(57)【要約】【課題】  ＩＣカードにおける機能の追加、または削除を容易に、かつ低コストで行う。【解決手段】  リーダ／ライタ３は、通信開始前に通信番号部３２に保存されている通信番号を送信すると、ＩＣカード２にリーダ／ライタ３による通信番号の送信により電力が供給され、制御部１９が通信番号を受け取る。制御部１９は、不揮発性メモリ１８に保存されている接続インターフェース２１と子チップ４における通信番号部１０に保存されている通信番号との対応表を参照し、該当する通信番号が存在した場合、制御部１９がセレクタ２０に制御信号を出力し、対象となる接続インターフェース２１にのみ電力やデータなどを供給する。その後、カード本体部７は、有効になった接続インターフェース２１に接続されている子チップ４とのみ通信を行う。【選択図】  図１
2006259956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣカードと、前記ＩＣカードとの通信を行い、前記ＩＣカードに格納されるデータのリード／ライトを管理する外部管理装置とよりなるＩＣカードシステムであって、
前記ＩＣカードは、
前記外部管理装置から発行されたコマンドに基づいて動作指示を行うコントローラ部と、
任意の機能を有した１以上の機能チップ部とを備え、
前記機能チップ部は、
前記コントローラ部から着脱自在に設けられ、前記機能チップ部を任意に追加、または削除することによって前記ＩＣカードにおける任意の機能が追加、または削除されることを特徴とするＩＣカードシステム。
【請求項２】
請求項１記載のＩＣカードシステムにおいて、
前記外部管理装置は、
通信したい機能の通信番号を送信する通信番号管理制御部を備え、
前記機能チップ部は、
機能毎に割り付けられた通信番号が格納された通信番号格納部を備え、
前記コントローラ部は、
前記通信番号管理制御部から送信される通信番号に対応する前記機能チップ部を検索し、前記外部管理装置が通信したい機能チップ部を選択するセレクタ部を備えたことを特徴とするＩＣカードシステム。
【請求項３】
請求項２記載のＩＣカードシステムにおいて、
前記セレクタ部は、
制御信号に基づいて、前記コントローラ部と任意の前記機能チップ部と接続する接続インタフェースと、
前記接続インタフェースと装着されているすべての前記機能チップ部の通信番号とが対応する通信番号対応表が格納された通信番号対応表格納部と、
前記通信番号管理制御部からの通信番号を受信した際に、前記通信番号対応表格納部を参照し、対応する前記機能チップ部を検索し、検索した前記機能チップ部が前記コントローラ部に接続されるように前記接続インタフェースに制御信号を出力する選択制御部とを備えたことを特徴とするＩＣカードシステム。
【請求項４】
請求項３記載のＩＣカードシステムにおいて、
前記選択制御部は、
選択された前記機能チップ部にのみ、前記接続インタフェースを介して電力を供給することを特徴とするＩＣカードシステム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のＩＣカードシステムにおいて、
前記ＩＣカードは、
前記外部管理装置との情報伝達を電波などの情報伝送媒体によって情報を伝達する非接触タイプであることを特徴とするＩＣカードシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣカードにおける機能の追加、および削除技術に関し、特に、非接触型のＩＣカードにおける低コストな機能の追加、および削除に有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、クレジットカード、電話カードや定期券などの機能を有するＩＣカードが普及しつつある。ＩＣカードには、外部装置との情報伝達方式の１つとして、たとえば、該外部装置との間に機械的結合手段を有する接触タイプ、電波などの情報伝送媒体によって情報を伝達する非接触タイプ、ならびに接触／非接触兼用タイプ、いわゆるデュアルウェイタイプがある。
【０００３】
非接触タイプのＩＣカードでは、１つのＩＣカードに１つの機能が搭載されており、たとえば、クレジットカードの機能と定期券の機能とが必要な場合には、２枚のＩＣカードが必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記のようなＩＣカードによる機能付加技術では、次のような問題点があることが本発明者により見い出された。
【０００５】
すなわち、使用したい機能が増えた場合、それに伴いＩＣカードの所持枚数が増加してしまうことになる。
【０００６】
また、ソフトウェア的に１つのＩＣカードに新たな機能を追加することも考えられるが、その場合、該ＩＣカードを提供しているメーカなどが機能追加に対応したソフトウェアを作るまで待たなければならず、その間利便性が損なわれるとともに、データ解析などの危険性が生じてしまうという問題がある。
【０００７】
さらに、複数の機能を搭載したＩＣカード、あるいはＩＣカードに新たな機能を付加する場合には、今まで使用していたＩＣカードの返却や新たなＩＣカードの購入などの手間がかかり、コスト的にも高くなってしまうことになる。
【０００８】
本発明の目的は、ＩＣカードにおける機能の追加、または削除を容易に、かつ短時間で行うことができるとともに、該ＩＣカードのコストを大幅に削減することのできる技術を提供することにある。
【０００９】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１１】
本発明は、ＩＣカードと、該ＩＣカードとの通信を行い、該ＩＣカードに格納されるデータのリード／ライトを管理する外部管理装置とよりなるＩＣカードシステムであって、該ＩＣカードは、外部管理装置から発行されたコマンドに基づいて動作指示を行うコントローラ部と、任意の機能を有した１以上の機能チップ部とを備え、該機能チップ部は、コントローラ部から着脱自在に設けられ、機能チップ部を任意に追加、または削除することによってＩＣカードにおける任意の機能が追加、または削除されるものである。
【００１２】
また、本願のその他の発明の概要を簡単に示す。
【００１３】
本発明は、前記外部管理装置が、通信したい機能の管理番号を送信する通信番号管理制御部を備え、前記機能チップ部は、機能毎に割り付けられた通信番号が格納された通信番号格納部を備え、前記コントローラ部は、通信番号管理制御部から送信される通信番号に対応する機能チップ部を検索し、外部管理装置が通信したい機能チップ部を選択するセレクタ部を備えたものである。
【００１４】
また、本発明は、前記セレクタ部が、制御信号に基づいて、コントローラ部と任意の機能チップ部と接続する接続インタフェースと、該接続インタフェースと装着されているすべての機能チップ部の通信番号とが対応する通信番号対応表が格納された通信番号対応表格納部と、通信番号管理制御部からの通信番号を受信した際に、通信番号対応表格納部を参照し、対応する機能チップ部を検索し、検索した機能チップ部がコントローラ部に接続されるように接続インタフェースに制御信号を出力する選択制御部とを備えたものである。
【００１５】
さらに、本発明は、前記選択制御部が、選択された機能チップ部にのみ、接続インタフェースを介して電力を供給するものである。
【００１６】
また、本発明は、前記ＩＣカードが、外部管理装置との情報伝達を電波などの情報伝送媒体によって情報を伝達する非接触タイプよりなるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１８】
（１）ＩＣカードにおける機能の追加、または削除を容易に行うことができるので、該ＩＣカードの利便性を大幅に向上させることができる。
【００１９】
（２）ＩＣカードの製造コストを大幅に削減しながら、多機能なＩＣカードを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施の形態によるＩＣカードシステムの説明図、図２は、図１のＩＣカードシステムに設けられたＩＣカードに搭載されるに子チップの搭載例を示す説明図である。
【００２３】
本実施の形態において、ＩＣカードシステム１は、図１に示すように、ＩＣカード２、およびリーダ／ライタ（外部管理装置）３から構成されている。ＩＣカード２は、情報伝達を電波などの情報伝送媒体によってリーダ／ライタ３と情報を伝達する非接触タイプからなる。
【００２４】
ＩＣカード２は、子チップ（機能チップ部）４〜６、ならびにカード本体部（コントローラ部）７から構成されている。これら子チップ４〜６は、カード本体部７に着脱自在となっている。この場合、子チップ４〜６は、たとえば、定期券機能や通行証機能など個別の機能をそれぞれ有しており、任意の子チップをカード本体部７からの取り外しすることによって、所望する機能の追加および削除を容易に行うことが可能となる。また、これら機能毎の子チップ４〜６を個別に製造することによって、該子チップの生産コストを下げることが可能となる。
【００２５】
子チップ４〜６は、接続インタフェース８、不揮発性メモリ９、通信番号部（管理番号格納部）１０、秘密鍵部１１、乱数発生器１２、および制御部１３からそれぞれ構成されている。接続インタフェース８は、カード本体部７とのインタフェースであり、後述するカード本体部７に設けられた接続インタフェース２１〜２３と接続される。
【００２６】
不揮発性メモリ９は、たとえばフラッシュメモリなどからなり、個々の子チップ４〜６が目的とする機能を果たすために必要な情報をそれぞれ保存する。このように、子チップ４〜６に不揮発性メモリ９をそれぞれ備えることによって、機能の追加を見越した過剰な記憶容量の不揮発性メモリの搭載が不要となり、ＩＣカード２のコストを抑えることができる。
【００２７】
通信番号部１０は、通信を行なう際にカード本体部７が必要な接続先を特定するために用いられる。秘密鍵部１１は、暗号／復号化の際に用いる鍵を生成する。乱数発生器１２は、暗号化の際に使用する乱数を生成する。制御部１３は、子チップ４〜６の制御をそれぞれ司り、通信、暗号/複合化、データ更新などを行なう。
【００２８】
ここで、子チップにおいて、リーダ／ライタ３との通信を行う際に、暗号化が不要な場合には秘密鍵部１１、ならびに乱数発生器１２を有さない構成としてもよい。
【００２９】
また、カード本体部７は、アンテナコイル１４、検波部１５、１／０変換部１６、電源部１７、不揮発性メモリ（セレクタ部、通信番号対応表格納部）１８、制御部（セレクタ部）１９、セレクタ（セレクタ部、選択制御部）２０、および接続インタフェース（セレクタ部）２１〜２３から構成されている。
【００３０】
アンテナコイル１４は、リーダ／ライタ３との通信を行なう。検波部１５は、リーダ／ライタ３から出力された電波の検波を行い、通信に使用する電波を抽出する。１／０変換部１６は、検波部１５によって検波された電波をデジタルデータ（１または０のコード）に変換して制御部１９に出力する。
【００３１】
電源部１７は、アンテナコイル１４によって受信した無線電波を整流し、磁場の変化により発生した誘導起電力を安定化させて電圧の制御を行い、子チップ４〜６、およびカード本体部７の各部に電源を供給する。不揮発性メモリ１８は、制御部１９が使用するデータの保存を行なう。
【００３２】
制御部１９は、カード本体部７におけるすべての制御を司る。セレクタ２０は、制御部１９から制御に基づいて接続インタフェース２１〜２３に電力／信号の送受信を行なう。接続インタフェース２１〜２３は、子チップ４〜６とのインタフェースである。
【００３３】
これら接続インタフェース２１〜２３は、子チップ４〜６の接続インタフェース８が接続された際に、子チップ４〜６が接続されていたことを制御部１３に通知する。
【００３４】
さらに、リーダ／ライタ３は、送受信コイル２４、検波部２５、１／０変換部２６、制御部（通信番号管理制御部）２７、１／０変換部２８、発信部２９、変調部３０、電力増幅部３１、通信番号部（管理番号制御部）３２、入力部３３、出力部３４、データバッファメモリ部３５、およびインタフェース部３６から構成されている。
【００３５】
送受信コイル２４は、電力増幅部３１において増幅された変調波を送信、およびＩＣカード２から出力された信号を受信する。検波部２５は、送受信コイル２４を介して受信した電波を検波する。１／０変換部２６は、検波部２５によって検波された電波をデジタルデータ（１または０のコード）に変換し、制御部２７に出力する。
【００３６】
制御部２７は、リーダ／ライタ３におけるすべての制御を司る。この制御部２７には、秘密鍵部２７ａ、および乱数発生器２７Ｂが設けられており、暗号／復号化などを行なう。
【００３７】
１／０変換部２８は、制御部２７から出力される送信データを電波で送信するデジタルデータ（１または０のコード）に変換する。発信部２９は、送信する電波を生成する。変調部３０は、発信部２９から出力された発振信号に基づいて１／０変換部２８で変換されたコード情報をＦＳＫ（周波数偏位変調）変調派波に変調する。電力増幅部３１は、変調部３０において変調された変調波を増幅する。
【００３８】
通信番号部３２は、対象となる通信相手を指定する。入力部３３は、たとえば、キーボードや指紋認識装置などからなり、データなどの入力が行われる。キーボードは、暗証番号やパスワードなどの入力を行い、指紋認識装置は個人認証などに使用する。
【００３９】
出力部３４は、たとえば、表示出力装置、プリンタ出力装置、およびスピーカなどからなる。表示出力装置は、製品の実行結果の出力を行なう。プリンタは、レシートの発行などを行なう。スピーカは、音による実行結果の通知や音声によるガイダンスを行なう。
【００４０】
データバッファメモリ部３５は、制御部２７が処理を行なう際に一時的に使用する記憶領域である。インタフェース部３６は、外部接続された外部機器ＧＫとの通信を行なう。
【００４１】
外部機器ＧＫは、たとえば、パーソナルコンピュータや銀行のサーバなどが考えられ、銀行口座情報、顧客情報などにアクセスするために使用する。
【００４２】
次に、本実施の形態によるＩＣカードシステム１におけるデータ通信例について説明する。
【００４３】
まず、リーダ／ライタ３は、相互通信開始前（対象となるＩＣカード２が通信範囲に入るかもしれない間）に、通信番号部３２に保存されている通信番号（ここでは、仮に通信番号Ｂとする）を繰り返し送信しつづける。
【００４４】
ＩＣカード２は、リーダ／ライタ３による通信番号Ｂの送信により電力が供給され、制御部１９が通信番号Ｂを受け取る。ＩＣカード２の制御部１９は、通信番号Ｂを受け取ると不揮発性メモリ１８に保存されている接続インターフェース２１と子チップ４における通信番号部１０に保存されている通信番号との対応表を参照する。
【００４５】
不揮発性メモリ１８に保存されている通信番号対応表に、リーダ／ライタ３から送信された通信番号Ｂが存在した場合、カード本体部７の制御部１９は、セレクタ２０に制御信号を出力し、該セレクタ２０に対象となる接続インターフェース２１にのみ電力やデータなどを供給するように制御を行う。これにより、ＩＣカード２の消費電力を低減することができる。
【００４６】
ここで、子チップ４の通信番号が通信番号Ｂに対応しない場合には、子チップ５，６における通信番号が通信番号Ｂに対応するか否かを順次参照し、カード本体部７の制御部１９は、対応する子チップが接続されている接続インターフェース２２，２３のいずれかのみ電力やデータなどを供給するようにセレクタ２０を制御する。
【００４７】
その後、カード本体部７は、有効になった接続インターフェース２１に接続されている子チップ４とのみ通信を行う。
【００４８】
そして、制御部カード本体部７との制御部１９は、セレクタ２０、接続インターフェース２１、および子チップ４の接続インターフェース８を介し、制御部１３に対してリーダ／ライタ３により通信番号を尋ねるコマンドを送る。
【００４９】
子チップ４は、リーダ／ライタ３から送信された通信番号を尋ねるコマンドに対し、通信番号部１０に保存されている通信番号を、制御部１３から接続インターフェース８、カード本体部７の接続インターフェース２１、ならびにセレクタ２０をそれぞれ介し、制御部１９に送信する。
【００５０】
その後、制御部１９は、子チップ４の制御部１３からの送信された通信番号がリーダ／ライタ３から送信された通信番号と一致したことを確認して、通信番号と一致したことを伝えるコマンドをアンテナコイル１４を介してリーダ／ライタ３に送信する。
【００５１】
リーダ／ライタ３は、ＩＣカード２から出力された通信番号が一致したことを伝えるコマンドを受け取ると、通信番号の繰り返し送信を停止して子チップ４との相互通信を開始する。
【００５２】
そして、全ての動作が終了したら、リーダ／ライタ３は、通信番号部３２に保存されている通信番号を繰り返し送信しつづける状態に戻る。
【００５３】
ここで、不揮発性メモリ１８に保存されている通信番号対応表の更新について説明する。
【００５４】
この場合、通信番号対応表を更新するためにコマンドを用意し、リーダ／ライタ３から該コマンドを受け取った際に通信番号対応表の更新を行う。必要な通信が終了すると、リーダ／ライタ３は、通信番号対応表を更新するコマンドをＩＣカード２に送信し、不揮発性メモリ１８に保存されている通信番号対応表が最新の状態になるように更新する。
【００５５】
制御部１９は、リーダ／ライタ３との相互通信の合間に通信番号対応表を最新の状態に更新するために子チップ４〜６に順次、通信番号を尋ねるコマンド送信し、その結果から通信番号対応表を最新に更新する。この更新動作は、電力、および通信時間などに余裕があれば通信の合間に行う。
【００５６】
まず、通信番号対応表に従って、対象となる子チップ４に対して通信番号を尋ねるコマンドを送信する。子チップ４から返信された通信番号がリーダ／ライタ３から送信された通信番号と異なる時には対象となる子チップ４の通信番号対応表を更新し、リーダ／ライタ３から送信された通信番号を子チップ４の通信番号の検索（通信番号対応表の更新）を行う。
【００５７】
対象となる通信番号を持った子チップ４が存在したら、通信番号の検索を中止し、リーダ／ライタ３と子チップ４との間で相互通信を行う。また、新たな子チップが追加された際には、リーダ／ライタ３で動作テストを行う。この場合、通信範囲内にＩＣカード２を置き、通信番号対応表の更新が行われるようにする。
【００５８】
図２は、ＩＣカード２における子チップ４〜６の搭載例を示す説明図である。
【００５９】
図示するように、子チップ４〜６、およびカード本体部７は、実装基板３７に実装されている。子チップ４〜６、ならびにカード本体部７は、たとえば、樹脂封止されたパッケージ形状に形成されている。
【００６０】
子チップ４〜６は、実装基板３７に搭載されたコネクタ３８〜４０を介して実装されており、これらコネクタ３８〜４０は、該実装基板３７上に形成された配線４１〜４３を介してカード本体部７とそれぞれ接続されている。そして、子チップ４〜６は、任意のコネクタ３８〜４０に取り付けられている。
【００６１】
前述したように、これらコネクタ３８〜４０から子チップを着脱することによって、新たな機能の追加、ならびに機能の削除が行われることになる。
【００６２】
どの子チップと通信を行うかを決定する情報を得るためには、ＩＣカード２に電力を供給し、個々の子チップ４〜６の通信番号を取得してその対応表を不揮発性メモリ１８に保存しなくてはならない。
【００６３】
そこで、接続インタフェース２１〜２３は、子チップをコネクタ３８〜４０に取り付けられているか否かを検知する検知手段を有している。
【００６４】
そして、任意のコネクタ３８〜４０の搭載された子チップにおける通信番号の検索機会は、たとえば、上記した検知手段がコネクタに取り付けられた子チップを検出した場合、目的とする通信番号が通信番号対応表にない場合、目的とする通信番号が通信番号対応表にあるが、通信の結果、異なる通信番号が付与された子チップだった場合、あるいは通信番号対応表の作成コマンドがリーダ／ライタ３から送信された場合（この場合、新たな子チップの追加時に該コマンドを発行するリーダ／ライタを使用し、通信番号対応表を初期化することが望ましい）、などである。
【００６５】
それにより、本実施の形態によれば、機能を容易に、かつ短時間でフレキシブルに追加、または削除することができ、ＩＣカード２の利便性を大幅に向上させることができる。
【００６６】
また、子チップ４〜６を着脱するだけでよいので、ＩＣカード２における機能を削除、または追加することが可能となるので、該ＩＣカード２のコストを小さくすることができる。
【００６７】
なお、図２においては、３つの子チップ４〜６を着脱できる構成としたが、実装基板３７に搭載されるコネクタを増減することによって、ＩＣカード２に実装される子チップの数は、任意の数に増減することができる。
【００６８】
図３は、子チップの搭載数を増やした際のＩＣカード２における一例を示した説明図である。
【００６９】
この場合、９つのコネクタ３８〜４０，３８ａ〜４０ａ，３８ｂ〜４０ｂが実装基板３７に設けられており、これらコネクタ３８〜４０，３８ａ〜４０ａ，３８ｂ〜４０ｂに子チップをそれぞれ装着することによって、最高９個の子チップを搭載することができる。
【００７０】
図３では、３つのコネクタ３８〜４０に子チップ４〜６がそれぞれ装着されている場合を示しており、その他のコネクタ３８ａ〜４０ａ，３８ｂ〜４０ｂは、空きコネクタとなっている。
【００７１】
また、コネクタ３８〜４０，３８ａ〜４０ａ，３８ｂ〜４０ｂは、実装基板３７上に形成された配線４１〜４３，４１ａ〜４３ａ，４１ｂ〜４３ｂを介してカード本体部７にそれぞれ接続されている。
【００７２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００７３】
たとえば、前記実施の形態では、ＩＣカードが非接触型で構成されている場合について記載したが、該ＩＣカードは、非接触型以外でもよく、接触型、あるいは、接触型と非接触型とが兼用されるデュアルタイプなどであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明のＩＣカードシステムは、非接触型のＩＣカードの機能を容易に、かつ低コストに追加、および削除する技術に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施の形態によるＩＣカードシステムの説明図である。
【図２】図１のＩＣカードシステムに設けられたＩＣカードに搭載されるに子チップの搭載例を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態によるＩＣカードシステムに設けられたＩＣカードに搭載されるに子チップの他の搭載例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  ＩＣカードシステム
２  ＩＣカード
３  リーダ／ライタ（外部管理装置）
４〜６  子チップ（機能チップ部）
７  カード本体部（コントローラ部）
８  接続インタフェース
９  不揮発性メモリ
１０  通信番号部（管理番号格納部）
１１  秘密鍵部
１２  乱数発生器
１３  制御部
１４  アンテナコイル
１５  検波部
１６  １／０変換部
１７  電源部
１８  不揮発性メモリ（セレクタ部）
１９  制御部（セレクタ部、通信番号対応表格納部）
２０  セレクタ（セレクタ部、選択制御部）
２１〜２３  接続インタフェース（セレクタ部）
２４  送受信コイル
２５  検波部
２６  １／０変換部
２７  制御部（通信番号管理制御部）
２８  １／０変換部
２９  発信部
３０  変調部
３１  電力増幅部
３２  通信番号部（管理番号制御部）
３３  入力部
３４  出力部
３５  データバッファメモリ部
３６  インタフェース部
３７  実装基板
３８，３８ａ，３８ｂ  コネクタ
３９，３９ａ，３９ｂ  コネクタ
４０，４０ａ，４０ｂ  コネクタ
４１，４１ａ，４１ｂ  配線
４２，４２ａ，４２ｂ  配線
４３，４３ａ，４３ｂ  配線
【図１】
2006259956.tif 000003
【図２】
2006259956.tif 000004
【図３】
2006259956.tif 000005