DE60125893T2

DE60125893T2 - "Smart Card" Interfacevorrichtung zur Steuerung von Signalsequenzen

Info

Publication number: DE60125893T2
Application number: DE60125893T
Authority: DE
Inventors: Denzil Uppermill Broadhurst
Original assignee: Pace Micro Technology PLC
Current assignee: Arris Global Ltd
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2001-06-19
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2021-06-20
Also published as: EP1207494A2; EP1207494A3; US6705532B2; GB0027810D0; ES2275629T3; US20020056757A1; EP1207494B1; DE60125893D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Mittel zum Steuern der Sequenzierung von Smartcard-Schnittstellensignalen.
Smartcard ist der übliche Name für eine Karte, typischerweise mit Kreditkartenabmessungen, die einen Mikrochip enthält und die in einer Reihe verschiedener Anwendungen wie u.a. Sicherung von Internettransaktionen, Kreditkartenverwendung, Ermöglichung von finanziellen Transaktionen, Anwendung von Ticketing- und Bonusprogrammen, Set-Top-Boxen, über die Kunden Rundfunksignale empfangen und entschlüsseln können, z.B. Pay-per-View-Kanäle und/oder dergleichen eingesetzt werden. Smartcards werden dann als enabelt angesehen, wenn sie von einem Smartcard-Leser richtig gelesen werden, und dazu muss die Sequenz von Steuersignalen in einer ersten Reihenfolge beim Einschalten (Power Up) der Smartcard enabelt werden. Nach dem Gebrauch muss die Steuersignalsequenz in umgekehrter Reihenfolge beim Abschalten (Power Down) der Smartcard wieder gesperrt werden.
Die Vor- und Rückwärtssequenzen einer Smartcard werden herkömmlicherweise von einer standardmäßigen integrierten elektronischen Schaltung erzeugt, die ein digitales Taktgabemittel beinhaltet, das es ermöglicht, die Signale in beabstandeten Zeitintervallen in einer bestimmten Richtung zu aktivieren/deaktivieren. Zusätzlich ist die elektronische Schaltung mit zwei separaten Pfaden zum Ansteuern jeweils der Ein- und Ausschaltsignale versehen.
Da Smartcards und andere elektronische Vorrichtungen in zunehmendem Maße für Geschäfts-, Freizeit- und persönliche Aktivitäten verwendet werden, besteht der Bedarf, die Technologie so kostenarm wie möglich zu machen.
Die US5414863 offenbart ein Leistungsregelungs-Staffelsystem für ein Computersystem, bei dem die Speisung von Komponenten im Computersystem gestaffelt wird, um Stromspitzen zu verhüten und die Batterielebensdauer des Computers zu verlängern.
Die US5256905 offenbart ein Verfahren und eine Schaltung, um sequentiell mehrere Lasten in einer einzigen Richtung an eine Wechselspannung anzuschließen, ohne den Niederspannungssteuerschaltkomplex zu beschädigen.
Die US4767918 offenbart eine Lese- und Schreibvorrichtung für ein tragbares Aufzeichnungsmedium wie z.B. eine IC-Karte. Komponenten des Schaltkomplexes sind in der Vorrichtung vorgesehen, um es zuzulassen, dass Signale sequentiell von der IC-Karte an die Vorrichtung angelegt werden.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Signalsequenzierungssteuermittel bereitzustellen, das eine kostenarme und einfache Lösung zum Aktivieren und Deaktivieren einer Signalsequenz bereitstellt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Mittel zum Steuern der Sequenzierung von Smartcard-Schnittstellensignalen bereitgestellt, wobei das genannte Sequenzierungssteuermittel eine elektronische Schaltung und ein Taktgabemittel beinhaltet, damit eine Sequenz von Steuersignalen in einer vorbestimmten Reihenfolge zum Betreiben einer Smartcard aktiviert und in einer umgekehrten Reihenfolge zum Sperren der Vorrichtung deaktiviert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung zum Erzeugen der Steuersignalsequenz in einer Vor- und Rückwärtsrichtung über denselben Schaltungspfad angesteuert wird.
Jedes Steuersignal wird vorzugsweise durch eine Widerstand/Kondensator-Kombination gesteuert und die Signale werden von einem Netzwerk der genannten Widerstand/Kondensator-Kombinationen gesteuert, um es zu ermöglichen, dass die Signale der Reihe nach in vorbestimmten Zeitintervallen aktiviert/deaktiviert werden.
Die Zahl der Widerstand/Kondensator-Kombinationen entspricht vorzugsweise der Zahl der Signale, die in der Sequenz aktiviert/deaktiviert werden sollen.
Die Widerstände des Netzwerkes sind vorzugsweise in Reihe geschaltet.
Die Sequenz der Steuersignale wird vorzugsweise über eine Reihe von Logikgattern betrieben.
Ferner sind die Logikgatter vorzugsweise Schmidt-Logikgatter.
In einer Ausgestaltung treibt ein Logikgatter Spannung durch die Widerstände in einer ersten Richtung über eine Diode am Anfang des Widerstandspfades. Eine Umkehrdiode ist vorzugsweise am Ende des Widerstandspfades vorgesehen, um Spannung durch die Widerstände in der umgekehrten Richtung zu treiben.
In einer Ausgestaltung kann sich die Sequenz der Signale in einer Vorwärtsrichtung von der Signalsequenz in der Rückwärtsrichtung unterscheiden, aber doch über denselben Schaltungspfad getrieben werden.
In einer Ausgestaltung ist die elektronische Vorrichtung eine Smartcard und das Sequenzierungssteuermittel ist auf/in einem Smartcard-Leser vorgesehen. Der Smartcard-Leser enthält typischerweise vier zu der Smartcard führende Leitungen, die in einer korrekten Sequenz enabelt werden müssen, damit die Smartcard arbeiten kann. Die vier Leitungen erlauben die Zuführung von Spannung zu der Karte, das Setzen der bidirektionalen Datenleitung der Karte in einen Empfangsmodus, das Anlegen des Taktsignals und schließlich das Enabeln des Reset-Signals.
Der Smartcard-Leser wird vorzugsweise in einen Rundfunkdatenempfänger eingebaut, der typischerweise Teil eines Fernsehsystems bildet und Daten in Form von Video-, Audio- und/oder Zusatzdaten empfängt und verarbeitet, die von einer fernen Stelle mit Kabel-, Satelliten- oder terrestrischen Mitteln gesendet werden.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass das Signalsequenzierungssteuermittel eine einzelne Schaltung zum Treiben der Signalsequenz in der Smartcard sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung benutzt. Somit werden weniger Komponenten für die Signalsequenz benötigt und der elektronische Schaltkomplex ist daher kostenarm. Dies steht im Gegensatz zu herkömmlichen Signalsequenzsteuermitteln beim Lesen von Vorrichtungen, bei denen zwei separate Pfade und demzufolge unterschiedliche Komponentensätze zum Treiben einer Sequenz von Signalen jeweils in Vor- und Rückwärtsrichtung benötigt werden. Der herkömmliche Schaltkomplex ist teurer als die vorliegende Erfindung, da mehr Komponenten benötigt werden.
Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die Begleitzeichnung beschrieben, wobei 1 ein Schaltschema gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
1 illustriert eine Schaltung 2, die eine erste Steuerleitung 4 und drei weitere Leitungen 6, 8, 10 umfasst. Wenn die Spannung in der Steuerleitung 4 von einem L-Zustand in einen H-Zustand geht, dann wird eine getaktete Sequenz von Signalen in den übrigen Leitungen 6, 8, 10 eingeleitet, um die Schaltung zu enabeln.
Zunächst hat das erste Logikgatter 14 einen Ausgang, der von der Steuerleitung 4 definiert wird, und wird über die Diode 16 enabelt. Die Kombination aus Widerstand 18 und Kondensator 20 erzeugt eine Zeitverzögerung, bevor das zweite Logikgatter 22 der Sequenz enabelt wird. Die Kombination aus Widerstand 24 und Kondensator 26 erzeugt eine Zeitverzögerung, bevor das dritte Logikgatter 28 der Sequenz enabelt wird. Schließlich erzeugt die Kombination aus Widerstand 30 und Kondensator 32 eine Zeitverzögerung, bevor das vierte Logikgatter 34 der Sequenz enabelt wird.
Leitung 4 ist der Ausgang von Gatter 14, der dann einen elektronischen Schalter steuert, der den Strom zur Smartcard liefert. Die Leitungen 6, 8 und 10 steuern die Smartcard an.
Wenn die Spannung in der Steuerleitung 4 von einem H-Zustand in einen L-Zustand geht, dann wird die getaktete Sequenz umgekehrt und die Schaltung wird disabelt. Dies ist die Folge einer Spannung durch die Diode 36, die das vierte Gatter 34 sperrt. Die Kombination aus Widerstand 30 und Kondensator 26 disabelt dann das dritte Gatter 28 nach einer bestimmten Zeitverzögerung. Die Kombination aus Widerstand 24 und Kondensator 20 disabelt dann das zweite Gatter 22 nach einer bestimmten Zeitverzögerung und schließlich disabelt dann die Kombination aus Widerstand 18 und Kondensator 38 das erste Gatter 14 nach einer bestimmten Zeitverzögerung.
Die oben beschriebene Schaltung kann als Teil einer Smartcard-Schnittstelle zwischen einer Smartcard und einem Smartcard-Leser verwendet werden, wobei die Schaltung auf dem Leser vorgesehen ist. Eine Smartcard enthält gewöhnlich vier Leitungen, die in einer richtigen Sequenz enabelt werden müssen, damit die Smartcard arbeiten kann. Die vier Leitungen erlauben das Anlegen einer Spannung an die Karte, das Setzen der bidirektionalen Datenleitung der Karte in den Empfangsmodus, das Anlegen des Taktsignals und schließlich das Enabeln des Reset-Signals. Um die Karte nach dem Gebrauch sicher zu disabeln, muss das Reset-Signal aus dem H-Zustand in den L-Zustand gebracht werden, dann muss das Taktsignal gestoppt werden, die Datenleitung muss vom H-Zustand in den L-Zustand gebracht werden und schließlich muss die Spannungsversorgung der Smartcard unterbrochen werden.
Die Logikgatter 14, 22, 28 und 34 sind typischerweise Schmidt-Gatter.
Somit ist ersichtlich, dass das obige System in einer Reihe verschiedener elektronischer Vorrichtungen zum Einsatz kommen kann, in denen eine Sequenz von Steuersignalen in einer ersten Reihenfolge enabelt und in einer umgekehrten Reihenfolge disabelt werden muss.
Die illustrierte Schaltung hat zwar nur vier Leitungen, aber die Fachperson wird verstehen, dass die Schaltung so ausgelegt werden kann, dass sie auch andere Leitungszahlen haben kann, indem die Zahl der Kombinationen von Kondensatoren und Widerständen erhöht oder verringert wird.

Claims

Mittel zum Steuern der Sequenzierung von Smartcard-Schnittstellensignalen, wobei das genannte Sequenzierungssteuermittel eine elektronische Schaltung (2) und ein Taktgabemittel beinhaltet, damit eine Sequenz von Steuersignalen in einer vorbestimmten Reihenfolge zum Betreiben einer Smartcard aktiviert und in einer umgekehrten Reihenfolge zum Sperren der Vorrichtung deaktiviert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Schaltung zum Erzeugen der Steuersignalsequenz in einer Vor- und Rückwärtsrichtung über denselben Schaltungspfad angesteuert wird.
Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Signal von einer Widerstand/Kondensator-Kombination gesteuert wird.
Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuersignale durch ein Netzwerk der genannten Widerstand/Kondensator-Kombinationen (18, 20; 24, 26; 30, 32; 18, 38) gesteuert werden und dieses Netzwerk die Aktivierung/Deaktivierung der Signale in einer Sequenz in vorbestimmten Zeitintervallen bewirkt.
Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände (18, 24, 30) des Netzwerks in Reihe geschaltet sind.
Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sequenz von Steuersignalen über eine Anzahl von Logikgattern (14, 22, 28, 34) angesteuert wird.
Mittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere der Logikgatter (14, 22, 28, 34) Schmidt-Logikgatter sind.
Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungspfad ein oder mehrere Logikgatter (14, 22, 28, 34) beinhaltet und Spannung von einem der genannten Gatter über einen Schaltungspfad durch eine Reihe von Widerständen (18, 24, 30) in einer ersten Richtung über eine Diode (16) am Anfang des Widerstandspfades getrieben wird und eine Umkehrdiode (36) am Ende des Widerstandspfades vorgesehen ist, um die Spannung durch die Widerstände (18, 24, 30) in der umgekehrten Richtung zu treiben.
Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sequenz von Signalen in einer Vorwärtsrichtung von der Sequenz von Signalen in einer Rückwärtsrichtung unterscheidet und die Steuersignale in der Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung über denselben Schaltungspfad getrieben werden.
Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Smartcard-Schnittstelle zwischen einer Smartcard und einem Smartcard-Leser befindet.
Mittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Smartcard wenigstens drei Leitungen (6, 8, 10) hat, die in einer vorbestimmten Reihenfolge zum Betreiben der Vorrichtung aktiviert und in einer umgekehrten Reihenfolge zum Sperren der Vorrichtung deaktiviert werden müssen.
Verfahren zum Betreiben eines Mittels zum Steuern der Sequenzierung von Smartcard-Schnittstellensignalen, wobei das genannte Verfahren die folgenden Schritte beinhaltet: Aktivieren einer Sequenz von Steuersignalen in einer vorbestimmten Reihenfolge zum Betreiben einer Smartcard und Deaktivieren der Sequenz von Steuersignalen in einer umgekehrten Reihenfolge zum Sperren der Vorrichtung mit einem Taktgabemittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner das Ansteuern einer elektronischen Schaltung (2) in der Smartcard beinhaltet, um die Sequenz von Steuersignalen in einer Vorwärts- und einer Rückwärtsrichtung über denselben Schaltungspfad zu erzeugen.