HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein IC-Karteneingabe-Erfassungsgerät,
das durch einfache Mittel feststellen kann, ob eine eine CPU-Schaltung darin
enthaltende IC-Karte in ein Endgerät eingegeben ist oder nicht.
Beschreibung des Standes der Technik:
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In letzter Zeit kamen Taschentelefone auf den Markt, welche IC-Karten verwenden,
die darin eine CPU-(Zentraleinheit-)Schaltung enthalten. In diesem System werden
Algorithmen, Datenspeicher und Telefonnummern von Telefonteilnehmern oder
dergleichen in der IC-Karte gespeichert. Sofern der Telefonteilnehmer die gleiche
IC-Karte mit irgendeinem Taschentelefon verwendet, hat der IC-Kartenbenutzer
für eine derartige Telefongebühr für jedes Rufen zu bezahlen. In dem die IC-Karte
verwendenden tragbaren Telefon muß die IC-Karte zuverlässig in das tragbare
Telefon eingegeben werden.
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Ein Beispiel einer herkömmlichen IC-Karte, die darin die oben erwähnte CPU-
Schaltung enthält, wird anhand der Fig. 1 beschrieben. Wie in Fig. 1 der
begleitenden Zeichnungen gezeigt ist, gibt es eine IC-Karte, die allgemein mit dem
Bezugszeichen 1 versehen ist. Die IC-Karte 1 enthält darin eine CPU, die aus einem nicht
gezeigten ROM (Festwertspeicher, der als ein Programmspeicher dient) und einem
nicht gezeigten RAM (Random- bzw. Schreib/Lese-Speicher, der als ein
Datenverarbeitungsspeicher dient) und einem nicht gezeigten EEPROM (elektrisch
löschbaren und programmierbaren ROM, der als ein Datenspeicher dient), besteht. Die
IC-Karte 1 umfaßt auf ihrer Oberfläche eine Eingang/Ausgang-Anschlußeinheit 2,
die aus einer Vielzahl von Anschlußgruppen gebildet ist, um Signale zu und von
einer Schnittstelleneinheit von Endgeräten zu übertragen bzw. zu empfangen, was
weiter unten näher erläutert werden wird.
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Die oben erwähne Eingabe/Ausgabe-Anschlußeinheit 2 wird auf die IC-Karte 1 an
einer vorbestimmten Position gebracht, die durch den ISO-(Internationale
Organi
sation für Standardisierung)Standard definiert ist. Die Eingabe/Ausgabe-
Anschlußeinheit 2 wird aus zwei Spalten gebildet, die jeweils vier Anschlüsse
enthalten. Jeweilige Anschlüsse sind durch Bezugszeichen 2a bis 2h bezeichnet und
werden unten in Einzelheiten beschrieben. Der Anschluß 2h ist ein VCC-Anschluß
(d. h., ein Anschluß, zu dem eine Betriebsspannung der in der IC-Karte
enthaltenen CPU gespeist wird), der Anschluß 2b ist ein RST-Anschluß (d. h., ein
Anschluß, zu dem ein Rücksetzsignal der in der IC-Karte enthaltenen CPU gespeist
ist), der Anschluß 2c ist ein CLK- bzw. Taktanschluß (d. h., ein Anschluß zu dem
ein Betriebstakt der in der IC-Karte enthaltenen CPU gespeist ist), der Anschluß
2e ist ein GND-(Masse-)Anschluß, der Anschluß 2f ist ein VPP-Anschluß (d. h., ein
Anschluß, zu dem eine Schreibspannung des Speicher-IC gespeist ist), der
Anschluß 2g ist ein I/O-Anschluß (d. h., ein
Zweirichtungs-Datenübertragungsanschluß) und der Anschluß 2h ist ein RFU-(d. h. ein Hilfs-)Anschluß. Die IC-Karte 1
umfaßt einen Magnetstreifen 3, der auf ihrer Vorderfläche gebildet ist, und die IC-
Karte 1 wird in das Endgerät längs der durch einen Pfeil A gezeigten Richtung
eingeführt.
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Ein herkömmliches Verfahren zum Erfassen, ob die IC-Karte in das Endgerät
eingegeben ist oder nicht, wird im folgenden anhand der Fig. 2 beschrieben.
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Wenn, wie in Fig. 2 gezeigt ist, die IC-Karte 1 in das Endgerät 4 über dessen
Einführschlitz 4a eingeführt wird, drückt die IC-Karte 1 einen Mikroschalter 5 zu
dessen in dem Endgerät 4 vorgesehenen Kontaktglied 5a, um den Mikroschalter 5
einzuschalten, wodurch es ermöglicht wird, zu bestätigen, daß die IC-Karte in das
Endgerät 4 bei dessen vorbestimmter Position eingegeben ist. Unter der
Bedingung, daß die IC-Karte 1 in das Endgerät 4 eingegeben ist, werden die
jeweiligen Anschlüsse 2a bis 2h der Eingabe/Ausgabe-Anschlußeinheit 2 auf der IC-
Karte 1 elektrisch in Kontakt mit Kontakten 6a bis 6h gebracht, die auf
Federgliedern ausgebildet sind, welche jeweils auf einer Schnittstelleneinheit 6 des
Endgerätes 4 vorgesehen sind, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, um dadurch eine
Übertragung und einen Empfang von Signalen zwischen der CPU-Schaltung der IC-
Karte 1 und dem Endgerät 4 zu bewirken.
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Wenn das Eingeben der IC-Karte in das Endgerät 4 durch die oben erwähnte
Anordnung erfaßt wird, wird der Mikroschalter 5 als eine Erfassungsvorrichtung
verwendet, so daß Anordnungsteile, die dicker als die IC-Karte 1 sind, zusätzlich
zu der Schnittstelleneinheit 6 benötigt werden, die erforderlich ist, um die IC-
Karte 1 zu betätigen. Wenn das Gerät selbst, das die IC-Karte 1 als einen Teil
ihrer Systemanwendung verwendet, in den Abmessungen groß ist, dann ist es
natürlich, daß ein Verhältnis zwischen der IC-Karte 1 und der
Schnittstelleneinheit 6 des Endgerätes den gesamten Bereich des Gerätes einnimmt, was reduziert
werden sollte. In tragbaren Ausrüstungen, wie beispielsweise einem
Taschentelefon oder dergleichen, müssen Produkte, die bis auf die Taschenabmessung
miniaturisiert sind, berücksichtigt werden. Wenn jedoch ein Kommunikationssystem
selbst digitalisiert wird, dann nimmt ein Verhältnis, daß die Schaltungen, die zum
Durchführen der Kommunikation erforderlich sind, den gesamten Raum der
tragbaren Ausrüstung einnehmen, unvermeidlich zu. Als eine Konsequenz ist der
Mechanismusteil, wie beispielsweise die IC-Karte und die Schnittstelleneinheit,
insbesondere in der Dickenrichtung begrenzt, so daß das tragbare Gerät nicht
wesentlich gemäß dem oben erwähnten herkömmlichen System miniaturisiert
werden kann.
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An der Stelle des oben erwähnten Mikroschalters wird eine
Photounterbrechervorrichtung, die aus einer Kombination einer Photodiode und einer Leuchtdiode
gebildet ist, als andere Detektoreinrichtung verwendet. Bei dieser
Photounterbrechervorrichtung wird die Leuchtdiode durch einen Strom angeregt, um Licht zu
erfassen, und die Photodiode erfaßt derartiges emittiertes Licht. Das heißt,
während die Photodiode erregt ist, ist ihr Vorwärtswiderstand niedrig. Falls die
Photodiode im Erfassen von Licht gestört wird, wird ihr Vorwärtswiderstand
verändert und nimmt einen hohen Wert an. Daher wird es möglich, den Eingabezustand
der IC-Karte zu erfassen, indem wirksam die oben erwähnten Merkmale des
Photounterbrechers verwendet werden.
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Andererseits wurde ein Erfassungsverfahren vorgeschlagen, das nicht den oben
erwähnten Mikroschalter und den Photounterbrecher benötigt, d. h., ein
Erfassungsverfahren, das auf Software beruht. Ein Kommunikationsprotokoll zwischen
der IC-Karte und dem Endgerät (Host-Gerät), das die IC-Karte verwendet, ist
durch 7816-3 in der ISO-Norm standardisiert. Gemäß diesem Erfassungsverfahren
bestimmt das Hilfsgerät regelmäßig durch Verwenden eines
Kommunikationsprotokolls, ob die IC-Karte zuverlässig in den Schnittstellenteil des Hilfsgerätes
eingegeben ist oder nicht und ob eine Antwort normal ist oder nicht. Dieses Verfahren
erfordert keine getrennten Teile, sondern benötigt elektrische Betriebsenergie, um
regelmäßig zu prüfen, ob die IC-Karte zuverlässig in den Schnittstellenteil
eingegeben ist oder nicht und ob die Anwort normal ist oder nicht.
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Da jedoch
das tragbare Taschentelefon klein in der Abmessung und begrenzt in
der Kapazität einer darin anbringbaren Batterie ist, ergreift ein solches
Taschentelefon jede Möglichkeit, um eine Kommunikationszeit mit kleiner elektrischer
Energie auszudehnen. Eine Operation zum Prüfen, ob die IC-Karte in den
Schnittstellenteil des Hilfsgerätes eingegeben ist oder nicht, muß häufig während der
Kommunikation ausgeführt werden, um einen illegalen Gebrauch des
Taschentelefons und des Telefon-Leitungsnetzwerkes zu verhindern. Elektrische Energie, die
durch ein solches Überprüfen verbraucht ist, begünstigt die Reduktion der
Kommunikationszeit.
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Aus dem oben erläuterten Grund kann die herkömmliche IC-Karteneingabe-
Erfassungseinrichtung nicht wesentlich auf das klein bemessene tragbare Telefon
angewandt werden.
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Das zum Stand der Technik zählende Dokument US-A-5 051 566 offenbart ein IC-
Karten-Eingabe- und Erfassungsgerät zum Lesen einer IC-Karte, die eine Vielzahl
von Eingabe/Ausgabe- bzw. I/O-Anschlüssen hat, um Signale zwischen der
Schaltung auf der Karte der Schnittstelleneinheit des Gerätes zu übertragen und zu
empfangen. Dieses Gerät umfaßt eine Einrichtung zum Feststellen des
Vorhandenseins oder der Abwesenheit der IC-Karte, in dem elektrisch die Kontakteinrichtung
auf den Kontaktteilen der Karte kontaktiert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein
IC-Karten-Eingaberfassungsgerät vorzusehen, das das Taschentelefon zu miniaturisieren und dünn zu machen
vermag, indem ein Eingabe/Ausgabe-Anschlußteil einer darin eine CPU-Schaltung
enthaltenden IC-Karte und eine einfache Erfassungsvorrichtung, die in einem
Schnittstellenteil eines Endgerätes vorgesehen ist, verwendet werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung ein
IC-Karten-Eingabeerfassungsgerät vor, wie dieses in Patentanspruch 1 angegeben ist.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Ein IC-Karten-Eingabeerfassungsgerät erfaßt das Eingeben der IC-Karte mit einer
CPU-Schaltung und einer Vielzahl von Eingabe/Ausgabe-Anschlußteilen zum
Übertragen und Empfangen eines Signales zwischen der CPU-Schaltung und
einem Schnittstellenteil eines Endgerätes. Dieses
IC-Karten-Eingabeerfassungsgerät erfaßt das Vorhandensein oder die Abwesenheit der IC-Karte durch Verwenden
einer Einrichtung, die bewirkt, daß ein auf dem Schnittstellenteil vorgesehener
Erfassungssensorkontakt elektrisch in Berührung mit dem
Eingabe/Ausgabe-Anschlußteil der IC-Karten-Erfassungseinrichtung gebracht wird.
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In dem so aufgebauten IC-Karten-Eingabeerfassungsgerät der vorliegenen
Erfindung wird, wenn die IC-Karte in das Endgerät eingegeben wird, der
Erfassungssensorkontakt, der auf dem Schnittstellenteil des Endgerätes vorgesehen ist,
elektrisch in Berührung mit dem Eingabe/Ausgabe-Anschlußteil der IC-Karte
gebracht, so daß das Eingeben der IC-Karte in das Endgerät durch die
CPU-Schaltung erfaßt werden kann, die in dem Endgerät untergebracht ist.
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Die obigen und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden aus der folgenden Detailbeschreibung eines veranschaulichenden
Ausführugnsbeispiels hiervon offenbar, das im Zusammenhang mit den begleitenden
Zeichnungen zu lesen ist, in welchen gleiche Bezugszeichen verwendet sind, um
die gleichen oder ähnliche Teile in den verschiedenen Blickrichtungen zu
identifizieren.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine Draufsicht, die eine herkömmliche IC-Karte zeigt;
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Fig. 2 ist eine schematische Schnittseitendarstellung, die eine
Anordnung eines herkömmlichen
IC-Karten-Eingabeerfassungsgerätes zeigt;
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Fig. 3 ist eine Draufsicht, die einen Kontaktzustand zwischen der
Eingabe/Ausgabe-Anschlußeinheit der IC-Karte und der
Schnittstelleneinheit des Endgerätes gemäß dem Stand der
Technik zeigt;
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Fig. 4 ist eine Draufsicht, die eine
IC-Karten-Eingabeerfassungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung zeigt und den Zustand veranschaulicht, daß die IC-
Karten-Anschlüsse und Endgeräte-Anschlüsse in Kontakt
miteinander gebracht sind;
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Fig. 5A und 5B sind Seitenansichten, die verwendet werden, um den Zustand
zu erläutern, daß ein Erfassungssensorkontakt und ein
Massekontakt in Berührung mit jeweils einem IC-Karten-Anschluß
gebracht sind;
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Fig. 6 ist ein Diagramm, das eine Schaltung zum Betreiben des
Erfassungssensorkontaktes und des Massekontaktes zeigt;
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Fig. 7A und 7B sind Diagramme von Wellenformen, welche verwendet werden,
um eine Beziehung jeweils unter dem
Erfassungssensorkontakt, dem Massekontakt und einem TTL-Puffer zu
erläutern.
DETAILBESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Ein IC-Karten-Eingabeerfassungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 4 ist eine Draufsicht, die den Zustand zeigt, daß die Anschlüsse 2a bis 2h der
Eingabe/Ausgabe-Anschlußeinheit 2 der IC-Karte elektrisch in Kontakt mit jeweils
Kontakten 6a bis 6h der Schnittstelleneinheit 6 des (nicht gezeigten) Endgerätes 4
gebracht sind. In diesem Fall wird als Erfassungseinrichtung des
IC-Karten-Eingabeerfassungsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung der Masseanschluß 2e
der Eingabe/Ausgabe-Anschlußeinheit 2 verwendet. Obwohl der Masseanschluß
2e elektrisch in Kontakt mit dem ursprünglichen Masseanschluß 2e gebracht ist,
der in der Schnittstelleneinheit 6 des Endgerätes 4 vorgesehen ist, gibt es
bezüglich des Masseanschlusses 2e, der in Berührung mit dem Masseanschluß 6e
gebracht ist, wie oben beschrieben ist, einen Erfassungsensorkontakt 7 auf der
Schnittstelleneinheit 6, um das Eingeben der IC-Karte 1 auf bzw. in das Endgerät
4 zu erfassen.
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Eines der herausragendsten Merkmale der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß
der Erfassungssensorkontakt derart angeordnet ist, daß die Kontaktposition
zwischen dem Masseanschluß 2e und dem Massekontakt 6e ein wenig zu der
Einführrichtungsseite der IC-Karte 1 verschoben ist, um eine Differenz L zwischen
der Kontaktposition des Massekontaktes 6e und dem Masseanschluß 2e bzw.
derjenigen des Erfassungsensorkontaktes 7 und dem Masseanschluß 2e zu haben.
Die Ursache hierfür liegt darin, daß dann, wenn die IC-Karte 1 in das Endgerät 4
eingeführt wird, der Erfassungssensorkontakt in Berührung mit dem
Masseanschluß 2e mit einer Zeitdifferenz entsprechend der Differenz L bezüglich der
Richtung gebracht werden muß, in welcher die IC-Karte 1 verschoben wird, wie dies
durch einen Pfeil B angedeutet ist.
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Der Erfassungssensorkontakt 7 und der Massekontakt 6e mit den oben erwähnten
Kontaktstrukturen sind mit einer Schaltungskonfiguration verbunden, die in Fig.
6 gezeigt ist. Ein Hochziehwiderstand 8 wirkt, um einen Anschlußteil 8a auf einem
hohen "H"-Pegel (Vcc oder 5 V) zu halten, wenn der Erfassungssensorkontakt 7 in
seinem Aus-Zustand ist. Dieser hohe "H"-Pegel wird als ein Signal, das durch
einen TLL-(Tansistor-Logik-)Puffer 9 ausgegeben ist, zu einer CPU der Hilfseinheit
oder dergleichen gespeist.
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Eine Beziehung zwischen dem Betrieb des Erfassungssensorkontaktes 7, des
Massekontaktes 6e und des TTL-Puffers 9 wird anhand der Fig. 5A, 5B und der Fig.
7A, 7B beschrieben.
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Wenn die IC-Karte 1 in die Schnittstelle 6 des Endgerätes 4 eingeführt ist, wird
der Massekontakt 6e der Schnittstelle 6 in dem Endgerät 4 in Berührung mit dem
Masseanschluß 2e der IC-Karte 4 gebracht und dadurch eingeschaltet. Dann wird
der Erfassungssensorkontakt 7 in Berührung mit dem Masseanschluß 2e gebracht
und dadurch mit einer gewissen Zeitdifferenz bezüglich des Massekontaktes 6e
eingeschaltet, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Wenn dagegen die IC-Karte von dem
Endgerät 4 ausgeworfen wird, wird der Erfassungssensorkontakt 7 anfänglich
ausgeschaltet, und dann wird der Massekontakt 6e mit einer gewissen Zeitdifferenz
ausgeschaltet, wie dies in Fig. 7B gezeigt ist.
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Zu dieser Zeit wird der Ausgangssignalpegel des TTL-Puffers 9 jeweils verändert,
wie dies in den Fig. 7A und 7B gezeigt ist. Wenn die IC-Karte 1 in das Endgerät 4
eingeführt wird, ist es wichtig, daß der Massekontakt 6e zuerst in Berührung mit
dem Massekontakt 2e gebracht wird, was einen auf die IC-Karte 1 ausgeübten
elektrischen Schlag verhindern kann, wenn die IC-Karte elektrisch in Berührung
mit dem Hilfsgerät gebracht wird, d. h. Leitung zum Erregen der IC-Karte,
nachdem der Kontakt in Berührung mit dem Anschluß gebracht wurde, usw.
Da das IC-Karten-Eingabeerfassungerät der vorliegenden Erfindung den
Masseanschluß 2e der Eingabe/Ausgabe-Anschlußeinheit 2 der IC-Karte 1 verwendet und
es durch den Erfassungsensorkontakt, der auf der Schnittstelleneinheit 6 des
Endgerätes 4 vorgesehen ist, bestimmt wird, ob die IC-Karte 1 in das Endgerät 4
eingegeben ist oder nicht, kann die Anzahl der Anordnungsteile des
IC-Karten-Eingabeerfassungsgerätes reduziert werden, um das
IC-Karten-Eingabeerfassungsgerät wenig aufwendig zu machen. Auch kann der IC-Kartenleser der vorliegenden
Erfindung miniaturisiert werden, und elektrische Energie dieses
IC-Karten-Eingabeerfassungsgerätes kann eingespart werden.
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Wenn weiterhin die IC-Karte 1 von dem Endgerät 4 ausgeworfen wird, wird der
Erfassungssensorkontakt 7 vor dem Entregen des Massekontaktes 6e
ausgeschaltet, wie dies in Fig. 7B gezeigt ist, wonach der Kontaktzustand des
Erfassungssensorkontaktes 7 der IC-Karte 1 unterbrochen wird. Im allgemeinen schreibt das
Endgerät notwendige Information in die IC-Karte, wenn die Telefonkommunikation
endet, bevor die IC-Karte von dem Endgerät ausgeworfen ist, und dann endet die
elektrische Verbindung. Danach wirft der Benutzer die IC-Karte 1 von dem
Endgerät 4 aus.
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Es wird oft beobachtet, daß illegale Benutzer der IC-Karte die IC-Karte aus dem
Endgerät auswerfen, bevor die Telefonkonversation nicht in gewöhnlicher Weise
endet, so daß Information bezüglich Telefonkonversation nicht in die IC-Karte
geschrieben wird, wenn dort nicht eine derartige Telefonkonversation war. Gemäß
der vorliegenden Erfindung wird die elektrische Verbindung zwischen der IC-Karte
1 und dem Endgerät 4 beibehalten, bis der Masseanschluß 6e des Endgerätes 4
von dem Masseanschluß 2e der IC-Karte 1 getrennt ist. Daher gibt es eine Zeit, in
der die elektrische Verbindung zwischen der IC-Karte 1 und dem Endgerät 4
unterbrochen ist, nachdem durch den Erfassungssensorkontakt 7 des Endgerätes 4
festgestellt wurde, daß die IC-Karte 1 von dem Endgerät 4 ausgeworfen wurde.
Diese gesonderte Zeit kann eine Zeit zum Verarbeiten der illegalen Operation
innerhalb des Endgerätes 4 liefern. Demgemäß wird es möglich, Operatoren zu
unterrichten, die Daten für die IC-Karte selbst verarbeiten oder das
Kommunikationsleitungsnetz des Vorhandenseins oder Auftretens des illegalen Gebrauchs zu
halten. Daher kann das IC-Karten-Eingabeerfassungsgerät der vorliegenden
Erfin
dung eine höhere Kommunikationssicherheit wirksam beibehalten.
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Während der Kontakt und Nicht-Kontakt des Erfassungssensorkontaktes 7 des
Endgerätes 4 mit dem Masseanschluß 2e des Eingabe/Ausgabe-Anschlußteiles 2
der IC-Karte 1 wirksam benutzt werden kann, wie dies oben beschrieben ist, ist
die vorliegende Erfindung nicht hierauf begrenzt, und andere Anschlüsse, wie
beispielsweise die Hilfsanschlüsse, können ebenfalls wirksam verwendet werden.
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Wie oben beschrieben ist, gibt es gemäß der vorliegenden Erfindung ein IC-
Karten-Eingabeerfassungsgerät, das eine CPU-Schaltung und eine Vielzahl von
Eingabe/Ausgabe-Anschlußteilen zum Übertragen und Empfangen eines Signales
zwischen der CPU-Schaltung und der Schnittstelleneinheit des Endgerätes
umfaßt. Als die IC-Karten-Eingabeerfassungseinrichtung wird die Einrichtung
verwendet, die das Eingeben oder Laden der IC-Karte erfaßt, indem der
Erfassungssensorkontakt, der auf der Schnittstelleneinheit vorgesehen ist, veranlaßt wird,
elektrisch in Berührung mit der Eingabe/Ausgabe-Anschlußeinheit gebracht zu
werden. Daher kann die Anzahl der Anordnungsteile reduziert werden, um so die
Herstellungskosten des Gerätes zu vermindern. Auch kann das
IC-Karten-Eingabeerfassungsgerät insgesamt miniaturisiert werden. Insbesondere kann das IC-
Karten-Eingabeerfassungsgerät in der Dicke vermindert werden, und elektrische
Energie hiervon kann eingespart werden.