JP2004038708A - Ic module, ic card, and program of ic module - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接触及び/又は非接触で外部装置から処理要求を受信し、この処理要求に応じた処理を行い、処理結果である応答を前記外部装置に送信するICモジュール、ICカード及びICモジュールのプログラムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、ICモジュールを備えるICカードは、利便性向上のため、処理の高速化の要請があり、この要請に応じてICチップの処理速度は、日々高速化している。ICモジュールとは、ICカードやICタグ等に格納されるモジュールであって、CPUを含むICチップと、外部装置と通信を行うアンテナ、接触端子等の通信手段とを備え、接触及び/又は非接触で外部装置との通信を行う携帯型、添付型等の小型情報処理端末である。
ICカードの通信速度は、外部装置であるカード端末からICカードへのリセット信号送信後にICカードより送信されるATR(Answer To Reset)に含まれている。含まれていない場合には、デフォルト値(初期設定値)である外部クロックの周波数3.57MHzにおいて9600bpsの通信速度が一般的に利用されている。
また、9600bpsよりも高速な通信速度を利用可能なICチップも登場している。例えば、クレジットカード仕様書としてよく利用されるEMV2000は、9600、19200、38400bpsの通信速度を実現可能なICカードを推奨している。
【0003】
図6に示すように、1〜5MHzの外部クロックを供給するカード端末に対応して、このICカードのICチップは、外部クロックと等倍速で通信制御処理及びコマンド処理を行っていた。なお、通信制御処理及びコマンド処理は、CPUの処理を処理内容によって区別したものであって、通信制御処理は、CPUがカード端末及びCPUの通信を媒介するI/Oインターフェイスとのデータの入出力制御を行う等のカード端末との通信を制御する処理である。一方、コマンド処理は、演算、メモリからの読み出し又は書き込み、認証等のコマンドに応じた処理を行い、レスポンスを生成する要求処理である。
【0004】
ICカードの国際規格であるISO/IEC7816−3におけるICカードの通信速度は、リセット後にICカードからカード端末へ送信されるATRのパラメータFI/DIにより図7のように定められている。最近のクレジットカード要求仕様書(例えば、EMV2000等)では、FI/DI=11,12,13が推奨され、携帯電話カード(例えば、3GPP規格等)では、FI/DI=11,94,95が推奨されている。なお、FIは、ICカードが外部端末に要求する、外部端末からICカードへ供給される外部クロックの周波数帯域を示している。例えば、FI=1であれば、1〜5MHzの周波数帯域、FI=3であれば、1〜8MHzの周波数帯域内の外部クロックの供給をICカードが外部端末へ要求する。
【0005】
このFI/DI=11,12,13の通信機能を実現したICカードは、各FI/DIパラメータに合わせ、外部クロックの周波数が3.57MHzである場合に9600,19200,38400bpsの通信速度を実現する通信モジュールを備えている。なお、通信制御処理は、外部クロックをその速度の基準として行われるため、通信速度は、外部クロックの周波数に比例する。
【0006】
図8に示すように、前述のFI/DI=11,12,13の通信機能を実現する通信モジュールを有し、外部クロックの周波数が3.57MHzである場合に7.14MHzの周波数の内部クロックで処理を行う、処理速度が前述の従来のものに比べて2倍である、新たに開発されたICチップを備えるICカード(以下、このICカードを「2倍速のICカード」という。)は、前述のICカードと比較して2倍の速度での通信(19200,38400,76800bps)及びコマンド処理を行うことが可能である。なお、外部クロックとは、カード端末から受信する電磁波から抽出されるクロック成分である動作基準信号であって、内部クロックとは、CPUに印加されるCPU内部の動作クロックである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図8に示すように、2倍速のICカードは、外部クロックの周波数が3.57MHzである場合には、通信速度9600bpsで通信を行えず、この通信を実現するためには、例えば、FI/DI=11,12,13の通信機能を実現する通信モジュールのソフトウェアに、3.57MHzで4800bps(7.14MHzで9600bps)の通信を可能とするためのルーチンを付加する等の改変を加え、新たに通信モジュールを開発し、ROMに格納して新たにICカードを再生産・再発行しなければならず、多大な費用、時間等の負担がかかるという問題があった。
【0008】
一方、2倍の処理速度で処理を行うICチップであっても、外部クロックと同期して通信処理及びコマンド処理を行う場合には、ICチップの処理速度がカード端末の性能に左右され、ICチップの処理速度が高速化しているのにも関わらず、利用者は、その利益を享受することができないという問題があった。つまり、1〜5MHzの外部クロックを供給するカード端末に接続された場合には、従来のICチップの処理速度と変わらない1〜5MHzの内部クロックで処理を行うこととなる。
【0009】
本発明の課題は、ICチップの処理速度の高速化に伴う負担を軽減するとともに、処理速度の高速化に伴う利益を提供することが可能なICモジュール、ICカード及びICモジュールのプログラムを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。すなわち、請求項1の発明は、外部装置からの処理要求の受信を制御する受信制御処理を行う受信制御処理手段(142)と、前記受信制御処理手段によって受信される処理要求に応じた処理を行い、応答を生成する要求処理を行う要求処理手段(141)と、前記要求処理手段によって生成される応答の前記外部装置への送信を制御する送信制御処理を行う送信制御処理手段(142)とを備えるICモジュールであって、前記要求処理手段は、前記受信制御処理手段及び/又は前記送信制御処理手段とは異なる処理速度で要求処理を行うこと、を特徴とするICモジュール(11,12)である。
【0011】
請求項2の発明は、請求項1に記載のICモジュールにおいて、前記外部装置から供給される動作基準信号に基づいて内部動作基準信号を生成する内部動作基準信号生成手段(133)を備え、前記受信制御処理手段及び/又は前記送信制御処理手段は、前記動作基準信号に合わせて受信制御処理及び/又は送信制御処理を行い、前記要求処理手段は、前記内部動作基準信号生成手段によって生成される内部動作基準信号に合わせて要求処理を行うこと、を特徴とするICモジュール(11,12)である。
【0012】
請求項3の発明は、請求項2に記載のICモジュールにおいて、前記外部装置との通信設定に基づいて、前記要求処理手段が前記動作基準信号に合わせて処理を行うべきか否かを判定する基準信号判定手段(143)を備え、前記要求処理手段は、前記基準信号判定手段によって否と判定された場合に、前記内部動作基準信号に合わせて処理を行うこと、を特徴とするICモジュール(11,12)である。
【0013】
請求項4の発明は、請求項3に記載のICモジュールにおいて、前記要求処理手段の処理に係る情報である動作基準情報を記憶する動作基準情報記憶手段(17)を備え、前記基準信号判定手段は、前記動作基準情報記憶手段に記憶されている動作基準情報が前記内部動作基準信号に合わせて処理を行うべきであることを示す場合に、判定を行い、前記要求処理手段は、前記動作基準情報が前記動作基準信号に合わせて処理を行うべきであることを示す場合に、前記動作基準信号に合わせて処理を行うこと、を特徴とするICモジュール(11,12)である。
【0014】
請求項5の発明は、請求項2から請求項4までのいずれか1項に記載のICモジュールにおいて、前記内部動作基準信号生成手段は、前記動作基準信号の周波数を前記要求処理手段の処理能力に応じた周波数に高めることによって前記内部動作基準信号を生成すること、を特徴とするICモジュール(11,12)である。
【0015】
請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のICモジュール(11,12)と、カード基材(101)と、を備えるICカード(10)である。
【0016】
請求項7の発明は、外部装置からの処理要求の受信を制御する受信制御処理を行う受信制御処理手順(S210)と、前記受信制御処理手順において受信する処理要求に応じた処理を行い、応答を生成する要求処理を行う要求処理手順(S240)と、前記要求処理手順において生成する応答の前記外部装置への送信を制御する送信制御処理を行う送信制御処理手順(S270,S290)とをICモジュール(11,12)のCPU(14)に実行させるICモジュールのプログラムであって、前記要求処理手順は、前記受信制御処理手順及び前記送信制御処理手順とは異なる処理速度で要求処理を行うこと、を特徴とするICモジュールのプログラムである。
【0017】
請求項8の発明は、請求項7に記載のICモジュールのプログラムにおいて、前記外部装置から供給される動作基準信号に基づいて内部動作基準信号を生成する内部動作基準信号生成手順(S230)を備え、前記受信制御処理手順及び/又は前記送信制御処理手順は、前記動作基準信号に合わせて受信制御処理及び/又は送信制御処理を行い、前記要求処理手順は、前記内部動作基準信号生成手順において生成する内部動作基準信号に合わせて要求処理を行うこと、を特徴とするICモジュールのプログラムである。
【0018】
請求項9の発明は、請求項8に記載のICモジュールのプログラムにおいて、前記外部装置との通信設定に基づいて、前記要求処理手順において前記動作基準信号に合わせて処理を行うべきか否かを判定する基準信号判定手順(S220)を備え、前記要求処理手順は、前記基準信号判定手順において否と判定された場合に、前記内部動作基準信号に合わせて処理を行うこと、を特徴とするICモジュールのプログラムである。
【0019】
請求項10の発明は、請求項9に記載のICモジュールのプログラムにおいて、前記基準信号判定手順は、予め記憶されている動作基準情報が前記内部動作基準信号に合わせて処理を行うべきであることを示す場合に、判定を行い、前記要求処理手順は、前記動作基準情報が前記動作基準信号に合わせて処理を行うべきであることを示す場合に、前記動作基準信号に合わせて処理を行うこと、を特徴とするICモジュールのプログラムである。
【0020】
請求項11の発明は、請求項8から請求項10までのいずれか1項に記載のICモジュールのプログラムにおいて、前記内部動作基準信号生成手順は、前記動作基準信号の周波数をICチップ(12)の処理能力に応じた所定の周波数に高めることによって前記内部動作基準信号を生成すること、を特徴とするICモジュールのプログラムである。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照しながら、本発明の実施の形態について、更に詳しく説明する。
(実施形態)
図1は、本発明によるICモジュール及びICカードの実施形態を示すブロック図である。なお、本実施形態におけるICモジュールは、アンテナ11及びICチップ12である。
図1に示すように、ICカード10は、アンテナ11及びICチップ12がカード基材101に設置されている、カード端末20と電磁波を媒介とする電磁誘導方式の通信を行う非接触式のICカードである。
カード基材101は、例えば、塩化ビニル、ポリイミド、ポリカーボネート、ABS、ポリプロピレン、ポリエチレン等のカードの形状の基となるフィルム基板である。アンテナ11は、巻線コイル等であって、電磁誘導方式により交流電磁波及び交流電力の相互変換を行い、カード端末20のリーダライタ(以下、「リーダライタ」を「R/W」という。)21及びICチップ12間の通信を媒介する。
【0022】
ICチップ12は、CPU14と、CPU14に接続されたI/Oインターフェイス13、RAM15、ROM16及びEEPROM17等を備えている。
I/Oインターフェイス13は、アンテナ11を介して入力する交流電力から電力成分、クロック成分(外部クロック)、データ成分を抽出してCPU14に入力する入力インターフェイスであり、交流電力から生成される搬送波に対してCPU14から出力されるデータに応じた負荷変調等を行い、アンテナ11へ出力する出力インターフェイスである。また、I/Oインターフェイス13は、クロック生成部131を備えている。
【0023】
クロック生成部131は、外部クロック抽出部132と、内部動作基準信号生成部133とを備え、アンテナ11から入力される交流電力からクロック成分を抽出し、CPU14に印加する内部クロックを生成するクロックパルス生成回路である。
外部クロック抽出部132は、アンテナ11から入力される交流電力から外部クロック(動作基準信号)を抽出し、内部動作基準信号生成部133は、発振回路等によって、この外部クロックの周波数を変調し、周波数が2倍である内部基準信号を生成する(例えば、外部クロックの周波数が3.57MHzである場合に内部基準信号の周波数は、2倍の7.14MHzである)。
クロック生成部131は、CPU14の制御によって外部クロック又は内部基準信号のいずれかを内部クロックとしてCPU14に入力する。
【0024】
RAM15、ROM16及びEEPROM17は、プログラム等のCPU14の処理に必要な情報を記憶するための記憶手段である。
RAM15は、揮発性メモリであり、CPU14が処理を行う作業領域として使用される。また、RAM15には、CPU14が内部動作基準信号に同期して2倍速モードでコマンド処理を行うことを示す2倍速設定フラグが設定される。ROM16は、不揮発性の読み出し専用メモリであって、基本ソフトウェアであるオペレーティングシステム(以下、「オペレーティングシステム」を「OS」という。)、実行環境等のプログラム、パラメータ等を格納している。
【0025】
EEPROM17は、随時書き換え可能な不揮発性のメモリであり、通常ユーザのワークエリア、プログラムエリア等として使用されている。また、EEPROM17には、ICカード10が等倍速モード及び2倍速モードで処理を行うことができるICチップ12を備えることを示すICチップ種別情報が格納されている。ICチップ種別情報は、動作基準情報であって、いかなる内部クロックに同期してCPU14が処理を行うかを示す情報等のCPU14の処理に係る情報である。
【0026】
CPU14は、ICカード10を統括制御する中央処理装置であって、ROM15、EEPROM17等のメモリに格納されているプログラムを実行することによってコマンド処理部141と、通信制御処理部142と、基準信号判定部143とを実現する。これら各部についての詳細は、図3及び図4を用いながら後述する。CPU14は、クロック生成部131から入力される内部クロックに同期して処理を行うことによって、処理速度の異なる等倍速モード又は2倍速モードのいずれかのモードで処理を実行することが可能である。具体的には、CPU14は、通信制御処理を行う場合には、外部クロックに同期して等倍速モードで処理を行い、コマンド処理を行う場合には、内部動作基準信号に同期して、2倍速モードで処理を行う。
【0027】
図2は、本発明によるICモジュール及びICカードの仕様を示す表である。図2に示すように、ICカード10は、1〜5MHzの外部クロックを供給し、通信速度FI/DI=11,12,13で通信を行うカード端末(以下、このカード端末を「従来型のカード端末」という。)、又は、1〜8MHzの外部クロックを供給し、通信速度FI/DI=32,33で通信を行うカード端末(以下、このカード端末を「新型のカード端末」という。)に接続されて利用される。
ICカード10が新型のカード端末に接続された場合には、ICカード10のコマンド処理部141及び通信制御処理部142は、カード端末から供給される周波数1〜8MHzの外部クロックに同期して等倍速モードでコマンド処理及び通信制御処理を行う。一方、従来型のカード端末に接続された場合には、コマンド処理部141は、2倍速モードでコマンド処理を行い、通信制御処理部142は、等倍速モードで通信制御処理を行う。
【0028】
図3は、本発明によるICモジュール並びにICカードの動作及び本発明によるICモジュールのプログラムを示すフローチャートであって、リセットからATR送出後の初期設定までを示している。
ステップ100(以下、「ステップ」を「S」という。)において、ICカード10は、カード端末20に装填され、電源,外部クロックの供給を受け、リセット信号を受信し、CPU14を等倍速モードに設定して起動する。
S110において、通信制御処理部142は、等倍速モードで通信制御処理を行うことによって、ICカード10は、ATRを送信し、CPU14は、カード発行時に設定されているICチップ種別情報をEEPROM17から読み出し、2倍速モードでの処理を行うことができるICチップであるか否かを判定する(S120)。否の場合には、等倍速モードのままの設定として(S130)、初期設定を終了する(S170)。
【0029】
ICカード10のEEPROM17には、等倍速モード及び2倍速モードで処理を行うことができるICチップ12を備えることを示すICチップ種別情報が格納されているため、CPU14は、S120において肯と判定し、S140へ進む。
S140において、CPU14の基準信号判定部143は、ATR設定のFIの値を確認し、カード端末20より供給される外部クロックの周波数帯域が1〜5MHzであるか、又は、1〜8MHzであるかの判定を行う(S150)。1〜8MHzである場合(新型のカード端末である場合)には、等倍速モードのままの設定として(S130)、初期設定を終了する(S170)。1〜5MHzである場合(従来型のカード端末である場合)には、ICカード10の能力としてCPU14による2倍速動作が可能であることから、CPU14は、RAM15に2倍速設定フラグの設定 (後にCPU 2倍速へ移行するための準備)を行い、ICカード10は、初期設定を終了する(S170)。
【0030】
図4は、本発明によるICモジュール並びにICカードの動作及び本発明によるICモジュールのプログラムを示すフローチャートであって、初期設定が終了した後のICカードの動作を示している。
S200において、ICカード10は、初期設定が終了した状態にあり(図3のS100からS170まで)、CPU14は、等倍速モードとなっている。
カード端末20よりコマンドを受信すると(S210)、基準信号判定部143は、RAM15に2倍速設定フラグが設定されているか否かを判定し(S220)、設定済みであるならば、2倍速モードに遷移する(S230)。この後、コマンド処理部は2倍速モードでコマンド処理を行う(S240)。但し、2倍速設定フラグが設定されていない場合は、コマンド処理部141は、等倍速モードのままで外部クロック(1〜8MHz)に同期してコマンド処理を行う(S240)。
【0031】
CPU14のコマンド処理にかかる時間がATRで宣言した値(宣言しない場合はISO/IEC87816−3に記載のデフォルト値)をもとに得られた時間を超える場合には(S250)、ICカード10は、カード端末20に対して処理時間延長要求を行う。この場合、カード端末20へのI/Oが発生するため、CPU14は、等倍速モードに遷移し(S280)、通信制御処理部142の制御によって、処理時間延長を示すキャラクタを送受信する(S290)。この後、S220へ進み、ICカード10は、同様の処理を繰り返す(S230からS250まで)。CPU14は、コマンド処理を終えると、等倍速モードに遷移して(S260)、通信制御処理部142の制御によってレスポンスデータを送信し(S270)、ICカード10は、処理を終了する(S300)。
なお、S210において受信したコマンドに係る処理は、これで終了するが、通常のICカードでは、コマンド受信待ち、つまり開始の状態(S200)に戻ることが一般的である。
【0032】
図5は、本発明によるICカードが備えるICチップの処理能力を説明する表であって、各ICチップは、FI/DI=11,12,13の通信を可能とする通信モジュールを備え、従来型のカード端末から3.57MHzの外部クロックの供給を受ける場合の処理能力を示している。なお、「性能2倍」のICチップ(#3)がICカード10に搭載されているICチップ12を示している。また、外部クロックと等倍速で処理を行う従来のICチップ(#1)が処理を行う場合のコマンド処理及び通信制御処理(コマンド受信制御処理及びレスポンス送信制御処理)における処理能力を1としている。なお、通信制御処理における処理能力は、通信速度(bps)であって、コマンド処理における処理能力とは、同期する内部クロックの周波数である。
【0033】
互換動作固定のICチップ(#2)は、外部クロックの周波数が3.57MHzである場合に3.57MHz又は7.14MHzの周波数の内部クロックに同期して処理を行う、従来のICチップ(#1)と同一又は2倍の処理速度(2つの処理速度のモードのうちいずれか一方)で処理を行うICチップであり、通信制御処理における処理速度に合わせてコマンド処理が行われる。つまり、ICチップ(#2)は、通信制御処理及びコマンド処理において処理速度のモードの切り替えを行わず、内部クロックの周波数が同一のICチップである。ICチップ(#2)は、従来型のカード端末と通信を行うことが可能な3.57MHzの周波数の内部クロックに同期して通信制御処理を行い(図8参照)、これに合わせてコマンド処理を行うため、図5に示すように、コマンド処理及び通信制御処理の処理能力は、従来のICチップ(#1)と同一となる。
【0034】
性能2倍固定のICチップ(#4)は、FI/DI=11,12,13の通信機能を実現する通信モジュールのソフトウェアに、3.57MHzで4800bps(7.14MHzで9600bps)の通信を可能とするためのルーチンを付加する等の改変を加え、新たに開発した通信モジュールを備え、外部クロックの周波数が3.57MHzである場合に7.14MHzの周波数の内部クロックに同期して処理を行うICチップである。性能2倍固定のICチップ(#4)は、7.14MHzの内部クロックに同期して処理を行うが、その通信速度が他のICチップ(#1,#2,#3)に比べ、1/2であるため、通信制御処理における処理能力は、従来のICチップ(#1)と同一となり、コマンド処理における処理能力は、2倍となる。つまり、カード端末との通信速度は、規格で決まっているので、CPUに余裕ができるだけで性能向上とはならない。
【0035】
性能2倍のICチップ(#3)は、コマンド受信及びレスポンス送信の通信制御処理時には、通信モジュールを等倍速モードで利用し、コマンド処理時には、2倍速モードで処理を行うため、通信制御処理における処理能力は、従来のICチップ(#1)と同一となり、コマンド処理における処理能力は、2倍となる。
【0036】
本実施形態によれば、カード端末とのやり取りであるI/Oを制御する通信制御処理部142は、従来の通信モジュールを利用し、外部クロックに同期して通信制御処理を行い、ISO等の規格で処理時間に制約のないコマンド処理を行うコマンド処理部141は、内部動作基準信号に同期して、通信制御処理に比べて2倍の速度でコマンド処理を行うため、ICチップ12が高性能になった場合であっても、新たに通信モジュールを開発(テスト及び作成)し、ROM16に格納して新たにICカードを再生産・再発行する負担をかけずに、ISO/IEC7816−3に定められた通信速度の範囲内で、従来型の端末との通信が可能となった。また、受信したコマンドに対する処理を行う場合には、ICチップ12の最大限の性能を利用し、処理時間の短縮を図り、ICチップ12の処理速度の高速化に伴う利益を提供することが可能となった。
【0037】
(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。例えば、ICカード10は、非接触式のICカードに限られず、接触式又は接触式/非接触式兼用のICカードであってもよい。また、ICカード10は、電磁誘導方式によりカード端末20と通信を行うICカードに限られず、静電結合方式により通信を行うICカードであってもよく、通信方法は、限定されない。
【0038】
本発明によるICモジュール、ICカード及びICモジュールのプログラムの一例としてICカード10について記載したが、これに限られず、ICタグ等の外部装置との通信が規格化され、外部装置からクロックの供給を受ける他のICモジュールを備える装置であっても同様の効果を得ることが可能である。
【0039】
ICカード10は、図4に示すように、通信制御処理部142の制御によって、処理時間延長を示すキャラクタを送受信し(S290)、S220へ進み、同様の処理を繰り返す(S230からS250まで)が、先の状態(S280の等倍速モードへの切り替え前の状態)を確認して、その状態(ICカード10の場合には、2倍速モード)へ復帰し、S240から同様の処理を繰り返してもよい(S240からS250まで)。
【0040】
ICチップ12は、クロック生成部131がCPU14に供給する内部クロックの周波数を等倍又は2倍と切り替えることによって、その処理速度を切り替えているが、これに限られず、例えば、CPU14の動作ステートを1/2に切り替え、3.5MHzの内部クロックでの動作で2倍の計算ができるようにすることによって、処理速度の切り替えを行ってもよい。動作ステートとは、例えば、加算を4ステートで行うCPUと2ステートで行うものがあれば、2ステートで行うCPUは2倍の処理能力があることを示し、通常1ステートは、1クロックサイクル(3.57MHzであれば、約0.285μsec.)である。
【0041】
ICチップ12は、等倍速又は2倍速のモードで処理を行うが、これに限られず、例えば、従来に比べて1.5倍、3倍、4倍の処理速度を有するICチップである場合には、1.5倍、3倍、4倍等、ICチップの処理能力に合わせた処理速度で処理を行ってもよい。この場合には、内部動作基準信号生成部133は、この処理速度に合わせた内部クロックを生成する。
【0042】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、受信制御処理及び送信制御処理と、要求処理とを異なる処理速度で処理を行うため、新しい通信モジュールの開発負担等のICチップの処理速度の高速化に伴う負担を軽減するとともに、処理時間の短縮化等の処理速度の高速化に伴う利益を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるICモジュール及びICカードの実施形態を示すブロック図である。
【図2】本発明によるICモジュール及びICカードの仕様を示す表である。
【図3】本発明によるICモジュール並びにICカードの動作及び本発明によるICモジュールのプログラムを示すフローチャートである。
【図4】本発明によるICモジュール並びにICカードの動作及び本発明によるICモジュールのプログラムを示すフローチャートである。
【図5】本発明によるICカードが備えるICチップの処理能力を説明する表である。
【図6】従来のICカードの処理速度を説明するための表である。
【図7】ICカードの国際規格であるISO/IEC7816−3におけるICカードの通信速度を示す表である。
【図8】新たに開発されたICチップを備えるICカードの通信速度を説明する表である。
【符号の説明】
10 ICカード
11 アンテナ
12 ICチップ
13 I/Oインターフェイス
14 CPU
15 RAM
16 ROM
17 EEPROM
20 ICカード端末
101 カード基材
131 クロック生成部
132 外部クロック抽出部
133 内部動作基準信号生成部
141 コマンド処理部
142 通信制御処理部
143 基準信号判定部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an IC module, an IC card, and an IC module that receive a processing request from an external device in a contact and / or non-contact manner, perform a process corresponding to the processing request, and transmit a response as a processing result to the external device. About the program.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a demand for high-speed processing of an IC card including an IC module in order to improve convenience. In response to this request, the processing speed of an IC chip has been increasing daily. An IC module is a module stored in an IC card, an IC tag, or the like, and includes an IC chip including a CPU, an antenna that communicates with an external device, and communication means such as a contact terminal. It is a small-sized information processing terminal such as a portable type or an attached type that performs communication with an external device by contact.
The communication speed of the IC card is included in an ATR (Answer To Reset) transmitted from the IC card after transmitting a reset signal from the card terminal, which is an external device, to the IC card. If not included, a communication speed of 9600 bps is generally used at an external clock frequency of 3.57 MHz which is a default value (initial setting value).
Further, an IC chip that can use a communication speed higher than 9600 bps has appeared. For example, EMV2000, which is often used as a credit card specification, recommends an IC card capable of realizing communication speeds of 9600, 19200, and 38400 bps.
[0003]
As shown in FIG. 6, corresponding to a card terminal supplying an external clock of 1 to 5 MHz, the IC chip of this IC card performs communication control processing and command processing at the same speed as the external clock. The communication control process and the command process are processes in which the CPU process is distinguished according to the processing content. The communication control process is a process in which the CPU inputs and outputs data to and from an I / O interface that mediates communication between the card terminal and the CPU. This is a process of controlling communication with the card terminal such as performing control. On the other hand, the command process is a request process for performing a process according to a command such as an operation, reading or writing from a memory, authentication, and the like, and generating a response.
[0004]
The communication speed of the IC card according to ISO / IEC7816-3, which is an international standard for the IC card, is determined as shown in FIG. 7 by the parameter FI / DI of the ATR transmitted from the IC card to the card terminal after reset. In recent credit card requirement specifications (eg, EMV2000), FI / DI = 11, 12, 13 is recommended, and in a mobile phone card (eg, 3GPP standard), FI / DI = 1,94,95. Recommended. FI indicates the frequency band of the external clock supplied from the external terminal to the IC card, which the IC card requests from the external terminal. For example, if FI = 1, the IC card requests the external terminal to supply an external clock within the frequency band of 1 to 5 MHz, and if FI = 3, the external clock within the frequency band of 1 to 8 MHz.
[0005]
The IC card that realizes the communication functions of FI / DI = 11, 12, and 13 achieves communication speeds of 9600, 19200, and 38400 bps when the frequency of the external clock is 3.57 MHz in accordance with each FI / DI parameter. Communication module. Since the communication control process is performed using the external clock as a reference for the speed, the communication speed is proportional to the frequency of the external clock.
[0006]
As shown in FIG. 8, a communication module for realizing the communication function of FI / DI = 11, 12, 13 described above is provided. When the frequency of the external clock is 3.57 MHz, the internal clock having a frequency of 7.14 MHz is provided. An IC card provided with a newly developed IC chip and having a processing speed twice that of the above-described conventional IC chip (hereinafter, this IC card is referred to as a "double speed IC card"). It is possible to perform communication (19200, 38400, 76800 bps) and command processing at twice the speed as compared with the aforementioned IC card. Note that the external clock is an operation reference signal which is a clock component extracted from an electromagnetic wave received from the card terminal, and the internal clock is an internal operation clock applied to the CPU.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, as shown in FIG. 8, when the frequency of the external clock is 3.57 MHz, the double-speed IC card cannot perform communication at a communication speed of 9600 bps, and in order to realize this communication, for example, Modifications were made to the software of the communication module that realizes the communication functions of FI / DI = 11, 12, and 13, such as adding a routine to enable communication of 4800 bps at 3.57 MHz (9600 bps at 7.14 MHz). In addition, a new communication module must be developed, stored in the ROM, and a new IC card must be reproduced and reissued.
[0008]
On the other hand, even with an IC chip that performs processing at twice the processing speed, if communication processing and command processing are performed in synchronization with an external clock, the processing speed of the IC chip depends on the performance of the card terminal. Although the processing speed of the chip has increased, there has been a problem that the user cannot enjoy the benefits. That is, when connected to a card terminal that supplies an external clock of 1 to 5 MHz, processing is performed with an internal clock of 1 to 5 MHz which is the same as the processing speed of a conventional IC chip.
[0009]
An object of the present invention is to provide an IC module, an IC card, and a program for an IC module, which can reduce a burden associated with an increase in processing speed of an IC chip and can provide a benefit associated with an increase in processing speed. That is.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above problem by the following means. In addition, in order to facilitate understanding, the description will be given with reference numerals corresponding to the embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this. That is, according to the first aspect of the present invention, a reception control processing means (142) for performing reception control processing for controlling the reception of a processing request from an external device, and a processing corresponding to the processing request received by the reception control processing means. Request processing means (141) for performing request processing for generating a response, and transmission control processing means (142) for performing transmission control processing for controlling transmission of the response generated by the request processing means to the external device. Wherein the request processing means performs request processing at a different processing speed from the reception control processing means and / or the transmission control processing means. It is.
[0011]
The invention according to
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the IC module according to the second aspect, it is determined whether or not the request processing unit should perform processing in accordance with the operation reference signal based on a communication setting with the external device. An IC module comprising: a reference signal determining unit (143); wherein the request processing unit performs processing in accordance with the internal operation reference signal when the reference signal determining unit determines that the request is not acceptable. 11, 12).
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the IC module according to the third aspect, there is provided an operation reference information storage unit (17) for storing operation reference information which is information relating to the processing of the request processing unit, and the reference signal determination unit. Makes a determination when the operation reference information stored in the operation reference information storage means indicates that processing should be performed in accordance with the internal operation reference signal, and the request processing means An IC module (11, 12) characterized in that when information indicates that processing should be performed in accordance with the operation reference signal, processing is performed in accordance with the operation reference signal.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the IC module according to any one of the second to fourth aspects, the internal operation reference signal generation means determines a frequency of the operation reference signal as a processing capability of the request processing means. Wherein the internal operation reference signal is generated by increasing the frequency to an IC module (11, 12).
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an IC card (10) including the IC module (11, 12) according to any one of the first to fifth aspects and a card base (101).
[0016]
The invention according to claim 7 is a reception control processing procedure (S210) for performing reception control processing for controlling the reception of a processing request from an external device, and performing processing in accordance with the processing request received in the reception control processing procedure. A request processing procedure (S240) for performing a request processing for generating a request, and a transmission control processing procedure (S270, S290) for performing a transmission control processing for controlling transmission of a response generated in the request processing procedure to the external device. An IC module program to be executed by a CPU (14) of a module (11, 12), wherein the request processing procedure performs request processing at a different processing speed from the reception control processing procedure and the transmission control processing procedure. , Which is a program of an IC module.
[0017]
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the program for an IC module according to the seventh aspect, further comprising an internal operation reference signal generating procedure (S230) for generating an internal operation reference signal based on an operation reference signal supplied from the external device. The reception control processing procedure and / or the transmission control processing procedure perform reception control processing and / or transmission control processing in accordance with the operation reference signal, and the request processing procedure is generated in the internal operation reference signal generation procedure. Request processing in accordance with an internal operation reference signal to be executed.
[0018]
According to a ninth aspect of the present invention, in the program of the IC module according to the eighth aspect, it is determined whether or not to perform processing in accordance with the operation reference signal in the request processing procedure based on a communication setting with the external device. A reference signal determination step (S220) for determining, wherein the request processing step performs processing in accordance with the internal operation reference signal when the determination in the reference signal determination step is negative. This is a module program.
[0019]
According to a tenth aspect of the present invention, in the IC module program according to the ninth aspect, in the reference signal determination step, the operation reference information stored in advance should be processed in accordance with the internal operation reference signal. In the case of indicating, performing the determination, the request processing procedure, when the operation reference information indicates that processing should be performed in accordance with the operation reference signal, performing the processing in accordance with the operation reference signal , Which is a program of an IC module.
[0020]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the program for an IC module according to any one of the eighth to tenth aspects, the internal operation reference signal generating step includes the step of setting the frequency of the operation reference signal to an IC chip. And generating the internal operation reference signal by increasing the frequency to a predetermined frequency corresponding to the processing capability of the IC module.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and the like.
(Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an IC module and an IC card according to the present invention. Note that the IC modules in the present embodiment are the
As shown in FIG. 1, an
The card substrate 101 is, for example, a film substrate serving as a basis for a card shape such as vinyl chloride, polyimide, polycarbonate, ABS, polypropylene, and polyethylene. The
[0022]
The
The I /
[0023]
The clock generation unit 131 includes an external
The external
The clock generator 131 inputs either an external clock or an internal reference signal to the
[0024]
The
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
FIG. 2 is a table showing specifications of the IC module and the IC card according to the present invention. As shown in FIG. 2, the
When the
[0028]
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the IC module and the IC card according to the present invention and the program of the IC module according to the present invention, and shows from reset to initial setting after ATR transmission.
In step 100 (hereinafter, "step" is referred to as "S"), the
In S110, the communication control processing unit 142 performs the communication control processing in the 1 × speed mode, whereby the
[0029]
Since the IC chip type information indicating that the
In S140, the reference signal determination unit 143 of the
[0030]
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the IC module and the IC card according to the present invention and the program of the IC module according to the present invention, and shows the operation of the IC card after the initialization is completed.
In S200, the
When a command is received from the card terminal 20 (S210), the reference signal determination unit 143 determines whether or not the double speed setting flag is set in the RAM 15 (S220). Transition is made (S230). Thereafter, the command processing unit performs the command processing in the double speed mode (S240). However, when the 2 × speed setting flag is not set, the command processing section 141 performs command processing in synchronization with the external clock (1 to 8 MHz) in the 1 × speed mode (S240).
[0031]
If the time required for the command processing of the
Although the processing related to the command received in S210 ends here, it is general for a normal IC card to wait for command reception, that is, return to the start state (S200).
[0032]
FIG. 5 is a table for explaining the processing capability of the IC chips provided in the IC card according to the present invention. Each IC chip has a communication module capable of performing communication of FI / DI = 11, 12, and 13; Shows the processing capability when a 3.57 MHz external clock is supplied from a type card terminal. Note that the IC chip (# 3) of “double the performance” indicates the
[0033]
When the frequency of the external clock is 3.57 MHz, the IC chip (# 2) having the compatible operation fixed performs processing in synchronization with the internal clock having the frequency of 3.57 MHz or 7.14 MHz. This is an IC chip that performs processing at the same or twice the processing speed as in 1) (one of the two processing speed modes), and performs command processing in accordance with the processing speed in the communication control processing. That is, the IC chip (# 2) does not switch the processing speed mode in the communication control processing and the command processing, and is the same IC chip with the same internal clock frequency. The IC chip (# 2) performs communication control processing in synchronization with an internal clock having a frequency of 3.57 MHz, which can perform communication with a conventional card terminal (see FIG. 8). Therefore, as shown in FIG. 5, the processing capabilities of the command processing and the communication control processing are the same as those of the conventional IC chip (# 1).
[0034]
The IC chip (# 4), which has a fixed performance of 2x, can communicate at 4800 bps at 3.57 MHz (9600 bps at 7.14 MHz) to the software of the communication module that realizes the communication functions of FI / DI = 11, 12, and 13. A newly developed communication module is added with a modification such as adding a routine for performing the following processing. When the frequency of the external clock is 3.57 MHz, the processing is performed in synchronization with the internal clock of the frequency of 7.14 MHz. It is an IC chip. The IC chip (# 4) with a fixed performance of 2 times performs processing in synchronization with the internal clock of 7.14 MHz, but its communication speed is one time faster than the other IC chips (# 1, # 2, # 3). Therefore, the processing capacity in the communication control processing is the same as that of the conventional IC chip (# 1), and the processing capacity in the command processing is doubled. That is, since the communication speed with the card terminal is determined by the standard, the performance can not be improved only with a margin for the CPU.
[0035]
The double performance IC chip (# 3) uses the communication module in the single speed mode at the time of communication control processing of command reception and response transmission, and performs processing in the double speed mode at the time of command processing. The processing capacity is the same as that of the conventional IC chip (# 1), and the processing capacity in command processing is doubled.
[0036]
According to the present embodiment, the communication control processing unit 142 that controls I / O that is exchanged with the card terminal performs communication control processing in synchronization with an external clock using a conventional communication module, and performs communication control such as ISO. The command processing unit 141, which performs command processing with no processing time restriction according to the standard, performs command processing at twice the speed as compared with the communication control processing in synchronization with the internal operation reference signal. Even if it becomes, the communication module is newly developed (tested and created) and stored in the
[0037]
(Modified form)
Various modifications and changes are possible without being limited to the embodiment described above, and these are also within the equivalent scope of the present invention. For example, the
[0038]
Although the
[0039]
As shown in FIG. 4, the
[0040]
The
[0041]
The
[0042]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, since the reception control processing and the transmission control processing and the request processing are performed at different processing speeds, the processing speed of the IC chip is increased, such as the burden of developing a new communication module. In addition to reducing the burden associated with the development, it has become possible to provide benefits associated with an increase in processing speed such as a reduction in processing time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an IC module and an IC card according to the present invention.
FIG. 2 is a table showing specifications of an IC module and an IC card according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the IC module and the IC card according to the present invention and a program of the IC module according to the present invention;
FIG. 4 is a flowchart showing an operation of the IC module and the IC card according to the present invention and a program of the IC module according to the present invention;
FIG. 5 is a table illustrating a processing capability of an IC chip included in an IC card according to the present invention.
FIG. 6 is a table for explaining the processing speed of a conventional IC card.
FIG. 7 is a table showing the communication speed of an IC card according to ISO / IEC7816-3, which is an international standard for IC cards.
FIG. 8 is a table illustrating a communication speed of an IC card including a newly developed IC chip.
[Explanation of symbols]
10 IC card
11 Antenna
12 IC chip
13 I / O interface
14 CPU
15 RAM
16 ROM
17 EEPROM
20 IC card terminals
101 Card base material
131 clock generator
132 External clock extractor
133 Internal operation reference signal generator
141 Command processing unit
142 communication control processing unit
143 Reference signal judgment unit
Claims (11)
前記受信制御処理手段によって受信される処理要求に応じた処理を行い、応答を生成する要求処理を行う要求処理手段と、
前記要求処理手段によって生成される応答の前記外部装置への送信を制御する送信制御処理を行う送信制御処理手段とを備えるICモジュールであって、
前記要求処理手段は、前記受信制御処理手段及び/又は前記送信制御処理手段とは異なる処理速度で要求処理を行うこと、
を特徴とするICモジュール。Reception control processing means for performing reception control processing for controlling reception of a processing request from an external device,
Request processing means for performing processing in accordance with the processing request received by the reception control processing means, and performing request processing for generating a response;
An IC module comprising: a transmission control processing unit that performs transmission control processing for controlling transmission of a response generated by the request processing unit to the external device;
The request processing unit performs request processing at a different processing speed from the reception control processing unit and / or the transmission control processing unit;
An IC module characterized by the above-mentioned.
前記外部装置から供給される動作基準信号に基づいて内部動作基準信号を生成する内部動作基準信号生成手段を備え、
前記受信制御処理手段及び/又は前記送信制御処理手段は、前記動作基準信号に合わせて受信制御処理及び/又は送信制御処理を行い、
前記要求処理手段は、前記内部動作基準信号生成手段によって生成される内部動作基準信号に合わせて要求処理を行うこと、
を特徴とするICモジュール。The IC module according to claim 1,
An internal operation reference signal generation unit that generates an internal operation reference signal based on an operation reference signal supplied from the external device,
The reception control processing means and / or the transmission control processing means performs reception control processing and / or transmission control processing in accordance with the operation reference signal,
The request processing unit performs request processing in accordance with an internal operation reference signal generated by the internal operation reference signal generation unit;
An IC module characterized by the above-mentioned.
前記外部装置との通信設定に基づいて、前記要求処理手段が前記動作基準信号に合わせて処理を行うべきか否かを判定する基準信号判定手段を備え、
前記要求処理手段は、前記基準信号判定手段によって否と判定された場合に、前記内部動作基準信号に合わせて処理を行うこと、
を特徴とするICモジュール。The IC module according to claim 2,
Based on communication settings with the external device, the request processing unit includes a reference signal determination unit that determines whether to perform processing in accordance with the operation reference signal,
The request processing means, when determined by the reference signal determination means is not, to perform processing in accordance with the internal operation reference signal,
An IC module characterized by the above-mentioned.
前記要求処理手段の処理に係る情報である動作基準情報を記憶する動作基準情報記憶手段を備え、
前記基準信号判定手段は、前記動作基準情報記憶手段に記憶されている動作基準情報が前記内部動作基準信号に合わせて処理を行うべきであることを示す場合に、判定を行い、
前記要求処理手段は、前記動作基準情報が前記動作基準信号に合わせて処理を行うべきであることを示す場合に、前記動作基準信号に合わせて処理を行うこと、
を特徴とするICモジュール。The IC module according to claim 3,
An operation reference information storage unit that stores operation reference information that is information related to the processing of the request processing unit,
The reference signal determination unit, when the operation reference information stored in the operation reference information storage unit indicates that processing should be performed in accordance with the internal operation reference signal, performs a determination,
The request processing means, when the operation reference information indicates that processing should be performed in accordance with the operation reference signal, performing processing in accordance with the operation reference signal,
An IC module characterized by the above-mentioned.
前記内部動作基準信号生成手段は、前記動作基準信号の周波数を前記要求処理手段の処理能力に応じた周波数に高めることによって前記内部動作基準信号を生成すること、
を特徴とするICモジュール。The IC module according to any one of claims 2 to 4,
The internal operation reference signal generation unit generates the internal operation reference signal by increasing the frequency of the operation reference signal to a frequency corresponding to the processing capability of the request processing unit,
An IC module characterized by the above-mentioned.
カード基材と、
を備えるICカード。An IC module according to any one of claims 1 to 5,
Card base material,
An IC card comprising:
前記受信制御処理手順において受信する処理要求に応じた処理を行い、応答を生成する要求処理を行う要求処理手順と、
前記要求処理手順において生成する応答の前記外部装置への送信を制御する送信制御処理を行う送信制御処理手順とをICモジュールのCPUに実行させるICモジュールのプログラムであって、
前記要求処理手順は、前記受信制御処理手順及び前記送信制御処理手順とは異なる処理速度で要求処理を行うこと、
を特徴とするICモジュールのプログラム。A reception control processing procedure for performing reception control processing for controlling reception of a processing request from an external device,
A request processing step of performing a processing corresponding to the processing request received in the reception control processing procedure, and performing a request processing of generating a response;
A transmission control processing procedure for performing transmission control processing for controlling transmission of the response generated in the request processing procedure to the external device, and a program of the IC module for causing the CPU of the IC module to execute the transmission control processing procedure.
The request processing procedure performs request processing at a different processing speed from the reception control processing procedure and the transmission control processing procedure,
A program for an IC module, characterized in that:
前記外部装置から供給される動作基準信号に基づいて内部動作基準信号を生成する内部動作基準信号生成手順を備え、
前記受信制御処理手順及び/又は前記送信制御処理手順は、前記動作基準信号に合わせて受信制御処理及び/又は送信制御処理を行い、
前記要求処理手順は、前記内部動作基準信号生成手順において生成する内部動作基準信号に合わせて要求処理を行うこと、
を特徴とするICモジュールのプログラム。The program for an IC module according to claim 7,
An internal operation reference signal generation procedure for generating an internal operation reference signal based on an operation reference signal supplied from the external device,
The reception control processing procedure and / or the transmission control processing procedure performs reception control processing and / or transmission control processing in accordance with the operation reference signal,
The request processing step performs request processing in accordance with the internal operation reference signal generated in the internal operation reference signal generation step,
A program for an IC module, characterized in that:
前記外部装置との通信設定に基づいて、前記要求処理手順において前記動作基準信号に合わせて処理を行うべきか否かを判定する基準信号判定手順を備え、
前記要求処理手順は、前記基準信号判定手順において否と判定された場合に、前記内部動作基準信号に合わせて処理を行うこと、
を特徴とするICモジュールのプログラム。The program for an IC module according to claim 8,
A reference signal determination step of determining whether to perform processing in accordance with the operation reference signal in the request processing step based on a communication setting with the external device,
The request processing procedure, when it is determined to be no in the reference signal determination procedure, to perform processing in accordance with the internal operation reference signal,
A program for an IC module, characterized in that:
前記要求処理手順は、前記動作基準情報が前記動作基準信号に合わせて処理を行うべきであることを示す場合に、前記動作基準信号に合わせて処理を行うこと、
を特徴とするICモジュールのプログラム。10. The program for an IC module according to claim 9, wherein the reference signal determination step is performed when the operation reference information stored in advance indicates that processing should be performed in accordance with the internal operation reference signal. Do
The request processing procedure, when the operation reference information indicates that processing should be performed in accordance with the operation reference signal, performing processing in accordance with the operation reference signal,
A program for an IC module, characterized in that:
前記内部動作基準信号生成手順は、前記動作基準信号の周波数をICチップの処理能力に応じた所定の周波数に高めることによって前記内部動作基準信号を生成すること、
を特徴とするICモジュールのプログラム。The program for an IC module according to any one of claims 8 to 10, wherein
The internal operation reference signal generating step includes generating the internal operation reference signal by increasing a frequency of the operation reference signal to a predetermined frequency according to a processing capability of an IC chip;
A program for an IC module, characterized in that:
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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