DE60217194T2 - Kontaktlose Chipkarte, Antwortverfahren und entsprechendes Programm - Google Patents

Kontaktlose Chipkarte, Antwortverfahren und entsprechendes Programm Download PDF

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine kontaktlose Chipkarte, ein Antwortverfahren und ein Programm hierfür, und spezifischer bezieht sie sich auf die kontaktlose Chipkarte, das Antwortverfahren und das Programm, die mittels eines Zeitschlitzes auf eine von einem Lese-/Schreibgerät gesendete Anforderung antworten.
  • Im Allgemeinen wird das Zeitschlitzsystem für die Kommunikation zwischen einer kontaktlosen Chipkarte und einem Lese-/Schreibgerät, die kontaktlose Chipkarte zum Senden und Empfangen von Daten mit Hilfe des elektromagnetischen Induktionsverfahrens, und das Lese-/Schreibgerät zum Erkennen der kontaktlosen Chipkarte verwendet. Der Grund für die Verwendung des Zeitschlitzes ist es, dass innerhalb eines Kommunikationsbereichs eines Lese-/Schreibgeräts mehrere kontaktlose Chipkarten gleichzeitig vorhanden sind, und dann antworten die mehreren kontaktlosen Chipkarten gleichzeitig auf das Abfragen des Lese-/Schreibgeräts, in welchem Fall irgendeine kontaktlose Chipkarte nicht normal mit dem Lese-/Schreibgerät kommunizieren kann, weil alle für die Antwort verwendeten Antwortsignale miteinander kollidieren.
  • Das Kommunikationsverfahren des Zeitschlitzsystems wird nachfolgend beschrieben.
    • (1) Um das Vorhandensein einer kontaktlosen Chipkarte zu erkennen, sendet das Lese-/Schreibgerät einen Befehl der ursprünglichen Antwortanforderung an die kontaktlose Chipkarte als Anforderung. Der Befehl der ursprünglichen Antwortanforderung enthält "die Anzahl von Schlitzen", die erforderlich sind, um die Zeit (Zeitschlitz) zur ursprünglichen Beantwortung der von der kontaktlosen Chipkarte ausgeführten Anforderung oder einen Wert zu steuern, der erforderlich ist, um "die Anzahl von Schlitzen" zu berechnen.
    • (2) Die kontaktlose Chipkarte sendet die ursprüngliche Antwort auf die Anforderung an einem Zeitschlitz (einer von 1 bis zur "Anzahl von Zeitschlitzen") einer spezifischen Zeit zurück, die nach Empfang der Anforderung als Antwort auf den Befehl der ursprünglichen Antwortanforderung festgelegt wird. Der zur Antwort verwendete Zeitschlitz, der ein Zeitraum zwischen spezifischen Zeiten ist, wird von der Karte selbst auf der Basis von Zufallszahlen bestimmt.
    • (3) Wenn die Kollision von ursprünglichen Antworten festgestellt wird, die auftreten, wenn mehrere kontaktlose Chipkarten den gleichen Zeitschlitz wählen, sendet das Lese-/Schreibgerät erneut eine ursprüngliche Antwortanforderung.
    • (4) Das Lese-/Schreibgerät erkennt alle kontaktlosen Chipkarten durch Empfang der ursprünglichen Antworten von allen kontaktlosen Chipkarten ohne Kollision, und dann ist die Folge zur Identifizierung der kontaktlosen Chipkarten beendet.
  • Nachfolgend wird die obige Ablaufsteuerung anhand der 16 bis 18 im Einzelnen erklärt. Außerdem betrifft die folgende Ablaufsteuerung eine kontaktlose Chipkarte, die an die internationale Norm ISO/IEC14443 für eine kontaktlose Näherungs-Chipkarte angepasst ist.
  • Zum Beispiel kann ISO/IEC14443 bei einer kontaktlosen Telefonkarte angewendet werden. Genauer gesagt, geht es um den Fall, dass kontaktlose Chipkarten 1601 und 1602 mit der Funktion einer Telefonkarte gleichzeitig in ein Lese-/Schreibgerät eingesteckt werden, das als Kartentelefon funktioniert, wie in 16 gezeigt.
  • Das Erkennungssystem der kontaktlosen Chipkarte gemäß ISO/IEC14443 führt die Erkennung der kontaktlosen Chipkarte gemäß dem folgenden Verfahren durch.
  • Zunächst sendet das Lese-/Schreibgerät 1600 als das Kartentelefon eine ursprüngliche Antwortanforderung (Anforderung). Die ursprüngliche Antwortanforderung hat ein Format, das in 18 gezeigt ist, und informiert die kontaktlose Chipkarte über die Anzahl von Zeitschlitzen (N) mit Hilfe von drei Bits 1803, die aus Bit 1 bis Bit 3 bestehen, wobei diese Bits in 8 Bits des PARAM 1802 enthalten sind, der die ursprüngliche Antwortanforderung 1801 bildet. Daneben ist APf 1804 ein Header, der den Befehl der ursprünglichen Antwortanforderung anzeigt, während AFI 1805 eine adaptive Klasse der kontaktlosen Chipkarte anzeigt. Und CRC (zyklische Redundanzprüfung) 1806 ist eine CRC von APf zu PARAM.
  • Außerdem antwortet die kontaktlose Chipkarte auf die ursprüngliche Antwortanforderung an einem von N Schlitzen von 1 bis N. Die folgende Erklärung geschieht aber auf der Grundlage, dass die Anzahl von Zeitschlitzen (N) mit 4 angenommen wird. Das heißt, die kontaktlosen Chipkarten 1601 und 1602 wählen einen Zeitschlitz von 1 bis 4 Schlitzen aus und geben die ursprüngliche Antwort.
  • In einer ersten Kartenidentifizierungs-Ablaufsteuerung 1701, die in 14 gezeigt ist, wird eine ursprüngliche Antwortanforderung R1[REQB] (1702) vom Lese-/Schreibgerät 1600 gesendet. Wenn die kontaktlosen Chipkarten 1601 und 1602 jeweils "1" als eine Zufallszahl in der Antwort auf die ursprüngliche Antwortanforderung RI (1702) erzeugen, werden die jeweiligen Antworten als die ursprünglichen Antworten [ATQB] A21 und A31 innerhalb des Zeitschlitzes 1 (1704) gegeben. Da beide kontaktlosen Chipkarten 1601 und 1602 zusammen die ursprünglichen Antworten gleichzeitig senden, erfasst in diesem Fall das Lese-/Schreibgerät 1600 die Kollision der ursprünglichen Antworten der kontaktlosen Chipkarten. Dementsprechend startet das Lese-/Schreibgerät 1600 die Identifizierungs-Ablaufsteuerung erneut.
  • In einer zweiten Identifizierungs-Ablaufsteuerung 1707 wird eine ursprüngliche Antwortanforderung R2 (1703) vom Lese-/Schreibgerät 1600 gesendet. Wenn die kontaktlosen Chipkarten 1601 und 1602 "8" bzw. "2" als Antwort auf die ursprüngliche Antwortanforderung erzeugen, erfolgen die Antworten durch Pakete A22, die innerhalb des Zeitschlitzes 3 (1705) gesendet werden, bzw. Pakete A32, die innerhalb des Zeitschlitzes 2 (1706) gesendet werden. Da das Lese-/Schreibgerät 1600 die Kollision nicht erfasst, kann in diesem Fall das Lese-/Schreibgerät alle kontaktlosen Chipkarten identifizieren, und die Identifizierungs-Ablaufsteuerung ist beendet. Die obige Ablaufsteuerung ist die an die Norm ISO/IEC14443 angepasste Identifizierung einer kontaktlosen Chipkarte. Gemäß der Norm ISO/IEC14443 ist der Zeitraum zwischen dem Moment, in dem die kontaktlose Chipkarte den Befehl der ursprünglichen Antwortanforderung erhält, und dem Moment, in dem sie auf die Anforderung im Zeitschlitz 1 reagiert, als 302μsec, und der Zeitraum eines Zeitschlitzes als 2266μsec definiert. Der Zeitraum (μsec) zwischen dem Moment, in dem die kontaktlose Chipkarte die ursprüngliche Anforderung vom Lese-/Schreibgerät 1600 erhält und dem Moment, in dem die Karte die ursprüngliche Antwort sendet, kann gemäß der folgenden Gleichung gefunden werden (Gleichung 1). Zeitraum (μsec) = 302μsec + 2266μsec × (die ausgewählte Zahl von Schlitzen – 1) Gleichung 1
  • Als ein solches System wird die drahtlose Identifizierungsvorrichtung (offen gelegte japanische Veröffentlichung Nr. 9-6934) offenbart, und man findet die Schlitzmarkierung als das andere, dem Zeitschlitzsystem ähnliche System.
  • Das Schlitzmarkierungssystem ist ein Verfahren, bei dem das Lese-/Schreibgerät eine ursprüngliche Antwortanforderung unter Verwendung des Zeitschlitzverfahrens sendet und dann einen Schlitzmarkierungsbefehl bei der Zeitsteuerung des Starts jedes Schlitzes sendet, der den Start des Schlitzes anzeigt. Jede Chipkarte antwortet durch Verwendung des vom Lese-/Schreibgerät angegebenen Zeitschlitzes, so dass der Aspekt der Identifizierung von Chipkarten im Wesentlichen der gleiche ist wie beim Zeitschlitzverfahren.
  • Bei der drahtlosen Identifizierungsvorrichtung (offen gelegte japanische Veröffentlichung Nr. 9-6934) oder der kontaktlosen Chipkarte entsprechend der Internationalen Norm ISO/IEC14443, wählt, wenn die kontaktlose Chipkarte dem Lese-/Schreibgerät antwortet, die kontaktlose Chipkarte selbst den Zeitschlitz mit Hilfe von Zufallszahlen, und die kontaktlose Chipkarte antwortet während eines spezifischen Zeitintervalls, das den Zeitschlitz angibt. Wenn daher zum Beispiel von mehreren kontaktlosen Chipkarten erzeugte Zufallszahlen gleich sind, sind die ausgewählten Zeitschlitze die gleichen und die ursprünglichen Antwortanforderungen kollidieren immer. In diesem Fall muss das Lese-/Schreibgerät den Befehl der ursprünglichen Antwortanforderung erneut senden und die kontaktlose Chipkarte erkennen. Dies führt zu einer Verzögerung bei der Erkennung der kontaktlosen Chipkarte.
  • Durch Erhöhen der Anzahl von Zeitschlitzen, die das Lese-/Schreibgerät der kontaktlosen Chipkarte zuteilt, ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass die mehreren kontaktlosen Chipkarten den gleichen Zeitschlitz auswählen. Durch die Erhöhung der Anzahl von Zeitschlitzen wird allerdings die Zeit zur Vollendung (Beendung) der Antwort auf die ursprüngliche Antwortanforderung an allen Zeitschlitzen länger. Als Ergebnis ist viel Zeit nötig, damit das Lese-/Schreibgerät die Erkennung der kontaktlosen Chipkarte vollendet.
  • Das oben erwähnte Problem, dass es viel Zeit beansprucht, die Erkennung zu vollenden, wird besonders auffällig bei einem System wie zum Beispiel einer Kartenuntersuchungsmaschine an einer Schranke, wobei der Benutzer das Lese-/Schreibgerät die kontaktlose Chipkarte ohne Anhalten erkennen lassen muss. Das heißt, wenn die Erkennung der kontaktlosen Chipkarte verzögert ist, muss die Benutzung anhalten und wird zu einem Hindernis bei der Benutzung des Systems.
  • Wenn es möglich ist, die kontaktlose Chipkarte schneller als bisher zu erkennen, wird außerdem das System bei einer schnelleren mobilen Vorrichtung angewendet werden können. Zu diesem Zweck hat man darauf gewartet, die Beschleunigung der Erkennung und der Ablaufsteuerung zu verbessern.
  • WO-A-01/33725 stellt die Grundlage für die Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 2 dar. Sie bezieht sich auf eine kontaktlose Chipkarte und ein System für die Karte. Wenn im System erfasst wird, dass ein Antwortsignal im selben Zeitschlitz wie das Antwortsignal von einer anderen Chipkarte gesendet werden würde, dann wird das Antwortsignal nicht gesendet.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer kontaktlosen Chipkarte, eines Antwortverfahrens und eines Programms, mit denen die Kollision der ursprünglichen Antwort unter Kontrolle gebracht wird.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine kontaktlose Chipkarte zur Beantwortung einer von einem Lese-/Schreibgerät gesendeten Anforderung in einem spezifischen Zeitschlitz, ausgewählt aus mehreren von dem Lese-/Schreibgerät ausgegebenen Zeitschlitzen, wobei die Chipkarte aufweist: eine Antwort-Beurteilungseinheit, die in der Lage ist, zu beurteilen, ob es eine Antwort von einer anderen kontaktlosen Chipkarte in dem spezifischen Zeitschlitz gibt; dadurch gekennzeichnet, dass die Karte weiter aufweist: eine Antwortschlitz-Änderungseinheit, die in der Lage ist, den spezifischen Zeitschlitz auf der Basis des Beurteilungsergebnisses der Antwort-Beurteilungseinheit zu verändern; und eine Beurteilungseinheit des letzten Schlitzes, die in der Lage ist, zu beurteilen, ob der aus den vom Lese-/Schreibgerät ausgegebenen mehreren Zeitschlitzen ausgewählte Zeitschlitz der letzte ist oder nicht, wobei die Antwortschlitz-Änderungseinheit den für die Antwort zu verwendenden Zeitschlitz auf der Basis des Beurteilungsergebnisses der Beurteilungseinheit des letzten Schlitzes ändert.
  • Dementsprechend ist es möglich, Antwortkollisionen zu minimieren.
  • Zusätzlich kann die kontaktlose Chipkarte weiter eine Beurteilungseinheit des letzten Schlitzes aufweisen, die in der Lage ist, zu beurteilen, ob der aus den mehreren vom Lese-/Schreibgerät ausgegebenen Schlitzen ausgewählte Zeitschlitz der letzte ist oder nicht, wobei die Antwortschlitz-Änderungseinheit den für die Antwort zu verwendenden Zeitschlitz auf der Basis des Beurteilungsergebnisses der Beurteilungseinheit des letzten Schlitzes ändert.
  • Bei einer solchen Konfiguration wird der Zeitschlitz wenn möglich in jedem Fall geändert, und dies erhöht die Chancen des Vermeidens einer Kollision. Daher ist es möglich, die Fälle von Kollisionen zu verringern.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Antwortverfahren einer kontaktlosen Chipkarte angegeben, die auf eine von einem Lese-/Schreibgerät gesendete Anforderung in einem spezifischen Zeitschlitz, ausgewählt aus mehreren von dem Lese-/Schreibgerät ausgegebenen Zeitschlitzen, antwortet, mit den folgenden Schritten: Beurteilung, ob es eine Antwort von einer anderen kontaktlosen Chipkarte in dem spezifischen Zeitschlitz gibt; wobei das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: Beurteilung, ob der spezifische Zeitschlitz der letzte ist oder nicht; und Änderung des für die Antwort zu verwendenden Zeitschlitzes auf der Basis des Beurteilungsergebnisses in dem Schritt der Antwortbeurteilung und auf der Basis des Beurteilungsergebnisses in dem Schritt der Beurteilung des ausgewählten Schlitzes.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Programm nach Anspruch 3 angegeben.
  • Außerdem kann die kontaktlose Chipkarte mit Hilfe eines Computers ausgeführt werden. In diesem Fall können die Antwort-Beurteilungseinheit, die Antwortschlitz-Änderungseinheit und die letzte Schlitz-Beurteilungseinheit durch Ausführung eines Programms im Computer durchgeführt werden.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 4 angegeben.
  • 1 ist ein funktionelles Blockschaltbild einer kontaktlosen Chipkarte in der Ausführungsform 1.
  • 2 ist ein Schaltbild einer Hardware-Konfiguration der kontaktlosen Chipkarte in der Ausführungsform 1.
  • 3 ist ein Ablaufdiagramm der Ablaufsteuerung, die von der kontaktlosen Chipkarte in der Ausführungsform 1 durchgeführt wird.
  • 4 ist ein Diagramm, das ein Format eines Zeitschlitzes und einer ursprünglichen Antwort zeigt.
  • 5 ist ein Diagramm, das ein erstes Beispiel einer Kollisionswahrscheinlichkeit zeigt, wenn übliche kontaktlose Chipkarten gegenseitig ursprüngliche Antworten geben.
  • 6 ist ein Diagramm, das ein erstes Beispiel einer Kollisionswahrscheinlichkeit zeigt, wenn erfindungsgemäße kontaktlose Chipkarten gegenseitig eine ursprüngliche Antwort geben.
  • 7 ist ein Diagramm, das eine Kollisionswahrscheinlichkeit zeigt, wenn eine übliche kontaktlose Chipkarte und eine erfindungsgemäße kontaktlose Chipkarte einander eine ursprüngliche Antwort geben.
  • 8 ist ein Diagramm, das ein zweites Beispiel einer Kollisionswahrscheinlichkeit zeigt, wenn übliche kontaktlose Chipkarten gegenseitig eine ursprüngliche Antwort geben.
  • 9 ist ein Diagramm, das ein zweites Beispiel einer Kollisionswahrscheinlichkeit zeigt, wenn erfindungsgemäße kontaktlosen Chipkarten gegenseitig eine ursprüngliche Antwort geben.
  • 10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Kollisionswahrscheinlichkeit zeigt, wenn eine übliche kontaktlose Chipkarte und eine kontaktlose Chipkarte gemäß der vorliegenden Erfindung gegenseitig eine ursprüngliche Antwort geben.
  • 11 ist ein funktionelles Blockschaltbild einer kontaktlosen Chipkarte in der Ausführungsform 2.
  • 12 ist ein Ablaufdiagramm, das die von der kontaktlosen Chipkarte in der Ausführungsform 2 durchgeführte Ablaufsteuerung zeigt.
  • 13 ist ein funktionelles Blockschaltbild einer kontaktlosen Chipkarte in der Ausführungsform 3.
  • 14 ist ein erster Graph, der die Beziehung zwischen der elektromotorischen Kraft und der Magnetfeldstärke zeigt, wobei sich die kontaktlosen Chipkarten im Magnetfeld befinden.
  • 15 ist ein zweiter Graph, der die Beziehung zwischen der elektromotorischen Kraft und der Magnetfeldstärke zeigt, wobei sich die kontaktlosen Chipkarten im Magnetfeld befinden.
  • 16 ist ein Bilddiagramm, das die Kommunikationsbedingung zwischen dem Lese-/Schreibgerät und der kontaktlosen Chipkarte zeigt.
  • 17 ist ein Bilddiagramm, das das Zeitschlitzverfahren zeigt.
  • 18 ist ein Diagramm, das ein Format des ursprünglichen Antwortanforderungspakets zeigt.
  • Zum Verständnis der Erfindung werden nun die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung entsprechend den beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die folgenden Ausführungsformen sind konkrete Beispiele der Erfindung und schränken das technische Gebiet der Erfindung nicht ein.
  • Ausführungsform 1
  • Zunächst bezieht sich die folgende Erklärung auf eine kontaktlose Chipkarte in der Ausführungsform 1 der Erfindung. 1 ist ein funktionelles Blockschaltbild der kontaktlosen Chipkarte in der Ausführungsform 1. 2 ist ein Schaltbild der Hardware-Konfiguration der kontaktlosen Chipkarte. Die kontaktlose Chipkarte 101 enthält eine Antenne 203, eine Sende-/Empfangsschaltung 202, eine CPU 201, einen ROM (Festspeicher) 204, der ein Programm speichert, das die kontaktlose Chipkarte steuert, und einen RAM (Direktzugriffsspeicher) 205, der zum Beispiel als Arbeitsbereich zur Durchführung des Programms verwendet wird.
  • Und wenn die kontaktlose Chipkarte 101 in den Kommunikationsbereich des Lese-/Schreibgeräts kommt, arbeitet die kontaktlose Chipkarte 101 aufgrund der Antriebsleistung, die durch elektromagnetische Wellen vom Lese-/Schreibgerät über die Antenne 203 eingespeist wird.
  • Zur Darstellung der Funktionen der kontaktlosen Chipkarte weist die kontaktlose Chipkarte eine Antenneneinheit 107, eine Sende-/Empfangseinheit 106, eine Steuereinheit 105, eine Antwort-Beurteilungseinheit 102, eine Antwortschlitz-Änderungseinheit 103 und eine Nutzungs-Entscheidungseinheit 104 auf. Die detaillierte Ablaufsteuerung jeder Einheit wird fallweise erklärt.
  • Außerdem werden zum Beispiel die Antwort-Beurteilungseinheit 102, die Antwortschlitz-Änderungseinheit 103 und die Nutzungs-Entscheidungseinheit 104 im ROM 204 gespeichert, der in 2 als Programm gezeigt ist, und, falls notwendig, wird jedes Programm durch die CPU 201 ausgelesen und ausgeführt.
  • Gemäß 3 und 4 wird nachfolgend die Ablaufsteuerung der kontaktlosen Chipkarte in der Ausführungsform 1 erläutert. 3 ist ein Ablaufdiagramm der Ablaufsteuerung, die von der kontaktlosen Chipkarte 101 durchgeführt wird. Um dies zu verstehen, ist die Ausführungsform 1 so angeordnet, dass zwei kontaktlose Chipkarten 1601 (die kontaktlose Chipkarte I01) und 1602 mit dem in 16 gezeigten Lese-/Schreibgerät 1600 kommunizieren.
  • Zunächst wartet die Steuereinheit 105, die Teil der kontaktlosen Karte 101 ist, auf den Empfang einer ursprünglichen Antwortanforderung, die von dem Lese-/Schreibgerät gesendet wird (3: S300, NEIN). Bei Empfang der ursprünglichen Antwortanforderung vom Lese-/Schreibgerät über die Antenneneinheit 107 und die Sende-/Empfangseinheit 106 erhält die Steuereinheit 105 die Anzahl von Zeitschlitzen von der ursprünglichen Antwortanforderung (3: S300, JA zu S301). Die Anzahl von Zeitschlitzen kann auf der Basis eines Werts angegeben werden, der von 3 Bits (1803) dargestellt wird, die als Bit 1 bis Bit 3 von PARAM in 18 gezeigt sind. Und wenn ein von diesen Bits dargestellter Wert als n definiert wird, wird 2n die Anzahl von Zeitschlitzen. Die Gleichung zur Berechnung von Zeitschlitzen ist wie folgt: Anzahl von Zeitschlitzen (N) = 2n Gleichung 2(n ist ein Wert zwischen 0 und 4, dargestellt von Bit 1 bis Bit 3)
  • Allgemein ist es wie in 4 so, dass der Zeitschlitz 401 durch Intervalle der Zeit zwischen der spezifischen Zeit 402 und der Zeit 403 mit einem Verlauf von 2266μsec konfiguriert ist.
  • Dann bestimmt die Steuereinheit 105 einen Antwort-Zeitschlitz durch Auswahl einer ganzen Zahl zwischen 1 und der Anzahl von Zeitschlitzen (N), die durch die Gleichung 2 gefunden werden (3: S302).
  • Dann wartet die Steuereinheit 105 bis zur Startzeit des Zeitschlitzes, in dem die ursprüngliche Antwort an das Lese-/Schreibgerät gesendet wird (3: S303, NEIN). Wenn die Zeit die oben erwähnte Startzeit erreicht, bestimmt die Nutzungs-Entscheidungseinheit 104 zum Beispiel gemäß einer spezifizierten Wahrscheinlichkeit, ob die Antwort-Beurteilungseinheit 102 (3: S303, JA zu S304) benutzt wird oder nicht. Wenn die Antwort Beurteilungseinheit 102 aber immer verwendet wird, wird die Nutzungs-Entscheidungseinheit 104 nicht benötigt.
  • Wenn die Antwort-Beurteilungseinheit 102 verwendet wird, beurteilt die Antwort-Beurteilungseinheit 102, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, gemäß einem folgenden Verfahren (3: S304, JA zu S305).
  • Die kontaktlose Chipkarte, die nicht mit der Antwort-Beurteilungseinheit 102 versehen ist oder sie nicht verwendet, sendet ATQB 404, was die ursprüngliche Antwort direkt nach der spezifischen Zeit 402 ist. Außerdem enthält die oben erwähnte ATQB 404 den SOF (Start des Rahmens) 410, den Header (Header der ursprünglichen Antwort) 411, den PUPI (Einzelkarte ID Pseudo-Einzelkarte PICC Identifizierer) 412, die APP Daten (Anwendung Einzeldaten) 413, das Protokoll Inf (Protokoll Information) 414, die CRC (zyklische Redundanzprüfung) 415, und das EOF (Ende des Rahmens) 416.
  • Die kontaktlose Chipkarte 101 kann die ursprüngliche Antwort (deren Übertragungszeit etwa 1539μsec beträgt) innerhalb des Zeitraums des Zeitschlitzes 401 (innerhalb von 2266μsec von der spezifischen Zeit 402) senden, so dass in diesem Fall die ATQB gesendet wird, nachdem ein spezifischer Beurteilungszeitraum 416 von der spezifischen Zeit 402 abgelaufen ist. Außerdem beträgt der Beurteilungszeitraum 416 zum Beispiel 217μsec.
  • Ehe die ATQB 405 gesendet wird, wenn der SOF 410 und der Header 411 der anderen kontaktlosen Chipkarte {zum Beispiel die kontaktlose Chipkarte 1602) oder die Kollision der ursprünglichen Antwort empfangen werden, entscheidet aber die Antwort-Beurteilungseinheit 102, dass es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt (3: S305, JA zu S306).
  • Die Antwort-Beurteilungseinheit 102 entscheidet, dass es die ursprüngliche Antwort der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, und dann beurteilt die Antwortschlitz-Änderungseinheit 103, ob der Zeitschlitz änderbar ist oder nicht (3: S306). Außerdem kann die Antwort-Beurteilungseinheit 102 die ursprüngliche Antwort, den SOF 410 und den Header 411, die von der anderen kontaktlosen Chipkarte gesendet werden, in gleicher Weise wie die Schritte des Empfangs der ursprünglichen Antwortanforderung vom Lese-/Schreibgerät empfangen.
  • Das Ändern des Zeitschlitzes wird in diesem Fall zum Beispiel wie folgt definiert: Wenn mehrere Zeitschlitze vom obigen Lese-/Schreibgerät erhalten werden, und wenn die spezifische Zeit 402 nicht einem letzten Zeitschlitz entspricht, wird die ursprüngliche Antwort von einem anderen Zeitschlitz gegeben, der auf den Zeitschlitz folgt. Außerdem kann ein "anderer Zeitschlitz, der auf den Zeitschlitz folgt" ein nächstfolgender Zeitschlitz oder mehrere Zeitschlitze sein. Der "Fall, wenn er nicht geändert werden kann" bedeutet zum Beispiel, dass die Zahl des Zeitschlitzes, die vom Lese-/Schreibgerät gesendet wird, 1 ist, oder dass der für die vorliegende ursprüngliche Antwort genutzte Zeitschlitz der letzte Schlitz ist, das heißt, der letzte Zeitschlitz, der vom Lese-/Schreibgerät ausgegeben wird.
  • Wenn die Antwortschlitz-Änderungseinheit 103 entscheidet, dass der Zeitschlitz geändert werden kann, wird der Antwort-Zeitschlitz geändert, und die Steuereinheit 105 beurteilt erneut, ob es der Antwort-Zeitschlitz ist (3: S306, JA zu S307 zu S303).
  • Wenn die Antwort-Beurteilungseinheit 102 nicht genutzt wird (3: S304, NEIN), wenn es keine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt (3: S305, NEIN), oder wenn es nicht möglich ist, den Schlitz zu ändern (3: S306, NEIN), sendet die Steuereinheit 105 die ursprüngliche Antwort an das Lese-/Schreibgerät (3: S308).
  • Wie oben erwähnt, werden die ursprüngliche Antwort der anderen kontaktlosen Chipkarte und die Kollision der ursprünglichen Antwort beurteilt, und der für die Antwort zu verwendende Zeitschlitz wird geändert, wenn die andere ursprüngliche Antwort vorhanden ist oder wenn die Kollision der ursprünglichen Antwort erfasst wird, und folglich ist es möglich, die kontaktlose Chipkarte zu liefern, wobei die Kollision der ursprünglichen Antwort auf ein Minimum gesteuert wird.
  • Nun wird gemäß den beiliegenden Zeichnungen spezifisch erklärt, wie die oben erwähnte Ablaufsteuerung die Kollision reduziert.
  • 5 zeigt die Kollisionswahrscheinlichkeit, wenn die üblichen kontaktlosen Chipkarten 501 und 502 ursprüngliche Antworten an das Lese-/Schreibgerät geben. Außerdem stellt "x" dar, dass eine Kollision vorliegt, während "O" darstellt, dass keine Kollision vorliegt.
  • Es wird hier zum Beispiel angenommen, dass die Anzahl von Zeitschlitzen, die von dem Lese-/Schreibgerät gegeben wird, 2 beträgt. Das heißt, die kontaktlosen Chipkarten 501 und 502 können je einen der Schlitze 1 bzw. 2 wählen.
  • Wenn zunächst die kontaktlosen Chipkarten 501 bzw. 502 einen der Schlitze 1 oder 2 wählen, gibt es 2 × 2 = 4 Bedingungen. 5 zeigt die jeweiligen Bedingungen in einer Tabelle, und jede der Bedingungen ist von (1) bis (4) nummeriert und wird folgendermaßen erklärt.
    • (1) Die kontaktlose Chipkarte 501 wählt Schlitz 1, und die kontaktlose Chipkarte 502 wählt Schlitz 1. Folglich tritt die Kollision auf.
    • (2) Die kontaktlose Chipkarte 501 wählt Schlitz 2, und die kontaktlose Chipkarte 502 wählt Schlitz 1. Folglich tritt die Kollision nicht auf.
    • (3) Die kontaktlose Chipkarte 501 wählt Schlitz 1, und die kontaktlose Chipkarte 502 wählt Schlitz 2. Folglich tritt die Kollision nicht auf.
    • (4) Die kontaktlose Chipkarte 501 wählt Schlitz 2, und die kontaktlose Chipkarte 502 wählt Schlitz 2. Folglich tritt die Kollision auf.
  • Gemäß (1) bis (4) wird die Kollisionswahrscheinlichkeit wie folgt berechnet: 2/4 = 50 % Gleichung 3
  • 6 stellt auch die Kollisionswahrscheinlichkeit bei Verwendung der kontaktlosen Chipkarten 601 und 602 gemäß der vorliegenden Erfindung dar, und es wird auch angenommen, dass die Anzahl der von dem Lese-/Schreibgerät gegebenen Zeitschlitzen 2 ist. Das heißt, die kontaktlosen Chipkarten 601 bzw. 602 können einen der Schlitze 1 und 2 wählen.
  • Die Wahrscheinlichkeit, ob die Nutzungs-Entscheidungseinheit 104 die ursprüngliche Antwort der anderen kontaktlosen Chipkarte beurteilt oder nicht, wird als 1/2 angenommen, d.h., die Fälle, in denen die ursprüngliche Antwort beurteilt wird und in denen die ursprüngliche Antwort nicht beurteilt wird, sind gleich verteilt.
  • In diesem Fall gibt es bezüglich der kontaktlosen Chipkarten 601 and 602 zwei Fälle in jedem Zeitschlitz, in denen die Kollision beurteilt wird und in denen sie nicht beurteilt wird, dementsprechend gibt es 4 × 4 = 16 Bedingungen.
  • Jede Bedingung ist in einer Tabelle der 6 gezeigt. Jede Bedingung ist von (1) bis (16) nummeriert und wird wie folgt erklärt.
    • (1) Die kontaktlose Chipkarte 601 wählt den Schlitz 1 und beurteilt, ob es eine ursprüngliche Antwort der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, während die kontaktlose Chipkarte 602 den Schlitz 1 wählt, wie die kontaktlose Chipkarte 601, und beurteilt, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt. Die jeweiligen Karten haben keine ursprünglichen Antworten gegeben, so dass die kontaktlosen Chipkarten 601 und 602 die ursprünglichen Antworten an den Schlitz 1 senden, und als Ergebnis tritt die Kollision auf.
    • (2) Die kontaktlose Chipkarte 601 wählt den Schlitz 1 und sendet dann an den Schlitz 1 die ursprüngliche Antwort, ohne zu beurteilen, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, während die kontaktlose Chipkarte 602 den Schlitz 1 wählt und beurteilt, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt. Die kontaktlose Chipkarte 602 erkennt, dass die kontaktlose Chipkarte 601 die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 1 gesendet hat und sendet dann die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 2, um die Kollision zu verhindern. Daher tritt die Kollision nicht auf.
    • (3) Die kontaktlose Chipkarte 601 wählt den Schlitz 2 und beurteilt, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, während die kontaktlose Chipkarte 602 den Schlitz 1 wählt und beurteilt, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt. Die kontaktlosen Chipkarten 601 und 602 überwachen jeden Zeitschlitz und entscheiden, dass es keine ursprüngliche Antwort der anderen kontaktlosen Chipkarte in diesem Schlitz gibt, so dass jede Karte die ursprüngliche Antwort an den ausgewählten Schlitz sendet. Daher tritt die Kollision nicht auf.
    • (4) Die kontaktlose Chipkarte 601 wählt den Schlitz 2 und sendet die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 2, ohne zu beurteilen, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt. Die kontaktlose Chipkarte 602 wählt den Schlitz 1 und beurteilt, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt. Die kontaktlose Chipkarte 602 überwacht den Schlitz 1 und entscheidet, dass es keine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, so dass die Karte 602 die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 1 sendet. Die kontaktlose Chipkarte 601 sendet die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 2. Daher tritt die Kollision nicht auf.
    • (5) Die kontaktlose Chipkarte 601 wählt den Schlitz 1 und beurteilt, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt. Die kontaktlose Chipkarte 602 wählt den Schlitz 1 und sendet die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 1, ohne zu beurteilen, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt. In diesem Fall erkennt die kontaktlose Chipkarte 601, dass die kontaktlose Chipkarte 602 die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 1 gesendet hat, und sendet dann die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 2. Daher tritt die Kollision nicht auf.
    • (6) Die kontaktlose Chipkarte 601 wählt den Schlitz 1 und beurteilt nicht, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt. Wie die kontaktlose Chipkarte 601 wählt die kontaktlose Chipkarte 602 den Schlitz 1 und beurteilt nicht, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt. Beide kontaktlosen Chipkarten 601 und 602 senden die ursprünglichen Antworten an den Schlitz 1, und als Ergebnis tritt die Kollision auf.
    • (7) Wie bei (3) und (4) wird der andere Zeitschlitz gewählt, so dass die Kollision nicht auftritt.
    • (8) Wie bei (3) und (4) wird der andere Zeitschlitz gewählt, so dass die Kollision nicht auftritt.
    • (9) Wie bei (3) und (4) wird der andere Zeitschlitz gewählt, so dass die Kollision nicht auftritt.
    • (10) Wie bei (3) und (4) wird der andere Zeitschlitz gewählt, so dass die Kollision nicht auftritt.
    • (11) Die kontaktlose Chipkarte 601 wählt den Schlitz 2 und beurteilt, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, aber die Karte 601 kann den Schlitz nicht ändern und sendet dementsprechend die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 2. In gleicher Weise wählt die kontaktlose Chipkarte 602 den Schlitz 2 und beurteilt, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, aber die Karte 602 kann den Schlitz nicht ändern und sendet dementsprechend die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 2. Daher tritt die Kollision auf.
    • (12) Wie bei (11) können die jeweiligen Karten nur die ursprünglichen Antworten an den Schlitz 2 senden, und als Ergebnis tritt die Kollision auf.
    • (13) Wie bei (3) und (4) wird der andere Zeitschlitz gewählt, so dass die Kollision nicht auftritt.
    • (14) Wie bei (3) und (4) wird der andere Zeitschlitz gewählt, so dass die Kollision nicht auftritt.
    • (15) Wie bei (11) können die jeweiligen Karten nur die ursprünglichen Antworten an den Schlitz 2 senden, und als Ergebnis tritt die Kollision auf.
    • (16) Wie bei (11) können die jeweiligen Karten nur die ursprünglichen Antworten an den Schlitz 2 senden, und als Ergebnis tritt die Kollision auf.
  • Gemäß den obigen Bedingungen wird die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der Kollision wie folgt berechnet: 6/16 ≒ 37,5 % Gleichung 4
  • Wie oben beschrieben, ist das Auftreten der Kollisionswahrscheinlichkeit, das von der Gleichung 4 gefunden wurde, geringer als dasjenige der Gleichung 3. Daher kann die Kollisionswahrscheinlichkeit verringert werden, unter der Bedingung, dass die erfindungsgemäßen kontaktlosen Chipkarten verwendet werden.
  • Als nächstes zeigt 7 einen Fall der Verwendung der erfindungsgemäßen kontaktlosen Chipkarte 701 und der üblichen kontaktlosen Chipkarte 702, und die Anzahl von Zeitschlitzen ist als 2 definiert. Dementsprechend können die kontaktlosen Chipkarten 701 und 702 entweder den Schlitz I oder den Schlitz 2 wählen.
  • Die Wahrscheinlichkeit, ob die Nutzungs-Entscheidungseinheit 104 die ursprüngliche Antwort der anderen kontaktlosen Chipkarte beurteilt oder nicht, wird als 1/2 angenommen. Das heißt, die Fälle, in denen die ursprüngliche Antwort beurteilt wird und in denen die ursprüngliche Antwort nicht beurteilt wird, liegen in gleichen Anteilen vor.
  • In diesem Fall gibt es bei den kontaktlosen Chipkarten 701 und 702 zwei Fälle in jedem Zeitschlitz, in denen die Kollision beurteilt wird und in denen sie nicht beurteilt wird, dementsprechend gibt es 4 × 2 = 8 Bedingungen.
  • Jede Bedingung ist in einer Tabelle der 7 gezeigt, und jede der Bedingungen ist von (1) bis (8) nummeriert und wird wie folgt erklärt.
    • (1) Die kontaktlose Chipkarte 701 wählt den Schlitz 1 und beurteilt, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, während die kontaktlose Chipkarte 702 die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 1 sendet. Die kontaktlose Chipkarte 701 erkennt die ursprüngliche Antwort der kontaktlosen Chipkarte 702, und sendet dann die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 2. Dadurch wird die Kollision vermieden und tritt nicht auf.
    • (2) Die kontaktlose Chipkarte 701 wählt den Schlitz 1 und beurteilt nicht, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, und sendet dann die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 1. Die kontaktlose Chipkarte 702 sendet die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 1. Die beiden kontaktlosen Chipkarten senden die ursprünglichen Antworten an den Schlitz 1, daher tritt die Kollision auf.
    • (3) Die kontaktlose Chipkarte 701 wählt den Schlitz 2 und beurteilt, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, und sendet dann die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 2, da sie die ursprüngliche Antwort nicht an den Schlitz 1 senden kann. Die kontaktlose Chipkarte 702 sendet die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 1. Daher tritt die Kollision nicht auf.
    • (4) Jede kontaktlose Chipkarte sendet die ursprüngliche Antwort an einen anderen Zeitschlitz wie unter (3), und die Kollision tritt nicht auf.
    • (5) Jede kontaktlose Chipkarte sendet die ursprüngliche Antwort an einen anderen Zeitschlitz wie unter (3), und die Kollision tritt nicht auf.
    • (6) Jede kontaktlose Chipkarte sendet die ursprüngliche Antwort an einen anderen Zeitschlitz wie unter (3), und die Kollision tritt nicht auf.
    • (7) Die kontaktlose Chipkarte 701 wählt den Schlitz 2 und beurteilt, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, und sendet dann die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 2, da sie die ursprüngliche Antwort nicht an den Schlitz 1 senden kann. Die kontaktlose Chipkarte 702 sendet die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 2. Als Ergebnis tritt die Kollision auf.
    • (8) Die kontaktlose Chipkarte 701 wählt den Schlitz 2 und beurteilt nicht, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, und sendet dann die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 2. Die kontaktlose Chipkarte 702 sendet die ursprüngliche Antwort an den Schlitz 2. Als Ergebnis tritt die Kollision auf.
  • Gemäß den obigen Bedingungen kann das Auftreten der Kollisionswahrscheinlichkeit wie folgt berechnet werden: 3/8 ≒ 37,5 % Gleichung 5
  • Wie oben beschrieben, ist das von der Gleichung 5 gefundene Auftreten der Kollisionswahrscheinlichkeit geringer als das von der Gleichung 3 gefundene. Daher kann die Kollisionswahrscheinlichkeit unter der Bedingung reduziert werden, dass sowohl die übliche als auch die erfindungsgemäße kontaktlose Chipkarte verwendet werden.
  • Nun wird ein Fall betrachtet, bei dem die kontaktlose Chipkarte 701 der vorliegenden Erfindung nicht mit der Nutzungs-Entscheidungseinheit 104 versehen ist, d.h., die Karte beurteilt in jedem Fall, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt. In diesem Fall kann das Auftreten der Kollisionswahrscheinlichkeit gemäß 7, die der Bedingung der Verwendung sowohl der üblichen kontaktlosen Chipkarte als auch der erfindungsgemäßen kontaktlosen Chipkarte unterliegt, als 1/4 = 25% gefunden werden.
  • Unter der Bedingung der Verwendung der üblichen kontaktlosen Chipkarte und der erfindungsgemäßen kontaktlosen Chipkarte kann das Auftreten der Kollision in dem Fall reduziert werden, in dem die Karte nicht mit der Nutzungs-Entscheidungseinheit 104 versehen ist, oder wenn diese Einheit nicht aktiviert ist (siehe die Reihen mit Stern-Markierungen in 7), besser als andere.
  • Bisher wurde die Anzahl von Zeitschlitzen, die vom Lese-/Schreibgerät gegeben werden, in der obigen Beschreibung als 2 definiert, und nun wird ein Fall erörtert, in dem die Anzahl von Zeitschlitzen 4 ist.
  • 8, 9 und 10 zeigen andere Beispiele als die 5, 6 und 7, in denen die Anzahl von Zeitschlitzen von 2 auf 4 geändert ist, aber die anderen Bedingungen unverändert sind.
  • Beim Auftreten der Kollision in 8 werden die üblichen kontaktlosen Chipkarten 801 und 802 verwendet, und die Anzahl von Zeitschlitzen ist 4. Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der Kollision wird folgendermaßen berechnet: 4/16 = 25 % Gleichung 6
  • Beim in 9 gezeigten Auftreten der Kollision werden die erfindungsgemäßen kontaktlosen Chipkarten 901 und 902 verwendet, und die Anzahl von Zeitschlitzen ist 4. Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens dieser Kollision wird folgendermaßen berechnet: 10/64 ≒ 15,6 % Gleichung 7
  • Wie oben beschrieben, ist das Auftreten der Kollisionswahrscheinlichkeit, das von der Gleichung 7 gefunden wird, geringer als dasjenige der Gleichung 6. Daher kann die Kollisionswahrscheinlichkeit unter der Bedingung reduziert werden, dass die erfindungsgemäßen kontaktlosen Chipkarten verwendet werden.
  • Beim in 10 gezeigten Auftreten der Kollision werden die erfindungsgemäße kontaktlose Chipkarte 1001 und die übliche kontaktlose Chipkarte 1002 verwendet, und die Anzahl von Zeitschlitzen ist 4. Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens dieser Kollision wird folgendermaßen berechnet: 5/32 = 15,6 % Gleichung 8
  • Wie oben beschrieben ist das Auftreten der Kollisionswahrscheinlichkeit, das von der Gleichung 8 gefunden wird, geringer als dasjenige der Gleichung 6. Daher kann die Kollisionswahrscheinlichkeit auch unter der Bedingung verringert werden, dass die erfindungsgemäße kontaktlose Chipkarte und die übliche kontaktlose Chipkarte verwendet werden.
  • Außerdem wird nachfolgend ein Fall erörtert, in dem die erfindungsgemäße kontaktlose Chipkarte 1001 zum Beispiel nicht mit der Nutzungs-Entscheidungseinheit 104 versehen ist, das heißt, wenn sie in jedem Fall beurteilt, ob es eine ursprüngliche Antwort der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt. In diesem Fall wird das Auftreten der Kollisionswahrscheinlichkeit unter der Bedingung der 10, die sowohl die erfindungsgemäße kontaktlose Chipkarte als auch die übliche kontaktlose Chipkarte verwendet, folgendermaßen berechnet: 1/16 ≒ 6,3 %.
  • Unter der Bedingung, dass sowohl die übliche kontaktlose Chipkarte als auch die erfindungsgemäße kontaktlose Chipkarte verwendet werden, kann das Auftreten einer Kollision in einem Fall verringert werden, in dem die Karte nicht mit der Nutzungs-Entscheidungseinheit 104 versehen ist, oder falls diese Einheit nicht aktiviert ist (siehe die mit einem Stern markierten Reihen in 10), besser als andere.
  • Wie oben beschrieben, beurteilt die kontaktlose Chipkarte, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, und ändert dann auf der Basis des Ergebnisses den Antwort-Zeitschlitz; danach ist es möglich, die Kollision der ursprünglichen Antwort zu verringern, wenn die kontaktlose Chipkarte die ursprüngliche Antwort gibt. Zusätzlich wird die Durchführung der Beurteilung, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, mit einer spezifischen Wahrscheinlichkeit entschieden, und dadurch kann das Auftreten einer Kollision verringert werden.
  • Wenn die kontaktlose Chipkarte nicht beurteilt, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, kann außerdem vorgesehen werden, dass der letzte Schlitz, selbst wenn er von einer Zufallsnummer ausgewählt wird, nicht geändert wird.
  • Das Ändern des Zeitschlitzes wird dann nicht durchgeführt, wenn die kontaktlose Chipkarte nicht beurteilt, ob es eine ursprüngliche Antwort von der anderen kontaktlosen Chipkarte gibt, folglich ist es möglich, die Verringerung der wählbaren Anzahl von Zeitschlitzen zu verhindern.
  • Ausführungsform 2
  • 11 ist ein funktionelles Blockschaltbild der kontaktlosen Chipkarte 1100 in der Ausführungsform 2, und 12 ist ein Ablaufdiagramm der Ablaufsteuerung, die von der kontaktlosen Chipkarte 1100 in der Ausführungsform 2 durchgeführt wird.
  • Da die kontaktlose Chipkarte in der Ausführungsform 2 die gleiche Konfiguration hat wie in der Ausführungsform 1, werden außerdem nur die Unterschiede erörtert.
  • Die kontaktlose Chipkarte 101 in der Ausführungsform 1 hat das folgende Problem: Wenn die kontaktlose Chipkarte 101 den letzten Schlitz als den ursprünglichen Antwortschlitz wählt, selbst wenn die ursprüngliche Antwort oder die Kollision im letzten Schlitz erfasst werden kann, tritt die Kollision sicher auf, da es unmöglich ist, den Zeitschlitz zu ändern. Um dieses Problem zu lösen, wird dann das in der Ausführungsform 2 beschriebene Verfahren an die kontaktlose Chipkarte angewendet. Außerdem ist der in dieser Ausführungsform erwähnte "letzte Schlitz" der "letzte Schlitz eines von mehreren Zeitschlitzen, die vom Lese-/Schreibgerät gegeben werden und die antworten können", was zum Beispiel dem Schlitz 4 in 10 entspricht.
  • Zuerst wartet die kontaktlose Chipkarte 1100 auf den Empfang einer vom Lese-/Schreibgerät gesendeten ursprünglichen Antwortanforderung und wählt dann einen Antwort-Zeitschlitz beim Empfang der ursprünglichen Antwortanforderung; diese Schritte sind die gleichen wie in der oben erwähnten Ausführungsform 1 (11: S300 bis S302).
  • In der Ausführungsform 2 beurteilt die Beurteilungseinheit 1101 des letzten Schlitzes, die Teil der kontaktlosen Chipkarte 1100 ist, zuerst, ob die vom Lese-/Schreibgerät gegebene Anzahl von Zeitschlitzen 1 ist oder nicht (12: S1201).
  • Wenn die vom Lese-/Schreibgerät gegebene Anzahl von Zeitschlitzen nicht "1" ist, beurteilt die Beurteilungseinheit 1101 des letzten Schlitzes weiter, ob der ausgewählte Antwort-Zeitschlitz der letzte ist oder nicht (12: S1201 NEIN zu S1202).
  • Wenn der ausgewählte Antwort-Zeitschlitz der letzte Schlitz ist, führt die kontaktlose Chipkarte 1100 die Ablaufsteuerung ab dem Schritt der Auswahl des Antwort-Zeitschlitzes erneut durch (12: S1202 JA zu S302).
  • Wenn die Anzahl von vom Lese-/Schreibgerät gegebenen Zeitschlitzen "1" ist (12: S1201 JA), oder wenn der Antwort-Zeitschlitz nicht der letzte Schlitz ist (12: S1201 NEIN), wartet die kontaktlose Chipkarte 1101 auf den Empfang des Antwort-Zeitschlitzes und führt dann die Ablaufsteuerung mittels Senden der ursprünglichen Antwort in gleicher Weise wie in der Ausführungsform 1 durch (12: S303 zu S308).
  • Wie oben beschrieben, ist die Beurteilungseinheit des letzten Schlitzes Teil der kontaktlosen Chipkarte, was es ermöglicht, den Zeitschlitz, wenn nötig, zu ändern. Daher könnte dies die Möglichkeit des Vermeidens der Kollision vergrößern, und es ist möglich, das Ziel der Verringerung von Kollisionen zu erreichen.
  • Außerdem ist Schritt 1200 in 12 eine derartige Ablaufsteuerung, dass die Beurteilungseinheit des letzten Schrittes vermeidet, den letzten Schlitz auszuwählen; es kann aber die andere Ablaufsteuerung zur Auswahl des Antwort-Zeitschlitzes aus den Zeitschlitzen sein, der durch einen derartigen Wert angegeben wird, dass "1" von der Anzahl von Schlitzen subtrahiert wird, die zu Beispiel vom Lese-/Schreibgerät gegeben wird.
  • Ausführungsform 3
  • Die nachfolgende Erläuterung bezieht sich auf eine kontaktlose Chipkarte in der Ausführungsform 3. Die kontaktlose Chipkarte 1301 in der Ausführungsform 3 enthält die Messeinheit 1302, die Antwortschlitz-Entscheidungseinheit 1303 zusätzlich zur Steuereinheit 105, die Sende-/Empfangseinheit 106 und die Antenneneinheit 107, wie in 13 gezeigt. Die Steuereinheit 105, die Sende-/Empfangseinheit 106 und die Antenneneinheit 107 sind die gleichen wie in den Ausführungsformen 1 und 2. Die von der Messeinheit 1302 und der Antwortschlitz-Entscheidungseinheit 1303 durchgeführte Ablaufsteuerung wird nach Bedarf erläutert. Außerdem wird die Beziehung zwischen der in der kontaktlosen Chipkarte erhaltenen elektromotorischen Kraft und der Magnetfeldstärke vom Lese-/Schreibgerät in 14 gezeigt.
  • Zunächst wird 14 erklärt. Die kontaktlose Chipkarte kann die elektromotorische Kraft durch Annähern in das Magnetfeld erhalten, das aus elektromagnetischen Wellen besteht, die vom Lese-/Schreibgerät erzeugt werden. Es ist bekannt, dass die im Magnetfeld erhaltene elektromotorische Kraft entsprechend der Magnetfeldstärke variiert, und außerdem ist es offensichtlich, dass die elektromotorische Kraft auch durch die Anzahl von kontaktlosen Chipkarten verändert wird. Das heißt, Personen, die viele kontaktlose Chipkarten besitzen, tragen diese gewöhnlich zum Beispiel in einer Brieftasche gestapelt mit sich. Wenn eine Person sich in das Magnetfeld begibt, während sie auf diese Weise mehrere kontaktlose Chipkarten in ihrer Brieftasche trägt, sind die Beziehungen zwischen der elektromotorischen Kraft und der Magnetfeldstärke für jede kontaktlose Chipkarte in den Kurven 1401, 1402 und 1403 in einem Graph der 14 dargestellt. Wie in dem Graph gezeigt, ist die elektromotorische Kraft (Spannung) der kontaktlosen Chipkarte (innen) (Kurve 1402), die dem Lese-/Schreibgerät näher liegt als die andere Karte, größer als diejenige der kontaktlosen Chipkarte (außen) (Kurve 1403), die weiter vom Lese-/Schreibgerät entfernt ist als die andere Karte. Dies kann dadurch verursacht werden, dass die kontaktlose Chipkarte (innen) die elektromagnetischen Wellen in gewissem Maße absorbiert. Diese Kurven 1402 und 1403 stellen einen Fall dar, in dem 2 kontaktlose Chipkarten gestapelt sind, aber im Fall einer kontaktlosen Chipkarte ist es möglich, eine größere elektromotorische Kraft zu erhalten als die kontaktlose Chipkarte (innen), wie in Kurve 1401 gezeigt ist.
  • Die Erfindung gemäß der Ausführungsform 3 ist so ausgelegt, dass ein Zeitschlitz mit Hilfe der oben erwähnten Merkmale folgendermaßen entschieden wird.
  • Zuerst kommt die kontaktlose Chipkarte 1301 in das Magnetfeld, und daraufhin wird die elektromotorische Kraft erzeugt, in welchem Fall die Messeinheit 1302 die elektromotorische Kraft misst, falls nötig, und den Wert der elektromotorischen Kraft an die Antwortschlitz-Entscheidungseinheit 1303 sendet.
  • Bei Empfang des Messergebnisses berechnet die Antwortschlitz-Entscheidungseinheit 1303 einen Differentialwert der Spannung zu einer spezifischen Zeit (wenn die Spannung ein spezifischer Wert 1404 wird). Dadurch ist es möglich, die Spannung und den Differentialwert der Spannung zu der spezifischen Zeit zu erhalten.
  • Dann vergleicht die Antwortschlitz-Entscheidungseinheit 1303 den Differentialwert der Spannung, der tatsächlich mit der spezifischen elektromotorischen Spannung 1404 erhalten wird, wobei der Differentialwert der Spannung von der voreingespeicherten Information erhalten wird, die die Beziehung zwischen der elektromotorischen Kraft und der Magnetfeldstärke anzeigt. Es ist möglich, die die Beziehung zwischen der elektromotorischen Kraft und der Magnetfeldstärke anzeigende Information in einem Graph darzustellen, wie in 14 gezeigt ist. Außerdem zeigt der Differentialwert der Spannung jeder kontaktlosen Chipkarte den Gradient jeder Linie in Punkten 1405, 1406 und 1407 in den Kurvenlinien 1401, 1402 bzw. 1403 an.
  • Gemäß dem obigen Vergleich ist der von der Antwortschlitz-Entscheidungseinheit 1303 berechnete Differentialwert gleich oder in etwa gleich einem beliebigen Gradienten der Punkte 1405, 1406 und 1407, so dass die Bedingung der kontaktlosen Chipkarte in gewisser Weise geschätzt werden kann. Das heißt zum Beispiel, dass es im Fall des Vergleichsergebnisses, dass der Differentialwert entsprechend der spezifischen elektromotorischen Spannung 1404 gleich dem Wert im Punkt 1406 ist, möglich ist, zu entscheiden, dass die entsprechende kontaktlose Chipkarte 1301 die innere von zwei Karten ist.
  • Nach der Entscheidung über die Bedingungen der entsprechenden kontaktlosen Chipkarte 1301 bestimmt dann die Antwortschlitz-Entscheidungseinheit 1303 den Zeitschlitz, der zur Antwort von den Zeitschlitzen verwendet wird, die bei der ursprünglichen Antwortanforderung gegeben wurden.
  • Jedes beliebige Verfahren kann verwendet werden, um den Zeitschlitz zu bestimmen, es kann aber zum Beispiel wie folgt durchgeführt werden.
  • Wenn entschieden wird, dass die Anzahl von kontaktlosen Chipkarten 1 ist (Kurve 1401), wählt die Antwortschlitz-Entscheidungseinheit 1303 den Zeitschlitz üblicherweise zufällig aus oder wählt einen ersten Zeitschlitz.
  • Wenn entschieden wird, dass die Anzahl von kontaktlosen Chipkarten 2 ist und dass die Karte innen ist (Kurve 1402), wählt die Antwortschlitz-Entscheidungseinheit 1303 zum Beispiel einen ersten Zeitschlitz. Wenn entschieden wird, dass die Anzahl von kontaktlosen Chipkarten 2 ist und dass die Karte außen ist (Kurve 1403), wählt die Antwortschlitz-Entscheidungseinheit 1303 einen zweiten Zeitschlitz.
  • Wie oben beschrieben, wird die Bedingung der kontaktlosen Chipkarte auf der Basis des Differentialwerts, wenn die elektromotorische Kraft sich ändert, des gemessenen Werts der elektromotorischen Kraft und der Information geschätzt, die die Beziehung zwischen der elektromotorischen Kraft und der Magnetfeldstärke angibt. Als Ergebnis dieser Schätzung wird die Antwortzeit (Zeitschlitz) bestimmt; danach ist es möglich, die Kollision der ursprünglichen Antwort der kontaktlosen Chipkarte zu verringern.
  • Nun betrifft das obige Verfahren die Berechnung des Differentialwerts mittels der Antwortschlitz-Entscheidungseinheit 1303; die Bedingung der kontaktlosen Chipkarte kann aber gemäß dem folgenden Verfahren geschätzt werden.
  • Es gibt ein System, bei dem die Kommunikationsentfernung zwischen dem Lese-/Schreibgerät und der kontaktlosen Chipkarte vorbestimmt ist. Zum Beispiel beginnt in einem solchen System, nachdem mehrere kontaktlose Chipkarten in das Lesegerät eingeführt wurden und dieses in die Leseposition gebracht wurde, das Lese-/Schreibgerät die Kommunikation mit der kontaktlosen Chipkarte.
  • In einem solchen System wird von der Magnetfeldstärke bei der Kommunikation der kontaktlosen Chipkarte erwartet, dass sie ein fester Wert ist. Wenn angenommen wird, dass die elektromagnetische Feldstärke in der Leseposition zum Beispiel der Punkt 1501 in 15 ist, wenn die kontaktlose Karte die ursprüngliche Antwortanforderung empfängt, müssen die Spannungen zum Beispiel A1502(V), B1503(V) und C1504(V) sein, entsprechend den Bedingungen der kontaktlosen Chipkarte. Außerdem stellt A1502 die Spannung im Fall einer kontaktlosen Chipkarte dar, B1503 ist die Spannung im Fall einer inneren kontaktlosen Chipkarte von 2 Karten, und C1504 ist die Spannung im Fall einer äußeren kontaktlosen Chipkarte von 2 Karten.
  • Das heißt, auf der Basis des gemessenen Werts der elektromotorischen Kraft, die von der Messeinheit 1302 bei Empfang der ursprünglichen Antwortanforderung und der Information (15), die die Beziehung zwischen der elektromotorischen Kraft und der Magnetfeldstärke angibt, gemessen wird, kann die Antwortschlitz-Entscheidungseinheit 1303 die Bedingungen der kontaktlosen Chipkarte schätzen.
  • In den folgenden Schritten bestimmt die Antwortschlitz-Entscheidungseinheit 1303 den Antwort-Zeitschlitz aus den Zeitschlitzen, die bei der ursprünglichen Antwortanforderung gegeben wurden, wie oben angegeben.
  • Wie oben beschrieben, werden im Fall der festen Magnetfeldstärke die Bedingungen der kontaktlosen Karte auf der Basis des gemessenen Werts der elektromotorischen Kraft und der Information geschätzt, die die Beziehung zwischen der elektromotorischen Kraft und der elektromagnetischen Feldstärke angibt. Auf diese Weise wird die Antwortzeit (Zeitschlitz) gemäß dem Schätzungsergebnis bestimmt; danach ist es möglich, die Kollision der ursprünglichen Antwort der kontaktlosen Chipkarte zu verringern.
  • Zudem können die Bedingungen der kontaktlosen Chipkarte folgendermaßen geschätzt werden.
  • Durch die allgemeine Implementierungsvereinbarung hat die genormte Magnetfeldstärke, die vom Lese-/Schreibgerät erzeugt wird, eine spezifische Bandbreite. In einem solchen Fall wird die Magnetfeldstärke in der Leseposition entsprechend einem Typ eines Lese-/Schreibgerät verändert, so dass das oben erwähnte Verfahren nicht verwendet werden könnte. In diesem Fall kann die vom Lese-/Schreibgerät gesendete ursprüngliche Antwortanforderung die Information der vom Lese-/Schreibgerät erzeugten elektromagnetischen Feldstärke enthalten.
  • Bei Empfang der ursprünglichen Antwortanforderung einschließlich der Information über die Magnetfeldstärke, erhält die die Magnetfeldstärke erhaltende Einheit 1304, die Teil der kontaktlosen Karte 1301 ist, die Information über die Magnetfeldstärke von der ursprünglichen Antwortanforderung und sendet sie dann zur Antwortschlitz-Entscheidungseinheit 1303. Wenn zum Beispiel die Information über die elektromagnetische Feldstärke ein Wert ist, der vom Punkt 1505 angezeigt wird, sind A'1506(V), B'1507(V) und C'1508(V) die Werte, die von der Information erhalten werden, die die Beziehung zwischen der elektromotorischen Kraft und der Magnetfeldstärke anzeigt. Jeder erhaltene Wert wird mit der elektromotorischen Kraft verglichen, die von der Messeinheit 1302 gemessen wird, wodurch die Antwortschlitz-Entscheidungseinheit 1303 die Bedingungen der kontaktlosen Chipkarte schätzen kann.
  • In den nachfolgenden Schritten bestimmt die Antwortschlitz-Entscheidungseinheit 1303 unter den bei der ursprünglichen Antwortanforderung gegebenen Zeitschlitzen den zur Antwort zu verwendenden Zeitschlitz, was gleich den obigen Ausführungen ist.
  • Selbst wenn die Magnetfeldstärke nicht fest ist, erhält wie oben beschrieben die Einheit für den Erhalt der elektromagnetischen Feldstärke die Information über die in der ursprünglichen Antwortanforderung enthaltene Magnetfeldstärke, so dass die Bedingungen der kontaktlosen Chipkarte auf der Basis des gemessenen Werts der elektromotorischen Kraft, der Information, die die Beziehung zwischen der elektromotorischen Kraft und der Magnetfeldstärke angibt, geschätzt werden können. Dies ermöglicht also die Verringerung der Kollision der ursprünglichen Antwort der kontaktlosen Chipkarte.
  • Außerdem zeigen 14 und 15, auf die sich diese Ausführungsform bezieht, Graphe für den Fall einer kontaktlosen Chipkarte bzw. von zwei kontaktlosen Chipkarten, aber selbst wenn es drei oder mehr kontaktlose Chipkarten gibt, ist es möglich, Messergebnisse für jede Karte zu liefern. Somit kann selbstverständlich die gleiche Ablaufsteuerung die Bedingungen der kontaktlosen Chipkarte schätzen.
  • Wie oben erwähnt, wird in der erfindungsgemäßen kontaktlosen Chipkarte die ursprüngliche Antwort der anderen kontaktlosen Chipkarte oder die Kollision der ursprünglichen Antwort beurteilt, und der für die Antwort zu verwendende Zeitschlitz wird geändert, wenn es eine ursprüngliche Antwort oder die Kollision einer ursprünglichen Antwort gibt, und danach ist es möglich, die Kollision der ursprünglichen Antwort auf ein Minimum zu steuern.
  • Zusätzlich wird die Durchführung der Beurteilung, ob es eine ursprüngliche Antwort gibt, von einer spezifischen Wahrscheinlichkeit bestimmt, was es ermöglicht, das Auftreten einer Kollision bei der gegenseitigen ursprünglichen Antwort der erfindungsgemäßen kontaktlosen Chipkarte zu verringern.
  • Außerdem ist die kontaktlose Chipkarte mit der Beurteilungseinheit des letzten Schlitzes versehen, so dass sie unweigerlich den Zeitschlitz ändert, wenn möglich. Dies erhöht die Möglichkeiten des Verhinderns der Kollision, und es ist möglich, die Verringerung der Kollision zu begünstigen.
  • Durch Schätzen der Bedingungen der kontaktlosen Chipkarte auf der Basis des Differentialwerts, wenn die elektromotorische Kraft sich ändert, des gemessenen Werts der elektromotorische Kraft und der Information, die die Beziehung zwischen der elektromotorischen Kraft und der Magnetfeldstärke anzeigt, und dann durch Bestimmen der Antwortzeit (Zeitschlitz) entsprechend dem Ergebnis der Schätzung, ist es möglich, die Kollision der ursprünglichen Antwort zu verringern.
  • Wenn die Magnetfeldstärke fest ist, ist es möglich, die Kollision der ursprünglichen Antwort durch Schätzen der Bedingungen der kontaktlosen Chipkarte auf der Basis des gemessenen Werts der elektromotorischen Kraft und der Information, die die Beziehung zwischen der elektromotorischen Kraft und der Magnetfeldstärke angibt, zu schätzen und dann die Antwortzeit (Zeitschlitz) entsprechend dem Schätzergebnis zu bestimmen.
  • Selbst wenn die Magnetfeldstärke nicht fest ist, erhält die die Magnetfeldstärke erhaltende Einheit die Information bezüglich der Magnetfeldstärke, die in der ursprünglichen Antwort enthalten ist, und das macht es möglich, die Bedingungen der kontaktlosen Chipkarte auf der Basis des gemessenen Werts der elektromotorischen Kraft und der Information zu schätzen, die die Beziehung zwischen der elektromotorischen Kraft und der Magnetfeldstärke angibt. Dementsprechend ist es möglich, die Kollision der ursprünglichen Antwort zu verringern.

Claims (4)

  1. Kontaktlose Chipkarte zur Beantwortung einer von einem Lese-/Schreibgerät gesendeten Anforderung in einem spezifischen Zeitschlitz, ausgewählt aus mehreren von dem Lese-/Schreibgerät ausgegebenen Zeitschlitzen, wobei die Chipkarte aufweist: eine Antwort-Beurteilungseinheit (102), die in der Lage ist, zu beurteilen, ob es eine Antwort von einer anderen kontaktlosen Chipkarte in dem spezifischen Zeitschlitz gibt; dadurch gekennzeichnet, dass die Karte weiter aufweist: eine Antwortschlitz-Änderungseinheit (103), die in der Lage ist, den spezifischen Zeitschlitz auf der Basis des Beurteilungsergebnisses der Antwort-Beurteilungseinheit (102) zu verändern; und eine Beurteilungseinheit (1101) des letzten Schlitzes, die in der Lage ist, zu beurteilen, ob der aus den vom Lese-/Schreibgerät ausgegebenen mehreren Zeitschlitzen ausgewählte Zeitschlitz der letzte ist oder nicht, wobei die Antwortschlitz-Änderungseinheit (103) den für die Antwort zu verwendenden Zeitschlitz auf der Basis des Beurteilungsergebnisses der Beurteilungseinheit (1101) des letzten Schlitzes ändert.
  2. Antwortverfahren einer kontaktlosen Chipkarte, die auf eine von einem Lese-/Schreibgerät gesendete Anforderung in einem spezifischen Zeitschlitz, ausgewählt aus mehreren von dem Lese-/Schreibgerät ausgegebenen Zeitschlitzen, antwortet, mit den folgenden Schritten: Beurteilung, ob es eine Antwort von einer anderen kontaktlosen Chipkarte in dem spezifischen Zeitschlitz gibt; wobei das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: Beurteilung, ob der spezifische Zeitschlitz der letzte ist oder nicht; und Änderung des für die Antwort zu verwendenden Zeitschlitzes auf der Basis des Beurteilungsergebnisses in dem Schritt der Antwortbeurteilung und auf der Basis des Beurteilungsergebnisses in dem Schritt der Beurteilung des ausgewählten Schlitzes.
  3. Programm gemäß dem Verfahren nach Anspruch 2, das einer kontaktlosen Chipkarte die Beantwortung einer von einem Lese-/Schreibgerät gesendeten Anforderung in einem spezifischen Zeitschlitz, ausgewählt aus mehreren von dem Lese-/Schreibgerät ausgegebenen Zeitschlitzen, ermöglicht.
  4. Computerlesbares Aufzeichnungsmedium mit einem darauf aufgezeichneten Programm nach Anspruch 3.
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