專利名稱：智能卡讀出器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能卡讀出器，更具體地說(shuō)涉及的是兩種工作模式的讀出器。
近幾年來(lái)，人們發(fā)展并瞄準(zhǔn)了那些所說(shuō)的“無(wú)觸點(diǎn)”集成電路，這些集成電路的設(shè)計(jì)是利用天線線圈通過(guò)電磁感應(yīng)來(lái)接收或發(fā)送消息。例如在以申請(qǐng)人的名義申請(qǐng)的世界專利WO 98/02840,WO 98/0298,WO 98/05123,WO 98/06057,WO 98/06056中就描述了這類集成電路。這些電路可以制備無(wú)觸點(diǎn)智能卡，它們應(yīng)該能逐漸取代傳統(tǒng)的觸點(diǎn)式卡。
既然在商業(yè)中觸點(diǎn)卡讀出器存在廣泛的領(lǐng)域，那么很快就會(huì)提出這樣的問(wèn)題，即人們要了解怎樣才能以簡(jiǎn)便而又合理的方式實(shí)現(xiàn)從觸點(diǎn)卡工藝向無(wú)觸點(diǎn)卡工藝的過(guò)渡，又沒(méi)有必要更換現(xiàn)有讀出器的整個(gè)系統(tǒng)及使用者所持有的全部觸點(diǎn)卡。
因此人們就提出了雙工作模式的智能卡，或混合卡，它同時(shí)包括觸點(diǎn)范圍及一個(gè)天線線圈。以申請(qǐng)人的名義提出的專利申請(qǐng)WO98/06057和WO 98/59319提到了這類混合型卡。
不過(guò)，混合型卡的成本明顯地高于另外兩種類型的卡，很可能觸點(diǎn)卡還將繼續(xù)商品化出售。因此，智能卡市場(chǎng)在不久的將來(lái)還會(huì)包括無(wú)觸點(diǎn)卡讀出器、觸點(diǎn)卡讀出器、觸點(diǎn)卡、無(wú)觸點(diǎn)卡及混合型卡。
為了減少智能卡讀出器的總量，因而人們還考慮到了發(fā)展兩種工作模式的讀出器，它能無(wú)區(qū)別地與觸點(diǎn)智能卡及無(wú)觸點(diǎn)智能卡互相配合。
專利申請(qǐng)WO 97/46964描述了一種這類讀出器，它包括[

圖10]無(wú)觸點(diǎn)智能卡讀頭[50]及觸點(diǎn)智能卡讀頭[28]兩者都通過(guò)多路轉(zhuǎn)換器[61]與讀出器中央處理機(jī)[64]的通信總線[62]相連接。按照多路轉(zhuǎn)換器[61]的位置，中央處理機(jī)[64]與無(wú)觸點(diǎn)讀頭[50]或與觸點(diǎn)讀頭[28]連接。
本發(fā)明的內(nèi)容就是關(guān)于設(shè)計(jì)出一種以兩種工作模式卡的讀出器代替這種普通結(jié)構(gòu)的方法。
本發(fā)明的一個(gè)比較特殊的目的是制備一種雙工作模式卡讀出器，它能簡(jiǎn)便地由一種普通觸點(diǎn)卡讀出器制成，無(wú)需對(duì)讀出器作大量的硬件改動(dòng)。
該目的就是利用智能卡讀出器來(lái)達(dá)到的，此智能卡讀出器包括一個(gè)中央處理機(jī)，它含有一種裝置可通過(guò)通信總線發(fā)送和接收具有由觸點(diǎn)智能卡通信協(xié)議確定的第一格式的二進(jìn)制消息，還包括一個(gè)卡接收裝置它帶有一個(gè)觸點(diǎn)卡連接器通過(guò)通信總線連接到中央處理機(jī)，還有一個(gè)無(wú)觸點(diǎn)智能卡讀頭，它帶有一個(gè)串行接口，其中無(wú)觸點(diǎn)讀頭的串行接口直接至少連接到通信總線的一條數(shù)據(jù)線上，并且無(wú)觸點(diǎn)讀頭硬件和/或軟件式設(shè)計(jì)要不響應(yīng)在串行接口上接收的觸點(diǎn)智能卡啟動(dòng)指令而是響應(yīng)無(wú)觸點(diǎn)讀頭的專用啟動(dòng)指令，它不同于觸點(diǎn)智能卡的啟動(dòng)指令。
根據(jù)一種實(shí)施方式，無(wú)觸點(diǎn)讀頭另外由通信總線的一條電源線供電。
根據(jù)一種實(shí)施方式，無(wú)觸點(diǎn)讀頭包括一種裝置用來(lái)在其接通電源(充電)時(shí)處于禁止(抑制)狀態(tài)，并且在處于接收專用啟動(dòng)指令的情況下脫離禁止?fàn)顟B(tài)。
根據(jù)一種實(shí)施方式，中央處理機(jī)包括一種裝置可在接收到卡存在于讀出器中的探測(cè)信號(hào)的情況下進(jìn)行以下的操作在通信總線上發(fā)送觸點(diǎn)卡的啟動(dòng)指令并等待第一響應(yīng)；如果收到了第一響應(yīng)，就建立或力求建立與觸點(diǎn)卡的通信；如果在確定的時(shí)間間隔內(nèi)沒(méi)有收到第一響應(yīng)，就在通信總線上發(fā)送無(wú)觸點(diǎn)讀頭的專用啟動(dòng)指令并等待第二響應(yīng)；如果第二響應(yīng)收到了，就建立或力求建立與無(wú)觸點(diǎn)卡的通信。
根據(jù)一種實(shí)施方式，觸點(diǎn)卡的啟動(dòng)指令就是一種按照ISO 7816標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)位(復(fù)位)指令。
根據(jù)一種實(shí)施方式，讀頭的專用啟動(dòng)指令是一種可能從不發(fā)送到觸點(diǎn)智能卡的指令。
根據(jù)一種實(shí)施方式，讀頭的專用啟動(dòng)指令是一種在通信總線的至少一條導(dǎo)線上傳送的信號(hào)，它沒(méi)有被觸點(diǎn)智能卡所利用。
根據(jù)一種實(shí)施方式，無(wú)觸點(diǎn)讀頭包括一種裝置可用來(lái)把在第一格式下于串行接口上接收到的消息轉(zhuǎn)換成具有由無(wú)觸點(diǎn)智能卡通信協(xié)議所確定的第二格式的消息，反過(guò)來(lái)也可以把在第二格式下接收的消息轉(zhuǎn)換成具有第一格式的消息。
根據(jù)一種實(shí)施方式，無(wú)觸點(diǎn)讀頭被集成在一種小尺寸的電路中，此電路安裝在卡接收裝置的附近或內(nèi)部。
本發(fā)明還涉及一種無(wú)觸點(diǎn)智能卡讀頭，它包括一個(gè)串行接口可接收或發(fā)送呈現(xiàn)由觸點(diǎn)智能卡通信協(xié)議所確定第一格式的消息，還包括一種裝置可在其充電時(shí)處于一種禁止?fàn)顟B(tài)，并且可在接收到串行接口上收到的專用啟動(dòng)指令的情況下脫離禁止態(tài)。
根據(jù)一種實(shí)施方式，禁止態(tài)可解釋為除了讀頭的啟動(dòng)指令之外，讀頭不響應(yīng)任何指令。
根據(jù)一種實(shí)施方式，禁止態(tài)可解釋為除了讀頭的啟動(dòng)指令或智能卡的啟動(dòng)指令之外，讀頭不響應(yīng)任何指令。
根據(jù)一種實(shí)施方式，讀頭包括一種裝置可在接收到串行接口上所接收的撤消指令的情況下恢復(fù)到禁止?fàn)顟B(tài)。
根據(jù)一種實(shí)施方式，讀頭包括一種裝置可以把串行接口上在第一格式下接收的消息轉(zhuǎn)換成第二格式下的消息，該第二格式是由無(wú)觸點(diǎn)智能卡通信協(xié)議所確定的，反過(guò)來(lái)也可把在第二格式下接收的消息轉(zhuǎn)換成第一格式下的消息，并且響應(yīng)無(wú)觸點(diǎn)讀頭的專用啟動(dòng)指令，它不同于觸點(diǎn)智能卡的啟動(dòng)指令。
本發(fā)明的這些目的、特征及優(yōu)點(diǎn)以及其它一些內(nèi)容可在后面針對(duì)本發(fā)明智能卡讀出器及無(wú)觸點(diǎn)讀頭的一種實(shí)施方式所作的描述中更詳細(xì)地顯示出來(lái)，還參照一些附圖加以說(shuō)明，圖中有-圖1以功能塊的形式表示出了本發(fā)明智能卡讀出器及無(wú)觸點(diǎn)讀頭的電結(jié)構(gòu)圖；-圖2A至2C表示出了可以由圖1讀出器讀出的卡的各種實(shí)例，以及-圖3是本發(fā)明卡容納裝置的一種實(shí)施例的分解圖。
圖1表示出了本發(fā)明卡讀出器10，它通常包括-中央處理機(jī)20，-內(nèi)通信總線60，這里是ISO 7816型的，它包括一條電源線VCC，一條地線GND，數(shù)據(jù)線I/O，時(shí)鐘線CLK及復(fù)位線RST，以及-卡的容納裝置40它設(shè)計(jì)有一個(gè)用于觸點(diǎn)智能卡的電連接器42。
裝置40通常包括一個(gè)可容納卡50的容器41而且配備一個(gè)手動(dòng)或自動(dòng)的任何一種插入器(圖中未示出)。在容器41的內(nèi)部有一個(gè)普通的磨擦式或?？渴降倪B接器42，以及一個(gè)行程終點(diǎn)探測(cè)器43，當(dāng)插入卡時(shí)它可發(fā)出信號(hào)DET。連接器42包括與智能卡接觸的各種元件，例如金屬觸點(diǎn)片或薄片，每個(gè)都與通信總線60的一條導(dǎo)線連接。
根據(jù)本發(fā)明，讀出器10包括無(wú)觸點(diǎn)智能卡讀頭30，它含直接與通信總線60連接的串行接口31，無(wú)需借助于多路轉(zhuǎn)換器或其它任何等效轉(zhuǎn)換裝置。讀頭30另外還與天線線圈44連接，該線圈在這里安裝在卡容納裝置40中連接器42附近。
根據(jù)本發(fā)明，無(wú)觸點(diǎn)讀頭30具有軟件范疇或功能范疇的各種特性，現(xiàn)在就加以描述，可以使其直接與總線60連接，可以簡(jiǎn)便而又低費(fèi)用的制得兩種工作模式的讀出器，無(wú)需改動(dòng)中央處理機(jī)20的硬件結(jié)構(gòu)也沒(méi)有必要改變其管理與觸點(diǎn)卡通信所使用的軟件。
讀頭30的結(jié)構(gòu)本身是很普通的而且它包括一個(gè)微處理機(jī)MP1、一個(gè)存儲(chǔ)器MEM1、串行接口31及無(wú)觸點(diǎn)通信接口32。
無(wú)觸點(diǎn)通信接口32通常包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)器電路DRV、一個(gè)調(diào)制電路MD及一個(gè)解調(diào)電路DMD它們都與線圈44端子連接。電路DRV輸出125KHz或13.56MHz標(biāo)準(zhǔn)化頻率的交流驅(qū)動(dòng)信號(hào)。電路MD根據(jù)由微處理機(jī)MP1所提供的要傳輸?shù)南TX調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)。電路DMD對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)解調(diào)以便從中取出由載荷調(diào)制和電感耦合所接收的消息DTR。消息DTR輸送到微處理機(jī)MP1。
串行接口31帶有ISO 7816端子I/O,VCC,GND,CLK,RST。它連接到總線60的I/O,VCC及GND線而且在此不接到RST及CLK線。端子I/O連接到微處理機(jī)MP1的輸入/輸出端對(duì)P1。端子RST盡管未連接到線RST但考慮到后面將要描述的一種實(shí)施方式，仍然可以連到微處理機(jī)MP1的輸入/輸出端對(duì)P2。
有利地是，連接到總線60中相應(yīng)線的端子VCC在這里可作為讀頭30整體系統(tǒng)的供電結(jié)點(diǎn)。
此外，存儲(chǔ)器MEM1包含數(shù)據(jù)DATA及程序PG30，它具有常規(guī)的層形結(jié)構(gòu)，程序PG30包括由下列表1所描述的各種子程序PG31到PG39。
表1(存儲(chǔ)器MEM1的內(nèi)容)
本身是常用的程序PG32和PG33分別提供傳輸?shù)綗o(wú)觸點(diǎn)卡的消息DTS編碼和從卡接收的消息DTR解碼。程序PG35管理無(wú)觸點(diǎn)卡的認(rèn)證過(guò)程，并且依據(jù)程序PG34而生成加密編碼的認(rèn)證二進(jìn)制字碼。程序PG36提供按ISO 7816-4格式在串行接31上接收到的消息轉(zhuǎn)換成具有由無(wú)觸點(diǎn)通信協(xié)議所確定格式的消息，把它指定為PCTL。該通信協(xié)議還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的目的，每個(gè)集成電路的設(shè)計(jì)者目前可自由地對(duì)其加以選擇使得更適合于他本人。因此，作為非限定性的實(shí)例，由申請(qǐng)人所規(guī)定的用于向無(wú)觸點(diǎn)卡發(fā)送指令的格式PCTL包括如下四個(gè)二進(jìn)位組字節(jié)CODE指令代碼ADD卡存儲(chǔ)器中的地址CRC1第一個(gè)簽字字節(jié)CRC2第二個(gè)簽字字節(jié)在這種情況下，按以下格式接收的由標(biāo)準(zhǔn)ISO 7816-4所規(guī)定的指令A(yù)DPU都轉(zhuǎn)換成上述類型的指令，或者相反
為了確定概念，READ型的ISO指令包括以下二進(jìn)位組字節(jié)(以十六進(jìn)制表示)
CLA=80h(所有人類別)INS=B2h(閱讀指令)P1=XXh(要閱讀的字組數(shù))P2=04h(錯(cuò)誤參數(shù))L=3(要閱讀的字節(jié)數(shù))上面類型的指令可轉(zhuǎn)換成如下類型的指令PCTLCODE=30hAdresse(地址)=XX/4CRC1CRC2這里人們可看到，格式變換不僅可以涉及到指令格式而且根據(jù)應(yīng)用的要求及所用無(wú)觸點(diǎn)卡的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)也可以涉及到指令代碼及地址字段。
補(bǔ)充性地，程序PG37把在格式PCTL下由無(wú)觸點(diǎn)接32接收的消息轉(zhuǎn)換成下面類型的ISO 7816-4響應(yīng)指令本體部分詞尾1詞尾2
這些指令通過(guò)串行接口31在總線60上傳送。
另一方面，程序PG38是監(jiān)控讀頭30全部操作及其協(xié)調(diào)它程序PG32至PG37的程序，此外它可以對(duì)讀頭30的某些選擇及微處理機(jī)MP1的某些狀態(tài)寄存器進(jìn)行編程。通常程序PG38總是在總線60上傳送一種響應(yīng)，比如當(dāng)指令未被無(wú)觸點(diǎn)卡執(zhí)行時(shí)的一種錯(cuò)誤信息。
根據(jù)本發(fā)明，程序PG39的設(shè)計(jì)是為了防止程序PG38在讀頭30充電時(shí)控制接31，假使專用啟動(dòng)指令未傳送到讀頭。只要未接收到啟動(dòng)指令程序PG39使讀頭30就保持在禁止?fàn)顟B(tài)中，禁止?fàn)顟B(tài)的確定是根據(jù)讀頭除了上述啟動(dòng)指令之外不向串行接31所接收的指令發(fā)送任何響應(yīng)。
下面的表2概括地描述了程序PG39的運(yùn)算操作，并且指出了當(dāng)收到啟動(dòng)指令時(shí)該程序如何協(xié)同轉(zhuǎn)換到程序PG38。由數(shù)字標(biāo)記符號(hào)39開(kāi)頭的各個(gè)步驟是程序PG39的各階段步驟，而用數(shù)字標(biāo)記符38開(kāi)頭的各個(gè)步驟是關(guān)于程序PG38的各階段性步驟。當(dāng)沒(méi)有考慮程序分枝轉(zhuǎn)接時(shí)(表中右側(cè)一欄)，后面的執(zhí)行步驟就是直接跟隨當(dāng)前步驟之后的那個(gè)步驟。此外，如果在無(wú)觸點(diǎn)通信結(jié)束時(shí)總線60上的電源電壓VCC被消去了，撤消指令的預(yù)報(bào)被看作是可任意選擇的。
表2(程序PG39及PG38)
根據(jù)本發(fā)明以ISO格式接收的啟動(dòng)指令A(yù)CTIV和撤消指令DESACTIV最好是曾經(jīng)由中央處理機(jī)20從未傳送或可能從未被傳送到觸點(diǎn)卡的那些類型的指令。換句話說(shuō)，形成這些指令的二進(jìn)位數(shù)串不應(yīng)該重新出現(xiàn)在觸點(diǎn)卡當(dāng)前指令系統(tǒng)中。例如關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)ISO 7816所禁止的指令(禁止的CLA，禁止的INS……)或者關(guān)于編入特定二進(jìn)位組字節(jié)串的指令，該字節(jié)串在與觸點(diǎn)卡通信過(guò)程中被利用的幾率很小。
為了更好理解，可在下面找到一些ISO指令實(shí)例，這些指令可被選作為啟動(dòng)指令和撤消指令。
啟動(dòng)指令CLA=8Eh(所有人類型)
INS=AAh(指令代碼ACTIV)P1=55hP2=BChL=0(沒(méi)有按響應(yīng)要求的參數(shù))撤消指令CLA=8EhINS=ADh(指令代碼DESACTIV)P1=55hP2=BChL=0(沒(méi)有按響應(yīng)要求的參數(shù))在一種實(shí)施變型中，啟動(dòng)指令或撤消指令還可以采用一個(gè)或幾個(gè)脈沖或信號(hào)的形式，這些脈沖或信號(hào)在一條或幾條通信總線60的導(dǎo)線上傳輸，不同于導(dǎo)線VCC、GND、RST、CLK、I/O，這些導(dǎo)線都是由ISO 7816標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的，但是通常都不能被觸點(diǎn)智能卡所利用。
最后，只要它處在禁止?fàn)顟B(tài)中本發(fā)明讀頭就不響應(yīng)在總線60上傳輸?shù)腎SO指令。因此就防止了與總線60上由觸點(diǎn)卡所傳送響應(yīng)的沖突風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明讀出器10的運(yùn)行操作在閱讀了下面中央處理機(jī)20的說(shuō)明之后就可更好地理解。
中央處理機(jī)20本身是普通的結(jié)構(gòu)，主要包括一個(gè)微處理機(jī)MP2、一個(gè)存儲(chǔ)器MEM2，附帶地還包括一個(gè)鍵盤(pán)21和一個(gè)顯示屏22。微處理機(jī)MP2包括一個(gè)串行端23，它與通信總線60的導(dǎo)線VCC、GND、I/O、CLK及RST連接。
存儲(chǔ)器MEM2包含數(shù)據(jù)(DATA)和一種分層程序PG20包括由下列表3所描述的各種子程序PG21至PG25。
表3(存儲(chǔ)器MEM2)
程序PG22，或讀出器的軟件“協(xié)議”層，是一種普通程序，它可提供指令為ISO形式設(shè)置以及通信的管理。應(yīng)用程序PG23，也是一種普通程序，它是用于管理與觸點(diǎn)卡的事務(wù)處理的。實(shí)際上，中央處理機(jī)20可以使用多個(gè)應(yīng)用程序PG23以便能夠與多個(gè)不同來(lái)源的觸點(diǎn)卡進(jìn)行相互聯(lián)系，在遵守標(biāo)準(zhǔn)ISO建議的同時(shí)，每個(gè)卡的制造者可確定其本人所特有的一組指令。在這種情況下，插入卡的識(shí)別及相適應(yīng)用程序的選擇程序?qū)?huì)像專業(yè)技術(shù)人員所熟知的那樣進(jìn)行設(shè)計(jì)。
本身是普通的應(yīng)用程序PG24可以管理無(wú)觸點(diǎn)通信。這里也一樣，該程序與無(wú)觸點(diǎn)卡所用的一組指令及其制造者有關(guān)。因而，幾個(gè)無(wú)觸點(diǎn)應(yīng)用程序可共存于存儲(chǔ)器MEM2中。
根據(jù)本發(fā)明，程序PG25可以選擇讀出器的工作模式，如有必要還可觸發(fā)讀頭30。程序PG25的操作可由下列表4概述出來(lái)。由數(shù)字標(biāo)記符23、24及25開(kāi)頭的各步驟分別與程序PG23、PG24及PG25有關(guān)。優(yōu)先權(quán)是在觸點(diǎn)方式中對(duì)話時(shí)給出的。如果沒(méi)有任何觸點(diǎn)卡響應(yīng)ISO7816啟動(dòng)指令，也就是說(shuō)沒(méi)有響應(yīng)總線60上信號(hào)RST轉(zhuǎn)到1或0，中央處理機(jī)20觸發(fā)讀頭30并且力求建立與無(wú)觸點(diǎn)卡的通信。如果企圖失敗了，有一個(gè)錯(cuò)誤消息傳送給使用者。
表4(程序PG23、PG24及PG25)
當(dāng)然，本發(fā)明可以有各種不同的實(shí)施變型及實(shí)施方式。尤其是，讀頭不響應(yīng)ISO 7816復(fù)位指令這種情況不一定意味著這種響應(yīng)不被在程序PG39中提供。作為實(shí)例，下面的表5描述了一種程序PG39的變化，其中步驟39.31至39.34都是為此而考慮設(shè)計(jì)的。在此情況下，必要的是接口31的端子RST不連接總線60的RST線，以便步驟39.31至39.34從不被執(zhí)行。其實(shí)，這些步驟都是準(zhǔn)備用于可以使讀頭30在專一無(wú)觸點(diǎn)讀出器的實(shí)施范圍內(nèi)響應(yīng)ISO復(fù)位指令。程序PG39的這種實(shí)施變化使得讀頭30是多性能的并且適合于各種應(yīng)用類型。
表5(步驟39.1到39.3的變化)
(*參見(jiàn)表2)由上述可見(jiàn)，本發(fā)明讀出器10能夠閱讀存在于接收裝置40中的各類智能卡。
為了更好理解，圖2A至2C表示出三種可以被閱讀的普通卡。圖2A表示的是一個(gè)混合卡51，它裝有一個(gè)同時(shí)帶接觸區(qū)52-2和線圈52-1的微型組件52。圖2B表示出一個(gè)專一無(wú)觸點(diǎn)卡53，它裝有只帶線圈的微型組件54，而圖2C表示一個(gè)專一觸點(diǎn)卡55，它裝有一個(gè)只帶接觸區(qū)的微型組件56。
然而，正如已指出的那樣，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)不是局限在實(shí)施兩種工作模式的讀出器，而且還涉及到把常規(guī)卡的讀出器改變成兩種工作模式的讀出器。因此，由上述情況可看出，把讀頭30附加到觸點(diǎn)卡讀出器只需在存儲(chǔ)器MEM2中增添程序PG24和PG25。
此外，無(wú)觸點(diǎn)讀頭30可以較簡(jiǎn)便地附加到讀出器上而無(wú)需改變讀出器的硬件結(jié)構(gòu)及卡容納裝置40的結(jié)構(gòu)。實(shí)際上只需把讀頭30串行接口31分接到通信總線60上就足夠了，例如借助一個(gè)插入中央處理機(jī)20的連接器與總線60連接器之間的一個(gè)插接/套接連接器，或者以下面所描述的方式進(jìn)行，以便配置一個(gè)兩種工作模式的讀出器。
圖3表示一個(gè)常用觸點(diǎn)卡讀出器的簡(jiǎn)單配接實(shí)例，它可以制備出本發(fā)明兩個(gè)工作模式的讀出器?？ㄈ菁{裝置40通常包括一個(gè)用于容納卡而設(shè)計(jì)的塑料盒60，它是以無(wú)盒底的仰視圖表示的。盒中包括一些撓性薄片61它們都是呈凸面狀以便可形成一種磨擦連接器。這些薄片61都延伸到盒60的外部用于形成一些指定焊接到印刷電路板上的連接引線62。
天線線圈44和無(wú)觸點(diǎn)讀頭30的其它元件(MP1、MEM1、32)都呈現(xiàn)為焊接到印刷電路板71上的平面型元件的形狀，該印刷電路板71安裝在與盒60相類似的塑料盒70中。盒70帶有一些與盒60的引線62相吻合的連接引線72，用于把讀頭30連接到讀出器的通信總線上。因此，改變常用卡讀出器只需把盒70安裝在盒60上，并把引線72焊在引線62上。
在所描述的實(shí)例中，線圈44安置在板71上使得當(dāng)卡插入到盒60中時(shí)它正好與圖2B所示的無(wú)觸點(diǎn)卡53的微型組件54相對(duì)。盡管如此，還能考慮設(shè)計(jì)可在盒60整體系統(tǒng)中輻射磁場(chǎng)的更大尺寸的天線，適合于可含更大直徑天線線圈的無(wú)觸點(diǎn)卡讀出器。
對(duì)本專業(yè)人員來(lái)說(shuō)顯然很清楚的是本發(fā)明可以進(jìn)行很多其它的變型和改進(jìn)。特別是，本發(fā)明讀頭可以制成帶有集成天線線圈的小尺寸專用芯片(“ASIC”)形狀，在這種情況下芯片就安置在卡容納裝置內(nèi)部連接器附近。
另外，雖然上面所進(jìn)行的說(shuō)明參照了標(biāo)準(zhǔn)ISO 7816，但對(duì)于本專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯的是本發(fā)明的想法、原理及特征可毫無(wú)困難地轉(zhuǎn)換到其它類型的卡讀出器，尤其是可轉(zhuǎn)換到響應(yīng)AFNOR標(biāo)準(zhǔn)的銀行卡讀出器。
權(quán)利要求
1．智能卡(50、51、53、55)的讀出器(10)它包括-一個(gè)中央處理機(jī)(20)帶有裝置(MP2、MEM2、PG20、23)，可在通信總線(60)上發(fā)送和接收具有由觸點(diǎn)智能卡通信協(xié)議(ISO 7816)所確定第一格式的二進(jìn)制消息；-一個(gè)卡容納裝置(40)它帶有一個(gè)觸點(diǎn)卡的連接器(42)，經(jīng)過(guò)通信總線(60)連接到中央處理機(jī)(20)；-無(wú)觸點(diǎn)智能卡(53)的讀頭(30)帶有串行接口(31)，其特征在于-無(wú)觸點(diǎn)讀頭(30)的串行接口(31)至少直接連接到通信總線(60)的一個(gè)數(shù)據(jù)線(I/O)上，以及-無(wú)觸點(diǎn)讀頭(30)要進(jìn)行硬件和/或軟件配備，以便不響應(yīng)在串行接口(31)上所接收到的觸點(diǎn)智能卡的啟動(dòng)指令，而是響應(yīng)不同于觸點(diǎn)智能卡啟動(dòng)指令的無(wú)觸點(diǎn)讀頭的專用啟動(dòng)指令(ACTIV)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的讀出器，其中無(wú)觸點(diǎn)讀頭(30)另外由通信總線(60)的電源線(Vcc)供電。
3．根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一權(quán)利要求所述的讀出器，其中無(wú)觸點(diǎn)讀頭(30)包括裝置(MP1,PG39)可使其處在接通電源時(shí)的禁止?fàn)顟B(tài)，并且在接收所述專用啟動(dòng)指令(ACTIV)時(shí)脫離禁止?fàn)顟B(tài)。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的讀出器，其中中央處理機(jī)(20)包括可在接收到卡存在于讀出器中的探測(cè)信號(hào)(DET)時(shí)，實(shí)施以下操作的裝置(MP2,PG20)-在通信總線(60)上傳送觸點(diǎn)卡的啟動(dòng)指令，并等待第一響應(yīng)；-如果接收到第一響應(yīng)，則建立或力求建立與觸點(diǎn)卡的通信；-如果在確定的時(shí)間間隔內(nèi)未接收到第一響應(yīng)，就在通信總線(60)上發(fā)送所述無(wú)觸點(diǎn)讀頭的專用啟動(dòng)指令(ACTIV)，并且等待第二響應(yīng)；-如果接收到第二響應(yīng)，就建立或力求建立與無(wú)觸點(diǎn)卡的通信。
5．根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的讀出器，其中所述觸點(diǎn)卡的啟動(dòng)指令是按照標(biāo)準(zhǔn)ISO 7816的復(fù)位指令。
6．根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的讀出器，其中上述讀頭的專用啟動(dòng)指令(ACTIV)是可能從不傳送到觸點(diǎn)智能卡的指令。
7．根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的讀出器，其中上述讀頭的專用啟動(dòng)指令(ACTIV)是至少在通信總線(60)的一條導(dǎo)線上傳送的信號(hào)，該通信總線未被觸點(diǎn)智能卡所利用。
8．根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述的讀出器，其中無(wú)觸點(diǎn)讀頭(30)包括裝置(MP1,PG30)，用于將在串行接口(31)上在第一格式下接收的消息轉(zhuǎn)換成具有由無(wú)觸點(diǎn)智能卡通信協(xié)議(PTCL)所確定的第二格式的消息，反之亦然，可把以第二格式接收的消息轉(zhuǎn)換成具有第一格式的消息。
9．根據(jù)上述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的讀出器，其特征在于無(wú)觸點(diǎn)讀頭(30)被集成到配置在卡容納裝置(40)附近或內(nèi)部的小尺寸電路中。
10．無(wú)觸點(diǎn)智能卡讀頭(30)包括一個(gè)串行接口(31)可接收或發(fā)送具有由觸點(diǎn)智能卡通信協(xié)議(ISO 7816)所確定第一格式的消息，其特征在于它包括裝置(MP1,PG39)可在其接通電源時(shí)仍處于禁止?fàn)顟B(tài)中，并且在接收到串行接口(31)上所收到的專用啟動(dòng)指令(ACTIV)的情況下脫離禁止?fàn)顟B(tài)。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的讀頭，其中禁止?fàn)顟B(tài)可解釋為讀頭除了上述讀頭啟動(dòng)指令(ACTIV)外不響應(yīng)任何指令。
12．根據(jù)權(quán)利要求10所述的讀頭，其中禁止?fàn)顟B(tài)可解釋為除了上述讀頭啟動(dòng)指令(ACTIV)或智能卡啟動(dòng)指令(RST)之外，讀頭不響應(yīng)任何指令。
13．根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一權(quán)利要求所述的讀頭，其特征在于它包括一種裝置可在接收到由串行接口所接收的撤消指令(DESACTIV)的情況下返回到禁止?fàn)顟B(tài)。
14．根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一權(quán)利要求所述的讀頭，其特征在于它包括裝置(MP1,PG36,PG37)用于把串行接口上以第一格式接收的消息轉(zhuǎn)換成具有由無(wú)觸點(diǎn)智能卡通信協(xié)議(PCTL)所確定第二格式的消息，反之亦然，可把以第二格式接收的消息轉(zhuǎn)換成具有第一格式的消息，并且該裝置還可響應(yīng)與觸點(diǎn)智能卡啟動(dòng)指令不同的無(wú)觸點(diǎn)讀頭專用啟動(dòng)指令(ACTIV)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能卡(芯片卡)讀出器(10)它包括一個(gè)中央處理機(jī)(20),此中央處理機(jī)又包括一種裝置(MP2,MEM2,PG20,23)用于通過(guò)通信總線(60)按照由觸點(diǎn)式智能卡的通信協(xié)議所確定的第一格式發(fā)送和接收二進(jìn)制消息(信息),還包括一個(gè)智能卡接收裝置(40)它包括一個(gè)經(jīng)過(guò)通信總線(60)與中央處理機(jī)(20)相連的觸點(diǎn)式智能卡連接器(42),還有一個(gè)無(wú)觸點(diǎn)智能卡(53)的讀頭(30)它包括一個(gè)串行接口(31)直接至少與通信總線的一條數(shù)據(jù)線(I/O)連接,而且無(wú)觸點(diǎn)讀頭(30)要進(jìn)行硬件和/或軟件配備,以便不響應(yīng)觸點(diǎn)智能卡的啟動(dòng)指令而響應(yīng)不同于觸點(diǎn)智能卡啟動(dòng)指令的一種專用啟動(dòng)指令(ACTIV)。
文檔編號(hào)G06K7/00GK1325517SQ9981278
公開(kāi)日2001年12月5日 申請(qǐng)日期1999年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月4日
發(fā)明者J·科瓦爾斯基, B·查拉特 申請(qǐng)人:內(nèi)部技術(shù)公司