(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを記憶する複数の記憶エレメントを有する第一フラッシュメモリ装置と、前記第一フラッシュメモリ装置にアクセスするホストとを含むフラッシュメモリ装置のアクセスを保護するシステムにおいて、
前記ホストは、前記ホストにより第一回目に前記第一フラッシュメモリ装置にアクセスする場合に前記第一フラッシュメモリ装置の識別コードを生じ、前記第一フラッシュメモリ装置からランダム選択により選定された記憶エレメントに前記識別コードを書込む制御ユニットと、
前記制御ユニットが選定した前記記憶エレメントのアドレスに一致する設定アドレスと前記識別コードを記憶する記憶ユニットと、
前記ホストにより第二回目以降に前記第一フラッシュメモリ装置にアクセスする場合、前記第一フラッシュメモリ装置の識別コードが書き込まれた記憶エレメントのアドレスと前記設定アドレスとが一致するかを検査し、且つ前記第一フラッシュメモリ装置の識別コードと前記記憶ユニットに記憶された前記識別コードとが一致するかを識別する識別ユニットとを含むことを特徴とするフラッシュメモリ装置のアクセスを保護するシステム。
【請求項２】
前記ホストは、コンピュータと、前記コンピュータを前記制御ユニットとして機能させるプログラムを保存するメモリとを有していることを特徴とする請求項１記載のフラッシュメモリ装置のアクセスを保護するシステム。
【請求項３】
前記ホストは、コンピュータと、前記コンピュータを前記識別ユニットとして機能させるプログラムを保存するメモリとを有していることを特徴とする請求項１記載のフラッシュメモリ装置のアクセスを保護するシステム。
【請求項４】
前記フラッシュメモリ装置は、ＳＤ(Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ)メモリカード、ＭＭＣ(Ｍｕｌｔｉ Ｍｅｄｉａ Ｃａｒｄ)メモリカード、ＣＦ(Ｃｏｍｐａｃｔ Ｆｌａｓｈ)メモリカード、ＭＤ(Ｍｉｃｒｏ Ｄｒｉｖｅ) メモリカード、ＭＳ(Ｍｅｍｏｒｙ Ｓｔｉｃｋ)メモリカード、ＳＭ(Ｓｍａｒｔ Ｍｅｄｉａ（登録商標）)メモリカード或いはＸＤ(eXtreme Ｄｉｇｉｔａｌ)メモリカードであることを特徴とする請求項１記載のフラッシュメモリ装置のアクセスを保護するシステム。
【請求項５】
前記ホストは更に、第二フラッシュメモリ装置の識別コードが書き込まれた記憶エレメントのアドレスが前記設定アドレスと一致しない場合、或いは、前記第二フラッシュメモリ装置の識別コードと前記記憶ユニットに記憶された前記識別コードが一致しない場合、警報信号を発出する警報装置を含むことを特徴とする請求項１記載のフラッシュメモリ装置のアクセスを保護するシステム。
【請求項６】
前記警報装置は、前記第二フラッシュメモリ装置の識別コードが書き込まれた記憶エレメントのアドレスが設定アドレスと一致しない場合、或いは前記第二フラッシュメモリ装置の識別コードと前記記憶ユニットに記憶された前記識別コードが一致しない場合、点滅する警報ランプであることを特徴とする請求項５記載のフラッシュメモリ装置のアクセスを保護するシステム。
【請求項７】
前記警報装置は、前記第二フラッシュメモリ装置の識別コードが書き込まれた記憶エレメントのアドレスが設定アドレスと一致しない場合、或いは、前記第二フラッシュメモリ装置の識別コードと前記記憶ユニットに記憶された前記識別コードが一致しない場合、警報音を出すサイレンであることを特徴とする請求項５記載のフラッシュメモリ装置のアクセスを保護するシステム。
【請求項８】
複数の記憶エレメントを有するフラッシュメモリ装置のアクセスを保護する方法であって、
(ａ) ホストにより第一回目に前記フラッシュメモリ装置にアクセスする場合、前記フラッシュメモリ装置の識別コードを生じる段階と、
(ｂ) 前記フラッシュメモリ装置からランダム選択により選定された記憶エレメントに前記識別コードを書込むする段階と、
(ｃ) 前記ホストの記憶ユニットにランダム選択により前記選定された記憶エレメントのアドレスに一致する設定アドレスと前記識別コードとを記憶する段階と、
(ｄ) 第二回目以降に前記フラッシュメモリ装置にアクセスする場合、前記フラッシュメモリ装置の識別コードが書き込まれた記憶エレメントのアドレスと前記設定アドレスが一致するかを検査する段階と、
(ｅ) 前記フラッシュメモリ装置の識別コードが前記記憶ユニットに記憶された前記識別コードと一致するかを識別する段階を含むことを特徴とするフラッシュメモリ装置のアクセスを保護する方法。
【請求項９】
前記フラッシュメモリ装置は、ＳＤ(Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ)メモリカード、ＭＭＣ(ＭｕｌｔｉＭｕｌｔｉ Ｍｅｄｉａ Ｃａｒｄ)メモリカード、ＣＦ (Ｃｏｍｐａｃｔ Ｆｌａｓｈ)メモリカード、ＭＤ (Ｍｉｃｒｏ Ｄｒｉｖｅ) メモリカード、ＭＳ(Ｍｅｍｏｒｙ Ｓｔｉｃｋ)メモリカード、ＳＭ(Ｓｍａｒｔ Ｍｅｄｉａ（登録商標）)メモリカード或いはＸＤ(ｅｘｔｒｅｍｅ
Ｄｉｇｉｔａｌ)メモリカードであることを特徴とする請求項８記載のフラッシュメモリ装置のアクセスを保護する方法。
【請求項１０】
前記方法は更に、第二フラッシュメモリ装置の識別コードが書き込まれた記憶エレメントのアドレスが前記設定アドレスと一致しない場合、或いは、前記第二フラッシュメモリ装置の識別コードと前記記憶ユニットに記憶された前記識別コードが一致しない場合、警報信号を発出する段階を含むことを特徴とする請求項８記載のフラッシュメモリ装置のアクセスを保護する方法。    
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はフラッシュメモリ装置のアクセスを保護するシステム及びその方法に関し、特に、所定のホストによりアクセス可能なフラッシュメモリ装置のシステム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラッシュメモリ(Ｆｌａｓｈ  Ｍｅｍｏｒｙ)は電源を切っても記憶データを保存できる不揮発性(ｎｏｎ-ｖｏｌａｔｉｌｅ)メモリである。他の記憶媒体（ＨＤＤ、フレキシブルディスク、磁気テープなど）と比べて、フラッシュメモリはコンパクト化、軽量化、防振、省電力、高速アクセスなどの特長を有するため、民生用電子製品、組み込みシステム、携帯型パソコンなどの記憶媒体として大量に利用されている。
【０００３】
フラッシュメモリにはＮＯＲ型とＮＡＮＤ型など２種類がある。ＮＯＲ型は低電圧、高速アクセスと安定性に優れ、パーソナルコンピュータ、携帯電話、ＰＤＡ、セットアップボックス（ＳＴＢ）などの携帯型電子装置や電子通信装置に多用され、ＮＡＮＤ型はデータ記憶用であって、メモリカード（ＳＤ、ＣＦ、ＭＳなど）に利用されることが多い。フラッシュメモリに書込み(Ｗｒｉｔｅ)、消去(Ｅｒａｓｅ)及読出し(Ｒｅａｄ)動作を実行する場合は、内部の容量カップリング(Ｃｏｕｐｌｉｎｇ)により効果的にフローティンゲート(Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｇａｔｅ)の電荷の転移をコントロールことが出来、更にフローティンゲートは転移する電荷により下層トランジスターの境界値電圧が決められる。即ち、電子がフローティンゲートに注入された場合は、フローティンゲートの記憶状態が１から０になり、電子がフローティンゲートから除去された場合は、フローティンゲートの記憶状態が０から１になる。
【０００４】
ＮＡＮＤフラッシュメモリの内部は複数個のメモリブロック(ｂｌｏｃｋ)からなる。それぞれのメモリブロックは複数のメモリ頁(ｐａｇｅ)を有する。それぞれのメモリ頁(ｐａｇｅ)はデータメモリエリアとスペアエリア(ｓｐａｒｅ ａｒｅａ)に区分される。データメモリエリアはデータ容量であるバイト方式を用いてデータを記憶する、スペアエリアは誤り訂正コード(Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ, ＥＣＣ)を記憶する。ＮＯＲ型フラッシュメモリに対し、ＮＡＮＤ 型フラッシュメモリは読出し・書込みの最小単位として頁方式を用いてデータを記憶することである、データの読出し・書込みはチップに読出し・書込み命令を発出した後に行う。
【０００５】
しかしながら、フラッシュメモリ自身ではその場にデータを改変すること(ｕｐｄａｔｅ-ｉｎ-ｐｌａｃｅ)ができない、言い換えれば、先に書き込んだ位置に再びデータを書込もうとする場合は、先に消去動作を実行する必要がある。またＮＡＮＤフラッシュメモリは、メモリ頁を書込み単位とし、消去単位はメモリブロックである。だから、チップに書込み命令した場合は、全ブロックを消去した後に、当該ブロックの頁にデータを書込みすることができる。加えて、全ブロックの消去する動作時間は、ブロックの１頁にデータ書込みする動作時間の１０〜２０倍である。又、フラッシュメモリは書込み単位より消去単位が大きいため、ブロックの消去動作を実行しようとする場合は、消去しようとするブロックのうちで有効的な頁を別のブロックに搬送した後に、消去動作をしなければならない。
【０００６】
又、フラッシュメモリの消去回数(ｌｉｍｉｔｅｄ ｅｒａｓｅ ｃｏｕｎｔｓ)を限定している。これは、現実の応用の中で、フラッシュメモリが書込みまたは読出し命令を実行する場合、いずれのキャパシターにリーケージ・ロスが発見されて、フラッシュメモリが十万回以上の書込み或いは読出しを重複した後は、該キャパシターの電位差によるフローティンゲートの電荷が不十分になる、その結果、フラッシュメモリに記憶されたデータを失う恐れがあり、更にフラッシュメモリが減衰し始まり、読出し動作を実行することが出来ない。即ち、各ブロックに限界回数以上の消去処理をすると、当該ブロックの書込み/消去動作の誤りを誘発する。
【０００７】
前記フラッシュメモリの特性により、フラッシュメモリの管理を効果的に管理する管理システムが必要になった。従来は、フラッシュメモリを記憶媒体として設計されたファイルシステムの構成は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  ＦＦＳ、ＪＦＦＳ２及びＹＡＦＦＳ等のファイルシステムがある。これらのファイルシステムは効率的だが、フラッシュメモリより構成されて記憶媒体の管理のみに使用出来る。もう一つは、ＦＴＬ(Ｆｌａｓｈ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ)の中間層を採用する方法である、即ち、フラッシュメモリをブロック装置にエミュレーションすることである、例えば、ハード・ディスクが挙げられる。ＦＴＬの上層にはＦＡＴ３２或いはＥＸＴ３等の通常のファイルシステムを使用することが出来、下層にセクター(ｓｅｃｔｏｒ)アクセスを命令して、ＦＴＬによりフラッシュメモリにアクセスすることが出来る。ＦＴＬ管理を使用してフラッシュメモリが処理問題をフラッシュメモリの特性に専念出来るし、ファイルシステムによるファイル、目録等の処理における問題がなくなった、だから、必要に応じてＦＴＬ上層のファイルシステムを選択することができる。
【０００８】
フラッシュメモリの利用の広範に基づいて、ディジタルカメラとＵＳＢフラッシュドライブ等の電子製品は人々の生活の必要品となって行く。しかしながら、ディジタルデータの創造者も、生産者も、使用者もデータに対する保護することが望ましい。複写技術のハードウェア或いはソフトウェアの発展の速さに従って、複写するコストが大きく低減するとともに、その操作も簡単になっており、他人のデータを更に容易にコピーされるようになる。そして、フラッシュメモリ装置のアクセスを保護するシステムを発明するのは、当業者としての目標になった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はフラッシュメモリ装置のアクセスを保護するシステム及びその方法を提供することを目的とする。具体的には、所定のホストによりアクセス可能なフラッシュメモリ装置のシステム及びその方法を提供することを課題とする。
【００１０】
本発明の目的は、フラッシュメモリ装置のアクセスを保護するシステムを提供する。該システムは、データを記憶する複数の記憶エレメントを有する第一フラッシュメモリ装置と、前記第一フラッシュメモリ装置にアクセスするホストとを含むフラッシュメモリ装置のアクセスを保護するシステムにおいて、前記ホストは、前記ホストにより第一回目に前記第一フラッシュメモリ装置にアクセスする場合に前記第一フラッシュメモリ装置の識別コードを生じ、前記第一フラッシュメモリ装置からランダム選択により選定された記憶エレメントに前記識別コードを書込む制御ユニットと、設定アドレスと前記識別コードを記憶し、前記設定アドレスと前記制御ユニットが選定した前記記憶エレメントのアドレスとを一致する記憶ユニットと、前記ホストにより第二回目以降に前記第一フラッシュメモリ装置にアクセスする場合、前記第一フラッシュメモリ装置の識別コードが書き込まれた記憶エレメントのアドレスと前記設定アドレスとを一致するかを検査し、且つ前記第一フラッシュメモリ装置の識別コードと前記記憶ユニットに記憶された前記識別コードとを一致するかを識別する識別ユニットとを含む。
【００１１】
本発明の目的は更に、複数の記憶エレメントを有するフラッシュメモリ装置のアクセスを保護する方法を提供する。本発明の方法は、(ａ) ホストにより第一回目に前記フラッシュメモリ装置にアクセスする場合、前記第一フラッシュメモリ装置の識別コードを生じる段階と、(ｂ) 前記フラッシュメモリ装置からランダム選択により選定された記憶エレメントに前記識別コードを書込む段階と、(ｃ) 前記ホストの記憶ユニットにランダム選択により前記選定された記憶エレメントのアドレスに一致する設定アドレスと前記識別コードとを記憶する段階と、(ｄ) 第二回目以降に前記フラッシュメモリ装置にアクセスする場合、前記フラッシュメモリ装置の識別コードが書き込まれた記憶エレメントのアドレスと前記設定アドレスが一致するかを検査する段階と、(ｅ) 前記フラッシュメモリ装置の識別コードが前記記憶ユニットに記憶された前記識別コードと一致するかを識別する段階を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１に示すように、本発明のシステム１０の機能構成図である。システム１０はホスト２０及びフラッシュメモリ装置３０ａ、３０ｂからなる。ホスト２０は、例えば、デスクトップ・コンピューター、ラップトップ・コンピューター、工業専門コンピューター或いはＤＶＤ等が挙げられる。ホスト２０は、制御ユニット２２と、記憶ユニット２４と、識別ユニット２６からなる。
【００１３】
フラッシュメモリ装置３０ａはフラッシュメモリ１００を有し、その内部に複数の記憶エレメント１２を有する。それぞれ記憶エレメント１２は複数のブロック(ｂｌｏｃｋ)１４からなり、それぞれのメモリブロックは複数のメモリ頁(ｐａｇｅ)を有する。それぞれのメモリ頁(ｐａｇｅ)はデータメモリエリアとスペアエリア(ｓｐａｒｅ ａｒｅａ)に区分される。データの記憶に用いられるメモリエリアのデータ容量は５１２バイトであり、スペアエリアは誤り訂正コード(Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ, ＥＣＣ)の記憶に用いられる。本実施形態の中で、フラッシュメモリ１００のそれぞれのブロック(Ｂｌｏｃｋ)は６４個のメモリ頁(Ｐａｇｅ)からなり、それぞれのメモリ頁は２Kバイト(ｂｙｔｅｓ)或いは５１２ビットのサイズである。必要に応じて、記憶エレメント１２のブロック数は調節することが出来る。記憶ユニット２４はホスト２０内のメモリから切って得られたものである、例えば、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ＤＲＡＭ)、スターチス・アクセス・メモリ(Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ＳＲＡＭ)が挙げられる。制御ユニット２２と識別ユニット２６は、ホスト２０のメモリに記憶されたプログラムをホスト２０のコンピュータが実行することによって構成されている。フラッシュメモリ装置３０は、ＳＤ(Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ)メモリカード、ＭＭＣ(Ｍｕｌｔｉ Ｍｅｄｉａ Ｃａｒｄ)メモリカード、ＣＦ (Ｃｏｍｐａｃｔ Ｆｌａｓｈ)メモリカード、ＭＤ (Ｍｉｃｒｏ Ｄｒｉｖｅ)メモリカード、ＭＳ(Ｍｅｍｏｒｙ Ｓｔｉｃｋ)メモリカード、ＳＭ(Ｓｍａｒｔ Ｍｅｄｉａ（登録商標）)メモリカード或いはＸＤ(ｅｘｔｒｅｍｅ Ｄｉｇｉｔａｌ)メモリカードが挙げられる。
【００１４】
図１と図２に示すように、図２は本発明によるフラッシュメモリ装置のアクセスを保護する方法のフローチャートである。ホスト２０が第一フラッシュメモリ装置３０ａに接続した後、第一フラッシュメモリ装置３０ａの製品ごとに付けられた固有の番号が記憶ユニット２４(Ｓ２０２)に記録させているかを識別ユニット２６が判別する。次に、ホスト２０にアクセスした第一フラッシュメモリ装置３０ａのが第一回目かを判別する(Ｓ２０４)。ホスト２０により第一回目に第一フラッシュメモリ装置３０ａにアクセスした場合、記憶ユニット２４には第一フラッシュメモリ装置３０ａに関する情報が記憶されていない。ホスト２０にアクセスした第一フラッシュメモリ装置３０ａの製品ごとに付けられた固有の番号が第一回目であると判別すると、制御ユニット２２は第一識別コードを生じて(Ｓ２１４)、第一フラッシュメモリ装置３０ａからランダム選択により複数の記憶エレメント１２中の一つの記憶エレメント(本実施形態では記憶エレメント１２ａとする)を選定し、第一識別コードを選定された記憶エレメント１２ａ(Ｓ２１６)に書込む。その際に、制御ユニット２２は記憶エレメント１２ａのアドレスを第一設定アドレスに設定し、第一設定アドレスと第一識別コードを記憶ユニット２４に記憶する(Ｓ２１８)。ここで、第一フラッシュメモリ装置３０ａに記録される識別コードは一つに限定されている。
【００１５】
次に、ホスト２０が第二フラッシュメモリ装置３０ｂに接続した場合について説明する。フラッシュメモリ装置３０ａ、３０ｂは同じ構成で、製品ごとに付けられた固有の番号が異なる。ホスト２０により第一回目に第二フラッシュメモリ装置３０ｂにアクセスした場合、記憶ユニット２４には第二フラッシュメモリ装置３０ｂに関する情報が記憶されていない。ホスト２０にアクセスした第二フラッシュメモリ装置３０ｂの製品ごとに付けられた固有の番号が第一回目であると判別すると、制御ユニット２２は第二識別コードを生じて、第二フラッシュメモリ装置３０ｂからランダム選択により記憶ユニット１２中の記憶エレメント(本実施形態では記憶エレメント１２ｂとする)を選定し、第二識別コードを選定された記憶エレメント１２ｂに書込む。その際に、制御ユニット２２は該記憶エレメント１２ｂのアドレスを第二設定アドレスに設定し、第二設定アドレスと第二識別コードを記憶ユニット２４に記憶する。
【００１６】
ホスト２０が第一フラッシュメモリ装置３０ａと再接続した場合は、識別ユニット２６は、第一フラッシュメモリ装置３０ａの製品ごとに付けられた固有の番号が記憶ユニット２４に記録されているかを判別する(Ｓ２０２)。第一フラッシュメモリ装置３０ａは第二回目にホスト２０によりアクセスされ、記憶ユニット２４に記憶された第一フラッシュメモリ装置３０ａの第一識別コードが第一設定アドレスに記憶されている。識別ユニット２６は製品ごとに付けられた固有の番号から第一フラッシュメモリ装置３０ａがホスト２０によりアクセスさせていたと確認する、そして、識別ユニット２６はフラッシュメモリ装置３０ａの識別コードが書き込まれた記憶エレメント１２ａのアドレスが第一設定アドレスと一致するかを判別する(Ｓ２０６)。もし両者が一致したと判別された場合は、記憶エレメント１２ａから識別コードを読出す。両者が一致しないと判別された場合は、警報装置２８が警報信号を発出する(Ｓ２１２)。識別ユニット２６は、読出した識別コードと記憶ユニット２６に記憶された第一識別コードが一致しているかを速く識別する(Ｓ２０８)。もし両者が一致した時、ホストは第一フラッシュメモリ装置３０ａに記憶されている別のデータにアクセスする(Ｓ２１０)、例えば、画像ファイル、音声ファイルが挙げられる。それに対し、もし両者が不一致した時、警報装置２８が警報信号を発出する(Ｓ２１２)。本実施形態において、警報装置２８は点滅する警報ランプを使う。或いは、警報音を出すサイレンを使う。
【００１７】
なお、ホスト２０ではなく、別のホストが第一フラッシュメモリ装置３０ａにアクセスしようする場合は、一つのフラッシュメモリ装置は一つの識別コードのみアクセスするから、別のホストは、生じた第三識別コードを第一フラッシュメモリ装置３０ａに記憶することが出来ない。また、第一識別コードが記憶された記憶エレメントを明確することができないため、識別ユニット２６はどの記憶エレメントから第一識別コードを読出すかを判別することが出来ない。これにより、第一回目に第一フラッシュメモリ装置３０ａにアクセスしたホスト２０のみがそれにアクセスすることを確保する。
【００１８】
本発明のフラッシュメモリ装置を用いたシステムによって、従来の技術と比べて、第一回目に読出したホストにより識別コードを設定し、又、ランダムな選定により当該識別コードを記憶する記憶エレメントのアドレスを決定することが出来る。これにより、第一回目に第一フラッシュメモリ装置にアクセスしたホストのみがフラッシュメモリ装置の識別コード及び当該識別コードを記憶したことを確保するため、違法コピーの問題を解決することが出来る。
【００１９】
以上はこの発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のシステムの機能構成図である。
【図２】本発明によるフラッシュメモリ装置のアクセスを保護する方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２１】
１０  システム              
１２  記憶エレメント
１４  ブロック              
２０  ホスト                
２２  制御ユニット
２４  記憶ユニット          
２６  識別ユニット
２８  警報装置              
３０ａ、３０ｂ   フラッシュメモリ装置
１００   フラッシュメモリ
【図１】
0004717907.tif 000002
【図２】
0004717907.tif 000003