JP2009059253A - カード型周辺装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】小型化を実現し、カードへの記録・消去を不可とすることを可能とするスイッチを有し、その情報をカード端子によって外部に伝えることで、ホスト機器での効率よいカードの取り扱いが可能となるカード型周辺装置を提供する。
【解決手段】ケース体内に収容されたメモリを含む電子部品と、接続対象機器と接続可能な接続端子が形成された端子部１０２と、メモリに対する記録を禁止するためのスイッチ１１０と、を有し、スイッチ１１０の状態を接続対象機器側に伝達可能な信号端子１０２２を含む。
【選択図】図７

Description

本発明は、メモリカード等のカード型周辺装置に関するものである。
従来からパーソナルコンピュータなどのカードスロットに装着されるＰＣカードと称されるカード型周辺装置が用いられている。
近年、パーソナルコンピュータの小型化および高速化に伴い、前記ＰＣカードよりも外形寸法が小さく、かつ、データの転送速度が高速なカード型周辺装置としてＥｘｐｒｅｓｓ Ｃａｒｄ（旧称ＮＥＷＣＡＲＤ）が提案されている（たとえば非特許文献１参照）。
ＥｘｐｒｅｓｓＣａｒｄは、従来のＰＣＩバスに代わるＩ／Ｏバス規格であるＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ をインターフェイスとして用いるカードであり、従来のＰＣカード（PCMCIA）の置き換えを目指しているものである。
従来のカードと比較して、インターフェイスの大幅な高速化が図られている。
このことからこのカードに不揮発性メモリを搭載して、メモリカードとして用いた場合には、従来よりも高速で記録・再生が可能となる。
このような使い勝手の良さからデジタルカメラや携帯電話、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)や音楽プレーヤ等に幅広く使用可能であると考えられる。
日経エレクトロニクス２００３年６月９日号ｐｐ．６７−７６．「ＰＣカードを小型・高速に新規格「ＮＥＷＣＡＲＤ」がパソコンの進化を後押し」
しかし、図１に示すように、このカードの外形寸法は、長さ75mm、幅34mm、厚さ5mmであり、従来のＰＣカードと比べて小さくはなっているが、携帯電話や情報端末、デジタルスチルカメラなどの電子機器に用いるには、まだサイズ的に大きいと考えられる。
これでは、小型の電子機器に装着する上で不利である。
このため、Ｅｘｐｒｅｓｓ Ｃａｒｄよりも外形寸法が小型でＥｘｐｒｅｓｓ Ｃａｒｄ用のスロットに装着可能な新規なカード型周辺装置が求められている。
また、携帯電話や情報端末、デジタルスチルカメラなどの電子機器には、さらに小型のメモリカードの対応機器が存在するが、この小型メモリカードは、前記小型の電子機器以外のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの比較的大きな外部機器のスロットに装着して使用する場合もある。
しかし、現在、小型のメモリカードを標準のＥｘｐｒｅｓｓＣａｒｄ対応機器で利用することは困難な状況にある。
このため、小型のメモリカードをＥｘｐｒｅｓｓＣａｒｄ対応機器で利用することを可能とするアダプタとしての機能を有する新規なカード型周辺装置が求められている。
小型メモリカードには、誤消去防止のためにカードへの情報の記録、消去を禁止するためのスイッチが設けられているものがある。
この方式はおおきく２種類に大別される。
一方は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、スイッチ２の検出をカード１内部のコントローラ３が行い、カード１内部において、記録消去を禁止し、それを図示しないホスト機器に伝えるものである。
他方は、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、スイッチ２の検出をコネクタなどホスト機器内に設けられた外部検出装置によって行い、カード１では直接制御することなく、ホスト機器がカードへの記録、消去の制限を行うものである。
しかし、これらを前述のアダプタに挿入した場合には、不都合が生じることがある。
前述の方式では、スイッチの切り替えの際には、カードをアダプタから取り出す必要があることである。
これにより、ホスト機器からアダプタを抜き取り、さらにカードを抜き取る手間が必要となる。
このため、アダプタからカードを抜き取るための利便性が優先され、カードが抜けやすくなっている。
後者の場合には、アダプタにスイッチが設けられている場合に、カードのスイッチの情報が無視され、利用者の意図が反映されない可能性があることである。
また、それを回避するために、ほとんどの場合には前者同様にアダプタには消去防止スイッチを配設しないことが一般的である。
本発明は、小型化を実現し、カードへの記録・消去を不可とすることを可能とするスイッチを有し、その情報をカード端子によって外部に伝えることで、ホスト機器での効率よいカードの取り扱いが可能となるカード型周辺装置を提供することにある。
本発明の観点のカード型周辺装置は、ケース体内に収容されたメモリを含む電子部品と、接続対象機器と接続可能な接続端子が形成された端子部と、上記メモリに対する記録を禁止するためのスイッチと、を有し、上記スイッチの状態を上記接続対象機器側に伝達可能な信号端子を含む。
好適には、上記電子部品の機能、上記端子部の端子数は、上記接続対象機器と互換性を維持している。
好適には、上記信号端子は、上記端子部の接続端子の一部により形成されている。
好適には、上記電子部品は、上記スイッチの状態に応じて上記メモリへの記録および記録された情報の消去を禁止する制御を行うコントローラを含む。
好適には、上記コントローラは、上記スイッチの状態に応じて信号端子レベルを制御する。
好適には、上記端子部が接続可能で上記ホスト機器に接続可能なカードアダプタを有し、上記カードアダプタは、記録、消去可能不可を切り替えるスイッチを含み、当該スイッチの情報を、上記信号端子を通してカード側に伝達する機能を有する。
好適には、上記端子部が接続可能で上記ホスト機器に接続可能なカードアダプタを有し、上記カードアダプタは、記録、消去可能不可を切り替えるスイッチを含み、当該スイッチの情報を、上記信号端子を通してカード側に伝達する機能を有し、上記コントローラは、上記カードアダプタのスイッチが記録消去不可能である情報を上記信号端子を介して受け取ると、当該カードを記録消去不可の状態に制御する。
好適には、上記カードアダプタは、挿入されたカードの抜けを防止する機構を有する。
本発明によれば、小型化を実現し、カードへの記録・消去を不可とすることを可能とするスイッチを有し、その情報をカード端子によって外部に伝えることで、ホスト機器での効率よいカードの取り扱いが可能となる。
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
図４（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係るカード型周辺装置の外観斜視図であって、図４（Ａ）はカード型周辺装置を第１面側から見た斜視図であり、図４（Ｂ）はカード型周辺装置を第２面側から見た斜視図である。
まず、実施形態に係るカード型周辺装置（メモリカード、アダプタ）１００の特徴的な構成および機能の概要について説明する。
本実施形態に係るカード型周辺装置１００は、インターフェイスとして、ＰＣＩ ＥｘｐｒｅｓｓまたはＵＳＢを直接用いるＰＣカード媒体であって、内部に不揮発性メモリを備え、インターフェイスを介してデータの記録・再生を行うメモリカードとしての機能をもつことができる。
カード型周辺装置１００は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の高性能モバイル機器用リムーバブルメディアに対して、小型、高密度メモリ・モジュールとしても使用するために、機能、ピン数などの互換性を維持してメモリカードとして構成される。
そして、カード型周辺装置は、外形寸法を標準のＰＣＩ ＥｘｐｒｅｓｓＣａｒｄ媒体よりも小さくし、小型機器での利用を可能としている。
さらにカード型周辺装置１００は、外形寸法が、市販の小型メモリカード（メモリスティックやＳＤ（登録商標）カードなど）より大きく形成されている。
そして、カード型周辺装置１００は、小型メモリカードに対する記録（書き込み）を禁止するためのスイッチを設けるとともに、そのスイッチの状態を、ホスト機器に伝えるための信号端子を有する。
また、カード型周辺装置１００は、小型メモリカードを標準のＥｘｐｒｅｓｓＣａｒｄ対応機器での利用を可能とするカードアダプタにおいて、そのアダプタ上に記録を禁止にできるスイッチを有し、アダプタ上のスイッチの情報を、先般のスイッチ情報用信号端子を用いてカードに伝えることによって、カード内で書き込みを禁止にすることを可能にしている。
さらに、本実施形態においては、このＥｘｐｒｅｓｓＣａｒｄ変換アダプタにおいて、小型カードの不意な飛び出しや容易な引抜を防止するために、中に挿入されたカードに対してロックをかける機能を有する。
以下、図４におけるカード型周辺装置１００の外観状の具体的な構成について説明する。なお、図４のカード型周辺装置１００は、たとえばメモリカードとしての機能を有する。
メモリカード１００は、第１面１００ａと、この第１面１００ａの対向面である第２面１００ｂ間にカードケース１０１が形成されている。カードケース１０１は、第１面１００ａ上で箱型をなすように形成されている。
第２面１００ｂの前端部に端子１０２１が一列に配列された端子部１０２が形成されている。
メモリカード１００は、この端子部１０２により図示しないホスト機器にあるコネクタの接触ピンを介して、電源供給を受け、データのやり取りを行う。
図４（Ａ），（Ｂ）に示すメモリカード１００は、端子部１０２に端子カバーを配置していない基本状態を示している。
端子部１０２は、第１面１００ａよりに配置され、前端部に形成された開口部１０３を介して露出するように配置されている。開口部１０３は端子部１０２の両側および後端部に形成された仕切りとしても機能する側壁１０３１，１０３２，１０３３により囲まれるように形成されている。
そして、第２面１００ｂには、後で説明する端子カバーを配置可能な端子カバー載置部１０４が形成されている。この端子カバー載置部１０４は、薄板状をなす端子カバーを収容し、端子カバーの一面と第２面１００ｂとが段差がなく平坦面を形成可能なように、端子カバーの厚さと略同じ高さを有して第２面１００ｂからカード内に窪む段差として形成されている。
本実施形態の対象となるメモリカード１００は、上述したように、ＥｘｐｒｅｓｓＣａｒｄと同じインターフェイスを備えることを特徴としている。
図５は、ＥｘｐｒｅｓｓＣａｒｄの端子割り当て(Ｐｉｎ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｓ)の内訳を示す図である。
通常のＥｘｐｒｅｓｓＣｒａｄは、図５に示すように、全部で２６本の端子を有している。
本実施形態に係る小型用周辺装置としてのメモリカード１００では、カードを小型化するために、ＥｘｐｒｅｓｓＣｒａｄでメモリカードとして使用する際に使用されていない端子を省略して端子数を減らすように構成される。
たとえば、Ｐｉｎ５,６などはＲｅｓｅｒｖｅ（リザーブ）となっており、現在は機能が定義されていないので、実装を省略可能である。
同様にメモリカードとしての利用を考えた場合には、Ｐｉｎ７，８やＰｉｎ１１，１２なども省略することができる。
また、Ｐｉｎ１，２，３，４は、Ｅｘｐｒｅｓｓインターフェイスとは別のＵＳＢインターフェイスであり、通常のメモリカードとしての利用では使う必要はないが、レガシーカードのアダプタなのでの補完的な利用も可能である。
このような観点から、２６本ある端子は、１６〜２０程度にすることが可能である。
そして、本実施形態のメモリカード１００は、カードの上面又は下面、底面などのいずれかに、記録・消去防止スイッチを設けている。
図６（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態のメモリカード（カード型周辺装置）における記録・消去防止スイッチの配置例を示す図である。
図６（Ａ）の例では、記録・消去防止スイッチ１１０がメモリカード１００の後端部の端面に形成されている。なお、メモリカード１００の後端部の端面にはアクセスランプ１１１が配置されている。
図６（Ｂ）の例では、記録・消去防止スイッチ１１０が、メモリカード１００の第２面１０１ｂの後端部側に形成されている。
そして、本実施形態のカード型周辺装置１００においては、図７に示すように、端子部１０２に配列された複数の端子１０２１のうち、少なくともひとつの端子１０２２を、記録可能/不可の情報をホスト機器またはアダプタとやり取りするために確保している。
すなわり、端子１０２２は、記録禁止情報用信号端子として設けられている。
この記録禁止情報用信号端子１０２２は、通常はハイインピーダンス状態（Hi-Z）状態となっている。
カードに配設されたスイッチ１１０は、記録/消去可能側と不可側に切り替えが可能である。
図８（Ａ），（Ｂ）は、記録禁止情報用信号端子および記録・消去防止スイッチを含む制御系を模式的に示す図である。
図８（Ａ）の例では、スイッチ１１０は、固定接点ａが抵抗素子Ｒ１００を介して電源電位Ｖｃｃに接続され、作動接点ｂがコントローラ１２０および信号端子１０２２に接続されている。信号端子１０２２はたとえばホスト機器２００のコンパレータ２０１の一端子に接続されている。コンパレータ２０１の他端子は抵抗素子Ｒ２００を介して基準電位Ｖｓｓ（たとえば接地電位）に接続されている。
図８（Ｂ）の例では、スイッチ１１０は、固定接点ａが抵抗素子Ｒ１０１を介して基準電位Ｖｓｓ（たとえば接地電位）に接続され、作動接点ｂがコントローラ１２０および信号端子１０２２に接続されている。信号端子１０２２はたとえばホスト機器２００のコンパレータ２０１の一端子に接続されている。コンパレータ２０１の他端子は抵抗素子Ｒ２０１を電源電位Ｖｃｃに接続されている。
このような構成において、記録/消去不可側にスイッチ１１０が切り替えられた場合には、メモリカード１００はコントローラ１２０内において、このカード１００への記録および記録された情報の消去を禁止する制御を行う。同時に、信号端子１０２２をコモン（グランド）レベルに接続する。
このカードを挿入したホスト機器２００は、カード検出後に信号端子１０２２の状態を検出する。ホスト機器２００内の検出側がプルアップあるいはプルダウンされているため、スイッチ１１０が記録消去禁止状態となっていれば電位がコモン（グランド）レベルになるので、書き込み消去禁止状態となっていることを検出できる。
これによって、ホスト機器は機器内において記録消去のコマンドをカードに送ることをはじめから避けることが可能となり、処理の効率化が図られる。
また、万が一記録や消去のコマンドがカードに送られることがあっても、カード内において記録・消去不可の状態をホスト機器に伝えることが可能で、誤消去の信頼性が向上する。
また、カードに配設されたこの信号端子１０２２は、データの受信も可能としており、スイッチが記録可能な状態の場合には、外部からの信号を検出することが可能となっている。
以上、本実施形態に係るカード型周辺装置について、概ねメモリカードとして利用する場合を例に説明した。
次に、本実施形態に係るカード型周辺装置をカードアダプタに接続して使用する場合の構成例について説明する。
図９は、スイッチ付きカードアダプタの例を示す図である。
このカードアダプタ３００は、記録・消去可能/不可切り替えスイッチ３１０を備えている。
図１０および図１１は、カードアダプタとカード内のスイッチ部分の回路構成例を示す図である。図１１はカードアダプタのスイッチがオフ状態、図１２はカードアダプタのスイッチがオン状態であることを示している。
メモリカード１００は図８（Ｂ）と等価な回路構成を有している。
カードアダプタ３００は、スイッチ３１０の固定接点ａがメモリカード１００の信号端子１０２２と接続されるように構成され、作動接点ｂはカードインターフェリスのＶｓｓ信号線３１１、コネクタ３２０を通してホスト機器の抵抗素子Ｒ２１０を介して基準電位Ｖｓｓに接続されるように構成されている。
図１０に示すように、カードアダプタ３００上のスイッチ３１０が記録可能な位置にある場合、アダプタ３１０内の端子はいずれにも接続されていない状態となり、この場合には、メモリカード１００のコントローラ１２０が記録可能であることを判断する。
これに対して、カードアダプタ３００のスイッチ３１０が記録不可能な位置にある場合、アダプタ内の端子はグランドレベルに接続されており、これによってカード内のコントローラ１２０は、この状態のカードを記録・消去不可の状態にする。
図１２は、カードアダプタとカード内のスイッチ部分の他の回路構成例を示す図である。
メモリカード１００は図８（Ａ）と等価な回路構成を有している。
カードアダプタ３００は、スイッチ３１０の固定接点ａがメモリカード１００の信号端子１０２２と接続されるように構成され、作動接点ｂはカードインターフェリスのＶｃｃ信号線３１２に抵抗素子Ｒ３００を介して接続され、コネクタ３２０を通してホスト機器の電源電位線Ｖｃｃに接続されるように構成されている。
この場合もカード内のスイッチとアダプタのスイッチの接続方法が異なるのみで基本的な動作は同様に行われる。
このような方法によって、小型メモリカード独自で使用できる記録・消去防止スイッチの機能が、大きなサイズのカードに変換するようなアダプタに配設された同様の機能をもつスイッチの内容を反映させることができる。
なお、説明ではアダプタを用いて変換されるインターフェイスは、小型カードと同様なものを想定しているが、インターフェイスは必ずしも同じである必要はない。
インターフェイスが同じ場合は、図１３に示すように、カードアダプタ３００内ではこのスイッチの情報以外はそのままホスト機器２００に伝送される。
これに対して、インターフェイスが異なる場合には、カードアダプタ３００内にインターフェイスを変換する回路３２０を有することになるが、図１４に示すように、記録・消去可能/不可の情報に関するカード-アダプタ間の情報のやりとりはここだけで簡潔し、ホスト機器はその情報を意識せず、カードの利用が可能である。
また、このようなカードを用いたカードアダプタ３００の場合、アダプタに入れた後にカードを抜き出す頻度が少なくなる利用も想定される。
そのために、カードアダプタ３００にカードを入れた後に、カードがアダプタから簡単に引き抜きが可能となったり、衝撃などの外部要因でカードが抜けることを防止するためのカードストッパ機構を設けることが有効である。
図１５および図１６は、カードアダプタにカードの抜けを防止する機構を設けた例を示す図であって、図１５は平面図で、図１６は斜視図である。
この例では、カードアダプタ３００のカード挿入スロット３３０の領域の上面３４０側にスリット３４１を設けて弾性を持たせた板ばね部３４２が設けられ、その挿入口は外部から徐々に内部の中心側に傾斜するテーパ状の案内ストッパ部３４３が形成されている。また、その近傍にノッチ３４４が形成されている。
図１７は、カードアダプタへのカード挿入状態を示す図である。
図１７に示すように、メモリカード１００が挿入されると、まずその先端部が案内ストッパ部３４３に当たり、さらに押し込むとここを案内されてさらにカードアダプタ３００内に侵入する。
このとき、板ばね部３４２は案内ストッパ部３４３がカード面により図中上側に押し上げる力を受ける。この反作用として、板ばね部３４２からは案内ストッパ部３４３に対してカードの挿入力より小さい力を図中に下側へ印加する。これにより、メモリカード１００は案内ストッパ部３４３により所定の力を受け案内されながら安定して挿入される。
そして、挿入が完了するとメモリカード１００の後端部の一部が案内ストッパ部３４３より抜けないようにロックされたような状態となる。
メモリカード１００を抜く場合には、板ばね部２４２のノッチ３４４を介して押し上げるようにすることにより、メモリカード１００の退出路が確保される。そして、後は、たとえば挿入時と逆方向に案内ストッパ部３４３により案内されて抜くことが可能となる。
この場合のアダプタは、たとえば図１８に示すように、本来のカードサイズに対して若干長いカードアダプタとすることも可能である。
以上説明したように、本実施形態によれば、データの転送が、従来よりも高速化されたような小型メモリカードにおいて、カードへの記録・消去を不可とすることを可能とするスイッチ１１０を有し、その情報をカード端子によって外部に伝えることで、ホスト機器２００での効率よいカードの取り扱いが可能となる。
また、カードサイズやインターフェイスを変換するようなカードアダプタ３００にも同様のスイッチを配設し、そのスイッチの情報をカードに反映させて利用することも可能となる。
さらに、利用状況によってこのカードをアダプタから抜き出す頻度が少なくなるような場合も考えられるため、カードがアダプタから不意に抜けることを防止するためのロック機構をアダプタに有することが有用となる。
Ｅｘｐｒｅｓｓ Ｃａｒｄよりも外形寸法について説明するための図である。 記録消去スイッチを備えたメモリカードの例を示す図である。 スイッチ検出をコネクタで行うメモリカードの例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るカード型周辺装置としてのメモリカードの外観斜視図であって、（Ａ）はメモリカードを第１面側から見た斜視図であり、（Ｂ）はメモリカードを第２面側から見た斜視図である。 ＥｘｐｒｅｓｓＣａｒｄの端子割り当て(Ｐｉｎ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｓ)の内訳を示す図である。 本実施形態のカード型周辺装置における記録・消去防止スイッチの配置例を示す図である。 記録禁止情報用信号端子の配置例を示す図である。 記録禁止情報用信号端子および記録・消去防止スイッチを含む制御系を模式的に示す図である。 スイッチ付きカードアダプタの例を示す図である。 カードアダプタとカード内のスイッチ部分の回路構成例を示す図であって、カードアダプタのスイッチがオフ状態を示す図である。 カードアダプタとカード内のスイッチ部分の回路構成例を示す図であって、カードアダプタのスイッチがオン状態を示す図である。 カードアダプタとカード内のスイッチ部分の他の回路構成例を示す図である。 カードとホスト機器のインターフェイスが同じ場合を説明するための図である。 カードとホスト機器のインターフェイスが異なる場合を説明するための図である。 カードアダプタにカードの抜けを防止する機構を設けた例を示す平面図である。 カードアダプタにカードの抜けを防止する機構を設けた例を示す斜視図である。 カードアダプタへのカード挿入状態を示す図である。 延長タイプのカードアダプタの例を示す図である。
符号の説明
１００・・・カード型周辺装置，メモリカード、１００Ａ・・・カードアダプタ、１０１・・・カードケース、１０２・・・端子部、１０２１・・・端子、１０２２・・・記録禁止情報用信号端子、１１０・・・記録・消去防止スイッチ、１２０・・・コントローラ、２００・・・ホスト機器、３００・・・カードアダプタ、３１０・・・スイッチ、３４２・・・板ばね部。

Claims (9)

  1. ケース体内に収容されたメモリを含む電子部品と、
    接続対象機器と接続可能な接続端子が形成された端子部と、
    上記メモリに対する記録を禁止するためのスイッチと、を有し、
    上記スイッチの状態を上記接続対象機器側に伝達可能な信号端子を含む
    カード型周辺装置。
  2. 上記電子部品の機能、上記端子部の端子数は、上記接続対象機器と互換性を維持している
    請求項１記載のカード型周辺装置。
  3. 上記信号端子は、上記端子部の接続端子の一部により形成されている
    請求項１記載のカード型周辺装置。
  4. 上記電子部品は、上記スイッチの状態に応じて上記メモリへの記録および記録された情報の消去を禁止する制御を行うコントローラを含む
    請求項３記載のカード型周辺装置。
  5. 上記コントローラは、上記スイッチの状態に応じて信号端子レベルを制御する
    請求項３記載のカード型周辺装置。
  6. 上記端子部が接続可能で上記ホスト機器に接続可能なカードアダプタを有し、
    上記カードアダプタは、記録、消去可能不可を切り替えるスイッチを含み、当該スイッチの情報を、上記信号端子を通してカード側に伝達する機能を有する
    請求項３記載のカード型周辺装置。
  7. 上記端子部が接続可能で上記ホスト機器に接続可能なカードアダプタを有し、
    上記カードアダプタは、記録、消去可能不可を切り替えるスイッチを含み、当該スイッチの情報を、上記信号端子を通してカード側に伝達する機能を有し、
    上記コントローラは、上記カードアダプタのスイッチが記録消去不可能である情報を上記信号端子を介して受け取ると、当該カードを記録消去不可の状態に制御する
    請求項４記載のカード型周辺装置。
  8. 上記カードアダプタは、挿入されたカードの抜けを防止する機構を有する
    請求項６記載のカード型周辺装置。
  9. 上記カードアダプタは、挿入されたカードの抜けを防止する機構を有する
    請求項７記載のカード型周辺装置。
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