(57)【要約】【課題】携帯電話に関わる種々のサービスをＳＩＭカード上に一体化して、キャリア主導で提供できるようにする。【解決手段】ＳＩＭカードに、反射波伝送方式による無線通信機能を搭載し、無線通信を介して外部の制御装置からＳＩＭカードの制御インターフェースにアクセスする。ＳＩＭカードは、キャリアが加入者情報を取り扱うＳＩＭ機能とともに、電子マネーなどを取り扱うクレジット機能を搭載する。さらに、ＳＩＭカードに大容量のメモリカード機能を付加し、反射波伝送を介して制御装置からメモリカードの制御インターフェースにアクセスする。【選択図】  図１１
2008210301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯電話に装着して用いられる記憶媒体であって、
前記携帯電話と接続する接触型接続手段と、
外部の制御装置と接続する無線通信手段と、
前記携帯電話の加入者情報を記憶する加入者情報記憶手段を備え、
前記加入者情報記憶手段は、前記接触型接続手段を介して前記携帯電話から制御可能であるとともに、前記無線通信手段を介して前記制御装置から制御可能である、
ことを特徴とする記憶媒体。
【請求項２】
前記無線通信手段は変調処理を施した反射波によりデータを送信する反射器を備えるとともに、前記制御装置は無変調キャリアを送信して前記反射器からの変調反射波からデータを読み取る反射波読取装置を備え、前記制御装置とは反射波伝送方式によりデータ通信を行なう、
ことを特徴とする請求項１に記載の記憶媒体。
【請求項３】
ＧＳＭ（１１．１１）で規定される通りのカードのサイズで形成されるとともに、前記接触型接続手段はＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−２で規定される通りの端子形状を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の記憶媒体。
【請求項４】
前記接触型接続手段は、ＩＣカード・インターフェースとして、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３に対応したデータ転送制御を行ない、
前記無線通信手段は、前記制御装置との間で、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−４に規定されたコマンド／レスポンスＡＰＤＵ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）を伝送する、
ことを特徴とする請求項１に記載の記憶媒体。
【請求項５】
前記携帯電話から前記接触型接続手段を通じて前記加入者情報記憶手段に対してＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３に規定される転送プロトコル方式（Ｔ＝０、Ｔ＝１）及びクロック・レート変換因子（Ｆ、Ｄ）を設定することができ、
前記無線通信手段は、前記制御装置からのアクセスに際し、前記携帯電話から前記加入者情報記憶手段に設定された転送プロトコル方式及びクロック・レート変換因子を認識し、該転送プロトコル方式及びクロック・レート変換因子に則ったコマンド／レスポンス制御を行なう、
ことを特徴とする請求項４に記載の記憶媒体。
【請求項６】
サービス提供に関するサービス情報を記憶するサービス情報記憶手段をさらに備え、
前記サービス情報記憶手段に記憶されているサービス情報は、前記接触型接続手段を介して前記携帯電話から制御可能であるとともに、前記無線通信手段を介して前記制御装置から制御可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載の記憶媒体。
【請求項７】
前記サービス情報記憶手段は、サービス提供に関するサービス情報として、電子マネー、クレジット・カードのうち少なくとも１つを含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の記憶媒体。
【請求項８】
同一の形状の中にメモリカード機能及び該メモリカード機能にアクセスするためのメモリカード端子をさらに備え、
前記メモリカード機能は、前記メモリカード端子を介して前記携帯電話から制御可能であるとともに、前記無線通信手段を介して前記制御装置から制御可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載の記憶媒体。
【請求項９】
前記メモリカード機能は、メモリースティック、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ）カード、ＭＭＣ（マルチメディアカード）、コンパクトフラッシュ（登録商標）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリのうちいずれかの規格に規定されたメモリカード形状及びメモリカード端子を備える、
ことを特徴とする請求項８に記載の記憶媒体。
【請求項１０】
前記無線通信手段は、前記制御装置との間で、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−４に規定されたコマンド／レスポンスＡＰＤＵ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）を伝送することができ、
前記制御装置との間のコマンド・レスポンスには、前記メモリカード機能を制御するためのコマンド／レスポンスと、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−４に対応したコマンド／レスポンスとを区別するために、アクセス種別を与える情報要素が含まれる、
ことを特徴とする請求項８に記載の記憶媒体。
【請求項１１】
前記記憶媒体は、反射波伝送用の内蔵アンテナを表面、裏面双方に配置する、
ことを特徴とする請求項２に記載の記憶媒体。
【請求項１２】
携帯電話と、前記携帯電話に装着して用いられ、少なくとも前記携帯電話の加入者情報を記憶する記憶媒体と、前記記憶媒体を用いたアプリケーション機能を提供する制御装置で構成され、
前記記憶媒体と前記携帯電話を接続する接触型接続手段と、
前記記憶媒体と外部の制御装置を接続する無線通信手段を備え、
前記携帯電話は前記接触型接続手段を介して前記加入者情報を制御可能であるとともに、前記制御装置は前記無線通信手段を介して前記加入者情報を制御可能である、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項１３】
前記無線通信手段は、前記記憶媒体に搭載された、変調処理を施した反射波によりデータを送信する反射器と、前記制御装置に装備される、無変調キャリアを送信して前記反射器からの変調反射波からデータを読み取る反射波読取装置で構成され、反射波伝送方式によりデータ通信を行なう、
ことを特徴とする請求項１２に記載の通信システム。
【請求項１４】
前記記憶媒体はＧＳＭ（１１．１１）で規定される通りのカードのサイズで形成されるとともに、前記接触型接続手段はＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−２で規定される通りの端子形状を備える、
ことを特徴とする請求項１２に記載の通信システム。
【請求項１５】
前記接触型接続手段は、ＩＣカード・インターフェースとして、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３に対応したデータ転送制御を行ない、
前記無線通信手段は、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−４に規定されたコマンド／レスポンスＡＰＤＵを伝送する、
ことを特徴とする請求項１４に記載の通信システム。
【請求項１６】
前記携帯電話は、前記接触型接続手段を通じて前記記憶媒体に対してＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３に規定される転送プロトコル方式（Ｔ＝０、Ｔ＝１）及びクロック・レート変換因子（Ｆ、Ｄ）を設定し、
前記制御装置は、前記無線通信手段を介して前記記憶媒体にアクセスする際に、前記の設定された転送プロトコル方式及びクロック・レート変換因子を認識し、該転送プロトコル方式及びクロック・レート変換因子に則ったコマンド／レスポンス制御を行なう、
ことを特徴とする請求項１５に記載の通信システム。
【請求項１７】
前記記憶媒体は、サービス提供に関するサービス情報をさらに記憶し、
前記携帯電話は前記接触型接続手段を介して前記サービス情報を制御可能であるとともに、前記制御装置は前記無線通信手段を介して前記サービス情報を制御可能である、
ことを特徴とする請求項１２に記載の通信システム。
【請求項１８】
前記サービス情報は、電子マネー、クレジット・カードのうち少なくとも１つを含み、
前記制御装置は、前記無線通信手段を介して前記のクレジット機能に対する入出金並びに課金制御を行なう、
ことを特徴とする請求項１７に記載の通信システム。
【請求項１９】
前記記憶媒体は、同一の形状の中にメモリカード機能及び該メモリカード機能にアクセスするためのメモリカード端子をさらに備え、
前記携帯電話は前記接触型接続手段を介して前記メモリカード機能を制御可能であるとともに、前記制御装置は前記無線通信手段を介して前記メモリカード機能を制御可能である、
ことを特徴とする請求項１２に記載の通信システム。
【請求項２０】
前記制御装置は、前記メモリカード機能に対するメディア・コンテンツの送受信を制御する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の通信システム。
【請求項２１】
前記制御装置は、前記メモリカード機能に記録されているメディア・コンテンツの受信並びに再生を制御する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の通信システム。
【請求項２２】
前記メモリカード機能は、メモリースティック、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ）カード、ＭＭＣ（マルチメディアカード）、コンパクトフラッシュ（登録商標）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリのうちいずれかの規格に規定されたメモリカード形状及びメモリカード端子を備える、
ことを特徴とする請求項１９に記載の通信システム。
【請求項２３】
前記記憶媒体はＧＳＭ（１１．１１）の規定に従って構成されており、
前記制御装置は、前記記憶媒体との間のコマンド・レスポンスに、前記メモリカード機能を制御するためのコマンド／レスポンスと、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−４に対応したコマンド／レスポンスとを区別するために、アクセス種別を与える情報要素を含める、
ことを特徴とする請求項１９に記載の通信システム。
【請求項２４】
携帯電話に装着され、少なくとも前記携帯電話の加入者情報を記憶する記憶媒体を制御する制御装置であって、
前記記憶媒体と接続する無線通信手段と、
前記無線通信手段を介して前記記憶媒体を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする制御装置。
【請求項２５】
前記記憶媒体は変調処理を施した反射波によりデータを送信する反射器を搭載しており、
前記無線通信手段は、無変調キャリアを送信して前記反射器からの変調反射波からデータを読み取る反射波読取装置で構成され、反射波伝送方式によりデータ通信を行なう、
ことを特徴とする請求項２４に記載の制御装置。
【請求項２６】
前記記憶媒体はＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６で規定される通りのカードのサイズで形成され、前記携帯電話とはＩＣカード・インターフェースを介してＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３に対応したデータ転送制御を行ない、
前記無線通信手段は、前記記憶媒体との間で、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−４に規定されたコマンド／レスポンスＡＰＤＵを伝送する、
ことを特徴とする請求項２４に記載の制御装置。
【請求項２７】
前記記憶媒体にはＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３に規定される転送プロトコル方式（Ｔ＝０、Ｔ＝１）及びクロック・レート変換因子（Ｆ、Ｄ）が設定されており、
前記無線通信手段は、前記記憶媒体にアクセスする際に、前記の設定された転送プロトコル方式及びクロック・レート変換因子を認識し、該転送プロトコル方式及びクロック・レート変換因子に則ったコマンド／レスポンス制御を行なう、
ことを特徴とする請求項２６に記載の制御装置。
【請求項２８】
前記記憶媒体は、サービス提供に関するサービス情報をさらに記憶しており、
前記無線通信手段を介して前記サービス情報を制御する、
ことを特徴とする請求項２４に記載の制御装置。
【請求項２９】
前記サービス情報は、電子マネー、クレジット・カードのうち少なくとも１つを含み、
前記無線通信手段を介して前記のクレジット機能に対する入出金並びに課金制御を行なう、
ことを特徴とする請求項２８に記載の制御装置。
【請求項３０】
前記記憶媒体は、同一の形状の中にメモリカード機能をさらに備えており、
前記無線通信手段を介して前記メモリカード機能を制御可能する、
ことを特徴とする請求項２４に記載の制御装置。
【請求項３１】
前記無線通信手段を介して前記メモリカード機能に対するメディア・コンテンツの送受信を制御する、
ことを特徴とする請求項３０に記載の制御装置。
【請求項３２】
前記無線通信手段を介して前記メモリカード機能に記録されているメディア・コンテンツの受信並びに再生を制御する、
ことを特徴とする請求項３０に記載の制御装置。
【請求項３３】
前記記憶媒体はＧＳＭ（１１．１１）及びＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６の規定に従って構成されており、
前記無線通信手段は、前記記憶媒体との間のコマンド・レスポンスに、前記メモリカード機能を制御するためのコマンド／レスポンスと、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−４に対応したコマンド／レスポンスとを区別するために、アクセス種別を与える情報要素を含める、
ことを特徴とする請求項３０に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話の加入者情報を記憶するとともに携帯電話との接触型の接続インターフェースを備え、携帯電話側から加入者情報の制御が行なわれる記憶媒体に係り、特に、ＧＳＭ（１１．１１）及びＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６で規定されるＳＩＭカード機能を備えた記憶媒体、制御装置、並びに記憶媒体と制御装置で構成される通信システムに関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、ＧＳＭ（１１．１１）及びＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６で規定される通りのＳＩＭカードのサイズ及び端子形状を備えるとともに、メモリカード、電子マネーやクレジット・カードといった複数の機能を携帯電話上で提供する記憶媒体、制御装置、並びに記憶媒体と制御装置で構成される通信システムに係り、特に、携帯電話との接触型の接続インターフェースの他に非接触インターフェースを備え、メモリカード、電子マネーやクレジット・カードといったサービス提供に関する記憶内容が非接触インターフェースを介して外部の制御装置によって制御される記憶媒体、制御装置、並びに記憶媒体と制御装置で構成される通信システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、情報機器や情報通信における技術の進歩と普及を背景として、通信事業者の再編成や価格改定、通信サービスの多様化が進んでいる。日進月歩する通信業界の中でも、とりわけ携帯電話を始めとする移動体通信技術の成長は顕著である。
【０００４】
携帯電話機は一般に、携帯電話網のキャリア（通信会社）に対する加入者情報を格納する、ＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌｅ）と呼ばれる接触型ＩＣカードを搭載している。また、最近の携帯電話機の多くは、電子マネーなどのアプリケーションを担持する非接触型ＩＣカード機能を搭載している。さらに、カメラで撮影した画像や、再生用の音楽データを記録するためのメモリカードを装着するスロットを備えたものも多い。以下、携帯電話機に搭載される各カード機能に関して、背景技術を説明する。
【０００５】
ＳＩＭカード、ＩＣカード
ＳＩＭカードは、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６規格の接触型ＩＣカードであり、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）やＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）などの方式の携帯電話で使用される。ＳＩＭカードには、ＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）と呼ばれる固有の番号が付与されており、これと電話番号を結び付けることで携帯電話は通信が可能となる。
【０００６】
ＳＩＭカード１は、携帯電話機に内蔵するため、一般的な非接触ＩＣカード１´のサイズ（８６ｍｍ×５４ｍｍ）に対して（図１４Ｂを参照のこと）、小型のサイズ（幅１５ｍｍ×奥行き２５ｍｍ×厚み０．７６ｍｍ）と、特定の形状が定められている（図１４Ａを参照のこと）。接触型のＩＣカードにおいて、機器との間の情報のやり取りは、特定の形状の端子部３００を介して行なわれる。
【０００７】
図１５には、携帯電話２にＳＩＭカード１を適用した様子を示している。抜き差しの前に確実にＳＩＭカードの電源を切る必要があることから、多くの電話機では、電池を取り外して電源をオフにしないとＳＩＭカードの抜き差しができない構造になっている。図示の例では、ＳＩＭカード１は、携帯電話２の背面において、電池２１の裏側に搭載されている。
【０００８】
ＳＩＭカードを携帯電話に抜き差しすることで、電話番号を他の携帯電話機に移したり、１つの携帯電話機で複数の電話番号を切替えて使用したりすることができるが、基本的にはＳＩＭカードは頻繁に抜き差しすることを想定したものではない。実用化されているＳＩＭカードの最大容量は１２８ＭＢ程度で、契約者の個人情報や数十件の電話帳を保存できるくらいである。但し、１ＧＢへと大容量化する動きもあり、コンテンツ情報などの保存も可能となる。
【０００９】
ＳＩＭカードなどの接触型ＩＣカードは、一般に、内部の情報を安全に記録し、適用する機器（携帯電話や決済端末など）、及びサービス間で安全に取り扱うことを目的としている。ここで、図１６を参照しながら、ＳＩＭカード及びＩＣカードの機能について説明しておく。
【００１０】
ＳＩＭカード１には、加入者情報が安全に記録されており、携帯電話網に接続するときに、キャリア３０との認証を行なうために利用される。また、ＳＩＭカード１内には電話帳などを保存するデータ領域があり、携帯電話２上のユーザ操作に従って電話番号の記録や参照を行なうことができる。
【００１１】
一方、ＩＣカード１´は、例えばキャッシュ・カードやクレジッド・カード、電子マネーＩＣカードなどとして使用されるが、センタ３１間の認証のみならず、決済端末２´間の認証を行なうことがある。また、クレジット情報（電子マネー情報も含む）や個人情報などの重要なデータを、決済端末２’との間、及びセンタ３１との間で暗号化してやり取りする。
【００１２】
上記の過程において、ＳＩＭカード並びにＩＣカードは、それぞれ適用する機器からコマンド／レスポンス制御される。ＩＣカード・インターフェース４上における電気信号の端子、電気的仕様、データ転送制御方式、及びコマンド／レスポンスの送受信方式は、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６により標準規格として規定されている。また、上位レベルにおけるコマンド／レスポンス、及びプロトコルはサービス毎に規定される。例えば、携帯電話のサービスに対してはＧＳＭの、クレジッド・カードのサービスに対してはＥＶＭ（Ｅｕｒｏｐａｙ、ＭａｓｔｅｒＣａｒｄ、Ｖｉｓａ）の世界的な共通規格がある
【００１３】
したがって、ＳＩＭカードとＩＣカードは、データを保持する機能を有するとともに、ＩＳＯ７８１６の規格に適合したインターフェース機能を共通的に搭載し、各々のサービスに対応したプロトコル機能を持つ。そして、プロトコルが提供する機能に応じて、認証、暗号化などの制御を行なう。
【００１４】
図１７には、ＳＩＭカード（ＩＣカード）のハードウェア構成を模式的に示している。
【００１５】
ＩＣカード端子部３００は、ＩＣカード・インターフェース４に適用される電気信号端子であり、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−１、２の規格では、電源（ＶＣＣ）、リセット（Ｒｅｓｅｔ）、クロック（Ｃｌｏｃｋ）、プログラム電源（ＶＰＰ）、データ伝送用入出力（Ｉ／Ｏ）、グランド（ＧＮＤ）、及びリザーブ（ＲＦＵ）の各端子が同図のように配置される。
【００１６】
ＩＣカード・インターフェース・コントローラ３０１は、インターフェース機能を提供し、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３の規格に従って、ＩＣカード・インターフェース４との間でデータ転送制御を行ない、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−４のフォーマット（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ：ＡＰＤＵ）に従ったコマンドの受信、及びレスポンスの送信を行なう。
【００１７】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ＵＩｎｉｔ）３０２は、携帯電話２との間でサービスに対応したプロトコル制御を行なうための主要制御部である。
【００１８】
ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３０４は、ＣＰＵ３０２が実行するプログラムを不揮発的に格納するメモリ領域である。また、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３０５は、ＣＰＵ３０２がプログラムを実行する際のワーク用メモリ領域である。
【００１９】
暗号ブロック３０６は、ＣＰＵ３０２が暗号データを取り扱う際にデータの暗号化並びに復号を行なうブロックである。例えば、ＤＥＳ（Ｄａｔａ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）、Ｔｒｉｐｌｅ−ＤＥＳ、ＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）などの暗号アルゴリズムが実装される。
【００２０】
ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）３０７は、カードが取り扱うデータを保持する不揮発性のメモリ領域である。
【００２１】
ＣＰＵ３０２は、システム・バス３０３を介して、ＩＣカード・インターフェース・コントローラ３０１からコマンドを取得し、暗号ブロック３０６、ＥＥＰＲＯＭ３０７にアクセスして、所定のプロトコル制御を行ない、ＩＣカード・インターフェース・コントローラ３０１にレスポンスを送信する。
【００２２】
また、図１８には、ＳＩＭカード１を搭載した携帯電話端末２のハードウェア構成を模式的に示している。
【００２３】
ＩＣカード・スロット４００は、ＳＩＭカード１を受容するための差し込み口であり、ＳＩＭカード１のＩＣカード端子部３００の各信号端子に対応した接点を持つ。
【００２４】
ＩＣカード・インターフェース・コントローラ４０１は、ＩＣカード・スロット４００に装着されたＳＩＭカード１内の同コントローラ３０１に対応したコントローラで、ＩＣカード・インターフェース４に対するコマンド送信と、レスポンス受信とを行なう。
【００２５】
ＣＰＵ４０２は、ＳＩＭカード１に対するプロトコル制御を行なうとともに、携帯通信機能部４０９の制御を行ないキャリア３とのプロトコル制御を行なう。その他、ＵＩ機能部４０８を介して携帯電話２としてのアプリケーション制御を行なう。
【００２６】
ＲＯＭ４０４は、ＣＰＵ４０２が実行するプログラムを不揮発的に格納するメモリ領域である。また、ＲＡＭ４０５は、ＣＰＵ４０２がプログラムを実行する際のワーク用メモリ領域である。また、ＥＥＰＲＯＭ４０７は、カードが取り扱うデータを保持する不揮発性のメモリ領域である。
【００２７】
暗号ブロック４０６は、ＣＰＵ４０２が暗号データを取り扱う際にデータの暗号化並びに復号を行なうブロックであり、ＤＥＳ、Ｔｒｉｐｌｅ−ＤＥＳ、ＡＥＳなどの暗号アルゴリズムが実装される。
【００２８】
携帯通信機能部４０９は、携帯電話の通信機能を提供する無線通信部であり、ＵＩ機能部４０８は携帯電話のユーザ・インターフェースを提供する操作系、表示系のデバイスである。
【００２９】
図１９には、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３、４規格に基づくＳＩＭカード（ＩＣカード）のインターフェース処理の手順をフローチャートの形式で示している。同処理は、コマンド処理５０４を除き、ＩＣカード・インターフェース・コントローラ３０１が担当する。
【００３０】
起動処理５００は、携帯電話２がＳＩＭカード１を起動するための処理である。具体的には、ＳＩＭカード１の各端子を、ＶＣＣ供給、Ｃｌｏｃｋ供給、ＶＰＰ停止、ＲＳＴ＝Ｌｏｗ、Ｉ／Ｏ＝受信モードという状態に制御する。
【００３１】
リセット処理５０１は、携帯電話２が起動した後にＳＩＭカード１にリセットを発行し、Ａｎｓｗｅｒ  ｔｏ  Ｒｅｓｅｔ（ＡＴＲ）と呼ばれる、インターフェースの能力情報を取得する処理である。能力情報には、供給可能なクロック周波数の上限値や、変更可能なクロック・レート変換因子（Ｆ、Ｄのように規定される）、データ（コマンド／レスポンス）を送受信するための転送プロトコル方式（Ｔ＝０、Ｔ＝１のように規定される）、ＶＰＰの供給電圧値などが記載される。携帯電話２は、データ通信を行なう際に能力情報に従ったインターフェース制御を行なわなければならない。
【００３２】
プロトコル設定（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｔｙｐｅ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ：ＰＴＳ）処理５０２は、携帯電話２がＳＩＭカード１に対して転送プロトコル方式やクロック・レート変換因子を設定するための処理である。本処理において、携帯電話２は、ＰＴＳ要求を発行し、ＳＩＭカード１にプロトコル方式を設定する。ＳＩＭカード１はＰＴＳ応答を返し、設定したプロトコル方式を通知する。以降のデータ（コマンド／レスポンス）の通信は、設定された転送プロトコル及びクロック・レートによって行なわれる。
【００３３】
コマンド受信処理５０３は、ＳＩＭカード１が携帯電話２から送信されたコマンドを受信する処理である。受信したコマンドは、ＣＰＵ３０２に渡される。
【００３４】
コマンド処理５０４は、ＣＰＵ３０２において行なわれる処理である。ＣＰＵ３０２は受信したコマンドの解析、コマンドに対応した暗号演算、ＥＥＰＲＯＭ制御などを行ない、レスポンスを構築する。
【００３５】
レスポンス送信処理５０５は、ＣＰＵ３０２から渡されたレスポンスを携帯電話２に送信する処理である。
【００３６】
コマンド受信処理５０３、コマンド処理５０４、レスポンス送信処理５０５を繰り返すことによって、一連のコマンド処理が行なわれ、サービスに応じたプロトコル制御が行なわれる。
【００３７】
停止処理５０６は、携帯電話２がＳＩＭカード１を停止するための処理である。具体的には、ＳＩＭカード１の各端子を、ＶＣＣ停止、Ｃｌｏｃｋ停止、ＶＰＰ停止、ＲＳＴ＝Ｌ、Ｉ／Ｏ＝Ｌの状態に制御することによって行なわれる。
【００３８】
図２０には、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−４規格に基づくＳＩＭカード（ＩＣカード）のインターフェースに適用されるコマンド／レスポンスのＡＰＤＵ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）を示している。
【００３９】
参照番号６０で示すコマンドＡＰＤＵにおいて、ＣＬＡ（６００）は、サービスに対応したプロトコルを識別するクラス（ＣＬＡｓｓ）情報を与える。ＩＮＳ（６０１）は、そのサービス・クラスにおけるコマンドの命令（ＩＮＳｔｒｕｃｔｉｏｎ）情報を与える。Ｐ１（６０２）並びにＰ２（６０３）は、コマンドに付随するパラメータ情報を与え、Ｌｃ（６０４）には後に続くコマンドのデータ領域（６０５）のデータ長が与えられる。また、Ｌｅ（６０６）には、レスポンスのデータ領域（６１０）のデータ長の期待値が与えられる。
【００４０】
また、参照番号６１で示すレスポンスＡＰＤＵにおいて、データ領域（６１０）の後に続くＳＷ１（６１１）、ＳＷ２（６１２）はレスポンスの終了を示し、値によって処理ステータスを示す場合がある。
【００４１】
図２１には、ＳＩＭカードとＩＣカードを用いた、認証、暗号化のプロトコル制御シーケンスの例を簡略化して示している。
【００４２】
図示のシーケンスでは、ＳＩＭカード１とキャリア（センタ）３が共通秘密鍵Ｋi（７００）を保持し、照合を行なう。但し、共通秘密鍵Ｋi（７００）が伝送路（ＩＣカード・インターフェース４若しくは通信網５）に流れないように、キャリア３が生成した乱数（７０１）と共通秘密鍵Ｋi（７００）とを共通の暗号アルゴリズムＡ（７０２）に入力し、得られる認証データ（７０３）を照合に利用する。また、認証後には、認証データ（７０３）とともに得られるセッション鍵Ｋs（７０４）によってデータの暗号化してから伝送が行なわれ、相手側で復号される。
【００４３】
ＩＣカード・インターフェース４では、携帯電話２の起動時に図１９に示した起動処理５００、リセット処理５０１、プロトコル設定処理５０２が行なわれる。それ以降は、図２０に示したＡＰＤＵによって、サービスに対して規定されるコマンド／レスポンスが送受信される。ここで、コマンドＡＰＤＵのクラス情報ＣＬＳ（６００）にはサービスを与える共通の値が与えられる。
【００４４】
以下では、図２１を参照しながら、各コマンド／レスポンスの内容、及び動作シーケンスについて説明する。
【００４５】
認証要求コマンド（７１０）のＩＮＳ（６０１）には、「認証要求」を示す値が与えられる。コマンドＡＰＤＵのデータ領域（６０５）に乱数（７０１）が指定され、Ｌｃ（６０４）にそのデータ長が指定される。
【００４６】
ＳＩＭカード１は、認証要求コマンド（７１０）を受信し、認証データ（７０３）とセッション鍵Ｋs（７０４）の演算を開始する。それとともに認証要求レスポンス（７１１）を送信する。レスポンスＡＰＤＵのＳＷ１、ＳＷ２に処理の正常開始を表す処理ステータスが設定される。
【００４７】
携帯電話２は、認証データ（７０３）を取得するために、ＳＩＭカード１に対して認証応答コマンド（７１２）を発行する。コマンドＡＰＤＵのＩＮＳ（６０１）に「認証応答」を示す値が、Ｌｃ（６０４）には認証データ（７０３）のデータ長がそれぞれ指定される。
【００４８】
ＳＩＭカード１は、演算結果として得られた認証データ（７０３）をレスポンスＡＰＤＵのデータ領域（６１０）に付加して、認証応答レスポンス（７１３）を送信する。このとき、レスポンスＡＰＤＵのＳＷ１、ＳＷ２には処理ステータスが設定される。
【００４９】
また、ＳＩＭカード１からデータ・リードを行なうとき、携帯電話２はキャリア３がデータ・リード要求したアドレスと、データ長とをデータ・リード・コマンド（７１４）に付加して、ＳＩＭカード１に送信する。コマンドＡＰＤＵにおいて、ＩＮＳ（６０１）には「データ・リード」を示す値が、Ｐ１（６０２）並びにＰ２（６０３）にアドレスの値が、Ｌｃ（６０４）にデータ長が設定される。
【００５０】
ＳＩＭカード１は、データ・リード・コマンド（７１４）を受信すると、当該コマンドで指定されたアドレスから平文データ（７０５）をリードし、これをセッション鍵Ｋs（７０４）によって暗号化する。得られた暗号文（７０６）をレスポンスＡＰＤＵのデータ領域（６１０）に付加し、データ・リード・レスポンス（７１５）を送信する。暗号文（７０６）はキャリア３において平文（７０５）に復号される。
【００５１】
また、ＳＩＭカード１に対してデータ・ライトを行なうときには、携帯電話２は、キャリアがデータ・ライト要求したアドレスと、データ長と、キャリア３において暗号化された暗号文（７０８）とをデータ・ライト・コマンド（７１６）に付加してＳＩＭカード１に送信する。コマンドＡＰＤＵにおいて、ＩＮＳ（６０１）には「データ・ライト」を示す値が、Ｐ１（６０２）、Ｐ２（６０３）にアドレスの値が、Ｌｃ（６０４）に暗号文（７０８）のデータ長が、データ領域（６０５）に暗号文（７０８）が設定される。
【００５２】
そして、ＳＩＭカード１は、データ・ライト・コマンド（７１６）を受信すると、そのデータ領域に設定されている暗号文（７０８）を平文（７０７）に復号し、指定されたアドレスにライトする。処理結果をレスポンスＡＰＤＵのＳＷ１、ＳＷ２に付加し、データ・ライト・レスポンス（７１８）を送信する。
【００５３】
なお通信網（公衆網、携帯網）側における通信方式に関しては、本発明の要旨に直接関連しないので説明を省略する。
【００５４】
メモリカード
メモリカードは、大容量のフラッシュ・メモリを記録媒体として持つカード型の記憶装置であり、例えば、メモリースティック、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ）カード、ＭＭＣ（マルチメディアカード）、コンパクトフラッシュ（登録商標）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリなど、多種にわたる標準規格がある。また著作権に絡む音楽、映像などのメディア・コンテンツを記録することを考慮し、著作権管理技術を実装しているメモリカードも存在する。
【００５５】
図２２には、メモリカードのハードウェア構成を模式的に示している。
【００５６】
メモリカード・インターフェース６は、外部機器からメモリカード７を制御するためのインターフェースであり、メモリカードの規格毎に規定される。一般的に、電気信号と伝送方式とを規定する物理仕様と、外部機器からコマンド制御を行なうためのメモリカードの論理仕様が規定される。コマンド制御においては、メモリ・データのリード・ライトを行なうためのコマンド体系が規定されている他、著作権管理技術を実装する場合には、外部機器との間で認証を行ない、データの暗号化を行なうためのコマンド体系が規定される。
【００５７】
メモリカード端子部８００は、メモリカードの規格に従った電気信号を伝送するための端子部である。
【００５８】
メモリカード・インターフェース・コントローラ８０１は、メモリカード・インターフェース６の物理仕様並びに論理仕様の規定に従い、外部機器との間でコマンド処理を行なう。コマンド処理に対応して、フラッシュ・コントローラ８０３との間で、コマンドに付加される制御情報、メモリ・データのやり取りを行なう。また、著作権管理に関連するコマンド処理に際しては、暗号ブロック８０２を制御し、認証情報の演算やメモリ・データの暗号化、復号などを行なう。
【００５９】
フラッシュ・コントローラ８０３は、制御情報に従ってフラッシュ・メモリ８０４との間でメモリ・データのリード／ライトを行なう。
【００６０】
ＳＩＭ機能と大容量のメモリ機能を搭載するメモリカード
不揮発性メモリカード及びＳＩＭカードの両方を利用する種々の用途では、ＳＩＭ集積回路チップがメモリカードの中に組み込まれると便利である。例えば、ＭＭＣカード規格又はＳＤカード規格のいずれかにより指定される同じ形状及びピン位置を有するように物理的に変更された、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６規格に従うカードや、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６規格に従うカードの回路構成を包含するように修正された、ＭＭＣカード規格又はＳＤカード規格のいずれかに従うカードについて提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。
【００６１】
また、ＳＩＭ機能がＭＭＣ又はＳＤカード標準規格に従う不揮発性フラッシュ・メモリ及びそのコントローラと組み合わされた複合的なメモリカードについても提案がなされている（例えば、特許文献２を参照のこと）。この複合カードの物理的フォーマットは、プラグインＳＩＭカード、ＭＭＣあるいはＳＤカードのうちのいずれかである。１つの代表的な形では、プラグインＳＩＭカード・フォーマットが使用され、ＭＭＣ標準規格又はＳＤ標準規格のいずれかに従うメモリの動作に必要とされ得るように数個の外部電気接点がプラグインＳＩＭ標準規格のそれに追加される。
【００６２】
また、ＳＩＭカードの機能と、大容量の不揮発性メモリ機能とを同時に搭載するＳＩＭカード形状のメモリカードも出現している（例えば、非特許文献１を参照のこと）。このメモリカードは、ＳＩＭカードの電気接点と、不揮発性メモリにアクセスするための電気接点（例えばＭＭＣ、ＵＳＢ）とを独立して持ち、また、携帯電話において使用する加入者情報と、各種メディア・コンテンツとを１つのメモリカードに管理する。不揮発性メモリ機能に格納するデータに対しては著作権管理のための機能が提供されている。携帯電話のユーザは端末交換時にカードを取り替えることで、加入者情報を移行するだけでなく、同時にメディア・コンテンツを移行することができる。また、キャリアは、自身のコンテンツ・サービスによってユーザに提供するメディア・コンテンツを、加入者情報とともに同一のカードにおいて安全に管理することができる。また、携帯電話側では、メモリカードのスロットが不要になる。
【００６３】
図２３には、ＳＩＭカードとメモリカードとを１つの形状に搭載したカードのハードウェア構成例を模式的に示している。図示のカードは、基本的には、図１７に示したＳＩＭカードの機能ブロックに、図２２に示したメモリカードの機能ブロックを組み合わせて構成され、各機能部ロックの構成や動作は既に説明した通りである。但し、暗号ブロック３０６は、ＳＩＭカードとメモリカードで共用される。
【００６４】
非接触型ＩＣカード技術
非接触型ＩＣカードは、接触型ＩＣカードが外部機器と接続するＩＣカード・インターフェースを無線に置き換えたもので、リーダ・ライタからの送信キャリアによる電磁誘導作用を利用してＩＣカードに電力を供給し、キャリアの変調によりリーダ・ライタとカード間で通信を行なうようになっている。非接触ＩＣカード技術は、「Ｅｄｙ」などの電子マネー、「Ｓｕｉｃａ」などの乗車券、あるいは社員証などに利用されている。
【００６５】
非接触ＩＣカード技術方式の１つとして「ＦｅｌｉＣａ（登録商標）」が広く知られている。ＦｅｌｉＣａでは、１３．５６ＭＨｚの周波数帯を用いた電磁誘導方式が使用され、ＡＳＫ１０％で変調を行なうとともにマンチェスタ（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ）符号を採用し、通信速度は最高２１２ｋｂｐｓである。
【００６６】
ここで、電磁誘導方式の非接触ＩＣカードの通信距離はアンテナ依存であり、例えばＩＣカードのサイズ（８６ｍｍ×５４ｍｍ）の外周に沿った大きさのコイル状のアンテナが搭載される場合の通信距離は数ｃｍから１０ｃｍ程度となる。
【００６７】
日本国内では、携帯電話にも非接触ＩＣカード技術が搭載されている。例えば、フェリカネットワークス株式会社が開発したモバイルＦｅｌｉｃａ  ＩＣチップを搭載することで、上述したＥｄｙやＳｕｉｃａ（モバイルＳｕｉｃａ）を携帯電話でも利用することができ、非接触伝送経由の入出金が行なわれる他、携帯網経由の入金（チャージ）が可能になる。この場合にも、通信距離はアンテナ依存であり、携帯電話の外周に沿った大きさのコイル状アンテナが搭載される。
【００６８】
【特許文献１】特表２００４−５０６２６６号公報
【特許文献２】特表２００６−５２３８８９号公報
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｐａｎｓｉｏｎ．ｃｏｍ／ｊｐ／ｆｌａｓｈ＿ｍｅｍｏｒｙ＿ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｍｉｒｒｏｒｂｉｔ＿ｈｄ＿ｓｉｍ．ｈｔｍｌ（平成１９年２月２２日現在）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００６９】
現在、携帯電話に対して、ＳＩＭカード、メモリカード、非接触型ＩＣカードの機能が個別の媒体として適用されており、キャリアのサービスに利用される。ＳＩＭカードによって、通話や「ｉ−ｍｏｄｅ（登録商標）」のような情報提供サービスが提供されるのみならず、メモリカードを媒体としてメディア・コンテンツを扱うサービス（例えば音楽ダウンロードなど）を提供することができる。さらには非接触型ＩＣカード技術を使用して電子マネー、乗車券のサービスを利用することができる。
【００７０】
このような携帯電話の利用形態は、とりわけ日本国内において当てはまる。これは、日本国内ではキャリア主導で携帯電話に関わる種々のサービスを一体化して提供され、各メーカーが開発製造する携帯電話端末の仕様も基本的にはキャリア主導により策定されるという、キャリア側の自由度の高いビジネス・モデルに依拠する。
【００７１】
他方、欧米や中国など、日本以外の主要な携帯電話市場となる各国では、キャリアは加入者情報を格納したＳＩＭカードをユーザに供給するだけというビジネス・モデルが一般的であり、携帯電話端末の開発は各メーカーが独自に行なう。このため、日本に比べると、世界各国ではキャリアによるサービス提供の自由度が乏しいのが実情である。上述したような電子マネーのサービスを携帯電話で利用することを画策しても、メーカー側の賛同も得て非接触通信の機能を端末に搭載しなければ、サービスは目論み通りには実現しない。
【００７２】
本発明者らは、日本以外の各国においてもキャリアが携帯電話で実現するサービス提供の自由度を確保する１つの方法とて、キャリアがユーザに供給するＳＩＭカード内にさまざまな機能を搭載することが好適である、と思料する。
【００７３】
ところで、非接触通信技術として電磁誘導方式を用いると、通信距離がアンテナ依存となり十分長くないという問題がある。例えば、１３．５６ｋＨｚ体を使用するＦｅｌｉＣａでは通信距離は数ｃｍから１０ｃｍ程度となる（前述）。
【００７４】
ここで、非接触ＩＣカード技術をＳＩＭカードに搭載した場合について考察してみる。
【００７５】
抜き差しの前に確実にＳＩＭカードの電源を切る必要があることから、ＳＩＭカードは、携帯電話の背面において電池の裏側に配設され、電池を取り外して電源をオフにしないとＳＩＭカードの抜き差しができない構造が基本的である（図１５を参照のこと）。このような構造では、非接触ＩＣカードの通信距離が元々短い上に、さらに電池によって電波が妨害されてしまうという問題がある。
【００７６】
また、非接触ＩＣカード用のコイル状のアンテナをＳＩＭカードのサイズに搭載することは困難である。コイル状のアンテナをＳＩＭカードの外付けにするという設計も考えられるが、携帯電話端末内に外付けアンテナの引き回しを行なう必要があり、結局のところ、端末メーカーの賛同が得られなければ実現しないという状況に変わりはない。すなわち、キャリアはサービス提供の自由度を確保することはできない。
【００７７】
上述したように、日本国内では、キャリア主導により各メーカーが携帯電話端末上にＦｅｌｉＣａ方式のような非接触ＩＣカード技術を搭載しているので、携帯電話上で電子マネーを利用するというサービスが実現されている。この場合も勿論、コイル状アンテナの引き回しの制約により端末のサイズが大きくなるという問題がある。さらに端末交換時には、ＳＩＭカードだけが古い携帯電話端末本体から取り外されて新しい携帯電話端末本体に移動し、非接触ＩＣカード機能にチャージされた電子マネー情報は古い端末本体に取り残されてしまう。すなわち、端末交換時に電子マネーの情報をユーザの手によって速やかに移行することができないという問題がある。後者の観点からは、ＳＩＭカード上に非接触ＩＣカード機能を搭載していれば、ユーザの手でＳＩＭカードとともに電子マネー情報を移行することができて便利ということになる。
【００７８】
また、不揮発性メモリカード及びＳＩＭカードの両方を利用する用途では、ＳＩＭ集積回路チップがメモリカードの中に組み込まれると便利である（前述）。この種の複合的なメモリカードに無線機能を搭載する技術は見受けられないが、本発明者らは、ＳＩＭ機能を使用するために、例えばＦｅｌｉＣａのような非接触型ＩＣカードの機能を搭載することを容易に想到することができる。ところが、１３．５６ＭＨｚの周波数帯を用いた電磁誘導方式のＦｅｌｉｃａでは通信速度は最高でも最高２１２ｋｂｐｓであり、大容量メモリカードに記録されたメディア・コンテンツを伝送するには十分な速度ではないという問題がある。勿論、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信などの従来の高速な無線通信技術を複合メモリカードに適用することも考えられるが、携帯電話に搭載するには消費電力が大き過ぎるという問題がある。
【００７９】
本発明は、上述したような技術的課題を勘案したものであり、その主な目的は、ＧＳＭ（１１．１１）及びＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６で規定される通りのＳＩＭカードのサイズ及び端子形状を備えるとともに、メモリカード、電子マネーやクレジット・カードといった複数の機能を携帯電話上で提供することができる、優れた記憶媒体、通信システム、並びに制御装置を提供することにある。
【００８０】
本発明のさらなる目的は、携帯電話との接触型の接続インターフェースの他に非接触インターフェースを備え、メモリカード、電子マネーやクレジット・カードといったサービス提供に関する記憶内容が非接触インターフェースを介して外部の制御装置によって好適に制御される、優れた記憶媒体、通信システム、並びに制御装置を提供することにある。
【００８１】
本発明のさらなる目的は、ＧＳＭ（１１．１１）及びＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６で規定される通りのＳＩＭカード内にアンテナを含む非接触インターフェースに関するすべての回路コンポーネントを収容するとともに、携帯電話に装着した状態でも携帯電話端末側の部品による妨害を受けることなく非接触インターフェースの十分な通信性能を確保することができる、優れた記憶媒体、通信システム、並びに制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００８２】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、携帯電話と、前記携帯電話に装着して用いられ、少なくとも前記携帯電話の加入者情報を記憶する記憶媒体と、前記記憶媒体を用いたアプリケーション機能を提供する制御装置で構成され、
前記記憶媒体と前記携帯電話を接続する接触型接続手段と、
前記記憶媒体と外部の制御装置を接続する無線通信手段を備え、
前記携帯電話は前記接触型接続手段を介して前記加入者情報を制御可能であるとともに、前記制御装置は前記無線通信手段を介して前記加入者情報を制御可能である、
ことを特徴とする通信システムである。
【００８３】
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない（以下、同様）。
【００８４】
現在、携帯電話に対して、ＳＩＭカード、メモリカード、非接触型ＩＣカードの機能が個別の媒体として適用され、キャリアのサービスに利用されている。しかしながら、これはキャリア主導により携帯電話に関わる種々のサービスを一体化して提供するという日本国内のビジネス・モデルに依存するものであり、キャリアは加入者情報を格納したＳＩＭカードをユーザに供給するだけで、キャリアによるサービス提供の自由度が制限されるその他の多くの国々に浸透し難いのが実情である。
【００８５】
本発明者らは、日本以外の各国においてもキャリアが携帯電話で実現するサービス提供の自由度を確保する１つの方法とて、キャリアがユーザに供給するＳＩＭカード内にさまざまな機能を搭載することが好適である、と思料する。例えば、ＳＩＭカード上に非接触ＩＣカード機能を搭載していれば、端末交換時には、ユーザの手でＳＩＭカードとともに電子マネー情報を移行することができて便利ということになる。
【００８６】
ここで、非接触ＩＣカード技術をＳＩＭカードに搭載した場合について考察してみると、従来の電磁誘導方式では、通信距離がアンテナ依存となり十分長くない、電池など端末内の他の部品によって電波が妨害され易い、コイル状アンテナの引き回しの制約により、ＳＩＭカードや端末本体の設計が困難である、といった問題がある。
【００８７】
これに対し、本発明では、携帯電話に装着して用いられる記憶媒体は、前記携帯電話と接続する接触型接続手段と、外部の制御装置と接続する無線通信手段と、前記携帯電話の加入者情報を記憶する加入者情報記憶手段を備え、前記加入者情報記憶手段は、前記接触型接続手段を介して前記携帯電話から制御可能であるとともに、前記無線通信手段を介して前記制御装置から制御可能となっている。この記憶媒体は、基本的には、ＧＳＭ（１１．１１）及びＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６で規定される通りのＳＩＭカードのサイズと端子形状を備えている。
【００８８】
ここで、前記無線通信手段は変調処理を施した反射波によりデータを送信する反射器を備えるとともに、前記制御装置は無変調キャリアを送信して前記反射器からの変調反射波からデータを読み取る反射波読取装置を備えており、前記制御装置とを接続する無線インターフェースは、反射波伝送方式を採用している。
【００８９】
すなわち、本発明に係る記憶媒体は、反射波伝送方式による無線通信機能を搭載したＳＩＭカードとして構成することができ、無線通信を介して外部の制御装置からＳＩＭカードの制御インターフェースにアクセスすることができる。ここで、反射波伝送に２．４ＧＨｚの周波数帯を利用する場合、１３．５６ＭＨｚ帯を使用するＦｅｌｉＣａに対してアンテナ・サイズを小さくすることができ、ＳＩＭカードと無線通信機能とを一体化することが容易になる。
【００９０】
反射波伝送用のアンテナをＳＩＭカードなどの記憶媒体に内蔵する場合、携帯電話のスロットに装着したときに、端末の種類に応じてＳＩＭカードの向き（表裏）が異なる可能性を考慮して、内蔵アンテナをＳＩＭカードの表面、裏面双方に配置すると良い。
【００９１】
また、ＳＩＭカードとして構成される記憶媒体には、キャリアが加入者情報を取り扱うＳＩＭ機能とともに、電子マネーなどを取り扱うクレジット機能を搭載するようにしてもよい。この場合、制御装置からは反射波伝送を介してクレジット機能を制御することができる。あるいは、ＳＩＭカードに大容量のメモリカード機能を付加すると、制御装置からは反射波伝送を介してメモリカードの制御インターフェースにアクセスすることができる。
【００９２】
このような場合、前記接触型接続手段は、ＩＣカード・インターフェースとして、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３に対応したデータ転送制御を行なう。また、前記無線通信手段は、前記制御装置との間で、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−４に規定されたコマンド／レスポンスＡＰＤＵを伝送する。
【００９３】
また、この場合、前記携帯電話から前記接触型接続手段を通じて前記加入者情報記憶手段に対してＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３に規定される転送プロトコル方式（Ｔ＝０、Ｔ＝１）を設定するようにしてもよい。そして、前記無線通信手段は、前記制御装置からのアクセスに際し、前記携帯電話から前記加入者情報記憶手段に設定された転送プロトコル方式を認識し、該転送プロトコル方式に則ったコマンド／レスポンス制御を行なうようにすればよい。
【００９４】
また、本発明に係る記憶媒体は、サービス提供に関するサービス情報を記憶するサービス情報記憶手段をさらに備えることができる。ここで言うサービス提供に関するサービス情報は、従来は非接触ＩＣカードとして提供されている電子マネー、クレジット・カードなどの機能のことである。そして、制御装置は、制御装置は、前記無線通信手段を介して前記のクレジット機能に対する入出金並びに課金制御を行なうことができる。
【００９５】
すなわち、本発明によれば、携帯電話に非接触のクレジット機能を容易に搭載することができる。また、従来のＳＩＭカードの形状や端子はそのままでよいことから、従来の携帯電話端末を改造する必要なく、本発明を円滑に適用することが可能である。また、携帯電話の端末交換時において、ＳＩＭカードを移し変えるだけで情報の移行を簡易に行なうことができる。
【００９６】
また、本発明に係る記憶媒体は、同一の形状の中にメモリカード機能及び該メモリカード機能にアクセスするためのメモリカード端子をさらに備えていてもよい。このようなメモリカード機能は、前記メモリカード端子を介して前記携帯電話から制御可能であるとともに、そして、前記無線通信手段を介して前記制御装置から制御可能である。制御装置は、例えばメモリカード機能に対するメディア・コンテンツの送受信を行なうことができる。また、制御装置は、メモリカード機能に記録されているメディア・コンテンツの受信並びに再生を制御することができる。
【００９７】
この場合、前記無線通信手段は、前記制御装置との間で、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−４に規定されたコマンド／レスポンスＡＰＤＵを伝送する。前記制御装置との間のコマンド・レスポンスには、前記メモリカード機能を制御するためのコマンド／レスポンスと、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−４に対応したコマンド／レスポンスとを区別するためには、アクセス種別を与える情報要素を含めるとよい。これによって、ＳＩＭカードに設定された転送プロトコルを変更することなく、携帯電話と制御装置と双方から同じ転送プロトコルでＳＩＭカードへのアクセスを行なうことができる。
【００９８】
ここで言うメモリカード機能は、メモリースティック、ＳＤカード、ＭＭＣ、コンパクトフラッシュ（登録商標）、ＵＳＢメモリのうちいずれかの規格に規定されたメモリカード形状及びメモリカード端子を備えるものとする。反射波伝送方式の無線通信機能を搭載したＳＩＭカードに対して、大容量のメモリカード機能を付加した場合、反射波伝送によりアクセスすることによって、携帯電話上で利用するメディア・コンテンツを制御装置からも扱うことができるようになる。このようなメモリカード機能をＳＩＭ機能、及びクレジット機能と組み合わせることで、キャリアは、メディア・コンテンツの配信サービスを提供することができる。
【００９９】
また、ユーザは、本来携帯電話で利用するコンテンツを、反射波伝送を介して転送することで、外部機器から利用（すなわちコンテンツの再生）することも可能になる。コンテンツの読み取りに際しては、反射波伝送によれば低消費電力且つ高速の操作を行なうことができる。
【発明の効果】
【０１００】
本発明によれば、ＧＳＭ（１１．１１）及びＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６で規定される通りのＳＩＭカードのサイズ及び端子形状を備えるとともに、メモリカード、電子マネーやクレジット・カードといった複数の機能を携帯電話上で提供することができる、優れた記憶媒体、通信システム、並びに制御装置を提供することができる。
【０１０１】
また、本発明によれば、携帯電話との接触型の接続インターフェースの他に非接触インターフェースを備え、メモリカード、電子マネーやクレジット・カードといったサービス提供に関する記憶内容が非接触インターフェースを介して外部の制御装置によって好適に制御される、優れた記憶媒体、通信システム、並びに制御装置を提供することができる。
【０１０２】
また、本発明によれば、ＧＳＭ（１１．１１）及びＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６で規定される通りのＳＩＭカード内にアンテナを含む非接触インターフェースに関するすべての回路コンポーネントを収容するとともに、携帯電話に装着した状態でも携帯電話端末側の部品による妨害を受けることなく非接触インターフェースの十分な通信性能を確保することができる、優れた記憶媒体、通信システム、並びに制御装置を提供することができる。
【０１０３】
本発明に係る記憶媒体は、ＳＩＭカードに反射波伝送方式による無線通信機能を搭載し、このような無線インターフェースを介して外部の制御装置からＳＩＭカードの制御インターフェースにアクセスするように構成されている。そして、無線インターフェースでは、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−４に基づくコマンド／レスポンス体系を伝送する。したがって、携帯電話から行なう場合と同様に、外部の制御装置からも無線インターフェースを介してＳＩＭカードの記憶内容を制御することができる。また、ＳＩＭカードの上位レベルのプロトコルに依存しないため、さまざまな種類のカードに対して無線機能を適用することができる。
【０１０４】
ここで、無線インターフェース経由でＳＩＭカードにアクセスする際には、携帯電話からＳＩＭカードに対して初期設定された転送プロトコル及びクロック・レートを認識した上でアクセス処理を行なうようにする。これによって、ＳＩＭカードに設定された転送プロトコル及びクロック・レートを変更することなく、携帯電話と制御装置と双方から同じ転送プロトコル及びクロック・レートでＳＩＭカードへのアクセスを行なうことができる。
【０１０５】
また、ＳＩＭカードの機能として、キャリアが加入者情報を取り扱うＳＩＭ機能とともに、電子マネーなどを取り扱うクレジット機能を搭載することができる。そして、制御装置は、無線インターフェースを介して、ＳＩＭ機能とともにクレジット機能を使用し、入出金、課金制御を行なうようにする。これによって、携帯電話上でも非接触のクレジット機能を利用することができる。従来のＳＩＭカードの形状や端子はそのままであり、また、従来の携帯電話端末を改造する必要なく適用することが可能である。また、携帯電話の端末交換時には、ＳＩＭカードを移し変えるだけで、加入者情報と電子マネー情報をともに新機種に移行することができる。
【０１０６】
また、ＳＩＭカードに搭載する無線インターフェースとしての反射波伝送に２．４ＧＨｚの周波数帯を利用する場合、１３．５６ＭＨｚ帯を使用するＦｅｌｉＣａと比較して、アンテナのサイズを小さくすることができ、カードと一体にすることができる。
【０１０７】
また、ＳＩＭカードにさらに大容量のメモリカード機能を付加してもよく、反射波伝送を介して外部の制御装置からメモリカードの制御インターフェースにアクセスすることができる。すなわち、そもそもは携帯電話から利用するメディア・コンテンツを外部の制御装置から扱うことが可能となる。キャリアは、大容量メモリカード機能をクレジット機能と組み合わせることで、メディア・コンテンツの配信サービスを提供することができる。また、ユーザは、本来は携帯電話で利用するコンテンツを反射波伝送によって送信することで、外部機器から利用することができる。コンテンツを読み取る際の反射波伝送は、低消費電力且つ高速の操作を行なうことができる。
【０１０８】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【０１１０】
本発明は、携帯電話の加入者情報を記憶するＳＩＭカードに無線通信機能を搭載した記憶媒体であり、基本的には、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６で規定される通りのカードのサイズ及び端子形状を備えている。
【０１１１】
また、本発明に係る記憶媒体は、無線通信方式として反射波伝送方式を用いている。ここで言う反射波伝送とは、反射器が受信電波に対し変調処理を施した反射波信号を送ることによって無線伝送を行なう通信方式である。反射波伝送は、反射器側からの送信比率が通信のほとんどを占めるような通信形態では低消費電力化を実現することができるという特徴がある。
【０１１２】
反射波伝送システムは、変調処理を施した反射波によりデータを送信する反射器と、反射器からの反射波からデータを読み取る反射波読取装置で構成される。データ伝送時には、反射波読取装置が無変調キャリアを送信する。これに対し、反射器は、例えばアンテナの終端のオン／オフなどの負荷インピーダンス操作を用い、無変調キャリアに対し伝送データに応じた変調処理を施すことで、データを送出する。そして、反射波読取装置側では、この反射波を受信し復調・復号処理して伝送データを取得することができる。
【０１１３】
反射器は、例えば、入射する連続波の電波を反射させるアンテナと、送信データの発生回路と、送信データに対応させてアンテナのインピーダンスを変化させるインピーダンス変化回路で構成される。図１には、反射器に適用される非接触無線部１０の構成例を示している。
【０１１４】
参照番号１００１は、ＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｐｏｌｅ／Ｄｏｕｂｌｅ−Ｔｈｒｏｗ  Ｓｗｉｔｃｈ：単極／双投スイッチ）のアンテナ・スイッチであり、反射波の生成と送受信の切り替えを兼用する。端子ｃはアンテナに接続されている。
【０１１５】
データ送信時には、端子ｂはベースバンド制御部１００２よりオフに制御され、右端のスイッチはオフとなる。そして、ベースバンド制御部１００２より送信データ（ＴＸ＿ＤＡＴＡ）が端子ａに加えられる。左端のスイッチは端子ｄを接地しているため、送信データが１のときはショート、０のときはオープンとなる。このようにして、アンテナ（図示しない）より受信された無変調キャリアは位相変調が施され、またアンテナより偏重反射波信号として放射される。
【０１１６】
一方、データ受信時には、端子ｂはベースバンド制御部１００２よりオンに制御され、アンテナで受信されたＡＳＫ変調信号は端子ｅを経由してＡＳＫ受信部１００３に送られ、ここで復調され受信データ（ＲＸ＿ＤＡＴＡ）に変換される。このようにして、受信データはベースバンド制御部１００２に渡される。
【０１１７】
図２には、反射波読取装置側に適用される無線装置１１の構成例を示している。図示の無線装置１１は、アンテナ１１０１と、サーキュレータ１１０２と、受信部１１０３と、送信部１１０４と、ベースバンド制御部１１０５で構成される。
【０１１８】
上述の非接触無線部１０からデータを読み取るとき、ベースバンド部１１０５の指示により、送信部１１０４から無変調キャリアが生成され、サーキュレータ１１０２を経由してアンテナ１１０１より非接触無線部１０に向けて放射される。ここで、サーキュレータ１１０２は、送受信を同時に行なう際に、送信波（無変調キャリア）と受信波（変調反射波）を分離するために用いられる。
【０１１９】
上述したように、非接触無線部１０側では無変調キャリアに対して反射波が生成され、無線装置１１０には変調反射波として戻ってくる。この変調反射波は、アンテナ１１０１、サーキュレータ１１０２を経由して受信部１１０３で受信され、ベースバンドＩＱ信号に変換され、ベースバンド制御部１１０５で復調される。
【０１２０】
一方、無線装置１１０から非接触無線部１０にデータや制御コマンドを送信するときには、ベースバンド制御部１１０５からの送信データに従って送信部１１０４でＡＳＫ変調波を生成し、同様にアンテナ１１０１より放射される。ベースバンド制御部１１０５は、システム・バス１１０６に接続され、これを介してＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１０７とデータの授受を行なう。ＣＰＵ１１０７は、通信プロトコルの上位層処理や装置全体の動作制御のための処理を行なう。
【０１２１】
ここで、非接触無線部１０において、アンテナの負荷インピーダンスを変化させるためのアンテナ・スイッチ１００１を、回路モジュールに組み込んでＣＭＯＳトランジスタで構成することもできるが、回路モジュールとは切り離して、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）のＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）で構成することで、低消費電力で高速な切り替え動作が可能となる。後者の場合、反射波変調によるデータ伝送レートが向上するとともに、その消費電力は数１０μＷ以下に抑制される。したがって、無線ＬＡＮでは通信時に数百ｍＷ〜数Ｗ程度の電力を消費することを考慮すると、反射波通信は一般的な無線ＬＡＮの平均消費電力と比較すると圧倒的な性能差を持つと言える（例えば、特開２００５−６４８２２号公報を参照のこと）。
【０１２２】
また、反射器を搭載した非接触無線部１０（若しくはこれを搭載したＳＩＭカード）は、受信電波を反射する動作を行なうだけで自らキャリアを発生する訳でないから、無線局とはみなされず、電波通信に課される法規制の対象外として扱われる。また、電磁誘導方式など他の非接触通信システムでは数ＭＨｚ〜数百ＭＨｚ（例えば１３．６５ＭＨｚ）の周波数を用いるのに対し、反射波通信方式では例えばＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｏｒｙ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｂａｎｄ）と呼ばれる２．４ＧＨｚ帯の高帯域を用いた高速なデータ伝送を実現することができる。
【０１２３】
反射波伝送システムの性能仕様を下表に示しておく。同表において、「上り」とは非接触無線部１０から無線装置１１への方向を示し、「下り」とは無線装置１１から非接触無線部１０への方向を示すものとする。
【０１２４】
【表１】
2008210301.tif 000003
【０１２５】
図３には、無線インターフェースに反射波伝送方式を適用したＳＩＭカード１２のハードウェア構成を示している。図示のＳＩＭカードは、図１７に示したＳＩＭカードに、非接触無線部１０と、内蔵アンテナ１２００と、ＩＣカード制御部１２０１、セレクタ１２０２が追加して搭載された構成である。
【０１２６】
無線インターフェース７は、反射波伝送方式を介してＳＩＭカード１２を制御するためのインターフェースであり、ＩＣカード・インターフェースに適用されるコマンド／レスポンスＡＰＤＵのデータ（図２０を参照のこと）を無線フレームによってトランスポートすることを特徴とする。
【０１２７】
非接触無線部１０は、内蔵アンテナ１２００を経由して無線フレームを受信すると、当該フレームに搭載されるコマンド・データをＩＣカード制御部１２０１に送信する。
【０１２８】
ＩＣカード制御部１２０１は、セレクタ１２０２を介して、ＩＣカード・インターフェースに適用される所定の電気信号によって、ＩＣカード・インターフェース・コントローラ３０１と接続される。なお、セレクタ１２０２は、ＩＣカード制御部１２０１からの電気信号と、ＩＣカード端子部３００からの電気信号との経路選択制御を行なう。
【０１２９】
ＩＣカード制御部１２０１は、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６に準拠したデータ転送方式により、コマンド・データをＩＣカード・インターフェース・コントローラ３０１に送信する。そして、ＣＰＵ３０２におけるコマンド処理の結果として、レスポンス・データを受信する。レスポンス・データは、非接触無線部１０によって無線フレームに搭載され、内蔵アンテナ１２００を経由して無線インターフェース７に送信される。
【０１３０】
内蔵アンテナ１２００の構成に関しては、ＳＩＭカード１２を携帯電話のスロットに入れる際に、端末の種類に応じてＳＩＭ１２カードの向き（表裏）が異なる可能性を考慮し、内蔵アンテナをＳＩＭカードの表面、裏面双方に配置すると良い。
【０１３１】
一方、図４には、図３に示したＳＩＭカード１２を、反射波伝送方式の無線インターフェース７を介して制御する制御装置１３のハードウェア構成を模式的に示している。図示の制御装置１３は、無線装置１１から無線インターフェース７を介してＳＩＭカード1２を制御する。
【０１３２】
無線装置１１は、ＩＣカード・インターフェースに適用されるコマンド／レスポンスＡＰＤＵのデータ（前述）を送受信するので、図１８に示した携帯電話側のＩＣカード・インターフェース・コントローラ４０１と同等の機能を制御装置１３に提供する。また、ＣＰＵ４０２、システム・バス４０３、ＲＯＭ４０４、ＲＡＭ４０５、暗号ブロック４０６、並びにＥＥＰＲＯＭ４０７は、図１８で説明したのと同じ機能を持つ。
【０１３３】
また、ＵＩ（Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）機能部１３００、及び通信機能部１３０１は、制御装置１３が提供するアプリケーション機能に対応して提供される。制御装置１３のアプリケーション例に関しては、後述に譲る。
【０１３４】
図２３には、ＳＩＭカードとメモリカードとを１つの形状に搭載したカードの構成例を示した。図５には、メモリカード機能と一体化するとともに、さらに無線インターフェースとして反射波伝送方式を適用したＳＩＭカード１４のハードウェア構成例を示している。
【０１３５】
図示のＳＩＭカード１４は、図２３に示したＳＩＭカードに対し、内蔵アンテナ１２００と、非接触無線部１０、さらにはＩＣカード／メモリカード制御部１４００と、セレクタ１４０１を搭載している。
【０１３６】
ＳＩＭカード１４は、図３に示したＳＩＭカードの構成と同様に、非接触無線部１０を介してＳＩＭカード機能部に対する無線制御を行なうとともに、メモリカード機能部の無線制御を行なう。すなわち、無線インターフェース７においては、共通の無線フレーム上でメモリカードを制御するコマンド／レスポンスをトランスポートする。
【０１３７】
また、ＳＩＭカード１４は、非接触無線部１０を介してコマンド・データ／レスポンス・データを送受信する。ＩＣカード／メモリカード制御部１４００によって、メモリカード・インターフェース・コントローラ８０１との間でコマンド／レスポンスの転送制御を行なう。
【０１３８】
セレクタ１４０１は、メモリカード端子部８００を経由した電気信号と、ＩＣカード／メモリカード制御部１４００からの電気信号との経路選択制御を行なう。
【０１３９】
なお、メモリカードの制御方式に関しては、例えば本出願人に既に譲渡されている特開２００６−２０２２６０号公報を参照されたい。また、無線インターフェース上のトランスポート方式に関しては、例えば本出願人に既に譲渡されている特開２００６−１４６４６０号公報や特願２００６−３３０８９４号明細書を参照されたい。
【０１４０】
図６には、無線フレームの構成例を示している。送受信において共通の構成が与えられる。
【０１４１】
プリアンブル１５０は、フレームのビット同期などを行なうためのデータである。ユニーク・ワード１５１は、フレーム同期を行なうための固定パターンのデータである。ヘッダ１５２は、フレーム種別１５２１、送信先アドレス１５２２、送信元アドレス１５２３、コントロール１５２４、及びデータ長１５２５によって構成される。フレーム種別１５２１はビーコン、制御フレーム、データ・フレームなどの区別を与える。送信先アドレス１５２２と送信元アドレス１５２３は、フレームの送受信先を与える。コントロール１５２４は、再送制御や到達確認などを行なう。データ長１５２５は、データ１５３、送受信を行なうデータ領域であり、データ・フレームにおいては一般的に「ペイロード」と呼ばれる。ＦＥＣ１５４は、フレーム・エラー・チェック（Ｆｒａｍｅ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｈｅｃｋ）を行なうための誤り訂正符号であり、例えばＣＲＣ３２などが用いられる。
【０１４２】
また、図７には、データ・フレームにＳＩＭカードに適用される制御コマンド体系を搭載するフレーム構成を示している。
【０１４３】
無線フレーム（データ・フレーム）１５のペイロード１５３に、図２０に示したコマンドＡＰＤＵ６０、あるいはレスポンスＡＰＤＵ６１が、アクセス種別１６０と併せて搭載される。アクセス種別１６００は、上述したＳＩＭカード１４のＩＣカード／メモリカード制御部１４００の制御対象を識別するための種別情報であり、ここでは制御対象をＩＣカード側にするよう値が与えられる。
【０１４４】
また、図８には、データ・フレームにメモリカードに適用される制御コマンド体系を搭載するフレーム構成例を示している。同様のフレーム構成は、特願２００６−３３０８９４号明細書にも開示されており、メモリカードに対する直接的なレジスタ制御、コマンド制御、バッファ制御を、無線を介して実施することを特徴とする。
【０１４５】
同図に示すデータ・フレームは、制御コマンド１７００、あるいはレスポンス１７０１が、アクセス種別１６００と併せてペイロード１５３に搭載される。アクセス種別は図７に示したものと同様、ＳＩＭカード１４のＩＣカード／メモリカード制御部１４００の制御対象を識別するための種別情報であり、ここでは制御対象をメモリカード側にするよう値が与えられる。
【０１４６】
また、図９には、データ・フレームにセクタ・データを連結してメモリカードにリード／ライトする制御コマンド体系を搭載するフレーム構成例を示している。参照番号１８０はリードを行なう際のペイロード構成を示し、参照番号１８１はライトを行なう際のペイロード構成を示す。参照番号１８００並びに１８０１は、リード用のコマンド並びにレスポンスを示し、参照番号１８０２並に１８０３はライト用のコマンド並びにレスポンスを示す。同様のフレーム構成は特開２００６−１４６４６０号公報にも開示されている。メモリカード側で、一連のレジスタ制御、コマンド制御、バッファ制御を実行させることで、セクタ単位のリード／ライトを行なうことを特徴とする。また、セクタ・データを連結してデータの転送を行なうことで、無線フレームの効率を向上させることができる。
【０１４７】
同図に示すデータ・フレームは、制御コマンド１８００（１８０２）、あるいはレスポンス１８０１（１８０３）が、アクセス種別１６０と併せて搭載される。アクセス種別は図７並びに図８に示したものと同様、ＳＩＭカード１４のＩＣカード／メモリカード制御部１４００の制御対象を識別するための種別情報であり、ここでは制御対象をメモリカード側にするよう値が与えられる。
【０１４８】
図１０には、ＳＩＭカード１２を制御装置１３から制御するためのフレーム・シーケンス例を示している。ここでは、図２１において携帯電話２がキャリア３に対して行なっていた認証シーケンスを、制御装置１３が行なうことを例として説明する。制御装置１３は公衆網５若しくはその他の固定網と接続されていることを前提とするが、キャリア３との間の通信方式については、図２１の場合と同様に、本発明の要旨に直接関連しないので詳細な説明を省略する。
【０１４９】
ＳＩＭカード１２は、携帯電話２のスロットに挿設して使用される。携帯電話２の起動（１９００）とともに、携帯電話２からＳＩＭカード１２に対して電源が投入される。ＳＩＭカード１２は電源投入により、無線通信に対する初期設定（１９０１）を行なう。また、携帯電話２からＳＩＭカード１２に対して、起動処理５００、リセット処理５０１、及びプロトコル設定処理５０２（図１９を参照のこと）が行なわれる。これにより、ＩＣカード・インターフェース・コントローラ３０１は、所定のプロトコルによりデータ転送を行なうよう設定される。
【０１５０】
このとき、ＩＣカード制御部１２０１もまた同じプロトコルでＩＣカード・インターフェース・コントローラ３０１に対しデータ転送を行なわなければならない。そこで、セレクタ１２０２には、ＩＣカード端子部３００とＩＣカード・インターフェース・コントローラ３０１との間のＩＣカード・インターフェースをモニタすることで、ＰＴＳ要求及びＰＴＳ応答（前述）からプロトコルの種別情報及びクロック・レート変換因子を取得し、ＩＣカード制御部１２０１に対して通知する機能が備わる。以上のようにして、ＩＣカード制御部１２０１に対するプロトコル設定処理（１９０２）が完了する。
【０１５１】
図示のフレーム・シーケンス例では、制御装置１３からＳＩＭカード１２に対してコネクション型の接続を行なう。制御装置１３は、ビーコン・フレーム１９０３を定期的に同報し、ＳＩＭカード１２からの応答を待つ。ユーザ操作により、ＳＩＭカード１２（を搭載した携帯電話）を制御装置１３に近接させたときに、ＳＩＭカード１２はビーコン・フレーム（１９０３）を受信し、これに応答して自身の所在を所在通知フレーム（１９０４）によって制御装置１３に通知する。これに対し、制御装置１３は、所在通知フレーム（１９０４）を受信し、接続要求フレーム（１９０５）を送信する。そして、ＳＩＭカード１２から接続応答フレーム（１９０６）を受信することにより接続が確立する。
【０１５２】
以降は、図７に示したデータ・フレームによって、制御装置１３からＳＩＭカード１２に対するコマンド／レスポンス制御が行なわれる。具体的には、認証要求コマンド（１９０７）のＩＮＳ（６０１）には、「認証要求」を示す値が与えられる。コマンドＡＰＤＵのデータ領域（６０５）に乱数（７０１）が指定され、Ｌｃ（６０４）にそのデータ長が指定される。
【０１５３】
ＳＩＭカード１は、認証要求コマンド（１９０７）を受信し、認証データ（７０３）とセッション鍵Ｋs（７０４）の演算を開始する。それとともに認証要求レスポンス（１９０８）を送信する。レスポンスＡＰＤＵのＳＷ１、ＳＷ２に処理の正常開始を表す処理ステータスが設定される。
【０１５４】
制御装置３は、認証データ（７０３）を取得するために、ＳＩＭカード１に対して認証応答コマンド１９０９を発行する。コマンドＡＰＤＵのＩＮＳ（６０１）に「認証応答」を示す値が、Ｌｃ（６０４）には認証データ（７０３）のデータ長がそれぞれ指定される。
【０１５５】
ＳＩＭカード１２は、演算結果として得られた認証データ（７０３）をレスポンスＡＰＤＵのデータ領域（６１０）に付加して、認証応答レスポンス（１９１０）を送信する。このとき、レスポンスＡＰＤＵのＳＷ１、ＳＷ２には処理ステータスが設定される。
【０１５６】
このようにして、携帯電話２から行なうのと同等のコマンド制御（図２１を参照のこと）を、制御装置１３から無線を介して行なうことができる。また、メモリカード機能を併せて搭載するＳＩＭカード１４に対しては、図８に示したデータ・フレームを用いることで、携帯電話２から行なうのと同等のコマンド制御を行なうことが可能になる。さらに、図９に示したデータ・フレームを用いることで、高速のメモリ・データ・アクセスを行なうことができる。
【０１５７】
同一のコネクションに対して、所定のＳＩＭカード制御、メモリカード制御を行なった後制御装置１３はＳＩＭカード１２（又は１４）に対して切断要求フレーム（１９１１）を送信し、ＳＩＭカード１２（又は１４）から切断応答フレーム（１９１２）を受信して通信を終了する。
【０１５８】
図１１には、本発明に係るＳＩＭカードと制御装置とを用いて、電子マネーあるいはクレジッド・カードのサービスを提供する無線通信システムの構成例を示している。
【０１５９】
ＳＩＭカード１２０は、従来のＳＩＭカードと同様の、キャリア３０に対する加入者情報を取り扱う機能（ＳＩＭ機能）を有するとともに、通常はＩＣカードの形態で提供される電子マネー、若しくはクレジット・カードの機能（クレジット機能）を有する。具体的には、電子マネーやクレジット・カードに関わる情報（クレジット情報）をＳＩＭカード（ＩＣカード）の記憶領域に記憶し、適用する機器、及びセンタ３１との間で、これら情報を安全に取り扱うためのプロトコルを有する。このプロトコルは、ＩＣカード・インターフェース４、あるいは無線インターフェース７から一連のコマンド／レスポンス制御を行なうことで実現される。
【０１６０】
携帯電話２０は、ＳＩＭカード１２０を通常のＳＩＭカードと同様にＩＣカード・インターフェース４を介して制御する。従来の携帯電話の場合は、ＳＩＭ機能のみに対応するが、本実施形態では、携帯電話２０はＳＩＭ機能とともにクレジット機能にも対応する。
【０１６１】
制御装置１３０は、無線インターフェース７を介してＳＩＭカード１２０にアクセスするとともに、通信網５を介してキャリア３０、センタ３１と接続する。
【０１６２】
図１１に示したシステム構成によれば、ＳＩＭカード１２０を携帯電話２０に適用することにより、従来通り加入者認証による携帯電話２０の使用が可能である。また、携帯電話２０がクレジット機能に対応する場合には、携帯網を介して電子マネー／クレジット・カードのサービスを利用することができる。
【０１６３】
さらに、制御装置１３０を介しても同様に電子マネー／クレジット・カードのサービスを利用することができる。この場合、制御装置１３０は、ＳＩＭカード１２０、及びセンタ３１との間で、電子マネー／クレジット・カードを利用する際の入出金、課金などの処理（クレジット処理）を行なう決済端末としての役割を担う。
【０１６４】
また、図１１に示したシステムでは、同一のＳＩＭカードにおいて、加入者認証と、クレジット処理とを行なうことが可能である。したがって、携帯電話のキャリアにとってはサービス提供の自由度が高まり、本来の通話などのサービスと併せて、電子マネー／クレジット・カードのサービスをユーザに提供することができるようになる。
【０１６５】
また、加入者情報とクレジット情報を１つのＳＩＭカードで管理できるので、携帯電話を有するユーザにとっては、携帯電話端末の交換時にＳＩＭカードを取り換えるだけで、これら情報を移すことができるという利点がある。
【０１６６】
図１２には、上述した多機能のＳＩＭカードと制御装置とを用いて、著作権管理（ＤＲＭ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｒｉｇｈｔ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）コンテンツの配信サービスを提供する無線通信システムの構成例を示している。
【０１６７】
ＤＲＭのシステムは、典型的にはコンテンツ提供者とライセンス管理者とユーザという参加者で構成される。ユーザは、コンテンツの再生装置を所持し、それを使ってコンテンツを利用する。また、ライセンス管理者は、ユーザにライセンスの発行を行なう。また、コンテンツ提供者は、ユーザにコンテンツの提供を行なう。ＤＲＭでは、コンテンツのライセンス（利用許可）をユーザに与えることは、コンテンツ鍵をそのユーザの（特定の）正当な再生装置に与えることで実現される。ここで言う「正当性」とは、再生装置が暗号鍵やコンテンツ鍵、並びに復号されたコンテンツを外部に漏らさないで処理できることを意味する。
【０１６８】
ＳＩＭカード１４０は、図５に示した構成を備え、ＳＩＭカード１２０の機能（ＳＩＭ機能、クレジット機能）に加え、さらに大容量のメモリカード機能を有する。このうちメモリカード機能には著作権管理（ＤＲＭ）機能が含まれ、適用する機器との間で、認証制御及びコンテンツの暗号化制御が行なわれる。
【０１６９】
図示のシステム構成では、携帯電話２１は、ＳＩＭ機能、クレジット機能、及び著作権管理コンテンツを再生する機能を有することを想定している。ここでは、携帯電話２１は、ＩＣカード・インターフェース４と、メモリカード・インターフェース６とによってＳＩＭカード１４０を制御するものとする。
【０１７０】
また、制御装置１３１は、無線インターフェース７を介してＳＩＭカード１４０にアクセスするとともに、通信網５（固定網）を介してキャリア３０、センタ３１、並びにコンテンツ配信サーバ３２と接続する。
【０１７１】
図１２に示したシステム構成によれば、ＳＩＭカード１４０を携帯電話２１に適用することにより、携帯網を介して通話、並びに電子マネー／クレジット・カードのサービスとともに、コンテンツ配信サービスを利用することができる。さらに、制御装置１３１を介して同様のサービスを利用することができる。
【０１７２】
後者の場合、制御装置１３１は、ＳＩＭカード１４０に対して著作権管理コンテンツのダウンロード処理を行なうとともに、クレジット処理によるコンテンツを利用するためのライセンス購入手続きを行なう。このようにダウンロード処理とクレジット処理を組み合わせることで、音楽や映像などの著作権保護が施されたコンテンツの購入を、例えば携帯電話２１を制御装置１３１にかざすといった簡易なユーザ操作によって同時に行なうことができる。
【０１７３】
また、同一のＳＩＭカードにおいて、加入者認証と、クレジット処理と、ダウンロード処理とを行なうことができるので、携帯電話のキャリアにとっては、通話サービス、電子マネー／クレジット・カードのサービスと併せてコンテンツ配信のサービスをユーザに提供することができ、サービス提供の自由度が高まるという利点がある。
【０１７４】
また、加入者情報、クレジット情報、並びにコンテンツ情報を１つのＳＩＭカードで管理できるので、携帯電話を有するユーザにとっては、携帯電話端末の交換時にＳＩＭカードを取り換えるだけで、これら情報を一斉に移すことができるという利点がある。
【０１７５】
図１３には、図１２中のＳＩＭカード１４０に記録されたＤＲＭコンテンツの再生を制御装置で再生を行なう様子を示している。
【０１７６】
制御装置１３２は、無線インターフェース７を介して、ＳＩＭカード１４０のメモリカード領域に記憶されたＤＲＭ情報と、暗号化されたコンテンツとを取得し、ＤＲＭ処理を施してコンテンツの再生を行なう。制御装置１３２は、映像コンテンツに対しては、テレビ２２００への出力を行ない、音楽コンテンツに対してはスピーカ２２０１への出力を行なうよう、各コンテンツ・メディアに対応した出力機能を有する。
【０１７７】
このように、本来はメモリカードを装着した携帯電話２１によってしか再生できないＤＲＭコンテンツを、無線インターフェース７を介して送出することによって他の機器でも再生することができるようになる。また、個人で楽しむ利用スタイルを、複数人で楽しむ利用スタイルにすることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１７８】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【０１７９】
本明細書では、携帯電話の加入者情報を記憶する記憶媒体として、ＧＳＭ（１１．１１）及びＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６で規定されるＳＩＭカードに適用した実施形態を中心に説明してきたが、本発明の要旨は必ずしもこれに限定されるものではない。現在、ＳＩＭカードはＧＳＭやＷ−ＣＤＭＡなどの方式の携帯電話で広範に使用されているが、勿論、ＳＩＭカードとの互換性の有無に関わらず、携帯電話の加入者情報を記憶するさまざまなタイプの記憶媒体にも同様に本発明を適用することができる。
【０１８０】
要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】図１は、反射器に適用される非接触無線部１００の構成例を示した図である。
【図２】図２は、反射波読取装置側に適用される無線装置１１の構成例を示した図である。
【図３】図３は、無線インターフェースに反射波伝送方式を適用したＳＩＭカードのハードウェア構成を示した図である。
【図４】図４は、図３に示したＳＩＭカード１２を、反射波伝送方式の無線インターフェース７を介して制御する制御装置のハードウェア構成を模式的に示した図である。
【図５】図５は、メモリカード機能と一体化するとともに、さらに無線インターフェースとして反射波伝送方式を適用したＳＩＭカード１４のハードウェア構成例を示した図である。
【図６】図６は、無線フレームの構成例を示した図である。
【図７】図７は、データ・フレームにＳＩＭカードに適用される制御コマンド体系を搭載するフレーム構成を示した図である。
【図８】図８は、データ・フレームにメモリカードに適用される制御コマンド体系を搭載するフレーム構成例を示した図である。
【図９】図９は、データ・フレームにセクタ・データを連結してメモリカードにリード／ライトする制御コマンド体系を搭載するフレーム構成例を示した図である。
【図１０】図１０は、ＳＩＭカード１２を制御装置１３から制御するためのフレーム・シーケンス例を示した図である。
【図１１】図１１は、本発明に係るＳＩＭカードと制御装置とを用いて、電子マネーあるいはクレジッド・カードのサービスを提供する無線通信システムの構成例を示した図である。
【図１２】図１２は、多機能のＳＩＭカードと制御装置とを用いて、著作権管理コンテンツの配信サービスを提供する無線通信システムの構成例を示した図である。
【図１３】図１３は、ＳＩＭカード１４０に記録されたＤＲＭコンテンツの再生を制御装置で再生を行なう様子を示した図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、ＳＩＭカードの構成を示した図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、非接触ＩＣカードの構成を示した図である。
【図１５】図１５は、携帯電話２にＳＩＭカード１を適用した様子を示した図である。
【図１６】図１６は、ＳＩＭカード及びＩＣカードの機能について説明するための図である。
【図１７】図１７は、ＳＩＭカード（ＩＣカード）のハードウェア構成を模式的に示した図である。
【図１８】図１８は、ＳＩＭカード１を搭載した携帯電話端末２のハードウェア構成を模式的に示した図である。
【図１９】図１９は、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−３、４規格に基づくＳＩＭカード（ＩＣカード）のインターフェース処理の手順を示したフローチャートである。
【図２０】図２０は、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−４規格に基づくＳＩＭカード（ＩＣカード）のインターフェースに適用されるコマンド／レスポンスのＡＰＤＵを示した図である。
【図２１】図２１は、ＳＩＭカードとＩＣカードを用いた、認証、暗号化のプロトコル制御シーケンスの例を簡略化して示した図である。
【図２２】図２２は、メモリカードのハードウェア構成を模式的に示した図である。
【図２３】図２３は、ＳＩＭカードとメモリカードとを１つの形状に搭載したカードのハードウェア構成例を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【０１８２】
１…ＳＩＭカード
２…携帯電話
４…ＩＣカード・インターフェース
６…メモリカード・インターフェース
７…無線インターフェース
１０…非接触無線部
１００１…アンテナ・スイッチ
１００２…ベースバンド処理部
１００３…ＡＳＫ受信部
１１…無線装置
１１０１…アンテナ
１１０２…サーキュレータ
１１０３…受信部
１１０４…送信部
１１０５…ベースバンド処理部
１１０６…システム・バス
１１０７…ＣＰＵ
１２…ＳＩＭカード
１２００…内蔵アンテナ
１２０１…ＩＣカード制御部
１２０２…セレクタ
１３…制御装置
１３０１…ＵＩ機能部
１３０２…通信機能部
１４…ＳＩＭカード
１４００…ＩＣカード／メモリカード制御部
１４０１…セレクタ
３０…キャリア
３１…センタ
３００…ＩＣカード端子部
３０１…ＩＣカード・インターフェース・コントローラ
３０２…ＣＰＵ
３０３…システム・バス
３０４…ＲＯＭ
３０５…ＲＡＭ
３０６…暗号ブロック
３０７…ＥＥＰＲＯＭ
４００…ＩＣカード・スロット
４０１…ＩＣカード・インターフェース・コントローラ
４０２…ＣＰＵ
４０３…システム・バス
４０４…ＲＯＭ
４０５…ＲＡＭ
４０６…暗号ブロック
４０７…ＥＥＰＲＯＭ
４０８…ＵＩ機能部
８００…メモリカード端子部
８０１…メモリカード・インターフェース・コントローラ
８０２…暗号ブロック
８０３…フラッシュ・コントローラ
８０４…フラッシュ・メモリ
２２００…テレビ
２２０１…スピーカ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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