JP2014197362A - カード状媒体処理装置およびカード状媒体処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】たとえ透明等の検出が困難なカードが内部に滞留していて、カードが装置内にあると判断した場合に上位装置２０から発せられるコマンドを待ってその後の処理を行うことが可能なカード状媒体処理装置およびカード状媒体処理方法を提供する。【解決手段】カード状媒体（カードＣ）を搬送路３４に沿って搬送する媒体搬送部３５を駆動するモータ３６と、モータ３６の回転状態を検出するための検出部３６１と、搬送路におけるカードＣの存在および位置を検出する検出センサ４０と、搬送路をカード状媒体が搬送されていない空転時に駆動されるモータ３６のエネルギー量をあらかじめ保持する保持部と、を有し、制御部４１は、装置を立ち上げる起動時に、検出部の検出結果に基づいてモータ３６のエネルギー量を測定し、測定したエネルギー量と保持部に保持されている空転時のモータ３６のエネルギー量とを比較して、カードＣが装置内に存在しているか否かを判定する。【選択図】図３

Description

本発明は、磁気カード等のカード状媒体の記録情報を再生する等の処理を行うカード状媒体処理装置およびカード状媒体処理方法に関するものである。

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、プラスチック基板表面上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、あるいはこの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）によって行われる。

カードリーダは、磁気カード表面上の磁気ストライプに磁気ヘッドを接触・摺動させることで、磁気カードに格納された磁気データ読み取ったり、磁気カードに対して新たな磁気データを書き込んだりする。
また、ＩＣカード表面上の金属端子（外部端子）にＩＣ接点を接触・当接させることで、ＩＣカードに格納された電子データを読み取ったり、ＩＣカードに対して新たな電子データを書き込んだりする。

ところで、近年では、デザイン性を追及した銀行カードやクレジットカードが登場してきており、その一例として、プラチックカードに透明な部分を設けたものがある。
規格で定められた範囲が透明な部分になっているカード（以下、規格内の透明カードという。）については従来からあったが、近年では、規格で特に定められていない範囲が透明な部分になっているカード（以下、規格外の透明カードという。）まで散見されるようになってきている。
その結果、このような規格外の透明カードは、従来のカードリーダでは、カードに格納されたデータの記録再生を処理することができず、操作不能の事態に陥ってしまい、正常に扱えないケースが増えてきた。

従来のカードリーダでは、搬送路内におけるカード位置の検出に、周囲の磁気環境に感度が左右されたり、周囲の温度や湿度に感度が左右されないように、光学式センサが用いられている。
そのため、規格外の透明カードが挿入されると、そのカードが内部で搬送される際、光が透明な部分を透過してしまうため、光学式のカード位置検出センサによる位置検出が困難であることに起因して、ＣＰＵがカード位置を見失ってしまうことがあった（その結果、操作不能の事態に陥ってしまうことがあった）。
このような事態に陥ることを防ぐために、正常に扱えるか否か疑わしいカード規格外の透明カードなどは、内部に取り込む手前で、異常なカード、すなわち、データの記録再生ができないカードと判定し、操作不能の事態に陥る前の排他制御（速やかに外部に排出する等）によって、稼働停止時間を最小限に抑える対策を行っていた。

しかしながら、挿入された透明カードが、カードリーダが対応できない規格外である場合に、取引（磁気／電子データの記録再生や電子データの送受信等）を全く行わないとなると、顧客ニーズの多様化に柔軟に対応できない、という問題がある。

すなわち、上述したような規格外の透明カードが挿入された場合であっても、可能な限りで（たとえば、電子データの読取処理は不可能とし、磁気データの読取処理だけ可能にする等）処理を継続できるようになって欲しい、という顧客ニーズが、カード市場の拡大に伴って増してきている。
それにも拘らず、規格外の透明カードを無条件に一切受け付けないとすると、顧客ニーズの多様化に柔軟に対応することができない。

そこで、透明カードの取り扱いに際して無意味な返却処理によるカードリーダの運用効率の低下を防止するために、上記光センサの他に非光学的なセンサを追加することにより透明カードの検出を行うように構成されたカードリーダが提案されている（特許文献１参照）。

また、特許文献２には、カード搬送系の異常の有無を診断できるように構成されたカードリーダが提案されている。

特開２００９−１９９２７２号公報 特開２００６−１５５３９９号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたカードリーダは、上記の通り、透明なカードに対応するために非光学的なセンサを取り付けるなどの追加部品が発生し、コスト面、市場品の対応が困難、などの不利益がある。

特許文献２に開示されたカードリーダは、モータにエネルギーが印加されていて、その結果得られるはずのモータからの信号（エンコーダパルス信号）の周期を見て、規定の周波数が得られていることを確認し、モータ系の異常有無を判定するに留まっていた。

また、最悪の場合、装置内に透明なカードが挿入され、その透明が故に装置自体がカードの存在に気付くことなく、さらに次のカードの挿入待ち状態に陥り、カードが装置内に２枚挿入されてしまうなどのトラブルが発生したりしている。
停電等の不慮の事故でカードが装置内に残存した場合にも、電源を再投入し、立ち上げた際にも透明なカード等はセンサが検出されないことがあり、そのまま、次のカードの挿入待ち状態に陥ることがある。
あるいは、“装置内にカードがあるかもしれない”と言った状況から、とりあえずモータを駆動し続け、排出できたであろう充分な時間を駆動した後、“排出完了”としていたりするため、不要なモータ駆動が行われたり、実際にカードが入っていた場合、不用意にカードを排出してしまう状況が発生したりしていた。

本発明の目的は、停電等の不慮の事故後、電源を再投入し、立ち上げた際、装置内にカード状媒体が滞留しているかどうかを検知することが可能なカード状媒体処理装置およびカード状媒体処理方法を提供することにある。

本発明の第１の観点は、カード状媒体に所定の処理を行うカード状媒体処理装置であって、挿入口から挿入されたカード状媒体を当接した状態で搬送路に沿って搬送する媒体搬送部と、前記媒体搬送部を駆動するモータと、前記モータの回転状態を検出するための検出部と、前記搬送路における前記カード状媒体の存在および位置のうち少なくともカード状媒体の存在の有無を検出する検出センサと、前記搬送路をカード状媒体が搬送されていない空転時に駆動されるモータのエネルギー量をあらかじめ保持する保持部と、少なくとも前記検出センサの検出結果に応じて前記モータの駆動制御を行う制御部と、を有し、前記制御部は、当該カード状媒体処理装置を立ち上げる起動時に、前記検出部の検出結果に基づいて前記モータのエネルギー量を測定し、当該測定したエネルギー量と前記保持部に保持されている空転時のモータのエネルギー量とを比較して、カード状媒体が装置内に存在しているか否かを判断する。

本発明の第２の観点のカード状媒体処理方法は、挿入口から挿入されたカード状媒体を当接した状態で搬送路に沿って搬送する媒体搬送部と、前記媒体搬送部を駆動するモータと、前記モータの回転状態を検出するための検出部と、前記搬送路における前記カード状媒体の存在および位置のうち少なくともカード状媒体の存在の有無を検出する検出センサと、少なくとも前記検出センサの検出結果に応じて前記モータの駆動制御を行う制御部と、を有するカード状媒体処理装置におけるカード状媒体処理方法であって、前記搬送路をカード状媒体が搬送されていない空転時に駆動されるモータのエネルギー量をあらかじめ保持部に保持し、前記カード状媒体処理装置を立ち上げる起動時に、前記検出部の検出結果に基づいて前記モータのエネルギー量を測定し、当該測定したエネルギー量と前記保持部に保持されている空転時のモータのエネルギー量とを比較して、カード状媒体が装置内に存在しているか否かを判断する。

本発明によれば、たとえ透明等の検出が困難なカードが内部に滞留していて、カードが装置内にあると判断した場合に上位の命令を待ってその後の処理を行うことができ、不用意にカード状媒体を排出することを防止することができる。

本発明の実施形態に係る情報処理システムの概要を示すブロック図である。 本実施形態に係る上位装置の構成例を概念的に示す図である。 本発明の実施形態に係るカード状媒体処理装置としてのカードリーダの構成例を示すブロック図である。 本実施形態に係るカードリーダのカード挿入口における構成例を概念的に示す図である。 本実施形態に係るエネルギー量測定判定部の構成例を示す図である。 本実施形態に係るモータ駆動における加速時と定速時の駆動パワー（負荷）と速度の変化を示す図である。 本発明の実施形態に係るカードリーダの構造を簡略的に示す平面断面図である。 本発明の実施形態に係るカードリーダの構造を簡略的に示す縦断面図である。 本実施形態に係るカードリーダにおける起動時のカード探査処理を説明するためのフローチャートである。 各センサの検出信号がＯＮになるタイミングを説明するための図である。 実際に磁気カードがカード搬送路を移動していく様子を示す図である。 本実施形態に係るカードリーダにおける、カード搬送に伴う各センサの検出信号に関連する動作について説明するための第１のフローチャートである。 本実施形態に係るカードリーダにおける、カード搬送に伴う各センサの検出信号に関連する動作について説明するための第２のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
以下の実施形態においては、カード状媒体処理装置として、磁気カードおよびＩＣカード双方に対してデータの読み取り、書き込みを行うことが可能に（情報再生機能に加えて情報記録機能を併せ持つように）構成されたカードリーダ（カードリーダライタを含む）を例に説明する。
ただし、本発明はカードリーダに限らず、電子機器装置としてのカードスキャナ、カードプリンタ等にも適用可能である。

図１は、本発明の実施形態に係る情報処理システムの概要を示すブロック図である。

情報処理システム１０は、情報処理装置としての上位装置（ホスト装置）２０、カード状媒体処理装置としてのカードリーダ（電子機器装置）３０、および磁気カードまたはＩＣカード（以下、単にカードという）Ｃを含んで構成されている。

［上位装置の構成および機能］
上位装置２０は、カードリーダ３０との間で通信制御を行い、コマンドの送信に対応したレスポンスを受信する等の各種情報の授受を行って、カードリーダ３０からの情報を取得する。

上位装置２０は、たとえば電源投入時（起動時）やカードリーダ３０が停電等によりパワーダウンした場合に電源投入して再起動を行った場合に、カードリーダ３０側における後述するカードの存在の有無を探査するカード探査処理の結果情報を受信して取得する。
上位装置２０は、カードリーダ３０側からカードＣがカードリーダ３０（装置）内にカードが残存しているとの情報を取得すると、たとえばカードリーダ３０に対して、残存するカードＣを排出するか否かを指示するコマンドをカードリーダ３０に送信する。
あるいは、上位装置２０は、カードＣがカードリーダ３０（装置）内にカードＣが残存しているとの情報を取得すると、たとえば表示装置（ＬＥＤ，ランプ等も含む）への警告の表示や音声処理装置を通して警告音を発する等のアラーム処理を行うこともできる。

なお、本実施形態において、起動時には、カードリード３０を設置後の電源投入時、停電等、不慮の事故によりカードリーダ３０がパワーダウンして電源再投入を行う場合、上位装置２０からのコマンドにより初期化（リセットを含む）を行った場合等を含み、これを契機（トリガー）としてカード探査処理が開始される時をいう。

図２は、本実施形態に係る上位装置の構成例を概念的に示す図である。
図２の上位装置２０は、基本的に、処理装置であるＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ストレージユニット２４、警告等の情報が表示される表示装置２５、キーボード２６１やマウス２６２を含む操作部２６、およびカードリーダ３０との情報の授受を行うインタフェース回路２７を含んで構成される。

本例においては、図中のストレージユニット２４内に保存されたオペレーティングシステム（ＯＳ）、ミドルウェアＭＷ、アプリケーション等のプログラムがソフトウェアシステムの一部をなし、実行時にいわゆるコンピュータ（電子計算機）のソフトウェアとしてＲＡＭ２３上に展開される。

上位装置２０とカードリーダ３０との間の通常の通信は、ＲＳ２３２ＣやＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの専用線（有線の通信線）を用いた通信システムが適用される。

以上、上位装置２０の構成および機能について説明した。
次に、カードリーダ３０の構成および機能について説明する。

以下では、まず、本実施形態に係るカードリーダの特徴的なカード搬送に伴う信号処理系および駆動系の構成および機能の概要を説明した後、磁気カードリーダのカード搬送系等の具体的な構造を説明する。
ここでは、前述したように、磁気カードおよびＩＣカード双方に対してデータの読み取り、書き込みを行うことが可能に（情報再生機能に加えて情報記録機能を併せ持つように）構成されたカードリーダ（カードリーダライタ）を例に説明する。

［カードリーダの信号処理系の概要］
図３は、本発明の実施形態に係るカード状媒体処理装置としてのカードリーダの構成例を示すブロック図である。
図４は、本実施形態に係るカードリーダのカード挿入口における構成例を概念的に示す図である。

本カードリーダ３０は、図３に示すように、磁気カード対応の磁気ヘッド３１、ＩＣカード対応のＩＣ接点ブロック機構部３２、差動増幅回路を含む磁気情報取得部３３、カード搬送路３４、カードＣをカード搬送路３４に沿って搬送するカード搬送部３５、およびカード搬送部３５を駆動するエンコーダ（Ｅ）３６１を備えたモータ（Ｍ）３６を有する。
エンコーダ３６１は、モータ３６の回転状態（回転数や配置位置）を検出するための検出部の一部として機能する。
カードリーダ３０は、たとえばＤＣモータにより構成されるモータ３６を駆動するドライバ３７、カード挿入口５０における搬送路の開閉を行うためのシャッタ３８、シャッタ３８を駆動するソレノイド３９を有する。
さらに、カードリーダ３０は、カード搬送路３４におけるカードＣの有無およびカードＣの搬送位置を検出するための検出センサ群４０、制御部としてのＣＰＵ４１、およびインタフェース回路４２を含んで構成されている。

磁気ヘッド３１は、磁気記録媒体である磁気カードに、たとえばＦ２Ｆ変調方式により記録された磁気記録情報を、アナログ信号Ｓ３１として読み出す。
磁気ヘッド３１で読み取られた磁気記録情報のアナログ信号Ｓ３１は磁気情報取得部３３に供給される。
また、磁気ヘッド３１は、カードＣの磁気ストライプｍｐに対して磁気情報を書き込む。
カード搬送路３４に配置された磁気ヘッド３１は、挿入されたカードが磁気カードである場合に作動するものであり、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。

ＩＣ接点ブロック機構部３２は、挿入されたカードがＩＣカードである場合にＣＰＵ４１の制御に従って作動する。
ＩＣ接点ブロック機構部３２は、ＩＣカード表面上の金属端子（外部端子）と接触できるように、カード搬送路３４に沿って接触・当接可能なＩＣ接点を有しており、これが接触・当接することによって電子データの読み書きを行う。

磁気情報取得部３３においては、演算増幅器により構成される差動増幅回路が、磁気ヘッド３１により読み出され再生されたアナログ信号Ｓ３１をＣＰＵ４１のゲイン制御の下、適正なレベルに増幅する。差動増幅回路は、信号の振幅を、たとえばフルレンジの１／４に設定するようにゲイン（利得）制御を行う。
また、差動増幅回路は、自動利得制御（ＡＧＣ）機能を持つように構成することも可能である。

そして、磁気情報取得部３３は、差動増幅回路から出力された磁気ヘッド３１で検出された磁気信号からカードＣに記録された磁気情報を読み取り復調する機能を有する。
磁気情報取得部３３は、たとえばピーク検出回路および復調回路を含んで構成される。

ピーク検出回路は、差動増幅回路の出力信号が、たとえばバンドパスフィルタ等を介して入力される。増幅信号のピーク点で出力を反転させ、周波数変調（Ｆ２Ｆ変調）された矩形波信号を得る。
復調回路は、矩形波信号に対してデジタル信号処理を行い、たとえばビットの区切りで出力されるリードクロック信号（復調データのサンプリング用クロックパルス）やそのビットのデータを示すリードデータ信号（復調データ）を得、ＣＰＵ４１、さらにはインタフェース回路４２に出力する。

なお、ピーク検出回路は、たとえば微分回路や積分回路、デジタル方式等の種々の回路を適用することが可能である。
復調回路は、いわゆるワンショット方式、複数インターバル方式、パターンマッチング方式など、種々の方式を適用することが可能である。

カード搬送路３４は、磁気ヘッド３１等が配置され、カードＣがカード搬送部３５により磁気ヘッド３１の配置位置に向かって、あるいは磁気ヘッド３１の配置位置から遠ざかる方向に向かって搬送される。

カード搬送部３５は、ドライバ３７を通してのモータ３６の駆動によりカードＣをカード搬送路３４に沿って搬送させる。

モータ３６は、ＣＰＵ４１により制御されるドライバ３７により駆動され、カード搬送部３５を駆動してカードＣを搬送させる。
モータ３６の制御方式として、たとえばＰＷＭ制御方式が採用され、モータ３６は、ＣＰＵ４１によりＰＷＭ制御を受ける。

シャッタ３８は、カードリーダ３０のカード挿入口５０におけるカード搬送路３４に配置され、ＣＰＵ４１により駆動制御されるソレノイド３９の駆動状態に応じてカードリーダ３０のカード挿入口５０におけるカード搬送路３４の開閉を行う。
このシャッタ３８は、カード検出用磁気ヘッド（プリヘッド）ＰＨによる検出結果から、挿入されたカードＣがたとえば不正なカードの場合は取り込みを阻止するよう閉状態を維持し、適正なカードであれば開いてカードＣ通過を許容するようにＣＰＵ４１により開閉が制御される。
通常、カードリーダ３０を稼働した時、店頭にて顧客がクレジットカードやプリペイカードなどの磁気カード方式のカードＣをカード挿入口５０から挿入する。挿入されたカードＣは、まずカード検出用磁気ヘッドＰＨによって、その磁気ストライプｍｐが検出される。
ＣＰＵ４１において、磁気ストライプｍｐの検出によって適正なカードと判断されると、その信号に基づいてソレノイド３９が起動されてシャッタ３８を開動作させる。シャッタ開放により、カードＣはさらに奥方へと顧客の操作で押し込まれる。

検出センサ群４０は、後で機構に関連付けて説明するように、カード搬送路３４に沿って配置されるプリヘッド（ＰＨ、カード検出用磁気ヘッド）４０１、レバー４０２やマイクロスイッチ（ＳＷ）４０３、複数のフォトセンサ（光センサ）（ＰＤ１〜ＰＤ５）４０４〜４０８を含んで構成されている。
検出センサ群４０は、各センサがカード挿入口５０側から、プリヘッド（ＰＨ、カード検出用磁気ヘッド）４０１、レバー４０２やマイクロスイッチ（ＳＷ）４０３、複数のフォトセンサ（光センサ）（ＰＤ１〜ＰＤ５）４０４〜４０８のように表記した順に配置されている。

ＣＰＵ４１は、検出センサ群４０の各検出センサにより検出されるカード搬送路３４におけるカードＣの位置等を認識しながら、モータ３６の駆動制御、カードＣの存在の有無の認識処理、カード搬送の制御処理、カードＣに対する情報（データ）の読み取り処理や書き込みの制御を行う。
ＣＰＵ４１は、プリヘッドＰＨによる磁気情報の検出結果に応じてシャッタ３８の開閉制御を行う。
ＣＰＵ４１は、挿入されたカードＣがＩＣカードの場合には、ＩＣ接点ブロック機構部３２の駆動制御および接点を通してカード側ＩＣとの情報の授受等の制御を行う。

ＣＰＵ４１は、たとえば電源投入時（起動時）やカードリーダ３０が停電等によりパワーダウンした場合に電源投入して再起動を行った場合に、カードリーダ３０側におけるカードの存在（残存、滞留）の有無を探査するカード探査処理を行う。
ＣＰＵ４１は、カードリーダ３０側から送信したカードＣがカードリーダ３０（装置）内にカードＣが残存しているとの情報の応答として、上位装置２０側から残存するカードＣを排出するか否かを指示するコマンドを受けると、コマンドに応じた処理を実行するようモータ３６等を制御する。

上述したように、本実施形態において、起動時には、カードリード３０を設置後の電源投入時、停電等、不慮の事故によりカードリーダ３０がパワーダウンして電源再投入を行う場合、上位装置２０からのコマンドにより初期化（リセットを含む）を行った場合等を含み、これを契機（トリガー）としてカード探査処理が開始される時をいう。

ＣＰＵ４１は、モータの回転状態（回転数や配置位置）を検出するための検出部としてのエンコーダ３６１の出力に応じて、起動時において、カード探査処理のために駆動するモータ３６の定速状態となったときのエネルギー量を測定し、測定したエネルギー量と保持部に保持されている空転時のモータ３６のエネルギー量とを比較して、カードＣがカードリーダ（装置）３０内に存在しているか否かを判定するエネルギー量測定判定部を含む。

本実施形態において、上述したように、モータ３６としてＤＣモータが適用されており、モータ速度の制御はモータ３６からのパルス信号（エンコーダパルス）の周期を基に、モータ駆動系へのエネルギー量をフィードバックする方式をとっている。
また、モータ駆動系へのエネルギー量は、加速制御時（駆動開始時、停止制動時、および速度変更時）を除く定速度制御時の統計をメモリ４１３に保管することが可能である。
カード搬送時、および空転時（カードＣが内部に存在しない状態）の力量は予め知ることが可能である。
なお、“モータ駆動系へのエネルギー量”は、たとえば、モータ駆動回路（ドライバ）のオン（Ｏｎ）/オフ（Ｏｆｆ）による一定時間中のＯｎ時間によってその量を数値することが可能である。あるいは、モータ３６に加える電圧をＤＡ（Digital Analog）変換機を介し制御され、ＣＰＵ４１は印加電圧の平均値を以って力量の数値化を実現させることが可能である。

上記したように、モータ駆動の状況としてＣＰＵ４１は逐次数値化された値によってエネルギーの印加量を知ることができる。
その極短時間でのエネルギー量を見た場合、定速度で駆動されているモータ３６に印加されているエネルギー量ＣＥＮＧは、カードＣが内部にある場合と無い場合では、カードＣがある場合の方が明らかに大きくなる。
その情報に加え、カードＣの形状や状況にも因るが、カードＣが装置内に存在する場合は一定時間の区間では変動することも分かっている。
通常、カードリーダ３０内のカードＣの存在の有無は、カードリーダ３０のカード検出センサ等に因って行われるのが一般的である。
しかし、昨今、機能性だけではなく、デザイン性をも含んだカードが世の中に出回るケースがあり、その極端なケースとしてデザイン性を追及するあまり、規格を外れた範囲にまでデザインが優先され、しばし上述した検出センサ群４０ではカードＣの存在する検出できない場合もある。
そのようなカードＣが内部に存在しないと判断されている状況において、ＣＰＵ４１はモータを極小時間だけ駆動してみて、その際のモータ駆動系に供給しているエネルギー量を以って、カードリーダ３０内のカードＣの存在を知ることができる。
カード有/無の判定は、その極小時間だけ駆動し定速に至ったと思われ状況でのモータ３６へのエネルギー印加量と、それまでの統計によって得られているカード無し時のモータ印加エネルギー量とを比較し、現在の印加量の方が明らかに大きい場合は内部にカードＣが存在すると判定する。

図５は、本実施形態に係るエネルギー量測定判定部の構成例を示す図である。
図６は、本実施形態に係るモータ駆動における加速時と定速時の駆動パワー（負荷）と速度の変化を示す図である。
図６において、Ａで示す曲線がパワー変化を示し、Ｂで示す曲線が速度の変化および速度に応じたエネルギー量を示している。

図５のエネルギー量測定判定部４１０は、測定部４１１、判定部４１２、および保持部としてのメモリ４１３を含んで構成されている。

モータ３６の出力軸３６２と同軸上には、モータ回転速度を検出する検出部としてエンコーダ３６１が配置されている。エンコーダ３６１からは回転パルスの信号ＥＰＬがＣＰＵ４１のエネルギー量測定判定部４１０の測定部４１１に送信される。

測定部４１１は、モータ３６の回転状態（回転数や配置位置）を検出するための検出部としてのエンコーダ３６１の出力に応じて、起動時において、カード探査処理のために駆動するモータ３６の定速状態となったときのエネルギー量ＣＥＮＧを測定する。

判定部４１２は、測定部４１１で測定したエネルギー量ＣＥＮＧとメモリ４１３に保持されている空転時のモータ３６のエネルギー量ＩＥＮＧとを比較して、カードＣがカードリーダ（装置）３０内に存在しているか否かを判定する。
判定部４１２は、測定したエネルギー量ＣＥＮＧが空転時のエネルギー量ＩＥＮＧより大きい場合には、カードリーダ３０内にカードＣが存在すると判定し、小さい場合にはカードリーダ３０内にカードＣが存在しないと判定する。

メモリ４１３は、カード搬送路３４をカードＣが搬送てれていない空転時のモータ３６のエネルギー量ＩＥＮＧをあらかじめ保持（記憶）する。

本実施形態では、エネルギー量ＣＥＮＧは、時間×（モータ３６にかける）電流で示す。具体的には、図６において、たとえば、測定範囲として示す範囲をエネルギーＣＥＮＧと定義している。すなわち、モータ３６の回転速度が起動時から所定の時間経過後に、一定回転の定常速度（定速）になったときのエネルギー量ＣＥＮＧである。
一般に、カードリーダ３０は、ＣＰＵ４１により、モータ３６が定常速度で動作するように制御されている。これにより、空転時、すなわち、カードリーダ３０内にカードＣが滞留していない状態では、符号Ｂのようなエネルギー量ＣＥＮＧで、モータ３６を定常速度に維持している。一方、カードＣがカードリーダ３０内に滞留していた場合には、モータ３６に負荷が掛かった状態であるので、モータ３６が定常速度を維持するためには、図６に示す符号Ａのようなエネルギー量ＣＥＮＧが必要となる。このエネルギー量ＣＥＮＧの差Δを測定することで、カードＣがカードリーダ（装置）３０内に存在しているか否かを判定するように構成することが可能である。
そこで、ＣＰＵ４１は、エネルギー量ＣＥＮＧの差Δを、符号Ｂの状態での電流と、符号Ａでの電流の差を比較することで、カードＣがカードリーダ（装置）３０内に存在しているか否かを判定するように構成することが可能である。

ＣＰＵ４１は、起動時にモータ３６を駆動して定速に達し、定速時のエネルギー量を測定可能な時間（極小時間）を経過したと判断して場合（後）、モータ３６の駆動を停止するようにドライバ３７に指示を出す。
ＣＰＵ４１は、カードリーダ３０内に、カードＣが存在すると判定した場合に、上位装置２０から排出指令を受けると、カードＣを排出するようにドライバ３７を通してモータ３６を駆動制御する。
また、ＣＰＵ４１は、カードリーダ３０内に、カードＣが存在すると判定した場合に、上位装置２０からアラームを発するコマンドを受けると、図示しない表示部や音声処理部を通して警告、たとえばアラームを発するように構成することも可能である。

このように、従来のカードリーダでは、装置内にカードＣが無いと判断した場合でも無条件でカードＣを吐き出す方向に（排出する距離分を）上位装置２０からのコマンド無しにモータ３６を駆動しなくてはいけない状況であった。
これに対して、本実施形態によれば、たとえカードＣが透明なカードであって内部に滞留していて、カードＣが装置内にあると判断された場合は、上位装置２０からのコマンドを待って（装置内にカードがありそうだが、それを排出するか、しないか？）処理を行うことができる。

また、カードリーダ３０は、上位装置２０と、インタフェース回路４２、さらには通信線を介して接続され、たとえば上位装置２０に復調データや、起動時にカードリーダ３０側におけるカードＣの存在の有無を探査するカード探査処理の結果情報を送信する。
インタフェース回路４２としては、上位装置２０とカードリーダ３０との通信を確立するためには、前述したように、ＲＳ２３２Ｃ方式、パラレルポート方式、ＵＳＢ接続方式など種々の通信方式が採用される。

以上、本実施形態に係るカードリーダ３０のカード搬送に伴う信号処理系および駆動系の構成および機能の概要を説明した。
次に、カードリーダ３０のカード搬送系等の具体的な構造を説明する。

［カードリーダの構造］
図７は、本発明の実施形態に係るカードリーダ３０の構造を簡略的に示す平面断面図である。
図８は、本発明の実施形態に係るカードリーダ３０の構造を簡略的に示す縦断面図である。
なお、図８における各矢印は、図７において対応する符号の位置を示している。

図７において、本発明の実施形態に係るカードリーダ３０は、カードリーダ３０へ挿入するカードＣをカード搬送路３４の中に取り込むカード挿入口５０を有する。
カードリーダ３０は、駆動モータ３６を駆動する契機（トリガー）となる信号を送信するカード検出用磁気ヘッド（プリヘッド）（ＰＨ）４０１、カード搬送路側板３４１からカード搬送路３４内へ突出するレバー４０２、およびレバー４０２の機械的な動きを検知するマイクロスイッチ（ＳＷ）４０３を有する。
カードリーダ３０は、カード搬送路３４内にあるカードＣの存在の有無、位置確認やカードＣの長さ等を検出することを目的として、フォトダイオード（図示せず）と対向して配置されたフォトセンサ４０４〜４０８（ＰＤ１〜ＰＤ５）を有する。
これらのプリヘッド４０１、レバー４０２、マイクロスイッチ４０３、およびフォトセンサ４０４〜４０８により検出センサ群４０が形成されている。
そして、カードリーダ３０は、カード搬送路３４の長手方向のほぼ中央部分のフォトセンサ４０６，４０７の配置位置寄りに、カードＣに対して磁気情報（磁気データ）の記録再生を行う磁気ヘッド３１が配置されている。
カードリーダ３０においては、カード搬送部３５を形成する伝達ベルト３５１ａ，３５１ｂおよび駆動軸を介して駆動ローラ３５３ｄ〜３５３ｆ（図８）を回転駆動する駆動モータ３６（図中の点線枠内）、その他、様々な機械部品・電気部品（図示せず）が配置されて構成されている。

プリヘッド４０１は、カード挿入口５０から挿入されたカードＣが取り込まれると、その事実を検知し、モータ３６を駆動する契機となる信号をＣＰＵ４１に対して送信する。
そして、この信号を受信したＣＰＵ４１がモータ３６に対して駆動信号を送信することで、挿入されたカードＣの引き込み（搬送）が行われる。
その後、挿入されたカードＣは、カード搬送部３５を形成する駆動ローラ３５３ｄ〜３５３ｆによって、カード搬送路３４の奥（図７では右方向）へと搬送されることになる。

レバー４０２およびマイクロスイッチ４０３は、挿入されたカードＣの位置を検出する「カード位置検出センサ」の一例であって、カード挿入検出用スイッチとして機能する。
カード挿入口５０から挿入されたカードＣが取り込まれると、カード搬送路３４内へ一部が突出したレバー４０２と挿入されたカードＣとが接触して、レバー４０２が図７における下方に変位することを契機として、マイクロスイッチ４０３がレバー４０２の機械的な動きを検知する。
そして、マイクロスイッチ４０３は、ＣＰＵ４１に対して、レバー４０２の機械的な動きを検知した旨の検知信号を送信し、この検知信号に基づいて、ＣＰＵ４１は挿入されたカードＣの存在を検出（認識）する。
なお、これらレバー４０２およびマイクロスイッチ４０３は、挿入されたカードＣの長さ等を検出することもできる。

フォトセンサ４０４〜４０８は、それぞれ発光素子と受光素子の組合せからなる光学式センサであって、本実施形態では、発光素子と受光素子との間（すなわちカード搬送路３４）をカードＣが通過すると、その表面に形成された磁気ストライプｍｐによって発光素子からの光が遮られるため、カードＣの存在を検出できるようになっている。
なお、フォトセンサ４０４〜４０８として、磁気式センサや超音波センサなども考えられるが、前者は周囲の磁気環境に感度が左右されやすいため、後者は周囲の温度や湿度に感度が左右されやすいため、これらに左右されない光学式センサを用いることが好ましい。
また、検出センサとして赤外線センサを用いても構わない。また、フォトセンサ４０４〜４０８は、挿入されたカードＣの位置を検出する「カード位置検出センサ」の一例として機能する。
また、フォトセンサ４０４〜４０８のみを「カード位置検出センサ」の一例としてもよい。

ＩＣ接点ブロック機構部３２は、挿入されたカードがＩＣカードである場合にＣＰＵ４１の制御に従って作動する。
ＩＣ接点ブロック機構部３２は、ＩＣカード表面上の金属端子（外部端子）と接触できるように、カード搬送路３４に沿って接触・当接可能なＩＣ接点３２２を有しており、これが接触・当接することによって電子データの読み書きを行う。
また、カード搬送路３４に配置された磁気ヘッド３１は、挿入されたカードＣが磁気カードである場合に作動するものであり、カードＣ表面上の磁気ストライプｍｐ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、図８において、本発明の実施形態に係るカードリーダ３０に搭載されたＩＣ接点ブロック機構部３２は、挿入されたカード（ＩＣカード）Ｃのカード表面上の外部端子に接触・当接して情報の送受信を行う接点ブロック３２１を備えている。
その接点ブロック３２１に配置され外部端子に接触・当接するＩＣ接点３２２と、そのＩＣ接点３２２を接触・離脱せしめる回動アーム３２３と、その回動アーム３２３を、軸３２６を中心として回動させるために駆動する駆動源（アクチュエータ）３２４を有している。

駆動源３２４は、回動アーム３２３に連結したプランジャ３２５を直線上に往復運動させることによって回動アーム３２３を駆動する。
より具体的には、プランジャ３２５は、コイルバネによって突出する方向に付勢されていて、駆動源３２４に設置されたソレノイドに通電していない時は、接点ブロック３２１を挿入されたカードから離反させる一方、駆動源３２４に設置されたソレノイドに通電している時は、回動アーム３２３が軸３２６を中心として回転駆動することによって接点ブロック３２１を挿入されたカードＣに近づける。

接点ブロック３２１ａに配置されたＩＣ接点３２２は、ＩＣカードの規格に応じて配置された２列のくさび形状のばねより構成され、挿入されたカードＣの進行方向と直交する方向に並べられ、挿入されたカードＣと接触・当接する時に撓むことが可能な部材で形成されている。
そして、このＩＣ接点３２２の一端は、ＩＣ接点ブロック機構部３２内に配置された制御回路基板に半田付けされ、この制御回路基板と電気的に接続されている。これにより、挿入されたカードＣ（ＩＣカード）に格納された電子データを読み取ったり（再生）、挿入されたカードＣ（ＩＣカード）に対して新たな電子データを書き込んだり（記録）することが可能となる。

磁気ヘッド３１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、挿入されたカードに対してヘッド部が摺接して移動する。
これにより、磁気ヘッド３１は、挿入されたカードＣに格納された磁気情報（磁気データ）を読み取ったり（再生）、挿入されたカードＣ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。

なお、図８において、モータ３６によって回転駆動する駆動ローラ３５３ｄ〜３５３ｆは、挿入されたカードＣを挟持するために、従動ローラ３５３ａ〜３５３ｃと対になっている。
すなわち、従動ローラ３５３ａ〜３５３ｃは、駆動ローラ３５３ｄ〜３５３ｆのそれぞれに向かって付勢されている。
具体的には、従動ローラ３５３ａ〜３５３ｃのそれぞれは、挿入されたカードＣの上面に当接可能となるように、カード搬送路３４の上側から駆動ローラ３５３ｄ〜３５３ｆのそれぞれに向かって付勢されている。

ここで、一般に、上述した磁気ヘッド３１が読み取ったり書き込んだりする磁気情報（磁気データ）は、挿入されるカードＣの表面に印刷等された磁気ストライプｍｐに記録されているため、カード搬送路３４内では、この磁気ストライプｍｐと磁気ヘッド３１は対向することになる。
また、本実施形態に係るカードリーダ３０では、図７に示すように、フォトセンサ４０４、４０５、および４０８は、磁気ヘッド３１とカード搬送方向の一直線上に配置されている。
そのため、フォトセンサ４０４、４０５、および４０８は、カード搬送路３４において磁気ストライプｍｐが通過する位置に配置されていることになる。
これにより、たとえば規格外の透明なカードＣがカードリーダ３０に挿入された場合であっても、その表面に磁気ストライプｍｐが形成されているので、基本的に、フォトセンサ４０４、４０５、および４０８が磁気ストライプｍｐを検知することで、そのカードＣの位置を検出することができる。

また、図８中の下向き矢印で示すように、「カード位置検出センサ」として挙げたレバー４０２、フォトセンサ４０４〜４０８のうち、フォトセンサ４０４，４０５は、磁気ヘッド３１の位置を基準として、カードＣを挿入するカード挿入口５０側に配置されている。
一方、フォトセンサ４０８は、磁気ヘッド３１の位置を基準として、磁気ヘッド３１よりも搬送方向下流側（図８でいえば右側）に配置されている。
これにより、規格外の透明なカードＣを含めて、カードＣがカードリーダ３０に挿入されても、そのカードＣの位置を的確に検出することができる。

上記構成を有する本実施形態に係るカードリーダ３０おいては、まず前提として、カード挿入口５０より挿入したカードＣ上の磁気ストライプｍｐにおいて磁気情報を磁気ヘッド３１により再生または記録する。
そして、カードリーダ３０は、モータ３６によって駆動される駆動ローラ３５３ｄ〜３５３ｆを用いて挿入されたカードＣをカード搬送路３４内において搬送し、カード搬送路３４に設けた複数のフォトセンサ４０４〜４０８からの検出信号に基づき、挿入されたカードＣの位置を検出して搬送を制御する。

本実施形態では、フォトセンサ４０４〜４０８は、カードＣの磁気ストライプｍｐが通過する位置に配置されたフォトセンサ４０４、４０５、および４０８と、磁気ヘッド３１近傍に配置されたフォトセンサ４０６，４０７と、から構成されている。
そして、本実施形態では、たとえば、磁気ヘッド３１または磁気ヘッド３１近傍に配置されたフォトセンサ４０６，４０７のいずれかの検出信号を用いて、挿入されたカードＣが正常なカードであることを判定し、処理を続行するように構成することも可能である。
この場合、挿入されたカードＣが正常なカードと判定された場合には、カードリーダ３０は、挿入されたカードＣ表面上の磁気ストライプｍｐに磁気ヘッド３１を接触・摺動させることで、カードＣに格納された磁気データを読み取ったり、カードＣに対して新たな磁気情報を書き込んだりする。
また、挿入されたカードＣがＩＣカードの場合には、カードＣ表面上の金属端子（外部端子）にＩＣ接点３２２を接触・当接させることで、ＩＣカードに格納された電子データを読み取ったり、カードＣに対して新たな電子データを書き込んだりする。

本実施形態におけるカードリーダ３０は、挿入されたカードＣの取り込み時に、斑状に透明となっているカードＣも含め、規格外の透明なカードかあるいは正常なカードか、を判定する。
そして、次のカード取り込み動作が開始されるまでその情報を保持しておき、その間のカード搬送を含む内部動作アルゴリズムを、判定結果に従って分離するようにしている。
これにより、正常なカードについては通常どおりのアルゴリズムが実行され、規格外の透明なカードの場合には、後述する規格外の透明なカードに対応した処理が実行され（後述する図１２，図１３のフローチャート参照）、規格外の透明なカードが挿入されても問題なく稼動できる（処理を続行する）。

なお、カード取り込み時のカードＣの特徴を判定する方法として、カードＣの磁気面からの信号を検出している間は、磁気ヘッド３１のヘッド部付近にカードＣが存在するので、磁気ヘッド３１を、磁気信号取込手段として使用するだけでなく、カード有無を判定するセンサとしても使用することができる。

［起動時のカード探査処理］
ここで、起動時のカード探査処理をフローチャートに関連付けて説明する。
図９は、本実施形態に係るカードリーダ３０における起動時のカード探査処理を説明するためのフローチャートである。

カードリーダ３０において、ＣＰＵ４１が、たとえば電源投入時（起動時）やカードリーダ３０が停電等によりパワーダウンした場合に電源投入して再起動を行った場合に、カードリーダ３０側におけるカードＣの存在（残存、滞留）の有無を探査するカード探査処理の制御を行う。

たとえばカードリーダ３０が停電によりパワーダウンし、電源投入して再起動が行われる（ステップＳＴ０）。
ＣＰＵ４１は、これに応答して、検出センサ群４０の各検出センサ、たとえば光センサであるフォトセンサ４０４（ＰＤ１）〜４０８（ＰＤ５）の検出信号により、カードリーダ３０（装置）内にカードが存在していないか否かの判別を行う（ステップＳＴ１）。
ステップＳＴ１において、装置内にカードＣが存在しないあるいは検出センサでカードＣが検知できないと判別した場合（ステップＳＴ１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４１はドライバ３７を通してモータ１６の駆動を開始する（ステップＳＴ２）。
この場合、ＣＰＵ４１は、モータ１６を定速度状態となるまでの時間駆動し、定速になったと判断した場合に、エネルギー量を測定してモータ３６を停止させる。

なお、装置内にカードＣが存在しないあるいは検出センサでカードＣが検知できないと判別される場合としては、たとえば磁気ストライプｍｐを有する透明磁気カードが、カード搬送路３４においてフォトセンサＰＤ３とＰＤ４の配置位置に跨って滞留し、フォトセンサＰＤ２とＰＤ５の配置位置上には存在しておらず、フォトセンサＰＤ３とＰＤ４が透明なカードＣがゆえに検出でいな状態等が想定される。
具体的には、図８において符号Ｃで示す範囲にカードＣが滞留している場合等である。

このとき、ＣＰＵ４１において、測定部４１１が、モータ３６の回転状態（回転数や配置位置）を検出するための検出部としてのエンコーダ３６１の出力に応じて、起動時において、カード探査処理のために駆動するモータ３６の定速状態となったときのエネルギー量ＣＥＮＧを測定する。
ＣＰＵ４１において、判定部４１２が測定したエネルギー量ＣＥＮＧとメモリ４１３に保持されている空転時のモータ３６のエネルギー量ＩＥＮＧとを比較して、定速駆動時のエネルギー量ＣＥＮＧが空転時のエネルギー量ＩＥＮＧより大きいか否かを判定する（ステップＳＴ４）。

ステップＳＴ４において、定速駆動時のエネルギー量ＣＥＮＧが空転時のエネルギー量ＩＥＮＧより大きくない（小さい）と判定した場合には（ステップＳＴ４：Ｎｏ）、カードＣがカードリーダ（装置）３０内に存在していないと判断し（ステップＳＴ５）、たとえばその旨の情報を上位装置２０に送信し、カード探査処理を終了する。

一方、ステップＳＴ４において、定速駆動時のエネルギー量ＣＥＮＧが空転時のエネルギー量ＩＥＮＧより大きいと判定した場合には（ステップＳＴ４：Ｙｅｓ）、あるいは上記ステップＳＴ１において装置内にカードＣが存在するあるいは検出センサでカードＣが検知できたと判別した場合（ステップＳＴ１：Ｎｏ）、ＣＰＵ４１はカードＣがカードリーダ（装置）３０内に存在（滞留）しているものと判断する（ステップＳＴ６）。
そして、ＣＰＵ４１は、カードＣがカードリーダ（装置）３０内に存在（滞留）している旨の情報を上位装置２０に送信する。

カードＣがカードリーダ（装置）３０内に存在（滞留）している旨の情報を上位装置２０に送信すると、ＣＰＵ４１は上位装置２０から発せられる排出コマンド等の次のコマンドの待ち受け状態となり、コマンドがあるか否か（受信したか否か）を判別する（ステップＳＴ７）。
そして、ステップＳＴ７において、ＣＰＵ４１は、上位装置２０からの排出コマンド等の次のコマンドがあった（受信した）と判別すると（ステップＳＴ７：Ｙｅｓ）、受けたコマンドの指示に従って処理を行う（ステップＳＴ８）。

ＣＰＵ４１は、カードリーダ３０内に、カードＣが存在すると判定した場合に、上位装置２０から排出コマンドを受けると、カードＣを排出するようにドライバ３７を通してモータ３６を駆動制御する。
また、ＣＰＵ４１は、カードリーダ３０内に、カードＣが存在すると判定した場合に、上位装置２０からアラームを発するコマンドを受けると、図示しない表示部や音声処理部を通して警告、たとえばアラームを発するように構成することも可能である。

このように、本実施形態によれば、たとえ透明なカードＣが内部に滞留していて、カードＣが装置内にあると判断された場合は、上位のコマンドを待って（装置３０内にカードＣがありそうだが、それを排出するか、しないか？）処理を行うことができる。

［本カードリーダ３０の通常の処理］
次に、本実施形態に係るカードリーダ３０における通常の処理について、図１０〜図１３に関連付けて詳細について説明する。
以下では、透明でない通常のカードと規格外の透明なカードを処理する場合を説明する。

［各センサの検出信号がＯＮになるタイミングおよび実際の（磁気）カードＣの移動の様子］
次に、本実施形態に係る検出センサ群の各センサの検出信号がＯＮになるタイミングおよび実際に（磁気）カードＣがカード搬送路３４を移動していく様子を、図１０および図１１に関連付けて説明する。

図１０は、各センサの検出信号がＯＮになるタイミングを説明するための図である。
図１１は、実際に磁気カードがカード搬送路を移動していく様子を示す図である。
なお、図１０において、スイッチＳＷ１は、顧客がカードＣを挿入してきたことを認識するためのカード位置検出センサを示し、図７のレバー４０２に相当する。
また、フォトセンサＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３，ＰＤ４，およびＰＤ５は、いずれも光学式センサであって、それぞれ図３でいうフォトセンサ４０４，４０５，４０６，４０７，および４０８に相当する。これらの配置関係は、図１０（Ａ）に示すとおりである。

まず、図１０（Ｂ）に示すように、通常のカードＣが挿入されたときを考える。
スイッチＳＷ１でカード挿入が検知されると、そのカードＣをカードリーダ３０内に取り込む方向（Ｂａｃｋｗａｒｄ方向：図７（Ａ）に右側に向かって）にローラ駆動を開始し、フォトセンサＰＤ１とＰＤ２の検出信号ＤＴ１、ＤＴ２がＯＮ（図ではハイレベル）となることにより、挿入されたカードＣの存在が検知される。
そして、磁気ヘッド３１近傍のフォトセンサＰＤ３およびＰＤ４の検出信号ＤＴ３，ＤＴ４がＯＮ（図ではハイレベル）となり、フォトセンサＰＤ３、ＰＤ４の位置を通過したと判断した場所から、磁気信号の取り込み（読み込み）を開始し、フォトセンサＰＤ５の位置に挿入された通常カードが到達して規定値分走行後、（磁気）カードＣの取り込みと搬送が終了する。
このように、フォトセンサＰＤ３およびＰＤ４において挿入された通常のカードＣの通過を検出できる。

しかし、規格外の透明なカードＣの場合には、フォトセンサＰＤ３およびＰＤ４において、フォトセンサＰＤ３およびＰＤ４は、磁気ヘッド３１近傍に配置されているので、挿入されたカードＣの磁気ストライプｍｐ上には配置されていない。
そのため、光が透明な部分を透過し、挿入されたカードＣの通過を検出できない場合があり、この場合には、一般的なカードリーダは、規格外のカードＣが挿入されたあるいはカードが抜き取られた等と判定し、強制排出などのエラー（Ｅｒｒｏｒ）処理が実行されていた。

そこで、本実施形態に係るカードリーダ３０においては、フォトセンサＰＤ３およびＰＤ４までカードＣが搬送されているはずなのに、これらでカード検出ができない、あるいは、一旦フォトセンサＰＤ３およびＰＤ４でカード検出されたものの、フォトセンサＰＤ３およびＰＤ４からカードＣが消えたと判断した場合に、"規格外の透明なカード"であると判定する。
そして、この取り込み時に"規格外の透明なカード"と判定された場合には、それ以降、フォトセンサＰＤ３およびＰＤ４が正しい動きをしないことを前提に制御を行い、カードＣ上の磁気ストライプｍｐに記録されている磁気データの読み取り処理だけを行うようにする。
その後、搬送ローラ３５３ｄ〜３５３ｆを駆動させて規格外の透明なカードＣをカードリーダ３０から排出するようにしている。

なお、規格外の透明なカードＣの場合には、機能的にも、フォトセンサＰＤ３およびＰＤ４を必須とする処理、たとえばカードＣの精緻な位置を把握する必要がある処理はできないようになっている。
具体的には、規格外の透明なカードＣに対して、新たな磁気データを書き込む処理や、挿入されたカードＣがＩＣカードの場合には（ＩＣ）カードＣに格納された電子データを読み取ったり、（ＩＣ）カードＣに対して新たな電子データを書き込んだりする処理等である。

なお、"規格外の透明なカード"でない場合には、カードリーダ３０は一般の処理どおりの動作を行うので、ここでの説明は省略する。
また、磁気ヘッド３１から磁気信号が周期的に発せられている間は、磁気ヘッド３１近傍にカードＣが存在することを意味し、磁気ヘッド３１からの信号が出力され続けているにもかかわらず、フォトセンサＰＤ３およびＰＤ４の配置領域にカードＣが存在しない場合には、"規格内の透明なカード"と判定するようにしてもよい。
さらに、従来は、挿入されたカードＣのカード長の測定をスイッチＳＷ１とフォトセンサＰＤ３およびＰＤ４とカード搬送量を使って算出していたが、たとえば、スイッチＳＷ１と磁気ヘッド３１からの磁気信号に基づき、カードＣが磁気ヘッド３１のヘッド部に到達したことと、カード搬送量とを使ってカードＣのカード長を算出するようにしてもよい。

図１０（Ｃ）および図１１には、挿入されたカードＣが各検出センサで検出されていく場合の各検出信号が示されている。
各図の（ａ）〜（ｋ）は、対応関係にある。

順に説明すると、（ａ）で示すタイミングで、レバー４０２に相当するスイッチＳＷ１がＯＮし、（ｂ）で示すタイミングで、フォトセンサ４０４に相当するフォトセンサＰＤ１がＯＮし、（ｃ）で示すタイミングで、フォトセンサ４０５に相当するフォトセンサＰＤ２がＯＮする。
（ｄ）で示すタイミングで、スイッチＳＷ１がＯＦＦし、（ｅ）で示すタイミングで、フォトセンサ４０６に相当するフォトセンサＰＤ３がＯＮし、（ｆ）で示すタイミングで、フォトセンサ４０７に相当するＰＤ４がＯＮする。
（ｇ）で示すタイミングで、フォトセンサＰＤ１がＯＦＦし、（ｈ）で示すタイミングで、フォトセンサＰＤ２がＯＦＦし、（ｉ）で示すタイミングで、フォトセンサ４０８に相当するＰＤ５がＯＮする。
（ｊ）で示すタイミングで、フォトセンサＰＤ３がＯＦＦし、（ｋ）で示すタイミングで、フォトセンサＰＤ４がＯＦＦする。

ここで、図１０（Ｃ）中の縦縞模様で表わした部分が、"規格外の透明なカード"に反応しない部分に相当する。具体的には、規格外の部分に透明な部分があった場合に、フォトセンサＰＤ３およびＰＤ４から検出信号が得られないことがある。
そこで、本実施形態では、フォトセンサＰＤ１、Ｄ２、およびＰＤ５と一直線に配置された磁気ヘッド３１から得られる磁気信号であって、かつ、フォトセンサＰＤ３およびＰＤ４からの検出信号とほぼ同じタイミングでＯＮ・ＯＦＦされる磁気信号を、カード位置検出に用いるようにしている。これにより、上述した場合であっても、可能な範囲で磁気／電子データの記録再生処理を継続することができる。

［カードリーダのカード搬送時の動作］
次に、本実施形態に係るカードリーダ３０の動作を、カード搬送に伴う各センサの検出信号に関連する動作を中心に説明する。

図１２および図１３は、本実施形態に係るカードリーダにおける、カード搬送に伴う各センサの検出信号に関連する動作について説明するためのフローチャートである。

まず、カードリーダ３０のＣＰＵ４１は、顧客のカードＣの挿入があったか否かを判定するために、スイッチＳＷ１（レバー４０２）がＯＮされたか否かを判定する（ステップＳＴ１１）。
スイッチＳＷ１（レバー４０２）がＯＦＦからＯＮになったとき（ステップＳＴ１１：ＹＥＳ、図１１（ａ）参照）、それを契機（トリガー）としてＣＰＵ４１によりモータ３６が駆動制御され、搬送ローラ（駆動ローラ）３５３ｄ〜３５３ｆの駆動が開始される（ステップＳＴ１２）。
そして、さらにカードＣが奥に挿入され、フォトセンサＰＤ１（ＰＤａ）がＯＮになったとき（ステップＳＴ１３：ＹＥＳ、図１１（ｂ）参照）、カード搬送が始まり、ＣＰＵ４１により図示しないタイマーＴＭ１が、たとえば２秒にセットされる（ステップＳＴ１４）。

なお、カード搬送が開始されると、搬送ローラ（駆動ローラ）３５３ｄ〜３５３ｆの回転によって刻まれるエンコーダパルス数により、挿入されたカードの搬送距離を算出することができる。また、機構的には、スイッチＳＷ１からフォトセンサＰＤ１、フォトセンサＰＤ１からフォトセンサＰＤ３、フォトセンサＰＤ３からフォトセンサＰＤ５までの各距離は既知となっている。

次に、カードリーダ３０のＣＰＵ４１は、フォトセンサＰＤ３（ＰＤｂ）がＯＮされたか否かを判定する（ステップＳＴ１５）。
挿入されたカードＣで、磁気ヘッド３１から磁気信号の検出が始まったにもかかわらず、フォトセンサＰＤｂがＯＮ状態とならないカードＣは（ステップＳＴ１５：ＮＯ、かつ、ステップＳＴ１６：ＹＥＳ）、"規格外の透明なカード"と判定（第一の判定）される。
具体的には、ＣＰＵ４１は、ＲＡＭ等の記憶領域に、"規格外の透明なカードＦｌａｇ"を立てる（図１３のステップＳＴ１９）。

一方で、フォトセンサＰＤｂがＯＮ状態となった場合には（ステップＳＴ１５：ＹＥＳ）、特に"規格外の透明なカードＦｌａｇ"を立てることなく、処理は図１３のステップＳＴ２０に移される。
また、フォトセンサＰＤｂがＯＮ状態とならず、かつ、磁気ヘッド３１からの磁気信号の検出も始まらない場合には（ステップＳＴ１５：ＮＯ、かつ、ステップＳＴ１６：ＮＯ）、ステップＳＴ１４でたとえば２秒にセットされたタイマーＴＭ１が０になったか否かが判定される（ステップＳＴ１７）。
０になっていたら（ステップＳＴ１７：ＹＥＳ）、ＪＡＭが発生したとして（ステップＳＴ１８）、取込動作を終了する。

なお、ステップＳＴ１８を経て、取込動作を終了した後の処理については、各種考えられる。たとえば強制排出してもよいし、サービスマンが到着するまでカードＣをカードリーダ３０内に取り込んだままにしておいてもよいし、カードリーダ３０を通じて上位装置２０内部に取り込んでしまってもよい。

次に、図１３において、カードリーダ３０のＣＰＵ４１のタイマーＴＭ２がセットされる（ステップＳＴ２０）。そして、フォトセンサＰＤｂがＯＦＦされたか否かがＣＰＵ４１によって判定される（ステップＳＴ２１）。
仮にフォトセンサＰＤｂがＯＦＦ状態となった場合には（ステップＳＴ２１：ＹＥＳ）、ＲＡＭ等の記憶領域に、"規格外の透明なカードＦｌａｇ"を立てられる（ステップＳＴ２２）。これは、透明なカードＣがあることを意味する。

一方、フォトセンサＰＤｂがＯＮ状態となった場合には（ステップＳＴ２１：ＮＯ）、カードＣは、規格外の透明なカードではなく、通常のカードとして処理される。なお、通常のカードについては一般的などおりのアルゴリズムが実行され、この処理（動作）についてはここでの説明は省略する。

次に、タイマーＴＭ２が０になるまでの間に（ステップＳＴ２４）、フォトセンサ（ＰＤ５（ＰＤｃ）がＯＮ状態になるか否かが判定される（ステップＳＴ２３）。フォトセンサＰＤｃがＯＮ状態とならなかった場合には（ステップＳＴ２３：ＮＯ、かつ、ステップＳＴ２４：ＹＥＳ）、装置内の中央付近で動かなくなってしまう現象（いわゆるＪＡＭ）が発生したとして（ステップＳＴ２５）、取込動作を終了する。取込動作終了後の処理については、上述同様である。

一方で、タイマーＴＭ２が０になる前に、フォトセンサＰＤｃがＯＮ状態となった場合には（ステップＳＴ２３：ＹＥＳ）、搬送距離がセットされ（ステップＳＴ２６）、挿入されたカードＣが所定距離移動する。そして、所定の距離搬送されたら（ステップＳＴ２７：ＹＥＳ）、カード搬送が終了したとして、モータ３６を停止させ（ステップＳＴ２８）、カード取込が終了する（ステップＳＴ２９）。

上述したステップＳＴ１９およびステップＳＴ２２の処理において、"規格外の透明なカードＦｌａｇ"が立てられた場合には、次のような処理がなされる。
なお、ここでいう"規格外の透明なカード"の定義は、フォトセンサＰＤａおよびＰＤｃでは正確にカード有無が判定できているが、磁気信号を検出するための磁気ヘッド３１付近のフォトセンサＰＤｂは、正しくカード有無を判定できていないようなカードＣである。
少なくとも、カード搬送制御および磁気信号読み出しが可能であって、磁気データが既に書き込まれたカードＣであるものとする。また、規格外の透明なカードＣではない通常のカードＣは、通常の機能全てを可能とし、以降の制御はこの判定によって分離した制御が行われる。

まず、"規格外の透明なカード"である場合、フォトセンサＰＤｂからの検出信号は信用できないため、以降の搬送制御には使えない。
たとえば、後部（図７でいえば右方）に存在するカードＣを前部（図７でいえば左方）に搬送する場合、駆動ローラ３５３ｄ〜３５３ｆを駆動させてからフォトセンサＰＤｂがＯＮ状態となる。その後、フォトセンサＰＤｃがＯＦＦ状態、さらにフォトセンサＰＤａがＯＮ状態となり、フォトセンサＰＤｂがＯＦＦ状態となって、ある一定距離走行させた後、前部（前方の）停止位置で停止する。
そのため、このような前部停止位置でカードＣを止めるにあたっても、フォトセンサＰＤｂが正常に働いていなければならない。

そこで、本実施形態に係るカードリーダ３０においては、後部からカードＣが搬送し始めて、その後、フォトセンサＰＤａがいずれＯＮ状態となり、前部停止位置の決定は、このフォトセンサＰＤａのＯＦＦからＯＮ状態のタイミングからの搬送量によって決定される。
さらに、異常状態としてカードＣが装置内（カードリーダ３０内）で、たとえば、装置内の中央付近で動かなくなってしまう現象（いわゆるＪＡＭ）の発生にも注意すべきである。
なぜなら、中央付近でＪＡＭしてしまい、その後、復旧作業に入ろうとした際には、その時点では何れのセンサにもカードＣが反応していない状況、すなわち、装置内にカードＣがない状態となってしまうためで、以降の動作が続かない、あるいはカードなしの状態なので次のカードＣを取り込める状態になってしまうからである。

このため、規格外の透明なカードと判定されている場合のＪＡＭ発生時には、リトライ動作が実施されるだけでなく、そこまでのローラ駆動とは逆方向に駆動してみる等、すなわち、同一処理内でカードＣを何れかのセンサで検出できるところまで移動させる等が必要になる。

ただし、どうしてもフォトセンサＰＤｂを使った制御が必要であれば、規格外の透明なカードの扱いと排他的である必要がある。たとえば、接触式のＩＣカードが処理可能な手動式カードリーダに際しては、そのカードＣをＩＣ接点位置まで移動する必要があり、この接点位置は、現状でいえば、カードＣを搬送させながらカードＣ端がフォトセンサＰＤｂを通過してからの搬送距離をもって規定されている。
しかし、フォトセンサＰＤｂが正常動作しない、規格外の透明なカードの場合には、このようなことができないため、この動作コマンドは実行前に排除されなければならない（Ｅｒｒｏｒコードとして“実行不可能”を返すなど）。
同様に、磁気データ書き込み動作においても、磁気書き込み開始位置はカードＣを搬送させながらカードＣ端がフォトセンサＰＤｂを通過してからの距離で規定されるため、実行前に排除される必要がある。このようにして、一部のコマンドは排除せざるを得ずとも、可能な範囲で実行できるコマンドは、正常に動作できるように振舞う。なお、規格外の透明なカードの判定は、次のカードＣが挿入されるまで継続される。

なお、図１２および図１３において、３つのフォトセンサＰＤ１またはＰＤ２、ＰＤ３、およびＰＤ５を用いて上述した搬送およびゲイン制御を行うことも可能である。

［実施形態の効果］
上述したように、本実施形態のカードリーダ３０においては、たとえば電源投入時（起動時）やカードリーダ３０が停電等によりパワーダウンした場合に電源投入して再起動を行った場合に、カードリーダ３０側におけるカードＣの存在（残存、滞留）の有無を探査するカード探査処理を行う。
ＣＰＵ４１は、モータ３６の回転状態（回転数や配置位置）を検出するための検出部としてのエンコーダ３６１の出力に応じて、起動時において、カード探査処理のために駆動するモータ３６の定速状態となったときのエネルギー量ＣＥＮＧを測定する。
ＣＰＵ４１は、測定したエネルギー量ＣＥＮＧとメモリ４１３に保持されている空転時のモータのエネルギー量ＩＥＮＧとを比較して、カードＣがカードリーダ（装置）３０内に存在しているか否かを判定する。
ＣＰＵ４１は、測定したエネルギー量ＣＥＮＧが空転時のエネルギー量ＩＥＮＧより大きい場合には、カードリーダ３０内にカードＣが存在すると判定し、小さい場合にはカードリーダ３０内にカードＣが存在しないと判定する。
ＣＰＵ４１は、カードリーダ３０内に、カードＣが存在すると判定した場合に、上位装置２０から発せられる排出コマンドを受けると、カードＣを排出するようにドライバ３７を通してモータ３６を駆動制御する。
また、ＣＰＵ４１は、カードリーダ３０内に、カードＣが存在すると判定した場合に、上位装置２０から発せられるアラームコマンドを受けると、図示しない表示部や音声処理部を通して警告、たとえばアラームを発するように構成することも可能である。

したがって、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
従来のカードリーダでは、装置内にカードＣが無いと判断した場合でも無条件でカードＣを吐き出す方向に（排出する距離分を）上位装置２０から発せられるコマンド無しにモータ３６を駆動しなくてはいけない状況であった。
これに対して、本実施形態によれば、たとえ透明なカードＣが内部に滞留していて、カードＣが装置内（カードリーダ３０内）にあると判断された場合は、上位装置２０から発せられるコマンドを待って（装置内にカードＣがありそうだが、それを排出するか、しないか？）処理を行うことができる。

［他の実施形態］
上述した実施形態では、カードＣとして磁気カードを一例として説明したがＩＣカードにおいても同様に処理でき、同様の効果を得ることができる。
前述したように、本実施形態のカードリーダ３０において、ＩＣカード用の接点は装置の所定の位置にに配置されていて、カードＣで後部のＩＣ接点レバーを押すことにより、接点がカードＣ上に降下して、降下し切るとセンサが反応する。
したがって、挿入されているカードＣがたとえ透明なカードで正確なカードポジションを把握できないとしても、カードＣが内部に入っていることが分かってさえいれば、ＩＣ接点センサが反応するまで後方にモータ３６を駆動することにより、透明なカードでさえもハンドリングが可能である。

１０・・・情報処理システム、２０・・・上位装置（ホスト装置）、３０・・・カードリーダ（カード状媒体処理装置）、３１・・・磁気ヘッド、３２・・・ＩＣ接点ブロック機構部、３３・・・磁気情報取得部、３４・・・カード搬送路、３５・・・カード搬送部、３６・・・駆動モータ、３７・・・ドライバ、３８・・・シャッタ、３９・・・ソレノイド、４０・・・検出センサ群、４１・・・ＣＰＵ（制御部）、４２・・・インタフェース回路、５０・・・カード挿入口、Ｃ・・・カード（記録媒体）、ｍｐ・・・磁気ストライプ。

Claims (11)

1. カード状媒体に所定の処理を行うカード状媒体処理装置であって、
   挿入口から挿入されたカード状媒体を当接した状態で搬送路に沿って搬送する媒体搬送部と、
   前記媒体搬送部を駆動するモータと、
   前記モータの回転状態を検出するための検出部と、
   前記搬送路における前記カード状媒体の存在および位置のうち少なくともカード状媒体の存在の有無を検出する検出センサと、
   前記搬送路をカード状媒体が搬送されていない空転時に駆動されるモータのエネルギー量をあらかじめ保持する保持部と、
   少なくとも前記検出センサの検出結果に応じて前記モータの駆動制御を行う制御部と、を有し、
   前記制御部は、
   当該カード状媒体処理装置を立ち上げる起動時に、前記検出部の検出結果に基づいて前記モータのエネルギー量を測定し、当該測定したエネルギー量と前記保持部に保持されている空転時のモータのエネルギー量とを比較して、カード状媒体が装置内に存在しているか否かを判断する
   カード状媒体処理装置。
2. 前記制御部は、
   前記起動時に、前記検出センサによりカード状媒体が検出されないとの検出結果が得られると、前記モータを定速になるまで駆動し、当該定速時における検出部により検出されたエネルギー量と前記保持部に保持されている空転時のモータのエネルギー量とを比較し、測定したエネルギー量が空転時のエネルギー量より大きい場合には、装置内にカード状媒体が存在すると判断し、小さい場合には装置内にカード状媒体が存在しないと判断する
   請求項１記載のカード状媒体処理装置。
3. 前記制御部は、
   前記起動時に前記モータを駆動して定速に達し、当該定速時のエネルギー量を測定後、前記モータの駆動を停止する
   請求項１または２記載のカード状媒体処理装置。
4. 前記制御部は、
   装置内にカード状媒体が存在すると判断した場合に、排出指令を受けると、カード状媒体を排出するように前記モータを駆動制御する
   請求項２または３記載のカード状媒体処理装置。
5. 前記制御部は、
   装置内にカード状媒体が存在すると判断した場合に、指令を受けると、当該カード状媒体が存在することを報知する
   請求項２から４のいずれか一に記載のカード状媒体処理装置。
6. 前記検出センサは光センサであり、
   前記カード状媒体は、前記光センサにより検出されない透明部分を含む透明カードである
   請求項１から５のいずれか一に記載のカード状媒体処理装置。
7. 挿入口から挿入されたカード状媒体を当接した状態で搬送路に沿って搬送する媒体搬送部と、
   前記媒体搬送部を駆動するモータと、
   前記モータの回転状態を検出するための検出部と、
   前記搬送路における前記カード状媒体の存在および位置のうち少なくともカード状媒体の存在の有無を検出する検出センサと、
   少なくとも前記検出センサの検出結果に応じて前記モータの駆動制御を行う制御部と、
   を有するカード状媒体処理装置におけるカード状媒体処理方法であって、
   前記搬送路をカード状媒体が搬送されていない空転時に駆動されるモータのエネルギー量をあらかじめ保持部に保持し、
   前記カード状媒体処理装置を立ち上げる起動時に、前記検出部の検出結果に基づいて前記モータのエネルギー量を測定し、
   当該測定したエネルギー量と前記保持部に保持されている空転時のモータのエネルギー量とを比較して、カード状媒体が装置内に存在しているか否かを判断する
   カード状媒体処理方法。
8. 前記起動時に、前記検出センサによりカード状媒体が検出されないとの検出結果が得られると、前記モータを定速になるまで駆動し、当該定速時における検出部により検出されたエネルギー量と前記保持部に保持されている空転時のモータのエネルギー量とを比較し、測定したエネルギー量が空転時のエネルギー量より大きい場合には、装置内にカード状媒体が存在すると判断し、小さい場合には装置内にカード状媒体が存在しないと判断する
   請求項７記載のカード状媒体処理方法。
9. 前記起動時に前記モータを駆動して定速に達し、当該定速時のエネルギー量を測定後、前記モータの駆動を停止する
   請求項７または８記載のカード状媒体処理方法。
10. 装置内にカード状媒体が存在すると判断した場合に、排出指令を受けると、カード状媒体を排出するように前記モータを駆動制御する
    請求項８または９記載のカード状媒体処理方法。
11. 装置内にカード状媒体が存在すると判断した場合に、指令を受けると、当該カード状媒体が存在することを報知する
    請求項８から１０のいずれか一に記載のカード状媒体処理方法。

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