JP2017157729A - カードリーダー - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタ部分に隙間があっても、水の浸入を抑制すると共に水が浸入しても滞留することのない耐水性を有するカードリーダーを提供する。【解決手段】カードリーダー１０は、取付ボックス側に固定される前方に開口された箱形の内カバー１２に、外カバーの内側にスイッチシートと回路基板等を配置した本体アッセンブリィ１１を組込み固定しており、本体アッセンブリィ１１のＣＰＵ基板３６ｂの背面に配置されたコネクタ３８は、内カバー１２の背面に開口されたコネクタ穴４６から後方外側に延在配置され、内カバー背面に形成したコネクタ穴４６の開口部外側の両側及び上部を囲んで屋根形の防水リブ４８を形成し、コネクタ穴４６の下側に位置する内カバー底部には水抜き穴５０を開口する構成とした。【選択図】図７

Description

本発明は、利用者が携帯するカード媒体に記録された利用者識別情報を読取って電気錠を解錠させる入退出管理システムに設けたカードリーダーに関する。

従来、オフィスビルや工場等の施設にあっては、入退出管理システムが設置されている。入退出管理システムは、例えば建物の階毎に設置したローカル制御盤からの信号線に部屋の入り口扉の外側に設置されたカードリーダーを接続すると共に扉に設けた電気錠を接続している。ローカル制御盤は、伝送路を介して警備室などに設置されたセンター装置や総務部等の管理部門に設置されたクライアント装置に接続されている。

施設や部屋等に出入りする社員等の在籍者は利用者識別情報を登録した例えば非接触ＩＣカードを携帯しており、カードリーダーに非接触ＩＣカードをかざすことで利用者識別情報を読取ってローカル制御盤に送り、ローカル制御盤で事前登録している利用者識別情報との照合一致が得られた場合に電気錠を解錠し、扉を開いて出入りできるようにしている。

図９は従来のカードリーダーを示した説明図であり、図９（Ａ）は正面を示し、図９（Ｂ）は埋込設置した側面を示す。

図９に示すように、従来のカードリーダー１００は、内カバー１０２と本体１０４で構成され、本体１０４の表側となる操作表示面１０６の下側にカード読取部１０８を配置し、上側に、表示部と操作部を設けている。表示部には、読取表示灯１１０、解錠表示灯１１２、警戒・発報表示灯１１４、戸締表示灯１１６及び電源灯１１８が設けられ、操作部には警戒設定スイッチ１２０と警戒解除スイッチ１２２が設けられている。

カードリーダー１００は例えば埋込ボックス１２４により、電気錠を備えた扉を設けた出入口の外側の壁面に埋込み設置され、コネクタ１２６により信号線ケーブルを接続している。

特開２００２−２９８１８３号公報 特開２００１−０２０５７４号公報

しかしながら、このような従来のカードリーダーにあっては、壁面に設置された埋込ボックス１２４に水が浸入した場合、浸入した水はカードリーダー１００における内カバー１０２の背面を伝わったり、信号線ケーブルを伝わったりしてコネクタ１２６の部分に至り、コネクタ１２６と内カバー１０２との隙間から内部に入り、内部に溜まってカードリーダー１００の耐久性を低下させ、誤作動の原因ともなっている。

この問題を解決するためには、コネクタ１２６の部分を密閉構造とすればよいが、カードリーダー１００は、本体１０４側にカード読取部、操作部、表示部及び回路基板の全てを配置し、回路基板にはコネクタ１２６も配置しており、コネクタ１２６に相対して内カバー１０２にコネクタ穴を形成し、内カバー１０２に本体１０４を組み込んで、図示のように、コネクタ穴からコネクタ１２６を背後に延在させた構造としており、コネクタ１２６とコネクタ穴の間には、本体１０４と内カバー１０２を組み立て分解する必要から密閉構造とすることができずに隙間があり、この隙間から水が浸入するようになる。

本発明は、コネクタ部分に隙間があっても、水の浸入を抑制すると共に水が浸入しても滞留することのない耐水性を可能とするカードリーダーを提供することを目的とする。

（カードリーダー）
本発明は、電気錠により施錠される扉を設けた出入口の外側に設置され、利用者が携帯するカード媒体に記録された情報を読取って電気錠を解錠させるカードリーダーに於いて、
取付ボックス側に固定され前方に開口した箱形収納部を有する内カバーと、
内カバーに対し着脱自在に設けられ、開口枠形状を持つ外カバーの内側に少なくともスイッチシートと回路基板を積層固定して構成された本体アッセンブリィと、
本体アッセンブリィの回路基板背面に配置され、内カバーの背面に開口されたコネクタ穴から後方外側に延在配置されるコネクタと、
コネクタ穴の開口部外側の両側及び上部を囲んで屋根形に張出し形成された防水リブと、
コネクタ穴の下側に位置する内カバー底部に開口された水抜き穴と、
を設けたことを特徴とする。

（傾斜面の水抜き穴）
水抜き穴は、内カバー底部の前方開口端の切欠きにより形成され、内カバー底部は前方開口端に向かって下がる傾斜面に形成されている。

（２か所の水抜き穴）
内カバーは、凹陥壁部が形成され、下部に位置する凹陥壁部の両側の内カバー底部に水抜き穴が形成される。

（水捌け溝または水捌けリブの形成）
内カバーの背面に形成した防水リブの上側に、水捌け溝または水捌けリブが形成される。

（基本的な効果）
本発明は、電気錠により施錠される扉を設けた出入口の外側に設置され、利用者が携帯するカード媒体に記録された情報を読取って電気錠を解錠させるカードリーダーに於いて、取付ボックス側に固定され前方に開口した箱形収納部を有する内カバーと、内カバーに対し着脱自在に設けられ、開口枠形状を持つ外カバーの内側に少なくともスイッチシートと回路基板を積層固定して構成された本体アッセンブリィと、本体アッセンブリィの回路基板背面に配置され、内カバーの背面に開口されたコネクタ穴から後方外側に延在配置されるコネクタと、コネクタ穴の開口部外側の両側及び上部を囲んで屋根形に張出し形成された防水リブと、コネクタ穴の下側に位置する内カバー底部に開口された水抜き穴とを備えるようにしたため、カードリーダーの背面を伝わってくる水は、内カバーのコネクタ穴の周囲に形成した防水リブによりコネクタ穴とコネクタとの隙間から内部に浸入することがなく、万一、内部に水が浸入した場合にも、内カバー底部の水抜き穴から排出され、内部に浸入した水が溜まることはない。

（傾斜面の水抜き穴による効果）
また、水抜き穴は、内カバー底部の前方開口端の切欠きにより形成され、内カバー底部は前方開口端に向かって下がる傾斜面に形成されているため、内カバー背面に形成したコネクタ穴の隙間から浸入した水は、内カバー底部から前方に下がった傾斜面により水抜き穴に案内され、内部に溜まることなく速やかな水抜き口からの排水を可能とする。

（２か所の水抜き穴による効果）
また、内カバーは、凹陥壁部が形成され、下部に位置する凹陥壁部の両側の内カバー底部に水抜き穴が形成されるようにしたため、ねじ通し穴が設けられる凹陥壁部の形成により内カバー底部が２か所に分かれていても、２か所に分かれた内カバー底部の各々に水抜き穴が形成されることで、コネクタ穴の隙間から浸入した水を確実に排水可能とする。

（水捌け溝または水捌けリブの形成による効果）
また、内カバーの背面に形成した防水リブの上側に、水捌け溝または水捌けリブが形成されるようにしたため、カードリーダーの背面を伝わって落ちる水は、コネクタ穴を囲んで形成された防水リブに到達する前に、例えば斜め下向きに形成された水捌け溝または水捌けリブに沿ってコネクタ穴から遠ざかる方向に流れ、コネクタ穴に向かって伝わっていく水を抑制することで、内部への水の浸入を抑止可能とする。

カードリーダーの実施形態を正面、右側面、背面及び底面から示した説明図 カードリーダーの実施形態を正面及び背面から示した斜視図 カードリーダーの組立分解構造を示した説明図 本体アッセンブリィと内カバーの組立分解構造を示した説明図 内カバーを取り出して示した説明図 内カバーの図１（Ｃ）におけるＸ−Ｘ断面を示した断面図 カードリーダーの水の浸入を阻止すると共に侵入した水を排水する作用を示した説明図 カードリーダーの他の実施形態に用いる内カバーの構造を示した説明図 従来のカードリーダーを示した説明図

［カードリーダー］
図１はカードリーダーの実施形態を正面、右側面、背面及び底面から示した説明図、図２はカードリーダーの実施形態を正面及び背面から示した斜視図、図３はカードリーダーの組立分解構造を示した説明図、図４は本体アッセンブリィと内カバーの組立分解構造を示した説明図である。

（カードリーダーの概要）
図１及び図２に示すように、本実施形態のカードリーダー１０は、内カバー１２と外カバー１４によりカードリーダー筐体を構成している。外カバー１４の正面には表示操作パネル１６が設けられ、操作部として、上部に警戒設定キースイッチ２０と警戒解除キースイッチ２２を配置し、その下側にテンキー３０を配置している。

テンキー３０は「１，２，３，４，５，６，７，８，９，＊，０，＃」で示す１２個のキースイッチを４行３列に配列している。なお、図２（Ａ）にあっては、表示操作パネル１６のキースイッチの表示は省略している。キースイッチは、例えば静電容量スイッチシートを用いることで実現されている。

また、カードリーダー１０の表示部として、外カバー１４の側面両側に警戒・発報表示灯２４を設けている。警戒・発報表示灯２４は、正面、側面方向及び斜め方向から視認可能としている。

側面配置された警戒・発報表示灯２４は、本実施形態にあっては、赤ＬＥＤ、緑ＬＥＤ及び青ＬＥＤの３色ＬＥＤを発光源として図３の回路基板３６に配置しており、その３色の光度の組合せにより、いかなる色でも表示可能としている。

また、カードリーダー１０には、警戒・発報表示灯２４に加え、正面の表示操作パネル１６に、警戒設定キースイッチ２０、警戒解除キースイッチ２２及びテンキースイッチ３０を配置した操作部を囲む枠形を上下に分割した表示形態をもつ読取表示灯２６と解錠表示灯２８を上下に分けて配置している。読取表示灯２６と解錠表示灯２８は、本実施形態にあっては、青ＬＥＤと赤ＬＥＤを発光源とし、青と赤の２色発光を可能としている。

（本体アッセンブリィと内カバー）
図３に示すように、外カバー１４には、透明パネル３２、静電容量スイッチシート３４、ライトガイド２６ａ，２８ａ、ＲＦ基板３６ａとＣＰＵ基板３６ｂをスペーサ３９（図４参照）により２段に配置した回路基板３６のうちのＲＦ基板３６ａ側を積層状態で固定することで本体アッセンブリィ１１を構成している。

静電容量スイッチシート３４には、図１の操作表示パネル１６に設けた警戒設定キースイッチ２０、警戒解除キースイッチ２２及び下側にテンキースイッチ３０に対応して１４個の静電容量スイッチ３５が点線で示すように配置されている。

ライトガイド２６ａ，２８ａは上下に分離した矩形枠取り形状をもち、図１の表示操作パネル１６に設けた読取表示灯２６と解錠表示灯２８に対応して設けられ、静電容量スイッチシート３４とＲＦ基板３６ａの間に配置され、ライトガイド２６ａ，２８ａに対して本実施形態にあっては、青ＬＥＤと赤ＬＥＤをＲＦ基板３６ａに配置している。

ＲＦ基板３６ａの表側にはアンテナコイル３７が配置され、また、ＣＰＵ基板３６ｂの裏側にはコネクタ３８が配置される。

内カバー１２は、前面に開口された箱形収納部１２ａとその開口周囲に一体に形成されたフランジ部１２ｂで構成され、フランジ部１２ｂに設けたねじ通し穴４０を介してねじ４２を嵌め入れることで、図示しない取付ボックス側に固定される。

図３に示す外カバー１４、透明パネル３２、静電容量スイッチシート３４、ライトガイド２６ａ，２８ａ、回路基板３６を積層配置して一体化した本体アッセンブリィ１１は、図４に示すように、下側から内カバー１２が嵌め込み固定されることで、カードリーダー１０を構成する。

本体アッセンブリィ１１のＣＰＵ基板３６ｂに配置したコネクタ３８に相対した内カバー１２の箱形収納部１２ａにはコネクタ穴４６が形成されている。本体アッセンブリィ１１に内カバー１２を嵌め込み固定すると、図１及び図２に示すように、内カバー１２のコネクタ穴４６を通してコネクタ３８の先端側が外部に延在するようになる。

また、内カバー１２の設置状態で上下に位置する箱形収納部１２ａの壁面には、ねじ通し穴４０を形成するスペースを確保するため、半円筒状に刳り貫きした形状をもつ凹陥壁部４４が形成されている。

（カードリーダーの動作の概要）
カードリーダーを設けた入退出管理システムは、平日の勤務時間帯は警戒解除モードを設定して動作しており、平日の勤務時間帯以外の時間帯、休日、祭日については、警戒モードを設定して動作している。

入退出管理システムの警戒解除モードは、利用者の携帯する非接触ＩＣカードのカードリーダー１０による読取りで電気錠を解錠する制御を可能とするモードであり、一方、警戒モードは、カードリーダー１０により利用者の携帯する非接触ＩＣカードを読取りにより電気錠を解錠する制御を禁止するモードであり、併せて、防犯システムの防犯センサが監視状態となる。

入退出管理システムが警戒解除モードを設定して動作している平日の勤務時間帯には、カードリーダー１０の読取表示灯２６が青色に常時点灯して、カード読取枠の上側を表示しており、このとき電気錠は施錠中にあることから解錠表示灯２８が青色に常時点灯し、カード読取枠の下側を表示している。

この状態で利用者が非接触ＩＣカードをカードリーダー１０にかざして正常にカード読取りが行われると、読取表示灯２６が消灯して再び青点灯に戻り、カード読取りが正常に行われたことを表示する。また、カードリーダー１０にかざして正常にカード読取りが行われると、ローカル制御盤による電気錠の解錠制御が行われ、カードリーダー１０はローカル制御盤からトグル解錠のコマンド信号を受信することから、これを検出して予め設定している解錠時間のあいだ解錠表示灯２８を青点滅して電気錠が解錠していることを表示する。

一方、カードリーダー１０によるカード読取りがエラーとなった場合には、読取表示灯２６が赤点滅して再び青点灯に戻り、エラーカード読取りとなったことを表示し、利用者は再度、カード読取操作を行うことになる。

入退出管理システムが警戒モードを設定して動作している平日の勤務時間帯以外の時間帯、休日、祭日には、カードリーダー１０の警戒・発報表示灯２４は緑点灯し、警戒モードにあることを識別表示させる。

また警戒モードの設定中に警備担当者が巡回する場合には、例えばセンター装置で巡回モードを設定すると、カードリーダー１０の警戒・発報表示灯２４は黄点灯し、巡回中であることを識別表示する。

警備担当者による巡回中、建物の廊下に沿って配置されている部屋の扉外側に配置しているカードリーダー１０の警戒・発報表示灯２４は黄点灯しており、警備担当者は廊下の見渡せる位置に設置している複数のカードリーダー１０について、その場所に行かなくとも遠方から黄点灯にあることを確認できる。このため何れかのカードリーダー１０で例えば不審者がカードリーダー１０をこじ開けてタンパー異常が検出された場合には、その警戒・発報表示灯２４が赤点滅となり、警備担当者は、赤点滅による表示を遠方から確認してタンパー異常を知り、必要な対応を迅速且つ適切にとることが可能となる。

また、警備担当者の巡回中に、火災が発生した場合には、火災報知システムからの火災移報信号がセンター装置などで受信され、ローカル制御盤からの制御で全ての電気錠を一斉解錠させると共に、カードリーダー１０にローカル制御盤を介して火災移報コマンド信号が送られ、これにより警戒・発報表示灯２４が赤橙点滅（赤と橙を交互に点滅）により火災発生を識別表示し、警備担当者は、見渡せる範囲にある複数のカードリーダー１０の側面に配置した警戒・発報表示灯２４が一斉に赤橙点滅することで火災発生を知り、必要な対応を迅速且つ適切にとることが可能となる。

［カードリーダーの耐水構造］
（防水リブと水抜き穴）
図５は内カバーを取り出して示した説明図であり、図５（Ａ）は斜視図を示し、図５（Ｂ）は前方から見た内カバーの正面図を示す。また、図６は内カバーの図１（Ｃ）におけるＸ−Ｘ断面を示した断面図である。

図１、図２及び図４、更に、図５及び図６に示すように、内カバー１２の背面に形成したコネクタ穴４６の開口部外側の両側及び上部を囲んで屋根形に張出し形成された防水リブ４８が設けられる。防水リブ４８の張出し長さは例えば数ミリメートル程度あれば良い。

また、図１（Ｄ）、図４、図５（Ｂ）及び図６に示すように、内カバー１２に設けたコネクタ穴４６の下側に位置する内カバー底部には、水抜き穴５０が開口して形成されている。ここで、内カバー１２は、箱形収納部１２ａの上下にねじ通し穴４０を設けるために凹陥壁部４４を形成しており、このため内カバー１２の凹陥壁部４４の両側の２箇所が内カバー底部になることから、この分離された２箇所の内カバー底部の各々に水抜き穴５０を開口して形成している。また、水抜き穴５０は、内カバー１２における箱形収納部１２ａの開口端を矩形に切欠くようにして形成される。

更に、図６に示すように、コネクタ穴４６の下側に２段に形成される箱形収納部１２ａの底面は、水平方向に対し所定の傾斜角θをもつ傾斜面１２ｃ，１２ｄとして形成されている。この場合の傾斜角θは数度以下の角度でよく、内カバー１２は合成樹脂の射出成型により作られることから、射出成型に使用している金型を抜き出すために設けている傾斜角であっても良い。

（耐水性の作用）
図７はカードリーダーへの水の浸入を阻止すると共に侵入した水を排水する作用を示した説明図であり、本体アッセンブリィ側は想像線で示している。

図７に示すように、カードリーダー１０を図示しない取付ボックスに取付固定している状態で水の浸入が発生すると、浸入した水による水滴は、矢印で示すように、内カバー１２の背面を伝わってケーブル５４のプラグ５２を接続したコネクタ３８の露出部分に向かい、また、ケーブル５４を伝わってコネクタ３８の露出部分に向かう。

内カバー１２の背面に伝わって流れ落ちてきた水滴は、コネクタ穴４６の両側及び上側を覆って張出し形成された防水リブ４８に遮られ、屋根の部分から両側に流れ落ち、コネクタ穴４６から延在したコネクタ３８の露出部分に入ることはない。

また、ケーブル５４を伝わってきた水滴は、コネクタ穴４６とコネクタ３８との隙間から内部に入る場合があるが、内部に入った水滴は傾斜面１２ｃに落ちて前方に流れ、更に傾斜面１２ｄを前方に向かって流れ、そこに位置する水抜き穴５０から外部に排出され、カードリーダー１０の内部に溜まることはない。

［カードリーダーの他の実施形態］
図８はカードリーダーの他の実施形態に用いる内カバーの構造を示した説明図である。
図８に示すように、本実施形態にあっては、カードリーダー１０の内カバー１２における箱形収納部１２ａの背面には、前述した実施形態と同様に、コネクタ穴４６の両側及び上側を囲んで屋根形の防水リブ４８を張出し形成しており、これに加えて防水リブ４８の上側の背面に、例えば上下方向の中心を頂点として両側の斜め下向きに水捌け溝６０を２本ずつ形成している。

このような水捌け溝６０の形成により、内カバー１２の背面を伝わって流れ落ちる水滴は、防水リブ４８の手前に形成した水捌け溝６０に入り、水捌け溝６０を伝わって斜め下方に流れ落ちるようになり、防水リブ４８に向かう水滴の量を大幅に低減するか、完全に阻止することを可能とする。

なお、水捌け溝６０の方向は斜め下向き以外に、縦方向、横方向、或いは縦横方向としても良い。また、水捌け溝６０に代えて、水捌けリブを形成するようにしても良い。

［本発明の変形例］
（耐水構造）
上記の実施形態にあっては、取付ボックス内に浸入した水がカードリーダーのコネクタ穴とコネクタとの隙間部分に伝わらないように、カードリーダーの内カバー背面に防水リブ、水捌け溝、水捌けリブを設けているが、これに限られない。例えば、取付ボックス内に位置するカードリーダ内カバーの上面や側面にも必要に応じて防水リブ、水捌け溝、水捌けリブを設けるようにしても良い。

（スイッチシート）
上記の実施形態は、静電容量スイッチを配列した静電容量スイッチシートを使用しているが、これに限られない。例えば、感圧スイッチや押釦スイッチ等を配列した適宜にスイッチ構造をもつスイッチシードを使用しても良い。

（その他）
また，本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

１０：カードリーダー
１１：本体アッセンブリィ
１２：内カバー
１２ａ：箱形収納部
１２ｂ：フランジ部
１２ｃ，１２ｄ：傾斜面
１４：外カバー
１６：表示操作パネル
２０：警戒設定キースイッチ
２２：警戒解除キースイッチ
２４：警戒・発報表示灯
２６：読取表示灯
２６ａ，２８ａ：ライトガイド
２８：解錠表示灯
３０：テンキー
３２：透明パネル
３４：静電容量スイッチシート
３５：静電容量スイッチ
３６：回路基板
３６ａ：ＲＦ基板
３６ｂ：ＣＰＵ基板
３７：アンテナコイル
３８：コネクタ
４０：ねじ通し穴
４４：凹陥壁部
４６：コネクタ穴
４８：防水リブ
５０：水抜き穴
５２：プラグ
５４：ケーブル
６０：水捌け溝

Claims (4)

1. 電気錠により施錠される扉を設けた出入口の外側に設置され、利用者が携帯するカード媒体に記録された情報を読取って前記電気錠を解錠させるカードリーダーに於いて、
   取付ボックス側に固定され前方に開口した箱形収納部を有する内カバーと、
   前記内カバーに対し着脱自在に設けられ、開口枠形状を持つ外カバーの内側に少なくともスイッチシートと回路基板を積層固定して構成された本体アッセンブリィと、
   前記本体アッセンブリィの回路基板背面に配置され、前記内カバーの背面に開口されたコネクタ穴から後方外側に延在配置されるコネクタと、
   前記コネクタ穴の開口部外側の両側及び上部を囲んで屋根形に張出し形成された防水リブと、
   前記コネクタ穴の下側に位置する内カバー底部に開口された水抜き穴と、
   が設けられたことを特徴とするカードリーダー。
   
   
2. 請求項１記載のカードリーダーに於いて、前記水抜き穴は、前記内カバー底部の前方開口端の切欠きにより形成され、前記内カバー底部は前方開口端に向かって下がる傾斜面に形成されたことを特徴とするカードリーダー。
   
3. 請求項１記載のカードリーダーに於いて、
   前記内カバーは、凹陥壁部が形成され、下部に位置する前記凹陥壁部の両側の内カバー底部に前記水抜き穴が形成されたことを特徴とするカードリーダー。
   
4. 請求項１記載のカードリーダーに於いて、
   前記内カバーの背面に形成した前記防水リブの上側に、水捌け溝または水捌けリブが形成されたことを特徴とするカードリーダー。

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