(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示出力を許可するか否かの情報が設定されたファイルを格納し、リーダ／ライタとの通信用の入出力ポートを有するマイクロコントローラと、前記入出力ポートの信号線に接続されるとともに、前記マイクロコントローラがリーダ／ライタから供給されるクロック信号を分周して生成した表示クロック信号が加えられる表示ドライバとを備え、
前記マイクロコントローラは、リーダ／ライタからの読み出し命令に対して、前記表示出力を許可するか否かの情報に基づいて表示データを含む通信ブロックに、特定の情報を接頭部に付加して入出力ポートを介して送出することを特徴とする自己表示機能付きＩＣカード。
【請求項２】
前記接頭部の情報は、表示出力を許可する情報が設定されているファイルを読み出すとき、リーダ／ライタがエラーと解釈し、表示出力を許可しない情報が設定されているファイルを読み出すとき、リーダ／ライタが正常と解釈する内容であることを特徴とする請求項１記載のＩＣカード。
【請求項３】
前記マイクロコントローラは、表示動作を停止するとき前記表示クロック信号を一定の状態に保持して変化させないことを特徴とする請求項１記載のＩＣカード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセキュリティ性の高い情報等を記憶する機能と、その情報を液晶表示させる機能を有するＩＣカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、メモリ機能と表示機能を有するＩＣモジュールが実装されたＩＣカードでは、その表面に感熱層を設け、高熱を加えることができる書き込み装置によって情報を表示させるものが知られている。
また、携帯電話などではその筐体に液晶表示部を有し、表示制御と通信機能とメモリ管理機能を１チップのＩＣに集積する製品も開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
感熱式の表示部を有するＩＣカードでは、その書き込み装置が一般のＩＣカード用接続装置（リーダ／ライタ）と比較して高価なこと、また表示の書き換え可能回数が少なく、書き換えスピードも遅いので適用できるアプリケーションが制限されていた。また、液晶表示部を持つＩＣカードはその表示機能は優れているが、従来からのＩＣカードの機能と表示の制御機能を１チップに全て集積するとそのＬＳＩが高価になるばかりでなく、カードに実装した場合にチップの平面積が大きく、強度的に携帯には不適切であった。
【０００４】
また、ＩＣカード用ＬＳＩとリーダ／ライタのアプリケーションとのインタフェースは、ＩＳＯ規格などで標準化されてはいるが、その動作周波数は必ずしも表示制御ＬＳＩとは一致していないため、表示機能を追加することは容易ではなかった。また、既にＩＣカードを利用したシステムを稼働させている上位アプリケーションから見ると、ＩＣカードに表示機能を追加することによってリーダ／ライタ側のアプリケーションも制御機能を追加する必要があり、この制御機能の追加は、その導入コストの面から表示機能追加の阻害要因となっていた。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、既存のＩＣカードの制御システム、既存のリーダ／ライタのシステムを変更することなく、低コストでＩＣカードに表示機能を追加できるようにする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、表示出力を許可するか否かの情報が設定されたファイルを格納し、リーダ／ライタとの通信用の入出力ポートを有するマイクロコントローラと、前記入出力ポートの信号線に接続されるとともに、前記マイクロコントローラがリーダ／ライタから供給されるクロック信号を分周して生成した表示クロック信号が加えられる表示ドライバとを備え、前記マイクロコントローラは、リーダ／ライタからの読み出し命令に対して、前記表示出力を許可するか否かの情報に基づいて表示データを含む通信ブロックに、特定の情報を接頭部に付加して入出力ポートを介して送出することを特徴とする。
また、本発明は、前記接頭部の情報は、表示出力を許可する情報が設定されているファイルを読み出すとき、リーダ／ライタがエラーと解釈し、表示出力を許可しない情報が設定されているファイルを読み出すとき、リーダ／ライタが正常と解釈する内容であることを特徴とする。
また、本発明は、前記マイクロコントローラは、表示動作を停止するとき前記表示クロック信号を一定の状態に保持して変化させないことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の自己表示可能なＩＣカードの構成とリーダ／ライタとの接続関係を説明する図、図２はＩＣカードのマイクロコントローラの構成を説明するブロック図である。
図１において、ＩＣカードにはマイクロコントローラ１０、リーダ／ライタ（図示せず）との接触端子２０、表示ドライバ３０、表示部４０、表示ドライバ用電源としての電池５０が備えられている。接触端子２０のＶcc１はリーダ／ライタからＩＣカードへ電圧Ｖcc１を印加する端子、ＲＳＴは接続時にリーダ／ライタからリセット信号が加えられるリセット端子、ＣＬＫ１はリーダ／ライタから加えられるクロック端子、ＧＮＤは接地端子、Ｉ／Ｏはリーダ／ライタとの間で信号のやりとりを行う入出力端子である。
【０００８】
本発明においては、Ｉ／Ｏの信号線を表示ドライバへも接続し、リーダ／ライタとマイクロコントローラ間の通信用の信号線と、マイクロコントローラから表示ドライバへのデータ転送用の信号線を兼用する。また、リーダ／ライタから供給されるクロック信号（ＣＬＫ１）をマイクロコントローラ１０で分周し、表示ドライバ３０への転送に使用する同期信号（ＣＬＫ２）を生成する。また、マイクロコントローラに格納されているファイル単位に予め表示出力を許可するか否かのフラグを設定しておき、読み出し時にこのフラグを参照する。そして、表示変更命令とリーダ／ライタの読み出し命令とを兼用し、リーダ／ライタから読み出し命令があると表示データが表示ドライバへ転送され、また、表示データを含む通信ブロックに特定の接頭部を付加する（詳細は後述）。
【０００９】
リーダ／ライタとマイクロコントローラ間の通信用の信号線と、マイクロコントローラから表示ドライバへのデータ転送用の信号線を兼用したことにより、マイクロコントローラから読み出されたデータは、リーダ／ライタと表示ドライバの両方へ転送されるが、表示が許可されていないファイルの読み出しのときは同期信号（ＣＬＫ２）を特定の一つの状態に保持して表示出力されないようにし、一方、表示するデータについてはリーダ／ライタ側で理解できない（エラーと解釈する）ような情報を接頭部に付加することにより、リーダ／ライタ側では読みだせず、表示のみが行われる。
【００１０】
マイクロコントローラ１０は、中央処理装置１１、ファイルを格納する不揮発性メモリ１２、リーダ／ライタからの命令を解読して書き込み、読み出し等の処理を行うためのプログラムを格納するプログラムメモリ１３、データ処理の作業領域を提供するデータメモリ１４、リーダ／ライタとのデータのやりとりを行うための入出力制御装置１５からなっている。
【００１１】
図３はＩＣカードの不揮発性メモリ内のファイル構造を説明する図である。
ＭＦ（Ｍａｓｔｅｒ  Ｆｉｌｅ）はデータメモリ全体のファイルを意味するファイルである。この下に並べられるＤＦ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｆｉｌｅ）は専用のファイルであり、ＤＦの下にも他のＤＦが並べられるような階層構造となっている。ＭＦ、ＤＦには基礎ファイル（図ではデータ１、データ２）にデータが格納されるようになっていて、各基礎ファイルには表示出力を許可するか否かのフラグ（ＦＬ）が設定されている。そして、ポインタで指定したファイルのデータを読みだす際、設定されているフラグを参照し、許可されていない場合には表示クロックをｈｉｇｈに固定し、許可されている場合には表示クロックを周期的に変化させる。
【００１２】
図４は表示データを含む通信ブロックの構造を説明する図である。
先頭のノードアドレスは送信元と相手先を示す部分（１バイト）、ＰＣＢ（プロトコル・コントロール・バイト）は通信ブロックの種類を示す部分（１バイト）、レングスはそれに引き続くデータの長さ、ＣＣはデータの正当性を示すチェック・コードである。先頭の２バイトで本発明における接頭部を構成する。そして、この接頭部の内容は、表示を許可しないファイルの読み出しの場合は、リーダ／ライタが通信条件に合っていて正常と解釈する情報、表示を許可するファイルの読み出しの場合はリーダ／ライタ側でエラーと解釈する情報とする。
【００１３】
次に、図５〜図７により表示ドライバの構成と表示動作タイミング、シフトタイミングを説明する。なお、図５は表示ドライバの構成例を説明する図、図６は表示動作タイミングを説明する図、図７は表示ドライバのシフトタイミングを説明する図である。
図５に示すように、表示ドライバ３０はシフトクロック（ＣＬＫ２）のタイミングで表示データを取り込むｎ個のシフトレジスタ３１と、シフトレジスタの出力を制御信号として液晶駆動出力１〜ｎを表示部４０に加えて表示駆動するｎ個の駆動トランジスタ３２からなっている。
【００１４】
図６、図７において、ＣＬＫ１（周期ｔ１）はリーダ／ライタから供給されるクロック信号、ＣＬＫ２（周期ｔ２）はＣＬＫ１をマイクロコントローラ１０で分周して生成されたシフトクロックで、ＣＬＫ２がｈｉｇｈに固定された状態では表示データはシフトレジスタに取り込まれず、ＣＬＫ２が周期的変化をしたとき、これに同期して表示データがシフトレジスタに取り込まれる（図６）。Ｉ／Ｏの通信ブロック信号は、ＣＬＫ２に同期して取り込まれた表示データ部の先頭に前述の接頭部が付加され、接頭部ではＣＬＫ２がｈｉｇｈに固定で接頭部のデータはシフトレジスタに取り込まれず、表示データのみ取り込まれる（図６）。Ｉ／Ｏの信号線に出力された表示データｐ、ｑ、ｒはＣＬＫ２のタイミングで取り込まれ、１クロック遅れで表示部へ出力される。
【００１５】
次に、通常動作（ＩＣカードとリーダ／ライタ間の通信）と、ＩＣカードにおける表示動作について説明する。
〔通常動作〕
▲１▼まず、図３に示すように、マイクロコントローラが管理する不揮発性メモリのうち、ファイル単位に予め表示出力を許可するか否かのフラグを設定する。
▲２▼ＩＣカードがリーダ／ライタに挿入されると、Ｖcc１端子に高電位ｈｉｇｈ、ＧＮＤ端子に接地電位ｌｏｗ、ＲＳＴ端子にｌｏｗ、ＣＬＫ端子に周期波形（周期ｔ１）が供給される（図１）。
▲３▼リーダ／ライタがＲＳＴ端子をｈｉｇｈに変化させると、マイクロコントローラからＩ／Ｏ端子を介して通信条件などの情報を含む初期応答データが送出される。
▲４▼不揮発性メモリを読み出す場合、リーダ／ライタからの読み出し命令は、Ｉ／Ｏ端子を経由してマイクロコントローラに伝達される。
▲５▼マイクロコントローラは、受信した命令を解釈し、指定された不揮発性メモリの内容（リードデータ）を読み出し、表示出力が許可されていない場合は、その通信条件に従った接頭部を付加してリードデータと共にブロック化して、Ｉ／Ｏ端子を介してリーダ／ライタに向けて送出する。
▲６▼リーダ／ライタは▲５▼のブロックを正常に受信できれば、次の命令をＩＣカードに送出する。
▲７▼通信不良などの原因で、リーダ／ライタが受信した▲５▼のブロックの接頭部にエラーを検出した場合、Ｉ／Ｏ端子を介して再送信を要求するブロックを送出する。
▲８▼マイクロコントローラは▲７▼の再送信を求めるブロックを受信すると、▲５▼と同じブロックを再度送出する。
▲９▼上記通常処理中は、マイクロコントローラがＣＬＫ２をｈｉｇｈに保持してシフトレジスタにデータが取り込まれないようにする。
〔表示動作〕
▲１▼〔通常動作〕▲５▼で表示出力が許可されていた場合、マイクロコントローラはリードデータを表示可能な形式に変換して表示データを生成する。さらに、リーダ／ライタがエラーと解釈する接頭部を付加してブロック化し、Ｉ／Ｏ端子から送出する。このブロック送出期間のうち、接頭部を送出中はＣＬＫ２をｈｉｇｈに保持し、表示データ送出中はＣＬＫ２の周期波形（周期ｔ２）を送出する。
▲２▼マイクロコントローラのブロック送出が完了すると、再びＣＬＫ２信号をｈｉｇｈに固定する。
▲３▼▲１▼のブロックを受信したリーダ／ライタは、エラーを検出するのでＩ／Ｏ端子を介して再送信を要求するブロックを送出する。
▲４▼表示ドライバは、シフトクロックの変化に同期して表示データを取り込む。表示ドライバの内部はシフトレジスタが直列に接続されており、シフトクロックは全て共通なので、例えば、ｎ番目の駆動出力から表示させたい場合は、表示データを設定してからシフトクロックをｎ回変化させる。また、表示データが変化してもシフトクロックが変化しなければ、シフトレジスタの内容は変化しない。従って、▲１▼のブロックを受信した表示ドライバは、ＣＬＫ２信号の変化に同期して内部のシフトレジスタにＩ／Ｏ端子を介して伝達された表示データを順次取り込む。
▲５▼ＣＬＫ２信号の変化が完了した状態では、表示ドライバのシフトレジスタに表示データが設定されており、表示部はリードデータに対応した情報を表示している。
▲６▼▲３▼のブロックを受信したマイクロコントローラは、〔通常動作〕▲５▼と同じブロックを再度送出する。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、リーダ／ライタとマイクロコントローラ間の通信用の信号線と、マイクロコントローラから表示ドライバへのデータ転送用の信号線を兼用し、リーダ／ライタから供給されるクロック信号を分周して表示クロックを生成し、表示が許可されていないファイルの読み出しのときは表示クロックを特定の一つの状態に保持して表示出力されないようにし、一方、表示が許可されているファイルの読み出しのときはリーダ／ライタ側でエラーと解釈する情報を通信ブロックの接頭部に付加することにより、既存のマイクロコントローラを使用して表示することが可能となり、カード製造コストの低減を図ることができる。また、既存のリーダ／ライタと上位アプリケーションを使用することができ、コスト増加を招くことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の自己表示可能なＩＣカードの構成とリーダ／ライタとの接続関係を説明する図である。
【図２】  ＩＣカードのマイクロコントローラの構成を説明するブロック図である。
【図３】  不揮発性メモリ内のファイル構造を説明する図である。
【図４】  表示データを含む通信ブロックの構造を説明する図である。
【図５】  表示ドライバの構成例を説明する図である。
【図６】  表示動作タイミングを説明する図である。
【図７】  表示ドライバのシフトタイミングを説明する図である。
【符号の説明】
１０…マイクロコントローラ、２０…接触端子、３０…表示ドライバ、４０…表示部、５０…電池。
【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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