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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2021-12-22
(45)【発行日】2022-01-18
(54)【発明の名称】スマートカード及びその制御方法
(51)【国際特許分類】
G06K 19/07 20060101AFI20220111BHJP
G06K 19/077 20060101ALI20220111BHJP
【ＦＩ】
G06K19/07 010
G06K19/07 180
G06K19/077 108
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2020123704
(22)【出願日】2020-07-20
(65)【公開番号】P2021096820
(43)【公開日】2021-06-24
【審査請求日】2020-07-20
(31)【優先権主張番号】108146037
(32)【優先日】2019-12-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(73)【特許権者】
【識別番号】503031488
【氏名又は名称】義隆電子股▲ふん▼有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】110000383
【氏名又は名称】特許業務法人 エビス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】葉 儀晧
(72)【発明者】
【氏名】劉 大煌
(72)【発明者】
【氏名】蔡 効樺
(72)【発明者】
【氏名】王 明和
【審査官】殿川 雅也
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－１７８１４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００７－５３５０７３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｋ １９／００－１９／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
マイクロコントローラー、指紋センサー、及び発光素子を有するスマートカードの制御方法であって、前記スマートカードの操作は前記発光素子によって前記スマートカードの操作状態を指示するための複数の指示期間を含み、前記スマートカードの制御方法は、
光源制御信号の生成工程と、
前記マイクロコントローラーが前記光源制御信号に基づいて、前記発光素子へ供給する電流を制御する工程と、を有し、
前記複数の指示期間の中の第１指示期間は、少なくとも１つの省電力期間を含み、前記マイクロコントローラーは前記省電力期間において、前記発光素子へ供給する電流を低下させる又は停止させ、
前記マイクロコントローラー、前記指紋センサー、又は前記スマートカードの高消費電力に対応する各々の前記省電力期間において、前記省電力期間の各々は、前記第１指示期間において前記発光素子が常に点灯状態であると使用者が感じるほど短いことを特徴とする、スマートカードの制御方法。
【請求項2】
前記発光素子へ供給する電流を決定するための選択信号を提供する工程を更に有することを特徴とする、請求項１に記載の制御方法。
【請求項3】
前記省電力期間の長さは、３０ｍｓ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の制御方法。
【請求項4】
前記光源制御信号の生成工程は、第１タイミング信号及び光源制御基準信号を提供する工程と、
第２タイミング信号を提供する工程と、
前記第１タイミング信号、第２タイミング信号、及び前記光源制御基準信号に基づいて、前記光源制御信号を生成する工程と、を有し、
前記第１タイミング信号は、前記マイクロコントローラーの動作電流と関連し、
前記第２タイミング信号は、前記指紋センサーの動作電流と関連することを特徴とする、請求項１に記載の制御方法。
【請求項5】
前記光源制御信号の生成工程は、第１タイミング信号及び光源制御基準信号を提供する工程と、
前記第１タイミング信号及び前記光源制御基準信号に基づいて、前記光源制御信号を生成する工程と、を有し、
前記第１タイミング信号は、前記マイクロコントローラーの動作電流と関連することを特徴とする、請求項１に記載の制御方法。
【請求項6】
前記光源制御信号の生成工程は、第２タイミング信号を提供する工程と、
光源制御基準信号を提供する工程と、
前記第２タイミング信号及び前記光源制御基準信号に基づいて、前記光源制御信号を生成する工程と、を有し、
前記第２タイミング信号は、前記指紋センサーの動作電流と関連することを特徴とする、請求項１に記載の制御方法。
【請求項7】
複数の指示期間においてスマートカードの操作状態を指示するのに用いられ、前記複数の指示期間の中の第１指示期間は、少なくとも１つの省電力期間を含む発光素子と、指紋センサーと、
前記発光素子及び前記指紋センサーに接続され、光源制御信号に基づいて、前記省電力期間中に前記発光素子へ供給する電流を低下させる又は停止させるマイクロコントローラーと、
を有し、
前記マイクロコントローラー、前記指紋センサー、又は前記スマートカードの高消費電力に対応する各々の前記省電力期間において、前記省電力期間の各々は、前記第１指示期間において前記発光素子が常に点灯状態であると使用者が感じるほど短いことを特徴とする、スマートカード。
【請求項8】
前記マイクロコントローラーは、前記発光素子に接続され、電流を提供して前記発光素子を駆動するのに用いられるドライバーと、第１タイミング信号及び光源制御基準信号を提供するのに用いられ、前記第１タイミング信号は前記マイクロコントローラーの動作電流と関連するプロセッサーと、
前記プロセッサー、前記指紋センサー、及び前記ドライバーに接続され、前記光源制御信号を出力して前記ドライバーの出力電流を制御する駆動制御回路と、を有し、
前記指紋センサーは、第２タイミング信号を前記駆動制御回路に提供し、前記第２タイミング信号は前記指紋センサーの動作電流と関連し、前記駆動制御回路は、前記第１タイミング信号、前記第２タイミング信号、及び前記光源制御基準信号に基づいて、前記光源制御信号を生成することを特徴とする、請求項７に記載のスマートカード。
【請求項9】
前記マイクロコントローラーは、前記発光素子に接続され、電流を提供して前記発光素子を駆動させるのに用いられるドライバーと、第１タイミング信号及び光源制御基準信号を提供するのに用いられ、前記第１タイミング信号は、前記マイクロコントローラーの動作電流と関連するプロセッサーと、
前記プロセッサー及び前記ドライバーに接続され、前記第１タイミング信号及び前記光源制御基準信号に基づいて前記光源制御信号を生成し、前記光源制御信号は前記ドライバーの出力電流を制御するのに用いられる駆動制御回路と、を有することを特徴とする、請求項７に記載のスマートカード。
【請求項10】
前記マイクロコントローラーは、前記発光素子に接続され、電流を提供して前記発光素子を駆動させるのに用いられるドライバーと、光源制御基準信号を提供するのに用いられるプロセッサーと、
前記プロセッサー、前記指紋センサー、及び前記ドライバーに接続され、前記光源制御信号を出力して前記ドライバーの出力電流を制御する駆動制御回路と、を有し、
前記指紋センサーは第２タイミング信号を前記駆動制御回路に提供し、前記第２タイミング信号は前記指紋センサーの動作電流と関連し、
前記駆動制御回路は前記第２タイミング信号及び前記光源制御基準信号に基づいて、前記光源制御信号を生成することを特徴とする、請求項７に記載のスマートカード。
【請求項11】
前記マイクロコントローラーは、前記発光素子に接続され、電流を提供して前記発光素子を駆動させるのに用いられるドライバーと、
光源制御基準信号を提供するのに用いられるプロセッサーと、
前記マイクロコントローラーの動作電流を検出して第１タイミング信号を生成する第１タイミング信号生成ユニットと、
前記プロセッサー、前記第１タイミング信号生成ユニット、前記指紋センサー、及び前記ドライバーに接続され、前記光源制御信号を出力して前記ドライバーの出力電流を制御する駆動制御回路と、を有し、
前記指紋センサーは、第２タイミング信号を前記駆動制御回路に提供し、前記第２タイミング信号は前記指紋センサーの動作電流と関連し、前記駆動制御回路は前記第１タイミング信号、前記第２タイミング信号、及び前記光源制御基準信号に基づいて、前記光源制御信号を生成することを特徴とする、請求項７に記載のスマートカード。
【請求項12】
前記マイクロコントローラーは前記発光素子に接続され、電流を提供して前記発光素子を駆動させるのに用いられるドライバーと、
光源制御基準信号を提供するのに用いられるプロセッサーと、
前記マイクロコントローラーの動作電流を検出して第１タイミング信号を生成する第１タイミング信号生成ユニットと、
前記プロセッサー、前記第１タイミング信号生成ユニット、及び前記ドライバーに接続され、前記第１タイミング信号及び前記光源制御基準信号に基づいて前記光源制御信号を生成し、前記光源制御信号は前記ドライバーの出力電流を制御するのに用いられる駆動制御回路と、を有することを特徴とする、請求項７に記載のスマートカード。
【請求項13】
前記指紋センサーは、第２タイミング信号生成ユニットを有し、前記第２タイミング信号生成ユニットは、前記指紋センサーの動作電流を検出して前記第２タイミング信号を生成することを特徴とする、請求項８、請求項１０又は請求項１１に記載のスマートカード。
【請求項14】
前記マイクロコントローラーは、前記光源制御信号を提供するのに用いられるプロセッサーと、
前記発光素子に接続され、前記光源制御信号に基づいて電流を提供して前記発光素子を駆動させるのに用いられるドライバーと、を有し、
前記光源制御信号は、前記マイクロコントローラーの動作電流と関連することを特徴とする、請求項７に記載のスマートカード。
【請求項15】
前記マイクロコントローラーは、前記光源制御信号を提供するのに用いられるプロセッサーと、
前記発光素子に接続され、前記光源制御信号に基づいて電流を提供して前記発光素子を駆動させるのに用いられるドライバーと、を有し、
前記光源制御信号は、前記指紋センサーの動作電流と関連することを特徴とする、請求
項７に記載のスマートカード。
【請求項16】
前記マイクロコントローラーは、前記光源制御信号を提供するのに用いられるプロセッサーと、
前記発光素子に接続され、前記光源制御信号に基づいて電流を提供して前記発光素子を駆動させるのに用いられるドライバーと、を有し、
前記光源制御信号は、スマートカードの動作電流と関連することを特徴とする、請求項７のスマートカード。
【請求項17】
前記マイクロコントローラーは、前記発光素子へ供給する電流を調整する選択信号を更に有することを特徴とする、請求項７に記載のスマートカード。
【請求項18】
前記省電力期間の長さは、３０ｍｓ以下であることを特徴とする、請求項７のスマートカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スマートカードに関し、特に可視指示機能を有するスマートカード及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
スマートカードが現在どのような操作状態にあるかを使用者が理解し、操作を行えるようにするため、スマートカードには視覚指示を提供する発光素子が設けられ、発光素子として一般的には発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）がよく使用される。図１は、可視指示機能を有し、ＬＥＤ１２、マイクロコントローラー（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ、ＭＣＵ）１６、及び指紋センサー１８を含むスマートカード１０を示し、マイクロコントローラー１６がＬＥＤ１２の点灯と消灯を制御し、指紋センサー１８は手指の指紋を感知するのに用いられる。
【0003】
ＬＥＤ１２は使用者がスマートカード１０の操作状態を認識するのに役立つが、マイクロコントローラー１６又は指紋センサー１８が大電流（高消費電力）の操作を行う場合に更にＬＥＤ１２を点灯すると、スマートカード１０は電力不足となり、処理性能の低下、スマートカード１０の異常を招く可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、可視指示機能によるスマートカードが電力不足になる状況を回避するよう、可視指示機能を有するスマートカード及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明によれば、スマートカードは、発光素子、指紋センサー、及びマイクロコントローラーを有する。前記発光素子は、複数の指示期間において前記スマートカードの操作状態を指示するのに用いられる。前記複数の指示期間中の第１指示期間は、少なくとも１つの省電力期間を含む。前記マイクロコントローラーは、前記発光素子及び前記指紋センサーに接続され、光源制御信号に基づいて、前記省電力期間中に前記発光素子へ供給する電流を低下させる。
【0006】
本発明によれば、スマートカードの制御方法は、光源制御信号の生成工程と、前記マイクロコントローラーが前記光源制御信号に基づいて、前記発光素子へ供給する電流を制御する工程と、前記複数の指示期間中の第１指示期間である少なくとも１つの省電力期間において、前記マイクロコントローラーが前記発光素子へ供給する電流を低下させる又は停止する工程を有する。前記スマートカードは、前記複数の指示期間において、発光素子によって前記スマートカードの操作状態を指示する。
【発明の効果】
【0007】
本発明は、スマートカードの全動作電流、指紋センサーの動作電流、又はマイクロコントローラーの動作電流に基づいて、発光素子へ供給する電流を決定することにより、前記スマートカードが電力不足になる状況を回避する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】従来の可視指示機能を有するスマートカードを示す。
【図2】本発明のスマートカードの第１実施例を示す。
【図3】従来のマイクロコントローラーの動作電流及び第１タイミング信号Ｓｔ１を示す。
【図5】駆動制御回路の実施例を示す。
【図6】従来のスマートカードの全動作電流、マイクロコントローラーの動作電流、及び指紋センサーの動作電流を示す。
【図7】本発明のスマートカードの第２実施例を示す。
【図10】本発明のスマートカードの第３実施例を示す。
【図11】本発明のスマートカードの第４実施例を示す。
【図15】本発明のスマートカードの第５実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図２は、本発明のスマートカードの第１実施例を示す。図２のスマートカード２０は、マイクロコントローラー２２、指紋センサー２４、及びＬＥＤ２６を有する。マイクロコントローラー２２は、指紋センサー２４及びＬＥＤ２６に接続される。ＬＥＤ２６は、可視指示を提供するのに用いられる発光素子である。マイクロコントローラー２２は、ＬＥＤ２６の点灯又は消灯を制御する。指紋センサー２４は、手指の指紋を検出するのに用いられる。マイクロコントローラー２２は、プロセッサー２２２、駆動制御回路２２４、及びドライバー２２６を有する。ドライバー２２６は、ＬＥＤ２６に接続され、電流Ｉｓを提供してＬＥＤ２６を駆動する。駆動制御回路２２４は、プロセッサー２２２、指紋センサー２４、及びドライバー２２６に接続される。プロセッサー２２２は、駆動制御回路２２４に光源制御基準信号ＬＣＲ及び第１タイミング信号Ｓｔ１を提供する。指紋センサー２４は、駆動制御回路２２４に第２タイミング信号Ｓｔ２を提供する。駆動制御回路２２４は、光源制御基準信号ＬＣＲ、第１タイミング信号Ｓｔ１、及び第２タイミング信号Ｓｔ２に基づいて、光源制御信号ＬＣを生成する。第１タイミング信号Ｓｔ１は、マイクロコントローラー２２の動作中の動作電流と関連する。第２タイミング信号Ｓｔ２は、指紋センサー２４の動作中の動作電流と関連する。光源制御基準信号ＬＣＲは、ＬＥＤ２６を制御するための信号として設定されると見なされてもよい。
【0010】
例えば図３は、従来技術において図１のマイクロコントローラー１６の複数の異なる工程Ｐ１～Ｐ７における動作電流Ｉｏｍを示す。第１タイミング信号Ｓｔ１は、前記動作電流Ｉｏｍに基づいて設計される。動作電流Ｉｏｍが第１デフォルト値Ｉｔｈｍ以上である期間において、第１タイミング信号Ｓｔ１は１（Ｈｉｇｈ）である。動作電流Ｉｏｍが第１デフォルト値Ｉｔｈｍ未満である期間において、第１タイミング信号Ｓｔ１は０（Ｌｏｗ）である。動作電流Ｉｏｍが第１デフォルト値Ｉｔｈｍを超えることは、マイクロコントローラー１６の使用電流が大きいことを意味し、スマートカードが電力不足にならないように、省電力メカニズムが必要となることを意味する。そのため、本発明によれば、マイクロコントローラー２２の設計者は、動作電流Ｉｏｍが第１デフォルト値Ｉｔｈｍ以上になる時点に基づいて、第１タイミング信号Ｓｔ１を決定し、第１タイミング信号Ｓｔ１の生成に用いられるコードを、マイクロコントローラー２２が工程Ｐ１～Ｐ７を実行するためのファームウェアに組み込むことができる。このようにすると、マイクロコントローラー２２が工程Ｐ１～Ｐ７を実行する際、同期して第１タイミング信号Ｓｔ１を生成できる。同じように、複数の異なる工程における従来の指紋センサー１８の動作電流Ｉｏｓ、及び動作電流Ｉｏｓが第２デフォルト値Ｉｔｈｓ以上になる時点を測定することで、指紋センサー２４の設計者は、第２タイミング信号Ｓｔ２を決定し、第２タイミング信号Ｓｔ２生成に用いられるコードを指紋センサー２４のファームウェアに組み込むことができる。このようにすると、指紋センサー２４が各工程を実行する際に、同期して第２タイミング信号Ｓｔ２を生成できる。
【0011】
第１タイミング信号Ｓｔ１又は第２タイミング信号Ｓｔ２のレベルが高いことは、マイクロコントローラー又は指紋センサーの使用電流が大きいことを示す。しばらくスマートカードのＬＥＤをオフにすることで、スマートカードの電力不足を避けることができる。図２の実施例において、駆動制御回路２２４は、光源制御基準信号ＬＣＲ、第１タイミング信号Ｓｔ１、及び第２タイミング信号Ｓｔ２に基づいて、光源制御信号ＬＣを生成する。ドライバー２２６は、光源制御信号ＬＣに基づいて、電流Ｉｓを提供してＬＥＤ２６を駆動させることで、ＬＥＤ２６の点灯又は消灯を制御する。
【0012】
光源制御基準信号ＬＣＲは、マイクロコントローラー２２及び指紋センサー２４が実行する工程（例えば指紋登録、指紋照合）に基づいて事前に設定される。プロセッサー２２２は、マイクロコントローラー２２及び指紋センサー２４が実行する工程に基づいて、対応する光源制御基準信号ＬＣＲを送信する。図４は、図２の光源制御基準信号ＬＣＲ及び光源制御信号ＬＣの波形を示す。図５は、駆動制御回路２２４の実施例を示す。図５の実施例において、駆動制御回路２２４は、ＯＲゲート２２４２、インバーター２２４４、及びＡＮＤゲート２２４６を有する。インバーター２２４４は、ＯＲゲート２２４２の出力端とＡＮＤゲート２２４６の入力端の間に接続される。第１タイミング信号Ｓｔ１及び第２タイミング信号Ｓｔ２をＯＲゲート２２４２に入力することで、信号Ｓｏｒを生成する。そして、インバーター２２４４が信号Ｓｏｒを受信して信号ＳｏｒＢを生成する。ＡＮＤゲート２２４６は、光源制御基準信号ＬＣＲ及び信号ＳｏｒＢに基づいて、光源制御信号ＬＣを生成する。図４及び図５を参照すると、スマートカード２０の操作は、ＬＥＤ２６によってスマートカード２０の操作状態を指示するのに用いられる第１指示期間Ｔｉ１、第２指示期間Ｔｉ２、及び第３指示期間Ｔｉ３を含む。各指示期間において、光源制御基準信号ＬＣＲは１である。第１指示期間Ｔｉ１、第２指示期間Ｔｉ２、及び第３指示期間Ｔｉ３は、それぞれ同じ時間の長さを有する。時間ｔ１において、光源制御基準信号ＬＣＲは１であり、この時第１タイミング信号Ｓｔ１及び第２タイミング信号Ｓｔ２はいずれも０である。よって、信号ＳｏｒＢが１であるため、光源制御信号ＬＣが１になり、この時ＬＥＤ２６が点灯される。時間ｔ２～ｔ３の期間において、光源制御基準信号ＬＣＲは１のままであるが、第１タイミング信号Ｓｔ１は１であるため、光源制御信号ＬＣが０になり、ＬＥＤ２６が消灯される。時間ｔ３～ｔ４の期間において、光源制御基準信号ＬＣＲが１であり、第１タイミング信号Ｓｔ１が０に戻り、第２タイミング信号Ｓｔ２が０である。そのため、光源制御信号ＬＣが１になり、ＬＥＤ２６が点灯される。時間ｔ４～ｔ５の期間において、光源制御基準信号ＬＣＲが１であり、第２タイミング信号Ｓｔ２が１である。そのため、光源制御信号ＬＣが０になり、ＬＥＤ２６が消灯される。時間ｔ２～ｔ３及び時間ｔ４～ｔ５は、スマートカード２０の電力を節約するためにＬＥＤ２６を消灯する省電力期間と見なされてもよい。実施例において、省電力期間の長さは３０ｍｓ以下である。図４から分かるように、時間ｔ２～ｔ３及び時間ｔ４～ｔ５において、ＬＥＤ２６は消灯される。時間ｔ２～ｔ３及び時間ｔ４～ｔ５は非常に短く、人の目に残像として見える時間である１００ｍｓより短いため、使用者は、ＬＥＤ２６がわずかの間消灯されたことに気が付かない。言い換えると、使用者は、ＬＥＤ２６が第３指示期間Ｔｉ３においてずっと点灯状態であると誤解する。光源制御信号ＬＣは、第１タイミング信号Ｓｔ１及び第２タイミング信号Ｓｔ２に基づいて生成するものである。光源制御信号ＬＣのレベルが０であることは、コントローラー２２又は指紋センサー２４の動作電流が大きいことを示す。この時、ＬＥＤ２６を消灯することで、スマートカード２０に電力不足の状況が生じるのを避けることができる。
【0013】
他の実施例において、マイクロコントローラー２２の設計者は、スマートカード１０の全動作電流Ｉｏｔを観察し、第１タイミング信号Ｓｔ１及び第２タイミング信号Ｓｔ２を決定してもよい。スマートカード１０の全動作電流Ｉｏｔは、マイクロコントローラー２２の動作電流Ｉｏｍ及び指紋センサー２４の動作電流Ｉｏｓを含む。図６は、従来技術のスマートカード１０の全動作電流Ｉｏｔ、マイクロコントローラー１６の動作電流Ｉｏｍ、及び指紋センサー１８の動作電流Ｉｏｓを示す。これら３種類の電流は実験室においてスマートカード１０を測定することにより得られる。全動作電流Ｉｏｔが第３デフォルト値Ｉｔｈｔ以上であることは、スマートカード１０がより多くの電流を使用し、電力不足を起こす可能性があることを示す。動作電流Ｉｏｍ、動作電流Ｉｏｓ、及び全動作電流Ｉｏｔを比較することで、全動作電流Ｉｏｔが第３デフォルト値Ｉｔｈｔ以上になる原因は、マイクロコントローラー１６又は指紋センサー１８のいずれかにあることを判断できる。例えば、時間ｔ６及びｔ７において、全動作電流Ｉｏｔは第３デフォルト値Ｉｔｈｔを超える。時間ｔ６において、マイクロコントローラー１６の動作電流Ｉｏｍは指紋センサー１８の動作電流Ｉｏｓを超える。これは、時間ｔ６において、スマートカード１０の全動作電流Ｉｏｔが第３デフォルト値Ｉｔｈｔを超えた原因は、主にマイクロコントローラー１６にあることを示す。マイクロコントローラー１６によってスマートカード１０の動作電流Ｉｏｔが第３デフォルト値Ｉｔｈｔを超えた時点に基づいて、マイクロコントローラー２２の設計者は、第１タイミング信号Ｓｔ１を決定し、第１タイミング信号Ｓｔ１の生成に用いられるコードをプロセッサー２２２のファームウェアに組み込むことができる。時間ｔ７において、指紋センサー１８の動作電流Ｉｏｓはマイクロコントローラー１６の動作電流Ｉｏｍを超える。これは、時間ｔ７において、スマートカード１０の全動作電流Ｉｏｔが第３デフォルト値Ｉｔｈｔを超えた原因は、主に指紋センサー１８にあることを示す。指紋センサー１８によってスマートカード１０の動作電流が第３デフォルト値Ｉｔｈｔを超えた時点に基づいて、指紋センサー２４の設計者は、第２タイミング信号Ｓｔ２を決定し、前記第２タイミング信号Ｓｔ２の生成に用いられるコードを指紋センサー２４のファームウェアに組み込むことができる。他の実施例において、プロセッサー２２２が第１タイミング信号Ｓｔ１を生成する方法、及び指紋センサー２４が第２タイミング信号Ｓｔ２を生成する方法は、タイマーを利用して実現でき、第１タイミング信号Ｓｔ１及び第２タイミング信号Ｓｔ２は事前設定した時点において１又は０になる。
【0014】
図７は、本発明のスマートカードの第２実施例を示す。図２と比べて、図７のスマートカード２０は、電流Ｉｓの大きさを決定する選択信号Ｓｄｓを更に提供する。図７において、プロセッサー２２２は、選択信号Ｓｄｓをドライバー２２６に提供する。ドライバー２２６は、光源制御信号ＬＣ及び選択信号Ｓｄｓに基づいて、電流ＩｓをＬＥＤ２６に提供する。図８は、図７のドライバー２２６の実施例であり、光源制御信号ＬＣ及びイネーブル信号ＯＥをそれぞれ受信する２つの入力端と、ＬＥＤ２６に接続される１つの出力端ＯＵＴとを有する。イネーブル信号ＯＥは、ドライバー２２６を有効にするために用いられる。図８のトランジスタＱ１はＱ２と第１電流源を構成し、トランジスタＱ３はＱ４と第２電流源を構成し、トランジスタＱ５はＱ６と第３電流源を構成する。トランジスタＱ１とＱ２のチャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）のアスペクト比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）は同じである。トランジスタＱ５のチャネルのアスペクト比は、トランジスタＱ１の２倍である。第１電流源は電流Ｉを提供でき、第２電流源は電流Ｉを提供でき、第３電流源は２倍の電流Ｉを提供できる。トランジスタＱ１～Ｑ６を制御することで、４つの異なる電流Ｉｓを得られる。
【0015】
図８の実施例において、選択信号Ｓｄｓは、２つのビットであるＨＤ０及びＨＤ１を有する。符号Ａは、ＡＮＤゲート２２６２の出力を表す。符号Ｂは、ＯＲゲート２２６４の出力を表す。符号ＡＢは、インバーター２２６６の出力を表す。符号ＢＢは、インバーター２２６８の出力を表す。図８は、どのようにトランジスタＱ３～Ｑ６のオン又はオフを制御する制御信号ＰＧＨ、ＰＧＨ１、ＮＧＨ、及びＮＧＨ１を生成するかを示す。回路設計に詳しい者であれば、これに基づいて図８を実施できる。ビットＨＤ１が０且つビットＨＤ０が０である場合、ドライバー２２６が提供するＩｓはＩである。ビットＨＤ１が０且つビットＨＤ０が１である場合、ドライバー２２６が提供するＩｓは２Ｉである。ビットＨＤ１が１且つビットＨＤ０が０である場合、ドライバー２２６が提供するＩｓは３Ｉである。ビットＨＤ１が１且つビットＨＤ０が１である場合、ドライバー２２６が提供するＩｓは４Ｉである。図８に示すドライバー２２６に選択信号Ｓｄｓを提供することにより、ＬＥＤ２６へ供給する電流ＩＳを調整できる。図８の回路は、あくまで電流Ｉｓの調整方法の説明にすぎず、本発明はそれらに限定されない。
【0016】
実験室で事前にスマートカードを測定することによって、スマートカード１０の各時点の電流を得られる。そのため、スマートカードの全電流Ｉｏｔが第３デフォルト値Ｉｔｈｔを超えないように、プロセッサー２２２のファームウェアが特定の時点に適切な選択信号Ｓｄｓをドライバー２２６に送信するように設計できる。
【0017】
図７の選択信号Ｓｄｓは、電流Ｉｓを選択的に駆動させるために用いられる。異なる指示期間（又は異なる時点）に提供される選択信号Ｓｄｓは異なる可能性があり、ＬＥＤ２６には異なる電流Ｉｓが供給される。図９を例として説明する。第４指示期間Ｔｉ４及び第５指示期間Ｔｉ５は、同じ時間の長さを有する。第４指示期間Ｔｉ４は、１つの省電力期間Ｐ１を含む。省電力期間Ｐ１において、光源制御信号ＬＣが０であるため、ＬＥＤ２６が消灯する。即ち、第４指示期間Ｔｉ４において、ＬＥＤ２６は１回消灯する。第４指示期間Ｔｉ４において、光源制御信号ＬＣが１である場合、ＬＥＤ２６へ供給する電流はＩ４である。第５指示期間Ｔｉ５は、３つの省電力期間Ｐ２～Ｐ４を含む。即ち、第５指示期間Ｔｉ５において、ＬＥＤ２６は３回消灯する。第５指示期間Ｔｉ５において、光源制御信号ＬＣが１である場合、ＬＥＤ２６へ供給する電流はＩ５である。第５指示期間Ｔｉ５中のＬＥＤ２６の消灯回数は、第４指示期間Ｔｉ４中のＬＥＤ２６の消灯回数より多い。本発明によれば、電流Ｉ５は電流Ｉ４より大きいため、使用者は、第５指示期間Ｔｉ５中のＬＥＤ２６の明るさと第４指示期間Ｔｉ４中のＬＥＤ２６の明るさがほとんど変わらないと感じる。上記選択信号を利用してＬＥＤへ供給する駆動電流を調整する方法は、以下の実施例にも適用できる。また、図２又は図７の実施例では、省電力期間内において、ドライバー２２６がＬＥＤ２６に供給する電流Ｉｓが０まで低下すると、ＬＥＤ２６が消灯される。他の実施例では、省電力期間において、ドライバー２２６は小さいが０ではない駆動電流ＩｓをＬＥＤ２６に供給する。即ち、ドライバー２２６はＬＥＤ２６に供給する電流を低下させるが、ＬＥＤ２６を消灯しない。
【0018】
図１０は、本発明のスマートカード２０の第３実施例を示す。図２と図１０のスマートカード２０の差異は、図１０の指紋センサー２４は第２タイミング信号Ｓｔ２を提供しない点にある。図１０の駆動制御回路２２４は、光源制御基準信号ＬＣＲ及び第１タイミング信号Ｓｔ１に基づいて、光源制御信号ＬＣを生成する。図１０の実施例において、第１タイミング信号Ｓｔ１のタイミングは、実際の動作における指紋センサー２４の最大動作電流に基づいて、事前に設定される。例えば、事前に実験室での測定によって、スマートカード１０の動作中のマイクロコントローラー１６の動作電流Ｉｏｍ、及び指紋センサー１８の動作電流Ｉｏｓを得られ、さらに指紋センサー１６の動作電流Ｉｏｓの最大値Ｉｏｓｍａｘを得られる。スマートカード１０が提供できる最大電流値Ｉｍａｘは１２ｍＡ、Ｉｏｓｍａｘは７ｍＡである。マイクロコントローラー２２の設計者は、マイクロコントローラー１０の動作電流が５ｍＡ以上になる時点に基づいて、第１タイミング信号Ｓｔ１を決定し、第１タイミング信号Ｓｔ１の生成に用いられるコードをマイクロコントローラー２２のファームウェアに組み込むことができる。このようにすると、マイクロコントローラー２２の動作電流Ｉｏｍが５ｍＡ以上になる時、プロセッサー２２２が送信した第１タイミング信号Ｓｔ１は０から１に変わることで、ＬＥＤ２６へ供給される電流Ｉｓが低下するため、スマートカード２０の全動作電流がその上限範囲である１２ｍＡを超える事態が回避される。
【0019】
図１１は、本発明のスマートカード２０の第４実施例を示す。図２と図１１のスマートカード２０の差異は、図１１のプロセッサー２２２が第１タイミング信号Ｓｔ１を提供しない点にある。図１１の駆動制御回路２２４は、光源制御基準信号ＬＣＲ及び第２タイミング信号Ｓｔ２に基づいて、光源制御信号ＬＣを生成する。図１１の実施例において、第２タイミング信号Ｓｔ２のタイミングは、実際の動作におけるマイクロコントローラー２２の最大動作電流に基づいて、事前に設定される。例えば、事前に実験室での測定によって、スマートカード１０の動作中のマイクロコントローラー１６の動作電流Ｉｏｍ、及び指紋センサー１８の動作電流Ｉｏｓを得られ、さらにマイクロコントローラー１６の動作電流の最大値Ｉｍｃｍａｘを得られる。仮にスマートカード１０が提供できる最大電流値Ｉｍａｘは１２ｍＡ、Ｉｏｓｍａｘは７ｍＡである。指紋センサー２４の設計者は、指紋センサー１８の動作電流が５ｍＡ以上になる時点に基づいて、第２タイミング信号Ｓｔ２を決定し、第２タイミング信号Ｓｔ２の生成に用いられるコードを指紋センサー２４のファームウェアに組み込むことができる。このようにすると、指紋センサー２４の電流が５ｍＡ以上になる時、指紋センサー２４が出力した第２タイミング信号Ｓｔ２は０から１に変わり、ＬＥＤ２６へ供給する電流Ｉｓが低下するため、スマートカード２０の全動作電流がその上限範囲である１２ｍＡを超える事態が回避される。
【0020】
本発明の他の実施例において、マイクロコントローラーには、上記第１タイミング信号Ｓｔ１を提供する第１タイミング信号生成ユニットを設ける。図１２Ａに示すように、マイクロコントローラー２２’と図１０のマイクロコントローラー２２は、ほとんど同じである。マイクロコントローラー２２’は、第１タイミング信号生成ユニット２２８を更に有する。第１タイミング信号生成ユニット２２８は、駆動制御回路２２４に接続され、駆動制御回路２２４に第１タイミング信号Ｓｔ１を提供するのに用いられる。第１タイミング信号ユニット２２８は、マイクロコントローラー２２’の動作中の動作電流Ｉｏｍを検出することで、第１タイミング信号Ｓｔ１を生成する。図１２Ｂは、第１タイミング信号ユニット２２８の実施例を示す。第１タイミング信号生成ユニット２２８は、コンパレーター２２８２を有する。前記コンパレーター２２８２は、抵抗Ｒ１に接続される非反転入力端と、Ｒ２とＲ３の間に接続される反転入力端とを有する。抵抗Ｒ１の一端はコンパレーター２２８２に接続され、マイクロコントローラー２２’の動作電流Ｉｏｍを受け入れ、もう一端は接地される。抵抗Ｒ２の一端は電源Ｖｄｄ１に接続され、もう一端はコンパレーター２２８２に接続される。抵抗Ｒ３の一端はコンパレーター２２８２に接続され、もう一端は接地される。コンパレーター２２８２の出力端は第１タイミング信号Ｓｔ１を提供する。抵抗Ｒ２とＲ３の組み合わせは、コンパレーター２２８２の反転端に基準電圧Ｖｒｅｆ１を提供するために用いられる。マイクロコントローラー２２’の電流ＩｏｍがＶｒｅｆ１／Ｒ１（上記第１デフォルト値Ｉｔｈｍに相当する）を超えた場合、第１タイミング信号Ｓｔ１は１である。マイクロコントローラー２２’の電流ＩｏｍがＶｒｅｆ１／Ｒ１以下になる場合、第１タイミング信号Ｓｔ１は０である。第１タイミング信号生成ユニット２２８は、電流コンパレーターに相当する。マイクロコントローラー２２’の動作電流Ｉｏｍがしきい値（例えば、第１デフォルト値Ｉｔｈｍ）を超えた場合、第１タイミング信号生成ユニット２２８が出力する第１タイミング信号Ｓｔ１は１である。
【0021】
図１２Ａのマイクロコントローラー２２’も図２及び図７の実施例に応用できる。図１３に示すように、図１３のマイクロコントローラー２２’と図２のマイクロコントローラー２２は、ほとんど同じであるが、その差異は、図１３のマイクロコントローラー２２’は、駆動制御回路２２４に第１タイミング信号Ｓｔ１を提供する第１タイミング信号生成ユニット２２８を更に有する点にある。第１タイミング信号ユニット２２８は、マイクロコントローラー２２’の動作中の動作電流Ｉｏｍを検出することで、第１タイミング信号Ｓｔ１を生成する。
【0022】
本発明の他の実施例において、指紋センサーには、上記第２タイミング信号Ｓｔ２を提供する第２タイミング信号生成ユニットを設ける。図１４Ａに示すように、指紋センサー２４’及び図２の指紋センサー２４は、ほとんど同じである。指紋センサー２４’は、第２タイミング信号生成ユニット２４２を更に有する。第２タイミング信号生成ユニット２４２は、駆動制御回路２２４に接続され、駆動制御回路２２４に第２タイミング信号Ｓｔ２を提供するのに用いられる。第２タイミング信号ユニット２４２は、指紋センサー２４’の動作中の動作電流Ｉｏｓを検出することで、第２タイミング信号Ｓｔ２を生成する。図１４Ｂは、第２タイミング信号ユニット２２８の実施例を示す。第２タイミング信号生成ユニット２２８は、コンパレーター２４２２を有する。前記コンパレーター２４２２は、抵抗Ｒ４に接続される非反転入力端と、Ｒ５とＲ６の間に接続される反転入力端とを有する。抵抗Ｒ４の一端はコンパレーター２４２２に接続され、指紋センサー２４の動作電流Ｉｏｓを受け入れ、もう一端は接地される。抵抗Ｒ５の一端は電源Ｖｄｄ２に接続され、もう一端はコンパレーター２４２２に接続される。抵抗Ｒ６の一端はコンパレーター２４２２に接続され、もう一端は接地される。コンパレーター２４２２の出力端は第２タイミング信号Ｓｔ２を提供する。抵抗Ｒ５とＲ６の組み合わせは、コンパレーター２４２２の反転端に基準電圧Ｖｒｅｆ２を提供するために用いられる。指紋センサー２４’の電流ＩｏｓがＶｒｅｆ２／Ｒ４（第２デフォルト値Ｉｔｈｓに相当する）を超えた場合、第２タイミング信号Ｓｔ１は１である。指紋センサー２４’の動作電流Ｉｏｓの電流がＶｒｅｆ２／Ｒ４以下になる場合、第２タイミング信号Ｓｔ２は０である。第２タイミング信号生成ユニット２４２は、電流コンパレーターに相当する。指紋センサー２４’の動作電流Ｉｏｓがしきい値（例えば、第２デフォルト値Ｉｔｈｓ）を超えた場合、第２タイミング信号生成ユニット２４２が出力した第２タイミング信号Ｓｔ２は１である。図１４Ａの指紋センサー２４’も図７及び図１１の実施例に応用できる。すなわち、図７及び図１１の実施例における指紋センサー２４を指紋センサー２４’で代替できる。
【0023】
上記実施例において、第１タイミング信号Ｓｔ１は、マイクロコントローラーの消費電力と関連する。第２タイミング信号Ｓｔ２は、指紋センサーの消費電力と関連する。上記実施例において、マイクロコントローラー及び／又は指紋センサーが提供する消費電力と関連するタイミング信号、及び光源制御基準信号ＬＣＲに基づいて、光源制御信号ＬＣを生成し、指示期間中にＬＥＤ２６の点灯又は消灯を制御する。図１５に示す実施例において、光源制御信号ＬＣが事前に設定されているため、マイクロコントローラー又は指紋センサーによって消費電力と関連するタイミング信号を提供するは必要ない。
【0024】
図１５は、本発明のスマートカードの第５実施例を示す。図１５のスマートカード５０は、マイクロコントローラー５２、指紋センサー５４、及びＬＥＤ５６を有する。マイクロコントローラー５２は、プロセッサー５２２及びドライバー５２４を有する。図１６は、図１５におけるスマートカード５０の制御方法の実施例を示す。図１５及び図１６を参照する。工程Ｓ２０において、プロセッサー５２２はドライバー５２４に光源制御信号ＬＣを提供する。光源制御信号ＬＣは、マイクロコントローラー５２、指紋センサー５４、又はスマートカード５０の動作電流と関連する。工程Ｓ２２において、ドライバー５２４は、光源制御信号ＬＣに基づいて、ＬＣ電流Ｉｓを提供してＬＥＤ５６を駆動させることで、ＬＥＤ５６の点灯又は消灯を制御する。
【0025】
マイクロコントローラー５２の設計者は、事前に各指示期間中のスマートカード５０のタイミングを知ることができ、且つスマートカード１０、マイクロコントローラー１６、及び指紋センサー１８の動作電流を事前に実験室で観察できる。そのため、上記図２～図１１の実施例で即時に生成される光源制御信号ＬＣを事前に決定できる。マイクロコントローラー５２の設計者は、事前に決定した光源制御信号ＬＣに基づいて、光源制御信号ＬＣ生成コードをマイクロコントローラー５２のファームウェアに組み込むことができる。このようにすると、スマートカード５０が実行する各工程において、マイクロコントローラー５２は、対応する光源制御信号ＬＣをドライバー５２４に出力できる。
【0026】
１つの実施例において、図１５の光源制御信号ＬＣは、クライアントが要求するＬＥＤ５６の点灯期間（即ち、指示期間）及びスマートカードの動作電流に基づいて、事前に決定される。例えば、各工程中のスマートカード１０の動作電流Ｉｏｔを事前に実験室で測定し、動作電流Ｉｏｔが第３デフォルト値Ｉｔｈｔを超えた時点を得られる。それらの時点及びクライアントが要求するＬＥＤ５６の点灯期間に基づいて、マイクロコントローラー５２の設計者は、望ましい光源制御信号ＬＣを決定し、光源制御信号ＬＣの生成に用いられるコードをマイクロコントローラー５２のファームウェアに組み込むことができる。本発明の１つの実施例によれば、クライアントが要求するＬＥＤ５６の点灯期間において、動作電流Ｉｏｔが第３デフォルト値Ｉｔｈｔ以上になる時、光源制御信号ＬＣが０になることで、ＬＥＤ５６が消灯し、また、動作電流Ｉｏｔが第３デフォルト値Ｉｔｈｔ以下になる時、光源制御信号ＬＣが１になることで、ＬＥＤ５６が点灯する。このようにして、スマートカード５０は、動作電流Ｉｏｔが第３デフォルト値Ｉｔｈｔを超えた時点でＬＥＤ５６が点灯することを回避し、スマートカード５０の十分な電力の下での動作を確保できる。
【0027】
上記説明から分かるように、本発明のスマートカードは、発光素子、指紋センサー、及びマイクロコントローラーを有する。前記発光素子は、複数の指示期間において前記スマートカードの操作状態を指示するのに用いられ、前記複数の指示期間の中の第１指示期間は、少なくとも１つの省電力期間を含む。前記マイクロコントローラーは、前記発光素子及び前記指紋センサーに接続され、光源制御信号に基づいて、前記省電力期間中に前記発光素子へ供給する電流を低下させる。本発明のスマートカードの制御方法は、光源制御信号を提供する工程、及び前記光源制御信号に基づいて前記発光素子を制御する工程を有する。そのうち、前記スマートカードの操作は複数の指示期間を含む。前記複数の指示期間の第１指示期間は、少なくとも１つの省電力期間を含む。前記方法は、前記省電力期間中に前記発光素子へ供給する電流を低下させる工程を有する。
【0028】
上述の記載は本発明の好ましい実施例を明らかにするための説明に過ぎず、開示された形式によって本発明を精確に限定するものではない。上述における指南又は本発明の実施例から学んだことに基づいて変更や潤色を加えることは可能であり、実施例は、本発明の原理を解説し、当該技術を熟知する者が各種実施例に基づき本発明を実際の応用に利用して選択及び説明できるようにするためのものである。本発明の技術的思想や意図は特許請求の範囲及びその均等物により定められる。
【符号の説明】
【0029】
１０ スマートカード
１２ ＬＥＤ
１６ マイクロコントローラー
１８ 指紋センサー
２０ スマートカード
２２ マイクロコントローラー
２２’ マイクロコントローラー
２２２ プロセッサー
２２４ 駆動制御回路
２２４２ ＯＲゲート
２２４４ インバーター
２２４６ ＡＮＤゲート
２２６ ドライバー
２２６２ ＡＮＤゲート
２２６４ ＯＲゲート
２２６６ インバーター
２２６８ インバーター
２２８ 第１タイミング信号生成ユニット
２２８２ コンパレーター
２４ 指紋センサー
２４’ 指紋センサー
２４２ 第２タイミング信号生成ユニット
２４２２ コンパレーター
２６ ＬＥＤ
５０ スマートカード
５２ マイクロコントローラー
５２２ プロセッサー
５２４ ドライバー
５４ 指紋センサー
５６ ＬＥＤ
１２ ＬＥＤ
１６ マイクロコントローラー
１８ 指紋センサー
２０ スマートカード
２２ マイクロコントローラー
２２’ マイクロコントローラー
２２２ プロセッサー
２２４ 駆動制御回路
２２４２ ＯＲゲート
２２４４ インバーター
２２４６ ＡＮＤゲート
２２６ ドライバー
２２６２ ＡＮＤゲート
２２６４ ＯＲゲート
２２６６ インバーター
２２６８ インバーター
２２８ 第１タイミング信号生成ユニット
２２８２ コンパレーター
２４ 指紋センサー
２４’ 指紋センサー
２４２ 第２タイミング信号生成ユニット
２４２２ コンパレーター
２６ ＬＥＤ
５０ スマートカード
５２ マイクロコントローラー
５２２ プロセッサー
５２４ ドライバー
５４ 指紋センサー
５６ ＬＥＤ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16】
