DE4131222A1 - Beruehrungslos funktionierende is-karte und verfahren zum benutzen derselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine berührungslos funktionierende IS-Karte und bezieht sich insbesondere auf den Aufbau einer Karte mit integrierter Schaltung, die berührungslos arbei­ tet und ihren eigenen Stromverbrauch steuern kann. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Benutzen einer solchen Karte.

Unter den verschiedenen IS-Karten galt die Aufmerksamkeit in den vergangenen paar Jahren insbesondere den berührungs­ los funktionierenden IS-Karten, die auf ihren Oberflächen keine äußeren Elektroden besitzen. Der Signalaustausch mit externen Geräten erfolgt bei berührungslos funktionierenden IS-Karten in der gleichen Weise wie bei gewöhnlichen IS-Karten mit Elektroden an der Außenseite. Zum Senden und Empfangen der Signale werden Raumübertragungsmittel wie elektromagnetische Wellen, Licht oder Magnetismus herange­ zogen.

Der Aufbau einer herkömmlichen, berührungslos funktionie­ renden IS-Karte ist in Fig. 7 zu sehen. Ein ROM 2 und ein RAM 3 sind über eine Sammelschiene 8 mit einer Zentralein­ heit CPU 1 verbunden, die den Betrieb der IS-Karte steuert. An die Sammelschiene 8 ist eine Eingabe/Ausgabe-Steuer­ schaltung 4 angeschlossen, die die Ein- und Ausgabe von Da­ ten im Verkehr mit externen Geräten steuert. An die Ein­ gabe/Ausgabe-Steuerschaltung 4 ist über eine Modulier/De­ modulier-Schaltung 5 eine Antenne 6 angeschlossen. Ferner ist eine Batterie 7 in die Karte mit Festkörperschaltung eingebaut, um die einzelnen elektrischen Schaltkreise mit Energie zu versorgen.

Wenn bei einer solchen IS-Karte die Antenne 6 ein von elek­ tromagnetischen Wellen von einem externen Gerät gebildetes Anforderungssignal empfängt, wird dies Signal von der Modu­ lier/Demodulier-Schaltung 5 demoduliert und dann über die Eingabe/Ausgabe-Steuerschaltung 4 in die Zentraleinheit CPU 1 eingegeben. In der CPU 1 wird das Anforderungssignal ent­ ziffert und ein vorherbestimmtes Antwortsignal erzeugt. Dies Antwortsignal geht über die Eingabe/Ausgabe-Steuer­ schaltung 4 in die Modulier/Demodulier-Schaltung 5. Nach dem Modulieren in dieser Schaltung 5 wird das Signal von der Antenne 6 an ein externes Gerät übertragen.

Fig. 8 zeigt den Aufbau des Demodulationsteils der Modu­ lier/Demodulier-Schaltung 5. Die Antenne 6 ist mit dem po­ sitiven Eingangsanschluß einer Vergleichsschaltung 51 ver­ bunden, mit deren negativem Eingangsanschluß eine Bezugs­ spannungserzeugerschaltung 52 verbunden ist. An den Aus­ gangsanschluß der Vergleichsschaltung 51 ist ein Wellenfor­ mer 53 angeschlossen. Ein von der Antenne 6 empfangenes Si­ gnal wird mit einer von der Bezugsspannungserzeugerschal­ tung 52 erzeugten Bezugsspannung verglichen. Hat das emp­ fangene Signal einen Spannungswert, der höher ist als die Bezugsspannung, wird ein dem empfangenen Signal entspre­ chendes Signal von der Vergleichsschaltung 51 abgegeben.

Wenn dieses Ausgangssignal vom Wellenformer 53 einen vor­ herbestimmten Signalverlauf erhalten hat, wird es an die Eingabe/Ausgabe-Steuerschaltung 4 als empfangene Daten wei­ tergeleitet.

Da die Bezugsspannungserzeugerschaltung 52 innerhalb der Modulier/Demodulier-Schaltung 5, wie aus Fig. 8 hervorgeht, dadurch eine Bezugsspannung erzeugt, daß sie die Versor­ gungsspannung mit Hilfe von Widerständen 54 und 55 unter­ teilt, fließt ständig Strom durch diese Widerstände 54 und 55. Daraus ergibt sich die Schwierigkeit, daß selbst bei Nichtbenutzung der Karte, beispielsweise während der Lage­ rung, die Batterie 7 aufgebraucht wird und die tatsächliche Lebensdauer einer IS-Karte je nach der Länge ihrer Lage­ rungsdauer vor der Ausgabe der Karte verkürzt wird.

Die Erfindung ist zur Überwindung der genannten Schwierig­ keit entwickelt worden und hat zum Ziel, berührungslos funktionierende IS-Karten zu schaffen, deren Lebensdauer bei tatsächlicher Benutzung verlängert ist. Aufgabe der Er­ findung ist es auch, eine Art der Benutzung solcher berüh­ rungslos funktionierenden IS-Karten aufzufinden, mit denen die Lebensdauer bei tatsächlicher Benutzung verlängert wer­ den kann.

Eine berührungslos funktionierende IS-Karte gemäß einem er­ sten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist eine Antennen­ einrichtung auf, über die Daten ohne Berührung an die Außenseite abgegeben und von außen empfangen werden. Ferner ist eine erste und eine zweite Demodulationseinrichtung vorgesehen, um von der Antenneneinrichtung empfangene Si­ gnale zu demodulieren. Der zum Betreiben der ersten Demodu­ lationseinrichtung benutzte Schaltkreisstrom wird mittels einer Unterbrechereinrichtung unterbrochen. Eine Steuerein­ richtung wählt die erste oder zweite Demodulationseinrich­ tung aus und unterbricht den Schaltkreisstrom der ersten Demodulationseinrichtung mit Hilfe der Unterbrechereinrich­ tung für den Fall, daß die zweite Demodulationseinrichtung gewählt wurde. Ferner weist die IS-Karte eine Datenverar­ beitungseinrichtung auf, mit der die demodulierten Daten von der Demodulationseinrichtung weiterverarbeitet werden, die die Steuereinrichtung unter der ersten und zweiten De­ modulationseinrichtung ausgewählt hatte. Eine Modulations­ einrichtung moduliert dann die Signale von der Datenverar­ beitungseinrichtung und gibt sie an die Antenneneinrichtung ab. Schließlich ist noch eine Batterie vorgesehen, um die jeweiligen Einrichtungen mit Strom zu versorgen.

Eine berührungslos funktionierende IS-Karte gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist eine Daten­ ausgabe- und -empfangseinrichtung auf, mit deren Hilfe Da­ ten ohne Berührung nach außen gesandt und von dort empfan­ gen werden. Diese IS-Karte weist eine Rückstelleinrichtung auf, über die ein Rückstellsignal ohne Berührung von außen empfangen wird. Mit der Datensende- und -empfangseinrich­ tung ist eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der Daten verbunden. Mit einer Anhalteeinrichtung wird der Betrieb der Datensende- und -empfangseinrichtung gestoppt. Eine Steuereinrichtung, die den Betrieb der Datensende- und -empfangseinrichtung anhält, indem sie die Anhalteeinrich­ tung benutzt, und die das Anhalten der Datensende- und -empfangseinrichtung unter Rückgriff auf die Anhalteein­ richtung freisetzt, wenn über die Rückstelleinrichtung ein Rückstellsignal empfangen wird, ist gleichfalls vorgesehen. Schließlich weist die IS-Karte eine Batterie zur Stromver­ sorgung der jeweiligen Einrichtungen auf.

Ein Verfahren zum Benutzen berührungslos funktionierender IS-Karten gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung, welches eine normale Arbeitsweise, bei der Vorgänge routinemäßig durchgeführt werden, und eine schlafende Ar­ beitsweise umfaßt, bei der lediglich der Empfang eines Startsignals verwirklicht wird, um den Arbeitsmodus auf Normalbetrieb zurückzuschalten, weist folgende Schritte auf: die berührungslos funktionierenden IS-Karten werden im Schlafmodus gehalten, bis eine Karte ausgegeben wird und der Modus wird auf normal umgeschaltet, wenn die berüh­ rungslos funktionierende IS-Karte, sobald sie ausgegeben worden ist, ein Startsignal empfängt.

Bei der berührungslos funktionierenden IS-Karte gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wählt eine Steuer­ einrichtung entweder die erste oder zweite Demodulations­ einrichtung aus. Für den Fall, daß die zweite Demodulati­ onseinrichtung gewählt wird, wird der Schaltkreisstrom der ersten Demodulationseinrichtung mittels einer Unterbrecher­ einrichtung unterbrochen.

Bei der berührungslos funktionierenden IS-Karte gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Betrieb der Datensende- und -empfangseinrichtung mittels einer An­ halteeinrichtung angehalten und das Anhalten mittels einer die Anhalteeinrichtung benutzenden Steuereinrichtung auf ge­ hoben, wenn über die Rückstelleinrichtung ein Rückstellsi­ gnal empfangen wird.

Bei dem Verfahren zum Benutzen berührungslos funktionieren­ der IS-Karten gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Er­ findung werden die Karten in einem Ruhezustand oder Schlaf­ modus gehalten, bei dem bis zur Ausgabe der Karte lediglich der Empfang eines Startsignals durchgeführt wird und eine Umstellung der Betriebsweise auf den Normalmodus erfolgt, sobald die Karte ausgegeben wird.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungs­ beispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer berührungs­ los funktionierenden IS-Karte gemäß einem Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Innenaufbaus eines Demodu­ lationsschaltkreises;

Fig. 3 bis 5 Ablaufdiagramme zur Erläuterung des Betriebs des Ausführungsbeispiels;

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Benutzen berührungslos funktionierender IS-Karten gemäß der Erfindung;

Fig. 7 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer herkömmli­ chen berührungslos funktionierenden IS-Karte; und

Fig. 8 ein Blockschaltbild des Demodulierteils einer Mo­ dulier/Demodulier-Schaltung in der in Fig. 7 ge­ zeigten IS-Karte.

Wie Fig. 1 zeigt, gehört zu einer berührungslos funktionie­ renden IS-Karte gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung eine integrierte Schaltung IS 10, mit der eine Anten­ nenschaltung 16, eine Batterie 17 und ein Quarzoszillator 19 verbunden sind. Die integrierte Schaltung IS 10 weist eine Zentraleinheit CPU 11 auf, die an eine Sammelschiene 18 angeschlossen ist. Mit der Sammelschiene 18 ist ein ROM 12, in welchem Programme zum Steuern des Betriebs der Zen­ traleinheit CPU 11 gespeichert sind, ein RAM 13, in dem Da­ ten gespeichert sind, und eine Eingabe/Ausgabe-Steuerschal­ tung 14 verbunden, die die Eingabe und Ausgabe von Daten im Austausch mit hier nicht gezeigten externen Geräten steu­ ert. Ferner ist an die Sammelschiene 18 ein Zeitgeber 20, der durch Teilen der Frequenz eines internen Taktes zählt, und ein Vorskalierer 21 zum Einstellen des Ausgangswertes dieses Zeitgebers 20 angeschlossen.

Zur Eingabe/Ausgabe-Steuerschaltung 14 gehört ein UART 22 zum Durchführen einer asynchronen seriellen Datenübertra­ gung, ein Baud-Ratengenerator 23 zum Festlegen der Übertra­ gungsgeschwindigkeit des UART 22 und ein Trägerwellengene­ rator 24, der Trägerwellen erzeugt. Mit der Eingabe/Aus­ gabe-Steuerschaltung 14 ist eine Modulier/Demodulier-Schal­ tung 15 verbunden und an diese Modulier/Demodulier-Schal­ tung 15 ist die Antennenschaltung 16 angeschlossen. Die Mo­ dulier/Demodulier-Schaltung 15 weist einen Modulations­ schaltkreis 25, der die Ausgabe des UART 22 mit Hilfe der Trägerwellen moduliert, einen Demodulationskreis 26, der das Eingangssignal von der Antennenschaltung 16 demodu­ liert, sowie Ausgangstransistoren 27 und 28 zum Betreiben der Antennenschaltung 16 auf.

An die Zentraleinheit CPU 16 und den Demodulationsschalt­ kreis 26 der Modulier/Demodulier-Schaltung 15 ist eine Takterzeugerschaltung 29 angeschlossen, die jedem Schalt­ kreis innerhalb der integrierten Schaltung IS 10 ein Takt­ signal zuführt. Diese Takterzeugerschaltung 29 ist mit dem Quarzoszillator 19 außerhalb der integrierten Schaltung IS 10 verbunden. Das Bezugszeichen 30 kennzeichnet einen Über­ wachungszeitgeber zum überwachen des Weglaufens oder der Instabilität der Zentraleinheit CPU 11.

An den Rückstellanschluß 47 der integrierten Schaltung IS 10 ist eine Spule 50 angeschlossen, und ein in ihr aufgrund elektromagnetischer Induktion durch ein von einem externen Gerät erzeugtes magnetisches Feld entstehendes Signal wird mittels eines Rückstellempfangsschaltkreises 49 wahrgenom­ men, der aus einem CMOS-Invertergatter aufgebaut ist. Dies Signal wird über ein ODER-Gatter 48 als internes Rückstell­ signal aufgenommen.

Innerhalb des RAM 13 wird außerdem ein Kontrollkennzeichen 131 erstellt, um den Zustand der IS-Karte zu überwachen.

Die Antennenschaltung 16 bildet eine Antenneneinrichtung; die Modulier/Demodulier-Schaltung 15 und die Antennenschal­ tung 16 bilden eine Datensende- und Empfangseinrichtung; die Zentraleinheit CPU 11 stellt eine Datenverarbeitungs­ einrichtung dar; der Modulationsschaltkreis 25 bildet eine Moduliereinrichtung; und die Spule 50 bildet gemeinsam mit dem Rückstellempfangsschaltkreis 49 die Rückstelleinrich­ tung.

Fig. 2 zeigt den internen Aufbau des Demodulationsschalt­ kreises 26 der Modulier/Demodulier-Schaltung 15. Die Anten­ nenschaltung 16 ist mit dem positiven Eingangsanschluß ei­ ner Vergleichsschaltung 101 und mit einem CMOS-Inverter 102 verbunden. An den negativen Eingangsanschluß der Ver­ gleichsschaltung 101 ist eine Bezugsspannungsschaltung an­ geschlossen, die durch Teilen einer Versorgungsspannung mit Hilfe von Widerständen 103 und 104 eine Bezugsspannung er­ zeugt. Ein Transistor 101, der als Unterbrechereinrichtung dient, verbindet den Widerstand 103 mit einer Stromversor­ gungsleitung. Da die Vergleichsschaltung 101 als Schwellen­ wert eine von der Bezugsspannungsschaltung erzeugte Bezugs­ spannung hat, muß ständig während des Betriebs durch die Bezugsspannungsschaltung ein Vormagnetisierungsstrom fließen. Der Schwellenwert dieser Vergleichsschaltung 101 ist verhältnismäßig niedrig, so daß ein von einem externen Gerät kommendes Signal empfangen werden kann, während sich eine Karte in der gewöhnlichen Benutzung befindet. Da hin­ gegen der CMOS-Inverter 102 einen höheren Schwellenwert hat als die Vergleichsschaltung 101, wird beim Warten auf ein Signal eine minimale Menge Strom verbraucht.

Von der Zentraleinheit CPU 11 wird ein Empfangsfreigabesi­ gnal und ein Empfangsausgabesignal über eine Signalleitung 114 bzw. 115 übertragen, die beide an ein UND-Gatter 110 angeschlossen sind. Die Signalleitung 115 ist mit einem In­ verter 112 verbunden und der Ausgang des Inverters 112 und die Signalleitung 114 führen in ein UND-Gatter 111. Die Ausgangssignale der Vergleichsschaltung 101 und des UND-Gatters 110 werden in ein UND-Gatter 107 eingegeben und die Ausgangssignale des CMOS-Inverters 102 und des UND-Gatters 111 in ein UND-Gatter 108. Die Ausgangssignale der beiden UND-Gatter 107 und 108 gelangen über ein ODER-Gatter 109 in einen Wellenformer 113. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 110 wird über einen Inverter 105 dem Gate des Transistors 106 zugeführt.

Ein Empfangsfreigabesignal ist ein Steuersignal, welches dazu dient, das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 101 oder des CMOS-Inverters 102 über den Wellenformer 113 als empfangene Daten aufzunehmen. Ein Empfangsauswahlsignal ist ein Steuersignal, welches dazu dient, zu bestimmen, ob ent­ weder die Vergleichsschaltung 101 oder der CMOS-Inverter 102 gewählt werden sollte.

Wenn beide Signale, das Empfangsfreigabesignal und das Emp­ fangsausgabesignal, "H" -Pegel haben, werden, da das Aus­ gangssignal des UND-Gatters 110 auf "H"-Pegel geht, die Transistoren 106 und 107 durchgesteuert, so daß ein Vorma­ gnetisierungsstrom durch die Bezugsspannungsschaltung fließen kann. Da andererseits das Ausgangssignal vom UND-Gatter 111 auf "L"-Pegel geht, nimmt das UND-Gatter 108 Un­ terbrecherzustand an. Das heißt mit anderen Worten, daß die Betriebsart auf einen Normalmodus eingestellt wird, bei dem eine Demodulation mit Hilfe der Vergleichsschaltung 101 er­ möglicht ist.

Wenn mindestens eines der beiden Signale, das Empfangsfrei­ gabesignal oder das Empfangsauswahlsignal, "L"-Pegel hat, wird, da das Ausgangssignal des UND-Gatters 110 "L"-Pegel annimmt, das UND-Gatter 107 und der Transistor 106 bloc­ kiert, so daß kein Vormagnetisierungsstrom durch die Be­ zugsspannungsschaltung fließt. Damit wird die Vergleichs­ schaltung 101 außer Betrieb gesetzt, und der Stromverbrauch des Demodulationsschaltkreises 26 ist außerordentlich ge­ ring. Dieser Zustand wird als Schlafmodus bezeichnet. Der Schlafmodus kann noch weiter unterteilt werden nach zwei verschiedenen Betriebsarten, die nachfolgend beschrieben werden sollen.

Wenn das Empfangsfreigabesignal "H"-Pegel hat und das Emp­ fangsauswahlsignal "L"-Pegel, gelangt das Ausgangssignal vom CMOS-Inverter 102, da der Ausgang des UND-Gatters 111 auf "H"-Pegel geht, über das UND-Gatter 108 in das ODER-Gatter 109 und von dort in den Wellenformer 113. Infolge­ dessen kann der CMOS-Inverter 102 Signale wahrnehmen, die von der Antennenschaltung 16 aufgenommen werden. Wenn ande­ rerseits das Empfangsfreigabesignal "L"-Pegel hat, werden beide UND-Gatter 107 und 108 gesperrt, da die Ausgänge an beiden UND-Gattern 110 und 111 auf "L"-Pegel gehen. Das be­ deutet, daß der Demodulationsschaltkreis 26 angehalten wird.

Bei der in Anspruch 1 beschriebenen IS-Karte bilden die Vergleichsschaltung 101 und die Bezugsspannungsschaltung die erste Demoduliereinrichtung; der CMOS-Inverter 102 bil­ det die zweite Demoduliereinrichtung; der Transistor 106 bildet eine Unterbrechereinrichtung; und die UND-Gatter 107, 108, 110 und 111, das ODER-Gatter 109, die Inverter 105 und 112 und die Zentraleinheit CPU 11 stellen eine Steuereinrichtung dar.

Bei der in Anspruch 2 beschriebenen IS-Karte bilden Transi­ stor 106, UND-Gatter 107, 108, 110 und 111, Inverter 105 und 112, ODER-Gatter 109 und die Zentraleinheit CPU 11 eine Anhalteeinrichtung und eine Steuereinrichtung.

Als nächstes soll die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels erläutert werden. Unter Hinweis auf das in Fig. 3 darge­ stellte Ablaufdiagramm wird erklärt, wie eine IS-Karte in den Schlafmodus gebracht wird. Zunächst wird, während die Zentraleinheit CPU 11 arbeitet und auf einen Befehl wartet, ein Steuerschlüsselsignal von einem nicht gezeigten exter­ nen Gerät gesandt. Das Steuerschlüsselsignal wird von der Antennenschaltung 16 empfangen und dann über den Demodula­ tionsschaltkreis 26 und die Eingabe/Ausgabe-Steuerschaltung 14 in die Zentraleinheit CPU 11 eingegeben, die das einge­ gebene Steuerschlüsselsignal mit einem in einem vorherbe­ stimmten Bereich im RAM 13 oder ROM 12 gespeicherten Be­ zugsschlüsselsignal in einem ersten Schritt S1 vergleicht. Wenn in einem zweiten Schritt S2 der Vergleich für normal gehalten wird, wird im Schritt S3 das Kontrollkennzeichen 131 im RAM 13 von der Zentraleinheit CPU 11 rückgesetzt.

Als nächstes wird im Schritt S4 ein Befehl zum Bestimmen eines Startverfahrens beim Umschalten der Betriebsart vom Schlafmodus zum Normalmodus von dem externen Gerät gesandt und das Startverfahren ausgewählt. Bei diesem Ausführungs­ beispiel kann als Startverfahren eins der beiden folgenden Verfahren gewählt werden: i) ein Verfahren, bei dem ein Triggersignal vom CMOS-Inverter 102 in dem Demodulations­ schaltkreis 26 auf dem Wege über die Antennenschaltung 16 empfangen wird und ii) ein Verfahren, bei dem ein Rück­ stellsignal von der Spule 50 und dem Rückstellempfangs­ schaltkreis 49 ohne Benutzung des Demodulationsschaltkrei­ ses 26 empfangen wird.

Wenn die Zentraleinheit CPU 11 feststellt, daß das Start­ verfahren i), bei dem der Demodulationsschaltkreis 26 be­ nutzt wird, im Schritt S5 gewählt wurde, gibt die Zen­ traleinheit CPU 11 ein Empfangsfreigabesignal von "H"-Pegel und ein Empfangsauswahlsignal von "L"-Pegel in den Schrit­ ten S6 und S7 nacheinander an den Demodulationsschaltkreis 26 ab. Infolgedessen wird der in Fig. 2 gezeigte Transistor 106 blockiert und der Schlafmodus eingestellt. Da in diesem Zeitpunkt vom UND-Gatter 111 ein Signal von "H"-Pegel an das UND-Gatter 108 gelegt wird, kann der CMOS-Inverter 102 ein Auslösesignal empfangen. Wird andererseits im Schritt S5 festgestellt, daß das Startverfahren ii) gewählt wurde, bei dem der Demodulationsschaltkreis 26 nicht benutzt wird, gibt die Zentraleinheit CPU 11 ein Empfangsfreigabesignal von "L"-Pegel im Schritt S8 an den Demodulationsschaltkreis 26 ab. Folglich wird der Transistor 106 unterbrochen und der Schlafmodus eingestellt. In diesem Zeitpunkt werden beide UND-Gatter 107 und 108 blockiert, was den Demodulati­ onsschaltkreis 26 in angehaltenen Zustand bringt.

Wenn in der oben beschriebenen Weise der Schlafmodus einge­ stellt wurde, hält die Zentraleinheit CPU 11 das Erzeugen des internen Taktes mittels der Takterzeugerschaltung 29 an und verursacht eine Verlagerung in einen Wartezustand. Wenn im Schritt S2 festgestellt wird, daß der Vergleich des Steuerschlüsselsignals nicht normal ist, wird das Erzeugen des internen Taktes angehalten, da kein Schlafmodus einge­ stellt wird, und die Zentraleinheit CPU 11 geht in Wartezu­ stand.

Als nächstes wird unter Hinweis auf das Ablaufdiagramm ge­ mäß Fig. 4 das Startverfahren i) erläutert, bei dem unter Verwendung des Demodulationsschaltkreises 26 die Betriebs­ art vom Normalmodus zum Schlafmodus zurückgeschaltet wird. Es wird angenommen, daß ein Empfangsfreigabesignal "H"-Pe­ gel und ein Empfangsauswahlsignal "L"-Pegel hat. Die Anten­ nenschaltung 16 empfängt als Startsignal ein Auslösesignal von einem externen Gerät. Dieses wird in den CMOS-Inverter 102 des Demodulationsschaltkreises 26 eingegeben. Der Si­ gnalpegel dieses Auslösesignals ist höher als der eines ge­ wöhnlichen Anforderungssignals. Der CMOS-Inverter 102 nimmt es also wahr und gibt es über das UND-Gatter 108 und das ODER-Gatter 109 in den Wellenformer 113 ein. Nach der Form­ gebung des Signalverlaufs im Wellenformer 113 wird das Aus­ lösesignal in die in Fig. 1 gezeigte Takterzeugerschaltung 29 eingegeben, die daraufhin im Schritt S11 mit dem inter­ nen Takt beginnt.

Wenn der interne Takt auf diese Weise beginnt, werden die Steuerparameter der Eingabe/Ausgabe-Steuerschaltung 14 von der Zentraleinheit CPU 11 im Schritt S12 gesetzt, um die Verbindung mit externen Geräten zu steuern. Als nächstes beurteilt die Zentraleinheit CPU 11 im Schritt S13, ob das Kontrollkennzeichen 131 innerhalb des RAM 13 gesetzt wurde oder nicht. Ist dies nicht der Fall, dann wird davon ausge­ gangen, daß sich die betreffende IS-Karte im Schlafmodus befindet. Im Schritt S14 geht das Empfangsauswahlsignal auf "H"-Pegel, und das hat zur Folge, daß die Betriebsart vom Schlafmodus auf den Normalmodus umgeschaltet wird. Danach wird im Schritt S15 ein persönliches Ausgabeschlüsselsignal von einem externen Gerät empfangen. Im Schritt S16 ver­ gleicht die Zentraleinheit CPU 11 das empfangene persönli­ ches Ausgabeschlüsselsignal mit einem in einem bestimmten Bereich innerhalb des RAM 13 oder ROM 12 gespeicherten Be­ zugsschlüsselsignal. Wenn sich ergibt, daß der Vergleich normal ist, wird im Schritt S17 von einem externen Gerät ein Ausgabebefehl empfangen. Im Schritt S18 wird ein Prozeß für den Ausgabebefehl durchgeführt. Diese Schritte S17 und S18 werden wiederholt, bis im Schritt S19 festgestellt wird, daß der Ausgabeprozeß beendet ist.

Bei der Beendigung des Ausgabeprozesses wird von der Zen­ traleinheit CPU 11 im Schritt S20 das Kontrollkennzeichen 131 gesetzt. Danach hält die Zentraleinheit CPU 11 die Er­ zeugung des internen Taktes mittels der Takterzeugerschal­ tung 29 an und begibt sich in Wartezustand.

Wenn ein Auslösesignal vom externen Gerät empfangen wird, nachdem die Betriebsart von Schlafmodus auf den Normalmodus zurückgekehrt ist, wird diesmal das Auslösesignal von der Vergleichsschaltung 101 des Demodulationsschaltkreises 26 festgestellt und verursacht, daß im Schritt S11 der interne Takt beginnt. Nachdem im Schritt S12 die Steuerparameter der Eingabe/Ausgabesteuerschaltung 14 gesetzt wurden, be­ urteilt die Zentraleinheit CPU 11 im Schritt S13, ob das Kontrollkennzeichen 131 gesetzt wurde oder nicht. Da das Kontrollkennzeichen 131 bereits gesetzt wurde, läuft das Programm zum Schritt S21 weiter, in welchem ein Anwendungs­ befehl von einem externen Gerät empfangen wird. Im Schritt 522 wird ein Prozeß für den Anwendungsbefehl durchgeführt. Diese Schritte S21 und S22 werden wiederholt, bis im Schritt S23 festgestellt wird, daß alle Prozesse beendet sind. Bei der Beendigung aller Prozesse hält die Zen­ traleinheit CPU 11 die Erzeugung des internen Taktes durch die Takterzeugerschaltung 29 an und begibt sich in Wartezu­ stand.

Wird im Schritt S16 festgestellt, daß das Ergebnis des Ver­ gleiches nicht normal ist, so wird die Betriebsart dadurch auf Schlafmodus gesetzt, daß das Empfangsauswahlsignal im Schritt S24 auf "L"-Pegel gestellt wird, ohne daß ein Aus­ gabeprozeß durchgeführt wird. Anschließend hält die Zen­ traleinheit CPU 11 die Erzeugung des internen Taktes an und geht in Wartezustand.

Als nächstes soll unter Hinweis auf das Ablaufdiagramm ge­ mäß Fig. 5 das Startverfahren ii) beschrieben werden, mit dem die Betriebsart unter Benutzung der Spule 50 und des Rückstellempfangsschaltkreises 49 aber ohne Benutzung des Demodulationsschaltkreises 26 vom Schlafmodus auf den Nor­ malmodus zurückgeschaltet wird. Es wird davon ausgegangen, daß das Empfangsfreigabesignal "L"-Pegel hat. Zunächst wird von der Spule 50 im Wege elektromagnetischer Induktion ein Rückstellsignal als Startsignal von einem externen Gerät empfangen. Es wird von dem Rückstellempfangsschaltkreis 49, der aus einem CMOS-Invertergatter besteht, wahrgenommen. Dies Rückstellsignal wird über das ODER-Gatter 48 der Takt­ erzeugerschaltung 49 zugeführt und veranlaßt den Beginn des internen Taktes.

Wenn der interne Takt auf diese Weise begonnen wurde, wird von der Zentraleinheit CPU 11 im Schritt S31 die Initiali­ sierung von Operationen durchgeführt. Zusätzlich wird in den Schritten S32 und S33 das Empfangsauswahlsignal und das Empfangsfreigabesignal auf "H"-Pegel gebracht, wodurch die Betriebsart vom Schlafmodus zum Normalmodus geändert wird. Als nächstes wird im Schritt S34 festgestellt, ob das Kon­ trollkennzeichen 131 innerhalb des RAM 13 gesetzt wurde oder nicht. Wird festgestellt, daß das Kontrollkennzeichen 131 nicht gesetzt wurde, dann wird davon ausgegangen, daß diese IS-Karte sich im Schlafmodus befand, und es wird im Schritt S35 ein persönliches Ausgabeschlüsselsignal von ei­ nem externen Gerät empfangen, um ein Ausgabeverfahren durchzuführen. Die Zentraleinheit CPU 11 vergleicht das empfangene persönliche Ausgabeschlüsselsignal mit einem in einem vorherbestimmten Bereich im RAM 13 oder ROM 12 ge­ speicherten Bezugsschlüsselsignal im nächsten Schritt S36. Wenn der Vergleich für normal gehalten wird, wird in den Schritten S37 bis S39 die Ausgabe in der gleichen Weise wie in den Schritten S16 bis S18 gemäß Fig. 4 durchgeführt.

Bei Beendigung des Ausgabeprozesses wird das Kontrollkenn­ zeichen 131 im Schritt S40 von der Zentraleinheit CPU 11 gesetzt. Danach beendet die Zentraleinheit CPU 11 das Er­ zeugen des internen Taktes durch die Takterzeugerschaltung 29 und begibt sich in den Wartezustand.

Wenn der Vergleich des Ausgabeschlüsselsignals im Schritt S36 als nicht normal betrachtet wird, wird im Schritt S41 das Empfangsfreigabesignal auf "L"-Pegel gesetzt, ohne daß der Ausgabeprozeß erfolgt, damit die Betriebsart zum Schlafmodus zurückkehren kann. Anschließend beendet die Zentraleinheit CPU 11 die Erzeugung des internen Taktes und geht in den Wartezustand.

Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Verfahren zum Benutzen von berührungslos funktionierenden IS-Karten gemäß Fig. 1 zeigt. Nachdem im Schritt S51 eine IS-Karte erzeugt wurde, wird die Betriebsart im Schritt S52 entsprechend dem Ablaufdiagramm der Fig. 3 auf Schlafmodus gesetzt. Die IS-Karte wird einer Person zugeschickt, die die Karte in die­ sem Zustand ausgibt. Die Person, die die Karte ausgibt, be­ hält diese IS-Karte, ohne den Schlafmodus zu verändern, bis die Karte ausgegeben wird. Wenn die Karte ausgegeben wird, erfolgt im Schritt S53 ein Ausgabeprozeß, und im Schritt S54 wird die Betriebsart auf den Normalmodus gestellt. Die IS-Karte, die auf diese Weise auf den Normalmodus gestellt wurde, wird einer vorgeschriebenen Benutzung unterworfen und dann im Schritt S55 zurückgegeben. Wenn die zurückgege­ bene Karte erneut benutzt werden soll, läuft der Prozeß im nächsten Schritt S56 zum Schritt S52 zurück, und die Be­ triebsart wird erneut auf Schlafmodus gestellt und die IS-Karte so lange behalten, bis sie ausgegeben wird.

Wenn zur Benutzung ein solches Verfahren angewandt wird, wird eine IS-Karte, während sie aufbewahrt wird, auf Schlafmodus gesetzt. Deshalb wird der Verbrauch der Batte­ rie 17 unterdrückt und die Lebensdauer der IS-Karte für die tatsächliche Benutzung verlängert.

Claims (6)

1. Berührungslos funktionierende IS-Karte, gekennzeichnet durch

• - eine Antenneneinrichtung, mittels der Daten ohne Be­ rührung nach außen gesandt und von außen empfangen werden;
• - eine erste und eine zweite Demodulationseinrichtung (101, 102), die von der Antenneneinrichtung empfangene Si­ gnale demodulieren;
• - eine Unterbrechereinrichtung (106), die einen zum Betreiben der ersten Demodulationseinrichtung benutzten Schaltkreisstrom unterbricht;
• - eine Steuereinrichtung (107, 108, 110, 111, 109, 105, 112, CPU11), die eine der beiden Demodulationsein­ richtungen auswählt und den Schaltkreisstrom der ersten De­ modulationseinrichtung unter Benutzung der Unterbrecherein­ richtung in dem Fall unterbricht, in dem die zweite Demodu­ lationseinrichtung gewählt wurde;
• - eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der Daten, die von der Demodulationseinrichtung demoduliert wurden, welche von der Steuereinrichtung unter der ersten und zweiten Demodulationseinrichtung ausgewählt wurde;
• - eine Modulationseinrichtung, die Signale von der Da­ tenverarbeitungseinrichtung moduliert und an die Antennen­ einrichtung ausgibt; und
• - eine Batterie (17) für die Stromversorgung der je­ weiligen Einrichtungen.

2. Berührungslos funktionierende IS-Karte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Demodulationsein­ richtung einen ersten Schwellenwert zur Feststellung eines normalen Anforderungssignals hat, und daß die zweite Demo­ dulationseinrichtung einen Schwellenwert hat, der höher ist als der erste Schwellenwert, so daß die zweite Demodulati­ onseinrichtung auf ein normales Anforderungssignal hin nicht arbeitet.

3. Berührungslos funktionierende IS-Karte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Demodulationsein­ richtung aus CMOS-Schaltkreisen gebildet ist.

4. Berührungslos funktionierende IS-Karte, gekennzeichnet durch

• - eine Datensende- und -empfangseinrichtung (15, 16), mittels der Daten ohne Berührung nach außen gesandt und von außen empfangen werden;
• - eine Rückstelleinrichtung (50, 49), mittels der ein Rückstellsignal ohne Berührung von außen empfangen wird;
• - eine Datenverarbeitungseinrichtung (CPU 11), die an die Datensende- und -empfangseinrichtung angeschlossen ist und Daten verarbeitet;
• - eine Anhalteeinrichtung, zum Anhalten des Betriebs der Datensende- und -empfangseinrichtung;
• - eine Steuereinrichtung, die den Betrieb der Daten­ sende- und -empfangseinrichtung unter Benutzung der Anhal­ teeinrichtung anhält und das Anhalten der Datensende- und -empfangseinrichtung durch die Benutzung der Anhalteein­ richtung aufhebt, wenn über die Rückstelleinrichtung ein Rückstellsignal empfangen wird; und
• - eine Batterie für die Stromversorgung der jeweiligen Einrichtungen.

5. Berührungslos funktionierende IS-Karte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung aus CMOS-Schaltkreisen gebildet ist.

6. Verfahren zum Benutzen berührungslos funktionierender IS-Karten mit einem Normalmodus, bei dem Operationen routi­ nemäßig durchgeführt werden, und einem Schlafmodus, bei dem nur die Operation des Empfangs eines Startsignals durchge­ führt wird, um die Betriebsart auf den Normalmodus zurück­ zubringen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• - berührungslos funktionierende IS-Karten werden im Schlafmodus gehalten, bis eine Karte ausgegeben wird; und
• - es wird auf Normalmodus umgeschaltet, indem die be­ rührungslos funktionierende IS-Karte veranlaßt wird, ein Startsignal zu empfangen, nachdem die Karte ausgegeben wurde.