JP5533487B2 - カードアダプタ装置 - Google Patents

Description

本発明は，ＩＣカードが未対応の通信方式に対応したシステムであってもＩＣカードを利用できるように，ＩＣカードの代替として機能する装置に係る。

ＩＣチップを実装したＩＣカードは，交通用途において自動改札機の利用が有名であるが，企業内においては，ドアゲートを用いた入退室管理，ネットワークへのログイン管理，電子マネーなどによる食券の販売管理など，様々なシステムに利用されている。

現時点において，ＩＣカードの通信方式としては，金融用途で普及している接触方式と交通用途で普及している非接触方式の２方式が規格化されているが，ユビキタス時代の到来を受けて，導体である人体を通信媒体として利用する人体通信方式に対応したシステムが開発検討されていることもあり，ＩＣカードが未対応の通信方式に対応したシステムであってもＩＣカードを利用できることが望まれている。

例えば，交通用途の分野においては非接触ＩＣカードが普及しているが，人体通信方式に対応した装置をユーザが所持しているだけで，ユーザが自動改札機を通過できるようにするための発明が特許文献１や特許文献２で開示されていることもあり，既に普及している非接触ＩＣカードを，特許文献１や特許文献２で開示されているシステムでも利用できることが望ましい。

ＩＣカードが未対応の通信方式に対応したシステムであってもＩＣカードを利用できるようにすることを検討した場合，例えば，特許文献３のように，ＩＣカードが未対応の通信方式（特許文献３では非接触方式）を，ＩＣカードが対応している通信方式（特許文献３では接触方式）に変換する機能をアダプタ装置に備えさせ，ＩＣカードが未対応の通信方式によりカードアダプタ装置とシステムの端末装置が通信し，ＩＣカードが対応している通信方式に変換してＩＣカードと通信することで，ＩＣカードが未対応の通信方式に対応したシステムであってもＩＣカードを利用できるようにすることが考えられる。

しかし，ＩＣカードが未対応の通信方式をＩＣカードが対応している通信方式に変換する機能をアダプタ装置に備えさせると，ＩＣカードが未対応の通信方式に対応したシステムでアダプタ装置が利用される毎に，カードアダプタ装置とＩＣカード間で頻繁に通信が行われることになり，カードアダプタ装置とＩＣカードの通信に要する消費電力が大きいと，カードアダプタ装置に実装されたバッテリがすぐ枯渇してしまう問題が生じてしまう。

特開２００６−３５２３１８号公報 特開２０１０−１２２９９９号公報 特開平２−９２６９５号公報

そこで，本発明は，装着されるＩＣカードが未対応の通信方式に対応し，装着されるＩＣカードの代替として機能するカードアダプタ装置を提供することを目的とし，更に，該カードアダプタ装置に内蔵されるバッテリの寿命を延ばすことも目的とする。

上述した課題を解決する本発明は，ＩＣカードの代替として機能するカードアダプタ装置であって，ＩＣカードが未対応の通信方式に対応したシステムと通信するために，ＩＣカードが未対応の第１の通信方式により通信する第１の通信手段を備え，前記ＩＣカードと通信するために，前記ＩＣカードが対応している第２の通信方式により通信する第２の通信手段を備え，前記ＩＣカードの代替として機能するために，前記ＩＣカードに記憶されたカードデータをセットする操作を検知すると，前記第２の通信手段により前記ＩＣカードと通信を行い，前記ＩＣカードから前記カードデータを読み取り記憶するカードデータセット手段と，記憶している前記カードデータをリセットする操作を検知すると，記憶している前記カードデータを消去するリセット手段を備え，ＩＣカードとの通信に係る消費電力を必要とせず，ＩＣカードが未対応の通信方式に対応したシステムで利用できるように，前記カードデータが記憶されているときに，前記第１の通信方式に対応したシステムで利用されると，前記第１の通信手段により前記システムと通信を行い，前記カードデータを用いた処理を実行するアプリケーション手段を備えている。

本発明において，同じ前記ＩＣカードの代替となるカードアダプタ装置が複数できるのを防止するために，前記カードデータセット手段は，前記カードデータをセットする操作を検知した後，前記カードデータを読み取り不可能な状態に前記ＩＣカードを設定し，前記リセット手段は，前記カードデータをリセットする操作を検知した後，前記カードデータを読み取り可能な状態に前記ＩＣカードを設定することが望ましい。

また，本発明において，前記カードデータをリセットするときに利用する前記ＩＣカードが，前記カードデータをセットしたときと同じ前記ＩＣカードであることを確認できるように，前記カードデータセット手段は，前記カードデータをセットする操作を検知した後，装置毎に固有の装置ＩＤを前記ＩＣカードに書き込み，前記リセット手段は，前記カードデータをリセットする操作を検知した後，前記装置ＩＤを前記ＩＣカードから読み取り，自機の前記装置ＩＤと同一の場合のみ前記カードデータを消去することを特徴とすることが望ましい。

また，本発明において，前記カードデータが記憶されている前記ＩＣカードの正当性を検証できるように，前記カードデータセット手段は，前記カードデータをセットする操作を検知した後，前記カードデータを読み取る前記ＩＣカードと相互認証を行い，相互認証に成功したときのみ，前記ＩＣカードから前記カードデータを読み取り，前記リセット手段は，前記カードデータをリセットする操作を検知した後，前記カードデータを読み取る前記ＩＣカードと相互認証を行い，相互認証に成功したときのみ，記憶している前記カードデータを消去することが望ましい。

ユビキタス時代の到来を受けて，導体である人体を通信媒体として利用する人体通信方式が注目を浴びているので，本発明において，前記第１の通信手段を，導体である人体を通信媒体として利用する人体通信方式に対応した手段とすることが望ましい。

このように，本発明によれば，装着されるＩＣカードが未対応の通信方式に対応し，装着されるＩＣカードの代替として機能するカードアダプタ装置を提供でき，更に，該カードアダプタ装置に内蔵されるバッテリの寿命を延ばすことができるようになる。

本実施形態に係るカードアダプタ装置に備えられた機能を説明する図。 本実施形態に係るカードアダプタ装置に備えられた回路を説明する図。 本実施形態に係るカードアダプタ装置が有する状態を説明する図。 カードアダプタ装置のカードデータセット手段の動作を示したフロー図。 カードアダプタ装置のリセット手段の動作を示したフロー図。 第１の通信方式を人体通信方式としたときのアダプタ装置を説明する図。

ここから，本発明の実施形態について，本発明の技術分野に係わる当業者が発明の内容を理解し，本発明を実施できる程度に説明する。

本実施形態に係るカードアダプタ装置１は，ＩＣカード２が挿入された状態で利用される装置で，ＩＣカードが未対応の通信方式に対応したシステムであってもＩＣカードを利用できるように，ＩＣカードが未対応の通信方式に対応し，ＩＣカードの代替として機能することができ，更に，内蔵されるバッテリの寿命を延ばすことができるように開発された装置で，図１は，本実施形態に係るカードアダプタ装置１に備えられた機能を説明する図，図２は，本実施形態に係るカードアダプタ装置１に備えられた回路を説明する図，図３は，本実施形態に係るカードアダプタ装置１が有する状態を説明する図である。

図１に図示しているように，ＩＣカード２が未対応の第１の通信方式に対応したシステムであっても，ＩＣカード２の代替として機能することができるようにするために，本実施形態に係るカードアダプタ装置１は，ＩＣカード２が未対応の第１の通信方式により通信する第１の通信手段１０が備えられ，更に，ＩＣカード２が未対応の通信方式に対応したシステムに係わる処理で利用されるカードデータをＩＣカード２から読み出せるように，ＩＣカード２が対応している第２の通信方式により通信する第２の通信手段１１を備えている。

図２に図示しているように，第１の通信手段１０をカードアダプタ装置１に備えさせるために，カードアダプタ装置１には第１の通信方式用の通信回路１００が実装され，また，第２の通信手段１１をカードアダプタ装置１に備えさせるために，カードアダプタ装置１には第２の通信方式用の通信回路１０１が実装される。例えば，カードアダプタ装置１に挿入されるＩＣカード２が接触型で，ＩＣカード２が未対応の第１の通信方式として人体通信に対応させたい場合，第１の通信手段１０は，信号電極や送受信回路などを備えた人体通信モジュールで実現され，また，第２の通信手段１１は，コンタクトピンを備えた接触型リーダライタ用の回路で実現されることになる。

また，ＩＣカード２が未対応の第１の通信方式に対応したシステムに係わる処理で利用されるカードデータはシステムに依存し，例えば，ＩＣカード２を識別する情報であるカードＩＤを人体通信方式により取得し，カードＩＤの照合結果により鍵の施錠を管理するドアゲートシステムでカードアダプタ装置１が利用される場合，ＩＣカード２が未対応の第１の通信方式に対応したシステムに係わる処理で利用されるカードデータは，カードアダプタ装置１に挿入されたＩＣカード２に記憶されているカードＩＤになる。

カードアダプタ装置１の内部にＩＣカード２を挿入して，ＩＣカード２が未対応の第１の通信方式に対応したシステムでカードアダプタ装置１をＩＣカード２に代替として利用する場合，図２に図示したように，カードアダプタ装置１が動作するための電力を供給するバッテリ１０３をカードアダプタ装置１に内蔵させることが必要になるが，ＩＣカード２との通信に要する消費電力を大きく，システムでカードアダプタ装置１が利用される毎に，カードアダプタ装置１とＩＣカード２間の通信を行うと，バッテリ１０３の電力がすぐ枯渇してしまうため，本実施形態のカードアダプタ装置１には，ＩＣカード２との通信回数を少なくできる工夫が施されている。

図３に図示したように，本実施形態のカードアダプタ装置１は，ＩＣカード２に記憶されているカードデータがセットされていない状態であるリセット状態と，カードデータがセットされている状態であるセット状態の２つの状態を有し，カードアダプタ装置１が，セット状態にある間，ＩＣカード２が未対応の第１の通信方式に対応したシステムに係わる処理を実行できるようにすることで，システムでカードアダプタ装置１が利用される毎に，カードアダプタ装置１とＩＣカード２間の通信を行うと必要性を無くし，ＩＣカード２との通信回数を少なくしている。

カードアダプタ装置１の電源が投入された直後の状態はリセット状態で，カードアダプタ装置１に挿入されたＩＣカード２に記憶されたカードデータをカードアダプタ装置１にセットする操作が行われ，ＩＣカード２からカードデータを読み取り記憶すると，カードアダプタ装置１の状態はセット状態に遷移する。そして，カードアダプタ装置１にセットされたカードデータをリセットする操作が行われ，カードデータがカードアダプタ装置１から消去されると，カードアダプタ装置１の状態はリセット状態に遷移する。

カードアダプタ装置１に挿入されたＩＣカード２に記憶されたカードデータをカードアダプタ装置１にセットする操作は任意に設定可能で，該操作は，カードアダプタ装置１にＩＣカード２を挿入する操作とすることもできるし，カードアダプタ装置１に挿入されたＩＣカード２に記憶されたカードデータをカードアダプタ装置１にセットするためのボタンをカードアダプタ装置１に設けることもできる。

同様に，カードアダプタ装置１にセットされたカードデータをリセットする操作は任意に設定可能で，該操作は，カードアダプタ装置１にＩＣカード２をイジェクトする操作とすることもできるし，カードアダプタ装置１にセットされたカードデータをリセットする操作ためのボタンをカードアダプタ装置１に設けることもできる。

図１に図示したように，本実施形態に係るカードアダプタ装置１には，上述した内容を実施するために，カードデータをカードアダプタ装置１にセットする操作が行われると，カードデータをカードアダプタ装置１に記憶するカードデータセット手段１２と，カードデータをリセットする操作が行われると，カードアダプタ装置１に記憶されているカードデータを消去するリセット手段１３と，第１の通信手段１０により通信を行い，カードデータを用いた処理を実行するアプリケーション手段１４が備えられる。

図２に図示しているように，本実施形態のアダプタ装置には，ＣＰＵ，ＲＡＭ及びＲＯＭなどを有する制御回路１０２が実装され， カードデータセット手段１２，リセット手段１３及びアプリケーション手段１４それぞれは，制御回路１０２をそれぞれの手段として動作させるためのコンピュータプログラムで実現されている。

まず，カードアダプタ装置１に備えられたカードデータセット手段１２について説明する。図４は，カードアダプタ装置１のカードデータセット手段１２の動作を示したフロー図である。

カードアダプタ装置１がリセット状態にあるとき，カードアダプタ装置１に挿入されたＩＣカード２に記憶されたカードデータをセットする操作をカードアダプタ装置１が検知すると，カードアダプタ装置１のカードデータセット手段１２として機能するコンピュータプログラムが作動し，カードアダプタ装置１のカードデータセット手段１２は，まず，カードアダプタ装置１に挿入されたＩＣカード２の正当性を確認するために，ＩＣカード２と相互認証する動作を行う（Ｓ１）。

カードアダプタ装置１に挿入されたＩＣカード２との相互認証の内容は任意であるが，カードアダプタ装置１に挿入されたＩＣカード２との相互認証には，ＪＩＣＳＡＰやＥＭＶなどで規定されているexternal Authentication コマンドやinternal Authentication コマンドを利用するとよい。

カードアダプタ装置１のカードデータセット手段１２は，カードアダプタ装置１に挿入されたＩＣカード２との相互認証の結果によって処理を分岐させ（Ｓ２），相互認証に失敗するとこの手順を終了し，相互認証に成功すると，カードアダプタ装置１の固有情報である装置ＩＤをＩＣカード２に書き込む処理を実施する（Ｓ３）。なお，カードアダプタ装置１の固有情報である装置ＩＤをＩＣカード２に書き込むのは，カードアダプタ装置１にセットされたカードデータをリセットする際，カードアダプタ装置１が，カードデータをセットしたときの読み出したＩＣカード２と同一のカードであることを確認できるようにするためである。

カードアダプタ装置１の固有情報である装置ＩＤをＩＣカード２に書き込むと，カードアダプタ装置１は，カードデータをＩＣカード２から読み込み，カードアダプタ装置１の制御回路のメモリにカードデータを記憶した後（Ｓ４），カードデータを読み出しできない閉塞状態にＩＣカード２を設定し（Ｓ５），この手順を終了する。

なお，ＩＣカード２からカードデータを読み出した後に，カードデータを読み出しできない閉塞状態にＩＣカード２を設定するのは，一つのカードアダプタ装置１にカードデータがセットされている間，カードデータを読み出したＩＣカード２が他のカードアダプタ装置１で利用されるのを防止し，同じＩＣカード２の代替となるカードアダプタ装置１が複数できるのを防止するためである。

このように，カードアダプタ装置１がセット状態にあるとき，カードアダプタ装置１にはカードデータが記憶され，ＩＣカード２が未対応の第１の通信方式に対応したシステムでカードアダプタ装置１は利用することができるようになる。

次に，カードアダプタ装置１に備えられたリセット手段１３について説明する。図５は，カードアダプタ装置１のリセット手段１３の動作を示したフロー図である。

カードアダプタ装置１は，上述した手順によりカードアダプタ装置１がセット状態に遷移した後，カードアダプタ装置１にセットされたカードデータをリセットする操作をカードアダプタ装置１が検知すると，カードアダプタ装置１のリセット手段１３として機能するコンピュータプログラムが作動し，カードアダプタ装置１のリセット手段１３は，カードアダプタ装置１に挿入されているＩＣカード２の正当性を確認するために，ＩＣカード２と相互認証する動作を行う（Ｓ１０）。

カードアダプタ装置１のリセット手段１３は，カードアダプタ装置１に挿入されているＩＣカード２との相互認証の結果によって処理を分岐させ（Ｓ１１），相互認証に失敗するこの手順を終了し，相互認証に成功するＩＣカード２から装置ＩＤを読み出す（Ｓ１２）。

カードアダプタ装置１に挿入されているＩＣカード２から装置ＩＤを読み出すと，カードアダプタ装置１のリセット手段１３は，自機の装置ＩＤとＩＣカード２から読み出した装置ＩＤを照合し（Ｓ１３），照合結果によって処理を分岐させる（Ｓ１４）。

カードアダプタ装置１がカードデータを読み出した際に，カードデータを読み出したカードアダプタ装置１の装置ＩＤがＩＣカード２に書き込まれるため，カードアダプタ装置１にセットされたカードデータをリセットする前に，ＩＣカード２からカードアダプタ装置１の固有情報である装置ＩＤを読み出し，自機の装置ＩＤと照合することで，カードアダプタ装置１は，挿入されているＩＣカード２が，カードデータをセットするときと同一のカードであることを確認できる。

カードアダプタ装置１のリセット手段１３は，装置ＩＤが一致しなければこの手順を終了し，装置ＩＤが一致すれば，カードアダプタ装置１に挿入されているＩＣカード２に記憶されている装置ＩＤを消去し（Ｓ１５），ＩＣカード２の閉塞状態を解除した後（Ｓ１６），カードアダプタ装置１の制御回路のメモリに記憶しているカードデータを消去して（Ｓ１７），この手順を終了する。

このように，カードアダプタ装置１がリセット状態にあるとき，カードアダプタ装置１にはカードデータが記憶されていないため，ＩＣカード２が未対応の第１の通信方式に対応したシステムでカードアダプタ装置１は利用することはできない。

次に，カードアダプタ装置１に備えられたアプリケーション手段１４について説明する。カードアダプタ装置１の制御回路１０２のメモリにカードデータが記憶された状態であるセット状態にある間，第１の通信方式に対応し，カードデータを用いた処理を実行するアプリケーション手段１４を実行することができるようにカードアダプタ装置１は制御され，カードアダプタ装置１のアプリケーション手段１４には，第１の通信方式に対応したシステムに係わり，カードデータを用いた処理を実行するためのコンピュータプログラムが含まれる。

第１の通信方式に対応したシステムに係わる処理を実行するためのコンピュータプログラムの詳細は，第１の通信方式に対応したシステムに依存し，例えば，カードデータの照合結果に応じて鍵の解錠を制御するドアゲートシステムでカードアダプタ装置１が利用される場合， ドアケートシステムから送信されたカードデータの送信要求を第１の通信方式により受信すると，カードアダプタ装置１のメモリに保持しているカードデータをドアゲートシステムに第１の通信方式により返信するコンピュータプログラムが実装される。

ここで，カードアダプタ装置１に挿入されるＩＣカード２について述べておく。カードアダプタ装置１に挿入されるＩＣカード２の通信方式は接触方式又は非接触方式のいずれでもよく，カードアダプタ装置１の第２の通信手段１１は，カードアダプタ装置１に挿入されるＩＣカード２の通信方式に対応させることが必要になる。

また，カードアダプタ装置１に挿入されるＩＣカード２には，カードデータをセット・リセットするときに利用されるコマンドを実装することが必要になる。

例えば，図４及び図５を参照すれば，本実施形態のカードアダプタ装置１に挿入されるＩＣカード２には，カードデータをＩＣカード２から読み取るためのReadコマンド，カードアダプタ装置１との相互認証に利用されるexternal Authenticationコマンドとinternal Authentication コマンド，装置ＩＤをＩＣカード２に書き込み・消去するためのwriteコマンド，カードデータを読み取りできない閉塞状態に設定するためのlockコマンド，該閉塞状態を解除するためのunlockコマンドをＩＣカード２に実装することが必要になる。

最後に，ＩＣカード２が未対応の第１の通信方式を，導体である人体を通信媒体として利用する人体通信方式としたときの実施例について述べておく。図６は，ＩＣカード２が未対応の第１の通信方式を人体通信方式としたときのアダプタ装置３を説明する図である。

図６に図示したように，アダプタ装置３の表面には，人体通信の送信用電極３０と受信用電極３１が設けられ，更に，アダプタ装置３の側面には，ＩＣカード２（ここでは，接触ＩＣカード）をアダプタ装置３に挿入するための挿入口３２が設けられている。

また，ＩＣカード２が未対応の第１の通信方式を人体通信方式としたアダプタ装置３において，アダプタ装置３に挿入されたＩＣカード２とデータ通信するための回路であるＲ／Ｗ回路に加え，人体通信用の回路として，送信用電極を用いて送信に係わる処理を行う人体通信送信回路と，受信用電極を用いて送信に係わる処理を行う人体通信受信回路が備えられ，更に，これらの回路に電力を供給するためのバッテリが備えられる。

なお，人体通信の方式として，微弱な電波を利用する伝搬方式と，微弱な電流を利用する電流方式の２通りがあるが，いずれの方式であってもよく，また，図６では，送信用及び受信用の電極を一枚としているが２枚の電極を用いることもできる。

１ カードアダプタ装置
１０ 第１の通信手段
１１ 第２の通信手段
１２ カードデータセット手段
１３ リセット手段
１４ アプリケーション手段
２ ＩＣカード

Claims (5)

1. ＩＣカードが未対応の第１の通信方式により通信する第１の通信手段と，前記ＩＣカードが対応している第２の通信方式により通信する第２の通信手段と，前記ＩＣカードに記憶されたカードデータをセットする操作を検知すると，前記第２の通信手段により前記ＩＣカードと通信を行い，前記ＩＣカードから前記カードデータを読み取り記憶するカードデータセット手段と，記憶している前記カードデータをリセットする操作を検知すると，記憶している前記カードデータを消去するリセット手段と，前記カードデータが記憶されているときに，前記第１の通信方式に対応したシステムで利用されると，前記第１の通信手段により前記システムと通信を行い，前記カードデータを用いた処理を実行するアプリケーション手段を備えたことを特徴とするカードアダプタ装置。
2. 前記カードデータセット手段は，前記カードデータをセットする操作を検知した後，前記カードデータを読み取り不可能な状態に前記ＩＣカードを設定し，前記リセット手段は，前記カードデータをリセットする操作を検知した後，前記カードデータを読み取り可能な状態に前記ＩＣカードを設定することを特徴とする，請求項１に記載のカードアダプタ装置。
3. 前記カードデータセット手段は，前記カードデータをセットする操作を検知した後，装置毎に固有の装置ＩＤを前記ＩＣカードに書き込み，前記リセット手段は，前記カードデータをリセットする操作を検知した後，前記装置ＩＤを前記ＩＣカードから読み取り，自機の前記装置ＩＤと同一の場合のみ前記カードデータを消去することを特徴とする，請求項１または請求項２に記載のカードアダプタ装置。
4. 前記カードデータセット手段は，前記カードデータをセットする操作を検知した後，前記カードデータを読み取る前記ＩＣカードと相互認証を行い，相互認証に成功したときのみ，前記ＩＣカードから前記カードデータを読み取り，前記リセット手段は，前記カードデータをリセットする操作を検知した後，前記カードデータを読み取る前記ＩＣカードと相互認証を行い，相互認証に成功したときのみ，記憶している前記カードデータを消去することを特徴とする，請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のカードアダプタ装置。
5. 前記第１の通信手段を，導体である人体を通信媒体として利用する人体通信方式に対応した手段とすることを特徴とする，請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のカードアダプタ装置。
   

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