JP5146872B2 - 非接触ｉｃカード、携帯端末装置、起動制御方法、および起動制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、非接触ＩＣカード等に係り、特に生体認証機能とマルチＲＦインタフェースを備えた非接触ＩＣカード、携帯端末装置、起動制御方法、および起動制御プログラムに関する。

近年、磁気カードについてはスキミングや偽造キャッシュカード等の不正引出しが問題になる一方で、非接触ＩＣカードおよびその機能を取込んだ携帯端末装置は、ＩＣチップへの不正データの書き込みや内部データの読み出し改ざん等のリスクが暗号機能などのセキュリティ機能により極めて少なく、その普及が加速している。

電子マネー「Ｅｄｙ（エディ）」やＪＲが発行する「Ｓｕｉｃａ（スイカ）」、「ＩＣＯＣＡ（イコカ）」などの非接触認証（ＲＦＩＤ：Radio Frequency IDentification）技術を利用した各種非接触ＩＣカード、あるいは携帯電話会社がサービスする「おサイフケータイ」などの電子マネー機能を有する携帯端末装置等がそれである（ここで、Ｅｄｙ，Ｓｕｉｃａ，ＩＣＯＣＡ，おサイフケータイ，は登録商標である）。

これらＩＣカード或いは携帯端末装置は、安全性を高めるための高度な暗号技術を扱えるＩＣチップを搭載して、カード用リーダ／ライタとの間で相互の認証やデータの読出し書き込みを行なっている。例えば、「ＦｅｌｉC ａ（登録商標）」（某先行メーカの開発技術）などでは、非接触カードとカード用リーダ／ライタ間の通信の傍受を防ぐため共通鍵暗号方式を採用しており、一定程度、安全である。更にセキュリティレベルを上げるため公開鍵暗号方式を使用する方式もある。

そのため、ＩＣチップに保存された秘密鍵が解読される危険性も零ではないが、磁気カードに比べて内部データが改ざんされたりするリスクは極めて少なく、カードのコピーやクローンを作り出すことも極めて困難である。

しかし、これらが盗難や紛失により所有者以外の他人の手に渡ってしまった場合には、これらカード等には正当な所有者か否かを確認する本人認証機能が無いため、他人でも容易に本人に成りすまして使用できるという危険性がある。

この危険性を解消するため、例えば、本人に固有の生体情報（指紋、虹彩、顔、静脈等）を認証する生体認証機能をＩＣカードに搭載し、成りすましの危険を防ぐ工夫も公開され、そのとき生体認証機能を動作させる電力を圧電素子から得る提案もなされている（例えば特許文献１）。

また一方、ＩＣカードを利用するサービスが多様化するにつれ、夫々のサービスに対応した多数のＩＣカードを携帯しなければならない不便さも目立ってきた。電子マネー機能を有する携帯端末装置等においても、サービスを提供する提供主体により、無線周波数などＲＦ（Radio Frequency：無線）インタフェース形式の違い、サービスレベル、セキュリティ技術（暗号化のアルゴリズム）等の異なるタイプが存在しており、ユーザとしては複数のＩＣカードや携帯端末装置を所持しなければならないという問題がある。

これまで進められてきた１枚のカードで複数のアプリケーションないしサービスを扱えるマルチアプリケーション対応の技術開発は、無線周波数などのＲＦインタフェース形式は一つのものであった。非接触型ＩＣカードといっても、通信距離（無線周波数に依存する）の違いにより密着型（低周波），近接型（短波），近傍型（中波），又は遠隔型（マイクロ波）といった異なったタイプの方式が存在し、サービス毎に使い分けが行なわれている。これら無線周波数などのＲＦインタフェース形式が異なるサービスをも、１枚のカードに統合できれば利便性は向上する。

そのため、通信距離が異なる複数のサービスで利用するため、複数のアンテナとＲＦインタフェースをカードに備えた構成とし、通信距離が長くなることによるセキュリティ低下をサービスに使用できるメモリ領域を限定する等で防ぐ工夫が既に公開されている。ただし、この場合、生体認証などの認証機能は付いていない（例えば特許文献２）。
特開２００５−２０２５０５号公報 特開２００６−３２０５４１号公報

上述したように、これまでの非接触ＩＣカードやその機能を取込んだ携帯端末装置は、例えば盗難や紛失などにより他人の手に渡ってしまった場合に簡単に本人に成りすまして使用できるというセキュリティ上の問題を抱えていた。また、サービスが多様化するにつれ、ＲＦインタフェース形式の違い等から複数のＩＣカードや携帯端末装置を携帯しなければならない不便さも目立ってきた。

〔発明の目的〕
本発明は、上記問題点に鑑み、ＲＦインタフェース形式の異なるサービスにも高いセキュリティ機能の下に使用できるようにし、これによって利便性の向上を図った非接触ＩＣカード、携帯端末装置、起動制御方法、および起動制御プログラムを提供することを、その目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る非接触ＩＣカードは、カード用リーダ／ライタにより形成される電磁界を介して非接触で供給される電力を取り込むアンテナ構造体と、前記カード用リーダ／ライタとの間で相互に通信を行う相互通信機能とを備えた非接触ＩＣカードであって、
前記アンテナ構造体を、前記電磁界の無線周波数が異なるＲＦインタフェース形式のインタフェースを備えた複数種類のカード用リーダ／ライタを対象とすると共に通信距離内ではその何れにも対応して正常に動作する機能を備えた周波数の異なる一方と他方から成る少なくとも二個のアンテナ構造体により構成し、
前記各アンテナ構造体を介して無線送信される前記電力の供給を受けて稼働し生体認証による本人確認を行なう生体認証判定部を設けると共に、
この生体認証判定部を、
前記非接触ＩＣカードを起動させることを意図して必要な指紋又音声等の個人情報が外部から入力された場合にこれを取り込む生体情報入力部と、この入力された個人情報を予め別に装備されたメモリ部に記憶されている個人情報と照合して生体認証を行う生体認証処理機能と、当該生体認証処理機能による生体認証の結果に基づいて本人確認を行いその認証可否の認証結果を出力する本人確認処理機能と、を備えた構成とし、
前記各アンテナ構造体を介して供給される電力により稼働して前記生体認証判定部へ作動用の電力を供給すると共に、この生体認証判定部が本人認証した認証結果を出力した場合に、前記非接触ＩＣカード本来の機能である前記相互通信機能を実行するＣＰＵを含む他の各構成機能部に対して、その動作電力を供給制御する電力供給制御部（パワー制御部）を備えたことを特徴とする。

又、上記目的を達成するため、本発明に係る携帯端末装置は、前述した非接触ＩＣカードに含まれるＩＣチップを含むカード片を携帯端末本体に着脱自在に搭載し、前記携帯端末本体が予め備えているテンキー，音声送話機，画像撮像機等の情報入力機能を利用して暗証番号及び生体情報を入力するようにし、これにより前述したＩＣチップを含むカード片が備えている前記認証機能を利用して本人認証処理を行なう構成としたことを特徴とする。

更に、上記目的を達成するため、本発明に係るカード起動制御方法は、カード用リーダ／ライタにより形成される電磁界を介して非接触で電力を受給する電力供給制御部を備え、ＩＣカード使用者にかかる個人情報が入力された場合に当該個人情報について生体認証による本人確認を行なう生体認証判定部と、前記リーダ／ライタとの間で相互に通信を行う相互通信機能とを備えた非接触ＩＣカードにあって、
受給した前記電力を前記生体認証判定部にのみ供給し前記カード用リーダ／ライタとの相互通信を実行する他のカード機能部には電力供給を禁止する本人認証工程と、前記生体認証判定部が本人認証した場合に同時に出力する前記他のカード機能部に対する給電許可信号を、当該生体認証判定部が前記電力供給制御部に送出する給電許可信号送出工程と、前記給電許可信号に付勢されて機能し前記電力供給制御部から前記生体認証判定部を除く前記他のカード機能部へ電力を供給する電力供給工程と、を備えると共に、これらの各工程を前記電力供給制御部が、実行し、
前記本人認証工程の実行に先立って、
予め装備された周波数の異なる少なくとも二つのアンテナ構造体の内の周波数が適合する一方のアンテナ構造体を介して前記カード用リーダ／ライタから前記電力を取り込む電力取得処理工程を設け、これを前記電力供給制御部が実行するようにしたことを特徴とする。

更に又、上記目的を達成するため、本発明に係る非接触ＩＣカード用起動制御プログラ
ムは、カード用リーダ／ライタにより形成される電磁界を介して非接触で電力を受給する電力供給制御部を備え、ＩＣカード使用者にかかる個人情報が入力された場合に当該個人情報について生体認証による本人確認を行なう生体認証判定部と、前記リーダ／ライタとの間で相互に通信を行う相互通信機能とを備えた非接触ＩＣカードにあって、
前記カード用リーダ／ライタとの相互通信に先立って成される前記生体認証に際しては受給した前記電力を前記生体認証判定部にのみに供給し且つ前記カード用リーダ／ライタとの相互通信を実行する他のカード機能部には受給した前記電力の電力供給を禁止する本人認証処理機能、 前記生体認証判定部が本人認証した場合に当該生体認証判定部が給電許可信号を送出する給電許可信号送出処理機能、 および送出された前記給電許可信号に付勢されて機能し前記生体認証判定部を除く前記他のカード機能部へ電力供給を行う電力供給処理機能、を設けると共に、
更に、前記本人認証処理機能の実行に際しては、予め装備された周波数の異なる二つのアンテナ構造体の内の周波数が適合する一方のアンテナ構造体を介して前記カード用リーダ／ライタから前記電力を受給する電力受給処理機能を設け、
これら前記各処理機能を予め別に装備したコンピュータに実現させるようにしたことを特徴とする。

以上のように、本発明によると、ＩＣカードの所持者が本人であることを認証されることを前提として無線周波数のＲＦインタフェースの異なるＩＣカードの統合化を成し得るようにしたので、多様化するカードの一元化によって管理面や携帯面の利便性が向上すると同時にカードの盗難や紛失などに際しても高い安全性が得られるという従来にない優れた非接触ＩＣカード、携帯端末装置、起動制御方法、および起動制御プログラムを提供することができる。

〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図１乃至図４に基づいて説明する。
最初に、本実施形態の基本的な構成について説明し、その後に、本実施形態全体を具体的に説明する。

まず、図１において、符号１００は非接触ＩＣカードを示し、符号１０，１１は前述した非接触ＩＣカード１００の使用時に当該非接触ＩＣカード１００に対応して配置されるカード用リーダ／ライタを示す。非接触ＩＣカード１００は、カード用リーダ／ライタ１０，１１により形成される電磁界を介して非接触で電力供給を取り込む機能を有し、更に当該カード用リーダ／ライタ１０，１１との間で相互に通信を行う機能を備えている。

この非接触ＩＣカード１００は、上述した電磁界の無線周波数等の異なるＲＦインタフェース形式が複数種類ある場合、その何れかのＲＦインタフェース形式を備えた前記カード用リーダ／ライタ１０，１１に接近したとき正常に動作するための複数のアンテナ構造体２１と、このアンテナ構造体２１からの電力供給により作動して生体認証による本人確認を行なう生体認証判定部２３と、前述したアンテナ構造体２１からの電力供給を受けかつ前記生体認証判定部２３が本人認証した場合のみ各機能部への電力を供給制御する電力供給制御部としてのパワー制御部２２Ａとを備えている。

ここで、前述したアンテナ構造体２１は本実施形態では複数の巻き線から成る巻線構造によって形成されている。そして、この巻き線構造の前記アンテナ構造体２１には、前述した巻き線構造を必要に応じて切り替える切替え制御部（巻線切替制御部）２２Ｂが併設されている。即ち、前述したアンテナ構造体２１がマルチ（複数）ＲＦインタフェース形式に対応する複数のアンテナ特性を形成するように、前述した切替え制御部２２Ｂが前記アンテナ構造体２１の前述した巻き線構造の接続制御および切断（遮断）制御を実行する制御機能を備えた構成となっている。符号２２は主制御部を示す。この主制御部２２は、本第１実施形態では前述したパワー制御部２２Ａと切替え制御部（巻線切替制御部）２２Ｂとを主たる構成要素として構成されている。

これを更に詳述する。
図１は、上述したように非接触ＩＣカード（以下「本ＩＣカード」と呼ぶ）１００のブロック構成図である。

本ＩＣカード１００は、ＲＦインタフェース形式の違うカード用リーダ／ライタ１０，１１の通信距離内にあるとどちらとも通信できるように構成されている。ここで、図１には、同時に両方のカード用リーダ／ライタ１０，１１と通信しているように表示しているが、カード用リーダ／ライタ１０，１１に対してはサービスに依存しており、その設置状況も多様であり、必要に応じて又は外部からの指令によりどちらか一方のカード用リーダ／ライタ１０又は１１に対して通信を許容するように構成してもよい。

本ＩＣカード１００は、前述したように、カード用リーダ／ライタ１０，１１から供給される電磁波を受けるアンテナ構造体２１（具体的には複数のアンテナ２１Ａ，２１Ｂ）と、このアンテナ２１Ａ，２１Ｂからの交流電流を整流して電力を得かつ供給制御を行なう電力供給制御部として機能するパワー制御部２２と、パワー制御部２２から一次電源を得て本人認証を行なう生体認証判定部２３とを備えている。この生体認証判定部２３での本人認証で本人が確認されると、生体認証判定部２３は直ちに機能してパワー制御部２２に必要な各構成ユニットへの電源供給を許可し、その後、所定の認証手順に準拠してＩＣカードの認証手続きが開始される。
ここで、前記アンテナ２１Ａは巻数Ａのアンテナコイルにより構成され、前記アンテナ２１Ｂは巻数Ｂのアンテナコイルにより構成されている（図１参照）。

更に、本ＩＣカード１００は、各種情報処理を行なうＣＰＵ２４と、暗号化された認証処理を行なう暗号プロセッサ２５と、処理プログラムを保管するＲＯＭ２６Ａと、処理作業領域としてのＲＡＭ２６Ｂと、予め登録された個人情報や暗号化方式に用いられる鍵情報を保管するＥＥＰＲＯＭ２６Ｃを含むメモリ部２６と、カード用リーダ／ライタ１０，１１との情報の入出力を無線通信で行なうためのＲＦインタフェース部２８０及び使用する無線によって信号を切替える信号選択部２７とを備えている。

次に、本ＩＣカード１００の上記構成各部の機能を説明する。
まず、生体認証判定部２３は、指紋，虹彩，顔，静脈，網膜，声紋，筆跡，および音声等何らかの個人固有の情報を生体情報入力部（図示せず）から受け取り、この個人固有の情報と予めカードに登録され記憶されている個人情報とを照合する生体認証により、本人確認を行なう機能を備えている。そして、本人確認に成功した場合のみ、次に述べるパワー制御部２２Ａの電力供給を許可する許可信号を送る。これによって、本人以外の他人がカードを不正に使用しようとしても電力供給が遮断されカードが動作しないので紛失・盗難等に対する安全性が高まる。

パワー制御部２２Ａは、アンテナ構造体２１から得た交流電力を整流して直流電力に変換し、先ず生体認証判定部２３に給電するが、それ以外の本ＩＣカードの各機能部へは給電を遮断する機能を有している。前述の生体認証判定部２３からの本人認証結果である給電許可信号が送られない限り、電力を他には供給しないという形態で電力供給を制御している。本人認証が成されない場合は、この制御機能によって、一切、本ＩＣカード１００とカード用リーダ／ライタ１０，１１間の情報のやり取りはできないので、安全性が高まる。

ＣＰＵ２４は、本人認証が完了し電力供給がなされて各構成機能部が動作を始めると、先ず、カード用リーダ／ライタ１０からのＩＣカード１００に対する起動要求信号を対応するインタフェース２８Ａを経由して受信し、メモリ部２６と協働して情報処理を行ない、応答を再びインタフェース２８Ａ経由でカード用リーダ／ライタ１０側へ通知する。非接触ＩＣカード１００とカード用リーダ／ライタ１０間の制御手順は、標準化された暗号化認証処理手順によって行う。ここで、カード用リーダ／ライタ１０，１１に対応してインタフェース２８Ａ，２８Ｂが装備され、このインタフェース２８Ａとインタフェース２８Ｂとにより、インタフェース２８が構成されている。

暗号プロセッサ２５は、本ＩＣカード１００とカード用リーダ／ライタ１０間で取り交わされる標準化された暗号化認証処理を専用に行う。ＩＣカード１００とカード用リーダ／ライタ１０，１１とは、各々正当に発行され又は設置されたものであることを相互に認証する形態となっている。

メモリ部２６は、処理プログラムを保管するＲＯＭ２６Ａ、処理作業領域としてＲＡＭ２６Ｂ、予め登録された個人情報や暗号化方式に用いられる鍵情報を保管するＥＥＰＲＯＭ２６Ｃを備え、ＣＰＵ２４や暗号プロセッサ２５と協働して処理した各種情報を保持する。

次に、複数の無線周波数に対応する上述した複数のアンテナ構造体２１について説明する。
図２（ａ）に、アンテナ構造体２１のカード内部の構造を他の要素と共に模式的に示したものを示す。ここで、アンテナ構造体２１には、前述したように切替え制御部（巻線切替え制御部）２２Ｂが併設され、この切替え制御部２２Ｂによって巻線を切替えることにより、複数の無線周波数に対応したアンテナ特性を設定し得るように構成されている。
図２（ｂ）は、アンテナ２１Ａ，２１Ｂとこれらを接続し又は遮断制御する切替え制御部（巻線切替制御部）２２Ｂの構成を示す。例えば、巻線数１０，５０，１００ターンの巻き線から、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２を共に閉じることによって、１６０ターンの巻線特性のアンテナ特性を得る。また、スイッチＳＷ１のみ閉じることによって６０ターンの巻線特性のアンテナ特性が得られる。

（動作説明）
次に、本第１実施形態の動作、特に初期の生体認証を中心にしたカード起動制御動作について説明する。

生体認証を行うために、先ず、パワー制御部（電力供給制御部）２２は、生体認証判定部２３のみに前記アンテナ構造体２１を介して受信した電力を供給し、カードの他の各構成機能部には電力供給を禁止するように機能する（本人認証工程）。

続いて、生体認証判定部２３が本人認証した場合のみ、他の構成部分への電力供給許可信号をパワー制御部２２に送出する（給電許可信号送出工程）。この電力供給許可信号によりパワー制御部２２から生体認証判定部２３を除くカードの他の機能部へ電力供給を行う（電力供給工程）。その後、カード用リーダ／ライタ１０，１１との間で準拠している認証手順による相互認証を行なう認証工程に入る。

次に、本第１実施形態の上記動作を図３に基づいて更に詳細に説明する。
図３は、カード用リーダ／ライタ１０，１１からのアンテナ給電を受けて行う本ＩＣカード１００の起動制御動作を示すフローチャートである。

本ＩＣカード１００を起動状態に設定し（ステップＳ１０１）、当該本ＩＣカード１００をカード用リーダ／ライタ１０，１１に近づけると、本ＩＣカード１００はカード用リーダ／ライタ１０，１１から電磁波を検出する（ステップＳ１０２）。パワー制御部２２はアンテナ２１からの交流電流を整流し直流電力を得た後（ステップＳ１０３）、本人認証動作に入る（認証動作工程）。

この認証動作工程では、先ず、生体認証判定部２３のみを起動させて（ステップＳ１０４）、生体認証モード状態に設定し、生体認証モードに入っていることを利用者へ報知（ステップＳ１０５）する。これを報知する手段については、鳴音，振動，ＬＥＤや表示等、可能な何れかの手段（例えば鳴音発信）にて行う。

ここで、生体認証とは、一般的な指紋，虹彩，顔，静脈，網膜，声紋，筆跡，および音声等の個人の特徴を、体質的に捉えた生体情報を使用して本人である証を検出するものである。そして、予め装備された前記個人の何れかの特徴を検出する手段（図示せず）から、本人確認のための生体情報が入力されたかどうかを判定し（ステップＳ１０６）、生体情報の検出がされない場合は、予め決められた時間（Ｎ）に至るまで監視し（ステップＳ１０９）、タイマ値をカウントアップ（ステップＳ１０７）して生体情報の入力が有るまで待ち続ける。定められた時間経過後はタイムアウトして（ステップＳ１１０）、初期状態へ移行する。

生体情報が入力された場合は、予め登録されている本人の生体情報データとの認証判定を行い（ステップＳ１０８）、その認証結果が異なる場合も初期状態へ移行する。以上が「本人認証工程」である。

次に、生体認証結果から本人確認が出来た場合（Ｓ１１１）は、生体認証判定部２３からパワー制御部２２に対して他の各構成ユニットへの給電許可（ステップＳ１１３）が行われ、給電許可信号が送出される（給電許可信号送出工程）。
そして、この給電許可信号に基づいてパワー制御部２２においては、ＣＰＵ２４、暗号プロセッサ２５，メモリ部２６，インタフェース２８Ａ，２８Ｂ等の各ユニットへの通電を行い（電力供給工程）、本ＩＣカード１００とカード用リーダ／ライタ１０，１１間の通常の暗号による相互認証処理を行なわれる（ステップＳ１１４）。本人確認が出来ない場合（ステップＳ１１０）には、初期状態へ移行する。

ここで、上述した本人認証工程，給電許可信号送出工程，及び電力供給工程の各工程については、その各処理内容をプログラム化し、予め別に装備したコンピュータに実現させるように構成してもよい。

次に、カード用リーダ／ライタ１０，１１とＩＣカード１００間の信号制御を、図４に基づいて説明する。この図４は、カード用リーダ／ライタ１０，１１とＩＣカード１００との間の信号制御シーケンス図である。

マスタ側として動作するリーダ／ライタ１０は、一定間隔での問合せ要求である応答待ち信号を、無線搬送波と共にスレーブ側として動作するＩＣカード１００に送る。
ＩＣカード１００側では、この無線搬送波をアンテナ構造体２１で受信し整流して直流電力を得、生体認証判定部２３だけを起動して生体認証処理を行い、本人確認が完了した場合にパワー制御部２２に給電許可信号を与え、本ＩＣカード１００の他のＣＰＵなどの機能部を起動し、マスタ側であるカード用リーダ／ライタ１０，１１へ通常行なう相互認証処理を開始する為の応答信号を返すことによってマスタ側へ通知する。これに対して、マスタ側は、ＡＣＫ（了解）信号を返信して通常の暗号化処理による相互認証処理シーケンスへ移行する。

ここで、相互認証処理とは、ＩＣカード１００とカード用リーダ／ライタ１０，１１が共に不正なものではなく正規のものであることを何らかの方法で認証する処理をいう。

〔第１実施形態の効果〕
この第１の実施形態では、上述したように、アンテナ巻線２１Ａおよびパワー制御部２２Ａを稼働させて先ず生体認証判定部２３だけを起動して生体認証処理を行い、本人確認が完了した場合にパワー制御部２２Ａによって他の構成各部への給電許可を与えるようにしたので、ＩＣカード１００の所持者が本人であることを認証されることを前提として、無線周波数等のＲＦインタフェースの異なる内容のＩＣカードを統合化して一のＩＣカード１００にしたものが有効に機能する構成とした。このため、この第１の実施形態によると、この多様化したＩＣカードの一元化によって管理面や携帯面の利便性が向上すると同時にカードの盗難や紛失などに際しても高い安全性が得られるという従来にない優れた非接触ＩＣカードを提供することができる。

即ち、上記第１の実施形態におると、以下に示す効能を奏する。
第一の効果として、カードの所持者が本人であることを認証しない限りカードとして一切動作しないので、カードの盗難、紛失などに際して高い安全性が得られる。第二の効果として、無線周波数等のＲＦインタフェースの異なるＩＣカードの統合化までが可能になり、多様化するカードの一元化によって管理面や携帯面の利便性が向上する。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態を図５に基づいて説明する。
この図５に示す第２の実施形態は、前述した第１の実施形態における前述したパワー制御部（電力供給制御部）２２Ａに、暗証番号検出判定部２３Ａを併設しＩＣカード２００とした点に特徴を有する。

そして、前述したＩＣカード２００における本人認証において、何らかの異変によって本人確認が適切に出来ない場合には、そのときに備えてバックアップとして上述した暗証番号検出判定部２３Ａを設けてあるので、この第２実施形態では、生体認証の失敗を暗証番号の入力で回避するようにした。

この場合、前述したパワー制御部（電力供給制御部）２２Ａには、別に併設されたメモリに前述した暗証番号検出判定部２３Ａから入力される本人の暗証番号と同一の暗証番号が予め記憶されている。そして、パワー制御部２２Ａに前述した暗証番号が入力された場合には、直ちにこれに対応して機能し、前述した生体認証によって本人確認が成された場合と同様に、前述したパワー制御部２２Ａから他の構成各部へ、給電許可を与えるようにした。
その他の構成、およびその作用効果については、前述した第１の実施形態の場合と同一となっている。

〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態を図６乃至図７に基づいて説明する。
この図６乃至図７に示す第３の実施形態は、前述した第１又は第２の実施形態の構成要素に加えて、不正操作ロック機能部２３Ｂを設けた点に特徴を有する。

これは、前述した生体認証判定部２３による本人認証が確認出来なかった場合は不正に第三者の手に渡った可能性があることから、かかる場合には、この不正操作ロック機能部２３Ｂを機能させて以後のＩＣカード３００の動作を不可能にする「セキュリティロック状態」を設定するようにしたものである。

即ち、本第３実施形態にあっては、前述したパワー制御部（電力供給制御部）２２Ａに不正操作ロック部２３Ｂを併設し、前記生体認証判定部２３での本人認証が失敗した場合には、前記不正操作ロック部２３Ｂが機能して前記生体認証判定部２３と前記パワー制御部２２Ａを稼働させないように不正操作ロック状態に設定することを特徴とする。
ここで、上記不正操作ロック部２３Ｂは、外部から解除指令が入力された場合には事前に設定された前記不正操作ロック状態を解除するロック状態解除機能を備えている。

そして、前述したセキュリティロック状態となった本ＩＣカード３００を再度カード用リーダ／ライタ１０，１１へ近づけても本ＩＣカード３００が使用できないようにするには、具体的には、生体認証判定部２３や暗証番号検出判定部２３Ａ等への電力供給の遮断状態を保持したり、或いはパワー制御部２２Ａからの電力供給の遮断状態を保持する機能を供えることで、実現できる。
このセキュリティロック機能としては、その解除を何らかの方法で可能なように構成する場合と、その解除を一切許さないように構成する場合と、の二種類の方法がとることができる。

更に又、交通機関等での使用を目的として、本人認証確立後の一定時間だけを通電可能とするタイマ監視機能部２３Ｃをパワー制御部２２Ａに併設し、これにより不正に使用されないようにしてもよい。

図７に、本第３の実施形態における動作説明用のフローチャートを示す。
この図７は、前述した第１実施形態では、その動作フローチャート（図３参照）のステップＳ１１２が初期状態に戻るのに対し、この本第３の実施形態では、ステップＳ１１２が「セキュリティロック状態」になる点を除いて前述した図３の動作フローチャートと全く同一となっている。

その他の構成およびその作用効果は、前述した第１実施形態の場合と同一となっている。

〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態を図８に基づいて説明する。
この図８に示す第４の実施形態は、前述した第１の実施形態におけるカード用リーダ／ライタ１０，１１を一体化してカード用リーダ／ライタ１２とすると共にアンテナＡ（アンテナ巻線２１Ａ）とアンテナＢ（アンテナ巻線２１Ｂ）とを完全に分離した点に特徴を有する。ここで、符号２３Ｎは、前述した第２乃至第３の各実施形態における本人認証系を本実施形態では総て装備して成る生体認証判別部等を示す。

この図８において、本第４実施形態におけるの非接触ＩＣカード４００は、上述したように、１つのアンテナ巻線２１Ａを生体認証判別部等２３Ｎに専用に給電Ａとして電力供給する構成（一次系電源）と、他のアンテナ巻線２１Ｂをパワー制御部２２Ａを介して生体認証判定部等２３Ｎ以外のカードの機能部に給電Ｂとして電力を供給する構成（二次系電源）とを備えている。更に、前述した他のアンテナ巻線２１Ｂによって前記カード用リーダ／ライタ１２と相互通信が実行されるように構成されている。

この場合、カード用リーダ／ライタ１２は、一次系電源としてアンテナ巻線２１Ａに電力供給するための無線電波Ａを出力しており、同時に、前述した各実施形態の場合と同様に、情報通信をアンテナ巻線２１Ｂを介して無線電波Ｂを使って実行するように構成されている。

ここで、本第４実施形態にあっては、図８に開示した上記生体認証判別部等２３Ｎは、前述した第２実施形態の図５に開示した生体認証判定部２３及び暗号番号検出判定部２３Ａ、第３実施形態の図６に開示した暗証番号検出判定部２３Ａ，不正操作ロック部２３，及びタイマ監視機能部２３Ｃをも包含するように構成されている。そして、この生体認証判別部等２３Ｎを中心とした一次系電源と，生体認証判定部等２３Ｎ以外のカードの機能部に電力供給する二次系電源との電力供給系を、相互に完全に分離することによって、更にセキュリティレベルを上げられるという利点がある。
その他の基本的な構成およびその作用効果については、前述した第１実施形態の場合と同一となっている。

〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態を説明する。
この第５実施形態は、上述した第１乃至第４の各実施形態に係る非接触ＩＣカード１００，２００，３００，又は４００を構成するＩＣチップを含むカード片を携帯端末本体（図示せず）側に着脱自在に搭載するように構成し、この携帯端末本体側に予め装備したマルチＲＦ対応のアンテナ構造体と一体になって、前述した非接触ＩＣカードの場合と同様の機能を当該携帯端末装置に形成したことを特徴とする。

この場合、携帯端末自体が電源を有するので、その電源を利用し、或いはテンキーなどの入力機能を利用して暗証番号を入力したりすることができる。更に、携帯端末に備えられているカメラの撮像機能を顔や指紋等の生体情報入力部として使用し、又、当該携帯端末に備えられている音声送話機を音声の生体情報入力部として利用することもできる。このため、上述した各実施形態における非接触ＩＣカード単体に比べて、当該携帯端末には文字，音声，画像等の情報入力機能が豊富に備わっているので、本人認証機能の実現はより容易である。
その他のＩＣチップの構成およびその作用効果については、前述した各実施形態の場合と同一となっている。

上述した各実施形態にあっては、以上のように構成され機能するので、以下に示す効果を得ることができる。
第一の効果として、カードの所持者が本人であることを認証しない限りカードとして一切動作しないので、カードの盗難、紛失などに際して高い安全性が得られる。
第二の効果として、無線周波数等のＲＦインタフェースの異なるＩＣカードの統合化までが可能となり、多様化するカードの一元化によって管理面や携帯面の利便性が向上する。

更に、本人であるにもかかわらず、本人認証が万一失敗した場合でも、本人であれば使えるよう予備の認証機能としての暗証番号検出判定部２３Ａを備えることにより、利便性を更に増すことができる。また、上記各実施形態によると、セキュリティロック機能およびタイマ監視機能を設ける等により、その用途に応じてきめ細かく安全性の向上を図ることが可能となった。

本発明の第１実施形態に係るＩＣカードの構成を示すブロック図である。 図１に開示したＩＣカードのアンテナ構造体及び巻線切替え制御部を示す模式的説明図である。 図１に開示したＩＣカードの起動制御を示すフローチャート図である。 図１に開示したＩＣカードとカード用リーダ／ライタ間の信号シーケンス図である。 本発明の第２実施形態に係るＩＣカードの構成を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態に係るＩＣカードの構成を示すブロック図である。 図６に開示したＩＣカードの起動制御を示すフローチャート図である。 本発明の第４実施形態に係るＩＣカードの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０，１１，１２ カード用リーダ／ライタ
１００，２００，３００，４００ 非接触ＩＣカード
２１ アンテナ構造体
２１Ａ アンテナ（アンテナ巻線Ａ）
２１Ｂ アンテナ（アンテナ巻線Ｂ）
２２ 主制御部
２２Ａ パワー制御部（電力供給制御部）
２２Ｂ 切替え制御部（巻線切替制御部）
２３ 生体認証判定部
２３Ａ 暗証番号検出判定部
２３Ｂ 不正操作ロック機能部
２３Ｎ 生体認証判別部等
２４ ＣＰＵ（プロセッサ）
２５ 暗号プロセッサ
２６ メモリ部
２６Ａ ＲＯＭ
２６Ｂ ＲＡＭ
２６Ｃ ＥＥＰＲＯＭ
２７ 信号選択部
２８ ＲＦインタフェース部
２８Ａ ＲＦインタフェースＡ
２８Ｂ ＲＦインタフェースＢ
３０ 給電線
３１ 信号バス

Claims (10)

1. カード用リーダ／ライタにより形成される電磁界を介して非接触で供給される電力を取り込むアンテナ構造体と、前記カード用リーダ／ライタとの間で相互に通信を行う相互通信機能とを備えた非接触ＩＣカードであって、
   前記アンテナ構造体を、前記電磁界の無線周波数が異なるＲＦインタフェース形式のインタフェースを備えた複数種類のカード用リーダ／ライタを対象とすると共に通信距離内ではその何れにも対応して正常に動作する機能を備えた周波数の異なる一方と他方から成る少なくとも二個のアンテナ構造体により構成し、
   前記各アンテナ構造体を介して無線送信される前記電力の供給を受けて稼働し生体認証による本人確認を行なう生体認証判定部を設けると共に、
   この生体認証判定部を、
   前記非接触ＩＣカードを起動させることを意図して必要な指紋又音声等の個人情報が外部から入力された場合にこれを取り込む生体情報入力部と、この入力された個人情報を予め別に装備されたメモリ部に記憶されている個人情報と照合して生体認証を行う生体認証処理機能と、当該生体認証処理機能による生体認証の結果に基づいて本人確認を行いその認証可否の認証結果を出力する本人確認処理機能と、を備えた構成とし、
   前記各アンテナ構造体を介して供給される電力により稼働して前記生体認証判定部へ作動用の電力を供給すると共に、この生体認証判定部が本人認証した認証結果を出力した場合に、前記非接触ＩＣカード本来の機能である前記相互通信機能を実行するＣＰＵを含む他の各構成機能部に対して、その動作電力を供給制御する電力供給制御部（パワー制御部）を備えたことを特徴とする非接触ＩＣカード。
2. 前記請求項１に記載の非接触ＩＣカードにおいて、
   前記各アンテナ構造体を複数の巻き線から成る巻き線構造とすると共に、
   この各アンテナ構造体の各巻き線の相互間を必要に応じて接続し又は切断制御して当該アンテナ構造体の各巻線相互間を設定制御する巻線切替制御部を設け、
   この巻線切替制御部が、前記各アンテナ構造体を介して前記カード用リーダ／ライタから供給される電力により稼働すると共に、前記カード用リーダ／ライタのＲＦインターフェース形式に対応したアンテナ特性に前記各アンテナ構造体を設定するように前記各巻き線の相互間を接続し又は遮断する巻き線切替え制御機能を備えた構成としたことを特徴とする非接触ＩＣカード。
3. 前記請求項１又は２に記載の非接触ＩＣカードにおいて、
   前記電力供給制御部に、前記生体認証判定部のバックアップ用として機能する暗証番号検出判定部を併設すると共に、
   前記電力供給制御部が、前記生体認証判定部での認証が失敗した場合で、前記暗証番号検出判定部を介して別に使用者から本人の暗唱番号が前記電力供給制御部に入力された場合に作動し、当該電力供給制御部に予め併設されたメモリに前記暗唱番号が記憶されているか否かを確認する機能と、この入力された前記暗唱番号が前記暗唱番号が記憶されている場合には直ちに前記各機能部への電力供給を行う機能とを備えていることを特徴とする非接触ＩＣカード。
4. 前記請求項１乃至２の何れか１つに記載の非接触ＩＣカードにおいて、
   前記電力供給制御部に、当該ＩＣカードの不正操作を防止する機能を備えた不正操作ロック部を併設すると共に、
   この不正操作ロック部が、前記生体認証判定部での認証が失敗した場合に稼働し、前記生体認証判定部と前記電力供給制御部を稼働させないように不正操作ロック状態に設定する不正操作ロック状態設定機能を備えていることを特徴とした非接触ＩＣカード。
5. 前記請求項４に記載の非接触ＩＣカードにおいて、
   前記電力供給制御部は、事前に設定された前記不正操作ロック状態を解除するためのロック状態解除指令が当該電力供給制御部に外部から入力された場合に作動し、当該不正操作ロック状態を解除するロック状態解除機能を備えていることを特徴とした非接触ＩＣカード。
6. 前記請求項１又は２に記載の非接触ＩＣカードにおいて、
   前記電力供給制御部にタイマ監視部を併設すると共に、
   このタイマ監視部が、前記生体認証判定部での生体認証確立後の一定時間だけ前記電力供給制御部が前記各機能部への電力供給を行うのを許容する機能を備えていることを特徴とした非接触ＩＣカード。
7. 前記請求項１乃至６の何れか１つに記載の非接触ＩＣカードにおいて、
   前記各アンテナ構造体の内、一つのアンテナ構造体が前記生体認証判別部，暗証番号検出判定部，及び不正操作ロック部の一又は二以上の生体認証判別部等に専用に電力を供給する構成とし、他のアンテナ構造体を前記電力供給制御部を介して前記生体認証判定部以外の他の各構成機能部に電力を供給すると共に前記カード用リーダ／ライタと通信する構成としたことを特徴とする非接触ＩＣカード。
8. 前記請求項１乃至７の何れか１つに記載の非接触ＩＣカードに含まれるＩＣチップを含むカード片を携帯端末本体に着脱自在に搭載し、
   前記携帯端末本体が予め備えているテンキー，音声送話機，画像撮像機等の情報入力機能を利用して暗証番号及び生体情報を入力するようにし、これにより前記ＩＣチップを含むカード片が備えている前記認証機能を利用して本人認証処理を行なう構成としたことを特徴とする携帯端末装置。
9. カード用リーダ／ライタにより形成される電磁界を介して非接触で電力を受給する電力供給制御部を備え、ＩＣカード使用者にかかる個人情報が入力された場合に当該個人情報について生体認証による本人確認を行なう生体認証判定部と、前記リーダ／ライタとの間で相互に通信を行う相互通信機能とを備えた非接触ＩＣカードにあって、
   受給した前記電力を前記生体認証判定部にのみ供給し前記カード用リーダ／ライタとの相互通信を実行する他のカード機能部には電力供給を禁止する本人認証工程と、
   前記生体認証判定部が本人認証した場合に同時に出力する前記他のカード機能部に対する給電許可信号を、当該生体認証判定部が前記電力供給制御部に送出する給電許可信号送出工程と、
   前記給電許可信号に付勢されて機能し前記電力供給制御部から前記生体認証判定部を除く前記他のカード機能部へ電力を供給する電力供給工程と、を備えると共に、
   これらの各工程を前記電力供給制御部が、実行し、
   前記本人認証工程の実行に先立って、
   予め装備された周波数の異なる少なくとも二つのアンテナ構造体の内の周波数が適合する一方のアンテナ構造体を介して前記カード用リーダ／ライタから前記電力を取り込む電力取得処理工程を設け、これを前記電力供給制御部が実行するようにしたことを特徴とする非接触ＩＣカード用起動制御方法。
10. カード用リーダ／ライタにより形成される電磁界を介して非接触で電力を受給する電力供給制御部を備え、ＩＣカード使用者にかかる個人情報が入力された場合に当該個人情報について生体認証による本人確認を行なう生体認証判定部と、前記リーダ／ライタとの間で相互に通信を行う相互通信機能とを備えた非接触ＩＣカードにあって、
    前記カード用リーダ／ライタとの相互通信に先立って成される前記生体認証に際しては受給した前記電力を前記生体認証判定部にのみに供給し且つ前記カード用リーダ／ライタとの相互通信を実行する他のカード機能部には受給した前記電力の電力供給を禁止する本人認証処理機能、
    前記生体認証判定部が本人認証した場合に当該生体認証判定部が給電許可信号を送出する給電許可信号送出処理機能、
    および送出された前記給電許可信号に付勢されて機能し前記生体認証判定部を除く前記他のカード機能部へ電力供給を行う電力供給処理機能を設けると共に、
    更に、前記本人認証処理機能の実現に際しては、
    予め装備された周波数の異なる二つのアンテナ構造体の内の周波数が適合する一方のアンテナ構造体を介して前記カード用リーダ／ライタから前記電力を受給する電力受給処理機能を設け、
    これら前記各処理機能を予め別に装備したコンピュータに実現させるようにしたことを特徴とするカード起動制御プログラム。

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