JP2014109973A - 通信媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明では、消費電力が低く、かつ確実にデータの更新がされた時に表示が可能な通信媒体とすることを課題とする。
【解決手段】アプリケーションデータを格納してなり、制御部と記憶部と２以上のインターフェースを有するＩＣチップと、ＩＣチップのインターフェースに接続され外部機器とのデータの送受信を行う通信用アンテナ素子と、ＩＣチップの他のインターフェースに接続された制御素子と、制御素子に接続された電力供給用アンテナ素子と、制御素子に接続された表示手段とを備える通信媒体であって、少なくともアプリケーションデータが表示済又は未表示を示す表示確認データを有し、外部機器と通信媒体を近接させた際に優先的に制御素子が作動し、表示確認データが未表示の場合に表示部でアプリケーションデータの表示を行うことを特徴とする通信媒体とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部機器とＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）通信等の非接触通信によりデータの授受を行うことができ、かつデータの表示が可能な通信媒体に関する。

従来、ＩＣカードには、アプリケーションに関するデータを表示できるカードが知られている。例えば特許文献１に記載のＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）カードが知られている。このＩＣカードでは、リーダライタから受信されたデータを演算処理し、演算処理されたデータである情報データを記憶部に記憶させ、記憶部に記憶されている情報データを表示部に表示させることができる。

このようなＩＣカード、電力源を備えている。例えばボタン電池や二次電池などの比較的安定した電源や、データ通信用とは別に電力供給用のアンテナ素子を備えＲＦ通信等の非接触通信における搬送波を交流から直流に整流化し動作のための電力源するものや、エナジーハーベスティングのような機器・システム環境から動作に必要なエネルギーを収集し蓄えるものがある。

上記ＩＣカードの表示内容の切替方法としては、以下の方法が知られている。
例えば、１）表示切替用のボタンを備えており、使用者がボタンを押すことにより表示内容を切り替える方法や、２）ＲＦ通信等の非接触通信を検知した際、時間等の要素を判断基準に用いて表示内容を切り替える方法や、３）その他割り込み信号を得て表示内容を切り替える方法が知られている。

上記１）の方法では、表示内容の切替にボタンを押すというアクションを起こさなければならない。また、表示内容の更新が無い場合においては、表示内容が更新されないのにもかかわらず、表示切替が行われるため無駄な電力を消費してしまう。２）の方法では、ＲＦ通信等を検知してもデータ通信によるデータ更新が終わる前に、表示内容の切替がなされてしまう可能性がある。さらに３）の方法では、常時割り込み待ちとなるため、消費電力が多く必要となる。

特開平１１−１２０３１２号公報

本発明は、上記のような点に着目し、消費電力が低く、かつ確実にデータの更新がされた時に表示が可能な通信媒体とすることを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明の一態様の通信媒体は、アプリケーションデータを格納してなり、制御部と記憶部と２以上のインターフェースを有するＩＣチップと、ＩＣチップのインターフェースに接続され外部機器とのデータの送受信を行う通信用アンテナ素子と、ＩＣチップの他のインターフェースに接続された制御素子と、制御素子に接続された電力供給用アンテナ素子と、制御素子に接続された表示手段とを備える通信媒体であって、少なくともアプリケーションデータが表示済又は未表示を示す表示確認データを有し、外部機器と通信媒体を近接させた際に優先的に制御素子が作動し、表示確認データが未表示の場合に表示部でアプリケーションデータの表示を行うことを特徴とする通信媒体とする。

また、さらに通信中又は通信終了を示す通信確認データを有し、制御素子が作動した際、通信確認データが通信終了であり、かつ表示確認データが未表示の場合に表示部でアプリケーションデータの表示を行うことを特徴とする。

また、表示確認データが表示済みの場合、一定時間経過後に再度表示確認データの状態を確認することを特徴とする。

また、通信確認データが通信中の場合、一定時間経過後に再度通信確認データの状態を確認することを特徴とする。

また、さらに電源部を備えることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、消費電力が低く、かつ確実にデータの更新がされた時に表示が可能な通信媒体とすることができる。

本発明の通信媒体の外観構成を示す説明図である。 本発明の通信媒体の構成例を示すブロック図である。 本発明の通信媒体の記憶部の構成を示す説明図である。 本発明の通信媒体の処理の流れを示すフロー図である。 本発明の通信媒体の処理の流れを示すフロー図である。 本発明の通信媒体の記憶部のデータ構造の一例を示す説明図である。 本発明の通信媒体の記憶部のデータ構造の一例を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の通信媒体の外観構成を示す説明図である。
通信媒体としては、図１に示すようにＩＣカードのようなカード状媒体を用いることができるがこれに限られるものではない。
本発明の通信媒体は、アプリケーションプログラムが格納されている。アプリケーションプログラムとしては電子マネー、クレジットカード、キャッシュカード、ポイント管理、ＩＤ情報管理、認証用情報管理などがあげられる。アプリケーションプログラムやアプリケーションに関するデータは通信媒体の記憶部に記憶させておくことができる。

図２はＩＣカードを例にした通信媒体の構成例を示すブロック図である。
図２に示すように本発明の通信媒体は、制御部と記憶部と２つのインターフェースを有するＩＣチップと、ＩＣチップのインターフェースに接続され外部機器とのデータの送受信を行う通信用アンテナ素子と、ＩＣチップの他のインターフェースに接続された制御素子と、制御素子に接続された電力供給用アンテナ素子を備える。
そして制御素子に接続されたアプリケーションの情報を表示する表示部を備える。
なお図示しないが制御素子に接続された内蔵電源を有することもできる。

ＩＣチップには、２以上のインターフェース、演算部、記憶部を有する。記憶部にはプログラムやデータ等が格納されており、アプリケーションプログラムやアプリケーションデータはこの記憶部に格納しておくことができる。
演算部は、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換回路、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）変換回路、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、等から構成した集積回路を備える。
記憶部としてはＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ（ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ）等がある。例えばＩＣカードの各種機能を実現する演算処理を実行するためのプログラムやアプリケーションプログラムは書換えができないＲＯＭに格納し、使用履歴、残高などのアプリケーションデータは書換えが可能なＥＥＰＲＯＭに格納することができる。なお、ＲＯＭやＲＡＭは上記集積回路に設けてもよい。
ＩＣチップのインターフェースは例えば非接触インターフェースと接触インタフェースを有することができ、非接触インターフェースをアンテナ素子に、接触インターフェースを制御素子に接続することができる。
なお、同時（又は一定時間内）に複数のインタフェースから信号が入ってくる場合、制御素子に接続されているインタフェースを優先させることができる。

また、通信用アンテナ素子は、外部機器（リーダライタ）から出力される電磁波で生じた電流、つまり、データが変調された電流をＩＣチップに出力する。さらに、通信用アンテナ素子は、ＩＣチップから出力される電流、つまり、データが変調された電流で生じた電磁波を外部機器（リーダライタ）に出力する。これにより、通信用アンテナ素子は、外部機器（リーダライタ）とデータの授受（無線通信）を行う。
電力供給用アンテナ素子は、外部機器（リーダライタ）から出力される電磁波を電力に変換し、変換した電力をＩＣチップに供給する。
通信用アンテナ素子、電力供給用アンテナ素子としては、例えば、巻き線アンテナ、エッチングアンテナ、印刷アンテナ等がある。

制御素子は、ＩＣチップの接触インターフェースと電気的に接続されると続いて、接触インターフェースを介して、ＩＣチップ内のアプリケーションプログラムに従った処理又はアプリケーションデータの表示を実行する。
アプリケーションプログラムに従った処理としては、非接触インターフェース及び通信用アンテナ素子を介して外部機器（リーダライタ）との通信を行うことで、電子マネー、ポイントの増減処理やＩＤ管理処理などがあげられる。
具体的にこの処理は、外部機器（リーダライタ）から処理のためのコマンドが送信されてきたら、アプリケーションのプログラムに従い進めることができる。

制御素子は表示部を制御することができ、制御素子から接触インターフェースを介してＩＣチップに読出しコマンドを送信し、アプリケーションプログラムに従い、アプリケーションデータを制御素子に返信し、制御素子を通じて表示部にアプリケーションデータを表示することができる。

表示部は、ＩＣカード１の外部に表示面が露出して配置されている。そして、表示部は、制御素子から供給される電力によって駆動される。これにより、表示部は、電力に応じた各種情報を表示する。表示部としては、例えば、電気泳動、強誘電液晶、コレステリック液晶等の電子ペーパー、エレクトロクロミック液晶等がある。
表示部の大きさは用途に応じて任意に設定でき、図１のようにカード全面に大きく
設けることもできるし、右上等の任意の位置に小さく設けることもできる。

ＩＣチップの記憶部にはアプリケーションデータが格納されているが、このアプリケーションデータが、表示済みか否かを示す表示確認データを備える。この表示確認データは、制御素子を通じて表示部で表示されたか否かを示すデータであり、外部機器との通信でデータが更新された際に未表示という状態になる。そして、制御素子からの読出しコマンドを受信した際、表示データが未表示状態の場合のみ、表示データを制御素子を通じて表示することができる。このようにすることで、確実に表示データが更新された場合のみ表示部でのデータ表示を行うため、無駄な電力消費を防ぐことができる。

さらに、ＩＣチップの記憶部にはこのアプリケーションデータが通信中であるか通信完了かを示す通信確認データを備えることができる。制御素子からの読出しコマンドを受信した際、通信確認データが通信完了済みであり、かつ表示データが未表示状態である場合のみ表示データを制御素子を通じて表示することができる。通信確認データを用いることで、データを更新途中か更新完了かを確認することができる。

さらに電源部を備え、電力を制御素子に供給することもできる。電源部としては、例えば、一次電池、二次電池、コンデンサー等がある。また、電源部としては、例えば、電力供給用アンテナ素子と同様に、外部機器（リーダライタ）から出力される電磁波を電力に変換し、変換した電力を制御マイコンに供給するアンテナであってもよい。この場合、制御素子は、外部機器（リーダライタ）に通信媒体が電磁誘導による結合が可能な位置関係にあるときのみ動作できる。

また、電源のＯＮ／ＯＦＦや表示部の表示操作に用いる押圧ボタンを設けることもできる。押圧ボタンは、通信媒体の外部に押圧面が露出して配置されている。そして、押圧ボタンは、通信媒体の使用者によって表示要求のために操作される。

また、通信用アンテナと非接触インターフェースの間にはスイッチを設けても良い。
このスイッチがＯＮ状態になると、通信用アンテナと非接触インターフェースとを電気的に切断する。これにより、スイッチは、非接触インターフェースを介した外部機器（リーダライタ）との通信を不能とする。一方、ＯＦＦ状態になると、通信用アンテナと非接触インターフェースとを電気的に接続し、、非接触インターフェースを介した外部機器（リーダライタ）との通信を可能とする。
スイッチのＯＮ、ＯＦＦは制御素子により制御することができ、例えば、初期状態ではＯＮにしておき、電力供給用アンテナから受けた電力により制御素子とＩＣチップの通信を確立したらスイッチをＯＦＦにするようにプログラムしておくことができる。
このようにすることで、ＩＣチップに同時に２つのインターフェースから信号（電力）が供給されることはなくなる。

次にアプリケーションデータの表示処理の流れの一具体例について図４を参照しながら説明する。
まず、通信媒体を外部機器（リーダライタ）にかざし、電磁誘導による結合を行う。これにより通信媒体に電力供給用アンテナ素子を介し、通信媒体に電力が供給される。

次に通信部材に電力が供給されると制御素子が立ち上がり、接触インターフェースを介して、ＩＣチップに電力の供給を開始する。
次に制御素子は、接触インターフェースを介して、制御素子とＩＣチップとの間の通信を確立する。続いて、制御素子は、接触インターフェースを介して、通信が可能であるか演算処理部にポーリングを行う。

制御素子とＩＣチップの通信が確立できたら、制御素子は、ＩＣチップが非接触インタフェースを介して外部機器と通信中か否かをを示す表示確認データの状態を確認する。なおこの時通信確立後一定時間経過後に表示確認データを確認するようにしてもよい。
表示確認データが未だ表示がされたことがない場合（未表示状態、未アクセス状態）、アプリケーションデータはまだ表示していない新しいデータと判断し、制御素子はアプリケーションデータを読み出して表示部で表示する。
表示確認データが表示されたことがある場合（表示済み状態、アクセス済み状態）、まだデータが更新されていないと判断し、一定時間経過後に再度表示データを確認することができる。なお、一定回数確認して状況が変わらない場合、エラー処理をすることができる。
表示確認データとしては、例えば図６に示すようにＩＣカードの記憶部内に表示確認フラグを設けておき、「０」の時は未アクセス、「１」の時はアクセス済みとすることができる。
表示確認データは、アクセス済みである状態のデータを未アクセスに変更するタイミングとしては、データの上書／書換コマンドを受け付けた時、又は、データが新しいデータに上書きされた後などとすることができる。

アプリケーションデータの表示は、制御素子からＩＣチップへ指定されたアプリケーションデータの読出コマンドを送信する。ＩＣチップは受信された読出コマンドに従いアプリケーションデータを制御素子に返信し、制御素子は、受信したアプリケーションデータに基づき表示部を駆動させ、データの表示を行う。
アプリケーションデータとしては、残高情報データ、ポイント情報データ、ＩＤ情報データ、認証用情報データ、履歴情報データなどがある。

次にアプリケーションデータの表示処理の流れの他の一具体例について図５を参照しながら説明する。
まず、通信媒体を外部機器（リーダライタ）にかざし、電磁誘導による結合を行う。これにより通信媒体に電力供給用アンテナ素子を介し、通信媒体に電力が供給される。

次に通信部材に電力が供給されると制御素子が立ち上がり、接触インターフェースを介して、ＩＣチップに電力の供給を開始する。
次に制御素子は、接触インターフェースを介して、制御素子とＩＣチップとの間の通信を確立する。続いて、制御素子は、接触インターフェースを介して、通信が可能であるか演算処理部にポーリングを行う。

制御素子とＩＣチップの通信が確立できたら、制御素子は、ＩＣチップと外部機器の通信によりアプリケーションデータが更新途中であるか否かを示す通信確認データの状態を確認する。なおこの時通信確立後一定時間経過後に通信確認データを確認するようにしてもよい。
通信確認データが通信完了状態である場合、アプリケーションデータの更新が完了していると見なすことができ、表示確認データの状態を確認する。表示確認データが未アクセスである場合、アプリケーションデータはまだ表示していない新しいデータと判断し、制御素子はアプリケーションデータを読み出して表示部で表示する。
通信確認データが通信中である場合、まだデータが更新が完了していないと判断し、一定時間経過後に再度通信確認データを確認することができる。なお、一定回数確認して状況が変わらない場合、エラー処理をすることができる。
通信確認データとしては、例えば図７に示すようにＩＣカードの記憶部内に通信確認フラグを設けておき、「０」の時は非通信、「１」の時は通信中とすることができる。
通信確認データは、通信が始まる際にフラグを「１」から「０」にし、通信が終了するとともにフラグを「０」から「１」にすることができる。

アプリケーションデータの表示は、制御素子からＩＣチップへアプリケーションデータの読出コマンドを送信する。ＩＣチップは受信された読出コマンドに従いアプリケーションデータを制御素子に返信し、制御素子は、受信したアプリケーションデータに基づき表示部を駆動させ、データの表示を行う。

１ 通信媒体（ＩＣカード）
２ 表示部

Claims (5)

1. アプリケーションデータを格納してなり、制御部と記憶部と２以上のインターフェースを有するＩＣチップと、ＩＣチップのインターフェースに接続され外部機器とのデータの送受信を行う通信用アンテナ素子と、ＩＣチップの他のインターフェースに接続された制御素子と、制御素子に接続された電力供給用アンテナ素子と、制御素子に接続された表示手段とを備える通信媒体であって、
   少なくともアプリケーションデータが表示済又は未表示を示す表示確認データを有し、
   外部機器と通信媒体を近接させた際に優先的に制御素子が作動し、
   表示確認データが未表示の場合に表示部でアプリケーションデータの表示を行うことを特徴とする通信媒体。
2. さらに通信中又は通信終了を示す通信確認データを有し、
   制御素子が作動した際、通信確認データが通信終了であり、
   かつ表示確認データが未表示の場合に表示部でアプリケーションデータの表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の通信媒体。
3. 表示確認データが表示済みの場合、一定時間経過後に再度表示確認データの状態を確認することを特徴とする請求項１または２に記載の通信媒体。
4. 通信確認データが通信中の場合、一定時間経過後に再度通信確認データの状態を確認することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信媒体。
5. さらに電源部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の通信媒体。

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