JP3617341B2 - Non-contact type IC card reader - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数枚のICカードを識別する非接触型ICカードリーダに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年は、カードとしてICカードが多用されるようになってきている。こうしたICカードの中には非接触型のICカードがあり、非接触型ICカードは通常カードリーダの所定の載置場所に複数枚載置されて使用される。
カードリーダは、複数の非接触型ICカードを識別する場合、各ICカード毎に異なる固有のシリアルナンバーSNにより識別する。
【0003】
この場合、各ICカードの応答タイミングを各タイムスロットに分割し、各ICカードはカードリーダからデータ出力要求が出力されると、乱数により決定されたタイムスロットで自身のシリアルナンバーSNを含む応答フレームデータをカードリーダ側へ返送する。
【0004】
図4は、4枚のICカード31 〜34 がリーダライタ(カードリーダ)2の所定の載置場所に載置されている場合の応答フレームデータの出力タイミングの一例を示す図である。
各ICカード31 〜34 はリーダライタ2からのデータ出力要求を受けると、自身のシリアルナンバーSNに基づいて乱数を発生し、その発生した乱数にしたがって4つのタイムスロットTS1〜TS4のうちの1つを自身のタイムスロットとして定める。図4の例では、ICカード31 のタイムスロットがTS3、ICカード32 のタイムスロットがTS1、ICカード33 のタイムスロットがTS4、ICカード34 のタイムスロットがTS2としてそれぞれ定められた例である。
【0005】
この場合、リーダライタ2では、各タイムスロット毎にICカードからの応答フレームデータの有無や応答フレームデータの衝突の有無を検出し、ICカードの識別を行う。即ち、リーダライタ2は図4の時点▲1▼でタイムスロットTS1を認識してその応答フレームデータの検出を開始し、タイムスロットTS1の応答フレームデータが検出されると、その応答フレームデータに含まれるシリアルナンバーSNからICカード32 の応答データであることを認識する。次に、リーダライタ2は時点▲2▼でタイムスロットTS2を認識してその応答フレームデータの検出を開始し、タイムスロットTS2の応答フレームデータが検出されると、その応答フレームデータに含まれるシリアルナンバーSNからICカード34 の応答データであることを認識する。続いて、時点▲3▼でタイムスロットTS3を認識してその応答フレームデータの検出を開始し、タイムスロットTS3の応答フレームデータが検出されると、その応答フレームデータに含まれるシリアルナンバーSNからICカード31 の応答データであることを認識する。最後に時点▲4▼でタイムスロットTS4を認識してその応答フレームデータの検出を開始し、タイムスロットTS4の応答フレームデータが検出されると、その応答フレームデータに含まれるシリアルナンバーSNからICカード33 の応答データであることを認識する。
【0006】
なお、1つのタイムスロットTSの応答フレームデータを検出したときに複数のICカードからの応答フレームデータの衝突が検出される場合は、リーダライタ2は、再度シリアルナンバーSNの検出を行うことにより1つのカードを選択することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来のカードリーダ装置は、予め定められた各タイムスロットをスロットTS1から順に認識して各タイムスロットの応答フレームデータを検出し各ICカードを識別するようにしているため、タイムスロットが例えば4スロットとして定められると、その4スロット数分の応答フレームしか検出することができなかった。このため、その固定スロット数より多い例えば6個のタイムスロットの5番目または6番目のスロットを介して応答フレームを送信するようなICカードからのフレーム受信を行う場合、容易に対応できないという課題があった。
したがって本発明は、任意の数のタイムスロットの何れかのスロットに応答フレームを送信するようなICカードからの応答フレームを簡単な構成により的確に受信しICカードを識別することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために本発明は、データ出力要求に対し複数のタイムスロットのうち何れかのタイムスロットを介して応答フレームを各個に送信する複数のICカードからの各応答フレームの受信を行う非接触型ICカードリーダにおいて、前記データ出力要求に対してタイムスロットTS1,TS2,TS3,・・・,TSnの順に順次前記応答フレームの送信が行われるように予め定められている場合に、データ出力要求の時点から、前記タイムスロットTSnで前記応答フレームの送信が完了となる時点までの時間を設定する設定手段と、設定手段により設定された時間を計時する計時手段と、複数のICカードに対し前記データ出力要求の送信が終了すると計時手段を起動するとともに、応答フレームのスタートビットの検出,スタートビットに続くデータの受信及び上記データに続くストップビットの検出の各動作を計時手段の計時動作が終了するまで繰り返し実行し、全てのICカードからの応答フレームを受信する応答フレーム受信手段と、前記タイムスロット内のデータの衝突を検出する検出手段と、検出手段によりデータの衝突が検出された場合は、応答フレームの再送を要求する手段とを設けたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係る非接触型ICカードリーダの構成を示すブロック図である。同図において、非接触型ICカードリーダであるリーダライタ2は、このリーダライタ2の所定の載置場所に載置されている各ICカード31 〜3n と無線接続されているとともに、例えばゲーム(サービス)などを提供するホスト(端末)1に接続され、無線接続されている各ICカード31 〜3n のデータを読み取ってホスト1へ送り、ICカードの使用に基づくゲーム(サービス)を許容するものである。
【0010】
図1において、リーダライタ2は、CPU21、デジタル処理部22、無線送受信部23、タイマ24及びアンテナATからなる。
また、各ICカード31 〜3n は、コントローラ31、メモリ32、無線送受信部33及びアンテナATからなる。
【0011】
ICカード3が所定の載置場所に載置されると、リーダライタ2のCPU21は、データ出力要求をデジタル処理部22に送る。このデータ出力要求はデジタル処理部22,無線送受信部23及びアンテナATを介し無線信号としてICカード側へ送信される。ICカード3のコントローラ31は、データ出力要求を示す無線信号をアンテナAT及び無線送受信部33を介して受信すると、予めメモリ32に格納されている自身のシリアルナンバーSN(各カード毎に異なるカード固有の番号)及び価値情報(金額情報)を読み出し、このシリアルナンバーSNを含むデータを応答フレームデータとして自身の送信タイミングを示すタイムスロットで無線送受信部33へ出力する。
【0012】
この応答フレームデータはアンテナATを介し無線信号としてリーダライタ2側へ送信される。そしてこの応答フレームデータはリーダライタ2のアンテナAT,無線送受信部23,デジタル処理部22を介しCPU21に伝達される。
リーダライタ2のCPU21は、その応答フレームデータを入力すると、その応答データに含まれるカード固有のシリアルナンバーSNに基づきICカードを識別する。そして、その認識されたシリアルナンバーSNと価値情報をホスト1に送り、ホスト1は受け取ったICカードのシリアルナンバーSNに対応した認証を行うと共に価値情報の有無に応じゲームなどのサービスの許容の可否を判断する。
【0013】
ところで、各ICカード31 〜3n は、自身の送信タイムスロットを定める場合、リーダライタ2からデータ出力要求を受信した時点でコントローラ31がそのカード固有のシリアルナンバーSNをメモリ32から読み出して、そのシリアルナンバーSNに基づき乱数を発生し、発生した乱数値に応じて各タイムスロットTS1〜TSnのうちの何れかのタイムスロットを割り当てる。そして、そのタイムスロットを介し自身のシリアルナンバーSNを含む応答フレームをリーダライタ2側へ送信する。
【0014】
図2は、ICカード31 のタイムスロットがTS3、ICカード32 のタイムスロットがTS1、ICカード33 のタイムスロットがTSn、ICカード3n のタイムスロットがTS2としてそれぞれ定められた例である。
【0015】
ここで、各ICカード31 〜3n からリーダライタ2側へ送信される応答フレームは、図3に示すようなフォーマットで構成される。即ち、応答フレームの先頭にスタートビットSTBが付与されるとともに、応答フレームの最後尾にストップビットSPBが付与され、スタートビットSTBとストップビットSPB間に、シリアルナンバーSNや価値情報などのデータDATAが割り当てられる構成となっている。
【0016】
こうした1フレームの応答データが、図2に示すように、最初のタイムスロットTS1ではICカード32 から、次のタイムスロットTS2ではICカード3n から、続くタイムスロットTS3ではICカード31 から、最後のタイムスロットTSnではICカード33 からと順次リーダライタ2側へ送信される。
このような、各タイムスロット毎に送信されてくる応答フレームを受信する場合、リーダライタ2では、各ICカード31 〜3n へデータ出力要求を行った時点から、最後のタイムスロットTSnで応答フレームが出力完了となる時点までの時間値(即ち、図2に示す時間値t1)をタイマ24にセットし、CPU21はタイマ24がタイムアップする間での間、応答フレームの到来を監視する。
【0017】
即ち、リーダライタ2のCPU21は各ICカード31 〜3n へデータ出力要求を送信し、その送信が終了すると、タイマ24に図2に示す時間値t1をセットしてタイマ24を起動する。その後、デジタル処理部22は応答フレームのスタートビットSTBの検出動作に移行する。そして、スタートビットSTBが検出されると次にその応答フレームのデータDATAを受信し、最後にその応答フレームのストップビットSPBを検出する。そして、そのストップビットSPBが検出されることにより最初のタイムスロットTS1の応答フレームの受信が終了するとCPU21に通知する。次にCPU21は次の応答フレームのスタートビットSTBの検出動作に移る。
【0018】
CPU21はこうした応答フレームの受信動作を、タイマ24がタイムアップするまで繰り返し実行する。これにより、リーダライタ2では各タイムスロットTS1〜TSnを介して順次送信される各ICカードの応答フレームを全て受信することができる。
なお、各ICカードの送信スロットがTS1〜TS4の4個として定められると、リーダライタ2では上述の時間値t1を、各ICカードへデータ出力要求を行った時点から、最後のタイムスロットTS4で応答フレームが出力完了する時間として定めてタイマ24にセットし、タイマ24がタイムアップするまで上述した応答フレーム受信動作を行う。
また、各ICカードの送信スロットがTS1〜TS8の8個として定められると、リーダライタ2では上述の時間値t1を、各ICカードへデータ出力要求を行った時点から、最後のタイムスロットTS8で応答フレームが出力完了する時間として定めてタイマ24にセットし、タイマ24がタイムアップするまで上述の応答フレーム受信動作を行う。
【0019】
このように、リーダライタ2は、タイムスロット数に応じてタイマ24のタイマ値を定め、タイマ24がタイムアップするまで、応答フレームのスタートビットSTBの検出,データDATAの受信及びストップビットSPBの検出の各動作を繰り返し実行するようにしたものである。この結果、タイムスロットを意識することなく各ICカードからの応答フレームを受信できるため、将来、例えば8個のタイムスロットの何れかに自身の応答フレームを送信するようなICカードが出現した場合でも、タイマ24のタイマ値のみを変えるだけで、こうしたICカードからの応答フレームを的確に検出しICカードの識別を行うことができる。
【0020】
ここで、最初のタイムスロットTS1で応答フレームを送信するICカード(図2の例ではICカード32 )が所定の場所に載置されておらず、従って該ICカードから応答フレームが送信されない場合でも、リーダライタ2は次のタイムスロットTS2の応答フレームのスタートビットSTBを検出することによりそのスロットTS2の応答フレームから順次受信することができる。
【0021】
また、例えばタイムスロットTS3で応答フレームを送信するICカード(図2の例ではICカード31 )が所定の場所に載置されておらず、従って該ICカードから応答フレームが送信されない場合でも、タイムスロットTS1,TS2の各応答フレームを受信した後、タイムスロットTS4の応答フレームのスタートビットSTBを検出することによりその応答フレームから順次受信することができる。
また、上述した応答フレームの検出動作をタイマ24のタイムアップまで続行しても、応答フレームのスタートビットSTBが全く検出できない場合は、リーダライタ2はICカードが上記所定の載置場所に載置されていないと判定する。
【0022】
なお、複数のICカードが同一のタイムスロットTSで応答フレームを送信し、その結果そのタイムスロットTSで各ICカードのデータが衝突して、シリアルナンバーSNが重複して検出(コリジョンが検出)される場合は、応答フレームデータの再送を要求することにより、1つのICカードを選択する。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、データ出力要求に対し複数のタイムスロットのうち何れかのタイムスロットを介して応答フレームを各個に送信する複数のICカードからの各応答フレームの受信を行うICカードリーダに、データ出力要求の時点から、複数のタイムスロットのうち最後に応答フレームの送信が行われるタイムスロットでの上記送信の完了時点までの時間をタイムスロットの数に応じて可変的に計時する計時手段と、応答フレームのスタートビットの検出,スタートビットに続くデータの受信及び上記データに続くストップビットの検出の各動作を計時手段の計時動作が終了するまで繰り返し実行する応答フレーム受信手段とを設けるようにしたので、タイムスロットを意識することなく各ICカードからの応答フレームを受信することができる。この結果、任意の数のタイムスロットの何れかのスロットに応答フレームを送信するような各ICカードの応答フレームを簡単な構成により的確に受信し各ICカードを識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示すブロック図である。
【図2】各ICカードの応答フレームの送信タイミング及びその応答フレームを受信するカードリーダの受信動作を示す図である。
【図3】ICカードから送信される応答フレームのフォーマットを示す図である。
【図4】各ICカードからの応答フレームを受信する従来のカードリーダの受信動作を示す図である。
【符号の説明】
1…ホスト(端末)、2…非接触型リーダライタ、31 〜3n …ICカード、21…CPU、22…デジタル処理部、23,33…無線送受信部、24…タイマ、31…コントローラ、32…メモリ、AT,AT1〜ATn…アンテナ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-contact type IC card reader for identifying a plurality of IC cards.
[0002]
[Prior art]
In recent years, IC cards are increasingly used as cards. Among these IC cards, there is a non-contact type IC card, and a plurality of non-contact type IC cards are usually mounted and used at a predetermined mounting position of a card reader.
When identifying a plurality of non-contact type IC cards, the card reader identifies each IC card by a unique serial number SN that is different for each IC card.
[0003]
In this case, the response timing of each IC card is divided into time slots, and each IC card receives a data output request from the card reader, and a response frame including its own serial number SN in the time slot determined by a random number. Return the data to the card reader.
[0004]
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the output timing of response frame data when four
When each
[0005]
In this case, the reader /
[0006]
If response frame data from a plurality of IC cards is detected when response frame data of one time slot TS is detected, the reader /
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional card reader device recognizes each predetermined time slot in order from the slot TS1, detects the response frame data of each time slot, and identifies each IC card. As a result, only response frames corresponding to the number of the four slots could be detected. For this reason, when receiving a frame from an IC card that transmits a response frame via the fifth or sixth slot of six time slots, for example, which is larger than the fixed slot number, there is a problem that it cannot be easily handled. there were.
Accordingly, an object of the present invention is to accurately receive a response frame from an IC card that transmits a response frame to any one of an arbitrary number of time slots with a simple configuration and identify the IC card.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, the present invention receives each response frame from a plurality of IC cards that transmit a response frame to each one through any one of a plurality of time slots in response to a data output request. In the non-contact type IC card reader that performs the above, when it is predetermined that the response frames are sequentially transmitted in the order of time slots TS1, TS2, TS3,. point or et when the data output request, and setting means for setting a time before northern time slot TSn to the time the transmission is complete the response frame, and counting means for counting the time set by the setting means , as well as starting the time measuring means when the transmission of the data output request to the plurality of IC cards is completed, the start bit of the reply frame Out repeatedly executes the reception and the operation of the detection of the stop bit following the data of the data following the start bit up counting operation of the time measuring unit is completed, a response frame receiving unit for receiving a response frame from all of the IC card And detecting means for detecting a collision of data in the time slot, and means for requesting retransmission of a response frame when a data collision is detected by the detecting means .
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a non-contact type IC card reader according to the present invention. In the figure, a reader /
[0010]
In FIG. 1, the reader /
Each
[0011]
When the
[0012]
This response frame data is transmitted to the reader /
When the response frame data is input, the CPU 21 of the reader /
[0013]
By the way, when each
[0014]
2, IC card 3 in 1 time slot TS3, IC card 3 2 timeslots TS1, IC card 3 3 timeslot TSn, IC card 3 n of time slots in the example defined respectively as TS2 is there.
[0015]
Here, the response frames transmitted from the
[0016]
Response data such one frame, as shown in FIG. 2, the first time slot TS1 IC card 3 2, from the next time slot TS2 in the IC card 3 n, from the IC card 3 1 in the time slot TS3 followed, sequentially transmitted to the
When receiving such a response frame transmitted for each time slot, the reader /
[0017]
That is, the CPU 21 of the reader /
[0018]
The CPU 21 repeatedly executes such a response frame reception operation until the timer 24 times out. As a result, the reader /
When the transmission slots of each IC card are determined as four TS1 to TS4, the reader /
When the transmission slots of each IC card are determined as eight TS1 to TS8, the reader /
[0019]
As described above, the reader /
[0020]
Here, an IC card (
[0021]
Further, for example, even when an IC card that transmits a response frame in the time slot TS3 (
If the start bit STB of the response frame cannot be detected at all even if the response frame detection operation described above is continued until the timer 24 times out, the reader /
[0022]
Note that a plurality of IC cards transmit response frames in the same time slot TS, and as a result, the data of each IC card collide in the time slot TS, and the serial number SN is duplicated (collision is detected). If one of them is requested, one IC card is selected by requesting retransmission of the response frame data.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, each response frame is received from a plurality of IC cards that transmit a response frame to each of the plurality of time slots in response to a data output request. Depending on the number of time slots, the time from the time when a data output request is sent to the IC card reader until the completion of the transmission in the time slot in which the response frame is finally transmitted among a plurality of time slots can be varied. Timekeeping means for timing and response frame receiving means for repeatedly executing each operation of detection of start bit of response frame, reception of data following start bit, and detection of stop bit following the above data until the timekeeping operation of timekeeping means is completed So that the response frame from each IC card is not conscious of the time slot. It is possible to receive. As a result, a response frame of each IC card that transmits a response frame to any one of an arbitrary number of time slots can be accurately received with a simple configuration, and each IC card can be identified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a transmission timing of a response frame of each IC card and a reception operation of a card reader that receives the response frame.
FIG. 3 is a diagram illustrating a format of a response frame transmitted from an IC card.
FIG. 4 is a diagram illustrating a receiving operation of a conventional card reader that receives a response frame from each IC card.
[Explanation of symbols]
1 ... Host (terminal), 2 ... non-contact reader-writer, 3 1 to 3 n ... IC card, 21 ... CPU, 22 ... digital processing unit, 23 and 33 ... wireless transceiver, 24 ... timer, 31 ... controller, 32 ... Memory, AT, AT1-ATn ... Antenna.
Claims (1)
前記データ出力要求に対してタイムスロットTS1,TS2,TS3,・・・,TSnの順に順次前記応答フレームの送信が行われるように予め定められている場合に、前記データ出力要求の時点から、前記タイムスロットTSnで前記応答フレームの送信が完了となる時点までの時間を予め設定する設定手段と、
前記設定手段により設定された時間を計時する計時手段と、
前記複数のICカードに対し前記データ出力要求の送信が終了すると前記計時手段を起動し計時動作を行わせるとともに、前記応答フレームのスタートビットの検出,前記スタートビットに続くデータの受信及び前記データに続くストップビットの検出の各動作を前記計時手段の計時動作が終了するまで繰り返し実行し、全てのICカードからの応答フレームを受信する応答フレーム受信手段と、
前記タイムスロット内のデータの衝突を検出する検出手段と、
前記検出手段によりデータの衝突が検出された場合は、応答フレームの再送を要求する手段と
を備えたことを特徴とする非接触型ICカードリーダ。In a non-contact type IC card reader that receives each response frame from a plurality of IC cards that transmit a response frame to each of the plurality of time slots in response to a data output request,
Time slot TS1 to the data output request, TS2, TS3, · · ·, if they have been determined in advance so that the transmission of sequentially the response frame in the order of TSn is performed, or when the point of the data output request et al , setting means for presetting the time of the previous northern time slot TSn to the time the transmission is complete the response frame,
Time measuring means for measuring the time set by the setting means;
When the transmission of the data output request to the plurality of IC cards is completed, the timing means is activated to perform the timing operation, and the start bit of the response frame is detected, the data received following the start bit, and the data A response frame receiving means for repeatedly executing each operation of detecting the subsequent stop bit until the time measuring operation of the time measuring means is completed , and receiving response frames from all IC cards ;
Detecting means for detecting a collision of data in the time slot;
A non-contact type IC card reader, comprising: means for requesting retransmission of a response frame when a collision of data is detected by the detecting means .
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