(57)【要約】【課題】利便性を向上させることができる非接触ＩＣカード、及び半導体装置を提供することである。【解決手段】実施形態の非接触ＩＣカードは、第１のコイルと、第２のコイルと、第１の磁性部材と、第２の磁性部材と、制御部とを持つ。第１の磁性部材は、カードの第１の面側から前記第１のコイルを通過する磁束を低減させるように前記第１の面に配置される。第２の磁性部材は、前記第１の面とは反対側の第２の面側から前記第２のコイルを通過する磁束を低減させるように前記第２の面に配置される。制御部は、前記第１のコイルに発生する第１の起電力の大きさと、前記第２のコイルに発生する第２の起電力の大きさとを比較し、前記第１の起電力の大きさが前記第２の起電力の大きさより大きい場合と、前記第２の起電力の大きさが前記第１の起電力の大きさより大きい場合とで異なる処理を実行する。【選択図】図１
2015161949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のコイルと、
第２のコイルと、
カードの第１の面側から前記第１のコイルを通過する磁束を低減させるように前記第１の面に配置された第１の磁性部材と、
前記第１の面とは反対側の第２の面側から前記第２のコイルを通過する磁束を低減させるように前記第２の面に配置された第２の磁性部材と、
前記第１のコイルに発生する第１の起電力の大きさと、前記第２のコイルに発生する第２の起電力の大きさとを比較し、前記第１の起電力の大きさが前記第２の起電力の大きさより大きい場合と、前記第２の起電力の大きさが前記第１の起電力の大きさより大きい場合とで異なる処理を実行する制御部と
を備える非接触ＩＣカード。
【請求項２】
前記第１のコイルは、第１のアプリケーションに対応付けられており、
前記第２のコイルは、第２のアプリケーションに対応付けられており、
前記制御部は、
前記第１の起電力の大きさが前記第２の起電力の大きさより大きい場合に、前記第１のアプリケーションを実行し、
前記第２の起電力の大きさが前記第１の起電力の大きさより大きい場合に、前記第２のアプリケーションを実行する
請求項１に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項３】
前記第１の磁性部材、及び前記第２の磁性部材は、シート状に形成されており、
前記第１の磁性部材は、前記第１のコイルを覆うように前記第１の面に貼付され、
前記第２の磁性部材は、前記第２のコイルを覆うように前記第２の面に貼付される
請求項１又は請求項２に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項４】
前記第１の磁性部材は、前記第１の面に貼付されるフィルムに、磁性体を含む磁性インクを塗布して形成され、
前記第２の磁性部材は、前記第２の面に貼付されるフィルムに、磁性体を含む磁性インクを塗布して形成される
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項５】
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、前記カードの長手方向と平行な第１の中心線に互いに線対称となる位置に配置されている
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項６】
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、前記カードの長手方向と垂直な第２の中心線に互いに線対称となる位置に配置されている
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項７】
前記第１のコイルには、少なくとも２つのコイルが含まれ、
前記第２のコイルには、少なくとも２つのコイルが含まれ、
２つの前記第１のコイルのそれぞれは、前記カードの中心点に互いに点対称の位置に配置され、
２つの前記第２のコイルのそれぞれは、前記カードの中心点に互いに点対称の位置に配置されている
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項８】
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、等しい形状で形成されている
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項９】
さらに、少なくとも前記制御部を動作させる電源電力を前記磁束により発生する電源コイルを備える
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項１０】
カードの第１の面に配置される第１の磁性部材によって、前記第１の面側から通過する磁束が低減される第１のコイルを接続する第１の端子と、
前記第１の面とは反対側の第２の面に配置される第２の磁性部材によって、前記第２の面側から通過する磁束を低減させる第２のコイルを接続する第２の端子と、
前記第１の端子に接続される前記第１のコイルに発生する第１の起電力の大きさと、前記第２の端子に接続される前記第２のコイルに発生する第２の起電力の大きさとを比較し、前記第１の起電力の大きさが前記第２の起電力の大きさより大きい場合と、前記第２の起電力の大きさが前記第１の起電力の大きさより大きい場合とで異なる処理を実行する制御部と、
少なくとも前記制御部を動作させる電源電力を前記磁束により発生する電源コイルを接続する第３の端子と
を備える半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、非接触ＩＣカード、及び半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触でデータ通信を行う非接触ＩＣカードが普及している。従来の非接触ＩＣカードは、非接触ＩＣカードと通信を行うリーダライタのアンテナコイルに対して、カードをかざす向き（カードの表面、及び裏面のいずれがアンテナコイルに向いているのか）をカード単体で判定することが困難であり、利便性が悪い場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４６８０８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、利便性を向上させることができる非接触ＩＣカード、及び半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の非接触ＩＣカードは、第１のコイルと、第２のコイルと、第１の磁性部材と、第２の磁性部材と、制御部とを持つ。第１の磁性部材は、カードの第１の面側から前記第１のコイルを通過する磁束を低減させるように前記第１の面に配置される。第２の磁性部材は、前記第１の面とは反対側の第２の面側から前記第２のコイルを通過する磁束を低減させるように前記第２の面に配置される。制御部は、前記第１のコイルに発生する第１の起電力の大きさと、前記第２のコイルに発生する第２の起電力の大きさとを比較し、前記第１の起電力の大きさが前記第２の起電力の大きさより大きい場合と、前記第２の起電力の大きさが前記第１の起電力の大きさより大きい場合とで異なる処理を実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態の非接触ＩＣカードを表面側から見た一例を示す外観図。
【図２】第１の実施形態の非接触ＩＣカードの構成例を示す断面図。
【図３】第１の実施形態の非接触ＩＣカードを裏面側から見た一例を示す外観図。
【図４】第１の実施形態の非接触ＩＣカードの機能構成例を示すブロック図。
【図５】第１の実施形態の非接触ＩＣカードの動作の一例を示す図。
【図６】第１の実施形態の非接触ＩＣカードの動作の一例を示すフローチャート。
【図７】第２の実施形態の非接触ＩＣカードの構成例を示す断面図。
【図８】第２の実施形態の非接触ＩＣカードの構成例を示す分解図。
【図９】実施形態による非接触ＩＣカードの検出コイル及び磁性部材の配置の第１の変形例を示す図。
【図１０】実施形態による非接触ＩＣカードの検出コイル及び磁性部材の配置の第２の変形例を示す図。
【図１１】実施形態による非接触ＩＣカードの検出コイル及び磁性部材の配置の第３の変形例を示す図。
【図１２】実施形態による非接触ＩＣカードの検出コイル及び磁性部材の配置の第４の変形例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の非接触ＩＣカード、及び半導体装置を、図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態による非接触ＩＣカード１について、図面を参照して説明する。
図１は、第１の実施形態の非接触ＩＣカード１を表面Ｆ１側から見た一例を示す外観図である。また、図２は、第１の実施形態の非接触ＩＣカード１の構成例を示す断面図である。
図１及び図２において、非接触ＩＣカード１の長手方向をＸ軸方向とし、短手方向をＹ軸方向とし、表裏方向をＺ軸方向としてＸＹＺ座標系を定めて説明する。なお、長手方向とは、非接触ＩＣカード１の長辺と平行な方向のことであり、短手方向とは、非接触ＩＣカード１の短辺と平行な方向のことでる。また、表裏方向とは、長手方向、及び短手方向と互いに垂直な方向であって、非接触ＩＣカード１の厚み方向のことである。
また、図１において、破線で示される構成は、非接触ＩＣカード１の内部、又は裏面Ｆ２に配置されている構成を示す。また、図２に示す断面図は、図１のＡＡ−ＢＢ間の断面図を示している。
【０００９】
非接触ＩＣ（Integrated Circuit）カード１は、非接触でデータ通信を行うカードである。非接触ＩＣカード１は、内部に、検出コイル（１１，１２）、電源コイル１３、及びＬＳＩ（Large Scale Integration）１００を備えている。非接触ＩＣカード１は、検出コイル（１１，１２）、電源コイル１３、及びＬＳＩ１００を内部に配置してカード状に形成したブラスチック（合成樹脂）のカード基材ＰＴにより構成されている。また、非接触ＩＣカード１は、表面Ｆ１（第１の面）に磁性部材２１が配置されており、裏面Ｆ２（第２の面）に磁性部材２２が配置されている。
【００１０】
検出コイル（１１，１２）は、非接触ＩＣカード１の向き（リーダライタ２（図５参照）にかざす向き）を検出するためのアンテナコイルである。検出コイル（１１，１２）は、リーダライタ２からの磁束が通過した場合に、電磁誘導により起電力を発生する。検出コイル１１（第１のコイル）と、検出コイル１２（第２のコイル）とは、例えば、磁束が通過した際に等しい起電力を発生するように、等しい形状及び等しいインダクタンスで形成されている。
【００１１】
電源コイル１３は、リーダライタ２からの電磁波（磁束）により、非接触ＩＣカード１の動作電力の供給を受けるとともに、リーダライタ２との間のデータ通信に用いられるアンテナコイルである。
ＬＳＩ１００は、非接触ＩＣカード１を制御し、例えば、入退室処理や決済処理などの各種アプリケーション処理を行う半導体装置である。なお、ＬＳＩ１００の機能の詳細については、後述する。
【００１２】
磁性部材２１（第１の磁性部材）は、シート状（フィルム状）に形成され、例えば、磁性体を含むシート状のシール（磁性体シール）である。磁性部材２１（第１の磁性部材）は、カードの表面（おもて面）Ｆ１側から検出コイル１１を通過する磁束を低減させるように表面Ｆ１に配置される。磁性部材２１は、例えば、検出コイル１１を覆うように、磁性体シールとして、表面Ｆ１に貼付されている。
【００１３】
磁性部材２２（第２の磁性部材）は、磁性部材２１と同様に、シート状（フィルム状）に形成され、例えば、磁性体を含むシート状のシールである。磁性部材２１（第１の磁性部材）は、カードの裏面Ｆ２側から検出コイル１２を通過する磁束を低減させるように裏面Ｆ２に配置される。磁性部材２２は、例えば、検出コイル１２を覆うように、磁性体シールとして、裏面Ｆ２に貼付されている。
なお、図３は、本実施形態の非接触ＩＣカード１を裏面Ｆ２側から見た一例を示す外観図である。図３に示すように、非接触ＩＣカード１を裏面Ｆ２側から見た場合には、検出コイル１２を覆うように、裏面Ｆ２に磁性部材２２が配置されている。
【００１４】
次に、図４を参照して、本実施形態による非接触ＩＣカード１の機能構成について説明する。
図４は、本実施形態の非接触ＩＣカード１の機能構成例を示すブロック図である。
この図に示すように、非接触ＩＣカード１は、電源アンテナ部１０、検出コイル（１１，１２）、及びＬＳＩ１００を備えている。
また、電源アンテナ部１０は、電源コイル１３と、共振コンデンサ１４とを備えている。
【００１５】
なお、本実施形態では、非接触ＩＣカード１が、「アプリケーションＡ」（第１のアプリケーション）と、「アプリケーションＢ」（第２のアプリケーション）との複数のアプリケーションを有しているものとして説明する。非接触ＩＣカード１は、リーダライタ２にカードかざす裏表の方向により、この２つのアプリケーションを切り替えて実行する。ここで、アプリケーションとは、入退室のための認証処理や交通機関の乗車券の処理、プリペイドの決済処理などの非接触ＩＣカード１によって実行される所定の処理を実行するプログラムである。なお、アプリケーションに相当する処理が、プログラム処理を用いない論理回路の処理として、実行されてもよい。
【００１６】
電源コイル１３は、上述したように、非接触ＩＣカード１の動作電力の供給を受けるとともに、リーダライタ２との間で、非接触によるデータ通信を行う。すなわち、電源コイル１３は、少なくとも制御部６０を動作させる電源電力を磁束により発生する。
共振コンデンサ１４は、電源コイル１３の両端に接続されるコンデンサである。共振コンデンサ１４と、電源コイル１３とは、リーダライタ２が供給する交流信号の周波数により共振する共振回路を構成している。共振コンデンサ１４は、例えば、静電容量素子であってもよいし、電源コイル１３と接続する配線の容量を利用して形成されてもよい。また、共振コンデンサ１４は、ＬＳＩ１００内部に半導体装置の一部として形成されてもよい。
なお、本実施形態では、検出コイル１１は、例えば、「アプリケーションＡ」に対応付けられており、検出コイル１２は、例えば、「アプリケーションＢ」に対応付けられているものとする。
【００１７】
ＬＳＩ１００は、電源供給部３０、通信部４０、記憶部５０、制御部６０、端子Ｔ１〜Ｔ６を備えている。
端子（Ｔ１，Ｔ２）は、電源コイル１３の両端に接続される接続端子（第３の端子）である。また、端子（Ｔ３，Ｔ４）は、検出コイル１１の両端に接続される接続端子（第１の端子）であり、端子（Ｔ５，Ｔ６）は、検出コイル１２の両端に接続される接続端子（第２の端子）である。
【００１８】
電源供給部３０は、電源コイル１３の起電力によって発生した交流電力が、端子（Ｔ１，Ｔ２）を介して供給され、供給された交流電力を整流して直流電力に変換し、所定の電源電圧（Ｖｃｃ）を生成する。電源供給部３０は、生成したこの電源電圧ＶｃｃをＬＳＩ１００内の各部に、動作電圧として供給する。
【００１９】
通信部４０は、端子（Ｔ１，Ｔ２）を介して電源コイル１３に接続され、リーダライタ２との間で非接触によりデータ通信を行う。通信部４０は、例えば、受信回路４１と、送信回路４２とを備えている。
受信回路４１は、端子（Ｔ１，Ｔ２）から供給される交流信号に含まれる受信データを復調し、復調した受信データを制御部６０に出力する。受信回路４１は、例えば、ＡＳＫ（Amplitude-Shift Keying；振幅偏移変調）を利用して変調された交流信号から受信信号を復調する。
送信回路４２は、制御部６０から取得した送信データを、例えば、負荷変調（Load modulation）により端子（Ｔ１，Ｔ２）を介して電源コイル１３の交流信号を変調し、リーダライタ２に送信データを送信する。
【００２０】
記憶部５０は、非接触ＩＣカード１が行う各種処理に利用する情報を記憶する。記憶部５０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）５１と、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）５２とを含んでいる。
ＲＡＭ５１は、例えば、リーダライタ２との間で送受信するデータなどを一時記憶する揮発性メモリである。ＥＥＰＲＯＭ５２は、主に、アプリケーションに利用する情報を記憶する不揮発性メモリである。
【００２１】
制御部６０は、非接触ＩＣカード１を統括的に制御する。制御部６０は、端子（Ｔ３，Ｔ４）を介して検出コイル１１と接続され、端子（Ｔ５，Ｔ６）を介して検出コイル１２と接続されている。制御部６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含み、プログラム処理により実現されてもよいし、論理回路により構成され、プログラム処理を用いずに実現されてもよい。
制御部６０は、検出コイル１１に発生する起電力Ｅ１（第１の起電力）の大きさと、検出コイル１２に発生する起電力Ｅ２（第２の起電力）の大きさとを比較し、起電力Ｅ１の大きさが起電力Ｅ２の大きさより大きい場合と、起電力Ｅ２の大きさが起電力Ｅ１の大きさより大きい場合とで異なる処理を実行する。
【００２２】
例えば、制御部６０は、起電力Ｅ１の大きさが起電力Ｅ２の大きさより大きい場合に、「アプリケーションＡ」を実行し、起電力Ｅ２の大きさが起電力Ｅ１の大きさ以上である場合に、「アプリケーションＢ」を実行する。
具体的に、制御部６０は、「アプリケーションＡ」を実行することで、例えば、「アプリケーションＡ」用の認証方式（例えば、暗号方式）に変更するとともに、ＥＥＰＲＯＭ５２の「アプリケーションＡ」用の領域にアクセスする。また、制御部６０は、「アプリケーションＢ」を実行することで、例えば、「アプリケーションＢ」用の認証方式（例えば、暗号方式）に変更するとともに、ＥＥＰＲＯＭ５２の「アプリケーションＢ」用の領域にアクセスする。
このように、制御部６０は、起電力Ｅ１の大きさと起電力Ｅ２の大きさとの比較結果に応じて、異なる認証方式の処理を実行するとともに、ＥＥＰＲＯＭ５２の異なる領域（アドレス）のデータに基づいて、異なる処理（例えば、決済処理など）を実行する。
【００２３】
なお、制御部６０は、起電力の大きさを比較する場合に、検出コイル１１及び検出コイル１２に起電力により発生する交流信号を整流し、コンパレータ回路などで起電力の大きさを比較してもよい。また、制御部６０は、例えば、ピークホールド回路などを用いて、検出コイル１１及び検出コイル１２に発生するピーク電圧を検出し、コンパレータ回路などで起電力の大きさを比較してもよい。また、制御部６０は、ＡＤＣ（Analog-to-Digital Converter）を用いて検出コイル１１及び検出コイル１２に発生する電圧を検出し、ＣＰＵによるプログラム処理により起電力の大きさを比較してもよい。
【００２４】
次に、本実施形態による非接触ＩＣカード１の動作について説明する。
まず、図５を参照して、非接触ＩＣカード１が、カードの向きを判定する原理について説明する。
図５は、本実施形態の非接触ＩＣカード１の動作の一例を示す図である。
この図に示す例では、リーダライタ２側に裏面Ｆ２を向けて、非接触ＩＣカード１をリーダライタ２にかざした状態における動作について説明する。
【００２５】
図５において、非接触ＩＣカード１は、リーダライタ２に近づけられると電磁誘導により、リーダライタ２から電力が供給され、動作を開始する。なお、図５において、リーダライタ２から非接触ＩＣカード１に向かう矢印線は、磁束線を示している。
【００２６】
磁束φ１は、検出コイル１１に向かう磁束線であり、裏面Ｆ２には、磁性部材２１はなく、表面Ｆ１に配置されているため、磁束φ１は、検出コイル１１を通過して検出コイル１１に起電力Ｅ１を発生させる。
また、磁束φ２は、検出コイル１２に向かう磁束線であり、裏面Ｆ２には、磁性部材２２が配置されているため、磁束φ２は、検出コイル１２に届かずに遮断される。そのため、検出コイル１２は、起電力Ｅ２を発生せずに、起電力Ｅ２による電圧は、ほぼ０Ｖとなる。
なお、磁束φ３は、電源コイル１３に向かう磁束線であり、この磁束φ３により、電源コイル１３は、非接触ＩＣカード１を動作させる起電力を発生する。
【００２７】
このように、リーダライタ２側に裏面Ｆ２を向けて、非接触ＩＣカード１をリーダライタ２にかざした状態では、検出コイル１１は、起電力Ｅ１を発生し、検出コイル１２は、起電力Ｅ２を発生しない。この場合、ＬＳＩ１００の制御部６０は、起電力Ｅ１の大きさが、起電力Ｅ２の大きさより大きいので、裏面Ｆ２を近づけてリーダライタ２にかざしていると判定する。そして、制御部６０は、裏面Ｆ２を近づけてリーダライタ２にかざしていると判定した場合に、例えば、「アプリケーションＡ」を実行する。
なお、図示を省略するが、リーダライタ２側に表面Ｆ１を向けて、非接触ＩＣカード１をリーダライタ２にかざした場合には、検出コイル１２は、起電力Ｅ２を発生し、検出コイル１１は、起電力Ｅ１を発生しない。この場合、制御部６０は、起電力Ｅ２の大きさが、起電力Ｅ１の大きさより大きいので、表面Ｆ１を近づけてリーダライタ２にかざしていると判定する。そして、制御部６０は、表面Ｆ１を近づけてリーダライタ２にかざしていると判定した場合に、例えば、「アプリケーションＢ」を実行する。
【００２８】
次に、図６を参照して、非接触ＩＣカード１の動作について詳細に説明する。
図６は、本実施形態の非接触ＩＣカード１の動作の一例を示すフローチャートである。
この図において、まず、非接触ＩＣカード１がリーダライタ２に近づけられると、リーダライタ２から電磁誘導により電力が供給され、非接触ＩＣカード１は、活性化処理を実行する（ステップＳ１０１）。すなわち、電源コイル１３が起電力を発生し、ＬＳＩ１００の電源供給部３０は、電源コイル１３の起電力（交流電力）を整流して直流電力に変換し、電源電圧Ｖｃｃを生成する。電源供給部３０は、生成したこの電源電圧ＶｃｃをＬＳＩ１００内の各部に、動作電圧として供給する。これにより、制御部６０が動作を開始し、非接触ＩＣカード１を活性化する。
【００２９】
次に、非接触ＩＣカード１は、初期応答を送信する（ステップＳ１０２）。すなわち、制御部６０は、通信部４０の送信回路４２に初期応答を示し情報を変調させて、電源コイル１３から出力させる。
次に、非接触ＩＣカード１は、リーダライタ２とのコネクションを確立する（ステップＳ１０３）。例えば、リーダライタ２が、非接触ＩＣカード１を選択するコマンドを出力し、制御部６０は、電源コイル１３、及び通信部４０の受信回路４１を介して、このコマンドを受信し、リーダライタ２とのコネクションを確立する。
【００３０】
次に、制御部６０は、２つの検出コイル（１１，１２）の起電力（Ｅ１，Ｅ２）を比較し（ステップＳ１０４）、起電力Ｅ１が、起電力Ｅ２より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０５）。なお、ここでの起電力Ｅ１は、検出コイル１１に発生する起電力であり、起電力Ｅ２は、検出コイル１２に発生する起電力である。
制御部６０は、起電力Ｅ１が起電力Ｅ２より大きい場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１０６に進める。また、制御部６０は、起電力Ｅ１が起電力Ｅ２以下である場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）に、処理をステップＳ１０９に進める。
【００３１】
起電力Ｅ１が起電力Ｅ２より大きい場合の処理であるステップＳ１０６において、制御部６０は、「アプリケーションＡ」を起動する。具体的に、制御部６０は、「アプリケーションＡ」用の認証方式（例えば、暗号方式）に変更するとともに、ＥＥＰＲＯＭ５２の「アプリケーションＡ」用の領域にアクセスを可能にする。
次に、制御部６０は、「アプリケーションＡ」による決済処理を行い（ステップＳ１０７）、非接触ＩＣカード１を非活性化処理して（ステップＳ１０８）、処理を終了する。
ここで、非活性化処理とは、電源を停止可能な休止状態にすることであり、非接触ＩＣカード１は、非活性化処理の後、リーダライタ２からの距離が離れて、電力供給が停止することにより動作を停止する。
【００３２】
また、一方で、起電力Ｅ１が起電力Ｅ２以下である場合の処理であるステップＳ１０９において、制御部６０は、「アプリケーションＢ」を起動する。具体的に、制御部６０は、「アプリケーションＢ」用の認証方式（例えば、暗号方式）に変更するとともに、ＥＥＰＲＯＭ５２の「アプリケーションＢ」用の領域にアクセスを可能にする。
次に、制御部６０は、「アプリケーションＢ」による決済処理を行い（ステップＳ１１０）、非接触ＩＣカード１を非活性化処理して（ステップＳ１０８）、処理を終了する。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態による非接触ＩＣカード１は、検出コイル１１と、検出コイル１２と、磁性部材２１と、磁性部材２２と、制御部６０とを備えている。磁性部材２１は、カードの表面Ｆ１（第１の面）側から検出コイル１１を通過する磁束を低減させるように表面Ｆ１に配置されている。また、磁性部材２２は、表面Ｆ１とは反対側の裏面Ｆ２（第２の面）側から検出コイル１２を通過する磁束を低減させるように裏面Ｆ２に配置されている。そして、制御部６０は、検出コイル１１に発生する起電力Ｅ１の大きさと、検出コイル１２に発生する起電力Ｅ２の大きさとを比較し、起電力Ｅ１の大きさが起電力Ｅ２の大きさより大きい場合と、起電力Ｅ２の大きさが起電力Ｅ１の大きさより大きい場合とで異なる処理を実行する。
これにより、本実施形態による非接触ＩＣカード１は、利便性を向上させることができる。すなわち、本実施形態による非接触ＩＣカード１は、検出コイル１１に発生する起電力Ｅ１の大きさと、検出コイル１２に発生する起電力Ｅ２の大きさとを比較することにより、リーダライタ２のアンテナコイルに対して、カードをかざす表裏の向きをカード単体で判定することが可能になる。そのため、本実施形態による非接触ＩＣカード１は、例えば、複数のアプリケーションをリーダライタ２にカードをかざす表裏の向きに応じて、切り替えて使用することが可能になるので、利便性を向上させることができる。
【００３４】
なお、本実施形態による非接触ＩＣカード１は、２つの磁性部材（２１，２２）により、検出コイル１１の起電力Ｅ１と検出コイル１２の起電力Ｅ２とに差を生じさせるため、カードをかざす表裏の向きを正確に判定することができる。また、２つの磁性部材（２１，２２）をカード内部ではなく、カード面に配置する。そのため、本実施形態による非接触ＩＣカード１は、例えば、シート状の磁性体シールを貼付するように、カード内部に磁性部材（２１，２２）を配置する場合に比べて、簡易な製造方法により製造することができる。
【００３５】
また、本実施形態では、検出コイル１１は、「アプリケーションＡ」（第１のアプリケーション）に対応付けられており、検出コイル１２は、「アプリケーションＢ」（第２のアプリケーション）に対応付けられている。そして、制御部６０は、起電力Ｅ１の大きさが起電力Ｅ２の大きさより大きい場合に、「アプリケーションＡ」を実行し、起電力Ｅ２の大きさが起電力Ｅ１の大きさより大きい場合に、「アプリケーションＢ」を実行する。
これにより、本実施形態による非接触ＩＣカード１は、リーダライタ２にカードをかざす表裏の向きに応じて、「アプリケーションＡ」と「アプリケーションＢ」とを切り替えて実行することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、磁性部材２１、及び磁性部材２２は、シート状に形成されており、磁性部材２１は、表面Ｆ１に検出コイル１１を覆うように貼付され、磁性部材２２は、裏面Ｆ２に検出コイル１２を覆うように貼付される。
これにより、本実施形態による非接触ＩＣカード１は、カード内部に磁性部材（２１，２２）を配置する場合に比べて、簡易な製造方法により製造することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、検出コイル１１と検出コイル１２とは、等しい形状で形成されている。これにより、磁束が通過した場合における検出コイル１１の起電力Ｅ１の大きさと、検出コイル１２の起電力Ｅ２の大きさとをほぼ等しくすることができるので、本実施形態による非接触ＩＣカード１は、磁性部材（２１，２２）により、磁束が低減された際に、２つの起電力の差をより正確に検出することができる。
【００３８】
また、本実施形態による非接触ＩＣカード１は、少なくとも制御部６０を動作させる電源電力を磁束により発生する電源コイル１３を備えている。これにより、本実施形態による非接触ＩＣカード１は、検出コイル（１１，１２）により電源の供給を受ける必要がないため、磁性部材（２１，２２）により検出コイル（１１，１２）のうちの一方の起電力を発生しない状態にすることができる。よって、本実施形態による非接触ＩＣカード１は、検出コイル（１１，１２）の起電力の差を大きくすることができるので、リーダライタ２にかざすカードの向きをより正確に判定することができる。
【００３９】
なお、本実施形態によれば、ＬＳＩ１００（半導体装置の一例）は、端子Ｔ１〜Ｔ６と、制御部６０とを備えている。端子（Ｔ３，Ｔ４）は、カードの表面Ｆ１に配置される磁性部材２１によって、表面Ｆ１側から通過する磁束が低減される検出コイル１１を接続する。端子（Ｔ５，Ｔ６）は、表面Ｆ１とは反対側の裏面Ｆ２に配置される磁性部材２２によって、裏面Ｆ２側から通過する磁束を低減させる検出コイル１２を接続する。端子（Ｔ１，Ｔ２）は、少なくとも制御部６０を動作させる電源電力を磁束により発生する電源コイル１３を接続する。そして、制御部６０は、端子（Ｔ３，Ｔ４）に接続される検出コイル１１に発生する起電力Ｅ１の大きさと、端子（Ｔ５，Ｔ６）に接続される検出コイル１２に発生する起電力Ｅ２の大きさとを比較する。制御部６０は、起電力Ｅ１の大きさが起電力Ｅ２の大きさより大きい場合と、起電力Ｅ２の大きさが起電力Ｅ１の大きさより大きい場合とで異なる処理を実行する。
これにより、本実施形態によるＬＳＩ１００は、非接触ＩＣカード１と同様の効果を奏する。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態による非接触ＩＣカード１ａについて、図面を参照して説明する。
上述した第１の実施形態において、磁性部材（２１，２２）をシート状のシールとして、カードの表面Ｆ１及び裏面Ｆ２に貼付する一例を説明したが、本実施形態では、磁性部材（２１ａ，２２ａ）を印刷（塗布）したフィルムを、カードの表面Ｆ１及び裏面Ｆ２の全体に貼付する場合の一例について説明する。
【００４１】
図７は、本実施形態の非接触ＩＣカード１ａの構成例を示す断面図である。
この図において、図２に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４２】
図７に示すように、非接触ＩＣカード１ａは、カードの表面Ｆ１に、フィルムＦＬＭ１を有し、裏面Ｆ２に、フィルムＦＬＭ２を有している。
フィルムＦＬＭ１は、例えば、カード面全体を覆う保護フィルムであり、磁性体を含むインク（磁性インク）を印刷（塗布）して形成された磁性部材２１ａを備えている。なお、磁性部材２１ａは、検出コイル１１を覆うように配置されている。すなわち、フィルムＦＬＭ１は、磁性部材２１ａが検出コイル１１を覆うように、カード基材ＰＴの表面Ｆ１に貼付されている。
【００４３】
また、フィルムＦＬＭ２は、フィルムＦＬＭ１と同様に、例えば、カード面全体を覆う保護フィルムであり、磁性インクを印刷（塗布）して形成された磁性部材２２ａを備えている。なお、磁性部材２２ａは、検出コイル１２を覆うように配置されている。すなわち、フィルムＦＬＭ２は、磁性部材２２ａが検出コイル１２を覆うように、カード基材ＰＴの裏面Ｆ２に貼付されている。
【００４４】
また、図８は、２の実施形態の非接触ＩＣカード１ａの構成例を示す分解図である。
図８に示すように、本実施形態では、検出コイル（１１，１２）、電源コイル１３、及びＬＳＩ１００を含んで形成されたカード基材ＰＴの表面Ｆ１に、フィルムＦＬＭ１を貼付し、カード基材ＰＴの裏面Ｆ２に、フィルムＦＬＭ２を貼付して形成される。なお、フィルムＦＬＭ１には、上述したように、検出コイル１１を覆う位置に、磁性インクにより磁性部材２１ａが形成されており、フィルムＦＬＭ２には、検出コイル１２を覆う位置に、磁性インクにより磁性部材２２ａが形成されている。なお、フィルムＦＬＭ１及びフィルムＦＬＭ２には、磁性部材（２１ａ，２２ａ）の他に、磁性体を含まないインクなどにより、カードの図柄などが印刷されていてもよい。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態による非接触ＩＣカード１ａでは、磁性部材２１ａは、表面Ｆ１に貼付されるフィルムＦＬＭ１に、磁性体を含む磁性インクを塗布して形成される。また、磁性部材２２ａは、裏面Ｆ２に貼付されるフィルムＦＬＭ２に、磁性体を含む磁性インクを塗布して形成される。
これにより、本実施形態による非接触ＩＣカード１ａは、簡易な製造方法により、磁性部材（２１ａ，２２ａ）を適切な位置に配置することができる。また、フィルムＦＬＭ１及びフィルムＦＬＭ２をカード基材ＰＴに貼付するので、磁性部材（２１ａ，２２ａ）による凹凸を目立たなくすることができる。
【００４６】
なお、上記の各実施形態において、非接触ＩＣカード１（１ａ）の検出コイル（１１，１２）及び磁性部材（２１，２２（２１ａ，２２ａ））の配置は、上記に限定されるものではない。
例えば、図９は、検出コイル（１１，１２）及び磁性部材（２１，２２）の配置の第１の変形例を示している。
この図において、非接触ＩＣカード１ｂは、検出コイル（１１，１２）及び磁性部材（２１，２２）の配置を除いて、第１の実施形態の非接触ＩＣカード１と同様の構成である。なお、この図において、中心線ＣＬ１は、カードの長手方向（Ｘ軸方向）に平行な中心線を示し、中心線ＣＬ２は、カードの短手方向（Ｙ軸方向）に平行な中心線（長手方向に垂直な中心線）を示している。また、中心点Ｃ１は、非接触ＩＣカード１ｂの中心点を示している。
【００４７】
図９に示すように、検出コイル１１と検出コイル１２とは、カードの長手方向と平行な中心線ＣＬ１（第１の中心線）に互いに線対称となる位置に配置されてもよい。この場合、非接触ＩＣカード１ｂは、第１及び第２の実施形態の非接触ＩＣカード１（１ａ）と同様の効果を奏する。また、非接触ＩＣカード１ｂは、カードの長手方向（Ｘ軸方向）に移動して、リーダライタ２に近づけた場合に、等しいタイミングで、磁性部材（２１，２２）のそれぞれに向う磁束が等しくなるように配置されている。よって、非接触ＩＣカード１ｂは、カードの長手方向（Ｘ軸方向）に移動して、リーダライタ２に近づけた場合に、カードの表裏の向きをより正確に判定することができる。
【００４８】
また、図１０は、検出コイル（１１，１２）及び磁性部材（２１，２２）の配置の第２の変形例を示している。
この図において、非接触ＩＣカード１ｃは、検出コイル（１１，１２）及び磁性部材（２１，２２）の配置を除いて、第１の実施形態の非接触ＩＣカード１と同様の構成である。なお、この図において、中心線ＣＬ１、中心線ＣＬ２、及び中心点Ｃ１は、図９と同様である。
【００４９】
図１０に示すように、検出コイル１１と検出コイル１２とは、カードの長手方向と垂直な中心線ＣＬ２（第２の中心線）に互いに線対称となる位置に配置されてもよい。この場合、非接触ＩＣカード１ｃは、第１及び第２の実施形態の非接触ＩＣカード１（１ａ）と同様の効果を奏する。また、非接触ＩＣカード１ｃは、カードの短手方向（Ｙ軸方向）に移動して、リーダライタ２に近づけた場合に、等しいタイミングで、磁性部材（２１，２２）のそれぞれに向う磁束が等しくなるように配置されている。よって、非接触ＩＣカード１ｃは、カードの短手方向（Ｙ軸方向）に移動して、リーダライタ２に近づけた場合に、カードの表裏の向きをより正確に判定することができる。
【００５０】
また、図１１は、検出コイル（１１，１２）及び磁性部材（２１，２２）の配置の第３の変形例を示している。
この図において、非接触ＩＣカード１ｄは、検出コイル（１１−１，１１−２，１２−１，１２−２）及び磁性部材（２１−１，２１−２，２２−１，２２−２）を備えている。この変形例において、検出コイル１１−１及び検出コイル１１−２は、第１の実施形態の検出コイル１１に対応し、検出コイル１１−１及び検出コイル１１−２は、「アプリケーションＡ」に対応付けられている。また、磁性部材２１−１及び磁性部材２１−２は、第１の実施形態の磁性部材２１に対応する。
【００５１】
同様に、検出コイル１２−１及び検出コイル１２−２は、第１の実施形態の検出コイル１２に対応し、検出コイル１２−１及び検出コイル１２−２は、「アプリケーションＢ」に対応付けられている。また、磁性部材２２−１及び磁性部材２２−２は、第１の実施形態の磁性部材２２に対応する。
非接触ＩＣカード１ｄは、４つの検出コイル（１１−１，１１−２，１２−１，１２−２）及び４つの磁性部材（２１−１，２１−２，２２−１，２２−２）を備える点と、これらの配置を除いて、第１の実施形態の非接触ＩＣカード１と同様の構成である。なお、この図において、中心線ＣＬ１、中心線ＣＬ２、及び中心点Ｃ１は、図９及び図１０と同様である。
【００５２】
なお、検出コイル１１−１及び検出コイル１１−２は、特に区別しない場合には、検出コイル１１として説明し、検出コイル１２−１及び検出コイル１２−２は、特に区別しない場合には、検出コイル１１として説明する。また、磁性部材２１−１及び磁性部材２１−２は、特に区別しない場合には、磁性部材２１として説明し、磁性部材２２−１及び磁性部材２２−２は、特に区別しない場合には、磁性部材２２として説明する。
【００５３】
図１１に示すように、２つの検出コイル（１１−１，１１−２）のそれぞれは、カードの中心点Ｃ１に互いに点対称の位置に配置され、２つの検出コイル（１２−１，１２−２）のそれぞれは、カードの中心点Ｃ１に互いに点対称の位置に配置されている。また、同様に、２つの磁性部材（２１−１，２１−２）のそれぞれは、カードの中心点Ｃ１に互いに点対称の位置に配置され、２つの磁性部材（２２−１，２２−２）のそれぞれは、カードの中心点Ｃ１に互いに点対称の位置に配置されている。
【００５４】
このように、検出コイル１１には、少なくとも２つのコイル（検出コイル（１１−１，１１−２））が含まれ、検出コイル１２には、少なくとも２つのコイル（検出コイル（１２−１，１２−２））が含まれてもよい。そして、２つの検出コイル１１のそれぞれは、カードの中心点Ｃ１に互いに点対称の位置に配置されて、２つの検出コイル１２のそれぞれは、カードの中心点Ｃ１に互いに点対称の位置に配置されてもよい。
この場合、非接触ＩＣカード１ｄは、第１及び第２の実施形態の非接触ＩＣカード１（１ａ）と同様の効果を奏する。また、非接触ＩＣカード１ｄは、カードの長手方向（Ｘ軸方向）及び短手方向（Ｙ軸方向）の両方の方向に移動して、リーダライタ２に近づけた場合に、等しいタイミングで、磁性部材（２１，２２）のそれぞれに向う磁束が等しくなるように配置されている。よって、非接触ＩＣカード１ｄは、カードの長手方向（Ｘ軸方向）及び短手方向（Ｙ軸方向）の両方の方向に移動して、リーダライタ２に近づけた場合に、カードの表裏の向きをより正確に判定することができる。
なお、上述した例では、検出コイル１１として２つの検出コイル（１１−１，１１−２）が含まれる例を説明したが、３つ以上の検出コイルを含まれてもよい。また、上述した例では、検出コイル１２として２つの検出コイル（１２−１，１２−２）が含まれる例を説明したが、３つ以上の検出コイルが含まれてもよい。
【００５５】
また、図１２は、検出コイル（１１，１２）及び磁性部材２０の配置の第４の変形例を示す断面図である。
この図において、非接触ＩＣカード１ｅは、内部に、検出コイル（１１，１２）、磁性部材２０、電源コイル１３、及びＬＳＩ１００を備えている。なお、この図において、図２に示す構成と同一の構成については同一の符号を付している。
【００５６】
図１２に示すように、非接触ＩＣカード１ｅは、カードの表面Ｆ１側から検出コイル１１を通過する磁束を低減させるように、且つ、裏面Ｆ２側から検出コイル１２を通過する磁束を低減させるように内部に配置された磁性部材２０を備えるようにしてもよい。
この場合も、非接触ＩＣカード１ｅは、第１及び第２の実施形態の非接触ＩＣカード１（１ａ）と同様の効果を奏する。
【００５７】
上記各実施形態では、制御部６０は、起電力Ｅ１の大きさと、起電力Ｅ２の大きさとの比較結果に応じて、「アプリケーションＡ」と、「アプリケーションＢ」とを切り替えて処理を実行するものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、制御部６０は、比較結果に応じて、「アプリケーションＡ」の処理を実行するか否かを切り替えてもよい。また、切り替える処理は、アプリケーションに限定されるものではなく、例えば、アプリケーションの一部の処理であってもよいし、アプリケーションとは異なる他の処理であってもよい。
【００５８】
また、上記各実施形態では、制御部６０は、送受信するデータなどを一時記憶するＲＡＭ５１を備えるものとしたが、ＲＡＭ５１の代わりに複数のフリップフロップ回路やラッチ回路を含むレジスタ回路などを備えてもよい。
また、上記各実施形態では、制御部６０は、アプリケーションに利用する情報を記憶するＥＥＰＲＯＭ５２を備えるものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、制御部６０は、ＥＥＰＲＯＭ５２の代わりに、フラッシュＥＥＰＲＯＭ、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory：強誘電体メモリ）などを備えてもよい。
【００５９】
また、上記各実施形態では、磁性部材２１は、検出コイル１１を覆うように配置するとしたが、磁性部材２１は、検出コイル１１の一部を覆うように配置してもよい。また、同様に、磁性部材２２は、検出コイル１２を覆うように配置するとしたが、磁性部材２２は、検出コイル１２の一部を覆うように配置してもよい。
【００６０】
また、上記各実施形態では、磁性部材２１（２１ａ）は、磁性体シールとして表面Ｆ１に貼付されている、又は、フィルムＦＬＭ１に磁性インクを印刷（塗布）して形成されるとしたが、カードの表面Ｆ１に、磁性インクを印刷（塗布）して形成されてもよい。すなわち、磁性部材２１（２１ａ）は、カード基材ＰＴに、直接、磁性インクを印刷（塗布）して形成されてもよい。また、同様に、磁性部材２２（２２ａ）は、磁性体シールとして裏面Ｆ２に貼付されている、又は、フィルムＦＬＭ２に磁性インクを印刷（塗布）して形成されるとしたが、カードの裏面Ｆ２に、磁性インクを印刷（塗布）して形成されてもよい。すなわち、磁性部材２２（２２ａ）は、カード基材ＰＴに、直接、磁性インクを印刷（塗布）して形成されてもよい。
【００６１】
また、上記各実施形態では、検出コイル１１と検出コイル１２とが、等しい形状及び等しいインダクタンスで形成されているとしたが、異なる形状及び異なるインダクタンスで形成されてもよい。また、この場合、検出コイル１１に磁束が通過した際に発生する起電力と、検出コイル１２に磁束が通過した際に発生する起電力とが等しくなるように補正して用いてもよい。
【００６２】
また、上記各実施形態では、電源コイル１３が、動作電力の供給を受けるとともに、リーダライタ２との間のデータ通信に用いられるとしたが、検出コイル（１１，１２）が、リーダライタ２との間のデータ通信に用いられてもよい。また、検出コイル（１１，１２）が、電源コイル１３とともに、又は、検出コイル（１１，１２）のみにより、動作電力の供給を受けるようにしてもよい。また、検出コイル（１１，１２）は、電源コイル１３の機能を備えて、非接触ＩＣカード１（１ａ〜１ｅ）が、電源コイル１３を備えないように構成してもよい。
【００６３】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、非接触ＩＣカード１（１ａ）は、検出コイル１１と、検出コイル１２と、カードの表面Ｆ１側から検出コイル１１を通過する磁束を低減させるように表面Ｆ１に配置された磁性部材２１と、裏面Ｆ２側から検出コイル１２を通過する磁束を低減させるように裏面Ｆ２に配置された磁性部材２２と、検出コイル１１に発生する起電力Ｅ１の大きさと、検出コイル１２に発生する起電力Ｅ２の大きさとを比較し、起電力Ｅ１の大きさが起電力Ｅ２の大きさより大きい場合と、起電力Ｅ２の大きさが起電力Ｅ１の大きさより大きい場合とで異なる処理を実行する制御部６０とを持つことにより、カードをリーダライタ２にかざす表裏の向きをカード単体で判定することができ、利便性を向上させることができる。
【００６４】
なお、実施形態におけるＬＳＩ１００が備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述したＬＳＩ１００が備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。
【００６５】
また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後にＬＳＩ１００が備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００６６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６７】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｅ…非接触ＩＣカード、２…リーダライタ、１０…電源アンテナ部、１１，１１−１，１１−２，１２，１２−１，１２−２…検出コイル、１３…電源コイル、１４…共振コンデンサ、２０，２１，２１ａ，２１−１，２１−２，２２，２２ａ，２２−１，２２−２…磁性部材、３０…電源供給部、４０…通信部、４１…受信回路、４２…送信回路、５０…記憶部、５１…ＲＡＭ、５２…ＥＥＰＲＯＭ、６０…制御部、１００…ＬＳＩ、ＰＴ…カード基材、ＦＬＭ１，ＦＬＭ２…フィルム、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６…端子
【図１】
2015161949.tif 000003
【図２】
2015161949.tif 000004
【図３】
2015161949.tif 000005
【図４】
2015161949.tif 000006
【図５】
2015161949.tif 000007
【図６】
2015161949.tif 000008
【図７】
2015161949.tif 000009
【図８】
2015161949.tif 000010
【図９】
2015161949.tif 000011
【図１０】
2015161949.tif 000012
【図１１】
2015161949.tif 000013
【図１２】
2015161949.tif 000014