JPH023884A - Ｉｃカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は外部機器である送受信機に挿着されて当該送受
信機との間で情報の授受を行うＩＣカードに関する。

〈従来の技術〉 小型演算装置やメモリ等を内蔵したＩＣカードは、コン
ピュータ等の送受信装置との間で情報の授受を行うこと
により利用に供せられる。

第１１図及び第１２図に基づいて従来のＩＣカートの作
動を説明する。

まず、ＩＣカードの動作シーケンスを示す第１２図にお
いて、ＩＣカードが送受信機に挿着されてＩＣカード内
の超小型演算装置（ＭＰＵ）が送受信機からのコマンド
を受信すると、このコマンドをチエツクしてコマンド処
理を実行し、その結果を送受信機へ出力する。なお、こ
の動作において、送受信機からの通信にエラーがある場
合若しくはコマンドにエラーがある場合には送受信機へ
エラーメッセイジが出力される。

そしてＩＣカードのＭＰＵの動作は第１２図に示すよう
なサイクルに従って行われる。すなわち、ＩＣカードが
送受信機に挿着されてＩＣカードのＭＰＵに送受信機か
ら電源電圧Ｖｃｃとクロック信号ＣＬＫがそれぞれ供給
され、更に送受信機からリセット信号ｍがＭＰＵに入力
されると、ＭＰＵは初期化等のリセットルーチン（ＡＯ
）を行い、送受信機へ送信可能を知らせるアンサ−信号
ＡＮＳＷＥＲＴｏ　　ＲＥＳＥＴを送信する（Ａｌ）。

そして、ＭＰＵは送受信機からのコマンド信号（コマン
ドと共にデータも含むシリアル信号５ＩＯ）の入力を待
ち（Ａ２）、コマンド信号が入力された場合には（Ａ３
）コマンド処理を実行して（Ａ４）その結果を送受信機
へ出力する（Ａ５）。このような一連の動作が終了する
と、ＭＰＵは送受信機から次のコマンド信号が入力され
るのを待ち（Ａ２）、コマンド信号が人力されたときに
は（Ａ３）上記と同様な処理を繰り返す。

〈発明が解決しようとする課題〉 ここで、ＩＣカードを挿着する送受信機を持ち運び自在
なものとすれば、ＩＣカートシステムとして用途が拡大
することから、送受信機に電源電池を内蔵してハンディ
−化することが強く望まれている。

このようなシステムを実現するためには、送受信機に内
蔵される電源電池の寿命を延ばす必要があり、送受信機
からＩＣカードへ供給される電力の消費を極力抑える必
要がある。この方策として電池の容量を大きくすること
が考えられるが、電池の設置スペース的な制約や送受信
機の軽量化の必要性等から、電池容量増大には限界があ
る。また、ＩＣカードに内蔵するデバイスを低消費電力
型のＣＭＯ５等に変更する方策も考えられるが、デバイ
ス類の新たな設計が強いられる等、ＩＣカートの開発コ
ストの面で大きな問題がある。

本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、上記不
具合を伴うことなくＩＣカードの低消費電力化を合理的
に達成することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 低消費電力化を達成する本発明のＩＣカードは、情報処
理モードと低消費電カモードとを有する小型演算装置を
備えたＩＣカードにおいて、外部からの制御信号に起因
して前記小型演算装置を低消費電カモードに遷移させる
低消費電カモード遷移手段と、外部からの制御信号信号
により前記小型演算装置を低消費電カモードから情報処
理モードヘ遷移させる情報処理モード遷移手段とを備え
たことを特徴とする。

〈作用〉 本発明のＩＣカードに内蔵された小型演算装置（ＣＰＵ
、ＭＰＵ）は低消費電カモード遷移手段により低消費電
カモードに遷移する。そして、低消費電カモードにある
小型演算装置は情報処理モード遷移手段によって低消費
電カモードから情報処理モートへ遷移して外部からのコ
マンドに基づいた情報処理を実行する。これら低消費電
カモードと情報処理モードとの開の遷移は直接若しくは
間接的に外部からの制御信号に起因してなされる。

従って、送受信機からのコマンド信号が入力されるのを
待つ間等のようにＩＣカードの小型演算装置が活性化し
ている必要が無いときには、この小型演算装置を低消費
電カモードに遷移させ、この間の電力消費を低減する。

〈実施例〉 本発明のＩＣカードを実施例に基づいて具体的に説明す
る。

まず、本発明の一実施例に係るＩＣカードの構成を第１
図に基づいて説明する。

ＩＣカード１には超小型演算装置であるｒＶＩＰＵ２と
共にメモリとして書き込み、読み出し可能なＥＥＰＲＯ
Ｍ３が内蔵されており、ＭＰＵ２とＥＥ　Ｐ　Ｒ０Ｍ３
とはマルチビットのアドレス信号線Ａｎ、　データ信号
線Ｄ８、制御信号線ＣＴＲＬζこより接続されている。

尚、本実施例のＭ　Ｐ　Ｕ　２としては日立製作新製の
ＨＤ６３０１系シリーズを用い°Ｃいる。

ＩＣカード１が挿着される送受信機５は互いにデータ・
アドレスバスて接続されたインターフェース６とパーソ
ナルコンピュータ７とを有して０る。送受信機５はイン
ターフェース６とパーソナルコンピュータ７とを一体と
した持ち運び自在なハンディ−なものであり、その電源
として電池（図示せず）が内蔵されている。

使用に際して、ＩＣカード１はインターフェース６に挿
着され、インターフェース６の電源端子Ｖｃｃ　　及び
接地端子ＧＮＤがＭＰＵ２とメモリ３とにそれぞれ接続
されて、送受信機５側からこれらＭＰＵ２とメモリ３と
に電源電圧を供給する。

また、インターフェース６のクロック信号出力端子ＣＬ
Ｋ、リセット信号出力端子π３］１はそれぞれＭＰＵ２
に接続され、送受信機５側からＭＰＵ２にクロック信号
、リセット信号が人力される。

そして、インターフェース６の情報信号入出力端子Ｓ■
０はＭＰＵ２の出力端子Ｔｘ、入力端子ＲＸに接続され
、送受信機５とＩＣカード１との間で情報の授受がなさ
れる。また、ＭＰＵ２０下πて端子はメモリ３のＲＤＹ
／ｐ■ｒｐ★′端子に接続され、後述のようにメモリ３
への書き込み中はＭＰＵ２へのＩＲＱ割り込みを禁止す
るようにしている。

上記構成のＩＣカード１の作動を第２図〜第６図及び第
８図、第９図に示すフローチャートに沿って説明する。

まず、メインルーチンを表す第２図に示すように、ＩＣ
カード１が送受信機５に挿着されて送受信機５から電源
電圧Ｖｃｃが供給されると共にクロック信号ＣＬＫ及び
リセット信号Ｗ丁Ｔが人力されると（ステップＳｌ）、
ＭＵＰ２は第３図に示すリセットルーチン実行する（ス
テップＳ２）。

このリセットルーチンは、リセット信号ｒが人力される
以前に電源電圧Ｖｃｃが印加されているか否かを示す５
ＴＢＹ　　ＰＷＲビットを判別しくステップ５３１）、
この結果によって後述するハートリセットルーチンまた
はコマンド処理ルーチンヘジャンプする処理を行う（ス
テップＳ３２．５３３）。

ＩＣカード１を送受信機５に挿着した間際においては（
ステップＳ２）、リセット信号ｍが人力される以前に電
源電圧Ｖｃｃが印加されていることはないので５ＴＢＹ
　　ＰＷＲビットは「０」であり、ハードリセットルー
チンヘジャンプして（ステップ５３２）、ＭＰＵ２の初
期イヒ等のハートリセットが実行される（ステップＳ３
）。次いて、ＩＣカード１から送受信機５ヘコマント信
号を送信可能であることを知らせるアンサ−信号ＡＮ　
Ｓ　Ｗ　Ｅ　ＲＴ　ＯＲＥ　Ｓ　Ｅ　Ｔが出力され（ス
テップＳ４）、ＭＰＵ２はスタンバイモート遷移ルーチ
ンを実行しくステップＳ５）、本実施例における低消費
電カモードであるスタンバイモートへ遷移する。スタン
バイモード遷移ルーチンでは、第４図に示すように、ス
タンバイモートから復帰したときの判断用に５ＴＢＹ　
　ＰＷＲビットを「ｌ」としくステップ５４１）、５Ｔ
ＢＹ　　ＦＬＡＧを「０」としてＭＰＵ２をスタンバイ
モートへ遷移させる（ステップ５４２）。このスタンバ
イモートてはＭＰＵ２の情報処理回路等が停止して消費
電力がきわめて小さい（通常作動時の約１７６０）状態
となる。

すなわち、外部からの制御信号（送受信機からのＲＳＴ
信号）がＩＣカード１に人力されると、これに基づく一
連の内部処理（ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４）の後にＭＰ
Ｕ２はスタンバイモードヘ遷移するようになっており、
ＭＰＵ２で実行されるステップＳ５、Ｓ４１、Ｓ４２は
外部からの制御信号に起因してＭＰＵ２を低消費電カモ
ードへ遷移させる低消費電カモード遷移手段を構成して
いる。

一方、ステップＳ４のアンサ−信号ＡＮＳＷＥＲＴＯＲ
ＥＳＥＴをＩＣカード１から受信したインターフェース
６はこれによってＩＣカードが正常か否かを確認する（
ステップＳ６）。ここで、コンピュータ７からのコマン
ドの入力がインタフエース６にあったときには（ステッ
プＳ７）、インタフェース６からＩＣカード１ヘリセツ
ト信号Ｗ丁丁が出力される（ステップＳ８）。この結果
、スタンバイモードにあるＭＰＵ２は情報処理モードヘ
遷移し、リセットルーチンを実行する（ステップＳ９）
。このリセットルーチンではリセット信号が人力される
以前に電源電圧Ｖｃｃが印加された状態であるので５Ｔ
ＢＹ　　ＰＷＲビットは「１」となっており、第３図に
示すようにコマンド処理ルーチンヘジャンプすることと
なる（ステップ５３３）。このようにＭＰＵ２は送受信
機５からのリセット信号ｒにより情報処理モードヘ遷移
し、このステップＳ８は外部からの制御信号によりＭＰ
Ｕ２を低消費電カモードから情報処理モートへ遷移させ
る情報処理モード遷移手段を構成している。

上記のように、インタフェース５からコマンドが出力さ
れると（ステップ５ＩＯ）、ＩＣカード１はコマンド処
理ルーチンを実行する（ステップ５１１）。すなわち、
第５図に示すように、インターフェース６のＳＩＯから
コマンド信号（コマンドと共にデータも含むバイト単位
のシリアル信号）かＩＣカード１に人力されると（ステ
ップ５５１）、ＭＰＵ２はこの人力通信にエラーがある
かをチエツクしくステップ５５２）、更にコマンドをチ
エツクしくステップＳ５３．５４）、コマンドに応じた
処理を実行して（ステップ５５５）その結果を送受信機
５へ出力する（ステップＳ５６、Ｓ　１２）。尚、人力
通信やコマンドにエラーがある場合にはエラー処理が実
行され（ステップ５５７）、エラーメツセージが出力さ
れる。このようにインタフェース６に入力された処理結
果はコンピュータ７へ出力される一方（ステップＳ１４
．５１５）、処理結果を出力したＭＰＵ２は第４図に示
したスタンバイモート遷移ルーチンを実行して再びスタ
ンバイモードヘ遷移する（ステップ５１３）。このスタ
ンバイモードヘの遷移は外部からの制御信号（送受信機
からのコマンド信号）がＩＣカート１に入力されて、こ
れに基づく一連の内部処理（コマンド処理）の後になさ
れるようになっており、ＭＰＵ２で実行されるステップ
Ｓ１３．５４１、Ｓ４２は外部からの制御信号に起因し
てＭＰＵ２を低消費電力モートへ遷移させる低消費電カ
モード遷移手段を構成している。

すなわち上記一連の動作によれば、第６図に示すように
、インタフェース６からのリセット信号ｍによりスタン
バイモードにあるＩＣカード１のＭＰＵ２は情報処理モ
ードヘ遷移し、また、インタフェース６からのコマンド
信号に起因したコマンド処理を行った後に情報処理モー
ドにあるＩＣカード１のＭＰＵ２はスタンバイモードヘ
遷移する。従って、情報処理を行わない間は、ＭＰＵ２
は電力の消費がきわめて小さい状態となるため、電力の
浪費を防止することができる。

ここで本実施例のＩＣカードにあっては、上記コマンド
処理（ステップ５５５）においてメモリ３への書き込み
処理を実行する場合には、第７図〜第１０図に示すよう
に、ＭＰＵ２の低消費電カモードの内の一つであるスリ
ーブモードヘの遷移が行われる。すなわち、ＭＰＵ２は
メモリ３へ制御信号を送信してデータ書き込みを指示す
ると共にアドレス及びデータを供給する（ステップ５７
１）。そして、第８図に示す５ＬＥＥＰ　　ＭＯＤＥｉ
！移ルーチンモル−チンステップ５７２）、ＭＰＵ２は
ＩＲＱへの割り込みを許可する状態となった後５ＬＥＥ
Ｐ命令を実行してスリーブモードヘ遷移する（ステップ
５８２）。

このようにＭＰＵ２がスリーブモードに遷移し、メモリ
３の書き込み処理が実行されている状態ではメモリ３の
ＲＤＹ／丁■丁ＹがＩｔ　Ｌ　１１レベルとなり、これ
がインバータ８で反転されてＭＰＵ２のＩＲＱに“′Ｈ
′ルベルとして供給され、ＩＲＱへの割り込みを許可し
た状態に保持している。

すなわち、第１０図に示すように、メモリ３の書き込み
がなされている間、ＭＰＵ２は消費電力の小さいスリー
ブモードに保持される。

そして、スリーブモードヘの遷移命令によりＭＰＵ２が
スリーブモードに遷移した状態では、ＭＰＵ２はＩＲＱ
子にメモリ３からＩＲＱ割り込み信号が人力されたか否
かを判断しくステップＳ７３）、ＩＲＱ割り込み信号が
人力されたときには情報処理モード遷移ルーチンを実行
しくステップ５７４）、ＭＰＵ２の情報処理回路が活性
化された情報処理モードヘ遷移する。情報処理モード遷
移ルーチンでは、第９図に示すように、ＩＲＱ割り込み
信号を受けてＭＰＵ２のＩＲＱ端子をマスクし、ＩＲＱ
割り込み信号の入力による割り込み不可能な状態としく
ステップ５９１）、スタックポインタＳＰに規定値を設
定しくステップ５９２）、第５図に示すコマンド入力ル
ーチンのアドレスをプログラムカウンタＰＣに設定する
（ステップ５９３）。

ステップＳ５によりＭＰＵ２が情報処理モートに遷移し
た状態では、ＭＰＵ２はインターフェース６のＳＩＯか
ら入力されたコマンド信号に基づく処理を実行する（第
５図）。

尚、上記実施例では外部からの制御信号に起因してＭＰ
Ｕ２が内部処理を実行した後に低消費電カモード（スタ
ンバイモード）に遷移する例を示したが、外部からの制
御信号をＭＰＵ２に直接入力させるように構成してこの
制御信号により直接ＭＰＵ２を低消費電カモードに遷移
させるようにしてもよい。

また、低消費電カモードとして、上記実施例のＨＤ６３
０１系の半導体装置ではスタンバイモード、スリーブモ
ードを用いたが、この他にノーオペレーションモード等
、小型演算装置を構成する半導体装置の種類に応じて種
々設定することができる。また、制御信号としてＨＤ６
３０１系の半導体装置ではリセット信号、ＩＲＱ信号等
のようにレヘル移行によってプログラムカウンタの特定
アドレスへの分岐を実現する信号を用いるが、この制御
信号も小型演算装置を構成する半導体装置の種類に応じ
て種々設定することができる。

また、半導体装置としてＣＭＯ５を用いればより一層の
消費電力低減を図ることができる。

く効果〉 本発明によれば、外部（送受信機）からの制御信号の指
示の基づいて、ＩＣカードの小型演算装置は情報処理モ
ードまたは低消費電カモードに遷移した状態となるため
、送受信機からのコマンド信号を待つ間等のように小型
演算装置を活性化しておく必要にないときにはＩＣカー
ドを低消費電カモードに遷移させて電力消費を大幅に低
減することができる。そして、このような低消費電力化
はＩＣカートのデバイスの変更を伴わずに低コストにて
達成することができる。このようにＩＣカードの電力消
費を大幅に低減できる結果、送受信機に電源電池を内蔵
して送受信機を持ち運び自在なものとすることができ、
ＩＣカートシステムの用途を拡大することができる。

また、本発明の適用は送受信機に電源電池を内蔵させた
形式のものに限定されるものではなく、ＩＣカードに電
源電池を内蔵させた場合にも適用することができ、この
場合には低消費電力化によってＩＣカードの寿命を長く
することができるという効果がある。更にまた、ＩＣカ
ードに電源電池を内蔵することなく且つ送受信機の電源
として電池を用いない形式のものにも本発明を適用する
ことができ、この場合には、消費電力の低減によってＩ
Ｃカードに内蔵されている半導体装置の発熱を低減する
ことができ、ＩＣカードの耐久性を向上することができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例に係るＩＣカードシステムの
構成図、第２図は本発明の一実施例に係るＩ　Ｃ’カー
ドの作動を示すメインルーチンのフローチャート、第３
図はそのリセットルーチンを示すフローチャート、第４
図はそのスタンバイモードヘの遷移ルーチンを示すフロ
ーチャート、第５図はそのコマンド処理ルーチンを示す
フローチャート、第６図はＩＣカードの動作を説明する
タイムチャート、第７図はメモリ書き込み時のＩＣカー
ドの動作を示すフローチャート、第８図はスリーブモー
ト遷移ルーチンを示すフローチャート、第９図は情報処
理モードヘの遷移ルーチンを示すフローチャート、第１
０図はメモリ書き込み時における動作を説明するタイム
チャート、第１１図は従来のＩＣカードの動作の説明図
、第１２図はそのＭＰＵの動作を説明するタイムチャー
トである。 １はＩＣカード、 ２は小型演算装置 ３はメモリ、 ５は送受信機、 ６はインターフェース、 ７はコンピュータである。 （ＭＰＵ）、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報処理モードと低消費電力モードとを有する小
   型演算装置を備えたＩＣカードにおいて、外部からの制
   御信号に起因して前記小型演算装置を低消費電力モード
   に遷移させる低消費電力モード遷移手段と、外部からの
   制御信号信号により前記小型演算装置を低消費電力モー
   ドから情報処理モードヘ遷移させる情報処理モード遷移
   手段とを備えたことを特徴とするＩＣカード。
2. （２）低消費電力モード遷移手段は外部からの制御信号
   に起因した小型演算装置の内部処理により当該小型演算
   装置を低消費電力モードに遷移させることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のＩＣカード。
3. （３）低消費電力モード遷移手段は外部からの制御信号
   に直接起因して小型演算装置を低消費電カモードに遷移
   させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＩ
   Ｃカード。