JP5012830B2

JP5012830B2 - クリップ型アダプタ

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Publication number: JP5012830B2
Application number: JP2009027254A
Authority: JP
Inventors: 克幸落合; 龍介川野; 満品川; 門　　勇一; 一男吉見; 祐樹吉田; 良泰肥沼; 誠司矢部
Original assignee: NTT Electronics Corp; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Electronics Corp; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2029-02-09
Also published as: JP2010183489A

Description

本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行う、ＩＣカードに取り付けるクリップ型アダプタに関する。

特許文献１および特許文献２には、電界信号検出技術を利用し、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体である生体に誘起させ、この誘起した電界を用いて情報の送受信を行うトランシーバが記載されている。

また、特許文献３には、上記トランシーバを用いたＩＣカードシステムが記載されている。

特開２００１−３５２２９８号公報特開２００６−０８１１１１号公報特開２００７−２２６５６０号公報

特許文献３に記載のＩＣカードシステムでは、ユーザは、図９に示すトランシーバにＩＣカードを挿入して携帯する。しかしながら、図９に示すトランシーバを携帯する場合、ＩＣカードのみを携帯する場合に比べてサイズが大きくなり、持ち歩きが不便である。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、電界伝達媒体を介して情報の送受信を行うＩＣカードアダプタにおいて、より小型化するとともに、より携帯性を向上することにある。

上記目的を達成するため、第１の本発明は、ＩＣカードに取り付けるクリップ型アダプタであって、前記ＩＣカードと通信するための通信手段と、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体であるユーザの人体に誘起させるとともに、前記ユーザの人体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバと、前記ＩＣカードを取り付けた当該クリップ型アダプタを携帯したユーザの人体が制御装置の制御トランシーバに接触した場合、前記ユーザの人体および前記トランシーバを介して前記制御装置と通信し、前記通信手段を用いて前記ＩＣカードから取得した情報を前記制御装置に送信するコンピュータと、を有し、当該クリップ型アダプタは、ＩＣカードリーダに前記ＩＣカードをかざして使用する際に、当該クリップ型アダプタを取り付けたままの状態でＩＣカードを使用可能なように、前記ＩＣカードの一部のみを覆った形状であることを要旨とする。

第２の本発明は、前記通信手段は、前記ＩＣカードが非接触型カードの場合は通信アンテナであって、前記ＩＣカードが接触型カードの場合はＩＣカード端子であることを要旨とする。

第３の本発明は、前記クリップ型アダプタは、矩形またはＴ字型であることを要旨とする。

第４の本発明は、前記クリップ型アダプタは、ＩＣカードリーダから受電する受電コイルと、前記受電コイルにより充電される２次電池と、をさらに有することを要旨とする。

第５の本発明は、前記クリップ型アダプタは、前記ＩＣカードが挿入されたときに、電源をＯＮにする電源スイッチを、さらに有することを要旨とする。

本発明によれば、電界伝達媒体を介して情報の送受信を行うＩＣカードアダプタにおいて、より小型化するとともに、より携帯性を向上することができる。

本発明の実施形態のクリップ型アダプタの外観図である。非接触型ＩＣカード用のクリップ型アダプタの基本構成を示す断面図である。トランシーバの概略構成図である。トランシーバの概略構成図である。接触型ＩＣカード用のクリップ型アダプタの基本構成を示す断面図である。クリップ型アダプタがＩＣカードを固定する具体例を模式的に示した図である。クリップ型アダプタの形状の変形例である。電源スイッチ８１を備えたクリップ型アダプタを模式的に示す図である。従来のＩＣカードを挿入するトランシーバの外観図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施形態であるクリップ型アダプタ１の外観を示すものである。本実施形態のクリップ型アダプタ１は、ＩＣカード２のアダプタ（接続機器）であって、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行う。図示するクリップ型アダプタ１は、ＩＣカード２の端を挟んで（留めて）固定した小型のアダプタである。

本発明の実施形態のクリップ型アダプタ１は、従来のＩＣカードとＩＣカードリーダとを用いてユーザ認証を行うシステムから、電界通信を行うトランシーバを用いてユーザ認証を行うシステムへの移行期（過渡期）において使用されるものである。ユーザはＩＣカード２を挟んだクリップ型アダプタ１を携帯することにより、認証を行う側に設置されている装置がＩＣカードリーダであっても電界通信を行うトランシーバであっても対応することができる。

例えば、ユーザ毎にドアの開閉を行う入退出管理システムにおいて、ドアにＩＣカードリーダが設置されている場合、ユーザはクリップ型アダプタ１が取り付けられた状態のＩＣカード２をＩＣカードリーダにかざす。これにより、ＩＣカードリーダは、ＩＣカード２に記憶された認証情報（ユーザＩＤ、パスワード等）を読み出し、ドアの開閉を制御する制御装置に読み出した認証情報を送信する。制御装置は、認証情報が正当か否かを判断し、正当な認証情報の場合はドアを開錠し、不正な認証情報の場合はドアを施錠したままとする。

また、ドアに電界通信を行うトランシーバが設置されている場合、クリップ型アダプタ１が取り付けられたＩＣカード２を装着（携帯）したユーザは、手などで前記トランシーバに触れる（接触する）だけでよい。これにより、ＩＣカード２に記憶された認証情報は、クリップ型アダプタ１、電界伝達媒体であるユーザの人体、および前記トランシーバを介してドアの開閉を制御する制御装置に送信される。制御装置は、認証情報が正当か否かを判断し、正当な認証情報の場合はドアを開錠し、不正な認証情報の場合はドアを施錠したままとする。

このように、小型のクリップ型アダプタ１をＩＣカード２に取り付けてユーザが携帯することにより、設置されている装置がＩＣカードリーダであっても電界通信を行うトランシーバであっても両方に対応することができる。

図２は、クリップ型アダプタ１の基本構成を示す断面図である。

図２に示すクリップ型アダプタ１は、非接触型ＩＣカード用のアダプタの具体例である。非接触型のＩＣカード２は、ＩＣカードチップ２１と、ＩＣカード通信アンテナ２２と、ＩＣカード受電コイル２３とを有する。ＩＣカードチップ２１は、ＩＣカード通信アンテナ２２を用いて、クリップ型アダプタ１のコンピュータ１３またはＩＣカードリーダ（不図示）と情報の送受信を行う。また、ＩＣカードチップ２１には、所定の情報（認証情報など）が記憶されている。ＩＣカード受電コイル２３は、クリップ型アダプタ１の給電コイル１８またはＩＣカードリーダから受電し、ＩＣカードチップ２１に電力を供給する。

図示するクリップ型アダプタ１は、信号電極１１と、グランド電極１２と、コンピュータ１３と、トランシーバ１４と、電源１５と、電源制御回路１６と、受電コイル１７と、給電コイル１８と、通信アンテナ（通信手段）１９とを有する。

通信アンテナ１９は、ＩＣカード２（ＩＣカード通信アンテナ２２）と通信するためのアンテナである。

電源制御回路１６は、電源（２次電池）１５への充電と放電を制御し、過充電などを防止する。具体的には、電源制御回路１６は、給電コイル１８を制御して、電源１５の電力を介してＩＣカード２に供給する。なお、消費電力を低減するために、電源制御回路１６は、間欠的にＩＣカード２に電力を供給してもよい。

また、ユーザがクリップ型アダプタ１を取り付けた状態で（図１参照）、ＩＣカード２をＩＣカードリーダにかざした際に、電源制御回路１６は、ＩＣカードリーダの給電を受電コイル１７で受けて、電源１５に蓄電する。なお、本実施形態では、金属接点を介さずに非接触で電力伝送する方式（例えば、電磁誘導方式など）を用いるものとする。

コンピュータ１３は、通信アンテナ１９を用いてＩＣカード２と通信するとともに、ユーザが制御装置（例えば、ドアの開閉などを制御する制御装置等）に取り付けられた制御トランシーバ(不図示)に接触した場合に、ユーザの人体を介して前記制御装置と通信する。具体的には、コンピュータ１３は、通信アンテナ１９を用いてＩＣカード２に記憶された認証情報を取得し、取得した認証情報をトランシーバ１４、ユーザの人体および制御トランシーバを介して制御装置に送信する。

トランシーバ１４は、電界信号検出技術を利用していて、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させ、この誘起した電界を用いて情報の送受信を行うものである。トランシーバ１４は、電気光学結晶を用いたもの、あるいは電気回路だけを用いたもののいずれであってもよい。

例えば、トランシーバ１４は、図３に示す構成をしており、コンピュータ１３からの送信データを入出力（Ｉ／Ｏ）回路９０１を介して受け取ると、この送信データを送信部９０２を介して信号電極１１に供給し、当該信号電極１１を介して電界伝達媒体に電界を誘起させ、この電界を電界伝達媒体の他の部位に伝達させる。

また、トランシーバ１４は、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を信号電極１１で検出し、この電界を電界検出部９０５に結合して電気信号に変換する。そして、この電気信号は、信号処理回路９０６で増幅、ノイズ除去などの信号処理を施され、更に波形整形回路９０７で波形整形がなされ、入出力回路９０１を介してコンピュータ１３に出力するようになっている。

なお、クリップ型アダプタ１のトランシーバは、図４に示す構成のトランシーバであってもよい。図４に示すトランシーバ１４は、データを送信するための送信部８０２と、データを受信するための受信部８０３と、Ｉ／Ｏ回路９０１とを備える。トランシーバ１４は、コンピュータ１３からの送信データを入出力（Ｉ／Ｏ）回路９０１を介して受け取ると、この送信データを送信部８０２を介して信号電極１１に供給し、当該信号電極１１を介して電界伝達媒体に電界を誘起させ、この電界を電界伝達媒体の他の部位に伝達させる。送信部８０２は、送信データを発振器８０５から出力される搬送波で変調するための変調回路８０４と、搬送波を出力するための発振器８０５とを備える。

また、トランシーバ１４は、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を信号電極１１で検出し、この電界を受信部８０３で受信データに変換して入出力回路９０１を介してコンピュータ１３に出力する。受信部８０３は、復調信号のＨレベルとＬレベルの反転が起きていないかを判定して補正するための補正回路８０６と、搬送波再生回路８０８で再生された搬送波と受信した信号をもとにデータを再生する復調回路８０７と、受信した信号から搬送波を抽出する搬送波再生回路８０８と、を備える。なお、コンピュータ１３は、送信データとともに送信と受信の動作の切替を指示するための送受切替信号をトランシーバ１４に対して出力するものとする。

信号電極１１は、前述のように、送信すべき情報に基づく電界を伝達する。すなわち、信号電極１１は、トランシーバ１４から供給された送信データの電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに、電界伝達媒体に誘起された電界を検出する。

グランド電極１２は、トランシーバ１４の基準電位となる位置に接続されている。トランシーバ１４の基準電位としては、例えば、シグナルグラウンドの他、マイナス電源、プラス電源などを用いることができる。

図１および図２に示すクリップ型アダプタ１では、ＩＣカード２の一部のみを挟んだ（覆った）小型のクリップ形状である。これにより、小型化され、携帯性が向上する。また、クリップ型とすることで、クリップ型アダプタ１を取り付けた状態のＩＣカード２であっても、ＩＣカード２とＩＣカードリーダとの通信を妨げることなく、また、ＩＣカードリーダから受電することもできる。すなわち、ＩＣカード２をＩＣカードリーダにかざして使用する際に、クリップ型アダプタ１を取り外すことなく、クリップ型アダプタ１を取り付けたままの状態でＩＣカード２を使用することができるため、ユーザの利便性を向上することができる。

また、制御装置に制御トランシーバが取り付けられている場合には、クリップ型アダプタ１を取り付けたＩＣカード２を装着（携帯）しているユーザは、ポケットなどからＩＣカード２を取り出すことなく、手などで制御トランシーバに触れるだけでよいため、ユーザの利便性を向上することができる。

次に、接触型ＩＣカード用のクリップ型アダプタ１Ａについて説明する。接触型ＩＣカード用のクリップ型アダプタ１Ａの外観は、図１のクリップ型アダプタ１と同様である。

図５は、接触型ＩＣカード用のクリップ型アダプタ１Ａの基本構成を示す断面図である。接触型のＩＣカード２Ａは、ＩＣカードチップ２１と、データコンタクト部２５（データ用ＩＣカード端子）と、電力コンタクト部２６（電力用ＩＣカード端子）とを有する。ＩＣカードチップ２１は、図２の非接触型ＩＣカード２のＩＣカードチップ２１と同様である。

データコンタクト部２５は、ＩＣカードリーダおよびクリップ型アダプタ１Ａと通信するための端子である。ユーサがクリップ型アダプタ１ＡからＩＣカード２Ａを取り外して、ＩＣカード２ＡをＩＣカードリーダに接触させることにより、ＩＣカードリーダとＩＣカード２Ａとの通信が可能になる。また、ＩＣカード２にクリップ型アダプタ１Ａが取り付けられ、両者のデータコンタクト部２５、１０５が接触することにより、ＩＣカード２Ａ（ＩＣカードチップ２１）とクリップ型アダプタ１Ａ（コンピュータ１３）との通信が可能になる。

電力コンタクト部２６は、クリップ型アダプタ１Ａから受電するための端子である。ＩＣカード２がクリップ型アダプタ１Ａに取り付けられ、両者の電力コンタクト部２６、１０６が接触することにより、クリップ型アダプタ１ＡからＩＣカード２Ａに給電される。

図５に示すクリップ型アダプタ１Ａは、信号電極１１と、グランド電極１２と、コンピュータ１３と、トランシーバ１４と、電源１５と、電源制御回路１６と、データコンタクト部１０５（データ用接触端子）と、電力コンタクト部１０６（電力用接触端子）とを有する。信号電極１１、グランド電極１２、コンピュータ１３およびトランシーバ１４については、図２に示すクリップ型アダプタ１の対応する各部１１〜１４と同様であるため、ここでは説明を省略する。

データコンタクト部１０５（通信手段）は、ＩＣカード２と通信するための端子である。ＩＣカード２にクリップ型アダプタ１Ａが取り付けられ、両者のデータコンタクト部２５、１０５が接触することにより、ＩＣカード２Ａ（ＩＣカードチップ２１）とクリップ型アダプタ１Ａ（コンピュータ１３）との通信が可能になる。

電力コンタクト部１０６は、ＩＣカード２に給電するための端子である。ＩＣカード２にクリップ型アダプタ１Ａが取り付けられ、両者の電力コンタクト部２６、１０６が接触することにより、クリップ型アダプタ１ＡからＩＣカード２Ａに給電される。電源制御回路１６は、電力コンタクト部１０６を介して、電源（電池）１５の電力をＩＣカード２に供給する。なお、電源１５は、１次電池でも２次電池でもよい。

図５に示すクリップ型アダプタ１Ａは、図１に示すようにＩＣカード２Ａの一部のみを挟んだクリップ形状である。これにより、クリップ型アダプタ１Ａが小型化され、クリップ型アダプタ１Ａを取り付けたＩＣカード２Ａの携帯性をより向上することができる。

また、制御装置に制御トランシーバが取り付けられている場合には、クリップ型アダプタ１Ａを取り付けたＩＣカード２Ａを装着（携帯）しているユーザは、ポケットなどからＩＣカード２Ａを取り出すことなく、手などで制御トランシーバに触れるだけでよいため、ユーザの利便性を向上することができる。

次に、非接触型ＩＣカード用のクリップ型アダプタ１および接触型ＩＣカード用のクリップ型アダプタ１Ａが、ＩＣカード２、２Ａを確実に留める（固定する）方法について説明する。

図６は、クリップ型アダプタ１、１ＡがＩＣカード２、２Ａを固定する具体例を模式的に示した図である。図６（ａ）は、バネ６１とゴム６３を用いてＩＣカード２、２Ａをクリップ型アダプタ１、１Ａに固定する方法である。図６（ａ）に示すクリップ型アダプタ１、１Ａは、例えば洗濯バサミのように、弾力性を持たせるためにバネ６１でクリップ型アダプタの挟み部６４、６５を接続し、可動部６２で挟み部６４、６５を可動させることによりＩＣカード２、２Ａを挟む。また、挟み部６４、６５の先端には、滑り止めのゴム６３が付加され、確実にＩＣカードを固定する。

図６（ｂ）は、カフ６６を用いてＩＣカード２、２Ａをクリップ型アダプタ１、１Ａに固定する方法である。例えば血圧計などに用いられるカフのように、空気などを入れてカフ６６を膨張させ、ＩＣカード２、２Ａをカフ６６に圧着させて、クリップ型アダプタ１、１Ａに固定する。

図６（ｃ）は、接着剤６７を用いてＩＣカード２、２Ａをクリップ型アダプタ１、１Ａに固定する方法である。

次に、接触型ＩＣカード用のクリップ型アダプタ１Ａのコンタクト部１０５、１０６と、接触型ＩＣカード２Ａのコンタクト部２５、２６とを、確実に接触させる構造について説明する。

図７（ａ）は、矩形のクリップ型アダプタ１Ａであって、当該クリップ型アダプタ１ＡにＩＣカード２Ａの所定の角２７を挿入し、ＩＣカード２Ａの角２７とクリップ型アダプタ１Ａの角１０７とを合わせて固定する。これにより、クリップ型アダプタ１Ａのコンタクト部１０５、１０６と、ＩＣカード２のコンタクト部２５、２６とを、正確（高精度）に接触させることができる。

図７（ｂ）は、Ｔ字形のクリップ型アダプタ１ＡにＩＣカード２Ａの所定の一辺２８を挿入し、ＩＣカード２Ａの側面２８とクリップ型アダプタ１Ａの側面１０８とを合わせて固定する。これにより、クリップ型アダプタ１Ａのコンタクト部１０５、１０６と、ＩＣカード２のコンタクト部２５、２６とを、正確（高精度）に接触させることができる。

なお、図７（ａ）および図７（ｂ）に示す形状のクリップ型アダプタ１Ａを、非接触型ＩＣカード２用のクリップ型アダプタ１として用いることとしてもよい。また、クリップ型アダプタ１、１Ａの形状は、図１および図７に示す形状に限定されず、様々な形状が考えられる。

図８は、電源スイッチ８１をさらに備えたクリップ型アダプタ１、１Ａを示すものである。電源スイッチ８１を備えることにより、ＩＣカード２、２Ａをクリップ型アダプタ１、１Ａに差し込んだときに電源スイッチ８１が押されて電源ＯＮの状態になり、ＩＣカード２、２Ａが差し込まれていないときには、電源スイッチ８１が押されていないため電源ＯＦＦの状態になる。

このようにＩＣカード２、２Ａを差し込んだ場合にのみ電源がＯＮになる電源スイッチ８１を備えることにより、クリップ型アダプタ１、１Ａの省電力化を図ることができる。なお、電源スイッチ８１を設置する位置は、図８に示す箇所に限定されず、ＩＣカード２、２Ａを挿入したときに押されて電源スイッチ８１がＯＮになる箇所（例えば、符号８２の箇所など）であればよい。

以上説明した本実施形態のクリップ型アダプタは、ＩＣカードの一部のみを挟んだ（覆った）小型のクリップ形状である。これにより、クリップ型アダプタが小型化され、クリップ型アダプタを取り付けたＩＣカードの携帯性をより向上することができる。

また、制御装置に制御トランシーバが取り付けられている場合には、クリップ型アダプタを取り付けたＩＣカードを装着（携帯）しているユーザは、ポケットなどからＩＣカードを取り出すことなく、手などで制御トランシーバに触れるだけでよいため、ユーザの利便性を向上することができる。

また、非接触型ＩＣカード用のクリップ型アダプタ１の場合、ＩＣカードリーダにＩＣカード２をかざして使用する際に、クリップ型アダプタ１を取り外すことなく、クリップ型アダプタ１を取り付けたままの状態でＩＣカード２を使用することができるため、ユーザの利便性を向上することができる。

また、非接触型ＩＣカード用のクリップ型アダプタ１は、受電コイル１７を有する。これにより、クリップ型アダプタ１を取り付けた状態でＩＣカードリーダにＩＣカード２をかざして使用する際に、ＩＣカード２だけでなくクリップ型アダプタ１もＩＣカードリーダから受電することができる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、本発明の実施形態に対して種々の変形や変更を施すことができる。

１、１Ａクリップ型アダプタ
１１信号電極
１２グランド電極
１３コンピュータ
１４トランシーバ
１５電源
１６電源制御回路
１７受電コイル
１８給電コイル
１９通信アンテナ
１０５データコンタクト部
１０６電力コンタクト部
２、２ＡＩＣカード
２１ＩＣカードチップ
２２通信アンテナ
２３受電コイル
２５データコンタクト部
２６データコンタクト部

Claims

ＩＣカードに取り付けるクリップ型アダプタであって、
前記ＩＣカードと通信するための通信手段と、
送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体であるユーザの人体に誘起させるとともに、前記ユーザの人体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバと、
前記ＩＣカードを取り付けた当該クリップ型アダプタを携帯したユーザの人体が制御装置の制御トランシーバに接触した場合、前記ユーザの人体および前記トランシーバを介して前記制御装置と通信し、前記通信手段を用いて前記ＩＣカードから取得した情報を前記制御装置に送信するコンピュータと、を有し、
当該クリップ型アダプタは、ＩＣカードリーダに前記ＩＣカードをかざして使用する際に、当該クリップ型アダプタを取り付けたままの状態でＩＣカードを使用可能なように、前記ＩＣカードの一部のみを覆った形状であること
を特徴とするクリップ型アダプタ。
請求項１記載のクリップ型アダプタであって、
前記通信手段は、前記ＩＣカードが非接触型カードの場合は通信アンテナであって、前記ＩＣカードが接触型カードの場合はＩＣカード端子であること
を特徴とするクリップ型アダプタ。
請求項１または請求項２記載のクリップ型アダプタであって、
前記クリップ型アダプタは、矩形またはＴ字型であること
を特徴とするクリップ型アダプタ。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のクリップ型アダプタであって、
ＩＣカードリーダから受電する受電コイルと、
前記受電コイルにより充電される２次電池と、をさらに有すること
を特徴とするクリップ型アダプタ。
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のクリップ型アダプタであって、
前記ＩＣカードが挿入されたときに、電源をＯＮにする電源スイッチを、さらに有すること
を特徴とするクリップ型アダプタ。