JPS6341194A - 集積回路カードおよびそれとデータを送受するための光学情報読書装置 - 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） この発明は集積回路カード（いわゆるＩＣカード）およ
びそれを用いる集積回路カードシステムに関する。より
特定的には、この発明は、その内部に集積回路（ｆｃ、
ＬＳＩなどを含む）のチップを内蔵し、外部とのデータ
の授受を行いながらデータを記憶する、集積回路カード
およびそれを用いる集積回路カードシステムに関する。

（従来技術） 最近では、この種の集積回路カードが、バンキングカー
ド、クレジットカードなどのほかに区室用カルテなど、
個人情報の記憶などのために、実用化されつつある。こ
のような集積回路カードでは、外部回路、たとえばホス
トコンピュータとのデータの授受のために、その外部回
路とのインタフェースが必要である。

従来のインタフェースの１つの例は、メモリカードなど
と同じように、その表面に複数のピンないし接点を設け
ておいて、集積回路カードの内部はその接点を通して外
部回路と接続されるものである。ところが、この従来の
集積回路カードでは、その使用環境によっては外部から
その接点を通じて大きな静電気が加わり、内蔵されてい
る集積回路チップに静電破壊が生じる可能性があるばか
りでなく、そのような機械的な接点を有するために、接
点の機械的な摩耗あるいは酸化に起因する接触不良によ
って、データ誤りを生じ易く、授受されるデータの信頼
性が低下する。

そこで、最近では、誘導コイルを内蔵して、その誘導コ
イルを通して、電磁誘導によってデータの授受を行う、
いわゆる無接点化集積回路カードが提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） この誘導コイルを内蔵した無接点化集積回路カードでは
、無接点化にともなって、前述した有接点集積回路カー
ドの持つ問題点は解消されるものの、さらに、解決すべ
き次のような問題が残る。

すなわち、データの送信または受信を誘導コイルを通し
て行うために、高速のデータ授受が困難である。それば
かりでなく、強磁界あるいは強電界環境での使用が困難
である。誘導コイルを用いているため、そのような強磁
界や強電界環境ではその影響を受けて、データ誤りを生
じるからである。

それゆえに、この発明の主たる目的は、外部回路とのデ
ータの授受が安定的にかつ高速に行える、新規な集積回
路カードを提供することである。

この発明の他の目的は、このような新規な集積回路カー
ドを用いるに好適する集積回路カードシステムを提供す
ることである。

（問題点を解決するための手段） 第１の発明は、ベース、ベースに設けられる集積回路チ
ップ、ベースに設けられ、集積回路チップに接続される
光電変換素子、および少なくとも光電変換素子表面に形
成され、透光性材料からなるカバーを備える、集積回路
カードである。

第２の発明は、そのような集積回路カードを用いるシス
テムであって、集積回路カードを受け入れるためのカー
ド挿入部、およびカード挿入部に設けられ、そこに集積
回路カードが挿入されたとき光電変換素子と光結合する
別の光電変換素子を備える、集積回路カードシステムで
ある。

（作用） 集積回路カードに含まれる集積回路チップと光電変換素
子とが電気的に接続される。この集積回路カードから外
部にデータを送信するときには、集積回路チップからの
信号がその光電変換素子によって光信号として出力され
る。逆に、外部から集積回路チップ内にデータを取り込
む場合には、光電変換素子によって外部から入力される
光信号を電気信号に変換して、その電気信号が集積回路
チップに与えられる。

（発明の効果） この発明によれば、光インタフェースを用いるため、無
接点化できるとともに、その無接点化のために誘導コイ
ルを用いる従来のものに比べて、高速のデータ授受が行
える。しかも、そのような光信号は磁界や電界の影響を
受けにくく、したがって強磁界あるいは強電界環境でも
、データ誤りを生じることな（、安定したデータの授受
を行うことができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す断面図解図である。

この集積回路カード１０は、第２図および第３図に示す
ように、全体として、平面矩形に形成され、たとえば塩
化ビニールなどの絶縁材料からなるベース１２を含む。

ベース１２の表面が、第２図に示す表側に相当し、この
ベース１２の表面には、通常のバンキングカードやクレ
ジットカードなどと同じように、磁気ストライプ１４お
よびエンボス１６が形成される。

ベース１２上には、たとえばポリエステルや薄いベーク
ライト、ポリカーボネイトあるいはグラスエポキシなど
からなるフレキシブル基板１８が、そのベース１２の裏
面はぼ全面に密着して、設けられる。このフレキシブル
基板１８には、プリント配線１８ａが形成される。その
ようなプリント配線１８ａは、第１図のようにフレキシ
ブル基板１８の片面だけに形成されてもよいが、その両
面に形成されてもよい、さらには、このようなフレキシ
ブル基板１８は、いわゆる多層基板として構成されても
よい。

ベース１２上、すなわちフレキシブル基板１日上には、
そのほぼ中央に、ＬＳＩ（大規模集積回路）チップ２０
が取り付けられる。このＬＳＩチップ２０は、図示しな
いが、多数の接続ビンを有し、その接続ビンがフレキシ
ブル基板１８に形成されたプリント配線１８ａに、所定
の回路構成に従って接続される。

フレキシブル基板１８上には、特に第３図からよくわか
るように、ＬＳＩチップ２０を囲むように、太陽電池２
２が設けられる。この太陽電池２２は、たとえばアモル
ファスシリコンからなり、後述するように、カードリー
ダ３０（第６図）に装着されたとき、この集積回路カー
ド１０全体に電源を供給する。この実施例で、電源とし
て太陽電池２２を用いたのは、次の理由による。すなわ
ち、従来の水銀電池等を密封した集積回路カードは電池
の消耗によって約３年程度の寿命しかなかったが、太陽
電池を用いれば半永久的に使用できる。また、水銀電池
等を着脱自在にした集積回路カードも考えられるが、そ
れでは電池の交換が必要であるのに対して、太陽電池２
２を用いれば、電池の交換が不要になるばかりでなく、
電池の交換に際してＲＡＭ内のデータが破壊されること
もない。

なお、太陽電池２２とＬＳＩチップ２０との配置の関係
は、第３図図示の例に限らず、たとえば太陽電池２２を
平面「コ」字状ないしｒＵＪ字状に形成し、その中にＬ
ＳＩチップ２０を配置するようにしてもよく、さらには
、ＬＳＩチップ２０が太陽電池２２によって囲繞されて
いる必要もない。

さらに、必ずしも太陽電池を用いる必要もなく、従来と
同じように、水銀電池等を用いてもよいことは勿論であ
る。

フレキシブル基板１８上であってかつ集積回路カード１
０の長手方向端部には、第３図に示すように、発光ダイ
オード２４およびフォトトランジスタ２６が設けられる
。この発光ダイオード２４およびフォトトランジスタ２
６は、フレキシブル基板１８に形成されたプリント配線
１８ａによって、ＬＳＩチップ２０のデータ出力ボート
およびデータ入力ボートにそれぞれ接続される。したが
って、ＬＳＩチップ２０からデータを外部回路に出力す
る場合には、発光ダイオード２４によってそのデータに
従ってオン／オフされる光信号が発生される。逆に、外
部回路からデータを入力する場合には、外部回路からの
光信号がフォトトランジスタ２６に入力されて、そのフ
ォトトランジスタ２６の出力がＬＳＩチップ２０に与え
られることになる。

この集積回路カード１０の裏面側には、第１図からよく
わかるように、たとえば塩化ビニールなどからなる透光
性材料によってカバー２８が形成される。このカバー２
８によって、フレキシブル基板１８上に設けられたＬＳ
Ｉチップ２０．太陽電池２２９発光ダイオード２４およ
びフォトトランジスタ２６がカバーされかつモールドさ
れて、全体として１枚の集積回路カード１０を構成する
。

なお、カバー２８の材料としては、もし太陽電池２２と
してアモルファスシリコンが用いられるならば、このア
モルファスシリコン太陽電池に有効な、たとえば赤外光
に対する透光性を有する必要がある。また、発光ダイオ
ード２４およびフォトトランジスタ２６に対して、赤外
光を利用するものが用いられれば、カバー２８の太陽電
池２２の部分とこれら光電変換素子２４および２６の部
分とは共通の材料が用いられてもよい。しかしながら、
光電変換素子２４および２６として、別の可視光のもの
が用いられるならば、カバー２８のその部分はその可視
光を透過しやすい材料が用いられるべきであろう。

そして、上述のような全面カバーに代えて、光電変換素
子２４および２６の部分にのみ、膜やシートを形成しま
たは貼り付けてもよ（、さらには、その光電変換素子２
４および２６の上方に穴を形成しておきその穴に樹脂を
充填するなどして、保護部材として形成してもよい。

第４図は集積回路カードの電気的構成を示すブロック図
である。集積回路カード１０は、前述のように、ＬＳＩ
チップ２０．太陽電池２２２発光ダイオード２４および
フォトトランジスタ２６を含む。

ＬＳＩチップ２０には、たとえば８ビツトのＣＰＵ５４
が含まれ、このＣＰＵ５４は、ワーキングレジスタない
し内部レジスタ５４ａを有する。

ＣＰＵ５４のクロック端子には、クロック発振器５６か
らのクロックが与えられる。また、ＣＰＵ５４のリセッ
ト端子には、リセット信号発生回路５８からのリセット
信号が与えられる。

リセット信号発生回路５８は、第５図に示すように、シ
ュミットトリガ付ナントゲート（ヒステリシス発振器）
６０を含む。詳しく述べると、太陽電池２２からの、た
とえば３ｖの直流電圧ＶｃＣが、抵抗６２および６４に
よって、たとえば２：３の比率で、分圧されて、そのシ
ュミットトリガ付ナントゲート６０の一方入力に与えら
れる。

シュミットトリガ付ナントゲート６０の他方入力と出力
との間には帰還抵抗６６が接続されるとともに、この他
方入力は、コンデンサ６８を通して接地される。そして
、シュミットトリガ付ナントゲート６０の出力は、ナン
トゲート７０の一方入力に与えられ、このナントゲート
７０の他方入力には、後述の出力ボート８４からの禁止
入力が与えられる。このナントゲート７０の出力がＣＰ
Ｕ５４のリセット端子に与えられる。

第４図に戻って、ＣＰＵ５４は、データバス７２および
アドレスバス７４によって、ＲＡＭ７６、Ｅ”　ＦＲＯ
Ｍ７ＢおよびＲＯＭ８０、ならびにデコーダ８２．出力
ボート８４および入力ポート８６に連結される。ＲＡＭ
７６は、ＣＰＵ５４によるデータ処理の際に必要なデー
タをストアするために利用される。Ｅ”　ＦＲＯＭ７８
は、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭであり、ＲＡ
Ｍ７６や、ＣＰＵ５４のワ−キングレジスタ５４ａのデ
ータを保存するためのバックアップメモリとして働く。

すなわち、この実施例では、集積回路カードｌＯは、カ
ードリーダ３０に装着したとき、太陽電池２２によって
電源の供給を受けるが、カードリーダ３０から集積回路
カード１０を取り外すとそれ以後電源は供給されなくな
るので、その状態でもデータを消失させないために、こ
のＥ２ＰＲＯＭ７８が用いられる。ＲＯＭ８０には、た
とえば人力ボート８６を通して与えられたシリアルデー
タを８ビツトのデータに変換するための１−８変換プロ
グラムが格納されている。

このＬＳＩチップ２０は、全体としてメモリマツブト方
式（＋ｅｍｏｒｙ　ｍａｐｐｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ）とし
て構成され、ルたがって、それぞれの素子や回路に特有
のアドレスが割り付けられているが、そのアドレスに従
ってそれぞれの回路をイネーブルするために、デコーダ
８２が用いられる。すなわち、デコーダ８２は、アドレ
スバス７４を通して、ＣＰＵ５４からの４ビツトのアド
レスデータを受けて、該当の素子や回路にイネーブル信
号を出力する。

出力ボート８４は、図示しないが、たとえば２ビツトの
Ｄフリップフロップを含み、そのうち１ビツトのＤフリ
ップフロップがデータバス７２を通して与えられる８ビ
ツトのデータをビット順次に記憶し、その出力が発光ダ
イオード２４に与えられる。他の１つのＤフリップフロ
ップの出力は、ＣＰＵ５４から起動コードが出力された
とき、先に説明したリセット信号発生回路５８（第５図
に示すナントゲート７０）に与えられる。その目的は、
ＣＰＵ５４のプログラムスタートによって、それ以後Ｃ
ＰＵ５４のリセット端子にリセット信号が与えられない
ように、リセット信号発生回路５８をディスエーブルす
ることである。

また、入力ポート８６は、たとえば３状態ゲートで構成
され、デコーダ８２からのイネーブル信号が“０”のと
きデータバス７２とフォトトランジスタ２６とを接続し
、イネーブル信号が“１”のときそれらの間を遮断する
。

第６図はカードリーグの一実施例を示す構造図解図であ
る。このカードリーダ３０は、立方体のハウジング３２
を有し、このハウジング３２には、集積回路カード１０
を受け入れるためのカード挿入部３４が形成される。こ
のカード挿入部３４の奥にはそこに集積回路カード１０
が挿入されたことを検出するための検出スイッチ３５が
設けられる。この検出スイッチ３５は、集積回路カード
１０の挿入に応じてアクチュエータが作動するマイクロ
スイッチで構成される。また、カード挿入部３４の上方
には、集積回路カード１０に形成された磁気ストライプ
１４を読み取るための磁気ヘッド３６およびエンボス１
６を印字するためのエンボス印字部３８が設けられる。

カード挿入部３４の下面ないし底面には、たとえばガラ
スなどからなる透光性プレート４０が設けられる。集積
回路カード１０は、その裏面すなわち第３図に示す面が
この透光性プレート４０に対面するように、カード挿入
部３４に挿入される。

カード挿入部３４の挿入口３４ａには、このカード挿入
部３４に挿入された集積回路カード１０を保持するため
の爪４２が設けられる。この爪４２は、集積回路カード
１０の裏面と透光性プレート４０を密着状態にして、集
積回路カード１０を保持する。しかしながら、そのよう
な集積回路カードの保持のためには、爪４２以外にも、
たとえば集積回路カード１０をその上方から下方に押し
付ける押圧部材が用いられてもよいであろう。また、こ
れら爪４２あるいは押圧部材は、集積回路カードＩＯを
挿入すると自動的に作動、し、また、図示しないイジェ
クトボタンを操作することによって自動的に開放される
ように構成されてもよい。

カード挿入部３４の透光性プレート４０の下方には、集
積回路カード１０の太陽電池２２のための、たとえば白
熱電球などからなる電池光源４４が設けられる。この電
池光源４４の周囲には、凹面鏡４６が設けられ、この凹
面鏡４６は電池光源４４から放射される光を透光性プレ
ート４０の方向、すなわちカード挿入部３４に挿入され
た集積回路カード１０の太陽電池２２（第１図）の方向
に偏向させる働きをするとともに、この電池光源４４か
ら放射される光を外部に洩らさないようにするための光
遮蔽としての機能も果たす。なお、図示しないが、凹面
鏡４６の開口部に保護ガラスが嵌め込まれてもよい。

また、ハウジング３２の前面であって、カード挿入部３
４の下方には、集積回路カード１０を利用するシステム
に応じて必要なキー４８が設けられる。このキー４８に
は、詳細は図示しないが、暗証コードを入力するための
テンキーや、ジョブを選択するためのジョブ選択キーあ
るいはクリアキー、リセットキーなどが含まれる。

カード挿入部３４の下方であって、このカード挿入部３
４に挿入された集積回路カード１０の光電変換素子２４
および２６（第１図）に対向する位置には、それら光電
変換素子２４および２６に光結合可能に、光電変換素子
５０および５２が設けられる。光電変換素子５０は集積
回路カードＩＯの発光ダイオード２４に光結合するフォ
トトランジスタとして構成され、光電変換素子５２は集
積回路カード１０のフォトトランジスタに光結合する発
光ダイオードとして構成される。

第７図はカードリーグの内部構成を示すブロック図であ
る。カードリーダ３０は前述のように、カード挿入部３
４（第４図）の底部に設けられるフォトトランジスタ５
０および発光ダイオード５２を含む。フォトトランジス
タ５０の出力は入力ポート９０に与えられ、発光ダイオ
ード５２には、出力ボート９２からの出力が与えられる
。入力ポート９０には、さらに、検出スイッチ３５から
の信号が与えられ、出力ボート９２からは、電池光源４
４のための電源をオン／オフするための光源スイッチ４
５に対して、制御信号が与えられる。

これら入力ポート９０および出力ポート９２は、バス９
６を通して、このカードリーダ３０とホストコンピュー
タ（図示せず）とを結合する外部インタフェース９４に
連結される。

図示しないが、ホストコンピュータの適宜のレジスタな
いし記憶エリアには、エラーカウンタが割り付けられて
いる。このエラーカウンタは、後述のように、集積回路
カード１０のユーザが暗証コードを入力する際に、ミス
操作した回数や間違った番号を入力した回数をカウント
するためのものである。

ここで、第５図に示すリセット信号発生回路５８につい
てその動作を説明する。集積回路カード１０がカードリ
ーダ３０のカード挿入部３４に装着されると、太陽電池
２２が電池光源４４からの光を受け、この大Ｖｓｔ池２
２の出力の直流゛電圧Ｖｃｃが立ち上がる。そして、こ
の直流電圧Ｖｃｃが抵抗６２および６４によって分圧さ
れ、この電圧ＶｃｃがＣＭＯ３の動作電圧である約１．
５■に達すると、シュミットトリガ付ナントゲート６Ｏ
が、帰還抵抗６６およびコンデンサ６８によって決まる
時定数で発振を開始する。

もし、出力ポート８４からの禁止入力が“０”であれば
、シュミットトリガ付ナントゲート６０の発振出力のロ
ーレベルの期間に、ナントゲート７０からハイレベルの
信号が出力される。したがって、ＣＰＵ５４は、ナント
ゲート７０からのパルス出力すなわちリセット信号によ
って、リセットされる。

一方、ＣＰＵ５４が正常に動作を開始し、出力ポート８
４からの禁止入力が“１”になると、ナントゲート７０
の出力はローレベルとなる。したがって、それ以後、Ｃ
ＰＵ５４へのリセット信号が入力されなくなる。

このようにして、リセット信号発生回路５８は、電源す
なわち太陽電池２２の出力直流電圧が一定値に達した時
点から、ＣＰＵ５４にリセットをかけ、ＣＰＵ５４が正
常に動作を開始すれば、このＣＰＵ５４へのリセット入
力を解除する。したがって、単純な電源リセットに比べ
て、ＣＰＵ５４の正常な動作を確認してからリセットを
解除することになるので、ＣＰＵ５４の暴走が禁止され
る。

そのようにするためには、ＣＰＵ５４の動作プログラム
の最初のステップにおいて、起動コードを発生させるよ
うにし、その起動コードで出力ポート８４を作動させて
リセット信号発生回路５８への禁止入力をｌ′にするよ
うにすればよい。

上述の実施例では、たとえば集積回路カード１０の発光
ダイオード２４によって、ＬＳＩチップ２０からの信号
を外部回路たとえばカードリーダに送信するようにして
いる。このようなデータの送信では、当然に、光信号の
断続が用いられる。

一方、この実施例では、この集積回路カード１０の電源
として、太陽電池２２を用いるため、その電源容量は余
り大きくない。したがって、この発光ダイオード２４の
点灯電力を可及的小さくする必要がある。そこで、この
実施例では、第９図に示すように、データの“１″また
は“０′″を発光ダイオード２４が点灯される時間間隔
によって判別するようにしている。すなわち、通常の場
合、１”または“０”を表現するためには第９図（ａ）
に示すような点灯制御が行われる。これでは、発光ダイ
オードの点灯期間が長（なり、消費電力が大きくなって
しまう。

そこで、この実施例では、このような消費電力の問題を
回避するために、出力ポート８４として、たとえば第８
Ａ図に示す回路構成のものが用いられる。詳しく述べる
と、ＣＰＵ５４から、第９図（ａ）に示すようなＮＲＺ
の送信データがＭＦＭ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｆｒｅｑｕ
ｅｎｃｙ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調回路９８に与え
られる。ＭＦＭ変調回路９８は、第９図（ｂ）に示すよ
うなシステムクロック信号すに同期して送信データをＭ
ＦＭ変調する。その変調出力信号Ｃは第９図（ｃ）に示
すようになり、これは、トルグツリップフロップ１００
およびイクスクルーシブ（Ｅ　Ｘ）オアゲート１０２に
与えられる。

トルグツリップフロップ９８は、システムクロ。

りよりも高い周波数たとえばその２倍または４倍の読み
出しクロックｄ（第９図（ｄ））の立ち上がり毎にＭＦ
Ｍ変調回路９日の出力を読み込みかつそのときの状態を
保持する。それによって、トルグツリップフロップ１０
０の出力ＱにはＭＦＭ変調回路９８の出力よりも１クロ
ツタ遅れたパルス信号ｅ（第９図（ｅ））が出力され、
ＥＸオアゲート１０２の他方入力として与えられる。

このため、ＥＸオアゲート１０２は、第９図（ｆ）に示
すように、両人力が不一致のとき、すなわち、信号Ｃの
立ち上がりおよび立ち下がりから１クロック期間の間、
ハイレベルの出力信号ｆを出力して駆動トランジスタ１
０４に与える。応じて、駆動トランジスタ１０４は、そ
の信号ｆのハイレベル期間中オンとなり、それによって
ＬＥＤ２４が駆動される。したがって、集積回路カード
１０から出力を伝送する場合は、第９図（ｆ）に示すよ
うに、ＭＦＭ変調信号の立ち上がりと立ち下がりの微小
期間だけ、ＬＥＤ２４が発光して光信号が出力されるだ
けとなる。そのため、ＬＥＤ２４による消費電力の低減
が期待できる。

一方、受信側すなわち、カードリーダ３０側では、その
ようにして出力される微小期間の光信号からＭＦＭ復調
し、これをプログラム処理によってＮＲＺ信号に変換し
ている。その目的で、カードリーダ３０例の入力ポート
９０は、第８Ｂ図に示すように、トルグツリップフロッ
プ１０８を含む。このトルグツリップフロップ１０８は
初期状態を安定化するために検出スイッチ３５の出力に
よってリセットされた後、フォトトランジスタ５０が光
信号を受信する毎にトリガされる。すなわち、フォトト
ランジスタ５０からの出力信号ｇがインバータ１０６に
よって反転され、トルグツリップフロップ１０８は、そ
の反転信号の立ち上がり毎にトリガされ、その出力論理
状態を反転する。

したがって、このトルグツリップフロップ１０８によっ
てＭＦＭ復調された出力信号りが得られる。

なお、カードリーダ３０側から集積回路カード１０ヘデ
ータを伝送する場合には、カードリーダ３０側の消費電
力がさほど問題になることはないので、ＭＦＭ信号をそ
のまま光（８Ｍとして出力するようにすればよく、上述
のように微分化する必要はない。

次に、第１０Ａ図〜第１０Ｄ図を参照してこの実施例の
操作ないし動作について説明する。なお、この第ＬＯＡ
図−第１０Ｄ図においては、添字として“ａ”が付され
ているステップがカードリーダ３０に関連して設けられ
るホストコンピュータ（図示せず）の動作を示し、添字
として“ｂ”が付されているステップが集積回路カード
１０のＣＰＵ５４の動作を示す。

第１０Ａ図に示す最初のステップにおいて、ホストコン
ピュータは、外部インタフェース９４を通して与えられ
る検出スイッチ３５からの信号をみて、カードリーダ３
０のカード挿入部３４に集積回路カード１０が挿入され
たかどうかを検出する。もし、ステップＳｌａにおいて
、その検出スイッチ３５から集積回路カード１０の挿入
信号が得られれば、ホストコンピュータは、外部インタ
フェース９４を通して電池光源４４（第６図）のための
光源スイッチ４５にオン信号を与える。応じて、ステッ
プＳ３ａにおいて、電池光源４４がオンされ、集積回路
カード１０の太陽電池２２にこの電池光源４４からの光
が照射される。太陽電池２２からの直流電圧ＶｃｃがＣ
ＭＯ３の動作電圧の１／２に達すると、リセット信号発
生回路５８（第５図）からＣＰＵ５４のリセット端子に
リセット信号が与えられる。したがって、ステップＳ５
ｂにおいて、集積回路カード１０のｃｐｕｓ４がリセッ
トされる。

応じて、ＣＰＵ５４は、次のステップＳ７ｂにおいて、
発光ダイオード２４を通して、起動コードを出力する。

詳しくいうと、ＣＰＵ５４は、デコーダ８２にシステム
クロック信号を出力し、データバス７２およびアドレス
バス７４にデータおよびアドレスを出力する。応じて、
デコーダ８２からのイネーブル信号によって、ＲＯＭ８
０がイネーブルされる。ＲＯＭ８０の所定のアドレスか
ら、起動コードがデータバス７２に出力され、ＣＰＵ５
４の内部レジスタ５４ａにロードされる。

ＣＰＵ５４では、このロードされた起動コードをデータ
バス７２に再送する。このとき出力ポート８４がイネー
ブルされ、出力ポート８４がデータバス７２を通してこ
の起動コードを受ける。したがって、出力ポート８４か
らは、発光ダイオード２４に、その起動コードに従って
、第９図（ｆ）に示すように、この発光ダイオード２４
を点灯するための駆動パルス信号を与える。それによっ
て、発光ダイオード２４から、起動コードが光信号とし
て出力される。

このようにして、起動コードが出力されると、次のステ
ップＳ９ｂにおいて、出力ポート８４からのデータによ
って、リセット信号発生回路５８がディスエーブルされ
る。その詳細は先に説明した通りである。

次のステップ５ｌｌｂにおいて、ＣＰＵ５４は、ＲＡＭ
７６に形成されたエラーカウンタをリセフトする。

また、先のステップＳ７ｂにおいて、集積回路カード１
０の発光ダイオード２４から起動用の光コード信号が出
力されると、カードリーダ３０は、ステップＳｌ　３ａ
において、フォトトランジスタ５０　（第７図）から、
その光コード信号を読み込む。詳しくいうと、集積回路
カード１０の発光ダイオード２４に対向して配置された
フォトトランジスタ５０は、先の第９図（ｆ）　　のよ
うな光信号を受ける。そうすると、フォトトランジスタ
５０の出力が入力ポート９０に与えられ、ＭＦＭ復調さ
れて第９図（ｈ）に示すような、復調信号が得られる。

この復調信号が外部インタフェース９４を通してホスト
コンピュータに送られる。

このようにして、集積回路カード１０からの起動コード
が読み込まれると、ホストコンピュータでは、次のステ
ップ５１５ａにおいて、その起動コードを用いて、所定
の演算を行う。この演算結果は、次のステップＳｌ　７
ａにおいて、挿入された集積回路カード１０が正常なカ
ードかどうかを判断するために利用される。

ステップＳｌ　７ａでは、先のステップＳ　）　５　ａ
において行った演算の結果が、所定のたとえば数値と一
致ないしマツチングするかどうかを判断して、集積回路
カード１０が正常かどうかが判断される。このステップ
５１７ａにおいて、そのようなマツチングが取れないと
判断された場合には、ホストコンピュータは、外部イン
タフェース９４を通して、出力ポート９２に信号を与え
、図示しない表示装置によって、エラー表示を行わせる
とともに、挿入された集積回路カードｌＯをイジェクト
させるためのイジェクト要求を表示する（ステップ５１
９ａおよび５２１ａ）。

正常なカードであることが、このステップ５１７ａによ
って判断されると、次のステップ５２３ａにおいて、カ
ードリーダ３０の表示器（図示せず）によって、ジョブ
の選択のための番号入力要求を表示する。応じてオペレ
ータは、カードリーダ３０のような端末機に設けられた
キー４８　（第６図）を操作して、ジョブの選択を行う
。たとえばその集積回路カード１０がバンキングシステ
ムに用いられるものであれば、そのような選択可能なジ
ョブの一例としては、預金の引き出しや預は入れなどが
含まれるであろう。

このように選択されたジョブにはそれぞれ番号が付され
ていて、次のステップ５２５ａでは、ホストコンピュー
タは、外部インタフェース９４を通して出力ポート９２
に信号を与え、発光ダイオード９２（第７図）から、ジ
ョブ番号を表す光信号を出力させる。

集積回路カード１０では、ステップ５２７ｂにおいて、
ジョブ番号を読み込む。すなわち、フォトトランジスタ
２６から入力ポート８６を通して、ＣＰＵ５４の内部レ
ジスタ５４ａに、ホストコンピュータからのジョブ番号
がロードされる。集積回路カード１０では、次のステッ
プ５２９ｂにおいて、そのようにして受け付けたジョブ
番号が、どのレベルであるかを判断する。すなわち、ジ
ョブ番号毎に、そのジョブがレベル１〜３のいずれに相
当するかが予め設定されていて、ＣＰＵ５４では、その
内部レジスタ５４ａにロードされたジョブ番号を、その
ようなレベルテーブルを参照して、その番号のジョブが
レベル１．レベル２またはレベル３に該当することを判
断する。

ここで、レベル１．レベル２およびレベル３は、次のよ
うに設定されている。レベル１は、暗証コ−ドの入力無
しで、集積回路カード１０に含まれるデータたとえば所
有者の名前、住所あるいは電話番号などが出力できるレ
ベルである。このレベル１は、たとえば、その集積回路
カード１０を拾った場合に、銀行の店頭に設けられた端
末に挿入して、連絡先を知る必要があるときなどに用い
られ得る。

レベル２およびレベル３は、いずれも、暗証コードの照
合を必要とする場合である。レベル２では、集積回路カ
ード１０からホストコンピュータへ暗証コードを送信し
、ホストコンピュータ独自で、その集積回路カード１０
の暗証コードが正しいかどうかなどを判断する。このレ
ベル２は、たとえば、バンキングシステムに利用される
場合には、銀行に設けられたホストコンピュータの判断
によって、集積回路カードの情報を自由に読み出すこと
ができる。

他方、レベル３では、個人の経歴などのプライベートデ
ータを読み出すことができ、このレベル３は、暗証コー
ドの手動的な入力を必要とするものであり、集積回路カ
ード１０自体でその入力された暗証コードの照合を行う
。

ステップ５２９ｂにおいて、受け付けたジョブ番号のレ
ベルを判断し、レベル１およびレベル２の場合には第１
０Ｂ図に進み、レベル３の場合には第１０Ｃ図に進む。

ステップ５２９ｂにおいて、オペレータによって選択さ
れたジョブがレベル１のものであると判断されると、プ
ロセスは第１０Ｂ図に示すステップ３３１ｂに進む。ス
テップ３３１ｂでは、ｃｐＵ５４は、そのレベル１のジ
ョブ、たとえば住所や電話番号のデータの読み出しを行
う。

次に、ＣＰＵ５４は、ステップ５３３ｂにおいて、その
読み出したデータの転送が必要かどうか判断する。レベ
ル２のように、ホストコンピュータがデータを要求する
場合は、このステップ５３３ｂで“ＹＥＳ”と判断され
るが、レベルｌのように、集積回路カード１０だけで処
理する場合には、データ転送は不要であろう。したがっ
て、ＣＰＵ５４は、次のステップ５３５ｂにおいて、レ
ベル■のジョブを行う。

レベル２であると判断されると、第１０Ｂ図のステップ
５３７ｂにおいて、ＣＰＵ５４は、Ｅ２ＰＲＯＭ７８に
ストアされているその集積回路カードの暗証コードを出
力する。すなわち、ＣＰＵ５４は、Ｅ”　ＦＲＯＭ７８
から、その暗証コードを読み出し、この読み出した暗証
コードが出力ボート８４を通して発光ダイオード２４に
与えられ、応じて、発光ダイオード２４から、暗証コー
ドを示す光データ信号が出力される。

ホストコンピュータでは、ステップ５３９ａにおいて、
ステップ５３７ｂにおいて出力された集積回路カード１
０からの暗証コードを受信する。

具体的には、発光ダイオード２４によって出力される暗
証コードの光コード信号は、カードリーダ３０のフォト
トランジスタ５０によって受信され、このフォトトラン
ジスタ５０からの電気信号がデータに変換された後、外
部インタフェース９４を通して、ホストコンピュータに
入力される。

ホストコンピュータでは、ステップ５４１ａにおいて、
その入力された暗証コードをマスクファイルのものと照
合する必要があるかどうかを判断する。もし照合する必
要がなければ、ステップ５４３ａにおいて、集積回路カ
ード１０に対して、Ｅ”　ＦＲＯＭ７８にストアされて
いるデータの読み出しを要求する。そうすると、先のス
テップ５３３ｂにおいて、ＣＰＵ５４はデータ転送の必
要なことを判断する。応じて、ステップ５４５ｂにおい
て、集積回路カード１０のＣＰＵ５４は、そのＥ”　Ｆ
ＲＯＭ７８からデータを発光ダイオード２４およびフォ
トトランジスタ５０を通して、カードリーダ３０に送る
。

カードリーダ３０のホストコンピュータは、ステップ５
４７ａにおいて、集積回路カード１０．から送られてき
たデータを用いて、必要なジョブを行う。

もし暗証コードの照合が必要であれば、ホストコンピュ
ータは、次のステップ５４９ａにおいて、ユーザないし
オペレータに対して暗証コードの入力を要請し、したが
って、このステップＳ４９ａでは、オペレータによって
暗証コードが入力される。

暗証コードが入力されると、ステップ５５１ａにおいて
、ホストコンピュータは、マスクファイルからその該当
の暗証コードを読み出して、集積回路カード１０から入
力された暗証コードと、ファイルから読み出した暗証コ
ードとを照合する。

もし暗証コードのチエツクの結果が正常であれば、先の
ステップ５４３ａ以降が実行される。

逆に、入力された暗証コードが違う場合には、ホストコ
ンピュータは、カードリーグ３０の外部インタフェース
９４および出力ボート９２を通して、発光ダイオード５
２から光信号を出力する。

そうすると、この発光ダイオード５２からの光信号が集
積回路カード１０のフォトトランジスタ２６によって受
信され、ＣＰＵ５４では、ステップ５５３ｂにおいて、
ＲＡＭ７６に形成されたエラーカウンタをインクリメン
トする。そして、このエラーカウンタのカウント値は、
発光ダイオード２４およびフォトトランジスタ５２を通
して、ホストコンピュータに入力される。ホストコンピ
ュータでは、ステップ５５５ａにおいて、その入力され
たエラーカウンタのデータを参照して、暗証コードの間
違った入力回数が所定回数“ｎ”より多いかどうかを判
断する。もしエラーカウンタのカウント値が“ｎ”以下
であれば、ホストコンピュータは、再びオペレータに対
して暗証コードの入力を催促する。そして、エラーカウ
ンタのカウント値が“ｎ”を超えると、ホストコンピュ
ータは、そのときのオペレータがその集積回路カードの
真正な所持者ではないとして、ステップ５５７ａにおい
て、たとえばアラーム信号を発生するなど、エラー処理
を行う。

ステップ５２９ｂにおいて、レベル３であると判断され
ると、第１０ｃ図のステップＳ　５９．ｂにおいて、Ｃ
ＰＵ５４は、ホストコンピュータに対して、暗証コード
入力要求を出力する。そして、ステップ５６１ａにおい
て、ホストコンピュータは、その暗証コード入力の要求
を表示して、ユーザないしオペレータに対して暗証コー
ド入力を要請する。ステップ５６３ａにおいて、タイマ
によって、一定時間内にその暗証コード人力があるかど
うか判断し、もしあれば、次のステップ５６５ａにおい
て、ホストコンピュータは、マスクファイルから、その
暗証コードを読み出す。この読み出した暗証コードが出
力ボート９２を通して発光ダイオード５２に与えられ、
応じて、発光ダイオード５２から、暗証コードを示す光
データ信号が集積回路カード１０に向けて出力される。

集積回路カード１０のＣＰＵ５４では、ステップ５６７
ｂにおいて、ステップ５６７ａにおいて出力されたホス
トコンピュータからの暗証Ｄ−ドを受信する。具体的に
は、発光ダイオード９２によって出力される暗証コード
の光コード信号は、集積回路カード１０のフォトトラン
ジスタ２６によって受信され、このフォトトランジスタ
２６からの電気信号がデータに変換された後、データバ
ス７０を通して、ＣＰＵ５４の内部レジスタ５４ａに入
力される。ＣＰＵ５４では、ステップ５６９ｂにおいて
、その入力された暗証コードを自己のＥ”　ＦＲＯＭ７
８にストアしているものと照合し、一致するかどうかを
判断する。

もし、一致しなければ、ステップ３７１ｂにおいて、ホ
ストコンピュータに対して、不一致信号を出力する。そ
うすると、ホストコンピュータは、ステップ５７３ａに
おいて、その不一致信号を受信するとともに、ステップ
５７５ａにおいて、′ＯＫ”かどうかを判断する。

もし、一致すれば、集積回路カード１０は、次のステッ
プ５７７ｂにおいて、集積回路カードリーグのデータを
用いて、レベル３に必要なジョブを行う。

また、ステップ５７５ａにおいて“ＹＥＳ”と判断する
と、ホストコンピュータは、集積回路カード１０とデー
タの授受を行いながら、ステップ５７９ａにおいて、レ
ベル３に必要なジョブを行う。

逆に、ステップ５７５ａにおいて“Ｎｏ”と判断された
場合には、ホストコンピュータは、ステップ５８１ａに
おいて、図示しないエラーカウン夕をインクリメントす
る。そして、ホストコンピュータでは、ステップ５８３
ａにおいて、そのエラーカウンタのデータを参照して、
暗証コードの間違った入力回数が所定回数“ｎ”より多
いがどうかを判断する。もし、エラーカウンタのカウン
ト値が“ｎ”以下であれば、ホストコンピュータは、再
びオペレータに対して暗証コードの人力を催促する。そ
して、エラーカウンタのカウント値が“ｎ”を超えると
、ホストコンピュータは、そのときのオペレータがその
集積回路カードの真正な所持者ではないとして、ステッ
プ５８５ａにおいて、たとえばアラーム信号を発生する
など、エラー処理を行う。

このようにして、ジョブが終了すると、第１０Ｄ図に示
すステップ５８７ｂにおいて、集積回路カード１０のＣ
ＰＵ５４は、前述のようにしてやりとりしたデータを保
存するために、ＲＡＭ７６にストアされているデータを
バックアップＲＯＭとしてのＥ”　ＰＲＯＭ７８にスト
アし直す。このとき、同時に、エラーチエツクも行われ
る。そして、ステップ５８９ｂにおいて、ＣＰＵ５４は
、発光ダイオード２４を通して、カードリーグ３０すな
わちホストコンピュータに対して終了コードを出力する
。

ステップ５９１ａにおいて終了コードを受信すると、ホ
ストコンピュータは、ステップ５９３ａにおいて、その
終了の確認を行う。ステップ５９５ａにおいて、正常に
終了されたことが判断されれば、ステップ５９７ａにお
いて、ホストコンピュータは、カードリーグ３０に対し
て指令を与え、スイッチ４５をオフして電池光源４４を
オフするとともに、ステップ５９９ａにおいて、所定の
イジェクト要求を表示して、カード挿入部３４から集積
回路カード１０の排出を促す。

逆に、ステップ５９５ａの終了確認において、エラーが
生じていたり、あるいは集積回路カード１０の暴走など
によるタイムアツプがあると、ステップ５１０１ａにお
いて、ホストコンピュータは、カード不良として処理す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例としての集積回路カードの
内部構造を示す断面図解図である。 第２図および第３図は第１図実施例の平面図を示し、第
２図はその表面図、第３図はその裏面図である。 第４図は集積回路カードの電気的構成を示すブロック図
である。 第５図はリセット信号発生回路の一例を示す回路図であ
る。 第６図はカードリーグの内部構造を説明するための断面
図である。 第７図はカードリーグの電気的構成を示すブロック図で
ある。 第８Ａ図は集積回路カードの出力ボートの一例を示す回
路図である。 第８Ｂ図はカードリーグの入力ポートの一例を示す回路
図である。 第９図は集積回路カードとカードリーグとの間の光信号
の授受を示す波形図である。 第１０Ａ図〜第１０Ｄ図はこの実施例の操作ないし動作
を説明するためのフロー図である。 図において、１０は集積回路カード、２はベース、２２
は太陽電池、２４．５２は発光ダイオード、２６．５０
はフォトトランジスタ、２８はカバー、４４は電池光源
を示す。 特許出願人　　　任天堂株式会社 代理人　弁理士　山　１）義　人 （ばか１名）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベース、 前記ベースに設けられる集積回路チップ、 前記ベースに設けられ、前記集積回路チップに接続され
   る光電変換素子、および 少なくとも前記光電変換素子表面に形成され、透光性材
   料からなる保護部材を備える、集積回路カード。
2. （２）前記集積回路チップはデータの送信および受信の
   両方の機能を有し、 前記光電変換素子は、データの送信のための光信号を発
   生する発光素子と、データの受信のために光信号を受信
   する受光素子とを含む、特許請求の範囲第１項記載の集
   積回路カード。
3. （３）ベースと、前記ベースに設けられる集積回路チッ
   プと、前記ベースに設けられ、前記集積回路チップに接
   続される光電変換素子と、少なくとも前記光電変換素子
   表面に形成され、透光性材料からなる保護部材とを含む
   集積回路カードを用いる、集積回路カードシステムであ
   って、 前記集積回路カードを受け入れるためのカード挿入部、
   および 前記カード挿入部に設けられ、そこに前記集積回路カー
   ドが挿入されたとき前記光電変換素子と光結合する別の
   光電変換素子を備える、集積回路カードシステム。