JP4201635B2

JP4201635B2 - 非接触ｉｃカード

Info

Publication number: JP4201635B2
Application number: JP2003101385A
Authority: JP
Inventors: 一彦寺島
Original assignee: Sony Ericsson Mobile Communications Japan Inc
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-04-04
Filing date: 2003-04-04
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2023-04-04
Also published as: JP2004310329A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触ＩＣカードおよびそれを収納する非接触ＩＣカード収納体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電車等の定期券や身分証明書、電子マネーなどの用途に、リーダライタとの間で互いに非接触状態でデータの無線通信が行える非接触ＩＣカードが普及してきている。利用者は、ＩＣカードを財布の中などに入れたまま、財布をリーダライタの指定箇所にかざしたり、接近させるだけで、当該ＩＣカードに応じた予定された機能を実現するためのデータのやりとりおよび処理が実行される。このようなＩＣカードは極めて便利であるため、今後種々の用途に利用されていくことが予想される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、非接触ＩＣカードの普及につれて、同一利用者が複数種類の非接触ＩＣカードを所持する場合が生じてきている。このような場合に複数の非接触ＩＣカードを同時に同じ財布等に入れて使用する際、複数のカードが同じようにリーダライタに接近したときにそれらが同時にリーダライタとの通信を試み正常な通信が妨げられるおそれがある。
【０００４】
このような問題に対して、使用しないカード全体をシールドする方式が考えられるが、同じ財布等に収納されたまま使用する場合、当該シールドが、シールドされていない方のカードの通信を妨げてしまう可能性がある。
【０００５】
また、クレジットカード等のようにやりとりする情報の極めて高い信頼性が求められるカードの場合、使用者の意図しないカード機能実行を防止するため、使用者が明確な意思を伴った行動により使用する時以外の使用を制限する必要があるが、従来有効な手段は提供されていない。
【０００６】
本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、複数の非接触ＩＣカードを重ねて使用するような場合に、ＩＣカードの正常な通信が妨げられることを防止することができる非接触ＩＣカードおよび非接触ＩＣカード収納体を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、ユーザの明確な意思に基づいて少なくとも一部の機能の抑止を行うことができる非接触ＩＣカードおよび非接触ＩＣカード収納体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による非接触ＩＣカードは、少なくとも無線通信のためのアンテナとして機能する第１のコイルを備える非接触ＩＣカードにおいて、ＩＣカード本体と、このＩＣカード本体において前記第１のコイルと別個の位置に配置された第２のコイルと、第２のコイルを選択的に被覆する磁性体部材と、前記第１および第２のコイルの受信電力を比較する比較手段と、この比較手段の出力に基づいて非接触ＩＣカードの少なくとも一部の機能を抑止する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
第１のコイルと別個の位置に配置された第２のコイルを、利用者が磁性体部材により選択的に被覆することにより、その被覆時の第２のコイルの受信電力が低下する。これを比較手段によって検出することにより、第２のコイルが磁性体部材により被覆されていること、ひいては、利用者のＩＣカード機能抑止の意思、を確認することができる。このとき制御手段は非接触ＩＣカードの少なくとも一部の機能を抑止する。
【００１０】
この機能抑止の形態としては、非接触ＩＣカードの予定されている機能を抑止する他、非接触ＩＣカードの予定されている複数の機能を切り替えて実行することも含みうる。
【００１１】
前記磁性体部材の一形態としては前記ＩＣカード本体に対して着脱可能に構成されるものである。他の形態としては、前記ＩＣカード本体に対して、前記第２のコイル１０３を被覆する第１の位置と前記第２のコイルを被覆しない第２の位置との間で前記磁性体部材を移動可能に構成されるものである。後者の磁性体部材は常時ＩＣカードに付属して利用される。
【００１２】
本発明による非接触ＩＣカード収納体は、少なくとも無線通信のためのアンテナとして機能する第１のコイルおよびこの第１のコイルと別個の位置に配置された第２のコイルを有する非接触ＩＣカードを収納する収納部を有する非接触ＩＣカード収納体であって、ＩＣカードを収納する収納部を有する非磁性体部材製のカード収納体本体と、前記収納部にＩＣカードを収納した状態で前記カード収納体本体における前記第２のコイルが位置する箇所に設けられた、前記第２のコイルを被覆する磁性体部材とにより構成されたことを特徴とする。
【００１３】
この構成では、カード収納体本体の主要部分は非磁性体部材製であり、非接触ＩＣカードに対するシールド機能はない。これに対して、カード収納体本体の一部の第２のコイルが位置する箇所に、第２のコイルを被覆する磁性体部材が設けられる。これによって、当該収納部に収納された非接触ＩＣカードのみその機能を抑止することができる。
【００１４】
前記収納部を複数個備え、前記磁性体部材を有する収納部と前記磁性体部材を有さない収納部とが混在していてもよい。この構成により、利用者はどの収納部にＩＣカードを収納するかによって、ＩＣカード機能の抑止の可否を選択できる。
【００１５】
前記収納部を複数個備え、収納部によって前記磁性体部材を設ける位置が異なってもよい。この構成により、副コイルの配置位置が異なるＩＣカードに対応することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は本実施の形態に係る非接触ＩＣカードの概略構成を示す図である。この非接触ＩＣカード１００は、カードの動作を制御する制御部１０１と、これに接続された主コイル（第１のコイル）１０２および副コイル（第２のコイル）１０３とを備えている。主コイル１０２は、リーダライタ１９０との間の無線データ通信を行うためのアンテナとして機能する。副コイル１０３は本実施の形態において、ＩＣカード１００の機能を抑止するために追加したものである。そのための制御については後述する。
【００１８】
図２は本実施の形態に係る第１の形態の非接触ＩＣカード１００の外観構成を示す図である。図２（ａ）から分かるようにＩＣカード１００の一辺の近傍で合成樹脂等製のカード部材内部に埋め込まれた副コイル１０３に対して、そのカードの表裏面および側面において連続した凹面１１３が形成されている。この凹面１１３に対して利用者による指の力で着脱可能なように、断面ほぼコ字状の磁性体部材１２０が構成されている。磁性体部材１２０がＩＣカード１００の凹面１１３に装着された状態で、磁性体部材１２０の内側表面に設けられた突起１２１，１２２が、ＩＣカード１００の凹面１１３の主表面に設けられた凹部１１１，１１２と離脱可能に係合するように構成されている。本実施の形態では、磁性体部材１２０は着脱の途中で断面コの字の開放端が若干開くように弾性を有している。
【００１９】
図２（ｂ）に示すように磁性体部材１２０をＩＣカード１００に装着した状態では、磁性体部材１２０が主コイル１０２は被覆せず、副コイル１０３のみ被覆するように、凹面１１３の位置が決定されている。また、図示の例では、磁性体部材１２０の装着状態で磁性体部材１２０の外側面位置がＩＣカード１００の面位置と一致するように構成されている。面位置を一致させる構成は必須ではないが、この構成により、磁性体部材１２０をＩＣカード１００に装着した状態でも磁性体部材１２０が突出して邪魔になったり、予期せず物に引っかかって脱落する、というような事態が生じない。磁性体部材１２０の突起１２１，１２２とＩＣカード１００の凹部１１１，１１２との凹凸関係は逆であってもよい。突起部１２１，１２２と凹部１１１，１１２とからなる係合手段はＩＣカード１００の一面にのみ設けたが反対側の他面も含めた両面に設けてもよい。
【００２０】
このように磁性体部材１２０で副コイル１０３を覆った状態ではアンテナとしての副コイル１０３のインダクタンスが変化し同調周波数がずれる事により、ＩＣカード１００をリーダライタ１９０に接近させたとき副コイル１０３の受信電力が低下する。後述するように、ＩＣカードでこの変化を検出することにより、そのＩＣカードの動作を抑止、制御することが可能となる。このような制御は、電気接点を用いたスイッチによっても実現可能であるが、ＩＣカードにそのようなスイッチを設けることは信頼性やコストの点で有利ではない。磁性体部材１２０は副コイル１０３のみを被覆するサイズなので、同じＩＣカードの主コイル１０２や他のＩＣカードへの実質的な影響はない。
【００２１】
図３は、第２の形態のＩＣカード２００の外観構成を示している。
【００２２】
図２の形態では、磁性体部材１２０をＩＣカード２００に着脱自在とした。これに対して、本形態では、磁性体部材２２０をＩＣカード２００に常時装着状態とし、かつ、磁性体部材２２０をＩＣカード２００の一辺に沿って、副コイル１０３を被覆する第１の位置と副コイル１０３を被覆しない第２の位置との間で移動（ここではスライド）可能な構成とした。第１および第２の位置では磁性体部材２２０がその位置に位置決めされるように、磁性体部材１２０と同様に磁性体部材２２０の内側に突起２１０，２１１が設けられ、ＩＣカード２００の凹面２１５の主面上の第１および第２の位置の対応する箇所に凹部２１１，２１２，２１３，２１４が設けられている。この形態においても、磁性体部材２２０の突起とＩＣカード２００の凹部との凹凸関係は逆であってもよい。このような係合手段はＩＣカード２００の両面に設けてもよい。
【００２３】
また、第１および第２の位置間での磁性体部材２２０のスライド移動を案内するように、磁性体部材２２０の内側のＩＣカードとの接触面にスライド方向に沿って伸びる折り曲げ片２１７が設けられるとともに、ＩＣカード２００側に折り曲げ片２１７の先端が入り込む溝２１６が設けられている。折り曲げ片と溝との関係は逆であってもよい。折り曲げ片２１７は、その代わりに単なる突起や突条（図示せず）であってもよい。
【００２４】
図３の構成によれば、磁性体部材２２０が常時ＩＣカード２００に装着されたままなので、利用者は取り外した磁性体部材を紛失したりする事態を防止し、その管理の煩雑さを解消することができる。
【００２５】
図４は、本実施の形態による非接触ＩＣカード１００を収納するカード収納体の一種としてのカードケース４１０の外観構成を示している。本実施の形態ではカードケースを利用する場合、基本的には、カードケースに非接触ＩＣカードを収納したままカード機能を利用することを想定している。
【００２６】
このカードケース４１０は複数（この例では２個）のカード収納部（ポケット）４３１，４３２を有する非磁性体製の本体４４０からなり、磁性体部材４２０が複数のカード収納部の一部（この例ではカード収納部４３１）にのみ設けられている。各カード収納部４３１，４３２の入口には収納されたＩＣカードの一面に指を押し当ててＩＣカードを引き出せるような切り欠き部４３４，４３５が設けられている。カード収納部（ポケット）４３１，４３２の間の仕切板４３７にもこのような切り欠き部を設けてもよい。
【００２７】
このカードケース４１０の例ではＩＣカード１００の副コイル１０３が存在する側を磁性体部材４２０の存在する側に合わせて、カード収納部４３１にＩＣカードを収納することにより、そのＩＣカードの機能を抑制し、同時に他方のカード収納部４３２に収納したＩＣカードは通常通り利用可能とすることができる。あるいは、単一のＩＣカードのみを利用する場合にも、いずれのカード収納部に収納するかによって、ユーザが抑止の有無を選択することができる。
【００２８】
なお、このようなカードケースのみを利用する場合には図３，図４に示したような磁性体部材１２０、２２０は不要であり、ＩＣカードに凹面１１３，２１５を設けることも不要である。複数のＩＣカードを収納した状態でも不具合が生じなければ、収納部４３１においてＩＣカードの副コイルの側を磁性体部材の存在しない側に合わせてＩＣカードを収納して、このカードケース４１０を使用することも可能である。副コイル１０３の位置がその隣接するカードの辺のほぼ中央に位置するようにすれば、カードケースに挿入するときのカードの表裏は無視することができる。
【００２９】
図４に示したカードケース４１０は単体で携帯する他、財布の中に入れて携帯することができる。あるいは、このようなカードケースの本体４４０を皮革等の柔軟性のある材料で構成すれば、財布の構成要素として組み込んだカード収納体を構成することができる。その場合には、切り欠き部４３４，４３５の代わりに、通常の財布内のカード収納部のようにカード取り出し口を順次ずらすして配置するような構成を採用してもよい。
【００３０】
図５はカードケースの他の形態を示している。
【００３１】
このカードケース４１１は、図４のカードケース４１０と同様の位置に設けた磁性体部材４２０に加えて、カードケース４１１の対向辺側に他の磁性体部材４２１を設けたものである。図４のカードケース４１０ではＩＣカードの動作を抑止するためにはその副コイルの存在する辺を磁性体部材４２０の位置に合わせる向きでＩＣカードをカードケースに収納する必要があったが、図５の形態では磁性体部材４２０，４２１をそれぞれ反対側に配置したので、そのような気遣いは不要となる。
【００３２】
図４、図５に示したカードケースはカード収納部４３１、４３２の開口部をカードケースの長辺側に設けたが、短辺側（磁性体部材のない側）に設けることも可能である。
【００３３】
また、ＩＣカードの副コイルをＩＣカードの短辺に隣接して設けたが、長辺に隣接して設けてもよい。その場合には、当然ながら、カードケースの磁性体部材もその長辺に隣接した位置に設ける。
【００３４】
以上では複数の非接触ＩＣカードを重ねて使用する場合の不具合を防止することを意図したが、ＩＣカードのカード収納部への挿入の向きによってカード機能の抑止の可否を切り替えるためだけであれば、カードケースのカード収納部の個数は１個であってもよい。
【００３５】
ところで、カードケース内の複数の非接触ＩＣカードのいずれについてもその機能を抑止したい場合もありうる。図６は、そのような要請に対して、図４のカードケース４１０と類似するが、収納部４３１と４３２の両方に対して磁性体部材４２５を設けたカードケース４１２の構成例を示している。この磁性体部材４２５は複数ポケット対応となっている。但し、各収納部の磁性体部材の位置は、ＩＣカードの副コイルの配置位置に応じて、収納部ごとに異なる位置にあってもよい。このカードケース４１２の使い方として、カード機能を活かしたい非接触ＩＣカードについては磁性体部材のない側に副コイルが位置する向きでカード挿入を行えばよい。
【００３６】
図７は、主として制御部１０１の内部構成を主コイル１０２および副コイル１０３とともに示したブロック図である。
【００３７】
制御部１０１は、ＩＣカード全体の動作を制御するＣＰＵ３０１を有する。ＣＰＵ３０１は、バスを介して、その動作プログラムや固定的なデータを格納したＲＯＭ３０２、ＣＰＵ３０１の作業領域および一時記憶領域等を提供するＲＡＭ３０３、通信回路３１２、入力ポート３０４および出力ポート３０４に接続されている。通信回路３１２は、ＣＰＵ３０１の制御下で主コイル１０２と接続されてリーダライタ１９０との間のデータの通信の行う。出力ポート３１１は副電力検出器３０７に接続され、入力ポート３０４は主電力検出器３０８および比較器３０５に接続されている。副電力検出器３０７はその出力を比較器３０５のＡ入力端に入力する。主電力検出器３０８の出力はレベル変換器３０６により検出レベルを１／ｎに低減して比較器３０５のＢ入力端に入力する。主コイル１０２の出力は電力変換部３１３にも接続され、主コイル１０２の受信電力を利用して、ＩＣカードの各部に動作電力を供給する。主電力検出器３０８の出力を１／ｎに低減するのは、本実施の形態では副コイル１０３のサイズを主コイル１０２より小さくしており、磁性体部材による被覆を行わない状態でも副コイル１０３の方の受信電力が低いことに対応している。また、副コイル１０３の受信電力が低いことを考慮した上でなお磁性体部材による非被覆時に誤差により副コイル出力の方が小さくなったことを誤検知しないように、ｎには所定のマージンを含みうる。
【００３８】
図８のフローチャートにより、本実施の形態におけるＩＣカードの制御部の動作例を説明する。この例では、磁性体部材による副コイルが被覆されている場合に、副コイルの受信電力低下を検出してＩＣカードの機能を抑止する場合について説明する。
【００３９】
ＩＣカードがリーダライタに接近したとき、主コイル１０２に誘起された電圧から電力変換部３１３がカード各部へ動作電力を供給する。主電力検出器３０８の出力があらかじめ設定された電力値”ａ”以上に達すると、その出力端”＞ａ”からの検出出力が入力ポート３０４を介してＣＰＵ３０１に与えられる（Ｓ１１）。これに応じて、出力ポート３１１を通じて副電力検出器３０７をＯＮして副コイル１０３の電力測定を開始する（Ｓ１２）。
【００４０】
副コイル電力が主コイル電力×１／ｎより大きければ（Ｓ１３，Ｙｅｓ）、所定の機能に対応したＩＣカード処理を行う（Ｓ１４）。これは副コイル電力と主コイル電力の比に基づく判定を行うものである。このとき、ＣＰＵ３０１は、通信回路３１２を用いて主コイル１０２をアンテナとしてリーダライタ１９０との間で必要な情報の授受を行う。副コイル電力が主コイル電力×１／ｎより大きくなければ、ステップＳ１１へ戻って上記処理を繰り返す。
【００４１】
図８の処理によれば、ＩＣカードの利用者は磁性体部材による副コイル被覆の有無によって当該ＩＣカードの動作を選択的に抑止することができる。これは、複数のＩＣカードを重ねて使用する場合に他のＩＣカードへの悪影響を防止する他に、当該ＩＣカードを単体で用いる場合にその使用の可否を利用者の明確な意思に基づいて統制するということが可能となる。
【００４２】
図９は本実施の形態におけるＩＣカードの制御部の他の動作例を説明するためのフローチャートである。この処理は、磁性体部材による副コイル被覆の有無によって第１および第２のＩＣカード処理を切り替えて実行するようにしたものである。第１および第２のＩＣカード処理は互いに独立した別個の処理であっても、あるいは、一方が他方を包含するような処理であってもよい。いずれにせよ、第１および第２の処理の少なくとも一方は、本発明における「少なくとも一部の機能を抑止」した処理に相当する。
【００４３】
図９において、ステップＳ２１〜Ｓ２３までの処理は図８のステップＳ１１〜Ｓ１３と同じである。ステップＳ２３において副コイル電力が主コイル電力×１／ｎより大きければ（Ｓ２３，Ｙｅｓ）、第１のＩＣカード処理を行い（Ｓ２４）、そうでなければ第２のＩＣカード処理を行う（Ｓ２５）。
【００４４】
この処理によれば、特にＩＣカードの単独使用の場合に、磁性体部材による副コイル被覆の有無によって、そのＩＣカードの利用する機能（または用途）を切り替えることが可能となる。１つのＩＣカードが複数の用途に利用できる場合に、リーダライタとの間での信号の授受により処理の選択が行われうるが、本例によれば、そのような処理の前段階で磁性体部材による副コイル被覆の有無に基づいて処理の選択を行うことにより、用途選択の信頼性を向上させることができる。
【００４５】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも、種々の変形、変更が可能である。例えば、レベル変換器３０６は比較器３０５の内部に設けてもよい。
【００４６】
また、比較器３０５およびレベル変換器３０６の処理をＣＰＵ３０１のソフトウェア処理により行ってもよい。主電力検出器と副電力検出器の受信電力レベルの比較は比率により行ったが、差分または比率と差分との組み合わせに基づいて行うことも可能である。
【００４７】
副コイルは１個だけ設けたが複数個設けてもよい。この場合、複数の副コイルを本発明における第１および第２のコイルとして作用させうる。あるいは、第２のコイルとしての副コイルを複数個異なる位置（例えばカードの両端）に設け、その受信電力レベルを組み合わせて（例えば平均をとって）利用するようにしてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の非接触ＩＣカードを重ねたまま使用するような場合に、一部の非接触ＩＣカードの機能を抑止することにより、複数の非接触ＩＣカードによる不具合の発生を未然に防止することができる。その際、カード全体を磁性体部材でシールドするのではなく第２のコイル部分のみをシールドすることにより、他のカードへの悪影響を防止することができる。
【００４９】
また、単一の非接触ＩＣカードを用いる場合にも、磁性体部材による第２のコイルの被覆の有無により、そのＩＣカードの機能の一部を抑止して、使用する機能を切り替えることができる。
【００５０】
さらに、磁性体部材による第２のコイルの被覆の有無を利用者が決定するので、使用者が明確な意思を伴った行動により使用する時以外の使用を制限することができる。ＩＣカード自体に磁性体部材を装着する構成では、磁性体部材の装着の有無や位置によって一目瞭然でＩＣカードの現在の状態を認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る非接触ＩＣカードの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る第１の形態の非接触ＩＣカードの外観構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る第２の形態のＩＣカードの外観構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態によるＩＣカードを収納するカード収納体の一種としてのカードケースの外観構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態によるＩＣカードを収納する他のカードケースの外観構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態によるＩＣカードを収納するさらに他のカードケースの外観構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る非接触ＩＣカードの制御部の内部構成を主コイルおよび副コイルとともに示したブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるＩＣカードの制御部の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図９】本実施の形態におけるＩＣカードの制御部の他の動作例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１００，２００…非接触ＩＣカード、１０１…制御部、１０２…主コイル、１０３…副コイル、１１１，１１２，２１１，２１２，２１３，２１４…凹部、１２０，２２０…磁性体部材、１２１，１２２，２１０，２１１…突起、１９０…リーダライタ、２１６…溝、２１７…折り曲げ片、４１０，４１１，４１２…カードケース（カード収納体）

Claims

少なくとも無線通信のためのアンテナとして機能する第１のコイルを備える非接触ＩＣカードにおいて、
ＩＣカード本体と、
このＩＣカード本体において前記第１のコイルと別個の位置に配置された第２のコイルと、
第２のコイルを選択的に被覆する磁性体部材と、
前記第１および第２のコイルの受信電力を比較する比較手段と、
この比較手段の出力に基づいて非接触ＩＣカードの少なくとも一部の機能を抑止する制御手段と、
を備えたことを特徴とする非接触ＩＣカード。
前記制御手段は、前記第２のコイルが前記磁性体部材により被覆されていることを示す前記比較手段の出力に基づいて非接触ＩＣカードの予定されている機能を抑止することを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカード。
前記制御手段は、前記第２のコイルが前記磁性体部材により被覆されていることを示す前記比較手段の出力に基づいて非接触ＩＣカードの予定されている複数の機能を切り替えて実行することを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカード。
前記磁性体部材は前記ＩＣカード本体に対して着脱可能に構成されたことを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカード。
前記磁性体部材は前記ＩＣカード本体に対して、前記第２のコイルを被覆する第１の位置と前記第２のコイルを被覆しない第２の位置との間で前記磁性体部材を移動可能に構成されたことを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカード。