JP2010113560A - Reader/writer and authentication system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯端末装置に搭載され無線通信機能を有するSIMカードを介して無線通信を行うリーダライタ装置と、そのリーダライタ装置と携帯端末装置からなる認証システムに関するものである。 The present invention relates to a reader / writer device that performs wireless communication via a SIM card that is mounted on a mobile terminal device and has a wireless communication function, and an authentication system that includes the reader / writer device and the mobile terminal device.
近年、携帯電話に代表される携帯端末装置には、SIM(Subscriber Identity Modulecard)カードを挿抜可能なものがある。携帯端末装置は、SIMカードに備わるSIMチップに物理的に接触しており、その接触箇所を介してSIMチップへのデータの書き込み処理、またはSIMチップからのデータの読み取り処理を実施する。 2. Description of the Related Art In recent years, some mobile terminal devices typified by mobile phones can insert and remove SIM (Subscriber Identity Module) cards. The mobile terminal device is in physical contact with the SIM chip provided in the SIM card, and performs data write processing to the SIM chip or data read processing from the SIM chip via the contact location.
さらに、特許文献1には、RF−ID(Radio Frequency Identification)タグをさらに備えたSIMカードを挿抜可能な携帯端末装置について開示されている。RF−IDタグは、SIMチップへのデータの書き込み処理、またはSIMチップからのデータの読み取り処理を行って、リーダライタ装置との間で無線通信を実施する。
しかしながら、SIMカードは様々な構造の携帯端末装置に挿抜されることが想定されるが、携帯端末装置に挿入されたときのSIMカード近辺の構造が携帯端末装置毎に異なるため、SIMカードに備わるRF−IDタグの電波環境もまた異なる。例えば、SIMカードが携帯端末装置に備わるバッテリに面して位置に挿入されている場合と、そのバッテリから離れた位置に挿入されている場合と、を比較すると、ある距離だけ離れた位置にあるリーダライタ装置からRF−IDタグが受信する電波の受信強度は、前者の方が小さくなる傾向にある。 However, it is assumed that the SIM card is inserted into and removed from mobile terminal devices having various structures. However, since the structure in the vicinity of the SIM card when inserted into the mobile terminal device differs for each mobile terminal device, the SIM card is provided in the SIM card. The radio wave environment of the RF-ID tag is also different. For example, when the SIM card is inserted at a position facing the battery provided in the mobile terminal device and when it is inserted at a position away from the battery, the SIM card is at a position separated by a certain distance. The reception intensity of radio waves received by the RF-ID tag from the reader / writer device tends to be smaller in the former.
このように、SIMカードに備わるRF−IDタグは、電波環境、特にRF−IDタグが受信する電波の受信強度が、そのSIMカードが挿入される携帯端末装置の構造に応じて変化するため、無線通信を行うために当該RF−IDタグが最低限必要とする受信強度の閾値を、当該RF−IDタグが受信する電波の受信強度が最も低い構造を有する携帯端末装置に合わせて設定される必要がある。この結果、RF−IDタグは、受信強度の小さな電波をも無線通信用の電波として受信することとなり、ノイズによる無線通信への影響が大きくなってしまう。このため、SIMカードが挿入される携帯端末装置の構造に応じて、無線通信を行うために当該RF−IDタグが最低限必要とする受信強度の閾値を設定することが求められる。 As described above, the RF-ID tag included in the SIM card changes the radio wave environment, particularly the reception intensity of the radio wave received by the RF-ID tag, according to the structure of the mobile terminal device into which the SIM card is inserted. The threshold value of the minimum reception intensity required for the RF-ID tag to perform wireless communication is set according to the portable terminal device having the structure with the lowest reception intensity of radio waves received by the RF-ID tag. There is a need. As a result, the RF-ID tag receives a radio wave with a low reception intensity as a radio wave for radio communication, and the influence on the radio communication due to noise increases. For this reason, according to the structure of the portable terminal device in which the SIM card is inserted, it is required to set a threshold value of reception strength that the RF-ID tag requires at least in order to perform wireless communication.
また同様に、SIMカードが携帯端末装置に備わるバッテリの裏側に面した位置に挿入されている場合と、そのバッテリのおもて面に面した位置に挿入されている場合、あるいはバッテリから離れた位置に挿入されている場合などを比較すると、ある距離だけ離れた位置にあるリーダライタ装置での受信レベルを一定にするためのRF−IDタグから送信される信号の送信出力は、それぞれ異なる。そのため、SIMカードが挿入される携帯端末装置の構造に応じて、無線通信を行うための当該RF−IDタグの送信出力レベルを設定することが求められる。 Similarly, when the SIM card is inserted in a position facing the back side of the battery of the mobile terminal device, when inserted in a position facing the front side of the battery, or away from the battery When compared with the case where it is inserted at the position, the transmission output of the signal transmitted from the RF-ID tag for making the reception level constant at the reader / writer device located at a certain distance is different. Therefore, it is required to set the transmission output level of the RF-ID tag for performing wireless communication according to the structure of the mobile terminal device into which the SIM card is inserted.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、携帯端末装置に挿抜可能であり、さらに無線通信機能を備えるSIMカードであって、挿入される携帯端末装置の構造に応じて、SIMカードの無線通信機能が受信信号有りと判定する受信強度の閾値、及び信号を送信するときの送信出力を好適に設定することができるSIMカードを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a SIM card that can be inserted into and removed from a mobile terminal device and further has a wireless communication function, and the SIM card has a structure depending on the structure of the mobile terminal device to be inserted. It is an object of the present invention to provide a SIM card capable of suitably setting a reception intensity threshold value for determining that there is a reception signal by the wireless communication function and a transmission output when transmitting a signal.
前記従来の課題を解決するために、本発明のリーダライタ装置は、無線通信機能を有するSIMカードを搭載する携帯端末装置との間で無線通信を行うリーダライタ装置であって、前記携帯端末装置との間で無線通信を行うアンテナ手段と、前記アンテナ手段を介した無線通信を制御する無線通信制御手段と、を備え、前記アンテナ手段は、第1アンテナ部及び前記第1アンテナ部とは異なる位置に設置される第2アンテナ部から構成され、前記無線通信制御手段は、前記第1アンテナ部と前記第2アンテナ部のそれぞれを用いて前記携帯端末装置に認証レベル設定信号を送信し、前記認証レベル設定信号のそれぞれの受信強度値を含む応答信号を前記携帯端末装置から受信して前記それぞれの受信強度を検出し、前記検出したそれぞれの受信強度値に基づいて、前記携帯端末装置へ無線通信する際に前記第1アンテナ部を用いるか前記第2アンテナ部を用いるかを判断するものである。 In order to solve the above-described conventional problems, a reader / writer device according to the present invention is a reader / writer device that performs wireless communication with a mobile terminal device on which a SIM card having a wireless communication function is mounted, and the mobile terminal device Antenna means for performing wireless communication with the wireless communication means, and wireless communication control means for controlling wireless communication via the antenna means, wherein the antenna means is different from the first antenna section and the first antenna section. The wireless communication control means transmits an authentication level setting signal to the mobile terminal device using each of the first antenna unit and the second antenna unit, A response signal including each reception strength value of the authentication level setting signal is received from the portable terminal device to detect the respective reception strength, and each of the detected reception levels is detected. Based on the intensity value is to determine whether to use or using said first antenna portion and the second antenna portion at the time of wireless communication to the portable terminal device.
これにより、使用者の携帯端末装置の持ち方や握りかた、リーダライタ装置と携帯端末装置との角度、SIMカードの実装位置や携帯端末装置の構造に関わらず、正確に携帯端末装置との距離を検知しリーダライタ装置と携帯端末装置が所定距離内でしか認証通信を行わないため、セキュリティ、操作性の改善を図ることができる。 Thereby, regardless of how the user holds and holds the mobile terminal device, the angle between the reader / writer device and the mobile terminal device, the mounting position of the SIM card and the structure of the mobile terminal device, the mobile terminal device can be accurately connected. Since the distance is detected and the reader / writer device and the mobile terminal device perform authentication communication only within a predetermined distance, security and operability can be improved.
また、前記従来の課題を解決するために、本発明の認証システムは、無線通信機能を有するSIMカードを搭載する携帯端末装置と、上記記載のリーダライタ装置と、を備えるものである。 In order to solve the conventional problem, an authentication system of the present invention includes a portable terminal device on which a SIM card having a wireless communication function is mounted and the reader / writer device described above.
これにより、使用者の携帯端末装置の持ち方や握りかた、リーダライタ装置と携帯端末装置との角度、SIMカードの実装位置や携帯端末装置の構造に関わらず、正確にリーダライタ装置との距離を検知しリーダライタ装置と携帯端末装置が所定距離内でしか認証通信を行わないため、セキュリティ、操作性の改善を図ることができる。 As a result, regardless of how the user holds and holds the portable terminal device, the angle between the reader / writer device and the portable terminal device, the mounting position of the SIM card and the structure of the portable terminal device, the reader / writer device can be accurately connected. Since the distance is detected and the reader / writer device and the mobile terminal device perform authentication communication only within a predetermined distance, security and operability can be improved.
本発明のリーダライタ装置及び認証システムは、携帯端末装置から送信された受信強度値に基づいて、携帯端末装置へ無線通信する際に第1アンテナ部を用いるか第2アンテナ部を用いるかを判断するものであるので、使用者の携帯端末装置の持ち方や握りかた、リーダライタ装置と携帯端末装置との角度、SIMカードの実装位置や携帯端末装置の構造に関わらず、正確に携帯端末装置と認証通信を行い、セキュリティ、操作性の改善を図ることができる。 The reader / writer device and the authentication system according to the present invention determine whether to use the first antenna unit or the second antenna unit when performing wireless communication with the mobile terminal device based on the received intensity value transmitted from the mobile terminal device. Therefore, regardless of how the user holds and grips the mobile terminal device, the angle between the reader / writer device and the mobile terminal device, the mounting position of the SIM card, and the structure of the mobile terminal device, the mobile terminal is accurate. It is possible to improve security and operability by performing authentication communication with the device.
携帯端末装置は、その対応テーブルのなかから自装置(携帯端末装置)の携帯端末識別IDを検出することができれば(ステップ703、Y)、その携帯端末識別IDに対応する受信レベル及び送信レベルを読み取り(ステップ704)、その読み取った受信レベルと、その受信レベルを超える受信強度の電波を受信して無線回路122に無線通信を行うよう要求する制御信号、及び、読み取った送信レベルと、その送信レベルで無線回路122が無線通信を行うよう要求する制御信号、をSIMチップ121に出力する(ステップ705)。
If the portable terminal device can detect the portable terminal identification ID of its own device (mobile terminal device) from the correspondence table (step 703, Y), the reception level and transmission level corresponding to the portable terminal identification ID are set. Read (step 704), the read reception level, a control signal for requesting the
一方、携帯端末装置は、SIMチップ121から読み取った対応テーブルのなかから自
装置(携帯端末装置)の携帯端末識別IDを検出することができなければ(ステップ703、N)、自装置(携帯端末装置)の携帯端末識別IDが対応テーブルに無い旨をディスプレイ、スピーカ、またはバイブレーションなどによって装置利用者に通知する(ステップ706)。
On the other hand, if the mobile terminal device cannot detect the mobile device identification ID of the mobile device (mobile terminal device) from the correspondence table read from the SIM chip 121 (step 703, N), the mobile device (mobile terminal) The device user is notified by a display, a speaker, or a vibration that the portable terminal identification ID of the device is not in the correspondence table (step 706).
ステップ706の後、携帯端末装置は、SIMカード120の無線回路122が受信する受信強度の閾値と送信出力を手動で設定する(すなわち、第1の実施の形態で示したように、ある距離だけ離れた位置にあるリーダライタ装置150から無線回路122が受信する電波の受信強度あるいは無線回路122からリーダライタ装置150へ送信する電波の送信出力を測定し、その測定した受信強度及び送信出力の数値を基に受信レベル、送信レベルを算出しておいたように、この工程を装置利用者に行わせる)ことを促すメッセージをディスプレイに出力するようにしてもよい(ステップ707)。
After step 706, the mobile terminal device manually sets the reception intensity threshold and the transmission output received by the
携帯端末装置は、手動による受信レベル及び送信レベルの設定が終了すると(ステップ708、Y)、その設定した受信レベルと、その受信レベルを超える受信強度の電波を受信して無線回路122に無線通信を行うよう要求する制御信号、及び、読み取った送信レベルと、その送信レベルで無線回路122が無線通信を行うよう要求する制御信号とを、SIMチップ121に出力する(ステップ709)とともに、自装置(携帯端末装置)の携帯端末識別IDとその設定した受信レベル及び送信レベルとの対応関係を対応テーブルに新たに記憶するよう要求する制御信号をSIMチップ121に出力する(ステップ710)。
When the manual setting of the reception level and the transmission level is completed (step 708, Y), the mobile terminal device receives the set reception level and a radio wave having a reception intensity exceeding the reception level, and performs wireless communication with the
そして、ステップ704の処理にてSIMチップ121から読み取った受信レベル及び送信レベル、またはステップ708の処理にて手動にて設定した受信レベル及び送信レベルと、SIMチップ121から読み取ったSIMカード120の識別IDと、を自装置(携帯端末装置)の記憶部141に記憶する(ステップ711またはステップ712)。
The reception level and transmission level read from the
以上、本発明の実施の形態の携帯端末装置によれば、SIMカード120に備わる無線回路122が受信する電波の受信レベル及び送信レベルを、予め算出された最適値に設定することにより、携帯端末装置の構造に適した送受信レベルによって無線回路122が無線通信を行うことができる。
As described above, according to the mobile terminal device of the embodiment of the present invention, by setting the reception level and transmission level of radio waves received by the
図7のフローチャートを参照して説明した処理は、携帯端末装置がSIMカード120のSIMチップ121に記憶された対応テーブルを参照して、SIMカード120の無線回路122が受信する電波の受信強度の閾値及び送信出力を制御するものであった。別の形態として、携帯端末装置は、SIMカード120が一度挿入されたときに、そのSIMカード120のSIMチップ121から読み出した対応テーブルを携帯端末装置の記憶部132に記憶しておき、その後、SIMカード120が携帯端末装置110から取り外され再度挿入されたときには、携帯端末装置の記憶部132に記憶しておいた対応テーブルを参照して、SIMカード120の無線回路122が受信する電波の受信強度の閾値及び送信出力を制御することもできる。これによれば、携帯端末装置は、一度挿入されたことのあるSIMカード120に対しては即座にそのSIMカード120の無線回路122が通信する電波の送受信強度を制御することができる。
The processing described with reference to the flowchart of FIG. 7 refers to the correspondence table stored in the
また、図7の別形態として、携帯端末装置に装着されたときにSIMカード120が携帯端末識別IDを読み取ることもできる。この場合のSIMカード120の処理の流れを図8に示す。まず、SIMカード120が携帯端末装置に装着されると、制御部143は携帯端末接続部142を介して携帯端末装置から携帯端末識別IDを読み取る(ステップ801)。そして、制御部143は読み取った携帯端末識別IDが記憶部141に記憶されている対応テーブルに書き込まれているか否かを検索する(ステップ802)。
As another form of FIG. 7, the
ステップ802において携帯端末識別IDが検索できれば(ステップ803、Y)、制御部143は携帯端末識別IDに対応した受信レベル及び送信レベルを対応テーブルから読み取る(ステップ804)。これによって、無線回路122により受信される受信データは対応テーブルから読み取った受信レベルを閾値として受信可能か否かを判定することになる。同様に、無線回路122から送信する送信データについても、対応テーブルから読み取った送信レベルで行うことになる。
If the mobile terminal identification ID can be searched in step 802 (step 803, Y), the
一方、ステップ802において携帯端末識別IDが検出できなければ(ステップ803、N)、携帯端末識別IDが対応テーブルに無い旨を携帯端末装置のディスプレイ、スピーカ、またはバイブレーションなどによって装置利用者に通知する(ステップ805)。 On the other hand, if the portable terminal identification ID cannot be detected in step 802 (N in step 803), the apparatus user is notified by the display, speaker, or vibration of the portable terminal apparatus that the portable terminal identification ID is not in the correspondence table. (Step 805).
ステップ805に続いて、無線回路122が受信する受信強度の閾値、及び無線回路122が送信する送信出力が、例えば第1の実施の形態で説明した方法のような手段で設定されると(ステップ806、Y)、制御部143は携帯端末識別IDに対応した受信レベルと送信レベルを記憶部141に記憶する(ステップ807)。なお、ステップ806で受信強度の閾値及び送信出力が設定されると、以降は無線回路122により受信される受信データはその値を基準として受信可能か否かを判定することになり、無線回路122から送信する送信データは対応テーブルから読み取った送信レベルで行うことになる。
Subsequent to step 805, the threshold of the reception strength received by the
このように、図8に示すSIMカード120の処理によれば、SIMカード120に備わる無線回路122が受信する電波の受信レベル及び無線回路122が送信する電波の送信レベルを、予め算出された最適値に設定することにより、携帯端末装置の構造に適した受信レベル及び送信レベルによって無線回路122が無線通信を行うことができる。
As described above, according to the processing of the
なお、携帯端末装置に備わるセルラー送受信部131を介して、当該携帯端末装置の携帯端末識別IDに対応するSIM識別IDと受信レベル及び送信レベルの三つの情報から構成される対応テーブルについての情報を受信し、その対応テーブルを携帯端末接続部14を介して記憶部141に記憶する構成であっても構わない。この構成により、SIMカードに設定すべき受信レベル及び送信レベルを常に最新のものに更新することができる。
Note that information about a correspondence table including a SIM identification ID corresponding to a portable terminal identification ID of the portable terminal device, and reception level and transmission level information via the
以上のように、本発明にかかる携帯端末装置及びリーダライタ装置は、使用者の携帯端末装置の持ち方や握りかた、リーダライタ装置と携帯端末装置との角度、SIMカードの実装位置や携帯端末装置の構造に関わらず正確に通信が行われるので、携帯端末装置に限らず送受信部を機器内部に備える機器に対して適用できる。 As described above, the portable terminal device and the reader / writer device according to the present invention have the user's method of holding and gripping the portable terminal device, the angle between the reader / writer device and the portable terminal device, the mounting position of the SIM card and the portable device. Since communication is performed accurately regardless of the structure of the terminal device, the present invention can be applied not only to the portable terminal device but also to a device provided with a transmission / reception unit inside the device.
110 携帯端末装置
111 バッテリ
112 カバー
120 SIMカード
121 SIMチップ
122 無線回路
131 セルラー送受信部
132 記憶部
133 SIMカード接続部
134 制御部
141 記憶部
142 携帯端末接続部
143 制御部
144 近距離無線送受信部
145 セキュリティ記憶部
150 リーダライタ装置
151 近距離無線送受信部
152 制御部
153 記憶部
154 外部通信部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記携帯端末装置との間で無線通信を行うアンテナ手段と、
前記アンテナ手段を介した無線通信を制御する無線通信制御手段とを備え、
前記アンテナ手段は、第1アンテナ部及び前記第1アンテナ部とは異なる位置に設置される第2アンテナ部から構成され、
前記無線通信制御手段は、前記第1アンテナ部と前記第2アンテナ部のそれぞれを用いて前記携帯端末装置に認証レベル設定信号を送信し、前記認証レベル設定信号のそれぞれの受信強度値を含む応答信号を前記携帯端末装置から受信して前記それぞれの受信強度値を検出し、前記検出したそれぞれの受信強度値に基づいて、前記携帯端末装置へ無線通信する際に前記第1アンテナ部を用いるか前記第2アンテナ部を用いるかを判断するリーダライタ装置。 A reader / writer device that performs wireless communication with a mobile terminal device equipped with a SIM card having a wireless communication function,
Antenna means for performing wireless communication with the portable terminal device;
Wireless communication control means for controlling wireless communication via the antenna means,
The antenna means includes a first antenna unit and a second antenna unit installed at a position different from the first antenna unit,
The wireless communication control means transmits an authentication level setting signal to the mobile terminal apparatus using each of the first antenna unit and the second antenna unit, and includes a response strength value of each of the authentication level setting signals Whether to use the first antenna unit when receiving a signal from the mobile terminal device, detecting the respective reception intensity values, and performing wireless communication to the mobile terminal device based on the detected reception intensity values A reader / writer device that determines whether to use the second antenna unit.
前記第1アンテナ部を用いて得られる受信強度値が前記第2アンテナ部を用いて得られる受信強度値よりも大きければ、前記携帯端末装置へ無線通信する際に前記第1アンテナ部を用いると判断し、
前記第1アンテナ部を用いて得られる受信強度値が前記第2アンテナ部を用いて得られる受信強度値以下であれば、前記携帯端末装置へ無線通信する際に前記第2アンテナ部を用いると判断する請求項1記載のリーダライタ装置。 The wireless communication control means includes
If the reception intensity value obtained using the first antenna unit is larger than the reception intensity value obtained using the second antenna unit, the first antenna unit is used when performing wireless communication with the mobile terminal device. Judgment
If the reception intensity value obtained using the first antenna unit is equal to or less than the reception intensity value obtained using the second antenna unit, the second antenna unit is used when wirelessly communicating with the mobile terminal device. The reader / writer device according to claim 1, wherein the reader / writer device is determined.
請求項1ないし3のいずれか1項に記載のリーダライタ装置と、
を備える認証システム。 A portable terminal device equipped with a SIM card having a wireless communication function;
A reader / writer device according to any one of claims 1 to 3,
An authentication system comprising:
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