接触/非接触型混合ic卡、通信方法、程序以及通信系统的制作方法

专利名称：接触/非接触型混合ic卡、通信方法、程序以及通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及接触/非接触型混合IC卡、通信方法、程序以及通
信系统。
背景技术：
使用具有内置线圏天线和IC芯片的非接触型IC卡的服务在日
常使用中正得到广泛应用。当在主机装置的读写器的上方简单地持
有非接触型IC卡时，即使非接触型IC卡保持在钱包、IC卡套等内 部，非接触型IC卡也能够进行数据通信，因此非常方便。因此， 例如，将4吏用这种非*接触型IC卡的IC卡系统应用于il"如电子货币 系统、运输检票口系统以及用于出入或注册的安全系统的各种月良务。
除上述非接触型IC卡之外，另一种类型的IC卡为具有接触端 的4妄触型IC卡。此外，为了减少用户携带的IC卡的凄t量，正在开 发结合接触型IC卡和非接触型IC卡功能的混合IC卡。例如，在 曰本未审查专利/>开第2000-322544号、日本专利第3838901号和曰本专利第3528899号中^/^开了这种混合IC卡。混合IC卡在一个 芯片上具有接触接口和非接触接口并包括用于切换来自其各个接 口的信号和电源的开关电路。
在曰本未审查专利/>开第2000-322544号中^^开的混合IC卡通 常执行非接触通信，并且一旦检测到将电源电压提供给接触端，就
切换开关电路以仅允许进行接触通信。反之，在日本专利第3838901 号中公开的混合IC卡在检测到由非接触接口生成足够的射频(RF ) 电源时，将接触通信功能立即切换成为非^接触通信功能。此外，在 日本专利第3528899号中公开的混合IC卡通过结合接触和非接触 接口来实现接触通信功能和非接触通信功能之间的切换。
如上所述，在日本未审查专利7>开第2000-322544号、日本专 利第3838901号和日本专利第3528899号中/〉开的混合IC卡通过
与否、或者通过进一步包括外部时钟信号来在接触通信功能和非接 触通信功能之间进行切换。

发明内容
最近，当使用IC卡服务功能时，为了提高IC卡的安全性，在 某些情况下需要输入个人识别号(PIN)信息、生物信息等。在通 常情况下，当使用卡时，用户将这种个人识别信息输入至附接于非 接触型读写器的输入装置。
然而，不能保证包括输入装置的非接触型读写器在安全性方面 为真正可靠的装置。例如，不能否"i人恶意的人窃取和泄漏输入至非 接触型读写器的用户个人识别信息的可能性。具体地，在4吏用生物 认证的安全系统中，用户将作为不可改变的个人信息的生物信息输 入至安装在商店、ATM等中的输入装置，但是不能保证输入装置是可靠的。如果将生物信息输入至不可靠的输入装置，然后泄漏该信 息，则会出现需要永久否定生物信息的问题。
据此，如果可以利用混合IC卡的4妻触通信功能将个人识别信 息从安全装置输入IC卡，则在确保非接触通信功能的安全性的同
时，可以保证输入的个人识别信息的安全性。
然而，在曰本未审查专利7>开第2000-322544号、曰本专利第 3838901号和日本专利第3528899号中^/^开的混合IC卡不论在卡中 的处理器的过去处理状态如何，在接触通信功能和非接触通信功能 之间完全进行切换。例如，在经由接触通信激活IC卡的内部状态 之后，不保持激活状态，而是在随后的非接触通信中进行复位，并 且通过新i殳置的状态来执^f于非，接触通信。以这种方式，在4艮据相关 技术的混合卡中，接触通信功能和非接触通信功能彼此独立，并且 不保持通过接触通信功能所获得的信息并且没有将该信息用于非 接触通信功能。因此，例如，不能实现以下4妄触通信功能和非4妄触 通信功能的结合通过经由接触通信将个人识别信息输入卡来解锁 在卡内锁定的服务功能，然后经由非接触通信使用该服务功能。
根据以上所述，期望提供新的和改进的接触/非接触型混合IC 卡、通信方法、程序以及通信系统，其能够防止使用非接触通信功 能时输入的个人识别信息的窃取和泄漏。
根据本发明的实施例，提供了 一种接触/非接触型混合IC卡， 包括非接触接口，通过天线与非接触型读写器以非接触方式进行 通信；接触接口 ，通过接触端与接触型读写器以接触方式进行通信； 存储单元，在通过接触接口进行的接触通信才莫式期间存储通过接触 接口从接触型读写器输入的个人识别信息；以及控制单元，基于在
接触通信模式期间存储在存储单元中的个人识别信息，解除通过非 接触接口进行的非接触通信模式中的指定功能的限制，并且在解除指定功能的限制的状态下，将通信模式从接触通信才莫式切换至非接 触通信模式。
当通过非接触接口从非接触型读写器以非接触方式没有接收 到信号时，可以将与用在非接触通信中的栽波的频率基本相同的频 率用作用于操作控制单元的时钟频率，并且当通过非接触接口从非 接触型读写器以非接触方式接收到信号时，可以将该信号的载波频 率用作用于操作控制单元的时钟频率。
存储单元可以为易失性存储器，并且响应于非接触通信模式的 结束，可以擦除存储在易失性存储器中的个人识别信息。
接触型读写器可以为可附接至接触/非接触型混合IC卡以及可 从接触/非接触型混合IC卡拆离的便携式读写器。
在解除非接触通信模式中的指定功能的限制之后，控制单元可 以根据通过接触接口从接触型读写器输入的模式切换命令将通信 模式从接触通信模式切换至非接触通信模式。
接触端可以包括从接触型读写器接收复位信号的复位端和从 接触型读写器接收数据时钟信号的时钟端，并且一旦在检测数据时 钟信号时检测到复位信号的变化，控制单元就可以将接触/非接触型
混合IC卡的通信模式设置为接触通信模式。
个人识别信息可以为从》丈置在冲妄触型读写器中的输入单元所
输入的PIN信息或生物信息。
根据本发明的另 一实施例，提供了 一种通过接触/非接触型混合 IC卡进行的通信方法，其中，该接触/非接触型混合IC卡包括通 过天线与非接触型读写器以非接触方式进行通信的非接触接口和通过接触端与接触型读写器以接触方式进行通信的接触接口 ，该方
法包括以下步骤在通过接触接口进行的接触通信模式期间，将通 过接触接口从接触型读写器输入的个人识别信息存储在存储单元 中；基于在接触通信才莫式期间存储在存储单元中的个人识别信息， 接触通过非接触接口进行的非接触通信才莫式中的指定功能的限制； 在解除指定功能的限制的状态下，将通信^t式从接触通信^f莫式切换 至非接触通信模式；以及在非接触通信模式期间通过非接触接口以 非接触方式将指定功能的数据与非接触型读写器进行通信。
根据本发明的另一实施例，提供了一种程序，用于使接触/非接 触型混合IC卡的处理器实现以下方法，其中，该*接触/非4妻触型混 合IC卡包括通过天线与非接触型读写器以非接触方式进行通信 的非接触接口和通过接触端与接触型读写器以接触方式进行通信 的接触接口，该方法包括以下步骤在通过接触4妻口进行的接触通 信模式期间，将通过接触接口从接触型读写器输入的个人识别信息 存储在存储单元中；基于在接触通信模式期间存储在存储单元中的 个人识别信息，接触通过非接触接口进行的非接触通信才莫式中的指 定功能的限制；在解除指定功能的限制的状态下，将通信模式从接 触通信模式切换至非接触通信模式；以及在非接触通信模式期间通 过非接触接口以非接触方式将指定功能的数据与非接触型读写器 进行通信
根据本发明的另一实施例，提供了一种通信系统，包括接触 /非接触型混合IC卡；非接触型读写器，与接触/非接触型混合IC 卡以非4妄触方式进4亍通信；以及4妻触型读写器，与4妄触/非接触型混 合IC卡以接触方式进行通信，其中，接触型读写器包括输入个人 识别信息的输入单元和以接触方式将个人识别信息传输给接触/非 接触型混合IC卡的传输单元，以及接触/非接触型混合IC卡包括 非接触接口 ，通过天线与非接触型读写器以非接触方式进行通信；接触接口，通过接触端与接触型读写器以接触方式进行通信；存储 单元，在通过接触接口进行的接触通信模式期间存储通过接触接口 乂人接触型读写器输入的个人识别信息；以及控制单元，基于在4妄触 通信模式期间存储在存储单元中的个人识别信息，接触通过非接触
接口进行的非接触通信模式中的指定功能的限制，并且在解除指定 功能的限制的状态下，将通信模式从接触通信模式切换至非接触通 信模式。
在以上结构中，在4妄触/非4妄触型混合IC卡中，在通过4妻触才妄 口进行的接触通信模式期间将通过接触接口从接触型读写器输入 的个人识别信息存储在存储单元中，基于在接触通信模式期间存储 在存^f诸单元中的个人识别信息解除通过非^接触4姿口在非^接触通信 模式中的指定功能的限制，在解除指定功能的限制的状态下将通信 模式从接触通信模式切换至非接触通信模式，以及在非接触通信模 式期间通过非接触接口将指定功能的数据以非接触方式与非接触 型读写器进行通信。因此，可以将个人识别信息(需要输入用于解 除在非接触通信模式中的指定功能的限制)不是输入至不可靠的外 部单元而是输入至与混合IC卡执行接触通信的接触型读写器。
根据上述本发明的实施例，可以防止当使用非接触通信功能时 输入的个人识别信息的窃取和泄露。


图1A是示出根据本发明第一实施例的通信系统的整体结构的 示意图1B是示出根据本发明第一实施例的通信系统的整体结构的 可选实例的示意图；图2是示出根据实施例的接触/非接触型混合IC卡的配置的框
图3是示出根据实施例的通信系统中的通信方法的序列图；以
及
图4是示出通过根据实施例的接触/非接触型IC卡所接收的信 号的和通信模式的时序图。
具体实施例方式
下文将参照附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在该说 明书和附图中，用相同的参考数字表示基本具有相同功能和结构的 结构元件，并省略了这些结构元件的重复i兌明。
(第一实施例)
下面描述了根据本发明第 一实施例的接触/非接触型混合IC 卡、通信方法、程序和通信系统。按以下顺序给出说明
1. 通信系统的整体结构图1A、图1B
2. 混合IC卡的配置图2
3. 通信方法图3、图4
4. 优点
<1.通4言系统的整体结构图1A、图1B>
下面参照图1A和图IB描述根据实施例的通信系统的整体结 构。图1A和图1B是示出根据实施例的通信系统的整体结构的示意图。图1A示出了便携式IC卡适配器3A的输入装置为PIN键盘 (pad) 6的结构的实例，图1B示出了^[更携式IC卡适配器3B的输-入装置为指紋采集装置9的结构的实例。下文中，将便携式IC卡 适配器3A和3B统称为"1更携式IC卡适配器3"。
参照图1,根据本实施例的通信系统包括接触/非接触型混合 IC卡1 (对应于根据本发明的接触/非接触型混合IC卡)、非接触型 读写器2 (对应于根据本发明的非接触型读写器)以及便携式IC卡 适配器3 (对应于根据本发明的接触型读写器)。
接触/非接触型混合IC卡1 (下文称为"混合IC卡1")为用户 便携卡型IC卡，并且其为能够以接触方式和非接触方式与外部装 置通信的双接口 IC卡。混合IC卡1包括在卡的薄外部封装中的非 接触接口 (未示出)和4妄触4妻口 (未示出)。
非接触接口包括用于与非接触型读写器2进行非接触通信的天 线和用于处理通信凄t据的RF处理部(两者均未示出)。非^妄触4妻口 具有通过天线将数据与非接触型读写器2以非接触方式进行通信的 功能。另一方面，接触接口包括用于与接触型读写器(便携式IC 卡适配器3)的输出端进行物理连接的接触端8。接触接口具有通 过接触端将数据与接触型读写器(便携式IC卡适配器3 )以接触方 式进行通信的功能。
非接触型读写器2为以非接触方式将数据与混合IC卡1或普 通的非接触型IC卡进行通信的非接触型数据读写装置。在提供各 种服务的IC卡系统的主才几装置(未示出)上内部或外部地安装非 接触型读写器2。例如，主机装置可以是诸如个人计算机(PC)或 便携式终端的用户终端、自动检票口、自动贩卖机或商店中的注册 装置等等。例如，混合IC卡1和非4妾触型读写器2之间的非接触通信可 以是使用13.56 MHz载波以212 kbps的传输速度执行的、没有使用 副载波的"对称传输"。此外，幅移4建控(ASK)调制可以^皮用作 调制方法，以及曼，刀^K争编石马可以:故用作编石马方法。
通过这种非，接触通信，可以简单地通过在非4妾触型读写器2的 上方持有诸如混合IC卡1的非接触型IC卡并将非接触型IC卡定 位在从非接触型读写器2发射的电^兹波的有效范围内(在非接触型 读写器2的通信范围内)来在非接触型IC卡中读出或写入数据。 因此，由于不需要将卡插入非接触型读写器2或者从非接触型读写 器2移除，所以非接触型IC卡具有容易使用并且可以快速传输和 接收数据的便利。此外，非接触型IC卡还具有因为4艮难进行修改 和改变而高度安全以及通过重写数据而可再度〗吏用的^f更利。
因为这种便利，非接触型IC卡被广泛地应用于提供各种服务 的IC卡系统。例如，将非接触型IC卡应用于电子货币系统、运输 检票口系统、高速公路收费系统、电子结算系统、用于建筑或房间
的入口或者PC机注册的安全系统等。此外，已经开发了在一张非 接触型IC卡中结合多种功能的多应用型卡，并且非接触型IC卡正
变得多样化。
通常，非*接触型IC卡不包含诸如电池的电源，而是4吏用通过 天线从非接触型读写器2提供的第一电源(RF电源)进行操作。 RF电源是通过由从非接触型读写器2发射的电磁波在非接触型IC 卡的线圈天线中产生的感应电动势所生成的电源。 -使用RF电源消 除了将电池置于非接触型IC卡内部的需要，因此，能够使非接触 型IC卡的尺寸和成本降{氐。
然而，因为在非接触型IC卡中获得的RF电源才艮据非4妄触型IC 卡和非接触型读写器2之间的3巨离而改变，所以电源不稳、定。例如，如果用户在远离非^接触型读写器2的位置处持有非，接触型IC卡， 则非接触型IC卡不能获得足够的RF电源，因此不能执行适当的数 据通信。此外，因为包括在非接触型IC卡的IC芯片中的处理器的 处理速度和非4妄触型IC卡的通信可用距离之间存在折中关系，所 以如果获得的RF电源的电压较低，则处理器不能以高速进行操作。
如前所述，除上述非接触型IC卡之外，还存在其他类型的IC 卡具有接触端的接触型IC卡。为了减少用户所携带的IC卡的数 量，正在开发结合接触型IC和非接触型IC卡功能的混合IC卡。 通过将接触接口添加至非接触型IC卡而被设计为双IF IC卡的IC 卡使根据本实施例的混合IC卡1。
混合IC卡1具有用于非接触型读写器的非接触通信功能和用 于接触型读写器的接触通信功能。然而，在根据相关技术的混合IC 卡中，不管卡中的处理器的过去处理状态如何，4妾触通信功能和非 接触通信功能被完全切换，并且这两种功能彼此独立，因此，在这 两种功能之间没有4妄管信息和内部状态。因此，例如，在才艮据相关 技术的混合IC卡中，没有实现接触通信功能和非接触通信功能的 结合，其中，通过将个人识别信息经由接触通信输入至该卡来解锁 在卡内锁定的服务功能，然后经由非接触通信使用该服务功能。
鉴于以上问题，在如图1所示的实施例中使用可附接至混合IC 卡1以及可/人混合IC卡1拆离的^f更携式IC卡适配器3。 <更携式IC 卡适配器3被配置为具有电池的外部电源装置。将便携式IC卡适 配器3附纟妄至混合IC卡1， /人而以*接触方式从<更携式IC卡适配器 3向混合IC卡1提供电源。从而，可以从便携式IC卡适配器3向 混合IC卡1稳定地提供具有高于RF电源(第一电源)电压的外部 电源(第二电源)，因此，提高了混合IC卡1的性能。此外，将便携式IC卡适配器3配置为能够通过接触端与混合 IC卡1进行接触通信的接触型读写器。因此，通过将个人识别信息 输入至附接至混合IC卡1的便携式IC卡适配器3，可以从便携式 IC卡适配器3向混合IC卡1以接触方式安全地输入个人识别信息。 混合IC卡1基于在接触通信模式中输入的个人识别信息解除通过 非接触通信功能提供的指定服务功能的限制(功能锁定)，然后， 将通信模式从接触通信^t式切换至非接触通信一莫式，并保持解锁状 态。从而，混合型IC卡1可以在非接触通信才莫式中使用解锁的月艮 务功能。下文将详细描述便携式IC卡适配器3。
便携式IC卡适配器3是可拆离地附接至混合IC卡1的接触型 读写器的实例，并且其是具有便携式尺寸的便携式读写器。为了更 好携带，优选地，便携式IC卡适配器3尽可能地薄且小，同时可 附*接至混合IC卡1。
参照图1A和图1B， 1更携式IC卡适配器3包括盒状壳体4; 槽5，用于附接混合IC卡1;电池(未示出)，安装在壳体4中； 供给端和数据输入/输出端(未示出)，置于槽5中；输入装置6、 9， 用于用户输入个人识别信息；以及显示装置7，用于显示存储在混 合IC卡1中的数据。槽5对应于用于附接混合IC卡1的附接单元， 电池对应于用于将第二电源提供给混合IC卡1的电源。此外，输 入装置6、 9对应于用于用户输入个人识别信息的$命入单元。
下文将描述分别在图1A和图1B中示出的输入装置6和9。图 1A示出了用于输入个人识别号(PIN)信息的l更携式IC卡适配器 3A的结构。如图1A所示，将PIN键盘6放置在便携式IC卡适配 器3A的顶面上。PIN键盘6是用于输入个人识别号(PIN )信息的 输入装置，该个人识别号(PIN)是个人识别信息的实例。PIN信 息是用于认证的个人识别信息(例如，密码)。混合IC卡1基于PIN 信息冲丸行认证，如果iU正成功，则锁定或解锁通过混合IC卡1的非接触通信所实现的指定服务功能。在便携式IC卡适配器3的显 示装置7上，例如，显示所附接混合IC卡1中的服务数据(例如， 存储在混合IC卡1等中的电子货币余额)。
另一方面，图1B示出了用于输入用户手指的紋理信息作为生 物信息的便携式IC卡适配器3B的结构。如图1B所示，将指紋采 集装置9放置在便携式IC卡适配器3B的顶面上。指紋采集装置9 是用于输入指紋(finger vein ，手指静脉)信息的输入装置，该指乡丈 信息是个人识别信息的实例。指紋采集装置9利用施加给其的近红 外光来采集用户手指的表面图像，并利用由流经静脉的血液吸收近 红外光来获取指紋信息。指紋信息是用于认证的生物信息的实例。 混合IC卡1基于诸如指紋信息的生物信息来执行认证，如果认证 成功，则其锁定或解锁通过混合IC卡1的非接触通信所实现的指 定服务功能。作为生物信息，除指紋信息之外，例如还可以使用诸 如手掌静脉或虹膜的人体的〗壬意部分的生物信息。
将混合IC卡1附接至上述便携式IC卡适配器3的槽5。插入 混合IC卡1直到混合IC卡1的接触端8连接至槽5中的供给端和 数据输入/输出端。例如，如图1所示，可以仅将混合IC卡1具有 接触端8的一部分插入便携式IC卡适配器3的槽5中，而不是将 混合IC卡1完全插入便携式IC卡适配器3。在这种情况下，在混 合IC卡1附接至便携式IC卡适配器3的状态下，混合IC卡的其 他部分露出到便携式IC卡适配器3的外部。从而，通过露出的混 合IC卡1中的天线来充分接收从非接触型读写器2发射的电磁波 而不被便携式IC卡适配器3遮蔽，因此，保持了稳定通信。
完全将混合IC卡1插入便携式IC卡适配器3的附接结构也是 可行的。然而，在这种情况下，以如下这种方式来优选地进行该结 构从非接触型读写器2发射的电》兹波没有被用于便携式IC卡适 配器3的壳体4等的金属等所遮蔽。通过将混合IC卡1附接至具有上述结构的便携式IC卡适配器 3,物理连接槽5中的供纟合端和混合IC卡1的4妄触端8。 乂人而，通 过供给端和接触端8将便携式IC卡适配器3的电池的电源提供给 混合IC卡1。例如，电池可以为^f壬意的干电池、充电电池等，并且 乂人电池才是供的电源具有高于由混合IC卡1通过天线从非接触型读 写器2获得的RF电源的电压。
通过从便携式IC卡适配器3向混合IC卡1提供外部电源，可 以稳定地将高电压电源提供给混合IC卡1的IC芯片。因此，通过 将便携式IC卡适配器3附接至混合IC卡1,可以提高混合IC卡1 的性能，并且能够进行与非接触型读写器2的高性能非接触通信。 例如，可以通过增加包^舌在混合IC卡1中的处理器的处理速度来 降低非接触通信时间，通过增加混合IC卡1的通信性能扩大通信 可用范围等。另一方面，当没有将便携式IC卡适配器3附接至混 合IC卡1时，混合IC卡1通常可以使用来自非接触型读写器2的 RF电源来执行非接触通信。
此外，通过将混合IC卡1附接至便携式IC卡适配器3，物理 连接槽5中的数据输入/输出端和混合IC卡1的数据输入/输出端。 从而，可以将由用户输入至便携式IC卡适配器3的输入装置6、 9 的个人识別信息(例如，PIN信息或生物信息)以接触方式从i"更携 式IC卡适配器3传输至混合IC卡1。然后，混合IC卡1可基于个 人识别信息执行认证，并解除由非接触通信功能实现的指定服务功 能的限制(锁定)。除上述终端之外，例如，^f更携式IC卡适配器3 包括时钟端，用于将时钟信号输出至混合IC卡1;复位端，用于 输出复位信息等。
因为具有上述结构的便携式IC卡适配器3较小并且较便宜， 所以混合IC卡1的用户可以单独拥有并携带它。由用户所拥有的 便携式IC卡适配器3是对用户来说安全可靠的接触型读写器。因此，通过将自己的可靠便携式IC卡适配器3附接至自己的非接触 型IC卡1，用户可以安全地输入个人识别信息。尽管存在当根据相 关技术将个人识别信息输入至不可靠的非接触型读写器2的输入装 置时信息窃取或泄露的危险，但是利用根据本实施例的便携式IC 卡适配器3就不存在这种问题。
下文将描述便携式IC卡适配器3的实际使用。例如，在图1A 的实例中，当用户想要使用混合IC卡1中锁定的指定服务功能(例 如，电子货币服务、电子结算服务等)时，首先，用户将便携式IC 卡适配器3A附4妄至混合IC卡1。 4妻下来，用户^f吏用^更携式IC卡 适配器3A的PIN键盘6输入用于解锁指定服务功能的PIN信息。 然后，通过接触端将PIN信息从便携式IC卡适配器3A输入混合 IC卡1。如果用PIN信息认证成功，则混合IC卡1解锁指定服务 功能。此后，当用户在非接触型读写器2的上方持有混合IC卡1 时，在非接触型IC卡1和非接触型读写器2之间传输和接收指定 服务功能的数据，从而实现该服务。以这种方式，用户使用自己的 具有PIN键盘6的便携式IC卡适配器3A将PIN信息输入混合IC 卡1。这避免了将PIN信息传输给不可靠的非接触型读写器2，从 而防止PIN信息的窃取和泄露。
此外，在图1B的实例中，例如，当用户想要使用上述混合IC 卡1中锁定的指定服务功能时，首先，用户将便携式IC卡适配器 3B附接至混合IC卡1。接下来，用户将手指放在便携式IC卡适配 器3B的指紋采集装置9上，以允许读取用于解锁指定服务功能的 指紋信息。然后，通过接触端将指紋信息从便携式IC卡适配器3B 输入混合IC卡1。如果用指紋信息认证成功，则混合IC卡1解锁 指定服务功能。此后，当用户在非接触型读写器2的上方持有混合 IC卡1时，在非接触型IC卡1和非接触型读写器2之间传输和接 收指定服务功能的数据，从而实现该服务。以这种方式，用户使用自己的具有指紋采集装置9的便携式IC卡适配器3B将指紋信息输 入混合IC卡1。这避免了将指紋信息传输至不可靠的非接触型读写 器2，从而，防止指紋信息的窃取和泄露。
下文将描述根据本实施例的切换混合IC卡1的通信模式的操 作概要。在该实施例中，通过接触通信将个人识别信息从便携式IC 卡适配器3输入混合IC卡1,从而，释放上述的指定服务功能(例 如，电子货币功能)的锁定状态。然后，在保持通过接触通信解除 锁定的状态的同时，混合IC卡1与非接触型读写器2执4于非接触 通信。因此，如果当才艮据本实施例的混合IC卡1在接触通信才莫式 中进行操作时，它经由天线从非接触型读写器2接收非接触信号 (RF信号)，则其在保持接触通信模式期间的内部状态的同时切换 成为非接触通信模式并以非接触通信才莫式进行操作。
在根据相关技术的混合IC卡中，接触通信模式和非接触通信 模式彼此独立。因此， 一旦进行模式切换，就对信息和内部状态进 行复位，并且不保持接触通信模式期间的信息和内部状态。
另一方面，在根据本实施例的混合IC卡1中，接触通信模式 和非接触通信模式彼此相关，并且当模式从接触通信模式切换至非 接触通信模式时，保持在接触通信模式期间设置的信息和内部状 态，并且不执行复位操作。然后，如果混合IC卡1在保持信息和 内部状态的情况下从非接触型读写器2接收RF信号，则其执行有 关根据RF信号的指令的给定服务的非接触通信，而不再才丸行服务 功能的解锁操作。
如上所述，根据本实施例的通信系统防止了在使用非接触型IC 卡功能时输入的个人识别信息的窃取和泄露，同时利用混合IC卡1 和便携式IC卡适配器3保持了非接触型IC卡1的服务功能的安全
性。下文将描述细节。<2.接触/非接触型混合IC卡的配置图2〉
下文，参照图2描述根据本实施例的混合IC卡1的配置。图2 是示出根据本实施例的混合IC卡1的配置的框图。
参照图2,混合IC卡1包括用于执行与非接触型读写器2的 非接触通信的天线10和使用天线10执行与非接触型读写器2的非 接触通信的IC芯片100。 IC芯片100包括整流/平滑电路20、 RF 处理部30、 RF 4企测电路40、 IC卡逻辑部50、外部电源才全测电路 70、数据时钟才全测电路80、开关电路SW1和SW2、以及接触端(Vcc 端、GND端、RST端、CLK端、I/O端)。
天线10、整流/平滑电路20、 RF处理部30和RF检测电路40 构成用于执行与非接触型读写器2的非接触通信的非接触接口 110。 另一方面，接触端(Vcc端、GND端、RST端、CLK端、I/O端)、 外部电源4企测电路70、数据时钟检测电路80以及开关电路SW1和 SW2构成用于执行与接触型读写器(便携式IC卡适配器3)的接 触通信的接触接口 120。
整流/平滑电路20对应于根据天线10的接收信号生成RF电源 的电源生成单元。RF处理部30和IC卡逻辑部50对应于操纵非接 触通信功能的非接触型IC卡功能单元。RF检测电路40对应于检 测来自非接触型读写器2的接收信号的信号检测单元。外部电源检 测电路70对应于检测是否从便携式IC卡适配器3提供了外部电源 的外部电源^企测单元。开关电路SW1和SW2对应于在RF电源和 外部电源之间进行切换的电源切换单元。Vcc端、GND端、RST
携式IC卡适配器3 )的通信的接触端。IC逻辑部50中的CPU 51 对应于本发明的控制单元，RAM 53对应于本发明的存储单元。如上所述，混合IC卡1是包括非接触接口 110和接触接口 120 的双IF IC卡。混合IC卡1能够通过非接触接口 110与非接触型读 写器2进行非接触通信，并且还能够通过接触接口 120与接触型读 写器(便携式IC卡适配器3 )进行接触通信。接触端(Vcc端、GND 端、RST端、CLK端和I/O端)是用于进^f亍与l更携式IC卡适配器 3进行物理连接的接触端(对应于图1中的接触端8)。下文将描述 混合IC卡1的部件。
例如，天线10是沿着混合IC卡1的外边缘所安装的线圏天线。 天线10连接至整流/平滑电路20、RF处理部30和RF检测电路40。
整流/平滑电路20包括整流电路，对通过天线10接收的信号 进行整流；以及平滑电路，对来自整流电路的输出电源进行平滑并 生成用在卡1中的RF电源。整流/平滑电路20通过感应电动势生 成用于4乘作IC芯片100的电源(RF电源)，其中，通过从非接触 型读写器2发射的载波的RF 4喿作万兹场在天线10中产生感应电动 势。
天线10的一端连4妄至RF处理部30和RF 4企测电路40。 RF处 理部30用作用于执4亍在混合IC卡1和非4妄触型读写器2之间的非 4妄触ii/f言的通4言单元。RF处理部30处理通过天线10从非*接触型 读写器2接收的信号和将通过天线10传输至非接触型读写器2的 信号。RF处理部30包括调制/解调电路31、数据时钟分离电路32 和时钟生成电路33。
调制/解调电路31包括解调电路，通过给定的调制方法(例 如，ASK)对通过天线10从非接触型读写器2接收的信号进行解 调；以及调制电路，通过给定的调制方法对将通过天线10传输给 非接触型读写器2的凝:据进行调制。解调电路将通过解调由天线10 接收的信号所获得的接收数据输出至IC卡逻辑部50的数据输入/输出端55 (D I/O 1)。调制电路对从数据输入/输出端55输入的传 输数据进行调制并通过天线10将其传输至非接触型读写器2。
数据时钟分离电路32将数据时钟与通过天线10从非接触型读 写器2接收的信号进行分离。例如，该信号为曼彻斯特编码信号， 并包括从非接触型读写器2传输的数据和用于提取该数据的数据时 钟。数据时钟分离电路32将分离的数据时钟输出至IC卡逻辑部50 的数据时钟端56 ( D CLK )。
时钟生成电路33由通过天线10从非接触型读写器2接收的信 号生成用于操作IC卡逻辑部50的时钟。时钟生成电路33将传输 信号的载波的频率(例如，13.56 MHz)进4于分频并生成具有指定 频率的时钟信号CLK。
RF检测电路40检测是否通过天线10从非接触型读写器2接 收到具有指定电压以上的信号。例如，RF4企测电路404企测通过天 线10接收的信号的载波电平，如果检测到指定电平以上的信号电 压，贝'J RF冲企测电路40接通开关电路SW1。另一方面，如果通过 天线10接收的信号电压低于指定电平，则RF检测电路40保持开 关电^各SW1断开。
IC卡逻辑部50包括处理器、存储器等，并且其具有使用IC卡 1管理所提供的服务的数据的功能。IC卡逻辑部50包括中央处 理单元(CPU) 51、只读存储器(ROM) 52、随4几存储器(RAM) 53、非易失性存储器54和终端55~60。
CPU 51是根据指定程序进行操作的处理器，并且其用作控制 IC芯片100的每个部件的控制单元或处理单元。利用RAM 53， CPU 51根据存储在ROM 52、非易失性存储器54等中的程序来执行各 种处理。RAM 53临时存储由CPU 51使用的程序、在执行期间适当变化的参数、将被传输至非接触型读写器2以及从非接触型读写 器2接收的数据等。通过任意存储介质或通信介质将由CPU 51执 行的程序提供给非接触型IC卡。
CPU 51还用作i殳置或切换混合IC卡1的通信才莫式的控制单元。 存在两种通信模式非接触通信模式，使用非接触接口 110以非接 触方式与非接触型读写器2进行通信；以及接触通信模式，使用接 触接口 120以接触方式与接触型读写器(便携式IC卡适配器3)进
行通信。
当没有对混合IC卡1设置通信模式时(当混合IC卡1为OFF 状态时)，CPU 51将混合IC卡1的通信模式设置为非接触通信模 式或接触通信模式。此外，当设置接触通信模式时，CPU 51将混 合IC卡1的通信模式从接触通信模式切换至非接触通信模式。反 之，当设置非接触通信模式时，CPU 51将混合IC卡1的通信模式 从非接触通信模式切换至接触通信模式。
此外，CPU 51具有在4妄触通信才莫式期间解除通过非纟妄触通信 实现的指定服务功能的限制(锁定)的功能以及在保持解锁状态的 同时将通信模式从接触通信模式切换至非接触通信模式的功能。具 体地，CPU 51存储个人识别信息，其中，在接触通信才莫式期间将 个人识别信息从便携式IC卡适配器3输入RAM53。然后， 一旦从 便携式IC卡适配器3输入模式切换命令，CPU 51基于存储在RAM 53中的个人识别信息解除指定服务功能的限制。此外，CPU 51将 通信模式从接触通信模式切换至非接触通信模式，其中，解除了指 定服务功能的限制。稍后将描述通信;溪式的切换。
RAM 53用作存储个人识别信息的存储单元(易失性存储器)， 其中，在上述4妄触通信;溪式期间通过4妻触接口 120由^更携式IC卡 适配器3输入该个人识别信息。因为诸如PIN信息和生物信息的个人识别信息是用户的个人信息，所以优选地，在解锁指定服务功能
之后，将个人识别信息擦除。RAM 53是临时存储数据的易失性存 储器，并且当电源断开时4察除所存储的数据。因此，通过在4妻触通 信模式期间将个人识别信息存储在RAM53中， 一旦结束非接触通 信模式就自动擦除存储在RAM53中的个人识别信息。从而，在长 于必要时间的时间段内没有将个人识别信息存储在混合IC卡1中， 因此，防止了个人识别信息的盗取和泄漏。此夕卜，除RAM53之夕卜， 还可以放置任意的易失性存储器，并且可以将个人识别信息存储在 易失性存储器中。
下文将描述用于操作CPU 51的时钟频率。当没有通过非接触 接口 110接收到来自非接触型读写器2的RF信号时(例如，在接 触通信模式期间)，CPU51使用基本与用于非接触通信的载波相同 的频率(例如，与载波频率非常接近的频率)作为时钟频率。另一 方面，当通过非接触接口 110接收到来自非接触型读写器2的RF 信号时(例如，在非接触通信模式期间)，CPU 51使用RF信号的 载波频率锁定通过时钟生成电路33生成的时钟信号的频率。然后， 其4吏用锁定频率作为用于操作CPU 51的时钟频率。从而，用于操 作CPU 51的时钟频率在接触通信模式和非接触通信模式之间基本 是相同的，使得在接触通信模式和非接触通信模式之间没有产生 CPU51的操作的偏差。从而，可以在保持混合IC卡1的内部状态 的同时适当地切换通信模式。
非易失存储器54用作存储各种凄t据的存储单元，例如，其由 闪存制成。非易失存储器54存储诸如使用非接触通信的用于各种 服务的服务数据和管理信息的各种数据。
第一数据输入/输出端55 (DI/O 1 )接收来自调制/解调电路31 的接收数据。此外，第一凄t据输入/输出端(DI/O 1 )将传输数据从 CPU 51输出至调制/解调电路31。数据时钟端56 ( D CLK )从数据时钟分离电路32接收数据时钟。第一数据输入端57(DI l)从外 部电源检测电路70接收4企测信号SEL。复位端58 (RST)在RF 检测电路40进行信号检测时(在非接触通信开始时)从RF检测电 路40接收复位信号。复位端58 ( RST )还从作为接触端的RST端 接收复位信号。第二数据输入端59 (DI2)从数据时钟检测电路80 接收4全测信号。第二数据输入/输出端60 (D I/O 2)从作为接触端 的CLK端和I/O端接收数据时钟信号和来自便携式IC卡适配器3 的接收数据。第二数据输入/输出端60 (D I/O 2)还通过I/0端将 传输数据从CPU 51输出至便携式IC卡适配器3。
外部电源才企测电路70具有检测是否通过Vcc端从l更携式IC卡 适配器3 4是供外部电源的功能。外部电源检测电路70 4企查施加纟会 Vcc端的电压，如果施加给Vcc端的电压等于或高于指定电压，则 判定存在外部电压供应。在这种情况下，外部电源检测电路70将 开关电路SW2的电源供应路径从整流/平滑电路20侧切换至Vcc 端侧，并将表示外部电源供给的检测信号SEL输出至IC卡逻辑部 50和RF处理部30。另一方面，如果施加给Vcc端的电压低于指定 电压，则外部电源才企测电路70确定不存在外部电压供应，并且其 将开关电路SW2的电源供给路径保持在已经设置的整流/平滑电路 20侧，并且不输出检测信号SEL。指定电压是在CPU51中要求的 电压^直，例力n， 3V。
开关电路SW1置于连接Vcc端和外部电源检测电路70的线^各 上。基于来自RIM企测电路40的指令接通或断开开关电路SW1， 从而接通或断开从Vcc端至外部电源检测电路70的外部电源供给。 在通过RF检测电路40检测信号时，4妄通开关电路SW1，以将外 部电源从Vcc端提供给外部电源检测电路70。
开关电路SW2具有将提供给IC卡逻辑部50和RF处理部30 (非接触型IC卡功能单元)的电源选择性地切换至RF电源(第一电源)或外部电源(第二电源)的功能。开关SW2的一側连4妄至 Vcc端或整流/平滑电路20，另 一侧连接至IC卡逻辑部50和RF处 理部30。开关电路SW2 #1配置为以初始状态将整流/平滑电路20 连接至IC卡逻辑部50和RF处理部30。
开关电路SW2基于来自外部电源电路70的指令切换电源供给 3各径。如果通过外部电源4企测电路70 4企测到外部电源，则开关电 路S W2将电源供给路径从作为默认设置的整流/平滑电路20侧切换 至Vcc端侧。从而，通过开关电路SW2将来自Vcc端的外部电源 才是供给IC卡逻辑部50和RF处理部30的Vp端。另一方面，如果 通过外部电源检测电路70没有检测到外部电源，则开关电路SW2
置的整流/平滑电路20侧。从而，将通过整流/平滑电路20生成的 RF电源提供给IC卡逻辑部50和RF处理部30的Vp端。
数据时钟检测电路80检测是否通过CLK端从便携式IC卡适 配器3输入数据时钟信号。如果数据时钟检测电路80检测到数据 时钟信号，则其将数据时钟信号输出至IC卡逻辑部50的数据输入 /输出端60并接通开关电路SW1。从而，通过上述的Vcc端和开关 电路SW2将来自便携式IC卡适配器3的外部电源输入IC卡逻辑 部50和RF处理部30。
下文将描述具有图2所示结构的混合IC卡1的操作。
首先描述非接触通信模式期间的非接触通信操作。当在非接触 型读写器2的上方持有混合IC卡1时，混合IC卡1的天线10接 收从非接触型读写器2传输的信号(电i兹波)。因此，通过来自非 冲妄触型读写器2的电f兹场在天线10中生成感应电动势，并^)寻与电 动势相对应的AC信号输出至整流/平滑电路20、调制/解调电路31、 H据时4中分离电路32、时4中生成电路33和RF才企测电路40。整流/平滑电路20接收天线10的电动势，随后对所生成的AC 信号进行整流和平滑，从而生成具有DC电压的RF电源，并将RF 电源作为IC芯片100的操作电源传输至开关电路SW2。
此外，响应于通过天线10对信号的4妻收，如果RF检测电路 40检测到指定电平以上的信号电压，则接通开关电路SW1并连接 Vcc端和外部电源检测电路70。
如果接通开关电路SW1,则外部电源检测电路70检测通过开 关电路SW1从Vcc端输入的外部电源的电压电平是否等于或大于 指定电压。如果其等于或大于指定电压，则外部电源检测电路70 将检测信号SEL传输至IC卡逻辑部50的数据输入端57和RF处 理部30的调制/解调电路31。此外，外部电源检测电路70操作开 关电路SW2，以将电源供给路径切换至Vcc端侧，以将外部电源从 Vcc端提供给IC卡逻辑部50和RF处理部30的Vp端。因此，IC 芯片100的IC卡逻辑部50和RF处理部30通过高电压外部电源进 行操作。
另 一方面，在便携式IC卡适配器3没有附接至混合IC卡1的 情况下，Vcc端的电压为零。在这种情况下，即使通过RF检测电 路40 4姿通开关电路SW1并连接外部电源检测电路70和Vcc端， 因为Vcc端处的电压为零，所以外部电源检测电路70也不才喿作开 关电路SW2，使得电源供给路径保持在整流/平滑电路20侧。因此， 将来自整流/平滑电路20的RF电源提供给IC卡逻辑部50和RF处 理部30,并且它们通过^[氐压RF电源进4亍才喿作。
如果如上所述将外部电源或RF电源提供给IC芯片100，则IC具体地，当混合IC卡l从非接触型读写器2接收数据时，RF 处理部30的调制/解调电路31对通过天线IO接收的信号进行解调， 才是耳又数据并将该凄t据输出至凄t据输入/输出端55。此外，凄史据时4中 分离电路32分离包括在通过天线10接收的接收数据中的数据时钟 并将其输出至数据时钟端56。此外，时钟生成电路33通过将由天 线IO接收的接收信号的载波频率进行分频来生成时钟信号CLK并 将其输出至CPU51。
此外，在IC卡逻辑部50中，CPU 51基于从时钟生成电路33 输入的时钟信号CLK进行操作并执行各种处理。例如，CPU 51在 数据时钟被输入至数据时钟端56的定时处提取从数据输入/输出端 55输入的数据，从而获取从非接触型读写器2传输的原始数据或命 令。然后，CPU51将数据存储在非易失性存储器54中，基于命令 执行指定处理等。
另一方面，当混合IC卡l将数据传输至非接触型读写器2时， 例如，在数据时钟定时处，CPU 51通过曼彻斯特编码对将要进行 传输的数字数据进行编码，并通过数据输入/输出端55将编码数据 输出至调制/解调电路31。当从CPU51的数据输入/输出端55输入 数据时，优先于从由天线IO接收的接收数据的数据提取，调制/解 调电路31对输入数据进行调制，并通过天线10将调制信号传输至 非接触型读写器2。
如上所述，根据本实施例的混合IC卡1的IC芯片100通过从 天线10提供的RF电源或从Vcc端提供的外部电源进行操作，并执 行非接触通信。IC芯片IOO根据用于操作IC芯片100的电源为RF 电源还是外部电源来改变CPU 51的处理速度和调制/解调电路31 的调制因凄t。具体地，如果不存在从Vcc端至混合IC卡1的外部电源的供 应，则IC芯片IOO使用作为通过天线IO接收的电磁场的再生电源 的RF电源来作为电源供应。另一方面，如果检测到通过天线IO插: 收到具有等于或高于指定电平的电压的信号并存在来自Vcc端的外 部电源的供应，则IC芯片1004吏用来自Vcc端的外部电源作为电 源供应源。以这种方式，如果当执行与非接触型读写器2的非接触 通信时存在通过便携式IC卡适配器3的电源支持，则混合IC卡1 充分使用外部电源以保i正稳定通信。
接下来，描述在接触通信模式期间的接触通信操作。在将便携 式IC卡适配器3附接至混合IC卡1的情况下，将混合IC卡1设 置为接触通信模式，并且其可以执行与便携式IC卡适配器3的接
触通信。
具体地，当将便携式IC卡适配器3附接至混合IC卡1时，利 用提高给混合IC卡1的Vcc端的外部电源，从CLK端提供数据时 钟信号。然后，通过数据时钟检测电路80检测数据时钟信号。基 于检测，数据时钟检测电路80接通开关电路SW1。然后，响应于 其，外部电源检测电路70检测到来自Vcc端的外部电源等于或高 于指定电压水平，并操作开关电路SW2以将电源供给路径切换至 Vcc端侧。从而，将通过Vcc端从便携式IC卡适配器3提供的外 部电源经由Vp端提供给IC卡逻辑部50和RF处理部30。
在这种状态下，如果通过RST端从便携式IC卡适配器3输入 的复位信号在指定的时间周期内保持LOW然后改变至HIGH，则 CPU 51基于IC卡逻辑部50的复位端58的输入来4企测复位信号的 改变。然后，将CPU 51复位(初始化)至初始状态。此后，将混 合IC卡1的通信模式设置为接触通信模式以等待来自I/O端的信然后，混合IC卡1以接触通信模式通过I/O端执行与便携式 IC卡适配器3的接触通信。此后，如果从便携式IC卡适配器3输 入具体命令(模式切换命令)，则CPU 51将混合IC卡1的通信模 式从接触通信模式切换至非接触通信模式。在模式切换之后，执行 非接触通信模式中的非接触通信，同时保持通过在直到此时的接触 通信模式期间经由接触端与便携式IC卡适配器3的接触通信所得 到的信息和卡1的内部状态。
具体地，CPU 51通过设置来自RF处理部30的数据时钟分离 电路32的数据时钟信号能够通过数据时钟端56 (D CLK)进行通 信的状态来使其可以继续执行非接触模式中的通信。在这种状态 下，响应于来自非接触型读写器2的非接触通信的命令，CPU 51 执行指定处理。在非接触通信^=莫式开始时，没有将复位信号从RF 检测电路40传输至IC卡逻辑部50的复位端58，因此，没有CPU 51没有复位，因此能够通过接管过去接触通信才莫式期间的信息和内 部状态来纟丸行非接触通信;溪式。
<3. ii/[言方法图3、图4〉
现在，参照图3和图4，将在下文描述才艮据实施例的通信系统 中的非接触通信方法。图3是示出在才艮据本实施例的通信系统中的 非接触通信方法的序列图。图4是示出通过根据本实施例的非接触 型IC卡1接收的信号的时序图和通信模式。以下顺序基于将便携 式IC卡适配器3预先附接至混合IC卡1的假设。
参照图3，当将便携式IC卡适配器3 (下文称为"适配器3") 附接至混合IC卡1时，将指定信号从适配器3传输至混合IC卡1 并4是供外部电源(SIO)。具体地，如图4所示，将来自适配器3的 电池的外部电源施加给混合IC卡1的Vcc端，从而Vcc端处的电 压从^接地电压改变为指定电压(例如，3V), CPU51可以通过该指定电压进行操作。此外，将数据时钟信号从适配器3输入至混合IC 卡1的CLK端。然后，通过数据时钟检测电路80检测数据时钟信 号，开关电路SW1接通，并将来自Vcc端的外部电源提供给上述 IC卡逻辑部50和RF处理部30。
接下来，将混合IC卡1设置为接触通信才莫式(S12 )。具体地， 如图4所示，在从Vcc端提供外部电源并且/人CLK端输入数据时 钟信号的状态下，通过RST端,人适配器3输入的复位信号在指定时 间周期内保持LOW，然后改变至HIGH。之后，CPU51检测复4立 信号的改变，并在复位信号变成HIGH的定时处，CPU 51对自身 进行复位(初始化)至初始状态并将混合IC卡1的通信才莫式从OFF 状态设置为接触通信模式。因此，混合IC卡1在接触通信模式中 进入等待通过I/O端^人适配器3输入信号的状态。
此后，如果用户将诸如PIN信息作为个人识别信息输入适配器 3(S14),则适配器3将PIN信息传输至混合IC卡1 (S16)。混合 IC卡1通过I/O端从适配器3接收PIN信息，并将PIN信息存书者在 诸如RAM53的任意存储器中(S18)。
然后，非*接触型IC卡1的CPU 51基于存4诸在RAM 53中的 PIN信息解锁指定服务功能(例如，电子货币功能)，该功能在以非 接触通信模式实现的功能中被限制使用(锁定)(S20)。具体地， 混合IC卡1的CPU 51通过将安全预存在卡的存储器中的用户的 PIN信息与从适配器3获得的PIN信息进行校验来执行认证。结果， 如果这两个信息匹配并且认证成功，则CPU 51解锁指定服务功能。 这时，混合IC卡1可以将表示认证成功的信息传输至适配器3。
然后，例如，响应于混合IC卡1中的RF信号的检测，适配器 3将模式切换命令传输至混合IC卡1 ( S22 )。响应于模式切换命令的接收，混合IC卡1将混合IC卡1的通信才莫式从接触通信模式切 换至非接触通信模式(S24)。
具体地，想要执行非接触通信的用户在非接触型读写器2的上 方持有附接有适配器3的混合IC卡1。然后，如图4所示，混合IC 卡1的RF 4企测电^各40检测通过天线10从非4矣触型读写器2 4妄4欠 的RF信号(图4中的Ll-L2 )。然后，混合IC卡1向适配器3通 知RF信号的检测，并且响应于此，适配器3将模式切换命令传输 至混合IC卡1。通过混合IC卡1的I/O端输入冲莫式切换命令。一 旦从适配器3接收到模式切换命令，混合IC卡1的CPU 51将混合 IC卡1的通信模式从与适配器3的接触通信才莫式切换至与非接触型 读写器2的非接触通信模式。
此后，非接触型IC卡1以非接触通信模式进行操作，并对于 解锁的指定服务功能，以非接触方式将数据传输至非接触型读写器 2和从非接触型读写器2接收数据(S26 ~ S30 )。
具体地，非接触型读写器2执行发射用于在通信范围内捕获混 合IC卡1的轮流检测信号的轮流检测(polling),从而在非接触型 读写器2的附近生成》兹场(S26)。如果用户在非^l妄触型读写器2的 上方持有混合IC卡1，则混合IC卡位于非接触型读写器2的通信 范围内，并执行与非接触型读写器2的非接触通信。在非接触通4言 中，非接触型读写器2将指定命令传输至混合IC卡1 (S28)，然后 混合IC卡1根据命令执行指定处理并将处理结果传输回至非<接触 型读写器2 (S30)。根据需要多次重复命令和处理结果的传输和掮「 收。
此后，当完成与非接触型读写器2的非接触通信时，混合IC 卡1对CPU 51的内部状态进4亍复位，锁定指定月艮务功能，并结束 要关闭的非接触通信模式(S32 )。具体地，如果完成关于指定服务功能的非接触通信或者用户在
非接触通信期间将非接触型IC卡l远离非接触型读写器2，则CPU 51结束非接触通信模式并进入OFF状态。这时，非接触型IC卡1 的CPU 51再次锁定解锁的指定服务功能并擦除存储在RAM 53中 的个人识别信息。通过在完成关于指定服务的3^接触通信之后再次 锁定混合IC卡1以使其安全，可以防止混合IC卡1未经授权的4吏 用。此外，通过〗察除存储在混合IC卡1中的个人识别信息，可以 防止个人识别信息的盗取。
此外，混合IC卡1断开开关电路SW1并通过开关电路SW2 将电源供给路径从外部电源3各径切换至RF电源路径。从而，切断 了从便携式IC卡适配器3至混合IC卡1的电源以防止电池浪费。 即使之后将便携式IC卡适配器3从混合IC卡1拆离，除锁定的月良 务功能之外，混合IC卡1还可以正常使用从天线10提供的RF电 源执行与非接触型读写器2的非接触通信。
<4.优点>
在前面描述了根据本实施例的由混合IC卡1、非接触型读写器 2和便携式IC卡适配器3组成的通信系统和^f吏用其的通信方法。才艮 据该实施例，在结合有接触通信功能和非接触通信功能的双IF混合 IC卡1中，通过与适配器3的接触通信激活混合IC卡1的接触通 信功能，然后，在保持激活状态的同时执行与非*接触型读写器2的 非接触通信。
因此，当在通过与适配器3的接触通信从适配器3检测到数据 时钟信号的状态下，4全测到复位信号在一定的时间周期内保持LOW 之后变成HIGH时，将混合IC卡1设置为接触通信专用模式。然 后，经由接触将输入至适配器3的个人识别信息(PIN信息、生物 信息)传输至混合IC卡1，并且非接触型IC卡1使用个人识别4言
35息解锁指定的非接触通信功能。此后，如果适配器3将模式切换命 令给予混合IC卡1以切换至非接触通信模式，则在保持直到这时 由接触通信设置的内部状态的同时，混合IC卡1进入非接触通4言 模式并执行与非接触型读写器2的非接触通信。
如上所述，当解锁混合IC卡1中的锁定服务功能时，将用户 拥有的便携式适配器3附接至混合IC卡1，并将PIN信息输入适配 器3，随后将其从适配器3传送至混合IC卡1,从而释放锁定状态。 这避免了将PIN信息输入不可靠的读写器，而这在将PIN信息输入 非接触型读写器的输入装置从而释放锁定状态的根据相关技术的 系统中是必要的。从而，可以防止PIN信息的窃取和泄露以提高混 合IC卡1的安全性。
同样地，在通过混合IC卡1和生物信息的结合改善安全性的 情况下，也可以防止生物信息的窃取和泄露。在这种情况下，通过 接触通信将生物信息从适配器3输入混合IC卡1，在混合IC卡1 中检查用于认证的信息，并临时解除混合IC卡1中非接触服务功 能的锁定。这允许用户避免将自己的生物信息输入不可靠的非4妄触 型读写器。
此外，在没有接收到RF信号的接触通信模式期间，根据本实 施例的非接触型IC卡1使用与用在非接触通信中的载波频率非常 接近的频率作为CPU 51的操作时钟。另一方面，在接收RF信号 的非接触通信模式期间，非接触型IC卡1锁定至该频率并将其用 作CPU51的操作时钟。因此，不存在接触通信才莫式和非接触通4言 模式之间的CPU 51的操作偏差，这能够平滑地执行模式切换。
此外，根据实施例，将可附接至混合IC卡1并且可从混合IC 卡1拆离的适配器3的电池的电源经由接触端8 ( Vcc端)提供给 混合IC卡1。这能够向混合IC卡1的IC芯片稳定提供高压外部电 源。因此，可以提高混合IC卡1的性能，从而简单地通过将适配器3附接至混合IC卡1来执行与非接触型读写器2的稳定的非接「
触通信。
此外，如上所述，便携式IC卡适配器3能够向混合IC卡1安 全提供个人识别信息并向混合IC卡1稳定提供高压电源。因此， 简单地通过将^更携式IC卡适配器3附接至混合IC卡1，用户可以 安全地输入个人识别信息并解锁期望的非4妻触力良务功能而不用4旦 心个人识别信息的窃取和泄露。此外，用户可以通过在非接触型读 写器2的上方持有混合IC卡1来便利地使用该混合IC卡1而不用 4旦心电源不足。
如上所述，因为便携式IC卡适配器3便于携带、使用容易、 并且在安全性方面可靠性高，所以对于使用混合IC卡1的用户来 说很方便。当用户想要使用混合IC卡1的常规未被锁定的功能时， 用户可以以简单的常用形式使用混合IC卡1而不用附接便携式IC 卡适配器3。另一方面，当用户想要使用混合IC卡1的锁定功能时， 用户附接便携式IC卡适配器3并轻松输入个人识别信息，从而在 保持安全性的同时能够方便使用。
本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其他因素，可以 有多种修改、组合、子组合和替换，这些均应包含在本发明的权利 要求或等同物的范围之内。
例如，作为根据实施例的接触型读写器的便携式IC卡适配器3 具有允许插入单个混合IC卡1的附接结构。然而，本发明不限于 此，接触型读写器可以允许插入多个混合IC卡1，此外，混合IC 卡1附接至接触型读写器的方向、位置或宽度，接触型读写器的形 状等不限于图l所示的实例，而是可以将"i殳计改变为^f壬意形式。
此外，个人识别信息不限于PIN信息或生物信息，可以使用4壬 何个人识别信息，只要其可以识别混合IC卡1的有效用户即可。
权利要求
1.一种接触/非接触型混合IC卡，包括非接触接口，通过天线与非接触型读写器以非接触方式进行通信；接触接口，通过接触端与接触型读写器以接触方式进行通信；存储单元，在通过所述接触接口进行的接触通信模式期间，存储通过所述接触接口从所述接触型读写器输入的个人识别信息；以及控制单元，基于在所述接触通信模式期间存储在所述存储单元中的所述个人识别信息，解除通过所述非接触接口进行的非接触通信模式中的指定功能的限制，并且在解除所述指定功能的限制的状态下，将通信模式从所述接触通信模式切换至所述非接触通信模式。
2. 根据权利要求1所述的接触/非接触型混合IC卡，其中，当没有通过所述非接触接口从所述非接触型读写器以非 接触方式接收到信号时，将与用在非接触通信中的载波频率基 本相同的频率用作用于操作所述控制单元的时4中频率，以及当通过所述非接触接口从所述非接触型读写器以非接触 方式接收到信号时，将所述信号的载波频率用作用于操作所述 4空制单元的时^t频率。
3. 根据权利要求1或2所述的接触/非接触型混合IC卡，其中，所述存储单元为易失性存储器，以及响应于所述非接触通信模式的结束，擦除存储在所述易 失性存储器中的所述个人识别信息。
4. 根据权利要求1或2所述的接触/非接触型混合IC卡，其中，所述接触型读写器是可附接至所述接触/非接触型混合IC 卡以及可从所述接触/非接触型混合IC卡拆离的1^更携式读写器。
5. 根据权利要求1或2所述的接触/非接触型混合IC卡，其中，在解除所述非接触通信模式中的所述指定功能的限制之 后，所述控制单元根据通过所述接触接口从所述接触型读写器 输入的模式切换命令将通信模式从所述接触通信模式切换至 所述非接触通信模式。
6.根据权利要求1或2所述的接触/非接触型混合IC卡，其中，所述4妄触端包4舌复位端，从所述接触型读写器接收复位信号，和 时钟端，从所述接触型读写器接收数据时钟信号，以及一旦在4企测到所述凄史据时钟信号的状态下检测到所述复 位信号的改变，所述控制单元将所述接触/非接触型混合IC卡 的通信模式设置为所述接触通信^^式。
7. 根据权利要求1或2所述的接触/非接触型混合IC卡，其中，所述个人识别信息是从被放置在所述接触型读写器中的 车命入单元llT入的PIN 4言息或生物4言息。
8. —种通过接触/非接触型混合IC卡进行的通信方法，所述接触 /非接触型混合IC卡包括非接触接口，通过天线与非接触型 读写器以非，接触方式进行通信；以及4妄触接口，通过4妄触端与 4妄触型读写器以接触方式进4于通信，所述方法包4舌以下步骤在通过所述^妾触接口进^亍的^妄触通信才莫式期间，将通过 所述接触接口从所述接触型读写器输入的个人识别信息存4诸 在存储单元中；基于在所述接触通信模式期间存储在所述存储单元中的 所述个人识别信息，解除通过所述非接触接口进行的非接触通 信模式中的指定功能的限制；在解除所述指定功能的限制的状态下，将通信模式从所 述接触通信模式切换至所述非接触通信模式；以及在所述非接触通信才莫式期间，通过所述非接触接口以非 接触方式将所述指定功能的数据与所述非接触型读写器进行通信。
9. 一种用于使接触/非接触型混合IC卡的处理器实现一种方法的 程序，所述接触/非接触型混合IC卡包括非接触接口，通过 天线与非接触型读写器以非接触方式进行通信；以及接触接 口，通过接触端与接触型读写器以接触方式进行通信，所述方 法包括以下步骤在通过所述接触接口进行的接触通信模式期间，将通过 所述接触接口从所述接触型读写器输入的个人识别信息存储 在存4诸单元中；基于在所述接触通信模式期间存储在所述存储单元中的 所述个人识别信息，解除通过所述非4妄触接口进4于的非接触通 信模式中的指定功能的限制；在解除所述指定功能的限制的状态下，将通信模式从所述接触通信模式切换至所述非接触通信模式；以及在所述非4妻触通信才莫式期间，通过所述非接触4妻口以非 接触方式将所述指定功能的数据与所述非接触型读写器进行通信。
10.—种通信系统，包括接触/非接触型混合IC卡；非接触型读写器，与所述接触/非接触型混合IC卡以非接 触方式进4于ii/f言；以及接触型读写器，与所述4妻触/非4妾触型混合IC卡以接触方 式进行通信，其中，所述接触型读写器包括丰俞入单元，^r入个人识别4言息；和传输单元，以接触方式将所述个人识别信息传输至所 述接触/非接触型混合IC卡，以及所述接触/非接触型混合IC卡包括非接触接口 ，通过天线与所述非接触型读写器以非接 触方式进4于通信；^接触4矣口 ，通过冲妄触端与所述接触型读写器以4妄触方 式进行通信；存储单元，在通过所述接触接口进行的接触通信才莫式 期间，存储通过所述接触接口从所述接触型读写器输入的 所述个人识别信息；以及控制单元，基于在所述接触通信模式期间存储在所述 存储单元中的所述个人识别信息，解除通过所述非《接触4妄口进行的非接触通信模式中的指定功能的限制，并且在解 除所述指定功能的限制的状态下，将通信模式从所述接触 通信模式切换至所述非接触通信模式。
全文摘要
本发明公开了接触/非接触型混合IC卡、通信方法、程序以及通信系统。该接触/非接触型混合IC卡包括非接触接口，通过天线与非接触型读写器以非接触方式进行通信；接触接口，通过接触端与接触型读写器以接触方式进行通信；存储单元，在通过接触接口进行的接触通信模式期间，存储通过接触接口从接触型读写器输入的个人识别信息；以及控制单元，基于在接触通信模式期间存储在存储单元中的个人识别信息，解除通过非接触接口进行的非接触通信模式中的指定功能的限制，并且在解除指定功能的限制的状态下，将通信模式从接触通信模式切换至非接触通信模式。
文档编号G06K17/00GK101599134SQ20091014645
公开日2009年12月9日 申请日期2009年6月5日 优先权日2008年6月6日
发明者森田直 申请人:索尼株式会社