JP2007122451A - 通信媒体及び通信媒体処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通信処理時間の短縮を図ることが可能な通信媒体を提供すること。
【解決手段】通信媒体は、外部機器と通信しデータを送受信する通信手段と、前記通信手段を介して送受信されるデータを記憶する記憶手段と、第１の動作状態の認識に基づき第１のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御し、第２の動作状態の認識に基づき前記第１のデータサイズより大きい第２のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御する制御手段とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえば不揮発性のデータメモリおよびＣＰＵなどの制御素子を有するＩＣ（集積回路）チップを内蔵した、いわゆるＩＣカードと称される通信媒体に関する。また、本発明は、このような通信媒体に対してデータを書き込んだり、通信媒体からデータを読み出したりする、いわゆるＩＣカードリーダライタと称される通信媒体処理装置に関する。

最近、新たな携帯可能な通信媒体として、不揮発性のデータメモリおよびＣＰＵなどの制御素子を有するＩＣチップを内蔵したＩＣカードが普及している。この種のＩＣカードは、通常、外部から入力される命令データに応じて制御素子がデータメモリをアクセスし、必要なデータの入出力を選択的に行なう。この場合、データメモリは複数のデータエリアに分割されており、選択的に対象エリアとのアクセスを行なうようになっている（特許文献１参照）。
特許第２８５６３９３号

ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３−３ ＴｙｐｅＢにより、非接触通信媒体の動作等が規定されている。例えば、非接触通信媒体は、ＩＣカードリーダライタなどの端末との間で、ＲＥＱＢ／ＷＵＰＢやＡＴＴＲＩＢコマンドなどの初期シーケンスのやり取りにより通信方式を決定し、その後、上位コマンドにより非接触通信媒体内のメモリ内容を読み書きし、各種演算を実行させるなどの処理をする。また、ＲＥＱＢ／ＷＵＰＢやＡＴＴＲＩＢコマンドに対応する処理において、１回に送受信可能な通信データの最大値が決められ、この最大値の範囲内でのデータ転送が可能である。このため、送受信データのデータサイズが、通信データの最大値より大きい場合には、送受信データを何回かに分割して、分割された送受信データを送受信しなければならなかった。これにより、コマンド／レスポンス処理に時間がかかるという問題が生じている。

本発明の目的は、上記課題を解決するためになされたものであり、通信処理時間の短縮を図ることが可能な通信媒体及び通信媒体処理装置を提供することにある。

この発明の通信媒体及び通信媒体処理装置は、以下のように構成されている。

（１）この発明の通信媒体は、外部機器と通信しデータを送受信する通信手段と、前記通信手段を介して送受信されるデータを記憶する記憶手段と、第１の動作状態の認識に基づき第１のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御し、第２の動作状態の認識に基づき前記第１のデータサイズより大きい第２のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御する制御手段とを備えている。

（２）この発明の通信媒体処理装置は、通信媒体と通信しデータを送受信する通信手段と、第１の動作状態の認識に基づき第１のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御し、第２の動作状態の認識に基づき前記第１のデータサイズより大きい第２のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御する制御手段とを備えている。

本発明によれば、通信処理時間の短縮を図ることが可能な通信媒体及び通信媒体処理装置を提供できる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るＩＣカードリーダライタ（通信媒体処理装置）及び非接触式ＩＣカード（通信媒体）の概略構成を示すブロック図である。

リーダライタ１は、通信部１１、制御部（ＣＰＵ）１２、及び表示部１３を備えている。このリーダライタ１は、非接触式ＩＣカード２と無線通信する。通信部１１は、送信信号の変調と受信信号の復調を行なう。制御部１２は、復調された受信信号に基づき各部の動作を制御する。例えば、制御部１２の制御に基づき、表示部１３は、非接触式ＩＣカード２から送信される診断結果情報を表示する。また、図示しない操作部を介して、非接触式ＩＣカード２に対する情報が入力されると、通信部１１は、入力情報を送信信号に変調し、非接触式ＩＣカード２に送信する。

非接触式ＩＣカード２は、通信部２１、検波整流回路２２、電源回路２３、受信回路２４、送信回路２５、制御部２６、及び記憶部２７を備えている。検波整流回路２２は、通信部２１を介して受信したリーダライタ１からの信号を整流して出力する。受信回路２４は、検波整流回路２２を介して受信したリーダライタ１からの信号の所定のキャリア波を任意に復調して、制御部２６に出力する。電源回路２３は、検波整流回路２２からの整流出力を安定化して動作電力を生成し、この動作電力を制御部２６や図示しないその他の回路部へ供給する。

図２は、ＩＣカードの書き込み時のコマンド／レスポンスの第１例（分割受信）を示す図である。図２に示すように、リーダライタ１がＲＥＱＢコマンドを送信し、このＲＥＱＢコマンドに対応して非接触式ＩＣカード２がＡＴＱＢを返信する。次に、リーダライタ１がＡＴＴＲＩＢコマンドを送信し、このＡＴＴＲＩＢコマンドに対応して非接触式ＩＣカード２がＡｎｓｗｅｒ ｔｏ ＡＴＴＲＩＢを返信する。ここまでの初期シーケンスのコマンド／レスポンスにより、リーダライタ１と非接触式ＩＣカード２との間の通信方式が決定され、一回に送信可能なデータ量の最大値が決められる。

次に、セキュリィティを考慮した場合、リーダライタ１と非接触式ＩＣカード２との間で認証が行われ、その後、非接触式ＩＣカード２に書き込むデータが送信される。ここで書き込むデータ量が多い場合、つまり書き込むデータ量が通信データの最大値より大きい場合には、リーダライタ１と非接触式ＩＣカード２との間で何度もコマンド／レスポンスの送受信が繰り返されることとなる。

図３は、ＩＣカードの書き込み時のコマンド／レスポンスの第２例（一括受信）を示す図である。図３に示すように、初期シーケンスで、一回に送信可能なデータ量の最大値を規定しないことにより、書き込むデータ量が多くても、つまり書き込むデータ量が通信データの最大値より大きくても、書き込みにおけるコマンド／レスポンス処理は、１回で済む。

図６は、ＩＣカードの書き込み時のコマンド／レスポンスの第１例の処理時間と、ＩＣカードの書き込み時のコマンド／レスポンスの第２例の処理時間とを比較した図である。図６に示すように、ＩＣカードの書き込み時のコマンド／レスポンスの第２例は、ＩＣカードの書き込み時のコマンド／レスポンスの第１例より、コマンド／レスポンス回数が減る。このため、書き込むデータ量が通信データの最大値より大きくても、Ｔ１の時間を短縮することが可能となる。

図４に、ＩＣカードの読み込み時のコマンド／レスポンスの第１例（分割送信）を示す図である。図４に示すように、リーダライタ１がＲＥＱＢコマンドを送信し、このＲＥＱＢコマンドに対応して非接触式ＩＣカード２がＡＴＱＢを返信する。次に、リーダライタ１がＡＴＴＲＩＢコマンドを送信し、このＡＴＴＲＩＢコマンドに対応して非接触式ＩＣカード２がＡｎｓｗｅｒ ｔｏ ＡＴＴＲＩＢを返信する。ここまでの初期シーケンスのコマンド／レスポンスにより、リーダライタ１と非接触式ＩＣカード２との間の通信方式が決定され、一回に送信可能なデータ量の最大値が決められる。

次に、セキュリィティを考慮した場合、リーダライタ１と非接触式ＩＣカード２との間で認証が行われ、その後、リーダライタ１から非接触式ＩＣカード２のデータを読み出すためのＲｅａｄコマンドが送信される。ここで読み出すデータ量が多い場合、つまり読み出すデータ量が通信データの最大値より大きい場合には、リーダライタ１と非接触式ＩＣカード２との間で何度もコマンド／レスポンスの送受信が繰り返されることとなる。

図５は、ＩＣカードの読み込み時のコマンド／レスポンスの第２例（一括送信）を示す図である。図５に示すように、初期シーケンスで、一回に送信可能なデータ量の最大値を規定しないことにより、読み出すデータ量が多くても、つまり読み出すデータ量が通信データの最大値より大きくても、読み出しにおけるコマンド／レスポンス処理は、1回で済む。

図７は、ＩＣカードの読み出し時のコマンド／レスポンスの第１例の処理時間と、ＩＣカードの読み出し時のコマンド／レスポンスの第２例の処理時間とを比較した図である。図７に示すように、ＩＣカードの読み出し時のコマンド／レスポンスの第２例は、ＩＣカードの読み出し時のコマンド／レスポンスの第１例より、コマンド／レスポンス回数が減る。このため、読み出しデータ量が通信データの最大値より大きくても、Ｔ２の時間を短縮することが可能となる。

ここで、図８を参照して、大量のデータを記憶部２７上に分割して書き込む場合について説明する。記憶部２７は複数の記憶エリア、例えば記憶エリアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、…、を含む。ＩＣカードの書き込み時のコマンド／レスポンスの第１例においては、使用される記憶エリアが異なる場合、例えば記憶エリアＡ、Ｃが使用される場合、コマンド／レスポンスを分割して送信し、記憶エリアＡ、Ｃにデータが書き込まれる。これに対して、ＩＣカードの書き込み時のコマンド／レスポンスの第２例においては、予め書き込む記憶エリアＡ、Ｃが指定され、リーダライタ１から非接触式ＩＣカード２に全データが一度に送信され、一度に受信された全データが指定された記憶エリアＡ、Ｃに分割して書き込まれる。これにより、時間短縮が可能となる。

読み込みの場合も、同様にである。つまり、ＩＣカードの読み込み時のコマンド／レスポンスの第２例においては、分割して書き込まれたデータがカード内部で統合されリーダライタ１へ一度に送信される。これにより、コマンド／レスポンス回数を減らすことができ、時間短縮が可能となる。

次に、大量のデータを一度に書き込む一括書き込み（図３参照）及び大量のデータを一度に読み出す一括読み出し（図５参照）と、大量のデータを分割して書き込む分割書き込み（図２参照）及び大量のデータを分割して読み出す分割読み出し（図４参照）の切り替えについて説明する。

非接触式ＩＣカード２の制御部２６は、第１の動作状態（運用動作中）の認識に基づき第１のデータサイズ（ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３−３ ＴｙｐｅＢにより規定された通信データの最大値）を上限としたデータの送受信を制御し、第２の動作状態（非運用動作中、例えばＩＣカードの発行時）の認識に基づき第１のデータサイズより大きい第２のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御する。非接触式ＩＣカード２の受信回路２４は、記憶部２７へ書き込むための受信データを一時的に記憶するバッファを備え、同様に、非接触式ＩＣカード２の送信回路２５は、記憶部２７から読み出された送信データを一時的に記憶するバッファを備える。上記した第２のデータサイズは、これらバッファによりバッファリング可能な上限のデータサイズとなる。

同様に、リーダライタ１の制御部１２も、第１の動作状態（運用動作中）の認識に基づき第１のデータサイズ（ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３−３ ＴｙｐｅＢにより規定された通信データの最大値）を上限としたデータの送受信を制御し、第２の動作状態（非運用動作中、例えばＩＣカードの発行時）の認識に基づき第１のデータサイズより大きい第２のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御する。

非接触通信において、一度に大量データを送信することで、伝送エラーが多発することも考えられるが、データに誤り訂正符号を付加することなどで対処可能である。また、大量データの送受信は、通常通信が安定にできる領域で行われることが多い。例えば、非接触通信であってもカードホルダや位置決めがはっきりしている場合や、初期化・発行などで、リーダライタ１と非接触式ＩＣカード２は通信が安定にできる領域を保つ場合などがあげられる。

なお、本実施例の中には、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３ＴｙｐｅＢを例としてあげたが、他の通信プロトコルを用いた場合も、本発明を活用可能である。

以下に、上記したデータの書き込み及び読み込みの手法についてまとめる。

１．従来は、初期シーケンスのコマンド／レスポンス等によって、１回の送受信可能なデータ量が決められ、通信に用いるデータ量が決められたデータ量より多い場合、何回にも分割して送信する必要があった。この発明では、環境や動作状態によっては、１回の送受信可能なデータ量を規定せず、データ量が多い場合でも１回の送受信で通信を行う。

２．リーダライタ１から送信された大量のデータを、非接触式ＩＣカード２の記憶部２７の予め決められた記憶エリアに順次書き込むことができる。
３．リーダライタ１から送信された非接触式ＩＣカード２に書き込む大量のデータは、予め決められた異なる記憶エリアに分割して書き込むことができる。

４．非接触式ＩＣカード２の中の予め決められた記憶エリアからの大量のデータを、リーダライタ１は１回の通信で読み出すことができる。

５．非接触式ＩＣカード２の中の予め決められ分割された複数の記憶エリアからの大量のデータを、リーダライタ１は１回の通信で読み出すことができる。

６．非接触式ＩＣカード２は、環境や動作状態に応じて、大量のデータを一括もしくは分割で送受信する。

以上により、非接触式ＩＣカード２は、大量のデータを読み書きする際、メモリアドレス等の付加情報が必要なくなり、また、コマンド／レスポンス処理が簡略化されるため、処理時間が短縮される。また、一括と分割を切り替えられることで、例えば、発行時では一括書き込みを実施、運用モードでは規定長でのコマンド／レスポンスのメッセージ交換などができ、標準規格に準拠した発行時間の短縮が可能となる。

なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

本発明の実施形態に係るＩＣカードリーダライタ（通信媒体処理装置）及び非接触式ＩＣカード（通信媒体）の概略構成を示すブロック図である。 ＩＣカードの書き込み時のコマンド／レスポンスの第１例（分割受信）を示す図である。 ＩＣカードの書き込み時のコマンド／レスポンスの第２例（一括受信）を示す図である。 ＩＣカードの読み込み時のコマンド／レスポンスの第１例（分割送信）を示す図である。 ＩＣカードの読み込み時のコマンド／レスポンスの第２例（一括送信）を示す図である。 ＩＣカードの書き込み時のコマンド／レスポンスの第１例（分割受信）の処理時間と、ＩＣカードの書き込み時のコマンド／レスポンスの第２例（一括受信）の処理時間とを比較した図である。 ＩＣカードの読み出し時のコマンド／レスポンスの第１例（分割送信）の処理時間と、ＩＣカードの読み出し時のコマンド／レスポンスの第２例（一括送信）の処理時間とを比較した図である。 大量のデータの分割書き込みを説明するための図である。

符号の説明

１…リーダライタ、２…ＩＣカード、１１…通信部、１２…制御部、１３…表示部、２１…通信部、２２…検波整流回路、２３…電源回路、２４…受信回路、２５…送信回路、２６…制御部、２７…記憶部

Claims (10)

1. 外部機器と通信しデータを送受信する通信手段と、
   前記通信手段を介して送受信されるデータを記憶する記憶手段と、
   第１の動作状態の認識に基づき第１のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御し、第２の動作状態の認識に基づき前記第１のデータサイズより大きい第２のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする通信媒体。
2. 前記制御手段は、運用動作中の認識に基づき前記第１のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御し、非運用動作中の認識に基づき前記第２のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御することを特徴とする請求項１に記載の通信媒体。
3. 前記制御手段は、運用動作中の認識に基づき前記第１のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御し、発行動作中の認識に基づき前記第２のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御することを特徴とする請求項１に記載の通信媒体。
4. 前記記憶手段から読み出され前記通信手段により送信するためのデータを一時的に記憶したり、前記通信手段により受信され前記記憶手段へ書き込むためのデータを一時的に記憶したりするバッファを備え、
   前記第１のデータサイズは、通信規格で定められた所定のデータサイズであり、
   前記第２のデータサイズは、前記バッファによりバッファリング可能な上限のデータサイズである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信媒体。
5. 前記記憶手段は、複数の記憶エリアを含み、
   前記制御手段は、前記第２の動作状態の認識に基づき前記通信手段を介して受信したデータを所定サイズに分割して所定数の前記記憶エリアへ書き込むことを特徴とする請求項１に記載の通信媒体。
6. 前記記憶手段は、複数の記憶エリアを含み、
   前記制御手段は、前記第２の動作状態の認識に基づき前記通信手段を介して送信するデータを所定数の記憶エリアから分割して読み出すことを特徴とする請求項１に記載の通信媒体。
7. 通信媒体と通信しデータを送受信する通信手段と、
   第１の動作状態の認識に基づき第１のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御し、第２の動作状態の認識に基づき前記第１のデータサイズより大きい第２のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする通信媒体処理装置。
8. 前記制御手段は、運用動作中の認識に基づき前記第１のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御し、非運用動作中の認識に基づき前記第２のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御することを特徴とする請求項７に記載の通信媒体処理装置。
9. 前記制御手段は、運用動作中の認識に基づき前記第１のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御し、発行動作中の認識に基づき前記第２のデータサイズを上限としたデータの送受信を制御することを特徴とする請求項７に記載の通信媒体処理装置。
10. 前記第１のデータサイズは、通信規格で定められた所定のデータサイズであり、
    前記第２のデータサイズは、前記通信媒体のデータ送受信バッファによりバッファリング可能な上限のデータサイズである、
    ことを特徴とする請求項７に記載の通信媒体処理装置。

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