(57)【要約】 【課題】  キーの識別性および担当者の使い勝手を向上させるとともに、消費電力を低減したキー装置およびこれを備える電子機器を提供する。【解決手段】  クラークキー１０は、金属リング１０２を備え、キーリーダー１１は、磁気センサ１１３および磁石リング１１５を備える。クラークキー１０がキーリーダー１１に装着された状態と、離脱された状態とでは、磁石リング１１５に磁界分布に変化が生じるので、この変化を磁気センサ１１３で検出してクラークキー１０の装着状態を検出する。クラークキー１０が装着されたときにのみキーリーダー１１が備えるアンテナ１１１から質問用電波を発信し、無線通信によってクラークキー１０が備えるトランスポンダ１０１に記憶されているキーデータの読み取りを行う。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを記憶したトランスポンダを内蔵するキーと、
トランスポンダに記憶されたデータを無線通信で読み取るための質問器を内蔵するキーリーダーと、
質問器がトランスポンダから読み取ったデータに基づいてキーの識別を行う制御手段とを有するキー装置であって、
前記キーリーダーは、キーの状態が、キーリーダーに装着された第１の状態であるか、キーリーダーから離脱した第２の状態であるかを検出する状態検出手段を有し、
前記制御手段は、キーの状態が第１の状態のときには質問器を動作させてトランスポンダからデータを読み取らせ、第２の状態のときには質問器を動作させないように質問器を制御することを特徴とするキー装置。
【請求項２】
キーとキーリーダーとが磁力吸着によって着脱可能であることを特徴とする請求項１記載のキー装置。
【請求項３】
キーリーダーは、リング形状の磁石を有し、
前記状態検出手段は、第１の状態と第２の状態との磁界の変化を磁気センサーで検出することでいずれの状態であるかを検出することを特徴とする請求項２記載のキー装置。
【請求項４】
キーとキーリーダーとが吸着固定された状態のときに、質問器が備えるアンテナの指向方向が、リング形状磁石の中心を通る中心軸と略平行となるように質問器を配置したことを特徴とする請求項３記載のキー装置。
【請求項５】
キーとキーリーダーとが吸着固定された状態のときに、トランスポンダが備えるアンテナの指向方向が、リング形状磁石の中心を通る中心軸と略平行となるようにトランスポンダを配置したことを特徴とする請求項３記載のキー装置。
【請求項６】
リング形状磁石は、極性が厚み方向に着磁されていることを特徴とする請求項４または５記載のキー装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のキー装置を備える電子機器であって、
制御手段は、質問器がトランスポンダから読み取ったデータに基づいて、
少なくとも電子機器を操作可能とするか否かの決定を行うことを特徴とする電子機器。
【請求項８】
質問器がトランスポンダから読み取ったデータを第１のデータとし、
制御手段は、第１のデータを、様式の異なる第２のデータに変換可能であることを特徴とする請求項７記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データを記憶したキーと、キーに記憶されたデータを無線通信で読み取るためのキーリーダーとを備え、キーから読み取ったデータに基づいてキーの識別を行うキー装置およびこれを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＯＳ（Point of Sales）端末機およびＥＣＲ（Electronic Cash Register）などの金銭登録機には、取り扱い担当者（クラーク）を区分するためのキー装置であるクラークキー装置を備えている。クラークキー装置は、担当者が所有するクラークキーと、クラークキーを挿入する鍵穴ユニットと、挿入されたクラークキーを識別する識別手段とを備えている。また、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）サーバなどにおいて、使用者の認証を行うためのセキュリティ装置として、キー装置が使用されている。
【０００３】
図１０は、従来のクラークキー装置２００の構成図である。クラークキー２０１の鍵穴ユニット２０２に挿入される部分には凹凸２０１ａが設けられ、クラークキー２０１を鍵穴ユニット２０２に挿入することによって、鍵穴ユニット２０２内の接点２０３が凹凸２０１ａによってそれぞれＯＮ／ＯＦＦされる。ＯＮされた接点２０３ａは「１」を出力し、ＯＦＦされた接点２０３ｂは「０」を出力する。出力Ｉ／Ｆ（インターフェイス）２０４から識別手段２０５に対して各接点の状態を示す信号が出力される。クラークキー装置２００では、凹凸２０１ａの数および接点２０３の数はともに７であり、出力Ｉ／Ｆ２０４から出力される信号は７ビットの信号である。たとえば、鍵穴ユニット２０２の奥側の接点を上位ビット、手前側の接点を下位ビットとすると、図１０の状態では、キーデータとして“１１０１１１１”が出力される。識別手段２０５には、担当者とキーデータとの対応テーブルを記憶させておき、出力Ｉ／Ｆ２０４からの信号を受け取ると、対応テーブルに基づいてキーデータに対応する担当者を識別する。
【０００４】
このように、従来のクラークキー装置では、凹凸と接点とが接触する必要があるため、使用している間に接触部分が摩耗し、正しく識別できないという問題がある。また、金銭登録機における鍵穴ユニットの取り付け位置は、限られた位置であるため、鍵穴が小さくなり、クラークキーの挿入が困難となっている。
【０００５】
これらの問題を解決するために、次のような技術が開発されている。
特許文献１記載のキーシステムは、鍵と、シリンダと、コンピュータとから構成されている。鍵の挿入部にＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）モジュールを内蔵し、シリンダ内のアンテナユニットとＲＦＩＤモジュールとの無線通信によって非接触で鍵の識別を行う。ＩＣ素子をアンテナと一体成形にすることにより、ＲＦＩＤモジュールを小型化し、鍵の小型化および低価格化を実現している。
【０００６】
特許文献２記載の施錠装置は、発光素子を用いて、鍵装置から呼び出しコードを出力し、これを受け付けた施錠装置からランダムな応答コードを返す。応答コードを認識した鍵装置から認識コードが出力され、施錠装置が受信した認識コードが正しければ解錠する。
【０００７】
また、自動車のキー装置には、イモビライザーが用いられている。イモビライザーとは、イグニッションキーに埋め込まれたトランスポンダ（電子チップ）で、無線周波数リンクを使用してエンジン制御回路と通信を行う。キーに埋め込まれたトランスポンダの固有のＩＤコードと車両側コントローラのＩＤコードを電子的に照合し、ＩＤコードが一致すれば点火しエンジンを始動する。一致しなければ点火せずエンジンが始動しない。
【０００８】
さらに、ＩＣ内蔵型キーには、磁石によって本体側の所定位置に磁力吸着させ、キーの接点と、本体側の接点とを接触させて識別を行う。
【０００９】
特許文献３記載の非接触型の鍵制御装置は、赤外線センサ６０の検出動作を１秒間隔の間欠動作とし、この検出動作で近接物体が連続して５回検出されると、間欠動作を１分間隔に変更する。近接物体が連続して５回検出されると、間欠動作の間隔が長くなるよう変更する。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１２９７１４号公報
【特許文献２】特開平５−１４１１３９号公報
【特許文献３】特開平１１−１３１８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１記載のキーシステムは、非接触であるため摩耗は問題とならないが、鍵をシリンダに挿入する必要があるので、キー挿入の困難さについては問題が残る。特許文献２記載の施錠装置は、鍵装置と施錠装置との間に障害物があると使用できず、クラークキーのように一定時間鍵装置と施錠装置とを固定することができない。
【００１２】
イモビライザーは、あくまでもＩＤコードの識別のためにトランスポンダを用いているのであって、イグニッションキーを回転させるときは、シリンダ内部と接触することには代わりがない。ＩＣ内蔵型キーは、接点部分が汚れている場合などには接触が不安定となり、識別できない可能性がある。
【００１３】
特許文献３記載の非接触型の鍵制御装置は、近接物体が検出されない場合は、検出動作を１秒間隔で行う。確かに近接物体が検出されると間欠動作の間隔が長くなるので、消費電力を低減できるかもしれないが、実際に近接物体が検出されるのは、鍵を施錠および解鍵する期間であって、近接物体が検出されない期間のほうが非常に長いので、消費電力の低減効果は、わずかである。
【００１４】
本発明の目的は、キーの識別性および担当者の使い勝手を向上させるとともに、消費電力を低減したキー装置およびこれを備える電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、データを記憶したトランスポンダを内蔵するキーと、
トランスポンダに記憶されたデータを無線通信で読み取るための質問器を内蔵するキーリーダーと、
質問器がトランスポンダから読み取ったデータに基づいてキーの識別を行う制御手段とを有するキー装置であって、
前記キーリーダーは、キーの状態が、キーリーダーに装着された第１の状態であるか、キーリーダーから離脱した第２の状態であるかを検出する状態検出手段を有し、
前記制御手段は、キーの状態が第１の状態のときには質問器を動作させてトランスポンダからデータを読み取らせ、第２の状態のときには質問器を動作させないように質問器を制御することを特徴とするキー装置である。
【００１６】
また本発明は、キーとキーリーダーとが磁力吸着によって着脱可能であることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、キーリーダーは、リング形状の磁石を有し、
前記状態検出手段は、第１の状態と第２の状態との磁界の変化を磁気センサーで検出することでいずれの状態であるかを検出することを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、キーとキーリーダーとが吸着固定された状態のときに、質問器が備えるアンテナの指向方向が、リング形状磁石の中心を通る中心軸と略平行となるように質問器を配置したことを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、キーとキーリーダーとが吸着固定された状態のときに、トランスポンダが備えるアンテナの指向方向が、リング形状磁石の中心を通る中心軸と略平行となるようにトランスポンダを配置したことを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、リング形状磁石の極性が厚み方向に着磁されていることを特徴とする。
また本発明は、上記のキー装置を備える電子機器であって、
制御手段は、質問器がトランスポンダから読み取ったデータに基づいて、
少なくとも電子機器を操作可能とするか否かの決定を行うことを特徴とする電子機器である。
【００２１】
また本発明は、質問器がトランスポンダから読み取ったデータを第１のデータとし、
制御手段は、第１のデータを、様式の異なる第２のデータに変換可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、無線通信によって、キーリーダーに内蔵された質問器が、キーに内蔵されたトランスポンダからデータを読み取ると、制御手段が読み取ったデータに基づいてキーの識別を行う。キーとキーリーダーとは着脱可能であり、キーとキーリーダーとが所定の位置に設置された状態のときに、質問器とトランスポンダとの通信がより的確に行われる。
【００２３】
キーリーダーに備えられた状態検出手段は、キーの着脱状態を検出し、制御手段は、状態検出手段の検出結果によって質問器の動作を制御する。キーの状態には、キーが、キーリーダーに装着された第１の状態と、キーリーダーから離脱した第２の状態とがあり、制御手段は、キーの状態が第１の状態のときには質問器を動作させてトランスポンダからデータを読み取らせ、第２の状態のときには質問器を動作させないように質問器を制御する。
【００２４】
これにより、キーが、キーリーダーに装着された状態、すなわち、質問器とトランスポンダとの距離が通信可能な距離にある第１の状態のときにのみ質問器が動作するので、消費電力を低減することができる。
【００２５】
また従来では、キーがキーリーダーから離脱した状態で、質問器からデータ読み取り用の電波が発信されているため、この発信電波がキー装置周辺の機器の誤動作を引き起こす、いわゆるＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）障害が問題となっている。これに対し、本発明では、質問器から電波が発信されるときには、必ずキーが装着されてシールドとして機能し、キーが離脱しているときには電波が発信されないので、発信電波によるＥＭＩの発生を防止することができる。
【００２６】
また本発明によれば、キーとキーリーダーとが磁力吸着によって着脱可能である。
キーとキーリーダー間のデータ通信は、質問器とトランスポンダとによる、いわゆるＲＦＩＤシステムを用いているので、障害物や接点の汚れなどによる通信不良の発生を減少させることができる。また、磁力吸着によって、キーとキーリーダーとを固定することができるので、キーを鍵穴に挿入する必要がなく、キーを容易に所望の位置に接触させて、固定することができる。したがって、担当者の使い勝手およびキーの識別性を向上させることができる。
【００２７】
また本発明によれば、キーリーダーは、リング形状の磁石を有し、状態検出手段は、第１の状態と第２の状態との磁界の変化を磁気センサーで検出することでいずれの状態であるかを検出する。
【００２８】
キーとキーリーダーとは磁力吸着によって着脱可能であることから、キーリーダーが磁石を有している場合は、キーは磁石に対向する金属（磁性体）板、または同じく磁石を有することになる。第２の状態のときの磁石による磁界分布と、第１の状態のときの磁界分布とは大きく異なる。キーには金属板または、磁石が備えられているので、磁力線は、空気中に比べて磁気抵抗が小さな金属板または、磁石に集中し、磁界の分布が変化する。この磁界分布の変化を検出できる位置に磁気センサーを備えることで、容易に状態変化を検出することができる。
【００２９】
また本発明によれば、キーとキーリーダーとが吸着固定された状態のときに、質問器が備えるアンテナの指向方向が、リング形状磁石の中心を通る中心軸と略平行となるように質問器を配置する。
【００３０】
これにより、質問器から発信する電波、およびトランスポンダから発信する電波がリングの中心付近を通過するため、キーとキーリーダーとの間に磁石が介在しても無線通信を容易に行うことができる。
【００３１】
また本発明によれば、キーとキーリーダーとが吸着固定された状態のときに、トランスポンダが備えるアンテナの指向方向が、リング形状磁石の中心を通る中心軸と略平行となるようにトランスポンダを配置する。
【００３２】
キーリーダーは一般的に装置に固定され、キーはユーザが所持する場合が多い。磁力吸着による固定のため、キーが常に同じ状態で固定されるとは限らない。トランスポンダが備えるアンテナの指向方向を、リング形状磁石の中心を通る中心軸と略平行とすることで、キーがこの中心軸まわりに回転したとしても無線通信を確実に行うことができる。
【００３３】
また本発明によれば、リング形状磁石は、極性が厚み方向に着磁されている。
これにより、磁界の分布が磁石の厚み方向に広がるので、磁気センサの配置が容易になる。
【００３４】
また本発明によれば、上記のキー装置を備える電子機器であり、制御手段は、質問器がトランスポンダから読み取ったデータに基づいて、少なくとも電子機器を操作可能とするか否かの決定を行う。
【００３５】
たとえば、予めトランスポンダに記憶されているデータを電子機器に登録しておき、質問器が読み取ったデータが、登録されていれば電子機器を操作可能とし、登録されていなければ操作不可能とする。これにより、セキュリティー機能を向上させることができる。
【００３６】
また、電子機器が電子式金銭登録機の場合は、登録モード、点検モード、精算モードなど複数の動作モードを切り替えて動作し、電子機器がＰＣサーバーなどの場合は、アドミニストレータ（管理者）モード、ユーザモードなど複数のモードで動作する。
【００３７】
これらの動作モードのうち、選択可能な動作モードは、機器の使用者ごとに決まっている。したがって、トランスポンダに記憶されているデータと、動作可能なモードとの対応を予め電子機器に登録しておき、質問器が読み取ったデータに応じて、キーを有する使用者が選択可能な動作モードを決定することも可能である。
【００３８】
また本発明によれば、質問器がトランスポンダから読み取ったデータを第１のデータとし、制御手段が、第１のデータを様式の異なる第２のデータに変換する。
【００３９】
トランスポンダに割り当てられたデータはユニークなＩＤであるため、従来の電子機器に用いられているキーを識別するためのキーデータとは様式が異なっている。したがって、トランスポンダに割り当てられたデータを第１のデータとし、従来様式のキーデータを第２のデータすると、制御手段によってトランスポンダに割り当てられたデータから従来様式のキーデータに変換でき、汎用性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下では、キー装置を備える電子機器としてＰＯＳ端末機およびＥＣＲなどの電子式金銭登録機について説明する。電子式金銭登録機では、装置を動作させるためには、正しい担当者が使用するかどうかを識別する必要がある。この担当者の識別する手段としてキー装置を用いている。
【００４１】
まず、第１の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態である電子式金銭登録機（以下「ＥＣＲ」と略称する。）１００の電気的構成を示すブロック図である。ＥＣＲ１００は、たとえばマイクロプロセッサなどで実現されてＥＣＲ１００全体の動作を制御する中央演算処理装置（以下「ＣＰＵ」と略称する）１と、ＥＣＲ１００の各種動作を制御するプログラムなどが記憶されたリードオンリーメモリ（以下「ＲＯＭ」と略称する。）２と、各種設定内容が記憶されたランダムアクセスメモリ（以下「ＲＡＭ」と略称する。）３とを有している。また、ＥＣＲ１００の動作モードを切り替えるために用いるモードスイッチ（ＳＷ）４と、商品の部門コード、売上金額などを入力するためのキーボード５と、ＣＰＵ１の演算結果をレシートおよび記録紙に印字するためのプリンタ６と、売上金額などを表示するためのたとえば液晶ディスプレイなどで実現される表示装置７と、硬貨および紙幣を収納するためのドロア８と、操作ミスなどを報知するためのブザー９と、担当者を識別するためのクラークキー１０と、クラークキー１０を識別するためのキーリーダー１１とを含む。
【００４２】
図２は、ＲＡＭ３のメモリ構成を示す図である。顧客との取引に関するメモリとして、たとえば商品の売上金額がセットされている売上金額メモリ３ａ、残額がセットされる残額メモリ３ｂがある。
【００４３】
また、どのクラークキーを有効にするかを記録しておく担当者コードメモリ３ｃがある。担当者コードメモリ３ｃには、担当者コードと、それらと対応するクラークキーのキーデータが記憶されている。このコードに一致するクラークキーがキーリーダーに取り付けられていないと、ＥＣＲ１００の動作モードが制限される。たとえば、モードＳＷ４が「登録」位置になっていても、ＥＣＲ１００を操作できないことになる。なお、ＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３は制御手段を構成する。
【００４４】
図３は、ＥＣＲ１００の外観を示す斜視図である。ＥＣＲ１００の上面右上に表示装置７が配置され、表示装置７横にはプリンタ６が配置されている。キーボード５は上面下半分に配置されている。キーリーダー１１は前面右側に配置され、図３では、クラークキー１０がキーリーダー１１に固定された状態を示している。
【００４５】
図４は、キーリーダー１１の各構成の配置を示す図である。図５は、クラークキー１０およびキーリーダー１１の断面図である。なお、図４は透過図であり、実際にはＥＣＲ１００外部からキーリーダー１１の構成を目視することはできない。
【００４６】
クラークキー１０には、トランスポンダ１０１が内蔵されており、磁力吸着によってキーリーダー１１に固定するための金属板である金属リング１０２が装着されている。キーリーダー１１には、クラークキー１０のトランスポンダ１０１と通信するためのアンテナ１１１、リーダー基板１１２および磁気センサ１１３が内蔵されている。アンテナ１１１およびリーダー基板１１２は質問器を構成する。また、キーリーダー１１には、磁力吸着によってクラークキー１０を固定するための磁石リング１１５が装着されており、磁石リング１１５の内径は、クラークキー１０が備える金属リング１０２の外径よりも大きくなっている。したがって、クラークキー１０がキーリーダー１１の内側に嵌合するように装着する。図５に示すように、磁石リング１１５と金属リング１０２とはＥＣＲ１００の外壁を介して磁力吸着される。トランスポンダ１０１とアンテナ１１１との無線通信も外壁を介して行われる。クラークキー１０がキーリーダー１１に装着された状態では、磁石リング１１５の内周内に金属リング１０２が納まった状態となる。トランスポンダ１０１とアンテナ１１１との無線通信は、クラークキー１０がキーリーダー１１に装着された状態で行われる。
【００４７】
図６は、クラークキー１０の装着状態による磁界分布の変化を示す模式図である。図６（ａ）は、第１の状態における磁界の分布を示し、図６（ｂ）は、第２の状態における磁界の分布を示す。ここで、第１の状態とは、クラークキー１０がキーリーダー１１に装着された状態であり、第２の状態とは、クラークキー１０がキーリーダー１１から離脱した状態である。磁気センサ１１３は、第１の状態と第２の状態とで磁界分布の変化を検出可能な位置に配置する。磁石リング１１５として、極性が厚み方向に着磁されているものを使用すると、磁界の分布が磁石リング１１５の厚み方向に広がるので、変化の検出可能な範囲が大きく、磁気センサ１１３の配置が容易になる。たとえば、磁石リング１１５の内周内に配置すると、第２の状態では、磁力線が磁気センサ１１３を貫いているが、第１の状態では、磁力線が磁性体である金属リング１０２に集中することで、磁気センサ１１３を貫く磁力線が減少する。磁気センサ１１３は、磁力線の数、すなわち磁束密度の高低を検出する。
【００４８】
磁気センサ１１３は、クラークキー１０がキーリーダー１１に装着された第１の状態と、クラークキー１０がキーリーダー１１から離脱した第２の状態の状態変化を検出結果としてリーダー基板１１２に出力する。リーダー基板１１２は、磁気センサ１１３から入力された検出結果をＣＰＵ１に出力する。ＣＰＵ１は、リーダー基板１１２から入力された磁気センサ１１３の検出結果に基づいて、現在のクラークキー１０の状態を決定する。
【００４９】
ＣＰＵ１は、クラークキー１０の状態が第１の状態であれば、アンテナ１１１に対するデータ読取の指示をリーダー基板１１２に出力する。リーダー基板１１２は、ＣＰＵ１から入力されたデータ読取の指示に基づいて、アンテナ１１１から質問用電波を発信させる。
【００５０】
クラークキー１０がキーリーダー１１に装着されている第１の状態では、トランスポンダ１０１が質問用電波を受信し、電力変換して内蔵メモリに予め記憶しているキーデータをキーリーダー１１に対して発信する。リーダー基板１１２は、受信したキーデータをＣＰＵ１へ送信する。ＣＰＵ１は、受信したキーデータと、担当者コードと比較することで、固定されたクラークキー１０を識別することができる。
【００５１】
また、クラークキー１０の状態が第２の状態であれば、ＣＰＵ１は、アンテナ１１１を動作させないように、データ読取の指示を一切出力しない。
【００５２】
このように、クラークキー１０が、キーリーダー１１に装着された状態、すなわち、アンテナ１１１とトランスポンダ１０１との距離が通信可能な距離にある第１の状態のときにのみアンテナ１１１が動作するので、消費電力を低減することができる。
【００５３】
また従来では、クラークキー１０がキーリーダー１１から離脱した状態でも、アンテナ１１１からデータ読み取り用の電波が発信されているため、この発信電波がキー装置周辺の機器の誤動作を引き起こすＥＭＩ障害が問題となる。本発明では、アンテナ１１１から電波が発信されるときには、必ずクラークキー１０が装着されてシールドとして機能し、クラークキー１０が離脱しているときには電波が発信されないので、質問用電波の発信によるＥＭＩの発生を防止することができる。
【００５４】
図７は、クラークキー認識処理を示すフローチャートである。本処理は、ＥＣＲ１００の電源がオンしている間でキーが装着される際に行われる。まずステップＳ１で磁気センサ１１３によってクラークキー１０が装着されているかどうかを判断する。クラークキー１０が装着されていなければ待機し、装着されていればステップＳ２に進む。ステップＳ２では、キーリーダー１１が、無線通信によってクラークキー１０のトランスポンダに記憶されているキーデータを読み取る。ステップＳ３では、キーリーダー１１からＣＰＵ１に対してキーデータを出力する。ステップＳ４では、ＣＰＵ１が、入力されたキーデータに基づいて、担当者コードとの比較などを行い、クラークキー１０の認識を行う。ステップＳ５では、磁気センサ１１３によってクラークキー１０が装着されているかどうかを判断する。クラークキー１０が装着されていれば待機し、装着されていなければステップＳ６でクラークキー１０が離脱したことをＣＰＵ１に通知して処理を終了する。
【００５５】
上記では、クラークキー１０、特に金属リング１０２が、キーリーダー１１の磁石リング１１５の内側に装着する構成としているが、これに限らず、金属リング１０２の内径が、磁石リング１１５の外径より大きい構成であってもよい。
【００５６】
図８は、他の実施形態におけるクラークキー１０の装着状態による磁界分布の変化を示す模式図である。図８（ａ）は、第１の状態における磁界の分布を示し、図８（ｂ）は、第２の状態における磁界の分布を示す。磁気センサ１１３は、第１の状態と第２の状態とで磁界分布の変化を検出可能な位置に配置する。たとえば、金属リング１０２の外周より外側に配置すると、第２の状態では、磁力線が磁気センサ１１３を貫いているが、第１の状態では、磁力線が磁性体である金属リング１０２に集中することで、磁気センサ１１３を貫く磁力線が減少する。磁気センサ１１３は、磁束密度の高低を検出する。
【００５７】
磁気センサ１１３は、クラークキー１０がキーリーダー１１に装着された第１の状態と、クラークキー１０がキーリーダー１１から離脱した第２の状態の状態変化を検出結果としてリーダー基板１１２に出力する。リーダー基板１１２は、磁気センサ１１３から入力された検出結果をＣＰＵ１に出力する。ＣＰＵ１は、リーダー基板１１２から入力された磁気センサ１１３の検出結果に基づいて、現在のクラークキー１０の状態を決定する。
【００５８】
また、上記では、円環形状の磁石リング１１５を用いる場合について説明したが、たとえば図９に示すように円環の一部からなる磁石リング１１６であってもよい。図９は、磁石リング１１６の形状を示す図である。図９（ａ）は正面図であり、図９（ｂ）は上面図である。図に示すように、磁石リングの形状は、クラークキー１０がキーリーダー１１に装着された際に、クラークキー１０のトランスポンダ１０１とキーリーダー１１のアンテナ１１１との無線通信を妨げないような形状、すなわち、トランスポンダ１０１とアンテナ１１１とを結ぶ直線上に磁石が存在しなければよい。磁石リングが円環の一部からなる場合、各磁石小片をＥＣＲ１００の外壁の所定位置に配置すればよい。
【００５９】
従来のように、無線通信距離が１〜２ｍｍ程度の近接型ＲＦＩＤで質問用電波を発信し続ける場合、消費電流は、数十〜１００ｍＡ程度となる。これに対し、磁気センサの消費電流は１０ｍＡ以下であるので、バッテリー駆動による機器はもちろん、商用電源を使用する機器の待機状態でも磁気センサを用いたキー装置は使用可能である。たとえば、待機状態の機器において、一定間隔で磁気センサを動作させ、キーがキーリーダーに装着されたときに待機状態から復帰するような場合の平均消費電流は、以下のようになる。
動作条件：動作間隔＝５００ｍｓｅｃ、動作時間＝１ｍｓｅｃ、消費電流＝１０ｍＡ
平均消費電流＝（動作時間／動作間隔）×消費電流＝（１ｍｓｅｃ／５００ｍｓｅｃ）
×１０ｍＡ＝０．０２ｍＡ
【００６０】
このように平均消費電流を、従来に比べて大幅に減少させることができるので、待機状態において、キー装置によるセキュリティの確保が可能となり、また待機状態からの復帰も高速化することができる。
【００６１】
本発明は、上記のようにＥＭＩの発生を防止することができるので、たとえば病院内で主に使用される医療機器などのセキュリティ確保に使用することが可能である。また、周辺にワイヤレスＬＡＮ（Local Area Network）などの無線通信に与える影響が少なく、通信エラーによるリトライ回数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態である電子式金銭登録機（ＥＣＲ）１００の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】ＲＡＭ３のメモリ構成を示す図である。
【図３】ＥＣＲ１００の外観を示す斜視図である。
【図４】キーリーダー１１の各構成の配置を示す図である。
【図５】クラークキー１０およびキーリーダー１１の断面図である。
【図６】クラークキー１０の装着状態による磁界分布の変化を示す模式図である。
【図７】クラークキー認識処理を示すフローチャートである。
【図８】他の実施形態におけるクラークキー１０の装着状態による磁界分布の変化を示す模式図である。
【図９】磁石リング１１６の形状を示す図である。
【図１０】従来のクラークキー装置２００の構成図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  中央演算処理装置（ＣＰＵ）
２  リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）
３  ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
４  モードスイッチ（ＳＷ）
５  キーボード
６  プリンタ
７  表示装置
８  ドロア
９  ブザー
１０  クラークキー
１１  キーリーダー
１００  電子式金銭登録機（ＥＣＲ）
１０１  トランスポンダ
１０２  金属リング
１１１  アンテナ
１１２  リーダー基板
１１３  磁気センサ
１１５  磁石リング
【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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