JP5895489B2 - Communication system, communication device - Google Patents
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Description
本発明は、電磁誘導方式のICチップを利用した通信システム及び通信装置に関するものである。 The present invention relates to a communication system and a communication apparatus using an electromagnetic induction type IC chip.
従来、利用者が所持するICカードを電磁誘導方式によって読み取る(又は書き込む)通信システムがあった(例えば特許文献1)。このような通信システムのICカードは、少なくとも非接触通信機能を有するICチップとアンテナコイルにより構成されており、ICカード内に具備されたICチップは、リーダライタから送出された信号より駆動電力の供給を受け、リーダライタから送出されるアナログ信号を受信しデジタル変換し、応答信号を返送することによりデータ送受信を実現している。非接触ICカードは、交通システム、電子マネー、社員証システム、物流管理等の各種システムで用いられている。
非接触ICカード用いた通信方式としては、通信周波数帯域に応じて、電磁結合方式、静電結合方式、電磁誘導方式、電波方式が用いられており、カード形態の非接触IC通信システムでは、電磁誘導方式が主流となっている。
しかし、電磁誘導方式の通信システムは、ICカードのアンテナコイルをエッチング等により形成するため高コストであった。
Conventionally, there has been a communication system that reads (or writes) an IC card possessed by a user by an electromagnetic induction method (for example, Patent Document 1). An IC card of such a communication system is composed of at least an IC chip having a non-contact communication function and an antenna coil, and the IC chip provided in the IC card has driving power from a signal transmitted from a reader / writer. Data is transmitted / received by receiving an analog signal sent from the reader / writer, converting it to digital, and returning a response signal. Non-contact IC cards are used in various systems such as transportation systems, electronic money, employee ID systems, and logistics management.
As a communication method using a non-contact IC card, an electromagnetic coupling method, an electrostatic coupling method, an electromagnetic induction method, and a radio wave method are used according to the communication frequency band. Guidance methods are mainstream.
However, the electromagnetic induction type communication system is expensive because the antenna coil of the IC card is formed by etching or the like.
本発明の課題は、電磁誘導方式のICチップを利用した通信システムを低コストで実現できる通信システム及び通信装置を提供することである。 The subject of this invention is providing the communication system and communication apparatus which can implement | achieve the communication system using the IC chip of an electromagnetic induction system at low cost.
本発明は、以下のような解決手段により、課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。 The present invention solves the problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this. In addition, the configuration described with reference numerals may be improved as appropriate, or at least a part thereof may be replaced with another configuration.
・第1の発明は、第1情報記憶媒体(40,240,340)と通信装置(20,220)との間で通信する通信システム(10,210)であって、前記第1情報記憶媒体は、電磁誘導方式又は電磁結合方式で通信可能な第1ICチップ(41,241)と、前記第1ICチップに接続され、導電性を有する一対の導電プレート(42A,42B,242A,242B)とを備え、前記通信装置は、通信装置側ループアンテナ(21a,221a)と、前記通信装置側ループアンテナの両端に接続され、導電性を有する一対の導電部材(32A,32B,232A,232B)と、通信処理をする制御部(27,227)とを備え、前記制御部は、前記一対の導電部材が前記一対の導電プレートに静電結合することにより、前記第1情報記憶媒体の前記第1ICチップとの間で通信処理をすること、を特徴とする通信システムである。
・第2の発明は、第1の発明の通信システムにおいて、前記通信装置との間で通信する第2情報記憶媒体(50,250,350)を備え、前記第2情報記憶媒体は、電磁誘導方式又は電磁結合方式で通信可能な第2ICチップ(51,251)と、前記第2ICチップに接続され、前記通信装置側ループアンテナとの間で電磁誘導方式又は電磁結合方式により通信する記憶媒体側ループアンテナ(52,252)とを備え、前記制御部は、前記通信装置側ループアンテナが前記記憶媒体側ループアンテナとの間で電磁誘導方式又は電磁結合方式により通信することにより、前記第2情報記憶媒体の前記第2ICチップとの間で通信処理をすること、を特徴とする通信システムである。
-1st invention is a communication system (10,210) which communicates between a 1st information storage medium (40,240,340) and a communication apparatus (20,220), Comprising: Said 1st information storage medium Includes a first IC chip (41, 241) capable of communicating by an electromagnetic induction method or an electromagnetic coupling method, and a pair of conductive plates (42A, 42B, 242A, 242B) connected to the first IC chip and having conductivity. The communication device includes a communication device-side loop antenna (21a, 221a) and a pair of conductive members (32A, 32B, 232A, 232B) connected to both ends of the communication device-side loop antenna and having conductivity, And a control unit (27, 227) for performing communication processing, wherein the control unit electrostatically couples the pair of conductive members to the pair of conductive plates, thereby the first information recording unit. To the communication process between said first 1IC chip medium is a communication system characterized.
-2nd invention is equipped with the 2nd information storage medium (50, 250, 350) which communicates between the said communication apparatuses in the communication system of 1st invention, and said 2nd information storage medium is electromagnetic induction. Storage medium side that communicates with the second IC chip (51, 251) capable of communication by a method or electromagnetic coupling method and the communication device side loop antenna by electromagnetic induction method or electromagnetic coupling method A loop antenna (52, 252), and the control unit communicates the communication device-side loop antenna with the storage medium-side loop antenna by an electromagnetic induction method or an electromagnetic coupling method. A communication system is characterized in that communication processing is performed with the second IC chip of a storage medium.
・第3の発明は、電磁誘導方式又は電磁結合方式で通信可能な第1ICチップと、前記第1ICチップに接続され導電性を有する一対の導電プレートとを備える第1情報記憶媒体との間で通信する通信装置(20,220)であって、通信装置側ループアンテナと、前記通信装置側ループアンテナの両端に接続され、導電性を有する一対の導電部材と、通信処理をする制御部とを備え、前記制御部は、前記一対の導電部材が前記一対の導電プレートに静電結合することにより、前記第1情報記憶媒体の前記第1ICチップとの間で通信処理をすること、を特徴とする通信装置である。
・第4の発明は、第3の発明の通信装置において、この通信装置は、電磁誘導方式又は電磁結合方式で通信可能な第2ICチップと、前記第2ICチップに接続され前記通信装置側ループアンテナとの間で電磁誘導方式又は電磁結合方式により通信する記憶媒体側ループアンテナとを備える第2情報記憶媒体との間で通信するものであり、前記制御部は、前記通信装置側ループアンテナが前記記憶媒体側ループアンテナとの間で電磁誘導方式又は電磁結合方式により通信することにより、前記第2情報記憶媒体の前記第2ICチップとの間で通信処理をすること、を特徴とする通信装置である。
・第5の発明は、第3又は4の発明の通信装置において、前記一対の導電部材は、複数の前記第1情報記憶媒体を配置し、前記制御部は、前記複数の前記第1情報記憶媒体の前記各第1ICチップとの間で通信処理すること、を特徴とする通信装置である。
・第6の発明は、第4の発明の通信装置において、前記制御部は、前記一対の導電部材が前記一対の導電プレートに静電結合することで前記第1情報記憶媒体の前記第1ICチップとの間で通信処理をすること、及び、前記通信装置側ループアンテナが前記記憶媒体側ループアンテナとの間で電磁誘導方式又は電磁結合方式により通信することで前記第2情報記憶媒体の前記第2ICチップとの間で通信処理をすること、を同時期に実行すること、を特徴とする通信装置である。
・第7の発明は、第6の発明の通信装置において、前記第1情報記憶媒体は、認証情報を有しており、前記制御部は、前記第1情報記憶媒体の認証情報を通信により読み取る読取処理と、前記読取処理の認証情報に基づいて、前記第1情報記憶媒体の認証情報を判定する認証処理とを行い、前記認証処理の判定結果が前記第1情報記憶媒体を認証する場合に、前記第2情報記憶媒体と前記通信装置との間の通信を許可し、前記認証処理の判定結果が前記第1情報記憶媒体を認証しない場合に、前記第2情報記憶媒体と前記通信装置と間の通信を許可しないこと、を特徴とする通信装置である。
・第8の発明は、第6の発明の通信装置において、前記第2情報記憶媒体は、認証情報を有しており、前記制御部は、前記第2情報記憶媒体の認証情報を通信により読み取る読取処理と、前記読取処理の認証情報に基づいて、前記第2情報記憶媒体の認証情報を判定する認証処理とを行い、前記認証処理の判定結果が前記第2情報記憶媒体を認証する場合に、前記第1情報記憶媒体と前記通信装置との間の通信を許可し、前記認証処理の判定結果が前記第2情報記憶媒体を認証しない場合に、前記第1情報記憶媒体と前記通信装置と間の通信を許可しないこと、を特徴とする通信装置である。
-3rd invention is between the 1st IC chip which can communicate by an electromagnetic induction system or an electromagnetic coupling system, and a 1st information storage medium provided with a pair of conductive plates which are connected to the 1st IC chip, and have conductivity. A communication device (20, 220) for communication, comprising: a communication device-side loop antenna; a pair of conductive members connected to both ends of the communication device-side loop antenna; and a control unit that performs communication processing. And the control unit performs communication processing with the first IC chip of the first information storage medium by electrostatically coupling the pair of conductive members to the pair of conductive plates. Communication device.
-4th invention is the communication apparatus of 3rd invention, this communication apparatus is connected to the said 2nd IC chip and the said 2nd IC chip which can communicate by an electromagnetic induction system or an electromagnetic coupling system, The said communication apparatus side loop antenna And a second information storage medium including a storage medium side loop antenna that communicates with each other by an electromagnetic induction method or an electromagnetic coupling method, and the control unit includes the communication device side loop antenna A communication apparatus characterized by performing communication processing with the second IC chip of the second information storage medium by communicating with a storage medium side loop antenna by an electromagnetic induction method or an electromagnetic coupling method. is there.
The fifth invention is the communication device of the third or fourth invention, wherein the pair of conductive members are arranged with a plurality of the first information storage media, and the control unit is the plurality of the first information storages. It is a communication apparatus characterized by performing communication processing with each said 1st IC chip of a medium.
-6th invention is the communication apparatus of 4th invention, The said control part is said 1st IC chip of said 1st information storage medium because said pair of electroconductive member couples electrostatically to said pair of electroconductive plate And the communication device-side loop antenna communicates with the storage medium-side loop antenna by an electromagnetic induction method or an electromagnetic coupling method. It is a communication device characterized by performing communication processing with 2 IC chips at the same time.
-7th invention is the communication apparatus of 6th invention, The said 1st information storage medium has authentication information, The said control part reads the authentication information of the said 1st information storage medium by communication When performing a reading process and an authentication process for determining authentication information of the first information storage medium based on authentication information of the reading process, and a determination result of the authentication process authenticates the first information storage medium When the communication between the second information storage medium and the communication device is permitted and the determination result of the authentication process does not authenticate the first information storage medium, the second information storage medium and the communication device It is a communication apparatus characterized by not permitting communication between.
-8th invention is a communication apparatus of 6th invention, The said 2nd information storage medium has authentication information, The said control part reads the authentication information of the said 2nd information storage medium by communication When performing a reading process and an authentication process for determining authentication information of the second information storage medium based on the authentication information of the reading process, and the determination result of the authentication process authenticates the second information storage medium When the communication between the first information storage medium and the communication device is permitted and the determination result of the authentication process does not authenticate the second information storage medium, the first information storage medium and the communication device It is a communication apparatus characterized by not permitting communication between.
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
・第1、3の発明においては、第1情報記憶媒体は、電磁誘導方式又は電磁結合方式で通信可能な第1ICチップと、第1ICチップに接続され導電性を有する一対の導電プレートとを備え、通信装置は、通信装置側ループアンテナと、通信装置側ループアンテナの両端に接続される導電性を有する一対の導電部材とを備える。これにより、一対の導電部材が一対の導電プレートに静電結合することにより、通信装置は、第1情報記憶媒体の第1ICチップとの間で通信処理できる。
また、本発明は、第1情報記憶媒体に一対の導電プレートを設ければ、低コストで第1情報記憶媒体を製造できる。このため、第1情報記憶媒体の発行量が多くなる程、従来のシステムと比較してコスト面で有利になり、低コストでシステムを構築できる。
さらに、本発明は、市場で多く流通している電磁誘導方式又は電磁結合方式の電磁誘導通信装置を流用してシステムを構築できるので、低コストで導入できる。すなわち、情報記憶媒体のICチップとして、市場に多く流通している電磁誘導方式又は電磁結合方式の非接触ICカードに用いられるICチップを流用でき、かつ、既存の非接触ICカード用のリーダライタを流用して装置を構成できる。これにより、静電結合用の特殊なICチップと、静電結合方式の通信装置とを新たに開発する必要なく、システムを構築できる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
In the first and third inventions, the first information storage medium includes a first IC chip capable of communicating by an electromagnetic induction method or an electromagnetic coupling method, and a pair of conductive plates connected to the first IC chip and having conductivity. The communication device includes a communication device-side loop antenna and a pair of conductive members having conductivity connected to both ends of the communication device-side loop antenna. Accordingly, the communication device can perform communication processing with the first IC chip of the first information storage medium by electrostatically coupling the pair of conductive members to the pair of conductive plates.
Further, according to the present invention, if a pair of conductive plates is provided on the first information storage medium, the first information storage medium can be manufactured at low cost. For this reason, the larger the amount of the first information storage medium issued, the more advantageous in terms of cost compared to the conventional system, and the system can be constructed at a low cost.
Furthermore, the present invention can be constructed at low cost because a system can be constructed by diverting electromagnetic induction communication devices that are widely distributed in the market or electromagnetic coupling communication devices. That is, as an IC chip for an information storage medium, an IC chip used for an electromagnetic induction type or electromagnetic coupling type non-contact IC card widely distributed in the market can be used, and a reader / writer for an existing non-contact IC card can be used. Can be used to configure the device. As a result, a system can be constructed without the need to newly develop a special IC chip for electrostatic coupling and a communication device of electrostatic coupling type.
・第2、4の発明は、新たなシステムを導入する場合であっても、通信装置側ループアンテナと第2情報記憶媒体の記憶媒体側ループアンテナとが電磁誘導することにより、通信装置は、従来の第2情報記憶媒体と通信することもできる。これにより、新たなシステムを導入しても、第1情報伝達媒体及び従来の第2情報伝達媒体のいずれの情報伝達媒体も使用できる。従って、新たに静電結合方式のシステムを導入する場合に、従来の第2情報伝達媒体を利用でき、従来からのシステムの変更をスムーズに行うことができる。 In the second and fourth inventions, even when a new system is introduced, the communication device side loop antenna and the storage medium side loop antenna of the second information storage medium induce electromagnetic induction, It is also possible to communicate with a conventional second information storage medium. Thereby, even if a new system is introduced, any of the first information transmission medium and the conventional second information transmission medium can be used. Therefore, when a new electrostatic coupling system is introduced, the conventional second information transmission medium can be used, and the conventional system can be changed smoothly.
・第5の発明は、一対の導電部材上に複数の第1情報記憶媒体を配置し、複数の前記第1情報記憶媒体との間で通信処理するので、例えば、第1情報記憶媒体の組み合わせ等を利用した処理を行うことができる。
・第6の発明は、通信装置と第2情報記憶媒体との間、通信装置と第1情報記憶媒体との間において、同時期に通信できる。
また、通信装置は、通信装置側ループアンテナと導電部材とが別々の構成である。そのため、従来の電磁誘導方式の情報記録媒体を2枚重ねて読み取ることができる従来のシステムと比べて、2枚の情報記録媒体を重ねずに同時に読み取ることができる。このため、2枚の情報記録媒体と同時期に通信する際の伝達効率の低下を抑制でき、効率よく安定した通信を行うことができる。
-Since 5th invention arrange | positions several 1st information storage media on a pair of electrically-conductive member and performs communication processing between several said 1st information storage media, for example, combination of 1st information storage media Etc. can be processed.
-6th invention can communicate in the same period between a communication apparatus and a 2nd information storage medium, and between a communication apparatus and a 1st information storage medium.
In the communication device, the communication device-side loop antenna and the conductive member have different configurations. Therefore, compared with the conventional system which can read two information recording media of the conventional electromagnetic induction method, it is possible to read two information recording media simultaneously without overlapping. For this reason, a decrease in transmission efficiency when communicating with two information recording media at the same time can be suppressed, and efficient and stable communication can be performed.
・第7の発明は、制御部が、第1情報記憶媒体の認証情報を通信により読み取る読取処理と、読取処理の認証情報に基づいて、第1情報記憶媒体の認証情報を判定する認証処理とを行い、認証処理の判定結果が第1情報記憶媒体を認証する場合に、第2情報記憶媒体と通信装置との間の通信を許可し、認証処理の判定結果が第1情報記憶媒体を認証しない場合に、第2情報記憶媒体と通信装置との間の通信を許可しない。そのため、第2情報記憶媒体と通信装置との間の通信処理のセキュリティ性を向上させることができる。
・第8の発明は、制御部が、第2情報記憶媒体の認証情報を通信により読み取る読取処理と、読取処理の認証情報に基づいて、第2情報記憶媒体の認証情報を判定する認証処理とを行い、認証処理の判定結果が第2情報記憶媒体を認証する場合に、第1情報記憶媒体と通信装置との間の通信を許可し、認証処理の判定結果が第2情報記憶媒体を認証しない場合に、第1情報記憶媒体と通信装置と間の通信を許可しない。そのため、第1情報記憶媒体と通信装置との間の通信処理のセキュリティ性を向上させることができる。
-7th invention WHEREIN: The authentication process in which the control part reads the authentication information of a 1st information storage medium by communication, and the authentication process which determines the authentication information of a 1st information storage medium based on the authentication information of a reading process, When the determination result of the authentication process authenticates the first information storage medium, the communication between the second information storage medium and the communication device is permitted, and the determination result of the authentication process authenticates the first information storage medium. Otherwise, communication between the second information storage medium and the communication device is not permitted. Therefore, it is possible to improve the security of communication processing between the second information storage medium and the communication device.
-8th invention is the authentication process in which a control part reads the authentication information of a 2nd information storage medium by communication, and the authentication process which determines the authentication information of a 2nd information storage medium based on the authentication information of a reading process If the determination result of the authentication process authenticates the second information storage medium, the communication between the first information storage medium and the communication device is permitted, and the determination result of the authentication process authenticates the second information storage medium. If not, communication between the first information storage medium and the communication device is not permitted. Therefore, it is possible to improve the security of communication processing between the first information storage medium and the communication device.
(第1実施形態)
以下、図面等を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。
なお、以下の説明及び図面において、カード表面及び導電部材表面の法線方向を鉛直方向Zとし、鉛直方向Zから見た図を適宜平面図といい、平面図の形状を適宜平面形状という。
また、通信装置20の座標系は、平面図においてリーダライタ21の長辺が沿う方向を左右方向Xとし、平面図において左右方向Xに直交し且つリーダライタ21の短辺が沿う方向を前後方向Yとする。また、ICカードの座標系は、平面図においてICカードの長辺が沿う方向を長辺方向Aとし、平面図において長辺方向Aに直交し且つICカードの短辺が沿う方向を短辺方向Bとする。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings and the like.
In the following description and drawings, the normal direction of the card surface and the conductive member surface is defined as the vertical direction Z, a view viewed from the vertical direction Z is referred to as a plan view as appropriate, and the shape of the plan view is referred to as a plane shape as appropriate.
The coordinate system of the
(基本構成)
最初に、第1実施形態の通信システム10の基本構成について説明する。
図1は、第1実施形態の通信システム10の基本構成を説明する図である。
図1(a)は、通信装置20、リーダライタ21、静電結合方式ICカード40、電磁誘導方式ICカード50の通信方法を説明する斜視図である。
図1(b)は、通信システム10の基本構成を説明する概念図(図1(a)のB−B部矢視断面図の相当する図)である。
(Basic configuration)
First, the basic configuration of the
FIG. 1 is a diagram illustrating a basic configuration of a
FIG. 1A is a perspective view illustrating a communication method of the
FIG. 1B is a conceptual diagram for explaining the basic configuration of the communication system 10 (a diagram corresponding to the cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1A).
通信システム10は、通信装置20、静電結合方式ICカード40(第1情報記録媒体)、電磁誘導方式ICカード50(第2情報記憶媒体)を備える。
通信装置20は、本来は、電磁誘導方式のカード側ループアンテナ52(記憶媒体側ループアンテナ)を備える電磁誘導方式ICカード50との間のみで、情報を直接送受信可能な装置であるが、実施形態では、電磁誘導方式ICカード50に加えて、静電結合方式の導電プレート42A,42B(後述する)を備える静電結合方式ICカード40との間でも情報を送受信する。
The
The
通信装置20は、リーダライタ21、記憶部26、制御部27を備える。
リーダライタ21は、電磁誘導側リーダライタ部28、静電結合側リーダライタ部29を備える。電磁誘導側リーダライタ部28及び静電結合側リーダライタ部29は、左右方向Xに並列配置されている。
電磁誘導側リーダライタ部28は、電磁誘導方式で通信する部分である。電磁誘導側リーダライタ部28は、R/Wループアンテナ21a(通信装置側ループアンテナ)を備える。
R/Wループアンテナ21aは、例えば、3回巻き程度のループアンテナであり、大きさが40mm×40mm程度である。R/Wループアンテナ21aは、例えばエッチング等の手法により、プリント配線基板上に銅パターンを配線して形成される。R/Wループアンテナ21aの両端の端子は、制御部27に接続される。
後述するように、R/Wループアンテナ21aは、電磁誘導方式ICカード50のカード側ループアンテナ52との間で、電磁誘導方式により通信する。
The
The reader /
The electromagnetic induction side reader / writer unit 28 is a part that communicates by an electromagnetic induction method. The electromagnetic induction side reader / writer unit 28 includes an R / W loop antenna 21a (communication device side loop antenna).
The R / W loop antenna 21a is, for example, a loop antenna of about 3 turns and has a size of about 40 mm × 40 mm. The R / W loop antenna 21a is formed by wiring a copper pattern on a printed wiring board by a technique such as etching. Terminals at both ends of the R / W loop antenna 21 a are connected to the
As will be described later, the R / W loop antenna 21 a communicates with the card-
静電結合側リーダライタ部29は、静電結合方式で通信する部分である。静電結合側リーダライタ部29は、一対の導電部材32A,32Bを備える。
一対の導電部材32A,32Bは、左右方向Xに離間して並列配置されている。導電部材32A,32Bは、鉛直方向Zから見た場合に、R/Wループアンテナ21aに重ならない位置に配置される。導電部材32A,32Bは、導電性を有し、銅等の導電性材料を板状に形成した部材である。各導電部材32A,32Bは、それぞれR/Wループアンテナ21aの両端に電線33a,33bにより電気的に接続されている。導電部材32A,32Bは、例えば長さ1mm程度の間隔を隔てて並列配置されている。
後述するように、導電部材32A,32Bは、静電結合方式ICカード40の一対の導電プレート42A,42B(後述する)にほぼ密着し(例えば、導電部材32A,32Bの上面と、導電プレート42A,42Bの下面との距離L1が4mm程度)、かつ、この導電プレート42A,42Bにそれぞれ対向配置されることにより、導電プレート42A,42Bと静電結合する。
The electrostatic coupling side reader / writer unit 29 is a part that communicates by an electrostatic coupling method. The electrostatic coupling side reader / writer unit 29 includes a pair of
The pair of conductive members 32 </ b> A and 32 </ b> B are arranged in parallel while being spaced apart in the left-right direction X. The
As will be described later, the
記憶部26は、通信装置20の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するための半導体メモリ素子等の記憶装置である。記憶部26は、静電結合方式ICカード40や電磁誘導方式ICカード50に書き込む情報や、静電結合方式ICカード40や電磁誘導方式ICカード50の認証情報と照合するための認証情報等を記憶している。
The
制御部27は、通信装置20を統括的に制御するための制御部であり、例えばCPU等から構成される。制御部27は、記憶部26に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、前述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。
The
静電結合方式ICカード40及び電磁誘導方式ICカード50は、外部接触端子を備えない非接触型のカードである。静電結合方式ICカード40及び電磁誘導方式ICカード50の大きさは、クレジットカード等のサイズに限定されるものではなく、用途(例えば切符等)に応じて、任意の大きさに設定できる。
The electrostatic
静電結合方式ICカード40は、第1ICチップ41、一対の導電プレート42A,42B、下層43、上層44を備える。
第1ICチップ41は、電磁誘導方式で通信可能な集積回路であり、従来の電磁誘導方式のICカードに内蔵されているものと、同種のものである。第1ICチップ41は、静電結合方式ICカード40の動作に必要なプログラム、情報等を記憶する記憶部と、この記憶部に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより静電結合方式ICカード40を統括的に制御する制御部とを備える。
The electrostatic
The
第1ICチップ41は、厚さが例えば150μm程度である。第1ICチップ41は、導電プレート42A,42B間のスリットを跨ぐように配置されている。
第1ICチップ41の入出力部(リードフレーム等)は、導電プレート42A,42Bに対して、異方性導電性ペースト、異方性導電性フィルム、導電性接着剤等の接続部材46によって、それぞれ電気的及び機械的に接続されている。なお、第1ICチップ41が電磁誘導方式のものであるため、この入出力部は、本来、カード側ループアンテナ52に接続されるものである。
The
The input / output unit (lead frame or the like) of the
導電プレート42A,42Bは、導電性を有し、それぞれ厚さ10μm、短辺×長辺が20mm×25mmのアルミニウム箔である。導電プレート42A,42Bは、下層43に貼り付けられている。導電プレート42A,42Bは、短辺方向Bに細長いスリットを介して配列されている。スリット幅は、例えば0.5mm程度である。
The
下層43は、静電結合方式ICカード40の基材である。下層43は、例えば、厚さ180μm、短辺×長辺が25.0mm×57.5mmのPET、PET−G、PVC、ポリイミド等の絶縁性フィルム基材である。
上層44は、絶縁性材料(PET、PET−G、PVC、ポリイミド、紙等)により形成されている。上層44は、例えば厚さ200μm程度である。上層44は、第1ICチップ41、導電プレート42A,42Bを覆うように、接着材45(液状、フィルム状の接着剤や、粘着剤等)によって下層43に貼り付けられている。
The
The
電磁誘導方式ICカード50は、第2ICチップ51、カード側ループアンテナ52(記憶媒体側ループアンテナ)を備える。
第2ICチップ51は、電磁誘導方式で通信可能な集積回路であり、従来の電磁誘導方式のICカードに内蔵されているものである。第2ICチップ51は、電磁誘導方式ICカード50の動作に必要なプログラム、情報等を記憶する記憶部と、この記憶部に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより電磁誘導方式ICカード50を統括的に制御する制御部とを備える。
The electromagnetic
The
第2ICチップ51は、厚さが例えば150μm程度である。第2ICチップ51の入出力部(リードフレーム等)は、カード側ループアンテナ52に接続されている。
The
カード側ループアンテナ52は、R/Wループアンテナ21aとの間で電磁誘導方式により通信(結合)するアンテナである。カード側ループアンテナ52は、例えば、3回巻き程度のループアンテナであり、大きさが40mm×70mm程度である。カード側ループアンテナ52は、例えば、エッチング等の手法により、プリント配線基板上にAlパターンを配線して形成される。
The card-
(通信方法)
次に、第1実施形態の通信システム10の基本的な通信方法について説明する。
(Communication method)
Next, a basic communication method of the
(静電結合側リーダライタ部29及び静電結合方式ICカード40間の接続)
静電結合側リーダライタ部29の導電部材32A,32B及び静電結合方式ICカード40の導電プレート42A,42Bは、導電部材32A、32Bと導電プレート42A、42Bとを向かい合わせる事により、コンデンサプレートとして機能して、両者の間が静電結合方式により非接触で接続され、情報の伝達をすることができる。
静電結合方式ICカードに具備される第1ICチップ41は、ISO/IEC14443、15693、18092のいずれかに規格化される電磁誘導方式の通信が可能であり、通信には13.56MHzの信号周波数が用いられる。
この場合、リーダライタ21の回路には、R/Wループアンテナ21aによって、共振周波数の信号が発生する。R/Wループアンテナ21aによってリーダライタ21が接続されているため、リーダライタ21の発生する交流信号が効率よくR/Wループアンテナ21aおよび導電部材32A、32Bに伝達する。
(Connection between electrostatic coupling side reader / writer unit 29 and electrostatic coupling type IC card 40)
The
The
In this case, in the circuit of the reader /
導電プレート42A,42Bが導電部材32A,32Bに接近することにより、導電部材32A,32B及び導電プレート42A,42Bが静電結合し、リーダライタ21の発生する交流信号が導電プレート42A、42Bに接続しているICチップ41に伝達し、第1ICチップ41は駆動電力を得る。また、通信装置20からの送信データを第1ICチップ41に伝達でき、一方、第1ICチップ41からの返信データを、通信装置20に伝達できる。
このようにして、制御部27は、一対の導電部材32A,32Bが一対の導電プレート42A,42Bに静電結合することにより、静電結合方式ICカード40の第1ICチップ41との間で通信処理を行う。
When the
In this way, the
(電磁誘導側リーダライタ部28及び電磁誘導方式ICカード50間の接続)
電磁誘導側リーダライタ部28のR/Wループアンテナ21a及び電磁誘導方式ICカード50のカード側ループアンテナ52の間は、電磁誘導方式により非接触で接続され、情報の送受信をすることができる。電磁誘導方式ICカード50の通信方式は、ISO/IEC14443,15693,18092にて規格化されており、13.56MHzの信号周波数が用いられる。
なお、R/Wループアンテナ21a及びカード側ループアンテナ52の巻数は、3巻程度である例を説明したが、これに限定されない。両者の間が電磁誘導方式により非接触で接続される巻数であればよく、巻数は、例えば1巻以上であればよい。
(Connection between electromagnetic induction side reader / writer 28 and electromagnetic induction type IC card 50)
The R / W loop antenna 21a of the electromagnetic induction side reader / writer unit 28 and the card
In addition, although the number of turns of the R / W loop antenna 21a and the card-
カード側ループアンテナ52がR/Wループアンテナ21aに接近することにより起電力が発生し、第2ICチップ51に駆動電力が伝達される。また、通信装置20からの送信データを第2ICチップ51に伝達でき、一方、第2ICチップ51からの返信データを、通信装置20に伝達できる。
このようにして、制御部27は、R/Wループアンテナ21aがカード側ループアンテナ52との間で電磁誘導方式により通信することにより、電磁誘導方式ICカード50の第2ICチップ51との間で通信処理を行う。この場合の通信可能距離は、例えば、数十mm程度である。
An electromotive force is generated when the card-
In this way, the
(静電結合側リーダライタ部29と静電結合方式ICカード40との間、及び、電磁誘導側リーダライタ部28と電磁誘導方式ICカード50との間での同時通信)
電磁誘導側リーダライタ部28のR/Wループアンテナ21aと静電結合側リーダライタ部29の導電部材32A,32Bとは、鉛直方向Zから見た場合に、重ならない位置に配置されている。そのため、制御部27は、一対の導電部材32A,32Bが一対の導電プレート42A,42Bに静電結合することで静電結合方式ICカード40の第1ICチップ41との間で通信処理をすること、及び、R/Wループアンテナ21aがカード側ループアンテナ52との間で電磁誘導方式により通信することで電磁誘導方式ICカード50の第2ICチップ51との間で通信処理をすること、のいずれか一方の通信処理を実行できるし、両方の通信処理を同時期に実行することもできる。
(Simultaneous communication between the electrostatic coupling side reader / writer unit 29 and the electrostatic coupling
The R / W loop antenna 21a of the electromagnetic induction side reader / writer unit 28 and the
なお、ここで「両方の通信処理を同時期に実行する」とは、電磁誘導方式ICカード50及び静電結合方式ICカード40をともに通信装置20に接近させ、同時期に通信処理を実行することを意味する。言い換えると、通信装置20と電磁誘導方式ICカード50との間、及び、通信装置20と静電結合方式ICカード40との間の通信において、例えば、両方の通信処理が実行されるタイミングが完全に一致していなくてもよく、同時期に通信処理が実行されていればよい。また、この場合に、制御部27は、これらの情報の衝突を回避するためのアンチコリジョン機能を備えることが好ましい。
Here, “to execute both communication processes at the same time” means that both the electromagnetic
以上により、通信システム10は、通信装置20の制御部27と電磁誘導方式ICカード50の第2ICチップ51との間、及び、通信装置20の制御部27と静電結合方式ICカード40の第1ICチップ41との間で、通信処理を行うことができる。
As described above, the
以上説明したように、本実施形態の通信システム10は、以下の効果を奏する。
(1)通信装置20の導電部材32A,32Bと静電結合方式ICカード40の導電プレート42A,42Bとを向かい合わせ、静電結合させることにより、通信装置20と静電結合方式ICカード40の第1ICチップ41との間で信号を伝達できる。
また、静電結合方式ICカード40は、アンテナを具備しておらず、導電プレート42A,42Bのみを具備しているシンプルかつ小型構造であるため、低コストで製造できる。このため、静電結合方式ICカード40の発行枚数が多くなる程、コスト面で有利になり、低コストでシステムを構築できる。
As described above, the
(1) The
In addition, the electrostatic
(2)市場で多く流通している電磁誘導通信装置を転用できるので、容易かつ低コストでシステムを構築できる。
また、新たな静電結合方式のシステムを導入する場合であっても、電磁誘導方式のICカードに用いられるICチップを流用でき、かつ、既存の非接触IC用のリーダライタを流用できる。これにより、静電結合用の特殊なICチップと、静電結合方式の通信装置とを新たに開発する必要なく、システムを構築できる。
(2) Since electromagnetic induction communication devices that are widely distributed in the market can be diverted, a system can be constructed easily and at low cost.
Even when a new electrostatic coupling system is introduced, an IC chip used for an electromagnetic induction IC card can be used, and an existing non-contact IC reader / writer can be used. As a result, a system can be constructed without the need to newly develop a special IC chip for electrostatic coupling and a communication device of electrostatic coupling type.
(3)新たな静電結合方式のシステムを導入する場合であっても、R/Wループアンテナ21aと電磁誘導方式ICカード50のカード側ループアンテナ52とが電磁誘導することにより、通信装置20は、従来の電磁誘導方式ICカード50により通信することもできる。これにより、静電結合方式ICカード40及び従来の電磁誘導方式ICカード50のいずれのICカードも使用できる。従って、新たに静電結合方式のシステムを導入する場合に、従来の電磁誘導方式ICカード50を利用でき、従来からのシステムの変更をスムーズに行うことができる。
(3) Even when a new electrostatic coupling system is introduced, the R / W loop antenna 21a and the card-
(4)電磁誘導側リーダライタ部28と電磁誘導方式ICカード50との間、静電結合側リーダライタ部29と静電結合方式ICカード40との間において、同時期に通信できる。
また、通信装置20は、R/Wループアンテナ21aと導電部材32A,32Bとが別々の構成である。そのため、従来の電磁誘導方式のICカードを2枚重ねて読み取ることができる従来のシステムと比べて、2枚のICカードを重ねずに読み取ることができる。このため、2枚のICカードを重ねずに通信させることで、2枚のICカードと同時期に通信する際の伝達効率の低下を抑制でき、効率よく安定した通信を行うことができる。
(4) Communication can be performed at the same time between the electromagnetic induction side reader / writer unit 28 and the electromagnetic induction
Further, in the
(第2実施形態)
次に、本発明を適用した第2実施形態について説明する。図2は、第2実施形態のレジスタシステム210のブロック図である。図3は、第2実施形態のレジスタシステム210の斜視図である。
第2実施形態は、第1実施形態の通信システム10を利用したレジスタシステム210である。以下の説明及び図面において、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment to which the present invention is applied will be described. FIG. 2 is a block diagram of the
The second embodiment is a
(レジスタシステム210の構成)
第2実施形態のレジスタシステム210は、静電結合方式ICカード240及び電磁誘導方式ICカード250のいずれとも通信することができるシステムである。
第2実施形態のレジスタシステム210は、兼用レジスタ220、静電結合方式ICカード240(第1情報記憶媒体)、電磁誘導方式ICカード250(第2情報記憶媒体)を備える。
レジスタシステム210は、サーバ202及び複数の電磁誘導レジスタ203が接続された従来のシステムに、兼用レジスタ220が接続されて構成される。レジスタシステム210は、ICチップ241(第1ICチップ)が内蔵された静電結合方式ICカード240及びICチップ251(第2ICチップ)が内蔵された電磁誘導方式ICカード250の両方が使用可能である。
(Configuration of register system 210)
The
The
The
サーバ202は、サーバ記憶部202a、サーバ制御部202bを備える。
サーバ記憶部202aは、サーバ202の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するハードディスク、半導体メモリ素子等の記憶装置である。
The
The
サーバ記憶部202aは、例えば、静電結合方式ICカード240及び電磁誘導方式ICカード250の情報(残金、利用者の氏名、認証情報等)を記憶する。サーバ記憶部202aの情報は、静電結合方式ICカード240及び電磁誘導方式ICカード250の情報を更新する場合(残金の補充や認証情報の照合等)に適宜参照される。
The
サーバ制御部202bは、サーバ202を統括的に制御するための制御部であり、例えばCPU等から構成される。サーバ制御部202bは、サーバ記憶部202aに記憶された各種プログラムを適宜読み出して処理を実行する。
The
兼用レジスタ220は、静電結合方式ICカード240との間、及び、電磁誘導方式ICカード250との間の通信を可能にするレジスタである。兼用レジスタ220は、図2に示すように、従来の電磁誘導レジスタ203のうちのリーダライタを、リーダライタ221に置き換えることにより構成される。例えば、従来の電磁誘導レジスタ203のリーダライタがケーブル等で接続されていれば、リーダライタ221に簡単に交換できる。
なお、レジスタシステム210は、従来の電磁誘導レジスタ203を利用せずに、複数の兼用レジスタ220のみから構成してもよい。また、兼用レジスタ220は、従来の電磁誘導レジスタ203を利用するものではなく、新たに専用に設けた装置でもよい。
The dual-
Note that the
兼用レジスタ220は、図2及び図3に示すように、レジスタ本体224、リーダライタ221、操作部222、表示部223、レジスタ記憶部226、レジスタ制御部227を備える。
リーダライタ221は、レジスタ本体224の筐体上部に配置されている。リーダライタ221は、外装が直方体状の筐体により形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the dual-
The reader /
リーダライタ221は、静電結合側リーダライタ部229、電磁誘導側リーダライタ部228を備える。静電結合側リーダライタ部229は、静電結合方式ICカード240との間で情報を送受信できる。電磁誘導側リーダライタ部228は、電磁誘導方式ICカード250との間で情報を送受信できる。
The reader /
静電結合側リーダライタ部229は、導電部材232A,232Bを備える。静電結合側リーダライタ部229の上側Z2において、リーダライタ221の筐体の上側Z2の表面には、静電結合側読取面229aが形成されている。
The electrostatic coupling side reader /
図3に示すように、静電結合側読取面229aは、静電結合方式ICカード240の導電プレート242A,242Bを導電部材232A,232Bに接近させるために、利用者が静電結合方式ICカード240をかざす(接近させる)ための面である。
利用者が静電結合方式ICカード240を静電結合側読取面229aに接近させることにより、静電結合方式ICカード240と兼用レジスタ220との間で通信することができる。
As shown in FIG. 3, the electrostatic coupling-
When the user brings the electrostatic
電磁誘導側リーダライタ部228は、R/Wループアンテナ221a(通信装置側ループアンテナ)を備える。電磁誘導側リーダライタ部228の上側Z2において、図3に示すように、リーダライタ221の筐体の上側Z2の表面には、電磁誘導側読取面228aが形成されている。
The electromagnetic induction side reader /
電磁誘導側読取面228aは、電磁誘導方式ICカード250のカード側ループアンテナ252(記憶媒体側ループアンテナ)をR/Wループアンテナ221aに接近させるために、利用者が電磁誘導方式ICカード250をかざす(接近させる)ための面である。
利用者が電磁誘導方式ICカード250を電磁誘導側読取面228aに接近させることにより、電磁誘導方式ICカード250と兼用レジスタ220との間で通信することができる。
The electromagnetic induction
When the user brings the electromagnetic
操作部222は、店舗の店員等が、価格等の数値を入力するテンキーや、兼用レジスタ220を操作するボタン等を備える入力装置である。
表示部223は、操作画面を出力する液晶表示装置等の表示装置である。
The
The
レジスタ記憶部226は、兼用レジスタ220の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するための半導体メモリ素子等の記憶装置である。
レジスタ制御部227は、兼用レジスタ220を統括的に制御するための制御部であり、例えばCPU等から構成される。レジスタ制御部227は、レジスタ記憶部226に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、前述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。
The
The
次に、図2を参照して、静電結合方式ICカード240及び電磁誘導方式ICカード250について説明する。
静電結合方式ICカード240のICチップ241は、ICチップ記憶部241a、ICチップ制御部241b、アナログ回路部241cを備える。
ICチップ記憶部241aは、静電結合方式ICカード240の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するための記憶回路である。ICチップ記憶部241aは、例えば、静電結合方式ICカード240の所有者の名前、残金、認証情報等を記憶する。
ICチップ制御部241bは、静電結合方式ICカード240を統括的に制御するための制御部であり、例えばCPU等から構成される。ICチップ制御部41bは、ICチップ記憶部241aに記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、本発明に係る各種機能を実現している。
アナログ回路部241cは、整流回路、変調回路、復調回路、CLK抽出回路により構成されており、ICチップ入出力端子を介して入力された信号よりAD変換、クロック生成を行い、ICチップ制御部241bへの電圧供給、クロック供給、データ入出力を行う。
Next, the electrostatic
The
The IC
The IC
The
電磁誘導方式ICカード250のICチップ251は、ICチップ記憶部251a、ICチップ制御部251b、アナログ回路部251cを備える。
電磁誘導方式ICカード250のICチップ251は、静電結合方式ICカード240のICチップ241と同様の構成である。すなわち、ICチップ記憶部251aはICチップ記憶部241aと同様の構成であり、ICチップ制御部251bはICチップ記憶部241aと同様の構成であり、ICチップ制御部251bはICチップ制御部241bと同様の構成であり、アナログ回路部251cはアナログ回路部241cと同様の構成である。
The
The
(レジスタシステム210の動作)
次に、第2実施形態のレジスタシステム210の動作について説明する。
図4は、第2実施形態のレジスタシステム210の動作のフローチャートである。
(料金算出処理)
ステップS(以下、単に「S」という)101において、利用者が買物を終了すると、店舗の店員等がレジスタの操作部222を操作して、料金を算出する。算出した料金は、表示部223に表示される。
S102において、利用者が静電結合方式ICカード240を手に持って(把持して)、静電結合側読取面229aにかざす(接近させる)と、導電プレート242A,242Bと導電部材232A,232Bとが静電結合する。
(Operation of the register system 210)
Next, the operation of the
FIG. 4 is a flowchart of the operation of the
(Price calculation process)
In step S (hereinafter, simply referred to as “S”) 101, when the user finishes shopping, a store clerk or the like operates the
In S102, when the user holds (holds) the electrostatic coupling
(通信開始処理)
S103において、レジスタ制御部227は、静電結合方式ICカード240との通信を開始する。なお、レジスタ制御部227は、ポーリングコマンドを継続して送信しており、静電結合方式ICカード240の導電プレート242A,242Bが導電部材232A,232Bに接近されることによって、静電結合方式ICカード240の応答を得て、静電結合方式ICカード240との通信処理を開始する。
(Communication start processing)
In S <b> 103, the
(清算処理)
S104において、レジスタ制御部227は、通信処理として、静電結合方式ICカード240のICチップ241の情報の読み出し、書き込みを開始する。例えば、レジスタ制御部227は、ICチップ241の情報を読み出して残金の確認、精算後の残金の更新を行う。
(Clearing process)
In S104, the
S105において、利用者が静電結合方式ICカード240を静電結合側読取面229aから離間させると、兼用レジスタ220及び静電結合方式ICカード240間の静電結合が切断され、処理が終了する。
なお、利用者が電磁誘導方式ICカード250を手に持って(把持して)、電磁誘導側読取面228aに接近させた場合にも全体として同様の処理が行われる。また、通信処理としては、カード側ループアンテナ252とR/Wループアンテナ221aとが電磁誘導による通信をする処理が行なわれる。
In S105, when the user moves the electrostatic
Note that the same process is performed as a whole when the user holds (holds) the electromagnetic
以上説明したように、本実施形態のレジスタシステム210においては、兼用レジスタ220は、従来の電磁誘導レジスタ203のうちのリーダライタを、リーダライタ221に置き換えることにより、容易かつ低コストでシステムを構築できる。
また、レジスタシステム210では、静電結合方式ICカード240及び従来の電磁誘導方式ICカード50のいずれのICカードも使用できる。従って、新たに静電結合方式ICカード240のレジスタシステムを導入する場合に、従来の電磁誘導方式ICカード250を利用でき、従来からのシステムの変更をスムーズに行うことができる。
As described above, in the
In the
(第3実施形態)
次に、本発明を適用した第3実施形態について説明する。
第3実施形態は、第2実施形態のレジスタシステム210において、取引用ICカード340として第2実施形態の静電結合方式ICカード240(第1情報記憶媒体)を使用し、かつ、認証用ICカード350として第2実施形態の電磁誘導方式ICカード250(第1情報記憶媒体)を使用したレジスタシステム310である。
以下の説明及び図面において、前述した第2実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図5は、第3実施形態のレジスタシステム310の斜視図である。
図6は、第3実施形態のレジスタシステム310の動作のフローチャートである。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment to which the present invention is applied will be described.
In the
In the following description and drawings, parts that perform the same functions as those of the second embodiment described above are given the same reference numerals or the same reference numerals at the end, and redundant descriptions are omitted as appropriate.
FIG. 5 is a perspective view of the
FIG. 6 is a flowchart of the operation of the
(レジスタシステム310の構成)
第3実施形態のレジスタシステム310については、第2実施形態のレジスタシステム210と異なる点について説明する。
第3実施形態のレジスタシステム310で用いられるICカードは、取引用ICカード(静電結合方式ICカード)340、認証用ICカード(電磁誘導方式ICカード)350である。取引用ICカード340は、認証用ICカード350が認証された場合に通信が許可されるICカードであって、金銭の取引を行うためのICカードである。認証用ICカード350は、認証情報を有しており、取引用ICカード340の通信が実行される前に、認証情報が認証されるICカードである。
(Configuration of register system 310)
Regarding the
The IC cards used in the
(レジスタシステム310の動作)
次に、第3実施形態のレジスタシステム310の動作について説明する。
(料金算出処理)
S201において、利用者が買物を終了すると、店舗の店員等がレジスタの操作部222を操作して、料金を算出する。算出した料金は、表示部223に表示される。
S202において、利用者が、認証用ICカード350を手に持って(把持して)電磁誘導側読取面228aにかざす(接近させる)。
これにより、カード側ループアンテナ252とR/Wループアンテナ221aとが電磁誘導による通信をする。
(Operation of the register system 310)
Next, the operation of the
(Price calculation process)
In S201, when the user finishes shopping, a store clerk or the like operates the
In S202, the user holds (holds) the
Thereby, the card-
(通信開始処理、読取処理)
S203において、レジスタ制御部227は、認証用ICカード350との通信を開始する。そして、レジスタ制御部227は、認証用ICカード350を認識して、認証用ICカード350のICチップ251に記憶された認証情報を通信により読み取る読取処理を行う。
(Communication start processing, reading processing)
In S203, the
S204において、レジスタ制御部227は、認証用ICカード350の認証情報をサーバ202に送信する。
S205において、サーバ制御部202bは、レジスタ制御部227から送信された認証情報が、サーバ記憶部202aに存在するかを判定して、S206において、その判定結果を兼用レジスタ220に送信する。
In S <b> 204, the
In S205, the
(認証処理)
S207において、レジスタ制御部227は、読取処理の認証情報に基づいて、認証用ICカード350の認証情報を判定する認証処理を行う。
レジスタ制御部227は、サーバ202から送信された判定結果が、サーバ記憶部202aの認証情報と照合して認証情報を認証した場合には(S207:YES)、S208に進んで、取引用ICカード340の通信を許可する。
一方、レジスタ制御部227は、サーバ202から送信された判定結果が、サーバ記憶部202aに認証情報が存在せずに認証情報を認証しない場合には(S207:NO)、取引用ICカード340と兼用レジスタ220との間の通信を許可せずに、処理を終了する(S210)。この場合、利用者は、取引用ICカード340を使用することができない。
(Authentication process)
In S207, the
When the determination result transmitted from the
On the other hand, when the determination result transmitted from the
(通信許可処理)
S208において、レジスタ制御部227は、取引用ICカード340と兼用レジスタ220との間の通信を許可する処理を行う。
(通信開始処理)
S209において、利用者が取引用ICカード340を手に持って(把持して)静電結合側読取面229aにかざす(接近させる)と、取引用ICカード340は、取引用ICカード340と兼用レジスタ220との間の通信が許可されているので、兼用レジスタ220との通信を開始する。
(Communication permission processing)
In S <b> 208, the
(Communication start processing)
In S209, when the user holds (holds)
(清算処理)
S210において、レジスタ制御部227は、通信処理として、取引用ICカード340のICチップ241の情報の読み出し、書き込みを開始する。例えば、レジスタ制御部227は、ICチップ241の情報を読み出して残金の確認、精算後の残金の更新を行う。
(Clearing process)
In S210, the
S211において、利用者が取引用ICカード340を静電結合側読取面229aから離間させると、兼用レジスタ220及び取引用ICカード340間の静電結合が切断され、処理が終了する(S212)。
In S211, when the user moves the
以上説明したように、本実施形態のレジスタシステム310は、認証用ICカード350の認証情報を読み取り、認証用ICカード350の認証情報が認証された場合に、取引用ICカード340と兼用レジスタ220との通信を許可する。これにより、取引用ICカード340と兼用レジスタ220との通信処理のセキュリティ性を向上させることができる。
As described above, the
(第4実施形態)
次に、本発明を適用した第4実施形態について説明する。図7は、第4実施形態の通信装置420の平面図である。
第4実施形態は、第1実施形態の通信システム10を利用した通信システム410である。以下の説明及び図面において、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment to which the present invention is applied will be described. FIG. 7 is a plan view of a
The fourth embodiment is a
(通信システム410の構成)
第4実施形態の通信システム410については、第1実施形態の通信システム10と異なる点について説明する。
一対の導電部材432A,432Bは、前後方向Y(一対の導電部材432A,432Bが並ぶ方向(左右方向X)と直交する方向である一方向)に長い。その長さは、3枚の静電結合方式ICカード440−1,440−2,440−3を短辺方向Bが前後方向Yに沿った状態で、前後方向Yに並べて載置できる程度である。このため、一対の導電部材432A,432B上には、3対の導電プレート442A(442A−1〜442A−3),442B(442B−1〜442B−3)を配置できる。
(Configuration of communication system 410)
Regarding the
The pair of
(静電結合側リーダライタ部429と3枚の静電結合方式ICカード440−1,440−2,440−3との間での同時通信)
前述したように、静電結合側リーダライタ部429の一対の導電部材432A,432B上には、3対の導電プレート442A,442Bが配置できる。このため、一対の導電部材432A,432Bは、各導電プレート442A,442Bとの間で静電結合できる。
これにより、制御部427は、静電結合方式ICカード440−1,440−2,440−3の3つの第1ICチップ441−1,441−2,441−3との間で通信処理を実行することができる。
(Simultaneous communication between the electrostatic coupling side reader /
As described above, the three pairs of
As a result, the
通信システム410は、例えば、盤面上に複数のゲームカードを載置するゲームシステムに利用できる。この場合、以下のようにゲームシステムを構成すればよい。
一対の導電部材432A,432B:盤面内に設ける。
アイテムカード:静電結合方式ICカード440によって形成する。
キャラクタカード:電磁誘導方式ICカードにより形成する。
The
A pair of
Item card: formed by an electrostatic coupling IC card 440.
Character card: formed by an electromagnetic induction IC card.
これにより、ゲームシステムは、電磁誘導方式ICカードに記憶されたキャラクタに対して、導電部材432A,432Bが読み取ったアイテムカードのアイテムを、装備させるようなシステムを構築できる。また、この場合には、複数のアイテムカードの組み合わせに応じて、アイテムの内容を変化させることができる。また、ゲームシステムは、プレイ状況に応じて、アイテムカードを交換できるようにしてもよい。
Thereby, the game system can construct | assemble the system which equips the character memorize | stored in the electromagnetic induction type | system | group IC card with the item of the item card which the
(第1実施形態と比較例との比較)
第1実施形態における通信システム10の静電結合方式の通信システムと、比較例との通信可能距離の比較を行った。
図8は、比較例の通信システム510の基本構成を説明する図である。
比較例の通信システム510は、以下に説明するように、リーダライタ521と中継通信装置530との間を電磁誘導方式で通信し、さらに、中継通信装置530とICカード40との間を静電結合方式で通信するものである。
なお、ICカード40は、第1実施形態と同様のものを用いた。
(Comparison between the first embodiment and a comparative example)
The communicable distance between the electrostatic coupling type communication system of the
FIG. 8 is a diagram illustrating a basic configuration of a
As will be described below, the
The
(リーダライタ521及び中継通信装置530間の接続)
R/Wループアンテナ521a及び中継ループアンテナ531の間は、電磁誘導方式により非接触で接続され、情報の送受信をすることができる。
(中継通信装置530及びICカード40間の接続)
中継ループアンテナ531がR/Wループアンテナ521aに接近することにより起電力が発生し、中継ループアンテナ531の両端に接続された導電部材532A,532B及び導電プレート42A,42Bが静電結合し、ICチップ41に駆動電力が伝達される。また、電磁誘導通信装置520からの送信データをICチップ41に伝達でき、一方、ICチップ41からの返信データを中継通信装置530を介して、電磁誘導通信装置520に伝達できる。
以上により、比較例の通信システム510は、制御部とICカード40との間で、通信処理を行うことができる。
(Connection between reader / writer 521 and relay communication device 530)
The R /
(Connection between
When the relay loop antenna 531 approaches the R /
As described above, the
(第1実施形態及び比較例の通信可能距離の比較)
静電結合方式で通信を行う通信システムにおいて、比較例の通信システム510の通信可能距離は、導電部材532A,532Bの上面と、導電プレート42A,42Bの下面との距離L2が、2mmであった。第1実施形態の通信システム10(図1参照)の通信可能距離は、導電部材32A,32Bの上面と、導電プレート42A,42Bの下面との距離L1が、4mmであった。
これにより、第1実施形態の通信システム10では、比較例の通信システム510よりも通信可能距離に関する性能を向上できることを確認できた。これは、比較例では、R/Wループアンテナ521a及び導電部材532A、532Bが接続された中継ループアンテナ531間で電力損失が生じてしまうが、第1実施形態では、静電結合方式で通信を行う場合には、リーダライタ21の回路に接続される導電部材32A、32Bと直接接続されているため電力損失を軽減でき、電力利用の効率を向上できたためと考えられる。
(Comparison of communicable distance between the first embodiment and the comparative example)
In the communication system that performs communication by the electrostatic coupling method, the communicable distance of the
Thereby, in the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made as in the modifications described later, and these are also included in the present invention. Within the technical scope. In addition, the effects described in the embodiments are merely a list of the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments. It should be noted that the above-described embodiment and modifications described later can be used in appropriate combination, but detailed description thereof is omitted.
(変形形態)
(1)第1実施形態において、電磁誘導側リーダライタ部28及び電磁誘導方式ICカード50は、電磁誘導方式により通信する例を示したが、これに限定されない。例えば、電磁誘導側リーダライタ部28及び電磁誘導方式ICカード50は、電磁結合方式によって通信してもよい。この場合には、電磁誘導方式ICカード50に設けるICチップを、電磁結合方式によって通信できるタイプにすればよい。
なお、電磁結合は、原理的には電磁誘導と同じである。また、電磁結合方式の通信とは、電磁誘導方式ICカード50側のカード側ループアンテナ52と電磁誘導側リーダライタ部28側のR/Wループアンテナ21aとを対向させ、静止状態で電磁誘導により通信することをいう。
(Deformation)
(1) In 1st Embodiment, although the electromagnetic induction side reader / writer part 28 and the electromagnetic induction
The electromagnetic coupling is in principle the same as electromagnetic induction. The electromagnetic coupling type communication means that the card
(2)第3実施形態において、取引用ICカード340として静電結合方式ICカードを使用し、認証用ICカード350として電磁誘導方式ICカードを使用したが、これに限定されない。取引用ICカードとして電磁誘導方式ICカードを使用し、認証用ICカードとして静電結合方式ICカードを使用してもよい。この場合にも、第3実施形態と同様に、ICカードのセキュリティ性を向上させることができる。
(2) In the third embodiment, an electrostatic coupling IC card is used as the
(3)第2及び第3実施形態において、通信装置は、店舗等のレジスタシステムに設けられている例を示したが、これに限定されない。このシステムは、電子マネー、社員証システム、物流管理等の各種システム等の様々なシステムに適用できる。例えば、社員証システムに、電子マネーに関する電磁誘導方式のリーダライタが設けられている場合には、実施形態と同様に、このリーダライタに静電結合方式のリーダライタを設ければ、容易に従来の社員証システムの適用できるし、また新たな社員証システムであっても、低コストで導入できる。
(4)第4実施形態において、3枚の静電結合方式ICカード440−1,440−2,440−3を、一対の導電部材432A,422Bの前後方向Yに沿って並べて配置する構成としたが、これに限定されない。2枚の静電結合方式ICカードを、一対の導電部材432A,422Bの前後方向Yに沿って並べて配置する構成としてもよいし、4枚以上の静電結合方式ICカードを、一対の導電部材432A,422Bの前後方向Yに沿って並べて配置する構成としてもよい。
また、第4実施形態において、導電部材432A,422Bを複数設けて、各導電部材432A間を電気ケーブル等で電気的に接続し、各導電部材432A間を電気ケーブル等で電気的に接続してもよい。これにより、各導電部材432A,422B上に1枚の静電結合方式ICカード440をそれぞれ配置でき、全体として、複数の静電結合方式ICカード440を載置できる。この場合にも、制御部427は、各導電部材432A,422B上に配置された各静電結合方式ICカード440との間で通信処理することができる。
(3) In the second and third embodiments, the example in which the communication device is provided in a register system such as a store is shown, but the present invention is not limited to this. This system can be applied to various systems such as various systems such as electronic money, employee ID system, and logistics management. For example, in the case where an employee induction card system is provided with an electromagnetic induction reader / writer related to electronic money, similarly to the embodiment, if an electrostatic coupling reader / writer is provided in the reader / writer, it is easy to use the conventional method. The employee ID system can be applied, and even a new employee ID system can be introduced at low cost.
(4) In the fourth embodiment, three electrostatic coupling IC cards 440-1, 440-2, 440-3 are arranged side by side along the front-rear direction Y of the pair of
In the fourth embodiment, a plurality of
10 通信システム
20,420 通信装置
21,221,421 リーダライタ
21a,221a,421a R/Wループアンテナ(通信装置側ループアンテナ)
27,427 制御部
32A,32B,232A,232B,432A,432B 導電部材
40,240,440 静電結合方式ICカード(第1情報記憶媒体)
41,241,441 第1ICチップ
42A,42B,242A,242B,442A,442B 導電プレート
50,250 電磁誘導方式ICカード(第2情報記憶媒体)
51,251 第2ICチップ
52,252 カード側ループアンテナ(記憶媒体側ループアンテナ)
210,310 レジスタシステム(通信システム)
220 兼用レジスタ(通信装置)
227 レジスタ制御部(制御部)
340 取引用ICカード(静電結合方式ICカード、第1情報記憶媒体)
350 認証用ICカード(電磁誘導方式ICカード、第2情報記憶媒体)
DESCRIPTION OF
27, 427
41, 241, 441
51,251 Second IC chip 52,252 Card side loop antenna (storage medium side loop antenna)
210, 310 Register system (communication system)
220 Dual-purpose register (communication device)
227 Register control unit (control unit)
340 IC card for transaction (electrostatic coupling type IC card, first information storage medium)
350 IC card for authentication (electromagnetic induction IC card, second information storage medium)
Claims (7)
前記第1情報記憶媒体は、
電磁誘導方式又は電磁結合方式で通信可能な第1ICチップと、
前記第1ICチップに接続され、導電性を有する一対の導電プレートとを備え、
前記第2情報記憶媒体は、
電磁誘導方式又は電磁結合方式で通信可能な第2ICチップと、
前記第2ICチップに接続され、電磁誘導方式又は電磁結合方式により通信する記憶媒体側ループアンテナとを備え、
前記通信装置は、
通信装置側ループアンテナと、
前記通信装置側ループアンテナの両端に接続され、導電性を有する一対の導電部材と、
通信処理をする制御部とを備え、
前記制御部は、
前記一対の導電部材が前記一対の導電プレートに静電結合することにより、前記第1情報記憶媒体の前記第1ICチップとの間で通信処理し、
前記通信装置側ループアンテナが前記記憶媒体側ループアンテナとの間で電磁誘導方式又は電磁結合方式により通信することにより、前記第2情報記憶媒体の前記第2ICチップとの間で通信処理をすること、
を特徴とする通信システム。 A communication system for communicating between a first information storage medium and a second information storage medium and a communication device,
The first information storage medium is
A first IC chip capable of communicating by an electromagnetic induction method or an electromagnetic coupling method;
A pair of conductive plates connected to the first IC chip and having conductivity,
The second information storage medium is
A second IC chip capable of communicating by electromagnetic induction or electromagnetic coupling;
A storage medium-side loop antenna connected to the second IC chip and communicating by electromagnetic induction or electromagnetic coupling;
The communication device
A communication device loop antenna;
A pair of conductive members connected to both ends of the communication device side loop antenna and having conductivity;
A control unit that performs communication processing,
The controller is
When the pair of conductive members are electrostatically coupled to the pair of conductive plates, communication processing is performed with the first IC chip of the first information storage medium,
The communication device side loop antenna performs communication processing with the second IC chip of the second information storage medium by communicating with the storage medium side loop antenna by an electromagnetic induction method or an electromagnetic coupling method. ,
A communication system characterized by the above.
電磁誘導方式又は電磁結合方式で通信可能な第2ICチップと、前記第2ICチップに接続され電磁誘導方式又は電磁結合方式により通信する記憶媒体側ループアンテナとを備える第2情報記憶媒体との間で通信する通信装置であって、
通信装置側ループアンテナと、
前記通信装置側ループアンテナの両端に接続され、導電性を有する一対の導電部材と、
通信処理をする制御部とを備え、
前記制御部は、
前記一対の導電部材が前記一対の導電プレートに静電結合することにより、前記第1情報記憶媒体の前記第1ICチップとの間で通信処理し、
前記通信装置側ループアンテナが前記記憶媒体側ループアンテナとの間で電磁誘導方式又は電磁結合方式により通信することにより、前記第2情報記憶媒体の前記第2ICチップとの間で通信処理をすること、
を特徴とする通信装置。 Communicating between a first information storage medium comprising a first IC chip capable of communicating by electromagnetic induction or electromagnetic coupling, and a pair of conductive plates connected to the first IC chip and having conductivity,
Between a second IC storage medium comprising a second IC chip capable of communicating by an electromagnetic induction method or an electromagnetic coupling method, and a storage medium side loop antenna connected to the second IC chip and communicating by an electromagnetic induction method or an electromagnetic coupling method. A communication device for communicating,
A communication device loop antenna;
A pair of conductive members connected to both ends of the communication device side loop antenna and having conductivity;
A control unit that performs communication processing,
The controller is
When the pair of conductive members are electrostatically coupled to the pair of conductive plates, communication processing is performed with the first IC chip of the first information storage medium,
The communication device side loop antenna performs communication processing with the second IC chip of the second information storage medium by communicating with the storage medium side loop antenna by an electromagnetic induction method or an electromagnetic coupling method. ,
A communication device characterized by the above.
前記一対の導電部材は、複数の前記第1情報記憶媒体を配置し、
前記制御部は、前記複数の前記第1情報記憶媒体の前記各第1ICチップとの間で通信処理すること、
を特徴とする通信装置。 The communication device according to claim 2,
The pair of conductive members includes a plurality of the first information storage media,
The control unit performs communication processing with the first IC chips of the plurality of first information storage media;
A communication device characterized by the above.
前記制御部は、前記一対の導電部材が前記一対の導電プレートに静電結合することで前記第1情報記憶媒体の前記第1ICチップとの間で通信処理をすること、及び、前記通信装置側ループアンテナが前記記憶媒体側ループアンテナとの間で電磁誘導方式又は電磁結合方式により通信することで前記第2情報記憶媒体の前記第2ICチップとの間で通信処理をすること、を同時期に実行すること、
を特徴とする通信装置。 The communication device according to claim 2,
The control unit performs communication processing with the first IC chip of the first information storage medium by electrostatically coupling the pair of conductive members to the pair of conductive plates, and the communication device side The loop antenna performs communication processing with the second IC chip of the second information storage medium by communicating with the storage medium-side loop antenna by an electromagnetic induction method or an electromagnetic coupling method at the same time. To perform,
A communication device characterized by the above.
前記第1情報記憶媒体は、認証情報を有しており、
前記制御部は、
前記第1情報記憶媒体の認証情報を通信により読み取る読取処理と、
前記読取処理の認証情報に基づいて、前記第1情報記憶媒体の認証情報を判定する認証処理とを行い、
前記認証処理の判定結果が前記第1情報記憶媒体を認証する場合に、前記第2情報記憶媒体と前記通信装置との間の通信を許可し、
前記認証処理の判定結果が前記第1情報記憶媒体を認証しない場合に、前記第2情報記憶媒体と前記通信装置と間の通信を許可しないこと、
を特徴とする通信装置。 The communication device according to claim 4, wherein
The first information storage medium has authentication information;
The controller is
A reading process for reading authentication information of the first information storage medium by communication;
An authentication process for determining authentication information of the first information storage medium based on the authentication information of the reading process;
When the determination result of the authentication process authenticates the first information storage medium, the communication between the second information storage medium and the communication device is permitted,
Disabling communication between the second information storage medium and the communication device when the determination result of the authentication process does not authenticate the first information storage medium;
A communication device characterized by the above.
前記第2情報記憶媒体は、認証情報を有しており、
前記制御部は、
前記第2情報記憶媒体の認証情報を通信により読み取る読取処理と、
前記読取処理の認証情報に基づいて、前記第2情報記憶媒体の認証情報を判定する認証処理とを行い、
前記認証処理の判定結果が前記第2情報記憶媒体を認証する場合に、前記第1情報記憶媒体と前記通信装置との間の通信を許可し、
前記認証処理の判定結果が前記第2情報記憶媒体を認証しない場合に、前記第1情報記憶媒体と前記通信装置と間の通信を許可しないこと、
を特徴とする通信装置。 The communication device according to claim 4, wherein
The second information storage medium has authentication information,
The controller is
A reading process for reading authentication information of the second information storage medium by communication;
An authentication process for determining authentication information of the second information storage medium based on the authentication information of the reading process;
When the determination result of the authentication process authenticates the second information storage medium, the communication between the first information storage medium and the communication device is permitted,
Not permitting communication between the first information storage medium and the communication device when the determination result of the authentication process does not authenticate the second information storage medium;
A communication device characterized by the above.
前記ループアンテナの両端に接続され、導電性を有し、静電結合方式により通信可能な一対の導電部材と、
前記ループアンテナを介して電磁誘導方式又は電磁結合方式で近距離無線通信可能なICチップとの間で通信処理し、前記一対の導電部材を介して電磁誘導方式又は電磁結合方式で近距離無線通信可能なICチップとの間で通信処理をする制御部と、
を備える通信装置。
A loop antenna capable of short-range wireless communication by electromagnetic induction or electromagnetic coupling;
A pair of conductive members connected to both ends of the loop antenna, having conductivity and capable of communicating by electrostatic coupling;
Short-range wireless communication by an electromagnetic induction method or the communication process with the near field communication IC chip capable in an electromagnetic coupling method, an electromagnetic induction method or an electromagnetic coupling method via the pair of conductive members via the loop antenna A control unit that performs communication processing with a possible IC chip;
A communication device comprising:
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