(57)【要約】【課題】  ＩＤの複製が困難なＩＤ判定装置を提供する。【解決手段】  本発明のＩＤ判定装置（１０）は反射器（２０）に電波を照射するための質問器（１１）と、反射器（２０）にて反射した電波の反射強度を検出する複数の検出器（１２ａ〜１２ｄ）と、複数の検出器（１２ａ〜１２ｄ）にて検出された反射強度相互間の相関値を求める相関値算出手段（１３）と、反射器（２０）に電波を照射したときに検出される反射強度相互間の相関値を反射器（２０）のＩＤとして予め記憶するＩＤ記憶手段（１４）と、相関値算出手段（１３）にて求めた相関値と、ＩＤ記憶手段（１４）に記憶されたＩＤとの一致又は不一致を判定するＩＤ判定手段（１５）を備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射器に電波を照射し、反射波の受信強度を検出することで前記反射器のＩＤを判定するＩＤ判定装置であって、
前記反射器に電波を照射するための質問器と、
前記反射器にて反射した電波の反射強度を検出する複数の検出器と、
前記複数の検出器にて検出された反射強度相互間の相関値を求める相関値算出手段と、
前記反射器に電波を照射したときに検出される反射強度相互間の相関値を前記反射器のＩＤとして予め記憶するＩＤ記憶手段と、
前記相関値算出手段にて求めた相関値と、前記ＩＤ記憶手段に記憶されたＩＤとの一致又は不一致を判定するＩＤ判定手段を備える、ＩＤ判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＩＤ判定装置であって、
前記相関値算出手段は前記反射強度相互間の相対的な強度比を行列要素とする相関マトリクスを求め、前記行列要素の全部又は一部を並び替えることにより得られる行列を相関値として算出する、ＩＤ判定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のＩＤ判定装置であって、
前記反射器に対する前記質問器と前記複数の検出器の相対的な位置関係が一定となるように位置合わせをする位置決め手段を更に備える、ＩＤ判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＩＤ判定装置に関し、特に、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）の複製を困難にするための改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
個人認証、商品の識別などの手段として、ＲＦＩＤが注目されている。ＲＦＩＤは非接触で記録情報が読み取れる上に、無電地で動作し、耐久性、耐候性に優れている。ＲＦＩＤチップは無電池であるが、ＲＦＩＤリーダ／ライタから発せられる電波による電磁誘導によってＲＦＩＤチップ内に電流が流れ、ＲＦＩＤ内に組み込まれた回路が動作する仕組みになっている。ＩＤの読み出し方式には各種の方式が提案されており、例えば、ＩＤが書き込まれたメモリを内蔵するＲＦＩＤチップに向けて質問器から搬送波を送ると、これを受信したＲＦＩＤチップはＩＤで搬送波を変調した上で質問器に返答することにより、質問器にてＩＤを読み取る方式がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ＲＦＩＤチップ内蔵メモリに書き込まれるＩＤは１Ｋビット程度の小容量データであるため、比較的容易に複製ができるという問題がある。また、ＲＦＩＤチップと質問器の相対的な位置関係や質問器の個数に限らずにＩＤの読み出しを容易に行えるという不都合もある。
【０００４】
そこで、本発明はＩＤの複製が困難なＩＤ判定装置を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明のＩＤ判定装置は、反射器に電波を照射し、反射波の受信強度を検出することで反射器のＩＤを判定するＩＤ判定装置であって、反射器に電波を照射するための質問器と、反射器にて反射した電波の反射強度を検出する複数の検出器と、複数の検出器にて検出された反射強度相互間の相関値を求める相関値算出手段と、反射器に電波を照射したときに検出される反射強度相互間の相関値を反射器のＩＤとして予め記憶するＩＤ記憶手段と、相関値算出手段にて求めた相関値と、ＩＤ記憶手段に記憶されたＩＤとの一致又は不一致を判定するＩＤ判定手段を備える。反射器に電波を照射したときに検出される反射強度相互間の相関値は検出器の位置又は角度により異なるため、この相関値を反射器のＩＤとすれば、ＩＤの複製を困難にできる。
【０００６】
相関値算出手段は反射強度相互間の相対的な強度比を行列要素とする相関マトリクスを求め、行列要素の全部又は一部を並び替えることにより得られる行列を相関値として算出するように構成してもよい。検出器の位置及び角度等を固定にすると、相関マトリクスは反射器に固有の値となるため、相関マトリクスに含まれる行列要素の全部又は一部を並び替えることにより得られる行列もまた反射器に固有となるので、相関値として用いることも可能である。
【０００７】
本発明のＩＤ判定装置において、反射器に対する質問器と複数の検出器の相対的な位置関係が一定となるように位置合わせをする位置決め手段を更に備えるのが望ましい。反射器に対する検出器の位置及び角度を固定にすることで、再現性のあるＩＤ判定を行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、反射器に電波を照射したときに検出される反射強度相互間の相関値は検出器の位置又は角度により異なるため、この相関値を反射器のＩＤとすれば、ＩＤの複製を困難にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［発明の実施形態１］
以下、各図を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
図１は本実施形態に関わるＩＤ判定装置１０の機能ブロック図を示している。同図に示すように、ＩＤ判定装置１０は、反射器２０に電波を照射するための質問器１１と、反射器２０にて反射した電波の反射強度を検出する複数の検出器１２ａ〜１２ｄと、複数の検出器１２ａ〜１２ｄにて検出された反射強度相互間の相関値を求める相関値算出手段１３と、反射器２０に電波を照射したときに検出される反射強度相互間の相関値を反射器２０のＩＤとして予め記憶するＩＤ記憶手段１４と、相関値算出手段１３にて求めた相関値とＩＤ記憶手段１４に記憶されたＩＤとの一致又は不一致を判定するＩＤ判定手段１５と、ＩＤ判定結果を表示するＩＤ判定結果表示手段１６を備えて構成されている。
【００１０】
反射器２０には予め固有のＩＤが与えられており、電波の照射を受けたときに検出器１２ａ〜１２ｄのそれぞれで検出される反射強度はＩＤに対応して異なるように構成されている。反射器２０としては、ＩＤに対応した反射波を送出する機能を備えた反射物であれば特に限定されるものではなく、例えば、細かい金属繊維をランダムに織り込んだ反射物などが好適である。電波を反射する反射物に細かい金属繊維を織り込むと、金属繊維はランダムに織り込まれるため、反射物に電波を照射すると、その反射強度は金属繊維の織り込まれ方によって微妙に異なる。しかも、金属繊維の織り込まれ方には再現性がないため同一の反射パターンを有する反射物は存在しないと考えてよい。この性質を利用して、反射波の受信強度を検出する複数の検出器１２ａ〜１２ｄを反射器２０の周辺に設置し、それぞれの検出器１２ａ〜１２ｄが検出した受信強度情報を反射器２０のＩＤとすることができる。反射器２０の具体例としては、例えば、紙幣、ＩＤカード等の紙媒体又はカード媒体が好適である。無線電波を利用してＩＤの読み取りが可能な反射器２０はＲＦＩＤチップとして機能する。
【００１１】
反射器２０に向けて質問器１１が電波を照射すると、検出器１２ａ〜１２ｄは反射器２０から反射してくる反射波の受信強度を検出する。それぞれの検出器１２ａ〜１２ｄが検出する受信強度は検出器１２ａ〜１２ｄの位置及び角度によって異なっている。検出器１２ａ〜１２ｄの受信強度をそれぞれａ，ｂ，ｃ，ｄとすると、相関値検出手段１３は受信強度ａ，ｂ，ｃ，ｄから反射器２０の相関値を算出する。相関値とは、受信強度ａ，ｂ，ｃ，ｄの相関関係を定量的に評価した値をいう。相関値算出手段１３は受信強度ａ，ｂ，ｃ，ｄ相互間の相対的な強度比（比率）を行列要素とする相関マトリクスを求め、相関マトリクスに含まれる行列要素の一部を並び替えることにより得られる行列を相関値とする。ここで、受信強度ａ，ｂ，ｃ，ｄ相互間に以下の関係が成立するものとする。
ａ＝ｋ１＊ｂ  …（１）
ａ＝ｋ２＊ｃ  …（２）
ａ＝ｋ３＊ｄ  …（３）
ｂ＝ｍ１＊ａ  …（４）
ｂ＝ｍ２＊ｃ  …（５）
ｂ＝ｍ３＊ｄ  …（６）
ｃ＝ｎ１＊ａ  …（７）
ｃ＝ｎ２＊ｂ  …（８）
ｃ＝ｎ３＊ｄ  …（９）
ｄ＝ｐ１＊ａ  …（１０）
ｄ＝ｐ２＊ｂ  …（１１）
ｄ＝ｐ３＊ｃ  …（１２）
図２は受信強度ａ，ｂ，ｃ，ｄ相互間の相対的な強度比（ｋ１，ｋ２，ｋ３，ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｎ１，ｎ２，ｎ３，ｐ１，ｐ２，ｐ３）を行列要素とする相関マトリクスを示している。この相関マトリクスの行列要素は反射器２０のＩＤに対応付して固有の値となる。しかも、相関マトリクスの行列要素｛ａij｝と行列要素｛ａji｝は相互に逆数の関係にある（ｉ≠ｊ）。例えば、（１）式と（４）式の対称性よりｋ１＝１／ｍ１が成立する。同様にして、ｋ２＝１／ｎ１，ｋ３＝１／ｐ１，ｍ２＝１／ｎ２，ｍ３＝１／ｐ２，ｎ３＝１／ｐ３が成立する。このような対称性を利用すれば、相関マトリクスの上三角部分の行列要素｛ａij：ｉ＜ｊ｝又は下三角部分の行列要素｛ａij：ｉ＞ｊ｝はそれぞれ反射器２０のＩＤに対応する固有の値と考えてよい。本実施形態ではＮ行Ｎ列の相関マトリクスの上三角部分の行列要素を１行Ｍ列に並び替えた行列を反射器２０のＩＤとする。ここで、Ｎは検出器の個数であり、Ｎ≧２であることが必要である。また、Ｍ＝Ｎ（Ｎ−１）／２である。もとより、下三角部分の行列要素又は相関マトリクス自体を反射器２０のＩＤとして定義付けてもよい。
【００１２】
相関値算出手段１３は（１）式〜（１２）式に基づいて相関マトリクスを作成し、相関マトリクスに含まれる上三角部分の行列要素を取り出して、これを１行Ｍ列に並び替えた行列［ｋ１，ｋ２，ｋ３，ｍ２，ｍ３，ｎ３］を相関値とする。尚、ＩＤ判定の精度を高めるため、相関マトリクスの行列要素に冗長性をもたせてもよい。
【００１３】
ＩＤ記憶手段１４には反射器２０の相関値がＩＤとして予め記憶されている。つまり、ＩＤ＝［ｋ１，ｋ２，ｋ３，ｍ２，ｍ３，ｎ３］である。本明細書において、相関値とＩＤは同義の意味を有するものとする。ＩＤ判定手段１５は相関値算出手段１３が算出した相関値と、ＩＤ記憶手段１４に記録されているＩＤとを比較し、両者の一致又は不一致を判定する。相関値とＩＤの行列要素が全て一致する場合に相関値とＩＤは一致すると判定され、相関値とＩＤの行列要素のうち何れか１以上の行列要素が不一致の場合に相関値とＩＤは一致しないと判定される。ＩＤ判定結果表示部１６はＩＤの判定結果を表示する。
【００１４】
このように、本実施形態によれば、検出器１２の個数、位置、角度を変えることにより多種類の相関マトリクスを得ることができるため、単一の反射器２０に複数のＩＤを与えることが可能となる。このようなＩＤ判定方式によれば、ＩＤの複製を非常に困難なものにできる。
【００１５】
［発明の実施形態２］
次に、各図を参照して本発明の第２実施形態について説明する。
図３は本実施形態に関わるＩＤ判定装置３０の機能ブロック図を示している。同図において、図１と同符号の手段等は同一手段等を示すものとして詳細な説明を省略する。ＩＤ判定装置３０は反射器２０と検出器１２ａ〜１２ｄの相対的な位置及び角度を調整するための位置決め手段１７を備えている。検出器１２ａ〜１２ｄの個数、位置、角度等が変動すると、相関値算出手段１３が算出する相関値も大きく変動するため、再現性のあるＩＤ判定を行うには、反射器２０と検出器１２ａ〜１２ｄの相対的な位置及び角度が一定になるように位置合わせを調整する必要がある。さらに、ＩＤ判定の再現性を保つには反射器２０の形状、厚み、表面起伏、材質などは定型化されていることが望ましい。
【００１６】
反射器２０として、例えば、紙幣を例にとると、紙幣の形状、厚み、表面起伏、材質などは定型化されているため、検出器１２ａ〜１２ｄの取り付け位置及び角度を予め固定しておき、反射器２０と検出器１２ａ〜１２ｄの相対的な位置関係が一定となるように反射器２０の位置合わせを行うことで紙幣のＩＤ判定を再現性よく行うことができる。もとより、反射器２０の位置を固定しておいて、反射器２０と検出器１２ａ〜１２ｄの相対的な位置関係が一定となるように検出器１２ａ〜１２ｄの取り付け位置、角度を調整してもよい。
【００１７】
本実施形態によれば、反射器２０と検出器１２ａ〜１２ｄの相対的な位置関係が一定となるように位置合わせを行う構成を採用しているため、再現性のあるＩＤ判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態のＩＤ判定装置の機能ブロック図である。
【図２】相関マトリクスの説明図である。
【図３】第２実施形態のＩＤ判定装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０…ＩＤ判定装置  １１…質問器  １２…検出器  １３…相関値算出手段  １４…ＩＤ記憶手段  １５…ＩＤ判定手段  １６…ＩＤ判定結果表示手段  １７…位置決め手段  ２０…反射器  ３０…ＩＤ判定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005115703.tif 000005