携帯用通信装置および、これを用いたＩＣカードシステム
【課題】 リーダライタの起動を最小限にして消費電力を抑え、電池の寿命を延ばす事ができる携帯用通信装置およびそれを用いたＩＣカードシステムを提供する事。
【解決手段】 携帯用通信装置１にはカード収納部とリーダライタ１２とトランシーバ１４と情報記憶部１５と電源部１０で構成し、ＩＣカード４をカード収納部に収納して用いる時、リーダライタ１２と電源部１０の間に電力供給を制御するスイッチを設けて、リーダライタ１２の起動を制御し、更に情報記憶部１５に記憶したカード情報を使用して通信する事でリーダライタの起動回数を抑えて省電力化を実現した。
【解決手段】 携帯用通信装置１にはカード収納部とリーダライタ１２とトランシーバ１４と情報記憶部１５と電源部１０で構成し、ＩＣカード４をカード収納部に収納して用いる時、リーダライタ１２と電源部１０の間に電力供給を制御するスイッチを設けて、リーダライタ１２の起動を制御し、更に情報記憶部１５に記憶したカード情報を使用して通信する事でリーダライタの起動回数を抑えて省電力化を実現した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存のＩＣカードを用いて人体近傍通信により通信を行う携帯用通信装置および、これを用いたＩＣカードシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、接触型ＩＣカードは端子を接触し、また非接触型ＩＣカードは無線でリーダライタと通信して、それぞれのカード情報の読み取りや書き込みを行っていたが、通信を行う度に財布等の収納場所からＩＣカードを取り出してリーダライタに挿入、あるいは近接しなければならなかった。一方で、その煩わしさを解消しようと、人体近傍通信システムが研究されている。これは、人体に近接させてカード型の送信機を携帯し、そこから発せられる電界が、人体の表面を伝搬して環境に埋め込む受信機にＩＤ情報を伝達する事を利用して認証を行い、従来のカードを取り出す煩わしさを解消している（たとえば非特許文献１、特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、市場では既にＩＣカードを用いたシステムが数多く稼働しており、また発行されている各種のＩＣカードの数は膨大なものである。それらのシステムを更改し、大量の発行済みＩＣカードを入れ替えるには莫大な費用と時間がかかる。このため、当分の間は従来のＩＣカードを用いたシステムと、人体近傍通信を用いたシステムが併存する事が避けられず、既存のＩＣカードも併用できるシステムが望まれる。
【０００４】
このような両方のシステムで使用できる方法として、人体近傍通信システムに既存のＩＣカードも使用できる様に、ＩＣカードの情報を一旦、リーダライタで読み取りその情報を人体近傍通信システムの情報形態に随時変換して通信を行う携帯用通信装置の提案がされている（たとえば特許文献２〜４）。
【０００５】
次に非接触方式のＩＣカードを用いて人体近傍通信システムの情報形態に変換して使用する場合の従来技術を示す。図９は、従来技術によるシステム構成図である。携帯用通信装置１とともにその近くにＩＣカード４を携帯し、ＩＣカード４の情報は携帯用通信装置１に内蔵されているＩＣカード通信部１８のアンテナ１１を介してリーダライタ１２で読み取り、その情報は人体近傍通信部１９に送られ、トランシーバ１４で人体近傍通信の方式に変換されて電極１３から人体３に電界を発生する。環境に設置された据置用通信装置２は人体３を介して内蔵されている電極２３で電界の変化を検出し、トランシーバ２４がデータに変換して人体近傍通信部２９から制御装置２５に情報が伝送される。制御装置２５は必要があればサーバ３０と通信してＩＣカード４の情報を基に認証などの処理を行う。この様にする事により既存のＩＣカード４も人体近傍通信システムで使用する事が可能となる。尚、図９に示す様に、ＩＣカード通信部１８、人体近傍通信部１９を動かすために携帯用通信装置１には電池のような電源部１０を持つ必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３５２２９８号公報
【特許文献２】特開２００７−２２６５６０号公報
【特許文献３】特開２００６―３５２３１８号公報
【特許文献４】特開２００９―８１７７１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＮＴＴ技術ジャーナル、２０１０年１月、ｐ．１２−３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかるに、図９の従来技術は、ＩＣカード４を読み取るためにリーダライタ１２を常に動作させておかなければならず、通常の人体近傍通信だけの携帯用通信装置に比べて消費電力が大きく、それに伴い使用している電池の取り替え回数、もしくは充電回数が増えてしまい手間がかかるとともに運用コストが高くなってしまうという課題がある。
【０００９】
そこで本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決しリーダライタの起動を最小限にして消費電力を抑え、電池の寿命を延ばす事ができる携帯用通信装置およびそれを用いたＩＣカードシステムを提供する事にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、ＩＣカードを収納して保持するためのカード収納部と、ＩＣカードの情報を読み取りまたは、読み取りと書き込みを行うリーダまたはリーダライタと、カード収納部に保持したＩＣカードのカード情報を記憶するメモリで構成した情報記憶部と、情報記憶部にアクセスしカード情報の読み出し及び書き込みが可能で、据置用通信装置と人体近傍通信を行うトランシーバと、リーダまたはリーダライタとトランシーバに電力を供給する電源部を有し、リーダまたはリーダライタへの電力の供給を制御するスイッチを具備しており、このスイッチは電源部からリーダまたはリーダライタへ電力を供給する電源ラインに設けられていて、スイッチをｏｎにする事でリーダまたはリーダライタに電力を供給し、スイッチをｏｆｆにする事で電力の供給を停止する事ができる。スイッチとしては、ＩＣカードの挿入を機械的に検出して接点の接続、開放を行う機械式の、たとえばリミットスイッチとしても良く、あるいはトランシーバから電気的にｏｎ／ｏｆｆを切り替える事ができるＦＥＴなどの半導体スイッチを用いても良い。
【００１１】
カード収納部は、例えば携帯用通信装置と一体に形成され、ＩＣカードを挿入するスリット部に上方からＩＣカードを挿入して、奥まで挿入する事で装置内部に収納される。この時、ＩＣカードは携帯用通信装置に内蔵されたリーダまたはリーダライタと通信可能な位置に保持される。また、カード収納部には図示していないが内部に収納したＩＣカードが不用意に抜け落ちない様にＩＣカードを機械的にロックする機構や、収納したＩＣカードを抜き取る際に、カードを抜き取り可能な位置まで排出するイジェクト機構を設けても良い。
【００１２】
ＩＣカードの収納状態は、カード収納部に配置された少なくとも１つ以上のセンサの信号をトランシーバ側で監視する事で、ＩＣカードを挿入されてからカード収納部に保持し、その後ＩＣカードを抜き取る一連の動作を検出できる様に配置されている。
【００１３】
情報記憶部は１つまたは複数のメモリで構成した、目的毎に３つに区分される記憶領域の総称で、区分毎に揮発性メモリや不揮発性メモリを組み合わせて使用して構わない。また、情報記憶部へのアクセス方法として、リーダまたはリーダライタとトランシーバの双方からアクセスできる構成としても良いし、トランシーバ側からアクセスする構成としても良い。
【００１４】
ＩＣカードとしてはリーダまたはリーダライタとアンテナを介して無線で通信する非接触型ＩＣカードであっても良く、また接触型のリーダまたはリーダライタを用いれば端子を接触して通信する接触型ＩＣカードであっても良い。
【００１５】
すなわち本発明によれば、環境に設置された据置用通信装置と人体表面を伝搬する電界を利用して通信を行う携帯用通信装置において、ＩＣカードを収納するカード収納部と、前記ＩＣカードの情報を読み取りまたは、読み取りと書き込みを行うリーダまたはリーダライタと、前記ＩＣカードのカード情報を格納する情報記憶部と、前記情報記憶部にアクセスし前記カード情報の読み出し及び書き込みが可能で、前記据置用通信装置と通信を行うトランシーバと、前記リーダまたはリーダライタと前記トランシーバに電力を供給する電源部を有し、前記リーダまたはリーダライタへの電力の供給および停止を制御するスイッチを具備する事を特徴とする携帯用通信装置が得られる。
【００１６】
また、本発明によれば、前記カード収納部には、前記ＩＣカードの状態を検出する少なくとも１つ以上のセンサが配置され、前記トランシーバは前記ＩＣカードが挿入された状態と完全に収納されている状態および、抜き取られた状態を検出可能である事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記情報記憶部は、３つに区分された１つまたは複数のメモリで構成され、第１の区分には前記トランシーバが検出した前記ＩＣカードの前記収納状態が書き込まれ、第２の区分には固有情報が格納され、第３の区分には前記カード収納部に前記ＩＣカードが収納されている場合に、前記ＩＣカードの前記カード情報が書き込まれる事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００１８】
また、本発明によれば、前記第２の区分と前記第３の区分は、前記トランシーバが前記据置用通信装置の要求を人体近傍通信により受信して判断し、選択的に読み出して応答する事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００１９】
また、本発明によれば、前記第３の区分の前記カード情報は、前記カード収納部から前記ＩＣカードが抜かれるか、または電源が切れた場合には、前記カード情報が消去される事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００２０】
また、本発明によれば、前記スイッチが前記カード収納部に配置され、前記ＩＣカードが前記カード収納部に挿入された時に、前記ＩＣカードに接触する事で機械的に動作し、前記スイッチに前記ＩＣカードが接触している期間、電力が供給される事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００２１】
また、本発明によれば、前記スイッチが前記トランシーバにより電気的に制御される事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００２２】
また、本発明によれば、前記据置用通信装置が、前記ＩＣカードの収納状態と、前記第３の区分の前記カード情報の有無を確認することにより、前記スイッチの動作及び第３の区分の前記カード情報の書き込みまたは消去を制御してなり、前記ＩＣカードが収納された状態で、かつ前記第３の区分に前記カード情報が書き込まれていない場合は、前記据置用通信装置からの指示により、前記スイッチをｏｎにして前記リーダライタへ前記電力を供給し、前記ＩＣカードの前記カード情報を読み取りし、読み取った前記カード情報を前記トランシーバが直接または前記据置用通信装置を介して前記第３の区分に書き込みし、書き込みが終了した後、前記スイッチをｏｆｆにして、前記リーダライタへの前記電力の供給を停止し、前記ＩＣカードが収納されていない状態で、かつ前記第３の区分に前記カード情報が書き込まれている場合は、前記トランシーバが直接または前記据置用通信装置からの指示により、前記カード情報を消去し、前記ＩＣカードが収納された状態で、かつ第３の区分にカード情報が書き込まれている場合、または前記ＩＣカードが収納されていない状態で、かつ第３の区分にカード情報が書き込まれていない場合は、前記スイッチの動作及び前記第３の区分へ書き込みもしくは消去しないか、または第２の区分を読み取るよう構成された事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００２３】
また、本発明によれば、前記ＩＣカードの収納状態を、前記第１の区分を読み取ることにより確認する事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００２４】
また、本発明によれば、前記ＩＣカードの収納状態を、前記トランシーバが前記センサの検出結果を読み取ることにより確認する事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００２５】
また、本発明によれば、前記ＩＣカードが非接触型ＩＣカードである事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００２６】
また、本発明によれば、前記ＩＣカードが接触型ＩＣカードである事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００２７】
また、本発明によれば、上記の携帯用通信装置を人体の近傍に所持し、前記据置用通信装置と前記人体表面を伝搬する電界を利用して情報の送受信を行うシステムであって、前記携帯用通信装置に前記ＩＣカードを収納する事で、前記ＩＣカードによる認証および取引を可能とした事を特徴とするＩＣカードシステムが得られる。
【００２８】
また、本発明によれば、上記の携帯用通信装置を人体の近傍に所持し、前記据置用通信装置と前記人体表面を伝搬する電界を利用して情報の送受信を行うシステムであって、前記据置用通信装置と従来のＩＣカード用のリーダまたはリーダライタを併設した事を特徴とするＩＣカードシステムが得られる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、従来技術の課題を解決しリーダライタの起動を最小限にして消費電力を抑え、電池の寿命を延ばす事ができる携帯用通信装置およびそれを用いたＩＣカードシステムを提供する事ができる。
【００３０】
また、環境に設置される据置用通信装置に人体近傍通信システムの通信部分と既存のＩＣカードの通信部分の双方の機能を持たせておく場合には、携帯用通信装置の電池が消耗してしまって通信できない場合でも、ＩＣカードを取り出して、該ＩＣカード通信部と通信する事により所望の目的が達成できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるシステム構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態によるシステム構成図。
【図３】本発明の携帯用通信装置のカード収納部の一例を示す外観図。
【図４】本発明の実施の形態における情報記憶部の構成図。
【図５】本発明の第１の実施の形態によるスイッチの構成図。
【図６】本発明の第１の実施の形態によるスイッチの動作状態の一例を示す構成図。
【図７】本発明の第１の実施の形態によるスイッチの動作状態の他の例を示す構成図。
【図８】本発明の第２の実施の形態によるスイッチの構成図。
【図９】従来技術によるシステム構成図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３３】
図１は本発明の第１の実施の形態によるシステム構成図である。携帯用通信装置１には図９の従来の形態と同様に従来のＩＣカード４の情報の読み取りと書き込みを行うＩＣカード通信部１８（アンテナ１１、リーダライタ１２で構成）と、人体近傍通信部１９（電極１３、トランシーバ１４で構成）の２つの通信機能を持っており、電源部１０からリーダライタ１２への電源供給ラインには機械式スイッチ１７が設けられ、図示しないカード収納部にはセンサ１６が配置されている。第１の実施の形態では、リーダライタ１２とトランシーバ１４の双方からアクセス可能な情報記憶部１５が設けられている。
【００３４】
図１で環境に設置される据置用通信装置２には人体近傍通信部２９（電極２３、トランシーバ２４で構成）が制御装置２５と通信可能に接続してあり、この他にＩＣカード通信部２８（アンテナ２１、リーダライタ２２で構成）も機能として併設した場合を示している。制御装置２５は必要に応じてサーバ３０と通信して認証などの処理を行う。
【００３５】
図３は本発明の携帯用通信装置のカード収納部の一例を示す外観図である。カード収納部１００は携帯用通信装置１に一体に設けられ、ＩＣカード４が図中矢印方向から挿入されて装置内に収納される。また、携帯用通信装置１には装置を携帯する人に近接する部分に電極１３があり、図示しないトランシーバからのデータ信号を微弱な電界に変換し、人体表面に誘起して送信を行ったり、あるいは送信された電界を検出して受信を行ったりしてデータの送受信を行う。
【００３６】
図４は本発明の実施の形態における情報記憶部１５の構成図である。情報記憶部は３つに区分されており、不揮発性、揮発性のいずれか１つまたはいずれか複数のメモリで構成されている。第１の区分３１にはＩＣカードが収納されている事を示す情報が、第２の区分３２には携帯用通信装置の予め定められた識別情報が、第３の区分３３にはＩＣカードのカード情報が記憶される。
【００３７】
図５は本発明の第１の実施の形態によるスイッチの構成図であり、更に図６はスイッチの動作状態の一例を示す構成図であり、図７はスイッチの動作状態の他の例を示す構成図である。第１の実施の形態ではカード収納部１００の入り口部に、機械式スイッチ１７が設けられ、カード収納部１００の奥にはセンサ１６２が配置されている。図５はＩＣカード４がカード収納部１００に挿入されていない状態を表し、機械式スイッチ１７は接点１７２が開いた状態であるため、電源部１０からの電源ラインは開放されて、リーダライタ１２に電力は供給されない。
【００３８】
次に図６に示す様に、ＩＣカード４がカード収納部１００に挿入されると、ＩＣカード４の先端が機械式スイッチ１７に接触してスイッチが作動し、接点１７２が閉じて電源ラインが接続され、リーダライタ１２は電力が供給されて起動する。リーダライタ１２はアンテナ１１を介してＩＣカード４と通信を行い、ＩＣカード４のカード情報を読み出して情報記憶部１５の第３の区分にこの情報を書き込む。
【００３９】
次に図７に示す様に、ＩＣカード４がカード収納部１００の奥まで到達すると、ＩＣカード４の後端が機械式スイッチ１７を通過してスイッチが戻り、接点１７２が開いて電源ラインが開放されて、リーダライタ１２への電力供給が停止する。この時、カード収納部１００の奥に配置されたセンサ１６２が反応し、トランシーバ１４はこれを検出してＩＣカード４がカード収納部１００に保持されたと判断して、情報記憶部１５の第１の区分にＩＣカード４が収納されている事を示す情報を書き込む。この様にする事で、ＩＣカード４を挿入する間だけリーダライタ１２に電力が供給され、ＩＣカード４がカード収納部１００に保持されている間は電力が供給されないので、従来技術に比べてリーダライタ１２の消費電力を最小とする事ができ、電池等の寿命を延ばす事が可能となる。
【００４０】
ＩＣカード４が収納された状態で、携帯用通信装置１を所持した人体３が、据置用通信装置２に近づき通信可能な位置まで近接すると、図１に示す携帯用通信装置１の人体近傍通信部１９と据置用通信装置２の人体近傍通信部２９が人体３を通信媒体として人体近傍通信を行う。この時、制御装置２５が据置用通信装置２を介してＩＣカード４のカード情報を要求した場合、携帯用通信装置１のトランシーバ１４は情報記憶部１５の第１の区分を参照し、ＩＣカード４がカード収納部１００に収納されている場合、情報記憶部１５の第３の区分からカード情報を読み出し、据置用通信装置２に応答する。ＩＣカードが収納されていない場合は、エラーを応答してＩＣカード４を所持していない事を通知する。制御装置２５は応答された情報を基に、必要があればサーバ３０と通信して認証などを行う事ができる。
【００４１】
制御装置２５が据置用通信装置２を介して携帯用通信装置１の予め定められた識別情報を要求した場合は、携帯用通信装置１のトランシーバ１４は、情報記憶部１５の第２の区分に記憶されている携帯用通信装置１の予め定められた識別情報を読み出し、据置用通信装置２に応答する。この様にする事で、携帯用通信装置１はＩＣカード４を所持している事で認証を行う据置用通信装置２と、携帯用通信装置１を所持している事で認証を行う他の据置用通信装置の両方に対応する事ができ、例えばオフィス内でセキュリティレベルを２段階に設定する様な用途に対応できる。
【００４２】
ＩＣカード４を携帯用通信装置１のカード収納部１００から抜き取る場合、挿入時とは逆の方向にＩＣカード４が移動して、図７の状態から図６の状態となった時、リーダライタ１２に電力が供給される。情報記憶部１５の第３の区分に記憶されているカード情報が更新されている場合は、このタイミングでカード情報をＩＣカード４に書き戻す事ができる。また、このタイミングで情報記憶部１５に書き込まれた第１の区分と第３の区分の情報を消去する事で、ＩＣカード４が抜き取られた後にカード情報が残らない様にしている。更にＩＣカードを抜き取り、図６の状態から図５の状態となってＩＣカード４が完全に抜き取られると、リーダライタ１２への電力の供給が再び停止され、不要な電力の消費が抑えられる。
【００４３】
本発明の第１の実施の形態ではＩＣカード通信部１８と人体近傍通信部１９を独立させて構成する事ができ、既存のリーダライタ１２やトランシーバ１４を組み合わせて比較的簡単な構成で本発明の課題を解決する事ができるという利点がある。
【００４４】
図２は本発明の第２の実施の形態によるシステム構成図である。携帯用通信装置１には図１と同様に従来のＩＣカード４の情報の読み取りと書き込みを行うＩＣカード通信部１８（アンテナ１１、リーダライタ１２で構成）と、人体近傍通信部１９（電極１３、トランシーバ１４で構成）の２つの通信機能を持っており、電源部１０からリーダライタ１２への電源供給ラインには半導体スイッチ５が設けられ、図示しないカード収納部にはセンサ１６が配置されている。第２の実施の形態では、情報記憶部１５はトランシーバ１４からアクセスする構成としている。図１と同様に環境に設置される据置用通信装置２は人体近傍通信部２９の他にＩＣカード通信部２８も機能として併設した場合を示している。
【００４５】
図２で環境に設置される据置用通信装置２には人体近傍通信部２９（電極２３、トランシーバ２４で構成）が制御装置２５と通信可能に接続してあり、この他にＩＣカード通信部２８（アンテナ２１、リーダライタ２２で構成）も機能として併設した場合を示している。制御装置２５は必要に応じてサーバ３０と通信して認証などの処理を行う。
【００４６】
図８は本発明の第２の実施の形態によるスイッチの構成図である。第２の実施の形態では、電源部１０からリーダライタ１２に電力を供給する電源ラインに半導体スイッチ５が設けられている。半導体スイッチ５はトランシーバ１４からの制御信号によりｏｎとｏｆｆを切り替えられる様になっており、ｏｎの時にリーダライタ１２に電力が供給され、ｏｆｆの時に電力の供給を停止するする。ＩＣカード４が挿入されていない初期状態では半導体スイッチ５はｏｆｆに制御されており、リーダライタ１２に電力は供給されていない。
【００４７】
図８において、カード収納部１００の入り口部にはセンサ１６１、奥部にはセンサ１６２が配置されており、ＩＣカード４がカード収納部１００に完全に収納された時、２つのセンサが反応する位置に配置してある。尚、センサ１６１、１６２の構造は光学式でも、機械式あるいはその他の方式でも所望の動作が得られればどの形式でも構わない。
【００４８】
両センサからの信号はトランシーバ１４に入力されている。ＩＣカード４が図８の上方から挿入されると、まず、センサ１６１が反応して、その信号がトランシーバ１４に入力される。トランシーバ１４がこれを検出すると半導体スイッチ５をｏｎにして、リーダライタ１２に電力を供給して起動する。リーダライタ１２はアンテナ１１を介してＩＣカード４と通信を行い、ＩＣカード４のカード情報を読み出してトランシーバ１４に送信し、トランシーバ１４が情報記憶部１５の第３の区分にこの情報を書き込む。
【００４９】
図８においてＩＣカード４がカード収納部１００の奥まで到達すると、センサ１６２が反応して、その信号がトランシーバ１４に入力される。トランシーバ１４がこれを検出するとＩＣカード４がカード収納部１００に保持されたと判断して、情報記憶部１５の第１の区分にＩＣカード４が収納されている事を示す情報を書き込み、半導体スイッチ５をｏｆｆにして、リーダライタ１２への電力の供給を停止する。この様にする事で、ＩＣカード４を挿入する間、リーダライタ１２に電力が供給され、第１の実施の形態と同様の電源制御を実現する事ができる。
【００５０】
ＩＣカード４が収納された状態で、携帯用通信装置１を所持した人体３が、据置用通信装置２に近づき通信可能な位置まで近接すると、図２に示す携帯用通信装置１の人体近傍通信部１９と据置用通信装置２の人体近傍通信部２９が人体３を通信媒体として人体近傍通信を行う。この時、制御装置２５が据置用通信装置２を介してＩＣカード４のカード情報を要求した場合、携帯用通信装置１のトランシーバ１４は情報記憶部１５の第１の区分を参照し、ＩＣカード４がカード収納部１００に収納されている場合、情報記憶部１５の第３の区分からカード情報を読み出し、据置用通信装置２に応答する。ＩＣカードが収納されていない場合は、エラーを応答してＩＣカード４を所持していない事を通知する。制御装置２５は応答された情報を基に、必要があればサーバ３０と通信して認証などを行う事ができる。
【００５１】
制御装置２５が据置用通信装置２を介してＩＣカード４との相互認証やバリュー減算処理などの、情報記憶部１５の第３の区分に書き込まれたカード情報だけでは処理できない手順を要求した場合、トランシーバ１４は半導体スイッチ５をｏｎにして、リーダライタ１２を起動しＩＣカード４と通信して制御装置２５からの要求に対応した処理を実現する。トランシーバ１４、２４は制御装置２５とＩＣカード４の通信を中継して一連の手順を実行可能にし、手順が完了したら半導体スイッチ５をｏｆｆにして、リーダライタ１２への電力の供給を停止して電力の消費を最小限に制御する。この様にする事で、相互認証を行う高度な認証システムや、バリュー減算を伴う様な電子マネーの取引など、高機能のＩＣカードを用いたシステムにも対応する事ができる上に、従来技術に比べてリーダライタ１２の消費電力を必要最小限に抑える事ができ、電池等の寿命を延ばす事が可能となる。
【００５２】
また、第１の実施の形態と同様に制御装置２５が据置用通信装置２を介して携帯用通信装置１の予め定められた識別情報を要求した場合は、携帯用通信装置１のトランシーバ１４は、情報記憶部１５の第２の区分に記憶されている携帯用通信装置１の予め定められた識別情報を読み出し、据置用通信装置２に応答する。この様にする事で、携帯用通信装置１はＩＣカード４を所持している事で認証を行う据置用通信装置２と、携帯用通信装置１を所持している事で認証を行う他の据置用通信装置の両方に対応する事ができ、例えばオフィス内でセキュリティレベルを２段階に設定する様な用途に対応できる。
【００５３】
図８において、ＩＣカード４を携帯用通信装置１のカード収納部１００から抜き取る場合、センサ１６１とセンサ１６２が共にカードを検出している状態から、挿入時とは逆の方向にＩＣカード４が移動して、まずセンサ１６２がカードを検出できなくなる。トランシーバ１４がこれを検出すると半導体スイッチ５をｏｎにして、リーダライタ１２に電力が供給される。情報記憶部１５の第３の区分に記憶されているカード情報が更新されている場合は、このタイミングでカード情報をＩＣカード４に書き戻す事ができる。また、このタイミングで情報記憶部１５に書き込まれた第１の区分と第３の区分の情報を消去する事で、ＩＣカード４が抜き取られた後にカード情報が残らない様にしている。更にＩＣカード４を抜き取り、センサ１６１もカードを検出できなくなると、ＩＣカード４が完全に抜き取られたと判断し、トランシーバ１４が半導体スイッチ５をｏｆｆにして、リーダライタ１２への電力の供給が再び停止して、不要な電力の消費が抑えられる。
【００５４】
本発明の第２の実施の形態では高機能のＩＣカードシステムにも適用する事ができ、応用範囲をＩＣカード全般に広げる事ができる上に、更に本発明の課題を解決する事ができるという利点がある。
【００５５】
次に、別の実施の形態を説明する。図８において、携帯用通信装置の低消費電力化、低コスト化のためにトランシーバ１４に高性能なプロセッサを搭載しない場合がある。この場合、すべての制御は、据置用通信装置２が行うことになる。
【００５６】
例えば、据置用通信装置２の人体近傍通信部が携帯用通信装置１のＩＣカード収納状態をポーリングしていて、ＩＣカード４が収納されていると確認された場合、情報記憶部１５の第３の区分の情報を読み取り、カード情報が記載されていない場合は、トランシーバ１４に指示して半導体スイッチ５をｏｎにさせ、リーダライタ１２に電力を供給して起動する。リーダライタ１２は前述した方法でＩＣカード４のカード情報を読み出して情報記憶部１５の第３の区分にこの情報を書き込む。この場合、一旦読み出したカード情報を据置用通信装置２に転送し、再度据置用通信装置２から情報記憶部１５へ書き込んでもよい。一方、カード情報が記載されている場合は、カード情報をＩＣカード情報として読み取る。
【００５７】
ＩＣカード４が収納されていないと確認された場合、情報記憶部１５の第３区分の情報を読み取り、カード情報が記憶されていない場合は、半導体スイッチ５を動作せず、かつ第３の区分へ書き込みもしくは消去しない等、何もしないか、代わりに第２の区分を読み取る。一方、カード情報が記載されている場合は、第３の区分の情報を消去する。
【００５８】
このようにすることにより、第３の区分のメモリへのアクセスによる方法として、ＩＣカード４を挿入または抜き取りしただけでは半導体スイッチ５は動作せず、携帯用通信装置１に高性能なプロセッサを使用しなくて済むため、低消費電力で低コストであるＩＣカードシステムを構築することが可能となる利点がある。なお、この具体的な方法や手順は違えても上述した機能が得られるのであればよい。例えば、ＩＣカード４の収納状態を、第１の区分を読み取ることにより確認するようにしてもよい。また、トランシーバ１４がセンサ１６１、１６２の検出結果を読み取ることにより確認するようにしてもよい。また、上述したいくつかを組み合わせてもよい。
【００５９】
第１および第２の実施の形態とも、情報記憶部の第３の区分を揮発性メモリとすれば、携帯用通信装置がＩＣカードを保持した状態で電池切れなどにより電源が落ちた場合に、ＩＣカードから読み取ったカード情報を確実に消去する事ができ望ましい。
【００６０】
本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限られたものでは無い事は言うまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なし得るであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１ 携帯用通信装置
２ 据置用通信装置
３ 人体
４ ＩＣカード
５ 半導体スイッチ
１０ 電源部
１１、２１ アンテナ
１２、２２ リーダライタ
１３、２３ 電極
１４、２４ トランシーバ
１５ 情報記憶部
１６、１６１、１６２ センサ
１７ 機械式スイッチ
１８、２８ ＩＣカード通信部
１９、２９ 人体近傍通信部
２５ 制御装置
３０ サーバ
１００ カード収納部
１７２ 接点
３１ 第１の区分
３２ 第２の区分
３３ 第３の区分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存のＩＣカードを用いて人体近傍通信により通信を行う携帯用通信装置および、これを用いたＩＣカードシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、接触型ＩＣカードは端子を接触し、また非接触型ＩＣカードは無線でリーダライタと通信して、それぞれのカード情報の読み取りや書き込みを行っていたが、通信を行う度に財布等の収納場所からＩＣカードを取り出してリーダライタに挿入、あるいは近接しなければならなかった。一方で、その煩わしさを解消しようと、人体近傍通信システムが研究されている。これは、人体に近接させてカード型の送信機を携帯し、そこから発せられる電界が、人体の表面を伝搬して環境に埋め込む受信機にＩＤ情報を伝達する事を利用して認証を行い、従来のカードを取り出す煩わしさを解消している（たとえば非特許文献１、特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、市場では既にＩＣカードを用いたシステムが数多く稼働しており、また発行されている各種のＩＣカードの数は膨大なものである。それらのシステムを更改し、大量の発行済みＩＣカードを入れ替えるには莫大な費用と時間がかかる。このため、当分の間は従来のＩＣカードを用いたシステムと、人体近傍通信を用いたシステムが併存する事が避けられず、既存のＩＣカードも併用できるシステムが望まれる。
【０００４】
このような両方のシステムで使用できる方法として、人体近傍通信システムに既存のＩＣカードも使用できる様に、ＩＣカードの情報を一旦、リーダライタで読み取りその情報を人体近傍通信システムの情報形態に随時変換して通信を行う携帯用通信装置の提案がされている（たとえば特許文献２〜４）。
【０００５】
次に非接触方式のＩＣカードを用いて人体近傍通信システムの情報形態に変換して使用する場合の従来技術を示す。図９は、従来技術によるシステム構成図である。携帯用通信装置１とともにその近くにＩＣカード４を携帯し、ＩＣカード４の情報は携帯用通信装置１に内蔵されているＩＣカード通信部１８のアンテナ１１を介してリーダライタ１２で読み取り、その情報は人体近傍通信部１９に送られ、トランシーバ１４で人体近傍通信の方式に変換されて電極１３から人体３に電界を発生する。環境に設置された据置用通信装置２は人体３を介して内蔵されている電極２３で電界の変化を検出し、トランシーバ２４がデータに変換して人体近傍通信部２９から制御装置２５に情報が伝送される。制御装置２５は必要があればサーバ３０と通信してＩＣカード４の情報を基に認証などの処理を行う。この様にする事により既存のＩＣカード４も人体近傍通信システムで使用する事が可能となる。尚、図９に示す様に、ＩＣカード通信部１８、人体近傍通信部１９を動かすために携帯用通信装置１には電池のような電源部１０を持つ必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３５２２９８号公報
【特許文献２】特開２００７−２２６５６０号公報
【特許文献３】特開２００６―３５２３１８号公報
【特許文献４】特開２００９―８１７７１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＮＴＴ技術ジャーナル、２０１０年１月、ｐ．１２−３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかるに、図９の従来技術は、ＩＣカード４を読み取るためにリーダライタ１２を常に動作させておかなければならず、通常の人体近傍通信だけの携帯用通信装置に比べて消費電力が大きく、それに伴い使用している電池の取り替え回数、もしくは充電回数が増えてしまい手間がかかるとともに運用コストが高くなってしまうという課題がある。
【０００９】
そこで本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決しリーダライタの起動を最小限にして消費電力を抑え、電池の寿命を延ばす事ができる携帯用通信装置およびそれを用いたＩＣカードシステムを提供する事にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、ＩＣカードを収納して保持するためのカード収納部と、ＩＣカードの情報を読み取りまたは、読み取りと書き込みを行うリーダまたはリーダライタと、カード収納部に保持したＩＣカードのカード情報を記憶するメモリで構成した情報記憶部と、情報記憶部にアクセスしカード情報の読み出し及び書き込みが可能で、据置用通信装置と人体近傍通信を行うトランシーバと、リーダまたはリーダライタとトランシーバに電力を供給する電源部を有し、リーダまたはリーダライタへの電力の供給を制御するスイッチを具備しており、このスイッチは電源部からリーダまたはリーダライタへ電力を供給する電源ラインに設けられていて、スイッチをｏｎにする事でリーダまたはリーダライタに電力を供給し、スイッチをｏｆｆにする事で電力の供給を停止する事ができる。スイッチとしては、ＩＣカードの挿入を機械的に検出して接点の接続、開放を行う機械式の、たとえばリミットスイッチとしても良く、あるいはトランシーバから電気的にｏｎ／ｏｆｆを切り替える事ができるＦＥＴなどの半導体スイッチを用いても良い。
【００１１】
カード収納部は、例えば携帯用通信装置と一体に形成され、ＩＣカードを挿入するスリット部に上方からＩＣカードを挿入して、奥まで挿入する事で装置内部に収納される。この時、ＩＣカードは携帯用通信装置に内蔵されたリーダまたはリーダライタと通信可能な位置に保持される。また、カード収納部には図示していないが内部に収納したＩＣカードが不用意に抜け落ちない様にＩＣカードを機械的にロックする機構や、収納したＩＣカードを抜き取る際に、カードを抜き取り可能な位置まで排出するイジェクト機構を設けても良い。
【００１２】
ＩＣカードの収納状態は、カード収納部に配置された少なくとも１つ以上のセンサの信号をトランシーバ側で監視する事で、ＩＣカードを挿入されてからカード収納部に保持し、その後ＩＣカードを抜き取る一連の動作を検出できる様に配置されている。
【００１３】
情報記憶部は１つまたは複数のメモリで構成した、目的毎に３つに区分される記憶領域の総称で、区分毎に揮発性メモリや不揮発性メモリを組み合わせて使用して構わない。また、情報記憶部へのアクセス方法として、リーダまたはリーダライタとトランシーバの双方からアクセスできる構成としても良いし、トランシーバ側からアクセスする構成としても良い。
【００１４】
ＩＣカードとしてはリーダまたはリーダライタとアンテナを介して無線で通信する非接触型ＩＣカードであっても良く、また接触型のリーダまたはリーダライタを用いれば端子を接触して通信する接触型ＩＣカードであっても良い。
【００１５】
すなわち本発明によれば、環境に設置された据置用通信装置と人体表面を伝搬する電界を利用して通信を行う携帯用通信装置において、ＩＣカードを収納するカード収納部と、前記ＩＣカードの情報を読み取りまたは、読み取りと書き込みを行うリーダまたはリーダライタと、前記ＩＣカードのカード情報を格納する情報記憶部と、前記情報記憶部にアクセスし前記カード情報の読み出し及び書き込みが可能で、前記据置用通信装置と通信を行うトランシーバと、前記リーダまたはリーダライタと前記トランシーバに電力を供給する電源部を有し、前記リーダまたはリーダライタへの電力の供給および停止を制御するスイッチを具備する事を特徴とする携帯用通信装置が得られる。
【００１６】
また、本発明によれば、前記カード収納部には、前記ＩＣカードの状態を検出する少なくとも１つ以上のセンサが配置され、前記トランシーバは前記ＩＣカードが挿入された状態と完全に収納されている状態および、抜き取られた状態を検出可能である事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記情報記憶部は、３つに区分された１つまたは複数のメモリで構成され、第１の区分には前記トランシーバが検出した前記ＩＣカードの前記収納状態が書き込まれ、第２の区分には固有情報が格納され、第３の区分には前記カード収納部に前記ＩＣカードが収納されている場合に、前記ＩＣカードの前記カード情報が書き込まれる事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００１８】
また、本発明によれば、前記第２の区分と前記第３の区分は、前記トランシーバが前記据置用通信装置の要求を人体近傍通信により受信して判断し、選択的に読み出して応答する事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００１９】
また、本発明によれば、前記第３の区分の前記カード情報は、前記カード収納部から前記ＩＣカードが抜かれるか、または電源が切れた場合には、前記カード情報が消去される事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００２０】
また、本発明によれば、前記スイッチが前記カード収納部に配置され、前記ＩＣカードが前記カード収納部に挿入された時に、前記ＩＣカードに接触する事で機械的に動作し、前記スイッチに前記ＩＣカードが接触している期間、電力が供給される事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００２１】
また、本発明によれば、前記スイッチが前記トランシーバにより電気的に制御される事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００２２】
また、本発明によれば、前記据置用通信装置が、前記ＩＣカードの収納状態と、前記第３の区分の前記カード情報の有無を確認することにより、前記スイッチの動作及び第３の区分の前記カード情報の書き込みまたは消去を制御してなり、前記ＩＣカードが収納された状態で、かつ前記第３の区分に前記カード情報が書き込まれていない場合は、前記据置用通信装置からの指示により、前記スイッチをｏｎにして前記リーダライタへ前記電力を供給し、前記ＩＣカードの前記カード情報を読み取りし、読み取った前記カード情報を前記トランシーバが直接または前記据置用通信装置を介して前記第３の区分に書き込みし、書き込みが終了した後、前記スイッチをｏｆｆにして、前記リーダライタへの前記電力の供給を停止し、前記ＩＣカードが収納されていない状態で、かつ前記第３の区分に前記カード情報が書き込まれている場合は、前記トランシーバが直接または前記据置用通信装置からの指示により、前記カード情報を消去し、前記ＩＣカードが収納された状態で、かつ第３の区分にカード情報が書き込まれている場合、または前記ＩＣカードが収納されていない状態で、かつ第３の区分にカード情報が書き込まれていない場合は、前記スイッチの動作及び前記第３の区分へ書き込みもしくは消去しないか、または第２の区分を読み取るよう構成された事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００２３】
また、本発明によれば、前記ＩＣカードの収納状態を、前記第１の区分を読み取ることにより確認する事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００２４】
また、本発明によれば、前記ＩＣカードの収納状態を、前記トランシーバが前記センサの検出結果を読み取ることにより確認する事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００２５】
また、本発明によれば、前記ＩＣカードが非接触型ＩＣカードである事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００２６】
また、本発明によれば、前記ＩＣカードが接触型ＩＣカードである事を特徴とする上記の携帯用通信装置が得られる。
【００２７】
また、本発明によれば、上記の携帯用通信装置を人体の近傍に所持し、前記据置用通信装置と前記人体表面を伝搬する電界を利用して情報の送受信を行うシステムであって、前記携帯用通信装置に前記ＩＣカードを収納する事で、前記ＩＣカードによる認証および取引を可能とした事を特徴とするＩＣカードシステムが得られる。
【００２８】
また、本発明によれば、上記の携帯用通信装置を人体の近傍に所持し、前記据置用通信装置と前記人体表面を伝搬する電界を利用して情報の送受信を行うシステムであって、前記据置用通信装置と従来のＩＣカード用のリーダまたはリーダライタを併設した事を特徴とするＩＣカードシステムが得られる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、従来技術の課題を解決しリーダライタの起動を最小限にして消費電力を抑え、電池の寿命を延ばす事ができる携帯用通信装置およびそれを用いたＩＣカードシステムを提供する事ができる。
【００３０】
また、環境に設置される据置用通信装置に人体近傍通信システムの通信部分と既存のＩＣカードの通信部分の双方の機能を持たせておく場合には、携帯用通信装置の電池が消耗してしまって通信できない場合でも、ＩＣカードを取り出して、該ＩＣカード通信部と通信する事により所望の目的が達成できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるシステム構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態によるシステム構成図。
【図３】本発明の携帯用通信装置のカード収納部の一例を示す外観図。
【図４】本発明の実施の形態における情報記憶部の構成図。
【図５】本発明の第１の実施の形態によるスイッチの構成図。
【図６】本発明の第１の実施の形態によるスイッチの動作状態の一例を示す構成図。
【図７】本発明の第１の実施の形態によるスイッチの動作状態の他の例を示す構成図。
【図８】本発明の第２の実施の形態によるスイッチの構成図。
【図９】従来技術によるシステム構成図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３３】
図１は本発明の第１の実施の形態によるシステム構成図である。携帯用通信装置１には図９の従来の形態と同様に従来のＩＣカード４の情報の読み取りと書き込みを行うＩＣカード通信部１８（アンテナ１１、リーダライタ１２で構成）と、人体近傍通信部１９（電極１３、トランシーバ１４で構成）の２つの通信機能を持っており、電源部１０からリーダライタ１２への電源供給ラインには機械式スイッチ１７が設けられ、図示しないカード収納部にはセンサ１６が配置されている。第１の実施の形態では、リーダライタ１２とトランシーバ１４の双方からアクセス可能な情報記憶部１５が設けられている。
【００３４】
図１で環境に設置される据置用通信装置２には人体近傍通信部２９（電極２３、トランシーバ２４で構成）が制御装置２５と通信可能に接続してあり、この他にＩＣカード通信部２８（アンテナ２１、リーダライタ２２で構成）も機能として併設した場合を示している。制御装置２５は必要に応じてサーバ３０と通信して認証などの処理を行う。
【００３５】
図３は本発明の携帯用通信装置のカード収納部の一例を示す外観図である。カード収納部１００は携帯用通信装置１に一体に設けられ、ＩＣカード４が図中矢印方向から挿入されて装置内に収納される。また、携帯用通信装置１には装置を携帯する人に近接する部分に電極１３があり、図示しないトランシーバからのデータ信号を微弱な電界に変換し、人体表面に誘起して送信を行ったり、あるいは送信された電界を検出して受信を行ったりしてデータの送受信を行う。
【００３６】
図４は本発明の実施の形態における情報記憶部１５の構成図である。情報記憶部は３つに区分されており、不揮発性、揮発性のいずれか１つまたはいずれか複数のメモリで構成されている。第１の区分３１にはＩＣカードが収納されている事を示す情報が、第２の区分３２には携帯用通信装置の予め定められた識別情報が、第３の区分３３にはＩＣカードのカード情報が記憶される。
【００３７】
図５は本発明の第１の実施の形態によるスイッチの構成図であり、更に図６はスイッチの動作状態の一例を示す構成図であり、図７はスイッチの動作状態の他の例を示す構成図である。第１の実施の形態ではカード収納部１００の入り口部に、機械式スイッチ１７が設けられ、カード収納部１００の奥にはセンサ１６２が配置されている。図５はＩＣカード４がカード収納部１００に挿入されていない状態を表し、機械式スイッチ１７は接点１７２が開いた状態であるため、電源部１０からの電源ラインは開放されて、リーダライタ１２に電力は供給されない。
【００３８】
次に図６に示す様に、ＩＣカード４がカード収納部１００に挿入されると、ＩＣカード４の先端が機械式スイッチ１７に接触してスイッチが作動し、接点１７２が閉じて電源ラインが接続され、リーダライタ１２は電力が供給されて起動する。リーダライタ１２はアンテナ１１を介してＩＣカード４と通信を行い、ＩＣカード４のカード情報を読み出して情報記憶部１５の第３の区分にこの情報を書き込む。
【００３９】
次に図７に示す様に、ＩＣカード４がカード収納部１００の奥まで到達すると、ＩＣカード４の後端が機械式スイッチ１７を通過してスイッチが戻り、接点１７２が開いて電源ラインが開放されて、リーダライタ１２への電力供給が停止する。この時、カード収納部１００の奥に配置されたセンサ１６２が反応し、トランシーバ１４はこれを検出してＩＣカード４がカード収納部１００に保持されたと判断して、情報記憶部１５の第１の区分にＩＣカード４が収納されている事を示す情報を書き込む。この様にする事で、ＩＣカード４を挿入する間だけリーダライタ１２に電力が供給され、ＩＣカード４がカード収納部１００に保持されている間は電力が供給されないので、従来技術に比べてリーダライタ１２の消費電力を最小とする事ができ、電池等の寿命を延ばす事が可能となる。
【００４０】
ＩＣカード４が収納された状態で、携帯用通信装置１を所持した人体３が、据置用通信装置２に近づき通信可能な位置まで近接すると、図１に示す携帯用通信装置１の人体近傍通信部１９と据置用通信装置２の人体近傍通信部２９が人体３を通信媒体として人体近傍通信を行う。この時、制御装置２５が据置用通信装置２を介してＩＣカード４のカード情報を要求した場合、携帯用通信装置１のトランシーバ１４は情報記憶部１５の第１の区分を参照し、ＩＣカード４がカード収納部１００に収納されている場合、情報記憶部１５の第３の区分からカード情報を読み出し、据置用通信装置２に応答する。ＩＣカードが収納されていない場合は、エラーを応答してＩＣカード４を所持していない事を通知する。制御装置２５は応答された情報を基に、必要があればサーバ３０と通信して認証などを行う事ができる。
【００４１】
制御装置２５が据置用通信装置２を介して携帯用通信装置１の予め定められた識別情報を要求した場合は、携帯用通信装置１のトランシーバ１４は、情報記憶部１５の第２の区分に記憶されている携帯用通信装置１の予め定められた識別情報を読み出し、据置用通信装置２に応答する。この様にする事で、携帯用通信装置１はＩＣカード４を所持している事で認証を行う据置用通信装置２と、携帯用通信装置１を所持している事で認証を行う他の据置用通信装置の両方に対応する事ができ、例えばオフィス内でセキュリティレベルを２段階に設定する様な用途に対応できる。
【００４２】
ＩＣカード４を携帯用通信装置１のカード収納部１００から抜き取る場合、挿入時とは逆の方向にＩＣカード４が移動して、図７の状態から図６の状態となった時、リーダライタ１２に電力が供給される。情報記憶部１５の第３の区分に記憶されているカード情報が更新されている場合は、このタイミングでカード情報をＩＣカード４に書き戻す事ができる。また、このタイミングで情報記憶部１５に書き込まれた第１の区分と第３の区分の情報を消去する事で、ＩＣカード４が抜き取られた後にカード情報が残らない様にしている。更にＩＣカードを抜き取り、図６の状態から図５の状態となってＩＣカード４が完全に抜き取られると、リーダライタ１２への電力の供給が再び停止され、不要な電力の消費が抑えられる。
【００４３】
本発明の第１の実施の形態ではＩＣカード通信部１８と人体近傍通信部１９を独立させて構成する事ができ、既存のリーダライタ１２やトランシーバ１４を組み合わせて比較的簡単な構成で本発明の課題を解決する事ができるという利点がある。
【００４４】
図２は本発明の第２の実施の形態によるシステム構成図である。携帯用通信装置１には図１と同様に従来のＩＣカード４の情報の読み取りと書き込みを行うＩＣカード通信部１８（アンテナ１１、リーダライタ１２で構成）と、人体近傍通信部１９（電極１３、トランシーバ１４で構成）の２つの通信機能を持っており、電源部１０からリーダライタ１２への電源供給ラインには半導体スイッチ５が設けられ、図示しないカード収納部にはセンサ１６が配置されている。第２の実施の形態では、情報記憶部１５はトランシーバ１４からアクセスする構成としている。図１と同様に環境に設置される据置用通信装置２は人体近傍通信部２９の他にＩＣカード通信部２８も機能として併設した場合を示している。
【００４５】
図２で環境に設置される据置用通信装置２には人体近傍通信部２９（電極２３、トランシーバ２４で構成）が制御装置２５と通信可能に接続してあり、この他にＩＣカード通信部２８（アンテナ２１、リーダライタ２２で構成）も機能として併設した場合を示している。制御装置２５は必要に応じてサーバ３０と通信して認証などの処理を行う。
【００４６】
図８は本発明の第２の実施の形態によるスイッチの構成図である。第２の実施の形態では、電源部１０からリーダライタ１２に電力を供給する電源ラインに半導体スイッチ５が設けられている。半導体スイッチ５はトランシーバ１４からの制御信号によりｏｎとｏｆｆを切り替えられる様になっており、ｏｎの時にリーダライタ１２に電力が供給され、ｏｆｆの時に電力の供給を停止するする。ＩＣカード４が挿入されていない初期状態では半導体スイッチ５はｏｆｆに制御されており、リーダライタ１２に電力は供給されていない。
【００４７】
図８において、カード収納部１００の入り口部にはセンサ１６１、奥部にはセンサ１６２が配置されており、ＩＣカード４がカード収納部１００に完全に収納された時、２つのセンサが反応する位置に配置してある。尚、センサ１６１、１６２の構造は光学式でも、機械式あるいはその他の方式でも所望の動作が得られればどの形式でも構わない。
【００４８】
両センサからの信号はトランシーバ１４に入力されている。ＩＣカード４が図８の上方から挿入されると、まず、センサ１６１が反応して、その信号がトランシーバ１４に入力される。トランシーバ１４がこれを検出すると半導体スイッチ５をｏｎにして、リーダライタ１２に電力を供給して起動する。リーダライタ１２はアンテナ１１を介してＩＣカード４と通信を行い、ＩＣカード４のカード情報を読み出してトランシーバ１４に送信し、トランシーバ１４が情報記憶部１５の第３の区分にこの情報を書き込む。
【００４９】
図８においてＩＣカード４がカード収納部１００の奥まで到達すると、センサ１６２が反応して、その信号がトランシーバ１４に入力される。トランシーバ１４がこれを検出するとＩＣカード４がカード収納部１００に保持されたと判断して、情報記憶部１５の第１の区分にＩＣカード４が収納されている事を示す情報を書き込み、半導体スイッチ５をｏｆｆにして、リーダライタ１２への電力の供給を停止する。この様にする事で、ＩＣカード４を挿入する間、リーダライタ１２に電力が供給され、第１の実施の形態と同様の電源制御を実現する事ができる。
【００５０】
ＩＣカード４が収納された状態で、携帯用通信装置１を所持した人体３が、据置用通信装置２に近づき通信可能な位置まで近接すると、図２に示す携帯用通信装置１の人体近傍通信部１９と据置用通信装置２の人体近傍通信部２９が人体３を通信媒体として人体近傍通信を行う。この時、制御装置２５が据置用通信装置２を介してＩＣカード４のカード情報を要求した場合、携帯用通信装置１のトランシーバ１４は情報記憶部１５の第１の区分を参照し、ＩＣカード４がカード収納部１００に収納されている場合、情報記憶部１５の第３の区分からカード情報を読み出し、据置用通信装置２に応答する。ＩＣカードが収納されていない場合は、エラーを応答してＩＣカード４を所持していない事を通知する。制御装置２５は応答された情報を基に、必要があればサーバ３０と通信して認証などを行う事ができる。
【００５１】
制御装置２５が据置用通信装置２を介してＩＣカード４との相互認証やバリュー減算処理などの、情報記憶部１５の第３の区分に書き込まれたカード情報だけでは処理できない手順を要求した場合、トランシーバ１４は半導体スイッチ５をｏｎにして、リーダライタ１２を起動しＩＣカード４と通信して制御装置２５からの要求に対応した処理を実現する。トランシーバ１４、２４は制御装置２５とＩＣカード４の通信を中継して一連の手順を実行可能にし、手順が完了したら半導体スイッチ５をｏｆｆにして、リーダライタ１２への電力の供給を停止して電力の消費を最小限に制御する。この様にする事で、相互認証を行う高度な認証システムや、バリュー減算を伴う様な電子マネーの取引など、高機能のＩＣカードを用いたシステムにも対応する事ができる上に、従来技術に比べてリーダライタ１２の消費電力を必要最小限に抑える事ができ、電池等の寿命を延ばす事が可能となる。
【００５２】
また、第１の実施の形態と同様に制御装置２５が据置用通信装置２を介して携帯用通信装置１の予め定められた識別情報を要求した場合は、携帯用通信装置１のトランシーバ１４は、情報記憶部１５の第２の区分に記憶されている携帯用通信装置１の予め定められた識別情報を読み出し、据置用通信装置２に応答する。この様にする事で、携帯用通信装置１はＩＣカード４を所持している事で認証を行う据置用通信装置２と、携帯用通信装置１を所持している事で認証を行う他の据置用通信装置の両方に対応する事ができ、例えばオフィス内でセキュリティレベルを２段階に設定する様な用途に対応できる。
【００５３】
図８において、ＩＣカード４を携帯用通信装置１のカード収納部１００から抜き取る場合、センサ１６１とセンサ１６２が共にカードを検出している状態から、挿入時とは逆の方向にＩＣカード４が移動して、まずセンサ１６２がカードを検出できなくなる。トランシーバ１４がこれを検出すると半導体スイッチ５をｏｎにして、リーダライタ１２に電力が供給される。情報記憶部１５の第３の区分に記憶されているカード情報が更新されている場合は、このタイミングでカード情報をＩＣカード４に書き戻す事ができる。また、このタイミングで情報記憶部１５に書き込まれた第１の区分と第３の区分の情報を消去する事で、ＩＣカード４が抜き取られた後にカード情報が残らない様にしている。更にＩＣカード４を抜き取り、センサ１６１もカードを検出できなくなると、ＩＣカード４が完全に抜き取られたと判断し、トランシーバ１４が半導体スイッチ５をｏｆｆにして、リーダライタ１２への電力の供給が再び停止して、不要な電力の消費が抑えられる。
【００５４】
本発明の第２の実施の形態では高機能のＩＣカードシステムにも適用する事ができ、応用範囲をＩＣカード全般に広げる事ができる上に、更に本発明の課題を解決する事ができるという利点がある。
【００５５】
次に、別の実施の形態を説明する。図８において、携帯用通信装置の低消費電力化、低コスト化のためにトランシーバ１４に高性能なプロセッサを搭載しない場合がある。この場合、すべての制御は、据置用通信装置２が行うことになる。
【００５６】
例えば、据置用通信装置２の人体近傍通信部が携帯用通信装置１のＩＣカード収納状態をポーリングしていて、ＩＣカード４が収納されていると確認された場合、情報記憶部１５の第３の区分の情報を読み取り、カード情報が記載されていない場合は、トランシーバ１４に指示して半導体スイッチ５をｏｎにさせ、リーダライタ１２に電力を供給して起動する。リーダライタ１２は前述した方法でＩＣカード４のカード情報を読み出して情報記憶部１５の第３の区分にこの情報を書き込む。この場合、一旦読み出したカード情報を据置用通信装置２に転送し、再度据置用通信装置２から情報記憶部１５へ書き込んでもよい。一方、カード情報が記載されている場合は、カード情報をＩＣカード情報として読み取る。
【００５７】
ＩＣカード４が収納されていないと確認された場合、情報記憶部１５の第３区分の情報を読み取り、カード情報が記憶されていない場合は、半導体スイッチ５を動作せず、かつ第３の区分へ書き込みもしくは消去しない等、何もしないか、代わりに第２の区分を読み取る。一方、カード情報が記載されている場合は、第３の区分の情報を消去する。
【００５８】
このようにすることにより、第３の区分のメモリへのアクセスによる方法として、ＩＣカード４を挿入または抜き取りしただけでは半導体スイッチ５は動作せず、携帯用通信装置１に高性能なプロセッサを使用しなくて済むため、低消費電力で低コストであるＩＣカードシステムを構築することが可能となる利点がある。なお、この具体的な方法や手順は違えても上述した機能が得られるのであればよい。例えば、ＩＣカード４の収納状態を、第１の区分を読み取ることにより確認するようにしてもよい。また、トランシーバ１４がセンサ１６１、１６２の検出結果を読み取ることにより確認するようにしてもよい。また、上述したいくつかを組み合わせてもよい。
【００５９】
第１および第２の実施の形態とも、情報記憶部の第３の区分を揮発性メモリとすれば、携帯用通信装置がＩＣカードを保持した状態で電池切れなどにより電源が落ちた場合に、ＩＣカードから読み取ったカード情報を確実に消去する事ができ望ましい。
【００６０】
本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限られたものでは無い事は言うまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なし得るであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１ 携帯用通信装置
２ 据置用通信装置
３ 人体
４ ＩＣカード
５ 半導体スイッチ
１０ 電源部
１１、２１ アンテナ
１２、２２ リーダライタ
１３、２３ 電極
１４、２４ トランシーバ
１５ 情報記憶部
１６、１６１、１６２ センサ
１７ 機械式スイッチ
１８、２８ ＩＣカード通信部
１９、２９ 人体近傍通信部
２５ 制御装置
３０ サーバ
１００ カード収納部
１７２ 接点
３１ 第１の区分
３２ 第２の区分
３３ 第３の区分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境に設置された据置用通信装置と人体表面を伝搬する電界を利用して通信を行う携帯用通信装置において、ＩＣカードを収納するカード収納部と、前記ＩＣカードの情報を読み取りまたは、読み取りと書き込みを行うリーダまたはリーダライタと、前記ＩＣカードのカード情報を格納する情報記憶部と、前記情報記憶部にアクセスし前記カード情報の読み出し及び書き込みが可能で、前記据置用通信装置と通信を行うトランシーバと、前記リーダまたはリーダライタと前記トランシーバに電力を供給する電源部を有し、前記リーダまたはリーダライタへの電力の供給および停止を制御するスイッチを具備する事を特徴とする携帯用通信装置。
【請求項２】
前記カード収納部には、前記ＩＣカードの収納状態を検出する少なくとも１つ以上のセンサが配置され、前記トランシーバは前記ＩＣカードが挿入された状態と完全に収納されている状態および、抜き取られた状態を検出可能である事を特徴とする請求項１に記載の携帯用通信装置。
【請求項３】
前記情報記憶部は、３つに区分された１つまたは複数のメモリで構成され、第１の区分には前記トランシーバが検出した前記ＩＣカードの収納状態が書き込まれ、第２の区分には固有情報が格納され、第３の区分には前記カード収納部に前記ＩＣカードが収納されている場合に、前記ＩＣカードの前記カード情報が書き込まれる事を特徴とする請求項１または２に記載の携帯用通信装置。
【請求項４】
前記第２の区分と前記第３の区分は、前記トランシーバが前記据置用通信装置の要求を人体近傍通信により受信して判断し、選択的に読み出して応答する事を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の携帯用通信装置。
【請求項５】
前記第３の区分の前記カード情報は、前記カード収納部から前記ＩＣカードが抜かれるか、または電源が切れた場合には、前記カード情報が消去される事を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の携帯用通信装置。
【請求項６】
前記スイッチが前記カード収納部に配置され、前記ＩＣカードが前記カード収納部に挿入された時に、前記ＩＣカードに接触する事で機械的に動作し、前記スイッチに前記ＩＣカードが接触している期間、電力が供給される事を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の携帯用通信装置。
【請求項７】
前記スイッチが前記トランシーバにより電気的に制御される事を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の携帯用通信装置。
【請求項８】
前記据置用通信装置が、前記ＩＣカードの収納状態と、前記第３の区分の前記カード情報の有無を確認することにより、前記スイッチの動作及び第３の区分の前記カード情報の書き込みまたは消去を制御してなり、前記ＩＣカードが収納された状態で、かつ前記第３の区分に前記カード情報が書き込まれていない場合は、前記据置用通信装置からの指示により、前記スイッチをｏｎにして前記リーダライタへ前記電力を供給し、前記ＩＣカードの前記カード情報を読み取りし、読み取った前記カード情報を前記トランシーバが直接または前記据置用通信装置を介して前記第３の区分に書き込みし、書き込みが終了した後、前記スイッチをｏｆｆにして、前記リーダライタへの前記電力の供給を停止し、前記ＩＣカードが収納されていない状態で、かつ前記第３の区分に前記カード情報が書き込まれている場合は、前記トランシーバが直接または前記据置用通信装置からの指示により、前記カード情報を消去し、前記ＩＣカードが収納された状態で、かつ第３の区分にカード情報が書き込まれている場合、または前記ＩＣカードが収納されていない状態で、かつ第３の区分にカード情報が書き込まれていない場合は、前記スイッチの動作及び前記第３の区分へ書き込みもしくは消去しないか、または第２の区分を読み取るよう構成された事を特徴とする請求項７に記載の携帯用通信装置。
【請求項９】
前記ＩＣカードの収納状態を、前記第１の区分を読み取ることにより確認する事を特徴とする請求項８に記載の携帯用通信装置。
【請求項１０】
前記ＩＣカードの収納状態を、前記トランシーバが前記センサの検出結果を読み取ることにより確認する事を特徴とする請求項８に記載の携帯用通信装置。
【請求項１１】
前記ＩＣカードが非接触型ＩＣカードである事を特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の携帯用通信装置。
【請求項１２】
前記ＩＣカードが接触型ＩＣカードである事を特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の携帯用通信装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の携帯用通信装置を人体の近傍に所持し、前記据置用通信装置と前記人体表面を伝搬する電界を利用して情報の送受信を行うＩＣカードシステムであって、前記携帯用通信装置に前記ＩＣカードを収納する事で、前記ＩＣカードによる認証および取引を可能とした事を特徴とするＩＣカードシステム。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれかに記載の携帯用通信装置を人体の近傍に所持し、前記据置用通信装置と前記人体表面を伝搬する電界を利用して情報の送受信を行うＩＣカードシステムであって、前記据置用通信装置と従来のＩＣカード用のリーダまたはリーダライタを併設した事を特徴とするＩＣカードシステム。
【請求項１】
環境に設置された据置用通信装置と人体表面を伝搬する電界を利用して通信を行う携帯用通信装置において、ＩＣカードを収納するカード収納部と、前記ＩＣカードの情報を読み取りまたは、読み取りと書き込みを行うリーダまたはリーダライタと、前記ＩＣカードのカード情報を格納する情報記憶部と、前記情報記憶部にアクセスし前記カード情報の読み出し及び書き込みが可能で、前記据置用通信装置と通信を行うトランシーバと、前記リーダまたはリーダライタと前記トランシーバに電力を供給する電源部を有し、前記リーダまたはリーダライタへの電力の供給および停止を制御するスイッチを具備する事を特徴とする携帯用通信装置。
【請求項２】
前記カード収納部には、前記ＩＣカードの収納状態を検出する少なくとも１つ以上のセンサが配置され、前記トランシーバは前記ＩＣカードが挿入された状態と完全に収納されている状態および、抜き取られた状態を検出可能である事を特徴とする請求項１に記載の携帯用通信装置。
【請求項３】
前記情報記憶部は、３つに区分された１つまたは複数のメモリで構成され、第１の区分には前記トランシーバが検出した前記ＩＣカードの収納状態が書き込まれ、第２の区分には固有情報が格納され、第３の区分には前記カード収納部に前記ＩＣカードが収納されている場合に、前記ＩＣカードの前記カード情報が書き込まれる事を特徴とする請求項１または２に記載の携帯用通信装置。
【請求項４】
前記第２の区分と前記第３の区分は、前記トランシーバが前記据置用通信装置の要求を人体近傍通信により受信して判断し、選択的に読み出して応答する事を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の携帯用通信装置。
【請求項５】
前記第３の区分の前記カード情報は、前記カード収納部から前記ＩＣカードが抜かれるか、または電源が切れた場合には、前記カード情報が消去される事を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の携帯用通信装置。
【請求項６】
前記スイッチが前記カード収納部に配置され、前記ＩＣカードが前記カード収納部に挿入された時に、前記ＩＣカードに接触する事で機械的に動作し、前記スイッチに前記ＩＣカードが接触している期間、電力が供給される事を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の携帯用通信装置。
【請求項７】
前記スイッチが前記トランシーバにより電気的に制御される事を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の携帯用通信装置。
【請求項８】
前記据置用通信装置が、前記ＩＣカードの収納状態と、前記第３の区分の前記カード情報の有無を確認することにより、前記スイッチの動作及び第３の区分の前記カード情報の書き込みまたは消去を制御してなり、前記ＩＣカードが収納された状態で、かつ前記第３の区分に前記カード情報が書き込まれていない場合は、前記据置用通信装置からの指示により、前記スイッチをｏｎにして前記リーダライタへ前記電力を供給し、前記ＩＣカードの前記カード情報を読み取りし、読み取った前記カード情報を前記トランシーバが直接または前記据置用通信装置を介して前記第３の区分に書き込みし、書き込みが終了した後、前記スイッチをｏｆｆにして、前記リーダライタへの前記電力の供給を停止し、前記ＩＣカードが収納されていない状態で、かつ前記第３の区分に前記カード情報が書き込まれている場合は、前記トランシーバが直接または前記据置用通信装置からの指示により、前記カード情報を消去し、前記ＩＣカードが収納された状態で、かつ第３の区分にカード情報が書き込まれている場合、または前記ＩＣカードが収納されていない状態で、かつ第３の区分にカード情報が書き込まれていない場合は、前記スイッチの動作及び前記第３の区分へ書き込みもしくは消去しないか、または第２の区分を読み取るよう構成された事を特徴とする請求項７に記載の携帯用通信装置。
【請求項９】
前記ＩＣカードの収納状態を、前記第１の区分を読み取ることにより確認する事を特徴とする請求項８に記載の携帯用通信装置。
【請求項１０】
前記ＩＣカードの収納状態を、前記トランシーバが前記センサの検出結果を読み取ることにより確認する事を特徴とする請求項８に記載の携帯用通信装置。
【請求項１１】
前記ＩＣカードが非接触型ＩＣカードである事を特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の携帯用通信装置。
【請求項１２】
前記ＩＣカードが接触型ＩＣカードである事を特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の携帯用通信装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の携帯用通信装置を人体の近傍に所持し、前記据置用通信装置と前記人体表面を伝搬する電界を利用して情報の送受信を行うＩＣカードシステムであって、前記携帯用通信装置に前記ＩＣカードを収納する事で、前記ＩＣカードによる認証および取引を可能とした事を特徴とするＩＣカードシステム。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれかに記載の携帯用通信装置を人体の近傍に所持し、前記据置用通信装置と前記人体表面を伝搬する電界を利用して情報の送受信を行うＩＣカードシステムであって、前記据置用通信装置と従来のＩＣカード用のリーダまたはリーダライタを併設した事を特徴とするＩＣカードシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２２６６９（Ｐ２０１２−２２６６９Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６６２９７（Ｐ２０１１−６６２９７）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００１３４２５７）ＮＥＣトーキン株式会社 (1,832)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００１３４２５７）ＮＥＣトーキン株式会社 (1,832)
【Ｆターム（参考）】
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