JP2005078133A - カード位置検出方法およびカードリーダ - Google Patents

Abstract

【課題】 発光素子と受光素子とに基づく挿入カードの位置検出に不都合が生じた場合であっても、コストアップに繋がる部品（機械式センサ）を設置することなく挿入されたカードの位置を検出でき、ひいてはデータの適切な送受信を行うことが可能なカード位置検出方法およびカードリーダを提供する。
【解決手段】 発光素子と受光素子６ｄとから構成されるフォトセンサといったカード位置検出センサに依存することなく、カード搬送路２内にあるカードが、磁気ヘッド７と接触又は離間する際に生じる電気的ノイズに基づく磁気回路ノイズを用いることで、そのカードの位置を検出することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁気ヘッドを備えるカードリーダに取り込まれたカードの位置を検出するカード位置検出方法に関するものであって、特に、その磁気ヘッドを利用することによってカードの位置を検出するものである。

従来より、銀行等の金融機関で使用され、キャッシュレスや個人認証などを実現するカードとして、プラスチック基板表面に磁気ストライプが形成された磁気カードや、プラスチック基板内部に集積回路チップが埋設されたＩＣカードがある。そして、この磁気カードに対する磁気データの記録再生、或いはこのＩＣカードに対する電子データの送受信は、カードリーダ（カードリーダライタを含む）なる装置によって行われる。

カードリーダは、磁気カード或いはＩＣカードを、カード搬送口からカード搬送路内へ取り込み、駆動ローラによってカード搬送路内の所定の位置まで搬送させながら磁気データの記録再生を行い、或いは、その所定の位置に静止させた上で、磁気データ或いは電子データの送受信を行っている。

ここで、カードリーダに挿入されたカード（以下、本明細書では「挿入カード」という。）を所定の位置まで搬送すべき搬送量は、カード搬送路内における挿入カードの位置を検出することによって求められる。

より具体的には、図７を用いて説明する。図７は、従来のカード位置検出方法についての説明図であり、（ａ）は、カード搬送路内の所定の位置まで搬送される前の状態を示し、（ｂ）は、カード搬送路内の所定の位置まで搬送された後の状態を示している。

図７において、カードリーダ１００は、挿入カード１０１と磁気データの記録再生或いは電子データの送受信を行うデータ送受信手段１０２と、互いに対向して配置された発光素子１０３（例えば、フォトダイオード）と受光素子１０４（例えば、フォトトランジスタ）と、を備えている。ここで、データ送受信手段１０２は、挿入カード１０１が磁気カードである場合には磁気ヘッド、挿入カード１０１が接触式ＩＣカードである場合にはＩＣ接点（ＩＣ接点を含むＩＣ接点ブロック機構）、挿入カード１０１が非接触式ＩＣカードである場合にはアンテナ（アンテナコイル）となる。

図７（ａ）において、挿入カード１０１が、発光素子１０３と受光素子１０４とを結ぶ光路上に達すると、発光素子１０３から出射された光（例えば、赤外光）は、挿入カード１０１によって遮られ、受光素子１０４まで到達しなくなる。このため、受光素子１０４の受光量の変化を検出することによって、カード搬送路内における挿入カード１０１の位置を検出でき、その結果、カード搬送を制御するエンコーダによって、挿入カード１０１を所定の位置まで搬送することができる（図７（ｂ））。

特開２００２−１０９４８３（段落［０００６］）

しかしながら、上記受光素子１０４が何らかの要因により故障した場合には、受光素子１０４の受光量の変化を検出することができなくなることから、挿入カード１０１の位置を検出することができなくなる。その結果、上記エンコーダによるカウント開始が出来ないため、挿入カード１０１を所定の位置まで搬送できず、挿入カード１０１に対するデータの適切な送受信が不可能になる。

この点、予め代替センサとして機械式センサをカードリーダ１００に設置しておき、この機械式センサに基づく挿入カード１０１の位置検出と、受光素子１０４に基づく挿入カード１０１の位置検出と、の二重検出によって挿入カード１０１の位置を検出するという方策を講じることも考えられる。しかし、かかる検出方法では、機械式センサを設置する分だけ製造コストが嵩み、また、挿入カード１０１と機械式センサとが毎回接触することに起因して、挿入カード１０１の傷が増えてしまうといった問題が新たに生ずる。

また、上記受光素子１０４が故障していなくても、例えば、パンチ穴が開けられて挿入カード１０１の一部が欠落していたり、また、挿入カード１０１の一部（又は全部）が透明である場合には、発光素子１０３から出射された光を遮るタイミングがずれて、受光素子１０４の受光量の変化が不規則となることから、挿入カード１０１の位置を正確に検出できなくなり、ひいては挿入カード１０１とのデータの適切な送受信が不可能になる。

そして、このように、挿入カード１０１の位置検出に支障を生じたカードは、この挿入カードを不正常なカードであると判断して、カードの排出動作が行われる又はカードリーダ１００内に滞留することとなり、取引の迅速性が図れなくなっていた。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、発光素子１０３と受光素子１０４とに基づく挿入カード１０１の位置検出に不都合が生じた場合であっても、カード寿命に変化を与えコストアップに繋がる部品（機械式センサ）を設置することなく、挿入カード１０１の位置を検出でき、ひいては正常動作（データの適切な送受信）することが可能なカード位置検出方法およびカードリーダを提供することにある。

以上のような課題を解決するために、本発明は、受光素子等のカード位置検出センサに依存することなく、カード搬送路内に搬送中の挿入カードが、磁気ヘッドと接触又は離間する際に生じる電気的ノイズに基づく磁気回路ノイズを用いることで、その挿入カードの位置を検出することを特徴とする。

より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。

（１） カード搬送路に配置された磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドのギャップ形成面に当接して対向する、導電性材料から形成された対向部材と、を備えるカードリーダに取り込まれたカードの位置を検出するカード位置検出方法において、搬送中のカードと前記磁気ヘッドとの接触時又は離間時に前記磁気ヘッドと前記対向部材との間で生じる電気的ノイズに基づく磁気回路ノイズを用いることによって、そのカードの位置を検出することを特徴とするカード位置検出方法。

本発明によれば、磁気ヘッドと、導電性材料から形成されその磁気ヘッドのギャップ形成面に当接して対向する対向部材と、を備えるカードリーダに取り込まれた挿入カードの位置を検出するカード位置検出方法において、その挿入カードは、カード搬送路内を搬送されている最中に磁気ヘッドと接触し、その後磁気ヘッドと離間するが、かかる接触時又は離間時に生じる電気的ノイズに基づく磁気回路ノイズを検知することによって、その挿入カードの位置を検出することとしたから、受光素子等のカード位置検出センサに依存することなく、その挿入カードの位置を検出することができる。

従って、受光素子等のカード位置検出センサが何らかの要因により故障した場合であっても、挿入カードの位置を検出することができ、その結果、挿入カードを所定の位置まで搬送することができ、ひいては挿入カードに対してデータの適切な送受信が可能となる。

また、受光素子等のカード位置検出センサの故障を憂慮し、予め代替センサとして機械式センサをカードリーダに設置する必要がないことから、接触摩擦に起因した挿入カードの磨耗を防ぐことができ、加えて製造コストの上昇を防ぐことができる。

さらに、従来は、受光素子等のカード位置検出センサが故障していなくても、例えば挿入カードの一部が欠落していたり、透明であったりして、受光素子の受光量の変化を検出する従来のカード位置検出方法ではその挿入カードの位置を正確に検出できない場合があったが、本発明によれば、カード位置検出センサに依存することなく、その挿入カードの位置を検出することができ、その結果、挿入カードを所定の位置まで搬送することができ、ひいては挿入カードに対してデータの適切な送受信が可能となる。

このように、従来は、カードの位置を検出するためのカード位置検出センサを備えたカードリーダによってカードの位置検出を行っていたが、本発明によれば、カード位置検出センサによらずに、カードと磁気データの送受信を行う機能を有する磁気ヘッドを利用して、かかる磁気ヘッドと搬送中のカードとによって生じる磁気回路ノイズを用いることによってカードの位置検出を可能としたものである。

（２） 前記磁気ヘッドのヘッドケースと前記対向部材とは電気的に接続され、前記ヘッドケースと前記対向部材との間で通電状態にされていることを特徴とするカード位置検出方法。

本発明によれば、磁気ヘッドのヘッドケースと上述した対向部材とをカードリーダに設けられた電源に接続して電気的に接続させ、そのヘッドケースと対向部材との間を通電状態（導通状態）にすることとしたから、磁気ヘッドと対向部材との間で生じる電気的ノイズの発生を助長することができる。

従って、搬送中のカードと磁気ヘッドとの接触時又は離間時に、電気的ノイズを安定的に発生させることができ、その結果、この電気的ノイズに基づく磁気回路ノイズを用いたカード位置検出方法の信頼性を高めることが可能となる。

（３） 前記カードリーダは、カードの位置を検出するカード位置検出センサを備え、前記カード位置検出センサによるカードの位置検出が不能状態にある場合に、前記磁気回路ノイズを用いてカードの位置を検出することを特徴とするカード位置検出方法。

本発明によれば、上述したカードリーダは、挿入カードの位置を検出するカード位置検出センサ（例えば、フォトセンサ）を備えており、このカード位置検出センサによる挿入カードの位置検出ができない場合にのみ、磁気回路ノイズを用いてカードの位置を検出することとしたから、挿入カードと磁気ヘッドとの接触又は離間に起因した挿入カードの磨耗を最小限に抑えつつ、その挿入カードの位置を検出することができ、ひいては挿入カードに対するデータの適切な送受信等を行うことができる。

（４） 前記不能状態は、前記カード位置検出センサが作動しない状態であることを特徴とするカード位置検出方法。

本発明によれば、カード位置検出センサが作動しない状態、例えば、カード位置検出センサが故障・破損したり、カード位置検出センサの周辺回路に異常がある状態などのときにおいても、磁気回路ノイズを用いてカードの位置を検出し、挿入カードに対するデータの適切な送受信を行うことができる。

（５） 前記カード位置検出センサはフォトセンサであって、前記不能状態は、前記フォトセンサによるカードの位置検出が不能である状態であることを特徴とするカード位置検出方法。

本発明によれば、上述したカード位置検出センサはフォトセンサであって、フォトセンサによるカードの位置検出が不能である状態、例えば、挿入カードの一部が透明であって、このフォトセンサによってはこの透明カードの位置を適切に検出することができない状態や、挿入カードにパンチ穴が開けられていて、このフォトセンサによる受光量の変化が不規則となってカードの位置検出が正確にできない状態などのときにおいても、磁気回路ノイズを用いてカードの位置を検出し、挿入カードに対するデータの適切な送受信を行うことができる。

（６） （１）から（５）のいずれか記載のカード位置検出方法を用いることによって、カードの位置を検出することを特徴とするカードリーダ。

本発明によれば、従来のカード位置検出センサが故障するなど、何らかの問題が発生した場合に、従来のカード位置検出センサに依存しない磁気ヘッドによる磁気回路ノイズを用いてカードの位置を検出するカード位置検出方法を用いることで暫定的にカードの位置を検出する、という有用性及び信頼性の高いカードリーダを提供することができる。

（７） 前記カード位置検出方法を用いてカードの位置を検出した後に、そのカードの搬送量を測定してカード搬送を制御するエンコーダを備えることを特徴とするカードリーダ。

本発明によれば、上述のカード位置検出方法によりカードの位置を検出した後に、そのカードの搬送量を測定してカード搬送を制御するエンコーダを備えることとしたから、従来のカード位置検出センサが故障するなど、何らかの問題が発生した場合であっても、エンコーダによる制御によって挿入カードを所定の位置まで搬送することができ、ひいては挿入カードに対してデータの適切な送受信が可能となる。

本発明に係るカード位置検出方法およびカードリーダは、挿入カードと磁気ヘッドとの接触時又は離間時に生じる電気的ノイズに基づく磁気回路ノイズを用いて挿入カードの位置を検出する、というカード位置検出センサ（フォトセンサ）に依存しない新規なカード位置検出方法、およびそれを実行するカードリーダであり、カード位置検出センサが故障したり、挿入カードが透明であったりして、カード位置検出センサによるカードの位置検出が不能状態である場合であっても、挿入カードを所定の位置まで搬送することができ、ひいては挿入カードに対してデータの適切な送受信が可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

［カードリーダの構造］
図１は、本発明の実施の形態に係るカードリーダ１の構造を示す平面断面図である。また、図２は、本発明の実施の形態に係るカードリーダ１の構造を示す縦断面図である。なお、図１と図２で構成要素が同じものについては、同符号で示す。

図１及び図２において、本発明の実施の形態に係るカードリーダ１は、挿入カードをカード搬送路２の中に取り込むカード挿入口３と、後述する駆動モータ８が駆動する契機となる信号を送信するプリヘッド４と、カード搬送路側板５に沿って挿入カードの位置を検出することを目的として、図示を省略する発光素子（例えばＬＥＤ）と対向して配置された受光素子（例えばフォトトランジスタ）６ａ〜６ｅと、挿入カードが磁気カードである場合に、その磁気カードと磁気データの送受信を行う磁気ヘッド７と、伝達ベルト９ａ，９ｂ及び駆動軸１０ａ〜１０ｃを介して駆動ローラ１１ａ〜１１ｃを回転駆動する駆動モータ８（図中の点線枠内）と、駆動ローラ１１ａ〜１１ｃと対になっており、挿入カードを挟持するための従動ローラ１１ｄ〜１１ｆと、その他、様々な機械部品・電気部品（図示せず）から構成されている。なお、上記の発光素子と受光素子（６ａ等）とによりフォトセンサが構成されている。

プリヘッド４は、カード挿入口３から挿入カードが取り込まれると、その事実（挿入カードの記録磁性層の有無）を検知し、駆動モータ８を駆動する契機となる信号をカードリーダ１内のＣＰＵ３００に対して送信する。そして、この信号を受信したカードリーダ１内のＣＰＵが駆動モータ８に対して駆動信号を送信することで、挿入カードの引き込み（搬送）が行われる。なお、このプリヘッド４は、カード挿入口３から挿入カードが取り込まれたことを検知できるセンサであればその種類の如何を問わない。例えば、光センサ、磁気センサ、機械式センサなどが挙げられる。

磁気ヘッド７は、磁気カード表面上の磁気ストライプに接触・摺動することによって磁気データの読み書きを行う。より具体的には、磁気ヘッド７は、磁気ギャップ（ギャップスペーサ）を挟んで対向配置された少なくとも一対の磁気コアからなり、一方の磁気コアには再生用コイル、他方の磁気コアには記録用コイルが巻かれ、挿入カードに対してヘッド部が所定のパッド圧で摺接して相対的に移動する。これより、挿入カード（磁気カード）に格納された磁気データを読み取ったり（再生）、挿入カード（磁気カード）に対して新たな磁気データを書き込んだり（記録）することが可能となる。

また、磁気ヘッド７は、そのギャップ形成面がカード搬送路２内に突出するように配置されている。また、磁気ヘッド７に対向して、対向部材７５（図３参照）が配置されている。そして、磁気ヘッド７と対向部材７５とは、カードがない状態で当接されている。より具体的には、図３を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態に係るカードリーダ１における磁気ヘッド７のギャップ形成面７ａがカード搬送路２内に突出する仕組みを説明するための側面図である。なお、図中の符号７１〜７４が示す構成要素は、図１及び図２においては図示していない。

図３において、磁気ヘッド７は、接着剤等によってヘッド支持板７１の一端に固着されており、このヘッド支持板７１によって、挿入カードの厚さ方向に対して揺動自在に支持されている。また、このヘッド支持板７１は、剛性材等で形成されており、挿入カードの進行方向の２箇所に配置された支持部７２ａ，７２ｂによって支持されている。

なお、支持部７２ａ，７２ｂは、磁気ヘッド７のローリング用支持点としての役目を担っており、ヘッド支持板７１が、支持部７２ａ，７２ｂを中心にローリングすることで、挿入カードが湾曲している場合であっても、挿入カードと磁気データの送受信を行うことができる。

ヘッド支持板７１の所定の位置には、半球状の突起部７３が設けられている。また、ヘッド支持板７１の下方には、一枚の板バネ７４が設けられており、その一端は、ヘッド支持板７１と対向する側が凸面の湾曲形状となるように形成されている。そして、板バネ７４は、上記突起部７３を押圧することによって、ヘッド支持板７１を挿入カード側（図３においては上方）に押圧付勢している。その結果、上述のとおりヘッド支持板７１の一端に固着された磁気ヘッド７は、そのギャップ形成面７ａがカード搬送路２内に突出するように配置されることとなる。

カード搬送路２内に突出された磁気ヘッド７のギャップ形成面７ａは、磁気ヘッド７に対向して配置された対向部材７５の対向面７５ａと当接している。そして、カードリーダ１の通電時には、構成機器の配置により各導電性部材に電位差が生じることから、この対向部材７５と、磁気ヘッド７の周囲に設けられたヘッドケース（図示せず）との間に微小電流が流れている。なお、対向部材７５は、例えば銅板や導電性樹脂などの導電性材料や磁気ヘッドのような導電性材料よりなる部品から構成されていれば如何なる材料、部品であっても構わない。

ここで、上述のとおり、カードリーダ１の通電時には、対向部材７５と磁気ヘッド７のヘッドケースとの間は通電（微小電流が流れている）状態となっているが、対向部材７５と、上記ヘッドケースとの間を積極的に（電気的構成により）通電状態にさせてもよい。すなわち、対向部材７５と上記ヘッドケースとをカードリーダ１内に内蔵（或いは外部設置）された電源（図示せず）に接続し、対向部材７５と、上記ヘッドケースとの間を積極的に通電状態にさせてもよい。なお、上記電源の具体例としては、カードリーダ１の駆動用電源や制御用電源などが挙げられる。

なお、図１、２におけるカードリーダ１はＩＣ接点を備えていないが、カードリーダ１はＩＣ接点を備え、搬送カードがＩＣカードである場合には、ＩＣカードとＩＣ接点間で電子データの送受信を行うように構成されていてもよい。また、挿入カードの位置を検出するために、発光素子および受光素子６ａ〜６ｅから構成されるフォトセンサの代わりに機械式（接触式）センサをカードリーダ１に設けてもよい。

また、本実施の形態において、磁気ヘッド７は、そのギャップ形成面がカード搬送路２内に常に突出するように配置されていたが、例えば、ソレノイド等の駆動手段によりギャップ形成面がカード搬送路２から退避されるように構成されていてもよい。このように構成した場合には、後述のようなフォトセンサによる挿入カード２００の位置検出が不能状態である場合にのみ磁気ヘッド７のギャップ形成面をカード搬送路２に突出させて、後述する磁気ヘッド７による挿入カード２００の位置検出ができるようになる。従って、挿入カード２００と磁気ヘッド７との接触又は離間に起因した挿入カード２００及び磁気ヘッド７の磨耗を最小限に抑えつつ、その挿入カード２００の位置を検出することができ、ひいては挿入カード２００に対するデータの適切な送受信等を行うことができる。

［カードリーダの電気的構成］
図４は、本発明の実施の形態に係るカードリーダ１の電気的構成を示すブロック図である。

図４において、挿入カードとのデータの送受信を含め、総合的な電気的制御を司るＣＰＵ３００には、駆動ローラ１１ａ〜１１ｃを回転駆動する駆動モータ８が、駆動モータ８の回転を検出しカード搬送を制御するエンコーダ３０２を介して接続されている。また、磁気カードと磁気データの送受信を行う磁気ヘッド７と、駆動モータ８が駆動する契機となる信号を送信するプリヘッド４と、挿入カードの位置を検出するカード位置検出センサとして図示を省略する発光素子と受光素子６ａ〜６ｅとから構成されるフォトセンサ、のそれぞれが、微小信号出力を増幅する役目を担うアンプ（増幅器）３０６を介してＣＰＵ３００に接続されている。なお、場合によっては、アンプ３０６を介する必要はない。

また、ＣＰＵ３００には、磁気回路ノイズ検出手段３０７と、不能状態判定手段３０８と、カード位置検出手段３０９と、が接続されている。なお、図４において、磁気回路ノイズ検出手段３０７、不能状態判定手段３０８、カード位置検出手段３０９は、ＣＰＵ３００から独立するような電気的構成となっているが、本発明はこれに限定される趣旨ではなく、例えば、ＣＰＵ３００に対し、磁気回路ノイズ検出手段３０７、不能状態判定手段３０８、カード位置検出手段３０９の各機能をもたせるような電気的構成にしてもよい。

磁気回路ノイズ検出手段３０７は、磁気ヘッド７において検知されたパルス状の磁気回路ノイズに基づき、カード位置検出手段３０９に対して磁気ヘッド通過信号を送信する。これを受信したカード位置検出手段３０９は、挿入カードの現在位置を検出し、挿入カードを搬送すべき搬送量を求める。なお、磁気回路ノイズの検出についての詳細は、［磁気回路ノイズの検出］において詳述する。

不能状態判定手段３０８は、フォトセンサによる挿入カードの位置検出が可能か否かを判定するものであり、例えば、受光素子６ａ〜６ｅに対して位置検出要求信号を送信したにも拘わらず、受光素子６ａ〜６ｅからの応答信号を受信しない場合（発光素子又は受光素子が故障している場合等）には、ＣＰＵ３００に対して検出手段切替信号を送信する。これを受信したＣＰＵ３００は、フォトセンサによって挿入カードの位置を検出するのではなく、磁気ヘッド７によって挿入カードの位置を検出するように切り替える。なお、挿入カードの位置検出の切替についての詳細は、［情報処理の流れ］において詳述する。

［磁気回路ノイズの検出］
図５は、挿入カード２００と、磁気ヘッド７と、の接触時又は離間時に生じる磁気回路ノイズを検出する手法についての説明図である。なお、図５（ａ）〜（ｃ）は、挿入カード２００の搬送量に応じたカードリーダ１の平面図であり、図５（ｄ）は、図５（ａ）〜（ｃ）に示す挿入カード２００のカード搬送量に応じた磁気ヘッド７の出力電圧（上段）、及び図５（ａ）〜（ｃ）に示す挿入カード２００のカード搬送量に応じた受光素子６ｄの出力電圧（下段）を示している。また、図５（ｅ）は、その表面上に磁気ストライプ２０１及び外部端子（金属端子）２０２が形成され、磁気データ及び電子データを格納するハイブリッドカード（挿入カード２００）の外観図である。

まず、図５（ａ）において、カード挿入口３から挿入カード２００が取り込まれると（挿入カード２００の裏面と、磁気ヘッド７とが対向するような向きで取り込まれると）、上述したように、プリヘッド４の作用に基づき駆動ローラ１１ａ〜１１ｃが回転駆動し、この挿入カード２００はカード搬送路２内へ引き込まれていく。そして、挿入カード２００の進行方向に対する先端が受光素子６ｄにまで達すると、受光素子６ｄの出力（受光量）が変化（減少）する（図５（ｄ）下段）。

一方で、上記先端は、受光素子６ｄに達するとともに、ギャップ形成面７ａがカード搬送路２内に突出するように配置された磁気ヘッド７にも達する（図５（ａ））。そうすると、磁気ヘッド７と対向部材７５とが離間するため、瞬間的に、磁気ヘッド７と対向部材７５との間で放電（電気的ノイズ）が生じる。そして、この放電（電気的ノイズ）が、磁気回路ノイズＮ_１として磁気ヘッド７から検出されることとなる。この際、磁気ヘッド７の出力はパルス状に変化する（図５（ｄ）上段）。

その後、磁気ヘッド７は、挿入カード２００に対して所定のパッド圧で摺接して相対的に移動する（図５（ｂ））。このとき、挿入カード２００の表面上に形成された磁気ストライプ２０１に格納された磁気データの読み込みが行われるため、磁気ヘッド７から所定の出力電圧が得られる（図５（ｄ）上段）。

最後に、図５（ｃ）において、挿入カード２００の進行方向に対する末端が受光素子６ｄに対向する位置から離反すると、受光素子６ｄの出力（受光量）が変化（増加）する（図５（ｄ）下段）。

一方で、上記末端は、受光素子６ｄから離反するとともに、磁気ヘッド７からも離反する（図５（ｃ））。そうすると、挿入カード２００と、磁気ヘッド７とが離反し、挿入カード２００側に押圧付勢されているヘッド支持板７１に支持された磁気ヘッド７が再び対向部材７５と衝突し、磁気ヘッド７と対向部材７５との間で非通電状態から通電状態に遷移するため、瞬間的に、磁気ヘッド７と対向部材７５との間で電気的ノイズが生じる。そして、この電気的ノイズが、磁気回路ノイズＮ_２として磁気ヘッド７から検出されることとなる。この際、磁気ヘッド７の出力はパルス状に変化する（図５（ｄ）上段）。

ここで、図５（ｄ）によれば、上述した磁気回路ノイズＮ_１,Ｎ_２は、受光素子６ｄの受光量の変化と同期していることが分かる。従って、例えば挿入カード２００の一部が透明であることに起因して、フォトセンサ（発光素子と受光素子６ｄ）による挿入カード２００の位置検出ができない場合であったり、発光素子又は受光素子６ｄの故障により挿入カード２００の位置検出ができない場合であったりしても、磁気ヘッド７において挿入カード２００と磁気ヘッド７との接触時又は離間時に生じる磁気回路ノイズを検知することで、挿入カードを搬送すべき搬送量を求めることができる。すなわち、磁気回路ノイズ検出手段３０７は、磁気ヘッド７において検知されたパルス状の磁気回路ノイズに基づき、カード位置検出手段３０９に対して、挿入カードが磁気ヘッドを通過した旨を示す磁気ヘッド通過信号を送信し、これを受信したカード位置検出手段３０９は、挿入カードの現在位置を検出し、挿入カードを搬送すべき搬送量を求めることができる。これによって、フォトセンサを用いた従来のカード位置検出方法と同様に、挿入カード２００の位置を検出し、挿入カードを所定の搬送量だけ搬送することが可能となる。

なお、図５（ｄ）においては、挿入カード２００の接触時（図５（ａ））又は離間時（図５（ｃ））に生じる磁気回路ノイズＮ_１,Ｎ_２は、互いに異極（＋と−）となっているが、本発明はこれに限定される趣旨ではなく、例えば、両磁気回路ノイズＮ_１,Ｎ_２が、互いに同極（＋と＋、或いは、−と−）となっていてもよい。

また、図５（ｅ）に示す挿入カード２００は、磁気ストライプ２０１及び外部端子２０２を有するハイブリッドカードであるが、本発明はこれに限られず、例えば磁気ストライプ２０１のみが形成された磁気カードや、外部端子のみを有するＩＣカードであっても構わない。特に、挿入カード２００が磁気カードである場合には、磁気ヘッド７は、挿入カード２００の位置検出をしつつ、磁気データの読み書きを行うこととなる（図５（ｄ）参照）。

さらに、上述した挿入カード２００は一般的にはプラスチックカードであるが、挿入カード２００が紙カードであっても、料金表示等のパンチ穴が開いたカードであっても、本発明を適用することは可能である。

［情報処理の流れ］
図６は、本発明の実施の形態に係るカード位置検出方法の情報処理の流れを示すフローチャートである。

図６において、まず、挿入カード２００の取込みが行われる（ステップＳ６１）。より具体的には、カードリーダ１のカード挿入口３にカードが挿入されると、プリヘッド４が駆動モータ８を駆動する契機となる信号を、カードリーダ１内のＣＰＵ３００に対して送信する。これを受信したカードリーダ１内のＣＰＵ３００は、駆動モータ８を駆動する駆動信号を送信し、これを受信した駆動モータ８は、伝達ベルト９ａ，９ｂ及び駆動軸１０ａ，１０ｂを介して駆動ローラ１１ａ，１１ｂを、駆動軸１０ｃを介して駆動ローラ１１ｃを回転駆動する。このようにして、挿入カードの取込が開始される。

次いで、カードリーダ１内のＣＰＵ３００によって、フォトセンサによる挿入カードの位置検出が可能であるか否かが判断される（ステップＳ６２）。より具体的には、カードリーダ１内の不能状態判定手段３０８は、受光素子６ｄに対して位置検出要求信号を送信し、この位置検出要求信号に対する応答信号を受信すれば、フォトセンサによる挿入カードの位置検出は可能であると判定し、フォトセンサによる挿入カードの位置検出を行う（ステップＳ６３）。

一方で、カードリーダ１内の不能状態判定手段３０８は、上記位置検出要求信号に対する応答信号を受信しなければ、発光素子または受光素子６ｄは故障であると判定し、エラーを上位に上げ、上述した磁気ヘッド７による挿入カードの位置検出を行う（ステップＳ６４）。

なお、上記位置検出要求信号に対する応答信号を受信した場合であっても、例えば挿入カードの一部が透明であったり、挿入カードの一部に穴が開いていたりした場合には、フォトセンサによる挿入カードの位置検出が不能となる。従って、かかる場合にも、エラーを上位に上げ、上述した磁気ヘッド７による挿入カードの位置検出が行われる。

次いで、挿入カードの搬送が行われる（ステップＳ６５）。より具体的には、ステップＳ６３或いはステップＳ６４によって検出された挿入カードの位置に基づき、エンコーダ３０２によって駆動モータ８の回転を検出しつつ、挿入カードをデータの適切な送受信ができる所定の位置まで搬送する。その後、挿入カードが所定の位置まで搬送されると、実際にデータの送受信が行われる（ステップＳ６６）。

以上説明したような情報処理によれば、フォトセンサによるカードの位置検出が不能である場合であっても、挿入カードをデータ送受信に必要な所定の位置まで搬送することができる。なお、図６に示すカード位置検出方法の情報処理の流れでは、フォトセンサによる挿入カード２００の位置検出が不可能である場合に磁気ヘッド７を用いて挿入カードの位置検出を行うこととしたが、フォトセンサを全く用いずに磁気ヘッド７のみで挿入カードの位置検出を行ってもよい。

本発明に係るカード位置検出方法およびカードリーダは、挿入カードの一部が欠落していたり、また、挿入カードの一部（又は全部）が透明であるなど、カード位置検出センサ（フォトセンサ）によるカードの位置検出が不能となった場合であっても、既存のハードウェア（磁気ヘッド）を用いることで、暫定的にカードの位置を検出し得るものとして有用である。

本発明の実施の形態に係るカードリーダの構造を示す平面断面図である。 本発明の実施の形態に係るカードリーダの構造を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態に係るカードリーダにおける磁気ヘッドのギャップ形成面がカード搬送路内に突出する仕組みを説明するための側面図である。 本発明の実施の形態に係るカードリーダの電気的構成を示すブロック図である。 挿入カードと、磁気ヘッドとの接触時又は離間時に生じる磁気回路ノイズを検出する手法についての説明図である。 本発明の実施の形態に係るカード位置検出方法の情報処理の流れを示すフローチャートである。 従来のカード位置検出方法についての説明図である。

符号の説明

１ カードリーダ
２ カード搬送路
３ カード挿入口
４ プリヘッド
５ カード搬送路側板
６ａ〜６ｅ 受光素子
７ 磁気ヘッド
７ａ ギャップ形成面
８ 駆動モータ
９ａ，９ｂ 伝達ベルト
１０ａ〜１０ｃ 駆動軸
１１ａ〜１１ｃ 駆動ローラ
７１ ヘッド支持板
７２ａ,７２ｂ 支持部
７３ 突起部
７４ 板バネ
７５ 対向部材
７５ａ 対向面

Claims (7)

1. カード搬送路に配置された磁気ヘッドと、
   前記磁気ヘッドのギャップ形成面に当接して対向する、導電性材料から形成された対向部材と、
   を備えるカードリーダに取り込まれたカードの位置を検出するカード位置検出方法において、
   搬送中のカードと前記磁気ヘッドとの接触時又は離間時に前記磁気ヘッドと前記対向部材との間で生じる電気的ノイズに基づく磁気回路ノイズを用いることによって、そのカードの位置を検出することを特徴とするカード位置検出方法。
2. 前記磁気ヘッドのヘッドケースと前記対向部材とは電気的に接続され、前記ヘッドケースと前記対向部材との間で通電状態にされていることを特徴とする請求項１記載のカード位置検出方法。
3. 前記カードリーダは、カードの位置を検出するカード位置検出センサを備え、
   前記カード位置検出センサによるカードの位置検出が不能状態にある場合に、前記磁気回路ノイズを用いてカードの位置を検出することを特徴とする請求項１又は２記載のカード位置検出方法。
4. 前記不能状態は、前記カード位置検出センサが作動しない状態であることを特徴とする請求項３記載のカード位置検出方法。
5. 前記カード位置検出センサはフォトセンサであって、
   前記不能状態は、前記フォトセンサによるカードの位置検出が不能である状態であることを特徴とする請求項３記載のカード位置検出方法。
6. 請求項１から５のいずれか記載のカード位置検出方法を用いることによって、カードの位置を検出することを特徴とするカードリーダ。
7. 前記カード位置検出方法を用いてカードの位置を検出した後に、そのカードの搬送量を測定してカード搬送を制御するエンコーダを備えることを特徴とする請求項６記載のカードリーダ。
   

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