JP5198884B2 - カードリーダ - Google Patents

Description

本発明は、カードリーダに関する。更に詳しくは、本発明は、挿入されたカードを駆動ローラによって搬送するカードリーダに関するものである。

カードリーダに挿入されたカードの真偽を判定するためにカードの長さを検出することがある。例えば、特開２００６−１６３８２４号公報に記載されているカードリーダライタ装置では、挿入された磁気カードの長さを、搬送用の動力源であるモータに接続されたエンコーダのパルス信号のパルス数に置き換えて検出し、パルス数が許容範囲から外れた場合に挿入された磁気カードが所定の磁気カード以外の磁気カードであると判定し、エラー表示を行って外部に強制的に排出するようにしている。

ここで、図１３及び図１４に示すように、磁気カードの搬送路１０１には第１のカード検出センサ１０２と第２のカード検出センサ１０３が設けられている。挿入された磁気カードの先端が上流側の第１のカード検出センサ１０２を通過して下流側の第２のカード検出センサ１０３によって検出されると、エンコーダのパルス信号のカウントが開始される（図１４のＡ時点）。そして、磁気カードの後端が第１のカード検出センサ１０２を完全に通り過ぎると、エンコーダのパルス信号のカウントが終了される（図１４のＢ時点）。即ち、磁気カードの先端が第２のカード検出センサ１０３によって検出されてから、磁気カードの後端が第１のカード検出センサ１０２を完全に通り過ぎるまでの間のエンコーダのパルス信号がカウントされる。なお、図１３中符号１０４はカード搬送ローラ、符号１０５は磁気ヘッドである。

なお、このカードリーダライタ装置では、上記パルス信号のカウント他に、計時動作も一緒に行われている。

特開２００６−１６３８２４号

しかしながら、上記カードリーダライタ装置では、磁気カードの先端が第２のカード検出センサ１０３によって検出されてから、磁気カードの後端が第１のカード検出センサ１０２を完全に通り過ぎるまでの間のエンコーダのパルス信号をカウントするので、駆動ローラ１０４と磁気カードとの間にスリップが生じた場合、スリップ分のパルス信号もカウントされることになり、磁気カードの長さに相当するパルス信号を正確にカウントすることができない。

本発明は、処理するカードのカード長をより正確に計測することができるカードリーダを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、請求項１記載の発明は、駆動モータにより回転駆動される駆動ローラによりカードを搬送路内で搬送しながら磁気ヘッドをカードの磁気ストライプに接触させて情報のリードとライトとのうちの少なくとも一方を行うカードリーダにおいて、カードの仮のカード長を求める第一計測手段と、駆動ローラのスリップ量を求める第二計測手段と、第一計測手段で計測した仮のカード長から第二計測手段で計測したスリップ量を引いてカードの真のカード長を求める演算手段を備え、カードの搬送方向と直交方向のカード幅方向で磁気ヘッドと同じ位置に駆動ローラが配置され、且つ、第一計測手段は、カードの搬送方向の異なる位置に配置された２つの位置検出器であって、カードの搬送方向の上流側に配置されてカードの後端を検出する位置検出器と、カードの搬送方向の下流側であって搬送方向上流側に配置された位置検出器よりも磁気ヘッドの近くに配置されてカードの先端を検出する位置検出器との２つの位置検出器を有し、第一計測手段の２つの位置検出器のうちの搬送方向下流側に配置された位置検出器がカードの先端を検出することによって第一計測手段による計測が開始され、また、第二計測手段は、カードの搬送方向の異なる位置に配置された２つの位置検出器であって、カードの搬送方向の下流側に配置されてカードの先端を検出する位置検出器と、カードの搬送方向の上流側であって搬送方向下流側に配置された位置検出器よりも磁気ヘッドの近くに配置されてカードの先端を検出する位置検出器との２つの位置検出器を有し、第二計測手段の２つの位置検出器のうちの搬送方向上流側に配置された位置検出器と第一計測手段の２つの位置検出器のうちの搬送方向下流側に配置された位置検出器とが共通の検出器であり且つ当該共通の検出器の近傍に前記駆動ローラが配置され、そして、第二計測手段の２つの位置検出器のうちの搬送方向上流側に配置された位置検出器がカードの先端を検出することによって第二計測手段による計測が開始され、これにより第一計測手段による計測と第二計測手段による計測とが同時に開始されて、第一計測手段と第二計測手段とは、磁気ヘッドがカードの磁気ストライプと接触している状態でカードが搬送されているときに、仮のカード長とスリップ量とを求め、カードの真のカード長を求めるものである。

したがって、カードリーダ内に挿入されたカードは駆動ローラによって搬送路を搬送される。カード搬送時に駆動ローラとカードの間にスリップが生じると、第一計測手段の計測値はスリップ量を含めた値となる。一方、このスリップ量は第二計測手段によって計測される。演算手段は、第一計測手段の計測値（仮のカード長）から第二計測手段の計測値（スリップ量）を減算し、カードの真のカード長を算出する。

また、請求項１記載のカードリーダは、第一計測手段は、カードの搬送方向の異なる位置に配置された２つの位置検出器であって、カードの搬送方向の上流側に配置されてカードの後端を検出する位置検出器と、カードの搬送方向の下流側であって搬送方向上流側に配置された位置検出器よりも磁気ヘッドの近くに配置されてカードの先端を検出する位置検出器との２つの位置検出器を有し、第一計測手段の２つの位置検出器のうちの搬送方向下流側に配置された位置検出器がカードの先端を検出することによって第一計測手段による計測が開始される。カード長はカードの先端から後端までの間の長さであり、２つの位置検出器の間隔をカード長よりも短くしておくことで、下流側位置検出器によるカード先端の検出と、上流側位置検出器によるカード後端の検出と、２つの位置検出器の間隔とに基づいて、搬送される仮のカードのカード長が求められる。

また、請求項１記載のカードリーダは、第二計測手段は、カードの搬送方向の異なる位置に配置された２つの位置検出器であって、カードの搬送方向の下流側に配置されてカードの先端を検出する位置検出器と、カードの搬送方向の上流側であって搬送方向下流側に配置された位置検出器よりも磁気ヘッドの近くに配置されてカードの先端を検出する位置検出器との２つの位置検出器を有する。２つの位置検出器は搬送されるカードの先端または後端を順番に検出する。そのため、２つの位置検出器の検出の差は、駆動ローラとカードの間に生じたスリップ量を含む値となる。一方、２つの位置検出器の間隔は既知であり、スリップが発生しない場合における２つの位置検出器の検出の差も既知となる。この既知の検出の差を基準値として予め記憶しておくことで、２つの位置検出器の検出の差と基準値とに基づいてスリップ量を求めることができる。

また、請求項２記載のカードリーダは、演算手段によって求めた真のカード長に基づいてカードの真偽を判定する判定手段を備えるものである。したがって、挿入されたカードの真偽をカード長に基づいて判定することができる。この場合、請求項３記載のカードリーダのように、判定手段は、演算手段によって求めた真のカード長と予め定めた判定値とを比較し、求めた真のカード長が判定値よりも大きな場合にカードを偽カードと判定することが好ましい。

さらに、請求項４記載のカードリーダは、駆動モータの回転数を検出するエンコーダを備え、第一計測手段及び第二計測手段はエンコーダから発生するエンコーダパルスを計数するものである。したがって、駆動モータの回転数を検出するエンコーダを使用して真のカード長を求めることができる。

請求項１記載のカードリーダでは、第一計測手段が求めた仮のカード長から第二計測手段が求めたスリップ量を引いてカードの真のカード長を求めるようにしているので、搬送時に駆動ローラとカードの間にスリップが生じた場合であっても搬送するカードのカード長を正確に求めることができる。そのため、カード長判定を正しく行うことが可能となり、カード長に基づくカードの真偽判断を正しく行うことが可能となる。また、真のカード長とスリップ量の両方を求めているので、カード長の計測結果が異常値の場合に、その異常値がスリップの発生に起因するのか、あるいは偽カードが挿入されたことに起因するのかを判別することが可能になる。

また、請求項１記載のカードリーダでは、２つの位置検出器によってカードの仮のカード長を求めることができる。

また、請求項１記載のカードリーダでは、（ａ）搬送されるカードが順番に通過する２つの位置検出器による検出の差と、（ｂ）２つの位置検出器の間隔に基づいて予め定められた基準値との比較によってスリップ量を求めているので、いわば２つの位置検出器の間隔を基準にしてスリップ量を求めることになる。即ち、（ａ）と（ｂ）のいずれも２つの位置検出器の間隔を基準にしたものであり、求めたスリップ量も２つの位置検出器の間隔を基準にした値となる。２つの位置検出器の間隔は設計で決まる一定値であり、これを基準にカード長とスリップ量を求めることで、スリップ量を正確に求めることができ、カード長を正確に計測することができる。

また、請求項２記載のカードリーダでは、演算手段によって求めた真のカード長に基づいてカードの真偽を判定する判定手段を備えているので、挿入されたカードの真偽をカード長に基づいて判定することができる。この場合、請求項３記載のカードリーダのように、判定手段は、演算手段によって求めた真のカード長と予め定めた判定値とを比較し、求めた真のカード長が判定値よりも大きな場合にカードを偽と判定することが好ましい。

さらに、請求項４記載のカードリーダでは、駆動モータの回転数を検出するエンコーダを備え、第一計測手段及び第二計測手段はエンコーダから発生するエンコーダパルスを計数しているので、駆動モータの回転数を検出するエンコーダとは別に専用の計測手段を設ける必要がなく、製造コストを安くすることができると共に、カードリーダを小型軽量化することができる。

以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。

図１〜図８に本発明のカードリーダの実施形態の一例を示す。カードリーダ２３は、駆動モータ１により回転駆動される駆動ローラ２によりカード３を搬送路４内で搬送するものであって、カード３の仮のカード長を求める第一計測手段５と、駆動ローラ２のスリップ量を求める第二計測手段６と、第一計測手段５で計測した仮のカード長から第二計測手段６で計測したスリップ量を引いてカード３の真のカード長を求める演算手段７を備えている。演算手段７は、カードリーダ２３の制御装置１３によって実現されている。なお、本明細書において、カードの搬送方向に沿う辺の長さをカード長という。また、カードリーダには、カードの記録情報をリードするものの他、カードに情報をライトするもの、情報のリードとライトの両方を行うものも含まれる。

第一計測手段５は、カード３の搬送方向の異なる位置に配置された２つの位置検出器を有し、２つの位置検出器のうち、搬送方向下流側に配置された位置検出器はカード３の先端３ａを検出するとともに、搬送方向上流側に配置された位置検出器はカード３の後端３ｂを検出する。また、第二計測手段６は、カード３の搬送方向の異なる位置に配置された２つの位置検出器を有し、カード３の先端３ａまたは後端３ｂのどちらか一方を、２つの位置検出器によって検出する。本実施形態では、第一計測手段５の搬送方向下流側に配置された位置検出器と第二計測手段６の搬送方向上流側に配置された位置検出器とを共通にしている。即ち、搬送路４には、カード搬送方向の異なる位置に３つの位置検出器８，９，１０が配置されている。ここで、搬送方向上流側（図1等の左側：カード挿入口１１側）から順番に、第一の位置検出器８、第二の位置検出器９、第三の位置検出器１０という。第一計測手段５は第一の位置検出器８と第二の位置検出器９によって、第二計測手段６は第二の位置検出器９と第三の位置検出器１０によってそれぞれ構成されている。また、本実施形態では、第二計測手段６の２つの位置検出器９，１０はカード３の先端３ａを検出する。ただし、先端３ａに代えて後端３ｂを検出するようにしても良い。

なお、搬送方向上流側は図1〜５の左側、カード挿入口１１側を示し、搬送方向下流側は図１〜５の右側、カードリーダ２３内部、奥側を示している。

各位置検出器８，９，１０は駆動ローラ２によってカード３を搬送可能な範囲内に配置されている。なお、カード３が駆動ローラ２と図示しない従動ローラとの間に挟み込まれて搬送される時に、又は磁気ヘッド１６と図示しないローラとの間に挟み込まれて搬送される時にカード３と駆動ローラ２との間にスリップが生じると考えられ、 そのスリップ量を計測する。また、位置検出器８，９間の距離と、位置検出器９，１０間の距離ができるだけ等しくなるように各位置検出器８，９，１０を配置している。両距離が等しければ、仮のカード長Ｔ’の計測距離（図４のＴ１ａ）とスリップ量Ｓの計測に用いる距離（図３のＴ２ａ）とが等しくなり、即ち、求めるスリップ量Ｓが仮のカード長Ｔ’の計測の全範囲に対応する値となり、より正確に真のカード長Ｔを求めることが可能になるので、位置検出器８，９間の距離と位置検出器９，１０間の距離ができるだけ等しくなるように各位置検出器８，９，１０を配置している。なお、本実施形態では、他の部品の配置等で制約を受けるため、位置検出器８，９間の距離よりも位置検出器９，１０間の距離の方が若干長くなっている。このように、若干長くしたのは、位置検出器８，９間の距離よりも位置検出器９，１０間の距離の方が短い場合には、仮のカード長を測定する範囲外でスリップ量を測定する場合が生じて、正確なカード長を求めることができなくなるためである。

また、仮のカード長Ｔ’の計測及びスリップ量Ｓの計測に対して、磁気ヘッド１６の磁気ストライプ３ｃへの摺動が同時に行われるように各位置検出器８，９，１０と磁気ヘッド１６を配置することが好ましい。これは、本実施形態では、図１等に示すように、磁気ヘッド１６の位置には、駆動ローラ２が配置されており、カード３がスリップしやすいためである。

第一の位置検出器８と第二の位置検出器９との間隔は、カード３のカード長よりも短くなっている。また、本実施形態では、第一の位置検出器８と第三の位置検出器１０との間隔もカード３のカード長よりも短くなっている。ただし、第一の位置検出器８と第三の位置検出器１０との間隔はカード３のカード長と同じ又はカード長よりも長くても良い。挿入検知センサ１２及び位置検出器８、９、１０は、カードリーダ１内に挿入されたカード３の位置を検知し、搬送されるカード３の位置を見失わないように配置されている。具体的には、図１等に示すように、挿入検知センサ１２はカード挿入口１１と駆動ローラ２との間に配置され、挿入されたカード３を検知している。つぎに、第一の位置検出器８は、駆動ローラ２、２とのほぼ中間位置に配置され、カード挿入口１１側の駆動ローラ２に挟み込まれて搬送されるカード３が搬送されていることを検知している。第二の位置検出器９は、カード３が磁気ヘッド１６の位置に搬送されていることを検知している。そして、第三の位置検出器１０は、駆動ローラ２、２とのほぼ中間位置に配置され、搬送されるカード３がカードリーダ１の奥側（図１等の右側）に搬送されていることを検知している。なお、挿入検知センサ１２及び位置検出器８、９、１０の位置は限定されるものではない。

挿入検知センサ１２及び位置検出器８、９、１０は例えば、発光素子と受光素子とを有する光学センサであり、カード３によって光が遮られることでカード３の有無を検出し、カード３の先端３ａや後端３ｂを検出してカード検出信号を出力する。なお、本実施形態では、実際には、各位置検出器８，９，１０はカード３の有無に応じた信号をカードリーダ２３の制御装置１３に出力し、この信号を受けた制御装置１３が当該信号の変化（カード検出状態→未検出状態、カード未検出状態→検出状態）に基づいてカード３の先端３ａ又は後端３ｂが当該位置検出器を通過したことを検出する。即ち、位置検出器８，９，１０の「カード検出信号の出力」、「カード３の先端３ａ又は後端３ｂの検出」とは、位置検出器８，９，１０からの信号の変化に基づいて制御装置１３がカード３の先端３ａ又は後端３ｂを検出することを意味する。ただし、位置検出器８，９，１０として、カード３の先端３ａ又は後端３ｂを検出した場合にカード検出信号を出力するタイプのものを使用しても良く、この場合には、制御装置１３は位置検出器８，９，１０からカード検出信号を受けることでカード３の先端３ａ又は後端３ｂの通過を認識する。挿入検知センサ１２についても同様である。

本実施形態では、カード挿入口１１の近傍にカード３が挿入されたことを検知する挿入検知センサ１２が設けられている。挿入検知センサ１２がカード３を検出すると、駆動モータ１が始動して駆動ローラ２を駆動させる。挿入検知センサ１２を第一計測手段５又は第二計測手段６を構成する位置検出器８，９，１０とは別に設けることで、第一計測手段５及び第二計測手段６が計測を開始する前に駆動モータ１を始動させることができ、挿入されたカード３を一定の速度で搬送できるようにする等、計測を不安定にする要因を排除することができる。挿入検知センサ１２は例えば光センサであり、カード３によって光が遮られることでカード３の有無を検出する。

カード３は例えば磁気ストライプ３ｃを有する磁気カードである。ただし、磁気カードに限るものではなく、ＩＣカード等でも良い。即ち、カードリーダ２３としては、磁気カードを取り扱うカードリーダ２３に限るものではなく、ＩＣカード等を取り扱うカードリーダ２３でも良い。カードリーダ２３に挿入されたカード３は駆動ローラ２によって搬送路４を搬送される。駆動ローラ２は駆動モータ１によって駆動され、対向配置された従動ローラ（図示省略）との間にカード３を挟み込んで搬送する。本実施形態では、駆動ローラ２をカード挿入口１１の近傍位置と、第二の位置検出器９の近傍位置と、第三の位置検出器１０よりも下流の位置に設けている。ただし、駆動ローラ２の数と設置位置はこれらに限るものではない。各駆動ローラ３には駆動モータ１の駆動力が図示しない駆動ベルトによって伝達される。また、本実施形態では、３つの駆動ローラの間隔はカード３のカード長よりも短くなっており、搬送されるカード３が、少なくとも３つの駆動ローラ２のいずれか一つに確実に挟み込まれて搬送できるように配置されている。

本実施形態では、演算手段７によって求めた真のカード長に基づいてカード３の真偽を判定する判定手段１４を備えている。判定手段１４は、演算手段７によって求めた真のカード長と予め定めた判定値とを比較し、求めた真のカード長が判定値よりも大きな場合にカード３を偽カードと判定する。判定手段１４はカードリーダ２３の制御装置１３によって実現されている。

また、本実施形態では、カードリーダ２３は、駆動モータ１の回転数を検出するエンコーダ１５を備えており、第一計測手段５及び第二計測手段６はエンコーダ１５が発生するエンコーダパルスを計数し、カード長をエンコーダパルスのパルス数に対応させて求めるようにしている。即ち、第一計測手段５は、カード先端３ａが第二の位置検出器９を通過してからカード後端３ｂが第一の位置検出器８を通過するまでのエンコーダパルス数を計数する。この場合、仮のカード長は（第一の位置検出器８と第二の位置検出器９との間の距離）＋（計数したエンコーダパルス数×１パルス当たりのカード搬送距離）によって求めることができる。また、第二計測手段６は、カード先端３ａが第二の位置検出器９を通過してからカード先端３ａが第三の位置検出器１０を通過するまでのエンコーダパルス数を計数する。エンコーダパルスの計数は、制御装置１３のカード長計測用のエンコーダパルスカウンタＴ１（以下、単にカウンタＴ１という），スリップ量計測用のエンコーダパルスカウンタＴ２（以下、単にカウンタＴ２という）によって行われる。カウンタＴ１は第一計測手段５の構成要素、カウンタＴ２は第二計測手段６の構成要素である。

カードリーダ２３の搬送路４の途中には磁気ヘッド１６が設けられている。本実施形態では、カード搬送方向に対して第二の位置検出器９と同じ位置に磁気ヘッド１６を設けている。このようにすることで、仮のカード長Ｔ’の計測及びスリップ量Ｓの計測のタイミングと、磁気ヘッド１６によるリードライトのタイミングとのずれを小さくすることができる。ただし、磁気ヘッド１６と第二の位置検出器９とをカード搬送方向に対して同じ位置に設ける必要はなく、カード搬送方向にずらして設けても良い。磁気ヘッド１６の対向位置には、カード３を磁気ヘッド１６に摺動させるローラ（図示省略）が設けられている。

次に、カードリーダ２３の制御装置１３の回路構成を図６に示す。制御装置１３の出力側には、例えば駆動モータ１の駆動回路１７、上位装置１８とのインターフェース１９、メモリＩＣ（ＲＡＭ）２０が接続されている。また、入力側には、例えばエンコーダ１５、挿入検知センサ１２、各位置検出器８，９，１０、磁気ヘッド１６の波形整形回路２１、上位装置１８とのインターフェース１９、メモリＩＣ（ＲＡＭ）２０、メモリＩＣ（ＲＯＭ）２２が接続されている。

制御装置１３は、例えばＣＰＵ（中央処理装置）であり、カードリーダ２３全体の制御を行う制御ソフトウエアを実行し、例えば駆動モータ１の速度制御、各位置検出器８，９，１０及び挿入検知センサ１２によるカード３の検出、 磁気データの処理、 上位装置１８とのデータ送受信等を行う。また、制御装置１３は、制御プログラムの実行により演算手段７、判定手段１４、カウンタＴ１，カウンタＴ２を実現する。

メモリＩＣ（ＲＡＭ）２０は、ソフトウエア実行時の各種データの一時的な保管を行う書き換え可能なメモリである。メモリＩＣ（ＲＯＭ）２２は、制御ソフトウエアや固定データをあらかじめ保管しておくメモリである。挿入検知センサ１２，各位置検出器８，９，１０は、カード３の有無に応じてカード検出信号を出力する。エンコーダ１５は、例えばロータリエンコーダであり、駆動モータ１の回転軸に直結された円盤状の板に一定間隔でスリットが設けられており、当該スリットの有無を光学センサで検出してパルス信号を発生させる。出力するパルス信号のパルス幅は駆動モータ１の回転速度に比例したパルス幅となるので、これを制御装置１３が制御ソフトウエアを実行することで演算処理を行ってカードの搬送速度を求め、制御を行う。駆動モータ１は、カード搬送するための駆動ローラ２を回転駆動させるものであり、制御装置１３からの駆動信号により速度制御されている。駆動モータ１の回転は例えば減速されて駆動ローラ２に伝えられ、カード３を搬送する。磁気ヘッド１６は、カード１３に出力する。３の磁気ストライプ３ｃと接触して磁化反転に応じた信号を発生させる。波形整形回路２１は、磁気ヘッド１６より出力される信号を整形してパルス信号へ整形し、 磁気信号として制御装置１３に出力する。

次に、カードリーダ２３の作動について説明する。カードリーダ２３は、図８に示すように、上位装置１８から動作の指示（コマンドデータ）を受信すると、指示内容にしたがって各処理を実行（コマンド実行）する。そして、その実行結果を上位装置１８にレスポンスデータとして送信する。

図９にカード挿入処理の制御フローチャートを、図１０にカード挿入待ち処理のフローチャートを、図１１にカード搬送処理のフローチャートを、図１２にカード長判定のフローチャートを示す。
（カード挿入処理について）
図９のステップＳ３１において、上位装置１８より「カード挿入」コマンドを受信すると、カードリーダ２３の制御装置１３はコマンド内容を解析してカード挿入処理を開始する。即ち、カードリーダ２３の制御装置１３はカード挿入待ちとなり、カード挿入待ち処理を行って挿入検知センサ１２がカード３を検知するのを待つ（ステップＳ３２）。そして、挿入検知センサ１２がカード３を検知すると、カード搬送処理を行い（ステップＳ３３）、カード長判定処理（ステップＳ３４）を行った後、上位装置１８にカード挿入結果を送信（ステップＳ３５）して処理を終了する。

（カード挿入待ち処理について）
ステップＳ３２のカード挿入待ち処理では、図１０に示すように、制御装置１３はカウンタＴ１，Ｔ２を０クリアする（ステップＳ４１）。次に、制御装置１３は挿入検知センサ１２の出力を監視しながらカード挿入口１１にカード３が挿入されるのを待つ（ステップＳ４２）。そして、図１に示すように、カード挿入口１１にカード３が挿入され、そのカード３の先端３ａを挿入検知センサ１２が検知すると、挿入検知センサ１２から制御装置１３に検知信号が出力され、図9に示すステップＳ３２のカード挿入待ち処理を終了してステップＳ３３のカード搬送処理の実行に移行する。

（カード搬送処理について）
図9に示すステップＳ３３のカード搬送処理では、図１１に示すように、制御装置１３はモータ駆動信号を駆動回路１７に出力して駆動モータ１を始動させる（ステップＳ５１）。そして、第二の位置検出器９（図１１にセンサー２と記す）がカード３の先端３ａを検出するまで、制御装置１３はステップＳ５２を繰り返し実行する。

カード３がさらに奥まで挿入されてカード挿入口１１側の駆動ローラ２に達すると、駆動ローラ２によりカード搬送が行われる。なお、エンコーダ１５からのエンコーダパルス信号は制御装置１３に入力され、制御装置１３はこの信号のエンコーダパルス幅を元にカード３の搬送速度を計算し、目標速度との差に応じたパルス信号を駆動信号として駆動回路１７に出力し、駆動モータ１の速度制御を行う。

なお、カード３が駆動ローラ２によって搬送路４上を搬送され、その先端３ａが第一の位置検出器８に到達すると、第一の位置検出器８のカード検出信号が制御装置１３に入力される。制御装置１３はカード３がカード挿入口１１側の駆動ローラ２により搬送されていると判断してカード搬送制御を継続する。このとき、挿入検知センサ１２がカード３を検知した後、予め設定された規定時間内に第一の位置検出器８によってカード３が検出されない場合は、制御装置１３はカード挿入が失敗されたと判断して挿入エラーに対応するエラーレスポンスデータを上位装置１８へ送信し、カード挿入処理を中断する。

図２に示すように、カード３が搬送されてその先端３ａが第二の位置検出器９に到達すると、第二の位置検出器９のカード検出信号が制御装置１３に入力される。制御装置１３はステップＳ５２からステップＳ５３に進み、駆動モータ１の速度制御を引き続き継続すると共に、エンコーダパルス信号に基づいてカウンタＴ１，カウンタＴ２のカウントを開始する（ステップＳ５３）。この概念を図７に示す。そして、ステップＳ５４において第三の位置検出器１０（図１１にセンサー３と記す）によってカード３の先端３ａが検出されまるで、ステップＳ５３を繰り返し行ってカウンタＴ１，Ｔ２のカウントを継続する。

カード３がさらに駆動ローラ２によって搬送されてその先端３ａが第三の位置検出器１０に到達すると（図３の状態)、第三の位置検出器１０はカード検出信号を制御装置１３に出力する。この信号を受けた制御装置１３はステップＳ５４からステップＳ５５に進んでカウンタＴ２のカウントを停止し、カウンタＴ２の値をメモリＩＣ（ＲＡＭ）２０に格納する。一方、制御装置１３は、ステップＳ５７において第一の位置検出器８（図１１にセンサー１と記す）によってカード３の後端３ｂが検出されるまでステップＳ５６を繰り返し行ってカウンタＴ１のカウントを継続する。

カード３が更に搬送されてカード後端３ｂが第一の位置検出器８に到達すると（図４の状態）、第一の位置検出器８からカード検出信号が制御装置１３に向けて出力される。この信号を受けた制御装置１３はステップＳ５７からステップＳ５８に進み、カウンタＴ１のカウントを停止し、カウンタＴ１の値をメモリＩＣ（ＲＡＭ）２０に格納する。そして、駆動モータ１を停止させて（ステップＳ５９）、カード搬送処理を終了して図９のステップＳ３４の実行に移行する。なお、本実施形態では、駆動モータ１の停止は、カード３が更に搬送されてカード後端３ｂが第二の位置検出器９に到達してから行われる（図５）。即ち、駆動モータ１を停止させる前に制御装置１３は以降の処理を続行しており、以降の処理とカード搬送とが並行して行われる。

（カード長判定処理について）
図９に示すステップＳ３４のカード長判定処理では、図１２に示すように、制御装置１３はカウンタＴ１，Ｔ２の値に基づいてカード長判定を行う。先ず、制御装置１３はカウンタＴ２の値（以下、カウンタ値Ｔ２という）と値Ｔ２’を比較する（ステップＳ６１）。ここで、値Ｔ２’は、第二の位置検出器９と第三の位置検出器１０の間の距離をエンコーダ１５のエンコーダパルス信号のパルス数に換算した値、即ち位置検出器９，１０間の距離をエンコーダパルス信号の１パルス当たりのカード搬送距離で割ることで算出された値であり、カード３と駆動ローラ２との間にスリップが無い場合にカード先端３ａが第二の位置検出器９から第三の位置検出器１０に移動するまでの間にカウントされる値である。値Ｔ２’は予め計算によって求められてメモリＩＣ（ＲＯＭ）２２内に格納されている。そして、制御装置１３は、カウンタ値Ｔ２＞値Ｔ２’の場合はスリップが発生しているものと判定し、ステップＳ６２に進む。

ステップＳ６２では、制御装置１３はカウンタ値Ｔ２と値Ｔ２”を比較する。ここで、値Ｔ２”は搬送異常判定値、即ち発生したスリップ量が許容範囲を超えており、搬送異常が発生していると判定できる値である。本実施形態では、値Ｔ２”として値Ｔ２’の１１０％の値（Ｔ２”＝Ｔ２’×１．１）を採用している。ただし、値Ｔ２”の値はこれに限るものではない。値Ｔ２”は、予めメモリＩＣ（ＲＯＭ）２２内に格納されている。そして、カウンタ値Ｔ２＞値Ｔ２”の場合には、制御装置１３は搬送異常が発生したと判断して搬送エラーに対応するエラーレスポンスデータを上位装置１８へ送信し、カード挿入処理を中断する。

一方、発生したスリップ量が許容範囲の場合、即ちカウンタ値Ｔ２≦値Ｔ２”の場合には、制御装置１３はステップＳ６３に進んで真のカード長Ｔを計算する。真のカード長Ｔは制御装置１３の演算手段７が算出する。即ち、演算手段７は、第一計測手段５の計測によるカウンタＴ１の値（以下、カウンタ値Ｔ１という）と位置検出器８，９間の距離ｄとに基づいてカード３の仮のカード長Ｔ’を求める。仮のカード長Ｔ’は数式１によって求められる。ここで、エンコーダパルス信号の１パルス当たりのカード搬送距離は予め計算によって求められてメモリＩＣ（ＲＯＭ）２２内に格納されている。また、位置検出器８，９間の距離ｄも予めメモリＩＣ（ＲＯＭ）２２内に格納されている。
［数１］
Ｔ’＝（カウンタ値Ｔ１×エンコーダパルス信号の１パルス当たりのカード搬送距離）＋位置検出器８，９間の距離ｄ

また、演算手段７は、第二計測手段６の計測によるカウンタ値Ｔ２と値Ｔ２’とに基づいてスリップ量Ｓを求める。スリップ量Ｓは数式２によって求められる。
［数２］
Ｓ＝（カウンタ値Ｔ２−値Ｔ２’）×エンコーダパルス信号の１パルス当たりのカード搬送距離

そして、演算手段７は、数式３に基づいて真のカード長Ｔを求める。真のカード長Ｔを求めた後、制御装置１３はステップＳ６５に進む。
［数３］
Ｔ＝Ｔ’−Ｓ

一方、ステップＳ６１において、カウンタ値Ｔ２≦値Ｔ２’の場合は制御装置１３はスリップが発生していないものと判定し、ステップＳ６４に進む。この場合には、真のカード長Ｔ＝仮のカード長Ｔ’であると考えられるので、ステップＳ６４では制御装置１３の演算手段７が仮のカード長Ｔ’を求めてこれを真のカード長Ｔとする。仮のカード長Ｔ’は数式４に基づいて求められる。そして、真のカード長Ｔを求めた後、制御装置１３はステップＳ６５に進む。
［数４］
Ｔ’＝｛（カウンタ値Ｔ１×エンコーダパルス信号の１パルス当たりのカード搬送距離）＋位置検出器８，９間の距離ｄ｝＝Ｔ

ステップＳ６５では、制御装置１３の判定手段１４がカード３の真偽を判定する。この判定は、演算手段７によって求められた真のカード長Ｔと、予め定められている判定値Ｌとを比較することで行われる。ここで判定値Ｌはカード３の長さ異常を判定する基準値であり、この値よりも長い場合にはカード長が誤差範囲を超えて長く、偽カードと判断できる値である。本実施形態では、判定値Ｌとして、真正カードのカード長の１．１倍の値を採用している。ただし、判定値Ｌの値はこれに限るものではない。判定値Ｌは予めメモリＩＣ（ＲＯＭ）２２内に格納されている。そして、真のカード長Ｔ＞判定値Ｌの場合には、判定手段１４はカード３が偽カードであると判定し、カード長異常に対応するエラーレスポンスデータを上位装置１８へ送信して、 カード挿入処理を中断する。

一方、真のカード長Ｔ≦判定値Ｌの場合には、判定手段１４はカード３が真正カードであると判定し、図１２のカード長判定処理を終了して図９のステップＳ３５を実行する。

図9に示すステップＳ３５では、磁気データの復調等のデータ処理が磁気ヘッド１６とカード３の磁気ストライプ３ｃとの間で行われ、その結果が上位装置１８に送信される。そして、上述したように、カード３がさらに搬送されてカード後端３ｂが第二の位置検出器９に達すると（図５の状態）、第二の位置検出器９のカード検出信号が制御装置１３に入力され、制御装置１３はモータ駆動動信号の出力を停止して駆動モータ１を停止させ、カード搬送処理を終了する。

その後、カードリーダ２３は所定のカード処理を行い、駆動ローラ２を逆回転させてカード３をカード挿入口１１から排出する。

このカードリーダ２３では、第一計測手段５が求めた仮のカード長Ｔ’から第二計測手段６が求めたスリップ量Ｓを引いてカード３の真のカード長Ｔを求めるようにしているので、カード搬送時に駆動ローラ１とカード３の間にスリップが生じた場合であっても真のカード長Ｔを正確に求めることができる。そのため、カード長判定を正しく行うことが可能となり、カード長に基づくカードの真偽判断を正しく行うことが可能となる。

このカードリーダ２３は、搬送異常を判別する処理（ステップＳ６２）を行っているので、カード３と駆動ローラ２との間のスリップが検出された場合に、そのスリップがカードリーダ２３に起因するもの（例えば、駆動ローラ２の異常摩耗等）であるのか、カード３に起因するもの（例えば、偽カードの挿入等）であるのかを区別して検出することができる。

また、制御装置１３は、設計による一定値である２つの位置検出器９，１０の間の距離を基準にしてスリップ量Ｓを求めているので、スリップ量Ｓを正確に求めることができ、真のカード長Ｔを正確に求めることができる。

また、計測に駆動モータ１の回転数を検出するエンコーダ１５を利用しているので、別に専用の計測手段を設ける必要がなく、製造コストを安くすることができると共に、カードリーダを小型軽量化することができる。

また、仮のカード長Ｔ’、スリップ量Ｓの計測は、図２に示すように、カード３がカードリーダ２３の中に完全に取り込まれた後に開始されるので、カードリーダ２３の利用者がカード３を掴んだ状態で計測を開始することはなく、正確に計測することができる。

なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の説明では、第二計測手段６の第二の位置検出器９と第三の位置検出器１０は、カード３の先端３ａを検出するようにしていたが、後端３ｂを検出するようにしても良い。

また、上述の説明では、カード３の搬送が終了する前にカード長判定処理を行っていたが、即ち駆動モータ１の停止前にカード長判定処理を開始していたが、カード３の搬送が完全に終了してからカード長判定処理を行うようにしても良い。

また、上述の説明では、ステップＳ６１においてスリップの発生を検出した場合に、更にそのスリップが搬送異常に起因したものであるか否かを判定している（ステップＳ６２）が、このような判定を省略しても良い。

また、位置検出器８，９間の距離と、位置検出器９，１０間の距離とを等しくしても良い。即ち、３つの位置検出器８，９，１０を等間隔で配置しても良い。この場合には、２つのカウンタＴ１，Ｔ２がカウントを開始するタイミングと終了するタイミングを一致させることができ、求めたスリップ量Ｓが仮のカード長Ｔ’の計測の全範囲に対応する値となる。このため、より一層正確にカード長Ｔを求めることができる。

また、上述の説明では、第一の位置検出器８は２つの位置検出器８，９を使用して仮のカード長Ｔ’を求めていたが、１つの位置検出器を使用して仮のカード長Ｔ’を求めるようにしても良い。即ち、第一計測手段５は、搬送路４を搬送するカード３の先端３ａと後端３ｂの位置を同一の位置検出器によって検出するようにしても良い。例えば、第二の位置検出器９を使用する場合を例に説明すると、第二の位置検出器９によるカード先端３ａの検出によってカウンタＴ１のカウントを開始し、第二の位置検出器９によるカード後端３ｂの検出によってカウンタＴ１のカウントを終了するようにしても良い。この場合には、第一の位置検出器８を省略することができ、製造コストを安くすることができると共に、カードリーダ２３を小型軽量化することができる。なお、使用する位置検出器は第二の位置検出器９に限るものではなく、第三の位置検出器１０でも良く、この場合にも第一の位置検出器８を省略することができ、製造コストを安くすることができると共に、カードリーダ２３を小型軽量化することができる。あるいは、使用する位置検出器は第一の位置検出器８や挿入検知センサ１２でも良い。

また、上述の説明では、第一の位置検出器８は２つの位置検出器として第一の位置検出器８と第二の位置検出器９を使用していたが、第一の位置検出器８と第三の位置検出器１０を使用しても良く、第二の位置検出器９と第三の位置検出器１０を使用しても良い。

同様に、上述の説明では、第二の位置検出器９は２つの位置検出器として第二の位置検出器９と第三の位置検出器１０を使用していたが、第一の位置検出器８と第二の位置検出器９を使用しても良く、第一の位置検出器８と第三の位置検出器１０を使用しても良い。

また、上述の説明では、第一計測手段５と第二計測手段６とで第二の位置検出器９を共有していたが、第一の位置検出器８を共有しても良く、第三の位置検出器１０を共有しても良い。

また、上述の説明では、第一計測手段５と第二計測手段６とで１つの位置検出器を共有していたが、２つの位置検出器を共有しても良い。即ち、第一計測手段５の位置検出器と第二計測手段６の位置検出器を同じにしても良い。

また、上述の説明では、第一計測手段５と第二計測手段６とで１つの位置検出器を共有していたが、位置検出器を共有にせず、第一の位置検出器８と第二の位置検出器９の位置検出器を別々のものにしても良い。

また、上述の説明では、カード長異常の判定（ステップＳ６５）と搬送異常の判定（ステップＳ６２）両方を行っていたが、カード長判定が不要な仕様のカードリーダ２３に適用する場合には、カード長異常の判定を省略し、搬送異常の判定のみを行うようにしても良い。

また、上述の説明では、カード挿入口１１に挿入されたカード３をカードリーダ２３の奥に向けて搬送しながら仮のカード長Ｔ’とスリップ量Ｓの計測を行っていたが、一旦、奥まで搬送した後、カード挿入口１１に向けて戻しながら仮のカード長Ｔ’とスリップ量Ｓの計測を行っても良い。

本発明のカードリーダの実施形態の一例を示し、カード挿入口に挿入されたカードが挿入検知センサによって検出された状態の概略構成図である。 図１の状態からカードリーダの奥に向けてカードが搬送された様子を示し、カードの先端が第二計測手段によって検出された状態の概略構成図である。 図２の状態からカードリーダの奥に向けてカードが更に搬送された様子を示し、カードの先端が第三計測手段によって検出された状態の概略構成図である。 図３の状態からカードリーダの奥に向けてカードが更に搬送された様子を示し、カードの後端が第一計測手段によって検出された状態の概略構成図である。 図４の状態からカードリーダの奥に向けてカードが更に搬送された様子を示し、カードの後端が第二計測手段によって検出された状態の概略構成図である。 同カードリーダの回路構成を示すブロック図である。 エンコーダパルス信号に基づいてカウントを行う様子を示す概念図である。 上位装置とのインターフェイスを示す概念図である。 カード挿入処理のフローチャートである。 カード挿入処理のステップＳ３２で実行されるカード挿入待ち処理のフローチャートである。 カード挿入処理のステップＳ３３で実行されるカード搬送処理のフローチャートである。 カード挿入処理のステップＳ３４で実行されるカード長判定処理のフローチャートである。 従来のカードリーダライタ装置の概略構成図である。 カウントの期間を説明するためのタイミング図である。

符号の説明

１ 駆動モータ
２ 駆動ローラ
３ カード
３ａ カード３先端
３ｂ カード３後端
４ 搬送路
５ 第一計測手段
６ 第二計測手段
７ 演算手段
８ 第一の位置検出器
９ 第二の位置検出器
１０ 第三の位置検出器
１４ 判定手段
１５ エンコーダ

Claims (4)

1. 駆動モータにより回転駆動される駆動ローラによりカードを搬送路内で搬送しながら磁気ヘッドを前記カードの磁気ストライプに接触させて情報のリードとライトとのうちの少なくとも一方を行うカードリーダにおいて、前記カードの仮のカード長を求める第一計測手段と、前記駆動ローラのスリップ量を求める第二計測手段と、前記第一計測手段で計測した仮のカード長から前記第二計測手段で計測したスリップ量を引いて前記カードの真のカード長を求める演算手段を備え、
   前記カードの搬送方向と直交方向のカード幅方向で前記磁気ヘッドと同じ位置に前記駆動ローラが配置され、
   且つ、前記第一計測手段は、前記カードの搬送方向の異なる位置に配置された２つの位置検出器であって、前記カードの搬送方向の上流側に配置されて前記カードの後端を検出する位置検出器と、前記カードの搬送方向の下流側であって前記搬送方向上流側に配置された位置検出器よりも前記磁気ヘッドの近くに配置されて前記カードの先端を検出する位置検出器との２つの位置検出器を有し、前記第一計測手段の前記２つの位置検出器のうちの前記搬送方向下流側に配置された位置検出器が前記カードの先端を検出することによって前記第一計測手段による計測が開始され、
   また、前記第二計測手段は、前記カードの搬送方向の異なる位置に配置された２つの位置検出器であって、前記カードの搬送方向の下流側に配置されて前記カードの先端を検出する位置検出器と、前記カードの搬送方向の上流側であって前記搬送方向下流側に配置された位置検出器よりも前記磁気ヘッドの近くに配置されて前記カードの先端を検出する位置検出器との２つの位置検出器を有し、前記第二計測手段の前記２つの位置検出器のうちの前記搬送方向上流側に配置された位置検出器と前記第一計測手段の前記２つの位置検出器のうちの前記搬送方向下流側に配置された位置検出器とが共通の検出器であり且つ当該共通の検出器の近傍に前記駆動ローラが配置され、そして、前記第二計測手段の前記２つの位置検出器のうちの前記搬送方向上流側に配置された位置検出器が前記カードの先端を検出することによって前記第二計測手段による計測が開始され、これにより前記第一計測手段による計測と前記第二計測手段による計測とが同時に開始されて、
   前記第一計測手段と前記第二計測手段とは、前記磁気ヘッドが前記カードの前記磁気ストライプと接触している状態で前記カードが搬送されているときに、前記仮のカード長と前記スリップ量とを求め、前記カードの真のカード長を求めることを特徴とするカードリーダ。
2. 前記演算手段によって求めた真のカード長に基づいて前記カードの真偽を判定する判定手段を備えることを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
3. 前記判定手段は、前記演算手段によって求めた真のカード長と予め定めた判定値とを比較し、前記求めた真のカード長が前記判定値よりも大きな場合に前記カードを偽カードと判定することを特徴とする請求項２記載のカードリーダ。
4. 前記駆動モータの回転数を検出するエンコーダを備え、前記第一計測手段及び前記第二計測手段は前記エンコーダから発生するエンコーダパルスを計数することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のカードリーダ。

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