JP5272561B2

JP5272561B2 - 認証装置

Info

Publication number: JP5272561B2
Application number: JP2008198273A
Authority: JP
Inventors: 憲正池田
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2028-07-31
Also published as: JP2010039531A

Description

本発明はフィルム面上に番号入力用の静電容量方式のスイッチと、ＩＣカードに予め登録された暗証番号を電波により送信し、これを受信するアンテナを設けた認証装置のパターンであり、ＩＣカードは、認証装置に設けられたアンテナより発する電波を、ＩＣカード内に設けられたアンテナが受信し、アンテナの共振作用により起電力が発生する。発生した起電力によりＩＣカード内に設けたタグが起動し、ＩＣタグ内の予め登録した暗証番号をＩＣカード内のアンテナから電波を発振させ認証装置に設けられているアンテナに送信している。認証装置は、アンテナによりｉｃカードからの電波を読み取り、暗証番号を認証装置内のメモリに格納し、暗証番号の確認を行うために、認証装置に設けた前記静電容量方式のスイッチを操作することにより、暗証番号を入力し、前記ＩＣカードから電波により送信され、メモリに格納されたものと、静電容量方式のスイッチにより入力された暗証番号が、前記ＩＣカードより電波で送信され、メモリに格納されたものとを照合することで認証を行う。また、前記静電容量方式のスイッチは、前記静電容量方式のスイッチの周囲にグランド線を配回し、グランドに接続することで、前記静電容量方式のスイッチに静電気の電気容量が印加されたとき、操作者の指等が触れていなくても静電容量方式のスイッチがＯＮとなる誤動作を防ぐことができる認証装置に関するものである。

予めＩＣカードに登録した暗証番号の認証は、ＩＣカードを認証装置に触れることで
認証装置がｉｃカードを認識し、暗証番号を認識装置に読み取らせることで行う。

図１に示すように、Ｉｃカード１は、ＩＣタグ２とアンテナ３より構成されている。ＩＣタグ２は暗証番号の保持および電波４を発生させる機能を有し、ＩＣタグ２に書かれた暗証番号を、ＩＣタグ２に接続しているアンテナ３を通じ電波４を発振させ認証装置５へ送信している。

図２に示すように認証装置５は、ＩＣカード１のアンテナ３より送信した電波４を受信するためのアンテナ３８と、アンテナ３８より受信した電波４をデジタルのデータに変換する変換器（以下デジタル変換器６とする。）で変換されたデータを格納するメモリ７より構成されている。また、４個のスイッチ１１は、切換器１２により選択され、コンデンサ１３と抵抗１４とで作られる周波数をインプットキャプチャ１５につなぎ、ＣＰＵ（図示せず）が、選択したスイッチの容量を読み取り、予めメモリ７に格納され設定したｏｎおよびＯＦＦの閾値に対し、設定したＯＮの閾値をこえる場合をスイッチのｏｎとし、設定したｏｆｆの閾値をこえない場合をスイッチのｏｆｆとしている。

図２に示す認証装置の操作は、前記したｉｃカード１のタグ２に書かれた暗証番号を、前記タグ２内で電波に乗せられるデータとし、認証装置５に設けられたアンテナ３８で、暗証番号のデータである電波４を受信し、前記メモリ７に読み込ませた後、操作者が、前記４個のスイッチ１１で暗証番号を読み込ませ、前記メモリ７に格納した番号とを照合することで認証を行う。例として暗証番号が１２３４の数字４桁のとき、ｉｃカードのタグに書かれた１２３４の数字４桁を、前記したようにタグ内で、電波に乗せられるデータとし、前記アンテナ３８で電波を受信後、デジタル変換器６で１２３４の数字４桁に変換し、前記メモリ７へ格納する。次に前記４個のスイッチ１１でスイッチを左から数字の１、２、３、４のように割り当て、操作者が４個のスイッチ１１を１、２、３、４の順に触れることで４個のスイッチ１１の番号が入力され、操作者が入力した１２３４の数字４桁と、前記メモリに格納した１２３４の数字４桁とを照合し、暗証番号が同じなため操作者の認証を行うことができる。

図２に示す認証装置５のセンサ部３６をフィルムで作る場合、アンテナ３８を図３に示すフィルム８の表面に導電性物質を印刷し形成する。フィルム８には、デジタル変換器６と接続するための端子１と端子２を、フィルム８の下側に並べて設ける。アンテナ３８である配線パターン３７は端子１の左側よりフィルムの外形９に沿い、２周配回しコイル形状にすることで、誘導起電力による磁界を発生させ、ＩＣカード１より発振される電波４を受信する。配線パターン３７の１周目は端子１と端子２の間を通し、２周目は端子２の右側につなぐように配回させる。また、フィルムを貼り合わせる時に使用する基準となる＋マーク２３をフィルム８の印刷面２０の角２カ所に設ける。

前記４個のスイッチ１１に、４個のスイッチがＯＮとなる静電気の電気容量１６（図２参照）が印加された場合、操作者の指等が触れていなくても４個のスイッチ１１がＯＮとなる誤動作を生じてしまう。前記４個のスイッチ１１の周囲を配線パターン１０で囲み、グランド１７につなげている。静電気の電気容量１６は４個のスイッチ１１の周囲を囲んだ配線パターン１０に印加され、接続しているグランド１７に静電気の電気容量１６が伝わり、直接４個のスイッチに静電気が入らないようにすることで静電気の電気容量１６による誤動作を防いでいる。

図４に示すようにフィルム８の表面に４個のスイッチ１１を設け、４個のスイッチ１１の番号を１番から４番とする。４個のスイッチ１１と切換器１２とを接続するための端子１から端子４を、４個のスイッチ１１の下側に並べて設ける。配線パターン１０は、４個のスイッチ１１の下側から出し、端子１から端子４の上側とつなげる。グランド１７と端子５、端子６を介して接続する配線パターン３７は、端子１の左側に端子５と端子４の右に端子６を設け、端子５の左側より４個のスイッチ１１の回りをフィルム８の外形に沿い回し端子６の右側でつなげる。

図５に示すように、前記アンテナを印刷したフィルム１８の印刷面２０と、前記、スイッチを印刷したフィルム１９の印刷無面２１とを、両面接着シート２２で貼り合わせている。アンテナを印刷したフィルム１８の印刷面２０とスイッチを印刷したフィルム１９の無印刷面との貼り合わせは、前記アンテナを印刷したフィルム１８上に設けた基準位置となる＋マーク２３とスイッチを印刷したフィルム１９上に設けた基準位置となる＋マーク２３とを合わせた後、前記フィルムの間に空気が入らない様にローラ２４でアンテナを印刷したフィルム１８の無印刷面を押しながら矢印の方向に移動させて行う。アンテナを印刷したフィルム１８と、スイッチを印刷したフィルム１９の２枚のフィルムを貼り合わせることで、アンテナ３８である配線パターン３７と端子７と端子８と、４個のスイッチ１１と配線パターン１０およびグランド１７の配線パターン３７と端子１から端子６が形成されている。

また、図６に示すように、アンテナ３８である配線パターン３７とデジタル変換器６に接続するための端子７と端子８と、４個のスイッチ１１の配線パターン１０およびグランド１７の配線パターン３７と端子１から端子６を１枚のフィルム８を用いて同一面に形成する場合は、フィルム８の表面に導電性物質を印刷することで行う。フィルム８の同一面に４個のスイッチ１１を設け、スイッチの番号を１番から４番とする。各スイッチと切換器１２とを接続するための端子１から端子４は、スイッチの下側に並べて設ける。４個のスイッチ１１の下側より、切換器１２と接続するための端子１から端子４の上側とを配線パターン１０でつなげる。グランド１７と接続するための端子５と端子６は、端子１左側に端子５を端子４の右に端子６を設け、端子５の左側より配線パターン３７を出し、４個のスイッチ１１の回りをフィルムの外形９に沿い回し、端子６の右側でつなげる。つぎに、デジタル変換器６と接続するための端子７と端子８は、端子２と端子３の下側に並べて設ける。アンテナ３８である配線パターン３７は端子７の左側よりフィルムの外形９に沿い、２周配回しコイル形状にすることで、誘導起電力による磁界を発生させ、ＩＣカード１より発振される電波４を受信する。配線パターン３７の１周目は端子７と端子８の間を通し、２周目は端子８の右側につなげる。フィルム８の同一面には、アンテナ３８である配線パターン３７と端子７と端子８、４個のスイッチ１１と配線パターン１０とグランド１７の配線パターン３７と端子１から端子６を配置できることが知られている。
特開２００５−０８４９８２号公報。

前記、図５で示したようにフィルムの貼り合わせは、前記ローラ２４を使用して行うが、フィルムは薄く腰が無く、フィルムが撓んでしまうためフィルムとフィルムの間に気泡が入りやすいのが現状である。

上記したアンテナを印刷したフィルム１８と、スイッチを印刷したフィルム１９を両面接着シート２２で貼り合わせた場合に、図７に示すように気泡３０が入り、スイッチ２６と指２７との間の容量２８は、気泡３０が無い場合と比べ、スイッチ２６と指２７の距離３１が長くなり、また気泡３０が有る場合と無い場合とでは誘電率の違いにより、得られる容量値が小さくなる。静電容量スイッチのＯＮおよびＯＦＦの判断は、指２７とスイッチ２６との間の容量２８により、スイッチをＯＮとする容量２８の閾値とスイッチをＯＦＦとする容量２８の閾値を決めているため、気泡３０が入ることでフィルム８毎にｏｎとｏｆｆとなる閾値を合わせ込まなければならず、閾値の統一ができないのが現状である。

図６で示すように１枚のフィルム８に４個のスイッチ１１と端子１から端子４および配線パターン１０を形成した場合、フィルムが１枚であるためフィルム８の厚み２９（図７参照）は一定のため、スイッチ２６と指２７との容量は同じとなり、スイッチのＯＮおよびｏｆｆを判断する閾値を統一することができる。しかし、アンテナ３８である配線パターン３７は４個のスイッチ１１と前記４個のスイッチ１１を囲んだグランド１７の配線パターン３７がアンテナ３８より発振する誘導起電力による磁界の干渉を受けないように、前記グランド１７の配線パターン３７の周りに寸法Ａ２５の間隔をとるため、フィルム８の外形が大きくなってしまうという課題があった。

操作者により情報を入力するための複数個の静電容量スイッチと、情報発振源から電波で送信された情報を受信するためのアンテナパターンとしての機能と、該静電容量スイッチを取り囲む様に設けられたグランド線としての機能を有する配線パターンと、を表面に設けた一枚のフィルムを備えた認証装置であって、前記認証装置は、さらに、前記アンテナパターンで受信した電波をデジタルデータに変換するデジタル変換器と、前記配線パターンを前記デジタル変換器またはグランドに選択的に接続する選択器であって、前記配線パターンと前記デジタル変換器を接続することにより、前記配線パターンを前記アンテナパターンとして機能させ、前記配線パターンと前記グランドとを接続することにより、前記配線パターンを前記グランド線として機能させる選択器と、前記複数個の静電容量スイッチのうち、操作者により押圧された静電容量スイッチのＯＮまたはＯＦＦとする情報と、前記情報発信源から電波で送信した情報を前記デジタル変換器にて変換したデジタルデータとを格納するメモリとを備え、該格納した二つの情報を照合し、認証する認証装置を提案するものである。

本発明は、１枚のフィルムにICカードより送信した電波を受信するためのアンテナの配線パターンとデジタル変換器とをつなげる端子と、静電容量方式のスイッチに静電気の電気容量が印加されたとき、操作者の指が触れていなくても静電容量方式のスイッチがONとなる誤動作を防ぐために、前記静電容量方式のスイッチの周囲に配回したグランドの配線パターンとグランドとをつなげるための端子を共有することで、配線パターンの数と端子の数を減らせ、フィルムの外形を小さくすることができる。

本発明は図８に示すように、フィルム８の表面に４個のスイッチ１１を設け、４個のスイッチ１１の番号を１番から４番とする。４個のスイッチ１１の下側の場所に切換器１２に接続するための端子１から端子４を設ける。番号１から番号４の静電容量スイッチと、前記した端子１から端子４を配線パターン１０でつなげる。前記、アンテナ３８である配線パターン３７をデジタル変換器６に接続する端子５と端子６と、静電気の電気容量１６がフィルム８に印加されたとき、操作者の指等が触れていなくても４個のスイッチ１１がＯＮとなる誤動作を防ぐために、４個のスイッチ１１の周囲に配回したグランドの配線パターン３７をグランド１７に接続する端子５と端子６を共有し、端子５は端子１の左側に、端子６は端子４の右側に設ける。アンテナ３８とグランド１７を共有する配線パターン３７は端子５の左側よりフィルムの外形９に沿い、２周配回しコイル形状にすることで、誘導起電力による磁界を発生させ、ＩＣカード１より発振される電波４を受信する。配線パターン３７の１周目は端子４と端子６の間を通し、２周目は端子６の右側につなげる。アンテナ３８とグランド１７を共有する端子５と端子６および配線パターン３７は１個になり、フィルム８の外形を小さくすることができる。

本発明はＰＥＴフィルムを用い図８に示すように、フィルム８の表面に導電性物質を印刷し、前記した４個のスイッチ１１、端子１から端子６、配線パターン３７を設ける。
本発明の前記したアンテナ３８と前記したグランド１７とを共有した配線パターン３７の使い方について図９を用いて説明する。図９に示すように認証装置５の制御部３２は、フィルム８の表面に導電性物質で形成したアンテナ３８で、ＩＣカード１よりの電波４をデジタルのデータに変換するデジタル変換器６と、デジタル変換器６で変換されたデータを格納するメモリ７、フィルム８の表面に導電性物質で形成した４個のスイッチ１１を選択するための切換器１２、切換器１２で選択されたスイッチと指との容量を周波数に変換するコンデンサ１３と抵抗１４、変換した周波数を読み取るインプットキャプチャ１５、静電気の電気容量１６を逃がすためのグランド１７、アンテナ３８とグランド１７とを共有した配線パターン３７をデジタル変換器６またはグランド１７につなぐための切換を行う選択器３４とインプットキャプチャ１５および選択器３４を制御するＣＰＵ３３より構成されている。

図９に示すように、端子１から端子４は切換器１２につながり、端子５と端子６は、選択器３４につながっている。選択器３４はＣＰＵ３３の選択信号３５により端子５および端子６をデジタル変換器６につなげ、または端子５および端子６をグランド１７につなげる切り換えを行う。認証装置５がＩＣカード１よりの電波４を受信するときは、選択器３４をＣＰＵ３３の選択信号３５で端子５と端子６をデジタル変換器６につなげ、配線パターン３７をアンテナ３８として使用し、ＩＣカード１よりの電波４を受信し、デジタル変換器６でデジタルデータに変換しメモリ７に格納する。また、静電容量方式のスイッチを使用するときは、選択器３４をＣＰＵ３３の選択信号３５で端子５と端子６をグランド１７につなげ、配線パターン３７をグランド１７として使用し、静電気の電気容量１６によるスイッチの誤動作を防いでいる。

ＩＣカード図認証装置の構成図認証装置のアンテナパターン図静電容量方式のスイッチパターン図フィルム貼り合わせ図１枚フィルムでのパターン図指とスイッチとの容量図共有パターン図接続構成図

符号の説明

１ＩＣカード
２ＩＣタグ
３アンテナ
４電波
５認証装置
６デジタル変換器
７メモリ
８フィルム
９フィルムの外形
１０配線パターン
１１４個のスイッチ
１２切換器
１３コンデンサ
１４抵抗
１５インプットキャプチャ
１６静電気の電気容量
１７グランド
１８アンテナを印刷したフィルム
１９スイッチを印刷したフィルム
２０印刷面
２１無印刷面
２２両面接着シート
２３＋マーク
２４ローラ
２５寸法ａ
２６スイッチ
２７指
２８容量
２９厚み
３０気泡
３１距離
３２制御部
３３ＣＰＵ
３４選択器
３５選択信号
３６センサ部
３７配線パターン
３８アンテナ

Claims

操作者により情報を入力するための複数個の静電容量スイッチと、情報発振源から電波で送信された情報を受信するためのアンテナパターンとしての機能と、該静電容量スイッチを取り囲む様に設けられたグランド線としての機能を有する配線パターンと、を表面に設けた一枚のフィルムを備えた認証装置であって、前記認証装置は、さらに、前記アンテナパターンで受信した電波をデジタルデータに変換するデジタル変換器と、前記配線パターンを前記デジタル変換器またはグランドに選択的に接続する選択器であって、前記配線パターンと前記デジタル変換器を接続することにより、前記配線パターンを前記アンテナパターンとして機能させ、前記配線パターンと前記グランドとを接続することにより、前記配線パターンを前記グランド線として機能させる選択器と、前記複数個の静電容量スイッチのうち、操作者により押圧された静電容量スイッチのＯＮまたはＯＦＦとする情報と、前記情報発信源から電波で送信した情報を前記デジタル変換器にて変換したデジタルデータとを格納するメモリとを備え、該格納した二つの情報を照合し、認証することを特徴とする認証装置。