JPH11328344A

JPH11328344A - 非接触ｉｃカード

Info

Publication number: JPH11328344A
Application number: JP14042698A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Mizukawa; 英一水川
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 1998-05-08
Publication date: 1999-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の非接触ＩＣカードにおいては、非接触
ＩＣカードと通信を行う外部処理装置の通信条件の種類
毎に１枚の非接触ＩＣカードを使用しなければならず、
カード利用者が複種類の外部処理装置との通信を望む場
合には、複種類の非接触ＩＣカードを所持しなければな
らず、また発行カードの数が増すにつれて廃棄カードに
よる公害問題も深刻となってきているという問題もあ
る。【解決手段】本発明の非接触ＩＣカードは、カード基
材内にＩＣモジュールと該ＩＣモジュールに接続されて
外部処理装置と非接触で信号の受発信を行う受発信用コ
イルが内蔵されている非接触ＩＣカードにおいて、通信
条件の異なる複数の外部処理装置からの信号に対応する
ことが可能な複数の受発信用コイルとＩＣモジュール
が、カード基材に内蔵されていることを特徴とするもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部処理装置との
信号の受発信を無線により非接触で行うことができる非
接触ＩＣカードに関するものである。特に、周波数等の
通信条件の異なる複数の外部処理装置からの信号に対し
て、１枚の非接触ＩＣカードを用いて併用して通信処理
を行うことができる非接触ＩＣカードに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年における、カードの利用状況の増加
は目覚ましく、社会の高度情報化の進展に伴なって、益
々カードの活用は社会生活において不可欠なものとなっ
てきている。また、カード自体の技術的進歩も早く、従
来の磁気ストライプカードに対して、ＩＣを装着したＩ
Ｃカードも様々な分野で利用されている。例えば、社員
食堂、各種の売店利用、社内貯金利用、福利厚生利用、
入出退管理、出退勤管理、健康管理等の様々な目的に利
用されており、また、金融、医療、販売、サービス、交
通、製造、教育等の分野でもＩＣカードの活用方法の検
討が行われている状況である。

【０００３】従来、これらのＩＣカードは、外部処理装
置とのデータ情報の交換を行うために、外部処理装置に
対する電気的かつ機械的に接続するための接続用の接触
端子電極を有している接触型ＩＣカードと、また外部処
理装置とのデータ情報の交換を、例えば電磁誘導方式や
電波・光方式等の非接触で行うことのできる非接触ＩＣ
カードとの２種類がある。

【０００４】特に外部処理装置との通信を非接触で行う
非接触ＩＣカードは、通常カード基材がプラスチック製
であり、例えばポリ塩化ビニル基材による０．７６ｍｍ
の厚さのカードの内部に、信号の受発信を非接触で行う
受発信用コイルと該受発信用コイルに接続された半導体
集積回路（ＩＣチップ）からなる非接触ＩＣモジュール
が内蔵された構成からなるものが一般的である。これら
の非接触ＩＣカードは、通常プラスチック製であるため
内蔵する非接触ＩＣモジュールの形状によって、カード
基材の加工，成形等が必要なことから磁気カード等と比
べるとカードの製品価格が比較的高く、非接触方式の顧
客サービスシステムを導入してサービスの改善を図ろう
とする各業界の動向を阻害する要因にもなっている。

【０００５】しかしながら、近年において、ＩＣカード
を使用したカードサービスシステムが様々な分野で用い
られてきているにつれて、これらのＩＣカードを所持し
て各種のカードサービスを利用しようとする人々が増え
ている。しかしながら、通常これらのカードサービス
は、カードサービスの利用分野毎に別々のＩＣカードを
使用するのが一般的であり、従って複数のカードサービ
スを受けようとする場合、利用者はカードサービスの種
類の数だけのＩＣカードを所持しなければならない。つ
まり、カードサービスの利用分野が多いほど、その分、
数多くのＩＣカードを利用者は所持しなければならず、
常に複数のＩＣカードを所持することで荷物になった
り、かさばったりして不便である。また、カードサービ
スを受ける際に、これらの複数のＩＣカードの中から目
的のＩＣカードを捜し出すのに手間がかかったりして不
便である。

【０００６】また、これらＩＣカードの中でも、接触型
ＩＣカードについてはカード基材に複数のＩＣモジュー
ルを埋設することで１枚の接触型ＩＣカードで複数の利
用分野に対応する技術が公知となっているが、特に非接
触ＩＣカードについては、複数の利用分野に対応する技
術が今だ明確化されておらず、しかも非接触ＩＣカード
は、価格が比較的高いため利用分野毎に１枚の非接触Ｉ
Ｃカードを必要とすることは、資源的にも経済的にも問
題がある。特に、非接触ＩＣカードを利用する場合の利
点としては、カードサービスの利用に際して、接触型Ｉ
Ｃカードのようにカードをいちいちリーダーライダー装
置へ挿入する必要がなく、接触型ＩＣカードを外部処理
装置から発信される通信信号の通信可能領域内にかざす
だけで、外部処理装置との各種データのやり取りを無線
の通信で行えることにあるものであり、従って異なるカ
ードシステムとの利用の度に、それに対応する非接触Ｉ
Ｃカードを捜し出し取り出して処理しているのでは、非
接触ＩＣカード本来の利便性の効果が果たせないもので
ある。

【０００７】また、近年におけるカードサービスシステ
ムの普及の増加によって、廃棄カードの数も増加してき
ており、これらの廃棄カードの焼却処理や埋め立て処理
に伴う大気汚染や自然環境の破壊等の公害問題も深刻化
してきている。従って、出来るだけ１枚の非接触ＩＣカ
ードを複数のカードサービスシステムに併用して利用で
きるようにしてカードサービスシステムの効率化や省資
源化を図り、出来るだけ無駄なカードを製造しなくてす
むようにすることが社会的にも望まれているのが現状で
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の問題を解決するために、通信条件の異なる複数の
外部処理装置を有する様々な非接触ＩＣカードシステム
に対して、１枚の非接触ＩＣカードによりこれら複数の
外部処理装置からの信号に対応して処理することを可能
とする非接触ＩＣカードを提供することを目的とするも
のである。つまり、１枚の非接触ＩＣカードによりこれ
ら複数の外部処理装置からの信号に対応して処理するこ
とを可能とすることによって、カード使用者が複数の異
なるカードシステムを利用する場合の各外部処理装置と
の対応に際しての作業の効率化を図るようにするもので
ある。また、出来るだけ少ない非接触ＩＣカードによ
り、多くの種類の非接触ＩＣカードシステムに対応する
ことができるようにすることで、カード製造コストの減
少による経済的効果や省資源化の促進、および無駄なカ
ードを製造しなくてすむことによる廃棄カードの焼却処
理や埋め立て処理に伴う大気汚染や自然環境の破壊等の
公害問題の予防等の様々な課題に対する対応を図ること
ができる非接触ＩＣカードを提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明による非接触ＩＣカードは、カード基材内
にＩＣモジュールと該ＩＣモジュールに接続されて外部
処理装置と非接触で信号の受発信を行う受発信用コイル
が内蔵されている非接触ＩＣカードにおいて、通信条件
の異なる複数の外部処理装置からの信号に対応すること
が可能な複数の受発信用コイルとＩＣモジュールが、カ
ード基材に内蔵されていることを特徴とするものであ
る。また、前記複数の受発信用コイルとＩＣモジュール
は、各々複数の外部処理装置から発信される異なる周波
数の電波に対して応答することができるものであること
を特徴とするものである。そして、また前記受発信用コ
イルとＩＣモジュールが、カードを構成するカード基材
の一部の基材に形成された凹部に埋設されてなることを
特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の非接触ＩＣカード
の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明
する。図１は本発明の非接触ＩＣカードの構造図，図２
は本発明の非接触ＩＣカードの平面図，図３は本発明で
用いるＩＣモジュールと受発信用コイルの構造を示す平
面図，図４は本発明の非接触ＩＣカードの断面図，図５
は本発明の非接触ＩＣカードのＩＣモジュールと受発信
用コイルを３つ内蔵した場合の平面図，図６は非接触Ｉ
Ｃカードと外部処理装置との通信を説明するための図，
図７は本発明の非接触ＩＣカードを入退室管理システム
に使用した場合を示す図，図８は本発明の非接触ＩＣカ
ードを食堂自動清算システムに使用した場合を示す図で
ある。

【００１１】本発明の非接触ＩＣカードは、ＩＣモジュ
ールと該ＩＣモジュールに接続されて外部処理装置と非
接触で信号の受発信を行う受発信用コイルを、カード基
材内にそれぞれ２つ以上内蔵したものであり、しかもカ
ード基材内に内蔵した各々のＩＣモジュールと受発信用
コイルは、複数の外部処理装置から発信される異なる周
波数の電波に対応して応答することが可能な機能を有す
るものが内蔵されているものである。

【００１２】次に、本発明の非接触ＩＣカード１と外部
処理装置との信号の送受信の関係について、図６を用い
て説明する。図６は、受信側としての非接触ＩＣカード
１と、送信側としての外部処理装置２２との送受信を説
明するための図である。図６に示すように、例えば、外
部処理装置２２からの通信信号に応じた磁界がアンプ２
３を介してコイルＬ１に生じ、コイルＬ１からの磁界に
よって、コイルＬ２に磁界が非接触で誘導される。そし
て、コイルＬ２に誘導された磁界によって生じた起電力
による電流が、コイデンサＣ１を介して整流回路２４で
整流され、コイデンサＣ２および抵抗Ｒを介してＩＣチ
ップ２５に外部処理装置からの通信信号に応じた電圧が
生じ、この電圧に基づいてＩＣチップ２５は外部処理装
置からの通信信号を検出する。また、ＩＣチップ２５か
ら外部処理装置に通信信号を出力する場合には、上述し
た流れと逆の流れで信号が伝播される。

【００１３】本発明の非接触ＩＣカード１においては、
複数の外部処理装置から発信される複数の異なる周波数
の電磁波に対応することのできる受発信用コイルおよび
ＩＣモジュールをカード基材内に複数個、内蔵させたも
のであり、それらの交信周波数の設定条件は、外部処理
装置から発信される周波数との相対関係において、適宜
定めればよいものである。

【００１４】次に、本発明の非接触ＩＣカード１の構造
について説明する。図１において、２は非接触ＩＣカー
ド１を構成する一部の基材である樹脂板（表）、３も非
接触ＩＣカード１を構成する一部の基材である樹脂板
（裏）である。これら樹脂板２，３は、単体樹脂、積層
樹脂、繊維強化樹脂等よりなる樹脂板である。また、図
１に示すように、樹脂板（裏）３の上側には、２つのＩ
Ｃモジュール４，５とこのＩＣモジュール４，５にそれ
ぞれ接続された２つの受発信用コイル８，１０とを装着
できるような２つの凹部６，７が形成されている。この
ような凹部６，７は、彫刻機あるいはフライス盤等によ
る切削加工により形成することができる。また、金型を
作って射出成形によって製造すると量産に向いている。
樹脂板（表）２と樹脂板（裏）３は、同様の材料や同様
の製造方法によって作ることができるが、必ずしも同様
である必要はなく、用途や目的に応じて自由な選択が可
能である。

【００１５】ＩＣモジュール４には、半導体集積回路９
が内蔵され、また、ＩＣモジュール５には、半導体集積
回路１１が内蔵されている。ＩＣモジュール５に接続さ
れた受発信用コイル１０は、ＩＣモジュール４に接続さ
れた受発信用コイル８の外側を囲む大きさであり、これ
らの受発信用コイル８，１０が樹脂板（裏）３の上側に
納まるように、樹脂板（裏）３の凹部７も凹部６を囲う
状態に形成されている。

【００１６】本発明の非接触ＩＣカードは、上記樹脂板
（表）２を多面付けした大判シート（表）と樹脂板
（裏）３を多面付けした大判シート（裏）を作製し、上
記大判シート（裏）の上記凹部６，７に、ＩＣモジュー
ル４とこれに接続された受発信用コイル８とＩＣモジュ
ール５とこれに接続された受発信用コイル１０を装着し
て、しかる後に、上記大判シート（表）と大判シート
（裏）が合わさる面の両方または大判シート（裏）に接
着剤を塗布して、また、大判シート（裏）においては上
記凹部６，７にそれぞれ装着したＩＣモジュール４と受
発信用コイル８およびＩＣモジュール５と受発信用コイ
ル１０の両方の凹部６，７の空隙を接着剤２０で埋め、
かつ表面を覆うように接着剤２０を塗布して接着面１２
を合わせて加圧し、接着剤２０が硬化するまで加圧し続
け、その後カードサイズの大きさに打ち抜くことで、図
２に示すような本発明の非接触ＩＣカード１を製造す
る。

【００１７】図３は、本発明に利用できる２つのＩＣモ
ジュール４，５とこのＩＣモジュール４，５にそれぞれ
接続された受発信用コイル８，１０の一例を示してい
る。図３において、１３ａ，１３ｂは、プリント回路基
盤である。プリント回路基盤１３ａ，１３ｂの上には、
９，１１に示すように、ＣＰＵ、メモリー、アナログＩ
Ｃ等の半導体集積回路（ＩＣチップ）がボンディングさ
れており、更にキャパシティー１４ａ，１４ｂ等の電子
回路部品、その他が実装されている。半導体集積回路
９，１１等は、回路基盤上に形成された導伝パターンの
必要箇所にワイヤーボンディングあるいはワイヤレスボ
ンディング等により電気的に接続されている。また、種
々の目的を持った端子が設けられている。図３におい
て、１５ａ，１５ｂは、絶縁被覆銅線等からなる円状あ
るいは楕円状の受発信用コイルであって、ループアンテ
ナを構成している。そのループアンテナ１５ａ，１５ｂ
は、プリント基板１３ａ，１３ｂ上のアンテナ端子１６
ａ，１６ｂにそれぞれ接続している。

【００１８】

【実施例】次に、本発明の非接触ＩＣカード１の具体的
な実施例について、説明する。図４は、本発明の非接触
ＩＣカード１の断面図である。図１における樹脂板
（表）２と樹脂板（裏）３は、図４に示すように多重構
造となっており、樹脂板（表）２は軟質塩化ビニル樹脂
の透明オーバーシート１７ａ、白色顔料等の充填材を含
有する塩化ビニル樹脂の白色コア１８ａ、白色コアと同
様であるが白色コアよりも物理的性質が透明オーバーシ
ートに近い白色オーバーシート１９ａの３層から構成さ
れている。また、樹脂板（裏）３も同様に、透明オーバ
ーシート１７ｂ、白色コア１８ｂ、白色オーバーシート
１９ｂの３層から構成されている。これら樹脂板（裏）
３には、その内側の領域に受発信用コイルであるループ
アンテナ１５ａとＩＣモジュール４を装着することので
きる凹部６と、その外側の領域に受発信用コイルである
ループアンテナ１５ｂとＩＣモジュール５を装着するこ
とのできる凹部７が形成されており、図４に示すよう
に、接着剤２０によって、それぞれの凹部６，７とそれ
ぞれのＩＣモジュール４，５およびループアンテナ１５
ａ，１５ｂの空隙は埋められ、かつ樹脂板２，３の表裏
面が接着されて密封封入された状態になっている。

【００１９】また、樹脂板（表）２の白色コア１８ａ表
面および樹脂板（裏）３の白色コア１８ｂ表面には、各
種の絵柄や模様、文字などを印刷した印刷層２１ａ，２
１ｂが設けられている。

【００２０】上記の実施例では、カード基材内に２つの
ＩＣモジュール４，５と受発信用コイルである２つのル
ープアンテナ１５ａ，１５ｂを内蔵した場合の一実施例
を説明したが、これに限らずカード基材内に２つ以上の
ＩＣモジュールとループアンテナを内蔵してもよいもの
である。図５には、カード基材内に３つのＩＣモジュー
ル４ａ，４，５と受発信用コイルであるループアンテナ
１５ｃ，１５ａ，１５ｂを内蔵した場合の実施例を示し
ており、また、カード基材内にどの様な形式や構造で内
蔵してもよいものであり、上記の形態に限定されるもの
ではない。

【００２１】次に、本発明の非接触ＩＣカード１を入退
室管理システムと食堂自動清算システムに用いた例につ
いて説明する。図７は本発明の非接触ＩＣカードを入退
室管理システムに使用した場合を示す図であり、また、
図８は本発明の非接触ＩＣカードを食堂自動清算システ
ムに使用した場合を示す図である。図７において、２６
は部屋のドアであり、このドア２６には電気方式の鍵
（図示せず）が外部処理装置２７の管理システムに基づ
いて作動するようになっている。外部処理装置２７に
は、１３．５６ＭＨｚの交信周波数を用いた非接触で信
号の受発信を行う受発信用コイル（図示せず）を有する
データ処理システムが内蔵化されている。

【００２２】また、非接触ＩＣカード１にも、１３．５
６ＭＨｚの交信周波数に対応して、信号の受発信を行う
ことができる受発信用コイル２９およびＩＣモジュール
３０が内蔵されているため、利用者２８がこのドア２６
を開けたい場合には、非接触ＩＣカード１を、非接触Ｉ
Ｃカード１と外部処理装置２７との交信可能な距離であ
る約２０ｃｍ以内に近づけることにより、外部処理装置
２７から発信された信号に対応して、あらかじめ非接触
ＩＣカード１のメモリに記録されている特定番号を外部
処理装置２７側に送信した後、外部処理装置２７内で番
号の照合が行われ、番号の照合で一致した場合だけ、ド
ア２６の電気方式の鍵が開鍵することができるものであ
る。

【００２３】次に、上記と同人物の利用者２８が上記と
同じ非接触ＩＣカード１を用いて食堂自動清算システム
に使用する場合には、食事後の金銭支払いにおいて、非
接触ＩＣカード１をレジスタ３１と接続されている外部
処理装置３２の近傍に近づける。外部処理装置３２に
は、１２５ＫＭＨｚの交信周波数を用いた非接触で信号
の受発信を行う受発信用コイル（図示せず）を有するデ
ータ処理システムが内蔵化されており、また、非接触Ｉ
Ｃカード１にも、１２５ＫＭＨｚの交信周波数に対応し
て、信号の受発信を行うことができる受発信用コイル３
３およびＩＣモジュール３４が内蔵されている。

【００２４】したがって、外部処理装置３２と非接触Ｉ
Ｃカード１とで信号の受送信が行われ、外部処理装置３
２から発信された信号に対応して、あらかじめ非接触Ｉ
Ｃカード１のメモリに記録されている特定番号を外部処
理装置３２側に送信した後、外部処理装置３２内で番号
の照合が行われ、番号の照合で一致した場合だけ、飲食
代金を後日にまとめて金融機関を通じて支払うことので
きる支払い管理システムを利用して代金処理をしてもら
うことができるものである。

【００２５】上記の異なる非接触ＩＣカードを用いた管
理システムに、同じ１枚の非接触ＩＣカードを使用した
場合でも、カード基材内に内蔵された２つの受発信用コ
イル２９，３３およびＩＣモジュール３０，３４はそれ
ぞれ異なる交信周波数に対して通信するように設定され
ているので、各々の非接触ＩＣカードシステムに確実に
対応することができるものである。

【００２６】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
非接触ＩＣカードは、通信条件の異なる複数の外部処理
装置を有する様々な非接触ＩＣカードシステムに対し
て、１枚の非接触ＩＣカードによりこれら複数の外部処
理装置からの信号に対応して処理することができるもの
である。従って、カードの利用者は、サービスの異なる
複数の非接触ＩＣカードシステムを受けようとする場合
にも、従来のようにカードシステム毎にそれぞれの非接
触ＩＣカードを持ち歩かなくてもすみ、また一方非接触
ＩＣカードシステムを提供する側の事業者もカードシス
テム毎に通信機能の異なる非接触ＩＣカードをいちいち
発行する必要がなく、１枚の非接触ＩＣカードを併用し
て複数のカードシステムに対応できるので、カード利用
者側の利便性とカード提供者側の経済性をより高めるこ
とができるものである。また、出来るだけ無駄なカード
を製造しなくてすむことにより、社会的にも省資源化が
図られると共に、廃棄カードの数も減少させることがで
きるので、廃棄カードの焼却処理や埋め立て処理に伴う
大気汚染や自然環境の破壊等の公害問題をできるだけ減
少させる効果もある。

【００２７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非接触ＩＣカードの構造図である。

【図２】本発明の非接触ＩＣカードの平面図である。

【図３】本発明で用いるＩＣモジュールと受発信用コイ
ルの構造を示す平面図である。

【図４】本発明の非接触ＩＣカードの断面図である。

【図５】本発明の非接触ＩＣカードの非接触ＩＣモジュ
ールを３つ内蔵した場合の平面図である。

【図６】非接触ＩＣカードと外部処理装置との通信を説
明するための図である。

【図７】本発明の非接触ＩＣカードを入退室管理システ
ムに使用した場合を示す図である。

【図８】本発明の非接触ＩＣカードを食堂自動清算シス
テムに使用した場合を示す図である。

【符号の説明】

１非接触ＩＣカード２樹脂板（表）３樹脂板（表）４非接触ＩＣモジュール５非接触ＩＣモジュール６凹部７凹部８データ通信用コイル９半導体集積回路１０データ通信用コイル１１半導体集積回路１２接着面１３ａプリント回路基板１３ｂプリント回路基板１４ａキャパシティー１４ｂキャパシティー１５ａループアンテナ１５ｂループアンテナ１６ａアンテナ端子１６ｂアンテナ端子１７ａ透明オーバーシート１７ｂ透明オーバーシート１８ａ白色コア１８ｂ白色コア１９ａ白色オーバーシート１９ｂ白色オーバーシート２０接着剤２１ａ印刷層２１ｂ印刷層２２外部処理装置２３アンプ２４整流回路２５ＩＣチップ２６ドア２７外部処理装置２８利用者２９受発信用コイル３０ＩＣモジュール３１レジスタ３２外部処理装置３３受発信用コイル３４ＩＣモジュール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カード基材内に、ＩＣモジュールと該Ｉ
Ｃモジュールに接続されて外部処理装置と非接触で信号
の受発信を行う受発信用コイルが内蔵されている非接触
ＩＣカードにおいて、通信条件の異なる複数の外部処理
装置からの信号に対応することが可能な複数の受発信用
コイル（８，１０）とＩＣモジュール（４，５）が、カ
ード基材（２，３）に内蔵されていることを特徴とする
非接触ＩＣカード。
【請求項２】前記複数の受発信用コイル（８，１０）
とＩＣモジュール（４，５）は、各々複数の外部処理装
置から発信される異なる周波数の電波に対応して応答す
ることができるものであることを特徴とする請求項１記
載の非接触ＩＣカード。
【請求項３】前記受発信用コイル（８，１０）とＩＣ
モジュール（４，５）が、カードを構成するカード基材
（２，３）の一部の基材（３）に形成された凹部（６，
７）に埋設されてなることを特徴とする請求項１記載の
非接触ＩＣカード。