JP2004240611A - Ic card reader - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置本体内に挿入されたICカードに対して読取/書込させるように構成されたICカードリーダに関し、詳しくは、カード挿入口の近傍に配置されるセンサの断線等を検知する手段を備えたICカードリーダに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ATM、自動販売機、自動券売機などにおいて、磁気情報記録部を備えた磁気カードに対して特定の情報の記録・再生を行うカードリーダが広く採用されている。それらの磁気カードリーダにおいて、装置本体内に挿入されたカードの真偽や表裏を検出するために、入口センサをカード挿入口の近傍に配置している。すなわち、装置本体内に挿入された磁気カードの情報記録部を、入口センサで検知することによって適正なカードが挿入されているか、或いは適正なカードであっても表裏が反対になっていないかなどを入口センサで検出し、不適正なカードであった場合には、上記入口センサの下流側に配置されたシャッターを閉じたままに保持して、不正行為などを未然に防止するようにしている。
【0003】
一方、近年は、カード内にICが組み込まれたICカードが採用されつつあり、このICカードの接点端子部にIC接点を接離可能に配設して情報の読取/書込を行うためのICカードリーダが出現している。
【0004】
ICカードに対して情報の記録・再生を行うICカードリーダは、装置本体内にカードを挿入するカード挿入口と、このカード挿入口を通して挿入されたカードを読取/書込位置まで導くカード搬送路と、カード搬送路内のカードを移動させる搬送駆動手段を備えている。カード挿入口に挿入されたカードの真偽あるいは表裏をカード挿入口の近傍に配置されるセンサによって検知し、適正なカードであることが検知されたときは、カードを搬送駆動手段によってICカードの接点端子部に接離可能に配設したIC接点の位置まで搬送し、情報の読取/書込を行っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したICカードリーダにおいては、ICカードの真偽あるいは表裏をセンサによって適正に検知されるものである。従って、上記センサの内部あるいはセンサと信号処理回路等との間が断線した場合等は、ICカードを適正に検知できないため、適正なICカードであるにも関わらず不正なカードと誤認して使用できない問題が生ずる。しかし、一般のICカードリーダでは、センサの断線等を事前に検出することができないという問題があった。
【0006】
そこで本発明は、カードの真偽等を検知する前にセンサの断線等を検出して適正な処理を行うことができるようにしたICカードリーダを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1記載のICカードリーダでは、カード搬送路の入口側の位置には、磁気コアに巻回された一対の励磁用コイルおよび検出用コイルを有する磁気差動型に構成されたセンサが設けられ、センサがICカードの接点端子部を検知したときに、搬送駆動手段によって読取/書込位置まで導き、センサがICカードの接点端子部を検知しないときには励磁用コイルを励磁して検出用コイルから出力される出力信号の電圧値によってセンサの断線等を診断する断線診断手段が備えられ、センサの断線等を事前に検出するようになっている。
【0008】
また、請求項2記載のICカードリーダでは、上記請求項1記載のセンサは、コア体の同一軸心上に、励磁用コイルおよび検出用コイルがそれぞれ巻回されることにより装着された磁気差動型に構成されたものであって、上記励磁用コイルおよび検出用コイルの一方側が、前記コア体の軸心方向における略中央に配置された中央コア部に装着されているとともに、前記励磁用コイルおよび検出用コイルの他方側が、上記コア体の軸心方向における両端部分に配置された一対の軸端コア部にそれぞれ装着され、それら一対の軸端コア部のうちの一方側と前記被検出体とが、互いに対面可能な配置関係になされている。
すなわち、このような構成を有するICカードリーダに用いられている磁気差動型のセンサでは、励磁用コイルと検出用コイルとが区別されて配置され、しかも一対の励磁用コイルバランスに基づいて検出コイルから検出が行われることから、直流抵抗分等を含むインピーダンスに関係なく磁束の変化量を直接測定することによって、小型のコア体を用いつつ高感度な出力が得られ、しかも、環境の温度変動にかかわらず安定的な検出動作が可能となっている。
【0009】
さらに、請求項3記載のICカードリーダでは、前記請求項1に記載の断線診断手段は、前記接点端子部を検知しないときに励磁用コイルを励磁させて、コンパレータによって検出用コイルから出力される出力信号の電圧値と所定の閾値とを比較することにより、励磁コイルや検出コイルの断線等を判定するようになされている。
【0010】
さらにまた、請求項4記載のICカードリーダでは、前記請求項1記載の断線診断手段は、検出用コイルの出力レベルが所定の閾レベルを越えたときに一対の前記励磁用コイルのうちの一方の断線を診断することから、センサ等の断線個所を特定できるようにしている。
【0011】
また、請求項5記載のICカードリーダでは、前記請求項1記載の断線診断手段は、ICカードに対して情報の読取/書込を行いカード搬送路から前記ICカードが排出された後に前記励磁用コイルを励磁してセンサの断線等を診断することから、次にICカードの真偽あるいは表裏を検知するまでの間に、センサの断線を事前に検出するようになっている。
【0012】
さらに、請求項6記載のICカードリーダでは、前記請求項1記載の断線診断手段は、ICカードをカード搬送路の入口に挿入後、センサがICカードの接点端子部を検出する前に励磁用コイルを励磁してセンサの断線等を診断するので、センサがICカードの真偽あるいは表裏を検知する前に、事前にセンサの断線等を検出するようになっている。
【0013】
さらにまた、請求項7記載のICカードリーダでは、前記請求項1記載のセンサは、一対の励磁用コイルまたは一対の軸端コア部をアンバランスに構成し、励磁用コイルを励磁したときに、検出コイルから微小な待機電圧を出力させるようにして、一対の励磁用コイルの両方、あるいは検出コイルの断線を、微小な待機電圧との比較により検出するようにしている。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図2および図3はICカードリーダを示し、ICカード3を挿入して情報を読取/書込する場合の形態を示している。カードリーダの装置本体1内には、図示右端側に設けられたカード挿入口2を通して挿入されたICカード3が、略水平方向に延在させて配置されたカード搬送路4により案内されるように構成されている。このカード搬送路4は、上側フレーム4aと下側フレーム4bとの間に挟まれるようにして構成されており、当該カード搬送路4の比較的前方(図示右方)の位置には、搬送駆動手段としてのカード送りローラ5aと送りパット5bが配置され、当該カード搬送路4のほぼ中央の位置には、カード送りローラ5cと送りパット5dが配置されている。カード送りローラ5a、5c又は送りパット5b、5dは、図示を省略したモータによって回転駆動されることによって、後端側(図示右端側)に配置されたカード読取/書込位置まで導かれるように、図示を省略した制御手段によって制御される。
【0015】
より具体的には、カード挿入口2からカード搬送路4の内部側に取り込まれたICカード3は、当該カード3の先端3aがカード当接部材6に当接された後にさらに押し込まれ、そのICカード3と共にカード当接部材6をカード走行方向に移動させる。そして、そのカード当接部材6の移動に伴って、IC接点7が、接点ブロック8の作用によってICカード3の接点端子部3bに当接させる位置まで移動される。
【0016】
一方、カード当接部材6は、ICカード3の先端3aを当接させる突出部6aと、ICカード3の裏面側を受ける受け手段6bとを備えている。突出部6aはカード当接部材6の先端部分(図示左端側部分)において、下方を向くように形成されており、その突出部6aに対して、カード搬送路4内を走行するICカード3が当接するように、当該突出部6aの一部が上側フレーム4aと下側フレーム4bとにより形成されるカード搬送路4内に突出するように配置されている。
【0017】
上述したカード当接部材6は、ICカード3が走行する方向に移動可能に設けられているが、スプリング等(図示省略)によってICカード3の後端側方向、すなわち図示右方の手前側に復帰付勢されており、そのカード当接部材6にICカード3が当接して移動させるまでは、図3に示すように後方位置(図示右方位置)に待機している。そして、ICカード3が図示左方側のカード読取/書込位置に向かって走行し、当該ICカード3の先端3aがカード当接部材6の突出部6aに当接すると、当該カード当接部材6は、ICカード3とともにカード走行方向すなわち図示左方の奥側に向かって移動し、それによって、カード当接部材6が、図2に示すカードセット位置、つまりICカード3に対する情報の読取/書込を行う位置に到達する。
【0018】
一方、上記接点ブロック8は、プローブ針状のIC接点7を保持しながらカード当接部材6に係合しており、カード当接部材6が、図示左方の先端側へ移動するのに連動して、図3のカード離間位置から斜め方向のカム溝8bに沿って下降していき、図2に示すカード当接位置に到達する構成になされている。接点ブロック8は、カード当接位置に至る直前においてIC接点7をICカード3の接点端子部3bに当接させるように構成されている。
【0019】
図示上方側に配置されたセンサ9は、カード当接部材6に設けられたスリット6cと、カード当接部材6の後端側端面6dとを検出するように設けられていて、このセンサ9でスリット6cを検知することによってICカード3の走行スピードを低下させるタイミングが検出されるとともに、後端側端面6dを検知することによってICカード3がカード読取/書込位置に停止していることが検出されるようになっている。本実施形態では、上記センサ9として光センサを用いているが、他の手段、例えば磁気センサあるいは機械式センサを用いても良い。
【0020】
一方、図2、図3および図4に示されているように、ICカード3の挿入方向(図示左方向)において、前記カード読取/書込位置より上流側、より具体的には、カード挿入口2の図示左方側直後の位置に、ICカード3の接点端子部3bを検出し、カードがICカードか否か検出する磁気差動型のセンサ10が、カード搬送路4内に臨むように設けられている。また、ICカード3の挿入方向においてセンサ10の上流側には、ICカード3の挿入方向における幅を検出して適正なカードであるか否かを検知するカード検出器60が設けられている。さらに、センサ10の下流側には、磁気記録情報部を有するカードを用いる場合に適正か否かを検出する磁気プリヘッド20、および、カード搬送路4を開放・閉塞するシャッター手段30とが、順次並列するように設けられている。
【0021】
磁気差動型のセンサ10は、前述したカード挿入口2から挿入されたICカード3の接点端子部3bを検出する機能を備えたものであり、適正なICカード3が挿入された場合には、その適正な検出信号に基づいてシャッター手段30を開放状態とするが、不適正なカードが挿入されることによってICカード3の接点端子部3bが検出されない場合には、シャッター手段30を遮断状態のままに保持させることにより、不正カードの使用などを未然に防止するようにしている。
【0022】
このシャッター手段30の開閉回路については、従来公知のものと同様であるので説明は省略するが、このようなシャッター手段30を設けることなく、モータの駆動制御によって不正カードを装置内に取り込まないようにすることも可能である。
【0023】
また、ICカード3が適正であるとの検知信号に基づいて搬送駆動手段のモータが駆動され、それによってカード送りローラ5a、5cが回転駆動され、ICカード3が、シャッター手段30を通ってカード搬送路4の内部へと搬入される。そして、カード搬送路4内を走行するICカード3の先端3aがカード当接部材6の突出部6aに導かれる。当該ICカード3の先端3aが突出部6aに当接した後も、カード送りローラ5cは引き続き回転駆動されてICカード3を走行させる。従って、カード当接部材6の突出部6aは、ICカード3の先端3aによってカード走行方向に押され、カード当接部材6がICカード3と一体にカード走行方向すなわち図示左方側の奥側へ移動することとなる。
【0024】
一方、カード当接部材6がカード走行方向に移動するのに伴って、そのカード当接部材6に係合する接点ブロック8が上下動を行うように構成されている。すなわち、接点ブロック8は、カム溝8bを利用して下降してIC接点7をICカード3の接点端子部3bに接触させる。その後も、ICカード3が情報の読取/書込が行われる位置まで移動するので、これに伴い接点ブロック8もさらに下降する。従って、ICカード3がカード読取/書込位置に近づくにつれて、ICカード3の接点端子部3bに対してIC接点7がさらに押し付けられる。
【0025】
上述したICカードリーダは、一方面に磁気ストライプからなる磁気記録情報部が形成された磁気カード(図示しない)を挿入して情報を読取/書込することができるように構成されている。即ち、前記カードの挿入方向においてセンサ10の下流側には、磁気カードの入口センサを構成する磁気プリヘッド20が配設されている。そして、磁気カードをカード挿入口2から挿入することによって、まず磁気プリヘッド20が磁気カードの磁気記録情報部を検知する。適正な磁気カードが挿入された場合には、その適正な検出信号に基づいてシャッター手段30を開放状態とするが、不適正なカードが挿入されることによって、磁気カードの磁気記録情報部が検知されない場合には、シャッター手段30を遮断状態のままに保持させることによって、不正カードの使用などを未然に防止するようにしている。
【0026】
そして、磁気プリヘッド20から適正な磁気カードの検知信号が出力されると、その検知信号に基づいて搬送駆動手段のモータが駆動されることにより、カード送りローラ5a、5cが回転駆動され、磁気カードがシャッター手段30を通ってカード搬送路4の内部へと搬入される。
【0027】
カード送りローラ5aの下流側には、磁気カードの磁気記録情報部の情報を読取/書込を行う磁気ヘッド40が、カード搬送路4内に臨むように設けられている。そして、カード送りローラ5aによって搬送された磁気カードは、磁気記録情報部に摺接しながら搬送され、情報の読取/書込が行われた後に、磁気カードの先端がカード送りローラ5cに到達してさらに搬送されていく。その後、磁気カードの後端がカード送りローラ5aから離脱して磁気ヘッド40に達すると、センサ99で磁気カードの後端が検出される。そして、センサ99で後端を検知すると、磁気カードの搬送を停止させるようにカード送りローラ5a、5cの回転駆動を停止させるとともに、磁気カードのカード読取/書込が終了していることが検出される。
【0028】
上記磁気カードのカード読取/書込動作が終了した後は、カード送りローラ5a、5cの回転駆動方向を反転させることにより、カード搬送路4内の磁気カードを逆方向に搬送させてカード挿入口2へと導かれる。そして、磁気カードの後端をカード挿入口2から突出させることによって取り出し可能な状態にされる。
【0029】
次に、センサ10の構造を詳細に説明する。まず、センサ10は、図8に示されているように、ハウジング10a内に取り付けられており、当該ハウジング10aから略水平に突出するように設けられた各端子板10bが、図1に示す制御回路部CCに接続されている。
【0030】
また、センサ10自体は、図6に示すように、一枚の薄板部材からなるコア体11の中央コア部11aに対して、検出用コイル12が巻回された磁気差動型の構造を備えており、中央コア部11aの図示上下方向両側には、係止鍔部11bをそれぞれ介して一体的に連接された一対の軸端コア部11c,11dの各々に対して、励磁用コイル13c,13dがそれぞれ巻回されている。
【0031】
そして、上記一対の軸端コア部11c,11dのうちの図示下側に配置された一方側の軸端コア部11cが、上述したICカード3の接点端子部3bと対面可能に配置されている。このとき本実施形態では、中央コア部11aを通して他方側の軸端コア部11dに至る軸心CXの方向(図示上下方向)が、ICカード3の接点端子部3bの移動方向に略直交する位置関係に設定されている。そして、一方側の軸端コア部11cに対してICカード3の接点端子部3bが、軸心CXに略直交する方向に沿って往復移動されることによって、図7に示すように、これら一方側の軸端コア部11cとICカード3の接点端子部3bとが互いに対向しつつ近接・離間され、それらの両部材11c,3bどうしが互いに適宜の距離範囲内において対面したときに、ICカード3の接点端子部3bの存在(有り)を検出する構成にされている。尚、ICカード3の接点端子部3bが固定された状態で、センサ10側が動く構成であってもよい。
【0032】
より具体的には、中央コア部11aは、軸心CXの延在方向(図示上下方向)においてセンサ10の略中央部分に配置されていて、軸心CXの方向と直交する方向(図示左右方向)における幅寸法W1が、比較的幅広に形成されている。これに対し、両軸端コア部11c,11dの各幅寸法W2は、中央コア部11aの幅寸法W1より小さく設定されており(W2<W1)、本実施形態では、半分以下の寸法(W2≦W1/2)となるように形成されている。このとき、中央コア部11aにおける検出用コイル12が巻回されている部位は、やや細幅の寸法W3となるように切り欠かれた形状になされている。
【0033】
また、両軸端コア部11c,11dに巻回された一対の励磁用コイル13c,13dは、一体的に連結された一連のコイル部材から構成され、それらの各コイル部材のうちの、両軸端コア部11c,11dにおける付け根部分に巻回された内端部分どうしが、渡り線13eにより一体的に接続され、直列の状態になされている。一方、両軸端コア部11c,11dの各先端側から引き出された各リード部13f,13gは、交流電源15の両接点端子部にそれぞれ接続されていて、その交流電源15から発生される正弦波又は矩形波が、両軸端コア部11c,11dの各コイル巻回部に印加されることによって、上述した同一の軸心CX上において、逆方向の対向磁界φ1,φ2が形成されるように構成されている。
【0034】
このとき、中央コア部11aと、一対の軸端コア部11c,11dとの各境界部分に設けられた各係止鍔部11b,11bは、軸心CXの方向と略直交する幅方向に向かって突出する張出形状になされており、それらの各係止鍔部11bに対する軸心方向の前後の位置に、励磁用コイル13c、13dが巻回されている。すなわち、それらの各コイル13c,13dの巻回位置は、両係止鍔部11b,11bによって位置決めされるようになっている。
【0035】
このような構成を有する本実施形態にかかるセンサ10において、検出用コイル12から得られる検出出力は、一対の励磁用コイル13c,13dにより発生される逆方向の対向磁界φ1,φ2の和に相当する磁界に基づくものとなっており、従って、上述したICカード3が存在していない(無し)か、またはICカード3の接点端子部3bがセンサ10から十分な遠方(無限遠)にある場合には、逆方向の対向磁界φ1,φ2の絶対値は等しくなり(|φ1|=|φ2|)、検出用コイル12からの出力は「0」となる。一方、センサ10とICカード3の接点端子部3bとが、相対的に近接して適宜の範囲内に存在する(有り)の状態になると、これら両者間の距離の変化に対応して、ICカード3の接点端子部3bに発生する渦電流が変化し、それにより、上述した逆方向の対向磁界φ1,φ2のバランスが崩れ、そのときの対向磁界φ1,φ2の絶対値の差(|φ1|−|φ2|)に相当する磁界に基づいて検出用コイル12から差動出力が得られる。
【0036】
上述した構成を有するセンサ10では、励磁用コイル13c,13dと検出用コイル12とが区別されて配置され、しかも、一対の励磁用コイル13c,13dどうしの間のバランスに基づいて検出が行われることから、直流抵抗分等によるインピーダンスに関係なく磁束の変化量が、薄型で小型のコア体11を用いつつ良好な直線性をもって高感度で得られる。しかも、従来のような定電流回路を使用することなく安価な回路によって環境の温度変動にかかわらず、ICカード3の接点端子部3bの有無に関して安定的な検出動作が可能となる。
【0037】
また、本実施形態では、ICカード3の接点端子部3bに対面配置される軸端コア部11c,11dを小幅なものとして、当該軸端コア部11c,11dにおける電流効率を向上させており、それによって、より多くの磁束を発生させていることから、検出の変化量、つまりICカード3の接点端子部3bの有無に関する検出感度が一層高められるようになっている。
【0038】
さらにまた、本実施形態にかかるセンサ10では、中央コア部11aと軸端コア部11c,11dとの境界部分に、係止鍔部11bを設けることによって、各コイル12,13c,13dの巻回位置を精度良く位置決め可能としていることから、位相ズレ又は出力ズレが低減されるとともに、大きな変化率が得られる。
【0039】
また、本実施形態にかかるセンサ10は、一対の励磁用コイル13c,13dどうしの間の出力バランスを差動状態としていることから、より一層高感度で正確な検出が可能となっている。また、差動になっているので、ICカードが存在していない、または無限遠のときは、温度変化によるφ1,φ2の変化量がほぼ同じとなるので、出力は0のままである。よって温度特性も良い。
【0040】
例えば、励磁用コイル13c,13dとして巻数20回巻のものを採用する一方、検出用コイル12として巻数40回巻のものを採用し、励磁周波数を1MHz、励磁電流を20mApp(0.65V)に設定して、センサ10を評価してみたところ、環境の温度変動にかかわらず安定的な検出動作が可能なセンサを実現することができた。
【0041】
なお、他方側の軸端コア部11dに、ICカード3の接点端子部3bと同一材質、又は同程度の導電率、或いは同程度の透磁率を有する比較金属体(図示しない)を対向配置することによって、ICカード3の接点端子部3bの有無に関して大きな検出出力を取り出すことが可能となる。
【0042】
上述したセンサ10は、ICカード3の標準規格寸法に対応して、ICカード3の表裏を検知することができるように配置されている。ICカード3の接点端子部3bは、ISO7816等により、カード上端(基準端)からの位置が規格されている。
【0043】
このようなICカード3の接点端子部3bの位置に関する各規格から、本実施形態では、センサ10の中心位置を、ICカード3のカード上端(基準端)から適宜の距離以内に設定しており、それによってICカード3の表裏を検出するようにしている。ICカード3を「表」にして正規に挿入した場合には、当該ICカード3の接点端子部3bがセンサ10によって検知されるが、ICカード3を「裏」の状態にして不適正に挿入した場合には、ICカード3の接点端子部3bがセンサ10から遠距離になることによって検知されなくなるように構成されている。
【0044】
上述したセンサ10は、図1に示す制御回路部CCによって、励磁用コイル13c,13dの励磁が制御されると共に、検出用コイル12から出力される検出信号が処理される。制御回路部CCは、検出用コイル12から出力される検出信号によってICカード3の適否を検知すると共に、センサ10の断線を検出する信号処理回路SPCと、励磁用コイル13c,13dの励磁を制御する励磁制御回路ECCとによって構成されている。
【0045】
信号処理回路SPCは、検出用コイル12から出力される出力信号を増幅するセンサアンプ50、このセンサアンプ50の出力信号を直流電圧のICカード検出信号に変換する検波回路51、検波回路51の出力電圧と基準電圧発生器53によって与えられる閾電圧と比較するコンパレータ52、および、コンパレータ52の出力信号を判定して、適正なICカード3を検知するICカード検知信号を出力する一方、センサ10が断線したことを検知して断線判定信号を出力する判定回路54を備えている。
【0046】
励磁制御回路ECCは、前記ICカード検知信号が出力されていないことを検出する検知信号検出回路55、この検知信号検出回路55の出力信号によって励磁用コイル13c,13dを励磁するタイミングと時間幅を決める指令信号発生器56,および、指令信号発生器56の出力信号によって励磁用コイル13c,13dを励磁するコイル励磁回路57を備えている。
【0047】
前述したように、カード挿入口2にICカード3を挿入すると、ICカード3の挿入方向においてセンサ10の上流側に設けられたマイクロスイッチ等からなるカード検出器60がICカード3の幅を検知する。適正なICカード3のときは、カード検出器60がONとなり検知信号を発する。この検知信号を指令信号発生器56に出力することによって、励磁用コイル13c,13dを励磁させるためのトリガーがコイル励磁回路57に対して与えられる。コイル励磁回路57は前述したように、例えば励磁周波数を1MHzとした励磁電流を励磁用コイル13c,13dに通電させて励磁する。このときの励磁電流は、例えば20mApp(0.65V)に設定される。
【0048】
その後、センサ10にICカード3の接点端子部3bが近接すると、前述したように、ICカード3の接点端子部3bに発生する渦電流が変化することにより、逆方向の対向磁界φ1,φ2のバランスが崩れることから、対向磁界φ1,φ2の絶対値の差(|φ1|−|φ2|)に相当する磁界に基づいて検出用コイル12から差動出力が得られる。この出力信号は、センサアンプ50によって増幅された後、検波回路51によって直流電圧に変換される。この直流電圧をコンパレータ52に加えて第1の閾電圧SV1と比較される。この比較によって、検出用コイル12から差動出力が適正である場合には、判定回路54から適正なICカード3であることを検知した結果として、ICカード検知信号が出力される。
【0049】
やがて、ICカード3の接点端子部3bがセンサ10から遠ざかると、検出用コイル12からの差動出力が0となり、ICカード検知信号も0となることから、これを検知信号検出回路55が検出して指令信号発生器56の指令により励磁用コイル13c,13dの励磁を停止する。
【0050】
センサ10は、前述したように、コア体11の中央コア部11aに検出用コイル12が巻回され、一体的に連接された一対の軸端コア部11c,11dの各々に励磁用コイル13c,13dがそれぞれ巻回された磁気差動型に構成されている。上記センサ10は、小型に構成されていることから、上記検出用コイル12および励磁用コイル13c,13dは細い線材を用いて巻回されている。このため、頻繁に使用している間には、いずれかのコイルが断線することがある。また、上記各コイル、および、回路制御部に中継して接続する各端子板10bの半田付けの欠損、あるいは、回路制御部と各端子板10bとを接続するリード線が断線する場合がある。このようなセンサ10等の断線は、以下に説明する断線診断手段によって検出される。
【0051】
上記断線診断手段は、前述した信号処理回路SPC、および、励磁制御回路ECCによって構成されている。センサ10に設けられた各コイルの断線、もしくは、センサ10に接続されるリード線の断線、または、離脱等の検出は、センサ10がICカード3の接点端子部3bを検知していないタイミングに実行される。このタイミングとしては、ICカード3の処理が終了してカード挿入口2に戻され、ICカード3がカード検出器60を通り過ぎたときにOFFになるタイミングをトリガーとして、指令信号発生器56に信号を与える。指令信号発生器56は、所定時間の間、コイル励磁回路57を作動させて一対の励磁用コイル13c,13dに励磁電流を通電させる。
【0052】
このとき、一対の励磁用コイル13c,13dのうちの一方のコイル、またはこれらコイルに接続されるリード線が断線もしくは離脱した場合は、一方のコイルが励磁されないことから、前述した対向磁界φ1,φ2のうちの一方が発生しないのでバランスが崩れ、この結果、検出用コイル12から高い電圧の差動出力が得られる。この差動出力の信号は、センサアンプ50および検波回路51を介して直流電圧に変換され、コンパレータ52に加えられる。コンパレータ52は、第2の閾電圧SV2と比較して、検出用コイル12から差動出力が第2の閾電圧SV2よりも高い場合には、判定回路54が一対の励磁用コイル13c,13dのうちの一方のコイル等が断線したことを検出して判定信号が出力される。この判定信号が出力されたときは、ICカードリーダからアラームを発生させ、以後に、ICカード3をカード挿入口2に挿入させないように制御される。
【0053】
次に、一対の励磁用コイル13c,13dの両方のコイル、またはこれらコイルに接続されるリード線が断線もしくは離脱した場合は、両方のコイルが励磁されないことから、検出用コイル12からの差動出力が0となる。従って、指令信号発生器56がコイル励磁回路57を作動させて一対の励磁用コイル13c,13dを励磁したにも関わらず、検出用コイル12からの差動出力が得られないことを判定回路54によって判定して判定信号を出力する。
【0054】
また、センサ10の検出用コイル12、またはこのコイルに接続されるリード線が断線もしくは離脱した場合は、指令信号発生器56がコイル励磁回路57を作動させて一対の励磁用コイル13c,13dを励磁したにも関わらず、検出用コイル12からの差動出力が0となる。ところが、検出用コイル12から差動出力が得られないことは、上述した一対の励磁用コイル13c,13dの両方のコイル等が断線した場合と同じであり、検出用コイル12等が断線したことが判定できない。
【0055】
そこで、当該断線診断手段においては、検出用コイル12等が断線したことを判定する機能を付加している。即ち、磁気差動型に構成されたセンサ10は、コア体11の中央コア部11aに検出用コイル12が巻回され、一体的に連接された一対の軸端コア部11c,11dの各々に励磁用コイル13c,13dがそれぞれ巻回されている。そして、検出用コイル12からは前述した逆方向の対向磁界φ1,φ2のバランスが崩れることによって、対向磁界φ1,φ2の絶対値の差(|φ1|−|φ2|)に相当する磁界に基づく差動出力が得られるようにしている。しかし、励磁用コイル13c,13dがそれぞれ巻回される前記コア体11の一対の軸端コア部11c,11dは、寸法精度に多少のバラツキを有している。このため、対向磁界φ1,φ2にも差が生ずることから、ICカード3の接点端子部3bを検知しない待機状態においても、検出用コイル12からは僅かな待機時電圧が出力されている。
【0056】
通常は、ボリュームVRによって各励磁用コイル13c,13dに通電する励磁電流を変えて、待機時電圧を0に近づけるように設定しているが、本発明においては、励磁用コイル13c,13dを励磁することによって発生する逆方向の対向磁界φ1,φ2のバランスを僅かに不均一に設定することにより、待機状態においても、検出用コイル12から僅かな待機時電圧が出力されるように設定している。
【0057】
従って、検出用コイル12等が断線したことは、待機時電圧が0であることによって判定することができる。即ち、検出用コイル12等が断線したときは、励磁用コイル13c,13dを励磁しても検出用コイル12からは待機時電圧も出力されない。この待機時電圧をコンパレータ52に加えて第3の閾電圧SV3と比較して低い場合には、判定回路54によって検出用コイル12等が断線したことを検出して判定信号が出力される。上記第3の閾電圧SV3は、待機時電圧よりもやや低い電圧に設定されている。
【0058】
上述した断線診断手段によって、励磁用コイル13c,13d、あるいは、検出用コイル12、および、これらコイルに接続されたリード線、または、端子との接続等の伝達経路における断線が、検出用コイル12からの出力信号によって検出され、しかも、ほぼ断線個所を特定することが可能となる。
【0059】
センサ10の断線診断のタイミングとしては、上述したように、ICカード3がカード挿入口2に戻されたときに実行する他、ICカード3をカード挿入口2に挿入した後、センサ10が接点端子部3bを検知するまでの間に実行しても良く、その他、センサ10が接点端子部3bを検知していないときであれば、任意のタイミングに実行しても良い。また、断線診断は、ICカード3の挿入または戻される毎に毎回実行する他、5回または10回おきに実行するようにしてもよい。
【0060】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることはいうまでもない。例えばICカードリーダの構成としては、前述した実施形態の他、適宜の構成に変更としても良い。
【0061】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項1にかかるICカードリーダは、カード搬送路の入口側の位置に、磁気コアに巻回された一対の励磁用コイルおよび検出用コイルを有する磁気差動型に構成されたセンサが設けられ、センサがICカードの接点端子部を検知したときに、搬送駆動手段によって読取/書込位置まで導き、センサがICカードの接点端子部を検知しないときには励磁用コイルを励磁して検出用コイルから出力される出力信号の電圧値によってセンサの断線等を診断する断線診断手段を備えたので、センサの断線等を自己判断することができるので、ICカードリーダとしての信頼性を大幅に向上することができる。
【0062】
また、本発明の請求項2にかかるICカードリーダは、上記請求項1における入口センサとして磁気差動型の入口センサを用いたことにより、小型のコア体を用いつつ高感度な出力を得つつ環境の温度変動にかかわらず安定的な検出動作が可能としたものであるから、上述した効果に加えて、ICカードの検出を良好な検出感度により安定的に行うことができ、小型で高性能なICカードリーダを得ることができる。
【0063】
さらに、本発明の請求項3にかかるICカードリーダは、前記請求項1における断線診断手段が、ICカードの接点端子部を検知しないときにセンサの励磁用コイルや検出コイルの断線等の断線を判定するので、ICカードリーダ本来の動作に影響を与えることなく検出することができる。
【0064】
一方、本発明の請求項4にかかるICカードリーダは、前記請求項1における断線診断手段が、検出用コイルの出力レベルが所定の閾レベルを越えたときに一対の前記励磁用コイルのうちの一方の断線等を診断するので、センサ等の断線個所を特定することができる。
【0065】
また、本発明の請求項5にかかるICカードリーダは、上記請求項1における断線診断手段が、ICカードが排出された後にセンサの断線等を診断することから、次にICカードの真偽あるいは表裏を検知するまでの間に、センサの断線を事前に検出することができる。
【0066】
さらに、本発明の請求項6にかかるICカードリーダは、前記請求項1における断線診断手段が、ICカードをカード搬送路の入口に挿入したときにセンサの断線等を診断するので、センサがICカードの真偽あるいは表裏を検知する前に、事前にセンサの断線等を検出することができる。
【0067】
さらにまた、本発明の請求項7にかかるICカードリーダは、前記請求項1におけるセンサが、励磁用コイルを励磁したとき、検出コイルから微小な待機信号を出力するので、この待機信号の電圧値を比較することによって、検出コイルが断線していることを検出することができ、センサの断線等を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の断線診断手段としての制御回路部を示す回路ブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態におけるカードリーダのカード搬送路においてICカードが読取/書込位置に搬送された状態を表した縦断面説明図である。
【図3】図1に表されたカードリーダのカード搬送路においてICカードが読取/書込位置に至る直前の状態を表した縦断面説明図である。
【図4】図1に表されたICカードリーダのカード搬送路におけるカード挿入口部分の構成を表した側面説明図である。
【図5】図1に表されたICカードリーダのカード搬送路におけるカード挿入口部分の構成を表した側面説明図である。
【図6】センサの概略構造を表した側面説明図である。
【図7】ICカードを適正に挿入した状態を表した正面説明図である。
【図8】センサの構造を表した側面説明図である。
【図9】図1に表された制御回路部の各状態における信号を表した波形図である。
【符号の説明】
2 カード挿入口
3 ICカード
3b 接点端子部
4 カード搬送路
5a カード送りローラ(搬送駆動手段)
10 磁気差動型センサ
12 検出用コイル
13c,13d 励磁用コイル
52 コンパレータ
53 基準電圧発生器
54 判定回路
55 検知信号検出回路
56 指令信号発生器
φ1,φ2 対向磁界
CC 制御回路部
SPC 信号処理回路
ECC 励磁制御回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an IC card reader configured to read / write an IC card inserted into an apparatus main body, and more specifically, to detect a disconnection or the like of a sensor arranged near a card insertion slot. The present invention relates to an IC card reader provided with means.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Generally, in ATMs, vending machines, vending machines, and the like, a card reader that records and reproduces specific information on a magnetic card having a magnetic information recording unit is widely used. In these magnetic card readers, an entrance sensor is arranged near the card insertion slot in order to detect the authenticity and the front and back of the card inserted into the apparatus main body. That is, whether an appropriate card is inserted by detecting the information recording portion of the magnetic card inserted into the apparatus main body with the entrance sensor, or whether the correct card is turned upside down. Is detected by the entrance sensor, and if the card is incorrect, the shutter disposed downstream of the entrance sensor is kept closed to prevent fraudulent acts and the like. .
[0003]
On the other hand, in recent years, an IC card in which an IC is incorporated in the card is being adopted, and an IC contact is provided at a contact terminal portion of the IC card so as to be able to contact / separate from the IC terminal to read / write information. IC card readers are emerging.
[0004]
An IC card reader for recording / reproducing information on / from an IC card includes a card insertion slot for inserting a card into the apparatus body, and a card transport path for guiding the inserted card to a reading / writing position through the card insertion slot. Transport driving means for moving the card in the card transport path. The authenticity or the front and back of the card inserted into the card insertion slot is detected by a sensor arranged near the card insertion slot, and when it is detected that the card is correct, the card is transported by the driving means to transport the IC card. The sheet is transported to the position of an IC contact point that can be connected to and detached from the contact terminal section, and information is read / written.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described IC card reader, the authenticity or the front and back of the IC card is properly detected by a sensor. Therefore, if the inside of the above sensor or between the sensor and the signal processing circuit is broken, etc., the IC card cannot be properly detected, and although it is a proper IC card, it is mistakenly used as an incorrect card. An impossible problem arises. However, a general IC card reader has a problem that disconnection of a sensor or the like cannot be detected in advance.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide an IC card reader capable of detecting a disconnection of a sensor or the like before detecting authenticity or the like of a card and performing an appropriate process.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the IC card reader according to the present invention, a magnetic differential type having a pair of an exciting coil and a detecting coil wound around a magnetic core is provided at a position on an entrance side of a card conveying path. When the sensor detects the contact terminal of the IC card, it is guided to the read / write position by the transport driving means. When the sensor does not detect the contact terminal of the IC card, the exciting coil is provided. Disconnection diagnosing means for diagnosing disconnection or the like of the sensor based on the voltage value of the output signal output from the detection coil by exciting the sensor, and detecting disconnection or the like of the sensor in advance.
[0008]
Further, in the IC card reader according to the second aspect, the sensor according to the first aspect is configured such that the excitation coil and the detection coil are wound around the same axis of the core body, respectively. One side of the exciting coil and the detecting coil is mounted on a central core portion disposed substantially at the center in the axial direction of the core body, and The other side of the coil and the detection coil are respectively mounted on a pair of shaft end cores disposed at both end portions in the axial direction of the core body, and one side of the pair of shaft end cores and the detected side. The body and the body are arranged so that they can face each other.
That is, in the magnetic differential type sensor used in the IC card reader having such a configuration, the exciting coil and the detecting coil are arranged so as to be distinguished from each other, and the detection is performed based on the pair of exciting coil balance. Since the detection is performed from the coil, a high-sensitivity output can be obtained using a small core body by directly measuring the amount of change in the magnetic flux regardless of the impedance including the DC resistance, etc. A stable detection operation is possible regardless of the fluctuation.
[0009]
Further, in the IC card reader according to the third aspect, the disconnection diagnosis means according to the first aspect excites the exciting coil when the contact terminal portion is not detected, and is output from the detecting coil by the comparator. By comparing the voltage value of the output signal with a predetermined threshold value, disconnection of the excitation coil or the detection coil or the like is determined.
[0010]
Furthermore, in the IC card reader according to the fourth aspect, the disconnection diagnosis means according to the first aspect is configured such that when the output level of the detection coil exceeds a predetermined threshold level, one of the pair of excitation coils is used. By diagnosing the disconnection, it is possible to identify a disconnection point of a sensor or the like.
[0011]
Further, in the IC card reader according to the fifth aspect, the disconnection diagnosis means according to the first aspect reads / writes information on the IC card and performs the excitation after the IC card is ejected from the card transport path. The sensor disconnection is detected in advance between the time when the sensor coil is excited and the sensor disconnection is diagnosed, and the time when the authenticity or the front and back of the IC card is detected next time.
[0012]
Further, in the IC card reader according to the sixth aspect, the disconnection diagnosis means according to the first aspect may be configured such that after the IC card is inserted into the entrance of the card transport path, before the sensor detects the contact terminal of the IC card, Since the coil is excited to diagnose a disconnection or the like of the sensor, the disconnection or the like of the sensor is detected in advance before the sensor detects the authenticity or the front and back of the IC card.
[0013]
Further, in the IC card reader according to claim 7, the sensor according to
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 and FIG. 3 show an IC card reader, and show an embodiment in which the
[0015]
More specifically, the
[0016]
On the other hand, the card contact member 6 includes a protruding portion 6a for contacting the
[0017]
The above-mentioned card contact member 6 is provided so as to be movable in the direction in which the
[0018]
On the other hand, the contact block 8 is engaged with the card abutting member 6 while holding the probe needle-shaped IC contact 7, and interlocks with the movement of the card abutting member 6 toward the left end in the drawing. Then, it descends along the cam groove 8b in the oblique direction from the card separation position in FIG. 3, and reaches the card contact position shown in FIG. The contact block 8 is configured to contact the IC contact 7 with the contact terminal 3b of the
[0019]
The sensor 9 arranged on the upper side in the figure is provided so as to detect the
[0020]
On the other hand, as shown in FIG. 2, FIG. 3 and FIG. 4, in the insertion direction (left direction in the figure) of the
[0021]
The magnetic
[0022]
The opening / closing circuit of the shutter means 30 is the same as that of a conventionally known circuit, and a description thereof will be omitted. However, without providing such a shutter means 30, an unauthorized card is not taken into the apparatus by drive control of a motor. It is also possible to
[0023]
In addition, the motor of the transport drive unit is driven based on the detection signal that the
[0024]
On the other hand, as the card contact member 6 moves in the card traveling direction, the contact block 8 that engages with the card contact member 6 moves up and down. That is, the contact block 8 descends by using the cam groove 8b to bring the IC contact 7 into contact with the contact terminal 3b of the
[0025]
The above-mentioned IC card reader is configured so that information can be read / written by inserting a magnetic card (not shown) having a magnetic recording information portion formed of a magnetic stripe on one surface. That is, a
[0026]
Then, when an appropriate magnetic card detection signal is output from the
[0027]
On the downstream side of the card feed roller 5a, a magnetic head 40 for reading / writing information in a magnetic recording information section of the magnetic card is provided so as to face the
[0028]
After the card reading / writing operation of the magnetic card is completed, the rotational driving direction of the card feed rollers 5a and 5c is reversed so that the magnetic card in the
[0029]
Next, the structure of the
[0030]
Further, as shown in FIG. 6, the
[0031]
One of the pair of shaft
[0032]
More specifically, the
[0033]
The pair of
[0034]
At this time, each locking
[0035]
In the
[0036]
In the
[0037]
Further, in the present embodiment, the shaft
[0038]
Furthermore, in the
[0039]
Further, since the output balance between the pair of
[0040]
For example, while the excitation coils 13c and 13d have 20 turns, the
[0041]
It should be noted that a comparative metal body (not shown) having the same material as the contact terminal portion 3b of the
[0042]
The above-described
[0043]
According to the standards regarding the position of the contact terminal portion 3b of the
[0044]
In the above-described
[0045]
The signal processing circuit SPC includes a sensor amplifier 50 that amplifies an output signal output from the
[0046]
An excitation control circuit ECC detects a detection
[0047]
As described above, when the
[0048]
Thereafter, when the contact terminal portion 3b of the
[0049]
Eventually, when the contact terminal portion 3b of the
[0050]
As described above, the
[0051]
The disconnection diagnosis means is constituted by the signal processing circuit SPC and the excitation control circuit ECC. Detection of disconnection of each coil provided in the
[0052]
At this time, if one of the pair of
[0053]
Next, if both the coils of the pair of
[0054]
When the
[0055]
Therefore, the disconnection diagnosis means has a function of determining that the
[0056]
Normally, the exciting current supplied to each of the
[0057]
Therefore, the disconnection of the
[0058]
By the above-described disconnection diagnosis means, disconnection in the transmission coil such as the
[0059]
As described above, the timing of the disconnection diagnosis of the
[0060]
As described above, the embodiments of the invention made by the inventor have been specifically described. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and it can be said that various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Not even. For example, the configuration of the IC card reader may be changed to an appropriate configuration other than the embodiment described above.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, the IC card reader according to
[0062]
Further, the IC card reader according to the second aspect of the present invention uses a magnetic differential type entrance sensor as the entrance sensor in the first aspect, thereby obtaining a highly sensitive output while using a small core body. Since the stable detection operation is possible regardless of the temperature fluctuation of the environment, in addition to the above-described effects, the detection of the IC card can be stably performed with good detection sensitivity, and the size is small and the performance is high. A simple IC card reader can be obtained.
[0063]
Further, according to a third aspect of the present invention, there is provided the IC card reader according to the first aspect, wherein the disconnection diagnosis means detects a disconnection such as a disconnection of an excitation coil or a detection coil of the sensor when the contact terminal of the IC card is not detected. Since the determination is made, the detection can be performed without affecting the original operation of the IC card reader.
[0064]
On the other hand, in the IC card reader according to
[0065]
Also, in the IC card reader according to claim 5 of the present invention, since the disconnection diagnosing means according to
[0066]
Furthermore, in the IC card reader according to claim 6 of the present invention, the disconnection diagnosis means in
[0067]
Furthermore, in the IC card reader according to claim 7 of the present invention, the sensor according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a control circuit unit as a disconnection diagnosis unit of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory longitudinal sectional view showing a state in which an IC card is transported to a reading / writing position in a card transport path of a card reader according to an embodiment of the present invention.
3 is an explanatory longitudinal sectional view showing a state immediately before an IC card reaches a reading / writing position in a card transport path of the card reader shown in FIG. 1;
FIG. 4 is an explanatory side view showing a configuration of a card insertion portion in a card transport path of the IC card reader shown in FIG.
FIG. 5 is an explanatory side view showing a configuration of a card insertion portion in a card transport path of the IC card reader shown in FIG. 1;
FIG. 6 is an explanatory side view showing a schematic structure of a sensor.
FIG. 7 is an explanatory front view showing a state where an IC card is properly inserted.
FIG. 8 is an explanatory side view showing the structure of the sensor.
FIG. 9 is a waveform chart showing signals in each state of the control circuit unit shown in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
2 Card slot
3 IC card
3b Contact terminal
4 Card transport path
5a Card feed roller (conveyance driving means)
10 Magnetic differential sensor
12 Detection coil
13c, 13d Excitation coil
52 Comparator
53 Reference voltage generator
54 judgment circuit
55 Detection signal detection circuit
56 Command signal generator
φ1, φ2 Opposing magnetic field
CC control circuit
SPC signal processing circuit
ECC excitation control circuit
Claims (7)
前記カード搬送路の入口側の位置には、磁気コアに巻回された一対の励磁用コイルおよび検出用コイルを有する磁気差動型に構成されたセンサと、
前記センサが前記ICカードの接点端子部を検知したときに前記検出用コイルから出力される検知信号により前記ICカードを読取/書込位置まで導く搬送駆動手段と、
前記接点端子部を検知しないときに前記励磁用コイルを励磁し、前記検出用コイルから出力される出力信号の電圧値により前記センサ等の断線を診断する断線診断手段とを備えたことを特徴とするICカードリーダ。An IC contact that is detachably provided at a contact terminal portion of the IC card conveyed into the card conveyance path by the conveyance drive unit of the apparatus main body and reads / writes information from / to the IC card. In a card reader,
At the position on the entrance side of the card transport path, a sensor configured as a magnetic differential type having a pair of excitation coil and detection coil wound around a magnetic core,
Transport driving means for guiding the IC card to a read / write position by a detection signal output from the detection coil when the sensor detects a contact terminal of the IC card;
Disconnection diagnosing means for exciting the excitation coil when the contact terminal portion is not detected, and diagnosing a disconnection of the sensor or the like based on a voltage value of an output signal output from the detection coil. IC card reader.
上記検出用コイルが、前記コア体の軸心方向における略中央に配置された中央コア部に装着されているとともに、前記一対の励磁用コイルが、上記コア体の軸心方向における両端部分に配置された一対の軸端コア部に各々装着され、
それら一対の軸端コア部のうちの一方側と前記被検出体とが、互いに対面可能な配置関係になされていることを特徴とする請求項1記載のICカードリーダ。The sensor is configured as a magnetic differential type mounted by winding a detection coil and a pair of excitation coils on the same axis of the core body,
The detection coil is mounted on a central core portion disposed substantially at the center of the core body in the axial direction, and the pair of excitation coils are disposed at both ends in the axial direction of the core body. Attached to a pair of shaft end cores,
2. The IC card reader according to claim 1, wherein one side of the pair of shaft end cores and the object to be detected are arranged so that they can face each other.
前記励磁信号発生器の出力信号により前記励磁コイルを励磁すると共に、前記検出用コイルから出力される出力信号を前記コンパレータに加えて前記基準電圧と比較し、出力信号の電圧値により励磁コイルや検出コイルの断線等を判定する請求項1記載のICカードリーダ。The disconnection diagnosis means, a command signal generator that provides a command signal for exciting the exciting coil when the contact terminal portion is not detected, a comparator that compares the output level of the detecting coil with a predetermined threshold level, A reference voltage generator that generates a reference voltage serving as the threshold,
The excitation signal is excited by the output signal of the excitation signal generator, and the output signal output from the detection coil is applied to the comparator and compared with the reference voltage. 2. The IC card reader according to claim 1, wherein the disconnection of the coil is determined.
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