JP5257720B2 - 接触式集積回路カード読み取り機の電源インターフェース回路 - Google Patents

Description

本発明は、様々なカード読み取り機に適用される電源インターフェース回路の設計技術に関し、特に、接触式ＩＣカードに電源を供給する電源インターフェース回路を具現するにあたって、さらに簡単な構成で安定した電源を供給することができる接触式集積回路カード読み取り機の電源インターフェース回路に関する。

ＩＣカードは、接触式ＩＣカードと非接触式ＩＣカードとに分けられる。接触式ＩＣカードは、カードの８ピン端子を介してカードリーダーと物理的に連結されて通信を行うのに対し、非接触式ＩＣカードは、所定範囲内で無線周波数信号を利用してカードリーダーと通信を行う。前記接触式ＩＣカードは、汎用加入者識別モジュール（ＵＳＩＭ）や加入者識別モジュール（ＳＩＭ）を内蔵したＩＣカード端末機または各種モバイル機器やゲーム機などに適用される。また、前記接触式ＩＣカードには、バッテリーがなく、カードリーダーに連結された状態だけで電源インタペース回路から供給される電源により活性化され、連結状態が解除されれば、供給される電源が遮断され、不活性化状態を維持する。

このために、接触式ＩＣカードのリーダーは、接触式ＩＣカードと連結される時、所定レベルの電圧を供給し、連結が遮断される時には、電源供給を遮断するカード電源インターフェース回路を具備する。

従来の接触式ＩＣカード読み取り機の電源インターフェース回路は、ワンチップ（Ｏｎｅ Ｃｈｉｐ）インターフェース素子で具現されたが、接触式ＩＣカードと分離した状態でも、電源出力端の電圧がゼロレベルを安定して維持せず、所定レベル（約１Ｖ）以上に維持されることがあり、接触式ＩＣカードに悪い影響を及ぼすという問題点があった。

また、従来の接触式ＩＣカード読み取り機の電源インターフェース回路の場合、回路構成の特性上、空間を多く占めるので、小型化及びコスト低減を図ることが困難であった。

したがって、本発明の目的は、ＩＣカード読み取り機に適用され、接触式ＩＣカードに電源を供給する電源インターフェース回路を具現するにあたって、回路を簡単で且つ安価で具現し、接触式ＩＣカードと分離した状態で電源出力端の電圧をゼロレベルに安定して維持することができるようにすることにある。

上記目的を達成するための本発明は、外部から供給される電源端子電圧をスイッチングダイオード部及び相補型トランジスタ部に伝達する電源入力部と、外部から供給される電源制御信号を反転及び増幅して出力する電源制御部と、前記電源制御部の出力信号によって相補型トランジスタ部の接地端子側トランジスタのオン／オフ動作を制御するスイッチングダイオード部と、前記電源制御部から直接入力される制御信号と前記スイッチングダイオード部を介して入力される制御信号によって相補型トランジスタが互いに相反する動作を行いながら前記電源端子電圧を電源出力部側に伝達するか、当該電源出力部のカード電源端子を接地電圧のレベルにミューティングさせる相補型トランジスタ部と、前記相補型トランジスタ部の動作によって、当該相補型トランジスタ部を介して入力される電圧をＩＣカードのカード電源端子に出力するか、カード電源端子を接地電圧のレベルで維持する電源出力部と、を備えて構成されることを特徴とする。

本発明は、ＩＣ読み取り機や汎用加入者識別モジュール（ＵＳＩＭ）、加入者識別モジュールなどに適用可能な電源インターフェース回路を具現するにあたって、回路を簡単に具現し、製品の小型化及び原価低減に寄与することができるという効果がある。

また、接触式ＩＣカードと分離した状態で、電源出力端の電圧を確実で且つ安定してゼロレベルに維持することができ、製品の信頼性が向上するという効果がある。

本発明による接触式集積回路カード読み取り機の電源インターフェース回路のブロック図である。 本発明による接触式集積回路カード読み取り機の電源インターフェース回路図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。図１は、本発明による接触式集積回路カード読み取り機の電源インターフェース回路のブロック図である。同図に示すように、電源制御部１、電源入力部２、スイッチングダイオード部３、相補型トランジスタ部４及び電源出力部５で構成する。

電源入力部２は、外部から所定レベルの電源端子電圧を供給されて、これをスイッチングダイオード部３及び相補型トランジスタ部４に伝達する。

電源制御部１は、外部から供給される電源制御信号ＥＮ＿ＣＡＲＤ＿ＶＣＣを反転させ、所定レベルに緩衝増幅し、当該増幅した信号をスイッチングダイオード部３と相補型トランジスタ部４に出力する。

スイッチングダイオード部３は、前記電源制御部１の出力信号によって相補型トランジスタ部４の接地端子側トランジスタのオン／オフ動作を制御する。

相補型トランジスタ部４は、前記電源制御部１から直接入力される制御信号と前記スイッチングダイオード部３を介して入力される制御信号によって相補型トランジスタが互いに相反する動作を行いながら前記電源入力部２を介して入力される電源端子電圧を電源出力部５側に伝達するか、当該電源出力部５のカード電源端子ＣＡＲＤ＿ＶＣＣを接地電圧のレベルにミューティングさせる。

電源出力部５は、前記相補型トランジスタ部４の動作によって、電圧を出力するモードでは当該相補型トランジスタ部４を介して入力される電圧をＩＣカードのカード電源端子ＣＡＲＤ＿ＶＣＣに出力し、電圧を出力しないモードでは、当該カード電源端子ＣＡＲＤ＿ＶＣＣが接地電圧のレベルに維持される。

以下、図１の各部の作用を図２の回路図を参照してさらに詳しく説明する。電源入力部２Ａは、外部から所定レベルの電源端子電圧５Ｖを入力されて、これをスイッチングダイオード部３のアノード共通アクセスポイントに供給し、電源入力部２Ｂも外部から当該電源端子電圧５Ｖを入力されて、これを相補型トランジスタ部４上のＰＮＰ型トランジスタＱ１のエミッタに供給する。

このような状態で、接触式ＩＣカード（図示せず）の電源端子が電源出力部５のカード電源端子ＣＡＲＤ＿ＶＣＣに接触すれば、ＩＣカード読み取り機の制御装置が当該事実を認識し、電源制御信号ＥＮ＿ＣＡＲＤ＿ＶＣＣを「ハイ」に出力する。

この時、電源制御部１は、インバータＩ１を利用して前記「ハイ」の電源制御信号ＥＮ＿ＣＡＲＤ＿ＶＣＣを「ロウ」に変換する。

これにより、前記電源制御部１のインバータＩ１から出力される「ロウ」信号が相補型トランジスタ部４のトランジスタＱ１のベース側に伝達され、当該トランジスタＱ１がオンにされる。

この時、前記電源制御部１のインバータＩ１の出力端子側が「ロウ」なので、前記電源入力部２Ａを介して供給される電源端子電圧５Ｖは、スイッチングダイオード部３のダイオードＤ１を介して当該インバータＩ１の出力端子側に供給され、前記相補型トランジスタ部４のＮＰＮ型トランジスタＱ２のベースが「ロウ」状態となる。これにより、前記トランジスタＱ２がオフにされる。

したがって、前記電源入力部２Ｂを介して入力される電源端子電圧５Ｖが、前記トランジスタＱ１を介して電源出力部５のコンデンサＣ２に充電され、当該充電電圧が前記カード電源端子ＣＡＲＤ＿ＶＣＣに出力される。これにより、前記カード電源端子ＣＡＲＤ＿ＶＣＣ及び前記接触式ＩＣカードの電源端子を介して当該接触式ＩＣカードに電源端子電圧５Ｖが伝達される。

これにより、前記ＩＣカードが活性化されるので、前記ＩＣカード読み取り機の制御装置との通信が可能になる。したがって、前記ＩＣカード読み取り機の制御装置は、前記ＩＣカードからデータを読み出すか、または書き込むことができる。

前記ＩＣカード読み取り機の制御装置と前記ＩＣカードとの通信が完了すれば、当該ＩＣカード読み取り機の制御装置は、前記電源制御信号ＥＮ＿ＣＡＲＤ＿ＶＣＣを「ロウ」に出力する。また、前記「ロウ」の電源制御信号ＥＮ＿ＣＡＲＤ＿ＶＣＣは、前記電源制御部１のインバータＩ１により「ハイ」に変換される。

これにより、前記電源制御部１のインバータＩ１から出力される「ハイ」信号が相補型トランジスタ部４のトランジスタＱ１のベース側に伝達され、当該トランジスタＱ１がオフにされる。これにより、前記電源入力部２Ｂを介して入力される電源端子電圧５Ｖが当該トランジスタＱ１によって遮断される。

この時、前記電源制御部１のインバータＩ１の出力端子側が「ハイ」なので、前記電源入力部２Ａを介して入力される電源端子電圧５Ｖは、スイッチングダイオード部３のダイオードＤ２を介して前記相補型トランジスタ部４のトランジスタＱ２のベースに供給され、これにより、当該トランジスタＱ２がオンにされる。

したがって、前記電源出力部５のコンデンサＣ２及びカード電源端子ＣＡＲＤ＿ＶＣＣ側の残留電圧が前記トランジスタＱ２を介して接地端子に迅速にミューティングされる。これにより、前記カード電源端子ＣＡＲＤ＿ＶＣＣの電圧レベルがゼロ（“０”）レベルに安定して維持される。

これにより、前記ＩＣカードが不活性化状態に置かれるようになり、ＩＣカード読み取り機の制御装置との通信が不可能になる。したがって、前記ＩＣカード読み取り機の制御装置は、前記ＩＣカードからデータを読み出したり、書き込んだりすることができない。

前記電源入力部２Ａ、２Ｂは、説明の便宜上、各々異なる符号を付与して表現したが、実質的に図１のように１つの電源入力部２で具現される。

以上、本発明の好ましい実施例について詳しく説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、次の特許請求の範囲で定義する本発明の基本概念に基づいてさらに多様な実施例で具現されることができ、このような実施例も本発明の権利範囲に属する。

１ 電源制御部
２ 電源入力部
３ スイッチングダイオード部
４ 相補型トランジスタ部
５ 電源出力部

Claims (4)

1. 外部から供給される電源制御信号を反転及び増幅して出力する電源制御部と、
   前記電源制御部の出力信号によって相補型トランジスタ部の接地端子側トランジスタのオン／オフ動作を制御するスイッチングダイオード部と、
   前記電源制御部から直接入力される制御信号と前記スイッチングダイオード部を介して入力される制御信号によって相補型トランジスタが互いに相反する動作を行いながら電源端子電圧を電源出力部側に伝達するか、または当該電源出力部のカード電源端子を接地電圧のレベルにミューティングさせる相補型トランジスタ部と、
   前記相補型トランジスタ部の動作によって、当該相補型トランジスタ部を介して入力される電圧をＩＣカードのカード電源端子に出力するか、またはカード電源端子を接地電圧のレベルに維持する電源出力部と、を備えて構成され、
   前記スイッチングダイオード部は、
   アノードが電源入力端子側に接続され、カソードが前記電源制御部の出力端側に接続された第１ダイオードと、
   アノードが電源入力端子側に接続され、カソードが前記相補型トランジスタ部の接地端子側トランジスタのベースに接続された第２ダイオードと、を備えることを特徴とする接触式集積回路カード読み取り機の電源インターフェース回路。
2. 前記電源制御部は、電源制御信号を反転及び増幅するインバータを備えることを特徴とする請求項１に記載の接触式集積回路カード読み取り機の電源インターフェース回路。
3. 前記相補型トランジスタ部は、
   エミッタが電源入力部の電源端子に接続され、ベースが前記電源制御部の出力端に接続され、コレクタが電源出力部の電源入力端に接続されたＰＮＰ型トランジスタと、
   コレクタが前記ＰＮＰ型トランジスタのコレクタに接続され、ベースが前記スイッチングダイオード部の出力端に接続され、エミッタが接地端子に接続されたＮＰＮ型トランジスタと、で構成されることを特徴とする請求項１に記載の接触式集積回路カード読み取り機の電源インターフェース回路。
4. 電源出力部は、当該入力端子が接触式ＩＣカードのカード電源端子に接続され、当該アクセスポイントがコンデンサを介して接地端子に接続されることを特徴とする請求項１に記載の接触式集積回路カード読み取り機の電源インターフェース回路。