(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを記憶するメモリ手段を備え、外部読出書込装置からの読出コマンドに応じて前記データの読み出しを行うとともに書込コマンドに応じて前記メモリ手段にデータを書き込む非接触型データキャリアにおいて、前記メモリ手段の予め定められた格納領域には所定のデータが格納されており、電源が供給された際前記格納領域に前記所定のデータが格納されている否かを検出して前記格納領域に前記所定のデータが格納されていると機能設定モードとなって予め定められたパターンの機能設定許可信号を受け該機能設定許可信号のパターンが予め設定されたパターンと一致すると機能選択コマンドの入力を許可する第１の手段と、前記機能選択コマンドを受け該機能選択コマンドに応じて前記所定のデータを複数の機能の内一つを示す機能設定データに書き替える第２の手段と、前記複数の機能のうち前記機能設定データで指定される機能のみの動作を行う第３の手段とを有することを特徴とする非接触型データキャリア。
【請求項２】
請求項１に記載された非接触型データキャリアにおいて、機能設定を行う際、前記第１の手段に前記機能設定許可信号を与え前記第２の手段に前記機能設定コマンドを与える機能選択装置が前記第１及び前記第２の手段に接続されるようにしたことを特徴とする非接触型データキャリア。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された非接触型データキャリアにおいて、前記複数の機能は読出／書込機能と読出専用機能であることを特徴とする非接触型データキャリア。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＤカード、定期券、及びプリペイドカード等のＩＣカードに用いられ、非接触（例えば、電磁誘導方式、光方式、又は電波方式）による外部とのデータ通信によって内蔵メモリからデータの読み出し及びデータの書き替えを行うことのできる非接触型データキャリアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の非接触型データキャリアとして、例えば、ＩＣチップを内蔵したものが知られている。このＩＣチップは、ＣＰＵ、マスクＲＯＭ、ＲＡＭ、及び各種周辺素子等を備えるとともに電気的に書き替え可能なＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）が備えられている（ＥＥＰＲＯＭの代りに書き替え不能のＰＲＯＭが備えられることもある）。そして、このＩＣチップは塩化ビニル又は樹脂モールド等によって密封されている。
【０００３】
さらに、この種の非接触型データキャリアとして、ゲートアレイによってロジック回路が構成された専用ＩＣにＥＥＰＲＯＭ又はＰＲＯＭを組み合わせた装置を内蔵したものも知られている。
【０００４】
これら非接触型データキャリアは、外部とのデータ送受のためのデータ入出力用接続端子を有しておらず、電磁誘導、光、又は電波等を用いたデータ通信によって、つまり、非接触で、外部とデータの入出力を行っている。このように、非接触型データキャリアでは、非接触でデータ通信を行っている関係上、水、塵、及び静電気等の影響を受けることが少なく、耐環境性に優れている。
【０００５】
加えて、接続端子又は磁気ヘッドに接触させる必要のある接触型ＩＣカード（又は磁気カード）と比べて、非接触型データキャリアを備えるＩＣカード（以下このＩＣカードを非接触型ＩＣカードと呼ぶ）では、カード書込読取装置（リーダー／ライター）へＩＣカードを挿入する手間が省け、非接触型ＩＣカード専用のリーダー／ライターに非接触型ＩＣカードをかざすだけで非接触型ＩＣカードが動作するので、操作性が向上する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、非接触型データキャリアでは、通信方式、変調／復調方式、データの構成、用途等によってその回路構成が異なる。加えて、カードサイズ及びコインサイズ等の外観形状によってスペースが限られ、この限られたスペースに電子部品を収納（内蔵）しなければならない。このため、電子部品の高集積化を達成するとともにＩＣを小型化しなければならない。従って、内蔵ＩＣを専用に開発する必要がある。言い換えると、一旦開発された専用ＩＣを内蔵する非接触型データキャリアは、その用途範囲が限定されてしまう。
【０００７】
例えば、専用ＩＣとしてＥＥＰＲＯＭとの組み合わせで記憶データの読出及び書替を行うものを用いると、この非接触型データキャリアはプリペイドカード及びポイントカード等のデータ書替を必要とする用途に対しては不都合はないが、セキュリティーの観点からデータの書替が不要である読出専用のＩＤカード等の用途においては、基本的に書替機能を有するＩＣを内蔵する非接触型データキャリアを用いるとセキュリティー上で不都合が発生する。
【０００８】
加えて、データの暗号化処理を行う場合、専用ＩＣが備えるアルゴリズム以外は使用できず、この結果、用途に応じた変更ができない。つまり、新たな専用ＩＣの開発が必要となる。
【０００９】
このように、従来の非接触型データキャリアは、耐環境性及び操作性に優れているものの用途範囲が専用ＩＣに依存している関係上、その機能が専用ＩＣに限定されてしまい、汎用性に乏しいという問題点がある。
【００１０】
本発明の目的は、セキュリティー機能を損なうことなく複数の用途に用いることができる非接触型データキャリアを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、データを記憶するメモリ手段を備え、外部読出書込装置からの読出コマンドに応じて前記データの読み出しを行うとともに書込コマンドに応じて前記メモリ手段にデータを書き込む非接触型データキャリアにおいて、前記メモリ手段の予め定められた格納領域には所定のデータが格納されており、電源が供給された際前記格納領域に前記所定のデータが格納されている否かを検出して前記格納領域に前記所定のデータが格納されていると機能設定モードとなって予め定められたパターンの機能設定許可信号を受け該機能設定許可信号のパターンが予め設定されたパターンと一致すると機能選択コマンドの入力を許可する第１の手段と、前記機能選択コマンドを受け該機能選択コマンドに応じて前記所定のデータを複数の機能の内一つを示す機能設定データに書き替える第２の手段と、前記複数の機能のうち前記機能設定データで指定される機能のみの動作を行う第３の手段とを有することを特徴とする非接触型データキャリアが得られる。そして、機能設定を行う際には、前記第１の手段に前記機能設定許可信号を与え前記第２の手段に前記機能設定コマンドを与える機能選択装置が非接触データキャリアに接続される。
【００１２】
本発明では、機能設定を行う際、非接触データキャリアに機能選択装置が接続され、機能選択装置から電源が供給された際、格納領域に所定のデータが格納されていると機能設定モードとなって予め定められたパターン（例えば、４ビット又は８ビットのビットパターン）の機能設定許可信号を機能選択装置から受け機能設定許可信号のパターンが予め設定されたパターンと一致すると機能選択装置からの機能選択コマンドの入力を許可する。そして、機能選択コマンドに応じて所定のデータを複数の機能の内一つを示す機能設定データに書き替える。その後、複数の機能のうち機能設定データで指定される機能のみの動作を行う。このようにして、機能設定データで指定される機能のみで動作するようにしたから、一つの非接触型データキャリアを複数の用途（機能）に用いることができる。この際、機能選択コマンドによって機能選択できるのは一度だけであるから、セキュリティー機能を損なうことはない。
【００１３】
つまり、予め複数の処理プログラムを入力した一つの専用ＩＣを開発しておくと、その後、用途に合わせて機能設定を行うだけで、選択用途専用の非接触型データキャリアを得ることができる。しかも、一度記憶された機能選択データは、書替不能であるから、セキュリティー機能を損なうことはない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１を参照して、図示の非接触型データキャリアは、例えば、ＩＣカードに用いられる。本実施例では、外部専用リーダー／ライター（図示せず）と電磁誘導によってデータ通信を行うものとし、データ通信を行う際には、電源（電力）も外部専用リーダー／ライターから電磁誘導によって与えられるものとする。
【００１６】
非接触型データキャリアはコイル１及び専用ＩＣ３０を備えており、この専用ＩＣ３０はコイル１とともに薄い基板（図示せず）上に実装され、これら専用ＩＣ３０及びコイル１を埋設するようにして塩化ビニル又は樹脂等で所定の形状に成形される。
【００１７】
図示の専用ＩＣ３０にはＣＰＵ７が備えられるとともにマスクＲＯＭ９、ＲＡＭ１０、及びＥＥＰＲＯＭ１１を備えている。マスクＲＯＭ９には予め各種用途（各種機能）に応じた複数の制御プログラムが格納され、ＲＡＭ１０は後述するように制御処理の際用いられる。また、ＥＥＰＲＯＭ１１は外部からのデータを記憶するためのメモリとして用いられる。
【００１８】
さらに、専用ＩＣ３０には電源回路２、変調回路３、復調回路４、シリアル通信切換回路５、及びシリアル通信制御回路６、及び機能選択許可入力回路８が備えられている。
【００１９】
データの読み出し等を行う際には、外部専用リーダー／ライターからの電磁誘導によってコイル１に発生する電力は専用ＩＣ３０に与えられ、電源回路２によって整流され安定化される。そして、明確に図示はされていないが、電源回路２からの安定電力によって専用ＩＣ３０、つまり、専用ＩＣ３０の各ブロックは動作する。
【００２０】
外部専用リーダー／ライターからコマンドが周波数変調信号で非接触型データキャリアに送られる。この周波数変調信号はコイル１を介して復調回路４に与えられ、ここで復調されて復調コマンドとしてシリアル通信切換回路５を介してシリアル通信制御回路６に与えられ、ここで復調コマンドはパラレル信号に変換された後ＣＰＵ７に与えられる。
【００２１】
外部専用リーダー／ライターから非接触型データキャリアに送られるコマンドには、例えば、読出コマンドと書込コマンドとがある。そして、書込コマンドには書込データが続いている。
【００２２】
復調コマンド（つまり、パラレル信号）を受けると、ＣＰＵ７はマスクＲＯＭ９に格納された複数の制御プログラムのうち、後述ようにして設定された機能設定データで指定された制御プログラムに応じて復調コマンドを解釈する。この復調コマンドは必要に応じてＲＡＭ１０に格納される。
【００２３】
ＣＰＵ７は解釈コマンドに応じて処理を実行する。つまり、読出処理又は書替処理（書込処理）を行う。例えば、読出処理の際には、ＣＰＵ７はＥＥＰＲＯＭ１１から読出コマンドで指定されたアドレスの内容（データ）を読み出す。この読出データは一旦ＲＡＭ１０に格納されるかもしれない。そして、読出データ（パラレルデータ）はＣＰＵ７からシリアル通信制御回路６に与えられる。シリアル通信制御回路６では、読出データをシリアルデータに変換して、シリアル通信切換回路５を介して変調回路３に与える。変調回路３ではシリアルデータを周波数変調信号に変調してコイル１を介して外部専用リーダー／ライターに与える。
【００２４】
一方、書込処理の際には、書込コマンドに続く書込データをＣＰＵ７は一旦ＲＡＭ１０に格納した後、ＣＰＵ７は書込コマンドで指定されたアドレスでＥＥＰＲＯＭ９に書込データを書き込む。
【００２５】
図２も参照して、図示の例では、ＥＥＰＲＯＭ１１において、例えば、アドレス“００Ｈ”が機能設定用データ格納エリアとして指定されている。機能設定を行う際には、図２に示す機能選択設定装置が用いられる。図示の機能選択設定装置はシリアル通信回路１５、電源回路１６、及び機能選択許可信号設定回路１７を備えている。そして、シリアル通信回路１５にはシリアル通信入出力端子１８及びＰＣ（パーソナルコンピュータ）接続端子２１が備えられ、電源回路１６には電源出力端子１９が備えられている。さらに、機能選択許可信号設定回路１７には機能選択許可出力端子２０が備えられている。
【００２６】
一方、図１に示すように、専用ＩＣには機能選択許可入力回路８が備えられており、この機能選択許可入力回路８には機能選択許可入力端子１３が設けられている。さらに、図１に示すように、シリアル通信切換回路５にはシリアル通信入出力端子１２が備えられ、電源回路２には電源入力端子１４が備えられている。具体的には、これら機能選択許可入力端子１３、シリアル通信入出力端子１２、及び電源入力端子１４は専用ＩＣ３０が実装された基板上に設けられている。
【００２７】
専用ＩＣ３０の機能設定を行う際には、機能選択許可入力端子１３、シリアル通信入出力端子１２、及び電源入力端子１４にそれぞれ機能選択許可出力端子２０、シリアル通信入出力端子１８、及び電源出力端子１９が接続される。図示の例では、基板上の機能選択許可入力端子１３、シリアル通信入出力端子１２、及び電源入力端子１４として銅箔を用いた円状パターンが用いられ、機能選択許可出力端子２０、シリアル通信入出力端子１８、及び電源出力端子１９として導電性金属によるピン状端子が用いられる。そして、これらピン状端子を基板上の端子に押し当てるようにして接続を行った。これによって、電源回路１６から電源回路２に電力が供給され、専用ＩＣ３０の各ブロックが動作可能となる。
【００２８】
ここで、図１乃至図３を参照して、いま、上述のようにして、専用ＩＣ３０に図２に示す機能選択設定装置が接続されると、電源回路１６から専用ＩＣ３０に電力が供給され、これによって、ＣＰＵ７が起動すると、周辺素子（各部）等の初期化が行われ、各部が動作可能状態となる（ステップｓ１）。
【００２９】
次に、ＣＰＵ７はＥＥＰＲＯＭ１１の機能選択エリアであるアドレス“００Ｈ”のデータを読み出す（ステップｓ２）。そして、ＣＰＵ７はこのデータが予め定められたデータ“ＦＦＨ”であるか否かを調べる（ステップｓ３）。書き換えが行われていない初期状態においては、ＥＥＰＲＯＭ１１では、全てのアドレスデータが“ＦＦＨ”を示しており、これによって、ＣＰＵ７はＥＥＰＲＯＭ１１の書き換えが行われたか否かを判断することができる。従って、アドレス“００Ｈ”の内容が“ＦＦＨ”であると、ＣＰＵ７は機能選択がおこなわれていないと判断して、機能選択ルーチン（機能選択モード）へ処理を移行する。
【００３０】
機能選択許可信号設定回路１７からは予め定められたビットパターン（例えば、４ビットのパターンで“１１１１”を除く）を有する機能選択許可信号が機能選択許可入力回路８に与えられており、機能選択ルーチンへ移行すると、ＣＰＵ７は機能選択許可信号を機能選択許可入力回路８から受け取る（ステップｓ４）。
【００３１】
なお、機能選択許可入力端子１３は機能選択許可回路８内でプルアップされており、機能選択許可入力端子１３が無接続状態であると、機能選択許可入力回路８にはビットパターン“１１１１”が与えられることになる。そして、ビットパターンが“１１１１”である際には、ＣＰＵ７は正常に接続されていない、つまり、機能選択設定装置が無接続状態であると判断する。
【００３２】
機能選択許可信号を受けると、ＣＰＵ７はマスクＲＯＭ９に予め格納されたビットパターン（以下設定値と呼ぶ）を読み出して（ステップｓ５）、機能選択許可信号のビットパターンとこの設定ビットパターン（設定値）とを比較する（ステップｓ６）。そして、機能選択許可信号のビットパターンと設定値とが一致すると、ＣＰＵ７は機能設定コマンド受信待ちとなる（ステップｓ７）。この際、ＣＰＵ７はシリアル通信切換回路５を制御してシリアル通信入出力端子１２を有効とする。一方、機能選択許可信号のビットパターンと設定値とが不一致であると、ＣＰＵ７は不正操作であるとみなして、処理を終了する。
【００３３】
上述のようにして、シリアル通信入出力端子１２が有効になると、ＣＰＵ７とシリアル通信回路１５との通信が可能となる。ＰＣ接続端子２１に、例えば、パソコン（図示せず）が接続されており、パソコンから機能設定コマンド（機能選択データを含む）がシリアル通信によってＣＰＵ７に与えられる。
【００３４】
ＣＰＵ７では機能設定コマンドを受けると、コマンドの正当性を確認（チェック）して（ステップｓ８）、異常がなければ、機能設定コマンドで指定された機能選択データをＥＥＰＲＯＭ１１のアドレス“００Ｈ”に書き込む（ステップｓ９）。これによって、機能選択処理が終了する。一方、機能設定コマンドが不正であると判断すると、ＣＰＵ７は処理を終了する。
【００３５】
上述のようにして、機能設定が行われた後の再起動においては、ＣＰＵ７は機能設定コマンドを受け付けない。つまり、ＣＰＵ７は一度機能設定コマンドを受け付けると、二度と機能設定コマンドを受け付けない。
【００３６】
ここで、機能選択として、読出及び書込機能と読出専用機能とが選択できるものとすると、読出及び書込機能を設定する際には、例えば、ＥＥＰＲＯＭ１１のアドレス“００Ｈ”に機能設定データとして“００Ｈ”がセットされる。一方、読出専用機能を設定する際には、ＥＥＰＲＯＭ１１のアドレス“００Ｈ”に機能設定データとして“０１Ｈ”がセットされる。
【００３７】
従って、アドレス“００Ｈ”の内容が“ＦＦＨ”でないと、ＣＰＵ７は次にアドレス“００Ｈ”のデータが“００Ｈ”であるか否かを調べて（ステップｓ１０）、“００Ｈ”であると、その後、コマンドに応じてＣＰＵ７はマスクＲＯＭ９の読出／書込処理ルーチンを実行することになる（ステップｓ１１）。つまり、ＣＰＵ７は読出及び書込機能となる。
【００３８】
一方、アドレス“００Ｈ”のデータが“００Ｈ”でないと、ＣＰＵ７は次にアドレス“００Ｈ”のデータが“０１Ｈ”であるか否かを調べて（ステップｓ１２）、“０１Ｈ”であると（この場合には、必ず“０１Ｈ”である）、その後、コマンドに応じてＣＰＵ７はマスクＲＯＭ９の読出専用機能処理ルーチンを実行することになる（ステップｓ１３）。つまり、ＣＰＵ７は読出専用機能となる。
【００３９】
このようにして、読出及び書込機能が設定されると、ＥＥＰＲＯＭ１１の指定アドレスに対して読出及び書込を行うことができ、一方、読出専用機能が設定されると、ＥＥＰＲＯＭ１１の指定アドレスに対して読出のみを行うことができる。この結果、読出専用機能が選択されると、実質的にＥＥＰＲＯＭ１１の書替機能がなくなり、あたかも電気的な書込動作ができないＰＲＯＭを内蔵したことになる。
【００４０】
なお、図示はされていないが、読出専用機能が設定された際には、一度だけＥＥＰＲＯＭ１１にはアドレス“００Ｈ”以外のアドレスにＩＤ等のデータの書込処理が行われる。
【００４１】
上述の実施例では、読出／書込機能と読出機能とを設定できる非接触型データキャリアについて説明したが、マスクＲＯＭの容量が大きければ、他の機能を付加することもできる。加えて、機能設定データ格納エリアを複数設けて、例えば、暗号処理等の機能も組み合わせて機能選択させるようにしてもよい。
【００４２】
また、機能選択許可入力信号のビットパターンを複数用意して、各ビットパターンに応じて複数の機能を設定できる。さらに、機能選択の際、シリアル通信との組み合わせを適宜適用すれば、よりセキュリティーを高くすることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、予め複数の処理プログラムを入力した一つの専用ＩＣを開発しておくと、その後、用途に合わせて機能設定を行うだけで、設定用途専用の非接触型データキャリアを得ることができるという効果がある。しかも、一度記憶された機能選択データは、書替不能であるから、セキュリティー機能を損なうことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による非接触型データキャリアの一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す非接触データキャリアに対して機能設定を行う際に用いられる機能設定選択装置の一例を示すブロック図である。
【図３】図１に示す非接触型データキャリアの動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１  コイル
２，１６  電源回路
３  変調回路
４  復調回路
５  シリアル通信切換回路
６  シリアル通信制御回路
７  ＣＰＵ
８  機能選択許可入力回路
９  マスクＲＯＭ
１０  ＲＡＭ
１１  ＥＥＰＲＯＭ
１５  シリアル通信回路
１７  機能選択許可信号設定回路
【図１】
0003586848.tif 000002
【図２】
0003586848.tif 000003
【図３】
0003586848.tif 000004