JP4031084B2

JP4031084B2 - IC card

Info

Publication number: JP4031084B2
Application number: JP17992297A
Authority: JP
Inventors: 和紀岩田; 潔人須藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2017-07-04
Also published as: JPH1125232A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯可能電子装置いわゆるＩＣカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カードに集積回路を組込んだ携帯可能電子装置いわゆるＩＣカードは、カードリーダライタと相互にデータ転送しながら各種データ処理を行なう。データ転送の方法として、機械的な接点を介して行なう接触式がある。
【０００３】
接触式の場合、カードリーダライタからの動作用電源電圧供給、ＧＮＤ接続、クロック信号供給、リセット信号供給、データ転送、さらにはカードリーダライタへのデータ転送の全てが接点を介して行なわれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
接触式のＩＣカードの場合、接点不良が起こり易い。
この不具合に対処するものとして、無線式（コンタクトレス）のＩＣカードが提案されている。これは、カードリーダライタとのデータ転送を無線で行なうとともに、カードリーダライタからの動作用電源電圧供給を同様に無線にて受けるもので、接点不良の心配がなく、実用的である。
【０００５】
しかしながら、ＩＣカードの全てが無線式になってしまうと、接触式のＩＣカードに対応していたカードリーダライタが使用できなくなり、汎用性が損なわれてしまう。
【０００６】
この発明は上記の事情を考慮したもので、その目的とするところは、外部装置に対してセットするだけで、使用者の操作を何ら要することなく、接触式および無線式のどちらでも外部装置の仕様に即座に合わせて使用可能な汎用性にすぐれたＩＣカードを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明（請求項１）のＩＣカードは、外部装置との接触による送受信を行なう接触送受信部と、外部装置との無線による送受信を行なう無線送受信部と、前記接触送受信部または前記無線送受信部を介した前記外部装置とのアクセスによりデータ処理を行なうデータ処理部と、前記接触送受信部を使用する接点モードと前記無線送受信部を使用する無線モードとを同無線送受信部の受信状態に応じて選択的に設定するモード設定手段を備え、前記モード設定手段は、前記無線送受信部による動作用電源電圧の受信がないとき、前記接触送受信部を使用する接点モードに設定し、前記無線送受信部による動作用電源電圧の受信があるとき、前記無線送受信部を使用する無線モードに設定する手段であって、動作用電源電圧が前記データ処理部の動作を保証できる電圧レベルより低いときリセット状態とされ、動作用電源電圧が前記データ処理部の動作を保証できる電圧レベルより高くなったときリセット状態を解除するリセット信号が供給されてリセット状態が解除され、前記リセット状態を解除するリセット信号が供給されているときに、前記無線送受信部を使用する無線モードに設定するもので、前記リセット状態にする電圧とリセット状態を解除する電圧との間にはヒステリシス特性を有する。
【００１１】
第２の発明（請求項２）のＩＣカードは、第１の発明において、さらに、無線モードの設定時に無線送受信部とデータ処理部との間に介在してデータの変復調および通信プロトコルの設定を行なうモデム部を備える。
【００１２】
第３の発明（請求項３）のＩＣカードは、第２の発明において、モデム部は、通信プロトコルの設定をデータ処理部からの信号に応じて行なう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。
図２において、１はＩＣカード（カード本体）で、外部装置であるカードリーダライタ100 に対するセットおよびリセットが可能となっている。このＩＣカード１は、外部装置との接触による送受信を行なう接触送受信部として接触用接点部２を本体外周面に露出して備えるとともに、本体内にデータ処理部１０、インタフェイス回路２０、および無線送受信部３０を内蔵している。
【００１４】
データ処理部１０は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、およびＥＥＰＲＯＭ１４からなり、インタフェイス回路２０および接触用接点部２を介したカードリーダライタ100 とのアクセスにより、または、インタフェイス回路２０および無線送受信部３０を介したカードリーダライタ100 とのアクセスにより、所定のデータ処理を行なう。
【００１５】
無線送受信部３０は、カードリーダライタ100 との無線による送受信を行なうもので、アンテナ（結合コイル）３１，３２、整流回路３３，３４、電圧調整回路３５、および波形成形回路３６，３７を備える。
【００１６】
一方のカードリーダライタ100 は、送受信用のアンテナ（結合コイル）101, 102 を備え、ＰＳＫ変調されたデータ信号の搬送波をＩＣカード１に対し送信することができる。
【００１７】
また、カードリーダライタ100 は、通信回線110 を介してホストコンピュータ120 と接続され、そのホストコンピュータ120 の制御を受けて動作する。すなわち、カードリーダライタ100 は、ＩＣカード１からデータ信号の搬送波を受信すると、そのデータ信号を復調し、それを通信回線110 を介してホストコンピュータ120 に送信する。ホストコンピュータ120 は、受信データに対して種々の処理を施す。また、ホストコンピュータ120 からの送信データは、通信回線110 を介してカードリーダライタ100 に送られる。カードリーダライタ100 は、受信データをＰＳＫ変調し、その搬送波をＩＣカード１に対し送信する。
【００１８】
カードリーダライタ100 とＩＣカード１との間のデータ等の送受信は、カードリーダライタ100 のアンテナ101,102 、あるいは、ＩＣカード１におけるアンテナ３１，３２のそれぞれにおける負荷の変動により生じる高周波の磁界の変動を受信側のアンテナで受けることにより成り立っている。
【００１９】
カードリーダライタ100 からＩＣカード１がデータ等を受信する場合、カードリーダライタ100 のアンテナ101,102 から、ＩＣカード１のアンテナ３１，３２に、それぞれ、搬送波として、位相が90度ずれた高周波の磁界が与えられる。その結果、アンテナ３１，３２のそれぞれに、電磁誘導により、位相が互いに90度ずれた交流の誘導電圧、誘導電流が発生する。
【００２０】
アンテナ３１，３２はそれぞれ整流回路３３，３４に接続されており、アンテナ３１，３２に生じる交流電圧が整流回路３３，３４で整流されて直流電圧となる。
【００２１】
この整流回路３３，３４の出力電圧は、電圧調整回路３５に入力され、ここで一定電圧に調整されて当該ＩＣカード１の動作用電源電圧ＶＤＤとなる。電圧調整回路３５を設けているのは、整流回路３３，３４の出力電圧がアンテナ３１，３２の磁気結合の状態により大きく変動した場合に、ＩＣカード１の内部回路を安定動作させることができなくなることに対処している。そのような不具合を防ぐために電圧調整回路３５を設け、一定の動作用電源電圧ＶＤＤを得るようにしている。
【００２２】
アンテナ３１での受信搬送波φ１ｘが整流回路３３で一定の出力電流として取出され、この出力電流が波形整形回路３６に入力されて、なまった波形がきれいに整形されたパルス状のクロック信号ＣＬＫ１となる。
【００２３】
結合コイル３２での受信搬送波φ２ｘが整流回路３４で一定の出力電流として取出され、この出力電流が波形整形回路３７に入力されて、なまった波形がきれいに整形されたパルス状のクロック信号ＣＬＫ２となる。尚、クロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ２は互いに位相が90度ずれている。
【００２４】
電圧調整回路３５は、さらに、データ処理部１０のＣＰＵ１１及びインターフェイス回路２０をリセットしたり、そのリセット状態を解除するためのリセット信号を生成する。すなわち、リセット信号は、動作用電源電圧ＶＤＤがＩＣカード１の内部回路の動作が保証できる電圧レベル（動作保証電圧レベル）より低くなるとＣＰＵ１１及びインターフェイス回路２０をリセットせしめ、動作用電源電圧ＶＤＤがＩＣカード１の内部回路が動作可能となる電圧レベルより高くなったときＣＰＵ１１及びインターフェイス回路２０のリセット状態を解除せしめるためのもので、リセット点とリセット解除点との間にヒステリシス特性を持っている。
【００２５】
このような構成の無線送受信部３０から出力される動作用電源電圧ＶＤＤ、クロック信号ＣＬＫ１、クロック信号ＣＬＫ２、およびリセット信号がインタフェイス回路２０に供給されるとともに、無線送受信部３０とインタフェイス回路２０とがＧＮＤ接続される。また、インタフェイス回路２０から無線送受信部３０に変調済みの送信データが供給されるようになっており、それが整流回路３４を介しアンテナ３２から外部に送信される。
【００２６】
さらに、インタフェイス回路２０から出力される動作用電源電圧ＶＤＤ、クロック信号、およびリセット信号がデータ処理部１０に供給されるとともに、インタフェイス回路２０とデータ処理部１０とがＧＮＤ接続される。また、インタフェイス回路２０とデータ処理部１０との間でデータの送受信が行なわれる。
【００２７】
インタフェイス回路２０は、接触用接点部２を使用する接点モードと無線送受信部３０を使用する無線モードとをその無線送受信部３０の受信状態（動作用電源電圧ＶＤＤの受信状態）に応じて選択的に設定するモード設定部２１を備えるとともに、無線モードの設定時に無線送受信部３０とデータ処理部１０との間に介在して、データの変復調および通信プロトコル（全２重通信、半２重通信、通信速度等）の設定などを行なうモデム部２２を備える。
【００２８】
このインタフェイス回路２０の具体的な構成を図１に示す。
まず、モード設定部２１は、電源電圧切換回路４０、クロック信号切換回路５０、リセット信号切換回路６０、およびデータ切換回路７０を備える。
【００２９】
電源電圧切換回路４０は、スイッチング素子たとえばＮＰＮ型トランジスタ４１、平滑用コンデンサ４２、および上記電圧調整回路３５からのリセット信号（動作用電源電圧ＶＤＤのレベルに応答）が入力されるリセット回路４３を備え、動作用電源電圧ＶＤＤのレベルが所定値（動作保証電圧レベル）に満たない場合はリセット回路４３の出力電圧が低レベルとなってトランジスタ４１がオフし、これにより無線送受信部３０からデータ処理部１０への動作用電源電圧ＶＤＤの伝送を遮断し、動作用電源電圧ＶＤＤのレベルが所定値以上になるとリセット回路４３の出力電圧が高レベルとなってトランジスタ４１がオンし、これにより無線送受信部３０からデータ処理部１０への動作用電源電圧ＶＤＤの伝送を許容する。
【００３０】
電源電圧切換回路４０の出力端とデータ処理部１０とを結ぶラインには、接触用接点部２の電源電圧端子（ＶＤＤ）が接続される。
クロック信号切換回路５０は、モデム部２２からのクロック信号をデータ処理部１０に伝送するための３ステートバッファ５１、接触用接点部２のクロック信号端子（ＣＬＫ）に外部から入力されるクロック信号をデータ処理部１０に伝送するための３ステートバッファ５２からなり、上記電源電圧切換回路４０におけるリセット回路４３の出力電圧が低レベルのときはバッファ５１がオフしてバッファ５２がオンし、リセット回路４３の出力電圧が高レベルになるとバッファ５１がオンしてバッファ５２がオフする。
【００３１】
リセット信号切換回路６０は、モデム部２２からのリセット信号をデータ処理部１０に伝送するための３ステートバッファ６１、接触用接点部２のリセット信号端子（ＲＳＴ）に外部から入力されるリセット信号をデータ処理部１０に伝送するための３ステートバッファ６２からなり、リセット回路４３の出力電圧が低レベルのときはバッファ６１がオフしてバッファ６２がオンし、リセット回路４３の出力電圧が高レベルのときはバッファ６１がオンしてバッファ６２がオフする。
【００３２】
データ切換回路７０は、リセット回路４３の出力電圧、モデム部２２からの受信イネーブル信号、モデム部２２からの受信データの３つを入力（受信データのみ反転入力）とするアンド回路７１、このアンド回路７１の出力が抵抗７２を介してベース・エミッタ間に印加されるＮＰＮ型トランジスタ７３、このトランジスタ７３のコレクタ・エミッタ間に直流電圧Ｖｄｄを印加するための抵抗７４、トランジスタ７３のコレクタに接続されたプロトコル設定用の３ステートバッファ７５からなり、トランジスタ７３のコレクタ電圧を受信データとしてデータ処理部１０に供給するとともに、データ処理部１０からモデム部２２への送信データ供給路にバッファ７５の出力端を接続してそのバッファ７５をモデム部２２からのプロトコル設定信号に応じてオン，オフ制御する構成である。
【００３３】
すなわち、リセット回路４３の出力電圧が高レベル（動作用電源電圧ＶＤＤ受信）で、かつモデム部２２からの受信イネーブル信号が高レベル（受信許容）であれば、モデム部２２からの受信データに応じてアンド回路７１の出力がレベル変化し、そのレベル変化に応じてトランジスタ７３がオン，オフする。このオン，オフに基づくトランジスタ７３のコレクタ電圧の変化が受信データとしてデータ処理部１０に供給される。このとき、プロトコル設定信号が高レベル（全２重通信）であれば、バッファ７５がオフしてその出力端が高インピーダンスとなることから、データ処理部１０からの送信データがそのままモデム部２２に供給される。
【００３４】
トランジスタ７３のコレクタとデータ処理部１０との間の受信データ供給ラインには、接触用接点部２のデータ端子（ＤＡＴＡ）が接続される。さらに、バッファ７５の出力端とモデム部２２との間の送信データ供給ラインには、接触用接点部２のもう一つのデータ端子（ＤＡＴＡ）が接続される。
【００３５】
なお、トランジスタ７３のコレクタからデータ処理部１０に向かう受信データ供給ラインと、データ処理部１０からバッファ７５の出力端を介してモデム部２２に向かう送信データ供給ラインとの２系統のラインが用意されているが、これはデータ処理部１０が全２重通信を行なう場合の構成である。仮に、データ処理部１０が半２重通信を行なうものであれば、トランジスタ７３のコレクタとデータ処理部１０とを結ぶラインが受信データ供給ラインとしてだけでなく送信データ供給ラインとしても兼用される。
【００３６】
すなわち、半２重通信の場合は、プロトコル設定信号が低レベルに設定されてバッファ７５がオンし、データ処理部１０からの送信データがバッファ７５を通してモデム部２２に供給される。このとき、モデム部２２は、送信データを受けたことに応えて受信イネーブル信号により制御する。つまり、受信データ（状態）がない時、受信イネーブル信号を強制的に低レベルとし、アンド回路７１の出力を低レベルに維持する。これにより、トランジスタ７３がオフ状態に維持され、データ処理部１０からモデム部２２へのバッファ７５を通した送信データ供給が確実に行なわれる。この送信データの供給が終わると、モデム部２２は、受信データ出力端から受信データを出力する。この受信データの出力に応じてトランジスタ７３がオン，オフする。このオン，オフに基づくトランジスタ７３のコレクタ電圧の変化が受信データとしてデータ処理部１０に供給される。
【００３７】
一方、モデム部２２は、データの変復調や受信イネーブル信号の発生などを行なうデータ制御部８１を有するとともに、通信プロトコルの設定などを行なうプロトコル設定部８２を有する。
【００３８】
すなわち、データ制御部８１は、クロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２からデータを復調（抽出）してそれを受信データとして取込み、かつデータ処理部１０から供給される送信データを変調してそれを無線送受信部３０に向け出力するとともに、受信許容時に受信イネーブル信号を高レベルとする。
【００３９】
プロトコル設定部８２は、データ処理部１０から供給される送信データに含まれるＡＴＲ信号に基づき、通信プロトコルとして全２重通信または半２重通信の設定を行なう。全２重通信の設定時はプロトコル設定信号を高レベル、半２重通信の設定時はプロトコル設定信号を低レベルとする。
【００４０】
つぎに、上記の構成の作用を説明する。
ＩＣカード１がカードリーダライタ100 に対してセットされたとき、カードリーダライタ100 が無線仕様であれば、そのカードリーダライタ100 とＩＣカード１との間で無線通信が行なわれる。この無線通信には、カードリーダライタ100 からインタフェイス２０への動作用電源電圧ＶＤＤの供給が含まれる。
【００４１】
動作用電源電圧ＶＤＤのレベルが所定値以上であれば、インタフェイス回路２０におけるリセット回路４３の出力電圧が高レベルとなってトランジスタ４１がオンする。このトランジスタ４１のオンにより、動作用電源電圧ＶＤＤがデータ処理部１０へ伝送される。
【００４２】
また、リセット回路４３の高レベル出力（動作用電源電圧ＶＤＤ受信）により、クロック信号切換回路５０のバッファ５１がオン（バッファ５２はオフ）し、リセット信号切換回路６０のバッファ６１がオン（バッファ６２はオフ）し、さらにデータ切換回路７０が有効作動する。こうして、データ処理部１０がインタフェイス回路２０を介して無線送受信部３０に接続され、無線送受信部３０を使用する無線モードが設定される。すなわち、無線モードでは、無線送受信部３０を介してデータ処理部１０とカードリーダライタ100 とのアクセスが行なわれ、所定のデータ処理が実行される。
【００４３】
一方、ＩＣカード１がカードリーダライタ100 に対してセットされたとき、カードリーダライタ100 が接点仕様であれば、そのカードリーダライタ100 の接触用接点部に対しＩＣカード１の接触用接点部２が接触して導通する。この導通により、カードリーダライタ100 とインタフェイス回路２０との間で有線通信が行なわれる。この有線通信には、カードリーダライタ100 からインタフェイス２０への動作用電源電圧ＶＤＤの供給が含まれており、その動作用電源電圧ＶＤＤがそのままデータ処理部１０へ供給される。
【００４４】
この場合、無線による動作用電源電圧ＶＤＤの供給がないため、インタフェイス回路２０におけるリセット回路４３の出力電圧は低レベルを維持する。これにより、クロック信号切換回路５０のバッファ５２がオン（バッファ５１はオフ）し、リセット信号切換回路６０のバッファ６２がオン（バッファ６１はオフ）する。データ切換回路７０は、作動しない。こうして、データ処理部１０がインタフェイス回路２０を介して接触用接点部２に接続され、接触用接点部２を使用する接点モードが設定される。すなわち、接点モードでは、接触用接点部２を介してデータ処理部１０とカードリーダライタ100 とのアクセスが行なわれ、所定のデータ処理が実行される。
【００４５】
このように、ＩＣカード１をカードリーダライタ100 にセットするだけで、使用者の操作は何ら要することなく、ＩＣカード１を接触式および無線式のどちらでもカードリーダライタ100 の仕様に即座に合わせて使用することができる。ＩＣカード１の汎用性が向上する。
【００４６】
また、インタフェイス回路２０は、ＩＣカード１に搭載されるデータ処理部１０が全２重通信を行なうものか半２重通信を行なうものかを自動的に判別して通信プロトコルを可変設定するので、各種ＩＣカードへの適応が可能であり、この点でも汎用性にすぐれたものとなる。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、外部装置との接触による送受信を行なう接触送受信部と、外部装置との無線による送受信を行なう無線送受信部と、この接触用接点部または無線送受信部を介した外部装置とのアクセスによりデータ処理を行なうデータ処理部と、接点部を使用する接点モードと無線送受信部を使用する無線モードとを同無線送受信部の受信状態に応じて選択的に設定するモード設定手段とを備えたので、外部装置に対してセットするだけで、使用者の操作を何ら要することなく、接触式および無線式のどちらでも外部装置の仕様に即座に合わせて使用可能な汎用性にすぐれたＩＣカードを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例におけるインタフェイス回路の具体的な構成を示すブロック図。
【図２】同実施例の構成および外部装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１…ＩＣカード
２…接触用接点部
１０…データ処理部
２０…インタフェイス回路
２１…モード設定部
２２…モデム部
３０…無線送受信部
４０…電源電圧切換回路
５０…クロック信号切換回路
６０…リセット信号切換回路
７０…データ切換回路
100 …カードリーダライタ（外部装置）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a portable electronic device, a so-called IC card.
[0002]
[Prior art]
A portable electronic device in which an integrated circuit is incorporated in a card, a so-called IC card, performs various data processing while transferring data to and from a card reader / writer. As a data transfer method, there is a contact type performed through a mechanical contact.
[0003]
In the case of the contact type, the operation power supply voltage supply from the card reader / writer, the GND connection, the clock signal supply, the reset signal supply, the data transfer, and the data transfer to the card reader / writer are all performed through the contacts.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of a contact type IC card, contact failure is likely to occur.
As a countermeasure against this problem, a wireless (contactless) IC card has been proposed. In this method, data transfer with the card reader / writer is performed wirelessly, and operation power supply voltage supply from the card reader / writer is received wirelessly as well, and there is no fear of contact failure, which is practical.
[0005]
However, if all of the IC cards are wireless, a card reader / writer compatible with the contact IC card cannot be used, and versatility is impaired.
[0006]
The present invention takes the above-mentioned circumstances into consideration, and the object of the present invention is to set the external device only by setting it to the external device, without any user operation. The object is to provide an IC card with excellent versatility that can be used immediately according to the specifications.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The IC card of the first invention (invention 1) includes a contact transmission / reception unit that performs transmission / reception by contact with an external device, a wireless transmission / reception unit that performs wireless transmission / reception with the external device, and the contact transmission / reception unit or the wireless transmission / reception unit. A data processing unit that performs data processing by accessing the external device via a unit, a contact mode that uses the contact transmission / reception unit, and a wireless mode that uses the wireless transmission / reception unit according to the reception state of the wireless transmission / reception unit Mode setting means for selectively setting, and when the operation power supply voltage is not received by the wireless transmission / reception unit, the mode setting unit sets the contact mode using the contact transmission / reception unit, and the wireless transmission / reception unit when a receive operation power supply voltage according to a means for setting the radio mode using the wireless transceiver, wherein the operating power supply voltage data processing Is a reset state is lower than the voltage level that can ensure the operation of the reset signal for releasing the reset state is supplied reset when the operating power supply voltage is higher than the voltage level that can ensure the operation of the data processing unit When the reset signal for canceling the reset state is supplied, the wireless mode using the wireless transmission / reception unit is set. Between the voltage for resetting and the voltage for canceling the reset state Has hysteresis characteristics.
[0011]
The IC card of the second invention (Claim 2 ) is the IC card according to the first invention, and further intervenes between the wireless transmission / reception unit and the data processing unit at the time of setting the wireless mode, and performs data modulation / demodulation and communication protocol setting. A modem unit is provided.
[0012]
In the IC card according to the third invention (invention 3), in the second invention, the modem unit sets the communication protocol in accordance with a signal from the data processing unit.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 2, reference numeral 1 denotes an IC card (card body) which can be set and reset with respect to the card reader / writer 100 which is an external device. The IC card 1 has a contact contact portion 2 exposed on the outer peripheral surface of the main body as a contact transmission / reception unit that performs transmission / reception by contact with an external device, and includes a data processing unit 10, an interface circuit 20, and a radio in the main body. A transceiver 30 is built in.
[0014]
The data processing unit 10 includes a CPU 11, a ROM 12, a RAM 13, and an EEPROM 14, and is accessed by accessing the card reader / writer 100 via the interface circuit 20 and the contact contact unit 2, or by the interface circuit 20 and the wireless transmission / reception unit 30. Predetermined data processing is performed by accessing the card reader / writer 100 via the.
[0015]
The wireless transmission / reception unit 30 performs wireless transmission / reception with the card reader / writer 100, and includes antennas (coupling coils) 31, 32, rectifier circuits 33, 34, a voltage adjustment circuit 35, and waveform shaping circuits 36, 37.
[0016]
One card reader / writer 100 includes transmission / reception antennas (coupling coils) 101 and 102 and can transmit a carrier wave of a data signal subjected to PSK modulation to the IC card 1.
[0017]
The card reader / writer 100 is connected to the host computer 120 via the communication line 110 and operates under the control of the host computer 120. That is, when the card reader / writer 100 receives the carrier wave of the data signal from the IC card 1, it demodulates the data signal and transmits it to the host computer 120 via the communication line 110. The host computer 120 performs various processes on the received data. Also, transmission data from the host computer 120 is sent to the card reader / writer 100 via the communication line 110. The card reader / writer 100 PSK modulates the received data and transmits the carrier wave to the IC card 1.
[0018]
Data transmission / reception between the card reader / writer 100 and the IC card 1 is caused by fluctuations in high-frequency magnetic fields caused by fluctuations in loads on the antennas 101 and 102 of the card reader / writer 100 or the antennas 31 and 32 of the IC card 1. This is achieved by receiving with the receiving antenna.
[0019]
When the IC card 1 receives data or the like from the card reader / writer 100, a high-frequency magnetic field whose phase is shifted by 90 degrees is transmitted from the antennas 101 and 102 of the card reader / writer 100 to the antennas 31 and 32 of the IC card 1, respectively. Given. As a result, AC induced voltages and induced currents whose phases are shifted from each other by 90 degrees are generated in each of the antennas 31 and 32 by electromagnetic induction.
[0020]
The antennas 31 and 32 are connected to rectifier circuits 33 and 34, respectively, and the AC voltage generated in the antennas 31 and 32 is rectified by the rectifier circuits 33 and 34 to become a DC voltage.
[0021]
The output voltages of the rectifier circuits 33 and 34 are input to the voltage adjustment circuit 35, where they are adjusted to a constant voltage and become the power supply voltage VDD for operation of the IC card 1. The voltage adjustment circuit 35 is provided because the internal circuit of the IC card 1 cannot be stably operated when the output voltage of the rectifier circuits 33 and 34 varies greatly depending on the state of magnetic coupling between the antennas 31 and 32. It deals with that. In order to prevent such a problem, a voltage adjustment circuit 35 is provided to obtain a constant operating power supply voltage VDD.
[0022]
The received carrier wave φ1x at the antenna 31 is taken out as a constant output current by the rectifier circuit 33, and this output current is inputted to the waveform shaping circuit 36 to become a pulsed clock signal CLK1 in which the rounded waveform is shaped nicely.
[0023]
The received carrier wave φ2x in the coupling coil 32 is taken out as a constant output current by the rectifier circuit 34, and this output current is input to the waveform shaping circuit 37, resulting in a pulsed clock signal CLK2 in which the rounded waveform is neatly shaped. . The clock signals CLK1 and CLK2 are 90 degrees out of phase with each other.
[0024]
Voltage adjusting circuit 35, further, reset CPU11 and interface circuit 20 of the data processing unit 10, generates a reset signal for releasing the reset state. That is, the reset signal becomes lower than the voltage level operating power supply voltage VDD can guarantee the operation of the internal circuit of the IC card 1 (operation guarantee voltage level) allowed Reset CPU11 and interface circuit 20, the operating power supply voltage VDD intended for allowing release the reset state of the CPU11 and interface circuit 20 when the internal circuit of the IC card 1 is higher than the voltage level becomes operable, with a hysteresis characteristic between the reset point and a reset release point Yes.
[0025]
The operation power supply voltage VDD, the clock signal CLK1, the clock signal CLK2, and the reset signal output from the wireless transmission / reception unit 30 configured as described above are supplied to the interface circuit 20, and the wireless transmission / reception unit 30 and the interface circuit 20 are provided. Are connected to the GND. Further, modulated transmission data is supplied from the interface circuit 20 to the wireless transmission / reception unit 30, which is transmitted to the outside from the antenna 32 via the rectifier circuit 34.
[0026]
Further, the operation power supply voltage VDD, the clock signal, and the reset signal output from the interface circuit 20 are supplied to the data processing unit 10, and the interface circuit 20 and the data processing unit 10 are GND-connected. Data is transmitted and received between the interface circuit 20 and the data processing unit 10.
[0027]
The interface circuit 20 selects a contact mode using the contact contact unit 2 and a wireless mode using the wireless transmission / reception unit 30 according to the reception state of the wireless transmission / reception unit 30 (reception state of the operation power supply voltage VDD). And a mode setting unit 21 for setting data, and interposed between the wireless transmission / reception unit 30 and the data processing unit 10 when setting the wireless mode, and data modulation / demodulation and communication protocols (full duplex communication, half duplex communication) A modem unit 22 for setting the communication speed and the like.
[0028]
A specific configuration of the interface circuit 20 is shown in FIG.
First, the mode setting unit 21 includes a power supply voltage switching circuit 40, a clock signal switching circuit 50, a reset signal switching circuit 60, and a data switching circuit 70.
[0029]
The power supply voltage switching circuit 40 includes a switching element such as an NPN transistor 41, a smoothing capacitor 42, and a reset circuit 43 to which a reset signal (in response to the level of the operation power supply voltage VDD) is input. When the level of the operation power supply voltage VDD is less than a predetermined value (operation guaranteed voltage level), the output voltage of the reset circuit 43 becomes low level, and the transistor 41 is turned off. When the transmission of the operating power supply voltage VDD to 10 is cut off and the level of the operating power supply voltage VDD exceeds a predetermined value, the output voltage of the reset circuit 43 becomes high and the transistor 41 is turned on. Transmission of the operating power supply voltage VDD from 30 to the data processing unit 10 is allowed.
[0030]
A power supply voltage terminal (VDD) of the contact portion 2 for contact is connected to a line connecting the output terminal of the power supply voltage switching circuit 40 and the data processing unit 10.
The clock signal switching circuit 50 is a three-state buffer 51 for transmitting a clock signal from the modem unit 22 to the data processing unit 10 and a clock signal input from the outside to the clock signal terminal (CLK) of the contact point contact 2. When the output voltage of the reset circuit 43 in the power supply voltage switching circuit 40 is at a low level, the buffer 51 is turned off and the buffer 52 is turned on. When the output voltage becomes high, the buffer 51 is turned on and the buffer 52 is turned off.
[0031]
The reset signal switching circuit 60 receives a reset signal input from the outside to a three-state buffer 61 for transmitting a reset signal from the modem unit 22 to the data processing unit 10 and a reset signal terminal (RST) of the contact contact unit 2. It comprises a three-state buffer 62 for transmission to the data processing unit 10, and when the output voltage of the reset circuit 43 is low, the buffer 61 is turned off and the buffer 62 is turned on, and the output voltage of the reset circuit 43 is high. At that time, the buffer 61 is turned on and the buffer 62 is turned off.
[0032]
The data switching circuit 70 is an AND circuit 71 that receives three outputs of the output voltage of the reset circuit 43, the reception enable signal from the modem unit 22, and the reception data from the modem unit 22 (only the received data is inverted), and this AND circuit. The output of 71 is connected to the NPN transistor 73 applied between the base and the emitter via the resistor 72, the resistor 74 for applying the DC voltage Vdd between the collector and the emitter of the transistor 73, and the collector of the transistor 73. The protocol setting three-state buffer 75 supplies the collector voltage of the transistor 73 to the data processing unit 10 as received data, and connects the output end of the buffer 75 to the transmission data supply path from the data processing unit 10 to the modem unit 22. The buffer 75 is connected and the protocol setting signal from the modem unit 22 is transmitted. Turned on in response to a configuration in which off control.
[0033]
That is, if the output voltage of the reset circuit 43 is at a high level (operation power supply voltage VDD reception) and the reception enable signal from the modem unit 22 is at a high level (reception is permitted), it corresponds to the received data from the modem unit 22. Thus, the level of the output of the AND circuit 71 changes, and the transistor 73 is turned on / off in accordance with the level change. The change in the collector voltage of the transistor 73 based on this on / off is supplied to the data processing unit 10 as received data. At this time, if the protocol setting signal is at a high level (full duplex communication), the buffer 75 is turned off and the output terminal thereof has a high impedance, so that the transmission data from the data processing unit 10 is directly sent to the modem unit 22. Supplied.
[0034]
A data terminal (DATA) of the contact point for contact 2 is connected to a reception data supply line between the collector of the transistor 73 and the data processing unit 10. Furthermore, another data terminal (DATA) of the contact point contact 2 is connected to the transmission data supply line between the output terminal of the buffer 75 and the modem unit 22.
[0035]
Two lines are prepared: a reception data supply line from the collector of the transistor 73 to the data processing unit 10 and a transmission data supply line from the data processing unit 10 to the modem unit 22 via the output terminal of the buffer 75. However, this is a configuration when the data processing unit 10 performs full duplex communication. If the data processing unit 10 performs half-duplex communication, the line connecting the collector of the transistor 73 and the data processing unit 10 is used not only as a reception data supply line but also as a transmission data supply line.
[0036]
That is, in the case of half-duplex communication, the protocol setting signal is set to a low level, the buffer 75 is turned on, and transmission data from the data processing unit 10 is supplied to the modem unit 22 through the buffer 75. At this time, the modem unit 22 controls the reception enable signal in response to receiving the transmission data. That is, when there is no reception data (state), the reception enable signal is forcibly set to a low level, and the output of the AND circuit 71 is maintained at a low level. Thereby, the transistor 73 is maintained in the OFF state, and transmission data is surely supplied from the data processing unit 10 to the modem unit 22 through the buffer 75. When the transmission data is supplied, the modem unit 22 outputs the reception data from the reception data output terminal. The transistor 73 is turned on / off according to the output of the received data. The change in the collector voltage of the transistor 73 based on this on / off is supplied to the data processing unit 10 as received data.
[0037]
On the other hand, the modem unit 22 includes a data control unit 81 that performs modulation / demodulation of data, generation of a reception enable signal, and the like, and a protocol setting unit 82 that performs setting of a communication protocol.
[0038]
That is, the data control unit 81 demodulates (extracts) data from the clock signals CLK1 and CLK2 and takes it as reception data, and modulates transmission data supplied from the data processing unit 10 and converts it to the wireless transmission / reception unit 30. The reception enable signal is set to a high level when reception is permitted.
[0039]
The protocol setting unit 82 sets full-duplex communication or half-duplex communication as a communication protocol based on the ATR signal included in the transmission data supplied from the data processing unit 10. When setting full duplex communication, the protocol setting signal is set to high level, and when setting half duplex communication, the protocol setting signal is set to low level.
[0040]
Next, the operation of the above configuration will be described.
When the IC card 1 is set to the card reader / writer 100, if the card reader / writer 100 is wireless, wireless communication is performed between the card reader / writer 100 and the IC card 1. This wireless communication includes the supply of the operating power supply voltage VDD from the card reader / writer 100 to the interface 20.
[0041]
If the level of the operating power supply voltage VDD is equal to or higher than a predetermined value, the output voltage of the reset circuit 43 in the interface circuit 20 becomes high and the transistor 41 is turned on. When the transistor 41 is turned on, the operating power supply voltage VDD is transmitted to the data processing unit 10.
[0042]
Further, the buffer 51 of the clock signal switching circuit 50 is turned on (buffer 52 is turned off) and the buffer 61 of the reset signal switching circuit 60 is turned on (buffer 62) by the high-level output of the reset circuit 43 (reception of the operation power supply voltage VDD). And the data switching circuit 70 operates effectively. In this way, the data processing unit 10 is connected to the wireless transmission / reception unit 30 via the interface circuit 20, and a wireless mode using the wireless transmission / reception unit 30 is set. That is, in the wireless mode, the data processing unit 10 and the card reader / writer 100 are accessed via the wireless transmission / reception unit 30, and predetermined data processing is executed.
[0043]
On the other hand, when the IC card 1 is set with respect to the card reader / writer 100, if the card reader / writer 100 is a contact specification, the contact contact portion 2 of the IC card 1 is in contact with the contact contact portion of the card reader / writer 100. Makes contact and conducts. With this conduction, wired communication is performed between the card reader / writer 100 and the interface circuit 20. This wired communication includes the supply of the operation power supply voltage VDD from the card reader / writer 100 to the interface 20, and the operation power supply voltage VDD is supplied to the data processing unit 10 as it is.
[0044]
In this case, since the operation power supply voltage VDD is not supplied wirelessly, the output voltage of the reset circuit 43 in the interface circuit 20 maintains a low level. As a result, the buffer 52 of the clock signal switching circuit 50 is turned on (buffer 51 is turned off), and the buffer 62 of the reset signal switching circuit 60 is turned on (buffer 61 is turned off). The data switching circuit 70 does not operate. In this way, the data processing unit 10 is connected to the contact unit 2 for contact via the interface circuit 20, and a contact mode for using the contact unit 2 for contact is set. That is, in the contact mode, the data processing unit 10 and the card reader / writer 100 are accessed through the contact unit 2 for contact, and predetermined data processing is executed.
[0045]
In this way, simply setting the IC card 1 in the card reader / writer 100, no user operation is required, and the IC card 1 can be immediately adapted to the specifications of the card reader / writer 100, both contact and wireless. Can be used. The versatility of the IC card 1 is improved.
[0046]
Further, the interface circuit 20 automatically determines whether the data processing unit 10 mounted on the IC card 1 performs full-duplex communication or half-duplex communication and variably sets the communication protocol. It can be applied to various IC cards, and this point is also excellent in versatility.
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation implementation is possible in the range which does not change a summary.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the contact transmission / reception unit that performs transmission / reception by contact with an external device, the wireless transmission / reception unit that performs transmission / reception wirelessly with the external device, and the contact contact unit or wireless transmission / reception unit A mode for selectively setting a data processing unit that performs data processing by accessing an external device, a contact mode that uses the contact unit, and a wireless mode that uses the wireless transmission / reception unit according to the reception state of the wireless transmission / reception unit Because it is equipped with setting means, it can be used immediately according to the specifications of the external device in either contact type or wireless type without any user operation by simply setting it to the external device. An excellent IC card can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a specific configuration of an interface circuit in one embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the embodiment and the configuration of an external device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... IC card 2 ... Contacting contact part 10 ... Data processing part 20 ... Interface circuit 21 ... Mode setting part 22 ... Modem part 30 ... Wireless transmission / reception part 40 ... Power supply voltage switching circuit 50 ... Clock signal switching circuit 60 ... Reset signal Switching circuit 70: Data switching circuit
100 ... Card reader / writer (external device)

Claims

外部装置との接触による送受信を行なう接触送受信部と、
外部装置との無線による送受信を行なう無線送受信部と、
前記接触送受信部または前記無線送受信部を介した前記外部装置とのアクセスによりデータ処理を行なうデータ処理部と、
前記接触送受信部を使用する接点モードと前記無線送受信部を使用する無線モードとを同無線送受信部の受信状態に応じて選択的に設定するモード設定手段と、
を具備し、
前記モード設定手段は、前記無線送受信部による動作用電源電圧の受信がないとき、前記接触送受信部を使用する接点モードに設定し、前記無線送受信部による動作用電源電圧の受信があるとき、前記無線送受信部を使用する無線モードに設定する手段であって、動作用電源電圧が前記データ処理部の動作を保証できる電圧レベルより低いときリセット状態とされ、動作用電源電圧が前記データ処理部の動作を保証できる電圧レベルより高くなったときリセット状態を解除するリセット信号が供給されてリセット状態が解除され、前記リセット状態を解除するリセット信号が供給されているときに、前記無線送受信部を使用する無線モードに設定するもので、前記リセット状態にする電圧とリセット状態を解除する電圧との間にはヒステリシス特性を有することを特徴とするＩＣカード。A contact transmission / reception unit that performs transmission / reception by contact with an external device;
A wireless transmission / reception unit for wireless transmission / reception with an external device;
A data processing unit that performs data processing by accessing the external device via the contact transmitting / receiving unit or the wireless transmitting / receiving unit;
Mode setting means for selectively setting the contact mode using the contact transceiver and the wireless mode using the wireless transceiver according to the reception state of the wireless transceiver;
Comprising
The mode setting means sets the contact mode using the contact transceiver when there is no operation power supply voltage received by the wireless transceiver, and when the operation power supply is received by the wireless transceiver, and means for setting the radio mode using radio transceiver, operating power supply voltage is in a reset state is lower than the voltage level that can ensure the operation of the data processing unit, operating power supply voltage of the data processing unit When the voltage level is higher than a voltage level that can guarantee the operation , a reset signal for releasing the reset state is supplied, the reset state is released, and the reset signal for releasing the reset state is supplied. It used to set the wireless mode, hysteresis between the voltage for canceling the voltage and the reset state to the reset state IC card characterized in that it has the property.

前記無線モードの設定時に前記無線送受信部と前記データ処理部との間に介在してデータの変復調および通信プロトコルの設定を行なうモデム部をさらに具備したことを特徴とする請求項１記載のＩＣカード。 2. The IC card according to claim 1, further comprising a modem unit interposed between the wireless transmission / reception unit and the data processing unit for setting data modulation and demodulation and setting a communication protocol when the wireless mode is set. .

前記モデム部は、通信プロトコルの設定を前記データ処理部からの信号に応じて行なうことを特徴とする請求項２記載のＩＣカード。 3. The IC card according to claim 2, wherein the modem unit sets a communication protocol according to a signal from the data processing unit.