JP2002109483A - Ｉｃカードの位置検出方法およびｉｃカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データの読み書きに支障が起こらないよう
に、位置検出を確実に行うことができるようにする。 【解決手段】 内部に取り込んだＩＣカードに光を照射
することによってこのＩＣカードの位置を検出し、前記
ＩＣカードからデータの読み出しまたは前記ＩＣカード
へデータの書き込みを行う装置で使用されるＩＣカード
の位置検出方法において、前記ＩＣカードが有する光の
不透過な部材を検出することによって前記ＩＣカードの
位置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣカードの位置
検出方法およびＩＣカードに関し、特にリーダライタ内
を搬送されるＩＣカードの位置検出方法、およびリーダ
ライタ内で容易に位置検出を行うことができるＩＣカー
ドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気カードに代わって樹脂製のカ
ード基材中にＩＣチップを内蔵したＩＣカードが普及し
つつある。ＩＣカードはその構造上の違いから、接触型
と非接触型のものがあり、その中でも特に非接触型のＩ
Ｃカードは電磁誘導等を用いることによって非接触状態
でデータの読み書きを行うことができ、従来の磁気カー
ドのようにリーダライタ内に挿入しなくて済むという利
点がある。そのため、公共交通機関の定期券や社員証等
のように短時間でデータを読み書きする必要がある用途
に有効である。

【０００３】ところがその一方で、ＩＣカードにはＩＣ
チップ内のデータを書き換えるだけでカードを再生でき
るという利点もあり、このような利点を活用する場合
は、従来の磁気カードのようにリーダライタ内にカード
を取り込むようにした方がよい。このようにすれば残額
等を使い切ったカードを容易に回収することができ、カ
ードのリサイクルに有効である。

【０００４】ところで、リーダライタ内にＩＣカードを
取り込み、データを読み書きするためには、データの読
み取り回路（すなわち、磁気ヘッドやアンテナ）と位置
あわせを正確に行わなければならない。ここで従来の磁
気カードの場合について説明する。

【０００５】図８は、従来の磁気カードのリーダライタ
を示す断面図である。同図に示すようにリーダライタ４
０は、プリペイド型の磁気カード１’を挿入するための
挿入口４１を備え、この挿入口４１の先には搬送路４２
が設けられている。搬送路４２には磁気カード１’を摩
擦力によって搬送するベルト４３とこのベルト４３を駆
動するためのローラ４４、４５とが設けられている。ロ
ーラ４４、４５の何れか一方には図示しないモータが別
のベルト等を介して接続されており、このモータの回転
力によりローラが回転し、ベルト４３が図の右または左
向きに動いて磁気カード１’を搬送路４２内に搬送す
る。また、搬送路４２の途中には、磁気カード１’の位
置を検出するための発光素子４７および受光センサ４８
が互いに対向して配置され、さらに磁気カード１’から
データの読み出しまたは磁気カード１’へデータを書き
込むための磁気ヘッド４６が設けられている。

【０００６】次に、磁気カード１’の位置検出方法につ
いて説明する。図９，１０は、磁気カードの搬送位置と
受光センサの出力電圧との関係を示す説明図およびグラ
フである。図９に示すように受光センサ４８は、発光素
子４７から発光された赤外光パルスを検出する。したが
って、搬送された磁気カード１’が発光素子４７と受光
センサ４８間の光路上に達すると、赤外光パルスは磁気
カード１’によって遮られて受光センサ４８に到達しな
くなる。特に磁気カード１’は全面に亘って赤外光を透
しにくい磁性粉が塗布されているため、赤外光を完全に
遮蔽することができる。その結果、磁気カード１’によ
って赤外光パルスが遮蔽されると受光センサ４８の出力
電圧は閾値電圧を超えるため（図１０）、このことから
磁気カード１’のエッジを検出することができ、エッジ
の検出により磁気カード１’における記憶エリアを容易
に把握することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非接触
型ＩＣカードにおいては、ＩＣチップ内のＥＥＰＲＯＭ
（Electrical Erasable Programmable Read Only Memor
y ）にデータが格納されていることから、磁気カードの
ようにカード表面に赤外光を遮蔽するような部材が一切
塗布されていない。すなわち非接触型ＩＣカードの大部
分は、赤外光を透過する樹脂製のカード基材で形成さ
れ、上述のような従来の位置検出方法ではカードエッジ
を正確に検出することは困難である。

【０００８】ここで非接触型ＩＣカードのリーダライタ
について説明する。図１１は、従来の非接触型ＩＣカー
ドに用いられるリーダライタを示す断面図である。同図
に示すようにリーダライタ４０は、非接触型のＩＣカー
ド１を挿入するための挿入口４１を備え、この挿入口４
１の先には搬送路４２が設けられている。搬送路４２に
はＩＣカード１を摩擦力によって搬送するベルト４３と
このベルト４３を駆動するためのローラ４４、４５とが
設けられている。ローラ４４、４５の何れか一方には図
示しないモータが別のベルト等を介して接続されてお
り、このモータの回転力によりローラが回転し、ベルト
４３が図の右または左向きに動いてＩＣカード１を搬送
路４２内に搬送する。また、搬送路４２の途中には、Ｉ
Ｃカード１の位置を検出するための発光素子４７および
受光センサ４８が互いに対向して配置され、さらにＩＣ
カード１からデータの読み出しまたはＩＣカード１へデ
ータを書き込むためのアンテナ４６ａが設けられてい
る。

【０００９】次に、ＩＣカード１の位置検出方法につい
て説明する。図１２，１３，１４は、非接触型ＩＣカー
ドの搬送位置と受光センサの出力電圧との関係を示す説
明図である。図１２に示すようにＩＣカード１がセンサ
の手前にあるときは、受光センサ４８の出力電圧は最低
値を示す。その後、ＩＣカード１が発光素子４７と受光
センサ４８間の光路上に達して赤外光を遮ると、受光セ
ンサ４８の出力電圧が上昇する。

【００１０】しかし、図１３に示すようにＩＣカード１
の大部分を構成するカード基材は、赤外光を透過する材
料で形成されているため、透過した赤外光が受光センサ
４８に入射して出力電圧は閾値電圧まで達せず、リーダ
ライタ４０はカードのエッジを検出することができな
い。また、図１４に示すように、さらに搬送されてＩＣ
カード１内のアンテナ１ｂによって赤外光が遮られる
と、これは金属でできていることから完全に赤外光を遮
り、受光センサ４８の出力電圧は閾値を超えたものとな
る。したがって、リーダライタ４０はアンテナ１ｂの位
置をカードエッジと誤認してしまい、これではＩＣカー
ド１の正確な位置を検出できず、データの読み書きを正
常に行うことは困難となる。

【００１１】本発明は、このような問題点を解決するた
めのものであり、データの読み書きに支障が起こらない
ように位置検出を確実に行えるようにしたＩＣカードの
位置検出方法およびＩＣカードを提供することを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係るＩＣカードの位置検出方法は、
内部に取り込んだＩＣカードに光を照射することによっ
てこのＩＣカードの位置を検出し、前記ＩＣカードから
データの読み出しまたは前記ＩＣカードへデータの書き
込みを行う装置で使用されるＩＣカードの位置検出方法
において、前記ＩＣカードが有する光の不透過な部材を
検出することによって前記ＩＣカードの位置を検出す
る。また、前記ＩＣカードは、非接触型のＩＣカードで
あり、前記位置検出に用いられる光の不透過な部材は、
前記ＩＣカード内のアンテナまたはＩＣチップの何れか
一方または両方であってもよい。

【００１３】また、本発明に係るＩＣカードは、所定の
装置内に取り込まれ、光を照射することによって位置決
めされてデータの読み出しまたは書き込みが行われるＩ
Ｃカードにおいて、前記ＩＣカードの一部に遮光部材を
設ける。また、前記遮光部材は、予め決められた光が照
射される位置に配置されている。このように構成するこ
とにより本発明は、リーダライタ内を搬送されるＩＣカ
ードの位置を容易に検出することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一つの実施の形態
について図を用いて説明する。図１は、本発明の一つの
実施の形態（ＩＣカードの位置検出方法）を説明するた
めの平面図である。同図に示すようにＩＣカード１は、
ＩＣチップ１ａと、このＩＣチップ１ａに接続されたア
ンテナ１ｂとを樹脂製でシート状のカード基材で挟み込
むことによって構成されている。ＩＣチップ１ａはＣＰ
Ｕ（Central Processing Unit ）、ＲＡＭ（Random Acc
ess Memory）およびＥＥＰＲＯＭ等を備えた集積回路で
あり、例えばテレホンカードであれば度数情報がＥＥＰ
ＲＯＭ内に記憶保持され、ＣＰＵの働きによって度数情
報の読み出し／書き換えおよび外部のリーダライタとの
通信制御が行われる。アンテナ１ｂは金属製の細線で形
成され、ＩＣカード１の周縁に沿って複数回巻かれて設
置されている。

【００１５】このようなＩＣカード１は従来例でも述べ
たように、リーダライタ内で発光素子の発光を受光セン
サが検出することによってカードの位置決めが行われ
る。すなわちリーダライタには、図８に示したＩＣカー
ドを取り込み搬送するためのベルト４３およびローラ４
４、４５並びに図示しないモータ等からなる搬送機構を
有するとともに、アンテナ１ｂを検出するための受光セ
ンサ２と、ＩＣチップ１ａおよびアンテナ１ｂを検出す
るための受光センサ３とがそれぞれ図示しない発光素子
と対向して設置されている。また、各受光センサにはそ
の出力電圧と所定の閾値電圧との比較を行うためのコン
パレータが接続され、これら位置検出に用いられる受光
回路および発光回路の詳細は次のとおりである。

【００１６】図２は、受光回路および発光回路を示す回
路図である。同図に示すように、受光回路１０は、プル
アップ抵抗１１と、このプルアップ抵抗１１に接続され
たフォトトランジスタ１２と、フォトトランジスタ１２
のコレクタに接続された抵抗１３と、この抵抗１３とグ
ランドとの間に接続されたコンデンサ１４と、抵抗１３
およびコンデンサ１４に一端が接続されかつ他端に閾値
電圧の印加されたコンパレータ１５とで構成されてい
る。なお、プルアップ抵抗１１とフォトトランジスタ１
２と抵抗１３とにより、図１に示した受光センサ２，３
が構成される。

【００１７】また、発光回路２０は、電源とグランドと
の間に直列接続された抵抗２１と発光ダイオード２２と
で構成されている。したがって、この発光ダイオード２
２による発光パルスは、受光回路１０内のフォトトラン
ジスタ１２によって受光され、その結果、コレクタ電流
が変化してコンパレータ１５への印加電圧が変化する。
したがって、受光センサの出力電圧はコンパレータ１５
によって閾値電圧と比較され、閾値電圧の方が大きいと
きはコンパレータ１５から論理レベルが「１」の信号が
出力され、そうでないときは論理レベルが「０」の信号
が出力され、このようなコンパレータ１５の出力を見る
ことによってフォトトランジスタ１２が受光したのか否
かを知ることができる。

【００１８】次に、本実施の形態に係るＩＣカードの位
置検出方法について説明する。図３は、図１におけるＩ
Ｃカードの位置検出方法を説明するための波形図であ
る。この図３においては受光センサ２，３による２つの
出力電圧を記載しているが、カードの位置を検出するた
めには何れか一方を利用すればよい。したがって、受光
センサとそれに付随する周辺回路は最低一組あればよ
い。また、受光センサ２，３の両方の出力電圧を利用す
ることにより、カードの挿入方向を検出できるという新
たな効果を得ることができ、詳細については図４を参照
しながら後述する。

【００１９】図１１に示したように搬送路内において、
ＩＣカード１が受光センサ２の手前にあるときは、この
受光センサ２の出力電圧は最低値を示す。その後、ＩＣ
カード１が発光素子と受光センサ２との間の光路上に達
して赤外光を遮ると、受光センサ２の出力電圧が上昇す
る。しかし、カード基材は赤外光を僅かながら透過する
ため受光センサ２は閾値電圧に達しない程度の電圧を出
力し、その後、アンテナ１ｂを検出すると完全に発光が
遮られるため、閾値を超える電圧を出力する。したがっ
て、この受光センサ２の出力電圧を監視するだけでカー
ドの位置を検出することができる。

【００２０】一方、受光センサ３はカード基材を検出す
ると閾値電圧に達しない程度の電圧を出力し、アンテナ
１ｂを検出すると閾値を超える電圧を出力し、さらにＩ
Ｃチップ１ａを検出した場合においても完全に発光が遮
られるため、閾値を超える電圧を出力する。したがっ
て、上記受光センサ２同様に、受光センサ３の出力電圧
を監視するだけでカードの位置を検出することができ
る。

【００２１】なお、受光センサ２，３による出力電圧は
それぞれコンパレータで閾値電圧と比較されて図４に示
す結果となり、カードの搬送はこの結果に基づいて制御
される。また、図３，４から明らかなように、アンテナ
の位置のみを検出する受光センサ２の出力波形と、アン
テナおよびＩＣチップを検出する受光センサ３の出力波
形とが互いに異なるパタンであることから、両出力パタ
ンを検出することによってカードの挿入方向を知ること
ができる。すなわち、図１に示すカードであれば、最初
に第２のコンパレータでアンテナによる波形が検出さ
れ、その後に第１のコンパレータでアンテナによる波形
が検出されると同時に、第２のコンパレータでＩＣチッ
プの波形が検出されることにより、正常な向きでカード
がリーダライタに挿入されたものと判定することができ
る。したがって、これ以外の順序で波形が検出された場
合は、カードの挿入方向が誤っているものと判定でき
る。このようにカードの挿入方向を検出できれば、カー
ドの表面に文字等を印刷する場合に好適である。

【００２２】次に、光を用いた位置検出に適用可能なＩ
Ｃカードについて説明する。図５は、本発明の一つの実
施の形態（ＩＣカード）を示す平面図である。同図に示
すように、ＩＣカード１は従来の非接触型ＩＣカードで
あり、ＩＣチップ１ａとそれに接続されたアンテナ１ｂ
とを備えている。そしてさらに、このＩＣカード１に
は、カードの縁から一定の幅にわたって赤外光を不透過
とする遮光部材３０が設けられている。このようにリー
ダライタの光センサおよび受光センサの位置に合わせて
（予め決められた光の照射される位置に合わせて）遮光
部材を設けることにより、カードの位置検出が可能とな
る。なお、遮光部材を設ける位置はこれに限られるもの
ではなく、例えば図６のようにカードの両端に設けても
よいし（遮光部材３１，３２）、図７に示すようにカー
ドの周縁に沿って設けてもよい（遮光部材３３）。ま
た、リーダライタの発光センサおよび受光センサの位置
に合わせて設けるのであれば、これら以外の位置に遮光
部材を設けても構わない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したとおり本発明は、ＩＣカー
ドに内蔵されているアンテナやチップ等の光を透過しな
い部材を利用してＩＣカードの位置を検出するため、カ
ードの位置決めを確実に実施できるようになる。また、
ＩＣカードの縁等に適宜遮光部材を設けることにより、
従来のリーダライタで使用されている位置検出回路でカ
ードの位置決めを行うことができるようになる。なお、
本発明は非接触型ＩＣカードに限らず、光を透過する材
料で形成されたその他の記憶媒体（例えば接触型ＩＣカ
ード等）にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一つの実施の形態（ＩＣカードの位
置検出方法）を説明するための平面図である。

【図２】 受光回路および発光回路を示す回路図であ
る。

【図３】 図１におけるＩＣカードの位置検出方法を説
明するための波形図である。

【図４】 図１におけるＩＣカードの位置検出方法を説
明するための波形図である。

【図５】 本発明の一つの実施の形態（ＩＣカード）を
示す平面図である。

【図６】 本発明のその他の実施の形態（ＩＣカード）
を示す平面図である

【図７】 本発明のその他の実施の形態（ＩＣカード）
を示す平面図である

【図８】 従来の磁気カードに用いられるリーダライタ
を示す断面図である。

【図９】 磁気カードの搬送位置と受光センサの出力電
圧との関係を示す説明図およびグラフである。

【図１０】 磁気カードの搬送位置と受光センサの出力
電圧との関係を示す説明図およびグラフである。

【図１１】 従来の非接触型ＩＣカードに用いられるリ
ーダライタを示す断面図である。

【図１２】 非接触型ＩＣカードの搬送位置と受光セン
サの出力電圧との関係を示す説明図である。

【図１３】 非接触型ＩＣカードの搬送位置と受光セン
サの出力電圧との関係を示す説明図およびグラフであ
る。

【図１４】 非接触型ＩＣカードの搬送位置と受光セン
サの出力電圧との関係を示す説明図およびグラフであ
る。

【符号の説明】

１…ＩＣカード、１’…磁気カード、１ａ…ＩＣチッ
プ、１ｂ…アンテナ、２，３…受光センサ、１０…受光
回路、１１…プルアップ抵抗、１２…フォトトランジス
タ、１３…抵抗、１４…コンデンサ、１５…コンパレー
タ、２０…受光回路、２１…抵抗、２２…発光ダイオー
ド、３０，３１，３２，３３…遮光部材、４０…リーダ
ライタ、４１…挿入口、４２…搬送路、４３…ベルト、
４４，４５…ローラ、４６…磁気ヘッド、４６ａ…アン
テナ、４７…発光素子、４８…受光センサ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に取り込んだＩＣカードに光を照射
   することによってこのＩＣカードの位置を検出し、前記
   ＩＣカードからデータの読み出しまたは前記ＩＣカード
   へデータの書き込みを行う装置で使用されるＩＣカード
   の位置検出方法において、 前記ＩＣカードが有する光の不透過な部材を検出するこ
   とによって前記ＩＣカードの位置を検出することを特徴
   とするＩＣカードの位置検出方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のＩＣカードの位置検出
   方法において、 前記ＩＣカードは、非接触型のＩＣカードであり、 前記位置検出に用いられる光の不透過な部材は、前記Ｉ
   Ｃカード内のアンテナまたはＩＣチップの何れか一方ま
   たは両方であることを特徴とするＩＣカードの位置検出
   方法。
3. 【請求項３】 所定の装置内に取り込まれ、光を照射す
   ることによって位置決めされてデータの読み出しまたは
   書き込みが行われるＩＣカードにおいて、 前記ＩＣカードの一部に遮光部材を設けたことを特徴と
   するＩＣカード。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のＩＣカードにおいて、 前記遮光部材は、予め決められた光が照射される位置に
   配置されていることを特徴とするＩＣカード。