KR20100105792A

KR20100105792A - 비접촉 ｉｃ 카드용 통신 제어체 및 비접촉 ｉｃ 카드 홀더

Info

Publication number: KR20100105792A
Application number: KR1020107019123A
Authority: KR
Inventors: 토루 키요즈카
Original assignee: 타이요 인크.
Priority date: 2008-02-06
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2010-09-29
Also published as: EP2242003A4; AU2009212634B2; EP2242003B1; CA2714412C; HK1154686A1; AU2009212634A1; JP2009211689A; WO2009098890A1; US8496183B2; CA2714412A1; ATE555452T1; KR101017331B1; CN101983386B; EP2242003A1; CN101983386A; ES2385862T3; US20100230309A1; JP4304231B1

Abstract

단순한 구성을 가지며, 용이하게 그리고 저 비용으로 제작이 가능한 비접촉 IC 카드용 통신 제어체를 제공한다. 비접촉 IC 카드용 통신 제어체(100)는 절단부(20)를 가지는 동판 프레임(101)과, 이 절단부(20)를 임의로 폐쇄하는 동판 절편(30a)을 구비한다. 비접촉 IC 카드와 중첩하도록 배치하였을 때, 동판 프레임(101)과 비접촉 IC 카드에 내장된 코일 안테나는 일부 또는 전부가 중합되고, 절단부(20)가 개방 상태이면, 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 가능하게 하고, 절단부(20)가 폐쇄 상태이면, 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 불가능하게 한다.

Description

비접촉 ＩＣ 카드용 통신 제어체 및 비접촉 ＩＣ 카드 홀더{NON-CONTACT IC CARD COMMUNICATION CONTROLLER AND NON-CONTACT IC CARD HOLDER}

본 발명은 비접촉 IC 카드용 통신 제어체 및 비접촉 IC 카드 홀더에 관한 것으로, 더욱 구체적으로, 비접촉 IC 카드와 카드 리더와의 사이에 있어서의 통신을 소지자가 임의로 가능 또는 불가능하게 할 수 있는 비접촉 IC 카드용 통신 제어체 및 비접촉 IC 카드 홀더에 관한 것이다.

최근 비접촉 IC 카드의 기술은 선불 카드나 공공 교통기관의 승차권 등, 일상의 여러 장면에서 이용되고 있다.

도 18의 (a) 및 (b)는 비접촉 IC 카드와 카드 리더를 개략적으로 도시한 것이다. 도시한 바와 같이, 이용자가 비접촉 IC 카드(50)를 카드 리더(60)에 가리면, 카드 리더(60)로부터 비접촉 IC 카드(50)에 대해서 자계 A가 발생한다. 이 자계 A는 비접촉 IC 카드(50)에 내장되어 있는 코일을 통과할 때에 전류로 변환되어, IC의 전원으로서 이용된다. 그리고, 비접촉 IC 카드(50)에서는 카드 리더(60)로부터의 자계와는 역방향인 자계 B가 발생하고, 카드 리더(60)로의 회신 B가 행해진다. 이에 따라, 카드 리더(60)는 비접촉 IC 카드(50)에 기록되어 있는 정보를 읽어올 수 있다.

이와 같이, 비접촉 IC 카드는 가리는 것만으로 카드 리더와 통신을 행할 수 있으므로 편리하다. 그러나, 그 반면, 접촉하지 않고도 기록되어 있는 정보의 읽기가 가능하기 때문에, 소지자가 모르는 동안에 스키밍(skimming)이라 불리는 부정한 읽기가 행해져서 정보가 도용될 수 있는 위험성도 가지고 있다.

이러한 사태에 비춰보아, 비접촉 IC 카드의 스키밍을 방지하는 시도가 여러 가지 행해지고 있다. 예를 들면, 발명자는 먼저, 특허 문헌 1에 기재된 비접촉 IC 카드용 스키밍 방지 기능을 구비한 카드를 개발하였다. 이것은 도 19의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 도전체의 성질을 이용한 것이다. 즉, 카드 리더(60)로부터 자계 A를 받았을 때, 도전체(10)에는 와전류(eddy current)가 발생하여 카드 리더(60)로부터의 자계 A를 상쇄하는 반자계가 생기고, 비접촉 IC 카드(50)로부터 카드 리더(60)로의 회신이 행해지지 않는다. 따라서, 비접촉 IC 카드에 기록되어 있는 정보는 읽어지지 않아서, 스키밍을 미연에 방지할 수가 있다.

또한, 특허 문헌 2에는, 비접촉형 IC 매체 등의 정보 기록 매체가 탑재된 카드로부터의 스키밍을 방지하기 위한 구조에 관한 발명이 기재되어 있다. 특허 문헌 2에 기재된 발명은 고정 차폐 부재, 스페이서 부재, 이동 차폐 부재, 라미네이트(laminate) 부재 등 복수의 부재를 적층시켜 구성한 것으로, 차폐부와 읽기 허용부를 구비하고 있다. 이 발명에서는, 이동 차폐 부재를 전파 등의 통신파를 차단, 흡수 또는 간섭하는 성질의 재료를 이용하여 형성하고, 이것을 이동시키는 것에 의해, 읽기 불가능 상태와 읽기 허용 상태와의 변환을 가능하게 하고, 읽기 불가능 상태일 때에는 스키밍을 방지할 수가 있다.

게다가 특허 문헌 3에는, 카드 소유자가 액세스하고 싶을 때만 IC 카드를 통신 가능 상태로 하고, 그 이외의 상태에서는 IC 카드를 통신 불가능 상태로 하여 부정 액세스로부터 카드 정보를 지킬 수 있는 부정 액세스 방호 장치 및 IC 카드 홀더에 관한 발명이 기재되어 있다.

특허 문헌 3에 기재된 발명은, 평면 내에서 나선 모양으로 감긴 도전성의 권선을 선택적으로 단락 또는 개방시켜 구성된다. 이 권선과 대향하도록 IC 카드를 배치하였을 때, 코일이 단락 상태이면, IC 카드의 안테나부와 권선이 자기적으로 결합하고, IC 카드의 안테나 공진 주파수에 편차가 생긴다. 이것에 의해 IC 카드의 통신은 저지되고, 기록되어 있는 정보가 부정하게 읽혀지는 것이 방지된다. 그리고, 권선이 개방 상태이면, 카드 정보의 송신/수신이 행해진다.

[특허 문헌 1]　일본특허 제3836496호 공보

[특허 문헌 2]　일본특허공개 제2007-199888호 공보

[특허 문헌 3]　일본특허공개 제2004－348500호 공보

특허 문헌 1 및 2에 기재된 발명에 의하면, 비접촉 IC 카드와 함께 소지하는 것에 의해 스키밍을 효과적으로 방지할 수가 있다. 그러나, 이들 발명에 의한 구조체는 모두 복수의 부재를 적층시켜서 제작되기 때문에, 많은 공정이 필요할 뿐만 아니라, 재료의 비용이 커질 우려도 있다.

또한, 특허 문헌 3에 기재된 발명은, 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 임의로 가능 또는 불가능하게 할 수 있다는 점에서 편리한 반면, 공진 주파수에 편차를 생기게 하기 때문에, 비접촉 IC 카드의 종류마다 적절한 턴수(number of turn)나 제조시의 오차를 감안하여 권선의 설계를 할 필요가 있고, 제작의 번잡성이 높아져 버리는 문제가 있다. 이것은, 비접촉 IC 카드에 내장되는 코일 안테나의 공진 주파수가 비접촉 IC 카드의 종류에 의해 상이하다는 것(예를 들면, 13.56 MHz, 17 MHz 등), 및, 동일한 종류의 비접촉 IC 카드를 제조하여도, 현 상태에서는, 코일 안테나의 공진 주파수에 ± 0.5 MHz 정도의 오차가 생겨 버리는 것에 기인한다.

따라서, 본 발명은 가능한 한 단순한 구성을 가지고, 용이하게 그리고 저렴한 비용으로 제작 가능한 비접촉 IC 카드용 통신 제어체 및 비접촉 IC 카드 홀더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, ISO 18092에 준거한 두께 0.8 mm 이하의 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 선택적으로 가능 또는 불가능하게 할 수 있는 비접촉 IC 카드용 통신 제어체로서, 절단부를 가지는 비자성 금속 프레임과, 이 절단부를 임의로 폐쇄하는 비자성 금속 절편을 구비하고, 비접촉 IC 카드와 중첩하도록 배치하였을 때, 비자성 금속 프레임과 비접촉 IC 카드에 내장된 코일 안테나는 일부 또는 전부가 중합되고, 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 위해서 강도 7.5 A/m의 자계가 인가되었을 때, 절단부가 개방 상태이면 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 가능하게 하고, 절단부가 폐쇄 상태이면 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 불가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 ISO 18092 또는 ISO 14443에 준거한 두께 0.8 mm 이하의 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 선택적으로 가능 또는 불가능하게 할 수 있는 비접촉 IC 카드용 통신 제어체로서, 절단부를 가지는 비자성 금속 프레임과, 이 절단부를 임의로 폐쇄하는 비자성 금속 절편을 구비하고, 비자성 금속 프레임은 비접촉 IC 카드에 내장된 코일 안테나에 대응한 평면 형상으로 상기 코일 안테나보다도 양측으로 0.5 mm 이상씩 넓고, 또한 비접촉 IC 카드의 외형으로부터 중심을 향해 21 mm 이하의 프레임 폭을 가지고, 비접촉 IC 카드와 중첩하도록 배치하였을 때, 비접촉 IC 카드에 내장된 코일 안테나가 비자성 금속 프레임의 프레임 폭 내에 위치하고, 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 위하여 강도 7.5 A/m의 자계가 인가되었을 때, 절단부가 개방 상태이면 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 가능하게 하고, 절단부가 폐쇄 상태이면 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 불가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

이들 비접촉 IC 카드용 통신 제어체에 있어서, 비자성 금속 프레임의 절단부는 비자성 금속 절편을 슬라이딩(sliding)시켜서 폐쇄되어도 좋다. 또는, 비자성 금속 절편이 비자성 금속 프레임의 절단부의 상부 또는 하부에 비자성 금속 프레임과 평행하게 배치되어, 절단부가 비자성 금속 절편을 아래로 누르거나(pushing down) 위로 눌러서(pushing up) 폐쇄되어도 좋다.

또한, 본 발명은 ISO 18092 또는 ISO 14443에 준거한 두께 0.8 mm 이하의 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 선택적으로 가능 또는 불가능하게 할 수 있는 비접촉 IC 카드용 통신 제어체로서, "コ" 자형 형상을 가지는 2개의 비자성 금속편을 구비하고, 2개의 비자성 금속편은, "コ" 자형의 개구부가 대향하도록 배치되고, 2개의 비자성 금속편이 제1의 위치에 있는 경우에는 각각 독립한 2개의 비자성 금속편이 되고, 제2의 위치에 있는 경우에는 일체로서 1개의 비자성 금속 프레임을 형성하고, 2개의 비자성 금속편을 비접촉 IC 카드와 중첩하도록 배치하였을 때, 2개의 비자성 금속편과 비접촉 IC 카드에 내장된 코일 안테나는 전부가 중합되어, 2개의 비자성 금속편이 제1의 위치에 있는 경우에는 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 가능하게 하고, 제2의 위치에 있는 경우에는 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 불가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 어느 것인가의 비접촉 IC 카드용 통신 제어체를 구비한 카드 홀더로서, 카드 홀더에 수납되는 비접촉 IC 카드와 비접촉 IC 카드용 통신 제어체가 접면(surface contact)하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 소지자가 임의로 비접촉 IC 카드를 통신 가능 또는 불가능하게 할 수 있다. 또한, 비자성 금속만을 이용하여 실현할 수 있으므로, 공정이 단순화되는 것과 동시에, 제작의 비용을 낮게 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 비접촉 IC 카드용 통신 제어체의 구성을 도시하는 개략도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 비접촉 IC 카드용 통신 제어체의 구성을 도시하는 개략 측면도.
도 3의 (a)는 소니 주식회사 제품 RC-S853/854에 내장된 코일 안테나의 개략도, (b)는 소니 주식회사 제품 RC-S860에 내장된 코일 안테나의 개략도.
도 4는 실험에 이용한 동판 프레임을 설명하는 개략도.
도 5는 카드 리더 상에 비접촉 IC 카드와 동판 프레임 또는 본 발명의 제1 실시예에 의한 비접촉 IC 카드용 통신 제어체를 배치할 때의 배치 순서를 도시하는 도면.
도 6은 카드 리더 상에 동판 프레임과 비접촉 IC 카드를 순서대로 배치하였을 경우의 프레임 폭과 통신 가부 상황을 도시하는 실험 결과.
도 7은 카드 리더 상에 비접촉 IC 카드와 동판 프레임을 순서대로 배치하였을 경우의 프레임 폭과 통신 가부 상황을 도시하는 실험 결과.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 비접촉 IC 카드용 통신 제어체의 구성을 도시하는 개략도.
도 9의 (a)는 ISO 14443에 준거한 유형 A의 비접촉 IC 카드에 내장된 코일 안테나의 개략도, (b)는 ISO 14443에 준거한 유형 B의 비접촉 IC 카드에 내장된 코일 안테나의 개략도.
도 10의 (a), (b), (c)는 실험에 이용한 알루미늄 박 프레임을 설명하는 개략도.
도 11은 카드 리더 상에 비접촉 IC 카드와 알루미늄 박 프레임을 순서대로 배치하였을 경우의 프레임 폭과 통신 가부 상황을 도시하는 실험 결과.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 의한 비접촉 IC 카드용 통신 제어체의 구성을 도시하는 개략도.
도 13의 (a) 및 (b)는 실험에 이용한 알루미늄 박 프레임을 설명하는 개략도.
도 14는 비접촉 IC 카드와 알루미늄 박 프레임을 중첩시켰을 때의 프레임 폭, 통신 가능 거리 및 통신 성공률을 도시하는 실험 결과.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 의한 비접촉 IC 카드 홀더의 사시도.
도 16은 본 발명의 제4 실시예에 의한 비접촉 IC 카드 홀더의 배면도.
도 17은 본 발명의 제4 실시예에 의한 비접촉 IC 카드 홀더의 단면도.
도 18은 비접촉 IC 카드와 카드 리더의 통신 동작을 설명하는 도면.
도 19는 스키밍 방지 구조를 가지는 구성체를 이용하였을 경우의 비접촉 IC 카드와 카드 리더의 통신을 설명하는 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

[실시예 1]

도 1의 (a) 및 (b)에 도시한 것은 본 발명의 제1 실시예에 의한 비접촉 IC 카드용 통신 제어체이다. 이 통신 제어체(100)는 두께 35 ㎛의 동박(copper foil)으로 이루어진 프레임 형상을 가지고, 일반적으로 이용되고 있는 비접촉 IC 카드에 맞추어 86 mm × 54 mm의 크기로 형성된다. 프레임(101)의 폭 W1 및 W2는 동일하고, 13~16 mm의 범위 내로 한다. 또한, 프레임(101)의 일부에는 절단부(20)가 설치되어 있다. 절단부(20)의 폭 d1은 예를 들어, 2 mm 정도로 한다.

통신 제어체(100)는 또한 프레임(101)과 마찬가지로 두께 35 ㎛의 동박으로 제작된 절편(30a)을 구비하고 있다. 절편(30a)의 크기는 지정되어 있지 않지만, 수평 방향으로 슬라이드시켜서 프레임(101) 상으로 이동시켰을 때에는, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이 절단부(20)를 덮어서 폐쇄하고, 프레임(101)을 절단부(20)가 없는 상태로 할 수 있는 것으로 한다.

여기서, 도 2의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 프레임(101)의 절단부(20)의 위쪽에 배치하여 아래로 누름으로써 절단부(20)를 폐쇄하는 절편(30b)을 이용하여도 좋다. 또는, 절단부(20)의 아래쪽에 동일한 절편(30b)을 배치하여 위로 눌러서 절단부(20)를 폐쇄하도록 할 수도 있다(도시하지 않음. 또한, 프레임(101)과 절편(30b)의 사이에는 도시하지 않은 용수철 등을 배치하여, 절단부(20)의 개방 또는 폐쇄가 명확하게 구별되도록 하여도 좋다.

또한, 본 실시예에서는 동박을 이용하지만, 프레임(101) 및 절편(30aㆍ30b)은 동박에 한정하지 않고 다른 도전체로부터 제작하여도 좋다. 다만, 도전체 중에서도, 와전류가 발생하기 어려운 철이나 스테인리스 등은 사용하지 않고, 알루미늄, 금, 백금, 은, 동의 어느 하나를 이용하여 제작하는 것으로 한다.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 비접촉 IC 카드용 통신 제어체(100)의 개발에 있어서, 발명자는 Suica(상표) 및 ICOCA(상표)에 이용되고 있는 소니 주식회사 제품 RC-S853/854(이하, 편의상 "제1 유형"이라고 칭함)와, QUICPay(상표)에 이용되고 있는 소니 주식회사 제품 RC-S860(이하, 편의상 "제2 유형"이라고 칭함)에 대응 가능한 통신 제어체를 상정하였다. 이들 비접촉 IC 카드는 어느 것이나 두께 0.8 mm 이하이며, ISO 18092에 준거하고 있다.

주지하는 바와 같이, 제1 유형의 비접촉 IC 카드에는, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이 원호로 이루어진 나뭇잎 모양으로 배치된 코일(500A)이 내장되어 있다. 한편, 제2 유형의 비접촉 IC 카드에는, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이 카드 단(edge)을 따라 사각형으로 배치된 코일(500B)이 내장되어 있다.

따라서, 도 4에 도시한 바와 같이, 동박을 이용하여 프레임 폭이 다른 프레임(102)을 제작하고, 이것을 비접촉 IC 카드와 중첩시키고, 프레임 폭(즉, 프레임(102)과 코일의 겹친 상태)과 비접촉 IC 카드의 통신 상황과의 관계를 조사하였다.

프레임(102)에는 두께 35 ㎛의 동박을 이용하고, 비접촉 IC 카드에 맞추어 86 mm × 54 mm의 외형을 가지는 것으로 하였다. 여기에서는, 프레임(102)의 프레임 폭 W1 및 W2를 외부 단(outer edge)으로부터 중앙을 향해 3 mm 폭부터 1 mm씩 넓혀가고, 비접촉 IC 카드와 중첩시킨 상태에서 카드 리더로부터 자계를 인가하여, 통신이 불가능하게 되는 프레임 폭을 찾아내었다. 또한, 프레임 폭 W1과 W2는 항상 동일한 값으로 하였다.

우선, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 카드 리더(60)의 상부에 동판 프레임(102) 및 비접촉 IC 카드(50)를 순서대로 배치하고, 카드 리더(60)로부터 자계 강도 7.5 A/m 및 10 A/m의 자계를 인가하였을 때의 비접촉 IC 카드(50)의 통신의 가능 여부를 조사하였는데, 도 6에 도시한 바와 같은 결과가 얻어졌다.

즉, 제1 유형의 비접촉 IC 카드의 경우, 프레임(102)의 폭이 11 mm 이상이 되면, 자계 강도가 7.5 A/m 및 10 A/m의 어느 경우이어도 기동되지 않고 통신이 행해지지 않는 것을 알 수 있었다. 한편, 제2 유형의 비접촉 IC 카드의 경우, 프레임(102)의 폭이 7 mm 이상이 되면, 자계 강도가 7.5 A/m 및 10 A/m의 어느 경우이어도 기동되지 않고 통신이 행해지지 않는 것을 알 수 있었다.

다음으로, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 카드 리더(60)의 상부에 비접촉 IC 카드(50) 및 동판 프레임(102)을 순서대로 배치하고, 앞의 실험과 마찬가지로, 카드 리더(60)로부터 자계 강도 7.5 A/m 및 10 A/m의 자계를 인가하였을 때의 비접촉 IC 카드(50)의 통신의 가능 여부를 조사하였는데, 도 7에 도시한 바와 같은 결과가 얻어졌다.

즉, 제1 유형의 비접촉 IC 카드의 경우, 프레임(102)의 폭이 13 mm 이상이 되면, 자계 강도가 7.5 A/m 및 10 A/m의 어느 경우이어도 기동되지 않고 통신이 행해지지 않는 것을 알 수 있었다. 한편, 제2 유형의 비접촉 IC 카드의 경우, 프레임(102)의 폭이 7 mm 이상이 되면, 자계 강도가 7.5 A/m 및 10 A/m의 어느 경우이어도 기동되지 않고 통신이 행해지지 않는 것을 알 수 있었다.

이상으로부터, 동판 프레임(102)의 프레임 폭을 13 mm 이상으로 하면, 카드 리더(60) 상의 비접촉 IC 카드(50) 및 동판 프레임(102)의 배치순서에 관계없이, 제1 유형 또는 제2 유형의 어느 비접촉 IC 카드이어도, 카드 리더(60)로부터 정보 읽기를 위하여 자계가 인가되었을 때, IC가 기동되지 않고 통신을 저지할 수 있다는 것이 명확하게 되었다.

그러나, 이것은 비접촉 IC 카드(50)를 이용하고 싶을 때에는 동판 프레임(102)과 떼어놓지 않으면 안 되는 것을 의미하고 있으며, 비접촉 IC 카드 본래의 편리성이 크게 손상되어 버리게 된다.

여기서, 다시 도 1 및 도 2를 참조한다. 전술한 실험으로부터, 비접촉 IC 카드와 중첩되는 동판 프레임의 프레임 폭이 13 mm 이상이면, 비접촉 IC 카드에 기록된 정보는 읽을 수 없다. 따라서, 본 발명의 통신 제어체(100)는 그러한 프레임 폭을 가지는 프레임(101)의 일부에 절단부(20)를 설치함으로써 자로(magnetic path)의 일부를 차단하고, 동판 프레임(101)에 발생하는 와전류를 약하게 하는 구성으로 하였다. 이에 따라, 카드 리더로부터의 자계를 상쇄하는 반자계도 약해지기 때문에, 카드 리더로부터 자계가 인가되었을 때에는 비접촉 IC 카드는 통신 가능하게 된다.

한편, 이용자가 절편(30a 또는 30b)을 이동시켜서 절단부(20)를 폐쇄시키면, 동판 프레임(101)에는 충분히 강한 와전류가 발생하고, 따라서, 카드 리더로부터의 자계를 상쇄하는 정도의 강한 반자계가 생긴다. 이에 따라, 비접촉 IC 카드는 통신 불가능하게 된다.

이때, 프레임 폭 13 mm 이상이라고 하는 조건을 만족하고 있으면, 앞의 실험으로부터 알 수 있는 바와 같이, 통신 제어체(100)를 카드 리더(60)에 가까운 측에 배치하는가(도 5의 (a)를 참조), 비접촉 IC 카드(50)를 카드 리더(60)에 가까운 측에 배치하는가(도 5의 (b)를 참조)에 따라, 비접촉 IC 카드의 읽기의 가능 여부가 변화하는 것은 아니다.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 의하면, 스키밍을 방지하고 싶을 때에는 절단부(20)를 폐쇄시키고, 읽기를 행하고 싶을 때에는 절단부(20)를 개방시키는 것에 의해, 제1 유형 및 제2 유형의 비접촉 IC 카드의 통신 가능성을 임의로 제어하는 것이 가능하다.

[실시예 2]

다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명한다.

도 8에 도시한 것은 본 발명의 제2 실시예에 의한 비접촉 IC 카드용 통신 제어체이다. 이 통신 제어체(110)는 알루미늄 박(aluminum foil)으로 이루어지고, 비접촉 IC 카드에 내장된 코일 안테나에 대응한 프레임 형상으로 형성된다. 프레임(103)의 프레임 폭 W3는 전체적으로 일정하며, 코일 안테나보다도 양측으로 0.5 mm 이상씩 넓은 것으로 한다. 또한, 프레임(103)의 일부에는 절단부(20)가 설치되어 있다. 절단부(20)의 폭 d2는 예를 들어, 1 mm 정도로 한다.

통신 제어체(110)는 또한 알루미늄 박으로 제작된 절편(30a 또는 30b)을 구비한다. 절편(30a 또는 30b)은 제1 실시예의 경우와 마찬가지로, 슬라이드 또는 아래로 누르거나 위로 눌러서 절단부(20)를 덮어 폐쇄하고, 프레임(103)을 절단부(20)가 없는 상태로 하기 위한 것이다. 또한, 본 실시예에서는 프레임(103) 및 절편(30a 또는 30b)에 알루미늄 박을 이용하지만, 알루미늄에 한정되지 않고 비자성 금속인 금, 백금, 은 또는 동을 이용하여 제작하여도 좋다.

그런데, 전술한 바와 같이, 제1 실시예는 ISO 18092에 준거한 소니 주식회사제품의 RC-S853/854 및 RC-S860을 유념하여 개발한 것이지만, 비접촉 IC 카드로서는 그 밖에, ISO 14443에 준거한 "유형 A" 및 "유형 B"라고 칭하는 것도 넓게 보급되어 있다.

일본 내에서는, 유형 A의 비접촉 IC 카드는 예를 들어, 담배 구입용 성인 인증 카드로 이용되고 있고, 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 거의 사각형의 형상을 가지는 코일 안테나(500C)를 내장하고 있다. 한편, 유형 B의 비접촉 IC 카드는 예를 들어, 자동차 운전 면허증으로 이용되고 있고, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 카드의 중앙 부근에 사각형으로 형성된 코일 안테나(500 D)를 내장한다.

따라서, 비접촉 IC 카드 통신 제어체(110)의 개발에 있어서는, 이러한 코일 안테나의 형상을 고려하여, 앞에 나온 제1 유형 및 제2 유형(합쳐서 유형 C라고 칭해지는 경우도 있음)과, 유형 A 및 유형 B의 비접촉 IC 카드의 각각에 대해, 각 비접촉 IC 카드의 코일 안테나 형상에 대응한 프레임을 제작하고, 통신 상황을 조사하였다. 또한, 제1 유형 및 제2 유형과 마찬가지로, 유형 A 및 유형 B의 비접촉 IC 카드도 두께는 0.8 mm 이하인 것으로 한다.

도 10의 (a) 내지 (c)에 도시한 것은 유형 A의 비접촉 IC 카드에 내장된 코일 안테나의 형상에 대응하여 제작된 프레임(104)이며, 어느 것이나 좌측이 전체도, 우측이 일부 확대도이다. 프레임(104)은 두께 12 ㎛의 알루미늄 박으로 제작하였다. 또한, 프레임(104)의 폭 W4는 도 10의 (a)에서는 코일 안테나의 폭(약 1.25 mm)과 동일, 도 10의 (b)에서는 코일 안테나의 양측으로부터 0.5 mm씩 넓힌 폭(0.5 mm + 1.25 mm + 0.5 mm = 2.25 mm), 도 10의 (c)에서는 코일 안테나의 양측으로부터 1 mm씩 넓힌 폭(1 mm + 1.25 mm + 1 mm = 3.25 mm)으로 하였다. 또한, 마찬가지로 프레임 폭이 다른 알루미늄 박 프레임을, 유형 B와 제1 유형 및 제2 유형의 비접촉 IC 카드의 코일 안테나 형상에도 대응시켜 제작하였다(도시하지 않음).

그리고, 이 프레임(104)을 코일 안테나의 위치에 맞추어 비접촉 IC 카드 상에 얹어놓고, 도 5의 (b)와 같이, 카드 리더(60), 비접촉 IC 카드(50), 프레임(104)의 순서로 배치하여, 카드 리더(60)와 비접촉 IC 카드(50) 사이에서의 통신의 가능 여부를 확인하였다. 카드 리더(60)로부터 인가되는 자계 강도는 7.5 A/m로 하였다. 결과를 도 11에 도시한다.

도시한 바와 같이, 유형 A의 비접촉 IC 카드는 프레임(104)의 폭 W4가 코일 안테나보다도 양측으로 0.5 mm씩 및 1 mm씩 넓은 경우에는 기동되지 않지만, 폭 W4가 코일 안테나와 동일한 경우에는 기동되어 통신이 행해진다. 한편, 유형 B와 제1 유형 및 제2 유형의 비접촉 IC 카드는 프레임(104)의 폭 W4가 3개의 패턴의 어느 것에서도 기동되지 않고, 통신은 행해지지 않는다.

따라서, 유형 A, 유형 B, 제1 유형 및 제2 유형의 비접촉 IC 카드의 어느 것이어도, 코일 안테나보다도 양측으로 0.5 mm 이상씩 폭을 넓힌 프레임(104)이면, 비접촉 IC 카드와 카드 리더 사이에서의 통신을 저지할 수 있는 것을 알 수 있었다.

이 결과에 근거하여, 도 8의 통신 제어체(110)는 코일 안테나의 폭보다 양측으로 0.5 mm 이상씩 프레임 폭 W3을 넓힌 알루미늄 박 프레임(103)의 일부에 절단부(20)를 설치함으로써, 자로의 일부를 차단하고, 프레임(103)에 발생하는 와전류를 약하게 하는 구성으로 되어 있다. 비접촉 IC 카드에 내장된 코일 안테나와 겹치도록 프레임(103)을 배치하면, 절단부(20)가 개방 상태인 때에는 카드 리더로부터의 자계를 상쇄하는 반자계도 약해지고, 비접촉 IC 카드는 통신 가능하게 된다. 그리고, 절편(30a 또는 30b)에 의해 절단부(20)를 폐쇄시키면, 프레임(103)에는 충분히 강한 와전류가 발생하고, 강한 반자계가 생겨서 카드 리더로부터의 자계가 상쇄된다. 따라서, 이 통신 제어체(110)를 사용함으로써, 제1 유형, 제2 유형, 유형 A 및 유형 B의 모든 유형의 비접촉 IC 카드를 통신 불가능하게 할 수 있다.

[실시예 3]

이어서, 본 발명의 제3 실시예를 설명한다.

도 12에 도시한 것은 본 발명의 제3 실시예에 의한 비접촉 IC 카드용 통신 제어체이다. 이 통신 제어체(120)는 알루미늄 박으로 이루어지며, 비접촉 IC 카드의 외형과 동일한 86 mm × 54 mm의 외형을 가지는 프레임 형상으로 형성된다. 프레임(105)의 프레임 폭 W5 및 W6는 항상 동일한 값이며, 프레임(105)의 외부 단으로부터 21 mm 이하로 한다. 또한, 프레임(105)의 일부에는 절단부(20)가 설치되어 있고, 그 폭 d3은 예를 들어, 1 mm 정도로 한다.

통신 제어체(120)는 또한 알루미늄 박으로 제작된 절편(30a 또는 30b)을 구비한다. 제1 및 제2 실시예의 경우와 마찬가지로, 절편(30a 또는 30b)은 슬라이드 또는 아래로 누르거나 위로 눌러서 절단부(20)를 덮어 폐쇄하고, 프레임(105)을 절단부(20)가 없는 상태로 하기 위한 것이다. 그리고, 제2 실시예와 마찬가지로, 프레임(105) 및 절편(30a 또는 30b)은 알루미늄에 한정되지 않고, 비자성 금속인 금, 백금, 은 또는 동을 이용하여 제작하여도 좋다.

이 비접촉 IC 카드 통신 제어체(120)는 제1 유형 및 제2 유형과, 유형 A 및 유형 B의 비접촉 IC 카드의 어느 것이어도 카드 리더와의 통신의 가능/불가능을 전환할 수 있는 것을 목적으로 한다. 따라서, 비접촉 IC 카드와 동일한 외형을 가지는 프레임을 제작하고, 그 프레임 폭을 변화시켜서, 이 프레임과 비접촉 IC 카드를 중첩시켰을 때의 통신 상황을 조사하였다.

도 13의 (a) 및 (b)에 도시한 것은 두께 12㎛의 알루미늄 박으로 제작된 프레임(106)이다. 프레임(106)은 절단부(20)를 가지고, 그 폭 d4는 1 mm로 하였다. 또한, 프레임(106)의 폭 W7 및 W8은 항상 동일하게 하고, 10 mm로부터 25 mm까지 1 mm씩 상이한 것을 준비하였다. 그리고, 프레임(106) 및 비접촉 IC 카드의 외형을 일치시켜서, 도 5의 (b)와 같이, 카드 리더(60), 비접촉 IC 카드(50), 프레임(106)의 순서로 배치하고, 각각의 프레임 폭에 대하여, 비접촉 IC 카드(50)와 카드 리더(60) 사이의 거리가 어느 정도로 되면, 카드 리더(60)와 비접촉 IC 카드(50) 사이에서의 통신이 가능하게 되는지를 확인하였다. 이때, 카드 리더(60)로부터 인가되는 자계 강도는 7.5 A/m로 하였다. 결과를 도 14에 도시한다.

도 14에서, "통신 성공률"이란 비접촉 IC 카드만의 경우를 100%로 하여, 비접촉 IC 카드와 프레임(106)을 합하여 카드 리더에 가렸을 경우에, 비접촉 IC 카드가 통신 가능하게 되는 거리에서 통신이 가능하게 되는 확률을 나타내는 것이다. 이 값은 적어도 50%를 달성하고 있는 것이 바람직하다. 그러면, 도 14의 결과로부터는, 4개의 유형 전부의 비접촉 IC 카드에서 50% 이상의 통신 성공률을 나타내는 프레임(106)의 프레임 폭 W7 및 W8로서, 21 mm 이하로 하는 것이 좋다는 것을 알 수 있다.

따라서, 비접촉 IC 카드 통신 제어체(120)의 프레임(105)의 프레임 폭 W5 및 W6도 이것을 따르는 것으로 한다. 다만, 비접촉 IC 카드에 내장된 코일 안테나의 전체가 프레임(105)과 중첩하는 배치로 되는 것이 필요하다.

<변형예>

제1 내지 제3 실시예에서 나타낸 통신 제어체(100, 110 및 120)는 프레임(101, 103 및 105)을 별도의 구성으로 하여도 실현할 수 있다. 즉, 예를 들어 2개의 "コ" 자형의 비자성 금속을 개구부를 대향시켜서 배치하고, 개구부 선단이 떨어져 있는가 혹은 연결되어 있는가에 따라, 비접촉 IC 카드와 카드 리더 사이의 통신을 가능 또는 불가능하게 할 수 있다. 이 경우, 절단부를 폐쇄하기 위한 절편은 불필요하다.

[실시예 4]

본 발명의 제4 실시예로서는, 이상으로 설명한 본 발명의 비접촉 IC 카드용 통신 제어체를 이용하여, 예를 들어, 도 15에 도시한 바와 같은 카드 홀더를 제작할 수 있다.

카드 홀더(130)는 배면판(140)과 전면판(160)을, 전술한 4개의 유형 중에서 어느 것인가의 비접촉 IC 카드를 1매 삽입 가능한 포켓(pocket)을 형성하도록 조합하여 구성된다. 전면판(160)을 투명하게 함으로써, 삽입되는 비접촉 IC 카드를 보기 쉬워진다. 이것은 비접촉 IC 카드가 얼굴 사진을 첨부한 사원증인 경우 등에 유용하다. 또한, 전면판(160)의 하부에 도시하는 바와 같은 슬릿(slit)을 설치하면, 카드의 출입이 용이하게 된다.

포켓 내부에는, 앞에서 설명한 비접촉 IC 카드 통신 제어체(100, 110 또는 120) 중 어느 하나가 포함된다. 도 15의 카드 홀더(130)에서는, 포켓 내부에 비접촉 IC 카드 통신 제어체(120)가 포함되어 있고, 프레임(105)은 배면판(140)에 접착된다. 또한, 절편(30)은 배면판(140)과 일체로 형성된 스위치부(150)의 조작에 의해, 프레임(105)과의 접촉/비접촉이 전환될 수 있도록 배치되어 있다.

도 16은 카드 홀더(130)의 배면도이다. 도시한 바와 같이, 배면판(140)에는 스위치부(150)의 외곽을 따라 잘린 틈이 넣어져 있고, 스위치부(150)는 근원 부분만으로 배면판(140)과 연결되어 있다. 배면판(140) 및 스위치부(150)는 수지 등의 다소간의 탄성을 가지는 재료로 제작된다.

도 16의 X-X선에 있어서의 단면도를 도 17의 (a) 및 (b)에 도시한다. 도 17의 (a)는 평상시, 즉 스위치(150)를 누르고 있지 않을 때의 모습을 나타내고 있다. 이때, 절편(30)은 프레임(105)과 접촉하고 있으므로, 프레임(105)의 절단부는 폐쇄된다. 그 때문에, 포켓(170)에 수납되는 비접촉 IC 카드는 카드 리더로부터 자계가 인가되어도 기동되지 않는다.

한편, 도 17의 (b)는 스위치(150)를 눌렀을 때의 모습이다. 이때, 절편(30)은 프레임(105)으로부터 이격되어 있으므로, 프레임(105)의 절단부는 개방된다. 이에 따라, 포켓(170)에 수납되는 비접촉 IC 카드는 카드 리더로부터의 자계를 받으면 기동되어, 통신이 행해진다. 그리고, 스위치(150)는 손을 떼면 탄성에 의해 원래의 위치로 돌아가고, 다시 도 17의 (a)에 도시하는 상태가 되어, 비접촉 IC 카드를 기동 불가능하게 한다.

카드 홀더(130)는 상부 중앙의 구멍에 끈을 통해 머리에 걸 수 있다. 그리고, 예를 들어, 벽에 설치된 카드 리더에 비접촉 IC 카드를 가릴 때에는, 오른손으로 홀더 부분을 들어서 동작을 행한다. 그 때문에, 스위치(150)는 오른손으로 들 때에 누르기 쉬운 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

이상, 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되지 않고, 특허 청구의 범위 내에서 그 외에도 여러 가지로 실시하는 것이 가능하다.

또한, 각 실시예에서, 카드 리더로부터의 자계 강도는 7.5 A/m로 하였다. 이것은 일반적으로 이 종류의 카드 리더가 발생하는 자계 강도가 대체로 4.5 A/m로부터 10 A/m의 범위 내에 있는 것에 비추어보아, 대표적으로 중간값을 정한 것이다. 또한, 절단부는 프레임의 어느 위치에 설치되어도 좋고, 예를 들어, 비접촉 IC 카드에 내장되어 있는 IC 칩(chip)과 겹치는 위치에 있어도 좋다.

각 실시예에 있어서의 비자성 금속 프레임의 형상 및 프레임 폭은 각 유형의 비접촉 IC 카드에 내장되는 코일 안테나의 형상이나 IC 칩의 소비 전력의 차이에 기초하여 설계되는 것이다. 그리고, 어느 하나의 실시예에 대해서도, 비접촉 IC 카드의 유형에 관계없이, 카드의 두께는 0.8 mm 이하로 하고, 비접촉 IC 카드와 통신 제어체의 간격이 0.2 mm 이하로 되도록 배치하는 것이 바람직하다.

[산업상 이용 가능성]

본 발명의 제4 실시예에 의한 카드 홀더를 2개 사용하고, 사이에 자성체를 개재시켜 배면끼리를 접착한 형태의 카드 홀더를 제작하면, 2매의 비접촉 IC 카드를 수납할 수 있고, 그 중 원하는 어느 것인가의 1 매의 비접촉 IC 카드를 임의로 기동 가능하게 하는 것이 가능한 카드 홀더로 할 수 있다.

100 : 비접촉 IC 카드용 통신 제어체
101 : 프레임
20 : 절단부
30a : 절편

Claims

ISO 18092에 준거한 두께 0.8 mm 이하의 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 선택적으로 가능 또는 불가능하게 할 수 있는 비접촉 IC 카드용 통신 제어체f로서,
절단부를 가지는 비자성 금속 프레임과, 상기 절단부를 임의로 폐쇄하는 비자성 금속 절편을 구비하고,
상기 비접촉 IC 카드와 중첩하도록 배치하였을 때, 상기 비자성 금속 프레임과 상기 비접촉 IC 카드에 내장된 코일 안테나는 일부 또는 전부가 중합되고,
상기 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 위하여 강도 7.5 A/m의 자계가 인가되었을 때,
상기 절단부가 개방 상태이면, 상기 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 가능하게 하고, 상기 절단부가 폐쇄 상태이면, 상기 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 불가능하게 하는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드용 통신 제어체.
ISO 18092 또는 ISO 14443에 준거한 두께 0.8 mm 이하의 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 선택적으로 가능 또는 불가능하게 할 수 있는 비접촉 IC 카드용 통신 제어체로서,
절단부를 가지는 비자성 금속 프레임과, 상기 절단부를 임의로 폐쇄하는 비자성 금속 절편을 구비하고,
상기 비자성 금속 프레임은 상기 비접촉 IC 카드에 내장된 코일 안테나에 대응한 평면 형상으로 상기 코일 안테나보다도 양측으로 0.5 mm 이상씩 넓고, 동시에, 상기 비접촉 IC 카드의 외형으로부터 중심을 향해 21 mm 이하의 프레임 폭을 가지고, 상기 비접촉 IC 카드와 중첩하도록 배치하였을 때, 상기 비접촉 IC 카드에 내장된 코일 안테나가 상기 비자성 금속 프레임의 상기 프레임 폭 내에 위치하고,
상기 비접촉 IC 카드에 기록된 정보를 읽기 위하여 강도 7.5 A/m의 자계가 인가되었을 때,
상기 절단부가 개방 상태이면, 상기 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 가능하게 하고, 상기 절단부가 폐쇄 상태이면, 상기 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 불가능하게 하는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드용 통신 제어체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 비자성 금속 프레임의 상기 절단부는 상기 비자성 금속 절편을 슬라이딩(sliding)시켜서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드용 통신 제어체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 비자성 금속 절편은 상기 비자성 금속 프레임의 상기 절단부의 상부 또는 하부에 상기 비자성 금속 프레임과 평행하게 배치되고,
상기 절단부는 상기 비자성 금속 절편을 아래로 누르거나 위로 눌러서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드용 통신 제어체.
ISO 18092 또는 ISO 14443에 준거한 두께 0.8 mm 이하의 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 선택적으로 가능 또는 불가능하게 할 수 있는 비접촉 IC 카드용 통신 제어체로서,
"コ" 자형 형상을 가지는 2개의 비자성 금속편을 구비하고,
상기 2개의 비자성 금속편은 "コ" 자형의 개구부가 대향하도록 배치되고, 상기 2개의 비자성 금속편이 제1 위치에 있는 경우에는 각각 독립한 2개의 비자성 금속편으로 되고, 제2 위치에 있는 경우에는 일체로서 1개의 비자성 금속 프레임을 형성하고,
상기 2개의 비자성 금속편을 비접촉 IC 카드와 중첩하도록 배치하였을 때, 상기 2개의 비자성 금속편과 상기 비접촉 IC 카드에 내장된 코일 안테나는 전부가 중합되고,
상기 2개의 비자성 금속편이 상기 제1 위치에 있는 경우에는 상기 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 가능하게 하고, 상기 제2 위치에 있는 경우에는 상기 비접촉 IC 카드에 기록된 정보의 읽기를 불가능하게 하는 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드용 통신 제어체.
청구항 1 내지 청구항 5 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 비자성 금속은 알루미늄, 금, 백금, 은 또는 동의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드용 통신 제어체.
청구항 1 내지 청구항 6 중의 어느 한 항에 기재된 비접촉 IC 카드용 통신 제어체를 구비한 카드 홀더로서, 상기 카드 홀더에 수납되는 비접촉 IC 카드와 상기 비접촉 IC 카드용 통신 제어체가 접면(surface contact)하도록 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 IC 카드 홀더.