JP6296397B2 - 取引端末装置 - Google Patents

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本発明は、入力キーと電源キーとを備えた取引端末装置に関するものである。
クレジットカードやデビットカードなどによるキャッシュレスでの決済に用いられる取引端末装置、いわゆるモバイル決済端末では、暗証番号が入力キーを用いて入力され、また、決済センタやICカードとの間の通信などに用いられる暗号鍵がメモリに保持されている。そこで、取引端末装置に対する攻撃行為、いわゆるタンパを検知して、暗証番号や暗号鍵などの機密情報が盗み取られて不正利用されることを防止する必要がある。
このようなタンパにより機密情報が盗み取られることを防止する、すなわち、耐タンパ性を確保する技術として、従来、機密情報を保持するメモリなどの電子部品が配置されたセキュリティエリアの周囲に、導電線を波形状に配したタンパ検知パターンを設けて、タンパにより発生するタンパ検知パターンの断線やショートによりタンパを検知するようにして、タンパが検知されると、メモリに保持されている機密情報を消去する技術が知られている(特許文献1,2参照)。
特開2013−3979号公報 特開2008−33593号公報
さて、取引端末装置には、暗証番号などの機密情報を入力する入力キーが設けられているが、この入力キーが配列されたキーシートを取り外して、キーシートの裏側に、入力キーの操作を検出するセンサを挿入して、入力キーによる入力情報を盗み取る攻撃行為が想定される。そこで、前記従来の技術で開示されたタンパ検知パターンを、キーシートの裏側、例えば、入力キーにクリック感を与えるためのドームシートに設けて、キーシートが取り外されたことを検知する構成が考えられる。
しかしながら、このような構成では、入力キーの操作に応じてタンパ検知パターンに変形が生じることから、タンパ検知パターンに断線が生じてタンパの誤検知が発生するという問題があった。また、ドームシートにタンパ検知パターンを設ける場合、タンパ検知パターンを形成する層や、タンパ検知パターンを被覆する層が必要となり、これらの層による多層構造により、ドームシートの変形特性が変化して、入力キーの操作感が悪化するという問題があった。
そこで、入力キーの操作を静電容量式のタッチセンサで検出するとともに、キーシートを取り外してセンサを挿入した行為を、タッチセンサで検出される静電容量の変化により検知する構成が考えられ、この構成により、タンパ検知パターンを設けることなく、耐タンパ性を確保することができる。
一方、取引端末装置には、電源をオン/オフする電源キーが設けられており、この電源キーを、入力キーに隣接して配置して、電源キーの操作もタッチセンサで検出する構成が考えられるが、この場合、タッチセンサを常時動作させておく必要があるため、消費電力が大きくなり、特に携帯型の取引端末装置では、バッテリーによる使用可能時間が短くなるという問題がある。また、電源キーを、入力キーから離して配置することも可能であるが、この場合、電源キーのレイアウトが制限されるため、使い勝手が悪くなる場合がある。
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、消費電力を削減するとともに、電源キーの使い勝手を向上させることができるように構成された取引端末装置を提供することにある。
本発明の取引端末装置は、情報を入力する複数の入力キーと、この複数の入力キーに隣接して配置された電源キーと、前記入力キーの操作を検出する静電容量式のタッチセンサと、前記電源キーの操作を検出する、前記タッチセンサとは異なるキー操作検出手段と、このキー操作検出手段により前記電源キーの操作が検出されると、前記タッチセンサへの給電を開始する電源制御部と、さらに、前記タッチセンサが設けられたタッチセンサ基板と、このタッチセンサ基板および前記入力キーの間に配置され、前記入力キーに対応する位置に金属製のドームが配列されたメタルドームシートと、前記キー操作検出手段および金属製のドームが設けられて、前記電源キーに対応する位置に配置される電源キー基板と、を備え、前記メタルドームシートが、前記電源キー基板に対応する部分を切り欠いた形状に形成され、前記メタルドームシートおよび前記電源キー基板が、前記タッチセンサ基板上に配置された、構成とする。
本発明によれば、待機状態でタッチセンサに給電する必要がないため、消費電力を削減することができ、特に携帯型の取引端末装置では、バッテリーの電力を節約して、長時間の使用が可能になる。また、入力キーに隣接して電源キーが配置されるため、電源キーの使い勝手を向上させることができる。
本実施形態に係る取引端末装置1の斜視図 取引端末装置1の背面図 取引端末装置1の縦断面図 セキュリティモジュール38の正面図 図4に示したA−A線で切断したセキュリティモジュール38の断面図 キーパッド部5の分解斜視図 図4に示したA−A線で切断したキーパッド部5の断面図 図4に示したB−B線で切断したキーパッド部5の断面図 図4に示したC−C線で切断したキーパッド部5の断面図 取引端末装置1の概略構成を示す機能ブロック図
前記課題を解決するためになされた第1の発明は、情報を入力する複数の入力キーと、この複数の入力キーに隣接して配置された電源キーと、前記入力キーの操作を検出する静電容量式のタッチセンサと、前記電源キーの操作を検出する、前記タッチセンサとは異なるキー操作検出手段と、このキー操作検出手段により前記電源キーの操作が検出されると、前記タッチセンサへの給電を開始する電源制御部と、を備えた構成とする。
これによると、待機状態でタッチセンサに給電する必要がないため、消費電力を削減することができ、特に携帯型の取引端末装置では、バッテリーの電力を節約して、長時間の使用が可能になる。また、入力キーに隣接して電源キーが配置されるため、電源キーの使い勝手を向上させることができる。
また、第2の発明は、前記キー操作検出手段は、前記電源キーの押下により接点を導通させるスイッチである構成とする。
これによると、スイッチのオン/オフを低消費電力のプロセッサで監視することができるため、待機電力が小さくなり、消費電力を削減することができる。
また、第3の発明は、前記入力キーおよび前記電源キーが、同一のキーシートに設けられた構成とする。
これによると、電源キーを入力キーと同一の面に並べて配置することができるため、操作性を高めることができる。また、単一のキーシートで済むことから、部品点数を削減することができる。
また、第4の発明は、さらに、前記タッチセンサが設けられたタッチセンサ基板と、このタッチセンサ基板および前記入力キーの間に配置され、前記入力キーに対応する位置に金属製のドームが配列されたメタルドームシートと、前記キー操作検出手段および金属製のドームが設けられて、前記電源キーに対応する位置に配置される電源キー基板と、を備え、前記メタルドームシートが、前記電源キー基板に対応する部分を切り欠いた形状に形成され、前記メタルドームシートおよび前記電源キー基板が、前記タッチセンサ基板上に配置された構成とする。
これによると、入力キーおよび電源キーとその操作を検出する部品とで構成されるキーパッド部の厚みを小さくすることができるため、装置の小型化を図ることができる。また、入力キーおよび電源キーに同様の金属製のドームが設けられるため、入力キーと電源キーとで同様の操作感を得ることができる。
また、第5の発明は、情報を入力する複数の入力キーと、この複数の入力キーに隣接して配置された電源キーと、前記入力キーの操作を検出する静電容量式のタッチセンサと、前記電源キーの操作を検出する、前記タッチセンサとは異なるキー操作検出手段と、このキー操作検出手段により前記電源キーの操作が検出されると、前記タッチセンサへの給電を開始する電源制御部と、を備えた構成とする。
これによると、第1の発明と同様に、消費電力を削減するとともに、電源キーの使い勝手を向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る取引端末装置1の斜視図である。図2は、図1に示した取引端末装置1の背面図である。図3は、図1に示した取引端末装置1の縦断面図である。
図1に示すように、この取引端末装置1は、クレジットカードやデビットカードなどとしての磁気カードC1、接触型ICカードC2、および非接触型ICカード(図示せず)などを用いてキャッシュレスで決済を行うモバイル決済端末であり、筐体2の前面3に、表示入力パネル4と、キーパッド部5と、が配置されている。
筐体2は、アッパーケース2aおよびロアーケース2bで構成されている。表示入力パネル4は、液晶表示パネルとタッチパネルとを組み合わせた、いわゆるタッチパネルディスプレイである。この表示入力パネル4は、その周縁部を枠パネル7で覆われるように設けられている。キーパッド部5には、複数の操作キー、具体的には電源キーと、テンキーおよびファンクションキーなどの入力キーとが配列されている。また、筐体2の側面部分には、電源プラグおよびメモリカードスロットを覆うカバー6が設けられている。
図2に示すように、筐体2の背面側には、カメラ8と、スピーカ9と、接続端子10と、が設けられている。カメラ8は、バーコードなどを撮影するものである。スピーカ9は、アラーム音などの音声を出力するものである。接続端子10は、図示しないクレードルの接続端子に接続されて、充電用の電力を供給するものである。
図3に示すように、この取引端末装置1は、感熱式のプリンタ12と、磁気カードリーダ13と、接触型ICカードリーダ14と、を備えている。プリンタ12では、記録紙をロール状に巻いたロール紙RPから引き出された記録紙に印字が行われて排紙口16から排出される。磁気カードリーダ13は、筐体2に設けられたカードスロット17に挿入された磁気カードC1を読み取るものである(図1参照)。接触型ICカードリーダ14は、筐体2に設けられたカードスロット18に挿入された接触型ICカードC2を読み取るものである(図1参照)。
また、筐体2の内部には、NFCアンテナ21と、通信モジュール22と、バッテリー23と、が設けられている。NFCアンテナ21は、NFC(近距離無線通信)により電子マネー機能を備えた非接触型ICカードなどとの間で通信を行うものである。通信モジュール22は、決済処理システムのサーバなどとの間で無線通信を行うものである。
バッテリー23は、取引端末装置1の各部に給電するものである。このバッテリー23が収容されるバッテリー収容部24には、バッテリー23を出し入れするための開口を閉鎖するバッテリーカバー25が設けられている。
このように取引端末装置1は、磁気カード、接触型ICカード、非接触型ICカードなどを用いてキャッシュレスで決済が行われ、その決済の内容を記録した控票を印字することができる。このほか、取引端末装置1では、IDカードを用いたユーザ認証、例えば取引端末装置1の使用者を認証する機能を備えたものとしてもよい。
また、筐体2の内部における表示入力パネル4の背面側には、メイン基板31と、サブ基板32と、が設けられている。このメイン基板31およびサブ基板32には、取引端末装置1の各部を制御するための各種の電子部品が実装されている。例えば、メイン基板31には、表示入力パネル4を構成する液晶表示パネルおよびタッチパネルが接続され、それらの制御を行う電子部品が実装されている。
また、筐体2の内部におけるキーパッド部5の背面側には、タッチセンサ基板34と、セキュリティエリアメイン基板35と、が配置されており、これらの基板34,35と、これらの基板34,35の間隔に保持するためのフレーム部材36とが、磁気カードリーダ13と接触型ICカードリーダ14とともに、モジュールケース37に収容されて、セキュリティモジュール38を構成している。
次に、図3に示したセキュリティモジュール38について説明する。図4は、図3に示したセキュリティモジュール38の正面図である。図5は、図4に示したA−A線で切断したセキュリティモジュール38の断面図である。
図4に示すように、キーパッド部5は、複数の入力キー41と、電源キー42とが配列されたキーシート43を備えている。図4に示す例では、入力キー41として、テンキー、ファンクションキー、訂正キー、確定キーが設けられており、これらの入力キー41を操作することで、暗証番号などの機密情報を入力することができる。なお、テンキーでは、英字も入力することができる。
キーシート43の裏側には、タッチセンサ基板34が配置されている。このタッチセンサ基板34では、入力キー41の操作を検出する静電容量式のタッチセンサが表面に設けられている。
図5に示すように、セキュリティモジュール38では、モジュールケース37の前面側の開口部を閉鎖するようにタッチセンサ基板34が配置されている。タッチセンサ基板34の裏面側には、タッチセンサの出力信号を処理する制御回路などが実装されている。
セキュリティエリアメイン基板35には、暗証番号や暗号鍵などの機密情報を記憶するフラッシュメモリなどの電子部品が実装されている。また、セキュリティエリアメイン基板35には、以下に説明するタンパ検知パターンに電気的に接続されて、タンパを検知するタンパ検知回路が実装されている。
タッチセンサ基板34およびセキュリティエリアメイン基板35には、導電線を波形に配置したタンパ検知パターンが設けられている。
フレーム部材36は、タッチセンサ基板34およびセキュリティエリアメイン基板35を所定の間隔をおいて対向配置した状態に支持するものである。このフレーム部材36には、タンパ検知パターンが設けられたセキュリティシート55が、タッチセンサ基板34およびセキュリティエリアメイン基板35とで区画された空間の外周部を周回するように貼り付けられている。
これにより、タッチセンサ基板34およびセキュリティエリアメイン基板35とで区画されたセキュリティエリアが、タンパ検知パターンを備えたタッチセンサ基板34とセキュリティエリアメイン基板35とセキュリティシート55とで周囲を覆われた状態となっており、これらの部材に設けられたタンパ検知パターンにより、タッチセンサ基板34およびセキュリティエリアメイン基板35に実装された電子部品や、接触型ICカードリーダ14が保護され、機密情報を記憶するフラッシュメモリの記憶情報や、入力キー41による入力情報や、接触型ICカードリーダ14による読み取り情報を盗み取る攻撃行為に対して、耐タンパ性を確保することができる。
また、モジュールケース37では、セキュリティモジュール38に関する耐タンパ性を確保する観点から弱点となる部位、具体的には、モジュールケース37におけるバッテリー収容部24(図3参照)に面した部分の内面に、セキュリティシート58が貼り付けられている。これにより、磁気カードリーダ13が保護され、磁気カードリーダ13による読み取り情報を盗み取る攻撃行為に対して、耐タンパ性を確保することができる。
次に、図4に示したキーパッド部5について説明する。図6は、キーパッド部5の分解斜視図である。図7は、図4に示したA−A線で切断したキーパッド部5の断面図である。図8は、図4に示したB−B線で切断したキーパッド部5の断面図である。図9は、図4に示したC−C線で切断したキーパッド部5の断面図である。
図6に示すように、キーシート43およびタッチセンサ基板34との間には、メタルドームシート44が配置される(図8参照)。また、キーシート43およびタッチセンサ基板34との間には、電源キー基板45が配置される(図9参照)。キーシート43と、メタルドームシート44と、電源キー基板45と、タッチセンサ基板34とでキーパッド部5が構成される。
キーシート43は、複数の入力キー41および電源キー42と、これらを初期位置と押下位置との間で変位可能に支持する支持部材とで構成される。入力キー41および電源キー42は、アッパーケース2aに形成された孔に嵌め込まれて、筐体2の前面3に露出する(図1参照)。
メタルドームシート44は、金属製のドーム61を合成樹脂製のシート材62に配列したものであり、キーシート43に設けられた複数の入力キー41に対応する位置にドーム61が配置されている。このメタルドームシート44は、電源キー基板45に対応する部分を切り欠いた形状に形成され、このメタルドームシート44および電源キー基板45が、キーシート43とタッチセンサ基板34との間に配置される。
このようにメタルドームシート44を用いることで、良好なクリック感を得ることができ、入力キー41の操作性を高めることができる。また、メタルドームシート44を採用すると、ゴム製のドームを用いた構成や、ゴム製のキー自体の弾性変形でクリック感を得る構成と比較して、キーパッド部5の厚みを小さくすることができるため、装置の小型化を図ることができる。
電源キー基板45は、電源キースイッチ(図示せず)および金属製のドーム65が樹脂製のシート材66に一体的に形成されたものである。電源キースイッチは、電源キーの押下により接点を導通させるものであり、例えばメンブレンスイッチで構成することができる。この電源キー基板45は、金属製のドーム65を備えているため、電源キー42で入力キー41と同様の操作感を得ることができる。電源キー基板45から引き出された配線は、表示入力パネル4の裏側のメイン基板31に接続される(図3参照)。
また、タッチセンサ基板34には、キーシート43に設けられた入力キー41および電源キー42を照明する複数の光源71が設けられている。この光源71は、LEDなどの発光素子で構成される。光源71は、タッチセンサ基板34におけるタッチセンサ領域の隙間に配置されている。
また、キーシート43には、光源71が発する光が入射する入光部72が設けられている。この入光部72は、入力キー41および電源キー42の間の隙間に形成されている。また、この入光部72は、コ字形状の断面をなし、キーシート43の平板状部分75から突出するように形成されている(図7参照)。
メタルドームシート44には、タッチセンサ基板34の光源71およびキーシート43の入光部72に対応する位置に導光孔73が設けられている。なお、本実施形態では、タッチセンサ基板34上に突出する光源71が、導光孔73の内部に入り込んだ状態でメタルドームシート44を貫通するように設けられている。
これにより、タッチセンサ基板34の光源71が発する光が、メタルドームシート44の導光孔73を通って、キーシート43の入光部72に入射する。そして、キーシート43の入光部72に入射した光は、キーシート43の内部を通過して、入力キー41および電源キー42のキートップから出射される。
このように、キーシート43に設けられた入力キー41および電源キー42を照明することができ、例えば、入力が必要となるタイミングで入力キー41を照明することで、使用者に入力操作を促すことができ、また、夜間のように暗い環境での入力キー41および電源キー42の操作が容易になる。
また、従来のように、キーパッド部5にタンパ検知パターンを設けると、タンパ検知パターンの内部にキー導光用のエリアを確保する必要があり、耐タンパ性が低下することから、望ましくないが、本実施形態では、タッチセンサ基板34のタッチセンサによりキーパッド部5の耐タンパ性を確保するため、キーパッド部5にタンパ検知パターンを設ける必要がない。このため、耐タンパ性を低下させることなく、キー導光が可能となる。
次に、図1に示した取引端末装置1の概略構成について説明する。図10は、取引端末装置1の概略構成を示す機能ブロック図である。
取引端末装置1には、主制御部81と、表示制御部82と、電源制御部83と、が設けられている。これらの制御部81〜83は、プロセッサで構成され、メイン基板31およびサブ基板32に実装される(図3参照)。主制御部81により、表示入力パネル4の液晶表示パネル84が表示制御部82を介して制御され、また、表示入力パネル4のタッチパネル85が制御される。また、主制御部81により、通信モジュール22、カメラ8、およびスピーカ9が制御される。また、主制御部81により、バッテリー23による給電を制御する電源制御部83が制御される。
キーパッド部5では、テンキーなどの入力キー41の操作が、タッチセンサ基板34(図4参照)に設けられたタッチセンサ95で検出される。このタッチセンサ95は、図示しない制御回路を介してセキュリティエリア制御部91に接続されており、入力キー41の入力情報がセキュリティエリア制御部91に送られる。
また、電源キー42の操作が、電源キー基板45(図6参照)に設けられた電源キースイッチ96で検出される。この電源キースイッチ96は、主制御部81に接続されており、この電源キースイッチ96で電源キー42の操作が検出されると、主制御部81からの指示に応じて電源制御部83においてタッチセンサ95への給電が開始され、入力キー41による入力が可能になる。
このようにタッチセンサ95とは別に電源キー42を設けているので、電源OFF時および待機時の省電力モードにおいて、タッチセンサや他の回路への電源供給をストップしても、電源キー42の押下により通常動作状態へ移行することが可能である。したがって、簡易な構成で耐タンパ性を実現しながら、待機時の省電力を実現することができ、しかも、入力キー41と電源キー42とで同様の操作感を得ることができ、ユーザが感じる違和感を低減することができる。
セキュリティモジュール38には、セキュリティエリア制御部91と、フラッシュメモリ92と、タンパ検知部93と、が設けられている。セキュリティエリア制御部91およびタンパ検知部93は、プロセッサで構成され、セキュリティエリアメイン基板35(図3参照)に実装される。フラッシュメモリ92は、暗証番号や暗号鍵などの機密情報を記憶するものであり、セキュリティエリアメイン基板35に実装される。
セキュリティエリア制御部91では、磁気カードリーダ13、接触型ICカードリーダ14、およびタッチセンサ95の制御が行われる。このセキュリティエリア制御部91は、主制御部81に接続されており、磁気カードリーダ13、接触型ICカードリーダ14、およびタッチセンサ95で取得した情報が、セキュリティエリア制御部91から主制御部81に送られ、その情報が主制御部81からの指示に応じて通信モジュール22から決済処理システムのサーバに送信される。
タンパ検知部93では、タンパ検知パターン94に対する出力信号および入力信号に基づいて、タンパ検知パターンの異常、すなわちタンパ検知パターンの断線やショートを検知する。このタンパ検知部93においてタンパ検知パターンの異常が検知されると、セキュリティエリア制御部91において、フラッシュメモリ92に保持された暗号鍵などの機密情報を消去し、また、タンパが検知されたことを表す履歴情報をフラッシュメモリ92に記憶させる。
また、タンパ検知部93では、タッチセンサ95で検出される静電容量の変化に基づいて、キーパッド部5に対するタンパを検知する。キーパッド部5では、キーシート43を取り外すなどして、キーシート43とタッチセンサ基板34との間に入力キー41の操作を検出するセンサを挿入して、入力キー41による入力情報を盗み取るタンパ行為が想定されるが、このようにキーシート43の内側に異物が挿入されると、タッチセンサ95で検出される静電容量が変化することから、異物が挿入されたことを検知することができる。また、タッチセンサ95を常時起動していれば、キーシート43やメタルドームシート44が取り外されたことも検知することができる。
ここで、静電容量の変化によりタンパを検知するには、組み付けられた状態での静電容量を初期値として保持し、この初期値からの変化量に基づいてタンパを検知すればよい。
以上、本発明を特定の実施形態に基づいて説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって、本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。また、上記実施形態に示した本発明に係る取引端末装置および情報入力装置の各構成要素は、必ずしも全てが必須ではなく、少なくとも本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
例えば、前記の実施形態では、取引端末装置の一例として、磁気カードや接触型ICカードなどを用いてキャッシュレスで決済を行うモバイル決済端末について説明したが、本発明における取引端末装置は、このような決済の用途に限定されるものではない。また、取引端末装置のほかに、暗証番号などのPIN(personal identification number)を入力する専用の装置、いわゆるピンパッドなどの情報入力装置として構成することも可能である。さらに、本発明は、入力キーおよび電源キーを備えた機密情報を扱わない端末装置や情報入力装置として構成することも可能である。
また、前記の実施形態では、入力キーにクリック感を与えるため、金属製のドームを備えたメタルドームシートを用いるようにしたが、ゴム製のドームを用いた構成、すなわち、ラバードームシートを用いることも可能である。さらに、クリック感を得るためのドームシートを廃止して、ゴム製のキー自体の弾性変形でクリック感を得る構成も可能である。
本発明に係る取引端末装置および情報入力装置は、消費電力を削減するとともに、電源キーの使い勝手を向上させることができる効果を有し、入力キーと電源キーとを備えた取引端末装置および情報入力装置などとして有用である。
5 キーパッド部
34 タッチセンサ基板
41 入力キー
42 電源キー
43 キーシート
44 メタルドームシート
45 電源キー基板
61 ドーム
62 シート材
65 ドーム
66 シート材
71 光源
72 入光部
73 導光孔
93 タンパ検知部
95 タッチセンサ
96 電源キースイッチ

Claims (3)

  1. 情報を入力する複数の入力キーと、
    この複数の入力キーに隣接して配置された電源キーと、
    前記入力キーの操作を検出する静電容量式のタッチセンサと、
    前記電源キーの操作を検出する、前記タッチセンサとは異なるキー操作検出手段と、
    このキー操作検出手段により前記電源キーの操作が検出されると、前記タッチセンサへの給電を開始する電源制御部と、
    さらに、前記タッチセンサが設けられたタッチセンサ基板と、
    このタッチセンサ基板および前記入力キーの間に配置され、前記入力キーに対応する位置に金属製のドームが配列されたメタルドームシートと、
    前記キー操作検出手段および金属製のドームが設けられて、前記電源キーに対応する位置に配置される電源キー基板と、
    を備え、
    前記メタルドームシートが、前記電源キー基板に対応する部分を切り欠いた形状に形成され、前記メタルドームシートおよび前記電源キー基板が、前記タッチセンサ基板上に配置されたことを特徴とする取引端末装置。
  2. 前記キー操作検出手段は、前記電源キーの押下により接点を導通させるスイッチであることを特徴とする請求項1に記載の取引端末装置。
  3. 前記入力キーおよび前記電源キーが、同一のキーシートに設けられたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の取引端末装置。
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