(57)【要約】 【課題】有効なスマートカード通信プロトコルを用いて、スマートカードとコンピュータ間の通信リンクを確立する。【解決手段】スマートカード通信装置で着信データ信号を生成するために着信高周波信号を変調するステップと、データチャネルを通じて着信データ信号をマスターモジュールに送信するステップと、スマートカード通信プロトコルの着信データ信号を認識するステップと、データチャネルを通じて発信データ信号を送信するステップと、認識されたスマートカード通信プロトコルによる発信高周波信号を変調するステップとを有する。【選択図】図１
2006164263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スマートカード通信装置で着信データ信号を生成するために着信高周波信号を変調するステップと、
データチャネルを通じて前記着信データ信号をマスターモジュールに送信するステップと、
スマートカード通信プロトコルの前記着信データ信号を認識するステップと、
前記データチャネルを通じて発信データ信号を送信するステップと、
前記認識されたスマートカード通信プロトコルによる発信高周波信号を変調するステップ
とを有する非接触型スマートカードとの通信方法。
【請求項２】
スマートカード通信装置と非接触型スマートカードとの間に高周波通信チャネルを確立するステップと、
前記スマートカード通信装置と遠隔に配置されたマスターモジュールとの間にデータチャネルを確立するステップと、
前記マスターモジュールと前記マスターモジュール内のセキュリティ装置に使用される前記スマートカードとの間に安全通信チャネルを確立するステップ
とを有する前記非接触型スマートカードとの通信方法。
【請求項３】
前記周波数通信チャネルを確立するステップが、
着信ビットデータストリームを生成するために前記スマートカードから送信された着信高周波信号を復調するステップと、
発信高周波信号を生成するために前記マスターモジュールから送信された発信ビットデータストリームを変調するステップ
とを有することを特徴とする請求項２に記載の通信方法。
【請求項４】
前記高周波通信チャネルを確立するステップは、
前記着信ビットデータストリームを複数の着信データパケットにアレンジするステップと、
セキュリティ装置のタイプを示す情報を含むヘッダを前記複数の着信データパケットの少なくとも１つに付加するステップ
とを更に有することを特徴とする請求項３に記載の通信方法。
【請求項５】
前記安全通信チャネルを確立するステップは、
前記マスターモジュールで前記着信データを生成するための少なくとも１つの前記パケットからの前記ヘッダを除去するステップと、
前記マスターモジュール内の複数のセキュリティ装置の内の１つである前記ヘッダを含む情報に基づいた前記セキュリティ装置に前記着信データを渡すステップ
とを有することを特徴とする請求項４に記載の通信方法。
【請求項６】
データチャネルを通じる新たなコードを、ネットワークに連結されたマスターモジュールを通じてセントラルコンピュータシステムから送信するステップと、
メモリ装置において前記新たなコードを格納するステップと、
前記メモリ装置から前記新たなコードをプロセッサに読み込むステップ
とを有することを特徴とするスマートカード通信装置のリモート再プログラミング方法。
【請求項７】
前記新たなコードはスマートカード通信プロトコルに関して送信された信号の復調を可能にすることを特徴とする請求項６に記載のリモート再プログラミング方法。
【請求項８】
前記メモリ装置が電気的消去書込可能型不揮発性メモリであることを特徴とする請求項６に記載のリモート再プログラミング方法。
【請求項９】
前記メモリ装置が強誘電体ランダムアクセスメモリであることを特徴とする請求項６に記載のリモート再プログラミング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スマートカードシステムに一般的に関し、更に詳細にはスマートカードシステムにおける通信方法及びリモート再プログラミング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
用語“スマートカード”は、情報の格納のために埋込み型集積回路を持っている様々なタイプの装置を参照するために典型的には使用される。この開示内での“スマートカード”の参照としては、接触型及び非接触型カード（また近接型カードと呼ばれる）の両方を含んでいる。スマートカード通信装置は、カードに情報を書き、かつカードから情報を読むために使用される。いくつかのスマートカード通信装置は、スマートカードに読むか書く能力のみを持っているかもしれない。したがって、スマートカード通信装置は、スマートカードリーダ、スマートカードライタ或いは両方かもしれない。
【０００３】
典型的には、スマートカード通信装置は、スマートカードとスマートカード通信装置の間のトランザクションを規制するホストコンピュータに接続される。いくつかのシステムでは、しかしながら、ホストコンピュータがスマートカード通信装置の一部かもしれない。スマートカードシステムは、システムの特別の構成及び必要条件に依存するホストコンピュータ及び通信装置をいくつか含んでいるかもしれない。
【０００４】
スマートカードは、小さな、通常クレジットカード型の、情報の格納のために少なくとも１つのメモリ装置とスマートカード通信装置と通信するトランシーバを含んでいる。スマートカード通信装置は保存した情報にアクセスするためにスマートカード上のトランシーバによって通信する。スマートカード通信装置は単に情報を読むか、或いはメモリ装置に情報を格納するか、メモリ装置中の既存のデータを修正するかもしれない。例えば、スマートカードの所有者が購入を行なうために金融情報を含んでいるスマートカードを使用すれば、スマートカード通信装置は所有者の身元及び資金の利用可能性を含む情報を読むことができる。それが書込み能力を持っている場合、スマートカード通信装置は更に利用可能な資金から購入金額を控除することができる。更に、通信装置は、通信装置の同一性に加えてトランザクションの時間及び位置を含むスマートカード上にトランザクションデータを格納することができる。
【０００５】
既存のスマートカードは、接触型或いは非接触型スマートカードのいずれかとして分類することができる。非接触型スマートカード（また近接型カードと呼ばれる）がデータを交換するスマートカード通信装置と物理的な接続をとることは必要ではない。  近接型カードは、典型的には、近接型カードと近接型カード通信装置の間でデータを転送するために、変調した高周波（ＲＦ）フィールド及びインピーダンス変調方式を用いる。
【０００６】
スマートカードは様々な用途を持っており、個人と機関の間のデータ或いは情報の交換を含んだいかなるトランザクションにも利用することができる。例えば、スマートカードはカルテ、金融情報、乗り物保全情報、ペット情報、及び紙又はプラスチック上に伝統的に印刷されたか、磁気ストライプ或いは光学のバーコードがあるカード上に格納された様々な他の情報を含む情報を格納するために使用することができる。スマートカード技術は、銀行システム及び他の金融取引システムにおいて特に有用である。例えば、スマートカード技術は、乗客が大量輸送システムにアクセスしたり出たりするときにカードを使用するごとに、料金と等しい金額がスマートカード上の格納された価値から減少する大量輸送システムで有効に使用されている。上に記述されるように、トランザクションの時間及び位置のような他の情報は、カード上に格納されるかもしれないし修正されるかもしれない。
【０００７】
様々なメーカー及び産業がスマートカードシステムの実装に影響を及ぼしている一方、スマートカード技術は連続的に異なる方向へ拡大している。その結果、多数のスマートカード通信プロトコルが示唆され、また、いくつかのプロトコルが現在使用されている。規定標準委員会はいくつかの標準のスマートカードプロトコルを定義した。例えば、標準化のための国際的な組織は、近接型（更に「非接触型」及び「無接触型」と呼ばれる）スマートカードに少なくとも２つの標準、ＩＳＯ１４４４３タイプＡとＩＳＯ１４４４３タイプＢを供給した。多くの従来のスマートカードシステムは、通信用に同じ搬送周波数をしようとするが、異なる通信プロトコルがデータを送受信するために異なる変調方式を利用する。
【０００８】
例えば、ＩＳＯ１４４４３タイプＡとタイプＢの両方は、１３．５６ＭＨｚキャリヤを必要とするが、ＩＳＯ１４４４３タイプＡシステムは１ＯＯ％ＡＳＫ（振幅シフト・キーイング）変調方式を使用し、ＩＳＯ１４４４３タイプＢシステムは、スマートカード通信装置からスマートカードまでデータを送信するために１０％ＡＳＫ変調方式を使用する。更に、タイプＡスマートカード通信プロトコルは、スマートカードからスマートカード通信装置までの送信のために８４７．５ｋＨｚの副搬送波を持ったＡＳＫ  マンチェスタロード変調を必要とする。しかしながら、タイプＢスマートカード通信プロトコルは、スマートカードが８４７．５ｋＨｚの副搬送波を持ったバイナリー位相変調キーイング−ノンリターンゼロ（ＢＰＳＫ−ＮＲＺ）変調方式を使用して変調した信号を送信するようになっている。
【０００９】
ＧＯ  ＣＡＲＤTMスマートカードと呼ばれるキュービック交通システムによって営利上実装されたスマートカード通信システムは別のスマートカード通信プロトコルを定義する（本開示では、第３タイプのスマートカード通信プロトコルと呼んでいる）。第３タイプのスマートカード通信プロトコルは送信のためのスマートカード通信装置からスマートカードに送信するために、８％のＮＲＺ  ＡＳＫ変調スキームを使用し、スマートカードからスマートカード通信装置に送信するためには、ＡＳＫ−ＮＲＺロード変調スキームを使用する。タイプＡとタイプＢのスマートカード通信プロトコルは、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３−２、“ＩＤカード−無接触型集積回路カード−近接型カード、パート２：高周波力及び信号のインタフェース、１９９８−０６２１”に公衆で利用可能であると記述されている。第３タイプのスマートカード通信プロトコルは、１９９２年１０月１９日に出願された国際出願番号ＰＣＴ／ＵＳ９２／０８８９２、タイトル“非接触自動料金収受システム”と、１９９３年５月１３日に公表されたＷＯ９３／０９５１６に含まれた記述に従っている。そのＰＣＴ刊行物は、参照としてここに組込まれる。
【特許文献１】国際公開第９３／０９５１６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のシステムは、異なるスマートカード通信プロトコルを使用したシステム間の互換性を備えない。従来のシステムで、ＩＳＯ１４４４３タイプＡスマートカードはタイプＡシステムのみで使用出来、ＩＳＯ１４４４３タイプＢスマートカードは、タイプＢシステムでのみ使用することができる。
【００１１】
スマートカードシステムがより一般的になり、異なる通信プロトコルを使用するシステムが、同じ地理的位置及び同じ産業内で実装されるとともに、いくつかの標準及びプロトコルに関連した不便及び問題が増加する。例えば同じ都市の中で、大量輸送バスシステム用のスマートカード料金収集システムは、１つのタイプのスマートカード通信プロトコルを使用し、地下鉄列車システム用のスマートカード料金収集システムは、別のタイプのスマートカードプロトコルを使用するかもしれない。異なる通信プロトコルを使用する多くのスマートカードが物理的な外観において異ならないので、カード保持者は、どのシステムが特定のスマートカードを受け付けるのかに関して混乱するようになる。料金収集システムでは、これが大量輸送システムによって通勤者の入場と退場を遅らせる。
【００１２】
潜在的な１つの解決として、スマートカードシステムを利用するサービス提供者に各場所で複数のスマートカード通信装置を提供することを要求する。この潜在的な解決は、異なるタイプのスマートカードを持っている顧客に、１カ所で彼らのスマートカードを使用出来るようにするが、それはいくつかの点で限定的である。例えば、スマートカードリーダ及びライタの多様性は価格効率が良くなく、スマートカード通信設備のサイズを大きくし得る。更に、各タイプのスマートカードリーダ／ライタが個別のリーダかライタポートを持っていれば、異なるスマートカードリーダ或いはライタポートの各々の中でどのスマートカードを使用することができるかが明らかではないので、顧客がまだ混乱するかもしれない。
【００１３】
したがって、複数のスマートカード通信プロトコルを使用した通信を確立するために、通信方法及びリモート再プログラミング方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の実施例では、スマートカード通信装置が、複数のスマートカード通信プロトコルを使用して、複数の開始メッセージを送信することにより、通信チャネルを獲得する。スマートカード通信装置は、前もって定義した待ち時間の間、有効なスマートカード通信プロトコルに従って有効な認識メッセージ用の通信チャネルを監視する。有効な認識メッセージが受け取った場合、スマートカード通信装置は、存在し、有効なスマートカードプロトコルを使用してスマートカードとマスターモジュールの間でデータを転送するスマートカードのタイプをマスターモジュールに通知する。計算装置、ディジタルスイッチ及び各々の複数のスマートカード通信プロトコル用のセキュリティ装置（機密保持用装置）を含んでいるマスターモジュールは、解読又は認証のために適切なセキュリティ装置に対して、スマートカード通信装置から送られてきたデータを送る。
【００１５】
この実施例では、有効なスマートカード通信プロトコルを使用するスマートカードが捜し出された後、スマートカード通信装置の機能は、高周波（ＲＦ）モデムの機能と類似している。スマートカード通信装置は、可変構成を持っているトランシーバハードウェアを含んでいる。適切な構成が、有効なスマートカード通信プロトコルを受け取るために選ばれる。ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）中に実装されたいくつかの復調器の内の１つはそれがトランシーバハードウェアによって得られた後、着信信号を復調するために使用される。
【００１６】
この実施例の１つの利点は、マスターモジュールにスマートカード通信装置から認証、解読或いは暗号化に必要な複数のセキュリティ装置が、遠隔に位置するということである。安全な遠隔の位置にマスターモジュールを維持することができるので、システムは危険にさらされるようなセキュリティを提供する。
【００１７】
この実施例の別の利点は、マスターモジュール中のセキュリティ装置がスマートカード通信装置に影響せずに、置き換え又は交換出来るということである。スマートカード通信装置の機能性は現在のスマートカードと通信するために必要とされるセキュリティ装置のタイプに直接的に依存はしない。従って、更にシステムがよりアクセス可能な位置にある新しいセキュリティ装置で更新出来る一方、スマートカード通信設備はターミナルのゲート或いは回転式改札口のようにサービスするのに不便なエリアにおくことができる。
【００１８】
この実施例は、更に、スマートカード通信装置によってサービスされる複数のスマートカード通信プロトコルに、追加のスマートカード通信プロトコルが追加出来る。通信プロセスの内のいくらかがＤＳＰによって促進されるので、スマートカード通信プロトコルの各々のための復調機能が修正されたり、或いは遠隔の位置からの新しいソフトウェアのダウンロードによって、追加のスマートカード通信プロトコルを提供することができる。システム基礎構造が実現された後に新しいスマートカード通信プロトコルが導入されるシステムで、これは特に有用である。
【００１９】
更にこの実施例の別の利点は、マスターモジュールと通信網を介してスマートカード通信装置につながれるセントラルコンピュータシステムによって、スマートカード通信装置の機能性を変更することができるということである。復調又は変調信号のために必要になったソフトウェアの変更に加えて、セントラルコンピュータシステムは、転送電力レベル及びアンテナチューニングパラメータのようなハードウェア構成を修正する。
【００２０】
したがって、この実施例は、現在のスマートカードによって使用されているスマートカード通信プロトコルを識別するためと、ハードウェアの修正及びＤＳＰ内の適切な復調器の利用により、スマートカードとの通信リンクを確立するためのスマートカード通信システム、装置及び方法を提供する。スマートカード通信装置は、１つのポートによっていくつかのスマートカード通信プロトコルの内のいずれを使用しても、スマートカードとの通信リンクを確立することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、複数のスマートカード通信プロトコルを使用した通信を確立するために、通信方法及びリモート再プログラミング方法が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の第１実施例に従うスマートカード通信システム１００のブロックダイヤグラムを、図１に示す。スマートカード通信システム１００は、第１実施例の大量輸送機関料金収集システムの一部として実行される。当業者は、本明細書において記載されている原理及び教示が様々なアプリケーション又は工業に適用されることができると認識する。
【００２３】
スマートカード通信システム１００は、少なくともセントラルコンピュータシステム１０２、スマートカード通信装置（ＳＣＣＤ）１０４、マスターモジュール１０７、そして、スマートカード１０６を含む。第１実施例において、数個のＳＣＣＤ１０４は、マスターモジュール１０７を介してネットワーク１０８に接続される。ネットワーク１０８は、インターネット、公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）、構内電話交換システム（ＰＢＸ）システム、セル式電話システム、パーソナル・コミュニケーション・サービス（ＰＣＳ）、二点間マイクロ波通信システム、或いはデータ伝送に適した他の有線、オプティカル又は無線通信網であっても良い。更に、ネットワーク接続が必ずしも常時接続であるというわけではない。
【００２４】
例えば、マスターモジュール及びＳＣＣＤがバス又は他の移動車両に置かれる場合、マスターモジュール１０７はバスのサービス時間終了後ネットワーク１０８に接続されることができる。他の実施例において、移動車両上のマスターモジュール１０７は、セル式システムのような無線リンクで、周期的にネットワークにアクセスすることができる。したがって、妥当なハードウェアがデータ通信を容易にするためにネットワークに、そして、様々なスマートカード分岐に接続される限り、ネットワークのいかなるタイプも使われることができる。
【００２５】
セントラルコンピュータシステム１０２は、いくつかのコンピュータ又はプロセッサを含むことができ、マスターモジュール１０７及びＳＣＣＤ１０４を介してスマートカード１０６と通信する。マスターモジュール１０７は、ＳＣＣＤ１０４及びＳＣＣＤ１０４にスマートカード１０８を接続する通信路１１０を介して、スマートカード１０６によりトランザクションを実行する。
【００２６】
第１実施例において、スマートカード１０６及びマスターモジュール１０７の間で発生しているトランザクションは、ほぼ１００ミリ秒のような比較的短い期間で起こる。マスターモジュール１０７は、データチャネル２０４によるＳＣＣＤ１０４に接続されて、ＳＣＣＤ１０４から２〜３００フィートより少なく代表的に位置する。以下において説明されるように、マスターモジュール１０７はマスターモジュール１０７とスマートカード１０６との間のトランザクションを容易にする様々な情報を記憶するメモリを有する。マスターモジュール１０７も、複数のスマートカード通信プロトコルの各々に従って解読、暗号化又は極秘データを認証するためのセキュリティ装置を含む。マスターモジュール１０７は、選ばれた期間、いくつかのスマートカードと多数のトランザクションを実行し、すべてのスマートカードのトランザクション発生頻度よりも少なく、セントラルコンピュータシステム１０２と情報交換する。例えば、地下鉄ステーションのゲートのＳＣＣＤ１０４は、数フィート離れて位置するマスターモジュール１０７に接続されることができ、マスターモジュール１０７は、そのターミナルの他のゲートの数個のＳＣＣＤ１０４に接続している。マスターモジュール１０７は、セントラルコンピュータシステム１０２と通信する前に数百のスマートカードトランザクションを実行することができる。マスターモジュール１０７は、他の情報の中から、スマートカードを識別するデータ、及びアカウントに対する演繹及び加え算を含む様々なトランザクションを識別するデータを送信する。セントラルコンピュータシステム１０２は、マスターモジュール１０７が既知の不正なスマートカードを検出することができるようにするために、マスターモジュール１０７に周期的に無効なスマートなカード番号（識別番号）のリストを送り出す。他の実施例において、セントラルコンピュータシステム１０８は新しく発行されたスマートカード番号を含んでいる情報又は妥当スマートカード番号のリストを送り出すことができる。
【００２７】
第１実施例において、スマートカード１０６は無線通信路１１０で通信する非接触型（近接型）カード１０６である。しかし、他の実施例において、スマートカード１０４は通信路がスマートカード１０６の接点で実行される接触型カードであっても良い。
【００２８】
スマートカード通信システム１００は、様々な構成のいかなる１つにもおいて実行されることができる。例えば、マスターモジュール１０７及びＳＣＣＤ１０４は、図１に示されるように、分岐１１２に単一のデバイスとして、同じ位置に配置されることができる。この構成は特に値をカードに加えるためのスマートカード・ステーションで役に立つであろう。なぜなら、スマートカード・ステーションは、ＳＣＣＤ１０４よりゲートに位置する方が便利であるからである。分岐１１４に示すように、コンピュータ１１３はマスターモジュール１０７とネットワークの間で接続されることができる。更に、数個のＳＣＣＤ１０４は、分岐１１６に示すように、１つのマスターモジュール１０７に接続されることができる。また、マスターモジュール１０７は、セントラルコンピュータシステム１０２に直接に接続されることができる。したがって、スマートカード通信システム１００の構成は、システム１００の詳細な要求及び意図した用途に従って選択される。
【００２９】
図２は、ネットワーク１０８でマスターモジュール１０７に接続するスマートカード１０８及びＳＣＣＤ１０４を示す第１実施例に係るスマートカード通信システム１００の一部の詳細なブロックダイヤグラムである。好ましくは、ＳＣＣＤ１０４は無線通信路１１０でスマートカード１０６と通信する。更に詳細に下記において説明されているように、スマートカード１０８及びＳＣＣＤ１０４は、いくつかのスマートカード通信プロトコルのいずれか１つを使用することにより通信することができる。ＳＣＣＤ１０４のトランシーバ２０９は、電磁界をつくること、電磁界で情報を伝送すること、スマートカード１０８による変調に起因した電磁界の変化を観察することによってスマートカード１０８から情報を受信することによって無線通信路１１０を確定する。上述したように、しかし、トランシーバ２０９及び通信路１１０の他のタイプが、本発明の代替実施例において使われることができる。
【００３０】
第１実施例において、トランシーバ２０９は、高周波（ＲＦ）回路２１４及びアンテナ・アセンブリ２１６を含むトランシーバ・ハードウェア２１２に加えてディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２１０を含む。以下に説明するように、トランシーバ２０９の変調・復調機能がＲＦ回路２１４及びＤＳＰ２１０によって実行される。トランシーバ・ハードウェア２１２は、着信信号を混合（ミキシング）し、ろ波（フィルタリング）し、着信データ信号を生成する。着信データ信号は、ディジタルプロセシング技術を使用して、ＤＳＰ２１０によって復調される。特定のスマートカード通信プロトコルに従い、データはサブキャリヤ周波数帯（Ａ型及びＢ型プロトコル）の範囲内で又はベースバンド（プロトコルの第３タイプ）に存在しても良い。
【００３１】
セントラルコンピュータシステム１０２及びスマートカード１０６の間で通信リンクを確定するための好適な手順は異なるスマートカード通信プロトコルを使用している複数の開始メッセージを送信することによって有効なスマートカード通信プロトコルのためのポーリングを含む。そして、有効な認識メッセージがスマートカード１０６から受信されて、マスターモジュール１０７とスマートカード１０６間の通信リンクを有効なスマートカード通信プロトコルを使用して確定するときに、有効なスマートカード通信プロトコルを識別する。好ましくは、マスターモジュール１０７はＳＣＣＤ１０４内のマイクロコントローラ２０８に１つ以上の種類のスマートカード１０６に対してポーリングを開始するように指示する。ここで、各々のスマートカードのタイプは、異なるスマートカード通信プロトコルを使用する。マスターモジュール１０７からの命令に基づいて、マイクロコントローラ２０８は、スマートカード通信プロトコル（第１のスマートカード通信プロトコル）の内の１つに従って動作するように、トランシーバ・ハードウェア２１２に指令信号を送信する。加えて、マイクロコントローラ２０８は、第１のスマートカード通信プロトコルに従って、開始メッセージを生成するように、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２１０に指示する。開始メッセージは、通信路１１０でトランシーバ２０９によって送信される。
【００３２】
第１のスマートカード通信プロトコルを使用しているスマートカード１０６が開始メッセージを受信して、妥当な認識メッセージを伴う正当に応答する場合、ＲＦ回路２１４及びＤＳＰ２１０は認識メッセージを復調し、マイクロコントローラ２０８に復調された通報を送信する。マイクロコントローラ２０８は、第１のスマートカード通信プロトコルに対応するメモリ（図示せず）に格納された通報と認識メッセージとを比較する。マイクロコントローラ２０８は認識メッセージを、第１のスマートカード通信プロトコルに対する有効な応答として認識する。そして、ポーリングしたスマートカードタイプの内の１つが存在することを報告する。通信リンクは、第１のスマートカード通信プロトコルを使用して、マスターモジュール１０７及びスマートカード１０６の間で確定される。マスターモジュール１０７は、スマートカード１０６及びセントラルコンピュータシステム１０２間の通信リンクを完了するためにセントラルコンピュータシステム１０２と通信する。
【００３３】
有効な認識メッセージが第１の予め定められた待ち時間の後、マイクロコントローラ２０８で受信されない場合、マイクロコントローラ２０８は他のスマートカード通信プロトコル（第２のスマートカード通信プロトコルと称する）を選択する。マイクロコントローラ２０８は、第２のスマートカード通信プロトコルに従ってトランシーバ・ハードウェア２１２を変更するようにトランシーバに妥当な指令信号を送信する。そして、ＤＳＰ２１０に第２のスマートカード通信プロトコルに従って第２の開始メッセージを生成するように指示して、第２の予め定められた待ち時間を待つ。第１実施例においては、有効な認識メッセージが受信されるまで、或いはマスターモジュール１０７がＳＣＣＤ１０４に指示するまで、ポーリングされる各々のスマートカードタイプに従ってシーケンシャルに送信開始メッセージを送信することにより、ポーリングプロセスが続けられる。
【００３４】
マスターモジュール１０７は、データチャネル２０４を介してデータ及び指令信号を送受信する。第１実施例において、マスターモジュール１０７はシリアルデータ接続（２０４）を介して、ＳＣＣＤ１０４内の通信インタフェース２０６に接続される。おそらく、データチャネル２０４は電子工業会（ＥＩＡ）の推奨標準ＲＳ−４８５全二重に従って実行される。好ましくは、データチャネル２０４は、知られている最高速スマートカード通信プロトコル・データレートの２倍以上高速のデータレートを有する高速シリアルデータ接続を提供する。第１実施例において、ＳＣＣＤ１０４及びマスターモジュールの間で送信されるデータは、ヘッダ及びビットフィールドを含んだデータパケットに構成される。ここで、ビットフィールドは、チェックサム若しくは巡回冗長検査（ＣＲＣ）のいずれかを含む。ヘッダは、既知のペイロードに含まれるデータのタイプを示している情報を含む。当業者が理解するように、データチャネルはＲＳ−２３２又はＲＳ−４２２のような他の既知の規格に従って実行されることができて、通信システム１００の効率及び性能を増やすために改良されることができる。更に、データチャネルはＳＣＣＤ１０４及びマスターモジュール１０７間の充分な速度で、データを転送することができるデータチャネルのいかなるタイプでも良い。例えば赤外（ＩＲ）、無線、光ファイバ又はオプト・アイソレーション（フォトカプラー絶縁）したチャネルが例示出来る。
【００３５】
第１実施例において、マスターモジュール１０７は、通信インタフェース２２８（ディジタルスイッチ２１８）、第１のセキュリティ装置（ＳＤ１）２２０、第２のセキュリティ装置（ＳＤ２）２２２、第３のセキュリティ装置（ＳＤ３）２２４、及びコントローラ２２６を含む。好ましくは、通信インタフェース２２８はＳＣＣＤ１０４との通信を確定することができるユニバーサル非同期レシーバ/ トランスミッタ（ＵＡＲＴ）である。通信インタフェース２２８を介して受信されるデータパケットは、コントローラ２２６に送信される。妥当なコントローラ２２６の実例は、４８６マイクロプロセッサを使用しているシングルボード・コンピュータを含む。コントローラ２２６に収納されたソフトウェアは、マスターモジュール１０７の全体的な機能性を容易にする。そして、カードのタイプを示す通報を受信することや、通報の内容を基礎として、着信データを妥当なセキュリティ装置２２０−２２４を経由するようにディジタルスイッチ２１８を制御するように機能する。
【００３６】
好ましくは、ディジタルスイッチ２１８はコントローラ２２６に３つのセキュリティ装置の内の１つを接続するフィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）である。接続セキュリティ装置は、ＳＣＣＤ１０４を介して、必要に応じて受信又は送信されるデータを暗号化、解読又は認証することによってマスターモジュール１０７及びスマートカード１０８間の通信を容易にする。
【００３７】
第１実施例においては、マスターモジュールがＡ型スマートカード１０６と通信するときに、第１のセキュリティ装置２２０はデータを暗号化し、解読するために用いる。妥当なセキュリティ装置Ａ２２０の実例は、マイフェアＡＳＩＣである。
【００３８】
Ｂ型スマートカード１０８と通信するときに、第２のセキュリティ装置２２２はマスターモジュールによって利用される。Ｂ型スマートカードのための妥当なセキュリティ装置の実例は、ＳＡＭ（安全アクセスモジュール）又は数個のＳＡＭの一群である。
【００３９】
マスターモジュール１０７が第３タイプのスマートカード通信プロトコルを使用しているスマートカード１０６と通信するとき、第３セキュリティ装置２２４はマスターモジュール１０７及びスマートカードの間で送信されるデータを認証するために用いられる。第３セキュリティ装置２２４は、好ましくはセキュアメモリ装置である。
【００４０】
第１実施例において、通信インタフェース２０６はデータチャネル２０４及びマイクロコントローラ２０８間の直並列変換及び並直列変換を実行する国際非同期送受信装置（ＵＡＲＴ）である。上記の通りに、第１実施例においては、データチャネル２０４はＲＳ−４８５全二重規格に従って実行されるシリアルデータチャネルであって、少なくとも９２０ｋｂ／ｓのデータレートを有しなければならない。しかし、通信インタフェースは、マスターモジュール１０７からマイクロコントローラ２０８まで通信をすることを必要とする様々な回路のいかなる１つでもあっても良い。
【００４１】
マイクロコントローラ２０８は、ディジタル・プロセッサ、マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ又は本明細書において記載されている特別な機能に加えてＳＣＣＤの全体的な機能性を容易にする予め定められたプログラムを記憶して、実行することができるプロセッサの他のいかなるタイプでもある。マイクロコントローラ２０８は、マスターモジュール１０７及びＳＣＣＤ１０４間のデータ通信を容易にさせる充分な動作速度を有する。マイクロコントローラ２０８として使われることができる妥当なデバイスの実例は、ソフトウェア及び他の情報を記憶するためのメモリに加えてオンボード・フラッシュメモリ（２２８）を含むＰＩＣ１６Ｆ８７７マイクロコントローラ（マイクロチップ社から市販されている）である。ＰＩＣ１６Ｆ８７７マイクロコントローラは、１４．７４５６ＭＨｚで１Ｍｂ／ｓデータチャネル速度が可能で、通信インタフェース２０６として使用するＵＡＲＴを含む。マイクロコントローラ２０８は、マイクロコントローラ中のオンチップ・フラッシュメモリ（２３０）のような電気的消去書込可能型不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）に接続される。第１実施例においては、破線で示されるように、ＥＥＰＲＯＭ２２８は、マイクロコントローラ２０８の内部に集積化されても良く、代替実施例のように、別個のデバイスとして実現しても良い。ＥＥＰＲＯＭ２２８は、ブーツ・フラッシュ・デバイス（例えば、ＰＩＣＩ６Ｆ８７７マイクロコントローラ２０８によってインプリメントされて）が好ましく、ＥＥＰＲＯＭ２２８の全体の内容を消去せずに、ブーツ・フラッシュ・デバイスに存在しているコードを変更出来る。
【００４２】
ＤＳＰ２１０は、複数のスマートカード通信プロトコルに従って記憶、変調及び復調を実行することができるディジタル信号プロセッサである。好ましくは、ＤＳＰ２１０はスマートカード通信プロトコル変調又は復調スキームを加えるか又はＤＳＰ２１０に実行されるスキームを改良するために再プログラムされることができる。第１実施例のために適切なＤＳＰ２１０の実例は、テキサスインスツルメント社によって製造されるＴＭＳ３２０Ｃ５４ｌ０ ＤＳＰである。第１実施例において、ＤＳＰ２１０はＳＣＣＤ１０４に位置するチップ外フラッシュメモリ（２３０）のようなＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ２３０に接続される。他の実施例においては、ＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭの機能ブロック２３０は破線で示されている。ＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ２３０は、ＤＳＰ２１０と共に配置されるチップ外メモリとして、又はＳＣＣＤ１０４の外に位置する別個のデバイスとして、ＤＳＰ２１０の内部に形成出来る。ＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ２３０内に存在しているファームウエアは、ＤＳＰ２１０及びマイクロコントローラ２０８の双方のデフォルト・コード、ＤＳＰ２１０及びマイクロコントローラ２０８のためのコードの最新版及びアップデート・ステータスフラグ及びチェックサム情報を含み、実行の前に新規なコードのインテグリティチェックを可能にする。
【００４３】
第１実施例においては、ＥＥＰＲＯＭがコードを記憶するために使われたが、再び書込まれるコードを使うことができる他のタイプのメモリを使用することも可能である。例えば、ＥＥＰＲＯＭ２２８及びＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ２３０は、強誘電体ランダムアクセスメモリ（ＦＲＡＭ）デバイスでも良い。他の個別回路、論理ゲート及び電源は、既知の技術に従って、上述した集積回路に接続される。
【００４４】
例えば、コンデンサのような様々な結合個別部品が、雑音抑圧のために使われることができる。更に、図２に示す様々な機能ブロックは、様々なハードウェア及びソフトウェア構成により実行出来ることを当業者は理解するであろう。例えば、代替実施例においては、ＤＳＰ２１０はマイクロコントローラの機能を実行するプロセッサにより実現可能であっても良く、通信インタフェース２０６はスタンドアローンＵＡＲＴ回路であっても良い。更に、ＦＰＧＡ及びコンプレックス・プログラマブル・ロジックデバイス（ＣＰＬＤ）のようなデバイスが、本明細書において記載された様々なプロセッサ・デバイスと一緒に、又は、それらの代わりに使用することができる。
【００４５】
上述したように、トランシーバ２０９はＳＣＣＤ１０４とスマートカード１０６の間の無線通信チャネルを確立する。第１実施例では、送信され受信された信号の変調及び復調が、トランシーバ・ハードウェア２１２及びＤＳＰ２１０内の高周波（ＲＦ）回路２１４によって共同で実行される。ＲＦ回路２１４は、受信信号の混合（ミキシング）及び、ろ波（フィルタリング）のために適切なハードウェアを含み、複数のスマートカード通信プロトコルに従って、変調された低周波数受信信号を生成する。また、第１実施例では、ＲＦ回路２１４の構造が、マイクロコントローラ２０８からのコマンド信号によって定義される。以下においてより詳細に説明するように、着信ＲＦ信号はローカル・オシレータ（ＬＯ）信号とミックスされ、シフト信号（偏移信号）を生成するために所望の周波数帯幅へ着信信号をシフトするためにフィルタにかけられる。ＤＳＰ２１０は、選ばれた（有効な）スマートカード通信プロトコルに従ってディジタル信号処理技術を使用して、シフト信号を復調することにより、着信ＲＦ信号の復調を継続する。
【００４６】
ミキシング信号、フィルタ及びＤＳＰ復調機能は、特定のスマートカード通信プロトコルに従って選ばれ、マイクロコントローラ２０８によってコントロールされる。送信される信号は、適切な変調方式を使用して変調され、かつアンテナ・アセンブリを通して送信される。
【００４７】
第１実施例において、ＤＳＰ２１０及びマイクロコントローラ２０８の機能性は、ＤＳＰ２１０及びマイクロコントローラ２０８に存在するファームウエアをアップデータすることによって修正しても良い。ファームウエアへの修正は、様々な理由のために必要かもしれないし或いは有利かもしれない。ＳＣＣＤ１０４が新しいスマートカード通信プロトコルを使用して通信することを可能にするためにファームウエアを修正することに加えて、ファームウエアはＤＳＰ２１０の中にインプリメントされた既存の復調又は変調スキームを変更するために修正されるかもしれない。その変更は、既存のスキームへのインプリメント改良を含む、プロトコル標準或いは他の理由の変化により必要かもしれない。更に、ファームウエア中のソフトウェア”バグ”は、修正されるかもしれない。ファームウエアによって実行される他の機能は、通信プロトコル機能に加えて、修正されるかもしれないし、改善されるかもしれないし、変更されるかもしれない。例えば、ＬＥＤ信号のような、診断機能或いはインジケータ機能は、ファームウエアの更新により変更されるかもしれない。
【００４８】
マスターモジュール１０７は、ＤＳＰ２１０及びマイクロコントローラ２０８の再プログラミングを容易にするが、そのコードの変化はコンピュータ或いはセントラルコンピュータシステム１０２によって開始することができる。システム内のすべてのＳＣＣＤ１０４への普遍的な変更が必要な場合、これは特に有用かもしれない。最新のコードは、各ＳＣＣＤ又はマスターモジュール１０７の位置に再プログラムする機器を物理的に置く必要なしでセントラルコンピュータシステム１０２から送ることができる。
【００４９】
マスターモジュール１０７は、データ・チャネル２０４、通信インタフェース２０６及びマイクロコントローラ２０８を介してＤＳＰ２１０と通信することにより、ＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ２３０の内容を修正する。ＤＳＰ２１０は、マスターモジュール１０７がＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ２３０に存在するコードへアクセスすることを許可する、ＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ２３０に対する読書きを管理する。マスターモジュールは、ＤＳＰ２１０を通じてＥＥＰＲＯＭ２２８の中に駐在するマイクロコントローラ２０８の機能性をコントロールするコードにアクセスする。第１実施例では、マスターモジュール１０７が、ＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ２３０の中のコードの変更によりＥＥＰＲＯＭ２２８の中のコードのセクションを修正することができる。ＤＳＰ２１０がＥＥＰＲＯＭ２２８の中のコードにアクセスするので、ＤＳＰ２１０の中で作動する修正済のコードはＥＥＰＲＯＭ２２８を再プログラムする。
【００５０】
好ましくは、ＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ２３０及びＥＥＰＲＯＭ２２８は、”ロックされた”コードのブロックと”ロックダウンされた”コードのブロックとを有する。”ロックされた”ブロックは、ソフトウェアでロックを解除することができ、再度書くことができる、一方、”ロックダウンされた”ブロックはソフトウェアでロックを解除することができず、したがって安全であり、また再度書くことができない。”ロックダウンされた”ブロックは、既存のコードの完全性テストが失敗するか、ＤＳＰ２１０とマイクロコントローラ２０８との間の通信が確立することができない場合に、オペレーションを促進する”セーフ”コードを含んでいる。
【００５１】
マスターモジュールは、コードを読み、再プログラムする手続きの間にＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ  ２３０にも書かれる長さ、チェックサム及び巡回冗長検査（ＣＲＣ）情報を確認することにより、ＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ２３０の内容を修正した後にコードを確認する。ＥＥＰＲＯＭ２２８内のコードが変更されているとき、１つの  ”update_busy”フラグがＥＥＰＲＯＭ２２８内に書込まれる。コード更新が完全で、例えば、電源異常による手続きの割込みを検知するために使用することができる場合、”update_busy”フラグがクリアされる。
【００５２】
ＤＳＰ２１０は、ＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ２３０内に置かれた”セーフ”コードから起動する。ＤＳＰ２１０とマイクロコントローラ２０８の間の通信が失敗する場合、或いはコード更新がまだであることをＤＳＰ２１０が検知する場合、ＤＳＰ２１０は”セーフ”コードを用いてマイクロコントローラ２０８を再プログラムするだろう。”セーフ”コードを用いてシステムがリセットされた後、マスターモジュール１０７はＤＳＰ２１０及びマイクロコントローラ２０８の再プログラムする再度試みる。
【００５３】
ＤＳＰ２１０及びマイクロコントローラ２０８がうまく通信を確立する場合、ＤＳＰ２１０はＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ２３０に存在する新しいＤＳＰコードを使用するＣＲＣ及びチェックサム手続きを実行する。ＤＳＰ２１０は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）にこの新しいコードをロードし、それの実行により継続する。
【００５４】
ＳＣＣＤ１０４の復調及び変調プロセスのコントロールに加えて、新しいコードはＳＣＣＤ１０４の他の機能性を修正するために使用することができる。例えば、新しいコードは、アンテナ・ハードウェアをチューニングするために使用される方法を修正するかもしれない。更に、トランシーバ２１２の構成は、コードの修正により遠隔に変更されるかもしれない。ＳＣＣＤ１０４の自己診断の手続きも、そのような手続きをコントロールするコードを修正することによって変更されるかもしれない。当業者は、これらの教えに基づいて、セントラルコンピュータシステムのような遠隔の位置からＳＣＣＤ１０４内の１つ以上のプロセッサを再プログラムすることによって、ソフトウェア又はファームウエアによってコントロールされた他の機能を修正することができるということが分かるであろう。
【００５５】
図３は、本発明の第１実施例に係るＲＦ回路２１４のレシーバ部分のブロック図である。受信モードにある場合、ＲＦ回路２１４はアンテナ・アセンブリ２１６から着信信号を受け取る。上に説明されるように、スマートカード１０６は、アンテナの検知出来るインピーダンス変更に関係のあるＲＦ回路２１８によって生成された電磁界を変調する。第１実施例では、電磁界は、受け取ることができる３タイプのスマートカード通信プロトコルの各々用の搬送周波数である１３．５６ＭＨｚの周波数を持っている。３つのスマートカード通信プロトコルは、ＩＳＯタイプＡ、ＩＳＯタイプＢ及び第３タイプの通信プロトコルを含んでいる。着信信号は、選択性を提供するために１３．５６ＭＨｚに中心を持っているバンドパスフィルタ３０２中でフィルタリングされる。
【００５６】
搬送周波数（１３．５６ＭＨｚ）と等しい周波数を持っているローカル・オシレータは、第１のミキサー３０４及び位相シフタ３０６に入れられる。着信信号は、ＬＯ信号と第１のミキサー３０４内でミックスされ、位相シフタ３０６によって生成されたＬＯ信号の位相シフトバージョンと第２のミキサー３０８内でミックスされて、受信ベースバンド信号の同相（Ｉ）コンポーネントと受信ベースバンド信号のクアドラチャー（Ｑ）コンポーネントとをそれぞれ生成する。タイプＡ及びタイプＢスマートカード通信プロトコルに従って、Ｉコンポーネント及びＱコンポーネントはバンドパスフィルタ３１０、３１２の中でフィルタリングされる。好ましくは、バンドパスフィルタは同一であり、１．３ＭＨｚの帯域幅及び８４７．５ｋＨｚの中心周波数を持っている。フィルタ３１０、３１２を通過した後、Ｉコンポーネント及びＱコンポーネントは、信号コンバイナー３１４中で結合される。タイプＡとタイプＢスマートカード通信プロトコルの両方は、副搬送波を含んでいるので、スマートカード１０６から送信したデータは、コンバイナー（Ａ−Ｂポート３２０）の出力で生成される。しかしながら、第３タイプのプロトコルは、副搬送波についての情報を含んでいないので、第３タイプのプロトコルを使用して、スマートカード１０６から送信されたデータは、ベースバンドの第１のミキサー３０４ポート３２２）の出力で生成される。ミキシングプロダクト及び他の望ましくない信号を除去するために、ベースバンド信号は低域フィルタ３１１内でフィルタリングされる。低域フィルタ３１１は、第１実施例においてはおよそ５７ｋＨｚの帯域幅を持っている。ＤＳＰ２１０によって復調に適切な信号を選ぶために、マイクロコントローラ２０８はＲＸスイッチ３１６にコマンド信号を送る。ＲＸスイッチ３１６の出力に存在する選択された信号は、アナログ／ディジタル変換器ＡＤＣ３１８内でディジタル信号に変換される。ＤＳＰ２０８によって生成されたクロック信号は、ＡＤＣ３１８のタイミングをとる。
【００５７】
ＡＤＣ３１８の出力で生成されたディジタル信号は、復調用のＤＳＰ２１０へ送信される。下に議論されるように、ＤＳＰ２１０は、スマートカード１０６によって使用されるスマートカード通信プロトコルのタイプに従って副搬送波（つまり、それらはＡ−Ｂポート３２０で生成された）を持っている信号を復調する。第３タイプのスマートカード通信プロトコルが副搬送波を利用しないのでポートＣで生成されたベースバンド信号は、ＤＳＰ２１０によってベースバンドで直接復調される。ＲＦ回路２１４の別の実施例では、クアドラチャーブランチ３１３が省略される。
【００５８】
図４は、発明の第１実施例に係るＲＦ回路２１４のトランスミッタ部分のブロック図である。上に記述されたように、ＩＳＯタイプＡスマートカード通信プロトコルは、ＳＣＣＤ１０４からスマートカード１０６までの送信で、１００％修正ミラー変調を要求する。タイプＡプロトコルを使用したメッセージが送信される場合、タイプＡモジュレータ４０２はＤＳＰ２１０から送信された信号に基づいてＬＯ４０４を変調する。タイプＡモジュレータ４０２は、送信されるデータ及びタイプＡ  プロトコルに従って、ＬＯ４０４によって生成されたＬＯ信号を律動的に送る。電力増幅器（ＰＡ）４０８によって増幅される前に、タイプＡ送信信号はアンプ・ドライバ・ステージ（ドライバ）４０６によって増幅される。
【００５９】
第１実施例では、ドライバ４０６が、およそ１０デシベルの確定増幅率を提供し、既知の技術に従って設計されている。好ましくは、信号が低域フィルタ（ＬＰＦ）４１０によってフィルタリングされる前に、ＰＡ４０８は、およそ２８ｄＢｍまでタイプＡ送信信号を増幅する。第１実施例では、ＬＰＦ４１０は７次低域フィルタであって、スプリアス発射を減少させるために既知の技術を使用して設計されている。フィルタされた信号は、スマートカード１０６にアンテナ・アセンブリ２１６を通して送信される。
【００６０】
タイプＢ或いは第３タイプ・スマートカード通信プロトコルを使用して、メッセージが送信される場合、ＤＳＰ２１０はタイプＢ−第３タイプモジュレータ４１２へデータを送信する。第３タイプ・モジュレータ４１３は、通信リンクのために使用されたスマートカード通信プロトコルが第３タイプである場合に、発信信号を変調するために使用される。タイプＢは１０％及び第３タイプは８％のＮＲＺ変調を要求するので、タイプＢモジュレータ４１２と第３タイプ・モジュレータは類似している。両方のモジュレータ（４１２，４１３）は、タイプＢ送信信号或いは第３タイプ送信信号を生成するために、送信されるデータ及びスマートカード通信プロトコルに従ってドライバ４０６の増幅率を変えることにより、変調の適切なレベルを達成する。タイプＢ或いは第３タイプの変調が使用されるときにドライバ４０６の出力で生成された信号は、ＰＡ４０８の中で増幅され、上に記述されるようにタイプＡ変調を参照してフィルタリングされる。
【００６１】
第２実施例に係るＲＦ回路２１４のトランスミッタ部分では、ドライバ４０６が省略され、タイプＢ−第３タイプ・モジュレータはＰＡ４０８に直接結合される。当業者は、ＬＯ４０４がＰＡ４０８を駆動するのに充分な電力レベルがある信号を生成することができる場合、ドライバ４０６は必要ではないということが分かるであろう。
【００６２】
代替実施例では、発信信号は、ＤＳＰ２１０の中でではなくマイクロコントローラ２０８の中で生成することができる。当業者は、マイクロコントローラ２０８とＤＳＰ２１０との間の機能性の特定の分割は、特定のシステム１００の要求によって決定された他の要因に加えて、２つのコンポーネントの速度及び容量のような要因に基づくということが分かるであろう。
【００６３】
図５は、本発明の第１実施例に係るタイプＡスマートカード通信プロトコル用ＤＳＰ２１０中の復調インプリメントの機能ブロック図である。図５に示される機能ブロックは、図解目的のために含まれている。また、ブロックの各々の機能はＤＳＰ２１０内のディジタル処理技術を使用して実行される。当業者は、ＤＳＰ２１０内で実行された機能の内のいくつか或いはすべてが代替実施例の中でハードウェア又はプログラマブルロジックを使用して実行出来ることが分かるであろう。
【００６４】
既に知られているように、タイプＡスマートカード通信プロトコルは、ＡＳＫ−マンチェスタ変調スキームを使用して、１０６ｋｂｉｔ／ｓでスマートカード１０６からＳＣＣＤ１０４までデータを送信する。副搬送波周波数は、１３．５６ＭＨｚの搬送周波数の１６分の１である８４７．５ｋＨｚである。マンチェスタコーディング（スプリット位相コーディングとしても知られている）は次のことをディクテイトする、論理”１”はビット持続時間の前半を”１”、ビット持続時間の後半を”０”として表わされ、論理”０”はビット持続時間の前半を”０”、ビット持続時間の後半を”１”として表わされる。既に知られているように、位相アンビギュイティーは、タイプＡスマートカード用ＩＳＯによって”１”として定義される、スマートカードからＳＣＣＤ１０４への既知の同期シーケンスを送信することにより解決される。図５の中で描かれたディジタル復調器は、ＡＤＣによって生成された着信データストリームを自動追跡するディジタル・フェイズ・ロック・ループ（ＤＰＰＬ）中の方形波を生成する。９０度オフセットのＤＰＰＬロックが着信データストリームを形成し、初期ビットが知られているので、デコードすることができるサンプルデータストリームが生成される。
【００６５】
ＡＤＣによって生成されたディジタル信号は、クアドラチャーミキサー５０２で受け取られ、第２のローカル・オシレータ（ＬＯ２）５０４信号とミックスされる。第２のＬＯ５０４の周波数は、ベースバンドへの副搬送波周波数帯で位置決めされたデータ信号をシフトするために、副搬送波周波数（つまり８４７．５ｋＨｚ）と同じになるように選ばれる。第２のＬＯによって生成された信号は、sin（２Πｆｃｔ＋Φ）として定義された時間の関数であり、ｆｃは副搬送波の周波数、ｔは時間、そしてΦは位相オフセットである。クアドラチャーミキサー５０２によって生成されて、着信ベースバンド・ディジタル信号は、希望データ周波数帯幅の外部のノイズを削除するために、有限インパルスレスポンス（ＦＩＲ）低域フィルタ５０６によってフィルタリングされる。ビット・スライサー５０８は、高周波信号ベースバンド・ディジタル信号を処理して、１０６ｋｂ／秒のビットレート及びＡＤＣ３１８のサンプリング・レート周波数（第１実施例では、３．４ＭＨｚ）を持つ、着信論理信号を生成する。既に知られているように、ビット・スライサー５０８は、一連の“０”及び“１”によって特徴づけられた論理信号を生成する。ディジタル・フェイズ・ロック・ループ（ＤＰＬＬ）５１０は、論理信号へ同期して、ビット・クロック信号５１２を生成する。サンプラー５１４は、１０６ｋｂ／秒の着信データ信号を生成するために、ビット・クロック５１２に基づいた論理信号の着信ビットの各々の中心近くの信号をサンプリングする。マンチェスタデコーダー５１６は、マイクロコントローラ２０８へ送信される着信データ信号を生成するためにサンプラー５１４の出力で生成された信号をデコードする。
【００６６】
図６は、本発明の第１実施例に係るタイプＢ復調器６００のブロック図である。ＲＦ回路２１４の出力で生成された信号は、ベースバンド信号を生成するためにコスタスループ６０２によって処理される。知られているように、コスタスループ６０２は着信信号の位相にフリーランニングオシレータをロックする回路である。コスタスループ６０２は、着信信号の同期コンポーネント（Ｉコンポーネント）にロックする１つのＩブランチ６０４と、着信信号のクアドラチャコンポーネント（Ｑコンポーネント）にロックする１つのＱブランチ６０６を含む。２つのブランチ６０４、６０６はsin（２Πｆｃｔ＋Φ）として定義された時間の関数である信号を生成する第２のＬＯ６０８の位相（Φ）をドライブし、ｆｃが副搬送波の周波数であり、ｔは時間であり、Φは位相である。Ｑブランチ６０６に投入される前に、第２のＬＯ信号は位相シフタ６１０によって９０度ずつシフトされる。Ｉブランチ６０４とＱブランチ６０６の一部としてインプリメントされたディジタル低域フィルタ６１２は、ＤＰＬＬ６１４によって生成されたビット・クロック信号と同期される。ビット・スライサー６１７は、コスタスループ６０２によって生成された高周波信号ベースバンド・ディジタル信号を処理して、１０６ｋｂｉｔ／秒のビットレート、及びＡＤＣ３１８のサンプリング・レート周波数（第１実施例では３．４ＭＨｚ）を有する着信論理信号を生成する。ＤＰＬＬ６１４は、ビット・クロック６１６を生成するためにビット・スライサー６１７によって生成された論理信号を自動追跡する。サンプラー６１８は、論理信号をサンプリングして、マイクロコントローラ２０８へ送信されるビット信号を生成する。
【００６７】
コスタスループ６０２のロック時間は、Φの値に依存する。タイプＢスマートカードのためのＩＳＯの基準は、データが送信される前に、ロジックハイピリオドの少なくとも１５ビットピリオドを許容するので、コスタスループは１５ビットピリオド未満のロック時間を持つようにインプリメントされることが好ましい。第１実施例では、ハイからローへの最初の遷移が位相、コスタスループ６０６のΦ、を同期させるために使用される。
【００６８】
図７は、第３スマートカード通信プロトコルに従って変調された信号を復調するのにふさわしい第３タイプの復調器７００のブロック図である。ＦＩＲフィルタ７０２は、ＡＤＣ、及び１１５．２ｋｂｉｔ／秒に等しいデータ信号速度によって決定される周波数を有するＲＦ回路２１４から受け取られるベースバンド信号をろ波（フィルタリング）する。ビットスライサー７０４は、ＡＤＣサンプリング・レートの周波数を有し、そして、論理”０”及び論理”１”間でシフトしている振幅を有する論理信号を作成するためにベースバンド信号を処理する。ＤＰＬＬ７０６は、ビットクロック信号７０８を作成するために論理信号にロックする。サンプラー７１０は、ビットクロック信号７０８に基づいた各ビットの中心の近辺で１１５．２ｋｂｉｔ／秒の論理信号をサンプリングする。
【００６９】
図８は、第３の実施例に係わるＲＦ回路２１４の受信器部分のブロック図である。入力ＲＦ信号はベースバンド受信信号を作成するためにエンベロープ検出器回路８０２によって受け取られる。周知のように、エンベロープ検出器回路８０２は、変調されたデータのアナログ表記を作成するために振幅変調された信号を”トレース”する。アナログデータは増幅器８０４において使用可能なレベルに増幅される。この信号は、スケルチ回路８０６を通してアナログディジタル変換器（ＡＤＣ）８０６によって結合される。ＡＤＣは、ＤＳＰ２０８に結合される高周波ディジタル信号を作成するためにアナログ信号をサンプリングする。スケルチ回路８０６の受信器イネーブルスイッチ（ＲＸ−ＥＮ）は、マイクロコントローラ２０８からの受信器イネーブル信号によりスケルチ回路をオン及びオフにスイッチするための機構を提供する。他の実施例においては、ＤＳＰ２１０が受信器イネーブル信号を提供する。
【００７０】
図９は、本発明の第１実施例に従ってマスターモジュール１０７中で実行される、マスターモジュール１０７とスマートカードの間の通信リンクを確立する方法のフローチャートである。ステップ９０２で、マスターモジュール１０７は、マイクロプロセッサと通信することによりスマートカード通信装置との通信を初期化する。周知の技術を使用して、マスターモジュール１０７は、スマートカード通信装置を識別する適切なメッセージを送信及び受信し、通信を初期化するためにＳＣＣＤ１０４を選択する。
【００７１】
ステップ９０４で、マスターモジュール１０７は、スマートカード通信装置から診断テスト結果をリクエストし、受信する。後述するように、スマートカード通信装置は、マスターモジュール１０７からリクエストを受信した後にＳＣＣＤ１０４の状態を判定するために診断テストを実行する。結果は、通信インタフェース２０６及びデータチャネル２０４を通してマイクロプロセッサからマスターモジュール１０７に送信される。
【００７２】
ＳＣＣＤ１０４が充分に作動していると判定した後に、マスターモジュール１０７はステップ９０６でマイクロコントローラ２０８にポーリングパラメータ更新を送信する。第１実施例中におけるポーリングパラメータは、ポーリングされ、待ち時間を前もって定義され、また第３タイプのスマートカード通信プロトコルに従って使用される衝突解決技術に乱数を供給するスマートカードのタイプを含む。
【００７３】
代替実施例では、ポーリングパラメータは、ポーリング機能の実行に対する様々な値や命令を含むことができる。例えば、ポーリングパラメータは、ポーリングする場合に続くべきパターンを示すポーリングシーケンスを含むことができる。ポーリングシーケンスパラメータは、１つ又はそれ以上のスマートカードのタイプが稀であり、ＳＣＣＤ１０４は殆どスマートカード通信プロトコルに遭遇しないような通信システムにおいて特に有用であろう。ポーリングシーケンスパラメータは、各タイプのスマートカードには等しくポーリングし、そして稀なタイプのスマートカードにはあまり頻繁にはポーリングしないシーケンスでポーリングするようにＳＣＣＤ１０４に命令を与える。
【００７４】
ステップ９０８で、マスターモジュール１０７は、ポーリング手続きを始めるようにマイクロコントローラ２０８に命じる。ＳＣＣＤ１０４は命令を受けた後にポーリングパラメータに従ってポーリング手続きを実行する。マスターモジュール１０７から異なる命令を受けるまで、或いは有効なスマートカード通信プロトコルを使用しているスマートカードが存在すると判定するまで、ＳＣＣＤ１０４はポーリング手続きを継続する。ステップ９１０では、マスターモジュール１０７が、現在のスマートカードのスマートカード通信プロトコルを識別するＳＣＣＤ１０４からメッセージを受信する。
【００７５】
マスターモジュール１０７はステップ９１２で示されたスマートカード通信プロトコルを受信するために構成される。上に説明したように、マスターモジュール１０７は、ＳＣＣＤ１０４によって復調されたスマートカードから送られた着信データを受信する。従って、マスターモジュール１０７の構成間の差はマスターモジュール１０７にＳＣＣＤ１０４によって送信されるような特別のデータプロトコルの差によるもので、様々なスマートカード通信プロトコルの異なる変調スキームによるものではない。
【００７６】
ステップ９１４で、マスターモジュール１０７は、着信データがＳＣＣＤ１０４から送信されるよう要求する。
【００７７】
ステップ９１６で、マスターモジュール１０７は、スマートカードからのＳＣＣＤ１０４によって獲得した着信データを受信する。より詳細に、以下に説明されるように、ＳＣＣＤ１０４はスマートカードから着信ＲＦ信号を受け取り、適切な復調技術を使用して、それを復調し、適切なフォーマットでマスターモジュール１０７に、結果として生じる着信データを送信する。マスターモジュール１０７は、純粋な着信データを受信するため、マスターモジュール１０７への送信目的用に着信データにＳＣＣＤ１０４によって加えられたデータを削除する。例えば、マスターモジュール１０７は、送信目的のために使用されるかもしれないすべてのパケットを解凍し、ヘッダを削除する。当業者が認識するように、様々なデータプロトコル或いはスキームはＳＣＣＤ１０４からマスターモジュール１０７に着信データを転送するために使用することができる。また、したがって、ＳＣＣＤ１０４によって送られるような着信データの受信及び処理は、ＳＣＣＤ１０４とマスターモジュール１０７の間で使用される特別のシステムデータプロトコルにより様々なものが用いられる。
【００７８】
ステップ９１８で、マスターモジュール１０７は適切なセキュリティ装置を使用して、着信データを復号化する。上述したように、マスターモジュール１０７は、ＳＣＣＤ１０４からマスターモジュール１０７に送信された情報に基づいた適切なセキュリティ装置へ着信データを送信する。
【００７９】
マスターモジュール１０７はステップ９１９で着信データを処理する。いかなるアカウントへの値の引き算或いは足し算は、着信データに基づいて完了されることになっている他のトランザクションに加えて実行される。
【００８０】
ステップ９２０で、マスターモジュール１０７は、適切なセキュリティ装置を使用して、スマートカードに送信される送出データを符号化する。上述したように、コントローラ２２６はディジタルスイッチ２１８で適切なセキュリティ装置（２２０−２２４）を選択する。
【００８１】
ステップ９２４で、マスターモジュール１０７は、スマートカードについてのトランザクションが終えたかどうか判定する。現在のスマートカード１０８に対する特別の通信フロープログラムのステップがすべて、正当に実行されており、ＣＲＣ及び検査合計がすべて有効であると判定される場合、マスターモジュール１０７はトランザクションが完了していると判定する。トランザクションが終了した場合、方法は、ポーリングパラメータの更新によりポーリングパラメータへのどんな変更も行なうことができるステップ９０６に返る。トランザクションが終了していない場合、方法はステップ９１６に返ることによりスマートカードとの通信を継続する。
【００８２】
図１０は、本発明の第１実施例に従ってスマートカード通信装置中で実行された、マスターモジュール１０７とスマートカードの間の通信リンクを確立する方法のフローチャートである。ステップ１００２で、マイクロコントローラ２０８は、マスターモジュール１０７とのコミュニケーションを確立する。マスターモジュール１０７、及びマイクロコントローラ２０８は通信用のＳＣＣＤ１０４を識別及び選択するメッセージを交換する。
【００８３】
ステップ１００４で、ＳＣＣＤ１０４は、診断テストを実行するためにマスターモジュール１０７から命令を受ける。マイクロコントローラ２０８は、通信インタフェースを通じて、診断の試験を実行するようにマイクロコントローラ２０８に命じるメッセージを受信する。第１実施例では、マスターモジュール１０７は、診断テストが実行されるべきであることを指示する単一のメッセージを送信するが、代替実施例においては、実行されるべき特定のテストを指示した複数のメッセージを送信することができる。
【００８４】
ステップ１００６で、ＳＣＣＤ１０４は診断テストを実行する。更に詳細に後述するように、マイクロコントローラ２０８は、ＲＦトランシーバ、アンテナ及び他のハードウェア及びソフトウェア機能の機能性を決定するためにいくつかのテストを実行する。
【００８５】
ステップ１００８で、ＳＣＣＤ１０４は、マスターモジュール１０７に診断テストの結果を報告する。診断テストの試験結果を得た後に、マイクロコントローラ２０８は、通信インタフェース及びデータチャネルに通してマスターモジュール１０７へ試験結果をフォーマットし送信する。
【００８６】
ステップ１００９で、ＳＣＣＤ１０４は、ポーリングパラメータ更新がマスターモジュール１０７から受け取られたかどうか判定する。マイクロコントローラ２０８は、通信インタフェースによってポーリング手続きのためのパラメータを示すデータチャネルを通してマスターモジュール１０７によって送信されたメッセージを受け取る。上記のように、ポーリングパラメータは、第３タイプのスマートカード通信プロトコルの衝突防止の手続きに必要な乱数に加えて、ポーリングされるべきスマートカードの数及びタイプを含んでいる。代替実施例では、他のパラメータが含まれることができる。ポーリングパラメータが受信されていない場合、マイクロコントローラ２０８は、メモリに格納された、送信された最新のポーリングパラメータを使用し、ステップ１０１２で継続する。ポーリングパラメータ更新が受信された場合、この方法はポーリングパラメータがメモリ中の更新であるステップ１０１０へ進む。
【００８７】
ステップ１０１２で、ＳＣＣＤ１０４は、現在のスマートカードによって使用されるスマートカード通信プロトコルを判定するポーリング手続きを実行する。
【００８８】
図１１に関して、以下に詳細に記載されているように、マイクロコントローラ２０８は、それまでポーリングパラメータによって指示された複数のスマートカード通信プロトコルに従って複数の開始メッセージを使用して、通信チャネルをポーリングする。いかなるメッセージ衝突も解決する間に有効な認識メッセージが受信されるまで、マイクロコントローラ２０８は連続的に通信チャネルをポーリングする。
【００８９】
有効な認識メッセージがＳＣＣＤ１０４で受け取られた後、ＳＣＣＤ１０４は、マスターモジュール１０７に、ステップ１０１４にあるスマートカードのタイプを報告するメッセージを送信する。マスターモジュール１０７は、どのようなスマートカードタイプがポーリングされているかの情報を持つので、ＳＣＣＤ１０４によって送信される、現在のスマートカードによっていくつかのスマートカード通信プロトコルの内のどれが使用されているか伝えるメッセージは比較的単純である。例えば、ポーリングされる４つのスマートカードのタイプの内どれが見つかったかを示す２ビットのメッセージが送信出来る。
【００９０】
ステップ１０１６で、ＳＣＣＤ１０４は、着信データを要求するマスターモジュール１０７からメッセージを受信する。
【００９１】
ステップ１０１８で、ＳＣＣＤ１０４は、有効なスマートカード通信プロトコルに従ってスマートカードからの着信信号を復調する。上記の通りに、着信ＲＦ信号は、アンテナアセンブリ及び高周波回路を通じて受信される。トランシーバハードウェアの構成は、有効なスマートカード通信プロトコルを受信するように適切にセットされているので、構成は変更されない。更に、トランシーバハードウェアによって受信された後、着信ＲＦ信号を復調するために使用される復調器は、スマートカードから送信されたメッセージを復調するための適切な復調器である。したがって、着信ＲＦ信号はトランシーバハードウェアによって受信され、ビットの着信データストリーム（着信データ）を作成するためにＤＳＰ２１０の適切な復調器によって復調される。
【００９２】
ステップ１０２０で、マイクロコントローラ２０８は、マスターモジュール１０７へ送信するため、着信データをフォーマットする。マイクロコントローラ２０８は、着信データをパケットに整え、またパケットに適切なヘッダを加える。
【００９３】
当業者は、着信データをフォーマットし送信するために使用することができる様々なスキーム及び、選ばれたフォーマットが特別な通信システム及びデータチャネルに従って選択されることを、認識するだろう。
【００９４】
ステップ１０２２で、フォーマットされた着信データは、マスターモジュール１０７に送信される。適切に着信データをフォーマットした後、マイクロコントローラ２０８はマスターモジュール１０７にデータチャネルを通して着信データを送る。
【００９５】
ステップ１０２４で、発信データは、マスターモジュール１０７からデータチャネルを通して受信される。
【００９６】
ステップ１０２６で、発信データはＳＣＣＤ１０４によってフォーマットされる。マイクロコントローラ２０８はいかなる追加のヘッダも削除し、スマートカードへの送信用の有効なスマートカード通信プロトコルに従って変調されることができる、適切なデータストリームへデータをフォーマットする。
【００９７】
マイクロコントローラ２０８までに作成された発信データストリームは変調され、ステップ１０２８でスマートカード１０８に送信される。ＤＳＰ２１０は、有効なスマートカード通信プロトコルに従って発信データを変調するために適切な信号モジュレータを使用する。タイプＡカードが存在する場合、例えば、ＤＳＰ２１０はタイプＡモジュレータ４０２へ発信データを送信する。結果として生じる変調されたデータは、ドライバ４０６及びＰＡ４０６によって増幅され、タイプＡスマートカード通信プロトコルに従ってスマートカードにアンテナを通して送信される。
【００９８】
ＳＣＣＤ１０４は、スマートカードとのトランザクションがステップ１０３０で終わったかどうか決定する。トランザクションの終了を示すトランザクション終了のメッセージが、マスターモジュール１０７から受信されると、この方法は、ポーリングパラメータ更新が受信されたかどうかマイクロコントローラ２０８が判定するステップ１０１０に返る。トランザクションが終了していない場合、この方法は、マスターモジュール１０７とＳＣＣＤ１０４を経由したスマートカードとの間の通信が継続するステップ１０１８に返る。
【００９９】
図１１は、本発明の第１実施例による通信チャネルをポーリングする方法のフローチャートである。上述したように、第１実施例では、ポーリング手続きは、ポーリングされるスマートカード通信プロトコルの各々に対して開始メッセージを逐次的に送信する。代替実施例では、しかしながら、ポーリングパターンは変えられても良く、或いはＳＣＣＤ１０４によって経験された条件に適応されても良い。例えば、めったに検知されない特別のタイプのスマートカードをＳＣＣＤ１０４が検知する場合、マスターモジュール１０７はポーリングシーケンスを、他の多数のカードのポーリングに比較して、そのタイプのカードに対するより頻繁でないポーリングに修正する。当業者は、接続を確立し、データを転送するポーリングのために許可された最大時間のようなパラメータによってポーリングシーケンスが制限されていることを認識するだろう。
【０１００】
ステップ１１０２で、ＳＣＣＤ１０４はメモリからポーリングパラメータを検索する。ポーリングパラメータは、ポーリングされるべきＸタイプのカードを含んでいる。ここで、Ｘはポーリングされる、異なるスマートカード通信プロトコルの全番号である。
【０１０１】
ステップ１１０４で、プロトコル番号は、Ｎを１にすることにより初期化される。
【０１０２】
ステップ１１０６で、トランシーバハードウェアは、Ｎ番目のスマートカード通信プロトコルに従ってメッセージを受信するのに必要な構成に対応する構造にセットされる。したがって、この方法による最初のサイクル中に、トランシーバハードウェアは、第１のスマートカード通信プロトコルを受信するための構成にセットされる。第１実施例では、第１のスマートカード通信プロトコルがタイプＡプロトコルであり、したがって、トランシーバハードウェアは８４７．５ｋＨｚで副搬送波チャネルを受信するために構成される。
【０１０３】
ステップ１１０８で、マイクロコントローラ２０８はＮ番目のスマートカード通信プロトコルに対応する開始メッセージを生成する。マイクロコントローラ２０８はメモリから、ポーリングされる特別のプロトコルに対する開始メッセージに対応するデータストリングを検索する。
【０１０４】
ステップ１１１０で、開始メッセージは、Ｎ番目のスマートカード通信プロトコルに従って送信される。タイプＡプロトコルについては、開始メッセージがタイプＡモジュレータを通して送信される。
【０１０５】
ステップ１１１２で、ＳＣＣＤ１０４は、メッセージ衝突が生じたかどうか判定する。メッセージ衝突が生じたとＳＣＣＤ１０４が判定する場合、この方法は、ＳＣＣＤ１０４がメッセージ衝突解消手続きを実行するところのステップ１１１４に先行する。第１実施例に従う衝突解消手続きの詳細は、本明細書において引用した１９９７年４月１日出願のアメリカ特許出願番号第０８／８２５９４０号においてより詳細に議論されている。
【０１０６】
ＳＣＣＤ１０４がメッセージの衝突は生じなかったと判定した場合には、ステップ１１６へ進む。ここでＳＣＣＤ１０４は、Ｎ番目のスマートカード通信プロトコルに従う有効な認識メッセージが受信されたか否かを判定する。スマートカードから送信されてきて入力されたＲＦ信号は、Ｎ番目のスマートカード通信プロトコルに対応する復調器を用いて復調される。この復調器は、ＤＳＰ２１０内部の様々な復調器に関して上述したようにして、着信データストリーム（着信データ）を生成する。マイクロコントローラ２０８は、Ｎ番目のスマートカード通信プロトコルに対応する有効な認識メッセージを検索し、着信データと格納された認識メッセージとを比較する。マイクロコントローラ２０８が着信データは有効な認識メッセージであると判断した場合には、本手順はステップ１０１４へ進む。そうでない場合には、本手順はステップ１１２２へ進む。
【０１０７】
図１０に関して上述したようにして、ＳＣＣＤ１０４は、ステップ１０１４で、マスターモジュール１０７へメッセージを送出し、スマートカードのタイプを知らせる。ステップ１１２０では、図１０のステップ１０１６から１０３０までに関して上述したようにして、マスターモジュール１０７とスマートカードとの通信リンクが確立される。
【０１０８】
ステップ１１２２では、ＳＣＣＤ１０４は、最後の開始メッセージが送信されてからの時間が、Ｎ番目のスマートカード通信プロトコルのために予め定めた待ち時間よりも大きいか否かを判定する。その時間が予め定めた待ち時間よりも大きくない場合には、本手順はステップ１１２へ戻って通信チャネルをモニタし続ける。
【０１０９】
一方、その時間が予め定めた待ち時間よりも大きい場合には、本手順はステップ１１２４へ進み、Ｎを１だけ増加する。
【０１１０】
ステップ１１２６では、ＳＣＣＤ１０４は、ＮがＸよりも大きいか否かを判定する。ＮがＸよりも大きい場合には、スマートカード通信プロトコルの各々がチェック（ポーリング）された旨を示し、本手順はステップ１１０４へ進んでＮを１にリセットし、このポーリング手順を継続する。
【０１１１】
一方、ＮがＸよりも大きくない場合には、本手順はステップ１１０６へ戻る。
【０１１２】
ステップ１１０６では、トランシーバ・ハードウェアが新しいＮ番目の構成にセットされる。このＮの新しい番号を用いて本手順が継続される。
【０１１３】
したがって、ＳＣＣＤ１０４は、ステップ１１０６でトランシーバ・ハードウェアを適切な（Ｎ番目の）構成にセットし、ステップ１１１０で開始メッセージを送信し、ステップ１１１２から１１２２で通信チャネルをモニタする。
【０１１４】
図１２は、本発明の第１の実施例に従って、遠隔の位置からＳＣＣＤ１０４を再プログラミングする手法を示すフローチャートである。上述したように、ＤＳＰ２１０の中のコードは、マスターモジュール１０７によりデータチャネル２０４を介して変更される。その手順は、セントラルコンピュータシステム１０２又はコンピュータ１１３により開始される。再プログラミングの手順は、マスターモジュール１０７以外の装置により実行されることもある。
【０１１５】
ステップ１２０２では、ＤＳＰ２１０は、標準の電源投入時手続きを実行する。ステップ１２０４では、ＤＳＰ２１０は、ＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ２３０からセーフ・コードを読み出してこれを実行する。
【０１１６】
ステップ１２０６では、ＤＳＰ２１０は、マイクロコントローラ２０８との通信が有効に実行されるようになったか否かを判定する。ＤＳＰ２１０がマイクロコントローラ２０８と有効な通信を確立することができない場合には、本手順はステップ１２０８へ進んで継続する。有効な通信が確立される場合には、本手順はステップ１２１２へ進んで継続する。
【０１１７】
ステップ１２０８では、ＤＳＰ２１０は、ＥＥＰＲＯＭ２２８の中のコードをセーフ・コードに置き換えることによって、マイクロコントローラ２０８をセーフ・コードで再プログラムする。続いて、本手順はステップ１２１０へ進み、システムがリセットされる。リセットの後に、本手順はステップ１２０４へ戻り、再度セーフ・コードが読み出されて実行される。
【０１１８】
ステップ１２１２では、ＤＳＰ２１０は、巡回冗長検査（ＣＲＣ）が新しいコードに有効か否かを判定する。ＣＲＣが有効でない場合には、ステップ１２１４でエラーフラグをセットし、本手順はステップ１２１８でメインプログラムの実行を継続する。
【０１１９】
ＣＲＣが有効な場合には、ステップ１２１６で、新しいコードがＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ２２８から読み出され、本手順はステップ１２１８で処理を継続する。
【０１２０】
ステップ１２２０で、ＤＳＰ２１０は、マイクロコントローラ２０８が新しいコードで再プログラムされるか否かを判定する。マイクロコントローラ２０８が再プログラムされない場合には、本手順はステップ１２１８へ戻り、再プログラムされる場合にはステップ１２２２へ進む。
【０１２１】
ステップ１２２２では、ＥＥＰＲＯＭ２２８のフラッシュ・セクションが新しいマイクロコントローラ・コードに置き換えられる。ステップ１２２４では、フラッシュ・セクションがマスターモジュール１０７からの”読み直し”によって確認される。
【０１２２】
ステップ１２２６では、マイクロコントローラ２０８がＥＥＰＲＯＭ２２８からの新しいコードによって再プログラムされる。マイクロコントローラ２０８が再プログラムされた後、システムがリセットされ、本手順はステップ１２０４へ戻る。
【０１２３】
ステップ１２２８では、ＤＳＰ２１０は、ＤＳＰ２１０が再プログラムされることになっているか否かを判定する。ＤＳＰ２１０のための新しいコードがないとＤＳＰ２１０が判定した場合には、本手順はステップ１２１８へ戻り、メインプログラムの実行を継続する。
【０１２４】
ＤＳＰ２１０が再プログラムされることになっていると判定された場合には、ステップ１２３０でＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ２２８のフラッシュ・セクションに新しいＤＳＰコードが読み込まれる。
【０１２５】
ステップ１２３２で、フラッシュ・セクションが確認され、また、ステップ１２１０で、システムがリセットされる。本手順は、ステップ１２０４へ戻って継続する。
【０１２６】
新しいコードは、遠隔のソース源から送信されてきて、ＤＳＰ ＥＥＰＲＯＭ２３０の適切なフラッシュ・セクションに読み込まれる。このコードは、必要なコードがマイクロコントローラのＥＥＰＲＯＭ２２８におけるフラッシュ・セクションに読み込まれると、ロードされ、実行される。有効な通信を確立出来ない場合は、プロセッサはセーフ・コードをロードして実行する。このようにして、不十分、誤り、不完全なコードに起因する失敗を減少させる。新しいコードは、ＤＳＰ２１０或いはマイクロコントローラ２０８のいずれかによって通常は制御される様々な機能を変更するためにロードすることができる。新しいコードは、システムからの特別な要求や新しいコードに応じて、特定のＳＣＣＤ１０４や複数のＳＣＣＤ１０４にロードすることもできる。
【０１２７】
複数のスマートカード通信プロトコルに従って複数の復調及び変調を実行することによって、複数のスマートカード・タイプをマスターモジュール１０７及びセントラルコンピュータシステム１０２へリンクさせることができる。トランシーバ・ハードウェア２１２についても、異なるタイプの複数のスマートカード１０６との送受信を促進するための変更をすることができる。
【０１２８】
ＳＣＣＤ１０４は、ＤＳＰ２１０のコードを変更することによって、追加のスマートカード通信プロトコルを用いて通信するように再プログラムをすることができる。これによって、通信システム１００は、複数のスマートカード通信プロトコルのいずれをも用いたセントラルコンピュータシステム１０２とスマートカード１０６間の通信リンクを確立するためのダイナミックかつフレキシブルな装置、システム、方法を提供する。
【０１２９】
本発明の他の具体的化及び変形は、これまでの説明を考慮して通常の技術を用いて容易に思いつくであろう。通常の技術を有する者は、上述した様々な実施例にシンメトリーを認め、それらの要素を他の手法でアレンジしても同じような結果を出せると理解するであろう。例えば、ＦＰＧＡやコンプレックス・プログラマブル・ロジックデバイス（ＣＰＬＤ）等の他のタイプのプロセッサやロジックを、本発明の範囲内において、ＤＳＰ２１０やマイクロコントローラ２０８の機能性を向上させるために使うことができる。本発明は、請求項に記載した事項にだけ限定されるものではなく、上述した説明や添付した図面に関連してみたときの他のすべての具体化及び変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
本発明は、同様の参照番号が同様の部分を参照する添付の図面と共に、発明の第１実施例の詳述な説明から一層良理解される。
【図１】本発明の第１実施例に関するスマートカード通信システムのブロック図である。
【図２】本発明の第１実施例に関するスマートカード通信システムの部分の詳細なブロック図である。
【図３】本発明の第１実施例に関するＲＦ回路のレシーバ部分のブロック図である。
【図４】本発明の第１実施例に関するＲＦ回路のトランスミッタ部分のブロック図である。
【図５】本発明の第１実施例に関するタイプＡスマートカード通信プロトコル用ＤＳＰの復調器実装の機能の代表例のブロック図である。
【図６】本発明の第１実施例に関するタイプＢスマートカード通信プロトコル用ＤＳＰの復調器実装の機能の代表例のブロック図である。
【図７】第３タイプのスマートカード通信に関する変調された信号を復調するためのＤＳＰの復調器実装の機能の代表例のブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施例に関するＲＦ回路のレシーバ部分のブロック図である。
【図９】第１実施例に関するマスターモジュールで実行されるスマートカードとマスターモジュール間の通信リンクを確立する方法のフローチャート図である。
【図１０】第１実施例に関するスマートカード通信装置で実行されるスマートカードとマスターモジュール間の通信リンクを確立する方法のフローチャート図である。
【図１１】第１実施例に関する複数のスマートカード通信プロトコルを使用する通信チャネル用のポーリング方法のフローチャート図である。
【図１２】本発明の第１実施例に関するスマートカード通信装置中の再プログラミングファームウエアの方法のフローチャート図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
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