JP2001209764A - Ｉｃカード、および、その端末装置 - Google Patents

Ｉｃカード、および、その端末装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池駆動型など、消費電力が制限された端末
装置にて好適に使用可能なＩＣカードを実現する。 【解決手段】 ＩＣカード３が端末装置に挿入される
と、ＣＰＵ３１は、初期応答前に通信回路３５が受け取
ったデータ信号Ｉ／Ｏに基づいて、端末装置の種別を判
定し、システム構成レジスタ４３に判定結果に応じた値
を格納する。一方、ＩＣカード３のクロック生成部３６
において、ＰＬＬ回路４１は、外部クロック信号ＣＬＫ
を逓倍し、セレクタ４３およびクロックジェネレータ４
５は、システム構成レジスタ４３の値に応じた逓倍率の
内部クロック信号φをＣＰＵ３１へ供給する。これによ
り、ＣＰＵ３１は、消費電力が制限されていない据え置
き型の端末では、高い周波数の内部クロック信号φで、
高速に動作すると共に、電池駆動型の携帯端末では、低
い周波数で動作して、携帯端末の消費電力を削減でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯型の端末装置
に好適に接続可能なＩＣカードおよび端末装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、ＩＣカードは、その使用目的に広
がりを見せ、電子決済をはじめ、交通機関、医療、流通
など、様々な分野で使用可能なアプリケーションが開発
されている。さらに、使用者の利便性を考慮して、１枚
のＩＣカードは、必要に応じて、これらのアプリケーシ
ョンを同時にダウンロードして、それぞれの端末装置で
使用できることが望まれている。
【０００３】この要求を満たすために、多目的なＩＣカ
ードでは、様々な情報を高速に通信できるように、高速
Ｉ／Ｏと高速かつ高機能なＣＰＵとの採用が求められ、
大容量の不揮発性メモリの内蔵が推奨されている。推奨
値の一例として、ＣＰＵの動作周波数が１０［ＭＨｚ］
〜２０［ＭＨｚ］程度、ＣＰＵのビット幅が１６ビット
以上、不揮発性メモリの容量が４Ｍビット〜８Ｍビット
以上などの値が挙げられる。
【０００４】ここで、例えば、ＩＳＯ（国際標準化機
構）７８１６規格（以下では、単にＩＳＯ規格として参
照する）では、ＩＣカードに入力される外部クロック信
号の周波数が、４．９１［ＭＨｚ］に設定されている。
したがって、ＣＰＵを高速化するためには、ＩＣカード
内で、外部クロック信号を所定の倍率で逓倍して、より
高速な内部クロック信号を生成する必要がある。
【０００５】一方、ＩＣカードは、さまざまな端末装置
での使用が想定されており、例えば、所定の場所に設置
された据え置き型の端末装置だけではなく、ＩＣカード
の情報を迅速に確認できるように、携帯可能な電池駆動
型の端末装置なども広く使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、据え置
き型の端末装置での使用を前提に、内部クロック信号の
周波数を高く設定すると、消費電力が増大して、携帯型
の端末装置の稼働時間を著しく短縮させたり、携帯型の
端末装置で想定されている消費電力を超過して、使用で
きない虞れがある。
【０００７】具体的には、上述したような高機能なＩＣ
カードでは、ピーク時の消費電流が、例えば、約１００
［ｍＡ］にまで達するが、例えば、１次のリチウム電池
など、通常、携帯端末に使用される電池では、推奨負荷
瞬時電流値が２５［ｍＡ］程度である。したがって、当
該ＩＣカードは、携帯型の端末装置で使用できなくなっ
てしまう。
【０００８】一方、携帯型のＩＣカードで使用すること
を想定して、ＩＣカードの内部クロック信号の周波数を
低く設定すると、据え置き型の端末装置において、ＩＣ
カードの応答速度が低下してしまう。
【０００９】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、電池駆動型など、消費電力が
制限された端末装置にて好適に使用可能なＩＣカード
と、端末装置とを含むＩＣカードシステムを実現するこ
とにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＩＣカード
は、上記課題を解決するために、内部クロック信号を生
成する内部クロック生成手段と、当該内部クロック信号
に応じた周波数で動作する演算処理部とを有し、外部の
端末装置からの電力供給を受けて動作可能なＩＣカード
において、以下の手段を講じたことを特徴としている。
【００１１】すなわち、上記端末装置の種別を検出する
検出手段と、検出結果に応じて、上記内部クロック信号
の周波数を変更する制御手段とを備えていることを特徴
としている。
【００１２】上記構成において、ＩＣカードが端末装置
に接続されると、検出手段は、接続されている端末装置
の種別を判定し、制御手段は、内部クロック信号生成手
段が生成する内部クロック信号の周波数を変更する。こ
れにより、演算処理部は、当該内部クロック信号で駆動
して、内部クロック信号の周波数に応じた電力が消費さ
れる。
【００１３】上記構成によれば、制御手段は、端末装置
とＩＣカードとの組み合わせに応じた最適な値に、内部
クロック信号の周波数を調整でき、いずれの種別の端末
装置に接続された場合であっても、端末装置の稼働時間
と、ＩＣカードの速度とのバランスを良好に保つことが
できる。したがって、例えば、据え置き型など、消費電
力の制限が緩やかな端末装置におけるＩＣカードの高速
動作を妨げることなく、例えば、電池駆動型の端末装置
など、消費電力の制限が厳しい端末装置におけるＩＣカ
ードの消費電力を削減でき、当該端末装置の稼働時間を
延長できる。
【００１４】上記構成に加え、本発明に係るＩＣカード
において、上記内部クロック生成手段は、上記端末装置
から供給された外部クロック信号を逓倍して、上記内部
クロック信号を生成するフェーズ・ロック・ループ回路
（ＰＬＬ回路）である方が好ましい。
【００１５】当該構成によれば、ＰＬＬ回路は、端末装
置から供給される外部クロック信号を逓倍して、内部ク
ロック信号を生成する。したがって、例えば、据え置き
型などの端末装置では、従来と同様の外部クロック信号
を変更することなく、内部クロック信号の周波数を増大
させて、ＩＣカードの処理を高速化できる。また、電池
駆動型などの端末装置では、稼働時間を延長できる。こ
れにより、高速処理が必要な端末装置の外部クロック信
号を変更することなく、いずれの種別の端末装置にＩＣ
カードが接続された場合であっても、端末装置の稼働時
間と、ＩＣカードの速度とのバランスを良好に保つこと
ができる。
【００１６】また、上述の各構成に加え、本発明に係る
ＩＣカードにおいて、上記検出手段は、上記端末装置が
電池駆動か否かを検出すると共に、上記制御手段は、電
池駆動の場合は、電池駆動でない場合に比べて、上記内
部クロック信号の周波数を低く設定する方が好ましい。
【００１７】当該構成によれば、電池駆動の端末装置の
内部クロック信号は、電池駆動ではない端末装置よりも
周波数が低く設定されるので、電池駆動型の端末装置に
おけるＩＣカードの処理速度を犠牲にすることなく、電
池駆動型の端末装置の稼働時間を延長できる。
【００１８】ところで、上記検出手段が端末装置の種別
を判定する方法は、様々な方法が考えられるが、ＩＣカ
ードが初期応答を返す後で判定するよりも、初期応答を
返す前に判定可能な方法で判定する方が好ましい。
【００１９】すなわち、上述の各構成に加え、本発明に
係るＩＣカードは、上記端末装置と通信する通信手段を
備え、上記検出手段は、上記通信手段が上記端末装置と
の接続時に初期応答を返す前の初期期間に、上記端末装
置が上記通信手段へ与える信号に基づいて、当該端末装
置の種別を検出する方が望ましい。
【００２０】当該構成によれば、検出手段は、初期応答
前に通信手段が受け取る信号に基づいて、端末装置の種
別を検出する。したがって、初期応答後に判定するより
も早い時点で、端末装置の種別を判定でき、制御手段
は、より早い時点から、端末装置とＩＣカードとの組み
合わせに応じた最適な値に、内部クロック信号の周波数
を調整できる。この結果、不適切な値に設定される期間
を短縮でき、不適切な設定に起因する応答時間の延長あ
るいは稼働時間の短縮を抑制できる。
【００２１】また、他の好適な判定方法として、本発明
に係るＩＣカードは、上述の各構成に加えて、上記端末
装置と通信する通信手段を備え、上記検出手段は、上記
通信手段が上記端末装置との接続時に初期応答を返す前
の初期期間に、上記端末装置がＩＣカードに供給する電
源電圧レベルに基づいて、当該端末装置の種別を検出し
てもよい。
【００２２】当該構成によれば、検出手段は、初期応答
前に電源電圧レベルに基づき、端末装置の種別を検出す
る。この結果、初期応答前の信号で判定する場合と同様
に、より早い時点から、端末装置とＩＣカードとの組み
合わせに応じた最適な値に、内部クロック信号の周波数
を調整できると共に、不適切な設定に起因する応答時間
の延長あるいは稼働時間の短縮を抑制できる。
【００２３】さらに、他の好適な判定方法として、本発
明に係るＩＣカードは、上述の各構成に加えて、上記端
末装置と通信する通信手段と、上記端末装置から指示さ
れた書き込み用電圧の電圧レベルが書き込みレベルの場
合に、データを書き込み可能な不揮発性メモリとを備
え、上記検出手段は、上記通信手段が上記端末装置との
接続時に初期応答を返す前の初期期間に、上記書き込み
用電圧の電圧レベルに基づいて、当該端末装置の種別を
検出してもよい。
【００２４】当該構成によれば、検出手段は、初期応答
前に書き込み用電圧の電圧レベルに基づき、端末装置の
種別を検出する。この結果、初期応答前の信号で判定す
る場合と同様に、より早い時点から、端末装置とＩＣカ
ードとの組み合わせに応じた最適な値に、内部クロック
信号の周波数を調整できると共に、不適切な設定に起因
する応答時間の延長あるいは稼働時間の短縮を抑制でき
る。
【００２５】一方、本発明に係る端末装置は、接続され
る端末装置と通信する通信手段と、内部クロック信号を
生成する内部クロック生成手段と、当該内部クロック信
号に応じた周波数で動作する演算処理部と、上記通信手
段が上記端末装置との接続時に初期応答を返す前の初期
期間に、上記通信手段が受け取る信号に基づいて、上記
端末装置の種別を検出する検出手段と、検出結果に応じ
て上記内部クロック信号の周波数を変更する制御手段と
を有するＩＣカードへ接続可能な端末装置であって、上
記課題を解決するために、上記ＩＣカードへ、電源とし
ての電力を供給する電力供給手段と、上記通信手段と通
信可能な端末側通信手段と、上記初期期間に、上記端末
装置の種別を示す信号を、上記端末側通信手段に出力さ
せる端末側制御手段とを備えていることを特徴としてい
る。
【００２６】上記構成によれば、端末装置の端末側通信
手段は、初期応答前に、ＩＣカードの通信手段へ与える
信号として、自らの種別を通知する。これにより、ＩＣ
カードの制御手段が適切な内部クロック信号の周波数を
設定するための情報を、初期応答よりも早い時点で通知
できる。この結果、ＩＣカードは、より早い時点から、
端末装置とＩＣカードとの組み合わせに応じた最適な値
に、内部クロック信号の周波数を調整できると共に、不
適切な設定に起因する応答時間の延長あるいは稼働時間
の短縮を抑制できる。
【００２７】また、本発明に係る端末装置は、接続され
る端末装置と通信する通信手段と、内部クロック信号を
生成する内部クロック生成手段と、当該内部クロック信
号に応じた周波数で動作する演算処理部と、上記通信手
段が上記端末装置との接続時に初期応答を返す前の初期
期間に、上記端末装置がＩＣカードに供給する電源電圧
レベルに基づいて、上記端末装置の種別を検出する検出
手段と、検出結果に応じて上記内部クロック信号の周波
数を変更する制御手段とを有するＩＣカードに接続可能
な端末装置であって、上記課題を解決するために、電源
としての電力を供給する電力供給手段と、上記電力供給
手段が供給する電源電圧のレベルを、自らの種別を示す
レベルに設定する端末側制御手段とを備えていることを
特徴としている。
【００２８】上記構成によれば、端末装置の電力供給手
段は、初期応答前に、ＩＣカードへ供給する電源電圧レ
ベルによって、自らの種別を通知する。これにより、Ｉ
Ｃカードの制御手段が適切な内部クロック信号の周波数
を設定するための情報を、初期応答よりも早い時点で通
知できる。この結果、ＩＣカードは、より早い時点か
ら、端末装置とＩＣカードとの組み合わせに応じた最適
な値に、内部クロック信号の周波数を調整できると共
に、不適切な設定に起因する応答時間の延長あるいは稼
働時間の短縮を抑制できる。
【００２９】また、他の好適な端末装置として、本発明
に係る端末装置は、接続される端末装置と通信する通信
手段と、書き込み用電圧の電圧レベルが書き込みレベル
の場合にデータを書き込み可能な不揮発性メモリと、内
部クロック信号を生成する内部クロック生成手段と、当
該内部クロック信号に応じた周波数で動作する演算処理
部と、上記通信手段が上記端末装置との接続時に初期応
答を返す前の初期期間に、上記端末装置が上記不揮発性
メモリに印加する電圧レベルに基づいて、上記端末装置
の種別を検出する検出手段と、検出結果に応じて上記内
部クロック信号の周波数を変更する制御手段とを有する
ＩＣカードに接続可能な端末装置であって、上記課題を
解決するために、電源としての電力を供給する電力供給
手段と、上記不揮発性メモリの書き込み用電圧の電圧レ
ベルを指示する書き込み手段と、上記初期期間に、上記
端末装置の種別を示すレベルの書き込み用電圧を、上記
書き込み手段に指示させる端末側制御手段とを備えてい
ることを特徴としている。
【００３０】上記構成によれば、端末装置は、書き込み
用電圧によって、初期応答前に自らの種別を通知して、
ＩＣカードの制御手段が適切な内部クロック信号の周波
数を設定するための情報を、初期応答よりも早い時点で
通知できる。これにより、上述の端末装置の場合と同様
に、ＩＣカードは、より早い時点から、端末装置とＩＣ
カードとの組み合わせに応じた最適な値に、内部クロッ
ク信号の周波数を調整できると共に、不適切な設定に起
因する応答時間の延長あるいは稼働時間の短縮を抑制で
きる。
【００３１】また、上述の各構成に加え、上記内部クロ
ック生成手段は、外部クロック信号を逓倍して、上記内
部クロック信号を生成するＰＬＬ回路を備えていると共
に、本発明に係る端末装置は、上記端末側制御手段によ
り設定された周波数の外部クロック信号を、上記ＰＬＬ
回路へ供給する外部クロック供給手段を備え、上記電力
供給手段が供給する電源電圧レベルおよび外部クロック
信号の周波数は、当該電源電圧レベルにおける上記ＰＬ
Ｌ回路のロックレンジが上記周波数を含むように設定さ
れている方が望ましい。
【００３２】当該構成では、電源電圧レベルおよび外部
クロック信号の周波数の双方は、当該電源電圧レベルに
おける上記ＰＬＬ回路のロックレンジが上記周波数を含
むように設定されているので、外部クロック信号の周波
数を変更せずに、電源電圧レベルのみを設定する場合よ
りも、電源電圧レベルを低く設定できる。この結果、Ｉ
Ｃカードの消費電力をさらに削減でき、より稼働時間の
長い端末装置を実現できる。
【００３３】さらに、上述の各構成において、端末装置
は、電池駆動型の端末装置である方が望ましい。一般
に、電池駆動型の端末装置は、消費電力の増大が稼働時
間の短縮に直結するため、据え置き型の端末装置などよ
りも消費電力削減が切望されている。したがって、電池
駆動型の端末装置に上記構成を適用することで、より稼
働時間の長い端末装置を実現できる。
【００３４】
【発明の実施の形態】〔第１の実施形態〕本発明の一実
施形態について図１ないし図７に基づいて説明すると以
下の通りである。すなわち、本実施形態に係るＩＣカー
ドシステムは、例えば、電子決済をはじめ、交通機関、
医療あるいは流通など、様々な分野のアプリケーション
を実行可能なＩＣカードを、例えば、電池駆動型の携帯
端末や、据え置き型の端末など、電源容量の異なる多く
の形態の端末装置で使用する際に好適なシステムであっ
て、図２に示すように、高機能なＩＣカード３と、当該
ＩＣカード３に接続可能な電池駆動型の携帯端末５およ
び据え置き型の端末７とを備えている。
【００３５】本実施形態に係るＩＣカード３は、接触型
のＩＣカードであって、例えば、図１に示すように、上
記携帯端末５や据え置き型の端末７などの端末装置と接
続するための端子ＴVdd ・ＴVpp ・ＴRST ・ＴI/O ・Ｔ
GND ・ＴCLK を備えている。また、ＩＣカード３は、上
記アプリケーションを実行可能なＣＰＵ（演算処理部）
３１と、起動時のＣＰＵ３１の動作を示すデータが格納
されたブートＲＯＭ３２と、作業用のデータなど、電力
が供給されない間は、保持する必要がないデータが格納
されるＲＡＭ３３と、例えば、各端末装置がＩＣカード
３を認証するためのデータなど、電力が供給されない間
も保持すべきデータが格納される不揮発性メモリ３４
と、接続された端末装置と通信するための通信回路（通
信手段）３５と、当該端末装置から供給された外部クロ
ック信号ＣＬＫを逓倍して、ＩＣカード３の内部クロッ
ク信号φを生成するクロック生成部（内部クロック生成
手段）３６とを備えている。なお、ＣＰＵ３１および後
述するシステム構成レジスタ４３が、特許請求の範囲に
記載の制御手段に対応していると共に、本実施形態で
は、ＣＰＵ３１が検出手段に対応している。
【００３６】上記構成では、ＩＣカード３がＣＰＵ３１
を備えているので、磁気カードとは異なり、内部の情報
を外部に出力せずに、端末装置に認証させることができ
る。これにより、磁気カードよりも安全なカードシステ
ムを実現できる。さらに、上記ＩＣカード３は、必要に
応じて、接続された端末装置からアプリケーションをダ
ウンロードして実行でき、上述した種々の分野の端末装
置と組み合わせて使用できる。
【００３７】さらに、本実施形態に係るＩＣカード３
は、据え置き型の端末７における高速動作と、携帯端末
５における消費電力削減との双方を実現するために、Ｉ
Ｃカード３の各部材が低電源電圧で動作でき、しかも、
高速動作可能に形成されていると共に、クロック生成部
３６が端末装置の種別に応じて、内部クロック信号φの
周波数を変更できるように形成されている。
【００３８】具体的には、ＩＣカード３の各部材（３１
〜３６）は、正常動作可能な電源電圧Ｖｄｄの範囲が、
据え置き型の端末７が供給する電源電圧レベル（上記Ｉ
ＳＯ規格では、５．０［Ｖ］）から、後述する携帯端末
５により供給される電源電圧レベル（３．０［Ｖ］）ま
での範囲を含むように構成されている。また、ＣＰＵ３
１は、例えば、１６ビット以上のビット幅で、１０ＭＨ
ｚから２０ＭＨｚ以上で駆動可能なものが使用されてい
る。さらに、不揮発性メモリ３４の容量は、例えば、例
えば、４Ｍビットから８Ｍビット以上に設定されてい
る。
【００３９】また、本実施形態に係るクロック生成部３
６は、外部クロック信号ＣＬＫを逓倍するフェーズ・ロ
ック・ループ（ＰＬＬ）回路４１と、ＰＬＬ回路４１の
出力を複数の分周比で分周するプリスケーラ４２と、シ
ステム構成レジスタ４３の値に応じて、プリスケーラ４
２の各出力のうちの１つを選択するセレクタ４４と、内
部クロック信号φとして、ＣＰＵ３１など、ＩＣカード
３内の回路に、セレクタ４４の出力を供給するクロック
ジェネレータ４５とを備えており、後で詳述するよう
に、端末装置の種別は、初期応答する前に、通信回路３
５が端末装置から受け取ったデータに基づき、ＣＰＵ３
１により判定され、判定結果に応じた値が上記システム
構成レジスタ４３に格納される。
【００４０】例えば、本実施形態では、上記ＰＬＬ回路
４１の逓倍率は、３倍に設定されており、プリスケーラ
４２は、ＰＬＬ回路４１の出力を、１、１／２、１／４
および１／８倍の分周比で分周する。これにより、クロ
ック生成部３６は、端末装置の種別に応じて、外部クロ
ック信号ＣＬＫの３倍、３／２倍、３／４倍、３／８倍
のうちのいずれかの周波数の内部クロック信号φを出力
できる。
【００４１】このように、本実施形態に係るＩＣカード
３は、端末装置の種別に応じて、内部クロック信号φの
周波数を最適な値に設定できる。したがって、据え置き
型の端末７など、十分な容量の電源を有し、消費電力の
削減よりも、高速応答が望まれる端末装置では、内部ク
ロック信号φを高い周波数に設定して、高速応答を実現
できる。これとは逆に、携帯端末５など、電源の容量が
小さく、高速応答よりも消費電力の削減が要求される端
末装置では、内部クロック信号φを低い周波数に設定し
て消費電力を削減できる。
【００４２】なお、ＰＬＬ回路４１の逓倍率、および、
プリスケーラ４２の分周比は、上述した値に限らず、任
意の値に設定できる。ただし、外部クロック信号ＣＬＫ
の周波数は、十分な容量の電源を持った端末装置でＩＣ
カード３を高速動作させるためには、不十分なことが多
いので、内部クロック信号φの最大周波数は、外部クロ
ック信号ＣＬＫよりも大きく設定する方が望ましい。
【００４３】一方、上記携帯端末５は、保持者が容易に
携帯でき、かつ、ＩＣカード３の情報を迅速に確認でき
るように、図２に示すように、電源となる電池５１と、
電池５１の出力電圧を安定化して、携帯端末５の各部に
供給するレギュレータ５２と、ＩＣカード３の情報など
を表示可能な液晶表示部５３と、保持者の入力を受け付
けるキー入力部５４と、携帯端末５全体を制御するＣＰ
Ｕ（端末側制御手段）５５と、表示用のフォントデータ
などが格納されたフォントＲＯＭ５６と、ＣＰＵ５４の
駆動クロック信号を生成する発振器５７と、ＩＣカード
３を接続するためのＩＣカードインターフェース部５８
とを備えている。なお、液晶表示部５３に代えて、他の
表示部を使用してもよいが、液晶表示部５３は、低消費
電力で高解像に表示できるので、携帯端末５の表示部と
して好ましい。
【００４４】一例として、本実施形態では、ＴＹＰ（代
表値）１．５Ｖの電池２個を直列接続して電池５１を形
成すると共に、レギュレータ５２で、５．０［Ｖ］の電
源電圧を生成して、携帯端末５の各部に供給している。
また、フォントＲＯＭ５６は、ＪＩＳ（日本工業規格）
コードなどで規定された漢字に対応するフォントデータ
を格納しており、液晶表示部５３は、例えば、解像度な
どが、漢字を表示可能な値に設定されている。これによ
り、携帯端末５は、携帯した状態であっても、ＩＣカー
ド３に含まれる利用履歴、残高などの情報を漢字で液晶
表示できる。
【００４５】さらに、本実施形態に係る携帯端末５で
は、ＩＣカード３の消費電力を削減して、ＩＣカード３
を接続した場合の稼働時間を延長できるように、電源電
圧Ｖｄｄの電圧レベルおよび外部クロック信号ＣＬＫの
周波数が、据え置き型の端末７よりも低く設定されてい
ると共に、ＩＣカード３へ自らの種別を通知して、内部
クロック信号φを低下するように指示できる。
【００４６】具体的には、本実施形態に係る携帯端末５
は、ＩＣカード３へ供給する外部クロック信号ＣＬＫを
生成するＩＣカード用発振器（外部クロック供給手段）
６１を備えている。また、上記ＩＣカードインターフェ
ース部５８は、ＩＣカード３へ電源電圧Ｖｄｄおよび書
き込み用電圧Ｖｐｐを出力するＩＣカード用レギュレー
タ（電力供給手段）６２とＶｐｐ供給部（書き込み手
段）６３と、外部クロック信号ＣＬＫ、リセット信号Ｒ
ＳＴ、およびデータ信号Ｉ／ＯをＩＣカード３へ出力す
るバッファＢ１〜Ｂ３と、ＩＣカード３からデータ信号
Ｉ／Ｏを受け取るバッファＢ４とを備えている。
【００４７】一例として、本実施形態では、上記Ｖｄｄ
電圧およびＶｐｐが、３．０［Ｖ］に設定されており、
ＩＣカード用レギュレータ６２が電池５１の出力電圧に
基づいて、３．０［Ｖ］の電圧を出力し、Ｖｐｐ供給部
６３は、ＩＣカード用レギュレータ６２の出力電圧をバ
イパスしている。
【００４８】また、ＩＣカード用発振器６１の発振周波
数は、上記電源電圧Ｖｄｄにて、図１に示すＰＬＬ回路
４１が正常にロック可能な周波数に設定されている。具
体的には、通常のＰＬＬ回路は、電源電圧Ｖｄｄに応じ
て、逓倍可能な周波数範囲（ロックレンジ）が変動す
る。例えば、図３に示すように、本実施形態に係るＩＣ
カード３のＰＬＬ回路４１では、電源電圧Ｖｄｄが５．
０［Ｖ］では、２．０［ＭＨｚ］〜６．０［ＭＨｚ］の
外部クロック信号ＣＬＫを逓倍可能であるが、電源電圧
Ｖｄｄが３．０［Ｖ］の場合、ロックレンジは、１．０
［ＭＨｚ］〜３．５［ＭＨｚ］になる。したがって、仮
に、上記ＩＣカード用発振器６１が上述のＩＳＯ規格の
外部クロック信号ＣＬＫ（周波数４．９１［ＭＨｚ］）
を供給すると、上記ＰＬＬ回路４１は、当該外部クロッ
ク信号ＣＬＫを正常にロックできなくなる。これに対し
て、上記ＩＣカード用発振器６１の発振周波数は、例え
ば、２．０［ＭＨｚ］と、上記携帯端末５が供給する電
源電圧Ｖｄｄにおける、上記ＰＬＬ回路４１のロックレ
ンジ内に設定されている。したがって、ＰＬＬ回路４１
は、何ら支障なく、携帯端末５が供給する外部クロック
信号ＣＬＫを逓倍できる。
【００４９】上記各電圧Ｖｄｄ・Ｖｐｐ、接地レベルＧ
ＮＤ、および、信号ＲＳＴ・ＣＬＫ・Ｉ／Ｏは、図示し
ない端子ＴVdd ・ＴVpp ・ＴGND ・ＴRST ・ＴCLK ・Ｔ
I/Oを介してＩＣカード３の対応するＴVdd ・ＴVpp ・
ＴGND ・ＴRST ・ＴCLK ・Ｔ I/O に出力される。ここ
で、データ信号Ｉ／Ｏは、入出力端子なので、上記バッ
ファＢ３およびＢ４は、３ステートバッファにより構成
され、伝送方向を示す信号Ｒ／Ｗが出力（Ｗ）を示す場
合、バッファＢ３のみがデータを出力し、入力（Ｒ）を
示す場合、バッファＢ４のみがデータを出力する。な
お、上記バッファＢ１〜Ｂ４のうち、出力バッファ（Ｂ
１〜Ｂ３）は、上記電源電圧Ｖｄｄに合わせて、３．０
［Ｖ］の電源電圧で動作し、入力バッファ（Ｂ４）は、
上述のＩＳＯ規格の電源電圧Ｖｄｄ（５．０［Ｖ］）の
みで動作するＩＣカードが接続されることも考慮して、
３．０［Ｖ］〜５．０［Ｖ］の電源電圧で動作可能に形
成されている。
【００５０】さらに、本実施形態に係る携帯端末５に
は、例えば、カード検出スイッチなどで実現され、挿入
の有無を検出する挿入検出部６４が設けられており、Ｃ
ＰＵ５５は、ＩＣカードが挿入されていない場合、ＩＣ
カード用発振器６１、ＩＣカード用レギュレータ６２お
よびＶｐｐ供給部６３へ、動作停止を示す信号ＳＨＤＮ
を出力する。これにより、ＩＣカードが挿入されていな
い間、ＩＣカードへ供給するための信号・電圧を生成す
る回路（６１〜６３など）が停止して、携帯端末５の電
力消費を低減できる。
【００５１】なお、図２の例では、製造を容易にするた
め、レギュレータ５２を含む部材（５２、６２、６３、
Ｂ１〜Ｂ４）がＩＣカードインターフェース部５８とし
て集積されているが、これに限定されるものではなく、
各部材を個別に形成してもよい。
【００５２】上記構成のＩＣカードシステム１におい
て、ＩＣカード３を携帯端末５に挿入した際の動作を、
図４ないし図６に基づき説明すると、以下の通りであ
る。なお、以下では、説明の便宜上、電池駆動型か否か
が、端末装置の種別として、端末装置からＩＣカード３
に通知され、ＩＣカード３の内部クロック信号φが、最
低周波数と最高周波数との間で切り換えられる場合を例
にして説明する。
【００５３】すなわち、ＩＣカード３が携帯端末５に挿
入されると、挿入検出部６４が挿入を検出して、上記各
回路６１〜６３へ動作開始を指示する。これにより、図
４に示すように、携帯端末５は、ＩＣカード３へ、電源
電圧Ｖｄｄ、外部クロック信号ＣＬＫ、リセット信号Ｒ
ＳＴなどの供給を開始する（ｔ０〜ｔ１の時点）。ここ
で、携帯端末５は、ＩＣカード３の誤動作を防止するた
めに、外部クロック信号ＣＬＫの供給を開始した時点
（ｔ１の時点）から、所定の期間（ＩＳＯ規格では、４
００００ＣＬＫサイクル未満）、リセット信号ＲＳＴを
セットし続けている。
【００５４】ｔ２の時点において、携帯端末５がリセッ
ト信号ＲＳＴを解除すると、ＩＣカード３において、Ｃ
ＰＵ３１は、ブートＲＯＭ３２に格納されたブートプロ
グラムに基づいて起動を開始する。具体的には、図５に
示すステップ１（以下では、Ｓ１のように略称する）に
おいて、例えば、１６３８４ＣＬＫサイクルなどの間
（図４に示すｔ２からｔ３までの期間）、ＣＰＵ３１を
ウォーミングアップする。また、Ｓ２において、システ
ム構成レジスタ４３の値は、例えば、ＣＰＵ３１などに
よって、最低速を示す初期値（本実施形態では、３／８
逓倍を示す値）に設定される。これに応じて、セレクタ
４４は、プリスケーラ４２の出力のうち、外部クロック
信号ＣＬＫの３／８逓倍の出力を選択し、クロックジェ
ネレータ４５を介して、ＣＰＵ３１などに供給する。
【００５５】さらに、Ｓ３において、通信回路３５は、
携帯端末５からデータ信号Ｉ／Ｏを受け取り、Ｓ４にお
いて、ＣＰＵ３１は、当該データ信号Ｉ／Ｏに基づい
て、ＩＣカード３が接続された端末装置の種別を判定す
る。ここで、本実施形態に係る携帯端末５は、ＩＣカー
ド３がデータ信号Ｉ／Ｏを判別可能になった時点から初
期応答ＡＴＲを返すまで時点の期間（ｔ３からｔ５まで
の期間）の少なくとも一部を含む予め定められた期間
（ｔ２からｔ４までの期間）に、データ信号Ｉ／Ｏによ
って、ＩＣカード３へ、自端末の種別を通知するように
構成されている。
【００５６】例えば、本実施形態の場合、ウォーミング
アップの期間が１６３８４ＣＬＫサイクルに設定され、
この間、ＣＰＵ３１は、データ信号Ｉ／Ｏを判別できな
い。また、据え置き型の端末７など、通常の端末装置
は、ＩＣカードが初期応答するまでの間、データ信号Ｉ
／Ｏをハイレベルに保っている。これらの結果、本実施
形態に係る携帯端末５のＣＰＵ５５は、上記ｔ２から約
２００００ＣＬＫサイクルの間、バッファＢ３がローレ
ベルを出力するように制御して、電池駆動型であること
をＩＣカード３に通知するように設定されている。
【００５７】したがって、ＩＣカード３が携帯端末５に
挿入された場合、上記Ｓ４において、ＣＰＵ３１は、端
末装置が電池駆動型であると判定する。この場合、ＣＰ
Ｕ３１は、システム構成レジスタ４３の値を特に変更せ
ず、当該値は、初期値（最低速）のまま保たれる。
【００５８】この結果、ＩＣカード３は、据え置き型の
端末７とは異なり、高速応答よりも、消費電力の削減が
強く要求される携帯端末５に接続された場合、内部クロ
ック信号φの周波数を、当該携帯端末５に応じた周波数
（最低速）に設定できる。これにより、ＩＣカード３の
消費電力を携帯端末５に合わせて調整できるので、常
時、高速に動作する従来のＩＣカードに比べて、携帯端
末５の稼働時間を延長できる。
【００５９】さらに、Ｓ５において、ＩＣカード３は、
通常のＯＳ（ Operating system ：処理を行い、データ
信号端子ＴI/O を介して、携帯端末５へ、初期応答ＡＴ
Ｒを送出する。当該初期応答ＡＴＲは、上記ＩＳＯ規格
で規定されており、１９バイトの通信フォーマット情報
などを含んでいる。これにより、ＩＣカード３が正常に
携帯端末５を認識したことが、携帯端末５に通知され
る。その後、ＩＣカード３は、携帯端末５からのコマン
ドを待機する状態に移行し、コマンドに応じて、所定の
データ転送フォーマットで携帯端末５にデータを送受す
る。
【００６０】例えば、上記ＩＳＯ規格で規定されている
データ転送フォーマットは、図６に示すように、プロロ
ーグフィールド( Prolog Field) 、情報フィールド（ I
nformation Field）、および、エピローグフィールド
（ Epilog Field ）の３つに大別されている。より詳細
に説明すると、上記プロローグフィールドは、ノードア
ドレス（ＮＡＤ）、プロトコル制御バイト（ＰＣＢ）お
よびデータ長（ＬＥＮ）を示す、それぞれ１バイトの情
報が記録されている。当該ノードアドレスは、それぞれ
の端末装置で決められたノード番号であり、例えば、Ｉ
Ｃカード３を”１Ｂ”、端末装置を”０Ｂ”とした場
合、端末装置からＩＣカード３への通信は、ＮＡＤ＝”
１０Ｂ”と表現される。また、プロトコル制御バイトに
は、データ伝送の制御に必要うな情報が格納されてい
る。さらに、情報フィールドには、伝送すべきデータが
格納され、エピローグフィールドのＥＤＣには、ＮＡＤ
からＤＡＴＡまでのチェックサムが格納される。なお、
上記数値例の末尾に付した”Ｂ”ビット表現であること
を示している。
【００６１】一方、ＩＣカード３が据え置き型の端末７
に接続された場合も、ＩＣカード３は、上記Ｓ１以降の
動作を行う。ただし、据え置き型の端末７の場合、上記
携帯端末５とは異なり、据え置き型の端末７は、図７に
示すように、ＩＣカード３が初期応答ＡＴＲを返すまで
の間、データ信号Ｉ／Ｏをハイレベルに保ちつづけてい
る。したがって、上記Ｓ３およびＳ４において、ＩＣカ
ード３は、ｔ３からｔ４までの間のデータ信号Ｉ／Ｏの
値（ハイレベル）に基づいて、端末装置が電池駆動型で
はないと判断し、ＣＰＵ３１は、Ｓ６において、システ
ム構成レジスタ４３に、最高速（３逓倍）を示す値を格
納する。この結果、セレクタ４４によって、外部クロッ
ク信号ＣＬＫの３逓倍の出力が選択され、内部クロック
信号φとしてＣＰＵ３１に供給される。
【００６２】この結果、ＩＣカード３は、携帯端末５と
は異なり、消費電力削減よりも高速応答が要求される据
え置き型の端末７に接続された場合、内部クロック信号
φを据え置き型の端末７に応じた周波数（最高速）に設
定できる。これにより、携帯端末５にも接続するため
に、ＩＣカード３の処理速度を、常時低く設定する従来
技術に比べて、据え置き型の端末７におけるＩＣカード
３の処理速度を向上できる。
【００６３】上記Ｓ６にて、内部クロック信号φが設定
されると、上記Ｓ５以降の処理が行われ、ＩＣカード３
は、リセット信号ＲＳＴが解除されてから、所定の期間
のうちに、据え置き型の端末７へ初期応答ＡＴＲを送出
した後、コマンド待機状態に移行する。
【００６４】なお、例えば、上記ＩＳＯ規格では、ＩＣ
カードは、リセット信号ＲＳＴが解除されてから、４０
０００ＣＬＫサイクル未満のうちに、初期応答ＡＴＲを
返すことが求められている。一方、本実施形態では、内
部クロック信号φの周波数は、外部クロック信号ＣＬＫ
の３／８逓倍から３逓倍までの範囲で変更可能である。
したがって、ＩＣカード３のブートプログラムは、据え
置き型の端末７に接続された場合、すなわち、内部クロ
ック信号φが最高速（３逓倍）の場合、４００００ＣＬ
Ｋサイクル未満で初期応答ＡＴＲを返すことができるよ
うに設定されている。さらに、携帯端末５は、自らの提
示した種別に応じた周波数、すなわち、内部クロック信
号φが最低速（３／８逓倍）で、ＩＣカード３がブート
プログラムを実行している場合であっても、上記初期応
答ＡＴＲを正しく受け取ることができるように、応答待
ち受け期間（ｔ２〜ｔ５までの期間）は、２０００〜１
１００００ＣＬＫサイクルの間に設定されている。
【００６５】ここで、比較例として、初期応答によっ
て、ＩＣカード３が端末装置の種別を把握した後で、内
部クロック信号φの周波数を変更する構成と比較する
と、本実施形態のＩＣカード３は、初期応答前に通信回
路３５が受け取ったデータに基づいて、端末装置の種別
を判定しているので、端末装置の種別判定と内部クロッ
ク信号φの制御とを、より早い時点で実施できる。この
結果、据え置き型の端末７では、より早い時点から高速
動作できると共に、携帯端末５では、より早い時点から
消費電力を削減でき、稼働時間を延長できる。
【００６６】加えて、端末装置が内部クロック信号φの
周波数を直接指定するのではなく、ＩＣカード３が端末
装置の種別に応じて周波数を設定しているので、端末装
置が各ＩＣカード３に適した周波数を記憶して指示する
必要がなく、端末装置の処理を簡略化できる。特に、本
実施形態に係るＩＣカード３では、据え置き型の端末７
を示すデータ信号Ｉ／Ｏが、従来と同様（ハイレベルあ
るいは一定値）に設定されており、携帯端末５を示すデ
ータ信号Ｉ／Ｏが従来と異なるように、すなわち、ロー
レベル、あるいは、信号レベルが変化するように設定さ
れているので、本実施形態に係るＩＣカード３の存在を
知らない従来の据え置き型の端末７と、本実施形態に係
る携帯端末５とが混在するＩＣカードシステム１であっ
ても、ＩＣカード３は、何ら支障なく、両者を区別でき
る。
【００６７】〔第２の実施形態〕ところで、上記第１の
実施形態では、ＩＣカード３がデータ信号Ｉ／Ｏに基づ
いて端末装置を判定する構成について説明した。これに
対して、本実施形態では、別の判定方法として、初期応
答前の電源電圧Ｖｄｄに基づいて判定する構成につい
て、図８ないし図１０を参照して説明する。
【００６８】すなわち、本実施形態に係るＩＣカード３
ａは、図８に示すように、図１に示す構成に加えて、電
源電圧Ｖｄｄを検出する電圧検出部（検出手段）３７ａ
が設けられており、システム構成レジスタ４３ａの値
は、検出結果に応じて設定される。なお、説明の便宜
上、上記第１の実施形態の図面に記した部材と同一の機
能を有する部材には、同一の符号を付記してその説明を
省略する。
【００６９】具体的には、本実施形態に係る電圧検出部
３７ａは、例えば、図９に示すように、電源電圧端子Ｔ
Vdd に印加された電源電圧Ｖｄｄを、抵抗Ｒ１・Ｒ２で
分圧すると共に、分圧した電圧レベルと、ダイオードＤ
１によって生成した基準電圧ＶｒｅｆとをオペアンプＡ
１によって比較することによって、電源電圧Ｖｄｄが所
定の値を越えているか否かを検出している。なお、本実
施形態では、電圧検出部３７ａの出力（Ｖｉｎｔ）は、
ＣＰＵ３１の割り込み入力端子に接続され、ＣＰＵ３１
は、割り込みがあった場合、電源電圧Ｖｄｄが所定の値
よりも低い、すなわち、携帯端末５であると判定でき
る。
【００７０】ここで、本実施形態の据え置き型の端末７
は、ＩＳＯ規格で規定されたレベルの電圧、すなわち、
５．０±０．２５［Ｖ］を電源電圧Ｖｄｄとして供給
し、携帯端末５は、上述したように、３．０±０．２５
［Ｖ］を供給している。したがって、上記抵抗Ｒ１・Ｒ
２の抵抗値は、比較的大きな値で、しかも、両レベルを
識別可能な値、例えば、基準電圧Ｖｒｅｆが約１．５
［Ｖ］の場合、１［ＭΩ］および５００［ｋΩ］に設定
されている。これにより、電源電圧Ｖｄｄが５．０
［Ｖ］の場合、分圧値は、約１．６［Ｖ］になり、３．
０［Ｖ］の場合は、１．０［Ｖ］になる。この結果、オ
ペアンプＡ１は、分圧値と基準電圧Ｖｒｅｆとの比較に
よって、両者を区別できる。
【００７１】また、上記抵抗値は、比較的大きく設定さ
れており、両抵抗Ｒ１・Ｒ２を流れる電流値は、携帯端
末５の場合、すなわち、電源電圧Ｖｄｄ＝３．０［Ｖ］
の場合、約２［μＡ］に過ぎない。したがって、電圧判
定に要する消費電力を低く抑えることができる。
【００７２】加えて、上記電圧検出部３７ａには、例え
ば、抵抗Ｒ２と接地レベルＧＮＤとの間などの直流パス
上に、スイッチＳＷが設けられており、例えば、ＣＰＵ
３１などによって出力された信号ＥＮに応じて当該直流
パスを遮断できる。同様に、オペアンプＡ１も、信号Ｅ
Ｎに応じて動作を停止できる。これにより、電圧検出部
３７ａは、端末装置の種別を検出しない期間、動作を停
止することができ、さらに、消費電力を低減できる。
【００７３】上記構成のＩＣカード３ａでは、図１０に
示すように、図５に示すＳ３およびＳ４に変えて、Ｓ３
ａおよびＳ４ａの処理が行われる。具体的には、図５と
同様、Ｓ１およびＳ２において、ＣＰＵ３１のウォーミ
ングアップが終了し、最低周波数の内部クロック信号φ
で動作を開始すると、Ｓ３ａにおいて、ＣＰＵ３１は、
信号ＥＮを制御して、電圧検出部３７ａに電源電圧Ｖｄ
ｄの検出を指示する。これにより、電圧検出部３７ａ
は、電源電圧Ｖｄｄを検出して、端末装置が携帯端末５
と判定した場合、ＣＰＵ３１へ割り込み信号Ｖｉｎｔを
出力する。
【００７４】例えば、ＩＣカード３ａが携帯端末５に挿
入された場合、上記Ｓ３ａにおいて、電圧検出部３７ａ
は、電源電圧Ｖｄｄが３．０［Ｖ］であることから、割
り込み信号Ｖｉｎｔを出力する。この場合、ＣＰＵ３１
は、Ｓ４ａにおいて、携帯端末５に挿入されたと判断
し、内部クロック信号φを最低速度に維持したまま、上
述のＳ５以降の処理を行って、初期応答ＡＴＲを出力す
る。これにより、ＩＣカード３ａは、図１に示すＩＣカ
ード３と同様に、端末装置の構成（動作）を特に複雑に
することなく、初期応答ＡＴＲが返答される前の時点か
ら消費電力を低減することができ、携帯端末５の稼働時
間を延長できる。
【００７５】一方、ＩＣカード３ａが据え置き型の端末
７に挿入された場合、上記Ｓ３ａにおいて、電圧検出部
３７ａは、電源電圧Ｖｄｄが５．０［Ｖ］であることか
ら、割り込み信号Ｖｉｎｔを出力しない。この場合、Ｃ
ＰＵ３１は、Ｓ４ａにおいて、据え置き型の端末７に挿
入されたと判断し、図５に示すＳ５と同様、システム構
成レジスタ４３ａの値を、最高速を示す値に変更する。
これにより、ＩＣカード３ａは、図１に示すＩＣカード
３と同様に、端末装置の構成（動作）を特に複雑にする
ことなく、初期応答ＡＴＲが返答される前の時点から高
速動作できる。
【００７６】〔第３の実施形態〕本実施形態では、さら
に別の判定方法として、初期応答前における、不揮発性
メモリ３４の書き込み用電圧Ｖｐｐに基づいて、端末装
置の種別を判定する構成について、図１１および図１２
を参照して説明する。
【００７７】本実施形態に係るＩＣカード３ｂは、図８
に示すＩＣカード３ａと略同様の構成であるが、電圧検
出部３７ａに変えて、書き込み用電圧Ｖｐｐを検出する
電圧検出部３７ｂが設けられている。なお、据え置き型
の端末７では、書き込み用電圧Ｖｐｐは、常時、５．０
［Ｖ］に保たれているが、本実施形態に係る携帯端末５
では、不揮発性メモリ３４にデータを書き込まない場
合、書き込み用電圧Ｖｐｐが０［Ｖ］に設定されてい
る。したがって、電圧検出部３７ｂのしきい値は、０
［Ｖ］と、５．０［Ｖ］とを識別可能な値に設定されて
おり、０［Ｖ］と判定した場合に、割り込み信号Ｖｉｎ
ｔを出力する。
【００７８】当該構成では、図１２に示すように、Ｓ３
ｂにおいて、電圧検出部３７ｂは、ＥＮ信号の指示に基
づいて、書き込み用電圧Ｖｐｐを検出し、Ｓ４ｂにおい
て、ＣＰＵ３１は、割り込みの有無に応じて、システム
構成レジスタ４３ｂの値を設定し、内部クロック信号φ
を調整する。これにより、第１および第２の実施形態と
同様に、初期応答ＡＴＲが返答される前の時点から、Ｉ
Ｃカード３ｂは、内部クロック信号φの周波数を調整で
きる。この結果、端末装置の構成（動作）を特に複雑に
することなく、据え置き型の端末７では、より早い時点
から高速動作できると共に、携帯端末５では、より早い
時点から消費電力を削減でき、稼働時間を延長できる。
【００７９】なお、本実施形態では、携帯端末５が供給
する書き込み用電圧Ｖｐｐ自体に基づいて、端末装置の
種別を判定したが、書き込み用電圧Ｖｐｐの電圧レベル
を示す信号が供給される場合は、これに基づいて判定し
てもよい。
【００８０】また、上記第１ないし第３の実施形態で
は、クロック生成部３６がＰＬＬ回路４１〜クロックジ
ェネレータ４５を備え、ＣＰＵ３１がシステム構成レジ
スタ４３〜４３ｂに設定して、内部クロック信号φを変
更する場合について説明したが、これに限るものではな
い。通信回路３５や電圧検出部３７ａ（３７ｂ）などの
検出手段が、端末装置の種別を決定した結果に基づい
て、ＣＰＵ３１などの演算部に供給する内部クロック信
号φの周波数を変更できれば、同様の効果が得られる。
【００８１】さらに、上記各実施形態では、クロック生
成部３６が外部クロック信号ＣＬＫを逓倍して内部クロ
ック信号φを生成しているが、これに限らず、外部クロ
ック信号ＣＬＫとは独立して内部クロック信号φを生成
してもよい。ただし、本実施形態のように、外部クロッ
ク信号ＣＬＫを逓倍した場合、外部クロック信号ＣＬＫ
を変更することなく、外部クロック信号ＣＬＫに同期し
た内部クロック信号φを生成できる。
【００８２】加えて、上記各実施形態では、初期応答Ａ
ＴＲが返答される前のデータ信号Ｉ／Ｏ、電源電圧Ｖｄ
ｄまたは書き込み用電圧Ｖｐｐに基づいて、ＩＣカード
３〜３ｂが内部クロック信号φの周波数を調整する場合
について説明したが、これに限るものではない。例え
ば、初期応答ＡＴＲ、あるいは、その後の応答などに基
づいて内部クロック信号φを調整しても略同様の効果が
得られる。
【００８３】ただし、内部クロック信号φを調整する時
点が遅くなる程、端末装置の種別に不適切な内部クロッ
ク信号φでＩＣカード３〜３ｂが動作する期間が長くな
るので、携帯端末５の稼働時間が短くなったり、据え置
き型の端末７への応答時間が長くなったりしてしまう。
【００８４】これに対して、上記各実施形態のように、
初期応答ＡＴＲよりも前のデータ信号Ｉ／Ｏ、電源電圧
Ｖｄｄまたは書き込み用電圧Ｖｐｐに基づいて、判断す
れば、ＩＣカード３〜３ｂが不適切な周波数で動作する
期間を短縮でき、据え置き型の端末７への応答時間を増
大させることなく、携帯端末５の稼働時間を延長でき
る。
【００８５】また、上記第１および第３の実施形態で
は、携帯端末５が据え置き型の端末７よりも低い電源電
圧Ｖｄｄを供給する場合を例にして説明したが、これに
限るものではない。これらの実施形態では、電源電圧Ｖ
ｄｄに基づいて判定していないので、電源電圧Ｖｄｄが
据え置き型の端末７と同一の電圧であっても、ＩＣカー
ド３・３ｂは、端末装置の種別を判定できる。ただし、
携帯端末５では、消費電力の削減が強く求められている
ので、上記各実施形態のように、端末装置の判定方法に
拘わらず、電源電圧Ｖｄｄを低く設定する方が望まし
い。
【００８６】なお、本実施形態では、携帯端末５は、常
時、電池駆動型である旨を通知しているが、これに限る
ものではない。例えば、他から電力供給を受けているか
否かに応じて、ＣＰＵ５５が図４に示すｔ２〜ｔ４に出
力するデータ信号Ｉ／Ｏの値を変更したり、ＩＣカード
用レギュレータ６２（Ｖｐｐ供給部６３）へ指示して、
電圧Ｖｄｄ（Ｖｐｐ）のレベルを変更してもよい。この
場合は、携帯端末５であっても、他から電力供給を受け
ている場合などには、電池駆動型ではないと通知して、
ＩＣカード３〜３ｂの処理速度を向上させることがで
き、ＩＣカード３〜３ｂの応答時間を短縮できる。
【００８７】さらに、上記第１ないし第３の実施形態で
は、端末装置の種別として、電池駆動か否かの２値が伝
送される場合を例にして説明したが、これに限るもので
はない。例えば、端末装置が消費電力削減を要求する程
度に合わせて、複数値を伝送してもよい。この場合、デ
ータ信号Ｉ／Ｏで伝送されるデータ列として種別を伝送
したり、端末装置が供給する電圧Ｖｄｄ（Ｖｐｐ）を複
数設定し、電圧検出部３７ａ（３７ｂ）がそれぞれを弁
別したりすれば、複数種類の端末装置を識別できる。ま
た、内部クロック信号φの調整は、一度に限るものでは
なく、初期応答前に内部クロック信号φを主調整し、初
期応答後に微調整してもよい。ここで、ＩＣカードの消
費電力を削減するためには、ＩＣカードが動作可能な範
囲で、電源電圧Ｖｄｄを低く設定する方がよい。したが
って、複数種類の端末装置を識別する場合、他の種別と
区別するために、電源電圧Ｖｄｄを不必要に高く設定す
るよりは、データ信号Ｉ／Ｏや書き込み用電圧Ｖｐｐに
基づいて判定する方が望ましい。
【００８８】
【発明の効果】本発明に係るＩＣカードは、以上のよう
に、端末装置の種別を検出する検出手段と、検出結果に
応じて、演算処理部へ供給する内部クロック信号の周波
数を変更する制御手段とを備えている構成である。
【００８９】上記構成によれば、制御手段は、端末装置
とＩＣカードとの組み合わせに応じた最適な値に、内部
クロック信号の周波数を調整でき、いずれの種別の端末
装置に接続された場合であっても、端末装置の稼働時間
と、ＩＣカードの速度とのバランスを良好に保つことが
できる。したがって、消費電力の制限が緩やかな端末装
置におけるＩＣカードの高速動作を妨げることなく、消
費電力の制限が厳しい端末装置におけるＩＣカードの消
費電力を削減でき、当該端末装置の稼働時間を延長でき
るという効果を奏する。
【００９０】本発明に係るＩＣカードは、以上のよう
に、上記構成に加え、上記内部クロック生成手段は、上
記端末装置から供給された外部クロック信号を逓倍し
て、上記内部クロック信号を生成するＰＬＬ回路である
構成である。
【００９１】当該構成によれば、ＰＬＬ回路は、端末装
置から供給される外部クロック信号を逓倍して、内部ク
ロック信号を生成するので、高速処理が必要な端末装置
の外部クロック信号を変更することなく、いずれの種別
の端末装置にＩＣカードが接続された場合であっても、
端末装置の稼働時間と、ＩＣカードの速度とのバランス
を良好に保つことができるという効果を奏する。
【００９２】本発明に係るＩＣカードは、以上のよう
に、上記各構成に加え、上記検出手段は、上記端末装置
が電池駆動か否かを検出すると共に、上記制御手段は、
電池駆動の場合は、電池駆動でない場合に比べて、上記
内部クロック信号の周波数を低く設定する構成である。
【００９３】当該構成によれば、電池駆動の端末装置の
内部クロック信号は、電池駆動ではない端末装置よりも
周波数が低く設定されるので、電池駆動型の端末装置に
おけるＩＣカードの処理速度を犠牲にすることなく、電
池駆動型の端末装置の稼働時間を延長できるという効果
を奏する。
【００９４】本発明に係るＩＣカードは、以上のよう
に、上記構成に加え、上記検出手段は、上記通信手段が
上記端末装置との接続時に初期応答を返す前の初期期間
に、上記端末装置がＩＣカードの通信手段へ与える信
号、上記端末装置がＩＣカードへ与える電源電圧レベ
ル、または、上記端末装置がＩＣカードへ与える書き込
み用電圧レベルによって、端末装置の種別を検出する構
成である。
【００９５】これらの構成によれば、初期応答後に判定
するよりも早い時点で、端末装置の種別を判定でき、制
御手段は、より早い時点から、端末装置とＩＣカードと
の組み合わせに応じた最適な値に、内部クロック信号の
周波数を調整できる。この結果、不適切な値に設定され
る期間を短縮でき、不適切な設定に起因する応答時間の
延長あるいは稼働時間の短縮を抑制できるという効果を
奏する。
【００９６】本発明に係る端末装置は、以上のように、
初期期間に通信手段が受け取る信号に基づいて端末装置
の種別を検出する検出手段と、検出結果に応じて内部ク
ロック信号の周波数を変更する制御手段とが設けられた
ＩＣカードに接続可能な端末装置であって、上記初期期
間に、上記端末装置の種別を示す信号を、端末側通信手
段に出力させる端末側制御手段を備えている構成であ
る。
【００９７】上記構成によれば、端末装置は、ＩＣカー
ドの制御手段が適切な内部クロック信号の周波数を設定
するための情報を、初期応答よりも早い時点で通知でき
る。この結果、ＩＣカードは、より早い時点から、端末
装置とＩＣカードとの組み合わせに応じた最適な値に、
内部クロック信号の周波数を調整できると共に、不適切
な設定に起因する応答時間の延長あるいは稼働時間の短
縮を抑制できるという効果を奏する。
【００９８】本発明に係る端末装置は、以上のように、
初期期間の電源電圧レベルに基づいて端末装置の種別を
検出する検出手段と、端末装置の種別を検出する検出手
段と、検出結果に応じて内部クロック信号の周波数を変
更する制御手段とが設けられたＩＣカードに接続可能な
端末装置であって、初期期間に電力供給手段が供給する
電源電圧のレベルを、自らの種別を示すレベルに設定す
る端末側制御手段を備えている構成である。
【００９９】上記構成によれば、端末装置は、ＩＣカー
ドの制御手段が適切な内部クロック信号の周波数を設定
するための情報を、初期応答よりも早い時点で通知でき
る。この結果、ＩＣカードは、より早い時点から、端末
装置とＩＣカードとの組み合わせに応じた最適な値に、
内部クロック信号の周波数を調整できると共に、不適切
な設定に起因する応答時間の延長あるいは稼働時間の短
縮を抑制できるという効果を奏する。
【０１００】本発明に係る端末装置は、以上のように、
初期期間の書き込み用電圧レベルに基づいて端末装置の
種別を検出する検出手段と、端末装置の種別を検出する
検出手段と、検出結果に応じて内部クロック信号の周波
数を変更する制御手段とが設けられたＩＣカードに接続
可能な端末装置であって、ＩＣカードの不揮発性メモリ
の書き込み用電圧の電圧レベルを指示する書き込み手段
と、上記初期期間に、上記端末装置の種別を示すレベル
の書き込み用電圧を、書き込み手段に指示させる端末側
制御手段とを備えている構成である。
【０１０１】上記構成によれば、端末装置は、書き込み
用電圧によって、初期応答前に自らの種別を通知して、
ＩＣカードの制御手段が適切な内部クロック信号の周波
数を設定するための情報を、初期応答よりも早い時点で
通知できる。これにより、上述の端末装置の場合と同様
に、ＩＣカードは、より早い時点から、端末装置とＩＣ
カードとの組み合わせに応じた最適な値に、内部クロッ
ク信号の周波数を調整できると共に、不適切な設定に起
因する応答時間の延長あるいは稼働時間の短縮を抑制で
きるという効果を奏する。
【０１０２】本発明に係る端末装置は、以上のように、
上述の各構成において、上記端末側制御手段により設定
された周波数の外部クロック信号を、ＩＣカードのＰＬ
Ｌ回路へ供給する外部クロック供給手段を備え、上記電
力供給手段が供給する電源電圧レベルおよび外部クロッ
ク信号の周波数は、当該電源電圧レベルにおける上記Ｐ
ＬＬ回路のロックレンジが上記周波数を含むように設定
されている構成である。
【０１０３】当該構成では、電源電圧レベルおよび外部
クロック信号の周波数の双方は、当該電源電圧レベルに
おける上記ＰＬＬ回路のロックレンジが上記周波数を含
むように設定されているので、外部クロック信号の周波
数を変更せずに、電源電圧レベルのみを設定する場合よ
りも、電源電圧レベルを低く設定できる。この結果、Ｉ
Ｃカードの消費電力をさらに削減でき、より稼働時間の
長い端末装置を実現できるという効果を奏する。
【０１０４】本発明に係る端末装置は、以上のように、
上述の各構成において、端末装置が電池駆動型の端末装
置である構成である。当該構成によれば、内部クロック
信号の周波数が端末装置とＩＣカードとの組み合わせに
応じた最適値に制御されるので、消費電力の増大が稼働
時間の短縮に直結する電池駆動型の端末装置において、
稼働時間を延長できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、ＩＣカ
ードの要部構成を示すブロック図である。
【図２】上記ＩＣカードを含むＩＣカードシステムの要
部構成を示すブロック図である。
【図３】上記ＩＣカードのＰＬＬ回路のロックレンジを
示すグラフである。
【図４】上記ＩＣカードが携帯端末に挿入された場合の
動作を示すタイミングチャートである。
【図５】上記ＩＣカードの動作を示すフローチャートで
ある。
【図６】上記ＩＣカードシステムのブロックデータ転送
フォーマットを示す説明図である。
【図７】上記ＩＣカードが据え置き型の端末に挿入され
た場合の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の他の実施形態を示すものであり、ＩＣ
カードの要部構成を示すブロック図である。
【図９】上記ＩＣカードに設けられた電圧検出部の構成
例を示す回路図である。
【図１０】上記ＩＣカードの動作を示すフローチャート
である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態を示すものであ
り、ＩＣカードの要部構成を示すブロック図である。
【図１２】上記ＩＣカードの動作を示すフローチャート
である。
【符号の説明】
３・３ａ・３ｂ ＩＣカード ５ 携帯端末（端末装置） ３１ ＣＰＵ（演算処理部；検出手段；制御手段） ３４ 不揮発性メモリ ３５ 通信回路（通信手段） ３６ クロック生成部（内部クロック生成手段） ３７ａ・３７ｂ 電圧検出部（検出手段） ４１ フェーズ・ロック・ループ回路 ４３〜４３ｂ システム構成レジスタ（制御手段） ５５ ＣＰＵ（端末側通信手段；端末側制御手段） ６１ ＩＣカード用発振器（外部クロック供給手段） ６２ ＩＣカード用レギュレータ（電力供給手段） ６３ Ｖｐｐ供給部（書き込み手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八重川 和宏 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 竹田 忠雄 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 吉沢 正浩 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 首藤 啓樹 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5B035 AA00 BB09 CA11 CA12 5B058 CA02 CA13 CA22 KA04 5B079 BA20 BB02 BC01 DD02 DD04 DD20

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内部クロック信号を生成する内部クロック
    生成手段と、当該内部クロック信号に応じた周波数で動
    作する演算処理部とを有し、外部の端末装置からの電力
    供給を受けて動作可能なＩＣカードにおいて、 上記端末装置の種別を検出する検出手段と、 検出結果に応じて、上記内部クロック信号の周波数を変
    更する制御手段とを備えていることを特徴とするＩＣカ
    ード。
  2. 【請求項２】上記内部クロック生成手段は、上記端末装
    置から供給された外部クロック信号を逓倍して、上記内
    部クロック信号を生成するフェーズ・ロック・ループ回
    路であることを特徴とする請求項１記載のＩＣカード。
  3. 【請求項３】上記検出手段は、上記端末装置が電池駆動
    か否かを検出すると共に、 上記制御手段は、電池駆動の場合は、電池駆動でない場
    合に比べて、上記内部クロック信号の周波数を低く設定
    することを特徴とする請求項１または２記載のＩＣカー
    ド。
  4. 【請求項４】上記端末装置と通信する通信手段を備え、 上記検出手段は、上記通信手段が上記端末装置との接続
    時に初期応答を返す前の初期期間に、上記端末装置が上
    記通信手段へ与える信号に基づいて、当該端末装置の種
    別を検出することを特徴とする請求項１、２または３記
    載のＩＣカード。
  5. 【請求項５】上記端末装置と通信する通信手段を備え、 上記検出手段は、上記通信手段が上記端末装置との接続
    時に初期応答を返す前の初期期間に、上記端末装置がＩ
    Ｃカードに供給する電源電圧レベルに基づいて、当該端
    末装置の種別を検出することを特徴とする請求項１、２
    または３記載のＩＣカード。
  6. 【請求項６】上記端末装置と通信する通信手段と、 上記端末装置から指示された書き込み用電圧の電圧レベ
    ルが書き込みレベルの場合に、データを書き込み可能な
    不揮発性メモリとを備え、 上記検出手段は、上記通信手段が上記端末装置との接続
    時に初期応答を返す前の初期期間に、上記書き込み用電
    圧の電圧レベルに基づいて、当該端末装置の種別を検出
    することを特徴とする請求項１、２または３記載のＩＣ
    カード。
  7. 【請求項７】接続される端末装置と通信する通信手段
    と、内部クロック信号を生成する内部クロック生成手段
    と、当該内部クロック信号に応じた周波数で動作する演
    算処理部と、上記通信手段が上記端末装置との接続時に
    初期応答を返す前の初期期間に、上記通信手段が受け取
    る信号に基づいて、上記端末装置の種別を検出する検出
    手段と、検出結果に応じて上記内部クロック信号の周波
    数を変更する制御手段とを有するＩＣカードへ、電源と
    しての電力を供給する電力供給手段と、 上記通信手段と通信可能な端末側通信手段と、 上記初期期間に、上記端末装置の種別を示す信号を、上
    記端末側通信手段に出力させる端末側制御手段とを備え
    ていることを特徴とする端末装置。
  8. 【請求項８】接続される端末装置と通信する通信手段
    と、内部クロック信号を生成する内部クロック生成手段
    と、当該内部クロック信号に応じた周波数で動作する演
    算処理部と、上記通信手段が上記端末装置との接続時に
    初期応答を返す前の初期期間に、上記端末装置がＩＣカ
    ードに供給する電源電圧レベルに基づいて、上記端末装
    置の種別を検出する検出手段と、検出結果に応じて上記
    内部クロック信号の周波数を変更する制御手段とを有す
    るＩＣカードへ、電源としての電力を供給する電力供給
    手段と、 上記電力供給手段が供給する電源電圧のレベルを、自ら
    の種別を示すレベルに設定する端末側制御手段とを備え
    ていることを特徴とする端末装置。
  9. 【請求項９】接続される端末装置と通信する通信手段
    と、書き込み用電圧の電圧レベルが書き込みレベルの場
    合にデータを書き込み可能な不揮発性メモリと、内部ク
    ロック信号を生成する内部クロック生成手段と、当該内
    部クロック信号に応じた周波数で動作する演算処理部
    と、上記通信手段が上記端末装置との接続時に初期応答
    を返す前の初期期間に、上記端末装置が上記不揮発性メ
    モリに印加する電圧レベルに基づいて、上記端末装置の
    種別を検出する検出手段と、検出結果に応じて上記内部
    クロック信号の周波数を変更する制御手段とを有するＩ
    Ｃカードへ、電源としての電力を供給する電力供給手段
    と、 上記不揮発性メモリの書き込み用電圧の電圧レベルを指
    示する書き込み手段と、 上記初期期間に、上記端末装置の種別を示すレベルの書
    き込み用電圧を、上記書き込み手段に指示させる端末側
    制御手段とを備えていることを特徴とする端末装置。
  10. 【請求項１０】上記内部クロック生成手段は、外部クロ
    ック信号を逓倍して、上記内部クロック信号を生成する
    フェーズ・ロック・ループ回路を備えていると共に、 上記端末装置は、上記端末側制御手段により設定された
    周波数の外部クロック信号を、上記フェーズ・ロック・
    ループ回路へ供給する外部クロック供給手段を備え、 上記電力供給手段が供給する電源電圧レベルおよび外部
    クロック信号の周波数は、当該電源電圧レベルにおける
    上記フェーズ・ロック・ループ回路のロックレンジが上
    記周波数を含むように設定されていることを特徴とする
    請求項７、８または９記載の端末装置。
  11. 【請求項１１】上記端末装置は、電池駆動型の端末装置
    であることを特徴とする請求項７、８、９または１０記
    載の端末装置。
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