JP2010041405A - 通信装置、リーダ／ライタ、通信システム、および通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信装置、リーダ／ライタ、通信システム、および通信方法を提供すること。
【解決手段】リーダ／ライタと非接触通信を行う非接触通信部と、少なくとも１の暗号方式に対応している論理システムごとのデータ、および、前記リーダ／ライタから送信される各通信コマンドの再送信間隔情報を暗号方式ごとに記憶する記憶部と、前記リーダ／ライタにより指定された論理システムが対応している暗号方式における前記各通信コマンドの再送信間隔情報を前記記憶部から選択する選択部と、を備え、前記選択部により選択された再送信間隔情報を前記非接触通信部から前記リーダ／ライタへ送信する、通信装置。
【選択図】図７

Description

本発明は、通信装置、リーダ／ライタ、通信システム、および通信方法に関する。

近年、リーダ／ライタと非接触通信可能な非接触ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）カードが普及している。リーダ／ライタと非接触ＩＣカードは、例えば１３．５６ＭＨｚなど特定の周波数の磁界を搬送波として用いることにより通信を行う。具体的には、リーダ／ライタが暗号化された搬送波信号を搬送波にのせて送信し、非接触ＩＣカードが搬送波をアンテナで受信して応答信号（レスポンス）を返信することにより通信が行われる（例えば、特許文献１参照）。

また、リーダ／ライタと非接触ＩＣカードの距離が離れているなどの理由で通信状態が不安定であると、リーダ／ライタは、非接触ＩＣカードに送信した通信コマンドに対するレスポンスを所定の再送信間隔内に正常に受信できない場合がある。この場合、リーダ／ライタは、非接触ＩＣカードに直前に送信した内容と同じ通信コマンドを非接触ＩＣカードに再送信することにより通信品質を担保する。なお、再送信間隔を示すパラメータは、非接触ＩＣカードにおいて通信コマンドごとに設定されており、１の非接触ＩＣカードに１組だけ設定されていた。

このような非接触ＩＣカードは、例えば、財布やＩＣカードホルダーなどに入れられていても、リーダ／ライタにかざすだけでリーダ／ライタと非接触通信を行うことができるため、利便性に優れる。このため、非接触ＩＣカードは、例えば、電子マネーサービス、交通機関サービス、個人認証サービスなど、種々のサービスに応用されており、非接触ＩＣカードの普及がますます進んでいる。また、近日、携帯電話に搭載される１の非接触ＩＣカードには、複数のサービスに対応する機能が実装される傾向にある。

特開２００７−２７９９６６号公報

しかし、１の非接触ＩＣカードに実装される複数のサービスには、より高いセキュリティレベルが要求されるサービスや、処理時間の短縮が要求されるサービスが含まれる場合がある。このため、複数の暗号方式に対応可能な非接触ＩＣカードが望まれる。ここで、暗号方式のセキュリティレベルの高低に応じて処理時間が異なると考えられるが、１の非接触ＩＣカードに設定可能な再送信間隔を示すパラメータは一組だけであったため、暗号方式ごとに最適な再送信間隔を適用することができないという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、暗号方式に応じた再送信間隔を適用することが可能な、新規かつ改良された通信装置、リーダ／ライタ、通信システム、および通信方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、リーダ／ライタと非接触通信を行う非接触通信部と、少なくとも１の暗号方式に対応している論理システムごとのデータ、および、前記リーダ／ライタから送信される各通信コマンドの再送信間隔情報を暗号方式ごとに記憶する記憶部と、前記リーダ／ライタにより指定された論理システムが対応している暗号方式における前記各通信コマンドの再送信間隔情報を前記記憶部から選択する選択部と、を備え、前記選択部により選択された再送信間隔情報を前記非接触通信部から前記リーダ／ライタへ送信する通信装置が提供される。

前記選択部は、前記リーダ／ライタにより指定された論理システムが複数の暗号方式に対応している場合、前記各通信コマンドの再送信間隔情報を前記複数の暗号方式ごとに比較し、より長い間隔を示す再送信間隔情報を前記通信コマンドごとに選択してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、通信装置と非接触通信を行う非接触通信部と、論理システムの指定情報を含み、前記非接触通信部から前記通信装置へ送信されるパケットを生成する生成部と、前記パケットにより指定される論理システムが対応している暗号方式に応じて異なり、前記パケットに応じて前記通信装置から送信された応答パケットに含まれる通信コマンドごとの再送信間隔情報に基づき、前記通信装置への通信コマンドの再送制御を行なう通信制御部と、を備えるリーダ／ライタが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、リーダ／ライタと、前記リーダ／ライタと非接触通信を行う第１の非接触通信部、少なくとも１の暗号方式に対応している論理システムごとのデータ、および、前記リーダ／ライタから送信される各通信コマンドの再送信間隔情報を暗号方式ごとに記憶する記憶部、前記リーダ／ライタにより指定された論理システムが対応している暗号方式における前記各通信コマンドの再送信間隔情報を前記記憶部から選択する選択部、を有し、前記選択部により選択された再送信間隔情報を前記第１の非接触通信部から前記リーダ／ライタへ送信する通信装置と、を備える通信システムが提供される。

より詳細には、前記リーダ／ライタは、前記通信装置と非接触通信を行う第２の非接触通信部、論理システムの指定情報を含み、前記第２の非接触通信部から前記通信装置へ送信されるパケットを生成する生成部、および、前記パケットに応じて前記通信装置から送信された通信コマンドごとの再送信間隔情報に基づき、前記通信装置への通信コマンドの再送制御を行なう通信制御部を有する。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、リーダ／ライタから非接触通信により任意の論理システムが指定されるステップと、少なくとも１の暗号方式に対応している論理システムごとのデータ、および、前記リーダ／ライタから送信される各通信コマンドの再送信間隔情報を暗号方式ごとに記憶する記憶媒体から、前記リーダ／ライタにより指定された論理システムが対応している暗号方式における前記各通信コマンドの再送信間隔情報を選択するステップと、選択した再送信間隔情報を非接触通信により前記リーダ／ライタへ送信するステップと、を含む通信方法が提供される。

以上説明したように本発明にかかる通信装置、リーダ／ライタ、通信システム、および通信方法によれば、暗号方式に応じた再送信間隔を適用することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための最良の形態」を説明する。

〔１〕本実施形態にかかる通信システムの全体構成
〔２〕本実施形態に至る経緯
〔３〕本実施形態にかかる携帯電話および非接触ＩＣカードの構成
〔４〕本実施形態による動作
〔５〕まとめ

〔１〕本実施形態にかかる通信システムの全体構成
まず、図１を参照し、本実施形態にかかる通信システム８の全体構成を説明する。

図１は、本実施形態にかかる通信システム８の全体構成を示した説明図である。図１に示したように、当該通信システム８は、リーダ／ライタ１０と、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）１２と、携帯電話２０と、を備える。

リーダ／ライタ１０（Ｒｅａｄｅｒ／Ｗｒｉｔｅｒ：データ読書装置）は、携帯電話２０に設けられている非接触ＩＣカード２２と非接触通信を行う。例えば、リーダ／ライタ１０は、携帯電話２０の非接触ＩＣカード２２が近接されると、ＰＣ１２からの指示に基づき、非接触ＩＣカード２２に対するデータの書き込み、または非接触ＩＣカード２２からのデータの読出しなどを行なうことができる。

携帯電話２０に設けられる非接触ＩＣカード２２（通信装置）は、例えば、薄型のカード外装内にリーダ／ライタ１０と非接触通信するためのアンテナ（２５０）と、所定の演算処理を実行可能なＩＣが搭載されたＩＣチップとを備えている。ＩＣチップは、耐タンパ性を有することができ、例えば、電子マネーなどデータの改竄が問題となるデータの書き込み、更新などを安全に行うことができる。なお、本実施形態にかかる非接触ＩＣカード２２は、アンテナとＩＣチップとが別体として備えられる構成に限られず、例えば、ＩＣチップ内にアンテナが内蔵されてもよいし、または、アンテナとＩＣチップとを一体のパッケージとして備えることもできる。

非接触ＩＣカード２２が備えるアンテナは、例えば、所定のインダクタンスをもつコイルおよび所定の静電容量をもつキャパシタを有して共振回路を構成することができる。非接触ＩＣカード２２は、リーダ／ライタ１０から送信される所定周波数の磁界（以下、「搬送波」という。）がアンテナを通過するときに電磁誘導により生じる誘起電圧の交流成分を復調する。非接触ＩＣカード２２は、かかる構成により、リーダ／ライタ１０から送信されるデータを取り出し、また、誘起電圧の直流成分から電力を得て駆動することができる。

また、非接触ＩＣカード２２は、負荷変調を行なってアンテナから搬送波に対する反磁界を発生させることにより、応答を行うことができる。リーダ／ライタ１０は、負荷変調によって生じるリーダ／ライタ１０からみた非接触ＩＣカード２２のインピーダンスの変化を、非接触ＩＣカード２２からの応答信号として検出することができる。

上述したように、リーダ／ライタ１０と非接触ＩＣカード２２とは、搬送波を用いることにより非接触通信を行うことができる。したがって、例えば、ユーザが非接触ＩＣカード２２をリーダ／ライタ１０にかざすだけで、リーダ／ライタ１０および非接触ＩＣカード２２間の通信が行われる（例えば、データの読み書きを行うことができる。）。非接触ＩＣカード２２は、リーダ／ライタ１０に対して抜き差しする必要がないため使い易く、迅速にデータを送受信でき、改造・変造しにくいため安全性が高く、データを書き換えることでカード自体を何度も再利用可能であるといった利便性を有する。

このため、非接触ＩＣカード２２を利用したサービスの提供が社会的に広がっており、各種のサービスを提供するＩＣカードシステムが稼動している。非接触ＩＣカード２２を利用したＩＣカードシステムとしては、例えば、電子マネーシステム、交通機関の改札システム、高速道路の料金徴収システム、電子決済システム、建造物への入館・入室用やＰＣのログイン用などのセキュリティシステムなどがある。すなわち、非接触ＩＣカード２２は、例えば、以下の（１）〜（６）に示す各種カードとして機能する。

（１）電子マネー、ポイント、クーポン等の電子バリュー値（貨幣または貨幣に準じた価値を有するデータ）を記憶した電子マネーカード
（２）電車、バス、高速道路等の交通機関の定期券または指定券、プリペイド式の運賃のデータなどを記憶した交通機関カード
（３）身分確認や、出退勤の管理、建造物への入退出時の鍵として使用される社員証、学生証などの身分証として用いられる個人認証用カード
（４）各種の店舗や施設の会員証、ポイントカード、クーポンカード
（５）映画館、コンサート会場、スポーツ競技場、アミューズメント施設などの電子チケットデータを記憶した電子チケットカード
（６）インターネット上でのショッピングや、動画・音楽コンテンツの配信、有価証券・預金等の金融商品の売買などといった電子商取引に用いる電子決済カード

なお、図１には、非接触ＩＣカード２２が搭載される装置の一例として携帯電話２０を示したに過ぎず、本発明はかかる例に限定されない。例えば、非接触ＩＣカード２２は、ＰＣ、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、家庭用ゲーム機器、携帯用ゲーム機器、家電機器などの任意の情報処理装置に搭載されてもよい。さらに、非接触ＩＣカード２２は、情報処理装置に搭載されず、独立的に利用されてもよい。

また、上記では通信装置の一例として磁界により通信を行う非接触ＩＣカード２２を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、通信装置は、電界結合により１対１の近距離無線通信を行う機能を有してもよい。

続いて、図２および図３を参照し、リーダ／ライタ１０および非接触ＩＣカード２２間で行なわれる通信の流れを説明する。

図２は、リーダ／ライタ１０および非接触ＩＣカード２２間で行なわれる通信の流れを示したシーケンス図である。図２に示したように、まず、リーダ／ライタ１０は非接触ＩＣカード２２を捕捉するコマンド（Ｐｏｌｌｉｎｇ）を実行する。そして、リーダ／ライタ１０からの搬送波により電源が供給されている非接触ＩＣカード２２は、このＰｏｌｌｉｎｇを受信し、応答条件に合致した場合はレスポンスパケットを返送する（Ｓ３０）。

続いて、リーダ／ライタ１０は、非接触ＩＣカード２２に対し、以降の暗号通信を行うために必要な鍵のバージョン情報を取得するコマンド（Ｇｅｔ Ｋｅｙ Ｖｅｒｓｉｏｎ）を実行する。そして、非接触ＩＣカード２２は指定されたパラメータに従い、鍵バージョン情報を含めたレスポンスを返送する（Ｓ３２）。

その後、リーダ／ライタ１０と非接触ＩＣカード２２が相互認証を行う（Ｓ３４、Ｓ３６）。相互認証が正常に行われた場合は、以降の暗号化通信が可能となる。例えば、リーダ／ライタ１０は、非接触ＩＣカード２２に記憶されているデータを読み出し（Ｓ３８）、非接触ＩＣカード２２へデータを書き込む（Ｓ４０）。なお、リーダ／ライタ１０および非接触ＩＣカード２２間で送受信されるデータは暗号化されている。

ここで、リーダ／ライタ１０と非接触ＩＣカード２２の距離が離れているなどの理由で通信状態が不安定であると、リーダ／ライタ１０は、非接触ＩＣカード２２に送信した通信コマンドに対するレスポンスを所定の再送信間隔内に正常に受信できない場合がある。この場合、リーダ／ライタ１０は、非接触ＩＣカード２２に直前に送信した内容と同じ通信コマンドを非接触ＩＣカード２２に再送信することにより通信品質を担保する。以下、リーダ／ライタ１０による再送制御について図３を参照して具体的に説明する。

図３は、リーダ／ライタ１０による再送制御の流れを示したシーケンス図である。図３に示したように、まず、リーダ／ライタ１０がある通信コマンドを非接触ＩＣカード２２に送信する（Ｓ４２）。そして、非接触ＩＣカード２２は、当該通信コマンドを受信すると、当該通信コマンドに対する応答パケットを送信する（Ｓ４４）。しかし、図３に示したように当該応答パケットをリーダ／ライタが正常に受信できないまま前回の通信コマンドの送信から再送信間隔が経過すると、リーダ／ライタ１０は通信コマンドを非接触ＩＣカード２２へ再送信する（Ｓ４６）。

そして、非接触ＩＣカード２２は、当該通信コマンドを受信すると、当該通信コマンドに対する応答パケットを送信する（Ｓ４８）。しかし、再度当該応答パケットをリーダ／ライタが正常に受信できないまま前回の通信コマンドの送信から再送信間隔が経過すると、リーダ／ライタ１０は通信コマンドを非接触ＩＣカード２２へ再送信する（Ｓ５０）。そして、非接触ＩＣカード２２は、当該通信コマンドを受信すると、当該通信コマンドに対する応答パケットを送信する（Ｓ５２）。このような再送制御によりリーダ／ライタ１０および非接触ＩＣカード２２間の通信品質が担保される。

〔２〕本実施形態に至る経緯
続いて、本実施形態に関連する非接触ＩＣカードを例にあげて再送信間隔について説明した後に、本実施形態に至った経緯を説明する。

図４は、本実施形態に関連する非接触ＩＣカードのメモリ６４の構成を示した説明図である。図４に示したように、本実施形態に関連する非接触ＩＣカードのメモリ６４は、論理的に複数の領域に区分されている。具体的には、メモリ６４は、ＩＣ共通メモリ領域と、論理カード１、論理カード２、および論理カード３を含む。

各論理カードは、一例として上記（１）〜（６）に示したようなカードの少なくともいずれかとして機能する。例えば、論理カード１は交通機関カードとして機能し、論理カード１には定期券に相当するデータがユーザデータとして格納されている。

また、各論理カードにはシステムコードが設定されている。例えば、論理カード１にはシステムコード「０ｘ１２３４」が設定されており、論理カード２にはシステムコード「０ｘ５６７８」が設定されており、論理カード３にはシステムコード「０ｘ９ＡＢＣ」が設定されている。また、図４に示したように、論理カード１、論理カード２、および論理カード３は、単一の暗号方式１にのみ対応しているものとする。

ＩＣ共通メモリ領域には、暗号方式１の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６が格納されている。最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６の各々は、通信コマンドごとの上記の再送信間隔を特定するためのパラメータである。例えば、最大応答時間パラメータＰ１は、図１に示したＧｅｔ Ｋｅｙ Ｖｅｒｓｉｏｎ（Ｓ３２）の再送信間隔を特定するためのパラメータであり、最大応答時間パラメータＰ５は、Ｗｒｉｔｅ（Ｓ４０）の再送信間隔を特定するためのパラメータである。

本実施形態に関連する非接触ＩＣカードは、上記暗号方式１の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を、リーダ／ライタ１０からのＰｏｌｌｉｎｇに応答するレスポンスパケットに含めて送信する。その結果、リーダ／ライタ１０が各通信コマンドの再送信間隔を特定することができる。以下、図５を参照し、本実施形態に関連する非接触ＩＣカードが最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を含むレスポンスパケットを送信するまでの具体例を説明する。

図５は、本実施形態に関連する非接触ＩＣカードの動作の具体例を示した説明図である。図５に示したように、リーダ／ライタ１０がシステムコード「０ｘ１２３４」を含むＰｏｌｌｉｎｇパケットを送信すると、本実施形態に関連する非接触ＩＣカード６０は、システムコード「０ｘ１２３４」が設定されている論理カード１に対応する暗号方式１を特定する。そして、本実施形態に関連する非接触ＩＣカードは、特定した暗号方式１の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６をＩＣ共通メモリ領域から抽出し、暗号方式１の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を含むレスポンスパケットを送信する。

また、リーダ／ライタ１０がシステムコード「０ｘ５６７８」を含むＰｏｌｌｉｎｇパケットを送信すると、本実施形態に関連する非接触ＩＣカード６０は、システムコード「０ｘ５６７８」が設定されている論理カード２に対応する暗号方式１を特定する。そして、本実施形態に関連する非接触ＩＣカードは、特定した暗号方式１の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６をＩＣ共通メモリ領域から抽出し、暗号方式１の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を含むレスポンスパケットを送信する。

同様に、リーダ／ライタ１０がシステムコード「０ｘ９ＡＢＣ」を含むＰｏｌｌｉｎｇパケットを送信すると、本実施形態に関連する非接触ＩＣカード６０は、システムコード「０ｘ９ＡＢＣ」が設定されている論理カード３に対応する暗号方式１を特定する。そして、本実施形態に関連する非接触ＩＣカードは、特定した暗号方式１の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６をＩＣ共通メモリ領域から抽出し、暗号方式１の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を含むレスポンスパケットを送信する。

このように、本実施形態に関連する非接触ＩＣカード６０には、１組の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６のみが格納されていた。このため、本実施形態に関連する非接触ＩＣカード６０は、リーダ／ライタ１０からどのシステムコードを指定されても同一の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を含むレスポンスパケットを送信していた。

ここで、１の非接触ＩＣカードに、より高いセキュリティレベルが要求されるサービスや、処理時間の短縮が要求されるサービスなど、複数のサービスを提供するための機能が実装される場合がある。このため、複数の暗号方式に対応可能な非接触ＩＣカードが望まれる。ここで、暗号方式のセキュリティレベルの高低に応じて処理時間が異なると考えられるが、上述したように、１の非接触ＩＣカードに設定可能な最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６は一組だけであったため、暗号方式ごとに最適な再送信間隔を適用することができないという問題があった。

そこで、上記事情に鑑みて本実施形態にかかる携帯電話２０および非接触ＩＣカード２２を創作するに至った。本実施形態にかかる携帯電話２０および非接触ＩＣカード２２によれば、暗号方式に応じた再送信間隔を適用することができる。以下、このような本実施形態にかかる携帯電話２０および非接触ＩＣカード２２について図６〜図１３を参照して詳細に説明する。

〔３〕本実施形態にかかる携帯電話および非接触ＩＣカードの構成
まず、図６を参照し、本実施形態にかかる携帯電話２０のハードウェア構成について説明する。

図６は、携帯電話２０のハードウェア構成を示したブロック図である。携帯電話２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３と、ホストバス２０４と、ブリッジ２０５と、外部バス２０６と、インタフェース２０７と、入力装置２０８と、出力装置２１０と、ストレージ装置（ＨＤＤ）２１１と、ドライブ２１２と、通信装置２１５と、非接触ＩＣカード２２と、を備える。

ＣＰＵ２０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って携帯電話２０内の動作全般を制御する。また、ＣＰＵ２０１は、マイクロプロセッサであってもよい。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。これらはＣＰＵバスなどから構成されるホストバス２０４により相互に接続されている。

ホストバス２０４は、ブリッジ２０５を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バス２０６に接続されている。なお、必ずしもホストバス２０４、ブリッジ２０５および外部バス２０６を分離構成する必要はなく、一のバスにこれらの機能を実装してもよい。

入力装置２０８は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイク、スイッチおよびレバーなどユーザが情報を入力するための入力手段と、ユーザによる入力に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ２０１に出力する入力制御回路などから構成されている。携帯電話２０のユーザは、該入力装置２０８を操作することにより、携帯電話２０に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。

出力装置２１０は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置およびランプなどの表示装置と、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置で構成される。出力装置２１０は、例えば、再生されたコンテンツを出力する。具体的には、表示装置は再生された映像データ等の各種情報をテキストまたはイメージで表示する。一方、音声出力装置は、再生された音声データ等を音声に変換して出力する。

ストレージ装置２１１は、本実施形態にかかる携帯電話２０の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置２１１は、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置および記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置などを含んでもよい。ストレージ装置２１１は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）で構成される。このストレージ装置２１１は、ハードディスクを駆動し、ＣＰＵ２０１が実行するプログラムや各種データを格納する。

ドライブ２１２は、記憶媒体用リーダライタであり、携帯電話２０に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ２１２は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体２４に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ２０３に出力する。

通信装置２１５は、例えば、通信網１２に接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。また、通信装置２１５は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）対応通信装置であっても、ワイヤレスＵＳＢ対応通信装置であっても、有線による通信を行うワイヤー通信装置であってもよい。

非接触ＩＣカード２２は、ユーザデータが記録されているメモリ（２２０）や、リーダ／ライタ１０と非接触通信を行うアンテナ（２５０）を備える。以下、図７〜図１１を参照し、このような非接触ＩＣカード２２、およびリーダ／ライタ１０の構成を詳細に説明する。

図７は、非接触ＩＣカード２２、およびリーダ／ライタ１０の構成を示した機能ブロック図である。図７に示したように、リーダ／ライタ１０は、通信制御部１１０と、メモリ１２０と、暗号処理部１３０と、信号処理部１４０と、アンテナ１５０と、を備える。また、非接触ＩＣカード２２は、通信制御部２１８と、メモリ２２０と、暗号処理部２３０と、信号処理部２４０と、アンテナ２５０と、を備える。

リーダ／ライタ１０の通信制御部１１０は、例えば各種プロセッサ、ＲＯＭ、およびＲＡＭなどを備えたＩＣチップからなり、リーダ／ライタ１０の動作全般を制御する。具体的には、リーダ／ライタ１０の通信制御部１１０は、ＰＣ１２からの入力に基づいて通信コマンドを生成したり（生成部）、暗号処理部１３０により復号されたパケットを解析したり、非接触ＩＣカード２２との相互認証を行なったりする。

暗号処理部１３０は、通信制御部１１０から入力される通信コマンド（例えば、Ｗｒｉｔｅ：書き込み用コマンド）を暗号化したり、信号処理部１４０により復調されたパケットを復号する。ここで、暗号処理部１３０は、ＤＥＳ（Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）およびＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）などの複数種類の暗号方式に対応していてもよい。

信号処理部１４０は、通信制御部１１０や暗号処理部１３０から入力される通信コマンドを変調したり、アンテナ１５０により受信されたパケットを復調する。例えば、信号処理部１４０は、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）に対応していてもよい。アンテナ１５０は、信号処理部１４０により変調された通信コマンドを非接触通信により送信したり、非接触ＩＣカード２２から送信されたパケットを受信する非接触通信部として機能する。

非接触ＩＣカード２２の通信制御部２１８は、例えば各種プロセッサ、ＲＯＭ、およびＲＡＭなどを備えたＩＣチップからなり、非接触ＩＣカード２２の動作全般を制御する。具体的には、非接触ＩＣカード２２の通信制御部２１８は、リーダ／ライタ１０からの通信コマンドを解析し、当該通信コマンドに応答するレスポンスパケットを生成したり、リーダ／ライタ１０との相互認証を行なったりする。

暗号処理部２３０は、第１の暗号処理部２３２および第２の暗号処理部２３４を含む。ここで、第２の暗号処理部２３４は、第１の暗号処理部２３２が対応している暗号方式１よりセキュリティレベル（秘匿性）が高い暗号方式２に対応している。例えば、暗号方式１がＤＥＳであり、暗号方式２がＡＥＳであってもよい。このような第１の暗号処理部２３２または第２の暗号処理部２３４は、信号処理部２４０により復調された通信コマンドを復号したり、通信制御部２１８により生成されたデータパケットを暗号化する。

信号処理部２４０は、通信制御部２１８や暗号処理部２３０から入力される各種パケットを変調したり、アンテナ２５０により受信された通信コマンドを復調する。例えば、信号処理部２４０は、ＡＳＫに対応していてもよい。アンテナ２５０は、信号処理部２４０により変調された各種パケットを非接触通信により送信したり、リーダ／ライタ１０から送信された通信コマンドを受信する非接触通信部として機能する。

メモリ２２０は、少なくとも１の暗号方式に対応している論理システムごとのユーザデータ、および、リーダ／ライタ１０から送信される各通信コマンドの再送信間隔を特定するための最大応答時間パラメータ（再送信間隔情報）を記憶している記憶部として機能する。以下、図８および図９を参照し、メモリ２２０の構成について説明する。

図８および図９は、メモリ２２０の構成を示した説明図である。図８に示したように、メモリ２２０は、論理的に複数の領域に区分されている。具体的には、メモリ２２０は、ＩＣ共通メモリ領域と、論理システムとしての論理カード１、論理カード２、および論理カード３と、を含む。

各論理カードは、一例として「〔１〕本実施形態にかかる通信システムの全体構成」の（１）〜（６）に示したようなカードの少なくともいずれかとして機能する。例えば、論理カード１は交通機関カードとして機能し、論理カード１には定期券に相当するデータがユーザデータとして格納されている。

また、各論理カードにはシステムコードが設定されている。例えば、論理カード１にはシステムコード「０ｘ１２３４」が設定されており、論理カード２にはシステムコード「０ｘ５６７８」が設定されており、論理カード３にはシステムコード「０ｘ９ＡＢＣ」が設定されている。また、図８に示したように、論理カード１は暗号方式１に対応しており、論理カード２は暗号方式２に対応しており、および論理カード３は暗号方式１および暗号方式２の双方に対応している。

図９に示したように、暗号方式１および暗号方式２の双方に対応している論理カード３は、暗号方式１セクションおよび暗号方式２セクションを有する。各セクションは、複数のエリアに区分されており、各エリアの下位にはユーザデータがサービスコードと対応付けて配されている。リーダ／ライタ１０は、このサービスコードを指定することにより、特定のサービスデータの読み出し、または特定のサービスデータへの書き込みを行なうことができる。なお、暗号方式１にのみ対応している論理カード１は暗号方式１セクションのみを有し、暗号方式２にのみ対応している論理カード２は暗号方式２セクションのみを有する。

また、図８に示したように、ＩＣ共通メモリ領域には、暗号方式１の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６、および暗号方式２の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６が格納されている。最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６の各々は、通信コマンドごとの再送信間隔を特定するためのパラメータである。具体的には、最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６は、以下に示す通信コマンドの再送信間隔を特定するためのパラメータであってもよい。

・Ｐ１およびＰ２ 再送信間隔が異なる任意の通信コマンド
・Ｐ３ 相互認証用コマンド（Ａｕｔｈｅｔｉｃａｔｉｏｎ １、２）
・Ｐ４ 読み出し用コマンド（Ｒｅａｄ）
・Ｐ５ 書き込み用コマンド（Ｗｒｉｔｅ）
・Ｐ６ 未定義

続いて、図１０および図１１を参照し、リーダ／ライタ１０からＰｏｌｌｉｎｇ時に送信されるＰｏｌｌｉｎｇパケット、およびＰｏｌｌｉｎｇパケットに応答して非接触ＩＣカード２２から送信されるレスポンスパケットの構成例を説明する。

図１０は、Ｐｏｌｌｉｎｇパケットの構成例を示した説明図である。図１０に示したように、Ｐｏｌｌｉｎｇパケットは、コマンドコード、システムコード、オプション、およびタイムスロット値を含む。コマンドコードは、当該コマンドがＰｏｌｌｉｎｇであることを示すコードである。また、システムコードは、非接触ＩＣカード２２内のいずれかの論理カードを指定する指定情報である。また、オプションは必要に応じて付加され、タイムスロット値は非接触ＩＣカード２２からのレスポンスパケットの送信タイミングに関する情報である。

非接触ＩＣカード２２の通信制御部２１８は、Ｐｏｌｌｉｎｇパケットを解析し、システムコードにより指定される論理カードが対応している暗号方式の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を選択する選択部としての機能を有する。具体的には、通信制御部２１８は、暗号方式１にのみ対応している論理カード１が指定されると暗号方式１の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を選択する。また、通信制御部２１８は、暗号方式２にのみ対応している論理カード２が指定されると暗号方式２の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を選択する。

また、通信制御部２１８は、暗号方式１および暗号方式２の双方に対応している論理カード３が指定されると、暗号方式１の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６の各々と、暗号方式２の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６の各々とを比較する。そして、通信制御部２１８は、最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６ごとに、再送信間隔が長くなる方のパラメータを選択する。

例えば、通信制御部２１８は、暗号方式１の最大応答時間パラメータＰ１と暗号方式２の最大応答時間パラメータＰ１を比較し、特定される再送信間隔が長い方のパラメータを選択する。通信制御部２１８は、同様に最大応答時間パラメータＰ２〜Ｐ６の選択も行なう。

そして、通信制御部２１８は、選択した最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を含むレスポンスパケットを生成し、アンテナ２５０が当該レスポンスパケットを送信する。レスポンスパケットは、図１１に示したように、レスポンスコード、製造者コード（製造者情報）、ユニークＩＤ（製造情報）、ＩＣコード（チップ種別識別情報）、最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６、およびオプションデータを含む。

当該レスポンスパケットを受信したリーダ／ライタ１０は、最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６に基づいて再送信間隔を特定し、特定した再送信間隔に基づいて通信コマンドの再送制御を行なうことができる。

〔４〕本実施形態による動作
以上、本実施形態にかかる携帯電話２０および非接触ＩＣカード２２の構成について説明した。続いて、図１２および図１３を参照し、本実施形態にかかる携帯電話２０および非接触ＩＣカード２２の動作を説明する。

図１２は、本実施形態にかかる非接触ＩＣカード２２の動作を模式的に示した説明図である。図１２に示したように、リーダ／ライタ１０がシステムコード「０ｘ１２３４」を含むＰｏｌｌｉｎｇパケットを送信すると、本実施形態にかかる非接触ＩＣカード２２は、システムコード「０ｘ１２３４」が設定されている論理カード１に対応する暗号方式１を特定する。そして、本実施形態にかかる非接触ＩＣカード２２は、特定した暗号方式１の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６をＩＣ共通メモリ領域から選択し、暗号方式１の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を含むレスポンスパケットを送信する。

また、リーダ／ライタ１０がシステムコード「０ｘ５６７８」を含むＰｏｌｌｉｎｇパケットを送信すると、本実施形態にかかる非接触ＩＣカード２２は、システムコード「０ｘ５６７８」が設定されている論理カード２に対応する暗号方式２を特定する。そして、本実施形態にかかる非接触ＩＣカード２２は、特定した暗号方式２の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６をＩＣ共通メモリ領域から選択し、暗号方式２の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を含むレスポンスパケットを送信する。

また、リーダ／ライタ１０がシステムコード「０ｘ９ＡＢＣ」を含むＰｏｌｌｉｎｇパケットを送信すると、本実施形態にかかる非接触ＩＣカード２２は、システムコード「０ｘ９ＡＢＣ」が設定されている論理カード３に対応する暗号方式１および２を特定する。そして、非接触ＩＣカード２２は、暗号方式１の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６の各々と、暗号方式２の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６の各々とを比較し、最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６ごとに、特定される再送信間隔が最も長いものを選択する。さらに、非接触ＩＣカード２２は、選択した最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を含むレスポンスパケットを生成し、リーダ／ライタ１０へ送信する。

図１３は、非接触ＩＣカード２２内の詳細な動作の流れを示したフローチャートである。図１３に示したように、非接触ＩＣカード２２の通信制御部２１８は、Ｐｏｌｌｉｎｇパケットを受信すると（Ｓ３０４）、Ｐｏｌｌｉｎｇパケットに記載されているシステムコードに基づき、指定されている論理カードを特定する（Ｓ３０８）。そして、通信制御部２１８は、特定した論理カードが対応している暗号方式を特定する（Ｓ３１２）。

ここで、通信制御部２１８は、特定した暗号方式が１種類である場合（Ｓ３１６）、特定した暗号方式の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を選択する（Ｓ３２０）。一方、通信制御部２１８は、特定した暗号方式が２種類である場合（Ｓ３１６）、各暗号方式の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を比較し、最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６の各々を選択する（Ｓ３２４）。ここで、通信制御部２１８は、２種類以上の暗号方式の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６のうちで、パラメータＰ１〜Ｐ６ごとに、特定される再送信間隔が最も長い最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を選択する。

そして、通信制御部２１８は、最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を全て選択すると（Ｓ３２８）、最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を確定する（Ｓ３３２）。その後、通信制御部２１８は、Ｓ３２０において選択した最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６、またはＳ３３２において確定した最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を含むレスポンスパケットを生成し、リーダ／ライタ１０へ送信する（Ｓ３３６）

〔５〕まとめ
以上説明したように、本実施形態にかかる非接触ＩＣカード２２は、複数の暗号方式に対応しており、複数の暗号方式ごとの各通信コマンドの再送信間隔を特定するための最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６を記憶している。したがって、本実施形態にかかる非接触ＩＣカード２２によれば、いずれの通信方式においても、リーダ／ライタ１０における通信コマンドの再送信間隔を最適化することができる。

例えば、本実施形態にかかる非接触ＩＣカード２２によれば、処理時間の短縮が重視される鉄道改札においては短い再送信間隔を適用し、高度なセキュリティレベルが重視され暗号処理時間が長期化すると考えられる場合には、長い再送信間隔を適用できる。

なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、非接触ＩＣカード２２が２種類の暗号方式に対応する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、非接触ＩＣカード２２は、暗号方式１および暗号方式２に加え、暗号方式３、暗号方式４など、多数の暗号方式に対応していてもよい。この場合、非接触ＩＣカード２２には、対応している暗号方式の数の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６の組が格納されてもよい。また、上記実施形態では、最大応答時間パラメータが６種類である例を説明したが、本発明はかかる例に限定されず、任意の種類の最大応答時間パラメータが用意されていてもよい。

また、上記実施形態では、指定された論理カードが複数の暗号方式に対応する場合、複数の暗号方式の最大応答時間パラメータＰ１〜Ｐ６のうちで、パラメータＰ１〜Ｐ６ごとに、特定される再送信間隔が最も長いパラメータＰ１〜Ｐ６を選択する例を説明した。しかし、本発明はかかる例に限定されず、例えば、非接触ＩＣカード２２は、パラメータごとに、特定される再送信間隔が最も短いパラメータを選択してもよい。

また、本明細書のリーダ／ライタ１０および非接触ＩＣカード２２の処理における各ステップは、必ずしもシーケンス図またはフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、リーダ／ライタ１０および非接触ＩＣカード２２の処理における各ステップは、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）を含んでもよい。

また、リーダ／ライタ１０および非接触ＩＣカード２２に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述したリーダ／ライタ１０および非接触ＩＣカード２２の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。また、図７の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。

本実施形態にかかる通信システムの全体構成を示した説明図である。 リーダ／ライタおよび非接触ＩＣカード間で行なわれる通信の流れを示したシーケンス図である。 リーダ／ライタによる再送制御の流れを示したシーケンス図である。 本実施形態に関連する非接触ＩＣカードのメモリの構成を示した説明図である。 本実施形態に関連する非接触ＩＣカードの動作の具体例を示した説明図である。 携帯電話のハードウェア構成を示したブロック図である。 非接触ＩＣカード、およびリーダ／ライタの構成を示した機能ブロック図である。 メモリの構成を示した説明図である。 メモリの構成を示した説明図である。 Ｐｏｌｌｉｎｇパケットの構成例を示した説明図である。 レスポンスパケットの構成例を示した説明図である。 本実施形態にかかる非接触ＩＣカードの動作を模式的に示した説明図である。 非接触ＩＣカード内の詳細な動作の流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１０ リーダ／ライタ
２０ 携帯電話
２２ 非接触ＩＣカード
１１０、２１８ 通信制御部
１２０、２２０ メモリ
１３０、２３０ 暗号処理部
２３２ 第１の暗号処理部
２３４ 第２の暗号処理部
１４０、２４０ 信号処理部
１５０、２５０ アンテナ

Claims (5)

1. リーダ／ライタと非接触通信を行う非接触通信部と；
   少なくとも１の暗号方式に対応している論理システムごとのデータ、および、前記リーダ／ライタから送信される各通信コマンドの再送信間隔情報を暗号方式ごとに記憶する記憶部と；
   前記リーダ／ライタにより指定された論理システムが対応している暗号方式における前記各通信コマンドの再送信間隔情報を前記記憶部から選択する選択部と；
   を備え、
   前記選択部により選択された再送信間隔情報を前記非接触通信部から前記リーダ／ライタへ送信する、通信装置。
2. 前記選択部は、前記リーダ／ライタにより指定された論理システムが複数の暗号方式に対応している場合、前記各通信コマンドの再送信間隔情報を前記複数の暗号方式ごとに比較し、より長い間隔を示す再送信間隔情報を前記通信コマンドごとに選択する、請求項１に記載の通信装置。
3. 通信装置と非接触通信を行う非接触通信部と；
   論理システムの指定情報を含み、前記非接触通信部から前記通信装置へ送信されるパケットを生成する生成部と；
   前記パケットにより指定される論理システムが対応している暗号方式に応じて異なり、前記パケットに応じて前記通信装置から送信された応答パケットに含まれる通信コマンドごとの再送信間隔情報に基づき、前記通信装置への通信コマンドの再送制御を行なう通信制御部と；
   を備える、リーダ／ライタ。
4. リーダ／ライタと；
   前記リーダ／ライタと非接触通信を行う第１の非接触通信部、
   少なくとも１の暗号方式に対応している論理システムごとのデータ、および、前記リーダ／ライタから送信される各通信コマンドの再送信間隔情報を暗号方式ごとに記憶する記憶部、
   前記リーダ／ライタにより指定された論理システムが対応している暗号方式における前記各通信コマンドの再送信間隔情報を前記記憶部から選択する選択部、
   を有し、
   前記選択部により選択された再送信間隔情報を前記第１の非接触通信部から前記リーダ／ライタへ送信する通信装置と；
   を備え、
   前記リーダ／ライタは、
   前記通信装置と非接触通信を行う第２の非接触通信部、
   論理システムの指定情報を含み、前記第２の非接触通信部から前記通信装置へ送信されるパケットを生成する生成部、および、
   前記パケットに応じて前記通信装置から送信された通信コマンドごとの再送信間隔情報に基づき、前記通信装置への通信コマンドの再送制御を行なう通信制御部、
   を有する、通信システム
5. リーダ／ライタから非接触通信により任意の論理システムが指定されるステップと；
   少なくとも１の暗号方式に対応している論理システムごとのデータ、および、前記リーダ／ライタから送信される各通信コマンドの再送信間隔情報を暗号方式ごとに記憶する記憶媒体から、前記リーダ／ライタにより指定された論理システムが対応している暗号方式における前記各通信コマンドの再送信間隔情報を選択するステップと；
   選択した再送信間隔情報を非接触通信により前記リーダ／ライタへ送信するステップと；
   を含む、通信方法。

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