JP3838901B2 - 接触・非接触複合ｉｃカード - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接触端子を介して電源の受信および信号の送受信を行う接触インタフェースと、アンテナを介して電源の受信および信号の送受信を行う非接触インタフェースとを併せ持つ接触・非接触複合ＩＣカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、入退出管理システム、鉄道改札システム、ＦＡ管理システム等の用途にＩＣカードを用いたＩＣカードシステムが普及している。ＩＣカードには接触端子を有する接触式ＩＣカードと、接触端子を有しない非接触式ＩＣカードがある。また、携帯するカードの枚数を減らすべく、接触ＩＣカードと非接触ＩＣカードの両方の機能を併せ持った接触・非接触複合ＩＣカードが開発されている。
【０００３】
従来、この接触・非接触複合ＩＣカードとして、特開2000−322544号公報に示されるようなものが知られている。
特開平2000−322544号公報に示される複合ＩＣカードは、１チップ上に接触インタフェース部と非接触インタフェース部の両方を有し、各インタフェースからの電源および信号を切り換えるスイッチを有している。通常時は、非接触インタフェース側の電源供給および信号の送受信が選択されて非接触方式による通信を行う。また、接触端子より電源電圧が印加されたとき、もしくはクロック信号を検知したときには接触インタフェースが選択されて接触方式による通信を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の接触・非接触複合ＩＣカードでは、非接触方式が選択されるときには、常に電源も非接触インタフェースからの供給を選択して動作するように構成されているため、接触・非接触複合ＩＣカードが内部で必要とする十分な電力供給を非接触で得られない場合には、信号の送受信を非接触インタフェースを介して実行できなくなる問題がある。
【０００５】
本発明は、十分な電力供給を非接触で得られない場合であっても、信号の送受信を非接触インタフェースを介して実行できる接触・非接触複合ＩＣカードを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の接触・非接触複合ＩＣカードは、電気接点に接触して外部回路と通信し内蔵した記憶手段に対してアクセスする接触インタフェースとアンテナを介して非接触で外部回路と通信し内蔵した記憶手段に対してアクセスする非接触インタフェースとを搭載した接触・非接触複合ＩＣカードであって、内部回路の動作に必要な電力の供給元を前記接触インタフェースまたは前記非接触インタフェースに選択的に切り換える電源切換手段と、前記記憶手段に対してアクセスする通信方式を接触通信と非接触通信に選択的に切り換える通信切換手段と、前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値を超え、且つ前記接触インタフェースの接点からクロック信号の供給が検出されないとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して非接触方式で給電を受けて非接触方式でデータ通信処理する第１の状態を形成し、前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値に達せず、且つ前記接触インタフェースの接点からクロック信号の供給が検出されたとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して接触方式で給電を受けて接触方式でデータ通信処理する第２の状態を形成し、前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値に達せず、且つ前記接触インタフェースの接点からクロック信号の供給が検出されないとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して接触方式で給電を受けて非接触方式でデータ通信処理する第３の状態を形成し、前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値を超え、且つ前記接触インタフェースの接点からクロック信号の供給が検出されたとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して非接触方式で給電を受けて接触方式でデータ通信処理する第４の状態を形成するよう構成したコントロール手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
上記構成を有する複合ＩＣカードを用いると、接触端子から供給される電源を用いながら、非接触方式によるデータ通信が可能になるため、非接触通信装置から十分な電力供給が得られないような距離においてもデータ通信を行うことが可能である。
【０００８】
本発明の請求項２記載の接触・非接触複合ＩＣカードは、電気接点に接触して外部回路と通信し内蔵した記憶手段に対してアクセスする接触インタフェースとアンテナを介して非接触で外部回路と通信し内蔵した記憶手段に対してアクセスする非接触インタフェースとを搭載した接触・非接触複合ＩＣカードであって、内部回路の動作に必要な電力の供給元を前記接触インタフェースまたは前記非接触インタフェースに選択的に切り換える電源切換手段と、前記記憶手段に対してアクセスする通信方式を接触通信と非接触通信に選択的に切り換える通信切換手段と、前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値を超え、且つ前記アンテナに発生する交流信号の振幅が所定の閾値を超えるとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して非接触方式で給電を受けて非接触方式でデータ通信処理する第１の状態を形成し、前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値に達せず、且つ前記アンテナに発生する交流信号の振幅が所定の閾値に達しないとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して接触方式で給電を受けて接触方式でデータ通信処理する第２の状態を形成し、前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値に達せず、且つ前記アンテナに発生する交流信号の振幅が所定の閾値を超えるとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して接触方式で給電を受けて非接触方式でデータ通信処理する第３の状態を形成し、前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値を超え、且つ前記アンテナに発生する交流信号の振幅が所定の閾値に達しないとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して非接触方式で給電を受けて接触方式でデータ通信処理する第４の状態を形成するよう構成したコントロール手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１と図２は本発明の（実施の形態１）の接触・非接触複合ＩＣカードを示す。
【００１４】
ＣＰＵ１６，ロジック回路１７を介して記憶手段としての記憶装置１８にデータを格納したり、記憶装置１８に格納されているデータを読み出したりできるこの接触・非接触複合ＩＣカードは、接触インタフェース１０と非接触インタフェース１１の他に、内部回路の動作に必要な電力の供給元を前記接触インタフェース１１または前記非接触インタフェース１０に選択的に切り換える電源切換手段としての電源切換回路１２と、前記記憶装置１８に対してアクセスする通信方式を接触通信と非接触通信に選択的に切り換える通信切換手段としての通信切換回路１４と、動作に際して電源切換回路１２と通信切換回路１４の組み合わせを切り換えるコントロール手段Ａを備えている。
【００１５】
接触インタフェース１０は、電源が供給される電源端子１００、クロック信号が供給されるＣＬＫ端子１０１、データの入出力が行われるＩ／Ｏ端子１０２、リセット信号が供給されるＲＳＴ端子１０３、接地電位が印加されるＧＮＤ端子１０４を有している。
【００１６】
非接触インタフェース１１は、リーダライタと非接触で通信を行うためのアンテナ１１０と、アンテナ１１０と共振回路を形成する共振容量１１１と、アンテナ１１０で受信した交流信号から電源を生成する整流回路１１２と、整流回路１１２の出力からＩＣカードの内部で必要とする電源電圧を作り出す電源生成回路１１３と、アンテナ１１０の受信信号からクロック信号を生成するクロック生成回路１１４と、アンテナ１１０を介してリーダライタにデータを送信する変調回路１１５と、アンテナ１１０を介してリーダライタから受信した信号を復調する復調回路１１６とで構成されている。
【００１７】
コントロール手段Ａは、電源レベル検知回路１３と、クロック検出回路１５とで構成されている。
電源レベル検知回路１３は、非接触インタフェース１１の電源生成回路１１３の出力がある所定の電位（閾値）に達しているかどうかを検知するものである。
【００１８】
前記電源切換回路１２には接触インタフェース１０の電源端子１００と非接触インタフェース１１の電源生成回路１１３の出力が入力に接続されており、電源レベル検知回路１３からの出力に基づいて、出力ＯＵＴには、前記電源生成回路１１３の出力が所定の電位に達しているときには前記電源生成回路１１３の出力をＩＣカード内部に供給する電源として接続し、前記電源生成回路１１３の出力が所定の電位の未満のときには電源端子１００を出力ＯＵＴに接続する。
【００１９】
クロック検出回路１５は、接触インタフェース１０のＣＬＫ端子１０１にクロック信号が発生したかどうかを検出する回路である。
前記通信切換回路１４には接触インタフェース１１のＣＬＫ，Ｉ／Ｏ，ＲＳＴの各端子１０１，１０２，１０３と、非接触インタフェース１１のクロック生成回路１１４の出力、変調回路１１５の入力、および復調回路１１６の出力が接続されており、クロック検出回路１５が接触インタフェース１０からのクロック信号が検出されたときは、接触方式によるデータ通信を選択し、検出されないときは非接触方式によるデータ通信を選択する。
【００２０】
ＣＰＵ１６、およびロジック回路１７は選択された通信方式に応じてデータの処理を行い、記憶装置１８にデータを格納したり、記憶装置１８に格納されているデータを読み出したりする。
【００２１】
コントロール手段Ａの構成を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。通信待機状態において、（ステップＳ１）において電源レベル検知回路１３が非接触インタフェース１１で生成された電源が所定の電位に達しているかチェックする。
【００２２】
（ステップＳ１）で閾値に達していると判定した場合には、（ステップＳ２）においてクロック検出回路１５の出力をチェックする。
（ステップＳ２）でＣＬＫ端子１０１からのクロック信号を検出していると判定した場合には、（ステップＳ３）を実行する。
【００２３】
（ステップＳ３）では電源切換回路１２は、電源生成回路１１３を出力ＯＵＴに接続してＩＣカード内部の電源は、非接触インタフェース１１からの電源で賄われる。
【００２４】
次いで（ステップＳ４）では、通信切換回路１４がデータ通信について接触方式を選択する。
（ステップＳ２）でＣＬＫ端子１０１からのクロック信号を検出しないと判定した場合には、（ステップＳ５）を実行する。
【００２５】
（ステップＳ５）では電源切換回路１２は、電源生成回路１１３を出力ＯＵＴに接続してＩＣカード内部の電源は、非接触インタフェース１１からの電源で賄われる。
【００２６】
次いで（ステップＳ６）では、通信切換回路１４がデータ通信について非接触方式を選択する。
（ステップＳ１）で閾値に達していないと判定した場合には、（ステップＳ７）においてクロック検出回路１５の出力をチェックする。
【００２７】
（ステップＳ７）でＣＬＫ端子１０１からのクロック信号を検出していると判定した場合には、（ステップＳ８）を実行する。
（ステップＳ８）では電源切換回路１２は、電源端子１００を出力ＯＵＴに接続してＩＣカード内部の電源は、接触インタフェース１０の電源端子１００からの電源で賄われる。
【００２８】
次いで（ステップＳ９）では、通信切換回路１４がデータ通信について接触方式を選択する。
（ステップＳ７）でＣＬＫ端子１０１からのクロック信号を検出しないと判定した場合には、（ステップＳ１０）を実行する。
【００２９】
（ステップＳ１０）では、電源切換回路１２は電源端子１００を出力ＯＵＴに接続してＩＣカード内部の電源は、接触インタフェース１０の電源端子１００からの電源で賄われる。
【００３０】
次いで（ステップＳ１１）では、通信切換回路１４がデータ通信について非接触方式を選択する。
このように構成したため、非接触インターフェース１１からの給電が無く接触インターフェース１０からクロック信号ならびに給電のある場合には、（ステップＳ８）（ステップＳ９）を実行して給電ならびにデータ通信を共に接触式で実行する。
【００３１】
また、非接触インターフェース１１からの給電があって接触インターフェース１０からのクロック信号ない場合には、（ステップＳ５）（ステップＳ６）を実行して給電ならびにデータ通信を共に非接触式で実行する。
【００３２】
また、通信待機状態において、非接触インタフェースで生成された電源が所定の電位に達しているときは、（ステップＳ３）を実行して非接触インタフェースからの電源供給でＩＣカード内部の電源が賄われ、接触インタフェース１０からのクロック信号が検出されているときは（ステップＳ４）を実行し接触方式でのデータ通信が行われる。
【００３３】
また、ＩＣカードが内部で必要とする十分な電力供給を非接触で得られない場合で、ＣＬＫ端子１０１からのクロック信号を検出しない場合には、（ステップＳ１０）（ステップＳ１１）を実行して、接触式リーダライタより電源端子１００を介して電源が供給され、かつ非接触式リーダライタから送信される信号をアンテナ１１０が受信すると、電源端子１００からの電源供給を用いた非接触方式でのデータ通信が行われる。
【００３４】
このように使用状態に応じて（ステップＳ１０）（ステップＳ１１）を実行するため、この接触・非接触複合ＩＣカードをリーダライタ機能を搭載した携帯電話装置等に装着される使用形態のように、携帯電話装置に装着しながら外部の非接触通信装置と通信させるような用途で有効である。
【００３５】
さらに具体的には、携帯電話装置にこの接触・非接触複合ＩＣカードを搭載して自動販売機に搭載された非接触通信装置と通信して料金決済処理する場合に有効である。
【００３６】
この場合には、自動販売機の非接触通信装置に前記携帯電話装置を、前記接触・非接触複合ＩＣカードと自動販売機の非接触通信装置との間で非接触データ通信を実行できるが、前記接触・非接触複合ＩＣカードで必要とする電力を自動販売機の非接触通信装置から非接触給電するには遠い距離にまで近づけた状態では、前記接触・非接触複合ＩＣカードには、携帯電話装置のバッテリーから電源端子１００を介して電力が給電され、接触・非接触複合ＩＣカードは前記自動販売機からの要求を非接触データ通信で受信する。
【００３７】
これを受信した接触・非接触複合ＩＣカードは、自己の記憶装置１８に書き込まれている口座番号とＩＤコードなどを端子１０２を介して携帯電話装置の回線を介して銀行と通信し、銀行から携帯電話装置の回線を介して受信した照会結果を、端子１０２を介して記憶装置１８に書き込む。この記憶装置１８に書き込まれた前記照合結果は、接触・非接触複合ＩＣカードのアンテナ１１０を介して自動販売機の非接触通信装置に非接触データ通信で送信する。これを受信した自動販売機の非接触通信装置は、前記照合結果に基づいて料金の決済が可能かどうかを判定し、選択商品を払い出す。
【００３８】
したがって、従来では非接触通信装置から非接触給電を受けることができる距離にまで近づけなければ非接触データ通信ができなかったものに比べて、使い勝手が改善される。
【００３９】
（実施の形態２）
図２と図３は本発明の（実施の形態２）の接触・非接触複合ＩＣカードを示す。
【００４０】
（実施の形態１）では通信切換回路１４はクロック検出回路１５の出力でデータ通信方式を接触式と非接触式とに切り換えたが、この（実施の形態２）では信号レベル検知回路３１の出力に応じてデータ通信方式を接触式と非接触式とに切り換える点だけが異なっている。
【００４１】
信号レベル検知回路３１は、アンテナ１１０に発生する信号の振幅がある所定の閾値を超えるかどうかを検知するものである。
図４はこの（実施の形態２）のコントロール手段Ａのフローチャートを示す。
【００４２】
通信待機状態において、（ステップＳ１）において電源レベル検知回路１３が非接触インタフェース１１で生成された電源が所定の電位に達しているかチェックする。
【００４３】
（ステップＳ１）で閾値に達していると判定した場合には、（ステップＳ２ａ）において信号レベル検知回路３１の出力をチェックする。
（ステップＳ２ａ）において信号レベル検知回路３１がアンテナ１１０に発生する信号の振幅がある所定の閾値を超えていると判定した場合には、（ステップＳ５）を実行する。
【００４４】
（ステップＳ５）では電源切換回路１２は、電源生成回路１１３を出力ＯＵＴに接続してＩＣカード内部の電源は、非接触インタフェース１１からの電源で賄われる。
【００４５】
次いで（ステップＳ６）では、通信切換回路１４がデータ通信について非接触方式を選択する。
一方、（ステップＳ２ａ）において信号レベル検知回路３１がアンテナ１１０に発生する信号の振幅がある所定の閾値を超えていないと判定した場合には、（ステップＳ３）を実行する。
【００４６】
（ステップＳ３）では電源切換回路１２は、電源端子１００を出力ＯＵＴに接続してＩＣカード内部の電源は、接触インタフェース１０の電源端子１００からの電源で賄われる。
【００４７】
次いで（ステップＳ４）では、通信切換回路１４がデータ通信について接触方式を選択する。
また、（ステップＳ１）で閾値に達していないと判定した場合には、（ステップＳ７ａ）において信号レベル検知回路３１の出力をチェックする。
【００４８】
（ステップＳ７ａ）において信号レベル検知回路３１がアンテナ１１０に発生する信号の振幅がある所定の閾値を超えていると判定した場合には、（ステップＳ１０）を実行する。
【００４９】
（ステップＳ１０）では電源切換回路１２は、電源端子１００を出力ＯＵＴに接続してＩＣカード内部の電源は、接触インタフェース１０からの電源で賄われる。
【００５０】
次いで（ステップＳ１１）では、通信切換回路１４がデータ通信について非接触方式を選択する。
一方、（ステップＳ７ａ）において信号レベル検知回路３１がアンテナ１１０に発生する信号の振幅がある所定の閾値を超えていないと判定した場合には、（ステップＳ８）を実行する。
【００５１】
（ステップＳ８）では電源切換回路１２は、電源端子１００を出力ＯＵＴに接続してＩＣカード内部の電源は、接触インタフェース１０の電源端子１００からの電源で賄われる。
【００５２】
次いで（ステップＳ９）では、通信切換回路１４がデータ通信について接触方式を選択する。
このように構成したため、この接触・非接触複合ＩＣカードをリーダライタ機能を搭載した携帯電話装置等に装着し、前記接触・非接触複合ＩＣカードに携帯電話装置のバッテリーから電源端子１００を介して電力が給電している使用形態のように、携帯電話装置に装着しながら外部の非接触通信装置と通信させるような用途では、接触通信装置から非接触給電を受けることができる距離にまで近づいていない場合には、（ステップＳ１０）（ステップＳ１１）を実行して非接触データ通信することができ、（実施の形態１）と同様に使い勝手が大幅に改善される。
【００５３】
なお、この（実施の形態２）では（ステップＳ２ａ）または（ステップＳ７ａ）においては、信号レベル検知回路３１がアンテナ１１０に発生する信号の振幅がある所定の閾値を超えているかどうかをチェックしたが、これに代わって整流回路１１２により整流平滑された直流信号のレベルを検知して通信切換回路１４を制御するように構成しても同様である。
【００５４】
また、上記の各実施の形態において、コントロール手段Ａは、接触・非接触複合ＩＣカードの内部回路の状態に応じて電源切換回路１２と通信切換回路１４を制御して（ステップＳ５）と（ステップＳ６）を実行して非接触方式で給電を受けて非接触方式でデータ通信処理する第１の状態，（ステップＳ８）と（ステップＳ９）を実行して接触方式で給電を受けて接触方式でデータ通信処理する第２の状態，（ステップＳ１０）と（ステップＳ１１）を実行して接触方式で給電を受けて非接触方式でデータ通信処理する第３の状態，（ステップＳ３）と（ステップＳ４）を実行して非接触方式で給電を受けて接触方式でデータ通信処理する第４の状態とを形成するよう構成したが、前記第４の状態は必須ではない。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように本発明の接触・非接触複合ＩＣカードは、接触端子から供給される電源を用いて非接触通信を行うことが可能である。したがって、非接触通信装置から十分な電力供給が得られないような距離においてもデータ通信を行うことが可能になり、非接触通信での通信距離の拡大が図れる。リーダライタ機能を搭載した携帯電話装置などに装着される複合ＩＣカードのように、携帯電話装置に装着しながら、外部の非接触通信装置と通信させるような用途では特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の（実施の形態１）の接触・非接触複合ＩＣカードの構成図
【図２】同実施の形態のコントロール回路のフローチャート図
【図３】本発明の（実施の形態２）の接触・非接触複合ＩＣカードの構成図
【図４】同実施の形態のコントロール回路のフローチャート図
【符号の説明】
１０ 接触インタフェース
１１ 非接触インタフェース
Ａ コントロール手段
１００ 電源端子
１０１ ＣＬＫ端子
１０２ Ｉ／Ｏ端子
１０３ ＲＳＴ端子
１０４ ＧＮＤ端子
１１０ アンテナ
１１１ 共振容量
１１２ 整流回路
１１３ 電源生成回路
１１４ クロック生成回路
１１５ 変調回路
１１６ 復調回路
１２ 電源切換回路（電源切換手段）
１３ 電源レベル検知回路
１４ 通信切換回路（通信切換手段）
１５ クロック検出回路
１８ 記憶装置
３１ 信号レベル検知回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、接触端子を介して電源の受信および信号の送受信を行う接触インタフェースと、アンテナを介して電源の受信および信号の送受信を行う非接触インタフェースとを併せ持つ接触・非接触複合ＩＣカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、入退出管理システム、鉄道改札システム、ＦＡ管理システム等の用途にＩＣカードを用いたＩＣカードシステムが普及している。ＩＣカードには接触端子を有する接触式ＩＣカードと、接触端子を有しない非接触式ＩＣカードがある。また、携帯するカードの枚数を減らすべく、接触ＩＣカードと非接触ＩＣカードの両方の機能を併せ持った接触・非接触複合ＩＣカードが開発されている。
【０００３】
従来、この接触・非接触複合ＩＣカードとして、特開2000−322544号公報に示されるようなものが知られている。
特開平2000−322544号公報に示される複合ＩＣカードは、１チップ上に接触インタフェース部と非接触インタフェース部の両方を有し、各インタフェースからの電源および信号を切り換えるスイッチを有している。通常時は、非接触インタフェース側の電源供給および信号の送受信が選択されて非接触方式による通信を行う。また、接触端子より電源電圧が印加されたとき、もしくはクロック信号を検知したときには接触インタフェースが選択されて接触方式による通信を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の接触・非接触複合ＩＣカードでは、非接触方式が選択されるときには、常に電源も非接触インタフェースからの供給を選択して動作するように構成されているため、接触・非接触複合ＩＣカードが内部で必要とする十分な電力供給を非接触で得られない場合には、信号の送受信を非接触インタフェースを介して実行できなくなる問題がある。
【０００５】
本発明は、十分な電力供給を非接触で得られない場合であっても、信号の送受信を非接触インタフェースを介して実行できる接触・非接触複合ＩＣカードを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の接触・非接触複合ＩＣカードは、電気接点に接触して外部回路と通信し内蔵した記憶手段に対してアクセスする接触インタフェースとアンテナを介して非接触で外部回路と通信し内蔵した記憶手段に対してアクセスする非接触インタフェースとを搭載した接触・非接触複合ＩＣカードであって、内部回路の動作に必要な電力の供給元を前記接触インタフェースまたは前記非接触インタフェースに選択的に切り換える電源切換手段と、前記記憶手段に対してアクセスする通信方式を接触通信と非接触通信に選択的に切り換える通信切換手段と、前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値を超え、且つ前記接触インタフェースの接点からクロック信号の供給が検出されないとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して非接触方式で給電を受けて非接触方式でデータ通信処理する第１の状態を形成し、前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値に達せず、且つ前記接触インタフェースの接点からクロック信号の供給が検出されたとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して接触方式で給電を受けて接触方式でデータ通信処理する第２の状態を形成し、前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値に達せず、且つ前記接触インタフェースの接点からクロック信号の供給が検出されないとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して接触方式で給電を受けて非接触方式でデータ通信処理する第３の状態を形成し、前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値を超え、且つ前記接触インタフェースの接点からクロック信号の供給が検出されたとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して非接触方式で給電を受けて接触方式でデータ通信処理する第４の状態を形成するよう構成したコントロール手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
上記構成を有する複合ＩＣカードを用いると、接触端子から供給される電源を用いながら、非接触方式によるデータ通信が可能になるため、非接触通信装置から十分な電力供給が得られないような距離においてもデータ通信を行うことが可能である。
【０００８】
本発明の請求項２記載の接触・非接触複合ＩＣカードは、電気接点に接触して外部回路と通信し内蔵した記憶手段に対してアクセスする接触インタフェースとアンテナを介して非接触で外部回路と通信し内蔵した記憶手段に対してアクセスする非接触インタフェースとを搭載した接触・非接触複合ＩＣカードであって、内部回路の動作に必要な電力の供給元を前記接触インタフェースまたは前記非接触インタフェースに選択的に切り換える電源切換手段と、前記記憶手段に対してアクセスする通信方式を接触通信と非接触通信に選択的に切り換える通信切換手段と、前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値を超え、且つ前記アンテナに発生する交流信号の振幅が所定の閾値を超えるとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して非接触方式で給電を受けて非接触方式でデータ通信処理する第１の状態を形成し、前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値に達せず、且つ前記アンテナに発生する交流信号の振幅が所定の閾値に達しないとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して接触方式で給電を受けて接触方式でデータ通信処理する第２の状態を形成し、前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値に達せず、且つ前記アンテナに発生する交流信号の振幅が所定の閾値を超えるとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して接触方式で給電を受けて非接触方式でデータ通信処理する第３の状態を形成し、前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値を超え、且つ前記アンテナに発生する交流信号の振幅が所定の閾値に達しないとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して非接触方式で給電を受けて接触方式でデータ通信処理する第４の状態を形成するよう構成したコントロール手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１と図２は本発明の（実施の形態１）の接触・非接触複合ＩＣカードを示す。
【００１４】
ＣＰＵ１６，ロジック回路１７を介して記憶手段としての記憶装置１８にデータを格納したり、記憶装置１８に格納されているデータを読み出したりできるこの接触・非接触複合ＩＣカードは、接触インタフェース１０と非接触インタフェース１１の他に、内部回路の動作に必要な電力の供給元を前記接触インタフェース１１または前記非接触インタフェース１０に選択的に切り換える電源切換手段としての電源切換回路１２と、前記記憶装置１８に対してアクセスする通信方式を接触通信と非接触通信に選択的に切り換える通信切換手段としての通信切換回路１４と、動作に際して電源切換回路１２と通信切換回路１４の組み合わせを切り換えるコントロール手段Ａを備えている。
【００１５】
接触インタフェース１０は、電源が供給される電源端子１００、クロック信号が供給されるＣＬＫ端子１０１、データの入出力が行われるＩ／Ｏ端子１０２、リセット信号が供給されるＲＳＴ端子１０３、接地電位が印加されるＧＮＤ端子１０４を有している。
【００１６】
非接触インタフェース１１は、リーダライタと非接触で通信を行うためのアンテナ１１０と、アンテナ１１０と共振回路を形成する共振容量１１１と、アンテナ１１０で受信した交流信号から電源を生成する整流回路１１２と、整流回路１１２の出力からＩＣカードの内部で必要とする電源電圧を作り出す電源生成回路１１３と、アンテナ１１０の受信信号からクロック信号を生成するクロック生成回路１１４と、アンテナ１１０を介してリーダライタにデータを送信する変調回路１１５と、アンテナ１１０を介してリーダライタから受信した信号を復調する復調回路１１６とで構成されている。
【００１７】
コントロール手段Ａは、電源レベル検知回路１３と、クロック検出回路１５とで構成されている。
電源レベル検知回路１３は、非接触インタフェース１１の電源生成回路１１３の出力がある所定の電位（閾値）に達しているかどうかを検知するものである。
【００１８】
前記電源切換回路１２には接触インタフェース１０の電源端子１００と非接触インタフェース１１の電源生成回路１１３の出力が入力に接続されており、電源レベル検知回路１３からの出力に基づいて、出力ＯＵＴには、前記電源生成回路１１３の出力が所定の電位に達しているときには前記電源生成回路１１３の出力をＩＣカード内部に供給する電源として接続し、前記電源生成回路１１３の出力が所定の電位の未満のときには電源端子１００を出力ＯＵＴに接続する。
【００１９】
クロック検出回路１５は、接触インタフェース１０のＣＬＫ端子１０１にクロック信号が発生したかどうかを検出する回路である。
前記通信切換回路１４には接触インタフェース１１のＣＬＫ，Ｉ／Ｏ，ＲＳＴの各端子１０１，１０２，１０３と、非接触インタフェース１１のクロック生成回路１１４の出力、変調回路１１５の入力、および復調回路１１６の出力が接続されており、クロック検出回路１５が接触インタフェース１０からのクロック信号が検出されたときは、接触方式によるデータ通信を選択し、検出されないときは非接触方式によるデータ通信を選択する。
【００２０】
ＣＰＵ１６、およびロジック回路１７は選択された通信方式に応じてデータの処理を行い、記憶装置１８にデータを格納したり、記憶装置１８に格納されているデータを読み出したりする。
【００２１】
コントロール手段Ａの構成を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。通信待機状態において、（ステップＳ１）において電源レベル検知回路１３が非接触インタフェース１１で生成された電源が所定の電位に達しているかチェックする。
【００２２】
（ステップＳ１）で閾値に達していると判定した場合には、（ステップＳ２）においてクロック検出回路１５の出力をチェックする。
（ステップＳ２）でＣＬＫ端子１０１からのクロック信号を検出していると判定した場合には、（ステップＳ３）を実行する。
【００２３】
（ステップＳ３）では電源切換回路１２は、電源生成回路１１３を出力ＯＵＴに接続してＩＣカード内部の電源は、非接触インタフェース１１からの電源で賄われる。
【００２４】
次いで（ステップＳ４）では、通信切換回路１４がデータ通信について接触方式を選択する。
（ステップＳ２）でＣＬＫ端子１０１からのクロック信号を検出しないと判定した場合には、（ステップＳ５）を実行する。
【００２５】
（ステップＳ５）では電源切換回路１２は、電源生成回路１１３を出力ＯＵＴに接続してＩＣカード内部の電源は、非接触インタフェース１１からの電源で賄われる。
【００２６】
次いで（ステップＳ６）では、通信切換回路１４がデータ通信について非接触方式を選択する。
（ステップＳ１）で閾値に達していないと判定した場合には、（ステップＳ７）においてクロック検出回路１５の出力をチェックする。
【００２７】
（ステップＳ７）でＣＬＫ端子１０１からのクロック信号を検出していると判定した場合には、（ステップＳ８）を実行する。
（ステップＳ８）では電源切換回路１２は、電源端子１００を出力ＯＵＴに接続してＩＣカード内部の電源は、接触インタフェース１０の電源端子１００からの電源で賄われる。
【００２８】
次いで（ステップＳ９）では、通信切換回路１４がデータ通信について接触方式を選択する。
（ステップＳ７）でＣＬＫ端子１０１からのクロック信号を検出しないと判定した場合には、（ステップＳ１０）を実行する。
【００２９】
（ステップＳ１０）では、電源切換回路１２は電源端子１００を出力ＯＵＴに接続してＩＣカード内部の電源は、接触インタフェース１０の電源端子１００からの電源で賄われる。
【００３０】
次いで（ステップＳ１１）では、通信切換回路１４がデータ通信について非接触方式を選択する。
このように構成したため、非接触インターフェース１１からの給電が無く接触インターフェース１０からクロック信号ならびに給電のある場合には、（ステップＳ８）（ステップＳ９）を実行して給電ならびにデータ通信を共に接触式で実行する。
【００３１】
また、非接触インターフェース１１からの給電があって接触インターフェース１０からのクロック信号ない場合には、（ステップＳ５）（ステップＳ６）を実行して給電ならびにデータ通信を共に非接触式で実行する。
【００３２】
また、通信待機状態において、非接触インタフェースで生成された電源が所定の電位に達しているときは、（ステップＳ３）を実行して非接触インタフェースからの電源供給でＩＣカード内部の電源が賄われ、接触インタフェース１０からのクロック信号が検出されているときは（ステップＳ４）を実行し接触方式でのデータ通信が行われる。
【００３３】
また、ＩＣカードが内部で必要とする十分な電力供給を非接触で得られない場合で、ＣＬＫ端子１０１からのクロック信号を検出しない場合には、（ステップＳ１０）（ステップＳ１１）を実行して、接触式リーダライタより電源端子１００を介して電源が供給され、かつ非接触式リーダライタから送信される信号をアンテナ１１０が受信すると、電源端子１００からの電源供給を用いた非接触方式でのデータ通信が行われる。
【００３４】
このように使用状態に応じて（ステップＳ１０）（ステップＳ１１）を実行するため、この接触・非接触複合ＩＣカードをリーダライタ機能を搭載した携帯電話装置等に装着される使用形態のように、携帯電話装置に装着しながら外部の非接触通信装置と通信させるような用途で有効である。
【００３５】
さらに具体的には、携帯電話装置にこの接触・非接触複合ＩＣカードを搭載して自動販売機に搭載された非接触通信装置と通信して料金決済処理する場合に有効である。
【００３６】
この場合には、自動販売機の非接触通信装置に前記携帯電話装置を、前記接触・非接触複合ＩＣカードと自動販売機の非接触通信装置との間で非接触データ通信を実行できるが、前記接触・非接触複合ＩＣカードで必要とする電力を自動販売機の非接触通信装置から非接触給電するには遠い距離にまで近づけた状態では、前記接触・非接触複合ＩＣカードには、携帯電話装置のバッテリーから電源端子１００を介して電力が給電され、接触・非接触複合ＩＣカードは前記自動販売機からの要求を非接触データ通信で受信する。
【００３７】
これを受信した接触・非接触複合ＩＣカードは、自己の記憶装置１８に書き込まれている口座番号とＩＤコードなどを端子１０２を介して携帯電話装置の回線を介して銀行と通信し、銀行から携帯電話装置の回線を介して受信した照会結果を、端子１０２を介して記憶装置１８に書き込む。この記憶装置１８に書き込まれた前記照合結果は、接触・非接触複合ＩＣカードのアンテナ１１０を介して自動販売機の非接触通信装置に非接触データ通信で送信する。これを受信した自動販売機の非接触通信装置は、前記照合結果に基づいて料金の決済が可能かどうかを判定し、選択商品を払い出す。
【００３８】
したがって、従来では非接触通信装置から非接触給電を受けることができる距離にまで近づけなければ非接触データ通信ができなかったものに比べて、使い勝手が改善される。
【００３９】
（実施の形態２）
図２と図３は本発明の（実施の形態２）の接触・非接触複合ＩＣカードを示す。
【００４０】
（実施の形態１）では通信切換回路１４はクロック検出回路１５の出力でデータ通信方式を接触式と非接触式とに切り換えたが、この（実施の形態２）では信号レベル検知回路３１の出力に応じてデータ通信方式を接触式と非接触式とに切り換える点だけが異なっている。
【００４１】
信号レベル検知回路３１は、アンテナ１１０に発生する信号の振幅がある所定の閾値を超えるかどうかを検知するものである。
図４はこの（実施の形態２）のコントロール手段Ａのフローチャートを示す。
【００４２】
通信待機状態において、（ステップＳ１）において電源レベル検知回路１３が非接触インタフェース１１で生成された電源が所定の電位に達しているかチェックする。
【００４３】
（ステップＳ１）で閾値に達していると判定した場合には、（ステップＳ２ａ）において信号レベル検知回路３１の出力をチェックする。
（ステップＳ２ａ）において信号レベル検知回路３１がアンテナ１１０に発生する信号の振幅がある所定の閾値を超えていると判定した場合には、（ステップＳ５）を実行する。
【００４４】
（ステップＳ５）では電源切換回路１２は、電源生成回路１１３を出力ＯＵＴに接続してＩＣカード内部の電源は、非接触インタフェース１１からの電源で賄われる。
【００４５】
次いで（ステップＳ６）では、通信切換回路１４がデータ通信について非接触方式を選択する。
一方、（ステップＳ２ａ）において信号レベル検知回路３１がアンテナ１１０に発生する信号の振幅がある所定の閾値を超えていないと判定した場合には、（ステップＳ３）を実行する。
【００４６】
（ステップＳ３）では電源切換回路１２は、電源端子１００を出力ＯＵＴに接続してＩＣカード内部の電源は、接触インタフェース１０の電源端子１００からの電源で賄われる。
【００４７】
次いで（ステップＳ４）では、通信切換回路１４がデータ通信について接触方式を選択する。
また、（ステップＳ１）で閾値に達していないと判定した場合には、（ステップＳ７ａ）において信号レベル検知回路３１の出力をチェックする。
【００４８】
（ステップＳ７ａ）において信号レベル検知回路３１がアンテナ１１０に発生する信号の振幅がある所定の閾値を超えていると判定した場合には、（ステップＳ１０）を実行する。
【００４９】
（ステップＳ１０）では電源切換回路１２は、電源端子１００を出力ＯＵＴに接続してＩＣカード内部の電源は、接触インタフェース１０からの電源で賄われる。
【００５０】
次いで（ステップＳ１１）では、通信切換回路１４がデータ通信について非接触方式を選択する。
一方、（ステップＳ７ａ）において信号レベル検知回路３１がアンテナ１１０に発生する信号の振幅がある所定の閾値を超えていないと判定した場合には、（ステップＳ８）を実行する。
【００５１】
（ステップＳ８）では電源切換回路１２は、電源端子１００を出力ＯＵＴに接続してＩＣカード内部の電源は、接触インタフェース１０の電源端子１００からの電源で賄われる。
【００５２】
次いで（ステップＳ９）では、通信切換回路１４がデータ通信について接触方式を選択する。
このように構成したため、この接触・非接触複合ＩＣカードをリーダライタ機能を搭載した携帯電話装置等に装着し、前記接触・非接触複合ＩＣカードに携帯電話装置のバッテリーから電源端子１００を介して電力が給電している使用形態のように、携帯電話装置に装着しながら外部の非接触通信装置と通信させるような用途では、接触通信装置から非接触給電を受けることができる距離にまで近づいていない場合には、（ステップＳ１０）（ステップＳ１１）を実行して非接触データ通信することができ、（実施の形態１）と同様に使い勝手が大幅に改善される。
【００５３】
なお、この（実施の形態２）では（ステップＳ２ａ）または（ステップＳ７ａ）においては、信号レベル検知回路３１がアンテナ１１０に発生する信号の振幅がある所定の閾値を超えているかどうかをチェックしたが、これに代わって整流回路１１２により整流平滑された直流信号のレベルを検知して通信切換回路１４を制御するように構成しても同様である。
【００５４】
また、上記の各実施の形態において、コントロール手段Ａは、接触・非接触複合ＩＣカードの内部回路の状態に応じて電源切換回路１２と通信切換回路１４を制御して（ステップＳ５）と（ステップＳ６）を実行して非接触方式で給電を受けて非接触方式でデータ通信処理する第１の状態，（ステップＳ８）と（ステップＳ９）を実行して接触方式で給電を受けて接触方式でデータ通信処理する第２の状態，（ステップＳ１０）と（ステップＳ１１）を実行して接触方式で給電を受けて非接触方式でデータ通信処理する第３の状態，（ステップＳ３）と（ステップＳ４）を実行して非接触方式で給電を受けて接触方式でデータ通信処理する第４の状態とを形成するよう構成したが、前記第４の状態は必須ではない。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように本発明の接触・非接触複合ＩＣカードは、接触端子から供給される電源を用いて非接触通信を行うことが可能である。したがって、非接触通信装置から十分な電力供給が得られないような距離においてもデータ通信を行うことが可能になり、非接触通信での通信距離の拡大が図れる。リーダライタ機能を搭載した携帯電話装置などに装着される複合ＩＣカードのように、携帯電話装置に装着しながら、外部の非接触通信装置と通信させるような用途では特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の（実施の形態１）の接触・非接触複合ＩＣカードの構成図
【図２】同実施の形態のコントロール回路のフローチャート図
【図３】本発明の（実施の形態２）の接触・非接触複合ＩＣカードの構成図
【図４】同実施の形態のコントロール回路のフローチャート図
【符号の説明】
１０ 接触インタフェース
１１ 非接触インタフェース
Ａ コントロール手段
１００ 電源端子
１０１ ＣＬＫ端子
１０２ Ｉ／Ｏ端子
１０３ ＲＳＴ端子
１０４ ＧＮＤ端子
１１０ アンテナ
１１１ 共振容量
１１２ 整流回路
１１３ 電源生成回路
１１４ クロック生成回路
１１５ 変調回路
１１６ 復調回路
１２ 電源切換回路（電源切換手段）
１３ 電源レベル検知回路
１４ 通信切換回路（通信切換手段）
１５ クロック検出回路
１８ 記憶装置
３１ 信号レベル検知回路
Claims (2)
- 電気接点に接触して外部回路と通信し内蔵した記憶手段に対してアクセスする接触インタフェースと
アンテナを介して非接触で外部回路と通信し内蔵した記憶手段に対してアクセスする非接触インタフェースと
を搭載した接触・非接触複合ＩＣカードであって、
内部回路の動作に必要な電力の供給元を前記接触インタフェースまたは前記非接触インタフェースに選択的に切り換える電源切換手段と、
前記記憶手段に対してアクセスする通信方式を接触通信と非接触通信に選択的に切り換える通信切換手段と、
前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値を超え、且つ前記接触インタフェースの接点からクロック信号の供給が検出されないとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して非接触方式で給電を受けて非接触方式でデータ通信処理する第１の状態を形成し、
前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値に達せず、且つ前記接触インタフェースの接点からクロック信号の供給が検出されたとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して接触方式で給電を受けて接触方式でデータ通信処理する第２の状態を形成し、
前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値に達せず、且つ前記接触インタフェースの接点からクロック信号の供給が検出されないとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して接触方式で給電を受けて非接触方式でデータ通信処理する第３の状態を形成し、
前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値を超え、且つ前記接触インタフェースの接点からクロック信号の供給が検出されたとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して非接触方式で給電を受けて接触方式でデータ通信処理する第４の状態を形成するよう構成した
コントロール手段と
を有する接触・非接触複合ＩＣカード。 - 電気接点に接触して外部回路と通信し内蔵した記憶手段に対してアクセスする接触インタフェースと
アンテナを介して非接触で外部回路と通信し内蔵した記憶手段に対してアクセスする非接触インタフェースと
を搭載した接触・非接触複合ＩＣカードであって、
内部回路の動作に必要な電力の供給元を前記接触インタフェースまたは前記非接触インタフェースに選択的に切り換える電源切換手段と、
前記記憶手段に対してアクセスする通信方式を接触通信と非接触通信に選択的に切り換える通信切換手段と、
前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値を超え、且つ前記アンテナに発生する交流信号の振幅が所定の閾値を超えるとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して非接触方式で給電を受けて非接触方式でデータ通信処理する第１の状態を形成し、
前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値に達せず、且つ前記アンテナに発生する交流信号の振幅が所定の閾値に達しないとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して接触方式で給電を受けて接触方式でデータ通信処理する第２の状態を形成し、
前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値に達せず、且つ前記アンテナに発生する交流信号の振幅が所定の閾値を超えるとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して接触方式で給電を受けて非接触方式でデータ通信処理 する第３の状態を形成し、
前記非接触インタフェースの電源生成手段で生成される電源電位が所定の閾値を超え、且つ前記アンテナに発生する交流信号の振幅が所定の閾値に達しないとき、前記電源切換手段と前記通信切換手段を制御して非接触方式で給電を受けて接触方式でデータ通信処理する第４の状態を形成するよう構成した
コントロール手段と
を有する接触・非接触複合ＩＣカード。
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