JP2007025755A - カードリーダ及びカードリーダの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 使い勝手を向上させ、利便性を高めることが可能なカードリーダを提供することにある。また、排他制御が正常になされることによって、機器全体が制御不能に陥るのを防ぐことが可能なカードリーダ及びカードリーダの制御方法を提供することにある。
【解決手段】 ホストコンピュータ等の上位装置２とＵＳＢ接続される回線を複数の回線に分岐させ、ＵＳＢカード（ＵＳＢ−ＩＣＣ）に対しては、分岐されたいずれか一の回線を介してコマンドデータを転送し、非ＵＳＢカード（例えばＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６ＩＣＣ）に対しては、分岐された他の回線を介してコマンドデータに基づきプロトコル変換されたデータを転送することとし、これらのデータを排他的に転送することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カード挿入口より挿入されたカードに対して、ＩＣ接点を介して情報の記録又は再生を行うカードリーダ及びカードリーダの制御方法に関するものであって、特に、使い勝手を向上させて利便性を高めることが可能なものに関する。

従来より、金融機関などで使用され、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、プラスチック基板内部に集積回路チップ（ＩＣチップ）が埋没されると共に、表面にＩＣ端子が配置されたＩＣカード（接触式ＩＣカード）がある。そして、この接触式ＩＣカードに対する情報の記録又は再生は、ＩＣ接点を備えたカードリーダ（本明細書では、「カードリーダライタ」を含む概念とする）によって行われる。

接触式ＩＣカードは、ダイレクトにＵＳＢ（Universal Serial Bus）接続することが不可能なカードと、それが可能なカードとに大別することができる。前者のカードについては、例えば国際規格ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３準拠のＩＣカード（本明細書において、「非ＵＳＢ−ＩＣＣ」或いは「ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣ」と略す）があり、また、後者のカードについては、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ ＦＤＩＳ（Final Draft International Standard） ７８１６−１２準拠のＵＳＢ機能をもったＩＣカード（本明細書において、「ＵＳＢ−ＩＣＣ」と略す）がある。

図７は、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣと通信を行うためのＩＣカードリーダライタ１００の電気的構成を示すブロック図である。図７において、ＩＣカードリーダライタ１００は、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１０４と、ＵＳＢコネクタ１０５と、ＩＣ接点１０６と、から構成され、ＵＳＢ通信回線１１１を介してホストコンピュータ１１０と電気的に接続されている。ＣＰＵ１０１では、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３に準拠したプロトコル解析が行われ、ホストコンピュータ１１０からのコマンドをＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３で定義されたプロトコルに変換し、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１０４では、電気特性の変換が行われ、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣ１１２と通信を行う。なお、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３で定義されたプロトコルには、Ｔ＝０プロトコルやＴ＝１プロトコルなどが存在する。

一方で、図８は、ＵＳＢ−ＩＣＣと通信を行うためのＩＣカードリーダライタ２００の電気的構成を示すブロック図である。図８において、ＩＣカードリーダライタ２００は、ＵＳＢコネクタ２０５と、ＩＣ接点２０６と、両者を接続するＵＳＢ通信回線と、から構成され、カード挿入口に挿入されたＵＳＢ−ＩＣＣ１１３は、このＵＳＢ通信回線及びＵＳＢ通信回線１１１を介してホストコンピュータ１１０と直接通信を行う（例えば特許文献１参照）。

図７と図８を比較すると分かるように、ＩＣカードリーダライタ１００（図７参照）の電気的構成と、ＩＣカードリーダライタ２００（図８参照）の電気的構成とは大きく異なり、例えばＩＣカードリーダライタ２００内には、ＩＣカードリーダライタ１００内では必須のＣＰＵ１０１や７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１０４といったハードウェアが不要となっている。

また、ＩＣカードリーダライタ１００とＩＣカードリーダライタ２００とでは、実際に通信で使用するＩＣ端子も異なっている。図９は、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣ１１２又はＵＳＢ−ＩＣＣ１１３における各ＩＣ端子の配置と名称を示す図である。図９に示すように、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣ１１２又はＵＳＢ−ＩＣＣ１１３の左上には、回路電圧ＶＣＣを供給するためのＣ１と、リセット信号ＲＳＴが入力されるＣ２と、クロック信号ＣＬＫが入力されるＣ３と、例えば差動信号Ｄ＋が入力されるなど予備端子ＡＵＸ１として機能するＣ４と、接地（ＧＮＤ）されるＣ５と、プログラム供給電圧ＶＰＰを供給するためのＣ６と、データ入出力Ｉ／Ｏを行うＣ７と、例えば差動信号Ｄ−が入力されるなど予備端子ＡＵＸ２として機能するＣ８、という８個のＩＣ端子が配置されている。そして、ＩＣカードリーダライタ１００では、接触式ＩＣカードに対し、Ｃ１からＣ８の全８個のＩＣ端子を使用して実際の通信を行う（ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣ１１２に対しては、Ｃ４、Ｃ６及びＣ８を除く５個のＩＣ端子で足りる場合もある）。一方、ＩＣカードリーダライタ２００では、接触式ＩＣカードに対し、Ｃ１，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ８の計４個のＩＣ端子を使用して実際の通信を行う。

このように、ＩＣカードリーダライタ１００（図７参照）とＩＣカードリーダライタ２００（図８参照）とでは、通信方式や電気的構成は勿論のこと、実際に通信で使用する接触式ＩＣカード上のＩＣ端子も異なるものとなっている。

特表２００４−５１１８６５号公報

しかしながら、ＩＣカードリーダライタ１００とＩＣカードリーダライタ２００は、上述したように様々な相違点を有するため互換性が低く、例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣ１１２に対して情報の記録又は再生を行おうとすると、ＩＣカードリーダライタ１００が必要になり、ＵＳＢ−ＩＣＣ１１３に対して情報の記録又は再生を行おうとすると、ＩＣカードリーダライタ２００が必要になっていた。そのため、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣ１１２及びＵＳＢ−ＩＣＣ１１３の２種類の接触式ＩＣカードに対応するためには、ＩＣカードリーダライタも２台用意しなければならず、使い勝手が悪いばかりかＩＣカードリーダライタを市場に設置する際のコスト負担増の要因となっていた。

一方で、ＩＣカードリーダライタ１００（図７参照）とＩＣカードリーダライタ２００（図８参照）の双方がそれぞれもつ機能を、単一のＩＣカードリーダライタにもたせることで、ハイブリッド化することも考えられる。しかし、両機能を単に組み合わせただけのＩＣカードリーダライタでは、場合によっては制御不能に陥る可能性がある。すなわち、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣ１１２に対して情報の記録又は再生を行う際には、ＵＳＢ−ＩＣＣ１１３に対してカード処理を実行しない一方で、ＵＳＢ−ＩＣＣ１１３に対して情報の記録又は再生を行う際には、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣ１１２に対してカード処理を実行しない、といった排他制御が、両機能を単に組み合わせただけのＩＣカードリーダライタでは正常になされない場合も考えられ、かかる場合には、機器全体が制御不能に陥る可能性がある。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、使い勝手を向上させ、利便性を高めることが可能なカードリーダを提供することにある。また、上述した排他制御が正常になされることによって、機器全体が制御不能に陥るのを防ぐことが可能なカードリーダ及びカードリーダの制御方法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、ＵＳＢプロトコルに準拠したＵＳＢカードとの間でデータ通信を行う一方で、非ＵＳＢプロトコルに準拠した非ＵＳＢカードとの間でもデータ通信を行い、これらのデータ通信のうちいずれかを、必要に応じて他方に切り替えることを特徴とする。

より詳細には、本発明は、以下のものを提供する。

（１） カード挿入口より挿入されたカードに対して、ＩＣ接点を介して情報の記録又は再生を行うカードリーダにおいて、ＵＳＢプロトコルに準拠したＵＳＢカードとの間でデータ通信を行うためのＵＳＢ通信回線と、非ＵＳＢプロトコルに準拠した非ＵＳＢカードとの間でデータ通信を行うための非ＵＳＢ通信部と、上位装置からの回線を前記ＵＳＢ通信回線と前記非ＵＳＢ通信部に分岐させる回線分岐手段と、前記ＵＳＢ通信回線と前記非ＵＳＢ通信部との切り替えを行う切り替え部とを有することを特徴とするカードリーダ。

本発明によれば、接触式ＩＣカードに対して情報の記録又は再生を行うことが可能なカードリーダに、ＵＳＢプロトコルに準拠したＵＳＢカードとの間でデータ通信を行うためのＵＳＢ通信回線と、非ＵＳＢプロトコルに準拠した非ＵＳＢカードとの間でデータ通信を行うための非ＵＳＢ通信部と、上位装置からの回線をＵＳＢ通信回線と非ＵＳＢ通信部に分岐させる回線分岐手段と、ＵＳＢ通信回線と非ＵＳＢ通信部との切り替えを行う切り替え部と、を設けることとしたので、回線分岐手段による切り替えによって、ＵＳＢ通信回線と非ＵＳＢ通信部のうちいずれか一方におけるデータ通信のみが有効になる。
従って、カード挿入口に通信方式が異なるＩＣカードが挿入された場合であっても、適切に情報の記録又は再生を行うことができ、その結果、使い勝手を向上させて利便性を高めることができる。

（２） カード挿入口より挿入されたカードに対して、ＩＣ接点を介して情報の記録又は再生を行うカードリーダにおいて、上位装置とＵＳＢ接続される回線を複数の回線に分岐させる回線分岐手段と、前記カードがＵＳＢプロトコルに準拠したＵＳＢカードであるとき、前記回線分岐手段を介して前記上位装置から受信したコマンドデータを前記ＩＣ接点に転送するＵＳＢ転送手段と、前記カードが非ＵＳＢプロトコルに準拠した非ＵＳＢカードであるとき、前記回線分岐手段を介して前記上位装置から受信したコマンドデータに基づいてプロトコル変換されたデータを前記ＩＣ接点に転送する非ＵＳＢ転送手段と、前記ＵＳＢ転送手段の出力又は前記非ＵＳＢ転送手段の出力のうちいずれか一方を有効化させる切り替えを行う出力切替手段と、を備えることを特徴とする（１）記載のカードリーダ。

本発明によれば、カード挿入口より挿入されたカードに対して情報の記録又は再生を行うことが可能なカードリーダに、ホストコンピュータ等の上位装置とＵＳＢ接続される回線を複数の回線に分岐させる回線分岐手段と、上述したカードがＵＳＢプロトコルに準拠したＵＳＢカードであるとき、上位装置から受信したコマンドデータをＩＣ接点に転送するＵＳＢ転送手段と、上述したカードが非ＵＳＢプロトコルに準拠した非ＵＳＢカード（すなわち、ＵＳＢプロトコルに準拠していないカード）であるとき、上位装置から受信したコマンドデータに基づいてプロトコル変換されたデータをＩＣ接点に転送する非ＵＳＢ転送手段と、ＵＳＢ転送手段と非ＵＳＢ転送手段のいずれか一方の出力を有効化させる切り替えを行う出力切替手段と、を設けることとしたので、出力切替手段による切り替えによって、ＵＳＢ転送手段又は非ＵＳＢ転送手段のいずれか一方の出力のみがＩＣ接点に転送されることになる。

従って、本発明に係るカードリーダのカード挿入口に、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣやＵＳＢ−ＩＣＣといった通信方式が異なるＩＣカードが順に挿入された場合、いずれのＩＣカードに対しても、適切に情報の記録又は再生を行うことができ、その結果、使い勝手を向上させて利便性を高めることができる。このように、本発明に係るカードリーダ１台で、通信方式が異なる複数のＩＣカードに対して情報の記録又は再生を行うことができるので、カードリーダの設置コストを削減することもできる。

さらに、本発明は、出力切替手段を備えることで、カード挿入口に挿入されたＩＣカードの通信方式に従って適切な転送手段に切り替えて、切り替えられた転送手段の出力のみをＩＣ接点に送信することができるので、排他制御が正常になされ、機器全体が制御不能に陥るのを防ぐことができる。

ここで、「分岐させる」とは、単一の電気系統を複数の電気系統に分けることを意味する。例えば、単一の電気系統を２つの電気系統に分けてもよいし、単一の電気系統を３つの電気系統に分けてもよい。

また、「有効化させる」とは、ＵＳＢ転送手段の出力と非ＵＳＢ転送手段の出力のうち、いずれか一方の出力のみがＩＣ接点に入力されるようにすることを意味し、換言すれば、ＵＳＢ転送手段と非ＵＳＢ転送手段のうちの片方からは、ＩＣ接点に対して出力がなされないようにすることを意味する。

（３） 前記非ＵＳＢ転送手段は、前記回線分岐手段を介して前記上位装置から受信したコマンドデータに基づいて電気特性の変換を行う電気特性変換部と、前記電気特性変換部を作動させる信号処理部と、を有し、前記出力切替手段は、前記信号処理部からの制御信号に基づいて前記切り替えを行うことを特徴とする（２）記載のカードリーダ。

本発明によれば、上述した非ＵＳＢ転送手段に、上位装置からのコマンドデータに基づいて所定の電気特性の変換を行う電気特性変換部と、その電気特性変換部を電気的に作動させる信号処理部と、を設け，その信号処理部からの制御信号に基づいて、出力切替手段による切り替えが行われることとしたので、出力切替手段を制御する専用ＩＣ等を別途設けることなく、製造コストを抑えた上で、カードリーダの利便性を向上させることができる。

（４） 前記出力切替手段は、論理ゲートを含み、前記信号処理部からのＨｉレベル信号又はＬｏレベル信号に基づいて前記切り替えを行うことを特徴とする（３）記載のカードリーダ。

本発明によれば、例えばＮＯＴゲートなどの論理ゲートを含んで出力切替手段を構成することとし、上述した信号処理部からの、Ｈｉレベル信号又はＬｏレベル信号という２種類の信号に基づいて、出力切替手段による切り替えが行われることとしたので、簡易な構成によって更なる製造コスト削減を図りつつ、カードリーダの利便性を向上させることができる。

（５） 前記カードリーダは、さらに、前記ＵＳＢ転送手段の出力又は前記非ＵＳＢ転送手段の出力のうち、有効化させるいずれか一方の出力を予め固定的に選択する選択スイッチを備えることを特徴とする（２）から（４）のいずれか記載のカードリーダ。

本発明によれば、上述したカードリーダに、ＵＳＢ転送手段の出力又は非ＵＳＢ転送手段の出力のうち、有効化させるいずれか一方の出力を予め固定的に選択する選択スイッチを備えることとしたので、この選択スイッチを適宜操作することによって、あるときは、本発明に係るカードリーダを例えばＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣ専用のカードリーダとみなすことができ、またあるときは、本発明に係るカードリーダを例えばＵＳＢ−ＩＣＣ専用のカードリーダとみなすことができる。従って、市場のニーズに柔軟に対応して、必要最小限の機能のみを有するカードリーダを提供することができる。

（６） 請求項２から５のいずれか記載のカードリーダを用いて制御するカードリーダの制御方法であって、前記上位装置から受信した活性化コマンドデータに基づいて、前記ＵＳＢカード又は前記非ＵＳＢカードのうちいずれか一方に対して活性化の成否が判断される活性化判断工程を含み、前記活性化判断工程において活性化が失敗した場合には、前記ＵＳＢカード又は前記非ＵＳＢカードのうち他方に対して活性化処理が施されることを特徴とするカードリーダの制御方法。

本発明によれば、上述したカードリーダを用いて制御するカードリーダの制御方法に、上位装置からの活性化コマンドデータに基づいて、ＵＳＢ−ＩＣＣ又は非ＵＳＢ−ＩＣＣのうちいずれか一方に対して活性化の成否が判断される活性化判断工程が含まれており、この活性化判断工程における活性化が失敗した場合には、ＵＳＢ−ＩＣＣ又は非ＵＳＢ−ＩＣＣのうち他方に対して活性化処理が施されることとしたので、カード挿入口に挿入されたカードはＵＳＢ−ＩＣＣであるか非ＵＳＢ−ＩＣＣであるか、自動判定をすることができる。従って、カード挿入口に挿入されたカードがＵＳＢ−ＩＣＣ又は非ＵＳＢ−ＩＣＣのいずれであっても、情報の記録又は再生を行うことができるので、利便性の高いハイブリッド型のカードリーダを提供することができる。

（７） 前記ＵＳＢ−ＩＣＣに対する前記活性化判断工程では、前記ＵＳＢ−ＩＣＣから発せられるＰｎＰの有無によって、活性化の成否が判断されることを特徴とする（６）記載のカードリーダの制御方法。

本発明によれば、上述したＵＳＢに対する活性化判断工程では、ＵＳＢから発せられるＰｎＰ（Plug and Play）の有無によって、活性化の成否が判断されることとしたので、カード挿入口にＵＳＢが挿入されたときに活性化が成功したことを認識することができ、ひいては簡易な構成によって利便性の高いハイブリッド型のカードリーダを提供することができる。

（８） 前記非ＵＳＢカードに対する前記活性化判断工程では、前記非ＵＳＢカードから発せられる初期応答（Ａｎｓｗｅｒ ｔｏ Ｒｅｓｅｔ：ＡＴＲ）の有無によって、活性化の成否が判断されることを特徴とする（６）又は（７）記載のカードリーダの制御方法。

本発明によれば、上述した非ＵＳＢに対する活性化判断工程では、非ＵＳＢから発せられるＡＴＲの有無によって、活性化の成否が判断されることとしたので、簡易な構成によって利便性の高いハイブリッド型のカードリーダを提供することができる。

本発明に係るカードリーダ及びカードリーダの制御方法によれば、通信方式の異なるＩＣカード各々がそれぞれ挿入された場合であっても、適切に情報の記録又は再生を行うことができ、ひいては使い勝手を向上させて利便性を高めることができる。また、排他制御が正常になされるので、機器全体が制御不能に陥るのを防ぐことができる。

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。

［電気的構成］
図１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１において、本発明の実施の形態に係るカードリーダ１の電気的構成は、カードリーダ１全体を統合的に制御するＣＰＵ１０と、カードリーダ１の動作プログラムや初期値、パラメータなどを格納するＲＯＭ１１と、ＣＰＵ１０のワーキングエリアとして機能するＲＡＭ１２と、カードリーダ１に動作を指示する上位装置（例えば金融取引端末やＩＤ認証端末などのホストコンピュータなど）２から受信したコマンドデータに基づいて電気的特性の変換を行う７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３と、上位装置２とＵＳＢ接続される回線を複数の回線に分岐させるＵＳＢ−ＨＵＢ１４と、ＵＳＢ−ＨＵＢ１４を介して上位装置２から受信したコマンドデータの転送をコントロールするＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５と、接触式ＩＣカード４上に配置されたＩＣ端子に当接させる接触式ＩＣカード接点（ＩＣ接点）１６と、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３の出力とＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５の出力のうち、いずれか一方の出力のみがＩＣ接点１６に入力されるように制御する論理回路（本実施形態では、アナログスイッチ１７ａ，１７ｂ及び論理ゲートであるＮＯＴゲート１８の組合せ）と、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３の出力とＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５の出力のうち、ＩＣ接点１６に入力される出力を予め固定的に選択する選択スイッチ１９（ＳＷ１及びＳＷ２）と、上位装置２とＵＳＢ通信回線３によって電気的に接続されたＵＳＢコネクタ２０と、から構成される。

なお、ＣＰＵ１０と、ＲＯＭ１１と、ＲＡＭ１２と、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３とは（点線枠１ａ参照）、請求項記載の非ＵＳＢ通信部及び非ＵＳＢ転送手段の一例に相当する。また、ＵＳＢ−ＨＵＢ１４は（点線枠１ｂ参照）、請求項記載の回線分岐手段の一例に相当する。また、ＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５は（点線枠１ｃ参照）、請求項記載のＵＳＢ通信回線及びＵＳＢ転送手段の一例に相当する。さらに、アナログスイッチ１７ａ，１７ｂ及びＮＯＴゲート１８は（点線枠１ｄ参照）、請求項記載の切り替え部及び出力切替手段の一例に相当する。また、非ＵＳＢ通信部及び非ＵＳＢ転送手段は（点線枠１ａ）のうち、ＣＰＵ１０と、ＲＯＭ１１と、ＲＡＭ１２とは、請求項記載の信号処理部の一例に相当し、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３は、請求項記載の電気特性変換部の一例に相当する。

また、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３は、ＣＰＵ１０によって作動され、本実施形態ではＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３で定義された電気的特性の変換を行う。また、ＵＳＢ−ＨＵＢ１４には、外部電源から電力の供給を受けるセルフパワー型のものと、電力の供給を他の装置（コンピュータ等）から受けるバスパワー型のものと２種類あるが、本実施形態ではいずれを採用しても構わない。

ＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５は、ＣＰＵ１０からの所定の信号に基づき、ＵＳＢ−ＨＵＢ１４とＩＣ接点１６との間の回線を短絡したり、開放したりするものである。ＵＳＢ通信を行う際には、差動電位が必要となるが、本実施形態のようなＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５を用いることで、ＵＳＢ−ＩＣＣに対し、適切に情報の記録又は再生を行うことができる。なお、本実施形態ではＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５を用いたが、例えば電子スイッチ，光スイッチ，光電スイッチ，電磁リレーなど、他の様々なもので代用することも可能である。

アナログスイッチ１７ａ，１７ｂ及びＮＯＴゲート１８は、上述のとおり、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３の出力とＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５の出力のうち、いずれか一方の出力のみがＩＣ接点１６に入力されるように制御するものである。より具体的には、ＣＰＵ１０よりＬｏレベル信号（例えば０Ｖ信号）が送信されたときには、アナログスイッチ１７ａ，１７ｂが作動して、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３の出力が有効化される。これにより、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３の出力がＩＣ接点１６に入力されるようになっている。なお、このときＮＯＴゲート１８を介してＨｉレベル信号（例えば５Ｖ信号）を受信したＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５では、Ｉｎｐｕｔ−Ｏｕｐｕｔ間が電気的に開放された状態になる。一方で、ＣＰＵ１０よりＨｉレベル信号が送信されたとき、ＮＯＴゲート１８を介してＬｏレベル信号を受信したＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５では、Ｉｎｐｕｔ−Ｏｕｐｕｔ間が電気的に短絡された状態になり、ＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５の出力が有効化される。これにより、ＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５の出力、すなわち上位装置２から送られてきたコマンドデータがそのままＩＣ接点１６に入力されるようになる。なお、このときアナログスイッチ１７ａ，１７ｂは作動せず、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３の出力はＩＣ接点１６に入力されないようになっている。

ここで、本実施形態では、ＣＰＵ１０よりＬｏレベル信号が送信されたときに、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３の出力が有効化されるようにしたが、例えばＣＰＵ１０よりＨｉレベル信号が送信されたときに、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３の出力が有効化されるようにしてもよい。ＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５についても同様である。

ＩＣ接点１６は、接触式ＩＣカード４上に配置された全８個（Ｃ１〜Ｃ８）のＩＣ端子と当接できるように、一対一対応の８個の接点を有している。そして、これら８個の接点には、それぞれ１本ずつ信号線が接続されている。

ここで、接触式ＩＣカード４上に配置されたＣ１，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ８の計４個のＩＣ端子にアクセスするための４本の信号線（図１では、１本で省略する）は、アナログスイッチ１７ｂ及びＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５の出力側に接続されている。また、接触式ＩＣカード４上に配置されたＣ２，Ｃ３，Ｃ６，Ｃ７の計４個のＩＣ端子にアクセスするための４本の信号線（図１では、１本で省略する）は、アナログスイッチ１７ａの出力側に接続されている。

以上説明したように、本実施形態に係るカードリーダ１によれば、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣに対してはＣ１〜Ｃ８の計８個のＩＣ端子にアクセスするための８本の信号線を介して、また、ＵＳＢ−ＩＣＣに対してはＣ１，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ８の計４個のＩＣ端子にアクセスするための４本の信号線を介して、適切に情報の記録又は再生を行うことができるので、その結果、使い勝手を向上させて利便性を高めることができる。また、上述したように、アナログスイッチ１７ａ，１７ｂ及びＮＯＴゲート１８によって排他制御が正常になされるので、機器全体が制御不能に陥るのを防ぐことができる。

以下、本発明の実施の形態に係るカードリーダ１のカード挿入口に挿入されたカードが、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣであるか、ＵＳＢ−ＩＣＣであるかを自動判定する処理について詳述する。

［自動判定処理］
図２は、本発明の実施の形態に係るカードリーダ１の制御方法における自動判定処理を示すフローチャートである。なお、図２は、上位装置２内のＤＬＬ処理手順を示しており、上位装置２内のプログラムによって、最初にＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣに対する活性化指示が行われるようになっている。

図２において、まず、上位装置２は、カードリーダ１に対してＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣに対する活性化指示を行う（ステップＳ１）。より具体的には、上位装置２は、カードリーダ１に対し、ＵＳＢ通信回線３を介して、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣの活性化状況を確認可能なコマンドデータ（活性化コマンド）を送信する。なお、この活性化指示を受信したカードリーダ１では、ファームウェア処理により活性化が開始され、その活性化の成否が判断されるが、詳細については図３を用いて後述する。

次いで、上位装置２は、活性化に成功したか否かを判断する（ステップＳ２）。より具体的には、カードリーダ１より、活性化コマンドの実行結果をレスポンスデータとして受信し、このレスポンスデータに基づき活性化の成否を判断する（すなわち、活性化判断工程を実行する）。なお、このレスポンスデータには、例えば、レスポンス種別（正常又は異常），コマンドコード及びパラメータコード等より構成されるレスポンスフォーマット部と、活性化コマンドの実行結果等より構成されるレスポンスデータ部とが含まれている。

次いで、上位装置２は、ステップＳ２の処理において活性化に成功したと判定した場合には、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣと通信を開始する（ステップＳ３）。より具体的には、上位装置２は、ＵＳＢ通信回線３及びＵＳＢ−ＨＵＢ１４を介してＣＰＵ１０に対して所定のコマンドデータを送信する。これを受信したＣＰＵ１０は、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３で定義されたプロトコルへの変換を行い、また、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３を作動させ、この７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３によってＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３への電気特性の変換を行う。そして、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３は、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣ上に配置されたＣ１〜Ｃ８の計８個のＩＣ端子にアクセスするための８本の信号線に、プロトコル変換されたデータを出力し、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣと通信を行う。その後、通信が終了すると、本サブルーチンを終了する。

一方で、上位装置２は、ステップＳ２の処理において活性化に失敗したと判定した場合には、ＵＳＢ−ＩＣＣに対する活性化指示を行う（ステップＳ４）。より具体的には、上位装置２は、カードリーダ１に対し、ＵＳＢ通信回線３を介して、ＵＳＢ−ＩＣＣの活性化状況を確認可能なコマンドデータ（活性化コマンド）を送信する。なお、この活性化指示を受信したカードリーダ１では、ファームウェア処理によりＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５が有効化されるが、詳細については図４を用いて後述する。

次いで、上位装置２は、ＵＳＢ−ＨＵＢ１４及び有効化されたＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５を介して、ＵＳＢ−ＩＣＣから発せられるＰｎＰ（Plug and Play）の有無を監視する（ステップＳ５）。ステップＳ５の処理において、ＰｎＰの発生を検知し、活性化に成功したと判定した場合には、ＵＳＢ−ＩＣＣとの通信を開始する（ステップＳ６）。その後、通信が終了すると、本サブルーチンを終了する。

一方で、ステップＳ５の処理において、ＰｎＰの発生を検知できず、活性化に失敗したと判定した場合には、カードリーダ１に対して非活性化指示を行う（ステップＳ７）。その後、エラー終了として処理を中断する。

以下、図２に示すステップＳ１，ステップＳ４，及びステップＳ７のそれぞれ処理に応じて、カードリーダ１でなされるファームウェア処理の流れについて詳述する。

図３は、活性化指示（図２のステップＳ１）を受けたカードリーダ１におけるファームウェア処理の流れを示すフローチャートである。

図３において、まず、カードリーダ１のＣＰＵ１０は、上位装置２から活性化コマンドを受信すると、アナログスイッチ１７ａ，１７ｂ及びＮＯＴゲート１８に対してＬｏレベル信号（"Ｌ"の選択信号）を送信する（ステップＳ１１）。これにより、上述のとおり、アナログスイッチ１７ａ，１７ｂが作動し、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３の出力が有効化される一方で、ＮＯＴゲート１８を介してＨＩレベル信号を受信したＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５ではＩｎｐｕｔ−Ｏｕｐｕｔ間が電気的に開放された状態になる。

次いで、カードリーダ１は、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３の手順に沿って、ＩＣ接点１６を介してＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣに対する活性化処理を開始する（ステップＳ１２）。すなわち、カードリーダ１のＣＰＵ１０は、上位装置２から受信した活性化コマンドに基づいてプロトコル変換されたデータを、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣに送信する。

次いで、カードリーダ１のＣＰＵ１０は、ステップＳ１２の活性化処理に対し、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣが初期応答（ＡＴＲ）を返してきたかどうかを判断する（ステップＳ１３）。このＡＴＲを受信した場合には、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣに対する活性化は成功したと判定し、活性化成功フラグをＲＡＭ１２にセットする（ステップＳ１４）。そして、ＣＰＵ１０は、レスポンスデータとして、ＲＡＭ１２から読み出した活性化成功フラグを含めた活性化コマンドの実行結果を上位装置２に送信した後、本サブルーチンを終了する。

一方で、ＡＴＲを受信しなかった場合には、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣに対する活性化は失敗したと判定し、レスポンスデータとして、その旨（活性化失敗）を含めた活性化コマンドの実行結果を上位装置２に送信した後（ステップＳ１５）、本サブルーチンを終了する。

図４は、活性化指示（図１のステップＳ４）を受けたカードリーダ１におけるファームウェア処理の流れを示すフローチャートである。

図４において、カードリーダ１のＣＰＵ１０は、上位装置２からの活性化コマンドを受信すると、アナログスイッチ１７ａ，１７ｂ及びＮＯＴゲート１８に対してＨｉレベル信号（"Ｈ"の選択信号）を送信する（ステップＳ２１）。これにより、上述のとおり、ＮＯＴゲート１８を介してＬｏレベル信号を受信したＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５では、Ｉｎｐｕｔ−Ｏｕｐｕｔ間が電気的に短絡された状態になり、ＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５の出力が有効化される。その後、ステップＳ２１の処理が終了すると、本サブルーチンを終了する。

図５は、非活性化指示（図１のステップＳ７）を受けたカードリーダ１におけるファームウェア処理の流れを示すフローチャートである。

図５において、まず、カードリーダ１のＣＰＵ１０は、上位装置から非活性化コマンドを受信すると、現在の選択信号が"Ｌ"であるか否かを判断する（ステップＳ３１）。現在の選択信号が"Ｌ"であると判定した場合（すなわち、７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３の出力が有効化されていると判定した場合）には、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３の手順に沿って、ＩＣ接点１６を介してＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣに対する非活性化処理を行う（ステップＳ３２）。その後、本サブルーチンを終了する。

一方で、ＣＰＵ１０は、現在の選択信号が"Ｌ"でないと判定した場合（すなわち、選択信号は"Ｈ"であり、ＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５の出力が有効化されていると判定した場合）には、アナログスイッチ１７ａ，１７ｂ及びＮＯＴゲート１８に対して"Ｌ"の選択信号を送信する（ステップＳ３３）。これにより、ＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５では、Ｉｎｐｕｔ−Ｏｕｐｕｔ間が電気的に開放された状態になる。その後、本サブルーチンを終了する。

以上説明したように、本実施形態に係るカードリーダ１の制御方法によれば、カード挿入口に挿入されたカードがＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣ又はＵＳＢ−ＩＣＣのいずれであっても、情報の記録又は再生を行うことができるので、利便性の高いハイブリッド型のカードリーダを提供することができる。

［変形例］
図６は、本発明の他の実施の形態に係るカードリーダ１の制御方法における自動判定処理を示すフローチャートである。より具体的に説明すると、図２に示すフローチャートでは、上位装置２内のプログラムによって、最初にＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣに対する活性化指示が行われるようになっていたが、図６に示すフローチャートでは、上位装置２内のプログラムによって、最初にＵＳＢ−ＩＣＣに対する活性化指示が行われるようになっている。

すなわち、まず、上位装置２は、ＵＳＢ−ＩＣＣに対する活性化指示を行い（ステップＳ４１）、ＵＳＢ−ＩＣＣから発せられるＰｎＰの有無を監視し（ステップＳ４２）、ＰｎＰの発生を検知し、活性化に成功したと判定した場合には、ＵＳＢ−ＩＣＣとの通信を開始する（ステップＳ４３）。一方で、ＰｎＰの発生を検知できず、活性化に失敗したと判定した場合には、カードリーダ１に対してＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣに対する活性化指示を行う（ステップＳ４４）。その後、活性化に成功したか否かを判断し（ステップＳ４５）、活性化に成功したと判定した場合には、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣと通信を開始する（ステップＳ４６）。

以上説明したように、カードリーダ１の制御方法における自動判定処理において、上位装置２内のプログラムによって、最初にＵＳＢ−ＩＣＣに対する活性化指示が行われるようにしてもよい。

また、市場によっては、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣのみが使用されたり、ＵＳＢ−ＩＣＣのみが使用されたりする場合がある。かかる場合には、図２〜図６を用いて説明した自動判定処理は必要ないので、選択スイッチ１９（チップジャンパーなどでも構わない）を操作する。より具体的には、選択スイッチ１９のうち、ＳＷ１をＯＦＦ，ＳＷ２をＯＮとすることで、ＣＰＵ１０からは常に"Ｌ"の選択信号が出力され、常時７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ１３の出力のみを有効化することができる。これにより、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣに対する通信のみが行われる。一方で、選択スイッチ１９のうち、ＳＷ１をＯＮ，ＳＷ２をＯＦＦとすることで、ＣＰＵ１０からは常に"Ｈ"の選択信号が出力され、常時ＵＳＢＤｒｉｖｅｒ１５の出力のみを有効化することができる。これにより、ＵＳＢ−ＩＣＣに対する通信のみが行われる。なお、ＳＷ１をＯＦＦ，ＳＷ２をＯＦＦとすることで、上述した自動判定処理が行われる。

さらに、本実施形態では、自動判定処理の際に、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３で定義されたプロトコルへの変換を行うこととしたが、例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−１０で定義されたプロトコルへの変換を行うこともできる。これにより、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−１０ＩＣＣの自動判別も可能となる。

本発明に係るカードリーダ及びカードリーダの制御方法は、使い勝手を向上させ、利便性を高めるとともに、機器全体が制御不能に陥るのを防ぐことが可能な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電気的構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るカードリーダの制御方法における自動判定処理を示すフローチャートである。 活性化指示（図１のステップＳ１）を受けたカードリーダにおけるファームウェア処理の流れを示すフローチャートである。 活性化指示（図１のステップＳ４）を受けたカードリーダにおけるファームウェア処理の流れを示すフローチャートである。 非活性化指示（図１のステップＳ７）を受けたカードリーダにおけるファームウェア処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の他の実施の形態に係るカードリーダの制御方法における自動判定処理を示すフローチャートである。 ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣ通信を行うためのＩＣカードリーダライタの電気的構成を示すブロック図である。 ＵＳＢ−ＩＣＣと通信を行うためのＩＣカードリーダライタの電気的構成を示すブロック図である。 ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３ＩＣＣ又はＵＳＢ−ＩＣＣにおける各ＩＣ端子の配置と名称を示す図である。

符号の説明

１ カードリーダ
２ 上位装置
３ ＵＳＢ通信回線
４ 接触式ＩＣカード
１０ ＣＰＵ
１１ ＲＯＭ
１２ ＲＡＭ
１３ ７８１６−３ＩＣＣＤｒｉｖｅｒ
１４ ＵＳＢ−ＨＵＢ
１５ ＵＳＢＤｒｉｖｅｒ
１６ ＩＣ接点
１７ アナログスイッチ
１８ ＮＯＴゲート
１９ 選択スイッチ
２０ ＵＳＢコネクタ

Claims (8)

1. カード挿入口より挿入されたカードに対して、ＩＣ接点を介して情報の記録又は再生を行うカードリーダにおいて、
   ＵＳＢプロトコルに準拠したＵＳＢカードとの間でデータ通信を行うためのＵＳＢ通信回線と、
   非ＵＳＢプロトコルに準拠した非ＵＳＢカードとの間でデータ通信を行うための非ＵＳＢ通信部と、
   上位装置からの回線を前記ＵＳＢ通信回線と前記非ＵＳＢ通信部に分岐させる回線分岐手段と、
   前記ＵＳＢ通信回線と前記非ＵＳＢ通信部との切り替えを行う切り替え部とを有することを特徴とするカードリーダ。
2. カード挿入口より挿入されたカードに対して、ＩＣ接点を介して情報の記録又は再生を行うカードリーダにおいて、
   上位装置とＵＳＢ接続される回線を複数の回線に分岐させる回線分岐手段と、
   前記カードがＵＳＢプロトコルに準拠したＵＳＢカードであるとき、前記回線分岐手段を介して前記上位装置から受信したコマンドデータを前記ＩＣ接点に転送するＵＳＢ転送手段と、
   前記カードが非ＵＳＢプロトコルに準拠した非ＵＳＢカードであるとき、前記回線分岐手段を介して前記上位装置から受信したコマンドデータに基づいてプロトコル変換されたデータを前記ＩＣ接点に転送する非ＵＳＢ転送手段と、
   前記ＵＳＢ転送手段の出力又は前記非ＵＳＢ転送手段の出力のうちいずれか一方を有効化させる切り替えを行う出力切替手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
3. 前記非ＵＳＢ転送手段は、前記回線分岐手段を介して前記上位装置から受信したコマンドデータに基づいて電気特性の変換を行う電気特性変換部と、前記電気特性変換部を作動させる信号処理部と、を有し、
   前記出力切替手段は、前記信号処理部からの制御信号に基づいて前記切り替えを行うことを特徴とする請求項２記載のカードリーダ。
4. 前記出力切替手段は、論理ゲートを含み、前記信号処理部からのＨｉレベル信号又はＬｏレベル信号に基づいて前記切り替えを行うことを特徴とする請求項３記載のカードリーダ。
5. 前記カードリーダは、さらに、前記ＵＳＢ転送手段の出力又は前記非ＵＳＢ転送手段の出力のうち、有効化させるいずれか一方の出力を予め固定的に選択する選択スイッチを備えることを特徴とする請求項２から４のいずれか記載のカードリーダ。
6. 請求項２から５のいずれか記載のカードリーダを用いて制御するカードリーダの制御方法であって、
   前記上位装置から受信した活性化コマンドデータに基づいて、前記ＵＳＢカード又は前記非ＵＳＢカードのうちいずれか一方に対して活性化の成否が判断される活性化判断工程を含み、
   前記活性化判断工程において活性化が失敗した場合には、前記ＵＳＢカード又は前記非ＵＳＢカードのうち他方に対して活性化処理が施されることを特徴とするカードリーダの制御方法。
7. 前記ＵＳＢカードに対する前記活性化判断工程では、前記ＵＳＢカードから発せられるＰｎＰの有無によって、活性化の成否が判断されることを特徴とする請求項６記載のカードリーダの制御方法。
8. 前記非ＵＳＢカードに対する前記活性化判断工程では、前記非ＵＳＢカードから発せられるＡＴＲの有無によって、活性化の成否が判断されることを特徴とする請求項６又は７記載のカードリーダの制御方法。
   

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