JP3506939B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Description
とのインターフェイスを実現する画像表示装置に関する
ものである。
ている磁気カードは、安価にカードを作製でき、データ
の読み出し及び書き出しが比較的容易なため、現在広範
囲に使用されている。しかし、データ容量が小さく、ま
たデータの改ざん行為が行われたり、偽造品が出現した
りしたため、社会的な問題になった。接触式ICカード
は、データ容量が大きく、セキュリティの点でも優れて
いるが、いったんカードリーダ/ライタ内にカードを取
り込み、磁気的、電気的に通信を行うため、リーダ/ラ
イタに可動部分や摩滅部分が多く、日常の維持管理に多
大な労力を必要とする。
リアとして、非接触ICカードが使用されるようになっ
てきた。非接触ICカードは、データ容量が大きく、内
部IC処理も接触型ICカードと同程度に早い。また、
固有の識別番号(ID番号)を持ち、内部のICによっ
て暗号処理を行うため、セキュリティの点でも優れてい
る。また、データの読み書きに接触部分を必要としない
ので、故障や磨耗に強く、通常の維持管理が簡易である
という利点がある。そのため、テレホンカードやバス・
電車乗車券、高速道路の料金徴収など様々な分野での応
用が検討されている。
カードでは、カードリーダ/ライタの挿入口にカードを
挿入して使用するようになっていた。これに対し、非接
触ICカードでは、挿入口のような機構がカードリーダ
/ライタに無いので、利用者に対してカードの使用方法
を教示するユーザーインターフェイスの存在が重要とな
る。現在、もっとも一般的に用いられているユーザーイ
ンターフェイスは、画像表示装置(CRTや液晶ディス
プレーなど)とキーボード、マウス、タッチパネルなど
が用いられたものである。
接触式ICカードでは、ユーザーインターフェイスを実
現するカードリーダ/ライタに可動部が必要となるた
め、小型化が難しく、設置面積やコストが増大するとい
う問題点があった。また、可動部や電極等の摩滅部があ
るため、日常の維持管理に多大な労力を必要とするとい
う問題点があった。また、非接触ICカードでは、電波
や電磁誘導によって非接触ICカードと質問器が通信す
るので、外部への情報漏洩の危険性があるという問題点
があった。本発明は、上記課題を解決するためになされ
たもので、非接触ICカードとの通信機能を有し、無線
盗聴やデータ改ざん等の行為を未然に防ぐことができる
画像表示装置を提供することを目的とする。
は、非接触ICカード(10)の利用者に対してメッセ
ージを表示するための表示手段(1)を有している。そ
して、前記表示手段の表示面あるいは裏面に複数のルー
プアンテナ(3,3a,3b,3c)を設けると共に、
ループアンテナを介した電波(放射電磁界)の送受信あ
るいは電磁誘導(誘導電磁界)により、前記表示手段の
表示面上にかざされた、あるいは置かれた非接触ICカ
ードへの電力供給と交信を行う送受信手段(4)と、前
記複数のループアンテナの各々から電波を放射した際の
反射を検出する反射検出手段と、該検出された反射の状
態を前記複数のループアンテナ間で比較することによ
り、前記非接触ICカードの位置を検出して、通信可能
な最低限の電力となるように該非接触ICカードへの供
給電力を制御する供給電力制御手段(5)とを有してい
る。このように、複数のループアンテナと供給電力制御
手段を設けることにより、非接触ICカードの位置を検
出して、非接触ICカードヘ通信可能な最低限の電力を
供給することによって、外部に必要以上の電波を照射し
ないようにしている。これにより、無線盗聴やデータ改
ざん等の行為を未然に防ぐことができる。また、画像表
示装置と非接触ICカード用の通信機構を一体化するこ
とにより、使用方法の説明が簡易となり、利用者が表示
手段の画面を見ながら、双方向通信を実行でき、利便性
の向上が図れる。
線、導電性塗料又は透明導電性塗料からなるものであ
る。また、上記表示手段は、液晶表示装置であり、上記
ループアンテナは、上記液晶表示装置の多層基板内に配
置された透明導電性塗料からなるものである。また、画
像表示装置の1構成例は、非接触ICカードの利用者が
情報を入力するための入力手段(8)と、前記表示手段
へのメッセージ出力、前記送受信手段を介した情報の入
出力あるいは前記入力手段からの情報入力により、非接
触ICカードの利用者にサービスを提供する手段(7)
とを有している。
の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態となる画像表示装置の
ブロック図である。本実施の形態の画像表示装置は、非
接触ICカード10の利用者に対してメッセージを表示
するための表示器1と、非接触ICカード10に応答を
促すための電波(質問電波)を常時放射している質問器
2と、非接触ICカード10の利用者にサービスを提供
するための処理を行う制御装置7と、非接触ICカード
10の利用者が情報を入力するための入力装置8とを有
している。
0は、受信した電波を電力に変換する電源回路(不図
示)を備えており、この電力によって動作する。質問器
2は、表示器1の表示画面上に配置された矩形の空中線
である平面ループアンテナ3と、ループアンテナ3を介
して非接触ICカード10に情報及び電力を送信すると
共に、ループアンテナ3を介してカード10からの情報
を受信する送受信・反射検出回路4と、非接触ICカー
ド10の位置を検出して、通信可能な最低限の電力とな
るようにカード10への供給電力を制御する供給電力制
御回路5と、質問器2全体を制御し、制御装置7と情報
のやり取りを行うデータ処理回路6とから構成されてい
る。
アンテナ3が規則的に配置されている。各ループアンテ
ナ3は、表示器1に表示される画像の視認性を損なわな
いように極めて細い導電性細線で構成されている。そし
て、表示器1及びループアンテナ3の表面は透明ガラス
(不図示)で覆われている。
明する。図2は図1の画像表示装置の動作を説明するた
めのフローチャート図である。質問器2内の送受信・反
射検出回路4は、非接触ICカード10に応答を促すた
めの特定周波数の無線周波信号を生成して、これをルー
プアンテナ3に供給する。これにより、非接触ICカー
ド10が近くに来た場合に認識できる程度の強度の電波
(質問電波)が4つのループアンテナ3から均等に常時
放射される(図2ステップ101)。
及び送受信・反射検出回路4によって検出されるカード
10のアンテナ(不図示)とアンテナ3との結合状態、
あるいはカード10からの信号応答があるか否かによ
り、非接触ICカード10が近くにあるかどうかを判定
する(ステップ102)。供給電力制御回路5は、非接
触ICカード10が近くにあると判断すると、各ループ
アンテナ3から電波を放射した際の反射をループアンテ
ナ3及び送受信・反射検出回路4を介してモニタリング
し、非接触ICカード10の位置を推定する(ステップ
103)。
テナ3の何れかの中心位置にある場合とこの中心位置か
ら遠ざかった場合では相互インダクタンスが変化し、電
波の反射状態が変化する。この反射の状態を4つのルー
プアンテナ3の間で比較することにより、おおよそであ
るが、非接触ICカード10の位置を特定することがで
きる。
非接触ICカード10の位置に基づき、非接触ICカー
ド10から離れたループアンテナ3への電力供給を中断
するなどして、非接触ICカード10と通信できる最低
限の電力になるように各ループアンテナ3に供給する電
力を制御する。これにより、外部からの情報盗聴及びデ
ータ改ざんを防ぐことができ、電波法の規制に則った通
信を行うことができる。
非接触ICカード10とのデータ通信を開始する(ステ
ップ105)。まず、質問器2と非接触ICカード10
の相互認証が行われる(ステップ106)。すなわち、
データ処理回路6は、質問器2に予め割り当てられた識
別情報(ID番号)を送受信・反射検出回路4に出力す
る。送受信・反射検出回路4は、この識別情報により上
記無線周波信号を変調して、ループアンテナ3に供給す
る。
た電波は非接触ICカード10のアンテナで受信され、
ICカード10の送受信回路(不図示)で元の識別情報
に復調される。質問器2の識別情報を受け取ったICカ
ード10の制御回路(不図示)は、識別情報が登録済み
の番号である場合、正規の通信相手であると判断して、
ICカード10に予め割り当てられた識別情報(ID番
号)を送受信回路に渡す。
から受け取った識別情報に応じて、前記ICカードのア
ンテナを含む共振回路を共振状態にするか否かを制御す
る。この共振、非共振を質問器2のループアンテナ3で
検出し、送受信・反射検出回路4が復調を行うことによ
り、非接触ICカード10の識別情報が得られる。デー
タ処理回路6は、非接触ICカード10の識別情報が登
録済みの番号である場合、正規の通信相手であると認識
する。こうして、質問器2と非接触ICカード10の相
互認証が行われる。
するための便宜的な管理番号(例えば1番、2番といっ
た短い番号)を非接触ICカード10に割り当て、これ
を自身のメモリに格納すると共に、この管理番号を上述
の識別情報と同様の方法でICカード10に送信する。
管理番号を受信したICカード10の制御回路は、これ
を図示しないメモリに書き込む(ステップ107)。以
後の通信・データ処理では、この管理番号が使用され
る。
7は、表示器1の画面にメッセージを表示させること
で、サービス提供を開始する(ステップ108)。この
とき、制御装置7は、個人認証が必要な場合、利用者の
暗証番号入力を促すメッセージを表示器1に表示させ
る。非接触ICカード10を所持している利用者は、こ
のメッセージに応じて入力装置8を操作し、暗証番号を
入力する。
暗証番号が登録済みの番号である場合、正規の利用者で
あると判断して、所定のサービスを提供する。サービス
提供は、表示器1へのメッセージ出力と、ループアンテ
ナ3、送受信・反射検出回路4及びデータ処理回路6を
介した非接触ICカード10との交信と、入力装置8か
らの情報入力によって実現できる(ステップ109)。
以上の動作でサービス提供が終了する(ステップ11
0)。
実施の形態となる画像表示装置の外観図であり、図3
(a)は画像表示装置の操作パネルを上方から見た外観
図、図3(b)は画像表示装置を側方から見た外観図で
ある。本実施の形態においても、画像表示装置としての
構成は、実施の形態の1とほぼ同様である。よって、図
3で図示していない構成であっても、実施の形態の1と
同一の構成については図1と同一の符号を用いて説明す
る。
は、透明電極(透明導電性塗料)によって作製されてい
る。ループアンテナ3aの設置形態は実施の形態の1と
同様である。図3(a)に示すように、表示器1の画面
には、「非接触ICをかざして下さい」というメッセー
ジが表示されている。
うに利用者が表示器1の画面上に非接触ICカード10
をかざすか、あるいはカード10を画面上に置くことに
より、制御装置7は、利用者を特定し、提供可能なサー
ビスのレベルを判断する。これにより、利用者は必要な
サービスを受けることができる。
ドの場合とは異なるが、表示器1の画面を見ながら操作
でき、また非接触ICカード10を置く位置を視覚的に
表示することができるなど使用方法が簡明であるため、
初心者が使用方法を修得する必要がほとんどない。ま
た、非接触ICカード10と本装置間で情報を交換する
ことによって、カード10に付加価値を提供できると共
に、利用期間中はカード10を画面上に置いておくこと
ができるため、例えばカード表面に書いてある利用方法
や特定の情報などの入力も容易となる。
実施の形態となる画像表示装置の外観図であり、図1と
同一の構成には同一の符号を付してある。実施の形態の
1,2では、表示器1の表示画面上にループアンテナ
3,3aを配置したが、本実施の形態では、表示器1を
搭載した画像表示装置の筐体9内に、導線からなるルー
プアンテナ3bを内蔵させた。この場合、筐体9は非金
属で構成される。
Cカード10間の位置関係を同一平面よりも垂直方向に
ある程度ずらすことによって、質問器2からの電力伝送
効率を高くすることができる。
実施の形態となる画像表示装置の表示器の断面図であ
る。本実施の形態では、表示器1として液晶表示装置を
用いている。液晶表示装置は、液晶11、ガラス基板1
2、図示しない表示素子(薄膜トランジスタ:TFT)
を駆動するための透明電極13、偏光フィルタ14、バ
ックライト15及び回路基板16から構成されている。
の多層基板中の液晶駆動用に使用している透明電極13
の間に、同様の透明電極によりループアンテナ3cを形
成することにより、液晶表示装置との一体成型が可能と
なる。なお、液晶表示装置の場合、大部分が非金属で構
成されているので、液晶表示装置の裏面近傍にループア
ンテナを配しても、ループアンテナが発生する微弱磁界
によって表示が乱れることもなく、非接触ICカード1
0との交信が可能である。
ものではなく、本発明の要旨に含まれる全ての変形を含
む。例えば、入力装置8は、表示器1の表示画面上に配
置されたタッチパネルでもよい。
信手段を設けたことにより、非接触ICカードとの通信
機能を実現できる。その結果、従来の接触式ICカード
のカードリーダ/ライタで必要であった可動部や電極等
の摩滅部が不要となるため、画像表示装置の小型化が可
能で信頼性が高く、維持管理が容易であり、コストを抑
えられるという効果が得られる。また、複数のループア
ンテナと供給電力制御手段を設けることにより、無線盗
聴やデータ改ざん等の行為を未然に防ぐことができ、セ
キュリティ機能を向上させることができる。また、画像
表示装置と非接触ICカード用の通信機構を一体化する
ことにより、使用方法の説明が簡易となり、利用者が表
示手段の画面を見ながら、双方向通信を実行でき、利便
性の向上が図れる。例えば、表示手段に表示させるメッ
セージで使用方法と非接触ICカードを置く場所を指定
することができ、初心者でも容易に使用可能なユーザー
インターフェイスを実現することができる。
電性塗料又は透明導電性塗料で作製することにより、表
示手段の表示機能を損なうことなく、非接触ICカード
との通信用のループアンテナを実現できる。
基板内に透明導電性塗料からなるループアンテナを形成
することにより、液晶表示装置との一体形成が実現でき
る。
とを設けることにより、非接触ICカードの利用者が表
示手段の画面上で、認証、サービスの享受、ログ管理な
どを簡易に行うことができる。
置のブロック図である。
フローチャート図である。
置の外観図である。
置の外観図である。
置の表示器の断面図である。
プアンテナ、4…送受信・反射検出回路、5…供給電力
制御回路、6…データ処理回路、7…制御装置、8…入
力装置、9…筐体、10…非接触ICカード、11…液
晶、12…ガラス基板、13…透明電極、14…偏光フ
ィルタ、15…バックライト、16…回路基板。
Claims (4)
- 【請求項1】 非接触ICカードとのインターフェイス
を実現する画像表示装置において、 非接触ICカードの利用者に対してメッセージを表示す
るための表示手段と、前記 表示手段の表示面あるいは裏面に設けられた複数の
ループアンテナと、 ループアンテナを介した電波の送受信あるいは電磁誘導
により、前記表示手段の表示面上にかざされた、あるい
は置かれた非接触ICカードへの電力供給と交信を行う
送受信手段と、前記複数のループアンテナの各々から電波を放射した際
の反射を検出する反射検出手段と、 該検出された反射の状態を前記複数のループアンテナ間
で比較することにより、前記 非接触ICカードの位置を
検出して、通信可能な最低限の電力となるように該非接
触ICカードへの供給電力を制御する供給電力制御手段
とを有することを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の画像表示装置において、 前記ループアンテナは、導電性細線、導電性塗料又は透
明導電性塗料からなることを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の画像表示装置において、 前記表示手段は、液晶表示装置であり、 前記ループアンテナは、前記液晶表示装置の多層基板内
に配置された透明導電性塗料からなることを特徴とする
画像表示装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の画像表示装置において、 非接触ICカードの利用者が情報を入力するための入力
手段と、 前記表示手段へのメッセージ出力、前記送受信手段を介
した情報の入出力あるいは前記入力手段からの情報入力
により、非接触ICカードの利用者にサービスを提供す
る手段とを有することを特徴とする画像表示装置。
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