ＲＦＩＤカード、ＲＦＩＤカード用リーダ、ＲＦＩＤシステム
【課題】ＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部にＲＦＩＤカードをその前後あるいは裏表を逆にして挿入してもリーダが当該カードにおける情報を正しく読み取れるようにし、同時にカードの高容量化も実現できる技術を提供する。
【解決手段】アンテナ一体形成型のＩＣチップ（コイルオンチップ、ＣＯＣチップ）を偶数個使用し、これらのチップをカード面内の中心軸を基準にして対称に配置したＲＦＩＤカードとする。これを読み取るためのリーダにおいては、そのカード挿入部にＲＦＩＤカードを挿入したときに当該カードにおける偶数個のＩＣチップとそれぞれ対応位置するように、偶数個のアンテナを対称に配置する。
【解決手段】アンテナ一体形成型のＩＣチップ（コイルオンチップ、ＣＯＣチップ）を偶数個使用し、これらのチップをカード面内の中心軸を基準にして対称に配置したＲＦＩＤカードとする。これを読み取るためのリーダにおいては、そのカード挿入部にＲＦＩＤカードを挿入したときに当該カードにおける偶数個のＩＣチップとそれぞれ対応位置するように、偶数個のアンテナを対称に配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信により非接触でＩＣチップの情報を読み取り可能（読み書き可能の場合を含む。以下、同様）とするＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を利用したＲＦＩＤカード、ＲＦＩＤカード用リーダ（ＲＦＩＤカード用リーダライタを含む）、ＲＦＩＤシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤカードは、カード基材上に、情報を記録するＩＣチップと、このＩＣチップに接続される無線通信用のアンテナとを設けた構成で、外部との無線通信により前記ＩＣチップにおける情報の読み書きを可能としたものである。
【０００３】
この種のカードには、情報を記録する微小なＩＣチップにアンテナコイルを外付けで接続してインレットと呼ばれるモジュールを形成し、このインレットをカード基材上に搭載したもの（例えば特許文献１参照）と、ＩＣチップ上に渦巻き状のアンテナを一体形成し、このアンテナ一体形成型のＩＣチップ（コイルオンチップ（登録商標）と称せられる。例えば特許文献２参照）をカード基材上に搭載したものとがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２８７９５号公報
【特許文献２】特開２００４−２８１８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インレット型のＲＦＩＤカードの場合、微小なＩＣチップの端子とアンテナとの接続は技術的困難を伴なう上に、カード使用時に必要以上の曲げ応力が加わった際に接続点が断線する恐れがあることから、応力負荷の大きいカード中心線上にはＩＣチップを配置することができず、そのカード上の搭載位置は、カード面の中心線上から外れた例えば長手方向の片側に寄った位置というように、ほぼ一意的に決定される。その結果、リーダまたはリーダライタ（本願においては両者を含めて単に「リーダ」という。）のカード挿入部にカードをその一端側から挿入したときとその反対側（他端側）から挿入したとき（場合によっては表向きにして挿入したときと裏向きにして挿入したとき）とでは、リーダ側のアンテナに対するカード側のアンテナの位置関係が異なることとなる。このため、カードには必然的に正しい挿入方向というものが決まってしまい、リーダに対してカードを誤った方向に挿入した場合はカード側の情報を読み取ることができなくなる。また、上記のようなカード上の搭載位置の制限に加えてカード面積の制約もあって、インレット型のＲＦＩＤカードではＩＣチップの搭載個数を増やしにくいことから、いわゆるカード容量も自ずと限られていた。
【０００６】
カードを正しい向きに挿入させるための手段としては、カードに挿入方向を印字したり、カード自身に切り欠きを設けたりするなど、視認性や触覚性により挿入方向を識別する技術はあるが、挿入前の方向確認に手間を要したり、挿入方向を誤った場合はリーダ側の排出による入れ直しを行なう必要があった。また、誤った挿入状態でリーダとの電気的な接続を行なった場合はカード自身やリーダを破損させる恐れもあり、システムの種類によって様々な問題点があった。
【０００７】
なお、アンテナ一体形成型のＩＣチップ、いわゆるコイルオンチップ（ＣＯＣチップともいう。）は、チップ上にアンテナが一体形成されているため実装面積が外付けコイル方式のインレットと比べるとはるかに小さく、上述した曲げ応力による断線等を考慮する必要も殆どないから、そのカードへの搭載個数を多くすることによってカードの高容量化を図るのは比較的容易である。その場合、上述したカードの挿入方向との関係で、複数のコイルオンチップをカード上にどのように配置するかが問題となる。また、カード上の所定位置に複数のＩＣチップを配置することとした場合に、それらのＩＣチップの情報をどのようにして正しく読み取れるようにするかといった点も問題になる。
【０００８】
本発明は、上記のような問題に対処するもので、外部のＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部にＲＦＩＤカードをその前後あるいは裏表を逆にして挿入してもリーダが当該カードにおける情報を正しく読み取れるようにし、同時にカードの高容量化も実現できる技術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】
【０００９】
ＩＣチップ表面上に通信用のアンテナが一体形成されたコイルオンチップは、カード内部にアンテナを形成する必要がなく、外部からの物理的な圧力にも強いため、応力負荷が大きいカード中心線（カード面内の中心線）上への配置が可能である。このコイルオンチップの特徴を生かすことで、カード中心線上も含めた位置に複数チップの搭載が可能となる。これにより、ＲＦＩＤカードを従来技術より大容量化することができ、さらに複数のチップを対称配置してチップの制御順序とカードの挿入方向を関連付けることでカードの挿入方向を不問とすることができる。本発明は、このような観点から、下記のように構成したものである。
【００１０】
すなわち、本発明に係るカードは、矩形状のカード基材と、情報を記録するＩＣチップと、このＩＣチップに接続される無線通信用のアンテナとを具備し、外部の所定のリーダのカード挿入部にカード長手方向に挿入された状態で、当該リーダとの無線通信により前記ＩＣチップにおける情報が読み取り可能とされたＲＦＩＤカードであって、前記ＩＣチップ上に前記アンテナが一体形成されており、このアンテナ一体形成型のＩＣチップが前記カード基材上に複数個設けられていて、カード面内の短手方向に延びる中心軸（短手方向中心軸）を基準にして軸対称となる位置で、かつ、カード挿入方向となるカード面内の長手方向に延びる中心軸（長手方向中心軸）を基準にして軸対称となる位置および／または当該長手方向中心軸上に、対称配置されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明に係るリーダは、前記ＲＦＩＤカードが挿入されるカード挿入部を有し、このカード挿入部に挿入されたＲＦＩＤカードにおけるＩＣチップに対して無線通信によりその情報を読み取るＲＦＩＤカード用リーダであって、前記カード挿入部にＲＦＩＤカードを挿入したときに当該カードにおける複数のＩＣチップとそれぞれ対応位置するように配置されて当該対応位置するＩＣチップとの間で情報の送受信が可能とされた複数のアンテナと、これらの複数のアンテナを介して前記複数のＩＣチップにおける情報の読み取りを行なう制御部とを有することを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、本発明に係るシステムは、前記ＲＦＩＤカードと前記ＲＦＩＤカード用リーダとを具備したＲＦＩＤシステムであって、前記ＲＦＩＤカードが前記ＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部に挿入されたときに、当該リーダにおける制御部が、前記複数のアンテナのうちの特定のアンテナを介してこれに対応位置するＩＣチップ（コイルオンチップ）のチップコードを読み取り、その読み取ったチップコードからＲＦＩＤカードの挿入状態を判別して、その判別結果に基づいて予め定められた順番で前記複数のＩＣチップにおける情報を順次読み取ることを特徴とするものである。
【００１３】
この場合において、ＲＦＩＤカード用リーダにおける複数のアンテナと制御部との間には、当該制御部からの信号に基づいて当該複数のアンテナと制御部との接続状態を切り換えるアンテナ切換回路を設けることができる。そして、ＲＦＩＤカードがＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部に挿入されたときに、当該リーダにおける制御部が、前記複数のアンテナのうちの特定のアンテナを介してこれに対応位置するＩＣチップのチップコードを読み取り、その読み取ったチップコードからＲＦＩＤカードの挿入状態を判別して、その判別結果に基づきアンテナ切換回路を介して予め定められた順番で前記複数のアンテナとの接続状態を切り換えて前記複数のＩＣチップにおける情報を順次読み取る構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るＲＦＩＤカードによれば、矩形状のカード基材上に設けられたアンテナ一体形成型の複数のＩＣチップが、カード面内の短手方向に延びる中心軸（短手方向中心軸）を基準にして軸対称となる位置で、かつ、カード挿入方向となるカード面内の長手方向に延びる中心軸（長手方向中心軸）を基準にして軸対称となる位置および／または当該長手方向中心軸上に対称配置されているので、このカードをその前後あるいは裏表を逆にして外部のＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部に挿入しても、リーダ側からみる限り、複数のＩＣチップひいてはアンテナのそれぞれの位置が入れ替わるだけで、各チップと一体のアンテナの存在する位置は変化しないこととなる。したがって、リーダのカード挿入部に挿入したときにカード側のアンテナが所定位置にない場合に生じるような読み取り不良が起こらず、当該リーダとの無線通信によりカード上の各ＩＣチップにおける情報が読み取り可能となる。
【００１５】
また、本発明に係るＲＦＩＤカード用リーダによれば、そのカード挿入部に上記のようにしてＲＦＩＤカードを挿入したときに当該リーダに設けられた複数のアンテナがＲＦＩＤカードにおける複数のＩＣチップとそれぞれ対応位置して当該カードにおける各ＩＣチップとの間で情報の送受信が可能となるので、これらの複数のアンテナを介して当該リーダにおける制御部が前記複数のＩＣチップにおける情報を読み取ることができる。
【００１６】
さらに、本発明に係るＲＦＩＤシステムによれば、前記ＲＦＩＤカードが前記ＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部に挿入されたときに、当該リーダにおける制御部が、前記複数のアンテナのうちの特定のアンテナを介してこれに対応位置するＩＣチップ（コイルオンチップ）のチップコードを読み取り、その読み取ったチップコードからＲＦＩＤカードの挿入状態を判別して、その判別結果に基づいて予め定められた順番で前記複数のＩＣチップにおける情報を順次読み取るので、ＲＦＩＤカードをその前後あるいは裏表を逆にしてＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部に挿入しても、いずれの場合も複数のＩＣチップにおける情報を所定の順番で正しく読み取ることが可能となる。
【００１７】
以上のように、本発明によれば、ＲＦＩＤカードをその前後あるいは裏表を逆にしてＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部に挿入しても、いずれの場合も複数のＩＣチップにおける情報を所定の順番で正しく読み取ることできるので、ＲＦＩＤシステムを使用するユーザがカードの挿入方向を意識する必要がなくなる。同時にシステム設計は挿入方向の間違いによるカード排出やエラー表明を行なう処理が不要となり、誤挿入によるカード破損やリーダ破損の心配も不要となる。したがって、例えば視覚障害者が使用するようなシステムにおいても、視覚障害者が健常者の助力を必要とせずに安心して当該システムを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明が適用されるＲＦＩＤカードの一例を示す平面図である。
【図２】本発明で用いられるアンテナ一体形成型のＩＣチップ（コイルオンチップ、ＣＯＣチップ）を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明の実施例１に係るＲＦＩＤシステムを説明するために使用した説明図である。
【図４】本発明の実施例１に係るＲＦＩＤシステムにおける制御動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例１に係るＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部にＲＦＩＤカードを挿入したときに、当該リーダの制御部（マイコン）が各アンテナを所定の順番でアクセスすることにより形成されるメモリ空間を示す図である。
【図６】本発明の実施例２に係るＲＦＩＤシステムを説明するために使用した説明図である。
【図７】本発明の実施例２に係るＲＦＩＤシステムにおける制御動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施例２に係るＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部にＲＦＩＤカードを挿入したときに、当該リーダの制御部（マイコン）が各アンテナを所定の順番でアクセスすることにより形成されるメモリ空間を示す図である。
【図９】本発明の実施例３に係るＲＦＩＤシステムを説明するために使用した説明図である。
【図１０】本発明の実施例３に係るＲＦＩＤシステムにおける制御動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施例３に係るＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部にＲＦＩＤカードを挿入したときに、当該リーダの制御部（マイコン）が各アンテナを所定の順番でアクセスすることにより形成されるメモリ空間を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に本発明が適用されるＲＦＩＤカードの一例を示す。このＲＦＩＤカード１は、プラスチック等からなる矩形状のカード基材２上に偶数個（図示例では６個）のＩＣチップＣを設けた構成である。各ＩＣチップＣは、図２に示すようにチップ表面に渦巻き状のアンテナコイル３を一体形成したアンテナ一体形成型のＩＣチップ（コイルオンチップ、ＣＯＣチップ）であって、これらのチップＣには、自他を識別するためのチップコードなど、所定の情報が予め記録されている。なお、図２において符号３ａおよび３ｂで示した部分はアンテナ３とその下に配置されているチップ本体との接続点である。
【００２０】
そして、このＲＦＩＤカード１においては、上記偶数個のアンテナ一体形成型のＩＣチップＣが、カード面内の中心軸を基準にして対称となる所定の位置Ｐ１〜Ｐ６にそれぞれ配置されている。すなわち、図１に示したように、カード面内の短手方向に延びる中心軸（短手方向中心軸）Ｘを基準にして軸対称となる位置Ｐ１〜Ｐ６で、かつ、カード挿入方向となるカード面内の長手方向に延びる中心軸（長手方向中心軸）Ｙを基準にして軸対称となる位置Ｐ１とＰ３、Ｐ４とＰ６、および当該長手方向中心軸Ｙ上の２つの位置Ｐ２とＰ５に、それぞれ配置されている。
【００２１】
なお、図１および図２に示したＲＦＩＤカードおよびＩＣチップの実際のサイズは下記の通りであるが、これらはあくまでも一例に過ぎず、本発明がこれらのものに限定されないことは言うまでもない。
・ＲＦＩＤカードの短手方向の寸法Ｌｌ＝５４ｍｍ、
・同カードの長手方向の寸法Ｌ２＝８５ｍｍ、
・同カードの長手方向において最も外側の対称位置に配置されるＩＣチップからこれに対応する長手方向のカード端までの距離Ｌ３＝１７．５ｍｍ、
・同カードの短手方向において最も外側の対称位置に配置されるＩＣチップからこれに対応する短手方向のカード端までの距離Ｌ４＝１１ｍｍ
【００２２】
次に、上記のようなＲＦＩＤカードを使用したシステムの例として、ＲＦＩＤカードにおけるＩＣチップの搭載個数が６個である場合（実施例１）と、４個である場合（実施例２）と、２個である場合（実施例３）のそれぞれについて具体的に説明する。なお、ＩＣチップの搭載個数が８個以上の場合については説明を省略するが、原理的には以下の方法に準じた方法でＩＣチップにおける情報を読み取ることが可能である。
【実施例１】
【００２３】
（ＩＣチップが６個の場合） 図３に示すように、本例では、アンテナ一体形成型のＩＣチップを６個搭載した上述の図１に示したものと同様のＲＦＩＤカード１と、このカード１上の各ＩＣチップＣ１〜Ｃ６における情報を読み取るためのＲＦＩＤカード用リーダ１０とを使用する。
【００２４】
この場合の６個のＩＣチップＣ１〜Ｃ６については、図１に示したＲＦＩＤカードにおける６つの対称位置Ｐ１〜Ｐ６、すなわちカード面内の短手方向中心軸Ｘを基準にして軸対称となる位置で、かつカード面内の長手方向中心軸Ｙを基準にして軸対称となる位置および当該長手方向中心軸Ｙ上の２つの位置に、それぞれ配置する。図３に、このカードをそのカード面の上方側から見た場合において、その長手方向の向きが正方向（同図において矢印で示したカード挿入方向を正方向とする）であるときと逆方向であるとき、およびカードの表と裏とを逆にしたときの各ＩＣチップＣ１〜Ｃ６の位置をそれぞれ示す。
【００２５】
一方、本例で使用されるＲＦＩＤカード用リーダ１０は、ＲＦＩＤカード１が挿入されるカード挿入部１１と、ＲＦＩＤカード１における６個のＩＣチップＣ１〜Ｃ６との間で情報の送受信が可能とされた６個のアンテナＡ１〜Ａ６と、これらの６個のアンテナＡ１〜Ａ６を介して前記６個のＩＣチップＣ１〜Ｃ６における情報を読み取る制御部（後述するマイコン１２）と、この制御部と６個のアンテナＡ１〜Ａ６との間に配置されて制御部からの信号により当該制御部と６個のアンテナＡ１〜Ａ６との接続状態を切り換えるアンテナ切換回路１３とを有する。
【００２６】
上記６個のアンテナＡ１〜Ａ６は、カード挿入部１１にＲＦＩＤカード１を挿入したときに当該カードにおける６個のＩＣチップＣ１〜Ｃ６とそれぞれ対応位置する（ここでは物理的に重なった状態となる）ように対称に配置されている。そして、カード挿入部１１にＲＦＩＤカード１を挿入した状態で、互いに対応位置することとなったカード１側の各ＩＣチップＣ１〜Ｃ６におけるアンテナ３（図２参照）とリーダ側のアンテナＡ１〜Ａ６との間で、情報の送受信が可能とされている。
【００２７】
上記制御部は、ＣＰＵやメモリを備えたマイクロコンピュータ（マイコン）１２によって構成されている（以下の実施例の場合も同様）。そして、ＲＦＩＤカード１がカード挿入部１１に挿入されたときに、その挿入方向の如何にかかわらず、リーダ側の６個のアンテナＡ１〜Ａ６のうちの特定のアンテナ（本例ではアンテナＡ１）を介してこれに対応位置するＩＣチップのチップコードを読み取り、その読み取ったチップコードからＲＦＩＤカード１の挿入状態を判別して、その判別結果に基づきアンテナ切換回路１３を介して予め定められた順番で６個のアンテナＡ１〜Ａ６との接続状態を切り換えて各ＩＣチップＣ１〜Ｃ６における情報を順次読み取り得るようになっている。次に、この読み取り動作について説明する。なお、以下の説明ではＲＦＩＤカード上のＩＣチップを単にチップともいう。
【００２８】
本例の場合、ユーザの使用上で起こり得るＲＦＩＤカード１の挿入状態としては、〔正方向・おもて〕、〔正方向・うら〕、〔逆方向・おもて〕、〔逆方向・うら〕の４つの状態が存在する。個々の挿入状態においてリーダ側のアンテナＡ１〜Ａ６とカード側のチップ（言い換えればアンテナ３）が物理的に重なった状態になる組み合わせは、上記した図３および下記の表１に示した通りである。
【００２９】
【表１】
【００３０】
図４に示すように、まずアンテナＡ１に重なったチップのコードを読み取り、その読み取ったコードからカード１の挿入状態を判別する。そして、この判別結果に基づき、マイコン１２がチップＣ１→Ｃ２→Ｃ３→Ｃ４→Ｃ５→Ｃ６の順番でアクセスできるようにアンテナ切換回路１３を介してアンテナＡ１〜Ａ６との接続状態を切り換えて、これらに所定の順番（図４参照）でアクセスしてメモリ空間を形成する。具体的には例えば、アンテナＡ１によって読み取られたチップコードがチップＣ１のものである場合には、図４に示すようにマイコン１０はカード挿入方向を〔正方向・おもて〕であると判断し、アンテナＡ１→Ａ２→Ａ３→Ａ４→Ａ５→Ａ６の順にアンテナを切り換えてチップＣ１→Ｃ２→Ｃ３→Ｃ４→Ｃ５→Ｃ６の順番でこれらの情報を読み取ったうえでメモリ空間に格納する。このようにすることで、カードの挿入状態が何れの場合であってもユーザから見えるカード容量は常にチップＣ１〜Ｃ６の合算値で、かつチップＣ１〜Ｃ６が連続でつながった図５に示すようなメモリ空間Ｍ１として扱えるようになる。
【実施例２】
【００３１】
（ＩＣチップが４個の場合） 図６に示すように、本例では、アンテナ一体形成型のＩＣチップを４個搭載したＲＦＩＤカード２１と、このカード２１上の各ＩＣチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６における情報を読み取るためのＲＦＩＤカード用リーダ３０とを使用する。
【００３２】
この場合の４個のＩＣチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６については、カード面内の短手方向中心軸Ｘを基準にして軸対称となる位置で、かつカード面内の長手方向中心軸Ｙを基準にして軸対称となる位置に、それぞれ配置する。
【００３３】
本例で使用されるＲＦＩＤカード用リーダ３０は、ＲＦＩＤカード２１が挿入されるカード挿入部３１と、ＲＦＩＤカード２１における４個のＩＣチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６との間で情報の送受信が可能とされた４個のアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６と、これらの４個のアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６を介して前記４個のＩＣチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６における情報を読み取るマイコン（制御部）３２と、このマイコン３２と４個のアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６との間に配置されてマイコン３２からの信号により当該マイコン３２と４個のアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６との接続状態を切り換えるアンテナ切換回路３３とを有する。
【００３４】
このうちの４個のアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６は、カード挿入部３１にＲＦＩＤカード２１を挿入したときに当該カードにおける４個のＩＣチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６とそれぞれ対応位置する（実施例１の場合と同様、物理的に重なった状態となる）ように対称に配置されている。そして、カード挿入部３１にＲＦＩＤカード２１を挿入した状態で、互いに対応位置することとなったカード側の各ＩＣチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６におけるアンテナ（図示せず）とリーダ側のアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６との間で、情報の送受信が可能とされている。
【００３５】
また、本例におけるマイコン３２は、ＲＦＩＤカード２１がカード挿入部３１に挿入されたときに、その挿入方向の如何にかかわらず、リーダ側の４個のアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６のうちの特定のアンテナ（実施例１と同様、アンテナＡ１）を介してこれに対応位置するＩＣチップのチップコードを読み取り、その読み取ったチップコードからＲＦＩＤカード２１の挿入状態を判別して、その判別結果に基づきアンテナ切換回路３３を介して予め定められた順番で４個のアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６との接続状態を切り換えて各ＩＣチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６における情報を順次読み取り得るようになっている。この場合の読み取り動作は下記の通りである。
【００３６】
ユーザの使用上で起こり得るＲＦＩＤカード２１の挿入状態としては、実施例１の場合と同様に〔正方向・おもて〕、〔正方向・うら〕、〔逆方向・おもて〕、〔逆方向・うら〕の４つの状態が存在する（図６参照）。個々の挿入状態においてアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６とチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６とが物理的に重なった状態になる組み合わせは表３に示したようになる。
【００３７】
【表２】
【００３８】
図７に示すように、本例の場合もまず第一にアンテナＡ１に重なったチップのコードを読み取り、カードの挿入状態を判別する。そして、この判別結果に基づき、マイコン３２が本例ではＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６の順番でアクセスできるようにアンテナ切換回路３２によりアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６との接続状態を切り換えて、これらに所定の順番（図７参照）でアクセスしてメモリ空間を形成する。具体的には例えば、アンテナＡ１によって読み取られたチップコードがチップＣ４のものである場合には、マイコン３２は図７に示すようにカード挿入方向を〔逆方向・うら〕であると判断し、アンテナＡ４→Ａ６→Ａ１→Ａ３の順にアンテナを切り換えてチップＣ１→Ｃ３→Ｃ４→Ｃ６の順番でこれらの情報を読み取ったうえでメモリ空間に格納する。このようにすることで、カードの挿入状態が何れの場合であってもユーザから見えるカード容量は常にチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６の合算値で、かつチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６が連続でつながった図８に示すようなメモリ空間Ｍ２として扱えるようになる。
【実施例３】
【００３９】
（ＩＣチップが２個の場合） 図９に示すように、本例では、アンテナ一体形成型のＩＣチップを２個搭載したＲＦＩＤカード４１と、このカード４１上の各ＩＣチップＣ２、Ｃ５における情報を読み取るためのＲＦＩＤカード用リーダ５０とを使用する。
【００４０】
この場合の２個のＩＣチップＣ２、Ｃ５については、カード面内の短手方向中心軸Ｘを基準にして軸対称となる位置で、かつカード面内の長手方向中心軸Ｙ上の２つの位置に、対称に配置する。
【００４１】
本例で使用されるＲＦＩＤカード用リーダ５０は、ＲＦＩＤカード４１が挿入されるカード挿入部５１と、ＲＦＩＤカード４１における２個のＩＣチップＣ２、Ｃ５との間で情報の送受信が可能とされた２個のアンテナＡ２、Ａ５と、これらの２個のアンテナＡ２、Ａ５を介して前記２個のＩＣチップＣ２、Ｃ５における情報を読み取るマイコン（制御部）５２と、このマイコン５２と２個のアンテナＡ２、Ａ５との間に配置されてマイコン５２からの信号により当該マイコン５２と２個のアンテナＡ２、Ａ５との接続状態を切り換えるアンテナ切換回路５３とを有する。
【００４２】
このうちの２個のアンテナＡ２、Ａ５は、カード挿入部５１にＲＦＩＤカード４１を挿入したときに当該カード４１における２個のＩＣチップＣ２、Ｃ５とそれぞれ対応位置する（実施例１、２の場合と同様、物理的に重なった状態となる）ように対称に配置されている。そして、カード挿入部５１にＲＦＩＤカード４１を挿入した状態で、互いに対応位置することとなったカード側の各ＩＣチップＣ２、Ｃ５におけるアンテナ（図示せず）とリーダ側５０のアンテナＡ２、Ａ５との間で、情報の送受信が可能とされている。
【００４３】
また、本例におけるマイコン５２は、ＲＦＩＤカード４１がカード挿入部５１に挿入されたときに、その挿入方向の如何にかかわらず、リーダ５０側の２個のアンテナＡ２、Ａ５のうちの特定のアンテナ（本例ではアンテナＡ２）を介してこれに対応位置するＩＣチップのチップコードを読み取り、その読み取ったチップコードからＲＦＩＤカード４１の挿入状態を判別して、その判別結果に基づきアンテナ切換回路５３を介して予め定められた順番で２個のアンテナＡ２、Ａ５との接続状態を切り換えて各ＩＣチップＣ２、Ｃ５における情報を順次読み取り得るようになっている。この場合の読み取り動作は下記の通りである。
【００４４】
ユーザの使用上で起こり得るカードの挿入状態としては、実施例１、２の場合と同様に〔正方向・おもて〕、〔正方向・うら〕、〔逆方向・おもて〕、〔逆方向・うら〕の４つの状態が存在する（図９参照）。個々の挿入状態においてアンテナＡ２、Ａ５とチップＣ２、Ｃ５が物理的に重なった状態になる組み合わせは表３に示したようになる。
【００４５】
【表３】
【００４６】
図１０に示すように、まずアンテナＡ２に重なったチップのコードを読み取り、カード４１の挿入状態を判別する。そして、この判別結果に基づき、マイコン５２が本例ではＣ２、Ｃ５の順番でアクセスできるようにアンテナ切換回路５３によりアンテナＡ２、Ａ５との接続状態を切り換えて、これらに所定の順番（図１０参照）でアクセスしてメモリ空間を形成する。具体的には例えば、アンテナＡ２によって読み取られたチップコードがチップＣ２のものである場合には、マイコン５２は図１０に示すようにカード挿入方向を〔正方向・おもて〕であると判断し、アンテナＡ２→Ａ５の順にアンテナを切り換えてチップＣ２→Ｃ５の順番でこれらの情報を読み取ったうえでメモリ空間に格納する。このようにすることで、カードの挿入状態が何れの場合であってもユーザから見えるカード容量は常にチップＣ２、Ｃ５の合算値で、かつチップＣ２、Ｃ５が連続でつながった図１１に示すようなメモリ空間Ｍ３として扱えるようになる。
【符号の説明】
【００４７】
１、２１、４１ ＲＦＩＤカード
２ カード基材
３ ＩＣチップにおけるアンテナ
１０、３０、５０ ＲＦＩＤカード用リーダ
１１、３１、５１ カード挿入部
１２、３１、５２ 制御部（マイコン）
１３、３３、５３ アンテナ切換回路
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６ ＲＦＩＤカード用リーダにおけるアンテナ
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６ アンテナ一体形成型のＩＣチップ
Ｘ 短手方向中心軸
Ｙ 長手方向中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信により非接触でＩＣチップの情報を読み取り可能（読み書き可能の場合を含む。以下、同様）とするＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を利用したＲＦＩＤカード、ＲＦＩＤカード用リーダ（ＲＦＩＤカード用リーダライタを含む）、ＲＦＩＤシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤカードは、カード基材上に、情報を記録するＩＣチップと、このＩＣチップに接続される無線通信用のアンテナとを設けた構成で、外部との無線通信により前記ＩＣチップにおける情報の読み書きを可能としたものである。
【０００３】
この種のカードには、情報を記録する微小なＩＣチップにアンテナコイルを外付けで接続してインレットと呼ばれるモジュールを形成し、このインレットをカード基材上に搭載したもの（例えば特許文献１参照）と、ＩＣチップ上に渦巻き状のアンテナを一体形成し、このアンテナ一体形成型のＩＣチップ（コイルオンチップ（登録商標）と称せられる。例えば特許文献２参照）をカード基材上に搭載したものとがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２８７９５号公報
【特許文献２】特開２００４−２８１８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インレット型のＲＦＩＤカードの場合、微小なＩＣチップの端子とアンテナとの接続は技術的困難を伴なう上に、カード使用時に必要以上の曲げ応力が加わった際に接続点が断線する恐れがあることから、応力負荷の大きいカード中心線上にはＩＣチップを配置することができず、そのカード上の搭載位置は、カード面の中心線上から外れた例えば長手方向の片側に寄った位置というように、ほぼ一意的に決定される。その結果、リーダまたはリーダライタ（本願においては両者を含めて単に「リーダ」という。）のカード挿入部にカードをその一端側から挿入したときとその反対側（他端側）から挿入したとき（場合によっては表向きにして挿入したときと裏向きにして挿入したとき）とでは、リーダ側のアンテナに対するカード側のアンテナの位置関係が異なることとなる。このため、カードには必然的に正しい挿入方向というものが決まってしまい、リーダに対してカードを誤った方向に挿入した場合はカード側の情報を読み取ることができなくなる。また、上記のようなカード上の搭載位置の制限に加えてカード面積の制約もあって、インレット型のＲＦＩＤカードではＩＣチップの搭載個数を増やしにくいことから、いわゆるカード容量も自ずと限られていた。
【０００６】
カードを正しい向きに挿入させるための手段としては、カードに挿入方向を印字したり、カード自身に切り欠きを設けたりするなど、視認性や触覚性により挿入方向を識別する技術はあるが、挿入前の方向確認に手間を要したり、挿入方向を誤った場合はリーダ側の排出による入れ直しを行なう必要があった。また、誤った挿入状態でリーダとの電気的な接続を行なった場合はカード自身やリーダを破損させる恐れもあり、システムの種類によって様々な問題点があった。
【０００７】
なお、アンテナ一体形成型のＩＣチップ、いわゆるコイルオンチップ（ＣＯＣチップともいう。）は、チップ上にアンテナが一体形成されているため実装面積が外付けコイル方式のインレットと比べるとはるかに小さく、上述した曲げ応力による断線等を考慮する必要も殆どないから、そのカードへの搭載個数を多くすることによってカードの高容量化を図るのは比較的容易である。その場合、上述したカードの挿入方向との関係で、複数のコイルオンチップをカード上にどのように配置するかが問題となる。また、カード上の所定位置に複数のＩＣチップを配置することとした場合に、それらのＩＣチップの情報をどのようにして正しく読み取れるようにするかといった点も問題になる。
【０００８】
本発明は、上記のような問題に対処するもので、外部のＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部にＲＦＩＤカードをその前後あるいは裏表を逆にして挿入してもリーダが当該カードにおける情報を正しく読み取れるようにし、同時にカードの高容量化も実現できる技術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】
【０００９】
ＩＣチップ表面上に通信用のアンテナが一体形成されたコイルオンチップは、カード内部にアンテナを形成する必要がなく、外部からの物理的な圧力にも強いため、応力負荷が大きいカード中心線（カード面内の中心線）上への配置が可能である。このコイルオンチップの特徴を生かすことで、カード中心線上も含めた位置に複数チップの搭載が可能となる。これにより、ＲＦＩＤカードを従来技術より大容量化することができ、さらに複数のチップを対称配置してチップの制御順序とカードの挿入方向を関連付けることでカードの挿入方向を不問とすることができる。本発明は、このような観点から、下記のように構成したものである。
【００１０】
すなわち、本発明に係るカードは、矩形状のカード基材と、情報を記録するＩＣチップと、このＩＣチップに接続される無線通信用のアンテナとを具備し、外部の所定のリーダのカード挿入部にカード長手方向に挿入された状態で、当該リーダとの無線通信により前記ＩＣチップにおける情報が読み取り可能とされたＲＦＩＤカードであって、前記ＩＣチップ上に前記アンテナが一体形成されており、このアンテナ一体形成型のＩＣチップが前記カード基材上に複数個設けられていて、カード面内の短手方向に延びる中心軸（短手方向中心軸）を基準にして軸対称となる位置で、かつ、カード挿入方向となるカード面内の長手方向に延びる中心軸（長手方向中心軸）を基準にして軸対称となる位置および／または当該長手方向中心軸上に、対称配置されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明に係るリーダは、前記ＲＦＩＤカードが挿入されるカード挿入部を有し、このカード挿入部に挿入されたＲＦＩＤカードにおけるＩＣチップに対して無線通信によりその情報を読み取るＲＦＩＤカード用リーダであって、前記カード挿入部にＲＦＩＤカードを挿入したときに当該カードにおける複数のＩＣチップとそれぞれ対応位置するように配置されて当該対応位置するＩＣチップとの間で情報の送受信が可能とされた複数のアンテナと、これらの複数のアンテナを介して前記複数のＩＣチップにおける情報の読み取りを行なう制御部とを有することを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、本発明に係るシステムは、前記ＲＦＩＤカードと前記ＲＦＩＤカード用リーダとを具備したＲＦＩＤシステムであって、前記ＲＦＩＤカードが前記ＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部に挿入されたときに、当該リーダにおける制御部が、前記複数のアンテナのうちの特定のアンテナを介してこれに対応位置するＩＣチップ（コイルオンチップ）のチップコードを読み取り、その読み取ったチップコードからＲＦＩＤカードの挿入状態を判別して、その判別結果に基づいて予め定められた順番で前記複数のＩＣチップにおける情報を順次読み取ることを特徴とするものである。
【００１３】
この場合において、ＲＦＩＤカード用リーダにおける複数のアンテナと制御部との間には、当該制御部からの信号に基づいて当該複数のアンテナと制御部との接続状態を切り換えるアンテナ切換回路を設けることができる。そして、ＲＦＩＤカードがＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部に挿入されたときに、当該リーダにおける制御部が、前記複数のアンテナのうちの特定のアンテナを介してこれに対応位置するＩＣチップのチップコードを読み取り、その読み取ったチップコードからＲＦＩＤカードの挿入状態を判別して、その判別結果に基づきアンテナ切換回路を介して予め定められた順番で前記複数のアンテナとの接続状態を切り換えて前記複数のＩＣチップにおける情報を順次読み取る構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るＲＦＩＤカードによれば、矩形状のカード基材上に設けられたアンテナ一体形成型の複数のＩＣチップが、カード面内の短手方向に延びる中心軸（短手方向中心軸）を基準にして軸対称となる位置で、かつ、カード挿入方向となるカード面内の長手方向に延びる中心軸（長手方向中心軸）を基準にして軸対称となる位置および／または当該長手方向中心軸上に対称配置されているので、このカードをその前後あるいは裏表を逆にして外部のＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部に挿入しても、リーダ側からみる限り、複数のＩＣチップひいてはアンテナのそれぞれの位置が入れ替わるだけで、各チップと一体のアンテナの存在する位置は変化しないこととなる。したがって、リーダのカード挿入部に挿入したときにカード側のアンテナが所定位置にない場合に生じるような読み取り不良が起こらず、当該リーダとの無線通信によりカード上の各ＩＣチップにおける情報が読み取り可能となる。
【００１５】
また、本発明に係るＲＦＩＤカード用リーダによれば、そのカード挿入部に上記のようにしてＲＦＩＤカードを挿入したときに当該リーダに設けられた複数のアンテナがＲＦＩＤカードにおける複数のＩＣチップとそれぞれ対応位置して当該カードにおける各ＩＣチップとの間で情報の送受信が可能となるので、これらの複数のアンテナを介して当該リーダにおける制御部が前記複数のＩＣチップにおける情報を読み取ることができる。
【００１６】
さらに、本発明に係るＲＦＩＤシステムによれば、前記ＲＦＩＤカードが前記ＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部に挿入されたときに、当該リーダにおける制御部が、前記複数のアンテナのうちの特定のアンテナを介してこれに対応位置するＩＣチップ（コイルオンチップ）のチップコードを読み取り、その読み取ったチップコードからＲＦＩＤカードの挿入状態を判別して、その判別結果に基づいて予め定められた順番で前記複数のＩＣチップにおける情報を順次読み取るので、ＲＦＩＤカードをその前後あるいは裏表を逆にしてＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部に挿入しても、いずれの場合も複数のＩＣチップにおける情報を所定の順番で正しく読み取ることが可能となる。
【００１７】
以上のように、本発明によれば、ＲＦＩＤカードをその前後あるいは裏表を逆にしてＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部に挿入しても、いずれの場合も複数のＩＣチップにおける情報を所定の順番で正しく読み取ることできるので、ＲＦＩＤシステムを使用するユーザがカードの挿入方向を意識する必要がなくなる。同時にシステム設計は挿入方向の間違いによるカード排出やエラー表明を行なう処理が不要となり、誤挿入によるカード破損やリーダ破損の心配も不要となる。したがって、例えば視覚障害者が使用するようなシステムにおいても、視覚障害者が健常者の助力を必要とせずに安心して当該システムを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明が適用されるＲＦＩＤカードの一例を示す平面図である。
【図２】本発明で用いられるアンテナ一体形成型のＩＣチップ（コイルオンチップ、ＣＯＣチップ）を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明の実施例１に係るＲＦＩＤシステムを説明するために使用した説明図である。
【図４】本発明の実施例１に係るＲＦＩＤシステムにおける制御動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例１に係るＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部にＲＦＩＤカードを挿入したときに、当該リーダの制御部（マイコン）が各アンテナを所定の順番でアクセスすることにより形成されるメモリ空間を示す図である。
【図６】本発明の実施例２に係るＲＦＩＤシステムを説明するために使用した説明図である。
【図７】本発明の実施例２に係るＲＦＩＤシステムにおける制御動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施例２に係るＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部にＲＦＩＤカードを挿入したときに、当該リーダの制御部（マイコン）が各アンテナを所定の順番でアクセスすることにより形成されるメモリ空間を示す図である。
【図９】本発明の実施例３に係るＲＦＩＤシステムを説明するために使用した説明図である。
【図１０】本発明の実施例３に係るＲＦＩＤシステムにおける制御動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施例３に係るＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部にＲＦＩＤカードを挿入したときに、当該リーダの制御部（マイコン）が各アンテナを所定の順番でアクセスすることにより形成されるメモリ空間を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に本発明が適用されるＲＦＩＤカードの一例を示す。このＲＦＩＤカード１は、プラスチック等からなる矩形状のカード基材２上に偶数個（図示例では６個）のＩＣチップＣを設けた構成である。各ＩＣチップＣは、図２に示すようにチップ表面に渦巻き状のアンテナコイル３を一体形成したアンテナ一体形成型のＩＣチップ（コイルオンチップ、ＣＯＣチップ）であって、これらのチップＣには、自他を識別するためのチップコードなど、所定の情報が予め記録されている。なお、図２において符号３ａおよび３ｂで示した部分はアンテナ３とその下に配置されているチップ本体との接続点である。
【００２０】
そして、このＲＦＩＤカード１においては、上記偶数個のアンテナ一体形成型のＩＣチップＣが、カード面内の中心軸を基準にして対称となる所定の位置Ｐ１〜Ｐ６にそれぞれ配置されている。すなわち、図１に示したように、カード面内の短手方向に延びる中心軸（短手方向中心軸）Ｘを基準にして軸対称となる位置Ｐ１〜Ｐ６で、かつ、カード挿入方向となるカード面内の長手方向に延びる中心軸（長手方向中心軸）Ｙを基準にして軸対称となる位置Ｐ１とＰ３、Ｐ４とＰ６、および当該長手方向中心軸Ｙ上の２つの位置Ｐ２とＰ５に、それぞれ配置されている。
【００２１】
なお、図１および図２に示したＲＦＩＤカードおよびＩＣチップの実際のサイズは下記の通りであるが、これらはあくまでも一例に過ぎず、本発明がこれらのものに限定されないことは言うまでもない。
・ＲＦＩＤカードの短手方向の寸法Ｌｌ＝５４ｍｍ、
・同カードの長手方向の寸法Ｌ２＝８５ｍｍ、
・同カードの長手方向において最も外側の対称位置に配置されるＩＣチップからこれに対応する長手方向のカード端までの距離Ｌ３＝１７．５ｍｍ、
・同カードの短手方向において最も外側の対称位置に配置されるＩＣチップからこれに対応する短手方向のカード端までの距離Ｌ４＝１１ｍｍ
【００２２】
次に、上記のようなＲＦＩＤカードを使用したシステムの例として、ＲＦＩＤカードにおけるＩＣチップの搭載個数が６個である場合（実施例１）と、４個である場合（実施例２）と、２個である場合（実施例３）のそれぞれについて具体的に説明する。なお、ＩＣチップの搭載個数が８個以上の場合については説明を省略するが、原理的には以下の方法に準じた方法でＩＣチップにおける情報を読み取ることが可能である。
【実施例１】
【００２３】
（ＩＣチップが６個の場合） 図３に示すように、本例では、アンテナ一体形成型のＩＣチップを６個搭載した上述の図１に示したものと同様のＲＦＩＤカード１と、このカード１上の各ＩＣチップＣ１〜Ｃ６における情報を読み取るためのＲＦＩＤカード用リーダ１０とを使用する。
【００２４】
この場合の６個のＩＣチップＣ１〜Ｃ６については、図１に示したＲＦＩＤカードにおける６つの対称位置Ｐ１〜Ｐ６、すなわちカード面内の短手方向中心軸Ｘを基準にして軸対称となる位置で、かつカード面内の長手方向中心軸Ｙを基準にして軸対称となる位置および当該長手方向中心軸Ｙ上の２つの位置に、それぞれ配置する。図３に、このカードをそのカード面の上方側から見た場合において、その長手方向の向きが正方向（同図において矢印で示したカード挿入方向を正方向とする）であるときと逆方向であるとき、およびカードの表と裏とを逆にしたときの各ＩＣチップＣ１〜Ｃ６の位置をそれぞれ示す。
【００２５】
一方、本例で使用されるＲＦＩＤカード用リーダ１０は、ＲＦＩＤカード１が挿入されるカード挿入部１１と、ＲＦＩＤカード１における６個のＩＣチップＣ１〜Ｃ６との間で情報の送受信が可能とされた６個のアンテナＡ１〜Ａ６と、これらの６個のアンテナＡ１〜Ａ６を介して前記６個のＩＣチップＣ１〜Ｃ６における情報を読み取る制御部（後述するマイコン１２）と、この制御部と６個のアンテナＡ１〜Ａ６との間に配置されて制御部からの信号により当該制御部と６個のアンテナＡ１〜Ａ６との接続状態を切り換えるアンテナ切換回路１３とを有する。
【００２６】
上記６個のアンテナＡ１〜Ａ６は、カード挿入部１１にＲＦＩＤカード１を挿入したときに当該カードにおける６個のＩＣチップＣ１〜Ｃ６とそれぞれ対応位置する（ここでは物理的に重なった状態となる）ように対称に配置されている。そして、カード挿入部１１にＲＦＩＤカード１を挿入した状態で、互いに対応位置することとなったカード１側の各ＩＣチップＣ１〜Ｃ６におけるアンテナ３（図２参照）とリーダ側のアンテナＡ１〜Ａ６との間で、情報の送受信が可能とされている。
【００２７】
上記制御部は、ＣＰＵやメモリを備えたマイクロコンピュータ（マイコン）１２によって構成されている（以下の実施例の場合も同様）。そして、ＲＦＩＤカード１がカード挿入部１１に挿入されたときに、その挿入方向の如何にかかわらず、リーダ側の６個のアンテナＡ１〜Ａ６のうちの特定のアンテナ（本例ではアンテナＡ１）を介してこれに対応位置するＩＣチップのチップコードを読み取り、その読み取ったチップコードからＲＦＩＤカード１の挿入状態を判別して、その判別結果に基づきアンテナ切換回路１３を介して予め定められた順番で６個のアンテナＡ１〜Ａ６との接続状態を切り換えて各ＩＣチップＣ１〜Ｃ６における情報を順次読み取り得るようになっている。次に、この読み取り動作について説明する。なお、以下の説明ではＲＦＩＤカード上のＩＣチップを単にチップともいう。
【００２８】
本例の場合、ユーザの使用上で起こり得るＲＦＩＤカード１の挿入状態としては、〔正方向・おもて〕、〔正方向・うら〕、〔逆方向・おもて〕、〔逆方向・うら〕の４つの状態が存在する。個々の挿入状態においてリーダ側のアンテナＡ１〜Ａ６とカード側のチップ（言い換えればアンテナ３）が物理的に重なった状態になる組み合わせは、上記した図３および下記の表１に示した通りである。
【００２９】
【表１】
【００３０】
図４に示すように、まずアンテナＡ１に重なったチップのコードを読み取り、その読み取ったコードからカード１の挿入状態を判別する。そして、この判別結果に基づき、マイコン１２がチップＣ１→Ｃ２→Ｃ３→Ｃ４→Ｃ５→Ｃ６の順番でアクセスできるようにアンテナ切換回路１３を介してアンテナＡ１〜Ａ６との接続状態を切り換えて、これらに所定の順番（図４参照）でアクセスしてメモリ空間を形成する。具体的には例えば、アンテナＡ１によって読み取られたチップコードがチップＣ１のものである場合には、図４に示すようにマイコン１０はカード挿入方向を〔正方向・おもて〕であると判断し、アンテナＡ１→Ａ２→Ａ３→Ａ４→Ａ５→Ａ６の順にアンテナを切り換えてチップＣ１→Ｃ２→Ｃ３→Ｃ４→Ｃ５→Ｃ６の順番でこれらの情報を読み取ったうえでメモリ空間に格納する。このようにすることで、カードの挿入状態が何れの場合であってもユーザから見えるカード容量は常にチップＣ１〜Ｃ６の合算値で、かつチップＣ１〜Ｃ６が連続でつながった図５に示すようなメモリ空間Ｍ１として扱えるようになる。
【実施例２】
【００３１】
（ＩＣチップが４個の場合） 図６に示すように、本例では、アンテナ一体形成型のＩＣチップを４個搭載したＲＦＩＤカード２１と、このカード２１上の各ＩＣチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６における情報を読み取るためのＲＦＩＤカード用リーダ３０とを使用する。
【００３２】
この場合の４個のＩＣチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６については、カード面内の短手方向中心軸Ｘを基準にして軸対称となる位置で、かつカード面内の長手方向中心軸Ｙを基準にして軸対称となる位置に、それぞれ配置する。
【００３３】
本例で使用されるＲＦＩＤカード用リーダ３０は、ＲＦＩＤカード２１が挿入されるカード挿入部３１と、ＲＦＩＤカード２１における４個のＩＣチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６との間で情報の送受信が可能とされた４個のアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６と、これらの４個のアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６を介して前記４個のＩＣチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６における情報を読み取るマイコン（制御部）３２と、このマイコン３２と４個のアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６との間に配置されてマイコン３２からの信号により当該マイコン３２と４個のアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６との接続状態を切り換えるアンテナ切換回路３３とを有する。
【００３４】
このうちの４個のアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６は、カード挿入部３１にＲＦＩＤカード２１を挿入したときに当該カードにおける４個のＩＣチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６とそれぞれ対応位置する（実施例１の場合と同様、物理的に重なった状態となる）ように対称に配置されている。そして、カード挿入部３１にＲＦＩＤカード２１を挿入した状態で、互いに対応位置することとなったカード側の各ＩＣチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６におけるアンテナ（図示せず）とリーダ側のアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６との間で、情報の送受信が可能とされている。
【００３５】
また、本例におけるマイコン３２は、ＲＦＩＤカード２１がカード挿入部３１に挿入されたときに、その挿入方向の如何にかかわらず、リーダ側の４個のアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６のうちの特定のアンテナ（実施例１と同様、アンテナＡ１）を介してこれに対応位置するＩＣチップのチップコードを読み取り、その読み取ったチップコードからＲＦＩＤカード２１の挿入状態を判別して、その判別結果に基づきアンテナ切換回路３３を介して予め定められた順番で４個のアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６との接続状態を切り換えて各ＩＣチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６における情報を順次読み取り得るようになっている。この場合の読み取り動作は下記の通りである。
【００３６】
ユーザの使用上で起こり得るＲＦＩＤカード２１の挿入状態としては、実施例１の場合と同様に〔正方向・おもて〕、〔正方向・うら〕、〔逆方向・おもて〕、〔逆方向・うら〕の４つの状態が存在する（図６参照）。個々の挿入状態においてアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６とチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６とが物理的に重なった状態になる組み合わせは表３に示したようになる。
【００３７】
【表２】
【００３８】
図７に示すように、本例の場合もまず第一にアンテナＡ１に重なったチップのコードを読み取り、カードの挿入状態を判別する。そして、この判別結果に基づき、マイコン３２が本例ではＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６の順番でアクセスできるようにアンテナ切換回路３２によりアンテナＡ１、Ａ３、Ａ４、Ａ６との接続状態を切り換えて、これらに所定の順番（図７参照）でアクセスしてメモリ空間を形成する。具体的には例えば、アンテナＡ１によって読み取られたチップコードがチップＣ４のものである場合には、マイコン３２は図７に示すようにカード挿入方向を〔逆方向・うら〕であると判断し、アンテナＡ４→Ａ６→Ａ１→Ａ３の順にアンテナを切り換えてチップＣ１→Ｃ３→Ｃ４→Ｃ６の順番でこれらの情報を読み取ったうえでメモリ空間に格納する。このようにすることで、カードの挿入状態が何れの場合であってもユーザから見えるカード容量は常にチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６の合算値で、かつチップＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６が連続でつながった図８に示すようなメモリ空間Ｍ２として扱えるようになる。
【実施例３】
【００３９】
（ＩＣチップが２個の場合） 図９に示すように、本例では、アンテナ一体形成型のＩＣチップを２個搭載したＲＦＩＤカード４１と、このカード４１上の各ＩＣチップＣ２、Ｃ５における情報を読み取るためのＲＦＩＤカード用リーダ５０とを使用する。
【００４０】
この場合の２個のＩＣチップＣ２、Ｃ５については、カード面内の短手方向中心軸Ｘを基準にして軸対称となる位置で、かつカード面内の長手方向中心軸Ｙ上の２つの位置に、対称に配置する。
【００４１】
本例で使用されるＲＦＩＤカード用リーダ５０は、ＲＦＩＤカード４１が挿入されるカード挿入部５１と、ＲＦＩＤカード４１における２個のＩＣチップＣ２、Ｃ５との間で情報の送受信が可能とされた２個のアンテナＡ２、Ａ５と、これらの２個のアンテナＡ２、Ａ５を介して前記２個のＩＣチップＣ２、Ｃ５における情報を読み取るマイコン（制御部）５２と、このマイコン５２と２個のアンテナＡ２、Ａ５との間に配置されてマイコン５２からの信号により当該マイコン５２と２個のアンテナＡ２、Ａ５との接続状態を切り換えるアンテナ切換回路５３とを有する。
【００４２】
このうちの２個のアンテナＡ２、Ａ５は、カード挿入部５１にＲＦＩＤカード４１を挿入したときに当該カード４１における２個のＩＣチップＣ２、Ｃ５とそれぞれ対応位置する（実施例１、２の場合と同様、物理的に重なった状態となる）ように対称に配置されている。そして、カード挿入部５１にＲＦＩＤカード４１を挿入した状態で、互いに対応位置することとなったカード側の各ＩＣチップＣ２、Ｃ５におけるアンテナ（図示せず）とリーダ側５０のアンテナＡ２、Ａ５との間で、情報の送受信が可能とされている。
【００４３】
また、本例におけるマイコン５２は、ＲＦＩＤカード４１がカード挿入部５１に挿入されたときに、その挿入方向の如何にかかわらず、リーダ５０側の２個のアンテナＡ２、Ａ５のうちの特定のアンテナ（本例ではアンテナＡ２）を介してこれに対応位置するＩＣチップのチップコードを読み取り、その読み取ったチップコードからＲＦＩＤカード４１の挿入状態を判別して、その判別結果に基づきアンテナ切換回路５３を介して予め定められた順番で２個のアンテナＡ２、Ａ５との接続状態を切り換えて各ＩＣチップＣ２、Ｃ５における情報を順次読み取り得るようになっている。この場合の読み取り動作は下記の通りである。
【００４４】
ユーザの使用上で起こり得るカードの挿入状態としては、実施例１、２の場合と同様に〔正方向・おもて〕、〔正方向・うら〕、〔逆方向・おもて〕、〔逆方向・うら〕の４つの状態が存在する（図９参照）。個々の挿入状態においてアンテナＡ２、Ａ５とチップＣ２、Ｃ５が物理的に重なった状態になる組み合わせは表３に示したようになる。
【００４５】
【表３】
【００４６】
図１０に示すように、まずアンテナＡ２に重なったチップのコードを読み取り、カード４１の挿入状態を判別する。そして、この判別結果に基づき、マイコン５２が本例ではＣ２、Ｃ５の順番でアクセスできるようにアンテナ切換回路５３によりアンテナＡ２、Ａ５との接続状態を切り換えて、これらに所定の順番（図１０参照）でアクセスしてメモリ空間を形成する。具体的には例えば、アンテナＡ２によって読み取られたチップコードがチップＣ２のものである場合には、マイコン５２は図１０に示すようにカード挿入方向を〔正方向・おもて〕であると判断し、アンテナＡ２→Ａ５の順にアンテナを切り換えてチップＣ２→Ｃ５の順番でこれらの情報を読み取ったうえでメモリ空間に格納する。このようにすることで、カードの挿入状態が何れの場合であってもユーザから見えるカード容量は常にチップＣ２、Ｃ５の合算値で、かつチップＣ２、Ｃ５が連続でつながった図１１に示すようなメモリ空間Ｍ３として扱えるようになる。
【符号の説明】
【００４７】
１、２１、４１ ＲＦＩＤカード
２ カード基材
３ ＩＣチップにおけるアンテナ
１０、３０、５０ ＲＦＩＤカード用リーダ
１１、３１、５１ カード挿入部
１２、３１、５２ 制御部（マイコン）
１３、３３、５３ アンテナ切換回路
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６ ＲＦＩＤカード用リーダにおけるアンテナ
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６ アンテナ一体形成型のＩＣチップ
Ｘ 短手方向中心軸
Ｙ 長手方向中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状のカード基材と、情報を記録するＩＣチップと、このＩＣチップに接続される無線通信用のアンテナとを具備し、外部の所定のリーダのカード挿入部にカード長手方向に挿入された状態で、当該リーダとの無線通信により前記ＩＣチップにおける情報が読み取り可能とされたＲＦＩＤカードであって、
前記ＩＣチップ上に前記アンテナが一体形成されており、
このアンテナ一体形成型のＩＣチップが前記カード基材上に複数個設けられていて、カード面内の短手方向に延びる中心軸（短手方向中心軸）を基準にして軸対象となる位置で、かつ、カード挿入方向となるカード面内の長手方向に延びる中心軸（長手方向中心軸）を基準にして軸対称となる位置および／または当該長手方向中心軸上に、対称配置されていることを特徴とするＲＦＩＤカード。
【請求項２】
請求項１に記載したＲＦＩＤカードが挿入されるカード挿入部を有し、このカード挿入部に挿入されたＲＦＩＤカードにおけるＩＣチップに対して無線通信によりその情報を読み取るＲＦＩＤカード用リーダであって、
前記カード挿入部にＲＦＩＤカードを挿入したときに当該カードにおける複数のＩＣチップとそれぞれ対応位置するように配置されて当該対応位置するＩＣチップとの間で情報の送受信が可能とされた複数のアンテナと、
これらの複数のアンテナを介して前記複数のＩＣチップにおける情報の読み取りを行なう制御部とを有することを特徴とするＲＦＩＤカード用リーダ。
【請求項３】
請求項１に記載したＲＦＩＤカードと、請求項２に記載したＲＦＩＤカード用リーダとを具備したＲＦＩＤシステムであって、
前記ＲＦＩＤカードが前記ＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部に挿入されたときに、当該リーダにおける制御部が、前記複数のアンテナのうちの特定のアンテナを介してこれに対応位置する前記ＩＣチップのチップコードを読み取り、その読み取ったチップコードからＲＦＩＤカードの挿入状態を判別して、その判別結果に基づいて予め定められた順番で前記複数のＩＣチップにおける情報を順次読み取ることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【請求項４】
請求項１に記載したＲＦＩＤカードと、請求項２に記載したＲＦＩＤカード用リーダとを具備したＲＦＩＤシステムであって、
前記ＲＦＩＤカード用リーダにおける複数のアンテナと制御部との間には、当該制御部からの信号に基づいて当該複数のアンテナと制御部との接続状態を切り換えるアンテナ切換回路が設けられており、
前記ＲＦＩＤカードが前記ＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部に挿入されたときに、当該リーダにおける制御部が、前記複数のアンテナのうちの特定のアンテナを介してこれに対応位置する前記ＩＣチップのチップコードを読み取り、その読み取ったチップコードからＲＦＩＤカードの挿入状態を判別して、その判別結果に基づきアンテナ切換回路を介して予め定められた順番で前記複数のアンテナとの接続状態を切り換えて前記複数のＩＣチップにおける情報を順次読み取ることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【請求項１】
矩形状のカード基材と、情報を記録するＩＣチップと、このＩＣチップに接続される無線通信用のアンテナとを具備し、外部の所定のリーダのカード挿入部にカード長手方向に挿入された状態で、当該リーダとの無線通信により前記ＩＣチップにおける情報が読み取り可能とされたＲＦＩＤカードであって、
前記ＩＣチップ上に前記アンテナが一体形成されており、
このアンテナ一体形成型のＩＣチップが前記カード基材上に複数個設けられていて、カード面内の短手方向に延びる中心軸（短手方向中心軸）を基準にして軸対象となる位置で、かつ、カード挿入方向となるカード面内の長手方向に延びる中心軸（長手方向中心軸）を基準にして軸対称となる位置および／または当該長手方向中心軸上に、対称配置されていることを特徴とするＲＦＩＤカード。
【請求項２】
請求項１に記載したＲＦＩＤカードが挿入されるカード挿入部を有し、このカード挿入部に挿入されたＲＦＩＤカードにおけるＩＣチップに対して無線通信によりその情報を読み取るＲＦＩＤカード用リーダであって、
前記カード挿入部にＲＦＩＤカードを挿入したときに当該カードにおける複数のＩＣチップとそれぞれ対応位置するように配置されて当該対応位置するＩＣチップとの間で情報の送受信が可能とされた複数のアンテナと、
これらの複数のアンテナを介して前記複数のＩＣチップにおける情報の読み取りを行なう制御部とを有することを特徴とするＲＦＩＤカード用リーダ。
【請求項３】
請求項１に記載したＲＦＩＤカードと、請求項２に記載したＲＦＩＤカード用リーダとを具備したＲＦＩＤシステムであって、
前記ＲＦＩＤカードが前記ＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部に挿入されたときに、当該リーダにおける制御部が、前記複数のアンテナのうちの特定のアンテナを介してこれに対応位置する前記ＩＣチップのチップコードを読み取り、その読み取ったチップコードからＲＦＩＤカードの挿入状態を判別して、その判別結果に基づいて予め定められた順番で前記複数のＩＣチップにおける情報を順次読み取ることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【請求項４】
請求項１に記載したＲＦＩＤカードと、請求項２に記載したＲＦＩＤカード用リーダとを具備したＲＦＩＤシステムであって、
前記ＲＦＩＤカード用リーダにおける複数のアンテナと制御部との間には、当該制御部からの信号に基づいて当該複数のアンテナと制御部との接続状態を切り換えるアンテナ切換回路が設けられており、
前記ＲＦＩＤカードが前記ＲＦＩＤカード用リーダのカード挿入部に挿入されたときに、当該リーダにおける制御部が、前記複数のアンテナのうちの特定のアンテナを介してこれに対応位置する前記ＩＣチップのチップコードを読み取り、その読み取ったチップコードからＲＦＩＤカードの挿入状態を判別して、その判別結果に基づきアンテナ切換回路を介して予め定められた順番で前記複数のアンテナとの接続状態を切り換えて前記複数のＩＣチップにおける情報を順次読み取ることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２２５０２５（Ｐ２０１０−２２５０２５Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７３４４４（Ｐ２００９−７３４４４）
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（５９１００９０９３）マクセル精器株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（５９１００９０９３）マクセル精器株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
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