表示機能付きＩＣカード
【課題】カード表面のボタンを省略し、意図しないボタン押下を防ぎ、また製造も容易で設計の自由度も高い表示機能付きＩＣカードを提供する。
【解決手段】ディスプレイ３と制御部２１を有する表示機能付きＩＣカードの、ＩＣカード本体２内に圧電素子３１、整流回路３３、コンデンサ３５、電圧監視回路３７を含むスイッチ部１０を設ける。ＩＣカードに曲げや振動が加えられると、スイッチ部１０において、力が加えられた圧電素子３１が交流電圧を発生させる。この交流電圧を整流回路３３で整流してコンデンサ３５に蓄電する。電圧監視回路３７によりコンデンサ３５の蓄電量が所定のしきい値以上となったことを検出すると、制御部２１を起動するための信号を制御部２１に送信し、制御部２１がスリープ状態から起動し各種の処理を行い、データをディスプレイ３に表示する。
【解決手段】ディスプレイ３と制御部２１を有する表示機能付きＩＣカードの、ＩＣカード本体２内に圧電素子３１、整流回路３３、コンデンサ３５、電圧監視回路３７を含むスイッチ部１０を設ける。ＩＣカードに曲げや振動が加えられると、スイッチ部１０において、力が加えられた圧電素子３１が交流電圧を発生させる。この交流電圧を整流回路３３で整流してコンデンサ３５に蓄電する。電圧監視回路３７によりコンデンサ３５の蓄電量が所定のしきい値以上となったことを検出すると、制御部２１を起動するための信号を制御部２１に送信し、制御部２１がスリープ状態から起動し各種の処理を行い、データをディスプレイ３に表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示機能を備えた表示機能付きＩＣカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）カード本体に表示機能を備えたものが開発されている。このような表示機能付きＩＣカードのひとつに、接触式、あるいは非接触式の通信により取得した電子マネー残額等のデータをＩＣチップに記憶し、これを表示用ＣＰＵ等の制御部の制御によりディスプレイに表示するものがある。特許文献１には、このような表示機能付きＩＣカードの例が記載されている。
【０００３】
一方、表示機能付きＩＣカードとしては、ワンタイムパスワード（ＯＴＰ：Ｏｎｅ Ｔｉｍｅ Ｐａｓｓｗｏｒｄ）を生成し、これをディスプレイに表示するワンタイムパスワード生成器もある。ワンタイムパスワードは、例えばネットバンキング等に用いられる１回限りのパスワードであり、これを入力して本人認証用に用いることができる。ワンタイムパスワードは、生成されたパスワードをその場限りで使用するものであり、高度のセキュリティーを保つことが容易である。特許文献２には、このような表示機能付きＩＣカードの例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３３５５６３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５７４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような表示機能付きＩＣカードの外観の例が、図６に示す従来の表示機能付きＩＣカード１ｃであり、ＩＣカード本体２の外面に、形状はさまざまであるが、起動用のスイッチボタン４０が設けられている。このスイッチボタン４０を押下しオン状態にすることにより、ＩＣカード１ｃに設けられている制御ＣＰＵが起動されて各種処理が行われ、ディスプレイ３でのデータの表示等が行なわれる。
【０００６】
しかしながら、ＩＣカードの外面にスイッチが設けられている場合、意図しないときに押下されてしまい、無駄な電力消費が発生するという問題が生じる。このような表示機能付きＩＣカードについては、電力の供給が限られる等の観点から、できるだけ省電力としつつ動作することが求められる。
【０００７】
また、イベント式のワンタイムパスワード生成器の場合、１回スイッチがオン状態となるごとに制御ＣＰＵが起動され、所定のアルゴリズムにより異なるパスワードが生成されるが、意図しないボタンの押下によりカード側のＯＴＰ生成回数カウントが一方的に上がり、ネットバンキング等のサービス管理サーバとのずれが生じることにより、パスワード認証を行う場合に、認証に失敗してしまう場合もある。
【０００８】
また、スイッチボタン４０を表示機能付きＩＣカード１ｃに搭載する場合、ＩＣカードのスイッチ部に空洞部を設ける必要があり、このためカード内にスペーサを挟む必要があるなど、限られたカード厚みの中でスイッチボタン４０を正確に搭載することに技術的な難しさがあり製造工程も増えるという問題がある。
さらに、ＩＣカード１ｃの外面にボタンを設ける必要があるため、ＩＣカード内に搭載する部品の配置やカードの意匠に制約が生じるという問題もある。
【０００９】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、カード表面のボタンを省略し、意図しないボタン押下を防ぎ、また製造も容易で設計の自由度も高い表示機能付きＩＣカードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達するための本発明は、制御部と、ディスプレイと、前記制御部を起動させるためのスイッチ部と、電源と、を具備し、前記スイッチ部は、圧電素子を含み、力が加えられた前記圧電素子が発生させる電圧に応じて前記制御部に信号を送信し、前記制御部は前記信号を受信して起動し、前記電源から電力供給を受けて所定の処理を行うことを特徴とする表示機能付きＩＣカードである。
【００１１】
前記スイッチ部は、整流回路、コンデンサ、蓄電量検出部を更に備え、力が加えられた前記圧電素子が発生させる交流電圧を、前記整流回路により直流電圧に変換して前記コンデンサに蓄電を行い、前記蓄電量検出部により前記コンデンサの蓄電量が所定のしきい値以上となったことを検出した場合に、これを示す信号を前記制御部に送信する。
【００１２】
また、本発明の表示機能付きＩＣカードは、非接触式および／または接触式の通信により取得したデータを記録するＩＣチップを更に備え、力が加えられた前記圧電素子が発生させる電圧に応じて、前記制御部を起動し、前記データを、前記ディスプレイに表示する。
【００１３】
あるいは、本発明の表示機能付きＩＣカードは、力が加えられた前記圧電素子が発生させる電圧に応じて、前記制御部を起動してワンタイムパスワードを生成し、前記ディスプレイに表示する。
【００１４】
本発明により、ＩＣカード本体を曲げたり、振るといった動作で、圧電素子に力が加わることで圧電素子が電圧を発生し、これに応じて、制御部を起動することが可能となり、物理的なボタン式のスイッチを設ける必要がなくなる。これにより、意図しない起動を防ぎ、またボタンの制約がなくなるのでカードの製造が容易になり設計の自由度も高くなる。圧電素子による発電は微小であるが、スイッチを起動させる程度であればカードを曲げる、振るといったカードへの負荷が小さい動作で起動できる。
【００１５】
また、圧電素子に生じた交流電圧を整流回路により直流電圧に変換し、この直流電圧を入力としてコンデンサに蓄電し、蓄電量検出部により、この蓄電量がしきい値以上となった場合に制御部を起動することにより、例えば数回の曲げにより制御部を起動させることができ、瞬間的な力が加わることで起動することを防ぐなどして、意図しない起動を確実に防ぐことが可能になる。
【００１６】
また、非接触式や接触式の通信により取得したデータを記録するＩＣチップを更に備え、力が加えられた圧電素子が発生させる電圧に応じて、制御部を起動しデータをディスプレイに表示することで、ＩＣカード本体にかかる曲げや振動により表示駆動回路が起動する接触式や非接触式の通信を行なう表示機能付きＩＣカードを構成することが可能になる。
【００１７】
あるいは、力が加えられた圧電素子が発生させる電圧に応じて、制御部を起動してワンタイムパスワードを生成し、ディスプレイに表示することで、ＩＣカード本体にかかる曲げや振動により制御部を起動し、制御部により生成されたワンタイムパスワードをディスプレイに表示する表示機能付きＩＣカードを構成することが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、カード表面のボタンを省略し、意図しないボタン押下を防ぎ、また製造も容易で設計の自由度も高い表示機能付きＩＣカードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態の表示機能付きＩＣカード１ａの外観図
【図２】第１の実施形態の表示機能付きＩＣカード１ａの内部構成を示すブロック図
【図３】スイッチ部１０の動作を説明する図
【図４】第２の実施形態の表示機能付きＩＣカード１ｂの外観図
【図５】第２の実施形態の表示機能付きＩＣカード１ｂの内部構成を示すブロック図
【図６】従来の表示機能付きＩＣカード１ｃの外観図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の表示機能付きＩＣカードの実施形態について説明する。まず、図１、２を参照しながら、本発明の第１の実施形態の表示機能付きＩＣカード１ａについて説明する。
【００２１】
図１は、表示機能付きＩＣカード１ａの外観図である。表示機能付きＩＣカード１ａは、非接触式、接触式の通信を行うことによりＩＣチップに電子マネー残額等のデータを記録し、制御部の制御により当該データを表示するＩＣカードであり、図１に示すように、カード本体２の表面にディスプレイ３、接触式の通信を行なうための接触端子５を有する。
【００２２】
ディスプレイ３は、例えば液晶ディスプレイ、電子ペーパ等であり、文字等のデータを表示する。
接触端子５は、接触式の通信を行う際に外部のリーダライタの端子と接触するもので、接触式の通信を行なう際は、接触端子５を介してデータやＩＣチップ２８の駆動用の電力が供給される。
【００２３】
そして、表示機能付きＩＣカード１ａは、図６に示した従来のＩＣカード１ｃのように、カード本体２の表面にスイッチボタン４０を備える必要がなく、その代わりに、カードの内部に、カード本体２に曲げや振動が加えられた際に、力が加わることにより電圧を発生させる圧電素子等を用いたスイッチ部を設けるものである。
【００２４】
図２は、第１の実施形態に係る表示機能付きＩＣカード１ａの内部構成を示すブロック図である。表示機能付きＩＣカード１ａは、制御部２１、ディスプレイ３、電源２５、ＩＣチップ２８、アンテナ（コイル）２９、圧電素子３１、整流回路３３、コンデンサ３５、電圧監視回路３７（蓄電量検出部）等が設けられる。
【００２５】
制御部２１は、ディスプレイ３へのデータの表示を制御するものであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）等のメモリや、外部入出力端子等がワンチップ化されたものである。制御部２１は、ＩＣチップ２８、ディスプレイ３、電源２５、電圧監視回路３７と接続される。
【００２６】
制御部２１は、スイッチ部がオン状態とされると、電源２５から供給される電力により駆動され、ＲＯＭ等のメモリに格納されたプログラムを、必要に応じてＲＡＭに呼び出してＣＰＵにより実行することで、ＩＣチップ２８がカードリーダライタから受信してＥＥＰＲＯＭ等に保存した電子マネー残額等のデータを取得し、当該データをディスプレイ３に表示する表示処理を行う。ディスプレイ３は、制御部２１の制御に従いデータの表示を行なう。
【００２７】
電源２５は、例えば薄型電池であり、ＩＣチップ２８および制御部２１に電力を供給する。
【００２８】
ＩＣチップ２８は、接触式通信、非接触式通信の両方のインタフェースを備えるデュアルインタフェースＩＣチップであり、両インタフェースおよび、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を備え、外部のカードリーダライタとの間で通信を行い、ＲＯＭ等に格納されたプログラムに従って処理を実行する。
なお、表示機能付きＩＣカード１ａは非接触式、接触式のいずれかの通信を行なうものであってもよく、ＩＣチップ２８はいずれかのインタフェースを備えているものでもよい。また、表示機能付きＩＣカード１ａにおいて非接触式の通信のみを行なう場合、上記の接触端子５は不要である。
【００２９】
ＩＣチップ２８は、非接触式の通信の場合にはアンテナ２９を用いて外部のカードリーダライタとの間で通信を行なう。また、接触式通信の場合には、接触端子５を介して外部のカードリーダライタとの間で通信を行う。これにより、電子マネー残額等のデータを取得し、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリに記録する。
【００３０】
アンテナ２９は、ＩＣチップ２８がカードリーダライタと非接触式の通信を行なうためのアンテナである。ＩＣチップ２８の通信時、アンテナ２９はリーダライタから生じている磁界により交流電圧を発生し、これによりＩＣチップ２８が駆動する。アンテナ２９は、カード本体２の内部を周回して設けられ、その両端がＩＣチップ２８に接続される。
【００３１】
圧電素子３１、整流回路３３、コンデンサ３５、電圧監視回路３７は、表示機能付きＩＣカード１ａにおけるスイッチ部１０を構成する。
【００３２】
圧電素子３１は、例えば、圧電性セラミックやピエゾフィルム等を用いたシート状の部材として構成される。ピエゾフィルムを利用すれば、薄型で、屈曲性および加工性に優れるため、カードに内蔵するのに好適である。ピエゾフィルムは、圧電素子をフィルム状に加工し金属膜で挟み込んだものである。圧電材料としては、ポリフッ化ビニリン、ジルコン酸チタン酸鉛、チタン酸バリウム等が知られている。
カード本体２に曲げ、振動等が加えられると圧電素子３１にも力が加えられる。圧電素子３１は加えられた力に応じて交流電圧を発生し、整流回路３３へ出力する。
【００３３】
整流回路３３は、圧電素子３１から出力される交流電圧を直流電圧に変換し、コンデンサ３５へ出力する。
コンデンサ３５は、整流回路３３により出力される直流電圧により蓄電を行なう。
電圧監視回路３７は、コンデンサ３５の電圧等で表される蓄電量を監視、検出し、これがしきい値以上の場合に、制御部２１に信号を送る。
【００３４】
次に、図３に沿って、スイッチ部１０の動作について詳細に説明する。図３は、スイッチ部１０の動作を説明する図である。
【００３５】
ユーザが表示機能付きＩＣカード１ａを振ったり、曲げたりすると、これにより圧電素子３１に力が加えられる。すると、圧電素子３１は、図３（ａ）に示すように交流電圧３１１を出力する。
【００３６】
整流回路３３は、圧電素子３１から発生する交流電圧３１１を整流し、図３（ｂ）に示すように直流電圧３３１を出力する。
【００３７】
コンデンサ３５には整流回路３３から直流電圧３３１が入力され、これにより、コンデンサ３５で蓄電が行われ、図３（ｃ）に示すようにコンデンサ３５の電圧（蓄電量３５１）が上昇する。
【００３８】
コンデンサ３５の電圧は電圧監視回路３７の入力となり、電圧監視回路３７は、コンデンサ３５の電圧が、予め定めた所定のしきい値３５３に達したか否かを検知する。
【００３９】
図３（ｄ）は、電圧監視回路３７の出力電圧３７１を示す図である。電圧監視回路３７は、コンデンサ３５の電圧がしきい値３５３に達すると（時間ｔ０）、制御部２１に信号（パワーグッド信号、例えば、出力電圧３７１（ｖ０））を送る。これにより、スリープ状態の制御部２１が起動する。
【００４０】
起動した制御部２１は、電源２５から電力供給を受けてＩＣチップ２８のメモリに記録されているデータを読み出し、ディスプレイ３に表示する。
【００４１】
以上説明したように、第１の実施形態の表示機能付きＩＣカード１ａによれば、ＩＣカード本体２を曲げたり、振るといった動作で、圧電素子３１に力が加わることで圧電素子３１が電圧を発生し、これに応じて、スイッチ部１０により制御部２１を起動し、ＩＣチップ２８のデータを読み取ってディスプレイ３に表示することが可能になり、物理的なボタン式のスイッチを設ける必要がなくなる。これにより、カード表面のボタンを省略して意図しない起動を防ぐことができる。またボタンの制約がなくなるので、カードの製造が容易になり設計の自由度も高くなる。圧電素子３１による発電は微小であるが、スイッチを起動させる程度であればカードを曲げる、振るといったカードへの負荷が小さい動作で起動できる。
【００４２】
また、スイッチ部１０において、圧電素子３１に生じた交流電圧を整流回路３３により直流電圧に変換し、この直流電圧を入力としてコンデンサ３５に蓄電し、電圧監視回路３７により、この蓄電量がしきい値以上となった場合に制御部２１を起動することにより、瞬間的な曲げや、１回の曲げでは起動しないようにするなどすることができ、意図しない起動を確実に防ぐことが可能になる。
【００４３】
次に、図４、図５を参照しながら、本発明の第２の実施形態に係る表示機能付きＩＣカード１ｂについて説明する。
【００４４】
図４は、表示機能付きＩＣカード１ｂの外観図である。第２の実施形態に係る表示機能付きＩＣカード１ｂは、制御部の制御により所定のアルゴリズムやデータを用いてワンタイムパスワードを生成し当該データを表示するＩＣカードであり、図４に示すように、カード本体２の表面にディスプレイ３を有する。
【００４５】
そして、表示機能付きＩＣカード１ｂも、図６に示した従来のＩＣカード１ｃのように、カード本体２の表面にスイッチボタン４０を備える必要がなく、その代わりに、カードの内部に、カード本体２に曲げや振動が加えられた際に、力が加わることにより電圧を発生させる圧電素子等を用いたスイッチ部が設けられる。
【００４６】
図５は、第２の実施形態に係る表示機能付きＩＣカード１ｂの内部構成を示すブロック図である。表示機能付きＩＣカード１ｂは、制御部２１、ディスプレイ３、電源２５、圧電素子３１、整流回路３３、コンデンサ３５、電圧監視回路３７（蓄電量検出部）等が設けられる。
【００４７】
制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリや、外部入出力端子等がワンチップ化されたものである。ＲＯＭ等のメモリには、ワンタイムパスワードを生成するための所定のアルゴリズムやデータ、ディスプレイ３への表示処理等を行うためのプログラムが格納されており、必要に応じてＲＡＭに呼び出されてＣＰＵにより実行される。制御部２１は、ディスプレイ３、電源２５、電圧監視回路３７と接続される。
【００４８】
電源２５は、制御部２１に電力を供給する。電源２５、ディスプレイ３は、第１の実施形態で説明したものと同様であるので、説明を省略する。
【００４９】
スイッチ部１０の構成および動作は第１の実施形態で示したものと同様である。即ち、図５で示すように、スイッチ部１０は、第１の実施形態と同様の圧電素子３１、整流回路３３、コンデンサ３５、電圧監視回路３７で構成される。
【００５０】
そして、スイッチ部１０は、図３に示すように、カード本体２を曲げる、振動させるなどした際に力が加えられた圧電素子３１に生じた交流電圧を整流回路３３により直流電圧に変換し、この直流電圧によりコンデンサ３５に蓄電し、電圧監視回路３７により、この蓄電量がしきい値以上となった場合に制御部２１に信号を送信する。当該信号を受信すると、制御部２１はスリープ状態から起動する。
【００５１】
起動した制御部２１は、電源２５による電力供給を受けて所定のアルゴリズム等に従ってワンタイムパスワードを生成し、ディスプレイ３に表示する。
【００５２】
従って、ワンタイムパスワード生成器である第２の実施形態の表示機能付きＩＣカード１ｂにおいても、前述した第１の実施形態の表示機能付きＩＣカード１ａと同様の効果が得られ、カードを曲げる、振るといった動作で圧電素子３１から生じる電圧に応じてスイッチ部１０により起動した制御部２１によりワンタイムパスワードを生成し、これをディスプレイ３に表示することが可能になる。
【００５３】
なお、以上に説明した表示機能付きＩＣカード１ａおよび表示機能付きＩＣカード１ｂは、制御部２１等への電力供給を電源２５で行っているが、コンデンサ３５を電源として用いて制御部２１やＩＣチップ２８への電力供給を行なってもよい。これにより、ＩＣカード１を振ったり、曲げたりすることにより、制御部２１を起動するとともに、制御部２１等に電力を供給することが可能になる。従って、スイッチ部１０を別で組むよりも、カード内の部品面積を減らすことができる。
【００５４】
また、スイッチ部１０としては、整流回路３３やコンデンサ３５、電圧監視回路３７の構成を省略することも可能である。例えば圧電素子３１から生じた交流電圧を検出し、所定のしきい値に達すればこれを示す信号を制御部２１に送信するスイッチング回路等の検出部を設ければよい。但し、第１、第２の実施形態のように、整流回路３３、コンデンサ３５等を用いることは、前述したように意図しない起動を容易に防ぐことができる利点がある。
【００５５】
また、圧電素子３１の形状、大きさ、あるいはＩＣカード内での配置は、目的に応じて適宜定めることができる。
例えば、圧電素子３１を、曲がりにくく屈曲性がより低い、カード本体２の端部に設けることにより、圧電素子３１の損傷等を防ぐとともに、１回の曲げによりコンデンサ３５に蓄電される蓄電量を減らして意図しない曲げ等により制御部２１が起動することを防ぐことが容易になる。また、カードに曲げを加える際は、一般的にその長辺方向に沿って曲げられる場合が多いので、圧電素子３１を、カード長辺方向に沿った長さがカード短辺方向に沿った長さよりも短くなるようにカード本体２の内部に配置することによっても同様の効果が得られる。
一方、圧電素子３１を、曲がりやすく屈曲性がより高い、カード本体２の中央部に設けると、１回の曲げ等によりコンデンサ３１に蓄電される蓄電量を増やし効率的に蓄電することができ、起動操作にかかる時間を短縮できる。また、圧電素子３１を、カード長辺方向に沿った長さがカード短辺方向に沿った長さよりも長くなるようにカード本体２の内部に配置することによっても同様の効果が得られる。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る表示機能付きＩＣカード等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５７】
１ａ、１ｂ、１ｃ………表示機能付きＩＣカード
２………カード本体
３………ディスプレイ
５………接触端子
１０………スイッチ部
２１………制御部
２５………電源
２８………ＩＣチップ
２９………アンテナ
３１………圧電素子
３３………整流回路
３５………コンデンサ
３７………電圧監視回路
４０………スイッチボタン
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示機能を備えた表示機能付きＩＣカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）カード本体に表示機能を備えたものが開発されている。このような表示機能付きＩＣカードのひとつに、接触式、あるいは非接触式の通信により取得した電子マネー残額等のデータをＩＣチップに記憶し、これを表示用ＣＰＵ等の制御部の制御によりディスプレイに表示するものがある。特許文献１には、このような表示機能付きＩＣカードの例が記載されている。
【０００３】
一方、表示機能付きＩＣカードとしては、ワンタイムパスワード（ＯＴＰ：Ｏｎｅ Ｔｉｍｅ Ｐａｓｓｗｏｒｄ）を生成し、これをディスプレイに表示するワンタイムパスワード生成器もある。ワンタイムパスワードは、例えばネットバンキング等に用いられる１回限りのパスワードであり、これを入力して本人認証用に用いることができる。ワンタイムパスワードは、生成されたパスワードをその場限りで使用するものであり、高度のセキュリティーを保つことが容易である。特許文献２には、このような表示機能付きＩＣカードの例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３３５５６３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５７４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような表示機能付きＩＣカードの外観の例が、図６に示す従来の表示機能付きＩＣカード１ｃであり、ＩＣカード本体２の外面に、形状はさまざまであるが、起動用のスイッチボタン４０が設けられている。このスイッチボタン４０を押下しオン状態にすることにより、ＩＣカード１ｃに設けられている制御ＣＰＵが起動されて各種処理が行われ、ディスプレイ３でのデータの表示等が行なわれる。
【０００６】
しかしながら、ＩＣカードの外面にスイッチが設けられている場合、意図しないときに押下されてしまい、無駄な電力消費が発生するという問題が生じる。このような表示機能付きＩＣカードについては、電力の供給が限られる等の観点から、できるだけ省電力としつつ動作することが求められる。
【０００７】
また、イベント式のワンタイムパスワード生成器の場合、１回スイッチがオン状態となるごとに制御ＣＰＵが起動され、所定のアルゴリズムにより異なるパスワードが生成されるが、意図しないボタンの押下によりカード側のＯＴＰ生成回数カウントが一方的に上がり、ネットバンキング等のサービス管理サーバとのずれが生じることにより、パスワード認証を行う場合に、認証に失敗してしまう場合もある。
【０００８】
また、スイッチボタン４０を表示機能付きＩＣカード１ｃに搭載する場合、ＩＣカードのスイッチ部に空洞部を設ける必要があり、このためカード内にスペーサを挟む必要があるなど、限られたカード厚みの中でスイッチボタン４０を正確に搭載することに技術的な難しさがあり製造工程も増えるという問題がある。
さらに、ＩＣカード１ｃの外面にボタンを設ける必要があるため、ＩＣカード内に搭載する部品の配置やカードの意匠に制約が生じるという問題もある。
【０００９】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、カード表面のボタンを省略し、意図しないボタン押下を防ぎ、また製造も容易で設計の自由度も高い表示機能付きＩＣカードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達するための本発明は、制御部と、ディスプレイと、前記制御部を起動させるためのスイッチ部と、電源と、を具備し、前記スイッチ部は、圧電素子を含み、力が加えられた前記圧電素子が発生させる電圧に応じて前記制御部に信号を送信し、前記制御部は前記信号を受信して起動し、前記電源から電力供給を受けて所定の処理を行うことを特徴とする表示機能付きＩＣカードである。
【００１１】
前記スイッチ部は、整流回路、コンデンサ、蓄電量検出部を更に備え、力が加えられた前記圧電素子が発生させる交流電圧を、前記整流回路により直流電圧に変換して前記コンデンサに蓄電を行い、前記蓄電量検出部により前記コンデンサの蓄電量が所定のしきい値以上となったことを検出した場合に、これを示す信号を前記制御部に送信する。
【００１２】
また、本発明の表示機能付きＩＣカードは、非接触式および／または接触式の通信により取得したデータを記録するＩＣチップを更に備え、力が加えられた前記圧電素子が発生させる電圧に応じて、前記制御部を起動し、前記データを、前記ディスプレイに表示する。
【００１３】
あるいは、本発明の表示機能付きＩＣカードは、力が加えられた前記圧電素子が発生させる電圧に応じて、前記制御部を起動してワンタイムパスワードを生成し、前記ディスプレイに表示する。
【００１４】
本発明により、ＩＣカード本体を曲げたり、振るといった動作で、圧電素子に力が加わることで圧電素子が電圧を発生し、これに応じて、制御部を起動することが可能となり、物理的なボタン式のスイッチを設ける必要がなくなる。これにより、意図しない起動を防ぎ、またボタンの制約がなくなるのでカードの製造が容易になり設計の自由度も高くなる。圧電素子による発電は微小であるが、スイッチを起動させる程度であればカードを曲げる、振るといったカードへの負荷が小さい動作で起動できる。
【００１５】
また、圧電素子に生じた交流電圧を整流回路により直流電圧に変換し、この直流電圧を入力としてコンデンサに蓄電し、蓄電量検出部により、この蓄電量がしきい値以上となった場合に制御部を起動することにより、例えば数回の曲げにより制御部を起動させることができ、瞬間的な力が加わることで起動することを防ぐなどして、意図しない起動を確実に防ぐことが可能になる。
【００１６】
また、非接触式や接触式の通信により取得したデータを記録するＩＣチップを更に備え、力が加えられた圧電素子が発生させる電圧に応じて、制御部を起動しデータをディスプレイに表示することで、ＩＣカード本体にかかる曲げや振動により表示駆動回路が起動する接触式や非接触式の通信を行なう表示機能付きＩＣカードを構成することが可能になる。
【００１７】
あるいは、力が加えられた圧電素子が発生させる電圧に応じて、制御部を起動してワンタイムパスワードを生成し、ディスプレイに表示することで、ＩＣカード本体にかかる曲げや振動により制御部を起動し、制御部により生成されたワンタイムパスワードをディスプレイに表示する表示機能付きＩＣカードを構成することが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、カード表面のボタンを省略し、意図しないボタン押下を防ぎ、また製造も容易で設計の自由度も高い表示機能付きＩＣカードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態の表示機能付きＩＣカード１ａの外観図
【図２】第１の実施形態の表示機能付きＩＣカード１ａの内部構成を示すブロック図
【図３】スイッチ部１０の動作を説明する図
【図４】第２の実施形態の表示機能付きＩＣカード１ｂの外観図
【図５】第２の実施形態の表示機能付きＩＣカード１ｂの内部構成を示すブロック図
【図６】従来の表示機能付きＩＣカード１ｃの外観図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の表示機能付きＩＣカードの実施形態について説明する。まず、図１、２を参照しながら、本発明の第１の実施形態の表示機能付きＩＣカード１ａについて説明する。
【００２１】
図１は、表示機能付きＩＣカード１ａの外観図である。表示機能付きＩＣカード１ａは、非接触式、接触式の通信を行うことによりＩＣチップに電子マネー残額等のデータを記録し、制御部の制御により当該データを表示するＩＣカードであり、図１に示すように、カード本体２の表面にディスプレイ３、接触式の通信を行なうための接触端子５を有する。
【００２２】
ディスプレイ３は、例えば液晶ディスプレイ、電子ペーパ等であり、文字等のデータを表示する。
接触端子５は、接触式の通信を行う際に外部のリーダライタの端子と接触するもので、接触式の通信を行なう際は、接触端子５を介してデータやＩＣチップ２８の駆動用の電力が供給される。
【００２３】
そして、表示機能付きＩＣカード１ａは、図６に示した従来のＩＣカード１ｃのように、カード本体２の表面にスイッチボタン４０を備える必要がなく、その代わりに、カードの内部に、カード本体２に曲げや振動が加えられた際に、力が加わることにより電圧を発生させる圧電素子等を用いたスイッチ部を設けるものである。
【００２４】
図２は、第１の実施形態に係る表示機能付きＩＣカード１ａの内部構成を示すブロック図である。表示機能付きＩＣカード１ａは、制御部２１、ディスプレイ３、電源２５、ＩＣチップ２８、アンテナ（コイル）２９、圧電素子３１、整流回路３３、コンデンサ３５、電圧監視回路３７（蓄電量検出部）等が設けられる。
【００２５】
制御部２１は、ディスプレイ３へのデータの表示を制御するものであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）等のメモリや、外部入出力端子等がワンチップ化されたものである。制御部２１は、ＩＣチップ２８、ディスプレイ３、電源２５、電圧監視回路３７と接続される。
【００２６】
制御部２１は、スイッチ部がオン状態とされると、電源２５から供給される電力により駆動され、ＲＯＭ等のメモリに格納されたプログラムを、必要に応じてＲＡＭに呼び出してＣＰＵにより実行することで、ＩＣチップ２８がカードリーダライタから受信してＥＥＰＲＯＭ等に保存した電子マネー残額等のデータを取得し、当該データをディスプレイ３に表示する表示処理を行う。ディスプレイ３は、制御部２１の制御に従いデータの表示を行なう。
【００２７】
電源２５は、例えば薄型電池であり、ＩＣチップ２８および制御部２１に電力を供給する。
【００２８】
ＩＣチップ２８は、接触式通信、非接触式通信の両方のインタフェースを備えるデュアルインタフェースＩＣチップであり、両インタフェースおよび、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を備え、外部のカードリーダライタとの間で通信を行い、ＲＯＭ等に格納されたプログラムに従って処理を実行する。
なお、表示機能付きＩＣカード１ａは非接触式、接触式のいずれかの通信を行なうものであってもよく、ＩＣチップ２８はいずれかのインタフェースを備えているものでもよい。また、表示機能付きＩＣカード１ａにおいて非接触式の通信のみを行なう場合、上記の接触端子５は不要である。
【００２９】
ＩＣチップ２８は、非接触式の通信の場合にはアンテナ２９を用いて外部のカードリーダライタとの間で通信を行なう。また、接触式通信の場合には、接触端子５を介して外部のカードリーダライタとの間で通信を行う。これにより、電子マネー残額等のデータを取得し、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリに記録する。
【００３０】
アンテナ２９は、ＩＣチップ２８がカードリーダライタと非接触式の通信を行なうためのアンテナである。ＩＣチップ２８の通信時、アンテナ２９はリーダライタから生じている磁界により交流電圧を発生し、これによりＩＣチップ２８が駆動する。アンテナ２９は、カード本体２の内部を周回して設けられ、その両端がＩＣチップ２８に接続される。
【００３１】
圧電素子３１、整流回路３３、コンデンサ３５、電圧監視回路３７は、表示機能付きＩＣカード１ａにおけるスイッチ部１０を構成する。
【００３２】
圧電素子３１は、例えば、圧電性セラミックやピエゾフィルム等を用いたシート状の部材として構成される。ピエゾフィルムを利用すれば、薄型で、屈曲性および加工性に優れるため、カードに内蔵するのに好適である。ピエゾフィルムは、圧電素子をフィルム状に加工し金属膜で挟み込んだものである。圧電材料としては、ポリフッ化ビニリン、ジルコン酸チタン酸鉛、チタン酸バリウム等が知られている。
カード本体２に曲げ、振動等が加えられると圧電素子３１にも力が加えられる。圧電素子３１は加えられた力に応じて交流電圧を発生し、整流回路３３へ出力する。
【００３３】
整流回路３３は、圧電素子３１から出力される交流電圧を直流電圧に変換し、コンデンサ３５へ出力する。
コンデンサ３５は、整流回路３３により出力される直流電圧により蓄電を行なう。
電圧監視回路３７は、コンデンサ３５の電圧等で表される蓄電量を監視、検出し、これがしきい値以上の場合に、制御部２１に信号を送る。
【００３４】
次に、図３に沿って、スイッチ部１０の動作について詳細に説明する。図３は、スイッチ部１０の動作を説明する図である。
【００３５】
ユーザが表示機能付きＩＣカード１ａを振ったり、曲げたりすると、これにより圧電素子３１に力が加えられる。すると、圧電素子３１は、図３（ａ）に示すように交流電圧３１１を出力する。
【００３６】
整流回路３３は、圧電素子３１から発生する交流電圧３１１を整流し、図３（ｂ）に示すように直流電圧３３１を出力する。
【００３７】
コンデンサ３５には整流回路３３から直流電圧３３１が入力され、これにより、コンデンサ３５で蓄電が行われ、図３（ｃ）に示すようにコンデンサ３５の電圧（蓄電量３５１）が上昇する。
【００３８】
コンデンサ３５の電圧は電圧監視回路３７の入力となり、電圧監視回路３７は、コンデンサ３５の電圧が、予め定めた所定のしきい値３５３に達したか否かを検知する。
【００３９】
図３（ｄ）は、電圧監視回路３７の出力電圧３７１を示す図である。電圧監視回路３７は、コンデンサ３５の電圧がしきい値３５３に達すると（時間ｔ０）、制御部２１に信号（パワーグッド信号、例えば、出力電圧３７１（ｖ０））を送る。これにより、スリープ状態の制御部２１が起動する。
【００４０】
起動した制御部２１は、電源２５から電力供給を受けてＩＣチップ２８のメモリに記録されているデータを読み出し、ディスプレイ３に表示する。
【００４１】
以上説明したように、第１の実施形態の表示機能付きＩＣカード１ａによれば、ＩＣカード本体２を曲げたり、振るといった動作で、圧電素子３１に力が加わることで圧電素子３１が電圧を発生し、これに応じて、スイッチ部１０により制御部２１を起動し、ＩＣチップ２８のデータを読み取ってディスプレイ３に表示することが可能になり、物理的なボタン式のスイッチを設ける必要がなくなる。これにより、カード表面のボタンを省略して意図しない起動を防ぐことができる。またボタンの制約がなくなるので、カードの製造が容易になり設計の自由度も高くなる。圧電素子３１による発電は微小であるが、スイッチを起動させる程度であればカードを曲げる、振るといったカードへの負荷が小さい動作で起動できる。
【００４２】
また、スイッチ部１０において、圧電素子３１に生じた交流電圧を整流回路３３により直流電圧に変換し、この直流電圧を入力としてコンデンサ３５に蓄電し、電圧監視回路３７により、この蓄電量がしきい値以上となった場合に制御部２１を起動することにより、瞬間的な曲げや、１回の曲げでは起動しないようにするなどすることができ、意図しない起動を確実に防ぐことが可能になる。
【００４３】
次に、図４、図５を参照しながら、本発明の第２の実施形態に係る表示機能付きＩＣカード１ｂについて説明する。
【００４４】
図４は、表示機能付きＩＣカード１ｂの外観図である。第２の実施形態に係る表示機能付きＩＣカード１ｂは、制御部の制御により所定のアルゴリズムやデータを用いてワンタイムパスワードを生成し当該データを表示するＩＣカードであり、図４に示すように、カード本体２の表面にディスプレイ３を有する。
【００４５】
そして、表示機能付きＩＣカード１ｂも、図６に示した従来のＩＣカード１ｃのように、カード本体２の表面にスイッチボタン４０を備える必要がなく、その代わりに、カードの内部に、カード本体２に曲げや振動が加えられた際に、力が加わることにより電圧を発生させる圧電素子等を用いたスイッチ部が設けられる。
【００４６】
図５は、第２の実施形態に係る表示機能付きＩＣカード１ｂの内部構成を示すブロック図である。表示機能付きＩＣカード１ｂは、制御部２１、ディスプレイ３、電源２５、圧電素子３１、整流回路３３、コンデンサ３５、電圧監視回路３７（蓄電量検出部）等が設けられる。
【００４７】
制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリや、外部入出力端子等がワンチップ化されたものである。ＲＯＭ等のメモリには、ワンタイムパスワードを生成するための所定のアルゴリズムやデータ、ディスプレイ３への表示処理等を行うためのプログラムが格納されており、必要に応じてＲＡＭに呼び出されてＣＰＵにより実行される。制御部２１は、ディスプレイ３、電源２５、電圧監視回路３７と接続される。
【００４８】
電源２５は、制御部２１に電力を供給する。電源２５、ディスプレイ３は、第１の実施形態で説明したものと同様であるので、説明を省略する。
【００４９】
スイッチ部１０の構成および動作は第１の実施形態で示したものと同様である。即ち、図５で示すように、スイッチ部１０は、第１の実施形態と同様の圧電素子３１、整流回路３３、コンデンサ３５、電圧監視回路３７で構成される。
【００５０】
そして、スイッチ部１０は、図３に示すように、カード本体２を曲げる、振動させるなどした際に力が加えられた圧電素子３１に生じた交流電圧を整流回路３３により直流電圧に変換し、この直流電圧によりコンデンサ３５に蓄電し、電圧監視回路３７により、この蓄電量がしきい値以上となった場合に制御部２１に信号を送信する。当該信号を受信すると、制御部２１はスリープ状態から起動する。
【００５１】
起動した制御部２１は、電源２５による電力供給を受けて所定のアルゴリズム等に従ってワンタイムパスワードを生成し、ディスプレイ３に表示する。
【００５２】
従って、ワンタイムパスワード生成器である第２の実施形態の表示機能付きＩＣカード１ｂにおいても、前述した第１の実施形態の表示機能付きＩＣカード１ａと同様の効果が得られ、カードを曲げる、振るといった動作で圧電素子３１から生じる電圧に応じてスイッチ部１０により起動した制御部２１によりワンタイムパスワードを生成し、これをディスプレイ３に表示することが可能になる。
【００５３】
なお、以上に説明した表示機能付きＩＣカード１ａおよび表示機能付きＩＣカード１ｂは、制御部２１等への電力供給を電源２５で行っているが、コンデンサ３５を電源として用いて制御部２１やＩＣチップ２８への電力供給を行なってもよい。これにより、ＩＣカード１を振ったり、曲げたりすることにより、制御部２１を起動するとともに、制御部２１等に電力を供給することが可能になる。従って、スイッチ部１０を別で組むよりも、カード内の部品面積を減らすことができる。
【００５４】
また、スイッチ部１０としては、整流回路３３やコンデンサ３５、電圧監視回路３７の構成を省略することも可能である。例えば圧電素子３１から生じた交流電圧を検出し、所定のしきい値に達すればこれを示す信号を制御部２１に送信するスイッチング回路等の検出部を設ければよい。但し、第１、第２の実施形態のように、整流回路３３、コンデンサ３５等を用いることは、前述したように意図しない起動を容易に防ぐことができる利点がある。
【００５５】
また、圧電素子３１の形状、大きさ、あるいはＩＣカード内での配置は、目的に応じて適宜定めることができる。
例えば、圧電素子３１を、曲がりにくく屈曲性がより低い、カード本体２の端部に設けることにより、圧電素子３１の損傷等を防ぐとともに、１回の曲げによりコンデンサ３５に蓄電される蓄電量を減らして意図しない曲げ等により制御部２１が起動することを防ぐことが容易になる。また、カードに曲げを加える際は、一般的にその長辺方向に沿って曲げられる場合が多いので、圧電素子３１を、カード長辺方向に沿った長さがカード短辺方向に沿った長さよりも短くなるようにカード本体２の内部に配置することによっても同様の効果が得られる。
一方、圧電素子３１を、曲がりやすく屈曲性がより高い、カード本体２の中央部に設けると、１回の曲げ等によりコンデンサ３１に蓄電される蓄電量を増やし効率的に蓄電することができ、起動操作にかかる時間を短縮できる。また、圧電素子３１を、カード長辺方向に沿った長さがカード短辺方向に沿った長さよりも長くなるようにカード本体２の内部に配置することによっても同様の効果が得られる。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る表示機能付きＩＣカード等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５７】
１ａ、１ｂ、１ｃ………表示機能付きＩＣカード
２………カード本体
３………ディスプレイ
５………接触端子
１０………スイッチ部
２１………制御部
２５………電源
２８………ＩＣチップ
２９………アンテナ
３１………圧電素子
３３………整流回路
３５………コンデンサ
３７………電圧監視回路
４０………スイッチボタン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部と、
ディスプレイと、
前記制御部を起動させるためのスイッチ部と、
電源と、
を具備し、
前記スイッチ部は、圧電素子を含み、
力が加えられた前記圧電素子が発生させる電圧に応じて前記制御部に信号を送信し、
前記制御部は前記信号を受信して起動し、前記電源から電力供給を受けて所定の処理を行うことを特徴とする表示機能付きＩＣカード。
【請求項２】
前記スイッチ部は、
整流回路、コンデンサ、蓄電量検出部を更に備え、
力が加えられた前記圧電素子が発生させる交流電圧を、前記整流回路により直流電圧に変換して前記コンデンサに蓄電を行い、前記蓄電量検出部により前記コンデンサの蓄電量が所定のしきい値以上となったことを検出した場合に、これを示す信号を前記制御部に送信することを特徴とする請求項１に記載の表示機能付きＩＣカード。
【請求項３】
非接触式および／または接触式の通信により取得したデータを記録するＩＣチップを更に備え、
力が加えられた前記圧電素子が発生させる電圧に応じて、前記制御部を起動し、前記データを、前記ディスプレイに表示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示機能付きＩＣカード。
【請求項４】
力が加えられた前記圧電素子が発生させる電圧に応じて、前記制御部を起動してワンタイムパスワードを生成し、前記ディスプレイに表示することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の表示機能付きＩＣカード。
【請求項１】
制御部と、
ディスプレイと、
前記制御部を起動させるためのスイッチ部と、
電源と、
を具備し、
前記スイッチ部は、圧電素子を含み、
力が加えられた前記圧電素子が発生させる電圧に応じて前記制御部に信号を送信し、
前記制御部は前記信号を受信して起動し、前記電源から電力供給を受けて所定の処理を行うことを特徴とする表示機能付きＩＣカード。
【請求項２】
前記スイッチ部は、
整流回路、コンデンサ、蓄電量検出部を更に備え、
力が加えられた前記圧電素子が発生させる交流電圧を、前記整流回路により直流電圧に変換して前記コンデンサに蓄電を行い、前記蓄電量検出部により前記コンデンサの蓄電量が所定のしきい値以上となったことを検出した場合に、これを示す信号を前記制御部に送信することを特徴とする請求項１に記載の表示機能付きＩＣカード。
【請求項３】
非接触式および／または接触式の通信により取得したデータを記録するＩＣチップを更に備え、
力が加えられた前記圧電素子が発生させる電圧に応じて、前記制御部を起動し、前記データを、前記ディスプレイに表示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示機能付きＩＣカード。
【請求項４】
力が加えられた前記圧電素子が発生させる電圧に応じて、前記制御部を起動してワンタイムパスワードを生成し、前記ディスプレイに表示することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の表示機能付きＩＣカード。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１４１９１１（Ｐ２０１２−１４１９１１Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９２６（Ｐ２０１１−９２６）
【出願日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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