JP2017107469A - 非接触ｉｃカード積層体 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触ＩＣカードの券面が目視できる状態で，非接触ＩＣカードに記憶されたデータの不正読み出しを防止できることを課題とする。【解決手段】非接触ＩＣカード積層体１は，近距離無線通信によりデータ通信する非接触ＩＣカード１０と，非接触ＩＣカード１０を保持するカード保持部材１２と，非接触ＩＣカード１０に記憶されたデータの不正読み出しを防止する部材となるリング形状の通信阻害部材１１とから少なくとも構成され，第１実施形態において，通信阻害部材１１は，ループコイル１１０がアンテナコイル１００と環状に重なり合うように積層されている。【選択図】図１

Description

本発明は，非接触ＩＣカードに記憶されたデータの不正読み出しを防止する技術に関する。

ＮＦＣ（Near Field Communication）に対応したコンピュータ機器が普及したことを受けて，非接触ＩＣカードを利用したゲームカードが，玩具店やスーパーマーケットなどの店舗に陳列されるようになった。

ゲームカードを非接触ＩＣカードにすると，ＮＦＣに対応したリーダライタをゲームカードにかざすだけで，店舗に陳列したゲームカードからデータを読み出せるので，非接触ＩＣカードを利用したゲームカードを店舗に陳列する際，データの不正読み出しを防止しなければならない。

非接触ＩＣカードに記憶されたデータの不正読み出しを防止する手法としては，導電性材料を用いて近距離無線通信の電波を遮断する手法が以前より用いられている。店舗に陳列されているゲームカードの場合，導電性材料を用いた袋を利用することが多いが，特許文献１，２で開示されている発明のように，平面状の導電性材料と非接触ＩＣカードを重ね合わせて包装することも提案されている。近距離無線通信の電波を遮断する導電性材料として金属箔（例えば，アルミ箔）を用いることが多いが，特許文献２で開示されている発明のように，導電性インキを用いても近距離無線通信の電波を遮断できる。

特開平１１−１１５３６号公報 特開平２００６−７５０５号公報

しかし，非接触ＩＣカードに記憶されたデータの不正読み出し防止に導電性材料を用いた袋を用いると，非接触ＩＣカードの券面が目視できない問題がある。ゲームカードの券面にはゲームカードのキャラクタが印刷されるため，ゲームカードの券面を目視できる状態で店舗に陳列できることが望ましいが，導電性材料を用いて近距離無線通信の電波を遮断する従来の手法では，非接触ＩＣカードの券面のほぼ全面を導電性材料で覆う必要があるため，非接触ＩＣカードの券面が目視できなくなる。

そこで，本発明は，非接触ＩＣカードの券面が目視できる状態で，非接触ＩＣカードに記憶されたデータの不正読み出しを防止できることを課題とする。

上述した課題を解決する第１の発明は，ＩＣチップが接続されたアンテナコイルを内蔵した非接触ＩＣカードと，前記非接触ＩＣカードを保持するカード保持部材と，一重または多重のループコイルを有し，前記非接触ＩＣカードの券面側または券面の裏側に積層される通信阻害部材を備え，前記通信阻害部材は，前記ループコイルが前記アンテナコイルと環状に重なり合うように積層されていることを特徴とする非接触ＩＣカード積層体である。

更に，第２の発明は，第１の発明に記載した非接触ＩＣカード積層体において，前記通信阻害部材を積層した前記非接触ＩＣカードの最小動作磁界強度が１０Ａ／ｍ以上になっていることを特徴とする。第２の発明は，ＪＩＳ規格で規格化された動作磁界強度の範囲内で，前記通信阻害部材を積層した前記非接触ＩＣカードが動作しないように，前記通信阻害部材を積層した前記非接触ＩＣカードの最小動作磁界強度を定義した発明である。

更に，第３の発明は，第１の発明または第２の発明に記載した非接触ＩＣカード積層体において，前記通信阻害部材の形状を前記ループコイルに合わせたリング形状とし，前記非接触ＩＣカードの券面側にリング形状の前記通信阻害部材を積層したことを特徴とする。第３の発明は，前記非接触ＩＣカードの券面側に前記通信阻害部材を積層させた形態に係る発明である。

更に，第４の発明は，第１の発明または第２の発明に記載した非接触ＩＣカード積層体において，前記カード保持部材に前記通信阻害部材を積層し，前記非接触ＩＣカードの券面の裏側に前記通信阻害部材を積層したことを特徴とする。第４の発明は，前記非接触ＩＣカードの券面側に前記通信阻害部材を積層させた形態に係る発明である。

ループコイルを有する通信阻害部材が積層された状態で非接触ＩＣカードをカード保持部材に保持することで，非接触ＩＣカードの共振周波数は，通信阻害部材を積層する前の周波数よりも低くなり，非接触ＩＣカードの電力効率も低くなるため，特殊なリーダライタを使用しない限り，通信阻害部材を積層させた非接触ＩＣカードから不正にデータを読み出せない。また，本発明では，データの不正読み出しを防止に一重または多重のループコイルを有する通信阻害部材を用いるため，非接触ＩＣカードの券面のすべてを覆わなくとも，非接触ＩＣカードの券面が目視できる状態でデータの不正読み出しを防止できる。

第１実施形態に係る非接触ＩＣカード積層体の外観を示した図。 第１実施形態に係る非接触ＩＣカード積層体を構成する部材の構造を示した図。 第１実施形態において，ループコイルとアンテナコイルが環状に重なり合う状態を示した図。 第２実施形態に係る非接触ＩＣカード積層体の外観を示した図。 第２実施形態において，ループコイルとアンテナコイルが環状に重なり合う状態を示した図。 カード保持部材を袋にした時の非接触ＩＣカード積層体を示した図。

ここから，本発明の好適な実施形態を記載する。なお，以下の記載は本発明の技術的範囲を束縛するものでなく，理解を助けるために記述するものである。

［第１実施形態］
図１は，第１実施形態に係る非接触ＩＣカード積層体１の外観を示した図である。図１で示したように，第１実施形態に係る非接触ＩＣカード積層体１は，近距離無線通信によりデータ通信する非接触ＩＣカード１０と，非接触ＩＣカード１０を保持するカード保持部材１２と，非接触ＩＣカード１０に記憶されたデータの不正読み出しを防止する部材となるリング形状の通信阻害部材１１とから少なくとも構成される。また，第１実施形態において，通信阻害部材１１は，カード保持部材１２に保持されている非接触ＩＣカード１０の券面側に剥離可能な疑似接着剤１２１ａを用いて積層されている。

非接触ＩＣカード１０に記憶されたデータの不正読み出し防止にリング形状の通信阻害部材１１を用いることで，リング形状の通信阻害部材１１を非接触ＩＣカード１０の券面に積層しても，図１で示したように，非接触ＩＣカード１０の券面のすべては覆われないため，非接触ＩＣカード１０の券面の内容を目視できる。なお，非接触ＩＣカード１０に対する購買意欲を高めるためには，通信阻害部材１１を非接触ＩＣカード１０の券面に積層させた状態で，非接触ＩＣカード１０の券面の７０％以上が見えるようにすることが望ましい。

図２では，第１実施形態に係る非接触ＩＣカード積層体１を構成する部材の構造を示している。第１実施形態において，カード保持部材１２は紙やプラスチックなどの材質でできたシート状の台紙で，カード保持部材１２には，陳列棚のフックに引っ掛ける孔１２０が設けられ，剥離可能な疑似接着剤１２２ｂを用いて非接触ＩＣカード１０の券面の裏面側が貼り付けられている。

カード保持部材１２に貼り付けている非接触ＩＣカード１０とは，近距離無線通信によりデータ通信するカードで，ＩＣチップ１００ａが接続されているアンテナコイル１００を内部に実装している。非接触ＩＣカード１０に内蔵されるアンテナコイル１００のサイズは，非接触ＩＣカード１０のサイズよりも小さく，非接触ＩＣカード１０の共振周波数は近距離無線通信の通信周波数（例えば，１３．５６Ｍｈｚ）またはその近傍に調整されている。なお，非接触ＩＣカード１０には，スマートカードとも称されるＩＣカードに加え，物流などで利用されるＩＣタグも含まれる。

非接触ＩＣカード１０の券面上に積層している通信阻害部材１１には，非接触ＩＣカード１０に内蔵されるアンテナコイル１００のサイズよりも大きい一重または多重のループコイル１１０が基材の裏側または内部に形成されている。通信阻害部材１１の基材としては，紙やプラスチックを用いることができる。通信阻害部材１１の基材にループコイル１１０を形成する方式としては，ループコイル１１０のパターンに従い銅線を基材に埋め込む方式，導電性インキを用いてループコイル１１０のパターンを基材に印刷する方式，または，基材に貼り付けた銅箔をループコイル１１０のパターンにエッチング加工する方式を利用できる。

図３では，第１実施形態において，ループコイル１１０とアンテナコイル１００が環状に重なり合う状態を示している。図３（ａ）に示したように，通信阻害部材１１は，通信阻害部材１１のループコイル１１０の内側に非接触ＩＣカード１０のアンテナコイル１００が収まるように，非接触ＩＣカード１０の券面上に積層される。このように，非接触ＩＣカード１０の券面上に通信阻害部材１１を積層することで，非接触ＩＣカード１０のアンテナコイル１００と通信阻害部材１１のループコイル１１０は環状に重なる状態になり，非接触ＩＣカード１０のアンテナコイル１００と通信阻害部材１１のループコイル１１０間に相互インダクタンスＭが生じる。

図３（ｂ）では，非接触ＩＣカード１０の共振周波数の変化を示している。図３（ｂ）で示したように，通信阻害部材１１を積層することで生じる相互インダクタンスＭの影響により，非接触ＩＣカード１０の共振周波数は，通信阻害部材１１を積層する前の周波数（ここでは，ｆｏ）よりも低くい周波数（ここでは，ｆｏ’）なり，非接触ＩＣカード１０電力効率も，通信阻害部材１１を積層する前の電力効率（ここでは，Ｑ）よりも低くい電力効率（ここでは，Ｑ’）なる。

このように，通信阻害部材１１を積層させた時の非接触ＩＣカード１０の電力効率Ｑ’は，非接触ＩＣカード１０が単体の時の電力効率Ｑよりも低くなるため，第１実施形態に係る通信阻害部材１１のループコイル１１０の共振周波数は，スマートフォンに備えられたリーダライタなど，通常のリーダライタの磁界強度では，通信阻害部材１１を積層させた非接触ＩＣカード１０が動作しないように値になっている。

JIS X 6323-2などの規格では，非接触ＩＣカード１０の動作磁界強度の範囲が規格化されているため，非接触ＩＣカード１０の電力効率を示す指標として動作磁界強度を利用することができる。例えば，JIS X 6323-2で規格化されている非接触ＩＣカード１０の動作磁界強度の範囲は，最小の動作磁界強度である最小動作磁界強度が０．１５Ａ／ｍ，最大の動作磁界強度である最大動作磁界強度が５Ａ／ｍである。

通常のリーダライタの磁界強度では非接触ＩＣカード１０が動作しないためには，通信阻害部材１１を積層させた時の非接触ＩＣカード１０の最小動作磁界強度が，JIS X 6323-2で規格化されている非接触ＩＣカード１０の動作磁界強度の範囲を超えることが必要になる。なお，JIS X 6323-2では，非接触ＩＣカード１０の動作磁界強度の範囲を，磁界強度の実効値（rms: Root Mean Square)で記載しているため，通信阻害部材１１を積層させた時の非接触ＩＣカード１０の最小動作磁界強度が，最大動作磁界強度の規格値の倍以上（１０Ａ／ｍ以上）になるように，通信阻害部材１１のループコイル１１０の共振周波数を決定するとよい。

例えば，共振周波数が１３．５６Ｍｈｚで，最小動作磁界強度が０．０５Ａ／ｍになっている非接触ＩＣカード１０と，共振周波数が１５Ｍｈｚになっている通信阻害部材１１を図３のように重ねると，非接触ＩＣカード１０の共振周波数は８Ｍｈｚまで低くなり，非接触ＩＣカード１０の最小動作磁界強度を５０Ａ／ｍに増大させることができる。

なお，図３では，通信阻害部材１１のループコイル１１０を多重ループとして図示しているが，通信阻害部材１１のループコイル１１０を一重ループとしても同様の効果を得ることができる。例えば，ループコイル１１０が一重ループで，共振周波数が１００Ｍｈｚになっている通信阻害部材１１を，図３のように上述の非接触ＩＣカード１０に重ねると，非接触ＩＣカード１０の共振周波数は１０Ｍｈｚまで低くなり，非接触ＩＣカード１０の最小動作磁界強度を１０Ａ／ｍに増大させることができる。

このように，図１で図示した非接触ＩＣカード積層体１の状態において，通常のリーダライタでは非接触ＩＣカード１０は動作しないため，特殊なリーダライタを用いない限り，非接触ＩＣカード１０に記憶されたデータの不正読み出しは防止される。なお，非接触ＩＣカード１０から通信阻害部材１１を剥がすと，非接触ＩＣカード１０の共振周波数は設計値に戻るので，通信阻害部材１１を剥がした非接触ＩＣカード１０は通常のリーダライタで動作する。

［第２実施形態］
ここから，第２実施形態について説明する。第２実施形態は，通信阻害部材をカード保持部材に設けた形態である。

図４は，第２実施形態に係る非接触ＩＣカード積層体２の外観を示した図である。第２実施形態に係る非接触ＩＣカード積層体２は，近距離無線通信によりデータ通信する非接触ＩＣカード２０と，上部に孔２２０が設けられ非接触ＩＣカード２０を収納するカード保持部材２２と，非接触ＩＣカード２０に記憶されたデータの不正読み出しを防止する部材となる通信阻害部材２１とから少なくとも構成されている。図４において，通信阻害部材２１は，通常の接着剤２２１ｂを用いてカード保持部材２２に積層されている。また，非接触ＩＣカード２０は，非接触ＩＣカード２０とカード保持部材２２の間に通信阻害部材２１を挟むように，剥離可能な疑似接着剤２２１ａを用いてカード保持部材２２に貼り付けられている。

第１実施形態で説明したように，本発明では，近距離無線通信で用いる電波の遮断ではなく，通信阻害部材２１により非接触ＩＣカード２０の電力効率を低くすることで，データの不正読み出しを防止するため，非接触ＩＣカード２０の券面の裏側に通信阻害部材２１を積層させることができる。図４で示したように，非接触ＩＣカード２０の券面の裏側に通信阻害部材２１を積層することで，非接触ＩＣカード２０の券面すべてを目視できる。

図５は，第２実施形態において，ループコイル２１０とアンテナコイル２００が環状に重なり合う状態を示している。第２実施形態では，通信阻害部材２１のループコイル２１０のサイズは，非接触ＩＣカード２０のアンテナコイル２００の内側に収まるように設計され，非接触ＩＣカード２０は，カード保持部材２２に貼り付けられている通信阻害部材２１のループコイル２１０が非接触ＩＣカード２０のアンテナコイル２００の内側に収まるように，カード保持部材２２に貼り付けられている。

このように，非接触ＩＣカード２０を貼り付けることで，非接触ＩＣカード２０のアンテナコイル２００と通信阻害部材２１のループコイル２１０が環状に重なる状態になり，非接触ＩＣカード２０のアンテナコイル２００と通信阻害部材２１のループコイル２１０間に相互インダクタンスＭが生じ，第１実施形態で述べた理由により，非接触ＩＣカード２０に記憶されたデータの不正読み出しを防止できる。

例えば，共振周波数が１３．５６Ｍｈｚで，最小動作磁界強度が０．０５Ａ／ｍになっている非接触ＩＣカード２０と，共振周波数が２０Ｍｈｚになっている通信阻害部材２１を図５のように重ねると，非接触ＩＣカード２０の共振周波数は９Ｍｈｚまで低くなり，非接触ＩＣカード２０の最小動作磁界強度を１０Ａ／ｍに増大させることができる。

また，第２実施形態でも，第１実施形態と同様に，通信阻害部材２１のループコイル２１０を一重ループとしても同様の効果を得ることができる。例えば，ループコイル２１０が一重ループで，共振周波数が２００Ｍｈｚになっている通信阻害部材２１を，図５のように上述の非接触ＩＣカード２０に重ねると，非接触ＩＣカード２０の共振周波数は１０Ｍｈｚまで低くなり，非接触ＩＣカード２０の最小動作磁界強度は１０Ａ／ｍに増大させることができる。

［第３実施形態］
ここから，第３実施形態について説明する。第３実施形態は，カード保持部材を袋にした形態である。

図６では，カード保持部材３２を袋にした時の非接触ＩＣカード積層体３を示している。図７では，剥離可能な疑似接着剤３２１を用いて，第２実施形態と同様の構造の通信阻害部材３１を券面側に積層させた非接触ＩＣカード３０を，上部に孔３２０が設けられた袋状のカード保持部材３２に入れている。券面側に通信阻害部材３１を積層させた非接触ＩＣカード３０を入れる袋状のカード保持部材３２は，一般的なビニールやプラスチックフィルムで形成できるが，非接触ＩＣカード３０の券面を目視できるように，少なくとも，非接触ＩＣカード３０の券面側を透明にすることが必要である。

１，２，３ 非接触ＩＣカード積層体
１０，２０，３０ 非接触ＩＣカード
１００，２００ アンテナコイル
１１，２１，３１ 通信阻害部材
１１０，２１０ ループコイル
１２，２２，３２ カード保持部材

Claims (4)

1. ＩＣチップが接続されたアンテナコイルを内蔵した非接触ＩＣカードと，前記非接触ＩＣカードを保持するカード保持部材と，一重または多重のループコイルを有し，前記非接触ＩＣカードの券面側または券面の裏側に積層される通信阻害部材を備え，前記通信阻害部材は，前記ループコイルが前記アンテナコイルと環状に重なり合うように積層されていることを特徴とする非接触ＩＣカード積層体。
2. 前記通信阻害部材を積層した前記非接触ＩＣカードの最小動作磁界強度が１０Ａ／ｍ以上になっていることを特徴とする，請求項１に記載した非接触ＩＣカード積層体。
3. 前記通信阻害部材の形状を前記ループコイルに合わせたリング形状とし，前記非接触ＩＣカードの券面側にリング形状の前記通信阻害部材を積層したことを特徴とする，請求項１または２に記載した非接触ＩＣカード積層体。
4. 前記カード保持部材に前記通信阻害部材を積層し，前記非接触ＩＣカードの券面の裏側に前記通信阻害部材を積層したことを特徴とする，請求項１または２に記載した非接触ＩＣカード積層体。
   

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