(57)【要約】【課題】既存設備の併用が可能で且つ全二重通信可能なＩＣカードを提供すること。【解決手段】ＩＣカードは、上位装置との間の通信に規定されている第１の通信手段と、上位装置との間の通信に使用可能な第２の通信手段と、前記第１の通信手段により上位装置と通信し、この第１の通信手段により上位装置に対して前記第２の通信手段による通信も可能であることを通知し、前記第１及び第２の通信手段による通信を制御する制御手段とを備えている。【選択図】      図１
2006293426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位装置との間の通信に規定されている第１の通信手段と、
上位装置との間の通信に使用可能な第２の通信手段と、
前記第１の通信手段により上位装置と通信し、この第１の通信手段により上位装置に対して前記第２の通信手段による通信も可能であることを通知し、前記第１及び第２の通信手段による通信を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするＩＣカード。
【請求項２】
前記制御手段は、初期応答により、上位装置に対して前記第２の通信手段による通信も可能であることを通知することを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
【請求項３】
前記制御手段は、上位装置からの指定エリアの情報を読み出すコマンドに対して、指定エリアに格納された前記第２の通信手段による通信も可能であることを示す情報を送信することを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
【請求項４】
前記制御手段は、上位装置からの前記第１及び第２の通信手段による通信を要求するコマンドに対して、前記第１及び第２の通信手段による通信を開始する旨のレスポンスを送信することを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
【請求項５】
前記制御手段は、上位装置からの前記第１及び第２の通信手段による通信を要求するデータを書き込むコマンドに対して、このコマンドにより書き込まれるデータを解析して、前記第１及び第２の通信手段による通信を開始する旨のレスポンスを送信することを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
【請求項６】
前記制御手段は、上位装置からの前記第１及び第２の通信手段による通信の要求に対して、前記第２の通信手段を介して前記第１及び第２の通信手段による通信を開始する旨を送信することを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
【請求項７】
前記制御手段は、上位装置からの前記第１及び第２の通信手段による通信の要求に対して、前記第１の通信手段を介して前記第１及び第２の通信手段による通信を開始する旨を送信することを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
【請求項８】
上位装置との間の通信に規定されている第１の通信手段及び上位装置との間の通信に使用可能な第２の通信手段を備えたＩＣカードと上位装置との間の通信方法であって、
ＩＣカードは、前記第１の通信手段により上位装置と通信し、この第１の通信手段により上位装置に対して前記第２の通信手段による通信も可能であることを通知し、
上位装置は、ＩＣカードからの前記第２の通信手段による通信が可能であることの通知を受信し、ＩＣカードに対して前記第１及び第２の通信手段による通信を要求する、
ことを特徴とする通信方法。
【請求項９】
ＩＣカードは、初期応答により、上位装置に対して前記第２の通信手段による通信も可能であることを通知することを特徴とする請求項８に記載の通信方法。
【請求項１０】
ＩＣカードは、上位装置からの指定エリアの情報を読み出すコマンドに対して、指定エリアに格納された前記第２の通信手段による通信も可能であることを示す情報を送信することを特徴とする請求項８に記載の通信方法。
【請求項１１】
上位装置は、ＩＣカードに対して前記第１及び第２の通信手段による通信を要求するコマンドを送信し、
ＩＣカードは、前記コマンドに対して、前記第１及び第２の通信手段による通信を開始する旨のレスポンスを送信する、
ことを特徴とする請求項８に記載の通信方法。
【請求項１２】
上位装置は、ＩＣカードに対して前記第１及び第２の通信手段による通信を要求するデータを書き込むコマンドを送信し、
ＩＣカードは、前記コマンドにより書き込まれるデータを解析して、前記第１及び第２の通信手段による通信を開始する旨のレスポンスを送信する、
ことを特徴とする請求項８に記載の通信方法。
【請求項１３】
ＩＣカードは、上位装置からの前記第１及び第２の通信手段による通信の要求に対して、前記第２の通信手段を介して前記第１及び第２の通信手段による通信を開始する旨を送信することを特徴とする請求項８に記載の通信方法。
【請求項１４】
前記制御手段は、上位装置からの前記第１及び第２の通信手段による通信の要求に対して、前記第１の通信手段を介して前記第１及び第２の通信手段による通信を開始する旨を送信することを特徴とする請求項８に記載の通信方法。
【請求項１５】
カード本体と、
上位装置との間の通信に規定されている第１の通信手段と、
上位装置との間の通信に使用可能な第２の通信手段と、
前記第１の通信手段により上位装置と通信し、この第１の通信手段により上位装置に対して前記第２の通信手段による通信も可能であることを通知し、前記第１及び第２の通信手段による通信を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするＩＣカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば交通機関の通行券、公共の証明書カード、クレジットカード、社員証カードとして利用可能なＩＣチップを有するＩＣカードに関する。また、本発明は、このようなＩＣカードと上位装置との間で行なわれる通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の安全性と携帯の利便性の面から接触型ＩＣカード（以下、ＩＣカード）の普及が進んでおり、このようなＩＣカードによるより効果的な通信を実現するための各種提案がなされている。
【０００３】
現在普及しているＩＣカードは、１通信回線だけを開設している。そのために、ＩＣカードを制御する上位装置（ＩＣカードリーダライタ）がＩＣカードに対してコマンドを送信し、ＩＣカードが上位装置からのコマンドを受信した後に上位装置に対してレスポンスを送信する通信方式が採用されている。つまりは、スレイブ状態のＩＣカードは、半二重の通信方式により上位機器と通信する。
【０００４】
ただし、このような半二重の通信方式の場合、以下の処理を実現できない。
【０００５】
１）上位装置が、ＩＣカードからのレスポンスを受信する前に、ＩＣカードに対して連続して複数のコマンドを送信する。これは、上位装置からＩＣカードに対して送信されるコマンドと、ＩＣカードから上位装置に対して送信されるレスポンスとの衝突を避けるために、実現できない。
【０００６】
２）ＩＣカードがマスタとなり、上位装置に対してコマンドを送信する。
【０００７】
近年になり、携帯電話用のＩＣカードの需要が高まることによって、上記処理に対する要求が強くなっている。現状では、通信回線が一回線しか存在しないために、例えば、ＦＥＴＣＨコマンドを使用して、擬似的にＩＣカードをマスタのようにして、ＩＣカードからのコマンド（プロアクティブコマンド）の送信を許可している。しかしながら、いかなるタイミングでもＩＣカードから上位装置に対してコマンドを送信することができるわけではなく、コマンド送信タイミングに依然として制限が残ってしまう。
【０００８】
このような問題を背景として、例えば、ＩＣカードと上位装置との通信を全二重化する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１１４０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記文献に開示された技術は、全てのＩＣカードと全ての上位装置との間の通信を全二重化することが前提となっている。つまり、発行済みの半二重通信のＩＣカードと、例えばこれから発行する全二重通信のＩＣカードとの混在を許さないシステムとなっている。発行済みの半二重通信のＩＣカードを、全て全二重通信のＩＣカードへ置き換えるとなると、膨大なコストが必要となってしまう。
【００１０】
本発明の目的は、上記課題を解決するためになされたものであり、既存設備の併用が可能で且つ全二重通信可能なＩＣカード及び通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明のＩＣカード及び通信方法は、以下のように構成されている。
【００１２】
（１）この発明は、上位装置との間の通信に規定されている第１の通信手段と、上位装置との間の通信に使用可能な第２の通信手段と、前記第１の通信手段により上位装置と通信し、この第１の通信手段により上位装置に対して前記第２の通信手段による通信も可能であることを通知し、前記第１及び第２の通信手段による通信を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするＩＣカードである。
【００１３】
（２）この発明は、上位装置との間の通信に規定されている第１の通信手段及び上位装置との間の通信に使用可能な第２の通信手段を備えたＩＣカードと上位装置との間の通信方法であって、ＩＣカードは、前記第１の通信手段により上位装置と通信し、この第１の通信手段により上位装置に対して前記第２の通信手段による通信も可能であることを通知し、上位装置は、ＩＣカードからの前記第２の通信手段による通信が可能であることの通知を受信し、ＩＣカードに対して前記第１及び第２の通信手段による通信を要求する、ことを特徴とする通信方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、既存設備の併用が可能で且つ全二重通信可能なＩＣカード及び通信方法を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、この発明の一例に係る全二重通信可能なＩＣカードの概観を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、全二重通信可能なＩＣカードは、カード本体Ｃ１及びＩＣチップＣ２により構成されている。
【００１８】
図２は、この発明の一例に係る全二重通信可能なＩＣカードの概略構成を示す図である。
【００１９】
図２に示すように、全二重通信可能なＩＣカードは、ＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、不揮発メモリ（ＮＶ（ＥＥＰＲＯＭ））４、演算補助をするコプロセッサ（Ｃｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）５、第１通信ユニット（ＵＡＲＴ）６、第２通信ユニット（ＵＡＲＴ）７等を備えている。つまり、ＩＣカードは、第１通信ユニット６及び第２通信ユニット７を備えることにより、全二重通信可能となっている。なお、但し、第１通信ユニット６及び第２通信ユニット７の替わりに、単なるＩＯ素子を二つ備えていてもよい。
【００２０】
図３は、図２に示す全二重通信可能なＩＣカード（ＩＣチップＣ２）の接触端子の概略を示す図である。図３に示すように、ＩＣカードは、電圧を受けるためのＶＣＣ端子Ｃ１、リセット信号を受けるためのＲＳＴ端子Ｃ２、通信（動作）クロックを受けるためのＣＬＫ端子Ｃ３、グランドをとるためのＧＮＤ端子Ｃ５、通信をするためのＩＯ端子Ｃ７、不揮発メモリ書き込みのための電圧を受けるためのＶＰＰ端子Ｃ６を備えている。さらに、ＩＣカードは、端子Ｃ４と端子Ｃ８を備えている。ＩＯ端子Ｃ７が第１の通信回線（上位装置との間の通信に規定されている通信回線）としての機能を受け持ち、端子Ｃ４又は端子Ｃ８が第２の通信回線（上位装置との間の通信に使用可能な通信回線）としての機能を受け持つ。或いは、ＶＰＰ端子Ｃ６が第２の通信回線（上位装置との間の通信に使用可能な通信回線）としての機能を受け持つようにしてもよい。
【００２１】
一方、半二重通信型のＩＣカードも、上記と同様に、電圧を受けるためのＶＣＣ端子Ｃ１、リセット信号を受けるためのＲＳＴ端子Ｃ２、通信（動作）クロックを受けるためのＣＬＫ端子Ｃ３、グランドをとるためのＧＮＤ端子Ｃ５、通信をするためのＩＯ端子Ｃ７、不揮発メモリ書き込みのための電圧を受けるためのＶＰＰ端子Ｃ６、端子Ｃ４、端子Ｃ８を備えている。しかし、この半二重通信型のＩＣカードの端子Ｃ４、端子Ｃ８、ＶＰＰ端子Ｃ６は、空き端子として使用されていない。
【００２２】
つまり、全二重通信可能なＩＣカードの各端子の配置と、半二重通信型のＩＣカードの各端子の配置とは同じである。即ち、半二重通信型のＩＣカードの空き端子を利用することにより、全二重通信可能なＩＣカードを実現することができる。また、両カードの各端子の配置が同じであることから、両ＩＣカードを共通の上位装置（ＩＣカードリーダライタ）で処理することが可能となる。例えば、半二重通信型のＩＣカードの後発として、全二重通信可能なＩＣカードを普及させたとしても、上位装置の交換等は不要である。
【００２３】
次に、上位装置（図中ではホストと記載）とＩＣカードとの通信について説明する。本実施形態では、全二重通信可能なＩＣカードと半二重通信型のＩＣカードとが混在して使用される環境を想定している。つまり、上位装置は、通信相手のＩＣカードが全二重通信可能なＩＣカードか否かを確認し、通信相手のＩＣカードが全二重通信可能なＩＣカードであることが判明してから全二重通信を開始する。
【００２４】
上位装置は、初期応答としてのＡＴＲ（Ａｎｓｗｅｒ  Ｔｏ  Ｒｅｓｅｔ）もしくは特定のデータの読み出しにより、通信相手のＩＣカードが、全二重通信可能なＩＣカードか否かを確認する。また、上位装置が、通信相手のＩＣカードが、全二重通信可能なＩＣカードであることを確認した後、ＩＣカードに指定コマンドを送信したり、もしくはＩＣカードに指定のデータを書き込むコマンドを送信したりして、ＩＣカードに全二重通信の開始を宣言する。これにより、上記指定コマンドのレスポンス、もしくは次のコマンドから全二重通信が開始される。
【００２５】
以上をまとめると、全二重通信を開始するためには、以下の３つのステップを踏む必要がある。
【００２６】
ステップ１：ＩＣカードが、全二重通信可能であることを示す情報及び第２の通信回線の端子情報を上位装置に伝える。
【００２７】
ステップ２：上位装置は、全二重通信可能であることを示す情報及び第２の通信回線の端子情報を受けて、ＩＣカードに対して全二重通信の開始を宣言する。
【００２８】
ステップ３：全二重通信の開始を宣言に基づき、全二重通信が開始される。
【００２９】
さらに、ステップ１を実現するための方法として、以下の２つの方法がある。
【００３０】
ａ１）ＩＣカードから上位装置へ送信されるＡＴＲ（Ａｎｓｗｅｒ  Ｔｏ  Ｒｅｓｅｔ）の値で提示する方法
ａ２）上位装置がＩＣカード内の指定のデータを読み出す方法
なお、ＡＴＲが定義されていて、ＡＴＲ内に、以下に説明するような全二重通信可能を示す情報や通信該当端子情報を格納することができない場合（ＡＴＲの内容を勝手に書き換えられない場合）には、上記ａ１）の方法ではなく、上記ａ２）の方法が有効となる。
【００３１】
また、ステップ２を実現するための方法として、以下の２つの方法がある。
【００３２】
ｂ１）上位装置が、指定のコマンドを送信して宣言する方法
ｂ２）上位装置が、指定のデータを書き込む書き込みコマンドを送信して宣言する方法
最後に、全二重通信が開始されるタイミングとしては、以下のタイミングがある。
【００３３】
ｃ１）上記のｂ１）又はｂ２）のコマンドのレスポンスから全二重通信を開始（つまり第２の通信回線によりレスポンスを送信）
ｃ２）上記のｂ１）又はｂ２）のコマンドの次のコマンドから全二重通信を開始（つまり第１の通信回線によりレスポンスを送信）
なお、上記ｃ２）の方法によれば、第２の通信回線（端子Ｃ４、端子Ｃ６、又は端子Ｃ８）の不具合（端子の破損等）発生時の最低限の通信（第１の通信回線だけでの通信）を確保することができる。
【００３４】
上記のａ１）又はａ２）のどちらか一方と、ｂ１）又はｂ２）のどちらか一方と、ｃ１）又はｃ２）のどちらか一方とを組み合わせて実施することができる。
【００３５】
第１例として、図４を参照して、上記のａ１）とｂ１）とｃ１）とを組み合わせた通信方法について説明する。
【００３６】
上位装置にＩＣカードが接続されると（ＩＣカードの第１の通信回線（端子Ｃ７）を介しての通信が可能となり）、上位装置はＩＣカードに対してリセット解除などの一連の活性化処理を実施し、ＩＣカードからＡＴＲと呼ばれるデータの受信を期待する（ＳＴ１１）。
【００３７】
ＩＣカード（ＣＰＵ１）は、第１の通信回線（端子Ｃ７）を介して、全二重通信可能を示す情報と通信該当端子情報（端子Ｃ４、端子Ｃ６、又は端子Ｃ８を示す情報）を含むＡＴＲを上位装置へ送信する（ＳＴ１２）。具体的には、ＡＴＲ内のヒストリカルバイト領域に、全二重通信可能を示す情報と通信該当端子情報を格納する。なお、全二重通信可能を示す情報を送信せずに、第２の通信回線の端子情報（端子Ｃ４、端子Ｃ６、又は端子Ｃ８を示す情報）だけを送信するようにしてもよい。或いは、第１の通信回線の端子情報（端子Ｃ７を示す情報）及び第２の通信回線の端子情報（端子Ｃ４、端子Ｃ６、又は端子Ｃ８を示す情報）だけを送信するようにしてもよい。いずれにしても、上位装置側で、全二重通信が可能な通信相手であると判断できる。
【００３８】
上位装置は、ＡＴＲに含まれる全二重通信可能を示す情報と通信該当端子情報から、通信相手のＩＣカードが、全二重通信可能であること及び全二重通信を可能とする通信該当端子を認識する（ＳＴ１３）。
【００３９】
上位装置が、全二重通信が必要であると判断した場合（ＳＴ１４）、通信該当端子情報を含んだ指定コマンド（第１及び第２の通信回線による全二重通信を要求するコマンド）をＩＣカード（第１の通信回線（端子Ｃ７））に送信し、ＩＣカードに全二重通信を促す（ＳＴ１５）。
【００４０】
ＩＣカード（ＣＰＵ１）は、第１の通信回線（端子Ｃ７）を介して、指定コマンドを受信した後、全二重通信のための内部処理を実施し（ＳＴ１６）、第２の通信回線（端子Ｃ４、端子Ｃ６、又は端子Ｃ８）を介して、指定コマンドに対するレスポンス（第１の通信回線に加えて第２の通信回線による通信を開始する旨のレスポンス）を送信する（ＳＴ１７）。
【００４１】
以降、第１の通信回線（端子Ｃ７）は、上位装置からＩＣカードへのデータ通信を受け持ち、第２の通信回線（端子Ｃ４、端子Ｃ６、又は端子Ｃ８）は、ＩＣカードから上位装置へのデータ通信を受け持つ（ＳＴ１８）。
【００４２】
以上説明したように、ＩＣカードのＣＰＵ１が、第１の通信回線により上位装置と通信し、この第１の通信回線により上位装置に対して第２の通信回線による通信も可能であることを通知し、第１及び第２の通信回線による通信を制御する。
【００４３】
第２例として、図５を参照して、上記のａ２）とｂ２）とｃ２）とを組み合わせた通信方法について説明する。
【００４４】
上位装置とＩＣカードとが、ＩＣカードの第１の通信回線（端子Ｃ７）を介して通信している状態で（ＳＴ２１）、上位装置が全二重通信の可能性を求めて（ＳＴ２２）、ＩＣカードの指定エリア（例えばＲＯＭ２の指定エリア）の情報を読み出す読出しコマンドを送信する（ＳＴ２３）。
【００４５】
ＩＣカードは、第１の通信回線（端子Ｃ７）を介して、指定エリアの情報を読み出す読出しコマンドを受信すると、同じく第１の通信回線（端子Ｃ７）を介して、指定エリアに記録されている情報をレスポンスとして上位装置へ送信する（ＳＴ２４）。このケースでは、指定エリアには、全二重通信可能を示す情報と通信該当端子情報（端子Ｃ４、端子Ｃ６、又は端子Ｃ８を示す情報）とが記録されている。なお、指定エリアには、全二重通信可能を示す情報の記録を省略して、第２の通信回線の端子情報（端子Ｃ４、端子Ｃ６、又は端子Ｃ８を示す情報）だけを記録してもよい。或いは、第１の通信回線の端子情報（端子Ｃ７を示す情報）及び第２の通信回線の端子情報（端子Ｃ４、端子Ｃ６、又は端子Ｃ８を示す情報）だけを記録するようにしてもよい。いずれにしても、上位装置側で、全二重通信が可能な通信相手であると判断できる。
【００４６】
これにより、上位装置は、ＩＣカードから送信されるレスポンスに含まれる全二重通信可能を示す情報と通信該当端子情報から、通信相手のＩＣカードが全二重通信可能であること及び全二重通信を可能とする通信該当端子を認識する（ＳＴ２５）。指定エリアの情報の読出しに失敗した場合には、通信相手のＩＣカードは全二重通信不能であると認識し、半二重通信でデータ通信を行なう。
【００４７】
上位装置が、全二重通信が必要であると判断した場合、全二重通信の開始と通信該当端子情報を含んだデータを、指定の書き込みコマンド（第１及び第２の通信回線による通信を要求するデータを書き込むコマンド）でＩＣカード（第１の通信回線（端子Ｃ７）を介して）に送信し（ＳＴ２６）、ＩＣカードに全二重通信を促す。
【００４８】
ＩＣカードは、書き込まれたデータを解析し（ＳＴ２７）、全二重通信のための内部処理を実施し（ＳＴ２８）、第１の通信回線（端子Ｃ７）を介して、全二重通信の可否を含めた情報をレスポンスとして送信する（ＳＴ２９）。例えば、全二重通信可能な場合、ＩＣカードは、第１及び第２の通信回線による通信を開始する旨のレスポンスを送信する。
【００４９】
以降、第１の通信回線（端子Ｃ７）は、上位装置からＩＣカードへのデータ通信を受け持ち、第２の通信回線（端子Ｃ４、端子Ｃ６、又は端子Ｃ８）は、ＩＣカードから上位装置へのデータ通信を受け持つ（ＳＴ３０）。
【００５０】
以上説明したように、第２の通信回線は、ＡＴＲ又は指定されたデータの読出し等で認識され、指定されたコマンド又は指定されたデータの書き込みによって開設される。この第２の通信回線の実装により、全二重通信を実現することが可能となり、通信量の向上及びタイムリーな通信を実現することが可能となる。これにより、以下の効果が得られる。
【００５１】
１）上位装置又はＩＣカードからのコマンドと、ＩＣカード又は上位装置からのレスポンスとの衝突を防止できる。
【００５２】
２）ＩＣカードがマスタとして、いかなるタイミングでも上位装置に対してコマンドを送信することができる。
【００５３】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明の一例に係る全二重通信可能なＩＣカードの概観を示す図である。
【図２】この発明の一例に係る全二重通信可能なＩＣカードの概略構成を示す図である。
【図３】図１に示す全二重通信可能なＩＣカードの接触端子の概略を示す図である。
【図４】通信方法の第１例を説明するための図である。
【図５】通信方法の第２例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…ＣＰＵ、２…ＲＯＭ、３…ＲＡＭ、４…不揮発メモリ（ＮＶ（ＥＥＰＲＯＭ））、５…コプロセッサ（Ｃｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、６…第１通信ユニット（ＵＡＲＴ）、７…第２通信ユニット（ＵＡＲＴ）
【図１】
2006293426.tif 000003
【図２】
2006293426.tif 000004
【図３】
2006293426.tif 000005
【図４】
2006293426.tif 000006
【図５】
2006293426.tif 000007