(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ出力要求に対し複数のタイムスロットのうち何れかのタイムスロットを介して応答フレームを各個に送信する複数のＩＣカードからの各応答フレームの受信を行う非接触型ＩＣカードリーダにおいて、
前記データ出力要求に対してタイムスロットＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３，・・・，ＴＳｎの順に順次前記応答フレームの送信が行われるように予め定められている場合に、前記データ出力要求の時点から、前記タイムスロットＴＳｎで前記応答フレームの送信が完了となる時点までの時間を予め設定する設定手段と、
前記設定手段により設定された時間を計時する計時手段と、
前記複数のＩＣカードに対し前記データ出力要求の送信が終了すると前記計時手段を起動し計時動作を行わせるとともに、前記応答フレームのスタートビットの検出，前記スタートビットに続くデータの受信及び前記データに続くストップビットの検出の各動作を前記計時手段の計時動作が終了するまで繰り返し実行し、全てのＩＣカードからの応答フレームを受信する応答フレーム受信手段と、
前記タイムスロット内のデータの衝突を検出する検出手段と、
前記検出手段によりデータの衝突が検出された場合は、応答フレームの再送を要求する手段と
を備えたことを特徴とする非接触型ＩＣカードリーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数枚のＩＣカードを識別する非接触型ＩＣカードリーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年は、カードとしてＩＣカードが多用されるようになってきている。こうしたＩＣカードの中には非接触型のＩＣカードがあり、非接触型ＩＣカードは通常カードリーダの所定の載置場所に複数枚載置されて使用される。
カードリーダは、複数の非接触型ＩＣカードを識別する場合、各ＩＣカード毎に異なる固有のシリアルナンバーＳＮにより識別する。
【０００３】
この場合、各ＩＣカードの応答タイミングを各タイムスロットに分割し、各ＩＣカードはカードリーダからデータ出力要求が出力されると、乱数により決定されたタイムスロットで自身のシリアルナンバーＳＮを含む応答フレームデータをカードリーダ側へ返送する。
【０００４】
図４は、４枚のＩＣカード３１  〜３４  がリーダライタ（カードリーダ）２の所定の載置場所に載置されている場合の応答フレームデータの出力タイミングの一例を示す図である。
各ＩＣカード３１  〜３４  はリーダライタ２からのデータ出力要求を受けると、自身のシリアルナンバーＳＮに基づいて乱数を発生し、その発生した乱数にしたがって４つのタイムスロットＴＳ１〜ＴＳ４のうちの１つを自身のタイムスロットとして定める。図４の例では、ＩＣカード３１  のタイムスロットがＴＳ３、ＩＣカード３２  のタイムスロットがＴＳ１、ＩＣカード３３  のタイムスロットがＴＳ４、ＩＣカード３４  のタイムスロットがＴＳ２としてそれぞれ定められた例である。
【０００５】
この場合、リーダライタ２では、各タイムスロット毎にＩＣカードからの応答フレームデータの有無や応答フレームデータの衝突の有無を検出し、ＩＣカードの識別を行う。即ち、リーダライタ２は図４の時点▲１▼でタイムスロットＴＳ１を認識してその応答フレームデータの検出を開始し、タイムスロットＴＳ１の応答フレームデータが検出されると、その応答フレームデータに含まれるシリアルナンバーＳＮからＩＣカード３２  の応答データであることを認識する。次に、リーダライタ２は時点▲２▼でタイムスロットＴＳ２を認識してその応答フレームデータの検出を開始し、タイムスロットＴＳ２の応答フレームデータが検出されると、その応答フレームデータに含まれるシリアルナンバーＳＮからＩＣカード３４  の応答データであることを認識する。続いて、時点▲３▼でタイムスロットＴＳ３を認識してその応答フレームデータの検出を開始し、タイムスロットＴＳ３の応答フレームデータが検出されると、その応答フレームデータに含まれるシリアルナンバーＳＮからＩＣカード３１  の応答データであることを認識する。最後に時点▲４▼でタイムスロットＴＳ４を認識してその応答フレームデータの検出を開始し、タイムスロットＴＳ４の応答フレームデータが検出されると、その応答フレームデータに含まれるシリアルナンバーＳＮからＩＣカード３３  の応答データであることを認識する。
【０００６】
なお、１つのタイムスロットＴＳの応答フレームデータを検出したときに複数のＩＣカードからの応答フレームデータの衝突が検出される場合は、リーダライタ２は、再度シリアルナンバーＳＮの検出を行うことにより１つのカードを選択することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のカードリーダ装置は、予め定められた各タイムスロットをスロットＴＳ１から順に認識して各タイムスロットの応答フレームデータを検出し各ＩＣカードを識別するようにしているため、タイムスロットが例えば４スロットとして定められると、その４スロット数分の応答フレームしか検出することができなかった。このため、その固定スロット数より多い例えば６個のタイムスロットの５番目または６番目のスロットを介して応答フレームを送信するようなＩＣカードからのフレーム受信を行う場合、容易に対応できないという課題があった。
したがって本発明は、任意の数のタイムスロットの何れかのスロットに応答フレームを送信するようなＩＣカードからの応答フレームを簡単な構成により的確に受信しＩＣカードを識別することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために本発明は、データ出力要求に対し複数のタイムスロットのうち何れかのタイムスロットを介して応答フレームを各個に送信する複数のＩＣカードからの各応答フレームの受信を行う非接触型ＩＣカードリーダにおいて、前記データ出力要求に対してタイムスロットＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３，・・・，ＴＳｎの順に順次前記応答フレームの送信が行われるように予め定められている場合に、データ出力要求の時点から、前記タイムスロットＴＳｎで前記応答フレームの送信が完了となる時点までの時間を設定する設定手段と、設定手段により設定された時間を計時する計時手段と、複数のＩＣカードに対し前記データ出力要求の送信が終了すると計時手段を起動するとともに、応答フレームのスタートビットの検出，スタートビットに続くデータの受信及び上記データに続くストップビットの検出の各動作を計時手段の計時動作が終了するまで繰り返し実行し、全てのＩＣカードからの応答フレームを受信する応答フレーム受信手段と、前記タイムスロット内のデータの衝突を検出する検出手段と、検出手段によりデータの衝突が検出された場合は、応答フレームの再送を要求する手段とを設けたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る非接触型ＩＣカードリーダの構成を示すブロック図である。同図において、非接触型ＩＣカードリーダであるリーダライタ２は、このリーダライタ２の所定の載置場所に載置されている各ＩＣカード３１  〜３ｎ  と無線接続されているとともに、例えばゲーム（サービス）などを提供するホスト（端末）１に接続され、無線接続されている各ＩＣカード３１  〜３ｎ  のデータを読み取ってホスト１へ送り、ＩＣカードの使用に基づくゲーム（サービス）を許容するものである。
【００１０】
図１において、リーダライタ２は、ＣＰＵ２１、デジタル処理部２２、無線送受信部２３、タイマ２４及びアンテナＡＴからなる。
また、各ＩＣカード３１  〜３ｎ  は、コントローラ３１、メモリ３２、無線送受信部３３及びアンテナＡＴからなる。
【００１１】
ＩＣカード３が所定の載置場所に載置されると、リーダライタ２のＣＰＵ２１は、データ出力要求をデジタル処理部２２に送る。このデータ出力要求はデジタル処理部２２，無線送受信部２３及びアンテナＡＴを介し無線信号としてＩＣカード側へ送信される。ＩＣカード３のコントローラ３１は、データ出力要求を示す無線信号をアンテナＡＴ及び無線送受信部３３を介して受信すると、予めメモリ３２に格納されている自身のシリアルナンバーＳＮ（各カード毎に異なるカード固有の番号）及び価値情報（金額情報）を読み出し、このシリアルナンバーＳＮを含むデータを応答フレームデータとして自身の送信タイミングを示すタイムスロットで無線送受信部３３へ出力する。
【００１２】
この応答フレームデータはアンテナＡＴを介し無線信号としてリーダライタ２側へ送信される。そしてこの応答フレームデータはリーダライタ２のアンテナＡＴ，無線送受信部２３，デジタル処理部２２を介しＣＰＵ２１に伝達される。
リーダライタ２のＣＰＵ２１は、その応答フレームデータを入力すると、その応答データに含まれるカード固有のシリアルナンバーＳＮに基づきＩＣカードを識別する。そして、その認識されたシリアルナンバーＳＮと価値情報をホスト１に送り、ホスト１は受け取ったＩＣカードのシリアルナンバーＳＮに対応した認証を行うと共に価値情報の有無に応じゲームなどのサービスの許容の可否を判断する。
【００１３】
ところで、各ＩＣカード３１  〜３ｎ  は、自身の送信タイムスロットを定める場合、リーダライタ２からデータ出力要求を受信した時点でコントローラ３１がそのカード固有のシリアルナンバーＳＮをメモリ３２から読み出して、そのシリアルナンバーＳＮに基づき乱数を発生し、発生した乱数値に応じて各タイムスロットＴＳ１〜ＴＳｎのうちの何れかのタイムスロットを割り当てる。そして、そのタイムスロットを介し自身のシリアルナンバーＳＮを含む応答フレームをリーダライタ２側へ送信する。
【００１４】
図２は、ＩＣカード３１  のタイムスロットがＴＳ３、ＩＣカード３２  のタイムスロットがＴＳ１、ＩＣカード３３  のタイムスロットがＴＳｎ、ＩＣカード３ｎ  のタイムスロットがＴＳ２としてそれぞれ定められた例である。
【００１５】
ここで、各ＩＣカード３１  〜３ｎ  からリーダライタ２側へ送信される応答フレームは、図３に示すようなフォーマットで構成される。即ち、応答フレームの先頭にスタートビットＳＴＢが付与されるとともに、応答フレームの最後尾にストップビットＳＰＢが付与され、スタートビットＳＴＢとストップビットＳＰＢ間に、シリアルナンバーＳＮや価値情報などのデータＤＡＴＡが割り当てられる構成となっている。
【００１６】
こうした１フレームの応答データが、図２に示すように、最初のタイムスロットＴＳ１ではＩＣカード３２  から、次のタイムスロットＴＳ２ではＩＣカード３ｎ  から、続くタイムスロットＴＳ３ではＩＣカード３１  から、最後のタイムスロットＴＳｎではＩＣカード３３  からと順次リーダライタ２側へ送信される。
このような、各タイムスロット毎に送信されてくる応答フレームを受信する場合、リーダライタ２では、各ＩＣカード３１  〜３ｎ  へデータ出力要求を行った時点から、最後のタイムスロットＴＳｎで応答フレームが出力完了となる時点までの時間値（即ち、図２に示す時間値ｔ１）をタイマ２４にセットし、ＣＰＵ２１はタイマ２４がタイムアップする間での間、応答フレームの到来を監視する。
【００１７】
即ち、リーダライタ２のＣＰＵ２１は各ＩＣカード３１  〜３ｎ  へデータ出力要求を送信し、その送信が終了すると、タイマ２４に図２に示す時間値ｔ１をセットしてタイマ２４を起動する。その後、デジタル処理部２２は応答フレームのスタートビットＳＴＢの検出動作に移行する。そして、スタートビットＳＴＢが検出されると次にその応答フレームのデータＤＡＴＡを受信し、最後にその応答フレームのストップビットＳＰＢを検出する。そして、そのストップビットＳＰＢが検出されることにより最初のタイムスロットＴＳ１の応答フレームの受信が終了するとＣＰＵ２１に通知する。次にＣＰＵ２１は次の応答フレームのスタートビットＳＴＢの検出動作に移る。
【００１８】
ＣＰＵ２１はこうした応答フレームの受信動作を、タイマ２４がタイムアップするまで繰り返し実行する。これにより、リーダライタ２では各タイムスロットＴＳ１〜ＴＳｎを介して順次送信される各ＩＣカードの応答フレームを全て受信することができる。
なお、各ＩＣカードの送信スロットがＴＳ１〜ＴＳ４の４個として定められると、リーダライタ２では上述の時間値ｔ１を、各ＩＣカードへデータ出力要求を行った時点から、最後のタイムスロットＴＳ４で応答フレームが出力完了する時間として定めてタイマ２４にセットし、タイマ２４がタイムアップするまで上述した応答フレーム受信動作を行う。
また、各ＩＣカードの送信スロットがＴＳ１〜ＴＳ８の８個として定められると、リーダライタ２では上述の時間値ｔ１を、各ＩＣカードへデータ出力要求を行った時点から、最後のタイムスロットＴＳ８で応答フレームが出力完了する時間として定めてタイマ２４にセットし、タイマ２４がタイムアップするまで上述の応答フレーム受信動作を行う。
【００１９】
このように、リーダライタ２は、タイムスロット数に応じてタイマ２４のタイマ値を定め、タイマ２４がタイムアップするまで、応答フレームのスタートビットＳＴＢの検出，データＤＡＴＡの受信及びストップビットＳＰＢの検出の各動作を繰り返し実行するようにしたものである。この結果、タイムスロットを意識することなく各ＩＣカードからの応答フレームを受信できるため、将来、例えば８個のタイムスロットの何れかに自身の応答フレームを送信するようなＩＣカードが出現した場合でも、タイマ２４のタイマ値のみを変えるだけで、こうしたＩＣカードからの応答フレームを的確に検出しＩＣカードの識別を行うことができる。
【００２０】
ここで、最初のタイムスロットＴＳ１で応答フレームを送信するＩＣカード（図２の例ではＩＣカード３２  ）が所定の場所に載置されておらず、従って該ＩＣカードから応答フレームが送信されない場合でも、リーダライタ２は次のタイムスロットＴＳ２の応答フレームのスタートビットＳＴＢを検出することによりそのスロットＴＳ２の応答フレームから順次受信することができる。
【００２１】
また、例えばタイムスロットＴＳ３で応答フレームを送信するＩＣカード（図２の例ではＩＣカード３１  ）が所定の場所に載置されておらず、従って該ＩＣカードから応答フレームが送信されない場合でも、タイムスロットＴＳ１，ＴＳ２の各応答フレームを受信した後、タイムスロットＴＳ４の応答フレームのスタートビットＳＴＢを検出することによりその応答フレームから順次受信することができる。
また、上述した応答フレームの検出動作をタイマ２４のタイムアップまで続行しても、応答フレームのスタートビットＳＴＢが全く検出できない場合は、リーダライタ２はＩＣカードが上記所定の載置場所に載置されていないと判定する。
【００２２】
なお、複数のＩＣカードが同一のタイムスロットＴＳで応答フレームを送信し、その結果そのタイムスロットＴＳで各ＩＣカードのデータが衝突して、シリアルナンバーＳＮが重複して検出（コリジョンが検出）される場合は、応答フレームデータの再送を要求することにより、１つのＩＣカードを選択する。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、データ出力要求に対し複数のタイムスロットのうち何れかのタイムスロットを介して応答フレームを各個に送信する複数のＩＣカードからの各応答フレームの受信を行うＩＣカードリーダに、データ出力要求の時点から、複数のタイムスロットのうち最後に応答フレームの送信が行われるタイムスロットでの上記送信の完了時点までの時間をタイムスロットの数に応じて可変的に計時する計時手段と、応答フレームのスタートビットの検出，スタートビットに続くデータの受信及び上記データに続くストップビットの検出の各動作を計時手段の計時動作が終了するまで繰り返し実行する応答フレーム受信手段とを設けるようにしたので、タイムスロットを意識することなく各ＩＣカードからの応答フレームを受信することができる。この結果、任意の数のタイムスロットの何れかのスロットに応答フレームを送信するような各ＩＣカードの応答フレームを簡単な構成により的確に受信し各ＩＣカードを識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示すブロック図である。
【図２】各ＩＣカードの応答フレームの送信タイミング及びその応答フレームを受信するカードリーダの受信動作を示す図である。
【図３】ＩＣカードから送信される応答フレームのフォーマットを示す図である。
【図４】各ＩＣカードからの応答フレームを受信する従来のカードリーダの受信動作を示す図である。
【符号の説明】
１…ホスト（端末）、２…非接触型リーダライタ、３１  〜３ｎ  …ＩＣカード、２１…ＣＰＵ、２２…デジタル処理部、２３，３３…無線送受信部、２４…タイマ、３１…コントローラ、３２…メモリ、ＡＴ，ＡＴ１〜ＡＴｎ…アンテナ。
【図１】
0003617341.tif 000002
【図２】
0003617341.tif 000003
【図３】
0003617341.tif 000004
【図４】
0003617341.tif 000005