(57)【要約】【課題】従来制限されていたアンテナ形状が自由に構成可能となり、利用できるシステムの範囲を増加し得る携帯可能電子装置を提供する。【解決手段】接触通信機能および無線通信機能の両方を備えたＳＩＭカードＡであって、当該ＳＩＭカードＡが使用される携帯電話機などの外部装置と電気的接触を得るための複数の接触端子１００のうち接触通信に使用していない未使用な２つの空き端子１０７，１０８を無線通信用のアンテナ２００を接続するアンテナ端子とし、アンテナ２００は当該ＳＩＭカードＡの外部に設置する。【選択図】    図１
2004348235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
当該携帯可能電子装置が使用される第１の外部装置と電気的接触を得るためのもので、あらかじめ定められた規格で配設された複数の接触端子と、
これら複数の接触端子のうち所定の接触端子を介して前記第１の外部装置から供給される動作電力を受取って動作し、前記複数の接触端子のうち所定の接触端子を介して前記第１の外部装置との間で有線による通信を行なうことにより所定の情報処理などを行なう接触通信手段と、
アンテナを有し、このアンテナを介して前記第１の外部装置とは異なる第２の外部装置との間で無線による通信を行なうことにより所定の情報処理などを行なう無線通信手段とを具備し、
前記無線通信手段が前記第２の外部装置との間で無線による通信を行なうためのアンテナは前記第１の外部装置に設置するとともに、前記複数の接触端子のうち未使用な２つの空き端子を前記アンテナが接続されるアンテナ端子としたことを特徴とする携帯可能電子装置。
【請求項２】
前記第２の外部装置から送信される電波を前記アンテナおよびこのアンテナが接続されるアンテナ端子を介して受信し、この受信した電波により動作電力を生成する電力生成手段をさらに具備し、
前記無線通信手段は前記電力生成手段により生成された動作電力により動作することを特徴とする請求項１記載の携帯可能電子装置。
【請求項３】
前記無線通信手段は、前記複数の接触端子のうち所定の接触端子を介して前記第１の外部装置から供給される動作電力を受取って動作することを特徴とする請求項１記載の携帯可能電子装置。
【請求項４】
前記受信した電波の電力レベルを検知する電力レベル検知手段と、前記複数の接触端子のうち所定の接触端子を介して前記第１の外部装置から供給される動作電力を、前記電力レベル検知手段の検知結果に応じて選択的に前記電力生成手段に対し補助電力として供給する電力供給スイッチ手段とをさらに具備してなることを特徴とする請求項２記載の携帯可能電子装置。
【請求項５】
前記電力供給スイッチ手段は、前記電力レベル検知手段により検知された電力レベルが所定の最低動作許容値を超え、かつ、電力の補助が不要なレベル未満であればオン状態となり、前記複数の接触端子のうち所定の接触端子を介して前記第１の外部装置から供給される動作電力を補助電力として前記電力生成手段に対し供給することを特徴とする請求項４記載の携帯可能電子装置。
【請求項６】
必要に応じて所定の情報処理などを行なう携帯端末装置において、
当該携帯端末装置と電気的接触を得るためのもので、あらかじめ定められた規格で配設された複数の接触端子と、これら複数の接触端子のうち所定の接触端子を介して当該携帯端末装置から供給される動作電力を受取って動作し、前記複数の接触端子のうち所定の接触端子を介して当該携帯端末装置との間で有線による通信を行なうことにより所定の情報処理などを行なう接触通信手段と、外部装置との間で無線による通信を行なうことにより所定の情報処理などを行なう無線通信手段とを備え、当該携帯端末装置に対し着脱自在にセットされる携帯可能電子装置と、
当該携帯端末装置内に設けられ、かつ、当該携帯端末装置にセットされた前記携帯可能電子装置の前記複数の接触端子のうち未使用な２つの空き端子に接続され、前記携帯可能電子装置の前記無線通信手段が外部装置との間で無線による通信を行なうためのアンテナと、
を具備したことを特徴とする携帯端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、クレジットカード、ポイントカード、社員証、乗車券などに利用されるいわゆるＩＣカードや、電話番号、チャージポイント、個人情報などを保存し携帯電話機などに挿入セットして使用されるいわゆるＳＩＭ（シム）カードなどの携帯可能電子装置に関する。
【０００２】
また、本発明は、上記ＩＣカードやＳＩＭカードなどの携帯可能電子装置が着脱自在にセットされて使用される携帯電話機やＰＤＡと称される携帯情報機器などの携帯端末装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
この種のＩＣカードには、通信方式が接触通信と無線通信の両方が使用できる、いわゆるコンビカード（別名、デュアルインターフェースといわれ、接触通信と無線通信の両機能を備えたＩＣチップ（ＬＳＩ）が１個で構成され、内部のメモリデータが共有可能）と称されるものと、いわゆるハイブリットカード（全く別々のチップである接触通信の機能を備えたＩＣチップと無線通信の機能を備えたＩＣチップから構成される）と称されるものとがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２７２８２２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のコンビカードやハイブリットカードは、以下の問題点があるため普及率が少ないのが現状である。
（１）  アンテナ形状がカードサイズであり、そのため使用する様々なシステムの通信可能エリアに制限を与えている。
（２）  現在、携帯電話機、小型コンピュータ、腕時計など、様々な携帯端末装置を日常的に携帯しているため、さらなる無線機能を有するＩＣカードの所持は不便である。
【０００６】
そこで、本発明は、従来制限されていたアンテナ形状が自由に構成可能となり、利用できるシステムの範囲を増加し得る携帯可能電子装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、カード形状よりもさらに小さい形状とすることができ、携帯電話機などの様々な携帯端末装置に対し容易に無線通信機能を組込むことが可能となる携帯可能電子装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、無線通信機能を容易に実現できる携帯端末装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の携帯可能電子装置は、当該携帯可能電子装置が使用される第１の外部装置と電気的接触を得るためのもので、あらかじめ定められた規格で配設された複数の接触端子と、これら複数の接触端子のうち所定の接触端子を介して前記第１の外部装置から供給される動作電力を受取って動作し、前記複数の接触端子のうち所定の接触端子を介して前記第１の外部装置との間で有線による通信を行なうことにより所定の情報処理などを行なう接触通信手段と、アンテナを有し、このアンテナを介して前記第１の外部装置とは異なる第２の外部装置との間で無線による通信を行なうことにより所定の情報処理などを行なう無線通信手段とを具備し、前記無線通信手段が前記第２の外部装置との間で無線による通信を行なうためのアンテナは前記第１の外部装置に設置するとともに、前記複数の接触端子のうち未使用な２つの空き端子を前記アンテナが接続されるアンテナ端子としたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の携帯端末装置は、必要に応じて所定の情報処理などを行なう携帯端末装置において、当該携帯端末装置と電気的接触を得るためのもので、あらかじめ定められた規格で配設された複数の接触端子と、これら複数の接触端子のうち所定の接触端子を介して当該携帯端末装置から供給される動作電力を受取って動作し、前記複数の接触端子のうち所定の接触端子を介して当該携帯端末装置との間で有線による通信を行なうことにより所定の情報処理などを行なう接触通信手段と、外部装置との間で無線による通信を行なうことにより所定の情報処理などを行なう無線通信手段とを備え、当該携帯端末装置に対し着脱自在にセットされる携帯可能電子装置と、当該携帯端末装置内に設けられ、かつ、当該携帯端末装置にセットされた前記携帯可能電子装置の前記複数の接触端子のうち未使用な２つの空き端子に接続され、前記携帯可能電子装置の前記無線通信手段が外部装置との間で無線による通信を行なうためのアンテナとを具備している。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、以下の説明で用いるＳＩＭカードとは、通信方式が接触通信と無線通信の両方が使用できるコンビカードおよびハイブリットカードで、ＳＩＭ形状をしているものを示している。
また、ＩＣカードとは、通信方式が接触通信と無線通信の両方が使用できるコンビカードおよびハイブリットカードを示している。
また、以降の説明では、ＳＩＭカードを中心に説明を行なうが、ＩＣカードも同様に本発明の適用範囲である。
【００１０】
図１は、複数の接触端子のうち接触通信に使用していない空き端子を無線通信用のアンテナを接続するアンテナ端子とし、アンテナを外部に設置する構成としたアンテナ端子付きＳＩＭカードＡの外観を模式的に示すものである。
図１において、ＳＩＭカードＡの一方の表面には、当該ＳＩＭカードＡが使用される携帯電話機などの外部装置と電気的接触を得るための複数の接触端子１００が設けられている。この複数の接触端子１００は、外部装置から動作電力が供給されるＶｃｃ端子（電源端子）１０１、外部装置からのリセット信号が与えられるＲＳＴ端子（リセット端子）１０２、外部装置からのクロック信号が供給されるＣＬＫ端子（クロック端子）１０３、各端子のグランドであるＧＮＤ端子（グランド端子）１０４、プログラム供給電圧のＶｐｐ端子（プログラム供給電圧端子）１０５、外部装置と信号の送受信を行なうＩ／Ｏ端子（入出力端子）１０６、接触通信に使用していない空き端子１０７，１０８から構成されていて、これらのうち空き端子１０７，１０８は無線通信用のアンテナ２００を接続するアンテナ端子としている。
【００１１】
図２は、複数の接触端子のうち接触通信に使用していない空き端子を無線通信用のアンテナを接続するアンテナ端子とし、アンテナを外部に設置する構成としたＩＣカードＢの外観を模式的に示すものである。
ＩＣカードＢの接触端子１００は、国際標準仕様であるＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−２により配置および信号内容などが規格化されていて、ＳＩＭカードＡの接触端子１００は、このＩＣカードＢの接触端子１００を基に規格化されており、配置および信号内容などが同じであるため、ＩＣカードＢの接触端子１００の構成は同一符号を付して説明を省略する。
【００１２】
図３は、アンテナ端子付きＳＩＭカードＡの構成を概略的に示すものである。このＳＩＭカードＡは、接触端子を介して有線で通信を行なう機能とアンテナを除いた無線通信機能とを備えている。
まず、有線で通信する場合の構成を説明すると、接触端子１００内の使用する端子は、Ｖｃｃ端子１０１、ＧＮＤ端子１０４、ＲＳＴ端子１０２、ＣＬＫ端子１０３、Ｉ／Ｏ端子１０６である。
【００１３】
Ｖｃｃ端子１０１は、外部装置からの動作電力を取込み、その動作電力を電力供給部２７０へ受け渡す。電力供給部２７０は、受取った動作電力を制御部２３０や各種メモリ２４０へ供給する。ＣＬＫ端子１０３は、外部装置からクロック信号を取込み、この取込んだクロック信号を制御部２３０へ供給する。制御部２３０は、このクロック信号に同期して各種処理を行なう。
【００１４】
ＲＳＴ端子１０２は、外部装置からリセット信号を取込み、この取込んだリセット信号を制御部２３０へ供給する。制御部２３０は、このリセット信号のタイミングをトリガとして、所定の処理を開始する。Ｉ／Ｏ端子１０６は、外部装置と通信を行なうためのシリアルポートであり、制御部２３０は、このＩ／Ｏ端子１０６を介して外部装置と通信を行なう。
【００１５】
制御部２３０は、外部装置からの命令データをＩ／Ｏ端子１０５を介して受信して、命令データに基づく処理を行なうとともに、各種メモリ２４０にアクセスし、当該処理結果をＩ／Ｏ端子１０５から外部装置へ送り返す処理を行なう。
【００１６】
次に、無線で通信する場合の構成を説明する。この場合、アンテナ端子１０７，１０８は、当該ＳＩＭカードＡを無線通信用のアンテナを有する外部装置（たとえば、携帯端末装置）に挿入セットすることにより、外部装置内に設置されているアンテナ２００と接続される構成になっている。
【００１７】
アンテナ２００で、外部装置から送信される電波を受信し、この受信信号はアンテナ入出力部２１０を通り、復調回路２２０で復調された後、制御部２３０に送られる。制御部２３０は、受信信号の解釈および当該解釈に基づく処理を行なうとともに、各種メモリ２４０にアクセスし、当該処理結果を変調回路２５０で変調させ、アンテナ入出力部２１０を通り、アンテナ端子１０７，１０８に接続されたアンテナ２００から外部装置へ送信する。
【００１８】
一方、各部の動作電力は、外部装置から送信される電波（電力波）をアンテナ２００およびアンテナ入出力部２１０を経て、電力生成手段としての電力生成部＆電力供給部２６０で整流、平滑することで生成し、制御部２３０、各種メモリ２４０、変調回路２５０、復調回路２２０へ供給している。
【００１９】
図４は、上記のように構成されたＳＩＭカードＡを携帯電話機（携帯端末装置）３００に組込んだ例を示しており、（ａ）は正面図を示し、（ｂ）は裏面図を示している。
図５は、図４の携帯電話機３００を、無線カード対応の自動改札機４００を利用する乗車券として用いた例を示している。
図６は、上記のように構成されたＳＩＭカードＡを腕時計（携帯端末装置）５００に組込んだ例を示している。
【００２０】
図７は、有線電力供給型のアンテナ端子付きＳＩＭカードＡの構成を概略的に示すものである。このＳＩＭカードＡは、前述した図３の無線アンテナ端子付きＳＩＭカードＡに対し、受信電波から電力を生成する電力生成部＆電力供給部２６０を削除し、無線通信に使用する動作電力の供給元を、Ｖｃｃ端子１０１を介して外部装置から供給される安定的な動作電力にしたものである。
【００２１】
これにより、受信電波は、信号は受信し復調できる最低の電力レベルであるが、ＳＩＭカードＡの内部で消費する電力が受信電波から生成するには不足している場合、ＳＩＭカードＡの内部で消費する動作電力を外部装置からから安定的に供給されるため、無線通信を可能にすることができる。また、外部の無線通信する外部装置とＳＩＭカードＡを組込んだ携帯端末装置との通信可能エリアを広げることが可能となる。
【００２２】
図８は、無線電力レベル検知機能およびアンテナ端子付きＳＩＭカードＡの構成を概略的に示すものである。このＳＩＭカードＡは、前述した図３の無線アンテナ端子付きＳＩＭカードＡに対し、電力レベル検知手段としての無線電力レベル検知部２８０、および、電力供給スイッチ手段としての無線通信用電力供給スイッチ２９０を追加した構成である。
【００２３】
このような構成において、無線通信を行なう場合、外部装置から送信される電波をアンテナ２００で受信し、アンテナ入出部２１０を経て、無線電力レベル検知部２８０で受信電波の電力レベル（電力量）を検知し、その検知結果を制御部２３０へ送る。制御部２３０は、検知された電力レベルが所定の最低動作許容値を超えて、かつ、Ｖｃｃ補助電力が不要レベル未満であれば、無線通信電力供給スイッチ２９０をオン状態とすることにより、Ｖｃｃ端子１０１を介して外部装置から供給される動作電力を電力生成部＆電力供給部２６０へ補充する。
【００２４】
図９に、無線電力レベル検知機能およびアンテナ端子付きＳＩＭカードＡにおける無線通信電力供給スイッチ２９０の制御の流れを示す。
まず、無線通信用電力供給スイッチ２９０をオフ状態に設定する（ステップＳＴ１）。次に、無線電力レベル検知部２８０で検知した電力レベルが、無線通信を充分に復調できる最低動作許容値であるか否かを判定し（ステップＳＴ２）、検知した電力レベルが最低動作許容値であると判定した場合、検知した電力レベルがＶｃｃ電力の補助が不要なレベルか否かを判定し（ステップＳＴ３）、Ｖｃｃ電力の補助が必要な場合、無線通信電力供給スイッチ２９０をオン状態に設定する（ステップＳＴ４）。これにより、Ｖｃｃ端子１０１からの動作電力が電力生成部＆電力供給部２６０へ供給され、電力の補充がなされる。
【００２５】
また、ステップＳＴ２において、無線電力レベル検知部２８０で検知した電力レベルが、無線通信を充分に復調できる最低動作許容値以下の場合、通信結果が不安定になることを回避するために、ステップＳＴ１に戻って、無線通信用電力供給スイッチ２９０をオフ状態に設定し、ステップＳＴ２の動作を繰り返す。
【００２６】
また、ステップＳＴ３において、無線電力レベル検知部２８０で検知した電力レベルが、Ｖｃｃ電力の補助が不要なレベル未満の場合、Ｖｃｃ端子１０１からの動作電力による電力補助は不必要である。したがって、ステップＳＴ１に戻って、無線通信用電力供給スイッチ２９０をオフ状態に設定し、ステップＳＴ２，ＳＴ３の動作を繰り返す。
【００２７】
以上説明したように、コンビカードおよびハイブリットカードの接触端子において、接触通信に使用していない空き端子を無線通信用アンテナを接続するアンテナ端子とし、アンテナはカードの外部に持たせる構成とすることにより、従来制限されていたアンテナ形状が自由に構成可能となり、利用できるシステムの範囲が増加する。また、別途にアンテナ接続用の端子を設ける必要がなく、他の装置への組込みが非常に簡単である。
【００２８】
また、ＩＣカードと同じ接触端子を持つＳＩＭカードにおいても、コンビカードおよびハイブリットカードと同様に、接触通信以外に無線通信機能を持たせ、かつ、接触端子の空き端子をアンテナ接続用の端子に利用することで、ＩＣカードの形状よりも更に小さいＳＩＭ形状となり、これにより携帯電話機などの様々な携帯端末装置に容易に無線通信機能を組込むことが可能となる。
また、アンテナは携帯端末装置側に設置することより、カード形状に制限されず、携帯端末装置の形状に合わせて構成させることができる。そのため、システムに合う通信可能エリアを構成できる。
【００２９】
さらに、無線通信機能を容易に携帯端末装置に実現できる。すなわち、日常的に所持している携帯電話機などの携帯端末装置にＳＩＭカードを組込むことで、現在無線カードで使用している自動改札機などの無線通信システムに活用可能となる。
【００３０】
また、携帯端末装置に無線通信機能を新たに組込むためには、従来、無線カードの機能を携帯端末装置に盛り込んで設計する必要があった。しかし、本発明のＳＩＭカードは、アンテナを除く無線通信機能が搭載されているため、携帯端末装置はＳＩＭカードのスロットと無線通信用のアンテナを内部で自由に配置することで、実現が可能となる。
【００３１】
また、有線電力供給型のアンテナ端子付きＳＩＭカードによれば、外部装置からの電波の信号は受信し復調できるが、ＳＩＭカードが内部で消費する電力が受信電波から生成できない位置にいた場合、各部で消費する動作電力をＶｃｃ端子を介して外部装置から安定的に供給されるため、通信は可能となり、外部の無線通信する外部装置とＳＩＭカードを組込んだ携帯端末装置との通信可能エリアを拡げることが可能となる。
【００３２】
さらに、無線電力レベル検知機能およびアンテナ端子付きＳＩＭカードによれば、受信電波の電力レベルを検知することで、ＳＩＭカードの動作電力を、受信電波で生成することが可能である場合は受信電波による動作電力で処理し、不足している場合はＶｃｃ端子を介して外部装置から供給される安定した動作電力の補助を受けることができる。そのため、ＳＩＭカードを組込んだ携帯端末装置の電力を無駄に消費することがなくなる。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、複数の接触端子のうち接触通信に使用していない空き端子を無線通信用アンテナの接続端子とし、アンテナは外部に設置する構成とすることにより、従来制限されていたアンテナ形状が自由に構成可能となり、利用できるシステムの範囲を増加し得る携帯可能電子装置を提供できる。
また、本発明によれば、無線通信用アンテナを外部に設置できるので、カード形状よりもさらに小さい形状とすることができ、携帯電話機などの様々な携帯端末装置に対し容易に無線通信機能を組込むことが可能となる携帯可能電子装置を提供できる。
さらに、本発明によれば、上記携帯可能電子装置を組込むことで、無線通信機能を容易に実現できる携帯端末装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アンテナ端子付きＳＩＭカードの外観を模式的に示す構成図。
【図２】アンテナ端子付きＩＣカードの外観を模式的に示す構成図。
【図３】アンテナ端子付きＳＩＭカードの構成を概略的に示すブロック図。
【図４】ＳＩＭカードを携帯電話機に組込んだ例を示す模式図。
【図５】図４の携帯電話機を無線カード対応の自動改札機を利用する乗車券として用いた例を示す模式図。
【図６】ＳＩＭカードを腕時計に組込んだ例を示す模式図。
【図７】有線電力供給型のアンテナ端子付きＳＩＭカードの構成を概略的に示すブロック図。
【図８】無線電力レベル検知機能およびアンテナ端子付きＳＩＭカードの構成を概略的に示すブロック図。
【図９】無線電力レベル検知機能およびアンテナ端子付きＳＩＭカードにおける無線通信電力供給スイッチの制御の流れを説明するフローチャート。
【符号の説明】
Ａ…ＳＩＭカード（携帯可能電子装置）、Ｂ…ＩＣカード（携帯可能電子装置）、１００…接触端子、１０１…Ｖｃｃ端子、１０２…ＲＳＴ端子、１０３…ＣＬＫ端子、１０４…ＧＮＤ端子、１０５…Ｖｐｐ端子、１０６…Ｉ／Ｏ端子、１０７……空き端子（アンテナ端子）、１０８…空き端子（アンテナ端子）、２００…アンテナ、２１０…アンテナ入出力部、２２０…復調回路、２３０…制御部、２４０…各種メモリ、２５０…変調回路、２６０…電力生成部＆電力供給部（電力生成手段）、２７０…電力供給部、４００…自動改札機（第２の外部装置）、５００…腕時計（携帯端末装置、第１の外部装置）、２８０…無線電力レベル検知部（電力レベル検知手段）、２９０…無線通信用電力供給スイッチ（電力供給スイッチ手段）。
【図１】
2004348235.tif 000003
【図２】
2004348235.tif 000004
【図３】
2004348235.tif 000005
【図４】
2004348235.tif 000006
【図５】
2004348235.tif 000007
【図６】
2004348235.tif 000008
【図７】
2004348235.tif 000009
【図８】
2004348235.tif 000010
【図９】
2004348235.tif 000011