JPWO2009122715A1 - カードリーダ及びその処理方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、カードデザインが多彩化する近年のデザイン背景に鑑み、規格外の透明カードが挿入された場合であっても、一定の顧客ニーズを満足させることが可能なカードリーダを提供することである。具体的には、磁気ストライプを有するカードが搬送されるカード搬送路２と、カード搬送路２に配置された磁気ヘッド１０と、カードの位置を検出するカード位置検出センサ（フォトセンサ８ａ等）と、を備え、カード位置検出センサ（フォトセンサ８ａ等）は、カード搬送路２において磁気ストライプが通過する位置に配置されている。

Description

本発明は、磁気ヘッドを備えるカードリーダ及びその処理方法に関するものであって、特に、搬送路内におけるカード位置の検出に関するものである。

従来より、銀行等の金融機関で使用され、キャッシュレスや個人認証などを実現するカードとして、プラスチック基板表面に磁気ストライプが形成された磁気カードや、プラスチック基板内部に集積回路チップが埋設されたＩＣカードがある。そして、この磁気カードに対する磁気データの記録再生、或いはこのＩＣカードに対する電子データの送受信は、カードリーダによって行われる。

カードリーダは、磁気カード表面上の磁気ストライプに磁気ヘッドを接触・摺動させることで、磁気カードに格納された磁気データを読み取ったり、磁気カードに対して新たな磁気データを書き込んだりする。また、ＩＣカード表面上の金属端子（外部端子）にＩＣ接点を接触・当接させることで、ＩＣカードに格納された電子データを読み取ったり、ＩＣカードに対して新たな電子データを書き込んだりする。

ところで、近年では、デザイン性を追及した銀行カードやクレジットカードが登場してきており、その一例として、プラチックカードに透明な部分を設けたものがある。規格で定められた範囲が透明な部分になっているカード（以下、規格内の透明カードという。）については従来からあったが、近年では、規格で特に定められていない範囲が透明な部分になっているカード（以下、規格外の透明カードという。）まで散見されるようになってきている。その結果、このような規格外の透明カードは、従来のカードリーダでは、カードに格納されたデータの記録再生を処理することができず、操作不能の事態に陥ってしまい、正常に扱えないケースが増えてきた。

従来のカードリーダでは、搬送路内におけるカード位置の検出に、周囲の磁気環境に感度が左右されたり、周囲の温度や湿度に感度が左右されないように、光学式センサが用いられている。そのため、上記規格外の透明カードが挿入されると、そのカードが内部で搬送される際、光が透明な部分を透過してしまうため、光学式のカード位置検出センサによる位置検出が困難であることに起因して、ＣＰＵがカード位置を見失ってしまうことがあった（その結果、操作不能の事態に陥ってしまうことがあった）。このような事態に陥ることを防ぐために、正常に扱えるか否か疑わしいカード規格外の透明カードなど）は、内部に取り込む手前で、異常なカード、すなわち、データの記録再生ができないカードと判定し、操作不能の事態に陥る前の排他制御（速やかに外部に排出する等）によって、稼働停止時間を最小限に抑える対策を行っていた。

一方、カード側に工夫を施すことで、透明カードを適切に認識する技術も登場してきている（特許文献１参照）。特許文献１に開示された透明カードは、カードの正面被膜と背面被膜の間に特殊インクを塗布し、金融ＡＴＭで透明カードのデータが読み取れないという問題を克服するものである。

実願２００４−１４５号公報

しかしながら、挿入された透明カードが、カードリーダが対応できない規格外である場合に、取引（磁気／電子データの記録再生や電子データの送受信等）を全く行わないとなると、顧客ニーズの多様化に柔軟に対応できない、という問題がある。

すなわち、上述したような規格外の透明カードが挿入された場合であっても、可能な限りで（例えば、電子データの読取処理は不可能とし、磁気データの読取処理だけ可能にする等）処理を継続できるようになって欲しい、という顧客ニーズが、カード市場の拡大に伴って増してきている。それにも拘らず、規格外の透明カードを無条件に一切受け付けないとすると、顧客ニーズの多様化に柔軟に対応することができない。

一方、上述した特許文献１のように、カード側に工夫を施すことも考えられるが、既に市場に頒布された全ての透明カードに対して特殊インクを塗布するのは、コスト面からみても実用性が低い。そのため、カードリーダ側での対応が望まれている。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、カードデザインが多彩化する近年のデザイン背景に鑑み、規格外の透明カードが挿入された場合であっても、一定の顧客ニーズを満足させることが可能なカードリーダを提供することにある。

以上のような課題を解決するために、本発明は、以下のものを提供する。

（１） 磁気ストライプを有するカードが搬送されるカード搬送路と、前記カード搬送路に配置された磁気ヘッドと、前記カードの位置を検出するカード位置検出センサと、を備え、前記カード位置検出センサは、前記カード搬送路において前記磁気ストライプが通過する位置に配置されていることを特徴とするカードリーダ。

本発明によれば、カード搬送路と磁気ヘッドとカード位置検出センサ（例えば光学式センサ）が設けられたカードリーダで、カード搬送路においてカードの磁気ストライプが通過する位置に、カード位置検出センサが配置されるので、磁気ヘッドとカード位置検出センサが磁気ストライプに沿って略一直線上に配置されることになる。

したがって、規格外の透明カードがカードリーダに挿入された場合であっても、磁気ストライプは、磁気記録層が元来持つ磁性紛由来の黒色、茶色に形成されており、磁気ヘッドとカード位置検出センサで磁気ストライプの移動を監視し、監視結果に基づき透明カードの位置を検出することによって、可能な限りで処理を継続することができる。

すなわち、従来は、規格外の透明カードがカードリーダに挿入された場合において、いくつかのカード位置検出センサによる位置検出が不可能だったときは、規格外の透明カードが挿入された或いはカードが抜き取られた等と判定し、強制的にカードを排出するなどの排他制御を行っていた。しかし、本発明では、カード位置検出センサだけでなく磁気ヘッドもカード位置の検出に用いられるため、及び磁気ヘッドの（略一直線上での）配置間隔を調整することで、規格外の透明カードがカードリーダに挿入されても、そのカードの位置を検出することができる。これにより、磁気データの読取処理だけ可能にするなど、可能な限りで処理を継続することができ、ひいては顧客ニーズの多様化に柔軟に対応することができる。

ここで、「カード位置検出センサ」については、その種類・数などの如何を問わない。
例えば、光学式センサであってもよいし、磁気式センサであってもよいし、超音波センサであってもよい。また、１個であってもよいし、２個以上であってもよい。一方、カード位置検出センサは、カード搬送路において磁気ストライプが通過する位置に配置されているものを少なくとも１個有することが必要であるが、これは、磁気ストライプが通過する位置に配置されていないものの存在を排除する趣旨ではない。

（２） 前記カード位置検出センサは、少なくとも、前記磁気ヘッドの位置を基準として、前記カードを挿入するカード挿入口側及び前記磁気ヘッドよりも搬送方向下流側に配置されていることを特徴とするカードリーダ。

本発明によれば、上述したカード位置検出センサは、少なくとも、磁気ヘッドの位置を基準として、カードを挿入するカード挿入口側及び磁気ヘッドよりも搬送方向下流側に配置されているので、カード搬送路の中央付近に磁気ヘッドが配置されたカードリーダであっても、その磁気ヘッドと、カード挿入口から見て磁気ヘッドより手前にあるカード位置検出センサと、それより奥にあるカード位置検出センサとによって、カード搬送路内におけるカードの位置を的確に検出することができる。

（３） カード挿入口より挿入したカード上の磁気ストライプを磁気ヘッドにより再生又は記録するとともに、駆動源によって駆動される搬送手段を用いて前記カードをカード搬送路内において搬送し、前記カード搬送路に設けた複数のカード位置検出センサからの検出信号に基づき前記カードの位置を検出して搬送を制御するカードリーダの処理方法において、前記カード位置検出センサには、前記磁気ストライプが通過する位置及び前記磁気ヘッド近傍に配置されたセンサが含まれ、前記磁気ヘッド又は前記磁気ヘッド近傍に配置された前記カード位置検出センサのいずれかの検出信号を用いて、前記カードが正常なカードであることを判定し、処理を続行することを特徴とするカードリーダの処理方法。

本発明によれば、上述したカードリーダの処理方法において、カード位置検出センサには、磁気ストライプが通過する位置及び磁気ヘッド近傍に配置されたセンサが含まれており、磁気ヘッド又は磁気ヘッド近傍に配置されたカード位置検出センサのいずれかの検出信号を用いて、カードが正常にデータの記録再生等を行うことが可能なカードであることを判定し、磁気／電子データの記録再生処理等を続行するので、規格外の透明カードであっても、可能な限りで処理を継続することができ、ひいては顧客ニーズの多様化に柔軟に対応することができる。

本発明に係るカードリーダは、磁気ヘッドとカード位置検出センサの配置関係を工夫しているので、規格外の透明カードが挿入された場合であっても、一定の顧客ニーズを満足させることができる。

本発明の実施の形態に係るカードリーダの構造を示す平面断面図である。 本発明の実施の形態に係るカードリーダの構造を示す縦断面図である。 各センサの検出信号がＯＮになるタイミングを示すタイミングチャートである。 実際にカードがカード搬送路を移動していく様子を示す図である。 本実施形態に係るカードリーダの処理方法の流れを示すフローチャートである。 本実施形態に係るカードリーダの処理方法の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ カードリーダ
２ カード搬送路
３ カード挿入口
４ プリヘッド
５ カード搬送路側板
６ レバー
７ マイクロスイッチ
８ａ〜８ｅ フォトセンサ
９ ＩＣ接点ブロック機構
１０ 磁気ヘッド
１１ 駆動モータ
１２ａ，１２ｂ 伝達ベルト
１３ａ〜１３ｃ 駆動軸
１４ｄ〜１４ｆ 駆動ローラ

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

［カードリーダの構造］
図１は、本発明の実施の形態に係るカードリーダ１の構造を示す平面断面図である。図２は、本発明の実施の形態に係るカードリーダ１の構造を示す縦断面図である。
なお、図２における各矢印は、図１において対応する符号の位置を示している。

図１において、本発明の実施の形態に係るカードリーダ１は、カードリーダ１へ挿入するカード（磁気カード或いはＩＣカード）をカード搬送路２の中に取り込むカード挿入口３と、後述する駆動モータ１１が駆動する契機となる信号を送信するプリヘッド４と、カード搬送路側板５からカード搬送路２内へ突出するレバー６と、レバー６の機械的な動きを検知するマイクロスイッチ７と、カード搬送路２内にあるカードの位置確認やカードの長さ等を検出することを目的として、フォトダイオード（図示せず）と対向して配置されたフォトセンサ８ａ〜８ｅと、挿入されたカードが上記ＩＣカードである場合に、そのＩＣカードと電子データの送受信を行うＩＣ接点ブロック機構９と、挿入されたカードが磁気カードである場合に、その磁気カードに対して磁気データの記録再生を行う磁気ヘッド１０と、伝達ベルト１２ａ，１２ｂ及び駆動軸を介して駆動ローラ１４ｄ〜１４ｆを回転駆動する駆動モータ１１（図中の点線枠内）と、その他、様々な機械部品・電気部品（図示せず）から構成されている。

プリヘッド４は、カード挿入口３から挿入されたカードが取り込まれると、その事実を検知し、駆動モータ１１を駆動する契機となる信号をカードリーダ１内のＣＰＵ（図示せず）に対して送信する。そして、この信号を受信したカードリーダ１内のＣＰＵが駆動モータ１１に対して駆動信号を送信することで、挿入されたカードの引き込み（搬送）が行われる。その後、挿入されたカードは、駆動ローラ１４ｄ〜１４ｆによって、カード搬送路２の奥（図１でいえば右方）へと搬送されることになる。

レバー６及びマイクロスイッチ７は、挿入されたカードの位置を検出する「カード位置検出センサ」の一例であって、カード挿入検出用スイッチとして機能する。カード挿入口３から挿入されたカードが取り込まれると、カード搬送路２内へ一部が突出したレバー６と挿入されたカードとが接触して、レバー６が図１における下方に変位することを契機として、マイクロスイッチ７がレバー６の機械的な動きを検知する。そして、マイクロスイッチ７は、カードリーダ１内のＣＰＵに対して、レバー６の機械的な動きを検知した旨の検知信号を送信し、この検知信号に基づいて、ＣＰＵは挿入されたカードの存在を検出する。なお、これらレバー６及びマイクロスイッチ７は、挿入されたカードの長さ等を検出することもできる。

フォトセンサ８ａ〜８ｅは、それぞれ発光素子と受光素子の組合せからなる光学式センサであって、発光素子と受光素子との間（すなわちカード搬送路２）をカードが通過すると、その表面に形成された磁気ストライプによって発光素子からの光が遮られるため、カードの存在を検出できるようになっている。なお、フォトセンサ８ａ〜８ｅとして、磁気式センサや超音波センサなども考えられるが、前者は周囲の磁気環境に感度が左右されてしまうため、後者は周囲の温度や湿度に感度が左右されてしまうため、これらに左右されない光学式センサを用いることが好ましい。また、赤外線センサを用いても構わない。また、フォトセンサ８ａ〜８ｅも、挿入されたカードの位置を検出する「カード位置検出センサ」の一例として機能する（フォトセンサ８ａ〜８ｅのみを「カード位置検出センサ」の一例としてもよい）。

ＩＣ接点ブロック機構９は、挿入されたカードがＩＣカードである場合に作動するものであり、ＩＣカード表面上の金属端子（外部端子）と接触できるように、カード搬送路２に沿って接触・当接可能なＩＣ接点９ｂを有しており、これが接触・当接することによって電子データの読み書きを行う。また、カード搬送路２に配置された磁気ヘッド１０は、挿入されたカードが磁気カードである場合に作動するものであり、カード表面上の磁気ストライプに接触・摺動することによって磁気データの読み書きを行う。

より具体的には、図２において、本発明の実施の形態に係るカードリーダ１に搭載されたＩＣ接点ブロック機構９は、挿入されたカード（ＩＣカード）のカード表面上の外部端子に接触・当接して情報の送受信を行う接点ブロック９ａを備えた機構であり、その接点ブロック９ａに配置され外部端子に接触・当接するＩＣ接点９ｂと、そのＩＣ接点９ｂを接触・離脱せしめる回動アーム９ｃと、その回動アーム９ｃを、軸９ｆを中心として回動させるために駆動する駆動源（アクチュエータ）９ｄを有している。

駆動源９ｄは、回動アーム９ｃに連結したプランジャ９ｅを直線上に往復運動させることによって回動アーム９ｃを駆動する。より具体的には、プランジャ９ｅは、コイルバネによって突出する方向に付勢されていて、駆動源９ｄに設置されたソレノイドに通電していない時は、接点ブロック９ａを挿入されたカードから離反させる一方、駆動源９ｄに設置されたソレノイドに通電している時は、回動アーム９ｃが軸９ｆを中心として回転駆動することによって接点ブロック９ａを挿入カードに近づける。

接点ブロック９ａに配置されたＩＣ接点９ｂは、ＩＣカードの規格に応じて配置された２列のくさび形状のばねより構成され、挿入されたカードの進行方向と直交する方向に並べられ、挿入されたカードと接触・当接する時に撓むことが可能な部材で形成されている。そして、このＩＣ接点９ｂの一端は、ＩＣ接点ブロック機構９内に配置された制御回路基板に半田付けされ、この制御回路基板と電気的に接続されている。これにより、挿入されたカード（ＩＣカード）に格納された電子データを読み取ったり（再生）、挿入されたカード（ＩＣカード）に対して新たな電子データを書き込んだり（記録）することが可能となる。

一方で、磁気ヘッド１０は、磁気ギャップ（ギャップスペーサ）を挟んで対向配置された少なくとも一対の磁気コアからなり、一方の磁気コアには再生用コイル、他方の磁気コアには記録用コイルが巻かれ、挿入されたカードに対してヘッド部が摺接して移動する。これより、挿入されたカード（磁気カード）に格納された磁気データを読み取ったり（再生）、挿入されたカード（磁気カード）に対して新たな磁気データを書き込んだり（記録）することが可能となる。

なお、図２において、駆動モータ１１によって回転駆動する駆動ローラ１４ｄ〜１４ｆは、挿入されたカードを挟持するために、従動ローラ１４ａ〜１４ｃと対になっている。すなわち、従動ローラ１４ａ〜１４ｃは、駆動ローラ１４ｄ〜１４ｆのそれぞれに向かって付勢されている。具体的には、従動ローラ１４ａ〜１４ｃのそれぞれは、挿入カードの上面に当接可能となるように、カード搬送路２の上側から駆動ローラ１４ｄ〜１４ｆのそれぞれに向かって付勢されている。

ここで、一般に、上述した磁気ヘッドが読み取ったり書き込んだりする磁気データは、挿入されるカード表面に印刷等された磁気ストライプに記録されているため、カード搬送路２内では、この磁気ストライプと磁気ヘッド１０は対向することになる。また、本実施形態に係るカードリーダ１では、図１に示すように、フォトセンサ８ａ，８ｂ，及び８ｅは、磁気ヘッド１０と搬送方向の一直線上に配置されている。そのため、フォトセンサ８ａ，８ｂ，及び８ｅは、カード搬送路２において磁気ストライプが通過する位置に配置されていることになる。これにより、規格外の透明カードが磁気カードリーダ１に挿入された場合、その表面に磁気ストライプが形成されているので、フォトセンサ８ａ，８ｂ，及び８ｅが磁気ストライプを検知することで、そのカードの位置を検出することができる。この詳細については、後述する［カードリーダの処理方法］において説明する。

また、図２の下向き矢印で示すように、「カード位置検出センサ」として挙げたレバー６，フォトセンサ８ａ〜８ｅのうち、フォトセンサ８ａ，８ｂは、磁気ヘッド１０の位置を基準として、カードを挿入するカード挿入口３側に配置されており、フォトセンサ８ｅは、磁気ヘッド１０の位置を基準として、磁気ヘッド１０よりも搬送方向下流側（図２でいえば右側）に配置されている。これにより、規格外の透明カードがカードリーダ１に挿入されても、そのカードの位置を的確に検出することができるが、この詳細については、上述同様、［カードリーダの処理方法］において説明する。

［カードリーダの処理方法］
本実施形態に係るカードリーダの処理方法について概要を説明すると、まず前提として、カード挿入口３より挿入したカード上の磁気ストライプを磁気ヘッド１０により再生又は記録するとともに、駆動モータ１１によって駆動される駆動ローラ１４ｃ〜１４ｆを用いて挿入されたカードをカード搬送路２内において搬送し、カード搬送路２に設けた複数のフォトセンサ８ａ〜８ｅからの検出信号に基づき、挿入されたカードの位置を検出して搬送を制御する。そして、ここでいうフォトセンサ８ａ〜８ｅは、磁気ストライプが通過する位置に配置されたフォトセンサ８ａ,８ｂ及び８ｅと、磁気ヘッド１０近傍に配置されたフォトセンサ８ｃ，８ｄと、から構成されており、磁気ヘッド１０又は磁気ヘッド１０近傍に配置されたフォトセンサ８ｃ，８ｄのいずれかの検出信号を用いて、挿入されたカードが正常なカードであることを判定し、処理を続行するようにしている。
具体的には、挿入されたカードが正常なカードと判定された場合には、カードリーダ１は、挿入されたカード表面上の磁気ストライプに磁気ヘッド１０を接触・摺動させることで、カードに格納された磁気データを読み取ったり、カードに対して新たな磁気データを書き込んだりする。また、挿入されたカードがＩＣカードの場合には、ＩＣカード表面上の金属端子（外部端子）にＩＣ接点９ｂを接触・当接させることで、ＩＣカードに格納された電子データを読み取ったり、ＩＣカードに対して新たな電子データを書き込んだりする。

すなわち、挿入されたカードの取り込み時に、斑状に透明となっているカードも含め、規格外の透明カードか或いは正常なカードか、を判定する。そして、次のカード取り込み動作が開始されるまでその情報を保持しておき、その間のカード搬送を含む内部動作アルゴリズムを、判定結果に従って分離するようにしている。これにより、正常なカードについては従来どおりのアルゴリズムが実行され、規格外の透明カードの場合には、後述する規格外の透明カードに対応した処理が実行され（後述する図５，図６のフローチャート参照）、規格外の透明カードが挿入されても問題なく稼動できる（処理を続行する）。

なお、カード取り込み時のカードの特徴を判定する方法として、カードの磁気面からの信号を検出している間は、磁気ヘッド１０のヘッド部付近にカードが存在するので、磁気ヘッド１０を、磁気信号取込手段として使用するだけでなく、カード有無を判定するセンサとしても使用することができる。以下、図３〜図６を用いて、カードリーダの処理方法の詳細について説明する。

図３は、各センサの検出信号がＯＮになるタイミングを示すタイミングチャートである。図４は、実際にカードがカード搬送路２を移動していく様子を示す図である。なお、図３において、ＳＷ１は、顧客がカードを挿入してきたことを認識するためのカード位置検出センサであって、図１でいうレバー６に相当する。また、フォトセンサＰＤｆ，ＰＤｒ，ＰＤｉ，ＰＤ２，及びＰＤ３は、いずれも光学式センサであって、それぞれ図１でいうフォトセンサ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，及び８ｅに相当する。これらの配置関係は、図３（Ａ）に示すとおりである。

まず、図３（Ｂ）に示すように、通常カード（透明な部分がないカード及び規格内の透明カード等）が挿入されたときを考える。ＳＷ１でカード挿入が検知されると、そのカードを磁気カードリーダ１内に取り込む方向（Ｂａｃｋｗａｒｄ方向：図３に右側に向かって）にローラ駆動を開始し、ＰＤｆとＰＤｒで挿入された通常カードの存在が検知される。そして、ＰＤｉ及びＰＤ２を通過したと判断した場所から、磁気信号の取り込み（読み込み）を開始し、ＰＤ３の位置に挿入された通常カードが到達して規定値分走行後、磁気の取り込みと搬送が終了する。このように、ＰＤｉ及びＰＤ２において挿入された通常カードの通過を検出できる。

しかし、規格外の透明カードの場合には、ＰＤｉ及びＰＤ２において、ＰＤｉ及びＰＤ２は、磁気ヘッド１０近傍に配置されているので、挿入されたカードの磁気ストライプ上には配置されていない。そのため、光が透明な部分を透過し、挿入されたカードの通過を検出できない場合があり、この場合には、従来のカードリーダは、規格外のカードが挿入された或いはカードが抜き取られた等と判定し、強制排出などのＥｒｒｏｒ処理が実行されていた。

そこで、本実施形態に係るカードリーダ１の処理方法では、ＰＤｉ及びＰＤ２までカードが搬送されているはずなのに、これらでカード検出ができない、或いは、一旦ＰＤｉ及びＰＤ２でカード検出されたものの、ＰＤｉ及びＰＤ２からカードが消えたと判断した場合に、"規格外の透明カード"と判定する。そして、この取り込み時に"規格外の透明カード"と判定された場合には、それ以降、ＰＤｉ及びＰＤ２が正しい動きをしないことを前提に制御を行い、カード上の磁気ストライプに記録されている磁気データの読取処理だけを行うようにし、その後、搬送ローラ１４ｄ〜１４ｆを駆動させて規格外の透明カードをカードリーダ１から排出するようにしている。なお、規格外の透明カードの場合には、機能的にも、ＰＤｉ及びＰＤ２を必須とする処理（例えばカードの精緻な位置を把握する必要がある処理はできないようになっている。具体的には、規格外の透明カードに対して、新たな磁気データを書き込む処理や、挿入されたカードがＩＣカードの場合にはＩＣカードに格納された電子データを読み取ったり、ＩＣカードに対して新たな電子データを書き込んだりする処理等である。

なお、"規格外の透明カード"でない場合には、カードリーダ１は従来どおりの動作を行うので、ここでの説明は省略する。また、磁気ヘッド１０から磁気信号が周期的に発せられている間は、磁気ヘッド１０近傍にカードが存在することを意味し、磁気ヘッド１０からの信号が出力され続けているにも拘らず、ＰＤｉ及びＰＤ２にカードが存在しない場合には、"規格内の透明カード"と判定するようにしてもよい。さらに、従来は、挿入されたカードのカード長の測定をＳＷ１とＰＤｉ及びＰＤ２とカード搬送量を使って算出していたが、例えば、ＳＷ１と磁気ヘッド１０からの磁気信号に基づき、カードが磁気ヘッド１０のヘッド部に到達したことと、カード搬送量とを使ってカードのカード長を算出するようにしてもよい。

図３（Ｃ）及び図４には、"規格外の透明カード"が挿入された場合におけるセンサからの検出信号が図示されている。各図の（ａ）〜（ｋ）は、対応関係にある。順に説明すると、（ａ）のタイミングで、レバー６に相当するＳＷ１がＯＮし、（ｂ）のタイミングで、フォトセンサ８ａに相当するＰＤｆがＯＮし、（ｃ）のタイミングで、フォトセンサ８ｂに相当するＰＤｒがＯＮし、（ｄ）のタイミングで、ＳＷ１がＯＦＦし、（ｅ）のタイミングで、フォトセンサ８ｃに相当するＰＤｉがＯＮし、（ｆ）のタイミングで、フォトセンサ８ｄに相当するＰＤ２がＯＮし、（ｇ）のタイミングで、ＰＤｆがＯＦＦし、（ｈ）のタイミングで、ＰＤｒがＯＦＦし、（ｉ）のタイミングで、フォトセンサ８ｅに相当するＰＤ３がＯＮし、（ｊ）のタイミングで、ＰＤｉがＯＦＦし、（ｋ）のタイミングで、ＰＤ２がＯＦＦする。

ここで、図３（Ｃ）中の縦縞模様で表わした部分が、"規格外の透明カード"に反応しない部分に相当する。具体的には、規格外の部分に透明な部分があった場合に、ＰＤｉ及びＰＤ２から検出信号が得られないことがある。そこで、本実施形態では、ＰＤｆ，ＰＤｒ，及びＰＤ３と一直線に配置された磁気ヘッド１０から得られる磁気信号であって、かつ、ＰＤｉ及びＰＤ２からの検出信号とほぼ同じタイミングでＯＮ・ＯＦＦされる磁気信号を、カード位置検出に用いるようにしている。これにより、上述した場合であっても、可能な範囲で磁気／電子データの記録再生処理を継続することができる。

図５及び図６は、本実施形態に係るカードリーダ１の処理方法の流れを示すフローチャートである。なお、図５及び図６において、"ＰＤａ"は、ＰＤｆを意味し（場合によってはＰＤｒを意味してもよい）、"ＰＤｂ"は、ＰＤｉを意味し、"ＰＤｃ"はＰＤ３を意味するものとする。

図５及び図６において、まず、カードリーダ１のＣＰＵは、顧客のカード挿入があったか否かを判定するために、ＳＷ１（レバー６）がＯＮされたか否かを判断する（ステップＳ１）。ＳＷ１（レバー６）がＯＦＦからＯＮになったとき（ステップＳ１：ＹＥＳ、図４（ａ）参照）、それをトリガとして搬送ローラ１４ｄ〜１４ｆの駆動が開始される（ステップＳ２）。そして、さらにカードが奥に挿入され、ＰＤａがＯＮになったとき（ステップＳ３：ＹＥＳ）、カード搬送が始まり、（磁気カードリーダ１のＣＰＵの）タイマー１がセットされる（ステップＳ４）。

なお、カード搬送が開始されると、搬送ローラ１４ｄ〜１４ｆの回転によって刻まれるエンコーダパルス数により、挿入されたカードの搬送距離を算出することができる。また、メカ的には、ＳＷ１からＰＤａ、ＰＤａからＰＤｂ、ＰＤｂからＰＤｃまでの各距離は既知となっている。

次に、カードリーダ１のＣＰＵは、ＰＤｂがＯＮされたか否かを判断する（ステップＳ５）。挿入されたカードで、磁気ヘッド１０から磁気信号の検出が始まったにも拘らず、ＰＤｂがＯＮ状態とならないカードは（ステップＳ５：ＮＯ、かつ、ステップＳ６：ＹＥＳ）、"規格外の透明カード"と判定（第一の判定）される。具体的には、ＣＰＵは、ＲＡＭ等の記憶領域に、"規格外の透明カードＦｌａｇ"を立てる（図６のステップＳ９）。

一方で、ＰＤｂがＯＮ状態となった場合には（ステップＳ５：ＹＥＳ）、特に"規格外の透明カードＦｌａｇ"を立てることなく、処理は図６のステップＳ１０に移される。また、ＰＤｂがＯＮ状態とならず、かつ、磁気ヘッド１０からの磁気信号の検出も始まらない場合には（ステップＳ５：ＮＯ、かつ、ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ４で（例えば２秒に）セットされたタイマー１が０になったか否かが判定され（ステップＳ７）、０になっていたら（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ＪＡＭが発生したとして（ステップＳ８）、取込動作を終了する。

なお、ステップＳ８を経て、取込動作を終了した後の処理については、各種考えられる。例えば、強制排出してもよいし、サービスマンが到着するまでカードをカードリーダ１内に取り込んだままにしておいてもよいし、磁気カードリーダ１を通じて上位装置内部に取り込んでしまってもよい。

次に、図６において、（カードリーダ１のＣＰＵの）タイマー２がセットされる（ステップＳ１０）。そして、ＰＤｂがＯＦＦされたか否かがＣＰＵによって判断され（ステップＳ１１）、仮にＰＤｂがＯＦＦ状態となった場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ＲＡＭ等の記憶領域に、"規格外の透明カードＦｌａｇ"を立てられる（ステップＳ１２）。これは、があることを意味する。

一方、ＰＤｂがＯＮ状態となった場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、カードは、規格外の透明カードではなく、通常カードとして処理される。なお、通常カードについては従来どおりのアルゴリズムが実行され、この処理（動作）は周知であるので、ここでの説明は省略する。

次に、タイマー２が０になるまでの間に（ステップＳ１４）、ＰＤｃがＯＮ状態になるか否かが判断される（ステップＳ１３）。ＰＤｃがＯＮ状態とならなかった場合には（ステップＳ１３：ＮＯ、かつ、ステップＳ１４：ＹＥＳ）、装置内の中央付近で動かなくなってしまう現象（いわゆるＪＡＭ）が発生したとして（ステップＳ１５）、取込動作を終了する。取込動作終了後の処理については、上述同様である。

一方で、タイマー２が０になる前に、ＰＤｃがＯＮ状態となった場合には（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、搬送距離がセットされ（ステップＳ１６）、挿入されたカードが所定距離移動する。そして、所定の距離搬送されたら（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、カード搬送が終了したとして、駆動モータ１１は停止し（ステップＳ１８）、カード取込が終了する（ステップＳ１９）。

なお、ＳＷ１のＯＮからＯＦＦに切り換った時からＰＤｂのＯＦＦからＯＮに切り換った時、さらに、磁気信号（磁気ヘッド１０の出力信号）検出開始までのカード搬送量Ｗ１（具体的には、駆動ローラ１４ｂの回転量）を用い、カード長Ｌｅｎ＝（ＳＷ１からＰＤａ（例えば、フォトセンサ８ａ）までの距離）＋（Ｓ１からＰＤｂ（例えば、フォトセンサ８ｄ）までの距離）−Ｗ１の式で、カード長を検出することができる。規格外の透明カードの場合には、ＰＤｂがＯＦＦの状態となるので、磁気ヘッド１０から磁気信号を検出することで、カード長を算出することができる。ここでカード長Ｌｅｎが、ＰＤａからＰＤｂまでの距離よりも短い条件に達した場合には、長さが不足した短いカードが挿入されたとして、この時点で取込動作を終了する。さらに、規格外の透明カードと判定されていないカードでも、継続してＰＤｂの状態を監視し、最初にＰＤｂのＯＮ状態を検出してからの搬送量Ｗ２（具体的には、駆動ローラ１４ｂの回転量）がＷ２<Ｌｅｎの間で、ＰＤｂのＯＦＦを検出しても、"規格外の透明カード"と判定（第二の判定）する（上述したステップＳ１２）。この場合の透明カードは、上述したように、部分的に透明になっている箇所が存在するカードであると推測することができる。

上述したステップＳ９及びステップＳ１２の処理において、"規格外の透明カードＦｌａｇ"が立てられた場合には、次のような処理がなされる。なお、ここでいう"規格外の透明カード"の定義は、ＰＤａ及びＰＤｃでは正確にカード有無が判定できているが、磁気信号を検出するための磁気ヘッド１０付近のセンサＰＤｂは、正しくカード有無を判定できていないようなカードである。少なくとも、カード搬送制御及び磁気信号読み出しが可能であって、磁気データが既に書き込まれたカードであるものとする。また、規格外の透明カードではない通常カードは、従来の機能全てを可能とし、以降の制御はこの判定によって分離した制御が行われる。

まず、"規格外の透明カード"である場合、ＰＤｂからの検出信号は信用できないため、以降の搬送制御には使えない。例えば、後部（図１でいえば右方）に存在するカードを前部（図１でいえば左方）に搬送する場合、駆動ローラ１４ｄ〜１４ｆを駆動させてからＰＤｂがＯＮ状態となり、その後、ＰＤｃがＯＦＦ状態、さらにＰＤａがＯＮ状態となり、ＰＤｂがＯＦＦ状態となって、ある一定距離走行させた後、前部（前方の）停止位置で停止する。そのため、このような前部停止位置でカードを止めるにあたっても、ＰＤｂのセンサが正常に働いていなければならない。

そこで、本実施形態に係るカードリーダ１の処理方法では、後部からカードが搬送し始めて、その後、ＰＤａがいずれＯＮ状態となり、前部停止位置の決定は、このＰＤａのＯＦＦからＯＮ状態のタイミングからの搬送量によって決定される。さらに、異常状態としてカードが装置内で、例えば、装置内の中央付近で動かなくなってしまう現象（いわゆるＪＡＭ）の発生にも注意すべきである。なぜなら、中央付近でＪＡＭしてしまい、その後、復旧作業に入ろうとした際には、その時点では何れのセンサにもカードが反応していない状況、すなわち、装置内にカードがない状態となってしまうためで、以降の動作が続かない、或いはカードなしの状態なので次のカードを取り込める状態になってしまうからである。

このため、規格外の透明カードと判定されている場合のＪＡＭ発生時には、リトライ動作が実施されるだけでなく、そこまでのローラ駆動とは逆方向に駆動してみる等（すなわち、同一処理内でカードを何れかのセンサで検出できるところまで移動させる等）が必要になる。

ただし、どうしてもＰＤｂを使った制御が必要であれば、規格外の透明カードの扱いと排他的でなければならない。例えば、接触式のＩＣカードが処理可能な手動式カードリーダに際しては、そのカードをＩＣ接点位置まで移動する必要があり、この接点位置は、現状でいえば、カードを搬送させながらカード端がＰＤｂを通過してからの搬送距離をもって規定されている。しかし、ＰＤｂが正常動作しない、規格外の透明カードの場合には、このようなことができないため、この動作コマンドは実行前に排除されなければならない（Ｅｒｒｏｒコードとして"実行不可能"を返すなど）。同様に、磁気データ書き込み動作においても、磁気書き込み開始位置はカードを搬送させながらカード端がＰＤｂを通過してからの距離で規定されるため、実行前に排除されなければならない。このようにして、一部のコマンドは排除せざるを得ずとも、可能な範囲で実行できるコマンドは、正常に動作できるように振舞う。なお、規格外の透明カードの判定は、次のカードが挿入されるまで継続される。

［実施形態の主な効果］
以上説明したように、本実施形態に係るカードリーダ１及びその処理方法によれば、規格外の透明カードがカードリーダ１に挿入された場合であっても、図３に示すＰＤａ及びＰＤｃと磁気ヘッド１０とによって、カード搬送路２内に挿入されたカードの位置を検出することができるので、例えば磁気再生処理に限定するなど可能な限りで、処理を継続することができる。

また、図１に示すように、ＰＤｂを構成するフォトセンサ８ｃは、磁気ヘッド１０の近傍に配置されている。これは、カード上の磁気ストライプに記録された磁気データを書き込み処理をするためには、規格外の透明カードの正確な位置が必要になるからである（磁気ヘッド１０から離せば離すほど、磁気記録用の補正処理が必要になる）。そして、本実施形態では、ＰＤｂが規格外の透明カードを検出できなくても、磁気ヘッド１０を活用するようにしている。そのため、新たなハードウェアを設けるのではなく、ソフトウェア的な対応で足りるため、製造コストが嵩むのを防ぐことができる。また、従来技術のように、カード側の変更を要求するものではないため、カード回収の必要がなく、実用性の高い装置・方法である。

また、フォトセンサ８ａ，８ｂ及びフォトセンサ８ｅは、磁気ヘッド１０の位置を基準として、それぞれカード挿入口３側及び搬送方向下流側に配置されている。これにより、前方から規格外の透明カードが搬送される場合であっても、後方から規格外の透明カードが搬送される場合であっても、規格外の透明カードの位置を的確に検出することができる。

特に、本実施形態に係るカードリーダ１では、フォトセンサ８ａ，８ｂ及びフォトセンサ８ｅと磁気ヘッド１０とが一直線上に配置されている。このような配置構成により、カード表面の磁気ストライプを活用したカード位置検出が可能となる。例えば、この一直線から外れた位置から赤外線センサを当てることも考えられるが、これだと、赤外光の反射に起因して、的確なカード位置検出ができない場合がある。そのため、周囲の環境に影響を受け難い光学式センサを、磁気ヘッド１０との関係で搬送方向に一直線上に配置し、発光素子から照射された光を磁気ストライプに向けて垂直に当てることによって、精度の良いカード位置検出が可能になる。

なお、本実施形態では、磁気ヘッド１０とＳ２のセンサとを別体として考えているが、これらを一体化させた部品（センサ付き磁気ヘッド）を考えても構わない。

本発明に係るカードリーダは、規格外の透明カードが挿入された場合であっても、限られた範囲で処理を続行させ、顧客ニーズの多様化に柔軟に対応し得るものとして有用である。

Claims (3)

1. 磁気ストライプを有するカードが搬送されるカード搬送路と、
   前記カード搬送路に配置された磁気ヘッドと、
   前記カードの位置を検出するカード位置検出センサと、を備え、
   前記カード位置検出センサは、前記カード搬送路において前記磁気ストライプが通過する位置に配置されていることを特徴とするカードリーダ。
2. 前記カード位置検出センサは、少なくとも、前記磁気ヘッドの位置を基準として、前記カードを挿入するカード挿入口側及び前記磁気ヘッドよりも搬送方向下流側に配置されていることを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
3. カード挿入口より挿入したカード上の磁気ストライプを磁気ヘッドにより再生又は記録するとともに、駆動源によって駆動される搬送手段を用いて前記カードをカード搬送路内において搬送し、前記カード搬送路に設けた複数のカード位置検出センサからの検出信号に基づき前記カードの位置を検出して搬送を制御するカードリーダの処理方法において、
   前記カード位置検出センサには、前記磁気ストライプが通過する位置及び前記磁気ヘッド近傍に配置されたセンサが含まれ、
   前記磁気ヘッド又は前記磁気ヘッド近傍に配置された前記カード位置検出センサのいずれかの検出信号を用いて、前記カードが正常なカードであることを判定し、処理を続行することを特徴とするカードリーダの処理方法。

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