WO2003105079A1 - Ｉｃチップ並びにそれに接続するカード及び携帯端末装置 - Google Patents

Ｉｃチップ並びにそれに接続するカード及び携帯端末装置 Download PDF

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越塚　登
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Definitions

  • Ic chip card connected to it, and terminal equipment
  • the present invention generally relates to an IC chip, a card connected to the IC chip, and a portable terminal device.
  • the present invention relates to a mobile terminal device.
  • the contact type IC card 12 has a built-in IC chip 10.
  • a CPU, ROM, RAM, and EEPROM (not shown) are provided inside the IC chip 10, and perform input / output and processing of information.
  • a non-volatile, writable storage element EEPROM that retains the stored contents even without power supply is required.
  • an IC chip 20 built into the non-contact type IC card 22 includes a CPU 21, a R0M 27, a RAM 23, and an EEPROM 25, and is an information processing device. There is a microprocessor 28 that performs such operations.
  • an RF interface circuit 24 is further provided.
  • the IC chip 20 reads and writes data by performing non-contact communication with an external reader / writer or the like via IS014443 via a built-in antenna 26 which is usually a coil antenna. Normally, power to the IC chip 20 is also supplied from the outside via the antenna 26.
  • the non-contact IC card has the advantage that it has less trouble in communicating with the reader / writer and the physical failure is less likely to occur than the contact IC card.
  • One card has both contact IC card and contactless IC card functions Combination type IC cards are known.
  • contact type IC is obtained by extracting only the IC chip portion from contact type IC card 12 and using it. It is possible to make the card function into a chip. On the other hand, such a chip cannot be realized with a contactless IC card due to the inability to reduce the size of the built-in antenna and the technical problems associated with the expansion of the slot portion. Therefore, both of these cards have been conventionally used depending on the application, and no single IC chip has both functions.
  • a conventional example of a contact / contactless shared IC card is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-113148 (Patent Document 1). As another conventional example, there is JP-A-2000-172814 (Patent Document 2).
  • Patent Document 1
  • Patent Document 2
  • the present invention provides an IC chip having a dual interface having both functions of a non-contact type and a contact type with one chip, and further provides the chip as a non-contact type or contact type IC card. It is an object of the present invention to provide a card and a portable terminal device that function conveniently.
  • An IC chip to achieve the above object includes: a CPU; a contact interface connected to the CPU for enabling data communication between the CPU and the outside; A non-contact interface connected to the CPU to enable wireless data communication between the device and the outside world;
  • a card according to another feature of the present invention is electrically connectable to the non-contact interface of the IC chip, and has an antenna, and the antenna is connected to the non-contact interface of the IC chip. This enables wireless data communication with the outside of the IC chip.
  • a portable terminal device is electrically connectable to the contact interface of the IC chip, has a CPU, and the CPU is connected to the contact interface of the IC chip. By connecting and performing data communication, the I c chip can function as a contact IC chip.
  • An IC chip according to one feature of the present invention functions as a non-contact type IC card by entering a force, and a contact type IC card by inserting into a portable terminal device. It can perform both functions as a contact type IC card.
  • FIG. 1 is a diagram showing a general contact type IC card.
  • FIG. 2 is a diagram showing the internal configuration of a general contactless IC card.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an IC chip according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a card according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a mobile terminal device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a portable terminal device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows an example of an IC chip having a contact / contactless dual interface according to the first embodiment of the present invention.
  • the IC chip 30 has a microprocessor 32 and a communication circuit 34.
  • a microprocessor 32 for example, a CPU, a ROM, a RAM, and an EEPR0M are provided as shown in FIG.
  • the communication circuit 34 exhibits a communication function for performing both functions as a contact type IC card and a non-contact type IC card, and also has an RF interface circuit (not shown).
  • the IC chip 30 is further provided with both interfaces of a contact interface 36 (IS07816) and a non-contact interface 38 (IS014443) on the opposite sides as interfaces. I Since the C chip 30 is a chip only, there is no antenna required for contactless communication.
  • the non-contact interface 38 of the IC chip 30 when the non-contact interface side 38 of the IC chip 30 is inserted into the card 40 having an antenna, the non-contact interface 38 becomes inside the card 40.
  • the antenna is connected to the antenna 46 and functions as a contactless IC card as a whole. Then, by performing non-contact communication with an external reader / writer or the like, data can be written and read into and from the IC chip 30.
  • the contact interface 36 is connected to the portable terminal CPU 5 via the I / O circuit 53. 1 and the IC chip 30 functions as a contact-type IC card in the portable terminal device 50. More specifically, first, the contact interface 36 of the IC chip 30 is inserted into the IC chip ⁇ entrance of the portable terminal device 50. Since the IC chip 30 and the contact interface in the mobile terminal device 50 can communicate with each other, data can be written and read from the mobile terminal device 50 to the IC chip 30. Since the mobile terminal device 50 has the antenna 57, non-contact communication through the contact interface 36 of the IC chip 30 becomes possible by using the antenna 57.
  • the user can use the input / output device 54 to read and write data on the IC card 30 and display the data.
  • a predetermined physical shape (not shown)
  • the mobile terminal device 50 should also have a corresponding physical shape. Thereby, insertion in the wrong direction can be prevented.
  • the contact interface 36 is connected to the portable terminal CPU via the I / O circuit 53.
  • the IC card 30 is connected to 51 and operates as a right-angled IC card in the portable terminal device 60.
  • the user can use the input / output device 54 to read and write data on the IC card 30 and display the data.
  • the mobile terminal device 50 can function as a non-contact IC card. It is also possible.
  • a predetermined physical shape (not shown) is provided on the outer shape of the IC chip.
  • a single IC chip can fulfill both contact-type and non-contact-type functions.
  • By changing the device to be connected it is possible to easily select between contact communication and contactless communication.
  • By inserting it into a portable terminal device it is possible to browse data in the IC card and download data using the communication network of the portable device.
  • By inserting it into a card with an antenna it can be easily used as a contactless IC card in ticket gates and the like.

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Abstract

本発明は、一枚のチップで非接触型及び接触型の両機能を備えたＩＣチップを提供し、さらにそのチップを非接触型または接触型のＩＣカードとして都合良く機能させるためのカード及び携帯端末装置を提供する。　ＩＣチップは、　CPU；　CPUと外部との間のデータ通信を可能にするための、CPUに接続した接触用インターフェース；及び　CPUと外部との間の無線によるデータ通信を可能にするための、CPUに接続した非接触用インターフェース；　から構成される。また、ＩＣチップの非接触用インターフェースと電気的に接続可能なカードは、アンテナを有し、アンテナがＩＣチップの非接触用インターフェースと接続することによりＩＣチップの外部との無線データ通信を可能ならしめる。さらに、ＩＣチップの接触用インターフェースと電気的に接続可能な携帯端末装置は、CPUを有し、そのCPUがＩＣチップの接触用インターフェースと接続してデータ通信することによりＩＣチップを接触型ＩＣチップとして機能させ得る。

Description

I cチップ並びにそれに接続するカード及 帯端末装置 技術分野
本発明は、 一般に I cチップ並びにそれに接続するカード及び携帯端末装置に 関し、 特に 1つの I Cチップで接触型 I Cカード及ぴ非接触型 I Cカードの両機 能を果たしうる I Cチップとそのためのカード及び携帯端末装置に関する。 背景技術
いわゆる I Cカードには、 リーダ/ライターとの間のデータの通信の仕方によ つて、 接触型 I Cカード及ぴ非接触型 I Cカードの 2種類がある。 図 1に示すよ うに、 接触型 I Cカード 1 2には、 I Cチップ 1 0が内蔵されている。 I Cチッ プ 1 0の内部には、 CPU, ROM, RAM, EEPROM (図示せず） が設けられており、 情報 の入出力や処理を行う。 電源がなくても記憶内容を保持する不揮発性の書き込み 可能な記憶素子 EEPROMが必要である。接触型 I Cカード 1 2は、 リ一ダライタ等 への挿入時に、 I Cカード 1 2の表面に設けた電気接点 1 4がリ一ダライタ内部 のインターフェースと接触することで電気的に情報のやり取りを行い、 電気接点 1 4を通じて I Cカードに情報を書き込んだり読み取ったりする。
一方、 図 2に示すように、 非接触型 I Cカード 2 2に内蔵されている I Cチッ プ 2 0内には、 CPU 2 1 , R0M 2 7 , RAM 2 3 , EEPROM 2 5から構成され情報処理等 を行うマイクロプロセッサ 2 8がある。 I Cチップ 2 0内には、さらに RFインタ 一フェース回路 2 4が設けられている。 I Cチップ 2 0は、 通常コイルアンテナ である内蔵アンテナ 2 6を介して、外部のリーダライタ等と IS014443による非接 触通信を行うことによりデータの読出し及び書込みを行う。 I Cチップ 2 0への 電力も、 アンテナ 2 6を通じて外部から供給されるのが通常である。 非接触 I C カードは接触型 I Cカードに比べ、リーダライタとの通信時の手間が少ないこと、 また物理的な障害が起きにくいという利点がある。
一枚のカードに接触型 I Cカード及び非接触型 I Cカードの両機能を持たせた コンビ型 I Cカードゃノヽイブリッド型 I Cカードが知られている。
図 1に示すように、 接触型 I Cカード 12から I Cチップ部分のみを抜き出し て利用することにより接触型 I。カード機能をチップ化することが可能である。 —方、 非接触型 I Cカードでは、 内蔵アンテナの小型匕ができないことや、 ス ロット部分の拡大化に伴う技術的問題のためにこのようなチップ化は実現できて いない。 従って、 従来、 これらの両カードは用途により使い分けられており、 一 枚の I Cチップで両機能を備えるものはなかった。 なお、 接触 ·非接触共用 I Cカードに関する従来例としては、 特開 2000 _ 113148号公報 （特許文献 1) がある。 他の従来例としては、 特開 2000 -172814号公報 （特許文献 2) がある。
特許文献 1
特開 2000— 113148号公報
特許文献 2
特開 2001— 172814号公報 発明の開示
そこで、 本発明は、 一枚のチップで非接触型及ぴ接触型の両機能を備えたデュ ァルインターフェースを有する I Cチップを提供し、 さらにそのチップを非接触 型または接触型の I Cカードとして都合良く機能させるためのカード及び携帯端 末装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための本発明の一特徴に従った I Cチップは、 CPU; CPU と外部との間のデータ通信を可能にするための、 CPUに接続した接触用インター フェース；及ぴ CPUと外部との間の無線によるデータ通信を可能にするための、 CPUに接続した非接触用インターフェース ； 力ら構成される。
本発明の他の特徴に従ったカードは、 上記 I Cチップの非接触用インターフエ ースと電気的に接続可能であって、 アンテナを有し、 このアンテナが I Cチップ の非接触用インターフェースと接続することにより I Cチップの外部との無線デ ータ通信を可能にすることができる。 さらに本発明の他の特徴に従った携帯端末装置は、 上記 I Cチップの接触用ィ ンターフェースと電気的に接続可能であって、 CPUを有し、 その CPUが I Cチッ プの接触用インターフェースと接続してデータ通信することにより I cチップを 接触型 I Cチップとして機能させることができる。
本発明の一の特徴に従つた I Cチップは、 力一ドに揷入することで非接触型 I Cカードとしての機能を果たし、 また携帯端末装置に揷入することで接触型 I C カード及ぴ非接触型 I Cカードとしての両機能を果たすことができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 一般的な接触型 I Cカードを示す図である。
図 2は、 一般的な非接触型 I Cカードの内部構成を示す図である。
図 3は、 本発明の第 1の実施例に従った I Cチップの一例を示す図である。 図 4は、 本発明の第 2の実施例に従ったカードの一例を示す図である。
図 5は、 本発明の第 3の実施例に従った携帯端末装置の一例を示す図である。 図 6は、 本発明の第 4の実施例に従った携帯端末装置の一例を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 [第 1実施例]
以下、 図面を参照しながら本発明の実施例について詳しく説明する。 図 3は、 本発明の第 1実施例に従った接触 ·非接触型のデュアルインターフェースを有す る I Cチップの一例を示す。 I Cチップ 3 0は、 マイクロプロセッサ 3 2及び通 信回路 3 4を有する。 マイクロプロセッサ 3 2内には、 例えば図 2に示すように CPU, ROM, RAM, EEPR0Mが設けられており、 データの読み取りや書き込み等の処 理が行われる。 通信回路 3 4は、 接触型 I Cカード及び非接触型 I Cカードとし ての両機能を果たすための通信機能を発揮し、 RFインターフヱース回路（図示せ ず） も有している。 I Cチップ 3 0にはさらに、 インターフェースとして、 接触 用インターフェース 3 6 (IS07816) 及び非接触用インターフェース 3 8 (IS014443) の両インターフェースが対向する辺にそれぞれ設けられている。 I Cチップ 3 0は、 チップのみであるため、 非接触通信に必要となるァンテナは存 在しない。
[第 2実施例]
図 4に示す第 2実施例において、 この I Cチップ 3 0の非接触用インターフエ ース側 3 8を、 アンテナを有するカード 4 0に挿入すると、 非接触用ィンターフ エース 3 8がカード 4 0内のアンテナ 4 6に接続され、 全体として非接触型 I C カードとして機能する。 そして、 外部のリーダライタ等と非接触通信をして、 I Cチップ 3 0内へのデータの書込み ·読出が可能となる。
また、 この挿入した状態のままで、 露出している側の接触用インターフェース 3 6を用いて、 接触型 I Cカードとして機能することも可能である。 つまり、 力 ード 4 0と併用することにより、 一枚のデュアルインターフェースのチップカー ド 3 6が接触 ·非接触どちらの形態にも対応可能となる。
[第 3実施例]
図 5に示す第 3実施例にぉレ、て、 I Cチップ 3 0を携帯端末装置 5 0に揷入す ると、 接触用インターフェース 3 6が I/O回路 5 3を介して携帯端末 CPU 5 1に 接続され、 I Cチップ 3 0が携帯端末装置 5 0内で接触型 I Cカードとして機能 する。 より詳細に説明すると、 先ず I Cチップ 3 0の接触用インターフェース 3 6側を携帯端末装置 5 0の I Cチップ揷入口に挿入する。 I Cチップ 3 0と携帯 端末装置 5 0内の接触ィンターフェース同士が通信可能となるため携帯端末装置 5 0から I Cチップ 3 0へのデータの書込み ·読出しが可能となる。 また携帯端 末装置 5 0がアンテナ 5 7を持っため、 このアンテナ 5 7を用いることで I Cチ ップ 3 0の接触用インターフェース 3 6を介した非接触通信も可能となる。
ユーザは、 入出力デバィス 5 4を利用して、 I Cカード 3 0にデータを読み書 きしたり、 データを表示させたりすることが可能である。
また、 誤って非接触用ィンターフェース 3 8の側を携帯端末装置 5 0の I/O回 路 5 3側に接続しないように、 I Cチップの外形に所定の物理的形状（図示せず） を設け、 携帯端末装置 5 0にもそれに対応する相捕的な物理的形状を設けること により、 誤った方向の挿入を防止することができる。
[第 4実施例]
次に、 図 6に示す第 4実施例において、 この I Cチップ 3 0を携帯端末装置 6 0内に装着すると、 接触用ィンターフェース 3 6が I/O回路 5 3を介して携帯端 末 CPU 5 1に接続され、 I Cカード 3 0が携帯端末装置 6 0内で接角虫型 I Cカー ドとして機會 ¾する。 ユーザは、 入出力デパイス 5 4を利用して、 I Cカード 3 0 にデータを読み書きしたり、データを表示させたりすることが可能である。また、 I Cカード 3 0の非接触用インターフェース 3 8を携帯端末装置 6 0に設けてあ る非接触用アンテナ 5 6に接続することにより、 携帯端末装置 5 0を非接触型 I Cカードとして機能させることも可能である。
また、 誤って非接触用ィンターフェース 3 8の側を携帯端末装置 6 0の I/O回 路 5 3側に接続しないように、 I Cチップの外形に所定の物理的形状（図示せず） を設け、 携帯端末装置 6 0にもそれに対応する相補的な物理的形状を設けること により、 誤った方向の挿入を防止することができる。
以上説明したように、 本発明の実施例によれば、 一枚の I Cチップで接触型 · 非接触型の両機能を果たすことができる。 接続する装置を変えることで接触通 信 ·非接触通信のどちらをメインとするかを容易に選択することが可能である。 携帯端末装置に挿入することで、 I Cカード内のデータの閲覧や携帯機の通信網 を利用したデータのダウンロード等が可能となる。 また、 アンテナ付きカードに 挿入することで、 非接触型 I Cカードとして改札機等で簡便に利用することがで きる。

Claims

請求の範囲
1 . I Cチップであって：
CPU；
該 CPUと外部との間のデータ通信を可能にするための、 前記 CPUに接続した接 触用インターフェース；及び
前記 CPUと外部との間の無線によるデータ通信を可能にするための、 前記 CPU に接続した非接触用インターフェース ；
から構成される I cチップ。
2 . 請求項 1記載の I Cチップであって：
前記翻虫用インターフェースを通じて外部電子機器とデータ通信をするために、 前記接触用ィンターフェースが外部電子 βと電気的に接続可能である； ことを特徴とする I cチップ。
3. 請求項 2記載の I Cチップであって：
前記非接触用ィンターフェースを通じて外部と無線データ通信をするために、 前記非接触用ィンターフェースが外部無線 «と電気的に接続可能である； ことを特徴とする I cチップ。
4. 請求項 3記載の I Cチップであって：
前記接触用インターフェースと非接触用インターフェースとが、 I Cチップの 異なる場所に設けられている；
ことを特徴とする I cチップ。
5 . 請求項 4記載の I Cチップであって：
前記の外部電子 βと外部無線 βとを誤って接続することを防止するための 物理的形状を有する；
ことを特徴とする I Cチップ。
6 . 請求項 1記載の I Cチップの非接触用ィンターフェースと電気的に接続 可能なカードであって、 アンテナを有し、 該アンテナが前記 I Cチップの非接触 用インターフェースと接続することにより ΙΐίΙ己 I Cチップの外部との無線データ 通信を可能ならしめる、 ところのカード。
7 . 請求項 6記載のカードであって、 tina i Cチップを揷入させることによ り全体として非接触型 I Cカードとして機能し得る、 ことを特徴とするカード。
8 . 請求項 1記載の I Cチップの接触用インターフェースと電気的に接続可 能な携帯端末装置であって、 CPUを有し、 該 CPUが前記 I Cチップの接触用ィン ターフェースと接続してデータ通信することにより前記 I Cチップを接触型 I C チップとして機能させ得る、 ところの携帯端末装置。
9 . 請求項 5記載の I Cチップの接触用インターフェースと電気的に接続可 能な携帯端末装置であって、 CPUを有し、 該 CPUが前記 I Cチップの接触用イン ターフェースと接続してデータ通信することにより前記 I Cチップを接触型 I C チップとして機能させることができ、 ΙϋΐΒ Ι Cチップの前記物理的形状に対応す る物理的形状を有することにより前記 I Cチップの非接触用ィンターフェースと の接続を防止する、 ことを特徴とする携帯端末装置。
1 0 . 請求項 8記載の携帯端末装置であって、 アンテナを有し、 該アンテナ が tfflB I Cチップの非接触用インターフェースと接続することにより前記 I Cチ ップの外部との無線データ通信を可能ならしめる、 ところの携帯端末装置。
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