KR20010075242A - 칩 카드, 그 칩 카드용 기록/판독 장치 및 그 작동 방법 - Google Patents

Abstract

프로세서 유닛(2), 기록-판독 장치(6)와의 통신을 위한 입출력 단자, 리셋 명령을 위한 입구, 공급 전류를 위한 단자, 공급 전류의 중단에 의해 스위칭 오프 상태에 이행될 수 있는 소멸성 메모리(3)를 구비하고 있으며, 프로세서 유닛(2)은 리셋 명령의 수신 후 소멸성 메모리(3)가 스위칭 오프 상태에 있을 때에는, 제 1 초기화 절차를 수행하거나, 또는 소멸성 메모리(3)가 스위칭 오프 상태에 있지 않을 때에는, 제 1 초기화 절차와는 상이한 제 2 초기화 절차를 수행하며, 제 1 초기화 절차가 경과하는 사이에 소멸성 메모리(3)는 스위칭 오프와는 상이한 상태로 이행되는 칩 카드(1)에 있어서는, 프로세서 유닛(2)은, 소멸성 메모리를 스위칭 오프 상태에 이행시키라는 명령을 기록-판독 장치(6)로부터 수신하고 수행하도록 구성 되어 있다.

Description

칩 카드, 그 칩 카드용 기록/판독 장치 및 그 작동 방법 {Chip card, write/read device for said chip card and method for operating the same}

청구항 1의 주개념에 의한 칩 카드는 규격 ISO7816-3으로부터 알려져 있다. 상기 규격에 의한 칩 카드는 외부 기록-판독 장치로부터의 리셋 명령을 수신하고 그에 따라 상기 카드는 특히 칩 카드를 위한 공급 전류를 스위칭 온 한 후 일정한 개시 상태에 놓여질 수 있다. 또한 그와 같은 카드는 작동 상태의 진행 중에는 수신된 리셋 명령을 처리할 수 있다.

그과 같은 칩 카드의 중요한 용도는 소위 "전자 지갑"으로서, 이것에 의해 이용자는 제 1 자동 기계, 즉 은행에서 어떤 금액의 지불 의무를 질 수 있고, 따라서 상기 카드는 그 자동 기계 내에서 그 지불의 수령자에게 속하는 기록-판독 장치 내에 진입함으로써 지불을 행하고 카드에 저장되어 있는 예금으로부터 지불할 액수의 차감 정산을 행할 수 있다.

공지의 카드는, 카드가 충분히 장시간 무전류일 때에는, 잘 정의된 스위칭 상태를 취하는 소멸성 메모리를 이용하고 있다. 카드가 전류 공급하에 있을 때에는, 카드의 프로세서 유닛은 리셋 명령을 수신할 때 상기 소멸성 메모리의 상태를 조사한다. 메모리가 스위칭 오프 상태에 있을 때에는, 프로세서는 소위 콜드 스타트 초기 설정을 행하는데, 이 경우 카드는 제 1 모드로 기록-판독 장치와 통신할 수 있도록 준비된다. 그런데 상기 콜드 스타트 초기 설정의 진행 중 소멸성 메모리의 내용은 변화된다.

프로세서 유닛이 리셋 명령을 받은 후 소멸성 메모리가 스위칭 오프 상태에 있지 않다는 것을 확인할 때에는, 상기 유닛은 콜드 스타트 초기 설정이 이미 수행되었다고 인식하고 웜 스타트 초기 설정으로 지칭되는 이전의 초기 설정과는 다른 초기 설정을 수행하는 제 2 통신 모드로 이행한다. ISO7816-3에 의한 칩 카드의 이와 같은 성질은 또한 "이중 리셋 능력"으로도 지칭된다.

상기 방법에 의해, 통신 모드의 패라미터들을 개별적으로 한 판독 장치로부터 카드로 전송할 필요 없이, 카드의 특정 통신 모드들 사이에서 스위칭시키는 것이 가능하다. 그럼으로써 제 2 통신 모드로 스위칭할 때 시간이 절약될 수 있다. 제 1 통신 모드로의 신속한 복귀 스위칭은 당연히 규격 ISO7816-3에 의한 카드로는 가능하지 않다. 이 규격에 의하면, 카드는 새로운 리셋팅 후에는 매번 동일한 통신 모드를 지녀야 한다. 따라서 카드가 작동중일 때 제 1 통신 모드로의 복귀 스위칭을 위한 리셋 명령의 이용은 배제된다.

소멸성 메모리를 다시 그의 스위칭 오프 상태로 옮기기 위해서 카드의 전류공급을 일시적으로 중단하고 이어서 콜드 스타트 초기 설정을 수행할 때에는, 카드의 모든 용량성 소자가 방전되고 소멸성 메모리가 다시 그의 스위칭 오프 상태에 도달하는 것을 확실히 하기 위해 1 초 이상 전류 중단이 필요하다는 문제가 발생한다. 이 시점 이전에 카드의 공급 전류가 다시 스위칭 온 될 때에는, 소멸성 메모리의 상태는 예측할 수 없기 때문에 제 1 통신 모드는 안전하게 형성될 수 없다.

ISO7816-3에 의한 칩 카드의 이중 리셋 능력에 의해 이 카드는 무 현금 전자 지불 시스템에 이용될 수 있는 것으로, 예컨대 자동 요금 등록 시스템의 경우 자동차에 대한 도로 이용 요금의 상승을 위해서는 거래 속도의 큰 신속성이 상당히 중요하다. 그런 시스템에 이용하기 위해 칩 카드에는 은행 자동 기계에서 특정 통신 프로토콜을 이용하여 잔액으로 적재되어야 한다. 그와 같은 카드의 도로 이용 요금의 청산은, 자동차가 요금 회수소에 정지할 필요 없이 통과하는 동안에 가능해야 한다. 요금 회수소와 칩 카드 사이에 통신 프로토콜을 수립하고 요금을 청산하는데 이용할 수 있는 시간은 약 100 밀리초이다. 이용할 프로토콜은 은행 자동 기계에서 이용되는 것과는 상이하다. 카드가 요금 회수소에 도달하여 전류 공급이 행해지고 은행 자동 기계와의 통신에 적합한 통신 모드의 콜드 스타트 초기 설정이 행해지면, 사용된 프로토콜로서 요금 회수소와 통신하는 것은 실패한다. 이것이 인식되어야 하고, 그래서 요금 청산이 행해질 수 있기 전에 카드는 요금 회수소와 통신하기에 적합한 프로토콜을 장비시키기 위해서는 리셋 명령을 받아야 한다. 이를 위해서는 가용 100 밀리초는 충분하지 않다. 그렇지만, 카드의 콜드 스타트 초기 설정시 먼저 요금 회수소와의 통신에 적합한 통신 모드가 조절될 때에는 카드는여전히 은행 자동 기계에 사용될 수 있는데, 그 이유는 EMV 표준에 의해 단자가 콜드 스타트 초기 설정 후 카드를 인식하지 못했을 때에는 단자는 리셋을 실행하기 때문이다. 대부분의 경우 요금 청산도 가능하다. 그렇지만, 카드가 요금 회수소에 도달하기 조금 전에야 스위칭 오프되고, 그래서 소멸성 메모리는, 카드가 요금 청산을 위해 새로이 전류 공급을 받을 때에도 그의 무전류 상태에 확실하게 도달하지 못했을 때에는 트러블이 생긴다. 그런 경우 카드는 부적당한 통신 모드에 천이되고 요금 청산은 실패하고 만다.

본 발명은 청구항 1에 의한 칩 카드, 상기 칩 카드와 통신하기 위한 기록-판독 장치 및 그의 작동 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 칩 카드와 기록-판독-장치를 구비한 자동 요금 등록 시스템의 약시도.

도 2는 본 발명에 의한 칩 카드를 조작하는 과정의 흐름도.

본 발명에 의해 청구항 1의 주개념에 의한 칩 카드는, 그의 공급 전류의 중단 후, 공급 전류 중단의 최소 기간이 보장될 필요 없이, 상기 카드가 신뢰성 있게 콜드 스타트 초기화를 수행할 수 있도록 더욱 개량된다.

더욱이, 상기 카드는 규격 ISO7816-3의 모든 요건을 만족시킬 수 있고 그 위에 리셋 명령을 받은 후 임의로 선택될 수 있는 여러 초기 설정 절차들을 수행할 수 있어 상이한 작동 상태에 이를 수 있다.

이들의 장점은, 본 발명의 제 1 양태에 따라 청구항 1의 주개념에 의한 칩 카드에 의해 달성될 수 있는데, 상기 카드의 프로세서 유닛은 소멸성 메모리를 스위칭 오프 상태(무 전하 상태)로 옮기라는 명령을 외부 장치로부터 받아 수행하도록 구성되어 있다. 칩 카드의 프로세서 유닛에 아직 전류가 공급되어 있는 한, 그 명령의 수행으로, 실질적으로 프로세서 유닛의 반응 속도에 의해 정해지고 마이크로초 범위일 수 있는 기간에 소멸성 메모리의 스위칭 오프 상태가 달성될 수 있다. 주어진 명령에 따른 카드의 공급 전류의 스위칭 오프는 따라서 재 스위칭 온 후의 카드의 거동에 영향을 미친다. 카드의 상이한 초기 설정 절차는 바람직하게 상이한 통신 모드의 조절에 이르게 한다. 그리고 통신의 큰 효과는, 콜드 스타트 초기 설정이 웜 스타트 초기 설정보다 더 빠른 통신 모드를 형성할 때에 달성된다. 상기 방법에 의해 카드의 스타트로부터 단시간 내에 정리되어야 하는 통신은 신속한 모드로 작동하고, 거기에 반해 보통 많은 시간을 이용할 수 있는 통신은 느린 모드로 작용하며, 구체적으로는 카드 및 그 카드와 통신할 장치가 상호 조화하는 통신 모드를 사용하지 않는 것에서 처음으로 실패하는데 그렇지만 (예컨대 추가 리셋에 의해) 결과적으로 올바른 모드가 형성된다.

본 발명에 의한 칩 카드의 장점을 충분히 활용하기 위해서는, 본 발명의 제 2 양태에 따라 카드에서 공급 전류가 차단되기 전에 소멸성 메모리를 무전 상태로 옮기라는 명령을 칩 카드에 송출할 수 있는 기록-판독 장치가 필요하다.

자동차 내에 장착되어 있고 카드와 고정국 사이에서의 데이터 교환을 위해 무선 인터페이스를 포함하고 있는 그런 기록-판독 장치는 자동 요금 등록 시스템에 이용되기에 적합하다.

공급 전류의 중단에 의해 무전 상태로 이행될 수 있는 소멸성 메모리를 구비한 칩 카드를 작동하기 위한 본 발명의 제 3 양태에 의한 방법은 적어도 다음 단계들을 포함한다:

- 칩 카드의 공급 전류를 스위칭 온하고;

- 리셋 명령을 카드에 송출하고;

- 소멸성 메모리가 스위칭 오프 상태에 있을 때에는, 카드의 제 1 초기화 또는 콜드 스타트 초기화 절차를 수행하고 소멸성 메모리를 다른 상태로 이행하고, 그렇지 않으면 카드의 다른 또는 웜 스타트 초기화 절차를 수행하고;

- 카드와 기록-판독 장치 사이에 데이터를 교환하고;

- 소멸성 메모리를 무전 상태로 이행시키라는 명령을 카드에 송출하고;

- 카드의 공급 전류를 스위칭 오프하는 단계.

그리고 리셋 명령은, 카드가 웜 스타트 초기화 절차를 수행하도록 하기 위해 두 번 이상 카드에 송출될 수 있다. 소멸성 메모리를 스위칭 오프 상태에 이행시키라는 명령이 송출된 후에도, 카드가 콜드 초기화 절차를 수행하도록 하기 위해 미리 공급 전류를 스위칭 시킴 없이 리셋 전류는 직접 카드에 송출될 수 있다.

본 발명의 부가적인 장점과 특징은 도면을 참고로 다음의 실시예의 설명으로부터 얻어질 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 칩 카드(1)와 기록-판독 장치(6)를 구비한 자동적으로 요금을 등록하기 위한 칩 카드 시스템을 개략적으로 도시하고 있다. 칩 카드(1)는 거기에 집적화된 소멸성 메모리(RAM)(3) 및 전기 소거형 고정치 메모리(EEROM)(4)를 구비한 프로세서 유닛(2)을 포함하고 있다. EEROM(4)은 카드의 조작과 조작 사이에서의 처리치를 기억하는데 사용되며, 카드가 전자식 지불 수단으로 사용되는 현재의 경우에는 EEROM은 카드에 적하된 금액을 포함한다. 소멸성 메모리(3)는 프로세서 유닛(2)이 수행하는 처리의 중간 결과를 포함하는데, 그 결과는 카드(1)의 공급 전류가 스위칭 오프된 후 약 1.5 초의 시간 후 소실된다. 이 중간 결과에는 플래그가 포함되는데, 상기 플래그는 카드의 최종 스위칭 온 이후 이미 리셋 명령이 프로세서 유닛(2)에 의해 수행되었는지의 여부를 표시한다.

칩 카드(1)는 기록-판독 장치 내에 삽입되고 그러면 상기 장치의 처리 유닛으로부터 다수의 도선을 통해 작동 전압, 접지 전위, 펄스 신호 및 경우에 따라서는 리셋 명령이 공급된다. 제 5 도선은 칩 카드(1)와 기록-판독 장치(6) 사이에서의 일련의 데이터 통신을 하는데 이용된다. 또한 처리 유닛(7)은 키 필드(8), 표시 필드(9) 및 무선 인터페이스(10)와 연결되어 있다. 자동차 내에 비치된 기록-판독 장치(6)는 무선 인터페이스(10)를 통해 차도에 설치되어 있는 요금 회수소의 라디오 비컨(11)과 요금 지불을 청산하기 위해 통신할 수 있다.

이용자는 키 필드(8)를 통해 여러 명령을 기록-판독 장치(6) 내에 입력할 수 있는 것으로, 예컨대 이용자는 칩 카드의 실제 구좌 현황 또는 마지막 거래의 내역을 요청할 수 있다.

기록-판독 장치(6)가 키 필드(8)를 통해 칩 카드(1)와의 데이터 교환을 필요로 하게 할 명령을 받을 때에는, 또는 무선 인터페이스(10)가 라이오 비컨(11)으로의 접근을 등록할 때에는, 처리 유닛(7)은 칩 카드(1)의 공급 전류를 스위칭 온하고 ISO7816-3에 따른 시동 시퀀스를 수행한다.

칩 카드에 의해 수행되는 과정이 도 2의 흐름도에 표시되어 있다.

공급 전류가 스위칭 온되면 프로세서 유닛은 우선 단계(S1)에서 처리 유닛(7)으로부터의 리셋 명령을 받는다. 단계(S2)에서는 프로세서 유닛은 리셋 절차가 이미 수행되었는지를 표시하는 플래그가 0인지 또는 1인지를 점검한다. 플래그가 0이면, 프로세서 유닛은 공급 전류의 마지막 스위칭 온 이래로 아직 아무 리셋도 행해지지 않았다고 인정하고 단계(S3)로 진행하여 곧 플래그 1을 설정한다. 이어서 프로세서 유닛은 단계(S4)에서 처리 유닛(7)과의 데이터 교환을 위해 신속한 통신 프로토콜을 초기화 한다. 단계(S5)에서의 조사로, 프로세서 유닛(2)과 처리 유닛(7)이 같은 프로토콜을 사용하는지 또한 필요한 통신이 가능하겠는지를 알게 된다. 그러면 처리 유닛(7)은 거래를 시작하는데, 이것은 단계(S6)에서 프로세서 유닛(7)과 공동으로 수행한다. 상기 거래란, 대체로 키 필드(8)를 통한 이용자의 요청에 응답하는 거래 현황에 관한 또는 마지막으로 칩 카드에 의해 행해진 지불에 관한 EEROM(4)으로부터의 정보를 처리 유닛(7)에 전달하는 것, 또는 기록-판독 장치(6)의 라디오 비컨(11)과의 통신에 의한 요금액의 정산에 관한 것일 수 있다.

거래 종료 후 프로세서 유닛(2)은 단계(S7)에서 처리 유닛(7)으로부터 플래그를 0으로 복원하라는 명령을 받는다. 이어서 카드의 공급 전류는 다시 스위칭 오프된다. 따라서 플래그는 공급 전류가 스위칭 오프된 순간 후부터는 해당하는 명령은 없이 카드 상의 모든 리셋 부하가 소멸된 후에나 비로소 도달할 그 상태에 있게 된다.

이용자가 키 필드(8)를 사용하여 카드의 정보에 관해 문의하고 그런 뒤 카드가 스위칭 오프 되었을 때, 카드는 단계(S7)로 인해 바로 이어서 다시 자동 요금 등록 시스템에서 지불금을 정산할 수 있는데, 예컨대 단시간 동안 공급 전류의 중단이 계속되던가 하는 것은 상관 없다.

동일한 카드가 재 부하(충전)를 위해 은행 자동 기계 내에 삽입되면, 이 카드는 공급 전류의 스위칭 온 후 상기 기계로부터 먼저 리셋 명령을 받고 정확히 상기 경우에서와 같이 단계 S1 내지 S4를 수행한다. 단계(S5)에서 은행 자동 기계는 카드의 실제 조절된 통신 패라미터에의 접근성 여부를 검토한다. 은행 자동 기계와 칩 카드는 여러 프로토콜을 이용하기를 원하기 때문에, 그러면 은행 자동 기계는 단계(S1)로 복귀시키기 위해 새로이 리셋 명령을 칩 카드에 보낸다. 단계(S2)에서, 칩 카드의 프로세서 유닛은, 플래그 내용이 1인 것, 따라서 현재의 리셋 명령은 공급 전류 스위칭 온 후 첫 번째 것이 아니라는 것을 인식한다. 그런 뒤 프로세서 유닛은 단계(S8)로 분기해 이동하여 은행 자동 기계에 의해서도 이해될 수 있는 느린 프로토콜을 초기화 한다. 단계(S9)에서는, 공급 전류는 차단되고 이용자는 은행 자동 기계로부터 칩 카드를 회수할 수 있다. 그 때에 은행 자동 기계는 플래그를 0으로 리셋시킬 명령을 칩 카드에 보낼 필요는 없는데, 그 이유는 은행자동 기계로부터 카드를 뽑아서 임의의 다른 기록-판독 기계 내에 삽입하기까지의 사이에는 일반적으로 1.5 초 이상의 시간이 경과하여, 플래그는 해당 명령 없이도 스위칭 오프 상태 0에 충분히 다시 도달 할 수 있기 때문이다.

따라서 본 발명에 의한 카드는, 칩 카드에 의해 리셋 명령을 적어도 두 번 수신한 후 초기 설정되는 그런 통신 프로토콜을 이용하는, 현존하는 은행 자동 기계 및 기타 기록-판독 장치와 완전히 호환성을 갖는다. 그러나 추가적으로 카드는, 본 실시예에서는 특히 자동 요금 등록 시스템에 사용되기에 적합한 다른 신속한 프로토콜을 사용하여 통신할 수도 있다.

본 발명에 의한 칩 카드는, 다수의 지불 과정이 높은 안전성으로 단시간 내에 정산되어야 하는 전자 지불 시스템에 사용하기에, 예컨대 대체로 S-선로(고속 열차) 및 U-선로(지하철)와 같은 공중 교통 수단과 같은 저지 장치에서 주행 요금을 지불하는 데에 적합하다.

Claims (7)

1. 프로세서 유닛(2), 기록-판독 장치(6)와의 통신을 위한 입출력 단자, 리셋 명령을 위한 입구, 공급 전류를 위한 단자, 공급 전류의 중단에 의해 스위칭 오프 상태에 이행될 수 있는 소멸성 메모리(3)를 구비하며, 상기 프로세서 유닛(2)은 리셋 명령의 수신 후 소멸성 메모리(3)가 스위칭 오프 상태에 있을 때에는, 제 1 초기화 절차를 수행하거나, 또는 소멸성 메모리(3)가 스위칭 오프 상태에 있지 않을 때에는, 제 1 초기화 절차와는 상이한 제 2 초기화 절차를 수행하며, 상기 제 1 초기화 절차가 경과하는 사이에 소멸성 메모리(3)는 스위칭 오프와는 상이한 상태로 이행되는 칩 카드(1)에 있어서,

   상기 프로세서 유닛(2)은 기록-판독 장치(6)로부터 소멸성 메모리를 스위칭 오프 상태에 이행시키라는 명령을 수신하고 수행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 칩 카드는 기록-판독 장치(6)와는 상이한 통신 모드들을 형성하는 모두 두 개의 상이한 초기화 절차를 수행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 초기화 절차는 제 2 초기화 절차보다 더 빠른 통신 모드를 형성하는 것을 특징으로 하는 칩 카드.
4. 칩 카드를 위한 공급 전류를 스위칭 온 및 스위칭 오프하기 위한 장치(7)를 구비한, 상기 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 의한 칩 카드와 통신하기 위한 기록-판독 장치(6)에 있어서,

   상기 기록-판독 장치(6)는 장치(7)가 칩 카드(1)의 공급 전류를 스위칭 오프하기 전에 소멸성 메모리(3)를 스위칭 오프 상태로 이행시키라는 명령을 송출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기록-판독 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 기록-판독 장치는 자동차 내에 장착되어 있고 카드(1)와 고정국 사이에서의 데이터 교환을 위해 무선 인터페이스(10)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 기록-판독 장치.
6. 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 의한 칩 카드 및 제 4 항 또는 5 항에 의한 기록-판독 장치를 이용한 자동으로 요금을 지불하기 위한 시스템의 이용 방법.
7. 전류 공급의 중단에 의해 스위칭 오프 상태로 이행될 수 있는 소멸성 메모리를 구비한 칩 카드의 작동 방법에 있어서,

   칩 카드의 공급 전류를 스위칭 온하는 단계와;

   리셋 명령을 카드에 송출하는 단계(S1)와;

   소멸성 메모리가 스위칭 오프 상태에 있을 때에는, 카드의 제 1 초기화 절차를 수행하고(S4) 소멸성 메모리를 다른 상태로 이행시키는 단계(S3)와;

   카드의 다른 초기화 절차를 수행하는 단계(S8)와;

   카드와 기록-판독 장치 사이에 데이터를 교환하는 단계(S6); (S9)와;

   소멸성 메모리를 스위칭 오프 상태로 이행시키라는 명령을 카드로 송출하는 단계(S7); 및

   카드의 공급 전류를 스위칭 오프하는 단계를 포함하는 칩 카드의 작동 방법.