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技術 非接触型ICカードリーダ装置

出願人 株式会社田村電機製作所
発明者 井上佳治
出願日 1998年11月18日 (22年1ヶ月経過) 出願番号 1998-328087
公開日 2000年6月6日 (20年6ヶ月経過) 公開番号 2000-155812
状態 特許登録済
技術分野 クレジットカード等 記録担体の移送 カ-ドリ-ダライタ及び複合周辺装置 記録担体の読み取り
主要キーワード 最大枚数分 受信出力レベル 残存価値 無線結合 無線送信回路 ICカードリーダ装置 カード無し 無線受信回路
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年6月6日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

ICカードリーダ装置において、装置のコストアップを招くことなく、カードの引き抜きや新たなカードの挿入を検出可能にする。

解決手段

リーダライタ1に、アンテナ16,無線送信回路13,無線受信回路14及び制御部11を備え、装置の所定の載置場所に載置されアンテナ34及び無線送受信部33及び制御部31を有する複数のICカード3のデータをICカード3と非接触で読み取り可能にする。この場合、各ICカードから送信され無線受信回路14で受信した受信データの出力レベルを、異なる基準電圧で比較してカード枚数情報を出力する各比較器15A〜15Cを設け、制御部11は各比較器からのカード枚数情報とメモリ17に記憶されている以前のカード枚数とからカードの引き抜き及び新たなカードの載置を検出する。

概要

背景

カードの使用に基づき各種のサービスを提供する装置においては、近年、カードとして磁気カード接触型ICカードが用いられている。こうした装置では、内部に設けたカードリーダによるカード読み取り中に、カードが引き抜かれることが考えられる。また、カードリーダによるカード読み取り中にカードリーダに限度以上の枚数のカードが挿入されることも考えられる。しかし、従来装置ではこうしたカードの引き抜きの検出や新たなカードの挿入の検出が困難であるため、カードリーダのカード挿入口にシャッタ機構を設け、カードの引き抜きや新たなカードの挿入を発生させないようにしている。

概要

ICカードリーダ装置において、装置のコストアップを招くことなく、カードの引き抜きや新たなカードの挿入を検出可能にする。

リーダライタ1に、アンテナ16,無線送信回路13,無線受信回路14及び制御部11を備え、装置の所定の載置場所に載置されアンテナ34及び無線送受信部33及び制御部31を有する複数のICカード3のデータをICカード3と非接触で読み取り可能にする。この場合、各ICカードから送信され無線受信回路14で受信した受信データの出力レベルを、異なる基準電圧で比較してカード枚数情報を出力する各比較器15A〜15Cを設け、制御部11は各比較器からのカード枚数情報とメモリ17に記憶されている以前のカード枚数とからカードの引き抜き及び新たなカードの載置を検出する。

目的

上述した従来のカードリーダは、シャッタ機構を設けなければならないため、装置のコストアップを招くという問題があった。また、近年は複数のカードを装置内に取り込んで使用したいという要望もあり、このような場合、複数のカードを取り込むための複数のカード搬送路が必要になることから、同様に装置のコストアップを招くとともに、装置の小型化が困難になるという問題が生じる。したがって本発明は、装置のコストアップを招くことなく、カードの引き抜きや新たなカードの挿入を検出可能にすることを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

少なくともアンテナ無線送信回路及び無線受信回路を備えるとともに、所定の載置場所に載置されアンテナ及び無線送受信部を含んで構成されるICカードのデータを読み取る非接触型ICカードリーダ装置であって、前記ICカードから送信され前記無線受信回路で受信された受信信号電圧レベルに基づき前記ICカードの載置枚数識別する識別手段と、前記識別手段からの識別情報に基づいて前記所定の載置場所への新たなICカードの載置及び該所定の載置場所からのICカードの抜き取りを検出する検出手段とを備えたことを特徴とする非接触型ICカードリーダ装置。

請求項2

請求項1において、前記識別手段は、一方の入力端子に前記無線受信回路の前記電圧レベルが共通に与えられるとともに、他方の入力端子にそれぞれ異なる電圧基準信号が与えられる前記ICカードの最大載置枚数に応じた個数比較器からなり、前記検出手段は前記無線受信回路の電圧レベルに応じて各比較器から各個に出力される識別情報に基づき前記所定の載置場所への新たなICカードの載置及び該所定の載置場所からのICカードの抜き取りを検出することを特徴とする非接触型ICカードリーダ装置。

請求項3

請求項2において、前記各比較器の他方の入力端子には、ICカードの載置枚数に応じてそれぞれ異なる電圧の各基準信号が載置される各ICカードに対応して各個に与えられ、前記基準信号の電圧は、実際の載置枚数に応じた前記無線受信回路の電圧レベルと前記実際の載置枚数より1枚少ない載置枚数による前記無線受信回路の電圧レベルの中間レベルとして予め設定されることを特徴とする非接触型ICカードリーダ装置。

技術分野

0001

本発明は、非接触型ICカードのデータを読み取る非接触型ICカードリーダ装置に関する。

背景技術

0002

カードの使用に基づき各種のサービスを提供する装置においては、近年、カードとして磁気カード接触型ICカードが用いられている。こうした装置では、内部に設けたカードリーダによるカード読み取り中に、カードが引き抜かれることが考えられる。また、カードリーダによるカード読み取り中にカードリーダに限度以上の枚数のカードが挿入されることも考えられる。しかし、従来装置ではこうしたカードの引き抜きの検出や新たなカードの挿入の検出が困難であるため、カードリーダのカード挿入口にシャッタ機構を設け、カードの引き抜きや新たなカードの挿入を発生させないようにしている。

発明が解決しようとする課題

0003

上述した従来のカードリーダは、シャッタ機構を設けなければならないため、装置のコストアップを招くという問題があった。また、近年は複数のカードを装置内に取り込んで使用したいという要望もあり、このような場合、複数のカードを取り込むための複数のカード搬送路が必要になることから、同様に装置のコストアップを招くとともに、装置の小型化が困難になるという問題が生じる。したがって本発明は、装置のコストアップを招くことなく、カードの引き抜きや新たなカードの挿入を検出可能にすることを目的とする。

課題を解決するための手段

0004

このような課題を解決するために本発明は、少なくともアンテナ無線送信回路及び無線受信回路を備えると共に、所定の載置場所に載置されアンテナ及び無線送受信部を含んで構成されるICカードのデータを読み取る非接触型ICカードリーダ装置であって、ICカードから送信され無線受信回路で受信された受信信号電圧レベルに基づきICカードの枚数を識別する識別手段と、識別手段からの識別情報に基づき所定の載置場所への新たなICカードの載置及び所定の載置場所からのICカードの抜き取りを検出する検出手段とを設けたものである。また、識別手段は、一方の入力端子に無線受信回路の電圧レベルが共通に与えられるとともに、他方の入力端子にそれぞれ異なる電圧基準信号が与えられるICカードの最大載置枚数に応じた個数比較器からなり、検出手段は無線受信回路の電圧レベルに応じて各比較器から各個に出力される識別情報に基づき所定の載置場所への新たなICカードの載置及び所定の載置場所からのICカードの抜き取りを検出するものである。また、各比較器の他方の入力端子には、ICカードの載置枚数に応じてそれぞれ異なる電圧の各基準信号が載置される各ICカードに対応して各個に与えられ、基準信号の電圧は、実際の載置枚数に応じた無線受信回路の電圧レベルと実際の載置枚数より1枚少ない載置枚数による無線受信回路の電圧レベルの中間レベルとして予め設定されるものである。

発明を実施するための最良の形態

0005

以下、本発明について図面を参照して説明する。図1は本発明に係る非接触型ICカードリーダ装置の構成を示すブロック図である。同図において、本非接触型ICカードリーダ装置であるリーダライタ1は例えばゲーム機器に適用したものであり、ゲーム機回路2に接続されるものである。そして、所定の載置場所に載置されている非接触型ICカード3(以下、ICカード3)に記録された残存価値を読み取ってゲーム(サービス)を許容すると共に、ゲームが終了すると残存価値をICカード3に記録するものである。

0006

ここで、リーダライタ1は、図1に示すように、制御部11、信号生成回路12、無線送信回路13、無線受信回路14、複数の比較器15A〜15Cからなる比較器部15、及びアンテナ16から構成される。一方、ICカード3は図2に示すように、制御部31、メモリ32、無線送受信部33、及びアンテナ34からなる。

0007

図1に示すリーダライタ1の制御部11は、ICカード3からのデータを読み取る場合、まず信号生成回路12,無線送信回路13及びアンテナ16を介しデータ出力要求無線信号として送出する。ICカード3の制御部31はアンテナ34及び無線送受信部33を介しそのデータ出力要求を受信すると、メモリ32に記憶されている自身のIDコード及び残存価値を読み出して無線送受信部33及びアンテナ34を介し無線信号としてリーダライタ1へ返送する。ICカード3からのID及び残存価値は、リーダライタ1のアンテナ16を介して無線受信回路14で受信され、さらに比較器部15及び信号生成回路12を介して制御部11に伝達される。制御部11は、ICカード3からのデータを入力するとゲーム機回路2に送る。ゲーム機回路2の図示しない制御部はリーダライタ1から受け取ったデータから残存価値があると判断した場合はゲームを許容する。

0008

ところで、本装置では、複数のICカードを所定の載置場所に載置できるようにする。ここで、各ICカードが所定の載置場所に載置された場合、各ICカードはリーダライタ1からのデータ出力要求に対し、リーダライタ1側へ一斉に自身のIDコード及び残存価値を返送する。各ICカードからのデータは上述したようにリーダライタ1のアンテナ16を介し無線受信回路14で受信されることになるが、リーダライタ1のアンテナと各ICカードのアンテナとの電磁結合により無線受信回路14では、ICカードの載置枚数が多いほどその受信出力レベルは大きくなる。

0009

即ち、本装置に3枚のICカードが載置されている場合は無線受信回路14の受信波形図3の符号で示すような波形になり、その受信出力レベルは最も高い電圧V1となる。また、本装置に2枚のICカードが載置されている場合は無線受信回路14の受信波形は図3の符号で示すような波形になり、その受信出力レベルはV2となる。さらに、本装置に1枚のICカードが載置されている場合は無線受信回路14の受信波形は図3の符号で示すような波形になり、その受信出力レベルはV3となる。なお、本装置にICカードが載置されていない場合は、無線受信回路14の出力は図3の符号で示すような低電圧レベルの波形となる。

0010

このように、ICカードの載置枚数に応じて無線受信回路14の受信出力レベルが変動することから、リーダライタ1では、その受信出力レベルに基づき本装置に何枚のカードが載置されているか否かを検出できるように、比較器部15にICカードの最大載置枚数分の比較器を設ける。ここで、本実施の形態では、本装置に最大3枚のICカードが載置されることから、比較器部15に3個の比較器15A〜15Cを設けるようにする。そして、比較器15Aの基準入力には、電源電圧VCCが抵抗R0とR1とで分割された分圧電圧基準電圧VAとして与える。また、比較器15Bの基準入力には、電源電圧VCCが抵抗R0とR2とで分割された分圧電圧を基準電圧VBとして与える。さらに比較器15Cの基準入力には、電源電圧VCCが抵抗R0とR3とで分割された分圧電圧を基準電圧VCとして与える。

0011

ここで、各比較器15A〜15Cに与えられる基準電圧VA,VB,VCの大きさをVA<VB<VCとする。即ち、図3に示す3枚の載置ICカードからの受信出力波形と2枚の載置ICカードからの受信波形の各受信レベルV1,V2の中間値を比較器15Cの基準電圧VCとして定める。また、2枚の載置ICカードからの受信波形と1枚の載置ICカードからの受信波形の各受信レベルV2,V3の中間値を比較器15Bの基準電圧VBとして定める。さらに、1枚の載置ICカードからの受信波形の受信レベルV3とICカードが全く載置されていない場合の受信レベルの中間値を比較器15Aの基準電圧VAとして定める。

0012

このようにして比較器部15の各比較器15A〜15Cに与えられる基準電圧VA,VB,VCの大きさを定める。ここで、装置の所定のカード載置場所にICカードが載置されていない場合は、無線受信回路14の受信出力波形は図3の波形のように低レベルとなり、各比較器15A〜15Cの各基準電圧のレベルより低いことから、無線受信回路14の受信電圧を共通に入力する各比較器15A〜15Cではその各出力は何れも「L」レベル(「0」)となる。そして、これらの各出力情報が信号生成回路12を介して制御部11に伝達され、制御部11は各比較器15A〜15Cの各出力が何れも「0」であることから、装置に1Cカードが全く載置されていないことを認識する。

0013

また、所定のカード載置場所に1枚のカードが載置されている場合は、無線受信回路14の受信出力波形は図3の波形のようになり、そのレベルは基準信号VAより高く、かつ基準信号VB,VCより低くなる。このため、基準電圧VAを入力する比較器15Aのみが「H」レベル(「1」)を出力し、他の比較器15B,15Cの出力は「L」レベルを維持する。そしてこの比較器15Aのカード枚数情報(ICカードが1枚載置されているという情報)及び比較器15B,15Cの各出力情報が信号生成回路12を介して制御部11に伝達される。制御部11は、この場合、各比較器15A〜15Cの各出力が「1」,「0」,「0」となっていることから、装置に1Cカードが1枚載置されていることを認識する。

0014

さらに、所定のカード載置場所に2枚のカードが載置されている場合は、無線受信回路14の受信出力波形は図3の波形のようになり、そのレベルは基準信号VA,VBより高く、かつ基準信号VCより低くなる。このため、基準電圧VAを入力する比較器15A及び基準電圧VBを入力する比較器15Bの出力が「H」レベルとなり、他の比較器15Cの出力は「L」レベルを維持する。そしてこのカード枚数情報(即ち、比較器15AからのICカードが1枚載置されているという情報及び比較器15BからのICカードが2枚載置されているという情報)と、比較器15Cの出力情報が信号生成回路12を介して制御部11に伝達される。この場合、制御部11は、各比較器15A〜15Cの各出力が「1」,「1」,「0」となっていることから、装置に1Cカードが2枚載置されていることを認識する。こうして複数枚のICカードが装置に載置されている場合には、制御部11は例えばIDコードの所定桁のデータが「1」のICカードを指定する方法で複数のICカードの中から1枚のICカードを選択し、その選択カードから残存価値を読み取ってゲームを許容するように制御する。

0015

また、所定のカード載置場所に3枚のカードが載置されている場合は、無線受信回路14の受信出力波形は図3の波形のようになり、そのレベルは基準信号VA,VB,VCより高くなる。このため、基準電圧VAを入力する比較器15A,基準電圧VBを入力する比較器15B及び基準電圧VCを入力する比較器15Cの各出力が何れも「H」レベルとなる。そしてこのカード枚数情報(即ち、比較器15AからのICカードが1枚載置されているという情報、比較器15BからのICカードが2枚載置されているという情報及び比較器15CからのICカードが3枚載置されているという情報)が信号生成回路12を介して制御部11に伝達される。この場合、制御部11は、各比較器15A〜15Cの各出力が「1」,「1」,「1」となっていることから、装置に1Cカードが3枚載置されていることを認識する。こうして複数枚のICカードが装置に載置されている場合には、制御部11は例えばIDコードの所定桁のデータが「1」のICカードのみIDコードを返送させる信号を複数枚のICカードに送信する方法によって複数のICカードの中から1枚のICカードを選択し、その選択カードから残存価値を読み取ってゲームを許容するとともに課金制御を行う。

0016

図4は、所定の載置場所に載置されたICカードの枚数と比較器部15の各比較器15A〜15Cの出力との関係を示した図である。このように、本リーダライタは複数のICカードを収容可能にするとともに、収容したICカードの枚数を識別できるようにしたものである。そして、制御部11はメモリ17に図4に示される形式で現在のカード枚数を記憶して現在のICカード枚数を把握する。これにより制御部11は、メモリ17の現在の記憶状況と各比較器15A〜15Cからの出力情報とから、カード載置場所からのICカードの抜き取り及びカード載置場所への新たなICカードの載置を的確に検出することができる。

0017

即ち、制御部11は例えばメモリ17にカード枚数が3枚と記憶されているときに各比較器15A〜15Cの出力情報が2枚を示す場合はカード載置場所から1枚のICカードの抜き取りがあったと判断する。もし抜き取られたICカードに対して課金中であったならば(上述のように課金制御を行うにあたりそのICカードのIDコードを認識しているため、制御部11は抜き取りが発生するとこのIDコードをICカードに送信しても応答信号返信されてこなければ課金中のICカードが抜き取られたと判断する)、上述のようにIDコードの所定桁のデータが「1」のICカードのみIDコードを返送させる信号を残りのICカードに送信して1枚のICカードを選択し、その選択カードから残存価値を読み取って引き続き課金制御を行う。また、メモリ17にカード枚数が2枚と記憶されているときに各比較器15A〜15Cの出力情報が3枚を示す場合は新たに1枚のICカードがカード載置場所に載置されたと判断し、載置された新たなICカードのIDコードの読み出し処理を行う。この結果、装置に各カード毎搬送路を設けることなく、装置に複数のICカードを取り込むことが可能になる。また、カードの枚数を的確に把握できることから、カードが引き抜かれた場合、あるいはカードが新たに載置された場合でもこれを的確に検出して対処することができ、したがってカードの引き抜き防止のためのシャッタ機構等を不要にできる。

0018

なお、リーダライタ1の制御部11は比較器部15の各比較器15A,15B,15Cの出力である3ビットのカード枚数情報を入力して、各比較器の出力が「0」,「0」,「0」のときにカード無し、「1」,「0」,「0」のときにカード1枚、「1」,「1」,「0」のときにカード2枚、及び「1」,「1」,「1」のときにカード3枚と判定しているが、各比較器出力のうち比較器15C→比較器15B→比較器15Cの順にその出力を検出してこれらの出力がそれぞれ「1」であるときに装置に載置されているカード枚数をそれぞれ3枚,2枚,1枚と判定するようにしても良い。即ち、まず比較器15Cの出力を検出してこれが「1」のときにカード3枚と判定するとともに、比較器15Cの出力が「0」で比較器15Bの出力が「1」のときにカード2枚と判定し、かつ比較器15C,15Bの出力がともに「0」で比較器15Aの出力が「1」のときにカード1枚と判定するようにしても良い。また、本実施の形態では、ICカード及びリーダライタをゲームサービスを行うゲーム機器に適用した例について説明したが、自動販売機などのような物品やサービスの販売を行う装置にも同様に適用できる。また、本実施の形態では、3枚のICカードに適用した例について説明したが、それ以上の枚数のICカードにも適用できる。この場合には、載置される最大枚数分の比較器を設け、各比較器に所定の基準電圧を設定すればよい。

発明の効果

0019

以上説明したように本発明によれば、カードリーダに少なくともアンテナ,無線送信回路及び無線受信回路を備えて、所定の載置場所に載置された複数のICカードのデータを非接触で読み取るように構成するとともに、ICカードから送信され無線受信回路で受信された受信信号の電圧レベルに基づきICカードの枚数を識別し、この識別情報に基づき所定の載置場所への新たなICカードの載置及び所定の載置場所からのICカードの抜き取りを検出するようにしたので、装置のコストアップを招くことなく、カードの引き抜きや新たなカードの挿入を検出することができる。また、カードの枚数を識別する識別手段を、一方の入力端子に無線受信回路の電圧レベルが共通に与えられるとともに、他方の入力端子にそれぞれ異なる電圧の基準信号が与えられるICカードの最大載置枚数に応じた個数の比較器から構成するようにしたので、簡単な構成により確実にカードの枚数を識別することができる。また、各比較器の他方の入力端子に、ICカードの載置枚数に応じてそれぞれ異なる電圧の各基準信号が載置される各ICカードに対応して各個に与えるとともに、基準信号の電圧を、実際の載置枚数に応じた無線受信回路の電圧レベルと実際の載置枚数より1枚少ない載置枚数による無線受信回路の電圧レベルの中間レベルとして予め設定するようにしたので、各比較器は的確にカード識別情報を出力することができる。

図面の簡単な説明

0020

図1本発明の構成を示すブロック図である。
図2図1のリーダライタ1と無線結合するICカードの構成を示すブロック図である。
図3図1のリーダライタ1で受信されるICカードからの受信データ波形を示す図である。
図4図1のリーダライタ1の各比較器で検出されるカードの枚数を示す図である。

--

0021

1…リーダライタ、3…ICカード(非接触型ICカード)、11,31…制御部、13…無線送信回路、14…無線受信回路、15…比較器部、15A〜15C…比較器、16,34…アンテナ、17,32…メモリ、33…無線送受信部。

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