JPS63251878A - Ｉｃカ−ドに対する送受信回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、ＩＣカードに対する送受信回路に関し、さ
らに詳しくは、ＩＣカードリーダ／ライタの送信受信回
路の改良に関する。

［従来の技術］ 従来のＩＣカードリーダ／ライタにおけるＩＣカード信
号送受信回路は、ＩＣカードの信号線が１線で、送受信
を切換える２線式半二重でかっ調歩同期のものと、送信
と受信がそれぞれ専用の信号線２線の３線式半二重でか
つ調歩同期のものとがある。これらに対してＩＣカード
側では、これらに対応して信号１線式のものと信号２線
式のものとがあって、それぞれ対応する送受信回路が用
いられている。

そのためこれらは、共用して使用することができず、こ
れらを共用するには、ＩＣカードに応じて、外部からス
イッチ操作を行って信号１線又は信号２線に切換えて１
線、２線用にその都度設定して使用しなければならいも
のであった。これは不特定多数の人々が使用するＩＣカ
ードという用途から４えて１！Ｉ（狸なことである。

［解決しようとする問題点］ この発明は、上記従来回路のようなスイッチ切換えをせ
ずに、信号１線又は信号２線のＩＣカードに対する信号
の授受に対して共用使用できる送受信回路を提供するこ
とを目的とする。

［問題点を解決するためのｐ段コ このような目的を達成するためのこの発明のＩＣカード
に対する送受信回路における手段は、ＩＣカードに対し
て信号の送信又は受信を半二重でかつ調歩同期にて行う
ＩＣカード信号送受信回路において、ＩＣカードに対し
て信号の授受を好う第１の端子と第２の端子とを有して
いて、これら第１の端ｒと第２の端子との間を抵抗で接
続し、伝送される情報の論理レベルをＩＣカード内にお
ける論理レベルの規定値より前記抵抗の電圧降ドに対応
する分だけシフトして送信又は受信を行うものである。

［作用］ このように信号１線式、信号２線式を問わず、２つの端
子を設けて、ＩＣカードと接続し、この２端子を受送信
信号線として使用し、これらの間に抵抗を挿入している
ので、ＩＣカードの信号線が１本であろうが２本であろ
うが、ＩＣカード信号送受信回路の変更なしに共用する
ことができる。

［実施例コ 以下この発明の一実施例について図面を用いて詳細に説
明する。

第１図は、この発明を信号線１線式の、Ｉ　Ｃカードリ
ーダ／ライタに適用した場合の送受信回路の一実施例の
回路構成図であり、第２図は、この発明を信号線２線式
のＩＣカードリーダ／ライタに適用した場合の送受信回
路の−・実施例の回路構成図、第３図は、信号１線式の
ＩＣカード送受信回路の制御状態を説明する表図である
。

第１図において、１はＩＣカード信号送受信線であって
、ＩＣカード信号送受信回路２の１線の送受信端子２ａ
に接続されている。３は送信側の線と受信側の線とを分
離する抵抗であって、ＩＣカードの受信端子側と接触す
る受信端子４とＩＣカード側の送信側端子と接触する送
信端子５との間に挿入されている。

なお、受信端子４と送信端子５とは、ＩＣカード６を主
体として考えた送受信状態のものであって、ＩＣカード
信号送受信回路２側を主体とした場合には、送信、受信
が逆となる。また、ＩＣカード信号送受信線１は、既存
の回路に追加構成する場合には、必要であるが、ＩＣカ
ード信号送受信回路２の入出力端子２ａと抵抗３と受信
端子４とは、それぞれ同一電位として接続される関係か
らこれらは１つの端子でもよい。しかし、信号伝送関係
を説明する都合上でそれぞれの配線があるものとしてこ
こでは説明する。このことは、後述する第２図のＩＣカ
ード信号送信線１ａ及びＩＣカード信号受信線１ｂにつ
いても同様である。

ＩＣカード信号送受信回路２の内部には、送信用のバッ
ファ２１と受信用のバッファ２２とが設けられていて、
そのイネーブル端子にそれぞれをイネーブルする制御信
号（ＣＯＮＩ、　Ｃ０Ｎ２）　２３　ａ。

２３ｂを受けて選択的に動作状態となり、人出力（Ｉｌ
ｏ）の切換が行われる。送信用のバッファ２１の出力側
及び受信用のバッファ２２の入力側は共に送受信用の入
出力端子２ａに接続され、この端子２ａからＩＣカード
信号送受信、１ａ１を介して受信端子４へとデータが送
出される。また、入出力端子２ａはプルアップ抵抗Ｒ１
を介して電源＋Ｖｃｃに接続され、送信用のバッファ２
１は、ＩＣカード６への送信情報Ｔｘを受ける。一方、
受信用のバッファ２２は、ＩＣカード６からの受信デー
タをＲｘとして出力する。そして、この場合のＩＣカー
ド信号送受信回路２の送受信制御は、第３図の表に従っ
てなされる。

〈信号１線式のＩＣカード６の場合〉 ここで、信号１線式のＩＣカード６が装着された場合か
ら説明すると、この場合、受信端子４が送受信端子とし
て作用する。このとき、送信端子５は、浮いていて、単
なるダミーとなる。したがって、従来の信号１線式の場
合の送受信と変わりがない。すなわち、それぞれの制御
信号２３ａ。

２３ｂのいずれか一方を選択的に有意として送信用及び
受信用の各バッファ２１．２２を送信、受信に切換え、
ＩＣカードの信号線を１線とした２線式の゛１′−二市
でかつ調歩同期の情報伝送を行う。

く信号・２線式のＩＣカード６の場合〉一方、信号線２
線式のＩＣカード６が装着された場合には、ＩＣカード
６からの送信信号がその送信端子から送信端子５．抵抗
３を経てＩＣカード信号送受信回路２の入出力端子２ａ
に伝送され、受信用のバッフ１２２に伝えられる。また
、ＩＣカード信号送受信回路２から送信信号を送出する
場合には、送信用のバッファ２１から入出力端子２ａ、
ＩＣカード信号送受信線１．受信端子４を介してＩＣカ
ード６の受信端子に出力される。

以上の信号２線式の場合の半二重の調歩同期の具体的な
信号伝送動作について説明すると、第１図において、Ｉ
Ｃカード６が動作可能状態になり、ＩＣカード信号送受
信線１からＩＣカード６に対して動作を指示するコマン
ドが送信用のバッファ２１を介して送信されると、受信
端ｒ４よりＩＣカード６は、このコマンドを受信する。

　信号２線式のＩＣカード６が装着されたときには、送
信端子５はスタンバイ状態（論理“正”、ＨＩＧＨレベ
ル）となっている。そして受信端Ｔ４は、論理“正”か
ら、スタートビット“負”に始まるコマンド（Ｒｘ’　
）を受信する。このとき、抵抗３の端子の電圧は、受信
端子４側が“負”で、送信端子５側が“正”となり、こ
のとき＋Ｖｃｃから抵抗Ｒ１を経て受信端子４に電流が
流れる。このとき同時に、送信端子５側の出力インピー
ダンスに対応する電流がながれるが、このときには比較
的高いインピーダンスとなっている。

信号２線式のＩＣカード６から動作の指示コマンドに対
して応答を返す場合、逆に受信端子４はスタンバイ状態
（論理“正”）となる。この状態でＩＣカード６は、送
信端子５よりレスポンス（Ｔｘ’　）を返す。送信端ｒ
５が論理“負”の場合には、＋ｖＣＣ９抵抗Ｒ／を経て
ＩＣカード信号送受信線１．抵抗３．送信端子５と電流
が流れる。

このことによりＩＣカード信号送受信線１の電位が低ド
して論理“負”の情報を入出力端子２ａに伝達すること
ができる。その結果、受信用のバッファ２２にｆＲ報が
伝達される。なお、この場合の伝達される°°負”の論
理値は、抵抗３の電圧降下分だけ高くなっている。そこ
で、このような情報伝送の場合に抵抗３による電圧降下
が問題となる。

そこで、その抵抗値について検討する。

ＩＣカード信号送受信回路２から送信信号をＩＣカード
６に送出する場合において、送信用のバッフ１２１の出
力電流値をＩＯＬとし、電源電圧をＶｃｃとし、抵抗３
の抵抗値をＲ２を抵抗Ｒ／の抵抗値をＲ１とすると、′
負”の情報をＩＣカードに伝達するには、次の式の条件
が必要である。

また、ＩＣカード６の“負”の電圧レベルをＶＩＬとし
、ＩＣカード６側から送信信号をＩＣカード信号送受信
回路２に送出する場合にあっては、次の式の条件が必要
となる。

■、■より、抵抗３の抵抗値Ｒ２の範囲を求めると次の
通りとなる。

したがって、このような条件で抵抗３の抵抗値Ｒ２を決
定すれば、伝送が可能となる。

以上が信号１線式のＩＣカード信号送受信回路２におい
て、信号２線式のＩＣカードを受ける場合の動作である
。

第２図は、信号２線式のＩＣカード信号送受信回路２０
において、信号１線式のＩＣカードも受けることができ
るようにした例で蕊って、信号線２線式のＩＣカードリ
ーダ／ライタに適用した場合の送受信回路の実施例であ
る。。

ＩＣカード信号送受信回路２０からそれぞれＩＣカード
信号・送信ＨＩａ１　ａとＩＣカートイニーｉ号受信線
ｔｂとが導出されて、それぞれ受信端子４及び送信端子
５に接続され、これら端子の間に抵抗３が挿入されてい
る。

ＩＣカード信号送受信回路２０の内部は、送信用のバッ
フ１２１の出力側と受信用のバッファ２２とが独立して
いて、受信用のバッファ２２は、入力端子２ｂから入力
信号を受ける。この入力端子２ｂは、ＩＣカード信号受
信線１ｂが接続されている。そして、この場合のＩＣカ
ード信号送受信回路２０の送受信制御も第３図の表に従
って制御される。

〈信号２線式のＩＣカード６の場合〉 ここで、信号線２線式のＩＣカード６が受信端子４及び
送信端７−５に接続された場合からまず説明すると、こ
のときには、送信側端子５がスタンバイ状態（論理“正
”）となっている。また、ＩＣカード信号送受信回路２
０の送信時には制御信号２３ｂが送出されず、ＩＣカー
ド信号送受信回路２０の受信用のバッファ２２の動作は
停正状態にあるので、その入力側である端子２ｂはハイ
インピーダンスである。したがって、ＩＣカード信号受
信線１ｂは“正”に固定される。

このような状態において、まず、ＩＣカード信号送受信
回路２０から信号線２線式のＩＣカード６にデータを送
信する場合を考えてみると、入出力端子２ａが“負”の
ときにはその信号がＩＣカード６の受信端子４へと伝達
される。このとき、抵抗３から送信端子５にも送信信号
が送出されるが、送信端子であるので送信側への影響は
ない。

したがって、ＩＣカードの送信側に影響なく、ＩＣカー
ド信号送受信回路２０からの送信データがＩＣカード６
の受信端子４へ送信される。

次に、信号線２線式のＩＣカード６側から送信する場合
を考えてみると、ＩＣカードθ側ではその受信側端Ｔ４
がスタンバイ状態（論理“正”）となる。そしてＩＣカ
ード信号送受信回路２０の受信時には制御信号２３ａが
送出されず、ＩＣカード信号送受信回路２０の送信用の
バッフγ２１の動作は停市杖態にある。その入力側であ
る入出力端Ｆ２ａの人力インピーダンスはハイインピー
ダンスとなっている。

この状態において、信号線２線式のＩＣカード６の送（
ｉｉ端子５が“正”であると、抵抗３の両側端子は、′
正”の信号が加えられて、電流がほとんど流れず、ＩＣ
カード信号受信線ｔｂを介してＩＣカード信号送受信回
路２０の受信端子２ｂに“正”の信号が送出されて、受
信用のバッファ２２を介してその信号が受信される。一
方、送信端子５が“負”になると、＋Ｖｃｃから抵抗Ｒ
Ｉ、抵抗３を経て送信端子５に電流が流れる。その結果
、ＩＣカード信号受信線ｉｂが“負”の状態のままとな
り、“負”の信号が受信用のバッファ２２に伝達される
。したがって、受信側に影響なり、ＩＣカード６からＩ
Ｃカード信号受信線１ｂを介して送信することができる
。

このようにすれば、抵抗３により相互の情報が分離され
た状態で情報の授受が可能となる。

く信号１線式のＩＣカード６の場合〉 次に、信号線１線式のＩＣカード６が受信端子４と送信
端子５とに接続された場合に考えてみると、ＩＣカード
６側は、その内部制御等でＩＣカード信号送信線１ａを
送受信線とする。この場合には、ＩＣカード６の送信端
子５は浮いた状態になっている。一方、送信のときには
制御信号２３ｂが送出されず、ＩＣカード信号送受信回
路２０の受信用のバッファ２２の動作は停止状態にある
。

その入力側である入出力端子２ａはハイインピーダンス
となっている。その結果、ＩＣカード信号受信線ｉｂは
ハイインピーダンスの回路に接続された場合と等価であ
る。

このような状態において、まず、ＩＣカード信号送受信
回路２０からＩＣカード８に送信する場合、抵抗３は無
関係となり、入出力端子２ａが“負”のときにはその信
号がＩＣカード６の受信端子４へと伝達される。すなわ
ち、ＩＣカード６の送信側に影響なく、ＩＣカード信号
送受信回路２０から送信データ（Ｔｘ）がＩＣカード６
の受信端Ｔ４へ送信される。

一方、信号１線式のＩＣカード６側から送信する場合に
は、ＩＣカード６側ではその受信端子４が送イ５側端子
となる。そしてＩＣカード信号送受信回路２０の受信時
には制御信号２３ａが送出されていないので、ＩＣカー
ド信号送受信回路２０の送信用のバッファ２１の動作は
停＋Ｌ　４ＪＳ態にある。

その入力端である入出力端子２ａはハイインピーダンス
となっている。その結果、ＩＣカード信号受信線１ａは
ハイインピーダンスの回路に接続すれた場合と等価であ
る。

この状態において、ＩＣカード６の受信端子４（この場
合には送信端子となっている）が“正”となると、′正
”の信号がＩＣカード信号送信線ｌａｗ抵抗３を介して
ＩＣカード信号送受信回路２０の入力端子２ｂに送ＩＩ
Ｉされる。したがって、受信用のバッファ２２を介して
その信号が受信される。

・方、受信端子４が“負”になると、＋ｖｃｃから抵抗
Ｒ１，ＩＣカード信号送信線１ａを経て電流が流れ、Ｉ
Ｃカード信号送信＆Ｉｌａが“負”の状態となる。これ
が抵抗３を経て受信用のバッファ２２へと伝えられる。

ここで、このような情報伝送の場合に抵抗３による電圧
降下が前述と同様に問題となる。そこで、ＩＣカード信
号送受信回路２がら送信信号をＩＣカード６に送出する
場合の抵抗値Ｒ２について検討すると、次のような条件
が必要となる。

これは、先に示した０式と同様である。

一方、ＩＣカード６から送信信号をＩＣカード信号送受
信回路２に送出する場合にあっては、次の式の条件が必
要となる。

■、■より、抵抗３の抵抗値の範囲を求めると、次の通
りとなる。

したがって、このような条件で抵抗３の抵抗値Ｒ２を決
定すれば、伝送が可能となる。

なお、第１図の実施例において、信号２線式のＩＣカー
ドから“負”の情報を送受信回路が受ける場合及び第２
図の実施例において、信号１線式のＩＣカードから“負
”の情報を送受信回路が受ける場合には、ＩＣカードの
送受信端子の信号線間に抵抗が挿入されているので、そ
の電圧降下分に対応して、送受信回路が受けるＩＣカー
ド信号の論理“負”レベルをＩＣカード内、における論
理“負”レベルの規定値より大きい値とする。

すなわち、第１図では、ＩＣカード６への送信状態につ
いては、受信端子４はスタンバイ状態（論理“Ｈ”）と
なり、送信端子５からレスポンスを返す。送信端子５が
論理“負”の場合、抵抗値が大きくなると、ＩＣカード
信号送受信回路の論理“負”の判定値よりも大きくなっ
てしまい、論理“正”と誤ってしまう。抵抗値は、ＩＣ
カード信号送受信回路にもよるが、抵抗値は、２０にΩ
以）゛であれば、ＩＣカード６の動作に支障はなかった
。

同様に、第２図では、いずれの場合も抵抗値２０にΩ以
下でＩＣカード６の動作を確認した。

以」−は、−例であって、抵抗値については、ＩＣカー
ド信号送受信回路とＩＣカード６の規定値により、最適
な値の抵抗を用いるものである。

以上説明してきたが、実施例では、負論理で情報を伝送
しているが、これは、正論理で伝送を行う場合にも適用
できることはもちろんである。

また、実施例では、ＩＣカードリーダ／ライタに適用し
た場合の例を中心として説明しているが、この発明はこ
れに限定されないことはもちろんである。

［発明の効果］ 以−Ｌ−１説明したように、本発明にあっては、信号１
線式、信号２線式を問わず、２つの端子を設けて、ＩＣ
カードと接続し、この２端子を受送信信ｚノ・線として
使用し、これらの間に抵抗を挿入しているので、ＩＣカ
ードの信号線が１本であろうが２木であろうが、ＩＣカ
ード４Ｅ号送受信回路の変更なしに共用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を信号線１線式のＩＣカードリーダ
／ライタに適用した場合の送受信回路の一実施例の回路
構成図であり、第２図は、この発明を信号線２線式のＩ
Ｃカードリーダ／ライタに適用した場合の送受信回路の
−・実施例の回路構成図、第３図は、信号１線式のＩＣ
カード送受信回路の制御状態を説明する表図である。 １・・・ＩＣカード信号送受信線、 １ａ・・・ＩＣカード信号送信線、 １ｂ・・・ＩＣカード信号受信線、 ２．２０・・・ＩＣカード信号送受信回路、３・・・ダ
イオード、４・・・受信端子、５・・・送信端子、６・
・・ＩＣカード、２１・・・送信用のバッファ、２２・
・・受信用のバッファ、 ２３ａ、２３ｂ・・・制御信号。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＩＣカードに対して信号の送信又は受信を半二重
   でかつ調歩同期にて行うＩＣカード信号送受信回路にお
   いて、前記ＩＣカードに対して信号の授受を行う第１の
   端子と第２の端子とを有し、これら第１の端子と第２の
   端子との間を抵抗で接続し、伝送される情報の論理レベ
   ルをＩＣカード内における論理レベルの規定値より前記
   抵抗の電圧降下に対応する分だけシフトして送信又は受
   信を行うことを特徴とするＩＣカードに対する送受信回
   路。
2. （２）第１の端子は、プルアップ抵抗と送信用のバッフ
   ァ回路とに接続されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のＩＣカードに対する送受信回路。
3. （３）送信用のバッファの出力電流値をＩ＿Ｏ＿Ｌとし
   、電源電圧をＶ＿ｃ＿ｃとし、プルアップ抵抗の抵抗値
   をＲ＿１とし、第１の端子と第２の端子との間に挿入さ
   れた低抗の抵抗値をＲ＿２とすると、Ｒ＿２は、（Ｖ＿
   Ｃ＿Ｃ・Ｒ＿１）／（Ｉ＿Ｏ＿Ｌ・Ｒ＿１−Ｖ＿ｃ＿ｃ
   ）＜Ｒ＿２＜（Ｖ＿Ｉ＿Ｌ・Ｒ＿１）／（Ｖ＿ｃ＿ｃ−
   Ｖ＿Ｉ＿Ｌ）の範囲であって、送受信回路が信号１線式
   のＩＣカードリーダ・ライタに対応していることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載のＩＣカードに対する
   送受信回路。
4. （４）送信用のバッファの出力電流値をＩ＿Ｏ＿Ｌとし
   、電源電圧をＶ＿ｃ＿ｃとし、プルアップ抵抗の抵抗値
   をＲ＿１とし、第１の端子と第２の端子との間に挿入さ
   てた抵抗の抵抗値をＲ＿２とすると、Ｒ＿２は、Ｒ２＞
   （Ｖ＿Ｉ＿Ｌ）／（Ｖ＿ｃ＿ｃ−Ｖ＿Ｉ＿Ｌ）×Ｒ＿１
   Ｒ＿２＜（Ｖ＿ｃ＿ｃ）／（Ｉ＿Ｏ＿Ｌ・Ｒ−Ｖ＿ｃ＿
   ｃ）×Ｒ＿１・・・・・・・・・（４）の範囲であって
   、送受信回路が信号２線式のＩＣカードリーダ・ライタ
   に対応していることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載のＩＣカードに対する送受信回路。