(57)【要約】【課題】製造、設計及び検証の費用及び時間を抑制できるとともに、セキュリティ性に優れ、課金管理も適正に行える半導体集積回路を提供する。【解決手段】本発明に係るＬＳＩ１０は、それぞれ異なる機能を実現する複数の機能実現部１と、ユーザのＩＤ及びパスワードを暗号化して登録する暗号ＲＯＭ２と、ＩＤ及びパスワードを照合するパスワード管理部３と、外部から入力された暗号解読データを解読する暗号解読データ用ＦＲＡＭ４と、時間計測を行うタイマ管理部５と、機能実現部１に基準クロックＣＬＫを供給するか否かを選択するクロック切替制御部６と、基準クロックＣＬＫのマスクデータを生成してクロック切替制御部６に供給するマスクデータ生成部７と、を備えている。ＩＤ及びパスワードの認証結果と、ＩＤ及びパスワードの内容と、タイマ管理部５による時間計測結果とに基づいて、機能実現部１の選択を行うため、ＬＳＩ１０自体は同じであっても、個々のＬＳＩ１０の機能を任意に設定変更できる。【選択図】  図１
2004173206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる機能を実現する複数の機能実現手段を備えた半導体集積回路において、
ユーザ認証情報を登録するユーザ認証登録手段と、
外部から入力されたユーザ認証情報が前記ユーザ認証登録手段に登録されたユーザ認証情報に一致するか否かを判定するユーザ認証判定手段と、
前記ユーザ認証判定手段による判定結果とユーザ認証情報の内容とに基づいて、前記複数の機能実現手段の動作制御を行う機能制御手段と、を備えることを特徴とする半導体集積回路。
【請求項２】
前記機能制御手段は、前記複数の機能実現手段のそれぞれごとに設けられ、対応する機能実現手段に基準クロックを供給するか否かを切替制御する複数のクロック供給制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路。
【請求項３】
外部から供給された暗号データを解読して、新規のユーザ認証情報を取得するユーザ認証取得手段を備え、
前記ユーザ認証登録手段は、前記ユーザ認証取得手段で取得されたユーザ認証情報を登録することを特徴とする請求項１または２に記載の半導体集積回路。
【請求項４】
時間を計測する時間計測手段を備え、
前記機能制御手段は、前記時間計測手段による時間計測結果に基づいて、対応する前記機能実現手段を動作させる期間を制御することを特徴とする請求項１及至３のいずれかに記載の半導体集積回路。
【請求項５】
前記複数の機能実現手段のそれぞれは、
対応する機能を実現するためにのみ用いられる機能専用回路と、
対応する機能以外の目的にも利用可能な汎用回路と、を有し、
対応する機能が選択されなかった場合に、対応する機能以外の目的で前記汎用回路を使用可能なように、すべての前記汎用回路に接続された共通バスを備えることを特徴とする請求項１及至４のいずれかに記載の半導体集積回路。
【請求項６】
それぞれ異なる機能を実現する複数の機能実現手段を備えた半導体集積回路と、
前記半導体集積回路の機能を決定するための第１ユーザ認証情報を送信する機能決定部と、を備えた機能実現システムであって、
前記半導体集積回路は、
第２ユーザ認証情報と前記機能決定部から送信された第１ユーザ認証情報とを登録するユーザ認証登録手段と、
外部から入力された前記第１及び第２ユーザ認証情報が前記ユーザ認証登録手段に登録されている前記第１及び第２ユーザ認証情報に一致するか否かを判定するユーザ認証判定手段と、
前記ユーザ認証判定手段による判定結果と外部から入力されたユーザ認証情報とに基づいて、前記複数の機能実現手段の動作制御を行う機能制御手段と、を有し、
前記機能決定部は、
前記半導体集積回路に登録されている前記第２ユーザ認証情報を受信するユーザ認証受信部と、
前記受信された第２ユーザ認証情報に基づいて、新たな前記第１ユーザ認証情報を生成するユーザ認証生成手段と、
前記生成された第１ユーザ認証情報を前記半導体集積回路に送信するユーザ認証送信手段と、を有し、
前記ユーザ認証登録手段は、前記機能決定部から新たな前記第１ユーザ認証情報が送信されると、登録情報を更新することを特徴とする機能実現システム。
【請求項７】
前記機能決定部は、前記半導体集積回路から送信された前記第２ユーザ認証情報に基づいて、前記半導体集積回路が選択した機能に応じた課金管理を行う課金管理手段を有することを特徴とする請求項６に記載の機能実現システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の機能の少なくとも一部を実現することが可能な半導体集積回路と、この種の半導体集積回路を内蔵する機能実現システムとに関する。
【０００２】
【従来の技術】
集積回路技術の進展に伴って、ＬＳＩの内部に非常に多くの機能を搭載できるようになった。このため、従来は、プリント基板上に個別部品やＩＣを並べて形成していた回路を１個のＬＳＩで実現することも可能になった。これにより、様々な電気機器のサイズを小型化できるとともに、信頼性の高いメンテナンスフリーの電気機器を提供できるようになった。
【０００３】
その一方で、機能の数が増えるに従って、製造、設計及び検証に要する費用が莫大になり、ＬＳＩの開発に要する費用を回収できないおそれがあるとともに、１個のＬＳＩを開発するのに要する時間も長くなるおそれがある。
【０００４】
このような不具合を解消するために、ＬＳＩの内部に複数の機能モジュールを設け、実際に動作させる機能モジュールをＬＳＩごとに切り換えて、それぞれ異なる機能を実現するようにしたＬＳＩが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１５８５７６号公報
【特許文献２】
特開２００２−１９７０７２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献１，２は、ＬＳＩ内部に設けられた複数の機能モジュールをどのような基準で選択するのかを明確に開示していない。また、選択した機能が異なれば、ＬＳＩ自身の価値も変わってくるはずであるが、このような価値の相違をＬＳＩ自身の価格に反映させる仕組みについても、上述した特許文献１，２は何ら開示されていない。ＬＳＩ内部の機能の選択をユーザが任意にできるようにすると、ＬＳＩの価値が下がったり、悪用されるおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造、設計及び検証の費用及び時間を抑制できるとともに、セキュリティ性に優れ、課金管理も適正に行うことができる半導体集積回路及び機能実現システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、それぞれ異なる機能を実現する複数の機能実現手段を備えた半導体集積回路において、ユーザ認証情報を登録するユーザ認証登録手段と、外部から入力されたユーザ認証情報が前記ユーザ認証登録手段に登録されたユーザ認証情報に一致するか否かを判定するユーザ認証判定手段と、前記ユーザ認証判定手段による判定結果とユーザ認証情報の内容とに基づいて、前記複数の機能実現手段の動作制御を行う機能制御手段と、を備える。
【０００９】
また、本発明は、それぞれ異なる機能を実現する複数の機能実現手段を備えた半導体集積回路と、前記半導体集積回路の機能を決定するための第１ユーザ認証情報を送信する機能決定部と、を備えた機能実現システムであって、前記半導体集積回路は、第２ユーザ認証情報と前記機能決定部から送信された第１ユーザ認証情報とを登録するユーザ認証登録手段と、外部から入力された前記第１及び第２ユーザ認証情報が前記ユーザ認証登録手段に登録されている前記第１及び第２ユーザ認証情報に一致するか否かを判定するユーザ認証判定手段と、前記ユーザ認証判定手段による判定結果と外部から入力されたユーザ認証情報とに基づいて、前記複数の機能実現手段の動作制御を行う機能制御手段と、を有し、前記機能決定部は、前記半導体集積回路に登録されている前記第２ユーザ認証情報を受信するユーザ認証受信部と、前記受信された第２ユーザ認証情報に基づいて、新たな前記第１ユーザ認証情報を生成するユーザ認証生成手段と、前記生成された第１ユーザ認証情報を前記半導体集積回路に送信するユーザ認証送信手段と、を有し、前記ユーザ認証登録手段は、前記機能決定部から新たな前記第１ユーザ認証情報が送信されると、登録情報を更新する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る半導体集積回路及び機能実現システムについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１１】
図１は本発明に係る半導体集積回路の概略構成の一例を示すブロック図である。図１の半導体集積回路（以下、ＬＳＩと呼ぶ）１０は、それぞれ異なる機能を実現する複数の機能実現部１と、ユーザのＩＤ及びパスワードを暗号化して登録する暗号ＲＯＭ２と、外部から入力されたユーザのＩＤ及びパスワードが暗号ＲＯＭ２に登録されたＩＤ及びパスワードに一致するか否かを比較判定するパスワード管理部３と、外部から入力された暗号解読データを解読する暗号解読データ用ＦＲＡＭ４と、時間計測を行うタイマ管理部５と、機能実現部１に基準クロックＣＬＫを供給するか否かを選択するクロック切替制御部６と、基準クロックＣＬＫのマスクデータを生成してクロック切替制御部６に供給するマスクデータ生成部７と、を備えている。
【００１２】
ＩＤ及びパスワードは、単にユーザ認証を行うだけでなく、機能実現部１の選択と選択した機能実現部１の動作時間を決定する材料になる。また、ＩＤ及びパスワードが常に固定であると、悪用されるおそれが高くなるため、ＩＤ及びパスワードの少なくとも一方は、定期的に変更するようにするのが望ましい。
【００１３】
本実施形態では、パスワードの更新情報を暗号化した暗号解読データを外部からパスワード管理部３に入力することにより、パスワードを定期的に更新する。
【００１４】
ここで、８個の機能実現部１が存在すると仮定する。パスワード管理部３は、ＩＤ及びパスワードの認証結果と、ＩＤ及びパスワードの内容とに基づいて、各機能実現部１を動作させるか否かを判断し、各機能実現部１をそれぞれ異なるビットに割り当てた８ビットデータＡ（ａ１，ａ２，…，ａ７，ａ８）を出力する。例えば、動作させる機能実現部１に対応するビットは「１」に、動作させない機能実現部１に対応するビットは「０」にする。
【００１５】
この８ビットデータＡは、ＩＤ及びパスワードの認証に失敗した場合には、すべてのビットが「０」になり、ＩＤ及びパスワードの認証に成功した場合には、ＩＤ及びパスワードの内容により決定される機能実現部１のみ、対応するビットが「１」になる。
【００１６】
タイマ管理部５は、時間計測結果に基づいて各機能実現部１の動作期間を指定するために、各機能実現部１をそれぞれ異なるビットに割り当てた８ビットデータＢ（ｂ１，ｂ２，…，ｂ７，ｂ８）を出力する。例えば、動作させる機能実現部１に対応するビットは「１」に、動作させない機能実現部１に対応するビットは「０」にする。
【００１７】
この８ビットデータＢは、各機能実現部１ごとに、動作させる期間だけ、対応するビットが「１」になる。
【００１８】
マスクデータ生成部７は、パスワード管理部３の出力データＡ（ａ１，ａ２，…，ａ７，ａ８）とタイマ管理部５の出力データＢ（ｂ１，ｂ２，…，ｂ７，ｂ８）との論理積Ａ＆Ｂ、すなわち、ｃｎ＝ａｎ＆ｂｎ  （ただし、ｎ＝１〜８）を演算する。
【００１９】
クロック切替制御部６は、例えば２入力のＡＮＤゲートで構成されており、一方の入力端子には基準クロックＣＬＫが供給され、他方の入力端子には対応するマスクデータビットが供給される。
【００２０】
例えば、対応するマスクデータビットが「０」の場合には、対応するＡＮＤゲートの出力はロー固定になり、基準クロックＣＬＫは対応する機能実現部１に供給されず、対応する機能実現部１は動作しない。一方、対応するマスクデータビットが「１」の場合には、対応するＡＮＤゲートの出力から基準クロックＣＬＫが出力されて、対応する機能実現部１に供給され、対応する機能実現部１が動作を行う。
【００２１】
このように、本実施形態のＬＳＩ１０は、ＩＤ及びパスワードの認証結果と、ＩＤ及びパスワードの内容と、タイマ管理部５による時間計測結果とに基づいて、機能実現部１の選択を行うため、ＬＳＩ１０自体は同じであっても、個々のＬＳＩ１０の機能を任意に設定変更できる。したがって、同じ構造のＬＳＩを用いて、機能の異なる多種類のＬＳＩ１０を製造でき、新規ＬＳＩ１０の製造、開発及び検証に要するコストと時間を大幅に削減できる。また、ＩＤ及びパスワードにより、個々のユーザごとにＬＳＩ１０の機能を制限するため、ＬＳＩ１０が備える機能を無断で使用されるおそれがなくなる。
【００２２】
さらに、選択しなかった機能実現部１にはクロックが供給されないため、ＬＳＩ１０の消費電力を削減できる。
【００２３】
図２は上述した図のＬＳＩ１０を含む機能実現システムの概略構成を示すブロック図である。図２の機能実現システムは、図１のＬＳＩ１０とデータの送受を行う通信部１１を有するユーザシステム１２と、通信部１１から送信されたＬＳＩ１０のＩＤを受信するＩＤ受信部１３と、受信されたＩＤを登録内容と照合するＩＤ管理部１４と、ユーザごとに課金管理を行う課金情報管理部１５と、ユーザ固有の新規のパスワードを生成するパスワード生成部１６と、生成したパスワードを送信するパスワード送信部１７とを備えている。
【００２４】
課金情報管理部１５は、各ユーザごとに、各ユーザに許可しているＬＳＩ１０内の機能を管理しており、通信部１１からＬＳＩ１０のＩＤが送信されると、そのＩＤを所持するユーザに許可している機能の一覧を示す機能リストを生成し、そのリストをパスワード生成部１６に提供する。パスワード生成部１６は、ＩＤ、許可機能、時刻、有効期限、ＬＳＩ１０内部の暗号解読情報などに基づいて、各ユーザ固有のパスワードを新たに生成する。
【００２５】
通信部１１は、パスワード送信部１７から新たなパスワードを受け取ると、そのパスワードをそのまま、あるいは暗号化してＬＳＩ１０に送信する。ＬＳＩ１０内部のパスワード管理部３は、今まで使用していたパスワードを新たなパスワードに更新する。
【００２６】
このように、図２の機能実現システムは、ＬＳＩ１０のＩＤに基づいて、そのＬＳＩ１０のパスワードを新たに生成するため、パスワード更新を定期的に行うことができ、セキュリティ性能の向上が図れる。
【００２７】
また、ＬＳＩ１０のＩＤに基づいて、個々のユーザごとに課金管理を行うことができるため、同じＬＳＩ１０であっても、ユーザが選択したＬＳＩ１０の機能に応じた料金を確実に徴収でき、ＬＳＩ１０の価値の低下を防止できる。
【００２８】
図２の機能実現システムでは、自動的にパスワードを生成する手法を説明したが、パスワードをユーザ等が手入力できるようにしてもよい。この場合、事前に何らかの手法で（例えば、表示装置などを用いて）、ユーザにパスワードを知らせておく必要がある。
【００２９】
図３はＬＳＩ１０の変形例を示すブロック図である。図１と比較して、機能実現部１の出力にそれぞれメモリ＆レジスタ８が接続されている。これらメモリ＆レジスタ８は、共通のバス９に接続されている。
【００３０】
機能実現部１に基準クロックＣＬＫが供給されない場合、その機能実現部１は動作せず、その機能実現部１に接続されたメモリ＆レジスタ８にも入力データは供給されない。すなわち、メモリ＆レジスタ８は休止状態にある。
【００３１】
メモリ＆レジスタ８は、対応する機能実現部１の機能によって動作が制限されるものではなく、汎用的な目的に利用可能である。したがって、図１のＬＳＩ１０では、対応する機能実現部１が動作していないときは、メモリ＆レジスタ８を他の目的で利用できるようにしている。他の目的で利用する場合は、メモリ＆レジスタ８に接続されたバス９を用いる。
【００３２】
これにより、機能実現部１に接続されたメモリ＆レジスタ８を有効利用できる。ただし、メモリ＆レジスタ８の配置場所によっては、メモリ＆レジスタ８にウェイトを入れる必要もある。
【００３３】
上述した実施形態において、ＬＳＩ１０の機能を選択する際、機能選択の基準として複数のモード（例えば、アマチュアモードとプロフェッショナルモードなど）を設け、プロフェッショナルモードでは、アマチュアモードよりも詳細な機能選択ができるようにしてもよい。あるいは、用途に応じた複数のモード（例えば、ロボットアーム制御モードや自動車制御モードなど）を設けて、用途に応じた機能選択ができるようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ユーザ認証の判定結果とユーザ認証情報の内容とに基づいて、機能実現手段の動作制御を行うため、ハードウェア的に同一の半導体集積回路であっても、個々の半導体集積回路ごとに機能を任意に変更でき、半導体集積回路を新たに開発しなくて済むことから、製造、設計及び検証に要する費用と時間を大幅に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体集積回路の概略構成の一例を示すブロック図。
【図２】上述した図のＬＳＩ１０を含む機能実現システムの概略構成を示すブロック図。
【図３】ＬＳＩ１０の変形例を示すブロック図。
【符号の説明】
１  機能実現部
２  暗号ＲＯＭ
３  パスワード管理部
４  暗号解読データ用ＦＲＡＭ
５  タイマ管理部
６  クロック切替制御部
７  マスクデータ生成部
１０  ＬＳＩ
１１  通信部
１２  ユーザシステム
１３  ＩＤ受信部
１４  ＩＤ管理部
１５  課金情報管理部
１６  パスワード生成部
１７  パスワード生成部
【図１】
2004173206.tif 000003
【図２】
2004173206.tif 000004
【図３】
2004173206.tif 000005