由于操作简单和方便，IC卡代表的非接触/邻近通信系统已变得 普及。用户通常按照使IC卡靠近卡读/写设备的方式使用IC卡。卡 读/写设备一直轮询IC卡，当它发现外部IC卡时，在卡读/写设备和 外部IC卡之间开始通信操作。例如，当私用密码和其它个人验证信 息，电子票的价值信息等被保存到IC卡上时，可在自动柜员机，音 乐厅的入口门，车站的检票口等执行对来宾和旅客的验证处理。
最近，随着小型化技术的改进，出现具有较大存储容量的IC卡。 按照具有大存储容量的IC卡，通过在存储空间上扩展文件系统，并 同时保存多个应用程序，一个IC卡可被用于多种应用。例如，当诸 如用于执行电子结算的电子货币和用于进入特定音乐厅的电子票之 类的各种应用程序被保存在一个IC卡上时，该IC卡可适用于各种应 用。这里引用的电子货币和电子票指的是通过按照用户提供的资金发 给的电子数据(以电子方式)设定的结构，或者电子数据本身。
此外，通过内置在诸如移动终端，PDA(个人数字助手)，CE(消 费电子产品)设备，个人计算机之类相应设备中，可以使用IC卡和除 了无线和非接触接口之外，还包括与外部设备连接的有线接口的卡读 /写器(卡读/写设备)。即，当这些设备具备IC卡和卡读/写设备任意之 一或者这两者的功能时，能够通过使用利用IC卡的非接触通信技术， 执行通用双向邻近数据通信。由于难以复制或变更IC卡中的信息， IC卡技术具有防篡改能力，因此这种邻近数据通信能够实现高度的安 全性。
例如，提出一种通过在卡读/写设备和经由有线接口与IC卡或IC 芯片连接的信息处理终端之间插入IC卡或IC芯片，在卡读/写设备 和信息处理终端之间实行的三个组件间的通信系统(例如，参见专利文 献1)。在该系统中，在卡读/写设备，置于信息处理终端中的程序控制 器，内置在信息处理终端中的对卡读/写设备执行无线通信的无线通信 接口，与程序控制器连接的有线通信接口，和具有存储器的IC卡之 间执行数据通信。
内置在信息处理终端中的IC芯片具有响应从卡读/写设备检测 的载波，通过无线通信接口完成交易的无线通信模式，和响应信息处 理终端中的内部电源的启动，通过有线通信接口完成交易的有线通信 模式。在有线通信模式下，信息处理终端的程序控制器能够发出临时 把有线通信模式切换成无线通信模式的激活命令，和使临时有效的无 线通信模式返回有线通信模式的不激活命令。另一方面，在无线通信 模式下，外部卡读/写设备发出临时把无线通信模式切换成有线通信模 式的第二激活命令，和使临时有效的有线通信模式返回无线通信模式 的第二不激活命令。
在有线通信模式下，在信息处理终端发出激活命令，临时转变成 无线通信模式，并把数据从外部卡读/写设备写入IC芯片之后，信息 处理终端此时发出不激活命令，返回有线通信模式，读取写入IC芯 片的数据，从而通过IC卡把数据从外部卡读/写设备传给信息处理终 端。此外，在信息处理终端把数据写入IC卡之后，它发出激活命令， 临时转变成无线通信模式。随后，在外部卡读/写设备从IC芯片读取 数据之后，信息处理终端此时发出不激活命令，返回有线通信模式， 从而通过IC卡把数据从信息处理终端传给外部卡读/写设备。
另一方面，在无线通信模式下，外部卡读/写设备发出第二激活 命令，临时转变成有线通信模式，把数据从信息处理终端写入IC芯 片。随后，外部卡读/写设备此时发出第二不激活命令，返回无线通信 模式，读取写入IC芯片的数据，从而通过IC卡把数据从信息处理终 端传给外部卡读/写设备。此外，在外部卡读/写设备把数据写入IC卡 之后，它发出第二激活命令，临时转变成有线通信模式。随后，在信 息处理终端从IC芯片读取数据之后，外部卡读/写设备此时发出第二 不激活命令，返回无线通信模式，从而通过IC卡把数据从外部卡读/ 写设备传给信息处理终端。
按照如上所述的通信系统，使用通过插入IC卡而实现的非接触 数据通信路径，能够在具有卡读/写功能的设备和通过导线与IC卡连 接的信息处理终端之间实现安全的数据通信。
另一方面，由于常规的非接触IC卡通信协议采用诸如当传送命 令时，接收响应之类的程序，因此并不适合于高速传送数量较大的数 据，尽管它适合于安全地传送诸如URL(统一资源定位符)之类的较短 文本数据。
此外，当考虑从卡读/写设备一侧向信息处理终端发送数据时， 插入的IC卡并不具有通过有线接口，通知传给信息处理终端的数据 被非接触接口接收的机构。从而，由于信息处理终端不能立即检测或 确认IC卡是否收到发给它的数据，还出现难以在卡读/写设备一侧使 传送的数据同步的问题。

本发明的目的是提供一种极好的数据通信系统，所述数据通信系 统能够更可取地执行能够访问非接触接口的设备和通过导线与非接 触接口连接的设备之间的数据传输，执行IC功能的设备，和控制该 设备的方法，以及信息处理终端。
本发明的另一目的是提供一种极好的数据通信系统，所述数据通 信系统能够更可取地执行通过非接触接口访问IC卡功能单元的卡读/ 写设备，和通过导线与IC卡功能单元连接或包含IC芯片的信息终端 之间的安全数据传输，执行IC功能的设备，和控制该设备的方法， 以及信息处理终端。
本发明的另一目的是提供一种极好的数据通信系统，所述数据通 信系统能够在具有卡读/写功能的设备和通过导线与IC卡功能单元连 接或包含IC芯片的信息终端之间高速传送大量数据，执行IC功能的 设备，和控制该设备的方法，以及信息处理终端。
鉴于上述问题做出的本发明的第一方面是一种数据通信系统，用 于通过插入IC卡功能执行单元，在具有存储器的IC卡功能执行单元、 能够通过非接触接口与IC卡功能执行单元通信的卡读/写设备、和能 够通过有线接口与IC卡功能执行单元通信的信息处理终端之间执行 数据通信，所述数据通信系统的特征在于包括第一通信装置，用于使 卡读/写设备通过非接触接口对IC卡功能执行单元中的存储器执行数 据传输操作，或者使信息处理终端通过有线接口对IC卡功能执行单 元中的存储器执行数据传输操作，第二通信装置，用于通过置于卡读 /写设备和信息处理终端之间的IC卡功能执行单元，在由非接触接口 和有线接口构成的通信路径上执行卡读/写设备和信息处理终端之间 的数据传输，和通信控制装置，用于利用第一或第二通信装置中任一 个执行通信操作。
但是，这里引用的“系统”由多个设备(或者实现特定功能的功能 模块)构成，各个设备和功能模块是否被置于单一外壳内不是问题(这 也适用于下面的说明)。
本发明涉及IC芯片被置于具有卡读/写功能的设备和与具有IC 卡功能的IC芯片连接的信息处理终端之间的三个组件间的通信系统。 注意尽管作为非接触IC卡功能执行单元的IC芯片具有数据发射/接 收功能和数据处理单元，不过RF模拟/前端和逻辑电路(协议控制， RF调制/解调，命令处理，密码处理，存储器管理)可由一个芯片构 成，或者可由至少两个独立的芯片构成，其中RF模拟前端与逻辑电 路分离。此外，IC芯片包括内置式IC芯片和SIM卡式IC芯片。在 下面的说明中，这些IC芯片可被简单地通称为“IC卡功能执行单元”。
由于IC卡技术具有防篡改性，因为难以复制或改变IC卡中的 信息，因此这种三个组件间的通信系统能够实现高度的安全性。
但是，由于常规的非接触IC卡通信协议采用当传送一个命令时、 接收一个响应的程序，因此常规的非接触IC卡通信协议不适合于高 速传送数量较大的数据。此外，由于常规的非接触IC卡通信协议不 具有IC卡的向信息处理终端通报存在给信息处理终端的接收数据的 机构，因此不能确认信息处理终端是否接收数据，由此还产生难以在 卡读/写设备一侧使传送的数据同步的问题。
相反，在按照本发明的通信系统中，信息处理终端定义允许通过 IC卡功能单元的非接触数据通信的数据传输状态，和不允许非接触数 据通信的非数据传输状态，以致IC卡功能单元管理信息处理终端的 通信状态。当通过非接触接口从卡读/写设备发送数据时，只有在数据 传输状态下，IC卡功能执行单元把接收的数据直接传送给信息处理终 端。此外，当通过有线接口从信息处理终端发送数据时，只有在数据 传输状态下，IC卡功能执行单元才通过非接触接口把接收的数据直接 传给卡读/写设备。
如上所述，由于置于卡读/写设备和信息处理终端之间的IC卡功 能执行单元能够取决于它是处于数据传输状态还是处于非数据传输 状态，向信息处理终端传送数据，而不取决于来自信息处理终端的通 知，因此能够容易地建立同步，能够增大传输速度，并且能够传送大 量的数据。
此外，与非接触接口相比，有线接口具有很低的出错率，从而可 靠性高。因此，当在非接触接口上传送数据时，尽管IC卡功能执行 单元返回对命令的响应，不过通过省略当在有线接口上传送数据时， 返回对命令的响应的程序，能够进一步提高数据传输处理速度。
在按照本发明的三个组件间的通信系统中，除了作为对IC卡功 能单元中的存储器执行普通存取操作的第一通信装置的“普通通信模 式”下的数据传输功能之外，置于卡读/写设备和信息处理终端之间的 IC卡功能单元还具有作为第二通信装置的“自组织通信模式”下的数 据传输功能。在自组织通信模式下，当通过非接触接口从卡读/写设备 发送数据时，IC卡功能单元通过有线接口把接收的数据直接传给信息 处理终端。此外，当通过有线接口从信息处理终端发送数据时，IC卡 功能单元把接收的数据直接传给卡读/写设备。
在自组织通信模式下，由于信息处理终端处于“数据传输状态”， 在该状态下，它能够原样接收IC卡功能单元通过非接触接口接收的 数据。即，在自组织通信模式下，由于IC卡功能单元能够直接传送 数据，而不取决于来自信息处理终端的通知，因此能够容易地建立同 步，能够提高传输速度，并且能够传送大量的数据。这种情况下，自 卡读/写设备的数据传输是不同于对IC卡的数据写入、通过IC卡功 能执行单元对具有不同通信接口的信息处理终端的数据传输，以及对 具有不同通信接口的卡读/写设备的数据传输。
此外，本发明的第二方面是一种执行IC卡功能的设备，其特征 在于包括存储器，能够与卡读/写设备通信的非接触接口，与信息处理 终端有线连接的有线接口，和用于控制对存储器的存取操作和通过非 接触接口和有线接口的通信操作的控制装置，其中控制装置管理在卡 读/写设备和信息处理终端之间设置的通信模式，并按照当前通信模 式，控制卡读/写设备和信息处理终端之间的通信路径的操作。
此外，本发明的第三方面是一种信息处理终端，其特征在于包括 IC卡功能执行单元，用户输入/输出装置和程序控制装置，所述IC卡 功能执行单元包含非接触接口，存储器和有线接口，所述程序控制装 置用于按照通过有线接口与IC卡功能执行单元的通信操作，及通过 用户输入/输出装置的用户交互作用，控制处理操作，其中程序控制装 置具有允许通过有线接口对IC卡功能执行单元的数据传输的数据传 输状态，和不允许通过有线接口对IC卡功能执行单元的数据传输的 非数据传输状态。
按照本发明的第二方面的执行IC卡功能的设备能够起按照本发 明的第一方面的数据通信系统中的IC卡功能执行单元的作用。在该 设备中，RF模拟/前端和逻辑电路(协议控制，RF调制/解调，命令处 理，密码处理，存储器管理)可由一个芯片构成，或者可由至少两个独 立芯片构成，其中RF模拟前端与逻辑电路分离。此外，IC芯片包括 内置式IC芯片和SIM卡式IC芯片。
当集线器具有相对于卡读/写设备的非接触IC卡接口和相对于 信息处理终端的有线接口，而且具有无线LAN功能和有线LAN功能 时，通过提供具有相同功能的集线器，IC卡功能执行单元可在由无线 网络和有线网络构成的通信系统中实现类似的传输控制。
此外，按照本发明的第三方面的信息处理终端能够起按照本发明 的第一方面的数据通信系统中的，通过有线接口能够与IC卡功能执 行单元通信的信息处理终端的作用。
按照本发明，能够提供一种极好的数据通信系统，所述数据通信 系统能够更可取地执行通过非接触接口访问IC卡功能单元的卡读/写 设备和通过导线与IC卡功能单元连接或者包含IC芯片的信息终端之 间的安全传输，执行IC功能的设备，和控制该设备的方法，以及信 息处理终端。
此外，按照本发明，能够提供一种极好的数据通信系统，所述数 据通信系统能够在具有卡读/写功能的设备和通过导线与IC卡功能单 元连接或包含IC芯片的信息终端之间高速传送大量数据，执行IC功 能的设备，和控制该设备的方法，以及信息处理终端。
根据以后面描述的本发明的实施例和附图为基础的详细说明，本 发明的其它目的、特征和优点将变得明显。

图1是示意表示基于电磁感应的卡读/写设备和IC卡功能执行单 元之间的无线通信的结构的示图。
图2是表示模拟成由卡读/写设备和IC卡构成的一个变压器的系 统示图。
图3是示意表示非接触IC卡通信系统的配置的示图。
图4是示意表示按照本发明的一个实施例的IC卡功能执行单元 的硬件配置的示图。
图5是表示插入三个组件间的通信系统中的卡读/写设备和信息 处理终端之间的IC卡的状态转移的示图。
图6是示意表示三个组件间的通信系统按照普通通信模式访问 IC卡功能执行单元的操作序列的示图。
图7是示意表示三个组件间的通信系统按照自组织通信模式访 问IC卡功能执行单元的操作序列的示图。
图8是表示卡读/写设备向IC卡功能执行单元请求自组织通信的 操作序列的示图。
图9是表示当信息处理终端接受自组织通信启动模式时的操作 序列的示图。
图10是示意表示在自组织通信模式下，三个组件间的通信系统 的操作序列的示图。
图11是示意表示在自组织通信模式下，三个组件的通信系统的 操作序列的示图。
图12是表示当IC卡功能执行单元从自组织通信模式转移到普 通通信模式时，三个组件间的通信系统的操作序列的示图。
图13是示意表示控制图5中所示的状态转移的功能配置的示图。
图14是表示由图13中所示的功能配置启动自组织通信的操作流 程的示图。
图15是表示由图13中所示的控制配置执行自组织通信的操作流 程的示图。
附图标记
1卡读/写设备
2IC卡功能执行单元
3控制器
101天线单元
102模拟单元
103数字控制器
104存储器
105外部接口
110移动终端
111程序控制器
112显示单元
113用户输入单元

下面参考附图，详细说明本发明的一个实施例。
本发明涉及一种三个组件间的通信系统，非接触IC卡功能单元 被插入具有卡读/写功能的设备和信息处理终端之间，所述信息处理终 端通过有线接口与IC卡功能单元连接或者具有内置于其中的IC芯 片。
其上安装非接触IC卡功能单元的IC芯片可由一个芯片构成RF 模拟前端和逻辑电路(协议控制，RF调制/解调，命令处理，密码处理， 存储器管理)，或者可由至少两个芯片构成RF模拟前端和逻辑电路， 其中RF模拟前端与逻辑电路分离。在下面的说明中，这些IC芯片 被简称为通常术语“IC卡”。此外，IC芯片包括内置型IC芯片和SIM 卡型IC芯片。在下面的说明中，IC卡和IC芯片还被总称为“IC卡 功能执行单元”。
由于难以复制或改变IC卡中的信息，IC卡技术具有防篡改性， 因此这种三个组件间的通信系统能够实现高度安全性。首先，说明利 用IC卡功能执行单元的非接触数据通信的结构。
根据电磁感应的原理实现卡读/写设备和IC卡功能执行单元之 间的无线通信。图1示意地表示基于电磁感应的卡读/写设备和IC卡 功能执行单元之间的无线通信的结构。卡读/写设备包括由环形线圈构 成的天线LRW，通过使电流IRW流过天线LRW，在天线LRW附近产生 磁场。另一方面，在IC卡功能执行单元一侧，在IC卡功能执行单元 附近以电学方式形成环形线圈Lc。在IC卡功能执行单元一侧的环形 线圈Lc的端部，产生由位于卡读/写设备一侧的环形天线Lc产生的磁 场生成的感应电压，所述感应电压被输入到与环形线圈Lc的端部连接 的IC卡功能执行单元的端子。
尽管卡读/写设备一侧的天线LRW和IC卡功能执行单元一侧的环 形线圈Lc的耦合度随着它们之间的位置关系而变化，不过显然可以形 成一个变压器作为系统，从而可如图2中所示模拟IC卡的读/写操作。
当流向天线LRW的电流IRW被调制时，在卡读/写设备上，对IC 芯片上的环形线圈Lc感应产生的电压V0被调制，利用上述调制，卡 读/写设备能够向IC卡功能执行单元传送数据。
此外，IC卡功能执行单元具有按照待返回给卡读/写设备的数据， 改变环形线圈Lc的端子之间的负载的功能(负载转变)。当环形线圈 Lc的端子之间的负载发生变化时，在卡读/写设备一侧，天线端子之 间的阻抗发生变化，这表现为流经天线LRW的电流IRW及其电压VRW 的变化。通过解调变化的分量，卡读/写设备能够接收从IC卡功能执 行单元返回的数据。
即，当IC卡功能执行单元响应对来自卡读/写设备的查询信号的 响应信号，改变其天线之间的负载时，IC卡功能执行单元通过对到达 卡读/写设备上的接收电路的信号应用调幅，能够完成通信。
如图3中所示，非接触卡系统本身由卡读/写设备1，IC卡功能 执行单元2和控制器3构成，通过利用电磁波在卡读/写设备1和IC 卡2之间发射和接收数据。即，卡读/写设备1向IC卡功能执行单元 2传送预定命令，IC卡功能执行单元2执行与接收的命令对应的处理。 随后，IC卡功能执行单元2把与处理结果对应的响应数据传给卡读/ 写设备1。
卡读/写设备1通过预定接口(例如，基于RS-485A标准等的接口) 与控制器3连接。控制器3向卡读/写设备1供给控制信号，从而使卡 读/写设备1对IC卡功能执行单元2执行预定处理。
在按照本发明的三个组件间的通信系统中，除了无线和非接触接 口之外，IC卡功能执行单元还具备与外部设备连接的有线接口，通过 内置在诸如移动终端、PDA(个人数字助手)、CE(消费电子产品)设备 之类的各种移动终端(或者诸如个人计算机之类的信息处理终端)中， 或者通过导线与所述移动终端或信息处理终端连接，所述IC卡功能 执行单元可被使用。
图4示意地表示这种IC卡功能执行单元的硬件配置。如图4中 所示，IC卡功能执行单元由与天线单元101连接的模拟单元102，数 据控制器103，存储器104和外部接口105构成，并被内置在移动终 端110中。IC卡功能执行单元可由单芯片半导体集成电路或者其中 RF模拟前端与逻辑电路单元分开的双芯片半导体集成电路构成。
天线单元101执行它和未示出的卡读/写设备之间的非接触数据 传输/接收。
模拟单元102执行从天线单元101发射和天线单元101接收的模 拟信号的处理，比如检测、调制/解调、时钟提取等。它们构成IC卡 功能执行单元和卡读/写设备之间的非接触接口。
数据控制器103整体控制传输/接收数据的处理，以及在IC卡功 能执行单元中执行的其它操作。数字控制器103在本地与可寻址的存 储器104连接。存储器104由诸如EEPROM(电可擦可编程只读存储 器)之类的非易失性存储器构成，可被用于保存电子货币，电子票等的 用户数据，写入由数字控制器103执行的程序代码，保存正在执行的 作业数据。
在实施例中，IC卡功能执行单元具有控制从卡读/写设备到IC 卡功能执行单元中的存储器104的普通访问操作的普通通信模式，和 介于具有不同接口协议的卡读/写设备与移动终端之间的直接数据传 输之间的自组织(Ad-hoc)通信模式。不过数字控制器103还按照外 部事件控制这些模式之间的状态转移，以及控制相应通信模式下的通 信操作，这将在后面详细说明。
外部接口105是供数字控制器103借助不同于和卡读/写设备(未 示出)连接的非接触接口的接口协议，与诸如移动终端110之类的设备 连接的功能模块。写入存储器104的数据可通过外部接口105被传给 移动终端110。
当对卡读/写设备进行通信时，从卡读/写设备接收的数据通过外 部接口105被原样传给移动终端110，在其依据适当的转换规则转换 所述数据或者所述数据被转换成另一分组结构之后。相反，通过外部 接口105从移动终端110接收的数据被原样传给卡读/写设备，在依据 适当的转换规则转换所述数据或者所述数据被转换成另一分组结构 之后。
在实施例中，假定通过把IC卡功能执行单元内置到作为移动终 端的移动终端110中，使用所述IC卡功能执行单元，并且诸如 UART(通用异步收发器)之类的有线接口被用作外部接口105。
IC卡功能执行单元可由通过天线单元101从卡读/写设备接收的 信号获得的能量驱动。当然，IC卡功能执行单元可以部分或者整个由 在移动终端110一侧通过有线接口105供给的电力运转。
此外，假定硬件信号线(后面说明)包括在IC卡功能执行单元的 有线接口105中，用于向移动终端110侧通知它从卡读/写设备收到请 求传输数据的自组织通信请求命令。
移动终端110对应于诸如移动终端，PDA，个人计算机(PC)之类 的移动终端。移动终端110由程序控制器111，显示单元112和用户 输入单元113构成。
程序控制器111由微处理器，RAM和ROM(图4中均未示出) 构成，通过利用RAM作为工作区，微处理器按照保存在ROM中的 程序代码执行各种处理服务。除了如移动终端之类的移动终端110的 固有功能之外，所述处理服务还包括对IC卡功能执行单元的处理。 当然，程序控制器111可包括诸如硬盘之类的外部存储装置以及其它 外设。
在实施例中，程序控制器111定义数据传输状态和非数据传输状 态，在数据传输状态下，移动终端110允许通过IC卡功能执行单元 的非接触数据通信，在非数据传输状态下，移动终端110不允许所述 非接触数据通信，以致IC卡功能执行单元管理移动终端110的通信 状态。
注意在图4的配置例子中，尽管用于非接触IC卡接口的天线单 元101被安装在作为IC卡功能执行单元的IC芯片中，不过天线单元 101并不局限于此。也可考虑这样一种安装模式，其中天线单元101 外部附着在IC芯片模块上，或者天线单元101被布置在其中内置IC 芯片模块的移动终端101一侧。
由于难以复制或改变IC卡中的信息，IC卡技术具有防篡改性， 因此利用非接触接口的三个组件间的通信系统能够实现高度的安全 性。但是，由于常规的非接触IC卡通信协议采用诸如当传送一个命 令时、接收一个响应之类的程序，因此并不适合于高速传送数量较大 的数据。此外，由于常规的非接触IC卡通信协议并不具有供IC卡向 移动终端110通知给移动终端110的数据被接收的机制，因此，不能 确认移动终端110是否收到所述数据，由此还出现难以在卡读/写设备 一侧使传送的数据同步的问题。
相反，在按照本发明的通信系统中，程序控制器111定义数据传 输状态和非数据传输状态，在数据传输状态下，移动终端110允许通 过IC卡功能执行单元的非接触数据通信，在非数据传输状态下，移 动终端110不允许所述非接触数据通信，以致IC卡功能执行单元管 理移动终端110的通信状态。当通过非接触接口从卡读/写设备发送数 据时，只有在数据传输状态下，IC卡功能执行单元才通过有线接口直 接把接收的数据传给移动终端。此外，当通过有线接口从移动终端110 发送数据时，只有在数据传输状态下，IC卡功能执行单元才通过非接 触接口直接把接收的数据传给卡读/写设备。
如上所述，由于插入卡读/写设备和移动终端110之间的IC卡功 能执行单元能够根据它是处于数据传输状态还是处于非数据传输状 态，向移动终端一方传送数据，而不取决于来自移动终端110的通知， 因此能够容易地建立同步，能够增大传输速度，并且能够传送大量的 数据。
此外，与非接触接口相比，有线接口具有很低的出错率，从而可 靠性高。因此，当在非接触接口上传送数据时，尽管IC卡功能执行 单元返回对命令的响应，不过通过省略当在有线接口上传送数据时返 回对命令的响应的程序，能够进一步提高数据传输速度。
下面详细说明按照本发明的三个组件间的通信系统中的通信操 作。
图5是置于三个组件间的通信系统中的卡读/写设备和信息处理 终端之间的IC卡功能执行单元的状态转移图。如图5中所示，IC卡 功能执行单元具有对应于非数据传输状态的“普通通信模式”和对应 于数据传输状态的“自组织通信模式”。状态转移操作由IC卡功能执 行单元中的数字控制器103按照外部事件控制。
在普通通信模式下，对IC卡功能执行单元执行普通存取操作。 图6示意地表示在普通通信模式下，访问IC卡功能执行单元的三个 组件间的通信系统的操作序列。当卡读/写设备具有待写入IC卡功能 执行单元的数据，或者将从IC卡功能执行单元读出的数据时，在卡 读/写设备通过非接触接口(未示出)依据预定的验证程序建立会话之 后，卡读/写设备传送数据传输命令(传送数据命令)，并把数据写入IC 卡功能执行单元或者从IC卡功能执行单元读出数据。此外，当移动 终端具有待写入IC卡功能执行单元的数据，或者将从IC卡功能执行 单元读出的数据时，在移动终端通过有线接口(未示出)依据预定的验 证程序建立会话之后，移动终端传送数据传输命令，并把数据写入IC 卡功能执行单元或者从IC卡功能执行单元读出数据。
按照例如在日本未经审查的专利申请公开No.2003-203212中公 开的，并已转让给本申请人的通信方法，执行在普通通信模式下通过 IC卡功能执行单元的三个组件间的通信系统的通信程序。
即，移动终端发出激活命令，暂时从有线通信模式转换成无线通 信模式，把数据从卡读/写设备写入IC卡功能执行单元。随后，移动 终端发出不激活命令，返回有线通信模式，并读出写入IC卡功能执 行单元的数据，从而通过IC卡功能执行单元把数据从卡读/写设备传 给移动终端。此外，在移动终端把数据写入IC卡功能执行单元之后， 它发出激活命令，暂时转换到无线通信模式，卡读/写设备从IC卡功 能执行单元读取数据。随后，移动终端发出不激活命令，并返回有线 通信模式，从而通过IC卡功能执行单元把数据从移动终端传给卡读/ 写设备。
此外，在普通通信模式下，卡读/写设备发出第二激活命令，暂 时从无线通信模式转换成有线通信模式，并把数据从移动终端写入IC 卡功能执行单元。随后，卡读/写设备此时发出第二不激活命令，返回 无线通信模式，并读出写入IC卡功能执行单元的数据，从而通过IC 卡功能执行单元把数据从移动终端传给卡读/写设备。此外，在卡读/ 写设备把数据写入IC卡功能执行单元之后，它发出第二激活命令， 并暂时转换成有线通信模式，移动终端从IC卡功能执行单元读取数 据。随后，卡读/写设备此时发出第二不激活命令，并返回无线通信模 式，从而通过IC卡功能执行单元把数据从卡读/写设备传给移动终端。
如上所述，在普通通信模式下，IC卡功能执行单元并不通过有 线接口，直接把通过非接触接口从卡读/写设备接收的数据传给移动终 端，并不通过非接触接口，直接把通过有线接口从移动终端接收的数 据传给卡读/写设备。换句话说，通过IC卡功能执行单元在卡读/写设 备和移动终端之间执行的数据传输不是同步的。在普通通信模式下， 移动终端处于“非数据传输状态”，在该状态下，移动终端并不原样接 收IC卡功能执行单元通过非接触接口接收的数据。
相反，在自组织通信模式下，当通过非接触接口从卡读/写设备 传送数据时，IC卡功能执行单元通过有线接口直接把接收的数据传给 移动终端。此外，在通过有线接口从移动终端传送数据时，IC卡功能 执行单元通过非接触接口直接把接收的数据传给卡读/写设备。
在自组织通信模式下，移动终端处于“数据传输状态”，在该状态 下，移动终端能够原样接收IC卡功能执行单元通过非接触接口接收 的数据。即，在自组织通信模式下，由于IC卡功能执行单元能够直 接执行数据传输，而不取决于来自移动终端的通知，因此能够容易地 建立同步，传输速度可被增大，并且能够实现大量数据的传输。
图7示意表示在自组织通信模式下，执行三个组件间的通信的操 作序列。
当存在传输数据时，在依据预定的验证程序建立会话之后，卡读 /写设备通过非接触接口(未示出)传送数据传输命令。
在IC卡功能执行单元对来自卡读/写设备的数据传输命令进行 预定的协议变换之后，它通过有线接口把数据传输命令传给移动终 端。这种情况下，自卡读/写设备的数据传输是不同于对IC卡功能执 行单元中的存储器的数据写入、通过IC卡功能执行单元对具有不同 通信接口的移动终端的数据传输。
此外，当存在传输数据时，在依据预定的验证程序建立会话之后， 移动终端通过有线接口(未示出)传送数据传输命令。
在IC卡功能执行单元对来自移动终端的数据传输命令进行预定 的协议变换之后，IC卡功能执行单元通过非接触接口把数据传输命令 传给卡读/写设备。这种情况下，自移动终端通信接口的数据传输是不 同于对IC卡功能执行单元中的存储器的数据写入、通过IC卡功能执 行单元对具有不同通信接口的卡读/写设备的数据传输。
注意如图7中所示，IC卡功能执行单元通过非接触接口从卡读/ 写设备接收数据传输命令，并通过有线接口把数据传输命令传给移动 终端，同时向卡读/写设备返回数据传输响应。另一方面，IC卡功能 执行单元通过有线接口从移动终端接收数据传输命令，当IC卡功能 执行单元希望通过非接触接口将其传给卡读/写设备时，IC卡功能执 行单元不返回响应。这是为了通过省略返回响应的程序，以更高的速 度执行传输处理，因为与非接触接口相比，有线接口具有数据传输期 间极低的出错率，以及高的可靠性。
当在普通通信模式下，IC卡功能执行单元从卡读/写设备收到自 组织通信请求命令(提出自组织命令)时，它暂时转换成自组织通信模 式(参见图5)。
图8表示卡读/写设备向IC卡功能执行单元请求自组织通信的操 作序列。当卡读/写设备希望向移动终端传送数据时，它创建任意会话 编号，并把自组织通信请求命令传给IC卡功能执行单元。
连接IC卡功能执行单元和移动终端的有线接口包括向移动终端 通告IC卡功能执行单元从卡读/写设备(上面所述)收到请求数据传输 的自组织通信请求命令的硬件信号线。响应收到所述命令，普通通信 模式下的IC卡功能执行单元把信号线从低电平转换成高电平，从而 提示移动终端转移其状态，并等待返回接受命令。
当IC卡功能执行单元在从它传送自组织通信开始命令的时间起 的预定时段内，从移动终端收到所述接受时，IC卡功能执行单元转换 成自组织通信模式。另一方面，当IC卡功能执行单元在所述预定时 段内不能确认所述接受时，它返回普通通信模式(参见图5)。
图9表示当移动终端接受自组织通信开始模式时的操作序列。移 动终端通过检测IC卡功能执行单元的有线接口中的特定信号线从低 电平转换成高电平，认识到出现自组织通信请求。
当移动终端允许自组织通信，即通过IC卡功能执行单元对卡读 /写设备的数据传输时，移动终端本身从非数据传输状态转换成数据传 输状态，并向IC卡功能执行单元返回自组织通信开始命令(开始自组 织命令)。
当IC卡功能执行单元从移动终端收到自组织通信开始命令时， 它转换到自组织通信模式，并从有线接口向移动终端返回自组织通信 开始响应，而且从非接触接口向卡读/写设备返回自组织通信请求响 应。此外，IC卡功能执行单元保存包括在自组织通信开始命令中的会 话编号。
注意尽管未示出，通过经有线通信接口从移动终端一方发出自组 织通信开始命令，也可启动三个组件间的通信系统中的自组织通信。
在自组织通信模式下，移动终端处于“数据传输状态”，在该状态 下，它能够原样接收IC卡功能执行单元通过非接触接口接收的数据。 IC卡功能执行单元保持自组织通信模式，只要数据传输命令继续来自 于移动终端或者卡读/写设备(参见图5)。
在IC卡功能执行单元对来自卡读/写设备的数据传输命令进行 预定的协议变换之后，IC卡功能执行单元通过有线接口把该命令传给 移动终端。这种情况下，自卡读/写设备的数据传输是不同于对IC卡 功能执行单元的数据写入、通过IC卡功能执行单元对具有不同的通 信接口的移动终端的数据传输。
此外，在IC卡功能执行单元对来自移动终端的数据传输命令进 行预定协议变换之后，IC卡功能执行单元通过非接触接口把该命令传 给卡读/写设备。这种情况下，自移动终端的数据传输是不同于对IC 卡功能执行单元的普通非接触访问、通过IC卡功能执行单元对具有 不同通信接口的卡读/写设备的数据传输。
图10和11示意地表示在自组织通信模式下，三个组件间的通信 系统的操作序列。
当卡读/写设备从IC卡功能执行单元收到自组织通信请求响应 时，它通过非接触接口传送数据传输命令。相反，当IC卡本身处于 自组织通信模式(即，移动终端处于传输状态)，而且附于数据传输命 令的会话编号与当IC卡转换到自组织通信模式时保存的会话编号一 致时，IC卡通过有线接口把数据传输命令传给移动终端。随后，IC 卡功能执行单元向卡读/写设备返回数据传输响应。
此外，当IC卡功能执行单元通过有线接口从移动终端收到数据 传输命令时，IC卡功能执行单元本身处于自组织通信模式(即，移动 终端处于传输状态)，而且附于数据传输命令的会话编号与当IC卡功 能执行单元转换到自组织通信模式时保存的会话编号一致时，IC卡功 能执行单元通过非接触接口把数据传输命令传给卡读/写设备。但是， 这种情况下，IC卡功能执行单元并不向作为数据传输源的移动终端返 回响应。这是为了通过省略返回响应的程序，以更高的速度执行传输 处理，因为与非接触接口相比，有线接口在数据传输期间的出错率很 小，并且可靠性高。
此外，当处于自组织通信模式的IC卡功能执行单元从卡读/写设 备收到自组织通信结束命令时，它返回普通通信模式(参见图5)。
图12表示当IC卡功能执行单元从自组织通信模式转换成普通 通信模式时，三个组件间的通信系统的操作序列。
当卡读/写设备没有待传给移动终端的数据，或者没有将从移动 终端接收的数据时，它向IC卡传送自组织通信结束命令。
当IC卡功能执行单元通过非接触接口从卡读/写设备收到自组 织通信结束命令时，IC卡功能执行单元通过有线接口将其传给移动终 端。响应该命令，移动终端从数据传输状态转移到非数据传输状态。 此外，IC卡功能执行单元本身转移到普通通信模式，而且向卡读/写 设备返回自组织通信结束响应。
注意尽管未示出，不过IC卡功能执行单元也可通过经有线通信 接口，从移动终端一方发出自组织通信结束命令，结束自组织通信， 并返回普通通信模式。
响应来自卡读/写设备的外部事件，比如自组织通信开始/结束命 令等，IC卡功能执行单元中的数字控制器103控制图5中所示的状态 转移。图13示意地表示数字控制器103中的用于控制状态转移的功 能配置。
有线通信控制功能单元103-1通过有线接口控制对移动终端的通 信操作。此外，无线通信控制功能单元103-2通过无线接口控制对卡 读/写设备的通信操作。
自组织通信管理功能单元103-3响应外部事件，控制IC卡功能 执行单元的操作模式。具体地说，响应来自卡读/写设备或者移动终端 的自组织通信开始命令，IC卡功能执行单元从普通通信模式转移到自 组织通信模式，并且响应来自卡读/写设备或移动终端的自组织通信结 束命令，结束自组织通信并返回普通通信模式。当自组织通信管理功 能单元103-3从卡读/写设备收到自组织通信开始命令时，自组织通信 管理功能单元103-3通过利用有线接口中的特定信号线，直接将其通 知移动终端，而不通过有线通信控制功能单元103-1。
自组织状态管理功能单元103-4将自组织通信管理功能单元 103-3设置的当前操作模式保持在非易失状态。
通信路径控制功能单元103-5按照保存到自组织状态管理功能单 元103-4的当前操作模式，控制通过非接触接口和有线接口对IC卡 功能执行单元的存取操作。此外，通信路径控制功能单元103-5控制 卡读/写设备和移动终端之间，由非接触接口和有线接口构成的通信路 径的操作。
普通通信模式下的存取是对IC卡功能执行单元中的存储器104 的数据写入或读取操作。这种情况下，通信路径控制功能单元103-5 控制通信操作，以致能够排他地执行通过非接触接口来自卡读/写设备 的存储器存取操作，或者通过有线接口来自信息处理设备的存储器存 取操作。
另一方面，在自组织通信操作模式下，从卡读/写设备和移动终 端到IC卡功能执行单元的存取不是对IC卡功能执行单元中的存储器 104的存取，而是对应于它们之间通过IC卡功能执行单元的直接数据 传输。这种情况下，通信路径控制功能单元103-5控制通信路径，以 致当通过非接触接口从卡读/写设备发送数据时，通信路径控制功能单 元103-5通过有线接口直接把数据传给移动终端，而且当通过有线接 口从移动终端发送数据时，通信路径控制功能单元103-5通过非接触 接口直接把数据传给卡读/写设备。
图14表示借助图13中所示的控制配置，启动自组织通信的操作 流程。
当无线通信控制功能单元103-2通过非接触接口从移动终端接收 自组织通信开始请求命令(提出自组织命令)时，无线通信控制功能单 元103-2把该命令通知自组织管理功能单元103-3。
当自组织管理功能单元103-3利用硬件信号线，向移动终端通知 请求命令时，自组织管理功能单元103-3等待，直到它收到自组织通 信开始命令为止。
当移动终端接受自组织通信时，它从非数据传输状态转换成数据 传输状态，而且通过有线接口返回自组织通信开始命令。
当有线通信控制功能单元103-1接收自组织通信开始命令时，它 把该命令通知自组织管理功能单元103-3。响应通知的命令，自组织 管理功能单元103-3把IC卡功能执行单元的操作模式从普通通信模 式转移成自组织通信模式，并对自组织状态管理功能单元103-4设置 当前操作模式。此外，自组织管理功能单元103-3保存包括在从卡读/ 写设备接收的自组织通信开始命令中的会话编号。
此外，图15表示借助图13中所示的控制配置，执行自组织通信 的操作流程。
当通过有线接口从卡读/写设备发送数据传输命令时，有线通信 控制功能单元103-1把该命令通知通信路径控制功能单元103-5。
通信路径控制功能单元103-5查询自组织状态管理单元，并确认 IC卡功能执行单元的当前操作模式。当IC卡功能执行单元处于自组 织通信模式，而且附于数据传输命令的会话编号与当IC卡功能执行 单元转换成自组织通信模式时保存的会话编号一致时，通信路径控制 功能单元103-5把数据传输命令传给无线通信控制功能单元103-2， 并将其传给卡读/写设备。
此外，当通过非接触接口从卡读/写设备发送数据传输命令时， 无线通信控制功能单元103-2把该命令通知通信路径控制功能单元 103-5。
通信路径控制功能单元103-5查询自组织状态管理单元，并确认 IC卡功能执行单元的当前操作模式。当IC卡功能执行单元处于自组 织通信模式，而且附于数据传输命令的会话编号与当IC卡功能执行 单元转换成自组织通信模式时保存的会话编号一致时，通信路径控制 功能单元103-5把数据传输响应传给无线通信控制功能单元103-2， 并产生对卡读/写设备的响应。随后，通信路径控制功能单元103-5把 数据传输命令传给有线通信控制功能单元103-1，并将其传给移动终 端。
如上所述，按照本发明的通信系统被安排成以致移动终端定义允 许通过IC卡功能执行单元的非接触数据通信的数据传输状态，和不 允许非接触数据通信的非数据传输状态，以致IC卡功能执行单元管 理移动终端的通信状态。随后，当通过非接触接口从卡读/写设备向 IC卡功能执行单元发送数据时，只有当IC卡功能执行单元处于数据 传输状态时，IC卡功能执行单元才通过有线接口直接把接收的数据传 给移动终端。此外，当通过有线接口从移动终端向IC卡功能执行单 元发送数据时，只有当IC卡功能执行单元处于数据传输状态时，IC 卡功能执行单元才通过非接触接口，把接收的数据传给卡读/写设备。
如上所述，由于置于卡读/写设备和移动终端之间的IC卡功能执 行单元能够根据它是否处于数据传输状态和非数据传输状态任意之 一，向移动终端一方传送数据，而不取决于来自移动终端的通知，因 此能够容易地建立同步，能够增大传输速度，并且能够传送大量的数 据。
在上面的说明中，参考具体实施例详细解释了本发明。但是，在 不脱离本发明的本质的范围内，本领域的技术人员显然能够修改或者 替代该实施例。
上面的说明主要描述了本发明适用于三个组件间的通信系统的 实施例，所述通信系统由具有存储器的IC卡功能执行单元，能够通 过非接触接口与IC卡功能执行单元通信的卡读/写设备，和能够通过 有线接口与IC卡功能执行单元通信的信息处理终端构成。但是，本 发明的本质并不局限于此。显然本发明可适用于利用除非接触接口外 的通信接口布置的三个组件间的通信系统。
例如，当集线器具有相对于卡读/写设备的非接触IC卡接口和相 对于信息处理终端的有线接口，而且具有无线LAN功能和有线LAN 功能时，通过提供具有相同功能的集线器，IC卡功能执行单元可在由 无线网络和有线网络构成的通信系统中实现类似的传输控制。
总之，由于利用该例子公开了本发明，因此不应明确地解释上述 说明的内容。即，应考虑到附加权利要求来判断本发明的本质。
专利文献1：日本未经审查的专利申请公开No.2003-203212。