JP2006190056A - カード型情報媒体をロックする機能を備えた情報端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 カード型情報媒体を利用したプロセス処理中に、カード型情報媒体を排出すると誤動作もしくはセキュリティ的に問題が生じる間は、カード型情報媒体を排出することができない情報端末を提供する。
【解決手段】 情報端末であるＳＩＭリーダライタ１０には、ＳＩＭ２０をロックする手段としてロックピン３１１を備えたソレノイド３１と、ソレノイド３１を制御するコントローラ３０が備えられている。コントローラ３０は、ＳＩＭ２０の排出可否を意味する情報であるイジェクトステータス３０１を有し、イジェクトステータス３０１に基づいてソレノイド３１の動作を制御する。コントローラ３２は、ＳＩＭ２０を排出すると誤動作もしくはセキュリティ的に問題が生じるプロセス処理中に、イジェクトステータス３０１を排出禁止に設定することで、このプロセス処理中はＳＩＭ２０の排出ができなくなる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ＩＣカード、ＳＩＭ（Subscriber Identity Module）またはＵＩＭ（User Identity Module）などのカード型情報媒体を装着して使用する情報端末に関し、更に詳しくは、カード型情報媒体をロックする機能を備えた情報端末に関する。

ＩＣカード、ＳＩＭ（Subscriber Identity Module）またはＵＩＭ（User Identity Module）などのカード型情報媒体は、カード型情報媒体に実装されたＩＣチップに認証情報（例えば、認証局の電子証明書など）を記憶し、ネットワークのアクセス管理やパソコンの使用者管理などにおいて使用されつつある。

本出願人は、これらのカード型情報媒体の利便性を高めるべく、カード型情報媒体としてＳＩＭを内蔵し、ＳＩＭとデータ通信する２つの通信手段（ＩＳＯ７８１６規格に準拠した接触データ通信とＩＳＯ１４４４３規格に準拠した非接触データ通信）と、パーソナルコンピュータ等のホスト装置とデータ通信する手段（例えば、ＵＳＢ規格に準拠したデータ通信）とを兼ね備え、ユーザが容易に携帯可能であるＳＩＭリーダライタを既に開発している（例えば、特許文献１または特許文献２）

図９は、特許文献１で開示しているＳＩＭリーダライタの斜視図である。図９に示したように、カード型情報媒体であるＳＩＭ４１は、図９においては、ＳＩＭリーダライタ４０の右側から挿入され、ＳＩＭリーダライタ４０の内部にロックされる。

図９で示したＳＩＭリーダライタ４０のように、ＩＣカードやＳＩＭ等のカード型情報媒体を使用する情報端末、特に携帯可能な情報端末においては、情報端末とカード型情報媒体が通信中にカード型情報媒体が情報端末から排出されると、カード型情報媒体が故障し正常に動作しなくなるケースがあるため、情報端末とカード型情報媒体が通信中の場合は、カード型情報媒体のロックを解除できない工夫が施された情報端末も既に提供されている（例えば、特許文献３）。
特開２００４−２６４９１５号公報 特開２００４−２６４９１６号公報 特開平４−８８４９１号公報

しかしながら、図９で示したＳＩＭリーダライタ４０のように、カード型情報媒体と通信する複数の通信手段を備えた情報端末においては、通信手段を切替え処理するプロセスを実行している間は、カード型情報媒体と通信中であるか否かに関わらず、カード型情報媒体を排出してはならないケースがある。

例えば、図９で示したＳＩＭリーダライタ４０をドアロックコントロールに使用する場合、ユーザの本人認証をユーザの指紋を用いて認証し、この認証結果をドアに設置された非接触型リーダライタに送信し、ドアの開閉を行うプロセスも考えられる。

上述したプロセスにおいては、ユーザの本人認証を行う際は、ＳＩＭリーダライタ４０は指紋センサー４２で読み取った指紋データを接触データ通信でＳＩＭ４１に送信し、ＳＩＭ４１は、予め内部に記憶された指紋データと送信された指紋データとを照合し、指紋データの認証結果を不揮発性メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ）に記憶する。そして、ドアロックを解除するときは、ＳＩＭ４１の不揮発性メモリに記憶された指紋データの認証結果は、非接触データ通信で非接触リーダライタに送信され、ドアロックが解除された後、ＳＩＭリーダライタ４０は指紋データの認証結果を非揮発性メモリから消去する。

このプロセスにおいて、ユーザの指紋認証後からドアロックを解除するまでの間に、ＳＩＭリーダライタ４０からＳＩＭ４１が排出されると、ＳＩＭ４１の不揮発性メモリに記憶されたユーザの本人認証結果が消去されることがないため、この認証結果が悪用されるリスクがある。

上述した問題を鑑みて、本発明は、ＩＣカードやＳＩＭに代表されるカード型情報媒体を使用する情報端末、詳しくは、上述したＳＩＭリーダライタに代表されるように、カード型情報媒体を内蔵し、カード型情報媒体とデータ通信する複数の手段と、パーソナルコンピュータ等のホスト装置とデータ通信できる手段とを兼ね備え、ユーザが容易に携帯可能な情報端末において、カード型情報媒体を利用したプロセス処理中に、カード型情報媒体の排出が禁じられている間は、カード型情報媒体を排出することができない情報端末を提供することを目的とする。

上述した課題を解決する本発明は、カード型情報媒体を使用する情報端末であって、前記情報端末は、前記カード型情報媒体とデータ通信する通信手段として、少なくとも接触通信手段と非接触通信手段と、前記カード型情報媒体をロックするロック手段と、前記ロック手段の動作を制御するロック制御手段とを備え、前記ロック制御手段は、前記カード型情報媒体との前記通信手段を、前記接触通信手段から前記非接触通信手段に、もしくは、前記非接触通信手段から前記接触通信手段に切替える処理を含むプロセスを実行している間に操作され、前記カード型情報媒体の排出動作の実行可否を示す排出許可情報を有し、前記排出許可情報に基づいて前記ロック手段のロック解除動作を制御する。

また、本発明において、前記情報端末は、前記カード型情報媒体が所定の位置まで挿入されたことを検出するセンサを備え、前記ロック手段は、前記センサが出力する出力信号に基づいて前記ロック手段のロック動作を制御することが望ましい。

加えて、本発明の前記情報端末に備えられた前記ロック手段を実現する好適な構成としては、前記ロック手段は、前記ロック制御はソレノイドと前記ソレノイドの動作に連動して直線運動するピンとを備え、前記情報端末で使用される前記カード型情報媒体には前記カード型情報媒体を貫通するロック穴が設けられ、前記ロック手段は、前記ソレノイドが動作し前記ピンが前記ロック穴を貫通することで、前記カード型情報媒体が前記情報端末から排出されないようにする手段であることを特徴とする情報端末である。

上述した本発明によれば、前記情報端末に備えられた前記制御部が前記排出許可情報を有し、前記排出許可情報に基づいて前記ロック手段のロック解除を制御することで、前記制御部は処理するプロセスにあわせてロック解除できない状態を設定できる。更に、前記情報端末が前記センサを備えることでロック動作を自動化できる。加えて、前記ロック手段をソレノイドとすることでロック手段を容易にかつ安価に実現することができる。

本発明の好適な実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態は、本出願人が特許文献１で開示しているようなＳＩＭリーダライタ１０に本発明を適用した実施の形態である。図１は本発明を適用したＳＩＭリーダライタ１０の斜視図で、ＳＩＭリーダライタ１０には、上位コンピュータと通信する手段としてＵＳＢコネクタ１４と、ユーザにデータを表示する手段として液晶ディスプレイ１２と、ユーザの指紋データを測定する平面型の指紋センサ１１と、装着されたＳＩＭ２０をイジェクトするイジェクトボタン１３を備えている。本発明に係わり、図１においては右側から挿入されたＳＩＭ２０をＳＩＭリーダライタ１０にロックする機構は、ＳＩＭリーダライタ１０に内蔵されている。

図２は、ＳＩＭリーダライタ１０に挿入されるＳＩＭ２０を説明する図である。図２（ａ）はＳＩＭ２０の外観図で、ＳＩＭ２０とはＩＣカードのＩＣモジュール周辺を約１２ｍｍ×２５ｍｍ状に切り取った形状をしており、ＳＩＭ２０の詳細な形状はＧＳＭ等の規格で規格化されている。図２（ｂ）はＳＩＭ２０のＡ−Ｂ間の断面図で、図２（ｂ）に示したように、ＳＩＭ２０はＩＣモジュール２２が実装され、外部装置と電気的に接触し、ＩＳＯ７８１６規格に準じたＣ１端子〜Ｃ８端子を有するコンタクト面２２１と、樹脂でモールドされたＩＣチップ２２２とから、ＩＣモジュール２２は構成される。加えて、ＳＩＭ２０には、ＳＩＭ２０を貫通するロック穴２１が設けられている。

本実施の形態においてＳＩＭ２０が有するＩＣチップ２２２はデュアルインターフェースＩＣチップ２２２で、ＩＣチップ２２２は接触データ通信用の５個のＩ／Ｏ端子と非接触データ通信用の２つのＲＦ端子を備え、接触データ通信の５個のＩ／Ｏ端子はＩＳＯ７８１６規格に準拠してコンタクト面２２１とモールド内で電気的に接続され、非接触データ通信用の２つのＲＦ端子はＩＳＯ７８１６規格では使用しないＣ４端子、Ｃ８端子に接続されている。すなわち、コンタクト面２２１のＣ４端子、Ｃ８端子にアンテナ端を接続することで、ＳＩＭ２０はＩＳＯ１４４４３規格に準拠した非接触データ通信が可能になる。

図３は、ＳＩＭリーダライタ１０の内部構造の模式図である。図３に示したように、ＳＩＭリーダライタ１０は、ＳＩＭ２０をロックする手段として小型のソレノイド３１と、ＳＩＭ２０が挿入されたことを検出する装着センサ３２とを備えている。加えて、ＳＩＭリーダライタ１０は、液晶ディスプレイ１２を制御する機能、指紋センサ１１を制御し、ＳＩＭ２０に記憶されたユーザの指紋データを認証する機能、ＩＳＯ７８１６規格に準拠した伝送プロトコルでＳＩＭ２０とデータ通信する機能、ＳＩＭ２０のイジェクト動作を管理する機能などを備えたコントローラ３０と、ＵＳＢ規格に準拠した伝送プロトコルをＩＳＯ７８１６規格に準拠した伝送プロトコルに変換し、ＵＳＢコネクタ１４を経由して、上位コンピュータとＳＩＭ２０間のデータ通信を実現するＵＳＢ／７８１６変換回路３３と、ＳＩＭ２０のコネクタ面のＣ１端子〜Ｃ８端子とそれぞれ接触する８個の接続端子を備えた接続板３４と、ＩＳＯ１４４４３規格に準拠した非接触通信を実現するためのアンテナ３５とを備え、アンテナ３５の両端は、コンタクト面２２１のＣ４端子およびＣ８端子と接触する接続端子に接続されている。すなわち、ＳＩＭ２０がＳＩＭリーダライタ１０に装着されると、コンタクト面２２１のＣ４端子およびＣ８端子にアンテナ３５が電気的に接続され、ＳＩＭ２０は、ＩＳＯ７８１６の接触通信に加えて、ＩＳＯ１４４４３規格に準拠した非接触通信が可能となる。

なお、特許文献１で開示しているＳＩＭリーダライタ１０には、図２、図３に示した以外の要素（例えば、選択ボタン、ブルートゥース通信用アンテナ、バッテリー）が備えられているが、図２、図３においては、本実施の形態の説明に不必要な要素については記載していない。

図４は、ＳＩＭリーダライタ１０のブロック図である。上位コンピュータからＵＳＢ規格で伝送されたデータは、ＵＳＢコネクタ１４からＵＳＢ／７８１６変換回路３３に送られ、ＵＳＢ／７８１６変換回路３３は、伝送されたデータをＩＳＯ７８１６規格の伝送プロトコルに変換し、変換したデータは接続板３４を介してＳＩＭ２０に伝送される。この逆の手順を踏むことで、ＳＩＭ２０から上位コンピュータにデータは伝送される。

液晶ディスプレイ１２、指紋センサ１１およびイジェクトボタン１３はコントローラ３０と接続されている。液晶ディスプレイ１２はコントローラ３０から送信されたデータを表示し、指紋センサ１１はコントローラ３０の指示によりユーザの指紋データを読み取り、読み取った指紋データをコントローラ３０に送信する。イジェクトボタン１３が押されたことを意味する信号はコントローラ３０に入力され、コントローラ３０は入力された信号からイジェクトボタン１３が押されたか判定できる。

コントローラ３０は、ＳＩＭ２０のイジェクト動作を管理するための排出許可情報として、イジェクトステータス３０１をコントローラ３０内部に記憶する。イジェクトステータス３０１とは、ＳＩＭ２０の排出許可を示すデータで、コントローラ３０によって書き換えられるデータである。

コントローラ３０は、処理中にＳＩＭ２０が排出されると誤動作が生じるプロセスを実行する前に、イジェクトステータス３０１をＳＩＭ２０の排出禁止を意味するデータに書き換える。そして、このプロセスの処理が終了した後に、イジェクトステータス３０１をＳＩＭ２０の排出許可を意味するデータに書き換える。コントローラ３０はＳＩＭ２０を排出する際に、イジェクトステータス３０１を参照することで、ＳＩＭ２０の排出動作を管理する。

挿入されたＳＩＭ２０をロックする手段は、小型のソレノイド３１と装着センサ３２で実現される。ソレノイド３１とは電気信号を直線的な機械運動に変換する機械部品で、本実施の形態において、ソレノイド３１は自己保持型のソレノイドである。

ソレノイド３１は少なくとも２つの外部信号入力端子を備えている。一つ目の端子は、ロックピン３１１を突出するトリガーとなる信号を受信するロック信号端子３１２（Ｌ端子、Ｌ：Lock）で、もう一つの端子は、ロックピン３１１を引込めるトリガーとなる信号を受信するリリース端子３１３（R端子、R：Release）である。

Ｌ端子３１２にトリガー信号が入力されるとソレノイド３１に内蔵されたコイルに電流が流れ、ロックピン３１１が突出し、Ｒ端子３１３にトリガー信号が入力されるまで、ロックピン３１１が突出した状態に保持される。Ｒ端子３１３にトリガー信号が入力されるとソレノイド３１に内蔵されたコイルに、Ｌ端子３１２とは逆向きの電流が流れ、ロックピン３１１が引込み、Ｌ端子３１２にトリガー信号が入力されるまで、ロックピン３１１は引込んだままの状態に保持される。なお、本実施の形態において、Ｌ端子３１２にトリガー信号を入力する手段は装着センサ３２で、Ｒ端子３１３にトリガー信号を入力する手段はコントローラ３０である。コントローラ３０は、イジェクトステータス３０１に基づいて、Ｒ端子３１３へのトリガー信号の入力を制御することで、ＳＩＭ２０のロック解除動作を制御する。

図５は、ＳＩＭ２０がロックされる状態を説明する図である。ＳＩＭ２０の挿入を装着センサ３２が検出すると、装着センサ３２からソレノイド３１のＬ端子３１２へトリガー信号が入力され、ソレノイド３１のロックピン３１１が突出する。ロックピン３１１はＳＩＭ２０のロック穴２１を貫通し、ＳＩＭ２０はＳＩＭリーダライタ１０から排出できなくなる。

ＳＩＭ２０を排出するときは、コントローラ３０からＲ端子３１３にトリガー信号が入力され、ロックピン３１１が引込み、ＳＩＭ２０はＳＩＭリーダライタ１０から排出できるようになる。なお、コントローラは、Ｒ端子３１３にトリガー信号を入力する際はイジェクトステータス３０１を参照し、イジェクトステータス３０１が排出禁止を意味するデータである場合には、Ｒ端子３１３にトリガー信号を入力しない。

図６は、ＳＩＭ２０のロックおよび解除の動作を説明する図である。図６（ａ）のように、ＳＩＭ２０が挿入される前はロックピン３１１が下がった状態であり、ＳＩＭ２０はＳＩＭリーダライタ１０に挿入できる。図６（ｂ）のように、ＳＩＭリーダライタ１０にＳＩＭ２０が所定の位置まで挿入され、装着センサ３２がＳＩＭ２０の挿入を検出すると、装着センサ３２からソレノイド３１のＬ端子３１２にトリガー信号が入力され、ソレノイド３１のロックピン３１１が突出する。ＳＩＭリーダライタ１０にＳＩＭ２０が所定の位置まで挿入されると、ロックピン３１１の真上にはＳＩＭ２０のロック穴２１が来るように設計されており、ロックピン３１１はロック穴２１を貫通し、ＳＩＭ２０はＳＩＭリーダライタ１０にロックされる。

図６（ｃ）のように、コントローラ３０からソレノイド３１のＲ端子３１３にトリガー信号が入力されると、ロックピン３１１は引込み、ＳＩＭ２０のロック状態は解除される。本実施の形態においては、コントローラ３０は、以下の３つの条件を満足している場合にのみ、ソレノイド３１のＲ端子３１３にトリガー信号を入力する。

１つ目の条件はイジェクトボタン１３が押されたことである。２つ目の条件は装着センサ３２がＳＩＭ２０を検出していること、すなわちＳＩＭ２０が装着されていることである。そして、３つ目の条件は、イジェクトステータス３０１がＳＩＭ２０の排出許可を意味するデータであることである。この３つの条件がすべて成立した場合にのみ、コントローラ３０はＲ端子３１３にトリガー信号を入力しロックピン３１１を引込ませ、ＳＩＭ２０が排出できる状態にする。

ここから、コントローラ３０がイジェクトステータス３０１を用いて、ＳＩＭ２０の排出動作を管理する動作の一例について、図を参照しながら詳細に説明する。図７は、ＳＩＭリーダライタ１０を用いユーザの指紋を認証し、認証結果に基づいてドアの開閉を行うドアロックコントロールを処理するプロセスのフロー図である。

最初のステップは、ＳＩＭ２０がＳＩＭリーダライタ１０に挿入されるステップＳ１０である。ＳＩＭ２０を挿入するために、ＳＩＭリーダライタ１０はＳＩＭ２０のをオートローディングする機構を設けてもよく、手動でもよい。ステップＳ１０でＳＩＭ２０が挿入され、装着センサ３２がＳＩＭ２０を検出すると（ステップＳ１１）、装着センサ３２からソレノイド３１のＬ端子３１２にトリガー信号が入力され、ロックピン３１１が突出し、突出したロックピン３１１がＳＩＭ２０のロック穴２１を貫通することで、ＳＩＭ２０はＳＩＭリーダライタ１０にロックされた状態になる（ステップＳ１２）。

次のステップは、ＳＩＭリーダライタ１０がドアロックコントロールのプロセス処理を開始するステップＳ１３である。このステップは、液晶ディスプレイ１２に表示されているドアロックコントロールアプリケーションを選択することで開始される。ＳＩＭリーダライタ１０は、ドアロックコントロールの処理を開始すると、イジェクトステータス３０１をＳＩＭ２０の排出禁止を示すデータに設定する（ステップＳ１４）。

次のステップは、ＳＩＭリーダライタ１０に備えられた指紋センサ１１を用い、指紋認証によるユーザ認証を行うステップＳ１５である。このステップでは、指紋センサ１１がユーザの指紋データを読み取り、読み取った指紋データはコントローラ３０へ送信された後、コントローラ３０からＩＳＯ７８１６準拠の伝送プロトコルによってＳＩＭ２０へ送信され、予めＳＩＭ２０に記憶されている指紋認証データとＳＩＭ２０内部で比較・認証される。そして、ＳＩＭ２０は、ユーザ認証の結果を意味する認証結果データを、ＳＩＭ２０に備えられた非揮発性メモリに記憶する（ステップＳ１６）。

次のステップは、ＳＩＭリーダライタ１０が時間を計測するステップＳ１７である。ＳＩＭリーダライタ１０が時間を計測するのは、所定時間内（例えば、数分）にドアロックを解除しなかった場合に、非揮発性メモリに記憶した認証結果データの悪用を防止すべく、この認証結果データを非揮発性メモリから消去するためである。また、非揮発性メモリに認証結果データが記憶された状態でＳＩＭ２０が排出されると、ＳＩＭ２０が悪用される可能性があるため、コントローラ３０は、ステップＳ１４でイジェクトステータス３０１をＳＩＭ２０の排出禁止に設定し、ＳＩＭ２０が排出できない管理を行っている。

次のステップは、ＳＩＭリーダライタ１０が所定時間の経過を確認するステップＳ１８である。所定時間が経過したならば、ステップＳ２０に進み、非揮発性メモリに記憶された認証結果データを消去する。また、所定時間内にドアロックを利用したときは（ステップＳ１９）、ドアロックを解除した後に、ステップＳ２０に進み、非揮発性メモリに記憶された認証結果データを消去する。ステップＳ２０で、非揮発性メモリに記憶された認証結果データを消去した後に、ＳＩＭリーダライタ１０はイジェクトステータス３０１をＳＩＭ２０の排出許可に設定する（ステップ２１）。

図８は、イジェクトボタン１３が押され、ＳＩＭ２０の排出動作を行うときのフロー図である。ＳＩＭ２０の排出動作において最初のステップは、イジェクトボタン１３が押されるステップＳ３０である。イジェクトボタン１３が押されたこと示す信号がコントローラ３０に入力されると、コントローラ３０は装着センサ３２の信号を確認し、ＳＩＭ２０がロック状態であるか確認する（ステップＳ３１）。ロック状態でなければ処理を終了し、ロック状態であれば、コントローラ３０はイジェクトステータス３０１を確認する（ステップＳ３２）。イジェクトステータス３０１が排出許可であれば、コントローラ３０はソレノイド３１のＲ端子３１３にトリガー信号を入力し（ステップＳ３３）、排出禁止であれば、Ｒ端子３１３にトリガー信号を入力することなく終了する。

図８のフローに基づけば、図７において、プロセス実行中のステップＳ１４からステップＳ２１までの処理中において、ＳＩＭ２０がＳＩＭリーダライタ１０から排出されることはなくなる。

本発明を適用したＳＩＭリーダライタの斜視図。 ＳＩＭの説明図。 ＳＩＭリーダライタの内部構造の模式図。 ＳＩＭリーダライタのブロック図。 ＳＩＭがロックされる状態を説明する図。 ＳＩＭのロックおよび解除の動作を説明する図。。 ドアロックコントロールプロセスのフロー図。 ＳＩＭの排出動作のフロー図。 特許文献１に記載のＳＩＭリーダライタの斜視図。。

符号の説明

１０ ＳＩＭリーダライタ
１１ 指紋センサ
１３ イジェクトボタン
２０ ＳＩＭ
２１ ロック穴
３０ コントローラ
３０１ イジェクトステータス
３１ ソレノイド
３１１ ロックピン
３１２ ロック端子（Ｌ端子）
３１３ リリース端子（Ｒ端子）
３２ 装着センサ

Claims (3)

1. カード型情報媒体を装着し使用する情報端末であって、前記情報端末は、前記カード型情報媒体とデータ通信する通信手段として、少なくとも接触通信手段と非接触通信手段と、前記カード型情報媒体をロックするロック手段と、前記ロック手段を制御するロック制御手段とを備え、前記ロック制御手段は、前記カード型情報媒体との前記通信手段を、前記接触通信手段から前記非接触通信手段に、もしくは、前記非接触通信手段から前記接触通信手段に切替える処理を含むプロセスを実行している間に操作され、前記カード型情報媒体の排出動作の実行可否を示す排出許可情報を有し、前記排出許可情報に基づいて前記ロック手段のロック解除動作を制御することを特徴とする情報端末。
2. 請求項１に記載の情報端末であって、前記情報端末は、前記カード型情報媒体が所定の位置まで挿入されたことを検出するセンサを備え、前記ロック制御手段は、前記センサが出力する出力信号に基づいて前記ロック手段のロック動作を制御することを特徴とする情報端末。
3. 請求項１または請求項２に記載の情報端末であって、前記ロック手段は、ソレノイドと前記ソレノイドの動作に連動して直線運動するピンとを備え、前記情報端末で使用される前記カード型情報媒体には前記カード型情報媒体を貫通するロック穴が設けられ、前記ロック手段は、前記ソレノイドが動作し前記ピンが前記ロック穴を貫通することで、前記カード型情報媒体が前記情報端末に排出されないようにする手段であることを特徴とする情報端末。
   
   

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