DE4239806A1 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine berührungslose IC- Karte. Insbesondere betrifft sie eine berührungslose IC- Karte, welche Radiointerferenzen verhindert und welche in effektiver Art und Weise ein Kommunikationsverfahren durch­ führt.

Zwischen den verschiedenen Typen von IC-Karten ist eine IC- Karte vom berührungslosen Typ in den letzten Jahren verwen­ det worden, welche eine elektromagnetische Welle, Licht oder ähnliches verwendet, um Signale auszutauschen. Fig. 10 zeigt die Struktur einer derartigen berührungslosen IC-Karte. Ein ROM 2 und ein RAM 3 sind über einen Bus 8 mit einer CPU 1 verbunden, die den Betrieb einer IC-Karte 1A steuert. Ein Eingangs/Ausgangssteuerschaltkreis 4 (welcher im folgenden als I/O Steuerschaltkreis 4 bezeichnet wird) wird mit dem Bus 8 verbunden, wobei der I/O Steuerschaltkreis 4 verwendet wird, um die Eingabe von Daten in eine externe Einheit 9 ei­ nes Anwendungssystems und die Ausgabe von Daten aus ihr zu steuern. Eine Antenne 6 wird mit dem I/O Steuerschaltkreis 4 über einen Modulations/Demodulationsschaltkreis 5 verbunden. Die IC-Karte weist eine eingebaute Batterie 7 auf, welche die Elektrizität für die elektrischen Schaltkreise bereit­ stellt.

In einer derartigen IC-Karte 1A wird ein Abfragesignal, wenn die Antenne 6 das Abfragesignal in der Form einer elektroma­ gnetischen Welle von der externen Einheit 9 empfängt, über den I/O Steuerschaltkreis 4 in die CPU 1 eingegeben, nachdem es von dem Modulations/Demodulationsschaltkreis 5 demodu­ liert worden ist. Beim Empfang des Abfragesignals liest die CPU 1 die Identifikationsinformation der IC-Karte 1a aus, welche zuvor in dem RAM 3 aufgenommen worden ist und sie gibt diese Information in der Form eines Antwortsignals un­ bedingt aus (unconditionally outputs this information). Das Antwortsignal wird über den I/O Steuerschaltkreis 4 in den Modulations/Demodulationsschaltkreis 5 eingegeben, welches es moduliert, bevor es über die Antenne 6 an die externe Einheit 9 übermittelt wird.

Darüberhinaus gibt es einen Typ von IC-Karte, bei dem, so­ fern er verwendet wird, zusätzliche Daten wie eine Zeit­ dauer, ein Bereich und ein Geldbetrag, die in einem RAM auf­ genommen worden sind, unbedingt an die externe Einheit mit übertragen werden, wobei diese zusätzlichen Daten zusammen mit dem Antwortsignal übertragen werden.

Die IC-Karte 1A überträgt das Antwortsignal unbedingt in Antwort auf das Abfragesignal von der externen Einheit 9. Daher kann die IC-Karte 1A, sofern die IC-Karte 1A innerhalb eines Bereiches plaziert wird, auf den die externe Einheit eines anderen Anwendungssystems Zugriff hat, die eine elek­ trische Funktion aufweist, die der der externen Einheit 9 ähnlich ist, sie das Antwortsignal an die externe Einheit des Anwendungssystems übertragen. Wenn ein Kartenanwender simultan zwei Typen von berührungslosen IC-Karten hat, die jeweils den zwei verschiedenen Anwendungssystemen entspre­ chen und wenn er einen Bereich betritt, auf den die externe Einheit eines Systems Zugriff hat, dann können beide IC-Kar­ ten jeweils das Abfragesignal von der externen Einheit emp­ fangen und daher das Antwortsignal abstrahlen. Dies führt zu Radiointerferenzen und der Prozeß wird fehlerhaft durchge­ führt.

Mit dem obigen Typ von IC-Karte, bei dem die zusätzlichen Daten zusammen mit dem Antwortsignal unbedingt übertragen werden (transmitted unconditionally), wird ein großer Zeit­ aufwand benötigt, um ein Kommunikationsverfahren in Antwort auf die externe Einheit durchzuführen, wodurch der Verbrauch an elektrischer Leistung ansteigt, die während eines Durch­ trittvorgangs benötigt wird, der stattfindet, wenn der Kar­ teninhaber den Bereich durchquert, auf den die externe Ein­ heit Zugriff hat, wodurch die Lebensdauer der eingebauten Batterie vermindert wird.

Es ist demgemäß die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine berührungslose IC-Karte bereitzustellen, die die oben ange­ sprochenen Nachteile nicht mehr aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine berührungslose IC-Karte gemäß den Ansprüchen 1 bzw. 3 bzw. 6 gelöst.

Die erfindungsgemäß ausgebildete IC-Karte weist den Vorteil auf, daß sie effektiv und genau ein Kommunikationsverfahren durchführen kann. Um die obige Aufgabe zu lösen, wird gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine berührungslose IC-Karte bereitgestellt, welche aufweist:
Datenübermittlungs/Empfangsvorrichtungen zum Austauschen von Daten bezüglich eines Außenbereiches in einer berührungslo­ sen Art und Weise;
einem Speicher zum Speichern von ersten Systemidentifizie­ rungsinformationen, welche ein Anwendungssystem identifizie­ ren, und von Verwendungsautorisierungsinformationen, welche anzeigen, ob die IC-Karte verwendet werden kann oder nicht;
Datenverarbeitungsvorrichtungen, welche auf der Grundlage eines Abfragesignals, das von den Datenübermittlungs­ /Empfangsvorrichtungen empfangen worden ist, die Daten ver­ arbeiten, um ein Antwortsignal über die Daten-Übermittlung­ /Empfangsvorrichtungen zu übermitteln;
ersten Bestimmungsvorrichtungen um, wenn die Datenübermitt­ lungs-/Empfangsvorrichtungen das Abfragesignal empfangen, zu bestimmen, ob die erste Systemidentifizierungsinformation, die in dem Speicher gespeichert ist, mit einer zweiten Sy­ stemidentifizierungsinformation übereinstimmt, die in dem Abfragesignal enthalten ist und die verwendet wird, um das Anwendungssystem zu identifizieren;
zweiten Bestimmungsvorrichtungen um, wenn die Datenübermitt­ lungs-/Empfangsvorrichtungen das Abfragesignal empfangen, zu bestimmen, ob die Verwendungsautorisierungsinformation, die in dem Speicher gespeichert ist, anzeigt, ob die IC-Karte verwendet werden kann oder nicht; und
Beendigungsvorrichtungen um, wenn die ersten Bestimmungsvor­ richtungen bestimmt haben, daß die erste Systemidentifizierungsinformation nicht mit der zweiten Systemidentifizierungsinformation übereinstimmt, oder wenn die zweiten Bestimmungsvorrichtungen bestimmt haben, daß die IC-Karte, die durch die Verwendungsautorisierungsinformation angezeigt worden ist, nicht verwendet werden kann einen Be­ trieb der Datenverarbeitungsvorrichtungen zu beenden, bis die Datenübermittlungs-/Empfangsvorrichtungen ein neues Ab­ fragesignal empfangen.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung wird eine berührungslose IC-Karte bereitgestellt, mit:
Datenübermittlungs-/Empfangsvorrichtungen, um Daten bezüg­ lich eines Außenbereiches in einer berührungslosen Art und Weise auszutauschen;
einem Speicher, um die Daten und Steuerinformationen zu speichern;
Vergleichsvorrichtungen (collating means) um, wenn die Da­ tenübermittlungs-/Empfangsvorrichtungen das Abfragesignal empfangen, Informationen zu vergleichen, die in einem Abfra­ gesignal enthalten sind, und zwar mit den Steuerinformatio­ nen, die in dem Speicher enthalten sind; und
Datenverarbeitungsvorrichtungen, um aus dem Speicher die Da­ ten auszulesen, die auf einem Vergleichsergebnis basieren, das von den Vergleichsvorrichtungen erhalten worden ist, um ein Antwortsignal zu erzeugen, zu dem die Daten hinzugefügt worden sind, so daß das Antwortsignal über die Datenübermittlungs-/Empfangsvorrichtungen übertragen wird.

Mit der berührungslosen IC-Karte gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmen die ersten Bestimmungsvor­ richtungen, wenn die Datenübermittlungs­ /Empfangsvorrichtungen das Abfragesignal empfangen, ob die erste Systemidentifizierungsinformation, die in dem Speicher gespeichert ist, mit der zweiten Systemidentifizierungsin­ formation übereinstimmt, die in dem Abfragesignal enthalten ist. Gleichzeitig bestimmen die zweiten Bestimmungsvorrich­ tungen, ob die IC-Karte, die durch die Verwendungsautorisie­ rungsinformation angezeigt wird, die in dem Speicher gespei­ chert ist, verwendet werden kann oder nicht. Wenn die ersten oder die zweiten Systemidentifizierungsinformationen nicht übereinstimmen, oder wenn die Verwendungsautorisierungsinformation anzeigt, daß die IC- Karte nicht verwendet werden kann, dann beendigen die Been­ digungsvorrichtungen den Betrieb der Datenverarbeitungsvor­ richtung bis das nächste Abfragesignal empfangen wird.

Gemäß der berührungslosen IC-Karte gemäß der zweiten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung vergleichen die Ver­ gleichsvorrichtungen, wenn die Datenübermittlungs­ /Empfangsvorrichtungen das Abfragesignal empfangen, die Ver­ gleichsinformation, die in dem Abfragesignal enthalten ist, mit der Steuerinformation, die in dem Speicher gespeichert ist. Die Datenverarbeitungsvorrichtungen lesen die Speicher­ daten aus, die auf den Ergebnissen des Vergleichs basieren, um ein Antwortsignal zu erzeugen, zu dem die Daten hin­ zugefügt werden. Das Antwortsignal wird dann über die Daten­ übermittlungs-/Empfangsvorrichtungen übermittelt.

Die Unteransprüche haben weitere vorteilhafte Weiterbildun­ gen der Erfindung zum Inhalt.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, die sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht, in der zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, in dem eine berührungslose IC- Karte gemäß einer ersten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung dargestellt ist;

Fig. 2 eine Darstellung, in der die Struktur der Anwen­ dungsinformation gezeigt ist, die in einer Zone 131 eines RAMs 13 gespeichert ist, welcher in Fig. 1 ge­ zeigt wird;

Fig. 3 ein Flußdiagramm, in dem der Betrieb der ersten Aus­ führungsform dargestellt ist;

Fig. 4 eine Darstellung, in der die Struktur der Daten dargestellt ist, die in einem Abfragesignal enthal­ ten sind, das in der ersten Ausführungsform verwen­ det wird;

Fig. 5 eine Darstellung, in der schematisch der Betrieb der ersten Ausführungsform dargestellt ist;

Fig. 6 eine Darstellung, in der die Struktur der Anwen­ dungsinformation dargestellt ist, die in einer zwei­ ten Ausführungsform verwendet wird;

Fig. 7 ein Flußdiagramm, in dem der Betrieb der zweiten Ausführungsform dargestellt ist;

Fig. 8 eine Darstellung, in der die Struktur der Daten dar­ gestellt ist, die in einem Abfragesignal enthalten sind, das in der zweiten Ausführungsform verwendet wird;

Fig. 9 eine Darstellung, in der die Struktur der Daten dar­ gestellt ist, die in einem Antwortsignal enthalten sind, das in der zweiten Ausführungsform verwendet wird; und

Fig. 10 ein Blockdiagramm, in dem eine berührungslose IC-Karte gemäß dem Stand der Technik dargestellt ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

In Fig. 1 weist eine IC-Karte einer ersten Ausführungsform ein IC 10 auf. Ein Antennenschaltkreis 16, eine Batterie 17 und ein Kristallresonator 19 sind mit dem IC 10 verbunden, welcher eine CPU 11 enthält, die mit einem Bus 18 verbunden ist. Ein ROM 12, ein RAM 13 und ein I/O Steuerschaltkreis 14 sind mit dem Bus 18 verbunden. Der ROM 12 wird verwendet, um ein Programm zu speichern, das den Betrieb der CPU 11 steu­ ert; der RAM 13 wird verwendet, um Daten zu speichern; und der I/O Steuerschaltkreis 14 wird verwendet, um die Ein­ gabe/Ausgabe von Daten zu steuern, die zu einer externen Einheit (nicht dargestellt) hin übertragen und von ihr emp­ fangen werden. Ein Zeitgeber 20 zur Teilung und zum Zählen eines internen Taktes sowie ein Prescaler 21 zum Setzen des Anfangswertes des Zeitgebers 20 sind mit dem Bus 18 verbun­ den.

Der I/O Steuerschaltkreis 14 ist mit einem UART 22 ausge­ stattet, zum Übermitteln von seriellen asynchronen Daten, sowie mit einem Baud-Ratengenerator 23, zum Setzen der Ge­ schwindigkeit, mit der der UART 22 Daten überträgt, und mit einem Trägergenerator 24, zur Erzeugung der Träger. Ein Modulations/Demodulationsschaltkreis 15, an dem der Antennenschaltkreis 16 angekoppelt ist, wird mit dem I/O Steuerschaltkreis 14 verbunden. Der Modulati­ ons/Demodulationsschaltkreis 15 ist mit einem Modulations­ schaltkreis 25 ausgestattet, um den Ausgang des UARTs 22 auf den Träger basierend zu modulieren, sowie mit einem Demo­ dulationsschaltkreis 26, um ein Eingangssignal aus dem An­ tennenschaltkreis 16 zu demodulieren, sowie schließlich mit Ausgangstransistoren 27 und 28, um den Antennenschaltkreis 16 zu betreiben.

Ein Takterzeugungsschaltkreis 29, um ein Taktsignal zu den Schaltkreisen in dem IC 10 zu führen, wird mit der CPU 11 und dem Demodulationsschaltkreis 26 des Modulati­ ons/Demodulationsschaltkreises 15 verbunden. Der Takterzeu­ gungsschaltkreis 29 ist mit dem Kristallresonator 19 außer­ halb des ICs 10 verbunden. Das Bezugszeichen 30 bezeichnet einen Supervisor Zeitgeber, um ein exzessives Betriebsver­ halten des CPU 11 zu überwachen. Eine Spule 50 ist mit einem Reset-Anschluß 47 des ICs 10 verbunden. Ein Reset Empfangs­ schaltkreis 49, welcher aus einem CMOS-Invertergatter be­ steht, detektiert ein Signal, das in der Spule 50 durch elektromagnetische Induktion aufgrund eines magnetischen Feldes erzeugt worden ist, das von der externen Einheit ge­ bildet wurde. Dieses Signal wird als ein internes Resetsi­ gnal über ein ODER-Gatter 48 eingelesen.

Eine Zone 131 zum Speichern von Anwendungsinformationen der IC-Karte wird in dem RAM 13 gebildet.

Der Modulations/Demodulationsschaltkreis 15 und der Anten­ nenschaltkreis 16 bilden Datenübermittlungs­ /Empfangsvorrichtungen; die CPU 11 bildet Datenverar­ beitungsvorrichtungen, erste und zweite Bestimmungsvorrichtungen sowie Vergleichsvorrichtungen; der RAM 13 bildet den Speicher; und die CPU 11, der Modulati­ ons/Demodulationsschaltkreis 15 und der Takterzeugungs­ schaltkreis 29 bilden die Beendigungsvorrichtungen.

Fig. 2 zeigt die Struktur der Anwendungsinformation, die in der Zone 131 des RAMs 13 gespeichert ist. Ein System ID-Code 31 stellt eine System-ID-Information dar, die für die Iden­ tifizierung eines Anwendungssystems verwendet wird, das mit der IC-Karte der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Ein Verwendungsautorisierungsbit 32 stellt eine Infor­ mation dar, die anzeigt, ob die IC-Karte mit dem Anwendungs­ system verwendet werden kann. Das Verwendungsautorisierungs­ bit 32 wird auf "1" gesetzt, wenn die IC-Karte verwendet werden kann, und auf "0", wenn sie nicht verwendet werden kann. Eine Gültigkeitsperiodeninformation 33 wird für die Bestimmung der Periode verwendet, in der die IC-Karte ver­ wendet werden kann. Die Karten-ID-Information 34 wird für die Identifizierung der IC-Karte verwendet. Jede IC-Karte weist ihre eigene spezifische Codierung auf. Der oben er­ wähnte System-ID-Code 31, das Verwendungsautorisierungsbit 32, die Gültigkeitsperiodeninformation 33 und die Karten-ID- Information 34 werden von einem Kartenherausgeber voreinge­ stellt, wenn die IC-Karte ausgegeben wird.

Die Anzahl der Durchgänge 35 gibt die Anzahl der Kommuni­ kationsprozesse an, die normal zwischen der IC-Karte und der externen Einheit des Anwendungssystems durchgeführt worden sind. Diese Zahl wird jedesmal um eins erhöht, wenn das Kom­ munikationsverfahren durchgeführt wird. Ein Durchgangscode 36 und eine Durchgangszeitinformation 37 registrieren se­ quentiell einen Durchgangscode und einen Durchgangszeitcode jedesmal dann, wenn das Kommunikationsverfahren normal zwi­ schen der IC-Karte und der externen Einheit durchgeführt wird. Die Durchgangs- oder die Durchgangszeitcodierungen werden verwendet, um Informationen zu identifizieren, die angeben, wo ein Durchgang stattgefunden hat, wobei diese In­ formationen von der externen Einheit empfangen werden. Die Durchgangs-Aufnahme-Steuerinformation 38 speichert einen Zeiger (pointer), welcher verwendet wird, um die Durchgangs- und die Durchgangszeitcodierungen sequentiell aufzunehmen.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel für das Format der Daten, die in einem Abfragesignal enthalten sind, das von der externen Einheit übertragen wird. Das Abfragesignal weist ein Start- Flag 51, einen System-ID-Code 52, welcher als die System-ID- Information dient, sowie einen Durchgangscode 53 auf, und schließlich einen Durchgangszeitcode 54 und ein Ende-Flag 55.

Der Betrieb der ersten Ausführungsform wird nun unter Bezug­ nahme auf das in Fig. 3 dargestellte Flußdiagramm erläutert. Die CPU 11 steht auf "betriebsbereit" und gibt einen Stopbe­ fehl an den Takterzeugungsschaltkreis 29 aus, solange bis sie ein Triggersignal von der externen Einheit empfängt, wo­ durch die Erzeugung des inneren Taktes verhindert wird. Wenn die IC-Karte in einen Bereich kommt, auf den die externe Einheit einer Steuereinrichtung oder etwas vergleichbares einer automatischen Durchgangsmaschine, die beispielsweise in einer Eisenbahnstation stehen kann, Zugriff hat, dann wird das Triggersignal von der externen Einheit übermittelt, von dem Antennenschaltkreis 16 empfangen und dann von dem Demodulationsschaltkreis 26 erkannt. Der Demodulati­ onsschaltkreis 26 gibt einen Befehl an den Takterzeugungs­ schaltkreis 29 aus, um den Schaltkreis 29 in Gang zu setz­ en, welcher einen internen Takt an die verschiedenen Schaltkreise innerhalb des ICs 10 ausgibt.

Wenn auf diese Art und Weise der interne Takt erzeugt wird, dann liest die CPU 11 ein Programm aus dem ROM 12 aus, um Daten in Übereinstimmung mit dem in Fig. 3 gezeigten Fluß­ diagramm zu verarbeiten. Nach dem Empfang des Triggersignals wird das Abfragesignal von der externen Einheit im Schritt S1 empfangen. Fig. 4 zeigt ein Beispiel des Datenformates, das in dem Abfragesignal enthalten ist, welches von der ex­ ternen Einheit übermittelt wird. Das Abfragesignal weist das Startflag 51, den System-ID-Code 52 (welcher als eine Systemidentifizierungsinformation dient), den Durchgangscode 53, den Durchgangszeitcode 54 und das Ende-Flag 55 auf. Die IC-Karte 55 speichert das empfangene Abfragesignal vorübergehend in einem Empfangspuffer des RAMs 13.

In dem Schritt S2 liest die CPU 11 das Verwendungsautorisie­ rungsbit 32, das in der Anwendungsinformation enthalten ist, die in der Zone 131 des RAMs 13 gespeichert ist und bestä­ tigt den Wert dieses Bits 32 entweder als "1" oder "0". Wenn es "1" ist, dann kann die IC-Karte verwendet werden. In dem Schritt S3 wird der System-ID-Code 31 gelesen, der in der Anwendungsinformation enthalten ist und mit dem System-ID- Code 52 verglichen, der in dem Abfragesignal enthalten ist. Wenn beide Codierungen übereinstimmen, wird im Schritt S4 die Gültigkeitperiodeninformation 33, die in der Anwendungsinformation enthalten ist, gelesen, und es wird bestimmt, ob eine Durchgangszeit, die durch den Durchgangs­ zeitcode 54 gegeben ist, der in dem Abfragesignal enthalten ist, innerhalb der Gültigkeitsperiode liegt. Wenn die Durch­ gangszeit sich innerhalb der Gültigkeitsperiode befindet, wird im Schritt S5 die Karten-ID-Information 34, die in der Anwendungsinformation enthalten ist, gelesen. Im Schritt S6 wird der Durchgangscode 53 und der Durchgangszeitcode 54, die in dem Abfragesignal enthalten sind, jeweils in die An­ wendungsinformation in der Form des Durchgangscodes 36 und der Durchgangszeitinformation 37 aufgenommen bzw. regi­ striert. Gleichzeitig wird die Anzahl der Durchgänge, die in der Anwendungsinformation enthalten ist, um eins erhöht. Die in dem Schritt S5 gelesene Karten-ID-Information wird als ein Antwortsignal verwendet, das über den Antennenschalt­ kreis 16 zu der externen Einheit im Schritt S7 übertragen ist. Im Schritt S8 wird der Betrieb des Takterzeugungs­ schaltkreises 29 beendet, wodurch auch die CPU 11 ihren Be­ trieb beendet.

Im Schritt S2 wird, wenn das Verwendungsautorisierungsbit 32 als auf "0" stehend bestimmt wird, oder im Schritt S3, wenn bestimmt wird, daß der System-ID-Code 31, der in der Anwen­ dungsinformation enthalten ist, nicht mit dem System-ID-Code 52 übereinstimmt, der in dem Abfragesignal enthalten ist, das Antwortsignal nicht zu der externen Einheit übertragen und das Programm schreitet unmittelbar mit dem Schritt S8 fort, bei dem die CPU 11 gestoppt wird.

Wenn im Schritt S4 die Durchgangszeit sich außerhalb der Gültigkeitsperiode befindet, dann fährt das Programm mit dem Schritt S9 fort, mit dem der gesamte Inhalt der Anwen­ dungsinformation gelesen wird. Im Schritt S10 wird das Ver­ wendungsautorisierungsbit 32 der Anwendungsinformation auf "0" gesetzt. Im Schritt S7 werden alle gelesenen Inhalte in der Form des Antwortsignals an die externe Einheit übermit­ telt.

Wie zuvor beschrieben, wird in dieser Ausführungsform im Schritt S3 der in der IC-Karte enthaltene System-ID-Code 31 mit dem System-ID-Code 52 verglichen, der in dem Abfragesi­ gnal enthalten ist, das von der externen Einheit übermittelt wurde. Aus diesem Grund wird in dem Fall, in dem sowohl eine IC-Karte 63, die einen System-ID-Code "A" aufweist, als auch eine andere IC-Karte 64, die einen System-ID-Code "B" auf­ weist, beide innerhalb eines Bereiches 62 positioniert wer­ den, auf den eine externe Einheit 61 Zugriff hat, die den System-ID-Code "A" hat, das Antwortsignal in Antwort auf das Abfragesignal von der IC-Karte 63 übermittelt, die den glei­ chen System-ID-Code hat, wie die externe Einheit 61, wie in Fig. 5 gezeigt. Indessen wird das Antwortsignal von der IC- Karte 64 nicht übermittelt, das einen unterschiedlichen Sy­ stem-ID-Code hat. Daher ist es möglich, Radiointerferenzen zu vermeiden und das Kommunikationsverfahren am fehlerhaften Betrieb zu hindern.

Fig. 2 zeigt nur ein Beispiel der Anwendungsinformation und weitere Anwendungsinformationen können gleichfalls verwendet werden, die eine von der in Fig. 2 gezeigten unterschiedli­ che Struktur aufweisen. Beispielsweise kann die in Fig. 6 dargestellte Anwendungsinformation in der Zone 131 des RAMs 13 gespeichert werden. Diese Anwendungsinformation ist für eine IC-Karte vom Vorauszahlungstyp geeignet. Die Daten, die in Fig. 6 mit 31 bis 38 bezeichnet sind, entsprechen den gleichen Daten, die mit den identischen Bezugszeichen in Fig. 2 bezeichnet sind. Vorauszahlungssaldoinformationen 39 sind eine Steuerinformation, die das Saldo der IC-Karte an­ geben. D(1) bis D(3) bezeichnen Datenposten für Regelinfor­ mationen, die zum Antwortsignal hinzugefügt werden, wenn dieses zu der externen Einheit übertragen wird. Die Da­ tenposten D(1) bis D(3) weisen jeweils eine Startadresse und eine Länge auf, die beide für das Lesen des RAMs 13 verwen­ det werden. F(1) bezeichnet ein Flag, das anzeigt, ob die IC-Karte sich innerhalb der Gültigkeitsperiode befindet und F(2) bezeichnet ein anderes Flag, das andeutet, ob das Saldo nicht geringer ist als der Geldbetrag, der abgezogen werden muß.

Der Betrieb einer IC-Karte gemäß einer zweiten Ausführungs­ form, die eine derartige Anwendungsinformation verwendet, wird nun im folgenden unter Bezugnahme auf das in Fig. 7 ge­ zeigte Flußdiagramm beschrieben. Wenn die IC-Karte einen Be­ reich betritt, auf den eine externe Einheit wie beispiels­ weise ein Zugangs-/Zutrittsgateanschluß vom Vorauszahlungs­ typ Zugriff hat, dann wird von der externen Einheit im Schritt S11 zunächst ein Triggersignal und dann ein Abfrage­ signal empfangen. Wie in Fig. 8 dargestellt, enthält das von der externen Einheit übertragene Abfragesignal Einziehungsinformationen 56, die den Geldbetrag anzeigen, der von dem vorausbezahlten Geldbetrag abgezogen werden muß, der in der IC-Karte enthalten ist, und zwar neben dem Start- Flag 51, dem System-ID-Code 52, dem Durchgangscode 53, dem Durchgangszeitcode 54 und dem Ende-Flag 55. Die Einziehungs­ information 56 wird mit der Vorauszahlungssaldoinformation 39 verglichen, die die Steuerinformation darstellt, die in der Zone 131 des RAMs 13 gespeichert ist.

Im Schritt S12 bestätigt die CPU 11, ob der Wert des Verwen­ dungsautorisierungsbits 32, der in der Anwendungsinformation enthalten ist, "1" oder "0" ist. Wenn er "1" ist, kann die IC-Karte verwendet werden. Im Schritt 13 wird der System-ID- Code 31, der in der Anwendungsinformation enthalten ist, mit dem System-ID-Code 52 verglichen, der in dem Abfragesignal enthalten ist. Wenn beide Codierungen übereinstimmen, dann wird im Schritt S14 eine Bestimmung durchgeführt, ob eine Durchgangszeit, die durch den Durchgangszeitcode 54 darge­ stellt wird, der in dem Abfragesignal enthalten ist, inner­ halb der Gültigkeitsperiode liegt. Diese Bestimmung basiert auf der Gültigkeitsperiodeninformation 33. Wenn die Durch­ gangszeit innerhalb der Gültigkeitsperiode liegt, dann wird das Flag F(1) der Anwendungsinformation im Schritt S15 auf "1" gesetzt. Wenn sie außerhalb der Gültigkeitsperiode liegt, dann wird das Flag F(1) im Schritt 16 auf "0" ge­ setzt. Im Schritt S17 wird die Vorauszahlungssaldoinforma­ tion 39, die in der Anwendungsinformation enthalten ist, ge­ lesen und der Saldo, der durch die Vorauszahlungssaldoinfor­ mation 39 gegeben ist, wird mit dem Geldbetrag verglichen, der durch die Einziehungsinformation 56 gegeben ist, die in dem Abfragesignal enthalten ist, um zu bestimmen, ob der obige Geldbetrag von dem Saldo abgezogen werden kann, d. h. ob der Saldo ausreichend ist. Wenn der Geldbetrag abgezogen werden kann, dann wird im Schritt S18 das Flag F(2) der An­ wendungsinformation auf "1" gesetzt, wohingegen wenn er nicht abgezogen werden kann, dann wird der Flag F(2) im Schritt S19 auf "0" gesetzt.

Im Schritt S20 wird der Wert des Flags F(1) abgefragt; wenn er "0" ist, dann liegt die Durchgangszeit außerhalb der Gül­ tigkeitsperiode. Im Schritt S21 werden die Inhalte des RAMs 13 gelesen, und zwar dort, wo die Datenposten D(1) der An­ wendungsinformation gesetzt werden. Wenn der Wert des Flags F(1) gleich "1" ist, dann wird der Wert des Flags F(2) im Schritt S22 abgefragt. Wenn er zu "1" bestimmt wird, dann kann der Geldbetrag abgezogen werden. Im Schritt S23 werden die Inhalte des RAMs 13 gelesen, und zwar dort, wo die Daten D(2) gesetzt werden. Im Schritt S24 wird ein Abzugs- bzw. Belastungsverfahren durchgeführt. In dem Belastungsverfahren wird der Geldbetrag, der durch die Einziehungsinformation 56 angezeigt wird, die in dem Abfragesignal enthalten ist, von dem Geldbetrag abgezogen, der durch die Vorauszahlungssal­ doinformation 39 gegeben ist, die in der Anwendungsinforma­ tion enthalten ist. Der Saldo wird aktualisiert und als Vor­ auszahlungsinformation 39 in der Anwendungsinformation ge­ speichert. Wenn der Wert des Flags F(2) als "0" bestimmt wird, dann ist der Saldo nicht ausreichend. Im Schritt S25 werden die Inhalte des RAMs 13 gelesen, bei denen der Daten­ posten D(3) gesetzt wird. Im Schritt S26 wird das Verwen­ dungsautorisierungsbit 32 der Anwendungsinformation auf "0" gesetzt.

Die Inhalte des Speichers, die in den Schritten S21, S23 und S25 ausgelesen werden, werden zu der externen Einheit in der Form eines Antwortsignals übermittelt. Fig. 9 zeigt die Struktur von Daten, die in dem Antwortsignal enthalten sind. Das Antwortsignal enthält ein Start-Flag 71, den Wert 72 des Flags F(1), den Wert 73 des Flags F(2), einen Übermittlungs­ datenidentifizierungscode 74, Übermittlungsdaten 75 und ein Ende-Flag 76. Der Übermittlungsdatenidentifizierungscode 74 zeigt den Bereich an, innerhalb dem die Daten aus dem RAM 13 ausgelesen werden. Jeder der Datenposten D(1) bis D(3) der Anwendungsinformation wird auf den Übermittlungsdatenidenti­ fizierungscode 74 übertragen. Beispielsweise sind, wenn das Belastungsverfahren im Schritt S24 durchgeführt wird, die Werte 72 und 73 der Flags F(1) und F(2) jeweils "1", wohin­ gegen der Übermittlungsdatenidentifizierungscode 74 die Da­ ten des Postens D(2) enthält. Daher entsprechen die Inhalte des Speichers, wo der Datenposten D(2) der Anwendungsinfor­ mation gesetzt wird, den Übermittlungsdaten 75.

Nachdem das Antwortsignal auf diese Art und Weise übertragen worden ist, wird die CPU 11 im Schritt S28 gestoppt.

Im Schritt S12 wird, wenn der Wert des Verwendungsautorisie­ rungsbits als "0" bestimmt wird, oder im Schritt 13, wenn dort bestimmt wird, daß der System-ID-Code 31, der in der Anwendungsinformation enthalten ist, nicht mit dem System- ID-Code 52 übereinstimmt, der in dem Abfragesignal enthalten ist, dann wird in diesen Fällen kein Antwortsignal zu der externen Einheit übertragen und der Betrieb fährt unmittel­ bar mit dem Schritt S28 fort, mit dem die CPU 11 gestoppt wird.

Wie zuvor beschrieben, werden in der zweiten Ausführungsform Radiointerferenzen und ähnliches verhindert, da der System- ID-Code 31, der in der Anwendungsinformation enthalten ist, mit dem System-ID-Code 52 verglichen wird, der in dem Abfra­ gesignal enthalten ist. Gleichzeitig wird das Antwortsignal zu der externen Einheit in Abhängigkeit davon übertragen, ob die Durchgangszeit innerhalb einer Gültigkeitsperiode liegt und der Geldbetrag abgezogen werden kann. Es ist daher mög­ lich, den Zeitaufwand zu verkürzen, der benötigt wird, um effektiv das Kommunikationsverfahren mit einer externen Ein­ heit durchzuführen.

In der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform können, obgleich die Datenposten D(1) bis D(3) zum Setzen der Startadresse und Länge, die für das Auslesen des RAMs 13 verwendet werden, in der Zone 131 des RAMs 13 gespeichert sind, diese Posten auch in dem ROM 12 gespeichert werden.

Zusammenfassend kann also festgestellt werden, daß eine be­ rührungslose IC-Karte eine Datenübermittlungs­ /Empfangseinrichtung, einen Speicher, eine CPU, eine erste Bestimmungseinrichtung, eine zweite Bestimmungseinrichtung und eine Beendigungseinrichtung enthält. Wenn die Daten­ übermittlungs-/Empfangseinrichtung ein Abfragesignal emp­ fängt, bestimmt die erste Bestimmungsvorrichtung, ob erste Systemidentifizierungsinformationen, die in dem Speicher ge­ speichert sind, mit zweiten Systemidentifizierungsinforma­ tionen übereinstimmen, die in dem Abfragesignal enthalten sind. Gleichzeitig bestimmt die zweite Bestimmungseinrich­ tung, ob die IC-Karte, die durch in dem Speicher gespeicher­ te Verwendungsautorisierungsinformationen identifiziert wird, verwendet werden kann. Wenn die ersten und zweiten Systemidentifizierungsinformationen nicht übereinstimmen, oder wenn die Verwendungsautorisierungsinformation angibt, daß die IC-Karte nicht verwendet werden kann, dann beendet die Beendigungseinrichtung den Betrieb der CPU bis ein neues Abfragesignal empfangen wird.

Claims (9)

1. Eine berührungslose IC-Karte, mit:
Datenübermittlungs-/Empfangsvorrichtungen, um Daten be­ züglich eines Außenbereiches in einer berührungslosen Art und Weise auszutauschen;
einem Speicher zum Speichern einer ersten Systemidenti­ fizierungsinformation, die ein Anwendungssystem identi­ fiziert, und eine Verwendungsautorisierungsinformation, die anzeigt, ob die IC-Karte verwendet werden kann oder nicht;
Datenverarbeitungsvorrichtungen, um auf der Grundlage eines Abfragesignals, das von den Datenübermittlungs­ /Empfangsvorrichtungen empfangen worden ist, die Daten zu verarbeiten, um ein Antwortsignal über die Daten­ übermittlungs-/Empfangsvorrichtungen zu übertragen;
ersten Bestimmungsvorrichtungen, um zu bestimmen, wenn die Datenübermittlungs-/Empfangsvorrichtungen das Ab­ fragesignal empfangen, ob die erste Systemidentifizie­ rungsinformation, die in dem Speicher gespeichert ist, mit einer zweiten Systemidentifizierungsinformation übereinstimmt, die in dem Abfragesignal enthalten ist und die verwendet wird, um das Anwendungssystem zu identifizieren;
zweiten Bestimmungsvorrichtungen, um zu bestimmen, wenn die Datenübermittlungs-/Empfangsvorrichtungen das Ab­ fragesignal empfangen, ob die Verwendungsautorisie­ rungsinformation, die in dem Speicher gespeichert ist, anzeigt, ob die IC-Karte verwendet werden kann oder nicht; und
Beendigungsvorrichtungen um, wenn die ersten Bestim­ mungsvorrichtungen bestimmt haben, daß die erste Systemidentifizierungsinformation nicht mit der zweiten Systemidentifizierungsinformation übereinstimmt, oder wenn die zweiten Bestimmungsvorrichtungen bestimmt ha­ ben, daß die durch die Verwendungsautorisierungsinfor­ mation angezeigte IC-Karte nicht verwendet werden kann, den Betrieb der Datenverarbeitungsvorrichtungen zu beenden, bis die Datenübermittlungs-/Empfangsvor­ richtungen ein neues Abfragesignal empfangen.

2. Die berührungslose IC-Karte nach Anspruch 1, in der der Speicher eine Gültigkeitsperiodeninformation speichert, die eine Gültigkeitsperiode anzeigt, in der die IC- Karte verwendet werden kann, und worin die Datenverar­ beitungsvorrichtungen in dem Speicher die Verwendungs­ autorisierungsinformation speichert, die anzeigt, daß die IC-Karte nicht mehr verwendet werden kann, sofern die Zeit, die durch eine Zeitinformation gegeben ist, die in dem Abfragesignal enthalten ist, daß von den Da­ tenübermittlungs-/Empfangsvorrichtungen empfangen wor­ den ist, über die Gültigkeitsperiode hinausgeht, die durch die Gültigkeitsperiodeninformation gegeben ist.

3. Eine berührungslose IC-Karte mit:
Datenübermittlungs-/Empfangsvorrichtungen, um Daten be­ züglich eines Außenbereiches in einer berührungsfreien Art und Weise auszutauschen;
einem Speicher zum Speichern von Daten und Steuerinfor­ mationen;
Vergleichsvorrichtungen zum Vergleichen von Vergleichs­ informationen, die in einem Abfragesignal enthalten sind, mit den Steuerinformationen, die in dem Speicher gespeichert sind, wenn die Datenübermittlungs-/Emp­ fangsvorrichtungen das Abfragesignal empfangen;
Datenverarbeitungsvorrichtungen zum Auslesen der auf einem Vergleichsergebnis basierenden Daten aus dem Speicher, das von den Vergleichsvorrichtungen erhalten worden ist, um ein Antwortsignal zu erzeugen, zu dem die Daten hinzugefügt werden, so daß das Antwortsignal über die Datenübermittlungs-/Empfangsvorrichtungen übertragen wird.

4. Die berührungslose IC-Karte nach Anspruch 3, in der die IC-Karte vom Vorauszahlungstyp ist, wobei der Speicher eine Vorauszahlungs-Saldoinformation speichert, welche als Steuerinformation dient, die ein Saldo angibt und worin die Vergleichsvorrichtungen das Saldo verglei­ chen, das durch die Vorauszahlungs-Saldoinformation ge­ geben ist, die in dem Speicher gespeichert ist, und zwar mit einem Geldbetrag, der durch eine Einziehungs­ information gegeben ist, die in dem Abfragesignal ent­ halten ist, das von den Datenübermittlungs-/Empfangs­ vorrichtungen empfangen worden ist.

5. Die berührungslose IC-Karte nach Anspruch 4, in der die Datenverarbeitungsvorrichtungen ein Belastungsverfahren durchführen, wenn die Vergleichsvorrichtungen bestimmt haben, daß der Geldbetrag als ein Ergebnis des Verglei­ ches abgezogen werden kann, und in der die Datenverar­ beitungsvorrichtungen Inhalte einer vorherbestimmten Zone in dem Speicher auslesen, um sie in der Form eines Antwortsignales zu übertragen, wenn die Vergleichsvor­ richtungen bestimmt haben, daß der Geldbetrag nicht be­ lastet werden kann.

6. Eine berührungslose IC-Karte mit:
Datenübermittlungs-/Empfangsvorrichtungen, zum Aus­ tausch von Daten bezüglich eines Außenbereiches in einer berührungslosen Art und Weise;
einem Speicher zum Speichern einer Steuerinformation, einer ersten Systemidentifizierungsinformation, die ein Anwendungssystem identifiziert sowie einer Verwendungs­ autorisierungsinformation, die angibt, ob die IC-Karte verwendet werden kann oder nicht;
Vergleichsvorrichtungen zum Vergleichen einer Ver­ gleichsinformation, die in einem Abfragesignal enthal­ ten ist, mit einer Steuerinformation, die in dem Spei­ cher gespeichert ist, wenn die Datenübermittlungs­ /Empfangsvorrichtungen das Abfragesignal empfangen;
Datenverarbeitungsvorrichtungen zum Auslesen der Daten aus dem Speicher, die auf einem Vergleichsergebnis ba­ sieren, das durch die Vergleichsvorrichtungen erhalten worden ist, um ein Antwortsignal zu erzeugen, zu dem die Daten hinzugefügt werden, so daß das Antwortsignal über die Datenübermittlungs-/Empfangsvorrichtungen übertragen werden kann;
ersten Bestimmungsvorrichtungen zum Bestimmen, wenn die Datenübermittlungs-/Empfangsvorrichtungen das Abfrage­ signal empfangen, ob die erste Systemidentifizierungs­ information, die in dem Speicher gespeichert ist, mit einer zweiten Systemidentifizierungsinformation über­ einstimmt, die in dem Abfragesignal enthalten ist, und
die zur Identifizierung des Anwendungssystemes verwen­ det wird;
zweiten Bestimmungsvorrichtungen zum Bestimmen, wenn die Datenübermittlungs-/Empfangsvorrichtungen das Ab­ fragesignal empfangen, ob die Verwendungsautorisie­ rungsinformation, die in dem Speicher gespeichert ist anzeigt, ob die IC-Karte verwendet werden kann oder nicht; und
Beendigungsvorrichtungen zum Beendigen, wenn die ersten Bestimmungsvorrichtungen bestimmt haben, daß die erste Systemidentifizierungsinformation nicht mit der zweiten Systemidentifizierungsinformation übereinstimmt, oder wenn die zweiten Bestimmungsvorrichtungen bestimmt ha­ ben, daß die durch die Verwendungsautorisierungsinfor­ mation angezeigte IC-Karte nicht verwendet werden kann, des Betriebes der Datenverarbeitungsvorrichtungen, bis die Datenübermittlungs-/Empfangsvorrichtungen ein neues Abfragesignal empfangen.

7. Die berührungslose IC-Karte nach Anspruch 6, wobei die IC-Karte vom Vorauszahlungstyp ist, und worin der Spei­ cher eine Vorauszahlungs-Saldoinformation speichert, die als Steuerinformation dient, welche ein Saldo an­ gibt, und worin die Vergleichsvorrichtungen das Saldo vergleichen, das durch die Vorauszahlungs-Saldoinforma­ tion gegeben ist, die in dem Speicher gespeichert ist, und zwar mit einem Geldbetrag, der durch eine Einzie­ hungsinformation gegeben ist, die in dem Abfragesignal enthalten ist, das von den Datenübermittlungs-/Emp­ fangsvorrichtungen empfangen worden ist.

8. Die berührungslose IC-Karte nach Anspruch 7, worin die Datenverarbeitungsvorrichtungen ein Belastungsverfahren durchführen, wenn die Vergleichsvorrichtungen bestimmt haben, daß der Geldbetrag als ein Ergebnis des Verglei­ ches belastet werden kann, und worin die Datenverarbei­ tungsvorrichtungen die Inhalte einer vorherbestimmten Zone in dem Speicher auslesen, um sie in der Form eines Antwortsignales zu übermitteln, wenn die Vergleichsvor­ richtungen bestimmt haben, daß der Geldbetrag nicht be­ lastet werden kann.

9. Die berührungslose IC-Karte nach Anspruch 8, in der der Speicher eine Gültigkeitsperiodeninformation speichert, die eine Gültigkeitsperiode angibt, in der die IC-Karte verwendet werden kann, und worin die Datenverarbei­ tungsvorrichtungen ein Belastungsverfahren nur dann durchführen, wenn die Zeit, die durch eine Zeitinforma­ tion gegeben ist, die in dem Abfragesignal enthalten ist, das von den Datenübermittlungs-/Empfangsvorrich­ tungen empfangen worden ist, sich innerhalb der Gültig­ keitsperiode befindet, die durch die Gültigkeitsperi­ odeninformation gegeben ist, und wenn die Vergleichs­ vorrichtungen bestinmt haben, daß der Geldbetrag als ein Ergebnis des Vergleiches belastet werden kann.