(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣカードとの間で接点を介して通信を行なうための接点式インターフェイスと、ＩＣカードとの間で電波信号を介して通信を行なうための非接触式インターフェイスと、これらのインターフェイスを介して行なう通信を制御するための通信制御手段とを備えてなるカードリーダにおいて、
前記非接触式インターフェイスは、前記ＩＣカードが表面側で前記接点式インターフェイスの接点端子に接続された状態で、前記ＩＣカードの裏面側に対向するように配置されており、
前記接点式インターフェイスは、前記ＩＣカードとの間で通信データを送受信するための送受信バッファと前記接点端子との間にスイッチが挿入されており、
前記通信制御手段は、前記非接触式インターフェイスを介してＩＣカードとの間で通信を行なう場合は、前記スイッチを開くことで前記接点式インターフェイスの入出力部における電気的接続を遮断し、前記接点式インターフェイスを介してＩＣカードとの間で通信を行なう場合は、前記非接触式インターフェイスの動作を停止させるように制御することを特徴とするカードリーダ。
【請求項２】
ＩＣカードとの間で接点を介して通信を行なうための接点式インターフェイスと、ＩＣカードとの間で電波信号を介して通信を行なうための非接触式インターフェイスとの双方を備えてなるカードリーダについて制御を行なう方法であって、
前記非接触式インターフェイスは、前記ＩＣカードが表面側で前記接点式インターフェイスの接点端子に接続された状態で、前記ＩＣカードの裏面側に対向するように配置されており、
前記接点式インターフェイスは、前記ＩＣカードとの間で通信データを送受信するための送受信バッファと前記接点端子との間にスイッチが挿入されている場合に、
前記非接触式インターフェイスを介してＩＣカードとの間で通信を行なう場合は、前記スイッチを開くことで前記接点式インターフェイスの入出力部における電気的接続を遮断し、前記接点式インターフェイスを介してＩＣカードとの間で通信を行なう場合は、前記非接触式インターフェイスの動作を停止させることを特徴とするカードリーダの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣカードとの間で、接点を介して通信を行なうための接点式インターフェイスと電波信号を介して通信を行なうための非接触式インターフェイスとの双方を備えてなるカードリーダ、及びそのカードリーダの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣカードとカードリーダとの間で通信を行なう方式には、接点を介して通信を行なうための接点式と、電波信号を介して通信を行なうための非接触式との２つのインターフェイスがある。歴史的には、最初に接点式を採用したＩＣカードの使用が開始され、その後に非接触式を採用したＩＣカードが登場して使用されるようになった。それに応じて、カードリーダ側も、接点式，非接触式のインターフェイスを有するものが順次用いられ、両者が混在して世の中の様々な場所に配置されている。
【０００３】
ＩＣカードは記憶可能なデータの容量が大きいため、１枚で様々なアプリケーションに対応することができる。そして、上述のように、接点式，非接触式のインターフェイスを有するカードリーダが混在するようになった結果、カードリーダが何れの方式を採用している場合でもＩＣカード側が対応できるように、接点式，非接触式の双方のインターフェイスを有するハイブリッド型のＩＣカードが考案され実用に供されようとしている。
従って、カードリーダ側も、接点式，非接触式，ハイブリッド型の３種類のＩＣカードの何れにも対応できるように構成することが好ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなカードリーダを実際に構成することを想定すると、以下のようなことが問題となる。即ち、非接触式の通信には、短波帯（例えば、１３．５６ＭＨｚ）の電波信号が使用される。そして、ＩＣカードは厚さ０．７６ｍｍの中に回路を実装する必要があり、また、コストの上昇を抑えるため、非常に薄型に形成されるワンチップの集積回路が用いられている。
【０００５】
従って、ハイブリッド型のＩＣカードを構成するには、そのような制約の下に接点式，非接触式の両方のインターフェイスを配置する必要がある。そして、両者の位置が接近すると、非接触式インターフェイス側の電波信号が接点式インターフェイス側に回り込む現象が発生する。接点式インターフェイスで扱われるのはデジタル信号であるため、規定外の振幅を有するアナログの電波信号が印加されると、接点式インターフェイスが誤動作したり破損したりするおそれがある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、接点式，非接触式の双方のインターフェイスを備えてＩＣカードとの通信を行なう場合に、接点式インターフェイスを用いた通信に対する干渉を排除すると共に、接点式インターフェイス側を適切に保護することができるカードリーダ、及びそのカードリーダの制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のカードリーダによれば、通信制御手段は、非接触式インターフェイスを介してＩＣカードとの間で通信を行なう場合は、接点式インターフェイスにおける送受信バッファと接点端子との間に配置されたスイッチを開くことで当該インターフェイスの入出力部における電気的接続を遮断するので、非接触式インターフェイスで扱われる電波信号が接点式インターフェイス側に回り込むこと防止できる。また、通信制御手段は、接点式インターフェイスを介して通信を行なう場合は、非接触式インターフェイスの動作を停止させるので、電波信号が接点式インターフェイスを介して行なわれる通信に干渉することを回避できる。
【０００８】
従って、ＩＣカードとの間で何れの方式によって通信を行なう場合でも、非接触式インターフェイス側の電波信号が接点式インターフェイス側に悪影響を及ぼすことを防止できると共に、接点式インターフェイス側を適切に保護することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図１は、挿入型ＩＣカードリーダの一構成例を概略的に示すものである。カードリーダ１は、本体２の内部にＩＣカード３の搬送路４，搬送部５，接点式インターフェイス（Ｉ／Ｆ）６，非接触式Ｉ／Ｆ７，制御部（通信制御手段）８，電源部９，外部Ｉ／Ｆ１０等を備えている。
【００１０】
制御部８は、ＣＰＵやメモリなどで構成されており、本体２に設けられたカード挿入口１１を介してＩＣカード３が挿入されたことを図示しないセンサによって検出すると、モータや搬送ローラなどで構成される搬送部５によってＩＣカード３を搬送路４の所定位置まで搬送させる。
【００１１】
ＩＣカード３が所定位置まで搬送された状態になると、制御部８は、ＩＣカード３のタイプ或いはアプリケーションに応じてコンタクトを用いる接点式Ｉ／Ｆ６，或いは電波信号を用いる非接触式Ｉ／Ｆ７を介して通信を行い、ＩＣカード３に記憶されているデータを読み出す。読み出されたデータは、外部Ｉ／Ｆ１０を介して外部機器（例えばパーソナルコンピュータ）１２に送信される。また、電源部９は、本体２内部の各構成要素に動作用電源を供給する回路である。
【００１２】
図２には、ハイブリッド型のＩＣカード３の外観構成を示す。ＩＣカード３は、接点式，非接触式の何れの通信方式にも対応しており、前者で使用される接点端子（コンタクト）１３と、後者に使用されるアンテナ１４とを備えている。
また、図３は、ＩＣカード３内部の電気的構成を示す機能ブロック図である。ＩＣカード３は、ワンチップの集積回路１５と、この集積回路１５に接続される前記アンテナ１４とで構成されている。集積回路１５において、ＣＰＵ１６には、定電圧部１７より供給される３Ｖの動作用電源が与えられて動作するようになっている。
【００１３】
定電圧部１７は、接点式の通信が行なわれる場合は、接点端子１３を介してカードリーダ１側から供給される５Ｖの電源を受けて動作用電源を生成し、非接触式の通信が行なわれる場合はアンテナ１４が受信した電波信号が整流部１８により整流されて出力される直流電圧を受けて動作用電源を生成する。また、非接触式通信において、整流部１８を介して受けた信号は変調／復調部１９に与えられて復調されるとＣＰＵ１６に受信データとして与えられる。そして、ＣＰＵ１６が出力する送信データは変調／復調部１９に与えられて変調されると、送信部２０及びアンテナ１４を介して電波信号としたカードリーダ１側に送信される。
【００１４】
また、非接触式通信では、整流部１８を介して受けた信号はクロック生成部２１にも与えられ、クロック生成部２１は、その信号からクロック信号を生成してＣＰＵ１６に供給するようになっている。
【００１５】
一方、接点式通信において、ＣＰＵ１６とカードリーダ１との間で送受信されるデータは接点端子１３を介して転送され、クロック信号やリセット信号もまた接点端子１３を介して供給される。
ＣＰＵ１６に対して書き込み及び読み出し可能に接続されているメモリ２２には、ＩＣカード３が使用される各種のアプリケーションに応じて用いられるデータが記憶されている。
【００１６】
図４は、カードリーダ１側の接点式Ｉ／Ｆ６を中心とする詳細な構成を示すものである。接点式Ｉ／Ｆ６は、接点式電源部２３，送信又は受信バッファ２４〜２７，これらと接点端子２８との間に配置される回路遮断部２９などで構成されている。接点式電源部２３は、接点式通信を行なう場合にＩＣカード３側に動作用電源を供給するもので、そのＯＮ／ＯＦＦは制御部８によって制御されるようになっている。そして、接点式電源部２３から延びる２本の電源線（５Ｖ，ＧＮＤ）は、回路遮断部２９のスイッチ２９ａ，２９ｂを介して接点端子２８に接続されている。
【００１７】
送信バッファ２４は、制御部８がＩＣカード３側にデータを送信する場合に使用され、その出力端子は、送受信切替えスイッチ３０を介して回路遮断部２９のスイッチ２９ｃに接続されている。また、受信バッファ２５は、ＩＣカード４側より送信されたデータを制御部８が受信する場合に使用され、その入力端子は、前記スイッチ２９ｃに接続されている。即ち、制御部８が送受信切替えスイッチ３０を開閉することで、データの受信／送信を切り替えるようになっている。
【００１８】
送信バッファ２６，２７は、ＩＣカード３に対してクロック信号，リセット信号を供給するために使用され、その出力端子は、回路遮断部２９のスイッチ２９ｄ，２９ｅを介して接点端子２８に接続されている。
そして、回路遮断部２９における各スイッチ２９ａ〜２９ｅの開閉は、制御部８により一括して制御されるようになっている。
【００１９】
図５は、カードリーダ１側の非接触式Ｉ／Ｆ７を中心とする詳細な構成を示すものである。非接触式Ｉ／Ｆ７は、キャリア発生部３１，変調部３２，復調部３３及びアンテナ３４などで構成されている。キャリア発生部３１は、非接触式通信を行なう場合に１３．５６ＭＨｚのキャリア（搬送波）信号を変調部３２に出力するもので、そのＯＮ／ＯＦＦは制御部８によって制御されるようになっている。
【００２０】
変調部３２は、キャリア発生部３１より与えられたキャリアを制御部８より出力された送信データによって変調し、アンテナ３４に出力する。また、ＩＣカード３より送信された電波信号は、アンテナ３４を介して受信されると復調部３３に与えられ、復調されたデータが受信データとして制御部８に出力されるようになっている。
【００２１】
次に、本実施例の作用について図６及び図７をも参照して説明する。図６は、カードリーダ１の制御部８によって行われるＩＣカードの認識処理の内容を示すフローチャートである。尚、初期状態として、回路遮断部２９における各スイッチ２９ａ〜２９ｅは開状態にあり、キャリア発生部３１はＯＮとなっているものとする。
【００２２】
制御部８は、先ず図示しないセンサによってＩＣカードが所定の位置まで搬送されたことを検出すると（ステップＡ１，「ＹＥＳ」）キャリア発生部３１をＯＦＦさせ（ステップＡ２）、回路遮断部２９における各スイッチ２９ａ〜２９ｅを閉じる（ステップＡ３）。そして、接点式電源部２３をＯＮすると（ステップＡ４）、ＩＣカード側から応答が返って来るか否かを判断する（ステップＡ５）。
【００２３】
ステップＡ５において、ＩＣカードからの応答が返れば（「ＹＥＳ」）、制御部８は、当該カードは接点式のインターフェイスを有していると判断し（ステップＡ６）、応答が返らなければ（「ＮＯ」）接点式のインターフェイスを有していないと判断する（ステップＡ７）。
【００２４】
次に、制御部８は、接点式電源部２３をＯＦＦさせ（ステップＡ８）、回路遮断部２９における各スイッチ２９ａ〜２９ｅを開く（ステップＡ９）。それから、キャリア発生部３１をＯＮすると（ステップＡ１０）、ＩＣカード側から応答が返って来るか否かを判断する（ステップＡ１１）。
【００２５】
ステップＡ１１において、ＩＣカードからの応答が返れば（「ＹＥＳ」）、制御部８は、当該カードは非接触式のインターフェイスを有していると判断し（ステップＡ１２）、応答が返らなければ（「ＮＯ」）非接触式のインターフェイスを有していないと判断する（ステップＡ１３）。
例えば、ハイブリッド型のＩＣカード３の場合は何れのインターフェイスも有しているため、制御部８はステップＡ５，Ａ１１の何れにおいても「ＹＥＳ」と判断することになる。
【００２６】
図７は、カードリーダ１の制御部８によって行われるＩＣカード３との通信処理の内容を示すフローチャートである。制御部８は、ステップＡ１と同様にＩＣカード３が所定位置にあることを検出すると（ステップＢ１，「ＹＥＳ」）、上位機器１２からの接点式通信の開始指令があるか否かを判断する（ステップＢ２）。ステップＢ２で「ＮＯ」と判断するとステップＢ７に移行し、「ＹＥＳ」と判断するとステップＢ３に移行する。
【００２７】
ステップＢ３〜Ｂ５において、制御部８は、ステップＡ２〜Ａ４と同様に、キャリア発生部３１をＯＦＦさせ（ステップＢ３）、回路遮断部２９における各スイッチ２９ａ〜２９ｅを閉じ（ステップＢ４）、接点式電源部２３をＯＮする  （ステップＢ５）。それから、ＩＣカード３との間で接点式Ｉ／Ｆ６の接点端子２８，及びＩＣカード３側の接点端子１３を介して接点式の通信処理を行なうと（ステップＢ６）、ステップＢ７に移行する。
【００２８】
即ち、ステップＢ６において接点式の通信処理が行なわれる場合は、ステップＢ３においてキャリア発生部３１がＯＦＦされ、非接触式Ｉ／Ｆ７の動作は停止されるため、１３．５６ＭＨｚのキャリアが接点式の通信処理に対して干渉することは回避される。
【００２９】
一方、ステップＢ７において、制御部８は、上位機器１２からの接点式通信の開始指令があるか否かを判断する。そして、「ＮＯ」と判断するとステップＢ１に戻り、「ＹＥＳ」と判断するとステップＢ８に移行する。
【００３０】
ステップＢ８〜Ｂ１０において、制御部８は、ステップＡ８〜Ａ１０と同様に、接点式電源部２３をＯＦＦさせ（ステップＢ８）、回路遮断部２９における各スイッチ２９ａ〜２９ｅを開き（ステップＢ９）、キャリア発生部３１をＯＮする（ステップＢ１０）。それから、ＩＣカード３との間で非接触式Ｉ／Ｆ７，及びＩＣカード３側のアンテナ１４を介して非接触式の通信処理を行なうと（ステップＢ１１）、ステップＢ１に戻る。
【００３１】
即ち、ステップＢ１１において非接触式の通信処理が行なわれる場合は、ステップＢ８において接点式電源部２３をＯＦＦさせると共に、ステップＢ９において回路遮断部２９における各スイッチ２９ａ〜２９ｅを開離させるので、非接触式通信で使用されるキャリアが接点式Ｉ／Ｆ６側に回り込むことは回避される。以上のように本実施例によれば、カードリーダ１の制御部８は、非接触式Ｉ／Ｆ７を介してＩＣカード３との間で通信を行なう場合は、接点式電源部２３をＯＦＦさせると共に回路遮断部２９における各スイッチ２９ａ〜２９ｅを開離させて接点式Ｉ／Ｆ６の入出力部における電気的接続を遮断するので、非接触式Ｉ／Ｆ７で扱われる電波信号が接点式Ｉ／Ｆ側に回り込むこと防止できる。
【００３２】
また、制御部８は、接点式Ｉ／Ｆ６を介して通信を行なう場合はキャリア発生部３１をＯＦＦして非接触式Ｉ／Ｆ７の動作を停止させるので、電波信号が接点式Ｉ／Ｆを介して行なわれる通信に干渉することを回避できる。
従って、ＩＣカード３との間で何れの方式によって通信を行なう場合でも、非接触式Ｉ／Ｆ７側の電波信号が接点式Ｉ／Ｆ６側に悪影響を及ぼすことを防止し、また、接点式Ｉ／Ｆ６側を適切に保護することが可能となる。
【００３３】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
ＩＣカードがＩＣカード３のようにハイブリッド型ではなく、接点式，非接触式の何れか一方のみに対応している場合も、図７に示すフローチャートに従って何れか一方の通信処理を行なうことができる。
図６に示すフローチャートにおいて、ステップＡ８〜Ａ１３の処理を、ステップＡ２〜Ａ７の処理に先立って行なっても良い。
また、図７に示すフローチャートにおいて、ステップＢ７〜Ｂ１１の処理を、ステップＢ２〜Ｂ６の処理に先立って行なっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であり、挿入型ＩＣカードリーダの一構成例を概略的に示す
【図２】ハイブリッド型ＩＣカードの外観構成を示す平面図
【図３】ＩＣカード内部の電気的構成を示す機能ブロック図
【図４】カードリーダ側の接点式インターフェイスを中心とする詳細な構成を示す図
【図５】同非接触式インターフェイスを中心とする詳細な構成を示す図
【図６】カードリーダの制御部によって行われるＩＣカードの認識処理の内容を示すフローチャート
【図７】同ＩＣカードとの通信処理の内容を示すフローチャート
【符号の説明】
１はＩＣカードリーダ、３はＩＣカード、６は接点式インターフェイス、７は非接触式インターフェイス、８は制御部（通信制御手段）を示す。
【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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