特表 2022-547679 二線式ホストインターフェース

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-15

(54)【発明の名称】二線式ホストインターフェース

(51)【国際特許分類】

   G06F 13/42 20060101AFI20221108BHJP

   G06F 13/38 20060101ALI20221108BHJP

   G06F 3/00 20060101ALI20221108BHJP

   G06K 19/077 20060101ALI20221108BHJP

   G06K 19/07 20060101ALI20221108BHJP

【ＦＩ】

G06F13/42 310

G06F13/38 320A

G06F3/00 P

G06K19/077 244

G06K19/07 180

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022515872

(86)(22)【出願日】2020-09-11

(85)【翻訳文提出日】2022-03-24

(86)【国際出願番号】 EP2020075474

(87)【国際公開番号】W WO2021048356

(87)【国際公開日】2021-03-18

(31)【優先権主張番号】1913126.7

(32)【優先日】2019-09-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】502442681

【氏名又は名称】アイデックス バイオメトリクス エーエスエー

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100199565

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 茂

(74)【代理人】

【識別番号】100212705

【弁理士】

【氏名又は名称】矢頭 尚之

(74)【代理人】

【識別番号】100219542

【弁理士】

【氏名又は名称】大宅 郁治

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162570

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 早苗

(72)【発明者】

【氏名】ワイズ、アドリアン

(72)【発明者】

【氏名】アルワリア、キース

(57)【要約】

第１のデバイス（１０６）と第２のデバイス（１０８）とを接続するための二線式インターフェース（３００）。二線式インターフェース（３００）は、ハンドシェーキングモードとデータ転送モードとで動作可能である。ハンドシェーキングモードで、第１（１０６）および第２（１０８）のデバイスがハンドシェーキングシーケンスを実施し得るように、インターフェース（３００）の第１のワイヤ（３０２）は第１のデバイス（１０６）によって駆動され、インターフェース（３００）の第２のワイヤ（３０４）は第２のデバイス（１０８）によって駆動される。データ転送モードで、第１のワイヤ（３０２）および第２のワイヤ（３０４）のうちの１つは、クロック信号を提供するために第１（１０６）および第２（１０８）のデバイスのうちの１つによって駆動され、他のワイヤは、どちらのデバイスがデータを送信しているかに応じて、第１のデバイス（１０６）または第２のデバイス（１０８）のいずれかによって駆動される。したがって、二線式インターフェース（３００）は、２つのモード（たとえば、ハンドシェーキングモードとデータ転送モードと）で動作可能であり、インターフェース（３００）のワイヤ（３０２、３０４）のうちの１つは、２つのモードで異なるデバイスによって駆動され得る。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

システムであって、
第１のデバイスと、
第２のデバイスと、
前記第１のデバイスを前記第２のデバイスに接続する二線式インターフェースと
を備え、
ハンドシェーキングモードで、前記インターフェースの第１のワイヤが前記第１のデバイスによって駆動され、前記インターフェースの第２のワイヤが前記第２のデバイスによって駆動されるように、前記インターフェースが、前記ハンドシェーキングモードとデータ転送モードとで動作可能であり、
前記データ転送モードで、前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤのうちの１つが、クロック信号を提供するために前記第１のデバイスおよび前記第２のデバイスのうちの１つによって駆動され、他のワイヤが、前記第１のデバイスおよび前記第２のデバイスのどちらがデータを送信しているかに応じて、データを送信するために前記第１のデバイスまたは前記第２のデバイスのいずれかによって駆動される
システム。

【請求項2】

前記第１のデバイスが、コマンド応答ベースの動作を通して前記第２のデバイスを制御するように構成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記第１のデバイスと前記第２のデバイスの間のコマンド応答シーケンス中、前記第１および第２のデバイスが、少なくとも１回、前記インターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることと、前記インターフェースをデータ転送モードで動作させることとの間で遷移させるように、および／または前記インターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることと、前記インターフェースをデータ転送モードで動作させることとの間で遷移させるように、構成される、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記インターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることから前記インターフェースをデータ転送モードで動作させることに遷移させることが、ハンドシェーキングシーケンスの完了によってトリガされる、請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

前記第１のデバイスおよび前記第２のデバイスが、前記ハンドシェーキングシーケンスの前記完了後にハンドシェークツーデータしきい値時間量が経過した後でのみ、前記インターフェースをデータ転送モードで動作させるように構成される、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

前記インターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることから前記インターフェースをデータ転送モードで動作させることに前記遷移させることが、異なるデバイスに前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤのうちの１つを駆動させるとき、前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤのうちの前記１つを前記ハンドシェーキングモードで駆動する前記デバイスが、前記ハンドシェーキングシーケンスの前記完了後にハンドシェークツー非駆動しきい値時間量が失効した後、前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤのうちの前記１つを駆動することを中止するように構成され得る、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記ハンドシェークツー非駆動しきい値が、前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤのうちの前記１つが、前記ハンドシェーキングシーケンスの完了後のある時間期間にわたって、前記第１のデバイスまたは前記第２のデバイスによって駆動されないように、前記ハンドシェークツーデータしきい値未満である、請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

前記インターフェースをデータ転送モードで動作させることから前記インターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることに遷移させることが、データ転送の完了によってトリガされる、請求項３から７のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項9】

前記第１のデバイスおよび前記第２のデバイスが、前記データ転送の前記完了後にデータツーハンドシェークしきい値時間量が経過した後でのみ、前記インターフェースをハンドシェーキングモードで動作させるように構成される、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記インターフェースをデータ転送モードで動作させることから前記インターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることに前記遷移させることが、異なるデバイスに前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤのうちの１つを駆動させるとき、前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤのうちの前記１つを前記データ転送モードで駆動する前記デバイスが、前記データ転送の前記完了後にデータツー非駆動しきい値時間量が失効した後、前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤのうちの前記１つを駆動することを中止するように構成される、請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記データツー非駆動しきい値が、前記第１のワイヤおよび前記第２のワイヤのうちの前記１つが、前記データ転送の完了後のある時間期間にわたって、前記第１のデバイスまたは前記第２のデバイスによって駆動されないように、前記データツーハンドシェークしきい値未満である、請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

前記第１および第２のデバイスが前記インターフェースをハンドシェーキングモードで動作させているとき、前記第１のデバイスが、前記第１のワイヤ上で第１のハンドシェーキングシーケンスを開始することによって、コマンド応答シーケンスを開始するように構成され、前記第１のハンドシェーキングシーケンスの完了時、前記第１および第２のデバイスが、前記インターフェースを前記データ転送モードで動作させるために遷移するように構成され、ここにおいて、前記第１のデバイスが前記第２のワイヤを駆動する、請求項２から１１のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項13】

前記第１のハンドシェーキングシーケンスが、
前記第１のデバイスが前記第１のワイヤの状態を第１の状態から第２の状態に駆動することと、
前記第２のデバイスが、前記第１のワイヤが前記第２の状態であることを検出したことに応答して、前記第２のワイヤを前記第１の状態から前記第２の状態に駆動することと、
前記第１のデバイスが、前記第２のワイヤが前記第２の状態であることを検出したことに応答して、前記第１のワイヤを前記第２の状態から前記第１の状態に駆動することと、
前記第２のデバイスが、前記第１のワイヤが前記第１の状態であることを検出したことに応答して、前記第２のワイヤを前記第２の状態から前記第１の状態に駆動することと
を備える、請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

前記第２のデバイスが、低電力モードと通常動作モードとで動作可能であり得、前記第１のハンドシェーキングシーケンスを開始することが、前記第２のデバイスを前記低電力モードから前記通常動作モードに遷移させる、請求項１２または請求項１３に記載のシステム。

【請求項15】

前記第１および第２のデバイスが、各データ転送の後、前記インターフェースをデータ転送モードで動作させることから前記インターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることに遷移させるように構成される、請求項３から１４のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項16】

前記インターフェースがデータ転送モードで動作しているとき、前記第１のワイヤが、前記クロック信号を提供するために前記第１のデバイスによって駆動される、請求項１から１５のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項17】

前記インターフェースがデータ転送モードで動作しているとき、前記第１のデバイスおよび前記第２のデバイスが、ＳＰＩデータ転送を実施するように構成される、請求項１から１６のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項18】

前記第１のデバイスがマスタデバイスであり、前記第２のデバイスがスレーブデバイスである、請求項１から１７のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項19】

前記インターフェースがデータ転送モードで動作しているとき、前記第２のワイヤが、前記クロック信号を提供するために前記第２のデバイスによって駆動される、請求項１から１５のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項20】

前記インターフェースがデータ転送モードで動作しているとき、前記第１のデバイスおよび前記第２のデバイスが、ＵＡＲＴデータ転送を実施するように構成される、請求項１から１５および１９のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項21】

前記インターフェースが、前記第１のデバイスが別のデバイスと通信するために前記インターフェースを使用する外部通信モードでさらに動作可能であり、
前記システムが、第１のモードと第２のモードとで動作可能であり、前記システムが前記第１のモードで動作しているとき、前記インターフェースが前記外部通信モードと前記データ転送モードとで動作可能であり、前記システムが前記第２のモードで動作しているとき、前記インターフェースが、前記ハンドシェーキングモードと前記データ転送モードとで動作可能である
請求項１から１５および１９から２０のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項22】

前記インターフェースが前記外部通信モードで動作しているとき、前記第１のデバイスが、ＩＳＯ７８１６に従って前記他のデバイスと通信するように構成される、請求項２１に記載のシステム。

【請求項23】

前記システムが前記第１のモードで動作しており、前記インターフェースが前記外部通信モードで動作しているとき、前記第２のデバイスが、所定のデータパターンに関するデータを送信するために使用される前記ワイヤを監視し、前記所定のデータパターンを検出したことに応答して、前記インターフェースを前記外部通信モードで動作させることから前記インターフェースを前記データ転送モードで動作させることに遷移させるように構成される、請求項２１または請求項２２に記載のシステム。

【請求項24】

前記インターフェースが前記外部通信モードで動作しているとき、前記第１のデバイスが、通信プロトコルを使用して前記他のデバイスと通信し、前記所定のデータパターンが、前記通信プロトコルにおいて良性である、請求項２３に記載のシステム。

【請求項25】

前記通信プロトコルがＩＳＯ７８１６Ｔ＝０であり、前記所定のデータパターンが、互いの所定時間内に２つのＮＵＬＬプロシージャバイトを備える、請求項２４に記載のシステム。

【請求項26】

前記通信プロトコルがＩＳＯ７８１６Ｔ＝１であり、前記所定のデータパーンが、それに対して前記他のデバイスがＲブロックで応答するように構成される、不良に形成されたＳブロックである、請求項２４に記載のシステム。

【請求項27】

前記第２のデバイスが、前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの間のプライベートチャネルを確立するためのデータを送信するために使用されるインターフェースのワイヤから前記他のデバイスを隔離することによって、前記外部通信モードで動作することから前記データ転送モードで動作するように前記インターフェースを遷移させるように構成される、請求項２３から２６のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項28】

前記インターフェースが前記外部通信モードで動作しているとき、前記クロック信号用に使用される前記ワイヤが、外部クロックから生成されたクロック信号で駆動され、前記第２のデバイスが、クロック信号に対して使用される前記ワイヤを内部クロックから生成されたクロック信号で駆動することによって、前記外部通信モードで動作することから前記データ転送モードで動作するように前記インターフェースを遷移させるようにさらに構成される、請求項２７に記載のシステム。

【請求項29】

前記プライベートチャネルが確立されることに続いて、前記第２のデバイスが、前記内部クロックから生成された前記クロック信号の周波数を前記第１のデバイスに通知するように構成される、請求項２８に記載のシステム。

【請求項30】

前記システムが前記第２のモードで動作しており、前記インターフェースが前記データ転送モードで動作しているとき、前記第２のデバイスが、データを転送するために使用される前記ワイヤの特定のパターンを検出したことに応答して、前記外部通信モードで動作するように前記インターフェースを遷移させるように構成される、請求項２１から２９のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項31】

前記第２のデバイスが、データを送信するために使用される前記インターフェースの前記ワイヤに前記他のデバイスを再接続することによって、前記外部通信モードで動作するように前記インターフェースを遷移させるように構成される、請求項２７を引用する、請求項３０に記載のシステム。

【請求項32】

前記第２のデバイスは、前記クロック信号に対して使用される前記ワイヤを前記外部クロックから生成された前記クロック信号で駆動することによって、前記外部通信モードで動作するように前記インターフェースを遷移させるように構成される、請求項２８または請求項２９を引用する、請求項３０または３１に記載のシステム。

【請求項33】

前記システムが前記第１のモードで動作しているとき、前記第１のデバイスが、前記他のデバイスと非接触通信中であり、前記システムが前記第２のモードで動作しているとき、前記第１のデバイスが、前記他のデバイスと接触通信中である、請求項２１から３２のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項34】

前記第１のデバイスが、端末と通信するように構成されたチップである、請求項１から３３のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項35】

前記チップがセキュア要素である、請求項３４に記載のシステム。

【請求項36】

前記第２のデバイスが、生体データを感知するための生体センサーを備えた生体モジュールである、請求項１から３５のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項37】

請求項１から３６のいずれか一項に記載のシステムを備えた、デバイス。

【請求項38】

前記デバイスがスマートカードである、請求項３７に記載のデバイス。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

[0001]スマートカードは、埋込み集積回路チップと内部メモリとを含むデバイスを指し得る。その内部メモリは、集積回路チップ上に位置し得るか、またはカード内に埋め込まれた別個のチップであり得る。スマートカードは、接触カードであり得るか、非接触カードであり得るか、または接触および非接触カードとして動作することが可能であり得る。いくつかのタイプのスマートカードは、バッテリまたは太陽電池などのオンカード電源を含み得る。スマートカードは、プラスチックカード、キーフォブ、時計、ウェアラブル、電子パスポートおよびＵＳＢベースのトークン、ならびにモバイルフォンにおいて使用される加入者識別モジュール（ＳＩＭ）を含む多種多様なフォームファクタで存在する。

【0002】

[0002]接触カードは、端末（たとえば、カードリーダ）に物理的に接続することによって端末から電力を受け取り、その端末と通信することができる。たとえば、接触カードは、（たとえば、端末内のスロット内にカードを挿入することによって）カードと端末とが好適な物理的な接触をもたらされるときに端末に電気接続性を与える１つまたは複数のコンタクトパッドまたは要素を備え得る。

【0003】

[0003]非接触カードは、端末とカードとの間での直接の物理的な接触なしに端末から電力を受け取り、その端末と通信することができる。一般に、非接触カードは、電波を介して端末と通信する。非接触カードは、端末から放出された無線周波数（ＲＦ）信号などの電磁信号を受信するためにアンテナを含み得る。同様に、カードからのデータは、カードのアンテナによって端末に通信して戻され得る。

【0004】

[0004]いくつかの非接触カードは、「パッシブ」である。パッシブカードは、端末によって放出された信号からハーベストされたエネルギーから埋込みチップに電力供給する。放出された信号からエネルギーをハーベストする１つの方法は、放出された信号を受信するときに誘導によってそれの端末にわたって電圧を誘起するコイルとしてアンテナを構成することである。

【0005】

[0005]スマートカード技術は、たとえば、支払いを実施すること、環境の領域へのユーザの物理的なアクセスを許可すること、ユーザのパーソナル識別情報を記憶すること、ユーザを識別または認証することなどのますます多様化する機能を実施するために使用される様々なデバイス内に実装されている。

【0006】

[0006]スマートカードは、セキュリティを増大するためにおよび／またはスマートカードを使用するユーザの体験を改善するために追加構成要素をますます搭載している。たとえば、指紋センサーなどの生体センサーが、ユーザの識別情報の検証または認証を与えるためにスマートカードに搭載されている。同様に、いくつかのスマートカードは、様々な目的のために、たとえば、カードアカウントまたはカードホルダに関連する情報を表示するために、カードの使用中に情報（たとえば、取引ステータス、取引額、ユーザへの命令）を与えるために、（たとえば、ロゴを強調する、カードを個人化するなどのための）装飾およびブランド化のために使用され得るディスプレイスクリーンを採用する。バンクカード上のディスプレイスクリーンの一般的な用途は、カード検証値（ＣＶＶ）または動的ＣＶＶ（ｄＣＶＶ）（すなわち、周期的に変化するＣＶＶ）を表示することである。

【0007】

[0007]スマートカードがこれらの追加構成要素のうちの１つまたは複数を備える場合、埋込み回路チップが追加構成要素と通信可能であることが望ましいことがある。これは特に、埋込み集積回路チップおよび追加のモジュールによって実施される機能が結合される場合に当てはまることがある。たとえば、スマートカードがそのスマートカードのユーザの識別情報を検証するための生体センサーを備えた生体モジュールを備える場合、埋込み集積回路チップは、ユーザが生体モジュールによって認証されている場合、第１の機能のみを実施し（たとえば、支払いを実施し）得る。この例では、埋込み集積回路チップおよび生体モジュールは、生体通信を交換し得る。

【0008】

[0008]埋込み集積回路チップと追加構成要素（たとえば、生体モジュール）との間の通信は、埋込み集積回路チップと追加構成要素との間の物理インターフェースによって可能にされ得る。物理インターフェースは、埋込み集積回路チップと追加構成要素との間の導体またはワイヤのセットによって実装され得、チップおよび追加構成要素は、通信プロトコルに従って導体またはワイヤを介して通信するように構成され得る。そのようなインターフェースは、概して、少なくとも３本のワイヤを使用して実装されている。そのようなインターフェースの例は、Ｉ２Ｃ（ＩＣ間）インターフェースを実装するための２本のワイヤと、ハンドシェーキングのための２本のワイヤとを使用する、四線式ＳＰＩ（シリアル周辺インターフェース）または四線式インターフェースを含む。

【0009】

[0009]しかしながら、多くの場合、スマートカードは、追加構成要素（たとえば、生体モジュール）とは別々に製造され、追加構成要素は、製造後にのみスマートカード内に挿入される。具体的には、場合によっては、追加構成要素（たとえば、生体モジュール）が製造後にスマートカードに追加されることを可能にするために、インターフェースの各導体またはワイヤに接続された、露出した接触板またはパッドを備えた、追加構成要素が挿入され得る、カットアウト（または、同様のもの）を備えたスマートカードが製造され得る。追加構成要素（たとえば、生体モジュール）は、次いで、（たとえば、ワイヤ、対応する接触板などを介して）電気的に接続され、カットアウト内に挿入される（たとえば、導電性接着剤によってバインドされる）。しかしながら、概して、インターフェース内のワイヤの数が多ければ多いほど、スマートカードはさらに複雑になり、スマートカードの製造にさらに費用がかかる。さらに、インターフェース内のワイヤの数が多ければ多いほど、接触板またはパッドはさらに小さくなり、接触板またはパッドが小さくなればなるほど、接触板またはパッドと対応する追加モジュール（たとえば、生体モジュール）との間のセキュアで信頼性の高い接続を行うことはさらに困難になる。したがって、インターフェース、およびインターフェースを介して動作し、低減された数の導体またはワイヤを有する、関連する通信プロトコルが望まれる。

【0010】

[0010]以下で説明される実施形態は、例として与えられているにすぎず、知られているスマートカードの欠点のいずれかまたはすべてを解決する実装形態の限定ではない。

【発明の概要】

【0011】

[0011]本発明の概要は、発明を実施するための形態において以下でさらに説明される概念の選択を紹介するために与えられる。本発明の概要は、請求される主題の主要な特徴または本質的特徴を識別するものではなく、請求される主題の範囲を限定するために使用されるものでもない。

【0012】

[0012]本明細書で説明されるのは、２つのデバイスを接続するための二線式インターフェースである。具体的には、本明細書で説明されるのは、第１のデバイスと第２のデバイスとを接続する二線式インターフェースであり、ここにおいて、インターフェースは、ハンドシェーキングモードとデータ転送モードとで動作可能である。ハンドシェーキングモードで、第１および第２のデバイスがハンドシェーキングシーケンスを実施し得るように、インターフェースの第１のワイヤは第１のデバイスによって駆動され、インターフェースの第２のワイヤは第２のデバイスによって駆動される。データ転送モードで、第１のワイヤおよび第２のワイヤのうちの１つは、クロック信号を提供するために第１および第２のデバイスのうちの１つによって駆動され、他のワイヤは、どちらのデバイスがデータを送信しているかに応じて、第１のデバイスまたは第２のデバイスのいずれかによって駆動される。したがって、本明細書で説明される二線式インターフェースは、２つのモード（たとえば、ハンドシェーキングモードとデータ転送モードと）で動作可能であり、インターフェースのワイヤのうちの１つは、２つのモードで異なるデバイスによって駆動され得る。

【0013】

[0013]第１の態様は、第１のデバイスと、第２のデバイスと、第１のデバイスを第２のデバイスに接続する二線式インターフェースとを備えたシステムを提供し、ここにおいて、インターフェースは、ハンドシェーキングモードで、インターフェースの第１のワイヤが第１のデバイスによって駆動され、インターフェースの第２のワイヤが第２のデバイスによって駆動され、データ転送モードで、第１のワイヤおよび第２のワイヤのうちの１つが、クロック信号を提供するために第１のデバイスおよび第２のデバイスのうちの１つによって駆動され、他のワイヤが、第１のデバイスおよび第２のデバイスのうちのどちらがデータを送信しているかに応じて、データを送信するために第１のデバイスまたは第２のデバイスのいずれかによって駆動されるように、ハンドシェーキングモードとデータ転送モードとで動作可能であり得る。

【0014】

[0014]第１のデバイスは、コマンド応答ベースの動作を通して第２のデバイスを制御するように構成され得る。

【0015】

[0015]第１のデバイスと第２のデバイスの間のコマンド応答シーケンス中、第１および第２のデバイスは、少なくとも１回、インターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることと、インターフェースをデータ転送モードで動作させることとの間で遷移させるように、および／またはインターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることと、インターフェースをデータ転送モードで動作させることとの間で遷移させるように、構成され得る。

【0016】

[0016]インターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることからインターフェースをデータ転送モードで動作させることに遷移させることは、ハンドシェーキングシーケンスの完了によってトリガされ得る。

【0017】

[0017]第１のデバイスおよび第２のデバイスは、ハンドシェーキングシーケンスの完了後にハンドシェークツーデータしきい値時間量が経過した後でのみ、インターフェースをデータ転送モードで動作させるように構成され得る。

【0018】

[0018]インターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることからインターフェースをデータ転送モードで動作させることに遷移させることが、異なるデバイスに第１のワイヤおよび第２のワイヤのうちの１つを駆動させるとき、第１のワイヤおよび第２のワイヤのうちの１つをハンドシェーキングモードで駆動させるデバイスは、ハンドシェーキングシーケンスの完了後にハンドシェークツー非駆動しきい値時間量が失効した後、第１のワイヤおよび第２のワイヤのうちの１つを駆動することを中止するように構成され得る。

【0019】

[0019]ハンドシェークツー非駆動しきい値は、第１のワイヤおよび第２のワイヤのうちの１つが、ハンドシェーキングシーケンスの完了後のある時間期間にわたって、第１のデバイスまたは第２のデバイスによって駆動されないように、ハンドシェークツーデータしきい値未満であってよい。

【0020】

[0020]インターフェースをデータ転送モードで動作させることからインターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることに遷移させることは、データ転送の完了によってトリガされ得る。

【0021】

[0021]第１のデバイスおよび第２のデバイスは、データ転送の完了後にデータツーハンドシェークしきい値時間量が経過した後でのみ、インターフェースをハンドシェーキングモードで動作させるように構成され得る。

【0022】

[0022]インターフェースをデータ転送モードで動作させることからインターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることに遷移させることが、異なるデバイスに第１のワイヤおよび第２のワイヤのうちの１つを駆動させるとき、第１のワイヤおよび第２のワイヤのうちの１つをデータ転送モードで駆動するデバイスは、データ転送の完了後にデータツー非駆動しきい値時間量が失効した後、第１のワイヤおよび第２のワイヤのうちの１つを駆動することを中止するように構成され得る。

【0023】

[0023]データツー非駆動しきい値（data-to-undriven threshold）は、第１のワイヤおよび第２のワイヤのうちの１つが、データ転送の完了後のある時間期間にわたって、第１のデバイスまたは第２のデバイスによって駆動されないように、データツーハンドシェークしきい値未満である。

【0024】

[0024]第１および第２のデバイスがインターフェースをハンドシェーキングモードで動作させているとき、第１のデバイスは、第１のワイヤ上で第１のハンドシェーキングシーケンスを開始することによって、コマンド応答シーケンスを開始するように構成され得、第１のハンドシェーキングシーケンスの完了時、第１のおよび第２のデバイスは、インターフェースをデータ転送モードで動作させるために遷移するように構成され、ここにおいて、第１のデバイスは第２のワイヤを駆動する。

【0025】

[0025]第１のハンドシェーキングシーケンスは、第１のデバイスが第１のワイヤの状態を第１の状態から第２の状態に駆動することと、第２のデバイスが、第１のワイヤが第２の状態にあることを検出したことに応答して、第２のワイヤを第１の状態から第２の状態に駆動することと、第１のデバイスが、第２のワイヤが第２の状態にあることを検出したことに応答して、第１のワイヤを第２の状態から第１の状態に駆動することと、第２のデバイスが、第１のワイヤが第１の状態にあることを検出したことに応答して、第２のワイヤを第２の状態から第１の状態に駆動することとを備え得る。

【0026】

[0026]第２のデバイスは、低電力モードと通常動作モードとで動作可能であり得、第１のハンドシェーキングシーケンスを開始することは、 第２のデバイスを低電力モードから通常動作モードに遷移させる。

【0027】

[0027]第１および第２のデバイスは、各データ転送の後、インターフェースをデータ転送モードで動作させることからインターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることに遷移させるように構成され得る。

【0028】

[0028]インターフェースがデータ転送モードで動作しているとき、第１のワイヤは、クロック信号を提供するために第１のデバイスによって駆動され得る。

【0029】

[0029]インターフェースがデータ転送モードで動作しているとき、第１のデバイスおよび第２のデバイスは、ＳＰＩデータ転送を実施するように構成され得る。

【0030】

[0030]第１のデバイスはマスタデバイスであってよく、第２のデバイスはスレーブデバイスであってよい。

【0031】

[0031]インターフェースがデータ転送モードで動作しているとき、第２のワイヤは、クロック信号を提供するために第２のデバイスによって駆動される。

【0032】

[0032]インターフェースがデータ転送モードで動作しているとき、第１のデバイスおよび第２のデバイスは、ＵＡＲＴデータ転送を実施するように構成され得る。

【0033】

[0033]インターフェースは、第１のデバイスが別のデバイスと通信するためにそのインターフェースを使用する外部通信モードでさらに動作可能であり得、システムは、第１のモードと第２のモードとで動作可能であり得、システムが第１のモードで動作しているとき、インターフェースは、外部通信モードとデータ転送モードとで動作可能であり、システムが第２のモードで動作しているとき、インターフェースは、ハンドシェーキングモードとデータ転送モードとで動作可能である。

【0034】

[0034]インターフェースが外部通信モードで動作しているとき、第１のデバイスは、ＩＳＯ７８１６に従って他のデバイスと通信するように構成され得る。

【0035】

[0035]システムが第１のモードで動作しており、インターフェースが外部通信モードで動作しているとき、第２のデバイスは、所定のデータパターンに関するデータを送信するために使用されるワイヤを監視し、所定のデータパターンを検出したことに応答して、インターフェースを外部通信モードで動作させることからインターフェースをデータ転送モードで動作させることに遷移させるように構成され得る。

【0036】

[0036]インターフェースが外部通信モードで動作しているとき、第１のデバイスは、通信プロトコルを使用して他のデバイスと通信することができ、所定のデータパターンは、その通信プロトコルにおいて良性（benign）であり得る。

【0037】

[0037]通信プロトコルはＩＳＯ７８１６Ｔ＝０であってよく、所定のデータパターンは、互いの所定時間内に２つのＮＵＬＬプロシージャバイト（procedure bytes）を備え得る。

【0038】

[0038]通信プロトコルはＩＳＯ７８１６Ｔ＝１であってよく、所定のデータパーンは、それに対して他のデバイスがＲブロックで応答するように構成される、不良に形成されたＳブロック（a badly formed S-block）であってよい。

【0039】

[0039]第２のデバイスは、第１のデバイスと第２のデバイスとの間のプライベートチャネルを確立するためのデータを送信するために使用されるインターフェースのワイヤから他のデバイスを隔離することによって、外部通信モードで動作することからデータ転送モードで動作するようにインターフェースを遷移させるように構成され得る。

【0040】

[0040]インターフェースが外部通信モードで動作しているとき、クロック信号に対して使用されるワイヤは外部クロックから生成されたクロック信号で駆動され、第２のデバイスは、クロック信号に対して使用されるワイヤを内部クロックから生成されたクロック信号で駆動することによって、外部通信モードで動作することからデータ転送モードで動作する用にインターフェースを遷移させるようにさらに構成され得る。

【0041】

[0041]プライベートチャネルが確立されることに続いて、第２のデバイスは、内部クロックから生成されたクロック信号の周波数を第１のデバイスに通知するように構成され得る。

【0042】

[0042]システムが第２のモードで動作しており、インターフェースがデータ転送モードで動作しているとき、第２のデバイスは、データを転送するために使用されるワイヤの特定のパターンを検出したことに応答して、外部通信モードで動作するようにインターフェースを遷移させるように構成され得る。

【0043】

[0043]第２のデバイスは、データを送信するために使用されるインターフェースのワイヤに他のデバイスを再接続することによって、外部通信モードで動作するようにインターフェースを遷移させるように構成され得る。

【0044】

[0044]第２のデバイスは、クロック信号に対して使用されるワイヤを外部クロックから生成されたクロック信号で駆動することによって、外部通信モードで動作するようにインターフェースを遷移させるように構成され得る。

【0045】

[0045]システムが第１のモードで動作しているとき、第１のデバイスは、他のデバイスと非接触通信中であり得、システムが第２のモードで動作しているとき、第１のデバイスは、他のデバイスと接触通信中であり得る。

【0046】

[0046]第１のデバイスは、端末と通信するように構成されたチップであってよい。

【0047】

[0047]チップは、セキュア要素とすることができる。

【0048】

[0048]第２のデバイスは、生体データを感知するための生体センサーを備えた生体センサーモジュールとすることができる。

【0049】

[0049]第２の態様は、第１の態様のシステムを備えたデバイスを提供する。

【0050】

[0050]デバイスはスマートカードであってよい。

【0051】

[0051]本明細書で説明される方法を実施するためのコンピュータプログラムコードが提供され得る。コンピュータシステムにおいて実行されたとき、コンピュータシステムに、本明細書で説明される方法を実施させるコンピュータ可読命令を記憶した非一時的コンピュータ可読記憶媒体が提供され得る。

【0052】

[0052]上記の特徴は、当業者には明らかであるように、適宜に組み合わされ得、本明細書で説明される例の態様のいずれかと組み合わされ得る。

【0053】

[0053]例について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0054】

【図1】[0054]端末との非接触または接触通信が可能な第１の例示的なデバイスのブロック図、ここにおいて、デバイスは、インターフェースによって接続されたチップおよび生体モジュールを備える。

【図2】[0055]図１の生体モジュールの例示的な実装形態のブロック図。

【図3】[0056]図１のインターフェースの第１の例示的な実装形態の概略図。

【図4】[0057]例示的なコマンド応答シーケンスとモード遷移の例示的なセットとを示す概略図。

【図5】[0058]その後に、チップがデータを送信している、データ転送モードへの遷移が続く、例示的なハートビートハンドシェーキングシーケンスを示すタイミング図。

【図6】[0059]その後に、チップがデータを送信している、データ転送モードへの遷移が続く、例示的なレディ（ready）ハンドシェーキングシーケンスを示すタイミング図。

【図7】[0060]その後に、生体モジュールがデータを送信している、データ転送モードへの遷移が続く、例示的なレディハンドシェーキングシーケンスを示すタイミング図。

【図8】[0061]その後に、ハンドシェーキングモードへの遷移が続く、例示的なチップデータ転送を示すタイミング図。

【図9】[0062]その後に、ハンドシェーキングモードへの遷移が続く、例示的な生体モジュール転送を示すタイミング図。

【図10】[0063]図１のインターフェースの第２の例示的な実装形態の概略図。

【図11】[0064]第１の例示的なコマンド応答シーケンスおよび第１の例示的なモード遷移セットを示す概略図。

【図12】[0065]第２の例示的なコマンド応答シーケンスおよび第２の例示的なモード遷移セットを示す概略図。

【図13】[0066]チップがデータを送信しているデータ転送モードへの遷移によって続く、例示的なハートビートハンドシェーキングシーケンスを示すタイミング図。

【図14】[0067]その後に、チップがデータを送信しているデータ転送モードへの遷移が続く、例示的なレディハンドシェーキングシーケンスを示すタイミング図。

【図15】[0068]その後に、生体モジュールがデータを送信しているデータ転送モードへの遷移が続く、例示的なレディハンドシェーキングシーケンスを示すタイミング図。

【図16】[0069]その後に、ハンドシェーキングモードへの遷移が続く、例示的なチップデータ転送を示すタイミング図。

【図17】[0070]その後に、ハンドシェーキングモードへの遷移が続く、例示的な生体モジュールデータ転送を示すタイミング図。

【図18】[0071]端末との非接触または接触通信が可能な第２の例示的なデバイスのブロック図、ここにおいて、デバイスは、インターフェースによって接続されたチップと生体モジュールとを備える。

【図19】[0072]外部通信モードからデータ転送モードへの遷移をトリガするための第１の例示的なコマンドを示すタイミング図。

【図20】[0073]外部通信モードからデータ転送モードへの遷移をトリガするための第２の例示的なコマンドを示すタイミング図。

【発明を実施するための形態】

【0055】

[0074]添付の図面は様々な例を示す。図面中で図示された要素境界（たとえば、ボックス、ボックスのグループ、または他の形状）が境界の一例を表すことを、当業者は諒解されよう。いくつかの例では、１つの要素が複数の要素として設計され得るかもしれず、または複数の要素が１つの要素として設計され得るかもしれない。共通の参照番号が、適切な場合、同様の特徴を示すために図全体にわたって使用される。

【0056】

[0075]以下の説明は、例として、いかなる当業者でも本発明を製作および使用することができるように提示される。本発明は、本明細書で説明される実施形態に限定されず、開示する実施形態に様々な修正が当業者には明らかになろう。実施形態は単に例として説明される。

【0057】

[0076]上で説明されたように、スマートカードの埋込み集積回路チップとスマートカードの別の構成要素（たとえば、生体モジュール）との間の既知のインターフェース内の多数のワイヤは、スマートカードのコストと複雑性とを高め、接触パッドと他の構成要素（たとえば、生体モジュール）との間のセキュアで信頼性の高い接続を困難にする小型の接触パットを生じさせる。したがって、インターフェースと、インターフェースを介して動作し、より少数の導体またはワイヤを有する、関連する通信プロトコルとが望まれる。

【0058】

[0077]したがって、本明細書で説明されるのは、２つのデバイスを接続するための、二線式インターフェースと関連する通信プロトコルとである。具体的には、本明細書で説明されるのは、第１のデバイスと第２のデバイスとを接続するための二線式インターフェースであり、ここにおいて、インターフェースは、ハンドシェーキングモードとデータ転送モードとで動作可能である。ハンドシェーキングモードで、第１および第２のデバイスがハンドシェーキングシーケンスを実施し得るように、インターフェースの第１のワイヤは第１のデバイスによって駆動され、インターフェースの第２のワイヤは第２のデバイスによって駆動される。データ転送モードで、第１のワイヤおよび第２のワイヤのうちの１つは、クロック信号を提供するために第１および第２のデバイスのうちの１つによって駆動され、他のワイヤは、どちらのデバイスがデータを送信しているかに応じて、第１のデバイスまたは第２のデバイスのいずれかによって駆動される。

【0059】

[0078]たとえば、データ転送モードで、第１のワイヤは、クロック信号を提供するために第１のデバイスによって駆動され得、第２のワイヤは、どちらのデバイスがデータを送信しているかに応じて、第１のデバイスまたは第２のデバイスのいずれかによって駆動され得る（たとえば、第２のワイヤは、第１のデバイスがデータを送信しているとき、第１のデバイスによって駆動され得、第２のワイヤは、第２のデバイスがデータを送信しているとき、第２のデバイスによって駆動され得る）。別の例では、データ転送モードで、第２のワイヤは、クロック信号を提供するために第２のデバイスによって駆動され得、第１のワイヤは、どちらのデバイスがデータを送信しているかに応じて、第１のデバイスまたは第２のデバイスのいずれかによって駆動され得る。したがって、データ転送モードで、データワイヤは半二重であり、すなわち、第１のデバイスまたは第２のデバイスのいずれかが、データワイヤ上でデータを送信し得るが、これらが両方とも同時に送信することはできない。

【0060】

[0079]データ転送モードでのクロック信号の機能は、データ転送を実施するために使用される通信プロトコルに応じて異なり得る。具体的には、データ転送がＳＰＩプロトコルなどの同期通信プロトコルに従って実施されるとき、クロック信号は、送信機によるデータワイヤに関するデータの出力、および受信機によるデータワイヤのサンプリングをトリガするために使用され得る。たとえば、ＳＰＩプロトコルにおいて、クロック信号の立上がりエッジ（または、立下りエッジ）は、データの出力および入力データのサンプリングをトリガする。対照的に、データ転送が、ＩＳＯ７８１６ ＵＡＲＴプロトコルなど、非同期通信プロトコルに従って実施されるとき、クロック信号は異なる目的を有し得る。たとえば、ＩＳＯ７８１６ ＵＡＲＴでは、クロック信号は、送信機と受信機との間のシリアル入出力（Ｉ／Ｏ）に対するボーレートクロックを導出するために使用される共通基準クロックにすぎない。

【0061】

[0080]したがって、本明細書で説明される二線式インターフェースは、２つのモード（たとえば、ハンドシェーキングモードとデータ転送モードと）で動作可能であり、インターフェースのワイヤのうちの１つは、２つのモードで異なるデバイスによって駆動され得る。言い換えれば、ワイヤのうちの１つは、２つのモードで方向が変更され得る。たとえば、ワイヤのうちの１つは、１つのモード（たとえば、ハンドシェーキングモード）で、第１のデバイスに対する入力であり、第２のデバイスの出力であることから、他のモード（たとえば、データ転送モード）で、第１のデバイスの出力であり、第２のデバイスの入力であることに変更され得る。

【0062】

[0081]ハンドシェーキングモードは、デバイスが必要とされないとき、第１および／または第２のデバイスが低電力モードで動作することを可能にし得る。たとえば、第１のデバイスがコマンド応答ベースの動作を通して第２のデバイスの動作を制御する場合、第２のデバイスは、第２のデバイスがコマンドを実行すること（たとえば、生体認証を実施すること）を第１のデバイスが望むまで、低電力モードで動作し得る。これらの場合、第１のデバイスは、ハンドシェーキングシーケンスを介してそれが必要とされることを第２のデバイスに知らせることができる。ハンドシェーキングシーケンスの検出は、それの低電力モードから通常動作モードに第２のデバイスをウェイクさせ得る。同様に、第１のデバイスは、第２のデバイスが第１のデバイスによって発行されたコマンドを実行する間、低電力モードに入ることが可能である。これらの場合、第２のデバイスは、第２のデバイスがハンドシェーキングシーケンスを介してコマンドの実行を完了したことを第１のデバイスに通知し得る。第１のデバイスによるハンドシェーキングシーケンスの検出は、それの低電力モードから通常動作モードに第１のデバイスをウェイクさせ得る。これは、たとえば、以下でより詳細に説明されるように、第１および第２のデバイスが、端末からワイヤレスに受け取られる電力が制限されるように、端末と非接触モードで動作しているスマートカードの部分を形成するときに、特に有用である。

【0063】

[0082]ハンドシェーキングモードは、データ転送のために使用される通信プロトコルに応じて、または代替的に、第１のデバイスから第２のデバイスにデータを送信するために、および第２のデバイスから第１のデバイスにデータを送信するために、単一のデータワイヤが使用されることを可能にし得る。具体的には、通信プロトコルが、ＳＰＩプロトコルなど、１つである場合、各デバイスが、単一のデータワイヤに対する電気競合があり得るように、概して、データ送信のためにそれ自体の専用ワイヤ、すなわち、第１のデバイスから第２のデバイスにデータを送信するための１本のワイヤと、第２のデバイスから第１のデバイスにデータを送信するための別個のワイヤとを有する場合、ハンドシェーキングモードは、データワイヤが異なるデバイスによっていつ駆動されることになるかをシグナリングするかまたは示すために使用され得る。これは、どのデバイスがデータワイヤを駆動するかに関して何の競合も存在しない、ＩＳＯ７８１６ ＵＡＲＴなど、他の通信プロトコルにおいては課題でないことがある。

【0064】

[0083]ハンドシェーキングモードは、また、または代替的に、受信機が、データが送られる前にそのデータを受信する準備が明確にできていることをデータの送信機に通知するために使用され得る。これは、デバイスが低電力状態であり得、データがそこに送信される前に低電力状態からウェイクアップされる場合、特に重要であり得る。これは、デバイスを低電力モードから完全にアウェイクさせるための時間は異なることがあり、一度アウェイクされ、通常動作モードで動作する場合ですら、利用可能な電力量が低い場合、デバイスはゆっくりと動作することがあるためである。したがって、受信機がデータを受信する準備ができていることを検証するためにハンドシェーキング信号を使用しない場合、受信機の準備ができていなかったために、データの一部がドロップされ得るリスクが存在する。

【0065】

[0084]下記で説明される例では、埋込み集積回路チップと、端末（たとえば、カードリーダ）と通信することが可能なデバイス（たとえば、スマートカード）の生体モジュールとの間の通信のために、二線式インターフェースが使用される。しかしながら、埋込み集積回路チップおよび生体モジュールは、説明される二線式インターフェースを使用して通信し得る例示的な第１および第２のデバイスにすぎず、本明細書で説明される二線式インターフェースは、任意の２つのデバイス同士の間の通信のために使用され得ることは当業者に明らかになろう。

【0066】

[0085]次に、第１の機能を実施するために接触または非接触インターフェースを介して端末１０２と通信することが可能な例示的なデバイス１００を示す図１を参照する。

【0067】

[0086]デバイス１００および端末１０２は、多くのフォームファクタのうちの１つを取り得る。デバイス１００は、たとえば、スマートカード、ＩＤカード、パスポート、フォブ、ドングル、セキュリティトークン（たとえば、ＵＳＢトークン）などであり得る。代替的に、デバイス１００は、モバイルフォンまたはスマートフォンなどの通信デバイス、ブレスレット、時計、手袋、ピン（たとえば、ブローチ）、バッジまたは何らかの他の非接触ウェアラブルデバイスなどのウェアラブルデバイスに統合され得る。端末１０２は、たとえば、ポイントオブセール（ＰＯＳ）端末などのカードリーダ、キャッシュレジスタ、ＡＴＭ機械、コンピュータ、スマートフォンなどであり得る。いくつかの例では、デバイスは、近接型集積回路カード（ＰＩＣＣ）であり得、端末は、近接型結合デバイス（ＰＣＤ）であり得る。

【0068】

[0087]デバイス１００は、アンテナ１０４と、チップ１０６と、生体モジュール１０８と、１つまたは複数の接触要素１１０とを備える。チップ１０６は、デバイス１００内に埋め込まれ、たとえば、セキュア要素であり得る。生体モジュール１０８はまた、デバイス１００内に埋め込まれ得る。この例では、生体モジュール１０８は、チップ１０６とは物理的に別個の構成要素である。チップ１０６および生体モジュール１０８の各々は、デバイス１００中に埋め込まれたそれぞれの集積回路チップ上に実装され得る。生体モジュール１０８およびチップ１０６は、１１２に概して示されている二線式インターフェースによって互いに接続される。二線式インターフェースの例示的な実装形態が以下で説明される。

【0069】

[0088]デバイス１００は、デバイス１００が非接触モードで動作しているときはアンテナ１０４を通して、接触モードで動作しているときは接触要素１１０を通して、端末１０２と通信する（たとえば、端末にメッセージを送信し、および／または端末からメッセージを受信する）。単一の接触要素１１０が図１に示されているが、他の例では、複数の接触要素があり得る。

【0070】

[0089]接触要素１１０は、限定されないが、１つまたは複数の導電リンクまたは要素などの任意の好適な手段によってチップ１０６に接続される。接触要素１１０により、デバイス１００は、接触要素１１０が端末１０２の対応する要素と好適に物理的接触しているときに端末１０２と通信することおよびそれから電力を受け取ることが可能になる。したがって、デバイス１００が接触モードで動作しているとき、チップ１０６は、接触要素１１０を介して端末１０２から電力を受け取る。場合によっては、デバイス１００は、接触モードで動作しているときにＩＳＯ７８１６規格に従って端末１０２と通信し得る。

【0071】

[0090]図１に示されている例では、生体モジュール１０８も接触要素１１０から電力を受け取ることができるように、接触要素１１０は生体モジュール１０８にも接続される。しかしながら、他の例では、チップ１０６が、接触モードで動作しているときに端末１０２から電力を受け取り、受け取った電力をそれの内部要素に電力供給し、生体モジュール１０８に電力を供給するように管理するように、接触要素１１０は、チップ１０６にしか接続されないことがある。

【0072】

[0091]同様に、アンテナ１０４は、限定されないが、１つまたは複数の導電リンクまたは要素などの任意の好適な手段によってチップ１０６に接続される。アンテナ１０４により、デバイス１００は、デバイス１００が端末１０２の好適な近接または範囲内にあるときに端末１０２とワイヤレス通信することおよびそれから電力をハーベストすることが可能になる。具体的には、チップ１０６は、電力ハーベスティングユニット１１４と、トランシーバモデム１１６と、電力管理ユニット１１８と、接触インターフェース回路１２０とを備える。場合によっては、アンテナ１０４はまた、たとえば、限定されないが、導電リンクまたは要素などの物理リンクによって生体モジュール１０８に接続され得る。これらの場合、生体モジュール１０８は、受信されたワイヤレス信号から電力をハーベストするためにそれ自体の電力ハーベスティングユニットを備える。しかしながら、他の場合には、アンテナ１０４は、チップ１０６にしか接続されないことがあり、チップ１０６は、受信されたワイヤレス信号からハーベストされた電力をチップ１０６と生体モジュール１０８とに分配するように構成され得る。

【0073】

[0092]電力ハーベスティングユニット１１４は、デバイス１００が非接触モードで動作しているときにアンテナ１０４によって受信される、端末１０２によって放出されたワイヤレス信号から電力をハーベストするように構成される。電力ハーベスティングユニット１１４は、たとえば、端末１０２によって放出された受信信号から電圧を誘起し得る。その誘起された電圧は、チップ１０６および生体モジュール１０８の他の構成要素に供給され得る。端末１０２から放出されるワイヤレス信号は、無線通信規格によって定められた無線周波数（ＲＦ）信号であり得る。一例では、ワイヤレス信号は、ニアフィールド通信（ＮＦＣ）信号であり得る。

【0074】

[0093]トランシーバモデム１１６は、デバイス１００が非接触モードで動作しているときに端末１０２へのメッセージの送信およびそれからのメッセージの受信を管理するように構成される。具体的には、端末１０２は、それが転送することを望むデータをもつキャリア信号を変調すること（たとえば、振幅変調すること）によってデバイス１００にデータを転送するように構成され得る。これらの場合、モデム１１６は、受信信号を復調すること（たとえば、それの振幅を復調すること）によって受信されたワイヤレス信号からデータを抽出するように構成され得る。

【0075】

[0094]同様に、モデム１１６は、端末から放出されたワイヤレス信号上にチップ１０６によって生成されたデータを変調することによって端末にメッセージを転送するように構成され得る。場合によっては、モデム１１６は、アンテナ１０４に変調された負荷を適用することによって受信信号を変調するように構成され得る。デバイスにおいてアンテナ負荷を変調することは、変調により受信信号から引き出される電力を変化させる。引き出された電力の変動は、端末１０２によって検出され、データとして解釈され得る。

【0076】

[0095]電力管理ユニット（ＰＭＵ）１１８は、チップ１０６によって（非接触モードで電力ハーベスティングユニット１１４によってハーベストされたかまたは接触モードで接触要素１１０を通して供給されたかのいずれかの）電力の使用を管理または制御するように構成される。ＰＭＵ１１８は、それらのタスクを実施するためにチップ１０６の他の構成要素によって消費される電力を制御し得る。生体モジュール１０８がアンテナ１０４または接触要素１１０に接続されない場合において、ＰＭＵはまた、端末１０２から受け取ったまたはそこからハーベストされた電力の生体モジュール１０８への供給を制御し得る。

【0077】

[0096]チップ１０６は、接触モードで動作しているときの端末１０２へのメッセージの送信と、それからのメッセージの受信とを管理する接触インターフェース回路１２０をさらに備える。接触インターフェース回路１２０は、デバイス１００が接触モードで動作しているときにチップ１０６と端末１０２との間の通信が任意の関連規格（たとえば、ＩＳＯ７８１６規格）を満足させることを保証するように構成され得る。

【0078】

[0097]生体モジュール１０８は、ユーザの生体データに基づいて、ユーザの生体認証を実施するように構成される。具体的には、生体モジュール１０８は、生体センサー１２２を備える。生体センサー１２２は、ユーザを生物測定学的に識別または認証するために使用され得るユーザの生体データをキャプチャするように構成される。生体センサー１２２から取得された生体データに基づく生体認証は、生体モジュール１０８および／またはチップ１０６によって実施され得る。生体モジュール１０８および／またはチップ１０６によって実施され得る例示的な生体識別情報は、限定されないが、指紋認識、虹彩認識、静脈認識、網膜認識、音声認識、行動認識、顔認識などを含む。場合によっては、生体認証は、チップ１０６によって実施される第１の機能の一部としてまたはそれと併せて実施され得る。たとえば、場合によっては、生体認証は、チップ１０６からの生体認証を実施したいという要求に応答して、生体モジュール１０８によって実施され得る。

【0079】

[0098]これは、端末と通信することができるデバイスの一例にすぎず、他の例では、デバイスが非接触モードでしか動作することできないように、デバイスは接触要素と接触インターフェース回路とを備えないことがあり、またはデバイスが接触モードでしか動作することができないように、デバイスは、アンテナと、電力ハーベスティングユニットと、トランシーバモデムとを備えないことがあることが、当業者には明白であろう。

【0080】

[0099]次に、図１の生体モジュール１０８の例示的な実装形態を示す図２を参照する。上で説明されたように、生体モジュール１０８は、デバイス１００のユーザを生体測定的に識別または認証するように構成される。生体モジュール１０８は、電力管理ユニット２０２と、制御ユニット２０４と、生体コントローラ２０６と、生体センサー１２２とを備える。場合によっては、（たとえば、チップ１０６と生体モジュール１０８とが共にアンテナ１０４に接続されるアーキテクチャをデバイス１００が採用するとき）生体モジュール１０８はまた、電力ハーベスティングユニット２０８を備え得る。生体モジュール１０８の構成要素は、任意の好適な手段を介して（たとえば、個々の通信リンクを介してまたは構成要素のうちの１つまたは複数に共通であるバスを介して）相互接続され得る。

【0081】

[00100]本明細書で説明される例では、生体モジュール１０８は、それ自体の電源または電源装置を有さず、それぞれ接触要素１１０またはアンテナ１０４から直接受け取られるか、またはチップ１０６を介して受け取られ得る、デバイス１００が接触モードで動作するときは接触要素１１０から、デバイス１００が非接触モードで動作するときはアンテナ１０４から受け取った電力に依拠する。したがって、電力管理ユニット２０２は、デバイス１００が接触モードで動作しているときは接触要素から、デバイス１００が非接触モードで動作しているときは（生体モジュール１０８がそれを有する場合は）電力ハーベスティングユニット２０８から、および／またはチップ１０６から電力を受け取り得、生体モジュール１０８の構成要素への電力の分配を管理または制御する。場合によっては、デバイス１００が非接触モードで動作しているとき、電力管理ユニット２０２は、電力ハーベスティングユニット２０８によってハーベストされた電力から整流電圧を受け取る。

【0082】

[00101]電力管理ユニット２０２は、制御ユニット２０４と、生体コントローラ２０６と、生体センサー１２２との各々に物理的に相互接続され得る。これにより、電力管理ユニット２０２は、これらの構成要素の各々に供給される電力を別々に制御することが可能になる。生体モジュール１０８内への電力管理ユニット２０２の包含により、生体モジュール１０８は、チップ１０６とは無関係にそれの内部要素の各々の電力消費量を制御することも可能になる。

【0083】

[00102]生体センサー１２２は、ユーザを識別または認証するために使用され得るユーザの生体データをキャプチャするように構成される。いくつかの例では、生体センサー１２２は、生体ソースの画像をキャプチャすることによって生体データをキャプチャし得る。生体センサー１２２は、たとえば、指紋センサー（片面または両面センサー）、網膜センサー、虹彩センサー、静脈センサー、顔センサー、または音声／オーディオセンサーなどであり得る。

【0084】

[00103]生体コントローラ２０６は、生体センサー１２２の動作を制御するように構成される。生体コントローラ２０６は、たとえば、センサーが生体データ（たとえば、指紋パターン、網膜パターン、虹彩パターンなど）をキャプチャする収集モードに入るように生体センサー１２２に命令するように構成され得る。生体コントローラ２０６は、生体センサー１２２によってキャプチャされた任意のデータを受信し、キャプチャされたデータを制御ユニット２０４に与え得る。場合によっては、生体コントローラ２０６は、収集状態と低電力状態とを含む複数の状態間で生体センサー１２２を遷移させることも可能であり得る。場合によっては、生体コントローラ２０６は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって実装され得る。

【0085】

[00104]制御センサー２０４は、ユーザの生体認証を実施するために他の構成要素（生体コントローラ２０６および生体センサー１２２）を制御するように構成される。具体的には、制御ユニット２０４は、（ｉ）生体認証を実施するために使用され得るユーザの生体データを取得するために生体コントローラ２０６を介して生体センサー１２２の動作を制御し、（ｉｉ）ユーザが生体測定的に識別または認証されているかどうかを決定するために、生体センサー１２２によってキャプチャされた生体データを記憶されたテンプレートデータと比較するために生体マッチングを実施するように構成され得る。場合によっては、制御ユニット２０４は、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）として実装され得る。

【0086】

[00105]場合によっては、制御ユニット２０４は、生体認証を実施したいというチップ１０６からの要求を受信したことに応答して、および／または（たとえば、電力管理ユニット２０２から受信された情報から）生体モジュール１０８が使用可能になるのに十分な電力を受け取ったと決定したことに応答して、ユーザを生物測定学的に認証する際に使用するためのユーザの生体データをキャプチャすることを生体センサー１２２に（生体コントローラ２０６を介して）行わせるように構成され得る。

【0087】

[00106]制御ユニット２０４は、任意の好適な方法で生体マッチングを実施するように構成され得る。たとえば、生体センサー１２２によってキャプチャされた生体データが画像である場合、制御ユニット２０４は、生体センサー１２２によってキャプチャされた画像を１つまたは複数の記憶されたテンプレート画像と比較するために画像マッチングを実施し得る。テンプレート画像は、信頼できる画像である。画像は、デバイス１００のユーザに属する生体ソースのものであるとみなされるという点で、信頼され得る。画像マッチングを実施するために、制御ユニット２０４は、１つまたは複数の抽出された特徴のセットを識別するためにキャプチャされた画像に対して特徴抽出を実施し得る。抽出された特徴は、次いで、キャプチャされた画像がテンプレート画像にマッチするのかどうかを決定するためにテンプレート画像の特徴と比較される。制御ユニット２０４は、たとえば、キャプチャされた画像のためのマッチャスコアを決定するために画像の特徴を比較し得る。キャプチャされた画像は、マッチャスコアが所定のしきい値を上回る場合にテンプレート画像にマッチすると見なされ得る。

【0088】

[00107]制御ユニット２０４は、ユーザがチップ１０６に生物測定学的に認証されたという指示を通信し得る。チップ１０６は、次いで、デバイス１００のユーザが端末１０２に認証されて戻ったという指示を通信し得る。カードユーザの認証は、デバイス１００に関連する一次機能を完了することを可能にし得る。代替的に、制御ユニット２０４は、ユーザが正常に認証されなかったことをチップ１０６に通信し得、その場合、デバイス１００に関連する一次機能は、続行しないことがあるか、または変更された様式で続行し得る。

【0089】

[00108]代替例では、生体マッチングを実施するプロセスは、生体モジュール１０８によってではなく、チップ１０６によって実施され得る。具体的には、生体センサー１２２によってキャプチャされた生体データは、チップ１０６に送信され得、次いで、チップ１０６は、生体マッチングを実施する。したがって、これらの例では、生体認証は、チップ１０６と生体モジュール１０８の両方によって実施される。

【0090】

[00109]次に、チップ１０６と生体モジュール１０８との間のインターフェース１１２を実装するために使用され得る二線式インターフェース３００の第１の例示的な実装形態を示す図３を参照する。インターフェース３００は、第１のワイヤまたは導体３０２と、第２のワイヤまたは導体３０４とを備える。インターフェース３００は、ハンドシェーキングモードとデータ転送モードとで動作可能である。ハンドシェーキングモードで、ハンドシェーキングシーケンスを実施するために、第１のワイヤ３０２はチップ１０６によって駆動され、第２のワイヤは生体モジュール３０４によって駆動される。したがって、ハンドシェーキングモードで、第１のワイヤは、ハンドシェークアウト（ＨＳＯ：handshake out）信号を送信するために使用され、第２のワイヤは、ハンドシェークイン（ＨＳＩ：handshake in）信号を送信するために使用される。「ハンドシェーキングシーケンス」という用語は、本明細書において、プロセスの次のステージは何になるかおよび／またはそれがいつ開始することになるかを確立するために、チップ１０６と生体モジュール１０８との間の２つ以上の信号または遷移の規定されたシーケンスを意味するために使用される。概して、ハンドシェーキングシーケンス中、チップ１０６と生体モジュール１０８との間で実質的なデータは何も交換されない。以下でより詳細に説明されるように、ハンドシェーキングシーケンスは、コマンド応答シーケンスを開始するために、１つのデバイスがデータを受信するまたはデータを送信する準備ができていることを示すためなどに、実施され得る。

【0091】

[00110]データ転送モードで、第１のワイヤ３０２は、クロック信号を提供するためにチップ１０６によって駆動され、第２のワイヤ３０４は、チップ１０６または生体モジュール１０８がデータを送信しているかに応じて、チップ１０６または生体モジュール１０８のいずれかによって駆動される。たとえば、チップ１０６がデータを生体モジュール１０８に送信している場合、チップ１０６が第２のワイヤ３０４を駆動し、生体モジュール１０８がデータをチップ１０６に送信している場合、生体モジュール１０８が第２のワイヤ３０４を駆動する。したがって、図３のインターフェース３００において、第１のワイヤ３０２は、常にチップ１０６によって駆動され（すなわち、チップ１０６の出力であり）、第２のワイヤ３０４は、チップ１０６または生体モジュール１０８のいずれかによって駆動され得る（すなわち、それは、チップ１０６または生体モジュール１０８の出力である）。

【0092】

[00111]場合によっては、チップ１０６および生体モジュール１０８がインターフェース３００をデータ転送モードで動作させているとき、生体モジュール１０８は、ＳＰＩデータ転送（すなわち、ＳＰＩプロトコルによるデータ転送）を実施するように構成される。したがって、これらの場合、インターフェース３００がデータ転送モードで動作しているとき、インターフェース３００は、ＳＰＩインターフェースとして働く。当業者によって知られているように、ＳＰＩインターフェースは、短距離通信のために使用される同期シリアル通信インターフェース仕様である。ＳＰＩインターフェースはしばしば、四線式インターフェースとして実装され、ここにおいて、第１のワイヤは、（ＳＰＩ ＣＬＫ、ＳＣＬＫまたはＳＣＫと呼ばれることがある）クロック信号を送信するために使用され、第２のワイヤは、（複数のスレーブが存在する場合）スレーブを選択するために使用される（ＣＳと呼ばれることがある）チップ選択信号を送信するために使用され、第３のワイヤは、マスタアウト、スレーブイン（ＭＯＳＩ）信号を送信するために使用され、第４のワイヤは、マスタイン、スレーブアウト（ＭＩＳＯ）信号を送信するために使用される。クロックを生成するデバイスはマスタであり、マスタとスレーブとの間で送信されるデータは、マスタによって生成されたクロックに同期される。インターフェース３００がＳＰＩデータ転送モードで動作しているとき、第１のワイヤ３０２は、ＳＣＬＫまたはＳＣＫ（シリアルクロック）信号を提供するために使用され、第２のワイヤ３０４は、チップ１０６または生体モジュール１０８がデータを送信しているかに応じて、ＭＩＳＯまたはＭＯＳＩ信号を送信するために使用される。

【0093】

[00112]場合によっては、チップ１０６は、コマンド応答ベースの動作または方法を通して生体モジュール１０８を制御するように構成され得る。当業者に知られているように、コマンド応答動作において、コマンド応答シーケンスは、スレーブ（たとえば、生体モジュール１０８）に対するコマンドを送るホストまたはマスタ（たとえば、チップ１０６）によって開始される。コマンドを受信したことに応答して、スレーブ（たとえば、生体モジュール１０８）は、コマンドを実行して、応答をマスタ（たとえば、チップ１０６）に送り返す。場合によっては、チップ１０６と生体モジュール１０８との間のコマンド応答シーケンス中、インターフェース３００の少なくとも１つのモード遷移が存在する。具体的には、これらの場合、チップ１０６および生体モジュール１０８は、少なくとも１回、インターフェース３００をハンドシェーキングモードで動作させることからインターフェース３００をデータ転送モードで動作させることに遷移させるように、および／またはインターフェース３００をデータ転送モードで動作させることからインターフェース３００をハンドシェーキングモードで動作させることに遷移させるように構成され得る。たとえば、場合によっては、チップ１０６および生体モジュール１０８は、インターフェースをハンドシェーキングモードで開始し、ハンドシェーキングシーケンスが完了した後、チップ１０６がコマンドを開始し（たとえば、コマンドまたはコマンドヘッダを送信し）得るように、インターフェース３００をデータ転送モードに遷移させるように構成され得る。インターフェース３００は、次いで、コマンド応答シーケンスが完了する（たとえば、生体モジュール１０８がコマンドに対する応答を送信する）まで、ハンドシェーキングモードとデータ転送モードとを交互に行い得る。コマンド応答シーケンスの異なる時点において実施される異なるハンドシェーキングシーケンスがあり得る。

【0094】

[00113]次に、例示的なコマンド応答シーケンスと、コマンド応答シーケンス中に生じ得るモード遷移とを示す図４を参照する。この例では、背の高い矩形４０２は、インターフェース３００がハンドシェーキングモードで動作していることを示すために使用され、上位が短い矩形４０４は、インターフェース３００がデータ転送モードで動作し、チップ１０６が第２のワイヤ３０４を駆動していること（すなわち、チップ１０６がデータを送信していること）を示すために使用され、下位が短い矩形４０６は、インターフェース３００がデータ転送モードで動作し、生体モジュール１０８が第２のワイヤ３０４を駆動していること（すなわち、生体モジュール１０８がデータを送信していること）を示すために使用され、楕円４０８は、モード遷移を示すために使用される。

【0095】

[00114]図４の例では、インターフェース３００は、チップ１０６および生体モジュール１０８がハートビートハンドシェーキングシーケンスを実施するハンドシェーキングモード４０２₁で開始することが分かる。場合によっては、ハートビートハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８が何らかの作業を行うこと（たとえば、アクションを実施することまたはコマンドを実行すること）をチップ１０６が望むことを生体モジュール１０８に通知し、生体モジュール１０８がコマンドを実施する準備ができていることを確証するために実施され得る。場合によっては、生体モジュール１０８がチップ１０６とコマンド応答シーケンスを実行していないとき、生体モジュール１０８は、低電力モードに入ることができる。これらの場合、ハートビートハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８を低電力モードからウェイクさせ得る。

【0096】

[00115]ハートビートハンドシェーキングシーケンスが完了すると、インターフェース３００は、チップ１０６がコマンドヘッダを送信するデータ転送モード４０４₁に遷移される４０８₁。コマンドヘッダは、生体モジュール１０８によって実行されることになるコマンド（たとえば、生体モジュールによって実施されることになるアクション）を指定し得る。たとえば、コマンドヘッダは、生体モジュール１０８がデバイス１００のユーザの生体認証を実施することを指定し得る。コマンドヘッダが送信されると、インターフェースは、レディハンドシェーキングシーケンスが実施されるハンドシェーキングモード４０２₂に遷移され戻される４０８₂。レディハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８がデータを送信する準備ができていることを示すために実施され得る。レディハンドシェーキングシーケンスが完了すると、インターフェース３００は、生体モジュール１０８がコマンドヘッダの肯定応答を送信するデータ転送モード４０６₁に遷移される４０８₃。肯定応答が送信されると、インターフェース３００は、コマンドヘッダに加えて、コマンドデータが生体モジュールに送信されることになるかどうかに応じて、４０８₄または４０８₆において、ハンドシェーキングモード４０２₃または４０２₄に遷移され得る。

【0097】

[00116]具体的には、場合によっては、コマンドを実行する際に生体モジュール１０８によって使用されることになるコマンドヘッダの後、（概して、コマンドデータと呼ばれることがある）追加情報が生体モジュールに提供され得る。コマンドデータは、たとえば、コマンドヘッダ内で指定されるコマンドを実行するためのパラメータおよび／またはコマンドを実行する際に生体モジュール１０８によって使用されることになる情報を指定し得る。これらの場合、コマンドヘッダの肯定応答が生体モジュール１０８によって送信された後、インターフェース３００は、レディハンドシェーキングシーケンスが実施され得るハンドシェーキングモード４０２₃に遷移される４０８₄。レディハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８がデータを受信する準備ができていることを示すために実施され得る。レディハンドシェーキングシーケンスが完了すると、インターフェース３００は、チップ１０６がコマンドヘッダを送信するデータ転送モード４０４₂に遷移される４０８₅。コマンドデータが送信されると、インターフェース３００は、ハンドシェーキングモード４０２₄に遷移され戻される。しかしながら、コマンドデータが何も存在しない場合、コマンドヘッダの肯定応答が送信された後、インターフェース３００は、４０８₆において、ハンドシェーキングモード４０２₄に遷移され得る。

【0098】

[00117]ハンドシェーキングモード４０２₄状態になると、生体モジュール１０８がコマンドを実行している間、コマンド実行ハンドシェーキングシーケンスが実行され得、コマンドが生体モジュール１０８によって実行されると、レディハンドシェーキングシーケンスが実施され得る。レディハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８がこのときデータを送信する準備ができていることを示すために実施され得る。

【0099】

[00118]レディハンドシェーキングシーケンスが実施されると、インターフェース３００は、生体モジュール１０８が応答ヘッダを送信するデータ転送モード４０６₂に遷移される４０８₇。応答ヘッダが送信されると、インターフェース３００は、レディハンドシェーキングシーケンスが実施されるハンドシェーキングモード４０２₅に遷移され戻される４０８₈。レディハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８がデータを受信する準備ができていることを示すために実施され得る。レディハンドシェーキングシーケンスが完了すると、インターフェース３００は、チップ１０６が応答ヘッダの肯定応答を送信するデータ転送モード４０４₃に遷移される。肯定応答が送信されると、インターフェース３００は、応答ヘッダに加えて、応答データがチップ１０６に送信されることになるかどうかに応じて、４０８₁₀または４０８₁₂において、ハンドシェーキングモード４０２₆または４０２₇に遷移される。

【0100】

[00119]具体的には、場合によっては、応答ヘッダの後、（応答データと呼ばれることがある）追加情報がチップ１０６に提供され得る。これらの場合、応答ヘッダの肯定応答がチップ１０６によって送信された後、インターフェース３００は、レディハンドシェーキングシーケンスが実施され得るハンドシェーキングモード４０２₆に遷移される４０８₁₀。レディハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８がデータを送信する準備ができていることを示すために実施され得る。レディハンドシェーキングシーケンスが完了すると、インターフェース３００は、生体モジュール１０８が応答データを送信するデータ転送モード４０６₃に遷移される４０８₁₁。応答データが送信されると、インターフェース３００は、チップ１０６が、たとえば、別のコマンド応答シーケンスを開始するためにハートビートハンドシェーキングシーケンスを開始させ得るハンドシェーキングモード４０２₇に遷移され戻される４０８₁₂。生体モジュール１０８が応答データを送信すると、生体モジュール１０８は低電力モードに入ることができる。しかしながら、応答データが何も存在しない場合、応答ヘッダの肯定応答が送信された後、インターフェース３００は、４０８₁₂において、チップ１０６が、たとえば、別のコマンド応答シーケンスを開始するためにハートビートハンドシェーキングシーケンスを開始し得るハンドシェーキングモード４０２₇に遷移され得る。この場合、生体モジュール１０８が応答ヘッダ肯定応答を受信すると、生体モジュール１０８は、低電力モードに入るように構成され得る。

【0101】

[00120]場合によっては、図４に示されるように、インターフェース３００をハンドシェーキングモードで動作させることからインターフェース３００をデータ転送モードで動作させることの遷移させることは、ハンドシェーキングシーケンス（たとえば、ハートビートハンドシェーキングシーケンス、レディハンドシェーキングシーケンス）の完了によってトリガされ得る。これらの場合、チップ１０６および生体モジュール１０８がインターフェース３００をデータ転送モードで動作させるように自らを再構成するために十分な時間を有することを保証するために、チップ１０６および生体モジュール１０８は、ハンドシェーキングシーケンスの完了後にハンドシェークツーデータしきい値時間量が経過した後でのみ、インターフェース３００をデータ転送モードで動作させるように構成され得る。ハンドシェークツーデータしきい値は、経験的に決定され得る。

【0102】

[00121]インターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることからインターフェースをデータ転送モードで動作させることに遷移させることが、異なるデバイス／モジュールに、第２のワイヤをハンドシェーキングモードではなくデータ転送モードで駆動させる場合（たとえば、生体モジュール１０８が、チップ１０６が第２のワイヤを駆動するデータ転送モードに第２のワイヤを駆動するハンドシェーキングモードからの遷移が存在するとき）、生体モジュール１０８は、ハンドシェーキングシーケンスの完了後にハンドシェークツー非駆動しきい値時間量が経過した後、第２のワイヤを駆動することを中止するように構成され得る。ハンドシェークツー非駆動しきい値は、ハンドシェーキングシーケンスの完了後のある時間期間にわたって、第２のワイヤが駆動されないように、ハンドシェークツーデータしきい値未満になるように選択され得る。これは、ハンドシェーキングモードからデータ転送モードに遷移するとき、第２のワイヤに対する競合を回避する。

【0103】

[00122]場合によっては、図４に示されるように、インターフェース３００をデータ転送モードで動作させることからインターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることに遷移させることは、データ転送（たとえば、コマンドヘッダ、コマンドデータ、肯定応答、応答ヘッダ、または応答データの送信）の完了によってトリガされ得る。これらの場合、チップ１０６および生体モジュール１０８がインターフェース３００をハンドシェーキングモードで動作させるように自らを再構成するために十分な時間を有することを保証するために、チップ１０６および生体モジュール１０８は、データ転送の完了後にデータツーハンドシェークしきい値時間量が経過した後でのみ、インターフェース３００をハンドシェーキングモードで動作させるように構成され得る。データツーハンドシェークしきい値時間量は、経験的に決定され得る。

【0104】

[00123]インターフェースをデータ転送モードで動作させることからインターフェース３００をハンドシェーキングモードで動作させることに遷移させることが、異なるデバイス／モジュールに第２のワイヤ３０４をデータ転送モードではなく第２のワイヤ３０４をハンドシェーキングモードで駆動させる場合（たとえば、チップ１０６が、生体モジュール１０８が第２のワイヤを駆動するハンドシェーキングモードに第２のワイヤを駆動するデータ転送モードからの遷移が存在するとき）、チップ１０６は、データ転送の完了後にデータツー非駆動しきい値時間量が経過した後、第２のワイヤ３０４を駆動することを中止するように構成され得る。データツー非駆動しきい値は、データ転送の完了後のある時間期間にわたって、第２のワイヤが駆動されないように、データツーハンドシェークしきい値未満になるように選択され得る。これは、データ転送モードからハンドシェーキングモードに遷移させるとき、第２のワイヤに対する競合を回避する。

【0105】

[00124]（その例示的なタイミングしきい値を含めて）モード同士の間の例示的なハンドシェーキングシーケンスおよび遷移は、図５から図９を参照しながら以下で説明される。これらの例では、インターフェース３００がデータ転送モードで動作させられているとき、データ転送の前および後に第１のワイヤ３０２が高くなるように、インターフェース３００は、（すなわち、クロック極性（ＣＰＯＬ）が１に設定され、クロック位相（ＣＰＨＡ）が１に設定される）ＳＰＩモード３で動作するＳＰＩインターフェースとして働く。第１のワイヤ３０２の制止状態も高いため、ハンドシェーキングモードとデータ転送モードとの間を切り替えるとき、第１のワイヤには何の遷移も存在しない。しかしながら、これは単なる例であり、他のＳＰＩモードが使用されてよく、他の同期通信プロトコルがデータ転送モードで使用されてよいことは当業者には明白であろう。

【0106】

[00125]次に、その後に、チップ１０６がコマンドヘッダを送信するデータ転送モードへの遷移が続く、例示的なハートビートハンドシェーキングシーケンスを示す図５を参照する。この例では、インターフェース３００は、ハンドシェーキングモードで開始し、チップ１０６は、５０２において、第１のワイヤ３０２上でハートビート信号を送ることによって、ハートビートハンドシェーキングシーケンスを開始する。場合によっては、チップ１０６は、第１の状態から第２の状態への第１のワイヤの遷移を引き起すことによって、第１のワイヤ３０２上でハートビート信号を送り得る。たとえば、図５に示されるように、チップ１０６は、第１のワイヤを低く駆動することによって、第１のワイヤ３０２上でハートビート信号を送り得る。（生体モジュール１０８に低電力モードから通常動作モードに遷移させる）第１のワイヤ３０２上のハートビートが生体モジュール１０８によって検出され、これは、５０４において、生体モジュール１０８に第２のワイヤ３０４上でハートビートを肯定応答させる。場合によっては、生体モジュール１０８は、第１の状態から第２の状態への第２のワイヤの遷移を引き起すことによって、第２のワイヤ３０４上でハートビートを肯定応答し得る。たとえば、図５に示されるように、生体モジュール１０８は、第２のワイヤ３０４を低く駆動することによって、ハートビートを肯定応答し得る。

【0107】

[00126]ハートビート肯定応答を受信したことに応答して、チップ１０６は、５０６において、第１のワイヤ３０２上でハートビートを除去するが、ハンドシェーキングモードにとどまる。場合によっては、チップ１０６は、第１のワイヤを第２の状態から第１の状態に駆動することによって、第１のワイヤ３０２上でハートビートを除去し得る。たとえば、図５に示されるように、チップ１０６は、第１のワイヤ３０２を高く駆動することによって、第１のワイヤ３０２上でハートビート信号を除去し得る。ハートビートの除去を検出したことに応答して、生体モジュール１０８は、生体モジュール１０８がデータを受信する準備ができていることを示す信号を第２のワイヤ３０４上で送り、５０８において第２のワイヤ３０４を解放することになる。場合によっては、生体モジュール１０８は、生体モジュール１０８がデータを受信する準備ができていることを示すことができ、第２のワイヤ３０４を第２の状態から第１の状態に駆動し戻すことによって、第２のワイヤを解放することになる。たとえば、図５に示されるように、生体モジュール１０８は、生体モジュール１０８がデータを受信する準備ができていることを示し、第２のワイヤ３０４を高く駆動することによって、第２のワイヤを解放し得る。これは、ハートビートハンドシェーキングシーケンスを完了し得、これはデータ転送モードへのインターフェース３００の遷移をトリガする。

【0108】

[00127]具体的には、チップ１０６および生体モジュール１０８は、ハートビートハンドシェーキングシーケンスの完了（すなわち、５１２における）からハンドシェークツーデータしきい値（ｔ_htd）時間量が経過した後、インターフェース３００をデータ転送モードで動作させ始めることができる。たとえば、ハートビートハンドシェーキングシーケンスの完了後にハンドシェークツーデータしきい値時間量が経過した後、チップ１０６は、（５１４において）ＳＰＩデータ転送ごとにクロック信号を提供するために第１のワイヤ３０２を、およびデータ転送を開始するために第２のワイヤ３０４を駆動し始めることができる。ハンドシェークツーデータしきい値は、チップ１０６および生体モジュール１０８にインターフェース３００をデータ転送モードで動作させるように自らを再構成するために十分な時間を与えるように選択され得る。場合によっては、チップ１０６および／または生体モジュール１０８は、インターフェース３００をハンドシェーキングモードで動作させる１つのモジュールと、インターフェース３００をデータ転送モードで動作させる異なるモジュールとを有し得る。たとえば、チップ１０６または生体モジュール１０８は、インターフェース３００をデータ転送モードで動作させるＳＰＩモジュールと、インターフェース３００をハンドシェーキングモードで動作させるハンドシェーキングモジュールとを備え得る。これらの場合、インターフェース３００の第１および第２のワイヤは、モードに応じて、適切なモジュールに方向づけされ得る。適切なモジュールへの信号の方向づけは、ハードウェアまたはソフトウェア内で実施され得る。

【0109】

[00128]第２のワイヤ３０４がデータ転送モードでチップ１０６によって駆動されるように準備する際、生体モジュール１０８は、（すなわち、５１０において）ハートビートハンドシェーキングシーケンスの完了後にハンドシェークツー非駆動しきい値（ｔ_htu）時間量が経過した後、第２のワイヤ３０４を駆動することを停止し得る。ハンドシェークツー非駆動しきい値は、第２のワイヤ３０４に対する競合を回避するために、第２のワイヤ３０４がチップ１０６または生体モジュール１０８によって駆動されない時間期間が存在するように、ハンドシェークツーデータしきい値未満である。ハンドシェークツー非駆動しきい値は、生体モジュール１０８がデータを受信する準備ができているという指示を検出し、さらにチップ１０６が第２のワイヤ３０４を駆動し始める前に第２のワイヤ３０４が駆動されない場合、十分な期間をチップ１０６に与えるように選択され得る。場合によっては、ハンドシェークツー非駆動しきい値は、１μｓと１０μｓとの間であってよく、ハンドシェークツーデータしきい値は、２０μｓよりも高くてよい。

【0110】

[00129]次に、その後に、チップ１０６がデータを送信するデータ転送モードへの遷移が続く、例示的なレディハンドシェーキングシーケンスを示す図６を参照する。これは、図４のコマンドデータ送信に対してレディハンドシェーキングシーケンスを、または応答ヘッダ肯定応答送信に対してレディハンドシェーキングシーケンスを実装するために使用され得る。レディハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８がデータを受信する準備ができていることを示すために使用され得る。この例では、インターフェース３００は、ハンドシェーキングモードで開始し、生体モジュール１０８は、６０２において、第２のワイヤ３０４を第１の状態から第２の状態に駆動することによって、レディハンドシェーキングシーケンスを開始する。たとえば、図６に示されるように、生体モジュール１０８は、第２のワイヤ３０４を低く駆動することによって、レディハンドシェーキングシーケンスを開始し得る。生体モジュール１０８は、次いで、その後、６０４において、第２のワイヤ３０４を第２の状態から第１の状態に駆動し戻すことによって、レディハンドシェーキングシーケンスの終了を示し得る。たとえば、図６に示されるように、生体モジュール１０８は、第２のワイヤ３０４を高く駆動することによって、レディハンドシェーキングシーケンスの終了を示し得る。レディハンドシェーキングシーケンスの完了は、データ転送モードへのインターフェース３００の遷移をトリガする。

【0111】

[00130]具体的には、チップ１０６および生体モジュール１０８は、（すなわち、６０８における）レディハンドシェーキングシーケンスの完了からハンドシェークツーデータしきい値（ｔ_htd）時間量が経過した後、インターフェース３００をデータ転送モードで動作させ始めることができる。たとえば、レディハンドシェーキングシーケンスの完了後にハンドシェークツーデータしきい値時間量が経過した後、チップ１０６は、（６１０において）ＳＰＩデータ転送ごとにクロック信号を提供するように第１のワイヤ３０２を駆動し、データ転送を開始するために第２のワイヤ３０４を駆動し始めることができる。上で説明されたように、ハンドシェークツーデータしきい値は、チップ１０６および生体モジュール１０８にインターフェース３００をデータ転送モードで動作させるように自らを再構成するために十分な時間を与えるように選択され得る。

【0112】

[00131]図５に示した例と同様に、第２のワイヤ３０４がデータ転送モードでチップ１０６によって駆動されるように準備する際、生体モジュール１０８は、（すなわち、６０６において）レディハンドシェーキングシーケンスの完了後にハンドシェークツー非駆動しきい値（ｔ_htu）時間量が経過した後、第２のワイヤを駆動することを停止し得る。ハンドシェークツー非駆動しきい値は、第２のワイヤ３０４に対する競合を回避するために、第２のワイヤ３０４がチップ１０６または生体モジュール１０８によって駆動されない時間期間が存在するように、ハンドシェークツーデータしきい値未満である。ハンドシェークツー非駆動しきい値は、図５に関して上で説明されたように選択され得る。

【0113】

[00132]次に、その後に、生体モジュール１０８がデータを送信するデータ転送モードへの遷移が続く、例示的なレディハンドシェーキングシーケンスを示す図７を参照する。これは、図４のコマンドヘッダ肯定応答に対してレディハンドシェーキングシーケンス、応答ヘッダ送信に対してレディハンドシェーキングシーケンス、または応答データ送信に対してレディハンドシェーキングシーケンスを実装するために使用され得る。レディハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８がデータを送信する準備ができていることを示すために使用され得る。この例は、図６に示した例と非常に類似するが、データ転送モードに遷移する（すなわち、第２のワイヤがハンドシェーキングモードと後続のデータ転送モードとで生体モジュール１０８によって駆動される）とき、第２のワイヤ３０４の方向づけは変更されないため、図６の例にあるように、第２のワイヤ３０４が駆動されない期間は存在しない。

【0114】

[00133]この例では、インターフェース３００は、ハンドシェーキングモードで開始し、生体モジュール１０８は、７０２において、第２のワイヤ３０４を第１の状態から第２の状態に駆動することによって、レディハンドシェーキングシーケンスを開始する。たとえば、図７に示されるように、生体モジュール１０８は、第２のワイヤ３０４を低く駆動することによって、レディハンドシェーキングシーケンスを開始し得る。生体モジュール１０８は、次いで、その後、７０４において、第２のワイヤ３０４を第２の状態から第１の状態に駆動し戻すことによって、レディハンドシェーキングシーケンスの終了を示し得る。たとえば、図７に示されるように、生体モジュール１０８は、第２のワイヤ３０４を高く駆動することによって、レディハンドシェーキングシーケンスの終了を示し得る。レディハンドシェーキングシーケンスの完了は、データ転送モードへのインターフェース３００の遷移をトリガする。

【0115】

[00134]具体的には、チップ１０６および生体モジュール１０８は、（すなわち、７０６における）レディハンドシェーキングシーケンスの完了後にハンドシェークツーデータしきい値（ｔ_htd）時間量が経過した後、インターフェース３００をデータ転送モードで動作させ始めることができる。たとえば、レディハンドシェーキングシーケンスの完了後にハンドシェークツーデータしきい値時間量が経過した後、チップ１０６は、（７０６において）ＳＰＩデータ転送ごとにクロック信号を提供するように第１のワイヤ３０２を駆動し始めることができ、生体モジュール１０８は、（７０８において）ＳＰＩデータ転送を開始するために第２のワイヤ３０４を駆動し始めることができる。上で説明されたように、ハンドシェークツーデータしきい値は、チップ１０６および生体モジュール１０８にインターフェース３００をデータ転送モードで動作させるように自らを再構成するために十分な時間を与えるように選択され得る。

【0116】

[00135]次に、その後ハンドシェーキングモードへの遷移が続く、例示的なチップ１０６データ転送を示す図８を参照する。これは、図４のレディハンドシェーキングシーケンスに対してコマンドヘッダ送信、コマンド実行ハンドシェーキングシーケンスに対してコマンドデータ送信、またはレディハンドシェーキングシーケンスに対して応答ヘッダ肯定応答送信を実装するために使用され得る。この例では、インターフェース３００はデータ転送モードで開始する。（８０２における）データ転送の完了は、ハンドシェーキングモードへの遷移をトリガする。

【0117】

[00136]具体的には、チップ１０６および生体モジュール１０８は、（すなわち、８０８において）データ転送の完了からデータツーハンドシェークしきい値（ｔ_dth）時間量が経過した後、インターフェース３００をハンドシェーキングモードで動作させ始めるように構成され得る。データツーハンドシェークしきい値は、生体モジュール１０８およびチップ１０６にインターフェース３００をハンドシェーキングモードで動作させるように自らを再構成するために十分な時間を与えるように選択され得る。上で説明されたように、場合によっては、チップ１０６および／または生体モジュール１０８は、インターフェース３００をハンドシェーキングモードで動作させる１つのモジュールと、インターフェース３００をデータ転送モードで動作させる異なるモジュールとを有し得る。たとえば、チップ１０６または生体モジュール１０８は、インターフェース３００をデータ転送モードで動作させるＳＰＩモジュールと、インターフェース３００をハンドシェーキングモードで動作させるハンドシェーキングモジュールとを備え得る。これらの場合、インターフェース３００の第１および第２のワイヤは、モードに応じて、適切なモジュールに方向づけされ得る。適切な内部モジュールへの信号のこの方向づけは、ハードウェアまたはソフトウェア内で実施され得る。

【0118】

[00137]第２のワイヤ３０４がハンドシェーキングモードで生体モジュール１０８によって駆動されるように準備する際、チップ１０６は、（すなわち、８０６において）データ転送の完了後にデータツー非駆動しきい値（ｔ_dtu）時間量が経過した後、第２のワイヤ３０４を駆動することを停止し得る。データツー非駆動しきい値は、ハンドシェーキングモードに遷移するときに第２のワイヤ３０４に対する競合を回避するために、データ転送の完了後、第２のワイヤ３０４がチップ１０６または生体モジュール１０８によって駆動されない時間期間が存在するように、データツーハンドシェークしきい値未満である。

【0119】

[00138]場合によっては、図８に示されるように、チップ１０６は、（すなわち、８０４における）データ転送の完了後、一定の時間期間、第１および第２のワイヤ３０２、３０４の両方を高く駆動するように構成され得る。これらの場合、第２のワイヤ３０４を高く駆動すること、すなわち、それの静止状態、と、第２のワイヤが駆動されない状態との間の時間期間は、本明細書において、静止ツー非駆動しきい値（ｔ_qtu）と呼ばれることがある。これらの場合、データツー非駆動しきい値は、第２のワイヤが駆動されない前に、第２のワイヤが高く、さらに競合を回避するために第２のワイヤが生体モジュール１０８によって駆動される前に、第２のワイヤがチップ１０６によって駆動されない十分な時間が存在することを保証するために、静止ツー非駆動しきい値が十分長いように、選択され得る。

【0120】

[00139]場合によっては、静止ツー非駆動しきい値は、１μｓよりも高くてよく、データツー非駆動しきい値は、１０μｓ未満であってよく、データツーハンドシェークしきい値は、２０μｓよりも高くてよい。

【0121】

[00140]次に、その後ハンドシェーキングモードへの遷移が続く、例示的な生体モジュール１０８データ転送を示す図９を参照する。これは、図４のレディハンドシェーキングシーケンスに対してコマンドヘッダ肯定応答送信、レディハンドシェーキングシーケンスに対して応答ヘッダ送信、またはレディハンドシェーキングシーケンスに対して応答データ送信を実装するために使用され得る。この例は、データ転送モードからハンドシェーキングモードに遷移するとき、第２のワイヤ３０４が方向づけを変更しないことを除いて、図８に示された例と同様である。

【0122】

[00141]この例ではインターフェース３００はデータ転送モードで開始する。（９０２における）データ転送の完了は、ハンドシェーキングモードへの遷移をトリガする。

【0123】

[00142]具体的には、チップ１０６および生体モジュール１０８は、（すなわち、９０６において）データ転送の完了からデータツーハンドシェークしきい値（ｔ_dth）時間量が経過した後、インターフェース３００をハンドシェーキングモードで動作させ始めるように構成され得る。データツーハンドシェークしきい値は、生体モジュール１０８およびチップ１０６にインターフェース３００をハンドシェーキングモードで動作させるように自らを再構成するために十分な時間を与えるように選択され得る。

【0124】

[00143]場合によっては、図９に示されるように、生体モジュール１０８は、（すなわち、９０４における）データ転送の完了後に一定の時間期間、ＳＰＩブロックを無効にし、第１のワイヤ３０２をハンドシェーキング入力として構成し、第２のワイヤ３０４をハンドシェーキング出力として構成し、最初にハンドシェーキング出力を高く駆動するように構成され得る。

【0125】

[00144]次に、チップ１０６と生体モジュール１０８との間のインターフェース１１２を実装するために使用され得る二線式インターフェース１０００の第２の例示的な実装形態を示す図１０を参照する。インターフェース１０００は、第１のワイヤまたは導体１００２と、第２のワイヤまたは導体１００４とを備える。インターフェース１０００は、ハンドシェーキングモードとデータ転送モードとで動作可能である。ハンドシェーキングモードで、ハンドシェーキングシーケンスを実施するために、第１のワイヤ１００２はチップ１０６によって駆動され、第２のワイヤ１００４は生体モジュール１０８によって駆動される。したがって、ハンドシェーキングモードで、第１のワイヤ１００２は、ハンドシェークアウト（ＨＳＯ）信号を送信するために使用され、第２のワイヤ１００４は、ハンドシェークイン（ＨＳＩ）信号を送信するために使用される。データ転送モードで、第２のワイヤ１００４は、クロック信号を提供するために生体モジュール１０８によって駆動され、第１のワイヤ１００２は、チップ１０６または生体モジュール１０８がデータを送信しているかに応じて、チップ１０６または生体モジュール１０８のいずれかによって駆動される。たとえば、チップ１０６がデータを生体モジュール１０８に送信している場合、チップ１０６が第１のワイヤ１００２を駆動し、生体モジュール１０８がデータをチップ１０６に送信している場合、生体モジュール１０８が第１のワイヤ１００２を駆動する。したがって、図１０のインターフェース１０００において、第２のワイヤ１００４は、常に生体モジュール１０８によって駆動され（すなわち、生体モジュール１０８の出力であり）、第１のワイヤ１００２は、チップ１０６または生体モジュール１０８のいずれかによって駆動され得る（すなわち、それは、チップ１０６または生体モジュール１０８の出力である）。

【0126】

[00145]場合によっては、インターフェース１０００がデータ転送モードで動作しているとき、データ転送は、ＩＳＯ７８１６ユニバーサル非同期受信機／送信機（ＵＡＲＴ）インターフェースに従って実施される。したがって、これらの場合、チップ１０６および生体モジュール１０８がインターフェース１０００をデータ転送モードで動作させるとき、インターフェースは、ＵＡＲＴインターフェースとして働く。当業者に知られているように、ＵＡＲＴインターフェースは、その上でデータが送信される、少なくとも１つのデータワイヤを備え、その上でクロック信号が送信されるワイヤを有し得る。

【0127】

[00146]データパケット（たとえば、バイト）をデータワイヤ上で送信するために、データパケットが送られようとしていることを受信機に警告し、受信機内のクロックに送信機のクロックと同期させるために、「スタートビット」と呼ばれるビットが使用される。スタートビットの後、データパケットの個々のビットが送られる。場合によっては、データパケット内にエラーが存在するかどうかを決定する際に受信機を助けるために、エラー検出ビット（すなわち、パリティビット）がデータパケットのビットの後に追加され得る。個々のビットのすべて（および、場合によっては、パリティビット）が送られた後、データパケット（たとえば、バイト）の終了をシグナリングするために、１つまたは複数の「停止ビット」が送られる。受信機がスタートビットを受信するとき、受信機は、ボーレートとして知られている、指定された周波数において着信ビットの読取りを開始する。当業者に知られているように、ボーレートは、ビット／秒（ｂｐｓ）で表される、データ転送の速度の測度である。

【0128】

[00147]場合によっては、共通クロック信号が使用されてもよい。クロックエッジの位置がデータがどこに送信またはサンプリングされるかを決定する、ＳＰＩなどの同期通信プロトコルと異なり、ＵＡＲＴ（非同期通信プロトコル）の場合、クロック信号は、ボーレートを導出するためだけに使用される。たとえば、クロック信号の送信機および受信者は、受信されたクロック信号の周波数に比例するようにボーレートを選択する。限定されないが、パケット内のデータビットの数、パリティビットが生成／検査されるか否か、停止ビットの数、クロック信号とボーレートとの間の周波数関係、およびデータライン／ワイヤの数など、ＵＡＲＴパラメータのうちの１つまたは複数が構成可能であり得る。

【0129】

[00148]ＩＳＯ７８１６ ＵＡＲＴインターフェースは、ＩＳＯ７８１６に従って構成されたＵＡＲＴインターフェースである。より具体的には、ＩＳＯ７８１６ ＵＡＲＴインターフェースは、ＵＡＲＴパラメータのうちの１つまたは複数がＩＳＯ７８１６規格に従って指定または制限されるＵＡＲＴインターフェースである。たとえば、ＩＳＯ７８１６は、データパケットが８ビットを有することを指定し、したがって、ＩＳＯ７８１６ ＵＡＲＴインターフェースは、８ビットデータパケットを使用するように構成されることになる。

【0130】

[00149]インターフェース１０００がＵＡＲＴデータ転送モードで動作しているとき、クロック信号（ＵＡＲＴ ＣＬＫ）を提供するために第２のワイヤ１００４が使用され、データ（ＵＡＲＴ ＤＡＴＡ）を送信するために第１のワイヤ１００２が使用される。

【0131】

[00150]上で説明されたように、場合によっては、チップ１０６は、コマンド応答ベースの動作または方法を通して、生体モジュール１０８を制御するように構成され得る。当業者に知られているように、コマンド応答ベースの動作において、コマンド応答シーケンスは、スレーブ（たとえば、生体モジュール１０８）にコマンドを送るホストまたはマスタ（たとえば、チップ１０６）によって開始される。コマンドを受信したことに応答して、スレーブ（たとえば、生体モジュール１０８）は、コマンドを実行して、応答をマスタ（たとえば、チップ１０６）に送り返す。場合によっては、チップ１０６と生体モジュール１０８との間のコマンド応答シーケンス中、インターフェース１０００の少なくとも１つのモード遷移が存在する。具体的には、チップ１０６および生体モジュール１０８は、少なくとも１回、インターフェース１０００をハンドシェーキングモードで動作させることからデータ転送モードで動作させることに遷移させるように、および／またはインターフェース１０００をデータ転送モードで動作させることからハンドシェーキングモードで遷移させるように構成される。たとえば、場合によっては、チップ１０６および生体モジュール１０８は、インターフェースをハンドシェーキングモードで開始し、ハンドシェーキングシーケンスが完了した後、チップ１０６がコマンドを開始し（たとえば、コマンドまたはコマンドヘッダを送信し）得るデータ転送モードにインターフェース１０００を遷移させるように構成され得る。インターフェース３００は、次いで、コマンド応答シーケンスが完了するまで（たとえば、生体モジュール１０８がコマンドに対する応答を送信するまで）ハンドシェーキングモードとデータ転送モードとを交互に行い得る。コマンド応答シーケンスの異なる時点において実施される異なるハンドシェーキングシーケンスがあり得る。

【0132】

[00151]次に、例示的なコマンド応答シーケンスと、コマンド応答シーケンス中に生じ得るモード遷移とを示す図１１を参照する。この例では、背の高い矩形１１０２は、インターフェースがハンドシェーキングモードで動作していることを示すために使用され、上位が短い矩形１１０４は、インターフェースがデータ転送モードで動作しており、チップ１０６が第１のワイヤ１００２を駆動していること（すなわち、チップ１０６がデータを送信していること）を示し、下位が短い矩形１１０６は、インターフェースがデータ転送モードで動作しており、生体モジュール１０８が第１のワイヤ１１０２を駆動していること（すなわち、生体モジュール１０８がデータを送信していること）を示すために使用され、楕円１１０８は、モード遷移を示すために使用される。

【0133】

[00152]図１１の例では、インターフェース１０００は、チップ１０６および生体モジュール１０８がハートビートハンドシェーキングシーケンスを実施するハンドシェーキングモード１１０２₁で開始することが分かる。場合によっては、ハートビートハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８が何らかの作業を行うこと（たとえば、アクションを実施することまたはコマンドを実行すること）をチップ１０６が望むことを生体モジュール１０８に通知し、生体モジュール１０８がコマンドを実行する準備ができていることを検証または確証するために実施され得る。場合によっては、生体モジュール１０８がチップ１０６とコマンド応答シーケンスを実行していないとき、生体モジュール１０８は、低電力モードに入ることができる。これらの場合、ハートビートハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８を低電力モードから通常動作モードに遷移させ得る。ハートビートハンドシェーキングシーケンスが完了すると、インターフェース１０００は、チップ１０６がコマンドヘッダを送信するデータ転送モード１１０４₁に遷移される１１０８₁。コマンドヘッダは、生体モジュール１０８によって実行されることになるコマンド（たとえば、生体モジュール１０８によって実施されることになるアクション）を指定し得る。たとえば、コマンドヘッダは、生体モジュール１０８がデバイス１００のユーザの生体認証を実施することを指定し得る。コマンドヘッダが送信されると、インターフェースは、レディハンドシェーキングシーケンスが実施されるハンドシェーキングモード１１０２₂に遷移され戻される１１０８₂。レディハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８がデータを送信する準備ができていることを示すために実施され得る。レディハンドシェーキングシーケンスが完了すると、インターフェース１０００は、生体モジュール１０８がコマンドヘッダの肯定応答を送信するデータ転送モード１１０６₁に遷移される１１０８₃。肯定応答が送信されると、インターフェース１０００は、コマンドヘッダに加えて、コマンドデータが生体モジュールに送信されることになるかどうかに応じて、１１０８₄または１１０８₆において、ハンドシェーキングモード１１０２₃または１１０２₄に遷移され得る。

【0134】

[00153]上で説明されたように、コマンドを実行する際に生体モジュール１０８によって使用されることになるコマンドヘッダの後、（概して、コマンドデータと呼ばれることがある）追加情報が生体モジュール１０８に提供され得る。コマンドデータは、たとえば、コマンドヘッダ内で指定されるコマンドを実行するためのパラメータおよび／またはコマンドを実行する際に生体モジュール１０８によって使用されることになる情報を指定し得る。これらの場合、コマンドヘッダの肯定応答が生体モジュール１０８によって送信された後、インターフェース１０００は、レディハンドシェーキングシーケンスが実施され得るハンドシェーキングモード１１０２₃に遷移される１１０８₄。レディハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８がデータを受信する準備ができていることを示すために実施され得る。レディハンドシェーキングシーケンスが完了すると、インターフェース１０００は、チップ１０６がコマンドヘッダを送信するデータ転送モード１１０４₂に遷移される１１０８₅。コマンドデータが送信されると、インターフェース１０００は、ハンドシェーキングモード１１０２₄に遷移され戻される１１０８₆。しかしながら、コマンドデータが何も存在しない場合、コマンドヘッダの肯定応答が送信された後、インターフェース１０００は、１１０８₆において、ハンドシェーキングモード１１０２₄に遷移され得る。

【0135】

[00154]ハンドシェーキングモード１１０２₄状態になると、生体モジュール１０８がコマンドを実行している間、コマンド実行ハンドシェーキングシーケンスが実行され得、コマンドが生体モジュール１０８によって実行されると、レディハンドシェーキングシーケンスが実装され得る。レディハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８がこのときデータを送信する準備ができていることを示すために実施され得る。

【0136】

[00155]レディハンドシェーキングシーケンスが実施されると、インターフェース１０００は、生体モジュール１０８が応答ヘッダを送信するデータ転送モード１１０６₂に遷移される１１０８₇。応答ヘッダが送信されると、インターフェース１０００は、レディハンドシェーキングシーケンスが実施されるハンドシェーキングモード１１０２₅に遷移され戻される１１０８₈。レディハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８がデータを受信する準備ができていることを示すために実施され得る。レディハンドシェーキングシーケンスが完了すると、インターフェース１０００は、チップ１０６が応答ヘッダの肯定応答を送信するデータ転送モード１１０４₃に遷移される１１０８₉。肯定応答が送信されると、インターフェース１０００は、応答ヘッダに加えて、応答データがチップ１０６に送信されることになるかどうかに応じて、１１０８₁₀または１１０８₁₂において、ハンドシェーキングモード１１０２₆または１１０２₇に遷移される。

【0137】

[00156]具体的には、場合によっては、応答ヘッダの後、（応答データと呼ばれることがある）追加情報がチップ１０６に提供され得る。これらの場合、応答ヘッダの肯定応答がチップ１０６によって送信された後、インターフェース１０００は、レディハンドシェーキングシーケンスが実施され得るハンドシェーキングモード１１０２₆に遷移される１１０８₁₀。レディハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８がデータを送信する準備ができていることを示すために実施され得る。レディハンドシェーキングシーケンスが完了すると、インターフェース１０００は、生体モジュール１０８が応答データを送信するデータ転送モード１１０６₃に遷移される１１０８₁₁。応答データが送信されると、インターフェース１０００は、チップ１０６が、たとえば、新しいコマンド応答シーケンスを開始させるためにハートビートハンドシェーキングシーケンスを開始し得るハンドシェーキングモード１１０２₇に遷移され戻される１１０８₁₂。しかしながら、応答データが何も存在しない場合、応答ヘッダの肯定応答が送信された後、インターフェース１０００は、１１０８₁₂において、チップ１０６が、たとえば、新しいコマンド応答シーケンスを開始させるためにハートビートハンドシェーキングシーケンスを開始し得るハンドシェーキングモード１１０２₇に遷移される。

【0138】

[00157]次に、第２の例示的なコマンド応答シーケンスと、チップ１０６および生体モジュール１０８がインターフェース１０００をデータ転送モードで動作させているとき、ＩＳＯ７８１６ ＵＡＲＴに従ってインターフェース１０００を動作させる場合に生じ得るモード遷移とを示す図１２を参照する。この例は、インターフェース１０００が、各データ転送の後、ハンドシェーキングモードに遷移され戻されないことを除いて、図１１に示された例と同様である。具体的には、この例では、ハートビートハンドシェーキングシーケンスの完了後、インターフェース１０００は、データ転送モードに遷移され、インターフェース１０００は、次いで、生体モジュール１０８がコマンドを実行しているときを除いて、コマンド応答シーケンスが完了するまで、データ転送モードにとどまる。ＳＰＩデータ転送において、スレーブはデータを送るまたは受信する準備ができているため、レディハンドシェーキングは、いつクロックをオンにする（すなわち、クロック信号を生成する）かをＳＰＩマスタ（たとえば、チップ１０６）に告げるが、プロトコルがどのデバイス（または、チップ１０６または生体モジュール１０８）が次に送ることになるかを定義するため、これは、ＩＳＯ７８１６ ＵＡＲＴデータ転送では必要ではない。図１１に示された例と比較して、図１２に示される例における低減された数のモード遷移により、モードを不要に切り替えるオーバヘッドにおける時間を節約するため、コマンド応答シーケンスがさらに効率的に実施されることが可能になる。

【0139】

[00158]図１２の例では、インターフェース１０００は、チップ１０６および生体モジュール１０８がハートビートハンドシェーキングシーケンスを実施するハンドシェーキングモード１２０２₁で開始する。場合によっては、ハートビートハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８が何らかの作業を行うこと（たとえば、アクションを実施することまたはコマンドを実行すること）をチップ１０６が望むことを生体モジュール１０８に通知し、生体モジュール１０８がコマンドを実行する準備ができていることを確証するために実施され得る。上で説明されたように、生体モジュール１０８がチップ１０６とコマンド応答シーケンスを実行していないとき、生体モジュール１０８は、低電力モードに入ることができる。これらの場合、ハートビートハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８を低電力モードから通常動作モードに遷移させ得る。ハートビートハンドシェーキングシーケンスが完了すると、インターフェース１０００は、チップ１０６がコマンドヘッダを生体モジュール１０８に送信するデータ転送モード１２０４₁に遷移される１２０８₁。コマンドヘッダは、生体モジュール１０８によって実行されることになるコマンド（たとえば、生体モジュール１０８によって実施されることになるアクション）を指定し得る。たとえば、コマンドヘッダは、生体モジュール１０８がデバイス１００のユーザの生体認証を実施することを指定し得る。

【0140】

[00159]コマンドヘッダが送信されると、図１１におけるようにハンドシェーキングモードに遷移され戻される代わりに、インターフェース１０００は、生体モジュール１０８がコマンドヘッダの肯定応答を送信するデータ転送モード１２０６₁にとどまる。次に何が起こるかは、チップ１０６から生体モジュール１０８に送られることになるコマンドデータが存在するかどうかに依存する。コマンドデータが何も存在しない場合、インターフェース１０００は、生体モジュール１０８がコマンドを実行する間、チップ１０６および生体モジュール１０８がコマンド実行ハンドシェーキングシーケンスを実施するハンドシェーキングモード１２０２₂に遷移する１２０８₂。しかしながら、送られるべきコマンドデータが存在する場合、インターフェース１０００は、データ転送モード１２０４₂にとどまり、コマンドデータがチップ１０６から生体モジュール１０８に送信される。コマンドデータ送信が完了すると、インターフェース１０００は、生体モジュール１０８がコマンドを実行する間、チップ１０６および生体モジュール１０８がコマンド実行ハンドシェーキングシーケンスを実施するハンドシェーキングモード１２０２₂に遷移される１２０８₃。

【0141】

[00160]生体モジュール１０８がコマンドの実行を完了すると、生体モジュール１０８は、レディハンドシェーキングシーケンスを実施することによって、完了をシグナリングする。レディハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８が応答ヘッダを送信するデータ転送モード１２０６₂への遷移１２０８₄をトリガする。応答ヘッダ送信が完了すると、インターフェース１０００が、図１１におけるようにハンドシェーキングモードに遷移され戻される代わりに、インターフェース１０００は、データ転送モード１２０４₃にとどまり、チップ１０６は、応答ヘッダの肯定応答を送信する。次に何が起こるかは、生体モジュール１０８からチップ１０６に送られるべき応答データが存在するかどうかに依存する。応答データが何も存在しない場合、インターフェース１０００は、チップ１０６が新しいコマンド応答シーケンスを開始させるためにハートビートハンドシェーキングシーケンスを開始し得るハンドシェーキングモード１２０２₃に遷移する１２０８₅。しかしながら、送られるべき応答データが存在する場合、インターフェース１０００は、データ転送モード１２０６₃にとどまり、応答データが生体モジュール１０８からチップ１０６に送信される。応答データ送信が完了すると、インターフェース１０００は、チップ１０６が、たとえば、新しいコマンド応答シーケンスを開始させるためにハートビートハンドシェーキングシーケンスを開始し得る、ハンドシェーキングモード１２０２₃に遷移される１２０８₆。

【0142】

[00161]場合によっては、図１１および図１２に示されるように、インターフェース１０００をハンドシェーキングモードで動作させることからインターフェースをデータ転送モードで動作させることに遷移させることは、ハンドシェーキングシーケンス（たとえば、ハートビートハンドシェーキングシーケンス、レディハンドシェーキングシーケンス）の完了によってトリガされ得る。これらの場合、チップ１０６および生体モジュール１０８がインターフェース１０００をデータ転送モードで動作させるように自らを再構成するために十分な時間を有することを保証するために、チップ１０６および生体モジュール１０８は、ハンドシェーキングシーケンスの完了後にハンドシェークツーデータしきい値時間量が経過した後でのみ、インターフェース１０００をデータ転送モードで動作させるように構成され得る。ハンドシェークツーデータしきい値は、経験的に決定され得る。

【0143】

[00162]場合によっては、図１１に示されるように、インターフェース１０００をデータ転送モードで動作させることからインターフェースをハンドシェーキングモードで動作させることに遷移させることは、データ転送（たとえば、コマンドヘッダ、コマンドデータ、肯定応答、応答ヘッダ、または応答データの送信）の完了によってトリガされ得る。これらの場合、チップ１０６および生体モジュール１０８がインターフェース１０００をハンドシェーキングモードで動作させるように自らを再構成するために十分な時間を有することを保証するために、チップ１０６および生体モジュール１０８は、データ転送の完了後にデータツーハンドシェークしきい値時間量が経過した後でのみ、インターフェース１０００をハンドシェーキングモードで動作させるように構成され得る。データツーハンドシェークしきい値は、経験的に決定され得る。

【0144】

[00163]（その例示的なタイミングしきい値を含めて）モード同士の間の例示的なハンドシェーキングシーケンスおよび遷移は、図１３から図１７を参照しながら以下で説明される。これらの例では、チップ１０６および生体モジュール１０８は、インターフェース１０００をデータ転送モードで動作させているとき、ＩＳＯ７８１６ ＵＡＲＴに従ってインターフェース１０００内で動作するように構成される。この例では、ＵＡＲＴは、８ビットデータ、１ストップビット、パリティなし（すなわち、バイト当たり１０ビット周期）対して構成される。しかしながら、これが単なる例であることは当業者には明らかであろう。

【0145】

[00164]次に、その後に、チップ１０６がコマンドヘッダを送信するデータ転送モードへの遷移が続く、例示的なハートビートハンドシェーキングシーケンスを示す図１３を参照する。この例では、インターフェース１０００は、ハンドシェーキングモードで開始し、チップ１０６は、１３０２において、第１のワイヤ１００２上でハートビート信号を送ることによって、ハートビートハンドシェーキングシーケンスを開始する。場合によっては、チップ１０６は、第１の状態から第２の状態への第１のワイヤ１００２の遷移を引き起すことによって、第１のワイヤ１００２上でハートビート信号を送り得る。たとえば、図１３に示されるように、チップ１０６は、（静止状態が高いとき）第１のワイヤ１００２を低く駆動することによって、第１のワイヤ１００２上でハートビート信号を送り得る。第１のワイヤ１００２上でハートビートが生体モジュール１０８によって検出され（これは、生体モジュール１０８に低電力モードから通常動作モードに遷移させ得る）、これは、１３０４において、生体モジュール１０８にハートビートを第２のワイヤ１００４上で肯定応答させる。場合によっては、生体モジュール１０８は、第２のワイヤ１００４を第１の状態から第２の状態に駆動することによって、第２のワイヤ１００４上でハートビートを肯定応答し得る。たとえば、図１３に示されるように、生体モジュール１０８は、（静止状態が高い場合）第２のワイヤ１００４を低く駆動することによって、ハートビートを肯定応答し得る。

【0146】

[00165]ハートビート肯定応答を受信したことに応答して、チップ１０６は、１３０６において、第１のワイヤ１００２上でハートビートを除去するが、ハンドシェーキングモードにとどまる。場合によっては、チップ１０６は、第１のワイヤ１００２を第２の状態から第１の状態に駆動することによって、第１のワイヤ１００２上でハートビートを除去し得る。たとえば、図１３に示されるように、チップ１０６は、第１のワイヤ１００２を高く駆動すること（すなわち、第１のワイヤ１００２を静止状態に戻すこと）によって、第１のワイヤ１００２上でハートビート信号を除去し得る。ハートビートの除去を検出したことに応答して、生体モジュール１０８は、１３０８において、生体モジュール１０８がデータを受信する準備ができていることを示す信号を第２のワイヤ１００４上で送る。場合によっては、生体モジュール１０８は、第２のワイヤ１００４を第２の状態から第１の状態に駆動し戻すことによって、生体モジュール１０８がデータを受信する準備ができていることを示し得る。たとえば、図１３に示されるように、生体モジュール１０８は、第２のワイヤ１００４を高く駆動すること（すなわち、第２のワイヤ１００４を静止状態に戻すこと）によって、生体モジュール１０８がデータを受信する準備ができていることを示し得る。これは、ハートビートハンドシェーキングシーケンスを完了し得、これはデータ転送モードへのインターフェース１０００の遷移をトリガする。

【0147】

[00166]チップ１０６および生体モジュール１０８は、（すなわち、１３１０における）ハートビートハンドシェーキングシーケンスの完了からハンドシェークツーデータしきい値（ｔ_htd）時間量が経過した後、インターフェース１０００をデータ転送モードで動作させ始めることができる。たとえば、ハートビートハンドシェーキングシーケンスの完了後にハンドシェークツーデータしきい値時間量が経過した後、生体モジュール１０８は、クロック信号を提供するために第２のワイヤ１００４を駆動し始めることができる。チップ１０６は、次いで、チップ１０６がデータ（たとえば、コマンドヘッダ）を送信する前に、クロックが安定するのを待機し得る（たとえば、チップ１０６は、生体モジュール１０８がクロック信号を駆動し始めた後、一定のサイクル数（たとえば、１６）待機し得る）。

【0148】

[00167]ハンドシェークツーデータしきい値は、チップ１０６および生体モジュール１０８にインターフェース１０００をデータ転送モードで動作させるように自らを再構成するために十分な時間を与えるように選択され得る。場合によっては、ハンドシェークツーデータしきい値は、少なくとも２０μｓであってよい。場合によっては、チップ１０６および／または生体モジュール１０８は、インターフェース１０００をハンドシェーキングモードで動作させるかまたは制御する１つのモジュールと、インターフェース１０００をデータ転送モードで動作させるかまたは制御する異なるモジュールとを有し得る。たとえば、チップ１０６または生体モジュール１０８は、インターフェース１０００をデータ転送モードで動作させるＵＡＲＴモジュールと、インターフェース１０００をハンドシェーキングモードで動作させるハンドシェーキングモジュールとを備え得る。これらの場合、インターフェース１０００の第１および第２のワイヤは、モードに応じて、適切なモジュールに方向づけされ得る。適切なモジュールへの信号の方向づけは、ハードウェアまたはソフトウェア内で実施され得る。

【0149】

[00168]次に、その後に、チップ１０６がデータを送信するデータ転送モードへの遷移が続く、例示的なレディハンドシェーキングシーケンスを示す図１４を参照する。これは、図１１のコマンドデータ転送に対してレディハンドシェーキングシーケンス、または応答ヘッダ肯定応答送信に対してレディハンドシェーキングシーケンスを実装するために使用され得る。レディハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８がデータを受信する準備ができていることを示すために使用され得る。この例では、インターフェース１０００は、ハンドシェーキングモードで開始し、生体モジュール１０８は、１４０２において、第２のワイヤ１００４を第１の状態から第２の状態に駆動することによって、レディハンドシェーキングシーケンスを開始する。たとえば、図１４に示されるように、生体モジュール１０８は、第２のワイヤ１００４を低く駆動することによって、レディハンドシェーキングシーケンスを開始し得る。生体モジュール１０８は、次いで、その後、１４０４において、第２のワイヤ１００４を第２の状態から第１の状態に駆動し戻すことによって、レディハンドシェーキングシーケンスの終了を示し得る。たとえば、図１４に示されるように、生体モジュール１０８は、第２のワイヤ１００４を高く駆動することによって、レディハンドシェーキングシーケンスの終了を示し得る。レディハンドシェーキングシーケンスの完了は、データ転送モードへのインターフェース１０００の遷移をトリガする。

【0150】

[00169]具体的には、チップ１０６および生体モジュール１０８は、（すなわち、１４０６において）レディハンドシェーキングシーケンスの完了からハンドシェークツーデータしきい値（ｔ_htd）時間量が経過した後、インターフェース１０００をデータ転送モードで動作させ始めるように構成され得る。たとえば、レディハンドシェーキングシーケンスの完了からハンドシェークツーデータしきい値時間量が経過した後、生体モジュール１０８は、ＵＡＲＴデータ転送ごとにクロック信号を提供するために第２のワイヤ１００４を駆動し始めることができる。次いで、クロックが安定するのを待機した後（たとえば、所定のクロックサイクル数（たとえば、１６）の後）、チップ１０６は（１４０８において）それのデータ送信を開始し得る。上で説明されたように、ハンドシェークツーデータしきい値は、チップ１０６および生体モジュール１０８にインターフェース１０００をデータ転送モードで動作させるように自らを再構成するために十分な時間を与えるように選択され得る。

【0151】

[00170]次に、その後に、生体モジュール１０８がデータを送信するデータ転送モードへの遷移が続く、例示的なレディハンドシェーキングシーケンスを示す図１５を参照する。これは、図１１または図１２のコマンドヘッダ肯定応答に対してレディハンドシェーキングシーケンス、応答ヘッダ送信に対してレディハンドシェーキングシーケンス、または応答データ送信に対してレディハンドシェーキングシーケンスを実装するために使用され得る。レディハンドシェーキングシーケンスは、生体モジュール１０８がデータを送信する準備ができていることを示すために使用され得る。この例では、インターフェース１０００は、ハンドシェーキングモードで開始し、生体モジュール１０８は、１５０２において、第２のワイヤ１００４を第１の状態から第２の状態に駆動することによって、レディハンドシェーキングシーケンスを開始する。たとえば、図１５に示されるように、生体モジュール１０８は、第２のワイヤ１００４を低く駆動することによって、レディハンドシェーキングシーケンスを開始し得る。生体モジュール１０８は、次いで、その後、１５０４において、第２のワイヤ１００４を第２の状態から第１の状態に駆動し戻すことによって、レディハンドシェーキングシーケンスの終了を示し得る。たとえば、図１５に示されるように、生体モジュール１０８は、第２のワイヤ１００４を高く駆動することによって、レディハンドシェーキングシーケンスの終了を示し得る。レディハンドシェーキングシーケンスの完了は、データ転送モードへのインターフェース１０００の遷移をトリガする。

【0152】

[00171]データ転送モードへの遷移は、生体モジュール１０８がデータを送信することを可能にするためであるが、この例では、チップ１０６および生体モジュール１０８は、最初に、チップ１０６が生体モジュール１０８によるデータ送信要求の肯定応答を送ることができるように、インターフェース１０００をチップ１０６がデータを送信するデータ転送モード（すなわち、チップ１０６が第１のワイヤ１００２を駆動しているデータ転送モード）で動作させるように構成される。具体的には、レディハンドシェーキングシーケンスの完了は、生体モジュール１０８にデータ転送のための出力クロック（たとえば、ＵＡＲＴクロック）になるように第２のワイヤ１００４を遷移させ、チップ１０６にデータ出力（たとえば、ＵＡＲＴデータアウト）になるように第１のワイヤ１００２を遷移させる。

【0153】

[00172]チップ１０６および生体モジュール１０８は、次いで、（すなわち、１５０６において）レディハンドシェーキングシーケンスの完了からハンドシェークツーデータしきい値（ｔ_htd）時間量が経過した後、インターフェース１０００をデータ転送モードで動作させ始めるように構成され得る。具体的には、（すなわち、１５０６において）レディハンドシェーキングシーケンスの完了からハンドシェークツーデータしきい値時間量が経過した後、生体モジュール１０８は、ＵＡＲＴデータ転送に従ってクロック信号を提供するために第２のワイヤ１００４を駆動し始めることができる。次いで、クロックが安定するのを待機した後（たとえば、すなわち、１５０８において、所定のクロックサイクル数（たとえば、１６）の後）、チップ１０６は、チップ１０６が、生体モジュール１０８が送ろうとしているデータを受け入れる準備ができていることを生体モジュール１０８に示すための肯定応答を第１のワイヤ１００２上で送信する。場合によっては。肯定応答は、シングルバイト（たとえば、０×０６ １６進法、０×ｆ９ １６進法）であってよく、または２バイト（たとえば、０×０６ ０×００ １６進法）であってもよい。ＳＰＩデータ転送において、マスタ（たとえば、チップ１０６）はクロック信号を生成し、マスタ（たとえば、チップ１０６）は、そのマスタがデータを受信する準備ができるまで、クロック信号を生成しないことになるため、この肯定応答は、図３から図９に関して上で説明されたインターフェース３００において使用されない。肯定応答の送信は、生体モジュール１０８がデータを送信する（すなわち、第１のワイヤ１００２が生体モジュール１０８によって駆動される）データ転送モードへのインターフェース１０００の遷移をトリガする。

【0154】

[00173]具体的には、（すなわち、１５１０において）肯定応答が送信されると、チップ１０６は、第１のワイヤ１００２をデータ転送入力（たとえば、ＵＡＲＴデータ入力）に遷移させ、生体モジュール１０８は、第１のワイヤ１００２をデータ転送出力（たとえば、ＵＡＲＴデータ出力）に遷移させ、次いで、生体モジュール１０８は、それのデータ（たとえば、コマンドヘッダ肯定応答、応答ヘッダ、または応答データ）を送信する。

【0155】

[00174]次に、その後、ハンドシェーキングモードへの遷移が続く、例示的なチップ１０６データ転送を示す図１６を参照する。これは、図１１のレディハンドシェーキングシーケンスに対してコマンドデータ転送、図１１および図１２のコマンド実行ハンドシェーキングシーケンスに対してコマンドデータ転送、または図１１のレディハンドシェーキングシーケンスに対して応答ヘッダ肯定応答転送を実装するために使用され得る。この例では、インターフェース１０００は、チップ１０６がデータ（たとえば、コマンドヘッダ、コマンドデータ、応答ヘッダ肯定応答）を送信するデータ転送モードで開始する。（たとえば、１６０２において、データ転送の最後のバイトの停止ビットの送信によって示される）データ転送の完了は、ハンドシェーキングモードへの遷移をトリガする。

【0156】

[00175]具体的には、データ転送の完了に続いて（すなわち、１６０４において、生体モジュール１０８がデータ転送の終了を検出した後）、チップ１０６および生体モジュール１０８は、インターフェース１０００をハンドシェーキングモードに遷移させ始めることができる。たとえば、チップ１０６は、第１のワイヤ１００２をハンドシェーク出力になるように、および第２のワイヤ１００４をハンドシェーク入力になるように構成し得、生体モジュール１０８は、第１のワイヤ１００２をハンドシェーク入力になるように、および第２のワイヤ１００４をハンドシェーク出力になるように構成し得る。次いで、（すなわち、１６０６において）チップ１０６および生体モジュール１０８がインターフェース１０００をハンドシェーキングモードに遷移させ始めたときからデータツーハンドシェークしきい値時間量（ｔ_dth）が経過した後、チップ１０６および生体モジュール１０８は、インターフェース１０００をハンドシェーキングモードで動作させ始めることができる（たとえば、チップ１０６または生体モジュール１０８のいずれかがハンドシェーキングシーケンスを開始し得る）。たとえば、１６０６において、生体モジュール１０８は、レディハンドシェーキングシーケンスを開始するために第２のワイヤ１００４を低く駆動し得るか、または１６０６において、チップ１０６は、ハートビートハンドシェーキングシーケンスを開始するために第１のワイヤ１００２を低く駆動し得る。データツーハンドシェークしきい値は、チップ１０６または生体モジュール１０８がハンドシェーキングシーケンスの開始を検出し得る（たとえば、チップ１０６または生体モジュール１０８が、本明細書でハンドシェーキングエッジと呼ばれることがある高・低遷移を検出する準備ができている）ように、他のデバイスが自らを再構成する時間を有する前に、チップ１０６または生体モジュール１０８がハンドシェーキングシーケンスを開始しないことを保証するために実装され得る。

【0157】

[00176]次に、その後ハンドシェーキングモードへの遷移が続く、例示的な生体モジュール１０８データ転送を示す図１７を参照する。これは、図１１のレディハンドシェーキングシーケンスに対してコマンドヘッダ肯定応答転送、図１１のレディハンドシェーキングシーケンスに対して応答ヘッダ転送、または図１１および図１２のレディハンドシェーキングシーケンスに対して応答データ転送を実装するために使用され得る。この例では、インターフェース１０００は、生体モジュール１０８がデータ（たとえば、コマンドヘッダ肯定応答、応答ヘッダ、応答データ）を送信するデータ転送モードで開始する。（たとえば、１７０２において、データの最後のバイトの停止ビットの送信によって示される）データ転送の完了は、ハンドシェーキングモードへの遷移をトリガする。

【0158】

[00177]具体的には、データ転送の完了に続いて（すなわち、１７０４において、チップ１０６がデータ転送の終了を検出した後）、チップ１０６および生体モジュール１０８は、インターフェース１０００をハンドシェーキングモードで遷移させ始める。たとえば、チップ１０６は、第１のワイヤ１００２をハンドシェーク出力になるように、および第２のワイヤ１００４をハンドシェーク入力になるように構成し、生体モジュール１０８は、第１のワイヤ１００２をハンドシェーク入力になるように、および第２のワイヤ１００４をハンドシェーク出力になるように構成する。次いで、（すなわち、１７０６において）チップ１０６および生体モジュール１０８がインターフェース１０００をハンドシェーキングモードで遷移させ始めたときからデータツーハンドシェークしきい値時間量（ｔ_dth）が経過した後、チップ１０６および生体モジュール１０８は、インターフェース１０００をハンドシェーキングモードで動作させ始めることができる（たとえば、チップ１０６または生体モジュール１０８のいずれかがハンドシェーキングシーケンスを開始し得る）。たとえば、１７０６において、生体モジュール１０８は、レディハンドシェーキングシーケンスを開始するために第２のワイヤ１００４を低く駆動し得るか、または１７０６において、チップ１０６は、ハートビートハンドシェーキングシーケンスを開始するために第１のワイヤ１００２を低く駆動し得る。

【0159】

[00178]上で説明された両方の例示的なインターフェース実装形態（たとえば、図３から図９に関して説明された例示的な実装形態および図１０から図１７に関して上で説明された例示的な実装形態）では、ハンドシェークアウトワイヤ（たとえば、第１のワイヤ３０２または１００２）は、コマンド実行中、ある状態（たとえば、高）に駆動され得、ハンドシェークインワイヤ（たとえば、第２のワイヤ３０４または１００４）は、コマンド実行中、異なる状態（たとえば、低）に駆動され得る。

【0160】

[00179]場合によっては、チップ１０６は、デバイス１００が非接触モードで動作しているときに非接触送信プロトコルに従って端末１０２と通信するように構成され得、それによって、端末１０２によって送られたメッセージまたはコマンドは、端末との接続を維持するためのチップ１０６からの応答のための指定された待機時間を設定する。非接触プロトコルは、たとえば、ＩＳＯ１４４４３および／またはＥＭＶＣｏ（登録商標）規格によって指定され得る。チップ１０６は、応答のための待機時間を延長する要求を端末１０２に通信することができるが、各要求は、既存の待機時間の満了より前に送られるべきであり、そうでない場合、端末１０２は、チップへの接続が失敗したと仮定する。このようにして、チップ１０６と端末１０６との間の通信を支配する送信プロトコルは、それらの通信に対するタイミング制限を設定し得る。具体的には、非接触プロトコルは、（待機時間延長要求または何らかの他のメッセージを通信することによって）指定された待機時間の満了より前にチップ１０６が端末１０２に応答することの失敗がチップと端末１０２との間の接続を失敗させる（たとえば、タイムアウト）ようなものであり得る。

【0161】

[00180]具体的には、ＩＳＯ１４４４３およびＥＭＶＣｏ（登録商標）規格は、チップ１０６にコマンドを送った端末１０２が、チップ１０６からの応答のための（フレーム待機時間（ＦＷＴ）として知られる）初期待機時間を設定することを指定する。ＦＷＴは、チップ１０６が端末１０２に応答を送って戻すことを開始するために許可された時間の最大量である。ＦＷＴ内に端末に応答を送ることのチップ１０６による失敗は、チップ１０６と端末１０２との間の通信接続が喪失されること、たとえば、タイムアウトを生じ得る。ＦＷＴの値は、デバイス１００と端末１０２との間でネゴシエートされ得る。待機時間延長要求は、Ｓ（ＷＴＸ）と表され得る。待機時間延長要求を受信したことに応答して、端末は、チップ１０６からの応答のための待機時間を延長する。デバイス１００は、フレーム待機時間ＦＷＴだけ待機時間を延長し得る（すなわち、それは、初期待機時間に等しい量だけ待機時間を延長し得る）。待機時間延長要求は、現在の待機時間の満了の前の任意の時間に行われ得る。

【0162】

[00181]生体モジュール１０８は、それの機能を、チップ１０６が端末１０２と通信している期間中に実施しないことが望ましい。これは、２つの主要な理由による。第１に、デバイス１００が非接触モードで動作しているとき、端末１０２から放出されたワイヤレス信号からハーベスティングされ得る電力は限定されることがあり、ハーベスティングされた電力は、デバイス１００がそれに従って動作している規格によって必要とされる端末１０２とのスケジュールされた通信をサポートするために優先され得る。第２に、チップ１０６が端末１０２と通信している期間中に生体モジュール１０８によって引き込まれる電力は、端末１０２によって放出される信号の負荷変調に影響を及ぼし、これは、端末１０２には余分のノイズのように見え得る。言い換えれば、生体モジュール１０８によって引き込まれる電力は、チップ１０６と端末１０２との間の通信において干渉を引き起こし得る。

【0163】

[00182]これらの問題を回避するために、生体モジュール１０８によって実施されるコマンド実行は、複数の個別の動作、またはタスクに区分され得る。各タスクは、それが部分を形成するコマンド実行よりも、完了するために低減された時間量を要し得る。生体モジュール１０８によって実施される処理は、個別の動作間の境界上で開始または休止され得る。言い換えれば、生体モジュール１０８によって実施される処理は、個別のタスクの完了時に休止され、後続の個別のタスクを処理することによってレジュームされ得る。生体モジュール１０８によって実行されるコマンドは、異なる度合いのグラニュラリティで個別のタスクに区分されることが可能である。たとえば、個別の動作は、上で説明された生体認証ステップのうちの１つ（たとえば、センサーによる画像収集）を指し得る。代替的に、個別の動作は、生体認証ステップの組合せであり得る。デバイス１００は、次いで、これらの個別の動作の処理を（この例では、待機時間延長要求Ｓ（ＷＴＸ）である）デバイス１００と端末１０２との間のスケジュールされた通信と同期させるように動作する。デバイス１００は、個別の動作が待機時間内に実施されるように、この同期を実施する。

【0164】

[00183]同期を実施するための３つの手法は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、本出願人の米国特許出願第１５／８８３，５４３号において説明されている。３つの説明された方法のいずれも、チップ１０６と端末１０２との間の通信がタイムアウトしないおよび／または損なわれないことを保証するために、生体モジュール１０８によって実施されるコマンド実行、およびチップ１０６と端末１０２との間の通信を同期させるために使用され得ると具申される。

【0165】

[00184]米国特許出願第１５／８８３，５４３号は、チップ１０８がＳ（ＷＴＸ）メッセージを端末１０２に送信することを可能にするために、生体モジュール１０８によるコマンド実行を一時停止し、その後、レジュームするために使用され得る例示的な一時停止およびレジュームハンドシェーキングシーケンスについても説明する。

【0166】

[00185]上で説明された例では、チップと生体モジュールとの間のインターフェースは、チップと生体モジュールとの間の通信（たとえば、生体通信）のためだけに使用されるが、他の場合には、チップと生体モジュールとの間のインターフェースは、複数の機能または目的のために使用され得る。具体的には、場合によっては、チップと生体モジュールとの間のインターフェースは、チップと生体モジュールとの間の通信（たとえば、生体通信）のために、およびチップと端末などの別のデバイスとの間の通信のために使用され得る。

【0167】

[00186]たとえば、次に、端末１８０２と接触または非接触通信が可能な第２の例示的なデバイス１８００を示す図１８を参照する。図１のデバイス１００同様、図１８のデバイス１８００は、チップ１８０６と生体モジュール１８０８とを備え、チップ１８０６は、１つまたは複数の接触要素１８１０を介して接触モードで、またはアンテナ１８０４を介して非接触モードで、端末１８０２と通信し得る。しかしながら、この例では、チップ１８０６と接触要素１８１０との間の専用インターフェース（たとえば、ワイヤまたは導体）が存在する代わりに、生体モジュール１８０８は、生体モジュール１８０８を介して接触要素１８１０に接続される。具体的には、生体モジュール１８０８は、第１のインターフェース１８２０を介して接触要素１８１０に、第２のインターフェース１８１２を介してチップ１８０６に接続される。デバイス１８００が接触モードで動作しているとき、チップ１８０６と端末１８０２との間のすべての通信は、生体モジュール１８０８を通過する。デバイス１８００が接触モードで動作しているとき、チップ１８０６は、ＩＳＯ７８１６規格に従って端末１８０２と通信し得る。

【0168】

[00187]デバイス１８００は、チップ１８０６をアンテナ１８０４に接続する第３のインターフェース１８２２をやはり備える。デバイス１８００が非接触モードで動作しているとき、チップ１８０６と端末１８０２との間の通信は、生体モジュール１８０８を介してルーティングされない。デバイス１８００が非接触モードで動作しているとき、チップ１８０６は、ＩＳＯ１４４４３規格に従って端末１８０２と通信し得る。

【0169】

[00188]例示的な生体モジュール、ここにおいて、デバイス１８００が、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、本出願人の同時係属英国特許出願第１８１４２１０．９号で説明される接触モードで動作しているとき、チップ１８０６と端末１８０２との間の通信は、生体モジュール１８０８を介してルーティングされる。本明細書中で説明されるように、生体モジュール１８０８は、生体モジュール自体（たとえば、その生体コントローラ）からおよび第１のインターフェース１８２０を介して接触要素１８１０から信号入力を受信し、チップ１８０６による受信のために、これらの受信した入力を第２のインターフェース１８１２上に多重化するマルチプレクサ（ＭＵＸ）を備え得る。ＭＵＸは、ＭＵＸを生体モジュール（たとえば、その生体コントローラ）に方向づけるインターフェース１８１２を介してチップ１８０６から、または適宜にインターフェース１８２０を介して接触要素１８１０から、入力を受信する。

【0170】

[00189]たとえば、第１および第２のインターフェース１８２０および１８１２は各々、少なくとも２本のワイヤ、すなわち、（本明細書でクロックワイヤと呼ばれることがある）クロック信号を搬送するワイヤと（本明細書でデータワイヤと呼ばれることがある）データを送信するためのワイヤと、を有し得、生体モジュールは、対応するポート、すなわち、クロックポートおよびデータポート、を備え得る。ＭＵＸは、第２のインターフェース１８１２のクロックワイヤを第１のインターフェース１８２０のクロックワイヤに、または生体モジュールのクロックポートに接続し、第２のインターフェース１８１２のデータワイヤを第１のインターフェース１８２０のデータワイヤに、または生体モジュールのデータポートに接続するように構成され得る。

【0171】

[00190]場合によっては、第２のインターフェース１８１２は、図１０から図１７に関して上記で説明されたインターフェース１０００を使用して実装され得る。具体的には、デバイス１８００が非接触モードで動作しており、インターフェース１８１２（たとえば、インターフェース１０００）がチップ１８０６と生体モジュール１８０８との間の通信（たとえば、生体通信）のためにもっぱら使用されるとき、チップ１８０６および生体モジュール１８０８は、図１０から図１７に関して上で説明されたインターフェース１８１２を、すなわち、ハンドシェーキングモードとデータ転送モードとで動作させ得る。

【0172】

[00191]しかしながら、接触要素１８１０を介したチップ１８０６と端末１８０２との間の通信のためのインターフェース１８１２の使用に適応するために、インターフェース１８１２（たとえば、インターフェース１０００）は、チップ１８０６が接触要素１８１０を介して端末１８０２と通信している外部通信モードでさらに動作可能であり得る。その場合、デバイス１８００が接触モードで動作しているとき、インターフェース１８１２は、外部通信モードと上で説明されたデータ転送モードとの間で動作可能であり得る。したがって、デバイス１８００が接触モードで動作しているとき、インターフェース１８１２は、ハンドシェーキングモードで動作可能でないことがある。インターフェース１０００がＵＡＲＴデータ転送モードで動作しているとき、ＵＡＲＴパラメータのうちのいくつかは、外部通信モードで使用するためにそれらのパラメータとは異なるように選定され得る。モード同士の間で異なるパラメータは、限定はされないが、パケット内のデータビットの数、パリティビットが生成および／または検査されるかどうか、ストップビットの数、および／または第２のワイヤ１００４上のクロック信号（ＵＡＲＴ ＣＬＫ）とボーレートとの間の周波数関係を含み得る。

【0173】

[00192]デバイス１８００が接触モードで動作しているとき、インターフェース１８１２は、当初、チップ１８０６と端末１８０２との間の通信のために使用され得る（すなわち、インターフェース１８１２は、当初、外部通信モードで動作させられ得る）。インターフェース１８１２がチップ１８０６と端末１８０２との間の通信のために使用されている間（すなわち、インターフェースが外部通信モードで動作しているとき）、生体モジュール１８０８は、チップ１８０６から接触要素１８１０への通信のルーティングおよびその逆に加えて、チップ１８０６がインターフェース１８１２をデータ転送モードに遷移させることを望むことを示す特殊なコマンドまたはパターンに対するデータ送信または転送のために使用されるインターフェース１８１２のワイヤ（たとえば、第１のワイヤ１００２）を監視するように構成され得る。チップ１８０６は、たとえば、デバイス１８００のユーザの生体認証を実施するためのコマンドを生体モジュール１８０８に発行するためにインターフェース１８１２をデータ転送モードに遷移させることを望むことがある。チップ１８０６は（インターフェース１８１２および１８２０を介して）端末１８０２に接続されることになるため、いずれかのそのようなコマンドまたはパターンが送信されるとき、コマンドまたはパターンは、好ましくは、コマンドまたはパターンが端末１８０２に問題を検出させないように、または誤った方法でふるまわせないように、選択される。言い換えれば、チップ１８０６と端末１８０２との間で使用される通信プロトコルにおいて良性であるデータ転送モードへの遷移を示すかまたはシグナリングするコマンドまたはパターンを選択することが有利であり得る。

【0174】

[00193]次に、チップ１８０６および端末１８０２がＩＳＯ７８１６Ｔ＝０に従って通信するように構成されるとき、チップ１８０６と端末１８０２との間のインターフェース１８１２が外部通信モードからデータ転送モードに遷移されることを示すためにチップ１８０６によって送信され得る第１の例示的なコマンドまたはパターンを示す図１９を参照する。当業者に知られているように、ＩＳＯ７８１６は、データがアプリケーションプロトコルデータユニット（ＡＰＤＵ）内で搬送されることを要求する。この例では、チップ１８０６は、コマンドＡＰＤＵの最後の文字の後、互いの短時間内に２つのＮＵＬＬ（０×６０ １６進法）プロシージャバイトを送る（たとえば、第２のＮＵＬＬが第１のＮＵＬＬ到着の１０ｍｓ以内に到着する）ことによって、インターフェース１８１２（たとえば、インターフェース１０００）が外部通信モードからデータ転送モードに遷移されることを示すように構成され得る。２つのＮＵＬＬプロシージャバイトは、ＩＳＯ７８１６Ｔ＝０において構文的に正当であるが、チップ１８０６が端末１８０２からのコマンドに応答するまでにより多くの時間を必要とするとき、ＮＵＬＬプロシージャバイトは、待機時間を満たすことが意図される「キープアライブ」応答であるため、異例である。結果として、そのようなコマンドまたはパターンは、端末１８０２にチップ１８０６との接続および／または通信に関する問題が存在することを検出させないことになる。

【0175】

[00194]次に、チップ１８０６および端末１８０２がＩＳＯ７８１６Ｔ＝１に従って通信するように構成されるとき、チップ１８０６と生体モジュール１８０８との間のインターフェース１８１２が外部通信モードからデータ転送モードに遷移されることを示すためにチップ１８０６によって送信され得る第２の例示的なパターンまたはコマンドを示す図２０を参照する。ＩＳＯ７８１６Ｔ＝１は、待機時間延長のためにＮＵＬＬプロシージャバイトを使用せず、したがって、この例では、チップ１８０６は、コマンドＡＤＰＵの最後の文字の後のある時点で、不良に形成された（または、不正確に形成された）Ｓブロックを送ることによって、インターフェース１８１２（たとえば、インターフェース１０００）が外部通信モードからデータ転送モードに遷移されることを示すように構成され得る。そのような不良に形成されたＳブロックの一例は、「００ Ｅ３ ００ １Ｃ」１６進法である。このＳブロックは、複数の理由で不良に形成されている。それはＳ（ＷＴＸ応答）ブロック、すなわち、通常、チップ１８０６によって送られない（それは、通常、端末１８０２によって送られる）（要求ではなく）時間延長応答である。長さフィールドは、このタイプのブロックに対して不正確であり、ＬＲＣは不正確である（それは、予想される値のビット単補数である）。端末１８０２は、正確に形成されたＲブロックを用いて、そのような不良に形成されたＳブロックに応答すべきである。したがって、この例では、生体モジュール１８０８が、第１のワイヤ１００２上でこの特定の不良に形成されたＳブロックを検出し、続いて、端末１８０２からのＲブロック応答を検出するとき、生体モジュール１８０８は、インターフェース１８１２（たとえば、１０００）が外部通信モードからデータ転送モードに遷移されることになると決定し得る。

【0176】

[00195]生体モジュール１８０８が、インターフェース１８１２（たとえば、インターフェース１０００）が外部通信モードからデータ転送モードに遷移されることを示す、特定のコマンドまたはパターンをデータワイヤ（たとえば、第１のワイヤ１００２）上で検出するとき、生体モジュール１８０８は、チップ１８０６と生体モジュール１８０８との間にプライベートチャネルを確立するために、チップ１８０６と生体モジュール１８０８との間の生体通信から接触要素１８１０を電気的に隔離するように構成され得る。たとえば、生体モジュール１８０８をチップ１８０６と生体モジュール１８０８との間のインターフェース１８１２（たとえば、インターフェース１０００）の第１のワイヤ１００２に結合された接触要素１８１０に接続するインターフェース１８２０のワイヤは、チップ１８０６と生体モジュール１８０８との間のインターフェース１８１２（たとえば、インターフェース１０００）上の生体通信から接触要素１８１０を隔離するためのアイソレータを備え得る。アイソレータは、接触要素１８１０からインターフェース１８２０上に到着するデータがインターフェース１８１２に伝搬されることを依然として可能にしながら、チップ１８０６と生体モジュール１８０８との間のインターフェース１８１２上のデータが、生体モジュール１８０８と接触要素１８１０との間のインターフェース１８２０に伝搬されることを防ぐことができると言う点で、一方向アイソレータであり得る。アイソレータは、パストランジスタであってよい。パストランジスタは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であってよい。接触要素１８１０、したがって、端末１８０２がチップ１８０６と生体モジュール１８０８との間の生体通信から隔離されると、生体通信は、チップ１８０６と端末１８０２との間で合意されたのと同じ通信プロトコルまたはパラメータを使用する必要がない。

【0177】

[00196]場合によっては、チップ１８０６と生体モジュール１８０８との間のインターフェース１８１２（たとえば、インターフェース１０００）が外部通信モードからデータ転送モードに遷移されることを示す、特定のコマンドまたはパターンをデータワイヤ（たとえば、第１のワイヤ１００２）上で検出したことに応答して、チップ１８０６と生体モジュール１８０８との間の生体通信から接触要素１８１０を電気的に隔離することに加えて、生体モジュール１８０８は、クロックソースを内部で生成されたクロックに切り替えるように構成され得る。たとえば、デバイス１８００が接触モードで動作しているとき、生体モジュール１８０８は、端末１８０２によって生成されたクロック信号を、インターフェース１８２０を介して接触要素から受信することになり、生体モジュール１８０８は、インターフェース１８１２を介してそのクロック信号（または、バージョンｔｈｅｒｏｆ）をチップ１８０６に提供する。しかしながら、インターフェース１８１２（たとえば、インターフェース１０００）がデータ転送モードで動作するように遷移されるとき、生体モジュール１８０８は、端末１８０２によって生成されたクロック信号を、インターフェース１８１２を介してチップ１８０６に提供する代わりに、内部で生成されたクロック信号をチップ１８０６に提供するように構成され得る。これにより、チップ１８０６と端末１８０２との間の通信のために使用されたよりも高いボーレートがチップ１８０６と生体モジュール１８０８との間の通信のために使用されることが可能になる。具体的には、チップ１８０６と生体モジュール１８０８との間の比較的短いデータワイヤ（たとえば、第１のワイヤ１００２）は、端末１８０２へのより大きなデータワイヤ／ラインから減結合されるため、生体通信は、ＩＳＯ７８１６規格によって予想されるよりも高いデータレートで実装され得る。

【0178】

[00197]生体モジュール１８０８がインターフェース１８１２（たとえば、インターフェース１０００）をデータ転送モードに遷移させ、チップ１８０６および生体モジュール１８０８がプライベートチャネルのパラメータを使用するように自らを再構成すると、チップ１８０６は、コマンドをインターフェース１８１２（たとえば、インターフェース１０００）の第１のワイヤ１００２上で生体モジュール１８０８に送信することによって、生体モジュール１８０８とコマンド応答シーケンスを開始し得る。

【0179】

[00198]生体モジュール１８０８がチップ１８０６と生体モジュール１８０８との間のインターフェース１８１２上で送信されたクロックを生体モジュール１８０８の内部クロックに切り替えるように構成される場合、インターフェース１８１２（たとえば、インターフェース１０００）がデータ転送モードで動作しているとき、インターフェース１８１２（たとえば、インターフェース１０００）がデータ転送モードに転送されると、生体モジュール１８０８は、較正値をチップ１８０６に送るように構成され得る。較正値は、端末１８０２によって生成されたクロック信号の周波数と内部クロック信号の周波数との間の関係の指示を提供する。場合によっては、較正値は、式（１）に従って生成されてよく、式中、ｆ_terminalは、インターフェース１８２０を介して受信された接触要素１８１０からの着信クロック信号の周波数であり、ｆ_biometricは、生体モジュール１８０８の内部クロックによって生成されたクロック信号の周波数である。

【0180】

【数1】

【0181】

[00199]較正値は、１６ビット無符号量（unsigned quantity）として伝達され得る。８１９２の使用は、（たとえば、テスト、デバッギング、などのために）場合によっては、低いｆ_biometricが使用され得るように、何らかのヘッドルームを可能にし得る。これらの場合、チップ１８０６は、生体モジュール１８０８からクロック較正値を受信したことに応答して、（８１９２／較正値）によって、それの待機時間タイムアウトをスケーリングするように構成され得、インターフェース１８１２（たとえば、インターフェース１０００）が外部通信モードに遷移され戻されるとき、（較正値／８１９２）によって、それの待機時間タイムアウトをスケーリングするように構成され得る。

【0182】

[00200]クロック較正値を伝達するために使用されるパケットに対する例示的なフォーマットが、表１に示される。

【0183】

【表1】

【0184】

[00201]デバイス１８００が接触モードで動作しており、インターフェース１８１２がデータ転送モードで動作しているとき、生体モジュール１８０８がデータを送信するために使用されるワイヤ（たとえば、第１のワイヤ１００２）上に特定のパターンを検出したとき、生体モジュール１８０８は、インターフェース１８１２を外部通信モードに遷移させ戻すように構成され得る。たとえば、場合によっては、特定のパターンは、表２に示されるようにすべてゼロを有するヘッダ（たとえば、６バイト）であってよい。有効なヘッダはすべてゼロではあり得ないため、これは、インターフェース１８１２（たとえば、インターフェース１０００）が外部通信モードに遷移されることを示すために使用され得る。

【0185】

【表2】

【0186】

[00202]インターフェース１８１２（たとえば、インターフェース１０００）を外部通信モードに遷移させ戻すことは、生体モジュール１８０８と接触要素１８１０との間のインターフェース１８２０のデータワイヤを生体モジュール１８０８とチップ１８０６との間のインターフェース１８１２のデータワイヤに再接続することを備え得る。データ転送モードで使用されるクロック信号が生体モジュール１８０８に対して内部のクロックから生成されたクロック信号である場合、インターフェース１８１２を外部通信モードに遷移させ戻すことは、生体モジュール１８０８と接触要素１８１０との間のインターフェース１８２０のクロックワイヤを生体モジュール１８０８とチップ１８０６との間のインターフェース１８１２のクロックワイヤに再接続することを備え得る。

【0187】

[00203]生体モジュール１８０８は、生体モジュール１８０８と接触要素１８１０との間のインターフェース１８２０上に電力が存在するかどうかを査定することによって、デバイス１８００が接触モードで端末と通信しているか、または非接触モードで端末と通信しているかを決定するように構成され得る。生体モジュール１８０８がインターフェース１８２０上に電力を検出した場合、生体モジュール１８０８は、デバイス１８００が接触モードで動作していると決定し得る。生体モジュール１８０８は、代替または追加として、接触要素１８１０と生体モジュール１８０８との間のインターフェース１８２０のクロックライン上にアクティブクロックが存在するかどうかを査定することによって、デバイス１８００が接触モードで、または非接触モードで端末１８０２と通信しているかを決定するように構成され得る。生体モジュール１８０８がクロックライン上にクロックの存在を検出した場合、生体モジュール１８０８は、デバイス１８００が接触モードで動作していると決定する。生体モジュール１８０８がクロックライン上にクロックが存在しないことを検出した場合、生体モジュール１８０８は、デバイス１８００が非接触モードで動作していると決定する。

【0188】

[00204]図１８の例では、生体モジュール１８０８とチップ１８０６の両方は、端末１８０２によって電力供給される。具体的には、非接触モードで、生体モジュール１８０８およびチップ１８０６は、アンテナ１８０４を介して端末１８０２から受信されたワイヤレス信号から電力を受信し、接触モードで、生体モジュール１８０８およびチップ１８０６は、接触要素１８１０を介して端末１８０２から電力を受信する。場合によっては、生体モジュール１８０８およびチップ１８０６は各々、デバイス１８００が非接触モードで動作しているとき、生体モジュール１８０８およびチップ１８０６が互いとは無関係にＲＦフィールドから電力をハーベストし得るように、アンテナ１８０４においてＲＦフィールドから電力をハーベストするために図１および図２に関して上で説明されたように動作する電力ハーベスティングユニットを備え得る。しかしながら、場合によっては、デバイス１８００が接触モードで動作しているとき、生体モジュール１８０８の電力管理ユニットは、第１のインターフェース１８２０の電力線を介して接触要素から電力を受け取ることができ、生体モジュール１８０８の電力管理ユニットは、生体モジュール１８０８（たとえば、その生体制御ユニット）とチップ１０６の両方に電力を出力し得る。したがって、これらの場合、デバイス１８００が接触モードで動作しているとき、接触要素１８１０を介して受け取られる電力は、生体モジュール１８０８を介してチップ１８０６に提供され得る。これは単なる例であり、他の場合には、生体モジュール１８０８およびチップ１８０６のうちの１つのみが、電力ハーベスタを備えることができ、デバイス１８００が非接触モードで動作しているときに電力ハーベスタからハーベストされた電力は、電力ハーベスタを備えたデバイスを介して他のデバイスに分配される、および／またはデバイス１８００が接触モードで動作しているとき、生体モジュール１８０８とチップの両方は各々、接触要素から直接的に電力を受け取り得ることは当業者には明白であろう。

【0189】

[00205]出願人は、本明細書で説明された各個々の特徴と、２つ以上のそのような特徴の任意の組合せとが、本明細書で開示される問題を解決するのかどうかとは無関係に、そのような特徴または特徴の組合せが、当業者の通例の一般的知識に照らして全体として本明細書に基づいて行われることが可能な程度まで、本明細書によって、分離して、そのような特徴または組合せを開示している。上記の説明に鑑みて、様々な修正が本発明の範囲内で行われ得ることが当業者には明白であろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【国際調査報告】