JP2009077097A - 電子装置の通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】キャラクタが連続するデータの受信中に受信側が送信側に対して送ることのできる信号の種類を複数にし、キャラクタ再送要求以外の意味を持つ信号の送信を可能にする電子装置の通信方法を提供する。
【解決手段】ＩＣカードとリーダライタとの間で、データ入出力ラインを介してデータの送受信を行なう電子装置の通信方法において、キャラクタが連続するデータを受信する受信側が、あるキャラクタの受信後でかつ次のキャラクタのスタートビットを受信する前にデータ入出力ラインへ有効レベル信号を出力するとき、その有効レベル信号の長さが複数種類あって、当該信号の長さに応じて送信側に対する信号の意味が異なる。
【選択図】図３

Description

本発明は、たとえば、接触式のＩＣカード（第１の電子装置）と、このＩＣカードを取扱うリーダライタなどのＩＣカード取扱装置（第２の電子装置）との間で、データ入出力ラインを介してデータの送受信を行なう電子装置の通信方法に関する。

近年、新たな携帯可能なデータ記憶媒体として、書換え可能な不揮発性メモリおよびＣＰＵなどの制御素子を有し、外部からのデータの入出力を行なう手段を備えたＩＣ（集積回路）チップを内蔵した、いわゆるＩＣカードが開発されている。

一般に、この種のＩＣカードに対するデータの読取りや書込みは、通常、リーダライタを用いて行なわれている。すなわち、ＩＣカードをリーダライタにセットし、ＩＣカードとの間でコンタクト部（接触端子）を介して接触状態でデータ通信を行なうことにより、そのＩＣカードのＩＣチップに対しデータの読取りや書込みを行なうものである。

このようなＩＣカードとリーダライタとの間でデータの送受信（通信）を行なう場合、ＩＣカードの国際標準化規格であるＩＳＯ７８１６−Ｐａｒｔ３にて規定されているＴ＝０プロトコルを用いる場合がある（たとえば、非特許文献１、特許文献１参照）。
特開平７−３０３２３９号公報 国際標準化規格 ＩＳＯ７８１６−Ｐａｒｔ３

ところが、Ｔ＝０プロトコルを用いたＩＣカードとリーダライタとの間の通信では、キャラクタが連続するデータの受信中に受信側が送信側に対して送ることのできる信号は、パリティエラー時のキャラクタ再送要求だけである。

そこで、本発明は、キャラクタが連続するデータの受信中に受信側が送信側に対して送ることのできる信号の種類を複数にし、キャラクタ再送要求以外の意味を持つ信号の送信を可能にする電子装置の通信方法を提供することを目的とする。

本発明の電子装置の通信方法は、第１の電子装置と第２の電子装置との間で、データ入出力ラインを介してデータの送受信を行なう電子装置の通信方法において、キャラクタが連続するデータを受信する受信側が、あるキャラクタの受信後でかつ次のキャラクタのスタートビットを受信する前にデータ入出力ラインへ有効レベル信号を出力するとき、その有効レベル信号の長さが複数種類あって、当該信号の長さに応じて送信側に対する信号の意味が異なることを特徴とする。

また、本発明の電子装置の通信方法は、第１の電子装置と第２の電子装置との間で、データ入出力ラインを介してデータの送受信を行なう電子装置の通信方法において、キャラクタが連続するデータを受信する受信側が、あるキャラクタの受信後でかつ次のキャラクタのスタートビットを受信する前にデータ入出力ラインへ２ｅｔｕ以上の有効レベル信号を出力することを動機に、受信側、送信側がそれぞれ送信側、受信側へ切換わることを特徴とする。

また、本発明の電子装置の通信方法は、第１の電子装置と第２の電子装置との間で、データ入出力ラインを介してデータの送受信を行なう電子装置の通信方法において、キャラクタが連続するデータを受信する受信側が、あるキャラクタの受信後でかつ次のキャラクタのスタートビットを受信する前にデータ入出力ラインへ２ｅｔｕ以上の有効レベル信号を出力することを動機に、送信側がデータの送信を一時中断し、受信側が再度データ入出力ラインへ１ｅｔｕ以上の有効レベル信号を出力することを動機に、送信側が残りのデータの送信を開始することを特徴とする。

さらに、本発明の電子装置の通信方法は、第１の電子装置と第２の電子装置との間で、データ入出力ラインを介してデータの送受信を行なう電子装置の通信方法において、キャラクタが連続するデータを受信する受信側が、あるキャラクタの受信後でかつ次のキャラクタのスタートビットを受信する前にデータ入出力ラインへ２ｅｔｕ以上の有効レベル信号を出力することを動機に、送信側がデータの送信を一定の時間だけ中断し、その後、残りのデータを送信することを特徴とする。

本発明によれば、キャラクタが連続するデータの受信中に受信側がデータ入出力ラインへ有効レベル信号を出力するとき、その有効レベル信号の長さが複数種類あって、当該信号の長さに応じて送信側に対する信号の意味が異なるようにすることで、キャラクタが連続するデータの受信中に受信側が送信側に対して送ることのできる信号の種類を複数にし、キャラクタ再送要求以外の意味を持つ信号の送信を可能にする電子装置の通信方法を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る電子装置の通信方法が適用されるＩＣカード取扱システムの構成を概略的に示すものである。このＩＣカード取扱システムは、たとえば、商品購入取引に用いられるクレジットカードや個人認証カードなどとして用いられる接触式のＩＣカード（第１の電子装置）１０、および、このＩＣカード１０を取扱うＩＣカード取扱装置（第２の電子装置）としての接触式のリーダライタ２０から構成されていて、これらＩＣカード１０とリーダライタ２０との間でデータ入出力ラインを介してデータの送受信を行なうようになっている。

ＩＣカード１０は、ＣＰＵなどの制御部１０１、記憶内容が書換え可能な記憶手段（メモリ）としてのデータメモリ１０２、ワーキングメモリ１０３、プログラムメモリ１０４、および、リーダライタ２０との接触通信を行なうためのコンタクト部１０５を有して構成されている。

そして、これらのうち、破線内の部分（制御部１０１、データメモリ１０２、ワーキングメモリ１０３、プログラムメモリ１０４）は１つ（あるいは複数）のＩＣチップ１０６で構成され、さらに、このＩＣチップ１０６とコンタクト部１０５とが一体的にＩＣモジュール化されて、ＩＣカード本体内に埋設されている。

制御部１０１は、各種の判定処理や判断処理およびメモリへの書込みや読出しなどの各種のデータ処理を行なうものである。

データメモリ１０２は、たとえば、ＥＥＰＲＯＭ（エレクトリカリ・イレーザブル・アンド・プログラマブル・リード・オンリ・メモリ）などの消去（書換え）可能な不揮発性メモリで構成されていて、各種アプリケーションデータなどの各種データがファイル構造で記憶される。

ワーキングメモリ１０３は、制御部１０１が処理を行なう際の処理データ等を一時的に保持するための作業用のメモリであり、たとえば、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）などの揮発性メモリで構成されている。

プログラムメモリ１０４は、たとえば、マスクＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）などの書換え不可能な固定メモリで構成されており、制御部１０１の制御プログラムやあらかじめ設定される固定データなどを記憶している。

コンタクト部１０５は、リーダライタ２０に設けられたコンタクト部２０１と接触することにより電源やクロック等を得るためのもので、電源を入力する電源端子Ｃ１、基準電位（接地電位）を入力する基準電位端子Ｃ２、リセット信号を入力するリセット端子Ｃ３、クロック信号を入力するクロック端子Ｃ４、データの入出力を行なうデータ入出力端子（データ入出力ライン、以降、Ｉ／Ｏラインとも称す）Ｃ５を有しており、これらはＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６にて規定されている。

リーダライタ２０は、ＩＣカード１０のコンタクト部１０５との接触通信を行なうためのコンタクト部２０１、ＣＰＵなどの制御部２０２、各種データの記憶に使用されるＲＡＭなどのメモリ２０３、制御部２０２の制御プログラムやあらかじめ設定される固定データなどを記憶するＲＯＭなどのメモリ２０４、および、電源部２０５を有して構成されている。

コンタクト部２０１は、ＩＣカード１０のコンタクト部１０５と対応する端子を有している。すなわち、電源を入力する電源端子Ｃ１、基準電位（接地電位）を入力する基準電位端子Ｃ２、リセット信号を入力するリセット端子Ｃ３、クロック信号を入力するクロック端子Ｃ４、データの入出力を行なうデータ入出力端子（データ入出力ライン、以降、Ｉ／Ｏラインとも称す）Ｃ５を有しており、これらはＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６にて規定されている。

次に、このような構成において、本実施の形態に係るＩＣカード１０とリーダライタ２０との間の通信方法について詳細に説明する。

まず、本発明の理解を容易にするために、国際標準化規格（ＩＳＯ）で規定されている通信方法について説明する。
図２は、ＩＣカードとリーダライタとの間の通信におけるＩ／Ｏラインの波形を示したものであり、ＩＳＯ７８１６−Ｐａｒｔ３（２００７年６月時点）にて規定されているＴ＝０プロトコルのキャラクタ再送要求（Ｃｈａｒａｃｔｅｒ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）を示したものである。

図２から明らかなように、受信側は、キャラクタが連続するデータの受信中にパリティエラーを検出した場合、そのパリティビット（図２のＰａｒｉｔｙ）を含むキャラクタ（図２のｂｙｔｅ ｉ）のスタートビット（図２のＳｔａｒｔ）から１０．５±０．２ｅｔｕ後のタイミングで、Ｉ／Ｏラインに１〜２ｅｔｕ間のローレベル信号（図２のＥｒｒｏｒ ｓｉｇｎａｌ）を出力し、受信状態へ復帰する。
送信側は、上記ローレベル信号を受信した場合、受信側へ最後に送信したキャラクタを再送し、続いて後続のデータを送信する。

このように、従来のＴ＝０プロトコルを用いたＩＣカードとリーダライタとの間の通信では、キャラクタが連続するデータの受信中に受信側が送信側に対して送ることのできる信号は、パリティエラー時のキャラクタ再送要求だけである。

次に、本実施の形態に係る通信方法について説明する。
図３は、本実施の形態に係るＩＣカード１０とリーダライタ２０との間の通信におけるＩ／Ｏラインの波形を示したものであり、本発明を適用してデータ送信の中断要求および再開要求を行なう例を示している。

図３に示すように、受信側は、キャラクタが連続するデータの受信中に送信側へ送信の一時中断を要求する場合、あるキャラクタの受信時に、そのキャラクタのスタートビットから１０．５±０．２ｅｔｕ後のタイミングで、Ｉ／Ｏラインに４ｅｔｕ間のローレベル信号を出力する（図３の中断要求信号）。
送信側は、上記ローレベル信号を受信した場合、受信側へのデータ送信を一時中断し、受信状態で待機する。

受信側は、送信側へデータ送信の再開を要求する場合、再度Ｉ／Ｏラインに４ｅｔｕ間のローレベル信号を出力し（図３の再開要求信号）、受信状態で待機する。
送信側は、このローレベル信号を受信した場合、２ｅｔｕ以上の時間間隔をあけ、受信側へ最後に送信したキャラクタの次のキャラクタを先頭としてデータ送信を再開する。

以下、図３にて説明したＩＣカード１０とリーダライタ２０との間の通信方法について図４に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。なお、図４のフローチャートは、送信側を主体とした通信処理を示している。また、当該通信処理は、図４のフローチャートにしたがった制御部１０１あるいは制御部２０２の動作により実行される。

まず、１キャラクタのデータを送信し（ステップＳ１）、その後、Ｉ／Ｏラインがローレベルか否かをチェックする（ステップＳ２）。このチェックの結果、Ｉ／Ｏラインがローレベルでない場合、規定時間（送信キャラクタのスタートビットから１０．５±０．２ｅｔｕ）経過したか否かをチェックし（ステップＳ３）、規定時間経過していない場合、ステップＳ２に戻って上記同様な動作を繰り返す。

ステップＳ３におけるチェックの結果、規定時間経過している場合、次に送信する１キャラクタのアドレスを「＋１」し（ステップＳ４）、その後、全キャラクタが送信完了か否かをチェックする（ステップＳ５）。このチェックの結果、全キャラクタが送信完了していない場合、ステップＳ１に戻って上記同様な動作を繰り返し、全キャラクタが送信完了している場合、ここで送信完了となる。

ステップＳ２におけるチェックの結果、Ｉ／Ｏラインがローレベルである場合、Ｉ／Ｏラインがハイレベルになるのを待機し（ステップＳ６）、Ｉ／Ｏラインがハイレベルになると、それまでのローレベルの時間（幅）は４ｅｔｕか否かをチェックする（ステップＳ７）。

このチェックの結果、ローレベルの時間が４ｅｔｕでない場合、ローレベルの時間（幅）は１〜２ｅｔｕか否かをチェックする（ステップＳ８）。このチェックの結果、ローレベルの時間が１〜２ｅｔｕでない場合、当該送信処理を中断し、初期状態へ戻る（ステップＳ９）。

ステップＳ８におけるチェックの結果、ローレベルの時間が１〜２ｅｔｕである場合、パリティエラーとみなしてステップＳ１に戻り、同一キャラクタの再送を行ない、上記同様な動作を繰り返す。

ステップＳ７におけるチェックの結果、ローレベルの時間が４ｅｔｕである場合、送信の中断要求と判断して、Ｉ／Ｏラインがローレベルになるのを待機し（送信の再開要求待ち、ステップＳ１０）、Ｉ／Ｏラインがローレベルになると、Ｉ／Ｏラインがハイレベルになるのを待機し（ステップＳ１１）、Ｉ／Ｏラインがハイレベルになると、それまでのローレベルの時間（幅）は４ｅｔｕか否かをチェックする（ステップＳ１２）。

このチェックの結果、ローレベルの時間が４ｅｔｕでない場合、ステップＳ１０に戻って上記同様な動作を繰り返し、ローレベルの時間が４ｅｔｕである場合、送信の再開要求と判断して、次に送信する１キャラクタのアドレスを「＋１」し（ステップＳ４）、その後、全キャラクタが送信完了か否かをチェックする（ステップＳ５）。このチェックの結果、全キャラクタが送信完了していない場合、ステップＳ１に戻って上記同様な動作を繰り返し、全キャラクタが送信完了している場合、ここで送信完了となる。

このように、受信側は、キャラクタが連続するデータの受信中に送信側へ送信の一時中断を要求する場合、あるキャラクタの受信時に、そのキャラクタのスタートビットから１０．５±０．２ｅｔｕ後のタイミングで、Ｉ／Ｏラインに４ｅｔｕ間のローレベル信号（中断要求信号）を出力する。これに対し送信側は、上記ローレベル信号を受信した場合、受信側へのデータ送信を一時中断し、受信状態で待機する。

受信側は、送信側へデータ送信の再開を要求する場合、再度Ｉ／Ｏラインに４ｅｔｕ間のローレベル信号（再開要求信号）を出力し、受信状態で待機する。これに対し送信側は、このローレベル信号を受信した場合、２ｅｔｕ以上の時間間隔をあけ、受信側へ最後に送信したキャラクタの次のキャラクタを先頭としてデータ送信を再開するものである。

したがって、Ｔ＝０プロトコル通信において、キャラクタが連続するデータの受信中に受信側が送信側に対して送ることのできる信号の種類を複数（上記例では２つ）にし、キャラクタ再送要求以外の意味を持つ信号の送信を可能にすることができる。

なお、前記実施の形態では、第１の電子装置がＩＣカードで、第２の電子装置が当該ＩＣカードを取扱うリーダライタである場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、第１の電子装置がリーダライタで、第２の電子装置がＩＣカードであってもよく、あるいは、第１の電子装置がＩＣカードで、第２の電子装置が当該ＩＣカードを取扱うマイクロコンピュータであってもよく、あるいは、第１の電子装置がＩＣカードを取扱うリーダライタで、第２の電子装置が当該リーダライタとデータ通信を行なうマイクロコンピュータであってもよい。

本発明の実施の形態に係る電子装置の通信方法が適用されるＩＣカード取扱システムの構成を概略的に示すブロック図。 ＩＳＯで規定されているＩＣカードとリーダライタとの間の通信におけるＩ／Ｏラインの波形を示す模式図。 本発明の実施の形態に係るＩＣカードとリーダライタとの間の通信におけるＩ／Ｏラインの波形を示す模式図。 ＩＣカードとリーダライタとの間の通信処理について説明するフローチャート。

符号の説明

１０…ＩＣカード（第１の電子装置）、２０…リーダライタ（ＩＣカード取扱装置、第２の電子装置）、１０１…制御部（ＣＰＵ）、１０２…データメモリ、１０３…ワーキングメモリ、１０４…プログラムメモリ、１０５…コンタクト部、１０６…ＩＣチップ、Ｃ１…電源端子、Ｃ２…基準電位端子、Ｃ３…リセット端子、Ｃ４…クロック端子、Ｃ５…データ入出力端子（データ入出力ライン、Ｉ／Ｏライン）、２０１…コンタクト部、２０２…制御部（ＣＰＵ）、２０３…メモリ（ＲＡＭ）、２０４…メモリ（ＲＯＭ）、２０５…電源部。

Claims (5)

1. 第１の電子装置と第２の電子装置との間で、データ入出力ラインを介してデータの送受信を行なう電子装置の通信方法において、
   キャラクタが連続するデータを受信する受信側が、あるキャラクタの受信後でかつ次のキャラクタのスタートビットを受信する前にデータ入出力ラインへ有効レベル信号を出力するとき、その有効レベル信号の長さが複数種類あって、当該信号の長さに応じて送信側に対する信号の意味が異なることを特徴とする電子装置の通信方法。
2. 第１の電子装置と第２の電子装置との間で、データ入出力ラインを介してデータの送受信を行なう電子装置の通信方法において、
   キャラクタが連続するデータを受信する受信側が、あるキャラクタの受信後でかつ次のキャラクタのスタートビットを受信する前にデータ入出力ラインへ２ｅｔｕ以上の有効レベル信号を出力することを動機に、受信側、送信側がそれぞれ送信側、受信側へ切換わることを特徴とする電子装置の通信方法。
3. 第１の電子装置と第２の電子装置との間で、データ入出力ラインを介してデータの送受信を行なう電子装置の通信方法において、
   キャラクタが連続するデータを受信する受信側が、あるキャラクタの受信後でかつ次のキャラクタのスタートビットを受信する前にデータ入出力ラインへ２ｅｔｕ以上の有効レベル信号を出力することを動機に、送信側がデータの送信を一時中断し、受信側が再度データ入出力ラインへ１ｅｔｕ以上の有効レベル信号を出力することを動機に、送信側が残りのデータの送信を開始することを特徴とする電子装置の通信方法。
4. 第１の電子装置と第２の電子装置との間で、データ入出力ラインを介してデータの送受信を行なう電子装置の通信方法において、
   キャラクタが連続するデータを受信する受信側が、あるキャラクタの受信後でかつ次のキャラクタのスタートビットを受信する前にデータ入出力ラインへ２ｅｔｕ以上の有効レベル信号を出力することを動機に、送信側がデータの送信を一定の時間だけ中断し、その後、残りのデータを送信することを特徴とする電子装置の通信方法。
5. 前記第１の電子装置はＩＣカードであり、前記第２の電子装置は前記ＩＣカードを取扱うＩＣカード取扱装置であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１つに記載の電子装置の通信方法。

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