(57)【要約】【課題】カード挿入検出回路の消費電流を減らす。【解決手段】カードをカードソケット２に挿入するとスイッチが閉じ、Ｌ１端子のレベル信号１０１のレベルがハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に変化する。この時にパルス状の挿入信号１０２を出力する挿入検出回路１２と、挿入信号１０２を入力しその出力側に自己保持された（Ｌ）レベルの切換信号１０３を出力する保持回路１３と、切換信号１０３が（Ｌ）になった時にＬ２端子の接地を開放するスイッチ１５とを備え、外部からリセットパルス１０６を入力し保持回路１３の保持された切換信号１０３を一時的に（Ｈ）に戻し、カードが抜去された時は自動的に自己保持を解除し初期状態に戻す。そしてカードの挿入中にプルアップ抵抗１１に流れる電流をなくすようにする。【選択図】      図１
2005018473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カードを挿入したときにカード側で構成される閉路を検出するためのＬ１端子およびＬ２端子を有し、前記Ｌ１端子を電源電圧（ハイレベル）でプルアップし前記Ｌ２端子を接地（ローレベルに）しておき、前記カードを挿入したときに前記Ｌ１端子がハイレベルからローレベルに変化することによりカードの挿入を検出するカード検出回路において、前記カードの挿入を検出すると同時にこの検出動作を保持しておき前記Ｌ２端子の接地を開放する手段を備えることを特徴とするカード検出回路。
【請求項２】
前記カードの挿入中に開放された前記Ｌ２端子を間欠的に接地することにより前記カードの抜去を監視する手段を備えることを特徴とする請求項１記載のカード検出回路。
【請求項３】
カードを挿入したときにカード側で構成される閉路を検出するためのＬ１端子およびＬ２端子を有し、前記Ｌ１端子を電源電圧（ハイレベル）でプルアップし前記Ｌ２端子を接地（ローレベルに）しておき、前記カードを挿入したときに前記Ｌ１端子がハイレベルからローレベルに変化することによりカードの挿入を検出するカード検出回路において、前記カードの挿入を検出すると同時にの検出動作を保持しておき前記Ｌ２端子の接地を所定の高抵抗を介し接地するように切り替える第１の手段と、前記カードの挿入中前記第１の手段により前記Ｌ１端子が準ハイレベル（前記高抵抗により完全なハイレベルの電圧より若干低い電圧にあるハイレベルをいう）にある電圧を監視しこの準ハイレベルがハイレベルに変化することにより前記カードの抜去を検出するようにした第２の手段とを備えることを特徴とするカード検出回路。
【請求項４】
前記カードの挿入および抜去を検出したときに外部に所定フォーマットのそれぞれの検出信号を出力する手段を備えることを特徴とする請求項１，２あるいは３記載のカード検出回路。
【請求項５】
カードを挿入したときにカード側で構成される閉路を検出するためのＬ１端子およびＬ２端子を有し、前記Ｌ１端子を電源電圧（ハイレベル）でプルアップし前記Ｌ２端子を接地（ローレベルに）しておき、前記カードが挿入されたときに前記Ｌ１端子がハイレベルからローレベルに変化することによりカードの挿入を検出するカード検出回路において、
前記Ｌ１端子がハイレベルからローレベルに変化した時にパルス状の挿入信号を出力する挿入検出回路と、前記挿入信号を入力しこれを保持し切換信号として出力すると同時に外部からリセットパルスを入力した時に一時的に保持動作を解除し前記切換信号の出力を停止する保持回路と、前記切換信号を入力した時に前記Ｌ２端子の接地を開放する第１のスイッチと、前記Ｌ１端子と前記Ｌ２端子との両レベル信号を監視し前記カードが抜去されたことを検出し抜去信号を出力する抜去検出回路とを備えることを特徴とするカード検出回路。
【請求項６】
カードを挿入したときにカード側で構成される閉路を検出するためのＬ１端子およびＬ２端子を有し、前記Ｌ１端子を電源電圧（ハイレベル）でプルアップし前記Ｌ２端子を接地（ローレベルに）しておき、前記カードが挿入されたときに前記Ｌ１端子がハイレベルからローレベルに変化することによりカードの挿入を検出するカード検出回路において、
前記Ｌ１端子がハイレベルからローレベルに変化した時にパルス状の挿入信号を出力する挿入検出回路と、前記挿入信号を入力しこれを自己保持して切換信号として出力すると同時に抜去信号を入力した時は保持動作を解除し出力を停止する保持回路と、前記切換信号を入力し前記Ｌ２端子の接地を所定の高抵抗を介し接地するように切り替えるスイッチと、前記スイッチの切り替えにより準ハイレベル（前記高抵抗により完全なハイレベルの電圧より若干低い電圧にあるハイレベルをいう）となった前記Ｌ１端子を監視しこの準ハイレベルが前記カードを抜去することによりハイレベルに変化することを検出し抜去信号を出力する抜去検出回路とを備えることを特徴とするカード検出回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカード検出回路に関し、特に携帯電話機などに使用される小型メモリカードの本体への挿入、抜去を検出するカード検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のカード検出回路は、一般に図５に示すような回路でカードの挿入、抜去を電圧レベルで検出する。図５は従来例を示す（ａ）プルアップ時の場合、（ｂ）プルダウン時の場合の回路図である。
図５（ａ）において、カード検出部５１は、カード５２を挿入したときにカード側のスイッチＳＷで構成される閉路を検出するためのＬ１端子およびＬ２端子を有し、Ｌ１端子は電源電圧ＶＤＤでプルアップ抵抗Ｒを介しプルアップされており、、またＬ２端子は接地されている。そしてカード５１が挿入されたときにＬ１端子がハイレベルからローレベルに変化することによりカード５２の挿入を検出する。カード５２の挿入中は点線の電流が流れ続ける。
【０００３】
また、図５（ｂ）のカード検出部５３は、Ｌ１端子は電源電圧ＶＤＤでプルダウン抵抗Ｒを介しプルダウンされている場合を示すもので、動作は（ａ）と同様である。
【０００４】
更に他の従来例を図６に示す。図６は他の従来例を示す回路図である。本従来例はＥＴＣシステムに使用される車載用のＩＣカードリーダライタの例である。
【０００５】
図６において、スイッチ２２は、ＩＣカードが未挿入の時は可動接点が図示の第２の固定接点側にあり、ＩＣカードが挿入された時は可動接点が第１の固定接点側に移る単極双投型のスイッチである。カード検出器２０はスイッチ２２の第１の固定接点を電源ＶＤＤ接続するプルアップ抵抗２４と、スイッチ２２の第２の固定接点をグランドＧＮＤに接続するプルダウン抵抗２６とからなり、スイッチ２２の可動接点から取り出された検出信号Ｓの信号レベルを、検知回路２８が判定することにより、ＩＣカード３０の挿抜を検知できるようにされている。
即ち、カード検出器２０が出力する検出信号Ｓは、スイッチ２２の可動接点が第１の固定接点に接続されるカード挿入時にはハイレベルとなり、可動接点が第２の固定接点に接続されるカード非挿入時にはロウレベルとなるため、この検出信号ＳからＩＣカードの挿抜状態が検知可能となる。
このようにスイッチ２２を単極単投型から単極双投型にしたために、プルアップされた第１の固定接点とプルダウンされた第２の固定接点とが道通して、無駄な電流が流れるということが無く、電池電源の消費電流を減らすことができる。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】
特開２００２−５６３５９号公報（第１−３頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来例の前者では、プルアップ時の場合、プルダウン時の場合、何れの場合でもカード５２の挿入中は点線の電流が流れ続けるので、この分消費電流が増加するという問題がある。
また、従来例の後者では、プルアップされた第１の固定接点とプルダウンされた第２の固定接点とが道通して、無駄な電流が流れず電池電源の消費電流を減らすことができるが、単極双投型のスイッチを使う必要がありこの分、コスト、大きさなどの点で不利になるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、簡単な回路構成でカード挿入が検出ができ、かつ検出中の消費電流を減少させることができるカード検出回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のカード検出回路は、カードを挿入したときにカード側で構成される閉路を検出するためのＬ１端子およびＬ２端子を有し、前記Ｌ１端子を電源電圧（ハイレベル）でプルアップし前記Ｌ２端子を接地（ローレベルに）しておき、前記カードを挿入したときに前記Ｌ１端子がハイレベルからローレベルに変化することによりカードの挿入を検出するカード検出回路において、前記カードの挿入を検出すると同時にこの検出動作を保持しておき前記Ｌ２端子の接地を開放する手段を備えている。
【０００９】
更に、前記カードの挿入中に開放された前記Ｌ２端子を間欠的に接地することにより前記カードの挿入を監視し前記カードの抜去を検出する手段を備えるようにしても良い。
【００１０】
また、本発明のカード検出回路は、カードを挿入したときにカード側で構成される閉路を検出するためのＬ１端子およびＬ２端子を有し、前記Ｌ１端子を電源電圧（ハイレベル）でプルアップし前記Ｌ２端子を接地（ローレベルに）しておき、前記カードを挿入したときに前記Ｌ１端子がハイレベルからローレベルに変化することによりカードの挿入を検出するカード検出回路において、前記カードの挿入を検出すると同時にの検出動作を保持しておき前記Ｌ２端子の接地を所定の高抵抗を介し接地するように切り替える第１の手段と、前記カードの挿入中前記第１の手段により前記Ｌ１端子が準ハイレベル（前記高抵抗により完全なハイレベルの電圧より若干低い電圧にあるハイレベルをいう）にある電圧を監視しこの準ハイレベルがハイレベルに変化することにより前記カードの抜去を検出するようにした第２の手段とを備えている。
【００１１】
また、前記カードの挿入および抜去を検出したときに外部に所定フォーマットのそれぞれの検出信号を出力する手段を備えるようにしても良い。
【００１２】
或いは、具体的に本発明のカード検出回路は、カードを挿入したときにカード側で構成される閉路を検出するためのＬ１端子およびＬ２端子を有し、前記Ｌ１端子を電源電圧（ハイレベル）でプルアップし前記Ｌ２端子を接地（ローレベルに）しておき、前記カードが挿入されたときに前記Ｌ１端子がハイレベルからローレベルに変化することによりカードの挿入を検出するカード検出回路において、
前記Ｌ１端子がハイレベルからローレベルに変化した時にパルス状の挿入信号を出力する挿入検出回路と、前記挿入信号を入力しこれを保持し切換信号として出力すると同時に外部からリセットパルスを入力した時に一時的に保持動作を解除し前記切換信号の出力を停止する保持回路と、前記切換信号を入力した時に前記Ｌ２端子の接地を開放する第１のスイッチと、前記Ｌ１端子と前記Ｌ２端子との両レベル信号を監視し前記カードが抜去されたことを検出し抜去信号を出力する抜去検出回路とを備えて構成する。
【００１３】
或いは、具体的に本発明のカード検出回路は、カードを挿入したときにカード側で構成される閉路を検出するためのＬ１端子およびＬ２端子を有し、前記Ｌ１端子を電源電圧（ハイレベル）でプルアップし前記Ｌ２端子を接地（ローレベルに）しておき、前記カードが挿入されたときに前記Ｌ１端子がハイレベルからローレベルに変化することによりカードの挿入を検出するカード検出回路において、
前記Ｌ１端子がハイレベルからローレベルに変化した時にパルス状の挿入信号を出力する挿入検出回路と、前記挿入信号を入力しこれを自己保持して切換信号として出力すると同時に抜去信号を入力した時は保持動作を解除し出力を停止する保持回路と、前記切換信号を入力し前記Ｌ２端子の接地を所定の高抵抗を介し接地するように切り替えるスイッチと、前記スイッチの切り替えにより準ハイレベル（前記高抵抗により完全なハイレベルの電圧より若干低い電圧にあるハイレベルをいう）となった前記Ｌ１端子を監視しこの準ハイレベルが前記カードを抜去することによりハイレベルに変化する時に抜去信号を出力する抜去検出回路とを備えて構成しても良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施の形態例を示すブロック図、図２は図１の動作を説明するタイミングチャート図、図３は本発明の第２の実施の形態例を示すブロック図、図４は図３の動作を説明するタイミングチャート図である。
先ず、本発明の第１の実施の形態例について、図１を参照して説明する。本実施例は、携帯電話機などに使用される小型メモリカード（図示せず）を挿入するカードソケット２のスイッチの閉路を検出し、本体３側に電圧レベルの検出信号、即ちカード挿入信号を送出するカード検出回路１に関するものである。尚、カードソケット２はカードを挿入するとカードに自蔵されたスイッチが閉じるようになっている。
【００１６】
このカード検出回路１の基本機能は、カードをカードソケット２に挿入したときにカードソケット側のスイッチにより構成される閉路を検出するためのＬ１端子およびＬ２端子を有し、Ｌ１端子はプルアップ抵抗９を介し電源電圧ＶＤＤでプルアップされており、またＬ２端子はスイッチ１５を介し接地されており、カードをカードソケット２に挿入したときにＬ１端子がハイレベルからローレベルに変化することによりカードの挿入を検出する。
【００１７】
先ず、詳細な構成について説明する。Ｌ１端子のレベル信号１０１がハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に変化した時にパルス状の挿入信号１０２を出力する挿入検出回路１２と、挿入信号１０２を入力しこれを保持し切換信号１０３として出力すると同時に外部からリセットパルス１０５を入力した時に一時的に保持動作を解除し切換信号１０３の出力を停止する保持回路１３と、切換信号１０３を入力した時にＬ２端子の接地を開放するスイッチ１５と、Ｌ１端子とＬ２端子との両レベル信号を監視しカードが抜去されたことを検出し抜去信号１０７を出力する抜去検出回路１６とを備えて構成する。
【００１８】
尚、更に具体的には、挿入検出回路１２はモノマルチバイブレータ、保持回路１３はフリップフロップ回路、スイッチ１４は論理スイッチ回路、抜去検出回路１６は否定とアンド回路でそれぞれ実現されている。また、各構成回路はＣ−ＭＯＳＩＣの使用などで省電力化され、本検出回路の消費電流は僅かである。
次に図２を参照し動作について説明する。カード２が挿入されていない初期状態においては、Ｌ１端子のレベル信号１０１はハイレベル（Ｈ）、Ｌ２端子のレベル信号１０４は接地されローレベル（Ｌ）にある。そしてカードが挿入されカードソケット２のスイッチが閉じ閉路が構成されるとると、レベル信号１０１はローレベル（Ｌ）に変わり、挿入検出回路１２は本体３側にパルス状の挿入信号１０２を出力する。
【００１９】
同時に保持回路１３の出力側の切換信号１０３は、ハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に変化する。そして、この切換信号１０３のローレベル（Ｌ）によりスイッチ１５は動作しＬ２端子の接地を開放（即ち、レベル信号１０４のレベルはＬからＨに変化、或いはハイインピーダンスＨｉ−Ｚに変化）する。切換信号１０３は自己保持されているので、Ｌ２端子の接地が開放されてレベル信号１０１が（Ｈ）に戻っても、その出力側の切換信号１０３は（Ｌ）に保持されている。（図２Ａ点）
このようにカードの挿入中は、Ｌ２端子の接地が開放されているので、プルアップ抵抗９に流れる電流はなく、この分消費電流を減らせることになる。
このカードの挿入中において、本体３側から供給されているリセットパルス１０５により、保持回路１３は間欠的に切換信号１０３をハイレベル（Ｈ）に戻す。これによりＬ１端子のレベル信号１０１のレベルは一時的に（Ｌ）となるので、再び挿入信号１０２が出力され、保持回路１３は切換信号１０３を（Ｌ）に戻す。（図２Ｂ点）
このリセットパルスによるカードの抜去監視動作はカードの挿入中繰り返し行われ、そしてカード２が抜去され、最初のリセットパルス１０５が入力されると、保持回路１３の切換信号１０３は（Ｌ）から（Ｈ）に変化し、スイッチ１５が動作してＬ２端子を接地する。しかし、カードが抜去されているのでＬ１端子のレベル信号１０１のレベルは（Ｈ）から変わらず、従って保持回路１３の切換信号１０３の（Ｈ）も（Ｌ）に戻らず、カードが挿入されていない初期状態に戻る。この時、抜去検出回路１６から抜去信号１０７が出力される。（図２Ｃ点）
尚、リセットパルス１０６は本体３側から供給されるように説明したが、供給を受けられない場合は、リセットパルス発生回路を自蔵しても良い。
【００２０】
また、カード挿入検出のみでよく抜去検出は不用の場合は、リセットパルスによるカード抜去検出に関する部分は省いても良い。
【００２１】
更に、本実施例は、Ｌ１端子がプルアップされた場合について説明したが、プルダウンされた場合についても、レベル極性が反転するが同様な構成、動作で実施することができる。
【００２２】
次に、本発明の第２の実施の形態例について、図３を参照して説明する。先に説明した第１の実施の形態例との相違はカード抜去検出の部分にある。
【００２３】
先ず、図３を参照して構成を説明する。カード検出回路４は、Ｌ１端子がハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に変化した時にパルス状の挿入信号１０２を出力する挿入検出回路４２と、この挿入信号１０２を入力し出力側の切換信号１０３のレベルをハイレベル（Ｈ）から自己保持されたローレベル（Ｌ）に変化させると同時に、抜去信号１０７を入力した時は切換信号１０３の保持されたロ−レベル（Ｌ）をハイレベル（Ｈ）戻す保持回路４３と、切換信号１０３のローレベル（Ｌ）によりＬ２端子の接地を所定の高抵抗器４７を介し接地するように切り替えるスイッチ４５と、このスイッチ４５の切り替え動作により準ハイレベル（高抵抗４７により完全なハイレベルの電圧より若干低い電圧にあるハイレベルをいう）となったＬ１端子を監視し、この準ハイレベルがカード２を抜去することによりハイレベル（Ｈ）に変化した時に抜去信号１０７を出力する抜去検出回路４６とで構成される。
【００２４】
尚、抜去検出回路４６は、レベル反転回路とレベル比較回路とで構成されている。
【００２５】
次に図４を参照して動作を説明する。カードが挿入されていない初期状態においては、Ｌ１端子のレベル信号１０１はハイレベル（Ｈ）、Ｌ２端子のレベル信号１０５は接地されローレベル（Ｌ）にある。そしてカードが挿入されカードソケット２のスイッチが閉じ閉路が構成されるとると、レベル信号１０１はローレベル（Ｌ）に変わり、挿入検出回路４２は本体３側にパルス状の挿入信号１０２を出力する。
【００２６】
保持回路４３は、挿入信号１０２を入力し、その出力側の切換信号１０３がハイレベル（Ｈ）からローレベル（Ｌ）に変化する。そしてこの切換信号１０３のローレベル（Ｌ）によりスイッチ４５はオフとなりＬ２端子の接地を高抵抗を介し接地するように切り替える。即ち、信号レベル１０４は図示したように準ハイレベル（Ｈ’）となり、従って、信号レベル１０１も準ハイレベル（Ｈ’）となる。保持回路１３は、レベル信号１０１が（Ｈ’）に戻っても切換信号１０３の（Ｌ）は保持されている。尚、保持回路１３は信号レベル１０１が（Ｈ’）であっても（Ｈ）として認識する。
【００２７】
そしてカードが抜去されると、信号レベル１０１が（Ｈ´）から（Ｈ）に変化し、この変化を抜去検出回路４６が検出し、抜去信号１０７を出力する。抜去信号１０７は本体３側に出力されるが、同時に保持回路４３に入力され、切換信号１０３を（Ｌ）から（Ｈ）に変化させる。これによりスイッチ４５は、Ｌ２端子を接地状態に戻し、レベル信号１０４は（Ｈ’）から（Ｌ）の状態に戻る。即ち、カードが挿入されていない初期状態に戻る。
以上説明したように本実施例は、第１の実施例に比べてカードの抜去中に若干の保持電流を要するが、リセットパルスを必要としない特徴がある。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のカード検出回路は、カード挿入中に流れるプルアップ用（或いはプルダウン用）の電流を完全になくす、或いは僅かにすることができるので、この分消費電流を減らすことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のだ１の実施の形態例を示すブロック図である。
【図２】図１の動作を説明するタイミングチャート図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態例を示すブロック図である。
【図４】図３の動作を説明するタイミングチャート図である。
【図５】従来例を示す（ａ）プルアップ時の場合、（ｂ）プルダウン時の場合の回路図である。
【図６】他の従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
１、４    カード検出回路
２    カードソケット
３    本体
９    プルアップ抵抗
１２，４２    挿入検出回路
１３，４３    保持回路
１４，４４，    スイッチ
１６、４６    抜去検出回路
４７    高抵抗
【図１】
2005018473.tif 000003
【図２】
2005018473.tif 000004
【図３】
2005018473.tif 000005
【図４】
2005018473.tif 000006
【図５】
2005018473.tif 000007
【図６】
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