JP2004310626A

JP2004310626A - Noncontact recording medium reader, and transaction processor

Info

Publication number: JP2004310626A
Application number: JP2003106019A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Tadamasa; 明博忠政; Masaaki Hayashi; 雅明林
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-04-10
Also published as: JP4166113B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a noncontact recording medium reader capable of reading information accurately even when a noncontact recording medium with a deviated magnetic field distribution is used. <P>SOLUTION: The reader comprises an antenna electromagnetically coupled to an inserted noncontact IC card for performing communication and a judging means for judging whether the magnetic field intensity received with the antenna belongs to 'high', 'intermediate' or 'low'. When the magnetic field intensity is judged to be 'high' by the judging means, communication with the noncontact IC card is performed and the information read from the card is outputted to a host device. When the magnetic field intensity is judged to be 'low', the noncontact IC card is judged to be unavailable and then returned. When the magnetic field intensity is judged to be 'intermediate', insertion of the noncontact IC card in the reverse direction is instructed. When the magnetic field intensity turns to be 'high' as a result of insertion of the card in the reverse direction, normal communication then can be performed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触記録媒体と電磁結合して通信を行い、当該記録媒体に記録されている情報を読み取る装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、非接触式カードリーダの一例を示した概略構成図である。（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図を表している。図１２において、１００は非接触式カードリーダ（以下、単にカードリーダという）、１はカードリーダ１００の本体、２はカード挿入口、５０はカード挿入口２から本体１の内部に挿入された非接触ＩＣカードである。本体１の内部には、非接触ＩＣカード５０を搬送するための搬送ローラ４、５や、搬送される非接触ＩＣカード５０の位置を検出するためのセンサ１７ａ〜１７ｄが設けられている。搬送ローラ４、５は、図示しないモータによって回転駆動され、モータの正転または逆転に応じて、非接触ＩＣカード５０を図の右方向または左方向へ搬送する。１７ａ〜１７ｄは、例えば投光素子と受光素子との組からなるフォトセンサで構成されており、投光素子から受光素子への光が非接触ＩＣカード５０で遮光されることによってカード位置を検出する。６は磁気ヘッドであって、非接触ＩＣカード５０が磁気カードのような磁気ストライプを備えたものである場合に設けられる。２４はプリント基板であって、非接触ＩＣカード５０と対向する面には、コイルからなるアンテナ２５がプリントパターンにより形成されている。このアンテナ２５は、カード挿入口２から挿入された非接触ＩＣカード５０が所定位置まで搬送されて停止した状態で、非接触ＩＣカード５０に備わる図示しないアンテナとの間で通信を行い、非接触ＩＣカード５０に記録されている情報を非接触で読み取る。
【０００３】
このような非接触式のカードリーダは、例えば下記の特許文献１および特許文献２に記載されている。特許文献１のカードリーダにおいては、非接触ＩＣカードとの間でデータの送受信を行うアンテナ部をカード搬送面に対してほぼ直交する方向に配置することにより、アンテナ部が占めるスペースを小さくして装置の小型化を図っている。また、特許文献２のカードリーダにおいては、コイルの電圧の変化に基づいて非接触ＩＣカードの所定位置からのずれ量を検出し、このずれ量に応じてカード搬送部を制御することにより、ずれ量が許容範囲内となるように非接触ＩＣカードの位置決めを行っている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１４８９３３号公報
【特許文献２】
特開平１０−２４０８７９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献にも示されているように、非接触ＩＣカードには、カードリーダのアンテナとの間で通信を行なうアンテナが備わっており、両アンテナが電磁的に結合されて双方間でデータの送受信が行われるようになっている。したがって、カードリーダが非接触ＩＣカードに記録されている情報を正確に読み取るためには、両アンテナ間の電磁結合が十分であることが要求される。
【０００６】
ところで、図１３（ａ）に示したように、カードリーダ１００のプリント基板２４に形成されたアンテナ２５による磁界分布は一様ではなく、アンテナ２５から周辺へゆくに従って磁界強度は強→中→弱と変化する。一方、図１３（ｂ）に示したように、非接触ＩＣカード５０にはコイルからなるアンテナ５９が内蔵されているが、このアンテナ５９の磁界分布も一様ではなく、アンテナ５９から周辺へゆくに従って磁界強度は強→中→弱と変化する。
【０００７】
図１４は、非接触ＩＣカード５０における磁界分布の種々のパターンを示した図である。Ｓｂは磁界強度の強い領域（以下、強磁界領域という）、Ｍｂは磁界強度が中程度の領域（以下、中磁界領域という）、Ｗｂは磁界強度の弱い領域（以下、弱磁界領域という）をそれぞれ示している。図１４の（ａ）は強磁界領域Ｓｂが広範囲にわたるカード、（ｂ）は強磁界領域Ｓｂの範囲が狭いカード、（ｃ）と（ｄ）は強磁界領域Ｓｂの範囲が偏っているカードである。
【０００８】
図１５は、カードリーダ１００のアンテナ２５による磁界分布と、非接触ＩＣカード５０のアンテナ５９による磁界分布との相対関係を示した図である。Ｓａ、Ｍａ、Ｗａは、カードリーダ側のアンテナ２５による磁界分布であって、Ｓａは強磁界領域、Ｍａは中磁界領域、Ｗａは弱磁界領域をそれぞれ示している。図１５（ａ）において、非接触ＩＣカード５０は図１４（ａ）の磁界分布パターンをもつカードである。この場合は、非接触ＩＣカード５０の強磁界領域Ｓｂが広いため、カードリーダ１００の強磁界領域Ｓａと重なって十分な電磁結合状態が確保できる。一方、図１５（ｂ）では、非接触ＩＣカード５０は図１４（ｃ）の磁界分布パターンをもつカードである。この場合は、非接触ＩＣカード５０の強磁界領域Ｓｂが偏っており、カードリーダ１００の強磁界領域Ｓａと重なる部分がないため、電磁結合状態が不十分となる。これは、図１４（ｄ）の磁界分布パターンをもった非接触ＩＣカード５０を用いた場合も同様である。また、図１４（ｂ）の磁界分布パターンをもった非接触ＩＣカード５０を用いた場合、カードの強磁界領域Ｓｂとカードリーダ１００の強磁界領域Ｓａとはわずかに重なるが、図１５（ａ）の場合に比べれば電磁結合状態は十分とはいえない。
【０００９】
以上からわかるように、カードリーダ１００のアンテナ２５との間で十分な電磁結合状態を確保するためには、強磁界領域Ｓｂが広範囲にわたる図１４（ａ）の非接触ＩＣカード５０が理想的である。しかしながら、非接触ＩＣカード５０には、アンテナ５９だけでなく、変調回路、復調回路、ＣＰＵ、メモリ等を備えたＩＣチップも内蔵されるため、それらの大きさや位置によってアンテナ５９の大きさや位置も制約を受けることになり、実際には、図１４（ｂ）〜（ｄ）に示したような磁界分布をもった非接触ＩＣカードも多く存在する。このため、これらの非接触ＩＣカード５０が図１２のカードリーダ１００に挿入された場合は、アンテナ間の電磁結合が不十分となって、非接触ＩＣカード５０に対する正確な情報の読み取りができなくなるおそれがあった。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するものであって、その目的とするところは、磁界分布の偏った非接触記録媒体が用いられた場合でも、情報を正確に読み取ることが可能な非接触記録媒体の読取装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る読取装置は、非接触記録媒体と通信を行い当該記録媒体に記録されている情報を読み取る装置であって、挿入された非接触記録媒体と電磁結合して通信を行うアンテナと、前記アンテナで受信した磁界強度が所定の閾値を超えるかどうかを判定する判定手段とを備える。判定手段により磁界強度が所定の閾値を超えると判定された場合は、非接触記録媒体から読み取った情報を上位装置へ出力する。また、判定手段により磁界強度が所定の閾値を超えないと判定された場合は、非接触記録媒体を返却するとともに、返却される非接触記録媒体の逆方向挿入を指示する。
【００１２】
最初、磁界分布の偏った非接触記録媒体を読取装置へ挿入したときに、記録媒体の強磁界領域と読取装置の強磁界領域とが重ならなかった場合でも、非接触記録媒体を方向を逆にして挿入すると、媒体側と読取装置側の双方の強磁界領域が重なる場合がある。したがって、磁界強度が所定の閾値を超えない場合に、返却される非接触記録媒体を逆方向に挿入するように指示することで、利用者に対して非接触記録媒体を向きを変えて再挿入することを促すことができ、再挿入の結果、双方の強磁界領域が重なって磁界強度が閾値を超えるに至れば、非接触記録媒体と読取装置との間で正常に通信を行うことが可能となる。
【００１３】
ここで、逆方向挿入の指示とは、例えば、読取装置から上位装置へ逆方向挿入を要求するための信号を出力することを意味する。この場合、上位装置では表示部に逆方向挿入を促す表示をしたり、あるいはスピーカから逆方向挿入を促す音声を出力したりして、利用者に対し非接触記録媒体を逆方向に挿入するよう報知する。しかし、本発明ではこれに限らず、読取装置側で逆方向の挿入を促す何らかの指示を表示等によって与えるようにしてもよい。また、本発明でいう逆方向とは、非接触記録媒体の挿入方向が逆の場合だけでなく、非接触記録媒体の表裏が逆である場合も含む。
【００１４】
また、本発明においては、非接触記録媒体の逆方向挿入が指示された後、非接触記録媒体が逆方向に挿入された場合に、前記アンテナで受信した磁界強度が再び所定の閾値を超えないと判定されたときは、通信異常を通知するとともに非接触記録媒体を返却する。この場合は、非接触記録媒体をいずれの方向に挿入しても、読取装置との間の電磁結合が不十分で正常な通信を行うことができないので、通信の異常を通知して非接触記録媒体を返却することで、その媒体の使用を禁止する。
【００１５】
また、本発明においては、所定の閾値として、第１の閾値と、この第１の閾値より低い第２の閾値とを設定する。そして、判定手段により磁界強度が第１の閾値を超えると判定された場合は、非接触記録媒体から読み取った情報を上位装置へ出力する。また、磁界強度が第１の閾値以下でかつ第２の閾値以上と判定された場合は、非接触記録媒体の逆方向挿入を指示するとともに非接触記録媒体を返却する。また、磁界強度が第２の閾値未満と判定された場合は、非接触記録媒体の使用不可を通知するとともに非接触記録媒体を返却する。このように２つの閾値を設けることにより、磁界強度が第１の閾値を超える場合は正常な通信を行い、磁界強度が第１の閾値と第２の閾値との間にある場合は媒体の逆方向挿入を促し、磁界強度が第２の閾値を下回る場合は非取扱い媒体や故障媒体のような使用不可の媒体と判断してその使用を禁止することができる。
【００１６】
また、本発明においては、非接触記録媒体の逆方向挿入が指示された後にオンして計時動作を開始するとともに、所定時間経過後にオフして計時値が初期化されるタイマを設ける。そして、判定手段により磁界強度が第１の閾値以下でかつ第２の閾値以上と判定された場合に、タイマがオンであれば、当該タイマをオフにして通信異常を通知するとともに非接触記録媒体を返却する。また、タイマがオフであれば、非接触記録媒体の逆方向挿入を指示するとともに非接触記録媒体を返却する。これによると、非接触記録媒体の逆方向挿入が指示された後、利用者が記録媒体を逆方向に挿入することなく立ち去ったような場合は、タイマがタイムアップしてオフとなり、新たな利用者が媒体を挿入したときに、タイマがオンで通信異常が通知されるという不具合が回避される。
【００１７】
本発明は、搬送式と手動式のいずれの読取装置にも適用することができる。搬送式の場合は、非接触記録媒体を搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送される非接触記録媒体の位置を検出する検出手段とが設けられる。そして、搬送手段により非接触記録媒体が所定位置まで搬送されたことを検出手段が検出したことに基づいて、非接触記録媒体を所定位置で停止させるとともに、当該非接触記録媒体と通信を開始する。一方、手動式の場合は、搬送手段はなく、非接触記録媒体が所定位置まで挿入されたことを検出する検出手段が設けられる。そして、非接触記録媒体の所定位置への挿入を検出手段が検出したことに基づいて、当該非接触記録媒体と通信を開始する。
【００１８】
また、本発明に係る取引処理装置は、上述した非接触記録媒体の読取装置を搭載した取引処理装置であって、読取装置からの信号に基づいて非接触記録媒体を逆方向に挿入するよう報知する報知手段を備える。逆方向挿入の報知は、表示や音声、あるいはそれらの併用により行うことができる。したがって、報知手段としては表示装置やスピーカなどが用いられる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に従って説明する。図１は、本発明を適用したシステムの概略構成図を示している。１００は非接触式カードリーダ（以下、単にカードリーダという）であって、その構成は図１２に示したものと同じであるので、以下では図１２を本発明の実施形態として引用することとする。２００はカードリーダ１００を搭載した取引処理装置であって、ここではＡＴＭ（現金自動預金支払機）を例に挙げている。５０はＡＴＭ２００で取引を行う場合に用いる非接触ＩＣカードであって、図１２に示した非接触ＩＣカード５０と同じものであり、本発明における非接触記録媒体を構成する。
【００２０】
図２は、カードリーダ１００の電気的構成を示したブロック図である。図２において、１１はカードリーダ１００の動作全体を制御する制御手段としてのＣＰＵ、１２はＣＰＵ１１のプログラム等を記憶したＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭから構成される記憶装置、１３はＡＴＭ２００との間で通信を行う上位通信制御部である。１４はタイマであって、ＣＰＵ１１の指令に基づきオンして計時動作を開始するとともに、所定時間経過後にオフして計時値を初期化する。１５はモータ制御部、１６はモータ制御部１５により制御されるモータであって、モータ１６と図１２の搬送ローラ４、５とは、本発明における搬送手段を構成する。１７は非接触ＩＣカード５０の位置を検出するカード位置センサであって、図１２に示したセンサ１７ａ〜１７ｄからなる。このカード位置センサ１７は、本発明における検出手段を構成する。１８は非接触ＩＣカード５０との通信を制御する通信制御部であって、変調回路１９、発振器２０、ドライバ２１、復調回路２２、フィルタ２３を備えている。２５はアンテナであって、非接触ＩＣカード５０のアンテナ（後述）と電磁結合して通信を行う。
【００２１】
図３は、非接触ＩＣカード５０の電気的構成を示したブロック図である。図３において、５１は非接触ＩＣカード５０の動作全体を制御する制御手段としてのＣＰＵ、５２はＣＰＵ５１のプログラム等を記憶したＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭから構成される記憶装置である。５３はカードリーダ１００との通信を制御する通信制御部であって、変調回路５４、発振器５５、ドライバ５６、復調回路５７、フィルタ５８を備えている。５９はアンテナであって、カードリーダ１００のアンテナ２５と電磁結合して通信を行う。
【００２２】
図４は、ＡＴＭ２００のブロック図を示している。３１はカードおよび明細票を処理するカード・明細票処理部であって、上述したカードリーダ１００を備えている。３２は通帳を処理する通帳処理部、３３は紙幣を処理する紙幣処理部、３４は硬貨を処理する硬貨処理部である。３５は取引データを入力する入力部、３６は取引データや案内メッセージ等を表示する表示部、３７は音声でガイダンスを行うスピーカ、３８はホストコンピュータ（図示省略）との間で通信を行う通信部である。表示部３６およびスピーカ３７は、本発明における報知手段を構成する。３９はＡＴＭ全体の制御を行なう制御部であって、ＣＰＵやメモリ等から構成される。
【００２３】
図５は、アンテナを示す図である。図５（ａ）はカードリーダ１００のアンテナ２５であって、図１３で説明したように、基板にプリントパターンで形成されたコイルから構成される。なお、アンテナ２５は必ずしもプリントパターンで形成されている必要はなく、導線を巻回した通常のコイルであってもよい。２６はアンテナ２５の両端に接続されたコンデンサである。図５（ｂ）は非接触ＩＣカード５０のアンテナ５９であって、このアンテナ５９もプリントパターンまたは巻回された導線からなるコイルで構成される。６０はアンテナ５９の両端に接続されたコンデンサである。
【００２４】
非接触ＩＣカード５０が図１２で示したようにカードリーダ１００の内部に取り込まれて、アンテナ５９がアンテナ２５と近接すると、両アンテナを構成するコイルが電磁結合の状態となり、アンテナ２５、５９間での通信が可能となる。そして、非接触ＩＣカード５０は、内部のＩＣに記録されている情報をアンテナ５９からアンテナ２５へ送信し、アンテナ２５がこれを受信することにより、カードリーダ１００は非接触ＩＣカード５０の情報を読み取る。このとき、図５（ａ）におけるアンテナ２５の両端の電圧Ｖは、電磁結合の強度、すなわちアンテナ２５で受信した磁界強度の大きさにより変動する。この磁界強度を強、中、弱に区分するために、図６に示したように、電圧Ｖ（磁界強度）に対して閾値ＬＶ１と、これより低い閾値ＬＶ２とを設定する。これらの閾値ＬＶ１、ＬＶ２は、記憶装置１２（図１２）に記憶される。
【００２５】
図６において、アンテナ２５、５９間の電磁結合が強い場合は、アンテナ２５の両端の電圧Ｖは閾値ＬＶ１を超え（Ｖ＞ＬＶ１）、この場合のカードＣは、カードリーダ１００と正常に通信が行える非接触ＩＣカードである。アンテナ２５、５９間の電磁結合が中程度の場合は、アンテナ２５の両端の電圧Ｖは閾値ＬＶ１と閾値ＬＶ２との間にあり（ＬＶ１≧Ｖ≧ＬＶ２）、この場合のカードＢは、カードリーダ１００との通信が不安定となる非接触ＩＣカードである。アンテナ２５、５９間の電磁結合が弱い場合は、アンテナ２５の両端の電圧Ｖは閾値ＬＶ２を下回り（ＬＶ２＞Ｖ）、この場合のカードＣは、取扱い対象外のカードや故障したカードのように、カードリーダ１００で使用することができない非接触ＩＣカードである。
【００２６】
図７は、本発明の原理を説明する図である。図７（ａ）のように、偏った磁界分布パターンをもつ非接触ＩＣカード５０をカードリーダ１００へ取り込んだ場合、非接触ＩＣカード５０の強磁界領域Ｓｂはカードリーダ１００の強磁界領域Ｓａと重ならず、中磁界領域Ｍａや弱磁界領域Ｗａの一部と重なるだけであるため、電磁結合が不十分となり、アンテナ２５の両端の電圧Ｖは、図６の閾値ＬＶ１と閾値ＬＶ２との間になる（カードＢに相当）。この場合は、上述したように非接触ＩＣカード５０とカードリーダ１００との通信が不安定となり、非接触ＩＣカード５０の情報を正確に読み取れないおそれがある。本発明では、このような場合にいったん非接触ＩＣカード５０を返却して、カードを逆方向に挿入するように表示や音声で案内する。図７（ｂ）は、返却された非接触ＩＣカード５０が逆方向に挿入されてカードリーダ１００へ取り込まれた状態を示している。図からわかるように、カードを逆方向挿入した結果、非接触ＩＣカード５０の強磁界領域Ｓｂはカードリーダ１００の強磁界領域Ｓａと重なって十分な電磁結合が得られ、これによってアンテナ２５の両端の電圧Ｖは、図６の閾値ＬＶ１を超えるようになる（カードＣに相当）。したがって、非接触ＩＣカード５０とカードリーダ１００との通信が正常に行われ、非接触ＩＣカード５０の情報を正確に読み取ることが可能となる。
【００２７】
次に、図８のフローチャートに従って、本発明に係るカードリーダ１００の動作をさらに詳細に説明する。図１２においてカード挿入口２から非接触ＩＣカード５０が挿入され、センサ１７ａがカード挿入を検知すると、モータ制御部１５（図２）によりモータ１６が正転駆動され、搬送ローラ４、５が回転して非接触ＩＣカード５０を内部に取り込む（ステップＳ１）。そして、引き続きモータ１６を正転して搬送ローラ４、５により非接触ＩＣカード５０を所定位置まで搬送する（ステップＳ２）。このとき、センサ１７ｂ〜１７ｄによりカード位置を検出し、センサ１７ｃおよびセンサ１７ｄがカードを検出し、かつ、センサ１７ｂがカードを検出しなくなった時点で、非接触ＩＣカード５０が所定位置（図１２の位置）まで搬送されたと判断して、モータ１６を停止させる。これによって、非接触ＩＣカード５０は、図１２に示す状態で停止する（ステップＳ３）。
【００２８】
非接触ＩＣカード５０が所定位置に停止すると、カードリーダ１００のアンテナ２５と、非接触ＩＣカード５０のアンテナ５９との間で通信が開始される（ステップＳ４）。すなわち、カードリーダ１００の通信制御部１８の変調回路１９およびドライバ２１よりアンテナ２５を介して、非接触ＩＣカード５０へデータの送信を要求する信号を送る。非接触ＩＣカード５０では、アンテナ５９がこの信号を受信すると、通信制御部５３のフィルタ５８および復調回路５７を介してＣＰＵ５１が信号を解読し、これに応答して、記憶装置５２に記憶されているデータを、通信制御部５３の変調回路５４およびドライバ５６を介して、アンテナ５９より送信する。この信号は、カードリーダ１００のアンテナ２５で受信され、カードリーダ１００では、このときのアンテナ２５の両端の電圧Ｖを測定して、この測定値に基づきＣＰＵ１１が磁界強度を判定する（ステップＳ５）。
【００２９】
磁界強度が「強」と判定された場合は、正常に通信を行えるので、タイマ１４（図２）をオフ状態にした後（ステップＳ６）、引き続き非接触ＩＣカード５０と通信を行い（ステップＳ７）、カードの情報を読み取って、上位装置であるＡＴＭ２００へ送信する。すなわち、アンテナ２５が非接触ＩＣカード５０のアンテナ５９から受信した信号を、フィルタ２３を介して復調回路２２で復調し、ＣＰＵ１１は復調された信号を解読して、上位通信制御部１３を通じてＡＴＭ２００へデータを送信する。ＡＴＭ２００では、このデータに基づいて所定の取引処理が行われる。非接触ＩＣカード５０との通信が終了すると（ステップＳ８）、モータ制御部１５はモータ１６を逆転駆動し、搬送ローラ４、５が逆回転して非接触ＩＣカード５０を排出方向へ搬送する（ステップＳ９）。そして、非接触ＩＣカード５０をカード挿入口２から返却して（ステップＳ１０）、処理を終了する。
【００３０】
次に、磁界強度が「弱」と判定された場合は、正常に通信を行えないので、タイマ１４（図２）をオフ状態にした後（ステップＳ１１）、非接触ＩＣカード５０が非取扱いカードまたは故障カードであって使用不可と判断し、これを上位装置であるＡＴＭ２００へ通知する（ステップＳ１２）。具体的には、使用不可を示す信号を、上位通信制御部１３を通じてＡＴＭ２００の制御部３９へ送信する。このとき、ＡＴＭ２００では、上記信号を受信したことに基づき、表示部３６に図１０（ｃ）に示したようなメッセージを表示して、カードが使用できないことを利用者に報知する。なお、表示部３６に上記メッセージを表示することに代えて、スピーカ３７から同メッセージを音声で出力してもよい。あるいは、表示と音声とを併用してもよい。その後、モータ制御部１５はモータ１６を逆転駆動し、搬送ローラ４、５が逆回転して非接触ＩＣカード５０を排出方向へ搬送する（ステップＳ９）。そして、非接触ＩＣカード５０をカード挿入口２から返却して（ステップＳ１０）、処理を終了する。
【００３１】
次に、磁界強度が「中」と判定された場合は、非接触ＩＣカード５０が図７（ａ）のような状態にあって、通信が不安定な状態なので、以下のような処理を行う。まず、タイマ１４のオン・オフ状態を判定する（ステップＳ１３）。カード挿入が初回の場合は、タイマ１４はオフであり、カードの逆方向挿入を指示する（ステップＳ１４）。具体的には、カードの逆方向挿入を要求するための信号を、上位通信制御部１３を通じてＡＴＭ２００の制御部３９へ送信する。このとき、ＡＴＭ２００では、上記信号を受信したことに基づき、表示部３６に図１０（ａ）に示したようなメッセージを表示して、カードを逆方向に挿入するよう利用者に報知する。この場合も、表示部３６に上記メッセージを表示することに代えて、スピーカ３７から同メッセージを音声で出力してもよく、また、表示と音声とを併用してもよい。こうして逆方向挿入を指示した後、タイマ１４をオン状態にして計時動作を開始させる（ステップＳ１５）。続いて、モータ制御部１５はモータ１６を逆転駆動し、搬送ローラ４、５が逆回転して非接触ＩＣカード５０を排出方向へ搬送する（ステップＳ９）。そして、非接触ＩＣカード５０をカード挿入口２から返却して（ステップＳ１０）、処理を終了する。
【００３２】
図９は、タイマ１４の動作を示したフローチャートである。この図９の手順は、図８のステップＳ１５においてタイマ１４がオンになることでスタートし、スタート後は、図８の手順と並行して実行される。タイマ１４がオンすると、時間をカウントする計時動作が開始される（ステップＳ２１）。以後は、上位装置であるＡＴＭ２００からタイマオフの指示があるか否かを監視し（ステップＳ２２）、ＡＴＭ２００において取引処理が取り消されたり、電断が発生したりしたことに基因してタイマオフの指示があると（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、時間のカウント値を０にリセットして初期化し（ステップＳ２５）、タイマ１４はオフとなる。
【００３３】
ＡＴＭ２００からタイマオフの指示がない場合は（ステップＳ２２：ＮＯ）、次に、メインフロー（図８）からのタイマオフの指示があるか否かを監視し（ステップＳ２３）、図８のステップＳ６、Ｓ１１、Ｓ１６においてタイマオフの指示がされた場合は（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、時間のカウント値を０にリセットして初期化し（ステップＳ２５）、タイマ１４はオフとなる。
【００３４】
メインフローからのタイマオフの指示がない場合は（ステップＳ２３：ＮＯ）、次に、カウント値が所定値になったか否か、すなわちタイマ１４自身がタイムアップしたか否かを監視し（ステップＳ２４）、タイムアップすれば（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、時間のカウント値を０にリセットして初期化し（ステップＳ２５）、タイマ１４はオフとなる。一方、タイムアップしてなければ（ステップＳ２４：ＮＯ）、ステップＳ２１へ戻って時間のカウントを継続し、以後上述したステップＳ２２〜Ｓ２５の処理を実行する。
【００３５】
次に、前記のように逆方向挿入を指示して非接触ＩＣカード５０を返却した後、利用者がカードを逆方向に挿入した場合の動作につき説明する。図８のステップＳ１０で返却された非接触ＩＣカード５０が、方向を逆にしてカード挿入口２から再挿入されると、非接触ＩＣカード５０を内部に取り込み（ステップＳ１）、所定位置まで搬送して（ステップＳ２）、図１２の状態で停止させた後（ステップＳ３）、アンテナ２５、５９間で通信を開始する（ステップＳ４）。続いて、アンテナ２５の両端の電圧Ｖを測定し、ＣＰＵ１１が磁界強度を判定する（ステップＳ５）。以上のステップＳ１〜Ｓ５の詳細は、前述した通りである。
【００３６】
非接触ＩＣカード５０が逆方向に挿入された結果、図７（ｂ）のようにアンテナ２５、５９の強磁界領域Ｓａ、Ｓｂが重なった状態になると、ステップＳ５での判定結果は「強」となる。したがって、タイマ１４をオフにして（ステップＳ６）、引き続き非接触ＩＣカード５０と通信を行い（ステップＳ７）、カードから読み取ったデータをＡＴＭ２００へ送信する。そして、通信が終了すると（ステップＳ８）、非接触ＩＣカード５０を排出方向へ搬送し（ステップＳ９）、カード挿入口２から返却して（ステップＳ１０）、処理を終了する。
【００３７】
一方、非接触ＩＣカード５０が逆方向に挿入されても、依然としてステップＳ５での判定結果が「中」の場合は、タイマのオン・オフ状態を判別する（ステップＳ１３）。初回のカード挿入において、磁界強度が「中」と判定されステップＳ１５でタイマ１４がオンとなっている場合、タイマ１４がタイムアップするまでの間にカードが逆方向に挿入されると、ステップＳ１３での判定はオンとなる。このときは、タイマ１４をオフにし（ステップＳ１６）、非接触ＩＣカード５０とカードリーダ１００間の通信が正常に行えないと判断して、これを上位装置であるＡＴＭ２００へ通知する（ステップＳ１７）。具体的には、通信異常を示す信号を、上位通信制御部１３を通じてＡＴＭ２００の制御部３９へ送信する。このとき、ＡＴＭ２００では、上記信号を受信したことに基づき、表示部３６に図１０（ｂ）に示したようなメッセージを表示して、カードが使用できないことを利用者に報知する。この場合も、表示部３６に上記メッセージを表示することに代えて、スピーカ３７から同メッセージを音声で出力してもよく、また、表示と音声とを併用してもよい。こうして通信異常を報知した後、モータ制御部１５はモータ１６を逆転駆動し、搬送ローラ４、５が逆回転して非接触ＩＣカード５０を排出方向へ搬送する（ステップＳ９）。そして、非接触ＩＣカード５０をカード挿入口２から返却して（ステップＳ１０）、処理を終了する。
【００３８】
こうして、カードの逆方向挿入が指示された後、非接触ＩＣカード５０が逆方向に挿入されたにもかかわらず、磁界強度が再び「中」と判定されたときは、非接触ＩＣカード５０とカードリーダ１００との間の電磁結合が不十分で正常な通信を行うことができないので、通信異常を通知して非接触ＩＣカード５０を返却することで、その非接触ＩＣカード５０の使用が禁止される。
【００３９】
また、タイマ１４がタイムアップした後にカードが逆方向に挿入された場合は、ステップＳ１３での判定はオフとなり、この場合は、再度カードを逆方向に挿入する指示をして（ステップＳ１４）、以後は前述したステップＳ１５、Ｓ９、Ｓ１０の処理を実行する。
【００４０】
また、カードの逆方向挿入が指示された後、利用者がカードを逆方向に挿入せずに立ち去ったような場合は、タイマ１４がタイムアップしてオフとなるので、その後、新たな利用者がカードを挿入したときに磁界強度が「中」と判定されても、ステップＳ１３での判定はオフとなり、初回からステップＳ１７の通信異常通知がされるという不具合は発生しない。
【００４１】
以上のようにして、上記実施形態においては、図７（ａ）のように非接触ＩＣカード５０の強磁界領域Ｓｂとカードリーダ１００の強磁界領域Ｓａとが重ならずに磁界強度が「中」と判定されても、カードを逆方向に挿入するよう指示することで、利用者に対して非接触ＩＣカード５０を向きを変えて再挿入することを促すことができ、再挿入の結果、図７（ｂ）のように非接触ＩＣカード５０の強磁界領域Ｓｂとカードリーダ１００の強磁界領域Ｓａとが重なれば、非接触ＩＣカード５０とカードリーダ１００との間で正常に通信を行うことが可能となる。
【００４２】
なお、上記実施形態では、カードリーダ１００から上位装置であるＡＴＭ２００へ逆方向挿入を要求するための信号を送って、ＡＴＭ２００の表示部３６に逆方向挿入のメッセージを表示したが、カードリーダ１００自身において、例えばランプ表示等の方法により、利用者に対して逆方向挿入を指示するようにしてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、磁界強度に対して２つの閾値ＬＶ１、ＬＶ２を設けたので、磁界強度が閾値ＬＶ１を超える場合は正常な通信を行い、磁界強度が閾値ＬＶ１と閾値ＬＶ２との間にある場合はカードの逆方向挿入を促し、磁界強度が閾値ＬＶ２を下回る場合は非取扱い媒体や故障媒体のような使用不可のカードと判断してその使用を禁止することができるが、閾値を１つとし、磁界強度が閾値を超える場合は正常な通信を行い、閾値を超えない場合はカードの逆方向挿入を指示するようにしてもよい。
【００４４】
以上述べた実施形態においては、カードリーダ１００として図１２に示した搬送式のものを例に挙げたが、本発明は手動式のカードリーダにも適用することができる。図１１は、本発明が適用される手動式のカードリーダ１０１の一例を示した概略構成図である。（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図を表している。図１１において、カードリーダ１０１には、非接触ＩＣカード５０が所定位置まで挿入されたことを検出するスイッチ７０が設けられている。このスイッチ７０は本発明における検出手段を構成する。２４ａはプリント基板であって、非接触ＩＣカード５０と対向する面には、コイルからなるアンテナ２５ａがプリントパターンにより形成されている。
【００４５】
非接触ＩＣカード５０がカードリーダ１０１に挿入され、カードの先端がスイッチ７０と当接すると、スイッチ７０がオン状態となって、非接触ＩＣカード５０が所定位置まで挿入されたことが検出される。このとき、図示しないロック機構により、非接触ＩＣカード５０の引抜きが阻止される。スイッチ７０によりカード挿入が検出されると、非接触ＩＣカード５０のアンテナ５９とカードリーダ１０１のアンテナ２５ａとの間で通信が開始される。本実施形態の動作は、カードの取り込みおよび返却が手動で行われる点を除き、前述した搬送式のカードリーダ１００の場合と基本的に同じであるので、その詳細な説明は省略する。なお、カードを返却する場合はロック機構を解除して、非接触ＩＣカード５０を手で引抜き可能とする。また、ロック機構はなくてもよい。
【００４６】
上記各実施形態では、非接触ＩＣカード５０の挿入方向を逆にして再挿入する例を挙げたが、非接触ＩＣカード５０のアンテナ５９の形状、およびカードリーダ１００のアンテナ２５の形状によっては、非接触ＩＣカード５０の表と裏を逆にすることで通信が可能となる場合もあるので、カードの表裏を逆にして再挿入するようにしてもよい。
【００４７】
また、上記各実施形態では、非接触ＩＣカード５０に記録されている情報を読み取るカードリーダを例に挙げたが、本発明は、非接触ＩＣカード５０に記録されている情報を読み取る機能に加えて、非接触ＩＣカード５０に情報を書き込む機能を備えたカードリーダライタにも適用することができる。
【００４８】
また、上記各実施形態では、取引処理装置としてＡＴＭを例に挙げたが、本発明はこれに限らず、ＣＤ（現金自動支払機）、券売機、定期券発行機、精算機などの取引処理装置にも適用することが可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、受信した磁界強度が十分でない場合に非接触記録媒体の逆方向挿入を指示するようにしたので、磁界分布の偏った非接触記録媒体が用いられた場合でも、媒体が向きを変えて再挿入されることで磁界強度が閾値を超えるに至れば、非接触記録媒体と読取装置との間で正常に通信を行うことが可能となり、非接触記録媒体の情報を正確に読み取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したシステムの概略構成図である。
【図２】カードリーダの電気的構成を示したブロック図である。
【図３】非接触ＩＣカードの電気的構成を示したブロック図である。
【図４】ＡＴＭのブロック図である。
【図５】アンテナを示す図である。
【図６】磁界強度に対する閾値を説明する図である。
【図７】本発明の原理を説明する図である
【図８】カードリーダの動作を示したフローチャートである。
【図９】タイマの動作を示したフローチャートである。
【図１０】ＡＴＭの表示部に表示されるメッセージの例である。
【図１１】他の実施形態によるカードリーダの概略構成図である。
【図１２】非接触式カードリーダの概略構成図である。
【図１３】アンテナによる磁界分布を示した図である。
【図１４】非接触ＩＣカードにおける磁界分布のパターンを示した図である。
【図１５】カードリーダの磁界分布と非接触ＩＣカードの磁界分布との相対関係を示した図である。
【符号の説明】
４搬送ローラ
５搬送ローラ
１４タイマ
１６モータ
１７カード位置センサ
２５アンテナ
３６表示部
３７スピーカ
５０非接触ＩＣカード
５９アンテナ
１００非接触式カードリーダ
２００ＡＴＭ
ＬＶ１閾値
ＬＶ２閾値[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for performing communication by electromagnetically coupling with a non-contact recording medium and reading information recorded on the recording medium.
[0002]
[Prior art]
FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing an example of a non-contact card reader. (A) is a side view, and (b) is a plan view. 12, reference numeral 100 denotes a non-contact type card reader (hereinafter, simply referred to as a card reader), 1 denotes a main body of the card reader 100, 2 denotes a card insertion slot, and 50 denotes a non-contact type card inserted from the card insertion slot 2 into the main body 1. It is a contact IC card. Transport rollers 4 and 5 for transporting the non-contact IC card 50 and sensors 17a to 17d for detecting the position of the non-contact IC card 50 to be transported are provided inside the main body 1. The transport rollers 4 and 5 are driven to rotate by a motor (not shown), and transport the non-contact IC card 50 rightward or leftward in the figure according to forward or reverse rotation of the motor. Reference numerals 17a to 17d denote photosensors each formed of, for example, a set of a light projecting element and a light receiving element, and detect a card position by blocking light from the light projecting element to the light receiving element by the non-contact IC card 50. I do. A magnetic head 6 is provided when the non-contact IC card 50 has a magnetic stripe such as a magnetic card. Reference numeral 24 denotes a printed circuit board, and on a surface facing the non-contact IC card 50, an antenna 25 formed of a coil is formed by a printed pattern. The antenna 25 communicates with an antenna (not shown) provided in the non-contact IC card 50 when the non-contact IC card 50 inserted from the card insertion slot 2 is transported to a predetermined position and stopped. The information recorded on the IC card 50 is read without contact.
[0003]
Such a non-contact card reader is described in, for example, Patent Documents 1 and 2 below. In the card reader of Patent Literature 1, the space occupied by the antenna unit is reduced by arranging the antenna unit for transmitting and receiving data to and from the non-contact IC card in a direction substantially orthogonal to the card transport surface. The device is downsized. Further, in the card reader disclosed in Patent Document 2, the amount of deviation from a predetermined position of the non-contact IC card is detected based on a change in the voltage of the coil, and the card transport unit is controlled in accordance with the amount of deviation. The non-contact IC card is positioned so that the amount falls within the allowable range.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-148933 A
[Patent Document 2]
JP-A-10-240879
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described in the above patent document, the non-contact IC card includes an antenna for communicating with an antenna of a card reader, and both antennas are electromagnetically coupled to each other to transmit data between the two. Transmission and reception are performed. Therefore, in order for the card reader to accurately read the information recorded on the non-contact IC card, it is required that the electromagnetic coupling between both antennas is sufficient.
[0006]
By the way, as shown in FIG. 13A, the magnetic field distribution by the antenna 25 formed on the printed circuit board 24 of the card reader 100 is not uniform, and the magnetic field intensity increases from the antenna 25 to the periphery, and becomes strong → medium → weak. And change. On the other hand, as shown in FIG. 13B, the non-contact IC card 50 has a built-in antenna 59 composed of a coil. However, the magnetic field distribution of the antenna 59 is not uniform and goes from the antenna 59 to the periphery. Accordingly, the magnetic field intensity changes from strong to medium to weak.
[0007]
FIG. 14 is a diagram showing various patterns of the magnetic field distribution in the non-contact IC card 50. Sb is a region having a strong magnetic field strength (hereinafter referred to as a strong magnetic field region), Mb is a region having a medium magnetic field strength (hereinafter referred to as a medium magnetic field region), and Wb is a region having a weak magnetic field strength (hereinafter referred to as a weak magnetic field region). Each is shown. 14A shows a card in which the strong magnetic field region Sb extends over a wide range, FIG. 14B shows a card in which the range of the strong magnetic field region Sb is narrow, and FIGS. 14C and 14D show cards in which the range of the strong magnetic field region Sb is biased. is there.
[0008]
FIG. 15 is a diagram showing a relative relationship between a magnetic field distribution by the antenna 25 of the card reader 100 and a magnetic field distribution by the antenna 59 of the non-contact IC card 50. Sa, Ma, and Wa are magnetic field distributions by the antenna 25 on the card reader side, where Sa indicates a strong magnetic field area, Ma indicates a medium magnetic field area, and Wa indicates a weak magnetic field area. In FIG. 15A, a non-contact IC card 50 is a card having the magnetic field distribution pattern of FIG. 14A. In this case, since the strong magnetic field region Sb of the non-contact IC card 50 is wide, it overlaps with the strong magnetic field region Sa of the card reader 100 to ensure a sufficient electromagnetic coupling state. On the other hand, in FIG. 15B, the non-contact IC card 50 is a card having the magnetic field distribution pattern of FIG. 14C. In this case, the strong magnetic field region Sb of the non-contact IC card 50 is biased, and there is no portion that overlaps with the strong magnetic field region Sa of the card reader 100, so that the electromagnetic coupling state is insufficient. This is the same when the non-contact IC card 50 having the magnetic field distribution pattern shown in FIG. 14D is used. When the non-contact IC card 50 having the magnetic field distribution pattern shown in FIG. 14B is used, the strong magnetic field region Sb of the card slightly overlaps with the strong magnetic field region Sa of the card reader 100, but FIG. The state of electromagnetic coupling is not sufficient compared to the case of ()).
[0009]
As can be seen from the above, in order to secure a sufficient electromagnetic coupling state with the antenna 25 of the card reader 100, the non-contact IC card 50 of FIG. is there. However, since the non-contact IC card 50 includes not only the antenna 59 but also an IC chip including a modulation circuit, a demodulation circuit, a CPU, a memory, and the like, the size and the position of the antenna 59 depend on the size and the position thereof. There are many non-contact IC cards having a magnetic field distribution as shown in FIGS. 14 (b) to (d). For this reason, when these non-contact IC cards 50 are inserted into the card reader 100 of FIG. 12, the electromagnetic coupling between the antennas becomes insufficient and accurate reading of information from the non-contact IC cards 50 becomes impossible. There was a fear.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a non-contact recording medium capable of accurately reading information even when a non-contact recording medium having a biased magnetic field distribution is used. To provide a reading device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The reading device according to the present invention is a device that communicates with a non-contact recording medium and reads information recorded on the recording medium, and an antenna that performs electromagnetic coupling and communication with the inserted non-contact recording medium, Determining means for determining whether the magnetic field intensity received by the antenna exceeds a predetermined threshold. If the determining means determines that the magnetic field intensity exceeds a predetermined threshold, the information read from the non-contact recording medium is output to the host device. If the determination unit determines that the magnetic field intensity does not exceed the predetermined threshold, the non-contact recording medium is returned and an instruction to insert the returned non-contact recording medium in the reverse direction is issued.
[0012]
First, when a non-contact recording medium having a biased magnetic field distribution is inserted into the reading device, the direction of the non-contact recording medium is reversed even if the strong magnetic field region of the recording medium does not overlap with the strong magnetic field region of the reading device. , The strong magnetic field regions on both the medium side and the reader side may overlap. Therefore, when the magnetic field strength does not exceed the predetermined threshold value, the user is instructed to insert the returned non-contact recording medium in the opposite direction, thereby changing the direction of the non-contact recording medium and re-inserting it. If the strong magnetic field areas overlap and the magnetic field strength exceeds the threshold as a result of reinsertion, normal communication can be performed between the non-contact recording medium and the reading device. It becomes.
[0013]
Here, the instruction of backward insertion means, for example, outputting a signal for requesting backward insertion from the reading device to the higher-level device. In this case, the host device inserts the non-contact recording medium in the reverse direction to the user by displaying a message prompting the reverse insertion on the display unit, or outputting a voice prompting the reverse insertion from the speaker. Notify. However, the present invention is not limited to this, and the reading device may give some instruction for prompting insertion in the reverse direction by display or the like. The term “reverse direction” in the present invention includes not only the case where the non-contact recording medium is inserted in the opposite direction but also the case where the non-contact recording medium is upside down.
[0014]
Further, in the present invention, when the non-contact recording medium is inserted in the reverse direction after the non-contact recording medium is inserted in the reverse direction, the magnetic field strength received by the antenna does not exceed the predetermined threshold value again. When it is determined that the communication error has occurred, the non-contact recording medium is returned. In this case, no matter which direction the non-contact recording medium is inserted, the electromagnetic coupling with the reader is insufficient and normal communication cannot be performed. Returning the medium prohibits its use.
[0015]
Further, in the present invention, a first threshold and a second threshold lower than the first threshold are set as the predetermined threshold. Then, when the determination unit determines that the magnetic field intensity exceeds the first threshold, the information read from the non-contact recording medium is output to the host device. When it is determined that the magnetic field strength is equal to or less than the first threshold and equal to or more than the second threshold, the non-contact recording medium is returned and the non-contact recording medium is returned in the reverse direction. If the magnetic field strength is determined to be less than the second threshold value, the non-contact recording medium is notified of being unusable and the non-contact recording medium is returned. By providing two thresholds in this way, normal communication is performed when the magnetic field strength exceeds the first threshold, and when the magnetic field strength is between the first threshold and the second threshold, the medium is reversed. If the direction of insertion is urged and the magnetic field strength falls below the second threshold, it can be determined that the medium is unusable such as an unhandled medium or a failed medium, and its use can be prohibited.
[0016]
Further, in the present invention, a timer is provided which is turned on to start a timekeeping operation after a non-contact insertion of the non-contact recording medium is instructed, and is turned off after a predetermined time has elapsed to initialize a timekeeping value. When the determination unit determines that the magnetic field intensity is equal to or less than the first threshold value and equal to or greater than the second threshold value, if the timer is on, the timer is turned off to notify the communication abnormality and to contact the non-contact recording medium. Is returned. If the timer is off, the non-contact recording medium is commanded to be inserted in the reverse direction, and the non-contact recording medium is returned. According to this, if the user leaves without inserting the recording medium in the reverse direction after the instruction to insert the non-contact recording medium in the reverse direction, the timer times out and turns off, and the new usage When a user inserts a medium, the trouble that the timer is turned on and a communication error is notified is avoided.
[0017]
The present invention can be applied to both a transport type and a manual type reading device. In the case of the transport type, a transport unit for transporting the non-contact recording medium and a detecting unit for detecting the position of the non-contact recording medium transported by the transport unit are provided. Then, the non-contact recording medium is stopped at the predetermined position and communication with the non-contact recording medium is started based on the detection unit detecting that the non-contact recording medium has been conveyed to the predetermined position by the conveying unit. . On the other hand, in the case of the manual type, there is no conveying means, and a detecting means for detecting that the non-contact recording medium has been inserted to a predetermined position is provided. Then, based on the detection of the insertion of the non-contact recording medium into the predetermined position, the communication with the non-contact recording medium is started.
[0018]
Further, a transaction processing device according to the present invention is a transaction processing device equipped with the above-described non-contact recording medium reading device, and is notified to insert the non-contact recording medium in the reverse direction based on a signal from the reading device. Notification means. The notification of the backward insertion can be performed by display, sound, or a combination thereof. Therefore, a display device or a speaker is used as the notification means.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a system to which the present invention is applied. Reference numeral 100 denotes a non-contact type card reader (hereinafter, simply referred to as a card reader), the configuration of which is the same as that shown in FIG. 12, so that FIG. 12 will be referred to as an embodiment of the present invention. . Reference numeral 200 denotes a transaction processing device equipped with the card reader 100. Here, an ATM (Automatic Teller Machine) is used as an example. Reference numeral 50 denotes a non-contact IC card used when conducting a transaction at the ATM 200, which is the same as the non-contact IC card 50 shown in FIG. 12, and constitutes a non-contact recording medium in the present invention.
[0020]
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the card reader 100. In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a CPU as control means for controlling the entire operation of the card reader 100; 12, a storage device including a ROM storing a program of the CPU 11 and a RAM for temporarily storing data; This is a higher-level communication control unit that communicates with the host. Reference numeral 14 denotes a timer which is turned on based on a command from the CPU 11 to start a timekeeping operation, and is turned off after a predetermined time has elapsed to initialize a timekeeping value. Reference numeral 15 denotes a motor control unit, and 16 denotes a motor controlled by the motor control unit 15. The motor 16 and the transport rollers 4 and 5 in FIG. 12 constitute a transport unit in the present invention. Reference numeral 17 denotes a card position sensor for detecting the position of the non-contact IC card 50, which comprises sensors 17a to 17d shown in FIG. This card position sensor 17 constitutes a detecting means in the present invention. Reference numeral 18 denotes a communication control unit that controls communication with the non-contact IC card 50, and includes a modulation circuit 19, an oscillator 20, a driver 21, a demodulation circuit 22, and a filter 23. Reference numeral 25 denotes an antenna, which communicates with an antenna (described later) of the non-contact IC card 50 by electromagnetic coupling.
[0021]
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the non-contact IC card 50. In FIG. 3, reference numeral 51 denotes a CPU as control means for controlling the entire operation of the non-contact IC card 50, and 52, a storage device including a ROM storing a program and the like of the CPU 51 and a RAM temporarily storing data. . Reference numeral 53 denotes a communication control unit which controls communication with the card reader 100, and includes a modulation circuit 54, an oscillator 55, a driver 56, a demodulation circuit 57, and a filter 58. Reference numeral 59 denotes an antenna, which communicates with the antenna 25 of the card reader 100 by electromagnetic coupling.
[0022]
FIG. 4 shows a block diagram of the ATM 200. Reference numeral 31 denotes a card and statement processing unit for processing a card and a statement, and includes the card reader 100 described above. Reference numeral 32 denotes a passbook processing unit that processes a passbook, 33 denotes a bill processing unit that processes bills, and 34 denotes a coin processing unit that processes coins. Reference numeral 35 denotes an input unit for inputting transaction data; 36, a display unit for displaying transaction data and guidance messages; 37, a speaker for providing voice guidance; and 38, a communication unit for communicating with a host computer (not shown). It is. The display unit 36 and the speaker 37 constitute a notification unit in the present invention. Reference numeral 39 denotes a control unit for controlling the entire ATM, which comprises a CPU, a memory, and the like.
[0023]
FIG. 5 is a diagram illustrating an antenna. FIG. 5A shows an antenna 25 of the card reader 100, which is composed of a coil formed in a printed pattern on a substrate as described with reference to FIG. Note that the antenna 25 does not necessarily need to be formed in a printed pattern, and may be a normal coil in which a conductive wire is wound. Reference numeral 26 denotes a capacitor connected to both ends of the antenna 25. FIG. 5B shows an antenna 59 of the non-contact IC card 50. This antenna 59 is also composed of a coil formed of a printed pattern or a wound conductive wire. Reference numeral 60 denotes a capacitor connected to both ends of the antenna 59.
[0024]
When the non-contact IC card 50 is taken into the inside of the card reader 100 as shown in FIG. 12 and the antenna 59 approaches the antenna 25, the coils constituting both antennas are in a state of electromagnetic coupling, and the antennas 25 and 59 are connected. Communication is possible. Then, the non-contact IC card 50 transmits the information recorded in the internal IC from the antenna 59 to the antenna 25, and the antenna 25 receives the information. read. At this time, the voltage V across the antenna 25 in FIG. 5A varies depending on the strength of the electromagnetic coupling, that is, the magnitude of the magnetic field strength received by the antenna 25. In order to classify the magnetic field strength into strong, medium and weak, as shown in FIG. 6, a threshold value LV1 and a threshold value LV2 lower than the voltage V (magnetic field strength) are set. These thresholds LV1, LV2 are stored in the storage device 12 (FIG. 12).
[0025]
In FIG. 6, when the electromagnetic coupling between the antennas 25 and 59 is strong, the voltage V across the antenna 25 exceeds the threshold value LV1 (V> LV1), and the card C in this case can normally communicate with the card reader 100. This is a non-contact IC card that can be used. When the electromagnetic coupling between the antennas 25 and 59 is moderate, the voltage V across the antenna 25 is between the threshold LV1 and the threshold LV2 (LV1 ≧ V ≧ LV2), and the card B in this case is a card reader This is a non-contact IC card in which communication with the IC card 100 becomes unstable. When the electromagnetic coupling between the antennas 25 and 59 is weak, the voltage V between both ends of the antenna 25 is lower than the threshold value LV2 (LV2> V). And a non-contact IC card that cannot be used in the card reader 100.
[0026]
FIG. 7 is a diagram illustrating the principle of the present invention. As shown in FIG. 7A, when the non-contact IC card 50 having a biased magnetic field distribution pattern is taken into the card reader 100, the strong magnetic field region Sb of the non-contact IC card 50 is different from the strong magnetic field region Sa of the card reader 100. Since it does not overlap, it only overlaps a part of the medium magnetic field region Ma and the weak magnetic field region Wa, the electromagnetic coupling becomes insufficient, and the voltage V across the antenna 25 is between the threshold LV1 and the threshold LV2 in FIG. (Equivalent to card B). In this case, as described above, the communication between the non-contact IC card 50 and the card reader 100 becomes unstable, and the information on the non-contact IC card 50 may not be accurately read. According to the present invention, in such a case, the non-contact IC card 50 is returned once, and guidance is provided by display or voice so that the card is inserted in the reverse direction. FIG. 7B shows a state in which the returned non-contact IC card 50 is inserted in the reverse direction and taken into the card reader 100. As can be seen from the figure, as a result of inserting the card in the reverse direction, the strong magnetic field region Sb of the non-contact IC card 50 overlaps with the strong magnetic field region Sa of the card reader 100, and sufficient electromagnetic coupling is obtained. Becomes higher than the threshold value LV1 in FIG. 6 (corresponding to the card C). Therefore, the communication between the non-contact IC card 50 and the card reader 100 is normally performed, and the information on the non-contact IC card 50 can be accurately read.
[0027]
Next, the operation of the card reader 100 according to the present invention will be described in more detail with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 12, when the non-contact IC card 50 is inserted from the card insertion slot 2 and the sensor 17a detects the card insertion, the motor 16 is driven to rotate forward by the motor control unit 15 (FIG. 2), and the transport rollers 4 and 5 rotate. Then, the non-contact IC card 50 is taken in (step S1). Then, the non-contact IC card 50 is transported to the predetermined position by the transport rollers 4 and 5 by rotating the motor 16 forward (step S2). At this time, when the sensors 17b to 17d detect the card position, the sensors 17c and 17d detect the card, and the sensor 17b stops detecting the card, the non-contact IC card 50 is moved to the predetermined position (FIG. 12). Is stopped, the motor 16 is stopped. Thereby, the non-contact IC card 50 stops in the state shown in FIG. 12 (step S3).
[0028]
When the non-contact IC card 50 stops at a predetermined position, communication is started between the antenna 25 of the card reader 100 and the antenna 59 of the non-contact IC card 50 (step S4). That is, a signal for requesting data transmission is transmitted from the modulation circuit 19 and the driver 21 of the communication control unit 18 of the card reader 100 to the non-contact IC card 50 via the antenna 25. In the non-contact IC card 50, when the antenna 59 receives this signal, the CPU 51 decodes the signal via the filter 58 and the demodulation circuit 57 of the communication control unit 53, and in response to this, the signal is stored in the storage device 52. The transmitted data is transmitted from the antenna 59 via the modulation circuit 54 and the driver 56 of the communication control unit 53. This signal is received by the antenna 25 of the card reader 100, and the card reader 100 measures the voltage V across the antenna 25 at this time, and the CPU 11 determines the magnetic field strength based on the measured value (step S5). .
[0029]
If the magnetic field strength is determined to be "strong", communication can be performed normally, so that the timer 14 (FIG. 2) is turned off (step S6), and then communication with the non-contact IC card 50 is performed (step S7). ), The information of the card is read and transmitted to the ATM 200 which is the upper device. That is, the signal received by the antenna 25 from the antenna 59 of the non-contact IC card 50 is demodulated by the demodulation circuit 22 via the filter 23, and the CPU 11 decodes the demodulated signal and sends it to the ATM 200 through the higher-level communication control unit 13. Send data. In the ATM 200, predetermined transaction processing is performed based on this data. When the communication with the non-contact IC card 50 is completed (step S8), the motor control unit 15 drives the motor 16 to rotate in the reverse direction, and the transport rollers 4 and 5 rotate in the reverse direction to transport the non-contact IC card 50 in the discharge direction ( Step S9). Then, the non-contact IC card 50 is returned from the card insertion slot 2 (step S10), and the process is terminated.
[0030]
Next, when the magnetic field strength is determined to be "weak", normal communication cannot be performed, so that the timer 14 (FIG. 2) is turned off (step S11), and then the non-contact IC card 50 Alternatively, it is determined that the card is a failure card and cannot be used, and this is notified to the ATM 200, which is the host device (step S12). More specifically, a signal indicating that use is disabled is transmitted to the control unit 39 of the ATM 200 through the higher-level communication control unit 13. At this time, based on the reception of the signal, the ATM 200 displays a message as shown in FIG. 10C on the display unit 36 to notify the user that the card cannot be used. Note that, instead of displaying the message on the display unit 36, the message may be output as a voice from the speaker 37. Alternatively, the display and the sound may be used together. Thereafter, the motor control unit 15 drives the motor 16 to rotate in the reverse direction, and the transport rollers 4 and 5 rotate in the reverse direction to transport the non-contact IC card 50 in the discharge direction (step S9). Then, the non-contact IC card 50 is returned from the card insertion slot 2 (step S10), and the process is terminated.
[0031]
Next, when the magnetic field strength is determined to be "medium", the non-contact IC card 50 is in a state as shown in FIG. 7A and communication is unstable, so the following processing is performed. . First, the on / off state of the timer 14 is determined (step S13). When the card is inserted for the first time, the timer 14 is off, and an instruction is given to insert the card in the reverse direction (step S14). Specifically, a signal for requesting reverse insertion of the card is transmitted to the control unit 39 of the ATM 200 through the upper communication control unit 13. At this time, based on the reception of the signal, the ATM 200 displays a message as shown in FIG. 10A on the display unit 36 to notify the user to insert the card in the reverse direction. Also in this case, instead of displaying the message on the display unit 36, the message may be output by voice from the speaker 37, or the display and the voice may be used together. After instructing insertion in the reverse direction in this way, the timer 14 is turned on to start the timing operation (step S15). Subsequently, the motor control unit 15 drives the motor 16 to rotate in the reverse direction, and the transport rollers 4 and 5 rotate in the reverse direction to transport the non-contact IC card 50 in the discharge direction (step S9). Then, the non-contact IC card 50 is returned from the card insertion slot 2 (step S10), and the process is terminated.
[0032]
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the timer 14. The procedure of FIG. 9 starts when the timer 14 is turned on in step S15 of FIG. 8, and is executed in parallel with the procedure of FIG. 8 after the start. When the timer 14 is turned on, a time counting operation for counting time is started (step S21). Thereafter, it is monitored whether or not there is a timer-off instruction from the higher-level device ATM 200 (step S22), and the timer-off instruction is issued due to the cancellation of the transaction processing in the ATM 200 or the occurrence of power interruption. If there is (step S22: YES), the time count value is reset to 0 and initialized (step S25), and the timer 14 is turned off.
[0033]
If there is no instruction to turn off the timer from the ATM 200 (step S22: NO), then it is monitored whether there is an instruction to turn off the timer from the main flow (FIG. 8) (step S23), and steps S6 and S11 in FIG. If the timer-off instruction is given in S16 (step S23: YES), the time count value is reset to 0 and initialized (step S25), and the timer 14 is turned off.
[0034]
If there is no instruction to turn off the timer from the main flow (step S23: NO), it is then monitored whether the count value has reached a predetermined value, that is, whether the timer 14 itself has timed out (step S24). If the time is up (step S24: YES), the count value of the time is reset to 0 and initialized (step S25), and the timer 14 is turned off. On the other hand, if the time is not up (step S24: NO), the process returns to step S21 to continue counting the time, and thereafter executes the above-described processes of steps S22 to S25.
[0035]
Next, an operation in the case where the user inserts the card in the reverse direction after returning the non-contact IC card 50 by instructing insertion in the reverse direction as described above will be described. When the non-contact IC card 50 returned in step S10 of FIG. 8 is reinserted from the card insertion slot 2 in the opposite direction, the non-contact IC card 50 is taken in (step S1) and transported to a predetermined position. Then (step S2), after stopping in the state of FIG. 12 (step S3), communication between the antennas 25 and 59 is started (step S4). Subsequently, the voltage V across the both ends of the antenna 25 is measured, and the CPU 11 determines the magnetic field strength (step S5). The details of the above steps S1 to S5 are as described above.
[0036]
When the non-contact IC card 50 is inserted in the reverse direction and the strong magnetic field regions Sa and Sb of the antennas 25 and 59 overlap as shown in FIG. 7B, the determination result in step S5 is “strong”. It becomes. Therefore, the timer 14 is turned off (step S6), the communication with the non-contact IC card 50 is continued (step S7), and the data read from the card is transmitted to the ATM 200. When the communication is completed (step S8), the non-contact IC card 50 is conveyed in the ejection direction (step S9), returned from the card insertion slot 2 (step S10), and the processing is terminated.
[0037]
On the other hand, even if the non-contact IC card 50 is inserted in the reverse direction, if the determination result in step S5 is still "medium", the on / off state of the timer is determined (step S13). In the first card insertion, if the magnetic field strength is determined to be "medium" and the timer 14 is turned on in step S15, if the card is inserted in the reverse direction before the timer 14 times out, the process proceeds to step S13. Is turned on. At this time, the timer 14 is turned off (step S16), it is determined that the communication between the non-contact IC card 50 and the card reader 100 cannot be performed normally, and this is notified to the ATM 200 which is the higher-level device (step S17). . Specifically, a signal indicating a communication abnormality is transmitted to the control unit 39 of the ATM 200 through the upper communication control unit 13. At this time, based on the reception of the signal, the ATM 200 displays a message as shown in FIG. 10B on the display unit 36 to notify the user that the card cannot be used. Also in this case, instead of displaying the message on the display unit 36, the message may be output by voice from the speaker 37, or the display and the voice may be used together. After notifying the communication abnormality in this manner, the motor control unit 15 drives the motor 16 in the reverse direction, and the transport rollers 4 and 5 rotate in the reverse direction to transport the non-contact IC card 50 in the discharge direction (step S9). Then, the non-contact IC card 50 is returned from the card insertion slot 2 (step S10), and the process is terminated.
[0038]
After the instruction to insert the card in the reverse direction is given, when the magnetic field strength is determined to be “medium” again despite the fact that the non-contact IC card 50 is inserted in the reverse direction, the non-contact IC card 50 is Since normal communication cannot be performed due to insufficient electromagnetic coupling with the card reader 100, the use of the non-contact IC card 50 is prohibited by notifying the communication error and returning the non-contact IC card 50. Is done.
[0039]
If the card is inserted in the reverse direction after the timer 14 times out, the determination in step S13 is turned off. In this case, an instruction to insert the card in the reverse direction is issued again (step S14). Thereafter, the processing of steps S15, S9, and S10 described above is performed.
[0040]
If the user leaves without inserting the card in the reverse direction after the instruction to insert the card in the reverse direction, the timer 14 times out and turns off. However, even if the magnetic field strength is determined to be "medium" when the card is inserted, the determination in step S13 is turned off, and the problem of notifying the communication abnormality in step S17 from the first time does not occur.
[0041]
As described above, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 7A, the strong magnetic field region Sb of the non-contact IC card 50 and the strong magnetic field region Sa of the card reader 100 do not overlap, and the magnetic field strength is “medium”. Is determined, the user can be prompted to insert the card in the opposite direction, thereby prompting the user to change the direction of the non-contact IC card 50 and reinsert it. As a result of the reinsertion, If the strong magnetic field area Sb of the non-contact IC card 50 and the strong magnetic field area Sa of the card reader 100 overlap as shown in FIG. 7B, normal communication between the non-contact IC card 50 and the card reader 100 is performed. It is possible to do.
[0042]
In the above embodiment, a signal for requesting reverse insertion is sent from the card reader 100 to the ATM 200 which is a higher-level device, and a message of reverse insertion is displayed on the display unit 36 of the ATM 200. In this case, the user may be instructed to insert in the reverse direction by, for example, displaying a lamp.
[0043]
Further, in the above embodiment, since two thresholds LV1 and LV2 are provided for the magnetic field strength, normal communication is performed when the magnetic field strength exceeds the threshold LV1, and the magnetic field strength is set between the threshold LV1 and the threshold LV2. In some cases, the card is urged to be inserted in the reverse direction. When the magnetic field intensity is lower than the threshold LV2, the card can be determined to be an unusable card such as an unhandled medium or a failed medium, and its use can be prohibited. If the magnetic field strength exceeds the threshold value, normal communication may be performed, and if the magnetic field strength does not exceed the threshold value, the card may be instructed to be inserted in the reverse direction.
[0044]
In the embodiment described above, the transport type shown in FIG. 12 has been described as an example of the card reader 100, but the present invention can also be applied to a manual type card reader. FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing an example of a manual card reader 101 to which the present invention is applied. (A) is a side view, and (b) is a plan view. 11, the card reader 101 is provided with a switch 70 for detecting that the non-contact IC card 50 has been inserted to a predetermined position. This switch 70 constitutes the detecting means in the present invention. Reference numeral 24a denotes a printed circuit board, and on a surface facing the non-contact IC card 50, an antenna 25a composed of a coil is formed by a printed pattern.
[0045]
When the non-contact IC card 50 is inserted into the card reader 101 and the leading end of the card contacts the switch 70, the switch 70 is turned on, and it is detected that the non-contact IC card 50 has been inserted to a predetermined position. . At this time, the non-contact IC card 50 is prevented from being pulled out by a lock mechanism (not shown). When the card insertion is detected by the switch 70, communication between the antenna 59 of the non-contact IC card 50 and the antenna 25a of the card reader 101 is started. The operation of the present embodiment is basically the same as that of the above-described transport type card reader 100 except that the taking in and returning of the card are performed manually, and thus the detailed description thereof is omitted. When returning the card, the lock mechanism is released and the non-contact IC card 50 can be pulled out by hand. Further, the lock mechanism need not be provided.
[0046]
In each of the above embodiments, an example was described in which the insertion direction of the non-contact IC card 50 was reversed and re-inserted, but depending on the shape of the antenna 59 of the non-contact IC card 50 and the shape of the antenna 25 of the card reader 100, In some cases, communication can be made possible by reversing the front and back of the non-contact IC card 50. Therefore, the card may be reversed and reinserted.
[0047]
Further, in each of the above embodiments, the card reader that reads information recorded on the non-contact IC card 50 has been described as an example. Thus, the present invention can be applied to a card reader / writer having a function of writing information to the non-contact IC card 50.
[0048]
Further, in each of the above embodiments, the ATM is taken as an example of the transaction processing device, but the present invention is not limited to this, and the transaction processing of a CD (cash vending machine), a ticket vending machine, a commuter pass issuing machine, a checkout machine, etc. It is also possible to apply to a device.
[0049]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the strength of the received magnetic field is not sufficient, the non-contact recording medium is instructed to be inserted in the reverse direction. Therefore, even when a non-contact recording medium having a biased magnetic field distribution is used, the medium is oriented in the same direction. If the magnetic field strength exceeds the threshold value due to reinsertion with changing the non-contact recording medium, it becomes possible to perform normal communication between the non-contact recording medium and the reading device, and accurately read the information of the non-contact recording medium. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a system to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the card reader.
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the non-contact IC card.
FIG. 4 is a block diagram of an ATM.
FIG. 5 is a diagram showing an antenna.
FIG. 6 is a diagram illustrating a threshold value for a magnetic field intensity.
FIG. 7 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the card reader.
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the timer.
FIG. 10 is an example of a message displayed on the display unit of the ATM.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a card reader according to another embodiment.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a non-contact type card reader.
FIG. 13 is a diagram showing a magnetic field distribution by an antenna.
FIG. 14 is a diagram showing a pattern of a magnetic field distribution in the non-contact IC card.
FIG. 15 is a diagram showing a relative relationship between a magnetic field distribution of a card reader and a magnetic field distribution of a non-contact IC card.
[Explanation of symbols]
4 Transport rollers
5 Transport rollers
14 Timer
16 motor
17 Card position sensor
25 Antenna
36 Display
37 speakers
50 Non-contact IC card
59 antenna
100 Non-contact card reader
200 ATM
LV1 threshold
LV2 threshold

Claims

A device that communicates with a non-contact recording medium and reads information recorded on the recording medium,
An antenna that performs communication by electromagnetic coupling with the inserted non-contact recording medium, and a determination unit that determines whether the magnetic field strength received by the antenna exceeds a predetermined threshold,
If the determination unit determines that the magnetic field intensity exceeds a predetermined threshold, the information read from the non-contact recording medium is output to the host device,
When the determination unit determines that the magnetic field strength does not exceed the predetermined threshold, the non-contact recording medium is characterized by instructing reverse insertion of the non-contact recording medium and returning the non-contact recording medium. Reader.

The non-contact recording medium reading device according to claim 1,
After the non-contact recording medium is instructed to insert in the reverse direction, when the non-contact recording medium is inserted in the reverse direction, when it is determined that the magnetic field strength received by the antenna does not exceed the predetermined threshold again, A non-contact recording medium reading device, which notifies a communication abnormality and returns the non-contact recording medium.

A device that communicates with a non-contact recording medium and reads information recorded on the recording medium,
An antenna that performs communication by electromagnetically coupling with the inserted non-contact recording medium, and a determination unit that determines whether the magnetic field strength received by the antenna exceeds a predetermined threshold,
A first threshold value and a second threshold value lower than the first threshold value are set for the magnetic field intensity received by the antenna,
If the determination unit determines that the magnetic field strength exceeds the first threshold, the information read from the non-contact recording medium is output to a higher-level device,
If the magnetic field intensity is determined to be less than or equal to the first threshold and greater than or equal to the second threshold by the determination means, the non-contact recording medium is returned while instructing the reverse insertion of the non-contact recording medium,
When the magnetic field intensity is determined to be less than the second threshold value by the determination means, the non-contact recording medium is notified of being unusable, and the non-contact recording medium is returned.

The non-contact recording medium reading device according to claim 3,
A timer is provided, which is turned on after the backward insertion of the non-contact recording medium is instructed to start the timekeeping operation, and is turned off after a predetermined time has elapsed to initialize the timekeeping value,
When the magnetic field intensity is determined to be equal to or less than the first threshold value and equal to or greater than the second threshold value by the determination means, if the timer is on, the timer is turned off to notify a communication abnormality, and the non-contact recording medium is A non-contact recording medium reading apparatus, wherein the non-contact recording medium is returned and the non-contact recording medium is returned when the timer is off.

The reading device for a non-contact recording medium according to any one of claims 1 to 4,
The reading device is a transport-type reading device, comprising a transport unit that transports the non-contact recording medium, and a detecting unit that detects a position of the non-contact recording medium that is transported by the transport unit,
The non-contact recording medium is stopped at the predetermined position and communication with the non-contact recording medium is started based on the detection unit detecting that the non-contact recording medium has been conveyed to the predetermined position by the conveying unit. A non-contact recording medium reading device.

The reading device for a non-contact recording medium according to any one of claims 1 to 4,
The reading device is a manual reading device, including a detection unit that detects that the non-contact recording medium has been inserted to a predetermined position,
An apparatus for reading a non-contact recording medium, wherein communication with the non-contact recording medium is started based on the detection of the insertion of the non-contact recording medium into the predetermined position by the detection means.

A transaction processing apparatus equipped with the non-contact recording medium reader according to any one of claims 1 to 6,
A transaction processing apparatus, comprising: a notifying unit for notifying a non-contact recording medium to be inserted in a reverse direction based on a signal from the reading device.