(57)【要約】【課題】内蔵の蓄電素子の残量を容易に気づけるようにしたＩＣカードを構成する。【解決手段】ＩＣカード１０１は、電池、コイルアンテナ、表示素子３、ＲＦＩＣ、および電池残量検知回路を備える。電池残量検知回路は、コイルアンテナを介する通信がトリガーとなって、電池の残量を検知して、当該電池残量の検知結果を表示素子３に表示させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電素子、コイルアンテナ、表示素子、およびＲＦＩＣを備え、
前記コイルアンテナを介する通信がトリガーとなって、前記蓄電素子の蓄電残量を検知して、当該残量の検知結果を前記表示素子に表示させる蓄電残量検知回路を設けたことを特徴とするＩＣカード。
【請求項２】
前記コイルアンテナを介する受電電力で前記蓄電素子を充電する充電回路を更に備える、請求項１に記載のＩＣカード。
【請求項３】
前記蓄電残量検知回路は、前記蓄電素子の蓄電残量が有ると検知されたとき、前記通信時に前記表示素子を点灯させる、請求項１または２に記載のＩＣカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくともＲＦＩＣおよび電池を内蔵するＩＣカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルアンテナを介して通信するＲＦＩＣを内蔵する非接触型のＩＣカードは金融・決済系、交通系、サービス・流通系、企業セキュリティ系、公共系等、多様な分野で利用されている。また、このようなカード内に、電池およびその電池で動作する回路を内蔵することで、入力操作部および表示部を備える非接触型のＩＣカードも利用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、携帯機器から発信される電磁波を充電用コイルで受けて、このコイルに誘導される電力で電池を充電するようにしたＩＣカードが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−６５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されるような電池内蔵のＩＣカードにおいては、ＩＣカード内のすべてのカードが電池で動作する訳ではなく、リーダ／ライタのコイルアンテナと磁界結合して非接触型で通信する使用形態では電池は消費されない。但し、電池から極微弱な電流が回路に流れることによって、および自己放電によって、電池の残量は徐々に減少する。そのため、電池を消費しない使用方法でそのＩＣカードを使用していると、使用者はＩＣカード内の電池残量の減少に気づきにくい。
【０００６】
その結果、いざ、電池を電源として動作させる使用形態で使用しようとしても、所定の使用ができなかったり、長時間の使用ができなかったりする、といった解決すべき課題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上述の課題を解消して、内蔵電池の残量状態を容易に気づけるようにしたＩＣカードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明のＩＣカードは、  蓄電素子、コイルアンテナ、表示素子、およびＲＦＩＣを備え、前記コイルアンテナを介する通信がトリガーとなって、前記蓄電素子の蓄電残量を検知して、当該残量の検知結果を前記表示素子に表示させる蓄電残量検知回路を設けたことを特徴とする。
【０００９】
上記構成により、コイルアンテナを介する通信時に、蓄電素子を電源として動作しないときでも、その通信時に蓄電素子の残量が検知され、その結果が表示素子に表示されるので、使用者はＩＣカードの使用者は蓄電素子の残量状態を容易に気づける。例えば、蓄電素子残量の少なさに容易に気づける。
【００１０】
（２）前記コイルアンテナを介する受電電力で前記蓄電素子を充電する充電回路を更に備える、ことが好ましい。この構成により、蓄電素子を電源として動作しない使用形態でも、その蓄電素子が充電されるので、蓄電残量の低下を抑制できる。
【００１１】
（３）前記蓄電残量検知回路は、蓄電素子の残量が有ると検知されたとき、前記通信時に前記表示素子を点灯させることが好ましい。この構成により、蓄電素子の残量が少ない状態で、表示素子が点灯されることによる蓄電素子の消耗が促進される、といった事態が回避される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＩＣカードの使用時に、内蔵の蓄電素子の残量状態を使用者が容易に気づけるようにしたＩＣカードが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は本発明の実施形態に係るＩＣカード１０１の平面図である。
【図２】図２はＩＣカード１０１の内部の概略構造を示す図である。
【図３】図３はＩＣカード１０１の回路図である。
【図４】図４はＭＣＵ５の処理内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は本発明の実施形態に係るＩＣカード１０１の平面図である。このＩＣカード１０１はＲＦＩＣを内蔵するＩＣカードである。また、電池と、この電池を電源として動作するＭＣＵ（Micro Controller Unit）と入出力部を備えている。図１には、入力部８Ｓおよび表示部８Ｄが表れている。
【００１５】
図２はＩＣカード１０１の内部の概略構造を示す図である。特に、主要部品、主要素子の位置関係を示している。ＩＣカード１０１の内部には、電池１、コイルアンテナ２、表示素子３、ＲＦＩＣ４およびＭＣＵ５等が設けられている。電池１は本発明に係る「蓄電素子」に相当する。
【００１６】
図３はＩＣカード１０１の回路図である。コイルアンテナ２には、キャパシタＣ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２、インダクタＬ１１，Ｌ１２を介してＲＦＩＣ４が接続されている。また、コイルアンテナ２には、キャパシタＣ３１，Ｃ３２を介してダイオードブリッジＤＢが接続されている。このダイオードブリッジＤＢの出力部には、インダクタＬ４およびキャパシタＣ４による平滑回路を介してＤＣ−ＤＣコンバータ６が接続されている。このＤＣ−ＤＣコンバータ６の出力部には、充放電制御回路７を介して電池１が接続されている。電池１はリチウムイオン電池等の二次電池であり、充放電制御回路７はＤＣ−ＤＣコンバータ６から出力される電力で電池１を充電し、また、電池１の放電制御を行う。さらに、充放電制御回路７は、電池１の電圧に応じた信号、または電池１の電圧と所定の閾値との比較結果の信号である電池電圧検出信号ＳｄをＭＣＵ５へ出力する。
【００１７】
図３に表れているように、ＭＣＵ５には抵抗Ｒ１を介して表示素子３が接続されている。この例では表示素子３はＬＥＤである。また、ＭＣＵ５には充放電制御回路７および入出力部８が接続されている。入出力部８は、図１に示した入力部８Ｓおよび表示部８Ｄ等である。ＭＣＵ５はＤＣ−ＤＣコンバータ６の出力または充放電制御回路７の出力を電源として動作する。ＭＣＵ５は上記電池電圧検出信号Ｓｄに基づいて、後述する所定のタイミングで表示素子３を点灯制御する。
【００１８】
ＤＣ−ＤＣコンバータ６は、出力電流が流れるとき、その状態を表す信号ＳｏをＭＣＵ５へ出力する。コイルアンテナ２を介してＲＦＩＣ４が通信している状態、すなわちコイルアンテナ２を介して電力受電している状態で、ＤＣ−ＤＣコンバータ６には出力電流が流れるので、コイルアンテナ２を介してＲＦＩＣ４が通信しているとき、信号Ｓｏが有効（アサート）状態となる。
【００１９】
図４は上記ＭＣＵ５の処理内容を示すフローチャートである。ＭＣＵ５は、上記信号Ｓｏが有効であるとき、すなわち、ＤＣ−ＤＣコンバータ６から出力電流が出力されるとき、上記電池電圧検出信号Ｓｄに基づいて電池残量を検知し、充電が必要な程度に残量が多い状態であれば表示素子３を点灯させる（Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４）。その後、通常の処理を実行する（Ｓ５）。電池の残量が少ない状態であれば表示素子３を点灯しない（Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ５）。
【００２０】
コイルアンテナ２を介してＲＦＩＣが通信されていない状態では上記信号Ｓｏは無効である。このとき、ＭＣＵ５は電池１および充放電制御回路７を電源として動作する。
【００２１】
上記ＤＣ−ＤＣコンバータ６、充放電制御回路７およびＭＣＵ５は本発明に係る「電池残量検知回路」に相当する。
【００２２】
上述のように、ＭＣＵ５はコイルアンテナ２を介してＲＦＩＣが通信を開始したとき、電池残量の検知結果に応じて表示素子３が点灯される。使用者は、コイルアンテナを介する通信を開始したとき、それがトリガーとなって、電池残量検知結果に応じた表示がなされるので、内蔵電池の残量状態を容易に気づける。つまり、使用者がＩＣカード１０１をリーダ・ライタにかざしたとき、通信が開始されるが、この通信開始時に表示素子３が点灯しないことで、内蔵電池の残量が少ないことに気づく。このように、使用者が意図して例えばスイッチを切り替える等しなくても、使用者は電池残量状態を知ることができるので、電池交換や充電をしておかなかったことによる機能不全が起こりにくい。
【００２３】
例えば、通信開始時に電池残量が少ないことを使用者が認識できた際には、そのまま通信状態をしばらく保持すれば、そのことで電池を充電することもできる。
【００２４】
本実施形態のように、通信開始時に電池残量があることで表示素子３が点灯するモードでは、電池１の残量が少ない状態で、表示素子３が点灯されることによる電池１の消耗が促進される、といった事態が回避される。なお。このように、通信開始時に電池残量があることで表示素子３が点灯するモードでは、表示素子３の表示色は青や緑等、赤、橙、黄以外の色であることが好ましい。
【００２５】
図３、図４では、コイルアンテナ２を介してＲＦＩＣが通信されていない状態でも、ＭＣＵ５は電池１および充放電制御回路７を電源として動作する例を示したが、本発明は、ＲＦＩＣ４の通信時にのみＭＣＵが動作する場合にも適用できる。その場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ６から出力電圧が供給されたときＭＣＵ５が動作を開始するように構成すればよい。すなわち、通信時の受電がトリガーとなって、電池残量に応じて表示素子３を点灯制御するようにしてもよい。
【００２６】
また、以上に示した例では、ＲＦＩＣ４はＭＣＵ５とは独立して動作するものであったが、ＲＦＩＣ４による通信／非通信の状態信号をＭＣＵ５がＲＦＩＣ４から読み取れるようにしてもよい。この場合、その状態信号をトリガーとして、電池電圧検出信号Ｓｄに基づいて表示素子３を点灯制御するように構成してもよい。
【００２７】
さらに、図４に示した例では、電池残量が有ると検知されたとき、通信開始時に表示素子３を点灯させるようにしたが、電池残量が残り少ないと検知されたとき、通信開始時に表示素子３を点灯させるようにしてもよい。この場合、使用者がＩＣカード１０１をリーダ・ライタにかざしたとき、通信が開始されるが、この通信開始時に表示素子３が点灯することで、内蔵電池の残量が少ないことに気づく。このように、通信開始時に電池残量が無いことで表示素子３が点灯するモードでは、表示素子３は赤色、橙色、黄色等、警告色であることが好ましい。
【００２８】
以上に示した例では、蓄電素子の例として二次電池を示したが、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等の大容量キャパシタであってもよい。また、一次電池であってもよい。また、表示素子３はＬＥＤ以外にＬＣＤや電子ペーパー等であってもよい。
【００２９】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ３１，Ｃ３２，Ｃ４…キャパシタ
ＤＢ…ダイオードブリッジ
Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ４…インダクタ
Ｒ１…抵抗
１…電池
２…コイルアンテナ
３…表示素子
４…ＲＦＩＣ
５…ＭＣＵ
６…ＤＣ−ＤＣコンバータ
７…充放電制御回路
８…入出力部
８Ｄ…表示部
８Ｓ…入力部
１０１…ＩＣカード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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