(57)【要約】【課題】  カードリーダにおいて、カード搬送系の異常の有無を正確に診断できるようにする。【解決手段】モータ８を起動させてその回転パルスを時間測定部２１に送信し、モータ起動による立ち上がりから一定回転になる定常速度に達するまでの時間を立ち上がり測定時間（Ｔ３：図５参照）として計測し、メモリ２３には予め立ち上がり規定時間の許容時間範囲（Ｔ１−Ｔ２間：図５中の斜線部）が記憶格納されていて、判定部２２は、メモリ２３から読み出したその立ち上がり規定時間Ｔ１−Ｔ２間の許容時間範囲と立ち上がり測定時間Ｔ３とを比較し、立ち上がり測定時間Ｔ３がそうした立ち上がり規定時間の許容時間範囲内に収まっておれば、カード搬送系に異常ななくモータ８に正常な負荷が働いているものと判断するなど、モータ立ち上がり時間を監視して検出した結果でもってカード搬送系の部材の異常有無を正確に判定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転駆動によってカード搬送系を作動させてカード状媒体を所定位置まで搬送してカード情報の読み取りおよび書き込みを行うカードリーダにおいて、前記モータの起動による立ち上がりから一定の回転速度に達するまでの時間を立ち上がり測定時間として計測する時間測定手段と、予め設定されている立ち上がり規定時間と前記時間測定手段から取得した前記立ち上がり測定時間との比較を行い、前記立ち上がり規定時間として許容される範囲内に前記立ち上がり測定時間が収まっているか否かを検出して前記モータに働く負荷が正常または異常かを判断することにより、該判断結果から前記カード搬送系の異常の有無を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とするカードリーダ。
【請求項２】
前記時間測定手段および前記判定手段を含む制御系が上位装置に送受信可能に接続され、前記上位装置から受信した初期化コマンドによる異常診断プログラムに基づいて前記モータおよび前記カード搬送系の異常判定を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載のカードリーダ。
【請求項３】
前記立ち上がり規定時間を記憶しかつ前記カード搬送系の正常または異常の判定結果を履歴として格納するメモリを備え、またその判定結果を画面に表示して通知するための表示手段を備えたことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のカードリーダ。
【請求項４】
モータの回転駆動によってカード搬送系を作動させてカード状媒体を所定位置まで搬送してカード情報の読み取りおよび書き込みを行うカードリーダにおいて、前記モータの回転駆動をオフにした時点からモータ出力軸が回転停止するまでの時間を駆動オフ測定時間として計測する時間測定手段と、予め設定されている駆動オフ規定時間と前記時間測定手段から取得した前記駆動オフ測定時間との比較を行い、前記駆動オフ規定時間として許容される範囲内に前記駆動オフ測定時間が収まっているか否かを検出して前記モータに働く負荷が正常または異常かを判断することにより、該判断結果から前記カード搬送系の異常の有無を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とするカードリーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレジットカードなどのカード状記録媒体（以下、カード状媒体と呼ぶ）に記録されたカード情報を読み取るカードリーダに関し、さらに詳しくは、カード搬送系の異常を自己診断する機能を備えたカードリーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＡＴＭ装置（現金自動預け払い機）や自動販売機などに装備されたカードリーダは、カード挿入口から挿入されたカード状媒体の情報を読み取りや書き込みを行う装置である。このようなカードリーダでは、カード挿入口から挿入されたカード状媒体が適正カードであることを検出すると、シャッタを開いてカードリーダ内部にそのカード状媒体を取り込むようになっている。シャッタ開放後、駆動源のモータを起動させてカード搬送系を作動させ、カード状媒体がカード搬送路を搬送するようになっている。搬送中のカード状媒体は、その位置を媒体検出センサで検出しながら読み取りや書き込みヘッドまで搬送され、カード情報を読み取りかつ書き込むことによってカード取引を実行するようになっている。
【０００３】
ところで、駆動源のモータがカード搬送系から正常な負荷を受けて作動していることを常時監視する必要がある。すなわち、モータが正常な負荷を受けて正常に回転することにより、カード状媒体を正確に読み取り／書き込みヘッドの位置まで搬送して、カード情報を正確に読み取りかつ書き込む処理が実現される。しかしながら、長期にわたる使用でカード搬送系のベルトやローラなどの部材に傷みや劣化が生じ、例えば、回転軸周りに塵埃や汚れた潤滑油などが付着して堆積などした場合には、モータは正常時よりも大きな負荷を受けたり、ベルトが切断した場合には、反対に負荷が軽減されたりする。
【０００４】
このように、カード搬送系に異常が発生すると、カード挿入口から挿入されたカード状媒体が適正カードであるにもかかわらず、カードの長さサイズやカード情報を誤読して不正カードであると誤判断してしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、特許文献１記載のカードリーダでは、カード搬送系の異常を検出するために、モータの回転速度が起動時からほぼ一定回転の定常速度になった後、所定の時間範囲で測定した測定回転数と、予め適正値として設定した規定回転数とを比較することにより、モータが適正な回転速度で駆動しているか否かを判定していた。
【０００６】
【特許文献１】特許２７８４８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載のカードリーダの場合、以下の点において問題がある。
【０００８】
通常、カードリーダには、モータの回転を一定に保つように制御回路が構成されている。そのため、カード搬送系の部材が劣化したり、ベルトが切断しているような場合でも、起動後、モータの回転速度がほぼ一定の定常回転数になった後は、上記制御回路が動作するので、あたかも正常の作動時のような回転を示すという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、カード搬送系の異常の有無を正確に判定することができるカードリーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明において、モータの回転駆動によってカード搬送系を作動させてカード状媒体を所定位置まで搬送してカード情報の読み取りおよび書き込みを行うカードリーダにおいて、モータの起動による立ち上がりから一定の回転速度に達するまでの時間を立ち上がり測定時間として計測する時間測定手段と、予め設定されている立ち上がり規定時間と時間測定手段から取得した立ち上がり測定時間との比較を行い、立ち上がり規定時間として許容される範囲内に立ち上がり測定時間が収まっているか否かを検出してモータに働く負荷が正常または異常かを判断することにより、該判断結果からカード搬送系の異常の有無を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、カードリーダは、時間測定手段が計測したモータの立ち上がりから一定回転の定常速度に達するまでの立ち上がり測定時間が立ち上がり規定時間の許容範囲内であれば、判定手段はモータの負荷が正常でカード搬送系にも異常なしと判定する。
【００１２】
立ち上がり測定時間が立ち上がり規定時間より超過したりした場合、判定手段はそのことをモータへの負荷が正常時と比べて大きくなっており、その原因はカード搬送系の異常発生と判定する。
【００１３】
その結果、カード搬送系に異常が発生していると判断した場合、顧客が挿入したカード状媒体が適正カードであるにも関わらず、そのカード情報やカードサイズを誤読して不正カードと誤判断する誤りを修正して、カード搬送系の異常が原因であることを正しく判断できる。
【００１４】
また、本発明において、カードリーダは、時間測定手段および判定手段を含む制御系が上位装置に送受信可能に接続され、上位装置から受信した初期化コマンドによる異常診断プログラムに基づいてモータおよびカード搬送系の異常判定を行うようにすることが好ましい。
【００１５】
本発明によれば、カードリーダにあっては、たとえば上位装置に接続して、この上位装置が格納する初期化コマンドの診断プログラムに基づいてモータおよびカード搬送系の異常を判定する。
【００１６】
そのため、この上位装置が格納する初期化コマンドの診断プログラムに基づいて、銀行など金融機関の店頭に設置されたカードリーダであれば、業務時間外の時間にその初期化コマンドを対象機のカードリーダに送信することで、モータおよびカード搬送系の異常を常に判定するので、顧客のカード状媒体を不正カードと誤判断するトラブルも解消され、カード取引上の円滑な維持管理が可能となる。
【００１７】
また、本発明において、カードリーダは、立ち上がり規定時間を記憶しかつカード搬送系の正常または異常の判定結果を履歴として格納するメモリを備え、またその判定結果を画面に表示して通知するための表示手段を備えることが好ましい。
【００１８】
本発明によれば、カードリーダは、カード搬送系に異常が検出された場合、たとえば上位装置のモニタ画面などにその旨の異常メッセージを表示して通知することで、その後のカード取引を停止させる情報を周囲に報知する。すなわち、上位装置のモニタ画面にカード搬送系の異常を知らせるメッセージを表示させることにより、異常発生機のカードリーダへの対応が迅速処理できる。
【００１９】
さらに、本発明において、モータの回転駆動によってカード搬送系を作動させてカード状媒体を所定位置まで搬送してカード情報の読み取りおよび書き込みを行うカードリーダにおいて、モータの回転駆動をオフにした時点からモータ出力軸が回転停止するまでの時間を駆動オフ測定時間として計測する時間測定手段と、予め設定されている駆動オフ規定時間と時間測定手段から取得した駆動オフ測定時間との比較を行い、駆動オフ規定時間として許容される範囲内に駆動オフ測定時間が収まっているか否かを検出してモータに働く負荷が正常または異常かを判断することにより、該判断結果から前記カード搬送系の異常の有無を判定する判定手段とを備えることが好ましい。
【００２０】
本発明において、カードリーダは、モータ起動時の立ち上がり測定時間の計測に代えて、モータの駆動オフからモータ出力軸の回転が停止するまでの間の駆動オフ測定時間を計測することでも、その駆動オフ測定時間が駆動オフ規定時間の許容範囲内であれば、判定手段はモータの負荷が正常でカード搬送系にも異常なしと判定する。駆動オフ測定時間が駆動オフ規定時間より超過したりした場合、判定手段はそのことをモータへの負荷が正常時と比べて大きくなっており、その原因はカード搬送系の異常発生と判定する。モータとカード搬送系の異常を判定する。
【００２１】
これにより、モータの駆動オフからモータ出力軸の回転が停止するまでの間の駆動オフ測定時間を検出して監視することでも、モータとカード搬送系の異常を判定でき、異常を診断する機能に自由度をもたせることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明において、カードリーダは、時間測定手段や判定手段などによる診断機能によって、モータが起動して一定回転の定常速度に達するまでの立ち上がり測定が予め設定されている立ち上がり規定時間の許容範囲外か、それとも範囲内に収まっているかによってモータに過大な負荷や過小の負荷が掛かっていることを判断するようになっている。その結果、カード搬送系に異常が発生していると判断した場合、顧客が挿入したカード状媒体が適正カードであるにも関わらず、そのカード情報やカードサイズを誤読して不正カードと誤判断する誤りを修正して、カード搬送系の異常が原因であることを正しく判断できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図１〜図５において、カードリーダの実施形態の一例を示す。このカードリーダはカードリーダ本体１を有し、この本体ハウジング前部に顧客が挿入するクレジットカードなどカード状媒体Ｃのカード挿入口２が設けられている。カード挿入口２に続くカード搬送路には、挿入されたカード状媒体Ｃが磁気カードである場合、記録部の磁気ストライプに対面する位置にカード検出用の磁気ヘッド３がパットローラ４と上下一対になって配置されている。また、カード搬送路にはシャッタ５が配置されており、このシャッタ５は、カード検出用磁気ヘッド３による検出結果から、挿入されたカード状媒体Ｃが不正カードの場合は取り込みを阻止するよう閉状態を維持し、適正カードであれば開いてカード通過を許容するようになっている。さらにシャッタ５を開閉作動させるソレノイド６Ａなどの駆動手段が設けられている。
【００２５】
また、シャッタ５から内側のカード搬送路には搬送ベルト７が設けられ、この搬送ベルト７をカード搬送方向へ走行させる駆動源のモータ８がこのモータ駆動回路６Ｂとともに設けられている。さらに、搬送ベルト７には、図１に示すように、プーリ９、搬送ローラ１０〜１２の駆動ローラ１０ａ，１１ａ，１２ａ、そしてベルト張力調整用テンションローラ１３，１４が所定の位置に配置されている。これにより、カード送り用のモータ８の出力軸８ａから出力された回転は、好適な回転速度に減速され、搬送ベルト７に伝達されるようになっている。図中符号１０ｂ，１１ｂ，１２ｂは駆動ローラ１０ａ，１１ａ，１２ａに対をなす従動ローラである。搬送ローラ１１と対向する位置には、搬送されてきたカード状媒体Ｃ上の記録ストライプに記録されている情報を読み込み、また書き込みを行う読み取りおよび書き込み用の磁気ヘッド１５が配置されている。
【００２６】
また、各搬送ローラ１０〜１２のそれぞれに対応する位置には、カード状媒体Ｃの通過や有無を検出するカード検出センサ１６，１７，１８が配置されている。これら各センサ間の距離は、カード状媒体Ｃのカード長さ寸法よりも短い距離に設定され、例えば、カード先端部とカード後端部を検出してカード長さサイズを判断可能となっている。カード検出センサ１６〜１８としては、発光素子と受光素子のダイオードからなるフォトセンサを用いることもできるし、マイクロスイッチなどのスイッチ手段を用いることもできる。
【００２７】
また、図３において、上記モータ８の出力軸８ａと同軸上には、モータ回転速度を検出する手段としてエンコーダ１９が配置されている。エンコーダ１９からの回転パルスの信号が送信されるカードリーダ制御系の主部をなすＣＰＵ２０を有し、このＣＰＵ２０は時間測定手段としての時間測定部２１と判定手段としての判定部２２の制御を司るようになっている。本実施形態のカードリーダは、ＣＰＵ２０などの制御系との間で送受信可能に上位装置であるホストコンピュータ（ホストＰＣ）などに接続することができる。そうしたホストＰＣには予めカードリーダの作動を初期化するための初期化コマンドが格納されており、当カードリーダの搬送系について異常の有無を診断を実行するとき、ホストＰＣに対して初期化コマンドを要求可能である。
【００２８】
次に、上述したカードリーダの動作を説明する。
【００２９】
通常、カードリーダを稼働した時、店頭にて顧客がクレジットカードやプリペイカードなどの磁気カード方式のカード状媒体Ｃをカード挿入口２から挿入する。挿入されたカード状媒体Ｃは、まずカード検出磁気ヘッド３によって、その磁気ストライプが検出される。磁気ストライプの検出によって適正カードと判断されると、その信号に基づいてソレノイド６が起動してシャッタ５を開動作させる。シャッタ開放により、カード状媒体Ｃはさらに奥方へと顧客の操作で押し込まれる。そして、モータ８が起動して、その回転が出力軸８ａからプーリ９、搬送ベルト７などに伝達されて駆動ローラ１０ａ，１１ａ，１２ａを正回転方向へ回転させ、カード状媒体Ｃを読み取り／書き込み用の磁気ヘッド１５の位置まで搬送する。所要のカード取引終了後、モータ８が反転し、駆動ローラ１０ａ，１１ａ，１２ａを介して搬送ベルト７が回転し、カード状媒体Ｃはカード挿入口２から排出されて顧客に返還される。
【００３０】
かかるカードリーダに対して、銀行などの金融機関では業務時間外などの時間を利用して定期的または必要時に異常有無の診断テストを以下の要領で実行することができる。
【００３１】
異常診断処理の流れを示す図４の動作フローチャートにおいて、上位装置のホストＰＣなどに初期化コマンドを要求して受信し、異常診断プログラムによる処理を開始する（ステップ：Ｓ１）。カード検出センサ１６〜１８を作動オンの状態にセットし、それら各センサからの検出信号でカードリーダ内のカード搬送路上にカード状媒体Ｃが残存しているかいないか、カード有無や位置についての現状情報を取得する。
【００３２】
ステップＳ２において、カード有りと判断すると（Ｙｅｓ）、カードリーダ内に残存したカード状媒体Ｃを取り除いて処理再開するか、または診断テストを終了する（ステップ：Ｓ３）。ステップＳ２でカード存在しないと確認した場合（Ｎｏ）、かかるカード無し状態つまりカード搬送時の負荷が働いていない状態にてモータ８を起動させて正回転させる。毎分回転数（ｒｐｍ）で表されるモータ回転速度Ｖはエンコーダ１９によって符号化され、回転パルスの信号がＣＰＵ２０に送信される。時間測定部２１は受信した回転パルスをカウントして、モータ回転速度Ｖが立ち上がりから一定回転の定常速度に達するまでの時間を立ち上がり測定時間として計測開始する（ステップ：Ｓ４）。
【００３３】
カード搬送系が正常である場合のモータ回転速度Ｖの立ち上がりからほぼ一定回転の定常速度に達するまでの時間は立ち上がり規定時間として予め経験的に取得されており、メモリ２３に記憶させて格納されている。いま、これを図中符号Ａ，Ｂの２つの曲線で表して立ち上がり規定特性と呼ぶ。一方の立ち上がり規定特性Ａにおいて、モータ回転速度Ｖがほぼ一定回転の定常速度に達するまでの立ち上がり規定時間はＴ１である。他方の立ち上がり規定特性Ｂにおける立ち上がり規定時間はＴ２であり、立ち上がり規定時間Ｔ１よりもモータ起動から短時間に立ち上がることが示されている。それら立ち上がり規定時間の上限のＴ１と下限のＴ２と間の時間を、本発明でいう立ち上がり規定時間の許容範囲（図５中の斜線部）と定め、メモリ２３に記憶させて格納しておくことができる。
【００３４】
それに対して、今回の異常診断テストの測定結果である図中符号Ｃで表す曲線を立ち上がり測定特性と呼べば、この立ち上がり測定特性Ｃの場合、モータ回転速度Ｖの立ち上がりからほぼ一定回転の定常速度に達するまでの立ち上がり測定時間はＴ３であり、上記立ち上がり規定時間Ｔ２よりもさらに短時間かつ急速にモータ回転速度が立ち上がった様子が例として示されている。
【００３５】
ステップＳ５において、モータ８はその回転速度Ｖが一定回転の定常速度に達するまで駆動を続行され、一定回転の定常速度に達すると（Ｙｅｓ）、モータ８の駆動を停止させる（ステップ：Ｓ６）。判定部２２は、立ち上がり規定特性Ａ，Ｂにおける立ち上がり規定時間Ｔ１−Ｔ２間の許容範囲時間をメモリ２３から読み出し、今回の測定結果として取得した立ち上がり測定特性Ｃにおける立ち上がり測定時間Ｔ３との比較を行い、この立ち上がり測定時間Ｔ３が立ち上がり規定時間Ｔ１−Ｔ２間の許容時間範囲内であるか、あるいは範囲時間外であるか判断する。図５の例では、Ｔ２＞Ｔ３であり、モータ回転速度Ｖが短時間で急速に立ち上がって一定回転の定常速度に達している。モータ回転速度Ｖがそのように一気に立ち上がる原因の１つに、たとえばカード搬送系の搬送ベルト７が切断しており、モータ８への負荷が軽減されていることがある。
【００３６】
また、立ち上がり測定時間Ｔ３が立ち上がり規定時間Ｔ１を超えてＴ３＞Ｔ１である場合、モータ８に対してカード搬送系の部材のどれかに異常が発生して負荷を大きくしていることが考えられる。たとえば、カード搬送系の搬送ローラ１０〜１２などの回転軸周りに堆積した塵埃や汚潤滑油などのために回転摩擦を大きくしている場合などである。
【００３７】
以上のような判断でもって、判定部２２はモータ８の起動直後の立ち上がり時間が正常か異常かを判定し（ステップ：Ｓ７）、正常と判定した場合（Ｙｅｓ）、カード搬送系は正常であるとの判断に基づいてその旨を送信してホストＰＣなど上位装置の本発明でいう表示手段であるモニタ画面などに表示させて通知する（ステップ：Ｓ８）。ステップＳ７で異常判定した場合（Ｎｏ）、カード搬送系に異常が発生しているとの認識のもとでその旨をホストＰＣなどに通知する（ステップ：Ｓ９）。
【００３８】
異常時はそのデータを当カードリーダの機体履歴としてメモリに記憶させて格納し、本機について修理修繕などメンテナンスの必要有りとのメッセージ通知を送信するとともに、本機におけるカード取引を停止させるように指示することができる。
【００３９】
一方、他の実施の形態として、以下のように異常診断を行うことができる。上述した実施の形態においてはモータ起動時の立ち上がり時間を観察したが、駆動中のモータ８に対して停止オフ信号を送出し、出力軸８ａが事実上完全に回転停止するまでの時間を駆動オフ測定時間として測定することにより、予めメモリ２３に格納されている駆動オフ規定時間の許容時間範囲内か範囲外かを監視して検出する。
【００４０】
すなわち、モータ８の起動から一定回転になる定常の回転速度に達すると、そのままモータ駆動を続行させ、モータ駆動回路６Ｂにオフ信号を送ってモータ８の駆動をオフにする。モータ８に正常な負荷が掛かっている場合とでは、過大な負荷または過小な負荷が掛かっている場合はそれぞれ出力軸８ａが完全に回転停止するまでの時間にずれが生じる。したがって、判定部２２は、そうした駆動オフ規定時間をメモリ２３から読み出し、今回計測した駆動オフ測定時間と比較し、駆動オフ測定時間が駆動オフ規定時間の許容時間範囲内であるか、あるいは範囲時間外であるかを判断する。そうした判定結果に基づいて、カード搬送系における異常の有無を判断する。
【００４１】
以上、これらの実施の形態における好適な形態の一例が述べられたが、その形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形させた実施形態も可能である。たとえば、本実施形態では初期化コマンドを上位装置であるホストＰＣなどから受信して、その初期化コマンドによる診断プログラムに基づいてカード搬送系の異常診断テストを実行する例が説明された。それに対して、ホストＰＣなどから初期化コマンドを受けずとも、カードリーダ自らがカード搬送系の異常を自己診断するプログラムを格納して実行できるようにすることも可能である。
【００４２】
また、他の実施形態として、ホストＰＣなどからの初期化コマンドによる異常診断プログラムか、あるいはカードリーダ自身が保有するカード搬送系の異常自己診断プログラムを用いた処理のいずれかを問わず、カード搬送系に異常有りと判定した際、カードリーダ機体の適所に配置したＬＥＤランプなどによる警報ランプを点灯または点滅させて、本機によるカード取引を一時休止するなどの意味を周囲に喚起させることができるし、またホストＰＣ側でかかる異常情報を受信して、当カードリーダにおけるカード取引の一時休止処置などを通報して対応できるようにしてもよい。
【００４３】
さらに、本実施の形態では、磁気ヘッド１５を用いて、カード状媒体Ｃの磁気ストライプに記録されている情報を読み取りまたは書き込む磁気カードリーダで説明しているが、ＩＣカードに用いるモータ駆動搬送用カードリーダに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のカードリーダ本体の実施形態の一例を概略的に示す側面図である。
【図２】実施形態の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】実施形態の診断機能部の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】実施形態の診断処理の流れを示す動作フローチャートである。
【図５】モータ回転速度と時間との相関において立ち上がり時間の特性を示す特性グラフである。
【符号の説明】
【００４５】
１  カードリーダ本体
２  カード挿入口
８  駆動源モータ
１９  エンコーダ
２０  ＣＰＵ
２１  時間測定部
２２  判定部
２３  メモリ
【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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