JP2014182776A - Icカード、携帯可能電子装置およびicカード処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 高速通信を効率良く実施できるICカード、携帯可能電子装置およびICカード処理装置を提供する。
【解決手段】 実施形態によれば、ICカードは、通信手段と、設定手段と、変更手段とを有する。通信手段は、外部装置と通信する。設定手段は、通信手段による外部装置との通信に用いる通信速度を設定する。変更手段は、通信手段により外部装置から通信速度の変更要求を受信した場合、設定手段により設定している通信速度を変更要求で指定された通信速度に変更する。
【選択図】図2
【解決手段】 実施形態によれば、ICカードは、通信手段と、設定手段と、変更手段とを有する。通信手段は、外部装置と通信する。設定手段は、通信手段による外部装置との通信に用いる通信速度を設定する。変更手段は、通信手段により外部装置から通信速度の変更要求を受信した場合、設定手段により設定している通信速度を変更要求で指定された通信速度に変更する。
【選択図】図2
Description
本発明の実施形態は、ICカード、携帯可能電子装置およびICカード処理装置に関する。
近年、ICカードなどの携帯可能電子装置に用いられるデータ通信には、超高速通信(たとえば、VHBR (Very High Bit Rate)通信)が提案されている。超高速通信は、大容量データの通信時間を短縮化でき反面、外乱ノイズの影響を受けやすく、通信品質の低下する可能性がある。また、従来のICカードは、初期応答処理において通信速度を確立する。従来のICカードは、一度通信速度が確立すると、通信手続きの途中で通信速度を変更することが出来ない。
ISO/IEC14443−4
本発明の実施形態では、高速通信を効率良く実施できるICカード、携帯可能電子装置およびICカード処理装置を提供することを目的とする。
実施形態によれば、ICカードは、通信手段と、設定手段と、変更手段とを有する。通信手段は、外部装置と通信する。設定手段は、通信手段による外部装置との通信に用いる通信速度を設定する。変更手段は、通信手段により外部装置から通信速度の変更要求を受信した場合、設定手段により設定している通信速度を変更要求で指定された通信速度に変更する。
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、実施形態に係る携帯可能電子装置としてのICカード2と、ICカード2と通信を行う外部装置としてのICカード処理装置1の構成について説明するためのブロック図である。
図1は、実施形態に係る携帯可能電子装置としてのICカード2と、ICカード2と通信を行う外部装置としてのICカード処理装置1の構成について説明するためのブロック図である。
ICカード2は、外部装置から与えられるコマンドを処理し、その処理結果をレスポンスとして出力する携帯可能電子装置である。以下に説明する実施形態においては、ICカード2は、主として、非接触型のICカードであることを想定している。例えば、本実施形態において想定する非接触型ICカードとしてのICカード2は、国際的な標準規格であるISO/IEC 14443−4に準拠するものとする。ただし、本実施形態は、外部装置とデータ通信を行う携帯可能電子装置であれば適用可能であり、適用範囲を非接触側のICカードに限定するものではない。たとえば、本実施形態は、接触型のICカードなどにも適用可能である。
まず、ICカード処理装置1の構成について説明する。
図1に示す構成例において、ICカード処理装置1は、制御部10、および、カードリーダライタ15、操作部17、および、ディスプレイ18を有する。また、制御部10は、CPU11、ROM12、RAM13、および、不揮発性メモリ14を有する。たとえば、制御部10は、パーソナルコンピュータ(PC)により構成されるようにしても良い。CPU11、ROM12、RAM13、不揮発性メモリ14、カードリーダライタ15、操作部17及びディスプレイ18は、それぞれバスを介して互いに接続される。
図1に示す構成例において、ICカード処理装置1は、制御部10、および、カードリーダライタ15、操作部17、および、ディスプレイ18を有する。また、制御部10は、CPU11、ROM12、RAM13、および、不揮発性メモリ14を有する。たとえば、制御部10は、パーソナルコンピュータ(PC)により構成されるようにしても良い。CPU11、ROM12、RAM13、不揮発性メモリ14、カードリーダライタ15、操作部17及びディスプレイ18は、それぞれバスを介して互いに接続される。
CPU11は、ICカード処理装置1全体の制御を司る。CPU11は、ROM12又は不揮発性メモリ14に記憶されている制御プログラムを実行することにより種々の処理を行う。例えば、CPU11は、カードリーダライタ15を介してICカード2とコマンド及びレスポンスの送受信を行う。
ROM12は、予め制御用のプログラム及び制御データなどを記憶する不揮発性のメモリである。RAM13は、ワーキングメモリとして機能する揮発性のメモリである。RAM13は、CPU11の処理中のデータなどを一時的に格納する。例えば、RAM13は、カードリーダライタ15を介して外部の機器と送受信するデータを一時的に格納する。また、RAM13は、CPU11が実行するプログラムを一時的に格納する。
不揮発性メモリ14は、例えば、EEPROMなどの書き換え可能な不揮発性メモリにより構成する。不揮発性メモリ14は、例えば、制御用のプログラム、制御データ、アプリケーション、及びアプリケーションに用いられるデータなどを記憶する。
カードリーダライタ15は、ICカード2との通信を行うためのインターフェース装置である。カードリーダライタ15は、ICカード2の通信方式に応じたインターフェースにより構成される。ICカード2が非接触型のICカードである場合、カードリーダライタ15は、ICカード2との無線通信を行うためのアンテナおよび通信制御部などにより構成される。
非接触型のICカードに対応するカードリーダライタ15では、ICカード2に対する電源供給、クロック供給、リセット制御、データの送受信が行われるようになっている。このような機能によってカードリーダライタ15は、制御部10のCPU11による制御に基づいてICカード2の活性化(起動)、種々の命令(コマンド)の送信、及び送信したコマンドに対する応答(レスポンス)の受信などを行なう。
なお、ICカード2が接触型のICカードである場合、カードリーダライタ15は、ICカード2のコンタクト部と物理的かつ電気的に接続するための接触部などにより構成され、ICカード2に対しては、コンタクト部を介して、電源供給、クロック供給、リセット制御、データの送受信を行うようにすれば良い。
操作部17は、ICカード処理装置1の操作者によって、種々の操作指示が入力される。操作部17は、操作者に入力された操作指示のデータをCPU11へ送信する。操作部17は、たとえば、キーボード、テンキー、及び、タッチパネルなどである。
ディスプレイ18は、CPU11の制御により種々の情報を表示する表示装置である。ディスプレイ18は、たとえば、液晶表示装置である。
ディスプレイ18は、CPU11の制御により種々の情報を表示する表示装置である。ディスプレイ18は、たとえば、液晶表示装置である。
次に、ICカード2について説明する。
ICカード2は、ICカード処理装置1などの上位機器から電力などの供給を受けて活性化される(動作可能な状態になる)ようになっている。例えば、ICカード2が接触型の通信によりICカード処理装置1と接続される場合、つまり、ICカード2が接触型のICカードで構成される場合、ICカード2は、通信インターフェースとしてのコンタクト部を介してICカード処理装置1からの動作電源及び動作クロックの供給を受けて活性化される。
ICカード2は、ICカード処理装置1などの上位機器から電力などの供給を受けて活性化される(動作可能な状態になる)ようになっている。例えば、ICカード2が接触型の通信によりICカード処理装置1と接続される場合、つまり、ICカード2が接触型のICカードで構成される場合、ICカード2は、通信インターフェースとしてのコンタクト部を介してICカード処理装置1からの動作電源及び動作クロックの供給を受けて活性化される。
また、ICカード2が非接触型の通信方式によりICカード処理装置1と接続される場合、つまり、ICカード2が非接触式のICカードで構成される場合、ICカード2は、通信インターフェースとしてのアンテナ及び変復調回路などを介してICカード処理装置1からの電波を受信し、その電波から図示しない電源部により動作電源及び動作クロックを生成して活性化するようになっている。
次に、ICカード2の構成例について説明する。
図2は、実施形態に係るICカード2の構成例を概略的に示すブロック図である。
ICカード2は、プラスチックなどで形成されたカード状の本体Cを有する。ICカード2は、本体C内にモジュールMが内蔵されている。モジュールMは、1つまたは複数のICチップCaと通信部としての外部インターフェース(通信インターフェース)とが接続された状態で一体的に形成され、ICカード2の本体C内に埋設されている。
図2は、実施形態に係るICカード2の構成例を概略的に示すブロック図である。
ICカード2は、プラスチックなどで形成されたカード状の本体Cを有する。ICカード2は、本体C内にモジュールMが内蔵されている。モジュールMは、1つまたは複数のICチップCaと通信部としての外部インターフェース(通信インターフェース)とが接続された状態で一体的に形成され、ICカード2の本体C内に埋設されている。
図2に示す構成例において、ICカード2は、CPU21、ROM22、RAM23、不揮発性メモリ24、通信部25を備えている。これらの各部は、データバスを介して互いに接続されている。また、CPU21、ROM22、RAM23、および不揮発性メモリ24は、1つ又は複数のICチップCaにより構成され、通信部25に接続された状態でモジュールMを構成している。
CPU21は、ICカード2全体の制御を司る制御部として機能する。CPU21は、ROM22あるいは不揮発性メモリ24に記憶されている制御プログラム及び制御データに基づいて種々の処理を行う。たとえば、CPU21は、ROM22に記憶されているプログラムを実行することにより、ICカード2の動作制御あるいはICカード2の運用形態に応じた種々の処理を行う。なお、各種の機能のうちの一部は、ハードウエア回路により実現されるものであっても良い。この場合、CPU21は、ハードウエア回路により実行される機能を制御する。
ROM22は、予め制御用のプログラム及び制御データなどを記憶する不揮発性のメモリである。ROM22は、製造段階で制御プログラム及び制御データなどを記憶した状態でICカード2に組み込まれる。即ち、ROM22に記憶される制御プログラム及び制御データは、予めICカード2の仕様に応じて組み込まれる。
RAM23は、揮発性のメモリである。RAM23は、CPU21の処理中のデータなどを一時的に格納する。たとえば、RAM23は、計算用バッファ、受信用バッファ、送信用バッファとして機能する。計算用バッファとしては、CPU21が実行する種々の演算処理の結果などを一時的に保持する。受信用バッファとしては、通信部25を介してICカード処理装置1から受信するコマンドデータなどを保持する。送信用バッファとしては、通信部25を介してICカード処理装置1へ送信するレスポンスデータなどを保持する。また、RAM23は、直前の通信速度などの動作状態を記憶する。
不揮発性メモリ24は、例えば、EEPROMあるいはフラッシュROMなどのデータの書き込み及び書換えが可能な不揮発性のメモリにより構成される。不揮発性メモリ24は、ICカード2の運用用途に応じて制御プログラム、アプリケーション、及び種々のデータを格納する。例えば、不揮発性メモリ24には、プログラムファイル及びデータファイルなどに制御プログラム及び種々のデータなどが書き込まれる。
通信部25は、ICカード処理装置1のカードリーダライタ15との通信を行うためのインターフェースである。非接触型のICカードとしてのICカード2においては、通信部25は、ICカード処理装置1のカードリーダライタ15との無線通信を行うための変復調回路などの通信制御部とアンテナとにより構成される。また、ICカード2が接触型のICカードとして実現される場合、通信部25は、ICカード処理装置1のカードリーダライタ15と物理的かつ電気的に接触して信号の送受信を行うための通信制御部とコンタクト部とにより構成される。
次に、ICカード2とICカード処理装置1との通信方式について説明する。
ICカード2とICカード処理装置1とは、所定のフォーマットのデータを送受信する。ICカード処理装置1は、ICカード2へ所定のフォーマットのコマンドデータを送信し、ICカード2は、ICカード処理装置1へ所定のフォーマットのレスポンスデータを返信する。たとえば、ICカード2とICカード処理装置1とは、ISO/IEC 14443−4で規定されているデータ伝送方式でデータ通信を行う。
ICカード2とICカード処理装置1とは、所定のフォーマットのデータを送受信する。ICカード処理装置1は、ICカード2へ所定のフォーマットのコマンドデータを送信し、ICカード2は、ICカード処理装置1へ所定のフォーマットのレスポンスデータを返信する。たとえば、ICカード2とICカード処理装置1とは、ISO/IEC 14443−4で規定されているデータ伝送方式でデータ通信を行う。
ただし、携帯可能電子装置としてのICカード2と外部装置としてのICカード処理装置1との通信方式は、ISO/IEC 14443−4で規定されているデータ伝送方式に限定されるものではなく、所定のフォーマットのデータを送受信し、かつ、送受信データに対するエラーチェックを行えるものであれば良い。
図3は、ICカード2とICカード処理装置1とが送受信するデータブロックのフォーマットの構成例を示す図である。
図3に示す構成例は、ISO/IEC 14443−4で規定されているデータ伝送方式で送受信されるデータブロックの構成例を示している。図3に示すように、ISO/IEC 14443−4で規定されているデータ伝送方式では、ブロック伝送として、I−block(Information block:情報ブロック)、R−block(Receive ready block:受信準備完了ブロック)、S−block(Supervisory block:管理ブロック)の3種類のフォーマットのデータを送受信する。
図3に示す構成例は、ISO/IEC 14443−4で規定されているデータ伝送方式で送受信されるデータブロックの構成例を示している。図3に示すように、ISO/IEC 14443−4で規定されているデータ伝送方式では、ブロック伝送として、I−block(Information block:情報ブロック)、R−block(Receive ready block:受信準備完了ブロック)、S−block(Supervisory block:管理ブロック)の3種類のフォーマットのデータを送受信する。
I−block、R−block、及びS−blockは、それぞれ異なる役割を有する。I−block(Iブロック)は、アプリケーション層で使用する情報を伝達するためのフォーマットである。通常のデータ読出し、書き込みには、I−blockが用いられる。
R−block(Rブロック)は、肯定応答または否定応答を伝達するためのフォーマットである。R−blockには、肯定応答(ACK)のR−block、及び、否定応答(NAK)のR−blockなどの種類がある。肯定応答(ACK)のR−blockは、次のコマンドを要求するときに用いられる。また、否定応答(NAK)のR−blockは、受信したコマンドの再送を要求するときに用いられる。
S−block(Sブロック)は、ICカード2とICカード処理装置1との間で制御情報を交換する為のフォーマットである。たとえば、S−blockは、処理時間の延長要求(WTX:Waiting Time extension)、ICカードを非活性化させる命令(Deselect)として用いられる。なお、S−blockにおいては、処理時間の延長要求(WTX)か非活性化させる命令(Deselect)かを後述のPCBで指定する。
図3に示すように、ISO/IEC14443により規定されているブロックフォーマットに準拠したフレームは、プロローグフィールド、情報フィールド(INF: Information)、およびエピローグフィールド(EDC: Error Detection Code)などのフィールドを有する。I−block、R−block、及びS−blockは、いずれもこの図3に示されたブロックフォーマットを準拠している。
プロローグフィールドは、Protocol Controll Byte(PCB)、Card IDentifier(CID)、及びNode Address(NAD)などのデータを有する。
PCBは、プロトコル制御バイトである。PCBは、データ伝送の制御に必要な情報を相手側の機器(外部機器)に伝達することができる。例えば、PCBは、このフレームがI−blockであるか、R−blockであるか、またはS−blockであるかを示す情報を有する。
CIDは、カード識別子である。CIDは、処理対称のICカードを指定するためのデータである。ICカード2は、固有のCIDをROM26または不揮発性メモリ28内に記憶している。
NADは、ノードアドレスである。NADは、異なる論理接続を構築するためのデータである。
NADは、ノードアドレスである。NADは、異なる論理接続を構築するためのデータである。
情報フィールド(INF)は、例えば、コマンドのデータ本体、アプリケーションデータ、または状態情報などを格納するフィールドである。ICカード2は、情報フィールドに格納されているデータに応じて種々の処理を実行する。なお、情報フィールドは、コマンドに内容によっては、省略されてもよい。R−blockでは、情報フィールドは省略される。
エピローグフィールド(EDC:Error Detection Code)には、例えば、通信エラーなどによりデータ異常を検知するために、CRCなどのエラー検出符号を格納する。エラー検出符号は、エピローグフィールド及び情報フィールドのデータに基づいて算出される値である。受信側の機器は、受信したデータのエピローグフィールド及び情報フィールド内のデータとエラー検出符号とに基づいて、通信エラーなどのデータ異常を検知することができる。たとえば、ICカード処理装置1からI−blockを受信したICカード2は、受信したI−blockのエピローグフィールド(EDC)におけるEDCデータによりエラーの有無をチェックする。
次に、ICカード処理装置1とICカード2とにおける通信シーケンスについて説明する。
まず、ICカード2が起動し、ICカード処理装置1とICカード2とが通信状態を確立する初期設定処理について説明する。
図4は、本実施形態に係るICカード2とICカード処理装置1とが通信状態を確立する初期設定処理の通信シーケンスの例を示す図である。
ICカード処理装置1の制御部10は、カードリーダライタ15からICカードを動作させるためのキャリアを放射する(ステップS10)。たとえば、キャリア波は、単一周波数での無変調波である。このキャリア波は、ICカード2に対して動作用の電力及び動作クロックとして供給される。
まず、ICカード2が起動し、ICカード処理装置1とICカード2とが通信状態を確立する初期設定処理について説明する。
図4は、本実施形態に係るICカード2とICカード処理装置1とが通信状態を確立する初期設定処理の通信シーケンスの例を示す図である。
ICカード処理装置1の制御部10は、カードリーダライタ15からICカードを動作させるためのキャリアを放射する(ステップS10)。たとえば、キャリア波は、単一周波数での無変調波である。このキャリア波は、ICカード2に対して動作用の電力及び動作クロックとして供給される。
また、ICカード処理装置1の制御部10は、カードリーダライタ15によりICカード2に初期応答を要求するリクエストコマンドを送信する(ステップS11)。このリクエストコマンドは、ICカード処理装置1とICカード2とが通信状態を確立するための情報伝達を行うためのコマンドである。また、リクエストコマンドは、ICカード処理装置1のカードリーダライタ15が放射するキャリア波による通信エリア(磁界エリア)に動作可能なICカードが存在するか否かを検出するためのコマンドでもある。
ICカード処理装置1は、リクエストコマンドに対するレスポンス(初期応答)としてICカード2が開示する初期応答情報を取得する。ICカードが初期応答情報としてリクエストコマンドに対するレスポンスして応答する情報は、たとえば、当該ICカードがサポートする通信速度を示す情報などを含むICカードの基本的な機器情報である。
ICカード2は、ICカード処理装置1のカードリーダライタ15の通信エリアにおいて、カードリーダライタ15が放射するキャリア波を通信部25の一部であるアンテナで受信する。ICカード2は、アンテナで受信したキャリア波から図示しない電源回路により動作用の電力に生成する。ICカード2の電源回路は、受信したキャリア波から生成した電力を各部に供給する。これにより、ICカード2は、動作可能な状態となる(ステップS12)。
動作可能な状態となったICカード2の制御素子21は、ICカード処理装置1がカードリーダライタ15により送信するリクエストコマンドを通信部25により受信する(ステップS13)。ICカード2の制御素子21は、受信したデータ(コマンド)を解析し、受信したデータがリクエストコマンドであることを認識する。
リクエストコマンドを受信したことを認識すると、ICカード2の制御素子21は、リクエストコマンドに対するレスポンスデータとして初期応答情報を作成する。制御素子21は、当該ICカード2がサポートしている通信速度(又は最大通信速度)を示す情報などを含む初期応答情報を作成する(ステップS14)。制御素子21は、通信部25により作成した初期応答情報を含むリクエストコマンドに対するレスポンスをICカード処理装置1へ送信する(ステップS15)。
ICカード処理装置1は、カードリーダライタ15によりICカード2からリクエストコマンドに対するレスポンスとしてICカード2がサポートする通信速度を示す情報を含む初期応答情報を受信する(ステップS16)。ICカード処理装置1の制御部10は、受信した初期応答情報からICカード2がサポートする通信速度及び最大通信速度を認識する。ICカード処理装置1の制御部10は、ICカード2がサポートする通信速度及び最大通信速度に基づいて、ICカード2とのデータ通信に用いる通信速度を決定する(ステップS17)。ICカード2との通信速度を決定すると、ICカード処理装置1の制御部10は、決定した通信速度を指定して通信確立を要求(指示)するコマンドをICカード2に対して送信する(ステップS18)。
ICカード2は、通信部25によりICカード処理装置1からの通信速度を指示した通信確立を要求するコマンドを受信する(ステップS19)。ICカード2の制御素子21は、指定された通信速度でのICカード処理装置との通信設定を行う(ステップS20)。通信速度を設定すると、ICカード2の制御素子21は、指定された通信速度での通信設定完了を示すレスポンスをICカード処理装置1へ送信する(ステップS21)。
ICカード処理装置1は、カードリーダライタ15によりICカード2からの通信設定の完了通知を示すレスポンスを受信する(ステップS22)。ICカード処理装置1がICカード2からの通信設定完了の通知を受信すると、ICカード処理装置1とICカード2とは、ICカード2がサポートする通信速度からICカード処理装置1が指定した通信速度での通信が可能な状態となる(ステップS23)。この状態において、ICカード処理装置1は、設定した通信速度でICカード2へコマンドを送信し、ICカード2は、受信したコマンドの処理を実行し、実行した処理結果を含むレスポンスを設定した通信速度で送信する。
次に、ICカード処理装置1からの指示に応じてICカード2が通信速度を変更する速度変更処理について説明する。
図5は、本実施形態に係るICカード処理装置1とICカード2とが通信速度を変更する場合の通信シーケンスの例を示す図である。
ここで、ICカード処理装置1とICカード2とは、第1の通信速度(V1)で通信し、コマンドおよびレスポンスの交換を行っているものとする(ステップS30)。ICカード処理装置1の制御部10は、ICカード2からのレスポンスを受信するごとに次に実施する処理を決定する。次に実施する処理内容を決めると、ICカード処理装置1の制御部10は、決定した処理内容に応じて通信速度を変更すべきか否かを判断する(ステップS31)。通信速度を変更すると決定した場合、ICカード処理装置1の制御部10は、変更後の通信速度(例えば超高速通信)を決定し、通信速度を決定した通信速度に変更することを要求するコマンドをICカード2に対して送信する(ステップS32)。
図5は、本実施形態に係るICカード処理装置1とICカード2とが通信速度を変更する場合の通信シーケンスの例を示す図である。
ここで、ICカード処理装置1とICカード2とは、第1の通信速度(V1)で通信し、コマンドおよびレスポンスの交換を行っているものとする(ステップS30)。ICカード処理装置1の制御部10は、ICカード2からのレスポンスを受信するごとに次に実施する処理を決定する。次に実施する処理内容を決めると、ICカード処理装置1の制御部10は、決定した処理内容に応じて通信速度を変更すべきか否かを判断する(ステップS31)。通信速度を変更すると決定した場合、ICカード処理装置1の制御部10は、変更後の通信速度(例えば超高速通信)を決定し、通信速度を決定した通信速度に変更することを要求するコマンドをICカード2に対して送信する(ステップS32)。
例えば、大容量のデータをICカードに対して送信する処理を実行する場合、或いは、大容量のデータをICカード2に要求する処理を実行する場合、ICカード処理装置1の制御部10は、できるだけ高速な情報交換を行いたいため、通信速度を超高速通信の通信速度(第2の通信速度V2)に変更するものとする(ステップS31)。通信速度をV1からV2に変更すると決定した場合、ICカード処理装置1の制御部10は、超高速通信への変更を要求するコマンドをICカード2に対して送信する(ステップS32)。
ICカード2は、通信部25により通信速度の変更を要求するコマンドを受信する(ステップS33)。通信速度の変更を要求するコマンドを受信した場合、ICカード2の制御素子21は、ICカード処理装置1との通信速度の設定を、受信したコマンドで指定された通信速度(例えば超高速通信)に変更する(ステップS34)。通信速度の設定を変更すると、ICカード2の制御素子21は、ICカード処理装置1へコマンドで指定された通信速度に設定を変更した旨をレスポンスとして送信する(ステップS35)。
ICカード処理装置1は、カードリーダライタ15によりICカード2から通信速度の変更を行った旨のレスポンスを受信する(ステップS36)。通信速度を変更した旨のレスポンスを受信すると、ICカード処理装置1の制御部10は、変更後の通信速度での通信状況を確認するため確認データを含むコマンドを作成する(ステップS37)。確認データは、ICカード2が通信状況を確認できる程度のサイズの小さいデータ(たとえば、数バイト程度の固定データ)である。ICカード処理装置1の制御部10は、確認データをI−blockの情報フィールドに格納した通信状況の確認を要求するコマンドを作成する。確認データを含むコマンドを作成すると、ICカード処理装置1の制御部10は、コマンドを送信する(ステップS38)。
ICカード2は、通信部25により確認データを含むコマンドを受信する(ステップS39)。確認データを含むコマンドを受信すると、ICカード2の制御素子21は、当該コマンドの受信状況により変更後の通信速度での通信状況を確認する(ステップS40)。たとえば、ICカード2の制御素子21は、確認データの受信結果(受信状況)を通信状況の確認結果を示すレスポンスとしてICカード処理装置1へ送信する(ステップS41)。たとえば、確認データを含むコマンドが正常に受信できた場合、ICカード2の制御素子21は、確認データが正常に受信できた旨のレスポンスをICカード処理装置1へ送信する。
ICカード処理装置1は、カードリーダライタ15により確認データの受信結果を含むレスポンスを受信する(ステップS42)。ICカード処理装置1の制御部10は、受信したレスポンスの内容に基づいて変更後の通信速度での通信が可能であるかを確認する(ステップS43)。変更後の通信速度での通信が可能であることを確認した場合、ICカード処理装置1とICカード2とは、変更後の通信速度による通信(例えば、超高速通信)が可能な状態となり、変更後の通信速度でコマンド及びレスポンスの交換を行う(ステップS44)。
上記のような処理によれば、初期設定処理で設定した通信速度を通信処理中に変更できる。たとえば、大容量データの送受信を実行する場合には通信速度を高速(超高速)に変更できる。また、ICカードおよびICカード処理装置は、超高速通信に変更する場合、大容量のデータを実際に送信する前に、周囲からのノイズ等の外乱の影響による通信状況を確認データにより事前に確認できる。これにより、変更後の通信速度に通信状況がマッチしないためにデータの送受信が途中で中断してしまうような通信エラーが発生する可能性を低減できる。
次に、上記のような通信速度の変更を行うICカード2の動作について説明する。
図6は、通信速度の変更を実行するICカード2における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
まず、ICカード2は、ICカード処理装置1からのキャリアを受けて活性化する。活性したICカード2の制御素子21は、通信部25によりICカード処理装置1からリクエストコマンドを受信し、リクエストコマンドに対する初期応答(サポートする通信速度を示す情報を含む)を送信する。初期応答を送信した後、ICカード2の制御素子21は、ICカード処理装置1から指示される通信速度での通信設定を実行する(ステップS51)。
図6は、通信速度の変更を実行するICカード2における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
まず、ICカード2は、ICカード処理装置1からのキャリアを受けて活性化する。活性したICカード2の制御素子21は、通信部25によりICカード処理装置1からリクエストコマンドを受信し、リクエストコマンドに対する初期応答(サポートする通信速度を示す情報を含む)を送信する。初期応答を送信した後、ICカード2の制御素子21は、ICカード処理装置1から指示される通信速度での通信設定を実行する(ステップS51)。
ICカード処理装置1から指示される通信速度での通信設定が完了すると、ICカード2の制御素子21は、ICカード処理装置1からのコマンド受信待ちの状態となる(ステップS52)。
ICカード処理装置1からのコマンドを受信すると、制御素子21は、受信したコマンドが通信速度の変更を要求するコマンドであるか否かを判断する(ステップS53)。受信したコマンドが通信速度の変更を要求するコマンドでないと判断した場合(ステップS53、NO)、制御素子21は、受信したコマンドを解析し、コマンドで要求されるコマンド処理を実行する(ステップS54)。コマンド処理を実行すると、制御素子21は、コマンド処理の処理結果を示すレスポンスをICカード処理装置1へ送信し(ステップS54)、次のコマンド受信待ちの状態となる。
また、受信したコマンドが通信速度の変更を要求するコマンドであると判断した場合(ステップS53、YES)、制御素子21は、通信速度の設定を受信したコマンドで指定される通信速度に設定変更する(ステップS56)。通信速度の設定を変更すると、制御素子21は、通信速度の設定を変更したことを示すレスポンスをICカード処理装置1へ送信する(ステップS57)。
通信速度の設定を変更したことを示すレスポンスを送信した後、制御素子21は、確認データを含む通信確認用のコマンドを変更後の通信速度でICカード処理装置1から受信する(ステップS58)。制御素子21は、確認データを含む通信確認用のコマンドが正常に受信できたか否かを判断する(ステップS59)。確認データを含むコマンドが正常に受信できたと判断した場合(ステップS59、YES)、制御素子21は、確認データを含む通信確認用のコマンドが正常に受信できたことを示すレスポンスをICカード処理装置1へ応答する(ステップS60)。
また、確認データを含むコマンドが正常に受信できなかったと判断した場合(ステップS59、NO)、制御素子21は、通信設定を変更前の通信速度に戻し(ステップS61)、確認データが正常に受信できなかった旨のレスポンスをICカード処理装置1へ送信する(ステップS62)。なお、通信速度は変更後のままでレスポンスを応答し、ICカード処理装置1からの指示に応じて通信速度を再度変更するようにしても良い。また、確認データを含むコマンドが正常に受信できなかった場合の処理として、制御素子21は、後述する第1乃至3のエラー対応を行うようにしても良い。
次に、上記のような通信速度の変更を行うICカード処理装置1の動作について説明する。
図7は、通信速度の変更を実行するICカード処理装置1における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
まず、ICカード処理装置1は、カードリーダライタ15により、ICカードを活性化するためのキャリアを放射するとともに、放射したキャリアを受けて活性化したICカード2からの初期応答を要求するリクエストコマンドを送信する。
図7は、通信速度の変更を実行するICカード処理装置1における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
まず、ICカード処理装置1は、カードリーダライタ15により、ICカードを活性化するためのキャリアを放射するとともに、放射したキャリアを受けて活性化したICカード2からの初期応答を要求するリクエストコマンドを送信する。
リクエストコマンドに対する初期応答(サポートする通信速度を示す情報を含む)をICカード2から受信すると、ICカード処理装置1の制御部10は、当該ICカード2との通信に使用する通信速度へ決定し、決定した通信速度での通信設定を要求するコマンドをICカード2へ送信する。ICカード2から通信設定完了の通知を受けると、ICカード処理装置1は、ICカード2との通信が可能な状態となり、ICカード2へコマンドを供給することが可能となる(ステップS71)。
コマンドの送信が可能な状態となると、ICカード処理装置1の制御部10は、次に実行する処理内容を決定する(ステップS72)。処理内容を決定すると、制御部10は、決定した処理内容に応じて通信速度を変更すべきか否かを判断する(ステップS73)。通信速度の変更が必要ないと判断した場合(ステップS73、NO)、制御部10は、決定した処理内容に応じたコマンドを作成し、作成したコマンドをICカード2へ送信する(ステップS81)。
通信速度を変更すべきと判断した場合(ステップS73、YES)、制御部10は、処理内容に応じた通信速度を決定する。制御部10は、決定した通信速度への変更を要求するコマンドを作成し、ICカード2へ送信する(ステップS74)。速度変更を要求するコマンドに対するレスポンスをICカード2から受信した場合、制御部10は、速度変更の要求を受け付けたか否かを判断する(ステップS75)。速度変更の要求がICカード2に受付けられなかったと判断した場合(ステップS75、NO)、制御部10は、通信速度を変更前の通信速度へ戻す(ステップS76)。この場合、制御部10は、変更前の通信速度で処理内容に応じたコマンドを送信する(ステップS81)。
また、速度変更の要求がICカード2に受け付けられたと判断した場合(ステップS75、YES)、制御部10は、通信速度を変更後の通信速度に変更し(ステップS77)、上述した確認データを含む通信確認用のコマンドをICカード2へ送信する(ステップS78)。確認データを含むコマンドに対して正常受信を示すレスポンスを受信した場合(ステップS78、YES)、制御部10は、通信速度の変更を確定する(ステップS80)。制御部10は、変更後の通信速度で処理内容に応じたコマンドをICカード2へ送信する(ステップS81)。
また、確認データを含むコマンドに対して正常受信を示すレスポンスが受信できなかった場合(ステップS78、NO)、制御部10は、通信速度を変更前の通信速度へ戻す(ステップS76)。この場合、制御部10は、変更前の通信速度で処理内容に応じたコマンドを送信する(ステップS81)。
コマンドを送信した後、制御部10は、ICカード2から受信するレスポンスがコマンド処理の正常処理を示すものであるか否かを判断する(ステップS82)。正常応答を受信した場合(ステップS82、YES)、制御部10は、ICカード2に対する一連の処理終了でなければ、上記ステップS72へ戻り、次の処理内容を決定する。また、コマンドに対する正常応答が受信でなかった場合(ステップS82、NO)、制御部10は、エラー処理を実行する(ステップS83)。エラー処理を実行した後、制御部10は、ICカード2に対する一連の処理が終了でなければ、上記ステップS72へ戻り、次の処理内容を決定する。
次に、ICカード処理装置1とICカード2とが超高速通信を実行中にエラーが発生した場合の処理について説明する。
図8は、実施形態に係るICカード処理装置1とICカード2とが超高速通信を実行中にエラーが発生した場合の通信シーケンスの例を示す図である。
図8に示す例において、ICカード処理装置1とICカード2とは、まず、超高速通信(通信速度:V2)で情報の伝達を行っているものとする。まず、ICカード処理装置1が超高速通信でコマンドをICカード2へ送信したものとする(ステップS101)。ICカード2は、ICカード処理装置1から超高速通信で送られてくるコマンドを受信する受信処理を行う(ステップS102)。
図8は、実施形態に係るICカード処理装置1とICカード2とが超高速通信を実行中にエラーが発生した場合の通信シーケンスの例を示す図である。
図8に示す例において、ICカード処理装置1とICカード2とは、まず、超高速通信(通信速度:V2)で情報の伝達を行っているものとする。まず、ICカード処理装置1が超高速通信でコマンドをICカード2へ送信したものとする(ステップS101)。ICカード2は、ICカード処理装置1から超高速通信で送られてくるコマンドを受信する受信処理を行う(ステップS102)。
受信処理においてICカード処理装置1からのコマンドが受信できない場合、あるいは、受信したデータの不良によりコマンド処理が不能である場合(ステップS102)、ICカード2の制御素子21は、超高速通信用のエラー処理を実行するものと判断する。図8に示す処理例では、ICカード2の制御素子21は、3種類のエラー対応から1つのエラー対応を選択してエラー処理を実行するものを想定している。ただし、運用としては、いずれか1つのエラー対応として予め設定しておくようにしても良い。
第1のエラー対応を行うと判断した場合(ステップS103、YES)、制御素子21は、通信速度を超高速通信に切換前の通信速度に戻す(ステップS104)。第1のエラー対応を実施するICカード2は、超高速通信に切換時に、切換前の通信速度をRAM等に記憶しておくものとする。通信速度を超高速通信への切換前の通信速度に戻すと、制御素子21は、変更後の通信速度を示す情報を含む通信エラーを示すエラー通知を変更後の通信速度でICカード処理装置1へ送信する(ステップS105)。
また、第2のエラー対応を行うと判断した場合(ステップS106、YES)、制御素子21は、通信速度を超高速通信への切換前の通信速度よりも遅い通信速度に変更する(ステップS107)。また、第2のエラー対応を実施するICカード2は、通信速度を超高速通信に切換る場合に、切換前の通信速度あるいは切換前の通信速度よりも遅い通信速度をRAM等に記憶しておくものとする。
通信速度を超高速通信への切換前の通信速度よりも遅い通信速度に変更すると、制御素子21は、変更後の通信速度を示す情報を含む通信エラーを変更後の通信速度でICカード処理装置1へ送信する(ステップS108)。また、制御素子21は、超高速通信の次に速い通信速度を選択するようにしても良い。
また、第3のエラー対応を行うと判断した場合(ステップS109、YES)、制御素子21は、ICカード処理装置1との通信速度を初期応答の通信速度に変更する(ステップS110)。通信速度を初期応答の通信速度に変更すると、制御素子21は、変更後の通信速度を示す情報を含む通信エラーを変更後の通信速度(初期応答の通信速度)でICカード処理装置1へ送信する(ステップS111)。
ICカード処理装置1は、ICカード2からのエラー通知を受信すると、ICカード2が当該エラー通知で示した変更後の通信速度に変更する(ステップS112)。ICカード2からのエラー通知に応じてICカード処理装置1が通信速度を変更すると、ICカード処理装置1とICカード2とは、変更後の通信速度でコマンドおよびレスポンスの交換を実行する。
なお、初期設定において超高速通信が設定された場合、ICカード2は、超高速通信への切換前の通信速度が不定となるため、第1及び第2のエラー対応を実施できない。この場合、ICカード2は、上述した第3のエラー対応とするか、あるいは、超高速通信よりも遅い任意の通信速度に変更するようにしても良い。
また、ICカード2が通信エラーを検出した場合であっても、通信速度の変更をICカード処理装置1からの指示に基づいて実施させるようにしても良い。この場合、ICカード2は、ステップS104を省略して超高速通信のままでエラー通知を行う。エラー通知を行った後、ICカード2は、ICカード処理装置1からの指示に従って通信速度を超高速通信への切換前の通信速度、超高速通信よりも遅い通信速度、或いは初期応答の通信速度に戻すようにすれば良い。
また、ICカード処理装置1は、ICカード2から受信したデータの速度を計測する手段を設けても良い。この場合、ICカード2は、エラー通知において変更後の通信速度をICカード処理装置へ開示しなくても良い。
次に、上記のような超高速通信時のエラー対応を行うICカード2の動作について説明する。
図9は、超高速通信時のエラー対応を実行するICカード2における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
ここで、ICカード2は、別の通信速度から超高速通信への切り換えた後の状態でICカード処理装置1からのコマンド受信待ちの状態となっているものとする(ステップS120)。ICカード処理装置1から超高速通信でコマンドを受信すると、ICカード2は、受信処理において通信エラーが発生したか否かを判断する(ステップS121)。エラーが発生していないと判断した場合(ステップS121、NO)、制御素子21は、受信したコマンド処理を実行し、次のコマンド受信待ち情報となる。
図9は、超高速通信時のエラー対応を実行するICカード2における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
ここで、ICカード2は、別の通信速度から超高速通信への切り換えた後の状態でICカード処理装置1からのコマンド受信待ちの状態となっているものとする(ステップS120)。ICカード処理装置1から超高速通信でコマンドを受信すると、ICカード2は、受信処理において通信エラーが発生したか否かを判断する(ステップS121)。エラーが発生していないと判断した場合(ステップS121、NO)、制御素子21は、受信したコマンド処理を実行し、次のコマンド受信待ち情報となる。
たとえば、ICカード処理装置1からのコマンド全体が受信できない場合、あるいは、受信したデータの不良によりコマンド処理が不能である場合、制御素子21は、通信エラーが発生したものと判断する。ICカード処理装置1からのコマンドの受信処理において通信エラーが発生したと判断した場合(ステップS121、YES)、制御素子21は、超高速通信中であれば(ステップS123、YES)、超高速通信用のエラー対応から1つのエラー処理を選択する(ステップS124、S127、S130)。
たとえば、第1のエラー対応を選択する場合(ステップS124、YES)、制御素子21は、通信速度を超高速通信に切換前の通信速度に戻す(ステップS125)。この場合、超高速通信への切換前の通信速度を示す情報は、RAM等に記憶されているものとする。通信速度を超高速通信への切換前の通信速度に戻すと、制御素子21は、変更後の通信速度を示す情報を含む通信エラーを示すエラー通知をICカード処理装置1へ送信し(ステップS126)、変更後の通信速度での次のコマンド受信待ち状態となる。
また、第2のエラー対応を選択した場合(ステップS127、YES)、制御素子21は、通信速度を超高速通信への切換前の通信速度よりも遅い通信速度に変更する(ステップS128)。この場合も、超高速通信への切換前の通信速度を示す情報は、RAM等に記憶されているものとする。通信速度を超高速通信への切換前の通信速度よりも遅い通信速度に変更すると、制御素子21は、変更後の通信速度を示す情報を含む通信エラーをICカード処理装置1へ送信し(ステップS129)、変更後の通信速度での次のコマンド受信待ち状態となる。
また、第3のエラー対応を行うと判断した場合(ステップS130、YES)、制御素子21は、ICカード処理装置1との通信速度を初期応答の通信速度(又はサポートする最低速度の通信速度)に変更する(ステップS131)。通信速度を初期応答の通信速度に変更すると、制御素子21は、初期応答の通信速度を示す情報を含む通信エラーをICカード処理装置1へ送信し(ステップS132)、初期応答の通信速度での次のコマンド受信待ち状態となる。
また、ICカード処理装置1からのコマンドの受信処理において通信エラーが発生したと判断した場合(ステップS121、YES)、超高速通信中でなければ(ステップS123、NO)、制御素子21は、通常のエラー処理を実行する(ステップS133)。ただし、超高速通信中でなくても、制御素子21は、現在の通信速度よりも遅い速度に変更し、変更後の通信速度を示すエラー通知をICカード処理装置1へ返すようにしても良い。これにより、ICカード2は、超高速通信中でなくても、通信エラーが発生した場合には、通信速度を遅くして通信を継続することができる。
次に、上記のような超高速通信時のエラー対応を行うICカード処理装置1の動作について説明する。
図10は、ICカードの超高速通信時のエラー処理に対するICカード処理装置1における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
ここでは、ICカード処理装置1は、ICカード2と超高速通信を行っているものとする。コマンドの送信が可能な状態となると、ICカード処理装置1の制御部10は、次に実行する処理内容を決定する(ステップS141)。処理内容を決定すると、制御部10は、決定した処理内容に応じたコマンドを作成し、作成したコマンドを超高速通信でICカード2へ送信する(ステップS142)。
図10は、ICカードの超高速通信時のエラー処理に対するICカード処理装置1における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
ここでは、ICカード処理装置1は、ICカード2と超高速通信を行っているものとする。コマンドの送信が可能な状態となると、ICカード処理装置1の制御部10は、次に実行する処理内容を決定する(ステップS141)。処理内容を決定すると、制御部10は、決定した処理内容に応じたコマンドを作成し、作成したコマンドを超高速通信でICカード2へ送信する(ステップS142)。
コマンドを送信した後、ICカード処理装置1の制御部10は、ICカードからの応答を受信する。たとえば、ICカード2から正常応答を受信した場合(ステップS143、YES)、制御部10は、当該ICカード2との通信を終了しない場合(ステップS144、YES)、上記ステップS141へ戻って次の処理を行う。また、正常応答を受信できない場合(ステップS143、NO)、制御部10は、通信速度の変更通知を含むエラー通知を受信したか否かを判断する(ステップS145)。
通信速度の変更通知を含むエラー通知を受信したと判断した場合(ステップS145、YES)、制御部10は、エラー通知に含まれる変更後の通信速度に設定変更する。通信速度を変更すると、制御部10は、ステップS142へ戻り、通信エラーとなったコマンドを変更後の通信速度で再送する(ステップS142)。また、無応答などの通常エラーが検知された場合(ステップS145、NO)、制御部10は、通常のエラー処理を実行し(ステップS147)、ICカード2との通信を終了する。
上記のような実施形態によれば、ICカードおよびICカード処理装置は、初期設定において通信速度を確立した後であっても、通信速度を変更することが可能となる。また、通信速度を変更する場合、実際の処理を要求するコマンド或いはレスポンスよりも少ない情報量でICカードおよびICカード処理装置が情報交換することにより、変更後の通信速度での情報の送受信状況を確認することができる。
また、実施形態よれば、ICカードとICカード処理装置とは、超高速通信によるデータ通信に失敗した場合、再度の初期設定を実施しなくても、超高速通信より遅い通信速度に変更でき、安定性の高い通信速度で情報の伝達を継続することが可能となる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
C…本体、M…モジュール、Ca…ICチップ、1…ICカード処理装置、2…ICカード、10…制御部、15…カードリーダライタ、17…操作部、18…ディスプレイ、21…制御素子(CPU)、22…ROM、23…RAM、24…不揮発性メモリ、25…通信部。
Claims (11)
- 外部装置と通信する通信手段と、
前記通信手段による前記外部装置との通信に用いる通信速度を設定する設定手段と、
前記通信手段により前記外部装置から通信速度の変更要求を受信した場合、前記設定手段により設定している通信速度を前記変更要求で指定された通信速度に変更する変更手段と、
を有するICカード。 - さらに、前記変更手段は、前記設定手段により設定している通信速度をより速い通信速度に変更するものである、
前記請求項1に記載のICカード。 - さらに、前記変更手段により設定を変更した後、前記外部装置から送信される確認データの受信結果を前記外部装置へ通知する確認手段を有する、
前記請求項1又は2の何れか1項に記載のICカード。 - 前記変更手段は、前記通信手段により受信するコマンドに対して正常に応答ができない場合、前記設定手段に設定している通信速度よりも遅い通信速度に変更する、
前記請求項1乃至3の何れか1項に記載のICカード。 - 前記変更手段は、前記通信手段により受信するコマンドに対して正常に応答ができない場合、通信速度を変更前の通信速度に戻す、
前記請求項1乃至3の何れか1項に記載のICカード。 - 前記変更手段は、前記通信手段により受信するコマンドに対して正常に応答ができない場合、前記設定手段に設定している通信速度を初期設定で用いられる通信速度に変更する、
前記請求項1乃至3の何れか1項に記載のICカード。 - 外部装置と通信する通信手段と、
前記通信手段による前記外部装置との通信に用いる通信速度を設定する設定手段と、
前記通信手段により受信するコマンドに対して正常に応答ができない場合、前記設定手段に設定している通信速度を現在設定されている通信速度よりも遅い通信速度に変更する変更手段と、
を有するICカード。 - 外部装置と通信する通信手段と、前記通信手段による前記外部装置との通信に用いる通信速度を設定する設定手段と、前記通信手段により前記外部装置から通信速度の変更要求を受信した場合、前記設定手段により設定している通信速度を前記変更要求で指定された通信速度に変更する変更手段と、を有するモジュールと、
前記モジュールを有する本体と、
を有するICカード。 - 外部装置と通信する通信手段と、
前記通信手段による前記外部装置との通信に用いる通信速度を設定する設定手段と、
前記通信手段により前記外部装置から通信速度の変更要求を受信した場合、前記設定手段により設定している通信速度を前記変更要求で指定された通信速度に変更する変更手段と、
を有する携帯可能電子装置。 - ICカードと通信する通信手段と、
前記通信手段による前記ICカードとの通信に用いる通信速度を設定する設定手段と、
前記通信手段により前記ICカードへ通信速度の変更要求を送信する変更要求手段と、
前記変更要求手段により要求した通信速度の変更を受理する応答を前記ICカードから受信したのに応じて前記設定手段により設定している通信速度を前記変更要求した通信速度に変更する変更手段と、
を有するICカード処理装置。 - さらに、前記通信速度の変更を受理する応答を前記ICカードから受信した場合、さらに、変更後の通信速度での通信状況を確認するための確認データを前記ICカードへ送信する確認送信手段を有し、
前記変更手段は、前記確認送信手段により送信した確認データを前記ICカードが正常に受信した応答を受けて前記通信速度の変更を確定する、
前記請求項10に記載のICカード処理装置。
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