(57)【要約】【課題】  小型のＩＣカード（ＳＩＭ）を装着でき、ＩＤデバイスと非接触リーダライタデバイスと、双方の機能を行う非接触通信デバイスを提供する。【解決手段】  本非接触通信デバイス１は、ＳＩＭサイズの小型ＩＣカード２が装着可能であって、ＵＳＢインタフェースを有し、さらに、（１）制御回路チップ３と非接触通信用コンバータチップと、（２）非接触通信のためのアンテナコイル１１と、（３）電池電源７とそのスイッチと、（４）モード切替スイッチと、を備える携帯可能なデバイスであって、前記モード切替スイッチが、（Ａ）ＩＤデバイスモードを選択している場合には、アンテナコイルを通じて外部非接触リーダライタとＳＩＭとの通信が可能なＩＤデバイスとなり、（Ｂ）非接触リーダライタデバイスモードを選択している場合には、非接触通信のリーダライタとして他の非接触通信媒体との通信が可能となる、ことを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＩＭサイズの小型ＩＣカードが装着可能であって、ＵＳＢインタフェースを有し、さらに、（１）制御回路チップと非接触通信用コンバータチップと、（２）非接触通信のためのアンテナコイルと、（３）電池電源とそのスイッチと、（４）ＩＤデバイスと非接触リーダライタデバイスのいずれかの選択を行うモード切替スイッチと、を搭載した携帯可能なデバイスであって、前記モード切替スイッチが、
（Ａ）ＩＤデバイスモードを選択している場合には、前記電池電源から制御回路チップ、非接触通信用コンバータチップ、及びＳＩＭに電力を供給することによって、アンテナコイルを通じて外部非接触リーダライタとＳＩＭとの通信が可能なＩＤデバイスとなり、
（Ｂ）非接触リーダライタデバイスモードを選択している場合には、非接触通信のリーダライタとして他の非接触通信媒体との通信を可能とする、
ことを特徴とする非接触通信デバイス。
【請求項２】
非接触通信デバイスが、ＵＳＢ接続している場合はＵＳＢバスパワーで駆動するものであって、制御回路チップは、パワーオンリセット直後にＵＳＢ接続モードか非接触通信モードであるかを判定し、ＵＳＢ接続されていなければ電池電源駆動であると判断して非接触通信モードに移行することを特徴とする請求項１記載の非接触通信デバイス。
【請求項３】
非接触通信デバイスが、ＵＳＢ接続している場合はＵＳＢバスパワーで駆動するものであって、制御回路チップは、パワーオンリセット直後にＵＳＢ接続モードか非接触通信モードであるかを判定し、非接触通信モードであっても、途中からＵＳＢ接続してＵＳＢ接続モードと判定した場合は、電池電源の供給を停止することを特徴とする請求項１記載の非接触通信デバイス。
【請求項４】
非接触通信デバイスがＵＳＢ機器に接続し、ＵＳＢバスパワーで駆動している状態において、（Ａ）ＩＤデバイスモードでは、接続しているＵＳＢ機器に対してＳＩＭのＩＤデータを与え、（Ｂ）非接触リーダライタデバイスモードでは、非接触通信のリーダライタとして他の非接触通信媒体と通信する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項記載の非接触通信デバイス。
【請求項５】
非接触通信デバイスがＵＳＢ機器に接続しないで、前記電池電源により駆動している状態において、（Ａ）ＩＤデバイスモードでは、外部非接触リーダライタに対してＳＩＭのＩＤデータを与え、（Ｂ）非接触リーダライタデバイスモードでは、非接触通信のリーダライタとして他の非接触通信媒体と通信する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項記載の非接触通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯可能な非接触通信デバイスに関する。詳しくは、より携帯に適したＧＳＭ１１．１１の規格に則ったＳＩＭサイズの小型ＩＣカードが装着可能なＵＳＢインタフェース付き非接触通信デバイスであって、ＩＤデバイスの機能をするとともに、自らが非接触通信用リーダライタとして機能する特徴がある。搭載した制御回路チップは、ＵＳＢインタフェースを介してパソコン（以下、「ＰＣ」ともいう。）などの外部装置とＳＩＭ−ＩＣカードとの通信を制御し、同じく搭載された非接触通信用コンバータチップとアンテナコイルを介して、外部の非接触リーダライタとの間でＩＳＯ１４４４３，ＩＳＯ１８０９２規格との電磁誘導方式での非接触通信によりＳＩＭサイズの小型ＩＣカードの利用を可能にするデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣカード、特にＳＩＭサイズの小型ＩＣカード（以下、「ＳＩＭ」という。）とＳＩＭを装着するリーダライタを一緒に持ち歩き、いつでも、どこでもＰＣに接続させてＰＣログオン、ネットワークログイン等のシステムに使用するようになってきている。  発明者は、特願２００２−２４４６１３（特許文献１）、特願２００２−２８４８２５（特許文献２）でこのようなリーダライタを明らかにしている。特に、特願２００２−２８４８２５では、接触、非接触の両方のインタフェースを持ったＳＩＭを装着し、リーダライタに敷設されたワイヤアンテナによって、ＩＳＯ１４４４３近接非接触通信を可能にしている。
【０００３】
しかしながら、この特願２００２−２８４８２５に示された技術は、装着するＳＩＭが接触と非接触の両方のインタフェース機能を持つものに限られていた。また、そのＳＩＭと直接アンテナコイルとの接続のために特殊なＳＩＭ−ＩＣモジュール（ＩＳＯ７８１６のＣ１からＣ８の８つの端子のＣ４，Ｃ８の端子をアンテナと接続可能な非接触端子とする）でなければならない問題があった。加えて、外部非接触リーダライタからの電磁誘導を起電力としてＳＩＭが駆動するため、ＩＳＯ１４４４３非接触通信では、その通信距離が２ｃｍから５ｃｍ程度しか得られないものであった。
【０００４】
さらに、近年では、ますますＩＣカードはネットワークセキュリティ認証デバイスとしての利用が拡大して、その暗号処理やデータ通信速度、データ処理速度の向上を目的として３２ｂｉｔＣＰＵなどの高消費電力のＩＣチップが使用されるに至って、上述の如くの接触、非接触の２つのインタフェースを持つチップでなくなってしまってきている。
すなわち、外部非接触電磁誘導による起電力では動作できないことから、非接触機能は実現されていない製品となっているため、特願２００２−２８４８２５の技術が活かせなくなってきている。
【０００５】
そこで発明者は、ＳＩＭサイズの小型ＩＣカードが装着可能であって電池電源を有するＳＩＭホルダーについて特許文献５により、かかる問題を解決する実施形態を提案している。本願は、特許文献５に新規機能を追加した発展的実施形態に関する。
なお、ＳＩＭホルダーに関しては、上記特許文献１、特許文献２以外に特許文献３、特許文献４等がある。特許文献３は、デュアルインターフェースＳＩＭを装着するＳＩＭリーダライタに関し、特許文献４は、ＣＰＵと電池を備える携帯機器に関する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−  ８６４０２号公報（特願２００２−２４４６１３）
【特許文献２】特開２００４−１１８７７１号公報（特願２００２−２８４８２５）
【特許文献３】特開２００４−２６４９１５号公報
【特許文献４】特開２００５−２０２５６３号公報
【特許文献５】特願２００７−０２３６７２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献５のＳＩＭホルダーでは、従来のＩＣカードリーダライタの機能に加えて、ＳＩＭから読み出したデータを非接触通信用コンバータチップとアンテナコイルを介して外部の非接触通信リーダライタと電磁誘導方式で交信（外部非接触リーダライタにＩＤデータを与えるか、データを受信してＩＣカードに書き込みを行う。）可能にしている。
本願は、この特許文献５の機能に加えて、モードを切り替えすることにより、自らが非接触通信用のリーダライタになり、相手のデータを読み取り、また書き込みする非接触通信デバイスとしても機能する形態を提案するものである。また、搭載された電池電源の消耗を抑えるべく、ＵＳＢ接続時はモードが非接触リーダライタモードであれば、ＵＳＢバスパワーを利用するようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の要旨は、ＳＩＭサイズの小型ＩＣカードが装着可能であって、ＵＳＢインタフェースを有し、さらに、（１）制御回路チップと非接触通信用コンバータチップと、（２）非接触通信のためのアンテナコイルと、（３）電池電源とそのスイッチと、（４）ＩＤデバイスと非接触リーダライタデバイスのいずれかの選択を行うモード切替スイッチと、を搭載した携帯可能なデバイスであって、前記モード切替スイッチが、（Ａ）ＩＤデバイスモードを選択している場合には、前記電池電源から制御回路チップ、非接触通信用コンバータチップ、及びＳＩＭに電力を供給することによって、アンテナコイルを通じて外部非接触リーダライタとＳＩＭとの通信が可能なＩＤデバイスとなり、（Ｂ）非接触リーダライタデバイスモードを選択している場合には、非接触通信のリーダライタとして他の非接触通信媒体との通信を可能とする、ことを特徴とする非接触通信デバイス、にある。
【０００９】
上記において、非接触通信デバイスが、ＵＳＢ接続している場合はＵＳＢバスパワーで駆動するものであって、制御回路チップは、パワーオンリセット直後にＵＳＢ接続モードか非接触通信モードであるかを判定し、ＵＳＢ接続されていなければ電池電源駆動であると判断して非接触通信モードに移行する、ようにすることができる。
【００１０】
上記において、非接触通信デバイスが、ＵＳＢ接続している場合はＵＳＢバスパワーで駆動するものであって、制御回路チップは、パワーオンリセット直後にＵＳＢ接続モードか非接触通信モードであるかを判定し、非接触通信モードであっても、途中からＵＳＢ接続してＵＳＢ接続モードと判定した場合は、電池電源の供給を停止する、ようにすることができる。
【００１１】
また上記において、非接触通信デバイスがＵＳＢ機器に接続し、ＵＳＢバスパワーで駆動している状態において、（Ａ）ＩＤデバイスモードでは、接続しているＵＳＢ機器に対してＳＩＭのＩＤデータを与え、（Ｂ）非接触リーダライタデバイスモードでは、非接触通信のリーダライタとして他の非接触通信媒体と通信する、ようにすることができる。
【００１２】
また上記において、非接触通信デバイスがＵＳＢ機器に接続しないで、前記電池電源により駆動している状態において、（Ａ）ＩＤデバイスモードでは、外部非接触リーダライタに対してＳＩＭのＩＤデータを与え、（Ｂ）非接触リーダライタデバイスモードでは、非接触通信のリーダライタとして他の非接触通信媒体と通信する、ようにすることもできる。
【発明の効果】
【００１３】
（１）本発明の非接触通信デバイス（請求項１）は、ＵＳＢインタフェースを有し、ＳＩＭとＰＣ間のＵＳＢ接続が可能であると共に、ＳＩＭが接触型であっても、内蔵する電池電源とアンテナコイルにより、外部非接触リーダライタとＳＩＭ間の通信を可能にする。  さらに、本非接触通信デバイスは、ＩＤデバイスか非接触リーダライタデバイスかのいずれかのモードの選択を行うモード切り替えスイッチを有し、モードの切り替えにより、ＩＤデバイスとしての機能とともに、自らが非接触通信のリーダライタとして他の非接触通信媒体と通信する機能を有する。
（２）通常の非接触ＩＣカードの場合、外部非接触リーダライタとの間では、５ｃｍ程度の通信距離しか得られないのに対し、本発明の非接触通信デバイスでは、１０ｃｍ程度の通信距離が得られる。
【００１４】
（３）請求項２の非接触通信デバイスは、ＵＳＢ接続によって、ＵＳＢバスパワーで駆動しているか、ＵＳＢ接続されていなければ、電池電源で駆動しているかの判断をして、各々のＵＳＢ接続モードか非接触通信モードかの切り替えを行うことができる。
（４）請求項３の非接触通信デバイスは、ＵＳＢバスパワーで駆動可能であって、ＵＳＢ接続している場合は電池電源の供給を停止するので、電池電源の消費を少なくできる。
【００１５】
（５）請求項４の非接触通信デバイスは、ＵＳＢ接続でＵＳＢバスパワーで駆動している状態においても、ＩＤデバイスモードでＳＩＭのＩＤデータをＵＳＢ機器に与え、非接触リーダライタデバイスモードでは、他の非接触通信媒体と通信できる。
（６）請求項５の非接触通信デバイスは、ＵＳＢ接続しないで、電池電源により駆動している状態において、ＩＤデバイスモードでＳＩＭのＩＤデータを外部非接触リーダライタに与え、非接触リーダライタデバイスモードでは、他の非接触通信媒体と通信できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の非接触通信デバイスの例の外観図、図２は、非接触通信デバイスの機能ブロック図、図３は、非接触通信デバイス間で通信を行っている状態を示す図、図４は、非接触通信デバイスを携帯電話にＵＳＢ接続して、非接触リーダライタとして利用している状態を示す図、図５は、制御回路チップの初期フローを示す図、図６、図７は、制御回路チップの動作フローを示す図、図８は、ポーリング信号待機状態を説明するフロー図、図９は、タイマーの動作を説明するフロー図、である。
【００１７】
図１は、本発明の非接触通信デバイスの例の外観図である。非接触通信デバイス１は、回路や部品、ＳＩＭを納めるる筐体１０からなり、ＳＩＭ２を挿入口１５からスライドして挿入し着脱できる構造になっている。筐体１０は透明な材質、例えば透明アクリル等で構成され、透明窓１６からＳＩＭ２を観察できる構造になっている。
非接触通信デバイス１は、ＵＳＢインターフェースのためにＵＳＢコネクタ５を有する。図１の場合、ＵＳＢコネクタ５はＡコネクタ（雄型）であるが、筐体から突出しないミニＢコネクタ（雌型）であってもよい。筐体１０には、電源ボタン１８（スイッチ８と一体のもの）、モード切り替えスイッチ１２、及び使用状態を確認するＬＥＤ表示１７が設けられている。ただし、外観や構造、材質は、図１の例に限定されるものではない。
【００１８】
非接触通信デバイス１は、（Ａ）ＩＤデバイスモードと、（Ｂ）非接触リーダライタデバイスモードと、のいずれかのモードを選択できるモード切り替えスイッチ１２を有している。モード切り替えスイッチ１２は、例えば左右にスライドして動き、いずれかのモードを選択できるようにされている。非接触通信デバイス１が、ＩＤデバイスのモードを選択している場合は、非接触通信デバイス１は、前記特許文献５のＳＩＭホルダーの機能を行い、ＵＳＢを介して認証媒体としてのＳＩＭの機能と、外部リーダライタが非接触でＳＩＭ２と交信可能にする機能を行う。この場合のＳＩＭホルダーは、ＳＩＭ２のＩＤデータを読み取りさせ、ＳＩＭに書き込みさせる機能であって、他の非接触通信媒体を能動的に読み書きする機能は有していない。
本非接触通信デバイス１が、非接触リーダライタデバイスモードを選択している場合は、非接触通信のリーダライタとして、同等機能を有する他の非接触通信デバイスや非接触ＩＣカードとの交信を行う（相手の情報を読み、また書き込みする）特徴がある。
【００１９】
本発明に使用するＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌｅ）２は、一般的には、長辺が２５ｍｍ程度、短辺が１５ｍｍ程度に形成されている。厚みは、１．０ｍｍ以内で通常は０．７６ｍｍの均一な薄板状のものである。ＳＩＭ２の本来的目的は、携帯電話サービスの利用目的で開発されたが、一般のＩＣカードと同様の使用方法が可能であり、クレジット決済用の個人識別情報などを暗号化して登録することも可能となっている。本発明で使用するＳＩＭ２は、接触型であって接触端子板２２を有するが、基板２０内にアンテナコイルを有していない。
【００２０】
本発明の非接触通信デバイス１では小型ＩＣカードのＳＩＭ２を使用することが、リーダライタの小型化に寄与することから、ＳＩＭ対応として本非接触通信デバイス１を説明しているが、ＩＣカードはＳＩＭに限定されず、非接触通信デバイス１の外形を異なるものとすれば、通常の札入れサイズＩＣカードにも対応でき、その機能を損なうものでないことは、当該分野に関わるものならば容易に類推できる。
【００２１】
図２は、非接触通信デバイスの機能ブロック図である。全体の制御回路（ＣＰＵ）として制御回路チップ（マイクロコンピュータチップ）３を用いた一例である。制御回路チップ３はＣＰＵの機能を有するので、以下単に、「ＣＰＵ３」という場合もある。
（プログラム）ＲＯＭやＲＡＭは、ＣＰＵ３に内蔵されているチップを想定しているが、外付けＲＯＭやＲＡＭであっても同様に機能させることができる。ＳＩＭ２とは物理的には、８本のコンタクトピンを有する端子板（不図示）により接続しているが、ＣＰＵ３にはＳＩＭ（制御）コントローラ３１が搭載されている。すなわち、ＳＩＭ２はＩＳＯ７８１６−３で規定するプロトコルを持ち、ＣＰＵ３はこのＩＳＯ７８１６−３のインタフェース、及びプロトコルを有している。ＣＰＵ３はまた、ＵＳＢ（インタフェース）コントローラ３２を有している。
【００２２】
本非接触通信デバイス１をＩＤデバイスとして使用する場合には、モード切り替えスイッチ１２を（ＩＤ）側にスライドする。これにより例えば、外部パソコンとＵＳＢ接続された状態で、パソコンのアプリケーションとＳＩＭ２とのトランスミッション（伝達）を本非接触通信デバイス１が行う。すなわち、アプリケーションからＳＩＭ２に記憶されたＩＤデータを読み出すコマンドがＵＳＢインタフェース経由で本非接触通信デバイス１のＣＰＵ３に送信され、そのコマンドを解釈して（または変換して）ＳＩＭ２へ通知し、ＳＩＭ２からそのデータを受け取り、ＵＳＢコネクタ５経由で外部パソコンのアプリケーションへ通知するといった機能を持っている。
【００２３】
ＣＰＵ３は非接触コントローラ３３を有し、非接触通信用コンバータ（デジタル／アナログ変換）チップ４を制御させる機能を持っている。非接触通信用コンバータチップ４には、アンテナコイル１１が接続している。アンテナコイル１１は、筐体１０の内側に沿って敷設されているもので、ＩＳＯ１４４４３、ＩＳＯ１８０９２のキャリア周波数１３．５６ＭＨｚの特性に合わせられている。
【００２４】
一般の非接触ＩＣカードでは外部非接触リーダライタからのポーリング応答要求信号を受信すると、そのポーリング信号の電磁波を誘導起電力として、ＩＣカード自体がその電力で起動し、応答を外部非接触リーダライタに返信するが、本非接触通信デバイス１の場合は他のＣＰＵを含めて動作電力が大きいために、電磁誘導起電力では動作できない。
そこで、本発明では、電池電源７での回路駆動としてその問題を解決している。電源ボタン（電源スイッチ８）１８を「ＯＮ」にされた状態で、モード切り替えスイッチ１２がＩＤデバイスモードを選択している場合には、前記電池電源から制御回路チップ、非接触通信用コンバータチップ、及びＳＩＭに電力を供給することによって、アンテナコイルを通じて外部非接触リーダライタとＳＩＭとの通信が可能なＩＤデバイスとなる。
【００２５】
すなわち、ＣＰＵ３、ＳＩＭ２と非接触通信用コンバータチップ４を可動状態にした段階で、外部非接触リーダライタからのポーリング応答要求を受信した場合に、その応答を返信し、外部非接触リーダライタからのＩＤデータ要求コマンドを受け付けて、ＩＤデータを送出するようにしたものである。すなわち、外部非接触リーダライタとＳＩＭ２とのトランスミッションをＣＰＵ３がその仲介を行っていることになる。
【００２６】
すなわち、本非接触通信デバイス１はＳＩＭ２を挿入してから、ＵＳＢ接続することによって、ＳＩＭ用リーダライタとなり、ＵＳＢ接続されていない時には電源「ＯＮ」して、自身の電池電源７によって駆動することにより、ＳＩＭ２を非接触ＩＤデバイスとして使用可能ならしめるという特徴を有するものである。
電池電源７は、二次電池でも一次電池であってもよい。二次電池の場合は、充電回路３５を備える必要がある。二次電池にはリチウムイオン電池等を使用できる。電池電源７は電源ボタン（スイッチ８）１８を「ＯＮ」にした際に、電源供給ライン３６を通じて、ＣＰＵ３、非接触通信用コンバータチップ４、ＳＩＭ２に供給される。ＵＳＢ接続している場合は、パソコンから同様にバスパワーにより電源が供給される。
【００２７】
この場合は、非接触通信用コンバータチップ４に電源供給する必要はない。また、非接触通信用コンバータチップ４に電源供給してもＣＰＵ３が非接触通信用コンバータチップ４を制御して、信号遮断を行うなどにより非接触通信は行わないようにする。
タイマー（電源コントローラ）３４は、電池電源の無駄な消費を防ぐために設けられたもので、その機能については後述する。
【００２８】
非接触通信デバイス１は次のような使用方法が考えられる。電源ボタン（電源スイッチ８）１８を「ＯＮ」にして、リーダライタ（外部非接触リーダライタ）が設置されたドアゲートにかざして、ドアを開閉して入室する。入室した部屋のパソコンにＵＳＢ接続してネットワークログインする、といった使用例が代表的である。このような使用法により、許可されたＩＤ者のみが入室し、パソコンに接続してネットワークログインすることが可能になる。他方、許可されないＩＤ者は入室もネットワークログインも禁止される。
【００２９】
非接触デバイスとしての使用の典型的な例は、上記のようなドアゲートなどのゲート通過システムであるが、この場合にはデバイスの電源を「ＯＮ」にして、すばやく交信する必要がある。そのため、ゲートの外部非接触リーダライタにかざす前にデバイスに装着されたＳＩＭをリセット解除し、ＳＩＭも非接触通信用コンバータチップ４も活性化状態にしておかねばならず、特にＳＩＭはＡＴＲ（Ａｎｓｗｅｒ  Ｔｏ  Ｒｅｓｅｔ）データの送信を終えて（制御回路チップ３がＡＴＲデータを取得済み状態で）、コマンド入力待ち状態にしておくことが重要であり、最初にこの処理を行うように工夫されている。
【００３０】
逆に、電源ＯＮにしてから、外部非接触リーダライタと交信が行われなかった場合には、電池の消耗を最小限にするために、ある一定時間の交信がない場合は、制御回路チップ３が電力を遮断（停止）する機能を持たせた。ドアゲートに限らず、ＰＣ接続の卓上非接触リーダライタとの長時間の交信においても、ある一定時間の交信がない場合には、電池電源からの供給を停止する機能を持たせ、電池の無用な消耗を防ぐ工夫も行っている。
以上は、ＩＤデバイスとして本非接触通信デバイス１を使用する場合であるが、この使用方法は前記した特許文献５のＳＩＭホルダーと同様の内容である。
【００３１】
本非接触通信デバイス１を非接触リーダライタデバイスとして使用する場合には、モード切り替えスイッチ１２を（ＲＷ）側にスライドする。電源ボタン（スイッチ８）１８が「ＯＮ」にされた状態で、モード切り替えスイッチ１２が非接触リーダライタデバイスモードを選択している場合には、制御回路チップ３は非接触リーダライタデバイスのプログラムを遂行する。すなわち、外部パソコン等とＵＳＢ接続された状態、または非接続の状態で、他の非接触情報媒体の情報を読み取りし、また当該非接触情報媒体に対して、パソコンからのデータを書き込みする機能を非接触通信デバイス１が行う。
この場合も、ＰＣと非接続の状態では、前記電池電源から制御回路チップ、非接触通信用コンバータチップ、及びＳＩＭに電力を供給することは同様である。
【００３２】
本発明の制御回路チップ３の非接触コントローラ３３は、アクティブ（Ａｃｔｉｖｅ）モードにおいて、非接触リーダライタモードとしての機能を有する特徴がある。これにより、相手のＩＣカード（ＳＩＭ）のデータを読み取りし、また相手のメモリーに対して書き込みする機能を備える。パッシブ（Ｐａｓｓｉｖｅ）モードである場合は、非接触ＩＤデバイスとなることの違いがある。パッシブモードの場合は、自己のＩＤデータを相手側に読み取らせて、また自己のメモリーに書き込みさせて、ＩＤデバイスとしての機能をすることが主体になる。ＩＤデバイスとしての機能は特許文献５の場合と同様である。
【００３３】
アクティブモードとパッシブモードでは、非接触通信デバイス１がポーリング応答要求信号を発するか否かの違いがある。すなわち、アクティブモードの非接触通信デバイス１では、応答を求めるポーリング応答要求信号を最初から発信している必要があり、パッシブモードではポーリング応答要求信号を発することはない。制御回路チップ３は、モード切り替えスイッチ１２の状態を判断して、モード設定を行う。アクティブモードの場合は、非接触コントローラ３３がコマンドを選択し、非接触通信用コンバータチップ４に対して、ポーリング応答要求信号発信を指示する。
ただし、アクティブモードとパッシブモードでは、制御回路チップ３自体もハード的にも異なるものとなる。例えば、インサイド  コンタクトレス社の「ＰｉｃｏＲｅａｄ」などは、パッシブモードとアクティブモードの両方の機能を備えているので、これを非接触コントローラ３３で切り替えコントロールすることで本発明のテバイスを実現できる。
【００３４】
図３は、非接触通信デバイス間で通信を行っている状態を示す図である。２つの非接触通信デバイス１Ａと１Ｂが接近して（２〜１０ｃｍの距離）置かれた状態にある。平面的に重なる状態でもよく、図のように略同一面に並置した状態でもよい。
非接触通信デバイス１Ａのモード切り替えスイッチ１２は、アクティブの非接触リーダライタモード（ＲＷ）の状態であり、非接触通信デバイス１Ｂは、パッシブのＩＤデバイスモードの状態である。この状態では、非接触通信デバイス１ＢのＩＤデータを非接触通信デバイス１Ａが読み取りし、認証する状態にある。非接触通信デバイス１Ａからデータを送信してデバイス１Ｂに書き込みするものであってもよい。非接触通信デバイス１Ａからはポーリング信号が発信されていて、デバイス１Ｂがこれに応答信号を発した場合に通信が成立する。ＵＳＢ機器に接続しない状態では、双方ともに電池電源で動作する。
【００３５】
図３では、非接触通信デバイス１Ａは、ＰＣ１００等のＵＳＢ機器に接続した状態であってもよい。ＰＣ１００に接続した状態では、ＰＣ１００からのバスパワーによりデバイス１Ａは動作する。接続した状態で、ＰＣ１００がデバイス１Ｂを認証し、デバイス１Ｂに対して必要なデータを書き込みすることができる。
【００３６】
図４は、非接触通信デバイスを携帯電話にＵＳＢ接続して、非接触リーダライタとして利用している状態を示す図である。携帯電話２００もＵＳＢコネクタを有し、非接触通信デバイス１ＡのＵＳＢコネクタ５を差し込みして使用することができる。
図４の状態では、非接触通信デバイス１Ａが非接触リーダライタモード（ＲＷ）の状態であり、非接触通信デバイス１Ｂは、ＩＤデバイスモードの状態である。
非接触通信デバイス間同士ではなく、非接触通信デバイス１Ａと非接触ＩＣカード２、または図示してないが非接触ＩＣタグ間との交信ができることも勿論である。非接触ＩＣカード２や非接触ＩＣタグの場合は、アンテナコイルを内蔵するものである。また、携帯電話２００に替えて他の携帯端末やＰＣにも接続できる。
【００３７】
図５は、制御回路チップの初期フローを示す図である。
ＣＰＵ３は、パワーオンリセット（Ｓ１１）直後にモードチェック（ポートチェック）を行う（Ｓ１２）。すなわち、ＩＤデバイスモードであるか非接触リーダライタデバイスモードであるか否かの判断を行う（Ｓ１３）。ＩＤデバイスモードである場合（ｙｅｓ）は、ＵＳＢレジスタチェックを行う（Ｓ１４）。ＵＳＢレジスタチェックは、非接触通信デバイス１が、ＵＳＢに接続した状態であるか否かの判断を行う（Ｓ１５）。ＵＳＢに接続していなければ（ｎｏ）、非接触ＩＤモードを起動して（Ｓ１６）、非接触ＩＤ通信を行う。ＵＳＢに接続していれば（ｙｅｓ）、ＵＳＢ接続インターフェースを起動して（Ｓ１７）、ＳＩＭ２に対して接触通信（ＵＳＢ機器とＳＩＭ２間の）を行う。
【００３８】
ＩＤデバイスモードでない場合（ｎｏ）は、非接触リーダライタデバイスモードを起動する（Ｓ１８）。ＵＳＢレジスタチェックを行い（Ｓ１９）、非接触通信デバイス１が、ＵＳＢに接続した状態であるか否かの判断を行う（Ｓ２０）。
ＵＳＢに接続していれば（ｙｅｓ）、電池電源をＯＦＦして（Ｓ２１）、非接触リーダライタアプリケーションを起動して（Ｓ２２）、他の非接触通信デバイスと非接触通信を行う。ＵＳＢに接続していなければ（ｎｏ）、電池電源を使用して非接触リーダライタアプリケーションを起動して（Ｓ２２）、他の非接触通信デバイスと非接触通信を行う。
【００３９】
図６、図７は、制御回路チップの動作フローを示す図である。いずれも、図５の初期フローの前提となる動作を意味する。
電源ＯＮの状態でＣＰＵ３は、パワーオンリセット（Ｓ１１）直後に、ＵＳＢコントローラ３２のレジスタの状態をチェックする（Ｓ１２）。すなわち、ＣＰＵ３が起動した場合に、ＵＳＢバスパワーでの起動か、電池電源からの起動かは、ＣＰＵ３の立ち上がり直後には不明なため、レジスタがＵＳＢ接続を示していればＵＳＢでのトランスミッションを始める状態に移行する。ＵＳＢ接続されていなければ、電池電源駆動であると判断して（Ｓ１３）、非接触通信モードでトランスミッションを始める状態に移行する。
【００４０】
図７のようにＣＰＵ３は、パワーオンリセット（Ｓ１１）直後に、ＵＳＢコントローラ３２のレジスタの状態をチェックする（Ｓ１２）。レジスタがＵＳＢ接続を示していればＵＳＢでのトランスミッションを始める状態に移行する。電池電源駆動していても（非接触通信モードであっても）、ＵＳＢ接続された場合には、ＣＰＵ３は一定間隔でＵＳＢレジスタをチェックしていて、その時点でＵＳＢ接続か否かを判断し（Ｓ１３）、ＵＳＢ接続されたと判断した場合は、電池電源７のスイッチＯＦＦ信号を送出して（Ｓ１４）、電池電源７を切断してＵＳＢモードとする。
【００４１】
これによって、ＵＳＢ接続モードか非接触モードかのどちらのモードで駆動すべきかを判断することができ、また、電池の無駄な消費を抑えることが可能となる。このチェック動作を一定間隔（例えば、０．５秒）毎に行う。なお、図２の機能ブロック図では、電池電源スイッチのＯＦＦ信号をタイマー（電源コントローラ）３４により送出するように図示されているが、どのラインからでもよい。図２のように、コントロールする場合は、タイマーのカウント値を設定値まで強制的に繰り上げて信号送出するようにする。
【００４２】
次に、図８のフローチャートを参照して、ＩＤデバイスモードにおける信号待機状態などについて説明する。
上述のようなドアーゲートシステムでの使用では、電源ボタン（電源スイッチ８）１８をＯＮにしてから（Ｓ２１）、外部非接触リーダライタ６にかざして非接触通信を行うが、電源ＯＮにした状態の直後では上述の如く、ＵＳＢ接続モードか非接触通信モードかの選択を行う。非接触通信モードと判断した場合には直後にＳＩＭ２をリセットし（２ａ）、ＡＴＲ応答を得て（２ｂ）、ＳＩＭ２を稼働状態にしておく。これにより、ＣＰＵ３は、ポーリング信号確認待ち状態（Ｓ２２）になり、ＳＩＭ２は、コマンド入力待ち状態（Ｓ２３）になる。
【００４３】
このようにすることによって、いつ外部非接触リーダライタ６から非接触通信用コンバータチップ４にポーリング応答要求（２ｃ）があって、ポーリング信号受信通知（２ｄ）が、ＣＰＵ３にされても、ポーリング応答返信通知（２ｅ）をすることができる。
非接触通信用コンバータチップ４が、外部非接触リーダライタ６にポーリング応答（２ｆ）をすると、外部非接触リーダライタ６は、ＩＤデータ要求コマンド（２ｇ）を非接触通信用コンバータチップ４に返し、ＣＰＵ経由ＳＩＭに送信される（２ｈ，２ｉ）。
ＳＩＭ２は、ＩＤデータ返信をＣＰＵ３と非接触通信用コンバータチップ４を経由して、外部非接触リーダライタ６に返信する（２ｊ，２ｋ，２ｌ）。この処理フローにより、使用上では電源ＯＮからいつでも非接触システムとして使用可能とすることができる。通常では、０．５秒以内でＳＩＭはコマンド入力待ちの状態にすることができる。
【００４４】
本デバイス（非接触通信デバイス）１は、非接触通信モードでは電池電源７を使用するが、前述のドアゲートシステムを例にすると、電池電源スイッチ８を「ＯＮ」にしてから、外部非接触リーダライタにかざさない場合も想定することができる。この場合は延々と電池が消費されるので、電池電源の無駄な消費を防ぐためにタイマー機能を搭載する。
【００４５】
図９のフローチャートを参照して、タイマーの動作などについて説明する。
前記のように、ＳＩＭ２をリセットし（３ａ）、ＡＴＲ応答を得て（３ｂ）、ＳＩＭ２を稼働状態にしておく。これにより、ＣＰＵ３はポーリング信号確認待ち状態（Ｓ３２）になり、ＳＩＭ２は、コマンド入力待ち状態（Ｓ３３）になる。このように、ＳＩＭ２を活性化した直後に、ＣＰＵ３は、自己のタイマーをセットする（Ｓ３４）。
ドアゲートなどの非接触システムを想定すると１０秒が最適と言える。１０秒間、何も非接触通信用コンバータチップ４からの信号がない場合は、終了シーケンスを実行して、電源スイッチにＯＦＦ信号を出力して電池電源供給を「ＯＦＦ」させる。
【００４６】
図８と同様に、外部非接触リーダライタ６から、ポーリング応答要求（３ｃ）があって、非接触通信用コンバータチップ４からの、ポーリング信号受信通知（３ｄ）を受け、ポーリング応答返信通知（３ｅ）し、ポーリング応答（３ｆ）する。ＩＤデータ要求コマンド（３ｇ，３ｈ，３ｉ）に対して、ＩＤデータ返信した場合（３ｊ，３ｋ，３ｌ）は、その後、タイマー３４をセットする（Ｓ３５）。タイマーセット後、１０秒間コマンド信号入力無しを確認（Ｓ３６）した場合は、ＣＰＵ３は、終了シーケンス（３ｍ）をＳＩＭ２に送信し、電源スイッチＯＦＦ信号を出力し（Ｓ３７）、電池電源供給を「ＯＦＦ」させる。すなわち、非接触通信が途絶えて約１０秒後には、必ず電池電源を「ＯＦＦ」することが可能となり、無駄な電量消費を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明では小型ＩＣカードのＳＩＭを使用することが、リーダライタの小型化に寄与することから、ＳＩＭを例として記述し、ＳＩＭ対応として本非接触通信デバイスを説明してきたが、ＩＣカードはＳＩＭに限定されず、通常の札入れサイズＩＣカードにも適用できることは、当業者には自明のことである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の非接触通信デバイスの例の外観図である。
【図２】非接触通信デバイスの機能ブロック図である。
【図３】非接触通信デバイス間で通信を行っている状態を示す図である。
【図４】非接触通信デバイスを携帯電話にＵＳＢ接続して、非接触リーダライタとして利用している状態を示す図である。
【図５】制御回路チップの初期フローを示す図である。
【図６】制御回路チップの動作フローを示す図である。
【図７】制御回路チップの動作フローを示す図である。
【図８】ポーリング信号待機状態を説明するフロー図である。
【図９】タイマーの動作を説明するフロー図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    非接触通信デバイス、本デバイス
２    ＳＩＭ（小型ＩＣカード）
３    制御回路チップ、ＣＰＵ
４    非接触通信用コンバータチップ
５    ＵＳＢコネクタ
６    外部非接触リーダライタ
７    電池電源
８    電源スイッチ
１０    筐体
１１    アンテナコイル
１２    モード切り替えスイッチ
１６    透明窓
１７    ＬＥＤ表示
１８    電源ボタン
２０    基板
２２    接触端子板
３１    ＳＩＭコントローラ
３２    ＵＳＢコントローラ
３３    非接触コントローラ
３４    タイマー（電源コントローラ）
３５    充電回路
３６    電源供給ライン
【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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【図９】
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