JP2011501303A - 超短波を用いるｒｆｉｃカード装置 - Google Patents

Abstract

超短波を用いるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ＩＣカード装置は、ＩＣ装置（１０２）と、ＲＦインタフェース装置（１０３）と、ＲＦアンテナ（１０４）と、ＩＣカードインタフェース（１０６）と、ＲＦインタフェース（１０７）を備える。特に、前記ＲＦインタフェース装置（１０３）と前記ＲＦインタフェース（１０７）は、ＵＨＦ（極超短波）またはＳＨＦ（超高周波）の周波数帯で動作し、前記ＲＦアンテナ（１０４）は、ＩＣカード（１００）に直接統合され、前記超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、前記ＲＦインタフェース（１０７）を用いて他のＲＦ装置とデータを交換する。本発明に係る、超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、低コスト、容易な実装、既存の端末を改修することなしに無線機能を追加および拡張すること、汎用性、という特徴を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子データ処理の分野における装置とともに用いられる記録媒体に関し、特に超短波の送信機能を用いてデータを交換するクレジットカードまたはＩＤカード（identifying card）に関する。本発明はさらに詳しくは、既存の端末を改修せずに、携帯端末および固定端末をサポートすべく、機能を便利に拡張するよう構成されたＲＦ（Radio Frequency）ＩＣ（Integrated Circuit）装置に関する。

携帯電話のようなモバイル通信端末は、毎日の生活に必要不可欠となり、モバイル端末に基づく電子財布、アクセス制御端末に対する携帯電話パス（通行証）、公共バスで携帯電話を用いて通話すること、携帯電話ＶＩＰカードなど、新たなアプリケーション要求が喫緊のものとなっている。モバイル通信端末が、例えば電子財布のようなモバイル支払機能、または例えばアクセス制御端末に対する携帯電話パスのような支出アプリケーション機能を有していれば、人々の日々の生活に多大な便宜をもたらす。

これらの新たな要求を満たすための、鍵となる克服すべき技術課題は、ＲＦ信号送信およびアンテナ配置である。従来の技術手法は全て、モバイル端末を改修することに基づいている。例えば、現在のＮｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ（ＮＦＣ）は、モバイル端末にＲＦチップとアンテナを追加することによって実現されている。従来の携帯電話が改修されなければ、携帯電話電子財布のような機能は、実現されない。したがってこれらの手法は、実際にはさほど有用でなく、動作上の重要性は大きくない。

中国特許出願第２００６２０１３３５４４．６号は、モバイル通信端末用のＳＩＭカードＲＦアンテナ装置を提供する手法を開示している。この装置は、ＲＦアンテナ、ＲＦアンテナ取付具、フレキシブル接続部材を備える。アンテナ取付具は、ＲＦアンテナを持ち運び、ＲＦアンテナをモバイル通信端末のバッテリーの外側に固定するために用いられる。フレキシブル接続部材は、ＲＦアンテナを、モバイル通信端末のバッテリーの内側に配置されているＳＩＭカードに接続するために用いられる。したがってユーザは、モバイル通信端末を用いて、いくらかのコストをかけるのみで、携帯電話を変更することなく、またはカスタマイズされた携帯電話のバックカバーを入手することなく、非通信機能を実現することができる。上記特許出願の手法は、モバイル通信端末を改修することを必要とし、また全てのユーザにカスタマイズされたアンテナとフレキシブル接続部材を提供する必要がある。しかし、ＲＦアンテナとフレキシブル接続部材をモバイル通信端末に組み込むのは、過程が複雑であり、実装が難しく、コストが高い。これら課題は、本手法を採用する大きな制約となる。さらに、この手法は携帯電話の内部構造によって大きく制約され、汎用性がない。

他の中国特許出願第２００４２０１２１０２８．２号は、ＲＦアンテナを既存の携帯電話端末に追加し、携帯電話を改修してアンテナ領域を追加し、ＳＩＭカードを改修してＲＦインタフェースを追加する手法が開示されている。この手法もやはり、携帯電話を大幅に改修する必要があり、過程が複雑でコストが高く、一般性がない。

他の中国特許出願第２００６２００２６２５３．７号は、無線ＲＦ支払携帯電話内のＲＦアンテナを携帯電話のバッテリーの内側に設け、携帯電話バッテリーと携帯電話バックカバーの間に配置し、または携帯電話バックカバーの外側に取り付ける技術手法が開示されている。ＲＦアンテナは、接触点を介して携帯電話のＳＩＭカードと接続され、接触点を介して携帯電話のスマートＩＣカードと接続され、または接触点を介して携帯電話内のセキュリティチップと接続されている。上記と同様に、本手法も実装が難しく、コスト高で、汎用性がない。

上記特許出願が開示する技術手法は全て、既存の携帯電話を改修することを要する。現在のところ、既存の携帯電話の数は膨大であり、中国だけでも４億個の携帯電話が存在する。様々な携帯電話が存在し、頻繁にアップグレードされている。これらの手法は汎用性がなく、改修するには複雑であり、コスト高であるので、広範に採用するのは難しい。

この背景事情に基づき、本発明は、モバイル端末を改修する必要なく、無線ＲＦデータ交換を実現し、携帯電話財布、アクセス制御端末に対する携帯電話パス、などの非通信機能を実装する、簡便で、便利で、コストの低い方法および装置を提供し、モバイル端末の改修と非通信機能の実現の間の対立を解決する。

本発明が解決する技術課題は、従来技術における不利益を回避することである。本発明は、既存の携帯電話を改修することなく、無線ＲＦデータ交換を実行し、携帯電話財布、アクセス制御端末に対する携帯電話パス、などを含む機能を実現するように構成された、超短波ＲＦＩＣカード装置を提供する。

本発明は、技術課題を解決するため、以下の技術手法を用いる。

ＩＣ装置、ＲＦインタフェース装置、ＲＦアンテナ、ＩＣカードインタフェース、ＲＦインタフェースを備えた、超短波を用いるＲＦＩＣカード装置が設計され、用いられる。特に、ＲＦインタフェース装置とＲＦインタフェースは、極超短波（ＵＨＦ）または超高周波（ＳＨＦ）の周波数帯で動作し、ＲＦアンテナはＩＣカードに直接統合され、超短波を用いるＲＦＩＣカード装置はＲＦインタフェースを介して他のＲＦ装置とデータを交換する。

超短波を用いるＲＦＩＣカード装置のＲＦインタフェース装置とＲＦインタフェースは、２．４ＧＨＺ帯で動作する。

超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、ＲＦアンテナがＩＣカード上に直接統合されており、対応するＲＦアンテナに統合され、ユーザ認証モジュールを備えたＩＣ装置である。

超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、ＲＦアンテナがＩＣカード上に直接統合されており、ＭＭＣカード、ＳＤメモリカード、またはＳＤＩＯメモリカードである。

超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、ＲＦアンテナがＩＣカード上に直接統合されており、機能的にはＩＣカードと同様で、ＩＳＯ７８１６、ＳＤＩＯ、ＳＤおよびＭＭＣを含むＩＣカードインタフェースプロトコルを使用し、対応するＲＦアンテナが実装されたフレキシブル回路基板または超薄回路基板を用いる、非ＩＣカード装置である。

超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、モバイル端末、特に携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータを含むモバイル装置に適用される。超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、ＩＣカードインタフェースを介してモバイル装置とデータを交換するように構成されている。

超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、パーソナルコンピュータ、産業用制御コンピュータ、現金自動預払機（ＡＴＭ）、アクセス制御端末を含む固定装置に適用される。超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、ＩＣカードインタフェースを介して固定装置とデータを交換するように構成されている。

従来技術と比較して、本発明に係る超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、従来技術の短所を回避し、以下の有利な効果を有する。

（１）本発明に係る装置を用いて、従来のモバイル端末装置は、改修または特に対応するアンテナを追加することなく、近距離データ交換機能を実装することができる。これによりモバイル端末は、携帯電話財布、アクセス制御端末に対するパスカード、公共交通機関カード、無線ＩＤカード、などとして用いることができる。

（２）本発明に係る装置は、超短波信号が非常に短い波長を有し、外部アンテナを導出する必要性をなくすという特徴を利用し、ＲＦ信号が端末内部と筐体の組立部材の間の隙間から屈折して出てくることができるようにする。これにより、無線信号が遮蔽されるため１３．５６ＭＨｚ帯などのより低い周波数のＲＦ信号をモバイル端末または固定端末に用いることができない、という課題を解決することができる。

（３）本発明に係る装置は、ＲＦアンテナをフレキシブル回路基板の基板に統合している。これにより、従来のユーザ認証モジュールを有するＩＣ装置は、ＲＦ通信機能を交換なしに追加することができる。

本発明に係る、超短波を用いるＲＦＩＣカード装置のアプリケーション概略図である。 本発明の実施形態１に係る装置の概略図である。 本発明の実施形態２に係る装置の概略図である。 本発明に係る装置の１つの構成に基づく原理ブロック図である。 本発明に係る装置の他構成に基づく原理ブロック図である。

図面と合わせて、好ましい実施形態を詳細に説明する。

図１に示すように、本発明に係る、超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、ＩＣ装置１０２、ＲＦインタフェース装置１０３、ＲＦアンテナ１０４、ＩＣカードインタフェース１０６、ＲＦインタフェース１０７を備える。ＲＦインタフェース装置１０３とＲＦインタフェース１０７は、ＵＨＦ（極超短波）またはＳＨＦ（超高周波）の周波数帯で動作する。ＲＦアンテナ１０４は、ＩＣカード１００上に直接統合され、ＩＣカードインタフェース１０６を介してモバイル端末装置１０１と接続され、ユーザ認証動作またはデータ交換動作を実装する。ＲＦアンテナ１０４は、高周波ＲＦインタフェース１０７を介して高周波ＲＦカードリーダ１０５と通信し、データ交換動作を実装し、モバイル端末装置１０１と高周波ＲＦカードリーダ１０５がデータ交換動作を完了できるようにし、例えば携帯電話財布、アクセス制御端末に対する携帯電話パス、無線ＩＤ証明書のような多くの無線アプリケーションを、既存のモバイル端末を改修する必要なしに実装することができる。

図２は、本発明の実施形態１の概略図である。実装は以下の通りである。ＩＣ装置１０２、ＲＦインタフェース装置１０３、ＲＦアンテナ１０４がパッケージ化され、ＩＣカード、回路基板、またはフレキシブル回路基板を含む同じ基板上に、はんだ付けまたは他の接続手段で固定され、超短波ＲＦＩＣカード１００を形成している。

図３は、本発明の実施形態２の概略図である。実装は以下の通りである。超短波ＲＦインタフェースとＲＦアンテナ２０４を含む補助ＩＣ装置２０２が、超薄基板２０３に固定され、超短波ＲＦＩＣ装置２０１を形成している。メインＩＣ装置２０６を有するＩＣカード２０５は、ＩＣ装置２０１に結合され、超短波ＲＦＩＣカード２００を形成している。

図４は、本発明に係る装置の１つの構成に基づく原理ブロック図である。超短波ＲＦＩＣカード４００は、ＩＣ装置４０２、ＲＦインタフェース装置４０３、アンテナ４０４を備える。ＩＣ装置４０２とＲＦインタフェース４０３は、これらサブモジュールの間で、インタフェース４０１によって接続されている。ＩＣ装置４０２とＲＦインタフェース装置４０３は、それぞれチップまたはＩＣモジュールであってもよい。全ての装置とアンテナは、同じ基板上に固定され、超短波ＲＦＩＣカード４００を形成する。超短波ＲＦＩＣカード４００は、ＩＣカードインタフェース４０６によってモバイル装置または固定装置と接続され、超短波ＲＦインタフェース４０７を介してＲＦ装置と通信する。

図５は、本発明に係る装置の他構成に基づく原理ブロック図である。装置は、超短波ＲＦインタフェース回路５０１を有するＩＣ装置５０２、アンテナ５０４を備える。ＩＣ装置５０２は、チップまたはＩＣモジュールであってもよい。全ての装置とアンテナは、同じ基板上に固定され、超短波ＲＦＩＣカード５００を形成する。超短波ＲＦＩＣカード５００は、ＩＣカードインタフェース５０６によってモバイル装置または固定装置に接続され、超短波ＲＦインタフェース５０７を介してＲＦ装置と通信する。

本発明に係る、超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、低コスト、容易な実装、従来の端末に対して、既存の端末を改修することなしに、無線機能を追加および拡張すること、汎用性、という特徴を有する。

Claims (7)

1. 超短波を用いるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ＩＣカード装置であって、
   ＩＣ装置（１０２）と、ＲＦインタフェース装置（１０３）と、ＲＦアンテナ（１０４）と、ＩＣカードインタフェース（１０６）と、ＲＦインタフェース（１０７）を備え、
   前記ＲＦインタフェース装置（１０３）と前記ＲＦインタフェース（１０７）は、極超短波（ＵＨＦ）または超高周波（ＳＨＦ）の周波数帯で動作し、
   前記ＲＦアンテナ（１０４）は、ＩＣカード（１００）に直接統合され、
   前記超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、前記ＲＦインタフェース（１０７）を介して他のＲＦ装置とデータを交換する
   ことを特徴とするＲＦＩＣカード装置。
2. 前記ＲＦインタフェース装置（１０３）と前記ＲＦインタフェース（１０７）は、２．４ＧＨｚ帯で動作する
   ことを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤカード装置。
3. 前記ＲＦアンテナ（１０４）は、前記ＩＣカード（１００）上に直接統合されており、
   前記ＩＣカード装置は、対応するＲＦアンテナを統合するＩＣ装置であり、
   前記ＩＣ装置は、ユーザ認証モジュールを備えた
   ことを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＣカード装置。
4. 前記ＲＦアンテナ（１０４）は、前記ＩＣカード（１００）上に直接統合されており、
   前記ＩＣカード装置は、対応するＲＦアンテナを統合する、ＭＭＣカード、ＳＤメモリカード、またはＳＤＩＯメモリカードである
   ことを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＣカード装置。
5. 前記ＲＦアンテナ（１０４）は、前記ＩＣカード（１００）上に直接統合されており、
   前記ＩＣカード装置は、機能的にはＩＣカードと同様で、ＩＳＯ７８１６、ＳＤＩＯ、ＳＤおよびＭＭＣを含むＩＣカードインタフェースプロトコルを使用する非ＩＣカード装置であり、
   前記非ＩＣカード装置は、対応するＲＦアンテナが統合されたフレキシブル回路基板または超薄回路基板を用いる非ＩＣ装置を備える
   ことを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＣカード装置。
6. 前記超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、モバイル端末、特に携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータを含むモバイル装置に適用され、
   前記超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、前記ＩＣカードインタフェース（１０６）を介して前記モバイル装置とのデータ交換を実装する
   ことを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＣカード装置。
7. 前記超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、パーソナルコンピュータ、産業用制御コンピュータ、現金自動預払機（ＡＴＭ）、アクセス制御端末を含む固定装置に適用され、
   前記超短波を用いるＲＦＩＣカード装置は、前記ＩＣカードインタフェース（１０６）を介して前記固定装置とのデータ交換を実装する
   ことを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＣカード装置。

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