JP4285368B2 - Ｉｃカード、認証システムおよび認証方法 - Google Patents

Description

本発明は、指紋センサを搭載したＩＣカードに関する。

ＩＣカード（スマートカード）は、ＩＣ（集積回路）チップを搭載したカードであり、磁気ストライプカードと比較して、高情報容量化、セキュリティ性向上（偽変造、不正使用の防止）、複数のアプリケーションに対応可能、ホスト負荷軽減（オフライン処理が可能）等の特徴を有する。このため、クレジットカードやキャッシュカードの他、電子マネー、電子商取引、医療保健分野、鉄道・バスなどの交通分野やビルの入退出管理等への展開が盛んに行われ始めている。これに伴い、更なるセキュリティ向上（情報保護、アクセス制限等）の目的から、指紋センサを搭載した個人認証機能付きＩＣカードが提案されている。

このような個人認証機能付きＩＣカードとしては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。また、携帯電話のディスプレイ上にバーコードを表示し、バーコード読取装置にバーコードを読み取らせて決済を行う電子決済システムが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００４−６４６５０号公報 特開２００２−２４７３０号公報

しかしながら、本発明者は、上記特許文献に記載された技術は、セキュリティ機能を有しているものの、そのセキュリティ性が不十分であることを見出した。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、より高いセキュリティ性が得られるＩＣカードを提案することを目的とする。

本発明者は、上記特許文献に記載された技術よりも、セキュリティ性が高いＩＣカードを実現すべく、以下の手段を有する本発明を想到した。
即ち、本発明のＩＣカードは、情報を検出するセンサと、表示素子と、前記センサによる前記情報の検出に基づき前記表示素子に画像の表示を行う制御部と、前記表示素子に表示された前記画像の表示を終了させるための表示終了信号を受信するアンテナと、を含み、前記制御部が、前記画像を消去する機能を有するものであり、前記アンテナにて前記表示終了信号が受信されるまでの間のみ、前記表示素子に前記画像を表示するものである、ことを特徴とする。
また、本発明のＩＣカードは、センサと、前記センサで取り込んだ第１情報を抽出するデータ処理部と、第２情報を記憶するメモリと、前記第１情報と前記第２情報との比較結果に基づき前記表示素子に画像を表示する制御部と、前記画像の表示後に前記画像を消去するための表示終了信号を受信するアンテナと、を含み、前記制御部が、前記画像を消去する機能を有するものであり、前記アンテナにて前記表示終了信号が受信されるまでの間のみ、前記表示素子に前記画像を表示するものである、ことを特徴とする。
また、本発明のＩＣカードは、前記表示素子が電気泳動表示デバイスであること、前記センサが指紋センサであること、前記制御部が前記画像を消去する機能を有するものであること、前記画像が暗号化画像であることを特徴とすること、太陽電池を更に備えることを特徴とする。
また、本発明の認証システムは、ＩＣカードと、外部装置と、を含み、前記ＩＣカードが情報を検出するセンサと、表示素子と、前記センサによる前記情報の検出に基づき前記表示素子に画像の表示を行う制御部と、前記表示素子に表示された前記画像を消去するための表示終了信号を受信するアンテナと、を有し、前記制御部が、前記画像を消去する機能を有するものであり、前記アンテナにて前記表示終了信号が受信されるまでの間のみ、前記表示素子に前記画像を表示するものであり、前記外部装置が前記表示素子に表示された前記画像を読み取るリーダーを有し、前記外部装置が前記画像を読み取ったあと、前記アンテナに前記表示終了信号を送信するものである、ことを特徴とする。
また、本発明の認証システムは、前記ＩＣカードが指紋センサを含むことを特徴とする。
また、本発明の認証システムは、リーダーで第１画像を読み取り、前記第１画像を読み取った後、前記第１画像を消去するための信号を送信することを特徴とする。
また、本発明の認証システムは、前記第１画像を読み取った後、前記第１画像を書き替えるための第２画像のデータを送信することを特徴とする。
また、本発明の認証方法は、カードに表示された暗号化画像をリーダーで読み取り受信する工程と、前記暗号化画像の表示を終了させるための信号を送信する工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明の認証方法は、センサから第１情報を抽出する工程と、前記第１情報をメモリに記憶された第２情報と比較する工程と、前記第１情報と前記第２情報との比較の結果に応じて暗号化画像を表示する工程と、前記暗号化画像を読み取る工程と、前記読み取る工程の完了に基づき発信された表示終了信号をアンテナで受信する工程と、前記暗号化画像の表示を前記表示終了信号に基づき消去する工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明の認証方法は、前記暗号化画像を読み取ったあと、前記アンテナに異なる暗号化画像の情報を送信し、前記暗号化画像を書き替える工程、をさらに有すること、前記センサが指紋センサであることを特徴とする。
また、本発明のＩＣカードは、静電容量型指紋センサと、表示素子とを搭載し、前記表示素子は、外部装置によって画像読み取り可能な暗号化画像を表示することを特徴としている。
このように、静電容量型指紋センサを備えることによって、ＩＣカードの利用者の個人認証が行われるので、当該利用者を限定することができ、ＩＣカードの悪用を防止することができる。
更に、本発明のＩＣカードは、上記のような個人認証を行うだけでなく、暗号化画像を表示する表示素子を備え、当該表示素子が表示する画像が外部装置によって読み取り可能となっている。従って、暗号化画像を通じて、ＩＣカードと外部装置との間で情報通信を行うことができる。従って、指紋認証によるセキュリティが得られるだけでなく、暗号化画像を通じて情報通信を行うことができるので、より高いセキュリティ性を有するＩＣカードを実現できる。

一方、情報通信を行う手段として、ＩＣカードと外部装置の各々に設けられたアンテナを介して電磁的に情報通信を行う手段が挙げられる。本発明ではこのような電磁的な手段を利用せず、ＩＣカードの表示素子が暗号化画像を表示し、外部装置が当該画像を読み取ることで情報通信を行っている。これにより、ＩＣカードの利用者がＩＣカードに画像が表示されているか否かを目視により確認し、外部装置に読み取らせることができる。これに対して、電磁的な手段の場合では、目視による確認ができない。従って、本発明によれば、利用者が画像の有無を目視により確認した上で、外部装置による画像の読み取りを行うことができる。

また、本発明のＩＣカードにおいては、前記表示素子は電気泳動表示デバイスであることを特徴としている。
ここで、電気泳動表示デバイスは、ＴＦＴ等の駆動素子が所定時間の間に所定電圧を付与することで、その後に電圧を付加することなく、画像を保持することが可能となっている。即ち、画像の表示記憶性や表示メモリ性を有する表示素子である。
このような電気泳動表示デバイスを備えることにより、画像を表示するための消費電力を低減できるので、低消費電力を実現することができると共に、表示メモリ性を有するＩＣカードを実現できる。

また、本発明のＩＣカードにおいては、制御部を更に備え、当該制御部は、前記静電容量型指紋センサ及び前記表示素子とを制御することを特徴としている。
このようにすれば、先に記載したＩＣカードの効果が得られると共に、制御部によって静電容量型指紋センサと表示素子を制御することができる。

また、本発明のＩＣカードにおいては、前記制御部は、前記静電容量型指紋センサから抽出された抽出指紋パターンと、予め記憶された認証指紋パターンとを比較することを特徴としている。
このようにすれば、先に記載したＩＣカードの効果が得られると共に、抽出指紋パターンと認証指紋パターンとを比較した結果に基づいて、個人認証を行うことができる。

また、本発明のＩＣカードにおいては、前記制御部は、前記表示素子が表示した暗号化画像を消去することを特徴としている。
上記のように、電気泳動素子は表示メモリ性を有している。そこで、ＩＣカードの使用後に、表示素子の画像を消去することで、ＩＣカードを無効にすることができる。これにより、電気泳動表示デバイスにおける残像を消去できるので、残像画像によるＩＣカードの悪用を防止でき、より高いセキュリティ性を有するＩＣカードを実現できる。

また、本発明のＩＣカードにおいては、前記制御部は、前記暗号化画像を自動的に更新することを特徴としている。
ここで、暗号化画像を自動的に更新するとは、ＩＣカードの利用を終了する際に、外部装置とＩＣカードとの間で用いられる認証用の画像が書き替えられることを意味している。
このようにすれば、ＩＣカードを利用する度に、外部装置とＩＣカードとの間で用いられる認証用の暗号化画像が書き替えられるので、次回にＩＣカードを利用する場合には、一度表示素子によって表示された暗号化画像や、外部装置によって認証された暗号化画像を無効にすることができる。従って、ＩＣカードを使用する度に、外部装置が新しく異なる暗号化画像を認証するので、より高いセキュリティ性を有するＩＣカードを実現できる。

また、本発明のＩＣカードにおいては、前記制御部は、複数のアプリケーションを記憶していることを特徴としている。
このようにすれば、先に記載したＩＣカードの効果が得られると共に、ＩＣカードを用いることによって複数のアプリケーションを利用することができる。

また、本発明のＩＣカードにおいては、前記制御部は、複数の前記認証指紋パターンを記憶していることを特徴としている。
このようにすれば、先に記載したＩＣカードの効果が得られると共に、複数の利用者がＩＣカードを利用することができる。

また、本発明のＩＣカードにおいては、前記制御部は、前記複数のアプリケーションの各々について利用可能な前記認証指紋パターンを記憶していることを特徴としている。
このようにすれば、アプリケーション毎にＩＣカードの利用者を限定することができる。これにより、先に記載したＩＣカードの効果、即ち、より高いセキュリティ性が得られたＩＣカードを実現できる。

また、本発明のＩＣカードにおいては、前記制御部に記憶された複数のアプリケーションのうち、いずれかを選択する選択手段を更に備えることを特徴としている。
このようにすれば、先に記載したＩＣカードの効果が得られると共に、選択手段を備えているので、ＩＣカードによって利用可能な複数のアプリケーションをのうちいずれかを選択することができる。

また、本発明のＩＣカードにおいては、前記外部装置と接続可能な外部接続端子を更に備えることを特徴としている。
このように外部接続端子を備えることにより、当該外部接続端子を通じてＩＣカードと外部装置との間で情報の送受信を行うことができる。

また、本発明のＩＣカードにおいては、太陽電池を更に備えることを特徴としている。
このように太陽電池を備えることにより、光照射によって発電した電力を利用してＩＣカードを駆動させることができる。また、太陽電池は、光照射に伴って電流が流れる機能、所謂光センサ機能を有する。従って、光照射に反応する光スイッチを備えたＩＣカードを実現できる。

（ＩＣカードの第１実施形態）
以下、本発明のＩＣカードの実施形態について図を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかるＩＣカードＫ１を示す斜視図であり、図２は、当該ＩＣカードＫ１を示す平面図である。
ＩＣカードＫ１は、２枚のプラスチック等の基材が貼り合わされて形成された基板５０と、指紋センサ１０と、電気泳動表示デバイス（表示素子、Electro Phoretic Display、以下、ＥＰＤと称する。）１１と、接続用ＩＣ端子（外部接続端子）１２と、スイッチ（選択手段）１３と、を備えている。また、基板５０の内部には、２枚のプラスチック基材によって挟持されたＩＣチップ等の集積回路（制御部）が設けられている。
次に、図３から図５を参照して、ＩＣカードＫ１を構成する要部について詳述する。

（指紋センサ）
図３は指紋センサ１０から入力された情報を処理する処理部４０を説明するためのブロック図であり、図４は指紋センサ１０の構成を示す模式図である。
図３に示すように、処理部（制御部）４０は、指紋センサ１０に取り込まれた指紋パターン（抽出指紋パターン）の特徴抽出を行うデータ処理部４１と、特定の指紋パターン（認証指紋パターン）の特徴量等の各種情報を記憶するメモリ４２と、データ処理部４１により抽出された特徴量とメモリ４２に記憶された特徴量とを比較する比較部４３と、ＩＣカードＫ１の動作を制御する制御部４４と、を備えている。

また、図４に示すように、指紋センサ１０は、静電容量型、すなわち凹凸を有する指紋と検出面１０ａとの間の距離に応じて変化する静電容量を測定して、指紋パターンを検出するようになっている。このような静電容量型の指紋センサ１０は、光源が不要であるために薄型化することが容易であり、かつ表面保護層（パッシベーション膜）を適切に選択することによって、耐傷性を向上させることができるという特徴がある。
指紋センサ１０は、センサ基板１１５を有しており、このセンサ基板１１５上には、所定の間隔を空けて互いに平行に形成された不図示の複数の走査線と、この走査線に対して直交するように所定の間隔を空けて互いに平行に形成された複数の信号線１１６とが設けられている。

複数の走査線と複数の信号線１１６との交点のそれぞれに対応する位置には、トランジスタ等によって構成されるスイッチング素子（検出回路）１１２が設けられている。
これらの走査線、信号線１１６およびスイッチング素子１１２によって、アクティブマトリクスアレイ１１３が構成されており、このアクティブマトリクスアレイ１１３の上には、検出電極１１１が各スイッチング素子１１２に対応する位置にマトリックス状に設けられている。
各検出電極１１１は、アクティブマトリクスアレイ１１３の全面を覆うように絶縁膜（パッシベーション膜）１１４にて覆われており、絶縁膜１１４は、ＩＣカードＫ１の利用者の指Ｆと接触可能になっている。
なお、アクティブマトリクスアレイ１１３としては、半導体基板上に形成されたＭＯＳトランジスタアレイ、絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を用いることができる。

このような構成を有する指紋センサ１０においては、指Ｆが検出面１０ａに接触すると、指Ｆとマトリックス状に配置された各検出電極１１１との間に、２次元的に分布する静電容量が発生する（図４のＣ１，Ｃ２，Ｃ３等）。この２次元的に分布した各静電容量の値をアクティブマトリクスアレイ１１３によって電気的に読み出すことにより、指Ｆの表面に形成された微細な凹凸形状のパターン（抽出指紋パターン）を検出することができる。静電容量方式を用いた指紋センサ１０において、人体に帯電した静電気による放電破壊を回避するためには、検出前において、指Ｆに帯電した静電気を放電し、指Ｆの電位をスイッチング素子１１２のグランド（基準電位）Ｇレベルと略同一の電位にしておくことが必須である。更に、各静電容量の値を安定して検出するためには、検出時において、指Ｆの電位を所定の電位に固定することが好ましい。
このため、検出電極とは異なる電極、すなわち人体に帯電した静電気を放電させる放電用電極１２０をＩＣカードＫ１の基板５０上に設けている。

（ＥＰＤ）
図５は、ＥＰＤ１１の断面を示す断面図である。
プラスチック等の可撓性を有するＥＰＤ基材２１１ｅ上に、電極フィルム２１１ｄ、電気泳動表示層２１１ｃ、電極フィルム２１１ｂ及びこの表示部を保護する表面保護層２１１ａが積層されている。なお、表面保護層２１１ａは省略することも可能である。
電極フィルム２１１ｂは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド等の寸法安定性の優れた透明なプラスチックフィルムに電極が形成されているものである。電極フィルム２１１ｄも同様な基材の電極が形成されてなるものであるが、必ずしも透明性は要求されない。なお、電極フィルム２１１ｂと電極フィルム２１１ｄとは、上下動通電極２１１ｆにより導通される。
電極フィルム２１１ｂは、全面に同一の電位がかかる共通電極となり、一方、電極フィルム２１１ｄにはアクティブマトリックス電極或いはセグメント電極等が形成されて駆動電極となる。

電気泳動表示層２１１ｃを形成するマイクロカプセル２１１は、アラビアガム・ゼラチンの複合膜、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、尿素樹脂等をカプセル殻とし、カプセル殻の作製方法としては、界面重合法、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、相分離法、界面沈殿法、スプレードライング法、等の公知のマイクロカプセル化手法を採用することができる。内部には泳動粒子と分散媒が封入される。泳動粒子としては有機あるいは無機の粒子（高分子あるいはコロイド）が用いられる。たとえば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料、二酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料、モノアゾ、ジイスアゾン、ポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー、アンチモン等の黄色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、キナクリドンレッド、クロムバーミリオン等の赤色顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、アントラキノン系染料、紺青、群青、コバルトブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑色顔料等の１種又は２種以上を用いることができる。分散媒としては無色または染料により染色された水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブ等のアルコール系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等の各種エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ぺンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロへキサン、メチルシクロへキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン等の長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、カルボン酸塩又はその他の種々の油類等の単独又はこれらの混合物に界面活性剤等を配合したものを用いることができる。

電気泳動は、電気泳動粒子は予め正または負に帯電させられており、また、分散媒と電気泳動粒子とは、互いに異なる着色がなされている。例えば白の粒子である酸化チタンを正電荷に、一方黒の粒子であるカーボンブラックを負電荷にした場合、二つの電極フィルム２１１ｂ，２１１ｄに電界を印加して、電極フィルム２１１ｂが負極、電極フィルム２１１ｄが正極になると、正に帯電した白の粒子が電極フィルム２１１ｂ側に引かれ、黒の粒子が電極フィルム２１１ｄ側に引かれるので、電極フィルム２１１ｂを透明電極としておくことにより、電極フィルム２１１ｂ側の上方から観察すると、その部分が白く見えるようになる。逆に、電極フィルム２１１ｂが正極、電極フィルム２１１ｄが負極になった場合には、正に帯電した白の粒子が電極フィルム２１１ｄ側に引かれ、黒の粒子が電極フィルム２１１ｂ側に引かれるので、電極フィルム２１１ｂの上方から観察するとその部分が黒く見える。

ＥＰＤ１１は、上述したマイクロカプセル２１１を多数有しているので、電極フィルム２１１ｂ，２１１ｄの各アドレス電極の電界を制御することで、所望の文字、数字、或いは記号を白と黒の画素で表示させることができる。
なお、マイクロカプセル２１１をアクティブマトリックス駆動法で駆動する場合は、電極フィルム２１１ｄは画素電極として画素毎に独立してパターニングされ、不図示の薄膜トランジスタ、信号電極、および走査電極を併設し、電極フィルム２１１ｂは光透過性基材上に一様に形成された透明な共通電極とする。この場合、電極フィルム２１１ｂを共通電極にすると全面同一電位になるので（例えば電位をゼロとする）、電極フィルム２１１ｄ側の各アドレス電極の電界を制御（正または負の電位を与える）することで、上述した原理に基づき電極位置のマイクロカプセル２１１内の粒子を移動させ、所望の画像を表示させることができる。同様に、電極フィルム２１１ｄを共通電極とし、電極フィルム２１１ｂ側の各アドレス電極の電界を制御することで、電極位置のマイクロカプセル２１１内の粒子を移動させることで所望の画像を表示させるようにしてもよい。
時分割駆動の場合は、電極フィルム２１１ｂ、２１１ｄは互いに直交するライン状のＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）等の透明導電体からなる透明電極により構成され、両電極の交わる領域にマイクロカプセル２１１を配置する。
駆動方式は上述したものに限定されず、用途に応じて最適なものを選択すればよい。また、マイクロカプセル２１１の径は、種々のものを採用することが可能である。

また、接続用ＩＣ端子１２は、ＩＣカードＫ１と不図示の外部装置との間で情報の送受信を行う際に、外部装置に設けられた端子に接続されるものである。また、接続用ＩＣ端子１２は、ＩＣカードＫ１の内部に設けられたＩＣチップに接続されており、外部装置とＩＣチップとの間で入出力信号を送受信するようになっている。
また、スイッチ１３は、ＩＣカードＫ１で利用可能なアプリケーションを選択、決定するものである。また、当該アプリケーションは、上記のＥＰＤ１１に複数表示されるようになっている。また、ＥＰＤ１１に表示されたアプリケーションは、スイッチ１３を用いてスクロールさせることにより、選択、決定されるようになっている。
また、スイッチ１３は、アプリケーションを選択、決定するだけでなく、ＩＣカードＫ１の電源のＯＦＦ状態（電源切の状態）から、ＯＮ状態（電源入の状態）に切り替えるためのスイッチとしても機能するようになっている。

また、ＩＣカードＫ１に内蔵されたＩＣチップは、ＣＰＵ等の演算回路、ドライバ等の駆動回路、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリからなる記憶回路を備えている。このようなＩＣチップは、本発明の制御部として機能するようになっている。
そして、このような回路が動作することにより、指紋センサ１０及びＥＰＤ１１の動作が制御されるようになっている。具体的には、指紋センサ１０における入力信号の判定や、ＥＰＤ１１の表示制御を行うようになっている。また、スイッチ１３からの入力、接続用ＩＣ端子１２を介して入出力される外部装置との通信を行うようになっている。更に、ＩＣチップは、後述するように、ＩＣカードを利用する複数のアプリケーションや、当該アプリケーションに応じたプログラムや、暗号化された画像情報を記憶している。また、ＩＣチップは、外部装置との通信に応じてプログラムを動作させたり、暗号化された画像をＥＰＤ１１に表示させたりするようになっている。また、ＩＣチップは、暗号化画像を更新する機能も有している。

（ＩＣカードの変形例）
次に、上記のＩＣカードの変形例について説明する。
図６は、本変形例にかかるＩＣカードＫ２の斜視図である。本変形例においては、ＩＣカードＫ２が太陽電池１４を備えた構成となっている。
当該太陽電池１４においては、ＩＣカードＫ２の外部から照射光が入射することにより、光エネルギを電気エネルギに変換するようになっている。また、ＩＣカードＫ２の内部には不図示の充電器が設けられており、太陽電池１４によって変換された電気エネルギが充電器において充電されるようになっている。

また、太陽電池１４は、光エネルギを電気エネルギに変換するだけではなく、光照射に伴って電流が流れる機能、所謂光センサとしても機能するようになっている。これにより、太陽電池１４は、ＩＣカードＫ２の電源のＯＦＦ状態（電源切の状態）から、外光がＩＣカードＫ２に照射されることによって、ＯＮ状態（電源入の状態）に切り替えるためのスイッチとしても機能するようになっている。
また、このような太陽電池１４や、電気エネルギを充電する充電器は、ＩＣカードＫ２に内蔵されたＩＣチップに接続されている。これにより、ＩＣチップは、太陽電池１４からの入力信号を処理し、また、充電器に充電された電気エネルギをＥＰＤ１１に供給するようになっている。

（ＩＣカードを利用した取引）
次に、上記のＩＣカードを利用した取引について説明する。
本実施形態においては、銀行等の金融機関におけるＡＴＭでの取引をアプリケーションとして、当該取引を例示して説明する。図７は、本実施形態のＩＣカードを用いてＡＴＭでの取引業務を行う際のフローチャート図である。
次に、当該フローチャート図に従って取引業務について説明する。

まず、ＩＣカードのＣＰＵに電源を入れる（ステップＳ１）。
当該ステップＳ１においては、スイッチ１３をＯＮにしたり、指紋センサ１０に触れたり、また、太陽電池１４に外光が入射したりした場合に、ＣＰＵの電源がＯＮになる。

次に、指紋認証を行う（ステップＳ２）。
当該ステップＳ２においては、図４に示すように利用者が指Ｆを指紋センサ１０に触れることにより行われる。そして、指紋認証の結果、利用者の指紋と予め設定された指紋とが一致していない場合（ステップＳ３）には、認証不可となる。この場合には、ＥＰＤ１１に認証不可の表示が行われる。そして、ＩＣカードの利用が終了となる。
一方、ステップＳ２の指紋認証の結果、利用者の指紋と予め設定された指紋とが一致した場合には、ＩＣカードの有効状態となる（ステップＳ４）。これにより、引き続きＡＴＭの取引を行うことが可能となる。

次に、ＥＰＤ１１が、外部装置によって読み取り可能な暗号化された画像表示を行う（ステップＳ５）。これにより、ＥＰＤ１１には、暗号化情報が表示される。ここで、暗号化情報としては、ログインパスワードや暗証番号等や、暗号化された２次元バーコードやコントラストの画像等が挙げられる。このような画像は、利用者を含めて第３者でも、どのような情報であるかが解読できないが、外部装置のみによって解読が可能なものとなっている。また、利用者は、ＥＰＤ１１に画像が表示されているということ、即ち、画像の有無のみを認識できるようになっている。

次に、外部装置のリーダーが画像を読み取る（ステップＳ６）。
ここで、利用者が、暗号化画像を表示しているＥＰＤ１１をリーダーに近づけることにより、画像の読み取りが行われる。
ここで、利用者は、ＥＰＤ１１に暗号化画像が有ることを確認することができるので、確実に暗号化画像をリーダーに読み込ませることができる。

次に、外部装置は、リーダーに読み込まれた暗号化画像を解読し、更に、ＩＣカードが利用できるか否か、利用認証の判定が行われる（ステップＳ７）。
ここで、利用認証が不可である場合（ステップＳ８）には、利用不可となる。この場合には、ＥＰＤ１１に認証不可の表示が行われる。そして、ＩＣカードの利用が終了となる。
一方、利用可能である場合には、口座確認が行われる（ステップＳ９）。これにより、引き続き、ＡＴＭの取引を行うことが可能となる。

そして、ステップＳ９の口座確認の結果、利用不可である場合（ステップＳ１０）には、ＥＰＤ１１に利用不可の表示が行なわれる。そして、ＩＣカードの利用が終了となる。また、当該ステップＳ１０においては、利用不可となった理由をＥＰＤ１１に表示してもよい。例えば、口座が閉鎖されたものであるという表示や、残高が不足しているという表示等が表示されてもよい。
一方、口座確認の結果、利用可能である場合には、取引が開始される（ステップＳ１１）。更に、取引が終了（ステップＳ１２）すると、ＩＣカードが無効となる（ステップＳ１３）。

更に、当該ステップＳ１３においては、外部装置からＩＣカードに対してパスワードが送信される。当該パスワードとは、ＩＣカードを次回に使用する際に必要なパスワードであって、今回使用したパスワードとは異なるものである。従って、ＩＣカードを使用する度に、異なるパスワードを使用して認証するようになっている。
また、このようなパスワードは、外部装置における認証システムによって発行されるものであり、当該認証システムにおいて記憶、管理されると共に、ＩＣカード内のメモリに同じパスワードが記憶、管理されるようになっている。このようなパスワードは、パスワードテーブルによって規定されており、当該パスワードテーブルには、約１万パターンを超える数のパスワードが設定されている。そして、当該パスワードは、取引終了の度に発行される。
また、このようなパスワードは、取引終了時に外部装置が送信信号としてＩＣカードに送信されるようになっている。そして、ＩＣカードが送信信号を受信することにより、そのパスワードを記憶する。なお、当該パスワードの送受信は、外部接続端子を介して行われてもよいし、ＩＣカードに内蔵されたループコイル等のアンテナを介して行われてもよい。

次に、ＥＰＤ１１が表示する表示画像が消去される（ステップＳ１４）。
ここで、ＥＰＤ１１は、表示画像を記憶するメモリ性を有している。そのため、ＥＰＤ１１の画像を消去しなければ、そのまま画像が表示されたままとなり、第３者による悪用を招く恐れがある。このような危険性を回避するために、ＥＰＤ１１の表示画像を消去する。
以上の一連の動作が終了することにより、ＩＣカードが使用終了となる。

このような一連のＩＣカードの利用においては、指紋認証を行うことにより、利用者が利用者本人であることが証明できる。また、利用者本人であることが特定された場合のみ、暗号化画像を用いた情報通信を行い、銀行取引が可能となる。更に、当該暗号化画像は、取引の度に、更新されるようになっているので、取引の度にことなる暗号化画像で取引するようになっている。ここで、暗号化画像が毎回同じ画像であった場合には、この画像が盗難されると容易に成りすまし行為が行われてしまうが、取引毎に更新されるため、ＩＣカードの悪用を防止できる。更に、ＥＰＤ１１は表示メモリ性があり、表示された暗号化画像が保持されるため、取引終了後に取引信号を受けて表示を消去するようになっている。これにより、ＩＣカードの悪用防止を更に防止することが可能となっている。

上述したように、本実施形態においては、ＩＣカードは指紋センサ１０及びＥＰＤ１１とを備えた構成を有している。そして、指紋センサ１０によってＩＣカードの利用者の個人認証を行うことで、当該利用者を限定することができる。従って、ＩＣカードの悪用を防止することができる。更に、本実施形態のＩＣカードは、上記のような個人認証を行うだけでなく、暗号化画像を表示するＥＰＤ１１を備え、当該ＥＰＤ１１が表示する暗号化画像が外部装置によって読み取り可能となっている。従って、暗号化画像を通じて、ＩＣカードと外部装置との間で情報通信を行うことができる。従って、指紋認証によるセキュリティが得られるだけでなく、暗号化画像を通じて情報通信を行うことができるので、より高いセキュリティ性を有するＩＣカードを実現できる。

一方、情報通信を行う手段として、ＩＣカードと外部装置の各々に設けられたアンテナを介して電磁的に情報通信を行う手段が挙げられるが、本実施形態においては、このような電磁的な手段を利用せず、ＩＣカードのＥＰＤ１１が暗号化画像を表示し、外部装置が当該画像を読み取ることで情報通信を行っている。これにより、ＩＣカードの利用者がＩＣカードに画像が表示されているか否かを目視により確認し、外部装置に読み取らせることができる。これに対して、電磁的な手段の場合では、目視による確認ができない。従って、本発明によれば、利用者が画像の有無を目視により確認した上で、外部装置による画像の読み取りを行うことができる。

また、ＥＰＤ１１は、ＴＦＴ等の駆動素子が所定時間の間に所定電圧を付与することで、その後に電圧を付加することなく、画像を保持することが可能となっている。即ち、画像の表示記憶性や表示メモリ性を有する。このようなＥＰＤ１１を備えることにより、画像を表示するための消費電力を低減できるので、低消費電力を実現することができると共に、表示メモリ性を有するＩＣカードを実現できる。

また、ＥＰＤ１１においては、取引終了後にＥＰＤ１１の画像を消去するようになっている。このように画像を消去することで、ＩＣカードを無効にすることができる。これにより、ＥＰＤ１１における残像を消去できるので、残像画像によるＩＣカードの悪用を防止でき、より高いセキュリティ性が実現できる。

また、ＥＰＤ１１によって表示される暗号化画像は、自動的に更新され、ＩＣカードの利用を終了する際に、外部装置とＩＣカードとの間で用いられる認証用の画像が書き替えられるので、次回にＩＣカードを利用する場合には、一度ＥＰＤ１１によって表示された暗号化画像や、外部装置によって認証された暗号化画像を無効にすることができる。従って、ＩＣカードを使用する度に、外部装置が新しく異なる暗号化画像を認証するので、より高いセキュリティ性を有するＩＣカードを実現できる。

また、ＩＣカードは、接続用ＩＣ端子１２を備えるので、接続用ＩＣ端子１２を通じてＩＣカードと外部装置との間で情報の送受信を行うことができる。
また、ＩＣカードは、太陽電池を備えるので、光照射によって発電した電力を利用してＩＣカードを駆動することができる。また、太陽電池は、光センサとしても機能するので、光照射に反応する光スイッチを備えたＩＣカードを実現できる。

なお、本実施形態においては、銀行等の金融機関におけるＡＴＭでの取引業務を例示して説明したが、本実施形態はこれを限定するものではない。クレジットカードを利用する際の取引業務や、各種個人情報を取り扱う機関における取引業務においても、本実施形態のＩＣカードを利用することが可能である。

（ＩＣカードの第２実施形態）
次に、本実施形態の第２実施形態について説明する。
図８は、本実施形態に係るＩＣカードＫ３の斜視図である。本変形例においては、ＩＣカードＫ３がメンブレンスイッチ（選択手段）１５を備えた構成となっている。
また、本実施形態においては、上記の第１実施形態と同一構成には同一符号を付して説明を簡素化している。

メンブレンスイッチ１５は、ＩＣカードＫ３で利用可能なアプリケーションを選択、決定するものである。また、当該アプリケーションは、上記のＥＰＤ１１に複数表示されるようになっている。また、ＥＰＤ１１に表示されたアプリケーションは、メンブレンスイッチ１５を用いて、選択、決定されるようになっている。
また、メンブレンスイッチ１５は、アプリケーションを選択、決定するだけでなく、ＩＣカードＫ３の電源のＯＦＦ状態（電源切の状態）から、ＯＮ状態（電源入の状態）に切り替えるためのスイッチとしても機能するようになっている。
また、このようなメンブレンスイッチ１５は、ＩＣカードＫ３に内蔵されたＩＣチップに接続されている。これにより、ＩＣチップは、太陽電池１４からの入力信号を処理し、また、充電器に充電された電気エネルギをＥＰＤ１１に供給するようになっている。
また、以下に説明するように、本実施形態のＩＣカードＫ３においては、メンブレンスイッチ１５を操作することで、多目的のアプリケーションを利用することが可能となっている。

（ＩＣカードを利用した多目的取引）
次に、上記のＩＣカードを利用した多目的取引について説明する。
先に記載した第１実施形態においては、金融機関におけるＡＴＭでの取引業務をアプリケーションとしたＩＣカードの利用について説明したが、本実施形態においては複数のアプリケーションを一つのＩＣカードによって利用可能となっている。図９は、多目的取引を説明するためのフローチャート図である。
また、本実施形態においては、ＩＣカードＫ３で取り扱う情報を３種類に分類している。具体的には、宣伝広告に代表されるＯＰＥＮ情報と、名前や住所といった機密性が低い低機密情報と、他人に悪用される危険性があるような機密性が高い高機密情報とに分類して取り扱っている。そして、このように分類された各種情報においては、機密性が高くなるにつれてＩＣカードＫ３におけるセキュリティ性が高くなっている。
なお、本実施形態において、「取引」とは、外部装置とＩＣカードとの間における通信を意味するだけでなく、広義としてアプリケーションを利用することを意味している。
次に、当該フローチャート図に従って取引業務について説明する。

まず、ＩＣカードのＣＰＵに電源を入れる。
当該ステップＳ２１においては、メンブレンスイッチ１５をＯＮにしたり、指紋センサ１０に触れたりした場合に、ＣＰＵの電源がＯＮになる。

次に、ＯＰＥＮ情報を表示するか否かの判定が行われる（ステップＳ２１）。
ここで、ＯＰＥＮ情報を表示する場合（ステップＳ２２）には、ＥＰＤ１１にＯＰＥＮ情報が表示される。なお、当該ＯＰＥＮ情報は、ＥＰＤ１１のデフォルト画像として表示してもよい。
一方、ＯＰＥＮ情報を表示しない場合には、低機密情報を表示するか否かの判定が行われる（ステップＳ２３）。ここで、低機密情報を表示する場合（ステップＳ２４）には、住所、名前等の他人に知られても構わない情報が表示される。このように低機密情報が表示されることにより、例えばＩＣカードを紛失して第３者が当該ＩＣカードを拾得した際に、ＩＣカードの所有者を識別することが可能となる。
一方、低機密情報を表示しない場合には、ステップＳ２５に移り、使用アプリケーションが選択される。

ここで、本実施形態のＩＣカードＫ３は、銀行等の金融機関における取引アプリケーションを利用するだけでなく、運転免許証、パスポート、保険証、等の証明書アプリケーションとしても機能し、また、ＩＣカードの所有者の個人情報といったアプリケーションも開示することが可能となっている。

更に、本実施形態のＩＣカードＫ３においては、複数のアプリケーションの各々について利用者を限定することが可能となっている。
例えば、ＩＣカードＫ３のアプリケーションがクレジットカードやキャッシュカードである場合には、当該アプリケーションを夫と妻の２名のみが利用するように限定することが可能となっている。
また、例えば、ＩＣカードＫ３のアプリケーションが運転免許証やパスポートである場合には、利用者を１名のみに限定することが可能となっている。
また、例えば、ＩＣカードＫ３のアプリケーションが保険証や各種商品のポイントカードである場合には、家族全員が利用することが可能となっている。
そこで、ステップＳ２５においては、このような複数のアプリケーションのうち、いずれかが選択される。また、このようなアプリケーションの選択は、ＩＣカードＫ３のメンブレンスイッチ１５のいずれかをＯＮにすることで行われる。

次に、図４に示すように利用者が指Ｆを指紋センサ１０に触れることにより、指紋認証が行われる（ステップＳ２６）。
当該ステップＳ２６においては、指紋センサ１０に触れた指紋と、ステップＳ２５で選択されたアプリケーションの利用者の指紋とが照合されることで、指紋認証が行われる。
例えば、使用アプリケーションが夫の運転免許証である場合においては、指紋認証によって有効と判定されるのは、夫のみとなる。従って、妻や他の家族全員は夫の運転免許証を利用できない。
また、例えば、使用アプリケーションがキャッシュカードである場合においては、指紋認証によって有効と判定されるのは、夫と妻の２人のみとなる。従って、他の家族全員は利用できない。
また、例えば、使用アプリケーションが保険証である場合においては、指紋認証によって有効と判定されるのは、家族全員となる。従って、当該家族以外の者は利用できない。

従って、指紋認証の結果、各アプリケーションにおいて設定された指紋と、指紋センサ１０の触れた指紋とが一致していない場合（ステップＳ２７）には、認証不可となる。この場合には、ＥＰＤ１１に認証不可の表示が行われる。そして、ＩＣカードＫ３の利用が終了となる。
一方、指紋認証の結果、各アプリケーションにおいて設定された指紋と、指紋センサ１０の触れた指紋とが一致した場合には、ステップＳ２５で選択されたアプリケーションにおける取引や情報開示が行われる。
例えば、アプリケーションが運転免許証である場合（ＣＡＳＥ１）には、ステップＳ２８に移り運転免許証に記載されている個人情報が表示される（ステップＳ２８）。ここで、利用者が表示を確認（ステップＳ２９）した後に、メンブレンスイッチ１５の入力によってＥＰＤ１１の表示が消去される（ステップＳ３０）。そして、その後、ＩＣカードが使用終了となる。

一方、ステップＳ２５で選択されたアプリケーションが住民票等の証明書を発行するためのアプリケーションである場合（ＣＡＳＥ２）には、ステップＳ３１に移り、外部装置によって読み取り可能な暗号化された画像を表示する。
そして、外部装置に設けられたリーダーによって暗号化画像が読み取られる（ステップＳ３２）。その後、リーダーに読み込まれた暗号化画像が解読され、ＩＣカードＫ３が利用できるか否か、利用認証の判定が行われる（ステップＳ３３）。
ここで、利用認証が不可である場合（ステップＳ３４）には、利用不可となる。この場合には、ＥＰＤ１１に認証不可の表示が行われる。そして、ＩＣカードＫ３の利用が終了となる。
一方、利用可能である場合には、証明書が発行される（ステップＳ３５）。続いて、発行終了（ステップＳ３７）すると、ＩＣカードＫ３は無効となる（ステップＳ３７）。当該ステップＳ３７においては、ＥＰＤ１１が表示する表示画像が消去される。ここで、ＥＰＤ１１は、表示画像を記憶するメモリ性を有しているため、ＥＰＤ１１の画像を消去しなければ、そのまま画像が表示されたままとなり、第３者による悪用を招く恐れがある。このような危険性を回避するために、ＥＰＤ１１の表示画像を消去する。
次に、ＥＰＤ１１は、デフォルト画像を表示する（ステップＳ３８）。
以上の一連の動作が終了することにより、ＩＣカードＫ３が使用終了となる。

このように、ＩＣカードＫ３を用いることで、電子暗号化技術に基づいて、その利用者が利用者本人であることを証明する電子情報を扱うことが可能となっている。例えば、パスポートや運転免許証、保険証等に代表されるような、第３者によって容易に偽造されることのない証明書として扱うことが可能となる。この証明書は、例えば利用者本人の公開鍵、利用者名、証明書発行機関名、有効期間、シリアルナンバー等のデジタル情報を記憶させておくことができる。そして、用途に応じてメンブレンスイッチ１５により使用目的を選択し、特定の情報端末機関における予め特定された暗号化画像を用いた情報通信時のみ、電子証明書が正しく伝達されるものとなっている。
また、アプリケーション毎に利用者を限定することも可能となっており、使用可能なアプリケーション毎に利用者の指紋情報（認証指紋パターン）を登録すればよい。例えば、運転免許証やパスポートは本人のみ使用可能とすることができる。

上述したように、本実施形態においては、指紋センサ１０によってＩＣカードの利用者の個人認証を行うことで、当該利用者を限定することができる。従って、ＩＣカードの悪用を防止することができる。更に、本実施形態のＩＣカードは、上記のような個人認証を行うだけでなく、暗号化画像を表示するＥＰＤ１１を備え、当該ＥＰＤ１１が表示する暗号化画像が外部装置によって読み取り可能となっている。従って、暗号化画像を通じて、ＩＣカードと外部装置との間で情報通信を行うことができる。従って、指紋認証によるセキュリティが得られるだけでなく、暗号化画像を通じて情報通信を行うことができるので、より高いセキュリティ性を有するＩＣカードを実現できる。

更に、本実施形態においては、予め登録された複数種類のアプリケーションを１枚のＩＣカードによって利用することができる。また、ＥＰＤ１１によりアプリケーションを確認することができる。また、メンブレンスイッチ１５により使用するアプリケーションを選択できる。また、アプリケーション毎に利用者の指紋情報を登録することができる。そして、アプリケーション毎に利用者を限定することもできる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得ることは勿論である。

第１実施形態のＩＣカードを示す斜視図。 第１実施形態のＩＣカードを示す平面図。 指紋センサから入力された情報を処理する処理部を示すブロック図。 指紋センサの構成を示す模式図。 電気泳動表示デバイス（ＥＰＤ）の断面を示す断面図。 第１実施形態のＩＣカードの変形例を示す斜視図。 第１実施形態のＩＣカードを用いて取引業務を行う際のフローチャート図。 第２実施形態のＩＣカードを示す斜視図。 第２実施形態のＩＣカードを用いて取引業務を行う際のフローチャート図。

符号の説明

１０…指紋センサ（静電容量型指紋センサ）、 １１…ＥＰＤ（電気泳動表示デバイス、表示素子）、 １２…接続用ＩＣ端子（外部接続端子）、 １３…スイッチ（選択手段）、 １４…太陽電池、 １５…メンブレンスイッチ（選択手段）、 ４０…処理部（制御部）、 Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３…ＩＣカード

Claims (9)

1. センサと、
   前記センサで取り込んだ第１情報を抽出するデータ処理部と、
   第２情報を記憶するメモリと、
   前記第１情報と前記第２情報との比較結果に基づき表示素子に画像を表示する制御部と、
   前記画像の表示後に前記画像を消去するための表示終了信号を受信するアンテナと、
   を含み、
   前記制御部が、前記画像を消去する機能を有するものであり、前記アンテナにて前記表示終了信号が受信されるまでの間のみ、前記表示素子に前記画像を表示するものである、ことを特徴とするＩＣカード。
2. 請求項１に記載のＩＣカードにおいて、
   前記表示素子が電気泳動表示デバイスである、ことを特徴とするＩＣカード。
3. 請求項１または２に記載のＩＣカードにおいて、
   前記センサが指紋センサである、ことを特徴とするＩＣカード。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のＩＣカードにおいて、
   前記画像が暗号化画像である、ことを特徴とするＩＣカード。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載のＩＣカードにおいて、
   太陽電池を更に備える、ことを特徴とするＩＣカード。
6. ＩＣカードと、
   外部装置と、を含み、
   前記ＩＣカードが第１情報を検出するセンサと、第２情報を記憶するメモリと、表示素子と、前記センサにより前記第１情報を検出して前記メモリに記憶された第２情報との比較結果に基づき前記表示素子に画像の表示を行う制御部と、前記表示素子に表示された前記画像を消去するための表示終了信号を受信するアンテナと、を有し、前記制御部が、前記画像を消去する機能を有するものであり、前記アンテナにて前記表示終了信号が受信されるまでの間のみ、前記表示素子に前記画像を表示するものであり、
   前記外部装置が前記表示素子に表示された前記画像を読み取るリーダーを有し、
   前記外部装置が前記画像を読み取ったあと、前記アンテナに前記表示終了信号を送信するものである、
   ことを特徴とする認証システム。
7. センサとデータ処理部とメモリと制御部と表示素子とアンテナとを備えたＩＣカードと、前記表示素子の画像を読み取るリーダーと、を用いた認証方法において、
   前記データ処理部により前記センサから第１情報を抽出する工程と、
   前記制御部により前記第１情報を前記メモリに記憶された第２情報と比較する工程と、
   前記第１情報と前記第２情報との比較の結果に応じて前記表示素子に暗号化画像を表示する工程と、
   前記暗号化画像を前記リーダーで読み取る工程と、
   前記読み取る工程の完了に基づき発信された表示終了信号を前記アンテナで受信する工程と、
   前記暗号化画像の表示を前記表示終了信号に基づき前記制御部により消去する工程と、
   を含むことを特徴とする認証方法。
8. 請求項７に記載の認証方法において、
   前記暗号化画像を読み取ったあと、前記アンテナに異なる暗号化画像の情報を送信し、前記暗号化画像を書き替える工程、をさらに有することを特徴とする認証方法。
9. 請求項７または８に記載の認証方法において、
   前記センサが指紋センサである、ことを特徴とする認証方法。

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