(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホストコンピュータに装着される主通信デバイスと、情報端末機に装着される端末通信デバイスと、前記端末通信デバイスに挿入される個人識別カードから成るデジタルネットワーク個人認証システムであって、前記個人識別カードは、第１圧電基板、固有符号化すだれ状電極および第１中継用すだれ状電極から成り、前記固有符号化すだれ状電極は固有符号パターンを有し、前記主通信デバイスと前記端末通信デバイスは互いに同様な構造を有し、前記主通信デバイスおよび前記端末通信デバイスの各々は、第２圧電基板、送信部および受信部から成り、前記端末通信デバイスの前記送信部は、双極性パルス発生器、第１および第２符号化すだれ状電極、第２中継用すだれ状電極、電極群、同期パルス発生器、包絡線検波器および単極性パルス発生器から成り、前記電極群は２つのすだれ状電極とそれらの間に位置する中央すだれ状電極から成り、前記同期パルス発生器は前記第２中継用すだれ状電極と、前記電極群の前記２つのすだれ状電極の一方との間に接続されており、前記包絡線検波器は前記中央すだれ状電極に接続されており、前記単極性パルス発生器は前記包絡線検波器に接続されており、前記主通信デバイスの前記受信部は第３中継用すだれ状電極、第３および第４符号化すだれ状電極および検出用デバイスから成り、前記第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極は、それぞれ第１、第２、第３および第４符号パターンを有し、前記個人識別カードが前記端末通信デバイスに挿入されることにより、前記双極性パルス発生器からパルスが発生し、前記パルスが前記固有符号化すだれ状電極に印加されることにより、前記第１圧電基板に固有符号化弾性表面波が励振され、前記固有符号化弾性表面波は、前記固有符号パターンに対応する固有符号化バースト信号として前記第１中継用すだれ状電極で検出され、前記電極群の前記２つのすだれ状電極の前記一方に前記固有符号化バースト信号と前記同期パルス発生器からの信号が印加されるのと同時に、前記電極群の前記２つのすだれ状電極のもう一方に前記固有符号化バースト信号が印加されることにより、前記端末通信デバイスの前記第２圧電基板には前記電極群の前記２つのすだれ状電極に対応する第１および第２弾性表面波が励振され、前記第１および第２弾性表面波は、前記中央すだれ状電極で固有合成バースト信号に変換され、前記固有合成バースト信号は、前記包絡線検波器を介して前記単極性パルス発生器で固有符号化デジタル信号に変換されて、デジタルネットワーク中に送信され、前記固有符号化デジタル信号が前記デジタルネットワーク中から前記第３中継用すだれ状電極で受信されることにより、前記主通信デバイスの前記第２圧電基板に第３弾性表面波が励振され、前記第３弾性表面波はバースト波群の固有符号化列で成り、もしも前記バースト波群が前記第３符号パターンと相関すれば第１復号化パルスが前記第３符号化すだれ状電極で出力され、前記バースト波群が前記第４符号パターンと相関すれば第２復号化パルスが前記第４符号化すだれ状電極で出力され、前記第１および第２復号化パルスに基づく出力デジタル信号が前記検出用デバイスで検出され、前記出力デジタル信号は前記固有符号パターンに対応し、前記出力デジタル信号によって前記個人識別カードの所有者が認証されるデジタルネットワーク個人認証システム。
【請求項２】
前記個人識別カードの所有者が認証された直後に、パスワードを求めるリクエスト符号化デジタル信号が前記主通信デバイスの前記送信部によって前記デジタルネットワーク中に送信され、前記リクエスト符号化デジタル信号が前記端末通信デバイスの前記受信部によって前記デジタルネットワーク中から受信されることにより、前記双極性パルス発生器からは前記個人識別カードのための前記パルスの定期的な発生時を除いて双極性パルス（−１および１）の列が発生し、前記列はパスワードデジタル信号に対応し、前記双極性パルス（−１および１）が前記第１および第２符号化すだれ状電極にそれぞれ印加されることにより、前記端末通信デバイスの前記第２圧電基板に第４および第５弾性表面波がそれぞれ励振され、前記第４および第５弾性表面波は、前記第１および第２符号パターンにそれぞれ対応する第１および第２符号化バースト信号として前記第２中継用すだれ状電極で検出され、前記第１および第２符号化バースト信号は、前記単極性パルス発生器でそれぞれ第１および第２符号化デジタル信号に変換されて、前記デジタルネットワーク中に送信され、前記第１および第２符号化デジタル信号は、前記デジタルネットワーク中から前記第３中継用すだれ状電極で受信され、前記第１および第２符号化デジタル信号に基づく出力デジタル信号が前記検出用デバイスで検出され、前記出力デジタル信号は前記パスワードデジタル信号に対応する請求項１に記載のデジタルネットワーク個人認証システム。
【請求項３】
前記固有符号化すだれ状電極は少なくとも２つの部分で成り、前記少なくとも２つの部分は絶縁された状態でしかも全体として階段状の平行状態にあり、前記少なくとも２つの部分に前記双極性パルス発生器から前記パルスが同時に印加されることにより、前記少なくとも２つの部分に対応する少なくとも２つの固有符号化弾性表面波が前記第１圧電基板に励振され、前記少なくとも２つの固有符号化弾性表面波が順次に前記第１中継用すだれ状電極に到達することにより、前記第１中継用すだれ状電極において前記固有符号パターンに対応する合成固有符号化バースト信号が検出される請求項１または２に記載のデジタルネットワーク個人認証システム。
【請求項４】
前記固有符号化すだれ状電極は第１および第２の部分で成り、前記第１および第２の部分は絶縁された状態でしかも互いに直交しており、前記個人識別カードには第４中継用すだれ状電極が備えられ、前記第１および第２の部分に前記双極性パルス発生器から前記パルスが同時に印加されることにより、前記第１および第２の部分にそれぞれ対応する第１および第２固有符号化弾性表面波が前記第１圧電基板に励振され、前記第１固有符号化弾性表面波は第１固有符号化バースト信号として前記第４中継用すだれ状電極で検出され、前記第１固有符号化バースト信号が前記第４中継用すだれ状電極で検出された直後に前記第２固有符号化弾性表面波が第２固有符号化バースト信号として前記第１中継用すだれ状電極で検出され、前記第１および第２固有符号化バースト信号は前記固有符号パターンに対応する合成固有符号化バースト信号を形成する請求項１または２に記載のデジタルネットワーク個人認証システム。
【請求項５】
前記単極性パルス発生器の代わりに双極性パルス発生器が備えられた請求項１，２，３または４に記載のデジタルネットワーク個人認証システム。
【請求項６】
前記第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極が、それぞれ少なくとも３つの電極対から成る請求項１，２，３，４または５に記載のデジタルネットワーク個人認証システム。
【請求項７】
前記第３および第４符号パターンは、前記第１および第２符号パターンとはそれぞれ逆のパターンを示す請求項１，２，３，４，５または６に記載のデジタルネットワーク個人認証システム。
【請求項８】
前記固有符号化すだれ状電極は、４の倍数個の符号化すだれ状電極の集合体で成り、前記４の倍数個の符号化すだれ状電極は２つのタイプに分類され、前記２つのタイプは前記第１および第２符号化すだれ状電極にそれぞれ相当する請求項１，２，３，４，５，６または７に記載のデジタルネットワーク個人認証システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホストコンピュータに装着される主通信デバイスと、情報端末機に装着される端末通信デバイスと、端末通信デバイスに挿入される個人識別カードから成るデジタルネットワーク個人認証システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルネットワークの構築が急速に進む一方で、個人情報の流出が年々増加してきている。情報の安全性の観点からみると、従来、ソフトウエアを中心に符号化技術が進んでいる。ハードウエアとしては磁気カードやICカードの符号化機能の向上が図られているが、十分な安全性を確保するには解決すべき課題が多い。磁気カードは最も汎用性に富むものであるが、比較的簡単にコピーされてしまうことや、パスワードを盗むことが容易であることなどの問題点を有する。従って、クレジットカード、キャッシュカードおよびプリペイドカードなどの不正使用が絶えない。ICカードは偽造されにくいという点では磁気カードよりも優れているものの、情報の安全性において十分であるとは言えない。また、磁気カードに比べ製造工程が複雑であることなどの問題点を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はクレジットカード、キャッシュカードおよびプリペイドカードなどのカード類や自動車や家屋の鍵に対して、不正コピーが困難であるばかりでなくパスワードの盗難も困難な認証機能を持たせることを目的とする。さらに本発明の目的は、デバイス構成が簡単で、小型軽量で、耐久性に優れ、大量生産が可能で、低消費電力駆動が可能なデジタルネットワーク個人認証システムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のデジタルネットワーク個人認証システムは、ホストコンピュータに装着される主通信デバイスと、情報端末機に装着される端末通信デバイスと、前記端末通信デバイスに挿入される個人識別カードから成るデジタルネットワーク個人認証システムであって、前記個人識別カードは前記端末通信デバイスを介して固有符号化デジタル信号をデジタルネットワーク中に送信し、前記主通信デバイスは、前記固有符号化デジタル信号を受信することにより前記個人識別カードの所有者を認証して前記端末通信デバイスとの通信を開始し、前記個人識別カードが前記端末通信デバイスに挿入されている間は前記主通信デバイスと前記端末通信デバイスとの通信が続行される。
【０００５】
本発明のデジタルネットワーク個人認証システムでは、前記個人識別カードの所有者が認証された直後に、前記端末通信デバイスに対してパスワードを求めるリクエスト符号化デジタル信号が前記主通信デバイスから送信される。
【０００６】
請求項１に記載のデジタルネットワーク個人認証システムは、ホストコンピュータに装着される主通信デバイスと、情報端末機に装着される端末通信デバイスと、前記端末通信デバイスに挿入される個人識別カードから成るデジタルネットワーク個人認証システムであって、前記個人識別カードは、第１圧電基板、固有符号化すだれ状電極および第１中継用すだれ状電極から成り、前記固有符号化すだれ状電極は固有符号パターンを有し、前記主通信デバイスと前記端末通信デバイスは互いに同様な構造を有し、前記主通信デバイスおよび前記端末通信デバイスの各々は、第２圧電基板、送信部および受信部から成り、前記端末通信デバイスの前記送信部は、双極性パルス発生器、第１および第２符号化すだれ状電極、第２中継用すだれ状電極、電極群、同期パルス発生器、包絡線検波器および単極性パルス発生器から成り、前記電極群は２つのすだれ状電極とそれらの間に位置する中央すだれ状電極から成り、前記同期パルス発生器は前記第２中継用すだれ状電極と、前記電極群の前記２つのすだれ状電極の一方との間に接続されており、前記包絡線検波器は前記中央すだれ状電極に接続されており、前記単極性パルス発生器は前記包絡線検波器に接続されており、前記主通信デバイスの前記受信部は第３中継用すだれ状電極、第３および第４符号化すだれ状電極および検出用デバイスから成り、前記第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極は、それぞれ第１、第２、第３および第４符号パターンを有し、前記個人識別カードが前記端末通信デバイスに挿入されることにより、前記双極性パルス発生器からパルスが発生し、前記パルスが前記固有符号化すだれ状電極に印加されることにより、前記第１圧電基板に固有符号化弾性表面波が励振され、前記固有符号化弾性表面波は、前記固有符号パターンに対応する固有符号化バースト信号として前記第１中継用すだれ状電極で検出され、前記電極群の前記２つのすだれ状電極の前記一方に前記固有符号化バースト信号と前記同期パルス発生器からの信号が印加されるのと同時に、前記電極群の前記２つのすだれ状電極のもう一方に前記固有符号化バースト信号が印加されることにより、前記端末通信デバイスの前記第２圧電基板には前記電極群の前記２つのすだれ状電極に対応する第１および第２弾性表面波が励振され、前記第１および第２弾性表面波は、前記中央すだれ状電極で固有合成バースト信号に変換され、前記固有合成バースト信号は、前記包絡線検波器を介して前記単極性パルス発生器で固有符号化デジタル信号に変換されて、デジタルネットワーク中に送信され、前記固有符号化デジタル信号が前記デジタルネットワーク中から前記第３中継用すだれ状電極で受信されることにより、前記主通信デバイスの前記第２圧電基板に第３弾性表面波が励振され、前記第３弾性表面波はバースト波群の固有符号化列で成り、もしも前記バースト波群が前記第３符号パターンと相関すれば第１復号化パルスが前記第３符号化すだれ状電極で出力され、前記バースト波群が前記第４符号パターンと相関すれば第２復号化パルスが前記第４符号化すだれ状電極で出力され、前記第１および第２復号化パルスに基づく出力デジタル信号が前記検出用デバイスで検出され、前記出力デジタル信号は前記固有符号パターンに対応し、前記出力デジタル信号によって前記個人識別カードの所有者が認証される。
【０００７】
請求項２に記載のデジタルネットワーク個人認証システムでは、前記個人識別カードの所有者が認証された直後に、パスワードを求めるリクエスト符号化デジタル信号が前記主通信デバイスの前記送信部によって前記デジタルネットワーク中に送信され、前記リクエスト符号化デジタル信号が前記端末通信デバイスの前記受信部によって前記デジタルネットワーク中から受信されることにより、前記双極性パルス発生器からは前記個人識別カードのための前記パルスの定期的な発生時を除いて双極性パルス（−１および１）の列が発生し、前記列はパスワードデジタル信号に対応し、前記双極性パルス（−１および１）が前記第１および第２符号化すだれ状電極にそれぞれ印加されることにより、前記端末通信デバイスの前記第２圧電基板に第４および第５弾性表面波がそれぞれ励振され、前記第４および第５弾性表面波は、前記第１および第２符号パターンにそれぞれ対応する第１および第２符号化バースト信号として前記第２中継用すだれ状電極で検出され、前記第１および第２符号化バースト信号は、前記単極性パルス発生器でそれぞれ第１および第２符号化デジタル信号に変換されて、前記デジタルネットワーク中に送信され、前記第１および第２符号化デジタル信号は、前記デジタルネットワーク中から前記第３中継用すだれ状電極で受信され、前記第１および第２符号化デジタル信号に基づく出力デジタル信号が前記検出用デバイスで検出され、前記出力デジタル信号は前記パスワードデジタル信号に対応する。
【０００８】
請求項３に記載のデジタルネットワーク個人認証システムでは、前記固有符号化すだれ状電極が少なくとも２つの部分で成り、前記少なくとも２つの部分は絶縁された状態でしかも全体として階段状の平行状態にあり、前記少なくとも２つの部分に前記双極性パルス発生器から前記パルスが同時に印加されることにより、前記少なくとも２つの部分に対応する少なくとも２つの固有符号化弾性表面波が前記第１圧電基板に励振され、前記少なくとも２つの固有符号化弾性表面波が順次に前記第１中継用すだれ状電極に到達することにより、前記第１中継用すだれ状電極において前記固有符号パターンに対応する合成固有符号化バースト信号が検出される。
【０００９】
請求項４に記載のデジタルネットワーク個人認証システムでは、前記固有符号化すだれ状電極が第１および第２の部分で成り、前記第１および第２の部分は絶縁された状態でしかも互いに直交しており、前記個人識別カードには第４中継用すだれ状電極が備えられ、前記第１および第２の部分に前記双極性パルス発生器から前記パルスが同時に印加されることにより、前記第１および第２の部分にそれぞれ対応する第１および第２固有符号化弾性表面波が前記第１圧電基板に励振され、前記第１固有符号化弾性表面波は第１固有符号化バースト信号として前記第４中継用すだれ状電極で検出され、前記第１固有符号化バースト信号が前記第４中継用すだれ状電極で検出された直後に前記第２固有符号化弾性表面波が第２固有符号化バースト信号として前記第１中継用すだれ状電極で検出され、前記第１および第２固有符号化バースト信号は前記固有符号パターンに対応する合成固有符号化バースト信号を形成する。
【００１０】
請求項５に記載のデジタルネットワーク個人認証システムでは、前記単極性パルス発生器の代わりに双極性パルス発生器が備えられている。
【００１１】
請求項６に記載のデジタルネットワーク個人認証システムは、前記第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極が、それぞれ少なくとも３つの電極対から成る。
【００１２】
請求項７に記載のデジタルネットワーク個人認証システムでは、前記第３および第４符号パターンが、前記第１および第２符号パターンとはそれぞれ逆のパターンを示す。
【００１３】
請求項８に記載のデジタルネットワーク個人認証システムでは、前記固有符号化すだれ状電極が４の倍数個の符号化すだれ状電極の集合体で成り、前記４の倍数個の符号化すだれ状電極は２つのタイプに分類され、前記２つのタイプは前記第１および第２符号化すだれ状電極にそれぞれ相当する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のデジタルネットワーク個人認証システムは、ホストコンピュータに装着される主通信デバイスと、情報端末機に装着される端末通信デバイスと、端末通信デバイスに挿入される個人識別カードから成る。もしも個人識別カードが端末通信デバイスに挿入されると、固有符号化デジタル信号がデジタルネットワーク中に送信される。固有符号化デジタル信号が主通信デバイスで受信されると、個人識別カードの所有者が認証され、端末通信デバイスとの通信が開始され、個人識別カードが端末通信デバイスに挿入されている間は主通信デバイスと端末通信デバイスとの通信が続行される。さらに、このような認証システムの安全性をさらに高めるために、個人識別カードの所有者が認証された直後に、端末通信デバイスに対してパスワードを求めるリクエスト符号化デジタル信号が主通信デバイスから送信される。
【００１５】
本発明のデジタルネットワーク個人認証システムでは、個人識別カードが第１圧電基板、固有符号化すだれ状電極および第１中継用すだれ状電極から成り、主通信デバイスと端末通信デバイスが互いに同様な構造を有し、主通信デバイスおよび端末通信デバイスの各々が、第２圧電基板、送信部および受信部から成る構造が可能である。固有符号化すだれ状電極は固有符号パターンを有する。端末通信デバイスの送信部は、双極性パルス発生器、第１および第２符号化すだれ状電極、第２中継用すだれ状電極、電極群、同期パルス発生器、包絡線検波器および単極性パルス発生器から成る。電極群は２つのすだれ状電極とそれらの間に位置する中央すだれ状電極から成る。同期パルス発生器は第２中継用すだれ状電極と、電極群の２つのすだれ状電極の一方との間に接続されている。包絡線検波器は中央すだれ状電極に接続されており、単極性パルス発生器は包絡線検波器に接続されている。主通信デバイスの受信部は第３中継用すだれ状電極、第３および第４符号化すだれ状電極および検出用デバイスから成る。第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極は、それぞれ第１、第２、第３および第４符号パターンを有する。このようにして、本発明のデジタルネットワーク個人認証システムは小型軽量で、デバイス構成が簡単で、回路構成も簡単にできる。従って、大量生産が可能である。また、耐久性に優れていることから使用頻度の多さにも対応しうる。
【００１６】
もしも、個人識別カードが端末通信デバイスに挿入されると、双極性パルス発生器からパルスが発生し、このパルスが固有符号化すだれ状電極に印加されると、第１圧電基板に固有符号化弾性表面波が励振される。固有符号化弾性表面波は、固有符号パターンに対応する固有符号化バースト信号として第１中継用すだれ状電極で検出される。電極群の２つのすだれ状電極の一方に固有符号化バースト信号と同期パルス発生器からの信号が印加されるのと同時に、電極群の２つのすだれ状電極のもう一方に固有符号化バースト信号が印加されることにより、端末通信デバイスの第２圧電基板には電極群の２つのすだれ状電極に対応する第１および第２弾性表面波がそれぞれ励振される。第１および第２弾性表面波は、中央すだれ状電極で固有合成バースト信号に変換され、この固有合成バースト信号は、包絡線検波器を介して単極性パルス発生器で固有符号化デジタル信号に変換されて、デジタルネットワーク中に送信される。この際、固有符号化デジタル信号は単極性デジタルパルスの固有符号化列で成ることから、単極性タイプの通信が実現されている。しかしながら、もしも単極性パルス発生器の代わりに双極性パルス発生器を用いると、固有合成バースト信号が双極性デジタルパルスの固有符号化列に変換されることから、双極性タイプの通信が可能になる。双極性デジタルパルスに基づく通信の方が単極性デジタルパルスに基づく通信に比べ伝送特性に関し優れている。
【００１７】
固有符号化デジタル信号がデジタルネットワーク中から第３中継用すだれ状電極で受信されると、主通信デバイスの第２圧電基板に第３弾性表面波が励振される。第３弾性表面波はバースト波群の固有符号化列で成る。もしもそれぞれのバースト波群が第３符号パターンと相関すれば第１復号化パルスが第３符号化すだれ状電極で出力され、バースト波群が第４符号パターンと相関すれば第２復号化パルスが第４符号化すだれ状電極で出力される。このようにして、第１および第２復号化パルスに基づく出力デジタル信号が検出用デバイスで検出される。出力デジタル信号は固有符号パターンに対応するもので、この出力デジタル信号によって個人識別カードの所有者が認証される。このようにして、本発明のデジタルネットワーク個人認証システムでは、個人識別カードの秘匿性が損なわれることなく、またノイズの影響を受けることなくその所有者が認証される。また、低消費電力駆動が可能である。本発明のデジタルネットワーク個人認証システムが弾性表面波マッチドフィルタを取り入れていることの利点は、実時間同期が可能であること、そして、簡易通信システムの構築が可能なことである。
【００１８】
本発明のデジタルネットワーク個人認証システムでは、個人識別カードの所有者が認証された直後に、パスワードを求めるリクエスト符号化デジタル信号が主通信デバイスの送信部によってデジタルネットワーク中に送信される構造が可能である。リクエスト符号化デジタル信号が端末通信デバイスの受信部によってデジタルネットワーク中から受信されると、双極性パルス発生器からは個人識別カードのためのパルスの定期的な発生時を除いて双極性パルス（−１および１）の列が発生する。この列はパスワードデジタル信号に対応するものである。双極性パルス（−１および１）が第１および第２符号化すだれ状電極にそれぞれ印加されると、端末通信デバイスの第２圧電基板に第４および第５弾性表面波がそれぞれ励振される。第４および第５弾性表面波は、第１および第２符号パターンにそれぞれ対応する第１および第２符号化バースト信号として第２中継用すだれ状電極で検出される。第１および第２符号化バースト信号は、単極性パルス発生器でそれぞれ第１および第２符号化デジタル信号に変換されて、デジタルネットワーク中に送信される。第１および第２符号化デジタル信号がデジタルネットワーク中から第３中継用すだれ状電極で受信されると、第１および第２符号化デジタル信号に基づく出力デジタル信号が検出用デバイスで検出される。この出力デジタル信号はパスワードデジタル信号に対応するものである。このようにして、認証システムの秘匿性すなわち安全性をさらに高めることが可能となる。
【００１９】
本発明のデジタルネットワーク個人認証システムでは、固有符号化すだれ状電極が少なくとも２つの部分で成り、これらの部分が絶縁された状態でしかも全体として階段状の平行状態にある構造が可能である。これらの部分に双極性パルス発生器からパルスが同時に印加されると、これらの部分に対応する固有符号化弾性表面波が第１圧電基板に励振される。それぞれの固有符号化弾性表面波が順次に第１中継用すだれ状電極に到達することから、第１中継用すだれ状電極において固有符号パターンに対応する合成固有符号化バースト信号を検出することが可能となる。従って、このような構造を採用することにより、デバイス構成の柔軟性を増加させることが可能となる。
【００２０】
本発明のデジタルネットワーク個人認証システムでは、固有符号化すだれ状電極が第１および第２の部分で成り、この第１および第２の部分が絶縁された状態でしかも互いに直交している構造が可能である。また、この構造においては、新たに第４中継用すだれ状電極が個人識別カードに備えられている。もしも、第１および第２の部分に双極性パルス発生器からパルスが同時に印加されると、第１および第２の部分にそれぞれ対応する第１および第２固有符号化弾性表面波が第１圧電基板に励振される。第１固有符号化弾性表面波は第１固有符号化バースト信号として第４中継用すだれ状電極で検出され、その直後に、第２固有符号化弾性表面波が第２固有符号化バースト信号として第１中継用すだれ状電極で検出される。このようにして、第１および第２固有符号化バースト信号から固有符号パターンに対応する合成固有符号化バースト信号を形成することが可能となる。従って、このような構造を採用することにより、デバイス構成の柔軟性を増加させることが可能となる。
【００２１】
本発明のデジタルネットワーク個人認証システムでは、第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極がそれぞれ少なくとも３つの電極対から成る構造が可能である。また、第３および第４符号パターンが、第１および第２符号パターンとはそれぞれ逆のパターンを示す構造が可能である。
【００２２】
本発明のデジタルネットワーク個人認証システムでは、固有符号化すだれ状電極が４の倍数個の符号化すだれ状電極の集合体で成る構造が可能である。この４の倍数個の符号化すだれ状電極は２つのタイプに分類され、これら２つのタイプは第１および第２符号化すだれ状電極にそれぞれ相当するものである。固有符号化すだれ状電極にこのような構造を採用することにより、認証システム全体の統一性を図ることが可能となる。
【００２３】
【実施例】
図１は、本発明のデジタルネットワーク個人認証システムの一実施例を示す構成図である。本実施例はホストコンピュータに装着される主通信デバイスと、情報端末機に装着される端末通信デバイスと、端末通信デバイスに挿入される個人識別カードから成る。もしも個人識別カードが端末通信デバイスに挿入されると、固有符号化デジタル信号が定期的にデジタルネットワーク中に送信される。固有符号化デジタル信号が主通信デバイスで受信されると、個人識別カードの所有者が認証され、端末通信デバイスとの通信が開始され、個人識別カードが端末通信デバイスに挿入されている間は主通信デバイスと端末通信デバイスとの通信が続行される。さらに、このような認証システムの安全性をさらに高めるために、個人識別カードの所有者が認証された直後に、端末通信デバイスに対してパスワードを求めるリクエスト符号化デジタル信号が主通信デバイスから送信される。
【００２４】
図２は、個人識別カードおよび端末通信デバイスの一実施例を示す構成図である。本実施例の個人識別カードは第１圧電基板１、固有符号化すだれ状電極２、第１中継用すだれ状電極３、端子４および端子５から成る。固有符号化すだれ状電極２および第１中継用すだれ状電極３は、アルミニウム薄膜で成り、第１圧電基板１上に設けられている。本実施例の端末通信デバイスは第２圧電基板６、送信部および受信部から成る。送信部は端子７、双極性パルス発生器８、第１符号化すだれ状電極９、第２符号化すだれ状電極１０、第２中継用すだれ状電極１１、挿入スイッチ１２、すだれ状電極１３、すだれ状電極１４、中央すだれ状電極１５、同期パルス発生器１６、包絡線検波器１７、単極性パルス発生器１８および端子１９から成る。すだれ状電極１３、すだれ状電極１４および中央すだれ状電極１５は電極群を形成する。同期パルス発生器１６は第２中継用すだれ状電極１１と、すだれ状電極１３の間に接続されている。包絡線検波器１７は中央すだれ状電極１５に接続されており、単極性パルス発生器１８は包絡線検波器１７に接続されている。受信部は端子２０、第３中継用すだれ状電極２１、第３符号化すだれ状電極２２、第４符号化すだれ状電極２３、検出用デバイス２４および端子２５から成る。第１符号化すだれ状電極９、第２符号化すだれ状電極１０、第２中継用すだれ状電極１１、すだれ状電極１３、すだれ状電極１４、中央すだれ状電極１５、第３中継用すだれ状電極２１、第３符号化すだれ状電極２２および第４符号化すだれ状電極２３は、アルミニウム薄膜で成り、第２圧電基板６上に設けられている。第１圧電基板１および第２圧電基板６として厚さ２００μｍの圧電セラミック板が用いられているが、LiNbO3単結晶板等を使用することも可能である。第１中継用すだれ状電極３、第２中継用すだれ状電極１１、すだれ状電極１３、すだれ状電極１４、中央すだれ状電極１５および第３中継用すだれ状電極２１はそれぞれ４０μｍの電極周期長を有する。
【００２５】
図３は第１符号化すだれ状電極９の平面図である。第１符号化すだれ状電極９は３つの電極対から成り、それぞれの電極対は４０μｍの電極周期長を有する。第１符号化すだれ状電極９はバーカーコードに基づく第１符号パターンを有する。図３で示されるような３デジットコード（１，１，０）の他に、たとえば７デジットコード（１，１，１，０，０，１，０）や１１デジットコード（１，１，１，０，０，０，１，０，０，１，０）が利用できる。同様にして、第２符号化すだれ状電極１０、第３符号化すだれ状電極２２および第４符号化すだれ状電極２３は、それぞれ３個の電極対から成り、それぞれ第２、第３および第４符号パターンを有する。また、第３および第４の符号パターンは、第１および第２の符号パターンとはそれぞれ逆のパターンを示す。
【００２６】
図４は固有符号化すだれ状電極２の平面図である。固有符号化すだれ状電極２は１６個の符号化すだれ状電極の集合体で成り、その１６個の符号化すだれ状電極はAおよびBの２つのタイプに分類され、９個のAタイプの符号化すだれ状電極は第１符号化すだれ状電極９に相当し、７個のBタイプの符号化すだれ状電極は第２符号化すだれ状電極１０に相当する。すなわち、固有符号化すだれ状電極２は全部で４８個の電極対を有し、その４８個の電極対は１６個の電極対グループから成り、それぞれの電極対グループは第１符号化すだれ状電極９または第２符号化すだれ状電極１０に相当する。固有符号化すだれ状電極２はこのような固有符号パターンを有する。
【００２７】
図２の端末通信デバイスに対応する主通信デバイスは、挿入スイッチ１２が不要であることを除いて図２の端末通信デバイスと同様な構造を有する。このようにして、主通信デバイスは第２圧電基板６Ｍ、端子７Ｍ、双極性パルス発生器８Ｍ、第１符号化すだれ状電極９Ｍ、第２符号化すだれ状電極１０Ｍ、第２中継用すだれ状電極１１Ｍ、すだれ状電極１３Ｍ、すだれ状電極１４Ｍ、中央すだれ状電極１５Ｍ、同期パルス発生器１６Ｍ、包絡線検波器１７Ｍ、単極性パルス発生器１８Ｍ、端子１９Ｍ、端子２０Ｍ、第３中継用すだれ状電極２１Ｍ、第３符号化すだれ状電極２２Ｍ、第４符号化すだれ状電極２３Ｍ、検出用デバイス２４Ｍおよび端子２５Ｍから成る。
【００２８】
図２の個人識別カード、端末通信デバイスおよび対応する主通信デバイスから成るデジタルネットワーク個人認証システムにおいて、もしも個人識別カードが端末通信デバイスに挿入されると、端子４および端子５が挿入スイッチ１２を介して双極性パルス発生器８およびすだれ状電極１４に定期的に接続される。このとき双極性パルス発生器８でパルスが発生し、このパルスが固有符号化すだれ状電極２に印加されると、第１圧電基板１に固有符号化弾性表面波が励振される。固有符号化弾性表面波は、固有符号パターンに対応する固有符号化バースト信号として第１中継用すだれ状電極３で検出される。固有符号化バースト信号がすだれ状電極１３およびすだれ状電極１４に到達すると、第１および第２弾性表面波が第２圧電基板６に励振される。ここで、第１弾性表面波は同期パルス発生器１６からの同一極性のパルス信号によって励振される。第１および第２弾性表面波は中央すだれ状電極１５で固有合成バースト信号に変換される。固有合成バースト信号は、包絡線検波器１７を介して単極性パルス発生器１８で固有符号化デジタル信号、すなわち４８個の単極性デジタルパルスの固有符号化列に変換される。固有符号化デジタル信号は、端子１９を介してデジタルネットワーク中に送信される。このようにして、言わば、単極性タイプの通信が実現される。しかしながら、双極性タイプの通信の方が、伝送特性に関して優れている。従って、もしも単極性パルス発生器１８の代わりに双極性パルス発生器を使用すれば、固有合成バースト信号が４８個の双極性デジタルパルスの固有符号化列に変換され、双極性タイプの通信が可能になる。
【００２９】
一方、固有符号化デジタル信号がデジタルネットワーク中から端子２０Ｍを介して第３中継用すだれ状電極２１Ｍで受信されると、第２圧電基板６Ｍに第３弾性表面波が励振される。第３弾性表面波は４８個のバースト波の固有符号化列で成り、４８個のバースト波は１６個のバースト波群に分類される。このバースト波群が第３符号パターンと相関すれば第１復号化パルスが第３符号化すだれ状電極２２Ｍで出力され、バースト波群が第４符号パターンと相関すれば第２復号化パルスが第４符号化すだれ状電極２３Ｍで出力される。このようにして、第１および第２復号化パルスに基づく出力デジタル信号が検出用デバイス２４Ｍを介して端子２５Ｍで検出される。この出力デジタル信号は、９個の第１復号化パルスと７個の第２復号化パルスから成り、固有符号パターンに対応している。結果として、出力デジタル信号によって個人識別カードの所有者を認証することが可能となり、個人識別カードが端末通信デバイスに挿入されている間は主通信デバイスと端末通信デバイスとの通信が続行される。
【００３０】
このような認証システムの安全性をさらに高めるために、出力デジタル信号によって個人識別カードの所有者が認証された直後に、端末通信デバイスに対してパスワードを求めるリクエスト符号化デジタル信号が端子１９Ｍを介してデジタルネットワーク中に送信される。まず始めに、端子７Ｍを介してリクエストデジタル信号が双極性パルス発生器８Ｍに印加されると、リクエストデジタル信号の単極性パルスが双極性パルス（−１および１）に変換される。この双極性パルス（−１および１）が第１符号化すだれ状電極９Ｍおよび第２符号化すだれ状電極１０Ｍにそれぞれ印加されると、第２圧電基板６Ｍに第４および第５弾性表面波がそれぞれ励振される。第４および第５弾性表面波は、第２中継用すだれ状電極１１Ｍで第１および第２符号パターンそれぞれに対応する第１および第２符号化バースト信号として検出される。第１および第２符号化バースト信号は、それぞれ３個のバーストから成る符号化列で成る。第１符号化バースト信号がすだれ状電極１３Ｍおよびすだれ状電極１４Ｍにそれぞれ到達すると、第１および第２弾性表面波がそれぞれ第２圧電基板６Ｍに励振される。第１および第２弾性表面波は中央すだれ状電極１５Ｍで第１合成バースト信号に変換される。第１合成バースト信号は包絡線検波器１７Ｍを介して単極性パルス発生器１８Ｍで第１符号化デジタル信号、すなわち３個の単極性デジタルパルスの第１符号化列に変換される。同様にして、第２符号化バースト信号は単極性パルス発生器１８Ｍで第２符号化デジタル信号、すなわち３個の単極性デジタルパルスの第２符号化列に変換される。第１および第２符号化デジタル信号はリクエスト符号化デジタル信号を形成し、このリクエスト符号化デジタル信号は端子１９Ｍを介してデジタルネットワーク中に送信される。
【００３１】
もしも、リクエスト符号化デジタル信号がデジタルネットワーク中から端子２０で受信されると、リクエスト符号化デジタル信号は第３中継用すだれ状電極２１に到達する。リクエスト符号化デジタル信号のうち第１符号化デジタル信号が第３中継用すだれ状電極２１に印加されると、第２圧電基板６に第３弾性表面波、すなわち３個のバースト波の第１符号化列が励振される。同様にして、第２符号化デジタル信号が第３中継用すだれ状電極２１に印加されると、第２圧電基板６に第３弾性表面波、すなわち３個のバースト波の第２符号化列が励振される。もしも第３弾性表面波が、第３符号パターンと相関する場合には第１復号化パルスが第３符号化すだれ状電極２２で出力され、第４符号パターンと相関する場合には第２復号化パルスが第４符号化すだれ状電極２３で出力される。このようにして、第１および第２復号化パルスから成る出力デジタル信号が検出用デバイス２４を介して端子２５で検出される。この出力デジタル信号はリクエストデジタル信号に対応している。
【００３２】
リクエストデジタル信号に対応する出力デジタル信号が端子２５で検出された直後に、パスワードデジタル信号が端子７を介して双極性パルス発生器８に印加される。パスワードデジタル信号は単極性パルス発生器１８で符号化パスワードデジタル信号に変換され、端子１９を介してデジタルネットワーク中に送信される。もしも、符号化パスワードデジタル信号がデジタルネットワーク中から端子２０Ｍで受信されると、符号化パスワードデジタル信号は、パスワードデジタル信号に対応する出力デジタル信号に変換されて、検出用デバイス２４Ｍを介して端子２５Ｍで検出される。
【００３３】
図５は、図２の個人識別カードの代わりに用いられるもう一つの個人識別カードの構成図である。図５の個人識別カードは、固有符号化すだれ状電極２の代わりに固有符号化すだれ状電極２６および固有符号化すだれ状電極２７が用いられることを除いて図２と同様な構造を有する。固有符号化すだれ状電極２６および固有符号化すだれ状電極２７は絶縁されていて、段違い平行の関係にあり、固有符号化すだれ状電極２６と第１中継用すだれ状電極３の距離は固有符号化すだれ状電極２７と第１中継用すだれ状電極３の距離よりも短い。もしも、双極性パルス発生器８で発生したパルスが固有符号化すだれ状電極２６および固有符号化すだれ状電極２７に印加されると、第１圧電基板１に第１および第２固有符号化弾性表面波が励振される。第１固有符号化弾性表面波は第１固有符号化バースト信号として第１中継用すだれ状電極３で検出され、続いて、第２固有符号化弾性表面波が第２固有符号化バースト信号として第１中継用すだれ状電極３で検出される。第１および第２固有符号化バースト信号は、合成固有符号化バースト信号を形成し、この合成固有符号化バースト信号は固有符号パターンに対応する。
【００３４】
図６は、図２の個人識別カードの代わりに用いられるさらにもう一つの個人識別カードの構成図である。図６の個人識別カードは、固有符号化すだれ状電極２の代わりに固有符号化すだれ状電極２８および固有符号化すだれ状電極２９が用いられるとともに、第４中継用すだれ状電極３０が新たに備えられることを除いて図２と同様な構造を有する。固有符号化すだれ状電極２８および固有符号化すだれ状電極２９は絶縁されていて、しかも互いに直交しており、固有符号化すだれ状電極２８と第４中継用すだれ状電極３０の距離は固有符号化すだれ状電極２９と第１中継用すだれ状電極３の距離よりも短い。もしも、双極性パルス発生器８で発生したパルスが固有符号化すだれ状電極２８および固有符号化すだれ状電極２９に印加されると、第１圧電基板１に第１および第２固有符号化弾性表面波が励振される。第１固有符号化弾性表面波は第１固有符号化バースト信号として第４中継用すだれ状電極３０で検出され、第１固有符号化バースト信号が第４中継用すだれ状電極３０で検出された直後に第２固有符号化弾性表面波が第２固有符号化バースト信号として第１中継用すだれ状電極３で検出される。第１および第２固有符号化バースト信号は、合成固有符号化バースト信号を形成し、この合成固有符号化バースト信号は固有符号パターンに対応する。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のデジタルネットワーク個人認証システムは主通信デバイスと、端末通信デバイスと、個人識別カードから成る。もしも個人識別カードが端末通信デバイスに挿入されると、固有符号化デジタル信号がデジタルネットワーク中に送信される。固有符号化デジタル信号が主通信デバイスで受信されると、個人識別カードの所有者が認証され、端末通信デバイスとの通信が開始され、個人識別カードが端末通信デバイスに挿入されている間は通信が続行される。さらに、このような認証システムの安全性をさらに高めるために、個人識別カードの所有者が認証された直後に、パスワードを求めるリクエスト符号化デジタル信号が主通信デバイスから端末通信デバイスに対して送信される。リクエスト符号化デジタル信号が端末通信デバイスで受信されると、折り返しパスワード符号化デジタル信号が主通信デバイスに対して送信される。このようにして、認証システムの秘匿性すなわち安全性をさらに高めることが可能となる。
【００３６】
本発明のデジタルネットワーク個人認証システムでは、個人識別カードが第１圧電基板、固有符号化すだれ状電極および第１中継用すだれ状電極から成り、主通信デバイスおよび端末通信デバイスの各々が、第２圧電基板、送信部および受信部から成る構造が可能である。送信部は、双極性パルス発生器、第１および第２符号化すだれ状電極、第２中継用すだれ状電極、電極群、同期パルス発生器、包絡線検波器および単極性パルス発生器から成る。電極群は２つのすだれ状電極とそれらの間に位置する中央すだれ状電極から成る。受信部は第３中継用すだれ状電極、第３および第４符号化すだれ状電極および検出用デバイスから成る。
【００３７】
もしも、個人識別カードが端末通信デバイスに挿入されると、双極性パルス発生器からパルスが発生し、このパルスが固有符号化すだれ状電極に印加されると、第１圧電基板に固有符号化弾性表面波が励振される。固有符号化弾性表面波は、固有符号パターンに対応する固有符号化バースト信号として第１中継用すだれ状電極で検出される。電極群の２つのすだれ状電極の一方に固有符号化バースト信号と同期パルス発生器からの信号が印加されるのと同時に、電極群の２つのすだれ状電極のもう一方に固有符号化バースト信号が印加されることにより、端末通信デバイスの第２圧電基板には電極群の２つのすだれ状電極に対応する第１および第２弾性表面波がそれぞれ励振される。第１および第２弾性表面波は、中央すだれ状電極で固有合成バースト信号に変換され、この固有合成バースト信号は、包絡線検波器を介して単極性パルス発生器で単極性デジタルパルスから成る固有符号化デジタル信号に変換されて、デジタルネットワーク中に送信される。この際、もしも単極性パルス発生器の代わりに双極性パルス発生器を用いると、双極性デジタルパルスから成る固有符号化デジタル信号がデジタルネットワーク中に送信されることになる。すなわち、伝送特性に優れた双極性タイプの通信が可能になる。
【００３８】
固有符号化デジタル信号がデジタルネットワーク中から第３中継用すだれ状電極で受信されると、主通信デバイスの第２圧電基板に第３弾性表面波が励振される。第３弾性表面波はバースト波群の固有符号化列で成る。もしもそれぞれのバースト波群が第３符号パターンと相関すれば第１復号化パルスが第３符号化すだれ状電極で出力され、バースト波群が第４符号パターンと相関すれば第２復号化パルスが第４符号化すだれ状電極で出力される。このようにして、第１および第２復号化パルスに基づく出力デジタル信号が検出用デバイスで検出される。出力デジタル信号は固有符号パターンに対応するもので、この出力デジタル信号によって個人識別カードの所有者が認証される。
【００３９】
本発明のデジタルネットワーク個人認証システムでは、個人識別カードの所有者が認証された直後に、パスワードを求めるリクエスト符号化デジタル信号が主通信デバイスの送信部によってデジタルネットワーク中に送信される構造が可能である。リクエスト符号化デジタル信号が端末通信デバイスの受信部によってデジタルネットワーク中から受信されると、双極性パルス発生器からは個人識別カードのためのパルスの定期的な発生時を除いて、パスワードデジタル信号に対応する双極性パルス（−１および１）の列が発生する。双極性パルス（−１および１）が第１および第２符号化すだれ状電極にそれぞれ印加されると、端末通信デバイスの第２圧電基板に第４および第５弾性表面波がそれぞれ励振される。第４および第５弾性表面波は、第１および第２符号パターンにそれぞれ対応する第１および第２符号化バースト信号として第２中継用すだれ状電極で検出される。第１および第２符号化バースト信号は、単極性パルス発生器でそれぞれ第１および第２符号化デジタル信号に変換されて、デジタルネットワーク中に送信される。第１および第２符号化デジタル信号がデジタルネットワーク中から第３中継用すだれ状電極で受信されると、第１および第２符号化デジタル信号に基づく出力デジタル信号が検出用デバイスで検出される。この出力デジタル信号はパスワードデジタル信号に対応するものである。
【００４０】
本発明のデジタルネットワーク個人認証システムでは、固有符号化すだれ状電極が少なくとも２つの部分で成り、これらの部分が絶縁された状態でしかも全体として階段状の平行状態にある構造が可能である。これらの部分に双極性パルス発生器からパルスが同時に印加されると、これらの部分に対応する固有符号化弾性表面波が第１圧電基板に励振される。それぞれの固有符号化弾性表面波が順次に第１中継用すだれ状電極に到達することから、第１中継用すだれ状電極において固有符号パターンに対応する合成固有符号化バースト信号を検出することが可能となる。
【００４１】
本発明のデジタルネットワーク個人認証システムでは、固有符号化すだれ状電極が第１および第２の部分で成り、この第１および第２の部分が絶縁された状態でしかも互いに直交している構造が可能である。この構造においては、新たに第４中継用すだれ状電極が個人識別カードに備えられる。もしも、第１および第２の部分に双極性パルス発生器からパルスが同時に印加されると、第１および第２の部分にそれぞれ対応する第１および第２固有符号化弾性表面波が第１圧電基板に励振される。第１固有符号化弾性表面波は第１固有符号化バースト信号として第４中継用すだれ状電極で検出され、その直後に、第２固有符号化弾性表面波が第２固有符号化バースト信号として第１中継用すだれ状電極で検出される。このようにして、第１および第２固有符号化バースト信号から固有符号パターンに対応する合成固有符号化バースト信号を形成することが可能となる。
【００４２】
本発明のデジタルネットワーク個人認証システムでは、第１、第２、第３および第４符号化すだれ状電極がそれぞれ少なくとも３つの電極対から成る構造が可能である。また、第３および第４符号パターンが、第１および第２符号パターンとはそれぞれ逆のパターンを示す構造が可能である。
【００４３】
本発明のデジタルネットワーク個人認証システムでは、固有符号化すだれ状電極が４の倍数個の符号化すだれ状電極の集合体で成る構造が可能である。この４の倍数個の符号化すだれ状電極は２つのタイプに分類され、これら２つのタイプは第１および第２符号化すだれ状電極にそれぞれ相当するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデジタルネットワーク個人認証システムの一実施例を示す構成図。
【図２】個人識別カードおよび端末通信デバイスの一実施例を示す構成図。
【図３】第１符号化すだれ状電極９の平面図。
【図４】固有符号化すだれ状電極２の平面図。
【図５】図２の個人識別カードの代わりに用いられるもう一つの個人識別カードの構成図。
【図６】図２の個人識別カードの代わりに用いられるさらにもう一つの個人識別カードの構成図。
【符号の説明】
１    第１圧電基板
２    固有符号化すだれ状電極
３    第１中継用すだれ状電極
４    端子
５    端子
６，６Ｍ    第２圧電基板
７，７Ｍ    端子
８，８Ｍ    双極性パルス発生器
９，９Ｍ    第１符号化すだれ状電極
１０，１０Ｍ    第２符号化すだれ状電極
１１，１１Ｍ    第２中継用すだれ状電極
１２    挿入スイッチ
１３，１３Ｍ    すだれ状電極
１４，１４Ｍ    すだれ状電極
１５，１５Ｍ    中央すだれ状電極
１６，１６Ｍ    同期パルス発生器
１７，１７Ｍ    包絡線検波器
１８，１８Ｍ    単極性パルス発生器
１９，１９Ｍ    端子
２０，２０Ｍ    端子
２１，２１Ｍ    第３中継用すだれ状電極
２２，２２Ｍ    第３符号化すだれ状電極
２３，２３Ｍ    第４符号化すだれ状電極
２４，２４Ｍ    検出用デバイス
２５，２５Ｍ    端子
２６    固有符号化すだれ状電極
２７    固有符号化すだれ状電極
２８    固有符号化すだれ状電極
２９    固有符号化すだれ状電極
３０    第４中継用すだれ状電極
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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