JP5129857B2 - 動的にプログラマブルなｒｆｉｄトランスポンダ - Google Patents

Description

本発明は無線周波数（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）トランスポンダに関し、より具体的には再プログラム可能なＲＦトランスポンダおよびＲＦトランスポンダを備えＲＦトランスポンダ内に格納されたデータの自己プログラム動作を作動する作用のある装置に関する。

一般的にｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ （ＲＦＩＤ）システムは、ＲＦＩＤトランスポンダ（ＲＦＩＤタグないしはタグと呼ばれる）と、ホストコンピュータと通信可能に結合しているＲＦＩＤリーダあるいはインテロゲータとを含んでいる。リーダは、携帯型、あるいは固定型のいずれかの装置として構成されているが、電磁的呼出し信号、すなわちトランスポンダによる検出を要求する起動信号を伝送し、ＲＦＩＤタグにより（例えば、通常はその起動信号に応答して）伝送される信号を受信する。それぞれのＲＦＩＤトランスポンダには固有の情報（例えば識別コード）、および／または他のデータが格納されており、トランスポンダがリーダの近くにあってリーダからの起動信号を検出できる場合に、リーダあるいはインテロゲータがそれを無線で読み取ることができる。より具体的には、タグにエンコードされた固有の情報および／またはデータをリーダが受信してデコードし、この情報をホストコンピュータへ転送して処理する。構内や設備へのアクセス管理などのさまざまな用途においては、タグの発行を受け、認証された利用者によってそのタグが所持されていることを確認するために、ＲＦＩＤタグには生体センサが一体化されているか、または別の形で組み込まれている。

適用する用途およびタグの設計（例えばタグに使用されているメモリのタイプ）により、タグに格納されるデータは、読み出し専用型であったり、ライトワンス（ＷＯＲＭ）型であったり、あるいはリード／ライト型であったりする。読み出し専用型のタグは一般的には製造元ないしは発売元で固有の識別子がプログラムされ、これによりさまざまな用途において、タグの取り付けられた品物を識別する。ＷＯＲＭ型およびリード／ライト型のタグは、固有の情報（たとえば身元確認情報）、および／またはタグ中に格納されたその他のデータを、フィールドにおいて、あるいは利用者によりプログラムできるようになっている。例えば、ＷＯＲＭ型のタグは、タグの製造元よりもむしろ、ＯＥＭ顧客や最終利用者あるいはタグ販売業者が固有の情報をプログラムするような使われ方をするのが一般的である。更に、リードライト型のタグでは、利用者によるデータ変更が可能である（例えば１回以上タグにデータを書き込んだり、および／またはタグの中のデータを再書き込みしたり、変更したりできる）。これは関連する商品や装置の、処理プロセスや取引をモニタするためにタグを使用するような分野（例えば仕掛品やメンテナンスのトラッキングなど）で有効である。従って、タグ中に格納された情報あるいはデータは、製造元および／またはフィールドで外部プログラム装置（例えば、リーダ／インテロゲータ）を用いてプログラムされる。

米国特許第５２８０８２７号 米国特許公開第２００３／１０５９６４号

本発明のさまざまな実施形態により、ＲＦトランスポンダに格納された固有識別子を選択的にプログラムし、固有識別子の選択的伝送を可能とするＲＦトランスポンダを備えたデバイス用の方法および装置が提供される。更に、本発明のさまざまな実施形態により、アンテナと反応的に結合する信号を生成してトランスポンダに格納されたデータをプログラムするアンテナを有するＲＦトランスポンダを備えたデバイス用の方法および装置が提供される。

本発明のある実施形態によれば、ＲＦＩＤユニットが、ＲＦＩＤユニットにより伝送するためのデータを格納するメモリと、データの少なくとも一部からなる信号を伝送する作用を有するアンテナと、ＲＦＩＤユニット内に含まれ、ＲＦＩＤによって伝送するためのデータの値を選択的にプログラムする作用を有するプログラム回路と、を含む。このプログラム回路は、ＲＦＩＤユニットに関連する一意的な識別子に従う値を選択的にプログラムする。更に、固有の識別子のプログラム動作は、ＲＦＩＤユニットによるユーザの生体認証を必要条件とする。

さまざまな実施形態において、プログラム回路は、アンテナと反応的に結合するプログラム信号の供給によってデータの値をプログラムするように作用する。例えば、アンテナは、プログラム巻線と誘導結合する巻線として構成され、プログラム巻線はプログラム回路と結合し、プログラム信号がプログラム巻線を駆動するように作用する。

本発明のさまざまな実施形態によれば、ＲＦＩＤトランスポンダを含むＲＦＩＤユニットによって送信されるデータを制御する方法が、ＲＦＩＤトランスポンダのメモリ中に格納されたデータ値を選択的にプログラムするステップであって、そのプログラム動作がＲＦＩＤユニットの内部に配設された回路によって、かつＲＦＩＤユニットの外部装置とは無関係に遂行されるステップと、ＲＦＩＤトランスポンダにより送信される信号をＲＦＩＤトランスポンダが生成するステップであって、信号がデータ値を含む生成ステップと、を含む。ある実施形態においては、データ値は、ＲＦＩＤユニットによる利用者の生体認証を必要条件とする。それに加えて、あるいはその代わりに、データ値は、所定の期間メモリにプログラムされている有効なアクセスコードであってよい。所定の期間が終了すると共に、データ値が無効なアクセスコードでプログラムされる。

本発明のさまざまな実施形態によれば、ＲＦＩＤユニットが、ＲＦＩＤユニットにより伝送するためのデータを格納するメモリと、データの少なくとも一部からなる信号の伝送に作用するアンテナと、ＲＦＩＤユニット内に含まれ、かつプログラム信号を生成する作用のあるプログラム回路と、を含み、ここで、このプログラム信号はアンテナと反応的に結合し、メモリ中の伝送するためのデータをプログラムする作用がある。メモリおよびプログラム回路は少なくとも１つのトランスポンダ集積回路内に含まれている。伝送するデータのプログラム動作は、ＲＦＩＤユニットによる利用者の生体認証を必要条件としてもよい。ある実施形態によれば、アンテナは、プログラム巻線と誘導結合する巻線として構成され、プログラム巻線はプログラム回路と結合して、プログラム信号がプログラム巻線を駆動するように作用する。

本発明のある実施形態によれば、データを伝送するためのアンテナを有するＲＦＩＤトランスポンダを含むＲＦＩＤユニットによって伝送されるデータをプログラムする方法が、アンテナと反応的に結合しかつＲＦＩＤトランスポンダによって伝送されるデータを示す情報を含むプログラム信号を生成するステップであって、そのプログラム信号は、ＲＦＩＤユニットの内部に配設された回路によって生成され、かつＲＦＩＤユニットの外部の装置とは無関係に生成されるステップと、ＲＦＩＤトランスポンダが、プログラム信号に基づいて伝送のためのデータを指定するステップと、を含む。

上記の簡単な記述および以下の詳細な記述は、本発明の例示、および説明であって、本発明を限定したり、本発明により達成される利点を制限するものではないことは、当業者であれば理解されるであろう。更に、前述の本発明の要約は本発明のいくつかの実施形態を代表するものであって、本発明の範囲にあるすべての主題および実施形態を代表するものでも、包含するものでもないことを理解されたい。こうして、ここに参照して本発明の一部を成す添付の図面が、本発明の実施形態を示し、詳細な説明と相俟って本発明の原理の説明に供する。

添付の図面と共に以下の説明に照らして本発明を検討すれば、本発明の実施形態の態様、特徴、および利点は、構造、作用のいずれに関しても理解され、より容易に明らかとなるであろう。ここで、種々の図面を通じて、同じ参照符号は同一もしくは類似の部品を表す。

本発明の一実施形態による、動的にプログラム可能なＲＦＩＤタグを含む例示のＲＦＩＤシステムの模式図である。 図１のＲＦＩＤシステムに使用される、本発明の実施形態による別のＲＦＩＤユニットの模式図である。 本発明の実施形態による、トランスポンダにアクセスされるメモリブロック中のデータ値の時間依存性を示す模式図である。 本発明の実施形態による、タグＩＣのメモリ構成を示す模式図である。分離されたメモリロケーションに、タグによって伝送される種々のコードが格納されている。 本発明の実施形態による、生体認証を利用したアクセス制御の動作フロー図である。

図１は本発明の一実施形態による、動的にプログラム可能なＲＦＩＤタグを含む例示のＲＦＩＤシステム１００の模式図である。図に示すように、ＲＦＩＤシステム１００は、ＲＦＩＤユニット１０２（これはプログラム可能なＲＦＩＤトランスポンダおよびバイオメトリックリーダ１０６とを含む）、ＲＦＩＤリーダ／インテロゲータ２０２、及びデータベース３０４へのアクセスを持つホストコンピュータ３０２とを含む。以下の説明に照らして当業者には理解されるように、ＲＦＩＤシステム１００は、一般に（例えば、構内や物的資産への）アクセス制御システムの代表であり、また一般にその関連で記述されるが、本発明の実施形態によるプログラム可能なＲＦＩＤトランスポンダは、アクセス制御以外の、あるいはアクセス制御に加えて、無数の用途の任意のものに実装されてもよい。同じく、以下の説明に照らして当業者には理解されるように、分離した論理ブロックとして記述される種々の物理的および／または機能的部品は、（例えば単一の集積回路）に統合されてもよいし、それぞれが１つ以上のモノリシック部品（例えば１つ以上の集積回路）で構成されてもよい。

ＲＦＩＤユニット１０２は、タグ、カード、キーチェーン、回路基板（例えばパソコンのアダプタカード）、クライアント装置（例えばワークステーション）や、ＲＦＩＤトランスポンダが組み込まれたその他のモジュールやプラットフォームなどの任意の装置であってよい。本実施形態においては、ＲＦＩＤトランスポンダは、アンテナ１０８と通信可能に結合したタグ集積回路（ＩＣ）１０４を含む。一般に、タグＩＣ１０４は低消費電力ＩＣとして作製され、アンテナ１０８は外部コイルとして、あるいは実施形態によってはオンチップコイル技術を用いて実装される。アンテナ１０８は、無線インタフェース１０７を介してリーダ／インテロゲータ２０２とデータ通信し、また発電を提供する（例えば、ユニット１０２が受動デバイスであるか、そうでなければインテロゲーティングフィールドから少なくとも何らかの電力を取得する場合において）。以下で述べるように、実施形態のあるものにおいては、トランスポンダアンテナ１０８及びタグＩＣ１０４がインテロゲーティングフィールドを検知するのみならず、リーダインテロゲータ２０２から伝送されるプログラミングフィールドも検知する場合がある。

タグＩＣ１０４はメモリ１０５を含み、それは用途によっては、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性プログラマブルメモリ（例えば、電気的に消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ））、などの１つ以上のタイプの不揮発性メモリデバイス、および／または揮発性メモリデバイスを含んでいてもよい。例えば、ＲＯＭベースのメモリが、セキュリティデータやトランスポンダのオペレーティングシステムの命令を格納するのに用いられてもよく、これはプロセスロジックすなわちプロセッサ（これもまたタグＩＣ１０４内に含まれていてもよい）と共同して、内部状態監視機能を処理したり、タグＩＣ１０４の種々の機能部品（例えば、インテロゲーション応答遅延タイミング部品、電源スイッチ）間のデータフローの制御などの作用を行う。ＲＡＭベースのメモリが、トランスポンダの呼出しと応答の間の一時データの格納を支援するために使用されてもよい。不揮発性のプログラマブルメモリが固有情報（例えば固有識別子）の格納や、装置が休止状態（ＲＦＩＤユニット１０２が受動デバイスとして実装されている場合）、あるいは節電のための「スリープ」状態（ＲＦＩＤユニット１０２が能動デバイスとして実装されている場合）にある場合に保持が必要な、その他の任意のデータの格納に用いられてもよい。

タグ１０４は、ＲＦアンテナ１０８を介してリーダ／インテロゲータ２０２（リーダＩＣ２０４を含む）と通信するためのインタフェース回路（例えば、デュプレクサ、電源アンプ、モジュレータ／デモジュレータなどのトランシーバ回路を含む）も含んでいる。メモリ１０５は、入力データ（即ち、アンテナ１０８を介してリーダ／インテロゲータ２０２から受信した信号を復調して抽出されたデータ）および出力データ（即ち、アンテナ１０８を介してリーダ／インテロゲータ２０２へ伝送される信号へ変調するためのデータ）を一時格納するためのデータバッファを含んでもよい。受動トランスポンダを実装（あるいは、追加電源が必要な能動トランスポンダを実装）するためには、タグＩＣ１０４の中に包含されているインタフェース回路が、トランスポンダに電力を供給するための指向性インテロゲーションフィールドエネルギも提供する。

タグＩＣ１０４は、ＲＦＩＤユニット１０２に含まれるバイオメトリックリーダ１０６とも通信可能に結合している。本実施形態においては、バイオメトリックリーダ１０６は指紋特性を検知する。しかし、他のさまざまな実施形態においては、バイオメトリックリーダが、これとに代わる生体特性、たとえば網膜、虹彩、声紋、および／または体温特性などを検知したり、これらを追加して検知したりしてもよい。バイオメトリックリーダ１０６が、利用者の指の***模様を検知し、指紋に関するデータをタグＩＣ１０４へ出力して、利用者の身元確認プロセスを更に進める。別の実装においては、バイオメトリックリーダ１０６そのものが検出した指紋特性を処理し、利用者の身元が検証されたかどうかを示す信号をタグＩＣ１０４へ出力する。実装の仕方によって、スキャンされた指紋の検証に利用される指紋のテンプレート情報がメモリ１０５やバイオメトリックリーダ１０６の中に格納されていてもよい。

実施形態のあるものでは、ＲＦＩＤユニットのトランスポンダがリーダ／インテロゲータ２０２でプログラム可能な場合には、タグＩＣ１０４が（ソフトウェア、ファームウェア、および／またはハードウェアを介して）プログラム信号を認識し、リーダ／インテロゲータ２０２から受信されたプログラムするデータ（例えば、固有識別子および／またはその他のデータ）を格納するために必要なデータ転送処理を行う手段を備えている。プログラム命令は、リーダ／インテロゲータ２０２から受信された信号の中の特定のコード（例えば、プレフィックスあるいはヘッダ）に従って識別されてもよい。ある実装では、プログラムが可能となるためには、プログラムフィールドも（例えば、インテロゲーション信号がトランスポンダからの応答を引出すのに必要とするより大きな）ある閾値を越えなければならない。

本発明のある実施形態によると、タグＩＣ１０４が、論理回路および／または処理回路もまた含んでいる（本実施形態において、プログラム回路１０３として図示されており、実施形態によってはプロセッサを含んでいる場合もある）。これは、（リーダ／インテロゲータ２０２などのような外部装置から受信したプログラム信号とは無関係に）プログラム動作を起動し、固有情報および／またはその他のデータを、タグＩＣ１０４中の１つまたは複数のメモリロケーション（例えば出力データを格納するレジスタ）の中にプログラムするように作用する。例えば、ある実施形態においては、１つまたは複数のメモリロケーションにアンテナ１０８で伝送された信号を変調するためのデータを格納し、その中の少なくとも１つの場所に格納されたデータをタグＩＣが再書き込みをすることができる。それに代わって、あるいはそれに加えて、このような論理回路および／または処理回路は、別々のメモリ部に格納されている複数のコードあるいはその他のデータ列の中から、どれを読み出してアンテナ１０８で伝送される信号に変調するかを（例えば、アドレスポインタを特定することにより）指定するように作用する。そのように、以下で更に理解されるように、ＲＦＩＤユニット１０２は、ＲＦＩＤユニット自身で特定した１つまたは複数のデータブロック（例、コード）を選択的に伝送するような機能となっている。さらに、本発明の種々の実施形態に従って、生体認証を受けるとすぐに、ＲＦＩＤトランスポンダ１０２が、第１のコード（例えば有効なコード）の選択的な伝送を行うように準備することが理解されるであろう。それは、アウトバウンド伝送の少なくとも一部を変調するように指定されたメモリロケーションに格納されたコードを動的にプログラムするか、あるいは同様に、伝送すべき信号を変調するためのコードデータを読みだすメモリロケーションを動的に指定するかによって行われる。

ＲＦＩＤにより動的にプログラムされるか、あるいは動的に指定される１つまたは複数のコードの値は、種々の方法の任意のもので生成される。例えば、このようなコードの１つまたは複数は、製造時に、あるいはフィールドにおいて（例えばプログラムが可能なリーダ／インテロゲータを用いて）事前に格納されてもよい。代わりに、または追加して、１つまたは複数のコードの少なくとも一部分は、疑似乱数発生器に基づいて生成され、その結果、ローリングコードや時刻同期コード（例えばＲＳＡ ＳｅｃｕｒＩＤ認証コード生成方法など）、あるいはそれに類似のものが使用可能となる。

図１に示されたＲＦＩＤユニット１０２に関する前述の説明で、次のことがわかる。実施例のあるものにおいて、ＲＦＩＤユニット１０２で伝送するためのコードの選択的プログラムを起動し、かつバイオメトリックリーダとのインタフェースとして作用する回路（例えば、プロセッサ）がタグ１０４に集積されているが、そのような回路は別々の集積回路（例えば、個別のプロセッサ）として実装されてもよく、これは実施例あるものにおいては、コードプログラムに関する信号（例、ＲＦＩＤユニットによって伝送されるコードを起動し、および／または作動しあるいは実行する信号）をタグＩＣに繋がる導電性パスを介しては通信しない（これはたとえば、タグＩＣ１０４が導体通信経由でプログラム用の他のデバイスとのインタフェースにはならないようにされているからである）。しかし、この次に述べる説明で理解されるように、ある実施例においては、ＲＦＩＤユニット内に含まれる本発明の回路（例えば、プロセッサ）はタグＩＣとの反応性結合を介して動作し、かつＲＦＩＤユニットの外部の装置からＲＦＩＤユニットが受信するプログラム信号とは無関係に、ＲＦＩＤユニットによる伝送用コードの選択的プログラムの起動および／または作動をするようになっている。

例えば図２は、本発明のさまざまな実施形態に従って、ＲＦＩＤユニット１０２に加えて、あるいはその代わりとして、ＲＦＩＤシステム１００で使用することのできるＲＦＩＤユニット４０２を模式的に示している。図に示すようにＲＦＩＤユニット４０２は、プロセッサ４０３、データ入／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース４２０、タグＩＣ４０４、バッテリ４１８、およびコイル部品４０７からなっている。この実施形態においては、ＲＦＩＤユニット４０２は小さな携帯型の装置として実装され、アクセス制御の他にさまざまな用途及び機能を利用者に提供することができる。例えば、ＲＦＩＤユニット４０２は、携帯情報端末、データストレージ（例えば、フラッシュメモリおよびＩ／Ｏインタフェース（表示せず）からなるフラッシュドライブ）、メディアプレーヤー（例えば、ＭＰ３プレーヤー）などの機能を備えてもよい。

プロセッサ４０３はＩ／Ｏインタフェース４２０と通信可能に結合しており、ＲＦＩＤ１０２から提供されるルーチンや応用ソフトを提供するとともに、Ｉ／Ｏインタフェースを介してグラフィカル利用者インタフェース（ＧＵＩ）を提供するコードを実行する。プロセッサ４０３はオンチップメモリ（例えば不揮発性メモリ）を含んでもよいし、また外部メモリ（例えばＲＡＭ（表示せず））を含んでもよい。ディスプレイ４２２は小型の液晶ディスプレイであってもよい。ＲＦＩＤユニット４０２の特定の応用によっては、小型のＱＷＥＲＹキーパッドとして、あるいはカーソルの移動および／またはメニュー選択のための少数（例、４ないし５の）キーもしくはボタンとして、キーパッド４２４が実装されてもよい。本実施形態においては、バイオメトリックセンサ４２６は、認証用に指紋のスキャンに利用されるだけでなく、ディスプレイ４２２上に表示される利用者インタフェースと相互作用（例、ナビゲーション及び選択）するタッチ入力機能も提供する。

本実施形態においては、生体認証をする際、（図１の実施形態におけるタグＩＣよりもむしろ）プロセッサ４０３がバイオメトリックセンサ４２６からの信号を受信する。実装の状況により、バイオメトリックセンサ４２６により提供される信号は、バイオメトリックセンサ４２６が利用者の生体認証を有効と判定したかどうかを知らせる信号であるか、指紋の特性を表す信号（例えば特性そのものか、あるいはハッシュ関数などのような特性に関する関数）であるかの、いずれかである。プロセッサ４０３がスキャンされた指紋の特性を表す信号を受信する実装においては、プロセッサ４０３はスキャンされた指紋特性信号を、プロセッサ４０３にアクセスできる（例えば不揮発性の）メモリ（例えばオンチップＥＥＰＲＯＭ）に格納された指紋のテンプレートとの比較を行って利用者身元の認証を行う。ある実装においては、テンプレート情報はタグＩＣメモリ４０５に格納されていてもよい。これはタグＩＣ４０４とプロセッサ４０３とを結合するバス（表示せず）を介してプロセッサ４０３によりアクセスされる。

本実施形態においては、タグＩＣ４０４はバイオメトリックセンサ４２６からの信号を直接受信して処理することはしないが、当業者には理解されるようにタグＩＣ４０４はタグ１０４と同等もしくは類似の機能を実行することができる。すなわち、固有データおよび／またはその他のデータを格納すること、また固有データおよび／またはその他のデータを伝送し、インテロゲーションフィールドを検知し、（リーダ／インテロゲータ２０２によるプログラムが行われる実装においては）プログラムフィールドを検知することを含めて、無線リンク４０９を介してリーダ／インテロゲータ２０２と通信すること、が可能である。本実施形態においては、タグＩＣ４０４とプロセッサ４０３は別々のブロックとして表示されているが、ある実施例においては、プロセッサ４０３の機能が、１つまたは複数の集積回路チップからなるタグＩＣ４０４に組み込まれていてもよいことは当業者であれば理解できるであろう。更に、そのようには表示されていないが、これに代わるさまざまな実施形態においては、タグＩＣがプロセッサ４０３と通信可能に結合し、インテロゲーションフィールドを検知するとタグＩＣが直ちにプロセッサ４０３に割り込みを送れるようになっていてもよい。そうするとプロセッサ４０３はディスプレイ４２２を介して（および／または音声あるいは振動などのその他の手段により）、利用者にバイオメトリックセンサ４２６上に指を通すように促す。

図に示すように、無線リンク４０９を介して通信するために、タグＩＣ４０４が、コイル部品４０７の一部分であるアンテナ巻線４１１と結合している。更に具体的には、コイル部品４０７が、プログラム巻線４１３と誘導結合したアンテナ巻線４１１を含み、またタグＩＣ４０４とは分離した部品として、もしくはモノリシックに集積されて作製され、かつ平面誘導素子として作製されてもよい。この実施形態において、これらの巻線に共通の磁気コア（例えば、ＮｉＦｅやその他の高透磁率材料の２元ないしは３元合金などの高透磁率磁性材料）を付与することで、巻線４１１と４１３との誘導結合は強化される。

プログラム巻線４１３はプロセッサ４０３と結合している。このプロセッサは例えば、巻線４１３を駆動してタグＩＣ４０４をプログラムするためのパルス幅変調インタフェース回路を含むマイクロコントローラとして実装されてもよい。当然のことながら、いろいろな代わりの実施形態においては、パルス幅変調回路はプロセッサ４０３へ接続された１つまたは複数の個別の集積回路チップとして実装されてもよい。従って本実施形態においては、プロセッサ４０３が選択的に巻線４１３を信号で駆動し、これが巻線４１１に誘導結合して、タグＩＣ４０４でプログラム信号として検知される。こうして（リーダ／インテロゲータ２０２でプログラムできるようになっていたとしたら）リーダ／インテロゲータ２０２がＲＦＩＤユニットをプログラムするのに使用するのと同一のインタフェースを利用して、ＲＦＩＤユニット４０２が（固有データおよび／またはその他のデータを）自分自身で再プログラムすることが可能となる。このようにしてこれらの実施形態に従えば、例えば特別用途のトランスポンダＩＣを設計するのではなく、既製のＲＦＩＤトランスポンダＩＣを誘導結合アンテナと組み合わせて利用することにより、自己プログラム可能なＲＦＩＤユニットを実装することができる。当業者には理解されるように、タグアンテナを介してＲＦＩＤユニットを自己プログラムする代替の実施形態は、タグアンテナへの誘導結合を介する自己プログラムに限定されるわけではなく、タグアンテナとの静電結合を介して実装されてもよい。つまり、本発明のさまざまな実施形態に従えば、プログラム信号がタグアンテナと反応的に結合される。

リーダ／インテロゲータによるＲＦＩＤユニット４０２の無線プログラムに関しては、プロセッサ４０３が生成するプログラム信号が、タグＩＣ４０４が受信するのに適切な公称中心周波数及びバンド幅を有し、特定のコード（例えばプリフィックスやヘッダ）に従って、および／またはある閾値（例えば、インテロゲーション信号に関する最大フィールドより大きい値）を越えるプログラムフィールドによって、プロセッサ４０３からのプログラム命令が識別される。ある実施形態では、タグＩＣ４０４が、プロセッサ４０３によって生成されたプログラム信号とリーダインテロゲータ２０２によって生成されたプログラム信号とを、それぞれのプログラム信号に関するコード（例えばプレフィックスやヘッダデータ）の違いによって識別する。さまざまな実施形態においては、プロセッサ４０３によって生成されたプログラム信号には、タグＩＣメモリ４０５にプログラムされる実データ値（例えば、固有識別子やその他のプロセスフローデータなどのデータ）や、および／またはメモリ４０５に事前に格納されたデータ値へのデジグネータ（例えばポインタやリファレンス）が、含まれてもよい。

ＲＦＩＤユニット１０２及び４０２の実施形態を含めて、本発明の実施形態によれば理解されるように、メモリに書き込むデータ値を特定すること、あるいは事前に格納されたデータ値に対してポインタを指定することは、インテロゲーション信号に応答してＲＦＩＤユニット２０２あるいは４０２により伝送するデータ、もしくは伝送を要求する利用者入力に応答してＲＦＩＤユニットにより伝送されたデータを、デジグネートすること、もしくは他の方法で特定することが含まれる。前述のように、実施形態のあるものにおいては、このような伝送データは、送信予定の最新データに更新された、固定メモリブロック（例えば１つまたは複数のレジスタ）から読み出される。あるいは、送信することが予想されるデータ値が違うメモリ場所に格納されていて、処理ロジックあるいは制御ロジック（例えばタグＩＣ１０４の制御ロジックあるいはプロセッサ４０３に実装されているロジック）が、伝送信号の変調にどのデータ値を読み出すかを特定する。図３および図４は、ＲＦＩＤユニット１０２および４０２がリーダ／インテロゲータ２０２へ送信する、生体認証に依存するアクセス制御データの指定方法のそれぞれを模式的に示すものである。これらの方法のいずれも、タグの中のアクティブデータ、つまり動作中のデータの変更を含むので、指定のメモリロケーションへ新データを書き込むか、あるいは、データのあるメモリロケーションを動的に特定するかに拘わらず、これらの方法のそれぞれをここではタグのプログラムと称する。

より具体的に図３は、トランスポンダ（例えばトランスポンダＩＣ１０４あるいは４０４）がリーダ／インテロゲータ２０２へ信号を伝送するためにアクセスするメモリブロック（例えば１つまたは複数のレジスタ）に格納されたデータ値の、時間的な依存性を説明する模式図である。第１の状態５０２においては、ＲＦＩＤタグは無効なコードを格納している。例として、構内へのアクセス制御に適用する場合には、このような無効なコードは、構内へのアクセスを拒否することになる。しかしこのような無効なコードは、構内アクセス制御システムの実装のあるものにおいては、退出時に個人認証されない者が構内から出ることをＲＦＩＤアクセス制御システムが認めるか、もしくは監視するために使用される有効な出口コードと見なされる場合がある。すなわち実施形態によっては、無効なコードもまた識別に依存しないコードとして見なされ、あるいは参照されることがある。これは生体認証が有効でない、すなわち認証されない場合に、タグにプログラムされるコードであることを示している。この状態５０２の間は、ＲＦＩＤユニット１０２あるいは４０２は、リーダ／インテロゲータ２０２からの読み出し信号の受信に応答して、格納された無効なコードあるいは識別に依存しないコードを伝送する。ここで述べる有効な生体認証（例えば有効な指紋入力）を受取ると、タグＩＣ１０４あるいはプロセッサ４０３は、ＲＦＩＤタグＩＣのメモリを、状態５０４で表されるような有効なコードでプログラムする。実施形態のあるものにおいては、有効なコードは、当業者には周知の暗号化手法を用いて暗号化された、利用者の生体データであってよい。さまざまな実施形態においては、有効なコードの少なくとも一部分は、疑似乱数発生器に基づいて生成され、その結果、ローリングコード、時刻同期コード（例えば、ＲＳＡ ＳｅｃｕｒＩＤ認証コード生成方法など）、あるいはそれに類似のものが使用可能となる。状態５０４における有効コードは、所定の期間Ｔ２の間アクティブであってよい。この期間は、リーダ／インテロゲータ２０２からの読み出し信号の受信に応答して、ＲＦＩＤタグが有効コードを伝送する。この期間Ｔ２が終了すると、タグＩＣ４０４あるいはプロセッサ４０３はＲＦＩＤタグＩＣのメモリを、状態５０６で表されるような無効な（識別に依存しない）コードで再プログラムする。ある実施形態においては、有効コードをレジスタへプログラムすることもまた、リーダ／インテロゲータ２０２からのインテロゲーション信号を受信するか、利用者が伝送の生成を指示する追加入力（例えばキーパッド４２４を介して）を与えることを必要条件とする。

ローリングコードや時刻同期コード（例えば、ＲＳＡ ＳｅｃｕｒＩＤ認証コード生成方法など）が使用可能なような実施形態のあるものにおいては、有効コードが期限切れになった後に、無効コード（例えば図３のコード５０２及び５０６）はプログラムされなくて、期限切れの有効コードのままである。例えば、図３を参照すると、そのような実装においては無効コード５０６は有効コード５０４と同一のコード（例えば同一の値）であり、期間Ｔ２の終了によって無効となる。同様にそのような実施形態においては、コード５０２は直前の期限切れの有効コード（表示せず）と同一であってもよい。そのような実施形態においては、所定の期間が終了した場合、有効コードを他の値の無効コードでプログラムしたり、書き直したり、または置き換えたりする必要はない。それはホストの終了システムが、時間依存のコードを独立して判定することができるからである。従ってそのような実施形態においては、タグＩＣおよび／またはそれに関連するプロセッサは、有効コードが終了しても別のコードでプログラムすることはしない（例えば、再書き込みやその他の参照、特定も含めて）。ただし、（例えば生体認証が行われたことにより）そのコードがアクティブでなければならないような場合には、新しい有効コードをプログラムする。

以上に述べたように、代替的な実施形態においては、タグによって伝送されるさまざまなコードやデータは分離されたメモリロケーションに格納され、これらの分離されたメモリロケーションのあるものへのリファレンス（例えばポインタ）は、図４に模式的に示されているように、伝送のためのデータが読み出される、現在のメモリロケーションを特定できるように更新される。より具体的には、図４はタグＩＣメモリの構成を模式的に示したもので、ここで、分離されたメモリロケーション６０２、６０２、６０６に、タグによって伝送される種々のコード（例えば、上から順に、無効コード、有効コードＡ、及び有効コードＢ）が格納されている。この例では、有効コードＡ及び有効コードＢは、実装によっては２つ以上の有効コードがタグ中に格納される可能性があることを示している。例として、この２つのコードは、異なる構内や保護資産へアクセスするための、別々の有効な応答コードであってもよいし、あるいは、ある構内や資産へのアクセスに、２つの応答コードを含む一連のメッセージの交換が要求される場合もある（例えば、有効コードＢが有効コードＡのハッシュ値であってもよい）。ローリングコードや時刻同期コードを使用する実施形態においては、別々に格納されたコードが、別々の期間に適用される有効コードであってもよい。この説明した実施形態では、バイオメトリック情報（例えば、指紋テンプレート特性）もまたメモリ中（メモリロケーション６０８）に格納され得ることを示している。ただしこのような情報は通常はタグからリーダ／インテロゲータへ伝送されるものではない。本実施形態において、伝送用にアクセスされるコードを変更するためにタグをプログラムする場合、タグにより伝送されるコードデータのメモリロケーションを特定するリファレンスあるいはポインタ６００の更新も行われる。ただし、このプログラム動作には、メモリに格納された１つまたは複数のコードの値を再書き込みすること（例えばローリングコードや時刻同期コード部分の更新）も含まれることにも注意されたい。

次に図５を参照すると、図１及び図２の実施形態に従った、生体認証アクセス制御を説明する動作フロー図が示されている。当業者にはよくわかるように、説明を明確にする目的で、この動作フローの説明図では、実際には利用者がより使い易く、より堅牢なプロセスを提供するために実装されているすべてのステップを必ずしも記述してはいない。例えば以下で理解されるように、何らかの条件を満足しない状態が出来すると（例えば生体認証において）、追加のステップが実装されて、利用者にデータの再入力を指示したり、あるいはそれ以外に利用者がデータを再入力する追加の機会が提供されたりする（例えば指紋のスキャン）。

この例示的な実施形態においては、説明のために、ＲＦＩＤユニット（即ちＲＦＩＤユニット１０２もしくは４０２）がリーダ／インテロゲータ２０２のインテロゲーションフィールド範囲内にあるとしてプロセス（ステップ７００）が始まる。しかしながら、さまざまな実施形態においては、このようなプロセスの開始がインテロゲーションフィールドの範囲内にあることを条件とするわけではないことに留意されたい。それは例えば、ＲＦＩＤユニットが（例えば、生体センサ及び処理回路を動作させるための）自身の電源を有している場合もあるからである。ＲＦＩＤユニット１０２もしくは４０２が利用者のバイオメトリックデータの入力を周期的にスキャンする（ステップ７０２）。所定の時間間隔内にバイオメトリック入力がない場合、あるいは受信したバイオメトリック入力（ステップ７０２）が有効でない場合（ステップ７１０）には、ＲＦＩＤユニットがリーダ／インテロゲータ２０２へ無効な（例えば、識別に依存しない）コードを伝送する。ＲＦＩＤユニットによるコード情報の伝送はリーダ／インテロゲーション信号に応答するものであるが、実施形態によっては、利用者が起動した入力（例えばキーパッド４２４やバイオメトリックセンサ４２６を利用した入力）に応答して、ＲＦＩＤユニットコード情報を伝送する場合もあることに留意されたい。

受信したバイオメトリック入力（ステップ７０２）が有効であれば（ステップ７１０）、ＲＦＩＤが有効なバイオメトリックコードでプログラムされる（ステップ７１２）。ここで述べるようにこのプログラム動作は、有効なバイオメトリックコードをＲＦＩＤユニットによって伝送する信号を変調するためにアクセスされるメモリーロケーション（例えばレジスタあるいはバッファ）に格納することによって行われるか、あるいはメモリへのポインタの更新によって行われる。ＲＦＩＤユニット１０２においては、タグＩＣ１０４に存在する制御ロジックあるいは処理回路がこのプログラム機能を果たす。ＲＦＩＤユニット４０２の種々の実装においては、プロセッサ４０３がコイル部品を介してタグＩＣ４０４に、実有効コード値か、あるいはタグＩＣ４０４に有効コード値をメモリ４０５へプログラムするように指示する情報か、のいずれかを通信し、タグＩＣ４０４はプロセッサ４０３からのプログラム情報を受信し処理する。

プログラム（ステップ７１２）が終了すると、ＲＦＩＤユニットは更に有効バイオメトリックコードを外部リーダ／インテロゲータ２０２へ伝送する。前述のようにこの例示的な実施形態において、生体認証された有効コードは伝送用のアクティブにプログラムされたコードとして所定の期間だけ残る。タグＩＣ４０４あるいはプロセッサ４０３は、少なくとも１つの内部タイマによりこの期間の経過を監視する（ステップ７１６）。期間がまだ終了していない場合には、有効コードは伝送用のデータとしてプログラムされたまま残る。期間が完了すると、ＲＦＩＤタグが無効コードで再プログラムされる（ステップ７１８）。

本発明はその特定の実施形態に関して説明され記述された。この実施形態は単に本発明の原理を説明するためのものであり、排他的もしくはその他で限定的な実施形態であることは意図されていない。従って、本発明の上記例示的実施形態の記述、及びそのさまざまな例示的修正およびその特徴は、多くの特異性を与えるが、これらの機能を付与する詳細は発明の範囲を制限するものと見なされるべきではない。また、本発明の範囲を逸脱することなしに、また付随する利点を損なうことなしに、本発明が多くの修正、改編、変更、省略、追加、および等価な実装が可能であることは、当業者であれば容易に理解されるであろう。例えば、プロセスそのものに必要なあるいは固有なものを除いては、図面も含めて本開示で記述された方法あるいはプロセスのステップあるいは段階は、特定の順番を意味するものではない。多くの場合、プロセスのステップの順番は変更されてもよく、さまざまな説明的なステップは、記述された方法の目的、効果、趣旨を変えることなく、結合、変更、省略をすることができる。更に、用語及び表現は説明のための用語として用いられており、制限するための用語ではないことに留意されたい。用語や表現は、表示され、記述された特徴の任意の等価物もしくはその一部を排除するために使用されるものではない。更に、本発明は、ここに記述され、あるいはそれ以外の形で本明細書から理解され、および／またはその実施形態のあるものにおいて実現され得る利点の１つまたは複数を必ずしも提供することなしに実施することができる。従って、本発明は、開示した実施形態に限定されるのではなく、添付の特許請求の範囲に従って定義されることが意図されている。

Claims (12)

1. メモリと、インテロゲーション信号を受信し応答信号を送信するよう動作するアンテナと、を備え、前記アンテナにより受信したインテロゲーション信号に応答して、メモリからのデータを含む応答信号を、前記アンテナを介して送信するよう動作するＲＦＩＤトランスポンダを含む、ＲＦＩＤユニットであって、
   前記アンテナへの反応的結合を有し、前記メモリが応答信号に含まれるべきデータを格納するように、前記反応的結合及びアンテナを介して、前記トランスポンダを応答信号に含まれるデータを用いてプログラムするよう動作する回路を含み、
   前記トランスポンダは、各インテロゲーション信号に応答して、前記回路によるトランスポンダのプログラミングに従って、前記メモリからの異なるデータを含みうる複数の応答信号を、前記アンテナを介して送信するよう動作することを特徴とする、ＲＦＩＤユニット。
2. 前記トランスポンダは、少なくとも１つのトランスポンダ集積回路内に含まれていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤユニット。
3. 利用者の生体認証の結果を、前記回路による前記トランスポンダのプログラムの必要条件とするために結合されたバイオメトリックセンサをさらに含む、請求項１又は２に記載のＲＦＩＤユニット。
4. 前記回路が、前記ＲＦＩＤユニットに関連する固有の識別子に従って、前記複数の応答信号のうちの一つに含まれるべきデータを用いて前記トランスポンダをプログラムするよう動作する、請求項１に記載のＲＦＩＤユニット。
5. 前記アンテナは巻線を備え、前記回路の前記反応的結合は、前記アンテナの巻線と誘導結合した巻線を備える、請求項１に記載のＲＦＩＤユニット。
6. メモリとインテロゲーション信号を受信し応答信号を送信するよう動作するアンテナとを有するＲＦＩＤトランスポンダを含むＲＦＩＤユニットによって伝送されるデータを制御する方法であって、前記ＲＦＩＤトランスポンダが前記アンテナにより受信したインテロゲーション信号に応答して、メモリからのデータを含む応答信号を前記アンテナを介して送信するよう動作し、前記方法が、
   前記ＲＦＩＤユニットに含まれる回路が、応答信号に含まれるべきデータを、前記回路内のアンテナへの反応的結合を介してプログラムし、前記トランスポンダが、各インテロゲーション信号に応答して、前記回路によるトランスポンダのプログラミングに従って、前記メモリからの異なるデータを含みうる複数の応答信号を、前記アンテナを介して送信するよう動作するようにし、
   前記ＲＦＩＤトランスポンダがインテロゲーション信号に応答して、前記回路によりプログラムされたデータを含む応答信号を生成すること、
   を含む方法。
7. 利用者の生体認証を実行し、前記生体認証の結果を前記ＲＦＩＤユニットのプログラミングの必要条件とすることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記トランスポンダのプログラミングが、有効なアクセスコードを有するデータを用いて前記トランスポンダをプログラムし、所定の期間経過後に有効なアクセスコードを含まないデータを用いて前記トランスポンダをプログラムすること、を含む請求項６に記載の方法。
9. 前記回路が前記所定期間の終了後に、前記有効なアクセスコードとは異なる値を有する無効なアクセスコードを有するデータでプログラムすること、を含む請求項８に記載の方法。
10. 前記アンテナは巻線を備え、前記回路の前記反応的結合は前記アンテナの巻線と誘導結合する巻線を備え、前記回路が前記巻線を介して前記トランスポンダをプログラムすることを特徴とする請求項６に記載の方法。
11. 前記ＲＦＩＤユニットが、少なくとも前記トランスポンダと前記メモリとを含む集積回路を備え、
    前記アンテナが前記トランスポンダと結合する巻線を備え、
    前記回路が前記アンテナの巻線と結合する巻線を備え、
    前記集積回路のメモリが、応答信号により送信されるべきデータを格納し、
    前記回路が、前記回路の巻線及び前記アンテナの巻線を介して、応答信号により送信されるべき指定されたデータを、前記集積回路のメモリに格納するよう動作する、
    請求項１に記載のＲＦＩＤユニット。
12. 前記ＲＦＩＤユニットが、少なくとも前記トランスポンダと前記メモリとを含む集積回路を備え、
    前記アンテナが前記トランスポンダと結合する巻線を備え、
    前記回路が前記アンテナの巻線と結合する巻線を備え、
    前記集積回路のメモリが、応答信号により送信されるべきデータを格納し、
    前記回路が、前記回路の巻線及び前記アンテナの巻線を介して、応答信号により送信されるべき、前記集積回路のメモリに格納されたデータを指定するよう動作する、
    請求項１に記載のＲＦＩＤユニット。

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