JP4584271B2 - 非接触ｉｃカードリーダライタ - Google Patents

Description

本発明は、非接触ＩＣカードに対して情報の書き込みや読み出しを行う非接触ＩＣカードリーダライタに関する。

近年、情報化社会の進展に伴って、情報をカードに記録し、該カードを用いた情報管理や決済等が行われている。このようなカードを用いた情報管理においては、カードに対して非接触状態にて情報の書き込みや読み出しを行うことが可能なＩＣチップが搭載された非接触ＩＣカードがその優れた利便性から急速な普及が進みつつある。

その中でも、１３．５６ＭＨｚの周波数帯を利用して電磁誘導を生じさせ、情報の書き込みや読み出しを行う非接触ＩＣカードはＳＵＩＣＡや、Ｅｄｙ、社員証、プリペード等の様々な場所にて利用されている。そのため、一人で複数枚の非接触ＩＣカードを所有している人が多くいるのが実状である。

このような非接触ＩＣカードは、非接触ＩＣカードに対して情報を書き込んだり読み出したりする非接触ＩＣカードリーダライタに翳すことによって利用される。非接触ＩＣカードを非接触ＩＣカードリーダライタに翳すと、非接触ＩＣカードリーダライタのアンテナに流れる電流によって生じた磁界が非接触ＩＣカードのアンテナに作用し、それにより、非接触ＩＣカードのアンテナに電流が流れ、非接触ＩＣカードに対して情報が書き込まれたり読み出されたりすることになる。

そのため、非接触ＩＣカードが非接触ＩＣカードリーダライタのアンテナに流れる電流によって生じた磁界内に存在しない場合や、非接触ＩＣカードリーダライタに対する非接触ＩＣカードの翳し方がよくない場合は、非接触ＩＣカードに対して情報を書き込んだり読み出したりすることはできない。

ここで、磁界を発生させる搬送波の振幅を検出することにより、非接触ＩＣカードが非接触ＩＣカードリーダライタのアンテナに流れる電流によって生じた磁界内に存在するか否かを検出することができるリーダライタが特許文献１に記載されている。
特開２００５−２３５０４２号公報

上述したように、非接触ＩＣカードの普及に伴い、一人で複数枚の非接触ＩＣカードを所有している人が多くなっているため、複数枚の非接触ＩＣカードを重ねた状態で財布等の１つの場所に収納する場合が多い。ところが、複数枚の非接触ＩＣカードを重ねた状態で非接触ＩＣカードリーダライタに翳した場合においても、非接触ＩＣカードに対して情報を書き込んだり読み出したりすることはできない。

ここで、非接触ＩＣカードリーダライタにおいて非接触ＩＣカードに対して情報を書き込んだり読み出したりすることができない場合は、上述した特許文献１に記載されたリーダライタを用いれば、非接触ＩＣカードが非接触ＩＣカードリーダライタのアンテナに流れる電流によって生じた磁界内に存在しているか否かを検出することができ、また、非接触ＩＣカードリーダライタに対する非接触ＩＣカードの翳し方がよくない場合は、非接触ＩＣカードを非接触ＩＣカードリーダライタに再度翳せば、非接触ＩＣカードに対する情報の書き込みや読み出しを行うことができる。

しかしながら、上述したように複数枚の非接触ＩＣカードを重ねた状態で非接触ＩＣカードリーダライタに翳した場合は、非接触ＩＣカードに対する情報の書き込みや読み出しが行えない理由が利用者にはわからず、また、非接触ＩＣカードを非接触ＩＣカードリーダライタに再度翳しても非接触ＩＣカードに対する情報の書き込みや読み出しを行うことができないという問題点がある。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、複数枚の非接触ＩＣカードが重ねられた状態で翳されている旨を判別することができる非接触ＩＣカードリーダライタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
通信用のアンテナを有し、非接触ＩＣカードが前記アンテナに翳された場合、該アンテナを介して非接触ＩＣカードに対して情報の書き込み及び読み出しを行い、前記非接触ＩＣカードが複数枚重ねられた状態で前記アンテナに翳された場合、該アンテナからの電力供給が小さくなって前記非接触ＩＣカードに対する情報の書き込み及び読み出しが不可能となる非接触ＩＣカードリーダライタであって、
前記アンテナの出力電圧を検知するレベル検知手段と、
前記レベル検知手段にて検知された出力電圧が、１枚の非接触ＩＣカードが前記アンテナに翳された場合の電圧よりも低く設定された所定の電圧範囲にある場合、前記非接触ＩＣカードに対する情報の書き込みや読み出しが不可能となっている理由が、複数枚の非接触ＩＣカードが重ねられた状態で前記アンテナに翳されているためであると判断する制御手段と、
前記制御手段にて複数枚の非接触ＩＣカードが重ねられた状態で前記アンテナに翳されていると判断された場合にその旨を報知する報知手段とを有し、
前記所定の電圧範囲は、複数枚の非接触ＩＣカードが重ねられた状態で前記アンテナに翳された際に前記レベル検知手段にて検知された出力電圧をサンプリングすることにより設定されている非接触ＩＣカードリーダライタ。

上記のように構成された本発明においては、非接触ＩＣカードに対して情報の書き込み及び読み出しを行うためのアンテナの出力電圧がレベル検知手段にて検知され、検知された出力電圧が、１枚の非接触ＩＣカードがアンテナに翳された場合の電圧よりも低く設定された所定の電圧範囲にある場合、制御手段において、複数枚の非接触ＩＣカードが重ねられた状態でアンテナに翳されていると判断され、報知手段にてその旨が報知される。

以上説明したように本発明においては、非接触ＩＣカードリーダライタ内のわずかな回路を追加することにより、非接触ＩＣカードリーダライタの基本性能を損なわず、かつ外部の物理的機器を用いることなく、複数枚の非接触ＩＣカードが重ねられた状態で翳されている旨を判別することができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の非接触ＩＣカードリーダライタの実施の一形態を示す図である。

本形態は図１に示すように、制御部１０１と、送信回路１０２と、通信用のアンテナ１０３と、受信回路１０４と、整流回路１０５と、Ａ／Ｄコンバータ１０６と、報知手段である表示部１０７とから構成され、アンテナ１０３に非接触ＩＣカード２００が翳された場合、アンテナ１０３を介して非接触ＩＣカード２００との通信が可能となっている。なお、整流回路１０５とＡ／Ｄコンバータ１０６とから、本発明におけるレベル検知手段が構成される。

アンテナ１０３は、コイル形状を有し、電流が流れることによりコイル形状のコア部分を貫通するような向きの磁界を発生させ、この磁界を用いて非接触ＩＣカード２００に対して情報の書き込みや読み出しを行うためのものである。

送信回路１０２は、非接触ＩＣカード２００に送信すべき信号をアンテナ１０３を介して送信する。

受信回路１０４は、非接触ＩＣカード２００から送信された信号をアンテナ１０３を介して受信する。

整流回路１０５は、アンテナ１０３の出力電圧を整流する。

Ａ／Ｄコンバータ１０６は、整流回路１０５にて整流されたアンテナ１０３の出力電圧をデジタル値に変換する。

制御部１０１は、非接触ＩＣカード２００に送信すべき信号を送信回路１０２に与えるとともに、受信回路１０４にて非接触ＩＣカード２００から受信された信号を認識する。また、Ａ／Ｄコンバータ１０６にてデジタル値に変換されたアンテナ１０３の出力電圧が、１枚の非接触ＩＣカード２００がアンテナ１０３に翳されてこの非接触ＩＣカード２００に対して情報の書き込み及び読み出しが行われる場合の電圧よりも低く設定された所定の電圧範囲にある場合、複数枚の非接触ＩＣカードが重ねられた状態でアンテナ１０３に翳されていると判断する。

表示部１０７は、制御部１０１にて複数枚の非接触ＩＣカードが重ねられた状態でアンテナ１０３の通信可能範囲に存在していると判断された場合にその旨を表示出力する。

以下に、上記のように構成された非接触ＩＣカードリーダライタ１００の動作について説明する。

図２は、図１に示した非接触ＩＣカードリーダライタ１００と非接触ＩＣカード２００の共振周波数と利得との関係を示す図である。

図２に示すように、非接触ＩＣカード２００は、通常、通信に必要な共振周波数１３．５６ＭＨｚよりも高い周波数にて設計・製造されていることが多く（図２右側）、非接触ＩＣカードリーダライタ１００のアンテナ１０３に１枚のみを翳したときに１３．５６ＭＨｚにて共振（図２の中央）するように設計されている。

そのため、非接触ＩＣカード２００が複数枚重ねられた状態にて非接触ＩＣカードリーダライタ１００のアンテナ１０３に翳されると、非接触ＩＣカード２００の共振周波数が、通信に必要な共振周波数１３．５６ＭＨｚよりも低くなってしまい（図２左側）、１３．５６ＭＨｚでの電力供給が小さくなって非接触ＩＣカード２００との通信、すなわち、非接触ＩＣカード２００に対する情報の書き込みや読み出しが不可能となる。

図３は、図１に示した非接触ＩＣカードリーダライタ１００におけるＡ／Ｄコンバータ１０６の出力電圧レベルを示す図である。

図１に示した非接触ＩＣカードリーダライタ１００におけるアンテナ１０３の出力電圧は、アンテナ１０３と非接触ＩＣカード２００との共振状態によって決まり、非接触ＩＣカード２００の共振周波数が非接触ＩＣカードリーダライタ１００の共振周波数である１３．５６ＭＨｚであれば高く、１３．５６ＭＨｚからずれている場合は低くなる。

そのため、Ａ／Ｄコンバータ１０６の出力電圧は図３に示すように、非接触ＩＣカードリーダライタ１００のアンテナ１０３に非接触ＩＣカード２００が翳されていない場合の電圧Ｖ１と、非接触ＩＣカードリーダライタ１００のアンテナ１０３に１枚の非接触ＩＣカード２００が翳されてこの非接触ＩＣカード２００に対して情報の書き込みや読み出しが行われている場合の電圧Ｖ２と、非接触ＩＣカードリーダライタ１００のアンテナ１０３に複数枚の非接触ＩＣカード２００が翳されている場合の電圧Ｖ３とを比較すると、Ｖ１及びＶ３は、Ｖ２よりも低くなる。

この作用を利用して、制御部１０１において、１枚の非接触ＩＣカード２００がアンテナ１０３に翳されてこの非接触ＩＣカード２００に対して情報の書き込み及び読み出しが行われる場合の電圧よりも低い電圧範囲を、複数枚の非接触ＩＣカード２００が重ねられた状態でアンテナ１０３に翳されていると判断するための範囲として設定しておく。例えば、実際に複数枚の非接触ＩＣカード２００を重ねた状態で非接触ＩＣカードリーダライタ１００のアンテナ１０３に翳してみて、その際のＡ／Ｄコンバータ１０６の出力電圧をいくつかサンプリングし、そのサンプリングされた結果に基づいて電圧範囲を設定しておく。

この状態で非接触ＩＣカード２００が非接触ＩＣカードリーダライタ１００のアンテナ１０３に翳されると、アンテナ１０３の出力電圧が整流回路１０５にて整流され、整流された出力電圧がＡ／Ｄコンバータ１０６にてデジタル値に変換されて制御部１０１に与えられる。

制御部１０１においては、Ａ／Ｄコンバータ１０６にてデジタル値に変換されたアンテナ１０３の出力電圧が、上記のように設定された範囲内にある場合、複数枚の非接触ＩＣカード２００が重ねられた状態でアンテナ１０３に翳されていると判断される。

その後、表示部１０７において、複数枚の非接触ＩＣカード２００が重ねられた状態でアンテナ１０３に翳されている旨が表示出力される。なお、複数枚の非接触ＩＣカード２００が重ねられた状態でアンテナ１０３に翳されている旨は、表示部１０７にて表示出力することに限らず、音声にて警報出力したり、パトライト等で報知したりすることも考えられる。

このようにして、非接触ＩＣカード２００を複数枚重ねて非接触ＩＣカードリーダライタ１００に翳したことを利用者が容易に判別できるようになる。

本発明の非接触ＩＣカードリーダライタの実施の一形態を示す図である。 図１に示した非接触ＩＣカードリーダライタと非接触ＩＣカードの共振周波数と利得との関係を示す図である。 図１に示した非接触ＩＣカードリーダライタにおけるＡ／Ｄコンバータの出力電圧レベルを示す図である。

符号の説明

１００ 非接触ＩＣカードリーダライタ
１０１ 制御部
１０２ 送信回路
１０３ アンテナ
１０４ 受信回路
１０５ 整流回路
１０６ Ａ／Ｄコンバータ
１０７ 表示部
２００ 非接触ＩＣカード

Claims (2)

1. 通信用のアンテナを有し、非接触ＩＣカードが前記アンテナに翳された場合、該アンテナを介して非接触ＩＣカードに対して情報の書き込み及び読み出しを行い、前記非接触ＩＣカードが複数枚重ねられた状態で前記アンテナに翳された場合、該アンテナからの電力供給が小さくなって前記非接触ＩＣカードに対する情報の書き込み及び読み出しが不可能となる非接触ＩＣカードリーダライタであって、
   前記アンテナの出力電圧を検知するレベル検知手段と、
   前記レベル検知手段にて検知された出力電圧が、１枚の非接触ＩＣカードが前記アンテナに翳された場合の電圧よりも低く設定された所定の電圧範囲にある場合、前記非接触ＩＣカードに対する情報の書き込みや読み出しが不可能となっている理由が、複数枚の非接触ＩＣカードが重ねられた状態で前記アンテナに翳されているためであると判断する制御手段と、
   前記制御手段にて複数枚の非接触ＩＣカードが重ねられた状態で前記アンテナに翳されていると判断された場合にその旨を報知する報知手段とを有し、
   前記所定の電圧範囲は、複数枚の非接触ＩＣカードが重ねられた状態で前記アンテナに翳された際に前記レベル検知手段にて検知された出力電圧をサンプリングすることにより設定されている非接触ＩＣカードリーダライタ。
2. 請求項１に記載の非接触ＩＣカードリーダライタにおいて、
   前記報知手段は、複数枚の非接触ＩＣカードが重ねられた状態で前記アンテナに翳されている旨を表示出力することを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタ。

Images