(57)【要約】【課題】内蔵されるＩＣチップの発熱を視覚的にとらえることにより、外部から印加される過剰な電磁波強度エリアから遠ざけたり、ずらしたりして発熱によるＩＣチップの破壊防止や人体への火傷防止が可能となる非接触式ＩＣカードを提供する。【解決手段】非接触式カードリーダ・ライタから送信される電磁波を受信し、この受信した電磁波により動作電圧を生成して動作し、非接触式カードリーダ・ライタとの間で無線による通信を行なうことにより、書換え可能な不揮発性メモリに対するデータの書込みあるいは読出しなどの情報処理を行なう非接触式ＩＣカードにおいて、ＩＣカード本体の表面で内部のＩＣチップと対応する部位に温度によって色が可逆的に変化する感温液晶を設けた。【選択図】      図２
2008046772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置との間で無線による通信を行なうためのアンテナ部と、
このアンテナ部と電気的に接続され、前記外部装置から送信される電磁波を前記アンテナ部を介して受信し、この受信した電磁波により動作電圧を生成して動作するもので、前記アンテナ部を介して前記外部装置との間で無線による通信を行なうことにより所定の情報処理等を行なう機能を有するＩＣチップと、
前記アンテナ部および前記ＩＣチップを一体的に収納した本体と、
この本体の表面で前記ＩＣチップと対応する部位に設けられた温度変化に対して強く依存する感温物質と、
を具備したことを特徴とする携帯可能情報処理媒体。
【請求項２】
前記感温物質は、前記本体の表面温度の変化に応じて色彩が変化する感温液晶であることを特徴とする請求項１記載の携帯可能情報処理媒体。
【請求項３】
前記感温液晶は、前記本体の表面温度が常温から火傷しない温度までは第１の色となり、火傷の恐れがある温度に達したときに第２の色となり、火傷の危険からＩＣチップ破壊の可能性までの温度は第３の色となることを特徴とする請求項２記載の携帯可能情報処理媒体。
【請求項４】
前記感温物質は、前記本体の表面温度の変化に応じて発色と消色に変化する感温染料であることを特徴とする請求項１記載の携帯可能情報処理媒体。
【請求項５】
前記感温染料は、前記本体の表面温度が常温からあらかじめ設定される所定の温度までは発色となり、その所定の温度を超えると消色となることを特徴とする請求項４記載の携帯可能情報処理媒体。
【請求項６】
前記本体の表面で前記感温染料と対応する部位に印刷された火傷等の危険性を報知する警告情報をさらに具備したことを特徴とする請求項５記載の携帯可能情報処理媒体。
【請求項７】
外部装置との間で無線による通信を行なうためのアンテナ部と、
このアンテナ部と電気的に接続され、前記外部装置から送信される電磁波を前記アンテナ部を介して受信し、この受信した電磁波により動作電圧を生成して動作するもので、前記アンテナ部を介して前記外部装置との間で無線による通信を行なうことにより所定の情報処理等を行なう機能を有するＩＣチップと、
このＩＣチップの近傍に設けられ、前記ＩＣチップの発熱温度に応じた電気信号を発生する熱電素子と、
前記アンテナ部、前記ＩＣチップおよび前記熱電素子を一体的に収納した本体と、
この本体の表面に設けられ、前記熱電素子で発生した電気信号に応じて発光動作する発光素子と、
を具備したことを特徴とする携帯可能情報処理媒体。
【請求項８】
前記発光素子は、前記熱電素子で発生した電気信号に応じて異なる色の光を出力する発光ダイオードであることを特徴とする請求項７記載の携帯可能情報処理媒体。
【請求項９】
外部装置との間で無線による通信を行なうためのアンテナ部と、
このアンテナ部と電気的に接続され、前記外部装置から送信される電磁波を前記アンテナ部を介して受信し、この受信した電磁波により動作電圧を生成して動作するもので、前記アンテナ部を介して前記外部装置との間で無線による通信を行なうことにより所定の情報処理等を行なう機能を有するＩＣチップと、
前記アンテナ部および前記ＩＣチップを一体的に収納したＩＣカード本体と、
このＩＣカード本体の表面で前記ＩＣチップと対応する部位に設けられた温度変化に対して強く依存する感温物質と、
を具備したことを特徴とする非接触式ＩＣカード。
【請求項１０】
前記感温物質は、前記ＩＣカード本体の表面温度の変化に応じて色彩が変化する感温液晶であることを特徴とする請求項９記載の非接触式ＩＣカード。
【請求項１１】
前記感温物質は、前記ＩＣカード本体の表面温度の変化に応じて発色と消色に変化する感温染料であることを特徴とする請求項９記載の非接触式ＩＣカード。
【請求項１２】
外部装置との間で無線による通信を行なうためのアンテナ部と、
このアンテナ部と電気的に接続され、前記外部装置から送信される電磁波を前記アンテナ部を介して受信し、この受信した電磁波により動作電圧を生成して動作するもので、前記アンテナ部を介して前記外部装置との間で無線による通信を行なうことにより所定の情報処理等を行なう機能を有するＩＣチップと、
このＩＣチップの近傍に設けられ、前記ＩＣチップの発熱温度に応じた電気信号を発生する熱電素子と、
前記アンテナ部、前記ＩＣチップおよび前記熱電素子を一体的に収納したＩＣカード本体と、
このＩＣカード本体の表面に設けられ、前記熱電素子で発生した電気信号に応じて発光動作する発光素子と、
を具備したことを特徴とする非接触式ＩＣカード。
【請求項１３】
外部装置との間で無線による通信を行なうためのアンテナ部と、
このアンテナ部と電気的に接続され、前記外部装置から送信される電磁波を前記アンテナ部を介して受信し、この受信した電磁波により動作電圧を生成して動作するもので、前記アンテナ部を介して前記外部装置との間で無線による通信を行なうことにより所定の情報処理等を行なう機能を有するＩＣチップと、
このＩＣチップの表面に設けられた温度変化に対して強く依存する感温物質と、
を具備したことを特徴とするＩＣモジュール。
【請求項１４】
前記感温物質は、前記ＩＣチップの表面温度の変化に応じて色彩が変化する感温液晶であることを特徴とする請求項１３記載のＩＣモジュール。
【請求項１５】
前記感温物質は、前記ＩＣチップの表面温度の変化に応じて発色と消色に変化する感温染料であることを特徴とする請求項１３記載のＩＣモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、入退場管理装置における個人認証媒体やクレジットカードなどとして用いられ、非接触式カードリーダ・ライタから送信される電磁波を受信し、この受信した電磁波により動作電圧を生成して動作し、非接触式カードリーダ・ライタとの間で無線による通信を行なうことにより、書換え可能な不揮発性メモリに対するデータの書込みあるいは読出しなどの情報処理を行なうバッテリレス式の非接触式ＩＣカード（いわゆる無線カード）などの携帯可能情報処理媒体および非接触式ＩＣカードに関する。  
また、本発明は、たとえば、上記携帯可能情報処理媒体および非接触式ＩＣカードに使用されるＩＣモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、たとえば、入退場管理装置では、個人認証媒体として、いわゆる無線カードと称される非接触式ＩＣカードが用いられる場合がある。その場合、個人の身体的特徴情報などを記録した非接触式ＩＣカードを入退場者に配布し、入退場時、部屋の入口に設置した非接触式カードリーダ・ライタのアンテナ部に非接触式ＩＣカードを翳して、当該非接触式ＩＣカードとの間で無線で通信を行なうことにより、身体的特徴情報の照合を行ない、入口のドアを開閉制御するものである。
【０００３】
このような非接触式ＩＣカードでは、外部装置である非接触式カードリーダ・ライタから過剰な強度の電磁波（過大電力）が印加された場合、非接触式ＩＣカードに内蔵されるＩＣチップが発熱して、ＩＣチップが破壊する可能性がある。
【０００４】
そこで、従来は、外部装置である非接触式カードリーダ・ライタから過剰な強度の電磁波が印加された場合、それに伴い発熱するＩＣチップ内の温度を温度検知回路により検知し、ＩＣチップ内の温度が所定のレベル以上と判断されたとき、ＩＣチップの動作を停止させている。
【０００５】
温度検知回路はハードウェアにて構成され、温度異常を検知した場合、ＩＣチップ内のＣＰＵに割込み信号を出力する。ＣＰＵは、この割込み信号を受信し、ファームウェアにてＩＣチップ動作のホルト（停止）を行なっている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−１４３０３５号公報
【特許文献２】特開２００２−１０９４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の非接触式ＩＣカードでは、上記したように、外部から過大な電磁波が印加された場合、温度検知回路によりＩＣチップの内部温度が所定レベル以上と判断されたとき、ＩＣチップの動作を停止させている。  
しかしながら、この方法では、ＩＣチップの動作は停止するが、カード自身は継続的に過大な電磁波を受け続けて、継続的に発熱しており、ＩＣチップ表面の温度（発熱）は視覚的に確認することはできない。また、発熱したＩＣチップの表面に触れることにより火傷などの危険性もある。
【０００７】
そこで、本発明は、内蔵されるＩＣチップの発熱を視覚的にとらえることにより、外部から印加される過剰な電磁波強度エリアから遠ざけたり、ずらしたりして発熱によるＩＣチップの破壊防止や人体への火傷防止が可能となる携帯可能情報処理媒体、非接触式ＩＣカードおよびＩＣモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の携帯可能情報処理媒体は、外部装置との間で無線による通信を行なうためのアンテナ部と、このアンテナ部と電気的に接続され、前記外部装置から送信される電磁波を前記アンテナ部を介して受信し、この受信した電磁波により動作電圧を生成して動作するもので、前記アンテナ部を介して前記外部装置との間で無線による通信を行なうことにより所定の情報処理等を行なう機能を有するＩＣチップと、前記アンテナ部および前記ＩＣチップを一体的に収納した本体と、この本体の表面で前記ＩＣチップと対応する部位に設けられた温度変化に対して強く依存する感温物質とを具備している。
【０００９】
また、本発明の携帯可能情報処理媒体は、外部装置との間で無線による通信を行なうためのアンテナ部と、このアンテナ部と電気的に接続され、前記外部装置から送信される電磁波を前記アンテナ部を介して受信し、この受信した電磁波により動作電圧を生成して動作するもので、前記アンテナ部を介して前記外部装置との間で無線による通信を行なうことにより所定の情報処理等を行なう機能を有するＩＣチップと、このＩＣチップの近傍に設けられ、前記ＩＣチップの発熱温度に応じた電気信号を発生する熱電素子と、前記アンテナ部、前記ＩＣチップおよび前記熱電素子を一体的に収納した本体と、この本体の表面に設けられ、前記熱電素子で発生した電気信号に応じて発光動作する発光素子とを具備している。
【００１０】
また、本発明の非接触式ＩＣカードは、外部装置との間で無線による通信を行なうためのアンテナ部と、このアンテナ部と電気的に接続され、前記外部装置から送信される電磁波を前記アンテナ部を介して受信し、この受信した電磁波により動作電圧を生成して動作するもので、前記アンテナ部を介して前記外部装置との間で無線による通信を行なうことにより所定の情報処理等を行なう機能を有するＩＣチップと、前記アンテナ部および前記ＩＣチップを一体的に収納したＩＣカード本体と、このＩＣカード本体の表面で前記ＩＣチップと対応する部位に設けられた温度変化に対して強く依存する感温物質とを具備している。
【００１１】
また、本発明の非接触式ＩＣカードは、外部装置との間で無線による通信を行なうためのアンテナ部と、このアンテナ部と電気的に接続され、前記外部装置から送信される電磁波を前記アンテナ部を介して受信し、この受信した電磁波により動作電圧を生成して動作するもので、前記アンテナ部を介して前記外部装置との間で無線による通信を行なうことにより所定の情報処理等を行なう機能を有するＩＣチップと、このＩＣチップの近傍に設けられ、前記ＩＣチップの発熱温度に応じた電気信号を発生する熱電素子と、前記アンテナ部、前記ＩＣチップおよび前記熱電素子を一体的に収納したＩＣカード本体と、このＩＣカード本体の表面に設けられ、前記熱電素子で発生した電気信号に応じて発光動作する発光素子とを具備している。
【００１２】
さらに、本発明のＩＣモジュールは、外部装置との間で無線による通信を行なうためのアンテナ部と、このアンテナ部と電気的に接続され、前記外部装置から送信される電磁波を前記アンテナ部を介して受信し、この受信した電磁波により動作電圧を生成して動作するもので、前記アンテナ部を介して前記外部装置との間で無線による通信を行なうことにより所定の情報処理等を行なう機能を有するＩＣチップと、このＩＣチップの表面に設けられた温度変化に対して強く依存する感温物質とを具備している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、内蔵されるＩＣチップの発熱を視覚的にとらえることにより、外部から印加される過剰な電磁波強度エリアから遠ざけたり、ずらしたりして発熱によるＩＣチップの破壊防止や人体への火傷防止が可能となる携帯可能情報処理媒体、非接触式ＩＣカードおよびＩＣモジュールを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。  
図１は、本発明の実施の形態に係る携帯可能情報処理媒体としての非接触式ＩＣカードの構成を概略的に示すものである。この非接触式ＩＣカードは、非接触式カードリーダ・ライタ（図示しない）との間でデータを送受信するための送受信アンテナ部１１、送信データを変調したり、受信データを復調したりする変復調部１２、各種データ処理や全体的な制御を行なうＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）１３、各種データの暗号化などを行なうコプロセッサ１４、各種データを記憶するＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリ１５、および、送受信アンテナ部１１で受信した非接触式カードリーダ・ライタからの電力波を整流回路にて整流、平滑することにより安定化された直流電圧を生成して各部に動作電圧として供給する電源生成部１６を有して構成される。そして、送受信アンテナ部１１を除く他の各部１２〜１６は、１つ（あるいは複数）のＩＣチップ１７で構成され、さらに、このＩＣチップ１７と送受信アンテナ部１１とが接続された状態で一体的にＩＣモジュール１８化されて、ＩＣカード本体１０内に収納（埋設）されている。
【００１５】
ＩＣチップ１７の主な発熱要因としては、非接触式ＩＣカードが高出力の非接触式カードリーダ・ライタのアンテナ（以下、リーダ・ライタアンテナと略称する）の近傍、あるいは、リーダ・ライタアンテナと密着状態に配置された場合に起こる可能性がる。これは、非接触式ＩＣカードがリーダ・ライタアンテナが出力する過剰な電磁波を必要以上に多く受取ってしまうからである。
【００１６】
送受信アンテナ部１１が過剰な電磁波を受けたときに、次段の電源生成部１６の出力は安定化された直流電圧を出力するが、入力側は過剰電圧となっている。この入出力電圧の差が大きいほど、その電位差は熱となって発熱することになる。
【００１７】
ＩＣチップ１７の発熱によりＩＣカード本体１０の表面または裏面の変色、変形、熔解などが起こる。仮に、そのＩＣチップ１７近傍を使用者の手や指が触れた場合、手や指の火傷やそれに伴う二次災害など人体への危険性が考えられる。また、ＩＣチップ１７には過剰電流が流れるため、ＩＣチップ１７の破壊、熱膨張によるアンテナパターンとアンテナ端子との整合部剥離、破壊の可能性もあり、通信不可となりうる。
【００１８】
そこで、本発明では、ＩＣカード本体１０の表面または裏面で、特にＩＣチップ１７と対応する位置に温度変化に強く依存する感温物質を設けることにより、ＩＣチップ１７表裏の発熱による温度変化を色彩によって視覚的に確認可能とするものであり、以下、具体例について詳細に説明する。
【００１９】
まず、第１の例として、図２に示すように、たとえば、温度によって色が可逆的に変化する感温液晶（コレステリック液晶）２１を、ＩＣカード本体１０の表面でＩＣチップ１７と対応する位置に貼付または印刷または塗装する。ここに、コレステリック液晶とは、コレステロールと安息香酸から作られた化合物であり、螺旋階段のような分子構造であり、螺旋状の分子配列の周期に応じた光を反射する（つまり色が変わる）性質がある。
【００２０】
そこで、この例では、ＩＣカード本体１０のＩＣチップ１７と対応する表面の温度が常温から火傷しない温度までを仮に青色とし、火傷の恐れがある温度に達したときに黄色となり、火傷の危険からＩＣチップ１７破壊の可能性までの温度を赤色として視覚的に判別できる配色とする。
【００２１】
次に、第２の例として、図３に示すように、たとえば、温度によって可逆的に発色と消色と変化する感温染料２２を、ＩＣカード本体１０の表面でＩＣチップ１７と対応する位置に貼付または印刷または塗装する。
【００２２】
この場合、たとえば、ＩＣカード本体１０のＩＣチップ１７と対応する表面の温度が常温から火傷しない温度までを発色（図３（ａ））とし、火傷の危険からＩＣチップ１７破壊の可能性までの温度を消色（図３（ｂ））とすればよい。  
なお、消色となったとき、ＩＣカード本体１０の感温染料２２と対応する表面に火傷などの危険性を報知する警告文字あるいは警告マークなどの警告情報をあらかじめ印刷しておき、感温染料２２が消色となったときに当該警告情報が現れ出るようにしてもよい。
【００２３】
次に、第３の例として、上記で説明した第１、第２の例とは別に、熱電素子によって内部に埋め込まれたＩＣチップ１７の表面温度を監視し、発熱温度により発光素子を発光動作させて視覚的に確認してもよい。  
すなわち、具体的には、たとえば、図４に示すように、ＩＣチップ１７の近傍（たとえば、表面に密着させた状態）に熱電対２３を設置し、この熱電対２３に抵抗器２４を介して発光ダイオード２５を接続する。この場合、発光ダイオード２５は、少なくともその発光面がＩＣカード本体１０の表面に露出するように設ける。
【００２４】
ここに、熱電対とは、周知のように、異なる材料の２本の金属線を接続して１つの回路（熱電対）を作り、その接点に温度差を与えると、回路に電圧が発生するという現象を利用したものである。そこで、発熱により熱電対２３に流れる電流が変化するため、その電流値を直列に接続した抵抗器２４により電圧値に変換し、発光ダイオード２５を発光動作させる。
【００２５】
この場合、たとえば、発光ダイオード２５として３色発光するものを利用すれば、発熱温度を視覚的に確認することができる。たとえば、ＩＣチップ１７の表面温度が常温から火傷しない温度までを仮に青色とし、火傷の恐れがある温度に達したときに黄色となり、火傷の危険からＩＣチップ１７破壊の可能性までの温度を赤色として視覚的に判別できる配色とする。
【００２６】
以上説明したように、上記実施の形態によれば、非接触ＩＣカードに内蔵されるＩＣチップの発熱を視覚的にとらえることにより、リーダ・ライタアンテナから出力される過剰な電磁波強度エリアから非接触ＩＣカードを遠ざけたり、ずらしたりして発熱によるＩＣチップの破壊防止や人体への火傷防止が可能となる。
【００２７】
なお、前記実施の形態では、非接触式ＩＣカードに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、ＩＣカード本体内に収納されていない状態の非接触式のＩＣモジュールに対しても同様に適用できる。
【００２８】
また、前記実施の形態では、携帯可能情報処理媒体として非接触式ＩＣカードに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、非接触式ＩＣカードの機能を備えたＰＤＡと称される携帯端末装置や携帯電話機などであっても適用でき、また、カード型に限らず、冊子型、ブロック形あるいはタグ型であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係る非接触式ＩＣカードの構成を概略的に示すブロック図。
【図２】ＩＣカード本体の表面に感温液晶を設けた非接触式ＩＣカードの外観構成を模式的に示す平面図。
【図３】ＩＣカード本体の表面に感温染料を設けた非接触式ＩＣカードの外観構成を模式的に示す平面図。
【図４】ＩＣカード本体内のＩＣチップの表面に熱電対を設けた非接触式ＩＣカードの外観構成を模式的に示す平面図。
【符号の説明】
【００３０】
１０…ＩＣカード本体、１１…送受信アンテナ部、１２…変復調部、１３…ＣＰＵ、１４…コプロセッサ、１５…不揮発性メモリ、１６…電源生成部、１７…ＩＣチップ、１８…ＩＣモジュール、２１…感温液晶（感温物質）、２２…感温染料（感温物質）、２３…熱電対（熱電素子）、２５…発光ダイオード（発光素子）。
【図１】
2008046772.tif 000003
【図２】
2008046772.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008046772.tif 000006