JP2007317170A - Icモジュールおよび携帯電話 - Google Patents

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Yoshinori Mochizuki
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Abstract

【課題】SIMカード等のICカード、さらにこのICカードを搭載した携帯電話などにおいて、非接触ICカードインタフェースを通じて受信したコマンドに応じてフラッシュメモリのデータを読み書きすることを容易かつ安全に行うことができる技術を提供する。
【解決手段】フラッシュメモリチップ1300と、メモリコントローラチップ1200と、接触/非接触ICカードインタフェースとを搭載するSIMカード1100であって、メモリコントローラチップは、ホスト機器の使用者認証を行う機能を有し、ホスト機器から接触ICカードインタフェースへの供給電力を利用して、非接触ICカードインタフェースを通して伝送されるデータの処理(フラッシュメモリチップに対するデータの読み出しまたは書き込み)を実行し、ホスト機器が起動してからホスト機器により指示された使用者認証が完了するまでの間に、フラッシュメモリチップの初期化を実行する。
【選択図】図1

Description

本発明は、非接触通信機能を搭載した記憶装置及びその記憶装置が挿入可能なホスト機器及びその記憶装置を備えたホスト機器に係り、特に、フラッシュメモリチップとメモリコントローラチップとRF(Radio Frequency)通信コントローラチップを有するSIM(Subscriber Identity Module)カード等のICカード、さらにこのICカードを搭載した携帯電話などに適用して有効な技術に関する。

例えば、非接触通信機能を搭載した記憶装置の一例として、特許文献1には、フラッシュメモリチップとメモリコントローラチップと接触ICカードチップと非接触ICカードチップを有するメモリカードが記載されている。

一般的に、非接触ICカードチップが動作するための電力は、非接触ICカードインタフェースに取り付けられたコイル型アンテナを介して、専用読み取り装置が発生する電界から供給される。そのため、非接触ICカードは非常に不安定な電源環境の下で使用されている。また、非接触ICカードの最も期待されるアプリケーションは電子チケットであり、入場ゲートを通過する時の数百ミリ秒程度の短い時間内にデータの読み書きを行うことが求められる。

一方、フラッシュメモリは、他の半導体メモリに比べて先天的に不良なメモリセルを数多く有する不揮発性半導体メモリである。そのため、データの読み書きを行う前には、不良メモリセルを使用しないように、正常メモリセルの一部から不良メモリセルのアドレスを記録したテーブルを読み出したりするなど、初期化処理が必要である。さらに、フラッシュメモリは、データをプログラムする前に複数のメモリセルから構成されるメモリブロックを消去する必要があるため、データのプログラム中に電源が遮断された場合には、記録内容が大きな単位で破壊される恐れがある。
特開2005−293444号公報

ところで、上記の背景技術に基づけば、特許文献1のメモリカードが、非接触ICカードインタフェースを通じて受信したコマンドに応じてフラッシュメモリのデータを読み書きするのは困難かつ危険である場合が考えられる。なぜなら、特許文献1のメモリカード内の非接触ICカードチップは、短い時間かつ非常に不安定な電源環境の下で動作するため、フラッシュメモリを使用するのに必要な初期化処理を行う時間的余裕も少ないし、突然電源供給が失われて多くのデータが破壊される可能性が高いからである。

そこで、本発明の目的は、SIMカード等のICカード、さらにこのICカードを搭載した携帯電話などにおいて、非接触ICカードインタフェースを通じて受信したコマンドに応じてフラッシュメモリのデータを読み書きすることを容易かつ安全に行うことができる技術を提供することにある。

本発明は、フラッシュメモリチップと、フラッシュメモリチップの制御機能を持つメモリコントローラチップと、接触ICカードインタフェースと、非接触ICカードインタフェースとを備え、メモリコントローラチップはホスト機器使用者の認証機能を有し、ホスト機器から接触ICカードインタフェースへ供給された電力を利用して、非接触ICカードインタフェースを通して伝送されるデータをフラッシュメモリチップから読み出し、またはフラッシュメモリチップに書き込み、メモリコントローラチップは、ホスト機器が認証機能を指示するために接触ICカードインタフェースへ電力供給またはアクセスするのを契機として、フラッシュメモリチップの初期化を実行することを特徴とするICカードを提供する。

また、本発明は、接触ICカードインタフェースへ電力が供給されると、フラッシュメモリ制御機能を持つメモリコントローラチップが、フラッシュメモリチップの初期化を実行することを特徴とするICカードを提供する。

また、本発明は、接触ICカードインタフェースへリセット信号が入力されると、フラッシュメモリ制御機能を持つメモリコントローラチップが、フラッシュメモリチップの初期化を実行することを特徴とするICカードを提供する。

また、本発明は、接触ICカードインタフェースへホスト機器サービス加入者認証機能を選択するコマンドが入力されると、フラッシュメモリ制御機能を持つメモリコントローラチップが、フラッシュメモリチップの初期化を実行することを特徴とするICカードを提供する。

また、本発明は、接触ICカードインタフェースへホスト機器サービス加入者を認証するためのコマンドが入力されると、フラッシュメモリ制御機能を持つメモリコントローラチップが、フラッシュメモリチップの初期化を実行することを特徴とするICカードを提供する。

また、本発明は、フラッシュメモリチップの初期化の実行結果をメモリコントローラチップ内部の不揮発性メモリに保存し、再び初期化を実行するときには、その実行結果を参照することによってフラッシュメモリチップにアクセスするのをバイパスすることを特徴とするICカードを提供する。

さらに、本発明は、上記のような特徴を持つICカードと、アンテナと、電源とを備え、メモリコントローラチップは携帯電話使用者の認証機能を有し、メモリコントローラチップは、携帯電話の電源から接触ICカードインタフェースへ供給された電力を利用して、アンテナから非接触ICカードインタフェースを通して伝送されるデータの処理を実行することを特徴とする携帯電話を提供する。

本発明によれば、SIMカード等のICカード、さらにこのICカードを搭載した携帯電話などにおいて、非接触ICカードインタフェースを通じて受信したコマンドに応じてフラッシュメモリのデータを読み書きすることを容易かつ安全に行うことができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

(第1の実施の形態)
以下、図1〜図4に基づいて、本発明の第1の実施の形態について説明する。

SIMカードは、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われているICカードである。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つけることにより、携帯電話サービス加入者が携帯電話で通信可能となる。SIMカードを抜き差しすることで、電話番号を他の携帯電話に移したり、ひとつの携帯電話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。一般的なSIMカードは、64Kバイト程度の不揮発性メモリを搭載し、通信相手の電話番号を50件ほど保存できる。SIMカードは、通常、電気通信事業者やキャリア(通信会社)から貸与されるものであり、解約の際には返却しなければならない。

図1は、第1の実施の形態におけるSIMカード1100の内部構成とSIMカード1100を含むシステム全体を簡単に表したものである。

SIMカード1100は、MultiMediaCard仕様に準拠したメモリカード機能と、ISO/IEC7816−3規格に準拠した伝送方式で入力される接触ICカードコマンドに従って携帯電話サービス加入者を認証する機能と、ISO/IEC14443規格に準拠した伝送方式で入力される非接触ICカードコマンドに従って電子マネーや電子チケットなどの機密データを入出力する機能を有する。

SIMカード1100は、フラッシュメモリチップ1300、メモリコントローラチップ1200、RF通信コントローラチップ1400、外部端子群1500で構成される。メモリコントローラチップ1200は、複数個であってもよく、数が多いほど、SIMカード1100内部で利用可能な不揮発性メモリ容量が大きくなる。フラッシュメモリチップ1300は、不揮発性の半導体メモリである。メモリコントローラチップ1200は、マイコンである。

外部端子群1500は、MultiMediaCard仕様に準拠した7本のメモリカード外部端子と、ISO/IEC7816−2に準拠した8本の接触ICカード外部端子から構成される。デジタルカメラなどの外部ホスト機器は、メモリカード外部端子を通してSIMカード1100にアクセスし、メモリカード機能を実行させる。携帯電話1000は、接触ICカード外部端子を通してSIMカード1100にアクセスし、加入者認証機能を実行させる。

メモリカード外部端子は、CS端子1501、CMD端子1502、GND端子1503および1506、VCC端子1504、HCK端子1505、DAT端子1507から構成される。外部ホスト機器は、VCC端子1504、GND端子1503および1506を用いてSIMカード1100に電力を供給する。CS端子1501は、外部ホスト機器がアクセスしたいカードを選択する信号を入力する端子である。CMD端子1502は、外部ホスト機器がMultiMediaCard仕様に準拠したメモリカードコマンドを入力する端子である。DAT端子1507は、メモリカードコマンドによって伝送すべきデータを入出力する端子である。HCK端子1505は、メモリカードコマンドやデータの伝送に用いる同期クロックを入力する端子である。

接触ICカード外部端子は、VCC端子1511、RST端子1512、SCK端子1513、ANTa端子1514、GND端子1515、SIO端子1517、ANTb端子1518を含む。携帯電話1000は、VCC端子1511、GND端子1515を用いて、自身に内蔵された電源1800からSIMカード1100に電力を供給する。この電力は、加入者認証などの接触ICカード機能だけでなく電子チケットなどの非接触ICカード機能にも利用される。RST端子1512は、携帯電話1000がSIMカード1100をISO/IEC7816−3規格に準拠したリセット処理を実行するためのリセット信号を入力する端子である。SIO端子1517は、携帯電話1000がSIMカード1100にISO/IEC7816−3規格に準拠した伝送方式で接触ICカードコマンドおよびレスポンスを入出力する端子である。SCK端子1513は、接触ICカードコマンドおよびレスポンスの伝送に用いる同期クロックを入力する端子である。ANTa端子1514およびANTb端子1518は、ISO/IEC7816−2規格でリザーブされている2つの端子と同じ位置に存在し、非接触ICカードコマンドやデータを入出力するために携帯電話1000に内蔵されたコイル型アンテナ1700と接続する端子である。非接触通信リーダライタ1600は、コイル型アンテナ1700を介して電子チケットなどの機密データをSIMカード1100に入力したり、SIMカード1100から出力させたりすることができる。例えば、非接触通信リーダライタ1600は、公共施設の入退場ゲート装置に組み込まれている。

フラッシュメモリチップ1300は、不揮発性の半導体メモリを記憶媒体とする大容量(例えば、128メガバイト)のメモリチップである。メモリコントローラチップ1200は、フラッシュメモリチップ1300のメモリ領域を、物理アドレス範囲に基づいて、ファイルデータ領域、予備領域、システム領域といった複数の領域に分け、それぞれ異なる用途に割り当てる。ファイルデータ領域は、メモリ領域全体のほとんどを占めており、メモリカード機能、接触ICカード機能、非接触ICカード機能で使用するファイルデータを格納するための領域である。予備領域は、代替セクタや多重化セクタを含む領域である。ファイルデータ領域の中に不良なセクタがある場合、そのデータは代替セクタに格納される。不良セクタがどの代替セクタに対応しているかを表すテーブルもまた予備領域に存在する。また、電源遮断などにより書き込み対象セクタ以外のセクタのデータが失われないように、書き込みたいセクタを含む消去単位ブロック内のデータはまとめて多重化セクタへ退避される。使用可能な多重化セクタのアドレスを表す情報もまた予備領域に存在する。システム領域は、メモリカード機能で使用する特性情報(メモリカードの容量や属性、ライトプロテクトされたセクタのアドレスを記録したテーブル等)やフラッシュメモリチップ1300の正当性を検証するためのデータ(乱数的な値が好ましい)を格納する領域である。

メモリコントローラチップ1200は、外部端子群1500と接続されており、そこを経由して外部ホスト機器からのメモリカードコマンドや携帯電話1000からの接触ICカードコマンドを受信することができる。また、1個または複数個のフラッシュメモリチップ1300と接続されており、それらのフラッシュメモリチップ1300を制御することができる。

RF通信コントローラチップ1400は、外部端子群1500の中のANTa端子1514およびANTb端子1518と接続されており、そこを通じて非接触通信リーダライタ1600からの非接触ICカードコマンドを受信し、非接触通信リーダライタ1600へ非接触ICカードレスポンスを送信することができる。また、メモリコントローラチップ1200と接続されており、ISO/IEC14443規格に準拠した伝送方式のアナログ信号と、メモリコントローラチップ1200が取り扱い可能なデジタル信号とを相互に変換し、メモリコントローラチップ1200との間でそのデジタル信号を送受信する機能を持つ。

図2は、図1のメモリコントローラチップ1200の内部構成を示す図である。

メモリコントローラチップ1200は、CS端子1501に接続されるCS端子2501、CMD端子1502に接続されるCMD端子2502、GND端子1515や1503や1506に接続されるGND端子2503、VCC端子1511や1504に接続されるVCC端子2504、HCK端子1505に接続されるHCK端子2505、DAT端子1507に接続されるDAT端子2507、RST端子1512に接続されるRST端子2512、SCK端子1513に接続されるSCK端子2513、SIO端子1517に接続されるSIO端子2517を備える。さらに、フラッシュメモリチップ1300と接続するためのフラッシュメモリI/F端子群2300、RF通信コントローラチップ1400と接続するためのCIO端子2516を備える。メモリコントローラチップ1200は、VCC端子1511(1504でもよい)、GND端子1515(1503、1506でもよい)を通じて供給される電力によって動作する。

メモリコントローラチップ1200は、各種演算処理を行うためのCPU(マイコン)1201と、クロック発振器であるOSC1202を備える。さらに、固定データ(プログラムを含む)を格納するROM(Read Only Memory)1203と、揮発性のデータを記憶するRAM(Random Access Memory)1204と、接触ICカード外部端子を通してデータを送受信するためのシリアルインタフェースロジック1205と、メモリカード外部端子を通してデータを送受信するためのメモリカードインタフェースロジック1206と、不揮発性のデータを記憶するEEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)1207と、剰余乗算や共通鍵暗号や乱数生成等の処理をCPU1201よりも高速に行うことができる暗号コプロセッサ1208と、フラッシュメモリチップ1300との間でデータを送受信するためのフラッシュメモリインタフェースロジック1209とを備え、それら1203〜1209は、VCC端子2504から供給される電力によって動作し、バス1210によってCPU1201と接続されている。

OSC1202は、VCC端子2504から供給される電力によって、CPU1201のための駆動クロックを発振する。

シリアルインタフェースロジック1205は、SCK端子2513、SIO端子2517、RST端子2512と接続され、携帯電話1000とのシリアル通信処理(ISO/IEC7816−3規格に準拠)を行うことができる。さらに、シリアルインタフェースロジック1205は、CIO端子2516と接続され、RF通信コントローラチップ1400とのシリアル通信処理を行うことができる。

メモリカードインタフェースロジック1206は、CS端子2501、CMD端子2502、HCK端子2505、DAT端子2507と接続され、外部ホスト機器とのメモリカードコマンド通信処理(MultiMediaCard仕様に準拠)を行うことができる。

フラッシュメモリインタフェースロジック1209は、複数の端子から構成されるフラッシュメモリI/F端子群2300と接続され、それを介してフラッシュメモリチップ1300を制御し、フラッシュメモリチップ1300からデータを読み出したり、フラッシュメモリチップ1300にデータを書き込んだりすることができる。

CPU1201は、携帯電話1000からの接触ICカードコマンドに応じて、ROM1203やEEPROM1207に格納されたプログラムに従って加入者の認証処理を実行する。暗号コプロセッサ1208は、加入者の認証処理に必要な暗号処理を行う。

CPU1201は、外部ホスト機器からのメモリカードコマンドに応じて、ROM1203やEEPROM1207に格納されたプログラムに従ってMultiMediaCard仕様に規定されたリード、ライト、イレーズ等の処理を実行する。

CPU1201は、フラッシュメモリチップ1300からデータを読み出したり、フラッシュメモリチップ1300にデータを書き込んだりする時に、先天的に不良なセクタや、消去の繰り返しにより後天的に不良となったセクタを使用しないように、また、データ書き込み中の電源遮断で無関係の格納データが失われないように、フラッシュメモリチップ1300を管理する。その管理手段として、CPU1201は、SIMカード1100に電力が供給されるたび、いくつかの初期化を実行することが必要である。それは、フラッシュメモリチップ1300からデータを読み出したり、フラッシュメモリチップ1300にデータを書き込んだりする前に行われる。

フラッシュメモリチップ1300の初期化の具体的内容は、(1)メモリチップ数の確認、(2)メモリ検証データのリード、(3)修正プログラムのリード、(4)メモリカード特性情報のリード、(5)不良セクタ代替先アドレステーブルのリード、(6)多重化セクタアドレス情報のリードである。

メモリコントローラチップ1200は、どのような個数のフラッシュメモリチップ1300を接続しても動作するよう汎用に製造されているため、(1)の初期化によって、接続されているフラッシュメモリチップ1300の数を確認し、SIMカード1100で利用可能な不揮発性メモリ容量を把握しなければならない。

SIMカード1100は、メモリコントローラチップ1200とフラッシュメモリチップ1300との接続が部分的に切れていたり、フラッシュメモリチップ1300が正当なチップでなかったりすると、正しく動作しない。それを防止するために、CPU1201は、(2)の初期化によって、製造時にあらかじめフラッシュメモリチップ1300に書き込まれたデータをリードして、接続状態に問題がないか、正当なチップであるかを検証しなければならない。

SIMカード1100は、ROM1203内のプログラムに不具合がある場合、誤動作により使用者に損害をもたらす恐れがある。それを防止するために、CPU1201は、(3)の初期化によって、フラッシュメモリチップ1300からメモリコントローラの修正プログラムコードをリードし、プログラムの不具合箇所をそれで代替しなければならない。

SIMカード1100のメモリカード機能において、メモリカードの容量や属性、ライトプロテクトされたセクタのアドレスを記録したテーブル等は、CPU1201が即時にアクセスしたい特性情報である。よって、これらを高速アクセスが可能なRAM1204に保持しておく必要がある。そのため、CPU1201は、(4)の初期化によって、フラッシュメモリチップ1300に書き込まれた特性情報をリードしなければならない。

SIMカード1100においては、フラッシュメモリチップ1300内の先天的に不良なセクタや、消去の繰り返しにより後天的に不良となったセクタがアクセスされないように、不良セクタが正常セクタで代替されている。その代替先アドレスはCPU1201が即時にアクセスしたい情報である。よって、これらを高速アクセスが可能なRAM1204に保持しておく必要がある。そのため、CPU1201は、(5)の初期化によって、不良セクタの代替先アドレスを記録したテーブルをリードしなければならない。

SIMカード1100においては、フラッシュメモリチップ1300へのデータの書き込み中に電源が遮断されて無関係の格納データが失われないように、それらのデータを別のセクタに多重化(複製)して保護する。使用可能な多重化セクタのアドレスはCPU1201が即時にアクセスしたい情報である。よって、これらを高速アクセスが可能なRAM1204に保持しておく必要がある。そのため、CPU1201は、(6)の初期化によって、多重化セクタのアドレスをリードしなければならない。

これら6つの初期化処理は、フラッシュメモリチップ1300から多くのデータを読み出す必要があるため、全て完了するまでに長い時間を要する。これらすべての初期化処理が完了したことを示すために、初期化レジスタがRAM1204に存在する。SIMカード1100が起動してから初期化処理が完了するまでは、初期化レジスタはリセットされている(例えば、値が0である)。初期化処理が完了したとき、CPU1201は初期化レジスタをセットする(例えば、値を1にする)。

図3は、図1のRF通信コントローラチップ1400の内部構成を示す図である。

RF通信コントローラチップ1400は、GND端子1515や1503や1506に接続されるGND端子2523、VCC端子1511や1504に接続されるVCC端子2524、ANTa端子1514に接続されるANTa端子2514、ANTb端子1518に接続されるANTb端子2518を備える。さらに、メモリコントローラチップ1200と接続するためのCIO端子2526を備える。RF通信コントローラチップ1400は、VCC端子1511(1504でもよい)、GND端子1515(1503、1506でもよい)を通じて供給される電力によって動作する。

RF通信コントローラチップ1400は、デジタル信号処理プロセッサ1401、A/D変換器1402、D/A変換器1403、変調/復調回路1404で構成される。

変調/復調回路1404は、ANTa端子2514とANTb端子2518に接続されたコイル型アンテナを介して電界変化を受信し、復調してアナログ信号を生成する。A/D変換器1402は、それをデジタル信号に変換する。デジタル信号処理プロセッサ1401は、符号化規則に基づいてその信号から非接触ICカードコマンドを構成し、メモリコントローラチップ1200が取り扱い可能なシリアル信号としてCIO端子2526に出力する。

デジタル信号処理プロセッサ1401は、メモリコントローラチップ1200からCIO端子2526を通してシリアル信号として受信した非接触ICカードレスポンスから、符号化規則に基づいてデジタル信号を構成する。D/A変換器1403は、それをアナログ信号に変換する。変調/復調回路1404は、ANTa端子2514とANTb端子2518に接続されたコイル型アンテナを介して、それを変調して送信する。

メモリコントローラチップ1200は、RF通信コントローラチップ1400を介して、非接触通信リーダライタ1600との間で、非接触ICカードコマンドの受信と非接触ICカードレスポンスの送信を実行することができる。その中で、CPU1201は非接触ICカードコマンドを解釈し、ROM1203やEEPROM1207に格納されたプログラムに従ってコマンドを処理する。それらの処理の中には、フラッシュメモリチップ1300からデータを読み出したり、フラッシュメモリチップ1300にデータを書き込んだりする処理が含まれる。これらのリード/ライト処理の前には、前述のように、フラッシュメモリチップ1300の初期化が必要である。

図4は、メモリコントローラチップ1200が、非接触ICカードコマンドに従ってフラッシュメモリチップ1300のリード/ライト処理を実行する前に、フラッシュメモリチップ1300の初期化を実行する手順を示すフローチャートである。このフローにおいて、フラッシュメモリチップ1300の初期化は第1次〜第4次の4段階に分けられる。上に述べた(1)〜(6)の初期化処理は、それぞれこの4つの段階のいずれかに含まれる。例えば、第1次初期化は(1)を含み、第2次初期化は(2)と(3)を含み、第3次初期化は(4)を含み、第4次初期化は(5)と(6)を含む。ただし、各初期化処理をどの段階に含ませるかは、その他のケースでもよいし、SIMカード1100の内部状態に応じて動的に変更してもよい。

以下、フラッシュメモリチップ1300の初期化手順を説明する。

携帯電話1000は、自身が起動されるとすぐにSIMカード1100への電力供給を開始する(ステップ4100)。それにより、SIMカード1100内のメモリコントローラチップ1200は起動ルーチンを実行するが、その中で、第1次フラッシュメモリ初期化を実行する(ステップ4200)。

その後、携帯電話1000は、加入者を認証して通信機能を有効化するため、SIMカード1100に以下の3段階のアクセスを行う。

第1のアクセスとして、携帯電話1000は、SIMカード1100のRST端子1512にリセット信号を送信する(ステップ4110)。それにより、SIMカード1100内のメモリコントローラチップ1200はリセット処理を実行する(ステップ4210)。そして、第1次フラッシュメモリ初期化が完了したことを確認(ステップ4211)したのち、第2次フラッシュメモリ初期化を実行する(ステップ4212)。そして、SIMカード1100は、SIO端子1517を通して携帯電話1000にATR(Answer To Reset)バイトを送信する。それにより、携帯電話1000はリセットに成功したか否かを判定する(ステップ4111)。失敗したならば、ステップ4110に戻る。

次に、第2のアクセスとして、携帯電話1000は、SIMカード1100のSIO端子1517を通して加入者認証機能選択コマンドを送信する(ステップ4120)。それにより、SIMカード1100内のメモリコントローラチップ1200は、サポートしているICカード機能の中から、加入者認証機能を選択する(ステップ4220)。そして、第2次フラッシュメモリ初期化が完了したことを確認(ステップ4221)したのち、第3次フラッシュメモリ初期化を実行する(ステップ4222)。そして、SIMカード1100は、SIO端子1517を通して携帯電話1000に選択成功を示すレスポンスを送信する。それにより、携帯電話1000は選択に成功したか否かを判定する(ステップ4121)。失敗したならば、ステップ4120に戻る。なお、第2次フラッシュメモリ初期化は、ステップ4221に至るまでの間に完了していればよいため、ステップ4111からステップ4221の処理と第2次フラッシュメモリ初期化とを並列的に実行することも可能である。この並列化により、フラッシュメモリ初期化全体に要する時間が短縮される。

次に、第3のアクセスとして、携帯電話1000は、SIMカード1100のSIO端子1517を通して加入者認証コマンドを送信する(ステップ4130)。それにより、SIMカード1100内のメモリコントローラチップ1200は、加入者認証機能を実行する(ステップ4230)。そして、第3次フラッシュメモリ初期化が完了したことを確認(ステップ4231)したのち、第4次フラッシュメモリ初期化を実行する(ステップ4232)。そして、第4次フラッシュメモリ初期化が完了したことを確認する(ステップ4233)。これで、フラッシュメモリ初期化は全体的に完了したことになるため、CPU1201は初期化レジスタをセットする(ステップ4234)。そして、SIMカード1100は、SIO端子1517を通して携帯電話1000に認証成功を示すレスポンスを送信する。それにより、携帯電話1000は認証に成功したか否かを判定する(ステップ4131)。失敗したならば、ステップ4130に戻る。なお、第3次フラッシュメモリ初期化は、ステップ4231に至るまでの間に完了していればよいため、ステップ4121からステップ4231の処理と第3次フラッシュメモリ初期化とを並列的に実行することも可能である。この並列化により、フラッシュメモリ初期化全体に要する時間が短縮される。

以上により、携帯電話1000の通信機能が有効化され、携帯電話1000は通信待機状態になる(ステップ4140)。

このように、携帯電話1000の電源を投入したときに行われる一連のルーチンの中で、SIMカード1100内のフラッシュメモリチップ1300の初期化が可能となる。その結果、SIMカード1100が携帯電話1000を介して非接触通信リーダライタ1600と非接触通信を実施する時点で、すでにフラッシュメモリチップ1300に対するリード/ライト処理が利用可能である。非接触ICカードインタフェースを通じて受信したコマンドに応じてフラッシュメモリチップ1300のリード/ライト処理を実行したいとき、CPU1201は初期化レジスタがセットされていることを確認するだけで、即時にリード/ライト処理を実行できる。すなわち、リード/ライト処理を実行するのに要する時間が従来技術に比べて短縮される。また、フラッシュメモリチップ1300のリード/ライト処理を実行するための電力は携帯電話1000の電源1800から供給されるため、電力状態が安定している。以上より、SIMカード1100において、非接触ICカードインタフェースを通じて受信したコマンドに応じてフラッシュメモリをアクセスすることは、本実施の形態により容易かつ安全になる。

(第2の実施の形態)
以下、本発明の第2の実施の形態について説明する。

第2の実施の形態におけるSIMカード1100および携帯電話1000は、第1の実施の形態におけるそれらと同じ内部構成、端子、機能を有する。SIMカード1100と携帯電話1000で構成される本システムは、第1の実施の形態と同様に、図4に示した手順にしたがってフラッシュメモリチップ1300の初期化を実行することができる。ただし、図4の中のステップ4200、4212、4222、4232で示された各フラッシュメモリ初期化処理において、フラッシュメモリチップ1300から読み出されたデータをメモリコントローラチップ1200のEEPROM1207内部に保存(キャッシュ)する。そして、再び図4に示した手順にしたがってフラッシュメモリチップ1300の初期化を実行するときは、フラッシュメモリチップ1300からデータを読み出す代わりにキャッシュされたデータを読み出す。なお、EEPROM1207はフラッシュメモリチップ1300よりもCPU1201がアクセスするのに要する時間が短い。以上により、フラッシュメモリチップ1300の初期化に要する時間を短縮することができる。

(第3の実施の形態)
以下、図5に基づいて、本発明の第3の実施の形態について説明する。

図5は、第3の実施の形態におけるSIMカード1100aを含むシステム全体を簡単に表したものである。

携帯電話1000aは、電源1800と、RF通信コントローラチップ2400と、コイル型アンテナ2700とを備える。携帯電話1000aは、電話用の通信モジュールも備える。よって、RF通信コントローラチップ2400は、電話用の通信モジュールとは異なる。

SIMカード1100aは、第1の実施の形態におけるSIMカード1100からRF通信コントローラチップ1400を除いた内部構成を有するが、外部端子群1500の接触ICカード外部端子のひとつとして、新たにCIO端子1516を備える。CIO端子1516は、SIMカード1100a内部のメモリコントローラチップ1200のCIO端子2516と接続される。

RF通信コントローラチップ2400は、第1の実施の形態におけるRF通信コントローラチップ1400と同じ内部構成、端子、機能を有し、電源1800から供給される電力によって動作する。RF通信コントローラチップ2400は、そのANTa端子とANTb端子を通じて、コイル型アンテナ2700と接続される。また、そのCIO端子は、SIMカード1100aのCIO端子1516に接続される。

以上の構成に基づいて、SIMカード1100aと携帯電話1000aで構成される本システムは、第1の実施の形態と同様の「フラッシュメモリの初期化」および第2の実施の形態と同様の「初期化に要する時間の短縮化」を実施することができる。したがって、これは第1および第2の実施の形態に示された発明の効果を享受するものである。

(第4の実施の形態)
以下、図6に基づいて、本発明の第4の実施の形態について説明する。第4の実施の形態におけるSIMカード1100aは、第3の実施の形態におけるSIMカード1100aと同じ内部構成を持つが、メモリコントローラチップ1200がフラッシュメモリチップ1300への電源供給を適切に制御することによって消費電力を削減することができる。

以下、SIMカード1100aが、フラッシュメモリチップ1300の初期化を実行する手順、およびフラッシュメモリチップ1300のリード/ライト処理を実行する手順を説明する。図4のフローチャートのステップ4121に図6のフローチャートをリンクしたものが、それを示している。

本発明の第4の実施の形態でも、基本的には図4で説明した手順でフラッシュメモリチップ(単にフラッシュメモリとも記す)1300の初期化を実行する。ただし、メモリコントローラチップ1200が、初期化処理が全て完了したことを示すために初期化レジスタをセットした(ステップ4234)後に、フラッシュメモリ1300への電源供給を停止(ステップ6000)してから、加入者認証結果を携帯電話1000に送信する。その後、携帯電話1000は非接触通信リーダライタ1600との情報交換を待機する状態になる(ステップ4140)。この状態の間は、フラッシュメモリ1300による消費電力がないためSIMカード1100aの省電力化が実現され、携帯電話1000の電源電池の節約になる。なお、上で述べたように、初期化の完了により、SIMカード1100aのRAM1204上には、フラッシュメモリ1300のデータを即時にリード/ライト可能にする制御情報が保持される。ステップ6000の後もメモリコントローラチップ1200への電源供給は維持されるため、それらが揮発して消失することはない。

ステップ4140の後、携帯電話1000のコイル型アンテナ2700が非接触通信リーダライタ1600と通信可能な範囲に入ると、非接触通信リーダライタ1600からの信号を受信する(ステップ6010)。そして、RF通信コントローラチップ2400によりその信号から復調されたデータが、SIMカード1100aにCIO端子1516を通じて転送される(ステップ6020)。メモリコントローラチップ1200は、そのデータの受信に応じて、フラッシュメモリ1300への電源供給を再開する(ステップ6030)。そして、初期化レジスタを読んで、セット済みであることを確認し(ステップ6040)、RAM1204上に保持された制御情報などを用いてフラッシュメモリ1300に即時にデータの読み書きを行う(ステップ6050)。

携帯電話1000と非接触通信リーダライタ1600との情報交換が終了(あるいは中断)し、フラッシュメモリ1300へのアクセスがなくなった場合には、メモリコントローラチップ1200はフラッシュメモリ1300への電源供給を停止し(ステップ6060)、携帯電話1000は非接触通信リーダライタ1600との情報交換を待機する状態に戻る(ステップ4140)。

ステップ6020で転送されるデータには、フラッシュメモリ1300に対するデータの読み書きがあるかないかを示す情報を含ませてもよい。メモリコントローラチップ1200は、その情報に基づいてフラッシュメモリ1300への電源供給を再開するかどうかを判断する。フラッシュメモリ1300に対するデータの読み書きが不要ならば、フラッシュメモリ1300への電源供給を停止したままにする。これにより、フラッシュメモリ1300の消費電力を削減することができる。

なお、メモリコントローラチップ1200によるフラッシュメモリ1300への電源供給停止は、フラッシュメモリ1300の初期化が全て完了した後であれば、どの時機に実施してもよい。図6は、第4次フラッシュメモリ初期化の完了によって初期化処理が全て完了した場合の電源供給停止の一例であり、他の手順も実施可能である。例えば、第1次フラッシュメモリ初期化の完了によって初期化処理が全て完了した場合には、ステップ4211の直後に電源供給を停止してもよい。例えば、第2次フラッシュメモリ初期化の完了によって初期化処理が全て完了した場合には、ステップ4221の直後に電源供給を停止してもよい。例えば、第3次フラッシュメモリ初期化の完了によって初期化処理が全て完了した場合には、ステップ4231の直後に電源供給を停止してもよい。

さらに、メモリコントローラチップ1200によるフラッシュメモリ1300への電源供給期間を、第1〜4次フラッシュメモリ初期化のそれぞれの実行期間に制限してもよい。すなわち、第1〜4次フラッシュメモリ初期化のそれぞれにおいて、その開始直前に電源供給を再開し、その完了直後に電源供給を停止する。例えば、第2次および第3次フラッシュメモリ初期化では何も初期化処理を行わないような場合には、ステップ4211の直後に電源供給を停止し、ステップ4232の直前に電源供給を開始してもよい。その間にアクセスされることのないフラッシュメモリ1300の消費電力を削減することができる。

(第5の実施の形態)
以下、図7及び図8に基づいて、本発明の第5の実施の形態について説明する。第5の実施の形態における携帯電話1000は、第4の実施の形態における携帯電話1000に近距離無線通信モジュールを付加したものである。第5の実施の形態におけるSIMカード1100aは、第4の実施の形態におけるSIMカード1100aと同じ内部構成を持つ。

近距離無線通信モジュールは、例えばBluetoothモジュールである。Bluetooth(ブルートゥース)とは、ノートパソコンや携帯電話などのモバイル機器同士をケーブルの代わりに近距離無線でつなぐ通信規格である。Bluetoothを使用すると、様々な機器がワイヤレスでデータ通信することができる。IrDA(InfraredData Association)という赤外線を使った近距離通信技術とは異なり、障害物があっても10メートル以内であれば通信することができる。通信技術としては周波数ホッピング方式のスペクトラム拡散通信が使われており、1MHzごとに分割された79チャネルを使って1秒間に1600回の周波数変更を行なって電波干渉の時間を短くしている。通信モジュールが小さく、低消費電力であるため、携帯機器に搭載しやすいという特長を持つ。Bluetoothの基本仕様では、同時接続機器数は8機器、使用周波数帯は2.4GHz(ISMバンド帯)、スリープ時消費電流は30μA、待機消費電流は300μA、非同期データ転送速度は送信723.2Kbps、受信57.6Kbpsである。

第5の実施の形態における携帯電話1000は、近距離無線通信モジュールを通じて約10メートルの範囲内にある別の近距離無線通信モジュールと交信することができる。携帯電話1000は、この交信によって約10メートル離れた位置にある非接触通信リーダライタ1600に関する情報を得ることができる。SIMカード1100aは、この情報を携帯電話1000から受けることによって、フラッシュメモリ1300の初期化を実行する。それにより、非接触通信の開始までにはその初期化は完了し、非接触通信においてフラッシュメモリ1300に即時にデータの読み書きを行うことができる。

図7は、第5の実施の形態におけるSIMカード1100aを含むシステム全体を簡単に表したものである。

ゲート機7000には、非接触通信リーダライタ1600と近距離無線通信手段7010が搭載されている。ゲート機7000は、例えば公共交通機関での駅舎内の改札機などである。ゲート機7000は、近距離無線通信手段7010を利用して、約10メートルの範囲内に存在する携帯電話1000に、非接触通信リーダライタ1600を搭載した自身の存在を通知するためのデータを送信する。そのデータには、例えば公共交通機関の種類や駅名などの情報も含まれる。

携帯電話1000には、近距離無線通信手段7020が搭載され、そのデータを受信することにより、ゲート機7000の存在を検出する。MPU7030は、携帯電話1000全体を制御するマイクロプロセッサであり、近距離無線通信手段7020と接続されている。スイッチ手段7040は、SIMカード1100aのCIO端子1516を、RF通信コントローラチップ2400に接続するか、あるいはMPU7030に接続するかを切り替える回路である。その切り替えはMPU7030が制御する。以下、SIMカード1100aのCIO端子1516がRF通信コントローラチップ2400に接続している状態を状態Aと呼び、MPU7030に接続している状態を状態Bと呼ぶ。特に、状態Bのとき、MPU7030は、擬似的なRF通信コントローラチップ2400となり、SIMカード1100aへ非接触ICカードコマンドを送信したり、そのレスポンスを受信したりすることができる。

図8は、第5の実施の形態におけるSIMカード1100aが、フラッシュメモリチップ1300の初期化を実行する手順、およびフラッシュメモリチップ1300のリード/ライト処理を実行する手順を示したフローチャートである。

携帯電話1000内のMPU7030は、近距離無線通信手段7020を通じて、非接触通信リーダライタ1600を搭載したゲート機7000を検出する(ステップ8000)。MPU7030は、スイッチ手段7040を状態Bに設定し、SIMカード1100aへ非接触ICカードコマンドを送信する。このコマンドはゲート機7000に関する情報をSIMカード1100aに転送するためのものである(ステップ8010)。SIMカード1100aは、このコマンドを受けて、フラッシュメモリチップ1300を予め初期化しておくことを決める。まず、初期化レジスタを読み、まだセットされていないことを確認する(ステップ8020)。そして、これまでに述べたフラッシュメモリチップ1300の初期化処理を実行する(ステップ8030)。全ての初期化処理が完了したならば、SIMカード1100aは初期化レジスタをセットし(ステップ8040)、フラッシュメモリチップ1300への電源供給を停止する(ステップ8050)。その後、SIMカード1100aは携帯電話1000に上記コマンドへのレスポンスを返す。MPU7030は、それを受けて、スイッチ手段7040を状態Aに設定し、非接触通信リーダライタ1600との情報交換を待機する状態になる(ステップ8060)。

ステップ8060の後、携帯電話1000のコイル型アンテナ2700が非接触通信リーダライタ1600と通信可能な範囲に入ると、非接触通信リーダライタ1600からの信号を受信する(ステップ8110)。そして、RF通信コントローラチップ2400によりその信号から復調されたデータが、SIMカード1100aに転送される(ステップ8120)。メモリコントローラチップ1200は、そのデータの受信に応じて、フラッシュメモリ1300への電源供給を再開する(ステップ8130)。そして、初期化レジスタを読んで、セット済みであることを確認し(ステップ8140)、フラッシュメモリ1300に即時にデータの読み書きを行う(ステップ8150)。

携帯電話1000と非接触通信リーダライタ1600との情報交換が終了(あるいは中断)し、フラッシュメモリ1300へのアクセスがなくなった場合には、メモリコントローラチップ1200はフラッシュメモリ1300への電源供給を停止し(ステップ8160)、携帯電話1000は非接触通信リーダライタ1600との情報交換を待機する状態に戻る(ステップ8060)。

ステップ8120で転送されるデータには、フラッシュメモリ1300に対するデータの読み書きがあるか否かを示す情報を含ませてもよい。メモリコントローラチップ1200は、その情報に基づいてフラッシュメモリ1300への電源供給を再開するかどうかを判断する。フラッシュメモリ1300に対するデータの読み書きが不要ならば、フラッシュメモリ1300への電源供給を停止したままにする。これにより、フラッシュメモリ1300の消費電力を削減することができる。

(第6の実施の形態)
以下、図9に基づいて、本発明の第6の実施の形態について説明する。

第6の実施の形態におけるSIMカード1100bは、第4の実施の形態におけるSIMカード1100aにUSB(UniversalSerial Bus)インタフェースを付加し、USBデバイスとして機能するようにしたものである。SIMカード1100aで使用していない外部端子DP9010とDM9020をそれぞれUSB規格におけるD+端子、D−端子に割り当てる。なお、USBの電源端子は、ISO7816規格の電源端子VCC1511とGND1515を共用する。携帯電話1000は、USBコントローラチップ9000を備え、SIMカード1100bの上記USB端子群(1511、1515、9010、9020)と接続され、USB規格に準拠したプロトコルでSIMカード1100bと情報交換することができる。このとき、USBコントローラチップ9000はUSBホスト、SIMカード1100bはUSBデバイスとして動作する。SIMカード1100b内のメモリコントローラチップ1200は、SIMカード1100bがUSBデバイスとして動作するために、必要なインタフェース回路を持ち、必要な演算処理を実行する機能を持つ。

メモリコントローラチップ1200内のROM1203やEEPROM1207に格納されたプログラムに従って、様々なUSBデバイスクラスの機能を持つ。デバイスクラスとは、種々のUSBデバイスについて標準的な機能やプロトコルを規定したものである。それには、例えば、マスストレージクラス、チップカードインタフェースデバイス(CCID)クラス、コミュニケーションデバイスクラス(CDC)、オーディオクラス、ヒューマンインタフェースデバイス(HID)クラスなどがある。このうち、マスストレージクラスは、USBメモリなどのリムーバブルストレージとして機能するための標準仕様である。CCIDクラスは、ICカードなどの個人IDデバイスとして機能するための標準仕様であり、ISO7816規格のAPDUコマンド/レスポンスを用いた情報交換をサポートする。CDCは、モデムなどの通信デバイスとして機能するための標準仕様である。

第6の実施の形態におけるSIMカード1100bは、少なくともマスストレージデバイスおよびCCIDクラスデバイスとして機能する。

マスストレージデバイスとして機能するときは、ストレージデータの記憶媒体はフラッシュメモリチップ1300である。一方、CCIDクラスデバイスとして機能するときは、USB端子群(1511、1515、9010、9020)を通して、ISO7816規格のAPDUコマンド/レスポンスを用いた情報交換を行う。SIMカード1100bを含めた従来のSIMカードは標準ICカード端子群を通してAPDUコマンド/レスポンスによる情報交換が可能であり、加入者認証機能はその端子群を通して実施する。SIMカード1100bは、CCIDクラスデバイスとして機能することで、USB端子群を通しても加入者認証機能を実施する。

第6の実施の形態におけるSIMカード1100bは、USB端子群を用いた加入者認証機能の実行においても、図4および図6で示したフローチャートと同様な手順により、USB端子群からの信号受信を契機として、フラッシュメモリチップ1300の初期化を非接触通信開始前に実施する。さらに、第4の実施の形態で述べたような方法によりフラッシュメモリチップ1300への電源供給を制限する。これは本発明の効果を享受するものである。

なお、SIMカード1100bは、CCIDクラスデバイスとして加入者認証機能を実施するときだけでなく、CCIDクラスデバイスとしてその他の機能を実施するときであっても、またその他のUSBデバイスとして機能しているときであっても、USB端子群からの信号受信を契機として、フラッシュメモリチップ1300の初期化を非接触通信開始前に実施する。さらに、第4の実施の形態で述べたような方法によりフラッシュメモリチップ1300への電源供給を制限する。これも本発明の効果を享受するものである。

これまでに述べたフラッシュメモリ初期化処理について、適用するフラッシュメモリの種類や管理方法の違いの観点から補足する。

一般に、記憶媒体としてフラッシュメモリを搭載したメモリシステムにおいて、フラッシュメモリのデータを読み書きする前に行う初期化の具体的内容は、メモリシステムにどのような種類のフラッシュメモリチップを採用するか、メモリシステム内のメモリコントローラが論理セクタの物理的な割付け先をどのような方法で管理するかによって多種多様である。本発明においては、実行する初期化の内容が何であれ、従来その初期化に要した時間の短縮化が可能である。特に、第1〜第6の実施の形態において述べた初期化は、AND型フラッシュメモリを採用した場合の初期化の一種である。

AND型フラッシュメモリに対する一般的なメモリ管理方法は、論理セクタアドレスと物理セクタアドレスを固定的に割付けることを基本とし、割付け先が不良セクタである場合に限って別の予備セクタに割付けるものである。論理セクタアドレスと物理セクタアドレスとの相互変換は簡単な計算によって可能であるため、特にアドレス変換用のテーブル等を作成する必要はない。本方法でのデータ書き換え手順は以下の通りである。
(1)書き換え対象データを含む消去単位ブロックを特定する。
(2)当該ブロック内の全データをバッファメモリに読み出す。
(3)当該ブロックと同量の多重化セクタにバッファメモリのデータを退避する。
(4)バッファメモリ上でデータを書き換える。
(5)当該ブロックを消去する。
(6)そこにバッファメモリ上のデータを書き込む。
(7)書き込み中に電源遮断があれば、退避したデータを用いて回復する。

AND型フラッシュメモリは消去単位ブロックのサイズが小さい(数キロバイト)ため、用意するバッファメモリの量が少なくてよく、このような書き換え手順は有用である。しかし、NAND型フラッシュメモリは消去単位ブロックのサイズが大きい(数100キロバイト)ため、このような書き換え手順は大量のバッファメモリが必要であり、通常適用しない。NAND型フラッシュメモリに対する一般的なメモリ管理方法は、論理セクタアドレスと物理セクタアドレスを動的に割付けることを基本とする。論理セクタアドレスと物理セクタアドレスとの相互変換のために、アドレス変換用のテーブル等を作成する必要がある。本方法でのデータ書き換え手順は以下の通りである。
(1)未書き込みセクタを含む消去単位ブロックAを選択する。
(2)ブロックA内の未書き込みセクタにデータを書き込み、アドレス変換テーブル上でその割付けアドレスを更新する。
(3)書き換えによって無効になったデータを多く含む消去単位ブロックBを選択する。
(4)ブロックB内の無効データ以外のデータ(有効データ)を、ブロックA内の未書き込みセクタに書き込み、アドレス変換テーブル上でそれらの割付けアドレスを更新する。
(5)ブロックBを消去する。
(6)ブロックBは(1)のブロックAのように再利用される。
なお、手順(2)や(4)では、フラッシュメモリセクタのデータ領域にデータを書き込むと同時に、その冗長領域にはその論理アドレスを書き込む。

本発明のSIMカードにNAND型フラッシュメモリを採用した場合には、通常、初期化処理の1つとして上述のアドレス変換テーブルを作成することが必要となる。これは、フラッシュメモリチップ内の物理セクタ全体に渡って、それぞれの冗長領域に書かれた論理アドレスを読み出し、それに基づいて論理アドレスから物理アドレスへのマッピングテーブルを作成する処理である。フラッシュメモリの容量に比例してこの処理時間は増大する。SIMカード内のフラッシュメモリを大容量化する場合、本発明による初期化時間短縮化の効果は大きい。

次に、第1〜第6の実施の形態において、コイル型アンテナ1700または2700を使用して行う非接触通信の詳細仕様を以下に示す。

その通信方式は近接型(Proximity)非接触通信と呼ばれるものであり、非接触通信は、携帯電話の電話通信とは異なる。ISO/IECで標準化されている。その通信可能距離は約10センチ以内である。近接型非接触通信の原理を説明する。非接触通信リーダライタ1600側のコイル型アンテナに電流を流すと、交流磁界が発生する。この磁界の中にコイル型アンテナ1700または2700をかざすと、交流電圧が誘起されて電流が流れる。それにより磁界(反磁界)が発生し、非接触通信リーダライタ1600側のコイル型アンテナに影響を与える。このような磁界の相互作用が、携帯電話1000と非接触通信リーダライタ1600との間の搬送波となる。その振幅・周波数・位相を変化させることによって互いに信号を伝達し合う。近接型非接触通信には、ISO/IEC14443規格で標準化されているTypeAとTypeB、ISO/IEC18092規格で標準化されているNFC(NearField Communication)の3種類がある。日本国内の公共交通機関ではNFCが最も普及しており、その通信速度は212kbpsで、デジタルデータ変換(符号化)方式はマンチェスターである。

第3〜第6の実施の形態においては、第2の実施の形態で述べたように、フラッシュメモリチップ1300からデータを読み出す代わりに、EEPROM1207にキャッシュしたデータを読むことで、初期化を実施することもできる。それにより、フラッシュメモリ初期化に要する時間を短縮することが可能である。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

本発明は、SIMカード等のICカード、さらにこのICカードを搭載した携帯電話などに利用可能である。

本発明の第1の実施の形態において、SIMカードの内部構成とSIMカードを含むシステム全体を示す図である。 本発明の第1の実施の形態において、メモリコントローラチップの内部構成を示す図である。 本発明の第1の実施の形態において、RF通信コントローラチップの内部構成を示す図である。 本発明の第1の実施の形態において、フラッシュメモリチップの初期化を実行する手順を示すフローチャートである。 本発明の第3の実施の形態において、SIMカードを含むシステム全体を示す図である。 本発明の第4の実施の形態において、フラッシュメモリチップの初期化を実行する手順を示すフローチャートである。 本発明の第5の実施の形態において、SIMカードを含むシステム全体を示す図である。 本発明の第5の実施の形態において、フラッシュメモリチップの初期化を実行する手順を示すフローチャートである。 本発明の第6の実施の形態において、SIMカードを含むシステム全体を示す図である。

符号の説明

1000,1000a…携帯電話、1100,1100a,1100b…SIMカード、1200…メモリコントローラチップ、1300…フラッシュメモリチップ、1400…RF通信コントローラチップ、1500…外部端子群、1600…非接触通信リーダライタ、1700…コイル型アンテナ、1800…電源、2400…RF通信コントローラチップ、2700…コイル型アンテナ、7000…ゲート機、7010,7020…近距離無線通信手段、9000…USBコントローラチップ。

Claims (28)

  1. 不揮発性メモリチップと、
    前記不揮発性メモリチップを制御するためのコントローラチップと、
    接触通信のためのインタフェースと、
    非接触通信のためのインタフェースとを搭載するICモジュールであって、
    前記コントローラチップは、ホスト機器の使用者を認証可能で、
    前記コントローラチップは、前記ホスト機器から前記接触通信のためのインタフェースへの供給電力を利用して、前記非接触通信のためのインタフェースを通して伝送されるデータの処理を実行し、
    前記データの処理は、前記コントローラチップが前記データを前記不揮発性メモリチップから読み出すこと、または前記コントローラチップが前記データを前記不揮発性メモリチップに書き込むことを含み、
    前記コントローラチップは、前記ホスト機器が起動してから前記ホスト機器により指示された前記使用者認証が完了するまでの間に、前記不揮発性メモリチップの初期化を実行すること
    を特徴とするICモジュール。
  2. 請求項1に記載のICモジュールであって、
    前記ホスト機器から前記接触通信のためのインタフェースへ電力供給が開始されてから所定時間内に、前記コントローラチップが、前記不揮発性メモリチップの初期化を実行すること
    を特徴とするICモジュール。
  3. 請求項1に記載のICモジュールであって、
    前記ホスト機器から前記接触通信のためのインタフェースへリセット信号が入力されてから所定時間内に、前記コントローラチップが、前記不揮発性メモリチップの初期化を実行すること
    を特徴とするICモジュール。
  4. 請求項1に記載のICモジュールであって、
    前記ホスト機器から前記接触通信のためのインタフェースへ前記使用者認証の実行を要求するコマンドが入力されてから所定時間内に、前記コントローラチップが、前記不揮発性メモリチップの初期化を実行すること
    を特徴とするICモジュール。
  5. 請求項1に記載のICモジュールであって、
    前記ホスト機器から前記接触通信のためのインタフェースへ前記使用者認証を行う機能を実行するコマンドが入力されてから所定時間内に、前記コントローラチップが、前記不揮発性メモリチップの初期化を実行すること
    を特徴とするICモジュール。
  6. 請求項2〜5のいずれか1項に記載のICモジュールであって、
    前記不揮発性メモリチップの前記初期化の実行結果を、前記コントローラチップが、当該コントローラチップ内部の内部不揮発性メモリに保存し、
    再び前記初期化を実行するときに、前記コントローラチップが、前記内部不揮発性メモリに保存された前記実行結果を参照することによって、前記不揮発性メモリチップにアクセスするのをバイパスすること
    を特徴とするICモジュール。
  7. 請求項2〜5のいずれか1項に記載のICモジュールであって、
    前記初期化は、メモリチップ数の確認、メモリ検証データのリード、修正プログラムのリード、メモリカード特性情報のリード、不良セクタ代替先アドレステーブルのリード、多重化セクタアドレス情報のリードの内の少なくとも1つを含むこと
    を特徴とするICモジュール。
  8. ICモジュールと、アンテナと、電源とを搭載する携帯電話であって、
    前記ICモジュールは、不揮発性メモリチップと、前記不揮発性メモリチップを制御するためのコントローラチップと、接触通信のためのインタフェースと、非接触通信のためのインタフェースとを搭載し、
    前記コントローラチップは、前記携帯電話の使用者を認証可能で、
    前記コントローラチップは、前記携帯電話の前記電源から前記接触通信のためのインタフェースへの供給電力を利用して、前記アンテナから前記非接触通信のためのインタフェースを通して伝送されるデータの処理を実行し、
    前記データの処理は、前記コントローラチップが前記データを前記不揮発性メモリチップから読み出すこと、または前記コントローラチップが前記データを前記不揮発性メモリチップに書き込むことを含み、
    前記コントローラチップは、前記携帯電話が起動してから前記携帯電話により指示された前記使用者認証が完了するまでの間に、前記不揮発性メモリチップの初期化を実行すること
    を特徴とする携帯電話。
  9. 請求項8に記載の携帯電話であって、
    前記携帯電話から前記接触通信のためのインタフェースへ電力供給が開始されてから所定時間内に、前記コントローラチップが、前記不揮発性メモリチップの初期化を実行すること
    を特徴とする携帯電話。
  10. 請求項8に記載の携帯電話であって、
    前記携帯電話から前記接触通信のためのインタフェースへリセット信号が入力されてから所定時間内に、前記コントローラチップが、前記不揮発性メモリチップの初期化を実行すること
    を特徴とする携帯電話。
  11. 請求項8に記載の携帯電話であって、
    前記携帯電話から前記接触通信のためのインタフェースへ前記使用者認証の実行を要求するコマンドが入力されてから所定時間内に、前記コントローラチップが、前記不揮発性メモリチップの初期化を実行すること
    を特徴とする携帯電話。
  12. 請求項8に記載の携帯電話であって、
    前記携帯電話から前記接触通信のためのインタフェースへ前記使用者認証を行う機能を実行するコマンドが入力されてから所定時間内に、前記コントローラチップが、前記不揮発性メモリチップの初期化を実行すること
    を特徴とする携帯電話。
  13. 請求項9〜12のいずれか1項に記載の携帯電話であって、
    前記不揮発性メモリチップの前記初期化の実行結果を、前記コントローラチップが、当該コントローラチップ内部の内部不揮発性メモリに保存し、
    再び前記初期化を実行するときに、前記コントローラチップが、前記内部不揮発性メモリに保存された前記実行結果を参照することによって、前記不揮発性メモリチップにアクセスするのをバイパスすること
    を特徴とする携帯電話。
  14. 請求項9に記載の携帯電話であって、
    前記初期化は、メモリチップ数の確認、メモリ検証データのリード、修正プログラムのリード、メモリカード特性情報のリード、不良セクタ代替先アドレステーブルのリード、多重化セクタアドレス情報のリードの内の少なくとも1つを含むこと
    を特徴とする携帯電話。
  15. 電話通信とは異なる非接触通信のためのアンテナおよび信号変換器を有する携帯電話と、前記信号変換器を通して通信可能なICモジュールであって、
    不揮発性メモリと、
    前記携帯電話の加入者を認証するための認証ユニットと、
    前記不揮発性メモリを制御するためのコントローラとを有し、
    前記コントローラは、前記信号変換器が前記非接触通信での受信信号から復調したデータを前記不揮発性メモリに書き、
    前記コントローラは、前記信号変換器が前記非接触通信での送信信号へ変調するためのデータを前記不揮発性メモリから読むこと
    を特徴とするICモジュール。
  16. 請求項15に記載のICモジュールであって、
    前記携帯電話からの電源供給によって動作すること
    を特徴とするICモジュール。
  17. 請求項16に記載のICモジュールであって、
    前記加入者の認証処理の実行に応じて、前記不揮発性メモリの初期化を実行すること
    を特徴とするICモジュール。
  18. 請求項17に記載のICモジュールであって、
    前記初期化の実施後に、前記初期化の完了を示す値をレジスタにセットし、
    前記非接触通信時に、前記レジスタ内の前記値を読み、前記初期化の実行を省略すること
    を特徴とするICモジュール。
  19. 請求項17に記載のICモジュールであって、
    前記初期化の完了から前記非接触通信の開始までの間に、前記不揮発性メモリへの電源供給を停止すること
    を特徴とするICモジュール。
  20. 請求項17に記載のICモジュールであって、
    前記初期化は、前記不揮発性メモリに記録された複数の論理アドレスを読み、前記複数の論理アドレスをそれぞれに対応する物理アドレスに変換するためのテーブルを作成することを含むこと
    を特徴とするICモジュール。
  21. 電話通信とは異なる非接触通信のためのアンテナおよび信号変換器と近距離無線通信ユニットを有する携帯電話と、前記信号変換器を通して通信可能で、かつ、前記携帯電話からの電源供給によって動作可能なICモジュールであって、
    不揮発性メモリと、
    前記携帯電話の加入者を認証するための認証ユニットと、
    前記不揮発性メモリを制御するためのコントローラとを搭載し、
    前記コントローラは、前記近距離無線通信ユニットが前記非接触通信の交信相手となる装置を検出したことに応じて、前記不揮発性メモリの初期化を実行し、
    前記コントローラは、前記信号変換器が前記非接触通信での受信信号から復調したデータを前記不揮発性メモリに書き、
    前記コントローラは、前記信号変換器が前記非接触通信での送信信号へ変調するためのデータを前記不揮発性メモリから読むこと
    を特徴とするICモジュール。
  22. 請求項21に記載のICモジュールであって、
    前記初期化の実施後に、前記初期化の完了を示す値をレジスタにセットし、
    前記非接触通信時に、前記レジスタ内の前記値を読み、前記初期化の実行を省略すること
    を特徴とするICモジュール。
  23. 請求項21に記載のICモジュールであって、
    前記初期化の完了から前記非接触通信の開始までの間に、前記不揮発性メモリへの電源供給を停止すること
    を特徴とするICモジュール。
  24. 請求項21に記載のICモジュールであって、
    前記初期化は、前記不揮発性メモリに記録された複数の論理アドレスを読み、前記複数の論理アドレスをそれぞれに対応する物理アドレスに変換するためのテーブルを作成することを含むこと
    を特徴とするICモジュール。
  25. 電話通信とは異なる非接触通信のためのアンテナおよび信号変換器とUSBインタフェースとを有する携帯電話と、前記信号変換器および前記USBインタフェースを通して通信可能で、かつ、前記携帯電話からの電源供給によって動作可能なICモジュールであって、
    不揮発性メモリと、
    前記携帯電話の加入者を認証するための認証ユニットと、
    前記不揮発性メモリを制御するためのコントローラとを搭載し、
    前記コントローラは、前記USBインタフェースからの信号受信に応じて、前記不揮発性メモリの初期化を実行し、
    前記コントローラは、前記信号変換器が前記非接触通信での受信信号から復調したデータを前記不揮発性メモリに書き、
    前記コントローラは、前記信号変換器が前記非接触通信での送信信号へ変調するためのデータを前記不揮発性メモリから読むこと
    を特徴とするICモジュール。
  26. 請求項25に記載のICモジュールであって、
    前記初期化の実施後に、前記初期化の完了を示す値をレジスタにセットし、
    前記非接触通信時に、前記レジスタ内の前記値を読み、前記初期化の実行を省略すること
    を特徴とするICモジュール。
  27. 請求項25に記載のICモジュールであって、
    前記初期化の完了から前記非接触通信の開始までの間に、前記不揮発性メモリへの電源供給を停止すること
    を特徴とするICモジュール。
  28. 請求項25に記載のICモジュールであって、
    前記初期化は、前記不揮発性メモリに記録された複数の論理アドレスを読み、前記複数の論理アドレスをそれぞれに対応する物理アドレスに変換するためのテーブルを作成することを含むこと
    を特徴とするICモジュール。
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