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JP4834945B2 - 非接触icカードの制御方法 - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信対象機器との間で、非接触でデータ通信を行い、電波放射による電源供給を受ける非接触ICカードの制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
今日、多くのICカードが使用されている。通常、ICカードにはCPU、ROM、RAM等が構築され、外部に露出する接点を介してデータのリード、ライトが行われる。しかし、接触型のICカードは、カードリーダにICカードを挿入し、データのリード、ライトを行う必要があり不便である。そこで、非接触ICカードが要望され、利用されている。
【0003】
この非接触ICカードは、例えばカード制御部に設けられたアンテナから電源供給を受け、カード制御部との間でデータの授受を行う。通常、カード制御部と非接触ICカード(以下、単にICカードで示す)間のデータ通信(データ更新処理)は、▲1▼ICカードの捕捉処理、▲2▼カード制御部とICカード間の相互認証処理、▲3▼ICカードからのデータ読出し処理、▲4▼ICカードへのデータ書込み処理を順次行うことによって実行される。
【0004】
また、上記処理は更新タイマのスタートと同時に開始され、更新タイマがタイムアップする所定時間内に終了しない場合、タイムアウトとなり、ICカードのデータ更新処理は中止される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では非接触のICカードを使用するため、カード制御部とICカード間の間隔が一定せず、データの授受が不安定になる。また、カード制御部にICカードを近づけるタイミングも利用者によって一定しないため、データの更新処理が完了する前にタイムアウトしてしまう場合もある。以下、具体的に説明する。
(イ)先ず、図8はデータの授受が完了する前に処理がタイムアウトしてしまう例である。同図に示すように、先ずカード制御部は電波を放射し、カード捕捉コマンドをICカードに送信する。この場合、利用者がICカードをカード制御部に近づけていない場合、ICカードには電源が供給されず(カード電源オフ)、カード制御部はカード捕捉コマンドを送信し続ける。
【0006】
その後、タイムアウト間近のタイミングで(同図に示すaのタイミングで)、利用者がICカードをカード制御部に近づけると、ICカードはカード捕捉コマンドを検知し、カード捕捉レスポンスをカード制御部に送信する。その後、相互認証処理(認証モード)、データ読出し処理(読書きモード)、データ書込み処理(読書きモード)が順次実行されるが、上記のようにタイムアウト間近にICカードを近づけた為、所定時間内に全ての処理が完了せず、タイムアウトし、ICカードへの電源供給が停止される。
【0007】
また、図9及び図10も所定時間の経過によるタイムアウトの例であり、この場合ICカードをカード制御部に近づける操作は早いタイミング(図9に示すa’のタイミング)で行ったが、その後相互認証処理等を行った後、ICカードが電波を受信できない位置に離れた場合である(図9に示すbのタイミングでICカードが離れた場合である)。この場合、カード制御部は状態確認コマンドを送信し、ICカード無しと判断して電波の放射を停止する。その後、例えば利用者がタイムアップ間近にICカードを近づけると(図10に示すb’のタイミングでICカードを近づけると)、前述と同様、後の処理を完了するまでに時間が足りず、カードの更新処理はタイムアウトし、ICカードへの電源供給が停止する。
(ロ)また、図11及び図12に示す例も、ICカードをカード制御部に一旦近づけ(図11に示すa’のタイミング)、データの授受を開始するが、後にICカードがカード制御部から離れてしまう例である。この場合、上記と同様、カード制御部は電波を放射し、カード捕捉コマンドをICカードに送信すると、ICカードに電源が供給され、カード捕捉処理(捕捉モード)、相互認証処理(認証モード)、データ読出し処理(読書きモード)、データ書込み処理(読書きモード)が順次実行されるが、ICカードがアンテナから離れるため(同図に示すbのタイミング)、ICカードからレスポンスが無くなる。
【0008】
但し、この場合、アンテナから電源供給を受け、カード制御部からのコマンド受信は可能であるが、レスポンスを送信できない状態である。このため、カード制御部は状態確認コマンドを出力し、ICカード側では確認するが、ICカードからレスポンスを出力できない。この為、カード制御部は状態確認コマンドを出力し、更にICカードを捕捉するため、図12に示すようにカード捕捉コマンドを送信する。しかし、この場合ICカード側は読書きモードを継続しており、カード捕捉コマンドも認識できず、電波の送信が停止される。
【0009】
したがって、この場合もカードの更新処理を確実に行うことができない。
(ハ)さらに、上記の場合カード制御部側ではカードの更新処理を中止する為、ICカード側で実際にはデータの更新が行われているにも関わらず、異常終了となる。すなわち、ICカードにデータが書込まれた後に上記問題が発生すると、ICカードはデータ更新が行われたにも関わらず、異常終了となってしまう。
【0010】
そこで、本発明はICカードのデータ書込み時間を充分確保し、ICカードのデータ更新処理を確実に行うことができる非接触ICカードの制御方法を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題は請求項1記載の発明によれば、電波を放射し、非接触ICカードに電源を供給する電源供給処理と、前記非接触ICカードを捕捉する捕捉処理と、前記非接触ICカードの認証を行う認証処理と、該認証後、前記非接触ICカード内のデータを読出すデータ読出し処理と、該データ読出し後、前記非接触ICカード内にデータを書込むデータ書込み処理と、を行う非接触ICカードの制御方法において、前記電源供給処理から前記データ書込み処理までを行なう時間が設定されたカード更新タイマと、前記電源供給処理から前記捕捉処理までを行なう時間が設定されたカード補足タイマと、を使用し、前記カード補足タイマの設定時間は、前記補足処理後の前記カード更新タイマの設定時間内に前記全ての処理が終了する時間に設定され、前記補足処理が前記カード補足タイマの設定時間までに完了しない時、前記電波の放射を終了する、非接触ICカードの制御方法を提供することによって達成できる。
【0012】
ここで、上記非接触ICカードは、上記カード制御部に設けられたアンテナから供給される電波を受信しICカードの電源とする。また、上記所定時間は、後に相互認証処理、データ読出し処理、データ書込み処理を行う為に充分な時間であり、上記所定時間内にICカードの補足処理が完了しない場合、電波の放射を停止し、カード更新処理を中止する構成である。
【0013】
このように構成することにより、カード補足処理以降の処理に進む場合には、必ずデータ書込み処理までタイムアウトすることがなく、カード更新処理を確実に行うことができる。
【0015】
上記課題は請求項記載の発明によれば、前記データ書込み処理が終了する前、前記非接触ICカードとのデータ通信が不可能になった場合、前記電波の放射を停止する放射停止処理と、該電波の放射停止後、前記非接触ICカードへの電波の放射を再開する電波放射処理とを行う非接触ICカードの制御方法を提供することによって達成できる。
【0016】
このように構成することにより、ICカードへの電源供給は停止され、再度カード捕捉処理から処理が行われ、ICカードの更新処理を確実に行うことができる。
【0017】
上記課題は請求項記載の発明によれば、前記データ書込み処理中、前記非接触ICカードとのデータ通信が不可能になった時、電波の放射を停止する放射停止処理と、該電波の放射停止後、再度データ書込み処理を行うか判断し、前記非接触ICカード内のデータが既に書換えられている場合、データ書込み処理を省略し、処理を終了する終了処理とを行う非接触ICカードの制御方法を提供することによって達成できる。
【0018】
本発明はデータ書込み処理を実行する前、データ書込みの必要性を判断し、データが未だ書込みされていない場合のみ再度のデータ書込み処理を行う。
このように構成することにより、非接触ICカードのデータ更新処理をより高速に行うことができ、無駄な電力消費も防止できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
<第1の実施形態>
図1は本実施形態の非接触ICカードの制御方法を説明するシステム図である。同図において、カード制御部1は、例えば自動販売機に組み込まれ、ICカードとの間でデータの授受を行う。また、このカード制御部1にはアンテナ2が配設され、電磁誘導作用によりICカード3に電力を供給する。
【0020】
ICカード3は非接触ICカードであり、アンテナ2から放射される電波を受け、電力の供給が行われる。また、ICカード3の内部にはCPU、ROM、RAM等の回路が形成され、各種データが記録されている。尚、カード制御部1には後述するカード更新タイマ4、及びカード捕捉タイマ5も配設されている。
【0021】
先ず、カード制御部1とICカード3間で行われるデータ通信の基本的な処理について説明する。図2はこの処理を説明するフローチャートである。尚、本例においては、自動販売機に使用される例を説明するものであり、カード制御部1とICカード3間で通信されるデータは、例えば金銭データや、商品の価格に対応する減算データ等である。
【0022】
同図において、例えば利用者が自動販売機の商品を選択すると、カード制御部1はICカード3のデータ更新処理を開始する(ステップ(以下、STで示す)1)。この処理は、先ずアンテナ2から電波を放射する(ST2)。ここで、例えば自動販売機に設けられたディスプレイの表示に従って、利用者がICカード3をカード制御部1に近づけると(図2に示すc)、ICカード3に電力が供給され、ICカード3の電源がオフからオンに変わる。
【0023】
次に、カード制御部1はカード捕捉コマンドを送出し(ST3)、ICカード3から送信されるカード捕捉レスポンスを待つ。その後、ICカード3からカード捕捉レスポンスが送信されると(ST4)、カード制御部1はICカード3を捕捉したものと判断し(ST5がY(YES))、捕捉モードを終了し、認証モードに移行する。
【0024】
この認証モードでは、カード制御部1が相互認証コマンドを送出し(ST6)、ICカード3からの相互認証レスポンスを待つ。ICカード3では、例えば暗号を使用して相互認証を行い(ST7)、相互認証レスポンスをカード制御部1へ送る(ST8)。カード制御部1では相互認証レスポンスが送られてくると、相互認証がOKであると判断し、読書きモードに移行する(ST9がYES)。
【0025】
この読書きモードでは、先ず読出しコマンドを送出し(ST10)、ICカード3に記録されているデータ(例えば、金銭データ)を読み出す(ST11)。尚、ICカード3に記録されたデータ(金銭データ)は、金銭データ書込み機等によって予め書き込まれたデータである。ICカード3は上記データを読出し、読出しレスポンスとしてカード制御部1に送信する(ST12)。
【0026】
次に、カード制御部1は書込みコマンドをICカード3に送信する(ST13)。この書込みコマンドは、上記例においては金銭データの減算情報であり、例えば利用者が選択した商品の金額を減算するデータである。
【0027】
ICカード3では上記書込みコマンドに対応した減算処理を行い(ST14)、書込みレスポンスをカード制御部1に送信する(ST15)。この送信によって、カード制御部1は書込み処理がOKであると判断し(ST16がYES)、アンテナ2からの電波の放射を停止し、カードの更新処理を完了する(ST17)。
【0028】
尚、上記処理ではカード更新タイマ4が働き、所定時間内に終わることが条件である。
図3は各種コマンドの入力に基づく状態遷移(モード遷移)の一覧図である。例えば、上記捕捉モードから確認モードへの移行は、同図に示す▲1▼が対応する。また、確認モードから読込みモード(読書きモード)への移行は同図に示す▲2▼が対応する。
【0029】
次に、上記基本処理に基づいて、本発明は更にカード捕捉タイマを使用する構成である。このカード捕捉タイマは前述の図1に示すカード補足タイマ5であり、カード制御部1の制御によって機能する。尚、同図に示すカード更新タイマ4は従来から使用されているカードの更新タイマである。
【0030】
ここで、本例においては、カード更新タイマ4のタイムアップ時間を30秒とし、カード捕捉タイマ5のタイムアップ時間を10秒として説明する。
図4は本例の処理を説明するフローチャートであり、前述の基本処理と同様、利用者の商品選択後、カード制御部1はカードの更新処理を開始する(ステップ(以下、STPで示す)1)。本例においては、上記カード更新処理の開始と同時にカード更新タイマ4、及びカード捕捉タイマ5をスタートする。
【0031】
次に、前述と同様アンテナ2から電波を放射し(STP2)、ICカード3に電力を供給する。そして、カード捕捉コマンドを送出し(STP3)、前述のようにICカード3からカード捕捉レスポンスの応答を待つ(STP4)。尚、この処理は、カード捕捉レスポンスがあるまで繰り返される。
【0032】
この状態において、利用者がICカード3をカード制御部1に近づける操作が遅れると、ICカード3に電源が入らず、上記カード捕捉コマンドを検出できない。また、ICカード3を近づける距離によっては、アンテナ2からの電波の放射は受けられるが、カード捕捉レスポンスを送出できない場合もある。
【0033】
このような場合、本例においてはカード捕捉タイマ5がタイムアップする(STP5)。そして、その時点で(カード捕捉タイマのスタートから10秒後)、カード制御部1はカード捕捉レスポンスを検出したか否かを判断し(STP6)、本例では、この時までにカード捕捉レスポンスを受信できないので(STP6がN(NO))、アンテナ2からの電波の放射を停止する(STP7)。
【0034】
このように処理することにより、カード捕捉処理が遅れる場合には処理が中止され、後に残った処理(相互認証処理、データ読出し処理、データ書込み処理)を短時間で行うことによる弊害、即ちカード更新タイマ4のタイムアウトによる処理の中断を防止する。
【0035】
したがって、本例に使用するカード捕捉タイマ5を用いることによって、充分余裕のある時間(例えば、本例では20秒以上の時間)を利用し、データ書込み処理等を中断させることなく、カードの更新処理を実現できる。
【0036】
図5はこの場合の例を説明するフローチャートである。すなわち、カードの更新処理の開始から10秒以内にカード補足レスポンスが送出された場合のフローチャートである。
【0037】
この場合、前述と同様、カードの更新処理の開始と同時にカード更新タイマ4、及びカード捕捉タイマ5をスタートし(STP1)、アンテナ2から電波を放射し(STP2)、更にカード捕捉コマンドを送出し(STP3)、ICカード3から送られてくるカード捕捉レスポンスの入力を判断する(STP4)。
【0038】
この場合、所定時間内に(本例では、10秒以内に)、利用者がICカード3をカード制御部1に近づけ(図4に示すd)、この結果カード捕捉レスポンスがカード制御部1に送出される(STP9)。したがって、カード捕捉タイマ5がタイムアップする前にカード制御部1はカードの捕捉を行い(STP10がYES)、残る充分な時間(本例では、少なくとも20秒以上の時間)を使用して、相互認証コマンドの送出(STP11)〜電波放射の停止処理(STP23)までを行うことができ、データの書込み処理等が中断されることがない。
【0039】
尚、上記例ではカード更新タイマ4のタイマ時間を30秒とし、カード捕捉タイマ5のタイマ時間を10秒としたが、上記時間に限定されるものではない。
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
【0040】
本例は一旦ICカード3を捕捉した後、何らかの理由でICカードが離れ、カード制御部1からの距離が一定範囲外になった場合の例である。以下、図6に示すフローチャートに従って処理を説明する。
【0041】
先ず、前述と同様カード更新処理が開始されると、アンテナ2から電波を放射し(ステップ(以下、Wで示す)1、2)、ICカード3に電力を供給する。その後、利用者がICカード3をカード制御部1に近づけると(図6に示すe)、ICカード3はカード制御部1から電力の供給を受け、電源がオンする。
【0042】
次に、カード制御部1からカード捕捉コマンドが送出され(W3)、ICカード3はカード捕捉レスポンスを送信し(W4)、カード制御部1はICカードの捕捉を行う(W5がYES)。さらに、カード制御部1から相互認証コマンドが送出され(W6)、前述と同様相互認証後、ICカード3は相互認証レスポンスを送信し(W7、W8)、カード制御部1は相互認証を確認する(W9がYES)。
【0043】
その後、カード制御部1は読出しコマンドを送出し(W10)、ICカード3に記録されるデータを読み出し(W11)、読出しレスポンスをカード制御部1に送る(W12)。さらに、カード制御部1は書込みコマンドをICカード3に送出し(W13)。データの書込み処理を行う(W14)。このデータの書込み処理は、前述のように金銭データの減算処理であり、カード制御部1は当該減算結果の入力を待つ。
【0044】
ここで、本例ではICカード3がカード制御部1から離れ、カード制御部1が書込みレスポンスを受信できない状態になる(図6に示すf)。このため、カード制御部1では状態確認コマンドを送出し、応答を待つ(W15がNO、W16)。本例においては、次にカード有りを判断し(W17)、ICカード3を認識できない場合、電波の放射を停止する(図7に示すW18)。
【0045】
したがって、上記処理によってICカード3への電力供給は絶たれ、ICカード3の電源は遮断される。したがって、ICカード3は一旦初期状態に戻る。
したがって、その後カード制御部1から電波放射が再開され(W19)、更にICカード3が所定の範囲内に近づくと(図7に示すg)、ICカード3の電源がオンし、その後送信されるカード捕捉コマンドを検出し(W20)、カード捕捉レスポンスをカード制御部1に送信する(W21)。したがって、カード制御部1はICカード3を捕捉でき(W22がYES)、その後、前述と同様相互認証コマンドの送出処理(W23)〜データ読出しレスポンスの受信を行い(W29)、更に書込み処理を行ってカードの更新処理を完了する。
【0046】
以上のように、本例によれば書込みコマンド送出後、ICカード3が離れた位置に移動し、以後の処理が不可能になった場合、電波の放射を停止し、一旦ICカード3を初期状態に戻した後、再度電波の放射を行うことによって、カード制御部1はICカード3を捕捉することができ、再度相互認証処理、データ読出し処理、データ書込み処理を行い、エラーを生じさせることなくカード更新処理を行うことができる。
<第3の実施形態>
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
【0047】
本例においても、一旦ICカード3を捕捉した後、書込みコマンドの送出処理まで進んだ後、ICカード3が離れた場合の例である。尚、本例の説明においても上記図6及び図7を使用するが、本例の要部は図7に示すIの処理である。以下、具体的に説明する。
【0048】
先ず、前述と同様カード更新処理を開始し(W1)、アンテナ2から電波を放射し(W2)、利用者がICカード3を一定範囲内に近づけることにより、ICカード3に電源が入る。その後、カード制御部1はカード捕捉コマンドを送出し、カード捕捉処理〜データ読出し処理を実行し(W3〜W12)、更にデータの書込み処理を行う(W13)。
【0049】
ここで、本例においてもICカード3がカード制御部1から離れ、書込みレスポンスが入力しない状態になり(図6に示すf)、本例においても書込みコマンドは、電波の放射を停止する(図7に示すW18)。その後、カード制御部1から電波放射が再開され(W19)、カード捕捉処理、相互認証処理、データ読出し処理を行った後(W20〜W29)、書込み済みの判断を行う(W30)。
【0050】
この判断は、前述のようにICカード3が離れた際、カード制御部1から送出された書込みコマンドに基づいてICカード3は金銭データの減算処理を実行したか否かを判断するものである。したがって、例えば上記データ読出しレスポンスによって得たデータを確認することによって、既に減算処理が実行されたか否かが分かる。そして、書込み処理が未だ実行されていなければ、再度書込みコマンドを送出する(W30がNO、W31)。この処理により、ICカード3ではデータ書込み処理を行い(W32)、データを書き換え、書込みレスポンスを返送する(W33、W34)。
【0051】
一方、書換え後のデータであれば、減算処理は前の書込みコマンドに基づいて実行されたものと判断し(W30がYES)、直ちに電波の放射を停止し、カード更新処理を完了する(W35)。
【0052】
以上のように、本例によれば書込みコマンド送出後、ICカード3が離れた位置に移動し、その後処理を再開した場合、再度書込みコマンドを送出する前、データの書き換えを判断し、既にデータ書き換え処理が完了していれば直ちに電波の放射を停止し、カード更新処理を完了するものである。
【0053】
このように構成することにより、処理を簡便化し、処理速度の向上、無駄な電力消費を無くすものである。
尚、上記第1乃至第3の実施形態において、本例の非接触ICカード制御方法を自動販売機のシステムに適用したが、他のシステムに適用できることは勿論である。例えば、ATMにおける入出金や、自動改札機におけるICカードの使用等に適用することができる。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればカード捕捉処理の終了が所定時間以内の場合のみ、相互認証処理に移行するように構成し、カード更新処理がタイムアウトによって中断することを防止する。
【0055】
また、書込みコマンド送出後、ICカードとの通信が不可能になった場合、電波の放射を停止することによって、ICカードを初期状態に戻し、カード更新エラーを生じさせることのない非接触ICカードの制御方法を提供できる。
【0056】
さらに、書込みコマンド送出後、ICカードとの通信が不可能になった場合、再度書込みコマンドを送出する前、データの書き換えを判断し、既に書換え処理が完了していれば、再度データの書換え処理を行うことなく、カード更新処理の高速化、無駄な電力消費を防止する。
【図面の簡単な説明】
【図1】非接触ICカードの制御方法を説明するシステム図である。
【図2】カード制御部とICカード間で行われるデータ通信の基本的な処理を説明するフローチャートである。
【図3】各種コマンドの入力に基づく状態遷移(モード遷移)の一覧図である。
【図4】第1の実施形態を説明するフローチャートである。
【図5】第1の実施形態を説明するフローチャートである。
【図6】第2、第3の実施形態を説明するフローチャートである。
【図7】第2、第3の実施形態を説明するフローチャートである。
【図8】従来例を説明するフローチャートである。
【図9】従来例を説明するフローチャートである。
【図10】従来例を説明するフローチャートである。
【図11】従来例を説明するフローチャートである。
【図12】従来例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
1 カード制御部
2 アンテナ
3 ICカード
4 カード更新タイマ
5 カード捕捉タイマ

Claims (3)

  1. 電波を放射し、非接触ICカードに電源を供給する電源供給処理と、
    前記非接触ICカードを捕捉する捕捉処理と、
    記非接触ICカードの認証を行う認証処理と、
    該認証後、前記非接触ICカード内のデータを読出すデータ読出し処理と、
    該データ読出し後、前記非接触ICカード内にデータを書込むデータ書込み処理と、を行う非接触ICカードの制御方法において、
    前記電源供給処理から前記データ書込み処理までを行なう時間が設定されたカード更新タイマと、
    前記電源供給処理から前記捕捉処理までを行なう時間が設定されたカード補足タイマと、を使用し、
    前記カード補足タイマの設定時間は、前記補足処理後の前記カード更新タイマの設定時間内に前記全ての処理が終了する時間に設定され、前記補足処理が前記カード補足タイマの設定時間までに完了しない時、前記電波の放射を終了する、
    ことを特徴とする非接触ICカードの制御方法。
  2. 前記データ書込み処理が終了する前、前記非接触ICカードとのデータ通信が不可能になった場合、前記電波の放射を停止する放射停止処理と、
    該電波の放射停止後、前記非接触ICカードへの電波の放射を再開する電波放射処理と、
    を行うことを特徴とする請求項1に記載の非接触ICカードの制御方法。
  3. 前記データ書込み処理中、前記非接触ICカードとのデータ通信が不可能になった後、前記非接触ICカードとのデータ通信が再び可能になった時、再度データ書込み処理を行うか判断し、前記非接触ICカード内のデータが既に書換えられている場合、データ書込み処理を省略し、処理を終了することを特徴とする請求項1に記載の非接触ICカードの制御方法。
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