについてはそれを集札部２７へ導く。
【００２６】
このような構成の本体１に搭載される制御回路を図４に示している。
【００２７】
主制御部であるＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）４０に、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２、運賃メモリ４３、読取回路４４、書き込み回路４５、乗車券検知回路４６、搬送制御回路４７、ドア制御回路４９、人間検知器制御回路５０、表示器制御回路５１、無線リーダ／ライタ５２、伝送制御回路５４、および上記測定ユニット２０が接続されている。
【００２８】
ＲＯＭ４１は、制御プログラムを記憶している。ＲＡＭ４２は、乗車券Ｐからの読取情報の記憶、複数の表示パターンの記憶、制御プログラムの一時記憶などを行う。運賃メモリ４３は、乗車運賃の情報を記憶している。読取回路４４は、読取用の磁気ヘッド１２，１３を制御する。書込回路４５は、記録用の磁気ヘッド１４，１５を制御する。
【００２９】
乗車券検知回路４６は、検知器２１，２２，２３，２４の出力に基づいて乗車券Ｐの搬送状況を検知する。搬送制御回路４７は、搬送路１１の駆動機構を駆動するための搬送用モータ４８を制御する。ドア制御回路４９は、ドア７の開閉を行うためのドア開閉機構５０を制御する。人間検知器制御回路５０は、人間検知器９，１０の出力に基づいて利用客の通行状況を検知する。表示器制御回路５１は、表示器６の表示を制御する。
【００３０】
無線リーダ／ライタ５２は、無線カードかざし部５の検出部５ａ内の無線送受信アンテナ５３を介して非接触式ＩＣカード３０とのデータ送受信を行う。伝送制御回路５４は、図示しない制御盤またはホストコンピュータとのデータ伝送を行う。
【００３１】
測定ユニット２０は、距離測定・報知回路２１および無線送受信アンテナ２２を備える。距離測定・報知回路２１は、距離測定用の信号を無線送受信アンテナ２２を介して非接触式ＩＣカード３０に無線送信するとともに（第１の送信手段）、非接触式ＩＣカード３０からの返信信号を受信し（第２の受信手段）、その送信タイミングから受信タイミングまでの時間経過に応じて本体１と非接触式ＩＣカード３０との間の距離を検出し（検出手段）、その検出結果に対応するデータをバイブレーション制御用データとして無線送受信アンテナ２２から非接触式ＩＣカード３０に向け無線送信する（第３の送信手段）。
【００３２】
一方、非接触式ＩＣカード３０に搭載される制御回路を図５に示している。
【００３３】
主制御部であるＣＰＵ３１に、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、メモリ３４、電力発生／制御回路３５、無線データ制御回路３６、バイブレーション制御回路３８が接続されている。
【００３４】
ＲＯＭ３２は、制御プログラムを記憶している。ＲＡＭ３３は、各種データの一時記憶などを行う。メモリ３４は、各種バイブレーションパターンのデータを記憶している。電力発生／制御回路３５は、自動改札機の本体１から無線送信され搬送波を無線送受信アンテナ３７を介して受信し、それを当該カードの電力として取り込む。無線データ制御回路３６は、本体１からの搬送波に重畳されたデータ信号を抽出するとともに、各種データ信号を無線送受信アンテナ３７を介して本体１に向け無線送信するもので、本体１からの送信信号（距離測定用の信号）を受信したとき（第１の受信手段）、それに応答する形で返信信号を無線送受信アンテナ３７を介して本体１に向け無線送信するとともに（第２の送信手段）、本体１から無線送信されるバイブレーション制御用のデータを受信する（第３の受信手段）。
【００３５】
バイブレーション制御回路３８は、無線データ制御回路３６で受信されるバイブレーション制御用データに基づき、振動手段である可変バイブレータ３９を動作させる（制御手段）。つまり、可変バイブレータ３９は、本体１と当該非接触式ＩＣカード３０との間の距離に応じて異なる複数のバイブレーションパターンで動作する。
【００３６】
つぎに、上記の構成の作用を図６のフローチャートおよび図７を参照しながら説明する。
【００３７】
改札を通過しようとする利用客は、図７に示すように、非接触式ＩＣカード３０を手に持った状態で自動改札機の本体１に向かって歩いていく。
【００３８】
本体１からは距離測定用の信号が所定の時間間隔で逐次に送信されており（ポーリング）、それが非接触式ＩＣカード３０で受信される。この受信時、感知エリアに入った旨を表わす返信信号が非接触式ＩＣカード３０から送信される。この返信後は、感知エリアから外れた場合を除いて、隣の自動改札機からのポーリングに対して非接触式ＩＣカード３０が応答することはない。
【００３９】
本体１では、非接触式ＩＣカード３０からの返信信号が受信され、その受信タイミングと距離測定用の信号の送信タイミングとの間の時間経過に応じて本体１と非接触式ＩＣカード３０との距離が検出される（ステップ１０１）。この検出は、一旦交信を始めた非接触式ＩＣカード３０が感知エリアから出ない限り、継続される。
【００４０】
検出された距離がＬ３以内のとき、バイブレーションパターンＣを指定するためのデータが本体１から非接触式ＩＣカード３０に向け送信される。非接触式ＩＣカード３０では、受信データに基づき、可変バイブレータ３９がバイブレーションパターンＣで振動する。利用客は、バイブレーションパターンＣの振動を非接触式ＩＣカード３０から直に感じ、自身が本体１の近くにいることを認識する。
【００４１】
距離がＬ２以内になると、バイブレーションパターンＢを指定するためのデータが本体１から非接触式ＩＣカード３０に向け送信される。非接触式ＩＣカード３０では、受信データに基づき、可変バイブレータ３９がバイブレーションパターンＢで振動する。利用客は、バイブレーションパターンＢの振動を感じ、本体１にさらに近付いたことを認識する。
【００４２】
距離がＬ１以内になると、バイブレーションパターンＡを指定するためのデータが本体１から非接触式ＩＣカード３０に向け送信される。非接触式ＩＣカード３０では、受信データに基づき、可変バイブレータ３９がバイブレーションパターンＡで振動する。利用客は、バイブレーションパターンＡの振動を感じ、本体１の直前まで近付いたことを察知し、非接触式ＩＣカード３０を無線カードかざし部５に当接または接近させる準備に入ることができる。
【００４３】
非接触式ＩＣカード３０が無線カードかざし部５に当接または接近されると、非接触式ＩＣカード３０に記憶されているデータが本体１に読み取られ、その読取データに基づいて利用客の通過が許可または阻止される。
【００４４】
許可の場合は、無線カードかざし部５の発光表示部５ｃが点灯するとともに、ドア７が開放状態を維持する。同時に、入／出場駅、自動改札機の号機番号、日付等のデータが非接触式ＩＣカード３０に無線送信されて記録される。また、このとき、バイブレーションパターンＤを指定するためのデータが本体１から非接触式ＩＣカード３０に向け送信される。非接触式ＩＣカード３０では、受信データに基づき、可変バイブレータ３９がバイブレーションパターンＤで振動する。利用客は、バイブレーションパターンＤの振動を感じて、通過が許可されたことを察知し、安心して通路を通ることができる。
【００４５】
阻止の場合は、無線カードかざし部５の発光表示部５ｂが点灯するとともに、ドア７が閉じて利用客の通過が阻止される。同時に、表示器６に『係員がまいります。そのままお待ち下さい。』というメッセージが表示される。また、このとき、バイブレーションパターンＥを指定するためのデータが本体１から非接触式ＩＣカード３０に向け送信される。非接触式ＩＣカード３０では、受信データに基づき、可変バイブレータ３９がバイブレーションパターンＥで振動する。利用客は、バイブレーションパターンＥの振動を感じて、通過が阻止されたことを察知し、非接触式ＩＣカード３０を再び無線カードかざし部５に当接または接近させたり、あるいは係員の到着を待つなど、適宜な処置をとることができる。
【００４６】
以上のように、本体１と非接触式ＩＣカード３０との間の距離を逐次に測定し、測定した距離に応じて異なる複数種のパターンの振動を利用客に伝えることにより、利用客は自身と本体１との間の距離状況を的確に把握することができ、利用客への適切かつスムーズな誘導が可能となる。特に、身障者にとっては有効な案内手段となる。健常者に対しても、表示等の案内を特に注視することなく、非接触式ＩＣカード３０と人を確実に一致させて情報を伝えることが可能となり、表示や音声等案内等の補助的な案内手段としても大きな効果を得ることができる。しかも、非接触式ＩＣカード３０に対する利用客との１対１のマッチングが可能となって、情報伝達が確実に行えるので、駅改札口等のラッシュ帯等における流動阻害等が低減され、ひいては利用客へのサービス向上に大きく寄与することができる。
【００４７】
なお、上記実施形態では、５種類のパターンの振動を発生するようにしたが、パターン数に限定はなく、本体１が設置されている環境や案内情報の種類などに応じて適宜に設定可能である。距離測定のためのデータ送受信を専用の測定ユニット２０で行うようにしたが、無線カードかざし部５に設けられている無線送受信アンテナ５３および無線リーダ／ライタ５２において行うようにしてもよい。距離の測定方法としては、データ送受信による測定に限らず、たとえば音波を利用した測定を行ってもよい。
【００４８】
その他、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、利用客が所持する記録媒体と自動改札機との距離を測定し、その測定結果を記録媒体を介して利用客に報知するようにしたので、利用客に対する適切かつスムーズな誘導が可能な自動改札システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態における自動改札機の外観を示す斜視図。
【図２】同実施形態における無線カードかざし部の構成を示す図。
【図３】同実施形態における自動改札機の内部構成を示す図。
【図４】同実施形態における自動改札機の制御回路の構成を示すブロック図。
【図５】同実施形態における非接触式ＩＣカードの制御回路の構成を示すブロック図。
【図６】同実施形態の作用を説明するためのフローチャート。
【図７】同実施形態における自動改札機と非接触式ＩＣカードとの距離の変化を説明するための図。
【符号の説明】
１…自動改札機の本体、３…投入口、４…放出口、５…無線カードかざし部、６…表示器、７…ドア、９，１０…人間検知器、２０…測定ユニット、２１…距離測定・報知回路、２２…無線送受信アンテナ、３８…バイブレーション制御回路、３９…可変バイブレータ（振動手段）。
【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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【図６】
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【図７】
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