JP2009151435A

JP2009151435A - Non-contact communication device

Info

Publication number: JP2009151435A
Application number: JP2007327178A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Nishikawa; 誠一西川
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2009-07-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-contact communication device capable of being mounted with a small-sized IC card (SIM), and having both the functions of an ID device and a non-contact reader/writer device. <P>SOLUTION: The non-contact communication device 1, capable of being mounted with a SIM-sized small IC card 2, and having a USB interface, is a portable device that includes (1) a control circuit chip 3 and a converter chip for non-contact communication; (2) an antenna coil 11 for non-contact communication; (3) a battery power source 7 and a switch thereof; and (4) a mode changeover switch, that becomes (A) an ID device, capable of communicating with an external non-contact reader/writer and a SIM via the antenna coil, when the mode changeover switch selects an ID device mode, and becomes (B) a non-contact communication reader/writer, capable of communicating with other non-contact communication media, when a non-contact reader/writer device mode is selected. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、携帯可能な非接触通信デバイスに関する。詳しくは、より携帯に適したＧＳＭ１１．１１の規格に則ったＳＩＭサイズの小型ＩＣカードが装着可能なＵＳＢインタフェース付き非接触通信デバイスであって、ＩＤデバイスの機能をするとともに、自らが非接触通信用リーダライタとして機能する特徴がある。搭載した制御回路チップは、ＵＳＢインタフェースを介してパソコン（以下、「ＰＣ」ともいう。）などの外部装置とＳＩＭ−ＩＣカードとの通信を制御し、同じく搭載された非接触通信用コンバータチップとアンテナコイルを介して、外部の非接触リーダライタとの間でＩＳＯ１４４４３，ＩＳＯ１８０９２規格との電磁誘導方式での非接触通信によりＳＩＭサイズの小型ＩＣカードの利用を可能にするデバイスに関する。 The present invention relates to a portable contactless communication device. Specifically, it is a non-contact communication device with a USB interface that can be mounted with a SIM-sized small IC card that conforms to the GSM 11.11 standard that is more suitable for portability, and functions as an ID device and itself is non-contact communication It functions as a reader / writer. The mounted control circuit chip controls communication between an external device such as a personal computer (hereinafter also referred to as “PC”) and the SIM-IC card via a USB interface, and is also equipped with a mounted non-contact communication converter chip. The present invention relates to a device that enables the use of a SIM-sized small IC card by non-contact communication in an electromagnetic induction system with the ISO 14443 and ISO 18092 standards with an external non-contact reader / writer via an antenna coil.

近年、ＩＣカード、特にＳＩＭサイズの小型ＩＣカード（以下、「ＳＩＭ」という。）とＳＩＭを装着するリーダライタを一緒に持ち歩き、いつでも、どこでもＰＣに接続させてＰＣログオン、ネットワークログイン等のシステムに使用するようになってきている。発明者は、特願２００２−２４４６１３（特許文献１）、特願２００２−２８４８２５（特許文献２）でこのようなリーダライタを明らかにしている。特に、特願２００２−２８４８２５では、接触、非接触の両方のインタフェースを持ったＳＩＭを装着し、リーダライタに敷設されたワイヤアンテナによって、ＩＳＯ１４４４３近接非接触通信を可能にしている。 In recent years, IC cards, especially SIM-sized small IC cards (hereinafter referred to as “SIM”) and reader / writers with SIMs are carried together, and can be connected to a PC anytime, anywhere for systems such as PC logon and network login. It is getting used. The inventor clarifies such a reader / writer in Japanese Patent Application No. 2002-244613 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application No. 2002-284825 (Patent Document 2). In particular, in Japanese Patent Application No. 2002-284825, a SIM having both a contact and a non-contact interface is mounted, and ISO 14443 proximity non-contact communication is enabled by a wire antenna laid on a reader / writer.

しかしながら、この特願２００２−２８４８２５に示された技術は、装着するＳＩＭが接触と非接触の両方のインタフェース機能を持つものに限られていた。また、そのＳＩＭと直接アンテナコイルとの接続のために特殊なＳＩＭ−ＩＣモジュール（ＩＳＯ７８１６のＣ１からＣ８の８つの端子のＣ４，Ｃ８の端子をアンテナと接続可能な非接触端子とする）でなければならない問題があった。加えて、外部非接触リーダライタからの電磁誘導を起電力としてＳＩＭが駆動するため、ＩＳＯ１４４４３非接触通信では、その通信距離が２ｃｍから５ｃｍ程度しか得られないものであった。 However, the technique disclosed in Japanese Patent Application No. 2002-284825 is limited to a SIM to be mounted having both contact and non-contact interface functions. In addition, a special SIM-IC module (the C4 to C8 terminals of the eight terminals C1 to C8 of ISO7816 are used as non-contact terminals that can be connected to the antenna) to connect the SIM and the antenna coil directly. There was a problem that had to be done. In addition, since the SIM is driven using electromagnetic induction from an external non-contact reader / writer as an electromotive force, the communication distance of ISO 14443 non-contact communication is only 2 cm to 5 cm.

さらに、近年では、ますますＩＣカードはネットワークセキュリティ認証デバイスとしての利用が拡大して、その暗号処理やデータ通信速度、データ処理速度の向上を目的として３２ｂｉｔＣＰＵなどの高消費電力のＩＣチップが使用されるに至って、上述の如くの接触、非接触の２つのインタフェースを持つチップでなくなってしまってきている。
すなわち、外部非接触電磁誘導による起電力では動作できないことから、非接触機能は実現されていない製品となっているため、特願２００２−２８４８２５の技術が活かせなくなってきている。 Furthermore, in recent years, IC cards have been increasingly used as network security authentication devices, and high power consumption IC chips such as 32-bit CPUs have been used for the purpose of improving encryption processing, data communication speed, and data processing speed. As a result, it is no longer a chip having two interfaces, contact and non-contact, as described above.
That is, since it cannot operate with an electromotive force generated by external non-contact electromagnetic induction, the non-contact function is not realized, so that the technology of Japanese Patent Application No. 2002-284825 has become ineffective.

そこで発明者は、ＳＩＭサイズの小型ＩＣカードが装着可能であって電池電源を有するＳＩＭホルダーについて特許文献５により、かかる問題を解決する実施形態を提案している。本願は、特許文献５に新規機能を追加した発展的実施形態に関する。
なお、ＳＩＭホルダーに関しては、上記特許文献１、特許文献２以外に特許文献３、特許文献４等がある。特許文献３は、デュアルインターフェースＳＩＭを装着するＳＩＭリーダライタに関し、特許文献４は、ＣＰＵと電池を備える携帯機器に関する。 Therefore, the inventor has proposed an embodiment for solving such a problem according to Patent Document 5 regarding a SIM holder that can be mounted with a SIM-sized small IC card and has a battery power source. The present application relates to an advanced embodiment in which a new function is added to Patent Document 5.
As for the SIM holder, there are Patent Document 3, Patent Document 4 and the like in addition to Patent Document 1 and Patent Document 2 described above. Patent Document 3 relates to a SIM reader / writer to which a dual interface SIM is mounted, and Patent Document 4 relates to a portable device including a CPU and a battery.

特開２００４− ８６４０２号公報（特願２００２−２４４６１３）Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-86402 (Japanese Patent Application No. 2002-244613) 特開２００４−１１８７７１号公報（特願２００２−２８４８２５）JP 2004-118771 A (Japanese Patent Application No. 2002-284825) 特開２００４−２６４９１５号公報JP 2004-264915 A 特開２００５−２０２５６３号公報JP 2005-202563 A 特願２００７−０２３６７２Japanese Patent Application No. 2007-023672

特許文献５のＳＩＭホルダーでは、従来のＩＣカードリーダライタの機能に加えて、ＳＩＭから読み出したデータを非接触通信用コンバータチップとアンテナコイルを介して外部の非接触通信リーダライタと電磁誘導方式で交信（外部非接触リーダライタにＩＤデータを与えるか、データを受信してＩＣカードに書き込みを行う。）可能にしている。
本願は、この特許文献５の機能に加えて、モードを切り替えすることにより、自らが非接触通信用のリーダライタになり、相手のデータを読み取り、また書き込みする非接触通信デバイスとしても機能する形態を提案するものである。また、搭載された電池電源の消耗を抑えるべく、ＵＳＢ接続時はモードが非接触リーダライタモードであれば、ＵＳＢバスパワーを利用するようにしたものである。 In the SIM holder of Patent Document 5, in addition to the function of the conventional IC card reader / writer, the data read from the SIM is converted into electromagnetic contact with an external non-contact communication reader / writer via a non-contact communication converter chip and an antenna coil. Communication (giving ID data to an external non-contact reader / writer or receiving data and writing to an IC card) is possible.
In the present application, in addition to the function of Patent Document 5, by switching the mode, the device itself becomes a reader / writer for non-contact communication, and functions as a non-contact communication device that reads and writes data of the other party. This is a proposal. Further, in order to suppress the consumption of the installed battery power source, the USB bus power is used when the mode is the non-contact reader / writer mode at the time of USB connection.

上記課題を解決する本発明の要旨は、ＳＩＭサイズの小型ＩＣカードが装着可能であって、ＵＳＢインタフェースを有し、さらに、（１）制御回路チップと非接触通信用コンバータチップと、（２）非接触通信のためのアンテナコイルと、（３）電池電源とそのスイッチと、（４）ＩＤデバイスと非接触リーダライタデバイスのいずれかの選択を行うモード切替スイッチと、を搭載した携帯可能なデバイスであって、前記モード切替スイッチが、（Ａ）ＩＤデバイスモードを選択している場合には、前記電池電源から制御回路チップ、非接触通信用コンバータチップ、及びＳＩＭに電力を供給することによって、アンテナコイルを通じて外部非接触リーダライタとＳＩＭとの通信が可能なＩＤデバイスとなり、（Ｂ）非接触リーダライタデバイスモードを選択している場合には、非接触通信のリーダライタとして他の非接触通信媒体との通信を可能とする、ことを特徴とする非接触通信デバイス、にある。 The gist of the present invention that solves the above problems is that a SIM-sized small IC card can be mounted, has a USB interface, and (1) a control circuit chip and a non-contact communication converter chip, and (2) A portable device equipped with an antenna coil for non-contact communication, (3) a battery power source and its switch, and (4) a mode switch for selecting either an ID device or a non-contact reader / writer device When the mode changeover switch selects the (A) ID device mode, by supplying power from the battery power source to the control circuit chip, the contactless communication converter chip, and the SIM, It becomes an ID device capable of communication between the external non-contact reader / writer and the SIM through the antenna coil. (B) Non-contact reader / writer device If you have selected Sumodo enables communication with other non-contact communication medium as a non-contact communication writer, non-contact communication device, wherein, in.

上記において、非接触通信デバイスが、ＵＳＢ接続している場合はＵＳＢバスパワーで駆動するものであって、制御回路チップは、パワーオンリセット直後にＵＳＢ接続モードか非接触通信モードであるかを判定し、ＵＳＢ接続されていなければ電池電源駆動であると判断して非接触通信モードに移行する、ようにすることができる。 In the above, when the non-contact communication device is connected by USB, it is driven by USB bus power, and the control circuit chip determines whether it is in the USB connection mode or the non-contact communication mode immediately after the power-on reset. If the USB connection is not established, it can be determined that the battery is powered and the mode is changed to the non-contact communication mode.

上記において、非接触通信デバイスが、ＵＳＢ接続している場合はＵＳＢバスパワーで駆動するものであって、制御回路チップは、パワーオンリセット直後にＵＳＢ接続モードか非接触通信モードであるかを判定し、非接触通信モードであっても、途中からＵＳＢ接続してＵＳＢ接続モードと判定した場合は、電池電源の供給を停止する、ようにすることができる。 In the above, when the non-contact communication device is connected by USB, it is driven by USB bus power, and the control circuit chip determines whether it is in the USB connection mode or the non-contact communication mode immediately after the power-on reset. Even in the non-contact communication mode, if the USB connection is determined in the middle and the USB connection mode is determined, the battery power supply can be stopped.

また上記において、非接触通信デバイスがＵＳＢ機器に接続し、ＵＳＢバスパワーで駆動している状態において、（Ａ）ＩＤデバイスモードでは、接続しているＵＳＢ機器に対してＳＩＭのＩＤデータを与え、（Ｂ）非接触リーダライタデバイスモードでは、非接触通信のリーダライタとして他の非接触通信媒体と通信する、ようにすることができる。 In the above, in the state where the non-contact communication device is connected to the USB device and is driven by USB bus power, in (A) ID device mode, SIM ID data is given to the connected USB device, (B) In the non-contact reader / writer device mode, communication with another non-contact communication medium can be performed as a reader / writer for non-contact communication.

また上記において、非接触通信デバイスがＵＳＢ機器に接続しないで、前記電池電源により駆動している状態において、（Ａ）ＩＤデバイスモードでは、外部非接触リーダライタに対してＳＩＭのＩＤデータを与え、（Ｂ）非接触リーダライタデバイスモードでは、非接触通信のリーダライタとして他の非接触通信媒体と通信する、ようにすることもできる。 Further, in the above, in a state where the non-contact communication device is not connected to the USB device and is driven by the battery power source, in (A) ID device mode, SIM ID data is given to the external non-contact reader / writer, (B) In the non-contact reader / writer device mode, communication with other non-contact communication media can be performed as a reader / writer for non-contact communication.

（１）本発明の非接触通信デバイス（請求項１）は、ＵＳＢインタフェースを有し、ＳＩＭとＰＣ間のＵＳＢ接続が可能であると共に、ＳＩＭが接触型であっても、内蔵する電池電源とアンテナコイルにより、外部非接触リーダライタとＳＩＭ間の通信を可能にする。さらに、本非接触通信デバイスは、ＩＤデバイスか非接触リーダライタデバイスかのいずれかのモードの選択を行うモード切り替えスイッチを有し、モードの切り替えにより、ＩＤデバイスとしての機能とともに、自らが非接触通信のリーダライタとして他の非接触通信媒体と通信する機能を有する。
（２）通常の非接触ＩＣカードの場合、外部非接触リーダライタとの間では、５ｃｍ程度の通信距離しか得られないのに対し、本発明の非接触通信デバイスでは、１０ｃｍ程度の通信距離が得られる。 (1) A non-contact communication device according to the present invention (Claim 1) has a USB interface, enables USB connection between a SIM and a PC, and even if the SIM is a contact type, a built-in battery power supply The antenna coil enables communication between the external contactless reader / writer and the SIM. Furthermore, this non-contact communication device has a mode changeover switch for selecting either an ID device or a non-contact reader / writer device, and the function of the ID device is not contacted by switching the mode. As a communication reader / writer, it has a function of communicating with other non-contact communication media.
(2) In the case of a normal non-contact IC card, only a communication distance of about 5 cm can be obtained with an external non-contact reader / writer, whereas the non-contact communication device of the present invention has a communication distance of about 10 cm. can get.

（３）請求項２の非接触通信デバイスは、ＵＳＢ接続によって、ＵＳＢバスパワーで駆動しているか、ＵＳＢ接続されていなければ、電池電源で駆動しているかの判断をして、各々のＵＳＢ接続モードか非接触通信モードかの切り替えを行うことができる。
（４）請求項３の非接触通信デバイスは、ＵＳＢバスパワーで駆動可能であって、ＵＳＢ接続している場合は電池電源の供給を停止するので、電池電源の消費を少なくできる。 (3) The non-contact communication device according to claim 2 determines whether it is driven by USB bus power by USB connection, or if it is not connected by USB, if it is driven by battery power, and each USB connection Switching between the mode and the non-contact communication mode can be performed.
(4) The non-contact communication device according to claim 3 can be driven by USB bus power, and when the USB connection is established, the battery power supply is stopped, so that the battery power consumption can be reduced.

（５）請求項４の非接触通信デバイスは、ＵＳＢ接続でＵＳＢバスパワーで駆動している状態においても、ＩＤデバイスモードでＳＩＭのＩＤデータをＵＳＢ機器に与え、非接触リーダライタデバイスモードでは、他の非接触通信媒体と通信できる。
（６）請求項５の非接触通信デバイスは、ＵＳＢ接続しないで、電池電源により駆動している状態において、ＩＤデバイスモードでＳＩＭのＩＤデータを外部非接触リーダライタに与え、非接触リーダライタデバイスモードでは、他の非接触通信媒体と通信できる。 (5) The non-contact communication device according to claim 4 provides SIM ID data to the USB device in the ID device mode even in a state of being driven by USB bus power with USB connection. In the non-contact reader / writer device mode, Can communicate with other non-contact communication media.
(6) The non-contact communication device according to claim 5 provides SIM ID data to the external non-contact reader / writer in the ID device mode in a state where the non-contact communication device is driven by a battery power source without USB connection, and the non-contact reader / writer device In mode, it can communicate with other non-contact communication media.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の非接触通信デバイスの例の外観図、図２は、非接触通信デバイスの機能ブロック図、図３は、非接触通信デバイス間で通信を行っている状態を示す図、図４は、非接触通信デバイスを携帯電話にＵＳＢ接続して、非接触リーダライタとして利用している状態を示す図、図５は、制御回路チップの初期フローを示す図、図６、図７は、制御回路チップの動作フローを示す図、図８は、ポーリング信号待機状態を説明するフロー図、図９は、タイマーの動作を説明するフロー図、である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is an external view of an example of a non-contact communication device of the present invention, FIG. 2 is a functional block diagram of the non-contact communication device, and FIG. 3 is a diagram showing a state in which communication is performed between the non-contact communication devices, 4 is a diagram showing a state in which a non-contact communication device is connected to a mobile phone via USB and used as a non-contact reader / writer, FIG. 5 is a diagram showing an initial flow of a control circuit chip, and FIGS. FIG. 8 is a flowchart illustrating the operation flow of the control circuit chip, FIG. 8 is a flowchart illustrating the polling signal standby state, and FIG. 9 is a flowchart illustrating the operation of the timer.

図１は、本発明の非接触通信デバイスの例の外観図である。非接触通信デバイス１は、回路や部品、ＳＩＭを納めるる筐体１０からなり、ＳＩＭ２を挿入口１５からスライドして挿入し着脱できる構造になっている。筐体１０は透明な材質、例えば透明アクリル等で構成され、透明窓１６からＳＩＭ２を観察できる構造になっている。
非接触通信デバイス１は、ＵＳＢインターフェースのためにＵＳＢコネクタ５を有する。図１の場合、ＵＳＢコネクタ５はＡコネクタ（雄型）であるが、筐体から突出しないミニＢコネクタ（雌型）であってもよい。筐体１０には、電源ボタン１８（スイッチ８と一体のもの）、モード切り替えスイッチ１２、及び使用状態を確認するＬＥＤ表示１７が設けられている。ただし、外観や構造、材質は、図１の例に限定されるものではない。 FIG. 1 is an external view of an example of a contactless communication device of the present invention. The non-contact communication device 1 includes a housing 10 that houses a circuit, a component, and a SIM, and has a structure in which the SIM 2 is slid from the insertion port 15 to be inserted and removed. The housing 10 is made of a transparent material such as transparent acrylic, and has a structure in which the SIM 2 can be observed from the transparent window 16.
The non-contact communication device 1 has a USB connector 5 for a USB interface. In the case of FIG. 1, the USB connector 5 is an A connector (male), but may be a mini B connector (female) that does not protrude from the housing. The housing 10 is provided with a power button 18 (integrated with the switch 8), a mode switch 12 and an LED display 17 for confirming the use state. However, the appearance, structure, and material are not limited to the example of FIG.

非接触通信デバイス１は、（Ａ）ＩＤデバイスモードと、（Ｂ）非接触リーダライタデバイスモードと、のいずれかのモードを選択できるモード切り替えスイッチ１２を有している。モード切り替えスイッチ１２は、例えば左右にスライドして動き、いずれかのモードを選択できるようにされている。非接触通信デバイス１が、ＩＤデバイスのモードを選択している場合は、非接触通信デバイス１は、前記特許文献５のＳＩＭホルダーの機能を行い、ＵＳＢを介して認証媒体としてのＳＩＭの機能と、外部リーダライタが非接触でＳＩＭ２と交信可能にする機能を行う。この場合のＳＩＭホルダーは、ＳＩＭ２のＩＤデータを読み取りさせ、ＳＩＭに書き込みさせる機能であって、他の非接触通信媒体を能動的に読み書きする機能は有していない。
本非接触通信デバイス１が、非接触リーダライタデバイスモードを選択している場合は、非接触通信のリーダライタとして、同等機能を有する他の非接触通信デバイスや非接触ＩＣカードとの交信を行う（相手の情報を読み、また書き込みする）特徴がある。 The non-contact communication device 1 includes a mode changeover switch 12 that can select one of (A) ID device mode and (B) non-contact reader / writer device mode. For example, the mode changeover switch 12 slides to the left and right so that any mode can be selected. When the non-contact communication device 1 selects the ID device mode, the non-contact communication device 1 performs the function of the SIM holder of Patent Document 5, and the function of the SIM as an authentication medium via USB. The external reader / writer performs a function of enabling contact with the SIM 2 without contact. The SIM holder in this case has a function of reading the ID data of the SIM 2 and writing it to the SIM, and does not have a function of actively reading and writing other non-contact communication media.
When the non-contact communication device 1 selects the non-contact reader / writer device mode, as a non-contact communication reader / writer, it communicates with other non-contact communication devices and non-contact IC cards having equivalent functions. There is a feature (reading and writing the other party's information).

本発明に使用するＳＩＭ（ＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＩｄｅｎｔｉｔｙＭｏｄｕｌｅ）２は、一般的には、長辺が２５ｍｍ程度、短辺が１５ｍｍ程度に形成されている。厚みは、１．０ｍｍ以内で通常は０．７６ｍｍの均一な薄板状のものである。ＳＩＭ２の本来的目的は、携帯電話サービスの利用目的で開発されたが、一般のＩＣカードと同様の使用方法が可能であり、クレジット決済用の個人識別情報などを暗号化して登録することも可能となっている。本発明で使用するＳＩＭ２は、接触型であって接触端子板２２を有するが、基板２０内にアンテナコイルを有していない。 A SIM (Subscriber Identity Module) 2 used in the present invention is generally formed with a long side of about 25 mm and a short side of about 15 mm. The thickness is a uniform thin plate of 1.0 mm or less and usually 0.76 mm. The original purpose of SIM2 was developed for the purpose of using mobile phone services, but it can be used in the same way as a general IC card, and it is also possible to register personal identification information for credit settlement by encrypting it. It has become. The SIM 2 used in the present invention is a contact type and has a contact terminal plate 22, but does not have an antenna coil in the substrate 20.

本発明の非接触通信デバイス１では小型ＩＣカードのＳＩＭ２を使用することが、リーダライタの小型化に寄与することから、ＳＩＭ対応として本非接触通信デバイス１を説明しているが、ＩＣカードはＳＩＭに限定されず、非接触通信デバイス１の外形を異なるものとすれば、通常の札入れサイズＩＣカードにも対応でき、その機能を損なうものでないことは、当該分野に関わるものならば容易に類推できる。 In the non-contact communication device 1 of the present invention, the use of the SIM2 of the small IC card contributes to the miniaturization of the reader / writer. Therefore, the non-contact communication device 1 is described as SIM-compatible. If the external shape of the contactless communication device 1 is not limited to the SIM, it can be applied to a normal wallet-size IC card and the function is not impaired. it can.

図２は、非接触通信デバイスの機能ブロック図である。全体の制御回路（ＣＰＵ）として制御回路チップ（マイクロコンピュータチップ）３を用いた一例である。制御回路チップ３はＣＰＵの機能を有するので、以下単に、「ＣＰＵ３」という場合もある。
（プログラム）ＲＯＭやＲＡＭは、ＣＰＵ３に内蔵されているチップを想定しているが、外付けＲＯＭやＲＡＭであっても同様に機能させることができる。ＳＩＭ２とは物理的には、８本のコンタクトピンを有する端子板（不図示）により接続しているが、ＣＰＵ３にはＳＩＭ（制御）コントローラ３１が搭載されている。すなわち、ＳＩＭ２はＩＳＯ７８１６−３で規定するプロトコルを持ち、ＣＰＵ３はこのＩＳＯ７８１６−３のインタフェース、及びプロトコルを有している。ＣＰＵ３はまた、ＵＳＢ（インタフェース）コントローラ３２を有している。 FIG. 2 is a functional block diagram of the contactless communication device. This is an example in which a control circuit chip (microcomputer chip) 3 is used as the overall control circuit (CPU). Since the control circuit chip 3 has a CPU function, it may be simply referred to as “CPU 3” hereinafter.
(Program) ROM and RAM are assumed to be chips built in CPU 3, but even an external ROM or RAM can function in the same manner. Although physically connected to the SIM 2 by a terminal board (not shown) having eight contact pins, a SIM (control) controller 31 is mounted on the CPU 3. That is, SIM2 has a protocol defined by ISO7816-3, and CPU3 has this ISO7816-3 interface and protocol. The CPU 3 also has a USB (interface) controller 32.

本非接触通信デバイス１をＩＤデバイスとして使用する場合には、モード切り替えスイッチ１２を（ＩＤ）側にスライドする。これにより例えば、外部パソコンとＵＳＢ接続された状態で、パソコンのアプリケーションとＳＩＭ２とのトランスミッション（伝達）を本非接触通信デバイス１が行う。すなわち、アプリケーションからＳＩＭ２に記憶されたＩＤデータを読み出すコマンドがＵＳＢインタフェース経由で本非接触通信デバイス１のＣＰＵ３に送信され、そのコマンドを解釈して（または変換して）ＳＩＭ２へ通知し、ＳＩＭ２からそのデータを受け取り、ＵＳＢコネクタ５経由で外部パソコンのアプリケーションへ通知するといった機能を持っている。 When the non-contact communication device 1 is used as an ID device, the mode switch 12 is slid to the (ID) side. Accordingly, for example, the non-contact communication device 1 performs transmission between the personal computer application and the SIM 2 in a state in which the external personal computer is connected to the USB. That is, a command for reading ID data stored in the SIM 2 from the application is transmitted to the CPU 3 of the contactless communication device 1 via the USB interface, and the command is interpreted (or converted) and notified to the SIM 2. It has a function of receiving the data and notifying an external personal computer application via the USB connector 5.

ＣＰＵ３は非接触コントローラ３３を有し、非接触通信用コンバータ（デジタル／アナログ変換）チップ４を制御させる機能を持っている。非接触通信用コンバータチップ４には、アンテナコイル１１が接続している。アンテナコイル１１は、筐体１０の内側に沿って敷設されているもので、ＩＳＯ１４４４３、ＩＳＯ１８０９２のキャリア周波数１３．５６ＭＨｚの特性に合わせられている。 The CPU 3 has a non-contact controller 33 and has a function of controlling the non-contact communication converter (digital / analog conversion) chip 4. An antenna coil 11 is connected to the non-contact communication converter chip 4. The antenna coil 11 is laid along the inside of the housing 10 and is adapted to the characteristics of carrier frequencies 13.56 MHz of ISO 14443 and ISO 18092.

一般の非接触ＩＣカードでは外部非接触リーダライタからのポーリング応答要求信号を受信すると、そのポーリング信号の電磁波を誘導起電力として、ＩＣカード自体がその電力で起動し、応答を外部非接触リーダライタに返信するが、本非接触通信デバイス１の場合は他のＣＰＵを含めて動作電力が大きいために、電磁誘導起電力では動作できない。
そこで、本発明では、電池電源７での回路駆動としてその問題を解決している。電源ボタン（電源スイッチ８）１８を「ＯＮ」にされた状態で、モード切り替えスイッチ１２がＩＤデバイスモードを選択している場合には、前記電池電源から制御回路チップ、非接触通信用コンバータチップ、及びＳＩＭに電力を供給することによって、アンテナコイルを通じて外部非接触リーダライタとＳＩＭとの通信が可能なＩＤデバイスとなる。 In a general non-contact IC card, when a polling response request signal is received from an external non-contact reader / writer, the IC card itself is activated with the electromagnetic wave of the polling signal as an induced electromotive force, and the response is transmitted to the external non-contact reader / writer. However, in the case of the non-contact communication device 1, since the operation power is large including other CPUs, the contactless communication device 1 cannot operate with the electromagnetic induction electromotive force.
Therefore, in the present invention, the problem is solved as circuit driving with the battery power source 7. In the state where the power button (power switch 8) 18 is set to “ON” and the mode change switch 12 selects the ID device mode, a control circuit chip, a contactless communication converter chip, By supplying electric power to the SIM, the ID device can communicate with the external contactless reader / writer and the SIM through the antenna coil.

すなわち、ＣＰＵ３、ＳＩＭ２と非接触通信用コンバータチップ４を可動状態にした段階で、外部非接触リーダライタからのポーリング応答要求を受信した場合に、その応答を返信し、外部非接触リーダライタからのＩＤデータ要求コマンドを受け付けて、ＩＤデータを送出するようにしたものである。すなわち、外部非接触リーダライタとＳＩＭ２とのトランスミッションをＣＰＵ３がその仲介を行っていることになる。 That is, when the polling response request from the external non-contact reader / writer is received at the stage where the CPU 3, SIM 2 and the non-contact communication converter chip 4 are in the movable state, the response is returned, and the response from the external non-contact reader / writer is returned. An ID data request command is received and ID data is transmitted. That is, the CPU 3 mediates the transmission between the external non-contact reader / writer and the SIM 2.

すなわち、本非接触通信デバイス１はＳＩＭ２を挿入してから、ＵＳＢ接続することによって、ＳＩＭ用リーダライタとなり、ＵＳＢ接続されていない時には電源「ＯＮ」して、自身の電池電源７によって駆動することにより、ＳＩＭ２を非接触ＩＤデバイスとして使用可能ならしめるという特徴を有するものである。
電池電源７は、二次電池でも一次電池であってもよい。二次電池の場合は、充電回路３５を備える必要がある。二次電池にはリチウムイオン電池等を使用できる。電池電源７は電源ボタン（スイッチ８）１８を「ＯＮ」にした際に、電源供給ライン３６を通じて、ＣＰＵ３、非接触通信用コンバータチップ４、ＳＩＭ２に供給される。ＵＳＢ接続している場合は、パソコンから同様にバスパワーにより電源が供給される。 In other words, the non-contact communication device 1 becomes a SIM reader / writer by inserting the SIM 2 and then making a USB connection. When the USB connection is not made, the power is turned on and driven by its own battery power source 7. Therefore, the SIM2 can be used as a non-contact ID device.
The battery power source 7 may be a secondary battery or a primary battery. In the case of a secondary battery, the charging circuit 35 needs to be provided. A lithium ion battery etc. can be used for a secondary battery. The battery power supply 7 is supplied to the CPU 3, the non-contact communication converter chip 4, and the SIM 2 through the power supply line 36 when the power button (switch 8) 18 is turned “ON”. In the case of USB connection, power is supplied from the personal computer by bus power.

この場合は、非接触通信用コンバータチップ４に電源供給する必要はない。また、非接触通信用コンバータチップ４に電源供給してもＣＰＵ３が非接触通信用コンバータチップ４を制御して、信号遮断を行うなどにより非接触通信は行わないようにする。
タイマー（電源コントローラ）３４は、電池電源の無駄な消費を防ぐために設けられたもので、その機能については後述する。 In this case, it is not necessary to supply power to the contactless communication converter chip 4. Further, even if power is supplied to the converter chip 4 for non-contact communication, the CPU 3 controls the converter chip 4 for non-contact communication so as not to perform non-contact communication by blocking the signal.
The timer (power supply controller) 34 is provided to prevent wasteful consumption of battery power, and its function will be described later.

非接触通信デバイス１は次のような使用方法が考えられる。電源ボタン（電源スイッチ８）１８を「ＯＮ」にして、リーダライタ（外部非接触リーダライタ）が設置されたドアゲートにかざして、ドアを開閉して入室する。入室した部屋のパソコンにＵＳＢ接続してネットワークログインする、といった使用例が代表的である。このような使用法により、許可されたＩＤ者のみが入室し、パソコンに接続してネットワークログインすることが可能になる。他方、許可されないＩＤ者は入室もネットワークログインも禁止される。 The non-contact communication device 1 can be used as follows. The power button (power switch 8) 18 is turned “ON”, and the door is opened and closed to enter the room over the door gate where the reader / writer (external non-contact reader / writer) is installed. A typical use case is that a user connects to a personal computer in the room and logs in via a network. Such usage allows only authorized ID persons to enter the room and connect to a personal computer to log in to the network. On the other hand, unauthorized ID persons are prohibited from entering the room and logging in to the network.

非接触デバイスとしての使用の典型的な例は、上記のようなドアゲートなどのゲート通過システムであるが、この場合にはデバイスの電源を「ＯＮ」にして、すばやく交信する必要がある。そのため、ゲートの外部非接触リーダライタにかざす前にデバイスに装着されたＳＩＭをリセット解除し、ＳＩＭも非接触通信用コンバータチップ４も活性化状態にしておかねばならず、特にＳＩＭはＡＴＲ（ＡｎｓｗｅｒＴｏＲｅｓｅｔ）データの送信を終えて（制御回路チップ３がＡＴＲデータを取得済み状態で）、コマンド入力待ち状態にしておくことが重要であり、最初にこの処理を行うように工夫されている。 A typical example of use as a non-contact device is a gate passing system such as a door gate as described above, but in this case, it is necessary to turn on the power of the device to quickly communicate. For this reason, the SIM mounted on the device must be reset before it is held over the external non-contact reader / writer of the gate, and both the SIM and the non-contact communication converter chip 4 must be activated. In particular, the SIM has an ATR (Answer). (To Reset) It is important to finish the data transmission (the control circuit chip 3 has already acquired the ATR data) and wait for the command input, and it is devised to perform this process first.

逆に、電源ＯＮにしてから、外部非接触リーダライタと交信が行われなかった場合には、電池の消耗を最小限にするために、ある一定時間の交信がない場合は、制御回路チップ３が電力を遮断（停止）する機能を持たせた。ドアゲートに限らず、ＰＣ接続の卓上非接触リーダライタとの長時間の交信においても、ある一定時間の交信がない場合には、電池電源からの供給を停止する機能を持たせ、電池の無用な消耗を防ぐ工夫も行っている。
以上は、ＩＤデバイスとして本非接触通信デバイス１を使用する場合であるが、この使用方法は前記した特許文献５のＳＩＭホルダーと同様の内容である。 Conversely, if communication with the external non-contact reader / writer is not performed after the power is turned on, the control circuit chip 3 is used when there is no communication for a certain period of time in order to minimize battery consumption. Has a function to cut off (stop) power. Even in the case of long-term communication with a desktop non-contact reader / writer connected to a PC, not just a door gate, if there is no communication for a certain period of time, a function to stop the supply from the battery power supply is provided, and the battery is useless. We are also trying to prevent wear.
The above is a case where the non-contact communication device 1 is used as an ID device, and this usage is the same as that of the SIM holder of Patent Document 5 described above.

本非接触通信デバイス１を非接触リーダライタデバイスとして使用する場合には、モード切り替えスイッチ１２を（ＲＷ）側にスライドする。電源ボタン（スイッチ８）１８が「ＯＮ」にされた状態で、モード切り替えスイッチ１２が非接触リーダライタデバイスモードを選択している場合には、制御回路チップ３は非接触リーダライタデバイスのプログラムを遂行する。すなわち、外部パソコン等とＵＳＢ接続された状態、または非接続の状態で、他の非接触情報媒体の情報を読み取りし、また当該非接触情報媒体に対して、パソコンからのデータを書き込みする機能を非接触通信デバイス１が行う。
この場合も、ＰＣと非接続の状態では、前記電池電源から制御回路チップ、非接触通信用コンバータチップ、及びＳＩＭに電力を供給することは同様である。 When the non-contact communication device 1 is used as a non-contact reader / writer device, the mode switch 12 is slid to the (RW) side. When the power switch (switch 8) 18 is set to “ON” and the mode switch 12 selects the non-contact reader / writer device mode, the control circuit chip 3 executes the program for the non-contact reader / writer device. Carry out. In other words, it has a function of reading information from another non-contact information medium in a state of being connected to an external personal computer or the like by USB or in a non-connection state, and writing data from the personal computer to the non-contact information medium. Performed by the non-contact communication device 1.
In this case as well, power is supplied from the battery power source to the control circuit chip, the contactless communication converter chip, and the SIM in a state of being disconnected from the PC.

本発明の制御回路チップ３の非接触コントローラ３３は、アクティブ（Ａｃｔｉｖｅ）モードにおいて、非接触リーダライタモードとしての機能を有する特徴がある。これにより、相手のＩＣカード（ＳＩＭ）のデータを読み取りし、また相手のメモリーに対して書き込みする機能を備える。パッシブ（Ｐａｓｓｉｖｅ）モードである場合は、非接触ＩＤデバイスとなることの違いがある。パッシブモードの場合は、自己のＩＤデータを相手側に読み取らせて、また自己のメモリーに書き込みさせて、ＩＤデバイスとしての機能をすることが主体になる。ＩＤデバイスとしての機能は特許文献５の場合と同様である。 The non-contact controller 33 of the control circuit chip 3 of the present invention is characterized by having a function as a non-contact reader / writer mode in the active mode. Thereby, it has a function of reading data of the other party's IC card (SIM) and writing to the other party's memory. In the case of the passive mode, there is a difference that it becomes a non-contact ID device. In the case of the passive mode, the main function is to allow the other party to read his / her ID data and write it to his / her own memory to function as an ID device. The function as an ID device is the same as in the case of Patent Document 5.

アクティブモードとパッシブモードでは、非接触通信デバイス１がポーリング応答要求信号を発するか否かの違いがある。すなわち、アクティブモードの非接触通信デバイス１では、応答を求めるポーリング応答要求信号を最初から発信している必要があり、パッシブモードではポーリング応答要求信号を発することはない。制御回路チップ３は、モード切り替えスイッチ１２の状態を判断して、モード設定を行う。アクティブモードの場合は、非接触コントローラ３３がコマンドを選択し、非接触通信用コンバータチップ４に対して、ポーリング応答要求信号発信を指示する。
ただし、アクティブモードとパッシブモードでは、制御回路チップ３自体もハード的にも異なるものとなる。例えば、インサイドコンタクトレス社の「ＰｉｃｏＲｅａｄ」などは、パッシブモードとアクティブモードの両方の機能を備えているので、これを非接触コントローラ３３で切り替えコントロールすることで本発明のテバイスを実現できる。 There is a difference between whether the contactless communication device 1 issues a polling response request signal between the active mode and the passive mode. That is, the non-contact communication device 1 in the active mode needs to transmit a polling response request signal for requesting a response from the beginning, and does not issue a polling response request signal in the passive mode. The control circuit chip 3 determines the state of the mode selector switch 12 and sets the mode. In the active mode, the non-contact controller 33 selects a command and instructs the non-contact communication converter chip 4 to issue a polling response request signal.
However, in the active mode and the passive mode, the control circuit chip 3 itself is also different in hardware. For example, “PicoRead” manufactured by Inside Contactless Co., Ltd. has both a passive mode function and an active mode function, and the device of the present invention can be realized by switching and controlling the function with the non-contact controller 33.

図３は、非接触通信デバイス間で通信を行っている状態を示す図である。２つの非接触通信デバイス１Ａと１Ｂが接近して（２〜１０ｃｍの距離）置かれた状態にある。平面的に重なる状態でもよく、図のように略同一面に並置した状態でもよい。
非接触通信デバイス１Ａのモード切り替えスイッチ１２は、アクティブの非接触リーダライタモード（ＲＷ）の状態であり、非接触通信デバイス１Ｂは、パッシブのＩＤデバイスモードの状態である。この状態では、非接触通信デバイス１ＢのＩＤデータを非接触通信デバイス１Ａが読み取りし、認証する状態にある。非接触通信デバイス１Ａからデータを送信してデバイス１Ｂに書き込みするものであってもよい。非接触通信デバイス１Ａからはポーリング信号が発信されていて、デバイス１Ｂがこれに応答信号を発した場合に通信が成立する。ＵＳＢ機器に接続しない状態では、双方ともに電池電源で動作する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which communication is performed between contactless communication devices. Two non-contact communication devices 1A and 1B are placed close to each other (a distance of 2 to 10 cm). It may be in a state of overlapping in a plane, or in a state of being juxtaposed on substantially the same plane as shown in the figure.
The mode switch 12 of the non-contact communication device 1A is in an active non-contact reader / writer mode (RW), and the non-contact communication device 1B is in a passive ID device mode. In this state, the non-contact communication device 1A reads and authenticates the ID data of the non-contact communication device 1B. Data may be transmitted from the non-contact communication device 1A and written to the device 1B. Communication is established when a polling signal is transmitted from the non-contact communication device 1A and the device 1B issues a response signal thereto. When not connected to a USB device, both operate on battery power.

図３では、非接触通信デバイス１Ａは、ＰＣ１００等のＵＳＢ機器に接続した状態であってもよい。ＰＣ１００に接続した状態では、ＰＣ１００からのバスパワーによりデバイス１Ａは動作する。接続した状態で、ＰＣ１００がデバイス１Ｂを認証し、デバイス１Ｂに対して必要なデータを書き込みすることができる。 In FIG. 3, the non-contact communication device 1A may be connected to a USB device such as the PC 100. In the state connected to the PC 100, the device 1A operates by the bus power from the PC 100. In a connected state, the PC 100 can authenticate the device 1B and write necessary data to the device 1B.

図４は、非接触通信デバイスを携帯電話にＵＳＢ接続して、非接触リーダライタとして利用している状態を示す図である。携帯電話２００もＵＳＢコネクタを有し、非接触通信デバイス１ＡのＵＳＢコネクタ５を差し込みして使用することができる。
図４の状態では、非接触通信デバイス１Ａが非接触リーダライタモード（ＲＷ）の状態であり、非接触通信デバイス１Ｂは、ＩＤデバイスモードの状態である。
非接触通信デバイス間同士ではなく、非接触通信デバイス１Ａと非接触ＩＣカード２、または図示してないが非接触ＩＣタグ間との交信ができることも勿論である。非接触ＩＣカード２や非接触ＩＣタグの場合は、アンテナコイルを内蔵するものである。また、携帯電話２００に替えて他の携帯端末やＰＣにも接続できる。 FIG. 4 is a diagram showing a state in which a non-contact communication device is connected to a mobile phone via USB and used as a non-contact reader / writer. The mobile phone 200 also has a USB connector, and can be used by inserting the USB connector 5 of the non-contact communication device 1A.
In the state of FIG. 4, the non-contact communication device 1A is in the non-contact reader / writer mode (RW), and the non-contact communication device 1B is in the ID device mode.
Of course, communication between the contactless communication device 1A and the contactless IC card 2 or between contactless IC tags (not shown) is possible, not between contactless communication devices. In the case of the non-contact IC card 2 or the non-contact IC tag, an antenna coil is built in. Further, the mobile phone 200 can be connected to another mobile terminal or a PC instead of the mobile phone 200.

図５は、制御回路チップの初期フローを示す図である。
ＣＰＵ３は、パワーオンリセット（Ｓ１１）直後にモードチェック（ポートチェック）を行う（Ｓ１２）。すなわち、ＩＤデバイスモードであるか非接触リーダライタデバイスモードであるか否かの判断を行う（Ｓ１３）。ＩＤデバイスモードである場合（ｙｅｓ）は、ＵＳＢレジスタチェックを行う（Ｓ１４）。ＵＳＢレジスタチェックは、非接触通信デバイス１が、ＵＳＢに接続した状態であるか否かの判断を行う（Ｓ１５）。ＵＳＢに接続していなければ（ｎｏ）、非接触ＩＤモードを起動して（Ｓ１６）、非接触ＩＤ通信を行う。ＵＳＢに接続していれば（ｙｅｓ）、ＵＳＢ接続インターフェースを起動して（Ｓ１７）、ＳＩＭ２に対して接触通信（ＵＳＢ機器とＳＩＭ２間の）を行う。 FIG. 5 is a diagram showing an initial flow of the control circuit chip.
The CPU 3 performs a mode check (port check) immediately after the power-on reset (S11) (S12). That is, it is determined whether it is the ID device mode or the non-contact reader / writer device mode (S13). If the ID device mode is selected (yes), a USB register check is performed (S14). In the USB register check, it is determined whether or not the non-contact communication device 1 is connected to the USB (S15). If not connected to the USB (no), the contactless ID mode is activated (S16), and contactless ID communication is performed. If connected to the USB (yes), the USB connection interface is activated (S17), and contact communication (between the USB device and the SIM2) is performed with respect to the SIM2.

ＩＤデバイスモードでない場合（ｎｏ）は、非接触リーダライタデバイスモードを起動する（Ｓ１８）。ＵＳＢレジスタチェックを行い（Ｓ１９）、非接触通信デバイス１が、ＵＳＢに接続した状態であるか否かの判断を行う（Ｓ２０）。
ＵＳＢに接続していれば（ｙｅｓ）、電池電源をＯＦＦして（Ｓ２１）、非接触リーダライタアプリケーションを起動して（Ｓ２２）、他の非接触通信デバイスと非接触通信を行う。ＵＳＢに接続していなければ（ｎｏ）、電池電源を使用して非接触リーダライタアプリケーションを起動して（Ｓ２２）、他の非接触通信デバイスと非接触通信を行う。 If it is not the ID device mode (no), the non-contact reader / writer device mode is activated (S18). A USB register check is performed (S19), and it is determined whether or not the non-contact communication device 1 is connected to the USB (S20).
If it is connected to the USB (yes), the battery power is turned off (S21), the contactless reader / writer application is activated (S22), and contactless communication with other contactless communication devices is performed. If it is not connected to the USB (no), the non-contact reader / writer application is activated using the battery power source (S22), and non-contact communication is performed with another non-contact communication device.

図６、図７は、制御回路チップの動作フローを示す図である。いずれも、図５の初期フローの前提となる動作を意味する。
電源ＯＮの状態でＣＰＵ３は、パワーオンリセット（Ｓ１１）直後に、ＵＳＢコントローラ３２のレジスタの状態をチェックする（Ｓ１２）。すなわち、ＣＰＵ３が起動した場合に、ＵＳＢバスパワーでの起動か、電池電源からの起動かは、ＣＰＵ３の立ち上がり直後には不明なため、レジスタがＵＳＢ接続を示していればＵＳＢでのトランスミッションを始める状態に移行する。ＵＳＢ接続されていなければ、電池電源駆動であると判断して（Ｓ１３）、非接触通信モードでトランスミッションを始める状態に移行する。 6 and 7 are diagrams showing an operation flow of the control circuit chip. Either means an operation that is a premise of the initial flow of FIG.
In the power-on state, the CPU 3 checks the register state of the USB controller 32 immediately after the power-on reset (S11) (S12). That is, when the CPU 3 is activated, it is unclear immediately after the startup of the CPU 3 whether it is activated by USB bus power or battery power, so if the register indicates USB connection, transmission by USB is started. Transition to the state. If the USB connection is not established, it is determined that the battery is powered (S13), and a transition is made to a state in which transmission is started in the non-contact communication mode.

図７のようにＣＰＵ３は、パワーオンリセット（Ｓ１１）直後に、ＵＳＢコントローラ３２のレジスタの状態をチェックする（Ｓ１２）。レジスタがＵＳＢ接続を示していればＵＳＢでのトランスミッションを始める状態に移行する。電池電源駆動していても（非接触通信モードであっても）、ＵＳＢ接続された場合には、ＣＰＵ３は一定間隔でＵＳＢレジスタをチェックしていて、その時点でＵＳＢ接続か否かを判断し（Ｓ１３）、ＵＳＢ接続されたと判断した場合は、電池電源７のスイッチＯＦＦ信号を送出して（Ｓ１４）、電池電源７を切断してＵＳＢモードとする。 As shown in FIG. 7, the CPU 3 checks the register state of the USB controller 32 immediately after the power-on reset (S11) (S12). If the register indicates USB connection, the state shifts to a state in which USB transmission is started. Even if the battery is powered (even in the non-contact communication mode), when the USB connection is established, the CPU 3 checks the USB register at regular intervals to determine whether or not the USB connection is established at that time. (S13) When it is determined that the USB connection is established, a switch OFF signal of the battery power supply 7 is sent (S14), and the battery power supply 7 is disconnected to enter the USB mode.

これによって、ＵＳＢ接続モードか非接触モードかのどちらのモードで駆動すべきかを判断することができ、また、電池の無駄な消費を抑えることが可能となる。このチェック動作を一定間隔（例えば、０．５秒）毎に行う。なお、図２の機能ブロック図では、電池電源スイッチのＯＦＦ信号をタイマー（電源コントローラ）３４により送出するように図示されているが、どのラインからでもよい。図２のように、コントロールする場合は、タイマーのカウント値を設定値まで強制的に繰り上げて信号送出するようにする。 As a result, it can be determined whether the USB connection mode or the non-contact mode should be driven, and wasteful consumption of the battery can be suppressed. This check operation is performed at regular intervals (for example, 0.5 seconds). In the functional block diagram of FIG. 2, the battery power switch OFF signal is shown to be sent by the timer (power controller) 34, but any line may be used. As shown in FIG. 2, in the case of control, the count value of the timer is forcibly increased to a set value and a signal is transmitted.

次に、図８のフローチャートを参照して、ＩＤデバイスモードにおける信号待機状態などについて説明する。
上述のようなドアーゲートシステムでの使用では、電源ボタン（電源スイッチ８）１８をＯＮにしてから（Ｓ２１）、外部非接触リーダライタ６にかざして非接触通信を行うが、電源ＯＮにした状態の直後では上述の如く、ＵＳＢ接続モードか非接触通信モードかの選択を行う。非接触通信モードと判断した場合には直後にＳＩＭ２をリセットし（２ａ）、ＡＴＲ応答を得て（２ｂ）、ＳＩＭ２を稼働状態にしておく。これにより、ＣＰＵ３は、ポーリング信号確認待ち状態（Ｓ２２）になり、ＳＩＭ２は、コマンド入力待ち状態（Ｓ２３）になる。 Next, a signal standby state in the ID device mode will be described with reference to the flowchart of FIG.
In use in the door gate system as described above, the power button (power switch 8) 18 is turned on (S21), and then the contactless communication is performed over the external contactless reader / writer 6, but the power is turned on. Immediately after, as described above, the USB connection mode or the non-contact communication mode is selected. If the non-contact communication mode is determined, the SIM 2 is reset immediately (2a), an ATR response is obtained (2b), and the SIM 2 is set in an operating state. As a result, the CPU 3 enters a polling signal confirmation waiting state (S22), and the SIM 2 enters a command input waiting state (S23).

このようにすることによって、いつ外部非接触リーダライタ６から非接触通信用コンバータチップ４にポーリング応答要求（２ｃ）があって、ポーリング信号受信通知（２ｄ）が、ＣＰＵ３にされても、ポーリング応答返信通知（２ｅ）をすることができる。
非接触通信用コンバータチップ４が、外部非接触リーダライタ６にポーリング応答（２ｆ）をすると、外部非接触リーダライタ６は、ＩＤデータ要求コマンド（２ｇ）を非接触通信用コンバータチップ４に返し、ＣＰＵ経由ＳＩＭに送信される（２ｈ，２ｉ）。
ＳＩＭ２は、ＩＤデータ返信をＣＰＵ３と非接触通信用コンバータチップ４を経由して、外部非接触リーダライタ６に返信する（２ｊ，２ｋ，２ｌ）。この処理フローにより、使用上では電源ＯＮからいつでも非接触システムとして使用可能とすることができる。通常では、０．５秒以内でＳＩＭはコマンド入力待ちの状態にすることができる。 By doing so, even when there is a polling response request (2c) from the external contactless reader / writer 6 to the contactless communication converter chip 4 and the polling signal reception notification (2d) is sent to the CPU 3, the polling response A reply notification (2e) can be made.
When the contactless communication converter chip 4 makes a polling response (2f) to the external contactless reader / writer 6, the external contactless reader / writer 6 returns an ID data request command (2g) to the contactless communication converter chip 4. It is transmitted to the SIM via the CPU (2h, 2i).
The SIM 2 returns an ID data reply to the external non-contact reader / writer 6 via the CPU 3 and the non-contact communication converter chip 4 (2j, 2k, 2l). With this processing flow, it can be used as a non-contact system at any time after power-on. Normally, the SIM can wait for command input within 0.5 seconds.

本デバイス（非接触通信デバイス）１は、非接触通信モードでは電池電源７を使用するが、前述のドアゲートシステムを例にすると、電池電源スイッチ８を「ＯＮ」にしてから、外部非接触リーダライタにかざさない場合も想定することができる。この場合は延々と電池が消費されるので、電池電源の無駄な消費を防ぐためにタイマー機能を搭載する。 The present device (non-contact communication device) 1 uses the battery power source 7 in the non-contact communication mode. However, in the case of the door gate system described above, the battery power switch 8 is turned “ON” before the external non-contact reader. The case where it does not hold over a writer can also be assumed. In this case, since the battery is consumed endlessly, a timer function is installed to prevent wasteful consumption of the battery power.

図９のフローチャートを参照して、タイマーの動作などについて説明する。
前記のように、ＳＩＭ２をリセットし（３ａ）、ＡＴＲ応答を得て（３ｂ）、ＳＩＭ２を稼働状態にしておく。これにより、ＣＰＵ３はポーリング信号確認待ち状態（Ｓ３２）になり、ＳＩＭ２は、コマンド入力待ち状態（Ｓ３３）になる。このように、ＳＩＭ２を活性化した直後に、ＣＰＵ３は、自己のタイマーをセットする（Ｓ３４）。
ドアゲートなどの非接触システムを想定すると１０秒が最適と言える。１０秒間、何も非接触通信用コンバータチップ４からの信号がない場合は、終了シーケンスを実行して、電源スイッチにＯＦＦ信号を出力して電池電源供給を「ＯＦＦ」させる。 With reference to the flowchart of FIG. 9, the operation of the timer and the like will be described.
As described above, the SIM2 is reset (3a), an ATR response is obtained (3b), and the SIM2 is set in an operating state. As a result, the CPU 3 enters a polling signal confirmation wait state (S32), and the SIM 2 enters a command input wait state (S33). Thus, immediately after activating SIM2, CPU 3 sets its own timer (S34).
Assuming a non-contact system such as a door gate, 10 seconds is optimal. If there is no signal from the non-contact communication converter chip 4 for 10 seconds, an end sequence is executed to output an OFF signal to the power switch to turn off the battery power supply.

図８と同様に、外部非接触リーダライタ６から、ポーリング応答要求（３ｃ）があって、非接触通信用コンバータチップ４からの、ポーリング信号受信通知（３ｄ）を受け、ポーリング応答返信通知（３ｅ）し、ポーリング応答（３ｆ）する。ＩＤデータ要求コマンド（３ｇ，３ｈ，３ｉ）に対して、ＩＤデータ返信した場合（３ｊ，３ｋ，３ｌ）は、その後、タイマー３４をセットする（Ｓ３５）。タイマーセット後、１０秒間コマンド信号入力無しを確認（Ｓ３６）した場合は、ＣＰＵ３は、終了シーケンス（３ｍ）をＳＩＭ２に送信し、電源スイッチＯＦＦ信号を出力し（Ｓ３７）、電池電源供給を「ＯＦＦ」させる。すなわち、非接触通信が途絶えて約１０秒後には、必ず電池電源を「ＯＦＦ」することが可能となり、無駄な電量消費を防ぐことができる。 As in FIG. 8, there is a polling response request (3c) from the external non-contact reader / writer 6, receives the polling signal reception notification (3d) from the non-contact communication converter chip 4, and receives the polling response reply notification (3e). And polling response (3f). If ID data is returned in response to the ID data request command (3g, 3h, 3i) (3j, 3k, 3l), then the timer 34 is set (S35). When it is confirmed that no command signal is input for 10 seconds after the timer is set (S36), the CPU 3 transmits an end sequence (3m) to the SIM2, outputs a power switch OFF signal (S37), and turns off the battery power supply. " That is, it is possible to always turn off the battery power about 10 seconds after non-contact communication is interrupted, and wasteful power consumption can be prevented.

本発明では小型ＩＣカードのＳＩＭを使用することが、リーダライタの小型化に寄与することから、ＳＩＭを例として記述し、ＳＩＭ対応として本非接触通信デバイスを説明してきたが、ＩＣカードはＳＩＭに限定されず、通常の札入れサイズＩＣカードにも適用できることは、当業者には自明のことである。 In the present invention, since the use of a SIM of a small IC card contributes to the miniaturization of a reader / writer, the SIM has been described as an example, and the present non-contact communication device has been described as being SIM-compatible. It is obvious to those skilled in the art that the present invention can be applied to a normal wallet-size IC card.

本発明の非接触通信デバイスの例の外観図である。It is an external view of the example of the non-contact communication device of this invention. 非接触通信デバイスの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a non-contact communication device. 非接触通信デバイス間で通信を行っている状態を示す図である。It is a figure which shows the state which is communicating between non-contact communication devices. 非接触通信デバイスを携帯電話にＵＳＢ接続して、非接触リーダライタとして利用している状態を示す図である。It is a figure which shows the state which is using USB as a non-contact reader / writer by connecting a non-contact communication device to a mobile phone by USB. 制御回路チップの初期フローを示す図である。It is a figure which shows the initial flow of a control circuit chip. 制御回路チップの動作フローを示す図である。It is a figure which shows the operation | movement flow of a control circuit chip. 制御回路チップの動作フローを示す図である。It is a figure which shows the operation | movement flow of a control circuit chip. ポーリング信号待機状態を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining a polling signal standby state. タイマーの動作を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining operation | movement of a timer.

Explanation of symbols

１非接触通信デバイス、本デバイス
２ＳＩＭ（小型ＩＣカード）
３制御回路チップ、ＣＰＵ
４非接触通信用コンバータチップ
５ＵＳＢコネクタ
６外部非接触リーダライタ
７電池電源
８電源スイッチ
１０筐体
１１アンテナコイル
１２モード切り替えスイッチ
１６透明窓
１７ＬＥＤ表示
１８電源ボタン
２０基板
２２接触端子板
３１ＳＩＭコントローラ
３２ＵＳＢコントローラ
３３非接触コントローラ
３４タイマー（電源コントローラ）
３５充電回路
３６電源供給ライン 1 Non-contact communication device, this device 2 SIM (small IC card)
3 Control circuit chip, CPU
4 Non-contact communication converter chip 5 USB connector 6 External non-contact reader / writer 7 Battery power supply 8 Power switch 10 Housing 11 Antenna coil 12 Mode switch 16 Transparent window 17 LED display 18 Power button 20 Substrate 22 Contact terminal board 31 SIM controller 32 USB controller 33 Non-contact controller 34 Timer (power controller)
35 Charging circuit 36 Power supply line

Claims

A SIM-sized small IC card can be mounted, has a USB interface, (1) a control circuit chip and a converter chip for non-contact communication, (2) an antenna coil for non-contact communication, 3) A portable device equipped with a battery power supply and its switch; and (4) a mode changeover switch for selecting either an ID device or a non-contact reader / writer device, wherein the mode changeover switch comprises:
(A) When the ID device mode is selected, by supplying power from the battery power source to the control circuit chip, the contactless communication converter chip, and the SIM, the external contactless reader / writer and the SIM are connected through the antenna coil. ID device that can communicate with
(B) When the non-contact reader / writer device mode is selected, communication with another non-contact communication medium is enabled as a reader / writer for non-contact communication.
A non-contact communication device.

When the non-contact communication device is connected by USB, it is driven by USB bus power, and the control circuit chip determines whether it is in the USB connection mode or the non-contact communication mode immediately after the power-on reset. 2. The non-contact communication device according to claim 1, wherein if it is not connected, it is determined that the battery power supply is driven and the mode is shifted to the non-contact communication mode.

When the non-contact communication device is connected by USB, it is driven by USB bus power, and the control circuit chip determines whether it is the USB connection mode or the non-contact communication mode immediately after the power-on reset. 2. The non-contact communication device according to claim 1, wherein, even in the contact communication mode, when the USB connection is determined from the middle and the USB connection mode is determined, the battery power supply is stopped.

In a state where the non-contact communication device is connected to the USB device and is driven by USB bus power, (A) ID device mode gives SIM ID data to the connected USB device. 4. The non-contact communication device according to claim 1, wherein, in the contact reader / writer device mode, the non-contact communication device communicates with another non-contact communication medium as a reader / writer of non-contact communication.

In a state where the non-contact communication device is not connected to the USB device and is driven by the battery power source, in (A) ID device mode, SIM ID data is given to the external non-contact reader / writer, and (B) non-contact 4. The non-contact communication device according to claim 1, wherein, in the contact reader / writer device mode, the non-contact communication device communicates with another non-contact communication medium as a reader / writer of non-contact communication.