JP5928715B2 - IC card - Google Patents
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本発明はICカードの技術分野に属する。特に、ISO7816規格のICカードにおいて、USB3.0規格のインタフェースを使用可能とするICカードに関する。 The present invention belongs to the technical field of IC cards. In particular, the present invention relates to an IC card that enables use of an USB 3.0 standard interface in an ISO 7816 standard IC card.
ICカードの規格であるISO7816に準拠する通信方式が、接触式のICカードの通信方式としては一般的である。ISO7816においては接触端子の形状配置、各接触端子の使用方法、等が規定されている。しかし、それと同一形状配置の接触端子を使用して、通信方式がUSB2.0の規格のICカードも知られている(特許文献1、特許文献2)。通信方式がUSB2.0の規格のICカードは、リーダライタとICカードとの間の通信速度を高める目的で使用される。ISO7816の規格に準拠する通信方式では、リーダライタとICカードとの間は、接触端子C7を通信路とする不平衡型の半二重通信によって通信が行われ、その最大通信速度は344Kbpsである。一方、USB2.0の規格に準拠する通信方式では、平衡型の半二重通信によって通信が行われ、その最大通信速度は12Mbpsである。不平衡型の半二重通信においては、グランド端子を含めないと、送受信には1端子だけを必要とする。平衡型の半二重通信においては、グランド端子を含めないと、送受信には2端子を必要とする。したがって、接触端子の形状配置が同じであっても、接触端子の使用方法は、ISO7816の規格の通信方式とUSB2.0の規格の通信方式とでは相違する部分が発生する。USB2.0の規格の通信方式では、たとえば、接触端子C4と接触端子C8を通信路として使用する。 A communication system conforming to ISO 7816, which is an IC card standard, is a common contact-type IC card communication system. In ISO7816, the shape and arrangement of contact terminals, the method of using each contact terminal, and the like are defined. However, there is also known an IC card with a USB 2.0 standard using a contact terminal having the same shape and arrangement (Patent Document 1 and Patent Document 2). An IC card with a USB 2.0 communication standard is used for the purpose of increasing the communication speed between the reader / writer and the IC card. In the communication system conforming to the ISO 7816 standard, communication is performed between the reader / writer and the IC card by unbalanced half-duplex communication using the contact terminal C7 as a communication path, and the maximum communication speed is 344 Kbps. . On the other hand, in the communication method conforming to the USB 2.0 standard, communication is performed by balanced half-duplex communication, and the maximum communication speed is 12 Mbps. In unbalanced half-duplex communication, if a ground terminal is not included, only one terminal is required for transmission and reception. In balanced half-duplex communication, two terminals are required for transmission and reception unless a ground terminal is included. Therefore, even if the contact terminals have the same shape and arrangement, the contact terminal usage method differs between the ISO 7816 standard communication system and the USB 2.0 standard communication system. In the communication method of the USB 2.0 standard, for example, the contact terminal C4 and the contact terminal C8 are used as communication paths.
ところで、昨今の情報処理の技術分野で大容量のデータを取り扱うことが多くなり、通信速度の高速化の要求は、ますます大きくなる一方である。ICカードにおいては、メモリが大容量化する等の技術進展により、大容量のデータをICカードに保存することが可能となっている。しかし、リーダライタとICカードとの間の通信速度が遅いと、その間でデータ転送を行うときに必要とする時間が長くなり、実用的な時間内にデータ転送を済ませることができないという問題がある。通信方式がUSB2.0の規格のICカードにおいては、通信方式がISO7816の規格のICカードより高速通信が可能であるものの、12Mbps以下であり、大容量のデータを実用的に取り扱うには決して十分な速度ではないという問題がある。 By the way, a large amount of data is often handled in the technical field of information processing these days, and the demand for higher communication speed is increasing. In the IC card, a large amount of data can be stored in the IC card due to technological progress such as an increase in the capacity of the memory. However, if the communication speed between the reader / writer and the IC card is low, the time required for data transfer between them becomes long, and there is a problem that the data transfer cannot be completed within a practical time. . An IC card with a USB 2.0 standard can communicate at a higher speed than an IC card with an ISO 7816 standard, but it is 12 Mbps or less, which is never enough to handle large volumes of data practically. There is a problem that the speed is not.
本発明は上記の問題を解決するために成されたものである。すなわち、高速通信が可能なUSB3.0の規格に準拠する通信方式をICカードに適用することにある。
USB3.0の規格に準拠する通信方式では平衡型の全二重通信によって通信が行われ、その最大通信速度は5Gbps(スーパースピード)である。したがって、最大通信速度については、大幅な向上を果たすことができる。しかし、平衡型の全二重通信においては、グランド端子を含めないと、送受信には4端子を必要とする。すなわち、送受信のために1端子だけを必要とするISO7816の規格の通信方式と比較して、送受信のために4端子を確保する必要性がある。
このような通信方式に係わる問題を解決し、ISO7816の規格に準拠する通信方式を有するICカードに対して、高速通信が可能なUSB3.0の規格に準拠する通信方式を適用し、リーダライタが有する通信方式に対応して、実使用する通信方式を自動選択可能としたICカードを提供することが本発明の目的である。
The present invention has been made to solve the above problems. In other words, a communication method based on the USB 3.0 standard capable of high-speed communication is applied to the IC card.
In a communication system compliant with the USB 3.0 standard, communication is performed by balanced full-duplex communication, and the maximum communication speed is 5 Gbps (super speed). Therefore, the maximum communication speed can be greatly improved. However, in balanced full-duplex communication, if a ground terminal is not included, four terminals are required for transmission and reception. That is, it is necessary to secure four terminals for transmission / reception as compared with the ISO 7816 standard communication method that requires only one terminal for transmission / reception.
A reader / writer that solves such problems related to the communication system, applies a communication system conforming to the USB 3.0 standard capable of high-speed communication to an IC card having a communication system conforming to the ISO 7816 standard, It is an object of the present invention to provide an IC card that can automatically select a communication system to be actually used in accordance with the communication system that the system has.
本発明の請求項1に係るICカードは、通信方式選択手段と、接触端子C1〜C8と、接触端子割当手段を有するICカードであって、前記通信方式選択手段は、前記ICカードが実使用する通信方式として、ISO7816の規格に準拠する通信方式またはUSB3.0の規格に準拠する通信方式のいずれかを選択し、接触端子C1〜C8はその形状と配置においてISO7816の規格に準拠する接触端子であって、前記接触端子割当手段は、前記通信方式選択手段がISO7816の規格に準拠する通信方式を選択したときには、前記接触端子C1〜C8をISO7816の規格に準拠する接触端子に割り当て、また、前記接触端子割当手段は、前記通信方式選択手段がUSB3.0の規格に準拠する通信方式を選択したときには、接触端子C1を前記ICカードがリーダライタから電力を受給するための電力受給端子に、接触端子C2を前記ICカードにおけるシーケンス動作をリセットするためのリセット端子に、接触端子C5を前記ICカードに電気的なグランドを与えるグランド端子に、接触端子C3,C4,C6,C8の内の2つを前記ICカードと前記リーダライタとの間で平衡型の全二重通信を行うための平衡型入力端子RX+,RX−に、接触端子C3,C4,C6,C8の内の前記平衡型入力端子を除く2つを平衡型出力端子TX+,TX−に割り当てるようにしたものである。
また、本発明の請求項2に係るICカードは、請求項1に係るICカードにおいて、前記通信方式選択手段は、電源ONによって動作を開始し、所定時間内において、前記接触端子C2からリセット信号が入力されたときにはISO7816の規格に準拠する通信方式を選択し、前記接触端子C2からリセット信号が入力されないときには、USB3.0の規格に準拠する通信方式を選択し、いずれかの選択の後に動作を停止するようにしたものである。
また、本発明の請求項3に係るICカードは、請求項1または2に係るICカードにおいて、前記ICカードは内部クロックを有し、前記通信方式選択手段がUSB3.0の規格に準拠する通信方式を選択したときには、前記ICカードは前記内部クロックによって動作するようにしたものである。
The IC card according to claim 1 of the present invention is an IC card having communication system selection means, contact terminals C1 to C8, and contact terminal assignment means, and the communication system selection means is actually used by the IC card. As a communication method to be performed, either a communication method that conforms to the ISO 7816 standard or a communication method that conforms to the USB 3.0 standard is selected, and the contact terminals C1 to C8 are contact terminals that conform to the ISO 7816 standard in shape and arrangement. The contact terminal assigning means assigns the contact terminals C1 to C8 to contact terminals conforming to the ISO 7816 standard when the communication system selecting means selects a communication system conforming to the ISO 7816 standard, and The contact terminal assigning means is connected when the communication method selecting means selects a communication method conforming to the USB 3.0 standard. Electrically connect the terminal C1 to the power receiving terminal for the IC card to receive power from the reader / writer, the contact terminal C2 to the reset terminal for resetting the sequence operation in the IC card, and the contact terminal C5 to the IC card. A balanced input terminal RX + for performing balanced full-duplex communication between the IC card and the reader / writer using two of the contact terminals C3, C4, C6, and C8 as ground terminals for providing a simple ground. , RX−, two of the contact terminals C3, C4, C6, C8 except the balanced input terminal are assigned to the balanced output terminals TX +, TX−.
Further, the IC card according to claim 2 of the present invention is the IC card according to claim 1, wherein the communication method selection means starts operating when the power is turned on, and a reset signal is output from the contact terminal C2 within a predetermined time. Is selected, a communication method that conforms to the ISO 7816 standard is selected. When no reset signal is input from the contact terminal C2, a communication method that conforms to the USB 3.0 standard is selected. Is to stop.
An IC card according to claim 3 of the present invention is the IC card according to claim 1 or 2, wherein the IC card has an internal clock, and the communication method selection means is a communication conforming to the USB 3.0 standard. When the method is selected, the IC card is operated by the internal clock.
本発明によれば、ISO7816の規格に準拠する通信方式を有するICカードに対して、高速通信が可能なUSB3.0の規格に準拠する通信方式を適用し、リーダライタが有する通信方式に対応して、実使用する通信方式を自動選択可能としたICカードが提供される。 According to the present invention, a communication method conforming to the USB 3.0 standard capable of high-speed communication is applied to an IC card having a communication method conforming to the ISO 7816 standard, and the communication method possessed by the reader / writer is supported. Thus, an IC card that can automatically select a communication method to be actually used is provided.
次に、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。本発明のICカードにおける接触端子の構成の一例を図1に示す。図1においては、ISO7816の規格に準拠する接触端子と同一形状、同一配置ではあるが、各接触端子C1〜C8の使用方法においては相違する箇所を含む接触端子が示されている。
図1に示すように、接触端子C1は、ICカード(の電気回路)へ電力供給(Vcc)を行うための接触端子である。Vccはグランド(GND)に対して5Voltが基準電圧である。
また、接触端子C2は、ICカード(のシーケンス動作)をリセット(RST)するための接触端子である。リセット(RST)することにより、ICカードはシーケンス動作の最初から動作を行う。「RST」は「Reset」の略であり、ここで「リセット」と「RST」は同一意味を有する語句である。
また、接触端子C3は、2つの役割のいずれかを切り換えて割り当てる接触端子である。その役割の1つは、ICカード(の電気回路)を動作させるためのクロック(CLK)を供給する接触端子である。「CLK」は「Clock」の略であり、ここで「クロック」と「CLK」は同一意味を有する語句である。また、その役割の他の1つは、平衡型の全二重通信によってリーダライタがICカードからのデータを受信するための接触端子、すなわち受信(RX−)である。「RX−」は平衡型におけるマイナス(−)側の受信端子であることを示している。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. An example of the configuration of the contact terminal in the IC card of the present invention is shown in FIG. In FIG. 1, contact terminals that have the same shape and the same arrangement as the contact terminals conforming to the ISO 7816 standard, but include different points in the method of using the contact terminals C <b> 1 to C <b> 8 are shown.
As shown in FIG. 1, the contact terminal C1 is a contact terminal for supplying power (Vcc) to the IC card (electric circuit thereof). Vcc is 5 Volt as a reference voltage with respect to the ground (GND).
The contact terminal C2 is a contact terminal for resetting (RST) the IC card (sequence operation thereof). By resetting (RST), the IC card operates from the beginning of the sequence operation. “RST” is an abbreviation of “Reset”, and “reset” and “RST” are words having the same meaning.
The contact terminal C3 is a contact terminal that is assigned by switching one of two roles. One of the roles is a contact terminal that supplies a clock (CLK) for operating an IC card (electric circuit thereof). “CLK” is an abbreviation for “Clock”, and “clock” and “CLK” are words having the same meaning. Another role is a contact terminal for receiving data from the IC card by the reader / writer through balanced full-duplex communication, that is, reception (RX-). “RX−” indicates a negative (−) side receiving terminal in the balanced type.
また、接触端子C4は、平衡型の全二重通信によってリーダライタからICカードへのデータを送信するための接触端子、すなわち送信(TX+)である。「TX+」は平衡型におけるプラス(+)側の送信端子であることを示している。
また、接触端子C5は、電気的なグランド(GND)をICカード(の電気回路)へ与えるための接触端子である。「GND」は「Ground」の略であり、ここで「グランド」と「GND」は同一意味を有する語句である。
また、接触端子C6は、平衡型の全二重通信によってリーダライタがICカードからのデータを受信するための接触端子、すなわち受信(RX+)である。「RX+」は平衡型におけるプラス(+)側の受信端子であることを示している。
また、接触端子C7は、不平衡型の半二重通信によってリーダライタとICカードとの間でデータを送受信するための接触端子、すなわち送受信(I/O)を示している。「I/O」は不平衡型における送受信端子であることを示している。
また、接触端子C8は、平衡型の全二重通信によってリーダライタからICカードへのデータを送信するための接触端子、すなわち送信(TX−)である。「TX−」は平衡型におけるマイナス(−)側の送信端子であることを示している。
The contact terminal C4 is a contact terminal for transmitting data from the reader / writer to the IC card by balanced full-duplex communication, that is, transmission (TX +). “TX +” indicates a transmission terminal on the plus (+) side in the balanced type.
The contact terminal C5 is a contact terminal for giving an electrical ground (GND) to the IC card (an electrical circuit). “GND” is an abbreviation for “Ground”, where “Ground” and “GND” are words having the same meaning.
The contact terminal C6 is a contact terminal for receiving data from the IC card by balanced / full duplex communication, that is, reception (RX +). “RX +” indicates a positive (+) receiving terminal in the balanced type.
A contact terminal C7 indicates a contact terminal for transmitting / receiving data between the reader / writer and the IC card by unbalanced half-duplex communication, that is, transmission / reception (I / O). “I / O” indicates an unbalanced transmission / reception terminal.
The contact terminal C8 is a contact terminal for transmitting data from the reader / writer to the IC card by balanced full-duplex communication, that is, transmission (TX−). “TX−” indicates a transmission terminal on the minus (−) side in the balanced type.
ここで、上記の本発明の接触端子に対して、ISO7816の規格に準拠する接触端子およびUSB3.0の規格に準拠する接触端子を対比させ、一致点、相違点を明確にする。ISO7816の規格に準拠する接触端子の構成を図4に示す。また、USB3.0の規格に準拠する接触端子の構成を図5に示す。
ISO7816の規格に準拠する接触端子において、図4に示すように、接触端子C1はICカードへの電力供給(Vcc)、接触端子C2はリセット(RST)、接触端子C3はクロック(CLK)、接触端子C5はグランド(GND)、接触端子C7は入出力(I/O)である。これらの接触端子C1,C2,C5,C7は上記の本発明の接触端子に一致しており、接触端子C3は、本発明の接触端子における役割をクロックに切り換えることによって本発明の接触端子に一致している。すなわち、ISO7816の規格に準拠する接触端子C1,C2,C5,C7と、本発明の接触端子C1,C2,C3,C5,C7とは、その形状配置だけでなく、その役割が一致している。したがって、ISO7816の規格に準拠する接触端子を有するICカードとして本発明のICカードを使用することが可能である。言い換えると、本発明のICカードは、ISO7816に準拠するICカードのリーダライタにおいて使用することが可能である。
なお、図4において「EMVでは未使用」と記載された接触端子は、ユーロペイ(Europay)(登録商標)、マスターカード(登録商標)、VISA(登録商標)によるICカードの共通仕様(EMV(仕様))において使用されない接触端子であることを意味している。
Here, the contact terminals conforming to the ISO7816 standard and the contact terminals conforming to the USB 3.0 standard are compared with the contact terminals of the present invention, and the coincidence point and the difference are clarified. FIG. 4 shows a configuration of a contact terminal that conforms to the
As shown in FIG. 4, in the contact terminal conforming to the
In addition, the contact terminal described as “not used in EMV” in FIG. 4 is a common specification (EMV (specification of an IC card) of Europay (registered trademark), master card (registered trademark), and VISA (registered trademark). )) Means that the contact terminal is not used.
一方、USB3.0の規格に準拠する接触端子は、USB3.0に準拠するコネクターの種類が多数存在することから、それらの形状、配置は様々である。そこで、それらのコネクター間の接続線(符号L1〜L9)によって区別し、特定の接続線(たとえばL1)に接続する接触端子を「接触端子+符号」(たとえば接触端子L1)のように、ここでは表現するものとする。USB3.0の規格に準拠する接続線としては、図5に示すように、接続線L1〜L9が存在する。したがって、それらの接続線に接続する接触端子としては、接触端子L1〜L9が存在する。
また、USB3.0、USB2.0においては、ホストとデバイスとの間の通信方式が規定されるが、ここでは、ホストはリーダライタであり、デバイスはICカードである。
On the other hand, the contact terminals conforming to the USB 3.0 standard have a variety of shapes and arrangements since there are many types of connectors conforming to the USB 3.0. Therefore, the connection terminals (reference numerals L1 to L9) between these connectors are distinguished, and a contact terminal connected to a specific connection line (for example, L1) is represented as “contact terminal + reference numeral” (for example, contact terminal L1). Let's express it. As connection lines compliant with the USB 3.0 standard, there are connection lines L1 to L9 as shown in FIG. Therefore, contact terminals L1 to L9 exist as contact terminals connected to these connection lines.
In USB 3.0 and USB 2.0, a communication method between a host and a device is defined. Here, the host is a reader / writer, and the device is an IC card.
接触端子L1は、リーダライタがデバイスに対して電力供給を行うための、またはリーダライタからICカードが電力供給を受けるための接触端子(Vbus)である。Vbusはグランド(GND)に対して5Voltが基準電圧である。
また、接触端子L1,L2は、リーダライタとICカードの間で平衡型の半二重通信を行うための接触端子(D−,D+)、すなわちUSB2.0のための接触端子である。
また、接触端子L4,L7はグランド(GND)である。
また、接触端子L5は、平衡型の全二重通信によってリーダライタからICカードへのデータを送信するための接触端子(TX+)である。「TX+」は平衡型におけるプラス(+)側の送信端子であることを示している。
また、接触端子L6は、平衡型の全二重通信によってリーダライタからICカードへのデータを送信するための接触端子(TX−)である。「TX−」は平衡型におけるマイナス(−)側の送信端子であることを示している。
また、接触端子L8は、平衡型の全二重通信によってリーダライタがICカードからのデータを受信するための接触端子(RX+)である。「RX+」は平衡型におけるプラス(+)側の受信端子であることを示している。
また、接触端子C9は、平衡型の全二重通信によってリーダライタがICカードからのデータを受信するための接触端子(RX−)である。「RX−」は平衡型におけるマイナス(−)側の受信端子であることを示している。
The contact terminal L1 is a contact terminal (Vbus) for the reader / writer to supply power to the device, or for the IC card to receive power supply from the reader / writer. Vbus is a reference voltage of 5 Volt with respect to the ground (GND).
The contact terminals L1 and L2 are contact terminals (D−, D +) for performing balanced half-duplex communication between the reader / writer and the IC card, that is, contact terminals for USB 2.0.
Further, the contact terminals L4 and L7 are ground (GND).
The contact terminal L5 is a contact terminal (TX +) for transmitting data from the reader / writer to the IC card by balanced full-duplex communication. “TX +” indicates a transmission terminal on the plus (+) side in the balanced type.
The contact terminal L6 is a contact terminal (TX−) for transmitting data from the reader / writer to the IC card by balanced full-duplex communication. “TX−” indicates a transmission terminal on the minus (−) side in the balanced type.
The contact terminal L8 is a contact terminal (RX +) for the reader / writer to receive data from the IC card by balanced full-duplex communication. “RX +” indicates a positive (+) receiving terminal in the balanced type.
The contact terminal C9 is a contact terminal (RX-) for the reader / writer to receive data from the IC card by balanced full-duplex communication. “RX−” indicates a negative (−) side receiving terminal in the balanced type.
USB3.0の規格に準拠する接触端子において、接触端子L1は、Vbus=Vcc=5Voltであるから本発明の接触端子C1に一致している。
また、接触端子L2,L3はUSB2.0においてだけ使用する接触端子である。すなわち、USB3.0においては使用する必要性がない。したがって、本発明の接触端子においては省略される。
また、接触端子L4,L7は共通のグランド端子であるから本発明の接触端子C5に一致している。
また、接触端子L5は送信(TX+)であるから本発明の接触端子C4に一致している。
また、接触端子L6は送信(TX−)であるから本発明の接触端子C8に一致している。
また、接触端子L8は送信(RX+)であるから本発明の接触端子C6に一致している。
また、接触端子L9は受信(RX−)であるから、本発明の接触端子C3における役割を受信(RX−)に切り換えることによって、本発明の接触端子C3に一致している。
すなわち、USB3.0の規格に準拠する接触端子L1,L5,L6,L7,L8,L9と、本発明の接触端子C1,C5,C4,C8,C6,C3とは、一致している。
したがって、USB3.0の規格に準拠する接触端子を有するICカードとして本発明のICカードを使用することが可能である。言い換えると、本発明のICカードは、USB3.0の規格に準拠するICカードのリーダライタにおいて使用することが可能である。
In the contact terminal conforming to the USB 3.0 standard, the contact terminal L1 is Vbus = Vcc = 5 Volt, and therefore coincides with the contact terminal C1 of the present invention.
The contact terminals L2 and L3 are contact terminals used only in USB 2.0. That is, there is no need to use USB3.0. Therefore, it is omitted in the contact terminal of the present invention.
Further, since the contact terminals L4 and L7 are common ground terminals, they coincide with the contact terminal C5 of the present invention.
Moreover, since the contact terminal L5 is transmission (TX +), it corresponds to the contact terminal C4 of the present invention.
Moreover, since the contact terminal L6 is transmission (TX-), it corresponds to the contact terminal C8 of the present invention.
Moreover, since the contact terminal L8 is transmission (RX +), it corresponds to the contact terminal C6 of the present invention.
Moreover, since the contact terminal L9 is reception (RX-), it corresponds to the contact terminal C3 of this invention by switching the role in the contact terminal C3 of this invention to reception (RX-).
That is, the contact terminals L1, L5, L6, L7, L8, and L9 conforming to the USB 3.0 standard and the contact terminals C1, C5, C4, C8, C6, and C3 of the present invention are the same.
Therefore, the IC card of the present invention can be used as an IC card having a contact terminal conforming to the USB 3.0 standard. In other words, the IC card of the present invention can be used in an IC card reader / writer conforming to the USB 3.0 standard.
以上、本発明のICカードの接触端子の一例と、ISO7816およびUSB3.0の接触端子とを対比して説明した。なお、上記の説明においては、各接触端子の役割を図1に示す一例に限定して説明した。しかし、各接触端子の役割を限定することなく、様々な形態で実施することができる。すなわち、接触端子C3,C4,C6,C8の内の2つをICカードとリーダライタとの間で平衡型の全二重通信を行うための平衡型入力端子RX+,RX−に、接触端子C3,C4,C6,C8の内の平衡型入力端子を除く2つを平衡型出力端子TX+,TX−に割り当てるようにすることができる。そのような場合においても、上記の説明を同様に適用することができる。 As described above, an example of the contact terminal of the IC card of the present invention is compared with the contact terminal of ISO7816 and USB3.0. In the above description, the role of each contact terminal is limited to the example shown in FIG. However, the present invention can be implemented in various forms without limiting the role of each contact terminal. That is, two of the contact terminals C3, C4, C6, and C8 are connected to the balanced input terminals RX + and RX− for performing balanced full-duplex communication between the IC card and the reader / writer, and the contact terminal C3. , C4, C6, and C8, except for the balanced input terminal, can be assigned to balanced output terminals TX + and TX−. Even in such a case, the above description can be similarly applied.
次に、本発明のICカードの構成について説明する。本発明のICカードにおける構成の一例をブロック図として図2に示す。図2において、100はICカード、200はリーダライタ、10は記憶部/処理部、11は通信方式選択手段、12は接触端子割当手段、13はコマンド処理手段、20は通信切替手段、30はISO7816通信手段、40はUSB3.0通信手段、50は接続切替手段、60はクロック切替手段、70は内部クロック発生手段である。
記憶部/処理部10は不揮発メモリ、RAM(random acces memory)、ROM(read only memory)、CPU(central processor unit)、コプロセッサ、等によって構成され、データの記憶、データの処理を行うICカードの部分、すなわちICカードが有するマイクロコンピュータである。
Next, the configuration of the IC card of the present invention will be described. An example of the configuration of the IC card of the present invention is shown in FIG. 2 as a block diagram. In FIG. 2, 100 is an IC card, 200 is a reader / writer, 10 is a storage unit / processing unit, 11 is a communication method selection unit, 12 is a contact terminal allocation unit, 13 is a command processing unit, 20 is a communication switching unit, and 30 is
The storage unit /
通信方式選択手段11は、ICカード100が実使用する通信方式として、ISO7816の規格に準拠する通信方式またはUSB3.0の規格に準拠する通信方式のいずれかを選択する。通信方式選択手段11は、リーダライタ200がISO7816の規格に準拠する通信方式であるときには、ICカード100が実使用する通信方式として、ISO7816の規格に準拠する通信方式を選択する。また、通信方式選択手段11は、リーダライタ200がUSB3.0の規格に準拠する通信方式であるときには、ICカード100が実使用する通信方式として、USB3.0の規格に準拠する通信方式を選択する。通信方式選択手段11は、リーダライタ200がいずれの通信方式であるかについて、接触端子C2からリセット信号が入力されるか否かによって判定する(詳細を後述する)。
なお、図2において一例を示すリーダライタ200は、上記の内の一方の通信方式を有するリーダライタであって、両方の通信方式を有するリーダライタではない。
The communication
2 is a reader / writer having one of the above communication methods, and is not a reader / writer having both communication methods.
図2に示す一例においては、通信方式選択手段11は、通信切替手段20、ISO7816通信手段30、USB3.0通信手段40を操作して通信方式を選択する。
通信方式選択手段11がISO7816の規格に準拠する通信方式を選択したときには、通信切替手段20は記憶部/処理部10とISO7816通信手段30とを通信において結合し、USB3.0通信手段40を切り離す。すなわち、記憶部/処理部10はISO7816通信手段30を使用して通信を行う。
通信方式選択手段11がUSB3.0の規格に準拠する通信方式を選択したときには、通信切替手段20は記憶部/処理部10とUSB3.0通信手段40とを通信において結合し、ISO7816通信手段30を切り離す。すなわち、記憶部/処理部10はUSB3.0通信手段40を使用して通信を行う。
In the example illustrated in FIG. 2, the communication
When the communication
When the communication
接触端子割当手段12は、通信方式選択手段11がISO7816の規格に準拠する通信方式を選択したときには、接触端子C1〜C8をISO7816の規格に準拠する接触端子に割り当てる。
図2に示す一例においては、接触端子割当手段12は、接続切替手段50を操作して接触端子を割り当てる。
すなわち、接触端子C1をICカード100への電力供給の端子とし、接触端子C2をリセットのための端子とし、接触端子C3をクロック信号を入力するための端子とし、接触端子C5を電気的なグランドのための端子とし、接触端子C7をICカード100とリーダライタ200との間でデータの送受信を行うための端子とする。なお、接触端子C4、C6、C8は使用しない端子とする。
なお、接触端子割当手段12は、通信方式選択手段11がISO7816の規格に準拠する通信方式を選択したときには、接触端子C3をクロック信号を入力するための端子とする。そのときには、接触端子割当手段12は、クロック切替手段60を操作し、接触端子C3と記憶部/処理部10とを結合し、内部クロック発生手段70を切り離す。すなわち、記憶部/処理部10は接触端子C3から入力する外部CLK(外部クロック)によって動作を行う。外部CLKはリーダライタ200が生成する。
The contact
In the example shown in FIG. 2, the contact
That is, the contact terminal C1 is a terminal for supplying power to the
The contact
また、接触端子割当手段12は、通信方式選択手段11がUSB3.0の規格に準拠する通信方式を選択したときには、接触端子C1〜C8をUSB3.0の規格に準拠する接触端子に割り当てる。
図2に示す一例においては、接触端子割当手段12は、接続切替手段50を操作して接触端子を割り当てる。
すなわち、接触端子C1をICカード100がリーダライタ200から電力を受給するための電力受給端子に、接触端子C2をICカード100におけるシーケンス動作をリセットするためのリセット端子に、接触端子C5をICカード100に電気的なグランドを与えるグランド端子に、接触端子C3,C4,C6,C8の内の2つをICカード100とリーダライタ200との間で平衡型の全二重通信を行うための平衡型入力端子RX+,RX−に、接触端子C3,C4,C6,C8の内の平衡型入力端子を除く2つを平衡型出力端子TX+,TX−に割り当てる。
なお、接触端子割当手段12は、通信方式選択手段11がUSB3.0の規格に準拠する通信方式を選択したときには、内部クロック発生手段70が発生するクロック信号を使用する。そのときには、接触端子割当手段12は、クロック切替手段60を操作し、内部クロック発生手段70と記憶部/処理部10とを結合し、接触端子C3を切り離す。すなわち、記憶部/処理部10は内部クロック発生手段70から入力する内部CLK(内部クロック)によって動作を行う。USB3.0の規格に準拠する通信方式においては、最大通信速度が5Gbps(スーパースピード)の高速通信に対応するクロック信号を必要とする。これを内部CLKとすることで、クロック信号に同期する処理において、高い信頼性を得ることができる。
Further, the contact
In the example shown in FIG. 2, the contact
That is, the contact terminal C1 is used as a power receiving terminal for the
The contact
コマンド処理手段13は、リーダライタ200から受信したコマンドを処理する手段である。コマンド処理の内容は、一般的なICカードのものと同様である。たとえば、コマンド種別判定、コマンドパラメータ検査、コマンド実行、レスポンスパラメータ生成、レスポンス生成、等である。また、コマンドとしては、バイナリデータ読出、バイナリデータ書込・書換、ファイル選択、データ照合、内部認証、外部認証、等である。
The command processing means 13 is a means for processing a command received from the reader /
以上、構成について説明した。次に、本発明のICカードにおける動作について説明する。本発明のICカードにおける通信方式選択の過程の一例をフロー図として図3に示す。
まず、図3のステップS101(Vcc入力によるチップの起動)において、ICカード100をリーダライタ200に挿入するとICカード100には接触端子C1(VccまたはVbus)からICカード100への電力供給が行われる。このときICカード100は電源がオン(通電)したことによって自動でリセットが行われる。すなわち、電源オン・リセットにより、記憶部/処理部10を含む電気回路は起動し、電源オン動作モードとなる。電源オン動作モードは、ICカード100を挿入したリーダライタ200が、ISO7816の通信方式のリーダライタであるか、USB3.0の通信方式のリーダライタであるかについて、通信方式選択手段11が判定する動作モードである。電源オン動作モードは電源オン時に1回だけ行われる動作モードである。
The configuration has been described above. Next, the operation of the IC card of the present invention will be described. An example of the process of selecting a communication method in the IC card of the present invention is shown in FIG.
First, in step S101 of FIG. 3 (chip activation by Vcc input), when the
次に、ステップS102(Reset信号入力あり?)において、ICカード100の通信方式選択手段11は接触端子C2に対しリーダライタ200からリセット(Reset)信号が出力されているか否かを判定する。このとき、ICカード100は電源オン動作モードであって、電源オン動作モードにおいては、接触端子C2の信号レベルがLow(リセット出力有り)であっても、ICカード100はリセットされず、電源オン動作モードを続ける。電源オン動作モードにおいて、ICカード100の通信方式選択手段11は接触端子C2の信号レベルを判定し、信号レベルがLow(リセット出力有り)であるときにはステップS103に進み、信号レベルがHigh(リセット出力無し)であるときにはステップS105に進む。
Next, in step S102 (reset signal input?), The communication method selection means 11 of the
なお、リーダライタ200からのICカード100に対するリセット信号は、リーダライタ200がISO7816に準拠するリーダライタであるときには、動作開始時に必ず行われ、そのリセット信号に対して、ICカード100はATR(answer to reset)を返す。一方、リーダライタ200がUSB3.0に準拠するリーダライタであるときには、リセットとATRとは行われない。この相違により、ICカード100はリーダライタ200がISO7816,USB3.0のいずれに準拠するかを判定する。
また、上記において、ICカード100の通信方式選択手段11は、接触端子C2の信号レベルがLowであるかHighであるかによって判定したが、信号レベルがLowからHighへと所定時間内に変化したときにISO7816の通信方式のリーダライタであると判定し、それ以外のときにはUSB3.0の通信方式のリーダライタであると判定するように構成することもできる。
The reset signal for the
In the above description, the communication
ステップS102からステップS103へ進んだときには、ステップS103(接触端子C3をCLK用に切り替え)において、ICカード100の通信方式選択手段11は、通信切替手段20を操作しISO7816通信手段30を動作させる。また、接触端子割当手段12は、接触端子C3を、クロック信号を入力するための端子とする、等、接触端子C1〜C8を、前述したISO7816に準拠する接触端子の接続とする。
次に、ステップS104(動作を外部クロックに設定)において、接触端子割当手段12は、クロック切替手段60を操作して、接触端子C3から入力したクロック信号を記憶部/処理部10において使用するクロック信号とするように切替を行う。すなわち、記憶部/処理部10が外部クロックによって動作するようにする。なお、ステップS104に至るまでの動作を、外部クロックを使用して行う構成としたときには、外部クロックへの切替ではなく、外部クロックの継続となる。
When the process proceeds from step S102 to step S103, in step S103 (switching the contact terminal C3 for CLK), the communication
Next, in step S104 (the operation is set to an external clock), the contact
一方、ステップS102からステップS105へ進んだときには、ステップS105(接触端子C3をUSB用に切り替え)において、ICカード100の通信方式選択手段11は、通信切替手段20を操作しUSB3.0通信手段40を動作させる。また、接触端子割当手段12は、接触端子C1〜C8を、前述したUSB3.0に準拠する接触端子の接続とする。
次に、ステップS106(動作を内部CLKに設定)において、接触端子割当手段12は、クロック切替手段60を操作して、内部クロック発生手段70が発生させたクロック信号を記憶部/処理部10において使用するクロック信号とするように切替を行う。すなわち、記憶部/処理部10が内部クロック(内部クロック発生手段70)によって動作するようにする。なお、ステップS106に至るまでの動作を、内部クロックを使用して行う構成としたときには、内部クロックへの切替ではなく、内部クロックの継続となる。
On the other hand, when the process proceeds from step S102 to step S105, in step S105 (the contact terminal C3 is switched to USB), the communication
Next, in step S106 (the operation is set to the internal CLK), the contact
次に、ステップS107(チップ状態のチェック/初期化)において、ICカード100は、電源オン動作モードから選択された通信方式による動作へと移行するための処理として、チップ状態のチェック/初期化、等の処理を行う。
次に、ステップS108(動作開始)において、ICカード100は、電源オン動作モードを終了し、選択された通信方式による動作を開始する。
Next, in step S107 (chip state check / initialization), the
Next, in step S108 (operation start), the
リーダライタが有する通信方式に対応し、実使用する通信方式を自動選択可能とするICカード、等において利用可能である。 It corresponds to the communication method possessed by the reader / writer and can be used in an IC card or the like that can automatically select the communication method to be actually used.
100 ICカード
200 リーダライタ
10 記憶部/処理部
11 通信方式選択手段
12 接触端子割当手段
13 コマンド処理手段
20 通信切替手段
30 ISO7816通信手段
40 USB3.0通信手段
50 接続切替手段
60 クロック切替手段
70 内部クロック発生手段
C1〜C8 接触端子
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記通信方式選択手段は、前記ICカードが実使用する通信方式として、ISO7816の規格に準拠する通信方式またはUSB3.0の規格に準拠する通信方式のいずれかを選択し、
接触端子C1〜C8はその形状と配置においてISO7816の規格に準拠する接触端子であって、
前記接触端子割当手段は、前記通信方式選択手段がISO7816の規格に準拠する通信方式を選択したときには、前記接触端子C1〜C8をISO7816の規格に準拠する接触端子に割り当て、
また、前記接触端子割当手段は、前記通信方式選択手段がUSB3.0の規格に準拠する通信方式を選択したときには、接触端子C1を前記ICカードがリーダライタから電力を受給するための電力受給端子に、接触端子C2を前記ICカードにおけるシーケンス動作をリセットするためのリセット端子に、接触端子C5を前記ICカードに電気的なグランドを与えるグランド端子に、接触端子C3,C4,C6,C8の内の2つを前記ICカードと前記リーダライタとの間で平衡型の全二重通信を行うための平衡型入力端子RX+,RX−に、接触端子C3,C4,C6,C8の内の前記平衡型入力端子を除く2つを平衡型出力端子TX+,TX−に割り当てる、
ことを特徴とするICカード。 An IC card having communication method selection means, contact terminals C1 to C8, and contact terminal assignment means,
The communication method selection means selects either a communication method compliant with the ISO 7816 standard or a communication method compliant with the USB 3.0 standard as a communication method actually used by the IC card,
The contact terminals C1 to C8 are contact terminals that conform to the ISO 7816 standard in shape and arrangement,
The contact terminal assigning means assigns the contact terminals C1 to C8 to contact terminals conforming to the ISO 7816 standard when the communication system selecting means selects a communication system conforming to the ISO 7816 standard,
The contact terminal allocating means is a power receiving terminal for allowing the IC card to receive power from the reader / writer when the communication system selecting means selects a communication system compliant with the USB 3.0 standard. Among the contact terminals C3, C4, C6 and C8, the contact terminal C2 is used as a reset terminal for resetting the sequence operation in the IC card, the contact terminal C5 is used as a ground terminal for providing an electrical ground to the IC card. Of the contact terminals C3, C4, C6 and C8 to the balanced input terminals RX + and RX− for performing balanced full-duplex communication between the IC card and the reader / writer. 2 except the type input terminal are assigned to the balanced type output terminals TX + and TX−.
IC card characterized by that.
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