JP2011239180A - 非接触通信媒体読取データ変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触通信媒体読取データ変換装置に関し、既存のリーダライタを何ら変更することなく、電波干渉を回避して確実な通信を可能とさせる。
【解決手段】電波遮蔽部材５４が間に設けられた第１アンテナ４６及び第２アンテナ４８を備え、リーダライタとの通信のための第１通信プロトコル、ＩＣカードとの通信のための当該第１通信プロトコルと異なる少なくとも一の第２通信プロトコルがメモリ４２に記憶され、リーダライタからの第１通信プロトコルによるアクセスに対して第２通信プロトコルでＩＣカードの存在を確認した後に当該リーダライタに対して第１通信プロトコルで応答し、リーダライタからのメモリアクセスコマンドに応じて第２通信プロトコルでＩＣカードより固有データを取得し、第１通信プロトコルのフォーマットに変換してリーダライタに送信する構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、通信規格の異なる非接触の非接触通信媒体より単一のリーダライタでデータ読み取りを行わせる非接触通信媒体読取データ変換装置に関する。

近年、非接触のＩＣカードが急速に普及し、リーダライタとの通信形態でいくつかの種類で分類されて規格化されている。例えば、Ｆｅｌｉｃａ（登録商標）はＪＩＳＸ６３１９−４、Ｍｉｆａｒｅ（登録商標）はＩＳＯ１４４４３ＴｙｐｅＡ、ＩＣｏｄｅ（登録商標）はＩＳＯ１５６９３でその通信形態が規格化されている。このようなＩＣカードは、それぞれの規格に準拠した通信プロトコルのリーダライタ間でのみ通信が行われる。

また、単一のリーダライタが、規格の異なるＩＣカードと通信を可能とする技術も提案されている。例えば、特許文献１では、非接触ＩＣコントロール部と、メインコントロール部との間に電源インターフェイスを設け、異なる規格のＩＣカードの場合に非接触ＩＣコントロール部を取り替えて通信を可能としている。また、特許文献２は、制御システム内に異なる規格ごとのリーダライタを設けて異なるタグＩＤを一方のタグＩＤに変換して処理するというものである。

一方、ＩＣカードの第三者による不正行為を抑制する目的で、リーダライタとＩＣカードとの間でプロトコル変換する技術も特許文献３で提案されている。特許文献３は、記録体（ＩＣカード）とリード／ライト装置間に、当該記録体との間で第１のプロトコルによる第１の通信を行い、リード／ライト装置との間で第２のプロトコルによる第２の通信を行うプロトコル変換アダプタを介在させ、記録体からの情報を第１の通信のプロトコルで解読して第２の通信のプロトコルに変換し、これを第２の通信のプロトコルでリード／ライト装置に送信するというものである。

特開２００５−０３８３３１号公報 特開２００９−１８７２７０号公報 特開２０００−１５６７１８号公報

しかしながら、特許文献１，２の技術では、異なる通信規格のＩＣカードに対処させるためには、リーダライタの構成を変更させるか、新たに追加させなければならない。種々の異なる通信規格のＩＣカードが大量に普及している現状では、そのためのリーダライタも大量に備えられていることからして、これらに対してその都度構成を変更することは煩わしいために現実的でなく、追加することはコスト的な負担を強いることになるという問題がある。

また、特許文献３の技術では、元々異なる通信規格のＩＣカードを対象としたものでなく、本来、ＩＣカードとリード／ライト装置とが通信可能であるにも拘わらずあえて互いの通信プロトコルを変更させて情報変換させるものであり、リード／ライト装置の通信プロトコルを変更しなければならないと共に、プロトコル変換アダプタにはそれぞれの通信に対応したアンテナがそれぞれ設けられることから、リード／ライト装置とアダプタ間の通信と、アダプタと記録体間の通信とが重なった場合にはそれぞれの電波が干渉して確実な通信を行うことができなる場合があるという問題がある。

そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、既存のリーダライタを何ら変更することなく、また、電波干渉を回避して確実な通信を可能とさせる非接触通信媒体読取データ変換装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明では、単一の第１通信プロトコルで通信を行うリーダライタと、当該第１通信プロトコルと異なる少なくとも一の第２通信プロトコルで通信が行われる非接触通信媒体との間に介在され、当該非接触通信媒体の固有データをリーダライタに送信する非接触通信媒体読取データ変換装置であって、前記リーダライタと通信を行うための第１アンテナと、前記非接触通信媒体と通信を行うための第２アンテナと、前記リーダライタに対して前記第１アンテナでデータ送信を行うための受動通信部と、前記非接触通信媒体対して前記第２アンテナでデータ取得の通信を行うための能動通信部と、前記リーダライタとの通信のための第１通信プロトコル、前記非接触通信媒体との通信のための当該第１通信プロトコルと異なる少なくとも一の第２通信プロトコルが記憶される記憶部と、前記記憶部の対応の通信プロトコルを用いて、前記リーダライタからの前記第１通信プロトコルによるアクセスに対して前記能動通信部を起動させて前記第２通信プロトコルで前記非接触通信媒体の存在を確認した後に前記受動通信部を起動させて当該リーダライタに対して当該第１通信プロトコルで応答し、リーダライタからのメモリアクセスコマンドに応じて第２通信プロトコルで非接触通信媒体より固有データを取得し、当該固有データを第１通信プロトコルに応じたフォーマットに変換して当該リーダライタに送信する処理手段と、を有する

請求項２の発明では、前記第１アンテナと第２アンテナとの間に電波遮蔽部材を設ける構成である。

請求項１の発明によれば、リーダライタとの通信のための第１通信プロトコル、非接触通信媒体との通信のための当該第１通信プロトコルと異なる少なくとも一の第２通信プロトコルが記憶され、リーダライタからの第１通信プロトコルによるアクセスに対して能動通信部を起動させて第２通信プロトコルで非接触通信媒体の存在を確認した後に受動通信部を起動させて当該リーダライタに対して当該第１通信プロトコルで応答し、リーダライタからのメモリアクセスコマンドに応じて第２通信プロトコルで非接触通信媒体より固有データを取得し、当該固有データを第１通信プロトコルに応じたフォーマットに変換して当該リーダライタに送信する構成とすることにより、既存のリーダライタや既存の非接触通信媒体を何ら変更することなく、リーダライタと通信プロトコルの異なる非接触通信媒体に対して通信を可能として当該非接触通信媒体の固有データを通信プロトコルの異なるリーダライタに取得させることができるものである。

請求項２の発明よれば、通信プロトコルの異なる通信を行うための第１アンテナ及び第２アンテナとの間に電波遮蔽部材を設けることにより、リーダライタとの通信のための電波と非接触通信媒体との通信のための電波との干渉を回避させることができ、確実な通信を行わせることができるものである。

本発明に係る非接触通信媒体読取データ変換装置の使用形態の構成図である。 図１のリーダライタ及びＩＣカードのブロック構成図である。 本発明のデータ変換装置の構成図である。 データ変換装置による読取データ変換の処理フローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図により説明する。
図１に、本発明に係る非接触通信媒体読取データ変換装置の使用形態の構成図を示す。図１において、非接触通信媒体読取データ変換装置１１が、リーダライタ１２と所定の通信形態の非接触通信媒体としてのＩＣカード１３との間に介在されて使用される。リーダライタ１２は、構成を図２で説明するが、従前より普及している一の通信プロトコルで、同じ通信プロトコルのＩＣカードに対して通信を行う既存のもので、コンピュータに接続されたり、携帯電話機に内蔵されたりしているものである。

本発明におけるデータ変換装置１１は、従前より普及している既存のＩＣカードを読取対象とし、一例として、ＩＳＯ１４４４３規格（ここではＴｙｐｅＡとするが、ＴｙｐｅＢであってもよい）のＩＣカード１３Ａ、ＩＳＯ１５６９３規格のＩＣカード１３ＢやＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグ、ＪＩＳＸ６３１９−４規格のＩＣカード１３Ｃ、さらには各社が独自に規格するＩＣカードやＲＦＩＤタグを対象とする。この場合の本実施形態では、上記リーダライタ１２は、ＪＩＳＸ６３１９−４規格による第１通信プロトコルを備えるものとして説明する。

ここで、図２に、図１のリーダライタ及びＩＣカードのブロック構成図を示す。図２（Ａ）は、リーダライタ１２のブロック構成図であり、従前の構成と同様に、ＣＰＵ２１、メモリ２２、送受信部２３及びＲＷアンテナ２４を含んで構成される。この場合、メモリ２２には、第１通信プロトコル（ＪＩＳＸ６３１９−４準拠）が記憶され、これを用いてＣＰＵ２１及び送受信部２３で、この第１通信プロトコルに対応するＩＣカード１３Ｃ及びデータ変換装置１１に対し、ＲＷアンテナ２４を介して能動的な通信が行われるものである。

図２（Ｂ）は、ＩＣカード１３Ａのブロック構成図であり、従前の構成と同様に、ＣＰＵ３１、メモリ３２、送受信部３３及びカードアンテナ３４を含んで構成される。このカードが、リーダライタ１２の第１通信プロトコルと異なる第２通信プロトコルのものとして、メモリ３２に記憶される。また、メモリ３２には、このカードが保持するものとして固有データが記憶されている。このＩＣカード１３Ａは、リーダライタ１２と通信プロトコルが異なることから、直接的には通信を行うことができず、リーダライタ１２は当該ＩＣカード１３Ａの固有データを取得することができないことから、これを可能とするためにデータ変換装置１１が介在されるものである。なお、ＩＣカード１３Ｃも第１通信プロトコルが異なるだけで同様の構成であり、ＩＣカード１３Ｂ若しくはＲＦＩＤタグはＣＰＵに替えて例えば第３通信プロトコルに対応する送受信部に論理回路を備えるものである。

そこで、図３に、本発明のデータ変換装置の構成図を示す。図３（Ａ）において、データ変換装置１１は、処理手段であるＣＰＵ４１、記憶部であるメモリ４２、受動通信部４３、能動通信部４４及び電源部４９を含んで構成される。受動通信部４３は、受信したコマンドに対してデータを送信する機能であり、通信対象をリーダライタ１２として送受信部４５及び第１アンテナ４６で構成される。また、能動通信部４４は、リードライト機能を備えたもので、通信対象をリーダライタ１２の第１通信プロトコルとは異なる通信プロトコル（第２通信プロトコル、第３通信プロトコル）で通信を行うＩＣカード１３Ａ，１３Ｂを主対象として、送受信部４７及び第２アンテナ４８で構成される。

なお、リーダライタ１２の第１通信プロトコルと同じ通信プロトコルで通信可能なＩＣカード１３Ｃに対しても通信が可能である。本来、ＩＣカード１３Ｃはリーダライタ１２と直接に通信可能であるが、リーダライタ１２から見て対象のＩＣカードの通信プロトコルが不明の場合に、このデータ変換装置１１を使用して通信を行わせることができることにメリットがある。

上記メモリ４２には、リーダライタ１２（ＩＣカード１３Ｃ）の通信形態と同じ第１通信プロトコル（ＪＩＳＸ６３１９−４準拠）、ＩＣカード１３Ａの通信形態と同じ第２通信プロトコル（ＩＳＯ１５６９３準拠）及びＩＣカード１３Ｂの通信形態と同じ第３通信プロトコル（ＩＳＯ１４４４３準拠）が記憶されている。なお、本実施形態における通信プロトコルと通信規格との関係は便宜上のもので、リーダライタ１２の第１通信プロトコルと異なるものであれば、対応関係を逆に、第２通信プロトコルをＩＳＯ１４４４３準拠とし、第３通信プロトコルをＩＳＯ１５６９３準拠としてもよい。

上記処理手段であるＣＰＵ４１は、この装置全体の制御を統括するもので、メモリ４２の対応の通信プロトコルを用いて、リーダライタ１２からの第１通信プロトコルによるアクセスに対して能動通信部４４を起動させて第２通信プロトコルでＩＣカード１３Ａの存在を確認した後に受動通信部４３を起動させて当該リーダライタ１２に対して当該第１通信プロトコルで応答し、リーダライタ１２からのメモリアクセスコマンドに応じて第２通信プロトコルでＩＣカード１３Ａより固有データを取得し、当該固有データを第１通信プロトコルに応じたフォーマットに変換して当該リーダライタ１２に送信する機能を主プログラムとして備える。

上記送受信部４５は、リーダライタ１２に対して第１通信プロトコルに対応するフォーマットの送受信信号を変復調を行い、上記送受信部４７は、リーダライタ１２の第１通信プロトコルとは異なる通信プロトコル（第２通信プロトコル、第３通信プロトコル）のフォーマットで通信を行うＩＣカード１３Ａ，１３Ｂに対して送受信信号の変復調を行う電子回路ないしプログラムである。

そして、上記電源部４９は、駆動のための電圧を供給するもので、いわゆるバッテリを備えさせる方法、リーダライタ１２からのＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号から電圧を生成する方法、ＲＦ信号からの電圧生成と共に補助バッテリを備える方法がある。ここでは、能動通信部４４の動作を確実にするためにバッテリだけで電圧供給するものとする。

データ変換装置１１の上記構成を、概略形状として表すと、図３（Ｂ）に示す略断面で示される。図３（Ｂ）において、用紙やフィルム等の基材５１上に第１アンテナ４６を例えば導電性印刷インキで形成してＩＣチップ５２を実装し、一方で用紙やフィルム等の基材５３上に第２アンテナ４８を例えば導電性印刷インキで形成してＩＣチップ５２にワイヤで電気的接続するもので、当該基材５１，５３間に電波遮蔽部材５４を接着剤等で貼着して設けたものである。

上記ＩＣチップ５２は、図３（Ａ）に示す構成のうち、第１アンテナ４６、第２アンテナ４８及び電源部４９を除く構成をチップ化したものであり、全体としてクレジットカード並みの大きさで２枚分の厚さ程度で作製することができる。また、上記電波遮蔽部材５４を第１アンテナ４６と第２アンテナ４８間に介在させることにより、リーダライタ１２との通信のための電波とＩＣカード１３Ａとの通信のための電波との干渉を回避させることができ、互いに確実な通信を行わせることができるものである。

そこで、図４に、データ変換装置による読取データ変換の処理フローチャートを示す。図４における処理フローは、上述のように、第１通信プロトコル（ＪＩＳＸ６３１９−４準拠）のリーダライタ１２で第２通信プロトコル（ＩＳＯ１４４４３準拠）のＩＣカード１３Ａの固有データを取得させる場合のもので、上から下に時系列となっている。

図４において、データ変換装置１１における受動通信部４３と能動通信部４４とは停止状態（電源ＯＦＦ）となっており、例えば、リーダライタ１２が内蔵された携帯電話機に当該データ変換装置１１が当てられると、リーダライタ１２から第１通信プロトコルのＲＦ信号（呼びかけポーリング）を第１アンテナ４６によりメモリ４２の第１通信プロトコルで受信し、ＣＰＵ４１が能動通信部４４を作動状態（ＯＮ状態）とさせる。リーダライタ１２及びデータ変換装置１１をＩＣカード１３Ａに近づけ、ＣＰＵ４１が送受信部４７からＩＣカード１３Ａに対して送受信部４７、第２アンテナ４８より呼びかけのポーリングを行わせる。ポーリングは、例えば、第１〜第３通信プロトコルをタイムスケジュールに従って順次発信させる。

データ変換装置１１からのポーリングに対してＩＣカード１３Ａが通信を行うに十分な距離まで近接されていなければ当該ＩＣカード１３Ａは当該データ変換装置１１に対して無応答であり、通信可能な近接距離になったときにＩＣカード１３Ａにおいて電源が生成され、ＣＰＵ３１が第２通信プロトコルで存在することの応答を送受信部３３、カードアンテナ３４より発信する。これを第２アンテナ４８から送受信部４７が受信すると、ＣＰＵ４１は、この応答時の通信プロトコルで当該ＩＣカード１３Ａが第２通信プロトコルでの通信規格であることを特定し、受動通信部４３を作動状態（ＯＮ状態）とさせる。この受動通信部４３がＯＮ状態となるまでは、リーダライタ１２に対しては無応答である。

そこで、データ変換装置１１におけるＣＰＵ４１は、リーダライタ１２に対して第１通信プロトコルで存在することの応答を送受信部４５から第１アンテナ４６を介して行わせる。これに応じてリーダライタ１２よりメモリアクセスコマンドが第１通信プロトコルで発信され、これを第１アンテナ４６、送受信部４５が受信すると、ＣＰＵ４１がメモリ４２内の第１通信プロトコルで解析し、ＩＣカード１３Ａに対して第２通信プロトコルでメモリアクセスコマンドを送受信部４７、第２アンテナ４８を介して発信する。これに応じて、ＩＣカード１３Ａよりメモリ３２内の固有データが第２通信プロトコルで送信される。

固有データを第２アンテナ４８、送受信部４７で受信すると、ＣＰＵ４１が、メモリ４２内の第２通信プロトコルで解析して固有データを特定し、当該固有データを第１通信プロトコル対応のデータフォーマットに変換し、リーダライタ１２に対して送受信部４５、第１アンテナ４６を介して第１通信プロトコルで送信する。これによって、リーダライタ１２は、通信プロトコルの異なるＩＣカード１３Ａの固有データを取得することとなる。

そして、適時、ＣＰＵ４１が、ＩＣカード１３Ａに対して、送受信部４７、第２アンテナ４８を介して第２通信プロトコルで存在確認のコマンドを発信させ、当該ＩＣカード１３Ａがデータ変換装置１１より遠ざかって通信不能となって無応答となったときに、受動通信部４３及び能動通信部４４を停止状態（ＯＦＦ状態）とさせる。これによって、データ変換装置１１は、リーダライタ１２からの何らかのアクセスに対して無応答となる。また、ＩＣカード１３Ａは、電波が受信できなくなって電源生成は停止されるものである。

このようなデータ変換装置１１は、リーダライタ１２に対しては受動通信部４３でＩＣカードのように振る舞い、ＩＣカード１３Ａに対しては能動通信部４４でリーダライタのように振る舞うもので、既存のリーダライタや既存のＩＣカードを何ら変更することなく、リーダライタ１２と通信プロトコルの異なるＩＣカード１３Ａに対して通信を可能として当該ＩＣカード１３Ａの固有データを通信プロトコルの異なるリーダライタ１２に取得させることができるものである。その際に、第１アンテナ４６と第２アンテナ４８との間に電波遮蔽部材５４を設けることで、リーダライタ１２からのポーリングや存在確認コマンドの電波と、ＩＣカード１３Ａからの何らかの応答による電波が重なることがあっても、電波の干渉が回避され、それぞれに対して、確実な通信を行うことができるものである。

なお、上記の処理は、ＩＣカード１３ＢやＲＦＩＤタグに対しても同様であり、ＩＣカード１３Ｃに対しても上述のように同様の処理を行うことで上述のようなメリットを奏することができるものである。

本発明の非接触通信媒体読取データ変換装置は、通信規格の異なる非接触のＩＣカードなどの非接触通信媒体より単一のリーダライタでデータ読み取りを行わせる非接触通信媒体産業に利用可能である。

１１ データ変換装置
１２ リーダライタ
１３ ＩＣカード
２１，３１，４１ ＣＰＵ
２３，３３，４５，４８ 送受信部
２４ ＲＷアンテナ
３４ カードアンテナ
４３ 受動通信部
４４ 能動通信部
４６ 第１アンテナ
３８ 第２アンテナ
５２ ＩＣチップ
５４ 遮蔽部材

Claims (2)

1. 単一の第１通信プロトコルで通信を行うリーダライタと、当該第１通信プロトコルと異なる少なくとも一の第２通信プロトコルで通信が行われる非接触通信媒体との間に介在され、当該非接触通信媒体の固有データをリーダライタに送信する非接触通信媒体読取データ変換装置であって、
   前記リーダライタと通信を行うための第１アンテナと、
   前記非接触通信媒体と通信を行うための第２アンテナと、
   前記リーダライタに対して前記第１アンテナでデータ送信を行うための受動通信部と、
   前記非接触通信媒体対して前記第２アンテナでデータ取得の通信を行うための能動通信部と、
   前記リーダライタとの通信のための第１通信プロトコル、前記非接触通信媒体との通信のための当該第１通信プロトコルと異なる少なくとも一の第２通信プロトコルが記憶される記憶部と、
   前記記憶部の対応の通信プロトコルを用いて、前記リーダライタからの前記第１通信プロトコルによるアクセスに対して前記能動通信部を起動させて前記第２通信プロトコルで前記非接触通信媒体の存在を確認した後に前記受動通信部を起動させて当該リーダライタに対して当該第１通信プロトコルで応答し、リーダライタからのメモリアクセスコマンドに応じて第２通信プロトコルで非接触通信媒体より固有データを取得し、当該固有データを第１通信プロトコルに応じたフォーマットに変換して当該リーダライタに送信する処理手段と、
   を有することを特徴とする非接触通信媒体読取データ変換装置。
2. 請求項１記載の非接触通信媒体読取データ変換装置であって、前記第１アンテナと第２アンテナとの間に電波遮蔽部材を設けることを特徴とする非接触通信媒体読取データ変換装置。

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