JP2013171508A - 携帯端末、プログラム、記録媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】ホストが電源OFFであっても、搬送波検出時に端末搭載用ICカードに効率的に電力供給できる携帯端末を提供する。
【解決手段】電源制御部は、ホスト部、端末搭載用ICカード、CLF部にバッテリが生成した電力を供給し、第1スイッチは電源制御部からホスト部への電力供給路から分岐して端末搭載用ICカードに入力される電力供給路を開閉可能に接続され、第2スイッチは電源制御部からCLF部への電力供給路から分岐して端末搭載用ICカードに入力される電力供給路を開閉可能に接続され、スイッチ制御手段は、CLF部が非接触RF信号を検出した場合であって、ホスト部がOFFまたは携帯端末がローバッテリモードの場合であって、当該非接触RF信号が端末搭載用ICカードの通信方式に適合する場合に第1スイッチを開状態、第2スイッチを閉状態に制御し、ホスト部がONの場合に第1スイッチを閉状態、第2スイッチを開状態に制御する。
【選択図】図1

Description

本発明は非接触通信機能を備える携帯端末、そのプログラム、その記録媒体に関する。
近年、SE機能を搭載した端末搭載用ICカードが導入されている。非特許文献1には、非接触通信に応用可能な高いセキュリティ機能を実装したUIMカードについての記載がある。
石橋孝信、栗山量一、「高いセキュリティのモバイルコンタクトレスサービスを実現するUIMカード」、東芝レビュー、平成22年、第65巻、第2号、p.56-59
一般に携帯端末では、ホストの電源OFFの状態では、端末搭載用ICカードには電力を供給しないのが通常である。これは、従来は電源OFF時には端末搭載用ICカード機能を使う必要がなかったため、電力消費を節減するためである。しかし、前述のように端末搭載用ICカードにSE機能を搭載している場合、ホストの電源OFF時に端末搭載用ICカードに電力が供給されないために、端末搭載用ICカードに搭載されたSE上の非接触通信アプリケーションを使用することが出来なくなり、ユーザに不便である。ホスト電源OFF時であっても端末搭載用ICカード搭載のSE上の非接触通信アプリケーションを用いるために、例えば、バッテリから端末搭載用ICカードに常時電力供給を行う方法がある。
しかしながら、この電力供給方法では、常時端末搭載用ICカードに電力が供給され、端末搭載用ICカードへの通電が必要ない場合にも電力が消費されてしまうため、消費電力のロスとなってしまう。
そこで、本発明では、ホストが電源OFF状態、もしくは携帯端末がローバッテリであっても、搬送波検出時に端末搭載用ICカードに効率的に電力供給できる携帯端末を提供することを目的とする。
本発明の携帯端末は、ホスト部と、バッテリと、電源制御部と、端末搭載用ICカードと、CLF部と、アンテナと、第1スイッチと、第2スイッチと、スイッチ制御手段とを備える。
電源制御部は、ホスト部と、端末搭載用ICカードと、CLF部にバッテリが生成した電力を供給する。第1スイッチは電源制御部からホスト部への電力供給路から分岐して端末搭載用ICカードに入力される電力供給路を開閉可能に接続される。第2スイッチは電源制御部からCLF部への電力供給路から分岐して端末搭載用ICカードに入力される電力供給路を開閉可能に接続される。スイッチ制御手段は、CLF部が非接触RF信号を検出した場合であって、ホスト部がOFFまたは携帯端末がローバッテリモードの場合であって、当該非接触RF信号が、端末搭載用ICカードの通信方式に適合する場合に、第1スイッチを開状態、第2スイッチを閉状態に制御し、ホスト部がONの場合に第1スイッチを閉状態、第2スイッチを開状態に制御する。
本発明の携帯端末によれば、ホストが電源OFF状態、もしくは携帯端末がローバッテリであっても、搬送波検出時に端末搭載用ICカードに効率的に電力供給できる。また、端末搭載用ICカードへの電源供給はホスト電源ON時など通常はCLFを経由することなく供給することにより、消費電力ロスおよび起動時間が増加することを防ぐことができる。
実施例1の携帯端末の構成(ホストON状態)を示すブロック図。 実施例1の携帯端末の構成(ホストOFF状態、またはローバッテリ)を示すブロック図。 実施例1の携帯端末の動作を示すフローチャート。 実施例2の携帯端末の構成(ホストON状態かつUICC対応パケットを受信)を示すブロック図。 実施例2の携帯端末の構成(ホストOFF状態、またはローバッテリかつUICC対応パケットを受信)を示すブロック図。 実施例2の携帯端末の構成(内蔵SE対応パケットを受信)を示すブロック図。 実施例2の携帯端末の動作を示すフローチャート。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
<用語の説明>
<SE>
SEとは、Secure_Element、セキュアエレメントの略称である。SEは、携帯端末で電子決済する際に必要な機密情報を格納する領域、暗号鍵の情報を保持するメモリ、暗号処理を実行するプロセサなどを備える。
<端末搭載用ICカード>
端末搭載用ICカードとは、データの記録や演算をするために集積回路を組み込んだカードのうち、端末に搭載することができるカードのことである。端末搭載用ICカードの具体的な例として、UICCカード、UIMカード、SIMカードなどがある。以下の実施例においては、端末搭載用ICカードの一例として、UICCカードを用いた場合について具体的に例示するが、実施例の記載に限定されず、本発明は様々な種類の端末搭載用ICカードにて実現可能である。
<UICC>
UICCとは、Universal_Integrated_Circuit_Cardの略称である。UICCとは、GSMやUMTSの移動機に使われるスマートカードをいう。
<GSM>
GSMとは、Global_System_for_Mobile_Communicationsの略称である。GSMとはFDD−TDMA方式で実現されている第二世代携帯電話規格である。
<UMTS>
UMTSとは、Universal_Mobile_Telecommunications_Systemの略称である。UMTSとはヨーロッパの第三世代携帯電話規格である。
<スマートカード>
スマートカードとはICカードともいい、マグネチックカードと比較して大容量の記憶容量と高度の機能、安定性を有する。内部は接続端子、ICチップ、プラスチックカードで構成される。
<SIMカード>
SIMカードとはSubscriber_Identity_Module_Cardの略称である。SIMカードとは、GSMやW−CDMAなどの方式の携帯電話で使われている電話番号を特定するための固有のID番号が記録されたICカードのことである。
<UIMカード>
UIMカードとは、User_Identity_Module_Cardの略称である。UIMカードとは、GSM携帯電話で使われているSIMカードをベースにして拡張された第3世代移動通信システムのうち、W−CDMA(UMTS)方式用に用いられるICカードのことである。
<CLF>
CLFとは、Contactless_Front_Endの略称である。CLFとは、非接触通信を行う無線チップのことである。
<SWP>
SWPとは、Single_Wire_Protocolの略称である。SWPとは、1つの端子を用いる最大1.6Mbpsの全二重通信方式の物理層の規定である。上位のデータリンク層にはSHDLC(Simplified_HDLC)、ネットワーク層には、HCI(Host_Control_Interface)が規定されている。
<RF>
RFとは、Radio_Frequencyの略称である。RFとは一般に無線通信に用いることができる高周波電気信号を指すが、本明細書では、主に非接触通信用の搬送波をRFと呼称する。
<ノーマルバッテリ、ノーマルバッテリモード>
本明細書では、ホストの電源をONに出来る携帯端末の状態をノーマルバッテリ、またはノーマルバッテリモードと呼称する。具体的には、ホストの電源をONにしておくことができる限度のバッテリ残量をしきい値A(例えば、バッテリ残量の全バッテリ容量に対する比率、%)と設定し、バッテリ残量がこのしきい値Aを上回る場合にはノーマルバッテリ、またはノーマルバッテリモードとする。
<ローバッテリ、ローバッテリモード>
本明細書では、ホストの電源はONにすることはできないが、限られた構成部になら電力供給を行うことができる携帯端末の状態をローバッテリ、またはローバッテリモードと呼称する。具体的には、限られた構成部に電力供給を行うことができる限度のバッテリ残量をしきい値B(例えば、バッテリ残量の全バッテリ容量に対する比率、%)を設定し、バッテリ残量がこのしきい値Bを上回り、かつ前述したしきい値Aを下回る場合に、当該携帯端末の状態をローバッテリ、またはローバッテリモードとする。
<TypeA>
非接触ICカードの規格である。日本国内ではたばこカードなどに採用されている。
<TypeB>
非接触ICカードの規格である。住民基本台帳カードや運転免許証に採用されている。
以下、図1、図2、図3を参照して本発明の最も基本的な構成例である実施例1の携帯端末について詳細に説明する。図1は本実施例の携帯端末100の構成(ホストON状態)を示すブロック図である。図2は本実施例の携帯端末100の構成(ホストOFF状態、またはローバッテリ)を示すブロック図である。図3は本実施例の携帯端末100の動作を示すフローチャートである。
本実施例の携帯端末100は、ホスト部110と、バッテリ120と、電源制御部130と、UICC140と、CLF部150と、内蔵SE160と、アンテナ170と、第1スイッチ(SW1)151−1とを備える。電源制御部130は、第1ホスト電源制御手段131と、第2ホスト電源制御手段132と、第1CLF電源制御手段133と、第2CLF電源制御手段134と、レベルシフタ135とを備える。CLF部150は、第2スイッチ(SW2)151−2と、スイッチ制御手段152と、SWPインタフェース153と、RF手段154と、内蔵SEインタフェース155とを備える。第1スイッチ(SW1)151−1と、第2スイッチ(SW2)151−2とを纏めてスイッチ151と呼ぶ。
以下、電源制御部130について説明する。第1ホスト電源制御手段131、第2ホスト電源制御手段132は、ホスト部110に電源を供給する。ここで、例えばバッテリ120の電源電圧を3.0V以上として、第1ホスト電源制御手段131での電圧発生を3.0V、第2ホスト電源制御手段132での電圧発生を1.8Vなどとして発生させる電圧値を異ならせておくことにより、独立した2つの電圧(例えば3.0V/1.8V)で制御されているホスト部110/UICC140の各回路に適正な電圧を供給することができる。第1CLF電源制御手段133、第2CLF電源制御手段134は、CLF部150に電源を供給する。前述同様、例えば第1CLF電源制御手段133での電圧発生を3.0V(または<3.0V)、第2CLF電源制御手段134での電圧発生を1.8Vなどとして発生させる電圧値を異ならせておくことにより、CLF部150/UICC140の各回路に適正な電圧を供給することができる。レベルシフタ135は、HOST側のRST/CLK/IO用電源電圧とUICC側の電源電圧が異なる場合(片側が3Vで、他方が1.8Vである場合など)に使用される。レベルシフタ135は、HOST側のRST/CLK/IO用電源電圧とSIM側の電源電圧が同じ1.8Vの共通電源を使用する場合には使用されない。第1スイッチ151−1は、第2ホスト電源制御部132からホスト部110への電力供給路から分岐してUICC140、SWPインタフェース153に入力される電力供給路を開閉可能に接続されている。
以下、CLF部150について説明する。第2スイッチ151−2は第2CLF電源制御手段134からCLF部150への電力供給路から分岐してUICC140、SWPインタフェース153に入力される電力供給路を開閉可能に接続されている。スイッチ制御手段152は、スイッチ151の各スイッチ(151−1、151−2)の開閉制御を行う。SWPインタフェース153はSWPのインタフェースとして機能する。RF手段154は非接触RF信号を検出する。内蔵SEインタフェース155は、内蔵SE160のインタフェースとして機能する。
以下、スイッチ制御手段152が実行するスイッチ制御について説明する。まず、第1スイッチ151−1は閉状態、第2スイッチ151−2は開状態を初期状態とする(図1の状態)。電源起動時は、UICC140への電力は第1スイッチ151−1を経由して供給されるため、CLF部150を起動すること無く、携帯端末100の機能のイニシャライズが可能である。スイッチ制御手段152は、RF手段154が非接触RF信号を検出した場合(S1Y)であって、RF手段154が受信した非接触RF信号が、UICCの通信方式に適合する場合であって(S2Y)、ホスト部110がOFFの場合(バッテリ残量は十分であるがホスト部110が休止状態にある場合)、つまり第1スイッチ151−1を介してSWPインタフェース153に電力が供給されず、SWPインタフェース153がアクティブでない場合(S3N)、第1スイッチを開状態、第2スイッチを閉状態に制御する(S4、図2の状態)。
また、スイッチ制御手段152は、RF手段154が非接触RF信号を検出した場合であって(S1Y)、当該非接触RF信号が、UICC140の通信方式に適合する場合であって(S2Y)、携帯端末がローバッテリモードの場合、つまり第1スイッチ151−1を介してSWPインタフェース153に電力が供給されず、SWPインタフェース153がアクティブでない場合に(S3N)、第1スイッチを開状態、第2スイッチを閉状態に制御する(S4、図2の状態)。このとき、UICC140は、非接触アプリ処理対応モードをONにする(S5)。その後、搬送波が非検出となった場合に(S6Y)、スイッチ制御手段152は、第1スイッチを閉状態、第2スイッチを開状態に制御して、スイッチ151を初期状態に戻す(S7)。このとき、UICC140は、非接触アプリ処理対応モードをOFFにする(S8、エンド)。ステップS3において、ホスト部110がON(SWPインタフェース153がアクティブ)の場合には(S3Y)、初期状態である第1スイッチ閉状態、第2スイッチ開状態を維持し、UICC140は、非接触アプリ処理対応モードをONにする(S9)。この場合には、UICC140への電力は第1スイッチ151−1を経由して供給される。その後、搬送波が非検出となった場合に(S10Y)、UICC140は、非接触アプリ処理対応モードをOFFにする(S11、エンド)。なお、RF手段154が検出した非接触RF信号がUICC140の通信方式に適合しない場合には(S2N)、その後のスイッチ制御は行われない(エンド)。UICC140の通信方式に適合するパケットとして、例えばTypeA/Bのパケットがある。
なお、本実施例では、第2スイッチ151−2、スイッチ制御手段152はCLF部150内に存在するものとしたが、これに限られず、スイッチ151、スイッチ制御手段152は、それぞれ独立してCLF部150の外に配置する構成としてもよい。
このように本実施例の携帯端末100は、ホスト部110の状態に応じて、スイッチ制御部152が、スイッチ151を制御するため、ホスト部110が電源OFF状態、もしくは携帯端末100がローバッテリであっても、搬送波検出時にUICC140に安定的かつ効率的に電力供給することができる。また、端末搭載用ICカードへの電源供給はホスト電源ON時など通常はCLFを経由することなく供給することにより、消費電力ロスおよび起動時間が増加することを防ぐことができる。
以下、図4、図5、図6、図7を参照して実施例1の携帯端末100に内蔵SE160への電力供給制御機能を付加した実施例2の携帯端末について詳細に説明する。図4は本実施例の携帯端末200の構成(ホストON状態かつUICC対応パケットを受信)を示すブロック図である。図5は本実施例の携帯端末200の構成(ホストOFF状態、またはローバッテリかつUICC対応パケットを受信)を示すブロック図である。図6は本実施例の携帯端末200の構成(内蔵SE対応パケットを受信)を示すブロック図である。図7は本実施例の携帯端末200の動作を示すフローチャートである。
本実施例の携帯端末200は、ホスト部110と、バッテリ120と、電源制御部130と、UICC140と、CLF部250と、内蔵SE160と、アンテナ170と、第1スイッチ(SW1)151−1とを備える。CLF部250は、第2スイッチ(SW2)151−2と、第3スイッチ(SW3)251−3と、スイッチ制御手段252と、SWPインタフェース153と、RF手段154と、内蔵SEインタフェース155とを備える。第1スイッチ(SW1)151−1と、第2スイッチ(SW2)151−2と、第3スイッチ(SW3)251−3とを纏めてスイッチ251と呼ぶ。本実施例の携帯端末200と実施例1の携帯端末100との違いは、スイッチ251が3つのスイッチ(151−1、151−2、251−3)を備える点、スイッチ制御手段252が、3つのスイッチ(151−1、151−2、251−3)を制御する点である。従って、それ以外の実施例1と共通する番号を付した各構成部については、実施例1の携帯端末100において同一番号を付した各構成部と同じ動作をするため説明を割愛する。
実施例1の携帯端末100と同様に、第1スイッチ151−1が閉状態、第2スイッチ151−2が開状態を初期状態とする。スイッチ制御手段252は、RF手段154が非接触RF信号を検出した場合(S21Y)、当該非接触RF信号が、内蔵SE160の通信方式に適合するか否かを検査する(S22)。RF手段154が検出した非接触RF信号が内蔵SE160の通信方式に適合しない場合であって(S22N)、当該非接触RF信号が、UICC140の通信方式に適合する場合であって(S23Y)、第1スイッチ151−1を介してSWPインタフェース153に電力が供給されず、SWPインタフェース153がアクティブでない場合(S24N)、第1スイッチを開状態、第2スイッチを閉状態に制御する(S25、図5の状態)。このとき、UICC140は、非接触アプリ処理対応モードをONにする(S26)。その後、搬送波が非検出となった場合に(S27Y)、スイッチ制御手段152は、第1スイッチを閉状態、第2スイッチを開状態に制御して、スイッチ251を初期状態に戻す(S28)。このとき、UICC140は、非接触アプリ処理対応モードをOFFにする(S29、エンド)。RF手段154が検出した非接触RF信号が内蔵SE160の通信方式に適合する場合には(S22Y)、スイッチ制御手段252は、第3スイッチ251−3を閉状態に制御する(S30)。内蔵SE160は、非接触アプリ処理対応モードをONにする(S31)。その後、搬送波が非検出となった場合に(S32Y)、スイッチ制御手段252は、第3スイッチ251−3を開状態に制御する(S33)内蔵SE160は、非接触アプリ処理対応モードをOFFにする(S34、エンド)。ステップS23において、RF手段154が検出した非接触RF信号がUICC140の通信方式に適合しない場合には(S23N)、スイッチ制御手段252は、その後のスイッチ制御を行わない(エンド)。ステップS24において、ホスト部110がON(SWPインタフェース153がアクティブ)の場合には(S24Y)、初期状態である第1スイッチ閉状態、第2スイッチ開状態を維持し、UICC140は、非接触アプリ処理対応モードをONにする(S35)。この場合には、UICC140への電力は第1スイッチ151−1を経由して供給される。その後、搬送波が非検出となった場合に(S36Y)、UICC140は、非接触アプリ処理対応モードをOFFにする(S37、エンド)。
従って本実施例の携帯端末200においては、ホスト部110がON状態かつRF手段154がUICC対応パケットを検出した場合には、図4の状態(第1スイッチ151−1が閉状態、第2スイッチ151−2が開状態、第3スイッチ251−3が開状態)となる。ホスト部110がOFF状態、または携帯端末200がローバッテリである場合に、RF手段154がUICC対応パケットを検出した場合には、図5の状態(第1スイッチ151−1が開状態、第2スイッチ151−2が閉状態、第3スイッチ251−3が開状態)となる。RF手段154が内蔵SE対応パケットを検出した場合には、図6の状態(第1スイッチ151−1が閉状態、第2スイッチ151−2が開状態、第3スイッチ251−3が閉状態)となる。
なお、本実施例では、第2スイッチ151−2、第3スイッチ251−3、スイッチ制御手段252はCLF部250内に存在するものとしたが、これに限られず、スイッチ251、スイッチ制御手段252は、それぞれ独立してCLF部250の外に配置する構成としてもよい。
このように本実施例の携帯端末200は、ホスト部110の状態、および検出したパケットの通信方式に応じて、スイッチ制御部252が、スイッチ251を制御するため、ホスト部110が電源OFF状態、もしくは携帯端末200がローバッテリであっても、搬送波検出時にUICC140または内蔵SE160に安定的かつ効率的に電力供給することができる。また、端末搭載用ICカードへの電源供給はホスト電源ON時など通常はCLFを経由することなく供給することにより、消費電力ロスおよび起動時間が増加することを防ぐことができる。
また、上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
また、上述の構成をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。
この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。
また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したDVD、CD−ROM等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。
このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるASP(Application Service Provider)型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの(コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等)を含むものとする。
また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、本装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。

Claims (4)

  1. ホスト部と、バッテリと、電源制御部と、端末搭載用ICカードと、CLF部と、アンテナと、第1スイッチと、第2スイッチと、スイッチ制御手段とを備える携帯端末であって、
    前記電源制御部は、前記ホスト部と、前記端末搭載用ICカードと、前記CLF部に前記バッテリが生成した電力を供給し、
    前記第1スイッチは前記電源制御部から前記ホスト部への電力供給路から分岐して前記端末搭載用ICカードに入力される電力供給路を開閉可能に接続され、
    前記第2スイッチは前記電源制御部から前記CLF部への電力供給路から分岐して前記端末搭載用ICカードに入力される電力供給路を開閉可能に接続され、
    前記スイッチ制御手段は、前記CLF部が非接触RF信号を検出した場合であって、前記ホスト部がOFFまたは前記携帯端末がローバッテリモードの場合であって、当該非接触RF信号が、前記端末搭載用ICカードの通信方式に適合する場合に、前記第1スイッチを開状態、前記第2スイッチを閉状態に制御し、前記ホスト部がONの場合に前記第1スイッチを閉状態、前記第2スイッチを開状態に制御すること、
    を特徴とする携帯端末。
  2. 請求項1に記載の携帯端末であって
    第3スイッチと、内蔵SEとをさらに備え、
    前記電源制御部は、前記ホスト部と、前記端末搭載用ICカードと、前記CLF部に加え、前記内蔵SEにも前記バッテリが生成した電力を供給するものであり、
    前記第3スイッチは前記電源制御部から前記CLF部への電力供給路から分岐して前記内蔵SEに入力される電力供給路を開閉可能に接続され、
    前記スイッチ制御手段は、前記CLF部が非接触RF信号を検出した場合であって、当該非接触RF信号が前記内蔵SEの通信方式に適合する場合に、前記第3スイッチを閉状態に制御すること
    を特徴とする携帯端末。
  3. 携帯端末を請求項1又は2記載の携帯端末として機能させるためのプログラム。
  4. 請求項3に記載のプログラムを記録した記録媒体。
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