карта со встроенной микросхемой

Формула изобретения

1. Карта со встроенной микросхемой, содержащая полупроводниковую микросхему, имеющую по меньшей мере один накопитель (1) данных, в которой для энергоснабжения полупроводниковой микросхемы и для двунаправленной передачи данных от полупроводниковой микросхемы и к полупроводниковой микросхеме предусмотрены как контакты (20), так и средства для бесконтактной передачи данных (2), причем на полупроводниковой микросхеме предусмотрено управляемое средство (9) переключения, которое в зависимости от состояния выходного сигнала соединенной по меньшей мере с контактом (21) напряжения питания логической схемы (8) соединяет накопитель (1) данных с контактами (20) или со средствами для бесконтактной передачи данных (2), отличающаяся тем, что управляемое средство (9) переключения выполнено с возможностью принимать положение покоя в отсутствие управления и соединять в этом положении покоя накопитель (1) данных со средствами для бесконтактной передачи данных (2), и лишь при приложении напряжения к контакту (21) напряжения питания под управлением логической схемы (8) соединять контакты (20) с накопителем (1) данных.

2. Карта со встроенной микросхемой по п.1, отличающаяся тем, что логическая схема (8) соединена также с контактом (23) тактового сигнала, и управляемое средство (9) переключения управляется, если только имеют место как напряжение питания, так и тактовый сигнал.

3. Карта со встроенной микросхемой по одному из п.1 или 2, отличающаяся тем, что логическая схема (8) выполнена в виде микропроцессора.

4. Карта со встроенной микросхемой по п.3, отличающаяся тем, что управляемой средство (9) переключения управляется микропроцессором (8) только при приложении напряжения питания, тактового сигнала и сигнала данных к контактам (20), соединенным с микропроцессором (8), и соединяет контакты (20) с накопителем (1) данных.

5. Карта со встроенной микросхемой по п.3, отличающаяся тем, что накопитель (1) данных выполнен с возможностью соединения с контактами (20) только через микропроцессор (8).

6. Карта со встроенной микросхемой по п.4, отличающаяся тем, что накопитель (1) данных выполнен с возможностью соединения с контактами (20) только через микропроцессор (8).

7. Карта со встроенной микросхемой по одному из пп.1, 2, 4, 5 или 6, отличающаяся тем, что накопитель (1) данных выполнен с возможностью соединения с контактом (21) напряжения питания только через переключатель (10), управляемый логической схемой (8).

8. Карта со встроенной микросхемой по п.3, отличающаяся тем, что накопитель (1) данных выполнен с возможностью соединения с контактом (21) напряжения питания только через переключатель (10), управляемый логической схемой (8).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к карте со встроенной микросхемой, содержащей по меньшей мере один накопитель с полупроводниковой микросхемой, в которой для энергоснабжения микросхемы и для двунаправленной передачи данных от микросхемы и к микросхеме предусмотрены как контакты, так и средства для бесконтактной передачи данных, причем на микросхеме предусмотрено управляемое средство переключения, которое в зависимости от состояния выходного сигнала соединенной с по меньшей мере контактом напряжения питания логической схемы соединяет накопитель с контактами или со средствами для бесконтактной передачи данных.

Такая карта со встроенной микросхемой уже известна из EP 0424726 A1. Там логическая схема образована компаратором, один вход которого соединен с контактом напряжения питания. Другой вход компаратора соединен через выпрямительно-сглаживающую цепь с катушками для бесконтактной передачи энергии и данных. Выход компаратора в зависимости от приложенных на его обоих входах напряжений управляет мультиплексором, который в зависимости от состояния выходного сигнала компаратора подключает или напряжение питания и сигналы от контактов или напряжение питания и сигналы, которые отводят из принятого катушками сигнала к также соединенному с мультиплексором микропроцессору с соответствующим накопителем.

В известной карте со встроенной микросхемой таким образом является возможным самостоятельное переключение или на контакты, или на катушки в зависимости от того, откуда карта со встроенной микросхемой получает напряжение питания. Недостатком в случае такого решения является то, что накопитель всегда соединен с устройством сопряжения входа/выхода, которое поставляет более высокое напряжение питания. За счет этого, даже если карта со встроенной микросхемой вставлена в снабженный контактами блок считывания, путем приложения сильного электромагнитного поля мультиплексор мог бы переключаться и тем самым делать возможным злоупотребление. Это является проблематичным прежде всего потому, что при таких комбинированных картах, в которых передача энергии и данных может происходить как через контакты, так и бесконтактно через катушки и которые используются как карты дебета, погашение (обесценивание) карты происходит обычно по бесконтактному пути передачи, в то время как повышение стоимости карты происходит по связанному контактами пути передачи. В этом состоит побуждение для обманщиков, производить манипуляцию карты в то время как она вставлена в имеющий контакты блок считывания.

Задачей настоящего изобретения является такое дальнейшее усовершенствование соответствующей ограничительной части карты с встроенной микросхемой, чтобы такое злоупотребление было невозможным.

Эта задача в карте, соответствующей ограничительной части, решается за счет того, что средство переключения принимает положение покоя, если оно не управляется, и соединяет в этом положении покоя накопитель данных со средствами для бесконтактной передачи данных, и только при приложении напряжения на контакте напряжения питания под управлением от логической схемы соединяет контакты с накопителем данных.

В карте, соответствующей изобретению, таким образом в любое время имеется однозначное включение на контактный или бесконтактный режим работы. Тем самым исключаются помехи за счет одновременного питания через электромагнитное поле при контактном режиме работы. Дальнейшее увеличение надежности получено за счет того, что нельзя получить доступ к области накопителя данных через контакты и затем производить операции в бесконтактном режиме работы, которые нормально были бы невозможными при бесконтактном режиме работы. Нет никакого сигнала переключения, чтобы снова попасть от контактного режима работы к бесконтактному режиму работы. Это возможно только путем отключения напряжения питания на контактах.

Для дальнейшего повышения защиты от злоупотребления в предпочтительной форме развития изобретения логическую схему соединяют также с контактом тактового сигнала. Логическая схема при этом выполнена таким образом, что она управляет средством переключения только тогда, когда к контактам приложено как напряжение питания, так и тактовый сигнал.

Особенно предпочтительным образом в качестве логической схемы используется микропроцессор. За счет этого могут быть введены дальнейшие защитные функции.

Особенно предпочтительным является дополнительно к напряжению питания и тактовому сигналу передавать к микропроцессору еще сигнал данных, так что он переключает переключатель из положения покоя только тогда, если эти три условия выполнены одновременно. Сигнал данных при этом может быть, например командой, которая побуждает микропроцессор переключать переключатель. Однако, он может быть также личным идентификационным номером, так называемым паролем, который сравнивается в микропроцессоре с запомненным там числом. Переключение переключателя является возможным только тогда, когда состоялось сравнение с положительным результатом. Путем применения микропроцессора естественно являются возможными и другие возможности удостоверения подлинности.

Особенно высокая надежность получается, если накопитель является соединяемым с контактами только через микропроцессор.

Дальнейшее повышение надежности происходит за счет того, что накопитель является соединяемым с контактом напряжения питания только через управляемый логической схемой переключатель.

Изобретение поясняется в последующем более подробно на примере выполнения с помощью одной фигуры.

В случае представленной на чертеже принципиальной схемы накопитель 1 данных соединен с катушкой 2. От катушки 2 по первой линии 6 принимаемый высокочастотный сигнал подводят к схеме обработки 7, которая получает из него такт и данные и подводит к накопителю 1 данных через управляемое средство переключения 9. Средство переключения 9 принимает положение покоя, в котором переключатель 91 управляемого средства переключения 9 постоянно соединяет накопитель 1 данных через схему обработки 7 с катушкой 2.

От катушки 2 посредством выпрямительного и сглаживающего блока 3, а также схемы регулирования 4 отводится напряжение питания, которое по линии 5 приложено как к схеме обработки 7, так и к накопителю 1 данных.

Управляющая часть 92 управляемого средства переключения 9 может управляться от логической схемы 8, которая предпочтительно выполнена в виде микропроцессора так, что переключатель 91 соединяет накопитель 1 данных через микропроцессор 8 с контактами 20. Это переключение, однако, может происходить только тогда, когда напряжение питания VDD приложено к контакту напряжения питания 21 контактов 20 и снабжает микропроцессор 8.

Средство переключения 9 может управляться только от микропроцессора 8 так, что является невозможным за счет сигналов на катушке 2 перевести переключатель 91 снова в положение покоя так, чтобы накопитель 1 данных был снова соединен с катушкой 2. Это является возможным, если только к микропроцессору 8 больше не приложено напряжение питания VDD.

Микропроцессор 8 может быть выполнен таким образом, что управление управляемым средством переключения 9 происходит только тогда, когда, кроме напряжения питания VDD, к контакту тактового сигнала 23 приложен тактовый сигнал.

В дальнейшей предпочтительной форме выполнения изобретения микропроцессор 8 дает управляющий сигнал на средство переключения 9, если перед этим через контакт данных 22 был передан сигнал данных. За счет этой меры можно заботиться о том, чтобы изменение запомненных в накопителе 1 данных через микропроцессор 8 было возможным только после того, как через контакт данных 22 к микропроцессору 8 был передан специальный сигнал данных.

Далее предусмотрен переключатель 10, который прикладывает приложенное на контакте напряжения питания 21 напряжение питания VDD к накопителю только тогда, когда он получил соответствующий сигнал управления от микропроцессора 8. Этот сигнал управления может естественно быть равным сигналу управления для управляющей части 92 средства переключения 9.

Этот сигнал управления может применяться еще и для других целей: схема регулирования 4 должна препятствовать, чтобы напряжение питания для накопителя 1 и для схемы обработки 7 было слишком высоким, что может произойти, если карта подходит слишком близко к передающей катушке. Ограничитель напряжения в этой схеме регулирования имеет определенную область рассеяния, например от 4,5 до 5,5 В. В случае, если определенный ограничитель напряжения работает при 4,5 В и карта вложена в контактный блок считывания, может произойти, что через контакт напряжения питания 21 прикладывается напряжение питания, которое больше чем эти 4,5 В, за счет чего регулятор напряжения термически перегружается. Управляющим сигналом ограничитель напряжения может отключаться или соответственно переключаться.

Переключатель 10 служит, с одной стороны, для того, чтобы подключать накопитель 1 при контактном режиме работы к напряжению питания VDD только по управляющему сигналу от микропроцессора 8, однако, с другой стороны, он следит за тем, чтобы напряжение питания, которое при бесконтактном режиме работы по линии 5 от катушки 2 прикладывается к накопителю 1 и схеме обработки 7, не попадало к микропроцессору 8. Это имеет, с одной стороны, преимущество, что микропроцессор 8 не может работать через катушку 2, однако, это имеет и другое преимущество, что при бесконтактном режиме работы обеспечивается малое потребление энергии. Может быть, однако, желательным, чтобы в линии напряжения питания на интегральной полупроводниковой микросхеме не требовался никакой выключатель, так как он всегда означает падение напряжения и, следовательно, ограничение области напряжения питания. Таким образом было бы возможным соединить выход выпрямителя 3 или соответственно схемы регулирования 4 по линии 5 с контактом напряжения питания 21. Так как токопотребление схемы часто зависит от тактовой частоты, можно экономить ток тогда, когда не используемые части не получают тактового управления. При бесконтактном режиме работы к контактам не приложен никакой тактовый сигнал так, что схемная часть для контактного режима работы, в частности микропроцессор 8, может быть приложен к напряжению питания без значительного потребления тока.