JP4845852B2

JP4845852B2 - Reader / writer

Info

Publication number: JP4845852B2
Application number: JP2007275357A
Authority: JP
Inventors: 浩樹奈良; 嘉茂吉川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2007-10-23
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2027-10-23
Also published as: JP2009104397A

Description

本発明は、リーダライタとの間で非接触型の無線通信を利用して情報の送受信を行う非接触ＩＣモジュール、及びそのリーダライタに関する。 The present invention relates to a non-contact IC module that transmits and receives information using non-contact wireless communication with a reader / writer, and a reader / writer thereof.

近年、非接触型のＩＣモジュール（以下、非接触ＩＣモジュールと称する。なお、この非接触ＩＣモジュールは、カードサイズの非接触ＩＣカード、携帯端末装置に搭載される、非接触ＩＣカード型技術を利用した小型モジュール、荷札として荷に貼り付けられる非接触ＩＣタグなどを含み、ＩＣチップとアンテナとを含んで構成される。）と、その非接触ＩＣモジュールと無線通信を行うリーダライタと、を含んで構成されるシステムが、様々なサービスに利用されている。このシステムでは、リーダライタと無線通信を行っている非接触ＩＣモジュールが当該システムによるサービスを提供可能なものであるか否かを識別するために、リーダライタは、非接触ＩＣモジュールとの間で認証処理を行っている。 In recent years, a non-contact IC module (hereinafter referred to as a non-contact IC module. Note that this non-contact IC module is a non-contact IC card type technology mounted on a card-sized non-contact IC card and a portable terminal device. Including a small module used, a non-contact IC tag attached to a load as a tag, and an IC chip and an antenna), and a reader / writer that performs wireless communication with the non-contact IC module. A system including the above is used for various services. In this system, in order to identify whether or not a non-contact IC module that performs wireless communication with the reader / writer can provide a service by the system, the reader / writer can communicate with the non-contact IC module. Authentication processing is performed.

特許文献１には、上記認証処理に要する処理時間を短縮するためになされた非接触ＩＣカードリーダ装置について、開示されている
特開２００４−１０２８８５号公報 Patent Document 1 discloses a non-contact IC card reader device made to shorten the processing time required for the authentication process.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-102885

特許文献１では、タッチアンドゴー形式を適用した非接触ＩＣカードリーダライタと、密着型の非接触ＩＣカード（つまり、非接触ＩＣカードリーダライタにおける読み取り部と無線通信を行うためには、その読み取り部と２ミリ未満の距離に位置する必要がある非接触ＩＣカード）と、の間での認証処理について開示されている。このシステムでは、非接触ＩＣカードリーダライタは、２枚以上の非接触ＩＣカードを一時期に読み取り部にタッチさせることができない構造であり、一枚の非接触ＩＣカードとのみ認証を行うことを想定したものである。また、非接触ＩＣカードリーダライタは、利用者が非接触ＩＣカードを非接触ＩＣカードリーダライタと通信可能な距離に位置させるために非接触ＩＣカードを読み取り部にタッチするという行為を行ってはじめて、非接触ＩＣカードと認証を開始するものである。 In Patent Document 1, a non-contact IC card reader / writer to which a touch-and-go method is applied and a contact-type non-contact IC card (that is, in order to perform wireless communication with a reading unit in the non-contact IC card reader / writer, the reading is performed. And a non-contact IC card that needs to be located at a distance of less than 2 mm. In this system, it is assumed that the non-contact IC card reader / writer has a structure in which two or more non-contact IC cards cannot touch the reading unit at one time, and authentication is performed only with one non-contact IC card. It is a thing. In addition, the non-contact IC card reader / writer is the first to perform the act of touching the non-contact IC card to the reading unit so that the user can locate the non-contact IC card at a distance communicable with the non-contact IC card reader / writer. The authentication with the non-contact IC card is started.

一方、遠隔型の非接触ＩＣカード（つまり、リーダライタにおける読み取り部と無線通信を行うために、その読み取り部と７０センチ以上の距離に位置することが許容される非接触ＩＣカード）との間で認証処理を行う場合、リーダライタと通信可能な距離に複数枚の非接触ＩＣカードが位置することによって、リーダライタは、その複数枚の非接触ＩＣカードと同時期に認証を行うことが考えられる。また、リーダライタは、利用者が意図せず非接触ＩＣカードを非接触ＩＣカードリーダライタと通信可能な距離に位置させた場合にも、非接触ＩＣカードと認証を開始することが考えられる。 On the other hand, between a remote-type non-contact IC card (that is, a non-contact IC card that is allowed to be located at a distance of 70 cm or more in order to perform wireless communication with a reading unit in a reader / writer) When the authentication process is performed by the reader / writer, it is considered that the reader / writer performs authentication at the same time as the plurality of non-contact IC cards by positioning a plurality of non-contact IC cards at a distance communicable with the reader / writer. It is done. Also, the reader / writer may start authentication with the non-contact IC card even when the user unintentionally places the non-contact IC card at a distance that allows communication with the non-contact IC card reader / writer.

このように、リーダライタと遠隔型の非接触ＩＣカードとの間で無線通信を行わせる場合には、密着型の非接触ＩＣカードとの間での無線通信と異なり、次の点について考慮する必要がある。一点目は、複数枚の非接触ＩＣカードとの間での認証処理に伴って生じるリーダライタの負担を軽減することである。リーダライタは、特許文献１に開示されている密着型の非接触ＩＣカードとの間で認証処理を行う場合と比べると、非接触ＩＣカードの枚数分、認証処理に伴う負担が倍増する恐れがある。また、二点目は、複数枚の非接触ＩＣカードのうちの、認証処理を行う必要のある非接触ＩＣカードを特定することである。リーダライタは、利用者が非接触ＩＣカードに認証処理を行わせることを意図した場合にのみ、非接触ＩＣカードと認証処理を開始する必要がある。 As described above, when wireless communication is performed between the reader / writer and the remote contactless IC card, the following points are taken into consideration, unlike wireless communication between the contactless contactless IC card. There is a need. The first point is to reduce the burden on the reader / writer caused by the authentication processing with a plurality of non-contact IC cards. Compared to the case where the reader / writer performs authentication processing with the contactless contactless IC card disclosed in Patent Document 1, there is a risk that the burden associated with the authentication processing is doubled by the number of contactless IC cards. is there. The second point is to specify a non-contact IC card that needs to be authenticated out of a plurality of non-contact IC cards. The reader / writer needs to start the authentication process with the non-contact IC card only when the user intends the non-contact IC card to perform the authentication process.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、リーダライタと遠隔型の非接触ＩＣカードとの間で無線通信を行わせる場合に、複数枚の非接触ＩＣカードとの間での認証処理に伴って生じるリーダライタの負担を軽減させるとともに、認証処理を行う必要のある非接触ＩＣカードとのみ認証処理を行うことができる非接触ＩＣモジュール、携帯端末装置、及びリーダライタを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances. When wireless communication is performed between a reader / writer and a remote contactless IC card, authentication processing between a plurality of contactless IC cards is performed. The present invention provides a non-contact IC module, a portable terminal device, and a reader / writer that can reduce the burden on the reader / writer that accompanies the user, and that can perform authentication processing only with a non-contact IC card that requires authentication processing. Objective.

本発明のリーダライタは、電波の送受信を行う無線部と、前記無線部による非接触ＩＣモジュールとの無線通信を制御する制御部と、を備え、前記制御部が、前記無線部により前記非接触ＩＣモジュールから受信する電波の受信強度が第１の閾値未満である場合に、前記非接触ＩＣモジュールとの間で行うべき認証処理のうちの第１の認証処理を行い、前記無線部により前記非接触ＩＣモジュールから受信する電波の受信強度が前記第１の閾値以上である場合に、前記非接触ＩＣモジュールとの間で行うべき認証処理のうちの、前記第１の認証処理を除く、第２の認証処理を行う、ものである。 The reader / writer of the present invention includes a wireless unit that transmits and receives radio waves and a control unit that controls wireless communication with the non-contact IC module by the wireless unit, and the control unit is configured to contact the non-contact by the wireless unit. When the reception intensity of the radio wave received from the IC module is less than the first threshold, a first authentication process of authentication processes to be performed with the non-contact IC module is performed, and the non-contact is performed by the wireless unit. The second authentication process excluding the first authentication process among the authentication processes to be performed with the non-contact IC module when the reception intensity of the radio wave received from the contact IC module is equal to or higher than the first threshold; The authentication process is performed.

この構成により、リーダライタと遠隔型の非接触ＩＣカードとの間で無線通信を行わせる場合に、複数枚の非接触ＩＣカードとの間での認証処理に伴って生じるリーダライタの負担を軽減させることができる。 With this configuration, when wireless communication is performed between a reader / writer and a remote contactless IC card, the burden on the reader / writer that accompanies authentication processing with a plurality of contactless IC cards is reduced. Can be made.

また、本発明のリーダライタは、前記制御部が、前記無線部により前記非接触ＩＣモジュールから受信する電波の受信強度が第１の閾値未満、かつ、前記第１の閾値よりも値が小さい第２の閾値以上である場合に、前記非接触ＩＣモジュールとの間で行うべき認証処理のうちの第１の認証処理を行う、ものを含む。 In the reader / writer of the present invention, the control unit has a reception intensity of a radio wave received from the non-contact IC module by the wireless unit less than a first threshold value, and a value smaller than the first threshold value. In the case where the threshold value is equal to or greater than 2, the first authentication process among the authentication processes to be performed with the non-contact IC module is included.

この構成により、リーダライタと遠隔型の非接触ＩＣカードとの間で無線通信を行わせる場合に、複数枚の非接触ＩＣカードとの間での認証処理に伴って生じるリーダライタの負担を軽減させるとともに、認証処理を行う必要のある非接触ＩＣカードとのみ認証処理を行うことができる。 With this configuration, when wireless communication is performed between a reader / writer and a remote contactless IC card, the burden on the reader / writer that accompanies authentication processing with a plurality of contactless IC cards is reduced. In addition, the authentication process can be performed only with the non-contact IC card that needs to perform the authentication process.

本発明の非接触ＩＣモジュール、携帯端末装置、及びリーダライタによれば、リーダライタと遠隔型の非接触ＩＣカードとの間で無線通信を行わせる場合に、複数枚の非接触ＩＣカードとの間での認証処理に伴って生じるリーダライタの負担を軽減させるとともに、認証処理を行う必要のある非接触ＩＣカードとのみ認証処理を行うことができる。 According to the non-contact IC module, the portable terminal device, and the reader / writer of the present invention, when wireless communication is performed between the reader / writer and the remote non-contact IC card, It is possible to reduce the burden on the reader / writer that accompanies the authentication process between them, and to perform the authentication process only with the non-contact IC card that needs to perform the authentication process.

以下、本発明の実施の形態のリーダライタと非接触ＩＣモジュールとを含んで構成されるシステムについて、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態の非接触ＩＣモジュールの構成図、図２は、本発明の実施の形態のリーダライタの構成図である。まず、図１の非接触ＩＣモジュールＡの構成について説明する。非接触ＩＣモジュールＡは、復調処理部１１と、全体制御部１２と、メモリ１３と、変調処理部１４と、アンテナ１５とを備えている。 Hereinafter, a system including a reader / writer according to an embodiment of the present invention and a non-contact IC module will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a non-contact IC module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of a reader / writer according to an embodiment of the present invention. First, the configuration of the non-contact IC module A in FIG. 1 will be described. The non-contact IC module A includes a demodulation processing unit 11, an overall control unit 12, a memory 13, a modulation processing unit 14, and an antenna 15.

復調処理部１１は、リーダライタＢからアンテナ１５を通じて受信されたＦＳＫ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）変調信号を復調し、受信信号を取り出すように機能する。さらに、ＦＳＫ変調信号の受信強度を計測し、その計測した数値を全体制御部１２に出力する。なお、ここでは、復調処理部１１がＦＳＫ変調された信号を復調するよう記載したが、本発明の実施の形態のシステムにおける非接触ＩＣモジュールは、リーダライタから受信した信号がＡＳＫ（ＡｍｐｌｉｔｕｄｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）変調されていれば、そのＡＳＫ変調信号を復調するようにしてもよい。 The demodulation processing unit 11 functions to demodulate an FSK (Frequency Shift Keying) modulation signal received from the reader / writer B through the antenna 15 and extract a received signal. Further, the reception intensity of the FSK modulation signal is measured, and the measured numerical value is output to the overall control unit 12. Here, the demodulation processing unit 11 is described so as to demodulate the FSK-modulated signal. However, in the non-contact IC module in the system according to the embodiment of the present invention, the signal received from the reader / writer is ASK (Amplitude Shift Keying). ) If modulated, the ASK modulated signal may be demodulated.

全体制御部１２は、復調処理部１１から入力する受信強度に関する数値を参照して、後述するシーケンスに則った信号の送受信をリーダライタＢと行うよう復調処理部１１及び変調処理部１４を制御するとともに、メモリ１３に対する読み込みまたは書き込みのアクセスを実行するように機能する。 The overall control unit 12 controls the demodulation processing unit 11 and the modulation processing unit 14 so as to perform transmission / reception of a signal in accordance with a sequence described later with the reader / writer B with reference to a numerical value regarding the reception intensity input from the demodulation processing unit 11. At the same time, it functions to execute read or write access to the memory 13.

変調処理部１４は、アンテナ１５を介して受信した無変調搬送波を、メモリ１３から全体制御部１２を通して読み出されたデータに基づいてＦＳＫ変調し、アンテナ１５を介してリーダライタＢへ送出するように機能する。なお、ここではパッシブ型の非接触ＩＣモジュールについて述べたが、本発明の非接触ＩＣモジュールに適用されるものは、パッシブ型に限るものではない。なお、ここでは、変調処理部１４が搬送波をＦＳＫ変調するよう記載したが、本発明の実施の形態のシステムにおける非接触ＩＣモジュールが、搬送波をＡＳＫ変調するようにしてもよい。 The modulation processing unit 14 performs FSK modulation on the unmodulated carrier wave received via the antenna 15 based on the data read from the memory 13 through the overall control unit 12, and sends it to the reader / writer B via the antenna 15. To work. In addition, although the passive type non-contact IC module was described here, what is applied to the non-contact IC module of the present invention is not limited to the passive type. Here, the modulation processing unit 14 is described as performing FSK modulation on the carrier wave. However, the contactless IC module in the system according to the embodiment of the present invention may perform ASK modulation on the carrier wave.

次に、図２のリーダライタＢの構成について説明する。リーダライタＢは、全体制御部２１と、通信制御部２２と、メモリ２３と、変調処理部２４と、搬送波発振器２５と、サーキュレータ２６と、復調処理部２７と、を備え、外部にアンテナ２８を備えている。 Next, the configuration of the reader / writer B in FIG. 2 will be described. The reader / writer B includes an overall control unit 21, a communication control unit 22, a memory 23, a modulation processing unit 24, a carrier wave oscillator 25, a circulator 26, and a demodulation processing unit 27, and an antenna 28 externally. I have.

全体制御部２１は、復調処理部２７から入力する、非接触ＩＣモジュールＡから受信した信号の受信強度を参照して、後述するシーケンスに則った信号の送受信を非接触ＩＣモジュールＡと行うよう通信制御部２２に命令するとともに、非接触ＩＣモジュールＡに対するデータの書き込み、読み出しの制御を通信制御部２２に命令する。 The overall control unit 21 refers to the reception intensity of the signal received from the non-contact IC module A, which is input from the demodulation processing unit 27, and communicates with the non-contact IC module A so as to perform transmission / reception of signals in accordance with a sequence described later. In addition to instructing the control unit 22, the communication control unit 22 is instructed to control writing and reading of data with respect to the non-contact IC module A.

通信制御部２２は、全体制御部２１の制御下で、対象とする非接触ＩＣモジュールＡのＩＤや非接触ＩＣモジュールＡに書き込ませるデータをメモリ２３から読み出して、変調処理部２４に渡すように機能する。 The communication control unit 22 reads the ID of the target non-contact IC module A and data to be written to the non-contact IC module A from the memory 23 under the control of the overall control unit 21, and passes the data to the modulation processing unit 24. Function.

変調処理部２４は、メモリ２３から読み出した前記データにより、搬送波発振器２５が発生する、例えば４００ＭＨｚの、無変調搬送波に対しＦＳＫ変調処理を行うように機能する。なお、ここでは、変調処理部２４が搬送波をＦＳＫ変調するよう記載したが、本発明の実施の形態のシステムにおけるリーダライタが、搬送波をＡＳＫ変調するようにしてもよい。 The modulation processing unit 24 functions to perform FSK modulation processing on an unmodulated carrier wave of 400 MHz, for example, generated by the carrier wave oscillator 25 based on the data read from the memory 23. Here, the modulation processing unit 24 is described as performing FSK modulation on the carrier wave. However, the reader / writer in the system according to the embodiment of the present invention may perform ASK modulation on the carrier wave.

サーキュレータ２６は、方向性を持った結合器であり、上述のように変調処理部２４が変調したＦＳＫ変調信号を、アンテナ２８を介して非接触ＩＣモジュールＡへ送信するとともに、非接触ＩＣモジュールＡからアンテナ２８を介して受信したＦＳＫ変調信号を復調処理部２７へ供給するように機能する。 The circulator 26 is a directional coupler, and transmits the FSK modulation signal modulated by the modulation processing unit 24 as described above to the non-contact IC module A via the antenna 28, and also the non-contact IC module A. The FSK modulation signal received via the antenna 28 is supplied to the demodulation processing unit 27.

復調処理部２７は、搬送波発振器２５の無変調搬送波を用いてＦＳＫ変調データを復調し、復調したデータを全体制御部２１へ送出するように機能する。さらに、ＦＳＫ変調信号の受信強度を計測し、その計測した数値を全体制御部２１に出力する。なお、全体制御部２１は、その復調したデータにもとづいて、非接触ＩＣモジュールＡから受信したデータの内容を認識する。なお、ここでは、復調処理部２７がＦＳＫ変調されたデータを復調するよう記載したが、本発明の実施の形態のシステムにおけるリーダライタは、非接触ＩＣモジュールから受信した信号がＡＳＫ変調されていれば、そのＡＳＫ変調信号を復調するようにしてもよい。 The demodulation processing unit 27 functions to demodulate the FSK modulated data using the unmodulated carrier wave of the carrier wave oscillator 25 and send the demodulated data to the overall control unit 21. Further, the reception intensity of the FSK modulation signal is measured, and the measured numerical value is output to the overall control unit 21. The overall control unit 21 recognizes the content of data received from the non-contact IC module A based on the demodulated data. Here, the demodulation processing unit 27 is described so as to demodulate the FSK-modulated data. However, the reader / writer in the system according to the embodiment of the present invention is such that the signal received from the non-contact IC module is ASK-modulated. For example, the ASK modulation signal may be demodulated.

以下、本発明の実施の形態の携帯端末装置及びリーダライタについて詳細に説明する。図３に、本発明の実施の形態の携帯端末装置とリーダライタの位置関係の一例を示す図を、図４に、本発明の実施の形態の携帯端末装置とリーダライタの間での認証処理シーケンスを、それぞれ示す。 Hereinafter, a mobile terminal device and a reader / writer according to an embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 3 is a diagram showing an example of the positional relationship between the portable terminal device and the reader / writer according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is an authentication process between the portable terminal device and the reader / writer according to the embodiment of the present invention. Each sequence is shown.

図３に示すように、リーダライタ２の付近には、非接触ＩＣモジュールを搭載した複数台の携帯端末装置１ａ〜１ｎが位置しているものとする。また、複数台の携帯端末装置１ａ〜１ｎのうち、携帯端末装置１ｊ〜１ｎは、非接触ＩＣモジュールがリーダライタ２と無線通信を行うことができる通信範囲外（図３における、点線で形成される円Ｃ１の外部。円Ｃ１は、リーダライタ２を中心とする円であって、リーダライタ２が非接触ＩＣモジュールと無線通信を行うために最低限必要な受信強度の閾値（レベル１）に応じて描かれている。）に位置する。また、複数台の携帯端末装置１ａ〜１ｎのうち、携帯端末装置１ａ〜１ｉは、非接触ＩＣモジュールがリーダライタと無線通信を行うことができる通信範囲内（図３における、点線で形成される円Ｃ１の内部）に位置し、さらに、携帯端末装置１ａは、その通信範囲内であって、よりリーダライタに近い領域（上記レベル１よりも値の大きい受信強度の閾値（レベル２）に応じて描かれる円Ｃ２の内部）に位置する。 As shown in FIG. 3, it is assumed that a plurality of portable terminal devices 1 a to 1 n equipped with a non-contact IC module are located in the vicinity of the reader / writer 2. Among the plurality of mobile terminal devices 1a to 1n, the mobile terminal devices 1j to 1n are out of a communication range in which the non-contact IC module can perform wireless communication with the reader / writer 2 (formed by dotted lines in FIG. 3). The circle C1 is a circle centered on the reader / writer 2 and has a reception intensity threshold (level 1) that is the minimum required for the reader / writer 2 to perform wireless communication with the non-contact IC module. It is drawn accordingly.) Among the plurality of mobile terminal devices 1a to 1n, the mobile terminal devices 1a to 1i are formed within a communication range in which the non-contact IC module can perform wireless communication with the reader / writer (formed with a dotted line in FIG. 3). The mobile terminal device 1a is located within the circle C1 and further within the communication range and closer to the reader / writer (according to a reception intensity threshold value (level 2) larger than the level 1). In the circle C2 drawn).

以降、携帯端末装置１ａが、通信範囲外に位置する点Ｐ０、及び円Ｃ１の内部かつ円Ｃ２の外部に位置する点Ｐ１を経て、円Ｃ２の内部に位置する点Ｐ２に至る場合の、携帯端末装置１ａ及びリーダライタ２の処理について、図４を参照して説明する。 Thereafter, when the portable terminal device 1a reaches the point P2 located inside the circle C2 via the point P0 located outside the communication range and the point P1 located inside the circle C1 and outside the circle C2, Processing of the terminal device 1a and the reader / writer 2 will be described with reference to FIG.

点Ｐ０に位置する携帯端末装置１ａに搭載される非接触ＩＣモジュールは、周期Ｔにてキャリアセンスを行ってもリーダライタ２が出力する電波を受信することができず、したがって、認証処理を行うことができない。一方、円Ｃ１の内部に位置する携帯端末装置１ｂ〜１ｉは、後述するプレ認証フェーズにてリーダライタ２との間で認証処理を実行している。携帯端末装置１ｂ〜１ｉは、リーダライタ２から受信した、要求信号（この要求信号は、図４における、プレ認証要求に対応する。）を含む電波の受信強度を計測し、その計測した受信強度と受信強度の閾値であるレベル１とを比較して、携帯端末装置１ｂ〜１ｉが円Ｃ１の内部に位置するか否かを判別している。また、リーダライタ２は、円Ｃ１の内部に位置する携帯端末装置１ｂ〜１ｉとの間で、後述するプレ認証フェーズにて認証処理を実行している。リーダライタ２は、携帯端末装置１ｂ〜１ｉから受信した、応答信号（この応答信号は、図４における、プレ認証応答１またはプレ認証応答２に対応する。）を含む電波の受信強度を計測し、その計測した受信強度と受信強度の閾値であるレベル１とを比較して、携帯端末装置１ｂ〜１ｉが円Ｃ１の内部に位置するか否かを判別している。 The non-contact IC module mounted on the portable terminal device 1a located at the point P0 cannot receive the radio wave output from the reader / writer 2 even if carrier sensing is performed at the period T, and therefore performs the authentication process. I can't. On the other hand, the mobile terminal devices 1b to 1i located inside the circle C1 execute authentication processing with the reader / writer 2 in a pre-authentication phase described later. The portable terminal devices 1b to 1i measure the reception intensity of the radio wave including the request signal (this request signal corresponds to the pre-authentication request in FIG. 4) received from the reader / writer 2, and the measured reception intensity. Is compared with level 1 which is a threshold value of reception intensity, and it is determined whether or not the mobile terminal devices 1b to 1i are located inside the circle C1. In addition, the reader / writer 2 performs authentication processing in the pre-authentication phase described later with the mobile terminal devices 1b to 1i located inside the circle C1. The reader / writer 2 measures the reception intensity of the radio wave including the response signal (this response signal corresponds to the pre-authentication response 1 or the pre-authentication response 2 in FIG. 4) received from the mobile terminal devices 1b to 1i. Then, the measured reception intensity is compared with level 1 which is a threshold of the reception intensity, and it is determined whether or not the mobile terminal devices 1b to 1i are located inside the circle C1.

点Ｐ１または点Ｐ２に位置する携帯端末装置１ａに搭載される非接触ＩＣモジュールは、リーダライタ２が定期的にプレ認証要求を出力するタイミング（図４に示す、プレ認証要求と記載された白抜きの矢印の幅は、リーダライタ２がプレ認証要求を送信する期間に相当する。）と、周期Ｔにてキャリアセンスを行うタイミング（図４に示す、「○」で示される時点において、携帯端末装置１ａ〜１ｉは、キャリアセンスを行う）と、が一致すれば、リーダライタ２からプレ認証要求を受信する。同時に、非接触ＩＣモジュールは、リーダライタ２からプレ認証要求を含む電波の受信強度を計測し、その計測した受信強度と受信強度の閾値であるレベル１およびレベル２とを比較する。ここで、図５に示す、本発明の実施の形態におけるプレ認証要求とプレ認証応答を送受信するタイミングを説明する図と、図６に示す、本発明の実施の形態におけるプレ認証要求とプレ認証応答のフレームフォーマットを説明する図と、を参照して、携帯端末装置１ａ〜１ｉとリーダライタ２が送受信するプレ認証要求とプレ認証応答について説明する。なお、図５（ｂ）の下段の図は、図５（ｂ）の上段の図における点線で囲まれた範囲を拡大したものである。 The non-contact IC module mounted on the portable terminal device 1a located at the point P1 or the point P2 has a timing at which the reader / writer 2 periodically outputs a pre-authentication request (a white color described as a pre-authentication request shown in FIG. 4). The width of the open arrow corresponds to the period during which the reader / writer 2 transmits the pre-authentication request.) The timing at which carrier sense is performed in the cycle T (at the time indicated by “◯” in FIG. 4) If the terminal devices 1a to 1i perform carrier sense, the pre-authentication request is received from the reader / writer 2. At the same time, the non-contact IC module measures the reception intensity of the radio wave including the pre-authentication request from the reader / writer 2 and compares the measured reception intensity with level 1 and level 2 that are threshold values of the reception intensity. Here, FIG. 5 is a diagram for explaining the timing for transmitting and receiving the pre-authentication request and the pre-authentication response in the embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows the pre-authentication request and the pre-authentication in the embodiment of the present invention. The pre-authentication request and the pre-authentication response that are transmitted and received by the portable terminal devices 1a to 1i and the reader / writer 2 will be described with reference to the diagram for explaining the frame format of the response. The lower diagram in FIG. 5B is an enlarged view of the range surrounded by the dotted line in the upper diagram in FIG.

図５（ａ）に示すように、リーダライタ２は、定期的にプレ認証要求を送信し、一方、携帯端末装置１ａ〜１ｉに搭載される非接触ＩＣモジュールは、周期Ｔにてキャリアセンスを行う。携帯端末装置１ａ〜１ｉに搭載される非接触ＩＣモジュールは、図３に示す点Ｐ０に位置するときは、図５（ａ）に示すように、周期的にキャリアセンスを繰り返すものの、プレ認証要求を受信することができず、リーダライタ２に応答を返すことはない。 As shown in FIG. 5A, the reader / writer 2 periodically transmits a pre-authentication request, while the non-contact IC module mounted on the mobile terminal devices 1a to 1i performs carrier sense at a period T. Do. When the non-contact IC module mounted on the portable terminal devices 1a to 1i is located at the point P0 shown in FIG. 3, as shown in FIG. Cannot be received, and no response is returned to the reader / writer 2.

携帯端末装置１ａが点Ｐ１または点Ｐ２に位置する場合、その携帯端末装置１ａ〜１ｉに搭載される非接触ＩＣモジュールは、キャリアセンスを行ったときにリーダライタ２から送信されるプレ認証要求を受信することができる。このとき、携帯端末装置１ａ〜１ｉに搭載される非接触ＩＣモジュールは、キャリアセンスを行ってプレ認証要求がリーダライタ２から送信されていることを検出した時点（図５（ｂ）に示す時点ｔ１）から、リーダライタ２がプレ認証要求を送信し終える時点（図５（ｂ）に示す、プレ認証要求のフレームの終端である時点ｔ２）まで、プレ認証要求を受信する。プレ認証要求を構成するフレームは、図５（ｂ）の下段の図に示すように、簡易情報を構成するサブフレームと、完全情報を構成するサブフレームと、に分割される。図５（ｂ）では、プレ認証要求のフレームは、簡易情報を構成するサブフレーム４個と（図５（ｂ）では、簡易情報Ｎｏ．１から簡易情報Ｎｏ．４に該当する。）、完全情報を構成するサブフレーム１個と、から構成される。リーダライタ２は、含まれるデータが同一の簡易情報を連続して４回送信した後、完全情報を送信する。簡易情報を構成するサブフレームのフレームフォーマットは、図６（ａ）に示すように、非接触ＩＣモジュールがビット同期をとるためのビット同期信号、非接触ＩＣモジュールがフレーム同期をとるための簡易情報フレーム同期信号、及び、簡易情報の主要データとなる簡易ＩＤ情報によって構成される。簡易ＩＤ情報は、サブフレームの種別やデータ長などを特定するための制御情報を含むヘッダと、リーダライタ２が決済処理を行うことができるサービス（例えば、Ｓｕｉｃａ（登録商標）やＥｄｙ（登録商標））を識別するためのサービスＩＤと、を含んで構成される。なお、簡易情報フレーム同期信号に簡易情報固有のビットパターンを挿入することによって、あるサブフレームを受信した非接触ＩＣモジュールが、簡易ＩＤ情報のヘッダを認識する前にその簡易情報フレーム同期信号を参照して、そのサブフレームが簡易情報であると識別するようにしてもよい。 When the portable terminal device 1a is located at the point P1 or the point P2, the non-contact IC module mounted on the portable terminal device 1a to 1i sends a pre-authentication request transmitted from the reader / writer 2 when performing carrier sense. Can be received. At this time, the non-contact IC module mounted on the mobile terminal devices 1a to 1i performs carrier sense and detects that the pre-authentication request is transmitted from the reader / writer 2 (time shown in FIG. 5B). From t1), the pre-authentication request is received until the time when the reader / writer 2 finishes transmitting the pre-authentication request (time t2 which is the end of the pre-authentication request frame shown in FIG. 5B). The frame constituting the pre-authentication request is divided into a subframe constituting the simple information and a subframe constituting the complete information, as shown in the lower diagram of FIG. 5B, the pre-authentication request frame includes four subframes constituting the simple information (in FIG. 5B, it corresponds to the simple information No. 1 to the simple information No. 4), and complete. And one subframe constituting information. The reader / writer 2 transmits complete information four times after continuously transmitting simple information having the same data. As shown in FIG. 6A, the frame format of the subframes constituting the simple information includes a bit synchronization signal for the non-contact IC module to achieve bit synchronization, and simple information for the non-contact IC module to obtain frame synchronization. It consists of a frame synchronization signal and simple ID information which is the main data of simple information. The simple ID information includes a header including control information for specifying a subframe type, a data length, and the like, and a service (for example, Suica (registered trademark) or Edy (registered trademark) that the reader / writer 2 can perform payment processing. )) For identifying the service ID. By inserting a bit pattern specific to simple information into the simple information frame synchronization signal, the non-contact IC module that has received a subframe refers to the simple information frame synchronization signal before recognizing the header of the simple ID information. Then, the subframe may be identified as simple information.

また、完全情報を構成するサブフレームのフレームフォーマットは、図６（ｂ）に示すように、非接触ＩＣモジュールがビット同期をとるためのビット同期信号、非接触ＩＣモジュールがフレーム同期をとるための完全情報フレーム同期信号、及び、完全情報の主要データとなる完全ＩＤ情報によって構成される。完全ＩＤ情報は、サブフレームの種別やデータ長などを特定するための制御情報を含むヘッダと、リーダライタ２が決済処理を行うことができるサービス（例えば、Ｓｕｉｃａ（登録商標）やＥｄｙ（登録商標））を識別するためのサービスＩＤと、さらに、プレ認証要求を送信したリーダライタ２を識別するための送信元ＩＤを含んで構成される。完全情報は、送信元ＩＤを含んで構成される点で、簡易情報と異なる。なお、完全情報フレーム同期信号に完全情報固有のビットパターンを挿入することによって、あるサブフレームを受信した非接触ＩＣモジュールが、完全ＩＤ情報のヘッダを認識する前にその完全情報フレーム同期信号を参照して、そのサブフレームが完全情報であると識別するようにしてもよい。 Further, as shown in FIG. 6B, the frame format of the sub-frames constituting the complete information includes a bit synchronization signal for the non-contact IC module to achieve bit synchronization, and a non-contact IC module for frame synchronization. It consists of a complete information frame synchronization signal and complete ID information which is the main data of complete information. The complete ID information includes a header including control information for specifying a subframe type, a data length, and the like, and a service (for example, Suica (registered trademark) or Edy (registered trademark) that the reader / writer 2 can perform payment processing on. )) And a transmission source ID for identifying the reader / writer 2 that transmitted the pre-authentication request. Complete information is different from simple information in that it includes a transmission source ID. By inserting a bit pattern specific to complete information into the complete information frame synchronization signal, the non-contact IC module that received a certain subframe refers to the complete information frame synchronization signal before recognizing the header of the complete ID information. Then, the subframe may be identified as complete information.

非接触ＩＣモジュールは、図５（ｂ）の下段の図に示すように、時点ｔ１においてキャリアセンスを行って簡易情報Ｎｏ．３を構成するデータの途中からプレ認証要求の受信を開始した場合、そのプレ認証要求を構成するサブモジュールのうち、簡易情報Ｎｏ．３よりも後のサブフレームである簡易情報Ｎｏ．４及び完全情報を受信し、簡易情報に含まれるサービスＩＤまたは完全情報に含まれるサービスＩＤ及び送信元ＩＤを参照して、自装置（非接触ＩＣモジュール）によって決済処理を行うことが許可されているサービスのＩＤ及び送信元ＩＤと一致すれば、プレ認証応答１またはプレ認証応答２をリーダライタ２に送信する。非接触ＩＣモジュールは、受信したプレ認証要求を含む電波の受信強度を計測しており、その計測した受信強度と受信強度の閾値であるレベル１及びレベル２とを比較して、計測した受信強度が受信強度の閾値であるレベル１以上かつレベル２未満であれば（すなわち、非接触ＩＣモジュールが点Ｐ１に位置する場合）、プレ認証応答１を送信し、計測した受信強度が受信強度の閾値であるレベル２以上であれば（すなわち、非接触ＩＣモジュールが点Ｐ２に位置する場合）、プレ認証応答２を送信する。 As shown in the lower part of FIG. 5B, the non-contact IC module performs carrier sense at time t1 and performs simplified information No. 3, when the reception of the pre-authentication request is started in the middle of the data constituting the pre-authentication request, the simple information No. 3 is a subframe after the third frame. 4 and complete information is received, and it is permitted to perform settlement processing by its own device (non-contact IC module) with reference to the service ID included in the simple information or the service ID and transmission source ID included in the complete information. If the service ID and the source ID match, the pre-authentication response 1 or the pre-authentication response 2 is transmitted to the reader / writer 2. The non-contact IC module measures the received intensity of the radio wave including the received pre-authentication request, and compares the measured received intensity with the level 1 and level 2 which are thresholds of the received intensity, and the measured received intensity Is equal to or higher than level 1 which is a threshold value of reception strength and is lower than level 2 (that is, when the non-contact IC module is located at point P1), the pre-authentication response 1 is transmitted and the measured reception strength is the threshold value of reception strength. Is equal to or higher than level 2 (that is, when the non-contact IC module is located at the point P2), the pre-authentication response 2 is transmitted.

なお、プレ認証要求を構成するサブモジュールのうちの、ある簡易情報を受信した非接触ＩＣモジュールは、その簡易情報のサービスＩＤに挿入されているＩＤが自装置（非接触ＩＣモジュール）によって決済処理を行うことができるサービスのＩＤと一致しなければ、自装置（非接触ＩＣモジュール）によって決済処理を行うことができるサービスではないと判定し、完全情報を受信するまでも無く、その簡易情報よりも後のサブフレームである簡易情報及び完全情報の受信を停止することもできる。従来、リーダライタは、ポーリング処理時に、本発明の実施の形態の完全情報に相当する情報のみによって構成されるコマンドを非接触ＩＣモジュールへ送信し、非接触ＩＣモジュールは、送信元ＩＤ（リーダライタのＩＤ）を含む完全情報に相当する情報に基づいて、自装置（非接触ＩＣモジュール）が決済処理を行うことができるサービスであるかを判定していた。本発明の実施の形態のように、リーダライタ２が簡易情報を含むプレ認証要求を非接触ＩＣモジュールへ送信することによって、非接触ＩＣモジュールは、送信元ＩＤ（リーダライタのＩＤ）を含まない簡易情報に相当する情報に基づいて、自装置（非接触ＩＣモジュール）が決済処理を行うことができるサービスであるかを簡易に判定することにより、判定処理に伴う負担を軽減することができる。 Of the sub-modules constituting the pre-authentication request, the non-contact IC module that has received some simple information has the ID inserted in the service ID of the simple information processed by the own device (non-contact IC module). If it does not match the ID of the service that can perform the service, it is determined that the service cannot be processed by the own device (contactless IC module), and it is not necessary to receive complete information. It is also possible to stop reception of simple information and complete information, which are subsequent subframes. Conventionally, at the time of polling processing, the reader / writer transmits a command composed only of information corresponding to the complete information of the embodiment of the present invention to the non-contact IC module. Based on the information corresponding to the complete information including the ID), it has been determined whether the device (non-contact IC module) is a service that can perform the payment process. As in the embodiment of the present invention, when the reader / writer 2 transmits a pre-authentication request including simple information to the non-contact IC module, the non-contact IC module does not include a transmission source ID (ID of the reader / writer). Based on the information corresponding to the simple information, it is possible to reduce the burden associated with the determination process by simply determining whether the device (non-contact IC module) is a service that can perform the payment process.

続いて、非接触ＩＣモジュールが送信するプレ認証応答を構成するフレームについて、説明する。プレ認証応答を構成するフレームのフレームフォーマットは、図６（ｃ）に示すように、リーダライタ２がビット同期をとるためのビット同期信号、リーダライタ２がフレーム同期をとるための応答フレーム同期信号、及び、プレ認証応答の主要データとなるＩＤ情報によって構成される。ＩＤ情報は、フレームの種別やデータ長などを特定するための制御情報を含むヘッダと、非接触ＩＣモジュールが決済処理を行うことができるサービス（例えば、Ｓｕｉｃａ（登録商標）やＥｄｙ（登録商標））を識別するためのサービスＩＤと、プレ認証応答を受信すべきリーダライタ２を識別するための送信先ＩＤ、プレ認証応答を送信する非接触ＩＣモジュールを識別するための送信元ＩＤを含んで構成される。リーダライタ２は、非接触ＩＣモジュールが送信するプレ認証応答１またはプレ認証応答２を、上記プレ認証応答を構成するフレームにおける、ＩＤ情報のヘッダに挿入されているデータによって識別する。なお、上記プレ認証応答を構成するフレームにおける応答フレーム同期信号にプレ認証応答１固有のビットパターンまたはプレ認証応答２固有のビットパターンを挿入することによって、プレ認証応答を受信したリーダライタ２が、ＩＤ情報のヘッダを認識する前にその応答フレーム同期信号を参照して、そのフレームがプレ認証応答１またはプレ認証応答２であると識別するようにしてもよい。 Subsequently, a frame constituting the pre-authentication response transmitted by the non-contact IC module will be described. As shown in FIG. 6C, the frame format of the frame constituting the pre-authentication response includes a bit synchronization signal for the reader / writer 2 to perform bit synchronization and a response frame synchronization signal for the reader / writer 2 to perform frame synchronization. , And ID information that is the main data of the pre-authentication response. The ID information includes a header including control information for specifying a frame type, a data length, and the like, and a service (for example, Suica (registered trademark) or Edy (registered trademark) that can be processed by the contactless IC module. ), A transmission destination ID for identifying the reader / writer 2 that should receive the pre-authentication response, and a transmission source ID for identifying the non-contact IC module that transmits the pre-authentication response Composed. The reader / writer 2 identifies the pre-authentication response 1 or the pre-authentication response 2 transmitted by the non-contact IC module by the data inserted in the ID information header in the frame constituting the pre-authentication response. The reader / writer 2 that has received the pre-authentication response by inserting a bit pattern specific to the pre-authentication response 1 or a bit pattern specific to the pre-authentication response 2 into the response frame synchronization signal in the frame constituting the pre-authentication response, Before recognizing the header of the ID information, the response frame synchronization signal may be referred to so that the frame is identified as the pre-authentication response 1 or the pre-authentication response 2.

リーダライタ２は、プレ認証応答１またはプレ認証応答２のいずれかを受信すると、次に説明する処理を実行する。すなわち、リーダライタ２は、受信したプレ認証応答を含む電波の受信強度を計測しており、その計測した受信強度と受信強度の閾値であるレベル１及びレベル２とを比較して、計測した受信強度が受信強度の閾値であるレベル１以上かつレベル２未満であれば、そのプレ認証応答を送信した非接触ＩＣモジュールが図４に示す円Ｃ１の内部かつ円Ｃ２の外部に位置すると判定し、計測した受信強度が受信強度の閾値であるレベル２以上であれば、そのプレ認証応答を送信した非接触ＩＣモジュールが図４に示す円Ｃ２の内部に位置すると判定する。または、非接触ＩＣモジュールからプレ認証応答１またはプレ認証応答２のいずれかを受信すると、受信した応答信号に応じて、その非接触ＩＣモジュール（非接触ＩＣモジュールを搭載する携帯端末装置１ａ〜１ｉ）が図４に示す円Ｃ１の内部かつ円Ｃ２の外部に位置する、または円Ｃ２の内部に位置すると判定するようにしてもよい。 When the reader / writer 2 receives either the pre-authentication response 1 or the pre-authentication response 2, the reader / writer 2 executes processing described below. That is, the reader / writer 2 measures the reception intensity of the radio wave including the received pre-authentication response, and compares the measured reception intensity with the level 1 and level 2 that are thresholds of the reception intensity, and performs the measured reception. If the strength is equal to or higher than the reception strength threshold level 1 and lower than level 2, it is determined that the non-contact IC module that transmitted the pre-authentication response is located inside the circle C1 and outside the circle C2 shown in FIG. If the measured reception intensity is equal to or higher than level 2 which is the threshold of reception intensity, it is determined that the non-contact IC module that transmitted the pre-authentication response is located inside the circle C2 shown in FIG. Alternatively, when either the pre-authentication response 1 or the pre-authentication response 2 is received from the non-contact IC module, according to the received response signal, the non-contact IC module (the portable terminal devices 1a to 1i equipped with the non-contact IC module). ) May be determined to be located inside the circle C1 and outside the circle C2 shown in FIG. 4 or located inside the circle C2.

前者は、リーダライタ２が主体となって非接触ＩＣモジュールの位置を計測しており、後者は、非接触ＩＣモジュールが主体となって非接触ＩＣモジュールの位置を計測している。非接触ＩＣモジュールは、携帯端末装置の筐体内に搭載されることが多く、その筐体の形状によって非接触ＩＣモジュールを取り巻く電波環境は異なる、つまり、非接触ＩＣモジュールが受信する電波の受信強度やリーダライタ２が非接触ＩＣモジュールから受信する電波の受信強度が変化するため、リーダライタ２は、両方の判定結果を参照することによって、非接触ＩＣモジュールの位置をより的確に認識することができる。 The former measures the position of the non-contact IC module mainly by the reader / writer 2, and the latter measures the position of the non-contact IC module mainly by the non-contact IC module. The non-contact IC module is often mounted in the casing of the mobile terminal device, and the radio wave environment surrounding the non-contact IC module differs depending on the shape of the casing, that is, the reception intensity of the radio wave received by the non-contact IC module Since the reception intensity of the radio wave received by the reader / writer 2 from the non-contact IC module changes, the reader / writer 2 can more accurately recognize the position of the non-contact IC module by referring to both determination results. it can.

次に、リーダライタ２が、プレ認証応答１を受信した場合のリーダライタ２による処理について説明する。リーダライタ２は、プレ認証応答１を受信すると、プレ認証応答１を構成するＩＤ情報のサービスＩＤ、送信元ＩＤ（非接触ＩＣモジュールのＩＤ）を参照して、その非接触ＩＣモジュールがそのサービスＩＤにより特定されるサービスを利用して決済することができるサービス対象であるか、あるいは、そのサービスＩＤにより特定されるサービスの利用が禁止されていないか（ブラックリストに登録されていないか）、などを判別する。リーダライタ２は、サービスＩＤにより特定されるサービスを利用可能な非接触ＩＣモジュールのＩＤのリストを保持していれば、自装置（リーダライタ２）のみの処理によって、当該非接触ＩＣモジュールがサービス対象であるか否かを判別できるが、そのリストを保持していなければ、当該非接触ＩＣモジュールがサービス対象であるか否かをリーダライタ２の上位装置であるサーバに問い合わせ、サーバから取得した結果を基に判別する。リーダライタ２は、非接触ＩＣモジュールがサービスＩＤにより特定されるサービスを利用して決済することができるサービス対象であると判別した場合、プレ認証応答１に対する応答信号であるプレ認証確認１をそのプレ認証応答１を送信した非接触ＩＣモジュール宛てに送信するとともに（リーダライタ２は、受信したプレ認証応答のフレームフォーマットにおける送信元ＩＤにより、プレ認証確認１の送信先である非接触ＩＣモジュールのＩＤを特定することができる。）、当該非接触ＩＣモジュールのＩＤを記憶する。一方、非接触ＩＣモジュールは、リーダライタ２からプレ認証確認１を受信すると、リーダライタ２によって自装置（非接触ＩＣモジュール）がサービスＩＤにより特定されるサービスのサービス対象であると判別されたことを認識する。 Next, processing by the reader / writer 2 when the reader / writer 2 receives the pre-authentication response 1 will be described. When the reader / writer 2 receives the pre-authentication response 1, the reader / writer 2 refers to the service ID of the ID information constituting the pre-authentication response 1 and the transmission source ID (ID of the non-contact IC module), and the non-contact IC module performs the service. Whether it is a service target that can be settled using the service specified by the ID, or whether the use of the service specified by the service ID is prohibited (is not registered in the black list), And so on. If the reader / writer 2 holds a list of IDs of non-contact IC modules that can use the service specified by the service ID, the non-contact IC module performs the service only by the process of the own device (reader / writer 2). It is possible to determine whether or not it is a target, but if the list is not retained, the server that is the host device of the reader / writer 2 is inquired as to whether or not the non-contact IC module is a service target, and is acquired from the server Discriminate based on the results. When the reader / writer 2 determines that the non-contact IC module is a service target that can be settled by using the service specified by the service ID, the reader / writer 2 receives the pre-authentication confirmation 1 that is a response signal to the pre-authentication response 1 The pre-authentication response 1 is transmitted to the transmitted non-contact IC module (the reader / writer 2 uses the transmission source ID in the received pre-authentication response frame format of the non-contact IC module that is the transmission destination of the pre-authentication confirmation 1 ID can be specified), and the ID of the non-contact IC module is stored. On the other hand, when the non-contact IC module receives the pre-authentication confirmation 1 from the reader / writer 2, the reader / writer 2 determines that the own device (non-contact IC module) is a service target of the service specified by the service ID. Recognize

次に、リーダライタ２が、プレ認証応答２を受信した場合のリーダライタ２による処理について説明する。リーダライタ２は、プレ認証応答２を受信すると、プレ認証応答２を構成するＩＤ情報のサービスＩＤ、送信元ＩＤ（非接触ＩＣモジュールのＩＤ）を参照して、その非接触ＩＣモジュールがそのサービスＩＤにより特定されるサービスを利用して決済することができるサービス対象であるか、あるいは、そのサービスＩＤにより特定されるサービスの利用が禁止されていないか（ブラックリストに登録されていないか）、などを判別する。リーダライタ２は、サービスＩＤにより特定されるサービスを利用可能な非接触ＩＣモジュールのＩＤのリストを保持していれば、自装置（リーダライタ２）のみの処理によって、当該非接触ＩＣモジュールがサービス対象であるか否かを判別できるが、そのリストを保持していなければ、当該非接触ＩＣモジュールがサービス対象であるか否かをリーダライタ２の上位装置であるサーバに問い合わせ、サーバから取得した結果を基に判別する。リーダライタ２は、非接触ＩＣモジュールがサービスＩＤにより特定されるサービスを利用して決済することができるサービス対象であると判別した場合、プレ認証応答２に対する応答信号であるプレ認証確認２をそのプレ認証応答２を送信した非接触ＩＣモジュール宛てに送信するとともに（リーダライタ２は、受信したプレ認証応答のフレームフォーマットにおける送信元ＩＤにより、プレ認証確認１の送信先である非接触ＩＣモジュールのＩＤを特定することができる。）、当該非接触ＩＣモジュールのＩＤを記憶する。 Next, processing by the reader / writer 2 when the reader / writer 2 receives the pre-authentication response 2 will be described. When the reader / writer 2 receives the pre-authentication response 2, the reader / writer 2 refers to the service ID of the ID information constituting the pre-authentication response 2 and the transmission source ID (ID of the non-contact IC module), and the non-contact IC module performs the service. Whether it is a service target that can be settled using the service specified by the ID, or whether the use of the service specified by the service ID is prohibited (is not registered in the black list), And so on. If the reader / writer 2 holds a list of IDs of non-contact IC modules that can use the service specified by the service ID, the non-contact IC module performs the service only by the process of the own device (reader / writer 2). It is possible to determine whether or not it is a target, but if the list is not retained, the server that is the host device of the reader / writer 2 is inquired as to whether or not the non-contact IC module is a service target, and is acquired from the server Discriminate based on the results. When the reader / writer 2 determines that the non-contact IC module is a service target that can be settled using the service specified by the service ID, the reader / writer 2 receives the pre-authentication confirmation 2 that is a response signal to the pre-authentication response 2 The pre-authentication response 2 is transmitted to the transmitted non-contact IC module (the reader / writer 2 uses the transmission source ID in the received pre-authentication response frame format of the non-contact IC module that is the transmission destination of the pre-authentication confirmation 1 ID can be specified), and the ID of the non-contact IC module is stored.

なお、リーダライタ２がプレ認証応答２を受信する場合、そのプレ認証応答２を送信した非接触ＩＣモジュールは、図３に示す円Ｃ２の内部に位置していることになるが、円Ｃ２の内部に位置する前には、円Ｃ１の内部かつ円Ｃ２の外部に位置しており、既にプレ認証応答１をリーダライタ２に送信していることが考えられる。この場合、リーダライタ２は、プレ認証応答１に対してプレ認証確認１を送信した非接触ＩＣモジュールのＩＤを記憶しているため、記憶しておいた非接触ＩＣモジュールのＩＤと、プレ認証応答２を構成するＩＤ情報の送信元ＩＤ（非接触ＩＣモジュールのＩＤ）と、を比較して、その非接触ＩＣモジュールがそのサービスＩＤにより特定されるサービスを利用して決済することができるサービス対象であるか、あるいは、そのサービスＩＤにより特定されるサービスの利用が禁止されていないか（ブラックリストに登録されていないか）、などを判別するようにしてもよい。これにより、サービスを提供可能な非接触ＩＣモジュールであるか否かを判別する処理に伴う、リーダライタ２による負担を軽減することができる。 When the reader / writer 2 receives the pre-authentication response 2, the non-contact IC module that has transmitted the pre-authentication response 2 is located inside the circle C2 shown in FIG. Before being located inside, it may be located inside the circle C1 and outside the circle C2, and the pre-authentication response 1 has already been transmitted to the reader / writer 2. In this case, since the reader / writer 2 stores the ID of the non-contact IC module that transmitted the pre-authentication confirmation 1 in response to the pre-authentication response 1, the stored non-contact IC module ID and the pre-authentication A service in which the non-contact IC module can make a settlement using the service specified by the service ID by comparing the source ID (ID of the non-contact IC module) of the ID information constituting the response 2 It may be determined whether it is a target or whether the use of the service specified by the service ID is prohibited (not registered in the black list). Thereby, it is possible to reduce the burden on the reader / writer 2 that accompanies the process of determining whether or not the module is a non-contact IC module that can provide a service.

さらに、一度プレ認証確認１を受信した非接触ＩＣモジュールは、リーダライタ２から受信するプレ認証要求を含む電波の受信強度がレベル２以上になるまでの期間、プレ認証要求に対してプレ認証応答１を送信しないようにしてもよい。これにより、リーダライタ２は、サービスを提供可能な非接触ＩＣモジュールであると一度判別した非接触ＩＣモジュールを再度、判別することがなくなるため、その判別する処理に伴うリーダライタ２による負担を軽減することができる。 Further, the non-contact IC module which has received the pre-authentication confirmation 1 once responds to the pre-authentication request for a period until the reception intensity of the radio wave including the pre-authentication request received from the reader / writer 2 becomes level 2 or higher. 1 may not be transmitted. As a result, the reader / writer 2 does not need to determine again the non-contact IC module once determined to be a non-contact IC module that can provide a service, thereby reducing the burden on the reader / writer 2 due to the determination process. can do.

リーダライタ２は、プレ認証応答２を送信した非接触ＩＣモジュール宛てにプレ認証確認２を送信すると、続いて、他の非接触ＩＣモジュール宛てに、プレ認証を停止するよう要求するプレ認証停止要求を送信する。プレ認証停止要求のフレームフォーマットは、例えば、プレ認証要求のフレームフォーマットと同様のものであって、サブフレームである簡易情報及び完全情報のフレーム同期信号やヘッダの領域に、当該プレ認証停止要求に固有のビットパターンを割り当てればよい。このプレ認証停止要求を受信した非接触ＩＣモジュール（図４では、携帯端末装置１ｂ〜１ｉに搭載される非接触ＩＣモジュール）は、ある所定の期間、周期Ｔにて行うキャリアセンスを停止する。一方、プレ認証確認２を受信した非接触ＩＣモジュール（図４では、携帯端末装置１ａに搭載される非接触ＩＣモジュール）もまた、プレ認証停止要求を受信する場合が考えられるが、プレ認証確認２を受信した場合には、その後プレ認証停止要求を受信したとしてもプレ認証確認２を受信した時点から上記所定の期間キャリアセンスを継続するようにする、と取り決めておく。こうして、プレ認証確認２を受信した非接触ＩＣモジュールのみが、リーダライタ２から送信される本認証要求を待ち受けることになる。以後、非接触ＩＣモジュールがプレ認証停止要求をリーダライタ２から受信するまでの期間を「プレ認証フェーズ」と称する。また、プレ認証停止要求を受信した非接触ＩＣモジュール（図４では、携帯端末装置１ｂ〜１ｉに搭載される非接触ＩＣモジュール）が、キャリアセンスを停止する期間のことを「プレ認証停止フェーズ」と称し、後述する、本認証要求を受信した非接触ＩＣモジュール（図４では、携帯端末装置１ａに搭載される非接触ＩＣモジュール）が決済処理を完了するまでの期間を「本認証フェーズ」と称する。 When the reader / writer 2 transmits the pre-authentication confirmation 2 to the non-contact IC module that has transmitted the pre-authentication response 2, the pre-authentication stop request is issued to request the other non-contact IC module to stop the pre-authentication. Send. The frame format of the pre-authentication stop request is the same as the frame format of the pre-authentication request, for example, and the pre-authentication stop request is added to the frame synchronization signal or header area of the simple information and complete information as subframes. A unique bit pattern may be assigned. The non-contact IC module (in FIG. 4, the non-contact IC module mounted on the mobile terminal devices 1b to 1i) that has received the pre-authentication stop request stops carrier sense performed at a period T for a predetermined period. On the other hand, the non-contact IC module that has received the pre-authentication confirmation 2 (in FIG. 4, the non-contact IC module mounted on the mobile terminal device 1a) may also receive a pre-authentication stop request. When 2 is received, it is determined that the carrier sense is continued for the predetermined period from the time when the pre-authentication confirmation 2 is received even if the pre-authentication stop request is subsequently received. In this way, only the non-contact IC module that has received the pre-authentication confirmation 2 waits for this authentication request transmitted from the reader / writer 2. Hereinafter, a period until the non-contact IC module receives a pre-authentication stop request from the reader / writer 2 is referred to as a “pre-authentication phase”. In addition, the non-contact IC module that has received the pre-authentication stop request (in FIG. 4, the non-contact IC module mounted on the mobile terminal devices 1b to 1i) refers to a period during which carrier sense is stopped in the “pre-authentication stop phase”. The period until the non-contact IC module (in FIG. 4, the non-contact IC module mounted on the mobile terminal device 1a) that receives the authentication request, which will be described later, completes the payment process, is referred to as “main authentication phase”. Called.

本認証要求を受信した非接触ＩＣモジュールは、決済処理を実行するために必要な情報（以降、決済情報と称することがある。）を本認証応答に挿入してリーダライタ２に送信する。リーダライタ２は、決済情報を非接触ＩＣモジュールから受信すると、その決済情報をリーダライタ２の上位装置へ送信し、その上位装置によって行われる決済情報チェック処理の結果を受信する。リーダライタ２は、その決済情報チェック処理の結果が適正であった場合には、以下、チャレンジアンドレスポンス方式を用いた認証を行う。すなわち、リーダライタ２は、非接触ＩＣモジュールに記憶されている鍵情報を送信するよう要求し、非接触ＩＣモジュールから鍵情報を受信すると、生成した乱数データを非接触ＩＣモジュールに送信するとともに、その乱数データに対して非接触ＩＣモジュールから受信した鍵情報によって演算を施し、その演算結果を記憶する。一方、非接触ＩＣモジュールは、受信した乱数データに対して自装置（非接触ＩＣモジュール）が記憶している鍵情報によって演算を施し、その演算結果をリーダライタ２に送信する。リーダライタ２は、先に演算し記憶しておいた演算結果と、非接触ＩＣモジュールから受信した演算結果と、を比較し、一致する場合には、当該非接触ＩＣモジュールが適正なものであると認証する。なお、本明細書では、認証フェーズにおけるチャレンジアンドレスポンス方式を採用した認証と、プレ認証フェーズにおけるプレ認証要求を用いた認証とを区別するために、前者を「本認証」、後者を「プレ認証」と称する。 The contactless IC module that has received the authentication request inserts information necessary for executing the payment process (hereinafter, referred to as payment information) into the authentication response and transmits it to the reader / writer 2. When the reader / writer 2 receives the payment information from the non-contact IC module, the reader / writer 2 transmits the payment information to the host device of the reader / writer 2 and receives the result of the payment information check process performed by the host device. If the result of the payment information check process is appropriate, the reader / writer 2 performs authentication using the challenge and response method. That is, the reader / writer 2 requests to transmit the key information stored in the non-contact IC module, and upon receiving the key information from the non-contact IC module, transmits the generated random number data to the non-contact IC module, The random number data is calculated using key information received from the non-contact IC module, and the calculation result is stored. On the other hand, the non-contact IC module performs an operation on the received random number data using the key information stored in the own device (non-contact IC module), and transmits the operation result to the reader / writer 2. The reader / writer 2 compares the calculation result previously calculated and stored with the calculation result received from the non-contact IC module, and if they match, the non-contact IC module is appropriate. And authenticate. In this specification, in order to distinguish between authentication using a challenge and response method in the authentication phase and authentication using a pre-authentication request in the pre-authentication phase, the former is referred to as “main authentication”, and the latter is referred to as “pre-authentication”. ".

その後、リーダライタ２は、本認証を行ってセッションを確立した後、データ読み出し要求を送信して非接触ＩＣモジュールから決済処理に必要なデータを受信するとともに、その受信したデータを上位装置に送信し、そのデータを基に所定の演算を行う上位装置から受信した演算結果に応じて、データ書き込み要求を非接触ＩＣモジュールに送信し、非接触ＩＣモジュールに決済処理に必要なデータの書き込みを行わせる。データ書き込み要求をリーダライタ２から受信した非接触ＩＣモジュールは、その要求に応じたデータの書き込みを行い、その書き込みが正常に終了した場合には書き込み完了通知をリーダライタ２に送信する。本認証フェーズは、本認証及びデータ読み出し、データ書き込みの一連の処理をもって終了する。 After that, the reader / writer 2 performs this authentication and establishes a session, and then transmits a data read request to receive data necessary for settlement processing from the non-contact IC module, and transmits the received data to the host device. Then, according to the calculation result received from the host device that performs a predetermined calculation based on the data, a data write request is transmitted to the non-contact IC module, and the data necessary for the settlement process is written to the non-contact IC module. Make it. The non-contact IC module that has received the data write request from the reader / writer 2 writes data according to the request, and transmits the write completion notification to the reader / writer 2 when the write is completed normally. The main authentication phase ends with a series of processes of main authentication, data reading, and data writing.

リーダライタ２は、非接触ＩＣモジュール（図４では、携帯端末装置１ａに搭載される非接触ＩＣモジュール）から書き込み完了通知を受信する、または、その書き込み完了通知を受信する前に、プレ認証停止要求を送信してから所定の期間が経過する（つまり、本認証またはデータ読み出し、データ書き込みに失敗する）、と、プレ認証要求の送信を開始する。これにより、このプレ認証停止要求を受信してプレ認証停止フェーズに遷移していた非接触ＩＣモジュール（図４では、携帯端末装置１ｂ〜１ｉに搭載される非接触ＩＣモジュール）は、再度、プレ認証フェーズに遷移する。なお、リーダライタ２が本認証フェーズを終了したあとすぐにプレ認証要求の送信を開始すると、本認証フェーズを終了した非接触ＩＣモジュール（図４では、携帯端末装置１ａに搭載される非接触ＩＣモジュール）がプレ認証フェーズから再度本認証フェーズに遷移してしまい、一度のサービスの利用に対して二度の決済処理が発生してしまうことが考えられる。これを防ぐために、リーダライタ２は、非接触ＩＣモジュール（図４では、携帯端末装置１ａに搭載される非接触ＩＣモジュール）との決済処理が終了してから所定時間が経過することを待って、プレ認証要求の送信を開始するようにすればよい。また、決済処理を終了した非接触ＩＣモジュールが、決済処理が終了してから所定時間が経過するまでは、プレ認証要求をリーダライタ２から受信しても応答を返さないようにすることによって、一度のサービスの利用に対して二度の決済処理が発生してしまうことを抑制することができる。さらに、決済処理が終了してから所定時間が経過した後、同じ非接触ＩＣモジュールが連続して本認証フェーズに遷移する可能性が残るが、同じ非接触ＩＣモジュールが連続して本認証フェーズに遷移したことを判別できるリーダライタ２が、リーダライタ２の操作者に対してブザーやＬＥＤなどによって、一度のサービスの利用に対して二度の決済処理が発生していることを報知するようにしてもよい。 The reader / writer 2 receives the write completion notification from the non-contact IC module (in FIG. 4, the non-contact IC module mounted on the mobile terminal device 1a) or stops pre-authentication before receiving the write completion notification. When a predetermined period elapses after the request is transmitted (that is, when the main authentication or data reading or data writing fails), transmission of the pre-authentication request is started. As a result, the non-contact IC module (in FIG. 4, the non-contact IC module mounted on the mobile terminal devices 1b to 1i) that has received the pre-authentication stop request and transitioned to the pre-authentication stop phase again Transition to the authentication phase. Note that when the reader / writer 2 starts transmitting the pre-authentication request immediately after completing the main authentication phase, the non-contact IC module (in FIG. 4, the non-contact IC mounted on the mobile terminal device 1a) The module) may transition from the pre-authentication phase to the main authentication phase again, resulting in two settlement processes for one service use. In order to prevent this, the reader / writer 2 waits for a predetermined time to elapse after the settlement processing with the non-contact IC module (in FIG. 4, the non-contact IC module mounted on the mobile terminal device 1a) is completed. The transmission of the pre-authentication request may be started. In addition, the non-contact IC module that has completed the payment process does not return a response even if a pre-authentication request is received from the reader / writer 2 until a predetermined time has elapsed after the payment process is completed. It is possible to suppress the occurrence of two payment processes for one use of the service. Furthermore, there is a possibility that the same non-contact IC module continuously transitions to the main authentication phase after a predetermined time has elapsed since the settlement processing is completed, but the same non-contact IC module continues to the main authentication phase. The reader / writer 2 that can determine that the transition has occurred informs the operator of the reader / writer 2 by means of a buzzer, an LED, or the like that two payment processes have occurred for one use of the service. May be.

以上、本発明の実施の形態の非接触ＩＣモジュール及びリーダライタによれば、リーダライタは、プレ認証フェーズにてリーダライタによるサービスを提供可能な非接触ＩＣモジュールを簡易的に認証し、本認証フェーズにて決済処理を行おうとする利用者が所持する非接触ＩＣモジュール、つまり、リーダライタから所定の距離よりも近い場所に位置する非接触ＩＣモジュール一台とのみ、高い安全性が求められる認証を行い、各フェーズの認証に成功した非接触ＩＣモジュールのみが決済処理を実行することができる。 As described above, according to the non-contact IC module and the reader / writer of the embodiment of the present invention, the reader / writer simply authenticates the non-contact IC module capable of providing the service by the reader / writer in the pre-authentication phase, and performs the main authentication. Authentication that requires a high level of security only with a non-contact IC module possessed by a user who intends to perform payment processing in the phase, that is, one non-contact IC module located near a predetermined distance from the reader / writer Only the contactless IC module that has succeeded in the authentication in each phase can execute the settlement process.

このため、遠隔型の非接触ＩＣモジュールとリーダライタによって実施されるシステムであっても、同時期に複数台の非接触ＩＣモジュールと行う認証は簡易な処理である一方、高い安全性が求められる認証を行う非接触ＩＣモジュールは一台に限られるため、複数枚の非接触ＩＣカードとの間での認証処理に伴って生じるリーダライタの負担を軽減することができる。 For this reason, even in a system implemented by a remote non-contact IC module and a reader / writer, authentication performed with a plurality of non-contact IC modules at the same time is a simple process, but high safety is required. Since the number of non-contact IC modules that perform authentication is limited to one, the burden on the reader / writer that accompanies the authentication process with a plurality of non-contact IC cards can be reduced.

また、遠隔型の非接触ＩＣモジュールとリーダライタによって実施されるシステムであっても、本認証を行わせるリーダライタと非接触ＩＣモジュールの距離を適宜設定することによって、複数枚の非接触ＩＣモジュールのうちの、決済処理を行う必要のある非接触ＩＣカードを特定し、利用者が意図しない決済処理が行われることを防ぐことができる。 Further, even in a system implemented by a remote type non-contact IC module and a reader / writer, a plurality of non-contact IC modules can be obtained by appropriately setting the distance between the reader / writer that performs the authentication and the non-contact IC module. Among them, it is possible to identify a contactless IC card that needs to perform a payment process, and prevent a payment process unintended by the user from being performed.

また、従来、決済処理時に、本発明の実施の形態で説明したところのプレ認証と本認証を行っていたが、本発明の実施の形態では、リーダライタは、任意の非接触ＩＣモジュールに対して当該非接触ＩＣモジュールが後で決済処理を行う行わないに関わらず決済処理前にプレ認証を行っておき、決済処理を行う時に決済処理の対象となる非接触ＩＣモジュールに対して本認証のみを行う構成であるため、決済処理時に要する時間をプレ認証を行わないで済む分短縮することができる。 Conventionally, the pre-authentication and the main authentication described in the embodiment of the present invention have been performed at the time of the settlement process. However, in the embodiment of the present invention, the reader / writer is connected to any non-contact IC module. Regardless of whether or not the non-contact IC module performs the payment process later, pre-authentication is performed before the payment process, and only the main authentication is performed for the non-contact IC module that is the target of the payment process when the payment process is performed. Therefore, the time required for the settlement process can be shortened by the amount that the pre-authentication is not required.

また、本発明の実施の形態で説明したプレ認証を実施するために、リーダライタと非接触ＩＣモジュールにて送受信されるデータは少量で済むため、遠隔型の非接触ＩＣモジュールとリーダライタによって実施されるシステムに利用されることが考えられる特定小電力無線にとって、本発明の非接触ＩＣモジュール及びリーダライタは極めて有用である。 In addition, since a small amount of data is transmitted and received between the reader / writer and the non-contact IC module in order to perform the pre-authentication described in the embodiment of the present invention, the remote type non-contact IC module and the reader / writer are used. The contactless IC module and reader / writer of the present invention are extremely useful for a specific low-power radio that can be used in a system to be used.

以上、本発明の非接触ＩＣモジュール、携帯端末装置、及びリーダライタによれば、リーダライタと遠隔型の非接触ＩＣカードとの間で無線通信を行わせる場合に、複数枚の非接触ＩＣカードとの間での認証処理に伴って生じるリーダライタの負担を軽減させるとともに、認証処理を行う必要のある非接触ＩＣカードとのみ認証処理を行うことができるという効果を奏し、リーダライタとの間で非接触型の無線通信を利用して情報の送受信を行う非接触ＩＣモジュール、及びそのリーダライタに関する分野において有用である。 As described above, according to the non-contact IC module, the portable terminal device, and the reader / writer of the present invention, a plurality of non-contact IC cards are used when wireless communication is performed between the reader / writer and the remote non-contact IC card. This reduces the burden on the reader / writer that accompanies the authentication process between the card and the reader / writer, and can perform the authentication process only with a non-contact IC card that requires the authentication process. Therefore, the present invention is useful in the field related to a non-contact IC module that transmits and receives information using non-contact type wireless communication and its reader / writer.

本発明の実施の形態の非接触ＩＣモジュールの構成図Configuration diagram of a non-contact IC module according to an embodiment of the present invention 本発明の実施の形態のリーダライタの構成図Configuration diagram of a reader / writer according to an embodiment of the present invention 本発明の実施の形態の携帯端末装置とリーダライタの位置関係の一例を示す図The figure which shows an example of the positional relationship of the portable terminal device and reader / writer of embodiment of this invention 本発明の実施の形態の携帯端末装置とリーダライタの間での認証処理シーケンスAuthentication processing sequence between portable terminal device and reader / writer according to an embodiment of the present invention 本発明の実施の形態におけるプレ認証要求とプレ認証応答を送受信するタイミングを説明する図The figure explaining the timing which transmits / receives the pre-authentication request | requirement and pre-authentication response in embodiment of this invention 本発明の実施の形態におけるプレ認証要求とプレ認証応答のフレームフォーマットを説明する図The figure explaining the frame format of the pre-authentication request and pre-authentication response in the embodiment of the present invention

Explanation of symbols

Ａ、１ａ〜１ｉ非接触ＩＣモジュール
１１復調処理部
１２全体制御部
１３メモリ
１４変調処理部
１５アンテナ
Ｂ、２リーダライタ
２１全体制御部
２２通信制御部
２３メモリ
２４変調処理部
２５搬送波発振器
２６サーキュレータ
２７復調処理部
２８アンテナ A, 1a to 1i Non-contact IC module 11 Demodulation processing unit 12 Overall control unit 13 Memory 14 Modulation processing unit 15 Antenna B, 2 Reader / writer 21 Overall control unit 22 Communication control unit 23 Memory 24 Modulation processing unit 25 Carrier wave oscillator 26 Circulator 27 Demodulation processor 28 Antenna

Claims

A wireless unit that transmits and receives radio waves;
A control unit for controlling wireless communication with the non-contact IC module by the wireless unit,
The controller is
When the reception intensity of the radio wave received from the non-contact IC module by the wireless unit is less than a first threshold value, the first authentication process of the authentication processes to be performed with the non-contact IC module is performed. ,
The first authentication of the authentication processes to be performed with the non-contact IC module when the reception intensity of the radio wave received from the non-contact IC module by the wireless unit is equal to or higher than the first threshold. Perform the second authentication process, excluding the process
Reader / writer.

The reader / writer according to claim 1 ,
The control unit, when the reception intensity of the radio wave received from the non-contact IC module by the wireless unit is less than a first threshold, and when the value is equal to or greater than a second threshold smaller than the first threshold, Performing a first authentication process of authentication processes to be performed with the non-contact IC module;
Reader / writer.