JP2007280244A - 非接触ｉｃカードリーダ - Google Patents

Abstract

【課題】非接触ＩＣカードとの無線通信において、アクセス許可の認証を効率よく行うことのできる非接触ＩＣカードリーダを提供することである。
【解決手段】この非接触ＩＣカードリーダＡは、非接触ＩＣカード４に対するアクセス許可の認証をする認証手段と、認証された非接触ＩＣカード４の有するメモリの記憶内容の読み出し、或いはメモリへの書き込みのうち少なくとも一方の動作を行うリーダライタ手段とが備えられた非接触ＩＣカードリーダＡにおいて、認証手段とリーダライタ手段とはリーダユニット１として一体に備えられている。
【選択図】図１

Description

本願発明は、無線通信することで非接触ＩＣカード等に設けられたＩＣチップが有する保持データの読み出し及び書き込みを行う非接触ＩＣカードリーダに関するものである。

近年、ＦｅｌｉＣａ等に代表されるＩＣチップの搭載された非接触ＩＣカード及び、これにアクセスする読取りユニットが入退室管理の用途に使用されてきた。この読取りユニットは、入退室管理に用いるＩＤ等のデータに限らず、非接触ＩＣカードとの間で種々のデータの送受信が可能である。

特許文献１には、このようなＩＣチップ及び読取りユニットを用いたデータ送受信及びデータ送受信の認証システムを開示している。図４には、このシステムに用いられる読取りユニット９１、オブジェクト９３、コンピュータ９４及びサーバ９５を示している。読取りユニット９１にはループアンテナコイル９２が設けられており、腕時計兼用のオブジェクト９３に搭載されたＩＣチップとの間で電磁結合することで読取りユニット９１からＩＣチップへと電力を供給し、無線通信によりＩＣチップの保持するＩＤを読み取る。読取ったＩＤはコンピュータ９４を介してサーバ９５に送信され、サーバ９５において、チェックリストと照合することで、このＩＤの認否がなされる。これによりＩＤが認証された場合は、ＩＣチップの保持するデータの読み出し及び書き込みが許可され、コンピュータ９４とＩＣチップとの間で無線通信によるデータの送受信がなされる。
特開２００１−１５９９２５号公報

しかしながら、上記従来例である読取りユニット９１にあっては、ＩＤの認証には、読取りユニット９１で取得したＩＤをコンピュータ９４に送信し、更にコンピュータ９４からサーバ９５に送信して、サーバ９５に保持されたチェックリストと照合して認証するというプロセスを経ているため、複数のコンピュータ９４がサーバ９５と通信している場合においては時間のかかる作業となっていた。

又、読取りユニット９１が接続されるコンピュータ９４は、チェックリストを有するサーバ９５と通信可能な状態でないとＩＤの認証が行えないうえ、サーバ９５が故障した場合は、全てのコンピュータ９４において認証が不可能になるという問題が生じる。

又、仮に、コンピュータ９４がチェックリストを保持する場合であっても、チェックリストを保持したコンピュータ９４に接続する場合にしかＩＤの認証が行えないため、この読取りユニット９１は特定のコンピュータ９４にしか使用できなくなる。

本願発明は、上記背景技術に鑑みて発明されたものであり、その課題は、非接触ＩＣカードとの無線通信において、アクセス許可の認証を効率よく行うことのできる非接触ＩＣカードリーダを提供することである。

上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明では、非接触ＩＣカードに対するアクセス許可の認証をする認証手段と、認証された非接触ＩＣカードの有するメモリの記憶内容の読み出し、或いは前記メモリへの書き込みのうち少なくとも一方の動作を行うリーダライタ手段とが備えられた非接触ＩＣカードリーダにおいて、認証手段とリーダライタ手段とはリーダユニットとして一体に備えられていることを特徴としている。

又、本願請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の非接触ＩＣカードリーダにおいて、電子機器に接続されるものであって、電子機器の操作がロックされた状態において、認証手段は、非接触ＩＣカードに対するアクセス許可の認証を行った後、電子機器に対して操作のロックを解除する解除信号を送信し、電子機器を操作可能とするようになしたことを特徴としている。

本願請求項１記載の非接触ＩＣカードリーダにおいては、認証手段とリーダライタ手段とがリーダユニットとして一体に備えられており、リーダユニット内において認証作業を完結するようになしているため、接続する電子機器に制約を受けることなく認証を行うことができる。したがって、この非接触ＩＣカードリーダは、接続可能な電子機器であれば、あらゆる電子機器と認証及びデータの送受信が可能であり、容易に複数の電子機器に使い回して利用することができる。又、接続する電子機器に対してＩＤ等の認証に必要な情報を送信する必要がないため、認証の動作をより速くすることができる。

又、本願請求項２記載の非接触ＩＣカードリーダにおいては、認証手段は、電子機器に対して操作のロックを解除する解除信号を送信するようになしているため、非接触ＩＣカードに対するアクセス許可の認証と同時に、電子機器の操作に対する許可の認証も行うことができ、電子機器のセキュリティを高めることができる。

図１、２は、一実施形態である非接触ＩＣカードリーダＡを示している。又、図３には、非接触ＩＣカード４を示している。この非接触ＩＣカードリーダＡは、非接触ＩＣカード４に対するアクセス許可の認証をする認証手段２と、認証された非接触ＩＣカード４の有するメモリ４１の記憶内容の読み出し、或いはメモリ４１への書き込みのうち少なくとも一方の動作を行うリーダライタ手段３とが備えられた非接触ＩＣカードリーダＡにおいて、認証手段２とリーダライタ手段３とはリーダユニット１として一体に備えられている。

又、この非接触ＩＣカードリーダＡは例えばパーソナルコンピュータ等の電子機器５に接続されるものであって、電子機器５の操作がロックされた状態において、認証手段２は、非接触ＩＣカード４に対するアクセス許可の認証を行った後、電子機器５に対して操作のロックを解除する解除信号を送信し、電子機器５を操作可能とするようになしている。

以下、この実施形態の非接触ＩＣカードリーダＡを、より具体的に説明する。図１に示すように、非接触ＩＣカードリーダＡは、非接触ＩＣカード４を過不足無く載置可能な程度の面積を有する薄板状のリーダユニット１として形成されており、電力供給と通信とが可能なケーブル１６を介してパーソナルコンピュータ等の電子機器５に接続されている。

リーダユニット１の上面１７には、非接触ＩＣカード４の支持構造となるＬ字型のストッパー片１８が設けられている。使用時において、非接触ＩＣカード４は、縦辺と横辺とがそれぞれストッパー片１８に支持されるように載置される。

図２に示すように、非接触ＩＣカードリーダＡは、リーダコイル１１と、電磁発生部１２と、リーダ送受信部１３と、接続部１４と、リーダ制御部１５とを備えており、リーダコイル１１と電磁発生部１２とリーダ送受信部１３とリーダ制御部１５とから認証手段２が構成され、リーダ送受信部１３とリーダ制御部１５とからリーダライタ手段３が構成されている。

リーダコイル１１は、ループアンテナとして使用されるものであり、電磁発生部１２によって、リーダコイル１１に印加する交流電流が制御される。リーダ送受信部１３は、リーダコイル１１とは異なるアンテナで通信するものであり、例えば周波数帯２．４GHzの微弱無線方式で通信し、伝送速度が２０Mbps以上でありながら、伝送距離が１０mm以下と極めて近距離向けの仕様である。接続部１４はUSB(Universal Serial Bus)コントローラ等からなり、パーソナルコンピュータやサーバ機器のような電子機器５との通信インターフェースであり、従来から使われているものでよい。ここでは、USB2.0対応（パソコン接続）としており、転送速度は、リーダ制御部１５と協同して１GBのデータ量を１分以下に転送可能なように２０Mbps以上としている。又、この非接触ＩＣカードリーダＡは、接続部１４を介して電子機器５から電力供給を受けて動作している。リーダ制御部１５は、ＣＰＵ等からなる全体の制御を担う制御手段であって、電子機器５との間でデータの送受信をすることが許可されたメンバーのIDを記録したチェックリスト（不図示）が保持されている。このチェックリストに記録されたＩＤは、随時、書き換えることも可能である。

図３に示すように、非接触ＩＣカード４は、メモリ４１と、カードコイル４２と、電圧発生部４３と、カード制御部４４と、カード送受信部４５とを備えて構成され、自己駆動用電池を備えず所謂パッシブタグ形式のものである。

メモリ４１は、ＩＤ及び他の転送データを記憶しており、１GB以上の記憶容量を有するフラッシュROMメモリが好適である。

カードコイル４２は、リーダコイル１１と同様にループアンテナとして使用されるものであり、リーダコイル１１との間で電磁結合することにより、リーダコイル１１から受けた電磁波を受波して、電圧発生部４３へ交流電流として伝達する。電圧発生部４３は、カードコイル４２から供給される交流電流を定電圧波形に生成し、電圧発生部４３自身と、メモリ４１と、カード送受信部４５と、カード制御部４４とに例えば５Ｖの定電圧電源を供給する。

カード制御部４４は、リーダ制御部１５同様にＣＰＵ等からなる全体の制御を担う制御手段であって、電圧発生部４３から電源供給されると、メモリ４１に記録されたIDを読み出してカード送受信部４５に無線送信させる。カード送受信部４５は、リーダ送受信部１３と無線通信するものであり、カードコイル４２とは異なるアンテナで通信し、リーダ送受信部１３と同様に例えば周波数帯2.4GHｚの微弱無線方式で通信し、伝送速度が20Mbps以上でありながら、伝送距離が10mm以下と極めて近距離向けの仕様である。

したがって、非接触ＩＣカードリーダＡは、非接触ＩＣカード４をストッパー片１８に接触させて載置したときに、カードコイル４２がリーダコイル１１と対向し、カード送受信部４５が、リーダ送受信部１３と対向するように配置設計することで、近距離向けの仕様に対応させた構造になっている。

この非接触ＩＣカードリーダＡを用いた認証及び電子機器５とのデータ送受信の方法を以下に説明する。まず、非接触ＩＣカード４をリーダユニット１の上面１７に載置してストッパー片１８に接触させると、カードコイル４２がリーダコイル１１から電磁波を受波して、電圧発生部４３へ交流電流として伝達する。次に、交流電流を受けた電圧発生部４３から電源供給がなされることで、メモリ４１に記録されたＩＤがカード送受信部４５によってリーダ送受信部１３へと無線送信される。送信されたＩＤは、リーダ制御部１５に保持されたチェックリストと照合され、使用許可されているIDであれば、電子機器５から非接触ＩＣカード４へのアクセスの許可が認証される。

接続する電子機器５に電子機器５の操作をロックするパスワードが設定されている場合は、ＩＤの認証の後に、リーダ制御部１５から解除信号であるパスワードが電子機器５へと送信され、電子機器５の操作が可能となる。

認証された非接触ＩＣカード４に記憶されたデータを読み出す場合は、ＩＤ取得の際と同様に、メモリ４１に記憶されたデータが非接触ＩＣカードリーダＡに無線送信され、接続部１４を介して電子機器５へと送信される。逆に認証された非接触ＩＣカード４にデータを書き込む場合は、電子機器５から接続部１４を介して非接触ＩＣカードリーダＡへと送信されたデータが、非接触ＩＣカード４に無線送信され、メモリ４１にデータが書き込まれる。

したがって、この実施形態の非接触ＩＣカードリーダＡにおいては、非接触ＩＣカード４に対するアクセス許可の認証をする認証手段２が設けられているため、非接触ＩＣカード４が保持するデータのセキュリティを高めることができる。

又、認証手段２とリーダライタ手段３とは、リーダユニット１として一体に備えられており、リーダユニット１内において認証作業を完結するようになしているため、接続する電子機器５に制約を受けることなく認証を行うことができる。したがって、この非接触ＩＣカードリーダＡは、接続可能な電子機器５であれば、あらゆる電子機器５と認証及びデータの送受信が可能であり、容易に複数の電子機器５に適用することができる。

又、接続する電子機器５に対してＩＤ等の認証に必要な情報を送信する必要がないため、より速く認証を行うことができる。

又、認証手段２は、電子機器５に対して操作のロックを解除する解除信号を送信するようになしているため、非接触ＩＣカード４に対するアクセス許可の認証と同時に、電子機器５の操作に対する許可の認証も行うことができ、電子機器５に対するセキュリティシステムとしても活用することができる。

又、非接触ＩＣカード４は、ストッパー片１８によって縦辺と横辺とがそれぞれ支持されるように載置されるため、データ転送中に周囲物の不意な接触を受けることで定位置から移動し、データ転送に支障をきたすような事態を防ぐことができる。

又、非接触ＩＣカード４は、ストッパー片１８に接触させることで位置合わせされるようになっているため、容易にリーダユニット１上面１７の正確な位置に載置させることができる。又、この際リーダユニット１は、カードコイル４２とリーダコイル１１とが対向するように配置設計されているため、非接触給電に要する電磁波を極力低い電力で発生させることができる。又、同時にカード送受信部４５とリーダ送受信部１３とが対向するように配置設計されているため、データ送受信時の無線通信に要する電力も低くすることができる。これは、省電力になるばかりか、無駄な電波を周囲に漏洩せずに済み、特に近隣周囲が企業などの実験施設である場合に有効なノイズ防止策だといえる。

又、この非接触ＩＣカードリーダＡは、１GB以上の記憶容量を有する非接触ＩＣカード４との間で、２０Mbps以上の比較的速い伝送速度でのデータ送受信が可能であるため、1GB以上の大容量データであっても短時間で送受信することができる。

本願発明の一実施形態である非接触ＩＣカードリーダを用いた認証システムを示す斜視図。 本願発明の一実施形態である非接触ＩＣカードリーダを示すブロック図。 本願発明の一実施形態である非接触ＩＣカードを示すブロック図。 従来例であるリーダユニットを用いた認証システムを示す斜視図。

符号の説明

Ａ 非接触ＩＣカードリーダ
１ リーダユニット
２ 認証手段
３ リーダライタ手段
４ 非接触ＩＣカード
５ 電子機器

Claims (2)

1. 非接触ＩＣカードに対するアクセス許可の認証をする認証手段と、認証された非接触ＩＣカードの有するメモリの記憶内容の読み出し、或いは前記メモリへの書き込みのうち少なくとも一方の動作を行うリーダライタ手段とが備えられた非接触ＩＣカードリーダにおいて、認証手段とリーダライタ手段とはリーダユニットとして一体に備えられていることを特徴とする非接触ＩＣカードリーダ。
2. 電子機器に接続されるものであって、電子機器の操作がロックされた状態において、認証手段は、非接触ＩＣカードに対するアクセス許可の認証を行った後、電子機器に対して操作のロックを解除する解除信号を送信し、電子機器を操作可能とするようになしたことを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカードリーダ。

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