非接触通信担体
【課題】長寿命にして秘密情報のセキュリティ性に優れた非接触通信担体を提供する。
【解決手段】非接触通信担体１Ａを、基体２と、当該基体２上に搭載されたＩＣ素子３と、当該ＩＣ素子３の入出力端子３ａ〜３ｄに接続された第１及び第２のタグ側アンテナ４，５とから構成し、ＩＣ素子３には、第１のタグ側アンテナ４が接続された第１の通信回路６と、第２のタグ側アンテナ５が接続された第２の通信回路７と、メモリ領域８と、メモリ領域８を複数の小領域８ａ，８ｂに分割して設定する領域切替手段９とを備える。タグ側アンテナ４，５としては、互いに通信可能なキャリア周波数が異なるアンテナを用いる。
【解決手段】非接触通信担体１Ａを、基体２と、当該基体２上に搭載されたＩＣ素子３と、当該ＩＣ素子３の入出力端子３ａ〜３ｄに接続された第１及び第２のタグ側アンテナ４，５とから構成し、ＩＣ素子３には、第１のタグ側アンテナ４が接続された第１の通信回路６と、第２のタグ側アンテナ５が接続された第２の通信回路７と、メモリ領域８と、メモリ領域８を複数の小領域８ａ，８ｂに分割して設定する領域切替手段９とを備える。タグ側アンテナ４，５としては、互いに通信可能なキャリア周波数が異なるアンテナを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＩＣタグなどと称される非接触通信担体に係り、特に、情報の盗用や改竄に対するセキュリティ性能の改善手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣ素子と当該ＩＣ素子の入出力端子に接続されたアンテナとを備えた無線ＩＣタグを用いて質問器との間で非接触にて情報の通信を行う技術(RFID;Radio Frequency Identification)が、例えば定期券機能とプリペイドカード機能とを有する「Suica」などとして実用化されている。
【０００３】
ＲＦＩＤは、無線ＩＣタグと質問器との間の情報のやり取りを無線で行うので、アクセス方法が適合する質問器を用いれば、質問器を無線ＩＣタグの通信距離内に近づけるだけで無線ＩＣタグから無断で情報を得ることが可能であり、質問器が不正使用された場合のセキュリティ性に問題がある。例えば、不正使用者によって質問器がバスや電車などの乗物内に持ち込まれ、乗客に近づけられると、それだけで「Suica」を所持している乗客の定期券情報とプリペイドカード情報とが盗まれることになる。
【０００４】
従来より、かかる不都合を解決するための手段として、外部装置で実行するアプリケーションとの通信を許容する通信インタフェースと書き換え可能な記憶手段とを備えたＩＣ記憶媒体であって、記憶手段を、複数の異なるアプリケーション用に区分した複数の固有領域と、各アプリケーションがアクセス可能な共通領域とで構成し、少なくとも固有領域のそれぞれに、上記アプリケーションから受信したキーと一致した場合に通信処理を許容するアクセスキーを設定したものが提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。かかる手段によれば、アクセスキーにより各固有領域に記憶された情報が保護されるので、厳重な管理が必要な情報を固有領域に記憶することにより、情報の保護が図られる。
【０００５】
また、他の手段として、ユーザ本人の本人性を保証する本人認証情報とユーザ本人の個人情報への他者のアクセスを承諾する本人承諾情報を表す承認情報を生成し、承認情報を高セキュリティの下で一定期間保持する。そして、他者からユーザ本人の個人情報へのアクセスが要求された場合に、承認情報の有効期間内に、承認情報によって指定された端末からのユーザ本人の個人情報へのアクセスを許可するというものも従来より提案されている（例えば、非特許文献２参照。）。かかる手段によれば、承認情報を高セキュリティの下で一定時間のみ保持するので、個人情報の高セキュリティを保証することができる。
【０００６】
さらに、他の手段として、外部装置とそれぞれ異なる方式で通信を行う複数の通信手段と、これら複数の通信手段のうちのいずれの通信手段が外部装置を通信を行うかを検知する通信検知手段と、情報を記憶する記憶手段と、通信検知手段が検知した内容に基づいて外部装置から受信した要求に応じて行う処理における記憶手段へのアクセスを制限するアクセス制限手段とを備えたＩＣカードも従来より提案されている（例えば、非特許文献３参照。）。かかる手段によれば、例えば非接触式のリーダライタを使用してＩＣカードとの通信を行う場合には、記憶手段の接触通信用領域に記憶されている情報へのアクセスを禁止することができるので、非接触式のリーダライタを用いた第三者による不正なアクセスを防止することができる。
【特許文献１】特開２００４−２９５１７６号公報
【特許文献２】特開２００４−３８２７０号公報
【特許文献３】特開２００４−２０６５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１，２に記載の技術のように、ソフトウエア的な手段で個人情報などの秘密情報のセキュリティを高める方法は、アクセスキーや承認情報などのセキュリティを保証する情報が漏洩した場合に秘密情報の盗用や改竄を防止することができない。また、特許文献３に記載の技術のように、ＩＣカードに接触端子を備えると、接触端子の汚損や破損による信頼性や寿命の低下が問題になる。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の不備を解消するためになされたものであり、その目的は、長寿命にして秘密情報のセキュリティ性に優れた非接触通信担体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記の課題を解決するため、第１に、ＩＣ素子と当該ＩＣ素子の入出力端子に接続されたタグ側アンテナとを備え、端末側アンテナが備えられた質問器との間で非接触で情報の通信を行う非接触通信担体において、前記タグ側アンテナと前記端末側アンテナとの間の通信距離に応じて、アクセス可能な前記ＩＣ素子のメモリ領域が異なるという構成にした。
【００１０】
乗物内における情報の盗難や改竄を考慮した場合、タグ側アンテナと端末側アンテナとの間の通信可能な距離が小さく設定されているほど、真正なユーザが所有する非接触通信担体への不正使用者の使用に係る質問器の接近の機会を減らすことができ、情報の盗難や改竄を未然に防止しやすくなる。しかしながら、非接触通信担体は、複数のアプリケーションに対応できるように構成されるのが普通であり、例えば１枚の非接触通信担体に定期券情報とプリペイドカード情報と入場許可用の認証情報とが記憶されている場合において、タグ側アンテナと端末側アンテナとの間の通信可能な距離が小さく設定されていると、入場の際にもいちいち非接触通信担体を部屋外に備えられた質問器に近接しなくてはならないので、入場許可システムの使い勝手が悪いものになる。そこで、タグ側アンテナと端末側アンテナとの間の通信距離に応じてアクセス可能なＩＣ素子のメモリ領域が異なるようにすると、例えば定期券情報やプリペイドカード情報などの高いセキュリティレベルによる保護が必要な情報については近距離で通信された場合のみアクセス可能とし、例えば入場許可用の認証情報などのより低いセキュリティレベルでの保護で足りる情報については遠距離で通信された場合にもアクセスできるようにすると、必要な情報のセキュリティ性を高めつつ非接触通信担体の使い勝手も良好なものにすることができる。
【００１１】
また、本発明は、前記の課題を解決するため、第２に、ＩＣ素子と当該ＩＣ素子の入出力端子に接続されたタグ側アンテナとを備え、端末側アンテナが備えられた質問器との間で非接触で情報の通信を行う非接触通信担体において、前記タグ側アンテナと前記端末側アンテナとの間の通信距離に応じて、前記ＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御が、情報のリードのみを許容する制御又は情報のリード及びライトの双方を許容する制御に切り換えられるという構成にした。
【００１２】
このように、タグ側アンテナと端末側アンテナとの間の通信距離に応じてＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御を情報のリードのみ又はリード及びライトの双方を許容する制御に切り換えた場合にも、アクセス可能なＩＣ素子のメモリ領域を異ならせた場合と同様に、必要な情報のセキュリティ性能と非接触通信担体の使い勝手を両立させることができる。
【００１３】
また、本発明は、前記第２の非接触通信担体において、前記ＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御が情報のリードのみを許容する制御に切り換えられている場合とリード及びライトの双方を許容する制御に切り換えられている場合とで、アクセス可能な前記ＩＣ素子のメモリ領域が異なるという構成にした。
【００１４】
このように、タグ側アンテナと端末側アンテナとの間の通信距離に応じてＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御を切り換えると共にアクセス可能なＩＣ素子のメモリ領域を異ならせると、２段階のセキュリティ管理を行うことができるので、情報のセキュリティ性をより高めることができる。
【００１５】
また、本発明は、前記第１又は第２の非接触通信担体において、前記タグ側アンテナとして、通信可能なキャリア周波数が異なる複数のアンテナを備えるという構成にした。
【００１６】
キャリア周波数が低い無線信号は通信距離が短く、キャリア周波数が高い無線信号は通信距離が長くなる。よって、非接触通信担体に通信可能なキャリア周波数が異なる複数のアンテナを備えると、通信距離に応じたアクセス可能なメモリ領域の使い分け及びリード・ライト制御の切り換えを自動的に行うことができる。
【００１７】
また、本発明は、前記第１又は第２の非接触通信担体において、前記ＩＣ素子として、当該ＩＣ素子上に絶縁層を介して前記タグ側アンテナが形成されたコイルオンチップを用いるという構成にした。
【００１８】
コイルオンチップに形成可能なアンテナのサイズは必然的に小さなものとなるので、コイルオンチップを搭載してなる非接触通信担体が通信可能な質問器との距離は小さくなる。よって、真正なユーザが所有する非接触通信担体への不正使用者の使用に係る質問器の接近の機会を減らすことができ、非接触通信担体のセキュリティ性能を高めることができる。
【００１９】
また、本発明は、前記第１又は第２の非接触通信担体において、前記タグ側アンテナとして単一のアンテナを備えると共に、前記質問器から前記端末側アンテナ及び前記タグ側アンテナを介して送信された情報の受信エネルギの大きさを検出するモニタ手段と、当該モニタ手段によって検出された前記受信エネルギの大きさに応じてアクセス可能な前記ＩＣ素子のメモリ領域を切り替える切替手段とを備えるという構成にした。
【００２０】
通信距離が短い場合にはアンテナ両端の受信エネルギ（具体的には、電圧又は消費電力）が大きくなり、通信距離が長い場合にはアンテナ両端の受信エネルギが小さくなる。よって、アンテナ両端の受信エネルギの大きさをモニタし、検出された受信エネルギの大きさに応じてアクセス可能なＩＣ素子のメモリ領域を切り替えると、通信距離に応じたアクセス可能なメモリ領域の使い分けを自動的に行うことができる。
【００２１】
また、本発明は、前記第１又は第２の非接触通信担体において、前記タグ側アンテナとして単一のアンテナを備えると共に、前記質問器から前記端末側アンテナ及び前記タグ側アンテナを介して送信された情報の受信エネルギの大きさを検出するモニタ手段と、当該モニタ手段によって検出された前記受信エネルギの大きさに応じて前記ＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御を、情報のリードのみを許容する制御又は情報のリード及びライトの双方を許容する制御に切り替える切替手段とを備えるという構成にした。
【００２２】
前述の通り、通信距離が短い場合にはアンテナ両端の受信エネルギが大きくなり、通信距離が長い場合にはアンテナ両端の受信エネルギが小さくなるので、アンテナ両端の受信エネルギの大きさをモニタし、検出された受信エネルギの大きさに応じてＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御を切り替えると、通信距離に応じたリード・ライト制御の切り換えを自動的に行うことができる。
【００２３】
また、本発明は、前記第１又は第２の非接触通信担体において、前記ＩＣ素子のメモリ領域を任意の記録容量を有する複数の小領域に分割して設定する領域切替手段を備えるという構成にした。
【００２４】
メモリ領域の分割数及び分割された各小領域の記録容量の比は、アプリケーションによって異なる。したがって、非接触通信担体にＩＣ素子のメモリ領域を任意の記録容量を有する複数の小領域に分割して設定する領域切替手段を備えると、各種のアプリケーションに適用可能な各種の非接触通信担体の作製を容易に行うことができる。
【００２５】
また、本発明は、前記各構成の非接触通信担体において、前記タグ側アンテナと前記端末側アンテナとの間で通信される情報のキャリア周波数が、１３．５６ＭＨｚ、８６８ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ、２．４ＧＨｚ、５．８ＧＨｚのいずれかであるという構成にした。
【００２６】
従来より非接触通信担体用の周波数帯域としては１３．５６ＭＨｚが割り振られていたが、近年、８６８ＭＨｚ〜９５０ＭＨｚが非接触通信担体用に割り振られ、さらに近い将来には、２．４ＧＨｚ〜５．８ＧＨｚも非接触通信担体用に割り振られる見込みになっている。したがって、これらの各周波数帯域を利用することにより、各種のアプリケーションに適用可能な非接触通信担体を作製できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の非接触通信担体は、ＩＣ素子と当該ＩＣ素子の入出力端子に接続されたタグ側アンテナとを備え、端末側アンテナが備えられた質問器との間で非接触で情報の通信を行う非接触通信担体において、タグ側アンテナと端末側アンテナとの間の通信距離に応じて、アクセス可能なＩＣ素子のメモリ領域を異ならせるか、或いは、ＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御を情報のリードのみを許容する制御又は情報のリード及びライトの双方を許容する制御に切り換えるので、必要な情報のセキュリティ性を高めつつ非接触通信担体の使い勝手も良好なものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
〈第１実施形態〉
まず、本発明に係る非接触通信担体の第１例を図１及び図２に基づいて説明する。図１は第１実施形態に係る非接触通信担体の機能ブロック図、図２は第１実施形態に係る非接触通信担体に備えられるコイルオンチップの平面図である。
【００２９】
図１に示すように、本例の非接触通信担体１Ａは、基体２と、当該基体２上に搭載されたＩＣ素子３と、当該ＩＣ素子３の入出力端子３ａ〜３ｄに接続された第１及び第２のタグ側アンテナ４，５とから構成されている。
【００３０】
基体２は、所要の絶縁性材料をもって構成され、非接触通信担体１Ａの使用環境に応じてカード状、コイン状又はディスク状などの所望の形状に形成される。
【００３１】
ＩＣ素子３には、第１のタグ側アンテナ４が接続された第１の通信回路６と、第２のタグ側アンテナ５が接続された第２の通信回路７と、メモリ領域８と、メモリ領域８を複数の小領域８ａ，８ｂに分割して設定する領域切替手段９とが備えられている。
【００３２】
第１及び第２のタグ側アンテナ４，５は、図２に示すように、ＩＣ素子３の表面に図示しない絶縁膜を介して形成されており、両端部がそれぞれＩＣ素子３の入出力端子３ａ，３ｂ又は３ｃ，３ｄに接続されている。第１のタグ側アンテナ４を含む第１の通信回路６は、キャリア周波数が１３．５６ＭＨｚの信号を０〜２．５ｍｍの通信距離で受信するように構成され、第２のタグ側アンテナ５を含む第２の通信回路７は、キャリア周波数が９５０ＭＨｚの信号を０〜２２ｍｍの通信距離で送受信するように構成されている。
【００３３】
メモリ領域８は、情報の読み出しと書き込みとが可能なＲＡＭをもって構成される。領域切替手段９によって分割された第１の小領域８ａには、例えば定期券情報やプリペイドカード情報などの高いセキュリティレベルで保護すべき情報が記憶され、第２の小領域８ｂには、入場許可用の認証情報などのより低いセキュリティレベルでの保護で足りる情報が記憶される。図１に示すように、第１の通信回路６は、第１及び第２の小領域８ａ，８ｂの双方にアクセスできるように配線され、第２の通信回路７は、第２の小領域８ｂにのみアクセスできるように配線される。
【００３４】
領域切替手段９は、非接触通信担体１Ａの製造時に、当該非接触通信担体１Ａの使用環境に応じた適宜の比率で各小領域８ａ，８ｂの記憶容量を配分する。なお、図１の例では、メモリ領域８が２つの小領域８ａ，８ｂに分割されているが、メモリ領域８の分割数はこれに限定されるものではなく、３つ以上の数とすることもできる。
【００３５】
本例のＩＣ素子３は、多数の第１及び第２のタグ側アンテナ４，５、第１及び第２の通信回路６，７、メモリ領域８、領域切替手段９及び必要な配線が一括形成されたウエハより切り出される。
【００３６】
本例の非接触通信担体１Ａは、図１に示すように、キャリア周波数が１３．５６ＭＨｚの信号を０〜２．５ｍｍの通信距離で送信する第１の端末側アンテナ１０１と、キャリア周波数が９５０ＭＨｚの信号を０〜２２ｍｍの通信距離で送受信する第２の端末側アンテナ１０２とを備えた質問器１００との間で情報のやり取りを行う。そして、非接触通信担体１Ａと質問器１００との距離が０〜２．５ｍｍの範囲にある状態で、第１の端末側アンテナ１０１からキャリア周波数が１３．５６ＭＨｚの信号が送信された場合には、第１及び第２の小領域８ａ，８ｂへのアクセスを可能とし、第１及び第２の小領域８ａ，８ｂに記憶された情報の読み出しと、第１及び第２の小領域８ａ，８ｂへの情報の記憶とを行う。一方、非接触通信担体１Ａと質問器１００との距離が０〜２２ｍｍの範囲にある状態で、第２の端末側アンテナ１０２からキャリア周波数が９５０ＭＨｚの信号が送信された場合には、第２の小領域８ｂへのアクセスのみを可能とし、第２の小領域８ｂに記憶された情報の読み出しと、第２の小領域８ｂへの情報の記憶とを行う。
【００３７】
このように、本例の非接触通信担体１Ａは、質問器１００との距離が０〜２．５ｍｍの範囲になった場合にのみ、高いセキュリティレベルで保護すべき情報が記憶された第１の小領域８ａへのアクセスを可能としたので、真正なユーザが所有する非接触通信担体１Ａへの不正使用者の使用に係る質問器の接近の機会をほとんどなくすことができ、乗物内などにおける情報の盗難や改竄を有効に防止することができる。また、より低いセキュリティレベルでの保護で足りる情報については、０〜２２ｍｍの距離で通信できるようにしたので、入場許可等に用いる際の利便性も確保される。さらに、本例の非接触通信担体１Ａは、ＩＣ素子３として表面に第１及び第２のタグ側アンテナ４，５が形成されたコイルオンチップを用いたので、製造が容易で安価に製造できると共に、その構成上、タグ側アンテナ４，５の断線や接触端子の破損又は汚損を生じるということがあり得ないので、信頼性に優れる。加えて、メモリ領域８を複数の小領域８ａ，８ｂに分割して設定する領域切替手段９を備えたので、小領域８ａ，８ｂに記憶すべき情報の情報量が異なる各種のアプリケーションに適用可能な各種の非接触通信担体を容易かつ安価に製造することができる。
【００３８】
なお、第１実施形態に係る非接触通信担体１Ａは、２つのタグ側アンテナ４，５を備えると共にメモリ領域８を２つの小領域８ａ，８ｂに分割したが、タグ側アンテナの設定数を３つ以上とし、メモリ領域８の分割数を３つ以上とすることもできる。
【００３９】
また、第１実施形態に係る非接触通信担体１Ａは、キャリア周波数が１３．５６ＭＨｚの信号を通信可能な第１のタグ側アンテナ４とキャリア周波数が９５０ＭＨｚの信号を通信可能な第２のタグ側アンテナ５とを備えたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、キャリア周波数が１３．５６ＭＨｚ、８６８ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ、２．４ＧＨｚ又は５．８ＧＨｚの信号を通信可能な適宜のタグ側アンテナを組み合わせて用いることができる。
【００４０】
さらに、第１実施形態に係る非接触通信担体１Ａは、タグ側アンテナ４，５が表面に形成されたコイルオンチップを用いたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、巻線コイル等の基体２上に設定される他のアンテナを用いることもできる。アンテナを基体２上に設定すると、アンテナサイズを大型化できるので、質問器１００との間の通信距離を延長することができる。また、ＩＣ素子３上に形成されたアンテナと基体２上に設定された他のアンテナとを組み合わせて用いることも可能である。
【００４１】
〈第２実施形態〉
次に、本発明に係る非接触通信担体の第２例を図３及び図４に基づいて説明する。図３は第２実施形態に係る非接触通信担体の機能ブロック図、図４は第２実施形態に係る非接触通信担体に備えられるコイルオンチップの平面図である。
【００４２】
図３に示すように、本例の非接触通信担体１Ｂは、ＩＣ素子３として、タグ側アンテナ１１が接続された通信回路１２と、タグ側アンテナ１１の両端の電圧を検出する電圧モニタ回路１３と、メモリ領域８と、メモリ領域８を複数の小領域８ａ，８ｂに分割して設定する領域切替手段９と、メモリ領域８からの情報の読み出しを制御するリード回路１４と、メモリ領域８への情報の書き込みを制御するライト回路１５と、電圧モニタ回路１３の検出電圧値に応じて通信回路１２とライト回路１５とを接続する回路を断続する第１の切替手段１６と、電圧モニタ回路１３の検出電圧値に応じてリード回路１４と第１の小領域８ａとを接続する回路を断続する第２の切替手段１７とを有するものを備えたことを特徴とする。
【００４３】
タグ側アンテナ１１は、図４に示すように、ＩＣ素子３の表面に図示しない絶縁膜を介して形成されており、両端部がそれぞれＩＣ素子３の入出力端子３ｅ，３ｆに接続されている。このタグ側アンテナ１１を含む通信回路１２は、キャリア周波数が９５０ＭＨｚの信号を送受信するように構成されており、質問器２００から９５０ＭＨｚの信号を０〜２．５ｍｍの通信距離で受信した場合にはタグ側アンテナ１１の両端部に６Ｖ以上の電圧が発生し、質問器２００から９５０ＭＨｚの信号を２．５ｍｍ以上２２ｍｍ以下の通信距離で受信した場合にはタグ側アンテナ１１の両端部に６Ｖ以下の電圧が発生するように構成されている。
【００４４】
第１の切替手段１６は、電圧モニタ回路１３の検出電圧値が６Ｖ以上であったとき、通信回路１２とライト回路１５との接続回路を接続状態に切り替え、リード回路１４によるメモリ領域８からの情報の読み出しとライト回路１５によるメモリ領域８への情報の書き込みを可能にする。また、電圧モニタ回路１３の検出電圧値が６Ｖ以下であったときには、通信回路１２とライト回路１５との接続回路を切断状態に切り替え、リード回路１４によるメモリ領域８からの情報の読み出しのみを可能にする。
【００４５】
一方、第２の切替手段１７は、電圧モニタ回路１３の検出電圧値が６Ｖ以上であったとき、リード回路１４と第１の小領域８ａとの接続回路を接続状態に切り替え、第１及び第２の小領域８ａ，８ｂからの情報の読み出しを可能にする。また、電圧モニタ回路１３の検出電圧値が６Ｖ以下であったときには、リード回路１４と第１の小領域８ａとの接続回路を切断状態に切り替え、第２の小領域８ｂからの情報の読み出しのみを可能にする。
【００４６】
その他の部分については、第１実施形態に係る非接触通信担体１Ａと同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する
本例の非接触通信担体１Ｂは、図３に示すように、キャリア周波数が９５０ＭＨｚの信号を０〜２２ｍｍの通信距離で送信する端末側アンテナ２０１を備えた質問器２００との間で情報のやり取りを行う。そして、非接触通信担体１Ｂと質問器２００との距離が０〜２．５ｍｍの範囲にある状態では、電圧モニタ回路１３の検出電圧値が６Ｖ以上となり、第１の切替手段１６が通信回路１２とライト回路１５との接続回路を接続する側に切り替えられると共に第２の切替手段１７がリード回路１４と第１の小領域８ａとの接続回路を接続する側に切り替えられるので、第１及び第２の小領域８ａ，８ｂからの情報の読み出し及び第１及び第２の小領域８ａ，８ｂへの情報の書き込みが可能になる。一方、非接触通信担体１Ｂと質問器２００との距離が２．５以上２２ｍｍ以下の範囲にある状態では、電圧モニタ回路１３の検出電圧値が６Ｖ以下となり、第１の切替手段１６が通信回路１２とライト回路１５との接続回路を切断する側に切り替えられると共に第２の切替手段１７がリード回路１４と第１の小領域８ａとの接続回路を切断する側に切り替えられるので、第２の小領域８ｂからの情報の読み出しのみが可能になる。
【００４７】
本例の非接触通信担体１Ｂによっても、第１実施形態に係る非接触通信担体１Ａと同様の効果が得られる。
【００４８】
なお、第２実施形態に係る非接触通信担体１Ｂは、電圧モニタ回路１３によりタグ側アンテナ１１の両端の電圧を２段階にモニタすると共にメモリ領域８を２つの小領域８ａ，８ｂに分割したが、電圧モニタ回路１３によって検出可能な電圧値を３段階以上とし、メモリ領域８の分割数を３つ以上とすることもできる。
【００４９】
また、第２実施形態に係る非接触通信担体１Ｂは、キャリア周波数が９５０ＭＨｚの信号を通信可能なタグ側アンテナ１１を備えたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、キャリア周波数が１３．５６ＭＨｚ、８６８ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ、２．４ＧＨｚ又は５．８ＧＨｚの信号を通信可能なタグ側アンテナを用いることもできる。
【００５０】
さらに、第２実施形態に係る非接触通信担体１Ｂは、タグ側アンテナ１１が表面に形成されたコイルオンチップを用いたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、巻線コイル等の基体２上に設定される他のアンテナを用いることもできる。アンテナを基体２上に設定すると、アンテナサイズを大型化できるので、質問器１００との間の通信距離を延長することができる。
【００５１】
その他、第１実施形態に係る非接触通信担体１Ａにおいては、通信可能なキャリア周波数即ち通信距離が異なる２つのタグ側アンテナ４，５を備え、質問器１００からの送信信号を受信したタグ側アンテナに応じてアクセス可能なメモリ領域８の小領域を切り替えるようにしたが、第２実施形態に係る非接触通信担体１Ｂと同様に、１つのタグ側アンテナと、当該タグ側アンテナの両端の電圧を検出する電圧モニタ回路と、当該電圧モニタ回路の検出電圧値に応じてアクセス可能なメモリ領域８の小領域を小領域８ｂのみ、又は小領域８ａ，８ｂの双方に切り替えるようにすることもできる。図５に本例に係る非接触通信担体１Ｃの構成例を示す。
【００５２】
また、第２実施形態に係る非接触通信担体１Ｂにおいては、１つのタグ側アンテナ１１と、当該タグ側アンテナ１１の両端の電圧を検出する電圧モニタ回路１３と、当該電圧モニタ回路１３の検出電圧値に応じて通信回路１２とライト回路１５との接続回路を断続する第１の切替手段１６とを備え、質問器２００と非接触通信担体１Ｂとの通信距離に応じてライト回路１５の駆動を制限したが、第１実施形態に係る非接触通信担体１Ａと同様に、通信可能なキャリア周波数即ち通信距離が異なる２つのタグ側アンテナを備え、質問器１００からの送信信号を受信したタグ側アンテナに応じてライト回路１５の駆動を制限することもできる。図６に本例に係る非接触通信担体１Ｄの構成例を示す。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第１実施形態に係る非接触通信担体の機能ブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る非接触通信担体に備えられるコイルオンチップの平面図である。
【図３】第２実施形態に係る非接触通信担体の機能ブロック図である。
【図４】第２実施形態に係る非接触通信担体に備えられるコイルオンチップの平面図である。
【図５】第３実施形態に係る非接触通信担体の機能ブロック図である。
【図６】第４実施形態に係る非接触通信担体の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００５４】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 非接触通信担体
２ 基体
３ ＩＣ素子
３ａ〜３ｆ 入出力端子
４，５，１１ タグ側アンテナ
６，７，１２ 通信回路
８ メモリ領域
９ 領域切替手段
１３ 電圧モニタ回路
１４ リード回路
１５ ライト回路
１６，１７ 切替手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＩＣタグなどと称される非接触通信担体に係り、特に、情報の盗用や改竄に対するセキュリティ性能の改善手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣ素子と当該ＩＣ素子の入出力端子に接続されたアンテナとを備えた無線ＩＣタグを用いて質問器との間で非接触にて情報の通信を行う技術(RFID;Radio Frequency Identification)が、例えば定期券機能とプリペイドカード機能とを有する「Suica」などとして実用化されている。
【０００３】
ＲＦＩＤは、無線ＩＣタグと質問器との間の情報のやり取りを無線で行うので、アクセス方法が適合する質問器を用いれば、質問器を無線ＩＣタグの通信距離内に近づけるだけで無線ＩＣタグから無断で情報を得ることが可能であり、質問器が不正使用された場合のセキュリティ性に問題がある。例えば、不正使用者によって質問器がバスや電車などの乗物内に持ち込まれ、乗客に近づけられると、それだけで「Suica」を所持している乗客の定期券情報とプリペイドカード情報とが盗まれることになる。
【０００４】
従来より、かかる不都合を解決するための手段として、外部装置で実行するアプリケーションとの通信を許容する通信インタフェースと書き換え可能な記憶手段とを備えたＩＣ記憶媒体であって、記憶手段を、複数の異なるアプリケーション用に区分した複数の固有領域と、各アプリケーションがアクセス可能な共通領域とで構成し、少なくとも固有領域のそれぞれに、上記アプリケーションから受信したキーと一致した場合に通信処理を許容するアクセスキーを設定したものが提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。かかる手段によれば、アクセスキーにより各固有領域に記憶された情報が保護されるので、厳重な管理が必要な情報を固有領域に記憶することにより、情報の保護が図られる。
【０００５】
また、他の手段として、ユーザ本人の本人性を保証する本人認証情報とユーザ本人の個人情報への他者のアクセスを承諾する本人承諾情報を表す承認情報を生成し、承認情報を高セキュリティの下で一定期間保持する。そして、他者からユーザ本人の個人情報へのアクセスが要求された場合に、承認情報の有効期間内に、承認情報によって指定された端末からのユーザ本人の個人情報へのアクセスを許可するというものも従来より提案されている（例えば、非特許文献２参照。）。かかる手段によれば、承認情報を高セキュリティの下で一定時間のみ保持するので、個人情報の高セキュリティを保証することができる。
【０００６】
さらに、他の手段として、外部装置とそれぞれ異なる方式で通信を行う複数の通信手段と、これら複数の通信手段のうちのいずれの通信手段が外部装置を通信を行うかを検知する通信検知手段と、情報を記憶する記憶手段と、通信検知手段が検知した内容に基づいて外部装置から受信した要求に応じて行う処理における記憶手段へのアクセスを制限するアクセス制限手段とを備えたＩＣカードも従来より提案されている（例えば、非特許文献３参照。）。かかる手段によれば、例えば非接触式のリーダライタを使用してＩＣカードとの通信を行う場合には、記憶手段の接触通信用領域に記憶されている情報へのアクセスを禁止することができるので、非接触式のリーダライタを用いた第三者による不正なアクセスを防止することができる。
【特許文献１】特開２００４−２９５１７６号公報
【特許文献２】特開２００４−３８２７０号公報
【特許文献３】特開２００４−２０６５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１，２に記載の技術のように、ソフトウエア的な手段で個人情報などの秘密情報のセキュリティを高める方法は、アクセスキーや承認情報などのセキュリティを保証する情報が漏洩した場合に秘密情報の盗用や改竄を防止することができない。また、特許文献３に記載の技術のように、ＩＣカードに接触端子を備えると、接触端子の汚損や破損による信頼性や寿命の低下が問題になる。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の不備を解消するためになされたものであり、その目的は、長寿命にして秘密情報のセキュリティ性に優れた非接触通信担体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記の課題を解決するため、第１に、ＩＣ素子と当該ＩＣ素子の入出力端子に接続されたタグ側アンテナとを備え、端末側アンテナが備えられた質問器との間で非接触で情報の通信を行う非接触通信担体において、前記タグ側アンテナと前記端末側アンテナとの間の通信距離に応じて、アクセス可能な前記ＩＣ素子のメモリ領域が異なるという構成にした。
【００１０】
乗物内における情報の盗難や改竄を考慮した場合、タグ側アンテナと端末側アンテナとの間の通信可能な距離が小さく設定されているほど、真正なユーザが所有する非接触通信担体への不正使用者の使用に係る質問器の接近の機会を減らすことができ、情報の盗難や改竄を未然に防止しやすくなる。しかしながら、非接触通信担体は、複数のアプリケーションに対応できるように構成されるのが普通であり、例えば１枚の非接触通信担体に定期券情報とプリペイドカード情報と入場許可用の認証情報とが記憶されている場合において、タグ側アンテナと端末側アンテナとの間の通信可能な距離が小さく設定されていると、入場の際にもいちいち非接触通信担体を部屋外に備えられた質問器に近接しなくてはならないので、入場許可システムの使い勝手が悪いものになる。そこで、タグ側アンテナと端末側アンテナとの間の通信距離に応じてアクセス可能なＩＣ素子のメモリ領域が異なるようにすると、例えば定期券情報やプリペイドカード情報などの高いセキュリティレベルによる保護が必要な情報については近距離で通信された場合のみアクセス可能とし、例えば入場許可用の認証情報などのより低いセキュリティレベルでの保護で足りる情報については遠距離で通信された場合にもアクセスできるようにすると、必要な情報のセキュリティ性を高めつつ非接触通信担体の使い勝手も良好なものにすることができる。
【００１１】
また、本発明は、前記の課題を解決するため、第２に、ＩＣ素子と当該ＩＣ素子の入出力端子に接続されたタグ側アンテナとを備え、端末側アンテナが備えられた質問器との間で非接触で情報の通信を行う非接触通信担体において、前記タグ側アンテナと前記端末側アンテナとの間の通信距離に応じて、前記ＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御が、情報のリードのみを許容する制御又は情報のリード及びライトの双方を許容する制御に切り換えられるという構成にした。
【００１２】
このように、タグ側アンテナと端末側アンテナとの間の通信距離に応じてＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御を情報のリードのみ又はリード及びライトの双方を許容する制御に切り換えた場合にも、アクセス可能なＩＣ素子のメモリ領域を異ならせた場合と同様に、必要な情報のセキュリティ性能と非接触通信担体の使い勝手を両立させることができる。
【００１３】
また、本発明は、前記第２の非接触通信担体において、前記ＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御が情報のリードのみを許容する制御に切り換えられている場合とリード及びライトの双方を許容する制御に切り換えられている場合とで、アクセス可能な前記ＩＣ素子のメモリ領域が異なるという構成にした。
【００１４】
このように、タグ側アンテナと端末側アンテナとの間の通信距離に応じてＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御を切り換えると共にアクセス可能なＩＣ素子のメモリ領域を異ならせると、２段階のセキュリティ管理を行うことができるので、情報のセキュリティ性をより高めることができる。
【００１５】
また、本発明は、前記第１又は第２の非接触通信担体において、前記タグ側アンテナとして、通信可能なキャリア周波数が異なる複数のアンテナを備えるという構成にした。
【００１６】
キャリア周波数が低い無線信号は通信距離が短く、キャリア周波数が高い無線信号は通信距離が長くなる。よって、非接触通信担体に通信可能なキャリア周波数が異なる複数のアンテナを備えると、通信距離に応じたアクセス可能なメモリ領域の使い分け及びリード・ライト制御の切り換えを自動的に行うことができる。
【００１７】
また、本発明は、前記第１又は第２の非接触通信担体において、前記ＩＣ素子として、当該ＩＣ素子上に絶縁層を介して前記タグ側アンテナが形成されたコイルオンチップを用いるという構成にした。
【００１８】
コイルオンチップに形成可能なアンテナのサイズは必然的に小さなものとなるので、コイルオンチップを搭載してなる非接触通信担体が通信可能な質問器との距離は小さくなる。よって、真正なユーザが所有する非接触通信担体への不正使用者の使用に係る質問器の接近の機会を減らすことができ、非接触通信担体のセキュリティ性能を高めることができる。
【００１９】
また、本発明は、前記第１又は第２の非接触通信担体において、前記タグ側アンテナとして単一のアンテナを備えると共に、前記質問器から前記端末側アンテナ及び前記タグ側アンテナを介して送信された情報の受信エネルギの大きさを検出するモニタ手段と、当該モニタ手段によって検出された前記受信エネルギの大きさに応じてアクセス可能な前記ＩＣ素子のメモリ領域を切り替える切替手段とを備えるという構成にした。
【００２０】
通信距離が短い場合にはアンテナ両端の受信エネルギ（具体的には、電圧又は消費電力）が大きくなり、通信距離が長い場合にはアンテナ両端の受信エネルギが小さくなる。よって、アンテナ両端の受信エネルギの大きさをモニタし、検出された受信エネルギの大きさに応じてアクセス可能なＩＣ素子のメモリ領域を切り替えると、通信距離に応じたアクセス可能なメモリ領域の使い分けを自動的に行うことができる。
【００２１】
また、本発明は、前記第１又は第２の非接触通信担体において、前記タグ側アンテナとして単一のアンテナを備えると共に、前記質問器から前記端末側アンテナ及び前記タグ側アンテナを介して送信された情報の受信エネルギの大きさを検出するモニタ手段と、当該モニタ手段によって検出された前記受信エネルギの大きさに応じて前記ＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御を、情報のリードのみを許容する制御又は情報のリード及びライトの双方を許容する制御に切り替える切替手段とを備えるという構成にした。
【００２２】
前述の通り、通信距離が短い場合にはアンテナ両端の受信エネルギが大きくなり、通信距離が長い場合にはアンテナ両端の受信エネルギが小さくなるので、アンテナ両端の受信エネルギの大きさをモニタし、検出された受信エネルギの大きさに応じてＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御を切り替えると、通信距離に応じたリード・ライト制御の切り換えを自動的に行うことができる。
【００２３】
また、本発明は、前記第１又は第２の非接触通信担体において、前記ＩＣ素子のメモリ領域を任意の記録容量を有する複数の小領域に分割して設定する領域切替手段を備えるという構成にした。
【００２４】
メモリ領域の分割数及び分割された各小領域の記録容量の比は、アプリケーションによって異なる。したがって、非接触通信担体にＩＣ素子のメモリ領域を任意の記録容量を有する複数の小領域に分割して設定する領域切替手段を備えると、各種のアプリケーションに適用可能な各種の非接触通信担体の作製を容易に行うことができる。
【００２５】
また、本発明は、前記各構成の非接触通信担体において、前記タグ側アンテナと前記端末側アンテナとの間で通信される情報のキャリア周波数が、１３．５６ＭＨｚ、８６８ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ、２．４ＧＨｚ、５．８ＧＨｚのいずれかであるという構成にした。
【００２６】
従来より非接触通信担体用の周波数帯域としては１３．５６ＭＨｚが割り振られていたが、近年、８６８ＭＨｚ〜９５０ＭＨｚが非接触通信担体用に割り振られ、さらに近い将来には、２．４ＧＨｚ〜５．８ＧＨｚも非接触通信担体用に割り振られる見込みになっている。したがって、これらの各周波数帯域を利用することにより、各種のアプリケーションに適用可能な非接触通信担体を作製できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の非接触通信担体は、ＩＣ素子と当該ＩＣ素子の入出力端子に接続されたタグ側アンテナとを備え、端末側アンテナが備えられた質問器との間で非接触で情報の通信を行う非接触通信担体において、タグ側アンテナと端末側アンテナとの間の通信距離に応じて、アクセス可能なＩＣ素子のメモリ領域を異ならせるか、或いは、ＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御を情報のリードのみを許容する制御又は情報のリード及びライトの双方を許容する制御に切り換えるので、必要な情報のセキュリティ性を高めつつ非接触通信担体の使い勝手も良好なものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
〈第１実施形態〉
まず、本発明に係る非接触通信担体の第１例を図１及び図２に基づいて説明する。図１は第１実施形態に係る非接触通信担体の機能ブロック図、図２は第１実施形態に係る非接触通信担体に備えられるコイルオンチップの平面図である。
【００２９】
図１に示すように、本例の非接触通信担体１Ａは、基体２と、当該基体２上に搭載されたＩＣ素子３と、当該ＩＣ素子３の入出力端子３ａ〜３ｄに接続された第１及び第２のタグ側アンテナ４，５とから構成されている。
【００３０】
基体２は、所要の絶縁性材料をもって構成され、非接触通信担体１Ａの使用環境に応じてカード状、コイン状又はディスク状などの所望の形状に形成される。
【００３１】
ＩＣ素子３には、第１のタグ側アンテナ４が接続された第１の通信回路６と、第２のタグ側アンテナ５が接続された第２の通信回路７と、メモリ領域８と、メモリ領域８を複数の小領域８ａ，８ｂに分割して設定する領域切替手段９とが備えられている。
【００３２】
第１及び第２のタグ側アンテナ４，５は、図２に示すように、ＩＣ素子３の表面に図示しない絶縁膜を介して形成されており、両端部がそれぞれＩＣ素子３の入出力端子３ａ，３ｂ又は３ｃ，３ｄに接続されている。第１のタグ側アンテナ４を含む第１の通信回路６は、キャリア周波数が１３．５６ＭＨｚの信号を０〜２．５ｍｍの通信距離で受信するように構成され、第２のタグ側アンテナ５を含む第２の通信回路７は、キャリア周波数が９５０ＭＨｚの信号を０〜２２ｍｍの通信距離で送受信するように構成されている。
【００３３】
メモリ領域８は、情報の読み出しと書き込みとが可能なＲＡＭをもって構成される。領域切替手段９によって分割された第１の小領域８ａには、例えば定期券情報やプリペイドカード情報などの高いセキュリティレベルで保護すべき情報が記憶され、第２の小領域８ｂには、入場許可用の認証情報などのより低いセキュリティレベルでの保護で足りる情報が記憶される。図１に示すように、第１の通信回路６は、第１及び第２の小領域８ａ，８ｂの双方にアクセスできるように配線され、第２の通信回路７は、第２の小領域８ｂにのみアクセスできるように配線される。
【００３４】
領域切替手段９は、非接触通信担体１Ａの製造時に、当該非接触通信担体１Ａの使用環境に応じた適宜の比率で各小領域８ａ，８ｂの記憶容量を配分する。なお、図１の例では、メモリ領域８が２つの小領域８ａ，８ｂに分割されているが、メモリ領域８の分割数はこれに限定されるものではなく、３つ以上の数とすることもできる。
【００３５】
本例のＩＣ素子３は、多数の第１及び第２のタグ側アンテナ４，５、第１及び第２の通信回路６，７、メモリ領域８、領域切替手段９及び必要な配線が一括形成されたウエハより切り出される。
【００３６】
本例の非接触通信担体１Ａは、図１に示すように、キャリア周波数が１３．５６ＭＨｚの信号を０〜２．５ｍｍの通信距離で送信する第１の端末側アンテナ１０１と、キャリア周波数が９５０ＭＨｚの信号を０〜２２ｍｍの通信距離で送受信する第２の端末側アンテナ１０２とを備えた質問器１００との間で情報のやり取りを行う。そして、非接触通信担体１Ａと質問器１００との距離が０〜２．５ｍｍの範囲にある状態で、第１の端末側アンテナ１０１からキャリア周波数が１３．５６ＭＨｚの信号が送信された場合には、第１及び第２の小領域８ａ，８ｂへのアクセスを可能とし、第１及び第２の小領域８ａ，８ｂに記憶された情報の読み出しと、第１及び第２の小領域８ａ，８ｂへの情報の記憶とを行う。一方、非接触通信担体１Ａと質問器１００との距離が０〜２２ｍｍの範囲にある状態で、第２の端末側アンテナ１０２からキャリア周波数が９５０ＭＨｚの信号が送信された場合には、第２の小領域８ｂへのアクセスのみを可能とし、第２の小領域８ｂに記憶された情報の読み出しと、第２の小領域８ｂへの情報の記憶とを行う。
【００３７】
このように、本例の非接触通信担体１Ａは、質問器１００との距離が０〜２．５ｍｍの範囲になった場合にのみ、高いセキュリティレベルで保護すべき情報が記憶された第１の小領域８ａへのアクセスを可能としたので、真正なユーザが所有する非接触通信担体１Ａへの不正使用者の使用に係る質問器の接近の機会をほとんどなくすことができ、乗物内などにおける情報の盗難や改竄を有効に防止することができる。また、より低いセキュリティレベルでの保護で足りる情報については、０〜２２ｍｍの距離で通信できるようにしたので、入場許可等に用いる際の利便性も確保される。さらに、本例の非接触通信担体１Ａは、ＩＣ素子３として表面に第１及び第２のタグ側アンテナ４，５が形成されたコイルオンチップを用いたので、製造が容易で安価に製造できると共に、その構成上、タグ側アンテナ４，５の断線や接触端子の破損又は汚損を生じるということがあり得ないので、信頼性に優れる。加えて、メモリ領域８を複数の小領域８ａ，８ｂに分割して設定する領域切替手段９を備えたので、小領域８ａ，８ｂに記憶すべき情報の情報量が異なる各種のアプリケーションに適用可能な各種の非接触通信担体を容易かつ安価に製造することができる。
【００３８】
なお、第１実施形態に係る非接触通信担体１Ａは、２つのタグ側アンテナ４，５を備えると共にメモリ領域８を２つの小領域８ａ，８ｂに分割したが、タグ側アンテナの設定数を３つ以上とし、メモリ領域８の分割数を３つ以上とすることもできる。
【００３９】
また、第１実施形態に係る非接触通信担体１Ａは、キャリア周波数が１３．５６ＭＨｚの信号を通信可能な第１のタグ側アンテナ４とキャリア周波数が９５０ＭＨｚの信号を通信可能な第２のタグ側アンテナ５とを備えたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、キャリア周波数が１３．５６ＭＨｚ、８６８ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ、２．４ＧＨｚ又は５．８ＧＨｚの信号を通信可能な適宜のタグ側アンテナを組み合わせて用いることができる。
【００４０】
さらに、第１実施形態に係る非接触通信担体１Ａは、タグ側アンテナ４，５が表面に形成されたコイルオンチップを用いたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、巻線コイル等の基体２上に設定される他のアンテナを用いることもできる。アンテナを基体２上に設定すると、アンテナサイズを大型化できるので、質問器１００との間の通信距離を延長することができる。また、ＩＣ素子３上に形成されたアンテナと基体２上に設定された他のアンテナとを組み合わせて用いることも可能である。
【００４１】
〈第２実施形態〉
次に、本発明に係る非接触通信担体の第２例を図３及び図４に基づいて説明する。図３は第２実施形態に係る非接触通信担体の機能ブロック図、図４は第２実施形態に係る非接触通信担体に備えられるコイルオンチップの平面図である。
【００４２】
図３に示すように、本例の非接触通信担体１Ｂは、ＩＣ素子３として、タグ側アンテナ１１が接続された通信回路１２と、タグ側アンテナ１１の両端の電圧を検出する電圧モニタ回路１３と、メモリ領域８と、メモリ領域８を複数の小領域８ａ，８ｂに分割して設定する領域切替手段９と、メモリ領域８からの情報の読み出しを制御するリード回路１４と、メモリ領域８への情報の書き込みを制御するライト回路１５と、電圧モニタ回路１３の検出電圧値に応じて通信回路１２とライト回路１５とを接続する回路を断続する第１の切替手段１６と、電圧モニタ回路１３の検出電圧値に応じてリード回路１４と第１の小領域８ａとを接続する回路を断続する第２の切替手段１７とを有するものを備えたことを特徴とする。
【００４３】
タグ側アンテナ１１は、図４に示すように、ＩＣ素子３の表面に図示しない絶縁膜を介して形成されており、両端部がそれぞれＩＣ素子３の入出力端子３ｅ，３ｆに接続されている。このタグ側アンテナ１１を含む通信回路１２は、キャリア周波数が９５０ＭＨｚの信号を送受信するように構成されており、質問器２００から９５０ＭＨｚの信号を０〜２．５ｍｍの通信距離で受信した場合にはタグ側アンテナ１１の両端部に６Ｖ以上の電圧が発生し、質問器２００から９５０ＭＨｚの信号を２．５ｍｍ以上２２ｍｍ以下の通信距離で受信した場合にはタグ側アンテナ１１の両端部に６Ｖ以下の電圧が発生するように構成されている。
【００４４】
第１の切替手段１６は、電圧モニタ回路１３の検出電圧値が６Ｖ以上であったとき、通信回路１２とライト回路１５との接続回路を接続状態に切り替え、リード回路１４によるメモリ領域８からの情報の読み出しとライト回路１５によるメモリ領域８への情報の書き込みを可能にする。また、電圧モニタ回路１３の検出電圧値が６Ｖ以下であったときには、通信回路１２とライト回路１５との接続回路を切断状態に切り替え、リード回路１４によるメモリ領域８からの情報の読み出しのみを可能にする。
【００４５】
一方、第２の切替手段１７は、電圧モニタ回路１３の検出電圧値が６Ｖ以上であったとき、リード回路１４と第１の小領域８ａとの接続回路を接続状態に切り替え、第１及び第２の小領域８ａ，８ｂからの情報の読み出しを可能にする。また、電圧モニタ回路１３の検出電圧値が６Ｖ以下であったときには、リード回路１４と第１の小領域８ａとの接続回路を切断状態に切り替え、第２の小領域８ｂからの情報の読み出しのみを可能にする。
【００４６】
その他の部分については、第１実施形態に係る非接触通信担体１Ａと同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する
本例の非接触通信担体１Ｂは、図３に示すように、キャリア周波数が９５０ＭＨｚの信号を０〜２２ｍｍの通信距離で送信する端末側アンテナ２０１を備えた質問器２００との間で情報のやり取りを行う。そして、非接触通信担体１Ｂと質問器２００との距離が０〜２．５ｍｍの範囲にある状態では、電圧モニタ回路１３の検出電圧値が６Ｖ以上となり、第１の切替手段１６が通信回路１２とライト回路１５との接続回路を接続する側に切り替えられると共に第２の切替手段１７がリード回路１４と第１の小領域８ａとの接続回路を接続する側に切り替えられるので、第１及び第２の小領域８ａ，８ｂからの情報の読み出し及び第１及び第２の小領域８ａ，８ｂへの情報の書き込みが可能になる。一方、非接触通信担体１Ｂと質問器２００との距離が２．５以上２２ｍｍ以下の範囲にある状態では、電圧モニタ回路１３の検出電圧値が６Ｖ以下となり、第１の切替手段１６が通信回路１２とライト回路１５との接続回路を切断する側に切り替えられると共に第２の切替手段１７がリード回路１４と第１の小領域８ａとの接続回路を切断する側に切り替えられるので、第２の小領域８ｂからの情報の読み出しのみが可能になる。
【００４７】
本例の非接触通信担体１Ｂによっても、第１実施形態に係る非接触通信担体１Ａと同様の効果が得られる。
【００４８】
なお、第２実施形態に係る非接触通信担体１Ｂは、電圧モニタ回路１３によりタグ側アンテナ１１の両端の電圧を２段階にモニタすると共にメモリ領域８を２つの小領域８ａ，８ｂに分割したが、電圧モニタ回路１３によって検出可能な電圧値を３段階以上とし、メモリ領域８の分割数を３つ以上とすることもできる。
【００４９】
また、第２実施形態に係る非接触通信担体１Ｂは、キャリア周波数が９５０ＭＨｚの信号を通信可能なタグ側アンテナ１１を備えたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、キャリア周波数が１３．５６ＭＨｚ、８６８ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ、２．４ＧＨｚ又は５．８ＧＨｚの信号を通信可能なタグ側アンテナを用いることもできる。
【００５０】
さらに、第２実施形態に係る非接触通信担体１Ｂは、タグ側アンテナ１１が表面に形成されたコイルオンチップを用いたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、巻線コイル等の基体２上に設定される他のアンテナを用いることもできる。アンテナを基体２上に設定すると、アンテナサイズを大型化できるので、質問器１００との間の通信距離を延長することができる。
【００５１】
その他、第１実施形態に係る非接触通信担体１Ａにおいては、通信可能なキャリア周波数即ち通信距離が異なる２つのタグ側アンテナ４，５を備え、質問器１００からの送信信号を受信したタグ側アンテナに応じてアクセス可能なメモリ領域８の小領域を切り替えるようにしたが、第２実施形態に係る非接触通信担体１Ｂと同様に、１つのタグ側アンテナと、当該タグ側アンテナの両端の電圧を検出する電圧モニタ回路と、当該電圧モニタ回路の検出電圧値に応じてアクセス可能なメモリ領域８の小領域を小領域８ｂのみ、又は小領域８ａ，８ｂの双方に切り替えるようにすることもできる。図５に本例に係る非接触通信担体１Ｃの構成例を示す。
【００５２】
また、第２実施形態に係る非接触通信担体１Ｂにおいては、１つのタグ側アンテナ１１と、当該タグ側アンテナ１１の両端の電圧を検出する電圧モニタ回路１３と、当該電圧モニタ回路１３の検出電圧値に応じて通信回路１２とライト回路１５との接続回路を断続する第１の切替手段１６とを備え、質問器２００と非接触通信担体１Ｂとの通信距離に応じてライト回路１５の駆動を制限したが、第１実施形態に係る非接触通信担体１Ａと同様に、通信可能なキャリア周波数即ち通信距離が異なる２つのタグ側アンテナを備え、質問器１００からの送信信号を受信したタグ側アンテナに応じてライト回路１５の駆動を制限することもできる。図６に本例に係る非接触通信担体１Ｄの構成例を示す。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第１実施形態に係る非接触通信担体の機能ブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る非接触通信担体に備えられるコイルオンチップの平面図である。
【図３】第２実施形態に係る非接触通信担体の機能ブロック図である。
【図４】第２実施形態に係る非接触通信担体に備えられるコイルオンチップの平面図である。
【図５】第３実施形態に係る非接触通信担体の機能ブロック図である。
【図６】第４実施形態に係る非接触通信担体の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００５４】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 非接触通信担体
２ 基体
３ ＩＣ素子
３ａ〜３ｆ 入出力端子
４，５，１１ タグ側アンテナ
６，７，１２ 通信回路
８ メモリ領域
９ 領域切替手段
１３ 電圧モニタ回路
１４ リード回路
１５ ライト回路
１６，１７ 切替手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣ素子と当該ＩＣ素子の入出力端子に接続されたタグ側アンテナとを備え、端末側アンテナが備えられた質問器との間で非接触で情報の通信を行う非接触通信担体において、前記タグ側アンテナと前記端末側アンテナとの間の通信距離に応じて、アクセス可能な前記ＩＣ素子のメモリ領域が異なることを特徴とする非接触通信担体。
【請求項２】
ＩＣ素子と当該ＩＣ素子の入出力端子に接続されたタグ側アンテナとを備え、端末側アンテナが備えられた質問器との間で非接触で情報の通信を行う非接触通信担体において、前記タグ側アンテナと前記端末側アンテナとの間の通信距離に応じて、前記ＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御が、情報のリードのみを許容する制御又は情報のリード及びライトの双方を許容する制御に切り換えられることを特徴とする非接触通信担体。
【請求項３】
前記ＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御が情報のリードのみを許容する制御に切り換えられている場合とリード及びライトの双方を許容する制御に切り換えられている場合とで、アクセス可能な前記ＩＣ素子のメモリ領域が異なることを特徴とする請求項２に記載の非接触通信担体。
【請求項４】
前記タグ側アンテナとして、通信可能なキャリア周波数が異なる複数のアンテナを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の非接触通信担体。
【請求項５】
前記ＩＣ素子として、当該ＩＣ素子上に絶縁層を介して前記タグ側アンテナが形成されたコイルオンチップを用いたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の非接触通信担体。
【請求項６】
前記タグ側アンテナとして単一のアンテナを備えると共に、前記質問器から前記端末側アンテナ及び前記タグ側アンテナを介して送信された情報の受信エネルギの大きさを検出するモニタ手段と、当該モニタ手段によって検出された前記受信エネルギの大きさに応じてアクセス可能な前記ＩＣ素子のメモリ領域を切り替える切替手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の非接触通信担体。
【請求項７】
前記タグ側アンテナとして単一のアンテナを備えると共に、前記質問器から前記端末側アンテナ及び前記タグ側アンテナを介して送信された情報の受信エネルギの大きさを検出するモニタ手段と、当該モニタ手段によって検出された前記受信エネルギの大きさに応じて前記ＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御を、情報のリードのみを許容する制御又は情報のリード及びライトの双方を許容する制御に切り替える切替手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の非接触通信担体。
【請求項８】
前記ＩＣ素子のメモリ領域を任意の記録容量を有する複数の小領域に分割して設定する領域切替手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の非接触通信担体。
【請求項９】
前記タグ側アンテナと前記端末側アンテナとの間で通信される情報のキャリア周波数が、１３．５６ＭＨｚ、８６８ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ、２．４ＧＨｚ、５．８ＧＨｚのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の非接触通信担体。
【請求項１】
ＩＣ素子と当該ＩＣ素子の入出力端子に接続されたタグ側アンテナとを備え、端末側アンテナが備えられた質問器との間で非接触で情報の通信を行う非接触通信担体において、前記タグ側アンテナと前記端末側アンテナとの間の通信距離に応じて、アクセス可能な前記ＩＣ素子のメモリ領域が異なることを特徴とする非接触通信担体。
【請求項２】
ＩＣ素子と当該ＩＣ素子の入出力端子に接続されたタグ側アンテナとを備え、端末側アンテナが備えられた質問器との間で非接触で情報の通信を行う非接触通信担体において、前記タグ側アンテナと前記端末側アンテナとの間の通信距離に応じて、前記ＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御が、情報のリードのみを許容する制御又は情報のリード及びライトの双方を許容する制御に切り換えられることを特徴とする非接触通信担体。
【請求項３】
前記ＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御が情報のリードのみを許容する制御に切り換えられている場合とリード及びライトの双方を許容する制御に切り換えられている場合とで、アクセス可能な前記ＩＣ素子のメモリ領域が異なることを特徴とする請求項２に記載の非接触通信担体。
【請求項４】
前記タグ側アンテナとして、通信可能なキャリア周波数が異なる複数のアンテナを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の非接触通信担体。
【請求項５】
前記ＩＣ素子として、当該ＩＣ素子上に絶縁層を介して前記タグ側アンテナが形成されたコイルオンチップを用いたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の非接触通信担体。
【請求項６】
前記タグ側アンテナとして単一のアンテナを備えると共に、前記質問器から前記端末側アンテナ及び前記タグ側アンテナを介して送信された情報の受信エネルギの大きさを検出するモニタ手段と、当該モニタ手段によって検出された前記受信エネルギの大きさに応じてアクセス可能な前記ＩＣ素子のメモリ領域を切り替える切替手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の非接触通信担体。
【請求項７】
前記タグ側アンテナとして単一のアンテナを備えると共に、前記質問器から前記端末側アンテナ及び前記タグ側アンテナを介して送信された情報の受信エネルギの大きさを検出するモニタ手段と、当該モニタ手段によって検出された前記受信エネルギの大きさに応じて前記ＩＣ素子のメモリ領域に対する情報のリード・ライト制御を、情報のリードのみを許容する制御又は情報のリード及びライトの双方を許容する制御に切り替える切替手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の非接触通信担体。
【請求項８】
前記ＩＣ素子のメモリ領域を任意の記録容量を有する複数の小領域に分割して設定する領域切替手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の非接触通信担体。
【請求項９】
前記タグ側アンテナと前記端末側アンテナとの間で通信される情報のキャリア周波数が、１３．５６ＭＨｚ、８６８ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ、９５０ＭＨｚ、２．４ＧＨｚ、５．８ＧＨｚのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の非接触通信担体。
【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２００６−３５０５４１（Ｐ２００６−３５０５４１Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７３９２１（Ｐ２００５−１７３９２１）
【出願日】平成１７年６月１４日（２００５．６．１４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．コイル オン チップ
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１４日（２００５．６．１４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．コイル オン チップ
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]