JP2011239181A - 非接触通信媒体読取データ変換装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触通信媒体読取データ変換装置及び制御方法に関し、既存のリーダライタの機械的構成を変更することなく、リーダライタ側のプログラムを変更するだけで、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】リーダライタ１２からの第１通信プロトコルによる呼びかけに対して処理開始起動を行うが、タイム制限内でのポーリングに対しては無応答とし、当該タイム制限を待って第２通信プロトコルで共用アンテナよりＩＣカード１３Ａに呼びかけて固有データを取得して記憶部に記憶し、共用アンテナより受信した当該リーダライタ１２からの次の呼びかけに対して当該第１通信プロトコルで応答し、記憶部に記憶しておいたＩＣカード１３Ａの固有データを第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に当該共用アンテナより送信する。
【選択図】図４

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及びその制御方法に関する。

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、リーダライタの機械的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の機械的構成を変更することなく、リーダライタ側のプログラムを変更するだけで、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及びその制御方法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もので、当該リーダライタにおけるポーリング処理にタイム制限及びポーリング開始のリトライ時間を設定させることで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、前記リーダライタ及び非接触通信媒体と通信を行うための単一共用アンテナと、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と共に、前記非接触通信媒体より読み取った固有データを記憶する記憶部と、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呼びかけに対して処理開始起動を行い、当該リーダライタからの前記タイム制限内でのポーリングに対して無応答とし、当該タイム制限を待って、前記第２通信プロトコルで前記共用アンテナより前記非接触通信媒体に呼びかけ、当該非接触通信媒体からの応答に対してメモリアクセスコマンドで固有データを取得して記憶部に記憶し、当該共用アンテナより受信した当該リーダライタからの設定されたリトライ時間による次の呼びかけに対して当該第１通信プロトコルで応答し、当該リーダライタからのメモリアクセスコマンドに応じて記憶部に記憶しておいた非接触通信媒体の固有データを第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当該共用アンテナより送信する処理手段と、を有する構成とする。

請求項２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もので、当該リーダライタ及び非接触通信媒体と通信を行うための単一共用アンテナと、当該リーダライタとの通信のための第１通信プロトコル、当該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と共に、当該非接触通信媒体より読み取った固有データを記憶する記憶部とを少なくとも備え、当該リーダライタにおけるポーリング処理にタイム制限及びポーリング開始のリトライ時間を設定させることで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の備える処理手段による制御方法であって、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呼びかけに対して処理開始起動を行い、当該リーダライタからの前記タイム制限内でのポーリングに対して無応答とするステップと、前記タイム制限を待って、前記第２通信プロトコルで前記共用アンテナより前記非接触通信媒体に呼びかけを行うステップと、前記非接触通信媒体からの応答に対して前記第２通信プロトコルでのメモリアクセスコマンドによって当該非接触通信媒体から固有データを取得して前記記憶部に記憶し、前記共用アンテナより受信した前記リーダライタからの設定されたリトライ時間による次の呼びかけに対して前記第１通信プロトコルで応答するステップと、前記リーダライタからのメモリアクセスコマンドに応じて前記記憶部に記憶しておいた非接触通信媒体の固有データを第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前記第１通信プロトコルで前記共用アンテナより送信するステップと、を含む構成とする。

本発明によれば、リーダライタからの第１通信プロトコルによる呼びかけに対して処理開始起動を行い、当該リーダライタからのタイム制限内でのポーリングに対して無応答とし、当該タイム制限を待って、第２通信プロトコルで共用アンテナより非接触通信媒体に呼びかけ、当該非接触通信媒体からの応答に対してメモリアクセスコマンドで固有データを取得して記憶部に記憶し、共用アンテナより受信した当該リーダライタからの設定されたリトライ時間による次の呼びかけに対して当該第１通信プロトコルで応答し、当該リーダライタからのメモリアクセスコマンドに応じて記憶部に記憶しておいた非接触通信媒体の固有データを第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当該共用アンテナより送信する構成とすることにより、リーダライタにおいてポーリング処理にタイム制限及びポーリング開始のリトライ時間を設定させておくだけのプログラムを変更するだけで、既存のリーダライタの機械的構成を変更することなく、リーダライタとの通信と非接触通信媒体の通信とを重複させないように制御させていることから電波干渉を回避して確実な通信を可能とさ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、ＩＣカード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を対象とし、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、従前の機械的構成と同様に、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、ＣＰＵ２１は、備える従前のプログラムを、ポーリング処理にタイム制限及びポーリング開始のリトライ時間を設定させるプログラムに変更されている。また、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、送受信部４３、共用アンテナ４４及び電源部４５を含んで構成される。この共用アンテナ４４は、リーダライタ１２とＩＣカード１３との両方の通信に共用される単一のアンテナである。

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呼びかけに対して処理開始起動を行い、当該リーダライタ１２からのタイム制限内でのポーリングに対して無応答とし、当該タイム制限を待って、第２通信プロトコルで共用アンテナ４４よりＩＣカード１３Ａに呼びかけ、当該ＩＣカード１３Ａからの応答に対してメモリアクセスコマンドで固有データを取得してメモリ４２内の固有データ記憶領域に記憶し、当該共用アンテナ４４より受信した当該リーダライタ１２からの設定されたリトライ時間による次の呼びかけに対して当該第１通信プロトコルで応答し、当該リーダライタ１２からのメモリアクセスコマンドに応じてメモリ４２内の固有データ記憶領域に記憶しておいたＩＣカード１３Ａの固有データを第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に当該共用アンテナ４４より送信する機能を主プログラムとして備える。

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。また、メモリ４２には、所定のＩＣカードより通信により取得した固有データを記憶しておく固有データ記憶領域をも形成される。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。

送受信部４３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し、また、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４５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、通信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。

このようなＩＣカード読取データ変換装置１１は、図３に示す構成のうち、共用アンテナ４４を除けばＩＣチップ化することができ、全体としてクレジットカード（ＩＣカード）並みの大きさ、厚さで作製することができる。

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（ＩＳＯ１５６９３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は機能停止状態となっており、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通信プロトコルの呼びかけによるＲＦ信号を共用アンテナ４４によりメモリ４２の第１通信プロトコルで受信することで、ＣＰＵ４１が処理開始起動（ＯＮ状態）となる。その後、リーダライタ１２からの設定されているタイム制限内でのポーリングに対して無応答とする。リーダライタ１２では、タイム制限でポーリングが停止され、設定されているポーリング開始のリトライ時間までは、ポーリングは行われない。この間に、ＣＰＵ４１が後述のように対象のＩＣカード１３Ａより固有データを取得する。

すなわち、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、当該リーダライタ１２のポーリングのタイム制限を待って、送受信部４３からＩＣカード１３Ａに対して送受信部４３、共用アンテナ４４より呼びかけのポーリング（ＲＦ信号）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において受信したＲＦ信号により電源が生成され、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。

これを共用アンテナ４４から送受信部４３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、当該応答に対して第２通信プロトコルでのメモリアクセスコマンドによって当該ＩＣカード１３Ａから取得した固有データ信号をメモリ４２内の第２通信プロトコルで解析して特定し、これをメモリ４２内の固有データ記憶領域に記憶する。

そこで、データ変換装置１１におけるＣＰＵ４１は、共用アンテナ４４より受信したリーダライタ１２からの設定されたリトライ時間による次の呼びかけに対して第１通信プロトコルで応答する。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、これを共用アンテナ４４、送受信部４３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、メモリ４２内の固有データ記憶領域に記憶されている固有データを読み出し、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４３、共用アンテナ４４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。なお、データ変換装置１１とリーダライタ１２とで通信している間は、ＩＣカード１３Ａに対して、存在確認のポーリングは行わない。

そして、リーダライタ１２に固有データを送信した後、、ＣＰＵ４１が、ＩＣカード１３Ａに対して、送受信部４３、共用アンテナ４４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、ＣＰＵ４１が処理を停止状態（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自然的に無応答となる。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ＩＣカードのように振る舞い、ＩＣカード１３Ａに対してはリーダライタのように振る舞うものである。そして、リーダライタ１２でポーリング処理にタイム制限及びポーリング開始のリトライ時間を設定させておくだけのプログラムを変更するだけで、既存のリーダライタ１２の機械的構成を変更することなく、リーダライタ１２との通信とＩＣカード１３Ａの通信とを重複させないように制御させていることから電波干渉を回避して確実な通信を可能とさせることができるものである。なお、上記の処理は、ＩＣカード１３Ｂに対しても同様であり、ＩＣカード１３Ｃに対しても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及び制御方法は、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
２３，３３，４３ 送受信部
２４ ＲＷアンテナ
３４ カードアンテナ
４３ 送受信部
４４ 共用アンテナ

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もので、当該リーダライタにおけるポーリング処理にタイム制限及びポーリング開始のリトライ時間を設定させることで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、
   前記リーダライタ及び非接触通信媒体と通信を行うための単一共用アンテナと、
   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と共に、前記非接触通信媒体より読み取った固有データを記憶する記憶部と、
   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呼びかけに対して処理開始起動を行い、当該リーダライタからの前記タイム制限内でのポーリングに対して無応答とし、当該タイム制限を待って、前記第２通信プロトコルで前記共用アンテナより前記非接触通信媒体に呼びかけ、当該非接触通信媒体からの応答に対してメモリアクセスコマンドで固有データを取得して記憶部に記憶し、当該共用アンテナより受信した当該リーダライタからの設定されたリトライ時間による次の呼びかけに対して当該第１通信プロトコルで応答し、当該リーダライタからのメモリアクセスコマンドに応じて記憶部に記憶しておいた非接触通信媒体の固有データを第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当該共用アンテナより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. 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もので、当該リーダライタ及び非接触通信媒体と通信を行うための単一共用アンテナと、当該リーダライタとの通信のための第１通信プロトコル、当該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と共に、当該非接触通信媒体より読み取った固有データを記憶する記憶部とを少なくとも備え、当該リーダライタにおけるポーリング処理にタイム制限及びポーリング開始のリトライ時間を設定させることで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の備える処理手段による制御方法であって、
   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呼びかけに対して処理開始起動を行い、当該リーダライタからの前記タイム制限内でのポーリングに対して無応答とするステップと、
   前記タイム制限を待って、前記第２通信プロトコルで前記共用アンテナより前記非接触通信媒体に呼びかけを行うステップと、
   前記非接触通信媒体からの応答に対して前記第２通信プロトコルでのメモリアクセスコマンドによって当該非接触通信媒体から固有データを取得して前記記憶部に記憶し、
   前記共用アンテナより受信した前記リーダライタからの設定されたリトライ時間による次の呼びかけに対して前記第１通信プロトコルで応答するステップと、
   前記リーダライタからのメモリアクセスコマンドに応じて前記記憶部に記憶しておいた非接触通信媒体の固有データを第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前記第１通信プロトコルで前記共用アンテナより送信するステップと、
   を含むことを特徴とする非接触通信媒体読取データ変換装置の制御方法。

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