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JP3717136B2 - Gap size detection method, gap size detection laminate, and gap size detection device - Google Patents
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JP3717136B2 - Gap size detection method, gap size detection laminate, and gap size detection device - Google Patents

Gap size detection method, gap size detection laminate, and gap size detection device Download PDF

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、電車の自動改札機やバスの自動改札機、あるいはクレジットカードやプリペイドカードの読取り装置などのカードを投入する装置において、カードが通る搬送路の間隙の寸法を検出する方法に関するものである。またこの発明は、この方法の実施に直接使用する間隙寸法検出用積層体、間隙寸法検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電車やバスの自動改札機やテレホンカード式電話機、あるいはクレジットカードやプリペイドカードの読取り装置などでは、磁気カードを搬送ローラと磁気ヘッドとの間に通して、カードの内容を読取ったり、新たなデータを書き込んだりしている。この場合磁気ヘッドによる読取り・書き込みを確実に行うためには、磁気ヘッドとカードとの接触圧を適切に管理することが必要である。
【0003】
また磁気カード以外のカードでも読取りヘッドとの間隙寸法を適切に管理することが必要である。このため、読取りヘッドとこれに対向する搬送ローラとの間に形成される間隙を、カードの厚さに基づいて正確に調整しておく必要が生じる。従来は機械を分解し厚さゲージを当てて調整するか、カードを何度も繰り返し投入して調整していた。
【0004】
【従来の技術の問題点】
このようにカードを何度も間隙に通して間隙の大きさを調節する従来の方法では、手間がかかり調整時間が長くなるという問題がある。
【0005】
特に使用頻度が極めて高い自動改札機では、作業者が毎朝点検しなければならず、このように手間がかかり作業能率が悪いのは大きな問題であった。また作業者の経験と勘に依存することになり、間隙の調整が主観的で不揃いになったり、不正確になり易いという問題がある。
【0006】
【発明の目的】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、カードを通す間隙を簡単かつ正確に測定することができ、間隙の調整を作業者の経験や勘に頼ることなく客観的かつ正確に行うことを可能にする間隙寸法検出方法を提供することを第1の目的とする。またこの方法の実施に直接使用する間隙寸法検出用積層体を提供することを第2の目的とする。さらにこの寸法の実施に直接使用する間隙寸法検出装置を提供することを第3の目的とする。
【0007】
【発明の構成】
本発明によれば第1の目的は、カードを通すための間隙の寸法を検出する方法であって、前記カードの挿入方向にほぼ沿って配列され厚さ方向に加わる圧力を電気的に検出する多数の圧力センサを有する圧力測定基板に、前記カードの挿入方向に向って次第に厚さが薄くなった弾性マットを少なくとも前記圧力センサを覆うように重ねた状態で前記間隙に通し、この時に前記多数の圧力センサが検出する圧力を記憶する一方、この記憶した圧力を前記間隙を通過した後読出して前記間隙の寸法を求めることを特徴とする間隙寸法検出方法、により達成される。
【0008】
ここに用いる弾性マットは先端に向って厚さが階段状に変化するものでもよいが、連続的に傾斜したものであってもよい。弾性マットと圧力測定基板との積層体を間隙に通した時に各圧力センサが検出した圧力のデータを、圧力測定基板に設けたメモリ部に一時記憶しておき、間隙通過後にこのメモリ部の内容を外部ホストコンピュータに配線コードを介して転送し、この外部ホストコンピュータで圧力分布を解析することができる。積層体が間隙を通過する時に検出した圧力のデータを、アンテナを介して非接触で搬送路に設けたリーダで読取り、さらにこのリーダから外部ホストコンピュータに転送することもできる。
【0009】
第2の目的は、前端から階段状に順次高くなる段部を形成した弾性マットと、この弾性マットに積層され前記段部に沿って配列された多数の圧力センサを有する圧力測定基板とを有することを特徴とする間隙寸法検出用積層体、により達成される。段部に代えて連続する斜面としてもよい。ここに圧力センサは歪みゲージを用いたロードセルであってもよいし、拡散型半導体圧力センサであってもよい。また絶縁シートの片面に形成した多数の平行な細線状の電極を感圧抵抗インクの薄膜で被覆した2枚のシートを用意し、各シートの電極が互いに略直交して対向するように重ねることにより、各電極の交点を圧力センサとすることができる。この場合には多数の圧力センサがマトリックス状に配置されることになり、二次元的な圧力分布を検出することが可能になる。
【0010】
圧力測定基板は、マイクロコンピュータ、半導体メモリ、外部接続用端子とを持ち、間隙通過時に圧力データを半導体メモリに記憶しておき、間隙通過後に外部接続用端子を介して外部ホストコンピュータに接続してデータを外部ホストコンピュータに転送することができる。データの転送は無線で行うものであってもよい。例えば積層体に、シングルチップコンピュータとアンテナとを設け、カードの搬送路に設けたリーダのアンテナとの間でデータの転送を行う。この場合シングルチップコンピュータは、圧力センサの出力を処理する処理部と、変調部と、送・受信部とを内蔵する。
【0011】
積層体のマイクロコンピュータ、半導体メモリ、シングルチップコンピュータなどの電源としては、板状、箔状などの電池を用いることができる。この場合には積層体にスイッチを設けておき、積層体を搬送路に入れる直前にスイッチを手動でオンにしたり、搬送路を移動中に搬送ローラなどの圧力によって自動でこのスイッチがオンになるようにしてもよい。またカードの搬送路に磁界を形成しておき、この磁界内を通過した時に発生する磁気誘導起電力を利用してコンデンサなどに充電し、この充電した電荷を電源とすることも可能である。
【0012】
第3の目的は、カードを通すための間隙の寸法を検出する間隙寸法検出装置であって、前記カードの通路に通される間隙寸法検出用積層体と、前記カードの搬送路に設けられ前記積層体との間でデータおよび情報を無線で送・受信するためのリーダと、前記リーダに接続された外部ホストコンピュータとを備え;前記間隙寸法検出用積層体は、前端から後端に向って階段状に順次高くなる段部を形成した弾性マットと、この弾性マットに積層され前記段部に沿って多数の圧力センサを配列した圧力測定基板と、前記圧力センサの出力を処理する処理部と変調部と受・送信部とを内蔵するシングルチップコンピュータと、アンテナとを備え;前記リーダは、外部アンテナと、送・受信部と、復調部と、この復調部の出力を処理し外部ホストコンピュータとの間で情報を送受信するマイクロコンピュータとを備え;前記外部ホストコンピュータは前記リーダが受信したデータに基づいて受圧分布を求め前記間隙の寸法を求めることを特徴とする間隙寸法検出装置、により達成される。
【0013】
【作用】
積層体が間隙を通る際に、弾性マットには間隙の寸法に対応する高さの斜面あるいは段部に衝撃が加ってその後はこの高さより高い斜面または段部には積層体の移動量に対応して次第に増大する圧力が積層体の厚さ方向に加わる。
【0014】
このため圧力測定基板の多数の圧力センサのうち最初に衝撃が加った位置(斜面または段部)の下の圧力センサとその後に続き高さが次第に高くなる位置の下の圧力センサとの検出圧力が増大する。この圧力変化は処理部で処理されてメモリ部に記憶され、後で外部ホストコンピュータに転送される。またこの圧力センサにより検出した圧力変化をアンテナを介して無線で搬送路側に設置したリーダに送り、このリーダから外部ホストコンピュータに転送してもよい。
【0015】
外部ホストコンピュータでは読込んだデータに基づいて間隙通過時に圧力測定用基板に加わる圧力分布を求め、この圧力分布から間隙寸法を求める。なお積層体が間隙を通過する時のこの圧力分布のカード幅方向の変化や時間変化を解析することにより、積層体が搬送中に左右へどの程度揺れるかなどの搬送路の設定の良否を判定することもできる。
【0016】
【実施態様】
図1はこの発明の実施態様である自動改札機のカード搬送路を示す図、図2は磁気ヘッド付近の拡大斜視図、図3は原理説明図、図4は弾性マットの斜視図である。なお図3の(A)は積層体の側面図、(B)は平面図、(C)は検出圧力の変化を示す。
【0017】
図1,2において符号10は長方形の磁気カードであり、プラスチックス製の薄板の片面に、磁性体粉塗布層12を有する。この磁性体粉塗布層12は磁気カード10の挿入方向に平行すなわちカード10の長辺に平行に設けられている。自動改札機は、このカード10を取込みローラ14,14から取込んで搬送ベルト16,16および18,18に挟んで搬送し、さらにガイドローラ20および排出ローラ22,22によって排出する。
【0018】
搬送ベルト16,16と18,18と間には、カード10のデータ読取り・書き込み部24が介在する。すなわちカード10の磁性体粉塗布層12が無い面に転接する搬送ローラ26と、このローラ26に対向してカード10の磁性体粉塗布層12に密着する磁気ヘッド28とを持つ。この磁気ヘッド28はカード10が移動するのに伴って、この磁性体粉塗布層12のデータを読取り、また反対に新たなデータを書き込む。
【0019】
この場合に磁気ヘッド28とカード10との間隙が変動すると、正確なデータの読取り・書き込みが不可能である。反対にこの間隙が小さすぎると、カード10を痛めるたり、カード詰まりを生じることになる。そこで磁気ヘッド28のカード10に対する接触圧が適正になるように搬送ローラ26と磁気ヘッド28との間隙G(図3参照)を正確に管理することが必要になるのである。
【0020】
図3において符号30は間隙寸法検出用の積層体である。この積層体30は、後記する圧力測定基板32と、この基板32の上に密着保持した弾性マット34と、この弾性マット34の上を覆う十分に薄いフィルム36とを積層したものである。
【0021】
ここに用いる弾性マット34は、全体が例えばシリコンゴムなどで作られ、図3,図4に示すようにカード10の挿入方向Aに平行な多数のストライプ状の凸条38を持つ。各凸条38の上面には、挿入方向Aに向かって次第に低くなる階段状の段部40が形成されている。この段部40の高さと数は測定する間隙Gの寸法と検出精度とに従って決められる。例えば段部40の各段の高さの差を10μmとし、段部40の最上段の高さを150μm程度とする。
【0022】
次に圧力測定基板32を説明する。この基板32は、ポリエステルフィルムなどの樹脂フィルムで形成される上下一対のシート50,50と、両シート50,50の間に挟持された多数の圧力センサ52とを持つ。圧力センサ52は弾性マット34の凸条38に対応して積層体30の長手方向(送り方向)に並べて配設されている。すなわち凸条38の各段部40に対して1つずつの圧力センサ52が対応する。
【0023】
1つの凸条38に沿って並んだ圧力センサ52のグループは、全ての凸条38に対応させて合計4グループ設けておいてもよいが、磁気ヘッド28の位置が予め決まっている場合には、この磁気ヘッド28が接触する凸条38に対応する1つのグループの圧力センサ54だけを設ければ足りる。この場合は他の凸条38は圧力検出には寄与しないが、積層体30の搬送時に搬送ローラが全ての凸条38に均等に接触して加圧することによって積層体30の搬送を安定化させる作用を持つ。
【0024】
ここに用いる圧力センサ52としては、ロードセルを用いることができる。このロードセルは、例えば圧力によって変位するダイヤフラムなどの可動板の変位量を、この可動板に貼った歪みゲージで検出する構造のものが使用できる。圧力センサ52は、拡散型半導体圧力センサであってもよい。この拡散型半導体圧力センサは、シリコン単結晶で作ったダイヤフラムの表面に半導体製造技術を応用して歪み抵抗材を所定パターンに熱拡散させたものであり、圧力変化があった時に歪抵抗材に加わる歪みによって歪み抵抗材の電気抵抗が変化することを利用するものである。
【0025】
上下のシート50,50の間には、またマイクロコンピュータ56、半導体メモリ58、電池60、外部接続用端子62、スイッチ64等が挟持されている(図3の(B)参照)。マイクロコンピュータ56は、各圧力センサ52の出力信号を増幅し、例えば8ビット(256段階)のデジタル信号に変換してメモリ58に記憶させる。スイッチ64は手動あるいは搬送ローラによって押されることによってオンとなり、コンピュータ56やメモリ58等をリセットさせた後一定時間作動状態にして圧力検出可能にしメモリ可能にする。
【0026】
従って、この積層体30をカードの搬送路に投入し、磁気ヘッド28とローラ26との間の間隙に通せば、弾性マット34のこの間隙寸法に対応する段部40A(図3の(A)参照)に位置する圧力センサ52Aに加わる圧力が増大する。積層体30の移動に伴って順次高い段部40に対応する圧力センサ52の圧力が増大する。これら圧力センサ52A、52の圧力信号がマイクロコンピュータ56に読込まれ、デジタル信号に変換されてメモリ58に記憶される。
【0027】
積層体30が搬送路から排出されると、外部接続用端子62に対応する端子(図示せず)が接続され、メモリ58の内容が外部ホストコンピュータ(図示せず)に読出される。外部ホストコンピュータではこの読出したデータを用いて圧力分布を解析し、この圧力分布から間隙の寸法Gを求める。例えば図3の(C)に示すように各圧力センサ52の位置に加わる圧力Pを求め、この圧力Pが急増する段部40Aを求め、この段部40Aの高さから間隙の寸法Gを求めることができる。
【0028】
【他の実施態様】
図5は他の実施態様に用いる積層体の側断面図、図6はこの積層体に用いる圧力測定基板の内部構造を示す平面図、図7はこの圧力センサの構造を分解して示す斜視図、図8は同じく側断面図、図9はこの積層体を用いた間隙寸法検出装置の全体構成を示すブロック図、図10は検出結果の出力例を示す図である。
【0029】
図5において30Aは積層体であり、この積層体30Aは、弾性マット34Aの下面と上面にそれぞれ圧力測定基板32Aとフィルム36Aとを積層したものである。ここに用いる弾性マット34Aは図4に示した弾性マット34と同じものであってもよいが、各段部40を幅方向(基板30Aの短辺方向)に連続させたものとするのがよい。すなわち後記するように圧力測定基板32Aは圧力分布を二次元的に検出することができるので、段部40も幅方向に連続させることにより二次元的な圧力分布を求めることが可能になるからである。
【0030】
圧力測定基板32Aは、ポリエステルフィルムなどの絶縁シート70(70A,70B)の片面に多数の平行な細線状の電極72(72A,72B)を形成し、各電極72を感圧抵抗インクの薄膜74(74A,74B)で被覆したものを2枚用いる。すなわちこれら2枚のシート70A,70Bを各電極72Aと72Bが互いに直交するように重ね合わせたものである。ここに感圧抵抗インクの薄膜74は、ここに加わる圧力の大きさに応じて電気抵抗値が変化する性質を持つ。このため両電極72Aと72Bの交点が圧力センサを形成する。すなわち交点はマトリックス状に二次元に分布するから、この基板32Aを用いることにより二次元の圧力分布を検出することができる。
【0031】
ここに用いる感圧抵抗インクとしては、特開平5−248971号、特開平3−501221号、特表昭62−502665号などに示されているものを用いることができる。例えばアセトン溶剤中にグラファイトを含むものが使用できる。好ましい実施態様は、二酸化チタン充填材、ビニル樹脂結合材およびブチルセロソルブアセテート溶剤を含有する絶縁インクに、グラファイト、ビニル樹脂およびブチルセロソルブアセテートを含有する導電インキを混入したものである。電極72A,72Bの間隔は1.27mm(0.05インチ)にすることができるが、必要な圧力分布の分解能に対応して変更できるのは勿論である。
【0032】
絶縁シート70A,70Bの間にはシングルチップコンピュータ76とアンテナ78とが設けられている。このシングルチップコンピュータ76は、図9に示すように、受信部80と、メモリを内蔵する制御部82と、変調部84と、送信部86とを持つ。前記電極72A,72Bはシート70A,70Bに形成された回路パターン88(図6参照)によってコンピュータ76のデータ入力端子に接続されている。なおこの回路パターン88は、電極72およびアンテナ78と共にプリント回路形成法により形成される。
【0033】
例えばシート70に接着した銅箔にフォトレジスト液を塗布し、回路パターン88、電極72、アンテナ78などのパターンを露光して硬化させ、不要なフォトレジストを除去した後不要な銅箔部分をエッチングにより除去することにより、必要なパターンを形成することができる。なおこのコンピュータ76は後記するように、アンテナ78が磁界中を通る際にアンテナ78に誘起される電磁誘導起電力を電源として作動する。
【0034】
この積層体30は、カードの搬送路に設けたリーダ90(図9)と組合せて用いられる。リーダ90は、外部アンテナ92と、送信部94と、受信部96と、復調部98と、マイクロコンピュータ100とを有する。図9で102は外部ホストコンピュータ、104は電源である。外部ホストコンピュータ102が出力する制御信号がリーダ90のマイクロプロセッサ100に入ると、送信部94は外部アンテナ92から質問電波を射出させる。この質問電波は給電用の電波(給電波)を兼ねる。
【0035】
積層体30Aがカードの搬送路に送られ、アンテナ78がこの質問電波を受信すると、シングルチップコンピュータ76の受信部80は電源となる電磁誘導起電力を制御部82に送り、この制御部82に内蔵するコンデンサ(図示せず)を充電する。このコンデンサの充電電荷が電源となる。受信部80はアンテナ78で受信した制御信号も制御部82へ送る。制御部82はこの制御信号を受けて圧力測定基板32Aが検出する圧力分布データを読取りメモリに一時記憶する。
【0036】
例えばこの制御信号は積層体30Aが間隙に入る直前に受信部80に読み込まれ、制御部82はこの制御信号の読込みに基づいて電極72Aおよび72Bのスキャンを開始する。そして電極72Aと72Bの交点の電気抵抗を全ての交点について順に繰り返し求める。この動作は積層板30Aが間隙を通過する間、積層板30Aの送り速度に比べて極めて高速で繰り返し行われる。この電気抵抗は、交点に加わる圧力を示すものである。変調部84はこの圧力を示すデータを変調して送信部86に送る。送信部86はこのデータをアンテナ78から電波に乗せて送出する。
【0037】
リーダ90側の外部アンテナ92はこの電波を受信して受信部96へ送る。この受信波は復調部98で復調された後、マイクロプロセッサ100に送られ、さらに外部ホストコンピュータ102に送られる。外部ホストコンピュータ102ではこの圧力を示すデータを用いて、積層体30Aが間隙を通る際に基板32Aに加わる圧力分布を求める。
【0038】
図10は積層板30Aで検出した圧力分布の出力例を示す。これらの図で28は磁気ヘッドであり、積層体30はこの磁気ヘッド28を右から左へ移動する。また斜線で示すQは、積層体30Aが検出した圧力が一定のしきい値以上となって、磁気ヘッド28が弾性マット34A(図5)の段部40Aに当たった範囲を示している。
【0039】
図10の(A)はこのヘッド28が当たった範囲Qが直線状に形成された場合を示す。この結果から、積層体30Aが正しい状態、すなわちその長辺に平行な方向に直線的に送られたことが解る。図10の(B)は、ヘッド28が当たった範囲Qが積層体30Aに対して斜めに形成された場合を示す。この結果から積層体30Aは搬送路を斜めに傾いた状態で移動していることが解る。
【0040】
図10の(C)は、範囲Qが積層体30Aに対して蛇行して形成された場合を示す。この結果から積層体30Aは搬送路内で幅方向へ蛇行しながら送られていることが解る。このように範囲Qの形状からカードの搬送路の良否を判定することも可能になる。
【0041】
【他の実施態様】
図11は間隙寸法検出装置の他の実施態様の全体構成を示すブロック図である。この実施態様は、前記図5〜9に示したものが積層体30Bのデータを電波を介して無線によりリーダ90に転送しているのに対して、データを積層体30B内の半導体メモリ120に一時記憶させ、間隙通過後に配線コードを接続してこのメモリ120のデータを外部ホストコンピュータ122に転送し圧力分布を求めるようにしたものである。
【0042】
すなわち積層体30Bの圧力測定基板は前記図7、8に示したものと略同一の電極構造を持ち、コンピュータ(CPU)124と半導体メモリ120と、電池126と、外部接続用端子128とを持つ。この端子128はこれと対をなす他の接続端子130によってホストコンピュータ122に接続可能である。
【0043】
【発明の効果】
請求項1の発明は以上のように、カード挿入方向に沿って多数の圧力センサを設けた圧力測定基板に、カード挿入方向に向って厚さが次第に薄くなった弾性マットを少くとも圧力センサを覆うように重ねた状態で間隙に通し、この時に圧力センサが検出する圧力を記憶し、この積層体が間隙を通過した後にこの記憶したデータを読出して圧力分布を求めるものであるから、この圧力分布から間隙の寸法を求めることができる。
【0044】
このため極めて簡単な作業で間隙の大きさを短時間で精度良く検出でき、間隙調整の能率を著しく高めることができる。また作業者の勘に頼ることなく客観的に正確な間隙調整を行うことができる。特に圧力センサは圧力を多段階あるいは連続的に検出できるものとしておき、メモリに圧力を多段階に記憶できるようにすれば、積層体あるいはカードの幅方向の圧力分布や積層体あるいはカードの搬送中における動的な圧力変化も一層細かく検出することが可能になり、間隙調整の精度を一層高めることができる。
【0045】
積層体側に圧力を記憶するメモリ部を設け、積層体が間隙を通過した後にこのメモリ部のデータを外部ホストコンピュータに転送してここで圧力分布を求め、搬送状態を解析することができる(請求項2)。メモリ部と外部ホストコンピュータとの間のデータの転送は、接続端子(コネクタ)を介して配線コードで接続することによって行ってもよいが、積層体と搬送路とにそれぞれ設けたアンテナを介して無線により非接触で行ってもよい(請求項3)。
【0046】
請求項4の発明によれば、前記請求項1〜3のいずれかの方法の実施に直接使用する積層体を得ることができる。ここに用いる圧力センサとしては歪みゲージを用いたロードセルが使用できるが(請求項5)、拡散型半導体圧力センサであってもよい(請求項6)。圧力センサはカードの搬送方向(長手方向)に一次元的に並べたものでもよいが、二次元的に多数配置したものでもよい。
【0047】
二次元的に配置する場合には次のような構成のものが使用できる。すなわち、片面に形成した平行な多数の線状の電極を感圧抵抗インクの薄膜で被覆したシートを2枚用い、両シートの電極が互いに略直交するように両シートを重ねることにより、各電極の交点に圧力センサを形成したものである(請求項7)。この場合には圧力センサがマトリックス状に(二次元的に)分布することになるから、圧力の二次元的な分布を検出することが可能になり、積層体あるいはカードの幅方向の圧力分布や動的な搬送状況を一層高精度に検出することが可能になる。なおこの場合には弾性マットにはカードの搬送方向に沿う略多数の凸条を設けたり、カードの幅方向に広い段部を設けておくのがよい。
【0048】
積層体の圧力測定基板には、マイクロコンピュータと、半導体メモリと、外部接続用端子とを設けておき、間隙通過時に半導体メモリに記憶させたデータを、間隙通過後に外部接続用端子に接続した他の端子を介して外部ホストコンピュータに有線で転送することができる(請求項8)。圧力測定基板と外部ホストコンピュータとの間のデータ電送は無線で非接触で行ってもよい(請求項9)。
【0049】
この無線でデータ転送するものでは、圧力測定基板にシングルチップコンピュータとアンテナとを設け、搬送路側に設けたリーダとの間で信号およびデータの送受信を行えばよい(請求項12)。この場合シングルチップコンピュータは、圧力センサの出力を処理する処理部と、変調部と、送・受信部とを有することが必要である(請求項9)。また搬送路に設けるリーダは、外部アンテナと、送・受信部と、復調部と、マイクロコンピュータとを備える。このコンピュータを介して外部ホストコンピュータにデータを送り、この外部ホストコンピュータで圧力分布を求め間隙法を求める(請求項12)。
【0050】
積層体の圧力測定基板の電源としては、積層体に設けた電池とすることができる。この電池は板状やフィルム状のものが適する。電池は電荷を一時的に蓄積するコンデンサであってもよく、この場合積層体を使用する前に充電して使用すればよい(請求項10)。この電源としては、積層体に設けたアンテナが搬送路に形成した磁界内を通る際に、アンテナに発生する電磁誘導起電力を用いることができる(請求項11,13)。この場合はこの起電力を蓄積するコンデンサを積層体に設けておく。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動改札機のカード搬送路を示す図
【図2】その磁気ヘッド付近の拡大斜視図
【図3】原理を説明するための側面図(A)と平面図(B)と検出圧力の変化を示す図(C)
【図4】弾性マットの斜視図
【図5】積層体に一実施態様を示す側断面図
【図6】圧力測定基板の内部配線を示す平面図
【図7】圧力測定基板の構造を示す分解斜視図
【図8】圧力測定基板の構造を示す分解側断面図
【図9】間隙寸法検出装置の一実施態様を示すブロック図
【図10】圧力分布の検出結果の例を示す図
【図11】間隙寸法検出装置の他の実施態様を示す斜視図
【符号の説明】
10 カード
12 磁性体粉塗布層
24 データ読取り・書き込み部
26 搬送ローラ
28 磁気ヘッド
30,30A,30B 積層体
32,32A 圧力測定基板
34,34A 弾性マット
38 凸条
40,40A 段部
50,70 絶縁シート
52 圧力センサ
56 マイクロコンピュータ
58,120 半導体メモリ
60,128 外部接続用端子
72 電極
74 感圧抵抗インクの薄膜
76 シングルチップコンピュータ
78 アンテナ
90 リーダ
92 外部アンテナ
102,122 外部ホストコンピュータ
124 CPU(マイクロコンピュータ)
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for detecting the size of a gap in a conveyance path through which a card passes in an automatic ticket gate for a train, an automatic ticket gate for a bus, or a card insertion device such as a credit card or prepaid card reader. is there. The present invention also relates to a gap dimension detecting laminate and a gap dimension detecting apparatus which are directly used for carrying out this method.
[0002]
[Prior art]
In train and bus automatic ticket gates, telephone card type telephones, and credit card and prepaid card readers, the magnetic card is passed between the transport roller and the magnetic head to read the contents of the card or to create new data. Is written. In this case, in order to surely perform reading and writing by the magnetic head, it is necessary to appropriately manage the contact pressure between the magnetic head and the card.
[0003]
Further, it is necessary to appropriately manage the gap size with the read head even in a card other than the magnetic card. For this reason, it is necessary to accurately adjust the gap formed between the read head and the conveying roller facing the read head based on the thickness of the card. Conventionally, the machine was disassembled and adjusted by applying a thickness gauge, or the card was repeatedly inserted and adjusted.
[0004]
[Problems of conventional technology]
As described above, the conventional method of adjusting the size of the gap by passing the card through the gap many times is troublesome and requires a long adjustment time.
[0005]
In particular, in an automatic ticket gate that is extremely frequently used, an operator must inspect every morning, and it is a big problem that the work efficiency is poor because of this time-consuming work. In addition, it depends on the experience and intuition of the operator, and there is a problem that the adjustment of the gap is subjective and uneven or is likely to be inaccurate.
[0006]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of such circumstances, and can easily and accurately measure the gap through which the card passes, and the gap adjustment can be performed objectively and accurately without relying on the experience and intuition of the operator. It is a first object of the present invention to provide a gap size detection method that makes it possible. It is a second object of the present invention to provide a gap size detection laminate that is directly used in the implementation of this method. It is a third object of the present invention to provide a gap size detecting device which is directly used for carrying out this size.
[0007]
[Structure of the invention]
According to the present invention, a first object is a method for detecting a dimension of a gap for passing a card, and electrically detects a pressure applied in the thickness direction arranged substantially along the insertion direction of the card. An elastic mat having a thickness that gradually decreases in the card insertion direction is passed through the gap in a state where the pressure sensor overlaps at least the pressure sensor. This is achieved by a gap dimension detecting method characterized in that the pressure detected by the pressure sensor of the first sensor is stored, and the stored pressure is read after passing through the gap to determine the dimension of the gap.
[0008]
The elastic mat used here may have a thickness that changes stepwise toward the tip, but may also be one that is continuously inclined. The pressure data detected by each pressure sensor when the laminated body of the elastic mat and the pressure measurement board is passed through the gap is temporarily stored in the memory part provided on the pressure measurement board, and the contents of this memory part after passing through the gap Can be transferred to the external host computer via a wiring code, and the pressure distribution can be analyzed by this external host computer. The pressure data detected when the laminated body passes through the gap can be read by a reader provided in the conveyance path in a non-contact manner via an antenna, and further transferred from the reader to an external host computer.
[0009]
The second object includes an elastic mat having a stepped portion that increases stepwise from the front end, and a pressure measurement substrate having a number of pressure sensors stacked on the elastic mat and arranged along the stepped portion. This is achieved by a gap size detecting laminate. It may be a continuous slope instead of the stepped portion. Here, the pressure sensor may be a load cell using a strain gauge or a diffusion type semiconductor pressure sensor. In addition, two sheets are prepared by coating a number of parallel thin-line electrodes formed on one side of the insulating sheet with a thin film of pressure-sensitive resistance ink, and the sheets are stacked so that the electrodes of each sheet are substantially orthogonal to each other. Thus, the intersection of each electrode can be used as a pressure sensor. In this case, a large number of pressure sensors are arranged in a matrix, and a two-dimensional pressure distribution can be detected.
[0010]
The pressure measurement board has a microcomputer, a semiconductor memory, and an external connection terminal. Pressure data is stored in the semiconductor memory when passing through the gap, and connected to an external host computer via the external connection terminal after passing through the gap. Data can be transferred to an external host computer. Data transfer may be performed wirelessly. For example, a single chip computer and an antenna are provided in the laminate, and data is transferred between the reader antenna provided in the card transport path. In this case, the single chip computer includes a processing unit that processes the output of the pressure sensor, a modulation unit, and a transmission / reception unit.
[0011]
As a power source for a laminated microcomputer, a semiconductor memory, a single chip computer, etc., a battery having a plate shape or a foil shape can be used. In this case, a switch is provided in the laminate, and the switch is manually turned on immediately before the laminate is put into the conveyance path, or this switch is automatically turned on by the pressure of the conveyance roller or the like while moving in the conveyance path. You may do it. It is also possible to form a magnetic field in the card transport path, charge a capacitor or the like using a magnetic induction electromotive force generated when passing through the magnetic field, and use the charged charge as a power source.
[0012]
A third object is a gap dimension detecting device for detecting a dimension of a gap through which a card is passed. The gap dimension detecting apparatus is provided in a gap dimension detecting laminated body that is passed through a path of the card, and the transport path of the card. A reader for wirelessly transmitting and receiving data and information to and from the laminate, and an external host computer connected to the reader; the gap dimension detecting laminate from the front end toward the rear end An elastic mat formed with stepped portions that increase stepwise in a stepwise manner, a pressure measurement substrate that is stacked on the elastic mat and has a number of pressure sensors arranged along the stepped portion, and a processing unit that processes the output of the pressure sensor A single-chip computer including a modulation unit and a reception / transmission unit; and an antenna; the reader processes an external antenna, a transmission / reception unit, a demodulation unit, and an output of the demodulation unit to output an external host computer; A microcomputer that transmits and receives information to and from a computer; and the external host computer obtains a pressure receiving distribution based on data received by the reader and obtains a dimension of the gap. Achieved.
[0013]
[Action]
When the laminate passes through the gap, the elastic mat is impacted on the slope or step with a height corresponding to the size of the gap, and then the slope or step with a height higher than this height is affected by the amount of movement of the laminate. Correspondingly increasing pressure is applied in the thickness direction of the laminate.
[0014]
For this reason, the detection of the pressure sensor below the position (slope or step) where the impact is first applied and the pressure sensor below the position where the height gradually increases among the many pressure sensors on the pressure measurement board. Pressure increases. This pressure change is processed by the processing unit, stored in the memory unit, and later transferred to the external host computer. Further, the pressure change detected by the pressure sensor may be sent wirelessly via an antenna to a reader installed on the conveyance path side and transferred from the reader to an external host computer.
[0015]
The external host computer obtains the pressure distribution applied to the pressure measurement substrate when passing through the gap based on the read data, and obtains the gap dimension from this pressure distribution. In addition, by analyzing the change in the card width direction and the time change of this pressure distribution when the laminate passes through the gap, the quality of the conveyance path setting such as how much the laminate shakes left and right during conveyance is judged. You can also
[0016]
Embodiment
1 is a view showing a card transport path of an automatic ticket gate according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged perspective view in the vicinity of a magnetic head, FIG. 3 is a principle explanatory view, and FIG. 4 is a perspective view of an elastic mat. 3A is a side view of the laminate, FIG. 3B is a plan view, and FIG. 3C shows a change in detected pressure.
[0017]
1 and 2, reference numeral 10 denotes a rectangular magnetic card having a magnetic powder coating layer 12 on one surface of a plastic thin plate. The magnetic powder coating layer 12 is provided in parallel to the insertion direction of the magnetic card 10, that is, in parallel to the long side of the card 10. The automatic ticket gate takes the card 10 from the take-in rollers 14 and 14 and conveys the card 10 between the conveyer belts 16, 16 and 18 and 18, and the paper is discharged by the guide roller 20 and the discharge rollers 22 and 22.
[0018]
A data reading / writing unit 24 of the card 10 is interposed between the conveyor belts 16, 16 and 18, 18. That is, it has a transport roller 26 that is in rolling contact with the surface of the card 10 where the magnetic powder coating layer 12 is not present, and a magnetic head 28 that faces the roller 26 and contacts the magnetic powder coating layer 12 of the card 10. As the card 10 moves, the magnetic head 28 reads the data of the magnetic powder coating layer 12 and, on the contrary, writes new data.
[0019]
In this case, if the gap between the magnetic head 28 and the card 10 fluctuates, it is impossible to read / write data accurately. On the other hand, if the gap is too small, the card 10 may be damaged or the card may be jammed. Therefore, it is necessary to accurately manage the gap G (see FIG. 3) between the transport roller 26 and the magnetic head 28 so that the contact pressure of the magnetic head 28 to the card 10 is appropriate.
[0020]
In FIG. 3, reference numeral 30 denotes a laminate for detecting a gap dimension. The laminated body 30 is formed by laminating a pressure measurement substrate 32 (to be described later), an elastic mat 34 held in close contact with the substrate 32, and a sufficiently thin film 36 covering the elastic mat 34.
[0021]
The elastic mat 34 used here is made entirely of, for example, silicon rubber, and has a large number of striped ridges 38 parallel to the insertion direction A of the card 10 as shown in FIGS. On the upper surface of each ridge 38, a stepped step portion 40 that gradually decreases in the insertion direction A is formed. The height and number of the stepped portions 40 are determined according to the size of the gap G to be measured and the detection accuracy. For example, the difference in height of each step of the step portion 40 is 10 μm, and the height of the uppermost step of the step portion 40 is about 150 μm.
[0022]
Next, the pressure measurement substrate 32 will be described. The substrate 32 has a pair of upper and lower sheets 50, 50 formed of a resin film such as a polyester film, and a number of pressure sensors 52 sandwiched between the sheets 50, 50. The pressure sensors 52 are arranged side by side in the longitudinal direction (feed direction) of the laminate 30 corresponding to the ridges 38 of the elastic mat 34. That is, one pressure sensor 52 corresponds to each step 40 of the ridge 38.
[0023]
A total of four groups of pressure sensors 52 arranged along one ridge 38 may be provided corresponding to all the ridges 38, but when the position of the magnetic head 28 is determined in advance. It is sufficient to provide only one group of pressure sensors 54 corresponding to the ridges 38 with which the magnetic head 28 contacts. In this case, the other ridges 38 do not contribute to the pressure detection, but the conveyance roller stabilizes the conveyance of the laminated body 30 by uniformly contacting and pressing all the ridges 38 during conveyance of the laminated body 30. Has an effect.
[0024]
A load cell can be used as the pressure sensor 52 used here. As this load cell, for example, a load cell having a structure for detecting a displacement amount of a movable plate such as a diaphragm displaced by pressure with a strain gauge attached to the movable plate can be used. The pressure sensor 52 may be a diffusion type semiconductor pressure sensor. This diffusion-type semiconductor pressure sensor is obtained by thermally diffusing a strain-resistant material into a predetermined pattern by applying semiconductor manufacturing technology to the surface of a diaphragm made of silicon single crystal. This utilizes the fact that the electrical resistance of the strain resistance material changes due to the applied strain.
[0025]
A microcomputer 56, a semiconductor memory 58, a battery 60, an external connection terminal 62, a switch 64, and the like are sandwiched between the upper and lower sheets 50, 50 (see FIG. 3B). The microcomputer 56 amplifies the output signal of each pressure sensor 52, converts it into, for example, a digital signal of 8 bits (256 steps), and stores it in the memory 58. The switch 64 is turned on manually or by being pressed by the conveying roller, and after resetting the computer 56, the memory 58, etc., the switch 64 is operated for a certain period of time to enable pressure detection and enable memory.
[0026]
Therefore, if this laminated body 30 is put into the card conveyance path and passed through the gap between the magnetic head 28 and the roller 26, the step portion 40A corresponding to the gap dimension of the elastic mat 34 (FIG. 3A). The pressure applied to the pressure sensor 52A located at (see) increases. As the stacked body 30 moves, the pressure of the pressure sensor 52 corresponding to the higher stepped portion 40 increases sequentially. The pressure signals of these pressure sensors 52A and 52 are read into the microcomputer 56, converted into digital signals, and stored in the memory 58.
[0027]
When the stacked body 30 is discharged from the conveyance path, a terminal (not shown) corresponding to the external connection terminal 62 is connected, and the contents of the memory 58 are read out to an external host computer (not shown). The external host computer analyzes the pressure distribution using the read data, and obtains the gap size G from the pressure distribution. For example, as shown in FIG. 3C, the pressure P applied to the position of each pressure sensor 52 is obtained, the step portion 40A where the pressure P increases rapidly is obtained, and the gap dimension G is obtained from the height of the step portion 40A. be able to.
[0028]
[Other Embodiments]
FIG. 5 is a side sectional view of a laminate used in another embodiment, FIG. 6 is a plan view showing the internal structure of a pressure measurement substrate used in the laminate, and FIG. 7 is an exploded perspective view showing the structure of the pressure sensor. 8 is a side sectional view, FIG. 9 is a block diagram showing the overall configuration of the gap size detection apparatus using this laminate, and FIG. 10 is a view showing an output example of the detection result.
[0029]
In FIG. 5, 30A is a laminated body, and this laminated body 30A is obtained by laminating a pressure measurement substrate 32A and a film 36A on the lower surface and the upper surface of an elastic mat 34A, respectively. The elastic mat 34 </ b> A used here may be the same as the elastic mat 34 shown in FIG. 4, but it is preferable that each step 40 is continuous in the width direction (the short side direction of the substrate 30 </ b> A). . That is, as will be described later, since the pressure measurement substrate 32A can detect the pressure distribution two-dimensionally, it is possible to obtain a two-dimensional pressure distribution by making the step portion 40 continuous in the width direction. is there.
[0030]
The pressure measurement substrate 32A is formed with a large number of parallel thin-line electrodes 72 (72A, 72B) on one side of an insulating sheet 70 (70A, 70B) such as a polyester film, and each electrode 72 is formed as a thin film 74 of pressure-sensitive resistance ink. Two pieces coated with (74A, 74B) are used. That is, these two sheets 70A and 70B are overlapped so that the electrodes 72A and 72B are orthogonal to each other. Here, the thin film 74 of the pressure-sensitive resistance ink has a property that the electric resistance value changes according to the magnitude of the pressure applied thereto. For this reason, the intersection of both electrodes 72A and 72B forms a pressure sensor. That is, since the intersections are two-dimensionally distributed in a matrix, a two-dimensional pressure distribution can be detected by using this substrate 32A.
[0031]
As the pressure-sensitive resistance ink used here, those disclosed in JP-A-5-248971, JP-A-3-501221, JP-A-62-502665 and the like can be used. For example, an acetone solvent containing graphite can be used. In a preferred embodiment, a conductive ink containing graphite, a vinyl resin and butyl cellosolve acetate is mixed into an insulating ink containing a titanium dioxide filler, a vinyl resin binder and a butyl cellosolve acetate solvent. The distance between the electrodes 72A and 72B can be set to 1.27 mm (0.05 inch), but it is needless to say that the distance can be changed according to the required resolution of the pressure distribution.
[0032]
A single chip computer 76 and an antenna 78 are provided between the insulating sheets 70A and 70B. As shown in FIG. 9, the single chip computer 76 includes a receiving unit 80, a control unit 82 incorporating a memory, a modulating unit 84, and a transmitting unit 86. The electrodes 72A and 72B are connected to a data input terminal of the computer 76 by a circuit pattern 88 (see FIG. 6) formed on the sheets 70A and 70B. The circuit pattern 88 is formed by a printed circuit forming method together with the electrode 72 and the antenna 78.
[0033]
For example, a photoresist solution is applied to the copper foil adhered to the sheet 70, the pattern of the circuit pattern 88, the electrode 72, the antenna 78, etc. is exposed and cured, the unnecessary photoresist is removed, and then the unnecessary copper foil portion is etched. A necessary pattern can be formed by removing by the above. As will be described later, the computer 76 operates using an electromagnetic electromotive force induced in the antenna 78 when the antenna 78 passes through the magnetic field as a power source.
[0034]
This laminated body 30 is used in combination with a reader 90 (FIG. 9) provided in the card conveyance path. The reader 90 includes an external antenna 92, a transmission unit 94, a reception unit 96, a demodulation unit 98, and a microcomputer 100. In FIG. 9, reference numeral 102 denotes an external host computer, and reference numeral 104 denotes a power source. When a control signal output from the external host computer 102 enters the microprocessor 100 of the reader 90, the transmitter 94 emits an interrogation radio wave from the external antenna 92. This interrogation radio wave also serves as a radio wave for feeding (feeding wave).
[0035]
When the laminated body 30A is sent to the card conveyance path and the antenna 78 receives the interrogation radio wave, the receiving unit 80 of the single chip computer 76 sends the electromagnetic induction electromotive force serving as a power source to the control unit 82. Charge the built-in capacitor (not shown). The charge of this capacitor becomes the power source. The receiving unit 80 also sends a control signal received by the antenna 78 to the control unit 82. In response to this control signal, the controller 82 reads the pressure distribution data detected by the pressure measurement board 32A and temporarily stores it in the memory.
[0036]
For example, the control signal is read into the receiving unit 80 immediately before the stacked body 30A enters the gap, and the control unit 82 starts scanning the electrodes 72A and 72B based on the reading of the control signal. And the electrical resistance of the intersection of electrode 72A and 72B is calculated | required sequentially about all the intersections. This operation is repeated at a very high speed compared to the feeding speed of the laminated plate 30A while the laminated plate 30A passes through the gap. This electrical resistance indicates the pressure applied to the intersection. The modulator 84 modulates the data indicating this pressure and sends it to the transmitter 86. The transmitter 86 transmits this data on the radio wave from the antenna 78.
[0037]
The external antenna 92 on the reader 90 side receives this radio wave and sends it to the receiving unit 96. The received wave is demodulated by the demodulator 98, then sent to the microprocessor 100, and further sent to the external host computer 102. The external host computer 102 uses the data indicating the pressure to obtain a pressure distribution applied to the substrate 32A when the stacked body 30A passes through the gap.
[0038]
FIG. 10 shows an output example of the pressure distribution detected by the laminated plate 30A. In these drawings, reference numeral 28 denotes a magnetic head, and the laminated body 30 moves the magnetic head 28 from right to left. Further, Q indicated by oblique lines indicates a range in which the pressure detected by the laminated body 30A is equal to or greater than a certain threshold value and the magnetic head 28 hits the stepped portion 40A of the elastic mat 34A (FIG. 5).
[0039]
FIG. 10A shows a range Q in which the head 28 has hit. A The case where is formed in a straight line is shown. From this result, it can be seen that the laminated body 30A is sent in a straight line in a correct state, that is, in a direction parallel to the long side. FIG. 10B shows a range Q in which the head 28 has hit. B Shows a case where is formed obliquely with respect to the laminated body 30A. From this result, it can be seen that the laminated body 30A moves while being inclined obliquely on the conveyance path.
[0040]
FIG. 10C shows the range Q. C Shows a case where meandering is formed to meander with respect to the laminate 30A. From this result, it is understood that the laminated body 30A is sent while meandering in the width direction in the conveyance path. In this way, it is possible to determine the quality of the card transport path from the shape of the range Q.
[0041]
[Other Embodiments]
FIG. 11 is a block diagram showing the overall configuration of another embodiment of the gap size detecting device. In this embodiment, the data shown in FIGS. 5 to 9 is for transferring the data of the stacked body 30B wirelessly to the reader 90 via radio waves, whereas the data is transferred to the semiconductor memory 120 in the stacked body 30B. Temporary storage is performed, a wiring cord is connected after passing through the gap, and the data in the memory 120 is transferred to the external host computer 122 to obtain the pressure distribution.
[0042]
That is, the pressure measurement board of the laminate 30B has substantially the same electrode structure as that shown in FIGS. 7 and 8, and has a computer (CPU) 124, a semiconductor memory 120, a battery 126, and an external connection terminal 128. . This terminal 128 can be connected to the host computer 122 through another connection terminal 130 paired therewith.
[0043]
【The invention's effect】
In the invention of claim 1, as described above, at least a pressure sensor is provided on an elastic mat whose thickness gradually decreases in the card insertion direction on a pressure measurement board provided with a number of pressure sensors in the card insertion direction. The pressure detected by the pressure sensor at this time is memorized in a state of being overlapped so as to be covered, and the pressure distribution is obtained by reading the memorized data after the laminate passes through the gap. The size of the gap can be obtained from the distribution.
[0044]
For this reason, the size of the gap can be accurately detected in a short time with an extremely simple operation, and the efficiency of the gap adjustment can be significantly increased. In addition, it is possible to objectively and accurately adjust the gap without relying on the operator's intuition. In particular, the pressure sensor should be able to detect pressure in multiple steps or continuously, and if the pressure can be stored in the memory in multiple steps, the pressure distribution in the width direction of the laminate or card or the conveyance of the laminate or card It becomes possible to detect the dynamic pressure change more finely and further improve the accuracy of the gap adjustment.
[0045]
A memory unit for storing pressure is provided on the laminated body side, and after the laminated body passes through the gap, the data of the memory unit is transferred to an external host computer, where the pressure distribution is obtained and the conveyance state can be analyzed (claim) Item 2). Data transfer between the memory unit and the external host computer may be performed by connecting with a wiring cord via a connection terminal (connector), but via an antenna provided on each of the stacked body and the conveyance path. You may carry out by non-contact by radio | wireless (Claim 3).
[0046]
According to invention of Claim 4, the laminated body used directly for implementation of the method in any one of the said Claims 1-3 can be obtained. As a pressure sensor used here, a load cell using a strain gauge can be used (Claim 5), but a diffusion type semiconductor pressure sensor may be used (Claim 6). The pressure sensors may be one-dimensionally arranged in the card conveying direction (longitudinal direction), but may be two-dimensionally arranged in large numbers.
[0047]
In the case of two-dimensional arrangement, the following configuration can be used. That is, by using two sheets in which a large number of parallel linear electrodes formed on one side are covered with a thin film of pressure-sensitive resistance ink, the two sheets are overlapped so that the electrodes of both sheets are substantially orthogonal to each other. A pressure sensor is formed at the intersection of (Claim 7). In this case, since the pressure sensors are distributed in a matrix (two-dimensionally), it is possible to detect a two-dimensional distribution of pressure, and the pressure distribution in the width direction of the laminate or card It becomes possible to detect a dynamic conveyance state with higher accuracy. In this case, it is preferable that the elastic mat is provided with a substantially large number of ridges along the card conveying direction or a wide stepped portion in the card width direction.
[0048]
The pressure measurement board of the laminate is provided with a microcomputer, semiconductor memory, and external connection terminals, and the data stored in the semiconductor memory when passing through the gap is connected to the external connection terminal after passing through the gap. The data can be transferred to an external host computer via a terminal (Claim 8). Data transmission between the pressure measurement board and the external host computer may be performed wirelessly and contactlessly (claim 9).
[0049]
In this wireless data transfer, a single chip computer and an antenna are provided on the pressure measurement board, and signals and data may be transmitted and received with a reader provided on the conveyance path side. In this case, the single chip computer needs to have a processing unit that processes the output of the pressure sensor, a modulation unit, and a transmission / reception unit. The reader provided in the conveyance path includes an external antenna, a transmission / reception unit, a demodulation unit, and a microcomputer. Data is sent to the external host computer through this computer, and the pressure distribution is obtained by this external host computer to obtain the gap method (claim 12).
[0050]
As a power source for the pressure measurement substrate of the laminate, a battery provided in the laminate can be used. This battery is suitably in the form of a plate or film. The battery may be a capacitor for temporarily accumulating electric charge. In this case, the battery may be charged before use (claim 10). As the power source, an electromagnetic induction electromotive force generated in the antenna when the antenna provided in the laminate passes through the magnetic field formed in the conveyance path can be used (claims 11 and 13). In this case, a capacitor for accumulating the electromotive force is provided in the laminate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a card transport path of an automatic ticket gate
FIG. 2 is an enlarged perspective view near the magnetic head.
FIG. 3A is a side view for explaining the principle, FIG. 3B is a plan view, and FIG. 3C is a diagram showing changes in detected pressure.
FIG. 4 is a perspective view of an elastic mat.
FIG. 5 is a side sectional view showing an embodiment of a laminate.
FIG. 6 is a plan view showing internal wiring of a pressure measurement board.
FIG. 7 is an exploded perspective view showing a structure of a pressure measurement board.
FIG. 8 is an exploded side sectional view showing the structure of a pressure measurement substrate.
FIG. 9 is a block diagram showing an embodiment of a gap dimension detecting device.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a pressure distribution detection result
FIG. 11 is a perspective view showing another embodiment of a gap dimension detecting device.
[Explanation of symbols]
10 cards
12 Magnetic powder coating layer
24 Data read / write unit
26 Conveying roller
28 Magnetic head
30, 30A, 30B Laminate
32, 32A pressure measurement board
34, 34A Elastic mat
38 ridges
40, 40A step
50, 70 Insulation sheet
52 Pressure sensor
56 Microcomputer
58,120 Semiconductor memory
60,128 External connection terminal
72 electrodes
74 Thin film of pressure sensitive ink
76 single chip computer
78 Antenna
90 reader
92 External antenna
102, 122 External host computer
124 CPU (microcomputer)

Claims (13)

カードを通すための間隙の寸法を検出する方法であって、前記カードの挿入方向にほぼ沿って配列され厚さ方向に加わる圧力を電気的に検出する多数の圧力センサを有する圧力測定基板に、前記カードの挿入方向に向って次第に厚さが薄くなった弾性マットを少なくとも前記圧力センサを覆うように重ねた状態で前記間隙に通し、この時に前記多数の圧力センサが検出する圧力を記憶する一方、この記憶した圧力を前記間隙を通過した後に読出して前記間隙の寸法を求めることを特徴とする間隙寸法検出方法。A method for detecting a dimension of a gap for passing a card, comprising: a pressure measurement board having a plurality of pressure sensors arranged substantially along the insertion direction of the card and electrically detecting pressure applied in the thickness direction; An elastic mat whose thickness is gradually reduced in the card insertion direction is passed through the gap in a state where it is overlapped so as to cover at least the pressure sensor, and the pressure detected by the multiple pressure sensors at this time is stored. A method for detecting a gap size, wherein the stored pressure is read after passing through the gap to obtain the size of the gap. 前記圧力測定基板には前記各圧力センサが検出する圧力を記憶するメモリ部が設けられ、前記圧力測定基板と前記弾性マットとの積層体を前記間隙に通した時に前記メモリ部に記憶した圧力のデータを、前記間隙通過後に前記積層体に接続した配線コードを介して外部ホストコンピュータに読込み、前記外部ホストコンピュータで圧力分布を求めることを特徴とする請求項1の間隙寸法検出方法。The pressure measurement board is provided with a memory unit for storing pressures detected by the pressure sensors, and the pressure stored in the memory unit when the laminated body of the pressure measurement board and the elastic mat is passed through the gap. 2. The gap size detecting method according to claim 1, wherein the data is read into an external host computer via a wiring cord connected to the laminate after passing through the gap, and the pressure distribution is obtained by the external host computer. 前記圧力測定基板は前記各圧力センサが検出する圧力のデータを変調してアンテナから送信する一方、カードの搬送路に設けたリーダによって前記圧力のデータを非接触で読取り外部ホストコンピュータで圧力分布を求める請求項1の間隙寸法検出方法。The pressure measurement board modulates the pressure data detected by each pressure sensor and transmits it from the antenna. On the other hand, the pressure data is read in a non-contact manner by a reader provided in the card transport path, and the pressure distribution is measured by an external host computer. The gap dimension detecting method according to claim 1 to be obtained. 前端から階段状に順次高くなる段部を形成した弾性マットと、この弾性マットに積層され前記段部に沿って配列された多数の圧力センサを有する圧力測定基板とを有することを特徴とする間隙寸法検出用積層体。A gap comprising: an elastic mat having a stepped portion that increases stepwise from the front end; and a pressure measurement substrate having a plurality of pressure sensors stacked on the elastic mat and arranged along the stepped portion. Dimension detection laminate. 各圧力センサは、歪みゲージを用いたロードセルで形成されている請求項4の間隙寸法検出用積層体。The pressure-sensitive laminate according to claim 4, wherein each pressure sensor is formed of a load cell using a strain gauge. 各圧力センサは拡散型半導体圧力センサで形成されている請求項4の間隙寸法検出用積層体。The laminate for detecting a gap dimension according to claim 4, wherein each pressure sensor is formed of a diffusion type semiconductor pressure sensor. 圧力測定基板は、片面に形成された多数の平行な細線状の電極をそれぞれ感圧抵抗インクの薄膜で被覆した2枚のシートを各電極が互いに略直交して対向するように重ねて形成され、マトリックス状に配置された両電極の多数の交点がそれぞれ圧力センサを形成している請求項4の間隙寸法検出用積層体。The pressure measurement substrate is formed by laminating two sheets, each of which is formed by coating a number of parallel thin wire electrodes formed on one side with a thin film of pressure-sensitive resistance ink so that the respective electrodes are substantially orthogonal to each other. 5. The gap size detecting laminate according to claim 4, wherein a plurality of intersections of both electrodes arranged in a matrix form a pressure sensor. 圧力測定基板は、各圧力センサの出力を処理するマイクロコンピュータと、この処理結果を記憶する半導体メモリと、前記半導体メモリの内容を外部コンピュータに出力するための外部接続用端子とを有する請求項4の間隙寸法検出用積層体。5. The pressure measurement board includes a microcomputer for processing the output of each pressure sensor, a semiconductor memory for storing the processing result, and an external connection terminal for outputting the contents of the semiconductor memory to an external computer. Laminate for detecting gap size. 圧力測定基板は、各圧力センサの出力を処理する処理部と、この処理結果を変調する変調部と、送・受信部とを内蔵するシングルチップコンピュータと、前記送・受信部に接続されたアンテナとを有する請求項4の間隙寸法検出用積層体。The pressure measurement board includes a processing unit that processes the output of each pressure sensor, a modulation unit that modulates the processing result, a single chip computer that includes a transmission / reception unit, and an antenna connected to the transmission / reception unit A laminate for detecting a gap dimension according to claim 4. 圧力測定基板は電池を有する請求項8または9の間隙寸法検出用積層体。The laminate for detecting a gap dimension according to claim 8 or 9, wherein the pressure measurement substrate has a battery. 圧力測定基板は、カードの搬送路に形成された磁界を通過する際に発生する電磁誘導による起電力を電源とする請求項8または9の間隙寸法検出用積層体。10. The laminate for detecting a gap dimension according to claim 8, wherein the pressure measurement substrate uses an electromotive force due to electromagnetic induction generated when passing through a magnetic field formed in the card conveyance path as a power source. カードを通すための間隙の寸法を検出する間隙寸法検出装置であって、
前記カードの通路に通される間隙寸法検出用積層体と、前記カードの搬送路に設けられ前記積層体との間でデータおよび情報を無線で送・受信するためのリーダと、前記リーダに接続された外部ホストコンピュータとを備え;
前記間隙寸法検出用積層体は、前端から後端に向って階段状に順次高くなる段部を形成した弾性マットと、この弾性マットに積層され前記段部に沿って多数の圧力センサを配列した圧力測定基板と、前記圧力センサの出力を処理する処理部と変調部と受・送信部とを内蔵するシングルチップコンピュータと、アンテナとを備え;
前記リーダは、外部アンテナと、送・受信部と、復調部と、この復調部の出力を処理し外部ホストコンピュータとの間で情報を送受信するマイクロコンピュータとを備え;
前記外部ホストコンピュータは前記リーダが受信したデータに基づいて受圧分布を求め前記間隙の寸法を求めることを特徴とする間隙寸法検出装置。
A gap dimension detecting device for detecting a gap dimension for passing a card,
Connected to the reader, a gap size detection laminate that is passed through the card passage, a reader that is provided in the card conveyance path for wirelessly transmitting and receiving data and information A connected external host computer;
The gap size detecting laminate includes an elastic mat formed with a stepped portion that increases stepwise from the front end to the rear end, and a plurality of pressure sensors arranged on the elastic mat along the stepped portion. A single-chip computer including a pressure measurement board, a processing unit that processes the output of the pressure sensor, a modulation unit, and a reception / transmission unit; and an antenna;
The reader includes an external antenna, a transmitter / receiver, a demodulator, and a microcomputer that processes the output of the demodulator and transmits / receives information to / from an external host computer;
The gap size detecting apparatus, wherein the external host computer obtains a pressure receiving distribution based on data received by the reader and obtains the gap size.
前記シングルチップコンピュータは前記カードの搬送路に形成された磁界を通ることにより発生する磁気誘導起電力を電源とする請求項12の間隙寸法検出装置。13. The gap size detecting device according to claim 12, wherein the single chip computer uses a magnetically induced electromotive force generated by passing a magnetic field formed in the card conveyance path as a power source.
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