(57)【要約】【課題】カード状記憶装置にいずれのタイプのホスト機器からでも適確に電源を供給することが困難であった。【解決手段】電源端子ＰＷ１、ＰＷ２はホスト機器から電源供給を受ける。アンテナ端子ＡＮＴ１、ＡＮＴ２は、ホスト機器に設けられた非接触通信用アンテナに接続され、アンテナからの信号を受ける。制御回路１４は、無線通信機能及びＩＣカード機能を有している。電源生成回路１４ｃは、制御回路１４に含まれ、アンテナからの信号に応じて電源を生成する。切り替え回路１４ｄは、制御回路１４に含まれ、電源端子に供給される電源と、電源生成回路からの電源を切り替える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホスト機器から電源供給を受けるための電源端子と、
前記ホスト機器に備えられた非接触通信用アンテナに接続され、前記アンテナからの信号を受けるアンテナ端子と、
無線通信機能及びＩＣカード機能を有する制御回路と、
前記制御回路に含まれ、前記アンテナからの信号に応じて電源を生成する電源生成回路と、
前記制御回路に含まれ、前記電源端子に供給される電源と、前記電源生成回路からの電源を切り替える切り替え回路と
を具備することを特徴とするカード状記憶装置。
【請求項２】
前記切り替え回路は、前記電源端子に供給される電圧に応じて前記電源端子から供給される電源と、前記電源生成回路から供給される電源を切り替えることを特徴とする請求項１記載のカード状記憶装置。
【請求項３】
前記切り替え回路は、前記ホスト機器からのコマンドに応じて前記電源端子から供給される電源と、前記電源生成回路から供給される電源を切り替えることを特徴とする請求項１記載のカード状記憶装置。
【請求項４】
非接触通信用アンテナと、
電源を発生する電源回路と、
無線通信機能及びＩＣカード機能を有し前記アンテナからの信号に応じて電源を生成する電源生成回路を備え前記電源生成回路からの電源と前記電源回路からの電源を切り替える切り替え回路を備えたカード状記憶装置を装着可能であって装着時には前記アンテナと前記カード状記憶装置が接続される装着部と、
前記切り替え回路を制御するコマンドを生成するホスト制御部とを具備することを特徴とするホスト機器。
【請求項５】
非接触通信用アンテナと、
電源を発生する電源回路と、
無線通信機能及びＩＣカード機能を有し前記アンテナからの信号に応じて電源を生成する電源生成回路を備え前記電源生成回路からの電源と前記電源回路からの電源を切り替える切り替え回路を備えたカード状記憶装置を装着可能であって装着時には前記アンテナと前記カード状記憶装置が接続される装着部と、
前記カード状記憶装置を前記電源生成回路からの電源によって動作させる場合には前記電源回路が発生する電源を遮断する電源制御手段とを具備することを特徴とするホスト機器。
【請求項６】
カード状の本体と、
前記本体内に設けられた非接触通信用アンテナと、
前記アンテナに接続され、非接触通信が可能なカード状記憶装置が接続されるコネクタと
を具備することを特徴とするカード状記憶装置のアダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣカード機能を内蔵したメモリカードの機能の向上に関し、特にＩＣカード機能内蔵メモリカードの電源供給方法の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、名刺サイズより大幅に小型化されたＩＣカード機能を内蔵したメモリカードが開発されている。このメモリカードは、携帯電話機などのホスト機器の外部メモリとして、カード型のアダプタに装着して使用することが考えられている。
【０００３】
しかしながらメモリカード自体は電源を有しないため、何らかの方法でメモリカードに電力を供給する手段が必要である。これに対して、メモリカードが装着される電子機器等のホスト側から電源を供給する、或いはその供給が断たれた場合にはそれを検出してメモリカードに設けた非接触通信用のアンテナから電磁誘導によって得られる電力を利用する方法が既に提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、メモリカードが装着されるホスト機器としての電子機器からメモリカードへの電源供給方法も近年多様化されている。このため、いずれのタイプのホスト機器からもメモリカードに対して適確に電源を供給できることが望まれている。
【特許文献１】特開２００２−２７９３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、いずれのタイプのホスト機器からも適確に電源を供給することが可能なカード状記憶装置及びこの記憶装置が装着されるアダプタ及びホスト機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のカード状記憶装置の態様は、ホスト機器から電源供給を受けるための電源端子と、前記ホスト機器に備えられた非接触通信用アンテナに接続され、前記アンテナからの信号を受けるアンテナ端子と、無線通信機能及びＩＣカード機能を有する制御回路と、前記制御回路に含まれ、前記アンテナからの信号に応じて電源を生成する電源生成回路と、前記制御回路に含まれ、前記電源端子に供給される電源と、前記電源生成回路からの電源を切り替える切り替え回路とを具備している。
【０００７】
本発明のホスト機器の態様は、非接触通信用アンテナと、電源を発生する電源回路と、無線通信機能及びＩＣカード機能を有し前記アンテナからの信号に応じて電源を生成する電源生成回路を備え前記電源生成回路からの電源と前記電源回路からの電源を切り替える切り替え回路を備えたカード状記憶装置を装着可能であって装着時には前記アンテナと前記カード状記憶装置が接続される装着部と、前記切り替え回路を制御するコマンドを生成するホスト制御部とを具備している。
【０００８】
本発明のホスト機器の態様は、非接触通信用アンテナと、電源を発生する電源回路と、無線通信機能及びＩＣカード機能を有し前記アンテナからの信号に応じて電源を生成する電源生成回路を備え前記電源生成回路からの電源と前記電源回路からの電源を切り替える切り替え回路を備えたカード状記憶装置を装着可能であって装着時には前記アンテナと前記カード状記憶装置が接続される装着部と、前記カード状記憶装置を前記電源生成回路からの電源によって動作させる場合には前記電源回路が発生する電源を遮断する電源制御手段とを具備している。
【０００９】
本発明のアダプタの態様は、カード状の本体と、前記本体内に設けられた非接触通信用アンテナと、前記アンテナに接続され、非接触通信が可能なカード状記憶装置が接続されるコネクタとを具備している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、いずれのタイプのホスト機器からも適確に電源を供給することが可能なカード状記憶装置及びこの記憶装置が装着されるアダプタ及びホスト機器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図２は、カード状記憶装置、例えばメモリカード１１の実施形態を示している。このメモリカード１１は、例えばカードケース１１−１内に、例えばカードコントローラチップ１２、不揮発性半導体メモリチップ１３、及びＩＣカード機能チップ１４が収容されている。メモリカード１１の例えば一側面には、コネクタ１５が設けられている。このコネクタ１５は、例えばバス１６の一端が接続される複数の端子、電源電圧ＶＤＤ、接地電位ＶＳＳが接続される例えば２つの端子、アンテナが接続される例えば２つの端子を有している。
【００１３】
前記カードコントローラチップ１２は、バスインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１２ａ、メモリ制御部１２ｂ、ＩＣカード制御部１２ｃを有している。バスＩ／Ｆ回路１２ａは、前記バス１６の他端に接続されるとともに、メモリ制御部１２ｂ、ＩＣカード制御部１２ｃに接続されている。バスＩ／Ｆ回路１２ａは、バス１６を介して図示せぬホスト機器から供給されるクロック信号ＣＬＫ、コマンドＣＭＤ、データＤＡＴ０−３などをメモリ制御部１２ｂ、ＩＣカード制御部１２ｃに供給し、メモリ制御部１２ｂ、ＩＣカード制御部１２ｃから供給される例えばデータをバス１６に出力する。前記メモリ制御部１２ｂは、バス１７を介して不揮発性半導体メモリチップ１３に接続され、ＩＣカード制御部１２ｃは、配線１８を介してＩＣカード機能チップ１４に接続されている。尚、カードコントローラチップ１２は、不揮発性半導体メモリチップ１３に格納されるコンテンツデータの著作権を保護するため、例えば共通鍵方式に基づくＣＰＲＭ（Content Protection for Recordable Media）方式の認証、及び暗号化／復号化の機能も有している。
【００１４】
不揮発性半導体メモリチップ１３は、例えばＮＡＮＤ型のＥＥＰＲＯＭセルにより構成されたフラッシュメモリである。この不揮発性半導体メモリ１３は、例えば８ビット幅のデータ、コマンドインタフェースにより、メモリ制御部１２ｂの指示に応じてデータの書き込み、読み出し、及び消去を実行する。
【００１５】
また、不揮発性半導体メモリチップ１３のデータが書き込まれる領域（データ記憶領域）は、保存されるデータに応じて複数の領域に区分けされている。例えば、不揮発性半導体メモリチップ１３は、データ記憶領域として、ユーザデータを格納する一般領域と、重要なデータを格納するためのセキュア領域とを備えている。一般領域は、メモリカード１１を使用するユーザが自由にアクセス及び使用することが可能な領域である。セキュア領域は、メモリカード１１に接続されたホスト機器２１との相互認証によりホスト機器２１の正当性が証明された場合にのみアクセスが可能となる領域である。
【００１６】
また、ＩＣカード機能チップ１４は、ＩＣカード制御部１２ｃと配線１８により接続され、配線１９を介してコネクタ１５のアンテナ端子に接続されている。このＩＣカード機能チップ１４は、非接触の無線通信機能を有しており、メモリカード１１がホスト機器に接続された状態において、ホスト機器のアンテナを介して電磁信号の授受が可能とされている。
【００１７】
ＩＣカード機能チップ１４は、例えばクレジットカード、キャッシュカード、プリペイドマネー、社員証、公共ＩＤとしての各種免許証やパスポート等の所謂ＩＣカード機能を有する半導体チップである。このＩＣカード機能チップ１４はＩＣカード機能を実現するため、例えば公開鍵暗号（ＰＫＩ：Public Key Infrastructure）、より強固な共通鍵暗号（ＡＥＳ：Advanced Encryption Standard、など）、耐タンパ（tamper）性などの高度なセキュリティ機能を有している。この高度なセキュリティ機能を実現するため、ＩＣカード機能チップ１４は、上記のようなデータを保存するための図示せぬ不揮発性半導体メモリを内蔵している。
【００１８】
尚、コネクタ１５の電源端子ＰＷ１，ＰＷ２にホスト機器から供給された電源電圧ＶＤＤ、接地電位ＶＳＳは、カードコントローラチップ１２、不揮発性半導体メモリチップ１３、ＩＣカード機能チップ１４にそれぞれ供給されている。
【００１９】
図３は、メモリカード１１をホスト機器２１に接続した状態を示している。ホスト機器２１としては、例えば携帯電話機やカード状のアダプタを適用することが可能である。ホスト機器２１は、例えばホスト制御部２２、電源回路２３、電池２６、例えばループ状の非接触通信用アンテナ２４を有している。ホスト制御部２２はバス２５を介してコネクタ１５の複数の端子に接続されている。このホスト制御部２２は、メモリカード１１を制御するためのクロック信号、各種コマンド及びデータを発生する。
【００２０】
また、電源回路２３から出力される電源電圧ＶＤＤ、接地電位ＶＳＳはコネクタ１５の電源端子ＰＷ１、ＰＷ２にそれぞれ供給される。さらに、アンテナ２４の一端及び他端は、コネクタ１５のアンテナ端子に接続される。
【００２１】
図４は、図３に示す構成の論理インターフェースを示している。図４及び図２、図３を参照して概略的な動作について説明する。
【００２２】
ホスト機器２１からメモリカード１１の不揮発性半導体メモリ１３をアクセスする場合、ホスト機器２１から送出されるメモリアクセスコマンドに応じて、不揮発性半導体メモリチップ１３へのデータの書き込み又は読み出しが制御される。すなわち、メモリ制御部１２ｂは、バス１６、バスＩ／Ｆ回路１２ａを経由してホスト機器２１から受け取った書き込みデータを不揮発性半導体メモリチップ１３の一般領域、又はセキュア領域に書き込み、不揮発性半導体メモリチップ１３から読み出したデータをバスＩ／Ｆ回路１２ａ、バス１６を経由してホスト機器２１に転送する。
【００２３】
一方、ＩＣカード機能チップに対してデータの送信／受信を行う場合、ホスト機器２１から送出されるＭｃＥＸ(Mobile Communication Extension Standard)拡張コマンドに応じてＩＣカード機能チップが制御される。すなわち、ホスト機器２１から送出されたＭｃＥＸ拡張コマンドは、バス１６及びバスＩ／Ｆ回路１２ａを経由してＩＣカード制御部１２ｃに供給される。ＩＣカード制御部１２ｃは、受け取ったコマンドデータ（Ｃ−ＡＰＤＵ：Command-Application Protocol Data Unit）をＩＳＯ７８１６準拠の通信プロトコルに従ってＩＣカード機能チップ１４に送信する。また、ＩＣカード制御部１２ｃは、ＩＳＯ７８１６準拠の通信プロトコルによってＩＣカード機能チップ１４から受け取ったデータ（Ｒ−ＡＰＤＵ：Response-Application Protocol Data Unit）をバスＩ／Ｆ回路１２ａ及びバス１６を経由してホスト機器２１に転送する。
【００２４】
ＩＣカード機能を使用する際、ホスト機器２１のアンテナ２４を、図３に示すように、例えば非接触通信機能を有する外部機器、例えばリーダ／ライタ３１のアンテナ３２に接近させる。この状態において、アンテナ３２及びアンテナ２４を介してリーダ／ライタ３１とＩＣカード機能チップ１４との間で通信が行なわれる。
【００２５】
図１は、実施形態に係り、前記ＩＣカード機能チップ１４に設けられた電源切り替え機能を示している。ＩＣカード機能チップ１４は、接触インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路（有線インターフェイス）１４ａと、非接触インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路（アンテナインタフェース）１４ｂと、電源生成回路１４ｃと、電源切り替え回路１４ｄを含んでいる。接触Ｉ／Ｆ回路１４ａは、ＩＣカード制御部１２ｃと配線１８により接続されている。この接触Ｉ／Ｆ回路１４ａは、ＩＳＯ７８１６準拠のインターフェース回路であり、ＩＣカード制御部１２ｃと１ビットシリアル通信を行う。非接触Ｉ／Ｆ回路１４ｂは、後述するホスト機器を介して無線通信を行うためのＩＳＯ１４４４３準拠のインターフェース回路であり、配線１９を介してコネクタ１５のアンテナ端子に接続されている。電源生成回路１４ｃは、コネクタ１５にホスト機器のアンテナが接続されている場合、このアンテナを介して供給される信号からＩＣカード機能チップ１４の動作に必要な電源を生成する。電源切り替え回路１４ｄには、電源生成回路１４ｃから出力される電源及びコネクタ１５を介してホスト機器から供給される電源が供給されている。この電源切り替え回路１４ｄは、接触Ｉ／Ｆ回路１４ａから供給される制御信号に応じて、電源生成回路１４ｃから出力される電源及びコネクタ１５を介してホスト機器から供給される電源の一方を非接触Ｉ／Ｆ回路１４ｂに供給する。
【００２６】
次に図１乃至図３を用いてＩＣカード機能内蔵メモリカードの動作を説明する。
【００２７】
図３に示すように、ホスト機器２１にメモリカード１１が装着された状態において、電源切り替え回路１４ｄはコネクタ１５の電源端子ＰＷ１、ＰＷ２から電力が供給されているかどうかを判定する。電源端子ＰＷ１、ＰＷ２から電力が供給されていることが検出されると、電源切り替え回路１４ｄは電源端子ＰＷ１、ＰＷ２からの電力を非接触Ｉ／Ｆ回路１４ｂに供給する。このため、メモリカード１１は、ホスト機器２１の電源回路２３からの電力で非接触動作による無線通信をリーダ／ライタ３１と行う。
【００２８】
また、ホスト機器２１の電池２６の電圧が低下する等して電源端子ＰＷ１、ＰＷ２から電力が供給されていないことが電源切り替え回路１４ｄにより検出され場合、又は、ホスト機器が電源を有していず、電源切り替え回路１４ｄにより電力が供給されていないことが検出された場合、電源切り替え回路１４ｄは電源生成回路１４ｃからの電力を非接触Ｉ／Ｆ回路１４ｂに供給する。このため、メモリカード１１はホスト機器２１の非接触通信用アンテナ２４からの電磁誘導による電力で非接触動作による無線通信をリーダ／ライタ３１と行う。このように、メモリカード１１は、ホスト機器の電源の状況に応じて、ホスト機器からの給電形態を変えることができる。
【００２９】
図５乃至図７は、上記メモリカードの使用形態を示している。
【００３０】
図５は、メモリカード１１をカード状のアダプタ５１に装着した状態を示している。このアダプタ５１は、本体内に電池等の電源を持たず、アンテナ５２、コネクタ５３、及びメモリカード１１の収容部５４を有している。コネクタ５３はアンテナ５２に接続されている。収容部５４にメモリカード１１を挿入し、メモリカード１１をコネクタ５３に接続することにより、メモリカード１１とアンテナ５２が接続される。このアダプタ５１は電源を持たないため、メモリカード１１をカード状のアダプタ５１に装着した場合、電源切り替え回路１４ｄは、電源生成回路１４ｃを選択する。電源生成回路１４ｃはアンテナ５２により電磁誘導で受けた信号から電源を生成し、非接触Ｉ／Ｆ回路１４ｂに供給する。この状態で、無線通信による非接触動作が可能となる。
【００３１】
また、電源切り替え回路１４ｄは、ホスト機器２１のホスト制御部２２から出力されるコマンドにより制御可能とされている。すなわち、ホスト機器２１の電源供給能力に応じてホスト機器２１が電源切り替え回路１４ｄをコマンドを用いて切り替え制御することも可能である。
【００３２】
例えば図６に示すように、ホスト機器２１としての携帯電話機に設けられたループアンテナ６１のサイズが小さく、ＩＣカード機能チップ１４に十分な電力を供給することが出来ないことがある。このような場合、ホスト制御部２２は、ホスト機器２１の図３で示した電源回路２３からＩＣカード機能チップ１４に電力を供給させるため、電源切り替え回路１４ｄがコネクタ１５の電源端子ＰＷ１、ＰＷ２を選択するコマンドを出力する。具体的には、ホスト制御部２２は、ＩＣカード機能チップ１４内の非接触Ｉ／Ｆ回路１４ｂへ電源端子ＰＷ１、ＰＷ２から電源が供給されるように命じるコマンドデータ（Ｃ−ＡＰＤＵ）をバス２５及びバス１６を介してカードコントローラチップ１２へ送る。カードコントローラチップ１２はコマンドデータ（Ｃ−ＡＰＤＵ）を配線１８を介してＩＳＯ７８１６通信プロトコルによってＩＣカード機能チップ１４に送信する。ＩＣカード機能チップ１４は接触Ｉ／Ｆ回路１４ａによってカードコントローラチップ１２と通信が可能であり、電源切り替え回路１４ｄは、カードコントローラチップ１２から受け取ったコマンドデータ（Ｃ−ＡＰＤＵ）に基づいて、非接触Ｉ／Ｆ回路１４ｂへ電源端子ＰＷ１、ＰＷ２から電源が供給されるように切り替える。ＩＣカード機能チップ１４は、以上のようにコマンドに応じて電源端子ＰＷ１、ＰＷ２から電力が供給されて、無線通信による非接触動作が可能となる。
【００３３】
あるいは、図７に示すように、携帯電話機に設けられたループアンテナ７１のサイズが大きく、ＩＣカード機能チップ１４に十分な電力を供給することが可能な場合、ホスト制御部２２は、電源生成回路１４ｃからＩＣカード機能チップ１４に電力を供給させるため、電源切り替え回路１４ｄがコネクタ１５のアンテナ端子ＡＮＴ１、ＡＮＴ２を選択するコマンドを出力する。このコマンドは、上記と同様にしてＩＣカード機能チップ１４に供給され、ＩＣカード機能チップ１４は、このコマンドに応じて電源生成回路１４ｃから電力が供給され、無線通信による非接触動作が可能となる。
【００３４】
上記実施形態によれば、ＩＣカード機能チップ１４に電源生成回路１４ｃ、電源切り替え回路１４ｄを設け、この電源切り替え回路１４ｄを電源端子ＰＷ１、ＰＷ２の電圧の有無や、ホスト機器２１から供給されるコマンドにより切り替え可能としている。このため、非接触通信用アンテナを備えたホスト機器がメモリカードに直接電力を供給することが可能か否かに関わらず、ＩＣカード機能を内蔵したメモリカード１１が非接触動作による無線通信が可能となる。すなわち、メモリカード１１が装着されるホスト機器の電源供給能力、あるいはホスト機器の電源形態に応じてＩＣカード機能チップ１４への電源供給を切り替えることができるため、多様なホスト機器にメモリカード１１を装着することができる。
【００３５】
また、ＩＣカード機能チップ１４に対して電源回路２３からの給電と、アンテナ２４からの給電が可能なホスト機器は、アンテナ２４からの給電を選択することにより、ホスト機器の消費電力を低減でき、電池２６の消費を抑えることが可能である。
【００３６】
上記の例ではカードに対してコマンドを発行することによってメモリカードの電源を切り替える例を示した。しかしコマンドを用いないで、メモリカードへの電源供給を遮断することによってメモリカードがアンテナからの供給電力で動作するようにしてもよい。すなわち、図３に破線の矢印で示すように、例えばＩＣカード機能を有するメモリカードがホスト機器に装着された場合、ホスト制御部２２により電源回路２３の動作を停止させるように構成してもよい。
【００３７】
なお、図５に示すアダプタ５１は、さらに、メモリカードインタフェースとＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）カードインタフェースとの変換制御回路を内蔵し、メモリカードをパソコンのＰＣＭＣＩＡスロットで使用できるようにする機能を持たせてもよい。
【００３８】
なお本発明は上記実施形態に制限されず、種々のホスト機器及びＩＣカード機能を内蔵したメモリカードに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係るメモリカードの要部を示す構成図。
【図２】図１に示すＩＣカード機能チップを内蔵したメモリカードを示す構成図。
【図３】図２に示すメモリカードをホスト機器に装着状態を示す構成図。
【図４】図２、図３に示すメモリカードの論理インターフェースを示す図。
【図５】図２に示すメモリカードを装着可能なカード状のアダプタの一例を示す構成図。
【図６】図２に示すメモリカードを装着可能なホスト機器としての携帯電話機の一例を示す構成図。
【図７】図２に示すメモリカードを装着可能なホスト機器としての携帯電話機の他の例を示す構成図。
【符号の説明】
【００４０】
１１…メモリカード、２１…ホスト機器、１４…ＩＣカード機能チップ、１４ｃ…電源生成回路、１４ｄ…電源切り替え回路、１５…コネクタ、ＰＷ１、ＰＷ２…電源端子、ＡＮＴ１、ＡＮＴ２…アンテナ端子、２４、５２、６１、７１…アンテナ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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