(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
(21)【出願番号】P 2020123704
(22)【出願日】2020-07-20
【審査請求日】2020-07-20
(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4】
図2の光源制御基準信号LCR、光源制御信号LC、第1時タイミング信号St1、及び第2タイミング信号St2の波形を示す。
【
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9】
図7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13】
図2のマイクロコントローラーの他の実施例を示す。
【
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