JP2842160B2

JP2842160B2 - 非接触型ｉｃカードおよびｉｃカードシステム

Info

Publication number: JP2842160B2
Application number: JP5169554A
Authority: JP
Inventors: 忠人鈴木
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 1998-12-24
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: JPH0778227A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＩＣカードシステム、詳
しくは非接触型の２枚のＩＣカード同士で互いにデータ
の授受を行うことを可能としたＩＣカードシステムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、非接触型のＩＣカード（ノンコン
タクトカード）を用いたＩＣカードシステムとしては、
例えば特開昭５９−２１２９４９号公報に記載したもの
が知られている。このものは、クロック周波数の磁気信
号を用いてＩＣカードへのクロック信号、および、電力
の供給を行っている。とともに、これとは別にデータ送
受用の磁気信号を用いて、ＩＣカードとリーダライタ
（カード処理装置）との間の双方向データ伝送を行って
いる。パワー兼クロックの磁気信号は、ＩＣカードにお
けるマイクロコンピュータの動作周波数に基づく周波
数、つまり同一もしくはその整数倍の周波数とし、例え
ば４ＭＨｚとする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＩＣカードシステムにおいては、ＩＣカード
はリーダライタＲ／Ｗを介してデータの授受を行ってい
る。このため、ＩＣカード同士での直接のデータの授受
を行うことができず、不便であった。リーダライタをセ
ットしていない屋外でのデータ通信、例えば囲碁、将棋
等の大会、即売会、競馬等のレース、医療に用いること
ができなかった。また、ＩＣカード同士でデータの授受
を行うにはリーダライタを介しているため、リーダライ
タにおいてセキュリティが確保されていない場合そのデ
ータが漏洩したり、改ざんされてしまう虞があった。

【０００４】そこで、本発明は、リーダライタを設置し
ていない屋外でのＩＣカードの利用を可能とし、また、
データ転送に際してのセキュリティの確保を向上させた
非接触型ＩＣカードおよびＩＣカードシステムを提供す
ることを、その目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、図１に示すように、リーダライタＲ／Ｗとの間で非
接触でデータの送受信を行う第１の送受信手段１０１
と、非接触型ＩＣカードＩＣＣ−２との間で非接触でデ
ータの送受信を行う第２の送受信手段１０２とを有し、
データの送受信の対象に応じてこれらの第１および第２
の送受信手段１０１，１０２のいずれか一方を選択して
機能する非接触型ＩＣカード。

【０００６】請求項２に記載した発明は、上記第１の送
受信手段１０１によるデータ送受信の方式は、上記第２
の送受信手段１０２によるそれとは異なる請求項１に記
載の非接触型ＩＣカードである。

【０００７】請求項３に記載した発明は、図１に示すよ
うに、非接触型ＩＣカードＩＣＣ−１と、この非接触型
ＩＣカードＩＣＣ−１に対して非接触でデータの書き込
みおよび読み出しを行うリーダライタＲ／Ｗとを含むＩ
Ｃカードシステムにおいて、上記非接触型ＩＣカード１
ＣＣ−１は、別の非接触型ＩＣカードＩＣＣ−２との間
で非接触でデータを送受信可能な送受信手段１０２を備
えたＩＣカードシステムである。

【０００８】請求項４に記載の発明は、上記非接触型Ｉ
ＣカードＩＣＣ−１，ＩＣＣ−２同士のデータ送受信
と、非接触型ＩＣカードＩＣＣ−１とリーダライタＲ／
Ｗとの間のデータ送受信とは、その送受信方式が異なる
請求項３に記載のＩＣカードシステムである。

【０００９】請求項５に記載した発明は、上記リーダラ
イタＲ／Ｗの書き込み機能を上記非接触型ＩＣカードＩ
ＣＣ−１により停止するとともに、この非接触型ＩＣカ
ードＩＣＣ−１が非接触で他の非接触型ＩＣカードＩＣ
Ｃ−２への書き込みを可能とする請求項３または請求項
４に記載のＩＣカードシステムである。

【００１０】

【作用】本発明に係る非接触型ＩＣカードＩＣＣ−１は
第１の送受信手段１０１によりリーダライタＲ／Ｗとの
間で非接触でデータの送受信を行うことができるととも
に、別の非接触型ＩＣカードＩＣＣ−２に対しても第２
の送受信手段１０２により非接触でデータの送受信を行
うことができる。したがって、この非接触型ＩＣカード
ＩＣＣ−１にあってはリーダライタＲ／Ｗを介さずに直
接に別の非接触型ＩＣカードＩＣＣ−２に対してもデー
タの送受信を行うことができる。また、別の非接触型Ｉ
ＣカードＩＣＣ−２に対して非接触型ＩＣカードＩＣＣ
−１が非接触でデータの書き込みを行う場合、この非接
触型ＩＣカードＩＣＣ−１はリーダライタＲ／Ｗの書き
込み機能を停止する。この結果、非接触型ＩＣカードＩ
ＣＣ−２への書き込みに対するセキュリティを高めるこ
とができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図２〜図７は本発明に係るＩＣカードシステムの
一実施例を説明するためのものである。

【００１２】図２は本実施例に係るＩＣカードシステム
を説明するためのブロック図である。この図に示すよう
に、ホスト機器２０１に対して例えばＲＳ−２３２Ｃを
介してリーダライタ２０２はデータ通信が可能とされて
いる。このリーダライタ２０２に対しては非接触型のＩ
Ｃカード２０３、２０４がデータ通信可能に接続される
構成である。

【００１３】リーダライタ２０２はデータ変換回路、電
力供給回路を有している。ＩＣカード２０３，２０４
は、非接触型のカードで構成されており（接触型でもよ
い）、例えばＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）、アン
テナコイル、電源回路、データ再生回路、データ送信回
路を有している。そして、リーダライタ２０２からＩＣ
カード２０３，２０４に対しては電磁波を用いて電力の
供給を行っている。なお、電磁波に代えて電波やその他
の手段またはカード内蔵のバッテリ等で、カード動作用
の電力を得ることもできる。

【００１４】図３に詳示するように、ＩＣカード３０１
はカード本体に３つの結合用磁気コイル１、２、３を備
えている。結合用磁気コイル１は送信用、結合用磁気コ
イル２は受信用、結合用磁気コイル３は受電用にそれぞ
れ設定されている。図に示すように、ＩＣカード３０１
は、ＣＰＵ５、ＥＥＰＲＯＭからなるメモリ７、データ
再生回路９（カード側受信回路）、整流安定化回路１１
（カード側受電回路）、クロック信号再生回路１３、リ
セット信号発生回路１５、分周回路１７、１９、データ
送信回路２１（カード側送信回路）を有している。クロ
ック信号再生回路１３はリーダライタ３０２から電源電
圧Ｖｃｃと共に供給されたクロック信号を再生するもの
である。このクロック信号は分周回路１７により１／２
分周されてデータ送信回路２１にスペース信号として入
力されると共に、分周回路１９によって更に１／２分周
されてデータ送信回路２１にマーク信号として入力され
る。

【００１５】一方、リーダライタ３０２には、カード側
磁気コイル１、２、３に対応して３つの結合用磁気コイ
ル３１、３２、３３が備えられている。磁気コイル３１
はカード側送信用磁気コイル１と結合する受信用のもの
であり、磁気コイル３２はカード側受信用磁気コイル２
と結合する送信用のものであり、磁気コイル３３はカー
ド側受電用磁気コイル３と結合する送電用のものであ
る。

【００１６】リーダライタ３０２には受信用磁気コイル
３１に接続したデータ受信回路４１（外部機器側受信回
路）、送信用磁気コイル３２に接続したデータ送信回路
４２（外部機器側送信回路）、送電用磁気コイル３３に
接続した電源供給回路４３（外部機器側給電回路）、こ
れらの各回路４１、４２、４３に接続したデータ処理回
路４４が備えられている。したがって、リーダライタ３
０２のデータ処理回路４４からのデータはデータ送信回
路４２、磁気コイル３２、２、データ再生回路９を介し
てＣＰＵ５へ入力信号ＲＸＤとして入力される。一方、
ＣＰＵ５からの出力信号ＴＸＤはデータ送信回路２１を
制御し、このデータ送信回路２１からスペース信号及び
マーク信号が出力信号として磁気コイル１、３１、デー
タ受信回路４１を介してデータ処理回路４４に入力され
る。

【００１７】データ受信回路４１は、ローパスフィルタ
５１、アンプ５２、データ再生回路５４、キャリア検出
回路５６を備えており、データ送信回路２１からのスペ
ース信号及びマーク信号と共にその信号のキャリアを検
出する。リーダライタ３０２の電源供給回路４３からは
磁気コイル３３、３、整流安定化回路１１を介してＣＰ
Ｕ５へ電源電圧ＶCC（例えば５Ｖ）が供給される。ここ
で、電源電圧ＶCCはリセット信号発生回路１５に対して
も供給され、このリセット信号発生回路１５は電源電圧
ＶCCおよび分周回路１７で１／２分周されたクロック信
号と共にＣＰＵ５を活性化させるリセット信号ＲＳＴ
（オーバー・バー）を発生する。

【００１８】また、リーダライタ３０２のカード挿着部
にはＩＣカード３０１を検知するタッチセンサ６０が備
えられており、ＩＣカード３０１をリーダライタ３０２
に挿着することによりえられる信号はタッチセンサ６０
からデータ処理回路４４に入力される。データ処理回路
４４はタッチセンサ６０からの入力及び情報通信可能信
号が入力されて、初めてＩＣカード３０１へデータの送
信を開始するものである。

【００１９】上記構成のＩＣカードシステムによれば、
リーダライタ３０２にＩＣカード３０１が装着される
と、これをタッチセンサ６０が検知してデータ処理回路
４４へ信号が入力される。そして、リーダライタ３０２
にＩＣカード３０１が挿入されてリーダライタ３０２側
の磁気コイル３１、３２、３３とＩＣカード３０１側の
磁気コイル１、２、３とがそれぞれ対向して正常な磁気
的接続が達成されると、供給用直流電源とクロックパル
スとを合成して成る電波が給電用磁気コイル３３から受
電用磁気コイル３へ電磁誘導により伝達される。

【００２０】このようにしてカード側受電用磁気コイル
３に入力された電波は電源電力とクロックパルスとに検
波され、検波された電源電力ＶCCは整流安定化回路１１
によって直流５Ｖに整流されてＣＰＵ５およびリセット
信号発生回路１５に供給され、検波されたクロック信号
はクロック再生回路１３、分周回路１７、１９により再
生、分周されてＣＰＵ５およびデータ送信回路２１に供
給される。

【００２１】データ送信回路２１に供給されるクロック
パルスは、前述のように分周回路１７で１／２分周され
たスペース信号と、分周回路１９で更に１／２分周され
たマーク信号である。このデータ送信回路２１はＣＰＵ
５からの入力信号ＴＸＤが無い状態ではスペース信号を
出力し、ＣＰＵ５からの入力信号ＴＸＤが有る状態では
マーク信号を出力する。すなわち、上記のようにリーダ
ライタ３０２からＩＣカード３０１に十分な電力が供給
されると、まずスペース信号が必ずデータ送信回路２１
から出力される。

【００２２】データ送信回路２１から出力されたスペー
ス信号若しくはマーク信号は磁気コイル１、３１間の電
磁誘導によりリーダライタ３０２側のデータ受信回路４
１に入力され、所定の処理がなされる。例えば、データ
送信回路２１から入力された信号をローパスフィルタ５
１を通してマーク信号以上の高周波成分（ノイズ）を除
去し、アンプ５２で増幅および波形整形する。そして、
この信号の立ち上がりはキャリア検出回路５６により情
報通信可能信号として検出される一方、信号はデータ再
生回路５４によりＦ／Ｖ変換されてデータ信号とされ、
それぞれデータ処理回路４４に入力される。ＩＣカード
にあってそのＩＣカード用の送受信回路とリーダライタ
用の送受信回路とは、物理的に別の構成とすることもで
き、または物理的に同一の構成であってもよい。後者の
場合は、周波数変換、振幅変換等を行うことにより、対
象別の送受信を可能とするものである。

【００２３】図４は本実施例におけるＩＣカードと電力
供給エリア４０１との関係を示すものである。すなわち
安定的に電力を供給可能なエリア４０１は例えばリーダ
ライタの本体内部およびその近傍に画成されるものであ
る。このエリア４０１の大小はそのデータ通信方式によ
り異なるものである。

【００２４】図５、図６は本実施例に係るＩＣカードシ
ステムでの作用を説明するためのフローチャートであ
る。このフローチャートにしたがって以下説明する。

【００２５】まず、例えば図４に示すカード１を安定電
力供給エリア４０１内に入れる（Ｓ５０１）。例えばＩ
Ｃカードをリーダライタのカード挿入口に挿入する。す
ると、カード１は識別コードを送信する。この識別コー
ドは安定電力供給装置（リーダライタ）に受信され、そ
の結果、安定電力供給エリア内には安定した電力が供給
されていることが確認される。

【００２６】次に、カード２を安定電力供給エリア内に
入れる（Ｓ５０２）。カード１と同様にリーダライタに
挿入するか、リーダライタの近傍にＩＣカードを持ち込
むものである。すると、カード２も識別コードを送信す
る。この識別コードは、安定電力供給装置（リーダライ
タ）と、カード１とに送信される。この識別コードを受
けてカード１はこの識別コードを判別する（Ｓ５０
３）。カードからの送信信号かリーダライタへの信号か
を判別し、カードの識別信号である場合（Ｓ５０４でＹ
ＥＳ）、カード１はカード用送受信回路に切り換える
（Ｓ５０５）。そして、カード１はカード２と通信を開
始をする（Ｓ５０６）。このように本方式ではリーダラ
イタを介さずにＩＣカード同士でデータの授受を行うこ
とができる。

【００２７】この場合、カード１は、カード用送受信回
路用にロジックを変換する旨をカード２に通信し、その
ロジックを変更するものである。また、カード２はカー
ド１のロジック変換通達を受け、そのロジックをカード
用送受信回路用のものに変更する。このようにリーダラ
イタ用のロジックとは異なるロジックに変換することに
より、他のカード３とのデータの混信を防止するもので
ある。詳しくは、ロジック不変更では、カード１とカー
ド２との通信中に他のカード３が安定電力供給エリア４
０１に入った場合、そのカード３の識別コードと、カー
ド１、カード２間の通信データとが合成されて本来の通
信データと異なるデータが送受信されるからである。

【００２８】また、本発明のようにリーダライタとの間
の通信では振幅変調方式、他のＩＣカードとの間では周
波数変調方式を用いる方法や、リーダライタ間、カード
間は共に振幅変調方式であるが、リーダライタとの通信
と、カード間通信とでは周波数を変えるなどの方法もあ
る。

【００２９】この後、カード１，２間でのデータ通信が
完了すると、カード１はリーダライタ用の送受信回路に
切り換えられる（Ｓ５０７）。なお、カード２はカード
用通信回路のまま待機している。また、リーダライタと
の間の送受信は上記ロジックを変更することなく行う
（Ｓ５０８）。

【００３０】以下、図６にしたがってこのシステムでの
データ通信の手順を説明する。まず、リーダライタを初
期化してデータの授受ができるように待機する（Ｓ６０
１）。カードがセットされたかどうかを監視している。
光学センサなどにより、カードの接近、セット（カード
挿入）を検知する（Ｓ６０２）と、リーダライタはカー
ドに電力供給を開始する（Ｓ６０３）。

【００３１】ＩＣカードは十分な電力の供給を受ける
と、リーダライタに対して識別信号を送信する（Ｓ６０
４でＹＥＳ）。リーダライタはこの識別信号を受けカー
ドセットの完了を確認する。そして、このカードセット
を受け、ホストはデータの送信を開始する（Ｓ６０
５）。リーダライタはホストよりデータをＲＳ−２３２
Ｃなどの有線にて受ける。

【００３２】そして、リーダライタはこの送信されたデ
ータの種類を判断する（Ｓ６０６）。データは大きく分
類するとリード系とライト系に分類される。リーダライ
タはリード系のデータであればそのままカード通信用デ
ータに変換し（Ｓ６１６）、データの送受信を行う（Ｓ
６１７）。

【００３３】ステップＳ６０６でライト系のデータと判
断された場合、リーダライタはセキュリティの確保のた
め、ライト機能を有さないものとする。本発明は、カー
ド１を用いて、ライト機能をカード１に代行させること
を特徴としている。

【００３４】すなわち、リーダライタはライト用のカー
ド１がセット（挿入）されているかを確認する（Ｓ６０
７）。この確認はカード識別信号にて行う。まだであれ
ば、カードセット（Ｓ６０８）を待つ。確認後（Ｓ６０
７でＹＥＳ）、ホストからのデータをＩＣカードへ通信
する。すなわち、リーダライタはホストからの受信デー
タをＩＣカード用のデータに変換する（Ｓ６０９）。こ
のデータはライト用のカード１に送信される（Ｓ６１
０）。このライト用のカード１は送受信回路をＩＣカー
ド用のものに切り換える（Ｓ６１１）。このとき、カー
ド１はカード２に対してカード間通信を行う旨を通信す
る。

【００３５】カード２はこれを受け送受信回路をＩＣカ
ード用のものに切り換え、準備ができたことを、カード
１に通信する（Ｓ６１２）。これを受け、カード１はカ
ード２に対してライトデータの送信を開始する（Ｓ６１
３）。

【００３６】カード１、カード２はカード間通信を終了
すると、その送受信回路をリーダライタ通信用のものに
戻し、通常システムの運用に戻る（Ｓ６１４）。ステッ
プＳ６１５はカードが排出されたかの判断である。排出
されていれば本ルーチンを終了する。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、非接触型ＩＣカード同
士のデータの送受信が可能となり、その利便性が増す。
また、非接触型ＩＣカードから他の非接触型ＩＣカード
にデータを書き写す場合、そのデータの改ざんなどを完
全に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＩＣカードシステムを説明するブロッ
ク図である。

【図２】本発明の一実施例に係るＩＣカードシステムの
構成を説明するブロック図である。

【図３】本発明の一実施例に係るＩＣカードとリーダラ
イタとの構成を説明するブロック図である。

【図４】本発明の一実施例に係るＩＣカードの電力供給
エリアを説明する模式図である。

【図５】本発明の一実施例に係るＩＣカードシステムの
作用を説明するためのフローチャートである。

【図６】本発明の一実施例に係るＩＣカードシステムの
作用を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

Ｒ／Ｗリーダライタ、ＩＣＣ−１非接触型ＩＣカー
ド、ＩＣＣ−２非接触型ＩＣカード、１０１第１の
送受信回路、１０２第２の送受信回路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】リーダライタとの間で非接触でデータの
送受信を行う第１の送受信手段と、非接触型ＩＣカード
との間で非接触でデータの送受信を行う第２の送受信手
段とを有し、データの送受信の対象に応じてこれらの第
１および第２の送受信手段のいずれか一方を選択して機
能する非接触型ＩＣカード。
【請求項２】上記第１の送受信手段によるデータ送受
信の方式は、上記第２の送受信手段によるそれとは異な
る請求項１に記載の非接触型ＩＣカード。
【請求項３】非接触型ＩＣカードと、このに非接触型
ＩＣカード対して非接触でデータの書き込みおよび読み
出しを行うリーダライタとを含むＩＣカードシステムに
おいて、上記非接触型ＩＣカードは、別の非接触型ＩＣカードと
の間で非接触でデータを送受信可能な送受信手段を備え
たＩＣカードシステム。
【請求項４】上記非接触型ＩＣカード同士のデータ送
受信と、非接触型ＩＣカードとリーダライタとの間のデ
ータ送受信とは、その送受信方式が異なる請求項３に記
載のＩＣカードシステム。
【請求項５】上記リーダライタの書き込み機能を上記
非接触型ＩＣカードにより停止するとともに、この非接
触型ＩＣカードが非接触で他の非接触型ＩＣカードへの
書き込みを可能とする請求項３または請求項４に記載の
ＩＣカードシステム。