(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダ／ライタとの間で、非接触でデータ通信を行う非接触型のデータキャリアにおいて、速度又は加速度を検出できる検出素子を内蔵し、データキャリアに与えられる速度変化を電気信号として検出することができるデータキャリアの所持者によって与えられるデータキャリアの速度変化の組み合せによる空間筆跡の電気信号パターンと、データキャリアの内部メモリ、或いはリーダ／ライタの内部メモリに予め登録してある所定の組み合わせ電気信号パターンと比較することによって、そのデータキャリアを所持する人の正当性を確認することを特徴とする非接触型のデータキャリアシステム。
【請求項２】
前記検出素子として、振動ジャイロセンサを用いたことを特徴とする請求項１記載の非接触型のデータキャリアシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＤ管理、入退室管理や各種セキュリティ管理等に使用され、リーダ／ライタとデータキャリア間のデータ通信を非接触で行い、データキャリア内部のメモリに対するデータの読み出し、または書き込みが可能な非接触型のデータキャリア及びデータキャリアシステムに関する。
【０００２】
従来、この種の非接触型のデータキャリアシステムは、読み出し及び書き込み装置（通常、リーダ／ライタと呼ばれる）を含む本体と、このリーダ／ライタにより読み出しまたは書き込みが行われるデータを格納するための記憶装置（内部メモリ）を含むデータキャリアとからなっている。データキャリアの内部メモリとして、電気的に書き換えが可能なＥＥＰＲＯＭ（Electrically  ErasableProgramable  Read  Only  Memoly)等を使用するものが多い。
【０００３】
リーダ／ライタとデータキャリア間のデータ通信は、電磁波や光等の方式を使って変復調され、非接触で行われる。従って、従来の磁気カード、接触型ＩＣカード等と比べ、塵、油、水、静電気等の影響を受けず、また、リーダ／ライタへの挿入・接触の必要がなく、データキャリアをリーダ／ライタに近づけるだけで動作することから、耐環境性、利便性に優れる特徴を持っている。
【０００４】
例えば、部屋の出入口にリーダ／ライタを設置し、その部屋への入出時にデータキャリアの内部メモリに記憶させたＩＤ等の管理データを読み出し、誰が入出したかを管理するもの等がある。更に、部屋のドアロックと連動させて特定のデータキャリアに対してのみロックを解錠させることができるものもある。
【０００５】
このような応用では、通常、リーダ／ライタが読み取ったデータキャリアのＩＤデータ等をリーダ／ライタ、または、それに接続される本体のコンピュータが予め登録されたデータと比較確認を行うのが一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、データキャリアからリーダ／ライタが読み取ったＩＤ等のデータの比較確認作業だけでは、データキャリアの正当性が確認できても、それを所持する人の正当性まで確認できない。例えば、データキャリアの正当な所持者以外の人が盗んで使用したとしても、正当なデータキャリアと確認されれば、部屋への入室等が許可されてしまう。
【０００７】
データキャリア所持者の正当性確認を行う方法として、暗証番号を確認する方法がある。しかし、暗証番号を入力するには、キーボードからの手入力が必要であり、利便性に優れる非接触型のデータキャリアの特徴を活かすことができなくなるという問題点がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するもので、非接触型のデータキャリアの利便性を活かしながら、データキャリア所持者の正当性確認も非接触状態で行えるデータキャリア及びデータキャリアシステムを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解決するため、データキャリアの内部に速度又は加速度を検出する検出素子を具備し、データキャリアに与えられる速度の変化（加速度）を、電気信号として検出する手段と、データキャリア所持者によりデータキャリアに与えられ所定のパターンの速度変化により生成される信号パターンを、データキャリア、またはリーダ／ライタのメモリに予め登録されている所定の組み合わせ信号パターンとを比較し、所持者の正当性を確認する手段を設けたものである。ここで言う速度、加速度には、角速度、角加速度が含まれている。
【００１０】
即ち、本発明は、リーダ／ライタとの間で、非接触でデータ通信を行う非接触型のデータキャリアにおいて、速度又は加速度を検出できる検出素子を内蔵し、データキャリアに与えられる速度変化を電気信号として検出することができるデータキャリアの所持者によって与えられるデータキャリアの速度変化の組み合せによる空間筆跡の電気信号パターンと、データキャリアの内部メモリ、或いはリーダ／ライタの内部メモリに予め登録してある所定の組み合わせ電気信号パターンと比較することによって、そのデータキャリアを所持する人の正当性を確認することを特徴とする非接触型のデータキャリアシステムである。
【００１１】
又、本発明は、上記非接触型のデータキャリアシステムにおいて、検出素子として、振動ジャイロセンサを用いたことを特徴とするデータキャリアシステムである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
データキャリア内部に、データキャリアの速度の変化を検出する検出素子を設ける。データキャリア所持者は、データキャリアを手に持ち、リーダ／ライタに近づけることで、リーダ／ライタとデータキャリアは通信を開始し、リーダ／ライタはデータキャリアの内部メモリを読み出し、ＩＤデータ等の正当性確認を行う。更に、データキャリア内のＩＤデータの正当性が確認された後、データキャリア所持者は、データキャリアがリーダ／ライタと通信できる状態にしたまま、データキャリアを所定の範囲で前後、左右に移動させたり、あるいは、一定の位置で前後、左右の一端を上下することにより、所定のパターンの速度変化を与えて、検出素子に出力させる。この出力パターンは、予めデータキャリアまたはリーダ／ライタのメモリに登録しておき、データキャリアに与えられた位置変化による信号パターンと比較する。例えば、登録された信号パターンが、右に２回、左に３回、右に１回とする組み合せ信号パターンとすると、データキャリアに与えられた速度変化による信号パターンが、これと一致すれば、速度変化を与えたデータキャリアの所持者は、正当な所持者しか知り得ない情報を知っている人であり、正当性の確認が行えたこととなる。
【００１４】
このように、非接触型のデータキャリアの利便性を最大限に活かしつつ、データキャリアと所持者の正当性確認を同時に行うことが可能となり、セキュリティを向上することができる。
【００１５】
【実施例】
次に、本発明の実施例について図を参照して説明する。図１は、本実施例で用いた非接触型のデータキャリア及びデータキャリアシステムのブロック図を示す。本実施例では、非接触のデータ通信方式は電磁結合方式とし、速度又は加速度検出素子として、左右方向の回転角速度を検知できる振動ジャイロセンサを用いたシステムの例を用いて、その概略動作を以下に述べる。
【００１６】
リーダ／ライタ１では、発信器２より一定の周波数（本実施例では２５０ｋＨｚとした）の信号を得、１チップマイコンを中心に構成した制御回路３により送信データを生成し、変調回路４で変調を行う。変調された信号は、駆動回路５により電流増幅され、コイル６より電磁界が発生する。データキャリア８では、コイル６より発生した電磁界をコイル９で受け、復調回路１１にて復調され、１チップマイコンを中心に構成された制御回路１２で受信データを解釈、必要に応じてＥＥＰＲＯＭ１３に対しデータの読み出し、或いは書き込みが行われる。データキャリア８からの送信データは、制御回路１２で生成され、変調回路１０にて変調、コイル９を介してリーダ／ライタ１のコイル６に伝わり、復調回路７で復調、制御回路３にて解釈される。リーダ／ライタ１の制御は、本体１５のホストコンピュータ（本実施例ではパソコン：ＰＣ）と接続が可能となっている。
【００１７】
また、データキャリアの速度変化を検出する検出素子として、角速度を検出するセラミック振動ジャイロセンサ１４が、データキャリア８に内蔵され、このセラミック振動ジャイロセンサ１４の信号は、Ａ／Ｄコンバータが内蔵された１チップマイコンが使われている制御回路１２に接続される。
【００１８】
図示していないが、データキャリア８の電源として電池を使用した。ただし、コイル６より発生する電磁界により、コイル９に発生する誘導起電力でデータキャリア８の電源とすることも可能である。
【００１９】
図２は、本実施例によるセラミック振動ジャイロセンサ１４の出力波形を示す。角速度の変化がない状態では、セラミック振動ジャイロセンサ１４からの出力信号は０、右に対する角速度が与えられると＋Ｖ側に、左に対する角速度が与えられると−Ｖ側に信号が出力される。データキャリア８を手に持ち、手首を左右に回転させる動作を与えることで、セラミック振動ジャイロセンサ１４に角速度の変化として検出させることができる。まず、図２において、手首を右に回転させた時の状態がａの波形である。その後、手首を元に戻すため左に回転させた状態がｂの波形である。続いて、手首を左に回転させた状態がｃ、手首を元に戻すため右に回転させた状態がｄの波形である。セラミック振動ジャイロセンサ１４の信号は、制御回路１２内の１チップマイコンのＡ／Ｄコンバータで＋Ｖｔｈまたは−Ｖｔｈを越えたかをチェック、＋Ｖｔｈを越えると右方向、−Ｖｔｈを越えたら左方向に対する回転が与えられたと認識する。また、手首回転後の元に戻す動作があるため、右方向への回転であればａとｂ、左方向の回転であればｃとｄを１組として認識する。次に、データキャリア８に与えられる左右の回転を、その組み合わせパターンとしてデータキャリア８またはリーダ／ライタ１のメモリに予め登録、データキャリア８の所持者が与える左右の回転組み合わせパターンと比較し、一致するかを確認する。本実施例では、リーダ／ライタ１の制御回路３内のメモリにＰＣから組み合わせ登録パターンを転送するようにし、リーダ／ライタ１で比較確認できるようにした。また、データキャリア８では、検出した回転方向を電文として変調回路１０にて変調し、リーダ／ライタ１に転送した。
【００２０】
実際の正当性確認の手順としては、まず、データキャリア８の所持者は、データキャリア８を手に持ち、リーダ／ライタ１との通信可能距離に近づける。双方が通信を行い、データキャリア８のＥＥＰＲＯＭ１３に登録されているＩＤデータ等を読み出し、リーダ／ライタ１は、その正当性をＩＤ等のデータにより確認する。続いて、所持者は、通信可能距離を保ったままデータキャリア８に角速度を与えるよう手首を回転させる。この回転は、予め決めてある回転組み合わせパターンで行う。例えば、右に２回、左に１回、右に１回とすると、手首を右に回転させ、その後元に戻すため左に回転、再び右に回転させ元に戻すため左に回転、左に回転させ元に戻すため右に回転、右に回転させ元に戻すため左に回転という動作を続けて行う。回転の検出結果は、データキャリア８からリーダ／ライタ１に転送され、リーダ／ライタ１の制御回路３で予め登録されてある回転組み合わせパターンと比較、一致することで所持者の正当性確認が行われる。
【００２１】
又、上記実施例では、データキャリア８は、リーダ／ライタ１と所定の距離内の通信範囲内で交信し、認識された後、角速度を与える操作が行われたが、使用直前に、予めデータキャリアに所定のパターンの角速度の変化を与える操作を行い、生成された信号パターンをデータキャリア８内に保存し、リーダ／ライタ１に接近した時、ＩＤデータ等と共にリーダ／ライタ１に供給することにより、データキャリア８とその所持者の正当性が判断できるシステムである。このシステムの場合、三次元的で複雑な空間文字筆跡等による組み合せ信号パターンも使用でき、高いセキュリティを確保できる。
【００２２】
更に、データキャリア８内で組み合わせ信号パターンの比較確認を行う場合は、リーダ／ライタ１からの通信転送等により、データキャリア８内のＥＥＰＲＯＭ１３に組み合わせパターンを登録、制御回路１２で回転検出結果とを比較確認、その結果を電文にてリーダ／ライタ１に転送することにより達成される。
【００２３】
登録する回転組み合わせパターンは、リーダ／ライタ１またはデータキャリア８の書き換え可能なメモリに格納することで登録パターンの変更が可能となり、万一、登録パターンの情報が流出しても、登録パターンを変更することでセキュリティを確保することが可能である。
【００２４】
以上の実施例では、リーダ／ライタとデータキャリアの通信方式をコイルによる電磁結合方式を用いて説明したが、これに限らず、光通信や超音波通信等の非接触型の他の通信方式を用いた場合でも、本発明の効果は変わらない。又、速度又は加速度検出素子としてセラミック振動ジャイロセンサを用いて説明したが、ＩＣ加速度センサ等を使用することも可能である。特に、セラミック振動ジャイロセンサを用いた場合は、大きな信号がとりやすく、高い信頼性と小型化が可能となった。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、データキャリアの正当性確認に加え、所持者だけしか知り得ない情報である組み合わせ信号パターンを確認することで、データキャリア所持者の正当性も同時に確認することが可能となり、非接触型のデータキャリアシステムの利便性を最大限活かしながら、よりセキュリティの高いデータキャリアシステムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例で用いたデータキャリア及びデータキャリアシステムのブロック図。
【図２】本実施例で使用したセラミック振動ジャイロセンサの出力波形を示す図。
【符号の説明】
１    リーダ／ライタ
２    発信器
３    制御回路
４    変調回路
５    駆動回路
６    コイル
７    復調回路
８    データキャリア
９    コイル
１０    変調回路
１１    復調回路
１２    制御回路
１３    ＥＥＰＲＯＭ
１４    セラミック振動ジャイロセンサ
１５    本体
【図１】
0003731945.tif 000002
【図２】
0003731945.tif 000003