JP2008210370A

JP2008210370A - Sim holder

Info

Publication number: JP2008210370A
Application number: JP2007299297A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Nishikawa; 誠一西川
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2008-09-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a SIM holder which allows a SIM to be mounted thereon and is capable of communicating with an external reader/writer without contacting by a battery power source and an antenna coil, which are incorporated, and of being connected to a USB. <P>SOLUTION: A SIM holder 1 allows a small-sized IC card of a SIM size to be mounted thereon and is a portable reader/writer for SIM, which has a USB interface. This reader/writer has a control circuit chip 3, a converter chip 4 for non-contact communication, an antenna coil 11 for non-contact communication, a battery power source 7, and a switch 8 for the power source mounted thereon. The switch 8 is turned on to supply power from the battery power source to the control circuit chip 3, the converter chip 4 for non-contact communication, and a SIM 2, whereby communication between an external non-contact communication reader/writer and the SIM 2 mounted on the reader/writer is possible through the antenna coil 11. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、携帯可能なＩＣカード用リーダライタ（ＳＩＭホルダー）に関する。詳しく
は、より携帯に適したＧＳＭ11.11 の規格に則ったＳＩＭサイズの小型ＩＣカードが装着
可能なＵＳＢインタフェース付きリーダライタであり、搭載した制御回路チップはＵＳＢ
インタフェースを介してパソコン（以下、「ＰＣ」ともいう。）などの外部装置とＳＩＭ
−ＩＣカードとの通信を制御するだけでなく、同じく搭載された非接触通信用コンバータ
チップとアンテナコイルを介して、外部の非接触リーダライタとの間でＩＳＯ１４４４３
，ＩＳＯ１８０９２規格との電磁誘導方式での非接触通信によりＳＩＭサイズの小型ＩＣ
カードの利用を可能にするデバイスに関する。 The present invention relates to a portable IC card reader / writer (SIM holder). Specifically, this is a reader / writer with a USB interface that can be mounted with a SIM-sized small IC card that conforms to the GSM11.11 standard, which is more suitable for portability.
An external device such as a personal computer (hereinafter also referred to as “PC”) and the SIM via the interface
-In addition to controlling communication with the IC card, ISO 14443 is also connected between the same non-contact communication converter chip and an external non-contact reader / writer via the antenna coil.
, SIM size small IC by non-contact communication with ISO18092 standard by electromagnetic induction method
The present invention relates to a device that enables the use of a card.

近年、ＩＣカード、特にＳＩＭサイズの小型ＩＣカード（以下、「ＳＩＭ」という。）
とＳＩＭを装着するリーダライタを一緒に持ち歩き、いつでも、どこでもＰＣに接続させ
てＰＣログオン、ネットワークログイン等のシステムに使用するようになってきている。
発明者は、特願２００２−２４４６１３（特許文献１）、特願２００２−２８４８２５
（特許文献２）でこのようなリーダライタを明らかにしている。特に、特願２００２−２
８４８２５では、接触、非接触の両方のインタフェースを持ったＳＩＭを装着し、リーダ
ライタに敷設されたワイヤアンテナによって、ＩＳＯ１４４４３近接非接触通信を可能に
している。 In recent years, IC cards, particularly SIM-sized small IC cards (hereinafter referred to as “SIM”).
And a reader / writer to which a SIM is mounted are carried together and connected to a PC anytime and anywhere for use in systems such as PC logon and network login.
The inventors have applied Japanese Patent Application No. 2002-244613 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application No. 2002-284825.
(Patent Document 2) clarifies such a reader / writer. In particular, Japanese Patent Application 2002-2
In 84825, a SIM having both contact and non-contact interfaces is mounted, and ISO 14443 proximity non-contact communication is enabled by a wire antenna laid on the reader / writer.

しかしながら、この特願２００２−２８４８２５に示された技術は、装着するＳＩＭが
接触と非接触の両方のインタフェース機能を持つものに限られていた。また、そのＳＩＭ
と直接アンテナコイルとの接続のために特殊なＳＩＭ−ＩＣモジュール（ＩＳＯ７８１６
のＣ１からＣ８の８つの端子のＣ４，Ｃ８の端子をアンテナと接続可能な非接触端子とす
る）でなければならない問題があった。加えて、外部非接触リーダライタからの電磁誘導
を起電力としてＳＩＭが駆動するため、ＩＳＯ１４４４３非接触通信では、その通信距離
が２ｃｍから５ｃｍ程度しか得られないものであった。 However, the technique disclosed in Japanese Patent Application No. 2002-284825 is limited to a SIM to be mounted having both contact and non-contact interface functions. Also, the SIM
A special SIM-IC module (ISO7816) for direct connection to the antenna coil
The C4 to C8 terminals of the eight terminals C1 to C8 must be non-contact terminals that can be connected to the antenna. In addition, since the SIM is driven using electromagnetic induction from an external non-contact reader / writer as an electromotive force, the communication distance of ISO 14443 non-contact communication is only 2 cm to 5 cm.

さらに、近年では、ますますＩＣカードはネットワークセキュリティ認証デバイスとし
ての利用が拡大して、その暗号処理やデータ通信速度、データ処理速度の向上を目的とし
て３２ｂｉｔＣＰＵなどの高消費電力のＩＣチップが使用されるに至って、上述の如くの
接触、非接触の２つのインタフェースを持つチップは実用性を失いつつある。
すなわち、高消費電力のチップは外部非接触電磁誘導による起電力では動作できないことから、非接触機能は実現されていない製品となっているため、特願２００２−２８４８２５の技術が活かせなくなってきている。 Furthermore, in recent years, IC cards have been increasingly used as network security authentication devices, and high power consumption IC chips such as 32-bit CPUs have been used for the purpose of improving encryption processing, data communication speed, and data processing speed. As a result, chips having two interfaces, contact and non-contact, as described above are losing their practicality.
That is, since the chip with high power consumption cannot be operated by an electromotive force generated by external non-contact electromagnetic induction, the non-contact function is not realized, so that the technology of Japanese Patent Application No. 2002-284825 cannot be utilized. .

なお、ＳＩＭホルダーに関しては、上記特許文献１、特許文献２以外に特許文献３、特
許文献４等がある。特許文献３は、デュアルインターフェースＳＩＭを装着するＳＩＭリ
ーダライタに関し、特許文献４は、ＣＰＵと電池を備える携帯機器に関する。 As for the SIM holder, there are Patent Document 3, Patent Document 4 and the like in addition to Patent Document 1 and Patent Document 2 described above. Patent Document 3 relates to a SIM reader / writer to which a dual interface SIM is mounted, and Patent Document 4 relates to a portable device including a CPU and a battery.

特開２００４− ８６４０２号公報（特願２００２−２４４６１３）JP 2004-86402 A (Japanese Patent Application No. 2002-244613) 特開２００４−１１８７７１号公報（特願２００２−２８４８２５）JP 2004-118771 A (Japanese Patent Application No. 2002-284825) 特開２００４−２６４９１５号公報JP 2004-264915 A 特開２００５−２０２５６３号公報JP 2005-202563 A

そこで、本発明のＳＩＭホルダーでは、従来のＩＣカードリーダライタの機能に加えて
、ＳＩＭから読み出したデータを非接触通信用コンバータチップとアンテナコイルを介し
て外部の非接触通信リーダライタと電磁誘導方式で交信（外部非接触リーダライタからデ
ータを受信してＩＣカードに書き込みも行う。）を行えるようにしたものである。
従って、本発明のＳＩＭホルダーにＳＩＭを挿入して非接触で通信を行うということは
、接触型のＩＣカード（ＳＩＭ）を、非接触でも使用可能にするものである。 Therefore, in the SIM holder of the present invention, in addition to the function of the conventional IC card reader / writer, the data read from the SIM is connected to an external non-contact communication reader / writer and an electromagnetic induction system via a non-contact communication converter chip and an antenna coil. Communication (data is received from an external non-contact reader / writer and is also written to the IC card).
Therefore, inserting a SIM into the SIM holder of the present invention to perform contactless communication makes it possible to use a contact type IC card (SIM) even without contact.

これまでの非接触ＩＣカードや前記特願２００２−２８４８２５の技術では、電磁誘導
による電力変換によってＩＣカードが動作電力を得ていたが、ＩＣチップの高消費電力化
に伴い、電磁変換により得られる電力では動作しなくなってきたため、リーダライタデバ
イス自体で電池電源を持ち、それにより動作するようにした新しいデバイスを提供するも
のである。 In the conventional non-contact IC card and the technology of Japanese Patent Application No. 2002-284825, the IC card obtains operating power by power conversion by electromagnetic induction. However, it can be obtained by electromagnetic conversion as the power consumption of the IC chip increases. Since it is no longer operable by electric power, a new device is provided which has a battery power source in the reader / writer device itself and is operated by it.

また、本発明では、電池電源の搭載にあたって生じる電池の消耗に関する解決策を提示する。すなわち、電池電源の制御において、外部非接触リーダライタからの応答要求信号及び／または命令信号が一定時間受信できなかった場合は制御回路チップによって電池電源の供給を停止するなど、電池電源の消耗防止を可能とする。 The present invention also provides a solution for battery consumption that occurs when a battery power supply is installed. In other words, in battery power control, when a response request signal and / or command signal from an external contactless reader / writer cannot be received for a certain period of time, battery power supply is stopped by the control circuit chip, etc. Is possible.

上記課題を解決する本発明の要旨は、ＳＩＭサイズの小型ＩＣカードが装着可能な、ＵＳＢインタフェースを有する携帯可能なＳＩＭ用リーダライタであって、該リーダ
ライタには少なくとも、（１）制御回路チップと非接触通信用コンバータチップと、
（２）非接触通信のためのアンテナコイルと、（３）電池電源とそのスイッチと、が搭載
され、該スイッチを入れて電池電源から制御回路チップ、非接触通信用コンバータチップ
、及びＳＩＭに電力を供給することによって、アンテナコイルを通じて、外部非接触リー
ダライタと該リーダライタに装着されたＳＩＭとの通信を可能にすることを特徴とするＳ
ＩＭホルダー、にある。 The gist of the present invention for solving the above problems is a portable SIM reader / writer having a USB interface to which a SIM-sized small IC card can be attached, and at least (1) a control circuit chip. And a contactless communication converter chip,
(2) An antenna coil for non-contact communication and (3) a battery power source and its switch are mounted, and the control circuit chip, the non-contact communication converter chip, and the SIM are powered from the battery power source by turning on the switch. To enable communication between the external non-contact reader / writer and the SIM mounted on the reader / writer through the antenna coil.
In the IM holder.

上記において、ＳＩＭホルダーが、ＵＳＢ接続している場合はＵＳＢバスパワーで駆動
するものであって、制御回路チップは、パワーオンリセット直後にＵＳＢ接続モードか非
接触通信モードであるかを判定し、ＵＳＢ接続されていなければ電池電源駆動であると判
断して非接触通信モードに移行する、ようにすることができる。 In the above, when the SIM holder is connected by USB, it is driven by USB bus power, and the control circuit chip determines whether it is the USB connection mode or the non-contact communication mode immediately after the power-on reset, If the USB connection is not established, it can be determined that the battery is powered and the mode is changed to the non-contact communication mode.

上記において、ＳＩＭホルダーが、ＵＳＢ接続している場合はＵＳＢバスパワーで駆動
するものであって、制御回路チップは、パワーオンリセット直後にＵＳＢ接続モードか非
接触通信モードであるかを判定し、非接触通信モードであっても、途中からＵＳＢ接続し
てＵＳＢ接続モードと判定した場合は、電池電源の供給を停止する、ようにすることがで
きる。 In the above, when the SIM holder is connected by USB, it is driven by USB bus power, and the control circuit chip determines whether it is the USB connection mode or the non-contact communication mode immediately after the power-on reset, Even in the non-contact communication mode, the battery power supply can be stopped when the USB connection is determined from the middle and the USB connection mode is determined.

また、外部非接触リーダライタからの応答要求信号及び／または命令信号が一定時間受
信できなかった場合は、制御回路チップによって、電池電源の供給を停止する、ようにす
ることができ、電池電源のスイッチを入れて電力が供給開始された場合は、外部非接触リ
ーダライタからの信号の有無にかかわらず、制御回路チップは外部非接触リーダライタと
の全ての通信処理に先行して、ＳＩＭをリセット解除し、ＡＴＲデータを取得して、ＳＩ
Ｍを活性化状態、コマンド入力待ち状態にする、ようにすることもできる。 In addition, when the response request signal and / or command signal from the external non-contact reader / writer cannot be received for a certain period of time, the control circuit chip can stop the supply of the battery power. When power is started after switching on, the control circuit chip resets the SIM prior to all communication processing with the external contactless reader / writer regardless of the presence or absence of a signal from the external contactless reader / writer. Cancel, get ATR data, and SI
M may be in an activated state or a command input waiting state.

さらに、電池電源の制御においては、制御チップが、信号の有無ばかりでなく受信した信号が「期待する信号」か否かを判別し、「期待する信号」でない場合は電池電源の供給を停止する、ようにすることもできる。 Further, in the control of the battery power supply, the control chip determines whether the received signal is an “expected signal” as well as the presence / absence of a signal. If the signal is not an “expected signal”, the supply of the battery power supply is stopped. You can also do so.

（１）本発明のＳＩＭホルダー（請求項１）は、ＵＳＢインタフェースを備え、ＳＩＭと
ＰＣ間のＵＳＢ接続が可能であると共に、ＳＩＭが接触型であっても、内蔵する電池電源
とアンテナコイルにより、外部非接触リーダライタとＳＩＭ間の通信を可能にする。
（２）通常の非接触ＩＣカードの場合、外部非接触リーダライタとの間では、５ｃｍ程度
の通信距離しか得られないのに対し、本発明のＳＩＭホルダー（請求項１）では、１０ｃ
ｍ程度の通信距離が得られる。
（３）請求項２のＳＩＭホルダーは、ＵＳＢ接続によって、ＵＳＢバスパワーで駆動して
いるか、ＵＳＢ接続されていなければ、電池電源で駆動しているかの判断をして、各々の
ＵＳＢ接続モードか非接触通信モードかの切り替えを行うことができる。 (1) The SIM holder of the present invention (Claim 1) is provided with a USB interface and enables USB connection between the SIM and the PC. Even if the SIM is a contact type, the built-in battery power source and antenna coil It enables communication between the external non-contact reader / writer and the SIM.
(2) In the case of a normal non-contact IC card, only a communication distance of about 5 cm can be obtained with an external non-contact reader / writer, whereas in the SIM holder of the present invention (claim 1), 10c
A communication distance of about m can be obtained.
(3) The SIM holder of claim 2 determines whether it is driven by USB bus power by USB connection, or if it is not connected by USB, if it is driven by battery power, and determines whether it is in each USB connection mode. Switching between non-contact communication modes can be performed.

（４）請求項３のＳＩＭホルダーは、ＵＳＢバスパワーで駆動可能であって、ＵＳＢ接続
している場合は電池電源の供給を停止するので、電池電源の消費を少なくできる。
（５）請求項４のＳＩＭホルダーは、外部非接触リーダライタからの応答要求信号及び／
または命令信号が一定時間受信できなかった場合は、制御回路チップによって、電池電源
の供給を停止するので、電池電源の消費を少なくできる。
（６）請求項５のＳＩＭホルダーでは、ＳＩＭが活性化状態、コマンド入力待ち状態にさ
れているので、ドアゲート等との素早い交信が可能となる。 (4) The SIM holder of claim 3 can be driven by USB bus power, and when the USB connection is established, the battery power supply is stopped, so that the battery power consumption can be reduced.
(5) The SIM holder according to claim 4 includes a response request signal from the external non-contact reader / writer and / or
Alternatively, when the command signal cannot be received for a certain period of time, the battery power supply is stopped by the control circuit chip, so that the battery power consumption can be reduced.
(6) In the SIM holder of claim 5, since the SIM is in an activated state and a command input waiting state, quick communication with a door gate or the like is possible.

（７）請求項６のＳＩＭホルダーでは、受信した信号が「期待するもの」か否かを判別し、「期待するもの」が一定時間受信できない場合は、電池電源の供給を停止するので、電池電源の無駄な消耗を防止することができる。
（８）請求項７のＳＩＭホルダーでは、受信した信号が「期待するもの」か否かを判別し、さらに「期待しない」ものの受信回数をカウントし、一定回数に達した時点で電池電源の供給を停止するので、電池電源の消費を少なくすることができる。
（９）請求項８のＳＩＭホルダーでは、制御回路チップは、ＳＩＭとの通信プロトコルにかかわる情報、例えば、ＳＩＭがどのような過程で通信を進めていくかを示す情報と、ＳＩＭとの通信の過程で各段階毎にＳＩＭから受け取る可能性のある信号の種類を、内蔵する不揮発メモリに記録しているものであって、
（Ａ）電池電源がＯＮしたとき及び非接触通信用コンバータチップに応答を返した後にタイマーをセットする手段（手段１）と、
（Ｂ）電池電源がＯＮ時においてアンテナコイルが受信した信号について、その通信の段階で受け取る可能性のある信号であるかを比較する手段（手段２）と、
（Ｃ）（Ｂ）における信号が受け取る可能性のある信号の場合は、タイマーを再セットし同信号をコマンドとして実行させる手段（手段３）と、
（Ｄ）（Ｂ）における信号が受け取る可能性のない信号の場合は、タイマーのカウントを続行させる手段（手段４）と、
（Ｅ）規定時間に達したら電池電源を遮断する手段（手段５）と、
を備える構成としたものであり、通信の各段階で受信した信号が「期待するもの」か否かを判別し、「期待するもの」が一定時間受信できない場合は、電池電源の供給を停止するので、電池電源の無駄な消耗をより少なくすることができる。
（１０）請求項９のＳＩＭホルダーでは、制御回路チップは、ＳＩＭとの通信プロトコルにかかわる情報、例えば、ＳＩＭがどのような過程で通信を進めていくかを示す情報と、ＳＩＭとの通信の各段階毎にＳＩＭから受け取る可能性のある信号の種類を、内蔵する不揮発メモリに記録しているものであって、
（Ｆ）電池電源がＯＮ時においてアンテナコイルが受信した信号について、その通信の段階で受け取る可能性のある信号であるかを比較する手段（手段６）と、
（Ｇ）（Ｆ）における信号が受け取る可能性のある信号と異なる場合は、その信号を一時的に記録する手段（手段７）と、
（Ｈ）次に受信した信号と、（Ｇ）において一時記録された信号とを比較する手段（手段８）と、
（Ｉ）（Ｈ）における信号同士が一致した場合、その回数を一時的に記録する手段（手段９）と、
（Ｊ）（Ｉ）において記録した一致回数が規定数に達した場合は、電池電源を遮断する手段（手段１０）と、
を備える構成としたものであり、通信の各段階で受信した信号が「期待するもの」か否かを判別し、「期待しないもの」の種類と回数を記録し、規定数に達した時点で（時間に限らず）電池電源の供給を停止するので、電池電源の無駄な消耗をさらに少なくすることができる。
ここにおいて、上記の手段１から手段１０は、制御回路チップがプログラムを実行することによって実現される。 (7) The SIM holder of claim 6 determines whether the received signal is “expected” or not, and if “expected” cannot be received for a certain period of time, the battery power supply is stopped. It is possible to prevent unnecessary power consumption.
(8) The SIM holder according to claim 7 determines whether or not the received signal is “expected”, further counts the number of reception of “not expected”, and supplies battery power when a certain number of times is reached. The battery power consumption can be reduced.
(9) In the SIM holder according to the eighth aspect, the control circuit chip transmits information related to a communication protocol with the SIM, for example, information indicating a process in which the SIM proceeds and communication with the SIM. The type of signal that may be received from the SIM at each stage in the process is recorded in the built-in nonvolatile memory,
(A) means (means 1) for setting a timer when the battery power is turned on and after a response is returned to the converter chip for non-contact communication;
(B) means (means 2) for comparing whether the signal received by the antenna coil when the battery power is ON is a signal that may be received in the communication stage;
(C) If the signal in (B) is a signal that is likely to be received, means (means 3) for resetting the timer and executing the signal as a command;
(D) If the signal in (B) is a signal that is not likely to be received, means (means 4) for continuing the timer count;
(E) means for shutting off the battery power when the specified time is reached (means 5);
It is determined whether the signal received at each stage of communication is “expected” or not, and if “expected” cannot be received for a certain period of time, supply of battery power is stopped. Therefore, wasteful consumption of the battery power source can be reduced.
(10) In the SIM holder according to claim 9, the control circuit chip is configured to transmit information related to a communication protocol with the SIM, for example, information indicating a process in which the SIM proceeds and communication with the SIM. The type of signal that may be received from the SIM at each stage is recorded in a built-in nonvolatile memory,
(F) means (means 6) for comparing whether the signal received by the antenna coil when the battery power is ON is a signal that may be received in the communication stage;
(G) If the signal in (F) is different from the signal that may be received, means for temporarily recording the signal (means 7);
(H) means (means 8) for comparing the next received signal with the signal temporarily recorded in (G);
(I) When the signals in (H) match, a means (means 9) for temporarily recording the number of times,
(J) When the number of matches recorded in (I) reaches a specified number, means for shutting off battery power (means 10);
It is determined whether the signal received at each stage of communication is “expected” or not, and the type and number of “unexpected” are recorded, and when the specified number is reached Since the supply of battery power is stopped (not limited to time), wasteful consumption of battery power can be further reduced.
Here, the means 1 to means 10 described above are realized by the control circuit chip executing a program.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明のＳＩＭホルダーの例の外観図、図２は、ＳＩＭホルダーの内部構造の
一部を示す図、図３は、ＳＩＭホルダーの機能ブロック図、図４は、ＳＩＭの外観図、図
５、図６は、制御回路チップの動作フローを示す図、図７は、ポーリング信号待機状態を説明するフロー図、図８は、タイマーの動作を説明するフロー図、図１０は、受信信号の要／不要を判別し時間により電源ＯＦＦを制御する場合の制御回路チップの動作を説明するフロー図、図１１は、不要信号の計数により電源ＯＦＦを制御する場合の制御回路チップの動作を説明するフロー図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is an external view of an example of a SIM holder of the present invention, FIG. 2 is a view showing a part of the internal structure of the SIM holder, FIG. 3 is a functional block diagram of the SIM holder, and FIG. 4 is an external view of the SIM 5, FIG. 6 are diagrams showing the operation flow of the control circuit chip, FIG. 7 is a flowchart explaining the polling signal standby state, FIG. 8 is a flowchart explaining the operation of the timer, and FIG. FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the control circuit chip when the necessity / unnecessity of the signal is discriminated and the power OFF is controlled according to the time. FIG. It is a flowchart to explain.

図１は、本発明のＳＩＭホルダーの例の外観図である。ＳＩＭホルダー１は、回路や部
品、ＳＩＭを納める筐体１０からなり、ＳＩＭ２を挿入口１５からスライドして着脱で
きる構造になっている。筐体１０は透明な材質、例えば透明アクリルで構成され、透明窓
１６からＳＩＭ２を観察できる構造になっている。図１の場合、ＵＳＢコネクタ５はＡコ
ネクタ（雄型）であるが、筐体から突出しないミニＢコネクタ（雌型）であってもよい。
筐体１０には、電源ボタン１８（スイッチ８と一体のもの）や使用状態を確認するＬＥＤ
表示１７が設けられている。携帯に便利なように、ストラップ通し穴１４を有することも
好ましい。ただし、外観や構造、材質は、図１の例に限定されるものではない。 FIG. 1 is an external view of an example of a SIM holder of the present invention. The SIM holder 1 includes a circuit, components, and a housing 10 for housing the SIM, and has a structure in which the SIM 2 can be slid from the insertion port 15 and attached / detached. The housing 10 is made of a transparent material, such as transparent acrylic, and has a structure in which the SIM 2 can be observed from the transparent window 16. In the case of FIG. 1, the USB connector 5 is an A connector (male), but may be a mini B connector (female) that does not protrude from the housing.
The housing 10 includes a power button 18 (integrated with the switch 8) and an LED for confirming the use state.
A display 17 is provided. It is also preferable to have a strap through hole 14 for convenience of carrying. However, the appearance, structure, and material are not limited to the example of FIG.

本発明に使用するＳＩＭ（ＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＩｄｅｎｔｉｔｙＭｏｄｕｌｅ）
２は、図４（Ａ）のような外観のものである。ＳＩＭ２は、一般的には、長辺Ｌ１が２５
ｍｍ程度、短辺Ｌ２が１５ｍｍ程度に形成されている。厚みは、１．０ｍｍ以内で通常は
０．７６ｍｍの均一な薄板状のものである。矩形状ＳＩＭ２の一端角部に切り欠き２３を
有するのは、ＳＩＭ２をＳＩＭホルダー１に装着する際の整合を容易にするためのもので
ある。ＳＩＭ２の本来的目的は、携帯電話サービスの利用目的で開発されたが、一般のＩ
Ｃカードと同様の使用方法が可能であり、クレジット決済用の個人識別情報などを暗号化
して登録することも可能となっている。本発明で使用するＳＩＭ２は、接触型であって、
端子板２２を有するが、基板２０内にアンテナコイルを有していない。 SIM (Subscriber Identity Module) used in the present invention
2 has an appearance as shown in FIG. The SIM2 generally has a long side L1 of 25.
The short side L2 is formed to about 15 mm. The thickness is a uniform thin plate of 1.0 mm or less and usually 0.76 mm. The notch 23 is provided at one end corner of the rectangular SIM 2 in order to facilitate alignment when the SIM 2 is mounted on the SIM holder 1. The original purpose of SIM2 was developed for the purpose of using mobile phone services.
The same usage method as that of the C card is possible, and it is also possible to encrypt and register personal identification information for credit settlement. The SIM2 used in the present invention is a contact type,
Although the terminal plate 22 is provided, the antenna coil is not provided in the substrate 20.

ＳＩＭ２の基板２０も一般のＩＣカードと同様にプラスチック材料からなっている。通
常は、ＩＣカードと同様の工程により同様の製造装置で製造可能とするため、ＩＣカード
と同一サイズのＩＣカード基板３０に形成され、図４（Ｂ）のように、ＳＩＭ２の周囲に
溝３０ｍと折り線３０ｋを形成して、必要によりＩＣカード基板３０から折り取りできる
ようにされている。なお、図４（Ｂ）では、接触端子板２２は裏面側に位置している。
本発明のＳＩＭホルダー１では小型ＩＣカードのＳＩＭを使用することが、リーダライ
タの小型化に寄与することから、ＳＩＭ対応として本デバイス（ＳＩＭホルダー）１を説
明しているが、ＩＣカードはＳＩＭに限定されず、通常の札入れサイズＩＣカード対応で
あっても発明の機能を損なうものでないことは、当該分野に関わるものならば容易に類推
できるものである。 The substrate 20 of the SIM 2 is also made of a plastic material like a general IC card. Usually, in order to enable manufacture with the same manufacturing apparatus by the same process as the IC card, it is formed on the IC card substrate 30 having the same size as the IC card, and a groove 30m around the SIM2 as shown in FIG. A folding line 30k is formed so that the IC card substrate 30 can be folded if necessary. In FIG. 4B, the contact terminal plate 22 is located on the back side.
In the SIM holder 1 of the present invention, the use of the SIM of a small IC card contributes to the miniaturization of the reader / writer. Therefore, the device (SIM holder) 1 is described as SIM-compatible, but the IC card is a SIM card. It is not limited to the above, and it can be easily inferred that it does not impair the function of the invention even if it is compatible with a normal wallet size IC card as long as it is related to the field.

図２は、ＳＩＭホルダーの内部構造の一部を示す図である。図２（Ａ）は、内部構造の
概略透視図、図２（Ｂ）は、ＳＩＭ２の端子板１２とコンタクトピンの関係を示す断面図
である。この図面では、ＳＩＭ２は右側から挿入されて、端子板１２上の定位置で停止す
るようにされている（図２（Ａ））。端子板１２は８本の弾性体である金属製コンタクト
ピン１３を有していて、ＳＩＭ２が定位置で停止した際、接触端子板２２の８個の端子と
電気的に接続するようにされている（図２（Ｂ））。図示してないが、ＳＩＭホルダー１
にはＳＩＭを取り出す機構も備えられている。ＵＳＢコネクタ５は省略している。 FIG. 2 is a diagram showing a part of the internal structure of the SIM holder. 2A is a schematic perspective view of the internal structure, and FIG. 2B is a cross-sectional view showing the relationship between the terminal plate 12 of the SIM 2 and the contact pins. In this drawing, the SIM 2 is inserted from the right side and stopped at a fixed position on the terminal board 12 (FIG. 2A). The terminal board 12 has eight metal contact pins 13 which are elastic bodies, and is electrically connected to the eight terminals of the contact terminal board 22 when the SIM 2 stops at a fixed position. (FIG. 2B). Although not shown, SIM holder 1
Has a mechanism for taking out the SIM. The USB connector 5 is omitted.

図３は、ＳＩＭホルダーの機能ブロック図である。全体の制御回路（ＣＰＵ）として制
御回路チップ（マイクロコンピュータチップ）３を用いた一例である。制御回路チップ３
はＣＰＵの機能を有するので、以下単に、「ＣＰＵ３」という場合もある。
ＳＩＭホルダー全体は制御回路チップ（ＣＰＵ）３が持つプログラムによって制御され、プログラムはＲＯＭ（不揮発性メモリを含む）に格納されている。
ＲＯＭやＲＡＭは、ＣＰＵ３に内蔵されているチップを想定しているが、外付けＲＯＭやＲＡＭであっても同様に機能させることができる。
ＳＩＭ２とは物理的には、図２に図示する８本のコンタクトピン１３を有する端子板１２により接続しているが、ＣＰＵ３にはＳＩＭ（制御）コントローラ３１が搭載されている。すなわち、ＳＩＭ２はＩＳＯ７８１６−３で規定するプロトコルを持ち、ＣＰＵ３はこのＩＳＯ７８１６−３のインタフェース、および、プロトコルを有している。 FIG. 3 is a functional block diagram of the SIM holder. This is an example in which a control circuit chip (microcomputer chip) 3 is used as the overall control circuit (CPU). Control circuit chip 3
Has a CPU function, it may be simply referred to as “CPU3” hereinafter.
The entire SIM holder is controlled by a program held by a control circuit chip (CPU) 3, and the program is stored in a ROM (including a non-volatile memory).
The ROM and RAM are assumed to be chips built in the CPU 3, but an external ROM and RAM can function in the same manner.
The SIM 2 is physically connected by a terminal plate 12 having eight contact pins 13 shown in FIG. 2, but a SIM (control) controller 31 is mounted on the CPU 3. That is, SIM2 has a protocol defined by ISO7816-3, and CPU3 has this ISO7816-3 interface and protocol.

ＣＰＵ３はまた、ＵＳＢ（インタフェース）コントローラ３２を有している。ＩＣカー
ド（ＳＩＭ）リーダライタとして、本ＳＩＭホルダー１を使用する場合には、例えば、外
部パソコンとＵＳＢ接続され、パソコンのアプリケーションとＳＩＭ２とのトランスミッ
ション（伝達）を本ＳＩＭホルダー１が行う。すなわち、アプリケーションからＳＩＭ２
に記憶されたＩＤデータを読み出すコマンドがＵＳＢインタフェース経由で本ＳＩＭホル
ダー１のＣＰＵ３に送信され、そのコマンドを解釈して（または変換して）ＳＩＭ２へ通
知し、ＳＩＭ２からそのデータを受け取り、ＵＳＢコネクタ５経由で外部パソコンのアプ
リケーションへ通知するといった機能を持っている。 The CPU 3 also has a USB (interface) controller 32. When the present SIM holder 1 is used as an IC card (SIM) reader / writer, for example, this SIM holder 1 is connected to an external personal computer via USB, and transmission (transmission) between the personal computer application and the SIM 2 is performed. That is, SIM2 from the application
A command for reading the ID data stored in is sent to the CPU 3 of the SIM holder 1 via the USB interface, and the command is interpreted (or converted) and notified to the SIM 2 and received from the SIM 2. 5 has a function to notify the application of the external PC via 5.

さらに、ＣＰＵ３は非接触コントローラ３３を有し、非接触通信用コンバータ（デジタ
ル／アナログ変換）チップ４を制御させる機能を持たせているのが、本発明の特徴である
。非接触通信用コンバータチップ４には、アンテナコイル１１が接続している。アンテナ
コイル１１は、筐体１０の内側に沿って敷設されているもので、ＩＳＯ１４４４３、ＩＳ
Ｏ１８０９２のキャリア周波数１３．５６ＭＨｚの特性に合わせられている。 Further, the CPU 3 has a non-contact controller 33 and has a function of controlling the non-contact communication converter (digital / analog conversion) chip 4. An antenna coil 11 is connected to the non-contact communication converter chip 4. The antenna coil 11 is laid along the inside of the housing 10 and is ISO 14443, IS
It is adjusted to the carrier frequency of 13.56 MHz of O18092.

一般の非接触ＩＣカードでは外部非接触リーダライタからのポーリング応答要求信号を
受信すると、そのポーリング信号の電磁波を誘導起電力として、ＩＣカード自体がその電
力で起動し、応答を外部非接触リーダライタに返信するが、本ＳＩＭホルダー１の場合は
他のＣＰＵを含めて動作電力が大きいために、電磁誘導起電力では動作できない。
そこで、本発明では、電池電源７での回路駆動としてその問題を解決している。電源ボ
タン（スイッチ８）１８を「ＯＮ」にして、ＣＰＵ３、ＳＩＭ２と非接触通信用コンバー
タチップ４を可動状態にした段階で、外部非接触リーダライタからのポーリング応答要求
を受信した場合に、その応答を返信し、外部非接触リーダライタからのＩＤデータ要求コ
マンドを受け付けて、ＩＤデータを送出するようにしたものである。すなわち、外部非接
触リーダライタとＳＩＭ２とのトランスミッションをＣＰＵ３がその仲介を行っているこ
とになる。 In a general non-contact IC card, when a polling response request signal is received from an external non-contact reader / writer, the IC card itself is activated with the electromagnetic wave of the polling signal as an induced electromotive force, and the response is transmitted to the external non-contact reader / writer. However, in the case of this SIM holder 1, since the operation power is large including other CPUs, it cannot be operated by electromagnetic induction electromotive force.
Therefore, in the present invention, the problem is solved as circuit driving with the battery power source 7. When the power button (switch 8) 18 is turned “ON” and the CPU 3, SIM 2 and the contactless communication converter chip 4 are in a movable state, when a polling response request is received from an external contactless reader / writer, A response is returned, an ID data request command from an external non-contact reader / writer is accepted, and ID data is transmitted. That is, the CPU 3 mediates the transmission between the external non-contact reader / writer and the SIM 2.

すなわち、本ＳＩＭホルダー１はＳＩＭ２を挿入してから、ＵＳＢ接続することによっ
て、ＳＩＭ用リーダライタとなり、ＵＳＢ接続されていない時には電池電源を「ＯＮ」にして、自身の電池電源７によって駆動することにより、ＳＩＭ２を非接触ＩＤデバイスとして使用可能ならしめるという特徴を有するものである。
電池電源７は、二次電池でも一次電池であってもよい。二次電池の場合は、充電回路３
５を備える必要がある。二次電池にはリチウムイオン電池等を使用できる。電池電源７は
電源ボタン（スイッチ８）１８を「ＯＮ」にした際に、電源供給ライン３６を通じて、Ｃ
ＰＵ３、非接触通信用コンバータチップ４、ＳＩＭ２に供給される。ＵＳＢ接続している
場合は、パソコンから同様にバスパワーにより電源が供給される。 In other words, the SIM holder 1 becomes a SIM reader / writer by inserting the SIM 2 and then making a USB connection. When the USB connection is not established, the battery power is turned “ON” and the SIM holder 1 is driven by its own battery power source 7. Therefore, the SIM2 can be used as a non-contact ID device.
The battery power source 7 may be a secondary battery or a primary battery. In the case of a secondary battery, the charging circuit 3
5 is required. A lithium ion battery etc. can be used for a secondary battery. When the power button (switch 8) 18 is turned “ON”, the battery power source 7 is connected to the C power source line 36 through the power supply line 36.
Supplied to PU3, contactless communication converter chip 4, and SIM2. In the case of USB connection, power is supplied from the personal computer by bus power.

この場合は、非接触通信用コンバータチップ４に電源供給する必要はない。また、非接
触通信用コンバータチップ４に電源供給してもＣＰＵ３が非接触通信用コンバータチップ
４を制御して、信号遮断を行うなどにより非接触通信は行わないようにする。
タイマー３４は、電池電源の無駄な消費を防ぐために設けられたもので、その機能につ
いては後述する。 In this case, it is not necessary to supply power to the contactless communication converter chip 4. Further, even if power is supplied to the converter chip 4 for non-contact communication, the CPU 3 controls the converter chip 4 for non-contact communication so as not to perform non-contact communication by blocking the signal.
The timer 34 is provided to prevent wasteful consumption of battery power, and the function thereof will be described later.

ＳＩＭホルダー１は次のような使用方法が考えられる。電源ボタン（スイッチ８）１８
を「ＯＮ」にして、リーダライタ（外部非接触リーダライタ）が設置されたドアゲートに
かざして、ドアを開閉して入室する。入室した部屋のパソコンにＵＳＢ接続してネットワ
ークログインする、といった使用例が代表的である。このような使用法により、許可され
たＩＤ者のみが入室し、パソコンに接続してネットワークログインすることが可能になる
。他方、許可されないＩＤ者は入室もネットワークログインも禁止される。 The SIM holder 1 can be used as follows. Power button (switch 8) 18
Is turned “ON”, and the door is opened and closed to enter the room over the door gate on which the reader / writer (external non-contact reader / writer) is installed. A typical use case is that a user connects to a personal computer in the room and logs in via a network. Such usage allows only authorized ID persons to enter the room and connect to a personal computer to log in to the network. On the other hand, unauthorized ID persons are prohibited from entering the room and logging in to the network.

非接触デバイスとしての使用の典型的な例は、上記のようなドアゲートなどのゲート通
過システムであるが、この場合にはデバイスの電源を「ＯＮ」にして、すばやく交信する
必要がある。そのため、ゲートの外部非接触リーダライタにかざす前にデバイスに装着さ
れたＳＩＭをリセット解除し、ＳＩＭも非接触通信用コンバータチップ４も活性化状態に
しておかねばならず、特にＳＩＭはＡＴＲ（ＡｎｓｗｅｒＴｏＲｅｓｅｔ）データの
送信を終えて（制御回路チップ３がＡＴＲデータを取得済み状態で）、コマンド入力待ち
状態にしておくことが重要であり、最初にこの処理を行うように工夫されている。 A typical example of use as a non-contact device is a gate passing system such as a door gate as described above, but in this case, it is necessary to turn on the power of the device to quickly communicate. For this reason, the SIM mounted on the device must be reset before it is held over the external non-contact reader / writer of the gate, and both the SIM and the non-contact communication converter chip 4 must be activated. In particular, the SIM has an ATR (Answer). (To Reset) It is important to finish the data transmission (the control circuit chip 3 has already acquired the ATR data) and wait for the command input, and it is devised to perform this process first.

逆に、電源ＯＮにしてから、外部非接触リーダライタと交信が行われなかった場合には
、電池の消耗を最小限にするために、ある一定時間の交信がない場合は、制御回路チップ
３が電力を遮断する機能を持たせた。ドアゲートに限らず、ＰＣ接続の卓上非接触リーダ
ライタとの長時間の交信においても、ある一定時間の交信がない場合には、電池電源から
の供給を遮断（停止）する機能を持たせ、電池の無用な消耗を防ぐ工夫も行っている。 Conversely, if communication with the external non-contact reader / writer is not performed after the power is turned on, the control circuit chip 3 is used when there is no communication for a certain period of time in order to minimize battery consumption. Has a function to cut off the power. In the case of long-term communication with a desktop non-contact reader / writer connected to a PC, not just a door gate, if there is no communication for a certain period of time, a function to cut off (stop) the supply from the battery power supply is provided. We are also trying to prevent unnecessary wear.

図５は、ＣＰＵの動作フローを示す図である。電源ＯＮの状態でＣＰＵ３は、パワーオ
ンリセット（Ｓ１１）直後に、ＵＳＢコントローラ３２のレジスタの状態をチェックする
（Ｓ１２）。すなわち、ＣＰＵ３が起動した場合に、ＵＳＢバスパワーでの起動か、電池
電源からの起動かは、ＣＰＵ３の立ち上がり直後には不明なため、レジスタがＵＳＢ接続
を示していればＵＳＢでのトランスミッションを始める状態に移行する。ここに示す機能
は、例えば、ルネサステクノロジ社製マイコンの「Ｈ８Ｓ／２２１５」、「Ｈ８Ｓ／２２
１８」などは、ＵＳＢインタフェースを持ち、接続を示すレジスタが用意されている。
ＵＳＢ接続されていなければ、電池電源駆動であると判断して（Ｓ１３）、非接触通信
モードでトランスミッションを始める状態に移行する。 FIG. 5 is a diagram showing an operation flow of the CPU. In the power-on state, the CPU 3 checks the register state of the USB controller 32 immediately after the power-on reset (S11) (S12). That is, when the CPU 3 is activated, it is unclear immediately after the startup of the CPU 3 whether it is activated by USB bus power or battery power, so if the register indicates USB connection, transmission by USB is started. Transition to the state. The functions shown here are, for example, “H8S / 2215” and “H8S / 22” of microcomputers manufactured by Renesas Technology.
For example, “18” has a USB interface and a register indicating connection.
If the USB connection is not established, it is determined that the battery is powered (S13), and a transition is made to a state in which transmission is started in the non-contact communication mode.

図６も、同様にＣＰＵの動作フローを示す図である。ＣＰＵ３は、パワーオンリセット
（Ｓ１１）直後に、ＵＳＢコントローラ３２のレジスタの状態をチェックする（Ｓ１２）
。レジスタがＵＳＢ接続を示していればＵＳＢでのトランスミッションを始める状態に移
行する。電池電源駆動していても（非接触通信モードであっても）、ＵＳＢ接続された場
合には、ＣＰＵ３は一定間隔でＵＳＢレジスタをチェックしていて、その時点でＵＳＢ接
続か否かを判断し（Ｓ１３）、ＵＳＢ接続されたと判断した場合は、電池電源７のスイッ
チＯＦＦ信号を送出して（Ｓ１４）、電池電源７を切断してＵＳＢモードとする。 FIG. 6 is also a diagram showing the operation flow of the CPU. The CPU 3 checks the register state of the USB controller 32 immediately after the power-on reset (S11) (S12).
. If the register indicates USB connection, the state shifts to a state in which USB transmission is started. Even if the battery is powered (even in the non-contact communication mode), when the USB connection is established, the CPU 3 checks the USB register at regular intervals to determine whether or not the USB connection is established at that time. (S13) When it is determined that the USB connection is established, a switch OFF signal of the battery power supply 7 is sent (S14), and the battery power supply 7 is disconnected to enter the USB mode.

これによって、ＵＳＢ接続モードか非接触モードかのどちらのモードで駆動すべきかを
判断することができ、また、電池の無駄な消費を抑えることが可能となる。このチェック
動作を一定間隔（例えば、０．５秒）毎に行う。なお、図３の機能ブロック図では、電池
電源スイッチのＯＦＦ信号をタイマーコントロールにより送出するように図示されている
が、どのラインからでもよい。図３のように、タイマーコントロールする場合は、タイマ
ーのカウント値を設定値まで強制的に繰り上げて信号送出するようにする。 As a result, it can be determined whether the USB connection mode or the non-contact mode should be driven, and wasteful consumption of the battery can be suppressed. This check operation is performed at regular intervals (for example, 0.5 seconds). In the functional block diagram of FIG. 3, the battery power switch OFF signal is shown to be sent out by timer control, but any line may be used. As shown in FIG. 3, in the case of timer control, the count value of the timer is forcibly raised to the set value and the signal is transmitted.

次に、図７のフローチャートを参照して、信号待機状態などについて説明する。
上述のようなドアーゲートシステムでの使用では、電源ボタン（スイッチ８）１８をＯ
Ｎにしてから（Ｓ２１）、外部非接触リーダライタ６にかざして非接触通信を行うが、電
源ＯＮにした状態の直後では上述の如く、ＵＳＢ接続モードか、非接触通信モードかの選
択を行う。非接触通信モードと判断した場合には直後にＳＩＭ２をリセットし（２ａ）、
ＡＴＲ応答を得て（２ｂ）、ＳＩＭ２を稼働状態にしておく。これにより、ＣＰＵ３は、
ポーリング信号確認待ち状態（Ｓ２２）になり、ＳＩＭ２は、コマンド入力待ち状態（Ｓ
２３）になる。 Next, the signal standby state and the like will be described with reference to the flowchart of FIG.
For use in the door gate system as described above, the power button (switch 8) 18 is turned on.
After setting to N (S21), the contactless communication is performed over the external contactless reader / writer 6, but immediately after the power is turned on, the USB connection mode or the contactless communication mode is selected as described above. . If the non-contact communication mode is determined, the SIM2 is reset immediately after (2a)
An ATR response is obtained (2b), and SIM2 is set in an operating state. As a result, the CPU 3
The polling signal confirmation wait state (S22) is entered, and the SIM2 waits for a command input (S22).
23).

このようにすることによって、いつ外部非接触リーダライタ６から非接触通信用コンバ
ータチップ４にポーリング応答要求（２ｃ）があって、ポーリング信号受信通知（２ｄ）
が、ＣＰＵ３にされても、ポーリング応答返信通知（２ｅ）をすることができる。非接触
通信用コンバータチップ４が、外部非接触リーダライタ６にポーリング応答（２ｆ）をす
ると、外部非接触リーダライタ６は、ＩＤデータ要求コマンド（２ｇ）を非接触通信用コ
ンバータチップ４に返し、ＣＰＵ経由ＳＩＭに送信される（２ｈ，２ｉ）。ＳＩＭ２は、
ＩＤデータ返信をＣＰＵ３と非接触通信用コンバータチップ４を経由して、外部非接触リ
ーダライタ６に返信する（２ｊ，２ｋ，２ｌ）。この処理フローにより、使用上では電源
ＯＮからいつでも非接触システムとして使用可能とすることができる。通常では、０．５
秒以内でＳＩＭはコマンド入力待ちの状態にすることができる。 By doing so, when there is a polling response request (2c) from the external non-contact reader / writer 6 to the non-contact communication converter chip 4, a polling signal reception notification (2d)
However, even if it is set to CPU3, a polling response reply notification (2e) can be performed. When the contactless communication converter chip 4 makes a polling response (2f) to the external contactless reader / writer 6, the external contactless reader / writer 6 returns an ID data request command (2g) to the contactless communication converter chip 4. It is transmitted to the SIM via the CPU (2h, 2i). SIM2 is
The ID data is returned to the external non-contact reader / writer 6 via the CPU 3 and the non-contact communication converter chip 4 (2j, 2k, 2l). With this processing flow, it can be used as a non-contact system at any time after power-on. Usually 0.5
Within seconds, the SIM can wait for command input.

本デバイス（ＳＩＭホルダー）１は、非接触通信モードでは電池電源７を使用するが、
前述のドアゲートシステムを例にすると、電池電源スイッチ８を「ＯＮ」にしてから、外
部非接触リーダライタにかざさない場合も想定することができる。この場合は延々と電池
が消費されるので、電池電源の無駄な消費を防ぐためにタイマー機能を搭載する。 The device (SIM holder) 1 uses a battery power source 7 in the non-contact communication mode.
Taking the door gate system described above as an example, it may be assumed that the battery power switch 8 is turned “ON” and is not held over an external non-contact reader / writer. In this case, since the battery is consumed endlessly, a timer function is installed to prevent wasteful consumption of the battery power.

図８のフローチャートを参照して、タイマーの動作などについて説明する。
前記のように、ＳＩＭ２をリセットし（３ａ）、ＡＴＲ応答を得て（３ｂ）、ＳＩＭ２
を稼働状態にしておく。これにより、ＣＰＵ３はポーリング信号確認待ち状態（Ｓ３２）
になり、ＳＩＭ２は、コマンド入力待ち状態（Ｓ３３）になる。このように、ＳＩＭ２を
活性化した直後に、ＣＰＵ３は、自己のタイマーをセットする（Ｓ３４）。
ドアゲートなどの非接触システムを想定すると１０秒が最適と言える。１０秒間、何も
非接触通信用コンバータチップ４からの信号がない場合は、終了シーケンスを実行して、
電源スイッチにＯＦＦ信号を出力して電池電源供給を「ＯＦＦ」させる。 The operation of the timer and the like will be described with reference to the flowchart in FIG.
As described above, SIM2 is reset (3a), an ATR response is obtained (3b), and SIM2
Is in operation. Thereby, the CPU 3 waits for the polling signal confirmation (S32).
Then, the SIM2 enters a command input waiting state (S33). Thus, immediately after activating SIM2, CPU 3 sets its own timer (S34).
Assuming a non-contact system such as a door gate, 10 seconds is optimal. If there is no signal from the contactless communication converter chip 4 for 10 seconds, the end sequence is executed,
An OFF signal is output to the power switch to turn off battery power supply.

図７と同様に、外部非接触リーダライタ６から、ポーリング応答要求（３ｃ）があって
、非接触通信用コンバータチップ４からの、ポーリング信号受信通知（３ｄ）を受け、ポ
ーリング応答返信通知（３ｅ）し、ポーリング応答（３ｆ）する。ＩＤデータ要求コマン
ド（３ｇ，３ｈ，３ｉ）に対して、ＩＤデータ返信した場合（３ｊ，３ｋ，３ｌ）は、そ
の後、タイマー３４をセットする（Ｓ３５）。タイマーセット後、１０秒間コマンド信号
入力無しを確認（Ｓ３６）した場合は、ＣＰＵ３は、終了シーケンス（３ｍ）をＳＩＭ２
に送信し、電源スイッチＯＦＦ信号を出力し（Ｓ３７）、電池電源供給を「ＯＦＦ」させ
る。すなわち、非接触通信が途絶えて約１０秒後には、必ず電池電源を「ＯＦＦ」するこ
とが可能となり、無駄な電力消費を防ぐことができる。 As in FIG. 7, there is a polling response request (3c) from the external non-contact reader / writer 6, receives a polling signal reception notification (3d) from the non-contact communication converter chip 4, and receives a polling response reply notification (3e). And polling response (3f). If ID data is returned in response to the ID data request command (3g, 3h, 3i) (3j, 3k, 3l), then the timer 34 is set (S35). If it is confirmed that there is no command signal input for 10 seconds after the timer is set (S36), the CPU 3 sets the end sequence (3m) to SIM2
, Output a power switch OFF signal (S37), and turn off the battery power supply. That is, after about 10 seconds after non-contact communication is interrupted, it is possible to always turn off the battery power supply, and wasteful power consumption can be prevented.

さらに綿密なタイマーの制御法について、図９のフローチャートを参照して説明する。
図７と同様に、外部非接触リーダライタ６から、ポーリング応答要求（３ｃ）があって
、非接触通信用コンバータチップ４からのポーリング信号受信通知（３ｄ）を受けた場合、ＣＰＵ３はポーリング応答返信通知（３ｅ）を出しタイマーをセットする（Ｓ３５）。タイマーセット後、１０秒間「期待する信号」の入力が無いことを確認（Ｓ３７）した場合は、ＣＰＵ３は、終了シーケンス（３ｍ）をＳＩＭ２に送信し、電源スイッチＯＦＦ信号を出力し（Ｓ３８）、電池電源供給を「ＯＦＦ」させる。 A more detailed timer control method will be described with reference to the flowchart of FIG.
As in FIG. 7, when there is a polling response request (3c) from the external non-contact reader / writer 6 and a polling signal reception notification (3d) is received from the non-contact communication converter chip 4, the CPU 3 returns a polling response. A notification (3e) is issued and a timer is set (S35). When it is confirmed that there is no input of “expected signal” for 10 seconds after the timer is set (S37), the CPU 3 transmits an end sequence (3m) to the SIM 2 and outputs a power switch OFF signal (S38). Turn off battery power supply.

上記とは逆に、データ要求コマンド（３ｇ，３ｈ）のような「期待する信号」が入力した場合は、ＣＰＵ３は、非接触通信用コンバータチップ４、ＳＩＭ２との通信を行うとともに、その都度タイマーをセットする（Ｓ３６）。これにより、一定時間内（上記例では１０秒間）に「期待する信号」を受信する間は、電源電池がＯＮの状態が続き、ＳＩＭホルダー１は外部非接触リーダライタ６との通信を続けることができる。 In contrast to the above, when an “expected signal” such as a data request command (3g, 3h) is input, the CPU 3 communicates with the non-contact communication converter chip 4 and the SIM 2 and each time a timer Is set (S36). As a result, while the “expected signal” is received within a certain period of time (10 seconds in the above example), the power supply battery remains on, and the SIM holder 1 continues to communicate with the external non-contact reader / writer 6. Can do.

ここでいう「期待する信号」とは、装着されたＳＩＭが解釈できるコマンドを意味し、具体的にはポーリングコマンドやＩＤリードコマンドなどである。
ＣＰＵ３には内部のメモリにプログラムとともにＳＩＭの情報が予め格納してあり、ＣＰＵ３は、このＳＩＭ情報を参照しながら動作する。ＳＩＭ情報とは、ホルダーに装着される可能性のあるＳＩＭの種類とそのＳＩＭが使用するコマンドの種類及びそれらコマンドのビットパターンを対応づけたテーブルと、通信の各段階毎に受信する可能性のあるコマンドの種類を明らかにしたテーブルから成る。これにより、ＣＰＵ３は、非接触通信用コンバータチップと通信しながら各ステータスにおいて期待する信号か否かを判別することができる。 The “expected signal” here means a command that can be interpreted by the mounted SIM, and specifically includes a polling command, an ID read command, and the like.
The CPU 3 stores SIM information in advance in the internal memory together with the program, and the CPU 3 operates while referring to the SIM information. SIM information is a table that associates the types of SIMs that can be attached to the holder, the types of commands used by the SIMs, and the bit patterns of those commands, and the possibility of reception at each stage of communication. Consists of a table that clarifies certain command types. Thereby, CPU3 can discriminate | determine whether it is a signal expected in each status, communicating with the converter chip for non-contact communication.

通常は、ホルダーに装着されるＳＩＭは数種類の範囲で予め決まっており、これらＳＩＭの情報がメモリに記録されているが、新たなＳＩＭが出現した場合でも、ＳＩＭホルダーはＵＳＢ接続あるいは非接触通信によって新たなＳＩＭの情報を外部から取得することは可能である。 Usually, the SIM to be mounted on the holder is determined in several ranges in advance, and the SIM information is recorded in the memory, but even if a new SIM appears, the SIM holder can be connected via USB or non-contact communication. It is possible to acquire new SIM information from outside.

以下、請求項８及び請求項９に対応する制御回路チップの動作を図１０（フロー図Ａ）を参照して説明する。
図９においてタイマーセット（Ｓ３４）した後、非接触コンバーターチップからのデータ信号を受信しなければ、例えば１０秒のタイマーならば、タイマーカウントを経て(Ｓ１０９)、電源スイッチOFFの信号出力を行う（Ｓ１１０）。
１０秒以内にデータ信号を受信していれば、コンバータチップからの受信データ信号が期待値であるか否かのチェックを行う（Ｓ１０４）。 The operation of the control circuit chip corresponding to claims 8 and 9 will be described below with reference to FIG. 10 (flow diagram A).
In FIG. 9, after the timer is set (S34), if a data signal from the non-contact converter chip is not received, for example, if the timer is 10 seconds, a timer count is passed (S109), and the power switch OFF signal is output ( S110).
If the data signal is received within 10 seconds, it is checked whether or not the received data signal from the converter chip is an expected value (S104).

コンバータチップからの受信データ信号が期待値であれば、それまでのエラーカウンタをクリアして（Ｓ１０５）、またタイマーカウンタを止めて（Ｓ１０６）、正常処理・応答を行う（Ｓ１０７）。正常処理・応答後はまたタイマーセット（Ｓ１０８）を行い、次の信号を待つ。 If the received data signal from the converter chip is an expected value, the previous error counter is cleared (S105), the timer counter is stopped (S106), and normal processing / response is performed (S107). After normal processing / response, the timer is set again (S108), and the next signal is awaited.

コンバータチップからの受信データ信号が期待値でない場合は、そのエラー(期待値でない)データ信号をそれ以前に受信していたかのメモリーチェックを行う(Ｓ１１１)。またそれが規定回数に達したか否かのチェックを行い（Ｓ１１２）、例えば規定数が５回にセットされていれば、5回目のエラーデータ信号を受信したところで電源スイッチOFF信号の出力を行う（Ｓ１１３）。5回目以下であれば、エラーカウントをインクリメント（１度数増加）して（Ｓ１１４）、タイマーカウントの継続に戻る（Ｓ１０２）。即ち、１０秒のカウントを続けながらコンバータチップからの信号を待つ。（当然、１０秒経過すれば「電源OFF信号」を出力する。）
このように綿密な制御により、外乱電磁波ノイズのような不要信号を判別し排除することができ、電池電源の無駄な消耗を抑えることが可能となる。 If the received data signal from the converter chip is not the expected value, a memory check is performed to determine whether the error (not the expected value) data signal has been received before (S111). Also, it is checked whether or not the specified number has been reached (S112). For example, if the specified number is set to 5, the power switch OFF signal is output when the fifth error data signal is received. (S113). If it is the fifth time or less, the error count is incremented (increased once) (S114), and the timer count is continued (S102). That is, a signal from the converter chip is waited while continuing the count of 10 seconds. (Naturally, when 10 seconds have elapsed, a “power OFF signal” is output.)
Such precise control makes it possible to discriminate and eliminate unnecessary signals such as disturbance electromagnetic noise, and to suppress wasteful consumption of battery power.

さらに図１１（フロー図B）では、同じエラー信号の場合の、より迅速な電源OFF処理を実現している。
コンバータチップからの受信データ信号が期待値と異なる場合にはその前のエラーデータ信号を記録しておいて、今回のエラーデータ信号がその前のデータ信号を同じかどうかチェックし（Ｓ２０３）、同じであれば、エラーカウンタの規定回数を下回っていても、その時点で電源スイッチOFF信号を出力して電源を切断する（Ｓ２０５）。
エラーデータであっても、記録されているエラーデータと異なるものであれば（Ｓ２０３、Ｓ２０４）、そのデータを記録し（Ｓ２０６）、エラーカウンタをインクリメントして（Ｓ２０７）、タイマーカウントの継続に戻る。
同じエラーデータ信号を送ってくるのは、例えば装着されたＳＩＭとは別種のシステムと通信しようとした、など異常な状態であることと判断して、早く電源を切ることによって電池の消耗を防ぐ。 Further, in FIG. 11 (flow diagram B), more rapid power-off processing is realized in the case of the same error signal.
If the received data signal from the converter chip is different from the expected value, the previous error data signal is recorded, and it is checked whether the current error data signal is the same as the previous data signal (S203). If so, the power switch OFF signal is output at that time to turn off the power even if the error counter is less than the specified number (S205).
If the error data is different from the recorded error data (S203, S204), the data is recorded (S206), the error counter is incremented (S207), and the timer count is resumed. .
Sending the same error data signal is an abnormal condition, for example, trying to communicate with a system of a different type from the installed SIM, preventing battery drain by quickly turning off the power .

本発明では小型ＩＣカードのＳＩＭを使用することが、リーダライタの小型化に寄与す
ることから、ＳＩＭを例として記述し、ＳＩＭ対応として本デバイスを説明してきたが、
ＩＣカードはＳＩＭに限定されず、通常の札入れサイズＩＣカードにも適用できることは
、当業者には自明のことである。 In the present invention, since the SIM of a small IC card contributes to the miniaturization of a reader / writer, the SIM has been described as an example, and this device has been described as SIM-compatible.
It is obvious to those skilled in the art that the IC card is not limited to the SIM but can be applied to a normal wallet size IC card.

本発明のＳＩＭホルダーの例の外観図である。It is an external view of the example of the SIM holder of this invention. ＳＩＭホルダーの内部構造の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of internal structure of a SIM holder. ＳＩＭホルダーの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a SIM holder. ＳＩＭの外観図である。It is an external view of SIM. ＣＰＵの動作フローを示す図である。It is a figure which shows the operation | movement flow of CPU. 制御回路チップ（ＣＰＵ）の動作フローを示す図である。It is a figure which shows the operation | movement flow of a control circuit chip (CPU). ポーリング信号待機状態を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining a polling signal standby state. タイマーの動作を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining operation | movement of a timer. 制御回路チップ（ＣＰＵ）が受信信号の要／不要を判別する場合のタイマーの動作を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining operation | movement of a timer in case a control circuit chip (CPU) determines the necessity / unnecessity of a received signal. 受信信号の要／不要を判別し時間により電源ＯＦＦを制御する場合の制御回路チップ（ＣＰＵ）の動作を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining operation | movement of a control circuit chip (CPU) in the case of discriminating the necessity / unnecessity of a received signal and controlling power OFF by time. 不要信号の計数により電源ＯＦＦを制御する場合のＣＰＵの動作を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining operation | movement of CPU in the case of controlling power OFF by the count of an unnecessary signal.

符号の説明Explanation of symbols

１ＳＩＭホルダー、本デバイス
２ＳＩＭ
３制御回路チップ、ＣＰＵ
４非接触通信用コンバータチップ
５ＵＳＢコネクタ
６外部非接触リーダライタ
７電池電源
８スイッチ
１０筐体
１１アンテナコイル
１２端子板
１３コンタクトピン
１６透明窓
１７ＬＥＤ表示
１８電源ボタン
２０基板
２２接触端子板
２３切り欠き
３０ＩＣカード基板
３１ＳＩＭコントローラ
３２ＵＳＢコントローラ
３３非接触コントローラ
３４タイマー
３５充電回路
３６電源供給ライン 1 SIM holder, this device 2 SIM
3 Control circuit chip, CPU
4 Non-contact communication converter chip 5 USB connector 6 External non-contact reader / writer 7 Battery power supply 8 Switch 10 Housing 11 Antenna coil 12 Terminal board 13 Contact pin 16 Transparent window 17 LED display 18 Power button 20 Substrate 22 Contact terminal board 23 Cutting Notch 30 IC card board 31 SIM controller 32 USB controller 33 Non-contact controller 34 Timer 35 Charging circuit 36 Power supply line

Claims

ＳＩＭサイズの小型ＩＣカードが装着可能な、ＵＳＢインタフェー
スを有する携帯可能なＳＩＭ用リーダライタであって、該リーダライタには少なくとも、
（１）制御回路チップと非接触通信用コンバータチップと、
（２）非接触通信のためのアンテナコイルと、
（３）電池電源とそのスイッチと、
が搭載され、該スイッチを入れて電池電源から制御回路チップ、非接触通信用コンバータ
チップ、及びＳＩＭに電力を供給することによって、アンテナコイルを通じて、外部非接
触リーダライタと該リーダライタに装着されたＳＩＭとの通信を可能にすることを特徴と
するＳＩＭホルダー。 A portable SIM reader / writer having a USB interface to which a SIM-sized small IC card can be attached, the reader / writer having at least
(1) a control circuit chip and a contactless communication converter chip;
(2) an antenna coil for non-contact communication;
(3) Battery power and its switch,
Is mounted on the external non-contact reader / writer and the reader / writer through the antenna coil by turning on the switch and supplying power from the battery power source to the control circuit chip, the non-contact communication converter chip, and the SIM. A SIM holder that enables communication with a SIM.

ＳＩＭホルダーが、ＵＳＢ接続している場合はＵＳＢバスパワーで駆動す
るものであって、制御回路チップは、パワーオンリセット直後にＵＳＢ接続モードか非接
触通信モードであるかを判定し、ＵＳＢ接続されていなければ電池電源駆動であると判断
して非接触通信モードに移行することを特徴とする請求項１記載のＳＩＭホルダー。 When the SIM holder is connected by USB, it is driven by USB bus power, and the control circuit chip determines whether it is in USB connection mode or non-contact communication mode immediately after power-on reset, and is connected by USB. The SIM holder according to claim 1, wherein if not, it is determined that the battery power supply is driven and the mode is changed to the non-contact communication mode.

ＳＩＭホルダーが、ＵＳＢ接続している場合はＵＳＢバスパワーで駆動す
るものであって、制御回路チップは、パワーオンリセット直後にＵＳＢ接続モードか非接
触通信モードであるかを判定し、非接触通信モードであっても、途中からＵＳＢ接続して
ＵＳＢ接続モードと判定した場合は、電池電源の供給を停止することを特徴とする請求項
１記載のＳＩＭホルダー。 When the SIM holder is connected by USB, it is driven by USB bus power, and the control circuit chip determines whether it is in the USB connection mode or the non-contact communication mode immediately after the power-on reset. 2. The SIM holder according to claim 1, wherein the battery power supply is stopped when it is determined that the USB connection mode is established in the middle even if the mode is the USB connection mode.

外部非接信リーダライタからの応答要求信号及び／または命令信号が一定
時間受信できなかった場合は、制御回路チップによって、電池電源の供給を停止すること
を特徴とする請求項１記載のＳＩＭホルダー。 2. The SIM holder according to claim 1, wherein when the response request signal and / or the command signal from the external non-contact reader / writer cannot be received for a predetermined time, the supply of the battery power is stopped by the control circuit chip. .

電池電源のスイッチを入れて電力が供給開始された場合は、外部非接触リ
ーダライタからの信号の有無にかかわらず、制御回路チップは外部非接触リーダライタと
の全ての通信処理に先行して、ＳＩＭをリセット解除し、ＡＴＲデータを取得して、ＳＩ
Ｍを活性化状態、コマンド入力待ち状態にすることを特徴とする請求項１記載のＳＩＭホ
ルダー。 When power supply is started by switching on the battery power supply, the control circuit chip precedes all communication processing with the external contactless reader / writer, regardless of the presence or absence of a signal from the external contactless reader / writer, Reset SIM, get ATR data, SI
2. The SIM holder according to claim 1, wherein M is in an activated state and a command input waiting state.

電池電源がＯＮの状態で、アンテナコイルが受信した信号を非接触コンバータが制御回路チップに送出する際に、制御回路チップは期待する信号でない場合はこの信号を無視し、規定時間内に期待する信号が受信できなければ電池電源を遮断する手段を備えることにより、電池電源の無駄な消耗を防止する構成とした請求項１記載のＳＩＭホルダー。 When the non-contact converter sends the signal received by the antenna coil to the control circuit chip with the battery power ON, the control circuit chip ignores this signal if it is not expected and expects it within the specified time The SIM holder according to claim 1, wherein the battery holder is configured to prevent useless consumption of the battery power by providing means for shutting off the battery power if a signal cannot be received.

電池電源がＯＮの状態で、アンテナコイルが受信した信号を非接触コンバータが制御回路チップに送出する際に、制御回路チップは「期待する信号でないもの」を複数回受信した場合、規定回数に達した時点で電源を遮断する手段を備えることにより、電池電源の無駄な消耗を防止する構成とした請求項１記載のＳＩＭホルダー。 When the battery power is on and the non-contact converter sends the signal received by the antenna coil to the control circuit chip, the control circuit chip reaches the specified number of times if it receives "not expected signal" multiple times The SIM holder according to claim 1, wherein a wasteful consumption of the battery power source is prevented by providing means for shutting off the power source at the time when the power source is turned off.

制御回路チップは、ＳＩＭとの通信プロトコルにかかわる情報を、内蔵する不揮発メモリに記録しているものであって、
（１）電池電源がＯＮしたとき及び非接触通信用コンバータチップに応答を返した後にタイマーをセットする手段と、
（２）電池電源がＯＮ時においてアンテナコイルが受信した信号について、その通信の段階で受け取る可能性のある信号であるかを比較する手段と、
（３）（２）における信号が受け取る可能性のある信号の場合は、タイマーを再セットし同信号をコマンドとして実行させる手段と、
（４）（２）における信号が受け取る可能性のない信号の場合は、タイマーのカウントを続行させる手段と、
（５）規定時間に達したら電池電源を遮断する手段と、
を備える構成とした請求項１記載のＳＩＭホルダー。 The control circuit chip records information related to the communication protocol with the SIM in a built-in nonvolatile memory,
(1) means for setting a timer when the battery power is turned on and after a response is returned to the converter chip for non-contact communication;
(2) means for comparing whether the signal received by the antenna coil when the battery power is ON is a signal that may be received at the stage of communication;
(3) If the signal in (2) is a signal that may be received, reset the timer and execute the signal as a command;
(4) If the signal in (2) is not likely to be received, means for continuing the timer count;
(5) means for shutting off the battery power when the specified time is reached;
The SIM holder according to claim 1, comprising:

制御回路チップは、ＳＩＭとの通信プロトコルにかかわる情報を、内蔵する不揮発メモリに記録しているものであって、
（１）電池電源がＯＮ時においてアンテナコイルが受信した信号について、その通信の段階で受け取る可能性のある信号であるかを比較する手段と、
（２）（１）における信号が受け取る可能性のある信号と異なる場合は、その信号を一時的に記録する手段と、
（３）次に受信した信号と、（２）において一時記録された信号とを比較する手段と、
（４）（３）における信号同士が一致した場合、その回数を一時的に記録する手段と、
（５）（４）において記録した一致回数が規定数に達した場合は、電池電源を遮断する手段と、
を備える構成とした請求項１記載のＳＩＭホルダー。 The control circuit chip records information related to the communication protocol with the SIM in a built-in nonvolatile memory,
(1) A means for comparing whether the signal received by the antenna coil when the battery power is on is a signal that may be received at the stage of communication;
(2) If the signal in (1) is different from the signal that may be received, means for temporarily recording the signal;
(3) means for comparing the next received signal with the signal temporarily recorded in (2);
(4) If the signals in (3) match, means for temporarily recording the number of times,
(5) When the number of matches recorded in (4) reaches a specified number,
The SIM holder according to claim 1, comprising: