(57)【要約】【課題】簡単な構成で、各アンテナ部と夫々電磁結合した各ＩＣカードとの間でループアンテナを介して電磁波による情報の授受を行うことが可能なリーダライタ装置を提供する。【解決手段】リーダライタ装置５０は、ＩＣカード（非接触情報記録媒体）６に対して情報の読み書きするための電磁波を放射するループアンテナ２、及びループアンテナ２を介して所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うリーダライタ本体１を備えたリーダライタ７と、ループアンテナ２から放射される電磁波と電磁結合する受電部３、及び受電部３により誘起された電流により電磁波を発生するアンテナ部５を有する複数の拡張アンテナ４（Ａ、Ｂ〜Ｎ）と、を備え、リーダライタ本体１は、各アンテナ部５と夫々電磁結合した各ＩＣカード６との間でループアンテナ２を介して電磁波による情報の授受を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触情報記録媒体に対して情報を読み書きするための電磁波を放射するループアンテナ、及び該ループアンテナを介して所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うリーダライタ本体を備えたリーダライタと、
前記ループアンテナから放射される電磁波と電磁結合する受電部、及び該受電部により誘起された電流により電磁波を発生するアンテナ部を有する複数の拡張アンテナと、を備え、
前記リーダライタ本体は、前記各アンテナ部と夫々電磁結合した各非接触情報記録媒体との間で前記ループアンテナを介して電磁波による情報の授受を行うことを特徴とするリーダライタ装置。
【請求項２】
前記各拡張アンテナは、前記リーダライタ本体が使用する周波数に整合するように、夫々の前記受電部及び前記アンテナ部を構成することを特徴とする請求項１に記載のリーダライタ装置。
【請求項３】
複数の駐車スペースを有する駐車場ごとに夫々の前記拡張アンテナの前記アンテナ部を設置した請求項１又は２に記載のリーダライタ装置と、
前記駐車スペースに車両が駐車しているか否かを検知する車両検知センサと、
前記車両が前記駐車スペースへ駐車する際には該車両の進入を妨げない位置に移動し、該車両が前記駐車スペースへ駐車した際には、正規の駐車料金の精算が終了するまで該車両の退出を阻止する位置に移動する車両ストッパと、
前記車両検知センサにより車両が検知されると、該車両が駐車した駐車スペースの位置情報を記録した非接触情報記録媒体を発行するカード発行手段と、
駐車料金の表示並びに該駐車料金の精算を行う料金精算機と、
前記リーダライタ装置、前記車両検知センサ、前記車両ストッパ、前記カード発行手段、及び前記料金精算機の動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記カード発行手段により前記駐車スペースの位置情報を記録した非接触情報記録媒体を発行した際に、該位置情報をメモリに記録しておき、前記リーダライタ装置により前記位置情報が読み込まれると、該位置情報と一致する位置情報が前記メモリに記録されているか否かを検索し、一致する位置情報が記録されていると該位置情報に係る駐車料金を計算して前記料金精算機に表示すると共に、前記料金精算機により正規の料金が精算されたことを確認すると、前記車両が退出可能な位置に前記車両ストッパを移動することを特徴とする駐車場管理システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記位置情報が前記リーダライタ装置により読み込まれ、該位置情報と一致する位置情報が前記メモリに記録されていない場合は、該非接触情報記録媒体が正規でない旨を報知することを特徴とする請求項３に記載の駐車場管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーダライタ装置、及び駐車場管理システムに関し、さらに詳しくは、１つのリーダライタに複数の拡張アンテナを電磁結合させたリーダライタ装置と、該リーダライタ装置を利用した駐車場管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばリーダライタ、ＩＣカードを利用した駐車場管理システムにおいては、駐車場の出入口にリーダライタを夫々設置して利用者の入退場、駐車を管理している。駐車台数が多い大規模な駐車場においては、出入口の数を多くして管理効率を高める必要があるため、出入口の数に応じてリーダライタを増設する必要がある。このため、設置コスト、設置スペースが増大し、それに伴ってリーダライタを制御する制御系のハードウェア及びソフトウェアの構成が複雑となるといった問題がある。その結果、後から出入口を増設することが難しくなっている。
上記の問題を解決する従来技術として特許文献１には、１つのリーダライタを使用して、可能な限り多くの物品に記録されている情報を読み取るＲＦＩＤシステムについて開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７０１６３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示されている従来技術は、リーダライタと第１アンテナにより電磁結合した情報を、アンテナ切替器を使用して複数のアンテナに分配する発明であり、アンテナ切替器の制御が複雑となるばかりでなく、アンテナの増減に伴ってアンテナ切替器の切替対象を変更しなければならないといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、１つのリーダライタのループアンテナに受電部とアンテナ部を有する複数の拡張アンテナを電磁結合させることにより、簡単な構成で、各アンテナ部と夫々電磁結合した各ＩＣカードとの間でループアンテナを介して電磁波による情報の授受を行うことが可能なリーダライタ装置を提供することを目的とする。
また、他の目的は、本発明のリーダライタ装置を利用して、拡張アンテナから得られた情報に基づいて駐車場に駐車した車両を個別に管理することである。
【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、非接触情報記録媒体に対して情報を読み書きするための電磁波を放射するループアンテナ、及び該ループアンテナを介して所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うリーダライタ本体を備えたリーダライタと、前記ループアンテナから放射される電磁波と電磁結合する受電部、及び該受電部により誘起された電流により電磁波を発生するアンテナ部を有する複数の拡張アンテナと、を備え、前記リーダライタ本体は、前記各アンテナ部と夫々電磁結合した各非接触情報記録媒体との間で前記ループアンテナを介して電磁波による情報の授受を行うことを特徴とする。
本発明では、１つのリーダライタに複数の拡張アンテナを電磁結合させ、各拡張アンテナのアンテナ部を非接触情報記録媒体と情報の授受を行う場所に設置する。そして、リーダライタから常に電磁波を送信することにより、各場所に設置されたアンテナ部から電磁波が放射され、そのアンテナ部に近接した各非接触情報記録媒体との間でループアンテナを介して電磁波による情報の授受を行うことができる。これにより、情報を授受する場所が増えても、リーダライタの数を最小限にすることができる。
【０００６】
請求項２は、前記各拡張アンテナは、前記リーダライタ本体が使用する周波数に整合するように、夫々の前記受電部及び前記アンテナ部を構成することを特徴とする。
拡張アンテナは受電部とアンテナ部により構成されている。受電部はリーダライタ本体のループアンテナから放射される電磁波を効率よく受電する必要がある。そこで本発明では、夫々の受電部及びアンテナ部の共振周波数を、リーダライタ本体が使用する周波数に整合するように構成する。これにより、ループアンテナから放射される電磁波を効率よく受電することができる。
【０００７】
請求項３は、複数の駐車スペースを有する駐車場ごとに夫々の前記拡張アンテナの前記アンテナ部を設置した請求項１又は２に記載のリーダライタ装置と、前記駐車スペースに車両が駐車しているか否かを検知する車両検知センサと、前記車両が前記駐車スペースへ駐車する際には該車両の進入を妨げない位置に移動し、該車両が前記駐車スペースへ駐車した際には、正規の駐車料金の精算が終了するまで該車両の退出を阻止する位置に移動する車両ストッパと、前記車両検知センサにより車両が検知されると、該車両が駐車した駐車スペースの位置情報を記録した非接触情報記録媒体を発行するカード発行手段と、駐車料金の表示並びに該駐車料金の精算を行う料金精算機と、前記リーダライタ装置、前記車両検知センサ、前記車両ストッパ、前記カード発行手段、及び前記料金精算機の動作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記カード発行手段により前記駐車スペースの位置情報を記録した非接触情報記録媒体を発行した際に、該位置情報をメモリに記録しておき、前記リーダライタ装置により前記位置情報が読み込まれると、該位置情報と一致する位置情報が前記メモリに記録されているか否かを検索し、一致する位置情報が記録されていると該位置情報に係る駐車料金を計算して前記料金精算機に表示すると共に、前記料金精算機により正規の料金が精算されたことを確認すると、前記車両が退出可能な位置に前記車両ストッパを移動することを特徴とする。
本発明の駐車場管理システムでは、複数の拡張アンテナを備えたリーダライタ装置を備え、各拡張アンテナのアンテナ部を複数の駐車スペースを有する駐車場ごとに夫々配置する。このとき、アンテナ部を駐車スペースと１対１で配置しても構わない。利用者は、車両を駐車する場合、空いている駐車スペースに車両を駐車して、そばにあるカード発行手段により発行された非接触情報記録媒体を受け取る。そして、所定の時間が経過すると車両ストッパが移動して、車両の退出を阻止する。利用者の車両を退出させる場合は、発行された非接触情報記録媒体をリーダライタ装置のアンテナ部に近接して記録情報を読取らせる。非接触情報記録媒体には利用者が駐車した駐車スペースの位置情報が記録されている。その情報は制御手段に伝えられ、正規の情報であることを確認すると、位置情報に基づいた駐車料金を計算して料金精算機に表示する。利用者は駐車料金を支払うことにより、駐車スペースの車両ストッパが移動して車両が退出可能となる。これにより、最小限のリーダライタ装置により、複数の車両の入場及び退出状態を管理することができる。
【０００８】
請求項４は、前記制御手段は、前記位置情報が前記リーダライタ装置により読み込まれ、該位置情報と一致する位置情報が前記メモリに記録されていない場合は、該非接触情報記録媒体が正規でない旨を報知することを特徴とする。
制御手段は、カード発行手段により非接触情報記録媒体を発行すると共に、駐車スペースの位置情報を非接触情報記録媒体とメモリに記録する。そして、位置情報がリーダライタ装置により読み込まれると、その情報がメモリに記憶されているか否かを検索する。その結果、非接触情報記録媒体から読取った情報がメモリに記録されていなければ、使用不能な非接触情報記録媒体であると判断して利用者に報知する。これにより、使用が不可能な非接触情報記録媒体、及び不正な非接触情報記録媒体の使用を拒否することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、１つのリーダライタに複数の拡張アンテナを電磁結合させ、各拡張アンテナのアンテナ部を非接触情報記録媒体と情報の授受を行う場所に設置し、リーダライタから常に電磁波を送信することにより、各場所に設置されたアンテナ部から電磁波が放射され、そのアンテナ部に近接した各非接触情報記録媒体との間でループアンテナを介して電磁波による情報の授受を行うことができるので、情報を授受する場所が増えても、リーダライタの数を最小限にすることができる。
また、夫々の受電部及びアンテナ部の共振周波数を、リーダライタ本体が使用する周波数に整合するように構成するので、ループアンテナから放射される電磁波を効率よく受電することができる。
また、複数の拡張アンテナを備えたリーダライタ装置を利用した駐車場管理システムにおいて、最小限のリーダライタ装置により、複数の車両の入場及び退出状態を管理することができる。
また、非接触情報記録媒体から読取った情報がメモリに記録されていなければ、使用不能な非接触情報記録媒体であると判断して利用者に報知するので、使用が不可能な非接触情報記録媒体、及び不正な非接触情報記録媒体の使用を拒否することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のリーダライタ装置の構成を模式的に表した図である。
【図２】図１のリーダライタ装置を使用した駐車場管理システムの構成を示す図である。
【図３】本発明の駐車場管理システムの詳細な動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
図１は本発明のリーダライタ装置の構成を模式的に表した図である。本発明のリーダライタ装置５０は、ＩＣカード（非接触情報記録媒体）６に対して情報の読み書きするための電磁波を放射するループアンテナ２、及びループアンテナ２を介して所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を行うリーダライタ本体１を備えたリーダライタ７と、ループアンテナ２から放射される電磁波と電磁結合する受電部３、及び受電部３により誘起された電流により電磁波を発生するアンテナ部５を有する複数の拡張アンテナ４（Ａ、Ｂ〜Ｎ）と、を備え、リーダライタ本体１は、各アンテナ部５と夫々電磁結合した各ＩＣカード６との間でループアンテナ２を介して電磁波による情報の授受を行う。
また、拡張アンテナ４は、リーダライタ１が使用する周波数に整合するように、受電部３及びアンテナ部５が構成されている。
尚、リーダライタ本体１は、駆動する拡張アンテナ４の数に基づいて、ループアンテナ２から放射する出力パワーを適宜設定する。即ち、拡張アンテナ４の数が少なければ、出力パワーを低下させ、拡張アンテナ４の数が多くなれば、出力パワーを増加させる。これにより、拡張アンテナ４から放射される電磁波のパワーを一定とすることができる。
【００１３】
本発明のリーダライタ装置７では、例えば、拡張アンテナＡと拡張アンテナＮに夫々ＩＣカードが近接された場合、リーダライタ本体１は２つのＩＣカードの情報を読み取る。しかし、リーダライタ本体１は、どの拡張アンテナから読まれたかを認識することができない。即ち、拡張アンテナＡ〜Ｎは、常にアンテナ部５から電磁波が放射されているので、ＩＣカード６がアンテナ部５に近接されると、そのＩＣカードと交信を開始して、ＩＣカード６に記録されている情報を読み取る。従って、どの拡張アンテナから読取られたかは判断できないが、ＩＣカード６に個別の拡張アンテナ４の情報（例えば、拡張アンテナＡであれば、Ａ）を記録しておくことにより、ＩＣカード６の情報から図示しない制御部が内容を判読して、拡張アンテナ４の位置を判断することができる。但し、拡張アンテナ４の情報と異なったＩＣカードが読み込まれた場合は、間違って判断してしまう（例えば、Ａと記録されたＩＣカード６を拡張アンテナＢで読取った場合は、リーダライタ本体１は拡張アンテナＡでＩＣカードが読み込まれたと判断する）。
即ち、本実施形態では、１つのリーダライタ７に複数の拡張アンテナ４を電磁結合させ、各拡張アンテナ４のアンテナ部５をＩＣカード６と情報の授受を行う場所に設置する。そして、リーダライタ７から常に電磁波を送信することにより、各場所に設置されたアンテナ部５から電磁波が放射され、そのアンテナ部５に近接した各ＩＣカード６との間でループアンテナ２を介して電磁波による情報の授受を行うことができる。これにより、情報を授受する場所が増えても、リーダライタ７の数を最小限にすることができる。
【００１４】
また、拡張アンテナ４は受電部３とアンテナ部５により構成されている。受電部３はリーダライタ本体１のループアンテナ２から放射される電磁波を効率よく受電する必要がある。そこで本実施形態では、夫々の受電部３及びアンテナ部５の共振周波数を、リーダライタ本体１が使用する周波数に整合するように構成する。これにより、ループアンテナ２から放射される電磁波を効率よく受電することができる。
【００１５】
図２は、図１のリーダライタ装置を使用した駐車場管理システムの構成を示す図である。本発明の駐車場管理システム５１は、各階の駐車場ごとにアンテナ部５ａ〜５ｄを設置した図１のリーダライタ装置５０と、駐車場に駐車する車両１０、１３、１４の有無を検知する車両検知センサ１２ａ〜１２ｄと、車両が駐車場へ駐車する際には車両の進入を妨げない位置に移動し、車両が駐車場へ駐車した際には、正規の駐車料金の精算が終了するまで車両の退出を阻止する位置に移動する車両ストッパ１１ａ〜１１ｄと、車両検知センサ１２ａ〜１２ｄにより車両が検知されると、車両が駐車した駐車場の位置情報（図２では各階に１台の車両が駐車するものとする。従って、位置情報は１階が１Ｆとし、以下同様に２Ｆ〜４Ｆとする）を記録したＩＣカード（非接触情報記録媒体）を発行するカード発行機（カード発行手段）と、駐車料金の表示並びに該駐車料金の精算を行う料金精算機１８ａ〜１８ｄと、リーダライタ装置５０、車両検知センサ１２ａ〜１２ｄ、車両ストッパ１１ａ〜１１ｄ、カード発行機、及び料金精算機１８ａ〜１８ｄの動作を制御するＰＣ（制御手段）１６と、を備えて構成されている。尚、ＰＣ１６はネットワーク１７を介して他の駐車場５２、５３と接続されている。
【００１６】
次に、本発明の駐車場管理システムの概略動作について説明する。ＰＣ１６は、カード発行機１８ａ〜１８ｄにより位置情報を記録したＩＣカード６を発行した際に、この位置場情報をメモリに記録しておき、リーダライタ装置５０により駐車場の位置情報（１Ｆ〜４Ｆ）が読み込まれると、駐車場の位置情報と一致する位置情報がメモリに記録されているか否かを検索し、一致する位置情報が記録されていると位置情報に係る駐車料金を計算して料金精算機１８ａ〜１８ｄに表示すると共に、料金精算機１８ａ〜１８ｄにより正規の料金が精算されたことを確認すると、車両が退出可能な位置に車両ストッパ１１ａ〜１１ｄを移動する。
即ち、本実施形態の駐車場管理システム５１では、複数の拡張アンテナ４ａ〜４ｄを備えたリーダライタ装置５０を備え、各拡張アンテナ４ａ〜４ｄのアンテナ部５ａ〜５ｄを各階の駐車場ごとに夫々配置する。利用者は、車両を駐車する場合、空いている駐車スペースに車両を駐車して、そばにあるカード発行機（カード発行手段）１８により発行されたＩＣカードを受け取る。そして、所定の時間が経過すると車両ストッパ１１が移動して、車両の退出を阻止する。利用者が退出する場合は、発行されたＩＣカードをリーダライタ装置５０のアンテナ部５に近接して記録情報を読取らせる。ＩＣカードには利用者が駐車した駐車スペースの位置情報が記録されている。その情報はＰＣ１６に伝えられ、正規の情報であることを確認すると、位置情報に基づいた駐車料金を計算して料金精算機１８に表示する。利用者は駐車料金を支払うことにより、駐車スペースの車両ストッパ１１が移動して車両が退出可能となる。これにより、１つのリーダライタ装置５０により、複数の車両の入出状態を管理することができる。
【００１７】
図３は、本発明の駐車場管理システムの詳細な動作を説明するフローチャートである。ＰＣ１６は、各階の車両検知センサ１２ａ〜１２ｄ、車両ストッパ１１ａ〜１１ｄ、カード発行機、及び料金精算機１８ａ〜１８ｄと接続され、例えば、４Ｆの駐車場に車両１０が駐車すると、車両検知センサ１２ａが車両１０を検知したことをＰＣ１６に通知する（Ｓ１でＹ）。ＰＣ１６はその信号を検知すると内部のタイマを起動させて所定の時間（例えば１〜２分）その状態が継続したか否かをチェックする（Ｓ２）。所定の時間経過すると（Ｓ２でＹ）、車両ストッパ１１ａを上昇させて車両が退出することを阻止する（Ｓ３）。その状態で、ＰＣ１６は駐車位置情報（４Ｆ）をメモリに記憶し、４Ｆの駐車時間計数をスタートさせる（Ｓ４）。それと同時に、カード発行機１８ａより駐車位置情報（４Ｆ）を記録したＩＣカード６を発行する（Ｓ５）。利用者はそのＩＣカード６を持参して駐車場から退出する。この動作は、他の階についても同様に行なわれる。
【００１８】
利用者が駐車場に戻って、車両を退出させるため持参したＩＣカード６を料金精算機１８ａに挿入する。その結果、ＩＣカード６に記録された駐車位置情報（４Ｆ）をリーダライタ１により読取る（Ｓ６）。その情報をＰＣ６が入力して、メモリに記録されている駐車位置情報を検索して（４Ｆ）が存在しているか否かをチェックする（Ｓ７）。メモリには４Ｆが記録されているので（Ｓ７でＹ）、４Ｆの駐車時間計数をストップして（Ｓ８）、その時間までの駐車料金を計算し（Ｓ９）、駐車料金を料金精算機１８ａに表示する（Ｓ１０）。利用者は料金を料金精算機１８ａに投入して、ＰＣ６は料金が適正に支払われると（Ｓ１１でＹ）、車両ストッパ１１ａを下降させる（Ｓ１２）。利用者は、それを確認して車両１０を移動させる。それにより車両検知センサ１２ａがＯＦＦになるとステップＳ１に戻って繰り返す。
尚、ステップＳ７でＩＣカードに駐車位置情報が記録されていなければ（Ｓ７でＮ）、ＩＣカードが不正である旨を利用者に報知する。また、ステップＳ１１で駐車料金が不足している場合は（Ｓ１１でＮ）、料金が不足している旨を利用者に報知する（Ｓ１５）。
【符号の説明】
【００１９】
１  リーダライタ、２  ループアンテナ、３  受電部、４  拡張アンテナ、５  アンテナ部、６  ＩＣカード、１０、１３、１４  車両、１１  車両ストッパ、１２  車両検知センサ、１５  信号線、１６  ＰＣ、１７  ネットワーク、５０  リーダライタ装置、５１、５２、５３  駐車場管理システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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