(57)【要約】【課題】   設置したＩＣカードリーダ装置とユーザが所持するＩＣカードとを用いて複数のアプリケーションを実行する際のアプリケーション選択装置および選択方法。【解決手段】 ＩＣカードリーダ装置に複数のアンテナを設け、複数のアプリケーションを前期アンテナに対応させる。対応関係はテーブルとして保持する。使用者が該当するアンテナにＩＣカードを近づけると複数のアンテナからの信号から該当するアンテナを精度良く決定し、対応したアプリケーションをＩＣカードリーダ装置が実行する。【選択図】    図１
2009116655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣカードと電磁波で通信を行うICカードリーダ装置であって、
前記ＩＣカードとの通信用に配置された複数のアンテナと、
前記複数のアンテナのうちのいずれか１つを用いてICカードとの通信を行なう通信手段と、
複数のアプリケーションを格納するアプリケーション格納部と前記複数のアンテナと前記複数のアプリケーションとの対応を記憶したテーブル部とを備えたメモリ手段と、
前記アンテナが受けた電磁波と前記テーブル部の情報に基づいて前記通信手段を制御する制御手段とを有するＩＣカードリーダ装置。
【請求項２】
ＩＣカードと電磁波で通信を行うＩＣカードリーダ装置であって、
前記ＩＣカードとの通信用に隣接配置された複数のアンテナと、
前記複数のアンテナを切り替えるアンテナ切り替え手段と、
前記複数のアンテナのそれぞれに前記アンテナ切り替え手段を介して接続された前記ICカードと通信する通信手段とよりなるICカードリーダ装置であって、
前記メモリ手段が
複数のアプリケーションを格納するアプリケーション格納部と、
前記複数のアンテナと前記複数のアプリケーションとを対応つけるテーブル部と
を有し、
前記制御手段が
前記複数のアンテナのうちの一のアンテナが前記ＩＣカードの信号を受信した際、前記一のアンテナに隣りあうアンテナからも前記ＩＣカードの信号を受けて前記ICカードの信号の良否を比較する比較部と、
前記比較部からの信号を用いて1つのアンテナを選択する選択部と、
前記テーブル部を用いて前記選択部が選択したアンテナに対応するアプリケーションを特定するアプリケーション特定部と
を有し、
前記アプリケーション特定部が特定したアプリケーションを用いて前記ICカードと通信する前記通信部と、
を備えるＩＣカードリーダ装置。
【請求項３】
前記複数のアンテナの表面に前記テーブル部で特定したアプリケーションを表すシンボルまたは文字を配置した請求項１または２に記載のＩＣカードリーダ装置。
【請求項４】
複数のアプリケーションを格納可能で、ＩＣカードとの通信用の複数のアンテナを有するＩＣカードリーダ装置に使用する前記アプリケーションの特定方法であって、
前記複数のアンテナのそれぞれがＩＣカードとの通信を待ち受ける待受ステップと、
前記複数のアンテナのうちの一のアンテナが前記ＩＣカードの通信信号を受けたことを検出する検出ステップと、
前記通信信号を受信したアンテナに隣接するアンテナからも前記通信信号を確認する確認ステップと、
前記一のアンテナの通信信号と前記隣接するアンテナの通信信号とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップの結果に従って前記アンテナを特定するアンテナ特定ステップと、
前記アンテナ特定ステップにより特定されたアンテナに対応するアプリケーションをメモリ手段に設けたテーブルを用いて選択する選択ステップと、
前記選択ステップにより選択されたアプリケーションを起動するステップと
よりなるアプリケーション選択方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触方式のＩＣカード、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IdentifＩＣation）等と通信を行って情報を読み取り、または情報を書き込むＩＣカードリーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
識別情報（ＩＤ）等を保持するメモリ、および無線通信機能を搭載した集積回路、アンテナを一体化したＩＣカードあるいは無線ＩＣタグ（ＲＦＩＤタグ）は、様々な認証や決済などの目的に用いることが提案されている。
【０００３】
このような非接触でのＩＣカードと無線通信を行って認証や決済などの処理を行うリーダあるいは書込み機能も備えたリーダ、ライタが広く知られている。本明細書におけるＩＣカードリーダ装置は、このようなリーダあるいはリーダ、ライタに関する。
【０００４】
例えば、ＩＣカード及びリーダ、ライタ装置を取り付け、ICカードを用いた決済をもちいて購入できる自動販売機の場合、物品の購入に際して決済を行なうアプリケーションが1つであれば、自動販売機に硬貨を投入して飲料水を購入する仕組みを、ＩＣカードによる決済に置き換えれば十分に機能する。
【０００５】
このような決済については、引用文献１に示すようにＩＣカードをかざされたアンテナにより商品を選択する自動販売機が知られている。
【０００６】
また上述の自動販売機に取り付けたICカードリーダ、ライタ装置は、読み出し、書込みの利便性のためにアンテナを切り替える場合がる。このようなアンテナを有する入退室管理装置として、特許文献２には、１台のリーダ、ライタ装置において１つの処理部に複数のアンテナを接続し、処理部によって複数のアンテナを選択的に切り替えるものが提案されている。
【０００７】
入室管理用との退室管理用と、それぞれリーダ、ライタを設置し各部の制御及び信号処理を行う制御部と高周波信号の処理を行うのに対し、１台のリーダ、ライタ装置だけで入室管理と退室管理との両方の処理が可能になり、設置すべきリーダ、ライタ装置の数を半分にすることができるものである。
【特許文献１】特開２０００−２６８２３９号公報
【特許文献２】特開２００４−２２７３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、多数のアンテナを設け、この中から１のアンテナを選択する構成とした場合には、設置スペースの制約でアンテナとアンテナの間隔を狭くする場合がある。このような場合に2つ以上のアンテナがＩＣカードからの信号を受信し、一のアンテナを特定できない可能性が生じる。この問題の対応としてリーダ、ライタからの電波出力を弱くすることが考えられる。ＩＣカードからの変調信号が、十分な電波を受けている場合に比べ受信状態が位置により大きく変化しアンテナ間の受信強度に差異が得られやすく、ひいては一のアンテナを特定し易いからである。
【０００９】
しかし、リーダ、ライタ装置が発する電波を弱くすると、ＩＣカードの収納状況によってはアンテナの真上にかざしても反応しないという問題が生じる可能性がある。たとえばＩＣカードが財布にしまわれており、コイン等でICカードリーダ、ライタからの電波が邪魔されるような場合である。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、複数のアンテナを有し、アンテナに対応したアプリケーションを切り替えるＩCカードリーダ装置が、どのアンテナがICカードと通信をするかを明確に特定し、さらにアンテナにアプリケーションを対応させておくことにより、スイッチ等を操作することなくカードをアンテナにかざすだけで目的とするアプリケーションを選定できるＩＣカードリーダ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また屋外に設置する機器ではアプリケーションの切り替えにスイッチを設置した場合、可動部を有するために蛇腹の覆い等の複雑な防水構造を必要としていた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のＩＣカードリーダ装置は、ＩＣカードと電磁波で通信を行うもので、前記ＩＣカードとの通信用に配置された複数のアンテナと、前記複数のアンテナのうちのいずれか１つを用いてICカードとの通信を行なう通信手段と、複数のアプリケーションを格納するアプリケーション格納部と前記複数のアンテナと前記複数のアプリケーションとの対応を記憶したテーブル部とを備えたメモリ手段と、前記アンテナが受けた電磁波と前記テーブル部の情報に基づいて前記通信手段を制御する制御手段とを有するものである。
【００１３】
また、ＩＣカードと電磁波で通信を行い、前記ＩＣカードとの通信用に隣接配置された複数のアンテナと、前記複数のアンテナを切り替えるアンテナ切り替え手段と、前記複数のアンテナのそれぞれに前記アンテナ切り替え手段を介して接続された前記ICカードと通信する通信手段とよりなるICカードリーダ装置であって、前記メモリ手段が複数のアプリケーションを格納するアプリケーション格納部と、前記複数のアンテナと前記複数のアプリケーションとを対応つけるテーブル部とを有し、前記制御手段が前記複数のアンテナのうちの一のアンテナが前記ＩＣカードの信号を受信した際、前記一のアンテナに隣りあうアンテナからも前記ＩＣカードの信号を受けて前記ICカードの信号の良否を比較する比較部と、前記比較部からの信号を用いて1つのアンテナを選択する選択部と、前記テーブル部を用いて前記選択部が選択したアンテナに対応するアプリケーションを特定するアプリケーション特定部とを有し、前記アプリケーション特定部が特定したアプリケーションを用いて前記ICカードと通信する前記通信部と、
を備える。
【００１４】
また、前記複数のアンテナのそれぞれの表面に前記アンテナに対応したアプリケーションを表すシンボルまたは文字を配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
この構成により、十分な出力の電磁波を使用し、隣接して設けたアンテナでも１のアンテナを特定することが容易であるICカードリーダ装置を得ることができる。
【００１６】
この構成によれば、複数のアプリケーションを使用可能なIＣカードリーダ装置において、ICカードを所定のアンテナ上に描いたアプリケーションのシンボルに近づけることでアプリケーションを切り替えることができ、アプリケーションの切り替えにスイッチ等の操作を必要としないＩＣカードリーダ装置を提供できる。
【００１７】
この構成によれば、屋外にこのような複数アプリケーションを使用可能なICカードリーダ装置を設けた場合、稼動部分が無いためスイッチ等のような複雑な防水処理を必要としないアプリケーション切り替え機能を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態として、ユーザが所持する非接触方式のＩＣカードと自動販売機等に設置したＩＣカードリーダ装置との間で非接触通信を行い、ユーザや非接触ＩＣの識別情報の認証、課金決済等の処理を行うＩＣカードリーダ装置を説明する。
【００１９】
本発明の構成を図１に示す。図１は本発明の実施形態に係るＩＣカードリーダ装置のブロック図、図２は本発明の実施形態に係るアンテナ部分の内部構造を示す図である。
本実施形態のＩＣカードリーダ装置は、図２に示すように4つのアンテナを近接して配置している。アンテナ数は複数であればいくつでも同様の構成である。この4つのアンテナはアンテナスイッチ５により順次切りかえて通信部６と接続される。このスキャン動作は制御部１２が制御しておりスキャンの停止、順番も制御部１２からの指示で変更できる。  
【００２０】
またメモリ１３内に4つのアンテナと4つのアプリケーションを対応付けるテーブル１５と、アプリケーションの内容を格納するプログラム格納部１６を設けている。本実施例ではアプリケーションとしては決済アプリケーションａ，決済アプリケーションｂ、決済アプリケーションｃ、決済アプリケーションｄをプログラム格納部１６内に格納する。
【００２１】
また、図２に示すように、各アンテナ１ないし４はループアンテナで構成し、パネル２１上の各ループの中心位置にそれぞれのアプリケーションを表すシンボル２２ないしシンボル２４を描いている。使用者は自己の所有する決済会社のシンボルを目印にＩＣカードをかざすことができる。シンボルが描かれるパネル２１はプラスチック等の電磁波を透過するもので、図２のように各アンテナ、表示器の表面を１枚で構成しパネル周囲にパッキング（図示せず）を設けて防水構造とするのが好ましい。
【００２２】
また各アンテナの近傍（アンテナ上部が好ましい）にはＬＥＤライトの表示器8ないし１１があり、使用するアプリが決定した場合には対応するアンテナの上部の表示器が点灯する。制御部１２はアンテナスイッチ５、送受信部６、表示部７を制御し、メモリ１３と外部とのインターフェース１７を有している。インターフェース１７は制御部１２と接続されており、通信部でICカードから受けた情報、あるいは必要であれば制御部１２で暗号化された送受信情報を外部に送出し、また必要であればICカードに書き込む情報を外部から受け取る。
【００２３】
次に図３を用いて本発明のＩＣカードリーダ装置の処理を説明する。図３に示す処理フローを行なう前提として、アンテナ１ないしアンテナ４は時分割でアンテナスイッチ５により順次切り替えるスキャン動作で送受信部に接続される。このためある特定の瞬時には一のアンテナが送受信部５に接続されている。
【００２４】
メモリ１３内のプログラム格納部１６にはあらかじめ決済プログラムを格納しておく。格納したプログラムの中には、サービス開始前に格納しておき、タイマーで所定の時間になったら稼動し始めるようなものでもよい。また、特定の権限を有するものからインターフェース１７を介してプログラム格納部にインストールしてもよい。
【００２５】
またアンテナ１ないしアンテナ４とプログラム格納部内に納めたプログラムとは対応がつけられ、この対応関係をアンテナ、アプリケーションの対応テーブル１５内に書き込んでおく。対応関係は上記プログラムと同様にインターフェースからプログラムとともにダウンロードしても良い。
制御部１２はICカードと通信を確立したアンテナを特定した際に、この対応テーブル１５で使用するアプリケーションを特定する。
最初にＩＣカードリーダ装置に電源が入ると図3に示す処理フローが開始される（ST０１）。次に、プログラム格納部１６に書き込まれている各決済プログラムが決済可能か否かをチェックする。多くの場合はすべてのプログラムが決済可能である（ST０２）。
【００２６】
決済可能なプログラムとアンテナとの対応を取った対応テーブル１５を作成する。多くの場合はプログラム格納部にあるすべてのプログラムが決済可能であるため、あらかじめ定めてある各アンテナと各プログラムとの対応関係により対応テーブルが作成される。
【００２７】
ここでサービス可能時期がまだきていない等の理由があるプログラムは対応テーブルから除かれる（ST０２）。
【００２８】
制御部は使用可能なプログラムを使用者に知らせるために、使用可能なプログラムに対応したアンテナの近傍に設けた表示器に緑色のランプを点灯する。使用者は緑色のランプを確認し、自己の所有するICカードをアンテナに近づけることができる（ST０３）。
【００２９】
ここで、表示器８ないし表示器１１は後で述べる決済ＮＧランプとして共用する。表示器８等は2色表示のＬＥＤランプを用いて決済可能ランプとして使用するときは緑色、決済ＮＧランプとして点灯するときは赤色とする。また使用可能でないアプリケーションに対応するアンテナの上部の表示器は点灯させない（ST０３）。
【００３０】
電源投入後、4つのアンテナに対応する決済アプリケーションがすべて使用可能である場合はアンテナ１からアンテナ４の上部の表示器８ないし表示器１１に緑色が点灯する。
次にＩＣカードがアンテナ２に近づけられている場合を考える（ＳＴ０４）。ICカードが近づけられるにつれてアンテナ２からの信号が段々に強くなり、所定の閾値を超えたところで制御部１３内のカウンターが計数を開始する（ＳＴ０５）。
【００３１】
ここでICカードの検出に用いる信号はアンテナから出されるキャリア波のICカードによる変調度を用いるのが一般的である。信号の閾値はノイズとICカードからの信号の相対比較で決定される。すべてのアプリケーションが使用可能な場合、所定の閾値になるまではすべてのアンテナの上部の決済可能ランプを点灯しておく（ST０４）。
【００３２】
所定の時間ICカードがアンテナ２の上でかざされるとカウントが満了しICカードがかざされたアンテナ番号をメモリ内に作成してある検出リスト部１８に該当するアンテナ番号を書き込む。この検出リスト部は取引毎に内容をクリアーする。このため、通常はICカードがかざされたアンテナの番号（本実施の形態では「アンテナ２」）が検出リスト部に最初に書き込まれる。ここでの検出リスト部の内容を図４に示す（ST０６）。
【００３３】
次に制御部１２はアンテナ２に隣接するアンテナ１  およびアンテナ３を検出リスト部に加える（ST07）。さらにアンテナ２、アンテナ１、アンテナ３に対応するアプリケーション対応テーブル１６を用いて特定し、サービスリスト部に3つのアンテナに対応するアプリケーションを追記する。このサービスリスト部も取引毎にクリアーするので通常はこれらアンテナ１、アンテナ２、アンテナ３に対応するアプリケーションのみがサービスリスト部に書き込まれる。
【００３４】
なお、アプリケーションそのものを書き込むのは時間を要するので、各アプリケーションを示すフラグをサービスリスト部に書き込み、フラグを基にしてプログラム格納部にあるプログラムを起動するのが好ましい（ＳＴ０７）。
【００３５】
制御部１２は検出リスト部１８に書き込まれたアンテナ番号に対応する表示のみを決済可能ランプとして表示する。本実施の形態ではアンテナ１、アンテナ２、アンテナ３の上に緑色のランプが点灯し、アンテナ４の上のランプは消灯する（ST０８）。
【００３６】
次に制御部１２は検出リスト部１８に載っているアンテナ（ここではアンテナ１、アンテナ２、アンテナ３）のみについてスキャンを行なう。ST０６と同じアンテナでICカードからの信号が所定の閾値以上のである場合はこのアンテナの番号を第２検出リスト部２０に追加する。（ST０９）。第２検出リスト部も取引毎にクリアーされるため、通常ではICカードがかざされたアンテナの番号のみが第２検出リスト部に書き込まれる。
【００３７】
しかしICカードがアンテナ１とアンテナ２の中間の位置にかざされている場合はアンテナ１、アンテナ２が受信するICカードからの信号がほぼ同じ強さで、かつ所定の閾値を超える場合がある。このような場合はアンテナ１、アンテナ２の番号２つが第２検出リスト部に書き込まれる。このときの第２検出リスト部の内容を図６に示す（ＳＴ０９）。
【００３８】
アンテナの真上に正しくICカードがかざされている場合は、第２検出リスト部のアンテナ番号が１つである（ST１２）。このような場合は所定時間以上ICカードがアンテナ上にかざされていることを検知し（ST１３）、対応するアプリケーションを実行する。本実施の形態ではアンテナ２にICカードがかざされているのでアンテナ２に対応したアプリケーションである決済を実行する。
【００３９】
ここで第２検出リスト部にあるアンテナをスキャンしてICカードが検出されない場合は使用者がICカードをもはやかざしていないと判断し、ST３に戻る（ST１３）。
このときにサービスリスト部１９、検出リスト部１８、第２検出リスト部２０はすべてクリアーする。
【００４０】
また第２検出リスト部に２つのアンテナ番号が書き込まれている場合は（ST１２）、ICカードを最初に検出した時点からの時間を計測し（ST１１）、所定時間（本実施の形態では３秒）が経過した場合は第２検出リスト部の内容を検出リスト部に書き換え（ST１０）、ST０８からやり直す。この場合アンテナ１、アンテナ２の上部の表示のみ緑色の決済可能ランプが点灯する（ST０８）ので使用者にどちらかのアンテナの真上にICかーどをかざすことを促すことができる。
【００４１】
アプリケーションを特定し決済処理を実行し（ST１４）、決済が正常に完了すれば（ST１５）決済完了を決済可能ランプの点滅で表示し、あるいは「決済が完了しました」という音声を出力する（ST１７）。この決済時にはICカードから取得した情報である暗証番号、カード固有の番号、を用いる。また特定した決済の識別番号、特定した決済固有の暗号鍵をカードから読み出して決済に使用するのも好適である。過去の可否決済完了は自販機に取り付けられた別の表示（図示せず）に表示しても良い。以上で一連の処理が完了する（ST1８）。
【００４２】
また、決済が正常に終了しなかった場合は（ST１５）決済NGを表示する（ST１６）。本実施の形態では決済可能ランプを緑色から赤色に変える。この際赤色ランプを点滅させると使用者が理解しやすく、好ましい。ここで、決済NGを表示した後はST０３に戻り、サービスリスト部１９、検出リスト部１８、第２検出リスト部２０はすべてクリアーし、一連の処理をやり直す（ST１５．ST１６）。
【００４３】
ST０７で隣接アンテナを検出リスト部に追加するには図２に示すようにアンテナアプリケーション対応テーブル部１６に隣接アンテナ番号を格納しておけば、ST０６でアンテナ番号を確定した際に隣接アンテナを確定することができる。
【００４４】
以上説明したように、本発明は最初にICカードを検出したアンテナとこのアンテナに隣接するアンテナに絞って再度スキャンし、ICカードをかざされたアンテナを特定するため、ICカードリーダ装置の負荷を増すことなく、短時間でICカードがかざされたアンテナを特定することができ、アンテナに対応したアプリケーションを確実に選ぶことができる。
【００４５】
実施の形態においてはアンテナスイッチでアンテナをスキャンするものを示したが、各アンテナに通信部を設け、制御部で統合して処理しても同様のものが得られる。またICカードとして示したものはカード状の形態に限るものではなく、いわゆる電波タグであっても同様である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、自動販売機などに設置した複数のアンテナを有するＩＣカードリーダ装置のいずれかのアンテナにICカードをかざすことにより、使用するアプリケーションを切り替えることができるため自販機、コイン駐車場等の無人の機器に設置するマルチIアプリケーションI Cカードリーダ装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態に係るＩＣカードリーダ装置の概略構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係るＩＣカードリーダ装置のアンテナ部の構成を示す図
【図３】本発明の実施の形態に係る処理のフローを示す図
【図４】本発明の実施の形態に係るアンテナアプリケーション対応テーブルの内容を示す図
【図５】本発明の実施の形態に係る検出リスト部を示す図
【図６】本発明の実施の形態に係る第２検出リスト部を示す図
【符号の説明】
【００４８】
１  アンテナ１
２  アンテナ２
３  アンテナ３
４  アンテナ４
５  アンテナスイッチ
６  通信部
７  表示部
８、９、１０、１１  表示器
１２  制御部
１３  メモリー
１４  リーダライタ装置
１５  アンテナアプリケーション対応テーブル部
１６  プログラム格納部
１７  外部インターフェース
１８  検出リスト部
１９  サービスリスト部
２０  第２検出リスト部
【図１】
2009116655.tif 000003
【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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