JP4635385B2 - Ｉｃカードリーダ，ｉｃカードリーダ本体及びカードホルダ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触式ＩＣカードとの間で電波信号を用いて通信を行うことによりＩＣカードに記憶されているデータを読取るＩＣカードリーダ、そのＩＣカードリーダを構成する本体並びにカードホルダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触式ＩＣカードは、ＩＣカードリーダとの間で電波信号を用いて通信を行うためユーザにとって利便性が良好であり、使用形態についても様々なものが想定される。例えば、図１１に示すように、入室時にＩＣカード１に記憶されているユーザのＩＤコードを読取ることで入室者をチェックして電気錠２の解錠を行うようなシステムでは、コントローラ３に組み込まれているＩＣカードリーダ４はＩＤコードを一瞬読取るだけである。従って、通信に要する時間は極めて短かく、ユーザはＩＣカードリーダ４の読取り部５の近傍にＩＣカード１をかざすだけで良い（オープンタイプと称する）。
【０００３】
また、例えば、図１２に示すように、上記システムのセキュリティレベルをより高めた方式では、ＩＣカードリーダ４の読取り部５にはＩＣカード１を保持するためのカードホルダ６を備え、コントローラ３には暗証番号入力用のキーパッド７を備えている。そして、ユーザは、入室時にはカードホルダ６にＩＣカード１を挿入して保持させ、ＩＣカードリーダ４がＩＤコードを連続的に読み出している間にキーパッド７を操作して暗証番号を入力するタイプのものがある（ホールドタイプと称する）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前者のオープンタイプでは、ＩＣカードリーダ４側の送信電力を大きく設定すれば、ＩＣカードリーダ４とＩＣカード１との間の通信可能エリアが広くなるのでユーザにとっては利便性が向上する。しかしながら、送信電力を所定値以上に大きく設定する場合は、無線局としての免許申請が必要となる。
一方、後者のホールドタイプでは、ＩＣカード１はカードホルダ６に挿入保持された状態でＩＣカードリーダ４と通信するため、送信電力をそれ程大きく設定する必要はない。
【０００５】
このようにタイプの異なるシステムに対応するためには、ＩＣカードリーダ４の構成についてカードホルダ６があるものとないものとを作り分けたり、送信電力設定が異なるものを調整し分けたりする必要がある。しかしながら、カードホルダを有する別タイプのＩＣカードリーダを用意することになると製品や販売管理等が煩雑となるおそれがある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より広範な使用形態に対応することができるＩＣカードリーダ、そのＩＣカードリーダを構成する本体並びにカードホルダを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のＩＣカードリーダによれば、内部に通信用アンテナが配置されており、ＩＣカードが近接した状態でデータの読取りが行われる本体のデータ読取り部に対して、ＩＣカードを保持するためのカードホルダが装着可能に構成されている。即ち、一回の利用に付きＩＣカードとの通信が一瞬しか行われないアプリケーションにおいては、本体のデータ読取り部にカードホルダを装着せずに使用すれば良く、逆に、一回の利用に付きＩＣカードとの通信が比較的長い時間にわたって複数回行われる場合があるアプリケーションでは、データ読取り部にカードホルダを装着させて使用すれば良い。
【０００８】
そして、後者の場合、ＩＣカードはＩＣカードリーダに対して常に近接した状態にあるので、通信可能距離は前者の場合より短くなっても構わない。そこで、カードホルダの少なくとも一部を導電性材料からなるシールド部で構成することで、データ読取り部内に配置されている通信用アンテナより送信される電波信号のレベルを抑制することができ、無線局の免許申請を行わずとも使用することが可能となる。従って、ＩＣカードリーダの本体を用途に応じて作り分ける必要がなくなり、より広範な使用形態に対応することができる。
そして、カードホルダをデータ読取り部に装着する方向が複数選択可能に構成されるので、ＩＣカードリーダ本体を動かさずともユーザとＩＣカードリーダ本体との配置関係、或いはＩＣカードリーダ本体とその他の装置との配置関係等に対してカードの着脱方向が適当となるように変化させることができる。
更に、カードホルダをデータ読取り部に装着する方向と、装着されたカードホルダに保持されているＩＣカードを取り出す方向とが異なるように構成する。即ち、カードホルダがデータ読取り部に対して着脱可能に構成されている場合に、カードホルダを装着する方向とホルダに保持されているＩＣカードを取り出す方向とが一致すると、ＩＣカードの荷重が作用してカードホルダが脱落するおそれがある。従って、２つの方向が異なるように構成すればカードホルダの脱落を防止することができる。
【０００９】
請求項２記載のＩＣカードリーダによれば、シールド部を、通信用アンテナがなすループ径よりも大なる径を有するループ状に構成する。斯様に構成した場合は、必ずしもカードホルダ全体をシールド部としない場合であっても、通信用アンテナより送信される電波信号のレベルを効果的に抑制することができる。
【００１０】
請求項３記載のＩＣカードリーダによれば、カードホルダは、シールド部とデータ読取り部との間にＩＣカードを挿入保持するように構成される。斯様に構成すれば、ＩＣカードがＩＣカードリーダに送信する電波信号のレベルをシールド部が抑制することなしに、データ読取り部からの過剰な電波輻射を抑えることができる。
【００１３】
請求項４記載のＩＣカードリーダによれば、カードホルダの表面にＩＣカードの挿入方向を表示することで、ユーザが挿入方向を直観的に把握し易くすることができる。
【００１４】
請求項５記載のＩＣカードリーダによれば、カードホルダのシールド部を、データ読取り部に対して装着された場合、本体側のフレームグランドに電気的に接続されるように構成するので、シールド部をグランド電位に設定して不要輻射のシールド効果を高めることができる。
【００１５】
請求項６記載のＩＣカードリーダによれば、本体側の一部にも、データ読取り部の通信用アンテナより送信される電波信号の不要輻射を抑制するように、少なくとも一部が導電性材料で構成されたシールド部を備える。即ち、通信用アンテナからＩＣカード以外の方向に送信される電波信号は通信に寄与することなく確実に不要輻射となるので、上記のようにシールド部を備えることで本体側においても不要輻射を抑制してトータルでの輻射レベルを低下させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１実施例）
以下、本発明の第１実施例について図１乃至図５を参照して説明する。図２（ａ）〜（ｃ）はリーダライタ本体の三面図，図３（ａ）〜（ｃ）はカードホルダの三面図，図１（ａ）〜（ｃ）はリーダライタ本体にカードホルダを装着した状態のリーダライタの三面図を示す。
【００１７】
リーダライタ本体（ＩＣカードリーダ本体）１１は、略矩形箱状の筐体１２の正面側にデータ読取り部１３を備えている。データ読取り部１３は外形が正方形状であり、全体が筐体１２から若干突出するようにして形成されている。また、その外形の周縁部１３ａは、筐体１２の正面に接合している部分（接合部１３ｂ）に対して僅かに外方に張り出した形状になっている。そして、データ読取り部１３の内部には、ＩＣカードと電波信号により通信を行うためのアンテナコイル１４（破線で示す，通信用アンテナ）が配置されている。
【００１８】
図２（ｃ）に示すように、リーダライタ本体１１の右側面側には、例えばＤｓｕｂ９ピンのＲＳ−２３２Ｃ用コネクタ１５と、図示しないＡＣアダプタのプラグによって動作用の直流電源が供給されるＤＣＩＮジャック１６とが配置されている。コネクタ１５には、リーダライタの上位装置であるパソコン等とシリアル通信を行うためのケーブルが接続される。
【００１９】
カードホルダ１７は略正方形状の枠体（シールド部）１７ａと、その枠体１７ａ正面側の下半分に、ＩＣカードを保持するために略Ｕ字状に形成されている保持部１８とで構成されている。図３（ｃ）に示すように、保持部１８の上方側は、ユーザがＩＣカードを挿入する場合に角度を与えるため枠体１７ａに対して若干手前側（正面側）に傾斜をなすように形成されている。尚、枠体１７ａは例えば金属（例えば、アルミニウムやステンレス）などの導電性材料で構成されている。
【００２０】
また、保持部１８の下辺側には、ＩＣカードの挿入方向を示す下向き矢印と“ｃａｒｄ”の文字からなる表示１９が印刷または掘り込みなどで表されている。
枠体１７ａの上辺部と下辺部とは背面側に折り返した形状をなすように端部１７ｕ，１７ｄが延設されており（図３（ｃ）参照）、ガイド部２０ｕ，２０ｄを夫々構成している。
【００２１】
そして、図４に示すように、カードホルダ１７は、本体１１のデータ読取り部１３に対して側方から取り付けられる。即ち、ガイド部２０ｕ，２０ｄを、周縁部１３ａと接合部１３ｂとで形成されている段差に合わせて左側方から嵌め込み、右方向にスライドさせるようにして嵌合させる。
【００２２】
ここで、図３（ａ），（ｄ）に示すように、ガイド部２０ｕ，２０ｄ側には、その先端面における中央位置に、本体１１と嵌合させるための突起部２１ｕ，２１ｄが設けられている。一方、接合部１３ｂの四辺夫々の中央位置には、突起部２１ｕ，２１ｄを受け入れるための窪み部１３ｃが形成されており、カードホルダ１７が図４に示すように嵌合された場合は、データ読取り部１３の上辺部と下辺部とに設けられている窪み部１３ｃがカードホルダ１７の突起部２１ｕ，２１ｄを受け入れるようになっている。
【００２３】
以上のカード本体１１とホルダ１７とでリーダライタ（ＩＣカードリーダ）２２が構成されている。そして、図１に示すように本体１１にホルダ１７が装着された場合には、図５に示すように、ホルダ１７の保持部１８に非接触式のＩＣカード２３を挿入してセットすることが可能となる。この場合、ホルダ１７を本体１１に装着させる方向と、ＩＣカード２３をホルダ１７に挿入したり取り出したりする方向とは９０度異なっている。そして、ＩＣカード２３がホルダ１７に完全にセットされた状態では、ＩＣカード２３は略垂直に保持されるようになっている。
【００２４】
また、データ読取り部１３の形状から明らかなように、本体１１に対するホルダ１７の取り付けは、図４に示す方向に対して９０度，１８０度若しくは２７０度異なる方向であっても可能となっている。
【００２５】
次に、本実施例の作用について説明する。上述した図１１に示す場合のようにオープンタイプとして用いるアプリケーションでは、カードホルダ１７をデータ読取り部１３に装着することなく使用する。従って、この場合は従来と全く同様の使用形態となり、実際に使用するに当たっては無線局の免許申請を行うようにする。
【００２６】
一方、図１２に示す場合のようにホールドタイプとして用いるアプリケーションでは、カードホルダ１７をデータ読取り部１３に装着した状態で使用する。すると、導電性材料で構成されているカードホルダ１７の枠体１７ａがアンテナコイル１４より送信される電波信号の一部をシールドするように作用するため、その輻射レベルはオープンタイプの場合よりも低下し、実際の使用に当たって無線局の免許申請を行う必要はなくなるように本体１１側の送信電力設定とカードホルダ１７によるシールド効果との関係が設定されている。
【００２７】
以上のように本実施例によれば、リーダライタ本体１１のデータ読取り部１３に対して、ＩＣカード２３を保持するためのカードホルダ１７を装着可能に構成したので、一回の利用に付きＩＣカード２３との通信が一瞬しか行われないオープンタイプのアプリケーションにおいては、ユーザは本体１１のデータ読取り部１３にカードホルダ１７を装着せずに使用すれば良く、逆に、一回の利用に付きＩＣカード２３との通信が比較的長い時間にわたって複数回行われる場合があるホールドタイプのアプリケーションでは、データ読取り部１３にカードホルダ１７を装着させて使用すれば良い。
【００２８】
そして、後者の場合、ＩＣカード２３はリーダライタ本体１１に対して常に近接した状態にあり通信可能距離は前者の場合より短くなっても構わないので、カードホルダ１７の枠体１７ａを導電性材料を用いて構成することで、データ読取り部１３内のアンテナコイル１４より送信される電波信号のレベルを抑制して無線局の免許申請を行わずとも使用することが可能となる。従って、リーダライタ本体１１を用途に応じて作り分ける必要がなくなり、より広範な使用形態に対応することができる。
【００２９】
また、データ読取り部１３の外形を正方形状に形成して、カードホルダ１７を装着する方向を複数選択可能にしたので、リーダライタ本体１１を動かさずともユーザと本体１１との配置関係、或いは本体１１とパソコン等との配置関係等に対してＩＣカード２３の着脱方向が適当となるように変化させることができる。
更に、ホルダ１７をデータ読取り部１３に装着する方向と、装着されたホルダ１７に保持されているＩＣカード２３を取り出す方向とを直交させるようにしたので、ＩＣカード２３を挿入した場合にホルダ１７の脱落を防止することができる。加えて、カードホルダ１７の表面にＩＣカード２３の挿入方向を表示する表示１９を配置したので、ユーザが挿入方向を直観的に把握し易くすることができる。
【００３０】
（第２実施例）
図６及び図７は本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第２実施例のカードホルダ２４はポケット状に形成される保持部（シールド部）２５を備え、導電性材料で構成されている。そして、保持部２５に対するＩＣカード２３の挿入方向と、カードホルダ２４をデータ読取り部１３に装着する方向とが同一となるように構成されている。
【００３１】
即ち、図７に示すように、カードホルダ２４の取付け部２６は、保持部２５の背面側において、その上端の開放側が保持部２５のカード挿入口２５ａと１８０度逆となるようにコ字状に形成されている。取付け部２６のコ字をなしている部分は、データ読取り部１３の周縁部１３ａに嵌合するように断面がやはりコ字状となるガイド部２６ａとなっている。そして、カードホルダ２４を、取付け部２６の開放側からリーダライタ本体１１のデータ読取り部１３に装着する。
【００３２】
以上のように構成された第２実施例によれば、カードホルダ２４のシールド部たる保持部２５をポケット状に形成したので、シールド効果をより向上させて不要輻射レベルを低減することができる。そして、カードホルダ２４は、保持部２５とデータ読取り部１３との間にＩＣカード２３を挿入保持させる構成なので、、ＩＣカード２３がリーダライタ本体１１側に送信する電波信号のレベルを保持部２５が抑制することなく、データ読取り部１３側からの不要輻射を抑えることができる。
【００３３】
（第３実施例）
図８及び図９は本発明の第３実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第３実施例では、リーダライタ本体２７におけるデータ読取り部２８の構造がデータ読取り部１３とは異なっている。即ち、データ読取り部２８は、図８（ｂ）に示すように、金属などの導電性材料によって正面側が開口した矩形箱状に形成されるシールド部２９と、そのシールド部２９の正面側を覆うように配置される樹脂製の取付け板３０とで構成されている。尚、シールド部２９は、本体２７のフレームグランドとなっている。
【００３４】
データ読取り部２８の内部にはアンテナコイル１４が配置されており、データ読取り部２８は、正面側からシールド部２９を本体２７の内部に埋め込むようにして取付けられている。データ読取り部２８の内部では、アンテナコイル１４に対してファラデーシールド３１が施されている。ファラデーシールド３１は、取付け板３０の内部側において、アンテナコイル１４のコイルループをカバーするように、例えば銅箔を、一部を切り欠いた円環（所謂ランドルト環）状に配置したものである。ファラデーシールド３１を施すことで、アンテナコイル１４より放射される近傍の電界成分の一部を抑えて放射特性を調整している。
【００３５】
図９は、データ読取り部２８にカードホルダを装着した状態におけるシールド部３２Ｓ部分のみを示す（尚、一部についは透視した断面を示している）。シールド部３２Ｓは、カードホルダ１７の枠体１７ａに対応する部分の一部が導電性材料で構成されており、図９（ａ）に示すように、正面から見ると、アンテナコイル１４のループの外部側でその一部がファラデーシールド３１の外縁にかかるように形成されている。
【００３６】
以上のように構成された第３実施例によれば、ファラデーシールド３１によって放射特性が調整されたアンテナコイル１４の電波放射を、カードホルダのシールド部３２Ｓによって効果的に抑制することができる。また、本体２７側にもシールド部２９を備えることによって、本体２７側における正面方向以外の不要輻射を抑制することができる。
【００３７】
（第４実施例）
図１０は本発明の第４実施例であり、第３実施例と異なる部分についてのみ説明する。第４実施例では、データ読取り部２８を備えたリーダライタ本体２７に対してカードホルダ３３を装着する構成であるが、そのカードホルダ３３は、第２実施例のカードホルダ２４と略同様に全体が導電性材料で構成されており、保持部（シールド部）３４はポケット状に形成されている。そして、カードホルダ３３をデータ読取り部２８に装着すると、カードホルダ３３とシールド部２９ （フレームグランド）とは電気的に接続されるようになっている。
【００３８】
以上のように構成された第４実施例によれば、カードホルダ３３をデータ読取り部２８に装着した場合、本体側２７のシールド部２９と電気的に接続されるようにしたので、カードホルダ３３をグランド電位に設定して不要輻射のシールド効果を高めることができる。
【００３９】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
カードホルダの表面に、ＩＣカードの挿入方向を表示することは、必要に応じて行えば良い。
ＩＣカードに記憶されているデータを読み込む機能だけを有しているＩＣカードリーダに適用しても良い。
カードホルダは、例えば樹脂中に金属フィラー等の導電性材料を混入して形成しても良い。また、枠体のデータ読取り部に対向する側に導電ペースト（導電性材料）を塗布して構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例であり、（ａ）〜（ｃ）はリーダライタ本体にカードホルダを装着した状態のリーダライタの三面図
【図２】（ａ）〜（ｃ）はリーダライタ本体の三面図、（ｄ）は（ｂ）の一部を拡大して示す図
【図３】（ａ）〜（ｃ）はカードホルダの三面図、（ｄ）は（ｃ）の一部を拡大して示す図
【図４】（ａ）はカードホルダをリーダライタ本体に装着する途中の状態を示す正面図、（ｂ）は同底面図
【図５】（ａ）はカードホルダが装着された状態のリーダライタにＩＣカードを挿入した状態を示す正面図、（ｂ）は同側面図
【図６】本発明の第２実施例を示す図１相当図
【図７】カードホルダを背面側から見た斜視図
【図８】本発明の第３実施例であり、（ａ）は一部を透視して示すリーダライタ本体の正面図、（ｂ）はリーダライタ本体の上面図（一部については透視した断面を示す）
【図９】カードホルダを装着した場合のシールド部のみを示す図８相当図
【図１０】本発明の第４実施例であり、カードホルダを装着した場合のリーダライタの上面図（一部については透視した断面を示す）
【図１１】従来技術のリーダライタにおけるオープンタイプの使用例を示す図
【図１２】同ホールドタイプの使用例を示す図
【符号の説明】
１１はリーダライタ本体、１３はデータ読取り部、１４はアンテナコイル（通信用アンテナ）、１７はカードホルダ、１７ａは枠体（シールド部）、１９は表示、２２はリーダライタ（ＩＣカードリーダ）、２３はＩＣカード、２４はカードホルダ、２５は保持部（シールド部）、２７はリーダライタ本体、２８はデータ読取り部、２９はシールド部、３２はカードホルダ、３２Ｓはシールド部、３３はカードホルダ、３４は保持部（シールド部）を示す。

Claims (8)

1. 非接触式ＩＣカードとの間で電波信号を用いて通信を行うことによりＩＣカードに記憶されているデータを読取るＩＣカードリーダにおいて、
   内部に通信用アンテナが配置されており前記ＩＣカードが近接した状態でデータの読取りが行われる本体のデータ読取り部に対して、ＩＣカードを保持するためのカードホルダが装着可能に構成されており、
   前記カードホルダは、前記データ読取り部に装着された場合に、その内部に配置されている通信用アンテナより送信される電波信号のレベルを抑制するように、少なくとも一部が導電性材料からなるシールド部で構成され、
   前記カードホルダを前記データ読取り部に装着する方向が複数選択可能に構成され、更に、前記カードホルダを前記データ読取り部に装着する方向と、装着されたカードホルダに保持されているＩＣカードを取り出す方向とが異なるように構成されていることを特徴とするＩＣカードリーダ。
2. 前記データ読取り部の内部に配置されている通信用アンテナはループ状に構成されており、
   前記シールド部は、前記通信用アンテナのループ径よりも大なる径を有するループ状に構成されていることを特徴とする請求項１記載のＩＣカードリーダ。
3. 前記カードホルダは、前記シールド部と前記データ読取り部との間にＩＣカードが挿入保持されるように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のＩＣカードリーダ。
4. 前記カードホルダの表面に、ＩＣカードの挿入方向が表示されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のＩＣカードリーダ。
5. 本体側にも、前記データ読取り部の通信用アンテナより送信される電波信号の不要輻射を抑制するように、少なくとも一部が導電性材料で構成されたシールド部を備えていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のＩＣカードリーダ。
6. 前記カードホルダのシールド部は、前記データ読取り部に対して装着された場合に、本体側のフレームグランドに電気的に接続されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のＩＣカードリーダ。
7. 請求項１乃至６何れかに記載のＩＣカードリーダを構成することを特徴とするＩＣカードリーダ本体。
8. 請求項１乃至６の何れかに記載のＩＣカードリーダを構成することを特徴とするカードホルダ。

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