(57)【要約】  バイオメトリックＲＦＩＤデバイスを製造する方法は、各バイオメトリック識別デバイスが少なくとも２つの異なるタイプのＲＦＩＤモジュール２４０、３４０、４４０ａ、４４０ｂを受け入れるように構成される複数の同一のバイオメトリック識別デバイス２０２、３０２、４０２を生産することと、選択されたＲＦＩＤプロトコルに一致するＲＦＩＤモジュール２４０、３４０、４４０ａ、４４０ｂを複数の同一のバイオメトリック識別デバイス２０２、３０２、４０２の各々に設置することとを含んでいる。
2017531893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオメトリックＲＦＩＤデバイスを製造する方法であって、
ＲＦＩＤチップおよび同調用可変コンデンサを有するＲＦＩＤモジュールを各バイオメトリック識別デバイスが受け入れるように構成される複数のバイオメトリック識別デバイスを生産することを含み、
各バイオメトリック識別デバイスが、
バイオメトリック認証エンジンを収容するデバイス本体と、
前記デバイス本体内に設けられるアンテナと、
ＲＦＩＤモジュールを受け入れるように構成されるソケットと、を備え、
前記方法がさらに、各バイオメトリック識別デバイス毎に、
複数の異なるＲＦＩＤプロトコルから1つのＲＦＩＤプロトコルを選択することと、
選択された前記ＲＦＩＤプロトコルに対応するＲＦＩＤモジュールを前記バイオメトリック識別デバイスの前記ソケットに設置することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記方法が、異なるデバイスに対して異なるプロトコルを選択することと、異なるデバイスに対して異なるモジュールを前記複数のバイオメトリック識別デバイスに設置することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＲＦＩＤプロトコルを選択するステップがそれに対応するバイオメトリック識別デバイスを生産するステップの後に実行される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
第一のバイオメトリック識別デバイスに対して前記複数の異なるＲＦＩＤプロトコルから第一のＲＦＩＤプロトコルを選択することと、
それに対応するＲＦＩＤモジュールを前記第一のバイオメトリック識別デバイスに設置することと、
第二のバイオメトリックデバイスに対して前記複数の異なるＲＦＩＤから前記第一のＲＦＩＤプロトコルとは異なる第二のＲＦＩＤプロトコルを選択することと、
それに対応するＲＦＩＤモジュールを前記第二のバイオメトリック識別デバイスに設置することと、をさらに含む、請求項１、２または３に記載の方法。
【請求項５】
各バイオメトリック識別デバイスが複数の組の端子を有し、各組の端子が異なるタイプのＲＦＩＤモジュールに接続してそれを動作可能とするように配置される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の組の端子が、第一のＲＦＩＤモジュールに接続してそれを動作可能とする第一の組の端子と、第二のＲＦＩＤモジュールに接続してそれを動作可能とする前記第一の組の端子とは異なる第二の組の端子とを含み、前記第一のＲＦＩＤモジュールが第一の周波数で動作し、前記第二のＲＦＩＤモジュールが前記第一の周波数とは異なる第二の周波数で動作する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第一の周波数が前記第二の周波数より高く、前記バイオメトリック認証エンジンが、前記第一の組の端子に接続されるＲＦＩＤモジュールを前記アンテナと直列に結合されるスイッチを用いて起動するように、また、前記第二の組の端子に接続されるＲＦＩＤモジュールを前記アンテナと並列に結合されるスイッチを用いて起動するように構成される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第一のＲＦＩＤプロトコルが１３．５６ＭＨｚで動作し、前記第二のＲＦＩＤプロトコルが１２５ｋＨｚで動作する、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記バイオメトリック識別デバイスが前記ソケットに設置されるＲＦＩＤモジュールに電力を供給するように構成されるバッテリを有していない、請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのバイオメトリック識別デバイスのすべてがＲＦＩＤモジュールを設置する前は構造上同一である、請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記バイオメトリック認証エンジンが指紋認証エンジンである、請求項１乃至１０のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
ＲＦＩＤチップと同調用可変コンデンサとを有するＲＦＩＤモジュールを受け入れるバイオメトリック識別デバイスであって、
バイオメトリック認証エンジンを収容するデバイス本体と、
前記デバイス本体内に設けられるアンテナと、
ＲＦＩＤモジュールを受け入れるように構成されるソケットと、を備え、
前記ソケットが、第一のＲＦＩＤプロトコルに準拠する第一のタイプのＲＦＩＤモジュールまたは前記第一のＲＦＩＤプロトコルとは異なる第二のＲＦＩＤプロトコルに準拠する第二のタイプのＲＦＩＤモジュールを択一的に受けるように構成される端子を有してなる、バイオメトリック識別デバイス。
【請求項１３】
前記端子への接続時にＲＦＩＤモジュールを起動するように前記バイオメトリック認証エンジンにより制御可能なスイッチを備えてなる、請求項１２に記載のバイオメトリック識別デバイス。
【請求項１４】
前記スイッチが前記アンテナと直列に配置されてなる、請求項１３に記載のバイオメトリック識別デバイス。
【請求項１５】
前記スイッチが前記アンテナと並列に配置されてなる、請求項１３に記載のバイオメトリック識別デバイス。
【請求項１６】
前記端子が前記ソケット内の少なくとも第一の組の端子および第二の組の端子を含み、前記第一の組の端子が第一のタイプのＲＦＩＤモジュールを受けるように配置され、前記第二の組の端子が、前記第一の組の端子とは異なる構成を有し、第二のタイプのＲＦＩＤモジュールを受けるように配置されてなる、請求項１２に記載のバイオメトリック識別デバイス。
【請求項１７】
前記アンテナに直列に配置され、前記第一の組の端子への接続時に第一のタイプのＲＦＩＤモジュールを起動するように前記バイオメトリック認証エンジンにより制御可能な第一のスイッチと、
前記アンテナと並列に配置され、前記第二の組の端子への接続時に第二のタイプのＲＦＩＤモジュールを起動するように前記バイオメトリック認証エンジンにより制御可能な第二のスイッチとを備えてなる、請求項１６に記載のバイオメトリック識別デバイス。
【請求項１８】
前記バイオメトリック認証エンジンが、ユーザの識別情報を検証し、検証結果が肯定的な場合、前記端子に接続されているＲＦＩＤモジュールに前記アンテナを用いてメッセージを送信させるように構成されてなる、請求項１２乃至１７のうちのいずれか一項に記載のバイオメトリック識別デバイス。
【請求項１９】
前記バイオメトリック認証エンジンが指紋認証エンジンである、請求項１２乃至１８のうちのいずれか一項に記載のバイオメトリック識別デバイス。
【請求項２０】
各デバイスが請求項１２乃至１９のうちのいずれか一項に記載のバイオメトリック識別デバイスである一組のバイオメトリック識別デバイスであって、
前記一組のバイオメトリック識別デバイスの個々のデバイスには異なるタイプのＲＦＩＤモジュールが取り付けられてなる、一組のバイオメトリック識別デバイス。
【請求項２１】
複数の同一のバイオメトリック識別デバイスから構成される一組のバイオメトリック識別デバイスであって、
前記デバイスのうちの１つの群には第一のタイプのＲＦＩＤモジュールが取り付けられ、前記デバイスのうちの他の群には第二のタイプのＲＦＩＤモジュールが取り付けられてなる、一組のバイオメトリック識別デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触式バイオメトリック識別デバイスに関するものであり、とくに異なったＲＦＩＤプロトコルを用いて通信するための複数の構成を可能とする非接触式バイオメトリック識別デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１には、典型的なパッシブＲＦＩＤデバイス２のアーキテクチャが示されている。電力が供給されているＲＦＩＤ読取装置４がアンテナ６を通じて信号を送信するようになっている。この信号は、典型的には、ＮＸＰ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ社により製造されているＭＩＦＡＲＥＲシステムおよびＤＥＳＦｉｒｅＲシステムの場合には１３．５６ＭＨｚであるが、ＨＩＤ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｃｏｒｐ社により製造されている低周波ＰＲＯＸＲ製品の場合には１２５ｋＨｚであってもよい。この信号は、ＲＦＩＤデバイス２の同調コイル９とコンデンサ１０とから構成されるアンテナ８により受信され、次いで、ＲＦＩＤチップ１１へと送られるようになっている。受け取られた信号は、ブリッジ型整流器１２により整流される。ブリッジ型整流器１２のＤＣ出力はチップ１１からのメッセージを制御する制御論理１４へと送られる。
【０００３】
制御論理１４のデータ出力部は電界効果トランジスタ１６に接続され、電界効果トランジスタ１６はアンテナ８に接続されている。電界効果トランジスタ１６のオン／オフを切り換えることにより、信号を、ＲＦＩＤデバイス２により送信して、ＲＦＩＤ読取装置４の適切な制御回路１８により解読することができるようになっている。このタイプの信号方式は、バックスキャッタ変調（ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）として知られ、ＲＦＩＤ読取装置４がそれ自体への返信メッセージ用の電力を供給するために用いられるのが特徴である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バイオメトリックセンサー、たとえば指紋スキャナをパッシブＲＦＩＤデバイスまたはセミパッシブＲＦＩＤデバイスに組み入れることが提案されている。また、さまざまなＲＦＩＤプロトコルに適合（ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  ｗｉｔｈ）するバイオメトリックＲＦＩＤデバイスを生産することが望まれている。しかしながら、多くの異なったタイプのＲＦＩＤプロトコルが存在しており、各プロトコルはたとえば異なる周波数、異なるビット数、異なる変調スキーム、異なるデータ保護スキームなどを用いている。
【０００５】
１つの例示的なＲＦＩＤプロトコルはＨＩＤ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｃｏｒｐ．近接型プロトコルであり、このプロトコルは１２５ｋＨｚの励起場、ＦＳＫキーイング、最大３７ビットのデータ、非データ保護、Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ違反規定により示されているフレーム長を用いている。他の一般的なプロトコルは、国際基準ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４４３Ａにより規定されているものであり、この国際基準ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４４３Ａでは１３．５６ＭＨｚの励起場が用いられている。このプロトコルに準拠するデバイスには、記憶容量、データ保護などが異なるタイプのものがいくつか存在しうる。これらのデバイスはＭＩＦＡＲＥＲ（登録商標）という名称で販売されている。
【０００６】
特定のプロトコルを使用するためには、ＲＦＩＤデバイスはその特定のプロトコルに対応するＲＦＩＤチップを必要とするが、一度にすべての所望のＲＦＩＤプロトコルに準拠することができる単一のデバイスを設計することは現実的ではない。さらに、ＲＦＩＤチップが標準化されていないため、各プロトコルの使用に対して1つのＲＦＩＤデバイスを設計しなければならない。このことは、設計の変更により生じる諸費用に起因する製造原価の上昇をもたらし、また、異なるプロトコルの各々に準拠するＲＦＩＤデバイスの過剰生産または生産不足に陥る危険性を上昇させる。このことは供給の遅れまたは廃棄に結びつく場合もある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一の態様によれば、バイオメトリックＲＦＩＤデバイスを製造する方法は、ＲＦＩＤチップおよび同調用可変コンデンサを有するＲＦＩＤモジュールを各バイオメトリック識別デバイスが受け入れるように構成される複数のバイオメトリック識別デバイスを生産することを含み、各バイオメトリック識別デバイスは、バイオメトリック認証エンジンを収容するデバイス本体と、デバイス本体内に設けられるアンテナと、ＲＦＩＤモジュールを受け入れるように構成されるソケットとを備えており、また、かかる方法は、各バイオメトリック識別デバイス毎に、複数の異なるＲＦＩＤプロトコルから１つのＲＦＩＤプロトコルを選択することと、選択されたＲＦＩＤプロトコルに対応するＲＦＩＤモジュールをバイオメトリック識別デバイスのソケットに設置することとをさらに含んでいる。
【０００８】
「ＲＦＩＤモジュール」とは特定のＲＦＩＤプロトコルに準拠するように製造された製品のことである。ＲＦＩＤモジュールは、同調用可変コンデンサとＲＦＩＤチップとを有しているので、適切なアンテナに接続しさえすれば動作させることができるようになっている。多くのＲＦＩＤモジュールが、複数のメーカーからしか市販されておらずかつ標準化されていないため、異なるモジュールには異なる接続機器および異なるアンテナを用いることが必要である。
【０００９】
本発明により、基本となるバイオメトリック識別デバイスの製造後に当該バイオメトリック識別デバイスに意図する用途に応じて異なるＲＦＩＤモジュールを設置することが可能である汎用的なバイオメトリック識別デバイスを大量に生産することができる。上述のＲＦＩＤプロトコルを選択するステップは、異なるデバイスに対して異なるプロトコルを選択することを含んでいるので、かかる方法は、上述の複数のバイオメトリック識別デバイスに上述の異なるデバイスに対する異なるモジュールを設置することを含んでいてもよい。このことにより、設計構造が単一の（すなわち、同じ）デバイス（ｓｉｎｇｌｅ  ｄｅｖｉｃｅ  ｄｅｓｉｇｎ）を大量に生産してさまざまなＲＦＩＤプロトコルが用いられる複数の用途に用いることができるようになり、設計構造が同じデバイスの製造が必要となるだけなので製造工程時の諸費用を削減することができるようになり、また、ある設計構造を有するデバイスが多過ぎたり他の設計構造を有するデバイスが少な過ぎたりするという危険性が生じるというよりはむしろ同一のデバイスをすべてのプロトコルに対して用いることができるようになるため在庫品の柔軟性を向上させることができるようになる。
【００１０】
有利なことには、上述のＲＦＩＤプロトコルを選択するステップはそれに対応するバイオメトリック識別デバイスを生産するステップの後に実行することが可能である。それに対して従来技術では、このような決定は対応するバイオメトリック識別デバイスの製造を開始する前になされる必要がある。というのは、各ＲＦＩＤモジュールが特注のデバイス構成を必要とするからである。
【００１１】
１つの例示的な実施形態では、かかる方法は、第一のバイオメトリック識別デバイスに対して複数の異なるＲＦＩＤプロトコルから第一のＲＦＩＤプロトコルを選択することと、それに対応するＲＦＩＤモジュールを第一のバイオメトリック識別デバイスに設置することと、第二のバイオメトリックデバイスに対して複数の異なるＲＦＩＤから第一のＲＦＩＤプロトコルとは異なる第二のＲＦＩＤプロトコルを選択することと、それに対応するＲＦＩＤモジュールを第二のバイオメトリック識別デバイスに設置することと、を含んでいる。
【００１２】
したがって、上述の基本となるバイオメトリック識別デバイスを大量に製造して複数の異なるＲＦＩＤモジュールに用いることができる。もっと正確にいえば、好ましくは、ＲＦＩＤモジュールを設置する前はすべてのバイオメトリック識別デバイスが構造上同一である。いうまでもなく、かかる方法は各デバイスごとにＲＦＩＤプロトコルの変更を必要としない。もっと正確にいえば、たとえば顧客からの第一の注文を満たすために第一のプロトコルに準拠する第一の組のデバイスを生産し、次いで、たとえば第二の注文を満たすために第二のプロトコルに準拠する第二の組のデバイスを生産する必要がある場合もある。かかる方法にとって重要なことは、バイオメトリック識別デバイスの基本設計を変更することなくプロトコルの切り替えを行うことができるということである。
【００１３】
好ましくは、各バイオメトリック識別デバイスはソケットに複数の組の端子を有しており、各組の端子は異なるタイプのＲＦＩＤモジュールに接続してそれを動作可能とするように配置されている。したがって、第一のＲＦＩＤモジュールに接続してそれを動作可能とする第一の組の端子と、それとは異なる第二のＲＦＩＤモジュールに接続してそれを動作可能とする第二の組の端子と、がソケットに配置される場合もある。異なる組の端子が異なるタイプのＲＦＩＤモジュールを受けるようにソケット内に配置されるようになっていてもよい。
【００１４】
実施形態によっては、バイオメトリック識別デバイスは複数の周波数で動作可能となるように構成されている場合もある。したがって、第一のＲＦＩＤプロトコルは第一の周波数で動作し、第二のＲＦＩＤプロトコルは第一の周波数とは異なる第二の周波数で動作するようになっていてもよい。
【００１５】
さらに、第一の周波数が第二の周波数より高い場合、バイオメトリック認証エンジンは、第一の組の端子に接続されるＲＦＩＤモジュールをアンテナと直列に結合されるスイッチを用いて起動するように構成され、また、第二の組の端子に接続されるＲＦＩＤモジュールをアンテナと並列に結合されるスイッチを用いて起動するように構成されてもよい。
【００１６】
スイッチはたとえば半導体リレーであってもよい。しかしながら、典型的な半導体リレーは、完全なスイッチでなく、実際問題として並列寄生容量および直列寄生抵抗を有しており、このことが、半導体リレーをスイッチとして用いるには不十分なものとしている。
【００１７】
スイッチがアンテナコイルと直列に配置されている場合には、直列寄生抵抗により信号の劣化が引き起こされ、スイッチがアンテナコイルと並列に配置されている場合には、並列寄生容量によりアンテナの離調が引き起こされる。スイッチが、アンテナと並列に配置され、開いている場合、典型的な半導体リレースイッチの並列寄生容量は比較的高周波のアンテナ（たとえば、１３．５６ＭＨｚのアンテナ）を受け入れがたい程度まで離調してしまうことが分かっている。しかしながら、相対的に低周波のアンテナ（たとえば、１２５ｋＨｚ）は、スイッチの並列寄生容量による影響はそれほど大きくはない。つまり、寄生抵抗による信号の劣化を最小限に抑えるためには低周波ＲＦＩＤモジュールに並列配置を用いることが最適であり、アンテナを離調させないようするためには高周波数ＲＦＩＤモジュールに直列配置を用いることが最適である。
【００１８】
上述のように、１つの配置では、第一のＲＦＩＤプロトコルが１３．５６ＭＨｚで動作し、また、第二のＲＦＩＤプロトコルが１２５ｋＨｚで動作するようになっていてもよい。
【００１９】
好ましくは、バイオメトリック識別デバイスはパッシブまたはセミパッシブである。すなわち、バイオメトリック識別デバイスは、ソケットに設置されるＲＦＩＤモジュールに電力を供給するように構成されるバッテリを含んでいない。１つの実施形態では、バイオメトリック識別デバイスは（完全な）パッシブデバイスである。つまり、バッテリを全く備えていない。
【００２０】
一例としては、バイオメトリック認証エンジンは指紋認証エンジンである。
【００２１】
本発明の第二の態様によれば、ＲＦＩＤチップと同調用可変コンデンサとを有するＲＦＩＤモジュールを受け入れるバイオメトリック識別デバイスは、バイオメトリック認証エンジンを収容するデバイス本体と、デバイス本体内に設けられるアンテナと、ＲＦＩＤモジュールを受け入れるように構成されるソケットとを備え、当該ソケットは、第一のＲＦＩＤプロトコルに準拠する第一のタイプのＲＦＩＤモジュールまたはそれに代わる第一のＲＦＩＤプロトコルとは異なる第二のＲＦＩＤプロトコルに準拠する第二のタイプのＲＦＩＤモジュールを受けるように構成される端子を有している。
【００２２】
上述のように、このようなバイオメトリック識別デバイスを大量生産することにより規模の経済性を利用することができる。また、製造後、要求されるＲＦＩＤプロトコルに従ってこのバイオメトリック識別デバイスを動作させるべく適切なＲＦＩＤモジュールを設置することができる。１つの例示的な実施形態では、各デバイスが上述のバイオメトリック識別デバイスからなる一組のバイオメトリック識別デバイスであって、かかる一組のバイオメトリック識別デバイスの個々のデバイスには異なるタイプのＲＦＩＤモジュールが取り付けられるようになっていてもよい一組のバイオメトリック識別デバイスが示されている。他の例では、複数の同一のバイオメトリック識別デバイスから構成される一組のバイオメトリック識別デバイスであって、上述のデバイスのうちの１つの群には第一のタイプのＲＦＩＤモジュールが取り付けられ、上述のデバイスのうちの他の群には第二のタイプのＲＦＩＤモジュールが取り付けられるようになっていてもよい一組のバイオメトリック識別デバイスが示されている。
【００２３】
かかるバイオメトリック識別デバイスは、端子に接続された時にＲＦＩＤモジュールを起動するようにバイオメトリック認証エンジンにより制御可能なスイッチを備えていてもよい。当該スイッチはアンテナと直列に配置されてもよいしまたはアンテナと並列に配置されてもよい。
【００２４】
それに代えてまたはそれに加えて、上述の端子は、ソケット内に設けられる少なくとも第一の組の端子と第二の組の端子とを含み、第一の組の端子は第一のタイプのＲＦＩＤモジュールを受けるように配置され、第二の組の端子は、第一の組の端子とは異なる構成を有し、第二のタイプのＲＦＩＤモジュールを受けるように配置されるようになっていてもよい。
【００２５】
また、かかるバイオメトリック識別デバイスは、アンテナに直列に配置され、第一の組の端子に接続された時に第一のタイプのＲＦＩＤモジュールを動作させるようにバイオメトリック認証エンジンにより制御可能な第一のスイッチと、 アンテナと並列に配置され、第二の組の端子に接続された時に第二のタイプのＲＦＩＤモジュールを起動するようにバイオメトリック認証エンジンにより制御可能な第二のスイッチとをさらに備えている。
【００２６】
好ましくは、バイオメトリック認証エンジンは、ユーザの識別情報を検証し、検証結果が肯定的な場合、端子に接続されているＲＦＩＤモジュールにアンテナを用いてメッセージを送信させるように構成されている。このことは、たとえばスイッチの開閉によりＲＦＩＤモジュールを動作させることにより行われるようになっていてもよい。
【００２７】
１つの好ましい実施形態では、バイオメトリック認証エンジンは指紋認証エンジンである。
【００２８】
ＲＦＩＤデバイスは、アクセスカード、クレジットカード、デビッドカード、プリペイカード、ロイヤルティーカード（ポイントカード）、身分証明書、暗号カードなどのうちのいずれか１つであってもよい。
【００２９】
以下には、本発明の好ましい実施形態が例示のみを意図して添付の図面を参照しながら詳細に説明されている。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来のパッシブＲＦＩＤデバイス用回路を示す図である。
【図２】指紋スキャナが組込まれているセミパッシブＲＦＩＤバイオメトリック識別デバイス用回路を示す図である。
【図３】さまざまなタイプの高周波数ＲＦＩＤモジュールを受け入れるためのソケットを有するセミパッシブバイオメトリック識別デバイス用回路を示す図である。
【図４】さまざまなタイプの低周波ＲＦＩＤモジュールを受け入れるためのソケットを有するセミパッシブバイオメトリック識別デバイス用回路を示す図である。
【図５】異なったタイプの低周波ＲＦＩＤモジュールおよび高周波数ＲＦＩＤモジュールを受け入れるためのソケットを有するセミパッシブバイオメトリック識別デバイス用回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図２には、ＲＦＩＤ読取装置４と図１に記載の従来のパッシブＲＦＩＤデバイス２の変形例であるセミパッシブＲＦＩＤデバイス１０２とから構成されるアーキテクチャが示されている。図２に記載のＲＦＩＤデバイス１０２は指紋認証エンジン１２０を含むように構成されている。
【００３２】
本明細書で用いられる場合、用語「パッシブＲＦＩＤデバイス」とは、たとえばＲＦＩＤ読取装置１１８により生成されるＲＦ励起場（ＲＦ  ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ  ｆｉｅｌｄ）から得られるエネルギのみによって電力がＲＦＩＤチップ１１０に供給されるようになっているＲＦＩＤデバイス１０２のことを意味するものとして理解されるべきである。すなわち、パッシブＲＦＩＤデバイス１０２は送信のための電力供給をＲＦＩＤ読取装置１１８に依存している。パッシブＲＦＩＤデバイス１０２は通常バッテリを備えていないが、指紋認証エンジン１２０の如き回路の補助コンポーネントの電力供給のために（送信のためではなく）バッテリが含まれている場合もあり、このようなデバイスは「セミパッシブＲＦＩＤデバイス」と呼ばれる。
【００３３】
ＲＦＩＤ読取装置４は、従来型のＲＦＩＤ読取装置であり、図１にはその動作が示されている。ＲＦＩＤ読取装置４は読取装置用アンテナ６を用いてＲＦ励起場を生成するように構成されている。さらに、読取装置用アンテナ６は、パッシブＲＦＩＤデバイス１０２から送られてくるＲＦ信号を受信し、受信されたＲＦ信号はＲＦＩＤ読取装置４内の制御回路１８により解読されるようになっている。
【００３４】
パッシブＲＦＩＤデバイス１０２は、ＲＦ（無線周波数）信号を受信するためのアンテナ１０８と、アンテナ１０８により電力が供給されるパッシブＲＦＩＤチップ１１１と、バッテリ１２２により電力が供給される電池式指紋認証エンジン１２０とを備えている。
【００３５】
図示されている構成では、アンテナ１０８は、アンテナコイル１０９と同調用可変コンデンサ１１０とからなる同調回路であり、ＲＦＩＤ読取装置１０４からＲＦ信号を受信するよう同調されるようになっている。アンテナ１０８はパッシブＲＦＩＤデバイス１０２のＲＦＩＤチップ１１１のＲＦＩＤプロトコルに対応する周波数を受信するように同調される。ＲＦＩＤ読取装置４により生成される励起場にさらされると、アンテナ１０８には電圧が誘起される。
【００３６】
アンテナ１０８の出力ラインは制御スイッチ１３２を介してＲＦＩＤチップ１１１に接続されている。制御スイッチ１３２は指紋認証デバイス１２０により制御されるようになっている。
【００３７】
指紋認証デバイス１２０は処理ユニット１２８と指紋読取装置１３０とを有している。指紋認証デバイス１２０は、指紋読取装置１３０に提示される指または親指を走査し、走査された指または親指の指紋を前もって格納されている指紋データと処理ユニット１２８を用いて比較するように構成されている。次いで、走査された指紋が前もって格納されている指紋データと一致するか否かが判断される。
【００３８】
一致すると判断されると、信号をＲＦＩＤ読取装置１０４へ送信する許可がＲＦＩＤチップ１１０に与えられる。このことは、図２に記載の構成では、制御スイッチ１３２を閉じてＲＦＩＤチップ１１０をアンテナ１０８に接続することにより達成されるようになっている。ＲＦＩＤチップ１１１は、従来のタイプであり、図１に記載のＲＦＩＤチップ１０と同様に、トランジスタ１１６のオンおよびオフの切り換えによるバックスキャッタ変調を用いてアンテナ１０８を介して信号の送信（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）をするよう動作するようになっている。
【００３９】
図２に記載の構成では、具体的にいえば、アンテナコイル１０９のインダクタンスおよび同調用可変コンデンサ１１０の容量はＲＦＩＤチップ１１１により規定されるプロトコルの周波数で動作するように選択される。
【００４０】
図３には、ＲＦＩＤ読取装置４および図２に記載のセミパッシブＲＦＩＤデバイス２の変形例であるセミパッシブバイオメトリックＲＦＩＤデバイスから構成されるアーキテクチャが示されている。
【００４１】
図３に記載のセミパッシブバイオメトリックＲＦＩＤデバイスは、図２に記載のセミパッシブＲＦＩＤデバイス１０２と同様に動作するようになっており、図２に記載のコンポーネントに対応するコンポーネントは、図２に記載のコンポーネントの参照数字に１００を加えた参照数字で表されている。以下では、繰り返しを回避すべく２つの構造の異なる部分のみが説明されている。説明がない場合、図２に記載のコンポーネントの説明は図３に記載の対応するコンポーネントにも当てはまるものとする。
【００４２】
図３に記載のセミパッシブバイオメトリックＲＦＩＤデバイスは２つの部分、すなわちバイオメトリックデバイス２０２とＲＦＩＤモジュール２４０とを備えている。バイオメトリックデバイス２０２は、各ＲＦＩＤモジュールが異なるＲＦＩＤプロトコルに準拠するようになっている複数のＲＦＩＤモジュール２４０に適合するようになっている。バイオメトリックデバイス２０２とＲＦＩＤモジュール２４０とは別々に製造されてもよい。たとえば、それぞれのＲＦＩＤモジュールがＲＦＩＤプロトコルの所有者により製造されるようになっていてもよい。バイオメトリックデバイス２０２にＲＦＩＤモジュール２４０が設置されると完全なバイオメトリックＲＦＩＤデバイスが形成される。この完全なバイオメトリックＲＦＩＤデバイスは選択されたＲＦＩＤモジュール２４０のＲＦＩＤプロトコルに従うこと以外は図２に記載のパッシブＲＦＩＤデバイス１０２と同様に動作する。
【００４３】
ＲＦＩＤモジュール２４０は、特定のＲＦＩＤプロトコルに従って動作するように構成されたＲＦＩＤチップと、特定のＲＦＩＤプロトコルの動作周波数でＲＦ信号を受信するようにバイオメトリックデバイス２０２のアンテナコイル２０９と同調するサイズに形成された同調用可変コンデンサ２１０とを有している。
【００４４】
ＲＦＩＤモジュール２４０は個々のＲＦＩＤプロトコルの所有者により製造され、市販されることが多い。場合によっては、ＲＦＩＤモジュール２４０がアンテナと一緒に売られていることもある。このようなＲＦＩＤモジュール２４０をバイオメトリックデバイス２０２に用いるためにはアンテナを取り除かなければならない。それに代えて、ＲＦＩＤチップを適切な同調用可変コンデンサ２１０と一緒にボードにマウントすることによりＲＦＩＤモジュール２４０を作製するようにしてもよい。
【００４５】
ＲＦＩＤモジュール２４０のＲＦＩＤチップは、特定のＲＦＩＤプロトコルに従って返信信号をＲＦＩＤ読取装置２０４に送信するのに必要とされるコンポーネントを有している。典型的には、ＲＦＩＤチップは、アンテナ２０８と接続してバックスキャッタ変調により信号を送信するための制御論理２１４とスイッチ２１６とを有している。また、ＲＦＩＤチップは、受信電圧を整流して制御論理２１４に電力を供給するための整流器２１２をさらに有していてもよい。実施形態によっては、ＲＦＩＤチップは、図１または図２に記載のような内蔵式コンポーネントである場合もある。
【００４６】
ＲＦＩＤモジュール２４０はバイオメトリックデバイス２０２への接続のための１対の端子２４２を有している（他の端子構成も可能である）。これらの端子２４２がアンテナコイル２０９の端部に接続されるように配置されているので、ＲＦＩＤチップは、アンテナコイル２０９がこれらの端子に接続されると、同調用可変コンデンサ２１０により同調されるアンテナコイル２０９を介して信号を送信することができるようになる。
【００４７】
バイオメトリックデバイス２０２はハウジング（図示せず）を有しており、当該ハウジング内には、アンテナコイル２０９と、図示されている指紋認証エンジンの如きバイオメトリック認証エンジン２２０と、ＲＦＩＤモジュール２４０を受け入れるためのソケット２３６と、ＲＦＩＤモジュール２４０がソケット２３６に設置された時にＲＦＩＤモジュール２４０を起動するようにバイオメトリック認証エンジン２２０により制御可能な制御デバイス２３２とが設けられている。
【００４８】
基本的に、ソケット２３６は予想される最も大きなＲＦＩＤモジュール２４０を収容するのに十分に大きな空間をハウジング内に有している。ソケット２３６は、ＲＦＩＤモジュール２４０の対応する端子２４２と係合するように構成される端子２３６を有している。また、ソケット２３６が複数の異なる組の端子２３６を有しており、各組の端子２３６は、それに対応するＲＦＩＤモジュール２４０がソケット２３６に設置された時にその対応するＲＦＩＤモジュール２４０の端子２４２と係合する位置に配置されるようになっていてもよい。構造を単純化するために、好ましくは、各組の端子は、ＲＦＩＤモジュール２４０をアンテナコイル２４０に接続させるための一対の端子であり、各組の端子のうちの１つの端子は異なる組の端子間で共有されるようになっていてもよい。
【００４９】
本実施形態にかかる制御デバイス２３２はアンテナコイル２０９と直列に接続される半導体リレー２３２の如きスイッチ２３２であってもよい。スイッチ２３２はバイオメトリック認証エンジン２２０により制御されるようになっている。バイオメトリック認証エンジン２２０がある条件、たとえば指紋の一致という条件が満たされていると判断すると、スイッチ２３２がＲＦＩＤモジュール２４０のＲＦＩＤチップを起動するように制御される。本実施形態では、このことは、スイッチ２３２を閉じて信号をアンテナコイル２０９からソケット２３４の端子２３６へ供給することによって達成されるようになっている。
【００５０】
図４には、ＲＦＩＤ読取装置４および図３に記載のセミパッシブＲＦＩＤデバイスの変形例である他のセミパッシブバイオメトリックＲＦＩＤデバイスから構成されるアーキテクチャが示されている。
【００５１】
図４に記載のセミパッシブバイオメトリックＲＦＩＤデバイスは図３に記載のものと同様であり、図３に記載のコンポーネントに対応するコンポーネントは図３の参照番号に１００を足した参照番号で表されている。以下では、繰り返しを回避すべくこれらの構造の異なる部分のみが説明されている。説明がない場合、図３に記載のコンポーネントの説明は図４に記載の対応するコンポーネントにも当てはまるものとする。
【００５２】
図４に記載のバイオメトリックデバイス３０２と図３に記載のバイオメトリックデバイス２０２との間の主な差は制御デバイス３３３の配置にある。
【００５３】
本実施形態にかかる制御デバイス３３３はアンテナコイル３０９と並列に接続される半導体リレー３３３の如きスイッチ３３３である。スイッチ３３３はバイオメトリック認証エンジン３２０により制御されるようになっている。バイオメトリック認証エンジン３２０がある条件、たとえば指紋の一致という条件が満たされていると判断すると、スイッチがＲＦＩＤモジュール３４０のＲＦＩＤチップを動作させるように制御される。本実施形態では、スイッチ３３３が閉じるとアンテナコイル３０９が短絡されてＲＦＩＤモジュール３４０に対して電力が供給されなくなる。ＲＦＩＤモジュール３４０を動作させるためには、バイオメトリック認証エンジン３２０からのコマンドに応答してスイッチ３３３を開いてＲＦＩＤモジュール３４０を起動する必要がある。
【００５４】
典型的な半導体リレー２３２、３３３は、完全なスイッチではなく、実際問題として並列寄生容量および直列寄生抵抗を有しており、このことが、半導体リレー２３２、２３３のスイッチとしての使用を不完全なものとしている。すなわち、半導体リレー２３２、３３３は、閉じている時には抵抗器として働き、開いている時にはコンデンサとして働くという問題がある。
【００５５】
図３の構成では、スイッチ２３２が開いている時にはＲＦＩＤモジュール２４０が動作しないのでスイッチ２３２の寄生容量が大きな影響を与えてしまうということにはならないが、スイッチ２３２が閉じている時にはＲＦＩＤモジュール２４０が起動されて受信信号がスイッチ２３２を通過することになる。したがって、スイッチ２３２の寄生抵抗がＲＦＩＤモジュール２４０により処理された信号に対して影響を与えてしまうことになる。この寄生抵抗は信号を著しく劣化させてしまうので回避するのが理想的である。
【００５６】
この信号の劣化は図４の構成では回避される。というのは、スイッチ３３３が閉じている時にはＲＦＩＤモジュール３４０が動作せず、スイッチ３３３が開いている時には信号がスイッチ３３３を通過しないからである。したがって、寄生抵抗が信号を劣化させることはない。しかしながら、スイッチ３３３が開いている時にはスイッチ３３３の寄生容量が同調用可変コンデンサ３１０と並列になっており、このことによりアンテナ３０８が離調されてしまう場合もある。
【００５７】
分析結果によれば、スイッチ３３３が開いている場合、アンテナコイル３０８と並列に接続される典型的な半導体リレースイッチ３３３の寄生容量により、比較的高い周波数用のアンテナ３０８（たとえば、１３．５６ＭＨｚ用のアンテナ）が受け入れがたい程度まで離調されてしまうことが分かっているが、低周波ＲＦＩＤモジュール３４０が比較的低いインピーダンスを有しているので、スイッチ３３３の寄生容量による影響はそれほど大きくはない。
【００５８】
つまり、図４に記載の構成は、寄生抵抗による信号の劣化を最小限に抑えるように低周波ＲＦＩＤモジュール２４０の使用に向けて最適化されたものであり、図３に記載の構成は、アンテナ２０８を離調させないように高周波ＲＦＩＤモジュール３４０の使用に向けて最適化されたものである。
【００５９】
また、製造原価をさらに下げるためには、高周波ＲＦＩＤモジュールと低周波ＲＦＩＤモジュールと両方に用いることができるようになっている設計構造が同じバイオメトリックデバイスを作製することが望ましい。
【００６０】
図５には、ＲＦＩＤ読取装置４ならびに図３および図４に記載のセミパッシブＲＦＩＤデバイスの変形例である他のセミパッシブバイオメトリックＲＦＩＤデバイスから構成されるアーキテクチャが示されている。
【００６１】
図５に記載のセミパッシブバイオメトリックＲＦＩＤデバイスは図３および図４に記載の要素を組み合わせたものであり、図３および図４に記載のコンポーネントに対応するコンポーネントはそれぞれ図３および図４に記載の参照数字に２００または１００を足した参照数字で表されている。以下では、繰り返しを回避すべく２つの構造の異なる部分のみが説明されている。説明がない場合、図３および図４に記載のコンポーネントの説明は図５に記載の対応するコンポーネントにも当てはまるものとする。
【００６２】
この構成では、バイオメトリックデバイス４０２のソケット４３４は、択一的な２対の端子４３４ａ、４３４ｂを有している。バイオメトリックデバイス４０２は第一のスイッチ４３２および第二スイッチ４３３をさらに有している。第一のスイッチ４３２は、アンテナコイル４０９および第一の組の端子４３６ａと直列に接続されている。第二のスイッチは、アンテナコイル４０９および第二の組の端子４３６ｂと並列に接続されている。
【００６３】
第一の組の端子４３６ａおよび第二の組の端子４３６ｂは、ＲＦＩＤデバイス４４０を一方の組の端子または他方の組の端子に接続させることができるようにソケット内の異なる接続位置に配置されている。たとえば本実施形態では、第一の組の端子４３６ａと第二の組の端子４３６ｂとはソケット４３４の縁部に沿って軸方向に互いに離れて配置されている。ただし、ＲＦＩＤモジュール４４０の構成に応じて他の配置も可能である。
【００６４】
図から分かるように、たとえば１３．５６ＭＨｚで動作する高周波ＲＦＩＤモジュール４４０ａがソケット４３４に設置される場合、ＲＦＩＤモジュール４４０ａの同調用可変コンデンサ４１０ａがアンテナコイル４０９と直列になるようスイッチ４３２と接続されるように、ＲＦＩＤモジュール４４０ａの端子が第一の組の端子４３６ａに接続される。この構成は図３に記載の構成に相当する。
【００６５】
それに対して、たとえば１２５ｋＨｚで動作する低周波ＲＦＩＤモジュール４４０ｂがソケット４３４に設置される場合、ＲＦＩＤモジュール４４０ｂがアンテナコイル４０９と並列になるようスイッチ４３３と接続されるように、ＲＦＩＤモジュール４４０ｂの端子が第二の組の端子４３６ｂに接続される。この構成は図４に記載の構成に相当する。
【００６６】
最終的に得られるバイオメトリックＲＦＩＤデバイスの動作周波数は、アンテナコイル４０９のインダクタンスと同調用可変コンデンサ４１０ａ、４１０ｂの容量とにより決まる。同調用可変コンデンサ４１０ａ、４１０ｂの容量は、設置されるＲＦＩＤモジュール４４０ａ、４４０ｂのＲＦＩＤチップのＲＦＩＤプロトコルにより決まる周波数でアンテナ４０８をＲＦ場によって励起させるように選択される。
【００６７】
つまり、設計構造が単一の（すなわち同じ）バイオメトリックデバイスを複数のＲＦＩＤプロトコルに対して用いることができるようになり、さらに、この設計構造が同じバイオメトリックデバイスが、設置されるＲＦＩＤモジュール４４０のＲＦＩＤチップに最適な信号を供給するスイッチ配置を有している。
【００６８】
バイオメトリックＲＦＩＤデバイスを製造する方法は、図３、図４または図５のうちのいずれかに記載の複数のバイオメトリックデバイス２０２、３０２、４０２を生産することを含んでいる。バイオメトリックデバイス２０２、３０２、４０２が生産されると、特定のプロトコルに準拠するバイオメトリックＲＦＩＤデバイスに対する注文がなされるまでこれらのバイオメトリックデバイスを格納しておくことができる。この注文に応じて、適切なＲＦＩＤモジュール２４０、３４０、４４０ａ、４４０ｂが選択され、バイオメトリックデバイス２０２、３０２、４０２のソケット２３４、３３４、３４４に設置される。
【００６９】
ＲＦＩＤモジュール２４０、３４０、４４０ａ、４４０ｂが設置される際にさまざまなさらなる変更を加えてもよい。上述のスイッチのうちの１つのスイッチは、たとえば、物理的に取り除くことによりまたは使用しないラインを切断してそのスイッチへの接続を断つことにより物理的に動作不能としてもよい。
【００７０】
また、アンテナ２０８、３０８、４０８の動作周波数に対する同調を正確にするためにアンテナにトリマーコンデンサをさらに設けるようにしてもよい。同調用可変コンデンサとトリマーコンデンサとの間の差は、当業者にとって明らかである。たとえばトリマーコンデンサは、アンテナ２０８、３０８、４０８の周波数を１０％未満だけ、好ましくは５％未満だけ変更することが可能なものである。
【００７１】
上述の説明は、指紋認証エンジン２２０、３２０、４２０がバッテリ２２２、３２２、４２２により電力が供給されるようになっているセミパッシブバイオメトリックデバイス２０２、３０２、４０２に関するものであるが、いうまでもなくそれに代えて、アンテナ２０８、３０８、４０８に誘発される電圧を用いて、すなわちバッテリ２２２、３２２、４２２を用いることなく電力が供給されるパッシブ指紋認証エンジン２２０、３２０、４２０を用いて本明細書に記載の構成のうちのいずれかまたはすべてを実現するようにしてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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