JP2000510306A - Ｐｏｔｓ電話機を利用するスマートカードと通信網とのインターフェイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 従来の旧式電話機を利用してスマートカードと通信網とのインターフェイスをとる装置が提供される。その装置は第１ポート、第２ポート、及び第３ポートを有する回線インターフェイス装置を含む。第１ポートは電話機回路網に連結するようになっており、第２ポートは普通の旧式電話機に連結するようになっており、第３ポートはスマートカード読取装置を介してスマートカードマイクロプロセッサに連結するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】 ＰＯＴＳ電話機を利用するスマートカードと 通信網とのインターフェイス技術分野 本発明はスマートカードに関し、特に通信環境におけるスマートカード読取装 置に関するものである。発明の背景 スマートカードは、マイクロプロセッサ、メモリ、入出力機能及び電源システ ムを含むカードである。一般のスマートカードはクレジットカードの大きさであ り、よく知られているＩＳＯクレジットカード基準に適合している。いろいろの タイプのスマートカードがあるが、これらのタイプの中で特に顕著な特徴は利用 可能な電気接点が有るか無いかである。しかし、スマートカードに電気接点が有 るか無いかに拘わらず、現在の技術ではスマートカード読取装置を使用すること が必要になる。スマートカード読取装置には、スマートカード内の回路に電力を 供給するための装置と回路が含まれており、またスマートカードとディジタル情 報のやりとりを行うための回路も含まれている。 一般には、スマートカード読取装置はサービス供給装置に物理的に接続されて 緊密に関連している。一つの例がコンピュータである。コンピュータにアクセス しようとする利用者が、自分のスマートカードをスマートカード読取装置に読ま せて、スマートカードから引き出された情報が解析される。解析は基本的には機 密保護のチェックである。利用者が許可された利用者であることをコンピュータ が 確認すると、コンピュータの資源にアクセスすることが許される。スマートカー ドが識別機能を備えている場合のスマートカードの利用はこのようになる。 スマートカードの他の応用に、対価、例えばドルの金額の支払いをすることが ある。サービス供給装置の計算手段に連結されているスマートカード読取装置で カードが読まれる。使用の度に、カードのドルの額がそれだけ差し引かれる。こ れは、例えばメトロとして知られているワシントン地域の地下鉄システムの磁気 式集団輸送乗車券に似ている。ヨーロッパにもよく似た使用がある。この場合は スマートカード読取装置が電話機と関連していて、通話時間の増加がスマートカ ードに数値で蓄えられており、電話機には通話時間を測定して、スマートカード に残されている時間を減らすための手段が備えられている。 先行技術の応用には、（１）電話機と対話する手段、および（２）電話機回路 網を介してアクセスされる遠隔装置と対話する手段、を備えているスマートカー ド読取装置を使用するものはない。発明の要約 従来の旧式電話機を利用してスマートカードと通信網とのインターフェイスを とる装置が提供される。その装置は、第１ポート、第２ポート及び第３ポートを 有する回線インターフェイス装置を含んでいる。第１ポートは電話機回路網に連 結されるようになっており、第２ポートは普通の旧式電話機に連結されるように なっており、そして第３ポートはスマートカード読取装置を介してスマートカー ドのマイクロプロセッサに連結されるようになっている。図面の簡単な説明 第１図は、電話機用スマートカード読取装置の付加装置のブロック図である。 第２図は、無線装置をつくるために無線周波数のモジュールを接続した第１図 の付加装置を示す。 第３図は、本発明の原理による電話機用スマートカード読取装置の付加装置の 他の実施例を示す。 第４図は、電話機と付加装置の組合せを、電話機回路網を介して、サービスプ ロバイダに接続するための配列を示す。詳細な説明 第１図は、本発明の原理を使用する装置の一実施例を示し、スマートカード読 取装置１０と回線インターフェイス装置２０より成る。装置２０はスマートカー ド読取装置１０、およびポート２５と３０に接続されている。ポート２５は電話 機回路網に接続されるようになっており、ポート３０は電話機または同等のもの （例えば、モデム）に接続されるようになっている。 スマートカード読取装置１０は従来のスマートカード読取装置であり、ＡＴ＆ Ｔから「AT&T Smartcard Reader-５B」の名称で売られているスマートカード読 取装置と違わない。この装置は、スマートカードを読取装置に、つまり電子回路 に結合するための機械的手段を含んでいる。電子回路は、スマートカード読取装 置に電力を結合させる回路、およびスマートカードとディジタル情報のやりとり をする回路を含んでいる。ディジタル情報はデータ信号および／または制御信号 のいずれかの組合せを含むことができる。ここで使用されているように、制御信 号は、例えばマイクロプロセッサのように個々の命令に応答するために備え付け られるハードウェア装置によ るそのような命令の実行を指定するために用いられる。データ信号は、アナログ 量、文字、事実および／または何らかの意味が割当てられる概念を表すために用 いられる。上に引用した読取装置もマイクロプロセッサを含むが、本発明の目的 にはマイクロプロセッサは必要とされない。 本発明の原理は、電話機回路網のアナログ動作環境にもデジタル動作環境にも 応用できるものである。説明の目的のために、第１図の装置を、最初にディジタ ル環境について説明し、次にアナログ環境について説明する。その後の説明はア ナログ環境だけで進められるが、ディジタル環境も本発明の意図の中に含まれる ことは理解されるべきである。 ディジタルでの使用では、ポート２５はＩＳＤＮ回路網のようなディジタル電 話機回路網の中で動作するようになっている。この場合には、信号は１６ビット の制御ビットを含む１２８ビットフレームで流れる。代表的な応用では、ポート ３０もディジタル的に動作するようになっており、ポート３０に接続されている 電話機はこのような１２８ビットフレームを受け取ることができるようになって いる。これは勿論必要条件ではない。何故ならば、第１図の装置には、実際にポ ート３０にどのような電話機が接続されようとも、そのための変換手段を備える ことができるからである。第１図には、そのような変換手段は明示的に示されて いないが、その電気的な配置は明らかである。即ち、ポート２５と３０の間に置 かれる。読取装置１０が１２８ビットフレームのフォーマットでディジタル的に 対話することのできる手段を含まなければならないこともまた明らかである。し ばしばディジタル信号装置と呼ばれるそのような手段 は単なる情報のバッファとして働くものであり、１６ビットの制御ビットの形式 で表されている制御信号を識別する手段を備えている。このような装置は技術上 周知のものである。上に提案したように読取装置１０にディジタル信号装置を含 めてもよいが、回線インターフェイス装置２０自体に含めることも出来る。 スマートカード１０とポート２５の間を流れる信号が厳密にディジタルである 時、即ちディジタル情報を運ぶ変調されたアナログ信号とは対照的に１と０を表 す直流レベルの信号である時には、ポート２５の信号が読取装置１０とポート２ ５の間の通信と混合し干渉することがないようにする手段が備えられなければな らない。従って、そのようなディジタル環境では、回線インターフェイス装置２ ０は、ポート２５と読取装置１０の間か、またはポート２５とポート３０の間か 、いずれかの間の通信を確立するスイッチ２２のようなスイッチを少なくとも含 まなければならない。上記のディジタル信号装置は読取装置用インターフェイス 装置２４の中に取り入れられて、従って回線インターフェイス装置の一部となり 、読取装置１０とスイッチ２２の間に置かれる。 スイッチ２２の制御はポート２５と３０および／または読取装置１０のいずれ かの信号を介して行われる。もっとはっきり言えば、制御装置２３はポート２５ と３０から来る信号、および読取装置インターフェイス装置２４から来る信号に 応答する。制御装置２３で検知される読取装置１０とポート２５と３０からの制 御信号によってスイッチ２２の状態は決定される。 アナログ環境において、信号変換の必要な主なものは、スマートカード読取装 置でつくられたディジタル信号をアナログの形に変換 することと、また逆にスマートカード読取装置向けのアナログ信号をディジタル フォーマットに変換することである。この機能はモデムによって行われる。従っ て、アナログ環境では、ポート３０から出てくる低レベルのアナログ雑音信号は 適正に設計されている読取装置１０では無視できるので、第１図の装置が正しく 動作するためにスイッチ２２は必要ではない。もっとはっきり言えば、未熟な人 が本発明の実施しても、スイッチ２２なしですますことができて、ただ読取装置 とデータのやりとりの伝達中は話をしないように利用者に指示するだけでよい。 勿論、必要なときにポート３０の信号を遮断できるようにスイッチ２２とスイッ チ制御装置２３を備えることは有益である。 動作においては、読取装置１０は全二重モードでデータ信号と制御信号（即ち 、データ情報と制御情報）をスマートカードからモデム２４に、またモデム２４ からスマートカードに伝える。モデムはスマートカード読取装置からスイッチ２ ２に、またスイッチ２２からスマートカード読取装置に情報を伝える。回線イン ターフェイス装置はデータ信号（即ち、データ情報）を読取装置１０とポート２ ５の間で伝えるか、または利用者信号（例えば、音声）をポート２５とポート３ ０の間で伝える。 スイッチ２２は、マイクロプロセッサを含む（但し必要ではないが）ことので きる制御装置２３の制御の下にこの機能を行う。制御装置２３をポート２５に、 読取装置１０に、ポート３０に、またはこれらのどのような組合せにも、設計者 の選ぶ通りに接続できる。第１図の実施例は制御装置２３について三つの接続（ ポート２５と３０および読取装置１０）を示している。制御装置２３によりスイ ッチ２２を無数の方法で制御することができる。例えば、一つの方法では、ポー ト３０に最優先順位の制御を与えるものである。その場合には、ポート３０に連 結されている普通の旧式電話機（ＰＯＴＳ電話機）を介して第１図の装置に接続 された利用者が、第１図の装置の動作について最優先順位の制御を行うことがで きる。ＰＯＴＳ電話機はタッチトーン電話機である必要はないが、タッチトーン 電話機であってもよいことに注意する必要がある。そのような制御は、例えば利 用者の電話機のタッチトーンパッドで行うことができる。あるいは、最優先順位 の制御をポート２５与えることができる。従って、電話機回路網を介してポート ２５に接続されている装置が読取装置１０にディジタル情報を要求したいと思う 時、または読取装置１０にディジタル情報を送りたいと思う時には、利用者が被 呼加入者と（または、実際はその電話接続に含まれていない近くの人と）会話中 であるかどうかに無関係に、いつでもそのようにすることが出来る。ただ単に、 搬送波信号検出手段をポート２５に接続して備えることだけで、最優先順位の制 御をポート２５に与えることができるようになる。そのような手段は従来の搬送 波検出回路からなり、その回路は全てのダイアルモデムに含まれている。搬送波 が検出されたとき、ポート２５とポート３０の間の接続は禁止されて、ポート３ ０の電話機の音は事実上消える。勿論、制御がポート２５に与えられるのと同じ 方法で、読取装置１０からの信号でも制御を設定することができる。このように して、一つのポートによる最優先順位の制御とは、そのポートは他のポート、即 ち他の信号に制御を譲ることができるが、何時でもそのポートは制御を再主張す ることができることを意味している。上において、スイッチ２２はポー ト２５をポート３０かまたは読取装置１０かのいずれかに接続する単極双頭接点 スイッチとして表されているが、そうである必要はない。ポート３０を読取装置 １０に接続することのできるスイッチ２２を使用すること、或いはポート３０が 読取装置１０に接続されている時にポート２５をホールド回路２５に接続する少 し複雑なスイッチを使用することも非常に容易なことである。即ち、利用者がポ ート３０の電話機を読取装置１０に接続し、次にポート２５の電話機回路網との 接続を設定したいと思うかもしれないし、または利用者がポート３０の命令を電 話機回路網と接続したしばらく後で読取装置１０に接続したいと思うかも知れな い。前者の場合には、ポート２５は遊休の状態のままにしておくことができるが 、後者の場合には、電話機回路網との接続を落とせない時には、ポート２５は適 正に終端しておかなければならない。その目的のために、第１図にスイッチ２２ に接続された終端回路２６が示されている。 上記の説明で、ポート２５と３０及び読取装置１０で、制御装置２３を介して 、スイッチ２２の状態について最優先順位の制御を行うことができるいろいろな 方法が開示された。しかし、最優先順位の制御は常に休みなく続いている必要も なく、またすべてを包含する必要もなく、どのポートも最優先順位の制御を持た ないように制御装置２３を設計することも勿論できる。簡単に言えば、制御装置 ２３を、その入力の全てに応答し、且つ過去の入力の影響も受ける従来の状態機 械とすることができる。 従来の電話機を第１図の付加装置に連結して実現される組合せは、スマートカ ードの能力のすべてがその組合せに与えられるので、まさしくスマート電話機と なる。このような組合せから、例えば、非 常に便利な無線電話機（例えば、セルラー電話機）などの多くの利点が生まれる 。無線電話機をつくるために必要なものは、ポート２５に連結される無線周波数 の受信機と送信機の部分だけである。これを第２図に示す。第２図の無線電話の 利点は、全ての個人専用の情報が電話機ではなくてスマートカードに含まれてい ることである。このことは、利用者が前記の付加装置（勿論、第１図の装置は従 来の電話機の機能を含み、且つスマートカード読取装置を備えた電話機となる） を備える電話機装置ならどれを取り上げても、利用者のスマートカードを入れる ことだけでそれを個人専用のセルラー電話機に変えることができることを意味し ている。この利点は、第１図の装置にも生じる。 第１図の装置の動作をさらに高めるためるためには、表示手段を備えることが 有益である。読取装置に入ってきた、即ち送付された情報のいくつかを表示する ためである。そのために、表示装置をスイッチ２２に接続して、読取装置１０に 入るデータや読取装置１０から出るデータを適当な時に捕らえて表示することが できるようにする。 第１図の装置の動作を尚一層高めるために、配列の中にマイクロコンピュータ を加えて種々のスマート電話機の機能を行うことができる。マイクロプロセッサ とメモリからなるマイクロコンピュータはスイッチ２２に接続するのが好都合で あろう。この機能の一つは「スピード呼出し」であり、この場合には、マイクロ プロセッサのメモリに蓄えられている登録簿データに、電話機によって起動され るアプリケーションプログラムを介してアクセスすることができる。他のアプリ ケーションとしては、呼出しの転送、独特のリンギング、 三方呼び出し等の一連のサービスがある。 更に他に、第１図の装置にキーボードを含めることによって動作を向上させる ことができる。従来のタッチトーン電話機では、利用者が読取装置１０またはポ ート２５に供給できる文字は限られていた。ある種の応用では、キーボードを備 えることは非常に有益であり、キーボードはタッチトーンパッドに加えて第２の 入力手段を構成することになるだろう。キーボードをスイッチ２２につないで接 続に柔軟性を与えるのが好都合である（必須のことではないが）。 スマートカードの予想される応用に、利用者がサービスプロバイダの代理人に サービスを要求することがある。サービスプロバイダは利用者だけでなく代理人 が本人であることを確認したいと思うだろう（代理人が旅行中のセールスマンで ある時のように）。そのためには、２台のスマートカード読取装置を備える付加 装置を持つと都合がよいだろう。２台の読取装置を使うことで、両方の読取装置 の読む情報が正しい時にのみサービスが供給されるように整えることができる。 第２読取装置は付加装置の中に組み入れてもよく、または読取装置１０を第１図 の回線インターフェイス装置に接続するのと同じようにして別のポートを介して 接続してもよい。 上記の付加拡張機能を全て備える装置を第３図に示す。勿論、本発明の原理を 使用する実施のどれもがこれらの付加拡張機能の全てを使用する必要のないこと は理解されなければならない。どのような組合せでも使うことができる。 第３図において、マイクロプセッサ３１はスイッチ２２及びポート２５と３０ に接続される。メモリ３２はマイクロプロセッサ３１に接続される。キーボード ３３はスイッチ２２に接続され、表示手 段３４はスイッチ２２に接続され、そして読取装置３５は読取装置インターフェ イス装置３６を介してスイッチ２２に接続される。また、これらの要素は全て制 御装置２３に接続され、スイッチ２２によって設計者の実現したいと考える全て の接続パターンを生じさせることが可能になる。 第３図の実施例でスイッチ２２は、電子的なクロスバスイッチでもよいが、あ る種の接続は利用されそうにないので、フルアクセススイッチである必要はない 。例えば、ポート２５以外の要素が終端回路２６に接続されることは絶対にない だろう。 本発明の一つの応用に、サービスプロバイダとの遠隔インターフェイスをとる 手段がある。そのような配列を第４図に示す。ここでは、第１図から第３図に関 連して説明した電話機付加装置はブロック１００で表されている。ブロック１０ ０は、電話機回路網２００を介してサービスプロバイダ３００に接続されている 。サービスプロバイダ３００は、電話機回路網２００と要素５０と６０の間に置 かれる音声／タッチトーン／データインターフェイス装置４０から成る。要素５ ０は従来のコンピュータであり、要素６０は、インターフェイス４０及びコンピ ュータ５０と通信することができるＰＢＸまたは自動呼出分配装置（ＡＣＤ）の ような電話機システムである。 音声／タッチトーン／データインターフェイス４０は音声、タッチトーン信号 、またはデータ信号の三つのフォーマットのいづれかで回路網２００から情報を 受け取るためのシステムであり、これらの信号を解読して、その信号の情報内容 が要求する通りにコンピュータ５０または電話機システム６０に送り出すことが できるだ け充分にしっかりしたものである。このような機能はＡＴ＆Ｔ ＣＯＮＶＥＲＳ ＡＮＴ（ＡＴ＆Ｔの登録商標）音声情報システムに見られる。 基本的には、インターフェイス４０は単なるルータから成ってもよい。それは 上記三つのフォーマットの一つの信号を受け取り、その信号を明確な基準に基づ いて適当な出力に向けて送り出す。例えば、最も単純な形では、インターフェイ ス４０に音声信号、モデム信号データ及びタッチトーンデータを識別する回路を 備えることができる。このような機能は従来の回路で容易に得ることができる。 その回路は信号がタッチトーン信号であるか変調されたモデム信号であるかに対 してだけ敏感に反応しなければならない。そのような回路は全て産業界で入手で きる。タッチトーン信号でもモデム信号でもない信号が音声信号であると決める ことができる。 信号が変調されたモデム信号であると決まってしまえば、次の従来の回路がそ こに含まれているディジタル信号を発展させて、それをコンピュータ５０に加え る。同じ様に、信号が音声信号であると決まると、経路指定回路がその信号を電 話機システム６０に向けて送ることができる。タッチトーンデータについては、 ルータが信号を捕まえて、デコードし、信号の内容からそれがコンピュータに向 けられたものか電話システムに向けられたものかを決めて、それに応じて送り出 す。 上記で示したように、電話機システム６０はＡＣＤであることも可能である。 これは、次にサービス代理人に接続される。 動作において、通信はタッチトーン信号や音声信号を介して要素１００から届 き、電話機システム６０に接続される。そこで、シス テム６０に接続されたサービス代理人は要素１００に連結された利用者と会話し て所望のサービスを確認することができる。そのようにして確かめた後、サービ ス代理人はコンピュータ５０を制御してアプリケーシュンプログラムをスタート させることができ、またはシステム６０によってインターフェイス４０と回路網 ２００を介して要素１００に送られる適当な信号で要素１００を制御することも できる。 また、要素１００はサービスプロバィダ３００にアクセスし、直接にコンピュ ータ５０に至る経路を定めることができる。その場合には、アプリケーションプ ログラムは要素１００に連結されている利用者の行為によって始められる。 ＡＲＳ（Automatic Speech Recognition）とＴ−Ｔ−Ｓ（Text to Speech）を 備えているＡＴ＆ＴＣＯＮＶＥＲＳＡＮＴ音声情報システムはコンピュータによ ってつくられた音声での応答をすることができる。このようなシステムには、予 め記録されているメッセージに対応する音声の応答をするものがあり、またテキ ストから実行中に音声をつくるものもある。 また、ＡＲＳ（Automatic Speech Recognition）とＴ−Ｔ−Ｓ（Text to Spee ch）を備えているＡＴ＆Ｔ ＣＯＮＶＥＲＳＡＮＴ音声情報システムは話される 言葉の流れの中である言葉を認識することによって音声認識をして、それに応じ て応答する能力をもっている。これらの能力は第４図のシステムプロバイダにと っては有益なことであるが、上記で述べたことであるが、第４図に示す本発明の 原理にとっては必要のないことである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．普通の旧式電話機を電話機回路網とスマートカードマイクロプロセッサと につなぐ回線インターフェイス装置から成り、前記回線インターフェイス装置は 、 （１）電話機回路網と通信するようになっている第１ポートと、 （２）普通の旧式電話機に連結するようになっている第２ポートと、 および、 （３）スマートカード読取装置に連結する第３ポート とを備え、前記スマートカード読取装置がマイクロプロセッサを有するスマート カードに連結するようになっていることを特徴とする装置。 ２．前記第１ポートはアナログ電話回線とのインターフェイスを行うようにな っており、第２ポートはアナログ信号に適合するようになっており、前記回線イ ンターフェイス装置は読取装置インターフェイス装置を有することを特徴とする 請求の範囲第１項記載の装置。 ３．更に制御装置を備え、前記第１ポートはディジタル電話回線とのインター フェイスを行うようになっており、前記第２ポートはディジタル信号に適合する ようになっており、さらに前記回線インターフェイス装置は、前記制御装置から 出る印加制御信号に従って、前記第１ポートと前記第２ポートとの間の信号の伝 達を行うかまたは前記第１ポートと前記読取装置との間の信号の伝達を行うスイ ッチを有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。 ４．前記回線インターフェイス装置は、制御装置から出る印加制御信号に従っ て、前記第１ポートと前記第２ポートとの間の信号の 伝達を行うかまたは前記第１ポートと前記読取装置との間の信号の伝達を行う前 記第１ポートと前記第２ポートとの間に置かれたスイッチを有することを特徴と する請求の範囲第１項記載の装置。 ５．前記制御装置は、前記読取装置、前記第１ポート及び前記第２ポートから 出る信号を含む信号の組の中の選ばれた信号の組合せであって、前記信号の少な くとも一つを含む信号の組合せから生じる信号に応答することを特徴とする請求 の範囲第４項記載の装置。 ６．前記制御装置は前記第２ポートから受取る制御信号によって制御されて制 御装置出力信号を発生することを特徴とする請求の範囲第５項記載の装置。 ７．前記第２ポートは制御装置出力信号に対する制御を一時的に前記制御装置 に印加される他の入力に与えることができることを特徴とする請求の範囲第６項 記載の装置。 ８．更に、前記読取装置と前記スイッチとの間に置かれた読取装置インターフ ェイス装置を含むことを特徴とする請求の範囲第４項記載の装置。 ９．前記制御装置は前記読取装置に向けられた信号または前記読取装置から流 れ出る信号の存在を検知するための手段を有することを特徴とする請求の範囲第 ４項記載の装置。 １０．前記第２ポートは、前記制御装置が前記読取装置に向けられた信号または 前記読取装置から流れ出る信号の存在を検知する時に禁止になることを特徴とす る請求の範囲第９項記載の装置。 １１．更に、従来の電話機機能をもたらすために前記第２ポートに連結される利 用者装置を有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。 １２．前記利用者装置は従来の電話機であることを特徴とする請求の範囲第１１ 項記載の装置。 １３．更に、前記回線インターフェイス装置に接続される表示手段を有すること を特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。 １４．前記回線インターフェイス装置は更に第３ポートを含み、前記制御装置は 更に前記第３ポートから出る信号に応答することを特徴とする請求の範囲第４項 記載の装置。 １５．更に、前記第３ポートに連結された第２スマートカード読取装置を有する ことを特徴とする請求の範囲第１４項記載の装置。 １６．前記回線インターフェイス装置はマイクロプロセッサと前記マイクロプロ セッサに連結されたバッファを有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の 装置。 １７．前記マイクロプロセッサは選択された電話機機能を行うことを特徴とする 請求の範囲第１６項記載の装置。 １８．前記マイクロプロセッサは少なくともスピード呼出しの電話機機能を行う ことを特徴とする請求の範囲第１６項記載の装置。 １９．更に、無線電話機をエミュレートするために前記第１ポートに連結された 無線周波数の手段を有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。 ２０．更に、サービスプロバイダ複合体と、および前記第１ポートを前記サービ スプロバイダ複合体に接続する手段とを有することを特徴とする請求の範囲第１ 項記載の装置。