JP7273474B2 - Ｉｃカード及び携帯可能電子装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、ＩＣカード及び携帯可能電子装置に関する。
ＩＣ（integrated circuit）チップを備えるＩＣカードが広く普及している。ＩＣカードは、携帯可能なサイズであることから携帯可能電子装置と呼ばれることもあり、そのサイズの小ささからは、携帯可能電子装置の代表的な例とも言える。ＩＣカードは、クレジットカード、定期券、その他の商取引の決済に使われるだけでなく、社員証、会員証、保険証などのＩＤ（identification card）カードとしても様々な分野で使われるようになってきている。
ＩＣカードは、接触型と非接触型に大別される。接触型のＩＣカードは、接触端子による給電で動作するため、ＩＣカードリーダ／ライタ等の端末から十分な供給電流を得ることができる。一方で、非接触型のＩＣカードは、アンテナを介した非接触給電で動作するため、端末から得られる電流が少ない、又は端末とカード間の距離が離れることにより、動作するための十分な電力を得られない可能性がある。その場合、動作を安定させる為に平滑コンデンサをＩＣカードの回路に組み込む方法が考えられ、また電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ：electrical double-layer capacitor）又は二次電池を用いて電源を補助する等が考えられる。
しかしながら、平滑コンデンサは、ほぼ電流が充足されていないと途中で動作エラーとなり、またＥＤＬＣ又は二次電池等の充電装置を用いた場合も、満充電した電流により、処理を完遂できない場合は途中で処理が止まってしまい、動作エラーとなってしまうことが考えられる。
特開２０１２－２３８１２６号公報
ＩＣカードの厚さは０．７６ｍｍ程度であり、このような薄型のＩＣカードに搭載される充電装置の容量は小さく、処理の負荷（消費電流）によっては処理を完遂できない可能性がある。今後、ＩＣカードの高機能化を進める上でも、消費電流が高くなる負荷の重い処理でも動作エラーにならないように処理を完遂するための技術が望まれている。
本発明の目的は、電流不足による処理未遂の発生リスクを低減できるＩＣカード及び携帯可能電子装置を提供することにある。
実施形態に係るＩＣカードは、アンテナと、充電部と、メモリと、第１のプロセッサとを備える。前記充電部は、前記アンテナの電磁誘導により発生する電流で充電される。前記メモリは、複数の処理を非連続で実行するための処理実行情報を記憶する。前記第１のプロセッサは、前記充電部からの電流により動作し、前記処理実行情報に基づく間隔を空けて、複数の処理を非連続で実行する。
図１は、実施形態に係るＩＣカードシステムの一例を示すブロック図である。 図２は、実施形態に係るＩＣカードの一例を示す上面図である。 図３は、実施形態に係るＩＣカードの一例を示す断面図である。 図４は、実施形態に係るＩＣカードのセキュアＩＣチップの概略構成を示すブロック図である。 図５は、実施形態に係るＩＣカードの画像処理用ＩＣチップの概略構成を示すブロック図である。 図６は、ＩＣカード処理装置とＩＣカードの動作シーケンス、及びＩＣカード内部の動作シーケンスの一例を示す図である。
以下、実施形態に係るＩＣカードシステムについて図面を用いて説明する。
図１は、実施形態に係るＩＣカードシステムの一例を示すブロック図である。図１に示すように、ＩＣカードシステムは、ＩＣカード１、及びＩＣカードを処理するＩＣカード処理装置２を備える。
ＩＣカード１は、例えば８５．６ｍｍ×５４ｍｍ×０．７６ｍｍのサイズのカードであり、ユーザに携帯されることを想定した携帯可能電子装置である。また、ＩＣカードは、スマートカード等と呼ばれることもある。ＩＣカード１は、非接触型のＩＣカードであり、非接触給電により動作電力を得る。つまり、ＩＣカード１が、ＩＣカード処理装置２のカードリーダライタの通信エリア（磁界エリア）に入ると、ＩＣカード１のアンテナ（コイル）が電磁誘導により起電し、発生した電流を得て動作する。本実施形態では、非接触でＩＣカード処理装置２と通信する非接触型、及び接触してＩＣカード処理装置２と通信する接触型の両機能をサポートするコンビ型と呼ばれるＩＣカードについて説明する。なお、本実施形態で説明する動作及び処理は、非接触型のＩＣカードにも適用可能である。
ＩＣカード処理装置２は、店舗又は駅などの施設の入出場口に設置され、ユーザによって翳されるＩＣカード１と通信し、ＩＣカード１へ情報を送信し、またＩＣカード１からの情報を受信する。多くのＩＣカード１が市場で流通し、各所に設置されたＩＣカード処理装置２が、ユーザにより翳されるＩＣカード１と通信する。
ここで、ＩＣカード処理装置２の概略構成を説明する。ＩＣカード処理装置２は、プロセッサ２１、ＲＯＭ（read-only memory）２２、ＲＡＭ（random-access memory）２３、補助記憶デバイス２４、カードリーダライタ２５、操作部２６、及びディスプレイ２７等を備える。
プロセッサ２１は、ＲＯＭ２２及び補助記憶デバイス２４の少なくとも一方に記憶されたプログラムに基づいて、ＩＣカード処理装置２の動作に必要な演算及び制御などの各種処理を実行するコンピューターの中枢部分に相当する。プロセッサ２１は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、又はＭＰＵ（micro processing unit）等である。なお、ＩＣカード処理装置２は、２以上のプロセッサ２１を組み合わせてこれら２以上のプロセッサの協働により各種処理を実行するようにしてもよい。
例えば、プロセッサ２１は、プログラムを実行することにより、カードリーダライタ２５によりＩＣカード１へコマンドを送信する機能、及びＩＣカード１から受信するレスポンスなどのデータに基づく処理を実行する機能等を有する。これらの機能により、プロセッサ２１は、カードリーダライタ２５を介して、操作部２６等に入力されたデータ又は書き込みデータを含む書き込みコマンドをＩＣカード１に送信する。
ＲＯＭ２２は、コンピューターに相当するプロセッサ２１の主記憶部分に相当する読み出し専用の不揮発性メモリである。ＲＯＭ２２は、オペレーティングシステム又はアプリケーションソフトウェアなどのプログラムを記憶する。また、ＲＯＭ２２は、プロセッサ２１が各種処理を行う上で使用するデータなどを記憶する。
ＲＡＭ２３は、コンピューターに相当するプロセッサ２１の主記憶部分に相当する揮発性のメモリである。ＲＡＭ２３は、プロセッサ２１が各種処理を行う上で一時的に使用するデータを記憶しておく、いわゆるワークエリアとして利用される。
補助記憶デバイス２４は、コンピューターに相当するプロセッサ２１の補助記憶部分に相当する。補助記憶デバイス２４は、例えばＥＥＰＲＯＭ（electric erasable programmable read-only memory）（登録商標）、ＨＤＤ（hard disk drive）又はＳＳＤ（solid state drive）などである。補助記憶デバイス２４が、上記プログラムの一部又は全部を記憶する場合もある。また、補助記憶デバイス２４は、プロセッサ２１が各種処理を行う上で使用するデータ、プロセッサ２１による各種処理で生成されたデータ又は各種の設定値などを保存する。
カードリーダライタ２５は、ＩＣカード１との間でデータを送受信するためのインタフェース装置である。カードリーダライタ２５は、アンテナ、接触端子、及び通信制御部等を備え、アンテナを介してコンビ型又は非接触型のＩＣカード１（ＩＣカード１のアンテナ）と非接触で通信し、接触端子を介してコンビ型のＩＣカード１（ＩＣカードの接触端子）と物理的且つ電気的に接続して通信する。なお、上述の通り、本実施の形態では、コンビ型のカードを用いた場合を説明しているが、非接触型のカード用のカードリータライタ２５であれば接触端子は設けられない。
操作部２６は、ＩＣカード処理装置２の操作者からの入力指示を受付ける。操作部２６は、受付けた入力指示に対応する入力データをプロセッサ２１へ送信する。操作部２６は、例えば、キーボード、テンキー、及び、タッチパネルなどである。
ディスプレイ２７は、プロセッサ２１の制御により種々の情報を表示する表示デバイスである。ディスプレイ２７は、例えば、液晶モニタである。ディスプレイ２７は、例えば、操作部２６と一体的に形成されてもよい。
図２は、実施形態に係るＩＣカードの一例を示す上面図である。また、図３は、実施形態に係るＩＣカードの一例を示す断面図である。図２及び図３に示すように、ＩＣカード１は、プラスティック等のカード基材１１により構成される。カード基材１１には、電子基板１２が内包される。電子基板１２には、アンテナ（コイル）１３、接触端子１４、セキュアＩＣチップ１５、画像処理用ＩＣチップ１６、指紋センサ１７、及び充電部１８が設けられる。なお、本実施形態では、二つのＩＣチップを備えたＩＣカード１について説明するが、三つ以上のＩＣチップを備えたＩＣカードであってもよいし、一つのＩＣチップを備えたＩＣカードであってもよい。
ＩＣカード１のアンテナ１３は、カードリーダライタ２５のアンテナの通信エリア（磁界エリア）に入ると、アンテナ１３が電磁誘導により起電し、電流を発生する。アンテナ１３は、セキュアＩＣチップ１５に接続され、接触端子１４は、セキュアＩＣチップ１５に接続され、セキュアＩＣチップ１５は、画像処理用ＩＣチップ１６に接続され、画像処理用ＩＣチップ１６は、指紋センサ１７に接続される。
例えば、セキュアＩＣチップ１５は、マスターＩＣチップとして動作し、画像処理用ＩＣチップ１６は、スレーブＩＣチップとして動作する。セキュアＩＣチップ１５は、カードリーダライタ２５との通信を制御する。また、セキュアＩＣチップ１５は、指紋認証処理等を実行する。画像処理用ＩＣチップ１６は、指紋センサ１７から出力される読取指紋画像を取得する画像取得処理、及び読取指紋画像から複数の特徴点を抽出し、複数の特徴点に基づき読取指紋画像テンプレートを生成する画像処理を実行する。
指紋センサ１７は、静電容量方式、光学式、又は超音波式等のセンサであり、指紋センサ１７に置かれた指から指紋を読み取り、読取り結果である指紋画像を画像処理用ＩＣチップ１６へ出力する。なお、指紋センサ１７のセンシング方式は上記に限定されるものではなく、その他のセンシング方式であってもよい。
充電部１８は、ＥＤＬＣ又は二次電池等の充放電可能なデバイスを含み、アンテナ１３で発生した電流により充電される。また、充電部１８から放電される電流は、セキュアＩＣチップ１５及び画像処理用ＩＣチップ１６に供給され、セキュアＩＣチップ１５及び画像処理用ＩＣチップ１６は充電部１８から放電される電流により動作する。例えば、充電部１８と画像処理用ＩＣチップ１６とは、セキュアＩＣチップ１５（インタフェース１５１及びインタフェース１６１）を通じて接続され、充電部１８からの電流はセキュアＩＣチップ１５を介して画像処理用ＩＣチップ１６へ供給される。或いは、セキュアＩＣチップ１５に充電部１８（第１の充電部）を接続し、画像処理用ＩＣチップ１６に第２の充電部を接続する構成としてもよい。なお、ＩＣカード１の厚さは０．７６ｍｍ程度であり、このようなＩＣカード１に搭載される充電部１８の容量は、たとえばＥＤＬＣの場合、数ｍＦ～数十ｍＦ程度である。この容量は、コンデンサ面積を広げる、または複数枚の充電部を設けることで容量を拡張できる。また、充電部１８は、リアルタイムに残容量を検出し、残容量をセキュアＩＣチップ１５及び画像処理用ＩＣチップ１６へ通知する。
ＩＣカード１を使用する際、ユーザは、指紋センサ１７上に指を接触させた上で、ＩＣカード１をカードリーダライタ２５へ翳す又は挿入する。ＩＣカード１のアンテナ（コイル）は電磁誘導により起電し、指紋センサ１７は発生した電流を得て指先の指紋を読み取り、指紋画像を出力する。ＩＣカード１のセキュアＩＣチップ１５及び画像処理用ＩＣチップ１６が協働して、指紋画像に基づき指紋認証処理を実行する。
図４は、実施形態に係るＩＣカードのセキュアＩＣチップの概略構成を示すブロック図である。図４に示すように、セキュアＩＣチップ１５は、プロセッサ１５１、ＲＯＭ１５２、ＲＡＭ１５３、不揮発性メモリ１５４、及びインタフェース１５５等を備える。
プロセッサ１５１は、ＲＯＭ１５２及び不揮発性メモリ１５４の少なくとも一方に記憶されたプログラムに基づいて、セキュアＩＣチップ１５の動作に必要な演算及び制御などの各種処理を実行するコンピューターの中枢部分に相当する。プロセッサ１５１は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、又はＭＰＵ（micro processing unit）等である。なお、セキュアＩＣチップ１５は、２以上のプロセッサ１５１を組み合わせてこれら２以上のプロセッサの協働により各種処理を実行するようにしてもよい。
例えば、プロセッサ１５１は、プログラムを実行することにより、カードリーダライタ２５から送信されアンテナ１３を介して受信されたコマンドを解釈しコマンドに基づく処理を実行する機能、及びアンテナ１３によりカードリーダライタ２５へレスポンスを送信する機能等を有する。また、プロセッサ１５１は、カード認証コマンドに基づきカード認証処理を実行する。
また、プロセッサ１５１は、充電部１８からインタフェース１５５を介して通知される残容量を検知する。具体的には、図示しない電圧検知ＩＣや電流検知ＩＣを用いて、充電部１８の残容量、電圧または電流を検知して、その値をプロセッサ１５１が検知できるようにする。また、プロセッサ１５１は、不揮発性メモリ１５４に記憶される処理実行情報に基づき、複数の処理を非連続で実行する。プロセッサ１５１は、一連の処理の途中で電流不足に陥り処理未了による処理エラーが発生することを防止するため、状況に応じて、複数の処理を非連続で実行する。つまり、プロセッサ１５１は、処理実行情報に基づき、状況に応じて、処理と処理の間に処理を実行しない間隔を設け、この間隔において非接触給電で得られる電流により充電部１８の容量を回復させる。非連続処理の実行については後に詳しく説明する。
ＲＯＭ１５２は、プロセッサ１５１の主記憶部分に相当する読み出し専用の不揮発性メモリである。ＲＯＭ１５２は、オペレーティングシステム又はアプリケーションソフトウェアなどのプログラムを記憶する。また、ＲＯＭ１５２は、プロセッサ１５１が各種処理を行う上で使用するデータなどを記憶する。
ＲＡＭ１５３は、プロセッサ１５１の主記憶部分に相当する揮発性のメモリである。ＲＡＭ１５３は、プロセッサ１５１が各種処理を行う上で一時的に使用するデータを記憶しておく、いわゆるワークエリアとして利用される。
不揮発性メモリ１５４は、プロセッサ１５１の補助記憶部分に相当する。不揮発性メモリ１５４は、例えばＥＥＰＲＯＭなどである。不揮発性メモリ１５４が、上記プログラムの一部又は全部を記憶する場合もある。また、不揮発性メモリ１５４は、プロセッサ１５１が各種処理を行う上で使用するデータ、プロセッサ１５１による各種処理で生成されたデータ又は各種の設定値などを保存する。
また、不揮発性メモリ１５４は、プロセッサ１５１により実行される複数の処理を非連続で実行するための処理実行情報を記憶する。例えば、処理実行情報は、充電部１８の残容量を判定するための電圧閾値や電流閾値を含む。また、処理実行情報は、非連続処理の対象となるコマンド情報、及び各処理の進捗を示す進捗情報等のうちの少なくとも一つを含む。また、処理実行情報は、非連続で実行される複数の処理の間隔を示す情報（時間）を含む。この間隔を示す情報は、事前に設定される情報であり、ＩＣカード１に搭載される充電部１８の容量、非接触給電で得られる電流値（例えば平均値）、及び各処理の消費電流（例えば平均値）のうちの少なくとも一つに基づき、決定される。電流量を間接的に示すものとして電圧を検知して間隔時間を決定させてもよい。
さらに、不揮発性メモリ１５４は、指紋認証のための登録指紋画像テンプレートを登録する。不揮発性メモリ１５４は、一本の指先に対する複数回の読み取りにより得られた複数の登録指紋画像テンプレートを登録してもよいし、複数の指先のそれぞれに対する１又は複数回の読み取りにより得られた複数の登録指紋画像テンプレートを登録してもよい。登録指紋画像テンプレートは、指紋画像から抽出される複数の特徴点に基づき生成されたものである。
インタフェース１５５は、画像処理用ＩＣチップ１６と通信し、画像処理用ＩＣチップ１６で生成された読取指紋画像テンプレートを受信する。また、インタフェース１５５は、接触端子１４から送信されるコマンド等を受信する。なお、画像処理用ＩＣチップ１６は、読み取り指紋画像テンプレートになる前の状態である指紋画像情報をインタフェース１５５を通じてセキュアＩＣチップ１５に送信するようにして、指紋画像テンプレート自体はセキュアＩＣチップで生成するようにしてもよい。
図５は、実施形態に係るＩＣカードの画像処理用ＩＣチップの概略構成を示すブロック図である。図５に示すように、画像処理用ＩＣチップ１６は、プロセッサ１６１、ＲＯＭ１６２、ＲＡＭ１６３、不揮発性メモリ１６４、及びインタフェース１６５等を備える。画像処理用ＩＣチップ１６の各部とセキュアＩＣチップ１５の各部の基本構成は、実質的に同様であり、相違点を中心に説明し、共通する部分の説明は省略する。
例えば、プロセッサ１６１は、指紋センサ１７から出力される読取指紋画像を取得する画像取得処理、及び読取指紋画像から複数の特徴点を抽出し、複数の特徴点に基づき読取指紋画像テンプレートを生成する画像処理を実行する。インタフェース１６５は、指紋センサ１７と通信し、また、セキュアＩＣチップ１５と通信する。なお、既に上述したように、画像処理用ＩＣチップ１６は、読み取り指紋画像テンプレートになる前の状態である指紋画像情報をインタフェース１５５を通じてセキュアＩＣチップ１５に送信して、指紋画像テンプレート自体はセキュアＩＣチップ側で生成してもよい。
また、プロセッサ１６１は、充電部１８からインタフェース１６５またはセキュアＩＣチップ１５を介して通知される残容量を検知する。具体的には、図示しない電圧検知ＩＣや電流検知ＩＣを用いて、充電部１８の残容量、電圧または電流を検知して、その値をプロセッサ１６１が検知できるようにする。また、プロセッサ１６１は、不揮発性メモリ１６４に記憶される処理実行情報に基づき、複数の処理を非連続で実行する。プロセッサ１６１は、一連の処理の途中で電流不足に陥り処理未了による処理エラーが発生することを防止するため、状況に応じて、複数の処理を非連続で実行する。つまり、プロセッサ１６１は、処理実行情報に基づき、状況に応じて、処理と処理の間に処理を実行しない間隔を設け、この間隔において非接触給電で得られる電流により充電部１８の容量を回復させる。非連続処理の実行については後に詳しく説明する。
不揮発性メモリ１６４は、プロセッサ１６１により実行される複数の処理を非連続で実行するための処理実行情報を記憶する。例えば、処理実行情報は、充電部１８の残容量を判定するための電圧閾値や電流閾値を含む。また、処理実行情報は、非連続処理の対象となるコマンド情報、及び各処理の進捗を示す進捗情報等のうちの少なくとも一つを含む。また、処理実行情報は、非連続で実行される複数の処理の間隔を示す情報を含む。処理の間隔の決定方法は、セキュアＩＣチップ１５のプロセッサ１５１で決定する方法と同様である。
次に、電流不足による動作エラーへの対策について説明する。
ＩＣカード１を非接触給電で動作させる為には（充電部１８からの電流を利用しない場合）、非接触給電で得られる電流以下の消費電流を要する処理に制限することになる。ＩＣカード１は、充電部１８を備えるので、非接触給電により充電された充電部１８からの電流により、非接触給電で得られる電流を超える消費電流を要する処理を実行することができる。さらに、ＩＣカード１は、処理実行情報に基づいて、状況に応じて実行間隔を空けて、複数の処理を非連続で実行すること、又は一つの処理を複数の処理に分割しこれら複数の処理を非連続で実行することにより、充電部１８からの電流不足による動作エラーを防ぐことができる。例えば、複数の処理は、複数のコマンドに対応するもの、又は一つのコマンドに対応する処理を複数に分割したものである。ＩＣカード１は、処理を実行していない期間（つまり処理と処理の間隔）に、非接触給電により充電部１８を充電し残容量を回復することができるので、電流不足による動作エラーを防ぐことができる。処理と処理の間隔を適切な長さに設定するこれにより、処理の遅延を防止するとともに、負荷の重い処理（消費電流の多い処理）であっても残容量の十分な回復により処理を完遂することができる。
セキュアＩＣチップ１５のプロセッサ１５１は、不揮発性メモリ１５４に記憶される処理実行情報に基づいて、状況に応じて実行間隔を空けて、複数の処理を非連続で実行する。例えば、プロセッサ１５１は、第１の処理を実行し、前記充電部の残容量が電流閾値を超えるタイミングで、第２の処理を実行する。或いは、プロセッサ１５１は、第１の処理を実行し、所定の時間が経過した後、第２の処理を実行する。所定の時間は、処理実行情報が含む間隔を示す情報により定まる。所定の時間は固定時間であってもよいし、充電部１８の残容量及び非接触給電で得られる電流値のうちの少なくとも一つに基づき設定される変更時間であってもよい。
同様に、画像処理用ＩＣチップ１６のプロセッサ１６１も、不揮発性メモリ１６４に記憶される処理実行情報に基づいて、状況に応じて実行間隔を空けて、複数の処理を非連続で実行する。例えば、プロセッサ１６１は、第１の処理を実行し、前記充電部の残容量が電流閾値を超えるタイミングで、第２の処理を実行する。或いは、プロセッサ１６１は、第１の処理を実行し、所定の時間が経過した後、第２の処理を実行する。所定の時間は、処理実行情報が含む間隔を示す情報により定まる。例えば、画像処理用ＩＣチップ１６は、指紋センサ１７から出力される読取指紋画像を取得する画像取得処理、及び読取指紋画像から複数の特徴点を抽出し読取指紋画像テンプレートを生成する特徴点抽出処理を含む画像処理を実行するが、これら画像取得処理及び特徴点抽出処理の負荷は重く、消費電流が大きくなる傾向にある。プロセッサ１６１は、処理実行情報に基づいて、状況に応じて実行間隔を空けて、画像処理に含まれる画像取得処理及び特徴点抽出処理を非連続的に実行すること、又は画像処理に含まれる画像取得処理及び特徴点抽出処理を分割し、分割された画像取得処理及び特徴点抽出処理を非連続的に実行する。これにより、負荷の重い処理（消費電流の多い処理）であっても残容量の十分な回復により処理を完遂することができる。
図６は、ＩＣカード処理装置とＩＣカードの動作シーケンス、及びＩＣカード内部の動作シーケンスの一例を示す図である。本実施形態では、ＩＣカード１の二つのＩＣチップ（セキュアＩＣチップ１５及び画像処理用ＩＣチップ１６）が協働して認証処理（カード認証処理及び指紋認証処理）を実行し、この認証処理に非連続処理を適用するケースを中心に説明する。なお、ＩＣカード１が一つのＩＣチップで認証処理を実行し、この認証処理に非連続処理を適用してもよい。
ＩＣカード処理装置２のカードリーダライタ２５は、ポーリング信号を出力し、ＩＣカード１からの応答を待つ。ユーザによりＩＣカード１がカードリーダライタ２５に翳され、ＩＣカード１のアンテナ１３がカードリーダライタ２５の通信エリアに入ると、ＩＣカード１のアンテナ１３が電磁誘導により起電し、ＩＣカード１は動作電流を得て動作する。セキュアＩＣチップ１５のプロセッサ１５１は、アンテナ１３を介して受信したポーリング信号を検知し、アンテナ１３を介して応答信号を返信する。
ここで、外部装置であるＩＣカード処理装置２からのコマンド処理に非連続処理を適用するケースについて説明する。例えば、ＩＣカード１は、ＩＣカード処理装置２のカードリーダライタ２５からの複数のコマンドを受信し、複数のコマンドに対応する複数の処理を順番に実行するが、これら複数の処理に非連続処理を適用するケースについて説明する。
カードリーダライタ２５は、ＩＣカード１からの応答信号を受信し、カード認証コマンドを送信する（ステップＳＴ１）。プロセッサ１５１は、アンテナ１３を介して受信したカード認証コマンドを検知し、カード認証コマンドに基づきカード認証処理を実行し（ステップＳＴ２）、アンテナ１３を介してカード認証成功（ＯＫ）又はカード認証失敗（ＮＧ）を示すカード認証結果を返信する（ステップＳＴ３）。カード認証に成功した場合、プロセッサ１５１は、処理実行情報に含まれる進捗情報に、カード認証処理の進捗（カード認証完了）を記録する。
例えば、プロセッサ１５１は、充電部１８の残容量が容量閾値より高い場合に、カード認証コマンドに基づきカード認証処理を実行し、充電部１８の残容量が容量閾値以下の場合に、残容量が容量閾値より高くなるのを待ってカード認証処理を実行するようにしてもよい。なお、残容量が容量閾値より高い状態が充電部１８の性能上の満充電になるように、容量閾値を定めてもよい。これにより、電流不足によりカード認証処理の未遂発生リスクを低減することができる。
カードリーダライタ２５は、ＩＣカード１からのカード認証成功（ＯＫ）を示すカード認証結果を受信すると、指紋認証コマンドを送信する（ステップＳＴ４）。なお、ＩＣカード１からのカード認証失敗（ＮＧ）を示すカード認証結果を受信すると、ここで処理は終了となる。
プロセッサ１５１は、アンテナ１３を介して受信した指紋認証コマンドを検知し、指紋認証コマンドに基づき指紋認証処理を実行する。ここで、プロセッサ１５１は、不揮発性メモリ１５４に記憶される処理実行情報に基づいて、先の処理（カード認証処理）と次の処理（指紋認証処理）を非連続で実行する（ステップＳＴ６）。また、プロセッサ１５１は、処理実行情報に含まれる進捗情報に基づき、カード認証処理の進捗（完了）をチェックしてから、指紋認証処理を実行し、進捗情報に、指紋認証処理の進捗を記録する。
例えば、指紋認証処理は、画像取得処理、特徴点抽出処理、及び照合処理のように複数の処理を含む。画像取得処理、特徴点抽出処理、及び照合処理の順に処理を実行することが定められているとする。プロセッサ１５１は、処理実行情報に基づいて、状況に応じて実行間隔を空けて、先の処理（カード認証処理）と次の処理（指紋認証処理に含まれる最初の画像取得処理）を非連続で実行させる。即ち、プロセッサ１５１は、先の処理（カード認証処理）を完遂し、実行間隔が経過し、次の処理のタイミングに達すると（ステップＳＴ５、ＹＥＳ）、次の処理（指紋認証処理に含まれる最初の画像取得処理）を画像処理用ＩＣチップに実行させる。
例えば、プロセッサ１５１は、以下に示す非連続処理１乃至非連続処理４の少なくとも一つに示すような非連続処理を画像処理用ＩＣチップに実行させる。非連続処理の実行により、電流不足により指紋認証処理の未遂発生リスクを低減することができる。指紋認証処理は負荷が重く、電流消費が多いため、非連続処理の実行により、指紋認証処理を実行する前に充電部１８を充電する機会を持たせることにより、電流不足により指紋認証処理の未遂発生リスクを低減することができる。
（非連続処理１）プロセッサ１５１は、カード認証処理を完遂し、処理実行情報に基づいて、状況に応じて実行間隔を空けて、画像処理用ＩＣチップ１６に対して、指紋画像処理コマンドを送信し、画像取得処理及び特徴点抽出処理を実行させる。
（非連続処理２）処理実行情報は、非連続処理の対象となるコマンド情報を含む。プロセッサ１５１は、非連続処理の対象となるコマンド情報に指紋認証コマンドが含まれる場合、カード認証処理を完遂し、実行間隔を空けて（例えば残容量が容量閾値を超えるまで待ってから）、画像処理用ＩＣチップ１６に対して、指紋画像処理コマンドを送信し、画像取得処理及び特徴点抽出処理を実行させる。また、不揮発性メモリ１５４に、コマンド別の実行間隔を登録することにより、事前に把握されているコマンド別の負荷に応じた実行間隔による非連続処理を実現することができる。換言すれば、コマンドに応じた変動実行間隔による非連続処理を実現することができる。これにより、処理時間を無用に長引かせることなく、より効率的な非連続処理を実現することができる。
（非連続処理３）プロセッサ１５１は、カード認証処理を完遂し、処理実行情報に含まれる残容量が容量閾値以下の場合に、残容量が容量閾値を超えるタイミングに基づき（処理実行情報に基づく実行間隔を空けて）、画像処理用ＩＣチップ１６に対して、指紋画像処理コマンドを送信し、画像取得処理及び特徴点抽出処理を実行させる。また、不揮発性メモリ１５４に、残容量別の実行間隔を登録することにより、残容量に応じた実行間隔による非連続処理を実現することができる。換言すれば、残容量に応じた変動実行間隔による非連続処理を実現することができる。これにより、処理時間を無用に長引かせることなく、より効率的な非連続処理を実現することができる。
（非連続処理４）プロセッサ１５１は、カード認証処理を完遂し、非接触給電で得られる電流値が電流閾値以下の場合に、電流値が電流閾値を超えるタイミングに基づき（処理実行情報に基づく実行間隔を空けて）、画像処理用ＩＣチップ１６に対して、指紋画像処理コマンドを送信し、画像取得処理及び特徴点抽出処理を実行させる。また、不揮発性メモリ１５４に、非接触給電で得られる電流値別の実行間隔を登録することにより、電流値に応じた実行間隔による非連続処理を実現することができる。換言すれば、電流値に応じた変動実行間隔による非連続処理を実現することができる。これにより、処理時間を無用に長引かせることなく、より効率的な非連続処理を実現することができる。
なお、ＩＣカード１が一つのＩＣチップで複数の処理（カード認証処理及び指紋認証処理）を実行する場合には、一つのＩＣチップが、処理実行情報に基づき、状況に応じて実行間隔を空けて、複数コマンドに対応する複数の処理を非連続で実行する。
次に、ＩＣカード１において、内部のコマンド処理に非連続処理を適用するケースについて説明する。例えば、ＩＣカード１のセキュアＩＣチップ１５が、画像処理用ＩＣチップ１６に対してコマンドを送信する場合、画像処理用ＩＣチップ１６は、このコマンドを受信し、このコマンドに対応する複数の処理を順番に実行するが、これら複数の処理に非連続処理を適用するケースについて説明する。
セキュアＩＣチップ１５のプロセッサ１５１は、画像処理用ＩＣチップ１６に対して、指紋画像処理コマンドを送信し（ステップＳＴ６１）、画像処理用ＩＣチップ１６のプロセッサ１６１は、指紋画像処理コマンドを検知し、指紋センサ１７から出力される画像を取得する画像取得処理を実行する（ステップＳＴ６２）。プロセッサ１６１は、不揮発性メモリ１６４に記憶される処理実行情報に含まれる進捗情報に、画像取得処理の進捗を記録する。
続いて、プロセッサ１６１は、不揮発性メモリ１６４に記憶される処理実行情報に基づいて、状況に応じて実行間隔を空けて、先の処理（画像取得処理）と次の処理（特徴点抽出処理）を非連続で実行する。即ち、プロセッサ１６１は、先の処理（画像取得処理）を完遂し、実行間隔が経過し、次の処理のタイミングに達すると（ステップＳＴ６３、ＹＥＳ）、次の処理（特徴点抽出処理）を実行する（ステップＳＴ６４）。例えば、充電部１８の残容量が容量閾値を超えるタイミングに基づき、次の処理（特徴点抽出処理）を実行する。プロセッサ１６１は、処理実行情報に含まれる進捗情報に基づき、画像取得処理の進捗（完了）をチェックしてから、特徴点抽出処理を実行し、進捗情報に、特徴点抽出処理の進捗を記録する。これにより、複数の処理を正しく実行することができる。プロセッサ１６１は、特徴点抽出処理により、指紋センサ１７から出力される読取指紋画像から複数の特徴点を抽出し、複数の特徴点に基づき読取指紋画像テンプレートを生成し、読取指紋画像テンプレートをセキュアＩＣチップ１５へ送信する（ステップＳＴ６５）。
なお、プロセッサ１６１で実行される非連続処理についても、プロセッサ１５１で実行される非連続処理１乃至非連続処理４の少なくとも一つの非連続処理と同様に、処理実行情報に基づき制御されるので、指紋画像処理コマンドが非連続処理の対象のコマンドでなければ非連続処理は適用されず、また、充電部１８の残容量又は非接触給電で得られる電流値に基づき、非連続処理の実行間隔を可変制御するようにしてもよい。プロセッサ１６１で実行される非連続処理の効果についても、プロセッサ１５１で実行される非連続処理と同様である。
また、一つの指紋画像処理コマンドが画像取得処理及び特徴点抽出処理の実行を指示する場合、プロセッサ１６１は、一つの指紋画像処理コマンドに対応する画像取得処理及び特徴点抽出処理を分割し、画像取得処理と特徴点抽出処理とを非連続で実行する。また、セキュアＩＣチップ１５が、画像取得処理に対応する第１のコマンドを送信し、その後、特徴点抽出処理に対応する第２のコマンドを送信する場合には、分割処理は必須ではなく、プロセッサ１６１は、これら第１及び第２のコマンドに対応する画像取得処理及び特徴点抽出処理を非連続で実行する。
セキュアＩＣチップ１５のプロセッサ１５１は、画像処理用ＩＣチップ１６からの読取指紋画像テンプレートを受け取り、不揮発性メモリ１６４に記憶される処理実行情報に基づき、状況に応じて実行間隔を空けて、先の処理（特徴点抽出処理）と次の処理（照合処理）を非連続で実行する。即ち、プロセッサ１５１は、先の処理（特徴点抽出処理）を完遂し、実行間隔が経過し、次の処理のタイミングに達すると（ステップＳＴ６６、ＹＥＳ）、次の処理（照合処理）を実行する（ステップＳＴ６７）。例えば、充電部１８の残容量が容量閾値を超えるタイミングに基づき、次の処理（照合処理）を実行する。なお、ここでも、プロセッサ１５１は、非連続処理１乃至非連続処理４の少なくとも一つの非連続処理と同様にして、非連続処理４を実行する。また、プロセッサ１５１は、処理実行情報に含まれる進捗情報に、照合処理の進捗を記録する。プロセッサ１５１は、照合処理により、不揮発性メモリ１５４に登録された登録指紋画像テンプレートと、受け取った読取指紋画像テンプレートとを照合し、類似度を算出し、類似度算出結果に基づき指紋認証成功又は指紋認証失敗を判定する。プロセッサ１５１は、カードリーダライタ２５からの指紋認証コマンド（ステップＳＴ４）に対して、指紋認証成功又は指紋認証失敗を示す指紋照合結果を返信する（ステップＳＴ７）。
上記説明では、ＩＣカード１の二つのＩＣチップのそれぞれで非連続処理を適用するケースについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、どちらか一方のＩＣチップで非連続処理を適用し、他方のＩＣチップでは非連続処理を適用しないようにしてもよい。例えば、負荷が重く消費電流が多い画像処理を担うＩＣチップに非連続処理を適用し、画像処理を担わないＩＣチップに非連続処理を適用しないようにしてもよい。
また、上記説明では、ＩＣカード１の二つのＩＣチップのうちの一方のＩＣチップが、マスターとして機能し、外部装置からの外部コマンドの処理を担う場合に、この外部コマンドの処理に対して非連続処理を適用し、また、他方のＩＣチップが、スレーブとして機能し、マスターからの内部コマンドの処理を担う場合に、この内部コマンドの処理に対して非連続処理を適用するケースについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ＩＣカード１の一つのＩＣチップが画像取得処理、特徴抽出処理、及び照合処理等を担う場合には、一つのＩＣチップで実行されるこれら処理に非連続処理を適用するようにしてもよい。
上記説明した非連続処理の概要は以下の通り。
（１）ＩＣカード１のＩＣチップは、処理実行情報に基づき、外部装置からの複数の外部コマンドに対応する複数の処理、又は一つの外部コマンドに対応する処理を複数に分割し、分割した複数の処理を非連続で実行する。また、ＩＣカード１のＩＣチップは、処理実行情報に基づき、ＩＣカード１内の他のＩＣチップからの内部コマンドに対応する複数の処理、又は一つの内部コマンドに対応する処理を複数に分割し、分割した複数の処理を非連続で実行する。これにより、電流不足による処理未遂の発生リスクを低減することができる。
（２）特徴点抽出処理のような負荷の重い処理に対応する特定のコマンドを処理実行情報へ登録する。ＩＣカード１のＩＣチップは、特定のコマンドに対応する複数の処理を非連続で実行する。これにより、負荷の重い処理を非連続処理の対象にすることができる。
（３）ＩＣカードの１のＩＣチップは、各処理の進捗を進捗情報として記録する。ＩＣチップは、実行間隔を空けて複数の処理を実行する場合に、進捗情報を参照することにより、正しい処理順で漏れなく各処理を実行することができる。つまり、ＩＣチップは、進捗情報を参照することにより、複数の処理のうちのどの処理まで実施したか確認しながら、次の処理を再開することができる。
（４）ＩＣカード１のＩＣチップは、複数の処理を実行する際、処理実行情報に基づき、充電部の残容量が容量閾値を超えるタイミングで（満充電になってから）、次の処理を実行する。これにより、満充電→放電（処理１）→満充電→放電（処理２）…→満充電→放電（処理Ｘ）のような流れで充放電を繰り返して複数の処理を実行することができ、電流不足による処理未遂の発生リスクを低減することができる。
本実施形態では、指紋センサ１７で読み取られる読取指紋画像の画像処理に着目して非連続処理を適用するケースについて説明したが、指紋センサ１７に限らず、他のカメラ素子の様なセンサ、ディスプレイ、ボタン等を備えた高機能なＩＣカードによる複数の処理に対して非連続処理を適用することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載の発明を付記する。
［Ｃ１］
アンテナと、
前記アンテナの電磁誘導により発生する電流で充電される充電部と、
複数の処理を非連続で実行するための処理実行情報を記憶するメモリと、
前記充電部からの電流により動作し、前記処理実行情報に基づく間隔を空けて、複数の処理を非連続で実行する第１のプロセッサと、
を備えるＩＣカード。
［Ｃ２］
前記第１のプロセッサは、複数のコマンドに応じた複数の処理を非連続で実行する［１］のＩＣカード。
［Ｃ３］
前記第１のプロセッサは、一つの処理を複数の処理に分割し、分割された複数の処理を非連続で実行する［１］のＩＣカード。
［Ｃ４］
前記充電部からの電流により動作する第２のプロセッサを備え、
前記第１のプロセッサは、前記第２のプロセッサからのコマンドに応じた複数の処理を非連続で実行する［１］のＩＣカード。
［Ｃ５］
前記処理実行情報は、閾値を含み、
前記複数の処理は、第１及び第２の処理を含み、
前記第１のプロセッサは、前記第１の処理を実行した後、前記充電部の残容量が前記閾値を超えるタイミングに基づき、前記第２の処理を実行する［１］のＩＣカード。
［Ｃ６］
前記第１のプロセッサは、前記メモリに複数の処理の進捗を示す進捗情報を記録する［１］のＩＣカード。
［Ｃ７］
前記第１のプロセッサは、複数の画像処理を非連続で実行する［１］のＩＣカード。
［Ｃ８］
指紋センサを備え、
前記第１のプロセッサは、前記指紋センサからの画像に基づく複数の画像処理を非連続で実行する［７］のＩＣカード。
［Ｃ９］
アンテナと、
前記アンテナの電磁誘導により発生する電流で充電される充電部と、
複数の処理を非連続で実行するための処理実行情報を記憶するメモリと、
前記充電部からの電流により動作し、前記処理実行情報に基づく間隔を空けて、複数の処理を非連続で実行する第１のプロセッサと、
を備える携帯可能電子装置。
１…ＩＣカード
２…カード処理装置
１１…カード基材
１２…電子基板
１３…アンテナ
１４…接触端子
１５…セキュアＩＣチップ
１６…画像処理用ＩＣチップ
１７…指紋センサ
１８…充電部
２１…プロセッサ
２４…補助記憶デバイス
２５…カードリーダライタ
２６…操作部
２７…ディスプレイ
１５１…プロセッサ
１５４…不揮発性メモリ
１５５…インタフェース
１６１…プロセッサ
１６４…不揮発性メモリ
１６５…インタフェース

Claims (7)

  1. アンテナと、
    前記アンテナの電磁誘導により発生する電流で充電される充電部と、
    複数の処理を非連続で実行するための処理実行情報を記憶するメモリと、
    前記充電部からの電流により動作し、前記処理実行情報に基づく間隔を空けて、複数の処理を非連続で実行する第１のプロセッサと、
    を備え、
    前記第１のプロセッサは、一つの処理を複数の処理に分割し、前記充電部の残容量に基づいて、分割された複数の処理を非連続で実行するＩＣカード。
  2. 前記充電部からの電流により動作する第２のプロセッサを備え、
    前記第１のプロセッサは、前記第２のプロセッサからのコマンドに応じた複数の処理を非連続で実行する請求項１のＩＣカード。
  3. 前記処理実行情報は、閾値を含み、
    前記複数の処理は、第１及び第２の処理を含み、
    前記第１のプロセッサは、前記第１の処理を実行した後、前記充電部の残容量が前記閾値を超えるタイミングに基づき、前記第２の処理を実行する請求項１のＩＣカード。
  4. 前記第１のプロセッサは、前記メモリに複数の処理の進捗を示す進捗情報を記録する請求項１のＩＣカード。
  5. 前記第１のプロセッサは、複数の画像処理を非連続で実行する請求項１のＩＣカード。
  6. 指紋センサを備え、
    前記第１のプロセッサは、前記指紋センサからの画像に基づく複数の画像処理を非連続で実行する請求項５のＩＣカード。
  7. アンテナと、
    前記アンテナの電磁誘導により発生する電流で充電される充電部と、
    複数の処理を非連続で実行するための処理実行情報を記憶するメモリと、
    前記充電部からの電流により動作し、前記処理実行情報に基づく間隔を空けて、複数の処理を非連続で実行する第１のプロセッサと、
    を備え、
    前記第１のプロセッサは、一つの処理を複数の処理に分割し、前記充電部の残容量に基づいて、分割された複数の処理を非連続で実行する携帯可能電子装置。
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