カードリーダおよびカードリーダの制御方法
【課題】カードの磁気情報の不正取得を防止することが可能で、かつ、小型化および低コスト化が可能なカードリーダを提供すること。
【解決手段】カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダは、磁気データを読み取るためのリードコアおよびリードコアに巻回されるリード側コイル３２を有する磁気ヘッド１７と、磁気データの読取時にリード側コイル３２に流れる読取電流以外の非読取電流を、リード側コイル３２に発生させるための非読取電流発生手段４６とを備えている。
【解決手段】カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダは、磁気データを読み取るためのリードコアおよびリードコアに巻回されるリード側コイル３２を有する磁気ヘッド１７と、磁気データの読取時にリード側コイル３２に流れる読取電流以外の非読取電流を、リード側コイル３２に発生させるための非読取電流発生手段４６とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダおよびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダが広く利用されている。この種のカードリーダでは、たとえば、カードが搬送されるカード搬送路に配置された磁気ヘッドによって、カードに記録された磁気データが読み取られている。また、カードリーダが利用される業界においては、従来、犯罪者が磁気ヘッドに信号線を取り付け、カードの磁気情報を不正に取得するいわゆるスキミングが大きな問題となっている。
【０００３】
そこで、このスキミングを防止するための構成を備えるカードリーダが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のカードリーダでは、磁気ヘッドを構成するコイルからの出力信号に基づいてカードに記録されている磁気データを復調する復調回路と、復調回路によって復調された磁気情報を所定の暗号化関数と鍵データとによって暗号化する暗号化回路とが、磁気ヘッドの本体部とともに磁気ヘッドのケースの中に収納されている。そのため、このカードリーダでは、磁気ヘッドから暗号化された磁気情報が出力される。したがって、このカードリーダでは、磁気ヘッドに取り付けられた信号線からカードの磁気情報が不正に取得されるスキミングを防止することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８９９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、特許文献１に記載のカードリーダでは、スキミングを防止することが可能である。しかしながら、このカードリーダでは、復調回路と暗号化回路とが磁気ヘッドのケースの中に収納されているため、磁気ヘッドが大型化する。したがって、特許文献１に記載のカードリーダでは、カードリーダを小型化することが困難である。また、復調回路と暗号化回路とがケースの中に収納された磁気ヘッドは高価であるため、特許文献１に記載のカードリーダでは、カードリーダのコストが高くなる。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、カードの磁気情報の不正取得を防止することが可能で、かつ、小型化および低コスト化が可能なカードリーダを提供することにある。また、本発明の課題は、カードの磁気情報の不正取得を防止することが可能で、カードリーダの小型化および低コスト化が可能となるカードリーダの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明のカードリーダは、カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダにおいて、磁気データを読み取るためのリードコアおよびリードコアに巻回されるリード側コイルを有する磁気ヘッドと、磁気データの読取時にリード側コイルに流れる読取電流以外の非読取電流を、リード側コイルに発生させるための非読取電流発生手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明のカードリーダは、磁気データの読取時にリード側コイルに流れる読取電流以外の非読取電流を、リード側コイルに発生させるための非読取電流発生手段を備えている。そのため、磁気データの読取時以外にリード側コイルに非読取電流を発生させれば、犯罪者が磁気ヘッドに信号線を取り付けてリード側コイルに流れる電流の波形を取得したとしても、犯罪者が読取電流と非読取電流とを判別する際の作業を困難にすることが可能になる。したがって、犯罪者にとって、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが困難になる。また、磁気データの読取時にリード側コイルに非読取電流を発生させれば、犯罪者が磁気ヘッドに信号線を取り付けてリード側コイルに流れる電流の波形を取得したとしても、読取電流に非読取電流が重畳されるため、犯罪者にとって、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが困難になる。その結果、本発明では、カードの磁気情報の不正取得を防止することが可能になる。
【０００９】
また、本発明では、磁気ヘッドの中に復調回路や暗号化回路を配置しなくてもカードの磁気情報の不正取得を防止することが可能になるため、特許文献１に記載のカードリーダと比較して、磁気ヘッドを小型化すること、および、磁気ヘッドのコストを低減することが可能になる。したがって、本発明では、カードリーダの小型化および低コスト化が可能になる。
【００１０】
本発明において、非読取電流発生手段は、たとえば、リード側コイルが接続されるリード側信号線に接続されている。
【００１１】
本発明において、たとえば、磁気ヘッドは、カードに磁気データを書き込むためのライトコアおよびライトコアに巻回されるライト側コイルを備えるとともに、リードコアとライトコアとが一体化されたリードライト一体型磁気ヘッドであり、非読取電流発生手段は、ライト側コイルが接続されるライト側信号線に接続され、非読取電流の波形の振幅は、カードに磁気データを書き込むための書込電流の波形の振幅よりも小さくなっている。この場合には、非読取電流発生手段は、書込電流をライト側コイルに流す書込電流発生手段であることが好ましい。このように構成すると、書込電流発生手段に加えて、新たに非読取電流発生手段を設ける必要がなくなるため、カードリーダの構成を簡素化することが可能になる。
【００１２】
本発明において、非読取電流の波形の振幅は、読取電流の波形の振幅と略等しいことが好ましい。このように構成すると、磁気データの読取時以外にリード側コイルに非読取電流を発生させれば、読取電流と非読取電流との判別がより困難になる。したがって、犯罪者にとって、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが一層困難になり、カードの磁気情報の不正取得を効果的に防止することが可能になる。
【００１３】
本発明において、非読取電流の波形の周期は、カードに記録された磁気データの記録密度とカードリーダ内でのカードの移動速度とによって定まる周期となっていることが好ましい。また、この場合には、磁気データの記録密度とカードリーダ内でのカードの移動速度とによって定まる周期の範囲内において、非読取電流の波形の周期は、不定期で変化することが好ましい。このように構成すると、磁気データの読取時以外にリード側コイルに非読取電流を発生させれば、読取電流と非読取電流との判別がより困難になる。したがって、犯罪者にとって、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが一層困難になり、カードの磁気情報の不正取得を効果的に防止することが可能になる。
【００１４】
本発明において、非読取電流がリード側コイルに流れたときに磁気ヘッドが発生させる磁界の強さは、カードに形成される磁気ストライプの抗磁力よりも弱くなっていることが好ましい。このように構成すると、非読取電流がリード側コイルに流れている状態の磁気ヘッドとカードとが接触しても、磁気ストライプに記録された磁気データが非読取電流の影響で破壊されるのを防止することが可能になる。
【００１５】
本発明において、カードリーダは、磁気ヘッドで磁気データの読取が行われていることを検出するための読取状態検出手段を備え、非読取電流発生手段は、読取状態検出手段の検出結果に基づいて、リード側コイルに発生していた非読取電流を磁気ヘッドによる磁気データの読取開始前に停止させ、磁気ヘッドによる磁気データの読取終了後にリード側コイルに非読取電流を発生させることが好ましい。すなわち、読取状態検出手段の検出結果に基づいて、磁気データの読取時以外にリード側コイルに非読取電流を発生させることが好ましい。このように構成すると、犯罪者が読取電流と非読取電流とを判別する際の作業を困難にすることが可能になる。一方、カードリーダ側では、読取状態検出手段の検出結果に基づいて、読取電流と非読取電流とを適切に判別することが可能になるため、カードリーダは適切な磁気情報を取得することが可能になる。
【００１６】
本発明において、カードリーダは、非読取電流発生手段が実装される回路基板を備え、回路基板には、リード側コイルに流れる電流のうちの非読取電流の成分をキャンセルするための非読取電流成分キャンセル手段が実装されていることが好ましい。このように構成すると、磁気データの読取時にリード側コイルに非読取電流を発生させる場合には、カードリーダは、重畳される非読取電流の成分をキャンセルして読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが可能になる。一方、このように構成すると、磁気データの読取時以外にリード側コイルに非読取電流を発生させる場合、あるいは、常時、リード側コイルに非読取電流を発生させるであっても、非読取電流成分キャンセル手段によって非読取電流の成分がキャンセルされるため、カードリーダは、磁気データの読取時以外には何らの情報も取得せず、かつ、磁気データの読取時には読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが可能になる。なお、このように構成すると、犯罪者が磁気ヘッドに信号線を取り付けたとしても、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが困難である。
【００１７】
本発明において、カードリーダは、磁気ヘッドで磁気データの読取が行われていることを検出するための読取状態検出手段と、非読取電流発生手段が実装される回路基板とを備え、回路基板には、リード側コイルに流れる電流のうちの非読取電流の成分をキャンセルするための非読取電流成分キャンセル手段が実装され、非読取電流発生手段は、読取状態検出手段の検出結果に基づいて、磁気ヘッドによる磁気データの読取開始前に非読取電流をリード側コイルに発生させ、磁気ヘッドによる磁気データの読取終了後にリード側コイルに発生していた非読取電流を停止させることが好ましい。すなわち、読取状態検出手段の検出結果に基づいて、磁気データの読取時にリード側コイルに非読取電流を発生させることが好ましい。
【００１８】
このように構成すると、読取電流に非読取電流が重畳されるため、犯罪者が磁気ヘッドに信号線を取り付けてリード側コイルに流れる電流の波形を取得したとしても、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することができなくなる。一方、カードリーダは、重畳される非読取電流の成分をキャンセルして読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが可能になる。また、このように構成すると、磁気データの読取時以外には、リード側コイルに電流が流れないため、カードの磁気情報の不正取得を防止するための対策がカードリーダに施されていることを犯罪者は認識しにくくなる。したがって、カードリーダのセキュリティ性を高めることが可能になる。また、このように構成すると、磁気データの読取時以外には、リード側コイルに電流が流れないため、カードリーダの省電力化を図ることが可能になる。
【００１９】
本発明において、カードリーダは、リード側コイルに非読取電流が発生していることを検出するための非読取電流検出手段を備えることが好ましい。このように構成すると、たとえば、非読取電流発生手段とリード側信号線との間が切断される等の犯罪が実行されたことを検出することが可能になる。したがって、たとえば、非読取電流検出手段での検出結果に基づいて、カードリーダの使用ができないようにすることで、カードの磁気情報の不正取得を確実に防止することが可能になる。また、このように構成すると、たとえば、リード側コイルの断線等を検出することが可能になる。したがって、非読取電流検出手段での検出結果に基づいて、磁気ヘッドの交換時期を検出することが可能になり、カードリーダの信頼性を向上させることが可能になる。
【００２０】
また、上記の課題を解決するため、本発明のカードリーダの制御方法は、カードに記録された磁気データを読み取るためのリードコアおよびリードコアに巻回されるリード側コイルを有する磁気ヘッドを備えるカードリーダの制御方法において、磁気データの読取時にリード側コイルに流れる読取電流以外の非読取電流を、カードリーダにカードが挿入される前からリード側コイルに発生させる非読取電流発生ステップと、磁気ヘッドによる磁気データの読取開始前にリード側コイルに発生していた非読取電流を停止させる非読取電流停止ステップと、磁気ヘッドによる磁気データの読取終了後にリード側コイルに非読取電流を発生させる非読取電流再発生ステップとを備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明のカードリーダの制御方法では、非読取電流発生ステップで、カードリーダにカードが挿入される前からリード側コイルに非読取電流を発生させ、非読取電流停止ステップで、磁気ヘッドによる磁気データの読取開始前にリード側コイルに発生していた非読取電流を停止させ、非読取電流再発生ステップで、磁気ヘッドによる磁気データの読取終了後にリード側コイルに非読取電流を発生させている。そのため、犯罪者が磁気ヘッドに信号線を取り付けてリード側コイルに流れる電流の波形を取得したとしても、犯罪者が読取電流と非読取電流とを判別する際の作業を困難にすることが可能になる。したがって、犯罪者にとって、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが困難になる。その結果、本発明では、カードの磁気情報の不正取得を防止することが可能になる。
【００２２】
また、本発明の制御方法を用いれば、磁気ヘッドの中に復調回路や暗号化回路を配置しなくてもカードの磁気情報の不正取得を防止することが可能になるため、特許文献１に記載のカードリーダと比較して、磁気ヘッドを小型化すること、および、磁気ヘッドのコストを低減することが可能になる。したがって、本発明では、カードリーダの小型化および低コスト化が可能になる。
【００２３】
さらに、上記の課題を解決するため、本発明のカードリーダの制御方法は、カードに記録された磁気データを読み取るためのリードコアおよびリードコアに巻回されるリード側コイルを有する磁気ヘッドを備えるカードリーダの制御方法において、磁気データの読取時にリード側コイルに流れる読取電流以外の非読取電流を、磁気ヘッドによる磁気データの読取開始前にリード側コイルに発生させる非読取電流発生ステップと、磁気ヘッドによる磁気データの読取終了後にリード側コイルに発生していた非読取電流を停止させる非読取電流停止ステップとを備え、非読取電流発生ステップでは、カードリーダの回路基板内において、リード側コイルに流れる電流のうちの非読取電流の成分がキャンセルされていることを特徴とする。
【００２４】
本発明のカードリーダの制御方法では、非読取電流発生ステップで、磁気ヘッドによる磁気データの読取開始前に非読取電流を発生させ、非読取電流停止ステップで、磁気ヘッドによる磁気データの読取終了後にリード側コイルに発生していた非読取電流を停止させている。したがって、犯罪者が磁気ヘッドに信号線を取り付けてリード側コイルに流れる電流の波形を取得したとしても、読取電流に非読取電流が重畳されているため、犯罪者にとって、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが困難になる。その結果、本発明では、カードの磁気情報の不正取得を防止することが可能になる。
【００２５】
また、本発明の制御方法を用いれば、磁気ヘッドの中に復調回路や暗号化回路を配置しなくてもカードの磁気情報の不正取得を防止することが可能になるため、特許文献１に記載のカードリーダと比較して、磁気ヘッドを小型化すること、および、磁気ヘッドのコストを低減することが可能になる。したがって、本発明では、カードリーダの小型化および低コスト化が可能になる。なお、本発明では、非読取電流発生ステップで、カードリーダの回路基板内において、リード側コイルに流れる電流のうちの非読取電流の成分がキャンセルされているため、カードリーダは、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが可能である。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明のカードリーダでは、カードの磁気情報の不正取得を防止することが可能で、かつ、小型化および低コスト化が可能になる。また、本発明のカードリーダの制御方法を用いると、カードの磁気情報の不正取得を防止することが可能で、かつ、カードリーダの小型化および低コスト化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態にかかるカードリーダの主要部の概略構成を説明するための平面図である。
【図２】図１に示す磁気ヘッドの内部の概略構成を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ断面の断面図である。
【図３】図１に示すプリヘッドの内部の概略構成を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】図１に示すカードリーダの制御部およびその関連部分の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示すプリヘッドに流れる電流の波形の一例を示す図である。
【図６】図１に示すプリヘッドの概略制御の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施の形態にかかる制御部およびその関連部分の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の他の実施の形態にかかる制御部およびその関連部分の概略構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の他の実施の形態にかかる制御部およびその関連部分の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図１に示すプリヘッドの概略制御の他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２９】
（カードリーダの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるカードリーダ１の主要部の概略構成を説明するための平面図である。
【００３０】
本形態のカードリーダ１は、カード２に記録された磁気データの読取と、カード２への磁気データの書込とを行うための装置である。このカードリーダ１は、図１に示すように、カード２に記録された磁気データの読取およびカード２への磁気データの書込を行うカード処理部３と、カード２が挿入、排出されるカード挿入口４が形成されるカード挿入部５とを備えている。カードリーダ１の内部には、カード挿入口４から挿入されたカード２が搬送されるカード搬送路６が形成されている。
【００３１】
本形態では、図１のＸ方向（左右方向）にカード２が搬送される。すなわち、Ｘ方向は、カード２の搬送方向である。また、図１のＺ方向（紙面垂直方向）は、カード２の厚さ方向であり、Ｘ方向とＺ方向とに直交する図１のＹ方向（上下方向）は、カード２の幅方向（短手幅方向）である。
【００３２】
カード２は、たとえば、厚さが０．７〜０．８ｍｍ程度の矩形状の塩化ビニール製のカードである。このカード２には、磁気ストライプ２ａが形成されている。なお、カード２には、ＩＣチップが固定されても良いし、通信用のアンテナが内蔵されても良い。また、カード２は、厚さが０．１８〜０．３６ｍｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）カードであっても良いし、所定の厚さの紙カード等であっても良い。
【００３３】
カード処理部３は、カード搬送路６でカード２を搬送するためのカード搬送機構８と、磁気データの読取および書込を行う磁気ヘッド９と、カード搬送路６内のカード２の有無を検出するためのフォトセンサ１０とを備えている。
【００３４】
カード搬送機構８は、３個の搬送ローラ１１と、搬送ローラ１１を回転駆動する駆動用モータ１２と、駆動用モータ１２の動力を搬送ローラ１１に伝達する動力伝達機構１３とを備えている。また、カード搬送機構８は、搬送ローラ１１に対向配置されるとともに搬送ローラ１１に向かって付勢されるパッドローラ（図示省略）を備えている。３個の搬送ローラ１１は、カード２の搬送方向で所定の間隔をあけた状態で配置されている。
【００３５】
磁気ヘッド９は、図１に示すように、カード２の搬送方向において、カード処理部３の中央部に配置される搬送ローラ１１の回転中心と磁気ヘッド９の中心とがＸ方向で略一致するように配置されている。また、磁気ヘッド９には、カード搬送路６を通過するカード２に対して磁気ヘッド９に向かう付勢力を与えるための対向ローラ１４が対向配置されている。磁気ヘッド９の詳細な構成については後述する。
【００３６】
フォトセンサ１０は、発光素子と受光素子とを有する光学式のセンサである。このフォトセンサ１０は、図１に示すように、カード２の搬送方向において、磁気ヘッド９の中心とフォトセンサ１０の中心とがＸ方向において略一致するように配置されている。本形態では、磁気ヘッド９は、フォトセンサ１０によってカード２の先端が検出された直後から磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取り、フォトセンサ１０によってカード２が検出されなくなる直前に磁気データの読取を終える。すなわち、本形態では、フォトセンサ１０によって磁気ヘッド９で磁気データの読取が行われているか否かを検出することが可能である。
【００３７】
カード挿入部５は、カード挿入口４からカード２が挿入されたか否かを検出するためのカード挿入検出機構１５と、カード搬送路６を開閉するシャッタ部材１６と、磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取るプリヘッド（磁気ヘッド）１７とを備えている。
【００３８】
カード挿入検出機構１５は、カード２の幅方向の一方の端部に接触可能なセンサレバー２０と、センサレバー２０がカード２に接触しているか否かを検出するカード幅センサ２１とを備えている。
【００３９】
センサレバー２０は、所定の回動軸を中心に回動可能となっており、カード搬送路６に出没可能となっている。カード幅センサ２１は、レバー部材とレバー部材に押圧される接点とを備える接点スイッチである。本形態では、カード挿入口４から挿入されたカード２の幅方向の端部がセンサレバー２０に接触すると、センサレバー２０が回動して、カード幅センサ２１のレバー部材に接触し、レバー部材によって接点が押圧される。すなわち、本形態のカード幅センサ２１は、カード挿入口４から挿入されたカード２がセンサレバー２０に接触することを検出することで、カード挿入口４からカード２が挿入されたことを検出する。
【００４０】
なお、カード幅センサ２１は、発光素子と受光素子とを有する光学式のセンサであっても良い。また、カード挿入検出機構１５は、カード２の幅方向の端部に直接、接触する接点を有する機械式の検出機構であっても良い。
【００４１】
プリヘッド１７は、カード２の搬送方向において、カード挿入口４の近傍に配置されている。具体的には、プリヘッド１７は、センサレバー２０のカード２との当接部分の近傍に配置されている。本形態では、プリヘッド１７は、カード挿入検出機構１５によってカード２の先端が検出された直後から磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取り、カード挿入検出機構１５によってカード２が検出されなくなる直前に磁気データの読取を終える。すなわち、本形態では、カード挿入検出機構１５によってプリヘッド１７で磁気データの読取が行われているか否かを検出することが可能である。本形態のカード挿入検出機構１５は、プリヘッド１７で磁気データの読取が行われていることを検出するための読取状態検出手段である。プリヘッド１７の詳細な構成については、後述する。
【００４２】
（磁気ヘッドおよびプリヘッドの構成）
図２は、図１に示す磁気ヘッド９の内部の概略構成を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ断面の断面図である。図３は、図１に示すプリヘッド１７の内部の概略構成を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【００４３】
磁気ヘッド９は、図２に示すように、磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取るためのリードコア２５と、磁気ストライプ２ａに磁気データを書き込むためのライトコア２６と、リードコア２５に巻回されるリード側コイル２７と、ライトコア２６に巻回されるライト側コイル２８とを備えている。また、磁気ヘッド９は、たとえば、図２（Ａ）の上下方向におけるリードコア２５の両側にスペーサ２９を介して配置されるダミーコア３０を備えている。リードコア２５、ライトコア２６、リード側コイル２７、ライト側コイル２８およびダミーコア３０は、図示を省略するケースの中に収納されている。
【００４４】
本形態の磁気ヘッド９は、リードコア２５とライトコア２６とが一体化されたリードライト一体型の磁気ヘッドであり、その先端（図２（Ｂ）の上端）には、ギャップＧ１が形成されている。なお、本形態では、磁気ストライプ２ａに３トラック分の磁気データが記録可能となっており、実際には、磁気ヘッド９は、リードコア２５、ライトコア２６、リード側コイル２７、ライト側コイル２８およびダミーコア３０を３組備えている。
【００４５】
プリヘッド１７は、図３に示すように、磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取るためのリードコア３１と、リードコア３１に巻回されるリード側コイル３２とを備えている。また、プリヘッド１７は、たとえば、ダミーコア３３を備えている。リードコア３１、リード側コイル３２およびダミーコア３３は、図示を省略するケースの中に収納されている。また、プリヘッド１７の先端（図３（Ｂ）の上端）には、ギャップＧ２が形成されている。なお、本形態のプリヘッド１７は、磁気ストライプ２ａに記録される３トラック分の磁気データのうちの２トラック分の磁気データの読取が可能となっており、実際には、プリヘッド１７は、リードコア３１、リード側コイル３２およびダミーコア３３を２組備えている。
【００４６】
（カードリーダの制御部の概略構成）
図４は、図１に示すカードリーダ１の制御部４０およびその関連部分の概略構成を示すブロック図である。図５は、図１に示すプリヘッド１７に流れる電流の波形の一例を示す図である。なお、図４では、プリヘッド１７の制御に関連する制御部４０の構成のみが図示されている。
【００４７】
カードリーダ１の各種の制御を行う制御部４０の各構成は、回路基板（図示省略）に実装されている。すなわち、以下に説明する読取制御回路４２、増幅回路４３、磁気検出回路４４および擬似電流発生回路４６は、回路基板に実装されている。また、制御部４０には、カードリーダ１が搭載されるＡＴＭ等の上位装置を制御する上位制御部４１に接続されている。
【００４８】
制御部４０は、プリヘッド１７の制御に関連する構成として、読取制御回路４２を備えている。読取制御回路４２は、たとえば、ＣＰＵである。読取制御回路４２には、増幅回路４３および磁気検出回路４４を介して、プリヘッド１７のリード側コイル３２が接続されている。すなわち、リード側コイル３２に流れる電流は、増幅回路４３で増幅され、磁気検出回路４４を介して読取制御回路４２に入力される。また、読取制御回路４２には、カード幅センサ２１が接続されている。なお、プリヘッド１７のリード側コイル３２と回路基板とは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）やリード線等の接続ケーブル４５によって接続されている。また、増幅回路４３は、たとえば、オペアンプであり、リード側コイル３２の両端のそれぞれは、増幅回路４３の非反転入力端子および反転入力端子に接続されている。
【００４９】
また、制御部４０は、プリヘッド１７の制御に関連する構成として、カード２に記録された磁気データの読取時にリード側コイル３２に流れる読取電流に似た擬似電流を、リード側コイル３２に発生させるための擬似電流発生回路４６を備えている。本形態の擬似電流は、読取電流以外の非読取電流であり、擬似電流発生回路４６は、非読取電流である擬似電流を発生させる非読取電流発生手段となっている。
【００５０】
擬似電流発生回路４６は、読取制御回路４２に接続されており、擬似電流発生回路４６には、読取制御回路４２の制御信号が入力される。また、擬似電流発生回路４６は、接続ケーブル４５と増幅回路４３とを繋ぐ回路パターン４７の一方に接続されており、回路パターン４７の一方に向かって信号を出力する。擬似電流発生回路４６が回路パターン４７の一方に向かって信号を出力すると、リード側コイル３２には擬似電流が発生する。なお、本形態では、回路パターン４７は、回路基板上に形成されており、この回路パターン４７の一方に擬似電流発生回路４６が接続されているが、擬似電流発生回路４６は、所定の接続ケーブルを介して接続ケーブル４５に接続されても良い。本形態の接続ケーブル４５および回路パターン４７は、リード側コイル３２が接続されるリード側信号線である。
【００５１】
本形態では、擬似電流発生回路４６は、図５に示すように、プリヘッド１７によるカード２の磁気データの読取時以外に（すなわち、リード側コイル３２に読取電流が流れているとき以外に）、リード側コイル３２に擬似電流を発生させる。なお、図５において、縦軸は、リード側コイル３２に流れる電流の波形の大きさ（振幅）を示し、横軸は、時間を示している。
【００５２】
また、本形態では、擬似電流発生回路４６は、図５に示すように、読取電流（すなわち、磁気データの読取時にリード側コイル３２に流れる電流）の波形の振幅と略等しい振幅を持つ波形からなる擬似電流をリード側コイル３２に発生させる。すなわち、擬似電流の波形の振幅は、読取電流の波形の振幅と略等しくなっている。
【００５３】
ここで、プリヘッド１７の読取電流の振幅は、磁気ヘッド９がカード２に磁気データを記録する際にライト側コイル２８に流れる書込電流の振幅よりも非常に小さい。すなわち、読取電流は、書込電流よりも非常に小さく、擬似電流は、書込電流よりも非常に小さくなっている。たとえば、擬似電流の振幅は、書込電流の振幅の約１０００分の１程度の大きさである。すなわち、本形態では、擬似電流がリード側コイル３２に流れたときにプリヘッド１７が発生させる磁界の強さは、磁気ストライプ２ａの抗磁力よりも非常に弱くなっている。
【００５４】
また、本形態では、擬似電流発生回路４６は、カード２に記録された磁気データの記録密度に対応する周期を持つ波形からなる擬似電流をリード側コイル３２に発生させる。すなわち、擬似電流の波形の周期は、磁気データの記録密度に対応する周期となっている。より具体的には、擬似電流の波形の周期は、磁気データの記録密度とカード２の搬送速度（すなわち、カードリーダ１内でのカード２の移動速度）とによって定まる周期となっている。
【００５５】
たとえば、磁気データの記録方式がＦ２Ｆ方式である場合には、擬似電流発生回路４６は、図５に示すように、磁気データの記録密度とカード２の搬送速度とによって決定される周期Ｔ１の波形と周期Ｔ１の２倍の周期Ｔ２を持つ波形との組合せからなる擬似電流をリード側コイル３２に発生させる。また、擬似電流発生回路４６は、図５に示すように、磁気データの記録密度とカード２の搬送速度とによって定まる周期の範囲内において、不定期で周期が変化する擬似電流をリード側コイル３２に発生させる。すなわち、擬似電流発生回路４６は、その周期が周期Ｔ１と周期Ｔ２とに不規則に変化する擬似電流をリード側コイル３２に発生させる。
【００５６】
（プリヘッドの概略制御）
図６は、図１に示すプリヘッド１７の概略制御の一例を示すフローチャートである。
【００５７】
本形態のカードリーダ１は、たとえば、以下のように、プリヘッド１７が制御される。すなわち、上述のように、制御部４０（具体的には、擬似電流発生回路４６）は、カード２に記録された磁気データの読取時以外に（すなわち、リード側コイル３２に読取電流が流れているとき以外に）、リード側コイル３２に擬似電流を発生させており、カードリーダ１にカード２が挿入されていない待機状態においても、リード側コイル３２に擬似電流が発生している（ステップＳ１）。
【００５８】
この状態で、制御部４０は、カード幅センサ２１がオン（ＯＮ）になったか否かを判断する（ステップＳ２）。すなわち、制御部４０は、カード幅センサ２１からの出力信号に基づいて、カード挿入口４からカード２が挿入されたか否かを判断する。カード挿入口４からカード２が挿入され、カード幅センサ２１がオンになると（すなわち、ステップＳ２において「Ｙｅｓ」になると）、その直後からプリヘッド１７が磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取るため、制御部４０（具体的には、擬似電流発生回路４６）は、リード側コイル３２に発生していた擬似電流を停止させる（ステップＳ３）。
【００５９】
この状態で、制御部４０は、カード幅センサ２１がオフ（ＯＦＦ）になったか否かを判断する（ステップＳ４）。すなわち、制御部４０は、カード幅センサ２１からの出力信号に基づいて、カード２の後端がセンサレバー２０を通過したか否かを判断する。カード２の後端がセンサレバー２０を通過して、カード幅センサ２１がオフになると（すなわち、ステップＳ４において「Ｙｅｓ」になると）、その直前にプリヘッド１７が磁気データの読取を終えているため、ステップＳ１に戻り、制御部４０は、リード側コイル３２に擬似電流を発生させる。
【００６０】
このように、本形態では、カード幅センサ２１の検出結果に基づいて（すなわち、カード挿入検出機構１５の検出結果に基づいて）、リード側コイル３２に発生していた擬似電流をプリヘッド１７による磁気データの読取開始直前に停止させている。また、カード幅センサ２１の検出結果に基づいて、プリヘッド１７による磁気データの読取終了直後にリード側コイル３２に擬似電流を発生させている。そのため、リード側コイル３２には、図５に示すような電流が流れる。なお、読取制御回路４２は、カード幅センサ２１のオンからオフまでの間に入力された信号に基づいて、磁気データを復調する。そのため、カードリーダ１では、磁気データの読取時以外にリード側コイル３２に擬似電流が発生していても、正確な磁気情報を取得することができる。
【００６１】
ここで、読取制御回路４２および磁気検出回路４４は、ステップＳ１において、リード側コイル３２に擬似電流が発生しているか否かを常時、監視している。ステップＳ１において、リード側コイル３２に擬似電流が発生していない場合には、擬似電流発生回路４６と回路パターン４７との間が切断される等の何らかに犯罪が実行されたおそれがある。そこで、ステップＳ１において、リード側コイル３２に擬似電流が発生していないことが検出された場合には、制御部４０は、カードリーダ１をカード２の挿入ができない状態にする。または、この場合には、制御部４０は、異常が発生したことを知らせる信号を上位制御部４１に向かって出力し、上位制御部４１は、上位装置にアラームを発生させる。また、アラームを発生させることで点検が必要であることをユーザに知らせ、点検を促す。本形態の読取制御回路４２および磁気検出回路４４は、リード側コイル３２に非読取電流である擬似電流が発生していることを検出するための非読取電流検出手段である。
【００６２】
なお、本形態では、ステップＳ１は、カードリーダ１にカード２が挿入される前からリード側コイル３２に非読取電流である擬似電流を発生させる非読取電流発生ステップである。また、ステップＳ３は、プリヘッド１７による磁気データの読取開始前にリード側コイル３２に発生していた擬似電流を停止させる非読取電流停止ステップである。さらに、ステップＳ４を経た後のステップＳ１は、プリヘッド１７による磁気データの読取終了後にリード側コイル３２に擬似電流を発生させる非読取電流再発生ステップである。
【００６３】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のカードリーダ１は、擬似電流をリード側コイル３２に発生させるための擬似電流発生回路４６を備えている。また、本形態では、カード挿入検出機構１５の検出結果に基づいて、リード側コイル３２に発生していた擬似電流を、プリヘッド１７による磁気データの読取開始直前に停止させ、プリヘッド１７による磁気データの読取終了直後にリード側コイル３２に擬似電流を発生させている。すなわち、本形態では、プリヘッド１７による磁気データの読取時以外にリード側コイル３２に擬似電流を発生させている。
【００６４】
そのため、上述のように、リード側コイル３２には、図５に示すような電流が流れる。したがって、犯罪者がプリヘッド１７に信号線を取り付けてリード側コイル３２に流れる電流の波形を取得したとしても、読取電流と擬似電流とを判別することは困難になる。特に本形態では、擬似電流の波形の振幅は、読取電流の波形の振幅と略等しくなっている。また、本形態では、擬似電流の波形の周期は、カード２に記録された磁気データの記録密度とカード２の搬送速度とによって定まる周期となっている。さらに、本形態では、磁気データの記録密度とカード２の搬送速度とによって定まる周期の範囲内において、擬似電流の波形の周期は、不定期で変化している。そのため、犯罪者がリード側コイル３２に流れる電流の波形を取得したとしても、読取電流と擬似電流とを判別することは非常に困難である。すなわち、犯罪者が読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することは非常に困難である。その結果、本形態では、カード２の磁気情報の不正取得を防止することが可能になる。
【００６５】
なお、本形態では、上述のように、読取制御回路４２は、カード幅センサ２１のオンからオフまでの間に入力された信号に基づいて、磁気データを復調するため、磁気データの読取時以外にリード側コイル３２に擬似電流が発生していても、カードリーダ１は、読取電流と擬似電流とを適切に判別して、正確な磁気情報を取得することができる。
【００６６】
また、本形態では、プリヘッド１７の中に復調回路や暗号化回路を配置しなくてもカード２の磁気情報の不正取得を防止することが可能になるため、プリヘッド１７を小型化すること、および、プリヘッド１７のコストを低減することが可能になる。したがって、本形態では、カードリーダ１の小型化および低コスト化が可能になる。
【００６７】
本形態では、擬似電流がリード側コイル３２に流れたときにプリヘッド１７が発生させる磁界の強さは、磁気ストライプ２ａの抗磁力よりも非常に弱くなっている。そのため、たとえば、イレギュラーなカード２が挿入され、カード挿入検出機構１５によってカード２が検出されずに、リード側コイル３２に擬似電流が発生している状態のプリヘッド１７にカード２が接触しても、挿入されたカード２の磁気ストライプ２ａに記録された磁気データが擬似電流の影響で破壊されるのを防止することができる。
【００６８】
本形態では、読取制御回路４２および磁気検出回路４４は、ステップＳ１において、リード側コイル３２に擬似電流が発生しているか否かを常時、監視している。そのため、上述のように、何らかに犯罪が実行されたことを検出することが可能になり、上位装置がアラームを発生する等の所定の処理を実行することが可能になる。したがって、本形態では、カード２の磁気情報の不正取得をより確実に防止することが可能になる。また、本形態では、読取制御回路４２および磁気検出回路４４での検出結果に基づいて、たとえば、リード側コイル３２の断線等を検出することが可能になる。したがって、読取制御回路４２および磁気検出回路４４での検出結果に基づいて、プリヘッド１７の交換時期を検出することが可能になり、カードリーダ１の信頼性を向上させることが可能になる。
【００６９】
（変形例１）
図７は、本発明の他の実施の形態にかかる制御部４０およびその関連部分の概略構成を示すブロック図である。なお、図７では、磁気ヘッド９の制御に関連する制御部４０の構成のみが図示されている。
【００７０】
上述した形態では、プリヘッド１７による磁気データの読取時以外にリード側コイル３２に擬似電流を発生させている。この他にもたとえば、磁気ヘッド９による磁気データの読取時以外にリード側コイル２７に擬似電流を発生させても良い。以下、この場合の制御部４０の概略構成と磁気ヘッド９の概略制御の一例を説明する。
【００７１】
制御部４０は、磁気ヘッド９の制御に関連する構成として、書込制御回路５１と読取制御回路５２とを備えている。書込制御回路５１および読取制御回路５２は、たとえば、ＣＰＵである。書込制御回路５１には、磁気ヘッド９のライト側コイル２８が接続されており、書込制御回路５１からの出力信号に基づいて、カード２に磁気データを書き込むための書込電流がライト側コイル２８に発生する。すなわち、書込制御回路５１は、磁気データを書き込むための書込電流をライト側コイル２８に流す書込電流発生手段である。
【００７２】
読取制御回路５２には、増幅回路５３および磁気検出回路５４を介して、磁気ヘッド９のリード側コイル２７が接続されており、リード側コイル２７に流れる電流は、増幅回路５３で増幅され、磁気検出回路５４を介して読取制御回路５２に入力される。また、読取制御回路５２には、フォトセンサ１０が接続されている。なお、磁気ヘッド９のリード側コイル２７およびライト側コイル２８と回路基板とは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）やリード線等の接続ケーブル５５によって接続されている。
【００７３】
また、制御部４０は、磁気ヘッド９の制御に関連する構成として、カード２に記録された磁気データの読取時にリード側コイル２７に流れる読取電流に似た擬似電流を、リード側コイル２７に発生させるための擬似電流発生回路５６を備えている。この場合の擬似電流は、読取電流以外の非読取電流であり、擬似電流発生回路５６は、非読取電流である擬似電流を発生させる非読取電流発生手段となっている。
【００７４】
擬似電流発生回路５６は、読取制御回路５２に接続されており、擬似電流発生回路５６には、読取制御回路５２の制御信号が入力される。また、擬似電流発生回路５６は、接続ケーブル５５と増幅回路５３とを繋ぐ回路パターン５７の一方に接続されており、回路パターン５７の一方に向かって信号を出力する。擬似電流発生回路５６が回路パターン５７の一方に向かって信号を出力すると、リード側コイル２７には擬似電流が発生する。なお、本形態では、回路パターン５７は、回路基板上に形成されており、この回路パターン５７の一方に擬似電流発生回路５６が接続されているが、擬似電流発生回路５６は、所定の接続ケーブルを介して接続ケーブル５５に接続されても良い。接続ケーブル５５および回路パターン５７は、リード側コイル２７が接続されるリード側信号線である。
【００７５】
擬似電流発生回路４６と同様に、擬似電流発生回路５６は、磁気ヘッド９によるカード２の磁気データの読取時以外に、リード側コイル２７に擬似電流を発生させる。また、擬似電流発生回路５６は、読取電流の波形の振幅と略等しい振幅を持つ波形からなる擬似電流をリード側コイル２７に発生させる。さらに、擬似電流発生回路５６は、カード２に記録された磁気データの記録密度に対応する周期を持つ波形からなる擬似電流をリード側コイル２７に発生させる。また、擬似電流発生回路５６は、不定期で周期が変化する擬似電流をリード側コイル２７に発生させる。
【００７６】
なお、書込制御回路５１、読取制御回路５２、増幅回路５３、磁気検出回路５４および擬似電流発生回路５６は、回路基板に実装されている。
【００７７】
磁気ヘッド９は、プリヘッド１７と同様に制御される。たとえば、磁気ヘッド９は、以下のように制御される。すなわち、擬似電流発生回路５６は、カードリーダ１にカード２が挿入されていない待機状態においても、リード側コイル２７に擬似電流を発生させている。また、制御部４０は、フォトセンサ１０からの出力信号に基づいてカード２の先端がフォトセンサ１０に到達したか否かを判断する。カード２の先端がフォトセンサ１０に到達してフォトセンサ１０がオンになると、その直後から、磁気ヘッド９が磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取るため、擬似電流発生回路５６は、フォトセンサ１０がオンになると、リード側コイル２７に発生していた擬似電流を停止させる。
【００７８】
その後、制御部４０は、フォトセンサ１０からの出力信号に基づいて、カード２の後端がフォトセンサ１０を通過したか否かを判断する。カード２の後端がフォトセンサ１０を通過してフォトセンサ１０がオフになると、その直前に磁気ヘッド９が磁気データの読取を終えているため、擬似電流発生回路５６は、リード側コイル３２に擬似電流を発生させる。
【００７９】
このように、磁気ヘッド９による磁気データの読取時以外にリード側コイル２７に擬似電流を発生させる場合であっても、上述した形態と同様に、カード２の磁気情報の不正取得を防止することが可能になる。また、カードリーダ１の小型化および低コスト化が可能になる。なお、この場合には、フォトセンサ１０は、磁気ヘッド９で磁気データの読取が行われていることを検出するための読取状態検出手段である。
【００８０】
（変形例２）
図８は、本発明の他の実施の形態にかかる制御部４０およびその関連部分の概略構成を示すブロック図である。なお、図８では、磁気ヘッド９の制御に関連する制御部４０の構成のみが図示されている。
【００８１】
上述した変形例１では、擬似電流発生回路５６は、回路パターン５７の一方に接続されており、擬似電流発生回路５６が回路パターン５７の一方に向かって信号を出力すると、リード側コイル２７に擬似電流が発生する。すなわち、上述した変形例１では、リード用コイル２７に信号を供給して、リード側コイル２７に擬似電流を発生させている。この他にもたとえば、ライト側コイル２８に信号を供給し、ライト側コイル２８に電流を流すことで、電磁誘導によって、リード側コイル２７に擬似電流を発生させても良い。
【００８２】
この場合には、書込制御回路５１と接続ケーブル５５とを繋ぐ回路パターンに擬似電流発生回路５６が接続されても良いが、書込制御回路５１を利用して、ライト側コイル２８に電流を流すことで、リード側コイル２７に擬似電流を発生させても良い。すなわち、書込制御回路５１に擬似電流発生回路５６の機能を持たせても良い。すなわち、非読取電流である擬似電流を発生させるための非読取電流発生手段が書込制御回路５１であっても良い。
【００８３】
非読取電流発生手段が書込制御回路５１である場合には、図８に示すように、擬似電流発生回路５６が不要となる。また、この場合には、書込制御回路５１にフォトセンサ１０が接続されている。また、書込制御回路５１は、リード側コイル２７に擬似電流を発生させる際にライト側コイル２８に流す誘導電流を、書込電流よりも小さくするための減衰回路（図示省略）を備えている。また、書込制御回路５１は、回路基板上に形成される回路パターン５８および接続ケーブル５５を介してライト側コイル２８に接続されている。接続ケーブル５５および回路パターン５８は、ライト側コイル２８が接続されるライト側信号線である。
【００８４】
また、書込制御回路５１は、磁気ヘッド９によるカード２の磁気データの読取時以外に、リード側コイル２７に擬似電流が発生するようにライト側コイル２８に誘導電流を流す。このとき、書込制御回路５１は、読取電流の波形の振幅と略等しい振幅を持つ波形からなる擬似電流がリード側コイル２７に発生するようにライト側コイル２８に誘導電流を流す。また、書込制御回路５１は、カード２に記録された磁気データの記録密度に対応する周期を持つ波形からなる擬似電流がリード側コイル２７に発生するようにライト側コイル２８に誘導電流を流す。また、書込制御回路５１は、不定期で周期が変化する擬似電流がリード側コイル２７に発生するようにライト側コイル２８に誘導電流を流す。なお、誘導電流がライト側コイル２８に流れたときに磁気ヘッド９が発生させる磁界の強さは、磁気ストライプ２ａの抗磁力よりも非常に弱くなっている。
【００８５】
この場合には、磁気ヘッド９は、たとえば、以下のように制御される。すなわち、カードリーダ１にカード２が挿入されていない待機状態においても、リード側コイル２７に擬似電流が発生するように、書込制御回路５１は、ライト側コイル２８に誘導電流を流している。また、制御部４０は、フォトセンサ１０からの出力信号に基づいてカード２の先端がフォトセンサ１０に到達したか否かを判断する。カード２の先端がフォトセンサ１０に到達してフォトセンサ１０がオンになると、その直後から、磁気ヘッド９が磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取るため、書込制御回路５１は、フォトセンサ１０がオンになると、ライト側コイル２８に流していた誘導電流を停止させ、リード側コイル２７に発生していた擬似電流を停止させる。
【００８６】
その後、制御部４０は、フォトセンサ１０からの出力信号に基づいて、カード２の後端がフォトセンサ１０を通過したか否かを判断する。カード２の後端がフォトセンサ１０を通過してフォトセンサ１０がオフになると、その直前に磁気ヘッド９が磁気データの読取を終えているため、書込制御回路５１は、ライト側コイル２８に誘導電流を流し、リード側コイル３２に擬似電流を発生させる。
【００８７】
このように、ライト側コイル２８に電流を流すことで、電磁誘導によって、リード側コイル２７に擬似電流を発生させる場合であっても、上述した形態と同様の効果を得ることができる。また、書込制御回路５１を利用して、ライト側コイル２８に電流を流すことで、リード側コイル２７に擬似電流を発生させる場合には、擬似電流発生回路５６が不要になるため、制御部４０の構成を簡素化することが可能になる。
【００８８】
（変形例３）
図９は、本発明の他の実施の形態にかかる制御部４０およびその関連部分の概略構成を示すブロック図である。図１０は、図１に示すプリヘッド１７の概略制御の他の例を示すフローチャートである。なお、図９では、プリヘッド１７の制御に関連する制御部４０の構成のみが図示されている。
【００８９】
上述した形態では、擬似電流発生回路４６は、プリヘッド１７によるカード２の磁気データの読取時以外に、リード側コイル３２に擬似電流を発生させている。この他にもたとえば、リード側コイル３２に流れる電流のうちの擬似電流の成分をキャンセルするための回路が回路基板に実装されている場合には、プリヘッド１７によるカード２の磁気データの読取時に、リード側コイル３２に擬似電流を発生させても良い。以下、この場合の制御部４０の概略構成とプリヘッド１７の概略制御の一例を説明する。
【００９０】
この場合には、図９に示すように、リード側コイル３２の一端は、接続ケーブル４５および回路パターン４７を介して増幅回路４３の非反転入力端子に接続され、リード側コイル３２の他端は、接続ケーブル４５等を介して接地されている。また、擬似電流発生回路４６の出力側に繋がる回路パターン４８は、２本に分岐されており、その一方は回路パターン４７に接続され、他方は増幅回路４３の反転入力端子に接続されている。
【００９１】
そのため、この場合には、増幅回路４３において、リード側コイル３２に流れる電流のうちの擬似電流の成分がキャンセルされる。すなわち、本形態の増幅回路４３は、リード側コイル３２に流れる電流のうちの非読取電流である擬似電流の成分をキャンセルするための非読取電流成分キャンセル手段である。
【００９２】
また、この場合には、プリヘッド１７は、たとえば、以下のように制御される。すなわち、カードリーダ１にカード２が挿入されていない待機状態において、制御部４０は、カード幅センサ２１がオンになったか否かを判断する（ステップＳ１１）。すなわち、制御部４０は、カード幅センサ２１からの出力信号に基づいてカード挿入口４からカード２が挿入されたか否かを判断する。カード挿入口４からカード２が挿入され、カード幅センサ２１がオンになると（すなわち、ステップＳ１１において「Ｙｅｓ」になると）、その直後からプリヘッド１７が磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取るため、擬似電流発生回路４６は、リード側コイル３２に擬似電流を発生させる（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ１２では、上述のように、回路基板に実装される増幅回路４３によって、リード側コイル３２に流れる電流のうちの擬似電流の成分がキャンセルされている。
【００９３】
この状態で、制御部４０は、カード幅センサ２１がオフになったか否かを判断する（ステップＳ１３）。すなわち、制御部４０は、カード幅センサ２１からの出力信号に基づいて、カード２の後端がセンサレバー２０を通過したか否かを判断する。カード２の後端がセンサレバー２０を通過して、カード幅センサ２１がオフになると（すなわち、ステップＳ１３において「Ｙｅｓ」になると）、その直前にプリヘッド１７が磁気データの読取を終えているため、擬似電流発生回路４６は、リード側コイル３２に発生していた擬似電流を停止させ（ステップＳ１４）、その後、ステップＳ１１に戻る。
【００９４】
このように、カード幅センサ２１の検出結果に基づいて、プリヘッド１７による磁気データの読取開始直前に擬似電流をリード側コイル３２に発生させている。また、カード幅センサ２１の検出結果に基づいて、プリヘッド１７による磁気データの読取終了直後にリード側コイル３２に発生していた擬似電流を停止させている。ここで、上述のように、増幅回路４３において、リード側コイル３２に流れる電流のうちの擬似電流の成分がキャンセルされるため、磁気データの読取時にリード側コイル３２に擬似電流が発生していても、読取制御回路４２は、適切な磁気データを復調することができ、カードリーダ１は、正確な磁気情報を取得することができる。また、擬似電流がリード側コイル３２に流れたときにプリヘッド１７が発生させる磁界の強さは、磁気ストライプ２ａの抗磁力よりも非常に弱くなっているため、磁気ストライプ２ａに記録された磁気データが擬似電流の影響で破壊されるのを防止することができる。
【００９５】
なお、この場合には、ステップＳ１２は、プリヘッド１７による磁気データの読取開始前にリード側コイル３２に非読取電流である擬似電流を発生させる非読取電流発生ステップである。また、ステップＳ１４は、プリヘッド１７による磁気データの読取終了後にリード側コイル３２に発生していた擬似電流を停止させる非読取電流停止ステップである。
【００９６】
このように、プリヘッド１７によるカード２の磁気データの読取時に、リード側コイル３２に擬似電流を発生させる場合には、犯罪者がプリヘッド１７に信号線を取り付けてリード側コイル３２に流れる電流の波形を取得したとしても、読取電流に擬似電流が重畳されているため、犯罪者にとって、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが困難になる。したがって、上述した形態と同様に、カード２の磁気情報の不正取得を防止することが可能になる。また、この場合には、磁気データの読取時に、リード側コイル３２に擬似電流を発生させれば良いため、カードリーダ１の省電力化を図ることが可能になる。さらに、この場合には、磁気データの読取時以外には、リード側コイル３２に電流が流れないため、カード２の磁気情報の不正取得を防止するための対策がカードリーダ１に施されていることを犯罪者は認識しにくくなる。したがって、カードリーダ１のセキュリティ性を高めることが可能になる。
【００９７】
なお、増幅回路４３において、リード側コイル３２に流れる電流のうちの擬似電流の成分がキャンセルされる場合であっても、プリヘッド１７によるカード２の磁気データの読取時以外に、リード側コイル３２に擬似電流を発生させても良い。また、増幅回路４３において、リード側コイル３２に流れる電流のうちの擬似電流の成分がキャンセルされる場合に、常時、リード側コイル３２に擬似電流を発生させても良い。また、同様に、増幅回路５３において、リード側コイル２７に流れる電流のうちの擬似電流の成分がキャンセルされるように、制御部４０が構成されても良い。
【００９８】
（他の実施の形態）
上述した形態および変形例は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【００９９】
上述した形態および変形例では、読取電流に似た擬似電流をリード側コイル２７、３２に発生させている。すなわち、読取電流の波形の振幅と略等しい振幅を持つ波形からなる擬似電流であって、かつ、カード２に記録された磁気データの記録密度に対応する周期を持つ波形からなる擬似電流をリード側コイル２７、３２に発生させている。この他にもたとえば、擬似電流に代えて、読取電流に似ていない非読取電流をリード側コイル２７、３２に発生させても良い。すなわち、読取電流の波形の振幅と異なる振幅を持つ波形からなる非読取電流をリード側コイル２７、３２に発生させても良いし、磁気データの記録密度に対応しない周期を持つ波形からなる非読取電流をリード側コイル２７、３２に発生させても良い。
【０１００】
また、上述した形態および変形例では、図５に示すように、不定期で周期が変化する擬似電流をリード側コイル２７、３２に発生させているが、定期的に周期が変化する擬似電流、あるいは、周期が一定の擬似電流をリード側コイル２７、３２に発生させても良い。
【０１０１】
上述した形態および変形例では、カードリーダ１は、カード搬送機構８を備えるカード搬送式のカードリーダであるが、本発明の構成が適用されるカードリーダは、ユーザが手動でカードを移動させながら、カードに記録された磁気データを読み取る手動式のカードリーダであっても良い。たとえば、本発明の構成が適用されるカードリーダは、カードの短手幅よりも浅く形成された溝状のカード通路に沿ってカードを移動させながらカードの磁気データを読み取るいわゆるスワイプ式のカードリーダであっても良いし、カードリーダ内部にカードを差し込む際、あるいは、カードリーダからカードを引き抜く際に磁気データを読み取るいわゆるディップ式のカードリーダであっても良い。
【符号の説明】
【０１０２】
１ カードリーダ
２ カード
２ａ 磁気ストライプ
９ 磁気ヘッド
１０ フォトセンサ（読取状態検出手段）
１５ カード挿入検出機構（読取状態検出手段）
１７ プリヘッド（磁気ヘッド）
２５、３１ リードコア
２６ ライトコア
２７、３２ リード側コイル
２８ ライト側コイル
４２、５２ 読取制御回路（非読取電流検出手段）
４３、５３ 増幅回路（非読取電流成分キャンセル手段）
４４、５４ 磁気検出回路（非読取電流検出手段）
４５ 接続ケーブル（リード側信号線）
４６、５６ 擬似電流発生回路（非読取電流発生手段）
４７ 回路パターン（リード側信号線）
５１ 書込制御回路（書込電流発生手段、非読取電流発生手段）
５５ 接続ケーブル（ライト側信号線）
５８ 回路パターン（ライト側信号線）
Ｓ１ 非読取電流発生ステップ、非読取電流再発生ステップ
Ｓ３ 非読取電流停止ステップ
Ｓ１２ 非読取電流発生ステップ
Ｓ１４ 非読取電流停止ステップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダおよびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダが広く利用されている。この種のカードリーダでは、たとえば、カードが搬送されるカード搬送路に配置された磁気ヘッドによって、カードに記録された磁気データが読み取られている。また、カードリーダが利用される業界においては、従来、犯罪者が磁気ヘッドに信号線を取り付け、カードの磁気情報を不正に取得するいわゆるスキミングが大きな問題となっている。
【０００３】
そこで、このスキミングを防止するための構成を備えるカードリーダが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のカードリーダでは、磁気ヘッドを構成するコイルからの出力信号に基づいてカードに記録されている磁気データを復調する復調回路と、復調回路によって復調された磁気情報を所定の暗号化関数と鍵データとによって暗号化する暗号化回路とが、磁気ヘッドの本体部とともに磁気ヘッドのケースの中に収納されている。そのため、このカードリーダでは、磁気ヘッドから暗号化された磁気情報が出力される。したがって、このカードリーダでは、磁気ヘッドに取り付けられた信号線からカードの磁気情報が不正に取得されるスキミングを防止することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８９９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、特許文献１に記載のカードリーダでは、スキミングを防止することが可能である。しかしながら、このカードリーダでは、復調回路と暗号化回路とが磁気ヘッドのケースの中に収納されているため、磁気ヘッドが大型化する。したがって、特許文献１に記載のカードリーダでは、カードリーダを小型化することが困難である。また、復調回路と暗号化回路とがケースの中に収納された磁気ヘッドは高価であるため、特許文献１に記載のカードリーダでは、カードリーダのコストが高くなる。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、カードの磁気情報の不正取得を防止することが可能で、かつ、小型化および低コスト化が可能なカードリーダを提供することにある。また、本発明の課題は、カードの磁気情報の不正取得を防止することが可能で、カードリーダの小型化および低コスト化が可能となるカードリーダの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明のカードリーダは、カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダにおいて、磁気データを読み取るためのリードコアおよびリードコアに巻回されるリード側コイルを有する磁気ヘッドと、磁気データの読取時にリード側コイルに流れる読取電流以外の非読取電流を、リード側コイルに発生させるための非読取電流発生手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明のカードリーダは、磁気データの読取時にリード側コイルに流れる読取電流以外の非読取電流を、リード側コイルに発生させるための非読取電流発生手段を備えている。そのため、磁気データの読取時以外にリード側コイルに非読取電流を発生させれば、犯罪者が磁気ヘッドに信号線を取り付けてリード側コイルに流れる電流の波形を取得したとしても、犯罪者が読取電流と非読取電流とを判別する際の作業を困難にすることが可能になる。したがって、犯罪者にとって、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが困難になる。また、磁気データの読取時にリード側コイルに非読取電流を発生させれば、犯罪者が磁気ヘッドに信号線を取り付けてリード側コイルに流れる電流の波形を取得したとしても、読取電流に非読取電流が重畳されるため、犯罪者にとって、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが困難になる。その結果、本発明では、カードの磁気情報の不正取得を防止することが可能になる。
【０００９】
また、本発明では、磁気ヘッドの中に復調回路や暗号化回路を配置しなくてもカードの磁気情報の不正取得を防止することが可能になるため、特許文献１に記載のカードリーダと比較して、磁気ヘッドを小型化すること、および、磁気ヘッドのコストを低減することが可能になる。したがって、本発明では、カードリーダの小型化および低コスト化が可能になる。
【００１０】
本発明において、非読取電流発生手段は、たとえば、リード側コイルが接続されるリード側信号線に接続されている。
【００１１】
本発明において、たとえば、磁気ヘッドは、カードに磁気データを書き込むためのライトコアおよびライトコアに巻回されるライト側コイルを備えるとともに、リードコアとライトコアとが一体化されたリードライト一体型磁気ヘッドであり、非読取電流発生手段は、ライト側コイルが接続されるライト側信号線に接続され、非読取電流の波形の振幅は、カードに磁気データを書き込むための書込電流の波形の振幅よりも小さくなっている。この場合には、非読取電流発生手段は、書込電流をライト側コイルに流す書込電流発生手段であることが好ましい。このように構成すると、書込電流発生手段に加えて、新たに非読取電流発生手段を設ける必要がなくなるため、カードリーダの構成を簡素化することが可能になる。
【００１２】
本発明において、非読取電流の波形の振幅は、読取電流の波形の振幅と略等しいことが好ましい。このように構成すると、磁気データの読取時以外にリード側コイルに非読取電流を発生させれば、読取電流と非読取電流との判別がより困難になる。したがって、犯罪者にとって、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが一層困難になり、カードの磁気情報の不正取得を効果的に防止することが可能になる。
【００１３】
本発明において、非読取電流の波形の周期は、カードに記録された磁気データの記録密度とカードリーダ内でのカードの移動速度とによって定まる周期となっていることが好ましい。また、この場合には、磁気データの記録密度とカードリーダ内でのカードの移動速度とによって定まる周期の範囲内において、非読取電流の波形の周期は、不定期で変化することが好ましい。このように構成すると、磁気データの読取時以外にリード側コイルに非読取電流を発生させれば、読取電流と非読取電流との判別がより困難になる。したがって、犯罪者にとって、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが一層困難になり、カードの磁気情報の不正取得を効果的に防止することが可能になる。
【００１４】
本発明において、非読取電流がリード側コイルに流れたときに磁気ヘッドが発生させる磁界の強さは、カードに形成される磁気ストライプの抗磁力よりも弱くなっていることが好ましい。このように構成すると、非読取電流がリード側コイルに流れている状態の磁気ヘッドとカードとが接触しても、磁気ストライプに記録された磁気データが非読取電流の影響で破壊されるのを防止することが可能になる。
【００１５】
本発明において、カードリーダは、磁気ヘッドで磁気データの読取が行われていることを検出するための読取状態検出手段を備え、非読取電流発生手段は、読取状態検出手段の検出結果に基づいて、リード側コイルに発生していた非読取電流を磁気ヘッドによる磁気データの読取開始前に停止させ、磁気ヘッドによる磁気データの読取終了後にリード側コイルに非読取電流を発生させることが好ましい。すなわち、読取状態検出手段の検出結果に基づいて、磁気データの読取時以外にリード側コイルに非読取電流を発生させることが好ましい。このように構成すると、犯罪者が読取電流と非読取電流とを判別する際の作業を困難にすることが可能になる。一方、カードリーダ側では、読取状態検出手段の検出結果に基づいて、読取電流と非読取電流とを適切に判別することが可能になるため、カードリーダは適切な磁気情報を取得することが可能になる。
【００１６】
本発明において、カードリーダは、非読取電流発生手段が実装される回路基板を備え、回路基板には、リード側コイルに流れる電流のうちの非読取電流の成分をキャンセルするための非読取電流成分キャンセル手段が実装されていることが好ましい。このように構成すると、磁気データの読取時にリード側コイルに非読取電流を発生させる場合には、カードリーダは、重畳される非読取電流の成分をキャンセルして読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが可能になる。一方、このように構成すると、磁気データの読取時以外にリード側コイルに非読取電流を発生させる場合、あるいは、常時、リード側コイルに非読取電流を発生させるであっても、非読取電流成分キャンセル手段によって非読取電流の成分がキャンセルされるため、カードリーダは、磁気データの読取時以外には何らの情報も取得せず、かつ、磁気データの読取時には読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが可能になる。なお、このように構成すると、犯罪者が磁気ヘッドに信号線を取り付けたとしても、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが困難である。
【００１７】
本発明において、カードリーダは、磁気ヘッドで磁気データの読取が行われていることを検出するための読取状態検出手段と、非読取電流発生手段が実装される回路基板とを備え、回路基板には、リード側コイルに流れる電流のうちの非読取電流の成分をキャンセルするための非読取電流成分キャンセル手段が実装され、非読取電流発生手段は、読取状態検出手段の検出結果に基づいて、磁気ヘッドによる磁気データの読取開始前に非読取電流をリード側コイルに発生させ、磁気ヘッドによる磁気データの読取終了後にリード側コイルに発生していた非読取電流を停止させることが好ましい。すなわち、読取状態検出手段の検出結果に基づいて、磁気データの読取時にリード側コイルに非読取電流を発生させることが好ましい。
【００１８】
このように構成すると、読取電流に非読取電流が重畳されるため、犯罪者が磁気ヘッドに信号線を取り付けてリード側コイルに流れる電流の波形を取得したとしても、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することができなくなる。一方、カードリーダは、重畳される非読取電流の成分をキャンセルして読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが可能になる。また、このように構成すると、磁気データの読取時以外には、リード側コイルに電流が流れないため、カードの磁気情報の不正取得を防止するための対策がカードリーダに施されていることを犯罪者は認識しにくくなる。したがって、カードリーダのセキュリティ性を高めることが可能になる。また、このように構成すると、磁気データの読取時以外には、リード側コイルに電流が流れないため、カードリーダの省電力化を図ることが可能になる。
【００１９】
本発明において、カードリーダは、リード側コイルに非読取電流が発生していることを検出するための非読取電流検出手段を備えることが好ましい。このように構成すると、たとえば、非読取電流発生手段とリード側信号線との間が切断される等の犯罪が実行されたことを検出することが可能になる。したがって、たとえば、非読取電流検出手段での検出結果に基づいて、カードリーダの使用ができないようにすることで、カードの磁気情報の不正取得を確実に防止することが可能になる。また、このように構成すると、たとえば、リード側コイルの断線等を検出することが可能になる。したがって、非読取電流検出手段での検出結果に基づいて、磁気ヘッドの交換時期を検出することが可能になり、カードリーダの信頼性を向上させることが可能になる。
【００２０】
また、上記の課題を解決するため、本発明のカードリーダの制御方法は、カードに記録された磁気データを読み取るためのリードコアおよびリードコアに巻回されるリード側コイルを有する磁気ヘッドを備えるカードリーダの制御方法において、磁気データの読取時にリード側コイルに流れる読取電流以外の非読取電流を、カードリーダにカードが挿入される前からリード側コイルに発生させる非読取電流発生ステップと、磁気ヘッドによる磁気データの読取開始前にリード側コイルに発生していた非読取電流を停止させる非読取電流停止ステップと、磁気ヘッドによる磁気データの読取終了後にリード側コイルに非読取電流を発生させる非読取電流再発生ステップとを備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明のカードリーダの制御方法では、非読取電流発生ステップで、カードリーダにカードが挿入される前からリード側コイルに非読取電流を発生させ、非読取電流停止ステップで、磁気ヘッドによる磁気データの読取開始前にリード側コイルに発生していた非読取電流を停止させ、非読取電流再発生ステップで、磁気ヘッドによる磁気データの読取終了後にリード側コイルに非読取電流を発生させている。そのため、犯罪者が磁気ヘッドに信号線を取り付けてリード側コイルに流れる電流の波形を取得したとしても、犯罪者が読取電流と非読取電流とを判別する際の作業を困難にすることが可能になる。したがって、犯罪者にとって、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが困難になる。その結果、本発明では、カードの磁気情報の不正取得を防止することが可能になる。
【００２２】
また、本発明の制御方法を用いれば、磁気ヘッドの中に復調回路や暗号化回路を配置しなくてもカードの磁気情報の不正取得を防止することが可能になるため、特許文献１に記載のカードリーダと比較して、磁気ヘッドを小型化すること、および、磁気ヘッドのコストを低減することが可能になる。したがって、本発明では、カードリーダの小型化および低コスト化が可能になる。
【００２３】
さらに、上記の課題を解決するため、本発明のカードリーダの制御方法は、カードに記録された磁気データを読み取るためのリードコアおよびリードコアに巻回されるリード側コイルを有する磁気ヘッドを備えるカードリーダの制御方法において、磁気データの読取時にリード側コイルに流れる読取電流以外の非読取電流を、磁気ヘッドによる磁気データの読取開始前にリード側コイルに発生させる非読取電流発生ステップと、磁気ヘッドによる磁気データの読取終了後にリード側コイルに発生していた非読取電流を停止させる非読取電流停止ステップとを備え、非読取電流発生ステップでは、カードリーダの回路基板内において、リード側コイルに流れる電流のうちの非読取電流の成分がキャンセルされていることを特徴とする。
【００２４】
本発明のカードリーダの制御方法では、非読取電流発生ステップで、磁気ヘッドによる磁気データの読取開始前に非読取電流を発生させ、非読取電流停止ステップで、磁気ヘッドによる磁気データの読取終了後にリード側コイルに発生していた非読取電流を停止させている。したがって、犯罪者が磁気ヘッドに信号線を取り付けてリード側コイルに流れる電流の波形を取得したとしても、読取電流に非読取電流が重畳されているため、犯罪者にとって、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが困難になる。その結果、本発明では、カードの磁気情報の不正取得を防止することが可能になる。
【００２５】
また、本発明の制御方法を用いれば、磁気ヘッドの中に復調回路や暗号化回路を配置しなくてもカードの磁気情報の不正取得を防止することが可能になるため、特許文献１に記載のカードリーダと比較して、磁気ヘッドを小型化すること、および、磁気ヘッドのコストを低減することが可能になる。したがって、本発明では、カードリーダの小型化および低コスト化が可能になる。なお、本発明では、非読取電流発生ステップで、カードリーダの回路基板内において、リード側コイルに流れる電流のうちの非読取電流の成分がキャンセルされているため、カードリーダは、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが可能である。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明のカードリーダでは、カードの磁気情報の不正取得を防止することが可能で、かつ、小型化および低コスト化が可能になる。また、本発明のカードリーダの制御方法を用いると、カードの磁気情報の不正取得を防止することが可能で、かつ、カードリーダの小型化および低コスト化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態にかかるカードリーダの主要部の概略構成を説明するための平面図である。
【図２】図１に示す磁気ヘッドの内部の概略構成を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ断面の断面図である。
【図３】図１に示すプリヘッドの内部の概略構成を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】図１に示すカードリーダの制御部およびその関連部分の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示すプリヘッドに流れる電流の波形の一例を示す図である。
【図６】図１に示すプリヘッドの概略制御の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施の形態にかかる制御部およびその関連部分の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の他の実施の形態にかかる制御部およびその関連部分の概略構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の他の実施の形態にかかる制御部およびその関連部分の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図１に示すプリヘッドの概略制御の他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２９】
（カードリーダの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるカードリーダ１の主要部の概略構成を説明するための平面図である。
【００３０】
本形態のカードリーダ１は、カード２に記録された磁気データの読取と、カード２への磁気データの書込とを行うための装置である。このカードリーダ１は、図１に示すように、カード２に記録された磁気データの読取およびカード２への磁気データの書込を行うカード処理部３と、カード２が挿入、排出されるカード挿入口４が形成されるカード挿入部５とを備えている。カードリーダ１の内部には、カード挿入口４から挿入されたカード２が搬送されるカード搬送路６が形成されている。
【００３１】
本形態では、図１のＸ方向（左右方向）にカード２が搬送される。すなわち、Ｘ方向は、カード２の搬送方向である。また、図１のＺ方向（紙面垂直方向）は、カード２の厚さ方向であり、Ｘ方向とＺ方向とに直交する図１のＹ方向（上下方向）は、カード２の幅方向（短手幅方向）である。
【００３２】
カード２は、たとえば、厚さが０．７〜０．８ｍｍ程度の矩形状の塩化ビニール製のカードである。このカード２には、磁気ストライプ２ａが形成されている。なお、カード２には、ＩＣチップが固定されても良いし、通信用のアンテナが内蔵されても良い。また、カード２は、厚さが０．１８〜０．３６ｍｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）カードであっても良いし、所定の厚さの紙カード等であっても良い。
【００３３】
カード処理部３は、カード搬送路６でカード２を搬送するためのカード搬送機構８と、磁気データの読取および書込を行う磁気ヘッド９と、カード搬送路６内のカード２の有無を検出するためのフォトセンサ１０とを備えている。
【００３４】
カード搬送機構８は、３個の搬送ローラ１１と、搬送ローラ１１を回転駆動する駆動用モータ１２と、駆動用モータ１２の動力を搬送ローラ１１に伝達する動力伝達機構１３とを備えている。また、カード搬送機構８は、搬送ローラ１１に対向配置されるとともに搬送ローラ１１に向かって付勢されるパッドローラ（図示省略）を備えている。３個の搬送ローラ１１は、カード２の搬送方向で所定の間隔をあけた状態で配置されている。
【００３５】
磁気ヘッド９は、図１に示すように、カード２の搬送方向において、カード処理部３の中央部に配置される搬送ローラ１１の回転中心と磁気ヘッド９の中心とがＸ方向で略一致するように配置されている。また、磁気ヘッド９には、カード搬送路６を通過するカード２に対して磁気ヘッド９に向かう付勢力を与えるための対向ローラ１４が対向配置されている。磁気ヘッド９の詳細な構成については後述する。
【００３６】
フォトセンサ１０は、発光素子と受光素子とを有する光学式のセンサである。このフォトセンサ１０は、図１に示すように、カード２の搬送方向において、磁気ヘッド９の中心とフォトセンサ１０の中心とがＸ方向において略一致するように配置されている。本形態では、磁気ヘッド９は、フォトセンサ１０によってカード２の先端が検出された直後から磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取り、フォトセンサ１０によってカード２が検出されなくなる直前に磁気データの読取を終える。すなわち、本形態では、フォトセンサ１０によって磁気ヘッド９で磁気データの読取が行われているか否かを検出することが可能である。
【００３７】
カード挿入部５は、カード挿入口４からカード２が挿入されたか否かを検出するためのカード挿入検出機構１５と、カード搬送路６を開閉するシャッタ部材１６と、磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取るプリヘッド（磁気ヘッド）１７とを備えている。
【００３８】
カード挿入検出機構１５は、カード２の幅方向の一方の端部に接触可能なセンサレバー２０と、センサレバー２０がカード２に接触しているか否かを検出するカード幅センサ２１とを備えている。
【００３９】
センサレバー２０は、所定の回動軸を中心に回動可能となっており、カード搬送路６に出没可能となっている。カード幅センサ２１は、レバー部材とレバー部材に押圧される接点とを備える接点スイッチである。本形態では、カード挿入口４から挿入されたカード２の幅方向の端部がセンサレバー２０に接触すると、センサレバー２０が回動して、カード幅センサ２１のレバー部材に接触し、レバー部材によって接点が押圧される。すなわち、本形態のカード幅センサ２１は、カード挿入口４から挿入されたカード２がセンサレバー２０に接触することを検出することで、カード挿入口４からカード２が挿入されたことを検出する。
【００４０】
なお、カード幅センサ２１は、発光素子と受光素子とを有する光学式のセンサであっても良い。また、カード挿入検出機構１５は、カード２の幅方向の端部に直接、接触する接点を有する機械式の検出機構であっても良い。
【００４１】
プリヘッド１７は、カード２の搬送方向において、カード挿入口４の近傍に配置されている。具体的には、プリヘッド１７は、センサレバー２０のカード２との当接部分の近傍に配置されている。本形態では、プリヘッド１７は、カード挿入検出機構１５によってカード２の先端が検出された直後から磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取り、カード挿入検出機構１５によってカード２が検出されなくなる直前に磁気データの読取を終える。すなわち、本形態では、カード挿入検出機構１５によってプリヘッド１７で磁気データの読取が行われているか否かを検出することが可能である。本形態のカード挿入検出機構１５は、プリヘッド１７で磁気データの読取が行われていることを検出するための読取状態検出手段である。プリヘッド１７の詳細な構成については、後述する。
【００４２】
（磁気ヘッドおよびプリヘッドの構成）
図２は、図１に示す磁気ヘッド９の内部の概略構成を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ断面の断面図である。図３は、図１に示すプリヘッド１７の内部の概略構成を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【００４３】
磁気ヘッド９は、図２に示すように、磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取るためのリードコア２５と、磁気ストライプ２ａに磁気データを書き込むためのライトコア２６と、リードコア２５に巻回されるリード側コイル２７と、ライトコア２６に巻回されるライト側コイル２８とを備えている。また、磁気ヘッド９は、たとえば、図２（Ａ）の上下方向におけるリードコア２５の両側にスペーサ２９を介して配置されるダミーコア３０を備えている。リードコア２５、ライトコア２６、リード側コイル２７、ライト側コイル２８およびダミーコア３０は、図示を省略するケースの中に収納されている。
【００４４】
本形態の磁気ヘッド９は、リードコア２５とライトコア２６とが一体化されたリードライト一体型の磁気ヘッドであり、その先端（図２（Ｂ）の上端）には、ギャップＧ１が形成されている。なお、本形態では、磁気ストライプ２ａに３トラック分の磁気データが記録可能となっており、実際には、磁気ヘッド９は、リードコア２５、ライトコア２６、リード側コイル２７、ライト側コイル２８およびダミーコア３０を３組備えている。
【００４５】
プリヘッド１７は、図３に示すように、磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取るためのリードコア３１と、リードコア３１に巻回されるリード側コイル３２とを備えている。また、プリヘッド１７は、たとえば、ダミーコア３３を備えている。リードコア３１、リード側コイル３２およびダミーコア３３は、図示を省略するケースの中に収納されている。また、プリヘッド１７の先端（図３（Ｂ）の上端）には、ギャップＧ２が形成されている。なお、本形態のプリヘッド１７は、磁気ストライプ２ａに記録される３トラック分の磁気データのうちの２トラック分の磁気データの読取が可能となっており、実際には、プリヘッド１７は、リードコア３１、リード側コイル３２およびダミーコア３３を２組備えている。
【００４６】
（カードリーダの制御部の概略構成）
図４は、図１に示すカードリーダ１の制御部４０およびその関連部分の概略構成を示すブロック図である。図５は、図１に示すプリヘッド１７に流れる電流の波形の一例を示す図である。なお、図４では、プリヘッド１７の制御に関連する制御部４０の構成のみが図示されている。
【００４７】
カードリーダ１の各種の制御を行う制御部４０の各構成は、回路基板（図示省略）に実装されている。すなわち、以下に説明する読取制御回路４２、増幅回路４３、磁気検出回路４４および擬似電流発生回路４６は、回路基板に実装されている。また、制御部４０には、カードリーダ１が搭載されるＡＴＭ等の上位装置を制御する上位制御部４１に接続されている。
【００４８】
制御部４０は、プリヘッド１７の制御に関連する構成として、読取制御回路４２を備えている。読取制御回路４２は、たとえば、ＣＰＵである。読取制御回路４２には、増幅回路４３および磁気検出回路４４を介して、プリヘッド１７のリード側コイル３２が接続されている。すなわち、リード側コイル３２に流れる電流は、増幅回路４３で増幅され、磁気検出回路４４を介して読取制御回路４２に入力される。また、読取制御回路４２には、カード幅センサ２１が接続されている。なお、プリヘッド１７のリード側コイル３２と回路基板とは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）やリード線等の接続ケーブル４５によって接続されている。また、増幅回路４３は、たとえば、オペアンプであり、リード側コイル３２の両端のそれぞれは、増幅回路４３の非反転入力端子および反転入力端子に接続されている。
【００４９】
また、制御部４０は、プリヘッド１７の制御に関連する構成として、カード２に記録された磁気データの読取時にリード側コイル３２に流れる読取電流に似た擬似電流を、リード側コイル３２に発生させるための擬似電流発生回路４６を備えている。本形態の擬似電流は、読取電流以外の非読取電流であり、擬似電流発生回路４６は、非読取電流である擬似電流を発生させる非読取電流発生手段となっている。
【００５０】
擬似電流発生回路４６は、読取制御回路４２に接続されており、擬似電流発生回路４６には、読取制御回路４２の制御信号が入力される。また、擬似電流発生回路４６は、接続ケーブル４５と増幅回路４３とを繋ぐ回路パターン４７の一方に接続されており、回路パターン４７の一方に向かって信号を出力する。擬似電流発生回路４６が回路パターン４７の一方に向かって信号を出力すると、リード側コイル３２には擬似電流が発生する。なお、本形態では、回路パターン４７は、回路基板上に形成されており、この回路パターン４７の一方に擬似電流発生回路４６が接続されているが、擬似電流発生回路４６は、所定の接続ケーブルを介して接続ケーブル４５に接続されても良い。本形態の接続ケーブル４５および回路パターン４７は、リード側コイル３２が接続されるリード側信号線である。
【００５１】
本形態では、擬似電流発生回路４６は、図５に示すように、プリヘッド１７によるカード２の磁気データの読取時以外に（すなわち、リード側コイル３２に読取電流が流れているとき以外に）、リード側コイル３２に擬似電流を発生させる。なお、図５において、縦軸は、リード側コイル３２に流れる電流の波形の大きさ（振幅）を示し、横軸は、時間を示している。
【００５２】
また、本形態では、擬似電流発生回路４６は、図５に示すように、読取電流（すなわち、磁気データの読取時にリード側コイル３２に流れる電流）の波形の振幅と略等しい振幅を持つ波形からなる擬似電流をリード側コイル３２に発生させる。すなわち、擬似電流の波形の振幅は、読取電流の波形の振幅と略等しくなっている。
【００５３】
ここで、プリヘッド１７の読取電流の振幅は、磁気ヘッド９がカード２に磁気データを記録する際にライト側コイル２８に流れる書込電流の振幅よりも非常に小さい。すなわち、読取電流は、書込電流よりも非常に小さく、擬似電流は、書込電流よりも非常に小さくなっている。たとえば、擬似電流の振幅は、書込電流の振幅の約１０００分の１程度の大きさである。すなわち、本形態では、擬似電流がリード側コイル３２に流れたときにプリヘッド１７が発生させる磁界の強さは、磁気ストライプ２ａの抗磁力よりも非常に弱くなっている。
【００５４】
また、本形態では、擬似電流発生回路４６は、カード２に記録された磁気データの記録密度に対応する周期を持つ波形からなる擬似電流をリード側コイル３２に発生させる。すなわち、擬似電流の波形の周期は、磁気データの記録密度に対応する周期となっている。より具体的には、擬似電流の波形の周期は、磁気データの記録密度とカード２の搬送速度（すなわち、カードリーダ１内でのカード２の移動速度）とによって定まる周期となっている。
【００５５】
たとえば、磁気データの記録方式がＦ２Ｆ方式である場合には、擬似電流発生回路４６は、図５に示すように、磁気データの記録密度とカード２の搬送速度とによって決定される周期Ｔ１の波形と周期Ｔ１の２倍の周期Ｔ２を持つ波形との組合せからなる擬似電流をリード側コイル３２に発生させる。また、擬似電流発生回路４６は、図５に示すように、磁気データの記録密度とカード２の搬送速度とによって定まる周期の範囲内において、不定期で周期が変化する擬似電流をリード側コイル３２に発生させる。すなわち、擬似電流発生回路４６は、その周期が周期Ｔ１と周期Ｔ２とに不規則に変化する擬似電流をリード側コイル３２に発生させる。
【００５６】
（プリヘッドの概略制御）
図６は、図１に示すプリヘッド１７の概略制御の一例を示すフローチャートである。
【００５７】
本形態のカードリーダ１は、たとえば、以下のように、プリヘッド１７が制御される。すなわち、上述のように、制御部４０（具体的には、擬似電流発生回路４６）は、カード２に記録された磁気データの読取時以外に（すなわち、リード側コイル３２に読取電流が流れているとき以外に）、リード側コイル３２に擬似電流を発生させており、カードリーダ１にカード２が挿入されていない待機状態においても、リード側コイル３２に擬似電流が発生している（ステップＳ１）。
【００５８】
この状態で、制御部４０は、カード幅センサ２１がオン（ＯＮ）になったか否かを判断する（ステップＳ２）。すなわち、制御部４０は、カード幅センサ２１からの出力信号に基づいて、カード挿入口４からカード２が挿入されたか否かを判断する。カード挿入口４からカード２が挿入され、カード幅センサ２１がオンになると（すなわち、ステップＳ２において「Ｙｅｓ」になると）、その直後からプリヘッド１７が磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取るため、制御部４０（具体的には、擬似電流発生回路４６）は、リード側コイル３２に発生していた擬似電流を停止させる（ステップＳ３）。
【００５９】
この状態で、制御部４０は、カード幅センサ２１がオフ（ＯＦＦ）になったか否かを判断する（ステップＳ４）。すなわち、制御部４０は、カード幅センサ２１からの出力信号に基づいて、カード２の後端がセンサレバー２０を通過したか否かを判断する。カード２の後端がセンサレバー２０を通過して、カード幅センサ２１がオフになると（すなわち、ステップＳ４において「Ｙｅｓ」になると）、その直前にプリヘッド１７が磁気データの読取を終えているため、ステップＳ１に戻り、制御部４０は、リード側コイル３２に擬似電流を発生させる。
【００６０】
このように、本形態では、カード幅センサ２１の検出結果に基づいて（すなわち、カード挿入検出機構１５の検出結果に基づいて）、リード側コイル３２に発生していた擬似電流をプリヘッド１７による磁気データの読取開始直前に停止させている。また、カード幅センサ２１の検出結果に基づいて、プリヘッド１７による磁気データの読取終了直後にリード側コイル３２に擬似電流を発生させている。そのため、リード側コイル３２には、図５に示すような電流が流れる。なお、読取制御回路４２は、カード幅センサ２１のオンからオフまでの間に入力された信号に基づいて、磁気データを復調する。そのため、カードリーダ１では、磁気データの読取時以外にリード側コイル３２に擬似電流が発生していても、正確な磁気情報を取得することができる。
【００６１】
ここで、読取制御回路４２および磁気検出回路４４は、ステップＳ１において、リード側コイル３２に擬似電流が発生しているか否かを常時、監視している。ステップＳ１において、リード側コイル３２に擬似電流が発生していない場合には、擬似電流発生回路４６と回路パターン４７との間が切断される等の何らかに犯罪が実行されたおそれがある。そこで、ステップＳ１において、リード側コイル３２に擬似電流が発生していないことが検出された場合には、制御部４０は、カードリーダ１をカード２の挿入ができない状態にする。または、この場合には、制御部４０は、異常が発生したことを知らせる信号を上位制御部４１に向かって出力し、上位制御部４１は、上位装置にアラームを発生させる。また、アラームを発生させることで点検が必要であることをユーザに知らせ、点検を促す。本形態の読取制御回路４２および磁気検出回路４４は、リード側コイル３２に非読取電流である擬似電流が発生していることを検出するための非読取電流検出手段である。
【００６２】
なお、本形態では、ステップＳ１は、カードリーダ１にカード２が挿入される前からリード側コイル３２に非読取電流である擬似電流を発生させる非読取電流発生ステップである。また、ステップＳ３は、プリヘッド１７による磁気データの読取開始前にリード側コイル３２に発生していた擬似電流を停止させる非読取電流停止ステップである。さらに、ステップＳ４を経た後のステップＳ１は、プリヘッド１７による磁気データの読取終了後にリード側コイル３２に擬似電流を発生させる非読取電流再発生ステップである。
【００６３】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のカードリーダ１は、擬似電流をリード側コイル３２に発生させるための擬似電流発生回路４６を備えている。また、本形態では、カード挿入検出機構１５の検出結果に基づいて、リード側コイル３２に発生していた擬似電流を、プリヘッド１７による磁気データの読取開始直前に停止させ、プリヘッド１７による磁気データの読取終了直後にリード側コイル３２に擬似電流を発生させている。すなわち、本形態では、プリヘッド１７による磁気データの読取時以外にリード側コイル３２に擬似電流を発生させている。
【００６４】
そのため、上述のように、リード側コイル３２には、図５に示すような電流が流れる。したがって、犯罪者がプリヘッド１７に信号線を取り付けてリード側コイル３２に流れる電流の波形を取得したとしても、読取電流と擬似電流とを判別することは困難になる。特に本形態では、擬似電流の波形の振幅は、読取電流の波形の振幅と略等しくなっている。また、本形態では、擬似電流の波形の周期は、カード２に記録された磁気データの記録密度とカード２の搬送速度とによって定まる周期となっている。さらに、本形態では、磁気データの記録密度とカード２の搬送速度とによって定まる周期の範囲内において、擬似電流の波形の周期は、不定期で変化している。そのため、犯罪者がリード側コイル３２に流れる電流の波形を取得したとしても、読取電流と擬似電流とを判別することは非常に困難である。すなわち、犯罪者が読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することは非常に困難である。その結果、本形態では、カード２の磁気情報の不正取得を防止することが可能になる。
【００６５】
なお、本形態では、上述のように、読取制御回路４２は、カード幅センサ２１のオンからオフまでの間に入力された信号に基づいて、磁気データを復調するため、磁気データの読取時以外にリード側コイル３２に擬似電流が発生していても、カードリーダ１は、読取電流と擬似電流とを適切に判別して、正確な磁気情報を取得することができる。
【００６６】
また、本形態では、プリヘッド１７の中に復調回路や暗号化回路を配置しなくてもカード２の磁気情報の不正取得を防止することが可能になるため、プリヘッド１７を小型化すること、および、プリヘッド１７のコストを低減することが可能になる。したがって、本形態では、カードリーダ１の小型化および低コスト化が可能になる。
【００６７】
本形態では、擬似電流がリード側コイル３２に流れたときにプリヘッド１７が発生させる磁界の強さは、磁気ストライプ２ａの抗磁力よりも非常に弱くなっている。そのため、たとえば、イレギュラーなカード２が挿入され、カード挿入検出機構１５によってカード２が検出されずに、リード側コイル３２に擬似電流が発生している状態のプリヘッド１７にカード２が接触しても、挿入されたカード２の磁気ストライプ２ａに記録された磁気データが擬似電流の影響で破壊されるのを防止することができる。
【００６８】
本形態では、読取制御回路４２および磁気検出回路４４は、ステップＳ１において、リード側コイル３２に擬似電流が発生しているか否かを常時、監視している。そのため、上述のように、何らかに犯罪が実行されたことを検出することが可能になり、上位装置がアラームを発生する等の所定の処理を実行することが可能になる。したがって、本形態では、カード２の磁気情報の不正取得をより確実に防止することが可能になる。また、本形態では、読取制御回路４２および磁気検出回路４４での検出結果に基づいて、たとえば、リード側コイル３２の断線等を検出することが可能になる。したがって、読取制御回路４２および磁気検出回路４４での検出結果に基づいて、プリヘッド１７の交換時期を検出することが可能になり、カードリーダ１の信頼性を向上させることが可能になる。
【００６９】
（変形例１）
図７は、本発明の他の実施の形態にかかる制御部４０およびその関連部分の概略構成を示すブロック図である。なお、図７では、磁気ヘッド９の制御に関連する制御部４０の構成のみが図示されている。
【００７０】
上述した形態では、プリヘッド１７による磁気データの読取時以外にリード側コイル３２に擬似電流を発生させている。この他にもたとえば、磁気ヘッド９による磁気データの読取時以外にリード側コイル２７に擬似電流を発生させても良い。以下、この場合の制御部４０の概略構成と磁気ヘッド９の概略制御の一例を説明する。
【００７１】
制御部４０は、磁気ヘッド９の制御に関連する構成として、書込制御回路５１と読取制御回路５２とを備えている。書込制御回路５１および読取制御回路５２は、たとえば、ＣＰＵである。書込制御回路５１には、磁気ヘッド９のライト側コイル２８が接続されており、書込制御回路５１からの出力信号に基づいて、カード２に磁気データを書き込むための書込電流がライト側コイル２８に発生する。すなわち、書込制御回路５１は、磁気データを書き込むための書込電流をライト側コイル２８に流す書込電流発生手段である。
【００７２】
読取制御回路５２には、増幅回路５３および磁気検出回路５４を介して、磁気ヘッド９のリード側コイル２７が接続されており、リード側コイル２７に流れる電流は、増幅回路５３で増幅され、磁気検出回路５４を介して読取制御回路５２に入力される。また、読取制御回路５２には、フォトセンサ１０が接続されている。なお、磁気ヘッド９のリード側コイル２７およびライト側コイル２８と回路基板とは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）やリード線等の接続ケーブル５５によって接続されている。
【００７３】
また、制御部４０は、磁気ヘッド９の制御に関連する構成として、カード２に記録された磁気データの読取時にリード側コイル２７に流れる読取電流に似た擬似電流を、リード側コイル２７に発生させるための擬似電流発生回路５６を備えている。この場合の擬似電流は、読取電流以外の非読取電流であり、擬似電流発生回路５６は、非読取電流である擬似電流を発生させる非読取電流発生手段となっている。
【００７４】
擬似電流発生回路５６は、読取制御回路５２に接続されており、擬似電流発生回路５６には、読取制御回路５２の制御信号が入力される。また、擬似電流発生回路５６は、接続ケーブル５５と増幅回路５３とを繋ぐ回路パターン５７の一方に接続されており、回路パターン５７の一方に向かって信号を出力する。擬似電流発生回路５６が回路パターン５７の一方に向かって信号を出力すると、リード側コイル２７には擬似電流が発生する。なお、本形態では、回路パターン５７は、回路基板上に形成されており、この回路パターン５７の一方に擬似電流発生回路５６が接続されているが、擬似電流発生回路５６は、所定の接続ケーブルを介して接続ケーブル５５に接続されても良い。接続ケーブル５５および回路パターン５７は、リード側コイル２７が接続されるリード側信号線である。
【００７５】
擬似電流発生回路４６と同様に、擬似電流発生回路５６は、磁気ヘッド９によるカード２の磁気データの読取時以外に、リード側コイル２７に擬似電流を発生させる。また、擬似電流発生回路５６は、読取電流の波形の振幅と略等しい振幅を持つ波形からなる擬似電流をリード側コイル２７に発生させる。さらに、擬似電流発生回路５６は、カード２に記録された磁気データの記録密度に対応する周期を持つ波形からなる擬似電流をリード側コイル２７に発生させる。また、擬似電流発生回路５６は、不定期で周期が変化する擬似電流をリード側コイル２７に発生させる。
【００７６】
なお、書込制御回路５１、読取制御回路５２、増幅回路５３、磁気検出回路５４および擬似電流発生回路５６は、回路基板に実装されている。
【００７７】
磁気ヘッド９は、プリヘッド１７と同様に制御される。たとえば、磁気ヘッド９は、以下のように制御される。すなわち、擬似電流発生回路５６は、カードリーダ１にカード２が挿入されていない待機状態においても、リード側コイル２７に擬似電流を発生させている。また、制御部４０は、フォトセンサ１０からの出力信号に基づいてカード２の先端がフォトセンサ１０に到達したか否かを判断する。カード２の先端がフォトセンサ１０に到達してフォトセンサ１０がオンになると、その直後から、磁気ヘッド９が磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取るため、擬似電流発生回路５６は、フォトセンサ１０がオンになると、リード側コイル２７に発生していた擬似電流を停止させる。
【００７８】
その後、制御部４０は、フォトセンサ１０からの出力信号に基づいて、カード２の後端がフォトセンサ１０を通過したか否かを判断する。カード２の後端がフォトセンサ１０を通過してフォトセンサ１０がオフになると、その直前に磁気ヘッド９が磁気データの読取を終えているため、擬似電流発生回路５６は、リード側コイル３２に擬似電流を発生させる。
【００７９】
このように、磁気ヘッド９による磁気データの読取時以外にリード側コイル２７に擬似電流を発生させる場合であっても、上述した形態と同様に、カード２の磁気情報の不正取得を防止することが可能になる。また、カードリーダ１の小型化および低コスト化が可能になる。なお、この場合には、フォトセンサ１０は、磁気ヘッド９で磁気データの読取が行われていることを検出するための読取状態検出手段である。
【００８０】
（変形例２）
図８は、本発明の他の実施の形態にかかる制御部４０およびその関連部分の概略構成を示すブロック図である。なお、図８では、磁気ヘッド９の制御に関連する制御部４０の構成のみが図示されている。
【００８１】
上述した変形例１では、擬似電流発生回路５６は、回路パターン５７の一方に接続されており、擬似電流発生回路５６が回路パターン５７の一方に向かって信号を出力すると、リード側コイル２７に擬似電流が発生する。すなわち、上述した変形例１では、リード用コイル２７に信号を供給して、リード側コイル２７に擬似電流を発生させている。この他にもたとえば、ライト側コイル２８に信号を供給し、ライト側コイル２８に電流を流すことで、電磁誘導によって、リード側コイル２７に擬似電流を発生させても良い。
【００８２】
この場合には、書込制御回路５１と接続ケーブル５５とを繋ぐ回路パターンに擬似電流発生回路５６が接続されても良いが、書込制御回路５１を利用して、ライト側コイル２８に電流を流すことで、リード側コイル２７に擬似電流を発生させても良い。すなわち、書込制御回路５１に擬似電流発生回路５６の機能を持たせても良い。すなわち、非読取電流である擬似電流を発生させるための非読取電流発生手段が書込制御回路５１であっても良い。
【００８３】
非読取電流発生手段が書込制御回路５１である場合には、図８に示すように、擬似電流発生回路５６が不要となる。また、この場合には、書込制御回路５１にフォトセンサ１０が接続されている。また、書込制御回路５１は、リード側コイル２７に擬似電流を発生させる際にライト側コイル２８に流す誘導電流を、書込電流よりも小さくするための減衰回路（図示省略）を備えている。また、書込制御回路５１は、回路基板上に形成される回路パターン５８および接続ケーブル５５を介してライト側コイル２８に接続されている。接続ケーブル５５および回路パターン５８は、ライト側コイル２８が接続されるライト側信号線である。
【００８４】
また、書込制御回路５１は、磁気ヘッド９によるカード２の磁気データの読取時以外に、リード側コイル２７に擬似電流が発生するようにライト側コイル２８に誘導電流を流す。このとき、書込制御回路５１は、読取電流の波形の振幅と略等しい振幅を持つ波形からなる擬似電流がリード側コイル２７に発生するようにライト側コイル２８に誘導電流を流す。また、書込制御回路５１は、カード２に記録された磁気データの記録密度に対応する周期を持つ波形からなる擬似電流がリード側コイル２７に発生するようにライト側コイル２８に誘導電流を流す。また、書込制御回路５１は、不定期で周期が変化する擬似電流がリード側コイル２７に発生するようにライト側コイル２８に誘導電流を流す。なお、誘導電流がライト側コイル２８に流れたときに磁気ヘッド９が発生させる磁界の強さは、磁気ストライプ２ａの抗磁力よりも非常に弱くなっている。
【００８５】
この場合には、磁気ヘッド９は、たとえば、以下のように制御される。すなわち、カードリーダ１にカード２が挿入されていない待機状態においても、リード側コイル２７に擬似電流が発生するように、書込制御回路５１は、ライト側コイル２８に誘導電流を流している。また、制御部４０は、フォトセンサ１０からの出力信号に基づいてカード２の先端がフォトセンサ１０に到達したか否かを判断する。カード２の先端がフォトセンサ１０に到達してフォトセンサ１０がオンになると、その直後から、磁気ヘッド９が磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取るため、書込制御回路５１は、フォトセンサ１０がオンになると、ライト側コイル２８に流していた誘導電流を停止させ、リード側コイル２７に発生していた擬似電流を停止させる。
【００８６】
その後、制御部４０は、フォトセンサ１０からの出力信号に基づいて、カード２の後端がフォトセンサ１０を通過したか否かを判断する。カード２の後端がフォトセンサ１０を通過してフォトセンサ１０がオフになると、その直前に磁気ヘッド９が磁気データの読取を終えているため、書込制御回路５１は、ライト側コイル２８に誘導電流を流し、リード側コイル３２に擬似電流を発生させる。
【００８７】
このように、ライト側コイル２８に電流を流すことで、電磁誘導によって、リード側コイル２７に擬似電流を発生させる場合であっても、上述した形態と同様の効果を得ることができる。また、書込制御回路５１を利用して、ライト側コイル２８に電流を流すことで、リード側コイル２７に擬似電流を発生させる場合には、擬似電流発生回路５６が不要になるため、制御部４０の構成を簡素化することが可能になる。
【００８８】
（変形例３）
図９は、本発明の他の実施の形態にかかる制御部４０およびその関連部分の概略構成を示すブロック図である。図１０は、図１に示すプリヘッド１７の概略制御の他の例を示すフローチャートである。なお、図９では、プリヘッド１７の制御に関連する制御部４０の構成のみが図示されている。
【００８９】
上述した形態では、擬似電流発生回路４６は、プリヘッド１７によるカード２の磁気データの読取時以外に、リード側コイル３２に擬似電流を発生させている。この他にもたとえば、リード側コイル３２に流れる電流のうちの擬似電流の成分をキャンセルするための回路が回路基板に実装されている場合には、プリヘッド１７によるカード２の磁気データの読取時に、リード側コイル３２に擬似電流を発生させても良い。以下、この場合の制御部４０の概略構成とプリヘッド１７の概略制御の一例を説明する。
【００９０】
この場合には、図９に示すように、リード側コイル３２の一端は、接続ケーブル４５および回路パターン４７を介して増幅回路４３の非反転入力端子に接続され、リード側コイル３２の他端は、接続ケーブル４５等を介して接地されている。また、擬似電流発生回路４６の出力側に繋がる回路パターン４８は、２本に分岐されており、その一方は回路パターン４７に接続され、他方は増幅回路４３の反転入力端子に接続されている。
【００９１】
そのため、この場合には、増幅回路４３において、リード側コイル３２に流れる電流のうちの擬似電流の成分がキャンセルされる。すなわち、本形態の増幅回路４３は、リード側コイル３２に流れる電流のうちの非読取電流である擬似電流の成分をキャンセルするための非読取電流成分キャンセル手段である。
【００９２】
また、この場合には、プリヘッド１７は、たとえば、以下のように制御される。すなわち、カードリーダ１にカード２が挿入されていない待機状態において、制御部４０は、カード幅センサ２１がオンになったか否かを判断する（ステップＳ１１）。すなわち、制御部４０は、カード幅センサ２１からの出力信号に基づいてカード挿入口４からカード２が挿入されたか否かを判断する。カード挿入口４からカード２が挿入され、カード幅センサ２１がオンになると（すなわち、ステップＳ１１において「Ｙｅｓ」になると）、その直後からプリヘッド１７が磁気ストライプ２ａに記録された磁気データを読み取るため、擬似電流発生回路４６は、リード側コイル３２に擬似電流を発生させる（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ１２では、上述のように、回路基板に実装される増幅回路４３によって、リード側コイル３２に流れる電流のうちの擬似電流の成分がキャンセルされている。
【００９３】
この状態で、制御部４０は、カード幅センサ２１がオフになったか否かを判断する（ステップＳ１３）。すなわち、制御部４０は、カード幅センサ２１からの出力信号に基づいて、カード２の後端がセンサレバー２０を通過したか否かを判断する。カード２の後端がセンサレバー２０を通過して、カード幅センサ２１がオフになると（すなわち、ステップＳ１３において「Ｙｅｓ」になると）、その直前にプリヘッド１７が磁気データの読取を終えているため、擬似電流発生回路４６は、リード側コイル３２に発生していた擬似電流を停止させ（ステップＳ１４）、その後、ステップＳ１１に戻る。
【００９４】
このように、カード幅センサ２１の検出結果に基づいて、プリヘッド１７による磁気データの読取開始直前に擬似電流をリード側コイル３２に発生させている。また、カード幅センサ２１の検出結果に基づいて、プリヘッド１７による磁気データの読取終了直後にリード側コイル３２に発生していた擬似電流を停止させている。ここで、上述のように、増幅回路４３において、リード側コイル３２に流れる電流のうちの擬似電流の成分がキャンセルされるため、磁気データの読取時にリード側コイル３２に擬似電流が発生していても、読取制御回路４２は、適切な磁気データを復調することができ、カードリーダ１は、正確な磁気情報を取得することができる。また、擬似電流がリード側コイル３２に流れたときにプリヘッド１７が発生させる磁界の強さは、磁気ストライプ２ａの抗磁力よりも非常に弱くなっているため、磁気ストライプ２ａに記録された磁気データが擬似電流の影響で破壊されるのを防止することができる。
【００９５】
なお、この場合には、ステップＳ１２は、プリヘッド１７による磁気データの読取開始前にリード側コイル３２に非読取電流である擬似電流を発生させる非読取電流発生ステップである。また、ステップＳ１４は、プリヘッド１７による磁気データの読取終了後にリード側コイル３２に発生していた擬似電流を停止させる非読取電流停止ステップである。
【００９６】
このように、プリヘッド１７によるカード２の磁気データの読取時に、リード側コイル３２に擬似電流を発生させる場合には、犯罪者がプリヘッド１７に信号線を取り付けてリード側コイル３２に流れる電流の波形を取得したとしても、読取電流に擬似電流が重畳されているため、犯罪者にとって、読取電流に基づく正確な磁気情報を取得することが困難になる。したがって、上述した形態と同様に、カード２の磁気情報の不正取得を防止することが可能になる。また、この場合には、磁気データの読取時に、リード側コイル３２に擬似電流を発生させれば良いため、カードリーダ１の省電力化を図ることが可能になる。さらに、この場合には、磁気データの読取時以外には、リード側コイル３２に電流が流れないため、カード２の磁気情報の不正取得を防止するための対策がカードリーダ１に施されていることを犯罪者は認識しにくくなる。したがって、カードリーダ１のセキュリティ性を高めることが可能になる。
【００９７】
なお、増幅回路４３において、リード側コイル３２に流れる電流のうちの擬似電流の成分がキャンセルされる場合であっても、プリヘッド１７によるカード２の磁気データの読取時以外に、リード側コイル３２に擬似電流を発生させても良い。また、増幅回路４３において、リード側コイル３２に流れる電流のうちの擬似電流の成分がキャンセルされる場合に、常時、リード側コイル３２に擬似電流を発生させても良い。また、同様に、増幅回路５３において、リード側コイル２７に流れる電流のうちの擬似電流の成分がキャンセルされるように、制御部４０が構成されても良い。
【００９８】
（他の実施の形態）
上述した形態および変形例は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【００９９】
上述した形態および変形例では、読取電流に似た擬似電流をリード側コイル２７、３２に発生させている。すなわち、読取電流の波形の振幅と略等しい振幅を持つ波形からなる擬似電流であって、かつ、カード２に記録された磁気データの記録密度に対応する周期を持つ波形からなる擬似電流をリード側コイル２７、３２に発生させている。この他にもたとえば、擬似電流に代えて、読取電流に似ていない非読取電流をリード側コイル２７、３２に発生させても良い。すなわち、読取電流の波形の振幅と異なる振幅を持つ波形からなる非読取電流をリード側コイル２７、３２に発生させても良いし、磁気データの記録密度に対応しない周期を持つ波形からなる非読取電流をリード側コイル２７、３２に発生させても良い。
【０１００】
また、上述した形態および変形例では、図５に示すように、不定期で周期が変化する擬似電流をリード側コイル２７、３２に発生させているが、定期的に周期が変化する擬似電流、あるいは、周期が一定の擬似電流をリード側コイル２７、３２に発生させても良い。
【０１０１】
上述した形態および変形例では、カードリーダ１は、カード搬送機構８を備えるカード搬送式のカードリーダであるが、本発明の構成が適用されるカードリーダは、ユーザが手動でカードを移動させながら、カードに記録された磁気データを読み取る手動式のカードリーダであっても良い。たとえば、本発明の構成が適用されるカードリーダは、カードの短手幅よりも浅く形成された溝状のカード通路に沿ってカードを移動させながらカードの磁気データを読み取るいわゆるスワイプ式のカードリーダであっても良いし、カードリーダ内部にカードを差し込む際、あるいは、カードリーダからカードを引き抜く際に磁気データを読み取るいわゆるディップ式のカードリーダであっても良い。
【符号の説明】
【０１０２】
１ カードリーダ
２ カード
２ａ 磁気ストライプ
９ 磁気ヘッド
１０ フォトセンサ（読取状態検出手段）
１５ カード挿入検出機構（読取状態検出手段）
１７ プリヘッド（磁気ヘッド）
２５、３１ リードコア
２６ ライトコア
２７、３２ リード側コイル
２８ ライト側コイル
４２、５２ 読取制御回路（非読取電流検出手段）
４３、５３ 増幅回路（非読取電流成分キャンセル手段）
４４、５４ 磁気検出回路（非読取電流検出手段）
４５ 接続ケーブル（リード側信号線）
４６、５６ 擬似電流発生回路（非読取電流発生手段）
４７ 回路パターン（リード側信号線）
５１ 書込制御回路（書込電流発生手段、非読取電流発生手段）
５５ 接続ケーブル（ライト側信号線）
５８ 回路パターン（ライト側信号線）
Ｓ１ 非読取電流発生ステップ、非読取電流再発生ステップ
Ｓ３ 非読取電流停止ステップ
Ｓ１２ 非読取電流発生ステップ
Ｓ１４ 非読取電流停止ステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダにおいて、
前記磁気データを読み取るためのリードコアおよび前記リードコアに巻回されるリード側コイルを有する磁気ヘッドと、前記磁気データの読取時に前記リード側コイルに流れる読取電流以外の非読取電流を、前記リード側コイルに発生させるための非読取電流発生手段とを備えることを特徴とするカードリーダ。
【請求項２】
前記非読取電流発生手段は、前記リード側コイルが接続されるリード側信号線に接続されていることを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
【請求項３】
前記磁気ヘッドは、前記カードに前記磁気データを書き込むためのライトコアおよび前記ライトコアに巻回されるライト側コイルを備えるとともに、前記リードコアと前記ライトコアとが一体化されたリードライト一体型磁気ヘッドであり、
前記非読取電流発生手段は、前記ライト側コイルが接続されるライト側信号線に接続され、
前記非読取電流の波形の振幅は、前記カードに前記磁気データを書き込むための書込電流の波形の振幅よりも小さくなっていることを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
【請求項４】
前記非読取電流発生手段は、前記書込電流を前記ライト側コイルに流す書込電流発生手段であることを特徴とする請求項３記載のカードリーダ。
【請求項５】
前記非読取電流の波形の振幅は、前記読取電流の波形の振幅と略等しいことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のカードリーダ。
【請求項６】
前記非読取電流の波形の周期は、前記カードに記録された前記磁気データの記録密度と前記カードリーダ内での前記カードの移動速度とによって定まる周期となっていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のカードリーダ。
【請求項７】
前記非読取電流の波形の周期は、前記磁気データの記録密度と前記カードリーダ内での前記カードの移動速度とによって定まる周期の範囲内において、不定期で変化することを特徴とする請求項６記載のカードリーダ。
【請求項８】
前記非読取電流が前記リード側コイルに流れたときに前記磁気ヘッドが発生させる磁界の強さは、前記カードに形成される磁気ストライプの抗磁力よりも弱くなっていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のカードリーダ。
【請求項９】
前記磁気ヘッドで前記磁気データの読取が行われていることを検出するための読取状態検出手段を備え、
前記非読取電流発生手段は、前記読取状態検出手段の検出結果に基づいて、前記リード側コイルに発生していた前記非読取電流を前記磁気ヘッドによる前記磁気データの読取開始前に停止させ、前記磁気ヘッドによる前記磁気データの読取終了後に前記リード側コイルに前記非読取電流を発生させることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のカードリーダ。
【請求項１０】
前記非読取電流発生手段が実装される回路基板を備え、
前記回路基板には、前記リード側コイルに流れる電流のうちの前記非読取電流の成分をキャンセルするための非読取電流成分キャンセル手段が実装されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のカードリーダ。
【請求項１１】
前記磁気ヘッドで前記磁気データの読取が行われていることを検出するための読取状態検出手段と、前記非読取電流発生手段が実装される回路基板とを備え、
前記回路基板には、前記リード側コイルに流れる電流のうちの前記非読取電流の成分をキャンセルするための非読取電流成分キャンセル手段が実装され、
前記非読取電流発生手段は、前記読取状態検出手段の検出結果に基づいて、前記磁気ヘッドによる前記磁気データの読取開始前に前記非読取電流を前記リード側コイルに発生させ、前記磁気ヘッドによる前記磁気データの読取終了後に前記リード側コイルに発生していた前記非読取電流を停止させることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のカードリーダ。
【請求項１２】
前記リード側コイルに前記非読取電流が発生していることを検出するための非読取電流検出手段を備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のカードリーダ。
【請求項１３】
カードに記録された磁気データを読み取るためのリードコアおよび前記リードコアに巻回されるリード側コイルを有する磁気ヘッドを備えるカードリーダの制御方法において、
前記磁気データの読取時に前記リード側コイルに流れる読取電流以外の非読取電流を、前記カードリーダに前記カードが挿入される前から前記リード側コイルに発生させる非読取電流発生ステップと、前記磁気ヘッドによる前記磁気データの読取開始前に前記リード側コイルに発生していた前記非読取電流を停止させる非読取電流停止ステップと、前記磁気ヘッドによる前記磁気データの読取終了後に前記リード側コイルに前記非読取電流を発生させる非読取電流再発生ステップとを備えることを特徴とするカードリーダの制御方法。
【請求項１４】
カードに記録された磁気データを読み取るためのリードコアおよび前記リードコアに巻回されるリード側コイルを有する磁気ヘッドを備えるカードリーダの制御方法において、
前記磁気データの読取時に前記リード側コイルに流れる読取電流以外の非読取電流を、前記磁気ヘッドによる前記磁気データの読取開始前に前記リード側コイルに発生させる非読取電流発生ステップと、前記磁気ヘッドによる前記磁気データの読取終了後に前記リード側コイルに発生していた前記非読取電流を停止させる非読取電流停止ステップとを備え、
前記非読取電流発生ステップでは、前記カードリーダの回路基板内において、前記リード側コイルに流れる電流のうちの前記非読取電流の成分がキャンセルされていることを特徴とするカードリーダの制御方法。
【請求項１】
カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダにおいて、
前記磁気データを読み取るためのリードコアおよび前記リードコアに巻回されるリード側コイルを有する磁気ヘッドと、前記磁気データの読取時に前記リード側コイルに流れる読取電流以外の非読取電流を、前記リード側コイルに発生させるための非読取電流発生手段とを備えることを特徴とするカードリーダ。
【請求項２】
前記非読取電流発生手段は、前記リード側コイルが接続されるリード側信号線に接続されていることを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
【請求項３】
前記磁気ヘッドは、前記カードに前記磁気データを書き込むためのライトコアおよび前記ライトコアに巻回されるライト側コイルを備えるとともに、前記リードコアと前記ライトコアとが一体化されたリードライト一体型磁気ヘッドであり、
前記非読取電流発生手段は、前記ライト側コイルが接続されるライト側信号線に接続され、
前記非読取電流の波形の振幅は、前記カードに前記磁気データを書き込むための書込電流の波形の振幅よりも小さくなっていることを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
【請求項４】
前記非読取電流発生手段は、前記書込電流を前記ライト側コイルに流す書込電流発生手段であることを特徴とする請求項３記載のカードリーダ。
【請求項５】
前記非読取電流の波形の振幅は、前記読取電流の波形の振幅と略等しいことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のカードリーダ。
【請求項６】
前記非読取電流の波形の周期は、前記カードに記録された前記磁気データの記録密度と前記カードリーダ内での前記カードの移動速度とによって定まる周期となっていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のカードリーダ。
【請求項７】
前記非読取電流の波形の周期は、前記磁気データの記録密度と前記カードリーダ内での前記カードの移動速度とによって定まる周期の範囲内において、不定期で変化することを特徴とする請求項６記載のカードリーダ。
【請求項８】
前記非読取電流が前記リード側コイルに流れたときに前記磁気ヘッドが発生させる磁界の強さは、前記カードに形成される磁気ストライプの抗磁力よりも弱くなっていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のカードリーダ。
【請求項９】
前記磁気ヘッドで前記磁気データの読取が行われていることを検出するための読取状態検出手段を備え、
前記非読取電流発生手段は、前記読取状態検出手段の検出結果に基づいて、前記リード側コイルに発生していた前記非読取電流を前記磁気ヘッドによる前記磁気データの読取開始前に停止させ、前記磁気ヘッドによる前記磁気データの読取終了後に前記リード側コイルに前記非読取電流を発生させることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のカードリーダ。
【請求項１０】
前記非読取電流発生手段が実装される回路基板を備え、
前記回路基板には、前記リード側コイルに流れる電流のうちの前記非読取電流の成分をキャンセルするための非読取電流成分キャンセル手段が実装されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のカードリーダ。
【請求項１１】
前記磁気ヘッドで前記磁気データの読取が行われていることを検出するための読取状態検出手段と、前記非読取電流発生手段が実装される回路基板とを備え、
前記回路基板には、前記リード側コイルに流れる電流のうちの前記非読取電流の成分をキャンセルするための非読取電流成分キャンセル手段が実装され、
前記非読取電流発生手段は、前記読取状態検出手段の検出結果に基づいて、前記磁気ヘッドによる前記磁気データの読取開始前に前記非読取電流を前記リード側コイルに発生させ、前記磁気ヘッドによる前記磁気データの読取終了後に前記リード側コイルに発生していた前記非読取電流を停止させることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のカードリーダ。
【請求項１２】
前記リード側コイルに前記非読取電流が発生していることを検出するための非読取電流検出手段を備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のカードリーダ。
【請求項１３】
カードに記録された磁気データを読み取るためのリードコアおよび前記リードコアに巻回されるリード側コイルを有する磁気ヘッドを備えるカードリーダの制御方法において、
前記磁気データの読取時に前記リード側コイルに流れる読取電流以外の非読取電流を、前記カードリーダに前記カードが挿入される前から前記リード側コイルに発生させる非読取電流発生ステップと、前記磁気ヘッドによる前記磁気データの読取開始前に前記リード側コイルに発生していた前記非読取電流を停止させる非読取電流停止ステップと、前記磁気ヘッドによる前記磁気データの読取終了後に前記リード側コイルに前記非読取電流を発生させる非読取電流再発生ステップとを備えることを特徴とするカードリーダの制御方法。
【請求項１４】
カードに記録された磁気データを読み取るためのリードコアおよび前記リードコアに巻回されるリード側コイルを有する磁気ヘッドを備えるカードリーダの制御方法において、
前記磁気データの読取時に前記リード側コイルに流れる読取電流以外の非読取電流を、前記磁気ヘッドによる前記磁気データの読取開始前に前記リード側コイルに発生させる非読取電流発生ステップと、前記磁気ヘッドによる前記磁気データの読取終了後に前記リード側コイルに発生していた前記非読取電流を停止させる非読取電流停止ステップとを備え、
前記非読取電流発生ステップでは、前記カードリーダの回路基板内において、前記リード側コイルに流れる電流のうちの前記非読取電流の成分がキャンセルされていることを特徴とするカードリーダの制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−７０７４６（Ｐ２０１１−７０７４６Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２３０７３（Ｐ２００９−２２３０７３）
【出願日】平成２１年９月２８日（２００９．９．２８）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２８日（２００９．９．２８）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
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