DE69003319T2 - IC-Karte mit zusätzlichen Kontakten und Verfahren zur Kontrolle der IC-Karte. - Google Patents

IC-Karte mit zusätzlichen Kontakten und Verfahren zur Kontrolle der IC-Karte.

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DE69003319T2 DE90113868T DE69003319T DE69003319T2 DE 69003319 T2 DE69003319 T2 DE 69003319T2 DE 90113868 T DE90113868 T DE 90113868T DE 69003319 T DE69003319 T DE 69003319T DE 69003319 T2 DE69003319 T2 DE 69003319T2
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Description

    1. Gebiet der Erfindung
  • Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Chip-Karte bzw. IC-Karte mit zusätzlichen Anschlüssen und auf ein Verfahren zum Steuern der Chip-Karte.
    • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Herkömmliche, in einer Chip-Karte angeordnete Verbindungsanschlüsse basieren auf ISO-DIS 7816/2-Normen. Insgesamt sind 8 Verbindungsanschlüsse vorhanden, die aus Spannungsquellenanschlüssen (Vcc und GND), einem Referenztaktanschluß (CLK), einem Rücksetzsignalanschluß (RST), einem Datenkommunikationsanschluß (I/O), einem Spannungsquellenanschluß (Vpp) zum Einschreiben von Daten in einen innerhalb der Chip-Karte angeordneten nicht flüchtigen Speicher und zwei reservierten Anschlüssen (RFUs) bestehen. Die reservierten Anschlüsse (RFUs) werden gegenwärtig nicht benutzt und es werden daher die verbleibenden 6 Anschlüsse zur Verbindung der Chip-Karte mit einer Terminal-Einheit eingesetzt.
  • Die EP-A 0 233 649 bezieht sich ebenfalls auf eine Chip-Karte mit Verbindungsanschlüssen an vorbestimmten Positionen.
  • Fig. 1 zeigt eine Darstellung einer herkömmlichen Chip-Karte 1 und Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Dimensionen und Positionen von 8 Verbindungsanschlüssen C1 bis C8 der Chip-Karte 1. Die Verbindungsanschlüsse C1 bis C8 sind in einem IC-Modul 2 in der Chip-Karte 1 untergebracht. Der Anschluß C1 ist ein Spannungsquellenanschluß (Vcc), C2 ein Rücksetzsignalanschluß (RST), C3 ein Referenztaktanschluß (CLK), C4 ein reservierter Anschluß (RFU), C5 ein Spannungsquellenanschluß (GND), C6 ein Spannungsversorgungsanschluß (Vpp) zum Einschreiben von Daten in einen nicht flüchtigen Speicher, C7 ein Datenkommunikationsanschluß (IO) und C8 ein weiterer reservierter Anschluß (RFU).
  • Die Verbindungsanschlüsse der herkömmlichen Chip-Karte können in unterschiedlichen Formen hergestellt sein, wie in Fig. 3 gezeigt ist.
  • Die herkömmliche Chip-Karte gemäß den ISO-DIS-Normen besitzt insgesamt lediglich diese 8 Verbindungsanschlüsse einschließlich des derzeit nicht benutzten reservierten Anschlusses RFU (C8) und des einzigen Datenkommunikationsanschlusses C7 (I/O). Die über den Datenkommunikationsanschluß C7 durchgeführte Datenkommunikation ist vom Start-Stop-Synchronisationstyp, dessen Kommunikationsgeschwindigkeit sehr langsam ist. Beispielsweise benötigt die herkömmliche Chip-Karte mehrere Sekunden bis mehrere Minuten, um die Datenkommunikation nach ihrer Einführung in eine Terminaleinheit zu beginnen. Die Anordnung lediglich eines Datenkommunikationsanschlusses verzögert nicht nur den Beginn der Datenkommunikation, sondern behindert auch eine ausreichende Leistungsfähigkeit der Zentraleinheit- bzw. CPU-Funktion der Chip-Karte.
    • Kurzfassung der Erfindung
  • Um die vorstehend erwähnten Probleme zu lösen, besteht eine Aufgabe vorliegender Erfindung in der Schaffung einer Chip- Karte (IC-Karte) mit zusätzlichen Anschlüssen, die eine Datenübertragungsrate verbessern und die CPU-Funktion der Chip- Karte vollständig ausnutzen kann, und eines Verfahrens zum Steuern der Chip-Karte.
  • Um die Aufgabe zu lösen, sind bei der erfindungsgemäßen Chip- Karte zusätzliche Verbindungsanschlüsse benachbart zu existierenden herkömmlichen Verbindungsanschlüssen angeordnet. Weiterhin sind entsprechende zusätzliche Anschlüsse in einer Terminaleinheit angeordnet. Wenn die zusätzlichen Anschlüsse der Chip-Karte und der Terminal-Einheit nicht benutzt werden, werden sie auf eine Eingabe-Betriebsart oder eine potentialungebundene Betriebsart (floating mode) gelegt. Lediglich wenn die zusätzlichen Anschlüsse benutzt werden, werden sie als Reaktion auf Steuersignale in eine Eingabe/Ausgabe-Betriebsart geschaltet.
  • Somit ist gemäß vorliegender Erfindung eine Chip-Karte mit zusätzlichen Anschlüssen zusätzlich zu den vorhandenen herkömmlichen Verbindungsanschlüssen versehen und eine Terminal- Einheit ist gleichfalls mit zusätzlichen Anschlüssen ausgestattet. Diese zusätzliche Anschlüsse werden durch Steuersignale gesteuert. Die erfindungsgemäße Chip-Karte kann in gleicher Weise wie herkömmliche Chip-Karten abhängig davon, ob die Steuersignale vorhanden sind oder nicht, eingesetzt werden.
  • Diese und weitere Zielsetzungen, Merkmale und Vorteile vorliegender Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen noch besser ersichtlich.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 zeigt eine Darstellung einer Anordnung von Verbindungsanschlüssen einer herkömmlichen Chip-Karte,
  • Fig. 2 zeigt eine Darstellung der Abmessungen der Verbindungsanschlüsse der Chip-Karte gemäß Fig. 1,
  • Fig. 3 zeigt Beispiele für die Gestaltungen herkömmlicher Verbindungsanschlüsse,
  • Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung von Verbindungsanschlüssen bei einein erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel einer Chip-Karte,
  • Fig. 5 zeigt eine Ansicht einer Terminal-Einheit, die entweder die herkömmliche Chip-Karte oder die erfindungsgemäße Chip-Karte akzeptiert,
  • Fig. 6 zeigt ein Schaltbild der Chip-Karte und der Terminal- Einheit gemäß vorliegender Erfindung,
  • Fig. 7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Programms zur Steuerung der erfindungsgemäßen Chip-Karte und
  • Fig. 8 zeigt eine Darstellung von Abänderungen vorliegender Erfindung.
    • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Fig. 4 zeigt eine Darstellung einer Chip-Karte 10 gemäß vorliegender Erfindung. Die Chip-Karte 10 besitzt ein eingebettetes IC-Modul 20. Die Größe des IC-Moduls 20 ist diesselbe wie bei der herkömmlichen Chip-Karte gemäß Fig. 1. Im IC-Modul 20 angeordnete Verbindungsanschlüsse C1 bis C8 haben gleichfalls dieselben Abmessungen wie diejenigen, der herkömmlichen Verbindungsanschlüsse gemäß Fig. 2. Gemäß vorliegender Erfindung bestitzt die Chip-Karte 10 zusätzliche Verbindungsanschlüsse A1 bis A8, die benachbart zu den Anschlüssen C1 bis C8 in Rücken-an-Rücken-Beziehung bzw. Rücken-an- Rücken mit diesen angeordnet sind. Die Verdrahtung zwischen den Anschlüssen C1 bis C8 und den zusätzlichen Anschlüssen A1 bis A8 im IC-Nodul 20 wird im weiteren Text erläutert.
  • Fig. 5 zeigt eine Terminal-Einheit 30 mit einem Einführungsschlitz 101, in den die erfindungsgemäße Chip-Karte 10 eingeführt wird. Wenn die Chip-Karte 10 in die Terminal-Einheit 30 eingeführt ist, sind die Verbindungsanschlüsse der Chip-Karte 10 jeweils mit Verbindungsanschlüssen der Terminal-Einheit 30 verbunden. Danach werden Daten zwischen der Chip-Karte 10 und der Terminal-Einheit 30 durch Betätigung von an der Terminal- Einheit 30 angeordneten Tasten 102 übertragen. Die Ergebnisse der Datenübertragung und der Tastenbetätigungen werden auf einer Anzeige 103 der Terminal-Einheit 30 angezeigt.
  • Die Terminal-Einheit 30 kann mit einem großen Computer oder einem weiteren Terminal-Gerät über eine Kommunikationsleitung 104 verbunden sein.
  • Fig. 6 zeigt eine Darstellung der Verdrahtung der Chip-Karte 10 gemäß Fig. 4 und der Terminal-Einheit 30 gemäß Fig. 5. Die rechte Hälfte der Fig. 6 zeigt die Chip-Karte 10, die mit einer Zentraleinheit CPU mit einem Speicher 50 ausgestattet ist, die herkömmlichen Verbindungsanschlüsse C1 bis C8 und die zusätzlichen Anschlüsse A1 bis A8. Die linke Hälfte von Fig. 6 zeigt die Terminal-Einheit 30, die mit einer Zentraleinheit CPU mit einem Speicher 40, herkömmlichen Anschlüssen C1' bis C8' und zusätzlichen Anschlüssen A1' bis A8' ausgestattet ist.
  • Wenn die Chip-Karte 10 in die Terminal-Einheit 30 eingeführt ist, sind die Anschlüsse C1 bis C3 und C5 bis C7 jeweils mit den Anschlüssen C1' bis C3' und C5' bis C7' verbunden. Gleichzeitig sind die zusätzlichen Anschlüsse A1 bis A8 der Chip-Karte 10 jeweils mit den zusätzlichen Anschlüssen A1' bis A8' der Terminal-Einheit 30 verbunden.
  • In der Chip-Karte 10 sind die zusätzlichen Anschlüsse A1 bis A8 mit der Zentraleinheit CPU mit Speicher 50 durch Signalleitungen 11 bis 18 verbunden. Die Signalleitungen 11 bis 18 besitzen jeweils Betriebsart-Umschalt-Schaltungen 51 bis 58. Die Zentraleinheit mit Speicher 50 stellt über Steuerleitungen 21 und 22 Steuersignale für die Betriebsart-Umschalt- Schaltungen 51 bis 58 bereit und schaltet hierdurch zwischen einer Eingabe-Betriebsart, einer Ausgabe-Betriebsart, einer Eingabe/Ausgabe-Betriebsart und einer potentialungebundenen bzw. "floatenden" Betriebsart um.
  • Wenn auf der Steuerleitung 22 ein Steuersignal S2 anliegt und auf der Steuerleitung 21 kein Steuersignal S1 vorhanden ist, sind die Betriebsart-Umschalt-Schaltungen 51 bis 58 in die Eingabe-Betriebsart umgeschaltet, die einen Datenfluß lediglich von den zusätzlichen Anschlüssen A1 bis A8 zur Zentraleinheit mit Speicher 50 erlaubt.
  • Wenn auf der Steuerleitung 21 das Steuersignal S1 anliegt und die Steuerleitung 22 kein Steuersignal S2 bereitstellt, sind die Betriebsart-Umschalt-Schaltungen 51 bis 58 in die Ausgabe-Betriebsart umgeschaltet, die einen Datenfluß lediglich von der Zentraleinheit mit Speicher 50 zu den zusätzlichen Anschlüssen A1 bis A8 erlaubt.
  • Wenn auf den Steuerleitungen 21 und 22 jeweils die Steuersignale S1 und S2 anliegen, sind die Betriebsart-Umschalt- Schaltungen 51 bis 58 in die Eingabe/Ausgabe-Betriebsart geschaltet, die einen Datenfluß zwischen der Zentraleinheit mit Speicher 50 und den zusätzlichen Anschlüssen A1 bis A8 erlaubt.
  • Wenn auf den Steuerleitungen 21 und 22 keine Steuersignale S1 und S2 anliegen, sind die Betriebsart-Umschalt-Schaltungen 51 bis 58 in die potentialungebundene Betriebsart umgeschaltet, die keinen Datenfluß zwischen der Zentraleinheit mit Speicher 50 und den zusätzlichen Anschlüssen A1 bis A8 erlaubt.
  • Dieses Ausführungsbeispiel besitzt weiterhin eine Betriebsart-Umschalt-Schaltung 59, die identisch mit den anderen Betriebsart-Umschalt-Schaltungen ist und zwischen dem Verbindungsanschluß C7 (IO) und der Zentraleinheit mit Speicher 50 angeordnet ist.
  • In der Terminal-Einheit 30 sind die zusätzlichen Anschlüsse A1' bis A8' mit der Zentraleinheit mit Speicher 40 durch Verbindungsleitungen 31 bis 38 verbunden. Die Verbindungsleitungen 31 bis 38 besitzen jeweils Betriebsart-Umschalt-Schaltungen 61 bis 68, die dieselben wie diejenigen der Chip-Karte 10 sind. Die Betätigungen bzw. die Arbeitsweise der Betriebsart- Umschalt-Schaltungen 61 bis 68 der Terminal-Einheit 30 sind bzw. ist gleichartig wie diejenige(n) der Chip-Karte 10, so daß ihre Erläuterung entfällt.
  • Fig. 7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Steuern einer Chip-Karte. Das Programm steuert eine Einführung der herkömmlichen Chip-Karte 1 gemäß Fig. 1 in das Terminal 30 sowie eine Einführung der erfindungsgemäßen Chip-Karte 10 in die Terminal-Einheit 30.
  • Im Schritt 101 wird die Chip-Karte 10 in die Terminal-Einheit 30 eingeführt.
  • Im Schritt 102 werden die Verbindungsanschlüsse der Terminal- Einheit 30 und der Chip-Karte 10 miteinander verbunden.
  • Im Schritt 103 werden die zusätzlichen Anschlüsse A1' bis A8' und A1 bis A8 der Terminal-Einheit 30 und der Chip-Karte 10 unabhängig davon, ob es sich um eine konventionelle Chip- Karte 1 oder die erfindungsgemäße Chip-Karte 10 handelt, in die Eingabe-Betriebsart oder die potentialungebundene Betriebsart eingestellt. Wenn die erfindungsgemäße Chip-Karte 10 in die Terminal-Einheit 30 eingeführt ist, stellt die Zentraleinheit mit Speicher 50 der Chip-Karte 10 die Betriebsart-Umschalt-Schaltungen 51 bis 58 auf die Eingabe-Betriebsart oder die potientialungebundene Betriebsart ein. Gleichzeitig stellt die Zentraleinheit mit Speicher 40 der Terminal-Einheit 30 die Betriebsart-Umschalt-Schaltungen 61 bis 68 in die Eingabe-Betriebsart oder die potentialungebundene Betriebsart ein.
  • Falls die in Fig. 1 gezeigte herkömmliche Chip-Karte 1 in die Terminal-Einheit 30 eingeführt ist, stellt die Zentraleinheit mit Speicher 40 der Terminal-Einheit 30 gleichfalls die Betriebsart-Umschalt-Schaltungen 61 bis 68 in die Eingabe-Betriebsart oder die potentialungebundene Betriebsart ein.
  • Im Schritt 104 werden Daten zwischen der Chip-Karte und der Terminal-Einheit über die ISO-Standard-Verbindungsanschlüsse C1 bis C8 übertragen (tatsächlich werden für die Datenübertragung weniger Anschlüsse eingesetzt, wie zuvor beschrieben wurde).
  • Im Schritt 105 sendet die Zentraleinheit mit Speicher 40 der Terminal-Einheit 30 über die Verbindungsanschlüsse C7' und C7 einen Befehl, mit dem die eingeführte Chip-Karte abgefragt wird, ob sie zusätzliche Anschlüsse zusätzlich zu den ISO- Standard-Verbindungsanschlüssen C1 bis C8 besitzt oder nicht.
  • Im Schritt 106 wird überprüft, ob die Chip-Karte ein Signal, das das Vorhandensein der zusätzlichen Anschlüsse A1 bis A8 anzeigt, über die Verbindungsanschlüsse C7 und C7' sendet und ob die zusätzlichen Anschlüsse A1 bis A8 existieren.
  • Falls die Chip-Karte das das Vorhandensein der zusätzlichen Anschlüsse A1 bis A8 anzeigende Signal zur Terminal-Einheit 30 sendet, senden die Zentraleinheit mit Speicher 40 der Terminal-Einheit 30 und die Zentraleinheit mit Speicher 50 der Chip-Karte 10 die Steuersignale S1', S2', S1 und S2 zu den Betriebsart-Umschalt-Schaltungen 61 bis 68 und 51 bis 58 zur Einstellung der Eingabe/Ausgabe-Betriebsart im Schritt 107. Danach werden Daten über die zusätzlichen Anschlüsse A1 bis A8 und A1' bis A8' im Schritt 108 übertragen.
  • Falls das das Vorhandensein der zusätzlichen Anschlüsse A1 bis A8 anzeigende Signal nicht von der Chip-Karte zur Terminal-Einheit 30 gesendet oder von der Chip-Karte ein das Fehlen zusätzlicher Anschlüsse A1 bis A8 anzeigendes Signal zur Terminal-Einheit 30 im Schritt 106 gesendet wird, werden die Daten lediglich über die ISO-Standard-Verbindungsanschlüsse C1 bis C8 im Schritt 109 übertragen.
  • Im Schritt 110 wird der im Schritt 108 oder 109 begonnene Datentransfer abgeschlossen.
  • Im Schritt 111 werden die Verbindungsanschlüsse C7 und C7' auf potentialungebundene Betriebsart eingestellt.
  • Im Schritt 112 wird die Verbindung aller Verbindungsanschlüsse aufgehoben.
  • Im Schritt 113 wird die Chip-Karte aus der Terminal-Einheit 30 ausgetragen.
  • Auch wenn beim Ausführungsbeispiel die zusätzlichen Anschlüsse zur Übertragung von Daten eingesetzt werden, ist es möglich, die zusätzlichen Anschlüsse zum Übertragen von Taktsignalen und Synchronisationssignalen heranzuziehen.
  • Die Anordnung der zusätzlichen Anschlüsse ist nicht auf die offenbarte Anordnung beschränkt, sondern kann auch in unterschiedlichen Formen realisiert werden, wie es in Fig. 8 gezeigt ist.
  • Die Steuersignale S1', S2', S3' und S2 können durch die Zentraleinheit der Terminal-Einheit 30 oder durch die Zentraleinheit der erfindungsgemäßen Chip-Karte 10 gesteuert werden. Beim vorstehenden Ausführungsbeispiel beträgt die Anzahl der zusätzlichen Anschlüsse aus Gründen der Einfachheit 8. Diese Zahl kann nach Wunsch vergrößert oder verringert werden.
  • Die zusätzlichen Anschlüsse gemäß vorliegender Erfindung können leicht zu existierenden Verbindungsanschlüssen einer Chip-Karte hinzugefügt werden. Da die zusätzlichen Anschlüsse zunächst in die Eingabe/Betriebsart oder die potentialungebundene Betriebsart eingestellt werden, kann die erfindungsgemäße Chip-Karte mit den zusätzlichen Anschlüssen in gleicher Weise problemlos wie eine herkömmliche Chip-Karte benutzt werden.
  • Diese zusätzlichen Anschlüsse können durch eine vorhandene Zentraleinheit einer Terminal-Einheit oder durch eine vorhandene Zentraleinheit der Chip-Karte gesteuert werden. Die zusätzlichen Anschlüsse ermöglichen eine Datenübertragung mit hoher Geschwindigkeit und eine wirksame Benutzung der Zentraleinheiten der Terminal-Einheit und der Chip-Karte.

Claims (5)

1. Chip-Karte mit einer Mehrzahl von Verbindungsanschlüssen (C1 bis C8), die an vorbestimmten Positionen in der Chip-Karte (10) ausgebildet sind, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von den Verbindungsanschlüssen (C1 bis C8) entsprechenden zusätzlichen Anschlüssen (A1 bis A8), die benachbart zu den Verbindungsanschlüssen in Rücken-an-Rücken- Beziehung angeordnet sind.
2. Chip-Karte nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Zentraleinheit mit Speicher (50) zum Steuern einer Datenkommunikation, die zwischen der Chip-Karte (10) und der Außenseite bzw. Peripherie der Chip-Karte (30) über die Verbindungsanschlüsse und die zusätzlichen Anschlüsse durchgeführt wird.
3. Chip-Karte nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Betriebsart-Umschalteinrichtung (51 bis 59), die zwischen den zusätzlichen Anschlüssen und der Zentraleinheit mit Speicher (50) angeordnet ist und in Abhängigkeit von durch die Zentraleinheit mit Speicher bereitgestellten Steuersignalen auf eine der folgenden Betriebsarten, nämlich eine Eingabe-Betriebsart zum Ermöglichen eines Datenflusses lediglich von den zusätzlichen Anschlüssen zur Zentraleinheit mit Speicher, eine Ausgabe-Betriebsart zum Ermöglichen eines Datenflusses lediglich von der Zentraleinheit mit Speicher zu den zusätzlichen Anschlüssen, eine Eingabe/Ausgabe-Betriebsart zum Ermöglichen eines Datenflusses zwischen der Zentraleinheit mit Speicher und den zusätzlichen Anschlüssen und eine potentialungebundene Betriebsart zum Sperren eines Datenflusses zwischen der Zentraleinheit mit Speicher und den zusätzlichen Anschlüssen umgeschaltet ist.
4. Chip-Karte nach Anspruch 3, bei der die Betriebsart- Umschalteinrichtung auf die Eingabe-Betriebsart oder die potentialungebundene Betriebsart umgeschaltet ist, wenn keine Datenkommunikation über die zusätzlichen Anschlüsse durchgeführt wird.
5. Verfahren zum Steuern einer Chip-Karte (10) mit einer Mehrzahl von Verbindungsanschlüssen (C1 bis C8), die in vorbestimmten Positionen in der Chip-Karte ausgebildet sind, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von zusätzlichen Anschlüssen (A1 bis A8), die den Verbindungsanschlüssen entsprechen und benachbart zu den Verbindungsanschlüssen Rücken-an-Rücken mit diesen angeordnet sind, und eine Zentraleinheit mit Speicher (50) zum Steuern einer zwischen der Chip-Karte (10) und einer externen Terminal-Einheit (30) über die Verbindungsanschlüsse und die zusätzlichen Anschlüsse durchgeführten Datenkommunikation, mit
(a) einem Schritt zur Einstellung entweder einer Eingabe-Betriebsart zur Ermöglichung eines Datenflusses lediglich von den zusätzlichen Anschlüssen zur Zentraleinheit mit Speicher oder einer potentialungebundenen Betriebsart, bei der kein Datenfluß zwischen der Zentraleinheit mit Speicher und den zusätzlichen Anschlüssen gestattet ist,
(b) einem Schritt des Sendens eines Befehls von der Terminal-Einheit zur Zentraleinheit mit Speicher der Chip- Karte, um zu testen, ob die Chip-Karte die zusätzlichen Anschlüsse besitzt oder nicht,
(c) einem Schritt der Einstellung einer Eingabe/Ausgabe-Betriebsart zur Ermöglichung eines Datenflusses zwischen der Zentraleinheit mit Speicher und den zusätzlichen Anschlüssen, wenn von der Zentraleinheit mit Speicher der Chip- Karte ein Signal, das anzeigt, daß die Chip-Karte die zusätzlichen Anschlüsse besitzt, zur Terminal-Einheit gesendet wird, und
(d) einem Schritt der Datenübertragung zwischen der Chip-Karte und der Terminal-Einheit über die zusätzlichen Anschlüsse.
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