JP2008077291A - Ｉｃカードシステム、ｉｃカード及びｉｃカードリーダライタ - Google Patents

Abstract

【課題】複数の異なるインターフェースを有効に利用して、簡易ではあるがよりセキュリティレベルを向上したＩＣカードシステムの実現。
【解決手段】ＩＣカード1と、ＩＣカードリーダライタ18とで構成されるＩＣカードシステムであって、ＩＣカード1は、ＩＣチップ3、ＩＣカードリーダライタと通信を行うためのインターフェース2と、ＩＣカード表面に設けられた光信号入射口6から入射した光信号の光路5aと、光信号を電気信号に変換する変換手段4と、を備え、ＩＣカードリーダライタ18は、制御部23と、インターフェースに対応したインターフェース22と、光信号入射口に光信号を送信する光信号送信手段19と、を備え、ＩＣチップ及びＩＣカードリーダライタは、インターフェースを介して入力される電気信号と変換手段で変換された電気信号の有効な組み合わせに応じて、実行する処理の種類を選択する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＣカードシステム、ＩＣカード及びＩＣカードリーダライタに関し、特に外部との間で光信号でインターフェースする機能を有するＩＣカード及びそのようなＩＣカードを使用するＩＣカードシステム及びそのためのＩＣカードリーダライタに関する。

ＩＣカードは、カードの内部にＩＣチップと、ＩＣカードリーダライタとのインターフェースと、を有する。ＩＣカードからのデータの読み取り及び書き込みは、ＩＣカードをＩＣカードリーダライタにセットして行う。使用されるインターフェースには、接触型と非接触型がある。接触型インターフェースのＩＣカードはカード表面に電極を有し、ＩＣカードリーダライタも対応する電極を有し、ＩＣカードをＩＣカードリーダライタにセットすると電極が接触し、ＩＣカードリーダライタからＩＣカードのＩＣチップに電源が供給され、ＩＣカードリーダライタからＩＣチップに記憶されたデータの読み取り及びＩＣチップへのデータの書き込みが行われる。非接触型インターフェースのＩＣカードはカード全面にアンテナを有し、ＩＣカードリーダライタもアンテナを有する。ＩＣカードをＩＣカードリーダライタにセットすると、ＩＣカードリーダライタのアンテナから励起用の電磁波が送信されてＩＣカードのＩＣチップに電源が供給され、ＩＣチップは記憶されたデータをＩＣカードのアンテナから送信し、ＩＣカードリーダライタのアンテナがこの電磁波信号を受信する。これにより、ＩＣカードからのデータの読み取りが行われる。そして、ＩＣカードにデータを書き込む時には、ＩＣカードリーダライタはアンテナから書き込みデータの電磁波信号を送信し、ＩＣカードのアンテナがこれを受信する。この電磁波信号がＩＣチップの励起用にも利用される。そして、ＩＣチップは受信したデータを記憶する。

上記のような接触型及び非接触型のインターフェースが使用されるが、更にインターフェースを多様化することが試みられており、特許文献１は接触型のインターフェースに加えて、光信号を利用した光通信インターフェースを使用することを記載している。ここでは、光通信インターフェース以外の接触型及び非接触型インターフェースを単にインターフェースと称する。

また、ＩＣカードが正規のものであることを認証するため、各種の認証方式が使用されており、特許文献２はＩＣカードに設けた光路を利用する簡易な方式を記載している。特許文献２に記載された方式では、ＩＣカードに所定の光路を設け、ＩＣカードリーダライタには光出力部と受光部を設け、ＩＣカードリーダライタにＩＣカードをセットした時に正規のＩＣカードの光路であれば光出力部から出力した光が受光部で受光されるようにする。所定の光路を有さない非正規のＩＣカードでは、受光部で光が受光されないので、正規のＩＣカードでないことが分かる。

また、特許文献３は、ＩＣカード表面に認証ラベルを貼り付け、ＩＣカードリーダライタにはこの認証ラベルを光学的に読み取る手段を設けて、正規の認証ラベルであるかを判定することを記載している。

特開昭６２−２４８６９４ 実開平３−７０６７０ 特開２００５−２４２８７２

上記のように、特許文献１は、接触型のインターフェースと光信号を利用したインターフェースを併用することを記載しているが、その具体的な使用形態については何ら記載していない。言い換えれば、異なるインターフェースを使用するが、その違いに応じてどのように使用するかについては、記載も示唆もしていない。

また、特許文献２に記載された認証方式は、簡易で、通常の接触型及び非接触型のインターフェースと異なる形態の手段を利用するため、認証のセキュリティレベルを向上させることができるが、ＩＣカードを調べることにより容易に光路を知ることができるので、容易に複製可能で、十分なセキュリティレベルを実現できないという問題があった。

特許文献３も同様であり、認証ラベルはＩＣカード表面に貼り付けられているため容易に複製可能で、十分なセキュリティレベルを実現できないという問題があった。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、複数の異なるインターフェースを有効に利用し、簡易ではあるがよりセキュリティレベルを向上したＩＣカードシステム、ＩＣカード及びＩＣカードリーダライタを実現することを目的とする。

上記目的を実現するため、本発明のＩＣカードシステムは、ＩＣカードとＩＣカードリーダライタの間で接触型又は非接触型又はその両方を含むインターフェースでデータの入出力を行うシステムにおいて、更に光信号でデータの入出力を行う光通信インターフェースも利用し、これらのインターフェースのうち有効な組み合わせに応じて、実行する処理の種類を選択するようにする。

従来、接触型又は非接触型などのメインインターフェースに加えて光通信インターフェースを利用するＩＣカードシステムでは、メインインターフェース及び光通信インターフェースの両方が有効で、両方のインターフェースでデータが入出力されることを前提としており、一方のインターフェースでのみデータが入出力される場合などは想定していなかった。そのため、両方のインターフェースを有するＩＣカードリーダライタでは、規格が決められた接触型インターフェースのみを有するＩＣカードが使用できないという事態が生じていた。逆に、接触型インターフェースのみを有するＩＣカードリーダライタでは、両方のインターフェースを有するＩＣカードは使用できないという事態も生じていた。

これに対して、本発明のＩＣカードシステムでは、インターフェースのうち有効な組み合わせに応じて実行する処理の種類を選択するので、各種のインターフェースの組合せに対応でき、インターフェースの組合せに応じてセキュリティレベルを設定することも可能である。

ＩＣカードの変換手段は、ＩＣカードリーダライタから受信した光信号を電気信号に変換すると共に、ＩＣカードリーダライタに出力する電気信号を光信号に変換して出力するように構成する。これを利用して、ＩＣカードは、ＩＣカードリーダライタからの光信号を検出するとＩＣカードに対応した光信号を出力するようにし、ＩＣカードリーダライタは、受信したＩＣカードに対応した光信号からＩＣカードを識別するようにすれば、セキュリティレベルを向上することが容易に行える。

特許文献２に記載された構成では、ＩＣカードに単に光路を設けて、ＩＣカードリーダライタからの光信号がＩＣカード内の光路を通過してＩＣカードリーダライタに受光されるだけであるに対して、本願発明では、ＩＣカードで光信号を発生させる必要があり、その分模造が難しくなり、セキュリティレベルを向上させることができる。

更に、ＩＣカードの変換手段から出力される光信号により、ＩＣカードの識別情報を表す光パターンの出力を行う光パターン出力部をＩＣカード表面に設け、ＩＣカードリーダライタにはこの光パターンから識別情報を検出する光パターン識別情報検出装置を設けてＩＣカードの識別を行なうようにすれば、セキュリティレベルを一層向上させることができる。識別情報には、復号化処理のための鍵データなども含まれる。

ＩＣカードリーダライタは、ＩＣカードが処理対象のカードであることを識別すると、ＩＣカードリーダライタに対応したリーダライタ識別信号をＩＣカードに出力し、ＩＣカードはリーダライタ識別信号に基づいて正規のＩＣカードリーダライタであるかを識別するようにし、正規のＩＣカードリーダライタでなければＩＣカードリーダライタとの間のデータ入出力を停止すれば、セキュリティレベルを一層向上させることができる。また、ＩＣカードに、正規のＩＣカードリーダライタでないことを表示する表示手段を設ければ、使用者がそのことを容易に認識できる。

本発明によれば、複数の異なるインターフェースを有効に利用できるようになり、簡易ではあるがよりセキュリティレベルを向上したＩＣカードシステム、ＩＣカード及びＩＣカードリーダライタを実現できる。

図１は本発明の第１実施例におけるＩＣカード１の構成を表す。ＩＣカード１は接触端子２、ＩＣチップ３、変換手段４で構成されている。側面に光信号入射口６と光信号出射口７ａ、７ｂが配置されており、光信号入射口６と光信号出射口７ｂは光路５ａを介して変換手段４と接続され、光信号出射口７ａは光路５ｂを介して変換手段４と接続されている。またＩＣチップ３と変換手段４、接触端子２とＩＣチップ３はそれぞれ電気信号の伝送路８、９で接続されている。さらに、ＩＣカード１内の凸面鏡で散乱された光信号が出力される窓Ａを備える。窓Ａはプラスチック製の透明なものを使用している。なお、接触端子２に対するＩＣチップ３と変換手段４の位置関係は任意に決定でき、それに応じて光路５ａ、５ｂ、光信号入射口６、光信号出射口７ａ、７ｂ及び伝送路８、９の形状や配置も任意に決められる。また、伝送路８、９は、電気的、磁気的なノイズを遮蔽する材料で囲み、伝送路８、９と光路５ａ、５ｂの信号が互いに影響しないようにして、安定動作を可能にする。

図２はＩＣカード１におけるＩＣチップ３の内部構成を表す。ＩＣチップ３は接触インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０、光通信用Ｉ／Ｆ１２、制御回路１３、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１５、ＳＲＡＭ１６、不揮発性メモリ１７などから構成される。なお、実施例のＩＣカードは、非接触Ｉ／Ｆ１１も備えている。

図３はＩＣカード１を接触型ＩＣカードリーダライタ（以降、接触Ｒ／Ｗ）１８に挿入した状態を表す。接触Ｒ／Ｗ１８は、発光素子兼光通信用インターフェース（以降、発光素子兼光通信Ｉ／Ｆ）１９、受光素子兼光通信用インターフェース（以降、受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ）２０、受光素子２１、接触型ＩＣカードリーダライタコネクタ（以降、Ｒ／Ｗコネクタ）２２、及びコンピュータ２３を備えている。コンピュータ２３が、各部の制御を行う。

発光素子兼光通信Ｉ／Ｆ１９から出力された光信号は入射口６から入力され、光路５ａを介して変換手段４に伝達されて電気信号に変換された後、ＩＣチップ３に入力される。ＩＣチップ３から出力された電気信号は変換手段４で光信号に変換された後、光路５ｂを介して出射口７aに伝達され、そこから出力されて受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ２０によって検出される。

一方、入射口６に入射された光信号の一部は、光路５ａを介してそのまま出射口７ｂから出力され、受光素子２１で検出されることでＩＣカード１の検証に使用される。例えば、ＩＣカードリーダライタ１８は、発光素子兼光通信Ｉ／Ｆ１９から光信号を出力しても、受光素子２１が光信号を受光しない時には、ＩＣカードは適合する光通信Ｉ／Ｆを有さないと認識する。また、ＩＣカード１は、変換手段４が光信号を受信しない時には、ＩＣカードリーダライタ１８が適合する光通信Ｉ／Ｆを有さないと認識する。また、ＩＣカードリーダライタ１８は、受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ２０が光信号を受信しない時にも、ＩＣカードは適合する光通信Ｉ／Ｆを有さないと認識する。

ＩＣカード１は、変換手段４に光信号が入力されたことを検出すると、ＩＣカードに特有の光信号、例えば、所定の波長の光信号を出力し、この光信号は光路５ｂを介して光信号出射口７ａから出力する。受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ２０が検出する光信号の波長が、適合するＩＣカードに応じて制限されているとすると、これによりセキュリティレベルを向上できる。

図４は、ＩＣカード１において実行する処理（サービス）の選択処理を表すフローチャートである。この一連の処理は制御回路１３が実行する。

ステップ１０１で、接触Ｉ／Ｆへのリセット信号の入力に応じてリセット処理が行われる。ステップ１０２で、光通信Ｉ／Ｆ１２からの電気信号の入力の有無を検出し、信号入力があればステップ１０３に、無ければステップ１０４に進む。

ステップ１０３では、接触Ｉ／Ｆ１０からの電気信号の入力の有無を検出し、信号入力があればステップ１０５に、無ければステップ１０６に進む。同様に、ステップ１０４では、接触Ｉ／Ｆ１０からの電気信号の入力の有無を検出し、信号入力があればステップ１０７に、無ければステップ１０８に進む。

ステップ１０５では、光通信Ｉ／Ｆ１２と接触Ｉ／Ｆ１０の両方による通信を並列に実行し、接触Ｉ／Ｆ１０で実行されている処理に応じて窓Ａにおける光信号の点滅パターンを変化させるというように、両者を組合せた動作により実行中の処理内容が何であるかを利用者が識別できる機能を提供する。

ステップ１０６では、光信号の一部が窓Ａに出力され、利用者にパスワード入力などの動作を要求し、利用者の認証に成功したら光信号を点灯し、失敗なら光信号の入力を停止して点灯させない、といった様に利用者が直接、視覚的に処理の結果を確認できる機能を提供する。利用者の認証に成功した場合には、光通信Ｉ／Ｆのみで通信を行い、データの読み出しと書き込みを行う。なお、接触端子２に電源が供給されない時にはこの処理は行えない。

ステップ１０７では、接触型Ｉ／Ｆ１０のみに信号入力があるので、従来型の接触ＩＣカードとして利用されていると判断し、互換性を保った動作を行う。すなわち、接触Ｉ／Ｆ１０のみで通信を実行し、光通信Ｉ／Ｆ１２は、使用しない。

ステップ１０８では、接触Ｉ／Ｆ１０と光通信Ｉ／Ｆ１２両方から信号が入力されないので、待機状態となる。

以上のように、第１実施例のＩＣカード１では、接触Ｉ／Ｆ１０と光通信Ｉ／Ｆ１２の信号の組み合わせに応じて、ＩＣカード１が実行する処理を切り替える。

なお、第１実施例のＩＣカードリーダライタ１８のコンピュータ２３は、図４に対応する処理を行う。

また、第１実施例において、変換手段４にヒューズを設け、一定強度を超えた光信号入力による過大な電流が生じると変換手段４の回路が遮断する様にし、以降は接触Ｒ／Ｗ１８からの光信号入力の有無に関わらず実行できる処理を制限することもできる。接触I/F１０、光通信I/F１２両方から信号が入力されている場合にも、いずれか一方の動作を行うこととしても良い。

更に、ＩＣカード１及びＩＣカードリーダライタ１８で、非接触Ｉ／Ｆを利用可能にして、接触型Ｉ／Ｆと光通信Ｉ／Ｆとの組合せに応じて、実行する処理（サービス）を選択するようにしてもよい。

図５は、本発明の第２実施例において、ＩＣカード３１を非接触型ＩＣカードリーダライタ（以降、接触Ｒ／Ｗ）４１の上にセットした状態を表す。第２実施例は、接触型Ｉ／Ｆの代わりに非接触型Ｉ／Ｆを主として使用する点が異なる。

ＩＣカード３１は非接触通信用アンテナ（以降、アンテナ）３２、ＩＣチップ３３、変換手段３４で構成されている。側面に入射口３６や出射口３７a、３７bが配置されており、光路３５ａ、３５ｂを介して変換手段３４と接続されている。また、ＩＣチップ３３と変換手段３４は伝送路３８で接続されている。アンテナ３２に対するＩＣチップ３３と変換手段３４の位置関係は任意に決定でき、それに応じて光路３５ａ、３５ｂや伝送路３８も任意に配置される。また、ＩＣカード３１内の凸面鏡で散乱された光が出力される偏光シートを材料とした窓Ｂを備えている。

ＩＣチップ３３の構成は図２の構成と同じであり、接触型Ｉ／Ｆを使用しないのであれば、接触型Ｉ／Ｆ１０を設ける必要はない。

非接触Ｒ／Ｗ４１は、発光素子兼光通信用インターフェース（以降、発光素子兼光通信Ｉ／Ｆ）４２、受光素子兼光通信用インターフェース（以降、受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ）４３、受光素子４４、非接触通信用のアンテナ（図示していない）及びコンピュータ４５で構成されている。

第２実施例は、接触型Ｉ／Ｆの代わりに非接触型Ｉ／Ｆを主として使用する点が第１実施例と異なり、動作などは同じであるので、説明は省略する。

第２実施例においても、光通信Ｉ／Ｆからの電気信号の入力と非接触Ｉ／Ｆからの電気信号の入力の有無の組合せで、実行する処理を切り替える。上記のように、窓Ｂは偏光シートを材料としており、例えば、光通信Ｉ／Ｆのみで通信を行っている場合は、システムの管理情報といったサービス提供者向けの情報は窓Ｂの偏光面と異なる偏光を使うことで窓Ｂからの光出力を無くして情報を保護する。逆に利用者向けの情報を通信する時には無偏光の光を使い利用者から参照可能とするといったように、目的に応じて情報を保護する機能を提供する。さらに非接触Ｉ／Ｆと光通信Ｉ／Ｆの両方から信号が入力されている場合には、非接触Ｉ／Ｆでの通信内容に応じて光通信Ｉ／Ｆに入力する光信号の偏光／無偏光を切り替えることで保護情報を通信中であると認識できる機能を提供する。なお、非接触Ｉ／Ｆと光通信Ｉ／Ｆの両方から信号が入力されている場合に、いずれか一方の動作を行うこととしても良い。

図６及び図７は、本発明の第３実施例において、ＩＣカード５１を非接触型ＩＣカードリーダライタ（以降、非接触Ｒ／Ｗ）６１の上にセットした状態を表す。また、図８は、第３実施例におけるサービス選択処理を示すフローチャートである。

本発明の第３実施例は、「複合サービス認証システム」に関する実施例である。「複合サービス認証システム」は１枚のカードで、本人認証と認証に伴う複数のサービスの提供を同時に実現するためのものである。

図６に示すように、第３実施例のシステムは、ＩＣカード５１と非接触Ｒ／Ｗ６１と、画像識別装置６６とコンピュータ６７で構成される。

図６において、サービスを受けるための認証とサービスの指定をするためにＩＣカード５１が、非接触Ｒ／Ｗ６１にセットされる（ステップ２０１）。この図では、図中右から左にＩＣカード５１を差し込む形式としており、ＩＣカード５１はばねロック付き受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６２に止められて固定される。この状態で、光信号は非接触Ｒ／Ｗ６１の発光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６４から入り、ＩＣカード５１の光路５５を通り、非接触Ｒ／Ｗ６１の受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６２へ至る。このことで、非接触Ｒ／Ｗ６１とＩＣカード５１の物理的組み合わせの正しさを確認できる（ステップ２０２）。

次に、ＩＣチップ５３の情報が非接触ＩＣカードアンテナ５２を経由して非接触Ｒ／Ｗ６１で読み取られ、ＩＣカード５１の利用者の身分を認証する（ステップ２０３）。

次に、ＩＣカード５１内の光路５５から凸面鏡により散乱された光信号が透かし模様５９ａを透過して、ディテクタ６５で読み取られ、この透かし模様５９ａの情報を画像識別装置６６で識別し、この情報はコンピュータ６７に送られ、この情報に相当するサービスをＩＣカード５１の利用者に提供する。

図７は、ＩＣカード５１を非接触Ｒ／Ｗ６１に対して図６の状態からさらに左にさし進めたものである。上記のような透かし模様５９ａの情報の認証が行われると、ばねロック付き受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６２はロックが解除され、ＩＣカード５１は図７のようにばねロック付き受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６２を押し込んで、非接触Ｒ／Ｗ６１の内壁で止まり固定される。この状態で、光信号は非接触Ｒ／Ｗ６１の発光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６４から入り、ＩＣカード５１の光路５５を通り、非接触Ｒ／Ｗ６１の受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６３へ至る。このことで、非接触Ｒ／Ｗ６１とＩＣカード５１の物理的組み合わせの正しさを確認できる。

なお、光路５５の両端５６、５７は台形になっており、発光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６４と受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６３に対して連続し接しているためＩＣカード５１を移動させても連続して接続状態を維持できる。

次に、ＩＣチップ５３の情報が非接触ＩＣカードアンテナ５２を経由して非接触Ｒ／Ｗ６１で読み取られ、ＩＣカード５１の利用者の身分を更に認証する。

次に、ＩＣカード５１内の光路５５から凸面鏡により散乱された光信号が透かし模様５９ｂを透過してディテクタ３４で読み取られ、この透かし模様の情報を画像識別装置６６で識別し（ステップ２０４）、この情報はコンピュータ６７に送られ、この情報に相当するサービスをＩＣカード５１の利用者に提供する（ステップ２０５、２０６）。

第３実施例では、ＩＣカード５１上の透かし模様は二種類であるが、一つでも三つ以上でもかまわない。また、ＩＣカード５１は接触型のＩＣカードとし非接触Ｒ／Ｗ２３の代わりに内部に複数の接触端子を持つ接触型のＲ／Ｗを使用してもよい。

光路３２の入出力端が広いため、外部の光が雑音として入射することに対応するため、非接触Ｒ／Ｗ２３の内部を密閉し暗くしてもよく、受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６３の外部に波長選択型フィルタを設置してもよい。光信号の波長を複数に切り替えることで、受光素子側で波長に応じてサービスの停止、サービス切り替えなどに対応してもよい。

またＩＣチップを使った利用者の認証を踏まえたうえで光信号を入力する、という機構にすることでサービス内容を第三者に知られない様にしても良い。

図９及び図１０は、本発明の第４実施例において、ＩＣカード５１を非接触型Ｒ／Ｗ６１の上にセットした状態を表す。また、図１１は、第４実施例における認証処理を示すフローチャートである。

本発明の第４実施例は、「セキュリティ機能を持った複合サービス認証システム」に関する実施例である。「セキュリティ機能を持った複合サービス認証システム」は一枚のカードで、本人認証と認証に伴う複数のサービス提供を同時に実現するためのものであり、ＩＣカード５１や非接触Ｒ／Ｗ６１の異常に対応し、セキュリティ機能を高めたものである。

図９に示すように、第４実施例のシステムは、ＩＣカード５１と非接触Ｒ／Ｗ６１と、画像識別装置６６とコンピュータ６７で構成され、ＩＣカード５１は非接触Ｒ／Ｗ６１にセットされる（ステップ３０１）。ここでは、図中右から左にＩＣカード５１を差し込む形式としており、ＩＣカード５１は、ばねロック付受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６２に止められて固定される。

この状態で、発光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６４からの光は光路５５を伝わり、受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６３と、ばねロック付受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６２に至る（ステップ３０２）。光路５５は波長選択が可能であるため、特定の波長の光しか通さない。光路５５を通過させる波長がいくつであるかは、ＩＣカード５１の利用者や非接触Ｒ／Ｗ６１の所有者は知る必要はないため、光路５５を通過させる波長の情報を非公開にすることで、不正な光情報を高い確率で除去することが可能である。

光路５５からあらかじめ本システムで指定された特定の波長の光が、受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６３と、ばねロック付受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６２に至ることで、非接触Ｒ／Ｗ６１とＩＣカード５１の物理的組み合わせの正しさを確認することができる（ステップ３０４）。ここまでの処理で、非接触Ｒ／Ｗ６１が行う処理の結果は、逐次ＩＣカード５１に通知される（ステップ３０３、３０５）。もし、非接触Ｒ／Ｗ６１の動作の不具合や非接触Ｒ／Ｗ６１が偽造品であった場合には、非接触Ｒ／Ｗ６１が行う処理の結果は通知されない。このときには、ＩＣカード５１上のＩＣチップ５３はＩＣカード５１内の平面発光素子６０を発光させ、ＩＣカード５１の利用者に警告を出すことができる。

また、ＩＣカード５１の持つ情報が異常な場合、非接触Ｒ／Ｗ６１で検知し処理を中止させることができる（ステップ３１６）。

ＩＣカード５１と非接触Ｒ／Ｗ６１の物理的組み合わせの正しさが確認できると、非接触Ｉ／Ｆによる通信が可能であるかが判定され（ステップ３０６）、その結果がＩＣカード５１に通知される（ステップ３０７）。

次に、非接触Ｒ／Ｗ６１がＩＣカード５１上のＩＣチップ５３から鍵データ（第１データ）と暗号化された認証データ（第２データ）を読み出す（ステップ３０８）。

正常に読み出しができれば次に、画像識別装置６６がディテクタ６５を使ってＩＣカード５１上の透かし模様５９ａを読む（ステップ３０９）。

ＩＣカード５１上の透かし模様５９ａの背面からは、光路５５から導かれた光により照明が当てられて、ディテクタ６５が機能しうるに十分な明るさを提供する。

以上の一連の処理が失敗した時には、ステップ３１６に進んで、ＩＣカード５１が不良又は偽造カードと判定して、処理を強制終了する。また、ＩＣカード５１では、各処理に成功したという結果が送られてきたかを判定し（ステップ３１０）、成功という結果が送られてきた時には、そのまま機構を維持し（ステップ３１１）、すべての認証が終了した後、読み出し・書き込み（Ｒ／Ｗ）処理を継続する（ステップ３１２）。成功という結果が送られてこない時には、平面発光素子６０を発光させて使用者に警告を出し（ステップ３１３）、その後処理を停止し（ステップ３１４）、非接触Ｒ／Ｗ６１が偽造／不良Ｒ／Ｗであるとして強制終了する。

以上のようにして、画像識別装置６６はディテクタ６５を使って得た画像情報から、暗号化された鍵データ（第３データ）と暗号化されたサービスデータ（第４データ）を得ることができる（ステップ３２１）。

コンピュータ６７は、非接触Ｒ／Ｗ６１が得た鍵データ（第１データ）と暗号化された認証データ（第２データ）および画像識別装置６６が得た暗号化された鍵データ（第３データ）と暗号化されたサービスデータ（第４データ）を得る。

次にコンピュータ６７は、鍵データ（第１データ）を使って暗号化された鍵データ（第３データ）を復号し（復号化Ａ）（ステップ３２２）、この復号された鍵データを使って認証データ（第２データ）を復号する（復号化Ｂ）（ステップ３２４）。

コンピュータ４０は、復号された認証データ（第２データ）からＩＣカード５１の利用者が正規の利用者かどうか認証する（ステップ３２６）。認証が取れたら（ステップ３２７）、復号した鍵データ（第３データ）で暗号化されたサービスデータ（第４データ）を復号する（復号化Ｃ）（ステップ３２８）。

これにより得られたサービスデータに基づいて、サービスを提供するか判定し（ステップ３３０）、対応するサービスをＩＣカード５１の利用者に提供する（ステップ３３１）。もしＩＣカード５１が期限切れなどでサービスを提供しない時には終了する（ステップ３３２）。

各復号化処理を行った時に復号化処理が成功したかを判定し（ステップ３２３、３２５、３２９）、失敗した場合及び認証がとれない場合には、非接触Ｒ／Ｗ６１が偽造／不良Ｒ／Ｗであるか、ＩＣカード５１が偽造／不良ＩＣカードであるとして強制終了する（ステップ３３３）。

図１０は、図９の構成において、ＩＣカード５１を非接触Ｒ／Ｗ６１に対して図９の状態からさらに左に差し込んだ状態のものであり、ばねロック付受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６２の動作は第３実施例と同じである。ＩＣカード５１は、ばねロック付受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６２を押し込んで、非接触Ｒ／Ｗ６１の内壁で止まり固定される。この状態では、図９で使用された透かし模様５９ａの代わりに、透かし模様５９ｂが使用される。

ＩＣカード５１を接触型のＩＣカードとし非接触Ｒ／Ｗ６１を接触型Ｒ／Ｗとしても良い。

また、ＩＣカード５１上の透かし模様は二種類であるが、一つでも三つ以上でも良い。

また、ばねロック付受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６２の、ＩＣカード５１を固定する機能は、受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ機能を持つ素子と独立していても良く、別手段でも良い。

面型発光素子６０は、ポリマー電池を内蔵または太陽電池を装備し、ＩＣカード５１を非接触Ｒ／Ｗから外した後も、警告のための発光を継続できるようにしても良い。

面型発光素子６０は、薄型の表示装置でも良い。

面型発光素子６０は、薄型の圧電音響素子を使い音で警告しても良い。

面型発光素子６０は、ヒータ線を内蔵し、ＩＣカード５１表面に温度反応型インクで印刷した文字を変色または可視化または不可視化させることで警告をしても良い。

受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６３、ばねロック付受光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６２で複数の波長の光を識別できるようにすることで、時間帯、サービス内容、ＩＣカード５１の使用場所などに応じて、発光素子兼光通信Ｉ／Ｆ６４の光の波長を複数に切り替えることで、サービスの停止、サービス切り替えなどに対応できるようにしても良い。

本システムの鍵、例えばＩＣカード５１上のＩＣチップ５３に格納しているものや透かし模様５９ａ、透かし模様５９ｂに含まれているものの扱いは、サービスや運用に応じて本システムの扱いと異なっても良く、使用しなくとも良い。
（付記１）
ＩＣカードと、前記ＩＣカードとの間でデータの読み取り及び書き込みを行うＩＣカードリーダライタとで構成されるＩＣカードシステムであって、
前記ＩＣカードは、ＩＣチップ、ＩＣカードリーダライタと通信を行うためのインターフェースと、前記ＩＣカード表面に設けられた光信号入射口から入射した光信号の光路と、前記光路を介して伝達された前記光信号を電気信号に変換する変換手段と、を備え、
前記ＩＣカードリーダライタは、制御部と、前記インターフェースに対応したインターフェースと、前記光信号入射口に光信号を送信する光信号送信手段と、を備え、
前記ＩＣチップ及び前記ＩＣカードリーダライタは、前記インターフェースを介して入力される電気信号と前記変換手段で前記光信号から変換された前記電気信号の有効な組み合わせに応じて、実行する処理の種類を選択することを特徴とするＩＣカードシステム。（１）
（付記２）
前記インターフェースは、接触型インターフェース、非接触型インターフェース及び接触型インターフェースと非接触型インターフェースの組み合わせのいずれかである付記１に記載のＩＣカードシステム。
（付記３）
前記変換手段は、前記ＩＣチップからの電気信号を光信号に変換する機能を更に有し、
前記変換手段から出力される前記光信号を、前記ＩＣカード表面に設けられた光信号出射口に伝達する出射光路を更に備え、
前記ＩＣカードリーダライタは、前記光信号出射口からの光信号を受信する光信号受信手段を更に備え、
前記ＩＣカードは、前記光信号入射口から入射された光信号を検出すると、前記ＩＣカードに対応した光信号を前記光信号出射口から出射し、
前記ＩＣカードリーダライタは、光信号受信手段が受信した前記ＩＣカードに対応した光信号から前記ＩＣカードを識別する付記１又は２に記載のＩＣカードシステム。（２）
（付記４）
前記ＩＣカード表面に設けられ、前記変換手段から出力される光信号により表示を行う表示部を更に備える付記３に記載のＩＣカードシステム。
（付記５）
前記ＩＣカード表面に設けられ、前記変換手段から出力される光信号により、前記ＩＣカードの識別情報を表す光パターンの出力を行う光パターン出力部を更に備え、
前記ＩＣカードリーダライタは、前記光パターン出力部に出力された前記光パターンから前記識別情報を検出する光パターン識別情報検出装置を更に備える付記３に記載のＩＣカードシステム。
（付記６）
前記ＩＣカードリーダライタは、前記ＩＣカードが処理対象のカードであることを識別すると、前記インターフェース又は前記光信号送信手段を介して、前記ＩＣカードリーダライタに対応したリーダライタ識別信号を出力し、
前記ＩＣカードは、前記リーダライタ識別信号に基づいて処理対象のリーダライタであるかを識別する付記５に記載のＩＣカードシステム。
（付記７）
前記ＩＣカードは、前記ＩＣカードリーダライタが処理対象のリーダライタでないことを表示する表示手段を更に備える付記６に記載のＩＣカードシステム。
（付記８）
ＩＣチップと、ＩＣカードリーダライタと通信を行うためのインターフェースと、を備えるＩＣカードであって、
前記ＩＣカード表面に設けられた光信号入射口から入射した光信号の光路と、
前記光路を介して伝達された前記光信号を電気信号に変換する変換手段と、を備え、
前記ＩＣチップは、前記インターフェースを介して入力される電気信号と前記変換手段で前記光信号から変換された前記電気信号の組み合わせに応じて、実行する処理の種類を選択することを特徴とするＩＣカード。（３）
（付記９）
前記インターフェースは、接触型インターフェース、非接触型インターフェース及び接触型インターフェースと非接触型インターフェースの組み合わせのいずれかである付記８に記載のＩＣカード。
（付記１０）
前記変換手段は、前記ＩＣチップからの電気信号を光信号に変換する機能を更に有し、
前記変換手段から出力される前記光信号を、前記ＩＣカード表面に設けられた光信号出射口に伝達する出射光路を更に備える付記８又は９に記載のＩＣカード。（４）
（付記１１）
前記ＩＣカード表面に設けられ、前記変換手段から出力される光信号により表示を行う表示部を更に備える付記１０に記載のＩＣカード。
（付記１２）
前記ＩＣカード表面に設けられ、前記変換手段から出力される光信号により、前記ＩＣカードの識別情報を表す光パターンの出力を行う光パターン出力部を更に備える付記１０に記載のＩＣカード。
（付記１３）
前記ＩＣカードは、前記ＩＣカードリーダライタが処理対象のリーダライタでないことを表示する表示手段を更に備える付記１０に記載のＩＣカードシステム。
（付記１４）
ＩＣカードとの間でデータの読み取り及び書き込みを行うＩＣカードリーダライタであって、
制御部と、
前記ＩＣカードと通信を行うためのインターフェースと、
前記ＩＣカード表面に設けられた光信号入射口に光信号を送信する光信号送信手段と、を備え、
前記インターフェースを介して入力される電気信号と前記光信号の有効な組み合わせに応じて、実行する処理の種類を選択することを特徴とするＩＣカードリーダライタ。（５）
（付記１５）
前記インターフェースは、接触型インターフェース、非接触型インターフェース及び接触型インターフェースと非接触型インターフェースの組み合わせのいずれかである付記１４に記載のＩＣカードリーダライタ。
（付記１６）
前記ＩＣカードが発生した前記ＩＣカードに対応した光信号を受信する光信号受信手段を更に備え、
前記光信号受信手段が受信した前記光信号から前記ＩＣカードを識別する付記１４又は１５に記載のＩＣカードリーダライタ。
（付記１７）
前記ＩＣカード表面に出力される前記ＩＣカードの識別情報を表す光パターンから前記識別情報を検出する光パターン識別情報検出装置を更に備える付記１４に記載のＩＣカードシステム。

本発明は、どのようなＩＣカードシステムにも適用可能である。

本発明の第１実施例のＩＣカードの構成を示す図である。 第１実施例のＩＣカードのＩＣチップの構成を示す図である。 第１実施例のカードリーダライタにＩＣカードをセットした状態を示す図である。 第１実施例におけるサービス選択処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施例のカードリーダライタにＩＣカードをセットした状態を示す図である。 本発明の第３実施例のカードリーダライタにＩＣカードをセットした状態（その１）を示す図である。 第３実施例のカードリーダライタにＩＣカードをセットした状態（その２）を示す図である。 第３実施例におけるサービス選択処理を示すフローチャートである。 本発明の第４実施例のカードリーダライタにＩＣカードをセットした状態（その１）を示す図である。 第４実施例のカードリーダライタにＩＣカードをセットした状態（その２）を示す図である。 第４実施例におけるサービス選択処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１、３１、５１ ＩＣカード
２ 接触端子
３、３３、５３ ＩＣチップ
４、３４、５４ 変換出段
５ａ、５ｂ、３５ａ、３５ｂ、５５ 光路
６ 光信号入射口
７ａ、７ｂ 光信号出射口
１８、４１、６１ リーダライタ（Ｒ／Ｗ）

Claims (5)

1. ＩＣカードと、前記ＩＣカードとの間でデータの読み取り及び書き込みを行うＩＣカードリーダライタとで構成されるＩＣカードシステムであって、
   前記ＩＣカードは、ＩＣチップ、ＩＣカードリーダライタと通信を行うためのインターフェースと、前記ＩＣカード表面に設けられた光信号入射口から入射した光信号の光路と、前記光路を介して伝達された前記光信号を電気信号に変換する変換手段と、を備え、
   前記ＩＣカードリーダライタは、制御部と、前記インターフェースに対応したインターフェースと、前記光信号入射口に光信号を送信する光信号送信手段と、を備え、
   前記ＩＣチップ及び前記ＩＣカードリーダライタは、前記インターフェースを介して入力される電気信号と前記変換手段で前記光信号から変換された前記電気信号の有効な組み合わせに応じて、実行する処理の種類を選択することを特徴とするＩＣカードシステム。
2. 前記変換手段は、前記ＩＣチップからの電気信号を光信号に変換する機能を更に有し、
   前記変換手段から出力される前記光信号を、前記ＩＣカード表面に設けられた光信号出射口に伝達する出射光路を更に備え、
   前記ＩＣカードリーダライタは、前記光信号出射口からの光信号を受信する光信号受信手段を更に備え、
   前記ＩＣカードは、前記光信号入射口から入射された光信号を検出すると、前記ＩＣカードに対応した光信号を前記光信号出射口から出射し、
   前記ＩＣカードリーダライタは、光信号受信手段が受信した前記ＩＣカードに対応した光信号から前記ＩＣカードを識別する請求項１に記載のＩＣカードシステム。
3. ＩＣチップと、ＩＣカードリーダライタと通信を行うためのインターフェースと、を備えるＩＣカードであって、
   前記ＩＣカード表面に設けられた光信号入射口から入射した光信号の光路と、
   前記光路を介して伝達された前記光信号を電気信号に変換する変換手段と、を備え、
   前記ＩＣチップは、前記インターフェースを介して入力される電気信号と前記変換手段で前記光信号から変換された前記電気信号の組み合わせに応じて、実行する処理の種類を選択することを特徴とするＩＣカード。
4. 前記変換手段は、前記ＩＣチップからの電気信号を光信号に変換する機能を更に有し、
   前記変換手段から出力される前記光信号を、前記ＩＣカード表面に設けられた光信号出射口に伝達する出射光路を更に備える請求項３に記載のＩＣカード。
5. ＩＣカードとの間でデータの読み取り及び書き込みを行うＩＣカードリーダライタであって、
   制御部と、
   前記ＩＣカードと通信を行うためのインターフェースと、
   前記ＩＣカード表面に設けられた光信号入射口に光信号を送信する光信号送信手段と、を備え、
   前記インターフェースを介して入力される電気信号と前記光信号の有効な組み合わせに応じて、実行する処理の種類を選択することを特徴とするＩＣカードリーダライタ。

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