JP2005032113A - カードホルダー - Google Patents

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Abstract

【課題】 外部からの不正アクセスを防止しながらホルダーを開けずにICカードを使用でき、また、ICカードが複数枚収納される場合であっても個々のICカードの通信を確保できるカードホルダーを提供する。
【解決手段】 本発明のカードホルダーのホルダー本体には、非接触ICカードC1〜C3を個々に収納する複数の収納部17A〜17Cと、各収納部内のICカードを挟むように設けられた導電性シールド部材31〜34と、収納部内のICカードに対向配置されICカードのアンテナとカップリングするカップリング用アンテナ41〜43と、収納部の外部に配置された通信用アンテナ18と、カップリング用アンテナ41〜43と通信用アンテナ18との間を電気的に接続又は遮断する切替スイッチ21〜23とを備えている。
【選択図】 図3

Description

本発明は、1枚又は複数枚の非接触ICカードを収納するICカード用ホルダーに関し、更に詳しくは、不正アクセスからカード情報を保護することができ、ICカードが複数枚収納される場合にあっては、個々のICカードの良好な通信特性を維持できるICカード用ホルダーに関する。
近年、アンテナコイルとICチップとを内蔵した非接触ICカードを使用して様々な情報のやり取りを電磁波による無線通信で行うICカードシステムが提案されている。このようなICカードシステムは、交通機関の改札システム、高速道路の自動車料金徴収システム、電子決済、電話カードシステム、工場における製品管理システムなどに応用されている。
このような非接触ICカードの所有者は、ICカードを透明な樹脂等でなるICカード用ホルダーに収納した状態でバッグやポケットに入れて携帯する場合が一般的である。また最近では、このホルダーを首に掛けて携帯するスタイルが多く見られるようになり、使用時には首から下げたままホルダーごとICカードを質問器(リーダーライタ)へかざすようにしている。
ところで、ICカードの利用範囲の拡大に伴って、携帯するICカードの枚数が増えてきている。例えば、社員証として非接触ICカードがIDカードとして利用されている場合、企業の構内への入構用IDカードのほかに、企業内のセキュリティの高い部屋へ入室する際には専用のIDカードを携帯する必要がある。
しかしながら、このような場合、カード携帯者が上述したホルダーに上記2枚のICカードを収納し使用しようとすると、2枚のICカードのアンテナコイルが互いに磁気結合してしまい、本来の共振周波数から大幅にずれ、どちらのICカードも通信できなくなる。そのため、カード利用者は質問器にかざす際にホルダーから必要なカードを抜き出して質問器にかざす必要があり、本来の非接触ICカードの利点が生かされていなかった。
一方、この種の非接触ICカードは、質問器からの特定周波数の発振電波にアンテナコイルを結合させ電磁誘導の原理を利用してICチップに対する情報の読み出し/書き込みを行うようにしている。
しかしながら、従来のICカード用ホルダーには不正アクセスからカード情報を保護する機能は殆ど搭載されていないので、悪意の第三者によって、カード内の記録情報が不正に読み出されたり改ざんされる危険性を内在していることになる。
特に近年においては、個人情報が記録されるICカードの需要が非常に高まっている。このようなICカードの需要が高まるにつれて、ハード面であるカード情報読取機も軽量・高性能化し、これにより巧妙な不正アクセスが可能となって個人情報の読み盗られが容易になされてしまう。このように、個人の情報を如何なる手段にて安全に携帯するかが大きな問題となっている。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献としては、以下のものがある。
下記特許文献1には、カードホルダーに収納された2枚の非接触ICカードの間に、導電性シートとこれを挟むようにして重ねられた磁性シートとからなる干渉防止シートを配置し、それぞれのICカード間の通信干渉を防止し各ICカードの通信機能を確保する構成が開示されている。
下記特許文献2には、ICカードを収納する冊子状のカードホルダーにおいて、当該カードホルダーの表紙や頁を、電磁波を遮断もしくは通しにくいシールド部材で構成し、不正アクセスからICカードを保護することが開示されている。
特開2000−268146号公報 特開平11−348471号公報
しかしながら、上記特許文献2の構成では、3枚以上のICカードを収納した場合、当該3枚目以降のICカードは、2枚のICカードの間に収納されることになるため、通信が不可能になるという問題がある。
また、上記特許文献1の構成では、ICカードを使用する際、冊子状カードホルダーをわざわざ開く必要があり、これが非常に煩わしいという問題がある。
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、外部からの不正アクセスを防止しながらホルダーを開けずにICカードを使用でき、また、ICカードが複数枚収納される場合であっても個々のICカードの通信を確保できるカードホルダーを提供することを課題とする。
以上の課題を解決するに当たり、本発明のカードホルダーは、非接触ICカードが収納される収納部を備えたホルダー本体と、収納部内の非接触ICカードを挟むようにホルダー本体に設けられた導電性シールド部材と、収納部内の非接触ICカードに対向配置され当該非接触ICカードのアンテナとカップリングするカップリング用アンテナと、収納部の外部に配置された通信用アンテナと、カップリング用アンテナと通信用アンテナとの間を電気的に接続又は遮断する切替スイッチとを備えたことを特徴とする。
本発明において、収納部に収納されている非接触ICカードは、当該非接触ICカードを挟むようにホルダー本体に設けられた導電性シールド部材によって、不正アクセスから保護される。
また、本発明において、収納部に収納されている非接触ICカードの使用に際しては、当該非接触ICカードのアンテナとカップリングするカップリング用アンテナと、収納部の外部に配置された通信用アンテナと、カップリング用アンテナと通信用アンテナとの間を電気的に接続する切替スイッチとが用いられる。
すなわち、質問器(リーダーライタ)からの発振電波は、通信用アンテナで受信され、これがカップリング用アンテナに転送され、当該カップリング用アンテナから対向する非接触ICカードへ送信される。非接触ICカードからの応答信号は、当該カップリング用アンテナで受信され、これが通信用アンテナを介して質問器へ送信される。これにより、カードホルダーに収納した状態での非接触ICカードの使用が可能とされる。
なお、カード非使用時は、切替スイッチでカップリング用アンテナと通信用アンテナとの間を遮断しておくことにより、通信用アンテナを介しての不正アクセスから収納部内の非接触ICカードを保護することができる。
一方、収納部を複数備え、これら複数の収納部にカップリング用アンテナをそれぞれ配置し、各カップリング用アンテナをそれぞれ専用の切替スイッチを介して通信用アンテナに共通に接続することにより、切替スイッチの選択によって任意の非接触ICカードを使用することができるようになる。これにより、ICカードが複数枚収納されている場合においても、それぞれのICカードの通信機能が確保される。
本発明のカードホルダーによれば、ホルダー内部の非接触ICカードに対する外部の不正アクセスから保護することができるとともに、ホルダーを開いたりホルダーからカード取り出すことなく非接触ICカードを使用できる。また、カードが複数枚収納されている場合でも、個々の非接触ICカードの通信機能を確保することができる。
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
図1〜図3は本発明の第1の実施の形態を示している。
ここで、図1は本実施の形態によるカードホルダー10の全体斜視図、図2はカードホルダー10の内部の斜視図、図3はカードホルダー10の概略構成図である。
本実施の形態のカードホルダー10は、非接触ICカード(以下「ICカード」という。)を3枚収納できる構造を有するホルダー本体11を備えている。ホルダー本体11は冊子構造を有し、表面部構成体11A、頁部構成体11B,11C、裏面部構成体11Dおよび背面部構成体11Eを備えている。
ICカードC1〜C3としては、アンテナコイルにICチップが接続されたアンテナモジュールをカード構成シートで挟み込んで製作されたものが用いられる。
また、本例におけるICカードC1〜C3は、非接触で外部と情報の授受を行う機能を有するものであれば全て適用可能であり、例えば、表面に接触端子を具備したハイブリッドカードやデュアルインターフェースカード(コンビネーションカード)というような接触/非接触タイプのICカード等も含まれる。
さて、ホルダー本体11の表面部構成体11A及び頁部構成体11B,11Cの各々一方の面には、ICカードC1、C2及びC3をそれぞれ収納するためのポケット15が設けられており、これらポケット15によってICカードの収納部17A,17B及び17Cが構成される(図3)。ポケット15には開口16が設けられ、ICカードC1〜C3の取出し性あるいは入替え性が高められている(図2)。
表面部構成体11Aの外面側には、通信用アンテナ18が埋設されている。表面部構成体11Aには、通信用アンテナ18の背面側から順に、磁性部材54、導電性シールド部材31および磁性部材51Aが内装されている。
一方の頁部構成体11Bの表面側には、ICカードC1とカップリングするカップリング用アンテナ41が埋設されている。頁部構成体11Bには、カップリング用アンテナ41の背面側から順に、磁性部材51B、導電性シールド部材32および磁性部材52Aが内装されている。
他方の頁部構成体11Cの表面側には、ICカードC2とカップリングするカップリング用アンテナ42が埋設されている。頁部構成体11Cには、カップリング用アンテナ42の背面側から順に、磁性部材52B、導電性シールド部材33および磁性部材53Aが内装されている。
そして、裏面部構成体11Dの表面側には、ICカードC3とカップリングするカップリング用アンテナ43が埋設されている。裏面部構成体11Dには、カップリング用アンテナ43の背面側から順に、磁性部材53Bおよび導電性シールド部材34が内装されている。
通信用アンテナ18及び各カップリング用アンテナ41〜43は、その金属線が外部に露出した形態も適用可能であるが、耐久性及び信頼性の観点から、各アンテナは電波透過性のある透明性又は非透明性の合成樹脂フィルムで被覆された構成とするのが好ましい。
カップリング用アンテナ41〜43はそれぞれ切替スイッチ21〜23及び同軸ケーブル61を介して通信用アンテナ18へ共通に接続されている。切替スイッチ21〜23は、カップリング用アンテナ41〜43と通信用アンテナ18との間を電気的に接続する閉位置と、これらの間を遮断する開位置をとるように構成されている。
特に、本実施の形態においては、これらの切替スイッチ21〜23を常開型の押下スイッチで構成することにより、非操作時はカップリング用アンテナ41〜43と通信用アンテナ18との間を常に遮断しておくようにしている。
背面部構成体11Eは、表面部構成体11A、頁部構成体11B、頁部構成体11C及び裏面部構成体11Dを相互に連結する機能を有し、その外面部には切替スイッチ21〜23が配置されている。背面部構成体11Eの内部には、切替スイッチ21〜23とカップリング用アンテナ41〜43及び通信用アンテナ18との間を接続する回路が構成されている。
カップリング用アンテナ41〜43はそれぞれ、対向するICカードC1〜C3のアンテナとのカップリングに適合した形状のループコイルで構成されている。特に本実施の形態では、対向するICカードC1〜C3のアンテナ形状と略同一形状のループコイルで構成されている。
一方、通信用アンテナ18は、図示しない質問器(リーダーライタ)のアンテナとのカップリングに適合した形状のループコイルで構成されている。この構成により、通信用アンテナ18は、切替スイッチ21〜23で選択された何れかひとつのカップリング用アンテナ41〜43と電気的に接続され、当該選択されたカップリング用アンテナに対向するICカードC1〜C3と外部の質問器(リーダーライタ)との間の通信を可能とする。
本実施の形態のカードホルダー10においては、収納部17A〜17Cはそれぞれ導電性シールド部材31〜34によって相互に隔離されている。導電性シールド部材31〜34は電磁シールド板として用いられ、ホルダー本体11の内外および収納部17A〜17C間を電磁的に遮蔽する機能を有する。導電性シールド部材31〜34は銅やアルミニウム、ステンレス等の金属材料製の薄板又はシートで構成され、その厚さは特に制限されない。
磁性部材51A,51B,52A,52B,53A,53B及び54は、軟磁気特性を有する非導電性のシートでなり、例えば合成樹脂材料中に軟磁性材料粉を混入してシート状に加工したものが用いられる。軟磁性材料粉としては、センダスト(Fe−Al−Si系)やパーマロイ(Fe−Ni系)、アモルファス(例えばFe−Si−Al−B系)、フェライト(例えばNi−Znフェライト、Mn−Znフェライト)等が適用可能である。
これらの磁性部材は、導電性シールド部材31〜34と各収納部17A〜17C、通信用アンテナ18又はカップリング用アンテナ41〜43との間に介在するように配置されている。これにより、各磁性部材は、導電性シールド部材31〜34と、通信用アンテナ18、各カップリング用アンテナ41〜43及び各ICカードC1〜C3との間の相互干渉を抑制する機能を果たす。これにより、通信用アンテナ18とカップリング用アンテナ41〜43とICカードC1〜C3のそれぞれの通信性能の劣化を抑えることができる。
以上のように構成される本実施の形態のカードホルダー10において、例えばICカードC2を使用する場合、ホルダー本体11の表面(通信用アンテナ18側の面)を質問器(リーダーライタ)にかざす際に切替スイッチ22を押下操作する。通信用アンテナ18は質問器からの発振電波を受信し、この受信電波をICカードC2と電磁気的に結合したカップリング用アンテナ42へ供給する。これにより、カップリング用アンテナ42とICカードC2との間で情報のやり取りが可能となり、ICカードC2からの応答信号をカップリング用アンテナ42及び通信用アンテナ18を介して質問器へ送信する。
以上のように、通信用アンテナ18は、選択されたICカードのアンテナとしての機能を果たし、ホルダー本体11の内部において導電性シールド部材31〜34間に配置されるICカードと外部の質問器(リーダーライタ)との間の通信を可能とする。
上述の例において、ICカードC2とこれに隣接するICカードC1及びICカードC3との間は、導電性シールド部材32,33によって電磁的に遮蔽されているので、カード間における通信干渉の問題は発生しない。また、ICカードC2と導電性シールド部材32との間およびカップリング用アンテナ42と導電性シールド部材33との間は、それぞれ磁性部材52Aおよび磁性部材52Bが介装されているので、各導電性シールド部材32,33によるICカードC2及びカップリング用コイル42の通信性能の劣化も抑えられる。
ここで、磁性部材51A,51Bは、ICカードC2及びカップリング用アンテナ42の通信仕様に応じて選定されるのが好ましい。すなわち、これらの磁性部材は、導電性シールド部材32,33の存在によるICカードC2及びカップリング用アンテナ42の通信性能の劣化(インダクタンスの低下)を抑制すると同時に、ICカードC2及びカップリング用アンテナ42の通信性能の向上が図れる材料を選定するのが好適である。
一例を挙げるならば、ICカードが「Suica」(商標)の場合はTDK製「IRL03AB(厚さ0.28mm)」が上記磁性材料として好適であり、また、ICカードが「Edy」(商標)の場合はFDK製「PE72(厚さ0.5mm)」が上記磁性材料として好適であることが実験的に判明している。
したがって、各収納部17A〜17Cに収納されるICカードの種類に応じて磁性材料51A,51B,52A,52B,53A,53Bを選定し、あるいは、収納するICカードの種類に応じてこれらの磁性材料を使い分けるようにすることにより、各ICカードの通信性能の一層の向上を図ることが可能となる。また、磁性材料54の選定にあたっても、通信用アンテナ18として求められるインダクタンスを確保できるような材料を選定するようにすればよい。
一方、収納されるICカードC1〜C3の各々が互いに異なる種類のICカードである場合、これらと通信を行う質問器(リーダーライタ)の間にも仕様上の相違、例えばアンテナ形状の相違が存在することになる。この場合、例えば、通信用アンテナ18を各質問器に対応した形状の複数のアンテナ群で構成し、切替スイッチ21〜23の操作に応じて1つのアンテナが選択されるように構成するようにすれば、カードの種類に適合した通信用アンテナを用いて適正な通信性能を確保することが可能となる。
以上のように、本実施の形態のカードホルダー10によれば、ホルダー本体11の最外層に設けられる導電性シールド部材31と導電性シールド部材34とによって、ホルダー本体11に収納される各ICカードC1〜C3を外部からの不正アクセスから保護することができ、カード情報の読み盗られやカード情報の改ざん等を防止することができる。
また、切替スイッチ21〜23の押下操作によって、通信用アンテナ18を介しての所望のICカードと外部の質問器(リーダーライタ)との間の通信を行うことができる。特に、カード収納枚数が3枚以上の場合でも全てのICカードの通信機能を確保することができる。このように、ひとつのカードホルダー10に複数枚のICカードC1〜C3を収納しても、あたかもひとつのカードだけを取り出して使っているような感覚で使用することができる。
更に、切替スイッチ21〜23がホルダー本体11の外面側に配置されているので、良好な操作性あるいは取扱い性を確保することができる。
そして、切替スイッチ21〜23を常開型のスイッチで構成しているので、カード非使用時では切替スイッチ21〜23を遮断位置に戻して、通信用アンテナ18を全てのICカードC1〜C3とは接続されていない状態とするようにしている。これにより、ユーザーの意図した場合にだけカード通信動作を行わせるようにでき、通信用アンテナ18を介しての不正アクセスを防止できる。
(第2の実施の形態)
続いて、図4〜図6を参照して本発明の第2の実施の形態について説明する。
なお、図において上述の第1の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
ここで、図4は本実施の形態によるカードホルダー70の全体斜視図、図5はカードホルダー70の一作用を説明する模式図、図8はカードホルダー70の一使用形態を説明する図である。
本実施の形態のカードホルダー70は、3枚のICカードC1〜C3を個々に収納するホルダー本体11に対し、これとは分離独立した構成のアンテナ支持体71を接続し、このアンテナ支持体71に通信用アンテナ18を配置した点で上述の第1の実施の形態の構成と異なっている。
アンテナ支持体71は、例えば一般のカードサイズと同等又はこれよりも大判の長方形状を有し、その一表面側に通信用アンテナ18を埋設している。この通信用アンテナ18の表面は、電波透過性のある透明又は非透明の合成樹脂フィルムで被覆されている。
また、このアンテナ支持体71の一表面側には、使用するホルダー本体11内のICカードC1〜C3を選択するための切替スイッチ21〜23が配置されている。本例では、これら切替スイッチ21〜23を通信用アンテナ18の形成面と同一の面に配置したが、これら切替スイッチ21〜23を通信用アンテナ18の形成面とは反対側の面に配置するようにしてもよい。
ホルダー本体11とアンテナ支持体71とは、同軸ケーブル61及び接続ケーブル62を介して接続されている。接続ケーブル62としては同軸ケーブル61と同一又は同様な仕様のケーブルが用いられる。本実施の形態では、接続ケーブル62は図示するように巻取ドラム63により巻取可能となっており、使用時には巻取ドラム63からアンテナ支持体81を引き出せるようになっている。
以上のように構成される本実施の形態のカードホルダー70にあっては、図5に示すように、アンテナ支持体81のみを質問器(リーダーライタ)80のアンテナユニット81の上へかざすだけで、切替スイッチ21〜23(図4)で選択されたICカードC1〜C3との通信が可能となり、取り扱い性に非常に優れたカードホルダーを提供することができる。これにより、例えばホルダー本体11は胸ポケットやバッグに入れたまま、アンテナ支持体71のみを取り扱うだけでICカードC1〜C3の使用が可能となる(図6)。
なお、アンテナ支持体71をホルダー本体11に対して着脱自在に構成するようにすれば、通常時においてアンテナ支持体71とホルダー本体11とを一体化させておくことができるので、カードホルダー70の取り扱い性を更に一層向上させることができる。
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
例えば以上の実施の形態では、ICカードを3枚収納できる構造のホルダー本体11を用いてカードホルダーを構成するようにしたが、カード収納枚数は上記に限定されることなく、1枚、2枚又は4枚以上収納できるように構成することも可能である。
また、以上の第1の実施の形態では、切替スイッチ21〜23をホルダー本体11の背面部構成体11Eの外面側に配置したが、切替スイッチの配置場所はこれに限定されることなく、表面部構成体11Aの外面部や裏面部構成体11Dの外面部に配置することも可能である。
本発明の第1の実施の形態によるカードホルダー10の全体を示す斜視図であり、Aは冊子状のホルダー本体11を閉じた状態を示し、Bはホルダー本体11を開いた状態を示している。 カードホルダー10の内部構成をホルダー本体11を開いて示す斜視図である。 カードホルダー10の概略構成図である。 本発明の第2の実施の形態によるカードホルダー70の全体を示す斜視図である。 カードホルダー70の一作用を説明する図である。 カードホルダー70の一使用形態を説明する図である。
符号の説明
1…10,70…カードホルダー、11…ホルダー本体、11A…表面部構成体、11B,11C…頁部構成体、11D…裏面部構成体、11E…背面部構成体、17A〜17C…収納部、18…通信用アンテナ、21〜23…切替スイッチ、31〜34…導電性シールド部材、41〜43…カップリング用アンテナ、51A,51B,52A,52B,53A,53B,54…磁性部材、61…同軸ケーブル、71…アンテナ支持体、80…質問器(リーダーライタ)、82…アンテナユニット、C1〜C3…ICカード。

Claims (9)

  1. 非接触ICカードを収納するためのカードホルダーであって、
    非接触ICカードが収納される収納部を備えたホルダー本体と、
    前記収納部内の非接触ICカードを挟むように前記ホルダー本体に設けられた導電性シールド部材と、
    前記収納部内の非接触ICカードに対向配置され当該非接触ICカードのアンテナとカップリングするカップリング用アンテナと、
    前記収納部の外部に配置された通信用アンテナと、
    前記カップリング用アンテナと前記通信用アンテナとの間を電気的に接続又は遮断する切替スイッチとを備えた
    ことを特徴とするカードホルダー。
  2. 前記導電性シールド部材と前記収納部又は前記カップリング用アンテナとの間には、磁性材料層が介在している
    ことを特徴とする請求項1に記載のカードホルダー。
  3. 前記通信用アンテナ及び前記切替スイッチは、前記ホルダー本体の外面側に配置されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のカードホルダー。
  4. 前記通信用アンテナ及び前記切替スイッチは、前記ホルダー本体とは分離独立したアンテナ支持体に配置されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のカードホルダー。
  5. 前記アンテナ支持体は、前記ホルダー本体に対して着脱自在とされる
    ことを特徴とする請求項4に記載のカードホルダー。
  6. 前記ホルダー本体と前記アンテナ支持体とは、伸縮自在な接続ケーブルを介して互いに接続されている
    ことを特徴とする請求項4に記載のカードホルダー。
  7. 前記切替スイッチは、開位置で前記カップリング用アンテナと通信用アンテナとの間を遮断し、閉位置で前記カップリング用アンテナと前記通信用アンテナとの間を接続する常開型のスイッチである
    ことを特徴とする請求項1に記載のカードホルダー。
  8. 前記ホルダー本体は前記収納部を複数備えており、これら各収納部に前記カップリング用アンテナがそれぞれ配置され、各カップリング用アンテナがそれぞれ専用の前記切替スイッチを介して、前記通信用アンテナに共通に接続されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のカードホルダー。
  9. 前記ホルダー本体は冊子構造を有し、その各頁部に前記収納部がそれぞれ形成されているとともに、前記冊子構造の表面部に前記通信用アンテナが配置されている
    ことを特徴とする請求項8に記載のカードホルダー。
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