(57)【要約】  本体装置（２０１）の装着される付属装置（２０２）には無線ＩＣデバイス（１０２）が予め設けられている。本体装置（２０１）には付属装置（２０２）の無線ＩＣデバイス（１０２）と通信する質問器であるリーダ・ライタ（１０１）が予め設けられている。本体装置（２０１）に付属装置（２０２）が装着されたとき又は装着されようとしたとき、リーダ・ライタ（１０１）は真正な無線ＩＣデバイスが通信可能な周波数帯域内で２以上の周波数を選択して前記無線ＩＣデバイスと通信する。これにより、ＲＦＩＤタグに書き込まれている識別符号などが読み取られて複製されたとしても、そのＲＦＩＤタグを贋物として確実に判定できるようにする。
2009145007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤタグ用の無線ＩＣデバイスと、当該無線ＩＣデバイスとの間で通信する質問器とから成る無線ＩＣデバイスシステムにおいて、
前記質問器は、前記無線ＩＣデバイスの通信可能な周波数帯域内から通信を行う周波数をランダムに選択して前記無線ＩＣデバイスと通信する手段と、前記周波数で通信可能であるか否かによって無線ＩＣデバイスの真贋判定を行う手段と、を備えたことを特徴とする無線ＩＣデバイスシステム。
【請求項２】
前記質問器は、通信を行う２以上の周波数を選択する手段を備えた請求項１に記載の無線ＩＣデバイスシステム。
【請求項３】
前記無線ＩＣデバイス及び前記質問器の通信可能な周波数帯域は、ＲＦＩＤタグ用として使用される周波数帯域よりも広く、前記ランダムに選択される周波数は前記ＲＦＩＤタグ用として使用される周波数帯域以外の周波数である、請求項１または２に記載の無線ＩＣデバイスシステム。
【請求項４】
本体装置に前記質問器が備えられ、前記本体装置に接続または装着される付属装置に前記無線ＩＣデバイスが備えられ、
前記真贋判定で真正な無線ＩＣデバイスと判定されなかったときに警告を発する警告手段を前記本体装置に備えた、請求項１〜３のいずれかに記載の無線ＩＣデバイスシステム。
【請求項５】
本体装置に前記質問器が備えられ、前記本体装置に接続または装着される付属装置に前記無線ＩＣデバイスが備えられ、
前記真贋判定で真正な無線ＩＣデバイスと判定されなかったとき、前記本体装置の動作を停止または制限する手段を備えた、請求項１〜４のいずれかに記載の無線ＩＣデバイスシステム。
【請求項６】
前記無線ＩＣデバイスが通信可能な周波数帯域を、ＲＦＩＤタグで用いられる通信信号の搬送波周波数帯域の約５倍以上１０００倍未満とした請求項１〜５のいずれかに記載の無線ＩＣデバイスシステム。
【請求項７】
ＲＦＩＤタグ用の無線ＩＣデバイスと、当該無線ＩＣデバイスとの間で通信する質問器とを備えた無線ＩＣデバイスシステムにおいて、
前記質問器により、前記無線ＩＣデバイスが通信可能な周波数帯域内から通信を行う周波数をランダムに選択して前記無線ＩＣデバイスと通信し、前記周波数で通信可能であるか否かによって無線ＩＣデバイスの真贋判定を行うことを特徴とする無線ＩＣデバイスの真贋判定方法。
【請求項８】
前記質問器は、通信を行う２以上の周波数を選択する、請求項７に記載の無線ＩＣデバイスの真贋判定方法。
【請求項９】
前記無線ＩＣデバイス及び前記質問器の通信可能な周波数帯域は、ＲＦＩＤタグ用として使用される周波数帯域よりも広く、前記ＲＦＩＤタグ用として使用される周波数帯域以外の周波数において通信可能であるか否かによって無線ＩＣデバイスの真贋判定を行う、請求項７または８に記載の無線ＩＣデバイスの真贋判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＲＦＩＤタグを用いて物品の真贋判定を行う無線ＩＣデバイスシステム及び方法に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
物流管理や真贋判定に使用する無線タグ（ＲＦＩＤタグ）が特許文献１に示されている。この特許文献１の無線タグは、通信可能な周波数帯域が狭く、その製造ばらつきや無線タグの周囲の状況によって通信可能な信号の周波数にばらつきが生じ、質問器（リーダ・ライタ）との通信不良が発生するという従来の問題を解消するものである。そこで、特許文献１の無線タグでは、質問器で信号の周波数をホッピング（変化）させ、通信可能な周波数を見つけて、物品の認識を行うようにしている。【０００３】
図１は、質問器の制御論理回路１１０の機能構成を示すブロック図である。
制御論理回路１１０は、ＰＬＬ制御部３０１と、送信信号生成部３０２と、受信信号処理部３０３と、送受信制御部３０４と、記憶部（ホッピングチャネル−無線タグＩＤ記憶テーブル）３０５と、外部インタフェース部３０６などから構成される。【０００４】
記憶部３０５は、無線タグのＩＤと、その無線タグが応答した周波数ホッピングチャネル（キャリア周波数）との関係を記憶する。ＰＬＬ制御部３０１はキャリア周波数の制御を行う。【０００５】
一方、特許文献２には、電子機器本体（カメラ）と着脱自在のユニットとを備え、ユニットには、識別情報やその他を記憶した情報通信チップおよびアンテナを設け、電子機器本体（カメラ）にアンテナと情報読み込み手段を設け、読み込み情報を基にユニットを用いた動作を制御する制御手段を設けた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１５０６４２号公報
【特許文献２】特開２００４−９３６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＲＦＩＤタグは本来、真贋判定を一つの目的として物品に設けられるものであるが、ＲＦＩＤタグの内部の解析により、そこに書き込まれているデータの判読が可能であり、ＲＦＩＤを複製（偽造）することも技術的に可能である。特許文献１で示されているシステムを用いても、通信可能な周波数帯域の或る周波数のみで認証処理を行っているため、識別符号などが同じ無線タグの贋物が物品に貼り付けられた場合に、その物品が本物として誤判定されてしまう。【０００８】
また、特許文献１で示されている無線タグシステムにおいては、無線タグの同調周波数が質問器の通信可能周波数範囲から外れる場合に、アンテナパターンのトリミングが必要になり、工程数が増加してコストアップにつながるという問題もあった。【０００９】
また、特許文献２の装置では、粗悪模造品のユニットであってもＲＦＩＤタグの識別符号が一数してしまうと、電子機器が通常の動作を開始してしまい、電子機器本体の破損につながるおそれがある。上記ユニットのＲＦＩＤタグの識別符号が暗号化されている場合でも、暗号化アルゴリズム及び暗号キーはＩＣを解析することで可能であり、ＲＦＩＤの複製・偽造は可能である。そのため、ＲＦＩＤタグを用いた真贋判定は不正使用に対して一定の効果はあるが、電子機器本体とともに正規の消耗品が同時に販売されている環境では、暗号の解析が容易であるため、不正使用の完全な防止は困難である。【００１０】
そこで、この発明の目的は、ＲＦＩＤタグに書き込まれている識別符号などが読み取られて複製されたとしても、そのＲＦＩＤタグを贋物として確実に判定できるようにした無線ＩＣデバイスシステム及びその真贋判定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するために、この発明は次のように構成する。
（１）この発明の無線ＩＣデバイスシステムは、ＲＦＩＤタグ用無線ＩＣデバイスと、当該無線ＩＣデバイスとの間で通信する質問器とから成り、
前記質問器は、前記無線ＩＣデバイスの通信可能な周波数帯域内から通信を行う周波数をランダムに選択して前記無線ＩＣデバイスと通信する手段と、前記周波数で通信可能であるか否かによって無線ＩＣデバイスの真贋判定を行う手段と、を備えたことを特徴とする。【００１２】
贋物のＲＦＩＤタグは真正な無線ＩＣデバイスに比較して通信可能な周波数帯域が著しく狭いので、上記構成により、ランダムに選択された周波数が贋物のＲＦＩＤタグで通信可能な周波数に偶然に一致しない限り通信不可能である。このことにより、無線ＩＣデバイスの真贋判定を行うことができる。【００１３】
（２）前記質問器は通信を行う２以上の周波数を選択する。このことにより、通信周波数を狙い撃ちのように予め複数とおりに設定された贋物についても確実に排除できる。【００１４】
（３）前記無線ＩＣデバイス及び前記質問器の通信可能な周波数帯域は、ＲＦＩＤタグ用として使用される周波数帯域よりも広く、前記ＲＦＩＤタグ用として使用される周波数帯域以外の周波数で通信可能であるか否かによって無線ＩＣデバイスの真贋判定を行う。【００１５】
例えば日本・ヨーロッパ・アメリカではＲＦＩＤタグ用として使用されている周波数がそれぞれ異なるので、例えばヨーロッパで使用されるＲＦＩＤタグ用の周波数を利用して、日本において質問器がＲＦＩＤタグと通信を試み、通信可能であるか否かによって真贋判定を行う。【００１６】
これにより、ランダムに周波数を選択した際に、贋物のＲＦＩＤタグの通信可能な周波数が偶然に選択されることが無くなり、より確実に真贋判定を行うことができる。【００１７】
（４）前記本体装置に前記質問器が備えられ、前記本体装置に前記無線ＩＣデバイスが接続または装着される付属装置に備えられ、
前記真贋判定で真正な無線ＩＣデバイスと判定されなかったとき、警告信号を発生する手段を前記本体装置に備える。【００１８】
この構成により、本体装置に付属装置が装着されたとき、または装着されようとするときに付属装置の真贋が判定されて、贋物の付属装置が使用されるのを防止できる。【００１９】
（５）前記本体装置に前記質問器が備えられ、前記本体装置に前記無線ＩＣデバイスが接続または装着される付属装置に備えられ、
前記真贋判定で真正な無線ＩＣデバイスと判定されなかったとき、前記本体装置の動作を停止または制限する手段を備える。【００２０】
これにより、贋物の付属装置が使用されるのを確実に防止でき、本体装置の破損や損傷も防止できる。【００２１】
（６）前記無線ＩＣデバイスが通信可能な周波数帯域を、ＲＦＩＤタグで用いられる通信信号の搬送波周波数帯域の約５倍以上１０００倍未満とする。【００２２】
このような周波数帯域にしておくことによって、仮に質問器が採り得る全ての周波数帯域に対応しようしても、それぞれ通信可能な周波数が異なる５個以上の贋物のＲＦＩＤタグを贋物の付属装置に設けておく必要があり、非現実的となる。そのため、贋物横行の抑止効果が実効のあるものとなる。【００２３】
（７）この発明の無線ＩＣデバイスの真贋判定方法は、ＲＦＩＤタグ用無線ＩＣデバイスと、当該無線ＩＣデバイスとの間で通信する質問器とを備えた無線ＩＣデバイスシステムにおいて、
前記質問器により、前記無線ＩＣデバイスが通信可能な周波数帯域内から通信を行う周波数をランダムに選択して前記無線ＩＣデバイスと通信し、前記周波数で通信可能であるか否かによって無線ＩＣデバイスの真贋判定を行うことを特徴としている。【００２４】
（８）前記無線ＩＣデバイスの真贋判定方法において、前記質問器は、通信を行う２以上の周波数を選択するものとする。【００２５】
（９）前記無線ＩＣデバイスの真贋判定方法において、前記無線ＩＣデバイス及び前記質問器の通信可能な周波数帯域は、ＲＦＩＤタグ用として使用される周波数帯域よりも広く、前記ＲＦＩＤタグ用として使用される周波数帯域以外の周波数において通信可能であるか否かによって無線ＩＣデバイスの真贋判定を行う。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、真の無線ＩＣデバイスと贋物の無線ＩＣデバイスとの判定を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】特許文献１に開示されている質問器の制御論理回路１１０の機能構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の無線ＩＣデバイスシステムを適用した本体装置２０１と、その付属装置２０２とからなるシステムのブロック図である。
【図３】無線ＩＣデバイス１０２とリーダ・ライタ１０１のそれぞれの構成を示すブロック図である。
【図４】無線ＩＣデバイス１０２の斜視図である。
【図５】前記無線ＩＣデバイス１０２の積層構造を示す図である。
【図６】無線ＩＣデバイスを含む無線ＩＣデバイスシステムの等価回路図及び無線ＩＣデバイスの反射特性図である。
【図７】本体装置内の本体装置制御回路６０の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】無線ＩＣデバイス１０２とリーダ・ライタ１０１とが通信する信号の周波数帯域を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
《第１の実施形態》
第１の実施形態に係る無線ＩＣデバイスシステム及び無線ＩＣデバイスの真贋判定方法について各図を参照して説明する。
【００２９】
図２はこの発明の無線ＩＣデバイスシステムを適用した本体装置２０１と、その付属装置２０２とからなるシステムのブロック図である。付属装置２０２には無線ＩＣデバイス１０２が予め設けられている。本体装置２０１には付属装置２０２の無線ＩＣデバイス１０２と通信する質問器であるリーダ・ライタ１０１が設けられている。
【００３０】
この本体装置２０１と付属装置２０２は、本体装置２０１に対して付属装置２０２を接続又は装着することによって所定の機能を果たす装置である。例えば本体装置２０１をプリンタとすれば付属装置２０２はインクカートリッジである。また本体装置２０１をゲーム機とすれば付属装置２０２はゲームソフト（カセット・ディスクなど）である。また、本体装置２０１をＤＶＤプレーヤーとすれば、付属装置２０２はＤＶＤソフト（ディスク）である。また、本体装置２０１をカメラとすれば、付属装置２０２は、その交換レンズである。
【００３１】
本体装置２０１は付属装置２０２が装着されたとき又は装着されようとするときに無線ＩＣデバイス１０２が真正な無線ＩＣデバイス（ＲＦＩＤタグ）であるか（以下、単に「本物」という。）であるか、すなわちその無線ＩＣデバイス１０２を備えた付属装置２０２が本物であるか贋物であるかの判定を行う。
【００３２】
図３は前記無線ＩＣデバイス１０２とリーダ・ライタ１０１のそれぞれの構成を示すブロック図である。リーダ・ライタ１０１において、通信制御部１は広帯域周波数発振回路２および送信信号符号化回路３を制御して通信の開始及び通信信号の送信制御を行う。すなわち、広帯域周波数発振回路２は周波数変換送受信回路５に対して発振信号を出力し、変調回路４は送信信号符号化回路３から出力されるデータ列に応じて周波数変換送受信回路５が出力する送信信号周波数を変調する。
【００３３】
広帯域インピーダンスマッチング回路６は、周波数変換送受信回路５と小型放射板７との間のインピーダンスを広帯域に亘ってマッチングさせる。前記周波数変換送受信回路５から出力される送信信号はこの広帯域インピーダンスマッチング回路６を介して小型放射板７から電磁波として送信される。
【００３４】
また、後に述べる無線ＩＣデバイス１０２側の変調信号を復調回路８で復調し、復調信号符号化回路９がその信号をデジタルデータ列に変換して通信制御部１へ与える。通信制御部１はこの符号化されたデータを基に、無線ＩＣデバイス１０２の識別符号の読取及び通信制御を行う。
【００３５】
一方、無線ＩＣデバイス１０２において、小型放射板１１はリーダ・ライタ１０１から送信される電磁波を受けて広帯域インピーダンスマッチング回路１２を介して整流回路１３に対し電力信号として与える。整流回路１３は受信された電磁波の整流を行い、電源制御回路１４は整流回路１３により整流された電圧を電源として通信制御部１５等へ与える。
【００３６】
通信制御部１５は、メモリ１７に書き込まれた又は予め書き込まれているデータを基にして送信し、データを生成し、それに基づいて送信信号符号化回路２０を制御する。送信信号符号化回路２０は、変調回路２１を駆動して、リーダ・ライタ１０１から送信される電磁波を変調し、広帯域インピーダンスマッチング回路１２にて外部空間のインピーダンスと整合させた後、小型放射板１１より通信信号の送信を行う。
【００３７】
復調回路１８は、リーダ・ライタ１０１から送信される電磁波を復調し、復調信号符号化回路１９はこれをデジタルデータ列に変換して通信制御部１５へ与える。通信制御部１５は符号化されたリーダ・ライタ１０１からの送信データを基にして所定の通信制御、例えば識別符号の応答などを行う。セキュリティ制御回路１６には例えばＤＥＳ暗号化回路やＲＳＡ暗号化回路を使用する。
【００３８】
図４・図５は、前記無線ＩＣデバイス１０２の構成例を示す。この無線ＩＣデバイスは、所定周波数の送受信信号を処理する無線ＩＣチップ７０と、該無線ＩＣチップ７０を搭載した給電回路基板４０とからなる。
【００３９】
給電回路基板４０は、図５に示すように、多層基板からなり、インダクタンス素子Ｌ１、放射板（ループアンテナ）として作用するインダクタンス素子Ｌ２、及びキャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２等を内蔵している。
【００４０】
詳しくは、誘電体からなるセラミックシート４１Ａ〜４１Ｎ上に、以下に説明する電極などを導電性ペーストなどにて周知の方法で形成し、これらのシート４１Ａ〜４１Ｎを積層、圧着、焼成したものである。
【００４１】
即ち、シート４１Ａには接続用電極３５ａ〜３５ｄとビア電極４２ａ，４２ｂとが形成されている。シート４１Ｂには平面電極５１（第２の平面電極）と導体パターン５２ａ，５２ｂとビア電極４２ｃ，４２ｄ，４２ｅとが形成されている。シート４１Ｃには平面電極５３（第３の平面電極）とビア電極４２ｃ，４２ｅ，４２ｆとが形成されている。シート４１Ｄ，４１Ｅには、それぞれ、導体パターン４５ａ，４５ｂとビア電極４２ｅ，４２ｆ，４２ｇ，４２ｈ，４２ｉとが形成されている。シート４１Ｆには平面電極５４と導体パターン４５ａ，４５ｂとビア電極４２ｅ，４２ｆ，４２ｈ，４２ｉとが形成されている。
【００４２】
さらに、シート４１Ｇには導体パターン４５ａ，４５ｂとビア電極４２ｅ，４２ｆ，４２ｈ，４２ｉとが形成されている。シート４１Ｈには平面電極５５と導体パターン４５ａ，４５ｂとビア電極４２ｆとが形成されている。シート４１Ｉには平面電極５６，５７（平面電極５７を第１の平面電極と称する）とビア電極４２ｊ，４２ｋとが形成されている。シート４１Ｊ〜４１Ｌには、それぞれ、導体パターン４６とビア電極４２ｊ，４２ｌとが形成されている。シート４１Ｍには導体パターン４６とビア電極４２ｊ，４２ｍとが形成されている。シート４１Ｎには導体パターン４７が形成されている。
【００４３】
以上のシート４１Ａ〜４１Ｎを積層することにより、ビア電極４２ｈ，４２ｉにて螺旋状に接続された導体パターン４５ａ，４５ｂにてインダクタンス素子Ｌ１が形成され、ビア電極４２ｌにて螺旋状に接続された導体パターン４６にてインダクタンス素子Ｌ２（放射板）が形成されている。インダクタンス素子Ｌ２の一端はビア電極４２ｋを介して平面電極５７に接続され、該平面電極５７はインダクタンス素子Ｌ１と対向している。また、インダクタンス素子Ｌ２の他端はビア電極４２ｍ、導体パターン４７、ビア電極４２ｊを介して平面電極５６に接続され、さらに、ビア電極４２ｆを介して平面電極５５，５３に接続され、平面電極５３は平面電極５１と対向してキャパシタンス素子Ｃ１が形成されている。
【００４４】
インダクタンス素子Ｌ１を構成する導体パターン４５ａの一端はビア電極４２ｃ、導体パターン５２ａ、ビア電極４２ｄを介して平面電極５３に接続され、導体パターン４５ｂの一端はビア電極４２ｇを介して平面電極５４に接続されている。また、導体パターン４５ａ，４５ｂの他端は、シート４１Ｈ上で一つにまとめられ、平面電極５５に接続されるとともに、ビア電極４２ｅ、導体パターン５２ｂ、ビア電極４２ａを介して接続用電極３５ａに接続されている。また、平面電極５１はビア電極４２ｂを介して接続用電極３５ｂに接続されている。
【００４５】
そして、接続用電極３５ａ，３５ｂが金属バンプを介して無線ＩＣチップ７０の入出力端子と電気的に接続される。接続用電極３５ｃ，３５ｄは終端のグランド端子であり、無線ＩＣチップ７０のグランド端子に接続される。
【００４６】
インダクタンス素子Ｌ１は２本の導体パターン４５ａ，４５ｂを並列に螺旋状に配置した構造としている。２本の導体パターン４５ａ，４５ｂはそれぞれ線路長が異なっていて、異なる共振周波数とすることができ、無線ＩＣデバイスを広帯域化できる。
【００４７】
以上の構成からなる無線ＩＣデバイスにおいては、インダクタンス素子Ｌ２の両端部がインダクタンス素子Ｌ１を含む共振回路と電磁界的に結合しているため、インダクタンス素子Ｌ１とその配線電極間の容量Ｃｆ、電極５１と電極５３との間のキャパシタンス素子Ｃ１、及び電極５４と電極５３，５５との間のキャパシタンス素子Ｃ２により、無線ＩＣチップ７０と放射板とのインピーダンス整合が行われる。それゆえ、容量のばらつきが小さく、周波数特性のばらつきも小さくなる。また、無線ＩＣチップ７０のインピーダンスに関係なく、所定の放射特性が得られるように放射板の大きさや形状を設定することが可能になる。
【００４８】
即ち、この無線ＩＣデバイスは、リーダ・ライタから放射される高周波信号を放射板で受信し、ＬＣ共振回路（等価回路的には、インダクタンス素子Ｌ１，Ｌ２、平面電極５１，５３の間に形成されるキャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２からなるＬＣ共振回路）を共振させ、所定の周波数帯の受信信号のみを無線ＩＣチップ７０に供給する。一方、この受信信号から所定のエネルギーを取り出し、このエネルギーを駆動源として無線ＩＣチップ７０にメモリされている情報を、ＬＣ共振回路にて所定の周波数に整合させた後、放射板からリーダ・ライタに送信する。
【００４９】
ところで、インダクタンス素子Ｌ１の共振周波数と無線ＩＣデバイスの使用周波数よりも放射板からの信号の共振周波数が高く設定されている。ここで、放射板からの信号の共振周波数とは、インダクタンス素子Ｌ２とキャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２による共振周波数を意味する。放射板を共振周波数以下で使用することにより、放射板の周辺には磁界が発生し、貼着先の樹脂等の誘電体に電磁波を伝達できる。誘電体に電磁波を放射すると、誘電率の異なる部分（無線ＩＣデバイス１０２と誘電体との間）で反射が生じ、外部に伝搬される。従って、この無線ＩＣデバイス１０２は付属装置２０２の所定の面に貼着又は埋設することにより、ＲＦＩＤシステムに用いることができる。
【００５０】
また、放射板の一端部に接続された第１の平面電極５７がインダクタンス素子Ｌ１に対向して配置されているため、インダクタンス素子Ｌ１で発生した磁界が平面電極５７に放射されることにより、平面電極５７に渦電流が発生し、その渦電流が放射板に流れて該放射板に磁界が発生し、リーダ・ライタとの間で送受信が行われる。このように、平面電極５７はインダクタンス素子Ｌ１で発生した磁界を遮断することになり、放射板を所定周波数の高周波信号を送受信できる形状にすることにより、無線ＩＣデバイスとしての送受信信号の設計自由度が向上する。また、平面電極５７をインダクタンス素子Ｌ１の占有面積よりも大きくすれば、インダクタンス素子Ｌ１の磁界の遮蔽効果が向上し、さらに設計自由度が大きくなり、放射特性が向上する。
【００５１】
また、放射板に接続された平面電極５３と平面電極５１との間にはキャパシタンス素子Ｃ１による大きな容量結合が発生するため、このキャパシタンス素子Ｃ１で無線ＩＣチップ７０と放射板とのインピーダンス整合が可能である。しかも、無線ＩＣチップ７０と放射板とが電気的に直接導通していないため、放射板から侵入する２００ＭＨｚ以下のエネルギー波である静電気による無線ＩＣチップ７０の破壊を未然に防止できる。
【００５２】
また、インダクタンス素子Ｌ１を構成する配線電極間には浮遊容量Ｃｆが発生し、この浮遊容量Ｃｆもインピーダンス整合又は共振周波数に影響を与えるが、平面電極５１，５３で構成されるキャパシタンス素子Ｃ１の容量を大きな値に設定することにより、配線電極の間隔のばらつきによる容量Ｃｆのばらつきの影響を小さくでき、これにより使用周波数のばらつきがさらに小さくなる。
【００５３】
また、給電回路基板４０を多層基板で構成したため、インダクタンス素子Ｌ１やインダクタンス素子Ｌ２を積層タイプとして給電回路基板４０をコンパクトに構成できる。
【００５４】
なお、図５に示した例では、放射板に接続された平面電極５３と平面電極５１との間は容量によって結合しているが、両者を電気的に直接導通させてもよい。この場合は、インダクタンス素子Ｌ１と配線電極間の浮遊容量Ｃｆとによりインピーダンス整合を行う。
【００５５】
次に、上記無線ＩＣデバイスを含む無線ＩＣデバイスシステムの等価回路及び無線ＩＣデバイスの反射特性を図６に示す。
図６（Ａ）に示す等価回路において、無線ＩＣデバイス１０２の給電回路基板４０の設けた二つのインダクタンス素子Ｌ１ａ，Ｌ１ｂが図５に示したインダクタンス素子Ｌ１に相当している。この二つのインダクタンス素子Ｌ１ａ，Ｌ１ｂはインダクタンス値が異なり、これにより、それぞれの共振周波数にピークが発生し、図６（Ｂ）に示すように、使用周波数が広帯域化された反射特性を有することになる。
【００５６】
無線ＩＣチップ７０には高周波回路を構成したＲＦＩＣと論理回路を構成したベースバンドＩＣとを備えている。
【００５７】
リーダ・ライタ１０１についても同様に、給電回路基板６２を備え、給電回路基板６２に無線ＩＣデバイス１０２の給電回路基板４０と同様の構成を備えて。広帯域特性を実現している。リーダ・ライタ制御回路６１は、無線ＩＣデバイス１０２の無線ＩＣチップ７０と同様に、高周波回路を構成したＲＦＩＣと論理回路を構成したベースバンドＩＣとを備えている。本体装置制御回路６０はリーダ・ライタ１０１を制御するとともに無線ＩＣデバイス１０２の識別符号を読み取り、その結果に応じた処理を行う。
【００５８】
なお、ＵＨＦ帯である場合は放射電磁界方式で、すなわち電磁波の送受信で通信し、ＨＦ帯である場合は電磁結合方式で、すなわち磁界信号の送受信で通信を行う。
【００５９】
図８は無線ＩＣデバイス１０２とリーダ・ライタ１０１とが通信する信号の周波数帯域を示す図である。ＵＨＦ帯のＲＦＩＤタグとして用いる場合には、図８（Ａ）に示すように、８００ＭＨｚ〜１．２ＧＨｚの広帯域に亘って利得があるように設定する。ＨＦ帯のＲＦＩＤタグとして用いる場合には、図８（Ｂ）に示すように、５ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの広帯域に亘って利得があるように設定する。
【００６０】
ＩＳＯ／ＩＥＣによるＲＦＩＤエアインタフェース１８０００のＰａｒｔ３で１３．５６ＭＨｚ、Ｐａｒｔ６でＵＨＦ帯の周波数が定められている。ＵＨＦ帯において、日本では９５３．５ＭＨｚ±２ＭＨｚ、ヨーロッパでは８６６．６ＭＨｚ±１ＭＨｚ、アメリカでは９１５ＭＨｚ±１３ＭＨｚが使用される。
【００６１】
このように、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤタグで用いられる通信信号の周波数帯域はせいぜい±２０ＭＨｚ程度であればよく、従来の所定周波数にのみ対応した通常のＲＦＩＤタグであれば、例えば５ｍｍ角のアンテナでその帯域を実現できる。贋物のＲＦＩＤタグであれば、例えば９５３．５ＭＨｚ±２ＭＨｚの帯域で通信可能なように構成されるか、例えば１３．５６ＭＨｚ±２８ｋＨｚの帯域で通信可能なように構成される。これに対して、本物のＲＦＩＤタグ用無線ＩＣデバイス１０２は８００ＭＨｚ〜１．２ＧＨｚの広帯域に亘って通信可能である。また、同じＲＦＩＤタグ用無線ＩＣデバイスを全世界でそのまま適用可能となり、仕向地に応じた周波数にチューニングする必要がなく、その分低コスト化が図れる。
【００６２】
なお、例えばゲーム機に対してゲームソフト（カセット）を装着した状態で、質問器とＲＦＩＤタグとの距離は数ｍｍ程度であり、この微小距離で通信を行うので、ＲＦＩＤタグで利用する無線は１０ｍＷ以下の特定小電力無線とすることができる。そのため、周波数帯を限定する必要のない通信で真贋判定が可能である。
【００６３】
また、本発明におけるＲＦＩＤタグ用無線ＩＣデバイスと質問器の双方が広帯域であり、全世界においてそのまま適用可能であるため、或る地域において使用されていない周波数帯を使用して真贋判定を行えば、贋物のＲＦＩＤタグの通信可能な周波数が偶然に選択されることが無くなり、より確実に真贋判定を行うことができる。
【００６４】
例えば日本においてＲＦＩＤタグ用に割り当てられている周波数帯９５３．５ＭＨｚ±２ＭＨｚ以外の、ヨーロッパの周波数帯（８６６．６±１ＭＨｚ）やアメリカの周波数帯（９１５±１３ＭＨｚ）の周波数で通信を行い、通信可能であるか否かによって真贋判定を行ってもよい。
【００６５】
図７は、図６に示した本体装置制御回路６０の処理手順を示すフローチャートである。
先ず、付属装置２０２の装着状態を検出する（Ｓ１）。これは、例えば本体装置２０１の付属装置装着部に設けた付属装置装着状態検出スイッチの状態を読み取ることによって行う。
【００６６】
付属装置が装着されたなら、後に述べる繰り返し回数をカウントする変数Ｎを初期化し（Ｓ２）、乱数を発生する（Ｓ３）。そして、発生した乱数に対応する搬送波周波数を決定する（Ｓ４）。ＵＨＦ帯のＲＦＩＤタグである場合には図８（Ａ）に示したように８００ＭＨｚ〜１．２ＧＨｚの周波数帯域内で例えば帯域幅±５ＭＨｚのチャンネルに分けるものとして、（１２００−８００）／１０＝４０チャンネル分相当の選択が可能であり、乱数の値に応じてその４０チャンネルのいずれかの搬送周波数でリーダ・ライタから質問信号を送信する（Ｓ５）。ＨＦ帯のＲＦＩＤタグである場合には図８（Ｂ）に示したように５ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数帯域内で例えば帯域幅±２８ｋＨｚのチャンネルに分ける。このようにしてリーダ・ライタ１０１はランダムに選択した通信周波数で無線ＩＣデバイス１０２との通信を試みる。
【００６７】
この例では４０チャンネル分相当の周波数を採り得るようにしたが、少なくとも５チャンネル分の周波数を採り得るように構成すればよい。すなわち、真正な無線ＩＣデバイスが通信可能な周波数帯域は、ＲＦＩＤタグで用いられる通信信号の搬送波周波数帯域の約５倍以上とする。このことにより、それぞれ通信可能な周波数が異なる５個以上の贋物のＲＦＩＤタグを贋物の付属装置に設けておく必要があり、非現実的となる。そのため、贋物横行の抑止効果が実効のあるものとなる。
【００６８】
無線ＩＣデバイス（ＲＦＩＤタグ）１０２から応答信号があれば、それを受信し、正しい識別符号であるか否かを判定する（Ｓ６→Ｓ７）。識別符号が正常であれば前記カウンタＮの値を１インクリメントしてステップＳ３〜Ｓ９の処理を繰り返す（Ｓ８→Ｓ９→Ｓ３→・・・）。
【００６９】
この例では、上記処理を５回繰り返し、すなわち５つの異なった搬送波周波数でのいずれの質問信号についても無線ＩＣデバイスと通信ができて正常な識別符号の応答があれば、その後は通常の処理を開始する（Ｓ８→Ｓ１０）。この例では５つの周波数帯域に切り替えたが、少なくとも２つの異なった周波数で通信可能であるか否かを判定すればよい。
【００７０】
もし５つの異なった搬送波周波数での通信で、正常な識別符号の応答がなければ、付属装置に設けられている無線ＩＣデバイスは贋物であるものとして、すなわち付属装置が贋物であるものと見なして、その旨をユーザへ警告する。例えば警告音を報音したり、付属装置が贋物である旨の警告表示を行ったりする（Ｓ７→Ｓ１１）。
【００７１】
さらにその後、本体装置の電源を遮断して処理を終了する（Ｓ１２）。このようにして贋物の付属装置が装着されたことが確実に検知でき、且つその贋物の付属装置を用いた動作が未然に防止できる。
【００７２】
なお、上述の例では、贋物の付属装置が装着されたとき、または装着されようとしたとき、警告を発した後に本体の電源を遮断して動作を完全に停止するようにしたが、贋物の付属装置を用いた動作を行わない、とった制限動作モードに入るようにしてもよい。
【００７３】
上述の例ではＵＨＦ帯のＲＦＩＤタグの例であるので８００ＭＨｚ〜１．２ＧＨｚに対応するものとしたが、現実には８００ＭＨｚ〜５ＧＨｚ程度のさらに広帯域に亘る通信が可能である。この場合、ＲＦＩＤタグの通信信号の周波数帯域を１０ＭＨｚとすれば、（５０００−８００）／１０＝４２０、通信信号の周波数帯域を４ＭＨｚとすれば、（５０００−８００）／４＝１０５０となる。したがって、真正な無線ＩＣデバイスが通信可能な周波数帯域は、ＲＦＩＤタグで用いられる通信信号の搬送波周波数帯域の約１０００倍未満となる。
【００７４】
以上に述べたとおり、この発明によれば大きく次の二つの障壁によって偽造が防止できる。
先ず、この発明の真正のＲＦＩＤタグ用無線ＩＣデバイスを偽造するために解析しようとしても、リーダ・ライタからの質問信号の周波数は一定ではないので、通信信号の検出による解析はディジタル技術をもっては実質的に困難である。これが第１の障壁である。
【００７５】
また、ＩＣチップのビットパターン等の解析によって仮に暗号化のアルゴリズムや識別符号が解析されて複製されたとしても、それはベースバンド部分についてのみである。贋物のＲＦＩＤタグが通信可能な周波数帯は予め規格化されている周波数帯に設定されている筈であるので、そのままでは広帯域な周波数の質問信号に応答することは不可能である。これが第２の障壁である。
【００７６】
なお、以上に述べた例では、本体装置２０１にリーダ・ライタ１０１を備えたものを例に挙げたが、ＲＦＩＤタグ用の無線ＩＣデバイス内のメモリに対してデータの書込を行う必要がない場合には、単にリーダ（interrogator：質問器）を設けてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
３５ａ，３５ｂ…接続用電極
３５ｃ，３５ｄ…接続用電極
４０…給電回路基板
４１…セラミックシート
４２…ビア電極
４５ａ，４５ｂ…導体パターン
４６，４７…導体パターン
５１，５３…平面電極
５２ａ，５２ｂ…導体パターン
５３，５５…電極
５４，５５，５６，５７…平面電極
６０…本体装置制御回路
６１…リーダ・ライタ制御回路
６２…給電回路基板
７０…無線ＩＣチップ
１０１…リーダ・ライタ
１０２…無線ＩＣデバイス
２０１…本体装置
２０２…付属装置
Ｃ１，Ｃ２…キャパシタンス素子
Ｃｆ…浮遊容量
Ｌ１，Ｌ２…インダクタンス素子
Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ…インダクタンス素子
Ｌ２…インダクタンス素子
【図１】
2009145007.tif 000003
【図２】
2009145007.tif 000004
【図３】
2009145007.tif 000005
【図４】
2009145007.tif 000006
【図５】
2009145007.tif 000007
【図６】
2009145007.tif 000008
【図７】
2009145007.tif 000009
【図８】
2009145007.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月27日(2010.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤタグ用の無線ＩＣデバイスと、当該無線ＩＣデバイスとの間で通信する質問器とから成る無線ＩＣデバイスシステムにおいて、
前記無線ＩＣデバイスは単体で複数の周波数帯の信号を処理できるように構成されており、
前記質問器は、前記無線ＩＣデバイスの通信可能な周波数帯域内から通信を行う周波数をランダムに選択して前記無線ＩＣデバイスと通信する手段と、前記周波数で通信可能であるか否かによって無線ＩＣデバイスの真贋判定を行う手段と、を備えたことを特徴とする無線ＩＣデバイスシステム。
【請求項２】
前記質問器は、通信を行う２以上の周波数を選択する手段を備えた請求項１に記載の無線ＩＣデバイスシステム。
【請求項３】
本体装置に前記質問器が備えられ、前記本体装置に接続または装着される付属装置に前記無線ＩＣデバイスが備えられ、
前記真贋判定で真正な無線ＩＣデバイスと判定されなかったときに警告を発する警告手段を前記本体装置に備えた、請求項１または２に記載の無線ＩＣデバイスシステム。
【請求項４】
本体装置に前記質問器が備えられ、前記本体装置に接続または装着される付属装置に前記無線ＩＣデバイスが備えられ、
前記真贋判定で真正な無線ＩＣデバイスと判定されなかったとき、前記本体装置の動作を停止または制限する手段を備えた、請求項１〜３のいずれかに記載の無線ＩＣデバイスシステム。
【請求項５】
前記無線ＩＣデバイスが通信可能な周波数帯域を、ＲＦＩＤタグで用いられる通信信号の搬送波周波数帯域の約５倍以上１０００倍未満とした請求項１〜４のいずれかに記載の無線ＩＣデバイスシステム。
【請求項６】
ＲＦＩＤタグ用の無線ＩＣデバイスと、当該無線ＩＣデバイスとの間で通信する質問器とを備えた無線ＩＣデバイスシステムにおいて、
前記無線ＩＣデバイスは単体で複数の周波数帯の信号を処理できるように構成されており、
前記質問器により、前記無線ＩＣデバイスが通信可能な周波数帯域内から通信を行う周波数をランダムに選択して前記無線ＩＣデバイスと通信し、前記周波数で通信可能であるか否かによって無線ＩＣデバイスの真贋判定を行うことを特徴とする無線ＩＣデバイスの真贋判定方法。
【請求項７】
前記質問器は、通信を行う２以上の周波数を選択する、請求項６に記載の無線ＩＣデバイスの真贋判定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上述の課題を解決するために、この発明は次のように構成する。
（１）この発明の無線ＩＣデバイスシステムは、ＲＦＩＤタグ用無線ＩＣデバイスと、当該無線ＩＣデバイスとの間で通信する質問器とから成り、
前記無線ＩＣデバイスは単体で複数の周波数帯の信号を処理できるように構成されており、
前記質問器は、前記無線ＩＣデバイスの通信可能な周波数帯域内から通信を行う周波数をランダムに選択して前記無線ＩＣデバイスと通信する手段と、前記周波数で通信可能であるか否かによって無線ＩＣデバイスの真贋判定を行う手段と、を備えたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
（３）前記本体装置に前記質問器が備えられ、前記本体装置に前記無線ＩＣデバイスが接続または装着される付属装置に備えられ、
前記真贋判定で真正な無線ＩＣデバイスと判定されなかったとき、警告信号を発生する手段を前記本体装置に備える。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
（４）前記本体装置に前記質問器が備えられ、前記本体装置に前記無線ＩＣデバイスが接続または装着される付属装置に備えられ、
前記真贋判定で真正な無線ＩＣデバイスと判定されなかったとき、前記本体装置の動作を停止または制限する手段を備える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
（５）前記無線ＩＣデバイスが通信可能な周波数帯域を、ＲＦＩＤタグで用いられる通信信号の搬送波周波数帯域の約５倍以上１０００倍未満とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
（６）この発明の無線ＩＣデバイスの真贋判定方法は、ＲＦＩＤタグ用無線ＩＣデバイスと、当該無線ＩＣデバイスとの間で通信する質問器とを備えた無線ＩＣデバイスシステムにおいて、
前記無線ＩＣデバイスは単体で複数の周波数帯の信号を処理できるように構成されており、
前記質問器により、前記無線ＩＣデバイスが通信可能な周波数帯域内から通信を行う周波数をランダムに選択して前記無線ＩＣデバイスと通信し、前記周波数で通信可能であるか否かによって無線ＩＣデバイスの真贋判定を行うことを特徴としている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
（７）前記無線ＩＣデバイスの真贋判定方法において、前記質問器は、通信を行う２以上の周波数を選択するものとする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月7日(2010.10.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１５０６４２号公報
【特許文献２】特開２００５−３４５８０２号公報
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、特許文献２の装置では、粗悪模造品のユニットであってもＲＦＩＤタグの識別符号が一致してしまうと、電子機器が通常の動作を開始してしまい、電子機器本体の破損につながるおそれがある。上記ユニットのＲＦＩＤタグの識別符号が暗号化されている場合でも、暗号化アルゴリズム及び暗号キーはＩＣを解析することで解読可能であり、ＲＦＩＤの複製・偽造は可能である。そのため、ＲＦＩＤタグを用いた真贋判定は不正使用に対して一定の効果はあるが、電子機器本体とともに正規の消耗品が同時に販売されている環境では、暗号の解析が容易であるため、不正使用の完全な防止は困難である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
（３）本体装置に前記質問器が備えられ、前記本体装置に接続または装着される付属装置に前記無線ＩＣデバイスが備えられ、
前記真贋判定で真正な無線ＩＣデバイスと判定されなかったとき、警告信号を発生する手段を前記本体装置に備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
（４）本体装置に前記質問器が備えられ、前記本体装置に接続または装着される付属装置に前記無線ＩＣデバイスが備えられ、
前記真贋判定で真正な無線ＩＣデバイスと判定されなかったとき、前記本体装置の動作を停止または制限する手段を備える。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
ところで、インダクタンス素子Ｌ１の共振周波数と無線ＩＣデバイスの使用周波数よりも放射板からの信号の共振周波数が高く設定されている。ここで、放射板からの信号の共振周波数とは、インダクタンス素子Ｌ２とキャパシタンス素子Ｃ１，Ｃ２による共振周波数を意味する。放射板を共振周波数以下で使用することにより、放射板の周辺には磁界が発生し、無線ＩＣデバイス１０２の貼着先の樹脂等の誘電体に電磁波を伝達できる。誘電体に電磁波を放射すると、誘電率の異なる部分（無線ＩＣデバイス１０２と誘電体との間）で反射が生じ、外部に伝搬される。従って、この無線ＩＣデバイス１０２は付属装置２０２の所定の面に貼着又は埋設することにより、ＲＦＩＤシステムに用いることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
リーダ・ライタ１０１についても同様に、給電回路基板６２を備え、給電回路基板６２に無線ＩＣデバイス１０２の給電回路基板４０と同様の構成を備えて、広帯域特性を実現している。リーダ・ライタ制御回路６１は、無線ＩＣデバイス１０２の無線ＩＣチップ７０と同様に、高周波回路を構成したＲＦＩＣと論理回路を構成したベースバンドＩＣとを備えている。本体装置制御回路６０はリーダ・ライタ１０１を制御するとともに無線ＩＣデバイス１０２の識別符号を読み取り、その結果に応じた処理を行う。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
３５ａ，３５ｂ…接続用電極
３５ｃ，３５ｄ…接続用電極
４０…給電回路基板
４１…セラミックシート
４２…ビア電極
４５ａ，４５ｂ…導体パターン
４６，４７…導体パターン
５２ａ，５２ｂ…導体パターン
５１，５３，５４，５５，５６，５７…平面電極
６０…本体装置制御回路
６１…リーダ・ライタ制御回路
６２…給電回路基板
７０…無線ＩＣチップ
１０１…リーダ・ライタ
１０２…無線ＩＣデバイス
２０１…本体装置
２０２…付属装置
Ｃ１，Ｃ２…キャパシタンス素子
Ｃｆ…浮遊容量
Ｌ１，Ｌ２…インダクタンス素子
Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ…インダクタンス素子
Ｌ２…インダクタンス素子
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2009145007.tif 000011
【国際調査報告】
2009145007.tif 000012
2009145007.tif 000013
2009145007.tif 000014
2009145007.tif 000015