JP5088815B2 - メディア認証装置及び携帯デバイス - Google Patents
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Description
本発明のメディア認証装置は、情報が記録されている非接触ICモジュールを搭載したメディアが有する要素であって前記非接触ICモジュールの記録情報を用いた所定の情報処理を可能にするための認証情報を第1電磁波認識機構で認識し、これにより第1の照合用データを得る第1手段と、前記第1電磁波認識機構が動作可能な所定条件下で、特定波長の光信号を用いた光学認識機構、可聴域の音波を用いた音波認識機構、及び、第2電磁波認識機構のいずれかを通じて前記認証情報を認識し、これにより第2の照合用データを得る第2手段と、前記第1手段で得た第1の照合用データと前記第2手段で得た第2の照合用データとを照合することにより前記情報処理を可能にするかどうかを決定する制御手段と、を備えたものである。
「認証情報」とは、情報処理の実行主体に提示して正当であることの認証を受けるための情報である。代表的な認証情報は、所有者識別情報(ID)、パスワード等である。この認証情報が所定条件下で複数の認識機構で認識され、正当に照合されない限り、情報処理が可能にならないので、第三者による不正な使用を抑制することができる。このメディア認証装置は、非接触リーダライタとしての実施に好適となる。
前記光学認識機構は、前記メディアにおいて前記認証情報を光の強度又は波長の変化により表現された変化信号を受光する受光素子を備えたものとすることもできる。この場合、前記第2手段は、受光素子で受光した変化信号に基づいて前記第2の照合用データを得る。
上述したメディア認証装置の不正利用防止機能は、携帯デバイスにおいて実現することができる。本発明の携帯デバイスは、非接触ICモジュールを搭載した携帯性の筐体を有し、メディア認証機能を有するメディア認証装置との間で認証を行う携帯デバイスであって、前記非接触ICモジュールを用いて所定の情報処理を可能にするための認証情報を第1電磁波認識機構で認識し、これにより第1の照合用データを得る第1手段と、前記第1電磁波認識機構が動作可能な所定条件下で、特定波長の光信号を用いた光学認識機構、可聴域の音波を用いた音波認識機構、及び、第2電磁波認識機構のいずれかを通じて前記認証情報を認識し、これにより第2の照合用データを得る第2手段と、前記第1手段で得た第1の照合用データと前記第2手段で得た第2の照合用データとを照合することにより前記情報処理を可能にするかどうかを決定するデバイス制御手段と、を備えたことを特徴とする。
認証情報が所定条件下で複数の認識機構で認識され、正当に照合されない限り、情報処理が可能にならないので、第三者による不正な使用を抑制することができる。
前記第2手段は、例えば、前記認証情報を光学認識機構を通じて前記メディア認証装置に認識させるものであり、この光学認識機構は、前記筐体の所定部位に存在する前記認証情報を表す画像である。この画像は前記筐体を透過した特定波長の光を遮る部材でマーキングされたものである。
<非接触ICモジュール搭載メディア>
まず、非接触リーダライタによって認証を受ける非接触ICモジュールを搭載したメディア(以下、「非接触ICメディア」と称する)について説明する。非接触ICメディアは、例えば、シート状メディア、スティック状メディア、固体型メディア、デバイス型メディアとしての形態例がある。デバイス型メディアについては、後で携帯デバイスとして説明する。図1(a)〜(c)は、固体型メディアの非接触ICメディアを説明するための図である。
非接触ICメディアに搭載される非接触ICモジュールについて説明する。非接触ICモジュールは、図2に示されるように、少なくとも、アンテナ(ANT)21、送受信回路22、デバイス制御部23、及びメモリ24を備えて構成される。
デバイス制御部23は、非接触リーダライタからアンテナ21及び送受信回路22を通じて受けとった電力成分とクロック成分をもとに電源電力及びクロックを生成し、非接触モジュールの動作環境を整えるとともに、非接触ICメディア20が搭載されるデバイス、例えば後述する携帯デバイスのインタフェース制御をも行う。また、メモリ24へのデジタル情報(所定処理の実行に使用されるデータ及びコマンド類、以下同じ)の書込(「データIN」)及びメモリ24からのデジタル情報の読み出し(「データOUT」)を制御するとともに、読み出したデジタル情報を、送受信回路22及びアンテナ21を通じて、非接触リーダライタ側に送信する。メモリ24には、必要に応じて、当該非接触ICメディア20を識別するための識別データやユーザの固有データ等の認証情報(この認証情報を「第1認証情報」と称する)、簡単なアプリケーションプログラムやディジタルコンテンツ等が記録される。第1認証情報は、従来の非接触ICメディアでユーザ認証時に行われているのと同様に、電磁波によって非接触リーダライタに取り込まれ、ユーザ認証に用いられる。
デバイス型メディアとして、非接触ICメディア20を内部に組み込んだ携帯電話無線機、PDAとしての実施の形態例を説明する。いずれも、携帯性の筐体を有し、この筐体に、後述する非接触リーダライタとの間で、情報受け渡しを非接触に行うためのインタフェース等が設けられている。
以下、これらの態様を具体的に説明する。
(a)光学認識機構で認識させる第2認証情報
第2認証情報は、文様、文字、数字、バーコード画像、電子透かし等の表示体により、非接触ICメディア20、あるいは、携帯デバイスの筐体に挟み込まれ、あるいは内部に貼り付けられる。筐体に別途設けられたディスプレイに表示されるようにし、これを非接触ICリーダライタに認識させるようにしてもよい。第2認証情報の表示は、ディスプレイによらない場合は、筐体を透過してきた特定波長の光を遮る材質による印刷やマーキング等で行われる。非接触リーダライタは、この特定波長の光を使って表示体を認識する。
なお、バーコード画像33,35は、図4に示すような2次元バーコード画像であってもよい。
このように、非接触リーダライタでは光学読み取り可能で人間には視認不可とすることで、第2認証情報の偽造を防止することができる。
第2認証情報が電磁波認識機構、すなわち無線通信手段によって非接触リーダライタに取り込まれる場合には、第1認証情報が記憶された非接触ICメディアの他に、アクティブタグ、RFIDタグ等のもう一つ非接触ICメディアを用いる態様がある。第1認証情報を記憶する非接触ICメディアと第2認証情報を記憶する非接触ICメディアは、1つの非接触リーダライタとの間で異なる周波数で通信を行う。但し、同じ周波数を異なるタイミングで使用することもできる。これら2つの非接触ICメディアは、1つの携帯デバイスに搭載されていてもよく、また別の携帯デバイスに搭載されていてもよい。
音波認識機構は、音源生成部と音波出力装置との組み合わせから成る。音源生成部は、デバイス制御部23が、第2認証情報を音データに変換(変調)するとともに、変換後のデータに基づいて図示しない音源を制御することにより、特定の音色又はその組み合わせにより表現された音波を生成することで実現する。音波出力装置は、例えばスピーカその他の振動素子である。音波は、可聴域の周波数を用いる。これは、携帯デバイスを保有する者に特定の音色又はその組み合わせによって、注意を喚起するためである。
図6は、非接触ICメディア20と、音波出力装置としてスピーカ37を有している携帯デバイス36の例を示した図である。
次に、携帯デバイスとの間で認証情報(第1認証情報及び第2認証情報)の受け渡しを非接触に行う非接触リーダライタの実施の形態を説明する。
まず、非接触ICメディアとして、単純構造、つまり上述の係合機構10aを持たないコイン型メディアを用いた場合の例を示す。上述のシート状の非接触ICメディアも、コイン形状のモジュール媒体に貼り付ければ、コイン型メディアとして使用することができるものである。
図7は、非接触リーダライタの第1実施形態の構成図である。この非接触リーダライタ40は、内部用の非接触ICメディアを担持するためのメディアホルダ41と外部に存する他の非接触ICメディアとの間にアンテナ42を介在させている。アンテナ42は、通常、非接触リーダライタ40の筐体蓋部に埋め込まれる。アンテナ42及びメディアホルダ41には送受信回路43が接続されており、送受信回路43には、制御部44、電力供給部47、及びクロック供給部48が接続されている。
電力供給部47は、送受信回路43に於いて搬送波に重畳される電力成分を出力するものであり、クロック供給部48は、同様に、搬送波に重畳される所定周期のクロック成分を出力するものである。
制御部44は、メモリ(M)45からの記録情報の読出制御、メモリ45への書込制御、送受信回路43における送受信波のタイミング制御、及び、外部インタフェース(I/F)46を通じて外部電子回路との間の情報の授受の制御を行う。また、公知のアンチコリジョン方式による複数の非接触ICメディアとの間の輻輳を防止する機能をも有している。
非接触リーダライタ40は、また、光学認識機構49を備えている。光学認識機構49は、第2認証情報を認識して照合用データを得るものであり、CCDのような撮像素子を含む撮像装置を有している。必要に応じて光源を備える。光源を備える場合は、光源からの光を携帯デバイスに向けて照射させ、この光の透過光あるいは反射光により携帯デバイスの第2認証情報を撮像装置で撮像し、公知の画像認識機能を用いて第2の照合用データに変換する。光源は、上述したバーコード画像33,33a,35のような第2認証情報を表す表示体が反射する、あるいは、透過を遮る特定波長の光を照射する。光学認識機構49により得られた第2の照合用データは、送受信回路43を介して、あるいは、直接、制御部44へ送られ、ここで、第1の照合用データと照合される。制御部44は、第1及び第2の照合用データを照合し、正当であれば認証を完結し、非接触ICメディア20の記録情報を用いた情報処理を可能にする。
なお、メディアホルダ41に、複数の非接触ICメディア(図示せず)が担持されている場合でも、アンチコリジョン機能が働くほか、各非接触ICメディアのメモリに記録された識別データやユーザの固有データ等を解読することにより容易に両者を識別することができるので、問題は生じない。
第2認証情報を取り込むための光は、レンズ492、493を通過した後、反射板494で反射され、レンズ495を通過して、反射板496により反射されて撮像素子497に導かれる。撮像素子497で撮像された画像は、第2の照合用データに変換される。
非接触リーダライタ40は、アンテナ42の覆域内にある非接触ICメディア20から受信した第1認証情報に基づく第1の照合用データと、光学認識機構49によりバーコード画像35を読み取った第2認証情報に基づく第2の照合用データとを用いて認証を行う。非接触リーダライタ40は、この2つの照合用データの照合により認証が得られた場合にのみ、非接触ICメディア20に対する情報の読出制御及び書込制御を許容する。
なお、携帯電話無線機のように携帯デバイス34にディスプレイがある場合には、非接触リーダライタ40から正常な読み取りが可能なことを通知して、携帯デバイス34のディスプレイでこのような表示を行うようにしてもよい。
図10は、非接触リーダライタの第2実施形態の構成図である。この非接触リーダライタ50は、図7の非接触リーダライタ40の光学認識機構49が第2アンテナ59に置き換わった点を除いて、同様の構成である。第2アンテナ59は、アンテナ42が通信を行う非接触ICメディアとは異なる非接触ICメディアとの間で、アンテナ42とは異なる周波数による通信を行う。そのために、アンテナ24と第2アンテナ59とで、同じ非接触ICメディアと通信を行うことがない。
図12は、非接触リーダライタの第3実施形態の構成図である。この非接触リーダライタ60は、図7の非接触リーダライタ40の光学認識機構49が音認識部69に置き換わった点を除いて、同様の構成である。
音認識部69は、音波認識により第2認証情報を取り込むためのものであり、携帯デバイスから出力された音波を取り込み、取り込んだ音波から第2認証情報を復元して第2の照合用データを得る。第2認証情報の復元は、例えば、音認識部69が音波を量子化することで行う。第2の照合用データは、送受信回路43を介して、あるいは、直接制御部44へ送られる。
非接触リーダライタ60は、制御部44により、アンテナ42が非接触ICメディア20から取得した第1認証情報に基づく第1の照合用データと音認識部69で取得した第2認証情報に基づく第2の照合用データとを照合することにより、認証を行う。認証が得られた場合にのみ、非接触ICメディア20のメモリに対する情報の読出制御及び書込制御を許容する。
このように、第1認証情報と共に第2認証情報が所定条件下、例えば電磁波認識と光学認識により認証を行う場合は、バーコード画像を有する携帯デバイスがアンテナの覆域内にあることを条件として、これらの認識機構で認識され、正当に照合されない限り、情報処理が可能にならないので、第三者による不正な使用を抑制することができる。
すなわち、非接触リーダライタに第2認証情報を光学読み取り、無線通信、音認識により取得可能なように保持させておき、非接触ICメディアを搭載した携帯デバイスが第2認証情報を取得するようにしてもよい。この場合、携帯デバイスが、光学認識機構49、第2アンテナ59、音認識部69のいずれかを保持して、制御部44で行う処理を受け持つ処理装置を有することになる。
また、光学読み取り、無線通信、音認識の各方式を組み合わせて、認証処理を複数回行うようにしてもよい。このような構成では、非接触ICメディアのセキュリティがさらに向上することが期待できる。
本発明では、上記動作を容易にするため、非接触リーダライタにいくつかの特徴的な構造を持たせている。以下、これらについて説明する。
図15は、筐体をPCカード型とした非接触リーダライタの例を示している。
この非接触リーダライタ100は、PCカード型の筐体110のうち、PCに収容される部位(インタフェースボード)に、制御部その他の機能部分と電磁波認識機構とを内蔵させるとともに、PCから突出する部位を開口とするメディアスロット111を形成し、さらに、メディアスロット111の開口部の上部に、開閉自在のフラップ部112を設けている。フラップ部112の一方の面部には光学認識機構の一部である撮像装置113が設けられている。撮像装置の周囲に照明用の発光素子を設けてもよい。
なお、第1電磁波認識機構、第2電磁波認識機構及び光学認識機構を併用することも可能である。
図17は、例えばUSB接続可能な外付け型の非接触リーダライタの例を示している。
図17(a)はこの非接触リーダライタの外観斜視図である。この非接触リーダライタ200は、上下2段のスロットを有する筐体201を有する。上段のスロット210には、その一部が筐体201から、イジェクトボタン230を操作することで、図17(b)のように、スライド式に突出自在に構成されたインタフェースボード211が収容されるようになっている。インタフェースボード211には、デバイス制御部その他の機能部分と電磁波認識機構が内蔵されている。筐体201の下段のスロットはメディアスロット220であり、カード型の携帯デバイスないし非接触ICメディア300が収容できるようになっている。メディアスロット220に収容される非接触ICメディア300には、上述したバーコード画像310が形成されている。
次に、携帯デバイスと非接触リーダライタとの位置決め機構の実施形態について説明する。この機構は、ディスプレイとソフトウエア処理とにより実現することができる。例えば非接触リーダライタにディスプレイを設け、このディスプレイに、公知のコールドミラーを貼り付ける。そして、制御部(上述した制御部44等)が、近赤外線等の波長の光を携帯メディアに照射し、その反射像をカメラで撮像する。コールドミラーは、光を透過し、かつ、可視光を反射する波長選択特性を有するので、携帯メディアを保持する者(ユーザ)に、ディスプレイに映し出されたメディアの像を見せることによって、携帯メディアの位置決めを行わせることができる。この手順を図18を参照して説明する。
図18(b)に示すように、ユーザが、携帯メディア用領域520に携帯デバイス600を置こうとすると、撮像部530が、その携帯メディア600の光学要素、すなわちバーコード画像610を撮像し、その結果を制御部に伝える。制御部は、画像処理により、予め測定しておいた基準画像511と、撮像結果により生成した画像512とをディスプレイ510で重複表示させる。これらの画像511,512が合致したときが、携帯メディア400の最適な位置であるとして、上述した2段階の認証(第1認証情報/第2認証情報)を行う。認証がとれたときは、所要の処理を実行し、正常終了後は、ディスプレイ510の表示を図18(c)のように変える。
これにより、正しい位置関係で、認証処理を行うことができ、セキュリティの確保に加え、認証の正確性を担保することができる。
例えば、各実施形態では、主として、第1認証情報、第2認証情報を保持ないし保有するのが携帯デバイスであり、非接触リーダライタは、これらを複数の認識機構で認識する場合の例を説明したが、第1認証情報、第2認証情報のいずれか、あるいは、双方を非接触リーダライタが保持ないし保有するようにしてもよい。この場合、これまで説明してきた非接触リーダライタが持つ認識及び照合用の機能手段は、それを携帯デバイスを持つことが不自然でない限り、携帯デバイスに持たせるようにする。
Claims (19)
- 情報が記録されている非接触ICモジュールを搭載したメディアが有する要素であって前記非接触ICモジュールの記録情報を用いた所定の情報処理を可能にするための認証情報を第1電磁波認識機構で認識し、これにより第1の照合用データを得る第1手段と、
前記第1電磁波認識機構が動作可能な所定条件下で、特定波長の光信号を用いた光学認識機構、可聴域の音波を用いた音波認識機構、及び、第2電磁波認識機構のいずれかを通じて前記認証情報を認識し、これにより第2の照合用データを得る第2手段と、
前記第1手段で得た第1の照合用データと前記第2手段で得た第2の照合用データとを照合することにより前記情報処理を可能にするかどうかを決定する制御手段と、
前記情報処理の結果を活用する情報処理装置に接続可能な筐体と、を有しており、
前記筐体には、前記第1電磁波認識機構の少なくともアンテナ部分が固定的に内蔵されており、さらに、前記筐体のうち、前記アンテナ部分の覆域内に、前記光学的認識機構、前記音波認識機構又は前記第2電磁波認識機構のアンテナ部分が設けられており、
これにより、前記覆域内の任意の位置に置かれた前記メディアが有する前記認証情報の認識を可能にする、
メディア認証装置。 - 前記筐体には、少なくとも一つのスロットが形成されており、
前記スロットには、その一部が当該筐体からスライド式に突出自在に構成されたインタフェースボードが収容されており、
前記インタフェースボードのうち、前記筐体から突出する部位には、前記メディアの置かれる位置に応じて変位可能なフラップ部が設けられており、
前記光学認識機構、前記音波認識機構又は前記第2電磁波認識機構のアンテナ部分が、前記フラップ部に設けられている、
請求項1記載のメディア認証装置。 - 前記筐体には、前記インタフェースボード用のスロットのほかに、メディア収容用のメディアスロットが形成されており、
前記フラップ部には、前記光学認識機構が少なくとも設けられており、
前記インタフェースボードが前記筐体から突出した状態では、前記第1電磁波認識機構が前記メディアスロット内のメディアが有する前記認証情報を認識するとともに前記フラップ部の光学認識機構が筐体外のメディアが有する前記認証情報を認識する、
請求項2記載のメディア認証装置。 - 前記筐体には、前記インタフェースボード用のほかに、メディアを収容するためのメディアスロットが形成されており、
前記フラップ部には、少なくとも前記第2電磁波認識機構のアンテナ部分が設けられており、
前記インタフェースボードが前記スロットから突出した状態では、前記第1電磁波認識機構が前記メディアスロット内のメディアが有する前記認証情報を認識するとともに前記第2電磁波認識機構が筐体外のメディアが有する前記認証情報を認識する、
請求項2記載のメディア認証装置。 - 前記第1電磁波認識機構及び前記第2電磁波認識機構の動作を交互に切り換える制御手段をさらに備える、
請求項4記載のメディア認証装置。 - 前記第2電磁波認識機構は、前記認証の対象となるメディアとは別のメディアが保有する前記認証情報を認識する、
請求項5記載のメディア認証装置。 - 前記光学認識機構は、前記メディアにおいて前記特定波長の光のみを検知する部材で前記認証情報が表された画像を当該光を用いて撮像する撮像機構を備えており、
前記第2手段は、この撮像機構の出力データから前記第2の照合用データを得る、
請求項1乃至3のいずれかの項記載のメディア認証装置。 - 前記光学認識機構は、前記メディアにおいて前記認証情報を光の強度又は波長の変化により表現された変化信号を受光する受光素子を備えており、
前記第2手段は、この受光素子で受光した変化信号に基づいて前記第2の照合用データを得る、
請求項1乃至3のいずれかの項記載のメディア認証装置。 - 前記音波認識機構は、前記メディアにおいて前記認証情報が特定の音色又はその組み合わせにより表現された音波を受信する音波受信手段を備えており、
前記第2手段は、受信された音波から前記第2の照合用データを得る、
請求項1又は2記載のメディア認証装置。 - 前記制御手段が前記情報処理を可能にすると決定したときに、振動、光、音の少なくともいずれかを確認情報として出力する確認情報出力手段をさらに備える、
請求項1記載のメディア認証装置。 - 特定波長の光を前記メディアに照射し、その反射像を撮像部で撮像する撮像装置と、
前記光を透過し、かつ、可視光を反射する波長選択特性を有し、前記メディアを保持する者に映し出されたメディアの像を見せることによって前記メディアの位置決めを行わせるためのコールミラーとを更に備え、このコールドミラーが前記撮像装置と前記メディアとの間に配置されている、
請求項1記載のメディア認証装置。 - 非接触ICモジュールを搭載した携帯性の筐体を有し、メディア認証機能を有するメディア認証装置との間で認証を行う携帯デバイスであって、
前記非接触ICモジュールを用いて所定の情報処理を可能にするための認証情報を第1電磁波認識機構で認識し、これにより第1の照合用データを得る第1手段と、
前記第1電磁波認識機構が動作可能な所定条件下で、特定波長の光信号を用いた光学認識機構、可聴域の音波を用いた音波認識機構、及び、第2電磁波認識機構のいずれかを通じて前記認証情報を認識し、これにより第2の照合用データを得る第2手段と、
前記第1手段で得た第1の照合用データと前記第2手段で得た第2の照合用データとを照合することにより前記情報処理を可能にするかどうかを決定するデバイス制御手段と、
を備えた携帯デバイス。 - 前記光学認識機構は、前記メディア認証装置において前記特定波長の光のみを検知する部材で前記認証情報が表された画像を当該光を用いて撮像する撮像機構を備えており、
前記第2手段は、この撮像機構の出力データから前記第2の照合用データを得る、
請求項12記載の携帯デバイス。 - 前記光学認識機構は、前記メディア認証装置において前記認証情報を光の強度又は波長の変化により表現された変化信号を受光する受光素子を備えており、
前記第2手段は、この受光素子で受光した変化信号に基づいて前記第2の照合用データを得る、
請求項12記載の携帯デバイス。 - 前記音波認識機構は、前記メディア認証装置において前記認証情報が特定の音色又はその組み合わせにより表現された音波を受信する音波受信手段を備えており、
前記第2手段は、受信された音波から前記第2の照合用データを得る、
請求項12記載の携帯デバイス。 - 前記第2電磁波認識機構は、前記第1電磁波認識機構で用いる電磁波と異なる電磁波で前記認証情報を送出するためのアンテナを含んで構成される、
請求項12記載の携帯デバイス。 - 非接触ICモジュールを搭載した携帯性の筐体を有し、請求項1乃至11のいずれか1項に記載されたメディア認証装置に認証される携帯デバイスであって、
前記非接触ICモジュールを用いて所定の情報処理を可能にするための認証情報を第1電磁波認識機構を通じて前記メディア認証装置に認識させる第1手段と、
前記第1電磁波認識機構が動作可能な所定条件下で、前記メディア認証装置に、特定波長の光信号を用いた光学認識機構、可聴域の音波を用いた音波認識機構、及び、第2電磁波認識機構のいずれかを通じて認識させる第2手段と、
前記メディア認証装置による認識結果に応じて前記情報処理を可能にするかどうかを決定するデバイス制御手段と、
を備えた携帯デバイス。 - 前記第2手段は、前記認証情報を光学認識機構を通じて前記メディア認証装置に認識させるものであり、
この光学認識機構は、前記筐体の所定部位に存在する前記認証情報を表す画像であり、前記筐体を透過した特定波長の光を遮る部材でマーキングされている、
請求項17記載の携帯デバイス。 - 前記デバイス制御手段が前記情報処理を可能にすると決定したときに、振動、光、音の少なくともいずれかを確認情報として出力する確認情報出力手段をさらに備える、
請求項12乃至18のいずれかの項記載の携帯デバイス。
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