JP2013206305A - Ic card reading display device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ICカードが保有するデータを読み取り、表示する表示装置に関する。 The present invention relates to a display device that reads and displays data held in an IC card.
Suica,PASMO,Edy,WAON,nanaco(いずれも登録商標)などの交通、流通系カードは国内で1億枚以上の発行枚数があるといわれ、また、国内にとどまらず、アジア各国にも拡大し、利用数が急激に増加している。このような非接触受動系のICカード(以下、単にカード)は内部に、ループアンテナとデータ格納通信ICが組み込まれ、改札やレジなどのリーダー/ライターにかざすと、カードのコイルに誘起された電源でカードのICが起動し、同時に13.56MHzのキャリア電波により、各種のデータが受け渡される。そして、必要に応じて、カードが保有するデータはリーダー/ライターの表示装置(以下、表示装置)に読み取り可能に表示される。このシステムは、国際規格ISO/IEC 14443、国内規格 Felica、および両規格の上位互換ISO/IEC 21481(NFC IP-2)に準拠する。 Suica, PASMO, Edy, WAON, nanaco (all registered trademarks) and other transportation and distribution cards are said to have issued more than 100 million cards in Japan. The number of uses is increasing rapidly. Such a non-contact passive IC card (hereinafter simply referred to as a card) has a loop antenna and a data storage communication IC incorporated therein, and when it is held over a reader / writer such as a ticket gate or cash register, it is induced in the coil of the card. The IC of the card is activated by the power supply, and various data are transferred at the same time by a carrier wave of 13.56 MHz. If necessary, the data held by the card is readable and displayed on a reader / writer display device (hereinafter referred to as a display device). This system conforms to international standard ISO / IEC 14443, domestic standard Felica, and upward compatible ISO / IEC 21481 (NFC IP-2) of both standards.
しかし、カードに記録されている残額、ポイントなどのデータは、リーダー/ライターにカードをかざして表示装置から読み取るか、レシートを保管しないと確認できない。また、現状のリーダー/ライターは駅や店舗に備え付けのものであったり、パソコンに接続するタイプであったりなど、大きくて持ち運びに不便である。このため、必要な時に手軽に確認できる手段が求められている。 However, data such as the balance and points recorded on the card cannot be confirmed unless the card is read from the display device by holding the card over the reader / writer or the receipt is kept. Also, current reader / writers are large and inconvenient to carry, such as those installed in stations and stores, or those that are connected to a personal computer. For this reason, there is a demand for means that can be easily confirmed when necessary.
特許文献1は、非接触ICカードの携帯型読み取り装置を提案している。
この読み取り装置では、表示装置にカードをセットしてからボタンを押してループアンテナ(励起用コイル)に電流を流し、カード内のデータを読み取る操作を行っている。これはこの携帯型読み取り装置が小型で電池容量が小さく、改札口のリード/ライターのように、常時通電してカード側を励起可能な状態にしておくことができないためである。 In this reading device, an operation is performed in which data is read from a card by setting a card in a display device and then pressing a button to pass a current through a loop antenna (excitation coil). This is because the portable reading device is small and has a small battery capacity, and it cannot be energized at all times and the card side can be excited like a lead / writer at a ticket gate.
この発明は、必要な時に手軽にカードに記録されているデータを確認できる表示装置であって、ボタンを押すなどの操作を必要とせず、また、電池の消耗が少ないICカード読み取り表示装置の提供を課題とする。 The present invention provides a display device that can easily check data recorded on a card when necessary, does not require an operation such as pressing a button, and has a low battery consumption. Is an issue.
3D加速度センサーとデータ処理判定手段及びデータを読み取り可能に表示する表示手段を備えた携帯型電子機器(例えば、歩数計や姿勢認識機能を有する携帯電話機 以下、前記電子機器という)にICカード読み取り機能を持たせ、前記電子機器が備えた通常モード(歩数計ならば、歩数計モード)からリーダーモードに切り換え、リーダーモードでは前記電子機器をカードの読み取り表示装置として機能させる。前記電子機器は携帯用であって日常携行する小型の機器であるから、カードの読み取り表示機能を備えた前記の電子機器は、必要な時に手軽にカードのデータを確認できる手段となる。 IC card reading function for a portable electronic device (for example, a mobile phone having a pedometer or posture recognition function, hereinafter referred to as the electronic device) provided with a 3D acceleration sensor, a data processing determination means, and a display means for displaying data in a readable manner Is switched from the normal mode (pedometer mode if it is a pedometer) provided in the electronic device to the reader mode, and in the reader mode, the electronic device functions as a card reading and displaying device. Since the electronic device is portable and is a small device that is carried everyday, the electronic device having a card reading / display function is a means for easily confirming data on the card when necessary.
前記の電子機器は、3D加速度センサーを備えるのであるから、機器自体が自己の姿勢
を検知できる。そして、通常モードでは、この機能を利用して例えば歩数(特定の加速度変化パターンの回数)を計数し、その結果を読み取り可能に表示するなどの機能を有している。
Since the electronic device includes a 3D acceleration sensor, the device itself can detect its posture. In the normal mode, this function is used to count, for example, the number of steps (the number of specific acceleration change patterns) and display the result in a readable manner.
前記の電子機器が備えた3D加速度センサーによる姿勢検知機能を利用して、前記電子機器がカードのデータを読み取ろうとしている読み取り姿勢を検出し、リーダーとして機能する部分に備わる機器側ループアンテナ(励起用コイル)に電源を自動投入する。投入された電源は、機器側においてカードからのデータ読み取り(スキャン)終了後に遮断されるか、読み取り姿勢が所定時間持続する場合には設定した所定時間の経過後に自動的に遮断される
読み取り姿勢にあることは、3D加速度センサーによって検出されるXYZ3軸それぞれの発信波形(加速度変化)の特徴と持続時間の組み合わせから判定する。
Using the posture detection function of the 3D acceleration sensor provided in the electronic device, the device detects a reading posture in which the electronic device is going to read the card data, and the device-side loop antenna (excitation) provided in the portion functioning as a reader Power on automatically. The power that is turned on is shut off after the end of data reading (scanning) from the card on the device side, or if the reading posture continues for a predetermined time, it is automatically shut off after the set time has elapsed. It is determined from the combination of the characteristics of the transmission waveform (acceleration change) of each of the XYZ three axes detected by the 3D acceleration sensor and the duration.
3D加速度センサーからの発信波形は、前記の電子機器をカード読み取り装置として機能させカード読み取り姿勢にしている場合と、通常モードで作動している場合、例えば、歩数計が歩いている人に携行されていたり、かばんに入れられていたり、あるいは机上に放置されていたりするときの発信波形とは明らかに異なる。 The transmitted waveform from the 3D acceleration sensor is carried by a person walking with a pedometer, for example, when the electronic device functions as a card reader and is in a card reading posture, or when operating in the normal mode. It is clearly different from the transmission waveform when it is in a bag, in a bag, or left on a desk.
そこで、前記電子機器の3D加速度センサーが出力する発信波形のパターンから、前記の電子機器がカードのデータを読み取る姿勢にあるか否かを判定し、読み取り姿勢であるときにのみ、機器側ループコイルに通電してリード状態とし、カードからデータを獲得する。そして、電池の消耗を抑制するために、設定してある所定時間の後リード状態を終了させる。 Therefore, it is determined whether or not the electronic device is in a posture to read the data of the card from the pattern of the transmission waveform output from the 3D acceleration sensor of the electronic device. To get the lead state and get data from the card. Then, in order to suppress battery consumption, the lead state is terminated after a set predetermined time.
前記電子機器がカードを読み取ろうとする読み取り姿勢にあることを判定する際に3D加速度センサーからの発信波形のパターンをどのように捉えるかはさまざまに考えられる。また、図8に例示するように、リードモードにあるスキャン待機中の歩数計にカードが当接されたことを検出するのに、そのときの加速度変化の波形を微分処理を利用した後退差分近似値と閾値と組み合わせて利用することもできる。 When determining that the electronic device is in a reading posture for reading a card, there are various ways of capturing a pattern of a transmission waveform from the 3D acceleration sensor. Further, as illustrated in FIG. 8, in order to detect that the card is in contact with the pedometer waiting for scanning in the read mode, the waveform of the acceleration change at that time is approximated to a backward difference using a differentiation process. It can also be used in combination with a value and a threshold.
カードを読み取るための装置とするために、送受信機能とICデータ表示機能を付加する機器は、例えば、歩数計や姿勢認識が可能な携帯電話機などであるがこれに限らない。基本的に、携帯できるものであって機器側ループアンテナ及びカードを読み取るための装置を組み込めるスペースと表示装置があればよい。 In order to obtain a device for reading a card, a device to which a transmission / reception function and an IC data display function are added is, for example, a pedometer or a mobile phone capable of posture recognition, but is not limited thereto. Basically, it is only necessary to have a space and a display device that can be carried and can incorporate a device-side loop antenna and a device for reading a card.
なお、従来、前記の電子機器が読み取り姿勢にあることを3D加速度センサーで検出し、その検出によってスイッチオンしてカードのデータを得るものはない。公知の読み取り装置は読み取りの際にその都度ボタンを押すか、常時リーダー側コイルを通電状態にした構成となっている。 Conventionally, there is no one that detects that the electronic device is in a reading posture with a 3D acceleration sensor and switches on by the detection to obtain card data. A known reading device has a configuration in which a button is pressed each time reading is performed or the reader-side coil is always energized.
いつも携帯している携帯型電子機器(前記の電子機器)によりカードのデータを手元で読み取れる便利さがある。 There is the convenience that the card data can be read at hand by a portable electronic device (the electronic device) that is always carried.
前記電子機器の通常モードからリーダーモードへの切換えは、カードに対して前記電子機器を読み取り姿勢とするか、前記電子機器にカードを当接するだけで、前記電子機器は、リード状態へ移行するから、手間を要しない。 Switching from the normal mode to the reader mode of the electronic device is because the electronic device shifts to a read state only when the electronic device is set in a reading posture with respect to the card or the card is brought into contact with the electronic device. , No need for effort.
リード状態は設定した所定時間で終了されるので、消耗電力の無駄が少ない。また、机上など静止した物の上に歩数計が放置されることがあり、前記の電子機器が読み取り状態
になることがあるが、この場合も、所定時間後に機器側ループアンテナへの通電が遮断されるから、電力の消耗は少ない。
Since the read state is completed at the set predetermined time, there is little wasted power consumption. In addition, the pedometer may be left on a stationary object such as a desk, and the electronic device may be in a reading state. In this case as well, power to the loop antenna on the device is cut off after a predetermined time. Therefore, power consumption is small.
単純なカードリーダーとして読み取り機能と表示を備えるだけの、装置として単一機能なものでなく、例えば、歩数計など本来の機能を有し、日常携行する小型の機器にカードリーダー機能を組み合わせてあるから、単一機器であることの無駄を省くことができる。 As a simple card reader, it does not have a single function as a device, but it has original functions such as a pedometer, and is combined with a card reader function in a small device that is carried everyday. Therefore, the waste of being a single device can be eliminated.
常時、携帯し必要時に手元にあることが多く、また、その機能に3D加速度センサーを利用している前記電子機器として歩数計を利用する。これにカード読み取り機能を付加してICカード読み取り表示装置とする。 A pedometer is often used as the electronic device that is always carried and at hand when necessary, and uses a 3D acceleration sensor for its function. A card reading function is added to the IC card reading display device.
このカード読み取り装置は、歩数計モードからリーダーモードとすればカードを読むときに自動的にリード状態となり、その都度、読み取りボタンなどを押す必要がない。 When the card reading device is changed from the pedometer mode to the reader mode, the card reading device is automatically in a reading state when reading the card, and it is not necessary to press a reading button or the like each time.
歩数計の機能・構成を兼用し、読み取り機能だけの単一機器となる無駄を避けることができる。 The function / configuration of the pedometer can also be used to avoid the waste of becoming a single device with only a reading function.
図1(イ)(ロ)は、この実施例に係る歩数計1である。薄く矩形のケース2の表面に機能ボタン3と表示部4が設計されている。
1A and 1B show a
歩数計1の機能ボタン3として読み取りボタン5と切替ボタン6及びメモリボタン7が設けられている。表示部4は小型の液晶表示装置である。
As the
ケース2の内部には、歩数計制御機能と非接触受動型のカード8(図2)のデータを読み取り、表示するための制御部9が納められている。図2は、制御機能のブロック図であり、CPU10に対して3D加速度センサ−11、リード/ライト回路(R/WIC)12、操作ボタン信号入力部13、表示装置14及び機器側ループアンテナ15がバスを通じて接続されている。符号16は制御クロックを作る振動子、符号17は電源としてのコイン電池である。
Inside the
カード8は、図2のようにカード側ループアンテナ18とデータ格納通信IC19を備え、データ格納通信IC19にカード側ループアンテナ18が接続されている。
As shown in FIG. 2, the
この歩数計1は図3のように、歩数計モードを中心として時計モード及びリーダーモードの機能を備える。これらは前記の切替ボタン6を押すことで循環式に切り替えることができる。また、読み取りボタン5を押すことで時計モードあるいは歩数計モードからリー
ダーモードへ直接に移行できる。どのモードからでも機器としての歩数計1の姿勢によって、読み取り状態となり、また、カードと歩数計1との接触(当接)によって、歩数計をリード状態とすることができる。リード状態では、自動的にカード8のデータを読み取り、表示することができる。
As shown in FIG. 3, the
なお、メモリボタン7は歩数計モードにおいて保存されている過去データを日単位で順次呼びだすためのボタンである。
The
歩数計モード、時計モードの機能を発揮させる原理と回路仕様は現在公知となっているものを利用し、これにリーダーモードとしての機能を付加する。 The principle and circuit specifications for demonstrating the functions of the pedometer mode and the clock mode are those currently known, and a function as a reader mode is added thereto.
まず、CPU10に、3D加速度センサー11と操作ボタン信号入力部及び表示装置14を接続している歩数計モードと時計モードの機能構成部に、R/WIC12を加え、これに機器側ループアンテナ15を接続する。
First, the R /
そしてCPU10内の3D加速度センサー11からの発信波形を判定する箇所に読み取り姿勢判定部をさらに設けて、3D加速度センサー11からの発信波形があらかじめ定めた波形パターン、すなわち、歩数計1が読み取り姿勢にあることを意味する態様であるときに、CPU10からR/WIC12にループアンテナ励起信号が出され、機器側ループアンテナ15にコイン電池17から励起電流が流され、歩数計1とカード8間がスキャン待機状態(リード状態)となる。
Further, a reading posture determination unit is further provided in the
なお、歩数計が備えた3D加速度センサー11からは次のような発信波形信号を得られる。
The following transmission waveform signal can be obtained from the
図5(イ)は歩行中に携帯されているときの発信波形、図6(イ)は、歩数計を手に持ち、安定状態のときにカード8を歩数計1に当接させた(5回)場合の発信波形、図7はケース2のY軸に平行な辺を軸として回転させて安定状態になってからカード8を当接させた(5回)場合の発信波形である。
FIG. 5 (a) shows a transmission waveform when being carried while walking, and FIG. 6 (b) shows a pedometer held in hand and the
歩数計1を携帯して歩行しているときに歩数計1の3D加速度センサー11からCPU10に伝達される発信波形信号は図5(イ)のとおりであり、XYZの3軸ともに、短くかつ比較的規則的な時間間隔で大きな加速度変化がくりかえされている。この発信波形に図7に示すような設定した所定時間(t1)の間静止状態となる部分は見出せない。なお、図5(ロ)は、後退差分近似手法により図5(イ)を表した図である。
The transmitted waveform signal transmitted from the
実施例では、CPU10は、歩数計1が設定した所定時間(t1)静止状態にあると、歩数計1は読み取り姿勢(歩数計1が、今、カード8を読み取ろうとしている状態)と判定し、スキャン待機状態となる。スキャン待機状態は、カードが歩数計に当接する、あるいは逆にカードに歩数計1が当接するなどして、歩数計1が備えた3D加速度センサー11におけるXYZ軸のいずれかに何らかの加速度変化が検出されるのを待つ状態である。
In the embodiment, when the
そして、この状態中に歩数計1がカード8に接触するなどして加速度変化があり、その変化値が設定した閾値以上であった場合に、リード状態となる。
When the
リード状態は、機器側ループアンテナ15とカード側ループアンテナ18とが磁気結合し、カード側ループアンテナ18に生じた誘起電力でデータ格納通信ICが起動された状態であり、13.56MHzのキャリア電波を用いて機器側ループアンテナ15とカード側ループアンテナ18を通じて機器側とカード側間で通信が行われる。このとき、カード8側に格納されたデータが歩数計1によってスキャンされる。そして、歩数計1に受信さ
れたデータはR/WIC12を通じてCPU10に伝達され、読み取り可能な表示データに処理されて表示装置に伝達される。これにより、カード8に格納されていた残額などのデータが表示装置に表示され、読み取ることができる。
The lead state is a state in which the device-
歩数計1がカード8からデータを獲得するスキャン時に、制御部9が行う処理をフローとして表示すると図4となる。
When the
カード8に当接したことを検知すると(ステップS1)、機器側ループアンテナ(一時コイル)に通電する(ステップS2)。これにより起動したカード8側のデータ格納通信ICとの間で通信が行われカード8に記録されているデータ(ここでは残額情報)をスキャンし(ステップS3)、歩数計側に読み取る。読み取りに失敗した場合は表示部4に読み取り失敗のエラー表示をして(ステップS6)設定された所定時間後にリード状態を終了する(ステップS7)。リード状態の終了は、機器側ループアンテナの通電遮断と、歩数計モードへの復帰または、歩数計1のスリープ状態(表示OFF)である。
When the contact with the
一方、机上などに置かれた歩数計1にカード8をかざして、データを読み取ろうとするときは、歩数計1の姿勢は安定しているので、歩数計1の3D加速度センサー11の発信波形は図6(イ)のように、XYZ軸ともにほぼ基線に沿った平坦なものとなる。
On the other hand, when trying to read data by holding the
この状態のときにカード8を歩数計1に当接させると、XYZ軸に加速度の変化が同時に見られる(図6(イ)では5回の当接)。加速度の変化はカード8が当接した方向によって差があり、最も大きく変化する軸がある。そこで、このように、ほぼ基線に沿った平坦な波形が設定した所定時間t1持続した後、XYZのいずれかの軸に関する加速度がその軸に設定した閾値を越えた場合にCPU10に歩数計1は読み取り状態であると判断させ、歩数計1をリーダーモードとする(図6(ロ))。同時に、R/WIC12を通じて機器側ループアンテナ15に通電する。これによりカード側ループアンテナは励起されてデータ格納通信IC19が起動され、キャリア電波を媒体として歩数計1側と通信が行われる。そして、歩数計1の機器側としての機能によりカード8内のデータがスキャンされて、データが機器側に獲得される。そして、CPU10を通じて処理され、表示装置14に読み取り可能な状態で表示される。
When the
スキャンが可能なスキャン待機状態は、設定した所定時間t2だけタイマーによって持続され、その後は機器側ループアンテナの通電が遮断される。したがって、所定時間t2の間であれば、何度でもカード8のデータを読み取ることができる。
The scan standby state in which scanning is possible is maintained by the timer for the set predetermined time t2, and thereafter the energization of the device side loop antenna is cut off. Therefore, the data on the
また、歩数計1を手に持ちカード8にかざしてカード8のデータを読み取ろうとすることもある。この場合、例えば、ケース2のY軸に平行な辺を軸として回転させてかざす場合であり、図7はその際の発信波形である。すなわち、X軸に関しては回転軸がY軸に平行である関係から、殆ど変化がなく、基線に沿ったままであり、Y軸に関しては当初マイナス方向の加速度変化があった後、移動したその位置で安定状態となり、Z軸に関してはプラス方向に変化があった後その位置で安定状態となっている。
In some cases, the user may hold the
この場合、3軸とも安定となる時期、換言すれば、加速度変化のない時期として時間(t1)以上持続する箇所があり、この時間(t1)の経過後リーダーモードの歩数計1はスキャン待機状態となる。スキャン待機状態は設定した時間(t2)だけ持続して終了するが、この間に、歩数計1にカード8を当接したり、歩数計1をカード8に当接したりすると、XYZ軸のいずれかに加速度変化が生じ、3D加速度センサー11からの発信波形が変化する。そして、その変化の大きさが設定してある閾値を超過したとき、リーダーモードの歩数計1はリード状態となり、前記のように、カード8のデータ格納通信IC19を起動して、歩数計1とカード8との間で通信を開始し、カード8のデータが歩数計1側
に読み取られる。
In this case, there is a portion that lasts for more than time (t1) as a time when all three axes are stable, in other words, a time when there is no change in acceleration. After this time (t1) has elapsed, the
以上、実施例について説明をした。機器としての歩数計が読み取り姿勢にあることを3D加速度センサー11の発信波形から判定する際に、読み取り姿勢として採用する発信波形のパターンは上記のように机上での安定状態や、Y軸に平行な軸を中心に回転した状態ばかりでなく、種々な姿勢を想定できる。しかし、いずれの場合も、リードモードとされている歩数計は、設定された時間(t1)の安定時期を判定してスキャン待機状態となり、スキャン待機状態の継続中(設定された時間(t2))にカード8が歩数計1に当接されると、リード状態となって、カード8のデータがスキャンされ、歩数計1側に読み取られる。
The embodiment has been described above. When determining from the transmission waveform of the
1 歩数計
2 ケース
3 機能ボタン
4 表示部
5 読み取りボタン
6 切替ボタン
7 メモリボタン
8 非接触受動型ICガイド
9 制御部
10 CPU
11 3D加速度センサー
12 R/WIC
13 操作ボタン信号入力部
14 表示装置
15 機器側ループアンテナ
16 振動子
17 コイン電池
18 カード側ループアンテナ
19 データ格納通信アンテナ
DESCRIPTION OF
11 3D acceleration sensor 12 R / WIC
13 Operation button
Claims (3)
The IC card reading and displaying apparatus according to claim 1, wherein the electronic device is a portable pedometer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012076699A JP2013206305A (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Ic card reading display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012076699A JP2013206305A (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Ic card reading display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013206305A true JP2013206305A (en) | 2013-10-07 |
Family
ID=49525279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012076699A Pending JP2013206305A (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Ic card reading display device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2013206305A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015123214A (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | Moving action state displaying device, method and system, and program |
-
2012
- 2012-03-29 JP JP2012076699A patent/JP2013206305A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015123214A (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | Moving action state displaying device, method and system, and program |
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