JP2006134150A - Non-contact ic card - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動電力を受信して、命令を実行する非接触式ICカードに関する。 The present invention relates to a contactless IC card that receives driving power and executes a command.
近年、CPUや不揮発性メモリ等を備えて構成されるICカードが広く普及している。ICカードは、ICカードリーダライタ(以下、「リーダライタ」と省略する。)等の外部機器から送信される命令(コマンド)を受信して、その命令を実行する。 In recent years, IC cards configured with a CPU, a nonvolatile memory, and the like have been widely used. The IC card receives a command (command) transmitted from an external device such as an IC card reader / writer (hereinafter abbreviated as “reader / writer”) and executes the command.
ICカードの通信方式には、接触式と非接触式との2方式がある。接触式のICカードは、当該カードの接触端子を介してリーダライタから電力の供給を受けて駆動し、また、当該接触端子を介してリーダライタとのデータ通信を行って命令を受信する。 There are two types of communication methods for IC cards: contact type and non-contact type. The contact type IC card is driven by power supplied from the reader / writer via the contact terminal of the card, and receives commands by performing data communication with the reader / writer via the contact terminal.
一方、非接触式のICカードは、リーダライタから送信される駆動電力である電磁波(電力波)をコイルアンテナ等で受信して、その受信による電磁誘導によって駆動電力を生成して駆動する。また、ICカード及びリーダライタは、命令や各種データで電磁波を変調することで、互いにデータ通信を行う。 On the other hand, a non-contact type IC card receives an electromagnetic wave (power wave) that is driving power transmitted from a reader / writer with a coil antenna or the like, and generates driving power by electromagnetic induction by the reception to drive the IC card. The IC card and the reader / writer perform data communication with each other by modulating electromagnetic waves with commands and various data.
このような接触式及び非接触式のICカードとして、特許文献1の接触式及び非接触式の両方式を併用したICカードが知られている。このICカードは、接触部(接触端子)と非接触部(コイルアンテナ)とを備えたICカードであって、接触部及び非接触部の何れを使用するかを判別して、その判別結果に応じた周波数のクロック信号をマイコンに入力するものである。 As such a contact type and non-contact type IC card, an IC card using both the contact type and the non-contact type disclosed in Patent Document 1 is known. This IC card is an IC card having a contact part (contact terminal) and a non-contact part (coil antenna), and determines which of the contact part and the non-contact part is used and A clock signal having a corresponding frequency is input to the microcomputer.
また、コマンドの実行時に外部から供給される駆動電力が不足する場合、内部電源でその不足した電力を補う特許文献2のような非接触式のICカードも知られている。
しかし、特許文献1及び2に記載のICカードには次ような課題がある。即ち、特許文献1のICカードは、接触部が使用された場合は、外部機器等からの電力の供給が電気的に確実に行われるが、非接触部が使用された場合は、電磁波により電力の供給が行われるため、電磁波の受信状態が悪い場合等は、電力の供給が低下する可能性がある。そのため、コマンドの実行に必要な電力が供給されなかった場合、当該コマンドの実行時に電力不足のためにその動作が不安定になる恐れがあった。 However, the IC cards described in Patent Documents 1 and 2 have the following problems. That is, in the IC card of Patent Document 1, when a contact portion is used, power supply from an external device or the like is electrically reliably performed, but when a non-contact portion is used, power is generated by electromagnetic waves. Therefore, when the electromagnetic wave reception state is poor, the power supply may be reduced. For this reason, when the power necessary for executing the command is not supplied, the operation may become unstable due to power shortage when the command is executed.
これに対して、特許文献2のICカードのように、内部電源を備えたICカードであれば、コマンド実行時に不足した電力を補うことができる。しかし、小型化及び薄型化が要求されるICカードに内部電源を備えることは好ましくなく、また、バッテリーの交換が必要となるためメンテナンス性が悪くなってしまうといったバッテリー特有の問題が生じてしまった。 On the other hand, an IC card having an internal power supply, such as the IC card of Patent Document 2, can compensate for the power shortage during command execution. However, it is not preferable to provide an internal power supply for an IC card that is required to be small and thin, and there is a problem peculiar to the battery such that maintenance is deteriorated because the battery needs to be replaced. .
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、内部電源を備えることなく、電源の状態に応じて確実に命令を実行できる非接触式ICカードを実現することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to realize a non-contact type IC card that can execute instructions according to the state of the power supply without providing an internal power supply. It is to be.
以上の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
駆動電力を受信して、命令を実行する非接触式ICカードにおいて、
前記命令の実行に必要な電力を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に応じた周波数のクロック信号を生成するクロック信号生成手段と、
前記クロック信号生成手段により生成されたクロック信号の周波数に従った処理速度で前記命令を実行する命令実行手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1
In a non-contact IC card that receives driving power and executes a command,
Determining means for determining the power required to execute the instruction;
Clock signal generation means for generating a clock signal having a frequency according to the determination result of the determination means;
Instruction executing means for executing the instruction at a processing speed according to the frequency of the clock signal generated by the clock signal generating means;
It is characterized by having.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の非接触式ICカードであって、
前記判定手段は、
前記命令の実行に必要な電力が基準電力以上であるか否かを判定する命令実行電力判定手段を有し、
前記クロック信号生成手段は、
前記命令実行電力判定手段により前記命令の実行に必要な電力が基準電力以上であると判定された場合に、前記クロック信号の周波数を低める制御を行う第1の省電力切替手段を有することを特徴としている。
The invention according to claim 2 is the non-contact type IC card according to claim 1,
The determination means includes
Command execution power determination means for determining whether or not power required for execution of the command is greater than or equal to a reference power;
The clock signal generation means includes
When the command execution power determination unit determines that the power necessary for execution of the command is equal to or higher than a reference power, the command execution power determination unit includes a first power saving switching unit that performs control to reduce the frequency of the clock signal. It is said.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の非接触式ICカードにおいて、
前記受信した駆動電力を判定する駆動電力判定手段を更に備え、
前記クロック信号生成手段は、
前記駆動電力判定手段による判定結果に応じた周波数のクロック信号を生成する駆動電力判定時周波数変更手段を有することを特徴としている。
The invention according to claim 3 is the contactless IC card according to claim 1 or 2,
Drive power determination means for determining the received drive power;
The clock signal generation means includes
It has a drive power determination frequency changing means for generating a clock signal having a frequency according to the determination result by the drive power determination means.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の非接触式ICカードであって、
前記駆動電力判定手段は、
前記受信した駆動電力が、基準電力に到達したか否かを判定する駆動電力基準判定手段を有し、
前記クロック信号生成手段は、
前記電力基準判定手段により前記受信した駆動電力が基準電力に到達しなかったと判定された場合に、前記クロック信号の周波数を低くめる制御を行う第2の省電力切替手段を有することを特徴としている。
Invention of Claim 4 is a non-contact-type IC card as described in any one of Claims 1-3,
The drive power determination means includes
Drive power reference determination means for determining whether or not the received drive power has reached a reference power;
The clock signal generation means includes
And a second power saving switching unit that performs control to lower the frequency of the clock signal when the received driving power is determined not to have reached the reference power by the power reference determination unit. .
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の非接触式ICカードであって、
前記判定手段は、
前記命令の実行に必要な電力が基準電力以上であるか否かを判定する命令実行電力判定手段を有し、
前記受信した駆動電力が、基準電力に到達したか否かを判定する駆動電力基準判定手段を更に備え、
前記クロック信号生成手段は、
前記命令実行電力判定手段により前記命令の実行に必要な電力が基準電力以上であると判定され、且つ、前記駆動電力基準判定手段により前記受信した駆動電力が基準電力に到達しなかったと判定された場合に、前記クロック信号の周波数を低める制御を行う第3の省電力切替手段を有することを特徴としている。
The invention according to claim 5 is the non-contact type IC card according to claim 1,
The determination means includes
Command execution power determination means for determining whether or not power required for execution of the command is greater than or equal to a reference power;
Drive power reference determination means for determining whether or not the received drive power has reached a reference power;
The clock signal generation means includes
The command execution power determination means determines that the power required for execution of the command is greater than or equal to a reference power, and the drive power reference determination means determines that the received drive power has not reached the reference power. In this case, a third power saving switching means for performing control to lower the frequency of the clock signal is provided.
請求項6に記載の発明は、請求項2に記載の非接触式ICカードであって、
前記判定手段は、
前記受信した駆動電力が、前記命令の実行に必要な電力を満たすか否かを判定する駆動電力判定手段を有し、
前記クロック信号生成手段は、
前記駆動電力判定手段により前記受信した駆動電力が前記命令の実行に必要な電力を満たさないと判定された場合に、前記命令の実行に必要な電力に対する前記受信した駆動電力の不足分に応じて前記クロック信号の周波数を低める制御を行う第4の省電力切替手段を有することを特徴としている。
The invention according to claim 6 is the non-contact type IC card according to claim 2,
The determination means includes
Drive power determination means for determining whether the received drive power satisfies the power required for execution of the command;
The clock signal generation means includes
When it is determined by the drive power determination means that the received drive power does not satisfy the power necessary for execution of the command, according to the shortage of the received drive power with respect to the power required for execution of the command It has 4th power saving switching means which performs control which lowers | hangs the frequency of the said clock signal, It is characterized by the above-mentioned.
請求項7の発明は、請求項2に記載の非接触式ICカードであって、
前記判定手段は、
前記受信した駆動電力が、前記命令の実行に必要な電力を満たすか否かを判定する駆動電力判定手段を有し、
前記クロック信号生成手段は、
前記駆動電力判定手段により前記受信した駆動電力が前記命令の実行に必要な電力を満たすと判定された場合に、当該駆動電力の大きさに応じて前記クロック信号の周波数を高める制御を行う高速処理切替手段を有することを特徴としている。
The invention of claim 7 is the non-contact type IC card according to claim 2,
The determination means includes
Drive power determination means for determining whether the received drive power satisfies the power required for execution of the command;
The clock signal generation means includes
High-speed processing for performing control to increase the frequency of the clock signal according to the magnitude of the driving power when the driving power determination means determines that the received driving power satisfies the power necessary for execution of the command It has a switching means.
請求項1に記載の発明によれば、命令実行手段は、判定手段の判定結果に応じて生成されるクロック信号の周波数に従った処理速度で命令を実行する。クロック信号の周波数は、実行する命令によって変更することができる。このため、命令を実行する処理速度を適切に変更することで、命令実行時の消費電力を制御することができる。従って、命令に応じて消費電力を適切に制御することで、内部電源を備えることなく、命令を確実に実行できる非接触式ICカードを実現することができる。 According to the first aspect of the present invention, the instruction execution unit executes the instruction at a processing speed according to the frequency of the clock signal generated according to the determination result of the determination unit. The frequency of the clock signal can be changed by an instruction to be executed. For this reason, the power consumption at the time of instruction execution can be controlled by appropriately changing the processing speed for executing the instruction. Therefore, by appropriately controlling the power consumption according to the command, it is possible to realize a non-contact IC card that can reliably execute the command without providing an internal power supply.
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、命令実行手段は、命令の実行に必要な電力が基準電力以上であると判定した場合に、クロック信号の周波数を低める制御を行う。このため、基準電力以上の電力を要する命令の命令実行時に、処理速度は低めることで、消費電力を抑えることができる。従って、実行する命令に応じて適切に消費電力を制御することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is natural that the same effect as the first aspect of the invention can be obtained, and the instruction execution means has that the power required for executing the instruction is equal to or higher than the reference power. If it is determined, control is performed to reduce the frequency of the clock signal. For this reason, power consumption can be suppressed by reducing the processing speed when executing an instruction that requires more power than the reference power. Therefore, the power consumption can be appropriately controlled according to the instruction to be executed.
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、駆動電力判定手段の判定結果に応じて生成されるクロック信号の周波数に従った処理速度で命令を実行する。クロック信号の周波数は、受信した駆動電力によって変更することができる。このため、命令を実行する処理速度を、受信した駆動電力に応じて変更することで、命令実行時の消費電力を適切に制御することができる。 According to the third aspect of the present invention, the same effect as that of the first or second aspect of the invention can be obtained, and the frequency of the clock signal generated according to the determination result of the drive power determination means Instructions are executed at a processing speed according to The frequency of the clock signal can be changed according to the received driving power. For this reason, the power consumption at the time of command execution can be appropriately controlled by changing the processing speed for executing the command according to the received drive power.
請求項4に記載の発明によれば、請求項1〜3の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、命令実行手段は、受信した駆動電力が基準電力に到達しなかった場合に、クロック信号の周波数を低める制御を行う。このため、低い周波数のクロック信号に従って当該命令を実行するため、命令実行時の処理速度は低められ消費電力を抑えることができる。従って、内部電源を備えることなく、受信した駆動電力に応じて確実に命令を実行する非接触式ICカードが実現される。 According to the invention described in claim 4, it is needless to say that the same effect as that of any one of claims 1 to 3 can be obtained. If the frequency does not reach, control is performed to lower the frequency of the clock signal. For this reason, since the instruction is executed according to the low-frequency clock signal, the processing speed at the time of executing the instruction is reduced and the power consumption can be suppressed. Therefore, a non-contact type IC card that reliably executes a command in accordance with the received drive power is realized without providing an internal power supply.
請求項5に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、命令実行電力判定手段により実行する命令に必要な電力が基準電力以上である判定され、更に、駆動電力基準判定手段により駆動電力が基準電力に到達しなかったと判定された場合、クロック信号の周波数は低められる。即ち、駆動電力が基準電力に到達せずに電力が命令に実行に必要な電力が不足した場合に、クロック信号の周波数を低くめる。従って、当該命令の実行時の消費電力を抑えることができるため、駆動電力が不足している場合にも命令を確実に実行できるようになる。 According to the fifth aspect of the invention, the same effect as that of the first aspect of the invention can be obtained, and the power required for the instruction executed by the instruction execution power determination means is equal to or higher than the reference power. If it is determined and the driving power reference determining means determines that the driving power has not reached the reference power, the frequency of the clock signal is lowered. That is, when the driving power does not reach the reference power and the power is insufficient to execute the command, the frequency of the clock signal is lowered. Accordingly, since power consumption during execution of the instruction can be suppressed, the instruction can be reliably executed even when the driving power is insufficient.
請求項6に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、受信した駆動電力が命令の実行に必要な電力を満たさないと判定された場合に、当該命令の実行に必要な電力に対する前記受信した駆動電力の不足分に応じてクロック信号の周波数を低める制御を行う。このため、駆動電力が、命令の実行に必要な電力よりも低いほど、クロック周波数を低める度合いが大きくなる。従って、駆動電力が小さくても、命令に合わせてクロック周波数を適切に変更することで、当該命令を確実に実行できるようになる。 According to the invention described in claim 6, it is of course determined that the same effect as that of the invention described in claim 2 can be obtained, and that the received drive power does not satisfy the power necessary for executing the instruction. In this case, control is performed to reduce the frequency of the clock signal in accordance with the shortage of the received drive power with respect to the power required for execution of the instruction. For this reason, the lower the driving power is than the power necessary for executing the instruction, the greater the degree of lowering the clock frequency. Therefore, even if the driving power is small, the instruction can be reliably executed by appropriately changing the clock frequency according to the instruction.
請求項7に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、受信した駆動電力が命令の実行に必要な電力を満たすと判定された場合に、当該駆動電力に応じてクロック周波数を高める制御を行う。このため、駆動電力が大きければクロック周波数を高める度合いが大きくなるため、命令の高速処理が可能になる。 According to the seventh aspect of the invention, the same effect as that of the second aspect of the invention can of course be obtained, and it is determined that the received drive power satisfies the power necessary for executing the instruction. In addition, control is performed to increase the clock frequency in accordance with the driving power. For this reason, if the driving power is large, the degree of increasing the clock frequency becomes large, so that high-speed instruction processing is possible.
〔第1実施形態〕
先ず、本発明の非接触式ICカードを、リーダライタRWが送信する電磁波(電力波)を受信することで駆動して、コマンドの実行を行うICカード1に適用した場合の第1実施形態を図1〜図4を参照して詳細に説明する。
[First Embodiment]
First, a non-contact type IC card of the present invention is driven by receiving an electromagnetic wave (power wave) transmitted by a reader / writer RW, and the first embodiment is applied to an IC card 1 that executes a command. This will be described in detail with reference to FIGS.
図1は、ICカード1の機能構成の一例を示すブロック図である。同図によれば、ICカード1は、CPU(Central Processing Unit)10と、クロック生成部20と、I/F部30と、ROM(Read Only Memory)40と、RAM(Random Access Memory)50と、EEPROM(electrically erasable programmable Read Only Memory)70のデータの読み書きを制御するメモリ制御部60とを備えて構成される。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the IC card 1. According to the figure, the IC card 1 includes a CPU (Central Processing Unit) 10, a
CPU10は、リーダライタRWから送信されたコマンドをI/F部30を介して受信し、そのコマンドに対応するプログラムをROM40から読み出す。そして、読み出したプログラムに基づいた処理を、クロック生成部20から出力されるクロック信号の周波数に従った処理速度で実行して、各機能部への指示やデータの入出力を行う。これにより、CPU10は、命令(コマンド)を実行する命令実行手段を実現する。
The
クロック生成部20は、水晶発振器やPLL(Phase Locked Loop)回路等を備えて構成され、可変周波数のクロック信号を生成してCPU10へ出力することで、クロック生成手段を実現する。特に本実施形態では、CPU10の制御に基づいて、クロック信号の周波数(以下、「クロック周波数」という。)を、第1の周波数F1と第2の周波数F2との何れかに切り替えて、その切り替えた周波数のクロック信号を生成してCPU10へ出力する。
The
ここで、クロック生成部20は、初期状態において、クロック周波数F1のクロック信号を生成して出力する。このクロック周波数F1は、クロック周波数F2よりも高く設定されている。CPU10は、ICカード1を省電力モードとする際に、クロック生成部20が生成するクロック周波数をF2に切り替え、CPU10の処理速度を低下させることで、コマンド実行時の消費電力を抑える。
Here, the
I/F部30は、リーダライタRWとのデータ通信と、電磁波からの電力の生成とを行う機能部であり、図2の機能構成の一例を示すブロック図のように、アンテナ部32と、電源部34と、送受信部36とを備えて構成される。
The I /
アンテナ部32は、コイルアンテナや同調用コンデンサ等を有して構成され、リーダライタRWから送信された電磁波を受信することで電磁誘導を起こし、交流電圧(受信信号)を発する。
The
電源部34は、整流回路や平滑化コンデンサ等を有して構成され、ICカード1を構成する各部に対して電圧供給する。具体的には、アンテナ部32が発した交流電圧を、整流回路において整流した後、平滑化コンデンサによって直流電圧に変換することで直流電圧を生成して、各部へ電圧供給する。但し、電源部34における電圧の生成及供給の方法は、これに限らず適宜公知技術を採用することとしてよい。
The
送受信部36は、変調回路、復調回路及び制御部等を有して構成される。CPU10からデータが出力された際は、当該データを変調してアンテナ部32を介してICカードリーダライタRWへ当該データを含む電磁波を送信する。また、アンテナ部32から受信信号が出力された際は、その受信信号を復調して受信信号に含まれるデータをCPU10へ出力する。
The transmission /
ROM40は、ICカード1の動作に係る各種機能を実現するためのデータやプログラム等を格納する。同図によれば、ROM40は、コマンド実行処理(図4参照)を実現するためのコマンド実行プログラム42を記憶している。CPU10は、電源部34から供給される駆動電圧が所定レベルを超えると、コマンド実行処理を開始してコマンドの受信を待機する。そして、受信したコマンドを実行後、コマンド実行処理を終了するが、駆動電圧が所定レベルを満たしていれば、再度コマンド実行処理を開始して、コマンドの受信を待機する。尚、ROM40は、CPU10が実行するコマンドに対応するプログラムを格納するが、その図示は省略する。
The
RAM50は、CPU10が実行する各種プログラムや、これらプログラムの実行に係るデータ等を一時的に保持する記憶領域である。
The
メモリ制御部60は、書き込み回路62と読み込み回路64とを備えて構成される。書き込み回路62は、CPU10から出力されたデータをEEPROM70に書き込み、また、読み込み回路64は、EEPROM70に記憶されているデータを読み込んでCPU10へ出力する。メモリ制御部60は、CPU10の制御に基づいて、書き込み回路62及び読み込み回路64の何れかを駆動して、EEPROM70へのデータの読み書きを行う。
The
EEPROM70は、読み書き可能な不揮発性メモリであり、各種データを記憶する。図1によれば、EEPROM70は、コマンドテーブル72と受信コマンド74とを記憶している。
The
コマンドテーブル72は、図3のデータ構成の一例に示すように、CPU10が実行可能なコマンドのコマンド名と、必要電圧レベルとを対応付けて格納するデータテーブルである。必要電圧レベルは、コマンド名で示されるコマンドをICカード1で実行するために必要な電圧レベルである。本実施形態では、基準電圧レベル以上の電圧レベルをコマンドの実行に必要とするコマンド名には“高”が、基準電圧レベルよりも低い電圧レベルで実行可能なコマンド名には“低”が必要電圧レベルとして対応付けられている。
The command table 72 is a data table that stores a command name of a command that can be executed by the
受信コマンド74は、リーダライタRWから送信されたコマンドある。CPU10は、I/F部30の送受信部36において復調されたデータを解釈して、そのデータにコマンドテーブル72に格納されているコマンド名の何れかが含まれている場合は、当該コマンド名を受信コマンド74として書き込み回路62を介してEEPROM70に格納する。
The
CPU10は、受信コマンド74のコマンドを実行するが、コマンドテーブル72で表されるように、コマンドによって必要な電圧レベルは異なる。このため、電源部34で生成さて供給される駆動電圧が当該コマンドの実行に足りない場合が生じ得る。
The
そこで、CPU10は、実行するコマンドに必要な電圧レベルが高いにも関わらず、電源部34から供給される駆動電圧の電圧レベルが予め定められた電圧レベル(以下、この電圧レベルを「基準電圧レベル」という。)に到達しないと判定した場合は、ICカード1を省電力モードに切り替えるのである。
Therefore, the
CPU10は、省電力モードに切り替えた際は、クロック生成部20を制御してクロック周波数をF1からF2に切り替えて、コマンド実行時の処理速度を下げる。これにより、コマンド実行時に、低い駆動電圧であっても、消費電力を低下させてコマンドの実行を可能とするのである。
When the
次に、図4のフローチャートを用いて、ICカード1の具体的な動作を説明する。CPU10は、コマンド実行処理を実行可能な駆動電圧が電源部34から供給されると、コマンド実行処理を開始して、コマンドを受信するまで待機する(ステップA1)。
Next, a specific operation of the IC card 1 will be described using the flowchart of FIG. When the drive voltage capable of executing the command execution process is supplied from the
リーダライタRWから送信されるデータを解釈して、コマンドを受信したと判定した場合は(ステップA1:Yes)、当該コマンドを受信コマンド74としてEEPROM70に記憶する。
If it is determined that the command is received by interpreting the data transmitted from the reader / writer RW (step A1: Yes), the command is stored in the
次いで、CPU10は、電源部34から供給される駆動電圧の電圧レベルを判定する(ステップA3)。このステップA3における判定処理が、駆動電力判定手段及び駆動電力基準判定手段に相当する。
Next, the
電源部34から供給された駆動電圧が基準電圧レベルを超えていると判定した場合は(ステップA5:Yes)、受信コマンド74のコマンドを実行する(ステップA15)。そして、終了応答をI/F部30を介してリーダライタRWへ送信した後(ステップA17)、コマンド実行処理を終了する。
When it is determined that the drive voltage supplied from the
このステップA15におけるコマンドの実行は、クロック生成部20が生成・出力するクロック周波数F1のクロック信号に従って行う。このとき、駆動電圧の電圧レベルは基準電圧レベル以上であるから、CPU10は、クロック周波数F1に従った処理速度で高速にコマンドを実行することができる。
The execution of the command in step A15 is performed according to the clock signal having the clock frequency F1 generated and output by the
ステップA5において供給電圧が基準電圧レベル以下であると判定した場合(ステップA5:Yes)、CPU10は、更にコマンドテーブル72において受信コマンド74と同一のコマンド名に対応する必要電圧レベルが“高”であるか否かを判定する(ステップA7)。このステップA5における判定処理が、判定手段及び命令実行電力判定手段に相当する。
If it is determined in step A5 that the supply voltage is equal to or lower than the reference voltage level (step A5: Yes), the
CPU10は、受信コマンド74に対する必要電圧レベルが“高”ではない、即ち、コマンドの実行に必要な電圧レベルが基準電圧レベルに到達しないと判定した場合(ステップA7:No)、ステップA15の処理に移行して、コマンドを実行する。
When the
このとき、供給電圧が基準電圧レベルに到達していないが、受信コマンド74の実行に基準電圧レベル以上の駆動電圧を必要としないため、基準電圧レベルよりも低い供給電圧でもコマンドの実行が可能である。そのため、クロック周波数を切り替えずにコマンドを実行することが可能となる。
At this time, the supply voltage has not reached the reference voltage level, but since a drive voltage higher than the reference voltage level is not required to execute the
一方、受信コマンド74に対する必要電圧レベルが“高”である、即ち、コマンドの実行に必要な電圧レベルが基準電圧レベルに到達したと判定した場合(ステップA7:Yes)、クロック周波数をF1からF2に切り替えて、当該周波数を低めることで省電力モードに移行して、ステップA9〜A13の処理を行う。
On the other hand, when it is determined that the required voltage level for the received
先ず、CPU10は、クロック生成部20を制御して、クロック周波数をF1からF2に切り替えさせる(ステップA9)。そして、CPU10は、クロック信号のクロック周波数F2に従った処理速度で受信コマンド74のコマンドを実行した後(ステップA11)、クロック周波数をF1に復帰させて(ステップA13)、ステップA17へ移行する。尚、このクロック周波数の切替制御により、第1及、第2及び第3の省電力切替手段と駆動電力判定時周波変更手段とを実現することとなる。
First, the
従って、供給電圧が基準電圧レベルを満たさないにも関わらず、必要電圧レベルが高いコマンドを実行しなければならない場合は、クロック周波数を下げて、コマンド実行時の消費電力を抑える。これにより、コマンドの実行時に駆動電圧が不足して、動作が不安定になることを防止でき、供給電圧が低い状況下においても、確実にコマンドを実行することができる。 Therefore, when a command with a high required voltage level must be executed even though the supply voltage does not satisfy the reference voltage level, the clock frequency is lowered to reduce the power consumption during command execution. As a result, it is possible to prevent the drive voltage from becoming insufficient when the command is executed and the operation to become unstable, and the command can be executed reliably even in a situation where the supply voltage is low.
また、コマンド実行処理において、初期状態のクロック周波数をF1としたが、例えば、セーブモードのように低いクロック周波数でコマンドの受信を待機して、コマンドを受信した際に、ステップA5及びA7の判定処理に応じてクロック周波数をF1又はF2に切り替えることとしてもよい。また、ステップA13において、クロック周波数をF1に復帰することとしたが、ステップA13で周波数の復帰は行わずに、クロック周波数F2のままコマンドの受信を行った後に、クロック周波数の切り替えを適宜行うこととしてもよい。 In the command execution process, the initial clock frequency is set to F1. For example, when the command is received while waiting for reception of the command at a low clock frequency as in the save mode, the determination in steps A5 and A7 is performed. The clock frequency may be switched to F1 or F2 according to processing. In step A13, the clock frequency is restored to F1, but the frequency is not restored in step A13, and the clock frequency is switched appropriately after receiving the command with the clock frequency F2. It is good.
また、駆動電圧が受信コマンド74の必要電圧レベルを満たさなかった場合に、クロック周波数を低めて電力の消費を抑えることとしたが、例えば、低周波数のクロック周波数でコマンドの受信を待機して、駆動電圧が受信コマンド74の必要電圧レベルを満たす場合に、クロック周波数を高めて受信コマンド74を実行することとしてもよい。この場合、受信コマンド74に対応するクロック周波数を生成するのではなく、例えば、駆動電圧の電圧レベルで実行可能な処理速度に相当するクロック周波数を生成して、受信コマンド74の高速処理を実現することとしてもよい。これにより、高速処理切替手段が実現される。
In addition, when the drive voltage does not satisfy the required voltage level of the
〔第2実施形態〕
次に、本発明の非接触式ICカードを適用したICカード1000に適用した場合の第2実施形態について説明する。上述した第1実施形態では、ICカード1の動作をCPU10がソフト的に実行することとして説明したが、第2実施形態では、ICカード1000の動作を、当該カードを構成する各機能部が連関することでハード的に実現する。尚、以下の説明において、上述した図1及び2に示すICカード1の機能構成と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment when applied to an
図5は、ICカード1000の機能構成の一例を示すブロック図である。同図によれば、ICカード1000は、CPU100と、クロック生成部200と、I/F部300と、ROM40と、RAM50と、EEPROM70へ対するデータの読み書きを制御するメモリ制御部60とを備えて構成される。
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the
クロック生成部200は、上述した第1実施形態のクロック生成部20と同様に、クロック周波数F1又はF2のクロック信号を生成してCPU100へ出力するが、クロック周波数の切り替えは、送受信部360の制御に基づいて行う。
The
図6はI/F部300の機能構成の一例を示すブロック図である。同図によれば、I/F部300は、アンテナ部32と、電源部340と、送受信部360とを備えて構成される。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the I /
電源部340は、アンテナ部32において発せられた交流電圧から直流電圧を生成してICカード1000を構成する各部へ電圧供給するが、第2実施形態においては、生成した直流電圧の電圧レベルが基準電圧レベル以下であるか否かを判定する(図4のステップA5の処理の相当)。そして、基準電圧レベル以下であると判定した場合に、電源部340は、送受信部360に低電圧判定信号s1を出力する。このように、第1実施形態のステップA5の処理に相当する処理を行うことにより、第2実施形態においては、電源部340が駆動電力判定手段及び駆動電力基準判定手段を実現することとなる。
The
送受信部360は、第1実施形態の送受信部360と同様の機能を有するが、更に、制御部370を備えて構成される。制御部370は、不揮発性のメモリ(図示略)を有し構成され、そのメモリにコマンドテーブル72及び受信コマンド74を格納している。
The transmission /
第2実施形態において、送受信部360の制御部370は、リーダライタRWから受信したデータを復調して、そのデータにコマンド名が含まれていれば受信コマンド74として記憶する(図4のステップA1の処理に相当)。制御部370は、受信コマンド74をCPU10に出力することで、CPU10に受信コマンド74のコマンドを実行させる。
In the second embodiment, the
但し、制御部370は、CPU10にコマンドを実行させるに際して、受信コマンド74と同一のコマンド名に対応する必要電圧レベルが“高”であり、電源部340から低電圧判定信号s1が出力されている場合は、周波数切替信号s2をクロック生成部200に出力する。このように、第1実施形態のステップA5の処理に相当する処理を行うことにより、第2実施形態では、送受信部360の制御部370が、判定手段及び命令実行電力判定手段を実現することとなる。
However, when the
クロック生成部200は、送受信部360から周波数切替信号S2が入力されたか否かを判定し、入力されたと判定した場合は、クロック周波数をF1からF2に切り替えて、省電力モードに移行する。従って、クロック生成部200により第1及び第2の省電力切替手段が実現される。
The
クロック生成部200は、クロック周波数F2のクロック信号を一定期間(例えば、コマンドの実行に所要する平均的な時間)CPU100へ出力する。この間、CPU100クロック周波数F2に従った処理速度で受信コマンド74のコマンドを実行する。
The
そして、クロック生成部200は、クロック周波数F2のクロック信号を一定期間出力した後、クロック周波数をF1に復帰する(図4のステップA9〜A13に相当する処理)。
The
このように、上述した第1実施形態のコマンド実行処理を、ICカード100を構成する各機能部においてハード的に実現することができる。従って、第2実施形態においても、上述した第1実施形態と同様の効果が得ることができる。
As described above, the command execution process of the first embodiment described above can be realized in hardware in each functional unit constituting the
以上、本実施形態によれば、必要電圧レベルの高いコマンドを実行する際に、電源部から供給される駆動電圧が基準電圧レベルに満たない場合は、クロック生成部が生成するクロック信号の周波数をF1(高周波数)からF2(低周波数)に切り替える。これにより、CPUの処理速度を低下させて、コマンド実行時の消費電力を抑えることができる。このため、必要電圧レベルの高いコマンドの実行時に、供給電圧が不足して動作が不安定になることを防止することができる。従って、電力消費の大きいコマンドでも、ICカードを省電力モードとすることで当該コマンドを確実に実行可能なICカードが実現される。 As described above, according to the present embodiment, when a command having a high required voltage level is executed, if the drive voltage supplied from the power supply unit is less than the reference voltage level, the frequency of the clock signal generated by the clock generation unit is set. Switch from F1 (high frequency) to F2 (low frequency). Thereby, it is possible to reduce the processing speed of the CPU and suppress power consumption during command execution. For this reason, when a command having a high required voltage level is executed, it is possible to prevent the operation from becoming unstable due to insufficient supply voltage. Therefore, even if a command consumes a large amount of power, an IC card that can reliably execute the command is realized by placing the IC card in the power saving mode.
〔変形例〕
尚、上述した実施形態では、クロック周波数をF1とF2の何れかに設定することとして説明したが、設定可能な周波数はこれに限られるものではなく、例えば、F1〜F10の10段階のクロック周波数を設定可能としてもよい。
[Modification]
In the above-described embodiment, the clock frequency has been described as being set to either F1 or F2. However, the settable frequency is not limited to this, and, for example, 10 stages of clock frequencies F1 to F10 are possible. May be settable.
この場合、コマンドテーブル72において、コマンド名に対する必要電圧レベルをL1〜L10の10段階で設ける。そして、必要電圧レベルL1を、全てのコマンドを確実に実行可能な電圧レベルとし、L2、L3・・・L10という順に段階的に低く設定する。 In this case, in the command table 72, the required voltage level for the command name is provided in 10 levels L1 to L10. Then, the required voltage level L1 is set to a voltage level at which all commands can be surely executed, and is set to be lower step by step in the order of L2, L3... L10.
また、F1を初期状態のクロック周波数とし、F2、F3・・・、F10といった順に段階的に周波数を低くして設定する。ここで、必要電圧レベルとクロック周波数とは、L1とF1、L2とF2、・・・、L10とF10といった対応付けを行う。このとき、各クロック周波数は、対応する必要電圧レベルの駆動電圧で確実にコマンドを実行できる周波数とする。 Also, F1 is set to the initial clock frequency, and the frequency is set in a stepwise manner in the order of F2, F3... F10. Here, the required voltage level and the clock frequency are associated with each other such as L1 and F1, L2 and F2,..., L10 and F10. At this time, each clock frequency is set to a frequency at which a command can be reliably executed with a driving voltage of a corresponding required voltage level.
ICカード1は、電源部34により供給される駆動電圧が、実行するコマンド(受信コマンド74)に対応する必要電圧レベルよりも低いと判定した場合、クロック生成部20に当該必要電圧レベルに対応付けられているクロック周波数のクロック信号を生成・出力させる。
If the IC card 1 determines that the drive voltage supplied by the
例えば、実行するコマンドに対応する必要電圧レベルがL4であり、電源部34から供給される駆動電圧の電圧レベルがL4よりも低かったとする。この場合、クロック生成部20は、必要電圧レベルL4に対応付けられているクロック周波数F4のクロック信号を生成してCPU10へ出力する。
For example, it is assumed that the required voltage level corresponding to the command to be executed is L4 and the voltage level of the drive voltage supplied from the
従って、実行するするコマンドや駆動電圧の電圧レベルに応じて、クロック周波数を細かく制御することができ、実行するコマンドに応じて適切に処理速度を制御することができるようになる。 Therefore, the clock frequency can be finely controlled according to the command to be executed and the voltage level of the drive voltage, and the processing speed can be appropriately controlled according to the command to be executed.
また、電源部34が供給する駆動電圧の電圧レベルが、実行するコマンドに対応する必要電圧レベルに満たなかった場合に、その必要電圧レベルと、駆動電圧の電圧レベルとの差分の大きさ、即ち駆動電圧の不足分に応じて、クロック周波数を低める度合いを変更することとしてもよい。尚、これにより、第4の省電力切替手段が実現される。従って、駆動電圧の電圧レベルが、必要電圧レベルと比較して低いほど、クロック周波数を大きく低めることになり、駆動電圧が小さくてもコマンドの実行が可能となり、安定した動作が期待できる。
In addition, when the voltage level of the drive voltage supplied by the
また、クロック生成部20が生成するクロック信号の周波数を切り替えることとして説明したが、コマンドやICカード1の処理・動作の目的に応じて、例えば、CPU10のメモリ制御部60への入出力に係る駆動クロックのクロック周波数や、メモリ制御部60が書き込み回路62や読み込み回路64を駆動するのに要する駆動クロックのクロック周波数等、クロック周波数の切り替えの対象を適宜変更してもよい。
Moreover, although it demonstrated as switching the frequency of the clock signal which the
1 ICカード
10 CPU
20 クロック生成部
30 I/F部
32 アンテナ部
34 電源部
36 送受信部
40 ROM
42 コマンド実行プログラム
50 RAM
60 メモリ制御部
62 書き込み回路
64 読み込み回路
70 EEPROM
72 コマンドテーブル
74 受信コマンド
1
20 Clock generation unit 30 I /
42
60
72 Command table 74 Receive command
Claims (7)
前記命令の実行に必要な電力を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に応じた周波数のクロック信号を生成するクロック信号生成手段と、
前記クロック信号生成手段により生成されたクロック信号の周波数に従った処理速度で前記命令を実行する命令実行手段と、
を備えることを特徴とする非接触式ICカード。 In a non-contact IC card that receives driving power and executes a command,
Determining means for determining the power required to execute the instruction;
Clock signal generation means for generating a clock signal having a frequency according to the determination result of the determination means;
Instruction executing means for executing the instruction at a processing speed according to the frequency of the clock signal generated by the clock signal generating means;
A non-contact type IC card comprising:
前記命令の実行に必要な電力が基準電力以上であるか否かを判定する命令実行電力判定手段を有し、
前記クロック信号生成手段は、
前記命令実行電力判定手段により前記命令の実行に必要な電力が基準電力以上であると判定された場合に、前記クロック信号の周波数を低める制御を行う第1の省電力切替手段を有することを特徴とする請求項1に記載の非接触式ICカード。 The determination means includes
Command execution power determination means for determining whether or not power required for execution of the command is greater than or equal to a reference power;
The clock signal generation means includes
When the command execution power determination unit determines that the power necessary for execution of the command is equal to or higher than a reference power, the command execution power determination unit includes a first power saving switching unit that performs control to reduce the frequency of the clock signal. The non-contact type IC card according to claim 1.
前記クロック信号生成手段は、
前記駆動電力判定手段による判定結果に応じた周波数のクロック信号を生成する駆動電力判定時周波数変更手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の非接触式ICカード。 Drive power determination means for determining the received drive power;
The clock signal generation means includes
3. The non-contact type IC card according to claim 1, further comprising a driving power determination frequency changing unit that generates a clock signal having a frequency corresponding to a determination result by the driving power determination unit.
前記受信した駆動電力が、基準電力に到達したか否かを判定する駆動電力基準判定手段を有し、
前記クロック信号生成手段は、
前記電力基準判定手段により前記受信した駆動電力が基準電力に到達しなかったと判定された場合に、前記クロック信号の周波数を低くめる制御を行う第2の省電力切替手段を有することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の非接触式ICカード。 The drive power determination means includes
Drive power reference determination means for determining whether or not the received drive power has reached a reference power;
The clock signal generation means includes
And a second power saving switching unit configured to perform control to lower the frequency of the clock signal when the received driving power is determined not to reach the reference power by the power reference determination unit. The non-contact type IC card according to any one of claims 1 to 3.
前記命令の実行に必要な電力が基準電力以上であるか否かを判定する命令実行電力判定手段を有し、
前記受信した駆動電力が、基準電力に到達したか否かを判定する駆動電力基準判定手段を更に備え、
前記クロック信号生成手段は、
前記命令実行電力判定手段により前記命令の実行に必要な電力が基準電力以上であると判定され、且つ、前記駆動電力基準判定手段により前記受信した駆動電力が基準電力に到達しなかったと判定された場合に、前記クロック信号の周波数を低める制御を行う第3の省電力切替手段を有することを特徴とする請求項1に記載の非接触式ICカード。 The determination means includes
Command execution power determination means for determining whether or not power required for execution of the command is greater than or equal to a reference power;
Drive power reference determination means for determining whether or not the received drive power has reached a reference power;
The clock signal generation means includes
The command execution power determination means determines that the power required for execution of the command is greater than or equal to a reference power, and the drive power reference determination means determines that the received drive power has not reached the reference power. 2. The contactless IC card according to claim 1, further comprising a third power saving switching unit that performs control to reduce a frequency of the clock signal.
前記受信した駆動電力が、前記命令の実行に必要な電力を満たすか否かを判定する駆動電力判定手段を有し、
前記クロック信号生成手段は、
前記駆動電力判定手段により前記受信した駆動電力が前記命令の実行に必要な電力を満たさないと判定された場合に、前記命令の実行に必要な電力に対する前記受信した駆動電力の不足分に応じて前記クロック信号の周波数を低める制御を行う第4の省電力切替手段を有することを特徴とする請求項2に記載の非接触式ICカード。 The determination means includes
Drive power determination means for determining whether the received drive power satisfies the power required for execution of the command;
The clock signal generation means includes
When it is determined by the drive power determination means that the received drive power does not satisfy the power necessary for execution of the command, according to the shortage of the received drive power with respect to the power required for execution of the command 3. The non-contact type IC card according to claim 2, further comprising a fourth power saving switching unit that performs control to reduce the frequency of the clock signal.
前記受信した駆動電力が、前記命令の実行に必要な電力を満たすか否かを判定する駆動電力判定手段を有し、
前記クロック信号生成手段は、
前記駆動電力判定手段により前記受信した駆動電力が前記命令の実行に必要な電力を満たすと判定された場合に、当該駆動電力の大きさに応じて前記クロック信号の周波数を高める制御を行う高速処理切替手段を有することを特徴とする請求項2に記載の非接触式ICカード。 The determination means includes
Drive power determination means for determining whether the received drive power satisfies the power required for execution of the command;
The clock signal generation means includes
High-speed processing for performing control to increase the frequency of the clock signal according to the magnitude of the driving power when the driving power determination means determines that the received driving power satisfies the power necessary for execution of the command The contactless IC card according to claim 2, further comprising a switching unit.
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