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発明の名称 通信機能付ICカード及び仮死方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−34728(P2001−34728A)
公開日 平成13年2月9日(2001.2.9)
出願番号 特願平11−209142
出願日 平成11年7月23日(1999.7.23)
代理人 【識別番号】100071113
【弁理士】
【氏名又は名称】菅 隆彦
【テーマコード(参考)】
5B035
【Fターム(参考)】
5B035 AA13 BB09 CA01 CA23 
発明者 安永 健治 / 嶺 真一 / 伊達 滋
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】ICカードの形態を変化させることにより、所定の構成要素に作用せしめ動作電圧以下の仮死電圧に低下させ形態変化が解除されるまで動作不能とする、ことを特徴とする通信機能付ICカード仮死方法。
【請求項2】前記ICカードの形態変化は、ICカードの折曲又は展開である、ことを特徴とする請求項1に記載の通信機能付ICカード仮死方法。
【請求項3】前記所定の構成要素は、ICカード中に一体埋装したループアンテナ又は回路配線である、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の通信機能付ICカード仮死方法。
【請求項4】前記仮死電圧は、誘起電圧が2.1V以下である、ことを特徴とする請求項1、2又は3に記載の通信機能付ICカード仮死方法。
【請求項5】前記ループアンテナは、折曲時、磁束面積が17cm2以下である、ことを特徴とする請求項1、2、3又は4に記載の通信機能付ICカード仮死方法。
【請求項6】前記ICカードの折曲は、二つ折以上である、ことを特徴とする請求項2、3、4又は5に記載の通信機能付ICカード仮死方法。
【請求項7】ICカード周縁内側に沿って配置したループアンテナと、外部との送受信を行うインタフェースと、所定のデータを記憶する記憶部と、これ等の動作を制御する制御部と、これ等部間を有機的に結線する配線と、の構成要素を備える回路を一体埋装されたICカードを折線に沿って折曲自在に形成する、ことを特徴とする通信機能付ICカード。
【請求項8】前記ループアンテナは、一対角辺を不連続とし前記折線上に沿って中間仕切アンテナ部を渡設する、ことを特徴とする請求項7に記載の通信機能付ICカード。
【請求項9】前記ループアンテナは、前記折線と交差する部位をICカード折曲時結線しかつ展開時断線自在に形成する、ことを特徴とする請求項7に記載の通信機能付ICカード。
【請求項10】前記配線は、前記折線と交差する部位をICカード折曲時断線しかつ展開時結線自在に形成する、ことを特徴とする請求項7に記載の通信機能付ICカード。
【請求項11】前記折線は、前記インタフェースと前記制御部と前記記憶部とを避けて前記配線と交差する、ことを特徴とする請求項7、8、9又は10に記載の通信機能付ICカード。
【請求項12】前記ループアンテナは、前記中間仕切アンテナ部の両端と結合し、前記折線と交差する部位にICカード折曲時結線しかつ展開時断線するスイッチ素子を挿入する、ことを特徴とする請求項8に記載の通信機能付ICカード。
【請求項13】前記配線は、前記折線との交差部位にICカード折曲時結線かつ展開時断線するスイッチ素子を挿入する、ことを特徴とする請求項7に記載の通信機能付ICカード。
【請求項14】ICカードに1箇所以上交差して描設した捩れループアンテナと、外部との送受信を行うインタフェースと、所定のデータを記憶する記憶部と、これ等の動作を制御する制御部と、これ等間を有機的に結線する配線と、の構成要素を備える回路を一体埋設されたICカードを折線に沿って折曲自在に形成する、ことを特徴とする通信機能付ICカード。
【請求項15】前記折線は、前記インタフェースと前記記憶部と前記制御部とを避けて、前記配線と前記捩れループアンテナの交差点のみを通過する分割線である、ことを特徴とする請求項14に記載の通信機能付ICカード。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はICカード、特に非接触型通信機能付ICカード及びその仮死方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりICカードは、様々な用途に使用されている。特に従来の通信機能付ICカードは、主装置からの電波をキャッチするため、常にアンテナはループ状(常時受信可能状態)になっており、その範囲(主装置からの電波受信可能エリア)内では常に使用することが可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、主装置からの電波受信可能エリア内では、所持している通信機能付ICカードが電波を受信し、本人の意思とは無関係に(使用したくない)カードが不本意、不用意に使用されるというデメリットがあった。
【0004】その対策として、特開平9−269985号公報、特開平10−201517号公報の発明のようにICカードを電磁シールドするケースに包み込むもの、特開平11−11536号公報の発明のようにICカードを包装する袋を用いるものがあり、利用者の望まない不特定の電磁波によりICカードが誤作動したり、読出し、書き込ませることを防止するため、いずれもICカードの外側を包む物を必要としていた。その為、携帯に不便であるとの問題があった。
【0005】ここにおいて、本発明の解決すべき主要の目的は次の通りである。即ち、本発明の第1の目的は、通信機能はICカードの形態を変化させることにより動作不能の仮死状態とし得る通信機能付ICカード及び仮死方法を提供せんとするものである。
【0006】本発明の第2の目的は、通信機能付ICカードに組込まれたアンテナの形状又は配線の一部を変化させることにより動作可能又は不可能を設定し得る通信機能付ICカード及び仮死方法を提供せんとするものである。
【0007】本発明の第3の目的は、通信機能付ICカードのアンテナの形状又は配線の一部を変化させることにより誘起電圧を動作電圧以下の仮死電圧に低下させ得る通信機能付ICカード及び仮死方法を提供せんとするものである。
【0008】本発明の他の目的は、明細書、図面、特に特許請求の範囲の各請求項の記載から自ずと明らかとなろう。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明方法は、通信機能付ICカードの形状を変形させることにより使用可否の変更が可能である手法を講じることを特徴とする。
【0010】また、本発明カードは主装置からの信号を受信するため通信機能付ICカードに組込んだループアンテナと、外部との送受信を行うインタフェースと、所定のデータを記憶する記憶部と、これらの動作を制御する制御部と、これらの各部を有機的に接続する配線と、で構成された回路を持つ手段を講じたことを特徴とする。
【0011】また、上記構成によれば、通信機能付ICカードを変形させることによりアンテナも変形しループを形成あるいはループを解除することから、主装置からの信号の受信可否の選択が可能になることを特徴とする。
【0012】また、同様に通信機能付ICカードを変形させることから、ループアンテナあるいは配線の一部を断線・結線することにより主装置からの信号の受信可否の選択が可能になることを特徴とする。上記構成によれば、ICカードを変形させることにより表面積が減少し、持ち運びやすくなる。
【0013】更に具体的詳細に述べれば、前記課題の解決は、本発明が次に列挙する上位概念から下位概念に亙る新規な特徴的構成手法又は手段を採用することにより前記目的を達成するように為される。
【0014】即ち、本発明方法の第1の特徴は、ICカードの形態を変化させることにより、所定の構成要素に作用せしめ動作電圧以下の仮死電圧に低下させ形態変化が解除されるまで動作不能としてなる通信機能付ICカード仮死方法の構成採用にある。
【0015】本発明方法の第2の特徴は、前記本発明方法の第1の特徴における前記ICカードの形態変化が、ICカードの折曲又は展開である通信機能付ICカード仮死方法の構成採用にある。
【0016】本発明方法の第3の特徴は、前記本発明方法の第1又は第2の特徴における前記所定の構成要素が、ICカード中に一体埋装したループアンテナ又は回路配線である通信機能付ICカード仮死方法の構成採用にある。
【0017】本発明方法の第4の特徴は、前記本発明方法の第1、第2又は第3の特徴における前記仮死電圧が、誘起電圧が2.1V以下である通信機能付ICカード仮死方法の構成採用にある。
【0018】本発明方法の第5の特徴は、本発明方法の第1、第2、第3又は第4の特徴における前記ループアンテナが、折曲時、磁束面積が17cm2以下である通信機能付ICカード仮死方法の構成採用にある。
【0019】本発明方法の第6の特徴は、前記本発明方法の第2、第3、第4又は第5の特徴における前記ICカードの折曲が、二つ折以上である通信機能付ICカード仮死方法の構成採用にある。
【0020】本発明カードの第1の特徴は、ICカード周縁内側に沿って配置したループアンテナと、外部との送受信を行うインタフェースと、所定のデータを記憶する記憶部と、これ等の動作を制御する制御部と、これ等部間を有機的に結線する配線と、の構成要素を備える回路を一体埋装されたICカードを折線に沿って折曲自在に形成してなる通信機能付ICカードの構成採用にある。
【0021】本発明カードの第2の特徴は、前記本発明カードの第1の特徴における前記ループアンテナが、一対角辺を不連続とし前記折線上に沿って中間仕切アンテナ部を渡設してなる通信機能付ICカードの構成採用にある。
【0022】本発明カードの第3の特徴は、前記本発明カードの第1の特徴における前記ループアンテナが、前記折線と交差する部位をICカード折曲時結線しかつ展開時断線自在に形成してなる通信機能付ICカードの構成採用にある。
【0023】本発明カードの第4の特徴は、前記本発明カードの第1の特徴における前記配線が、前記折線と交差する部位をICカード折曲時断線しかつ展開時結線自在に形成してなる通信機能付ICカードの構成採用にある。
【0024】本発明カードの第5の特徴は、前記本発明カードの第1、第2、第3又は第4の特徴における前記折線が、前記インタフェースと前記制御部と前記記憶部とを避けて前記配線と交差してなる通信機能付ICカードの構成採用にある。
【0025】本発明カードの第6の特徴は、前記本発明カードの第2の特徴における前記ループアンテナが、前記中間仕切アンテナ部の両端と結合し、前記折線と交差する部位にICカード折曲時結線しかつ展開時断線するスイッチ素子を挿入してなる通信機能付ICカードの構成採用にある。
【0026】本発明カードの第7の特徴は、前記本発明カードの第1の特徴における前記配線が、前記折線との交差部位にICカード折曲時結線かつ展開時断線するスイッチ素子を挿入してなる通信機能付ICカードの構成採用にある。
【0027】本発明カードの第8の特徴は、ICカードに1箇所以上交差して描設した捩れループアンテナと、外部との送受信を行うインタフェースと、所定のデータを記憶する記憶部と、これ等の動作を制御する制御部と、これ等間を有機的に結線する配線と、の構成要素を備える回路を一体埋設されたICカードを折線に沿って折曲自在に形成してなる通信機能付ICカードの構成採用にある。
【0028】本発明カードの第9の特徴は、前記本発明カードの第8の特徴における前記折線が、前記インタフェースと前記記憶部と前記制御部とを避けて、前記配線と前記捩れループアンテナの交差点のみを通過する分割線である通信機能付ICカードの構成採用にある。
【0029】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照してカード例及び方法例につき詳説する。
(カード例1)図1は本カード例1の概念を説明する図であって、Aは本カード例の通信機能付ICカードである。図1において通信機能付ICカードは変形(折る)させることができ、その機能により使用可否を選択することができる。
【0030】図2は図1に示したICカードAの使用システムであって、1aは主装置αからの信号を受信するため通信機能付ICカードA周縁内側に沿ってループ状に配置して一体埋設し、かつ主装置αのカードR/W(リード/ライト)共振周波数に対して同調するループアンテナである。
【0031】2は外部との送受信を行うインタフェースであり、3は所定のデータを記憶する記憶部であり、4はこれらの動作を制御する制御部、5a〜5cはこれらを有機的に接続するそれぞれ配線である。以上の要素で構成された回路を持つことを特徴とする通信機能付ICカードAである。
【0032】(方法例1)本カード例1に適用する本実施形態例の方法例1を図面につき説明する。図3は図2に示したICカードAと方法説明であって、通信機能付ICカードAを溝等の折線6aに沿って二つ折に折曲変形させることにより、ループアンテナ1aがループを形成できなくなり、電波が受信できなくなることにより、通信機能付ICカードAが使用できなくなる。また、初期状態(展開状態)に戻すことにより、ループアンテナ1aは再びループを形成し、使用可能となる。
【0033】(カード例2)図4左側は本カード例2の通信機能付ICカードBであって、同図中ループアンテナ1bは、一対角辺(図中左上隅と右下隅)1b′を不連続とし折線6b上に沿って中間仕切りアンテナ1b″を渡設する以外、前記カード例1と同一構成を示し、同一素子は同一符号を付した。
【0034】(方法例2)本カード例2に適用する本実施形態例の方法例2を図面につき説明する。図4右側は本方法例の説明図であって、ここでは通信機能付ICカードBは初期状態(展開状態)では一対角辺1b′が不連続なのでループを形成できず電波を受信できなくなる。
【0035】一対角辺1b′を万が一連続形成したとしてもループアンテナ1bの2つの左右ループ部が逆巻きに形成されており初期状態(展開状態)では、誘起される電流が相殺し合い、電波を受信することができない。そこで、いずれの場合も、通信機能付ICカードBを折線6bに沿って二つ折に折曲変形させることにより、ループアンテナ1bが初めて一箇の重合ループを形成し、電波が受信できるようになる。つまり、通信機能付ICカードBが使用可能となる。
【0036】(カード例3)図5左側は本カード例3の通信機能ICカードCであって、ループアンテナ1cは折線6cと交差する上下部位1c′,1c″を、折線6cに沿ってICカードCの折曲時断線しかつ展開時結線自在に形成する以外、前記カード例1と同一構成を示し、同一素子は同一符号を付した。
【0037】(方法例3)本カード例3に適用する本実施形態例の方法例3を図面について説明する。図5右側は本方法例の説明図であって、通信機能付ICカードCを折線6cに沿って二つ折に折曲変形させることにより、ループアンテナ1cが断線し、電波が受信できなくなることにより、通信機能付ICカードCが使用できなくなる。また初期状態(展開状態)に戻すことにより、ループアンテナ1cは結線し、再び使用可能となる。
【0038】(カード例4)図6左側は本カード例4の通信機能付ICカードDであって、図4に示すループアンテナ1bが中間仕切りアンテナ1b″の両端と結合し、折線6bと交差する部位X,YにICカードD折曲時結線しかつ展開時断線するスイッチ素子7a,7bを挿入する以外、前記カード例2と同一構成を示し、同一素子は同一符号を付した。
【0039】(方法例4)本カード例4に適用する本実施形態例の方法例4を図面について説明する。図6右側は本方法例の説明図であって、通信機能付ICカードDを折線6bに沿って二つ折に折曲変形させることにより、初期状態(展開状態)では断線されていたループアンテナ1bが結線し、電波の受信が可能となることにより、通信機能付ICカードDが使用可能となる。また、初期状態(展開状態)に戻すことにより、ループアンテナ1bは再び断線し、使用不可となる。
【0040】(カード例5)図7左側は本カード例5の通信機能付ICカードEであって、図3に示す配線5bは折線6aとの交差部位5b′をICカードE折曲時断線しかつ展開時結線自在に形成する以外、前記カード例1と同一構成を示し、同一素子は同一符号を付した。
【0041】(方法例5)本カード例5に適用する本実施形態例の方法例5を図面について説明する。図7右側は本方法例の説明図あって、通信機能付ICカードEを折線6aに沿って二つ折に折曲変形させることにより、回路配線5bが断線し、信号が伝達できなくなることにより、通信機能付ICカードEが使用できなくなる。また、初期状態(展開状態)に戻すことにより、回線配線5bは再び結線し、使用可能となる。
【0042】(カード例6)図8左側は本カード例6の通信機能付ICカードFであって、図4に示す配線5bは折線6bとの交差部位5b′の中間仕切りアンテナ部1b″上にICカードF折曲時結線かつ展開時断線するスイッチ素子8を挿入する以外、前記カード例2と同一構成を示し、同一素子は同一符号を付した。
【0043】(方法例6)本カード例6に適用する本実施形態例の方法例6を図面について説明する。図8右側は本方法例の説明図であって、通信機能付ICカードFを折線6bに沿って二つ折に折曲変形させることにより、初期状態(展開状態)で断線されていた回路配線5bが結線し、信号の伝達が可能なることにより、通信機能付ICカードFが使用可能となる。また、初期状態(展開状態)に戻すことにより、回路配線5bは再び断線し、使用不可となる。
【0044】(カード例7)図9は本カード例7の通信機能付ICカードG〜Kであって、ICカードG〜Kに1箇所以上交差して描設した捩れループアンテナL1〜L5を示し、(a)(b)(e)は左右対称又は上下対称の場合を、かつ(c)(d)は左右非対称の場合であり、(e)は二箇所交差した場合である。
【0045】折線M1〜M5″はループアンテナL1〜L5に対し常に交差点L1′〜L5″のみと配線5b又は5c上を交差通過する。(b)は2枚のカードを折線M2で連接して折って初めて通常のカードサイズとなって使用可能となる。(e)は折線M5′、M5″を2つ設けて三つ折として使用可能とする。
【0046】(方法例7)本カード例7に適用する本実施形態例の方法例7を図9について説明する。通信機能付ICカードG〜Kに1箇所以上交差する捩れループアンテナL1〜L5の折線M1〜M5″を中に挟んでループ部が逆巻きに形成されており展開時では、誘起される電流が相殺し合い電波を受信出来ない仮死状態となる。
【0047】そこで通信機能付ICカードG〜Kを折線M1〜M5″に沿って折曲変形させることにより相殺は解消し、折曲時ループ部が所要の磁束面積と誘起電圧を確保して規定の動作電圧を印加し得ることを条件に電波が受信できるようになる。つまり、通信機能付ICカードG〜Kが使用可能となる。
【0048】
【実施例】(第1実施例)前記カード例1及び方法例1に対応した本発明の第1実施例を以下に図面を参照して説明する。図10は本実施例の仮死実験説明図、図11は誘起電圧とループ磁束面積との相関特性線図である。
【0049】図10を示すようICカードβ内部に通常のループアンテナβ1を形成した場合のループアンテナβ1が供給できる電圧について測定を行った。まず、ICカードβに組込まれたループアンテナβ1の両端(位置はどこでも可)に電圧計γを接続する。
【0050】次いで、共振周波数13.56MHzの図2に示す主装置αのカードR/W部α1にICカードβを距離約1cmを置いてかざし、電圧を測定する。このとき磁束が通り抜けることのできる面積はMAX約20cm2で電圧は2.5Vであった。ICカードβが安定して動作するには図11中の点線レベルに示す最低電圧2.1Vの定格動作電圧が必要である。
【0051】次に、ICカードβを半分に折り曲げ、同様に電圧を測定した。この際、磁束が通り抜けることのできる部分は殆どなく、ループアンテナβ1と折り曲げ重合しているループアンテナβ1のわずかな面積で約1cm2であった。電圧は約0.1Vの仮死電圧であった。
【0052】図11に示すよう磁束(の通過できる)面積と電圧に比例関係が成立つことから、磁束面積を17cm2以下になるとICカードβ自身が使用不可の仮死状態となる。このことから磁束面積を17cm2以下になるようICカードβを折曲変形させることにより、ICカードβを一時的に使用不可の仮死状態にすることが出来る。
【0053】(第2実施例)前記カード例2及び方法例2に対応した本発明の第2実施例を図面を参照して説明する。図12は本実施例の電圧測定波形図で、(a)はICカードを二つ折にした場合の動作電圧波形図をかつ(b)は展開した場合の仮死電圧波形図である。
【0054】本第2実施例は前記第1実施例と同様共振周波数13.56MHzの図2に示す主装置αのカードR/W部α1にICカードを距離約1cmを置いてかざし、電圧を測定する。同図(a)は二つ折した場合、重合磁束面積は3cm2となり、約2.6Vの動作電圧を示し、同図(b)は展開した場合、捩れループの逆巻きを形成し、折線を挟んで対向するループ部相互の電圧が打消し合って約0.1〜0.15Vの仮死電圧を示す。
【0055】本第1乃至第2実施例の実験結果から、ICカード内部に通常のループアンテナを形成することで折り曲げた場合にはループアンテナのループ磁束面積が17cm2以下となり、ICカードのチップが動作可能な電圧が生せず、又ICカード内部に捩れループアンテナを形成することでICカードを展開した形状では対向ループ部同志に誘起される電圧が打ち消し合うために、ICカードのチップが動作可能な電圧を生じない、いずれの場合も仮死状態となる。
【0056】後者の場合が優先し、前者のループ磁束面積が17cm2以下に限らず誘起電圧が2.1V以下であれば仮死状態を免れ得ないこととなる。
【0057】なお、前記条件は0.5μmルールプロセスで作成されたCMOSを採用した場合であり、0.25μmルールプロセスで作成されたCMOSでは前述の仮死電圧が1.0V以下となる。その他のCMOSの場合についても同様に製造プロセスの違いにより仮死電圧に違いが生じる。
【0058】また、前記条件は0.5μmルールプロセスで製造されたCMOSを採用した場合であり、0.25μmルールプロセスで製造されたCMOSでは前述の磁束面積が仮死電圧に比例して小さくなる。その他のCMOSの場合についても同様に製造プロセスの違いにより磁束面積に違いが生じる。
【0059】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、通信機能付ICカードを折曲又は展開変形させることにより、通信機能付ICカードの利用可否が選択できる。また、変形させることにより、通信機能付ICカードの表面積が縮小することから持ち運び時にかさばらなくなる。また同一方式の通信機能付ICカードを複数枚持っていた場合、使用したくない通信機能付ICカードを仮死状態にして保護することが可能となる。




 

 


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