JPH10307901A

JPH10307901A - Ｉｃカード・リーダライタ

Info

Publication number: JPH10307901A
Application number: JP9113716A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Ishibashi; 和宏石橋; Hiroshi Kanai; 洋金井
Original assignee: SEKIYUA TEC KK
Current assignee: SEKIYUA TEC KK
Priority date: 1997-05-01
Filing date: 1997-05-01
Publication date: 1998-11-17

Abstract

(57)【要約】【課題】付属の電池を内蔵したり、電源を接続すること
なくカードの挿入排出や接続制御動作が可能であり、か
つ低電力消費で小型化、および簡素化されたＩＣカード
・リーダライタを実現する。【解決手段】ＰＣに接続するケーブル内の制御信号線か
ら電源を取出すのみで、補助電源（電池、ＡＣアダプ
タ）を使用することなく、ＩＣカード・リーダライタ１
０の動作および挿入されたＩＣカード１１の読み書き動
作に必要な電源を供給する。ＰＣ２０からのＥＲ線、Ｒ
Ｓ線を電源回路２４に導き、５Ｖ、３Ｖの電源を取り出
し、ＩＣカード１１のＶＣＣ端子に供給する。ＩＣカー
ド・リーダライタのＣＰＵ２２は、カードから正しいＡ
ＴＲ信号を受信したならば、スルーモードをオンにして
マルチプレクサ２５を介して両者を直通に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータとの
間でやりとりする信号から電源を生成することにより、
内蔵電源や接続電源を不要とし、低消費電力化を可能と
したＩＣカード・リーダライタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カードにＩＣを埋め込んだＩＣカードに
は、マイクロコンピュータとメモリを内蔵するカード
と、メモリだけを内蔵するカードと、アナログ回路
等を含むその他のカードとがある。特に、上記のＩＣ
カードは、カード内で演算する能力を持っているので、
暗証番号確認や暗号処理等がカード内で可能となる。従
って、銀行等の金融機関や商店や、最新では一般家庭に
おいても、ＩＣカード・リーダライタが備わっていれば
多くの取引に使用することができる。例えば、これを銀
行のキャッシュカード等に利用すれば、セキュリティの
向上とともにデータを短符号で相手方に転送することに
より、転送量の低減にもなる。ところで、従来のＩＣカ
ード・リーダライタは、それ自体でもかなりの電力を消
費するため、通常は電源を接続しているか、あるいは電
池等の内蔵電源を所有している。すなわち、通常、ＩＣ
カード・リーダライタでは、挿入口からＩＣカードを自
動挿入するためにマグネットやモータを設けており、ま
たＩＣカードを自動排出するためにソレノイドやイジェ
クトレバーを設けている。これらの設備は多くの電力を
消費するために、どうしてもＩＣカード・リーダライタ
に付属の電池を内蔵するか、あるいは補助電源を接続す
る必要があった。それと同時に、装置自体が大型化、複
雑化していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のＩ
Ｃカード・リーダライタでは、ＩＣカードを自動挿入排
出するためのマグネット、モータ、ソレノイド、イジェ
クトレバー等を設けていたので、ＩＣカード・リーダラ
イタ自体を小型化、簡素化することは困難であった。ま
た、装置自体の消費電力が多いために、ＩＣカード・リ
ーダライタには必ず補助電源を接続するか、あるいは付
属の電池を内蔵する必要があった。そこで、本発明の目
的は、これらの問題点を解消し、付属の電池を内蔵した
り、電源を接続することなくカードの挿入排出や接続制
御動作が可能であり、かつ低電力消費で小型化、および
簡素化されたＩＣカード・リーダライタを提供すること
にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のＩＣカード・リーダライタでは、パーソナ
ルコンピュータ（以下、ＰＣと略記する）を接続するＲ
Ｓ−２３２Ｃケーブル内制御信号線から電源を取るのみ
で、補助電源（電池、ＡＣアダプタ）を使用することな
く、ＩＣカードの挿入および排出を行い、かつＩＣカー
ド側に電源を供給することができるようにした。さら
に、詳細に述べると、上位ＰＣ側出力信号のうち、デー
タをやり取りする通信線ＳＤ，ＲＤ以外の信号線（２本
の制御線ＥＲ，ＲＳ）の電流を電源にする。上位ＰＣ側
のソフトウェアで、ＩＣカード・リーダライタを使用可
能にするとき、制御線（ＥＲ・ＲＳ）をＯＮにする。こ
れによりＩＣカード・リーダライタの電源が不要になる
ため、操作性は向上し、設置の容易性が上り、低価格と
なる。また、ＰＣの電源がオフになると、制御線（ＥＲ
・ＲＳ）もオフになるため、ＰＣの電源と同期をとる必
要がなくなる。上位ＰＣ側から取り出せる電力エネルギ
ーは、ＰＣによって異なるが、ＥＲ，ＲＳの各１信号当
り３０〜３５ｍＷである。従って、２信号線から取り出
せる電力は６０〜７０ｍＷになる。ＩＣカード・リーダ
ライタに挿入されるＩＣカードの消費電力はカード内Ｉ
Ｃチップによって異なるが、最大５０ｍＷであるため、
ＩＣカード・リーダライタ自体の消費電力を１０ｍＷ程
度に落す必要がある。ＩＣカード・リーダライタ内の回
路を２系統に分けて、ＩＣカードおよびＲＳ２３２Ｃと
のインタフェース部を高電圧レベル（５Ｖ系）とし、そ
の他の回路を低電圧レベル（３Ｖ系）として低消費電力
化を計っている。なお、ＩＣカードとのインタフェース
部は３Ｖ定格カードに対応できるように、５Ｖと３Ｖを
ソフトウェアで切り替え可能な構成とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例を示す
ＩＣカード・リーダライタの外観図であって、図１
（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図、図１（ｃ）は側
面図である。図１において、１０はＩＣカード・リーダ
ライタ本体、１１はＩＣカード、１２はＰＣに接続され
るケーブルコネクタ（例えば、ＲＳ２３２Ｃコネク
タ）、１３はケーブル（ＲＳ２３２Ｃケーブル）であ
る。図面の（）内の数字は実際に製作したＩＣカード
・リーダライタの寸法（ｍｍ）であって、薄型でかつ外
形的に余分な突起もなく、非常に使い勝手のよい形状を
有している。本発明のＩＣカード・リーダライタ１０で
は、従来から用いられていたモータ、マグネット、ソレ
ノイド、イジェクトレバー等の機構の代りにハートカム
型ラッチ機構を設けて、プッシュインプッシュアウト式
とすることにより、低消費電力化、低価格化、薄型化を
可能にした。また、カード挿入口をＶ字型のスリットに
してＩＣカードの露出部分を三角形状にすることによ
り、掴み難くして、洋服に引掛けたり、いたずらで引出
されることがないようにした。

【０００６】図４は、本発明におけるＩＣカード・リー
ダライタとＰＣ間の信号線の図である。図４に示すよう
に、ＰＣ３０とＩＣカード・リーダライタ１０との間は
ＲＳ２３２Ｃケーブルで接続され、そのケーブル内の２
本の通信線（送信データ線ＳＤ，受信データ線ＲＤ）と
２本の制御線（リクエストツーセンド線ＲＳ，データタ
ーミナルレディ線ＥＲ、クリアツーセンド線ＣＳ）を用
いて相互間で信号のやりとりを行う。ＲＳ線をオンにす
ることにより、ＩＣカード・リーダライタ１０に電源が
入る。そして、ＩＣカード・リーダライタ１０は、ＣＳ
線をオンにしてＰＣ３０との接続が正常であることをＰ
Ｃ３０に通知する。ＰＣ３０がＩＣカード・リーダライ
タ１０との接続を確認した後、ＥＲ線をオンにすること
により、ＰＣ３０がデータ受信可能であることをＩＣカ
ード・リーダライタ１０に通知する。本来は、ＩＣカー
ド・リーダライタ１０がデータ受信可能であることをＰ
Ｃ３０に通知する信号が必要であるが、本発明では低消
費電力化のため、この信号を省略し、ＲＳ線とＥＲ線が
共にオンの場合、常に受信可能として取り扱っている。
これらの手続が終了した後、ＰＣ３０とＩＣカード・リ
ーダライタ１０との間で２本の通信線（ＳＤ線，ＲＤ
線）を使用してデータのやりとりを行う。本発明では、
ＰＣ３０からの制御線であるＥＲ線とＲＳ線の２本を流
れる電流からＩＣカード・リーダライタ１０の電源を抽
出する。ＥＲ線とＲＳ線がオンのときには、１本当り９
〜１２Ｖ程度の電圧となり、オフのときは−９〜−１２
Ｖ程度となる。ＩＣカード・リーダライタ１０側の負荷
を考慮すると、＋５Ｖ以上の電圧に対して６〜７ｍＡの
電流が各線を流れることになる。結局、ＰＣ３０からＩ
Ｃカード・リーダライタ１０に送信されるＥＲ線とＲＳ
線の２本には合わせて１２〜１４ｍＡの電流が流れるの
で、この貴重な電流を取り出してＩＣカード・リーダラ
イタ１０の電源とするのである。

【０００７】図２は、本発明の一実施例を示すＩＣカー
ド・リーダライタとＰＣ側およびＩＣカード側との接続
関係図である。２０はＰＣ側のＲＳ２３２Ｃの接続端子
であり、１１はＩＣカード側の接続端子である。ＩＣカ
ード・リーダライタ１０内には、ＩＣカード１１との接
続およびＰＣ２０との接続を制御するＣＰＵ２２と、Ｐ
Ｃ２０側とＩＣカード・リーダライタ１０側との信号レ
ベルの変換を行うレベル変換回路２３と、２本の信号線
に信号を分配するマルチプレクサ２５と、ＲＳ線、ＥＲ
線から電源を抽出する電源回路２４と、ＩＣカード１１
側の電源を切り替え接続する電源コントロール回路２６
と、ＩＣカード１１にクロックを供給する発振回路２７
と、ＩＣカード１１の活性化可能な状態（ＳＴＡＮＤＢ
Ｙ）を表示する回路２８、ＩＣカード１１が活性化中の
状態（ＡＣＴＩＶＥ）を表示する回路２９が設けられ
る。前述のように、ＰＣ２０から送られる２本の信号線
ＥＲ，ＲＳの電力（６０〜７０ｍＷ，電圧５Ｖで１２〜
１４ｍＡ）からＩＣカード・リーダライタ１０の電源を
取り出すのであるが、ＩＣカード・リーダライタ１０に
ＩＣカード１１が挿入されると、ＩＣカード１１はメモ
リの読み書き動作に最大５０ｍＷの電力を必要とする。
この電力はＩＣカード・リーダライタ１０から供給する
必要があるので、ＩＣカード・リーダライタ１０自体で
使える電力は残りの１０〜２０ｍＷ程度しかないことに
なる。ＩＣカード・リーダライタ１０内では、ハートカ
ム型ラッチ機構を採用すること、電圧を下げること、回
路（ソレノイド駆動回路等）を削減すること等、により
低消費電力化が実現されているので、この電力範囲内
（１０〜２０ｍＷ）で装置を動作させることができるよ
うになっている。

【０００８】図３は、図２における電源回路の内部構成
図である。ＲＳ２３２Ｃケーブルコネクタの信号線の出
力インピーダンスは６００Ω程度であり、また開放電圧
が９Ｖ以上と高い。本発明では、図３に示すように、Ｒ
Ｓ２３２Ｃケーブル内の信号線のうち、ＥＲ信号とＲＳ
信号の２本の信号線からそれぞれ３０ｍＷ程度の電力を
取り出し、合計で５Ｖ、１２ｍＡの安定した電源を生成
する。逆流防止ダイオードＤ１を介したＲＳ信号と、逆
流防止ダイオードＤ２を介したＥＲ信号とを合流するこ
とにより、５Ｖ用定電圧ＩＣ３１で５Ｖ電源を生成し、
コンデンサＣ２にてこの電圧を保持する。なお、コンデ
ンサＣ１は定電圧ＩＣ３１の入力電圧を安定化する働き
を持つ。＋５Ｖは、出力端子からＩＣカード１１側に出
力する。次に、３Ｖ用定電圧ＩＣ３２で３Ｖ電源を生成
し、コンデンサＣ３にこの電圧を保持し、出力端子から
ＩＣカード１１側あるいはＩＣカード・リーダライタ１
０内に出力する。なお、ＩＣカード１１に供給するため
の５Ｖと３Ｖの切り替えは、電源コントロール回路２６
で行われる。

【０００９】次に、図２により、ＩＣカード・リーダラ
イタ１０の動作を説明する。先ず、ＰＣ２０で電源を投
入することにより、リクエストツーセンド線ＲＳをオン
にしてＰＣ２０からの接続要求信号（ＰＣ３０データ受
信可能を示す）をＩＣカード・リーダライタ１０側に送
る。この場合、ＩＣカードが接続されれば、読み書きが
行われることになる。一方、ＩＣカード・リーダライタ
１０のＣＰＵ２２からＩＣカード１１のＲＳＴ端子にリ
セット信号を加えることにより、ＩＣカード１１側の接
点を０電圧にする。このときＩＣカード１１側の接点に
は、電源は供給されていない。ＩＣカード１１が挿入さ
れると、ＩＣカード１１が挿入されたことを意味するス
イッチがオンとなり、それによりＩＣカード１１の活性
化の手続きが開始される。電源回路２４の＋５Ｖおよび
＋３Ｖ出力端子は、ＩＣカード１１の入力端子側に接続
されており、ＣＰＵ２２からＶＣＣ制御信号を電源コン
トロール回路２６に与えることにより、５Ｖまたは３Ｖ
のいずれかに切り替えて電源がＶＣＣ，ＶＰＰ端子に供
給される。また、ＣＰＵ２２からクロック制御信号を発
振回路２７に与えることにより、ＩＣカード１１のＣＬ
Ｋ端子にクロックが供給される。ＣＰＵ２２がリセット
信号をオフにすることにより、ＩＣカードの活性化の手
続きが終了し、ＩＣカード１１への送受信制御手順が開
始される。先ずＣＰＵ２２は、Ｉ／Ｏ端子よりの信号の
返送を待つことにより、アンサーツーリセット信号（Ａ
ＴＲ）がＩＣカード１１から返送される。

【００１０】本発明のＩＣカード・リーダライタ１０
は、挿入される全てのＩＣカード１１からの信号を受信
するので、ＰＣ２０で対応できない誤りのカードもあ
り、また正しいカードでも逆向きに挿入されることもあ
り、さらにチップが破壊されるおそれもあるため、ＰＣ
２０側には直通でＡＴＲ信号を送信せず、正しいＡＴＲ
信号を受信してからＰＣ２０との間の直通モード（スル
ーモード）をオンにする。ＩＣカード１１からのＡＴＲ
信号は一旦ＣＰＵ２２のＡＴＲ受信端子で受けて、内容
を確認する。また、何も信号が返送されて来ないことも
ある。正しい信号が受信できたならば、スルーモードを
オンにして、ＩＣカード１１とＰＣ２０とをマルチプレ
クサ２５、レベル変換回路２３を介して直接接続させ、
ＡＴＲ信号をＰＣ２０に転送する。ＰＣ２０は自分が取
引可能な正しいＩＣカード１１に対して直接、制御信号
やデータを送信することにより内部メモリにデータの読
み書きを行う。すなわち、ＰＣ２０のアプリケーション
によりＩＣカード１１を動作させることになる。この
間、ＩＣカード・リーダライタ１０は、ＰＣ３０からの
非活性化要求（ＥＲ線のオフ）または、トラブル発生等
の突発的な事件や障害発生等に備える。これらが生じた
場合には、速やかにＩＣカード１１側を非活性化する。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＩＣカード・リーダライタに付属の電池を内蔵したり、
電源を接続することなく、カードの挿入排出や接続制御
の動作を行うことが可能であり、かつ低電力消費で小型
化、および簡素化されたＩＣカード・リーダライタを実
現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すＩＣカード・リーダラ
イタの外観図である。

【図２】本発明の一実施例を示すＩＣカード・リーダラ
イタとＰＣ（パーソナルコンピュータ）およびＩＣカー
ドとの内部接続図である。

【図３】図２における電源回路内のブロック構成図であ
る。

【図４】本発明におけるＩＣカード・リーダライタとＰ
Ｃ間の信号接続図である。

【符号の説明】

１０…ＩＣカード・リーダライタ、１１…ＩＣカード、
１２…ケーブルコネクタ、１３…ケーブル、２３…レベ
ル変換回路、２０…パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２
４…電源回路、２５…マルチプレクサ、２６…電源コン
トロール回路、２７…クロック発振回路、２８…スタン
バイ状態表示回路、２９…アクティブ状態表示回路、３
１…５Ｖ用定電圧ＩＣ、３２…３Ｖ用定電圧ＩＣ、３０
…ＰＣ、Ｄ１，２…逆流防止ダイオード、Ｃ１,２,３…
コンデンサ、ＳＤ,ＲＤ…通信線、ＥＲ,ＲＳ,ＣＳ…制
御線。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マイクロコンピュータとメモリを内蔵す
るＩＣカード、メモリだけを内蔵するＩＣカード、その
他のＩＣカードを挿入して、該ＩＣカードを、他方に結
合されたコンピュータに電気的に接続するＩＣカード・
リーダライタであって、前記コンピュータを接続するケーブル内の制御信号線か
ら電源を生成する電源回路と、該電源回路で生成された電源のみを用いて、挿入された
ＩＣカードに該電源を供給する電源コントロール回路
と、該電源回路で生成された電源のみを用いて、ＩＣカード
の挿入排出を行うラッチ機構の制御と、該ＩＣカードお
よびコンピュータとの間の制御を行う中央処理回路とを
具備することを特徴とするＩＣカード・リーダライタ。
【請求項２】請求項１に記載のＩＣカード・リーダラ
イタにおいて、前記電源回路は、ケーブル内制御信号線から高電圧レベ
ルと低電圧レベルの２種類の電源を生成し、ＩＣカード
に対して該２種類の電源の一方を切り替えて供給すると
ともに、低電圧レベルの電源を自装置内の電源として供
給することを特徴とするＩＣカード・リーダライタ。