JP4222264B2 - カードリーダ・ライタ - Google Patents

Description

この発明は、カードリーダ・ライタで読み取り及び／又は書き込みを行うカードの挿入と方向とを同時に判別することが可能なカードリーダ・ライタに関する。

カードリーダ・ライタで読み取り及び／又は書き込みを行うカードとして、例えば磁気表示カードがある。この磁気表示カードは、データを磁気的に記録する記録部と、この記録部に記録されているデータを磁化によって文字等で表示する表示部とを有するものである。このような磁気表示カードに対してカードリーダ・ライタで読み取り及び／又は書き込みを行うには、カードリーダ・ライタへの磁気表示カードの挿入方向が正しくなければならない。そのため、磁気表示カードの方向判別機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載された方向判別機構は、磁気表示部及び磁気記録部を有する磁気表示カードの到来を検出する第１の検出手段（位置センサ）と、磁気表示カードの磁気記録部の有無を検出する第２の検出手段（方向判別センサ）とを備え、第１の検出手段の検出出力を前提にし、第２の検出手段の検出出力に基づいて磁気表示カードの方向を判別するように構成されている。
特開平６−１７６５３７号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の技術では、磁気表示カードがカードリーダ・ライタに挿入されたことを検出する位置センサと、挿入された磁気表示カードの方向を判別する方向判別センサとの２つのセンサを設ける必要があり、コストが上昇する問題点がある。

この発明は、そのような問題点に着目してなされたもので、磁気表示カード等のカードの挿入と方向の判別に係るコストをより削減したカードリーダ・ライタを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のカードリーダ・ライタは、表面の挿入側端部に識別用画像及び挿入方向矢印を有するとともに、挿入側端部とは反対側の端部に識別用画像及び前記挿入方向矢印とは反対方向の挿入方向矢印を有するカードが挿入されるカード挿入口と、カード挿入口から挿入されたカードをカード搬送路に沿って搬送するカード搬送機構と、カード挿入口に設けられる画像検出センサと、画像検出センサが検出したカードの識別用画像が予め登録してある識別用画像と一致するかどうか判定する判定手段とを備え、判定手段で一致すると判定されたとき、カード搬送機構によりカードをカード搬送路に沿って搬送するときにカードのリード又はライトの少なくとも一方を行うことを特徴とする。

このカードリーダ・ライタでは、画像検出センサが検出したカードの識別用画像が予め登録してある識別用画像と一致するかどうか判定することで、カードの挿入と方向の判別を同時に行っている。

このカードリーダ・ライタにおいて、カードは裏面にデータを記録する記録部を有し、カード搬送機構によるカードの搬送時にカードの記録部のデータを読み取る及び／又は記録部にデータを書き込む手段を備えることが好ましい。

また、カードは表面に画像を表示する表示部を有し、カード搬送機構によるカードの搬送時にカードの表示部の画像を消去する及び表示部に画像を書き込む手段を、カード搬送路を挟んで記録部のデータを読み取る及び／又は記録部にデータを書き込む手段に対向配置したことが好ましい。

本発明（請求項１記載の発明）によれば、１つのセンサ（画像検出センサ）でカードの挿入と方向とを同時に判別することができるので、必要なセンサが１つで済み、カードリーダ・ライタのコストを低減することができる。また、カードをカードリーダ・ライタに逆向けに挿入して使用することが可能となる。
請求項２記載の発明によれば、カードをカードリーダ・ライタに正方向と逆方向のいずれの方向にも挿入して使用することができるので、記録部も今まで使われていなかった磁気面が使用されることとなり、カードの寿命を延ばすことができる。また、正方向と逆方向とを併用することにより、記録部が２つ形成でき、記録できる情報を２倍とすることもできる。

以下、実施の形態により、この発明を更に詳細に説明する。

その実施形態に係るカードリーダ・ライタの構成例のブロック図を図１に示す。このカードリーダ・ライタは、ＭＰＵ１と、画像検出センサとしてのＣＣＤ２と、画像処理回路３と、機構制御回路４と、警告回路９と、ＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１３と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１４と、サーマルヘッド駆動回路１６とを備え、これら各部がバス１８により接続されている。

ＭＰＵ１は、ＲＯＭ１２に記憶されたプログラムに従い、このカードリーダ・ライタを構成する各部を統括制御する。また、ＭＰＵ１は、後記ＣＣＤ（画像検出センサ）２が検出したカードの識別用画像が予め登録してある識別用画像と一致するかどうか判定する判定機能と、この判定機能で一致すると判定されたとき、後記カード搬送機構を作動させ、カードのリード及びライトの両方を行う機能を有する。

ＣＣＤ２は、ラインイメージセンサとしてカード５０（図３）の挿入側端部に形成された識別用画像５１を読み取る。これについては後述するが、ここでは識別用画像５１がバーコードであるため、ＣＣＤ２は、識別用画像５１をカード搬送方向と直交する方向に走査して読み取る。なお、画像検出センサとしては、単なる反射型のホトセンサを用いてもよく、反射型のホトセンサの場合は、識別用画像５１の濃度だけによる識別が可能である。

画像処理回路３は、ＣＣＤ２が読み取ったカード５０の識別用画像５１の信号を二値化処理したりする。機構制御回路４は、このカードリーダ・ライタのカード搬送機構を制御する。詳細は後述するが、機構制御回路４は、ソレノイド駆動回路５を介してソレノイド６の励磁・非励磁を制御するとともに、モータ駆動回路７を介してモータ８の回転・逆回転・停止等を制御する。ソレノイド６の励磁・非励磁を行うことで、後記シャッタ３５によりカード挿入口Ａが開閉され、モータ８の回転・逆回転・停止を行うことで、後記二対の搬送ローラ３１，３２、４１，４２によりカード５０の移動が制御される。

警告回路９は、カードの挿入方向を間違えたり、カードの識別用画像が登録されている識別用画像と異なるとき（双方の識別用画像が一致しないとき）に、ブザー１０で警告音を発したり、ＬＥＤ１１を点灯又は点滅させる。なお、ブザー１０及びＬＥＤ１１は両方ある必要はなく、どちらか一方のみでもよい。

ＲＯＭ１２は、このカードリーダ・ライタ全体の動作を制御するためのプログラム等を記憶する。ＲＡＭ１３は、ＭＰＵ１による制御に必要なデータ及び制御動作時に一時記憶が必要なデータ等を記憶する。また、ＲＡＭ１３は、ＣＣＤ２が検出したカード５０の識別用画像５１が正しいものであるか判定するための標準となる識別用画像を予め登録してある。

Ｉ／Ｆ１４は、このカードリーダ・ライタをインターネット等を介してホストコンピュータ１５と接続するためのもので、ホストコンピュータ１５は、カード５０の記録部５２から読み取られた磁気データを記録したり、ホストコンピュータ１５に記憶されている磁気データを受信したり、カード５０の表示部５３に書き込む画像データを記憶しておくのに使用される。

サーマルヘッド駆動回路１６は、カード５０の表示部５３に表示された画像を消去するときや表示部５３に画像を書き込むときのサーマルプリントヘッド１７のＯＮ／ＯＦＦを制御する。表示部５３の画像の消去や書き込みにサーマルプリントヘッド１７を用いるのは、この実施形態では、カード５０はリライタブル層を有し、リライタブル層の形成された面の画像が書き替え可能なものであり、そのリライタブル層の書き替えは温度の高低によって行うものであるからである。これについての詳細は後述する。

次に、このカードリーダ・ライタのカード挿入口付近の機構部の構成例の概略図を図２に示す。この機構部では、カード５０が挿入されるカード挿入口Ａの入口に、カード５０の識別用画像５１を検出する画像検出センサとしてのＣＣＤ２と、カード５０を照明する光源２１と、カード５０の識別用画像５１をＣＣＤ２に結像させるレンズ２２とが配置されている。ＣＣＤ２が検出したカード５０の識別用画像５１の信号は、前記画像処理回路３に入力される。

また、カード挿入口Ａの内側には、カード５０を挟持して搬送する一対の搬送ローラ３１，３２が配置され、この搬送ローラ３１，３２の手前に図示のような形状のシャッタ３５がカード挿入口Ａを開閉するように配置されている。シャッタ３５は、搬送ローラ３２の支軸３２ａに相対的に回転可能に支持され、基端部３６に長円状の穴３６ａを有する。この長円状の穴３６ａには、ソレノイド６により作動するプランジャ３８に設けたピン３９が嵌挿されることで、シャッタ３５はプランジャ３８の作動に連動し、図２に示すカード挿入口Ａを閉じる位置と、カード挿入口Ａを開ける位置との間を回転する。すなわち、図２に示すカード挿入口Ａの閉状態から、ソレノイド６が励磁されて、プランジャ３８がソレノイド６側に移動すると、シャッタ３５が上昇し、カード挿入口Ａが開状態となる。ソレノイド６の励磁が無くなると、プランジャ３８は例えばバネ（図示せず）の付勢によりソレノイド６から突出し、シャッタ３５が下降し、カード挿入口Ａが閉状態となる。

搬送ローラ３１，３２の内側には、サーマルプリントヘッド１７と磁気ヘッド４０がカード搬送路を挟んで配置されている。サーマルプリントヘッド１７は、カード５０の表示部５３に表示された画像を消去したり、表示部５３に別の画像を書き込んだりするためのものである。磁気ヘッド４０は、カード５０の記録部５２に記録された磁気データを読み取ったり、記録部５２に別の磁気データを書き込んだりするためのものである。サーマルプリントヘッド１７と磁気ヘッド４０の更に内側には、カード５０を挟持して搬送する別の一対の搬送ローラ４１，４２が配置されている。ここでは、モータ８、二対の搬送ローラ３１，３２、４１，４２等でカード搬送機構が構成される。

一方、このカードリーダ・ライタで使用するカード５０は、その表面側の平面図を図３に示すように、表面側の挿入側端部に識別用画像５１が形成されている。識別用画像５１は、ここでは方向と種別を表すバーコードとして示されているが、バーコード以外のものでもよい。カード５０の同じく表面側には、挿入方向を示す矢印５４が識別用画像５１に近接して形成されている。また、カード５０の裏面側には記録部５２が形成されている。記録部５２は、ここではデータを磁気的に記録する磁気ストライプである。

このカード５０は、表面全体が表示部５３になっているが、表示部５３は一部のみであってもよい。表示部５３には、前記したように画像の書き替えが可能なリライタブル層（図示せず）が設けられており、表示部５３の書き替えは温度の高低によって行うものである。具体的には、表示部５３に画像が書き込まれていない状態で、サーマルプリントヘッド１７により表示部５３を急加熱（高温）・急冷却（低温）することで画像を書き込む。すなわち、急加熱により発色状態となり（画像が現れ）、この発色状態が急冷却により保持される（画像が残る）。反対に、表示部５３に画像が書き込まれた状態で、サーマルプリントヘッド１７により表示部５３を中温での長時間加熱・冷却することで画像を消去する。すなわち、発色状態が中温での長時間加熱により消色状態となり（画像が消え）、この消色状態が冷却により保持される。なお、このような特性を持つリライタブル層は既知である。

次に、このカードリーダ・ライタでカード５０の読み取り及び書き込みを行うときの動作について、図４及び図５のフロー図を参照して説明する。但し、図４及び図５のフロー図では、説明を簡単にするために、カード搬入時に画像（必要な部分のみ）の消去と磁気データの読み取りを行い、カード搬出時に画像（必要な部分のみ）の書き込みと磁気データの書き込みを行うこととしている。

ステップＳＴ１において、カード挿入口Ａがシャッタ３５で閉じられた状態で、カード挿入口Ａにカード５０がシャッタ３５に突き当たるまで挿入されると（図２の状態）、カード５０の挿入側端部にある識別用画像５１をＣＣＤ２により検出する。このとき、ＣＣＤ２により何か画像が検出されたかどうか判定し、何も画像が検出されないときは、挿入されたカードが所定形式のカード５０とは異なる場合や、所定形式のカード５０であっても挿入方向が間違っている場合が想定されるので、当該処理を終了する。

ステップＳＴ１において、ＣＣＤ２が何か画像を検出すると、ステップＳＴ２において、検出された画像が予め登録された正しい識別用画像であるか否か判定する。この判定がＮＯの場合は、検出された画像が正しい識別用画像とは異なる画像であると判断し、ステップＳＴ１０において、警告回路９を介してのブザー１０の鳴動及びＬＥＤ１１の点灯や点滅により、ユーザにその旨を警告し、当該処理を終了する。

検出された画像が正しい識別用画像であるときは、ステップＳＴ３において、ソレノイド駆動回路５を介してソレノイド６を励磁し、プランジャ３８の移動によりシャッタ３５を上昇させて、カード挿入口Ａを開ける。次いで、ステップＳＴ４において、モータ駆動回路７を介してモータ８を正回転させ、二対の搬送ローラ３１，３２、４１，４２によりカード５０をカード挿入口Ａから内部に搬入する。カード５０が内部に取り込まれたら、ステップＳＴ５において、ソレノイド６を非励磁とし、プランジャ３８をバネの付勢により元の位置に復帰させることで、シャッタ３５を下降させて、カード挿入口Ａを閉じる。

続いて、ステップＳＴ６において、カード５０の表示部５３の画像消去（必要な部分のみ消去）を開始するために、前記したように、サーマルヘッド駆動回路１６を介してサーマルプリントヘッド１７を中温で長時間駆動する。これと併行して、ステップＳＴ７において、カード５０の記録部５２の磁気データの読み取りを磁気ヘッド４０により開始する。そして、ステップＳＴ８において、読み取った磁気データをＩ／Ｆ１４を通じてホストコンピュータ１５に転送する。

次のステップＳＴ９においては、表示部５３の画像消去や記録部５２の磁気データの読み取りがカード５０の端部まで終わったか判定し、まだの場合は画像消去や磁気データの読み取り・転送を続ける。その処理がカード５０の端部まで終了すると、ステップＳＴ１１において、サーマルプリントヘッド１７をＯＦＦにするとともに、モータ８の正回転を停止し、二対の搬送ローラ３１，３２、４１，４２によるカード５０の搬送を止める。その後、ステップＳＴ１２において、カード５０の表示部５３に新たに画像を書き込むために、画像データをホストコンピュータ１５から受信するとともに、ステップＳＴ１３において、カード５０の記録部５２に新たに磁気データを書き込むために、磁気データをホストコンピュータ１５から受信する。

ステップＳＴ１４においては、モータ８を逆回転させ、二対の搬送ローラ３１，３２、４１，４２によりカード５０をカード挿入口Ａの方向に搬送する。このとき、ステップＳＴ１５において、ホストコンピュータ１５から取得した画像データをカード５０の表示部５３に書き込み（必要な部分のみに書き込み）始めるために、前記したようにサーマルプリントヘッド１７を高温で短時間駆動する。これと併行して、ステップＳＴ１６において、ホストコンピュータ１５から取得した磁気データをカード５０の記録部５２に磁気ヘッド４０により書き込み始める。

次いで、ステップＳＴ１７において、モータ８が所定回数だけ回転（逆回転）したか判定する。すなわち、モータ８の回転数をチェックすることで、カード５０の表示部５３への画像データの書き込みや記録部５２への磁気データの書き込みが終了したかを判定する。この判定がＮＯの場合は、画像データや磁気データの書き込みを続ける。判定がＹＥＳになると、ステップＳＴ１８において、サーマルプリントヘッド１７をＯＦＦにするとともに、モータ８の逆回転を停止し、二対の搬送ローラ３１，３２、４１，４２によるカード５０の搬送を止め、当該処理を終了する。この時点で、書き込みが終了したカード５０はカード挿入口Ａに位置する。

なお、上記実施形態では、カード５０の表示部５３は、サーマルプリントヘッド１７による温度制御により画像の消去及び書き込みを行うリライタブル層が形成されたものであるが、磁化によって画像の消去及び書き込みを行うリライタブル層が形成されたものでもよい。

また、上記実施形態では、カード５０は書き込み可能な表示部５３を有するもので、表示部５３の画像の消去及び書き込みを行っているが、表示部５３が無いものであってもよい。この場合は、記録部５２の磁気データの読み取り及び書き込みを磁気ヘッド４０により行うだけとなる。更に、磁気ヘッド４０による磁気データの読み取りと書き込みは両方行う必要はなく、どちらか一方のみであってもよい。

加えて、識別用画像５１をカード５０の逆端に印字し、矢印５４を反対方向に印字することにより、カードリーダ・ライタに逆向けに挿入して使用することが可能となる。その際、記録部５２も今まで使われていなかった磁気面が使用されることとなり、カード５０の寿命を延ばすことができる。また、正方向と逆方向とを併用することにより、記録部５２が２つ形成でき、記録できる情報を２倍とすることもできる。

実施形態に係るカードリーダ・ライタの構成例のブロック図である。 同カードリーダ・ライタのカード挿入口付近の機構部の構成例の概略図である。 同カードリーダ・ライタで使用するカードの一例を示す表面側の平面図である。 同カードリーダ・ライタでカードの読み取り及び書き込みを行うときの動作を説明するフロー図である。 図４に続くフロー図である。

符号の説明

１ ＭＰＵ
２ ＣＣＤ（画像検出センサ）
６ ソレノイド
８ モータ
１５ ホストコンピュータ
１７ サーマルプリントヘッド
３１，３２ 搬送ローラ
３５ シャッタ
４０ 磁気ヘッド
４１，４２ 搬送ローラ
Ａ カード挿入口
５０ カード
５１ 識別用画像
５２ 記録部
５３ 表示部

Claims (3)

1. 表面の挿入側端部に識別用画像及び挿入方向矢印を有するとともに、挿入側端部とは反対側の端部に識別用画像及び前記挿入方向矢印とは反対方向の挿入方向矢印を有するカードが挿入されるカード挿入口と、カード挿入口から挿入されたカードをカード搬送路に沿って搬送するカード搬送機構と、カード挿入口に設けられる画像検出センサと、画像検出センサが検出したカードの識別用画像が予め登録してある識別用画像と一致するかどうか判定する判定手段とを備え、判定手段で一致すると判定されたとき、カード搬送機構によりカードをカード搬送路に沿って搬送するときにカードのリード又はライトの少なくとも一方を行うことを特徴とするカードリーダ・ライタ。
2. 前記カードは裏面にデータを記録する記録部を有し、前記カード搬送機構によるカードの搬送時に前記カードの記録部のデータを読み取る及び／又は記録部にデータを書き込む手段を備えることを特徴とする請求項１記載のカードリーダ・ライタ。
3. 前記カードは表面に画像を表示する表示部を有し、前記カード搬送機構によるカードの搬送時に前記カードの表示部の画像を消去する及び表示部に画像を書き込む手段を、前記カード搬送路を挟んで前記記録部のデータを読み取る及び／又は記録部にデータを書き込む手段に対向配置したことを特徴とする請求項２記載のカードリーダ・ライタ。

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