説明

リーダライタ及びICカード

【課題】ICカードやリーダライタが複雑化、大型化したり、コストアップしたりすることなく、高電圧の印加によりICチップ等に悪影響を及ぼさないようにする。
【解決手段】ICカード300をリーダライタ400にセットするときは、ICカード300を斜めにしてその一端を挿入部405に差し入れるようにして挿入した後、ICカード300を寝かせて他端を係止部406で係止する。このとき、第2の端子402bがICカード300の第2の接点端子303bに接触する前に、第1の端子402aがICカード300の第1の接点端子303aに接触する。また、ICカード300をリーダライタ400から取り外すときは、第2の端子402bがICカード300の第2の接点端子303bから離間した後に、第1の端子402aがICカード300の第1の接点端子303aから離間することになる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示デバイスを備えたICカード、及び、該ICカードのデータを読み書きするとともに、表示デバイスの表示を書き換えるためのリーダライタに関する。
【背景技術】
【0002】
ICカードは、磁気カード等に比べて記憶容量が大きく、機密性や安全性に優れているといった理由から、多種多様な分野において利用されている。特に近年では、リーダライタとの間で電磁誘導方式の無線通信を行う非接触ICカードが広く利用されている。
【0003】
ICカードのリーダライタとして、例えば特許文献1には、光記録層とICとを備えたハイブリッドカードを水平方向にスライドさせてカードの先端をスロットに挿入する記録再生装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平11−161744号公報
【特許文献2】特開2008−217106号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、ICカードを利用するに際して、その内部に記憶されている電子的なデータをどのようにして可視化するかが一つの重要な課題である。本出願人は、非接触ICカードにディスプレイ(具体的には電子ペーパ)を設けるとともに、表示制御ICチップを内蔵することを提案している(例えば特許文献2を参照)。
【0006】
電子ペーパは、電力供給がなくても表示が残存するが、表示の書き換え時には電力が必要となる。そして、その表示の書き換え時に要する電圧は、ICチップ等の他のデバイスの駆動用電圧に比べて高電圧となっている。すなわち、ICカードには、低電圧デバイス(ICチップ等)及び高電圧デバイス(ディスプレイ)の両方が実装されることになる。
【0007】
このように低電圧デバイス及び高電圧デバイスの両方が実装されている場合に、なんらかの原因で低電圧が遮断され、高電圧だけが印加されると、低電圧デバイスに悪影響を及ぼすおそれがある。
【0008】
低電圧デバイスを保護するために、例えばICカード内に保護回路を実装することも考えられるが、ICカード内の回路の複雑化、ICカードの大型化、コストアップ等の要因となってしまう。また、リーダライタ内に保護回路を実装することも考えられるが、その場合も、リーダライタ内の回路の複雑化、リーダライタの大型化、コストアップ等の要因となり、更には保護回路以降の問題、すなわちICカード側の問題に対して効果が期待できない。
【0009】
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであり、高電圧デバイスを実装する場合に、ICカードやリーダライタが複雑化、大型化したり、コストアップしたりすることなくICチップ等を保護できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明のリーダライタは、表示デバイスを備えたICカードのデータを読み書きするとともに、前記表示デバイスの表示を書き換えるためのリーダライタであって、前記ICカードの一又は複数の第1の接点端子に接触する一又は複数の第1の端子と、前記ICカードの高電圧接点端子を含む一又は複数の第2の接点端子に接触する一又は複数の第2の端子と備え、前記ICカードをセットするときに、前記第2の端子が前記ICカードの第2の接点端子に接触する前に、前記第1の端子が前記ICカードの第1の接点端子に接触し、前記ICカードを取り外すときに、前記第2の端子が前記ICカードの第2の接点端子から離間した後に、前記第1の端子が前記ICカードの第1の接点端子から離間する構成にしたことを特徴とする。
また、本発明のリーダライタの他の特徴とするところは、前記第2の端子は、前記表示デバイスの表示駆動用電圧を供給するための端子を含む点にある。
また、本発明のリーダライタの他の特徴とするところは、前記ICカードにおいて、前記表示デバイスは表面に、前記第1の接点端子は一端の端面に、前記第2の接点端子は裏面にそれぞれ配設されている点にある。
また、本発明のリーダライタの他の特徴とするところは、前記ICカードを載置するための基台と、前記基台上に設けられた、前記ICカードの前記一端を挿入する挿入部とを備え、前記ICカードをセットするときは、前記ICカードを斜めにして前記一端を前記挿入部に挿入した後、前記ICカードを水平にする構成とされており、前記第1の端子は前記挿入部内に配設され、前記第2の端子は前記基台上に配設されている点にある。
また、本発明のリーダライタの他の特徴とするところは、前記基台上に設けられた、前記ICカードの他端を係止する係止部を備えた点にある。
また、本発明のリーダライタの他の特徴とするところは、前記ICカードは非接触ICカードであり、前記データの読み書きを無線通信で行い、前記表示デバイスの表示の書き換えを前記第1の接点端子及び前記第2の接点端子を介して行う点にある。
本発明のICカードは、カード本体と、前記カード本体の表面に設けられた表示デバイスと、前記カード本体の一端の端面に配設された一又は複数の第1の接点端子と、前記カード本体の裏面に配設された高電圧接点端子を含む一又は複数の第2の接点端子とを備えたことを特徴とする。
また、本発明のICカードの他の特徴とするところは、前記高電圧接点端子は、前記表示デバイスの表示駆動用電圧を供給するための接点端子である点にある。
また、本発明のICカードの他の特徴とするところは、非接触ICカードであり、リーダライタとの無線通信によりデータを読み書きする第1のICチップと、リーダライタとの前記第1の接点端子及び前記第2の接点端子を介しての接触通信により前記表示デバイスの表示を書き換える第2のICチップとを内蔵する点にある。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、高電圧デバイスである表示デバイスを実装する場合に、ICカードやリーダライタが複雑化、大型化したり、コストアップしたりすることなくICチップ等を確実に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施形態に係る電子バリュー販売・購入システムの全体構成を示す図である。
【図2】実施形態に係るICカードの外観図である。
【図3】実施形態に係るリーダライタの外観図である。
【図4】リーダライタに対するICカードのセット及び取り外しを説明するための側面図である。
【図5】挿入部まわりの拡大図である。
【図6】ICカードの電子ペーパによる表示例を示す図である。
【図7】挿入部の他の構成例を示す図である。
【図8】挿入部の他の構成例を示す図である。
【図9】挿入部の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る電子バリュー販売・購入システムの全体構成を示す図である。本実施形態では、各家庭のパーソナルコンピュータ200からインターネットを介してサーバ100にアクセスし、電子バリューを購入して、その後、その電子バリューをリーダライタ400を介して非接触ICカード300に書き込む形態を説明する。
【0014】
100はサーバであり、インターネットを介して電子バリューを販売する。電子バリューとしては、鉄道の乗車券、指定券や特急券、定期券、各種イベントの電子チケット等がある。
【0015】
200はパーソナルコンピュータ(以下、「PC」と称する)であり、CPU、ROM、RAM等を含んで構成される。PC200にはWEBブラウザがインストールされており、インターネットを介してサーバ100にアクセスし、電子バリューを購入してダウンロードすることができる。また、PC200には、リーダライタ400を制御して、非接触ICカード300のデータ(電子バリュー)を読み書きするとともに、電子ペーパ301の表示を書き換えるための制御プログラムがインストールされており、CPUが制御部201として機能する。
【0016】
300は非接触ICカード(以下、単に「ICカード」と称する)であり、表示デバイスである電子ペーパ301を備える。ICカード300は、ループコイルからなる不図示のアンテナ及び第1のICチップとして非接触チップ302を内蔵しており、リーダライタ400と電磁誘導方式の無線通信(非接触通信)を行う。非接触チップ302は、CPU、ROM、RAM等を含んで構成され、電磁誘導方式で得られる電力で駆動する。また、ICカード300は、接点端子303を備えるとともに第2のICチップとして接触チップ304を内蔵しており、リーダライタ400と接触通信を行う。接触チップ304は、CPU、ROM、RAM等を含んで構成され、接触通信によりリーダライタ400から供給される電力で駆動する。
【0017】
400はリーダライタであり、PC200にUSBケーブル500を介して接続する。リーダライタ400は、不図示のアンテナ及び非接触通信部401を内蔵しており、ICカード300と電磁誘導方式の無線通信(非接触通信)を行う。また、リーダライタ400は、ICカード300の接点端子303に接触する端子402を備えるとともに接触通信部403を内蔵しており、ICカード300と接触通信を行う。
【0018】
リーダライタ400は、ICカード300がセットされた状態で、PC200の制御部201による制御下、ICカード300の電子バリューを読み書きするとともに、電子ペーパ301の表示を書き換える。
【0019】
このとき、リーダライタ400は、電子バリューの読み書きはアンテナを介して無線通信で行い、電子バリューに対応する電子ペーパ301の表示の書き換えは接点端子303、端子402を介して接触通信で行う。電子ペーパ301の表示の書き換え時には電力が必要となり、その電圧はチップ302、304等の駆動用電圧に比べて高電圧である。このような高電圧を電磁誘導方式で発生させるのは現実的ではなく(例えばループコイルの巻数を増やす等しなければならずICカード300の薄型化に反する)、電子ペーパ301の表示の書き換えは接触通信で行うようにしたものである。
【0020】
図2に、ICカード300の外観を示す。図2(a)に示すように、カード本体305の表面には、電子ペーパ301が設けられている。後述するようにカード本体305の表面には接点端子303を配設しないので、図2(a)に示すように、電子ペーパ301をカード本体305の表面の広い領域にわたって配置することができ、視認性を高めることができる。
【0021】
カード本体305の長手方向の一端の端面には、複数の第1の接点端子303aが配設されている。また、図2(b)に示すように、カード本体305の裏面には、高電圧接点端子を含む複数の第2の接点端子303bが配設されている。これら接点端子303a、303bが、図1に示した接点端子303をなすものである。
【0022】
第1の接点端子303aとしては、接触チップ304に電源を供給するロジック電源供給用の接点端子、クロック信号を送るための接点端子、接地用の接点端子、電子ペーパ301の表示用データを入出力するための入出力用の接点端子が割りあてられている。一方、第2の接点端子303bとしては、電子ペーパ301の表示駆動用電圧を供給するための接点端子が割りあてられている。図示例では、電子ペーパ301の縦方向に電圧を印加するための接点端子と、横方向に電圧を印加するための接点端子とが別々となっている。なお、ここで述べた以外の接点端子(未接続の接点端子を含む)を第1の接点端子303a又は第2の接点端子303bに割りあててもよい。
【0023】
ここで、第2の接点端子303bは、第1の接点端子303aに比べて高電圧接点端子となっている。電子ペーパ301の仕様によって異なるが、第1の接点端子303aでは3〜5V程度の電圧を印加すればよいのに対して、第2の接点端子303bでは電子ペーパ301の縦方向に35V程度の表示駆動用電圧を印加し、横方向に70V程度の表示駆動用電圧を印加する必要がある。
【0024】
図3に、ICカード300がセットされた状態のリーダライタ400の外観を示す。リーダライタ400は、ICカード300を載置するための基台404を備える。基台404上には、ICカード300の長手方向の一端(以下、単に「一端」と称する)を挿入する挿入部405と、ICカード300の長手方向の他端(以下、単に「他端」と称する)を係止する係止部406とが互いに対向するように設けられている。これら基台404、挿入部405及び係止部406は樹脂により成形されている。
【0025】
挿入部405は、係止部406側に開口する袋状もしくはポケット状に形成されており、ICカード300の一端を挿入できるようになっている。
【0026】
係止部406は、基台404上から上方に延びる弾性変形可能な板状の支持部406aと、支持部406aの上端に一体形成されたヘッド部406bとを有する。ヘッド部406bは挿入部405側に突出しており、図4に示すように、下面に水平面である係止面406cが形成され、上面に傾斜面406dが形成されている。更に、支持部406aの後方(挿入部405と反対側)には解除レバー406eが一体形成されており、解除レバー406eを押すことにより、支持部406aを後方に反らせるように弾性変形させることができる。
【0027】
ここで、図4、5に示すように、挿入部405の奥側の面には、ICカード300の第1の接点端子303aに対応する複数の第1の端子402aが配設されている。また、基台404上には、ICカード300の第2の接点端子303bに対応する複数の第2の端子402bが配設されている。これら端子402a、402bが、図1に示した端子402をなすものである。なお、第1、2の端子402a、402bは、例えばピン状、板バネ状等、どのような形状であってもよい。
【0028】
また、基台404上には、挿入部405と係止部406との間であって係止部406に近い位置に、不図示の付勢手段により上方に付勢されたボタン状の突出部材407が設けられている。
【0029】
ICカード300をリーダライタ400にセットするときは、ICカード300を斜めにしてその一端を挿入部405に差し入れるようにして挿入する。このとき、図5(a)に示すように、第1の端子402aがICカード300の第1の接点端子303aに接触する。
【0030】
その後、ICカード300を寝かせていくと、ICカード300の他端が係止部406の傾斜面406dに当接して係止部406を押して、係止部406が後方に反るように弾性変形する。そして、ICカード300を更に寝かせて、ICカード300の他端が係止部406の傾斜面406dの下端を超えて基台404と略水平になると、係止部406が元の状態に復帰し、係止面406cがICカード300の他端上面に係止して、セット完了となる。このとき、図5(b)に示すように、第2の端子402bがICカード300の第2の接点端子303bに接触する。
【0031】
ICカード300がセットされた状態では、突出部材407は付勢手段の付勢力に抗して押し込まれた状態となる。なお、突出部材407が所定のストロークだけ押し込まれると、ICカード300がセットされたものとして、リーダライタ400側にセット完了通知を行うような構成としてもよい。
【0032】
以上のように、ICカード300をリーダライタ400にセットするときは、第2の端子402bがICカード300の第2の接点端子303bに接触する前に、第1の端子402aがICカード300の第1の接点端子303aに接触することになる。すなわち、第1の端子402a及び第2の端子403bの両方から電圧供給がなされている状態でICカード300をセットしたとしても、電圧印加の順序は低電圧が先に、高電圧が後になる。
【0033】
このようにしてICカード300がリーダライタ400にセットされると、PC200の制御部201は、リーダライタ400を介してICカード300の電子バリューを読み書きするとともに、電子ペーパ301の表示を書き換える。このとき、既述したとおり、電子バリューの読み書きはアンテナを介して無線通信で行い、電子バリューに対応する電子ペーパ301の表示の書き換えは接点端子303、端子402を介して接触通信で行う。
【0034】
図6に、ICカード300の電子ペーパ301による表示例を示す。図6(a)は新幹線の乗車券及び特急券(指定席)の表示例である。図6(b)は特急券の表示例である。図6(c)は野球やサッカー等のチケットの表示例である。図6(a)〜(c)に示すのは一例に過ぎず、例えば電子ペーパ301の表示領域を複数に分けて、複数の電子バリューに対応する表示が可能となるようにしてもよい。
【0035】
次に、ICカード300をリーダライタ400から取り外すときは、解除レバー406eを押す。これにより、支持部406aが後方に反るように弾性変形するので、付勢されている突出部材407によりICカード300の他端側が押し上げられる。このとき、図5(a)に示すように、第2の端子402bがICカード300の第2の接点端子303bから離間する。
【0036】
その後、ICカード300の一端を挿入部405から引き抜くようにしてICカードを取り外す。このとき、第1の端子402aがICカード300の第1の接点端子303aから離間する。
【0037】
以上のように、ICカード300をリーダライタ400から取り外すときは、第2の端子402bがICカード300の第2の接点端子303bから離間した後に、第1の端子402aがICカード300の第1の接点端子303aから離間することになる。すなわち、第1の端子402a及び第2の端子403bの両方から電圧供給がなされている状態でICカード300を取り外したとしても、電圧遮断の順序は高電圧が先に、低電圧が後になる。
【0038】
以上説明したように、第1の端子402a及び第2の端子403bの両方から電圧供給がなされている状態でICカード300をセットしたり、取り外したりしても、高電圧だけが印加されるのを避けることができ、低電圧デバイスを保護することができる。
【0039】
しかも、ICカード300への電圧印加の順序、電圧遮断の順序を機構的に規制するので、ICカード300やリーダライタ200内に保護回路を実装する必要がなく、ICカード300やリーダライタ400が複雑化、大型化したり、コストアップしたりすることがない。
【0040】
以上、本発明を種々の実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。例えば、図7に示すように、挿入部405の開口内部の上面を傾斜面405aとしてもよい。上述したようにICカード300を斜めにしてその一端を挿入部405に挿入することから、図4、5に示すように挿入部405の開口形状を断面コの字状とした場合、Z方向(ICカード300の板厚方向)の開口幅をICカード300の板厚に比べてある程度大きくしておかなければならない。すなわち、図4、5の例では、ICカード300のZ方向の位置決めは、係止部406の係止面406cで行われることになる。それに対して、図7に示すように、挿入部405の開口内部の上面を傾斜面405aとする場合、該傾斜面405aの最奥部がICカード300の表面位置となるようにZ方向の位置決めを行うことができる。
【0041】
また、図8に示すように、挿入部405を回動可能に支持する構造としてもよい。この場合、挿入部405のZ方向の開口幅をICカード300の板厚と同等にすることができ、挿入部405に対するICカード300の抜き挿しを抗力を与えた状態で行うようにすることができる。したがって、挿入部405だけでX、Y、Z方向の位置決めを行うことができ、上記実施形態で述べたような係止部406は必ずしも設けなくてもよい。ただし、ICカード300が水平な状態のまま挿入部405から抜かれるのを防止するために、ICカード300の他端に当接するストッパ408等を設けておくのが望ましい。
【0042】
また、上記実施形態では、挿入部405がICカード300の一端をすべて覆うような形状としたが、図9に示すように、ICカード300の一端の一部だけを覆うような形状としてもよい。図9に示すように、挿入部405をICカード300の一端の両コーナ部を覆うような形状とする場合、ICカード300の端面の複数の第1の接点端子303aもコーナ部付近に配設すればよい。
【符号の説明】
【0043】
100 サーバ
200 パーソナルコンピュータ
201 制御部
300 非接触ICカード
301 電子ペーパ
302 非接触チップ
303 接点端子
303a 第1の接点端子
304b 第2の接点端子
304 接触チップ
305 カード本体
400 リーダライタ
401 非接触通信部
402 端子
402a 第1の端子
402b 第2の端子
403 接触通信部
404 基台
405 挿入部
406 係止部
407 突出部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示デバイスを備えたICカードのデータを読み書きするとともに、前記表示デバイスの表示を書き換えるためのリーダライタであって、
前記ICカードの一又は複数の第1の接点端子に接触する一又は複数の第1の端子と、
前記ICカードの高電圧接点端子を含む一又は複数の第2の接点端子に接触する一又は複数の第2の端子と備え、
前記ICカードをセットするときに、前記第2の端子が前記ICカードの第2の接点端子に接触する前に、前記第1の端子が前記ICカードの第1の接点端子に接触し、
前記ICカードを取り外すときに、前記第2の端子が前記ICカードの第2の接点端子から離間した後に、前記第1の端子が前記ICカードの第1の接点端子から離間する構成にしたことを特徴とするリーダライタ。
【請求項2】
前記第2の端子は、前記表示デバイスの表示駆動用電圧を供給するための端子を含むことを特徴とする請求項1に記載のリーダライタ。
【請求項3】
前記ICカードにおいて、前記表示デバイスは表面に、前記第1の接点端子は一端の端面に、前記第2の接点端子は裏面にそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のリーダライタ。
【請求項4】
前記ICカードを載置するための基台と、
前記基台上に設けられた、前記ICカードの前記一端を挿入する挿入部とを備え、
前記ICカードをセットするときは、前記ICカードを斜めにして前記一端を前記挿入部に挿入した後、前記ICカードを水平にする構成とされており、
前記第1の端子は前記挿入部内に配設され、前記第2の端子は前記基台上に配設されていることを特徴とする請求項3に記載のリーダライタ。
【請求項5】
前記基台上に設けられた、前記ICカードの他端を係止する係止部を備えたことを特徴とする請求項4に記載のリーダライタ。
【請求項6】
前記ICカードは非接触ICカードであり、
前記データの読み書きを無線通信で行い、
前記表示デバイスの表示の書き換えを前記第1の接点端子及び前記第2の接点端子を介して行うことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のリーダライタ。
【請求項7】
カード本体と、
前記カード本体の表面に設けられた表示デバイスと、
前記カード本体の一端の端面に配設された一又は複数の第1の接点端子と、
前記カード本体の裏面に配設された高電圧接点端子を含む一又は複数の第2の接点端子とを備えたことを特徴とするICカード。
【請求項8】
前記高電圧接点端子は、前記表示デバイスの表示駆動用電圧を供給するための接点端子であることを特徴とする請求項7に記載のICカード。
【請求項9】
非接触ICカードであり、
リーダライタとの無線通信によりデータを読み書きする第1のICチップと、
リーダライタとの前記第1の接点端子及び前記第2の接点端子を介しての接触通信により前記表示デバイスの表示を書き換える第2のICチップとを内蔵することを特徴とする請求項7又は8に記載のICカード。

【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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【公開番号】特開2010−198220(P2010−198220A)
【公開日】平成22年9月9日(2010.9.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−41235(P2009−41235)
【出願日】平成21年2月24日(2009.2.24)
【出願人】(593092482)ジェイアール東日本メカトロニクス株式会社 (85)
【Fターム(参考)】