(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ担体と接続されるデータ担体インタフェースと、
外部機器との間が非接触状態で通信できる非接触通信インタフェースとを有するリーダライタにおいて、
前記非接触通信インタフェースより受信した信号が前記データ担体インタフェースを介してデータ担体にコマンドメッセージとして送信され、データ担体から出力されるレスポンスメッセージが前記データ担体インタフェースを介して非接触通信インタフェースより外部機器に送信される１本の伝送路と、
その伝送路上でのコマンドメッセージならびにレスポンスメッセージの状態を監視して、前記外部機器ならびにデータ担体への送受信状態を切り替える切替手段とを備え、
非接触通信インタフェースからのデータ担体インタフェースへの信号の伝送速度と、データ担体インタフェースから非接触通信インタフェースへの信号の伝送速度を同じにしたことを特徴とするリーダライタ。
【請求項２】
データ担体と接続されるデータ担体インタフェースと、
外部リーダライタ本体との間が非接触状態で通信できる非接触通信インタフェースとを有するリーダライタにおいて、
前記非接触通信インタフェースより受信した信号が前記データ担体インタフェースを介してデータ担体にコマンドメッセージとして送信され、データ担体から出力されるレスポンスメッセージが前記データ担体インタフェースを介して非接触通信インタフェースより外部リーダライタ本体に送信される１本の伝送路と、
その伝送路上でのコマンドメッセージならびにレスポンスメッセージの状態を監視して、前記外部リーダライタ本体ならびにデータ担体への送受信状態を切り替える切替手段とを備え、
非接触通信インタフェースからのデータ担体インタフェースへの信号の伝送速度と、データ担体インタフェースから非接触通信インタフェースへの信号の伝送速度を同じにしたことを特徴とするリーダライタ。
【請求項３】
請求項１または２記載において、前記データ担体に対するデータ処理前の状態ならびに（または）データ処理後の状態が表示できる表示部が設けられていることを特徴とするリーダライタ。
【請求項４】
請求項１記載において、前記非接触通信インタフェースを介しての外部機器との通信の開始を指示する通信開始指示手段を有していることを特徴とするリーダライタ。
【請求項５】
請求項２記載において、前記非接触通信インタフェースを介しての外部リーダライタ本体との通信の開始を指示する通信開始指示手段を有していることを特徴とするリーダライタ。
【請求項６】
請求項４記載において、前記データ担体が接続されたことを検知するデータ担体検知手段を有し、前記通信開始指示手段による通信開始指示メッセージが出力されると外部機器との通信を行い、前記データ担体検知手段によるデータ担体の検知信号が出力されるとデータ担体とのメッセージの授受を行うように制御する制御部を備えていることを特徴とするリーダライタ。
【請求項７】
請求項２記載において、カード状のデータ担体を収納する収納部を有して、携帯可能なことを特徴とするリーダライタ。
【請求項８】
請求項１記載において、前記データ担体インタフェースが複数個設けられ、接続されたデータ担体間において情報の授受が可能になっていることを特徴とするリーダライタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ＩＣカードなどのデータ担体が接続されるリーダライタに係り、特に非接触通信インタフェースを備えたリーダライタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平５−４０７１３号公報に記載されているようなデータ担体保護具が提案されている。このデータ担体保護具はＩＣカード（データ担体）を挿入する挿入口と、挿入されたＩＣカードを収納する収納部とを有し、収納部にはＩＣカードのデータの読み取り書き込みを行うための接点部があり、この接点部で読み取ったデータを電磁波に変調する変調器と、この変調器で変調されたデータを空中へ放射するアンテナ部と、このアンテナ部によって受信された電磁波を復調する復調器と、この復調器で復調された符号化データをＩＣカードに書き込む接点部と、送信状態ならびに受信状態に切り替える切替部とを備えている。
【０００３】
この保護具のデータ授受について具体的に説明すれば、保護具には予めＩＣカードが挿入されており、外部機器から送信された送信要求信号をアンテナ部で受信すると、その信号によって切替部が受信状態に切り替えられる。次にコマンド信号を受信し、コマンド信号は前記復調器で復調され、切替部ならびに接点部を介してＩＣカードに伝送される。その後、前記外部機器から送信された受信要求信号をアンテナ部で受信すると、その信号によって切替部が送信状態に切り替えられる。
【０００４】
一方、ＩＣカードは前記コマンド信号を処理した後にレスポンス信号を出力し、このレスポンス信号は接点部ならびに切替部を介して変調器に入力され、変調処理された信号がアンテナ部より前記外部機器に向けて出力されるシステムになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこのシステムにおいては、外部機器から放射される電磁波信号（送信要求信号または受信要求信号）によって保護具が受信状態または送信状態に切り替えられる訳であるが、外部の各種ノイズ（例えば雷や他の電磁波）などの影響によって前記電磁波信号（送信要求信号、受信要求信号）が適正に受信されないことがあり、動作信頼性に問題がある。
【０００６】
またこの保護具は１種の非接触通信のリーダライタであるから、外部機器（例えばＰＯＳ端末やパソコンなど）の方としては今までのプログラムの他に前記非接触通信のリーダライタとコンタクトできる新たなプログラムを開発しなければならず、そのために開発負担が大きく、既設の外部機器にはそのまま適用できないという新たな問題を有している。
【０００７】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、動作信頼性が高く、しかも開発負担が軽減できるリーダライタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の本発明は、
例えばＩＣカードなどからなるデータ担体と接続されるデータ担体インタフェースと、
例えばＰＯＳ端末などの外部機器との間が、例えば赤外線光通信などの非接触状態で通信できる非接触通信インタフェースとを有するリーダライタを対象とするものである。
【０００９】
そして前記非接触通信インタフェースより受信した信号が前記データ担体インタフェースを介してデータ担体にコマンドメッセージとして送信され、データ担体から出力されるレスポンスメッセージが前記データ担体インタフェースを介して非接触通信インタフェースより外部機器に送信される１本の伝送路と、
その伝送路上でのコマンドメッセージならびにレスポンスメッセージの状態を監視して、前記外部機器ならびにデータ担体への送受信状態を切り替える、例えばシリアルコミュニケーションインターフェースとマイクロプロセッサなどの切替手段とを備え、
非接触通信インタフェースからのデータ担体インタフェースへの信号の伝送速度と、データ担体インタフェースから非接触通信インタフェースへの信号の伝送速度を同じにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
前記目的を達成するため、第２の本発明は、
例えばＩＣカードなどからなるデータ担体と接続されるデータ担体インタフェースと、
外部リーダライタ本体との間が、例えば赤外線光通信などの非接触状態で通信できる非接触通信インタフェースとを有する、例えばカードケース状のリーダライタを対象とするものである。
【００１１】
そして前記非接触通信インタフェースより受信した信号が前記データ担体インタフェースを介してデータ担体にコマンドメッセージとして送信され、データ担体から出力されるレスポンスメッセージが前記データ担体インタフェースを介して非接触通信インタフェースより外部リーダライタ本体に送信される１本の伝送路と、
その伝送路上でのコマンドメッセージならびにレスポンスメッセージの状態を監視して、前記外部リーダライタ本体ならびにデータ担体への送受信状態を切り替える、例えばシリアルコミュニケーションインターフェースとマイクロプロセッサなどの切替手段とを備え、
非接触通信インタフェースからのデータ担体インタフェースへの信号の伝送速度と、データ担体インタフェースから非接触通信インタフェースへの信号の伝送速度を同じにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】
本発明は前述したように、リーダライタ内部に送受信状態を切り替える切替手段が設けられているから、従来提案されたもののように外部ノイズの悪影響がなく、そのため適切な切り替え動作ができ、動作信頼性の向上が図れる。
また、非接触通信インタフェースからのデータ担体インタフェースへの信号の伝送速度と、データ担体インタフェースから非接触通信インタフェースへの信号の伝送速度が同じで、前記非接触通信インタフェースより受信した信号がデータ担体インタフェースを介してデータ担体にコマンドメッセージとして入力され、データ担体から出力されるレスポンスメッセージがデータ担体インタフェースを介して非接触通信インタフェースより外部機器または外部リーダライタ本体に送信されるようになっている。そのため、従来一般に使用されている接触式のプログラムが基本的に使用でき、よってプログラムの開発が容易で開発負担が少なくて済み、既設の外部機器または外部リーダライタ本体を簡単に改良するだけで適用可能となる。
【００１３】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面とともに説明する。図１は実施例に係るキャッシュレスショピングシステムの構成図である。
【００１４】
図中の１はユーザが保有するＩＣカード、２はカードケース状の非接触通信機能付きリーダライタ（以下、カードケースと略記する）、３は非接触通信機能付きリーダライタ本体（以下、リーダライタと略記する）、４はＰＯＳ端末である。
【００１５】
ＩＣカード１には、予め現金と引き替えにプレミアムが付いた残高金額情報が入力されている。カードケース２を持たずにＩＣカード１だけを持っている人は、ＰＯＳ端末に接続されているリーダライタ３にＩＣカード１を差し込むことにより、買物代金の支払いができる。
【００１６】
ＩＣカード１をカードケース２に入れて持っている人は、ＩＣカード１を出さずにカードケース２の受発光部をリーダライタ３の受発光部に向けて送信ボタンを押すと、赤外線光通信によりＩＣカード１のコマンドとレスポンスが送信され、買物代金が支払われる。
【００１７】
図２は、ＩＣカードをリーダライタに直接挿入して代金支払いを行うときのＰＯＳ端末、リーダライタ、ＩＣカードの間の処理フローを示した図である。
【００１８】
ＰＯＳ端末に買物代金が入力されて買物の合計金額が出ると（図示せず）、ＰＯＳ端末からリーダライタに代金を引き落とした指示コマンドが送られる。そしてリーダライタはＩＣカードの挿入が検知されるのを待ってＩＣカードに電源を印加し、クロック信号の供給とリセットの解除を行ない、ＩＣカードはリーダライタにリセット応答（ＡＴＲ）を送信する。
【００１９】
リーダライタはＩＣカードに初期化のためのコマンドメッセージ、残高のリードコマンドメッセージ、減額した残高のライトコマンドメッセージを送り、ＩＣカードはそれぞれのメッセージに対してレスポンスメッセージを返す。これらの動作が正常に終了すると、リーダライタはＰＯＳ端末に完了情報を返す。
【００２０】
図３は、前述のコマンドメッセージならびにレスポンスメッセージの形式を示す図で、図中のＳＣはメッセージの始まりを表すスタートキャラクタで、本実施例では（５５）１６に固定している。Ｃは動作を規定するコマンド、ＤＬはデータ部のバイト数を表すデータ長、ＤＡＴＡは格納されるデータ、ＢＣＣは後述のＳＴからＢＣＣ直前までの排他的論理和の演算値を格納するブロックチェックキャラクタ、ＳＴはコマンドの実行結果が、正常またはどのような異常であるかを示すステータスである。
【００２１】
図４は、カードケースを使用して代金支払いを行うときのＰＯＳ端末、リーダライタ、カードケース、ＩＣカードの間の処理フローを示した図である。
【００２２】
カード保持者は、代金支払いのためにＩＣカードをカードケースに挿入して、カードケースの受発光部をリーダライタの受発光部に向けて送信ボタンを押す。するとカードケースからリーダライタに向けて通信開始指示メッセージが送られ、リーダライタはカードケースへ電源ＯＮ指示メッセージを送る。するとカードケースはＩＣカードへ電源を供給し、ＩＣカードから返されるＡＴＲをリーダライタへ送る。
【００２３】
以後、図２と同様にコマンドメッセージとレスポンスメッセージのやり取りがなされる。なお、図４における通信開始処理は、図２のカード挿入操作に対応している。またコマンドメッセージとレスポンスメッセージの送受信はリーダライタとＩＣカードの間で接触式で行われるか、非接触式で行われるかの違いのみである。
【００２４】
本実施例では、カードを直接リーダライタに挿入する処理も、カードケースを使う処理もＰＯＳ端末にとっては同じ処理ですむという効果がある。また、リーダライタの処理も同じコマンド，レスポンでよいから、プログラムの開発費が少なくてすむという効果を有している。
【００２５】
図５は、リーダライタ３の構成図である。図中の５は後述する各種の制御動作を行うマイクロプロセッサ、６は各種のプログラムが格納されたＲＯＭ、７はＲＡＭ、８は後述するメッセージ待ちタイムやキャラクタ間タイムなどを設定するタイマ、９はＰＯＳ端末とのインターフェース、１０はＩＣカードへの電源供給を制御する電源制御回路、１１はＩＣカードならびにカードケースの送受信動作を監視するシリアルコミュニケーションインターフェース、１２はカードケースからのメッセージを受信する際にＯＮするレスポンススイッチ（ＳＷ２）、１３は復調回路、１４はカードケースからの光信号を受信する受光回路、１５はカードケースへのメッセージを送信する際にＯＮするコマンドスイッチ（ＳＷ３）、１６は変調回路、１７はカードケースへの光信号を送信する発光回路、１８はＩＣカードと接続するＩＣカードインターフェース、１９はＩＣカードとの接続をＯＮ／ＯＦＦする接触−非接触切り替えスイッチ（ＳＷ１）、２０は受信ならびに送信動作の切り替えを行う受信−送信切り替えスイッチ（ＳＷ４）である。
【００２６】
このリーダライタ３とＩＣカード１との間の信号伝送速度ならびにリーダライタ３とＰＯＳ端末４との間の信号伝送速度は、ともに９６００ＢＰＳで同じ伝送速度になっている。
【００２７】
図６はリーダライタの処理フローを示す図であり、同図と図５を用いてリーダライタの処理を説明する。
【００２８】
まずステップ１（Ｓ１）において、ＰＯＳ端末４から代金引き落し指示メッセージが送られてくるのを待つ。このメッセージには、いくら引き落とすのかの金額情報が含まれている。受信するとＳ２で接触−非接触切り替えスイッチ（ＳＷ１）１９をＯＦＦ、レスポンススイッチ（ＳＷ２）１２をＯＮ、コマンドスイッチ（ＳＷ３）１５をＯＦＦ、受信−送信切り替えスイッチ（ＳＷ４）２０を受信（Ｒｘ）側に倒して、Ｓ３でＩＣカード１が挿入されるかまたは通信開始指示メッセージをカードケース２から受信するまで待つ。
【００２９】
なお、ＩＣカード１の挿入はリーダライタ３の内部に設置されているフォトセンサ（図示せず）によって検知され、カードケース２からの通信開始指示メッセージの検知はリーダライタ３の受光回路１４での受光の有無を監視することでなされる。
【００３０】
Ｓ４でＩＣカード１が挿入されたかどうか判断され、挿入された場合はＳ５でＳＷ１をＯＮ、ＳＷ２をＯＦＦ、ＳＷ３をＯＦＦ、ＳＷ４を受信（Ｒｘ）側にして、Ｓ６で電源制御回路１０からＩＣカード１への電源供給を開始し、Ｓ７でＩＣカード１からのＡＴＲを受信する。受信が終わるとＳ８でＳＷ４を送信（Ｔｘ）側に切り替え、Ｓ９でＩＣカードインターフェース１８を介してコマンドメッセージをＩＣカード１へ送信する。
【００３１】
送信が終了するとＳ１０でＳＷ４を受信（Ｒｘ）側に切り替え、Ｓ１１でＩＣカード１からのレスポンスメッセージを受信する。ＳＷ４を順次切り替えながらコマンドの送受信を繰り返し、Ｓ１２で全コマンドの送信が終了したと判断されると、Ｓ１３でＩＣカード１への電源の供給を停止し、ＩＣカード１をリーダライタ３から排出して、Ｓ１４でＳＷ１をＯＦＦにした後、Ｓ１５でＰＯＳ端末インターフェース９を介して完了情報をＰＯＳ端末４へ送信し、再度、代金引き落し指示メッセージを待つ（Ｓ１）。
【００３２】
前記Ｓ４でカード挿入でないと判断されると、Ｓ１６でＳＷ１をＯＦＦ、ＳＷ２をＯＦＦ、ＳＷ３をＯＮ、ＳＷ４を送信（Ｔｘ）側に切り替え、Ｓ１７でカードケース２に対して電源ＯＮ指示メッセージを送信する。送信が終了するとＳ１８でＳＷ２をＯＮ、ＳＷ３をＯＦＦ、ＳＷ４を受信（Ｒｘ）側に切り替え、Ｓ１９でＩＣカード１からのＡＴＲを受信する。
【００３３】
受信が終了するとＳ２０でＳＷ２をＯＦＦ、ＳＷ３をＯＮ、ＳＷ４を送信（Ｔｘ）側に切り替え、Ｓ２１で変調回路１６、発光回路１７ならびに非接触インターフェースを介してコマンドメッセージをカードケース２に挿入されているＩＣカード１にそのまま送信する。
【００３４】
送信が終了するとＳ２２でＳＷ２をＯＮ、ＳＷ３をＯＦＦ、ＳＷ４を受信（Ｒｘ）側に切り替え、Ｓ２３でＩＣカード１からのレスポンスメッセージを非接触インターフェース、受光回路１４、復調回路１３を介して受信する。ＳＷ２〜４を順次切り替えながらコマンドの送受信を繰り返し、Ｓ２４で全コマンドの送信が終了したと判断されると、Ｓ２５でＳＷ２をＯＦＦに切り替え、Ｓ１５でＰＯＳ端末インターフェース９を介して完了情報をＰＯＳ端末４へ送信し、再度、代金引き落し指示メッセージを待つ（Ｓ１）。
【００３５】
図７は、カードケース２の構成図である。図中の２１はマイクロプロセッサ、２２はＲＯＭ、２３はＲＡＭ、２４はタイマ、２５はカードケース２に内蔵されているＩＣカード電源用電池の電圧を監視する電池電圧検出回路、２６はＩＣカードへの電源供給のＯＮ／ＯＦＦを行う電源制御回路、２７は表示動作を制御する液晶ドライバコントローラ、２８は液晶表示装置（ＬＣＤ）、２９はキーの入力動作を制御するキー制御回路、３０はキー、３１はシリアルコミュニケーションインターフェース、３２は受信−送信切り替えスイッチ（ＳＷ８）３３はコマンドスイッチ（ＳＷ６）、３４は復調回路、３５は受光回路、３６はレスポンススイッチ（ＳＷ７）、３７は変調回路、３８は発光回路、３９は接触−非接触切り替えスイッチ（ＳＷ５）、４０はＩＣカードインターフェースであり、全体的な構成が図５に示したリーダライタ３と類似している。
【００３６】
このカードケース２とＩＣカード１との間の信号伝送速度ならびにカードケース２とリーダライタ３（またはＰＯＳ端末４）との間の信号伝送速度は、ともに９６００ＢＰＳで同じ伝送速度になっている。
【００３７】
図８ないし図１０はカードケースの処理フローを示す図であり、同図と図７を用いてカードケースの処理を説明する。
【００３８】
この処理フローは電源ＯＮ（図１４に示すＯＮ／ＯＦＦキー４１を押下）でスタートして、ステップＳ３１で接触−非接触切り替えスイッチＳＷ５をＯＮ、コマンドスイッチＳＷ６をＯＦＦ、レスポンススイッチＳＷ７をＯＦＦ、受信−送信切り替えスイッチＳＷ８を受信（Ｒｘ）側にセットする。そしてＳ３２でカードケース２に挿入されているＩＣカード１に対して前記電源制御回路２６を介して電源の供給を開始し、クロック信号を供給してリセットを解除した後、Ｓ３３でＩＣカード１からのＡＴＲを受信する。
【００３９】
次にＳ３４でＳＷ８を送信（Ｔｘ）側に切り替え、Ｓ３５で残高リードコマンドメッセージをＩＣカード１に送信し、Ｓ３６でＳＷ８を受信（Ｒｘ）側に切り替え、Ｓ３７でＩＣカード１からのレスポンスメッセージを受信して、そのレスポンスメッセージに基づいて代金引落前の残高をＬＣＤ２８に表示する（Ｓ３８）。そして一旦、ＩＣカード１への電源の供給を停止し、カードケース２に付設されている送信ボタン４２（図１４参照）が押されるのを待つ（Ｓ４０）。なお、この実施例では代金引落前の残高を表示した後、一旦、ＩＣカード１への電源供給を停止しているが、電源供給の状態を保持してもよい。
【００４０】
送信ボタンが押されると、ＳＷ５をＯＦＦ、ＳＷ７をＯＮ、ＳＷ８を送信（Ｔｘ）側に切り替え、Ｓ４２で通信開始指示メッセージをリーダライタ（Ｒ／Ｗ）３に対して送信する。次にＳ４３でＳＷ６をＯＮ、ＳＷ７をＯＦＦ、ＳＷ８を受信（Ｒｘ）側に切り替え、Ｓ４４でリーダライタ（Ｒ／Ｗ）３からの電源ＯＮ指示メッセージの受信を待つ。
電源ＯＮ指示メッセージが受信されると、Ｓ４５でＳＷ５をＯＮ、ＳＷ６をＯＦＦ、ＳＷ７をＯＮに切り替えてＩＣカード１からのレスポンス送信状態にセットし、Ｓ４６でＩＣカード１への電源供給を開始して、Ｓ４７でＩＣカード１からのＡＴＲが受信され、その受信されたＡＴＲはそのままリーダライタ３に送信される。カードケース２はＩＣカード１からの送信情報に対して手は加えられずリーダライタ３への送信が終了するのを単に監視しているだけである。
【００４１】
そしてＳ４８でＡＴＲ送信が終了したと判断されると、Ｓ４９でＳＷ６をＯＮ、ＳＷ７をＯＦＦに切り替えて、リーダライタ３からＩＣカード１へのコマンド受信状態をセットし、Ｓ５０でコマンドの受信が終了したかあるいは一定時間コマンドが受信されなかったかどうかが判断され、Ｓ５１でコマンドの受信が終了したのかそうでないのかが判別される。
【００４２】
コマンドの受信が終了したと判別されるとＳ５２でＳＷ６をＯＦＦ、ＳＷ７をＯＮに切り替えて、Ｓ５３でレスポンスの送信が終了したかあるいは一定時間レスポンスが受信されなかったかどうかが判断される。Ｓ４９〜Ｓ５３に示すように各種スイッチを切り替えながらリーダライタ３からＩＣカード１へのコマンドメッセージの送信ならびにＩＣカード１からリーダライタ３へのレスポンスメッセージの送信が順次なされる。
【００４３】
図１１は、前述のＳ５０ならびにＳ５３の判別処理の詳細なフローを示す図である。１つのコメントメッセージに対するレスポンスの送信が終わった後、次のコマンドメッセージが送られて来る場合は一定時間（例えば２００ｍｓ）以内に送られて来るので、前記Ｓ５０の場合はメッセージタイムアウト監視時間を２００ｍｓにタイマー設定するための引き数をセットして、図１１のサブルーチンをコールする。
【００４４】
またＩＣカードへのコメントメッセージの伝送が終了した後、遅くとも１００ｍｓ以内にＩＣカードからレスポンスメッセージの返送が始まるので、前記Ｓ５３の場合はメッセージ待ちタイムアウト監視時間を１００ｍｓにタイマー設定するための引き数をセットして、図１１のサブルーチンをコールする。
【００４５】
この図１１のサブルーチンではまず前記引き数の値をもとに、Ｓ７１でメッセージ待ちタイムアウト監視時間をタイマーに設定する。シリアルコミュニケーションインターフェース（ＳＣＩ）にはレシーブデータレジスタ（ＲＤＲ）というレジスタがあり、データを１バイト受信する毎にここに受信データが入る。このサブルーチンでは、ＲＤＲに受信データが入ったかをステータスレジスタを見てチェツクすることと、タイマがタイムアウトになったかのチェックを交互に実施する（Ｓ７２）。
【００４６】
そしてタイムアウトの場合は、Ｓ７４で一定時間メッセージ未受信のリターンコードをセットしてこのサブルーチンを終了する。
【００４７】
またＲＤＲにデータが有りの場合、Ｓ７５でＲＤＲをリードする。このリードは次にデータ受信を可能とするために行うもので、本サブルーチンではメッセージ終了を監視するのであるから、読み出した値は使用しない。
【００４８】
図３に示したようにコマンドメッセージ、レスポンスメッセージは先頭のスタートキャラクタ（ＳＣ）がくると後はバイトとバイトの間に時間が空くことなく連続してデータが送られる。そこで、タイマにキャラクタ間タイムアウト監視時間を例えば３ｍｓをセットしておき（Ｓ７６）、１つのデータを受信した後に３ｍｓ経過しても次のデータを受信しない場合は、メッセージが最後まで送られたものとする。そこでＲＤＲにデータが入ったか、タイムアウトになったかを交互にチェツクする（Ｓ７７）。
【００４９】
そしてキャラクタ間タイムアウトの場合は、Ｓ７９でコマンド受信終了のリターンコードをセットしてサブルーチンを終了する。またＲＤＲにデータがある場合はＳ８０でＲＤＲをリードした後、再度、Ｓ７７に移りＲＤＲにデータがあるかタイムアウトになっているかどうかのチェックを行う。
【００５０】
図１２、図１３は図１１の代替処理フローを示す図である。図１１の処理フローは比較的簡単であるが、ＩＣカードのコマンドメッセージの伝送終了後、例えば１ｍｓの短い時間でレスポンスメッセージの返送が開始される場合、コマンドメッセージの受信終了が検知できない。
【００５１】
また、ＩＣカードのコマンドメッセージの伝送終了後、次のコマンドが例えば１ｍｓの短い時間で伝送開始される場合もコマンドメッセージの伝送終了が検知できない。
【００５２】
図１２、１３に示す処理フローは図３のコマンドメッセージ、レスポンスメッセージの形式を前提とするものである。始めにスタートキャラクタ（ＳＣ）の（５５）１６が送られて来るのをＳ９５で待つ。（５５）１６が一定時間送られて来ないと、Ｓ９６で一定時間メッセージ未受信のリターンコードをセットして、このサブルーチンを終了する。
【００５３】
（５５）１６以外の例えばノイズによる誤データが送られて来たときも読み飛ばし、（５５）１６が送られて来るのを待つ。（５５）１６が送られて来ると、Ｓ９７で受信バイトカウンターを１にセットし、Ｓ９８でキャラクタ間タイムアウト監視時間を例えば３ｍｓに設定し、以後のデータを受信する。
【００５４】
受信カウンタが３バイトになると（Ｓ１０３）、３バイト目のデータはデータ長（ＤＬ）なので、Ｓ１０４でＤＬという変数に格納して、以後のデータを引続き受信する。そして受信バイトカウントがＤＬ＋４になれば（Ｓ１０９でＹ）、Ｓ１１０で全コマンド受信終了のリターンコードをセットしてリターンする。
【００５５】
第２バイトの受信待ち以後、キャラクタ間タイムアウトになった場合も、不完全ながらメッセージの伝送が終了したとしてコマンド受信終了のリターンコードをセットしてリターンする。例えば、コマンドメッセージ途中で、キャラクタ間タイムアウトになった場合は、ＩＣカードはコマンドエラーのレスポンスを返すのでリーダライタからコマンドが再送される（図示せず）。またレスポンスメッセージの途中でキャラクタ間タイムアウトになった場合は、リーダライタからコマンドが再送される（図示せず）。
【００５６】
再び図９に戻るが、Ｓ５１でコマンド受信終了でない、すなわち一定時間コマンド未受信であると判断されると、図１０に示すステップに進む。すなわちカードケース２はリーダライタ３からのコマンドの受信、送信を止め、Ｓ５４でＳＷ５をＯＮ、ＳＷ６をＯＦＦ、ＳＷ７をＯＦＦ、ＳＷ８を送信（Ｔｘ）にセットしてコマンド送信状態に切り替え、Ｓ５５でＩＣカード１に対して残額リードコマンドメッセージを送信する。そしてＳ５６でＳＷ８を受信（Ｒｘ）に切り替え、Ｓ５７でＩＣカード１からのレスポンスメッセージを受信し、前記Ｓ３７で受信した支払い前の残高と現在の残高から支払い額を演算〔（前の残高）−（現在の残高）〕して、カードケース２のＬＣＤに表示せしめ（Ｓ５８）、例えば１０秒間表示するとカードケース２の電源を自動的にＯＦＦして（Ｓ５９）一連の処理を終了する。
【００５７】
図１４はカードケース２の外観図で、携帯に便利なように薄いカード状をしている。図中の４１はＯＮ／ＯＦＦキー、４２は送信キー、４３はカード挿入口、４４はカード排出スイッチであり、同図は残高金額がＬＣＤ２８に表示された状態を示している。図示されていないが前記カード挿入口４３に連通して内部にＩＣカード１が収納できるスペースの収納部が形成され、その収納部にＩＣカードインターフェースが設けられている。またカードケース２の前端面側には、リーダライタ３と光通信するための受発光部（非接触インタフェース）が設けられている。
【００５８】
図１６は、ＰＯＳ端末とリーダライタの機能分担が異なる他の実施例を示す図である。この実施例のリーダライタはＩＣカードに対するコマンド、レスポンスを独自に行うインテリジェンス性はなく、ＰＯＳ端末がＩＣカードコマンド、レスポンスを送信することが特徴である。
【００５９】
図１７は図１６の実施例において、ＩＣカードをリーダライタに直接挿入せずにカードケースを用いて光通信により支払い処理をしたときの処理フローを示す図で、図１６に示すものと異なる点は、ＩＣカード挿入の代わりに通信開始指示メッセージをカードケースから送信すること、ＩＣカードの電源をＯＮする代わりにカードケースに電源ＯＮメッセージを送信する点である。
【００６０】
カードコマンド、レスポンスは非接触の伝送系統を通る以外は図１６と同じである。なお、ＩＣカードの排出コマンドが来た場合、そもそもＩＣカードは挿入されていないので、そのままレスポンスを返すようになっている。
【００６１】
この実施例ではＰＯＳ端末側でカードコマンド発信処理を行うので、ＰＯＳ端末のプログラム量が多いが、非接触でカードケースと通信する場合は、リーダライタ内のＩＣカードと通信する場合と同じ処理ですむため、プログラムの開発負担が大きく軽減される。
【００６２】
図１５は前記図１６、図１７の例におけるＰＯＳ端末の概略処理フローを示す図である。ＰＯＳ端末ではＳ１０１において買物代金の入力処理がなされ、Ｓ１０２で引き落されるべき合計金額の演算がなされて買物代金が確定される。Ｓ１０３でリーダライタ（Ｒ／Ｗ）に対してＩＣカードが挿入されたかどうかを調べるセンスコマンドが送信され、Ｓ１０４でリーダライタにＩＣカードが挿入され、電源ならびにクロック信号が印加され、リセットが解除されてＩＣカードからレスポンスの受信がなされる。そしてＳ１０５でレスポンス中にカード電源ＯＮの完了フラグのセットがあったかどうかのチェツクがなされ、Ｓ１０６でイニシャライズコマンドの送信、Ｓ１０７でそれに対するレスポンスの受信、Ｓ１０８でＩＣカードの残高を読むリードコマンドの送信、Ｓ１０９でそれに対するレスポンスの受信、Ｓ１１０で残高を減額するライトコマンドの送信、Ｓ１１１でそれに対するレスポンスの受信、Ｓ１１２でＩＣカードを排出するカード排出コマンドの送信、Ｓ１１３でそれに対するレスポンスの受信が順次なされる。
【００６３】
図示していないが、前記各コマンドメッセージ、レスポンスメッセージに伝達エラーがある時は、再送処理を決められた回数行うようになっている。
【００６４】
図１８は更に他の実施例のシステム構成図であり、リーダライタ３に暗証番号入力用のテンキー４５と、ガイダンス表示用のＬＣＤ４６が付設されている。
【００６５】
図１９はそのリーダライタ３の構成図であり、図中の４７は液晶ドライバコントローラ、４８はキー制御回路である。
【００６６】
図２０は、この実施例でＩＣカードを直接リーダライタに差し込んで代金支払いをするときのＰＯＳ端末、リーダライタ、ＩＣカード間の処理フローを示した図である。同図に示すように、リーダライタからＩＣカードへの電源供給によりＡＴＲが返った後、ＩＣカードのイニシャライズコマンド、レスポンスを送受信して、キー入力された暗証番号により、暗証番号のチェツクコマンド、レスポンスを送受信する。これが適正であると判断された時点で、ＰＯＳ端末のセンスコマンドに対するレスポンスに準備完了フラグがセットされる。それ以後は、前の実施例と同様である。
【００６７】
図２１は、図１８の実施例においてＩＣカードをリーダライタに直接挿入せずにカードケースを用いて光通信により代金支払いをするときのＰＯＳ端末、リーダライタ、カードケース、ＩＣカード間の処理フローを示した図である。この実施例の場合、カードケースにおいて先にＩＣカードの電源ＯＮ、ＡＴＲの受信、イニシャライズコマンド、レスポンスの送受信を行い、さらにカードケースのキーで入力した暗証番号のチェツクコマンド、レスポンスの送受信を済ませておく。
そしてＰＯＳ端末の支払い合計金額が出た後にカードケースの送信ボタンを押すと、通信開始指示メッセージがリーダライタに送られる。するとＰＯＳ端末から送られるセンスコマンドのレスポンスに準備完了フラグがセットされ、ＰＯＳ端末からＩＣカードコマンド、レスポンスが送受信される。
【００６８】
前述の暗証番号はＩＣカードに対してセキュリティーを持たせるためのもので、ＩＣカードの不正な使用が未然に防止できる。
【００６９】
図２２は、他の実施例に係るリーダライタの構成図である。この実施例で図１９のものと相違する点は、リーダライタ内に第１シリアルコミュニケーションインターフェース１１ａと、第２シリアルコミュニケーションインターフェース１１ｂとが設けられ、レスポンススイッチ１２、コマンドスイッチ１５ならびに接触−非接触切り替えスイッチ１９が外部のＭＰＵ４９によってＯＮ／ＯＦＦ制御されている点である。
【００７０】
なお、前記第２シリアルコミュニケーションインターフェース１１ｂは、通信開始指示メッセージ、コマンドメッセージ、レスポンスメッセージを監視し、レスポンススイッチ１２、コマンドスイッチ１５ならびに接触−非接触切り替えスイッチ１９の切り替え制御用に設けられている。
【００７１】
またＩＣカードインタフェース１８のカード検出信号は、一旦ＭＰＵ４９に入った後にＭＰＵ５に入れられる。ＭＰＵ４９はＩＣカード１がＩＣカードインタフェース１８に接続されてカード検出信号が実際に入力された場合は、その信号をそのままＭＰＵ５に送るほか、カードケースから通信開始指示メッセージが入った場合にもＭＰＵ５にカード検出信号を送る。
【００７２】
本実施例は光通信機能を持たないリーダライタに光通信機能を付加したもので、ＭＰＵ４９（図示しないがＲＯＭ，ＲＡＭ，シリアルコミュニケーションインターフェースを内蔵している）、受光回路１４、復調回路１３、レスポンススイッチ１２、コマンドスイッチ１５、接触−非接触切替スイッチ１９からなる回路が、既存のリーダライタのＩ／Ｏ線、カード検出信号線に付加されている。付加部分は、既存のリーダライタのオプション品として用意されている。ＩＣカードのコマンドメッセージとレスポンスメッセージをそのまま光通信により送受信する構成をとっているため、上記オプション品を付けない場合に使用するＭＵＰ５のプログラム（ＲＯＭ６に格納）が、オプション品を付けた場合にもそのまま使用できる。
【００７３】
以上の実施例では、リーダライタにはシステム利用者のＩＣカードを挿入するだけであったが、ＩＣカードとの通信の暗号化処理を行うＩＣカードや、例えばシステム利用者のＩＣカードから減額した金額分を格納しておくＩＣカードなどが、システム利用者のＩＣカードとは別にリーダライタに装着できるようにすることもできる。
【００７４】
図２３はこの実施例に係るリーダライタの構成図、図２４はそのリーダライタにＩＣカードを挿入して利用する時のＰＯＳ端末、リーダライタ、そのリーダライタの常時装着しておく店用のＩＣカード、ユーザ用のＩＣカードの処理フローを示す図である。
【００７５】
図２３において５０は店用のＩＣカード、５１はその店用ＩＣカード５０のインターフェースである。リーダライタの店用ＩＣカード５０の挿入口には蓋が付いており、ユーザ用のＩＣカード１が間違って装着されない構造になっている。
【００７６】
店用ＩＣカード５０はＰＯＳ端末４とリーダライタ３の電源立ち上げ後にリーダライタ３に装着される。するとこの店用ＩＣカード５０に電源、クロック信号が供給され、リセットが解除される。
【００７７】
ＰＯＳ端末では客の購入品の合計額が出ると、リーダライタに向けてユーザ用ＩＣカード１の挿入状態を調べるセンスコマンドが出される。ユーザ用ＩＣカード１が挿入されて、電源が供給され、ＡＴＲが返送されると、その準備完了フラグがセンスコマンドのレスポンスにセットされる。
【００７８】
次にＰＯＳ端末はリーダライタを介して店用ＩＣカード５０に向けてユーザ用ＩＣカード１からの代金引き落としコマンドを送信する。コマンド送信時はリーダライタの接触−非接触切り替えスイッチ１９（ＳＷ１）、レスポンススイッチ（ＳＷ２）、コマンドスイッチ（ＳＷ３）はＯＦＦされており、送信終了後に直ちに接触−非接触切り替えスイッチ１９（ＳＷ１）をＯＮする。
【００７９】
店用ＩＣカード５０はユーザ用ＩＣカード１に対してイニシャランズコマンド、リードコマンド、ライトコマンドを送信し、それぞれのレスポンスを受信することにより、ユーザ用ＩＣカード１の現金データを減額し、店用ＩＣカード５０の現金データを増額する。その後、店用ＩＣカード５０はリーダライタを介してＰＯＳ端末に代金引き落し指示コマンドのレスポンスを返す。
本実施例ではシリアルコミュニケーションインターフェースと店用ＩＣカードの間のコマンド、レスポンスと、店用ＩＣカードとユーザＩＣカードの間のコマンド、レスポンスが１本のＩ／Ｏ線を通るため、コマンドメッセージとレスポンスメッセージのスタートキャラクタ（ＳＣ）を下記のように区別した。
【００８０】
▲１▼．コマンドのＳＣ                                          （５１）１６
▲２▼．店用ＩＣカードからユーザＩＣカードのレスポンスのＳＣ    （５２）１６
▲３▼．ユーザＩＣカードから店用ＩＣカードのレスポンスのＳＣ    （５３）１６
このようにコマンドメッセージとレスポンスメッセージの区別が可能なメッセージ体系となっている。またレスポンスメッセージは、リーダライタに対するレスポンスか店用ＩＣカード５０に対するレスポンスかが区別可能なメッセージ体系となっている。そのためシリアルコミュニケーションインターフェース１１と店用ＩＣカード５０とユーザ用ＩＣカード１が１本のＩ／Ｏ線でつながっていても問題はない。
【００８１】
但し、店用ＩＣカード５０とユーザ用ＩＣカード１の内蔵プログラムは同一のものとなっており、リーダライタから代金引き落し指示コマンドを受けたＩＣカードが別のＩＣカードに対してリードコマンド、ライトコマンドを出すようになっている。そのため、リーダライタが代金引き落し指示コマンドを出すときのみ接触−非接触切り替えスイッチ１９（ＳＷ１）をＯＦＦしておく必要がある。
【００８２】
図２５は図２３に示したリーダライタと図７に示したカードケースを用い、非接触でカードケース中のユーザ用ＩＣカードの出金処理する際のＰＯＳ端末、リーダライタ、店用ＩＣカード、ユーザ用ＩＣカードの処理フローを示す図である。
【００８３】
ＰＯＳ端末で買物の合計額を確定した後、客がカードケースの送信ボタンを押すと、通信開始指示メッセージがカードケースからリーダライタに送られる。このときコマンドスイッチはＯＮ、レスポンススイッチはＯＦＦしておき、次にリーダライタはカードケースに対して電源ＯＮ指示メッセージを送る。このときコマンドスイッチはＯＦＦ、レスポンススイッチはＯＮしておく。以下、送受信に応じてコマンドスイッチならびにレスポンススイッチはＯＮ／ＯＦＦに切り替えられる。
【００８４】
するとカードケースはユーザ用ＩＣカードに電源を供給し、ユーザ用ＩＣカードのＡＴＲをリーダライタに送信する。次にＰＯＳ端末がリーダライタへ送信するセンスコマンドのレスポンスに準備完了フラグがセットされ、ＰＯＳ端末はリーダライタを介して店用ＩＣカードに代金引き落し指示コメントを送信する。
【００８５】
ついで店用ＩＣカードがユーザ用ＩＣカードに対し、非接触の系統を通してイニシャライズコマンド、リードコマンド、ライトコマンドを送信し、それぞれのレスポンスを受信する。その後、店用ＩＣカードはＰＯＳ端末に対して、代金引き落し指示コメントに対するレスポンスを返す。
【００８６】
そしてＰＯＳ端末はユーザカード排出コマンドをリーダライタに出すが、リーダライタにはユーザ用ＩＣカードが入っていないので、何もしないでレスポンスを返す。カードケースはコマンドのやり取りが終了した後、ユーザ用ＩＣカードの残額を読み取ってカード電源の供給を停止した後、支払額を演算して一定時間（例えば１０秒間）表示し、カードケースの電源をＯＦＦする。
【００８７】
本実施例は、最初、リーダライタにＩＣカードを挿入して代金を支払うシステムで運用し、その後、カードケースによる非接触通信も併用可能なようにシステムを拡張した例であるが、ＩＣカードコマンド、レスポンスをそのまま非接触で通信するという方法をとったので、拡張前のＰＯＳ端末と店用およびユーザ用ＩＣカードはそのまま使用でき、リーダライタの改良とカードケースの開発だけで済む。
【００８８】
なお、本実施例ではＩＣカードは銀行が発行しており、ユーザは銀行でカードへの入金ができる。また店主はリーダライタに装着される店用ＩＣカードを銀行に持って行くと現金に代えられるシステムになっている。
【００８９】
前述した非接触通信としては、例えば赤外線などによる光通信、あるいは電波による方法などがある。
【００９０】
以上説明したＰＯＳ端末、リーダライタ、カードケース、ＩＣカードの処理フローはほんの一例であり、他にも様々な処理フローが適用可能である。
【００９１】
このシステムの用途としては、出退勤管理、図書貸出管理、健康管理など各種の分野に応用可能であり、応用分野によりリーダライタに接続されるのがパソコン、ワークステーション、ハンデーターミナル、医療機器、リーダライタと一体型の専用装置などと異なる。
【００９２】
前記実施例ではリーダライタに非接触通信機能が付加されている場合について説明したが、リーダライタと非接触通信装置とを分離してもよい。
【００９３】
また、ＩＣカードをリーダライタに挿入せずにすべてカードケースに入れて非接触通信を行う場合、リーダライタは不要で非接触通信装置だけを使用しても構わない。
【００９４】
前記実施例ではカード状のデータ担体を使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばコイン状など他の形状のデータ担体にも適用可能である。
【００９５】
【発明の効果】
本発明は前述したように、リーダライタ内部に送受信状態を切り替える切替手段が設けられているから、従来提案されたもののように外部ノイズの悪影響がなく、そのため適切な切り替え動作ができ、動作信頼性の向上が図れる。
また、非接触通信インタフェースからのデータ担体インタフェースへの信号の伝送速度と、データ担体インタフェースから非接触通信インタフェースへの信号の伝送速度が同じで、前記非接触通信インタフェースより受信した信号がデータ担体インタフェースを介してデータ担体にコマンドメッセージとして入力され、データ担体から出力されるレスポンスメッセージがデータ担体インタフェースを介して非接触通信インタフェースより外部機器または外部リーダライタ本体に送信されるようになっている。そのため、従来一般に使用されている接触式のプログラムが基本的に使用でき、よってプログラムの開発が容易で開発負担が少なくて済み、既設の外部機器または外部リーダライタ本体を簡単に改良するだけで適用可能となるなどの特長を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るキャッシュレスショッピングシステムの構成図である。
【図２】その実施例でのＰＯＳ端末、リーダライタ、ＩＣカードの間の処理フローを示した図である。
【図３】コマンドメッセージならびにレスポンスメッセージの形式を示す図でる。
【図４】カードケースを使用して代金支払いを行うときのＰＯＳ端末、リーダライタ、ＩＣカードの間の処理フローを示した図である。
【図５】リーダライタの構成図である。
【図６】リーダライタの処理フローを示す図である。
【図７】カードケースの構成図である。
【図８】カードケースの処理フローを示す図である。
【図９】カードケースの処理フローを示す図である。
【図１０】カードケースの処理フローを示す図である。
【図１１】図９におけるＳ５０ならびにＳ５３の判別処理の詳細なフローを示す図である。
【図１２】図１１の代替処理フローを示す図である。
【図１３】図１１の代替処理フローを示す図である。
【図１４】カードケースの外観図である。
【図１５】ＰＯＳ端末の概略処理フローを示す図である。
【図１６】ＰＯＳ端末とリーダライタの機能分担が異なる他の実施例を示す図である。
【図１７】ＰＯＳ端末とリーダライタの機能分担が異なる他の実施例を示す図である。
【図１８】さらに他の実施例のシステム構成図である。
【図１９】そのシステムに用いられるリーダライタの構成図である。
【図２０】このシステムでＩＣカードを直接リーダライタに差し込んで代金支払いをするときのＰＯＳ端末、リーダライタ、ＩＣカード間の処理フローを示した図である。
【図２１】更に他の実施例を示すＰＯＳ端末、リーダライタ、ＩＣカード間の処理フローを示した図である。
【図２２】他の実施例に係るリーダライタの構成図である。
【図２３】さらに他の実施例に係るリーダライタの構成図である。
【図２４】そのリーダライタを利用する時のＰＯＳ端末、リーダライタ、店用ＩＣカード、ユーザ用ＩＣカードの処理フローを示す図である。
【図２５】他の実施例に係るＰＯＳ端末、リーダライタ、店用ＩＣカード、ユーザ用ＩＣカードの処理フローを示す図である。
【符号の説明】
１  ＩＣカード
２  カードケース状の非接触通信機能付きリーダライタ（カードケース）
３  非接触通信機能付きリーダライタ本体（リーダライタ）
４  ＰＯＳ端末
５  マイクロプロセッサ
６  ＲＯＭ
７  ＲＡＭ
８  タイマ
９  ＰＯＳ端末とのインターフェース
１０  電源制御回路
１１  シリアルコミュニケーションインターフェース
１２  レスポンススイッチ（ＳＷ２）
１３  復調回路
１４  受光回路
１５  コマンドスイッチ（ＳＷ３）
１６  変調回路
１７  発光回路
１８  ＩＣカードインターフェース
１９  接触−非接触切り替えスイッチ（ＳＷ１）
２０  受信−送信切り替えスイッチ（ＳＷ４）
２１  マイクロプロセッサ
２２  ＲＯＭ
２３  ＲＡＭ
２４  タイマ
２５  電池電圧検出回路
２６  電源制御回路
２７  液晶ドライバコントローラ
２８  液晶表示装置（ＬＣＤ）
２９  キー制御回路
３０  キー
３１  シリアルコミュニケーションインターフェース
３２  受信−送信切り替えスイッチ（ＳＷ８）
３３  コマンドスイッチ（ＳＷ６）
３４  復調回路
３５  受光回路
３６  レスポンススイッチ（ＳＷ７）
３７  変調回路
３８  発光回路
３９  接触−非接触切り替えスイッチ（ＳＷ５）
４０  ＩＣカードインターフェース
５０  店用ＩＣカード
５１  店用ＩＣカードインターフェース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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