(57)【要約】【課題】複数個のインターフェースを支援するスマートカード及びこれを含むスマートカードシステムを提供する。【解決手段】本発明のスマートカードは、接触式スマートカードの標準に定義されている複数個の接触パッドを利用して、ホストと第１タイプのインターフェースを実行する第１インターフェースと、接触パッドのうちの少なくとも３つの接触パッドを利用して、ホストと第２タイプのインターフェースを実行する第２インターフェースと、第１タイプのインターフェースと第２タイプのインターフェースの優先順位を決めるコントローラとを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触式スマートカードの標準に定義されている複数個の接触パッドを利用してホストと第１タイプのインターフェースを実行する第１インターフェースと、
前記接触パッドのうちの少なくとも３つの接触パッドを利用して前記ホストと第２タイプのインターフェースを実行する第２インターフェースと、
前記第１タイプのインターフェースと前記第２タイプのインターフェースの優先順位を決めるコントローラとを含むことを特徴とするスマートカード。
【請求項２】
前記第１タイプのインターフェースはＩＳＯ  ７８１６インターフェースであることを特徴とする請求項１に記載のスマートカード。
【請求項３】
前記第２タイプのインターフェースはＭＭＣ、ＳＤカード、メモリスティック、コンパクトフラッシュメモリ、ｘＤカード、ＳＭカード、及びＵＳＢデバイスのためのインターフェースのうちのいずれか１つであることを特徴とする請求項１に記載のスマートカード。
【請求項４】
前記３つの接触パッドは、前記ＩＳＯ  ７８１６インターフェースに定義されている遊休パッドであるＣ４及びＣ８接触パッドとプログラム用高電圧パッドであるＣ６接触パッドであることを特徴とする請求項２に記載のスマートカード。
【請求項５】
前記ホストは前記第２タイプのインターフェースでの前記Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８接触パッドそれぞれの機能を設定するパッド設定回路を含むことを特徴とする請求項４に記載のスマートカード。
【請求項６】
前記パッド設定回路は前記Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８接触パッドのそれぞれを電源電圧または接地電圧に接続するプルアップ／プルダウン回路であることを特徴とする請求項４に記載のスマートカード。
【請求項７】
前記第２インターフェースは、前記Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８接触パッドそれぞれのプルアップ／プルダウン状態を検出するパッド検出回路を含むことを特徴とする請求項６に記載のスマートカード。
【請求項８】
前記コントローラは前記Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８接触パッドのプルアップ／プルダウン結果に応答して前記第２タイプのインターフェースの種類を決める多機能バス選択部を含むことを特徴とする請求項７に記載のスマートカード。
【請求項９】
前記多機能バス選択部は、前記Ｃ４及びＣ８接触パッドのすべてがプルアップされた場合、前記第２タイプのインターフェースをＭＭＣ用インターフェースとして認識することを特徴とする請求項８に記載のスマートカード。
【請求項１０】
前記多機能バス選択部は、前記Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８接触パッドのすべてがプルダウンされた場合、前記第２タイプのインターフェースをＵＳＢ用インターフェースとして認識することを特徴とする請求項８に記載のスマートカード。
【請求項１１】
前記第１及び第２インターフェースを介して入出力されるデータを格納するメモリモジュールをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のスマートカード。
【請求項１２】
前記コントローラは前記メモリモジュールに対する前記第１及び第２インターフェースのアクセス優先順位を決めることを特徴とする請求項１１に記載のスマートカード。
【請求項１３】
第１ホストと第２ホストとを具備した携帯用デバイスと、
接触式スマートカードの標準に定義されている複数個の接触パッドを介して前記携帯用デバイスに装着するスマートカードとを含み、
前記スマートカードは、
前記複数個の接触パッドを利用して前記第１ホストと第１タイプのインターフェースを実行する第１インターフェースと、
前記接触パッドのうちの少なくとも３つの接触パッドを利用して前記第２ホストと第２タイプのインターフェースを実行する第２インターフェースと、
前記第１タイプのインターフェースと前記第２タイプのインターフェースの優先順位を決めるコントローラとを含むことを特徴とするスマートカードシステム。
【請求項１４】
前記第１タイプのインターフェースはＩＳＯ  ７８１６インターフェースであることを特徴とする請求項１３に記載のスマートカードシステム。
【請求項１５】
前記第２タイプのインターフェースはＭＭＣ 、ＳＤカード、メモリスティック、コンパクトフラッシュメモリ、ｘＤカード、ＳＭカード、及びＵＳＢデバイスのためのインターフェースのうちのいずれか１つであることを特徴とする請求項１３に記載のスマートカードシステム。
【請求項１６】
前記３つの接触パッドは、前記ＩＳＯ  ７８１６インターフェースに定義されている遊休パッドであるＣ４及びＣ８接触パッドと、プログラム用高電圧パッドであるＣ６接触パッドであることを特徴とする請求項１４に記載のスマートカードシステム。
【請求項１７】
前記第２ホストは前記第２タイプのインターフェースでの前記Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８接触パッドのそれぞれの機能を設定するパッド設定回路を含むことを特徴とする請求項１６に記載のスマートカードシステム。
【請求項１８】
前記パッド設定回路は前記Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８接触パッドのそれぞれを電源電圧または接地電圧に接続するプルアップ／プルダウン回路であることを特徴とする請求項１７に記載のスマートカードシステム。
【請求項１９】
前記第２インターフェースは、前記Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８接触パッドそれぞれのプルアップ／プルダウン状態を検出するパッド検出回路を含むことを特徴とする請求項１８に記載のスマートカードシステム。
【請求項２０】
前記コントローラは前記Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８接触パッドのプルアップ／プルダウン結果に応答して前記第２タイプのインターフェースの種類を決める多機能バス選択部を含むことを特徴とする請求項１９に記載のスマートカードシステム。
【請求項２１】
前記多機能バス選択部は、前記Ｃ４及びＣ８接触パッドのすべてがプルアップされた場合、前記第２タイプのインターフェースをＭＭＣ用インターフェースとして認識することを特徴とする請求項２０に記載のスマートカードシステム。
【請求項２２】
前記多機能バス選択部は、前記Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８接触パッドのすべてがプルダウンされた場合、前記第２タイプのインターフェースをＵＳＢ用インターフェースとして認識することを特徴とする請求項２０に記載のスマートカードシステム。
【請求項２３】
前記第１及び第２インターフェースを介して入出力されるデータを格納するメモリモジュールをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のスマートカードシステム。
【請求項２４】
前記コントローラは前記メモリモジュールに対する前記第１及び第２インターフェースのアクセス優先順位を決めることを特徴とする請求項２３に記載のスマートカードシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスマートカードに係り、さらに具体的にはスマートカードのインターフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートカードはマイクロプロセッサ、カード動作システム、保安モジュール、メモリなどを具備することによって、特定業務を処理することができる能力を有した集積回路チップ（IＣ  Ｃｈｉｐ）を内蔵している。スマートカードは演算能力、暗号化機能、双方向通信機能を備えており、保安性が優れており、かつ携帯が簡便である。このような長所によって、交通、医療保険、身分確認、流通、一般用途など日常生活において多様に活用されている。
【０００３】
スマートカードはインターフェース方式によって接触式カードと非接触式カードに分類され、これらを相互結合させたコンビカード及びハイブリッドカード形態がある。接触式カードは必ずリーダ器に挿入しなければならず、挿入のように物理的接触を通じてチップを動作させるのに必要な電力とクロック信号とを受信するようになる。チップとリーダ器との通信が完了する前に、カードがリーダ器から除去される危険を防止するため、リーダ器は挿入されたカードをつかむ役割を果たさなければならない。接触式カードは非接触式カードに比較して伝送データ量が非常に大きく、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６の標準に従う。一方、非接触式カードは判読器にカードを挿入する必要なしに一定の距離離れて動作し、ＩＳＯ／ＩＥＣ１０５３６、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３などの標準に従う。
【０００４】
現在、代表的に用いられている接触式カードでは、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方式の携帯電話中に装着されるＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌｅ）カードがある。ＳＩＭカードはユーザの名前とパスワードに基いてユーザを認識する一種の加入者認証モジュールである。ＳＩＭカードはユーザ情報を格納しているため、自己の携帯電話だけでなく、他人の携帯電話においてもカードを挿入するだけで、自己の固有電話番号に料金が請求されるような使用が可能である。
【０００５】
接触式スマートカードの標準であるＩＳＯ  ７８１６に規定されているインターフェース方式によると、図１に示すＳＩＭカード１００の接触パッドＣ１〜Ｃ８はすべて８個で構成される。各接触パッドＣ１〜Ｃ８別に定義されている機能は下表１のとおりである。
【０００６】
【表１】
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【０００７】
表１を参照すると、接触パッドＣ１は外部のインターフェース装置からスマートカードに必要な電源が供給されるのに用いられる。接触パッドＣ２はスマートカードの内部回路をリセットするリセット信号が入力されるのに用いられる。接触パッドＣ３はインターフェース装置からクロックが入力されるのに用いられる。クロックはスマートカードの内部に具備されたマイクロプロセッサを駆動させるのに用いられる。接触パッドＣ５はインターフェース装置とスマートカードとの間の電気的な接地を提供するのに用いられる。接触パッドＣ６はスマートカードの内部に具備されたＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）をプログラムするための電源（ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ  ｖｏｌｔａｇｅ;ＶＰＰ）供給ピンとして用いられる。接触パッドＣ７はインターフェース装置とスマートカードとが半二重式（Ｈａｌｆ−Ｄｕｐｌｅｘ）方式でデータを入出力するのに用いられる。一方、接触パッドＣ４及びＣ８はＩＳＯ  ７８１６でまだ定義されていない接触パッドとして、今後用いるための予備用パッドである。
【０００８】
現在用いられているＩＳＯ  ７８１６プロトコルは９６００ｂｐｓ、１９２００ｂｐｓ、３８４００ｂｐｓのデータ伝送速度を提供することができる。したがって、ＩＳＯ  ７８１６プロトコルはＡＴＭ器（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｔｅｌｌｅｒ  ＭａＣｈｉｎｅ）または出入者身分認証器などのように狭い通信帯域幅を要する応用分野において主に用いられている。しかし、近年、インターネットまたは携帯電話を使用した電子商取引技術が発展しており、オーディオ及びビデオファイルのような大容量データに対する送受信要求が増加することによって、広い通信帯域幅を要するスマートカードの必要性が大きく注目されている。
【０００９】
したがって、スマートカードがより多様なサービスを提供するためには、接触パッドを追加するか、スマートカード内に他のチップを実現する必要がある。しかし、上述したように、スマートカードの接触パッドＣ１〜Ｃ８は数とその役割があらかじめ規定されているため、スマートカード内に接触パッドを追加するか、また他のチップを実現することができないという問題が発生するようになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上述した問題点を解決するために提案されたものであり、スマートカードの接触パッドの数を増加させずに多様な機能を提供することができるスマートカード及びこれを含むスマートカードシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するために、本発明に係るスマートカードは、接触式スマートカードの標準に定義されている複数個の接触パッドを利用して、ホストと第１タイプのインターフェースを実行する第１インターフェースと、前記接触パッドのうちの少なくとも３つの接触パッドを利用して、前記ホストと第２タイプのインターフェースを実行する第２インターフェースと、前記第１タイプのインターフェースと前記第２タイプのインターフェースの優先順位を決めるコントローラとを含むことを特徴とする。
【００１２】
上述した課題を解決するために、本発明に係るスマートカードシステムは、第１ホストと第２ホストとを具備した携帯用デバイスと、接触式スマートカードの標準に定義されている複数個の接触パッドを介して前記携帯用デバイスに装着するスマートカードとを含み、前記スマートカードは、前記複数個の接触パッドを利用して、前記第１ホストと第１タイプのインターフェースを実行する第１インターフェースと、前記接触パッドのうちの少なくとも３つの接触パッドを利用して、前記第２ホストと第２タイプのインターフェースを実行する第２インターフェースと、前記第１タイプのインターフェースと前記第２タイプのインターフェースの優先順位を決めるコントローラとを含むことを特徴とする。
【００１３】
この実施形態において、前記第１タイプのインターフェースはＩＳＯ  ７８１６インターフェースであることを特徴とする。
【００１４】
この実施形態において、前記第２タイプのインターフェースはＭＭＣ（Ｍｕｌｔｉ  Ｍｅｄｉａ  Ｃａｒｄ）、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ）カード、メモリスティック（Ｍｅｍｏｒｙ  Ｓｔｉｃｋ）、コンパクトフラッシュ（登録商標）メモリ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｆｌａｓｈ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ｘＤカード、ＳＭ（Ｓｍａｒｔ  Ｍｅｄｉａ（登録商標））カード、及びＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）デバイスのためのインターフェースのうちのいずれか１つであることを特徴とする。
【００１５】
この実施形態において、前記３つの接触パッドは、前記ＩＳＯ  ７８１６インターフェースに定義されている遊休パッドであるＣ４及びＣ８接触パッドとプログラム用高電圧パッドであるＣ６接触パッドであることを特徴とする。
【００１６】
この実施形態において、前記第２ホストは前記第２タイプのインターフェースでの前記Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８接触パッドのそれぞれの機能を設定するパッド設定回路を含むことを特徴とする。
【００１７】
この実施形態において、前記パッド設定回路は前記Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８接触パッドのそれぞれを電源電圧または接地電圧に接続するプルアップ／プルダウン回路であることを特徴とする。
【００１８】
この実施形態において、前記第２インターフェースは、前記Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８接触パッドのそれぞれのプルアップ／プルダウン状態を検出するパッド検出回路を含むことを特徴とする。
【００１９】
この実施形態において、前記コントローラは前記Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８接触パッドのプルアップ／プルダウン結果に応答して前記第２タイプのインターフェースの種類を決める多機能バス選択部を含むことを特徴とする。
【００２０】
この実施形態において、前記多機能バス選択部は、前記Ｃ４及びＣ８接触パッドがすべてプルアップされた場合、前記第２タイプのインターフェースをＭＭＣ用インターフェースとして認識することを特徴とする。
【００２１】
この実施形態において、前記多機能バス選択部は、前記Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８接触パッドがすべてプルダウンされた場合、前記第２タイプのインターフェースをＵＳＢ用インターフェースとして認識することを特徴とする。
【００２２】
この実施形態において、前記第１及び第２インターフェースを介して入出力されるデータを格納するメモリモジュールをさらに含むことを特徴とする。
【００２３】
この実施形態において、前記コントローラは前記メモリモジュールに対する前記第１及び第２インターフェースのアクセス優先順位を決めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、接触パッドの数を増加させずにスマートカード内に多様な機能を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る実施形態について、添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
本発明の新規のスマートカードは、接触式スマートカードの標準に定義されている複数個の接触パッドを利用して、ホストと第１タイプのインターフェースを実行する第１インターフェースと、接触パッドのうちの少なくとも３つの接触パッドを利用して、ホストと第２タイプのインターフェースを実行する第２インターフェースと、第１タイプのインターフェースと第２タイプのインターフェースの優先順位を決めるコントローラとを含む。上記のような構成によると、別途のピンを追加せずにスマートカード内に多様な機能を提供することができるようになる。
【００２７】
図１はＳＩＭカード１００、及びＳＩＭカード１００が装着される携帯用デバイス２００の構成を示す図である。本発明ではＳＩＭカード１００と結合する携帯用デバイス２００として、携帯電話機を例としてあげて説明する。しかし、これは本発明が適用される一例に過ぎず、携帯電話機の他にも多様な形態の携帯用デバイス、例えばＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ＰＭＰ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｐｌａｙｅｒ）、デジタルカメラ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃａｍｅｒａ）、ＰＶＲ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）などに適用することができる。
【００２８】
図１を参照すると、ＳＩＭカード１００は携帯用デバイス２００の内部に具備されているＳＩＭカードソケットを介して携帯用デバイス２００に装着される。ＳＩＭカードソケットはＳＩＭカード１００に具備されている複数個の接触パッドＣ１〜Ｃ８と物理的に接触して、ＳＩＭカード１００を動作させるのに必要な電力とクロック信号とを提供する役割と、差し込まれたＳＩＭカード１００を固定させる役割とを実行する。携帯用デバイス２００上でのＳＩＭカードソケットの位置及び構造は多様な形態に変更及び変形可能である。
【００２９】
後述するが、本発明に係るＳＩＭカード１００は接触式スマートカードの標準であるＩＳＯ  ７８１６に定義されている接触パッドＣ１〜Ｃ８をそのまま使用して、ＩＳＯ  ７８１６インターフェースと多機能インターフェース（ｍｕｌｔｉ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）とをすべて実行する。本発明において提供される多機能インターフェースはＭＭＣ（Ｍｕｌｔｉ  Ｍｅｄｉａ  Ｃａｒｄ）、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ）カード、メモリスティック（Ｍｅｍｏｒｙ  Ｓｔｉｃｋ）、コンパクトフラッシュメモリ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｆｌａｓｈ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ｘＤカード、ＳＭ（Ｓｍａｒｔ  Ｍｅｄｉａ）カードなどのためのインターフェースと、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インターフェースなどがある。本発明において定義される接触パッドＣ１〜Ｃ８の機能は下表２のとおりである。
【００３０】
【表２】
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【００３１】
表２から分かるように、本発明に係るＳＩＭカード１００はＩＳＯ  ７８１６標準に規定されている接触パッドＣ１〜Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７の定義にそのまま従い、７８１６標準で用いられていない３つの接触パッドＣ４、Ｃ６及びＣ８を多機能インターフェースのためのＩ／Ｏパッドとして割り当てる。その結果、スマートカードの接触パッドの数を増加させずに多機能インターフェースを介して多様な機能を提供することができるようになる。
【００３２】
例えば、多機能インターフェースとしてＭＭＣカード用インターフェースが用いられる場合、接触パッドＣ４にはデータＭＤＡＴＡ０が入力され、接触パッドＣ６にはクロック信号ＭＣＬＫが入力され、接触パッドＣ８にはコマンドＭＣＭＤがそれぞれ入力可能となる。そして、多機能インターフェースとしてＵＳＢインターフェースが用いられる場合、接触パッドＣ４にはＵＳＢ  Ｄ＋データが入力され、接触パッドＣ６にはスワップ信号ＳＷＰが入力され、接触パッドＣ８にはＵＳＢ  Ｄ−データがそれぞれ入力可能となる。このときに、ＵＳＢデータＤ＋、Ｄ−を受け入れる接触パッドはＣ４とＣ８だけでなく、Ｃ４とＣ６、またはＣ６とＣ８のように多様な形態の組合わせにも変更可能である。そして、場合に応じて、３つの接触パッドＣ４、Ｃ６、及びＣ８のすべてを並列データ送受信を実行するＩ／Ｏパッドとして定義することもできる。
【００３３】
図２は本発明に係るＳＩＭカード１００、及びＳＩＭカード１００が装着される携帯用デバイス２００の具体的な構成を示すブロック図である。
【００３４】
図２を参照すると、本発明に係るＳＩＭカード１００は大きくインターフェース１１０と、コントローラ１４０、及びメモリモジュール１９０で構成される。インターフェース１１０はＩＳＯ  ７８１６インターフェース１２０と多機能インターフェース１３０とで構成される。ＩＳＯ  ７８１６インターフェース１２０は図１及び表２に表示された接触パッドＣ７を利用してデータ入出力を実行し、多機能インターフェース１３０は接触パッドＣ４、Ｃ６、及びＣ８を利用してデータ入出力を実行する。多機能インターフェース１３０に用いられる接触パッドＣ４、Ｃ６、及びＣ８は表２に表示されたように実際実行される多機能インターフェース１３０の種類によって、その機能を定義することができる。後述するが、多機能インターフェース１３０で実際に実行されるインターフェースがどのような種類であるかは接触パッドＣ４、Ｃ６、及びＣ８に接続されたパッド設定回路（図４の２３１参照）の出力によって決められる。
【００３５】
ＩＳＯ  ７８１６インターフェース１２０と多機能インターフェース１３０とを介して入力された命令語／データはコントローラ１４０に入力される。コントローラ１４０には優先順位制御部（ａｒｂｉｅｒ）１５０が具備されており、ＩＳＯ  ７８１６インターフェース１２０と多機能インターフェース１３０とを介して入力された命令語／データの処理に対する優先順位を決める。主にＩＳＯ  ７８１６インターフェース１２０はユーザ認証のような認証処理動作に用いられる。そして、多機能インターフェース１３０は主に携帯用デバイス２００とメモリモジュール１９０との間でオーディオファイル、ビデオファイル、及びＤＶＤファイルなどのような大容量データの送受信に用いられる。
【００３６】
メモリモジュール１９０は、動作システムのためのＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、アプリケーションデータのためのＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）とで構成され、ＳＩＭカード１００内で実行される様々な適用動作に用いられる。ＩＳＯ  ７８１６インターフェース１２０は基本的にユーザ認証機能に主に用いられるが、場合に応じては、携帯用デバイス２００とメモリモジュール１９０との間のデータ送受信にも用いることができる。したがって、優先順位制御部１５０はＩＳＯ  ７８１６インターフェース１２０及び多機能インターフェース１３０から要請されたプロトコル優先順位及びメモリアクセスに対する優先順位も決める。
【００３７】
図２を参照すると、本発明に係る携帯用デバイス２００はインターフェース２１０とホスト２４０とを含む。
【００３８】
インターフェース２１０はＩＳＯ  ７８１６インターフェース２２０と多機能インターフェース２３０とで構成される。ホスト２４０はＩＳＯ  ７８１６インターフェース２２０と多機能インターフェース２３０とにそれぞれ対応する第１及び第２ホスト２５０、２６０で構成される。第１ホスト２５０はＩＳＯ  ７８１６インターフェース方式によってＳＩＭカード１００とデータ送受信を実行する。このときに用いられるそれぞれの接触パッドは既存のＩＳＯ  ７８１６標準に従って定義される。第２ホスト２５０は多機能インターフェース方式によってＳＩＭカード１００とデータ送受信を実行する。このとき、それぞれの接触パッドは基本的に既存のＩＳＯ  ７８１６標準に従って定義され、表２のようにＣ４、Ｃ６、及びＣ８番パッドが多機能インターフェースのために追加で割り当てられる。第２ホスト２５０で実行される多機能インターフェースの種類によって、Ｃ４、Ｃ６、及びＣ８番パッドの具体的な役割、例えばコマンドが入力されるのに用いられるか、データを入出力するのに用いられるか、またはクロック信号が入力されるのに用いられるかが定義される。多機能インターフェースの種類によるＣ４、Ｃ６、及びＣ８番パッドの具体的な役割は表２及び表３と、図４及び図５を参照して詳細に説明する。
【００３９】
図３は図２に示したＳＩＭカード１００の詳細構成を示すブロック図であり、コントローラ１４０に対する詳細構成を示している。
【００４０】
図３を参照すると、コントローラ１４０はＩＳＯ  ７８１６インターフェース１２０を介して入力された命令語／データを解釈するインタプリタ（ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｒ）１４１と、多機能インターフェース１３０を介して入力された命令語／データがどのような種類のインターフェース方式に従うかを検出して選択する多機能バス選択部１４２と、多機能インターフェース１３０を介して入力された命令語／データをデコーディングするデコーダ（ｄｅｃｏｄｅｒ）１４３とを含む。インタプリタ１４１の命令語／データ解釈結果と、デコーダ１４３の命令語／データデコーディング結果とはそれぞれ優先順位制御部１５０に入力される。
【００４１】
ＩＳＯ  ７８１６インターフェース１２０を介して入力された命令語／データは主にユーザ認証のような認証処理動作に用いられる。認証動作に用いられるＩＳＯ  ７８１６インターフェース方式は一定の時間内に認証要求に応答しなければならない特性を有する。一方、多機能インターフェース１３０を介して送受信されるデータはオーディオファイル、ビデオファイル、及びＤＶＤファイルなどのような大容量のデータとして、高いアクセス速度が保障されなければならない。本発明では互いに異なる動作特性を有する少なくとも２つのインターフェース方式を１つのＳＩＭカード１００内に実現するため、ＩＳＯ  ７８１６インターフェース用データ経路と多機能インターフェース用データ経路とをそれぞれ区分して構成し、優先順位制御部１５０を介して各データ経路に対する優先順位決定を実行する。本発明において実現される多機能インターフェースは、別途のパッドを追加せずに既存のＩＳＯ  ７８１６に具備されているパッドのうちの一部パッドＣ４、Ｃ６、Ｃ８を多機能インターフェースのために割り当てることによって実現される。
【００４２】
優先順位制御部１５０にはインタプリタ１４１とデコーダ１４３の他に、クロック制御部１６１、パワー制御部１６２、認証処理部１７０、及びメモリアクセス制御部１８１が接続する。クロック制御部１６１はＳＩＭカード１００で実行されるインターフェースに適するクロック信号を発生及び管理する。パワー制御部１６２はＳＩＭカード１００の電源が一定に維持されるように電源状態を管理する。認証処理部１７０にはユーザ認証に用いられる認証アルゴリズムが搭載されており、ＩＳＯ  ７８１６インターフェースを介して入力されたユーザ認証要請によって認証処理動作を実行する。メモリアクセス制御部１８１はコントローラ１４０の内部に具備されている内部メモリ１８２と、コントローラ１４０に具備されたメモリモジュール１９０に対するアクセス動作を制御する。
【００４３】
優先順位制御部１５０の構成及び動作に対して具体的に説明すると、次のとおりである。
【００４４】
優先順位制御部１５０はプロトコルアービタ（ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ａｒｂｉｔｅｒ）１５１とメモリコントロールアービタ（ｍｅｍｏｒｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌａｒ  ｂｉｔｅｒ）１５２とを含む。プロトコルアービタ１５１はＩＳＯ  ７８１６インターフェース１２０と多機能インターフェース１３０とから要請された命令語／データの処理に対する優先順位を決める。例えば、携帯用デバイス２００に具備されている複数個のホスト２５０、２６０から同時に要請（ｒｅｑｕｅｓｔ）がなされた場合、プロトコルアービタ１５１は各インターフェースからなされた要請に対する同時または個別実行タスク（ｔａｓｋ）の優先順位を決め、これを管理する。基本的に、プロトコルアービタ１５１はＩＳＯ  ７８１６インターフェース１２０を介して入力された命令語／データを利用する認証処理動作が優先的に実行されるように制御する。認証処理動作は認証処理部１７０で実行される。認証処理部１７０には多様な種類の認証関連アルゴリズムがハードウェアまたはソフトウェア的に実現されている。
【００４５】
もし多機能インターフェース１３０を介して入力された命令語／データが処理中であるときに、ＩＳＯ  ７８１６インターフェース１２０を介して認証関連要請がなされれば、プロトコルアービタ１５１は処理中の動作を中止し、認証関連動作が先実行されるように制御する。その後、認証関連動作がすべて処理された後、中止された動作を再実行するか、または中止された動作の次の動作が再開されるように制御する。プロトコルアービタ１５１は上記のような機能を実行するためのハードウェア的な要素とソフトウェア的な要素とのいずれもを含む。
【００４６】
メモリコントロールアービタ１５２はＩＳＯ  ７８１６インターフェース１２０と多機能インターフェース１３０とから要請された内部メモリ１８２またはメモリモジュール１９０のアクセスに対する優先順位を決める。メモリコントロールアービタ１５２は携帯用デバイス２００に具備されている複数個のホスト２５０、２６０から同時に発生したメモリアクセス要請を優先順位化して管理することによって、各インターフェースの要請及び応答に対する損失を最小化する。メモリコントロールアービタ１５２は上記のような機能を実行するためのハードウェア的な要素とソフトウェア的な要素とのいずれもを含む。
【００４７】
クロック制御部１６１はＳＩＭカード１００で実行されるインターフェースに適するクロック信号を発生及び管理する。表２に表示されたように、ＩＳＯ  ７８１６標準ではパッドＣ３を介して５ＭＨｚ以内の周波数を有する基準クロック信号ＣＬＫが入力される。クロック制御部１６１は入力された基準クロック信号ＣＬＫをＳＩＭカード１００のシステムクロックとして用いることもでき、内部のＲＣオシレータ（ｏｓＣｉｌｌａｔｏｒ）を利用して別途のシステムクロックを発生することもできる。内部のＲＣオシレータから発生された別途のシステムクロックは、ＭＭＣ（Ｍｕｌｔｉ  Ｍｅｄｉａ  Ｃａｒｄ）、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ）カード、メモリスティック（Ｍｅｍｏｒｙ  Ｓｔｉｃｋ）、コンパクトフラッシュメモリ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｆｌａｓｈ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ｘＤカード、ＳＭ（Ｓｍａｒｔ  Ｍｅｄｉａ）カードなどのためのインターフェースと、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インターフェースとのために提供される。２つの以上のインターフェースに対する円滑なクロック信号の支援のために、クロック制御部１６１の内部にはクロックソースをスイッチング及び管理することができる機能が提供される。クロック制御部１６１は上記のような機能を実行するためのハードウェア的な要素とソフトウェア的な要素とのいずれもを含む。上述したように、本発明では互いに異なるシステムクロック信号が１つのＳＩＭカード１００内に共存可能である。その理由は、互いに異なる特性を有する少なくとも２つのインターフェース方式がＳＩＭカード１００に全て支援可能なためである。
【００４８】
パワー制御部１６２はＳＩＭカード１００で実行されるインターフェースに適する電源を管理する。表２に表示されたように、ＩＳＯ  ７８１６標準ではパッドＣ１を介して電源電圧ＶＤＤが印加され、パッドＣ５を介して接地電圧ＶＳＳがそれぞれ印加される。パワー制御部１６２はＳＩＭカード１００に対する電源供給を安定的に維持し、ホスト２５０、２６０によって任意の時点で電源がオン／オフされることの影響を最小化する。パワー制御部１６２は上記のような機能を実行するためのハードウェア的な要素とソフトウェア的な要素とのいずれもを含む。
【００４９】
メモリアクセス制御部１８１はメモリコントロールアービタ１５２で決められたメモリアクセスに対する優先順位によって、ホスト２５０、２６０による内部メモリ１８２及びメモリモジュール１９０のアクセスを制御する。メモリアクセス制御部１８１とメモリモジュール１９０との間にはメモリモジュールインターフェース１８３が接続され、メモリアクセス制御部１８１とメモリモジュール１９０との間の物理的なインターフェースを実行する。
【００５０】
上述したように、本発明は互いに異なる動作特性を有する少なくとも２つのインターフェース方式を１つのＳＩＭカード１００内に実現する。このために本発明に係るＳＩＭカード１００は、ＩＳＯ  ７８１６インターフェース用データ経路と多機能インターフェース用データ経路とをそれぞれ区分して構成し、優先順位制御部１５０を介して各データ経路に対する優先順位を決める。本発明において実現される多機能インターフェースは、別途のパッドを追加せずに既存のＩＳＯ  ７８１６に具備されているパッドのうちの一部Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８を多機能インターフェースのために割り当てることによって実現される。
【００５１】
多機能インターフェースを実行するためのパッドＣ４、Ｃ６、Ｃ８に対する定義と、パッドＣ４、Ｃ６、Ｃ８に定義されている多機能インターフェースの種類を認識する方法は次のとおりである。
【００５２】
図４は多機能インターフェースに用いられるパッドＣ４、Ｃ６、Ｃ８の用途を設定するパッド設定回路２３１の構成を示す回路図である。パッド設定回路２３１は携帯用デバイス２００の多機能インターフェース２３０に具備され、ＩＳＯ  ７８１６インターフェース２２０にも具備させることができる。
【００５３】
図４を参照すると、パッド設定回路２３１は電源電圧ＶＤＤとパッドＣ４、Ｃ６、Ｃ８との間に直列に接続されたプルアップ抵抗Ｒ１とプルアップスイッチＳＷ１、及びパッドＣ４、Ｃ６、Ｃ８と接地との間に直列に接続されたプルダウン抵抗Ｒ２とプルダウンスイッチＳＷ２とを含む。プルアップ抵抗Ｒ１は５０乃至１００ＫΩの抵抗値に設定される。そして、プルダウン抵抗Ｒ２は１５ＫΩの抵抗値に設定される。プルアップスイッチＳＷ１はプルアップ抵抗Ｒ１を電源電圧ＶＤＤに電気的に接続させる機能を実行する。そして、プルダウンスイッチＳＷ２はプルダウン抵抗Ｒ２を接地に電気的に接続させる機能を実行する。プルアップスイッチＳＷ１及びプルダウンスイッチＳＷ２のスイッチング動作によって、多機能インターフェースに用いられるパッドＣ４、Ｃ６、Ｃ８の用途が設定される。プルアップスイッチＳＷ１及びプルダウンスイッチＳＷ２のスイッチング動作は多機能インターフェース方式に従う第２ホスト２６０によって制御される。パッド設定回路２３１の出力は対応するパッドＣ４、Ｃ６、Ｃ８に出力される。
【００５４】
図５は多機能インターフェースに用いられるパッドＣ４、Ｃ６、Ｃ８の用途を検出するパッド検出回路１３１の構成を示す回路図である。パッド検出回路１３１はＳＩＭカード１００の多機能インターフェース１３０に具備され、ＩＳＯ７８１６インターフェース１２０にも具備させることができる。
【００５５】
図５を参照すると、パッド検出回路１３１は電源電圧ＶＤＤとパッドＣ４、Ｃ６、Ｃ８との間に直列に接続されたプルアップ抵抗Ｒ３とプルアップスイッチＳＷ３とで構成される。プルアップ抵抗Ｒ３は１．５ＫΩの抵抗値に設定される。プルアップスイッチＳＷ３はＳＩＭカード１００が携帯用デバイス２００に接触されるときに、ターンオンされ、パッドＣ４、Ｃ６、Ｃ８から入力される信号を多機能バス選択部１４２に提供する。パッド検出回路１３１にプルアップ抵抗Ｒ３が具備される理由は、パッドＣ４、Ｃ６、Ｃ８から入力された信号のレベルを正確に認識するためである。図５ではプルアップ抵抗Ｒ３とプルアップスイッチＳＷ３とで構成されたパッド検出回路１３１の構成を示している。しかし、これはパッド検出回路１３１の一例に過ぎず、場合に応じてはプルダウン抵抗とプルアップスイッチとで構成することもできる。
【００５６】
多機能バス選択部１４２はパッド検出回路１３１から入力されたハイまたはローレベルの信号を分析し、多機能インターフェースに用いられるパッドＣ４、Ｃ６、Ｃ８の用途を分析する。多機能バス選択部１４２の分析結果によって、実際に実行される多機能インターフェースの種類が決められる。決められたインターフェース種類情報は、多機能バス選択部１４２の内部に具備された多機能選択制御レジスタ（ｍｕｌｔｉ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｓｅｌｅｃｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌｒ  ｅｇｉｓｔｅｒ；図示しない）に格納される。多機能選択制御レジスタに格納された情報によって、該当する多機能インターフェース方式が選択され活性化される。
【００５７】
多機能インターフェースの種類による接触パッドＣ１〜Ｃ８の設定方式と、設定された接触パッドＣ１〜Ｃ８の機能を認識する方式とは表３のとおりである。
【００５８】
【表３】
2007226796.tif 000005
【００５９】
表３には本発明に係るＳＩＭカード１００で実行することができるＩＳＯ  ７８１６インターフェース（例えば、ＳＩＭモード）と、多機能インターフェース（例えば、ＭＭＣモード及びＵＳＢモード）を実行するための接触パッドＣ１〜Ｃ８の設定方式と、設定された接触パッドＣ１〜Ｃ８の機能を認識する方式とがそれぞれ表示されている。
【００６０】
表３と図４及び図５を参照すると、本発明は互いに異なる動作特性を有する少なくとも２つのインターフェース方式が１つのＳＩＭカード１００内で実現される。そのうちの１つはＩＳＯ  ７８１６インターフェースであり、他の一つはＭＭＣモードまたはＵＳＢモードのような多機能インターフェースである。標準ＩＳＯ  ７８１６インターフェース方式に従うＳＩＭモードにおいて、多機能インターフェース用接触パッドＣ４、Ｃ６及びＣ８はホストによって高インピーダンス状態に設定される。そして、ＳＩＭカード１００の方では接触パッドＣ４、Ｃ６及びＣ８に対して何らの接続も有しない。
【００６１】
多機能インターフェース方式のうちＭＭＣモードを実行しようとする場合、接触パッドＣ４とＣ８とは携帯用デバイス２００側に具備されたパッド設定回路２３１によって５０ＫΩ乃至１００ＫΩのプルアップ抵抗Ｒ１に接続され、接触パッドＣ６にはＭＭＣモード用クロック信号ＭＣＬＫが入力される。このときに、ＩＳＯ  ７８１６インターフェースに用いられる接触パッドＣ２、Ｃ３及びＣ７はホストによって高インピーダンス状態に設定され、ＳＩＭカード１００の方では接触パッドＣ２、Ｃ３及びＣ７に対して何らの接続も有しない。
【００６２】
ＳＩＭカード１００側に具備されたパッド検出回路１３１は接触パッドＣ４、Ｃ６、Ｃ８の設定状態を検出する。パッド検出回路１３１から検出されたハイまたはロー状態の検出結果は多機能バス選択部１４２に入力される。多機能バス選択部１４２はパッドＣ４、Ｃ８から検出された結果がすべてハイ状態を有すれば、多機能インターフェースとしてＭＭＣモードの動作が実行されると認識するようになる。多機能バス選択部１４２の認識結果は多機能選択制御レジスタに格納され、格納された多機能選択制御レジスタの値によって多機能インターフェースに係わる一連のデータ処理が実行される。このときに、接触パッドＣ４はＭＭＣモード用データＭＤＡＴＡ０の入出力端子として定義され、接触パッドＣ６はＭＭＣモード用クロック信号ＭＣＬＫの入力端子として定義され、接触パッドＣ８はＭＭＣモード用コマンドＭＣＭＤの入力端子としてそれぞれ定義される。ところが、もし入力されたコマンドに対して所定の時間の間（例えば、１秒以内）応答がなければ、多機能バス選択部１４２はパッド検出回路１３１の検出結果を再分析し、多機能選択制御レジスタの値を更新する。
【００６３】
一方、多機能インターフェース方式のうちＵＳＢモードを実行しようとする場合、接触パッドＣ４、Ｃ６及びＣ８のすべては携帯用デバイス２００側に具備されたパッド設定回路２３１によって１５ＫΩのプルダウン抵抗Ｒ２に接続される。このときに、ＩＳＯ  ７８１６インターフェースに用いられる接触パッドＣ２、Ｃ３及びＣ７はホストによって高インピーダンス状態に設定され、ＳＩＭカード１００の方では接触パッドＣ２、Ｃ３及びＣ７に対して何らの接続も有しない。
【００６４】
ＳＩＭカード１００側に具備されたパッド検出回路１３１は接触パッドＣ４、Ｃ６、Ｃ８の設定状態を検出する。パッド検出回路１３１から検出されたハイまたはロー状態の検出結果は多機能バス選択部１４２に入力される。多機能バス選択部１４２はパッドＣ４、Ｃ６、Ｃ８から検出された信号のすべてがロー状態を有すれば、多機能インターフェースとしてＵＳＢモードの動作が実行されると認識するようになる。
【００６５】
多機能バス選択部１４２の認識結果は多機能選択制御レジスタに格納され、格納多機能選択制御レジスタの値によって多機能インターフェースと係わる一連のデータ処理が実行される。このときに、接触パッドＣ４はＵＳＢデータＤ＋の入出力端子として定義され、接触パッドＣ６はＵＳＢモード用スワップ信号ＳＷＰの入力端子として定義され、接触パッドＣ８はＵＳＢデータＤ−の入出力端子としてそれぞれ定義される。
【００６６】
ＳＩＭカード１００は接触パッドＣ４及びＣ８からロー状態の入力が所定の時間（例えば、３ｍｓ）の間維持されれば、ＵＳＢモードの動作を実行する。もし接触パッドＣ４及びＣ８からロー状態の入力が所定の時間（例えば、３ｍｓ）の間維持されなければ、多機能バス選択部１４２はパッド検出回路１３１の検出結果を再分析し、多機能選択制御レジスタの値を更新する。
【００６７】
上述したように、本発明に係るＳＩＭカード１００及びこれと接続される携帯用デバイス２００は別途のピンを追加せずに既存のＩＳＯ  ７８１６に具備されているパッドのうちの一部Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８を多機能インターフェースのために割り当てる。その結果、互いに異なる動作特性を有する少なくとも２つのインターフェース方式が１つのＳＩＭカード１００内で実現可能になる。２種類以上のインターフェース方式は優先順位制御部１５０で決められた優先順位によって、それぞれ独立的に構成されたデータ経路を介してデータ入出力を実行する。以上のような構成によると、別途のピンを追加せずに１つのスマートカード内に多様な機能を実現することができるようになる。
【００６８】
以上のように図面と明細書で最適の実施形態が開示された。ここで特定の用語が用いられたが、これはただ本発明を説明するための目的として用いられたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載した本発明の範囲を制限するために用いられたものではない。したがって、本技術分野の通常の知識を持つ者であれば、今後多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解するであろう。したがって、本発明の真正な技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想によって決められなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】ＳＩＭカード、及びＳＩＭカードが装着される携帯用デバイスの構成を示す図である。
【図２】本発明に係るＳＩＭカード、及びＳＩＭカードが装着される携帯用デバイスの具体的な構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示したＳＩＭカードの詳細構成を示すブロック図である。
【図４】多機能インターフェースに用いられるパッドの用途を設定するパッド設定回路の構成を示す回路図である。
【図５】多機能インターフェースに用いられるパッドの用途を検出するパッド検出回路の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００  ＳＩＭカード
１１０  インターフェース
１３１  パッド検出回路
１４０  コントローラ
１５０  優先順位制御部
１９０  メモリモジュール
２００  携帯用デバイス
２１０  インターフェース
２３１  パッド設定回路
２４０  ホスト
【図１】
2007226796.tif 000006
【図２】
2007226796.tif 000007
【図３】
2007226796.tif 000008
【図４】
2007226796.tif 000009
【図５】
2007226796.tif 000010