JP3881844B2 - 非接触型ｉｃカード - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として各分野のシステムで用いられる電磁誘導による非接触インターフェースを有する非接触型ＩＣカードであって、詳しくは異なる通信処理形態の上位装置との間での通信が可能であると共に、通信に際して異なる変調方式及び復調方式と異なるコーディング方式及びデコーディング方式とを切り替え可能に使用し得る非接触型ＩＣカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の非接触型ＩＣカードは、外部の上位装置との間での通信制御及び内部装置の動作制御に要する制御情報を記憶するための記憶装置と、所定の変調方式で変調する変調回路と、所定の復調方式で復調する復調回路と、所定のコーディング方式でコーディングを行うコーディング回路と、所定のデコーディング方式でデコーディングを行うデコーディング回路と、制御情報に基づいて上位装置との間で通信を行うと共に、通信に際して変調回路による所定の変調方式に従った変調動作，復調回路による所定の復調方式に従った復調動作，コーディング回路による所定のコーディング方式に従ったコーディング動作，及びデコーディング回路による所定のデコーディング方式に従ったデコーディング動作の制御を行う制御回路とを少なくともＩＣチップ内に具備し、且つ電磁誘導による非接触インターフェースを有して成っている。
【０００３】
このうち、記憶装置（メモリ）は、記憶すべき制御情報に応じて揮発性メモリ（ＲＡＭ），読み出し専用不揮発性メモリ（ＲＯＭ），及び読み出し書き込み可能不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）等が任意に選択されて用いられている。
【０００４】
一般に、このような構成の非接触型ＩＣカードは、金融，ポイント管理，入退出管理，個人情報管理等の各分野のシステムで用いられており、上位装置との通信に際して採用される変調方式及び復調方式とコーディング方式及びデコーディング方式とは、専用の上位装置に対応しており、上位装置から送信される特定のコマンドに含まれる変調方式と復調方式とに一致するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の非接触型ＩＣカードの場合、上位装置との通信に際して採用される変調方式及び復調方式とコーディング方式及びデコーディング方式とが１種類であり、対応する専用の上位装置を対象にしてのみ通信使用が可能な構成となっているため、他の種類の変調方式及び復調方式とコーディング方式及びデコーディング方式とを採用している上位装置とは通信することができず、こうした場合に通信を可能にするためにはその上位装置が採用している他の種類の変調方式及び復調方式とコーディング方式及びデコーディング方式とに一致する新規な非接触型ＩＣカード（各方式に対応する変調回路，復調回路，コーディング回路，及びデコーディング回路を備える）を別途に作成して使用しなければならず、同一なカードで異なる通信処理形態の上位装置との間で通信使用することができないという不便さの問題がある。
【０００６】
即ち、例えばポイント管理システムのようなアプリケーションで使用される非接触型ＩＣカードをポイント管理システム以外のアプリケーションで使用しようとした場合、その上位装置の変復調方式がカードの採用している変復調方式と異なっているので、そのアプリケーションではカードを使用することができない。そこで、こうした場合には現在ユーザが使用しているカードとは別にアプリケーション毎に対応した複数のカードが必要となる。
【０００７】
従って、現状では異なる通信処理形態の上位装置との間で通信を行う場合、各アプリケーションに対応するように作成された別々な構造のＩＣチップを内蔵した非接触型ＩＣカードをユーザが所持してそのアプリケーションに対応するカードを使用することが必要となるため、ユーザ側にとって複数のカードを所有することにより費用がかかってしまう上、複数のカードの中から該当するアプリケーションのものを選択するときに手間を要することによりユーザへ迅速にサービスを提供することができないという点も問題となっている。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、同一なカードで異なる通信処理形態の上位装置との間でも通信使用することができる便利な非接触型ＩＣカードを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、外部の上位装置との間での通信制御及び内部装置の動作制御に要する制御情報を記憶するための記憶装置と、所定の変調方式で変調する変調回路と、所定の復調方式で復調する復調回路と、制御情報に基づいて上位装置との間で通信を行うと共に、該通信に際して変調回路による所定の変調方式に従った変調動作と復調回路による所定の復調方式に従った復調動作との制御を行う制御回路と、一定周期を報知可能に時刻を計数するタイマとを少なくともＩＣチップ内に具備し、且つ電磁誘導による非接触インターフェースを有して成る非接触型ＩＣカードにおいて、変調回路は、それぞれ異なる変調方式で変調可能な複数個のものから成り、復調回路は、それぞれ異なる復調方式で復調可能な複数個のものから成り、制御回路は、複数個の変調回路による異なる変調方式と複数個の復調回路による異なる復調方式との選択選定をタイマにより報知される一定周期で切り替え制御すると共に、ＩＣチップ内で該一定周期の切り替え制御により設定される変調方式と復調方式とをそれぞれ上位装置により送信される回路選択制御信号の受信処理時に該回路選択制御信号に示される変調方式と復調方式とに対して一致したときにのみ、該一致した変調方式及び復調方式と該一致した変調方式及び復調方式にそれぞれ１対１で対応する通信プロトコルに関する接続情報とを記憶装置に記憶し、且つ以後は該接続情報に基づいて選択選定した変調方式の変調回路と復調方式の復調回路とを用いて該上位装置との間で通信継続する非接触型ＩＣカードが得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に実施例を挙げ、本発明の非接触型ＩＣカードについて、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施例に係る非接触型ＩＣカードの基本構成を示した機能ブロック図である。この非接触型ＩＣカードは、外部の上位装置１４との間での通信制御及び内部装置の動作制御に要する制御情報を記憶するための記憶装置と、上位装置１４へ送信する送信信号の変調をそれぞれ異なる変調方式で行う２個の変調回路２，３と、上位装置１４から受信した受信信号の復調をそれぞれ異なる復調方式で行う２個の復調回路４，５と、２種類の変調方式での変調に先立って送信信号をそれぞれ異なるコーディング方式でコーディングする２個のコーディング回路６，７と、２種類の復調方式での復調後の受信信号をそれぞれ異なるデコーディング方式でデコーディングする２個のデコーディング回路８，９と、記憶装置の制御情報に基づいて上位装置１４との間で通信を行うと共に、通信に際して各変調回路２，３による異なる変調方式に従った変調動作と各復調回路４，５による異なる復調方式に従った復調動作との制御を行う制御回路１０と、一定周期を報知可能に時刻を計数するタイマ１５とをＩＣチップ１内に具備し、且つ電磁誘導による図示されない非接触インターフェースを有して成っている。
【００１２】
但し、ここでの制御回路１０は、各変調回路２，３による異なる変調方式と各復調回路４，５による異なる復調方式との選択選定をタイマ１５により報知される一定周期で切り替え制御すると共に、ＩＣチップ１内で一定周期の切り替え制御により設定される変調方式と復調方式とが上位装置１４により送信される回路選択制御信号の受信処理時に回路選択制御信号に示される変調方式と復調方式とに一致したときにのみ、一致した変調方式及び復調方式とそれらの一致した変調方式及び復調方式にそれぞれ１対１で対応する通信プロトコル（ここでは以下も同様であるように、同じ階層相互の間のインターフェースを示す）に関する接続情報とを記憶装置に記憶し、且つ以後はその接続情報に基づいて各変調回路２，３の変調方式が一致したものと各復調回路４，５の復調方式が一致したものとを用いて（即ち、選択選定した変調方式の変調回路と復調方式の復調回路を用いて）上位装置１４との間で通信継続するように動作する。このため、係る切り替え制御並びに判定を行うための切り替え制御判定プログラムが記憶装置に格納されており、制御回路１０は、切り替え制御判定プログラムに従って制御を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）から成っている。
【００１３】
即ち、制御回路１０は、切り替え制御判定プログラムに従って各変調回路２，３による異なる変調方式と各復調回路４，５による異なる復調方式とをそれぞれタイマ１５により報知される一定周期に従って切り替え制御して１個ずつ選択選定した上、各コーディング回路６，７による異なるコーディング方式と各デコーディング回路８，９による異なるデコーディング方式とを上位装置１４から送信される回路選択制御信号に従って選択選定するときに１個ずつの変調回路と復調回路とにそれぞれ対応させる。このとき、制御回路１０では、各変調回路２，３による異なる変調方式と各復調回路４，５による異なる復調方式とを回路選択制御信号に従って１個ずつ選択選定した上、選択選定した変調方式と復調方式とにそれぞれ対応する通信プロトコルに関する接続情報を記憶装置に記憶した上、以後はこの接続情報に従って各変調回路２，３の変調方式と各復調回路４，５の復調方式が一致したものとを用いて上位装置１４との間で通信継続する。これにより、図１に示す機能ブロック図を参照すれば、コーディング回路６及び変調回路２と復調回路４及びデコーディング回路８とに係る信号系か、或いはコーディング回路７及び変調回路３と復調回路５及びデコーディング回路９とに係る信号系の何れか一方が選択選定されることになる。
【００１４】
又、記憶装置は、主として上位装置１４との間で通信される送信信号及び受信信号のデータ処理に関する簡易な情報を記憶する揮発性メモリ（ＲＡＭ）１１と、変調方式と復調方式との切り替え制御及びその一致性の判定を行うための切り替え制御判定プログラムを格納した読み出し専用不揮発性メモリ（ＲＯＭ）１２と、電気的に書き込み及び消去が可能であると共に、切り替え制御判定プログラムにより選択選定された変調方式及び復調方式に対応する通信プロトコル確定後の接続情報を記憶する読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）として用いられる読み出し書き込み可能不揮発性メモリ１３とを備えて成る。
【００１５】
このうち、読み出し専用不揮発性メモリ（ＲＯＭ）１２に格納する切り替え制御判定プログラムは、タイマ１５からの一定周期の割り込み発生を検知すると、その一定周期で上位装置１４から送信された回路選択制御信号の受信処理時にＩＣチップ１内に具備された各変調回路２，３の何れか一方の変調方式と各復調回路４，５の何れか一方の復調方式とを選択選定するように切り替え制御し、選択選定した変調方式の変調回路，復調方式の復調回路にそれぞれ対応したコーディング回路，デコーディング回路とその通信プロトコルとを選択選定して切り替える処理を行う。このとき、制御回路１０は、ＩＣチップ１内で一定周期の切り替え制御により設定される変調方式と復調方式とがそれぞれ回路選択制御信号の受信処理時に回路選択制御信号に示される変調方式と復調方式とに対して一致すれば、一致した変調方式及び復調方式とそれらの一致した変調方式及び復調方式にそれぞれ１対１で対応する通信プロトコルに関する接続情報を記憶装置に記憶することにより、以後はその接続情報に基づいて各変調回路２，３の変調方式が一致したものと各復調回路４，５の復調方式が一致したものとを用いて上位装置１４との間で通信継続することができる。
【００１６】
要するに、この非接触型ＩＣカードの場合、ＩＣチップ１内にそれぞれ２個ずつ異なる変調方式の変調回路２，３と、異なる復調方式の復調回路４，５と、異なるコーディング方式のコーディング回路６，７と、異なるデコーディング方式のデコーディング回路８，９とを備える他、上位装置１４から送信される回路選択制御信号の受信処理時にその信号に示される各方式と一致するようにタイマ１５の割り込みの一定周期で制御回路１０により各回路を切り替え制御を行うための切り替え制御判定プログラムを記憶装置の一つである読み出し専用不揮発性メモリ（ＲＯＭ）１２内に格納して２種類のアプリケーションに対応するタイプとしているので、上位装置１４以外の異なる通信処理形態（別なアプリケーションに対応するタイプ）の別の上位装置との間でも通信使用することができる便利な構造となっている。
【００１７】
図２は、この非接触型ＩＣカードにおける制御回路１０によるタイマ１５からの一定周期に応じた外部の上位装置１４から送信される回路選択制御信号に従った変調方式と復調方式との切り替え制御時の動作処理手順を示したフローチャートである。
【００１８】
ここでは、ＩＣチップ１内でタイマ１５を用いて読み出し専用不揮発性メモリ（ＲＯＭ）１２に格納された切り替え制御判定プログラムに従って制御回路１０による各変調方式と各復調方式とを一定周期で切り替え制御（但し、各コーディング方式及び各デコーディング方式の切り替え制御はここでの切り替え制御に対応するものとして省略している）し、上位装置１４が送信する回路選択制御信号に示される各方式と一致したときのみ、一致した変調方式及び復調方式とこれらにそれぞれ１対１で対応する通信プロトコルに関する接続情報とを記憶装置に記憶し、且つ以後はその接続情報に基づいて選択選定した変調方式の変調回路と復調方式の復調回路とを用いて上位装置１４との間で通信継続する手順を示している。
【００１９】
具体的に言えば、先ず初期状態で非接触型ＩＣカードが使用可能な状態にあって上位装置１４から電源供給されると動作処理の開始となり、制御回路１０は読み出し専用不揮発性メモリ（ＲＯＭ）１２に格納された切り替え制御判定プログラムに従って２種類の変復調方式の中から変復調方式１を設定した上で上位装置１４から送信される回路選択制御信号（以下、図２中では単に制御信号と呼ぶ）の受信待ち動作を行うことにより変復調方式１で制御信号受信待ち（ステップＳ１）の処理を行う。但し、ここでは制御回路１０が読み出し書き込み可能不揮発性メモリ１３に記憶されている接続情報［直前使用時に読み出し専用不揮発性メモリ（ＲＯＭ）１２に格納された切り替え制御判定プログラムに従って選択選定された変調方式と復調方式とに対応する通信プロトコルを示したもの］を参照して変復調方式１を設定するものである。
【００２０】
この変復調方式１で制御信号受信待ち（ステップＳ１）の処理の直後、制御回路１０は一定周期を報知可能なタイマ１５による時刻計数のカウント動作をスタートさせるタイマスタート（ステップＳ２）の処理を行うが、このときには上位装置１４から制御信号が受信されている状態にあるので、引き続いてタイマ１５に設定されている一定周期内で上位装置１４から受信した制御信号の変復調方式が変復調方式１と一致しているか否かを判定することにより変復調方式が一致している制御信号を受信したか否かを判定（ステップＳ３）する。
【００２１】
この結果、変調方式が一致している制御信号を受信した場合、制御回路１０は、その変復調方式及びそれに対応する通信プロトコルを確定した後の接続情報を読み出し書き込み可能不揮発性メモリ１３に記憶することでＥＥＰＲＯＭに状態を記録（ステップＳ１１）する処理を行った後、その接続情報が変復調方式１であるか、或いは変復調方式２であるかの判定（ステップＳ１２）を行い、その結果が変復調方式１であれば変復調方式１で上位装置１４と相互通信（ステップＳ１３）してから動作処理を終了し、変復調方式２であれば変復調方式２で上位装置１４と相互通信（ステップＳ１４）してから動作処理を終了する。
【００２２】
一方、タイマ１５に設定されている一定周期内に変復調方式が一致している制御信号を受信したか否かを判定（ステップＳ３）した結果、変調方式が一致していない場合、制御回路１０は、タイマ割り込みを発生（ステップＳ４）を行って変復調方式２に設定を変更（ステップＳ５）する切り替え制御を行った後、変復調方式２で制御信号受信待ち（ステップＳ６）の処理を行う。
【００２３】
この変復調方式２で制御信号受信待ち（ステップＳ６）の処理の直後、制御回路１０は再度一定周期を報知可能なタイマ１５による時刻計数のカウント動作をスタートさせるタイマスタート（ステップＳ７）の処理を行うが、このときにも上位装置１４から制御信号が受信されている状態にあるので、引き続いてタイマ１５に設定されている一定周期内で上位装置１４から受信した制御信号の変復調方式が変復調方式２と一致しているか否かを判定することにより変復調方式が一致している制御信号を受信したか否かを判定（ステップＳ８）する。
【００２４】
この結果、変復調方式が一致している制御信号を受信した場合、制御回路１０は、その変復調方式及びそれに対応する通信プロトコルを確定した後の接続情報を読み出し書き込み可能不揮発性メモリ１３に記憶することでＥＥＰＲＯＭに状態を記録（ステップＳ１１）する処理を行った後、上述した場合と同様にその接続情報が変復調方式１であるか、或いは変復調方式２であるかの判定（ステップＳ１２）を行い、その結果が変復調方式１であれば変復調方式１で上位装置１４と相互通信（ステップＳ１３）してから動作処理を終了し、変復調方式２であれば変復調方式２で上位装置１４と相互通信（ステップＳ１４）してから動作処理を終了する。
【００２５】
他方、ここでもタイマ１５に設定されている一定周期内に変復調方式が一致している制御信号を受信したか否かを判定（ステップＳ８）した結果、変調方式が一致していない場合、制御回路１０は、タイマ割り込みを発生（ステップＳ９）を行って再度変復調方式１に設定を変更（ステップＳ１０）する切り替え制御を行った後、変復調方式１で制御信号受信待ち（ステップＳ１）の処理の前にリターンして動作処理を継続することで変復調方式が一致するまで上述した手順の各処理を繰り返し実行する。
【００２６】
尚、上述した一実施例に係る非接触型ＩＣカードでは、ＩＣチップ１内にそれぞれ２個ずつの変調回路２，３、復調回路４，５、コーディング回路６，７、及びデコーディング回路８，９を具備してそれぞれ２種類の変調方式，復調方式，コーディング方式，及びデコーディング方式を切り替え選択選定する場合の構成を例示したが、３種類以上の変復調方式（コーディング方式及びデコーディング方式も対応するものとする）を切り替え選択選定するように各部を３個以上具備した構成にすることも可能である。
【００２７】
又、一実施例の非接触型ＩＣカードでは、コーディング回路６，７、及びデコーディング回路８，９を具備する構成としたが、記憶装置の制御情報としてそれぞれ異なるコーディング方式でコーディングを行うための複数のコーディングプログラムとそれぞれ異なるデコーディング方式でデコーディングを行うための複数のデコーディングプログラムとを格納するようにし、上位装置１４から送信される回路選択制御信号を各変調回路による異なる変調方式と各復調回路による異なる復調方式との選択選定指示に対応して各コーディングプログラムによる異なるコーディング方式と各デコーディングプログラムによる異なるデコーディング方式とを選択選定指示するものとした上、制御回路１０により回路選択制御信号に従って各コーディングプログラムによる異なるコーディング方式と各デコーディングプログラムによる異なるデコーディング方式とを選択選定すると共に、選択選定されたコーディングプログラムのコーディング方式に従ったコーディング動作とデコーディングプログラムのデコーディング方式に従ったデコーディング動作との制御を同様に選択選定した変調方式と復調方式とにそれぞれ対応させて行うようにすれば、コーディング回路やデコーディング回路を不要にすることができる。
【００２８】
更に、一実施例の非接触型ＩＣカードでは、読み出し書き込み可能不揮発性メモリ１３を電気的に書き込みと消去ができる読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）としたが、これを強誘電体不揮発性メモリに代えることも可能である。
【００２９】
加えて、一実施例の非接触型ＩＣカードの場合、読み出し専用不揮発性メモリ（ＲＯＭ）１２内に上位装置１４から送信される回路選択制御信号の受信処理時における各変調回路による変調方式と各復調回路による復調方式との選択選定をタイマ１５により報知される一定周期で切り替え制御すると共に、その一致性を判定する切り替え制御判定プログラムを格納するものとしたが、このような切り替え制御判定プログラムは読み出し専用不揮発性メモリ（ＲＯＭ）１２の代わりに揮発性メモリ（ＲＡＭ）１１や読み出し書き込み可能不揮発性メモリ１３に対して格納することも可能であるし、或いは制御回路１０については、切り替え制御判定プログラムを処理可能な中央演算処理装置（ＣＰＵ）とする代わり、回路選択制御信号の受信処理時に各変調回路による異なる変調方式と各復調回路による異なる復調方式とを選択選定して切り替え処理を行うロジック回路として構成することもできる。
【００３０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の非接触型ＩＣカードによれば、上位装置との通信に用いられる変調方式，復調方式，コーディング方式，デコーディング方式，及び通信プロトコルを複数の異なるものとして選択選定可能に切り替え制御できるようにＩＣチップ内にそれぞれ異なる変調方式の変調回路，異なる復調方式の復調回路，異なるコーディング方式のコーディング回路，及び異なるデコーディング方式のデコーディング回路を複数内蔵し、制御回路によって各変調回路による異なる変調方式と各復調回路による異なる復調方式との選択選定をタイマにより報知される一定周期で切り替え制御すると共に、上位装置から送信される回路選択制御信号に示される各方式と一致した場合にのみ、一致した変調方式及び復調方式とこれらにそれぞれ１対１で対応する通信プロトコルに関する接続情報とを記憶装置に記憶し、且つ以後はその接続情報に基づいて選択選定した変調方式の変調回路と復調方式の復調回路とを用いて上位装置との間で通信継続する機能を持たせることにより、各変調回路，各復調回路，各コーディング回路，及び各デコーディング回路を選択選定可能な多種類のアプリケーションに対応するタイプの便利な構造としているので、同一なカードで異なる通信処理形態の上位装置との間でも通信使用することができるようになる。この結果、カード利用者は従来のようにアプリケーション毎に異なる上位装置に対応したカードを所持する必要が無くなり、１枚のカードで複数のアプリケーションを利用することが可能となり、利用者向けのサービスを迅速に提供できるようになる他、カード発行者においても新規なカードの作成や発行、或いは配布作業等のカード変更に伴う諸々負担が軽減されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に係る非接触型ＩＣカードの基本構成を示した機能ブロック図である。
【図２】 図１に示す非接触型ＩＣカードにおける制御回路によるタイマからの一定周期に応じた外部の上位装置から送信される回路選択制御信号に従った変復調方式の切り替え制御時の動作処理手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１ ＩＣチップ
２，３ 変調回路
４，５ 復調回路
６，７ コーディング回路
８，９ デコーディング回路
１０ 制御回路
１１ 揮発性メモリ（ＲＡＭ）
１２ 読み出し専用不揮発性メモリ（ＲＯＭ）
１３ 読み出し書き込み可能不揮発性メモリ
１４ 上位装置
１５ タイマ

Claims (1)

1. 外部の上位装置との間での通信制御及び内部装置の動作制御に要する制御情報を記憶するための記憶装置と、所定の変調方式で変調する変調回路と、所定の復調方式で復調する復調回路と、前記制御情報に基づいて前記上位装置との間で通信を行うと共に、該通信に際して前記変調回路による前記所定の変調方式に従った変調動作と前記復調回路による前記所定の復調方式に従った復調動作との制御を行う制御回路と、一定周期を報知可能に時刻を計数するタイマとを少なくともＩＣチップ内に具備し、且つ電磁誘導による非接触インターフェースを有して成る非接触型ＩＣカードにおいて、前記変調回路は、それぞれ異なる変調方式で変調可能な複数個のものから成り、前記復調回路は、それぞれ異なる復調方式で復調可能な複数個のものから成り、前記制御回路は、前記複数個の変調回路による前記異なる変調方式と前記複数個の復調回路による前記異なる復調方式との選択選定を前記タイマにより報知される前記一定周期で切り替え制御すると共に、前記ＩＣチップ内で該一定周期の切り替え制御により設定される変調方式と復調方式とをそれぞれ前記上位装置により送信される回路選択制御信号の受信処理時に該回路選択制御信号に示される変調方式と復調方式とに対して一致したときにのみ、該一致した変調方式及び復調方式と該一致した変調方式及び復調方式にそれぞれ１対１で対応する通信プロトコルに関する接続情報とを前記記憶装置に記憶し、且つ以後は該接続情報に基づいて選択選定した変調方式の変調回路と復調方式の復調回路とを用いて該上位装置との間で通信継続することを特徴とする非接触型ＩＣカード。

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