JP3870782B2 - Card reader and card reader control method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ICカードとの間で、接点を介して通信を行なうための接点式インターフェイスと電波信号を介して通信を行なうための非接触式インターフェイスとの双方を備えてなるカードリーダ、及びそのカードリーダの制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ICカードとカードリーダとの間で通信を行なう方式には、接点を介して通信を行なうための接点式と、電波信号を介して通信を行なうための非接触式との2つのインターフェイスがある。歴史的には、最初に接点式を採用したICカードの使用が開始され、その後に非接触式を採用したICカードが登場して使用されるようになった。それに応じて、カードリーダ側も、接点式,非接触式のインターフェイスを有するものが順次用いられ、両者が混在して世の中の様々な場所に配置されている。
【0003】
ICカードは記憶可能なデータの容量が大きいため、1枚で様々なアプリケーションに対応することができる。そして、上述のように、接点式,非接触式のインターフェイスを有するカードリーダが混在するようになった結果、カードリーダが何れの方式を採用している場合でもICカード側が対応できるように、接点式,非接触式の双方のインターフェイスを有するハイブリッド型のICカードが考案され実用に供されようとしている。
従って、カードリーダ側も、接点式,非接触式,ハイブリッド型の3種類のICカードの何れにも対応できるように構成することが好ましい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなカードリーダを実際に構成することを想定すると、以下のようなことが問題となる。即ち、非接触式の通信には、短波帯(例えば、13.56MHz)の電波信号が使用される。そして、ICカードは厚さ0.76mmの中に回路を実装する必要があり、また、コストの上昇を抑えるため、非常に薄型に形成されるワンチップの集積回路が用いられている。
【0005】
従って、ハイブリッド型のICカードを構成するには、そのような制約の下に接点式,非接触式の両方のインターフェイスを配置する必要がある。そして、両者の位置が接近すると、非接触式インターフェイス側の電波信号が接点式インターフェイス側に回り込む現象が発生する。接点式インターフェイスで扱われるのはデジタル信号であるため、規定外の振幅を有するアナログの電波信号が印加されると、接点式インターフェイスが誤動作したり破損したりするおそれがある。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、接点式,非接触式の双方のインターフェイスを備えてICカードとの通信を行なう場合に、接点式インターフェイスを用いた通信に対する干渉を排除すると共に、接点式インターフェイス側を適切に保護することができるカードリーダ、及びそのカードリーダの制御方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載のカードリーダによれば、通信制御手段は、非接触式インターフェイスを介してICカードとの間で通信を行なう場合は、接点式インターフェイスにおける送受信バッファと接点端子との間に配置されたスイッチを開くことで当該インターフェイスの入出力部における電気的接続を遮断するので、非接触式インターフェイスで扱われる電波信号が接点式インターフェイス側に回り込むこと防止できる。また、通信制御手段は、接点式インターフェイスを介して通信を行なう場合は、非接触式インターフェイスの動作を停止させるので、電波信号が接点式インターフェイスを介して行なわれる通信に干渉することを回避できる。
【0008】
従って、ICカードとの間で何れの方式によって通信を行なう場合でも、非接触式インターフェイス側の電波信号が接点式インターフェイス側に悪影響を及ぼすことを防止できると共に、接点式インターフェイス側を適切に保護することが可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図1は、挿入型ICカードリーダの一構成例を概略的に示すものである。カードリーダ1は、本体2の内部にICカード3の搬送路4,搬送部5,接点式インターフェイス(I/F)6,非接触式I/F7,制御部(通信制御手段)8,電源部9,外部I/F10等を備えている。
【0010】
制御部8は、CPUやメモリなどで構成されており、本体2に設けられたカード挿入口11を介してICカード3が挿入されたことを図示しないセンサによって検出すると、モータや搬送ローラなどで構成される搬送部5によってICカード3を搬送路4の所定位置まで搬送させる。
【0011】
ICカード3が所定位置まで搬送された状態になると、制御部8は、ICカード3のタイプ或いはアプリケーションに応じてコンタクトを用いる接点式I/F6,或いは電波信号を用いる非接触式I/F7を介して通信を行い、ICカード3に記憶されているデータを読み出す。読み出されたデータは、外部I/F10を介して外部機器(例えばパーソナルコンピュータ)12に送信される。また、電源部9は、本体2内部の各構成要素に動作用電源を供給する回路である。
【0012】
図2には、ハイブリッド型のICカード3の外観構成を示す。ICカード3は、接点式,非接触式の何れの通信方式にも対応しており、前者で使用される接点端子(コンタクト)13と、後者に使用されるアンテナ14とを備えている。
また、図3は、ICカード3内部の電気的構成を示す機能ブロック図である。ICカード3は、ワンチップの集積回路15と、この集積回路15に接続される前記アンテナ14とで構成されている。集積回路15において、CPU16には、定電圧部17より供給される3Vの動作用電源が与えられて動作するようになっている。
【0013】
定電圧部17は、接点式の通信が行なわれる場合は、接点端子13を介してカードリーダ1側から供給される5Vの電源を受けて動作用電源を生成し、非接触式の通信が行なわれる場合はアンテナ14が受信した電波信号が整流部18により整流されて出力される直流電圧を受けて動作用電源を生成する。また、非接触式通信において、整流部18を介して受けた信号は変調/復調部19に与えられて復調されるとCPU16に受信データとして与えられる。そして、CPU16が出力する送信データは変調/復調部19に与えられて変調されると、送信部20及びアンテナ14を介して電波信号としたカードリーダ1側に送信される。
【0014】
また、非接触式通信では、整流部18を介して受けた信号はクロック生成部21にも与えられ、クロック生成部21は、その信号からクロック信号を生成してCPU16に供給するようになっている。
【0015】
一方、接点式通信において、CPU16とカードリーダ1との間で送受信されるデータは接点端子13を介して転送され、クロック信号やリセット信号もまた接点端子13を介して供給される。
CPU16に対して書き込み及び読み出し可能に接続されているメモリ22には、ICカード3が使用される各種のアプリケーションに応じて用いられるデータが記憶されている。
【0016】
図4は、カードリーダ1側の接点式I/F6を中心とする詳細な構成を示すものである。接点式I/F6は、接点式電源部23,送信又は受信バッファ24〜27,これらと接点端子28との間に配置される回路遮断部29などで構成されている。接点式電源部23は、接点式通信を行なう場合にICカード3側に動作用電源を供給するもので、そのON/OFFは制御部8によって制御されるようになっている。そして、接点式電源部23から延びる2本の電源線(5V,GND)は、回路遮断部29のスイッチ29a,29bを介して接点端子28に接続されている。
【0017】
送信バッファ24は、制御部8がICカード3側にデータを送信する場合に使用され、その出力端子は、送受信切替えスイッチ30を介して回路遮断部29のスイッチ29cに接続されている。また、受信バッファ25は、ICカード4側より送信されたデータを制御部8が受信する場合に使用され、その入力端子は、前記スイッチ29cに接続されている。即ち、制御部8が送受信切替えスイッチ30を開閉することで、データの受信/送信を切り替えるようになっている。
【0018】
送信バッファ26,27は、ICカード3に対してクロック信号,リセット信号を供給するために使用され、その出力端子は、回路遮断部29のスイッチ29d,29eを介して接点端子28に接続されている。
そして、回路遮断部29における各スイッチ29a〜29eの開閉は、制御部8により一括して制御されるようになっている。
【0019】
図5は、カードリーダ1側の非接触式I/F7を中心とする詳細な構成を示すものである。非接触式I/F7は、キャリア発生部31,変調部32,復調部33及びアンテナ34などで構成されている。キャリア発生部31は、非接触式通信を行なう場合に13.56MHzのキャリア(搬送波)信号を変調部32に出力するもので、そのON/OFFは制御部8によって制御されるようになっている。
【0020】
変調部32は、キャリア発生部31より与えられたキャリアを制御部8より出力された送信データによって変調し、アンテナ34に出力する。また、ICカード3より送信された電波信号は、アンテナ34を介して受信されると復調部33に与えられ、復調されたデータが受信データとして制御部8に出力されるようになっている。
【0021】
次に、本実施例の作用について図6及び図7をも参照して説明する。図6は、カードリーダ1の制御部8によって行われるICカードの認識処理の内容を示すフローチャートである。尚、初期状態として、回路遮断部29における各スイッチ29a〜29eは開状態にあり、キャリア発生部31はONとなっているものとする。
【0022】
制御部8は、先ず図示しないセンサによってICカードが所定の位置まで搬送されたことを検出すると(ステップA1,「YES」)キャリア発生部31をOFFさせ(ステップA2)、回路遮断部29における各スイッチ29a〜29eを閉じる(ステップA3)。そして、接点式電源部23をONすると(ステップA4)、ICカード側から応答が返って来るか否かを判断する(ステップA5)。
【0023】
ステップA5において、ICカードからの応答が返れば(「YES」)、制御部8は、当該カードは接点式のインターフェイスを有していると判断し(ステップA6)、応答が返らなければ(「NO」)接点式のインターフェイスを有していないと判断する(ステップA7)。
【0024】
次に、制御部8は、接点式電源部23をOFFさせ(ステップA8)、回路遮断部29における各スイッチ29a〜29eを開く(ステップA9)。それから、キャリア発生部31をONすると(ステップA10)、ICカード側から応答が返って来るか否かを判断する(ステップA11)。
【0025】
ステップA11において、ICカードからの応答が返れば(「YES」)、制御部8は、当該カードは非接触式のインターフェイスを有していると判断し(ステップA12)、応答が返らなければ(「NO」)非接触式のインターフェイスを有していないと判断する(ステップA13)。
例えば、ハイブリッド型のICカード3の場合は何れのインターフェイスも有しているため、制御部8はステップA5,A11の何れにおいても「YES」と判断することになる。
【0026】
図7は、カードリーダ1の制御部8によって行われるICカード3との通信処理の内容を示すフローチャートである。制御部8は、ステップA1と同様にICカード3が所定位置にあることを検出すると(ステップB1,「YES」)、上位機器12からの接点式通信の開始指令があるか否かを判断する(ステップB2)。ステップB2で「NO」と判断するとステップB7に移行し、「YES」と判断するとステップB3に移行する。
【0027】
ステップB3〜B5において、制御部8は、ステップA2〜A4と同様に、キャリア発生部31をOFFさせ(ステップB3)、回路遮断部29における各スイッチ29a〜29eを閉じ(ステップB4)、接点式電源部23をONする (ステップB5)。それから、ICカード3との間で接点式I/F6の接点端子28,及びICカード3側の接点端子13を介して接点式の通信処理を行なうと(ステップB6)、ステップB7に移行する。
【0028】
即ち、ステップB6において接点式の通信処理が行なわれる場合は、ステップB3においてキャリア発生部31がOFFされ、非接触式I/F7の動作は停止されるため、13.56MHzのキャリアが接点式の通信処理に対して干渉することは回避される。
【0029】
一方、ステップB7において、制御部8は、上位機器12からの接点式通信の開始指令があるか否かを判断する。そして、「NO」と判断するとステップB1に戻り、「YES」と判断するとステップB8に移行する。
【0030】
ステップB8〜B10において、制御部8は、ステップA8〜A10と同様に、接点式電源部23をOFFさせ(ステップB8)、回路遮断部29における各スイッチ29a〜29eを開き(ステップB9)、キャリア発生部31をONする(ステップB10)。それから、ICカード3との間で非接触式I/F7,及びICカード3側のアンテナ14を介して非接触式の通信処理を行なうと(ステップB11)、ステップB1に戻る。
【0031】
即ち、ステップB11において非接触式の通信処理が行なわれる場合は、ステップB8において接点式電源部23をOFFさせると共に、ステップB9において回路遮断部29における各スイッチ29a〜29eを開離させるので、非接触式通信で使用されるキャリアが接点式I/F6側に回り込むことは回避される。以上のように本実施例によれば、カードリーダ1の制御部8は、非接触式I/F7を介してICカード3との間で通信を行なう場合は、接点式電源部23をOFFさせると共に回路遮断部29における各スイッチ29a〜29eを開離させて接点式I/F6の入出力部における電気的接続を遮断するので、非接触式I/F7で扱われる電波信号が接点式I/F側に回り込むこと防止できる。
【0032】
また、制御部8は、接点式I/F6を介して通信を行なう場合はキャリア発生部31をOFFして非接触式I/F7の動作を停止させるので、電波信号が接点式I/Fを介して行なわれる通信に干渉することを回避できる。
従って、ICカード3との間で何れの方式によって通信を行なう場合でも、非接触式I/F7側の電波信号が接点式I/F6側に悪影響を及ぼすことを防止し、また、接点式I/F6側を適切に保護することが可能となる。
【0033】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
ICカードがICカード3のようにハイブリッド型ではなく、接点式,非接触式の何れか一方のみに対応している場合も、図7に示すフローチャートに従って何れか一方の通信処理を行なうことができる。
図6に示すフローチャートにおいて、ステップA8〜A13の処理を、ステップA2〜A7の処理に先立って行なっても良い。
また、図7に示すフローチャートにおいて、ステップB7〜B11の処理を、ステップB2〜B6の処理に先立って行なっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であり、挿入型ICカードリーダの一構成例を概略的に示す
【図2】ハイブリッド型ICカードの外観構成を示す平面図
【図3】ICカード内部の電気的構成を示す機能ブロック図
【図4】カードリーダ側の接点式インターフェイスを中心とする詳細な構成を示す図
【図5】同非接触式インターフェイスを中心とする詳細な構成を示す図
【図6】カードリーダの制御部によって行われるICカードの認識処理の内容を示すフローチャート
【図7】同ICカードとの通信処理の内容を示すフローチャート
【符号の説明】
1はICカードリーダ、3はICカード、6は接点式インターフェイス、7は非接触式インターフェイス、8は制御部(通信制御手段)を示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a card reader comprising both a contact type interface for communicating with an IC card via a contact and a non-contact type interface for communicating via a radio signal, and The present invention relates to a card reader control method.
[0002]
[Prior art]
There are two types of systems for performing communication between an IC card and a card reader: a contact type for performing communication via a contact and a non-contact type for performing communication via a radio signal. Historically, the use of IC cards that adopted the contact type first started, and then IC cards that adopted the non-contact type appeared and were used. Correspondingly, cards having a contact type and a non-contact type interface are sequentially used on the card reader side, and both are mixed and arranged in various places in the world.
[0003]
Since the IC card has a large amount of data that can be stored, a single card can support various applications. As described above, as a result of the card reader having a contact type and non-contact type interface being mixed, the contact point is set so that the IC card side can cope with any of the card readers. A hybrid IC card having both an interface type and a non-contact type interface is devised and put to practical use.
Therefore, it is preferable that the card reader side is also configured to be compatible with any of the three types of IC cards: contact type, non-contact type, and hybrid type.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, assuming that the card reader as described above is actually configured, the following becomes a problem. That is, a short wave (for example, 13.56 MHz) radio signal is used for non-contact communication. The IC card needs to be mounted with a circuit within a thickness of 0.76 mm, and a one-chip integrated circuit formed in a very thin shape is used to suppress an increase in cost.
[0005]
Therefore, in order to construct a hybrid IC card, it is necessary to dispose both contact type and non-contact type interfaces under such restrictions. Then, when the positions of the two approach each other, a phenomenon occurs in which the radio signal on the non-contact type interface side wraps around the contact type interface side. Since the contact type interface handles digital signals, if an analog radio signal having an amplitude that is not specified is applied, the contact type interface may malfunction or be damaged.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to interfere with communication using a contact type interface when communication with an IC card is provided with both contact type and non-contact type interfaces. And a card reader capable of appropriately protecting the contact interface side and a method of controlling the card reader.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the card reader of claim 1, the communication control means is arranged between the transmission / reception buffer and the contact terminal in the contact type interface when communicating with the IC card via the non-contact type interface. Since the electrical connection at the input / output part of the interface is cut off by opening the switch, it is possible to prevent the radio signal handled by the non-contact type interface from entering the contact type interface side. Further, when the communication control means performs communication through the contact type interface, the operation of the non-contact type interface is stopped, so that the radio signal can be prevented from interfering with the communication performed through the contact type interface.
[0008]
Therefore, even when communicating with the IC card by any method, the radio signal on the non-contact interface side can be prevented from adversely affecting the contact interface side, and the contact interface side is appropriately protected. It becomes possible.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a configuration example of an insertion type IC card reader. The card reader 1 includes a main body 2 having an
[0010]
The
[0011]
When the
[0012]
FIG. 2 shows an external configuration of the
FIG. 3 is a functional block diagram showing an electrical configuration inside the
[0013]
When contact type communication is performed, the
[0014]
In non-contact communication, the signal received via the rectifier 18 is also given to the
[0015]
On the other hand, in contact type communication, data transmitted and received between the
Data used in accordance with various applications in which the
[0016]
FIG. 4 shows a detailed configuration centering on the contact type I /
[0017]
The
[0018]
The transmission buffers 26 and 27 are used to supply a clock signal and a reset signal to the
And the opening and closing of each
[0019]
FIG. 5 shows a detailed configuration centering on the non-contact type I /
[0020]
The
[0021]
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart showing the contents of the IC card recognition process performed by the
[0022]
When the
[0023]
In step A5, if a response from the IC card is returned (“YES”), the
[0024]
Next, the
[0025]
In step A11, if a response from the IC card is returned (“YES”), the
For example, since the
[0026]
FIG. 7 is a flowchart showing the contents of communication processing with the
[0027]
In steps B3 to B5, the
[0028]
That is, when contact type communication processing is performed in step B6, the
[0029]
On the other hand, in step B <b> 7, the
[0030]
In steps B8 to B10, similarly to steps A8 to A10, the
[0031]
That is, when non-contact communication processing is performed in step B11, the contact-type
[0032]
Further, when the
Therefore, even when communicating with the
[0033]
The present invention is not limited to the embodiments described above and illustrated in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
Even when the IC card is not a hybrid type like the
In the flowchart shown in FIG. 6, the processes of steps A8 to A13 may be performed prior to the processes of steps A2 to A7.
Further, in the flowchart shown in FIG. 7, the processes of steps B7 to B11 may be performed prior to the processes of steps B2 to B6.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 schematically shows an example of the configuration of an insertion type IC card reader according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing an external configuration of a hybrid IC card. Functional block diagram showing the electrical configuration [FIG. 4] A diagram showing a detailed configuration centered on the contact-type interface on the card reader side [FIG. 5] A diagram showing a detailed configuration centering on the non-contact type interface [FIG. 6 is a flowchart showing the contents of an IC card recognition process performed by the control unit of the card reader. FIG. 7 is a flowchart showing the contents of a communication process with the IC card.
1 is an IC card reader, 3 is an IC card, 6 is a contact interface, 7 is a non-contact interface, and 8 is a control unit (communication control means).
Claims (2)
前記非接触式インターフェイスは、前記ICカードが表面側で前記接点式インターフェイスの接点端子に接続された状態で、前記ICカードの裏面側に対向するように配置されており、
前記接点式インターフェイスは、前記ICカードとの間で通信データを送受信するための送受信バッファと前記接点端子との間にスイッチが挿入されており、
前記通信制御手段は、前記非接触式インターフェイスを介してICカードとの間で通信を行なう場合は、前記スイッチを開くことで前記接点式インターフェイスの入出力部における電気的接続を遮断し、前記接点式インターフェイスを介してICカードとの間で通信を行なう場合は、前記非接触式インターフェイスの動作を停止させるように制御することを特徴とするカードリーダ。A contact-type interface for communicating with the IC card via a contact, a non-contact type interface for communicating with the IC card via a radio wave signal, and communication performed via these interfaces In a card reader comprising communication control means for controlling
The non-contact type interface is arranged so as to face the back side of the IC card in a state where the IC card is connected to the contact terminal of the contact type interface on the front side.
In the contact type interface, a switch is inserted between a transmission / reception buffer for transmitting / receiving communication data to / from the IC card and the contact terminal,
Said communication control unit, when communication is performed between the IC card via said contactless interface blocks the electrical connection in the input-output unit of the contactless interface by opening the front kissing switch, A card reader, wherein when performing communication with an IC card via the contact interface, control is performed so as to stop the operation of the non-contact interface.
前記非接触式インターフェイスは、前記ICカードが表面側で前記接点式インターフェイスの接点端子に接続された状態で、前記ICカードの裏面側に対向するように配置されており、
前記接点式インターフェイスは、前記ICカードとの間で通信データを送受信するための送受信バッファと前記接点端子との間にスイッチが挿入されている場合に、
前記非接触式インターフェイスを介してICカードとの間で通信を行なう場合は、前記スイッチを開くことで前記接点式インターフェイスの入出力部における電気的接続を遮断し、前記接点式インターフェイスを介してICカードとの間で通信を行なう場合は、前記非接触式インターフェイスの動作を停止させることを特徴とするカードリーダの制御方法。About a card reader comprising both a contact type interface for communicating with an IC card via a contact and a non-contact type interface for communicating with an IC card via a radio wave signal A method of performing control,
The non-contact type interface is arranged so as to face the back side of the IC card in a state where the IC card is connected to the contact terminal of the contact type interface on the front side.
The contact type interface has a switch inserted between a transmission / reception buffer for transmitting / receiving communication data to / from the IC card and the contact terminal,
When communication is performed between the IC card via said contactless interface, prior to shutting off the electrical connection in input and output unit of the contactless interface by opening the kiss switches, via said contactless interface When performing communication with an IC card, the operation of the non-contact interface is stopped.
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