(57)【要約】本発明は、非接触型携帯物体１１の所持者が非接触型携帯物体の少なくともひとつのセンサ１４の状態を特定の方法及び特定の位置で変化させない場合に、非接触型携帯物体と他の非接触型物体１２間の無線周波数通信１３の成立を防止する方法と装置に関する。本発明の目的のひとつは、非接触型携帯物体が所持人の許可無く使用されることを防止することである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１非接触型携帯物体（１１）と第２非接触型物体（１２）との無線周波数通信（１３）が前記第１非接触型携帯物体（１１）の所持者の許可無く成立することを防止する方法であって、前記方法は、
前記第１非接触型携帯物体の状態の変化を示す動作態様を検出する検出段階と、
前記検出された動作態様と前記第１非接触型携帯物体内のメモリ（１５）に保存された前記動作態様の基準値とを照合し、類似値を算出する照合段階と、
前記照合段階で発生した前記類似値が承認水準値Ｓに達した場合、前記通信の成立を許可するか否かを決定する決定段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記動作態様は、少なくとも空間での所定の位置の変化であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記動作態様は、少なくとも動作の変化であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記動作態様は、少なくとも温度の変化であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記動作態様は、少なくとも歪みの変化であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記承認水準値Ｓは、前記第１非接触型携帯物体のメモリ内に予め設定及び保存されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかひとつに記載の方法。
【請求項７】
前記承認水準値Ｓは、計算されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかひとつに記載の方法。
【請求項８】
前記第１非接触型携帯物体は非接触型ＩＣカードであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかひとつに記載の方法。
【請求項９】
無線周波数通信（１３）を介して第２非接触型物体（１２）との通信が可能な第１非接触型携帯物体（１１）であって、
前記第１非接触型携帯物体の状態の変化を示す動作態様を検出する少なくともひとつのセンサ（１４）と、
前記センサによって検出された前記動作態様と前記第１非接触型携帯物体内のメモリ（１５）に保存された基準動作態様との類似値が一定の水準に達した場合に前記無線周波数通信の成立を許可するプロセッサ（１６）と、
を含むことを特徴とする第１非接触型携帯物体。
【請求項１０】
前記センサは、動作センサであることを特徴とする請求項９に記載の第１非接触型携帯物体。
【請求項１１】
前記センサは、温度センサであることを特徴とする請求項９に記載の第１非接触型携帯物体。
【請求項１２】
前記センサは、歪みセンサであることを特徴とする請求項９に記載の第１非接触型携帯物体。
【請求項１３】
前記第１非接触型携帯物体は非接触型ＩＣカードであることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかひとつに記載の第１非接触型携帯物体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触型携帯装置の所持者無許可使用を防止する動作態様を利用した方法及び装置に係り、より詳細には、第１非接触型携帯物体と第２非接触型物体間の（無線周波数）通信が第１非接触型携帯物体の所持者の許可なしに成立することを防止するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣカードのようなある種の非接触型携帯物体は、遠隔から電源供給されて作動する。そのような電源供給は、通信しようとするカードリーダから発生及び送信される電磁場から稼動に必要なエネルギーを得る。またこの電磁場では、いわゆる無線周波数通信の際、カードとリーダとの間でデータ交換が行われる。
従って、かような電磁場は、ＩＣカードの電源供給及びリーダとカード間の通信を成立させるための両方に必要でかつ十分である。
【０００３】
どのような場合でも、非接触型携帯物体は、リーダとして使用される非接触型物体とのリンク又は物理的接触も有しない。従って前記２つの物体はお互いに直接対面することができない。
【０００４】
上記のような状況では、所持人（一般的にはその所有者）が気付くことなく、及び／又は、無許可で、非接触型携帯物体のポーリングが可能となり、非接触型携帯物体に対する新たな脅威として問題となっている。
非接触型携帯物体に対する脅威として以下の２つが挙げられる。
−プライバシの侵害
−詐欺行為
【０００５】
プライバシの侵害は、主に電子身分証明書の分野で発生する。事実、所有者の許可なく非接触型携帯物体（例えば電子ＩＤカード）を活性化させると、悪意者がＩＤカード内の全て又は一部の情報を取得できてしまう。
【０００６】
詐欺行為の脅威は、電子携帯物体のトランザクションを実行する際に存在し、例えば電子署名や電子認証、さらには電子決済などのトランザクションが、所持人に無許可で実行されてしまうことがある。
【０００７】
より具体的には、カードとリーダ間の通信をつなぐ中継点を利用してリーダとカードとの距離を遠くすることにより、所有者に無許可で非接触型携帯物体（例えばカード）が使用されることも考えられる。
【０００８】
例えばある個人が非接触型支払い機能付きカードを所持している場合、犯人は所持者に気付かれないで支払取引を行うため、近傍まで接近できるという地下鉄の特性を利用する。従って、犯人はカード用リーダとして使用する物体（例えば改造された個人情報端末（ＰＤＡ））を個人のカードに近付けることができる。離れたところでは別の犯人が、その改造リーダに対応したカードとして使用する物体（例えば改造された個人情報端末（ＰＤＡ））を真正な（支払取引を適法に行うことができる）リーダへと近付ける。
【０００９】
両方の改造ＰＤＡ間の通信が、例えばBluetooth（登録商標）やWi-Fi若しくはインターネット接続を介して成立すると、個人のカードからの実際の通信を改造リーダへ、そして真正なリーダからの実際の通信を改造カードへと伝送することができる。すると、両改造物体間の距離が離れているにも拘わらず、組となった犯人はカード所持者の許可なくトランザクションを実行できてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の問題は、既存の方法で解決しうる。
以下、本明細書では、非接触型携帯物体、即ち、非接触型ICカードの具体的な内容について説明する。問題となっているカードとの通信を行う非接触型物体は、一般的な用語である「リーダ」と表わす。上記表現は例示であり、本願発明の技術的範囲を制限するものではなく、非接触型のすべての携帯物体、例えばパスポートや電子端末、携帯電話などに適用可能である。
【００１１】
上述の問題を解決するために既に実施されている方法として、ユーザがカードに付属されたボタンを押さない限り非接触型カードの使用を遮断するという方法がある。
しかし、この解決方法を、ISOスタンダード7816-1やISO7816-2で規定されるようなISOによる制約を維持しながら実施することは非常に困難である。
さらにこの解決方法では、製造コストが高額であることに加えて、押しボタンの信頼性を時間と共に著しく変化させてしまう。
【００１２】
また、電磁波遮断性を有する金属からなる金属ケースにカードを挿入することにより、カードの不時の使用を防止するという解決策も講じられている。
この解決策は、ユーザに制限を課す点が主な欠点である。実際に、適法な所持者でもケースから取り出さない限りカードを使用することができない。こういった制限は、「タップ・アンド・ゴー（“Tap and Go”）（登録商標）」原理に反する。「タップ・アンド・ゴー」とは、カード所持者の自然で流動的な動作とトランザクションが融合することによる原理である。その最たる狙いは、ユーザに待つことを強要しない、ということである。
その狙いは、非常に素早いトランザクション、例えば交通機関での0.25秒未満で完了すべきトランザクションの結果達成される。さらにそういったトランザクションは、ユーザが財布、バッグ又はポケットを介してカードを使用できるように、またより具体的には、ユーザがカードをリーダに挿入する必要がないように、非接触モードで実行されなければならない。
従って、閉じているケースからカードを出し入れしなければならないということは、ユーザの動きを「中断」させなければならず、上記の原理に矛盾する。
【００１３】
さらに、別の解決策として、非接触型カードとリーダ間のトランザクションを有効化するため、暗号などの識別要素を追加的にリーダに提示する義務をカードのユーザに課す方法がある。例えばパスポートを例にあげると、まず非接触型リーダに読み込ませ、次にパスポート本体に記載されている番号をリーダのキーボードで入力するよう要求する、というものがある。しかしこの解決方法もまた、「タップ・アンド・ゴー」原理に反する。さらに、情報を入力するためにユーザとリーダとの物理的接触が要求されるので、当該解決方法は接触型カードの不正利用に対する解決方法に類似し、従って非接触型トランザクションであることの利益を減少させてしまう。
【００１４】
本発明は、上述の欠点に対する代替的な解決方法を提供し、有利な効果を有する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、第１非接触型携帯物体の所持者が、第１非接触型携帯物体の少なくともひとつの内蔵センサの状態を所定の方法及び所定の割合で変化させない場合に、非接触型携帯物体と非接触型物体間の無線周波数通信の成立を防止する方法及び装置に関するものである。
【００１６】
本明細書及び後述の特許請求の範囲では、「状態」という用語は、カード本体の上部又は内部に設けられたひとつ又は複数のセンサによって測定されるひとつ又は複数の物理値を示すものとして使用される。そして、物体の状態は空間での位置で示され、ひいては物体の移動、温度、又は物理的構造（歪み）でも示すことができ、若しくは測定可能な値ならばどのようなものでも示すことができる。
【００１７】
「動作態様」という用語は、測定可能な物体の状態変化を示すものとして使用される。この用語は、特に「自発的動作態様」として述べられるが、これは所持者の積極的動作による物体の状態変化を示す。
【００１８】
より正確には、特許請求の範囲に記載の発明は、第１非接触型携帯物体と第２非接触型物体との無線周波数通信が前記第１非接触型携帯物体の所持者の許可無く成立することを防止するための方法を提供する。前記方法は、以下の段階を有する。
−前記第１非接触型携帯物体の状態の変化を示す動作態様を検出する検出段階。
−前記検出された動作態様と前記第１非接触型携帯物体内のメモリに保存された前記動作態様の基準値とを照合し、類似値を算出する照合段階。
−前記照合段階で発生した前記類似値が承認水準値に達した場合、前記通信の成立を許可するか否かを決定する決定段階。
【００１９】
そして本発明は、第１非接触型携帯物体の無線周波数通信を行いながら、所持者が無線周波数通信を成立させる意思があるかをチェックすることができる。
従って、所持者の同意を証明するため、動作態様は所持者によって再現できるように規定されるべきである。
【００２０】
本発明の簡易な実施例として、物体が垂直であるか水平であるかを感知する単純な位置センサを携帯物体に設ける。
要求される動作態様として、例えば「垂直方向に変化させること」とする。このとき、垂直方向に固定されたセンサのいかなる変化もその要求された動作態様となりうる。
【００２１】
物体の状態だけでなく、状態の変化を測定することによって、物体が正しい状態に偶然なった場合に通信が成立してしまうことを防止することができる。実際、空間での物体の位置だけで測定する場合、物体が（例えばテーブルの上に置いてあるため）水平になっている場合、所持者の同意無くいかなる通信も許可してしまう。
【００２２】
空間での物体の位置を検出する代わりに、本実施例は物体の動作を分析する。この場合、物体に適合したセンサが設けられ、また、通信成立を許可するための所定の動作を作成する必要がある。その所定の動作は、偶然発生することを防止するため、比較的複雑な動作が好ましい。
【００２３】
同様に、物体の温度を測定して動作態様とすることも可能である。例えば、携帯物体がICカードの場合、カードを持つと、親指の圧力がカード表面に自然に伝わる。従って、指との接点での温度は、指の体温に近付く。正確に測定できる温度センサを物体に有している場合、物体表面の温度変化（例えば約３５℃に向かって安定するように上昇するような変化）は、所持者が手でカードを保持しているということを示し、当該カードでトランザクションを実行する意思があることを示す良い確実な値となる。より改良された実施例では、物体の本体にいくつかの温度センサを設置し、例えば約３５℃に向かって安定するように上昇するという変化を動作態様として要求するが、それはカード表面の特定の場所のみで感知される、という設定にすることもできる。
【００２４】
他の実施例では、携帯物体本体の全体又は一部における歪みに基づいて測定することができる。この場合、本体又は少なくとも本体の所定の場所に、歪みを検出可能なひとつ又は複数のセンサを有する必要がある。要求される動作態様は、例えば、所定の方向からの所定の角度での歪みの変化である。
【００２５】
動作態様としてのどのような値を選択しても、候補動作態様と比較できるように、基準値を有することが不可欠である。
【００２６】
簡易な実施例では、この基準となる動作態様は、予め記録され、保存される。しかし別の実施例では、本発明の基準動作態様を記録しておくのではなく、計算されるようにすることもできる。どちらの使用においても、例えば、適用される動作態様が画面に映し出されて有効性が検査されるとか、携帯物体が電子端末である場合、無線周波数通信が開始されようとする時、再現されるべき一連の動作が画面に映し出される、などとすることもできる。タッチスクリーンでは、トランザクションを許可するために従うべきパターンが画面に映し出されることも考えうる。
【００２７】
さて、ここまで候補動作態様と基準動作態様について述べたが、これらを比較しなければならない。比較方法は、動作態様の値によって様々である。例えば動作に関しては、物体の位置、速度又は動作の振幅度によって測定することが可能である。基準値が規定されたら、物体は基準動作態様に対する候補動作態様の「質」を示す類似値を算出する。
類似値が一定の水準に達したら、当該通信は許可される。
【００２８】
別の実施例では、しきい値の許可は予め規定されるのではなく、計算されるようにしてもよい。この場合例えば、リーダの接続が試みられた場合にカードは計算機能を適用する、としてもよい。計算機能は、例えば接続中に発生する信号の強さや振幅度などの情報を考慮することもできる。
【００２９】
従って、要請された接続が著しく弱いか又は信号が著しく変動するような状況では、詐欺行為を受けやすい状態であるため、承認水準値を非常に高くすることができる。一方、要請された接続が強く、信号が安定している場合には、承認水準値を低くすることもできる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のさらなる利点は、カードにより要求される動作態様を秘密にできることである。この場合、本発明はより高いセキュリティ・レベルを提供することができる。実際に本発明は、選択する動作態様を複雑にすることによって、現時点では接続型モードにおいて利用されている識別コード（PINコードとも呼ばれる）に近いシステムを、非接触型モードで再現することができる。
【００３１】
本発明の他の利点は、複数の動作態様を組み合わせることができ、よって、セキュリティ・レベルをさらに向上させることができる点である。
【００３２】
本発明のさらに別の利点は、動作態様をユーザに合わせて適合可能なことである。実際、基準動作態様をユーザに応じて適合させることも可能であり、可能な限り煩雑さを削減することができる。
例えば、動作センサの場合、１５歳の者の自然な動きは、８５歳の者の自然な動きとは非常に異なる。
【００３３】
複数のセンサを組み合せる具体的な例として、あるユーザはひとつの種類のセンサ（例えば動作センサ）を使用でき、別のユーザは他の種類のセンサ（例えば圧力センサ）を使用できることが考えられる。
【００３４】
本発明のその他の特徴や利点は、以下の記載と図面を参照することで明確になるであろう。以下の情報は本発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】非接触型携帯物体が状態の変化を検出することが可能なシステムを示した図。
【図２】本発明による方法の実施形態を示したブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、センサ１４と、メモリ１５と、プロセッサ１６とを含む非接触型携帯物体１１を示す。
この図は、後により詳しく説明される非接触型物体１２をさらに示す。
両物体は無線周波数波１３を介して通信することができる。
非接触型携帯物体１１のセンサ１４は、物体１１の状態の変化を測定することができる。そのような変化を、本明細書では動作態様と呼ぶ。
非接触型物体１２による要請を受けると、センサによって検出された値とメモリ１５に保存された基準値とが十分に類似するとプロセッサ１６が判断しない限り、非接触型携帯物体１１は接続１３を許可又は成立させない。
【００３７】
本発明の模範的な実施例では、非接触型携帯物体は、上着のポケットやハンドバック若しくは財布内にある電子IDカードとする。さらに、カードはセンサ１４を構成するいくつかの加速度計や傾斜計を含む。ここで、水平方向にカードを右から左へ移動させた後すぐに左から右へ移動することが基準動作態様としてメモリ１５に保存されているとする。承認水準値はSで測定される。この例の場合、動作態様比較機能は、センサによって測定された角度、動作の振幅度、平均速度及び当該瞬間の瞬間速度を考慮する。
【００３８】
従って、カードが所有者に無許可でリーダによって通信を要請されると（例えば公共交通機関で）、センサ１４は活性化され、カードの動作と位置とを分析する。この時点で、上記に記載されたような動作が自然に実行されることは、非常に少ない。そして、プロセッサは、センサにより測定された値と基準値とを比較する。ここで、プロセッサはカードが水平方向であることを感知せず、左から右への移動のみを感知し、右から左への動作は感知されなかったとする。照合段階において、この例では類似値IS１が算出される。
決定段階において、前記類似値IS1が所定の水準値Sと比較される。本実施例では、水準値Sに達しないので、プロセッサはリーダとの通信成立を許可しない。
【００３９】
それでも本実施例において、ユーザがカードの使用を望む場合は、所持者はカードをリーダに近付けてリーダを活性化させ、センサ１４を活性化させる。
次にユーザは水平方向にカードを右から左へ移動させた後すぐに水平方向に左から右へと移動させ、規定の動作態様を再現した。
【００４０】
プロセッサはセンサが測定した値と基準値とを比較し、類似値を算出する。今回の例では、センサはカードの水平方向の位置と右から左、左から右の正しいカードの移動を認識する。すると照合段階において類似値IS2が算出される。
決定段階において、前記類似値IS2が所定の水準値Sと比較される。水準値に達すると、プロセッサはリーダとの通信成立を許可する。
【００４１】
図２は、本発明の方法による非接触型携帯物体の実施形態を示したブロック図である。この図は、待機段階２１と、外部情報の検出段階２２と、照合段階２３と、照合の結果として機能する決定段階２４と、無線周波数通信成立段階２５を示す。
【００４２】
接続が受信されようとすると、携帯物体は待機段階２１から内蔵センサを介して状態の変化である動作態様を検出する検出段階２２へと移行する。この動作態様は、動作、位置、又は歪みの変化であり、若しくは、携帯物体によって測定可能でユーザが意図的に変更可能なものならばどのような情報でもよい。本発明の具体的な実施例では、この検出段階において一定の制限時間を設けてもよく、又はひとつ若しくは複数のセンサが最低限の情報量を測定した時に終了するようにしてもよい。検出段階が完了すると、携帯物体は次の照合段階２３へと進み、センサが感知した情報と基準値とを比較する。以下、前記比較結果を類似値と呼ぶ。類似値はパーセンテージであることが望ましい。ひとたび類似値が算出されると、携帯物体は決定段階２４へ進む。決定段階では、携帯物体は類似値が水準値Sに達しているか否かを検査する。水準値に達している場合には携帯物体は無線周波数通信成立段階２５へ進む。この段階において、携帯物体は無線周波数通信を承認し、通常の要求されたトランザクションを実行する。
【００４３】
一方、決定段階２４で類似値が水準値Sに達しなかった場合、非接触型物体.は要求された動作を行う状態ではないということを意味する。つまり、所持人の許可無くカードが活性化されたと推定される。この場合、無線周波数通信は拒絶され、物体は待機段階２１へと戻る。
【００４４】
本発明の具体的実施例として、所有者の許可無く活性化されたと検出された後、カードは、ひとつか複数の以下の例のような決定をするようにしてもよい。
−当該接続の要請があったことを記録する。
−通信を承認するが、意図的に保護モードにおいて行う。例えば、守秘情報ではない極少しの情報のみを発したり、間違った情報のみを発したりする。
−保存されている情報の全て又は一部を消去することを決定する。
−その他の反応を示す。
【符号の説明】
【００４５】
１１：非接触型携帯物体
１２：非接触型物体
１３：無線周波数通信
１４：センサ
１５：メモリ
１６：プロセッサ
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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