JP6491003B2 - カードリーダおよびカードリーダの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＣチップが内蔵された接触式のＩＣカードを処理するためのカードリーダに関する。また、本発明は、接触式のＩＣカードを処理するためのカードリーダの制御方法に関する。

従来、ＩＣチップが内蔵された接触式のＩＣカードを処理するためのカードリーダが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のカードリーダで使用されるカードには、ＩＣチップの外部接続端子が形成されている。また、特許文献１に記載のカードリーダは、カードが挿入される挿入口が形成されるカード挿入部を備えている。カード挿入部は、カードの外部接続端子を検知するための金属センサと、カードが通過するカード通過路を閉鎖するためのシャッタとを備えている。金属センサは、正しい向きで挿入口に挿入されたカード（すなわち、カードリーダ内でのカードの適切な処理が可能な向きで挿入口に挿入されたカード）の外部接続端子が通過する位置に配置されている。シャッタは、カードの挿入方向において、金属センサよりも奥側に配置されている。

特許文献１に記載のカードリーダでは、金属センサでの検知結果に基づいて、外部接続端子が形成されたカードが挿入口に挿入されたのか否か（すなわち、ＩＣカードが挿入口に挿入されたのか否か）を検知することが可能となっている。また、このカードリーダでは、カードが挿入口に挿入される前の待機状態において、シャッタはカード通過路を閉鎖しており、金属センサでの検知結果に基づいて、外部接続端子が形成されたカードが挿入口に挿入されたことが検知されると、シャッタが開いて、カードリーダの内部にカードが取り込まれる。

ＩＣチップが内蔵されたＩＣカードの形状は、国際規格によって規定されており、国際規格に準拠するＩＣカードは、四隅に丸みを持った略長方形状に形成されている。特許文献１に記載のカードリーダは、略長方形状に形成されるカード（ＩＣカード）をその長手方向で取り込んでカードに対する処理を行う。また、従来、略長方形状に形成されるカード（ＩＣカード）をその短手方向で取り込んでカードに対する処理を行うカードリーダが知られている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に記載のカードリーダは、カードが挿入される挿入口が形成されるカード挿入部を備えている。このカード挿入部は、カードが通過するカード通過路を閉鎖するためのシャッタを備えている。

なお、国際規格に準拠する接触式のＩＣカードでは、図９に示すように、ＩＣチップの外部接続端子２ｃは、カード２のおもて面２ａに形成されている。また、外部接続端子２ｃは、カード２の短手方向におけるカード２の一端面２ｄと、カード２の長手方向におけるカード２の一端面２ｅとを基準とする所定の位置に形成されている。カード２の短手方向の一端面２ｄと外部接続端子２ｃとの距離Ｌ１と、カード２の短手方向の他端面２ｆと外部接続端子２ｃとの距離Ｌ２とは異なっている。具体的には、距離Ｌ１は、距離Ｌ２よりも短くなっている。また、カード２の長手方向の一端面２ｅと外部接続端子２ｃとの距離Ｌ３と、カード２の長手方向の他端面２ｇと外部接続端子２ｃとの距離Ｌ４とは異なっている。具体的には、距離Ｌ３は、距離Ｌ４よりも大幅に短くなっている。カード２の短手方向の長さから距離Ｌ１と距離Ｌ２とを引いた長さはカード２の短手方向における外部接続端子２ｃの長さであり、カード２の長手方向の長さから距離Ｌ３と距離Ｌ４とを引いた長さはカード２の長手方向における外部接続端子２ｃの長さである。

特開２００３−３３７９２２号公報 特開２０１３−１６４６７５号公報

特許文献２に記載のカードリーダに、特許文献１に記載のカードリーダが有する金属センサを設ければ、特許文献２に記載のカードリーダにおいても、金属センサでの検知結果に基づいて、外部接続端子が形成されたカードが挿入口に挿入されたのか否か（すなわち、ＩＣカードが挿入口に挿入されたのか否か）を検知することが可能となる。具体的には、特許文献２に記載のカードリーダにおいて、正しい向きで挿入口に挿入されたカード（すなわち、カードリーダ内でのカードの適切な処理が可能な向きで挿入口に挿入されたカード）の外部接続端子が通過する位置に金属センサが配置されれば、特許文献２に記載のカードリーダにおいても、金属センサでの検知結果に基づいて、外部接続端子が形成されたカードが挿入口に挿入されたのか否かを検知することが可能となる。

ここで、特許文献１に記載のカードリーダのように、略長方形状に形成されるカードがその長手方向で取り込まれて処理されるカードリーダでは、カードが正しい向きで挿入口に挿入される場合、一般に、図９（Ａ）に示すように、おもて面２ａを上側に向けた状態で一端面２ｅ側から（すなわち、図９（Ａ）の矢印の方向へ）カード２が挿入される。また、上述のように、特許文献１に記載のカードリーダでは、金属センサは、正しい向きで挿入口に挿入されたカードの外部接続端子が通過する位置に配置されているため、特許文献１に記載のカードリーダにおいて、裏面２ｂを上側に向けた状態で他端面２ｇ側から（すなわち、図９（Ｂ）の矢印の方向へ）カード２が挿入されても、金属センサが配置された位置をカード２の外部接続端子２ｃが通過する。

しかしながら、特許文献１に記載のカードリーダには、シャッタが設けられており、また、距離Ｌ３と距離Ｌ４とが大きく相違するため、図９（Ｂ）の矢印の方向へカード２が挿入されても、カード２の外部接続端子２ｃが金属センサから遠く離れた位置で他端面２ｇがシャッタに当接する。したがって、このカードリーダでは、図９（Ｂ）の矢印の方向へカード２が挿入されても、金属センサでの検知結果に基づいて、正しい向きでカード２が挿入されたのか否かを判別することが可能である。

一方、特許文献２に記載のカードリーダのように、略長方形状に形成されるカードがその短手方向で取り込まれて処理されるカードリーダでは、カードが正しい向きで挿入口に挿入される場合、たとえば、図１０（Ａ）に示すように、おもて面２ａを上側に向けた状態で一端面２ｄ側から（すなわち、図１０（Ａ）の矢印の方向へ）カード２が挿入される。また、上述のように、特許文献２に記載のカードリーダにおいて、外部接続端子が形成されたカードが挿入口に挿入されたのか否かを検知することを可能とするために、特許文献２に記載のカードリーダでは、金属センサが、正しい向きで挿入口に挿入されたカードの外部接続端子が通過する位置に配置される。そのため、このカードリーダにおいて、裏面２ｂを上側に向けた状態で他端面２ｆ側から（すなわち、図１０（Ｂ）の矢印の方向へ）カード２が挿入されても、金属センサが配置された位置をカード２の外部接続端子２ｃが通過する。

また、距離Ｌ１と距離Ｌ２とが大きく相違しないため、特許文献２に記載のカードリーダでは、シャッタが設けられていても、図１０（Ｂ）の矢印の方向へ挿入されたカード２の他端面２ｆがシャッタに当接したときに、カード２の外部接続端子２ｃが金属センサによって検知されるおそれがある。したがって、このカードリーダでは、図１０（Ｂ）の矢印の方向へカード２が挿入されると、金属センサでの検知結果に基づいて、正しい向きでカード２が挿入されたのか否かを判別することができなくなるおそれがある。

なお、おもて面２ａを上側に向けた状態でカード２が挿入される場合と、裏面２ｂを上側に向けた状態でカード２が挿入される場合とでは、外部接続端子２ｃが金属センサで検知されたときの金属センサの出力信号の信号レベルが相違する。たとえば、おもて面２ａを上側に向けた状態でカード２が挿入される場合に外部接続端子２ｃが金属センサで検知されたときの金属センサの出力信号の信号レベルは、裏面２ｂを上側に向けた状態でカード２が挿入される場合に外部接続端子２ｃが金属センサで検知されたときの金属センサの出力信号の信号レベルよりも高くなる。そのため、金属センサの出力信号に対して閾値を適切に設定することで、裏面２ｂを上側に向けた状態で挿入されたカード２の外部接続端子２ｃが金属センサによって検知されても、金属センサでの検知結果に基づいて、正しい向きでカード２が挿入されたのか否かを判別することは可能である。

しかしながら、本願発明者の検討によると、おもて面２ａを上側に向けた状態でカード２が挿入された場合でも、外部接続端子２ｃが金属センサで検知されたときの金属センサの出力信号の信号レベルが、一般的に市場に出回るカードと比較して、低くなるカード（以下、このカードを「低反応カード」とする）が市場に出回っていることが判明した。また、低反応カードが市場に出回っているため、金属センサの出力信号に対して閾値を適切に設定することが困難であり、その結果、金属センサでの検知結果に基づいて正しい向きでカードが挿入されたのか否かを判別することができなくなるおそれがあることが、本願発明者の検討によって明らかになった。

そこで、本発明の課題は、国際規格に準拠する略長方形状のＩＣカードをその短手方向で取り込んで処理するカードリーダにおいて、カードが正しい向きで挿入口に挿入されたのか否かを適切に判別することが可能なカードリーダを提供することにある。また、本発明の課題は、国際規格に準拠する略長方形状のＩＣカードをその短手方向で取り込んで処理するカードリーダの制御方法において、カードが正しい向きで挿入口に挿入されたのか否かを適切に判別することが可能となるカードリーダの制御方法を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のカードリーダは、ＩＣチップが内蔵されるとともに略長方形状に形成されるカードをその短手方向で取り込んでカードとデータの通信を行うカードリーダにおいて、カードが挿入される挿入口が形成されるカード挿入部と、カードリーダを制御する制御部とを備え、カード挿入部は、カードのおもて面に形成されるＩＣチップの外部接続端子を検知するための金属検知機構と、挿入口に挿入されるカードの挿入方向におけるカードの先端を検知するための先端検知機構とを備え、金属検知機構は、挿入口に挿入されたカードの厚さ方向と挿入方向とに直交するカードの幅方向において、正しい向きで挿入された正規のカードの外部接続端子が通過する位置に配置され、金属検知機構および先端検知機構は、制御部に接続されるとともに、正規のカードが正しい向きで挿入口に挿入されたときに、先端検知機構がカードの先端を検知するよりも前に金属検知機構が外部接続端子を検知するように配置され、正規のカードでは、カードの短手方向におけるカードの一端面とカードの短手方向における外部接続端子の一端との距離は、カードの短手方向におけるカードの他端面とカードの短手方向における外部接続端子の他端との距離よりも短くなっており、制御部は、先端検知機構によってカードの先端が検知されるまでの間の少なくとも一部の時間内において、金属検知機構の出力信号に基づく金属検知信号値を所定の周期で取得するとともに、取得した複数の金属検知信号値の少なくとも一部を積算した積算値を算出し、積算値に基づいて、正規のカードが正しい向きで挿入口に挿入されたのか否かを判別することを特徴とする。

また、上記の課題を解決するため、本発明のカードリーダの制御方法は、ＩＣチップが内蔵されるとともに略長方形状に形成されるカードがその短手方向で挿入される挿入口が形成されるカード挿入部を備え、カード挿入部は、カードのおもて面に形成されるＩＣチップの外部接続端子を検知するための金属検知機構と、挿入口に挿入されるカードの挿入方向におけるカードの先端を検知するための先端検知機構とを備え、金属検知機構は、挿入口に挿入されたカードの厚さ方向と挿入方向とに直交するカードの幅方向において、正しい向きで挿入された正規のカードの外部接続端子が通過する位置に配置され、金属検知機構および先端検知機構は、正規のカードが正しい向きで挿入口に挿入されたときに、先端検知機構がカードの先端を検知するよりも前に金属検知機構が外部接続端子を検知するように配置され、正規のカードでは、カードの短手方向におけるカードの一端面とカードの短手方向における外部接続端子の一端との距離は、カードの短手方向におけるカードの他端面とカードの短手方向における外部接続端子の他端との距離よりも短くなっているカードリーダの制御方法であって、先端検知機構によってカードの先端が検知されるまでの間の少なくとも一部の時間である検知時間において、金属検知機構の出力信号に基づく金属検知信号値を所定の周期で取得するとともに、取得した複数の金属検知信号値の少なくとも一部を積算した積算値を算出し、積算値に基づいて、正規のカードが正しい向きで挿入口に挿入されたのか否かを判別することを特徴とする。

本発明では、先端検知機構によってカードの先端が検知されるまでの間の少なくとも一部の時間内において、金属検知機構の出力信号に基づく金属検知信号値を所定の周期で取得するとともに、取得した複数の金属検知信号値の少なくとも一部を積算した積算値を算出している。上述のように、おもて面を上側に向けた状態でカードが挿入される場合と、裏面を上側に向けた状態でカードが挿入される場合とでは、外部接続端子が金属検知機構で検知されたときの金属検知機構の出力信号の信号レベルが相違する。そのため、本発明では、おもて面を上側に向けた状態でカードが挿入される場合に所定の周期で取得した複数の金属検知信号値の少なくとも一部を積算した積算値と、裏面を上側に向けた状態でカードが挿入される場合に所定の周期で取得した複数の金属検知信号値の少なくとも一部を積算した積算値との差異を大きくすることが可能になる。したがって、本発明では、積算値に基づいて、カードが正しい向きで挿入口に挿入されたのか否かを適切に判別することが可能になる。

また、国際規格に準拠する正規のカードにおいては、カードの短手方向におけるカードの一端面とカードの短手方向における外部接続端子の一端との距離が、カードの短手方向におけるカードの他端面とカードの短手方向における外部接続端子の他端との距離よりも短くなっている。また、本発明では、先端検知機構によってカードの先端が検知されるまでの間の少なくとも一部の時間内において、金属検知機構の出力信号に基づく金属検知信号値を周期的に取得するとともに、取得した複数の金属検知信号値の少なくとも一部を積算した積算値を算出している。そのため、本発明では、正しい向きで挿入された場合の低反応カードの外部接続端子が金属検知機構で検知されたときの金属検知機構の出力信号の信号レベルと、一般的に市場に出回るカードが裏面を上側に向けた状態で挿入された場合のこのカードの外部接続端子が金属検知機構で検知されたときの金属検知機構の出力信号の信号レベルとの差異が小さくても、低反応カードが正しい向きで挿入された場合の積算値と、一般的に市場に出回るカードが裏面を上側に向けた状態で挿入された場合の積算値との差異を明確することが可能になる。したがって、本発明では、低反応カードが挿入口に挿入されても、積算値に基づいて、カードが正しい向きで挿入口に挿入されたのか否かを適切に判別することが可能になる。

本発明において、カード挿入部は、挿入口にカードが挿入されたことを検知するための挿入検知機構を備え、挿入検知機構は、制御部に接続されるとともに、正規のカードが正しい向きで挿入口に挿入されたときに、カードの短手方向における外部接続端子の一端が金属検知機構に到達する前に挿入検知機構が挿入口にカードが挿入されたことを検知するように配置され、制御部は、挿入検知機構によって挿入口にカードが挿入されたことが検知されてから先端検知機構によってカードの先端が検知されるまでの間の少なくとも一部の時間を検知時間として、金属検知信号値を所定の周期で取得することが好ましい。このように構成すると、挿入口にカードが挿入される前に金属検知機構で検知されるノイズの影響を排除することが可能になる。したがって、算出される積算値の精度を高めることが可能になり、その結果、カードが正しい向きで挿入口に挿入されたのか否かをより適切に判別することが可能になる。

本発明において、制御部は、挿入検知機構によって挿入口にカードが挿入されたことが検知されたときの金属検知機構の出力信号の信号レベルを基準値として記憶し、金属検知信号値は、所定の周期で取得される金属検知機構の出力信号の信号レベルと基準値との差であることが好ましい。このように構成すると、カードリーダの周囲温度の変化等の外部環境の変動等の影響を排除した金属検知信号値を取得することが可能になる。したがって、取得される金属検知信号値の精度を高めることが可能になり、積算値の精度を高めることが可能になる。その結果、カードが正しい向きで挿入口に挿入されたのか否かをより適切に判別することが可能になる。

本発明において、カードリーダは、挿入検知機構によって挿入口にカードが挿入されたことが検知されるとカードを一定速度で搬送するカード搬送機構を備え、外部接続端子が金属検知機構を通過するようにかつカードの短手方向における一端面側から挿入口にカードが挿入される場合が、カードが正しい向きで挿入口に挿入される場合であり、正規のカードが正しい向きで挿入口に挿入されカード搬送機構によって搬送される場合の、挿入検知機構によって挿入口にカードが挿入されたことが検知されたときからカードの短手方向における外部接続端子の一端が金属検知機構に到達する前の所定の時点までの時間を第１経過時間とし、正規のカードがカードの短手方向における他端面側からかつ外部接続端子が金属検知機構を通過するように挿入口に挿入されカード搬送機構によって搬送される場合の、挿入検知機構によって挿入口にカードが挿入されたことが検知されたときからカードの短手方向における外部接続端子の他端が金属検知機構に到達する前の所定の時点までの時間を第２経過時間とすると、制御部は、挿入検知機構によって挿入口にカードが挿入されたことが検知されたときから第１経過時間が経過した後であって、かつ、挿入検知機構によって挿入口にカードが挿入されたことが検知されたときから第２経過時間が経過する前までの間の少なくとも一部の時間を検知時間として、検知時間内に取得した複数の金属検知信号値の少なくとも一部を積算して積算値を算出することが好ましい。

このように構成すると、正しい向きでカードが挿入された場合に、外部接続端子が金属検知機構に到達する前から到達した後までの金属検知信号値を積算して積算値を算出することが可能になる。また、カードの短手方向における他端面側からかつ外部接続端子が金属検知機構を通過するようにカードが挿入された場合に、外部接続端子が金属検知機構に到達する前までの金属検知信号値を積算して積算値を算出することが可能になる。したがって、正しい向きでカードが挿入された場合の積算値と、カードの短手方向における他端面側からかつ外部接続端子が金属検知機構を通過するようにカードが挿入された場合の積算値との差異をより大きくすることが可能になり、その結果、積算値に基づいて、カードが正しい向きで挿入口に挿入されたのか否かをより適切に判別することが可能になる。また、低反応カードが正しい向きで挿入された場合の積算値と、一般的に市場に出回るカードが裏面を上側に向けた状態で挿入された場合の積算値との差異をより明確することが可能になり、その結果、低反応カードが挿入口に挿入されても、積算値に基づいて、カードが正しい向きで挿入口に挿入されたのか否かをより適切に判別することが可能になる。

本発明において、たとえば、挿入方向における先端検知機構と金属検知機構との距離は、カードの短手方向におけるカードの一端面とカードの短手方向における外部接続端子の一端との距離よりも長く、かつ、カードの短手方向におけるカードの一端面とカードの短手方向における外部接続端子の他端との距離よりも短くなっている。また、本発明において、たとえば、検知時間は、先端検知機構がカードの先端を検知したときを基準時点として、正規のカードが正しい向きで挿入口に挿入されたときに、先端検知機構がカードの先端を検知するよりも前に開始されるとともに、正規のカードがカードの短手方向における他端面側からかつ外部接続端子が金属検知機構を通過するように挿入口に挿入されたときに、外部接続端子が金属検知機構に到達する前の時点までの少なくとも一部の時間内に設定されている。また、本発明において、たとえば、金属検知機構は、磁性材料で形成されるコアと、コアの軸心を巻回中心にしてコアに巻回される励磁用コイルおよび検知用コイルとを備える磁気式センサであり、先端検知機構は、発光素子と、発光素子からの光を受光する受光素子とを有する光学式センサである。

本発明において、たとえば、カードリーダは、カードを搬送するカード搬送機構を備え、挿入口にカードが挿入されたことが挿入検知機構によって検知されると、カード搬送機構を起動してカードを一定速度で搬送しながら、検知時間において金属検知信号値を所定の周期で取得し、検知時間における金属検知信号値を積算した積算値をあらかじめ定めた検知閾値と比較することにより正規のカードが正しい向きで挿入口に挿入されたのか否かを判別する。

以上のように、本発明では、国際規格に準拠する略長方形状のＩＣカードをその短手方向で取り込んで処理するカードリーダにおいて、カードが正しい向きで挿入口に挿入されたのか否かを適切に判別することが可能になる。また、本発明では、国際規格に準拠する略長方形状のＩＣカードをその短手方向で取り込んで処理するカードリーダの制御方法において、カードが正しい向きで挿入口に挿入されたのか否かを適切に判別することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるカードリーダの斜視図である。 国際規格で規定されるＩＣカードの外部接続端子を構成する第１〜第８接続端子の配置範囲を説明するための図である。 図１に示すカードリーダの制御部およびカードの取込動作に関連する構成のブロック図である。 図１に示すカード挿入部の概略構成を説明するための図である。 図１に示すカード挿入部の概略構成を説明するための図である。 図１に示すカード挿入部の概略構成を説明するための図である。 図４に示す金属検知機構の構成を説明するための図である。 図１に示すカードリーダによるカードの取込動作のフローを示すフローチャートである。 従来技術の課題を説明するための図である。 従来技術の課題を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（カードリーダの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるカードリーダ１の斜視図である。図２は、国際規格で規定されるＩＣカードの外部接続端子２ｃを構成する第１〜第８接続端子２ｐ〜２ｗの配置範囲を説明するための図である。図３は、図１に示すカードリーダ１の制御部７およびカード２の取込動作に関連する構成のブロック図である。

本形態のカードリーダ１は、カード２に記録されたデータの読取およびカード２へのデータの記録の少なくとも一方を行うための装置であり、ＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）等の所定の上位装置に搭載されて使用される。このカードリーダ１は、カード２が挿入される挿入口３が形成されるカード挿入部４を備えている。また、カードリーダ１の内部には、挿入口３から挿入されたカード２が通過するカード通過路５（図４参照）が形成されている。すなわち、カード挿入部４には、カード２が通過するカード通過路５が形成されている。カード通過路５は、挿入口３に繋がるように形成されている。また、カードリーダ１は、カード通過路５においてカード２を搬送するカード搬送機構６と、カードリーダ１を制御する制御部７とを備えている。

カード２は、厚さが０．７〜０．８ｍｍ程度の塩化ビニール製のカードである。カード２の裏面２ｂには、磁気データが記録される磁気ストライプ（図示省略）が形成されている。また、本形態のカード２は、国際規格「ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１０」に準拠したカードであり、四隅に丸みを持った略長方形状に形成されている。また、カード２には、図示を省略するＩＣチップが内蔵されるとともに、図２（Ａ）に示すように、カード２のおもて面２ａには、ＩＣチップの外部接続端子２ｃが形成されている。また、カード２は、国際規格「ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−２」に準拠したカードであり、外部接続端子２ｃは、第１接続端子２ｐ、第２接続端子２ｑ、第３接続端子２ｒ、第４接続端子２ｓ、第５接続端子２ｔ、第６接続端子２ｕ、第７接続端子２ｖおよび第８接続端子２ｗによって構成されている。

国際規格「ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−２」では、第１〜第８接続端子２ｐ〜２ｗの配置範囲が規定されており、第１〜第８接続端子２ｐ〜２ｗの配置範囲は、カード２の長手方向の一端面２ｅおよびカード２の短手方向の一端面２ｄを基準にして、図２（Ｂ）に示す寸法となっている。図２（Ｂ）に示す寸法の単位は、ｍｍ（ミリメートル）であり、図示された寸法値で第１〜第８接続端子２ｐ〜２ｗが形成されると、第１〜第８接続端子２ｐ〜２ｗの大きさが最小になる。

図２等に示すように、第１〜第４接続端子２ｐ〜２ｓは、カード２の短手方向において一端面２ｄ側からこの順番で配置されるとともに、カード２の長手方向において同じ位置に配置されている。また、カード２の短手方向において、第５接続端子２ｔは、第１接続端子２ｐと同じ位置に配置され、第６接続端子２ｕは、第２接続端子２ｑと同じ位置に配置され、第７接続端子２ｖは、第３接続端子２ｒと同じ位置に配置され、第８接続端子２ｗは、第４接続端子２ｓと同じ位置に配置されている。また、第５〜第８接続端子２ｔ〜２ｗは、カード２の長手方向において同じ位置に配置されるとともに、第１〜第４接続端子２ｐ〜２ｓよりも一端面２ｅから離れた位置に配置されている。なお、カード２の中には、第４接続端子２ｓと第８接続端子２ｗとが形成されないものもある。

また、上述のように、国際規格に準拠する正規のカード２では、図９（Ａ）に示すように、カード２の短手方向の一端面２ｄとカード２の短手方向における外部接続端子２ｃの一端との距離Ｌ１は、カード２の短手方向の他端面２ｆとカード２の短手方向における外部接続端子２ｃの他端との距離Ｌ２よりも短くなっている。

本形態では、図１に示すＸ方向でカード２が搬送される。具体的には、Ｘ１方向にカード２が挿入されて取り込まれ、Ｘ２方向にカード２が排出される。すなわち、Ｘ方向は、カード２の搬送方向であり、Ｘ１方向は、カード２の挿入方向であり、Ｘ２方向は、カード２の排出方向である。また、Ｘ１方向側は、カード２の挿入方向における奥側であり、Ｘ２方向側は、カード２の挿入方向における手前側である。また、本形態では、カード２の短手方向とＸ方向とが一致するように、カード２が、カードリーダ１に挿入されてカードリーダ１内で搬送される。すなわち、挿入口３には、カード２が短手方向で挿入され、カードリーダ１は、カード２の短手方向でカード２を取り込んで、カード２とデータの通信を行う。

また、Ｘ方向に直交するＺ方向は、カードリーダ１内に取り込まれたカード２の厚さ方向である。本形態では、Ｚ方向と鉛直方向とが一致するようにカードリーダ１が配置されている。また、Ｘ方向とＺ方向とに直交するＹ方向は、挿入口３に挿入されたカード２の幅方向であり、カードリーダ１の内部に傾きのない正しい姿勢で取り込まれたときのカード２の長手方向である。なお、以下の説明では、Ｘ方向を「前後方向」、Ｙ方向を「左右方向」、Ｚ方向を「上下方向」とし、また、Ｘ１方向側を「奥（後ろ）」側、Ｘ２方向側を「手前」側、Ｙ１方向側を「右」側、Ｙ２方向側を「左」側、Ｚ１方向側を「上」側、Ｚ２方向側を「下」側とする。

カード搬送機構６は、カード２に当接してカード２を搬送する駆動ローラ、駆動ローラに対向配置されるパッドローラ、駆動ローラの駆動源となるモータ、および、モータの動力を駆動ローラに伝達する動力伝達機構等を備えている。このカード搬送機構６は、制御部７に接続されている。制御部７は、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶回路およびＣＰＵ等の演算回路等を備えている。また、制御部７は、カード搬送機構６を構成するモータの駆動回路や、後述のシャッタ駆動機構１３を構成するソレノイドの駆動回路等を備えている。

また、カードリーダ１は、上述の構成に加えて、カード２に当接してカード２に記録された磁気データの読取やカード２への磁気データの記録を行う磁気ヘッドと、カード２の搬送方向に直交する左右方向へ磁気ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、カード２の外部接続端子２ｃに接触してデータの通信を行うためのＩＣ接点ブロックと、ＩＣ接点ブロックを移動させる接点ブロック移動機構と、カードリーダ１の内部に取り込まれたカード２を位置決めするための位置決め機構とを備えている。

ヘッド移動機構は、磁気ヘッドが搭載されるキャリッジ、左右方向へキャリッジを案内するガイド軸、キャリッジを左右方向へ送るリードスクリュー、磁気ヘッドを上下動させるためのカム板、および、ガイド軸を中心とするキャリッジの回動を防止するための回動防止軸等を備えている。このヘッド移動機構は、磁気ヘッドを左右方向へ移動させるとともに、磁気ヘッドがカード２の磁気ストライプに当接可能な位置と磁気ヘッドがカード通過路５から退避する位置との間で磁気ヘッドを上下動させる。本形態のヘッド移動機構は、カード通過路５の下側へ磁気ヘッドを退避させる。

ＩＣ接点ブロックは、カード２の外部接続端子２ｃに接触する複数のＩＣ接点バネ等を備えている。接点ブロック移動機構は、ＩＣ接点バネが外部接続端子２ｃに接触可能な位置と、ＩＣ接点バネがカード通過路５から退避する位置との間でＩＣ接点ブロックを移動させる。本形態の接点ブロック移動機構は、カード通過路５の上側へＩＣ接点バネを退避させる。位置決め機構は、カードリーダ１の内部に取り込まれたカード２の奥端が当接する位置決め部材等を備えている。この位置決め機構は、磁気ヘッドやＩＣ接点ブロックがデータの読取や記録を行う際に、カード２を位置決めする。

（カード挿入部の構成）
図４〜図６は、図１に示すカード挿入部４の概略構成を説明するための図である。図７は、図４に示す金属検知機構１０の構成を説明するための図である。

カード挿入部４は、カードリーダ１の前面側部分を構成している。このカード挿入部４は、挿入口３にカード２が挿入されたことを検知するための挿入検知機構９と、カード２の外部接続端子２ｃを検知するための金属検知機構１０と、挿入口３に挿入されたカード２の奥端（すなわち、挿入方向におけるカード２の先端）を検知するための先端検知機構１１と、カード通過路５を開閉するシャッタ部材１２と、シャッタ部材１２を駆動するシャッタ駆動機構１３とを備えている。挿入検知機構９、金属検知機構１０、先端検知機構１１およびシャッタ駆動機構１３は、制御部７に接続されている。

左右方向における挿入口３の幅は、カード２の長手方向の幅よりも広くなっている。カード通過路５の左端は、挿入口３に挿入されたカード２の左端面が接触する基準面５ａとなっている。基準面５ａは、上下方向と前後方向とから構成されるＺＸ平面と平行に形成されている。また、基準面５ａは、カード通過路５で搬送されるカード２の搬送基準面となっている。カード挿入部４には、たとえば、板バネ等の付勢部材（図示省略）が配置されており、挿入口３に挿入されたカード２は、この付勢部材の付勢力によって、カード２の左端面が基準面５ａに接触するように左方向へ付勢される。

本形態では、おもて面２ａを上側に向けた状態でカード２の短手方向の一端面２ｄ側からカード２が挿入口３に挿入される場合が、カード２が正しい向きで挿入口３に挿入される場合である。そのため、正規のカード２が傾きのない正しい姿勢で挿入口３に挿入されるときには、おもて面２ａが上側を向き、一端面２ｄが奥側に配置されるとともに、カード２の長手方向の一端面２ｅが基準面５ａに当接する。なお、本明細書では、「カード２が正しい向きで挿入口３に挿入される」には、カード２の短手方向が前後方向に対して傾いた状態でカード２が挿入口３に挿入される場合も含まれる。一方、本明細書において、「カード２が傾きのない正しい姿勢で挿入口３に挿入される」とは、カード２が正しい向きで、かつ、カード２の短手方向が前後方向に対して傾いていない状態で、カード２が挿入口３に挿入されることを意味する。

挿入検知機構９は、たとえば、発光素子と、発光素子からの光を受光する受光素子とを有する光学式のセンサである。この挿入検知機構９は、たとえば、透過型の光学式センサである。挿入検知機構９を構成する発光素子と受光素子とは、カード通過路５を上下方向で挟むように配置されており、挿入口３に挿入されるカード２の奥端部分（先端部分）によって発光素子から受光素子へ向かう光が遮られると、挿入口３にカード２が挿入されたことが検知される。

なお、挿入検知機構９は、反射型の光学式センサであっても良いし、マイクロスイッチ等の機械式のセンサであっても良い。また、挿入検知機構９は、カード２の長手方向の両端を検知するために、左右方向におけるカード通過路５の両側に配置されるいわゆる幅検知機構を備えていても良い。この幅検知機構は、たとえば、カード２の左右の両端面のそれぞれに接触して移動するレバー部材と、このレバー部材の動きを検知する光学式または機械式のセンサとから構成されている。

先端検知機構１１は、たとえば、発光素子と、発光素子からの光を受光する受光素子とを有する光学式のセンサである。この先端検知機構１１は、たとえば、透過型の光学式センサである。先端検知機構１１を構成する発光素子と受光素子とは、カード通過路５を上下方向で挟むように配置されており、カード２の奥端部分によって発光素子から受光素子へ向かう光が遮られると、挿入口３に挿入されたカード２の奥端（先端）が検知される。なお、先端検知機構１１は、反射型の光学式センサであっても良いし、マイクロスイッチ等の機械式のセンサであっても良い。また、先端検知機構１１は、カード２に接触して移動するレバー部材と、このレバー部材の動きを検知する光学式または機械式のセンサとから構成されても良い。

金属検知機構１０は、図７に示すように、磁性材料で形成されるコア１５と、コア１５の軸心ＣＬを巻回中心にしてコア１５に巻回される一対の励磁用コイル１６、１７および検知用コイル１８とを備える磁気式センサである。コア１５は、図７の紙面垂直方向を厚さ方向とする薄板状に形成されている。このコア１５は、軸心ＣＬの軸方向における略中央に配置される中央コア部１５ａと、軸心ＣＬの軸方向において中央コア部１５ａの両端側のそれぞれに配置される一対の軸端コア部１５ｂと、中央コア部１５ａと軸端コア部１５ｂとの間に配置される鍔部１５ｃとによって構成されている。軸心ＣＬの軸方向における軸端コア部１５ｂの端面は、長方形状に形成されている。

励磁用コイル１６、１７は、一対の軸端コア部１５ｂのそれぞれに巻回されている。検知用コイル１８は、中央コア部１５ａに巻回されている。励磁用コイル１６、１７の一端側は、可変抵抗２０に接続されている。可変抵抗２０は、交流電源２１に接続されている。励磁用コイル１６、１７の他端側は、接地されている。検知用コイル１８の両端部は、制御部７に接続されている。金属検知機構１０は、励磁用コイル１６、１７が発生させる磁界の変化を検知用コイル１８で検知することで、カード２の外部接続端子２ｃを検知する。

金属検知機構１０は、カード通過路５の上側に配置されている。また、金属検知機構１０は、コア１５の軸心ＣＬの軸方向と上下方向とが一致するように配置されており、軸心ＣＬの軸方向における軸端コア部１５ｂの端面（下端面）は、カード通過路５を通過するカード２に対向する対向面となっている。上述のように、軸心ＣＬの軸方向における軸端コア部１５ｂの端面は、長方形状に形成されており、コア１５は、軸心ＣＬの軸方向における軸端コア部１５ｂの端面の長手方向と左右方向とが一致するように配置されている。

また、金属検知機構１０（より具体的には、軸端コア部１５ｂの下端面）は、左右方向において、正しい向きで挿入口３に挿入された正規のカード２の外部接続端子２ｃが通過する位置に配置されている。本形態では、正規のカード２が傾きのない正しい姿勢で挿入口３に挿入されたときに、コア１５の軸心ＣＬの延長線上を第５〜第８接続端子２ｔ〜２ｗが通過するように金属検知機構１０が配置されている。すなわち、本形態のカード２に形成される外部接続端子２ｃは、たとえば、図２（Ｂ）に示す寸法に設定されており、正規のカード２が傾きのない正しい姿勢で挿入口３に挿入されたときに、カード２の外部接続端子２ｃのうちの、カード通過路５の基準面５ａに対して遠い側の列がコア１５の軸心ＣＬの延長線上を通過するように金属検知機構１０が配置されている。

また、金属検知機構１０および先端検知機構１１は、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入されたときに、先端検知機構１１がカード２の一端面２ｄを検知するよりも前に金属検知機構１０が外部接続端子２ｃを検知するように配置されている。具体的には、図４に示すように、正規のカード２が傾きのない正しい姿勢で挿入口３に挿入された場合、先端検知機構１１が一端面２ｄを検知したときに（より具体的には、先端検知機構１１の検知範囲に一端面２ｄが到達して、先端検知機構１１の出力が変化したときに）、コア１５の軸心ＣＬと第６接続端子２ｕとが上下方向で重なるように（すなわち、コア１５と第６接続端子２ｕとが対向するように）、金属検知機構１０および先端検知機構１１が配置されている。

すなわち、前後方向における先端検知機構１１と金属検知機構１０との距離は、カード２の短手方向におけるカード２の一端面２ｄとカード２の短手方向における外部接続端子２ｃの一端との距離Ｌ１よりも長く、かつ、カード２の短手方向におけるカード２の一端面２ｄとカード２の短手方向における外部接続端子２ｃの他端との距離Ｌ５（図９参照）よりも短くなっている。

本形態では、正規のカード２が傾きのない正しい姿勢で挿入口３に挿入された場合、図２（Ｂ）に示す寸法値で第１〜第８接続端子２ｐ〜２ｗが形成されて第１〜第８接続端子２ｐ〜２ｗの大きさが最小になっていると、先端検知機構１１が一端面２ｄを検知したときの第５接続端子２ｔの奥端とコア１５の軸心ＣＬとの前後方向の距離Ｌ１０（図４参照）は、２．９２ｍｍとなる。すなわち、外部接続端子２ｃの奥端（第５接続端子２ｔの奥端）は、すでにコア１５の軸心ＣＬを通過している。なお、正規のカード２が傾きのない正しい姿勢で挿入口３に挿入される場合には、第１〜第８接続端子２ｐ〜２ｗの大きさが最小になっていると、挿入口３に挿入されたカード２が一定速度で奥側へ移動したときに、金属検知機構１０による外部接続端子２ｃの検知開始時間が最も遅れる。

また、上述のように、左右方向における挿入口３の幅がカード２の長手方向の幅よりも広くなっているため、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入されるときに、カード２の短手方向が前後方向に対して傾いた状態でカード２が挿入口３に挿入される場合がある。この場合、カード２の一端面２ｅ側が手前側となるように図６（Ａ）に示す状態までカード２が傾いていると（すなわち、一端面２ｅ側が手前側となるようにカード２が最も傾いていると）、挿入口３に挿入されたカード２が一定速度で奥側へ移動したときに、金属検知機構１０による外部接続端子２ｃの検知開始時間が最も遅れる。本形態では、正規のカード２が図６（Ａ）に示す状態まで傾いた状態で挿入口３に挿入された場合、第１〜第８接続端子２ｐ〜２ｗの大きさが最小になっていると、先端検知機構１１が一端面２ｄを検知したときの第５接続端子２ｔの奥端とコア１５の軸心ＣＬとの前後方向の距離Ｌ１１（図６（Ａ）参照）は、１．７９８ｍｍとなる。すなわち、この場合にも、外部接続端子２ｃの奥端（第５接続端子２ｔの奥端）は、すでにコア１５の軸心ＣＬを通過している。

また、一般的に市場に出回る正規のカード２が、裏面２ｂを上側に向けた状態でカード２の短手方向の他端面２ｆ側から挿入口３に挿入された場合には、図５に示すように、先端検知機構１１が他端面２ｆを検知したときに、外部接続端子２ｃは、金属検知機構１０が配置された位置まで到達していない。本形態では、一般的に市場に出回る正規のカード２が、傾きのない状態で、かつ、裏面２ｂを上側に向けた状態で他端面２ｆ側から挿入口３に挿入された場合、先端検知機構１１が他端面２ｆを検知したときの外部接続端子２ｃの奥端とコア１５の軸心ＣＬとの前後方向の距離Ｌ１２（図５参照）は、１．９７ｍｍとなる。すなわち、この場合には、外部接続端子２ｃの奥端は、コア１５まで達していない。

また、一般的に市場に出回る正規のカード２が、裏面２ｂを上側に向けた状態で他端面２ｆ側から挿入口３に挿入されるときに、カード２の短手方向が前後方向に対して傾いた状態でカード２が挿入口３に挿入される場合がある。この場合、カード２の他端面２ｇ側が手前側となるように図６（Ｂ）に示す状態までカード２が傾いていると（すなわち、他端面２ｇ側が手前側となるようにカード２が最も傾いていると）、挿入口３に挿入されたカード２が一定速度で奥側へ移動したときに、金属検知機構１０による外部接続端子２ｃの検知開始時間が最も早くなる。本形態では、一般的に市場に出回る正規のカード２が、裏面２ｂを上側に向けた状態で他端面２ｆ側から挿入口３に挿入された場合であって、かつ、図６（Ｂ）に示す状態まで傾いた状態で挿入口３に挿入された場合、先端検知機構１１が他端面２ｆを検知したときの外部接続端子２ｃの奥端とコア１５の軸心ＣＬとの前後方向の距離Ｌ１３（図６（Ｂ）参照）は、０．５６１ｍｍとなる。すなわち、この場合にも、外部接続端子２ｃの奥端は、コア１５まで実質的には達していない。

また、挿入検知機構９および金属検知機構１０は、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入されたときに、外部接続端子２ｃの奥端が金属検知機構１０（具体的には、コア１５の軸心ＣＬ）に到達する前に挿入口３にカード２が挿入されたことを挿入検知機構９が検知するように配置されている。

シャッタ部材１２は、前後方向において、先端検知機構１１よりも奥側に配置されている。シャッタ部材１２には、シャッタ駆動機構１３が連結されている。シャッタ部材１２は、カード通過路５に配置されてカード通過路５を閉鎖する閉鎖位置と、カード通過路５の下側に退避してカード通過路５を開放する開放位置との間で移動可能となっている。

（カードの取込動作）
図８は、図１に示すカードリーダ１によるカード２の取込動作のフローを示すフローチャートである。

カードリーダ１では、挿入口３にカード２が挿入される前の待機時に、シャッタ部材１２は閉鎖位置にあり、カード通過路５を閉鎖している。また、この待機時には、カード搬送機構６は停止している。また、待機時には、励磁用コイル１６、１７に電圧が印加されている。この状態で、挿入口３にカード２が挿入されたことが挿入検知機構９によって検知されると、カードリーダ１によるカード２の取込動作が開始される。なお、挿入検知機構９によって検知される位置までカード２が挿入されると、カード２は、カード搬送機構６を構成する駆動ローラとパッドローラとに挟まれた状態になる。

挿入口３にカード２が挿入されたことが挿入検知機構９によって検知されると、制御部７は、まず、このときの金属検知機構１０の出力信号の信号レベルを基準値として記憶する（ステップＳ１）。すなわち、制御部７は、挿入検知機構９によって挿入口３にカード２が挿入されたことが検知されたときの、外部接続端子２ｃと対向していない状態における金属検知機構１０の出力信号の信号レベルを基準値として、この基準値を記憶する。また、制御部７は、カード搬送機構６を起動してカード２を一定速度で搬送する（ステップＳ２）。すなわち、カード搬送機構６は、挿入検知機構９によって挿入口３にカード２が挿入されたことが検知されると、カード２を一定速度で搬送する。本形態では、カード搬送機構６は、１９０ｍｍ／ｓｅｃでカード２を搬送する。

その後、制御部７は、ステップＳ１において基準値を記憶してから所定時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ３）、所定時間が経過すると、金属検知機構１０の出力信号に基づく金属検知信号値を取得する（ステップＳ４）。具体的には、制御部７は、ステップＳ４において、その時点の金属検知機構１０の出力信号の信号レベルとステップＳ１で取得した基準値との差（すなわち、変化量）を金属検知信号値として、この金属検知信号値を取得する。本形態では、ステップＳ３における所定時間は、１ミリ秒（ｍｓｅｃ）であるが、ステップＳ３における所定時間は、１ｍｓｅｃより長くても良いし、１ｍｓｅｃより短くても良い。

その後、制御部７は、制御部７に記憶されている金属検知信号値の数が所定数以上であるか否かを判断する（ステップＳ５）。ステップＳ５において、制御部７に記憶されている金属検知信号値の数が所定数未満である場合には、制御部７は、ステップＳ４で取得した最新の金属検知信号値を制御部７に記憶する（ステップＳ６）。一方、ステップＳ５において、制御部７に記憶されている金属検知信号値の数が所定数以上である場合には、制御部７は、制御部７に記憶されている最も古い金属検知信号値を消去してから（ステップＳ７）、ステップＳ６へ進んで、ステップＳ４で取得した最新の金属検知信号値を制御部７に記憶する。本形態では、ステップＳ５における所定数は、１７個であるが、ステップＳ５における所定数は、１６個以下であっても良いし、１８個以上であっても良い。

なお、金属検知信号値の数を所定数に制限する操作は、金属検知機構１０による検知時間を所定の期間内に制限する操作である。上述のように、正規のカード２が傾きのない正しい姿勢で挿入口３に挿入された場合、先端検知機構１１が一端面２ｄを検知したときに、外部接続端子２ｃの先端（奥端）はすでにコア１５の軸心ＣＬを通過する一方で、裏面２ｂを上側に向けた状態でカード２の短手方向の他端面２ｆ側から挿入口３に挿入された場合には、先端検知機構１１が他端面２ｆを検知したときに、外部接続端子２ｃは、金属検知機構１０が配置された位置まで到達していないから、この差を明確に把握することができるように、金属検知機構１０による検知時間を所定の期間内に制限する。すなわち、先端検知機構１１がカード２の奥端（一端面２ｄまたは他端面２ｆ）を検知したときを基準時点として、その基準時点より前の所定の時間を検知時間として設定している。したがって、先端検知機構１１がカード２の奥端（一端面２ｄまたは他端面２ｆ）を検知したときの基準時点に対し、大きく離れていることになる古い金属検知信号値を消去し、検知時間として設定した有効な時間内の金属検知信号値が積算されるようになっている。

その後、制御部７は、先端検知機構１１によってカード２の奥端が検知されたのか否かを判断する（ステップＳ８）。ステップＳ８において、先端検知機構１１によってカード２の奥端が検知されていない場合には、ステップＳ３へ戻る。ステップＳ８を経た後のステップＳ３では、制御部７は、前回のステップＳ４において金属検知信号値を取得してから所定時間が経過したか否かを判断し、所定時間が経過すると、ステップＳ４へ進む。

また、ステップＳ８において、先端検知機構１１によってカード２の奥端が検知された場合には、制御部７は、制御部７に記憶されている複数の金属検知信号値の少なくとも一部を積算した積算値を算出する（ステップＳ９）。本形態では、挿入検知機構９によって挿入口３にカード２が挿入されたことが検知されてから、先端検知機構１１によってカード２の奥端が検知されるまでに、１７ｍｓｅｃ以上が経過している。そのため、先端検知機構１１によってカード２の奥端が検知されたときには、制御部７に１７個の金属検知信号値が記憶されている。具体的には、先端検知機構１１によってカード２の奥端が検知されたときには、先端検知機構１１によってカード２の奥端が検知された時点の１７ｍｓｅｃ前から１ｍｓｅｃごとの１７個の金属検知信号値が制御部７に記憶されている。また、本形態では、ステップＳ９において、制御部７は、先端検知機構１１によってカード２の奥端が検知された時点の５ｍｓｅｃ前に記憶された金属検知信号値から１７ｍｓｅｃ前に記憶された金属検知信号値までの１２個の金属検知信号値を積算範囲として積算して積算値を算出する。先端検知機構１１がカード２の奥端を検知したときを基準時点として、５ｍｓｅｃ前までの金属検知信号値を積算しない理由については後述する。

その後、制御部７は、ステップＳ９で算出された積算値が所定の検知閾値を超えているか否かを判断する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において、積算値が検知閾値を超えている場合には、制御部７は、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入されたと判断して、シャッタ駆動機構１３を起動しシャッタ部材１２を開放位置へ移動させ、カード２をカードリーダ１の内部へ取り込む（ステップＳ１１）。また、内部に取り込まれたカード２に対しては、磁気ヘッドによる磁気データの読取、記録や、ＩＣ接点ブロックによるデータの読取、記録が行われる。

一方、ステップＳ１０において、積算値が検知閾値を超えていない場合には、制御部７は、非正規のカード２が挿入口３に挿入された、あるいは、正規のカード２が誤った方向で挿入口３に挿入されたと判断して、カード搬送機構６を逆転させ挿入口３からカード２を排出する（ステップＳ１２）。

このように、本形態では、制御部７は、ステップＳ３〜Ｓ８において、挿入検知機構９によって挿入口３にカード２が挿入されたことが検知されてから先端検知機構１１によってカード２の奥端が検知されるまでの間に、金属検知機構１０の出力信号に基づく金属検知信号値を１ｍｓｅｃの周期で取得している。また、制御部７は、ステップＳ９において、取得した複数の金属検知信号値の一部を積算した積算値を算出している。さらに、制御部７は、ステップＳ１０において、ステップＳ９で算出された積算値に基づいて、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入されたのか否かを判別している。

また、上述のように、本形態では、カード搬送機構６は一定の速度である１９０ｍｍ／ｓｅｃでカード２を搬送する。また、上述のように、距離Ｌ１０（図４参照）は２．９２ｍｍであり、正規のカード２が傾きのない正しい姿勢で挿入口３に挿入された場合には、カード搬送機構６によって搬送されるカード２の外部接続端子２ｃの奥端（具体的には、第５接続端子２ｔの奥端）が金属検知機構１０（具体的には、コア１５の軸心ＣＬ）に到達するのは、先端検知機構１１によってカード２の一端面２ｄが検知された時点の１５．４ｍｓｅｃ（＝２．９２ｍｍ／（１９０ｍｍ／ｓｅｃ））前である。

また、上述のように、距離Ｌ１１（図６（Ａ）参照）は１．７９８ｍｍであり、正規のカード２が図６（Ａ）に示す状態で挿入口３に挿入された場合には、カード搬送機構６によって搬送されるカード２の外部接続端子２ｃの奥端（具体的には、第５接続端子２ｔの奥端）が金属検知機構１０（具体的には、コア１５の軸心ＣＬ）に到達するのは、先端検知機構１１によってカード２の一端面２ｄが検知された時点の９．５ｍｓｅｃ（＝１．７９８ｍｍ／（１９０ｍｍ／ｓｅｃ））前である。

また、上述のように、距離Ｌ１２（図５参照）は１．９７ｍｍであり、一般的に市場に出回る正規のカード２が傾いていない状態でかつ裏面２ｂを上側に向けた状態で他端面２ｆ側から挿入口３に挿入された場合には、カード搬送機構６によって搬送されるカード２の外部接続端子２ｃの奥端が金属検知機構１０（具体的には、コア１５の軸心ＣＬ）に到達するのは、先端検知機構１１によってカード２の他端面２ｆが検知された時点の１０．４ｍｓｅｃ（＝１．９７ｍｍ／（１９０ｍｍ／ｓｅｃ））後である。

また、上述のように、距離Ｌ１３（図６（Ｂ）参照）は０．５６１ｍｍであり、一般的に市場に出回る正規のカード２が図６（Ｂ）に示す状態で挿入口３に挿入された場合には、カード搬送機構６によって搬送されるカード２の外部接続端子２ｃの奥端が金属検知機構１０（具体的には、コア１５の軸心ＣＬ）に到達するのは、先端検知機構１１によってカード２の他端面２ｆが検知された時点の３．０ｍｓｅｃ（＝０．５６１ｍｍ／（１９０ｍｍ／ｓｅｃ））後である。

このように、本形態では、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入される場合には、制御部７は、外部接続端子２ｃの奥端が金属検知機構１０に到達する前から取得した金属検知信号値をステップＳ９で積算している。一方、正規のカード２が裏面２ｂを上側に向けた状態で他端面２ｆ側から挿入口３に挿入される場合には、制御部７は、外部接続端子２ｃの奥端が金属検知機構１０に到達する前に金属検知信号値の取得を終了している。

すなわち、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入されカード搬送機構６によって搬送される場合の、挿入検知機構９によって挿入口３にカード２が挿入されたことが検知されたときから外部接続端子２ｃの奥端が金属検知機構１０に到達する前の所定の時点までの時間を第１経過時間とし、正規のカード２が裏面２ｂを上側に向けた状態で他端面２ｆ側から挿入口３に挿入されカード搬送機構６によって搬送される場合の、挿入検知機構９によって挿入口３にカード２が挿入されたことが検知されたときから外部接続端子２ｃの奥端が金属検知機構１０に到達する前の所定の時点までの時間を第２経過時間とすると、制御部７は、挿入検知機構９によって挿入口３にカード２が挿入されたことが検知されたときから第１経過時間が経過した後であって、かつ、挿入検知機構９によって挿入口３にカード２が挿入されたことが検知されたときから第２経過時間が経過する前までの間の少なくとも一部の時間内に取得した複数の金属検知信号値を積算して積算値を算出している。

なお、先端検知機構１１によってカード２の他端面２ｆが検知されたときに、外部接続端子２ｃの奥端は金属検知機構１０に到達していないが、先端検知機構１１によって他端面２ｆが検知される５ｍｓｅｃ前から金属検知機構１０の出力信号の信号レベルが変動することが本願発明者の検討で明らかになった。そのため、本形態では、ステップＳ９において、制御部７は、先端検知機構１１によってカード２の奥端が検知された時点の５ｍｓｅｃ前に記憶された金属検知信号値から１７ｍｓｅｃ前に記憶された金属検知信号値までの１２個の金属検知信号値を積算範囲として積算して積算値を算出している。すなわち、先端検知機構１１がカード２の奥端を検知したときを基準時点として、その基準時点より前の所定の時間を検知時間として設定し、その検知時間のうち、特に相違が明確となる範囲を積算範囲として設定して積算値を算出している。

また、本形態では、図６（Ａ）に示すように、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入された場合であって、かつ、金属検知機構１０による外部接続端子２ｃの検知開始時間が最も遅れる場合であっても、外部接続端子２ｃの奥端が金属検知機構１０に到達するのは、先端検知機構１１によって一端面２ｄが検知された時点の９．５ｍｓｅｃ前である。そのため、本形態では、ステップＳ９で積算される金属検知信号値の中に、外部接続端子２ｃの奥端が金属検知機構１０に到達した後に取得された金属検知信号値も含まれている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、挿入検知機構９によって挿入口３にカード２が挿入されたことが検知されてから先端検知機構１１によってカード２の奥端が検知されるまでの間に、金属検知機構１０の出力信号に基づく金属検知信号値を所定の周期で取得するとともに、取得した複数の金属検知信号値の一部を積算した積算値を算出している。また、正しい向きで正規のカード２が挿入される場合と、裏面２ｂを上側に向けた状態で他端面２ｆ側から正規のカード２が挿入される場合とでは、外部接続端子２ｃが金属検知機構１０で検知されたときの金属検知機構１０の出力信号の信号レベルが相違する。そのため、本形態では、正しい向きで正規のカード２が挿入される場合に所定の周期で取得した複数の金属検知信号値の一部を積算した積算値と、裏面２ｂを上側に向けた状態で他端面２ｆ側から正規のカード２が挿入される場合に所定の周期で取得した複数の金属検知信号値の一部を積算した積算値との差異を大きくすることが可能になる。したがって、本形態では、積算値に基づいて、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入されたのか否かを適切に判別することが可能になる。

特に本形態では、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入される場合に、制御部７は、外部接続端子２ｃの奥端が金属検知機構１０に到達する前から取得した金属検知信号値を積算し、正規のカード２が裏面２ｂを上側に向けた状態で他端面２ｆ側から挿入口３に挿入される場合に、制御部７は、外部接続端子２ｃの奥端が金属検知機構１０に到達する前に金属検知信号値の取得を終了している。そのため、本形態では、正しい向きで正規のカード２が挿入された場合の積算値と、裏面２ｂを上側に向けた状態で他端面２ｆ側から正規のカード２が挿入された場合の積算値との差異をより大きくすることが可能になり、その結果、積算値に基づいて、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入されたのか否かをより適切に判別することが可能になる。

また、本形態では、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入される場合に、制御部７は、外部接続端子２ｃの奥端が金属検知機構１０に到達する前から取得した金属検知信号値を積算し、正規のカード２が裏面２ｂを上側に向けた状態で他端面２ｆ側から挿入口３に挿入される場合に、制御部７は、外部接続端子２ｃの奥端が金属検知機構１０に到達する前に金属検知信号値の取得を終了している。そのため、本形態では、正しい向きで挿入された場合の正規かつ低反応のカード２の外部接続端子２ｃが金属検知機構１０で検知されたときの金属検知機構１０の出力信号の信号レベルと、一般的に市場に出回る正規のカード２が裏面２ｂを上側に向けた状態で他端面２ｆ側から挿入された場合のこのカード２の外部接続端子２ｃが金属検知機構１０で検知されたときの金属検知機構１０の出力信号の信号レベルとの差異が小さくても、低反応のカード２が正しい向きで挿入された場合の積算値と、一般的に市場に出回るカード２が裏面２ｂを上側に向けた状態で他端面２ｆ側から挿入された場合の積算値との差異を明確することが可能になる。したがって、本形態では、低反応のカード２が挿入口３に挿入されても、積算値に基づいて、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入されたのか否かを適切に判別することが可能になる。

本形態では、挿入検知機構９によって挿入口３にカード２が挿入されたことが検知されてから先端検知機構１１によってカード２の奥端が検知されるまでの間に、金属検知機構１０の出力信号に基づく金属検知信号値を所定の周期で取得している。そのため、本形態では、挿入口３にカード２が挿入される前に金属検知機構１０で検知されるノイズの影響を排除することが可能になる。したがって、本形態では、算出される積算値の精度を高めることが可能になり、その結果、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入されたのか否かをより適切に判別することが可能になる。

本形態では、制御部７は、ステップＳ４において、その時点の金属検知機構１０の出力信号の信号レベルとステップＳ１で取得した基準値との差を金属検知信号値として取得している。そのため、本形態では、カードリーダ１の周囲温度の変化等の外部環境の変動等の影響を排除した金属検知信号値を取得することが可能になる。したがって、本形態では、取得される金属検知信号値の精度を高めることが可能になり、算出される積算値の精度を高めることが可能になる。その結果、本形態では、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入されたのか否かをより適切に判別することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、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変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、挿入口３にカード２が挿入されたことが挿入検知機構９で検知されてから先端検知機構１１によってカード２の奥端が検知されるまでの間、一定の周期で（具体的には、１ｍｓｅｃごとに）金属検知信号値が取得されている。この他にもたとえば、挿入口３にカード２が挿入されたことが挿入検知機構９で検知されてから先端検知機構１１によってカード２の奥端が検知されるまでの間の一部の時間内において、一定の周期で金属検知信号値が取得されても良い。また、上述した形態では、挿入口３にカード２が挿入されたことが挿入検知機構９で検知された後に金属検知信号値が取得されているが、挿入口３にカード２が挿入される前の待機時から金属検知信号値が取得されても良い。

上述した形態では、先端検知機構１１によってカード２の奥端が検知された時点の５ｍｓｅｃ前に記憶された金属検知信号値から１７ｍｓｅｃ前に記憶された金属検知信号値までの１２個の金属検知信号値が積算されて積算値が算出されているが、制御部７に記憶される１７個の金属検知信号値のうちの任意に選択される１２個の金属検知信号値が積算されて積算値が算出されても良い。また、上述した形態では、制御部７に記憶される１７個の金属検知信号値のうちの１２個の金属検知信号値が積算されて積算値が算出されているが、制御部７に記憶される１７個の金属検知信号値のうちの１１個以下の金属検知信号値が積算されて積算値が算出されても良いし、１３個以上の金属検知信号値が積算されて積算値が算出されても良い。

上述した形態では、ステップＳ４において、その時点の金属検知機構１０の出力信号の信号レベルとステップＳ１で取得した基準値との差が金属検知信号値として取得されている。この他にもたとえば、外部環境の変動の小さな場所にカードリーダ１が設置されるのであれば、ステップＳ４において取得される金属検知信号値は、その時点の金属検知機構１０の出力信号の信号レベルであっても良い。

上述した形態では、挿入検知機構９および金属検知機構１０は、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入されたときに、外部接続端子２ｃの奥端が金属検知機構１０の配置位置に到達する前に挿入口３にカード２が挿入されたことを挿入検知機構９が検知するように配置されている。この他にもたとえば、挿入検知機構９および金属検知機構１０は、正規のカード２が正しい向きで挿入口３に挿入されたときに、外部接続端子２ｃの奥端が金属検知機構１０の配置位置に到達した後に挿入口３にカード２が挿入されたことを挿入検知機構９が検知するように配置されても良い。

上述した形態では、正規のカード２が傾きのない正しい姿勢で挿入口３に挿入されたときに、コア１５の軸心ＣＬの延長線上を第５〜第８接続端子２ｔ〜２ｗが通過するように金属検知機構１０が配置されている。この他にもたとえば、正規のカード２が傾きのない正しい姿勢で挿入口３に挿入されたときに、軸心ＣＬの延長線上を第１〜第４接続端子２ｐ〜２ｓが通過するように金属検知機構１０が配置されても良い。

上述した形態では、金属検知機構１０は、コア１５の軸心ＣＬの軸方向と上下方向とが一致するように配置されている。この他にもたとえば、金属検知機構１０は、左右方向から見たときに、上下方向に対してコア１５の軸心ＣＬが傾くように配置されても良い。また、上述した形態では、金属検知機構１０は、一対の励磁用コイル１６、１７を備えているが、金属検知機構１０が備える励磁用コイルの数は１個であっても良い。また、上述した形態では、カード２の裏面２ｂに磁気ストライプが形成されているが、カード２の裏面２ｂに磁気ストライプが形成されなくても良い。また、カード２は、国際規格「ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−２」には準拠しているが、国際規格「ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１０」には準拠していない異形カードであっても良い。たとえば、カード２は、国際規格「ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−２」には準拠しているが、他端面２ｆと他端面２ｇとが交わる角部が曲率半径の比較的大きな１／４円弧状となる異形カードであっても良い。

上述した形態では、カードリーダ１は、カード搬送機構を有するカード搬送式のカードリーダであるが、カードリーダ１は、カード搬送機構を有しない手動式のカードリーダであっても良い。たとえば、カードリーダ１は、いわゆるディップ式のカードリーダであっても良い。

１ カードリーダ
２ カード
２ａ おもて面
２ｃ 外部接続端子
２ｄ 短手方向におけるカードの一端面
２ｆ 短手方向におけるカードの他端面
３ 挿入口
４ カード挿入部
６ カード搬送機構
７ 制御部
９ 挿入検知機構
１０ 金属検知機構（磁気式センサ）
１１ 先端検知機構（光学式センサ）
１５ コア
１６、１７ 励磁用コイル
１８ 検知用コイル
ＣＬ 軸心
Ｌ１ カードの短手方向におけるカードの一端面と外部接続端子の一端との距離
Ｌ２ カードの短手方向におけるカードの他端面と外部接続端子の他端との距離
Ｌ５ カードの短手方向におけるカードの一端面と外部接続端子の他端との距離
Ｘ１ カードの挿入方向
Ｙ カードの幅方向
Ｚ カードの厚さ方向

Claims (11)

1. ＩＣチップが内蔵されるとともに略長方形状に形成されるカードをその短手方向で取り込んで前記カードとデータの通信を行うカードリーダにおいて、
   前記カードが挿入される挿入口が形成されるカード挿入部と、前記カードリーダを制御する制御部とを備え、
   前記カード挿入部は、前記カードのおもて面に形成される前記ＩＣチップの外部接続端子を検知するための金属検知機構と、前記挿入口に挿入される前記カードの挿入方向における前記カードの先端を検知するための先端検知機構とを備え、
   前記金属検知機構は、前記挿入口に挿入された前記カードの厚さ方向と前記挿入方向とに直交する前記カードの幅方向において、正しい向きで挿入された正規の前記カードの前記外部接続端子が通過する位置に配置され、
   前記金属検知機構および前記先端検知機構は、前記制御部に接続されるとともに、正規の前記カードが正しい向きで前記挿入口に挿入されたときに、前記先端検知機構が前記カードの先端を検知するよりも前に前記金属検知機構が前記外部接続端子を検知するように配置され、
   正規の前記カードでは、前記カードの短手方向における前記カードの一端面と前記カードの短手方向における前記外部接続端子の一端との距離は、前記カードの短手方向における前記カードの他端面と前記カードの短手方向における前記外部接続端子の他端との距離よりも短くなっており、
   前記制御部は、前記先端検知機構によって前記カードの先端が検知されるまでの間の少なくとも一部の時間内において、前記金属検知機構の出力信号に基づく金属検知信号値を所定の周期で取得するとともに、取得した複数の前記金属検知信号値の少なくとも一部を積算した積算値を算出し、前記積算値に基づいて、正規の前記カードが正しい向きで前記挿入口に挿入されたのか否かを判別することを特徴とするカードリーダ。
2. 前記カード挿入部は、前記挿入口に前記カードが挿入されたことを検知するための挿入検知機構を備え、
   前記挿入検知機構は、前記制御部に接続されるとともに、正規の前記カードが正しい向きで前記挿入口に挿入されたときに、前記カードの短手方向における前記外部接続端子の一端が前記金属検知機構に到達する前に前記挿入検知機構が前記挿入口に前記カードが挿入されたことを検知するように配置され、
   前記制御部は、前記挿入検知機構によって前記挿入口に前記カードが挿入されたことが検知されてから前記先端検知機構によって前記カードの先端が検知されるまでの間の少なくとも一部の時間を検知時間として、前記金属検知信号値を所定の周期で取得することを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
3. 前記制御部は、前記挿入検知機構によって前記挿入口に前記カードが挿入されたことが検知されたときの前記金属検知機構の出力信号の信号レベルを基準値として記憶し、
   前記金属検知信号値は、所定の周期で取得される前記金属検知機構の出力信号の信号レベルと前記基準値との差であることを特徴とする請求項２記載のカードリーダ。
4. 前記挿入検知機構によって前記挿入口に前記カードが挿入されたことが検知されると前記カードを一定速度で搬送するカード搬送機構を備え、
   前記外部接続端子が前記金属検知機構を通過するようにかつ前記カードの短手方向における一端面側から前記挿入口に前記カードが挿入される場合が、前記カードが正しい向きで前記挿入口に挿入される場合であり、
   正規の前記カードが正しい向きで前記挿入口に挿入され前記カード搬送機構によって搬送される場合の、前記挿入検知機構によって前記挿入口に前記カードが挿入されたことが検知されたときから前記カードの短手方向における前記外部接続端子の一端が前記金属検知機構に到達する前の所定の時点までの時間を第１経過時間とし、正規の前記カードが前記カードの短手方向における他端面側からかつ前記外部接続端子が前記金属検知機構を通過するように前記挿入口に挿入され前記カード搬送機構によって搬送される場合の、前記挿入検知機構によって前記挿入口に前記カードが挿入されたことが検知されたときから前記カードの短手方向における前記外部接続端子の他端が前記金属検知機構に到達する前の所定の時点までの時間を第２経過時間とすると、
   前記制御部は、前記挿入検知機構によって前記挿入口に前記カードが挿入されたことが検知されたときから前記第１経過時間が経過した後であって、かつ、前記挿入検知機構によって前記挿入口に前記カードが挿入されたことが検知されたときから前記第２経過時間が経過する前までの間の少なくとも一部の時間を前記検知時間として、前記検知時間内に取得した複数の前記金属検知信号値の少なくとも一部を積算して前記積算値を算出することを特徴とする請求項２または３記載のカードリーダ。
5. 前記挿入方向における前記先端検知機構と前記金属検知機構との距離は、前記カードの短手方向における前記カードの一端面と前記カードの短手方向における前記外部接続端子の一端との距離よりも長く、かつ、前記カードの短手方向における前記カードの一端面と前記カードの短手方向における前記外部接続端子の他端との距離よりも短くなっていることを特徴とする請求項４記載のカードリーダ。
6. 前記検知時間は、前記先端検知機構が前記カードの先端を検知したときを基準時点として、正規の前記カードが正しい向きで前記挿入口に挿入されたときに、前記先端検知機構が前記カードの先端を検知するよりも前に開始されるとともに、正規の前記カードが前記カードの短手方向における他端面側からかつ前記外部接続端子が前記金属検知機構を通過するように前記挿入口に挿入されたときに、前記外部接続端子が前記金属検知機構に到達する前の時点までの少なくとも一部の時間内に設定されていることを特徴とする請求項２記載のカードリーダ。
7. 前記金属検知機構は、磁性材料で形成されるコアと、前記コアの軸心を巻回中心にして前記コアに巻回される励磁用コイルおよび検知用コイルとを備える磁気式センサであり、
   前記先端検知機構は、発光素子と、前記発光素子からの光を受光する受光素子とを有する光学式センサであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のカードリーダ。
8. ＩＣチップが内蔵されるとともに略長方形状に形成されるカードがその短手方向で挿入される挿入口が形成されるカード挿入部を備え、前記カード挿入部は、前記カードのおもて面に形成される前記ＩＣチップの外部接続端子を検知するための金属検知機構と、前記挿入口に挿入される前記カードの挿入方向における前記カードの先端を検知するための先端検知機構とを備え、前記金属検知機構は、前記挿入口に挿入された前記カードの厚さ方向と前記挿入方向とに直交する前記カードの幅方向において、正しい向きで挿入された正規の前記カードの前記外部接続端子が通過する位置に配置され、前記金属検知機構および前記先端検知機構は、正規の前記カードが正しい向きで前記挿入口に挿入されたときに、前記先端検知機構が前記カードの先端を検知するよりも前に前記金属検知機構が前記外部接続端子を検知するように配置され、正規の前記カードでは、前記カードの短手方向における前記カードの一端面と前記カードの短手方向における前記外部接続端子の一端との距離は、前記カードの短手方向における前記カードの他端面と前記カードの短手方向における前記外部接続端子の他端との距離よりも短くなっているカードリーダの制御方法であって、
   前記先端検知機構によって前記カードの先端が検知されるまでの間の少なくとも一部の時間である検知時間において、前記金属検知機構の出力信号に基づく金属検知信号値を所定の周期で取得するとともに、取得した複数の前記金属検知信号値の少なくとも一部を積算した積算値を算出し、前記積算値に基づいて、正規の前記カードが正しい向きで前記挿入口に挿入されたのか否かを判別することを特徴とするカードリーダの制御方法。
9. 前記カード挿入部は、前記挿入口に前記カードが挿入されたことを検知するための挿入検知機構を備え、
   前記挿入検知機構は、正規の前記カードが正しい向きで前記挿入口に挿入されたときに、前記カードの短手方向における前記外部接続端子の一端が前記金属検知機構に到達する前に前記挿入検知機構が前記挿入口に前記カードが挿入されたことを検知するように配置され、
   前記金属検知信号値は、所定の周期で取得される前記金属検知機構の出力信号の信号レベルと、前記挿入検知機構によって前記挿入口に前記カードが挿入されたことが検知されたときの前記金属検知機構の出力信号の信号レベルである基準値との差であることを特徴とする請求項８記載のカードリーダの制御方法。
10. 前記検知時間は、前記先端検知機構が前記カードの先端を検知したときを基準時点として、正規の前記カードが正しい向きで前記挿入口に挿入されたときに、前記先端検知機構が前記カードの先端を検知するよりも前に開始されるとともに、正規の前記カードが前記カードの短手方向における他端面側からかつ前記外部接続端子が前記金属検知機構を通過するように前記挿入口に挿入された場合に前記外部接続端子が前記金属検知機構に到達する前の時点までの少なくとも一部の時間内に設定されていることを特徴とする請求項８記載のカードリーダの制御方法。
11. 前記カードリーダは、前記カードを搬送するカード搬送機構を備え、
    前記挿入口に前記カードが挿入されたことが前記挿入検知機構によって検知されると、前記カード搬送機構を起動して前記カードを一定速度で搬送しながら、前記検知時間において前記金属検知信号値を所定の周期で取得し、
    前記検知時間における前記金属検知信号値を積算した前記積算値をあらかじめ定めた検知閾値と比較することにより正規の前記カードが正しい向きで前記挿入口に挿入されたのか否かを判別することを特徴とする請求項９記載のカードリーダの制御方法。

Images