(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カードに設けられた接触端子を介してデータを読み書きするための接触型のインターフェイスと、無線で送信されてきたデータをアンテナコイルにて受信して該データを読み書きするための非接触型のインターフェイスとの両方を備えたコンビネーション型ＩＣカードにおいて、
上記接触端子の１つであるＣＬＫ端子から入力される接触型通信用クロックの周波数と、上記アンテナコイルにて受信された非接触型通信用クロックの周波数とのそれぞれについてクロック数をカウントし、接触型通信または非接触型通信の少なくとも一方の開始により上記コンビネーション型ＩＣカードの内部電源がオンとなることによりカウントを開始するそれぞれのカウンタを有し、接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別を行う判別手段と、
上記アンテナコイルにて受信された非接触型通信用クロックの周波数を抽出する非接触型通信用クロック抽出手段とが設けられていると共に、
上記判別手段による接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別が終了した後、その接触／非接触判別結果を保持する判別結果維持手段が設けられ、
上記判別結果維持手段は、判別された接触型通信又は非接触型通信のいずれかのクロックの入力を一定時間カウントする別途カウンタを備えていることを特徴とするコンビネーション型ＩＣカード。
【請求項２】
カードに設けられた接触端子を介してデータを読み書きするための接触型のインターフェイスと、無線で送信されてきたデータをアンテナコイルにて受信して該データを読み書きするための非接触型のインターフェイスとの両方を備えたコンビネーション型ＩＣカードの通信方法において、
上記接触端子の１つであるＣＬＫ端子から入力される接触型通信用クロックの周波数と、上記アンテナコイルにて受信された非接触型通信用クロックの周波数とのそれぞれについてクロック数をカウントし、接触型通信または非接触型通信の少なくとも一方の開始により上記コンビネーション型ＩＣカードの内部電源がオンとなることによりカウントを開始するそれぞれのカウンタを用いて、接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別を行う判別工程と、
上記判別工程にて接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別が終了した後、判別された接触型通信又は非接触型通信のいずれかのクロックの入力を別途カウンタにて一定時間カウントした後に、その接触／非接触判別結果を保持する判別結果維持工程とを含むことを特徴とするコンビネーション型ＩＣカードの通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば銀行カード等に用いられる金融系の接触方式カードに供される接触型のインターフェイスと、例えば電車やバス等に用いられる交通系の非接触方式カードに供される非接触型のインターフェイスとの両方を備えたコンビネーション型ＩＣカード、及びコンビネーション型ＩＣカードの通信方法に関するものであり、特に、接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣカードにおける通信インターフェイスの規格として現在多用され、又はこれから多用されようとしているものには２種類のものがある。１つは銀行カード等に用いられる金融系の接触方式カード（クロック：３．５ＭＨｚ、４．９ＭＨｚ）であり、他の１つは電車やバス等に用いられる交通系の非接触方式カード（クロック：１３．５６ＭＨｚ）である。
【０００３】
一方、これら２つの方式のカード機能を１つのカードに集約したコンビネーション型ＩＣカードも開発され、市場に出回っている。この接触／非接触の２つのインターフェイスを内蔵したコンビネーション型ＩＣカードは、既存の接触型インターフェイスを利用した金融系と非接触型インターフェイスを利用した交通系への対応が１枚のカードでできるものとして利用価値が高い。
【０００４】
ところで、このコンビネーション型ＩＣカードでは、接触／非接触のいずれのインターフェイスを用いた環境であるかを判別する手段が必要である。従来、この判別は、通信をしようとしている相手側の機械が、接触／非接触のいずれの方式であるかを相手側のクロックを読み取って判定している。すなわち、コンビネーション型ＩＣカードが相手側のクロックを読み取って判定している。
【０００５】
具体的には、例えば、特表２００１−５０２４５６号公報（公表日：平成１３（２００１）年２月２０日）に開示されているように、アンテナコイルからの信号中に含まれているクロックの有無を関数として、クロックがあれば非接触型通信、クロックがなければ接触型通信であるとして判別している。
【０００６】
この場合、非接触方式のカードは、相手側から電磁波にて信号及びエネルギーを受け取って動作を開始するものであるため、動作が安定するまでにある程度の時間が必要となる。そのために、方式判定した後でも正常に動作ができるように工夫がされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来のコンビネーション型ＩＣカードでは、アンテナコイルは並列共振回路であるので、非接触通信に用いる１３．５６ＭＨｚ以外でも常に発振する。したがって、非接触型通信用クロックの有無の判別では、安定した接触／非接触の判別を行うことができないという問題点を有している。すなわち、上記の技術では、非接触通信に用いる１３．５６ＭＨｚ以外で発信された非接触型通信用クロックを検出したときにも、非接触型通信用クロックが有として判別し、結果として誤動作する可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、精度よく安定して接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別を行い得るコンビネーション型ＩＣカード、及びコンビネーション型ＩＣカードの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】
【０００９】
本発明のコンビネーション型ＩＣカードは、上記課題を解決するために、カードに設けられた接触端子を介してデータを読み書きするための接触型のインターフェイスと、無線で送信されてきたデータをアンテナコイルにて受信して該データを読み書きするための非接触型のインターフェイスとの両方を備えたコンビネーション型ＩＣカードにおいて、上記接触端子の１つであるＣＬＫ端子から入力される接触型通信用クロックの周波数と、上記アンテナコイルにて受信された非接触型通信用クロックの周波数とのそれぞれについてクロック数をカウントし、接触型通信または非接触型通信の少なくとも一方の開始により上記コンビネーション型ＩＣカードの内部電源がオンとなることによりカウントを開始するそれぞれのカウンタを有し、接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別を行う判別手段と、上記アンテナコイルにて受信された非接触型通信用クロックの周波数を抽出する非接触型通信用クロック抽出手段とが設けられていると共に、上記判別手段による接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別が終了した後、その接触／非接触判別結果を保持する判別結果維持手段が設けられ、上記判別結果維持手段は、判別された接触型通信又は非接触型通信のいずれかのクロックの入力を一定時間カウントする別途カウンタを備えていることを特徴としている。
【００１０】
上記の発明によれば、判別手段は、接触端子の１つであるＣＬＫ端子から入力される接触型通信用クロックの周波数と、上記アンテナコイルにて受信された非接触型通信用クロックの周波数との違いによって、接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別を行う。
【００１１】
そして、本発明では、判別手段による接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別が終了した後、判別された接触型通信又は非接触型通信のいずれかのクロックの入力を別途カウンタにて一定時間カウントした後に、その接触／非接触判別結果を保持する判別結果維持手段が設けられている。
【００１２】
したがって、ノイズの多い環境でも精度よく安定して接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別を行い得るコンビネーション型ＩＣカードを提供することができる。
【００１３】
また、本発明のコンビネーション型ＩＣカードの通信方法は、カードに設けられた接触端子を介してデータを読み書きするための接触型のインターフェイスと、無線で送信されてきたデータをアンテナコイルにて受信して該データを読み書きするための非接触型のインターフェイスとの両方を備えたコンビネーション型ＩＣカードの通信方法において、上記接触端子の１つであるＣＬＫ端子から入力される接触型通信用クロックの周波数と、上記アンテナコイルにて受信された非接触型通信用クロックの周波数とのそれぞれについてクロック数をカウントし、接触型通信または非接触型通信の少なくとも一方の開始により上記コンビネーション型ＩＣカードの内部電源がオンとなることによりカウントを開始するそれぞれのカウンタを用いて、接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別を行う判別工程と、上記判別工程にて接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別が終了した後、判別された接触型通信又は非接触型通信のいずれかのクロックの入力を別途カウンタにて一定時間カウントした後に、、その接触／非接触判別結果を保持する判別結果維持工程とを含むことを特徴としている。
【００１４】
したがって、ノイズの多い環境でも精度よく安定して接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別を行い得るコンビネーション型ＩＣカードの通信方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、ノイズの多い環境でも精度よく安定して接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別を行い得るコンビネーション型ＩＣカード及びコンビネーション型ＩＣカードの通信方法を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の一形態について図１ないし図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００１７】
本実施の形態のコンビネーション型ＩＣカードは、図１に示すように、接触端子としての接触型通信用端子１０と、非接触型通信用並列共振回路２０との２つの通信インターフェイスを有している。
【００１８】
上記接触型通信用端子１０は、電源端子ＶＣＣ、リセット（ＲＳＴ）端子、クロック（ＣＬＫ）端子、及びシリアル通信用Ｉ／Ｏ端子からなっている。上記クロック（ＣＬＫ）端子には、外部から接触型通信用クロックＣＬＫが入力され、この接触型通信用クロックＣＬＫは後述する判別手段としての接触／非接触判別回路８０に出力されるようになっている。上記リセット（ＲＳＴ）端子には、外部から接触型通信用リセット信号ＲＳＴＢが入力され、この接触型通信用リセット信号ＲＳＴＢも接触／非接触判別回路８０に出力されるようになっている。また、上記シリアル通信用Ｉ／Ｏ端子は、接触型通信用制御手段としてのＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter：万能非同期受信送信機）１に接続されている。したがって、接触型通信用端子１０を介するときには、上記ＵＡＲＴ１によって接触型通信を行うようになっている。
【００１９】
一方、上記非接触型通信用並列共振回路２０に設けられたアンテナコイル２１は、共振用コンデンサ２２とによって並列共振回路を構成する。この非接触型通信用並列共振回路２０にて受信した受信信号Ｓ１は、ブリッジダイオード２によって半波整流される。半波整流された整流信号Ｓ２は、平滑用コンデンサ３を通して電圧発生回路５０に入力され、この電圧発生回路５０にて内部電源を発生させる。また、半波整流された整流信号Ｓ２は、パワーオンリセット回路６０にも入力され、このパワーオンリセット回路６０は非接触型通信用リセット信号ＲＦＲＳＴＢを生成して、接触／非接触判別回路８０に出力するようになっている。
【００２０】
なお、上記整流信号Ｓ２の電圧発生回路５０及びパワーオンリセット回路６０への入力端子と接触型通信用端子１０における電源端子ＶＣＣとの間には、ダイオード４が接続されており、このダイオード４は、アンテナコイル２１にて励起された電圧が接触型通信用端子１０に現れないようにしている。
【００２１】
また、非接触型通信用並列共振回路２０にて受信した受信信号Ｓ１は、検波用ダイオード５を介して復調回路３０にて復調され、非接触型通信用制御手段としてのプロトコル制御回路９０に入力される。さらに、非接触型通信用並列共振回路２０にて受信した受信信号Ｓ１は、クロック抽出回路４０に入力され、このクロック抽出回路４０によって非接触型通信用クロックＲＦＣＬＫが生成される。
【００２２】
上記プロトコル制御回路９０は、非接触型通信用並列共振回路２０から信号入力される非接触型通信時には、上記復調回路３０にて復調された信号を得る一方、変調回路７０にて送信を行うようになっている。
【００２３】
一方、接触／非接触判別回路８０は、クロック抽出回路４０から生成される非接触型通信用クロックＲＦＣＬＫと、接触型通信用端子１０におけるクロック（ＣＬＫ）端子からの接触型通信用クロックＣＬＫとによって、周波数の違いにより接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別を行って判別信号を出力するとともに、システムリセット信号及びシステムクロック信号を生成する。
【００２４】
そして、これらの生成されたシステムリセット信号及びシステムクロック信号によってＣＰＵ６及びメモリ７が動作するようになっている。
【００２５】
ここで、設定手段としての前記クロック抽出回路４０について詳細に説明する。
【００２６】
クロック抽出回路４０は、図２に示すように、コンデンサ４１と、発振器用インバータ４３及び帰還抵抗４４によって構成される発振回路４２と、波形成形用インバータ４５とからなっている。
【００２７】
このクロック抽出回路４０では、コンデンサ４１にて直流（ＤＣ）成分を遮断し、発振回路４２にて信号波形を取り出し、波形成形用インバータ４５にて波形成形を行う。
【００２８】
上記の発振回路４２は、非接型触通信時においては、前記アンテナコイル２１からの受信信号Ｓ１に同調して１３．５６ＭＨｚにて発振する。すなわち、クロック抽出回路４０は、非接触型カード用のものであるため、入力があった場合は１３．５６ＭＨｚの周波数を出力する。また、非接型触通信時以外のときは、発振回路４２は、本実施の形態では、１ＭＨｚ程度にて発振する。すなわち、アクティブな方の周波数がノンアクティブな周波数よりも速くなるように設定されている。
【００２９】
なお、発振回路４２の発振周波数は、必ずしも１ＭＨｚ程度に限らず、３．５ＭＨｚ又は４．９ＭＨｚ以下の周波数であればよい。
【００３０】
次に、接触／非接触判別回路１８０の他の形態について説明する。
【００３１】
すなわち、図４に示すように、接触／非接触判別回路１８０として、ＲＳフリップフロップ１８１にリセット入力を設けることにより、初期状態を接触型通信状態に決めることができる。このように初期状態を接触型通信状態とすることによって製品出荷テストを容易にすることができる。
【００３２】
次に、接触型通信状態を優先させる場合における接触／非接触判別回路２８０の構成について、図５に基づいて説明する。
【００３３】
すなわち、本実施の形態のコンビネーション型ＩＣカードを使う場合に、接触型通信モードで使おうとしているときに、その近くにたまたま非接触型通信用の機械があった場合には混信等の問題が生ずるおそれがある。
【００３４】
そこで、本実施の形態では、同図に示すように、非接触型通信用クロックＲＦＣＬＫをカウントする非接触型通信用カウンタＢの値を、接触型通信用クロックＣＬＫにて定期的にクリアすることにより、混信時つまり接触型通信用クロックの周波数と非接触型通信用クロックの周波数との両方の入力がある場合には、接触型通信を優先させることができる。
【００３５】
すなわち、高周波（非接触用、１３．５６ＭＨｚ）クロックは、非接触型通信用カウンタＢの入力に入っているが、その入り口の所で常に、低周波（接触用、３．５ＭＨｚまたは４．９ＭＨｚ）クロックでリセットが掛かっている。この場合のカウンタ出力は出てこない（出力「０」）ので、その反転出力により接触型通信モードとなる。
【００３６】
次に、接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別が終了した後、その接触／非接触判別結果を保持する接触／非接触判別回路４８０の構成を、図８に基づいて説明する。
【００３７】
すなわち、接触／非接触の判定カウンタは、それぞれクロック入力につながっているため、このままでは一度判定結果が出た後も、相手側の機械や外部の電磁波等の影響を受けて、誤動作をする恐れがある。そこで、その対策として、本実施の形態では、一度接触／非接触の判定を行った後では、判定用のカウンタが動作しないようにしている。
【００３８】
具体的には、同図に示すように、接触／非接触判別回路４８０では、判別結果維持手段としてのセレクタ４８２は、接触／非接触判別結果を用いてシステムクロックを切り替える。このシステムクロックにより、カウンタＣにてカウントした一定時間後に、接触／非接触判別回路４８０に入るクロックを遮断することにより、判別結果を保持することが可能となる。
【００３９】
これにより、本実施の形態のコンビネーション型ＩＣカードでは、セレクタ４８２は、接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別後に、判別結果を維持する。したがって、接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別後には、ノイズ等で判別結果が変わらないように判別結果を維持することにより、ノイズの多い環境でも安定した通信を実現することができる。この結果、方式判定した後でも正常に動作することができる。
【００４０】
このように、本実施の形態のコンビネーション型ＩＣカードでは、接触／非接触判別回路１８０・２８０・４８０は、接触型通信用端子１０の１つであるクロック（ＣＬＫ）端子から入力される接触型通信用クロックＣＬＫの周波数と、アンテナコイル２１にて受信された非接触型通信用クロックＲＦＣＬＫの周波数との違いによって、接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別を行う。
【００４１】
そして、接触／非接触判別回路４８０による接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別が終了した後、その接触／非接触判別結果を保持する判別結果維持手段としてのセレクタ４８２が設けられ、判別結果維持手段はさらに、判別された接触型通信又は非接触型通信のいずれかのクロックの入力を一定時間カウントする別途カウンタとしてのカウンタＣを備えている。
【００４２】
また、本実施の形態のコンビネーション型ＩＣカードの通信方法では、判別工程にて接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別が終了した後、判別された接触型通信又は非接触型通信のいずれかのクロックの入力を別途カウンタにて一定時間カウントした後に、その接触／非接触判別結果を保持する判別結果維持工程を含む。
【００４３】
したがって、ノイズの多い環境でも精度よく安定して接触型通信又は非接触型通信のいずれの通信であるかの判別を行い得るコンビネーション型ＩＣカード及びコンビネーション型ＩＣカードの通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明におけるコンビネーション型ＩＣカードの実施の一形態を示すブロック図である。
【図２】上記コンビネーション型ＩＣカードにおけるクロック抽出回路の構成を示すブロック図である。
【図３】コンビネーション型ＩＣカードの参考形態における接触／非接触判別回路の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明におけるコンビネーション型ＩＣカードにおける接触／非接触判別回路の構成を示すブロック図である。
【図５】上記コンビネーション型ＩＣカードにおける他の接触／非接触判別回路の構成を示すブロック図である。
【図６】コンビネーション型ＩＣカードの参考形態におけるさらに他の接触／非接触判別回路の構成を示すブロック図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、上記接触／非接触判別回路の動作波形を示す波形図である。
【図８】本発明におけるコンビネーション型ＩＣカードにおけるさらに他の接触／非接触判別回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  ＵＡＲＴ（接触型通信用制御手段）
２  ブリッジダイオード
６  ＣＰＵ
７  メモリ
１０  接触型通信用端子（接触端子、接触型のインターフェイス）
２０  非接触型通信用並列共振回路（非接触型のインターフェイス）
２１  アンテナコイル
３０  復調回路
４０  クロック抽出回路（設定手段）
４２  発振回路
４５  波形成形用インバータ
５０  電圧発生回路
６０  パワーオンリセット回路
７０  変調回路
８０  接触／非接触判別回路（判別手段）
８１  ＲＳフリップフロップ（切替手段）
９０  プロトコル制御回路（非接触型通信用制御手段）
１８０  接触／非接触判別回路
１８１  ＲＳフリップフロップ（切替手段）
２８０  接触／非接触判別回路（判別手段）
３８０  接触／非接触判別回路（判別手段）
３８１  １ビット（リセット信号発生手段）
４８０  接触／非接触判別回路（判別手段）
４８１  ＲＳフリップフロップ（切替手段）
４８２  セレクタ（判別結果維持手段）
Ａ  カウンタ
Ｂ  カウンタ
Ｃ  カウンタ（別途カウンタ）
ＣＬＫ  接触型通信用クロック
ＲＦＣＬＫ  非接触型通信用クロック
ＲＦＲＳＴＢ  非接触型通信用リセット信号
ＲＳＴＢ  接触型通信用リセット信号
Ｓ１  受信信号
Ｓ２  整流信号
【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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