JP4329600B2 - Ｉｃカード読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、互いに通信方式が異なる第１及び第２の非接触ＩＣカードが保持するデータを無線通信により読み取るＩＣカード読取装置に関するものである。

近年、個人の識別情報を記憶したメモリや送受信回路を有するＩＣチップとループコイルからなるアンテナを内蔵した非接触ＩＣカードを使い、非接触ＩＣカードが保持するデータをＩＣカード読取装置で読み取って個人を認証し、オフィスビルや商業ビルの入退室管理などを行う入退室管理システムが普及しつつある（特許文献１参照）。
特開平１１−２３８１０３号公報

ところで、このような非接触ＩＣカードには無線通信に使用する搬送波周波数や変調方式が異なる複数種類のものが市場に出回っており、入退室管理システムがこれら複数種類の非接触ＩＣカードの全てに対応するとすれば、各種類毎のＩＣカード読取装置を備える必要がある。しかしながら、このような複数種類のＩＣカード読取装置が出入口に並設された場合、非接触ＩＣカードを読み取る位置（利用者が非接触ＩＣカードをかざす位置）が複数箇所に存在することになり、利用者にとっての操作性が低下してしまうことになる。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、互いに通信方式が異なる２種類の非接触ＩＣカードを利用する際の操作性を向上したＩＣカード読取装置を提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、互いに通信方式が異なる第１及び第２の非接触ＩＣカードが保持するデータを無線通信により読み取るＩＣカード読取装置であって、ループコイルからなる第１のアンテナを具備し第１の非接触ＩＣカードに対応する通信方式で無線通信によるデータの読み取りを行う第１のカードリーダ部と、ループコイルからなる第２のアンテナを具備し第２の非接触ＩＣカードに対応する通信方式で無線通信によるデータの読み取りを行う第２のカードリーダ部と、第１及び第２のカードリーダ部を内部に収納するハウジングとを備え、第２のカードリーダ部が具備する第２のアンテナは、背面側に絶縁体を介して導電体が配置されるとともに第１のアンテナの前方に配設され、且つ第２のアンテナと第１のアンテナとの間に前記絶縁体及び導電体が配置されることを特徴とする。

この発明によれば、第１のアンテナと第２のアンテナがハウジングの前方から見て重なるように配置されるため、非接触ＩＣカードを読み取る位置（利用者が非接触ＩＣカードをかざす位置）が一箇所になり利用者にとっての操作性が向上する。しかも、絶縁体を介して第２のアンテナの背面側に配置される導電体によって第１のアンテナと第２のアンテナの干渉を低減することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、絶縁体が磁性体からなることを特徴とする。

この発明によれば、磁性体からなる絶縁体で第２のアンテナの背面側が磁気遮蔽されるため、絶縁体の厚みを薄くすることができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、第１のカードリーダ部における無線通信の搬送波周波数が第２のカードリーダ部における無線通信の搬送波周波数よりも低く、且つ、第１のアンテナが第２のアンテナよりもループコイルの径が大きいことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１又は２又は３の発明において、ハウジングは、第１及び第２のアンテナの前方に位置する平板状の化粧板と、前面が開放され化粧板の背面側に取り付けられる筐体とを具備し、第２のアンテナを化粧板の背面に取り付けることを特徴とする。

この発明によれば、第２のアンテナの取付作業が簡素化できる。

請求項５の発明は、請求項４の発明において、第２のアンテナを化粧板背面に沿った縦横の２通りに取り付ける取付手段を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、第２のアンテナを化粧板背面に沿った縦横何れの方向にも取り付けることができる。従って、施工時には第２の非接触ＩＣカードのかざす向きが縦横何れにも選択可能となる。

本発明によれば、第１のアンテナと第２のアンテナがハウジングの前方から見て重なるように配置されるため、非接触ＩＣカードを読み取る位置（利用者が非接触ＩＣカードをかざす位置）が一箇所になり利用者にとっての操作性が向上し、しかも、絶縁体を介して第２のアンテナの背面側に配置される導電体によって第１のアンテナと第２のアンテナの干渉を低減することができるという効果がある。

図１〜図６を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

本実施形態のＩＣカード読取装置Ｒは、図６のブロック図に示すように、第１の非接触ＩＣカードＣ１に対応する通信方式で無線通信によるデータの読み取りを行う第１のカードリーダ部１と、第２の非接触ＩＣカードＣ２に対応する通信方式で無線通信によるデータの読み取りを行う第２のカードリーダ部２と、第１及び第２のカードリーダ部１，２で読み取ったデータを外部の制御装置Ａに対して出力するリーダ制御部３とを備えている。

第１のカードリーダ部１は、図２に示すように絶縁基板４の表面に形成されたループコイルからなる第１のアンテナ１ａ（図３参照）と、ＣＰＵやメモリ、並びに第１のアンテナ１ａに高周波電流を流して第１の非接触ＩＣカードＣ１への電力供給と通信を行う通信制御部（図示せず）などで構成され、絶縁基板４に実装された電子回路（図示せず）とを具備する。すなわち、第１のカードリーダ部１では、第１のアンテナ１ａから高周波磁界を発生し、その高周波磁界で第１の非接触ＩＣカードＣ１が具備するアンテナ（ループコイル）に誘導起電力を生じさせて電力を供給するとともに、その高周波磁界をＡＳＫ（振幅シフトキーイング）などの変調方式で変調した無線信号によって通信を行っている。なお、第１のカードリーダ部１は、リーダ制御部３の制御によらずに周期的に高周波磁界を発生している。

第２のカードリーダ部２も第１のカードリーダ部１と同様に、絶縁基板６の表面に形成されたループコイルからなる第２のアンテナ５と、ＣＰＵやメモリ、並びに第２のアンテナ５に高周波電流を流して第２の非接触ＩＣカードＣ２への電力供給と通信を行う通信制御部（図示せず）などで構成される電子回路とを具備する。すなわち、第２のカードリーダ部２でも、第２のアンテナ５から高周波磁界を発生し、その高周波磁界で第２の非接触ＩＣカードＣ２が具備するアンテナ（ループコイル）に誘導起電力を生じさせて電力を供給するとともに、その高周波磁界をＡＳＫ（振幅シフトキーイング）などの変調方式で変調した無線信号によって通信を行っている。なお、第２のカードリーダ部２は、リーダ制御部３に制御されて任意のタイミングで高周波磁界を発生し、さらに、第１及び第２の非接触ＩＣカードＣ１，Ｃ２と異なる通信方式を採用した非接触ＩＣカードＣ３，Ｃ４からも読取可能となっている。また、第１のカードリーダ部１の搬送波周波数が第２のカードリーダ部２の搬送波周波数よりも低い値となっており、第１のアンテナ１ａのループコイルの径が第２のアンテナ５のループコイルの径よりも大きくなっている。

ここで、第２のアンテナ５が形成された絶縁基板６の裏面には、図４に示すようにフェライトのような磁性体７を介して金属板８が一体的に取着され、絶縁基板６と磁性体７と金属板８でアンテナブロック２０が構成されている。また、第２のカードリーダ部２の電子回路はプリント配線板９に実装されており、図示しないケーブルによって第２のアンテナ５と電気的に接続されている。

リーダ制御部３は、ＣＰＵやメモリ、通信インタフェースなどで構成される電子回路がプリント配線板１０に実装されて構成されるものであって、上述のように第２のカードリーダ部２が無線信号を送信する（高周波磁界を発生する）タイミング等を制御するとともに、第１及び第２のカードリーダ部１，２で読み取ったデータを通信インタフェースを介して外部の制御装置Ａに出力する。なお、リーダ制御部３と第１のカードリーダ部１及び第２のカードリーダ部２の電子回路とは図示しないケーブルで電気的に接続される。ここで外部の制御装置Ａは、例えば入退室管理システムを構成するものであって、図示しない通信ケーブルを介してリーダ制御部３から取得したデータに基づき、非接触ＩＣカードＣ１〜Ｃ４の認証や入退室時刻の管理等を行っている。

第１及び第２のカードリーダ部１，２とリーダ制御部３は、図１及び図２に示すように合成樹脂製のハウジング１１に収納される。このハウジング１１は、前面及び背面に収納凹所１２ａ，１２ｂが形成された矩形の筐体１２と、前面側の収納凹所１２ａを閉塞する形で筐体１２にねじ止めされる平板状の前面化粧板１３と、背面側の収納凹所１２ｂを閉塞する形で筐体１２にねじ止めされる平板状の背面化粧板１４とで構成され、壁面のような造営面やゲート設備などに埋込配設される。前面側及び背面側の収納凹所１２ａ，１２ｂの底面には複数のボス部１５が前後方向に突設されており、絶縁基板４やプリント配線板９，１０に貫設したねじ挿通孔（図示せず）に挿通した図示しない取付ねじをボス部１５のねじ孔１５ａに螺合することにより、第１のカードリーダ部１が第１のアンテナ１ａの形成されている絶縁基板４の表面を前方に向ける形で前面側収納凹所１２ａ内に収納され、プリント配線板９に実装された第２のカードリーダ部２の電子回路とリーダ制御部３が左右に並ぶ形で背面側収納凹所１２ｂ内に収納される（図１（ｂ）参照）。

また、図５に示すように前面化粧板１３の背面にもねじ孔１６ａを有する複数のボス部１６が後方へ突設されており、絶縁基板６、磁性体７並びに金属板８に貫設したねじ挿通孔（図示せず）に挿通した取付ねじ２１をボス部１６のねじ孔１６ａに螺合することにより、アンテナブロック２０が第２のアンテナ５の形成されている絶縁基板６の表面を前方へ向ける形で前面化粧板１３に取り付けられる。このように第２のアンテナ５を含むアンテナブロック２０を前面化粧板１３の背面に取り付けるようにしたため、第１のカードリーダ部１とともに筐体１２に取り付ける場合に比較してアンテナブロック２０の取付作業が簡素化できるという利点がある。ここで、アンテナブロック２０は縦横の寸法が異なる矩形状に形成されており、前面化粧板１３の背面には図５に示すようにアンテナブロック２０を縦長の向きに取り付ける際に使用されるボス部１６の他に、アンテナブロック２０を横長の向きに取り付ける際に使用される複数のボス部１７が後方へ突設されており、図３に示すようにアンテナブロック２０は縦長及び横長の何れの向きにも取り付けることができる。なお、図２及び図５に示すように各ボス部１６，１７の近傍にはアンテナブロック２０の前面（絶縁基板６の前面）に当接して位置決めするための位置決め突起１８が後方へ突設されている。

而して、筐体１２の前面側に前面化粧板１３を取り付け、背面側に背面化粧板１４を取り付けてハウジング１１を組み立てた状態では、図１（ｂ）及び図３に示すように第１のアンテナ１ａと第２のアンテナ５がハウジングの前方から見て重なるように配置されるため、非接触ＩＣカードＣ１〜Ｃ４を読み取る位置（利用者が非接触ＩＣカードＣ１〜Ｃ４をかざす位置）が一箇所になり利用者にとっての操作性が向上するものである。しかも、本実施形態では第２のアンテナ５が形成された絶縁基板６の背面側に絶縁体（磁性体７）を介して導電体（金属板８）を配置しているので、第１のアンテナ１ａと第２のアンテナ５の干渉を低減することができ、さらに、絶縁体を磁性体７とすることにより、第２のアンテナ５の背面側が磁気遮蔽され、絶縁体を空気とする場合よりも絶縁体の厚みを薄くすることができる。

なお、第１のカードリーダ部１として複数種類の非接触ＩＣカードの読み取りが可能なものを用いても構わない。

本発明の実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。 同上の後方から見た分解斜視図である。 同上における第１のアンテナ及び第２のアンテナの配置図である。 同上におけるアンテナブロックの斜視図である。 同上における前面化粧板の背面図である。 同上のブロック図である。

符号の説明

１ 第１のカードリーダ部
１ａ 第１のアンテナ
２ 第２のカードリーダ部
３ リーダ制御部
４ 絶縁基板
５ 第２のアンテナ
６ 絶縁基板
７ 磁性体
８ 金属板
１１ ハウジング
２０ アンテナブロック

Claims (5)

1. 互いに通信方式が異なる第１及び第２の非接触ＩＣカードが保持するデータを無線通信により読み取るＩＣカード読取装置であって、ループコイルからなる第１のアンテナを具備し第１の非接触ＩＣカードに対応する通信方式で無線通信によるデータの読み取りを行う第１のカードリーダ部と、ループコイルからなる第２のアンテナを具備し第２の非接触ＩＣカードに対応する通信方式で無線通信によるデータの読み取りを行う第２のカードリーダ部と、第１及び第２のカードリーダ部を内部に収納するハウジングとを備え、第２のカードリーダ部が具備する第２のアンテナは、背面側に絶縁体を介して導電体が配置されるとともに第１のアンテナの前方に配設され、且つ第２のアンテナと第１のアンテナとの間に前記絶縁体及び導電体が配置されることを特徴とするＩＣカード読取装置。
2. 絶縁体が磁性体からなることを特徴とする請求項１記載のＩＣカード読取装置。
3. 第１のカードリーダ部における無線通信の搬送波周波数が第２のカードリーダ部における無線通信の搬送波周波数よりも低く、且つ、第１のアンテナが第２のアンテナよりもループコイルの径が大きいことを特徴とする請求項１又は２記載のＩＣカード読取装置。
4. ハウジングは、第１及び第２のアンテナの前方に位置する平板状の化粧板と、前面が開放され化粧板の背面側に取り付けられる筐体とを具備し、第２のアンテナを化粧板の背面に取り付けることを特徴とする請求項１又は２又は３記載のＩＣカード読取装置。
5. 第２のアンテナを化粧板背面に沿った縦横の２通りに取り付ける取付手段を備えたことを特徴とする請求項４記載のＩＣカード読取装置。

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