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JP7263227B2 - Icカード及び携帯可能電子装置 - Google Patents
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JP7263227B2 - Icカード及び携帯可能電子装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、ICカード及び携帯可能電子装置に関する。
指紋情報などの生体情報を用いて生体認証を行うICカードが提供されている。そのようなICカードには、生体認証を行う照合部(モジュールなど)の電力を補うため二次電池を備えるものがある。
従来、ICカードは、二次電池を充電するタイミングを通知することができない。
特開2012-238126号公報
上記の課題を解決するため、二次電池を充電するタイミングを通知することができるICカード及び携帯可能電子装置を提供する。
実施形態によれば、ICカードは、インターフェースと、照合部と、二次電池と、第1のカウンタと、プロセッサと、を備える。インターフェースは、外部装置とデータを送受信する。照合部は、照合処理を行う。二次電池は、前記照合部に電力を供給する。第1のカウンタは、第1の初期値がセットされる。プロセッサは、前記外部装置からのコマンドに従って前記照合部が前記照合処理を行うと、前記第1のカウンタから1を減算し、前記第1のカウンタの値が所定の閾値以下であると、前記二次電池への充電を促す通知を出力する。
図1は、実施形態に係るICカード処理システムの構成例を示すブロック図である。 図2は、実施形態に係るICカードの動作例を示すフローチャートである。 図3は、実施形態に係るICカードの動作例を示すフローチャートである。
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
実施形態に係るICカード処理システムは、ユーザの生体情報(ここでは、指紋情報)を用いて認証処理を行う。ICカード処理システムは、ICカードにおいて取得された生体情報と予め格納された生体情報とを照合する。ICカード処理システムは、両生体情報が整合する場合、ユーザを認証する。
図1は、実施形態に係るICカード処理システム100の構成例を示すブロック図である。図1が示すように、ICカード処理システム100は、ホストPC1、ICカード2及びリーダライタ11などを備える。ホストPC1は、リーダライタ11に接続する。また、リーダライタ11は、ICカード2に接続する。なお、ICカード処理システム100は、図1が示すような構成の他に必要に応じた構成を具備したり、ICカード処理システム100から特定の構成が除外されたりしてもよい。
ホストPC1(外部装置)は、ICカード処理システム100全体を制御する。ホストPC1は、生体情報を用いた認証処理を要求するコマンドをICカード2に送信する。また、ホストPC1は、認証処理の結果を示すレスポンスをICカード2から受信する。ホストPC1は、レスポンスに従って所定の処理を実行する。
リーダライタ11は、ICカード2とデータを無線で送受信するためのインターフェース装置である。リーダライタ11は、ICカード2の通信方式に応じたインターフェースにより構成される。
リーダライタ11は、ICカード2との無線通信を行うためのアンテナ及び通信制御部などにより構成される。リーダライタ11では、ICカード2に対する電源供給、クロック供給、リセット制御及びデータの送受信が行われるようになっている。
このような機能によってリーダライタ11は、ホストPC1による制御に基づいてICカード2に対する電源供給、ICカード2の活性化(起動)、クロック供給、リセット制御、種々のコマンドの送信及び送信したコマンドに対する応答(レスポンス)の受信などを行なう。
ICカード2(携帯可能電子装置)は、ホストPC1の制御に従って種々の動作を行う。ここでは、ICカード2は、ユーザの認証処理を行う。
ICカード2は、プラスチックなどで形成されたカード状の本体Cを有する。ICカード2は、本体C内にモジュールMを内蔵する。モジュールMは、ICカード2の本体C内に埋設される。モジュールMは、ICチップCa、通信部25、照合部26、指紋センサ27、表示部28、二次電池29及び充電機構30を備える。ICチップCaは、プロセッサ21、ROM22、RAM23及びNVM24などを備える。
プロセッサ21は、バスなどを介してROM22、RAM23、NVM24、通信部25及び充電機構30に接続する。通信部25は、バスなどを介して照合部26及び充電機構30に接続する。照合部26は、バスなどを介して指紋センサ27及び二次電池29に接続する。二次電池29は、バスなどを介して充電機構30に接続する。
なお、ICカード2は、図1が示すような構成の他に必要に応じた構成を具備したり、ICカード2から特定の構成が除外されたりしてもよい。
プロセッサ21は、ICカード2全体の制御を司る制御部として機能する。プロセッサ21は、ROM22又はNVM24に記憶される制御プログラム及び制御データに基づいて種々の処理を行う。たとえば、プロセッサ21は、ROM22に記憶されているプログラムを実行することにより、ICカード2の動作制御又はICカード2の運用形態に応じた種々の処理を行う。
たとえば、プロセッサ21は、プログラムを実行することにより、ICカード2内の各部の制御及び情報処理を実現するプロセッサであればよい。
なお、プロセッサ21がプログラムを実行することにより実現する各種の機能のうちの一部は、ハードウエア回路により実現されるものであっても良い。この場合、プロセッサ21は、ハードウエア回路により実行される機能を制御する。
ROM22は、予め制御用のプログラム及び制御データなどを記憶する不揮発性のメモリである。ROM22は、製造段階で制御プログラム及び制御データなどを記憶した状態でICカード2に組み込まれる。即ち、ROM22に記憶される制御プログラム及び制御データは、予めICカード2の仕様などに応じて組み込まれる。
RAM23は、揮発性のメモリである。RAM23は、プロセッサ21の処理中のデータなどを一時的に格納する。たとえば、RAM23は、計算用バッファ、受信用バッファ及び送信用バッファとして機能する。計算用バッファは、プロセッサ21が実行する種々の演算処理の結果などを一時的に保持する。受信用バッファは、通信部25を介してリーダライタ11から受信するコマンドデータなどを保持する。送信用バッファは、通信部25を介してリーダライタ11へ送信するメッセージ(レスポンスデータ)などを保持する。
NVM24(記憶部)は、例えば、フラッシュROMなどのデータの書き込み及び書換えが可能な不揮発性のメモリにより構成される。NVM24は、ICカード2の運用用途に応じて制御プログラム、アプリケーション、及び種々のデータを格納する。例えば、NVM24では、プログラムファイル及びデータファイルなどが作成される。作成された各ファイルは、制御プログラム及び種々のデータなどが書き込まれる。
また、NVM24は、残認証カウンタ(第1のカウンタ)及びトータル残認証カウンタ(第2のカウンタ)を格納する。残認証カウンタ及びトータル残認証カウンタについては、後述する。
通信部25は、リーダライタ11とデータを無線で送受信するためのインターフェースである。即ち、通信部25は、リーダライタ11を通じてホストPC1とデータを送受信するためのインターフェースである。
通信部25は、リーダライタ11との無線通信を行うための変復調回路などの通信制御部とリーダライタ11からの電波を受信するアンテナ25aとにより構成される。たとえば、ICカード2は、アンテナ25a及び変復調回路などを介してリーダライタ11からの電波を受信する。ICカード2は、図示しない電源部により、受信した電波から動作電源及び動作クロックを生成して活性化する。
また、通信部25は、照合部26とデータを送受信するためのインターフェースである。通信部25は、照合部26からのデータをプロセッサ21に送信する。
また、通信部25は、プロセッサ21からの制御に従って、アンテナ25aが受信した電波から生成された電力を充電機構30などの各部に供給する。
指紋センサ27は、ユーザの指から指紋情報を取得する。指紋センサ27は、取得した指紋情報を照合部26に送信する。たとえば、指紋センサ27は、CCDセンサなどを備える。指紋センサ27は、指紋情報として指紋画像を照合部26に送信する。
なお、指紋センサ27は、指紋画像から特徴を抽出し、特徴を示す指紋情報を生成してもよい。指紋センサ27は、生成した指紋情報を照合部26に送信してもよい。
照合部26は、プロセッサ21の制御に基づいて、指紋センサ27からの指紋情報の照合処理を行う。照合部26は、予め登録された指紋情報を格納する。たとえば、指紋情報は、指紋画像である。
照合部26は、指紋センサ27が取得した指紋情報と予め登録された指紋情報とを照合する。即ち、照合部26は、指紋センサ27が取得した指紋情報と予め登録された指紋情報とが整合するかを判定する。たとえば、照合部26は、両指紋情報の特徴点などを比較する。照合部26は、通信部25を通じて、照合結果をプロセッサ21に送信する。
なお、照合部26は、予め登録された指紋情報として、指紋画像の特徴点及び特徴量などを示す情報を格納してもよい。
照合部26は、二次電池29からの電力で動作する。即ち、照合部26は、照合処理に必要な電力を二次電池29から取得する。
たとえば、照合部26は、プロセッサなどから構成される。たとえば、照合部26は、MPU(Micro processing unit)などである。
表示部28は、プロセッサ21からの制御に基づいて種々の情報を表示する。たとえば、表示部28は、ランプから構成される。
二次電池29は、照合部26に電力を供給する。二次電池29は、充電機構30により充電可能な電池である。
充電機構30は、プロセッサ21からの制御に従って二次電池29を充電する。充電機構30は、通信部25からの電力を二次電池29に供給することで二次電池29を充電する。即ち、充電機構30は、アンテナ25aが受信した電波から生成された電力を二次電池29に充電する。たとえば、充電機構30は、通信部25から供給される電圧を昇圧又は降圧して二次電池29に供給する。
次に、ICカード2が実現する機能について説明する。ICカード2が実現する機能は、プロセッサ21がROM22又はNVM24などに格納されるプログラムを実行することで実現される。
まず、プロセッサ21は、指紋センサ27に指紋情報を取得させる機能を有する。
ここでは、ICカード2は、リーダライタ11にセットされホストPC1とデータを送受信可能な状態となっているものとする。
ホストPC1は、リーダライタ11を通じて、指紋情報を用いた認証処理を要求する認証要求コマンドをICカード2に送信する。
ICカード2のプロセッサ21は、通信部25を通じて当該認証要求コマンドを受信する。当該認証要求コマンドを受信すると、プロセッサ21は、指紋センサ27を起動する。
ここでは、ユーザは、指紋センサ27に指を乗せて指紋センサ27に自身の指紋を入力するものとする。
指紋センサ27は、自身に接触する指から指紋情報を取得する。
また、プロセッサ21は、指紋センサ27を通じて取得された指紋情報に基づいて認証処理を行う機能を有する。
プロセッサ21は、照合部26を用いて認証処理を行う。前述の通り、指紋センサ27は、取得した指紋を照合部26に送信する。照合部26は、予め登録された指紋情報と受信した指紋情報とを比較する。照合部26は、両者が整合(同定)すると、プロセッサ21に両者が整合したことを示す信号(整合信号)をプロセッサ21に送信する。また、照合部26は、両者が整合しないと、両者が整合しないことを示す信号(不整合信号)をプロセッサ21に送信する。
プロセッサ21は、照合部26から整合信号を受信すると、認証に成功したと判定する。認証に成功したと判定すると、プロセッサ21は、通信部25を通じて、レスポンスとして認証に成功したことを示す信号をリーダライタ11に送信する。
また、プロセッサ21は、照合部26から不整合信号を受信すると、認証に失敗したと判定する。認証に失敗したと判定すると、プロセッサ21は、通信部25を通じて、レスポンスとして認証に失敗したことを示す信号をリーダライタ11に送信する。
また、プロセッサ21は、認証処理を行うと、残認証カウンタを減算する機能を有する。
残認証カウンタは、プロセッサ21が二次電池29への充電を促す通知を出力するまでの残りの認証処理の回数を示す。即ち、残認証カウンタは、0となると、二次電池29への充電が必要であることを示す。残認証カウンタは、ICカード2の発行時などにおいて所定の初期値(第1の初期値)を格納する。たとえば、初期値は、二次電池29の容量と照合部26が1度の照合処理に用いる電力などに基づいて決定される。
プロセッサ21は、認証処理を行うと、認証の成功又は失敗に拘わらず残認証カウンタから1を減算する。
また、プロセッサ21は、認証処理を行うと、トータル残認証カウンタを減算する機能を有する。
トータル残認証カウンタは、プロセッサ21がICカード2の破棄を促す通知を出力するまでの残りの認証処理の回数を示す。即ち、トータル残認証カウンタは、0となるとICカード2を破棄する必要があることを示す。トータル残認証カウンタは、ICカード2の発行時などにおいて所定の初期値(第2の初期値)を格納する。たとえば、初期値は、二次電池29の容量、二次電池29の充電可能な回数、及び、照合部26が1度の照合処理に用いる電力などに基づいて決定される。
プロセッサ21は、認証処理を行うと、認証の成功又は失敗に拘わらずトータル残認証カウンタから1を減算する。
また、プロセッサ21は、残認証カウンタが0以下となると、二次電池29への充電を促す通知を出力する機能を有する。
プロセッサ21は、表示部28を通じて二次電池29への充電を促す通知を表示する。たとえば、プロセッサ21は、表示部28に当該通知として所定の色のランプを点灯させる。また、プロセッサ21は、表示部28に点滅させてもよい。プロセッサ21が表示部28に当該通知を表示させる動作は、特定の動作に限定されるものではない。
なお、プロセッサ21は、残認証カウンタが所定の閾値以下になった場合に、二次電池29への充電を促す通知を出力してもよい。
また、プロセッサ21は、ホストPC1に、二次電池29への充電を促すレスポンスを送信してもよい。この場合、ホストPC1は、表示部などを通じて二次電池29への充電を促す通知を表示する。
また、プロセッサ21は、トータル残認証カウンタが0以下となると、ICカード2の破棄を促す通知を出力する機能を有する。
プロセッサ21は、表示部28を通じて二次電池29への破棄を促す通知を表示する。たとえば、プロセッサ21は、表示部28に当該通知として所定の色のランプを点灯させる。また、プロセッサ21は、表示部28に点滅させてもよい。プロセッサ21が表示部28に当該通知を表示させる動作は、特定の動作に限定されるものではない。
なお、プロセッサ21は、トータル残認証カウンタが所定の閾値以下になった場合に、ICカード2の破棄を促す通知を出力してもよい。
また、プロセッサ21は、ホストPC1に、ICカード2の破棄を促すレスポンスを送信してもよい。この場合、ホストPC1は、表示部などを通じてICカード2の破棄を促す通知を表示する。
また、プロセッサ21は、充電機構30を用いて二次電池29を充電すると、残認証カウンタをリセットする機能を有する。
プロセッサ21は、通信部25からの電力が余剰すると、充電機構30を用いて余剰した電力を二次電池29に充電する。たとえば、ホストPC1がICカード2にコマンドを送信しない状態(又は、通信が終了した状態)でICカード2がリーダライタ11からの電波を受信している場合、プロセッサ21は、充電機構30に、通信部25からの電力を二次電池29に充電させる。
プロセッサ21は、充電量が十分であるか判定する。たとえば、プロセッサ21は、充電量が所定の閾値を超えたか判定する。たとえば、プロセッサ21は、充電量としての充電時間又は充電された電力量(たとえば、Wh)が所定の閾値を超えたか判定する。
充電量が十分であると判定すると、プロセッサ21は、残認証カウンタをリセットする。即ち、プロセッサ21は、残認証カウンタに初期値をセットする。
なお、プロセッサ21は、これまでの充電回数などに応じて残認証カウンタにセットする初期値を変更してもよい。たとえば、プロセッサ21は、これまでの充電回数が増えるほど小さい値を初期値として残認証カウンタにセットする。
また、プロセッサ21は、充電量に応じて残認証カウンタにセットする初期値を変更してもよい。たとえば、プロセッサ21は、充電量が増えるほど大きな値を初期値として残認証カウンタにセットする。
次に、ICカード2の動作例について説明する。
まず、ICカード2が認証処理を行う動作例について説明する。
図2は、ICカード2が認証処理を行う動作例について説明するためのフローチャートである。
ここでは、ICカード2は、リーダライタ11にセットされホストPC1とデータを送受信可能な状態となっているものとする。
まず、ICカード2のプロセッサ21は、通信部25を通じてホストPC1からコマンドを受信したか判定する(S11)。ホストPC1からコマンドを受信していないと判定すると(S11、NO)、プロセッサ21は、S11に戻る。
ホストPC1からコマンドを受信したと判定すると(S11、YES)、プロセッサ21は、受信したコマンドが認証要求コマンドであるか判定する(S12)。
受信したコマンドが認証要求コマンドであると判定すると(S12、YES)、プロセッサ21は、指紋センサ27に指紋情報を取得させる(S13)。
指紋センサ27に指紋情報を取得させると、プロセッサ21は、照合部26を用いて、取得された指紋情報に基づく認証処理を行う(S14)。認証処理を行うと、プロセッサ21は、通信部25を通じて認証結果を示すレスポンスをホストPC1に送信する(S15)。
レスポンスをホストPC1に送信すると、プロセッサ21は、トータル認証残カウンタから1を減算する(S16)。トータル認証残カウンタから1を減算すると、プロセッサ21は、トータル認証残カウンタが0以下であるか判定する(S17)。トータル認証残カウンタが0以下であると判定すると(S17、YES)、プロセッサ21は、表示部28を通じてICカード2の破棄を促す通知を出力する(S18)。
トータル認証残カウンタが0以下でないと判定すると(S17、NO)、プロセッサ21は、認証残カウンタから1を減算する(S19)。
認証残カウンタから1を減算すると、プロセッサ21は、認証残カウンタが0以下であるか判定する(S20)。認証残カウンタが0以下であると判定すると(S20、YES)、プロセッサ21は、表示部28を通じて二次電池29への充電を促す通知を出力する(S21)。
受信したコマンドが認証要求コマンドでないと判定すると(S12、NO)、プロセッサ21は、受信したコマンドに従って他の処理を行う(S22)。
表示部28を通じてICカード2の破棄を促す通知を出力した場合(S18)、認証残カウンタが0以下でないと判定した場合(S20、NO)、表示部28を通じて二次電池29への充電を促す通知を出力した場合(S21)、又は、受信したコマンドに従って他の処理を行った場合(S22)、プロセッサ21は、動作を終了する。
次に、ICカード2が残認証カウンタをリセットする動作例について説明する。
図3は、ICカード2が残認証カウンタをリセットする動作例について説明するためのフローチャートである。
まず、ICカード2のプロセッサ21は、通信部25からの電力が余剰しているか判定する(S31)。電力が余剰していないと判定すると(S31、NO)、プロセッサ21は、S31に戻る。
電力が余剰していると判定すると(S31、YES)、プロセッサ21は、充電機構30を用いて余剰している電力を二次電池29に充電する(S32)。ここで、プロセッサ21は、二次電池29が満充電になるまで、電力が余剰しなくなるまで、又は、通信部25からの電力が停止するまで二次電池29を充電する。
余剰している電力を二次電池29に充電すると、プロセッサ21は、充電量が所定の閾値を超えたか判定する(S33)。充電量が所定の閾値を超えたと判定すると(S33、YES)、プロセッサ21は、認証残カウンタに初期値をセットする(S34)。
充電量が所定の閾値を超えていないと判定した場合(S33、NO)、又は、認証残カウンタに初期値をセットした場合(S34)、プロセッサ21は、動作を終了する。
なお、プロセッサ21は、残認証カウンタ又はトータル残認証カウンタが0以下である場合であっても、指紋情報を用いた認証処理を行ってもよい。また、プロセッサ21は、残認証カウンタ又はトータル残認証カウンタが0以下である場合には、指紋情報を用いた認証処理を行わなくともよい。
また、照合部26は、指紋情報以外の生体情報を照合するものであってもよい。たとえば、照合部26は、掌紋、静脈又は光彩などの生体情報を照合するものであってもよい。
また、プロセッサ21は、照合部26を用いた認証処理を行うと、第1のカウンタ及び第2のカウンタに1を加算してもよい。この場合、プロセッサ21は、第1のカウンタが所定の閾値を超えると、二次電池29への充電を促す通知を出力する。また、プロセッサ21は、第2のカウンタが所定の閾値を超えると、ICカード2の破棄を促す通知を出力する。
また、ICカード2は、照合処理以外の処理を行う処理部を備えてもよい。この場合、処理部は、二次電池29からの電力で動作する。プロセッサ21は、処理部を用いた処理を行うと、第1のカウンタ及び第2のカウンタから1を減算する。
また、通信部25は、リーダライタ11と接触して通信するものであってもよい。
以上のように構成されたICカードは、二次電池からの電力で動作する照合部を用いて認証処理を行った場合、残認証カウンタから1を減算する。ICカードは、残認証カウンタが0となると、二次電池への充電を促す通知を出力する。その結果、ICカードは、内部の二次電池を充電するタイミングを通知することができる。
また、ICカードは、二次電池からの電力で動作する照合部を用いて認証処理を行った場合、トータル残認証カウンタから1を減算する。ICカードは、残認証カウンタが0となると、ICカードの破棄を促す通知を出力する。その結果、ICカードは、二次電池の劣化によって適切な照合処理を行うことができなくなる前に、ICカードを破棄させることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…ホストPC、2…ICカード、11…リーダライタ、21…プロセッサ、22…ROM、23…RAM、24…NVM、25…通信部、25a…アンテナ、26…照合部、27…指紋センサ、28…表示部、29…二次電池、30…充電機構、100…ICカード処理システム。

Claims (9)

  1. 外部装置とデータを送受信するインターフェースと、
    照合処理を行う照合部と、
    前記照合部に電力を供給する二次電池と、
    第1の初期値がセットされる第1のカウンタと、
    前記外部装置からのコマンドに従って前記照合部が前記照合処理を行うと、前記第1のカウンタから1を減算し、
    前記第1のカウンタの値が所定の閾値以下であると、前記二次電池への充電を促す通知を出力する、
    プロセッサと、
    を備えるICカード。
  2. さらに、生体情報を取得するセンサを備え、
    前記照合処理は、前記センサが取得した生体情報と予め登録された生体情報とを照合する照合処理である、
    請求項1に記載のICカード。
  3. 前記生体情報は、指紋情報である、
    請求項2に記載のICカード。
  4. さらに、情報を表示する表示部を備え、
    前記プロセッサは、前記通知を前記表示部に表示する、
    請求項1乃至3の何れか1項に記載のICカード。
  5. さらに、前記インターフェースからの電力を前記二次電池に充電する充電機構を備え、
    前記プロセッサは、前記充電機構により前記二次電池が充電されると、前記第1のカウンタをリセットする、
    請求項1乃至4の何れか1項に記載のICカード。
  6. 前記インターフェースは、電波を受信するアンテナを備え、
    前記充電機構は、前記アンテナを通じて受信した電波から生成された電力を前記二次電池に充電する、
    請求項5に記載のICカード。
  7. さらに、第2の初期値がセットされる第2のカウンタを備え、
    前記プロセッサは、
    前記外部装置からのコマンドに従って前記照合部が前記照合処理を行うと、前記第2のカウンタから1を減算し、
    前記第2のカウンタの値が所定の閾値以下であると、前記ICカードの破棄を促す通知を出力する、
    請求項1乃至6の何れか1項に記載のICカード。
  8. 外部装置とデータを送受信するインターフェースと、照合処理を行う照合部と、前記照合部に電力を供給する二次電池と、第1の初期値がセットされる第1のカウンタと、前記外部装置からのコマンドに従って前記照合部が前記照合処理を行うと、前記第1のカウンタから1を減算し、前記第1のカウンタの値が所定の閾値以下であると、前記二次電池への充電を促す通知を出力する、プロセッサと、を備えるモジュールと、
    前記モジュールを内蔵した本体と、
    を備えるICカード。
  9. 外部装置とデータを送受信するインターフェースと、
    照合処理を行う照合部と、
    前記照合部に電力を供給する二次電池と、
    第1の初期値がセットされる第1のカウンタと、
    前記外部装置からのコマンドに従って前記照合部が前記照合処理を行うと、前記第1のカウンタから1を減算し、
    前記第1のカウンタの値が所定の閾値以下であると、前記二次電池への充電を促す通知を出力する、
    プロセッサと、
    を備える携帯可能電子装置。
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