ICカード表示システム
【課題】カード所有者がカード内に蓄積された情報を知りたい場合等に、外部のカード読取装置を用いてカード内に蓄積された情報を解読し、カード読取装置に搭載されているディスプレイ上に前記の蓄積情報を読み出さなければならないという不便さがあった。
【解決手段】ICカード本体と、ICカード本体における外部からの機械的な変形を電力に変換するセルフ電源装置と、ICカード本体の外側へ露出して表示を行うディスプレイ面を有し、セルフ電源装置で発生した電力の供給を受けてディスプレイ面に情報を表示する表示装置とを備えるICカード表示システムが提供される。
【解決手段】ICカード本体と、ICカード本体における外部からの機械的な変形を電力に変換するセルフ電源装置と、ICカード本体の外側へ露出して表示を行うディスプレイ面を有し、セルフ電源装置で発生した電力の供給を受けてディスプレイ面に情報を表示する表示装置とを備えるICカード表示システムが提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、本発明は、ICカード表示システム、特に内蔵型発電機によって電圧が印加されるディスプレイ部分を備えるICカードに関する。
【背景技術】
【0002】
技術の進歩により、様々な商取引の場面において、クレジットカード、マネーカード、テレフォンカード、交通カード、キャッシュカード等、多くのICカードが支払いツールとして使用されている。これら種々のカードには、一般的に二つの種類がある。
(1)スマートカードとも呼ばれ、管理機能を有するマイクロプロセッサチップとSecurity Access Module(SAM)が埋め込まれたカード、および
(2)メモリカードとも呼ばれ、メモリと簡素な論理回路が埋め込まれたカードであって、読み取り専用メモリ(ROM)又は電気的消去可能ROM(EEPROM)をメモリとして使用するカード。
【0003】
図1Aおよび1Bは、先行技術を表す。
【0004】
図1Aは、内蔵チップ103を備えた、例えばVISAカードのような、接触型ICカード101である。図1Bは、例えば交通カードのような、電磁誘導型カードとも呼ばれる非接触型ICカード12である。
【0005】
図2Aおよび2Bは、図1Aと1BにおけるAからA'のラインで切断した断面図である。
【0006】
図2Aは、内蔵チップ103を備えたVISAカード101を表している。内蔵チップ103の上面は、カード101の外側へ露出しており、カード読取装置によって内蔵チップ103内に蓄積された情報を読み取ることができるように構成されている。
【0007】
図2Bは、内蔵チップ104と、当該内蔵チップ104と電気的に連結した電磁誘導コイル105を備えた電磁誘導型カード102を表している。内蔵チップ104に蓄積された情報は、外部のカード読取装置を用いて電磁誘導によって読み取ることが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
スマートカードもメモリカードも、集積回路(IC)チップが内蔵されているため、総称して「ICカード」と呼ばれる。これら従来のカードは、カード所有者がカード内に蓄積された情報を知りたい場合、すなわち例えばクレジットカードの使用累積額を知りたい場合や、キャッシュカードの利用可能金額を知りたい場合に、外部のカード読取装置を用いてカード内に蓄積された情報を解読し、カード読取装置に搭載されているディスプレイ上に前記の蓄積情報を読み出さなければならないという不便さがあった。
【0009】
本発明の発明者は、ICカード自体にディスプレイが設けられ、カード所有者がカードに蓄積された情報をいつでも表示することができれば非常に便利であり、さらに従来の電池をカードに取り付ける必要がなければ、より便利であると考えた。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の第一の形態は、カード内に蓄積された情報を表示するためのディスプレイ部分をICカードの上面に設けたICカード表示システムに関する。カード内にセルフ電源装置を設け、当該表示システムに電気エネルギーを供給する。カード所有者は、外部のカード読取装置を用いることなく、カード内に蓄積された情報をいつでもどこでも調べることが可能となる。カードにセルフ電源装置が内蔵されるので、従来の電池をカードに取り付ける必要がない。表示システムを稼動させるのに必要な電力エネルギーは、カード内部に取り付けられたセルフ電源装置によって供給される。一枚の圧電材料シートを前後に折り曲げて、交流電流を発生させる。圧電材料シートは、人の手で前後に折り曲げ、或いは例えば超音波のように、機械的に共鳴振動させて前後に折り曲げ、交流電流(AC)を起こす。そして、この交流電流は、整流回路によって直流(DC)に変換される。なお、当該整流回路は、半波長整流回路または全波整流回路のいずれであってもよい。
【0011】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1A】先行技術を表す。
【図1B】先行技術を表す。
【図2A】図1AにおけるAからA'のラインで切断した断面図である。
【図2B】図1BにおけるAからA'のラインで切断した断面図である。
【図3A】本発明の第一実施形態にかかる平面図である。
【図3B】本発明の第一実施形態にかかる平面図である。
【図4】図3Aまたは3Bのいずれかにおける断面図である。
【図5】図3Aまたは3Bのいずれかにおける別の断面図である。
【図6】セルフ発電の第一例を表す。
【図7A】カードの表示装置において表示された情報を表している。
【図7B】カードの表示装置において表示された情報を表している。
【図8】セルフ電源装置の第二例を表している。
【図9】セルフ電源装置の第三例を表している。
【図10】セルフ電源装置の第四例を表している。
【図11】セルフ電源装置が押し下げられた状態を表している。
【図12】表示システムの第一例を表す回路ブロック図である。
【図13】表示システムの第二例を表す回路ブロック図である。
【図14】表示システムの第三例を表す回路ブロック図である。
【図15】セルフ電源装置を表す回路ブロック図の第一例である。
【図16】セルフ電源装置を表す回路ブロック図の第二例である。
【図17】セルフ電源装置にかかる回路の第二例の変形例を表している。
【図18】セルフ電源装置を表す回路ブロック図の第三例である。
【図19】セルフ電源装置を表す回路ブロック図の第四例である。
【図20】ICカード表示システムを表す論理ブロック図の第一例である。
【図21】ICカード表示システムを表す論理ブロック図の第二例である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0014】
図3Aおよび3Bは、本発明の第一実施形態にかかる平面図である。
【0015】
図3Aは、接触型ICカード101の上面に設けられ、カード101内に蓄積された情報を表示するための表示装置200を表す。表示装置200は、電力を用いて情報を表示する、ドットマトリックスまたは7セグメントの、有機EL、液晶等が用いられる。
【0016】
図3Bは、非接触型ICカード102の上面に設けられ、カード102内に蓄積された情報を表示するための表示装置200を表す。
【0017】
図4は、図3Aまたは3Bのいずれかにおける断面図である。
【0018】
図4は、第1例のセルフ電源装置60を備えたICカード表示システムを表す。表示装置200は、ICカード20内に設けられ、その上面をICカード20の外側へ露出して表示を行う。整流装置24は、回路241を介して表示装置200と電気的に連結されており、交流電流を直流に変換して出力する。圧電材料シート21は、上部電極E21と下部電極E22を有している。上部電極E21は、回路231を介して整流装置24の第一の端部と電気的に連結され、下部電極E22は、回路232を介して整流装置24の第二の端部と電気的に連結されている。この圧電材料シート21は、整流装置24と電気的に連結している。圧電材料シート21は、外部からの機械的変形を電気エネルギーに変換して直接的または間接的に表示装置200へ供給するセルフ電源装置60の一例である。
【0019】
図5は、図3Aまたは3Bのいずれかにおける別の断面図である。図5のICカード表示システムは、図4で説明したICカード表示システムと類似している。相違点は、図5では、制御装置25が表示装置200と整流装置24の間にさらに設けられている点である。制御装置25は、第一の端部を表示装置200と電気的に連結し、第二の端部を整流装置24と電気的に連結している。制御装置25は、所定の法則にしたがって、表示装置200に表示動作を行わせるかどうかを決定する。
【0020】
図6は、本発明のセルフ電源装置60によって、電気エネルギーを作り出す方法を表している。ICカード20を前後に折り曲げ、内蔵された圧電材料シート21を変形させると、上部電極E21と下部電極E22との間に交流電圧差が生じる。一例として、図中DFと示された領域で変形が起こる。
【0021】
図7Aおよび7Bは、カードの表示装置200に表示された情報を表している。表示装置200にセルフ電源装置60で生じた電気エネルギーに基づく電圧が加えられると、ICに蓄積されている最新の情報が表示装置200上に表示される。例えば、図7Aでは、VISAカード101の累積額NT$75,888が表示装置200上に表示されている。これは、このカードの所有者が現在までの期間において、商取引で支払った総額である。この情報を見ることによって、カード所有者は、自分の予算を効率的に管理することができる。図7Bは、交通カードにおける利用可能残高NT$123を表している。この情報により、カード所有者は、今後の旅程を効率的に管理することができる。
【0022】
図8は、カード30内に搭載される第二例のセルフ電源装置602を表している。整流装置24は、交流電流を直流に変換して出力する。第一の圧電材料シート21Tは、第一の分極方向を有し、折り曲げ方向に関して一方向を有する誘導交流電流を生む。この第一の圧電材料シート21Tの上部には、上部電極ET21が設けられている。金属層ET22は、前記第一の圧電材料シート21Tの下に設けられている。第二の圧電材料シート21Bは、前記第一の分極方向と対向する第二の分極方向を有し、金属層ET22の下に設けられている。この第二の圧電材料シート21Bの下部には、下部電極ET211が設けられている。上部電極ET21は下部電極ET211と連結して第一の電極を形成し、回路261を介して整流装置24における第一の端部と電気的に連結する。金属層ET22は、第一の圧電材料シート21Tの下面と接し、且つ第二の圧電材料シート21Bの上面と接している。当該金属層ET22は、第二の電極として機能し、回路262を介して整流装置24における第二の端部と電気的に連結する。第一の圧電材料シート21Tにおける分極方向が第二の圧電材料シート21Bにおける分極方向と対向しているため、誘導電流は第一の圧電材料シート21Tと第二の圧電材料シート21Bとの間で常に相互に対向する。したがって、圧電材料シート21Tと21Bの組み合わせを前後に折り曲げると、圧電材料シートを一つだけ用いた発電と比べ、二倍の電気エネルギーが出力可能となる。
【0023】
図9は、ICカード30内に搭載される第三例のセルフ電源装置603を表している。整流装置24は、交流電流を直流に変換して出力する。回路基板32は、第一の電気接点C31と第二の電気接点C32を有する。圧電材料シート31には、前記第一の電気接点C31と電気的に連結する上部電極E31が設けられている。また、この圧電材料シート31には、回路36を介して前記第二の電気接点C32と電気的に連結する下部電極E32が設けられている。回路基板32と圧電材料シート31との間にはスペースSPがあり、圧電材料シート31が押されて変形する際に緩衝地帯となる。
【0024】
図10は、ICカード30内に搭載される第四例のセルフ電源装置を表している。整流装置24は、交流電流を直流に変換して出力する。圧電材料シート51の上側には、押し下げ可能なドーム型金属50が設けられている。回路基板52には、第一の電気接点C51と第二の電気接点C52が設けられている。押し下げ可能なドーム型金属50と回路基板52との間には、ドーム型金属50が押されて変形する際に必要な空間であるスペースSPがある。この押し下げ可能なドーム型金属50は、圧電材料シート51の上部と接しており、上部電極として機能する。当該ドーム型金属50は、第一の電気接点C51と電気的に連結している。第一の電気接点C51と第二の電気接点C52は、それぞれ整流装置24と電気的に連結している。第二の電極E52は、圧電材料シート51の下部に設けられ、回路56を介して第二の電気接点C52と電気的に連結している。第一の電気接点C51と第二の電気接点C52は、それぞれ整流装置24と電気的に連結している。
【0025】
図11は、上記セルフ電源装置が押し下げられた状態を表している。
【0026】
図11は、図10で説明した押し下げ可能なドーム型金属50が押し下げられた状態を表す。圧電材料シート51と連結したドーム型金属50を、押し下げたり離したりして繰り返し変形させると、第一の電気接点C51と第二の電気接点C52との間に交流電圧が発生する。
【0027】
図12は、表示システムを表す回路ブロック図の第一例である。
【0028】
図12は、第一の表示システムを表す回路ブロック図の第一例である。表示には、表示装置63が用いられる。制御装置61は、表示装置63と電気的に連結し、表示装置63を制御する。セルフ電源装置60は、制御装置61と電気的に連結し、制御装置61へ電力を供給する。制御装置61は、セルフ電源装置60から供給された電力を用いて表示装置63を駆動し、当該表示装置63上に情報を表示する。表示装置63は上記表示装置200であってよい。
【0029】
図13は、表示システムを表す回路ブロック図の第二例である。
【0030】
図13は、図12で説明したICカード表示システムと類似のICカード表示システムである。図12と異なり、図13に示す一実施形態では、表示装置駆動回路612とマイクロプロセッサ611と不揮発性メモリ613とが、制御装置61の中に含まれている。表示装置駆動回路612は、表示装置63と電気的に連結している。マイクロプロセッサ611は、駆動回路612と電気的に連結している。例えばEEPROMのような不揮発性メモリ613は、マイクロプロセッサ611と電気的に連結している。当該不揮発性メモリ613は、ICカードにおけるICのメモリと共用であってもよいし、別個であってもよい。当該不揮発性メモリ613には例えば表示装置63に表示される情報が格納されており、マイクロプロセッサ611により当該情報が参照されて、表示装置駆動回路612を介して表示装置63へ出力される。
【0031】
図14は、表示システムを表す回路ブロック図の第三例である。
【0032】
図14は、図13で説明したICカード表示システムを表す。図13と異なり図14では、表示装置駆動回路612と電気的に連結した電圧上昇回路65がさらに設けられ、駆動回路612を動作させるために十分なレベルまで電圧を上昇させる。これにより表示装置63は、蓄積された情報を表示することができるようになる。
【0033】
図15は、セルフ電源装置を表す回路ブロック図の第一例である。
【0034】
図15は、本発明のICカード表示システム内に搭載される第一のセルフ電源装置60Aを表す。整流装置72は、第一の端部を圧電装置71と電気的に連結し、第二の端部を制御装置61と電気的に連結している。
【0035】
図16は、セルフ電源装置を表す回路ブロック図の第二例である。
【0036】
図16は、ICカード表示システム内に搭載される第二のセルフ電源装置60Bに関する回路ブロック図である。図16は、図15で説明したセルフ電源装置と類似のセルフ電源装置である。図16では図15と異なり、整流装置72と制御装置61との間に電気エネルギー貯蔵域73が加えられている。電気エネルギー貯蔵域73は、第一の端部を整流装置72と電気的に連結し、且つ第二の端部を制御装置61と電気的に連結し、整流装置72から発生した直流電気エネルギーを貯蔵する。電気エネルギー貯蔵域73は、二次電池またはコンデンサまたは大容量コンデンサのいずれかであってよい。
【0037】
図17は、セルフ電源装置の回路の第二例の変形例を表している。
【0038】
図17は、第二のセルフ電源装置60Bの回路の変形例を表す。図17では、制御装置61と電気的に連結する始動装置66が加えられている。始動装置66は、表示装置200に表示動作を指示するために用いられる。当該始動装置66は、例えばボタン式始動装置や無線周波数(RF)始動装置やICカード接触始動装置などの外部始動装置である。
【0039】
前記始動装置66は、人の手で押して表示装置を駆動するボタン式始動装置であってもよい。また始動装置66は、特定の無線周波数を受信して表示装置を駆動する無線周波数(RF)始動装置であってもよい。さらに始動装置66は、ICカードを外部のカード読取装置に挿入すると、表示装置を駆動して蓄積された情報を表示装置200上に表示するICカード接触始動装置であってもよい。
【0040】
図18は、セルフ電源装置を表す回路ブロック図の第三例である。
【0041】
図18は、第三のセルフ電源装置60Cを表す回路ブロック図である。図18は、図16で説明したセルフ電源装置と類似のセルフ電源装置である。図18では図16と異なり、電気エネルギー貯蔵域73と制御装置61との間に保護回路74が加えられている。保護回路74は、第一の端部を電気エネルギー貯蔵域73と電気的に連結し、第二の端部を制御装置61と電気的に連結している。保護回路74は、システムの破損を招く過電圧を防止するために設けられる。
【0042】
図19は、セルフ電源装置を表す回路ブロック図の第四例である。
【0043】
図19は、第四のセルフ電源装置60Dを表す回路ブロック図である。図19は、図18で説明したセルフ電源装置と類似のセルフ電源装置である。図19では図18と異なり、電力検出回路75が加えられている。この電力検出回路75は、第一の端部を保護回路74と電気的に連結し、第二の端部を制御装置61と電気的に連結している。電力検出回路75は、システムダウンを招く低電圧を防止するために、保護回路74の出力端子間の電圧を検出して制御装置19に出力する。
【0044】
図20は、ICカード表示システムを表す論理ブロック図の第一例である。
【0045】
図20では次のステップが含まれる。
(1)機械力によって圧電装置で交流電流を生成する。
(2)前記の交流電流を直流に変換する。
(3)電力エネルギーが十分になったら、蓄積された情報を表示する。
(4)前記の機械力を止めて電力が消費されたら、システムが停止する。
【0046】
ここでいう機械力とは、外部から圧電材料シートに対して加えられる人の手による力、若しくは共鳴振動であってもよい。
【0047】
図21は、ICカード表示システムを表す論理ブロック図の第二例である。
【0048】
図21では次のステップが含まれる。
(1)機械力によって圧電装置で交流電流を生成する。
(2)前記の交流電流を直流に変換し、その直流を電力貯蔵域に貯蔵する。
(3)外部始動されているか?
(4)外部始動されている場合、蓄積された情報を表示する。
(5)電力が消費されたら、システムが停止する。
【0049】
外部始動は、ボタン式始動や、無線周波数(RF)始動や、ICカード接触始動であってもよい。
【0050】
以上、本発明の実施形態について例を用いて説明したが、本発明の精神から逸脱することなく、多様な変更又は改良が可能であることは当業者にとって明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【技術分野】
【0001】
本発明は、本発明は、ICカード表示システム、特に内蔵型発電機によって電圧が印加されるディスプレイ部分を備えるICカードに関する。
【背景技術】
【0002】
技術の進歩により、様々な商取引の場面において、クレジットカード、マネーカード、テレフォンカード、交通カード、キャッシュカード等、多くのICカードが支払いツールとして使用されている。これら種々のカードには、一般的に二つの種類がある。
(1)スマートカードとも呼ばれ、管理機能を有するマイクロプロセッサチップとSecurity Access Module(SAM)が埋め込まれたカード、および
(2)メモリカードとも呼ばれ、メモリと簡素な論理回路が埋め込まれたカードであって、読み取り専用メモリ(ROM)又は電気的消去可能ROM(EEPROM)をメモリとして使用するカード。
【0003】
図1Aおよび1Bは、先行技術を表す。
【0004】
図1Aは、内蔵チップ103を備えた、例えばVISAカードのような、接触型ICカード101である。図1Bは、例えば交通カードのような、電磁誘導型カードとも呼ばれる非接触型ICカード12である。
【0005】
図2Aおよび2Bは、図1Aと1BにおけるAからA'のラインで切断した断面図である。
【0006】
図2Aは、内蔵チップ103を備えたVISAカード101を表している。内蔵チップ103の上面は、カード101の外側へ露出しており、カード読取装置によって内蔵チップ103内に蓄積された情報を読み取ることができるように構成されている。
【0007】
図2Bは、内蔵チップ104と、当該内蔵チップ104と電気的に連結した電磁誘導コイル105を備えた電磁誘導型カード102を表している。内蔵チップ104に蓄積された情報は、外部のカード読取装置を用いて電磁誘導によって読み取ることが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
スマートカードもメモリカードも、集積回路(IC)チップが内蔵されているため、総称して「ICカード」と呼ばれる。これら従来のカードは、カード所有者がカード内に蓄積された情報を知りたい場合、すなわち例えばクレジットカードの使用累積額を知りたい場合や、キャッシュカードの利用可能金額を知りたい場合に、外部のカード読取装置を用いてカード内に蓄積された情報を解読し、カード読取装置に搭載されているディスプレイ上に前記の蓄積情報を読み出さなければならないという不便さがあった。
【0009】
本発明の発明者は、ICカード自体にディスプレイが設けられ、カード所有者がカードに蓄積された情報をいつでも表示することができれば非常に便利であり、さらに従来の電池をカードに取り付ける必要がなければ、より便利であると考えた。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の第一の形態は、カード内に蓄積された情報を表示するためのディスプレイ部分をICカードの上面に設けたICカード表示システムに関する。カード内にセルフ電源装置を設け、当該表示システムに電気エネルギーを供給する。カード所有者は、外部のカード読取装置を用いることなく、カード内に蓄積された情報をいつでもどこでも調べることが可能となる。カードにセルフ電源装置が内蔵されるので、従来の電池をカードに取り付ける必要がない。表示システムを稼動させるのに必要な電力エネルギーは、カード内部に取り付けられたセルフ電源装置によって供給される。一枚の圧電材料シートを前後に折り曲げて、交流電流を発生させる。圧電材料シートは、人の手で前後に折り曲げ、或いは例えば超音波のように、機械的に共鳴振動させて前後に折り曲げ、交流電流(AC)を起こす。そして、この交流電流は、整流回路によって直流(DC)に変換される。なお、当該整流回路は、半波長整流回路または全波整流回路のいずれであってもよい。
【0011】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1A】先行技術を表す。
【図1B】先行技術を表す。
【図2A】図1AにおけるAからA'のラインで切断した断面図である。
【図2B】図1BにおけるAからA'のラインで切断した断面図である。
【図3A】本発明の第一実施形態にかかる平面図である。
【図3B】本発明の第一実施形態にかかる平面図である。
【図4】図3Aまたは3Bのいずれかにおける断面図である。
【図5】図3Aまたは3Bのいずれかにおける別の断面図である。
【図6】セルフ発電の第一例を表す。
【図7A】カードの表示装置において表示された情報を表している。
【図7B】カードの表示装置において表示された情報を表している。
【図8】セルフ電源装置の第二例を表している。
【図9】セルフ電源装置の第三例を表している。
【図10】セルフ電源装置の第四例を表している。
【図11】セルフ電源装置が押し下げられた状態を表している。
【図12】表示システムの第一例を表す回路ブロック図である。
【図13】表示システムの第二例を表す回路ブロック図である。
【図14】表示システムの第三例を表す回路ブロック図である。
【図15】セルフ電源装置を表す回路ブロック図の第一例である。
【図16】セルフ電源装置を表す回路ブロック図の第二例である。
【図17】セルフ電源装置にかかる回路の第二例の変形例を表している。
【図18】セルフ電源装置を表す回路ブロック図の第三例である。
【図19】セルフ電源装置を表す回路ブロック図の第四例である。
【図20】ICカード表示システムを表す論理ブロック図の第一例である。
【図21】ICカード表示システムを表す論理ブロック図の第二例である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0014】
図3Aおよび3Bは、本発明の第一実施形態にかかる平面図である。
【0015】
図3Aは、接触型ICカード101の上面に設けられ、カード101内に蓄積された情報を表示するための表示装置200を表す。表示装置200は、電力を用いて情報を表示する、ドットマトリックスまたは7セグメントの、有機EL、液晶等が用いられる。
【0016】
図3Bは、非接触型ICカード102の上面に設けられ、カード102内に蓄積された情報を表示するための表示装置200を表す。
【0017】
図4は、図3Aまたは3Bのいずれかにおける断面図である。
【0018】
図4は、第1例のセルフ電源装置60を備えたICカード表示システムを表す。表示装置200は、ICカード20内に設けられ、その上面をICカード20の外側へ露出して表示を行う。整流装置24は、回路241を介して表示装置200と電気的に連結されており、交流電流を直流に変換して出力する。圧電材料シート21は、上部電極E21と下部電極E22を有している。上部電極E21は、回路231を介して整流装置24の第一の端部と電気的に連結され、下部電極E22は、回路232を介して整流装置24の第二の端部と電気的に連結されている。この圧電材料シート21は、整流装置24と電気的に連結している。圧電材料シート21は、外部からの機械的変形を電気エネルギーに変換して直接的または間接的に表示装置200へ供給するセルフ電源装置60の一例である。
【0019】
図5は、図3Aまたは3Bのいずれかにおける別の断面図である。図5のICカード表示システムは、図4で説明したICカード表示システムと類似している。相違点は、図5では、制御装置25が表示装置200と整流装置24の間にさらに設けられている点である。制御装置25は、第一の端部を表示装置200と電気的に連結し、第二の端部を整流装置24と電気的に連結している。制御装置25は、所定の法則にしたがって、表示装置200に表示動作を行わせるかどうかを決定する。
【0020】
図6は、本発明のセルフ電源装置60によって、電気エネルギーを作り出す方法を表している。ICカード20を前後に折り曲げ、内蔵された圧電材料シート21を変形させると、上部電極E21と下部電極E22との間に交流電圧差が生じる。一例として、図中DFと示された領域で変形が起こる。
【0021】
図7Aおよび7Bは、カードの表示装置200に表示された情報を表している。表示装置200にセルフ電源装置60で生じた電気エネルギーに基づく電圧が加えられると、ICに蓄積されている最新の情報が表示装置200上に表示される。例えば、図7Aでは、VISAカード101の累積額NT$75,888が表示装置200上に表示されている。これは、このカードの所有者が現在までの期間において、商取引で支払った総額である。この情報を見ることによって、カード所有者は、自分の予算を効率的に管理することができる。図7Bは、交通カードにおける利用可能残高NT$123を表している。この情報により、カード所有者は、今後の旅程を効率的に管理することができる。
【0022】
図8は、カード30内に搭載される第二例のセルフ電源装置602を表している。整流装置24は、交流電流を直流に変換して出力する。第一の圧電材料シート21Tは、第一の分極方向を有し、折り曲げ方向に関して一方向を有する誘導交流電流を生む。この第一の圧電材料シート21Tの上部には、上部電極ET21が設けられている。金属層ET22は、前記第一の圧電材料シート21Tの下に設けられている。第二の圧電材料シート21Bは、前記第一の分極方向と対向する第二の分極方向を有し、金属層ET22の下に設けられている。この第二の圧電材料シート21Bの下部には、下部電極ET211が設けられている。上部電極ET21は下部電極ET211と連結して第一の電極を形成し、回路261を介して整流装置24における第一の端部と電気的に連結する。金属層ET22は、第一の圧電材料シート21Tの下面と接し、且つ第二の圧電材料シート21Bの上面と接している。当該金属層ET22は、第二の電極として機能し、回路262を介して整流装置24における第二の端部と電気的に連結する。第一の圧電材料シート21Tにおける分極方向が第二の圧電材料シート21Bにおける分極方向と対向しているため、誘導電流は第一の圧電材料シート21Tと第二の圧電材料シート21Bとの間で常に相互に対向する。したがって、圧電材料シート21Tと21Bの組み合わせを前後に折り曲げると、圧電材料シートを一つだけ用いた発電と比べ、二倍の電気エネルギーが出力可能となる。
【0023】
図9は、ICカード30内に搭載される第三例のセルフ電源装置603を表している。整流装置24は、交流電流を直流に変換して出力する。回路基板32は、第一の電気接点C31と第二の電気接点C32を有する。圧電材料シート31には、前記第一の電気接点C31と電気的に連結する上部電極E31が設けられている。また、この圧電材料シート31には、回路36を介して前記第二の電気接点C32と電気的に連結する下部電極E32が設けられている。回路基板32と圧電材料シート31との間にはスペースSPがあり、圧電材料シート31が押されて変形する際に緩衝地帯となる。
【0024】
図10は、ICカード30内に搭載される第四例のセルフ電源装置を表している。整流装置24は、交流電流を直流に変換して出力する。圧電材料シート51の上側には、押し下げ可能なドーム型金属50が設けられている。回路基板52には、第一の電気接点C51と第二の電気接点C52が設けられている。押し下げ可能なドーム型金属50と回路基板52との間には、ドーム型金属50が押されて変形する際に必要な空間であるスペースSPがある。この押し下げ可能なドーム型金属50は、圧電材料シート51の上部と接しており、上部電極として機能する。当該ドーム型金属50は、第一の電気接点C51と電気的に連結している。第一の電気接点C51と第二の電気接点C52は、それぞれ整流装置24と電気的に連結している。第二の電極E52は、圧電材料シート51の下部に設けられ、回路56を介して第二の電気接点C52と電気的に連結している。第一の電気接点C51と第二の電気接点C52は、それぞれ整流装置24と電気的に連結している。
【0025】
図11は、上記セルフ電源装置が押し下げられた状態を表している。
【0026】
図11は、図10で説明した押し下げ可能なドーム型金属50が押し下げられた状態を表す。圧電材料シート51と連結したドーム型金属50を、押し下げたり離したりして繰り返し変形させると、第一の電気接点C51と第二の電気接点C52との間に交流電圧が発生する。
【0027】
図12は、表示システムを表す回路ブロック図の第一例である。
【0028】
図12は、第一の表示システムを表す回路ブロック図の第一例である。表示には、表示装置63が用いられる。制御装置61は、表示装置63と電気的に連結し、表示装置63を制御する。セルフ電源装置60は、制御装置61と電気的に連結し、制御装置61へ電力を供給する。制御装置61は、セルフ電源装置60から供給された電力を用いて表示装置63を駆動し、当該表示装置63上に情報を表示する。表示装置63は上記表示装置200であってよい。
【0029】
図13は、表示システムを表す回路ブロック図の第二例である。
【0030】
図13は、図12で説明したICカード表示システムと類似のICカード表示システムである。図12と異なり、図13に示す一実施形態では、表示装置駆動回路612とマイクロプロセッサ611と不揮発性メモリ613とが、制御装置61の中に含まれている。表示装置駆動回路612は、表示装置63と電気的に連結している。マイクロプロセッサ611は、駆動回路612と電気的に連結している。例えばEEPROMのような不揮発性メモリ613は、マイクロプロセッサ611と電気的に連結している。当該不揮発性メモリ613は、ICカードにおけるICのメモリと共用であってもよいし、別個であってもよい。当該不揮発性メモリ613には例えば表示装置63に表示される情報が格納されており、マイクロプロセッサ611により当該情報が参照されて、表示装置駆動回路612を介して表示装置63へ出力される。
【0031】
図14は、表示システムを表す回路ブロック図の第三例である。
【0032】
図14は、図13で説明したICカード表示システムを表す。図13と異なり図14では、表示装置駆動回路612と電気的に連結した電圧上昇回路65がさらに設けられ、駆動回路612を動作させるために十分なレベルまで電圧を上昇させる。これにより表示装置63は、蓄積された情報を表示することができるようになる。
【0033】
図15は、セルフ電源装置を表す回路ブロック図の第一例である。
【0034】
図15は、本発明のICカード表示システム内に搭載される第一のセルフ電源装置60Aを表す。整流装置72は、第一の端部を圧電装置71と電気的に連結し、第二の端部を制御装置61と電気的に連結している。
【0035】
図16は、セルフ電源装置を表す回路ブロック図の第二例である。
【0036】
図16は、ICカード表示システム内に搭載される第二のセルフ電源装置60Bに関する回路ブロック図である。図16は、図15で説明したセルフ電源装置と類似のセルフ電源装置である。図16では図15と異なり、整流装置72と制御装置61との間に電気エネルギー貯蔵域73が加えられている。電気エネルギー貯蔵域73は、第一の端部を整流装置72と電気的に連結し、且つ第二の端部を制御装置61と電気的に連結し、整流装置72から発生した直流電気エネルギーを貯蔵する。電気エネルギー貯蔵域73は、二次電池またはコンデンサまたは大容量コンデンサのいずれかであってよい。
【0037】
図17は、セルフ電源装置の回路の第二例の変形例を表している。
【0038】
図17は、第二のセルフ電源装置60Bの回路の変形例を表す。図17では、制御装置61と電気的に連結する始動装置66が加えられている。始動装置66は、表示装置200に表示動作を指示するために用いられる。当該始動装置66は、例えばボタン式始動装置や無線周波数(RF)始動装置やICカード接触始動装置などの外部始動装置である。
【0039】
前記始動装置66は、人の手で押して表示装置を駆動するボタン式始動装置であってもよい。また始動装置66は、特定の無線周波数を受信して表示装置を駆動する無線周波数(RF)始動装置であってもよい。さらに始動装置66は、ICカードを外部のカード読取装置に挿入すると、表示装置を駆動して蓄積された情報を表示装置200上に表示するICカード接触始動装置であってもよい。
【0040】
図18は、セルフ電源装置を表す回路ブロック図の第三例である。
【0041】
図18は、第三のセルフ電源装置60Cを表す回路ブロック図である。図18は、図16で説明したセルフ電源装置と類似のセルフ電源装置である。図18では図16と異なり、電気エネルギー貯蔵域73と制御装置61との間に保護回路74が加えられている。保護回路74は、第一の端部を電気エネルギー貯蔵域73と電気的に連結し、第二の端部を制御装置61と電気的に連結している。保護回路74は、システムの破損を招く過電圧を防止するために設けられる。
【0042】
図19は、セルフ電源装置を表す回路ブロック図の第四例である。
【0043】
図19は、第四のセルフ電源装置60Dを表す回路ブロック図である。図19は、図18で説明したセルフ電源装置と類似のセルフ電源装置である。図19では図18と異なり、電力検出回路75が加えられている。この電力検出回路75は、第一の端部を保護回路74と電気的に連結し、第二の端部を制御装置61と電気的に連結している。電力検出回路75は、システムダウンを招く低電圧を防止するために、保護回路74の出力端子間の電圧を検出して制御装置19に出力する。
【0044】
図20は、ICカード表示システムを表す論理ブロック図の第一例である。
【0045】
図20では次のステップが含まれる。
(1)機械力によって圧電装置で交流電流を生成する。
(2)前記の交流電流を直流に変換する。
(3)電力エネルギーが十分になったら、蓄積された情報を表示する。
(4)前記の機械力を止めて電力が消費されたら、システムが停止する。
【0046】
ここでいう機械力とは、外部から圧電材料シートに対して加えられる人の手による力、若しくは共鳴振動であってもよい。
【0047】
図21は、ICカード表示システムを表す論理ブロック図の第二例である。
【0048】
図21では次のステップが含まれる。
(1)機械力によって圧電装置で交流電流を生成する。
(2)前記の交流電流を直流に変換し、その直流を電力貯蔵域に貯蔵する。
(3)外部始動されているか?
(4)外部始動されている場合、蓄積された情報を表示する。
(5)電力が消費されたら、システムが停止する。
【0049】
外部始動は、ボタン式始動や、無線周波数(RF)始動や、ICカード接触始動であってもよい。
【0050】
以上、本発明の実施形態について例を用いて説明したが、本発明の精神から逸脱することなく、多様な変更又は改良が可能であることは当業者にとって明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ICカード本体と、
前記ICカード本体における外部からの機械的な変形を電力に変換するセルフ電源装置と、
前記ICカード本体の外側へ露出して表示を行うディスプレイ面を有し、前記セルフ電源装置で発生した電力の供給を受けて前記ディスプレイ面に情報を表示する表示装置と
を備えるICカード表示システム。
【請求項2】
前記セルフ電源装置で発生した交流電流を直流に変換して前記表示装置に出力する整流装置をさらに備える請求項1に記載のICカード表示システム。
【請求項3】
前記表示装置と電気的に連結する第一の端部と、前記整流装置と電気的に連結する第二の端部とを有する制御装置をさらに備える、請求項2に記載のICカード表示システム。
【請求項4】
前記セルフ電源装置は、前記整流装置の第一の端部と電気的に連結する上部電極と、前記整流装置の第二の端部と電気的に連結する下部電極とを有する圧電材料シートを有し、前記圧電材料シートを変形させると、前記上部電極と下部電極との間に交流電流が発生する、請求項3に記載のICカード表示システム。
【請求項5】
前記表示装置は、電力の供給を受けた場合に、ICカード内に蓄積された情報を表示する請求項4に記載のICカード表示システム。
【請求項6】
前記セルフ電源装置は、第一の分極方向を有し、上部電極を備える第一の圧電材料シートと、前記第一の圧電材料シートの下側に設けられた金属層と、第二の分極方向を有し、下部電極を備え、前記金属層の下側に設けられた第二の圧電材料シートとを有し
前記上部電極は下部電極と連結して、前記整流装置の第一の端部と電気的に連結し、
前記金属層は、前記整流装置の第二の端部と電気的に連結する請求項3に記載のICカード表示システム。
【請求項7】
前記セルフ電源装置は、第一の電気接点と第二の電気接点とを有する回路基板と、前記第一の電気接点と電気的に連結する上部電極と、前記第二の電気接点と電気的に連結する下部電極とを有する圧電材料シートと、前記回路基板と圧電材料シートとの間に設けられたスペースとを有し、
を備えるICカード表示システムであって、
前記第一の電気接点と前記第二の電気接点は、前記整流装置と電気的に連結する請求項3に記載のICカード表示システム。
【請求項8】
前記セルフ電源装置は、押し下げ可能なドーム型金属と、前記ドーム型金属の下側に設けられた圧電材料シートと、第一の電気接点と第二の電気接点とを有する回路基板と、
前記ドーム型金属と前記回路基板との間に設けられたスペースとを有し、
前記ドーム型金属は、前記第一の電気接点と電気的に連結し、前記第一の電気接点と前記第二の電気接点は、前記整流装置と電気的に連結する請求項3に記載のICカード表示システム。
【請求項9】
前記圧電材料シートと連結した前記ドーム型金属が押し下げられると、前記第一の電気接点と前記第二の電気接点との間に交流電圧が発生する、請求項8に記載のICカード表示システム。
【請求項10】
前記セルフ電源装置からの電力の供給を受けて前記表示装置を制御する制御装置をさらに備える請求項1に記載のICカード表示システム。
【請求項11】
前記制御装置が、
前記表示装置と電気的に連結する表示装置駆動回路と、
前記駆動回路と電気的に連結するマイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサと電気的に連結する不揮発性メモリと、
をさらに備える請求項10に記載のICカード表示システム。
【請求項12】
前記駆動回路と電気的に連結する電圧上昇回路をさらに備える請求項11に記載のICカード表示システム。
【請求項13】
前記セルフ電源装置が、
圧電装置と、
前記圧電装置と電気的に連結する第一の端部と、前記制御装置と電気的に連結する第二の端部とを有する整流装置と、
をさらに備える、請求項10から12のいずれか一項に記載のICカード表示システム。
【請求項14】
前記整流装置と電気的に連結する第一の端部と、前記制御装置と電気的に連結する第二の端部とを有する電気エネルギー貯蔵域をさらに備える、請求項13に記載のICカード表示システム。
【請求項15】
前記電気エネルギー貯蔵域が、二次電池またはコンデンサまたは大容量コンデンサである、請求項14に記載のICカード表示システム。
【請求項16】
前記制御装置と電気的に連結する始動装置をさらに備える、請求項11から15のいずれか一項に記載のICカード表示システム。
【請求項17】
前記始動装置が、ボタン式始動装置または無線周波数(RF)始動装置またはICカード接触始動装置である、請求項16に記載のICカード表示システム。
【請求項18】
前記電気エネルギー貯蔵域と電気的に連結する第一の端部と、前記制御装置と電気的に連結する第二の端部とを有する保護回路をさらに備える、請求項14または15に記載のICカード表示システム。
【請求項19】
前記保護回路と電気的に連結する第一の端部と、前記制御装置と電気的に連結する第二の端部とを有する電力検出回路をさらに備える、請求項18に記載のICカード表示システム。
【請求項20】
ICカードに加えられた機械力によって圧電装置で交流電流を生成する工程と、
前記交流電流を直流に変換する工程と、
電力が十分になったときに蓄積された情報を前記ICカードに配された表示装置に表示する工程と、
を備える表示方法。
【請求項21】
前記圧電装置に加えられる機械力は、人の手または共鳴振動である、請求項20に記載の表示方法。
【請求項22】
ICカードに加えられた機械力によって圧電装置で交流電流を生成する工程と、
前記交流電流を直流エネルギーに変換し、前記直流エネルギーを電気エネルギー貯蔵域に貯蔵する工程と、
外部始動の有無を確認する工程と、
外部始動される場合に、蓄積された情報を前記ICカードに配された表示装置に表示する工程と、
を備える表示方法。
【請求項23】
前記外部始動が、ボタン式始動または無線周波数(RF)始動またはICカード接触始動である、請求項22に記載の表示方法。
【請求項1】
ICカード本体と、
前記ICカード本体における外部からの機械的な変形を電力に変換するセルフ電源装置と、
前記ICカード本体の外側へ露出して表示を行うディスプレイ面を有し、前記セルフ電源装置で発生した電力の供給を受けて前記ディスプレイ面に情報を表示する表示装置と
を備えるICカード表示システム。
【請求項2】
前記セルフ電源装置で発生した交流電流を直流に変換して前記表示装置に出力する整流装置をさらに備える請求項1に記載のICカード表示システム。
【請求項3】
前記表示装置と電気的に連結する第一の端部と、前記整流装置と電気的に連結する第二の端部とを有する制御装置をさらに備える、請求項2に記載のICカード表示システム。
【請求項4】
前記セルフ電源装置は、前記整流装置の第一の端部と電気的に連結する上部電極と、前記整流装置の第二の端部と電気的に連結する下部電極とを有する圧電材料シートを有し、前記圧電材料シートを変形させると、前記上部電極と下部電極との間に交流電流が発生する、請求項3に記載のICカード表示システム。
【請求項5】
前記表示装置は、電力の供給を受けた場合に、ICカード内に蓄積された情報を表示する請求項4に記載のICカード表示システム。
【請求項6】
前記セルフ電源装置は、第一の分極方向を有し、上部電極を備える第一の圧電材料シートと、前記第一の圧電材料シートの下側に設けられた金属層と、第二の分極方向を有し、下部電極を備え、前記金属層の下側に設けられた第二の圧電材料シートとを有し
前記上部電極は下部電極と連結して、前記整流装置の第一の端部と電気的に連結し、
前記金属層は、前記整流装置の第二の端部と電気的に連結する請求項3に記載のICカード表示システム。
【請求項7】
前記セルフ電源装置は、第一の電気接点と第二の電気接点とを有する回路基板と、前記第一の電気接点と電気的に連結する上部電極と、前記第二の電気接点と電気的に連結する下部電極とを有する圧電材料シートと、前記回路基板と圧電材料シートとの間に設けられたスペースとを有し、
を備えるICカード表示システムであって、
前記第一の電気接点と前記第二の電気接点は、前記整流装置と電気的に連結する請求項3に記載のICカード表示システム。
【請求項8】
前記セルフ電源装置は、押し下げ可能なドーム型金属と、前記ドーム型金属の下側に設けられた圧電材料シートと、第一の電気接点と第二の電気接点とを有する回路基板と、
前記ドーム型金属と前記回路基板との間に設けられたスペースとを有し、
前記ドーム型金属は、前記第一の電気接点と電気的に連結し、前記第一の電気接点と前記第二の電気接点は、前記整流装置と電気的に連結する請求項3に記載のICカード表示システム。
【請求項9】
前記圧電材料シートと連結した前記ドーム型金属が押し下げられると、前記第一の電気接点と前記第二の電気接点との間に交流電圧が発生する、請求項8に記載のICカード表示システム。
【請求項10】
前記セルフ電源装置からの電力の供給を受けて前記表示装置を制御する制御装置をさらに備える請求項1に記載のICカード表示システム。
【請求項11】
前記制御装置が、
前記表示装置と電気的に連結する表示装置駆動回路と、
前記駆動回路と電気的に連結するマイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサと電気的に連結する不揮発性メモリと、
をさらに備える請求項10に記載のICカード表示システム。
【請求項12】
前記駆動回路と電気的に連結する電圧上昇回路をさらに備える請求項11に記載のICカード表示システム。
【請求項13】
前記セルフ電源装置が、
圧電装置と、
前記圧電装置と電気的に連結する第一の端部と、前記制御装置と電気的に連結する第二の端部とを有する整流装置と、
をさらに備える、請求項10から12のいずれか一項に記載のICカード表示システム。
【請求項14】
前記整流装置と電気的に連結する第一の端部と、前記制御装置と電気的に連結する第二の端部とを有する電気エネルギー貯蔵域をさらに備える、請求項13に記載のICカード表示システム。
【請求項15】
前記電気エネルギー貯蔵域が、二次電池またはコンデンサまたは大容量コンデンサである、請求項14に記載のICカード表示システム。
【請求項16】
前記制御装置と電気的に連結する始動装置をさらに備える、請求項11から15のいずれか一項に記載のICカード表示システム。
【請求項17】
前記始動装置が、ボタン式始動装置または無線周波数(RF)始動装置またはICカード接触始動装置である、請求項16に記載のICカード表示システム。
【請求項18】
前記電気エネルギー貯蔵域と電気的に連結する第一の端部と、前記制御装置と電気的に連結する第二の端部とを有する保護回路をさらに備える、請求項14または15に記載のICカード表示システム。
【請求項19】
前記保護回路と電気的に連結する第一の端部と、前記制御装置と電気的に連結する第二の端部とを有する電力検出回路をさらに備える、請求項18に記載のICカード表示システム。
【請求項20】
ICカードに加えられた機械力によって圧電装置で交流電流を生成する工程と、
前記交流電流を直流に変換する工程と、
電力が十分になったときに蓄積された情報を前記ICカードに配された表示装置に表示する工程と、
を備える表示方法。
【請求項21】
前記圧電装置に加えられる機械力は、人の手または共鳴振動である、請求項20に記載の表示方法。
【請求項22】
ICカードに加えられた機械力によって圧電装置で交流電流を生成する工程と、
前記交流電流を直流エネルギーに変換し、前記直流エネルギーを電気エネルギー貯蔵域に貯蔵する工程と、
外部始動の有無を確認する工程と、
外部始動される場合に、蓄積された情報を前記ICカードに配された表示装置に表示する工程と、
を備える表示方法。
【請求項23】
前記外部始動が、ボタン式始動または無線周波数(RF)始動またはICカード接触始動である、請求項22に記載の表示方法。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【公開番号】特開2012−190435(P2012−190435A)
【公開日】平成24年10月4日(2012.10.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−267304(P2011−267304)
【出願日】平成23年12月6日(2011.12.6)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.VISA
【出願人】(000155698)株式会社有沢製作所 (117)
【出願人】(509046217)和詮科技股▲ふん▼有限公司 (2)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年10月4日(2012.10.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年12月6日(2011.12.6)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.VISA
【出願人】(000155698)株式会社有沢製作所 (117)
【出願人】(509046217)和詮科技股▲ふん▼有限公司 (2)
【Fターム(参考)】
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