JPH064724A

JPH064724A - 非接触ｉｃカード

Info

Publication number: JPH064724A
Application number: JP4186092A
Authority: JP
Inventors: Koichi Matsukawa; 公一松川; Hideshi Sezai; 秀史瀬在; Hiroyuki Wada; 博行和田
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1992-06-19
Publication date: 1994-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】非接触ＩＣカードの電力消費を一段と抑え
て、従来より使用期間（寿命）を長くした電池内蔵の非
接触ＩＣカードを提案する。【構成】非接触ＩＣカード(CD)を、カード用処理装置
(20)と送受信を行う送信回路(12)及び受信回路(13)と、
処理回路(14)と、制御回路(11)と、カード処理装置から
の通信を受信可能な待機状態となり待機状態での受信に
呼応して送信を含む所定処理を間欠的に行わせるための
サンプリング周期を設定するサンプリング周期決定回路
(15)と、電池(18)と、温度検出手段(16)とを内蔵してお
り、且つ、前記温度検出手段(16)の出力に基づき、或い
はカード用処理装置(20)から受信する特定信号に基づ
き、前記サンプリング周期決定回路(15)が決定するサン
プリング周期(Tn)を変更可能な構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電源を内蔵し通信機能
を有していて非接触にてカード処理装置により所定処理
が行われる非接触ＩＣカードに関し、特に電力消費を抑
制して長い期間使用することを可能としたＩＣカードに
関する。

【０００２】

【従来の技術】情報の記録やプログラムの供給に利用さ
れるＩＣカードには、その外表面に入出力端子が設けら
れ外部のカード処理装置に挿入することにより各端子が
受端子と接触し電気的に所定の接続がされる接触式のも
のがあるがこの他、ＩＣカードが通信機能を有していて
非接触にてカード処理装置の呼掛け信号に呼応して所定
処理が行われる非接触式のＩＣカードもあり、当然電池
も内蔵している。後者の非接触ＩＣカードの一例を図５
（ａ）に分解斜視図で示す。この非接触ＩＣカードＣ
Ｄ′は、ケース１の内部に電気回路１０′を実装した基
板２を収容しカバー３′を装着し封入されている。基板
２上には、送信回路１２、受信回路１３、処理回路１
４、制御部１１′、クロック回路１７、サンプリング信
号発生回路１９等の電気回路１０′（図６参照）とこの
電気回路１０′の電源となる電池１６が実装されてい
る。

【０００３】図６は、電気回路１０′を主体にＩＣカー
ドＣＤ′の概略を示すブロック図である。受信回路１３
は、カード用処理装置２０′からの信号を受信し所定信
号にして処理回路１４に伝送する。処理回路１４では、
伝送された情報内容に基づき記憶プログラムに従って内
部の記憶部のデータを変更する等の所定処理を行い、記
憶データや処理結果等を応答信号としてカード用処理装
置２０′へと送信回路１２を介して送信する。サンプリ
ング信号発生回路１９は、上述一連の動作が節電のため
に一定周期で行われるようにする回路である。制御部１
１′は各部を適切に制御する。なお、これらの各回路部
は一体の集積回路として構成することができる。電池１
８は各部に電力を供給する。

【０００４】このＩＣカードＣＤ′は、非接触で処理が
行われる。即ち、ＩＣカードを発行する発券機或いは使
用時にＩＣカードの内容を照査したりＩＣカードの内容
を書換える指令や情報を送信する端末処理装置等のカー
ド用処理装置２０′から送信される信号を受信回路１３
を介して受信し、処理回路１４で必要な所定処理をした
のち応答信号を送信回路１２を介して返送する。

【０００５】ＩＣカードの一連の動作は、全てＩＣカー
ドに内蔵した電池１８の供給する電力によって行われる
が、ＩＣカードは極めて薄く小形に作られているため、
電池を収容するスペースも限られていて大容量の電池は
使用できない。加えて、一般的には電池は交換できない
構成となっている。従って、使い切りとなる非接触ＩＣ
カードＣＤ′の使用期間をできるだけ延ばすために節電
の工夫が種々されている。

【０００６】例えば、前述したようなＩＣカード用処理
装置に対する一連の応答動作は、特に消費電力が大きい
ため常時には行わず間欠的に行われている（サンプリン
グ）。即ち、限られた電池容量を有効に利用しＩＣカー
ドの使用期間を延長する節電の目的で常態では電力消費
の少ない休止状態で待機動作をしており、所定周期で間
欠的にカード処理装置からの送信を受信可能な励起状態
となり（サンプリング）、もし送信信号があればこれを
受信し所定の後続する各動作を行った後休止状態となる
が、受信が無ければ一定時間で再び休止状態となる。即
ち、図５（ｂ）に示す様に、常に一定の周期でサンプリ
ングを行う（過程Ｓ３１）。なお、ＩＣカードの製造時
から既にこのような動作をさせているものもある。

【０００７】この他、ＩＣカードの製造工程で電池１８
が実装されてから実際に使用されるまでにかなりの期間
があることに着目して、図５（ａ）に示すように電池１
８から各回路部に通電する導電部の一部に間隙２ａを形
成し、カバー３′に窓部３ａを形成してここから間隙部
分２ａを外部に露出させてＩＣカードＣＤ′を製造し、
そのままでは電池１８から通電されない様な構成として
おき、使用開始時に短絡片４を前記ＩＣカードの窓部３
ａに嵌入することによりカード全体を封止するとともに
間隙部分２ａを短絡してＩＣカードＣＤ′を動作可能と
する工夫等も提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の非
接触ＩＣカードでは、サンプリング周期は一定であり、
特に前者では実際に使用される状況と同一の実用上充分
短い周期が設定されて工場出荷時から動作を開始してい
る。従って、実際に使用するまでのかなりの期間にもい
たずらに電池を消費してしまい、実際の使用期間は短か
いものとなってしまうという問題点があった。また、後
者の短絡片４を用いる方法は、使用前に別体の短絡片４
を装着する過程が必要で煩雑であり、更に短絡片４を対
とする等により間違いなく供給しなければならないこ
と、装着過程に関して扱い者に熟知徹底させなければな
らないこと、ＩＣカード内蔵の主要部がまどぶ３ａで外
部に連通しているためＩＣカード内部に水分や異物が混
入する虞があること、間隙部分２ａあるいは短絡片４の
金属部が酸化して思わぬ接触不良をおこす場合もある等
の難点があった。

【０００９】本願発明は、このような事情に鑑みて成さ
れたもので、製造されたＩＣカードをそのまま使用に供
することができ、使用開始までの消費電力を特に極力抑
えて使用期間を長くとれる非接触ＩＣカードを提案する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本願第１の発明では、非接触ＩＣカードを、カード用
処理装置と送受信を行う送信回路及び受信回路と、処理
回路と、制御回路と、サンプリング周期決定回路と、電
池とを内蔵し、前記サンプリング周期決定回路で決定さ
れる所定周期で間欠的にサンプリングを行いカード処理
装置からの通信を受信可能な待機状態となり待機状態で
の受信に呼応して送信を含む所定処理をする構成で、特
に、カード用処理装置から受信する特定信号に基づき、
前記サンプリング周期決定回路が決定するサンプリング
周期が変更される構成とする。

【００１１】また、本願第２発明では、非接触ＩＣカー
ドを、カード用処理装置と送受信を行う送信回路及び受
信回路と、処理回路と、制御回路と、サンプリング周期
決定回路と、電池と更に温度検出手段とを内蔵し、前記
サンプリング周期決定回路で決定される所定周期で間欠
的にサンプリングを行いカード処理装置からの通信を受
信可能な待機状態となり待機状態での受信に呼応して送
信を含む所定処理をする構成で、特に、前記温度検出手
段からの出力に基づき、前記サンプリング周期決定回路
が決定するサンプリング周期が変更される構成とする。

【００１２】更に、本願第３発明では、非接触ＩＣカー
ドを、カード用処理装置と送受信を行う送信回路及び受
信回路と、処理回路と、制御回路と、サンプリング周期
決定回路と、電池と更に温度検出手段とを内蔵し、前記
サンプリング周期決定回路で決定される所定周期で間欠
的にサンプリングを行いカード処理装置からの通信を受
信可能な待機状態となり待機状態での受信に呼応して送
信を含む所定処理をする構成で、特に、前記温度検出手
段からの出力或いはカード用処理装置から受信する特定
信号の双方に夫々に基づき、前記サンプリング周期決定
回路が決定するサンプリング周期が変更される構成とす
る。

【００１３】

【作用】本願第１の発明の非接触ＩＣカードでは、製造
当初はサンプリング周期決定回路で決まるサンプリング
周期はかなり長い周期に設定されていて電力消費が極め
て少ない動作状態とし実際に使用されるまでの期間の電
力消費を効率的に抑制する。そして、実際の使用に先立
ってカード用処理装置から特定信号を受信回路を介して
受信させ、これに基づき以降のサンプリング周期を使用
状態に適した短い周期に変更する。従って、以降の運用
時に動作に不都合が生じることは無い。

【００１４】本願第２の発明では、保有者が身体に身に
つけていない場合等に対応した温度検出手段の所定温度
以下での出力に応じては、サンプリング周期決定回路で
決まるサンプリング周期がかなり長い周期に設定され電
力消費が極めて少ない動作状態にあるが、使用者の衣服
内の携帯や手に保持することに対応する温度検出手段が
所定温度以上に対応した出力に応じては、サンプリング
周期を使用状態に適した短い周期に変更する。従って、
使用時に特に不都合が生じることはない。

【００１５】本願第３の発明は、上述した両発明を併用
したもので、サンプリング周期を実際の使用に先立って
カード用処理装置から受信した特定信号により使用状態
に適した短い周期に変更するとともに、使用時にも温度
検出手段の出力状態即ち人体の検知の有無に応じてサン
プリング周期を適宜切り換える。従って、両発明の夫々
の節電効果が加算され、ＩＣカードが一層長期間にわた
って使用できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき添附図面を用
いて詳細に説明する。本願発明の非接触ＩＣカードの一
実施例を図２に分解斜視図で示す。この非接触ＩＣカー
ドＣＤも図５に挙げたＩＣカードと同様に、ケース１の
内部に電気回路１０を実装した基板２を収容しカバー３
（外部に通じる孔は無い）を装着し密閉封入している。
基板２上には従来と略同様の、受信回路１２、送信回路
１３、処理回路１４、クロック回路１７と、本願発明に
適した制御を行う制御回路１１、人体検知手段である温
度検出手段１６及びサンプリング周期決定回路１５等の
電気回路１０（図１参照）と、この電気回路１０の電源
となる電池１８が実装されている。

【００１７】図１は、電気回路１０を主体に示した実施
例の非接触ＩＣカードＣＤの概略ブロック図である。な
お、これらの回路部のうち適宜の部分は一体の集積回路
として構成することができる。この非接触ＩＣカードＣ
Ｄは、ＩＣカードを発行する発券機或いは、例えば使用
時にＩＣカードの内容を照査したりＩＣカードの内容を
書換える指令や情報を送信する端末処理装置等の如きカ
ード用処理装置２０から送信される所定信号を受信回路
１３を介して受信し、処理回路１４で必要な所定処理を
したのち応答信号を送信回路１２を介して返送する。

【００１８】実施例のＩＣカードの動作は、全てカード
に内蔵した電池１８の電力によって行われており、電力
消費の大きい上述受信動作とこれに続く一連の動作は、
節電のため常時は行わず、サンプリング信号に基づき間
欠的に一定の周期でのみ行われている。そして、特に本
願発明の非接触ＩＣカードではこのサンプリング周期
（Ｔｎ）は可変であり、受信回路１３から送出される所
定内容信号に応じて変更されるし、前記温度検出手段
（人体検知手段）１６からの出力に依っても変更され
る。温度検出手段１６は、人体に接近して非接触ＩＣカ
ード保持されているとき、即ち、使用者が上着のポケッ
ト等に入れておいたり、使用のため手中に保持している
場合に人体から発っせられる熱を検出するための部分
で、サーミスタ等の感温素子や焦電効果を呈するセラミ
ック膜等の温度に対応した電気出力を発生する材料や素
子を用いて、非接触ＩＣカードの周囲の温度に迅速に応
答するように実装される。これにより、いわば人体検知
をしている。

【００１９】次に、実施例のＩＣカードの作用を以下に
説明する。非接触ＩＣカードＣＤは、製造直後から内蔵
電池１８から電力が供給され、定まった一定周期でサン
プリング動作を行っている。即ち、既述したように限ら
れた電池容量を有効に利用しＩＣカードの使用期間を延
長する節電の目的で常態では電力消費の少ない休止状態
で待機動作をしており、所定周期で間欠的にカード処理
装置からの送信を受信可能な励起状態となり（サンプリ
ング）、もし所定送信信号があればこれを受信し後続す
る各処理を行なうが、受信が無ければ一定時間で再び休
止状態となる。サンプリング周期決定回路１５は、上述
一連の動作が節電のために一定周期で行われるようにす
る回路である。但し、製造後当初からサンプリング周期
決定回路により設定されて実際の使用時までの間継続し
て使用されるサンプリング周期は、実際に使用される場
合に適切とされる周期に較べて数倍程度に長く設定され
ている。従って、製造後で実際に使用されるまで流通過
程や保存過程等の期間には、サンプリング周期間の充分
長い時間、換言すると大部分の時間は消費電力の極めて
少ない待機状態のままで保存等が行われ、この間の電力
消費が有効に抑制される。

【００２０】なお、流通過程や保存過程等の期間のサン
プリング周期が長すぎて発券機からの通信を受信できな
い場合には、受信回路１３やサンプリング周期決定回路
１５等受信に必要な回路のみをサンプリング時に励起状
態となし、送信回路１２等不必要な回路はサンプリング
時にも休止状態としておき、受信可能な間隔の短いサン
プリング周期をあらかじめ製造時に設定しておき、サン
プリング周期が長い場合と同等程度の極めて少ない消費
電力を実現することも可能である。

【００２１】そして、実際の使用に供する場合には、カ
ード用処理装置２０により一度所定内容の信号を送信
し、ＩＣカードＣＤの動作サンプリング周期を使用に適
したより短い周期に変更したのち使用に供する。例えば
ＩＣカードの発行時に、発行機（カード用処理装置２
０）により、有効期間や使用者特定情報等の所定の情報
をＩＣカードに設定する初期設定と同時にサンプリング
周期変更命令をＩＣカードに送信する。

【００２２】ＩＣカードＣＤ側では、現状のサンプリン
グ周期に基づき開始されるサンプリング動作時に、上述
サンプリング周期変更命令等を受信する。受信回路１２
は、カード用処理装置２０からの信号を受信し所定信号
にして処理回路１４に伝送する。処理回路１４では、伝
送された情報内容に基づき記憶プログラムに従って内部
の記憶部に初期設定データを書き込む等の所定処理を行
うと共に、サンプリング周期決定回路１５の保持するサ
ンプリング周期（Ｔｎ）をＩＣカードの使用に適した、
より短い周期に変更する。その後、記憶データや処理結
果等を応答信号としてカード用処理装置２０へと送信回
路１２を介して送信する。なお、制御回路１１は各部を
適切に制御する。図３は、上述のＩＣカード発行時の過
程を示すフローチャートである。なお、通常は一度だ
け、しかもサンプリング周期を短くするように変更して
使用されるが、休止期間が考えられるシステムの場合等
には必要に応じては所定の受信信号に応じてサンプリン
グ周期を長く再設定するようにしても良い。

【００２３】このように、本願発明の非接触ＩＣカード
は、カード用処理装置から受信する特定信号に基づき、
前記サンプリング周期決定回路が決定するサンプリング
周期（Ｔｎ）が変更されることを特徴とするもので、使
用前のサンプリング周期を実際の使用時に適した値より
も長く設定してこの間の電力消費を抑制しており、結局
はＩＣカードの総合的寿命を長くすることができる。

【００２４】更に、実施例の非接触ＩＣカードＣＤは、
上記発行過程の後の、使用期間中にも節電動作を行って
いる。即ち、実施例のＩＣカードは内部に人体検知手段
（温度検出手段）１６を具備している。そして、この人
体検知のための温度検出手段１６の出力に基づいても前
記サンプリング周期決定回路１５のサンプリング周期
（Ｔｎ）が変更されるようになっている。温度検出手段
１６が所定値以上の温度検出に対応する出力であれば、
サンプリング周期（Ｔｎ）を実際の使用時に適した値に
設定するが、所定値以下の温度に対応する出力であるな
らば、サンプリング周期を使用に適した値に較べて格段
に長い値に設定し直しこの間の電力消費を抑制して非接
触ＩＣカードの総合的寿命を長くすることができる。

【００２５】上述した温度検出手段１６の所定値以上の
温度検出とは、実際には非接触ＩＣカードＣＤが、使用
者により衣服内のポケット等に保持され身体の発生する
熱を感じている場合や、手中に保持されて身体からの熱
作用を受けている場合、即ち夫々人体を検出している場
合に相当するもので、このような場合即ち使用時に対応
してはカード処理用装置２０からの呼掛け送信信号を受
信すべく、所望の短いサンプリング周期に変更して非接
触ＩＣカードを頻繁に待機状態とし、これにより改札口
の通過等の実際の使用に不都合を生じない。

【００２６】一方、温度検出手段１６が所定値以下の温
度を検出することは、非接触ＩＣカードが、現時点では
着用されていない衣服内のポケット等にそのまま放置さ
れた場合や、机上等に放置された場合に符合するもの
で、使用者と密着した状態にはなく人体の発生する熱を
感じない場合である。従って、使用者が帰宅後や、就寝
中、あるはＩＣカードを入れたまま上着を装用していな
い時間等の、ＩＣカードを使用する可能性の殆どない相
当長いと想定される時間帯を適切に検出し、この場合に
は電力消費の少ない待機状態が大部分を占めるようにサ
ンプリング周期を充分長くすることになり、この間の電
力消費を抑制してＩＣカードの総合的寿命を長くするこ
とができる。

【００２７】勿論、再び使用者がＩＣカードＣＤを身に
付けたり手に持てば、温度検出手段１６に熱作用が伝わ
り、サンプリング周期（Ｔｎ）は、より短く使用に適し
たものに再度設定変更される。図４のフローチャート
は、前述制御過程の一例を示すもので、サンプリング動
作開始（Ｓ２１）毎に、ＩＣカード用処理装置２０から
の呼掛けの有無を調べる（Ｓ２２）と共に、サンプリン
グ周期変更のための見直し過程（Ｓ２３）が含まれてい
る。即ち、過程（Ｓ２３）では、人体の検知の有無（Ｓ
２３１）を行い、結果に応じたサンプリング周期が設定
されて（Ｓ２３２或いはＳ２３３）、設定された新サン
プリング周期により次のサンプリング動作が行われる。
温度検出手段１６の夫々の状態に対応する短周期及び長
周期には、ＩＣカードの用途等に合わせて予め適宜な周
期が選定されてＩＣカードの制御プログラムとして記憶
されている。

【００２８】以上説明した制御の他にも、温度検出手段
１６から所定信号が得られず、使用中でないと見なされ
る場合には、サンプリング動作を一切行わず、もっぱら
温度検出手段１６による人体の検出過程のみを適切な周
期で繰返し、人体を検出した場合に再度サンプリング動
作を開始する制御とすることも考えられる。即ち、サン
プリング周期を長くした極限として、温度検出手段１６
から所定出力が得られない場合に対応してサンプリング
を停止させるとの制御をしても良い。また、温度検出手
段１６の熱容量を小さくしたり熱伝導を良好にすること
で、過渡応答性能を向上させることができる。過渡応答
性能が良好であれば、サンプリング周期を変える設定温
度をより高くして節電期間が長くとれる。

【００２９】以上説明した実施例では、受信回路からの
特定信号にも又温度検出手段からの出力にも夫々対応し
て、サンプリング周期決定回路１５に依りサンプリング
周期（Ｔｎ）が変更設定されており、夫々に節電効果を
上げているが、受信回路からの特定信号にのみ対応し
て、或いは温度検出手段からの出力のみに対応してサン
プリング周期決定回路１５に依りサンプリング周期（Ｔ
ｎ）が変更設定さるように夫々を単独に使用しても何ら
支障はなく、夫々に相応の節電効果を奏することは言う
までもない。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したとおり本願各発明の非接触
ＩＣカードは、いづれの発明も、サンプリング周期決定
回路を具備していて外部からの入力によりサンプリング
周期を変更することが可能であり、そして夫々は、サン
プリング周期を所定受信信号に応じてより短く設定す
る、或いはＩＣカードの具備する人体検知のための感熱
手段の出力に応じて使用者の身体から離れた状態では前
記サンプリング周期をより短く設定する、更には両方の
作用を共に行う構成である。これらにより、夫々不必要
な期間の電力消費を有効に抑制することができ、夫々が
従来のものより一層の節電効果をあげ、非接触ＩＣカー
ドの使用期間を延長することができるとの効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の非接触ＩＣカードの電気回路の一実
施例を示すブロック図である。

【図２】本願発明の非接触ＩＣカードの一実施例の構成
を示す分解斜視図である。

【図３】本願発明の非接触ＩＣカードにおける制御の一
例を示すフローチャートである。

【図４】本願発明の非接触ＩＣカードにおける他の制御
の一例を示すフローチャートである。

【図５】従来の非接触ＩＣカードの構成の一例を示す分
解斜視図、及び制御過程の一例を示すフローチャートで
ある。

【図６】従来の非接触ＩＣカードの電気回路の一例を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１１…制御回路、１２…送信回路、１３…受信回路、１４…処理回路、１５…サンプリング周期決定回路、１６…温度検出手段（人体検知手段）、１８…電池、ＣＤ…非接触ＩＣカード。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カード用処理装置と送受信を行う送信回
路(12)及び受信回路(13)と、処理回路(14)と、制御回路
(11)と、サンプリング周期決定回路(15)と、電池(18)と
を内蔵し、前記サンプリング周期決定回路(15)で決定される所定周
期(Tn)で間欠的にサンプリングを行いカード処理装置か
らの通信を受信可能な待機状態となり待機状態中の受信
に呼応して送信を含む所定処理をする非接触ＩＣカード
であって、カード用処理装置から受信する特定信号に基づき、前記
サンプリング周期決定回路(15)が決定するサンプリング
周期(Tn)が変更されることを特徴とする非接触ＩＣカー
ド(CD)。
【請求項２】カード用処理装置と送受信を行う送信回
路(12)及び受信回路(13)と、処理回路(14)と、制御回路
(11)と、サンプリング周期決定回路(15)と、電池(18)
と、温度検出手段(16)とを内蔵し、前記サンプリング周期決定回路(15)で決定される所定周
期(Tn)で間欠的にサンプリングを行いカード処理装置か
らの通信を受信可能な待機状態となり待機状態での受信
に呼応して送信を含む所定処理をする非接触ＩＣカード
であって、前記温度検出手段(16)の出力に基づき、前記サンプリン
グ周期決定回路(15)が決定するサンプリング周期(Tn)が
変更されることを特徴とする非接触ＩＣカード(CD)。
【請求項３】カード用処理装置と送受信を行う送信回
路(12)及び受信回路(13)と、処理回路(14)と、制御回路
(11)と、サンプリング周期決定回路(15)と、電池(18)
と、温度検出手段(16)とを内蔵し、前記サンプリング周期決定回路(15)で決定される所定周
期(Tn)で間欠的にサンプリングを行いカード処理装置か
らの通信を受信可能な待機状態となり待機状態での受信
に呼応して送信を含む所定処理をする非接触ＩＣカード
であって、前記温度検出手段(16)の出力或いは外部のカード用処理
装置から受信する特定信号の各々に基づき、前記サンプ
リング周期決定回路(15)が決定するサンプリング周期(T
n)が変更されることを特徴とするＩＣカード(CD)。