JP4629706B2

JP4629706B2 - 非接触式ｉｃカードシステム

Info

Publication number: JP4629706B2
Application number: JP2007202679A
Authority: JP
Inventors: ふづき石橋; 昇木下
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-08-03
Filing date: 2007-08-03
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP2007299426A

Description

本発明は、プラスチック・カード等に集積回路（ＩＣ）が埋め込まれた記憶媒体（以下、ＩＣカードという）と、このＩＣカードに対し、非接触で読み取り及び書き込みを行うリーダライタとを含むＩＣカードシステムおよびＩＣカードに関するものである。

従来、この種のＩＣカードシステムは、入力部、記憶部及び処理部を有するＩＣカードと、このＩＣカードのデータを読み取り、書き込むリーダライタとを備え、このリーダライタから処理対象のＩＣカードに対してデータの送受信を行い、前記ＩＣカードに対してデータの読み取り、書き込みを行うものであった（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−２６６２７３号公報

しかしながら、このような従来のＩＣカードシステムでは、ＩＣカードとＩＣカードシステムとの間でデータの送受信を行っているために、当該ＩＣカードの有する機能や権限を任意に設定し、ＩＣカードの種類またはＩＣカードの使用者によって異なる機能、異なる権限のサービスを提供することが難しいという問題があった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、ＩＣカードの種類またはＩＣカードの使用者によって異なる機能、異なる権限のサービスを提供できるＩＣカードシステムおよびＩＣカードを提供するものである。

本発明の非接触式ＩＣカードシステムは、リーダライタによる読み書き権限を記憶し、前記読み書き権限を送信する第１のＩＣカードと、前記リーダライタによる読み書き対象の情報を記憶し、前記リーダライタから送信された読み書き要求および前記第１のＩＣカードから送信された前記読み書き権限により、前記リーダライタによる前記読み書き対象の情報の読み書きが可能のとき前記リーダライタに肯定応答を送信する第２のＩＣカードと、前記肯定応答を受信したとき前記読み書き対象の情報の読み書きを実行する前記リーダライタと、を有する構成を有している。

本発明の非接触式ＩＣカードシステムにおいては、前記第１のＩＣカードによる読み書き権限の送信は、前記第１のＩＣカードが前記リーダライタとの通信圏内に入ったとき行われる構成を有している。

本発明の非接触式ＩＣカードシステムにおいては、前記送信および前記受信は非接触で行われる構成を有している。

本発明のＩＣカードは、リーダライタによる読み書き権限を記憶する権限ＩＣカードから前記読み書き権限を受信し、前記リーダライタによる読み書き対象の情報を記憶し、前記リーダライタから送信された読み書き要求および前記権限ＩＣカードから受信した前記読み書き権限により、前記リーダライタによる前記読み書き対象の情報の読み書きが可能なとき前記リーダライタに肯定応答を送信し、前記肯定応答を受信した前記リーダライタにより前記読み書き対象の情報の読み書きが実行される構成を有している。

前述した構成により、リーダライタから読み書き要求があった場合に、権限カード（第１のＩＣカード、権限ＩＣカード）のデータを確認し、前記権限カードの権限に従い、データカード（第２のＩＣカード）のデータを送受信することとなる。したがって、前記権限カードの権限を適宜設定することにより、権限カード及びデータカードの使用者によって異なる機能、異なる権限のサービスを提供できることとなる。

本発明は、第１のＩＣカード（権限カードを含む）から第２のＩＣカード（データカードを含む）に対して権限データを送信し、第２のＩＣカードは、リーダライタから読み書き要求があった場合に、前記権限データにより限定された権限に従い、前記リーダライタとの間でデータを送受信することにより、第１のＩＣカード及び第２のＩＣカードの正当な使用者によって異なる機能、異なる権限のサービスを提供できるという優れた効果を有するＩＣカードシステムおよびＩＣカードを提供することができるものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

［第１の実施の形態］
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態の非接触式ＩＣカードシステムは、リーダライタ３に与えるべき読み書き権限を含む情報を記憶するメモリ１６、データカード２に対し、前記読み書き権限（権限データ）を含む第１の信号を送信するアンテナ１１、送信回路１２及び制御回路１５、及び、リーダライタ３からの読み書き要求を含む第２の信号を受信するアンテナ１１、受信回路１３及び制御回路１５を有する権限カード１と、リーダライタ３による読み書き対象の情報を記憶するメモリ２６、権限カード１から送信された第１の信号を受信するアンテナ２１、受信回路２３及び制御回路２５、及び、リーダライタ３に対し、前記読み書き権限に応じてメモリ２６に記憶された情報を含む第３の信号を送信するアンテナ２１、送信回路２２及び制御回路２５を有するデータカード２と、権限カード１及びデータカード２に対し、メモリ２６に記憶された情報の読み書き要求を含む第２の信号を送信するアンテナ３５、送信回路３２及び制御回路３１、及び、データカード２と非接触で、このデータカード２から送信された第３の信号を受信するアンテナ３５、受信回路３３及び制御回路３１を有するリーダライタ３と、を設けたものである。

図１において、権限カード１は、データカード２及びリーダライタ３との間で電磁波信号を送受信するアンテナ１１と、制御回路１５で生成された信号（メモリ１６から読み出された読み書き権限情報（以下、権限データともいう）を表す信号を含む）を変調及び増幅し、電磁波としてアンテナ１１に送信する送信回路１２と、アンテナ２１からの電磁波信号を復調及び増幅する受信回路１３と、アンテナ２１で受信されたリーダライタ３からの受信電磁波を電圧に変換して電源を受給する電源回路１４と、メモリ１６の情報を読み出し、書き込むとともに、送信回路１２、受信回路１３等の動作を制御する制御回路１５と、データカード２に送信すべき権限データを記憶しているメモリ１６とを備えたＩＣカードである。この権限データは、リーダライタ３がデータカード２に対して読み書きしてよいデータ、換言すれば、データカード２がリーダライタ３に対して読み書き処理を許可するデータを示すものである。

データカード２は、権限カード１及びリーダライタ３との間で電磁波信号を送受信するアンテナ２１と、制御回路２５で生成された信号（メモリ２６から読み出された情報を表す信号を含む）を変調及び増幅し、電磁波としてアンテナ２１に送信する送信回路２２と、アンテナ２１からの電磁波信号を復調及び増幅する受信回路２３と、アンテナ２１で受信されたリーダライタ３からの受信電磁波を電圧に変換して電源を受給する電源回路２４と、メモリ２６の情報を読み出し、書き込むとともに、送信回路２２、受信回路２３等の動作を制御する制御回路２５と、リーダライタ３からの読み書き要求の対象となる情報を記憶しているメモリ２６とを備えたＩＣカードである。

リーダライタ３は、制御回路３１で生成され、送信回路３２で変調及び増幅された信号を電磁波として権限カード１、データカード２を含むＩＣカードに対して送信するとともに、権限カード１、データカード２を含むＩＣカードからの電磁波信号を受信するアンテナ３５と、制御回路３１で生成された信号を変調増幅し、電磁波としてアンテナ３５に送信する送信回路３２と、アンテナ３５で受信された権限カード１、データカード２を含むＩＣカードからの信号を復調及び増幅する受信回路３３と、データカード２から送信されたデータを記憶するメモリ３４と、メモリ３４に対して情報の読み出し、書き込みを行うとともに、権限カード１、データカード２を含むＩＣカードに対する読み書き要求を含む信号を生成し、送信回路３２、受信回路３３等の動作を制御する制御回路３１とを備えたものである。また、リーダライタ３には、権限カード１、データカード２を含むＩＣカードが通信範囲内にあることを検知する検知手段を備えている。この検知手段は、ＩＣカードがリーダライタ３のスリットに挿入されたときに、マイクロスイッチ等の機構的なスイッチでＩＣカードの有無を検出する構成、あるいはフォトスイッチのように光学的にＩＣカードの有無を検出する構成を有している。

次に、図２を参照しながら本実施の形態の非接触式ＩＣカードシステムの動作を説明する。図２に、リーダライタ３の動作（ａ）、権限カード１の動作（ｂ）、データカード２の動作（ｃ）をそれぞれ示す。

まず、リーダライタ３は、権限カード１、データカード２を含むＩＣカードが通信範囲内にあることを検出すると（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、データカード２に対する読み書き要求を含むコマンド信号を生成し、送信回路３２及びアンテナ３５により電磁波として送信する（ステップＳ１０２）。

一方、権限カード１は、リーダライタ３のアンテナ３５による電界に入ると（ステップＳ１１１のＹＥＳ）、データカード１の正当な使用者の権限の内容を示す権限データをメモリ１６から読み出し、この権限データを含む信号を送信回路１２及びアンテナ１１により電磁波としてデータカード２に対して送信する（ステップＳ１１２）。

次いで、データカード２は、リーダライタ３からデータの読み書き命令を含むコマンド信号を受信した場合に（ステップＳ１２１）、権限カード１から送信された権限データにより、リーダライタ３から読み書き処理を要求されたデータが、読み書きしてもよいデータであるか否かを判断し（ステップＳ１２２のＹＥＳ、Ｓ１２３のＹＥＳ）、この判断の結果によりリーダライタ３に対する当該データの読み書き処理を許可するか（ステップＳ１２５）、または禁止する（ステップＳ１２６）。

一方、リーダライタ３は、前述の読み書き要求に対してデータカード２から肯定応答があった場合に（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、読み書き処理を実行する（ステップＳ１０４）。

以上のように、本発明の第１の実施の形態の非接触式ＩＣカードシステムは、リーダライタ３に与えるべき読み書き権限を含む情報を記憶するメモリ１６、データカード２（第２のＩＣカードに含まれる）に対し、前記読み書き権限（権限データ）を含む第１の信号を送信するアンテナ１１、送信回路１２及び制御回路１５、及び、リーダライタ３からの読み書き要求を含む第２の信号を受信するアンテナ１１、受信回路１３及び制御回路１５を有する権限カード１（第１のＩＣカードに含まれる）と、リーダライタ３による読み書き対象の情報を記憶するメモリ２６、権限カード１から送信された第１の信号を受信するアンテナ２１、受信回路２３及び制御回路２５、及び、リーダライタ３に対し、前記読み書き権限に応じてメモリ２６に記憶された情報を含む第３の信号を送信するアンテナ２１、送信回路２２及び制御回路２５を有するデータカード２と、権限カード１及びデータカード２に対し、メモリ２６に記憶された情報の読み書き要求を含む第２の信号を送信するアンテナ３５、送信回路３２及び制御回路３１、及び、データカード２と非接触で、このデータカード２から送信された第１の信号を受信するアンテナ３５、受信回路３３及び制御回路３１を有するリーダライタ３と、を設けているので、権限カード１とデータカード２を用意し、権限カード１の内容に従ってデータカード２の読み書きを制限することにより、権限カード１の有無、種類によって異なる機能をカード使用者に提供できる。
なお、前記実施の形態ではカード使用者の権限を判断する手段としてデータカード２を用いた場合について説明したが、本発明はデータカード２のほかに、リーダライタ３などを用いても同様の効果が得られるものである。

［第２の実施の形態］
図３は本発明の第２の実施の形態の要部ブロック図を示す。これは第１の実施の形態とは、さらに複数枚のＩＣカード４、５、６を設け、ＩＣカード６のデータの読み書きに必要な手順の情報を分割してＩＣカード４、５に保持し、分割された手順ごとに担当するＩＣカード４、５を変更することにより、全てのＩＣカード４、５、６が揃わなければ、ＩＣカード６のデータの読み書きができないように構成した点が相違している。この構成によれば、ＩＣカード６のデータの読み書きに必要な手順を分割し、複数枚のＩＣカード４、５、６の組を恰も１枚のＩＣカードのように機能させることにより、不正使用を抑制することができるという効果も得られる。

図３において、ＩＣカード４は、リーダライタ３との間で電磁波信号を送受信するアンテナ４１と、制御回路４５で生成された信号を変調及び増幅する送信回路４２と、アンテナ４１からの電磁波信号を復調及び増幅する受信回路４３と、アンテナ４１で受信されたリーダライタ３からの受信電磁波を電圧に変換して電源を受給する電源回路４４と、メモリ４６の情報を読み出すとともに、メモリ４６に情報を書き込む制御回路４５と、リーダライタ３に対する存在確認応答に使用される情報が記憶されているメモリ４６とを備えたものである。ここでは、ＩＣカード５のアンテナ５１、送信回路５２、受信回路５３、電源回路５４及び制御回路５５は、ＩＣカード４のアンテナ４１、送信回路４２、受信回路４３、電源回路４４及び制御回路４５に準じた構成を有している。また、ＩＣカード５のメモリ５６には、リーダライタ３に対する認証応答に使用される情報が記憶されている。ＩＣカード６のアンテナ６１、送信回路６２、受信回路６３、電源回路６４及び制御回路６５は、ＩＣカード４のアンテナ４１、送信回路４２、受信回路４３、電源回路４４及び制御回路４５に準じた構成を有している。また、ＩＣカード６のメモリ６６には、リーダライタ３に対する応答データが記憶されている。なお、リーダライタ３は、第１の実施の形態と概ね同様の構成を有している。

次に、本実施の形態のＩＣカードシステムの動作を説明する。

ＩＣカード６に対するデータの読み出し、書き込みを行うときの通常の手順では、まず、リーダライタ３は、ＩＣカードの有無確認のための存在確認コマンドを送信し、この存在確認コマンドに対してＩＣカード４がレスポンス（存在確認応答）を返送する。次いで、このレスポンスを受け取ったリーダライタ３は、ＩＣカードに対する認証要求を送信し、この認証要求に対してＩＣカード５がレスポンス（認証応答）を返送する。次いで、このレスポンスを受け取ったリーダライタ３は、このレスポンスに暗号処理等を施してＩＣカードを認証し、続いてＩＣカード５から送信されたデータに所定の処理を施し、ＩＣカード５に送信することによってＩＣカード５はリーダライタ３の認証を行う。こうして認証が成立すると、リーダライタ３からＩＣカードに対するデータの読み書き要求が送信され、この読み書き要求に対してＩＣカード６が応答データを返送する。なお、本実施の形態に第１の実施の形態を適用し、存在確認応答及び認証応答がなされた後に、第１の実施の形態に示す権限データによるリーダライタ３の処理権限を限定してデータ応答を行うように構成してもよい。この構成では、例えばＩＣカード４、５のいずれかが権限データを記憶している権限カード１（図１に示す）に相当し、ＩＣカード６がデータカード２（図１に示す）に相当する。

［第３の実施の形態］
図４は本発明の第３の実施の形態の要部ブロック図を示す。これは第１の実施の形態とは、さらにリーダライタ３による読み書き対象の情報の一部を記憶するメモリ７６、リーダライタ３に対し、前記読み書き対象の情報の一部を含む第１の信号を送信するアンテナ７１、送信回路７２及び制御回路７５、及び、リーダライタ３からの読み書き要求を含む第２の信号を受信するアンテナ７１、受信回路７３及び制御回路７５を有するＩＣカード７（第１のＩＣカードに含まれる）と、リーダライタ３による読み書き対象の情報の一部を記憶するメモリ８６、リーダライタ３に対し、前記読み書き対象の情報の一部を含む第３の信号を送信するアンテナ８１、送信回路８２及び制御回路８５、及び、第２の信号を受信するアンテナ８１、受信回路８３及び制御回路８５を有するＩＣカード８（第２のＩＣカードに含まれる）と、ＩＣカード７及びＩＣカード８に対し、第２の信号を送信するアンテナ３５、送信回路３２及び制御回路３１、ＩＣカード７及びＩＣカード８と非接触で、このＩＣカード７及びＩＣカード８からそれぞれ送信された第１の信号及び第３の信号を受信するアンテナ３５、受信回路３３及び制御回路３１、及び、第１の信号による前記読み書き対象の情報の一部と第３の信号による前記読み書き対象の情報の一部とを合成して前記読み書き対象の情報の全部を取得する制御回路３１及びメモリ３４を有するリーダライタとを設けた点が相違している。この構成によれば、複数のＩＣカード７、８からリーダライタ３に対して応答データを部分的に返し、この部分的な応答データをリーダライタ３で合成して受信データとすることで、複数のＩＣカードをセットで機能させ、不正使用を抑制できるという効果も得られる。

図４において、ＩＣカード７は、リーダライタ３との間で電磁波信号を送受信するアンテナ７１と、制御回路７５で生成された信号（メモリ７６から読み出された応答データを含む信号等）を変調及び増幅し、電磁波としてアンテナ７１に送信する送信回路７２と、アンテナ７１からの電磁波信号を復調及び増幅する受信回路７３と、アンテナ７１で受信されたリーダライタ３からの受信電磁波を電圧に変換して電源を受給する電源回路７４と、メモリ７６のデータを読み出し、書き込むとともに、送信回路７２、受信回路７３等の動作を制御する制御回路７５と、リーダライタ３からの読み書き要求に対する応答データ（８ビットデータの下位４ビット（ＬＳＢ）分を含む）を記憶しているメモリ７６とを備えたものである。

ＩＣカード８は、リーダライタ３との間で電磁波信号を送受信するアンテナ８１と、制御回路８５で生成された信号（メモリ８６から読み出された応答データを含む信号等）を変調及び増幅し、電磁波としてアンテナ８１に送信する送信回路８２と、アンテナ８１からの電磁波信号を復調及び増幅する受信回路８３と、アンテナ８１で受信されたリーダライタ３からの受信電磁波を電圧に変換して電源を受給する電源回路８４と、メモリ８６のデータを読み出し、書き込むとともに、送信回路８２、受信回路８３等の動作を制御する制御回路８５と、リーダライタ３からの読み書き要求に対する応答データ（８ビットデータの上位４ビット（ＭＳＢ）分を含む）を記憶しているメモリ８６とを備えたものである。

なお、リーダライタ３は、制御回路３１及びメモリ３４により、ＩＣカード７、８からそれぞれ送信された応答データの前半部と後半部とを合成して前記応答データを取得する点を除き、第１の実施の形態と概ね同様の構成を有しているために、同一構成には同一符号を付与して説明を省略する。

次に、図５を参照しながら本実施の形態のＩＣカードシステムの動作を説明する。図５に、リーダライタ３の動作（ａ）、ＩＣカード７の動作（ｂ）、ＩＣカード８の動作（ｃ）を示す。

まず、リーダライタ３は、ＩＣカード７、８を含むＩＣカードが通信範囲内にあることを検出すると（ステップＳ２０１のＹＥＳ）、ＩＣカード７、８に対する読み書き要求などのコマンド信号を生成し、送信回路３２及びアンテナ３５により電磁波として送信する（ステップＳ２０２）。

一方、ＩＣカード７はリーダライタ３のアンテナ３５による電界に入り、前述のコマンド信号を受信すると（ステップＳ２１１のＹＥＳ）、制御回路７５によりメモリ７６から応答データを読み出し、８ビットごとの応答データの下位４ビット（ＬＳＢ）を示す信号を生成して送信回路７２及びアンテナ７１により電磁波としてリーダライタ３に対して送信する（ステップＳ２１２）。

また、ＩＣカード８はリーダライタ３のアンテナ３５による電界に入り、前述のコマンドを受信すると（ステップＳ２２１のＹＥＳ）、制御回路８５によりメモリ８６から応答データを読み出し、８ビットごとの応答データの上位４ビット（ＭＳＢ）を示す信号を生成して送信回路８２及びアンテナ８１により電磁波としてリーダライタ３に対して返送する（ステップＳ２２２）。

一方、リーダライタ３は、前述のコマンドに対してＩＣカード７、８から同時に応答（レスポンス）があった場合に（ステップＳ２０３）、ＩＣカード７により送信された応答データの下位の０〜３ビットと、ＩＣカード８により送信された応答データの上位の４〜７ビットとを合成し（ステップＳ２０４）、８ビットの応答データを取得することによりＩＣカード７、８との間のデータ通信を実行する。

［第４の実施の形態］
図６は本発明の第４の実施の形態の要部ブロック図を示す。これは第１の実施の形態とは、さらにリーダライタ３からデータカード１０（第２のＩＣカードに含まれる）に対する、読み書き要求を含む第１の信号を第１の周波数で受信するとともに、データカード１０からリーダライタ３に対する、読み書き対象の情報を含む第２の信号を第２の周波数で受信するアンテナ９１、受信回路９３及び制御回路９５、及び、第１の信号を中継してデータカード１０へ送信する場合に第１の周波数から第２の周波数へ変換して送信するとともに、第２の信号を中継してリーダライタ３へ送信する場合に第２の周波数から第１の周波数へ変換して送信するアンテナ９１、送信回路９２及び制御回路９５を有する中継カード９（第１のＩＣカードに含まれる）と、リーダライタ３による読み書き対象の情報を記憶するメモリ１０６、中継カード９を中継してリーダライタ３に対し、第２の信号を第２の周波数で送信するアンテナ１０１、送信回路１０２及び制御回路１０５、及び、リーダライタ３から中継カード９を中継して送信された第１の信号を第２の周波数で受信するアンテナ１０１、受信回路１０３及び制御回路１０５を有するデータカード１０と、中継カード９及びデータカード１０と非接触で、中継カード９を中継してデータカード１０に対し、第１の信号を第１の周波数で送信するアンテナ３５、送信回路３２及び制御回路３１、及び、データカード１０から中継カード９を中継して送信された第２の信号を第１の周波数で受信するアンテナ３５、受信回路３３及び制御回路３１を有するリーダライタ３とを設けた点が相違している。この構成によれば、リーダライタ３とデータ応答用のＩＣカード（データカード）１０とはそれぞれ異なる周波数で送受信できるという効果も得られる。

図６において、中継カード９は、データカード１０及びリーダライタ３との間で電磁波信号を中継して送受信するアンテナ９１と、データカード１０からの応答データ信号を中継し、変調及び増幅して電磁波としてアンテナ９１に送信する場合に第１の周波数で送信する一方で、リーダライタ３からのコマンド信号を中継し、変調及び増幅して電磁波としてアンテナ９１に送信する場合に第２の周波数で送信する送信回路９２と、アンテナ９１で受信された電磁波信号を復調及び増幅する受信回路９３と、アンテナ９１で受信されたリーダライタ３からの受信電磁波を電圧に変換して電源を受給する電源回路９４と、メモリ９６のデータを読み出し、書き込むとともに、送信回路９２、受信回路９３等の動作を制御する制御回路９５と、この制御回路９５により書き込まれたデータを記憶しているメモリ９６とを備えたものである。

データカード１０は、中継カード９との間で電磁波信号を送受信するアンテナ１０１と、制御回路１０５で生成された応答データ信号を変調及び増幅して電磁波としてアンテナ１０１に送信する場合に第２の周波数で送信する送信回路１０２と、アンテナ１０１からの電磁波信号を復調及び増幅する受信回路１０３と、アンテナ１０１で受信されたリーダライタ３からの受信電磁波を電圧に変換して電源を受給する電源回路１０４と、メモリ１０６の応答データを読み出し、書き込むとともに、送信回路１０２、受信回路１０３等の動作を制御する制御回路１０５と、リーダライタ３からの読み書き要求等のコマンド（ここでは、中継カード９により中継されたものを示す。）に対する応答データを記憶しているメモリ１０６と、を備えたものである。

なお、リーダライタ３は、第１の周波数で送受信する点を除き、第１の実施の形態と概ね同様の構成を有しているために、同一構成には同一符号を付与して説明を省略する。

次に、図７を参照しながら本実施の形態のＩＣカードシステムの動作を説明する。図７に、リーダライタ３の動作（ａ）、中継カード９の動作（ｂ）、データカード１０の動作（ｃ）を示す。

まず、リーダライタ３は、中継カード９、データカード１０を含むＩＣカードが通信範囲内にあることを検出すると（ステップＳ３０１のＹＥＳ）、データカード１０に対する読み書き要求等を含むコマンド信号を生成し、送信回路３２及びアンテナ３５により電磁波として第１の周波数で送信する（ステップＳ３０２）。

一方、中継カード９はリーダライタ３のアンテナ３５による電界に入り、前述のコマンド信号を受信した場合に（ステップＳ３１１のＹＥＳ）、前述のコマンド信号を中継して制御回路９５及び送信回路９２により第２の周波数に変換し、アンテナ９１を介してデータカード１０へ送信する（ステップＳ３１２）。また、データカード１０からリーダライタ３に対する応答データ信号を受信した場合に（ステップＳ３１３のＹＥＳ）、この応答データ信号を中継して制御回路９５及び送信回路９２により第１の周波数に変換し、アンテナ９１を介してリーダライタ３へ送信する（ステップＳ３１４）。

一方、リーダライタ３は、前述のコマンド信号に対するデータカード１０からの応答データ信号（ここでは、中継カード９で中継され、第２の周波数から第１の周波数に変換して送信されたものを示す。）を受信する（ステップＳ３０３）。

［第５の実施の形態］
本発明の第５の実施の形態のＩＣカードシステムは、第４の実施の形態と概ね同様のハードウェア構成を有しているために、図６を用いるとともに同一構成には同一符号を付与して説明を省略する。

本発明の第５の実施の形態のＩＣカードシステムは、第４の実施の形態とは、リーダライタ３からデータカード１０（第２のＩＣカードに含まれる）に対する、読み書き要求を含む第１の信号を受信して復号化するとともに、データカード１０からリーダライタ３に対する、読み書き対象の情報を含む第２の信号を受信して復号化するアンテナ９１、受信回路９３及び制御回路９５、及び、第１の信号を中継してデータカード１０へ送信する場合に、復号化された第１の信号を第２の符号化方式で符号化して送信するとともに、第２の信号を中継してリーダライタ３へ送信する場合に、復号化された第２の信号を第１の符号化方式で符号化して送信するアンテナ９１、送信回路９２及び制御回路９５を有する中継カード９（第１のＩＣカードに含まれる）と、リーダライタ３による読み書き対象の情報を記憶するメモリ１０６、第２の信号に含まれる読み書き対象の情報を第２の符号化方式で符号化し、中継カード９を中継してリーダライタ３に対し、符号化された第２の信号を送信するアンテナ１０１、送信回路１０２及び制御回路１０５、及び、リーダライタ３から中継カード９を中継して送信された第１の信号を受信して復号化するアンテナ１０１、受信回路１０３及び制御回路１０５を有するデータカード１０と、中継カード９及びデータカード１０と非接触で、第１の信号に含まれる読み書き要求を含む情報を第１の符号化方式で符号化し、中継カード９を中継してデータカード１０に対し、符号化された第１の信号を送信するアンテナ３５、送信回路３２及び制御回路３１、及び、データカード１０から中継カード９を中継して送信された第２の信号を受信して復号化するアンテナ３５、受信回路３３及び制御回路３１を有するリーダライタ３と、を設けた点が相違している。この構成によれば、リーダライタ３とデータ応答用のＩＣカード（データカード）１０とはそれぞれ異なる符号化方式でデータの送受信を行うことができるという効果も得られる。

本実施の形態においては、中継カード９は、データカード１０及びリーダライタ３との間で電磁波信号を送受信するアンテナ９１と、データカード１０からの応答データ信号を中継して送信する場合に、受信回路９３で復号化された前記応答データ信号をさらに第１の符号化方式で符号化する一方で、リーダライタ３からのコマンド信号を中継して送信する場合に、受信回路９３で復号化された前記コマンド信号をさらに第１の符号化方式で符号化する送信回路９２と、アンテナ９１で受信された電磁波信号を復調及び増幅するとともに復号化する受信回路９３と、アンテナ９１を介したリーダライタ３からの受信電磁波を電圧に変換して電源を受給する電源回路９４と、メモリ９６のデータを読み出し、書き込むとともに、送信回路９２、受信回路９３等の動作を制御する制御回路９５と、この制御回路９５により書き込まれたデータを記憶しているメモリ９６とを備えたものである。

データカード１０は、中継カード９との間で電磁波信号を送受信するアンテナ１０１と、制御回路１０５で生成された応答データ信号を変調及び増幅するとともに第２の符号化方式で符号化し、電磁波としてアンテナ１０１に送信する送信回路１０２と、アンテナ１０１からの電磁波信号を復調及び増幅するとともに復号化する受信回路１０３と、アンテナ１０１で受信されたリーダライタ３からの受信電磁波を電圧に変換して電源を受給する電源回路１０４と、メモリ１０６に対してデータを読み出し、書き込むとともに、送信回路１０２、受信回路１０３等の動作を制御する制御回路１０５と、リーダライタ３からの読み書き要求等のコマンド（ここでは、中継カード９で中継されたものを示す。）に対する応答データを記憶しているメモリ１０６と、を備えたものである。

なお、リーダライタ３は、読み書き命令等を含む送信データを第１の符号化方式で符号化する点を除き、第１の実施の形態と概ね同様の構成を有しているために、同一構成には同一符号を付与して説明を省略する。

次に、図８を参照しながら本実施の形態のＩＣカードシステムの動作を説明する。図８に、リーダライタ３の動作（ａ）、中継カード９の動作（ｂ）、データカード１０の動作（ｃ）を示す。

まず、リーダライタ３は、中継カード９、データカード１０を含むＩＣカードが通信範囲内にあることを検出すると（ステップＳ４０１のＹＥＳ）、データカード１０に対する読み書き要求等のコマンドを生成し、送信回路３２により第１の符号化方式で符号化されたコマンド信号をアンテナ３５を介して送信する（ステップＳ４０２）。

一方、中継カード９は、リーダライタ３のアンテナ３５による電界に入り、前述のコマンド信号を受信した場合に（ステップＳ４１１のＹＥＳ）、前述のコマンド信号を中継し、このとき受信回路９３により前述のコマンド信号を復号化し、さらに送信回路９２により第２の符号化方式で符号化し、アンテナ９１を介してデータカード１０へ送信する（ステップＳ４１２）。また、データカード１０からリーダライタ３に対する応答データ信号を受信した場合に（ステップＳ４１３のＹＥＳ）、この応答データ信号を中継し、このとき受信回路９３により前述のコマンド信号を復号化し、さらに送信回路９２により第１の符号化方式で符号化し、アンテナ９１を介してリーダライタ３へ送信する（ステップＳ４１４）。

一方、リーダライタ３は、前述のコマンド信号に対するデータカード１０からの応答データ信号（ここでは、中継カード９で中継され、第２の符号化方式から第１の符号化方式に変換して符号化されたものを示す。）を受信して復号化する（ステップＳ４０３）。

［第６の実施の形態］
本発明の第６の実施の形態のＩＣカードシステムは、第４の実施の形態と概ね同様のハードウェア構成を有しているために、図６を用いるとともに同一構成には同一符号を付与して説明を省略する。

本発明の第６の実施の形態のＩＣカードシステムは、第５の実施の形態とは、リーダライタ３から第１の通信手順により送信された読み書きコマンドに対し、１枚のＩＣカード（中継カード）９が前記読み書きコマンドを表す信号を、第１の通信手順により受信して内容を判別し、他のＩＣカード（データカード）１０に対して第２の通信手順により送信する点が相違している。この構成によれば、リーダライタ３と中継カード９、中継カード９とデータカード１０とはそれぞれ異なる通信手順（プロトコル）でデータ通信を行うことができるという効果も得られる。

本実施の形態においては、中継カード９は、データカード１０及びリーダライタ３との間で電磁波信号を送受信するためのアンテナ９１と、データカード１０からの応答データ信号を中継して変調及び増幅し、電磁波としてアンテナ９１へ送信する場合に第１の通信手順（プロトコル）により送信する一方で、リーダライタ３からのコマンド信号を中継して変調及び増幅し、電磁波としてアンテナ９１へ送信する場合に第２の通信手順（プロトコル）により送信する送信回路９２と、アンテナ９１からの電磁波信号を復調及び増幅する受信回路９３と、アンテナ９１を介したリーダライタ３からの受信電磁波を電圧に変換して電源を受給する電源回路９４と、メモリ９６のデータを読み出し、書き込むとともに、リーダライタ３とデータ通信を行う場合に第１の通信手順を用い、データカード１０とデータ通信を行う場合には、第２の通信手順を用いるように、送信回路９２及び受信回路９３を制御する制御回路９５と、この制御回路９５により書き込まれたデータを記憶しているメモリ９６とを備えたものである。

データカード１０は、中継カード９との間で電磁波信号を送受信するためのアンテナ１０１と、制御回路１０５で生成された応答データ信号を変調及び増幅し、電磁波としてアンテナ１０１へ送信する場合に第２の通信手順により送信する送信回路１０２と、アンテナ１０１により第２の通信手順によって受信された電磁波信号を復調及び増幅する受信回路１０３と、アンテナ１０１により受信されたリーダライタ３からの受信電磁波を電圧に変換して電源を受給する電源回路１０４と、メモリ１０６の応答データを読み出し、書き込むとともに、中継カード９とデータ通信を行う場合に第２の通信手順を用いるように、送信回路１０２及び受信回路１０３を制御する制御回路１０５と、リーダライタ３からの読み書き要求等のコマンド（ここでは、中継カード９により中継されたものを示す。）に対する応答データを記憶しているメモリ１０６と、を備えたものである。

なお、リーダライタ３は、中継カード９との間で第２の通信手順により送受信する点を除き、第１の実施の形態と概ね同様の構成を有しているために、同一構成には同一符号を付与して説明を省略する。

リーダライタ３は、第１の通信手順により、中継カード９に対してカード確認コマンドの発行、再送要求、否定応答（ＮＡＣＫ）、肯定応答（ＡＣＫ）等の信号の返送等を行う。一方、中継カード９では、第１の通信手順によりリーダライタ３から受信したコマンド信号をデータカード１０に対し、第１の通信手順とは異なる第２の通信手順によって送信する。データカード１０では、第２の通信手順により前記コマンド信号を受信し、これに対する応答データ信号を第２の通信手順により中継カード９に対して送信する。中継カード９では、第２の通信手順によりデータカード１０から受信した応答データ信号を第１の通信手順によりリーダライタ３に対して送信する。

［第７の実施の形態］
本発明の第７の実施の形態のＩＣカードシステムは、第４の実施の形態と概ね同様のハードウェア構成を有しているために、図６を用いるとともに同一構成には同一符号を付与して説明を省略する。

本発明の第７の実施の形態のＩＣカードシステムは、第６の実施の形態とは、リーダライタ３から出力される、第１の暗号化方式で暗号化されたデータに対し、１枚のＩＣカード（中継カード）９がその内容を復号化し、さらに異なる第２の暗号化方式で暗号化を行い、他のＩＣカード（データカード）１０に送信する点が相違している。この構成によれば、リーダライタ３とデータカード１０とはそれぞれ異なる暗号化方式によりデータ通信を行うことができるという効果も得られる。

本実施の形態においては、中継カード９は、データカード１０及びリーダライタ３との間で電磁波信号を送受信するためのアンテナ９１と、データカード１０からの応答データ信号を中継して変調及び増幅し、電磁波としてアンテナ９１へ送信する一方で、リーダライタ３からのコマンド信号を中継して変調及び増幅し、電磁波としてアンテナ９１へ送信する送信回路９２と、アンテナ９１からの電磁波信号を復調及び増幅する受信回路９３と、アンテナ９１を介したリーダライタ３からの受信電磁波を電圧に変換して電源を受給する電源回路９４と、メモリ９６のデータを読み出し、書き込むとともに、リーダライタ３とデータ通信を行う場合に第１の暗号化方式による暗号化処理及び復号化処理を施し、データカード１０とデータ通信を行う場合には、第２の暗号化方式による暗号化処理及び復号化処理を施す制御回路９５と、この制御回路９５により書き込まれたデータを記憶しているメモリ９６とを備えたものである。

データカード１０は、中継カード９との間で電磁波信号を送受信するためのアンテナ１０１と、制御回路１０５で第２の暗号化方式により暗号化された応答データ信号を変調及び増幅して中継カード９へ送信する送信回路１０２と、アンテナ１０１により受信された電磁波信号を変調及び増幅する受信回路１０３と、アンテナ１０１により受信されたリーダライタ３からの受信電磁波を電圧に変換して電源を受給する電源回路１０４と、メモリ１０６の応答データを読み出し、書き込むとともに、中継カード９とデータ通信を行う場合に第２の暗号化方式による暗号化及び復号化を施す制御回路１０５と、リーダライタ３からの読み書き要求等のコマンド（ここでは、中継カード９で中継され、第１の暗号化方式から第２の暗号化方式に変換して暗号化されたものを示す。）に対する応答データを記憶しているメモリ１０６と、を備えたものである。

なお、リーダライタ３は、中継カード９に対する送信データを第１の暗号化方式で暗号化し、中継カード９からの受信データを復号化する点を除き、第１の実施の形態と概ね同様の構成を有しているために、同一構成には同一符号を付与して説明を省略する。

まず、リーダライタ３は、中継カード９に対して第１の暗号化方式で暗号化されたコマンド信号を送信する。中継カード９では、前記コマンド信号を受信して復号化し、復号化された前記コマンド信号をさらに第２の暗号化方式で暗号化してからデータカード１０に対して送信する。このデータカード１０では、受信した前記コマンド信号を復号化し、前記コマンドに対する応答データを含む信号を第２の暗号化方式により暗号化して中継カード９に返送する。この中継カード９では、データカード１０から受け取った前記応答データを復号化し、さらに復号化された前記応答データを第１の暗号化方式で暗号化し、暗号化された応答データ信号をリーダライタ３に返送する。

以上のように本発明の第４〜第７の実施の形態によれば、複数のＩＣカード（中継カード９、データカード１０）を用意し、リーダライタ３とデータカード１０との間で直接通信できないように構成し、複数のＩＣカードをセットで機能させることにより、ＩＣカードの不正使用を抑制できる。

本発明の第１の実施の形態のＩＣカードシステムを示すブロック図本発明の第１の実施の形態のＩＣカードシステムの動作を示すフローチャート本発明の第２の実施の形態のＩＣカードシステムを示すブロック図本発明の第３の実施の形態のＩＣカードシステムを示すブロック図本発明の第３の実施の形態のＩＣカードシステムの動作を示すフローチャート本発明の第４の実施の形態のＩＣカードシステムを示すブロック図本発明の第４の実施の形態のＩＣカードシステムの動作を示すフローチャート本発明の第５の実施の形態のＩＣカードシステムの動作を示すフローチャート

符号の説明

１、２、４、５、６、７、８、９、１０ＩＣカード
３リーダライタ
１１、２１、３５、４１、５１、６１、７１、８１、９１、１０１アンテナ
１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１０２送信回路
１３、２３、３３、４３、５３、６３、７３、８３、９３、１０３受信回路
１４、２４、４４、５４、６４、７４、８４、９４、１０４電源回路
１５、２５、３１、４５、５５、６５、７５、８５、９５、１０５制御回路
１６、２６、３４、４６、５６、６６、７６、８６、９６、１０６メモリ

Claims

リーダライタによる読み書き権限を記憶し、前記読み書き権限を送信する第１のＩＣカードと、
前記リーダライタによる読み書き対象の情報を記憶し、前記リーダライタから送信された読み書き要求および前記第１のＩＣカードから送信された前記読み書き権限により、前記リーダライタによる前記読み書き対象の情報の読み書きが可能のとき前記リーダライタに肯定応答を送信する第２のＩＣカードと、
前記肯定応答を受信したとき前記読み書き対象の情報の読み書きを実行する前記リーダライタと、
を有することを特徴とする非接触式ＩＣカードシステム。
前記第１のＩＣカードによる読み書き権限の送信は、前記第１のＩＣカードが前記リーダライタとの通信圏内に入ったとき行われることを特徴とする請求項１記載の非接触式ＩＣカードシステム。
前記送信および前記受信は非接触で行われることを特徴とする請求項２記載の非接触式ＩＣカードシステム。
リーダライタによる読み書き権限を記憶する権限ＩＣカードから前記読み書き権限を受信し、前記リーダライタによる読み書き対象の情報を記憶し、前記リーダライタから送信された読み書き要求および前記権限ＩＣカードから受信した前記読み書き権限により、前記リーダライタによる前記読み書き対象の情報の読み書きが可能なとき前記リーダライタに肯定応答を送信し、前記肯定応答を受信した前記リーダライタにより前記読み書き対象の情報の読み書きが実行されることを特徴とするＩＣカード。