JPS5911478A - Ｉｃカ−ド用非接触インタフエ−ス - Google Patents

Ｉｃカ−ド用非接触インタフエ−ス

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JPS5911478A
JPS5911478A JP57119176A JP11917682A JPS5911478A JP S5911478 A JPS5911478 A JP S5911478A JP 57119176 A JP57119176 A JP 57119176A JP 11917682 A JP11917682 A JP 11917682A JP S5911478 A JPS5911478 A JP S5911478A
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JP
Japan
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card
light
signal
light emitting
emitting element
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JP57119176A
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Akira Tomono
明 伴野
Fuyuhisa Hayakawa
冬悠 早川
Masaharu Kaihara
貝原　正治
Yoichi Nakamura
陽一 中村
Norio Yano
矢野　矩雄
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10821—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices
    • G06K7/1097—Optical sensing of electronic memory record carriers, such as interrogation of RFIDs with an additional optical interface
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/0723—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ＩＣカードとこわを使用する装置との間で
、非接触で信号の送受を行うインタフェースに関するも
のである。
ＩＣカードのインタフェースとしては、従来、接点が使
用されてきた。第１図は接点を使用しｋＩＣカードの阪
続方法を示す図、第２図はインクフェースの構成を示す
図である。これらの図で、１はサービスを提供する装置
、２はＩＣカード、３はＩＣメモリ、４，５は接点であ
る。インタフェースに接点を使用する場合、第１図のよ
うに、ＩＣカード２を装置１に差し込んで固定すること
になるため、ＩＣカード２にキーボード、表示部等を付
加して高機能化することは困難である。また、接点４，
５はＩＣカード２と装置１との間の対向位置精度が要求
されるため、装置１との対応でＩＣカード２およびその
接点５を製造する必要がある。これは１枚のＩＣカード
２を異なった種類のサービスを行う装置１に接続し、使
用することを困難にする。また、接点４，５は使用環境
が悪くなると信頼性に問題が生ずるなどの欠点があった
。
この発明は、上記の欠点を除去するためになされたもの
で、装置にＩＣカードを接続する場合、接続位置の自由
度が大きく、接続の信頼性が高く、ＩＣカードにキーボ
ード、表示部を付加した場合、その操作性がよい高機能
形ＩＣカード利用システムを実現するためインタフェー
ス、給電にそれぞれ波長帯の異なる光を用いるものであ
る。以下、この発明について説明する。
第３図、第４図は高機能形のＩＣカードの利用形態を示
すものである。これらの図で、１はサービスを提供する
装置、２は高機能形の１０カード、６は前記装置１に設
けられたキーボード、１は操作パネル面である。第３図
の場合は、利用者はＩＣカード２を操作パネル面７０所
定場所に置くだけでよく、第４図の場合は、装置１の例
えば上部の接続穴にＩＣカード２を差し入れるだけでイ
ンタフェースがとれるものである。ＩＣカード２は必要
に応じて表示機能やキーボードを持ち、装置１から切り
離して単独で使用することも可能である。このような高
機能形のＩＣカード２は種々のサービスを１枚で実現す
るため接続位置に自由度が大きいことが要求される。
さて、この発明は、給電と信号の送受に元を用い非接触
で接続することによって接続位置の自由度を確保するよ
うにしたものである。
第５図、第６図はこの発明による高機能形のＩＣカード
とインタフェースの実施例を示す構成図で、第５図は信
号の送受部分、第６図は電源の供給部分を示す図である
。これらの図で、１ｏは発光素子、１１は受光素子で、
ＩＣカード２側に設けられ、１２．１３は前記装置１側
に設けられた受光素子１発光素子で、発光素子１０．受
光素子１１にそれぞれ対向する。１４は太陽電池、１５
は表示部、１６はキーボード、１Ｔは前記装置１に装着
されたＩＣカード２に電力な供給するための光源である
。なお、上記１４の太陽電池は元エネルギーを電気エネ
ルギーに変換する素子全体を総称するものとある。
次に動作について説明する。
ＩＣカード２の光信号送受機構は第５図のようにＩＣカ
ード２の頭部に配置する。すなわちＩＣカード２０発光
素子１ｏと受光素子１１に対向して設けられた装置１側
の受光素子１２と発光素子１３との間で信号の送受を行
う。発光素子１０゜１３は一定の立体角ω３．ω２　内
で光強度が強く、受光素子１１．１２も同様に立体角ω
１．ω４内で光強度が強い指光性をもつものとする。各
対向素子が互にその立体角内にあり、受光素子１１゜１
２での光強度が一定以上であれば信号の送受が可能であ
り対向位置の自由度は大きい。給電についても太陽電池
１４への光源１７からの光強度が一定値以上であればＩ
Ｃカード２は動作する。この場合も対向位置の自由度は
大きい。給電光としては、光源１Ｔから供給されるもの
の他〜に太陽電池１４での光強度が十分であれば太陽−
ｆｆｉ（自然光）。
室内の照明光を用いてもよい。この場合、ＩＣカード２
を操作パネル面７に置かずに利用者が手に持ったまま装
置と距離を離して信号の送受を行うこともできる。
第７図、第８図は発光素子１０．受光素子１１および太
陽電池１４の配置に関する他の実施例で、給電素子耐直
領域、すなわち太陽電池１４内に信号入出力素子、すな
わち発光素子１０と受光素子１１が配置されている場合
である。
また、第９図、第１θ図はＩＣカード２の裏面に光給電
機構および光信号送受機構を配する場合である。第９図
はＩＣカード２の裏面を示し、１８は光を反射する部分
を示す。第１０図はＩＣカード２を装置１の操作パネル
面７に置いた場合の断面図で、１ｇは前記操作パネル面
Ｔ内部をくり貫いた光を反射する面、２０は前記くり貫
いた部分の上部をおおう光透過性をもつ蓋であり、その
他は第５図、第６図と同じである。この光給電機構は対
向位置の自由度を確保しながら効率よく光を太陽電池１
４に照射することによって省電力化をはかるものである
。光源１７から発せられた元はくり貫いた部分の中を反
射して太陽電池１４に照射される。
この発明は、給電と信号の送受に光を用いる点に特徴が
ある。第１１図（＆）〜（ｃ）は使用する波長帯を示す
もので、第１１図（ａ）において、Ｐは光強度、λは波
長、２１Ｓは前記ＩＣカー１２の発光素子波長帯、２２
Ｒは前記装置１の受光素子波長帯で、発覚素子波長＊Ｚ
１Ｓと受光素子波長帯２２Ｒの重なった斜線部■が受光
強度である。
同様に発光素子波長帯２２８は装置１側の発光素子波長
帯、受光素勇波長帯２１Ｒは前記ＩＣカード２の受Ｘ素
子波長帯である。、また、２３８は給電光波長帯、２３
Ｒは前記ＩＣカード２の太陽電池感応波長帯である。斜
線部■、■、■が異った波長帯となるため給電元が信号
圧悪影響をおよぼすことはない。第１１図（ｂ）、（ｃ
）は他の使用波長帯を示す。第１１図（ｏ）の場合、信
号光と給電元の波擾帯は一部重なるが、信号光は狭い波
長域で光強度を増せば給電元との職別は谷筋に可能であ
る。第１１図（ｃ）の一点鎖線は信号光と給電光を識別
するしきい値である。
第１２図はＩＣカード２のＩＣ回路内の回路構成を示す
実施例で、Ｇる。この図において、第５図。
第６脚と同じ符号は同一のものを示し、１２Ａはフィル
タ、３１は波形整形回路、３２はマイクロコンピュータ
（以下マイコンという）、３３は読み取り専用メモリ、
３４は書き換え可能不挿発メモリ、３５は駆動回路、３
６は表示器、３７．３８は前記発光素子１３を駆動する
回路とトランジス゛り、３９はスイッチ、４０は電池、
４１はダイオードである。４２は電池またはコンデンサ
で、元入力が、ある時間断になった場合にも支障なく動
作させる必要のあるときに設けられる。
次に動作について説明する。
光源１Ｔは太陽電池１４を照射し光電力を供給する。こ
の光電力および必要に応じて電池４０を補助電源として
マイコン３２は動作する。発振用ＬＥＤからなる発光素
子１０から発せられた信号光は受光素子１２で電気信号
に変換され、波形整形回路３１で方形波に整形され、マ
イコン３２の入力信号となる。フィルタ１２Ａは発光素
子１゜の波長帯以外の光を減衰させるフィルタである。
利用者がＩＣカード２を所定の場所に置くとそれを検出
して装置１の給電回路が動作し、前述したように光源１
７を点弧する。太陽電池１４によってマイコン３２が動
作すると、発光素子１０からパルス信号による暗号がマ
イコン３２に送られる。
マイコン３２はその暗号を解読し、装置１１からの信号
か否かを判別する。そして、装置１に接続されていると
判別した場合、回路３７．トランジスタ３８によって発
光素子１３を駆動し、信号７′受信準備完了を示す示す
信号を装置ＩＶｃ送る。
この一連の信号のやりとりにより不正なＩＣカード２の
使用を防止する。ＩＣカード２の装置１への接続が上記
のようにしで完了した後は、サービス信号の送受に移る
。読み取り専用メモリ３３はＩＣカード２の動作に必要
なプログラムを記憶し、書き換え可能不揮発メモリ３４
はサービス情報な配憶している。装置１との信号のやり
とりを通じてサービス情報は書き換えられていく。利用
者は必要に応じてキーボード１６を操作することによっ
てサービス情報を表示器３６上に表示することもできる
。
第１３図は他の回路構成を示す実施例で、不正使用対策
を強化したものである。この図において、５０はスイッ
チ駆動回路、５１はレベル検出回路、５２．５３はスイ
ッチである。ＩＣカード２を装置１上に置くと、光源１
７から給！されると同時に発光素子１０が点弧する。受
光素子１２でこの光を受光し、その強度をレベル検出回
路５１で測定し、レベルが一定値以上であればスイッチ
駆動回路５０が動作する。スイッチ駆動回路５０はスイ
ッチ３’９．　　’５２．　５３を駆動する。これらが
駆動されることによりマイコン３２に電源が入り、信号
受信回路が形成される。この回路ではＩＣカード２が所
定の位置から大幅にずれると受光素子１２の出力が低下
するため、このレベルを検出することによってスイッチ
３９，５２．５３を切断することができる。利用者がサ
ービスを受けている途中でＩＣカード２を引き抜いた場
合、そのサービスをその時点で停止させることができる
。これにより公衆電話機の料金処理に利用した場合、課
金を逃がれるためにＩＣカード２を引き抜（不正が防止
される。
第１４図はこの発明のさらに他の実施例を示すもので、
２つの受光素子を用いたインタフェースである。すなわ
ち、１０ａ、１０ｂは発光素子で１２ｍ、１２ｂは受光
素子で、それぞれフィルタ１２Ａ、１２Ｂを備えている
。そして、両発光素子１０ｍ、１０ｂは波長が異なるも
のとする。５４はＡＮＤ回路である。その他は第１３図
の実施例と同じである。所定の２つの波長の光が照射さ
れたときにのみスイッチ駆動回路５０が動作する。
これにより、不正使用を困難にする。
第１５図はこの発明のさらに他の実施例を示すもので、
暗号化された光信号を受信したときにのみマイコン等主
回路に電源を供給するインタフェース例である。５５は
暗号を記憶した読み取り専用メモリ、５６は波形整形回
路、５７は符号比較器である。その他は第１３図の実施
例と同じである。ＩＣカード２が装置１上Ｖｃｌかれる
と光源１Ｔが点灯すると同時に発光素子１０は暗号化さ
れた光信号を一定の間隔で送出する。受光素子１２はこ
れを受光し、波形整形回路５６で波形整形し、符号比較
器５７で読み取り専用メモリ５５に記憶されている解読
信号と比較し、一致した場合、スイッチ駆動回路５Ｇを
作動させる。これにより不正使用をより一層困難にする
。
以上説明したようにこの発明は、ＩＣカードと装置との
間に光給電機構と、元信号送受機構とを設け、両者の波
長帯を異ならしめたので、非接触で両者を接続すること
ができる定め、接触位置に大きな自由度が得られる。し
たがって、ＩＣカードをデザインフリーで作ることがで
き、例えば丸いＩＣカード、ペン形のＩＣカード、縦形
の四角なＩＣカード等を同一サービス装置に接続するこ
とができる。すなわち、この発明によれば、仮に、各種
のサービスに応じてＩＣカードの形状が異なっていても
インタフェースは統一することも可能である。利用形態
としては公衆電話機の料金用カード、相手の電話番号を
カード内に記憶しておいて装置に接続した後に短縮ダイ
ヤルとして使用するサービス、銀行のキャッシュカード
、電子メモ帳、離れたところから装置をフントロールす
るサービス等が考えられる等、その利用範囲はきわめて
広い。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の接点を使用したＩＣカードの接続方法を
示す斜視図、第２図は第１図のＩＣカードのインタフェ
ースの構成を示す図、第３図、第４図は高機能形のＩＣ
カードの利用形態を示す斜視図、第５図、第６図はこの
発明の一実施例における元信号送受機構の斜視図および
光給電機構の斜視図、第７図、第８図はＩＣカードの受
光素子および太陽電池の配置に関する他の実施例を示す
斜視図、およびその装着状態を示す斜視図、第９図、１
０図はＩＣカードの裏面に給電および信号入出力機構を
配する場合を示すもので、第９図はＩＣカードの裏面を
示す平面図、第１０図はＩＣカードを装置の操作パネル
面に置いた場合の断面図、第１１図（ａ）〜（ｃ）は給
電と信号に使用する元の波長帯域を゛示す波形図、第１
２図はこの発明のＩＣ回路の一実施例を示すブロック図
、第１３図〜第１５図はこの発明のＩＣ回路の他の実施
例をそれぞれ示すブロック図である。 図中、１は装置、２はＩＣカード、１０．１３は発光素
子、１１．ｊ２は受光素子、１４は太陽電池、１５は表
示部、１６はギーボード、１７は光源である。 第１図　　　第２図 第３図 第５図 第８図 第９図　　　　第１０図 第１１図 第１２図　　７１１ 第１４図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ＩＣカードと、このＩＣカードを用いることによってサ
    ービスが提供される装置とのインタフェースにおいて、
    前記装置側に光源を、また、前記ＩＣカード側に太陽筒
    、池を設けてなる光給電機構を設け、さらに前記光給電
    機構に使用される波長帯とは別の波＆帯の光を用いて信
    号の送受を行う！信号送受機講を前記装置と前記ＩＣカ
    ード間に設けたことを特徴とするＩＣカード用非接触イ
    ンタフェース。
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