(57)【要約】【課題】磁界分布の偏った非接触記録媒体が用いられた場合でも、情報を正確に読み取ることが可能な非接触記録媒体の読取装置を提供する。【解決手段】挿入された非接触ＩＣカードと電磁結合して通信を行うアンテナと、このアンテナで受信した磁界強度が「強」「中」「弱」のいずれに属するかを判定する判定手段とを備える。判定手段により磁界強度が「強」と判定された場合は、非接触ＩＣカードと通信を行い、カードから読み取った情報を上位装置へ出力する。磁界強度が「弱」と判定された場合は、非接触ＩＣカードが使用不可と判断して返却する。磁界強度が「中」と判定された場合は、非接触ＩＣカードを逆方向に挿入するよう指示する。カードの逆方向挿入によって磁界強度が「強」になれば、正常に通信を行うことが可能となる。【選択図】    図８
2004310626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触記録媒体と通信を行い当該記録媒体に記録されている情報を読み取る装置であって、
挿入された非接触記録媒体と電磁結合して通信を行うアンテナと、前記アンテナで受信した磁界強度が所定の閾値を超えるかどうかを判定する判定手段とを備え、
前記判定手段により磁界強度が所定の閾値を超えると判定された場合は、非接触記録媒体から読み取った情報を上位装置へ出力し、
前記判定手段により磁界強度が所定の閾値を超えないと判定された場合は、非接触記録媒体の逆方向挿入を指示するとともに、非接触記録媒体を返却することを特徴とする非接触記録媒体の読取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触記録媒体の読取装置において、
非接触記録媒体の逆方向挿入が指示された後、非接触記録媒体が逆方向に挿入された場合に、前記アンテナで受信した磁界強度が再び所定の閾値を超えないと判定されたときは、通信異常を通知するとともに非接触記録媒体を返却することを特徴とする非接触記録媒体の読取装置。
【請求項３】
非接触記録媒体と通信を行い当該記録媒体に記録されている情報を読み取る装置であって、
挿入された非接触記録媒体と電磁結合して通信を行うアンテナと、前記アンテナで受信した磁界強度が所定の閾値を超えるかどうかを判定する判定手段と、を備え、
前記アンテナが受信する磁界強度に対して、第１の閾値と、この第１の閾値より低い第２の閾値とが設定され、
前記判定手段により磁界強度が第１の閾値を超えると判定された場合は、非接触記録媒体から読み取った情報を上位装置へ出力し、
前記判定手段により磁界強度が第１の閾値以下でかつ第２の閾値以上と判定された場合は、非接触記録媒体の逆方向挿入を指示するとともに非接触記録媒体を返却し、
前記判定手段により磁界強度が第２の閾値未満と判定された場合は、非接触記録媒体の使用不可を通知するとともに非接触記録媒体を返却することを特徴とする非接触記録媒体の読取装置。
【請求項４】
請求項３に記載の非接触記録媒体の読取装置において、
非接触記録媒体の逆方向挿入が指示された後にオンして計時動作を開始するとともに、所定時間経過後にオフして計時値が初期化されるタイマを設け、
前記判定手段により磁界強度が第１の閾値以下でかつ第２の閾値以上と判定された場合に、前記タイマがオンであれば当該タイマをオフにして通信異常を通知するとともに非接触記録媒体を返却し、前記タイマがオフであれば非接触記録媒体の逆方向挿入を指示するとともに非接触記録媒体を返却することを特徴とする非接触記録媒体の読取装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の非接触記録媒体の読取装置において、
当該読取装置は搬送式の読取装置であって、非接触記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される非接触記録媒体の位置を検出する検出手段とを備え、
前記搬送手段により非接触記録媒体が所定位置まで搬送されたことを前記検出手段が検出したことに基づいて、非接触記録媒体を前記所定位置で停止させるとともに、当該非接触記録媒体と通信を開始することを特徴とする非接触記録媒体の読取装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の非接触記録媒体の読取装置において、
当該読取装置は手動式の読取装置であって、非接触記録媒体が所定位置まで挿入されたことを検出する検出手段を備え、
非接触記録媒体の前記所定位置への挿入を前記検出手段が検出したことに基づいて、当該非接触記録媒体と通信を開始することを特徴とする非接触記録媒体の読取装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の非接触記録媒体の読取装置を搭載した取引処理装置であって、
前記読取装置からの信号に基づいて非接触記録媒体を逆方向に挿入するよう報知する報知手段を備えたことを特徴とする取引処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触記録媒体と電磁結合して通信を行い、当該記録媒体に記録されている情報を読み取る装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、非接触式カードリーダの一例を示した概略構成図である。（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図を表している。図１２において、１００は非接触式カードリーダ（以下、単にカードリーダという）、１はカードリーダ１００の本体、２はカード挿入口、５０はカード挿入口２から本体１の内部に挿入された非接触ＩＣカードである。本体１の内部には、非接触ＩＣカード５０を搬送するための搬送ローラ４、５や、搬送される非接触ＩＣカード５０の位置を検出するためのセンサ１７ａ〜１７ｄが設けられている。搬送ローラ４、５は、図示しないモータによって回転駆動され、モータの正転または逆転に応じて、非接触ＩＣカード５０を図の右方向または左方向へ搬送する。１７ａ〜１７ｄは、例えば投光素子と受光素子との組からなるフォトセンサで構成されており、投光素子から受光素子への光が非接触ＩＣカード５０で遮光されることによってカード位置を検出する。６は磁気ヘッドであって、非接触ＩＣカード５０が磁気カードのような磁気ストライプを備えたものである場合に設けられる。２４はプリント基板であって、非接触ＩＣカード５０と対向する面には、コイルからなるアンテナ２５がプリントパターンにより形成されている。このアンテナ２５は、カード挿入口２から挿入された非接触ＩＣカード５０が所定位置まで搬送されて停止した状態で、非接触ＩＣカード５０に備わる図示しないアンテナとの間で通信を行い、非接触ＩＣカード５０に記録されている情報を非接触で読み取る。
【０００３】
このような非接触式のカードリーダは、例えば下記の特許文献１および特許文献２に記載されている。特許文献１のカードリーダにおいては、非接触ＩＣカードとの間でデータの送受信を行うアンテナ部をカード搬送面に対してほぼ直交する方向に配置することにより、アンテナ部が占めるスペースを小さくして装置の小型化を図っている。また、特許文献２のカードリーダにおいては、コイルの電圧の変化に基づいて非接触ＩＣカードの所定位置からのずれ量を検出し、このずれ量に応じてカード搬送部を制御することにより、ずれ量が許容範囲内となるように非接触ＩＣカードの位置決めを行っている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１４８９３３号公報
【特許文献２】
特開平１０−２４０８７９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献にも示されているように、非接触ＩＣカードには、カードリーダのアンテナとの間で通信を行なうアンテナが備わっており、両アンテナが電磁的に結合されて双方間でデータの送受信が行われるようになっている。したがって、カードリーダが非接触ＩＣカードに記録されている情報を正確に読み取るためには、両アンテナ間の電磁結合が十分であることが要求される。
【０００６】
ところで、図１３（ａ）に示したように、カードリーダ１００のプリント基板２４に形成されたアンテナ２５による磁界分布は一様ではなく、アンテナ２５から周辺へゆくに従って磁界強度は強→中→弱と変化する。一方、図１３（ｂ）に示したように、非接触ＩＣカード５０にはコイルからなるアンテナ５９が内蔵されているが、このアンテナ５９の磁界分布も一様ではなく、アンテナ５９から周辺へゆくに従って磁界強度は強→中→弱と変化する。
【０００７】
図１４は、非接触ＩＣカード５０における磁界分布の種々のパターンを示した図である。Ｓｂは磁界強度の強い領域（以下、強磁界領域という）、Ｍｂは磁界強度が中程度の領域（以下、中磁界領域という）、Ｗｂは磁界強度の弱い領域（以下、弱磁界領域という）をそれぞれ示している。図１４の（ａ）は強磁界領域Ｓｂが広範囲にわたるカード、（ｂ）は強磁界領域Ｓｂの範囲が狭いカード、（ｃ）と（ｄ）は強磁界領域Ｓｂの範囲が偏っているカードである。
【０００８】
図１５は、カードリーダ１００のアンテナ２５による磁界分布と、非接触ＩＣカード５０のアンテナ５９による磁界分布との相対関係を示した図である。Ｓａ、Ｍａ、Ｗａは、カードリーダ側のアンテナ２５による磁界分布であって、Ｓａは強磁界領域、Ｍａは中磁界領域、Ｗａは弱磁界領域をそれぞれ示している。図１５（ａ）において、非接触ＩＣカード５０は図１４（ａ）の磁界分布パターンをもつカードである。この場合は、非接触ＩＣカード５０の強磁界領域Ｓｂが広いため、カードリーダ１００の強磁界領域Ｓａと重なって十分な電磁結合状態が確保できる。一方、図１５（ｂ）では、非接触ＩＣカード５０は図１４（ｃ）の磁界分布パターンをもつカードである。この場合は、非接触ＩＣカード５０の強磁界領域Ｓｂが偏っており、カードリーダ１００の強磁界領域Ｓａと重なる部分がないため、電磁結合状態が不十分となる。これは、図１４（ｄ）の磁界分布パターンをもった非接触ＩＣカード５０を用いた場合も同様である。また、図１４（ｂ）の磁界分布パターンをもった非接触ＩＣカード５０を用いた場合、カードの強磁界領域Ｓｂとカードリーダ１００の強磁界領域Ｓａとはわずかに重なるが、図１５（ａ）の場合に比べれば電磁結合状態は十分とはいえない。
【０００９】
以上からわかるように、カードリーダ１００のアンテナ２５との間で十分な電磁結合状態を確保するためには、強磁界領域Ｓｂが広範囲にわたる図１４（ａ）の非接触ＩＣカード５０が理想的である。しかしながら、非接触ＩＣカード５０には、アンテナ５９だけでなく、変調回路、復調回路、ＣＰＵ、メモリ等を備えたＩＣチップも内蔵されるため、それらの大きさや位置によってアンテナ５９の大きさや位置も制約を受けることになり、実際には、図１４（ｂ）〜（ｄ）に示したような磁界分布をもった非接触ＩＣカードも多く存在する。このため、これらの非接触ＩＣカード５０が図１２のカードリーダ１００に挿入された場合は、アンテナ間の電磁結合が不十分となって、非接触ＩＣカード５０に対する正確な情報の読み取りができなくなるおそれがあった。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するものであって、その目的とするところは、磁界分布の偏った非接触記録媒体が用いられた場合でも、情報を正確に読み取ることが可能な非接触記録媒体の読取装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る読取装置は、非接触記録媒体と通信を行い当該記録媒体に記録されている情報を読み取る装置であって、挿入された非接触記録媒体と電磁結合して通信を行うアンテナと、前記アンテナで受信した磁界強度が所定の閾値を超えるかどうかを判定する判定手段とを備える。判定手段により磁界強度が所定の閾値を超えると判定された場合は、非接触記録媒体から読み取った情報を上位装置へ出力する。また、判定手段により磁界強度が所定の閾値を超えないと判定された場合は、非接触記録媒体を返却するとともに、返却される非接触記録媒体の逆方向挿入を指示する。
【００１２】
最初、磁界分布の偏った非接触記録媒体を読取装置へ挿入したときに、記録媒体の強磁界領域と読取装置の強磁界領域とが重ならなかった場合でも、非接触記録媒体を方向を逆にして挿入すると、媒体側と読取装置側の双方の強磁界領域が重なる場合がある。したがって、磁界強度が所定の閾値を超えない場合に、返却される非接触記録媒体を逆方向に挿入するように指示することで、利用者に対して非接触記録媒体を向きを変えて再挿入することを促すことができ、再挿入の結果、双方の強磁界領域が重なって磁界強度が閾値を超えるに至れば、非接触記録媒体と読取装置との間で正常に通信を行うことが可能となる。
【００１３】
ここで、逆方向挿入の指示とは、例えば、読取装置から上位装置へ逆方向挿入を要求するための信号を出力することを意味する。この場合、上位装置では表示部に逆方向挿入を促す表示をしたり、あるいはスピーカから逆方向挿入を促す音声を出力したりして、利用者に対し非接触記録媒体を逆方向に挿入するよう報知する。しかし、本発明ではこれに限らず、読取装置側で逆方向の挿入を促す何らかの指示を表示等によって与えるようにしてもよい。また、本発明でいう逆方向とは、非接触記録媒体の挿入方向が逆の場合だけでなく、非接触記録媒体の表裏が逆である場合も含む。
【００１４】
また、本発明においては、非接触記録媒体の逆方向挿入が指示された後、非接触記録媒体が逆方向に挿入された場合に、前記アンテナで受信した磁界強度が再び所定の閾値を超えないと判定されたときは、通信異常を通知するとともに非接触記録媒体を返却する。この場合は、非接触記録媒体をいずれの方向に挿入しても、読取装置との間の電磁結合が不十分で正常な通信を行うことができないので、通信の異常を通知して非接触記録媒体を返却することで、その媒体の使用を禁止する。
【００１５】
また、本発明においては、所定の閾値として、第１の閾値と、この第１の閾値より低い第２の閾値とを設定する。そして、判定手段により磁界強度が第１の閾値を超えると判定された場合は、非接触記録媒体から読み取った情報を上位装置へ出力する。また、磁界強度が第１の閾値以下でかつ第２の閾値以上と判定された場合は、非接触記録媒体の逆方向挿入を指示するとともに非接触記録媒体を返却する。また、磁界強度が第２の閾値未満と判定された場合は、非接触記録媒体の使用不可を通知するとともに非接触記録媒体を返却する。このように２つの閾値を設けることにより、磁界強度が第１の閾値を超える場合は正常な通信を行い、磁界強度が第１の閾値と第２の閾値との間にある場合は媒体の逆方向挿入を促し、磁界強度が第２の閾値を下回る場合は非取扱い媒体や故障媒体のような使用不可の媒体と判断してその使用を禁止することができる。
【００１６】
また、本発明においては、非接触記録媒体の逆方向挿入が指示された後にオンして計時動作を開始するとともに、所定時間経過後にオフして計時値が初期化されるタイマを設ける。そして、判定手段により磁界強度が第１の閾値以下でかつ第２の閾値以上と判定された場合に、タイマがオンであれば、当該タイマをオフにして通信異常を通知するとともに非接触記録媒体を返却する。また、タイマがオフであれば、非接触記録媒体の逆方向挿入を指示するとともに非接触記録媒体を返却する。これによると、非接触記録媒体の逆方向挿入が指示された後、利用者が記録媒体を逆方向に挿入することなく立ち去ったような場合は、タイマがタイムアップしてオフとなり、新たな利用者が媒体を挿入したときに、タイマがオンで通信異常が通知されるという不具合が回避される。
【００１７】
本発明は、搬送式と手動式のいずれの読取装置にも適用することができる。搬送式の場合は、非接触記録媒体を搬送する搬送手段と、この搬送手段により搬送される非接触記録媒体の位置を検出する検出手段とが設けられる。そして、搬送手段により非接触記録媒体が所定位置まで搬送されたことを検出手段が検出したことに基づいて、非接触記録媒体を所定位置で停止させるとともに、当該非接触記録媒体と通信を開始する。一方、手動式の場合は、搬送手段はなく、非接触記録媒体が所定位置まで挿入されたことを検出する検出手段が設けられる。そして、非接触記録媒体の所定位置への挿入を検出手段が検出したことに基づいて、当該非接触記録媒体と通信を開始する。
【００１８】
また、本発明に係る取引処理装置は、上述した非接触記録媒体の読取装置を搭載した取引処理装置であって、読取装置からの信号に基づいて非接触記録媒体を逆方向に挿入するよう報知する報知手段を備える。逆方向挿入の報知は、表示や音声、あるいはそれらの併用により行うことができる。したがって、報知手段としては表示装置やスピーカなどが用いられる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に従って説明する。図１は、本発明を適用したシステムの概略構成図を示している。１００は非接触式カードリーダ（以下、単にカードリーダという）であって、その構成は図１２に示したものと同じであるので、以下では図１２を本発明の実施形態として引用することとする。２００はカードリーダ１００を搭載した取引処理装置であって、ここではＡＴＭ（現金自動預金支払機）を例に挙げている。５０はＡＴＭ２００で取引を行う場合に用いる非接触ＩＣカードであって、図１２に示した非接触ＩＣカード５０と同じものであり、本発明における非接触記録媒体を構成する。
【００２０】
図２は、カードリーダ１００の電気的構成を示したブロック図である。図２において、１１はカードリーダ１００の動作全体を制御する制御手段としてのＣＰＵ、１２はＣＰＵ１１のプログラム等を記憶したＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭから構成される記憶装置、１３はＡＴＭ２００との間で通信を行う上位通信制御部である。１４はタイマであって、ＣＰＵ１１の指令に基づきオンして計時動作を開始するとともに、所定時間経過後にオフして計時値を初期化する。１５はモータ制御部、１６はモータ制御部１５により制御されるモータであって、モータ１６と図１２の搬送ローラ４、５とは、本発明における搬送手段を構成する。１７は非接触ＩＣカード５０の位置を検出するカード位置センサであって、図１２に示したセンサ１７ａ〜１７ｄからなる。このカード位置センサ１７は、本発明における検出手段を構成する。１８は非接触ＩＣカード５０との通信を制御する通信制御部であって、変調回路１９、発振器２０、ドライバ２１、復調回路２２、フィルタ２３を備えている。２５はアンテナであって、非接触ＩＣカード５０のアンテナ（後述）と電磁結合して通信を行う。
【００２１】
図３は、非接触ＩＣカード５０の電気的構成を示したブロック図である。図３において、５１は非接触ＩＣカード５０の動作全体を制御する制御手段としてのＣＰＵ、５２はＣＰＵ５１のプログラム等を記憶したＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭから構成される記憶装置である。５３はカードリーダ１００との通信を制御する通信制御部であって、変調回路５４、発振器５５、ドライバ５６、復調回路５７、フィルタ５８を備えている。５９はアンテナであって、カードリーダ１００のアンテナ２５と電磁結合して通信を行う。
【００２２】
図４は、ＡＴＭ２００のブロック図を示している。３１はカードおよび明細票を処理するカード・明細票処理部であって、上述したカードリーダ１００を備えている。３２は通帳を処理する通帳処理部、３３は紙幣を処理する紙幣処理部、３４は硬貨を処理する硬貨処理部である。３５は取引データを入力する入力部、３６は取引データや案内メッセージ等を表示する表示部、３７は音声でガイダンスを行うスピーカ、３８はホストコンピュータ（図示省略）との間で通信を行う通信部である。表示部３６およびスピーカ３７は、本発明における報知手段を構成する。３９はＡＴＭ全体の制御を行なう制御部であって、ＣＰＵやメモリ等から構成される。
【００２３】
図５は、アンテナを示す図である。図５（ａ）はカードリーダ１００のアンテナ２５であって、図１３で説明したように、基板にプリントパターンで形成されたコイルから構成される。なお、アンテナ２５は必ずしもプリントパターンで形成されている必要はなく、導線を巻回した通常のコイルであってもよい。２６はアンテナ２５の両端に接続されたコンデンサである。図５（ｂ）は非接触ＩＣカード５０のアンテナ５９であって、このアンテナ５９もプリントパターンまたは巻回された導線からなるコイルで構成される。６０はアンテナ５９の両端に接続されたコンデンサである。
【００２４】
非接触ＩＣカード５０が図１２で示したようにカードリーダ１００の内部に取り込まれて、アンテナ５９がアンテナ２５と近接すると、両アンテナを構成するコイルが電磁結合の状態となり、アンテナ２５、５９間での通信が可能となる。そして、非接触ＩＣカード５０は、内部のＩＣに記録されている情報をアンテナ５９からアンテナ２５へ送信し、アンテナ２５がこれを受信することにより、カードリーダ１００は非接触ＩＣカード５０の情報を読み取る。このとき、図５（ａ）におけるアンテナ２５の両端の電圧Ｖは、電磁結合の強度、すなわちアンテナ２５で受信した磁界強度の大きさにより変動する。この磁界強度を強、中、弱に区分するために、図６に示したように、電圧Ｖ（磁界強度）に対して閾値ＬＶ１と、これより低い閾値ＬＶ２とを設定する。これらの閾値ＬＶ１、ＬＶ２は、記憶装置１２（図１２）に記憶される。
【００２５】
図６において、アンテナ２５、５９間の電磁結合が強い場合は、アンテナ２５の両端の電圧Ｖは閾値ＬＶ１を超え（Ｖ＞ＬＶ１）、この場合のカードＣは、カードリーダ１００と正常に通信が行える非接触ＩＣカードである。アンテナ２５、５９間の電磁結合が中程度の場合は、アンテナ２５の両端の電圧Ｖは閾値ＬＶ１と閾値ＬＶ２との間にあり（ＬＶ１≧Ｖ≧ＬＶ２）、この場合のカードＢは、カードリーダ１００との通信が不安定となる非接触ＩＣカードである。アンテナ２５、５９間の電磁結合が弱い場合は、アンテナ２５の両端の電圧Ｖは閾値ＬＶ２を下回り（ＬＶ２＞Ｖ）、この場合のカードＣは、取扱い対象外のカードや故障したカードのように、カードリーダ１００で使用することができない非接触ＩＣカードである。
【００２６】
図７は、本発明の原理を説明する図である。図７（ａ）のように、偏った磁界分布パターンをもつ非接触ＩＣカード５０をカードリーダ１００へ取り込んだ場合、非接触ＩＣカード５０の強磁界領域Ｓｂはカードリーダ１００の強磁界領域Ｓａと重ならず、中磁界領域Ｍａや弱磁界領域Ｗａの一部と重なるだけであるため、電磁結合が不十分となり、アンテナ２５の両端の電圧Ｖは、図６の閾値ＬＶ１と閾値ＬＶ２との間になる（カードＢに相当）。この場合は、上述したように非接触ＩＣカード５０とカードリーダ１００との通信が不安定となり、非接触ＩＣカード５０の情報を正確に読み取れないおそれがある。本発明では、このような場合にいったん非接触ＩＣカード５０を返却して、カードを逆方向に挿入するように表示や音声で案内する。図７（ｂ）は、返却された非接触ＩＣカード５０が逆方向に挿入されてカードリーダ１００へ取り込まれた状態を示している。図からわかるように、カードを逆方向挿入した結果、非接触ＩＣカード５０の強磁界領域Ｓｂはカードリーダ１００の強磁界領域Ｓａと重なって十分な電磁結合が得られ、これによってアンテナ２５の両端の電圧Ｖは、図６の閾値ＬＶ１を超えるようになる（カードＣに相当）。したがって、非接触ＩＣカード５０とカードリーダ１００との通信が正常に行われ、非接触ＩＣカード５０の情報を正確に読み取ることが可能となる。
【００２７】
次に、図８のフローチャートに従って、本発明に係るカードリーダ１００の動作をさらに詳細に説明する。図１２においてカード挿入口２から非接触ＩＣカード５０が挿入され、センサ１７ａがカード挿入を検知すると、モータ制御部１５（図２）によりモータ１６が正転駆動され、搬送ローラ４、５が回転して非接触ＩＣカード５０を内部に取り込む（ステップＳ１）。そして、引き続きモータ１６を正転して搬送ローラ４、５により非接触ＩＣカード５０を所定位置まで搬送する（ステップＳ２）。このとき、センサ１７ｂ〜１７ｄによりカード位置を検出し、センサ１７ｃおよびセンサ１７ｄがカードを検出し、かつ、センサ１７ｂがカードを検出しなくなった時点で、非接触ＩＣカード５０が所定位置（図１２の位置）まで搬送されたと判断して、モータ１６を停止させる。これによって、非接触ＩＣカード５０は、図１２に示す状態で停止する（ステップＳ３）。
【００２８】
非接触ＩＣカード５０が所定位置に停止すると、カードリーダ１００のアンテナ２５と、非接触ＩＣカード５０のアンテナ５９との間で通信が開始される（ステップＳ４）。すなわち、カードリーダ１００の通信制御部１８の変調回路１９およびドライバ２１よりアンテナ２５を介して、非接触ＩＣカード５０へデータの送信を要求する信号を送る。非接触ＩＣカード５０では、アンテナ５９がこの信号を受信すると、通信制御部５３のフィルタ５８および復調回路５７を介してＣＰＵ５１が信号を解読し、これに応答して、記憶装置５２に記憶されているデータを、通信制御部５３の変調回路５４およびドライバ５６を介して、アンテナ５９より送信する。この信号は、カードリーダ１００のアンテナ２５で受信され、カードリーダ１００では、このときのアンテナ２５の両端の電圧Ｖを測定して、この測定値に基づきＣＰＵ１１が磁界強度を判定する（ステップＳ５）。
【００２９】
磁界強度が「強」と判定された場合は、正常に通信を行えるので、タイマ１４（図２）をオフ状態にした後（ステップＳ６）、引き続き非接触ＩＣカード５０と通信を行い（ステップＳ７）、カードの情報を読み取って、上位装置であるＡＴＭ２００へ送信する。すなわち、アンテナ２５が非接触ＩＣカード５０のアンテナ５９から受信した信号を、フィルタ２３を介して復調回路２２で復調し、ＣＰＵ１１は復調された信号を解読して、上位通信制御部１３を通じてＡＴＭ２００へデータを送信する。ＡＴＭ２００では、このデータに基づいて所定の取引処理が行われる。非接触ＩＣカード５０との通信が終了すると（ステップＳ８）、モータ制御部１５はモータ１６を逆転駆動し、搬送ローラ４、５が逆回転して非接触ＩＣカード５０を排出方向へ搬送する（ステップＳ９）。そして、非接触ＩＣカード５０をカード挿入口２から返却して（ステップＳ１０）、処理を終了する。
【００３０】
次に、磁界強度が「弱」と判定された場合は、正常に通信を行えないので、タイマ１４（図２）をオフ状態にした後（ステップＳ１１）、非接触ＩＣカード５０が非取扱いカードまたは故障カードであって使用不可と判断し、これを上位装置であるＡＴＭ２００へ通知する（ステップＳ１２）。具体的には、使用不可を示す信号を、上位通信制御部１３を通じてＡＴＭ２００の制御部３９へ送信する。このとき、ＡＴＭ２００では、上記信号を受信したことに基づき、表示部３６に図１０（ｃ）に示したようなメッセージを表示して、カードが使用できないことを利用者に報知する。なお、表示部３６に上記メッセージを表示することに代えて、スピーカ３７から同メッセージを音声で出力してもよい。あるいは、表示と音声とを併用してもよい。その後、モータ制御部１５はモータ１６を逆転駆動し、搬送ローラ４、５が逆回転して非接触ＩＣカード５０を排出方向へ搬送する（ステップＳ９）。そして、非接触ＩＣカード５０をカード挿入口２から返却して（ステップＳ１０）、処理を終了する。
【００３１】
次に、磁界強度が「中」と判定された場合は、非接触ＩＣカード５０が図７（ａ）のような状態にあって、通信が不安定な状態なので、以下のような処理を行う。まず、タイマ１４のオン・オフ状態を判定する（ステップＳ１３）。カード挿入が初回の場合は、タイマ１４はオフであり、カードの逆方向挿入を指示する（ステップＳ１４）。具体的には、カードの逆方向挿入を要求するための信号を、上位通信制御部１３を通じてＡＴＭ２００の制御部３９へ送信する。このとき、ＡＴＭ２００では、上記信号を受信したことに基づき、表示部３６に図１０（ａ）に示したようなメッセージを表示して、カードを逆方向に挿入するよう利用者に報知する。この場合も、表示部３６に上記メッセージを表示することに代えて、スピーカ３７から同メッセージを音声で出力してもよく、また、表示と音声とを併用してもよい。こうして逆方向挿入を指示した後、タイマ１４をオン状態にして計時動作を開始させる（ステップＳ１５）。続いて、モータ制御部１５はモータ１６を逆転駆動し、搬送ローラ４、５が逆回転して非接触ＩＣカード５０を排出方向へ搬送する（ステップＳ９）。そして、非接触ＩＣカード５０をカード挿入口２から返却して（ステップＳ１０）、処理を終了する。
【００３２】
図９は、タイマ１４の動作を示したフローチャートである。この図９の手順は、図８のステップＳ１５においてタイマ１４がオンになることでスタートし、スタート後は、図８の手順と並行して実行される。タイマ１４がオンすると、時間をカウントする計時動作が開始される（ステップＳ２１）。以後は、上位装置であるＡＴＭ２００からタイマオフの指示があるか否かを監視し（ステップＳ２２）、ＡＴＭ２００において取引処理が取り消されたり、電断が発生したりしたことに基因してタイマオフの指示があると（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、時間のカウント値を０にリセットして初期化し（ステップＳ２５）、タイマ１４はオフとなる。
【００３３】
ＡＴＭ２００からタイマオフの指示がない場合は（ステップＳ２２：ＮＯ）、次に、メインフロー（図８）からのタイマオフの指示があるか否かを監視し（ステップＳ２３）、図８のステップＳ６、Ｓ１１、Ｓ１６においてタイマオフの指示がされた場合は（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、時間のカウント値を０にリセットして初期化し（ステップＳ２５）、タイマ１４はオフとなる。
【００３４】
メインフローからのタイマオフの指示がない場合は（ステップＳ２３：ＮＯ）、次に、カウント値が所定値になったか否か、すなわちタイマ１４自身がタイムアップしたか否かを監視し（ステップＳ２４）、タイムアップすれば（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、時間のカウント値を０にリセットして初期化し（ステップＳ２５）、タイマ１４はオフとなる。一方、タイムアップしてなければ（ステップＳ２４：ＮＯ）、ステップＳ２１へ戻って時間のカウントを継続し、以後上述したステップＳ２２〜Ｓ２５の処理を実行する。
【００３５】
次に、前記のように逆方向挿入を指示して非接触ＩＣカード５０を返却した後、利用者がカードを逆方向に挿入した場合の動作につき説明する。図８のステップＳ１０で返却された非接触ＩＣカード５０が、方向を逆にしてカード挿入口２から再挿入されると、非接触ＩＣカード５０を内部に取り込み（ステップＳ１）、所定位置まで搬送して（ステップＳ２）、図１２の状態で停止させた後（ステップＳ３）、アンテナ２５、５９間で通信を開始する（ステップＳ４）。続いて、アンテナ２５の両端の電圧Ｖを測定し、ＣＰＵ１１が磁界強度を判定する（ステップＳ５）。以上のステップＳ１〜Ｓ５の詳細は、前述した通りである。
【００３６】
非接触ＩＣカード５０が逆方向に挿入された結果、図７（ｂ）のようにアンテナ２５、５９の強磁界領域Ｓａ、Ｓｂが重なった状態になると、ステップＳ５での判定結果は「強」となる。したがって、タイマ１４をオフにして（ステップＳ６）、引き続き非接触ＩＣカード５０と通信を行い（ステップＳ７）、カードから読み取ったデータをＡＴＭ２００へ送信する。そして、通信が終了すると（ステップＳ８）、非接触ＩＣカード５０を排出方向へ搬送し（ステップＳ９）、カード挿入口２から返却して（ステップＳ１０）、処理を終了する。
【００３７】
一方、非接触ＩＣカード５０が逆方向に挿入されても、依然としてステップＳ５での判定結果が「中」の場合は、タイマのオン・オフ状態を判別する（ステップＳ１３）。初回のカード挿入において、磁界強度が「中」と判定されステップＳ１５でタイマ１４がオンとなっている場合、タイマ１４がタイムアップするまでの間にカードが逆方向に挿入されると、ステップＳ１３での判定はオンとなる。このときは、タイマ１４をオフにし（ステップＳ１６）、非接触ＩＣカード５０とカードリーダ１００間の通信が正常に行えないと判断して、これを上位装置であるＡＴＭ２００へ通知する（ステップＳ１７）。具体的には、通信異常を示す信号を、上位通信制御部１３を通じてＡＴＭ２００の制御部３９へ送信する。このとき、ＡＴＭ２００では、上記信号を受信したことに基づき、表示部３６に図１０（ｂ）に示したようなメッセージを表示して、カードが使用できないことを利用者に報知する。この場合も、表示部３６に上記メッセージを表示することに代えて、スピーカ３７から同メッセージを音声で出力してもよく、また、表示と音声とを併用してもよい。こうして通信異常を報知した後、モータ制御部１５はモータ１６を逆転駆動し、搬送ローラ４、５が逆回転して非接触ＩＣカード５０を排出方向へ搬送する（ステップＳ９）。そして、非接触ＩＣカード５０をカード挿入口２から返却して（ステップＳ１０）、処理を終了する。
【００３８】
こうして、カードの逆方向挿入が指示された後、非接触ＩＣカード５０が逆方向に挿入されたにもかかわらず、磁界強度が再び「中」と判定されたときは、非接触ＩＣカード５０とカードリーダ１００との間の電磁結合が不十分で正常な通信を行うことができないので、通信異常を通知して非接触ＩＣカード５０を返却することで、その非接触ＩＣカード５０の使用が禁止される。
【００３９】
また、タイマ１４がタイムアップした後にカードが逆方向に挿入された場合は、ステップＳ１３での判定はオフとなり、この場合は、再度カードを逆方向に挿入する指示をして（ステップＳ１４）、以後は前述したステップＳ１５、Ｓ９、Ｓ１０の処理を実行する。
【００４０】
また、カードの逆方向挿入が指示された後、利用者がカードを逆方向に挿入せずに立ち去ったような場合は、タイマ１４がタイムアップしてオフとなるので、その後、新たな利用者がカードを挿入したときに磁界強度が「中」と判定されても、ステップＳ１３での判定はオフとなり、初回からステップＳ１７の通信異常通知がされるという不具合は発生しない。
【００４１】
以上のようにして、上記実施形態においては、図７（ａ）のように非接触ＩＣカード５０の強磁界領域Ｓｂとカードリーダ１００の強磁界領域Ｓａとが重ならずに磁界強度が「中」と判定されても、カードを逆方向に挿入するよう指示することで、利用者に対して非接触ＩＣカード５０を向きを変えて再挿入することを促すことができ、再挿入の結果、図７（ｂ）のように非接触ＩＣカード５０の強磁界領域Ｓｂとカードリーダ１００の強磁界領域Ｓａとが重なれば、非接触ＩＣカード５０とカードリーダ１００との間で正常に通信を行うことが可能となる。
【００４２】
なお、上記実施形態では、カードリーダ１００から上位装置であるＡＴＭ２００へ逆方向挿入を要求するための信号を送って、ＡＴＭ２００の表示部３６に逆方向挿入のメッセージを表示したが、カードリーダ１００自身において、例えばランプ表示等の方法により、利用者に対して逆方向挿入を指示するようにしてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、磁界強度に対して２つの閾値ＬＶ１、ＬＶ２を設けたので、磁界強度が閾値ＬＶ１を超える場合は正常な通信を行い、磁界強度が閾値ＬＶ１と閾値ＬＶ２との間にある場合はカードの逆方向挿入を促し、磁界強度が閾値ＬＶ２を下回る場合は非取扱い媒体や故障媒体のような使用不可のカードと判断してその使用を禁止することができるが、閾値を１つとし、磁界強度が閾値を超える場合は正常な通信を行い、閾値を超えない場合はカードの逆方向挿入を指示するようにしてもよい。
【００４４】
以上述べた実施形態においては、カードリーダ１００として図１２に示した搬送式のものを例に挙げたが、本発明は手動式のカードリーダにも適用することができる。図１１は、本発明が適用される手動式のカードリーダ１０１の一例を示した概略構成図である。（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図を表している。図１１において、カードリーダ１０１には、非接触ＩＣカード５０が所定位置まで挿入されたことを検出するスイッチ７０が設けられている。このスイッチ７０は本発明における検出手段を構成する。２４ａはプリント基板であって、非接触ＩＣカード５０と対向する面には、コイルからなるアンテナ２５ａがプリントパターンにより形成されている。
【００４５】
非接触ＩＣカード５０がカードリーダ１０１に挿入され、カードの先端がスイッチ７０と当接すると、スイッチ７０がオン状態となって、非接触ＩＣカード５０が所定位置まで挿入されたことが検出される。このとき、図示しないロック機構により、非接触ＩＣカード５０の引抜きが阻止される。スイッチ７０によりカード挿入が検出されると、非接触ＩＣカード５０のアンテナ５９とカードリーダ１０１のアンテナ２５ａとの間で通信が開始される。本実施形態の動作は、カードの取り込みおよび返却が手動で行われる点を除き、前述した搬送式のカードリーダ１００の場合と基本的に同じであるので、その詳細な説明は省略する。なお、カードを返却する場合はロック機構を解除して、非接触ＩＣカード５０を手で引抜き可能とする。また、ロック機構はなくてもよい。
【００４６】
上記各実施形態では、非接触ＩＣカード５０の挿入方向を逆にして再挿入する例を挙げたが、非接触ＩＣカード５０のアンテナ５９の形状、およびカードリーダ１００のアンテナ２５の形状によっては、非接触ＩＣカード５０の表と裏を逆にすることで通信が可能となる場合もあるので、カードの表裏を逆にして再挿入するようにしてもよい。
【００４７】
また、上記各実施形態では、非接触ＩＣカード５０に記録されている情報を読み取るカードリーダを例に挙げたが、本発明は、非接触ＩＣカード５０に記録されている情報を読み取る機能に加えて、非接触ＩＣカード５０に情報を書き込む機能を備えたカードリーダライタにも適用することができる。
【００４８】
また、上記各実施形態では、取引処理装置としてＡＴＭを例に挙げたが、本発明はこれに限らず、ＣＤ（現金自動支払機）、券売機、定期券発行機、精算機などの取引処理装置にも適用することが可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、受信した磁界強度が十分でない場合に非接触記録媒体の逆方向挿入を指示するようにしたので、磁界分布の偏った非接触記録媒体が用いられた場合でも、媒体が向きを変えて再挿入されることで磁界強度が閾値を超えるに至れば、非接触記録媒体と読取装置との間で正常に通信を行うことが可能となり、非接触記録媒体の情報を正確に読み取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したシステムの概略構成図である。
【図２】カードリーダの電気的構成を示したブロック図である。
【図３】非接触ＩＣカードの電気的構成を示したブロック図である。
【図４】ＡＴＭのブロック図である。
【図５】アンテナを示す図である。
【図６】磁界強度に対する閾値を説明する図である。
【図７】本発明の原理を説明する図である
【図８】カードリーダの動作を示したフローチャートである。
【図９】タイマの動作を示したフローチャートである。
【図１０】ＡＴＭの表示部に表示されるメッセージの例である。
【図１１】他の実施形態によるカードリーダの概略構成図である。
【図１２】非接触式カードリーダの概略構成図である。
【図１３】アンテナによる磁界分布を示した図である。
【図１４】非接触ＩＣカードにおける磁界分布のパターンを示した図である。
【図１５】カードリーダの磁界分布と非接触ＩＣカードの磁界分布との相対関係を示した図である。
【符号の説明】
４    搬送ローラ
５    搬送ローラ
１４  タイマ
１６  モータ
１７  カード位置センサ
２５  アンテナ
３６  表示部
３７  スピーカ
５０  非接触ＩＣカード
５９  アンテナ
１００  非接触式カードリーダ
２００  ＡＴＭ
ＬＶ１  閾値
ＬＶ２  閾値
【図１】
2004310626.tif 000003
【図２】
2004310626.tif 000004
【図３】
2004310626.tif 000005
【図４】
2004310626.tif 000006
【図５】
2004310626.tif 000007
【図６】
2004310626.tif 000008
【図７】
2004310626.tif 000009
【図８】
2004310626.tif 000010
【図９】
2004310626.tif 000011
【図１０】
2004310626.tif 000012
【図１１】
2004310626.tif 000013
【図１２】
2004310626.tif 000014
【図１３】
2004310626.tif 000015
【図１４】
2004310626.tif 000016
【図１５】
2004310626.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成15年4月16日(2003.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2004310626.tif 000018
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2004310626.tif 000019