JP2019061398A - 磁気センサユニットおよびカードリーダ - Google Patents

Abstract

【課題】カードの基材が金属製の場合でも、カードに搭載されたＩＣチップの接点端子の有無を検出できる磁気センサユニットを提供すること。【解決手段】非磁性金属製の基材１０１からなるカードに搭載されたＩＣチップの接点端子１０２を検出する磁気センサユニット２０は、コア体３０、コア体３０に巻回された励磁コイル３１および検出コイル３３を備える磁気センサ２１と、励磁コイル３１を励磁する励磁部３５とを有する。励磁部３５による励磁コイル３１の励磁により、励磁コイル３１からは第１周波数の第１磁界と第１周波数よりも高い第２周波数の第２磁界とが重畳する磁界Ｆが発生する。表面１００ａにＩＣチップの接点端子１０２が位置する場合には、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０の低周波成分Ｓ１と高周波成分Ｓ２の差分に、ＩＣチップの接点端子１０２に起因する第２磁界の変化が現れる。【選択図】図３

Description

本発明は、非磁性金属製やプラスチック製の基材からなるカードに搭載されたＩＣチップの接点端子を検出する磁気センサユニット、および、かかる磁気センサユニットを備えるカードリーダに関する。

カードリーダによって情報の読取りや情報の書込みが行われるカードとして、ＩＣチップが搭載されたＩＣカードが用いられる場合がある。ＩＣチップが搭載されたカードの表面には、ＩＣチップの接点端子が設けられている。特許文献１には、カードの表面の接点端子の有無を検出する磁気センサを備えたカードリーダが記載されている。

特許文献１のカードリーダにおいて、ＩＣチップの接点端子を検出する磁気センサは、コア体と、第１励磁コイルと、第２励磁コイルと、検出コイルと、を備える。コア体は、検出コイルが巻回されたコア中央部と、コア中央部からカードの側に突出して第１励磁コイルが巻回された第１コア端部と、コア中央部からカードとは反対の方向に突出して第２励磁コイルが巻回された第２コア端部と、を備える。第１コア端部におけるコア中央部とは反対側の第１端面は、磁気センサのセンサ面である。第１励磁コイルと第２励磁コイルとは励磁されたときに逆方向の磁界を発生させるように巻回されている。

検出コイルの出力は、センサ面と対向する検出位置にＩＣチップの接点端子が存在しないときは２つの励磁コイルの磁界が等しいため、出力なし（出力がゼロ）となる。一方、検出位置に接点端子が存在するときは、接点端子の存在に起因してカードの側の第１励磁コイルの磁界が変化するので、検出コイルからはこの磁界の変化に応じた出力信号が得られる。よって、検出コイルからの出力信号の出力に基づいて、ＩＣチップの接点端子を検出することができる。

特開２００３−３３７９２２号公報

ＩＣチップが搭載されるカードには、カードの基材の材質としてプラスチックではなく非磁性金属を用いたものがある。基材が金属であるカード（メタルカード）は、カードに接点端子が設けられていなくても、基材の存在に起因して磁界が変化する。従って、特許文献１の磁気センサでは、メタルカードに対しては、接点端子がない場合も検出コイルの出力はゼロにならない。よって、特許文献１の磁気センサでは、基材が非磁性金属製である場合に、ＩＣチップの接点端子の有無を検出コイルの出力に基づいて判別することが困難である。

以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、カードの基材が金属製の場合でも、カードに搭載されたＩＣチップの接点端子の有無を検出できる磁気センサユニットおよびカードリーダを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、カードの基材の表面に搭載されたＩＣチップの接点端子を検出する磁気センサユニットにおいて、コア体、前記コア体に巻回された検
出コイル、および、前記コア体に巻回された励磁コイル、を備える磁気センサと、前記励磁コイルを励磁する励磁部と、を有し、前記励磁部による前記励磁コイルの励磁により第１周波数の第１磁界と前記第１周波数よりも高い第２周波数の第２磁界とが重畳した磁界を発生させることを特徴とする。

一般的に、磁界には、金属を通過する際に、渦電流の発生により、その通過が阻害されるという性質がある。また、磁界の周波数が低くなれば、渦電流の影響が小さくなるので、金属を通過しやすくなるという性質がある。一方、磁界の周波数が高くなれば、渦電流の影響が大きくなるので、磁界は金属中でより早く減衰するという性質がある。ここで、カードの表面に搭載されるＩＣチップの接点端子の厚みは、カードの基材と比較して極めて薄い。よって、第１周波数を十分に低い値に設定することにより、金属製の基材の表面にＩＣチップの接点端子が搭載されたＩＣカードを第１周波数の第１磁界の中に配置したときに、基材の表面にある薄い接点端子を通過する際には第１磁界がほとんど減衰せず、接点端子の下側の基材を通過する際に第１磁界が減衰するようにすることができる。このようにすれば、基材の存在に起因して第１磁界は変化するが、接点端子の存在に起因して第１磁界は殆ど変化しないものとなる。一方、第２周波数を第１周波数よりも高い値に設定することにより、基材に対して極めて薄い接点端子を通過する際にも第２磁界が減衰し、かつ、第２磁界が接点端子を通過した場合でも、その第２磁界が接点端子の下側にある基材を裏面まで通過しないようにすることができる。また、第２周波数を第１周波数よりも高い値に設定することにより、第２周波数の第２磁界の中に金属製の基材のみを備えるカードが配置された場合に、第２磁界が基材を裏面まで通過しないようにすることができる。このようにすれば、金属製の基材の表面にＩＣチップの接点端子が搭載されたＩＣカードを第２周波数の第２磁界の中に配置したときに、接点端子の存在に起因して第２磁界が変化するものとなる。

ここで、第１磁界の変化は検出コイルからの出力信号の第１周波数成分として現れ、第２磁界の変化は、検出コイルからの出力信号の第２周波数成分として現れる。従って、例えば、接点端子を備えていない金属製の基材のカードが磁界（第１磁界および第２磁界）中にある場合には、検出コイルからの出力信号の第１周波数成分と第２周波数成分は、いずれも金属製の基材の存在に起因するものとなる。よって、第１周波数成分と第２周波数成分の出力調整を行い、第１周波数成分と第２周波数成分との差分を取得することにより、これらの成分を互いにキャンセルして、出力なし（出力がゼロ）とすることができる。一方、接点端子を備える金属製の基材のカードが磁界（第１磁界および第２磁界）中にある場合には、検出コイルからの出力信号の第１周波数成分は金属製の基材の存在に起因するものであるのに対して、検出コイルからの出力信号の第２周波数成分には接点端子の存在に起因するものが含まれる。従って、第１周波数成分と第２周波数成分との差分を取得した場合に、これらの成分を互いにキャンセルすることはできず、出力が現れる。よって、カードの基材が金属製である場合も、ＩＣチップの接点端子の有無を検出することが可能である。

また、本発明では、第１周波数の第１磁界と第２周波数の第２磁界とが重畳した一つの磁界の中にカードを位置させることによって、ＩＣチップの接点端子の有無を検出できる。これにより、磁気センサにおいて接点端子と対向させるセンサ面を一つにすることができる。従って、磁気センサが、例えば、離間する２つのセンサ面を備える構成などと比較して、カードがセンサ面に対して傾斜している場合でも、接点端子の有無を検出しやすい。

本発明において、前記励磁部は、前記励磁コイルに前記第１周波数の第１電圧と、前記第１周波数よりも高い前記第２周波数の第２電圧とを加算した加算電圧を印加するものとすることができる。このようにすれば、励磁コイルから第１周波数の第１磁界と第２周波
数の第２磁界とが重畳した磁界を発生させることができる。

本発明において、前記励磁部は、前記励磁コイルに前記第１周波数の第１電流と、前記第１周波数よりも高い前記第２周波数の第２電流とを加算した加算電流を印加するものとすることができる。このようにしても、励磁コイルから第１周波数の第１磁界と第２周波数の第２磁界とが重畳した磁界を発生させることができる。

本発明において、前記コア体は、直線状に延びており、前記検出コイルと前記励磁コイルとは、前記コア体の軸線方向の異なる位置に巻回されており、前記コア体の前記軸線方向の一方側の端面または他方側の端面は、センサ面であるものとすることができる。すなわち、ＩＣチップの接点端子を検出する際には、コア体の一方側の端面または他方側の端面をセンサ面としてカードの基材の表面と対向させて、ＩＣチップの接点端子を検出するものとすることができる。

本発明において、前記励磁コイルとして、第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを有し、前記励磁部は、前記第１励磁コイルに前記第１周波数の第１電圧を印加し、前記第２励磁コイルに前記第２周波数の第２電圧を印加するものとすることができる。このようにしても、励磁コイルから第１周波数の第１磁界と第２周波数の第２磁界とが重畳した磁界を発生させることができる。また、１つの励磁コイルに第１周波数の第１電圧と第２周波数の第２電圧とを加算して印加する場合には、励磁部において第１電圧と第２電圧を加算する加算回路を備える必要があるが、コア体に巻回された２つの励磁コイルのそれぞれに第１電圧と第２電圧とを別々に印加すれば、励磁部に加算回路を備える必要がなく、その分、励磁部の構成を簡易なものとすることができる。さらに、１つの励磁コイルに第１周波数の第１電圧と第２周波数の第２電圧とを加算した加算電圧を印加する場合には、加算回路のダイナミックレンジによって、電圧値が制限される場合があるが、２つのコイルに第１電圧と第２電圧を別々に印加すれば、各々の回路におけるダイナミックレンジを第１電圧だけ、第２電圧だけで最大限に使用することができる。従って、各励磁コイルに印加する電圧値の設定の自由度が向上する。

本発明において、前記励磁コイルとして、第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを有し、前記励磁部は、前記第１励磁コイルに前記第１周波数の第１電流を印加し、前記第２励磁コイルに前記第２周波数の第２電流を印加してもよい。このようにしても、励磁コイルから第１周波数の第１磁界と第２周波数の第２磁界とが重畳した磁界を発生させることができる。また、１つの励磁コイルに第１周波数の第１電流と第２周波数の第２電流とを加算して印加する場合には、励磁部において第１電流と第２電流を加算する加算回路を備える必要があるが、コア体に巻回された２つの励磁コイルのそれぞれに第１電流と第２電流とを別々に印加すれば、励磁部に加算回路を備える必要がなく、その分、励磁部の構成を簡易なものとすることができる。さらに、１つの励磁コイルに第１周波数の第１電流と第２周波数の第２電流とを加算した加算電流を印加する場合には、加算回路のダイナミックレンジによって、電流値が制限される場合があるが、２つのコイルに第１電流と第２電流を別々に印加すれば、各々の回路におけるダイナミックレンジを第１電流だけ、第２電圧だけで最大限に使用することができる。従って、各励磁コイルに印加する電圧値の設定の自由度が向上する。

本発明において、前記励磁コイルとして、第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを有し、前記コア体は、前記第１励磁コイルが巻回される第１コア端部と、前記第２励磁コイルが巻回される第２コア端部と、前記第１コア端部と前記第２コア端部との間で前記検出コイルが巻回されるコア中央部と、前記第１コア端部における前記コア中央部とは反対側の第１端面と、前記第２コア端部における前記コア中央部とは反対側の第２端面と、を備え、前記第１コア端部と前記第２コア端部は、前記コア中央部に巻回された前記検出コイル
に対して同じ側に向かって延びており、前記励磁部による前記第１励磁コイルおよび前記第２励磁コイルの励磁により前記第１端面および前記第２端面の一方から他方に向かう前記磁界を発生させるものとすることができる。このようにすれば、磁界をコア体からより遠くに飛ばすことができるので、磁気センサから離間する位置にあるカードのＩＣチップの接点端子を検出することが容易となる。

本発明において、前記第１励磁コイルと前記第２励磁コイルとは、１本のコイル線からなり、互いに直列に接続されているものとすることができる。このようにすれば、第１励磁コイルおよび第２励磁コイルに対する励磁が容易である。

本発明において、前記励磁コイルとして、第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを有し、前記コア体は、前記第１励磁コイルが巻回される第１コア端部と、前記第２励磁コイルが巻回される第２コア端部と、前記第１コア端部と前記第２コア端部との間で前記検出コイルが巻回されるコア中央部と、前記第１コア端部における前記コア中央部とは反対側の第１端面と、前記第２コア端部における前記コア中央部とは反対側の第２端面と、を備え、前記第１コア端部と前記第２コア端部とは、前記コア中央部に巻回された前記検出コイルに対して異なる側に延びており、前記第１端面と前記第２端面とは、反対方向を向いており、前記励磁部による前記第１励磁コイルの励磁により前記第１端面から前記コア中央部に向かう前記磁界を発生させるとともに、前記励磁部による前記第２励磁コイルの励磁により前記第２端面から前記コア中央部に向かう前記磁界を発生させるものとすることができる。このようにすれば、検出コイルからの出力信号は、第１端面からコイル中央部に向かう磁界の変化と、第２端面からコイル中央部に向かう磁界の変化との、差動出力となる。ここで、温度変化に起因して第１励磁コイルを流れる第１電流値および第２励磁コイルを流れる第２電流値が変化する場合には、第１電流値の変化と第２電流値の変化とが同様のものとなる。従って、検出コイルからの出力信号（差動出力）には、温度変化に起因する磁界の変化が現れない。よって、温度変化に起因する磁界の変化を、ＩＣチップの接点端子に起因する磁界の変化として誤って検出してしまうことを防止できる。

本発明において、前記第１励磁コイルと前記第２励磁コイルとは、１本のコイル線からなり、互いに直列に接続されているものとすることができる。このようにすれば、第１励磁コイルおよび第２励磁コイルに対する励磁が容易である。

本発明において、前記検出コイルからの出力信号に基づいて前記ＩＣチップの接点端子を検出する検出部を有し、前記検出部は、前記出力信号から前記第１周波数以下の第１周波数成分を抽出する第１抽出部と、前記出力信号から前記第２周波数以上の第２周波数成分を抽出する第２抽出部と、前記第１周波数成分と第２周波数成分との差分を取得する差分取得部と、を有することが望ましい。このようにすれば、差分取得部が取得する差分に基づいて、ＩＣチップの接点端子の有無を検出できる。

本発明において、前記第１周波数は、３０ｋＨｚ以下であり、前記第２周波数は、前記第１周波数の１０倍以上の周波数とすることができる。このようにすれば、第１周波数の第１磁界の中に金属製の基材の表面にＩＣチップの接点端子が搭載されたカードを配置したときに、基材の存在に起因して第１磁界は変化するが、接点端子の存在に起因して第１磁界が変化しないようにすることができる。また、第２周波数の第２磁界の中に金属製の基材の表面にＩＣチップの接点端子が搭載されたカードを配置したときに、接点端子の存在に起因して第２磁界が変化するようにすることができる。また、第１周波数と第２周波数との間に隔たりがあるので、検出コイルからの出力信号から、第１周波数成分と第２周波数成分とを分離して抽出することが容易である。

次に、本発明のカードリーダは、上記の磁気センサユニットと、前記カードの前記接点
端子と接触して前記ＩＣチップと通信を行うＩＣ接点ブロックと、前記センサユニットによる前記カードの前記接点端子の検出位置、および、ＩＣ接点ブロックによる前記接点端子との接触位置を、カード挿入口からこの順に経由して延びるカード搬送路と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、カード挿入口からカード搬送路に挿入されたカードは、ＩＣ接点ブロックの接触位置に搬送される前に、磁気センサユニットにより、ＩＣチップの接点端子の有無を検出できる。従って、ＩＣチップの接点端子の有無に基づいてＩＣ接点ブロックを駆動できる。

本発明の磁気センサユニットによれば、カードの基材の表面のＩＣチップの接点端子の有無を検出できる。また、本発明のカードリーダによれば、磁気センサユニットが検出したＩＣチップの接点端子の有無に基づいて、ＩＣチップとの通信を行うＩＣ接点ブロックを駆動できる。

本発明を適用したカードリーダを側方から見た説明図である。 図１のカードリーダにおけるカード挿入部の側面図および正面図である。 本発明を適用した実施例１の磁気センサユニットの説明図である。 磁気センサと対向する位置を通過するＩＣカードの構成と検出コイルからの出力信号の周波数成分との対応関係を示すテーブルである。 変形例１の磁気センサユニットの説明図である。 変形例２の磁気センサユニットの説明図である。 実施例２の磁気センサユニットの説明図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を適用した磁気センサユニットおよびカードリーダの実施形態を説明する。

（カードリーダ）
図１は本発明を適用したカードリーダを側方から見た場合の説明図である。図１に示すカードリーダの姿勢は、カードリーダの設置姿勢である。図２（ａ）は図１のカードリーダにおけるカード挿入部の側面図であり、図２（ｂ）はカード挿入部の正面図である。カードリーダ１は、磁気カードの磁気ストライプに対する情報の読み書き、或いは、ＩＣカード１００に搭載されたＩＣチップのと間で通信を行う装置である。

図１に示すように、カードリーダ１は、カードリーダ本体４と、カードリーダ本体４の前端に設けられたカード挿入部５を備える。カードリーダ１の内部には、カード挿入部５の前面のカード挿入口６からカードリーダ本体４の内部に延びるカード搬送路７が設けられている。カードリーダ本体４は、ＩＣカード１００の接点端子１０２と接触してデータの通信を行うＩＣ接点ブロック８を備える。また、カードリーダ本体４は、磁気ストライプを備えるＩＣカード１００から磁気データの読取りおよび書込みの少なくとも一方を行う磁気ヘッド９を備える。カードリーダ本体４のカード搬送路７上には、ＩＣ接点ブロック８が接点端子１０２と接触する接触位置Ｃが設定されている。また、カードリーダ本体４のカード搬送路７上には、磁気ヘッド９による磁気データの読み書き位置Ｒが設定されている。

また、カードリーダ本体４は、カード搬送路７に沿ってカード１００を搬送するカード搬送機構１０を備える。カード搬送機構１０は、複数の搬送ローラ１１と、搬送モータ１
２と、搬送モータ１２の回転を各搬送ローラ１１に伝達する駆動力伝達機構１３を備える。カード挿入口６からカード搬送路７に挿入されたＩＣカード１００は、カードリーダ１の装置前方から装置後方に向かう搬送方向Ｈに搬送される。搬送方向Ｈにおいて、接触位置Ｃは読み書き位置Ｒよりも上流側に設定されている。

図１、図２（ａ）に示すように、カード挿入口６は、搬送方向Ｈと直交するカードリーダ１の幅方向に直線状に延在するスリットである。カード挿入部５は、カード挿入口６を中心として、装置前方に向かうに従って開口高さが増大するベゼル部５ａを備える。また、カード挿入部５は、カード搬送路７を開閉するシャッター１４と、シャッター１４を駆動するためのソレノイド１５を備える。さらに、カード挿入部５は、シャッター１４とカード挿入口６との間に配置されたプリヘッド１６と、プリヘッド１６とカード挿入口６との間に配置された磁気センサ２１とを備える。また、カード挿入部５は、カード挿入口６へのＩＣカード１００の挿入を検知する挿入検知センサ（図示省略）を備える。

ここで、ＩＣカード１００は、一般的に、厚さが０．７〜０．８ｍｍ程度の矩形板状である。ＩＣカード１００の基材１０１は、塩化ビニールなどのプラスチック製、あるいは、非磁性金属製である。図２（ｂ）に示すように、ＩＣカード１００には、ＩＣチップ（図示省略）が搭載され、その表面１００ａにはＩＣチップとの通信用の接点端子１０２が設けられる。接点端子１０２の厚さは０．０１ｍｍから０．０２ｍｍである。図２（ｂ）に示す例では、接点端子１０２は２列に配置されている。ＩＣカード１００には、その裏面に、磁気ストライプ（図示省略）が形成されている場合がある。

プリヘッド１６は、ＩＣカード１００が磁気ストライプを備えている場合に、磁気ストライプを検出する。磁気センサ２１は、ＩＣカード１００にＩＣチップが搭載されているか否かを判別するため、ＩＣカード１００の接点端子１０２を検出する。磁気センサ２１は、後述する磁気センサユニット２０を構成するものである。

カード搬送路７上において、プリヘッド１６による磁気ストライプの検出位置Ｉは、読み書き位置Ｒよりも搬送方向Ｈの上流側に設定されている。カード搬送路７上において、磁気センサ２１による接点端子１０２の検出位置Ｊは、ＩＣ接点ブロック８が接点端子１０２と接触する接触位置Ｃよりも搬送方向Ｈの上流側に設定されている。また、磁気センサ２１による接点端子１０２の検出位置Ｊは、プリヘッド１６による磁気ストライプの検出位置Ｉよりも搬送方向Ｈの上流側に設定されている。

図１に示すカードリーダ１の設置姿勢において、プリヘッド１６はカード搬送路７の下側に位置する。磁気センサ２１はカード搬送路７の上側に位置する。従って、磁気センサ２１は、カード搬送路７を間に挟んでプリヘッド１６と反対側に配置されている。この配置は、ＩＣカード１００において、ＩＣチップの接点端子１０２はカードの表面１００ａに設けられ、磁気ストライプはカード１００のカードの裏面１００ｂに設けられることを前提とする。また、磁気センサ２１は、カード挿入部５をカード挿入口６の側から見た場合に、カード搬送路７の幅方向の一方側寄りの位置に配置される。この位置は、カード搬送路７にＩＣカード１００が正しい姿勢で挿入された場合に、磁気センサ２１のセンサ面２２がＩＣカード１００の接点端子１０２が通過する位置と対向する位置である。ＩＣカード１００の正しい挿入姿勢は、図２（ａ）に示すように、接点端子１０２が設けられたＩＣカード１００の表面１００ａを上側に向けるとともに、ＩＣカード１００において、接点端子１０２が搬送方向Ｈの前側（下流側）に位置する姿勢である。

また、図１に示すように、カードリーダ１は制御部１８を備える。制御部１８には、磁気センサ２１およびプリヘッド１６を含む各種のセンサの出力信号が入力される。制御部１８は、これらのセンサの出力信号に基づいて、カードリーダ１の各部の制御を行う。

（カードリーダの動作）
カード挿入部５へＩＣカード１００が挿入される前の状態では、シャッター１４はカード搬送路７を閉鎖した状態となっている。カードリーダ１の制御部１８は、挿入検知センサからの出力信号に基づいてカード搬送路７へのカード状の物体の挿入を検知すると、磁気センサ２１からの出力信号に基づいて接点端子１０２の有無を判定する。また、制御部１８は、プリヘッド１６からの出力信号に基づいて、磁気ストライプの有無を判定する。

そして、磁気センサ２１により接点端子１０２が検出された場合には、制御部１８は、正常なＩＣカード１００がカード挿入口６に正しい姿勢で挿入されたと判定して、ソレノイド１５を駆動してシャッター１４を開ける。また、制御部１８は、搬送モータ１２を駆動して、カード搬送機構１０によりＩＣカード１００をカード搬送路７に沿って搬送方向Ｈに搬送する。さらに、制御部１８は、接触位置ＣおいてＩＣ接点ブロック８をＩＣカード１００の接点端子１０２と接触させてＩＣチップとのデータの通信を行う。また、制御部１８は、プリヘッド１６により磁気ストライプが検出されている場合には、読み書き位置Ｒを通過するＩＣカード１００に対して、磁気ヘッド９により、磁気データの読取りや書込みを行う。

（磁気センサユニット）
（実施例１）
以下に、図３を参照して、カードリーダ１に搭載される磁気センサユニット２０の構成例を説明する。図３は本発明を適用した実施例１の磁気センサユニット２０の説明図である。

図３に示すように、磁気センサユニット２０は、磁気センサ２１と、励磁部３５と、検出部３６と、を有する。磁気センサ２１は、コア体３０、コア体３０に巻回された励磁コイル３１、および、コア体３０に巻回された検出コイル３３を備える、励磁部３５は、励磁コイル３１を励磁する。検出部３６は、検出コイル３３からの出力に基づいてカード１００における接点端子１０２の有無を検出する。本例では、励磁部３５は、磁気センサ２１が実装された基板３７（図２参照）に設けられており、磁気センサ２１とともにカード挿入部５に配置される。検出部３６は制御部１８の一部として、カードリーダ本体４の側に搭載されている。

図３に示すように、磁気センサ２１のコア体３０は、直線状に延びている。コア体３０は上下方向に長い。コア体３０は、例えば、直方体形状、或いは、円柱形状とすることができる。検出コイル３３は、コア体３０の軸線方向の一方側（カード搬送路７に近い下側）に位置する第１コア端部４１に巻回されている。励磁コイル３１は、コア体３０の軸線方向の他方側（上側）に位置する第２コア端部４２に巻回されている。コア体３０において検出コイル３３が巻回された第１コア端部４１の、第２コア端部４２とは反対側の第１端面３０ａは、磁気センサ２１のセンサ面２２である。センサ面２２は、カード搬送路７にＩＣカード１００が正しい姿勢で挿入された場合に、ＩＣカード１００の接点端子１０２が通過する位置と対向する位置に配置される。カード挿入口６からカード搬送路７に挿入されたＩＣカード１００の接点端子１０２とセンサ面２２とは、僅かなギャップを開けて対向する。なお、磁気センサ２１の上下を逆にして配置し、コア体３０において励磁コイル３１が巻回された第２コア端部４２の、第１コア端部４１とは反対側の第２端面３０ｂをセンサ面２２とすることもできる。

励磁部３５は、第１周波数の低周波電圧Ｖ１（第１電圧）と、第１周波数よりも高い第２周波数の高周波電圧Ｖ２（第２電圧）を加算した加算電圧Ｖ３を励磁コイル３１に印加する。具体的には、励磁部３５は、低周波電圧Ｖ１を生成する第１電圧回路４５と、高周
波電圧Ｖ２を生成する第２電圧回路４６と、第１電圧回路４５からの低周波電圧Ｖ１と第２電圧回路４６からの高周波電圧Ｖ２とを加算する加算回路４７と、を備える。励磁部３５は、加算回路４７から出力される加算電圧Ｖ３を励磁コイル３１に印加する。本例では、第１周波数は３０ｋＨｚである。第２周波数は、第１周波数の１０倍以上の周波数であり、本例では３００ｋＨｚである。

ここで、励磁部３５が励磁コイル３１に加算電圧Ｖ３を印加すると、励磁コイル３１からは、第１周波数の第１磁界と第２周波数の第２磁界とが重畳した磁界Ｆが発生する。磁界Ｆは、センサ面２２（第１端面３０ａ）から第２端面３０ｂに向かう。

検出部３６は、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０から第１周波数以下の低周波成分Ｓ１（第１周波数成分）を抽出する第１抽出部５１と、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０から第２周波数以上の高周波成分Ｓ２（第２周波数成分）を抽出する第２抽出部５２とを備える。また、検出部３６は、低周波成分Ｓ１と高周波成分Ｓ２との差分Ｄを取得する差分取得部５３と、差分Ｄの変動を検出する差分変動検出部５４と、を有する。

第１抽出部５１は、カットオフ周波数を３０ｋＨｚをとしたローパスフィルタ５５を備える。第２抽出部５２は、カットオフ周波数を３００ｋＨｚとしたハイパスフィルタ５６を備える。差分取得部５３は差動アンプ５７を備える。

ここで、低周波成分Ｓ１および高周波成分Ｓ２は、それぞれ整流回路５８および平滑回路５９を介して、差動アンプ５７に入力されている。図３に示すように、第１抽出部５１により抽出された低周波成分Ｓ１は整流回路５８を介することにより第１整流波形Ｓ１´となり、平滑回路５９を介することにより第１平滑出力Ｓ１´´となる。同様に、第２抽出部５２により抽出された高周波成分Ｓ２は整流回路５８を介することにより第２整流波形Ｓ２´となり、平滑回路５９を介することにより第２平滑出力Ｓ２´´となる。差動アンプ５７は、第１平滑出力Ｓ１´´と第２平滑出力Ｓ２´´との差分Ｄを取得する。

差分変動検出部５４は、差動アンプ５７からの出力である差分Ｄが現れた場合（変動した場合）に、ＩＣカード１００にＩＣチップの接点端子１０２が設けられていると判断する。

なお、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０は、必要に応じて、アンプによって増幅された後に、第１抽出部５１および第２抽出部５２に入力される。また、第１平滑出力Ｓ１´´と第２平滑出力Ｓ２´´とは、差動アンプ５７に入力される前に、必要に応じて、アンプによって増幅され、それらの信号レベルが同一のレベルとなるように出力調整されている。

（磁気センサユニットによるＩＣカード上の接点端子の検出原理）
図４は、磁気センサ２１と対向する位置を通過するＩＣカード１００の構成と検出コイル３３からの出力信号の周波数成分との対応関係を示すテーブルである。

ここで、磁気センサユニット２０によるＩＣカード１００上の接点端子１０２の検出の原理を説明する。一般的に、磁界には、金属を通過する際に、渦電流の発生により、その通過が阻害されるという性質がある。また、磁界の周波数が低くなれば渦電流の影響が小さくなるので金属を通過しやすくなり、磁界の周波数が高くなれば渦電流の影響が大きくなるので磁界は金属中でより早く減衰するという性質がある。ここで、カード１００の基材１０１の厚みは、一般的に、０．８ｍｍ程度であり、カード１００の基材１０１の表面１００ａに搭載されるＩＣチップの接点端子１０２の厚みは、一般的に、０．０１ｍｍ〜０．０２ｍｍ程度である。すなわち、接点端子１０２は、基材１０１と比較して、極めて
薄い。

従って、第１周波数を十分に低い値に設定することにより、第１周波数の第１磁界の中に金属製の基材１０１の表面にＩＣチップの接点端子１０２が搭載されたＩＣカード１００を配置したときに、基材１０１に対して極めて薄い接点端子１０２を通過する際には、第１磁界がほとんど減衰せず、接点端子１０２の下側の基材１０１を通過する際に第１磁界が減衰するようにすることができる。このようにすれば、基材１０１の存在に起因して第１磁界は変化するが、接点端子１０２の存在に起因して第１磁界が変化しない。

また、第２周波数を第１周波数よりも高い値に設定することにより、第２周波数の第２磁界の中に金属製の基材１０１の表面にＩＣチップの接点端子１０２が搭載されたＩＣカード１００を配置したときに、基材１０１に対して極めて薄い接点端子１０２を通過する際にも第２磁界が減衰し、かつ、第２磁界が接点端子１０２を通過した場合でも、その第２磁界が接点端子１０２の下側にある基材１０１を通過しないようにすることができる。また、第２周波数を第１周波数よりも高い値に設定することにより、第２周波数の第２磁界の中に金属製の基材１０１のみを備えるカードが配置されたときに、第２磁界が基材１０１を通過しないようにすることができる。このようにすれば、第２周波数の第２磁界の中に金属製の基材１０１の表面にＩＣチップの接点端子１０２が搭載されたＩＣカード１００を配置したときに、接点端子１０２の存在に起因して第２磁界が変化する。

本例では、第１周波数は３０ｋＨｚに設定される。第１周波数を３０ｋＨｚ以下に設定した場合には、励磁コイル３１への第１周波数の低周波電圧Ｖ１の印加により発生する第１周波数の第１磁界は、接点端子１０２を通過する際にほとんど減衰せず、接点端子１０２の下側の基材１０１を通過する際に減衰する。そして、第１磁界は、接点端子１０２の下側の基材１０１を裏面１００ｂの側まで通過する。従って、金属製の基材１０１の表面にＩＣチップの接点端子１０２が搭載されたＩＣカード１００を第１周波数の第１磁界の中に配置した場合に、第１磁界は、基材１０１の存在に起因して変化するが、接点端子１０２の存在に起因しては、変化しない。

一方、第２周波数は、３００ｋＨｚに設定される。第２周波数を３００ｋＨｚに設定した場合には、励磁コイル３１への第２周波数の高周波電圧Ｖ２の印加により発生する第２周波数の第２磁界は、ＩＣカード１００の表面１００ａの接点端子１０２を通過する際に減衰する。また、第２磁界は、接点端子１０２を通過するが、接点端子１０２の下側にある基材１０１の表面部分で減衰し、基材１０１を裏面１００ｂまで通過することがない。さらに、第２磁界は、接点端子１０２がない場合でも、基材１０１を裏面１００ｂまで通過することがない。従って、第２周波数の第２磁界の中に金属製の基材１０１の表面にＩＣチップの接点端子１０２が搭載されたＩＣカード１００を配置した場合には、第２磁界は、接点端子１０２の存在に起因して変化する。

ここで、第１磁界の変化は検出コイル３３からの出力信号Ｓ０の低周波数成分Ｓ１に現れ、第２磁界の変化は、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０の高周波数成分Ｓ２に現れる。従って、接点端子１０２を備えていない金属製の基材１０１のカードが磁界Ｆ（第１磁界および第２磁界）中にある場合には、図４のテーブルの最も上の欄に示すように、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０の低周波数成分Ｓ１と高周波数成分Ｓ２は、いずれも金属製の基材１０１の存在に起因する基材出力となる。従って、低周波数成分Ｓ１と高周波数成分Ｓ２との差分Ｄを取得することにより、これらの基材出力を互いにキャンセルして、出力なし（出力が０）とすることができる。よって、差分変動検出部５４が差分Ｄの出力を検出しない場合には、金属製の基材１０１のカードが接点端子１０２を有さないと判断できる。

一方、接点端子１０２を備える金属製の基材１０１のカードが磁界Ｆ（第１磁界および第２磁界）中にある場合には、図４のテーブルの上から２番目の欄に示すように、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０の低周波数成分Ｓ１は金属製の基材１０１の存在に起因する基材出力であるのに対して、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０の高周波数成分Ｓ２には接点端子１０２の存在に起因する接点端子出力が含まれる。本例では、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０の高周波数成分Ｓ２は、接点端子１０２の存在に起因する接点端子出力と、接点端子１０２の下側にある基材１０１の表面部分に起因する基材出力（低）となる。従って、低周波数成分Ｓ１と高周波数成分Ｓ２との差分Ｄを取得した場合に、これらの成分を互いにキャンセルすることはできず、出力が現れる。具体的には、差分Ｄは、接点端子１０２に起因する接点端子出力および接点端子１０２の下側にある基材１０１の表面部分に起因する出力基板出力（低）の合計から、低周波数成分Ｓ１（基板出力）を差し引いたものである。よって、差分変動検出部５４が差分Ｄが現れたこと（差分Ｄの変動）を検出した場合には、金属製の基材１０１のＩＣカードが接点端子１０２を有するＩＣカード１００であると判断できる。

なお、基材１０１の材質がプラスチックであり、接点端子１０２を備えていないカードがセンサ面２２と僅かなギャップを開けて対向したときには、磁界Ｆ（第１磁界および第２磁界）の中に金属が存在しないので、磁界Ｆ（第１磁界および第２磁界）は変化しない。従って、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０の低周波数成分Ｓ１と高周波数成分Ｓ２のいずれにも、基材１０１に起因する基板出力は現れず、接点端子１０２に起因する接点端子出力も現れない。よって、図４のテーブルの上から３番目の欄に示すように、低周波数成分Ｓ１と高周波数成分Ｓ２との差分Ｄは０となる。よって、基材１０１がプラスチック製の場合でも、差分変動検出部５４が差分Ｄの出力を検出しない場合には、カードが接点端子１０２を有さないと判断できる。

一方、基材１０１の材質がプラスチックであり、磁界Ｆ（第１磁界および第２磁界）の中で接点端子１０２を備えるＩＣカードがセンサ面２２と僅かなギャップを開けて対向したときには、第２磁界に、接点端子１０２に起因する接点端子出力が現れる。従って、図４の最も下の欄に示すように、低周波数成分Ｓ１と高周波数成分Ｓ２との差分Ｄを取得したときに、出力が認められる。すなわち、接点端子１０２に起因する接点端子出力が差分Ｄとして出力される。よって、基材１０１がプラスチック製の場合でも、差分変動検出部５４が差分Ｄの変動を検出した場合には、カードが接点端子１０２を有するＩＣカード１００であると判断できる。

ここで、カードの基材１０１が非磁性金属製である場合には、第１磁界が変化するので、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０の低周波数成分Ｓ１は金属製の基材１０１の存在に起因する基材出力となる。一方、カードの基材１０１がプラスチック製である場合には、第１磁界は変化しないので、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０の低周波数成分Ｓ１に金属製の基材１０１の存在に起因する基材出力が現れない。よって、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０の低周波数成分Ｓ１に基づいて、カードの基材１０１が非磁性金属製であるか、プラスチック製であるか、を判別できる。

なお、第２周波数を３００ｋＨｚよりも高い周波数に設定することもできる。ただし、第２周波数を３００ｋＨｚよりも高い周波数に設定した場合には、ＩＣカード１００の表面で発生する渦電流の影響が大きくなり、第２磁界が接点端子１０２で減衰して、接点端子１０２の下側に位置する基材１０１の表面部分に達しなくなる。ここで、第２磁界が基材１０１の表面部分まで浸透しない場合には、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０の高周波成分Ｓ２に、ＩＣチップの接点端子１０２に起因する第２磁界の変化（接点端子出力）は現れるが、接点端子１０２の下側の基材１０１の表面部分に起因する第２磁界の変化（基材出力（低））が現れなくなくなる。この結果、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０の
出力レベルが低下してしまうので、本例では、検出部３６における信号処理を容易とするために、第２周波数を３００ｋＨｚに設定している。

また、本例では、第２周波数は、第１周波数の１０倍以上の周波数としているが、この理由は、第２周波数が第１周波数の１０倍以上であれば、第１抽出部５１および第２抽出部５２において、ローパスフィルタ５５およびハイパスフィルタ５６を用いて第１周波数の第１出力成分と、第２周波数の第２出力成分とを抽出することが容易であるからである。なお、第２周波数を、例えば、１０００ｋＨｚ以上に設定した場合には、励磁部３５および検出部３６の回路に用いる回路素子として、高い周波数に対応するものを用いる必要があり、磁気センサユニット２０の製造コストが増加する。従って、第２周波数は、１０００ｋＨｚよりも低く設定することが望ましい。

（作用効果）
本例の磁気センサユニット２０によれば、カードにおける基材１０１の材質、および、カードの表面１００ａのＩＣチップの接点端子１０２の有無を検出できる。また、磁気センサユニット２０の磁気センサ２１は、カードの搬送方向ＨでＩＣ接点ブロック８よりも上流側に配置されているので、本例のカードリーダ１によれば、カードがカード搬送路７をＩＣ接点ブロック８に搬送される前に、磁気センサユニット２０により、カードにおける基材１０１の材質、および、表面１００ａのＩＣチップの接点端子１０２の有無を検出できる。

また、本例では、ＩＣチップの接点端子１０２の有無を検出するための磁気センサ２１のセンサ面２２は、コア体３０の一方の第１端面３０ａであり、一か所である。従って、磁気センサが、例えば、離間する２つのセンサ面を備える構成などと比較して、カードがセンサ面２２に対して傾斜している場合でも、ＩＣチップの接点端子１０２の有無を検出しやすい。

なお、本例では、励磁部３５は第１周波数の低周波電圧Ｖ１と第２周波数の高周波電圧Ｖ２とを加算して励磁コイル３１に印加しているが、励磁部３５が、第１周波数の低周波電流と第２周波数の高周波電流とを加算した加算電流を励磁コイル３１に印加してもよい。このようにしても、磁気センサ２１（コア体３０のセンサ面２２）から、第１周波数の第１磁界と第２周波数の第２磁界とが重畳した磁界Ｆを発生させることができる。

（変形例１）
次に、図５を参照して、変形例１の磁気センサユニットを説明する。図５は変形例１の磁気センサユニットの説明図である。なお、変形例１の磁気センサユニット２０Ａは上記の磁気センサユニット２０と磁気センサ２１Ａの構成が相違するが、他の構成は同一である。従って、磁気センサ２１Ａを説明して、他の構成の説明は省略する。

本例の磁気センサユニット２０Ａの磁気センサ２１Ａは、励磁コイル３１として、第１励磁コイル３１および第２励磁コイル３２の２つを備える。すなわち、磁気センサ２１Ａは、コア体３０、コア体３０に巻回された第１励磁コイル３１、コア体３０に巻回された第２励磁コイル３２、および、コア体３０に巻回された検出コイル３３、を備える。コア体３０は、第１励磁コイル３１が巻回される第１コア端部４１と、第２励磁コイル３２が巻回される第２コア端部４２と、第１コア端部４１と第２コア端部４２との間で検出コイル３３が巻回されるコア中央部４３とを備える。また、コア体３０は、第１コア端部４１におけるコア中央部４３とは反対側の第１端面３０ａと、第２コア端部４２におけるコア中央部４３とは反対側の第２端面３０ｂとを備える。

本例において、コア体３０は、直線状に延びており、第１コア端部４１と第２コア端部
４２とは、コア中央部４３に巻回された検出コイル３３に対して異なる側に延びている。従って、第１コア端部４１に巻回された第１励磁コイル３１と第２コア端部４２に巻回された第２励磁コイル３２は、コア体３０の軸線方向で検出コイル３３を間に挟んだ両側に位置する。磁気センサ２１Ａのセンサ面２２は第１端面３０ａである。

磁気センサ２１Ａは、磁気センサユニット２０の磁気センサ２１と同様にカードリーダ１に搭載される。センサ面２２は、カード搬送路７にＩＣカード１００が正しい姿勢で挿入された場合に、ＩＣカード１００の接点端子１０２が通過する位置と対向する位置に配置される。センサ面２２とＩＣカード１００の接点端子１０２とは僅かなギャップを開けて対向する。なお、磁気センサ２１Ａのセンサ面２２として第２端面３０ｂを用いることもできる。

ここで、第１励磁コイル３１と第２励磁コイル３２とは、１本のコイル線６５からなり、互いに直列に接続されている。また、コイル線６５を介して、励磁部３５が第１励磁コイル３１および第２励磁コイル３２に励磁電圧を印加したときに、センサ面２２（第１端面３０ａ）からコア中央部４３に向かう磁界Ｆ１（第１磁界と第２磁界とが重畳する磁界）と、第２端面３０ｂからコア中央部４３に向かう磁界Ｆ２（第１磁界と第２磁界とが重畳する磁界）とが発生する。

本例の磁気センサユニット２０Ａにおいても、上記の磁気センサユニット２０と同様に、カードにおける基材１０１の材質、および、表面１００ａのＩＣチップの接点端子１０２の有無を検出できる。また、磁気センサ２１Ａをカード挿入部５に搭載するカードリーダ１によれば、カードがカード搬送路７をＩＣ接点ブロック８に搬送される前に、磁気センサユニット２０により、カードにおける基材１０１の材質、および、表面１００ａのＩＣチップの接点端子１０２の有無を検出できる。

また、本例では、ＩＣチップの接点端子１０２の有無を検出するための磁気センサ２１Ａのセンサ面２２は、コア体３０の一方の第１端面３０ａであり、一か所である。従って、従って、磁気センサが、例えば、離間する２つのセンサ面を備える構成などと比較して、カードがセンサ面２２に対して傾斜している場合でも、接点端子１０２の有無を検出しやすい。

さらに、本例では、温度変化に起因する磁界Ｆの変化を、ＩＣチップの接点端子１０２に起因する磁界Ｆの変化として誤って検出してしまうことを防止できる。すなわち、磁気センサ２１Ａによれば、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０は、第１端面３０ａからコア中央部４３に向かう磁界Ｆ１の変化と、第２端面３０ｂからコア中央部４３に向かう磁界Ｆ２の変化との、差動出力となる。ここで、温度変化に起因して第１励磁コイル３１を流れる第１電流値および第２励磁コイル３２を流れる第２電流値が変化する場合には、第１電流値の変化と第２電流値の変化とが同様のものとなる。従って、検出コイル３３からの出力信号Ｓ０（差動出力）には、温度変化に起因する磁界Ｆの変化が現れない。よって、温度変化に起因する磁界Ｆの変化を、ＩＣチップの接点端子１０２に起因する磁界Ｆの変化として誤って検出してしまうことがない。

また、本例では、第１励磁コイル３１と第２励磁コイル３２とは、１本のコイル線６５からなり、互いに直列に接続されている。従って、第１励磁コイル３１および第２励磁コイル３２に対する励磁が容易である。なお、第１励磁コイル３１と第２励磁コイル３２とを別々に励磁してもよい。

（変形例２）
次に、図６を参照して、変形例２の磁気センサユニットを説明する。図６は変形例２の
磁気センサユニットの説明図である。なお、変形例２の磁気センサユニット２０Ｂは上記の磁気センサユニット２０と磁気センサ２１Ｂの構成が相違するが、他の構成は同一である。従って、磁気センサ２１Ｂを説明して、他の構成の説明は省略する。

本例の磁気センサユニット２０Ｂの磁気センサ２１Ｂは、励磁コイル３１として、第１励磁コイル３１および第２励磁コイル３２の２つを備える。すなわち、磁気センサ２１Ｂは、コア体３０、コア体３０に巻回された第１励磁コイル３１、コア体３０に巻回された第２励磁コイル３２、および、コア体３０に巻回された検出コイル３３、を備える。コア体３０は、第１励磁コイル３１が巻回される第１コア端部４１と、第２励磁コイル３２が巻回される第２コア端部４２と、第１コア端部４１と第２コア端部４２との間で検出コイル３３が巻回されるコア中央部４３とを備える。また、コア体３０は、第１コア端部４１におけるコア中央部４３とは反対側の第１端面３０ａと、第２コア端部４２におけるコア中央部４３とは反対側の第２端面３０ｂとを備える。

本例において、第１コア端部４１と第２コア端部４２とは、コア中央部４３に巻回された検出コイル３３に対して同一の側に延びている。より具体的には、コア体３０は、コア中央部４３が直線状に延びており、第１励磁コイル３１が巻かれる第１コア端部４１と、第２励磁コイル３２が巻かれる第２コア端部４２とは、コア中央部４３分の両端部分から同一方向に向かって平行に突出する。第１端面３０ａと第２端面３０ｂとは同一の仮想面２５上に位置する。なお、コア中央部４３は湾曲していてもよい。仮想面２５おいて第１端面３０ａおよび第２端面３０ｂの間に位置する仮想面部分２５ａと、第１端面３０ａと、第２端面３０ｂとは、磁気センサ２１Ｂのセンサ面２２を構成する。

磁気センサ２１Ｂは、磁気センサユニット２０の磁気センサ２１と同様にカードリーダ１に搭載される。センサ面２２は、カード搬送路７にＩＣカード１００が正しい姿勢で挿入された場合に、ＩＣカード１００の接点端子１０２が通過する位置と対向する位置に配置される。センサ面２２とＩＣカード１００の接点端子１０２とは僅かなギャップを開けて対向する。

ここで、第１励磁コイル３１と第２励磁コイル３２とは、１本のコイル線６５からなり、互いに直列に接続されている。また、コイル線６５を介して、励磁部３５が第１励磁コイル３１および第２励磁コイル３２に励磁電圧を印加したときに、センサ面２２（第１端面３０ａ）および第２端面３０ｂの一方から他方に向かう磁界Ｆ（第１磁界と第２磁界とが重畳する磁界）が発生する。なお、本例では、第１コア端部４１に巻回された第１励磁コイル３１の巻回方向と、第２コア端部４２に巻回された第２励磁コイル３２の巻回方向とが、反対方向となっている。

本例の磁気センサユニット２０Ｂにおいても、上記の磁気センサユニット２０と同様に、カードにおける基材１０１の材質、および、表面１００ａのＩＣチップの接点端子１０２の有無を検出できる。また、磁気センサ２１Ｂをカード挿入部５に搭載するカードリーダ１によれば、カードがカード搬送路７をＩＣ接点ブロック８に搬送される前に、磁気センサユニット２０により、カードにおける基材１０１の材質、および、表面１００ａのＩＣチップの接点端子１０２の有無を検出できる。

また、本例では、同一方向を向く第１端面３０ａおよび第２端面３０ｂの一方から他方に向かう磁界Ｆを発生させることができるので、磁界Ｆをコア体３０からより遠くに飛ばすことができる。従って、磁気センサ２１Ｂから離間する位置にあるカードのＩＣチップの接点端子１０２を検出することが容易である。

さらに、本例では、ＩＣチップの接点端子１０２の有無を検出するための磁気センサ２
１Ｂのセンサ面２２は、１つなので、磁気センサが、例えば、離間する２つのセンサ面を備える構成などと比較して、カードがセンサ面２２に対して傾斜している場合でも、接点端子１０２の有無を検出しやすい。

また、本例では、第１励磁コイル３１と第２励磁コイル３２とは、１本のコイル線６５からなり、互いに直列に接続されている。従って、第１励磁コイル３１および第２励磁コイル３２に対する励磁が容易である。なお、第１励磁コイル３１と第２励磁コイル３２とを別々に励磁してもよい。

（実施例２）
次に、変形例２の磁気センサユニットを説明する。図７は実施例２の磁気センサユニットの説明図である。なお、実施例２の磁気センサユニット７０は上記の磁気センサユニット７０と磁気センサ２１Ｃの構成および励磁部３５の構成が相違するが、他の構成は同一である。従って、磁気センサ２１Ｃおよび励磁部３５を説明して、他の構成の説明は省略する。

図７に示すように、本例の磁気センサユニット７０の磁気センサ２１Ｃは、励磁コイル３１として、第１励磁コイル３１および第２励磁コイル３２の２つを備える。すなわち、磁気センサ２１Ｃは、コア体３０、コア体３０に巻回された第１励磁コイル３１、コア体３０に巻回された第２励磁コイル３２、および、コア体３０に巻回された検出コイル３３、を備える。

コア体３０は、直線状に延びる。検出コイル３３は、コア体３０において軸線方向の一方側に位置する第１コア端部４１に巻回されている。第１励磁コイル３１および第２励磁コイル３２は、コア体３０において軸線方向の他方側に位置する第２コア端部４２に巻回されている。また、第１励磁コイル３１と第２励磁コイル３２はコア体３０の軸線方向で異なる位置に巻回されている。第１励磁コイル３１と第２励磁コイル３２とは、それぞれ独立したコイルであり、互いに接続されていない。コア体３０において検出コイル３３が巻回された第１コア端部４１の、第２コア端部４２とは反対側の第１端面３０ａは、磁気センサ２１Ｃのセンサ面２２である。なお、第１励磁コイル３１と第２励磁コイル３２はコア体３０の軸線方向で同じ位置に巻回され、重なっていてもよい。

磁気センサ２１Ｃは、磁気センサユニット２０の磁気センサ２１と同様にカードリーダ１に搭載される。センサ面２２は、カード搬送路７にＩＣカード１００が正しい姿勢で挿入された場合に、ＩＣカード１００の接点端子１０２が通過する位置と対向する位置に配置される。センサ面２２とＩＣカード１００の接点端子１０２とは僅かなギャップを開けて対向する。

励磁部３５は、第１周波数の低周波電圧Ｖ１（第１電圧）を第１励磁コイル３１に印加し、第１周波数よりも高い第２周波数の高周波電圧Ｖ２（第２電圧）を第２励磁コイル３２に印加する。すなわち、本例の励磁部３５は、加算回路４７を備えておらず、低周波電圧Ｖ１を生成する第１電圧回路４５と、高周波電圧Ｖ２を生成する第２電圧回路４６と、を備え、第１電圧回路４５からの低周波電圧Ｖ１を第１励磁コイル３１に印加し、第２電圧回路４６からの高周波電圧Ｖ２を第２励磁コイル３２に印加する。ここで、励磁部３５によって第１励磁コイル３１に低周波電圧Ｖ１が印加され、第２励磁コイル３２に高周波電圧Ｖ２が印加されると、第１励磁コイル３１および第２励磁コイル３２からは（コア体３０のセンサ面２２からは）、第１周波数の第１磁界と第２周波数の第２磁界とが重畳した磁界Ｆが発生する。

本例の磁気センサユニット７０おいても、上記の磁気センサユニット２０と同様に、カ
ードにおける基材１０１の材質、および、表面１００ａのＩＣチップの接点端子１０２の有無を検出できる。また、磁気センサ２１Ｃをカード挿入部５に搭載するカードリーダ１によれば、カードがカード搬送路７をＩＣ接点ブロック８に搬送される前に、磁気センサユニット２０により、カードにおける基材１０１の材質、および、表面１００ａのＩＣチップの接点端子１０２の有無を検出できる。

また、本例では、励磁部３５に加算回路４７を備える必要がないので、励磁部３５の構成を、その分、簡易にすることができる。

さらに、１つの励磁コイル３１に第１周波数の低周波電圧Ｖ１と第２周波数の高周波電圧Ｖ２とを加算した加算電圧Ｖ３を印加する場合には、加算回路４７のダイナミックレンジによって、加算電圧Ｖ３の電圧値が制限される場合があるが、２つのコイルに低周波電圧Ｖ１と高周波電圧Ｖ２を別々に印加すれば、このようなダイナミックレンジの制限がない。従って、各励磁コイル３１に印加する電圧値の設定の自由度が向上する。

また、本例では、ＩＣチップの接点端子１０２の有無を検出するための磁気センサ２１Ｃのセンサ面２２は、１つなので、磁気センサが、例えば、離間する２つのセンサ面を備える構成などと比較して、カードがセンサ面２２に対して傾斜している場合でも、表面１００ａのＩＣチップの接点端子１０２の有無を検出しやすい。

１…カードリーダ、４…カードリーダ本体、５…カード挿入部、６…カード挿入口、７…カード搬送路、８…ＩＣ接点ブロック、９…磁気ヘッド、１０…カード搬送機構、１１…搬送ローラ、１２…搬送モータ、１３…駆動力伝達機構、１４…シャッター、１５…ソレノイド、１６…プリヘッド、１８…制御部、２０・２０Ａ・２０Ｂ・７０…磁気センサユニット、２１・２１Ａ・２１Ｂ・２１Ｃ…磁気センサ、２２…センサ面、２５…仮想面、２５ａ…仮想面部分、３０…コア体、３０ａ…第１端面、３０ｂ…第２端面、３１…励磁コイル・第１励磁コイル、３２…第２励磁コイル、３３…検出コイル、３５…励磁部、３６…検出部、３７…基板、４１…第１コア端部、４２…第２コア端部、４３…コア中央部、４５…第１電圧回路、４６…第２電圧回路、４７…加算回路、５１…第１抽出部、５２…第２抽出部、５３…差分取得部、５４…差分変動検出部、５５…ローパスフィルタ、５６…ハイパスフィルタ、５７…差動アンプ、５８…整流回路、５９…平滑回路、６０…テーブル、６５…コイル線、１００…カード、１００ａ…表面、１０１…基材、１０２…接点端子、Ｄ…差分、Ｆ…磁界（第１磁界および第２磁界）、Ｓ０…出力信号、Ｓ１…低周波成分（第１周波数成分）、Ｓ２…高周波成分（第２周波数成分）、Ｖ１…低周波電圧（第１電圧）、Ｖ２…高周波電圧（第２電圧）、Ｖ３…加算電圧

Claims (13)

1. カードの基材の表面に搭載されたＩＣチップの接点端子を検出する磁気センサユニットにおいて、
   コア体、前記コア体に巻回された検出コイル、および、前記コア体に巻回された励磁コイル、を備える磁気センサと、
   前記励磁コイルを励磁する励磁部と、を有し、
   前記励磁部による前記励磁コイルの励磁により第１周波数の第１磁界と前記第１周波数よりも高い第２周波数の第２磁界とが重畳した磁界を発生させることを特徴とする磁気センサユニット。
2. 前記励磁部は、前記励磁コイルに前記第１周波数の第１電圧と、前記第１周波数よりも高い前記第２周波数の第２電圧とを加算した加算電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の磁気センサユニット。
3. 前記励磁部は、前記励磁コイルに前記第１周波数の第１電流と、前記第１周波数よりも高い前記第２周波数の第２電流とを加算した加算電流を印加することを特徴とする請求項１に記載の磁気センサユニット。
4. 前記コア体は、直線状に延びており、
   前記検出コイルと前記励磁コイルとは、前記コア体の軸線方向の異なる位置に巻回されており、
   前記コア体の前記軸線方向の一方側の端面または他方側の端面は、センサ面であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の磁気センサユニット。
5. 前記励磁コイルとして、第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを有し、
   前記励磁部は、前記第１励磁コイルに前記第１周波数の第１電圧を印加し、前記第２励磁コイルに前記第２周波数の第２電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の磁気センサユニット。
6. 前記励磁コイルとして、第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを有し、
   前記励磁部は、前記第１励磁コイルに前記第１周波数の第１電流を印加し、前記第２励磁コイルに前記第２周波数の第２電流を印加することを特徴とする請求項１に記載の磁気センサユニット。
7. 前記励磁コイルとして、第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを有し、
   前記コア体は、前記第１励磁コイルが巻回される第１コア端部と、前記第２励磁コイルが巻回される第２コア端部と、前記第１コア端部と前記第２コア端部との間で前記検出コイルが巻回されるコア中央部と、前記第１コア端部における前記コア中央部とは反対側の第１端面と、前記第２コア端部における前記コア中央部とは反対側の第２端面と、を備え、
   前記第１コア端部と前記第２コア端部は、前記コア中央部に巻回された前記検出コイルに対して同じ側に向かって延びており、
   前記励磁部による前記第１励磁コイルおよび前記第２励磁コイルの励磁により前記第１端面および前記第２端面の一方から他方に向かう前記磁界を発生させることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の磁気センサユニット。
8. 前記第１励磁コイルと前記第２励磁コイルとは、１本のコイル線からなり、互いに直列に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の磁気センサユニット。
9. 前記励磁コイルとして、第１励磁コイルおよび第２励磁コイルを有し、
   前記コア体は、前記第１励磁コイルが巻回される第１コア端部と、前記第２励磁コイルが巻回される第２コア端部と、前記第１コア端部と前記第２コア端部との間で前記検出コイルが巻回されるコア中央部と、前記第１コア端部における前記コア中央部とは反対側の第１端面と、前記第２コア端部における前記コア中央部とは反対側の第２端面と、を備え、
   前記第１コア端部と前記第２コア端部とは、前記コア中央部に巻回された前記検出コイルに対して異なる側に延びており、
   前記第１端面と前記第２端面とは、反対方向を向いており、
   前記励磁部による前記第１励磁コイルの励磁により前記第１端面から前記コア中央部に向かう前記磁界を発生させるとともに、前記励磁部による前記第２励磁コイルの励磁により前記第２端面から前記コア中央部に向かう前記磁界を発生させることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の磁気センサユニット。
10. 前記第１励磁コイルと前記第２励磁コイルとは、１本のコイル線からなり、互いに直列に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の磁気センサユニット。
11. 前記検出コイルからの出力信号に基づいて前記ＩＣチップの接点端子を検出する検出部を有し、
    前記検出部は、前記出力信号から前記第１周波数以下の第１周波数成分を抽出する第１抽出部と、前記出力信号から前記第２周波数以上の第２周波数成分を抽出する第２抽出部と、前記第１周波数成分と第２周波数成分との差分を取得する差分取得部と、を有することを特徴とする請求項１から１０のうちのいずれか一項に記載の磁気センサユニット。
12. 前記第１周波数は、３０ｋＨｚ以下であり、
    前記第２周波数は、前記第１周波数の１０倍以上の周波数であることを特徴とする請求項１から１１のうちのいずれか一項に記載の磁気センサユニット。
13. 請求項１から１２の何れか一項に記載の磁気センサユニットと、
    前記カードの前記接点端子と接触して前記ＩＣチップと通信を行うＩＣ接点ブロックと、
    前記センサユニットによる前記カードの前記接点端子の検出位置、および、ＩＣ接点ブロックによる前記接点端子との接触位置を、カード挿入口からこの順に経由して延びるカード搬送路と、
    を有することを特徴とするカードリーダ。

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