(57)【要約】  ＩＣカードモジュール（１）は、データ処理を行なうコントローラチップ（２）と、前記コントローラチップによってアクセスされる書換え可能な第１の不揮発性メモリ（３）とを有する。前記コントローラチップは、外部とインタフェース可能なＩＣカードインタフェース部（５）、外部とインタフェース可能なＵＳＢインタフェース部（６）、及び暗証情報の記憶領域（１３）を有し、前記ＩＣカードインタフェース部又はＵＳＢインタフェース部の何れを介して所定のデータ処理を行なう場合にも認証の成立を必要とし、その認証成立の判定には前記ＩＣカードインタフェース部又はＵＳＢインタフェース部の何れを介する場合にも前記記憶領域の暗証情報を用いる。端末内のＩＣカードモジュールを取り出すこと無く、またセキュリティーの低下を生ずること無く端末やＰＣ等とのインタフェースを行なうことができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ処理を行なうコントローラチップと、前記コントローラチップによってアクセスされる書換え可能な第１の不揮発性メモリとを有し、
前記コントローラチップは、外部とインタフェース可能なＩＣカードインタフェース部、外部とインタフェース可能なＵＳＢインタフェース部、データ処理部及び暗証情報の記憶領域を有し、
前記データ処理部は、前記ＩＣカードインタフェース部又はＵＳＢインタフェース部の何れからのデータ処理要求に対しても所定のデータ処理を行なう場合には認証の成立を必要とし、その認証成立の判定には前記記憶領域の暗証情報を用いるＩＣカードモジュール。
【請求項２】
前記ＩＣカードインタフェース部によるインタフェース機能はｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣのインタフェース規格に準拠する請求項１記載のＩＣカードモジュール。
【請求項３】
前記ＩＣカードインタフェース部によるインタフェース機能はＳＩＭのインタフェース規格に準拠する請求項１記載のＩＣカードモジュール。
【請求項４】
前記ＵＳＢインタフェース部によるインタフェース機能はＵＳＢマス・ストレージのインタフェース規格に準拠する請求項１記載のＩＣカードモジュール。
【請求項５】
前記コントローラチップは第２の不揮発性メモリを有し、前記第１の不揮発性メモリは第２の不揮発性メモリよりも大きな記憶容量を有する請求項２乃至４の何れか１項に記載のＩＣカードモジュール。
【請求項６】
前記コントローラチップは、前記第２の不揮発性メモリをアドレス単位でランダムアクセスし、前記第１の不揮発性メモリをセクタ単位でファイルアクセスする請求項５記載のＩＣカードモジュール。
【請求項７】
前記第１の不揮発性メモリはフラッシュメモリである請求項６記載のＩＣカードモジュール。
【請求項８】
前記コントローラチップはシングルチップのＩＣカード用マイクロコンピュータである請求項７記載のＩＣカードモジュール。
【請求項９】
プログラムを実行することができ、プログラムの実行に対してセキュリティー機能を持つコントローラチップと、前記コントローラチップによってアクセスされる書換え可能な不揮発性メモリとを有し、
前記コントローラチップは、ＩＣカードインタフェース部、ＵＳＢインタフェース部及びデータ処理部を有し、
前記データ処理部は前記ＩＣカードインタフェース部又はＵＳＢインタフェース部の何れからのデータ処理要求に対しても所定のプログラムを実行する場合には認証の成立を必要とするＩＣカードモジュール。
【請求項１０】
前記コントローラチップは暗証情報の記憶領域を有し、前記認証成立の判定には前記記憶領域の暗証情報を用いる請求項９記載のＩＣカードモジュール。
【請求項１１】
前記コントローラチップは、前記セキュリティー機能の一つとして、記憶情報の暗号化・復号機能を有する請求項１０記載のＩＣカードモジュール。
【請求項１２】
前記ＩＣカードインタフェース部は接触インタフェースと非接触インタフェースの何れか一方又は双方を有する請求項１１記載のＩＣカードモジュール。
【請求項１３】
前記コントローラチップは電源コントロール部を有し、
前記電源コントロール部は、外部から前記ＩＣカードインタフェース部を介して供給される第１外部電源又は外部から前記ＵＳＢインタフェース部を介して供給される第２外部電源に基づいて内部電源を生成可能であり、前記第２外部電源が供給されているときは前記内部電源の生成には前記第２外部電源を優先的に用いる請求項９記載のＩＣカードモジュール。
【請求項１４】
前記コントローラチップはクロック分周回路を有し、
前記クロック分周回路は、外部から前記ＩＣカードインタフェース部に供給される第１クロック又はＩＣカードモジュール内で発生される第２クロックに基づいて内部クロックを生成可能であり、前記電源コントロール部が前記第２の外部電源に基づいて内部電源を生成するのに呼応して前記第２クロックに基づいて内部クロックを生成する請求項１３記載のＩＣカードモジュール。
【請求項１５】
前記ＩＣカードインタフェース部は、前記内部電源の生成に前記第２外部電源を用いているとき、第１の外部電源を用いて動作可能にされる請求項１４記載のＩＣカードモジュール。
【請求項１６】
前記データ処理部は、外部から前記ＩＣカードインタフェース部を介して供給される割り込み要求を受け付け可能である請求項１４記載のＩＣカードモジュール。
【請求項１７】
前記ＵＳＢインタフェース部は外部から第２外部電源の供給があるとデータ処理部に割り込みを要求し、
前記データ処理部は前記割り込みが要求されると所定の割り込み処理に基づいて動作停止状態に遷移すると共に電源コントロール部に第１の電源切換えを指示し、
電源コントロール部は第１の電源切換え指示に応答して、前記第１外部電源に基づく内部電源の生成から第２外部電源に基づく内部電源の生成に切り換えると共に、データ処理部の動作停止状態の解除を指示する請求項１４記載のＩＣカードモジュール。
【請求項１８】
前記ＵＳＢインタフェース部は外部から接続解除コマンドの供給があるとデータ処理部に割り込みを要求し、
前記データ処理部は前記割り込みが要求されると所定の割り込み処理に基づいて動作停止状態に遷移すると共に電源コントロール部に第２の電源切換えを指示し、
電源コントロール部は前記第２の電源切換え指示に応答して、前記第２外部電源に基づく内部電源の生成から第１外部電源に基づく内部電源の生成に切り換えると共にデータ処理部の動作停止状態の解除を指示し、且つ接続解除コマンドに対する応答レスポンスを前記ＵＳＢインタフェース部から外部に出力する請求項１７記載のＩＣカードモジュール。
【請求項１９】
前記ＵＳＢインタフェース部は第２の外部電源の強制遮断を検出すると電源コントロール部に第３の電源切換えを指示し、
電源コントロール部は前記第３の電源切換え指示に応答して、前記第２外部電源に基づく内部電源の生成から第１外部電源に基づく内部電源の生成に切り換えると共にデータ処理部に電源強制遮断のエラー処理を指示する請求項１８記載のＩＣカードモジュール。
【請求項２０】
プログラムを実行することができ、プログラムの実行に対してセキュリティー機能を持つコントローラチップと、前記コントローラチップによってアクセスされる書換え可能な不揮発性メモリとを有し、
前記コントローラチップは、ＩＣカードインタフェース部、メモリカードインタフェース部及びデータ処理部を有し、
前記データ処理部は前記ＩＣカードインタフェース部又はメモリインタフェース部の何れからのデータ処理要求に対しても所定のプログラムを実行する場合には認証の成立を必要とするＩＣカードモジュール。
【請求項２１】
前記コントローラチップは暗証情報の記憶領域を有し、前記認証成立の判定には前記記憶領域の暗証情報を用いる請求項２０記載のＩＣカードモジュール。
【請求項２２】
前記コントローラチップは電源コントロール部を有し、
前記電源コントロール部は、外部から前記ＩＣカードインタフェース部を介して供給される第１外部電源又は外部から前記メモリカードインタフェース部を介して供給される第２外部電源に基づいて内部電源を生成可能であり、前記第２外部電源が供給されているときは前記内部電源の生成には前記第２外部電源を優先的に用いる請求項２０記載のＩＣカードモジュール。
【請求項２３】
前記コントローラチップはクロック分周回路を有し、
前記クロック分周回路は、外部から前記ＩＣカードインタフェース部に供給される第１クロック又はＩＣカードモジュール内で発生される第２クロックに基づいて内部クロックを生成可能であり、前記電源コントロール部が前記第２の外部電源に基づいて内部電源を生成するのに呼応して前記第２クロックに基づいて内部クロックを生成する動作モードを有する請求項２２記載のＩＣカードモジュール。
【請求項２４】
前記ＩＣカードインタフェース部は、前記内部電源の生成に前記第２外部電源を用いているとき、第１の外部電源を用いて動作可能にされる請求項２３記載のＩＣカードモジュール。
【請求項２５】
前記データ処理部は、外部から前記ＩＣカードインタフェース部を介して供給される割り込み要求を受け付け可能である請求項２４記載のＩＣカードモジュール。
【請求項２６】
前記メモリカードインタフェース部は外部から第２外部電源の供給があるとデータ処理部に割り込みを要求し、
前記データ処理部は前記割り込みが要求されると所定の割り込み処理に基づいて動作停止状態に遷移すると共に電源コントロール部に第１の電源切換えを指示し、
電源コントロール部は前記第１の電源切換え指示に応答して、前記第１外部電源に基づく内部電源の生成から第２外部電源に基づく内部電源の生成に切り換えると共に、データ処理部の動作停止状態の解除を指示する請求項２３記載のＩＣカードモジュール。
【請求項２７】
前記メモリカードインタフェース部は外部から接続解除コマンドの供給があるとデータ処理部に割り込みを要求し、
前記データ処理部は前記割り込みが要求されると所定の割り込み処理に基づいて動作停止状態に遷移すると共に電源コントロール部に第２の電源切換えを指示し、
電源コントロール部は前記第２の電源切換え指示に応答して、前記第２外部電源に基づく内部電源の生成から第１外部電源に基づく内部電源の生成に切り換えると共にデータ処理部の動作停止状態の解除を指示し、且つ接続解除コマンドに対する応答レスポンスを前記メモリカードインタフェース部から外部に出力する請求項２６記載のＩＣカードモジュール。
【請求項２８】
前記メモリカードインタフェース部は第２の外部電源の強制遮断を検出すると電源コントロール部に第３の電源切換えを指示し、
電源コントロール部は前記第３の電源切換え指示に応答して、前記第２外部電源に基づく内部電源の生成から第１外部電源に基づく内部電源の生成に切り換えると共にデータ処理部に電源強制遮断のエラー処理を指示する請求項２７記載のＩＣカードモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣ（Universal Integrated Circuit Card）又はＵＳＩＭ（Universal Subscriber Identity Module）等の規格に準拠したＩＣカードモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１にはＭＭＣカード（MultiMediaCard）若しくはＳＤカード規格のカード基板にメモリカードユニットと共にＳＩＭ（Subscriber Identity Module）カードユニットを搭載したマルチファンクションメモリカードについて記載がある。カード基板に設けられたコネクタ端子は千鳥状に２列配置されて、ＭＭＣカードやＳＤカードに対する互換性を備えるようになっている。尚、ＭｕｌｔｉＭｅｄｉａＣａｒｄは、ＩｎｆｉｎｅｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＡＧの登録商標である。単に「ＭＭＣ」とも略記する。【０００３】
特許文献２にはベースカードにＩＣカード用マイクロコンピュータが搭載され、そのＩＣカード用マイクロコンピュータにアクセスするための接触端子がベースカードの表面に形成されたＩＣカードに、フラッシュメモリとこのフラッシュメモリにアクセスする為の接触端子を追加したＩＣカードについて記載がある。このＩＣカードにおいてベースカードは３７ｍｍ×４５ｍｍ×０．７５ｍｍのクレジットカード大で、ＩＣカード用マイクロコンピュータにアクセスするための接触端子はＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１６−２による端子位置と機能の規格を満足し、フラッシュメモリにアクセスする為の接触端子はスマートカードのようなメモリカードの規格に準拠した大きさと配置を有する。【０００４】
【特許文献１】国際公開第０１／８４４９０号パンフレット
【特許文献２】特開平１０−３３４２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者は、ｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣやＵＳＩＭ等の規格に準拠した第３世代の携帯電話機に代表されるモバイル通信システムに好適なＩＣカードモジュールについて検討した。この種のＩＣカードモジュールは異なる方式の電話機であっても共通のＩＣカードモジュールを差し替えて使用することで、電話番号や課金情報をそのまま引き継いで使用するとことを可能にするものであり、第３世代の携帯電話機全てを対象にしようとする。この種のカード基板は、ＥＴＳＩ ＴＳ（European Telecommunications Standardization Institute Technical Specification） １０２ ２２１ Ｖ４.４.０（２００１−１０）におけるｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣの規格にあるように、ＳＩＭカードと同様に１５ｍｍ×２５ｍｍ×０．７６ｍｍとされ、表面にはＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６−２の端子位置と機能の規格に準拠するパターンでマイクロコンピュータの外部インタフェース端子が配列される。本発明者は特に、そのようなＩＣカードモジュールの多機能化に伴い、ＰＣ（Personal Computer）との親和性を採ることについて検討した。【０００６】
即ち、認証に必要な暗証情報、個人情報、及びメールの通信環境設定情報等をＩＣカードモジュールに格納しておけば、どの電話機でも同じ通信環境やアプリケーションプログラムの実行環境を構成することが可能になり、本発明者は更にこれを推し進めて、ＰＣとの間でもメールの通信環境やプログラムの実行環境を共有可能にすることによってＩＣカードモジュールの高機能化に対する利便性を高めることについて検討した。その場合に、データの不正使用、改ざん、不可抗力による誤動作等を防止するというＩＣカードモジュールのセキュリティー機能を保証するには、ＰＣとのインタフェースに際しても所要の認証処理を行なう事が必要になると考えられる。このとき、ＰＣ側との認証処理に別のＩＣカード用マイクロコンピュータを利用することも可能であるが、そうすると、限られた大きさのカード基板に２個のＩＣカード用マイクロコンピュータを実装しなければならず、スペース的に不利になり、ＩＣカードモジュールにファイルメモリを搭載しようとする場合にはその記憶容量が制限される虞もあり、高機能化に反する結果となる。また、夫々セキュリティー機能を持つＩＣカード用マイクロコンピュータを２個実装する場合には、不正アクセスを受ける虞も２倍になり、セキュリティーの保証という点も問題である。【０００７】
本発明の目的は、端末内のＩＣカードモジュールを取り出すこと無く、またセキュリティーの低下を生ずること無く端末やＰＣ等とのインタフェースを行なうことができるＩＣカードモジュールを提供することにある。【０００８】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。【００１０】
〔１〕ＩＣカードモジュール（１）は、データ処理を行なうコントローラチップ（２）と、前記コントローラチップによってアクセスされる書換え可能な第１の不揮発性メモリ（３）とを有する。前記コントローラチップは、外部とインタフェース可能なＩＣカードインタフェース部（５）、外部とインタフェース可能なＵＳＢインタフェース部（６）、データ処理部（４）及び暗証情報の記憶領域（１３）を有し、前記データ処理部は、前記ＩＣカードインタフェース部又はＵＳＢインタフェース部の何れからのデータ処理要求に対しても所定のデータ処理を行なう場合には認証の成立を必要とし、その認証成立の判定には前記記憶領域の暗証情報を用いる。この出願において暗証情報とは、予め登録された秘密の数字や文字を意味する。【００１１】
上記より、何れのインタフェース部を介するデータ処理に対しても認証の成立を必要とし、その認証成立の判定に一つのコントローラチップを用いるから、これらの点においてセキュリティーの低下を抑止することができる。コントローラチップは１個であるから、２個の場合に比べてＩＣカードモジュールに搭載される第１の不揮発性メモリの記憶容量を大きくすることができ、また、使い勝手も良好である。２個のコントローラチップを採用する場合にはコントローラチップ毎にセキュリティーのための個別の情報管理が必要になる。【００１２】
本発明の具体的な形態では、前記ＩＣカードインタフェース部によるインタフェース機能はｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣのインタフェース規格に準拠する。ｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣのインタフェース規格はＥＴＳＩ ＴＳ １０２ ２２１ Ｖ４.４.０（２００１−１０）等に記載が有る。また、前記ＩＣカードインタフェース部によるインタフェース機能はＳＩＭのインタフェース規格に準拠する。ＳＩＭのインタフェース規格として例えばＧＳＭ １１．１１規格、ＧＳＭ １１．１４及びＥＴＳＩ ＴＳ １０１ ２６７ Ｖ８.３.０（２０００−０８）等の規格がある。また、前記ＵＳＢインタフェース部によるインタフェース機能はＵＳＢマス・ストレージのインタフェース規格に準拠する。ＵＳＢマス・ストレージのインタフェース規格には例えばUniversal Serial Bus Specification 1.1、USB Mass Storage Class Specification Overview、USB Mass Storage Class Bilk-Only Transport、及びUSB Mass Storage Class CBI Transportがある。【００１３】
本発明の更に具体的な形態では、前記コントローラチップは第２の不揮発性メモリを有し、前記第１の不揮発性メモリは第２の不揮発性メモリよりも大きな記憶容量を有する。前記コントローラチップは、前記第２の不揮発性メモリをアドレス単位でランダムアクセスし、前記第１の不揮発性メモリをセクタ単位でファイルアクセスする。前記第１の不揮発性メモリは例えばフラッシュメモリである。前記コントローラチップはシングルチップのＩＣカード用マイクロコンピュータである。【００１４】
〔２〕ＩＣカードモジュールは、プログラムを実行することができ、プログラムの実行に対してセキュリティー機能を持つコントローラチップと、前記コントローラチップによってアクセスされる書換え可能な不揮発性メモリとを有する。前記コントローラチップは、ＩＣカードインタフェース部、ＵＳＢインタフェース部及びデータ処理部を有し、前記データ処理部は、前記ＩＣカードインタフェース部又はＵＳＢインタフェース部の何れからのデータ処理要求に対しても所定のプログラムを実行する場合には認証の成立を必要とする。【００１５】
前記コントローラチップは暗証情報の記憶領域を有し、前記認証成立の判定には前記記憶領域の暗証情報を用いる。【００１６】
前記コントローラチップは、前記セキュリティー機能の一つとして、記憶情報の暗号化・復号機能を有する。また、前記ＵＳＢインタフェース部によるインタフェース機能はＵＳＢマス・ストレージのインタフェース規格に準拠する。【００１７】
ＩＣカードモジュールのＩＣカードインタフェース機能は、前記ｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣのインタフェース規格に準拠するものだけでなく、前記ｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣのインタフェース規格に準拠するものに加えて、非接触通信によるインタフェース機能を有するものであっても良い。ｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣやＵＳＩＭ等の規格に準拠したＩＣカードモジュールは通常、携帯電話等の機器内に設置されるため接触式のインタフェースを有するが、ＩＣカードモジュールと機器との間でのインタフェース手段としては他に非接触通信によるインタフェース手段も存在する。この場合、ＩＣカードモジュールには非接触通信機能を有することで、携帯電話等との間では接触インタフェースによる通信を行い、その他の機器との間では非接触インタフェースによる通信を行う、又は携帯電話等をも含む機器との間で非接触インタフェースによる通信を行うようにすることが可能となる。【００１８】
本発明の代表的な一つの具体的形態として、前記コントローラチップ（２）は電源コントロール部（９）を有し、前記電源コントロール部は、外部から前記ＩＣカードインタフェース部（５）を介して供給される第１外部電源）ＶＣＥＸ１）又は外部から前記ＵＳＢインタフェース部を介して供給される第２外部電源（ＶＣＥＸ２）に基づいて内部電源（ＶＣＩＴ）を生成可能であり、前記第２外部電源が供給されているときは前記内部電源の生成には前記第２外部電源を優先的に用いる。ＩＣカードインタフェース部側が専ら常時接続側とされるのに対して前記ＵＳＢインタフェース部側は選択的な接続に供されることを考慮すると、前記内部電源の生成には前記第２外部電源を優先的に用いて第１外部電源と前記第２外部電源の競合を回避することにより、電源制御を簡素化することができる。【００１９】
本発明の代表的な別の具体的形態として、前記コントローラチップはクロック分周回路（８）を有し、前記クロック分周回路は、外部から前記ＩＣカードインタフェース部に供給される第１クロック（ＣＫ１）又はＩＣカードモジュール内で発生される第２クロック（ＣＫ２）に基づいて内部クロック（ＣＫＩＴ）を生成可能であり、前記電源コントロール部が前記第２の外部電源に基づいて内部電源を生成するのに呼応して前記第２クロックに基づいて内部クロックを生成する。外部からのクロック入力が必須ではないＵＳＢインタフェースを用いるときにもデータ処理部のクロック同期動作を保証することができる。【００２０】
このとき、前記ＩＣカードインタフェース部は、前記内部電源の生成に前記第２外部電源を用いているとき、第１の外部電源を用いて動作可能にされるものであることが望ましい。データ処理部がＵＳＢインタフェースを介してデータ処理を行なっているときでも、前記ＩＣカードインタフェース部からの処理要求に応答する余地を確保することができる。例えば、前記データ処理部には、外部から前記ＩＣカードインタフェース部を介して供給される割り込み要求を受け付け可能とするのがよい。【００２１】
本発明の代表的な更に別の具体的形態として、前記ＵＳＢインタフェース部は外部から第２外部電源の供給があるとデータ処理部に割り込みを要求し、前記データ処理部は前記割り込みが要求されると所定の割り込み処理に基づいて動作停止状態に遷移すると共に電源コントロール部に第１の電源切換えを指示し、電源コントロール部は第１の電源切換え指示に応答して、前記第１外部電源に基づく内部電源の生成から第２外部電源に基づく内部電源の生成に切り換えると共に、データ処理部の動作停止状態の解除を指示する。上記手順により、専ら前記ＩＣカードインタフェース部を介してデータ処理可能な状態において、後から前記ＵＳＢインタフェース部にＵＳＢホストが接続されたとき、電源切り換えなどに伴う内部状態の切換えを正常に制御することが可能になる。【００２２】
また、前記ＵＳＢインタフェース部は外部から接続解除コマンドの供給があるとデータ処理部に割り込みを要求し、前記データ処理部は前記割り込みが要求されると所定の割り込み処理に基づいて動作停止状態に遷移すると共に電源コントロール部に第２の電源切換えを指示し、電源コントロール部は前記第２の電源切換え指示に応答して、前記第２外部電源に基づく内部電源の生成から第１外部電源に基づく内部電源の生成に切り換えると共にデータ処理部の動作停止状態の解除を指示し、且つ接続解除コマンドに対する応答レスポンスを前記ＵＳＢインタフェース部から外部に出力する。上記手順により、専ら前記ＵＳＢインタフェース部を介してデータ処理可能な状態において、後からＵＳＢインタフェース部をＵＳＢホストから切り離すとき、電源切り換えなどに伴う内部状態の切換えを正常に制御することが可能になる。【００２３】
また、前記ＵＳＢインタフェース部は第２の外部電源の強制遮断を検出すると電源コントロール部に第３の電源切換えを指示し、電源コントロール部は前記第３の電源切換え指示に応答して、前記第２外部電源に基づく内部電源の生成から第１外部電源に基づく内部電源の生成に切り換えると共にデータ処理部に電源強制遮断のエラー処理を指示する。上記手順により、前記ＵＳＢインタフェース部がＵＳＢホストから強制遮断されたときは、エラー処理が予定されているので、強制遮断による影響を最小限とすることが可能になる。【００２４】
〔３〕別の観点によるＩＣカードモジュールは、プログラムを実行することができ、プログラムの実行に対してセキュリティー機能を持つコントローラチップ（２）と、前記コントローラチップによってアクセスされる書換え可能な不揮発性メモリ（３）とを有し、前記コントローラチップは、ＩＣカードインタフェース部（５）、メモリカードインタフェース部（３０）及びデータ処理部（４）を有し、前記データ処理部は前記ＩＣカードインタフェース部又はメモリインタフェース部の何れからのデータ処理要求に対しても所定のプログラムを実行する場合には認証の成立を必要とする。前記コントローラチップは暗証情報の記憶領域を有し、前記認証成立の判定には前記記憶領域の暗証情報を用いるのがよい。【００２５】
何れのインタフェース部を介するデータ処理に対しても認証の成立を必要とし、その認証成立の判定に一つのコントローラチップを用いるから、これらの点においてセキュリティーの低下を抑止することができる。コントローラチップは１個であるから、２個の場合に比べてＩＣカードモジュールに搭載される第１の不揮発性メモリの記憶容量を大きくすることができ、また、使い勝手も良好である。２個のコントローラチップを採用する場合にはコントローラチップ毎にセキュリティーのための個別の情報管理が必要になる。【００２６】
本発明の代表的な一つの具体的形態として、前記コントローラチップは電源コントロール部を有し、前記電源コントロール部は、外部から前記ＩＣカードインタフェース部を介して供給される第１外部電源又は外部から前記メモリカードインタフェース部を介して供給される第２外部電源に基づいて内部電源を生成可能であり、前記第２外部電源が供給されているときは前記内部電源の生成には前記第２外部電源を優先的に用いる。ＩＣカードインタフェース部側が専ら常時接続側とされるのに対して前記メモリカードインタフェース部側は選択的な接続に供されることを考慮すると、前記内部電源の生成には前記第２外部電源を優先的に用いることによって第１外部電源と前記第２外部電源の競合を回避することにより、電源制御を簡素化することができる。【００２７】
本発明の代表的な別の具体的形態として、前記コントローラチップはクロック分周回路を有し、前記クロック分周回路は、外部から前記ＩＣカードインタフェース部に供給される第１クロック又はＩＣカードモジュール内で発生される第２クロックに基づいて内部クロックを生成可能であり、前記電源コントロール部が前記第２の外部電源に基づいて内部電源を生成するのに呼応して前記第２クロックに基づいて内部クロックを生成する動作モードを有する。外部からのシステムクロック入力が必須ではないメモリカードインタフェースを用いるときにもデータ処理部のクロック同期動作を保証することができる。【００２８】
このとき、前記ＩＣカードインタフェース部は、前記内部電源の生成に前記第２外部電源を用いているとき、第１の外部電源を用いて動作可能にされるものであることが望ましい。データ処理部がメモリカードインタフェースを介してデータ処理を行なっているときでも、前記ＩＣカードインタフェース部からの処理要求に応答する余地を確保することができる。例えば、前記データ処理部には、外部から前記ＩＣカードインタフェース部を介して供給される割り込み要求を受け付け可能とするのがよい。【００２９】
本発明の代表的な更に別の具体的形態として、前記メモリカードインタフェース部は外部から第２外部電源の供給があるとデータ処理部に割り込みを要求し、前記データ処理部は前記割り込みが要求されると所定の割り込み処理に基づいて動作停止状態に遷移すると共に電源コントロール部に第１の電源切換えを指示し、電源コントロール部は前記第１の電源切換え指示に応答して、前記第１外部電源に基づく内部電源の生成から第２外部電源に基づく内部電源の生成に切り換えると共に、データ処理部の動作停止状態の解除を指示する。上記手順により、専ら前記ＩＣカードインタフェース部を介してデータ処理可能な状態において、後から前記メモリカードインタフェース部にメモリカードホストが接続されたとき、電源切り換えなどに伴う内部状態の切換えを正常に制御することが可能になる。【００３０】
また、前記メモリカードインタフェース部は外部から接続解除コマンドの供給があるとデータ処理部に割り込みを要求し、前記データ処理部は前記割り込みが要求されると所定の割り込み処理に基づいて動作停止状態に遷移すると共に電源コントロール部に第２の電源切換えを指示し、電源コントロール部は前記第２の電源切換え指示に応答して、前記第２外部電源に基づく内部電源の生成から第１外部電源に基づく内部電源の生成に切り換えると共にデータ処理部の動作停止状態の解除を指示し、且つ接続解除コマンドに対する応答レスポンスを前記メモリカードインタフェース部から外部に出力する。上記手順により、専ら前記メモリカードインタフェース部を介してデータ処理可能な状態において、後からメモリカードインタフェース部をメモリカードホストから切り離すとき、電源切り換えなどに伴う内部状態の切換えを正常に制御することが可能になる。【００３１】
また、前記メモリカードインタフェース部は第２の外部電源の強制遮断を検出すると電源コントロール部に第３の電源切換えを指示し、電源コントロール部は前記第３の電源切換え指示に応答して、前記第２外部電源に基づく内部電源の生成から第１外部電源に基づく内部電源の生成に切り換えると共にデータ処理部に電源強制遮断のエラー処理を指示する。上記手順により、前記メモリカードインタフェース部がメモリカードホストから強制遮断されたときは、エラー処理が予定されているので、強制遮断による影響を最小限とすることが可能になる。
【発明の効果】
【００３２】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。【００３３】
すなわち、ＩＣカードモジュールにおいてセキュリティーの低下を生ずること無く端末やＰＣ等とのインタフェースを行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るＩＣカードモジュールの一例を示すブロック図である。
【図２】ＩＣカードモジュールの接続形態を例示する説明図である。
【図３】ＩＣカードモジュールを用いた通話の為の認証手順を例示する説明図である。
【図４】移動体端末とＩＣカードモジュールとの間のアプリケーションプログラムの実行手順を例示する説明図である。
【図５】ＰＣがＩＣカードモジュールをＵＳＢメモリとして認証する手順を例示する説明図である。
【図６】ＩＣカードモジュールの接続端子を例示する説明図である。
【図７】ＩＣカードモジュールの接続端子及びアンテナ接続端子を例示する説明図である。
【図８】ＩＣカードモジュール１における内部電源と内部クロックに関する動作態様を例示する説明図である。
【図９】ＵＳＢインタフェース部に代えてメモリインタフェースとしてＭＭＣインタフェース部を備えたＩＣカードモジュールを例示するブロック図である。
【図１０】図９のＩＣカードモジュールの接続端子を例示する説明図である。
【図１１】図９のＩＣカードモジュール１における内部電源と内部クロックに関する動作態様を例示する説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  ＩＣカードモジュール
２  コントローラチップ
３  フラッシュメモリ
４  プロセッサコア
５  ＩＣカードインタフェース部
６  ＵＳＢインタフェース部
７  フラッシュメモリコントローラ部
１０  ＣＰＵ
１１  マスクＲＯＭ
１２  ＲＡＭ
１３  ＥＥＰＲＯＭ
１４  コプロセッサ
１５  システムコントローラ
１６  ＰＣ
１７  移動体端末
１８  基地局
ＣＫ１  第１クロック
ＣＫ２  第２クロック
ＣＫＩＴ１、ＣＫＩＴ２、ＣＫＩＴ３  内部クロック
ＣＫＥＸ  外部クロック
ＶＣＥＸ１  第１外部電源
ＶＣＥＸ２  第２外部電源
ＶＣＩＴ  内部電源
２０  発信子
３０  ＭＭＣインタフェース部
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図１には本発明に係るＩＣカードモジュールの一例が示される。ＩＣカードモジュール（ＩＣＣＭＤＬ）１は、データ処理を行なうコントローラチップ（ＣＮＴ）２と、前記コントローラチップ２によってアクセスされる書換え可能な第１の不揮発性メモリ例えばフラッシュメモリ（ＦＬＡＳＨ）３とを有する。前記コントローラチップ２は、例えばシングルチップのＩＣカード用マイクロコンピュータによって構成され、プロセッサコア（ＰＣＯＲＥ）４、外部とインタフェース可能なＩＣカードインタフェース部（ＩＣＣＩＦ）５、外部とインタフェース可能なＵＳＢインタフェース部（ＵＳＢＩＦ）６、及びフラッシュメモリ３とインタフェース可能なフラッシュメモリコントローラ部（ＦＭＣＮＴ）７、発振子２０を持つクロック発生部（ＣＬＫＧＥＮ）８、電源コントロール部（ＰＷＣＮＴ）９を有する。図１において双方向矢印で示された太い実線はデータ及び制御信号の信号ラインを意味する。単方向矢印で示された実線は電源供給ラインを意味する。単方向矢印で示された破線はクロック供給ラインを意味する。【００３７】
プロセッサコア４は、中央処理装置（ＣＰＵ）１０、ＣＰＵ１０の動作プログラムを保有するマスクＲＯＭ１１、ＣＰＵ１０のワークエリアなどに利用されるＲＡＭ１２、データメモリ等に利用される電気的に書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ１３、暗号化・復号演算等に利用されるコプロセッサ（ＣＯＰＲＯ）１４、及びコントローラチップ２の動作モードなどを制御するシステムコントローラ（ＳＹＣＮＴ）１５等有し、それらは図示を省略する内部バスに接続される。この図示を省略する内部バスに前記ＩＣカードインタフェース部５、ＵＳＢインタフェース部６、及びフラッシュメモリコントローラ部７が接続される。【００３８】
ＩＣカードインタフェース部５は、外部接続端子として、電源端子（Ｖｃｃ）、グランド端子（ＧＮＤ）、リセット端子（ＲＳＴ）、クロック端子（ＣＬＫ）、入出力端子（Ｉ／Ｏ）、及び規格外のリザーブ端子等を有する。これら外部接続端子の配置と機能は、ＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６−２やＧＳＭ１１.１１規格に準拠している。図６にＩＣカードインタフェース部５における外部端子の一例が示される。Ｖｃｃは電源端子、ＧＮＤは回路のグランド端子、ＲＳＴはリセット端子、ＣＬＫはクロック端子、Ｉ／Ｏはデータ及びコマンドなどのデータ入出力端子である。【００３９】
ＣＰＵ１０はＲＯＭ１１が保有するＳＩＭ（Subscriber Identity Module）機能を実現するプログラムを実行することにより、ＩＣカードインタフェース部５を介して移動体通信のための通信プロトコル及び加入者認証処理等の制御を行なう。このＳＩＭ機能の詳細はＧＳＭ １１．１４及びＥＴＳＩ ＴＳ １０１ ２６７ Ｖ８.３.０（２０００−０８）等で規格化されている。また、ＲＯＭ１１は第３世代携帯電話に対応する場合にはＵＳＩＭ機能を実現するプログラム、或いはＰｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣ機能を実現するプログラムを保有してＣＰＵ１０に実行させることも可能である。これらのプログラムも通信プロトコル並びに加入者認証処理等の制御機能を有するが、特に異なる方式の電話機であっても共通のＩＣカードモジュールを差し替えて使用することを可能にする通信プロトコルをサポートする。その機能の詳細は例えばＥＴＳＩ ＴＳ １０２ ２２２ Ｖ４.４.０及びＥＴＳＩ ＴＳ ３２ １０２ Ｖ４.２.０等で規格化されている。尚、前記マイクロコンピュータはＩＳＯ／ＩＥＣ １５４０８の評価・認証機関による認証を受けているもの又は受けていないもの、何れであってもよい。【００４０】
ＵＳＢインタフェース部６はＵＳＢマス・ストレージのインタフェース機能を有し、ＵＳＢインタフェース部６に接続されたＰＣ側からＩＣカードモジュール１をアクセス可能にする。ＵＳＢマス・ストレージ機能は例えばUniversal Serial Bus Specification 1.1、USB Mass Storage Class Specification Overview、USB Mass Storage Class Bilk-Only Transport、及びUSB Mass Storage Class CBI Transport等の規格に準拠される。図６にＵＳＢインタフェース部６における外部端子の一例が示される。ＶＢＵＳは電源端子、ＧＮＤは回路のグランド端子、Ｄ＋，Ｄ−はデータやコマンドなどのシリアル入出力端子である。【００４１】
フラッシュメモリコントローラ７はフラッシュメモリ３をファイルストレージとしてアクセス制御し、例えば、プロセッサコア４からアクセス対象論理アドレス（論理セクタアドレス）が指定されると、それに対応する物理アドレスを生成し、フラッシュメモリ３の仕様にしたがったメモリアクセスコマンドをフラッシュメモリ３に発行して、フラッシュメモリ３をアクセス制御する。【００４２】
《セキュリティー機能》
前記プロセッサコア４が備えるセキュリティー機能について説明する。ここで、セキュリティー機能とはＩＣカードモジュール１が保有する情報の漏洩、改ざん、更には不正使用などを防止することである。このセキュリティー機能の第１は、ＳＩＭ機能若しくはＰｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣ機能における前記加入者認証処理である。第２は、ＩＣカードモジュール１が保有するアプリケーションプログラムを実行可能にするための認証処理である。アプリケーションプログラムには、例えばフラッシュメモリ３に格納された著作権データに対する復号・再生プログラムであったり、また、クレジット決裁又は銀行口決裁を行なうプログラムであったりする。そのようなアプリケーションプログラムの実行に当たってはＩＣカードモジュール１が保有する秘匿性の高いデータを用いた処理も許容されることになる。アプリケーションプログラムの実行中には必要に応じて通信処理などが行なわれることも有る。第３は、ＩＣカードモジュール１に対するＵＳＢクライアントとしての認証である。ＩＣカードモジュール１がＰＣ１６にとってＵＳＢクライアントとして認証されれば、ＩＣカードモジュール１のフラッシュメモリ３はＰＣ１６からアクセス可能になる。このとき、フラッシュメモリ３上で秘匿性の高いデータもしくはプログラムは通常暗号化されている。したがって、ＩＣカードモジュール１がＰＣ１６のＵＳＢクライアントにされても、即座にＩＣカードモジュール１上のデータ及びプログラムを直接利用できることまで許容されない。暗号化されたデータやプログラムを復号することと、ＵＳＢクライアントとしてアクセス可能にされることは、セキュリティー上異なったレベルで考えられている。従って、ＵＳＢクライアントとしてアクセス可能にされたＩＣカードモジュール１からリードしたデータをＰＣ１６上で復号するには、その操作を許容するための別のライセンスの取得が前提となる。アクセスされたデータがメール設定データ等の環境設定データであれば、ＰＣ１６上でもその環境設定データを用いてメール用アプリケーションプログラムの実行が可能になる。【００４３】
上記加入者認証、アプリケーションプログラムを実行可能にするための認証処理、及びＵＳＢクライアントとするための認証に用いる暗証情報は、例えばＥＥＰＲＯＭ１３が保有する。前記ＲＯＭ１１及びＥＥＰＲＯＭ１３などが形成されている半導体領域はタンパレジスタント領域とされ、表面保護膜などが分離されると回路パターンも併せて破壊され、分解調査によって記憶情報が漏洩され難いようになっている。【００４４】
図２にはＩＣカードモジュール１の接続形態が例示される。ＩＣカードモジュール１がＵＳＢインタフェースケーブルを介してＰＣ１６に接続されると、ＩＣカードモジュール１はＰＣ１６にとって例えばＵＳＢメモリとして認識される。このとき、ＩＣカードモジュール１がＵＳＢクライアント、ＰＣ１６はＵＳＢマスタとされる。ＩＣカードモジュール１が携帯電話機などの移動体端末１７のスロットに装着されると、基地局（ＢＡＳＥ）１８を介して移動体通信可能にされる。更に移動体端末１７はＩＣカードモジュール１を介してオンライン又はオフラインで配信データ再生等のアプリケーションプログラムの実行が可能にされる。【００４５】
図３にはＩＣカードモジュール１を用いた通話の為の認証手順が例示される。先ず、加入者が通話を開始する際には、移動体端末１７を介して基地局１８にリンクを確立し、ＩＣカードモジュール１のＥＥＰＲＯＭ１３に格納されているＩＭＳＩ（加入者特定番号）又はＴＭＳＩ（一時ＩＤ）を基地局１８まで送信する（Ｓ１）。送信された加入者のＩＭＳＩ又はＴＭＳＩが基地局１８に登録されると、無線インタフェース経由で移動体端末１７に１２８ビットの乱数（ＲＡＮＤ）が送られ、この値がＩＣカードモジュール１に転送される（Ｓ２）。ＲＡＮＤがＩＣカードモジュール１に転送されると、ＲＡＮＤと鍵（Ｋｉ：加入者暗証番号）の値からＡ３アルゴリズムによって署名つきレスポンス（ＳＲＥＳ）を出力する（Ｓ３）。前記署名付きレスポンスの生成には前記ＥＥＰＲＯＭ１３に格納されている暗証情報を利用している。出力されたＳＲＥＳは暗号文ブロックの形で無線インタフェースを経由して移動体端末１７から基地局１８に送られる（Ｓ４）。基地局１８にリンクされたネットワーク・サブシステムは、ＩＭＳＩからカード固有の鍵を導き出し、ＩＣカードモジュール１が行うのと同じ計算を行い、ＳＲＥＳを生成する（Ｓ５）。ネットワーク・サブシステムはステップＳ４で移動体端末１７から送られたＳＲＥＳとステップＳ５で計算したＳＲＥＳを比較して加入者の認証を行い、認証に成功した場合には通話の開始を許可する（Ｓ６）。ＩＣカードモジュール１はＲＡＮＤの数値とＫｉからＡ８アルゴリズムを使って仮の暗号化鍵（Ｋｃ：移動体端末固有の鍵）を計算する（Ｓ７）。このＫｃは、データが無線インタフェース上を移動する際の暗号化に用いられる。ステップＳ７で求めた鍵ＫｃがＩＣカードモジュール１から移動体端末１７に送られる。移動体端末１７は、通信データに対してＡ５アルゴリズムを使って暗号化と復号を行なう。【００４６】
図４は移動体端末１７とＩＣカードモジュール１との間のアプリケーションプログラムの実行手順が例示される。実行されるアプリケーションプログラムはＲＯＭ１１又はフラッシュメモリ３からＲＡＭ１２又はＥＥＰＲＯＭ１３にダウンロードされたプログラムである。プログラムの実行主体はＣＰＵ１０である。先ず、移動体端末１７からＩＣカードモジュール１にリセット信号が印加される。これに対してＩＣカードモジュール１は初期応答を返し、これによって移動体端末１７はアプリケーションの選択を行ない、選択指示に対する応答が返される。それにしたがって、例えば移動体端末１７はアプリケーションプログラム実行に必要な認証動作の為の認証コマンドや認証データ等をＩＣカードモジュール１に供給する。前記認証データは暗証情報の一つとして前期ＥＥＰＲＯＭ１３に格納されている。ＩＣカードモジュール１はこれらを用いて認証を行ない、認証結果を移動体端末１７に返す。この例では認証成立の結果が返され、それに応答して移動体端末１７はアプリケーションプログラムを実行する為のコマンドやデータをＩＣカードモジュール１に投入し、これに基づいてＩＣカードモジュール１は所定のアプリケーションプログラムを実行し、必要に応じてその実行結果の応答やデータを移動体端末１７に返し、また、必要に応じて基地極１８を介して通信を行なう。尚、認証不成立の場合には移動体端末１７はＩＣカードモジュールのアプリケーションプログラムを実行させることができない。【００４７】
図５はＰＣ１６がＩＣカードモジュール１をＵＳＢメモリとして認証する手順が例示される。先ず、ＰＣ１６にＩＣカードモジュール１がＵＳＢインタフェースケーブルで接続されると、ＰＣ１６からＩＣカードモジュール１に電源が供給され、ＰＣ１６に初期応答が返される。この後、ＰＣ１６は認証要求コマンドを発行し、ＩＣカードモジュール１は認証要求受入レスポンスを返す。これによってＰＣ１６はチャレンジ（データ）コマンドをＩＣカードモジュールに発行し、ＩＣカードモジュール１は署名処理を行ない、署名付きレスポンスをＰＣ１６に返す。前記署名処理に利用する暗証情報は前記ＥＥＰＲＯＭ１３が保有している。ＰＣ１６はその署名付きレスポンスに対して署名検証処理、即ち認証処理を行ない、署名検証終了コマンドがＩＣカードモジュールに与えられ、それに対するレスポンスがＰＣ１６に返される。署名検証終了コマンドは署名検証処理結果の応じ、認証成立の場合にはＩＣカードモジュール１をＵＳＢメモリとして動作可能にするコマンドが与えられる。これによってＩＣカードモジュール１内のフラッシュメモリ３はＰＣ１６によってアクセス可能にされる。前記認証不成立の場合にはＩＣカードモジュール１はＰＣ１６からの認識が解除される。【００４８】
上記ＩＣカードモジュール１によれば、ＩＣカードインタフェース部５又はＵＳＢインタフェース部６の何れのインタフェース部を介するデータ処理に対しても認証の成立を必要とし、その認証を受けるのに一つのコントローラチップ２を用いるから、これらの点においてセキュリティーの低下を抑止することができる。夫々のインタフェース部分５，６に対応させて２個のコントローラチップを用いる場合には、物理的な分解や電気的分離など夫々が個別に不正アクセスを受ける虞があるから、コントローラチップは単一であることがセキュリティーの保証という点で望ましいと考えられるからである。また、コントローラチップ２は１個であるから、２個の場合に比べてＩＣカードモジュール１に搭載されるフラッシュメモリ３の記憶容量を大きくすることができ、また、使い勝手も良好である。【００４９】
またＩＣカードモジュールを携帯電話機内部に設置している状態で、他の非接触通信を行う機器との間で通信を行う場合、例えば非接触ＩＣカードをカードリーダ・ライタに接触又は近接させることで現金決済を行う様なシステムにおいて、非接触ＩＣカードに替えて携帯電話機を接触又は近接させ携帯電話機内のＩＣカードモジュールが非接触インタフェースによる通信を行うことで、このようなシステムでの現金決済を行うことが可能となる。【００５０】
非接触インタフェースをサポートする場合には前記ＩＣカードインタフェース部５は、図１に例示されるように高周波部(ＲＦ)２１を備える。高周波部２１は外部アンテナに接続するアンテナ端子を有する。システムコントローラ１５により内部バスを経由して非接触インタフェースが選択されると、高周波部は前記アンテナが所定の電磁波（例えば高周波の変動磁束やマイクロ波）を横切ることによって生ずる誘導起電力で動作電源を発生する。そして高周波部は該所定の電波の周波数に対応して生ずる誘導電流を基に内部クロック信号、リセット信号を生成し、また該所定の電波に重畳されているデータを再生して、アンテナから非接触で情報の入出力を行なう。【００５１】
ＩＣカードモジュールには図７に示すように、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６−２に加え、アンテナを接続するための接触端子（アンテナ端子）ＬＡ，ＬＢを設け、又はＩＣカードモジュール内部に内部アンテナ（図示せず）を設置するようにすればよい。携帯電話機にはＩＣカードモジュールとの接触端子と携帯電話機外部との通信用のアンテナとを設置し、携帯電話機外部との通信用のアンテナはＩＣカードモジュール内の通信用のアンテナと電磁誘導接続するか、又はＩＣカードモジュールのアンテナを接続するための接触端子ＬＡ，ＬＢと接続する。このような構成により、ＩＣカードモジュールは携帯電話機を介して外部の機器との非接触通信を行うことが可能となる。【００５２】
《内部電源・内部クロック切り換え機能》
ＩＣカードモジュール１における内部電源、内部クロックの切り替え機能について説明する。前記電源コントロール部９は、外部から前記ＩＣカードインタフェース部５の電源端子Ｖｃｃを介して供給される第１外部電源ＶＣＥＸ１又は外部から前記ＵＳＢインタフェース部６の電源端子ＶＢＵＳを介して供給される第２外部電源ＶＣＥＸ２に基づいて内部電源ＶＣＩＴを生成可能である。第１外部電源ＶＣＥＸ１はＭＢＬ１７にＩＣカードインタフェース部５を接続することによって供給される。第２外部電源ＶＣＥＸ２はＰＣ１６にＵＳＢインタフェース部６を接続することにより供給される。電源コントロール部９は、前記第２外部電源ＶＣＥＸ２が供給されているときは前記内部電源ＶＣＩＴの生成には前記第２外部電源ＶＣＥＸ２を優先的に用いる。ＩＣカードインタフェース部５が専ら携帯電話機のようなＭＢＬ１７と常時接続されるのに対して前記ＵＳＢインタフェース部６はＰＣ１６との選択的な接続に供されることを考慮すると、前記内部電源ＶＣＩＴの生成には前記第２外部電源ＶＣＥＸ２を優先的に用いて第１外部電源ＶＣＥＸ１と前記第２外部電源ＶＣＥＸ２の競合を回避することにより、電源制御を簡素化することができる。内部電源ＶＣＩＴは単一電源であることに限定されず、フラッシュメモリ３に供給する内部電源はプロセッサコア４に供給する内部電源より高いレベルであってもよい。【００５３】
前記クロック発生部８はクロック分周回路とされ、外部から前記ＩＣカードインタフェース部５のクロック端子ＣＬＫに供給される第１クロックＣＫ１又は発振子２０の固有振動数によって得られる第２クロックＣＫ２に基づいて内部クロックＣＫＩＴ１、ＣＫＩＴ２、ＣＫＩＴ３を生成可能である。図１では便宜上発振子２０とクロック発生部８との接続ラインを第２クロックＣＫ２として図示してある。クロック発生部８は、前記電源コントロール部９が前記第２の外部電源ＶＣＥＸ２に基づいて内部電源ＶＣＩＴを生成するのに呼応して前記第２クロックＣＫ２に基づいて内部クロックＣＫＩＴ１、ＣＫＩＴ２、ＣＫＩＴ３を生成する。外部からのクロック入力が必須ではないＵＳＢインタフェースを用いるときにもプロセッサコア４などのクロック同期動作を保証することができる。尚、以下においてＣＫＩＴ１、ＣＫＩＴ２、ＣＫＩＴ３を総称してＣＫＩＴとも記す。【００５４】
前記ＩＣカードインタフェース部５は、前記内部電源ＶＣＩＴの生成に前記第２外部電源ＶＣＥＸ２を用いているとき、第１外部電源ＶＣＥＸ１を用いて動作可能にされる。プロセッサコア４がＵＳＢインタフェース６を介してデータ処理を行なっているときでも、前記ＩＣカードインタフェース部５からの処理要求に応答する余地を確保することができる。例えば、ＭＢＬ１７からＩＣカードインタフェース部５に既定の信号が供給されると、ＩＣカードインタフェース部５はプロセッサコア４に割り込み信号を出力し、これを受け付けたプロセッサコア４は所定の割り込み処理ルーチンを実行可能にされる。【００５５】
図８にはＩＣカードモジュール１における内部電源と内部クロックに関する動作態様が例示される。ＩＣカードモードとは、ＭＢＬ１７をＩＣカードインタフェース部５に接続し、ＰＣ１６をＵＳＢインタフェース部６に接続していない状態である。ＩＣカードモードでは内部電源及び内部クロックの生成は以下のように行われる。即ち、ＵＳＢインタフェース部６は外部から動作電源の供給がないので動作停止している。電源コントロール部９はＭＢＬ１７からＩＣカードインタフェース部５を介して供給される第１外部電源ＶＣＥＸ１に基づいて内部電源ＶＣＩＴを生成し、ＣＬＫＧＥＮ８、ＰＣＯＲＥ４、ＦＭＣＮＴ７及びＦＬＡＳＨ３に供給する。クロック発生部８はＭＢＬ１７からＩＣカードインタフェース部５を介して供給される第１クロックＣＫ１に基づいて内部クロックＣＫＩＴ１、ＣＫＩＴ２、ＣＫＩＴ３を生成し、ＰＣＯＲＥ４、ＦＭＣＮＴ７、ＦＬＡＳＨ３及びＵＳＢＩＦ６に供給する。ＵＳＢモードとは、ＭＢＬ１７をＩＣカードインタフェース部５に接続してある状態で、ＰＣ１６がＵＳＢインタフェース部６に接続された状態である。要するに、ＵＳＢモードはＩＣカードモードから切り替えられる。ＵＳＢモードからＩＣカードモードへの切り替えも可能にされる。【００５６】
ＩＣカードモードからＵＳＢモードへの切り替え制御手順を説明する。ＵＳＢインタフェース部６にＰＣ１６が接続されて第２電源ＶＣＥＸ２が供給されると、前記ＵＳＢインタフェース部６は第２外部電源ＶＣＥＸ２の供給に応答してプロセッサコア４に割り込みを要求する。プロセッサコア４は前記割り込みが要求されると所定の割り込み処理を実行し、動作停止状態に遷移すると共に電源コントロール部９に第１の電源切換えを指示する。動作停止状態とは例えばＣＰＵ１０がスリープ命令を実行することによって得られる命令実行の停止状態である。電源コントロール部９は第１の電源切換え指示に応答して、前記第１外部電源ＶＣＥＸ１に基づく内部電源ＶＣＩＴの生成から第２外部電源ＶＣＥＸ２に基づく内部電源ＶＣＩＴの生成に切り換え、且つ前記第１クロックＣＫ１に基づく内部クロックＣＫＩＴの生成から第２クロックＣＫ２に基づく内部クロックＣＫＩＴの生成に切り換えさせた後に、割り込みなどによってプロセッサコア４の動作停止状態の解除を指示する。上記手順により、専ら前記ＩＣカードインタフェース部５を介してデータ処理可能な状態において、後から前記ＵＳＢインタフェース部６にＰＣ１６（ＵＳＢホスト）が接続されたとき、電源やクロック源の切り換えに伴う内部状態の切換えを正常に制御することが可能になる。【００５７】
次に、ＵＳＢモードからＩＣカードモードへの切り替え制御手順を説明する。前記ＵＳＢインタフェース部はＰＣ１６から接続解除コマンドの供給があると、プロセッサコア４に割り込みを要求し、プロセッサコア４はその割り込みが要求されると所定の割り込み処理を実行し、これに基づいて動作停止状態に遷移すると共に電源コントロール部９に第２の電源切換えを指示する。電源コントロール部９は前記第２の電源切換え指示に応答して、前記第２外部電源ＶＣＥＸ２に基づく内部電源ＶＣＩＴの生成から第１外部電源ＶＣＥＸ１に基づく内部電源ＶＣＩＴの生成に切り換え、且つ前記第２クロックＣＫ２に基づく内部クロックＣＫＩＴの生成から第１クロックＣＫ１に基づく内部クロックＣＫＩＴの生成に切り換えさせた後に、プロセッサコア４の動作停止状態の解除を指示し、且つ接続解除コマンドに対する応答レスポンスを前記ＵＳＢインタフェース部からＰＣ１６に返す。上記手順により、専らＵＳＢインタフェース部６を介してデータ処理可能な状態において、後からＵＳＢインタフェース部６をＰＣ６（ＵＳＢホスト）から切り離すとき、電源やクロック源の切り換えなどに伴う内部状態の切換えを正常に制御することが可能になる。【００５８】
次に、ＵＳＢモードにおいてＵＳＢインタフェース部６とＰＣ１６の強制遮断があったときの制御手順を説明する。前記ＵＳＢインタフェース部６は第２の外部電源ＶＣＥＸ２の強制遮断を検出すると、電源コントロール部９に第３の電源切換えを指示する。電源コントロール部９は前記第３の電源切換え指示に応答して、前記第２外部電源ＶＣＥＸ２に基づく内部電源ＶＣＩＴの生成から第１外部電源ＶＣＥＸ１に基づく内部電源ＶＣＩＴの生成に切り換えると共に前記第２クロックＣＫ２に基づく内部クロックＣＫＩＴの生成から第１クロックＣＫ１に基づく内部クロックＣＫＩＴの生成に切り換え、その後でプロセッサコア４に電源強制遮断のエラー処理を指示する。上記手順により、前記ＵＳＢインタフェース部６がＵＳＢホスト（ＰＣ）１６から強制遮断されたときは、エラー処理が予定されているので、強制遮断による影響を最小限とすることが可能になる。【００５９】
《メモリカードインタフェース》
ＩＣカードモジュール１におけるＰＣとのインタフェースはメモリインタフェースであってもよい。図９にはＵＳＢインタフェース部に代えてメモリインタフェースとしてＭＭＣインタフェース部３０を備えたＩＣカードモジュールの例が示される。ＭＭＣインタフェース部（ＭＭＣＩＦ）３０はＭＭＣカードのインタフェース仕様に準拠する外部インタフェース機能を備える。図１０にはＭＭＣインタフェース部３０における外部端子の一例が示される。Ｖｄｄは電源端子、ＧＮＤは回路のグランド端子、ＣＭＤはコマンド端子、ＣＬＫ２はクロック端子、ＤＡＴ[０]はデータ入出力端子である。電源端子ＶｄｄにはＰＣ１６から第２外部電源ＶＣＥＸ２が供給される。クロック端子ＣＬＫ２にはＰＣ１６から外部クロックＣＫＥＸが供給される。ＵＳＢインタフェース部６とは相違してＭＭＣＩＦ３０は外部クロックＣＫＥＸを受けるが、ＭＭＣインタフェース仕様上当該外部クロックＣＫＥＸは外部との入出力用の同期クロックとして規定されているだけである。従って、この外部クロックＣＫＥＸをプロセッサコア４によるＭＭＣインタフェースのためのデータ処理の動作基準クロックに用いるか否かは任意とされる。図９では、図１と同じようにＭＭＣＩＦ３０がＰＣ１６に接続された状態において内部クロックＣＫＩＴを発振子２０を用いて形成する動作形態と、クロック発生部８が外部クロックＣＫＥＸに基づいて内部クロックＣＫＩＴを形成する動作形態とを選択可能にされる。その選択は、クロック発生部８の図示を省略するコントロールレジスタにＭＢＬ１７から設定する制御データの値によって行うものとする。【００６０】
その他の構成は基本的に図１と同様である。即ち、前記プロセッサコア４は前記ＩＣカードインタフェース部５又はＭＭＣインタフェース部３０の何れからのデータ処理要求に対しても所定のプログラムを実行する場合には認証の成立を必要とする。また、電源コントロール部９は、前記第２外部電源ＶＣＥＸ２が供給されているときは前記内部電源ＶＣＩＴの生成には前記第２外部電源ＶＣＥＸ２を優先的に用いる。また、クロック発生部８は、前記電源コントロール部９が前記第２の外部電源ＶＣＥＸ２に基づいて内部電源ＶＣＩＴを生成するのに呼応して前記第２クロックＣＫ２に基づいて内部クロックＣＫＩＴを生成する動作モードを有する。外部からのシステムクロック入力が必須ではないＭＭＣインタフェースを用いるときにもデータ処理部のクロック同期動作を保証することができる。【００６１】
内部電源・内部クロック切り換え機能についても図１の場合と同様である。即ち、前記電源コントロール部９は、外部から前記ＩＣカードインタフェース部５の電源端子Ｖｃｃを介して供給される第１外部電源ＶＣＥＸ１又は外部から前記ＭＭＣインタフェース部３０の電源端子Ｖｄｄを介して供給される第２外部電源ＶＣＥＸ２に基づいて内部電源ＶＣＩＴを生成可能である。第１外部電源ＶＣＥＸ１はＭＢＬ１７にＩＣカードインタフェース部５を接続することによって供給される。第２外部電源ＶＣＥＸ２はＰＣ１６にＭＭＣインタフェース部３０を接続することにより供給される。電源コントロール部９は、前記第２外部電源ＶＣＥＸ２が供給されているときは前記内部電源ＶＣＩＴの生成には前記第２外部電源ＶＣＥＸ２を優先的に用いる。ＩＣカードインタフェース部５が専ら携帯電話機のようなＭＢＬ１７と常時接続されるのに対して前記ＭＭＣインタフェース部３０はＰＣ１６との選択的な接続に供されることを考慮すると、前記内部電源ＶＣＩＴの生成には前記第２外部電源ＶＣＥＸ２を優先的に用いて第１外部電源ＶＣＥＸ１と前記第２外部電源ＶＣＥＸ２の競合を回避することにより、電源制御を簡素化することができる。【００６２】
前記クロック発生部８はクロック分周回路とされ、外部から前記ＩＣカードインタフェース部５のクロック端子ＣＬＫに供給される第１クロックＣＫ１又は発振子２０の固有振動数によって得られる第２クロックＣＫ２に基づいて内部クロックＣＫＩＴ１、ＣＫＩＴ２、ＣＫＩＴ３を生成可能である。クロック発生部８の前記図示を省略するコントロールレジスタの設定によっては、前記ＩＣカードインタフェース部５のクロック端子ＣＬＫに供給される第１クロックＣＫ１又はＭＭＣインタフェース部３０のクロック端子ＣＬＫ２に供給される外部クロックＣＫＥＸに基づいて内部クロックＣＫＩＴ１、ＣＫＩＴ２、ＣＫＩＴ３を生成する動作モードの選択も可能である。以下の説明では前者のクロックモードを選択した場合を中心とする。前記ＩＣカードインタフェース部５は、前記内部電源ＶＣＩＴの生成に前記第２外部電源ＶＣＥＸ２を用いているとき、第１外部電源ＶＣＥＸ１を用いて動作可能にされる。プロセッサコア４がＭＭＣインタフェース３０を介してデータ処理を行なっているときでも、前記ＩＣカードインタフェース部５からの処理要求に応答する余地を確保することができる。【００６３】
図１１には図９のＩＣカードモジュール１における内部電源と内部クロックに関する動作態様が例示される。ＩＣカードモードは、ＭＢＬ１７をＩＣカードインタフェース部５に接続し、ＰＣ１６をＭＭＣインタフェース部３０に接続していない状態である。ＩＣカードモードでは内部電源及び内部クロックの生成は図１の場合と同じである。ＭＭＣモードは、ＭＢＬ１７をＩＣカードインタフェース部５に接続してある状態で、ＰＣ１６がＭＭＣインタフェース部３０に接続された状態である。要するに、ＭＭＣモードはＩＣカードモードから切り替えられる。ＭＣモードからＩＣカードモードへの切り替えも可能にされる。【００６４】
ＩＣカードモードからＭＭＣモードへの切り替え制御手順を説明する。ＭＭＣインタフェース部６にＰＣ１６が接続されて第２電源ＶＣＥＸ２が供給されると、前記ＭＭＣインタフェース部３０はプロセッサコア４に割り込みを要求し、プロセッサコア４は前記割り込みが要求されると所定の割り込み処理に基づいて動作停止状態に遷移すると共に電源コントロール部８に第１の電源切換えを指示する。電源コントロール部８は前記第１の電源切換え指示に応答して、前記第１外部電源ＶＣＥＸ１に基づく内部電源ＶＣＩＴの生成から第２外部電源ＶＣＥＸ２に基づく内部電源ＶＣＩＴの生成に切り換えると共に、プロセッサコア４の動作停止状態の解除を指示する。上記手順により、専ら前記ＩＣカードインタフェース部５を介してデータ処理可能な状態において、後から前記ＭＭＣインタフェース部３０にメモリカードホストとしてのＰＣ１６が接続されたとき、電源切り換えなどに伴う内部状態の切換えを正常に制御することが可能になる。【００６５】
次に、ＭＭＣモードからＩＣカードモードへの切り替え制御手順を説明する。前記ＭＭＣインタフェース部３０は外部から接続解除コマンドの供給があるとデータ処理部に割り込みを要求し、前記データ処理部は前記割り込みが要求されると所定の割り込み処理に基づいて動作停止状態に遷移すると共に電源コントロール部に第２の電源切換えを指示し、電源コントロール部は前記第２の電源切換え指示に応答して、前記第２外部電源に基づく内部電源の生成から第１外部電源に基づく内部電源の生成に切り換えると共にデータ処理部の動作停止状態の解除を指示し、且つ接続解除コマンドに対する応答レスポンスを前記メモリカードインタフェース部から外部に出力する。上記手順により、専ら前記メモリカードインタフェース部を介してデータ処理可能な状態において、後からメモリカードインタフェース部をメモリカードホストから切り離すとき、電源切り換えなどに伴う内部状態の切換えを正常に制御することが可能になる。【００６６】
次に、ＭＭＣモードにおいてＭＭＣインタフェース部３０とＰＣ１６の強制遮断があったときの制御手順を説明する。ＭＭＣインタフェース部３０は第２の外部電源の強制遮断を検出すると電源コントロール部に第３の電源切換えを指示し、電源コントロール部は前記第３の電源切換え指示に応答して、前記第２外部電源に基づく内部電源の生成から第１外部電源に基づく内部電源の生成に切り換えると共にデータ処理部に電源強制遮断のエラー処理を指示する。上記手順により、前記メモリカードインタフェース部がメモリカードホストから強制遮断されたときは、エラー処理が予定されているので、強制遮断による影響を最小限とすることが可能になる。【００６７】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。【００６８】
例えば、コントローラチップを構成する回路モジュールは図１で説明したものに限定される適宜変更可能である。ＵＳＢインタフェース部との接続はＰＣに限定されない。ＩＣカードインタフェース部との接続は携帯電話機に代表される移動体端末に限定されない。非接触インタフェースの場合には鉄道の改札、高速道路の料金ゲート等であってもよい。接触インタフェースの場合にも他の端末装置であってよい。メモリカードインタフェース部はＭＭＣインタフェース部に限定されず別の規格のメモリカードインタフェースに準拠するものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明はｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣ又はＵＳＩＭ等の規格に準拠したＩＣカードモジュールに好適である。
【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１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年4月10日(2006.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】データ処理を行なうコントローラチップと、前記コントローラチップによってアクセスされる書き換え可能な第１の不揮発性メモリとを有し、
前記コントローラチップは、外部とインタフェース可能なＩＣカードインタフェース部、外部と１対１通信によるインタフェース可能な不揮発性メモリインタフェース部、データ処理部及び暗証情報の記憶領域を有し、
前記データ処理部は、前記ＩＣカードインタフェース部又は前記不揮発性メモリインタフェース部の何れからのデータ処理要求に対しても前記第１の不揮発性メモリに格納されたデータに関するデータ処理を行なう場合には認証の成立を必要とし、その認証成立の判定には前記記憶領域の暗証情報を用い、携帯電話に挿入可能とされるＩＣカードモジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】前記不揮発性メモリインタフェース部によるインタフェース機能はＵＳＢマス・ストレージのインタフェース規格に準拠する請求項１記載のＩＣカードモジュール。
【国際調査報告】
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2005122070.tif 000015
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