JP6266363B2 - メモリカードスロット装置及びメモリカードスロット装置の制御方法 - Google Patents

メモリカードスロット装置及びメモリカードスロット装置の制御方法 Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、メモリカードスロット装置及びメモリカードスロット装置の制御方法に関する。
従来、携帯電話、スマートフォン、カードリーダ/ライタ、ディジタルカメラ、オーディオプレーヤなどの電子機器に搭載されるメモリカードスロット装置が知られている。
そして、メモリカードスロット装置のメモリカードスロットへSIMカード等のメモリカードを装着して使用する場合には、メモリカードは、電子機器の制御回路に電気的に接続される必要がある。
特開2013−222690号公報
しかしながら、メモリカードの電極構成によっては、メモリカードをメモリカードスロット装置に挿入操作中あるいは抜去操作中に、メモリカードスロット装置内でメモリカードに電力を供給するための高電位側電源端子と低電位側電源端子(グランド端子)とを電気的に互いに接続してしまう虞があった。
より詳細には、メモリカードの電極を構成するグランド電極パッドの領域が大きく設定されているようなメモリカードにおいては、グランド電極パッドが、メモリカードスロット装置の高電位側電源端子と低電位側電源端子との間にまたがることとなり、グランド電極パッドを介してメモリカードスロット装置の高電位側電源端子と低電位側電源端子(グランド端子)とが電気的に接続されてしまうおそれがあった。
また、装置の小型化の要請に伴い、メモリカードスロット装置において、メモリカードの挿入及び抜去は、人手によりなされることとなっており、かならずしも所定のタイミングで挿入操作あるいは抜去操作がなされるとはかぎらない。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、メモリカードの挿入操作及び抜去操作が人手によりなされるメモリカードスロット装置であっても、高電位側電源端子と低電位側電源端子とが電気的に接続されてしまうのを確実に防止することが可能なメモリカードスロット装置及びメモリカードスロット装置の制御方法を提供することを目的としている。
実施形態のメモリカードスロット装置は、第1検出部と、第2検出部と、制御部とを有し、メモリカードの挿入途中あるいは抜去途中においては、メモリカードのグランド電極パッドがメモリカードスロット内の電源電極端子とグランド電極端子との間に跨って両端子に接触可能な形状となっている。第1検出部は、メモリカードがメモリカードスロット内に挿入されていることを検出する。第2検出部は、メモリカードが前記メモリカードスロット内所定の保持位置よりも奥の所定の位置であって、グランド電極パッドによりメモリカードスロット内の電源電極端子がグランド電極端子に物理的に短絡しない位置である押込位置まで押し込まれたことを検出する。
これにより制御部は、第1検出部によってメモリカードが前記メモリカードスロットに挿入されたことを検出され、第2検出部によって押込位置までメモリカードが押し込まれたことが検出された場合に、メモリカードへの電源供給を開始し、電源供給がなされているメモリカードが再び押込位置まで押し込まれたことが第2検出部によって検出された場合、メモリカードへの電源供給を遮断する。
図1は、メモリカード及びメモリカードスロット装置の概要構成説明図である。 図2は、メモリカードスロット装置の制御系の概要構成図である。 図3は、SIMカードとして構成されたメモリカードのメモリカードスロット装置への挿入/抜去操作時のシーケンスタイミングチャートである。 図4は、第2実施形態のワイヤードロジック回路であるDフリップフロップ回路の説明図である。 図5は、第3実施形態のワイヤードロジック回路であるTフリップフロップ回路の説明図である。
次に図面を参照して実施形態について説明する。
[1]第1実施形態
図1は、メモリカード及びメモリカードスロット装置の概要構成説明図である。
メモリカード10は、本実施形態では、SIMカードとして構成されており、携帯電話、スマートフォン等の情報通信機器に設けられたメモリカードスロット装置20内に挿入され、電気的に接続された状態で、情報通信機器においてサービスを提供可能な状態とされる。
図1において、メモリカード10は、いわゆるマイクロSIMカードとして構成されており、メモリカード10の本体ケース11の一方の面(図1では、紙面裏面側)には、複数の電極パッドが設けられている。
メモリカード10の電極パッドとしては、メモリカードスロット装置20から高電位側電源(駆動用電源)Vcc(例えば、+5V直流)が供給される電源電極パッド12と、メモリカードスロット装置20を介して、外部装置からリセット信号を入力し、あるいは、メモリカード10の内部にリセット制御回路を設けた場合に、リセット制御信号を入力してメモリカード10をリセットするためのリセット電極パッド13と、メモリカードスロット装置20からクロック信号CLK(あるいはタイミング信号)が入力されるクロック電極パッド14と、を備えている。
さらにメモリカード10の電極パッドとしては、メモリカードスロット装置20のグランド(接地)電極端子が接続される略L字形状のグランド電極パッド15と、メモリカード10内部の不揮発性メモリの内容を変更したり消去したりするのに必要な電圧を印加するためのプログラミング電圧電極パッド16と、メモリカード10内のICへの入出力端子として機能する入出力電極パッド17と、データ入出力を行うためのデータ入出力電極パッド18と、アプリケーションに依存して使えるアプリケーションサービス電極パッド19と、を備えている。
なお、メモリカード10をSIMカードとして使用する場合には、また、データ入出力電極パッド18及びアプリケーションサービス電極パッド19は、未使用状態となっている。
一方、メモリカードスロット装置20は、駆動用電源Vcc(例えば、+5V直流)を供給する電源電極端子21と、外部装置からリセット信号を入力し、あるいは、メモリカード10の内部にリセット制御回路を設けた場合に、リセット制御信号を入力してメモリカード10をリセットするためのリセット電極端子22と、クロック信号CLK(あるいはタイミング信号)を出力するクロック電極端子23と、低電位側電源であるグランドGNDに接続され、グランド電位とされるグランド(接地)電極端子24と、メモリカード10内部の不揮発性メモリの内容を変更したり消去したりするのに必要な電圧を供給するためのプログラミング電極端子25と、メモリカード10内のICに対する入出力端子として機能する入出力電極端子26と、を備えている。
上記構成において、上述したようにメモリカード10のグランド電極パッド15は、他の電極パッドと比較して大きく形成されており、メモリカード10の挿入途中あるいは抜去途中においては、メモリカードスロット装置20の電源電極端子21とグランド(接地)電極端子24との間に跨って両端子に接触可能な形状となっている。
また、メモリカードスロット装置20が情報通信機器に設けられている場合においては、メモリカード10内の不揮発性メモリの内容(システム情報等)を変更したり消去したりすることはないので、プログラミング電極端子25については、非接続状態となっている。
さらに、メモリカードスロット装置20は、常閉接点を有し、メモリカードスロット20A内の所定のカード検知位置までメモリカード10が挿入されるまでは閉状態であり、当該カード検知位置より奥にメモリカード10が挿入されている状態では、常に開状態となる第1スイッチSW1を備えている。
ここで、第1スイッチSW1は、図1に示すように、メモリカード10が挿入された状態で、メモリカード10の側部に当接する位置に設けられている。
そして、第1スイッチSW1は、メモリカード10の電極パッド形成面に対向するように設けられている板金製の固定電極T11と、メモリカード10の非挿入時(メモリカード10の非検出時)には固定電極T11に当接して導通状態であるとともに、メモリカード10の挿入時(メモリカード10の検出時)には、メモリカード10の側部に当接して図1中右方向に撓んで固定電極T11と離れるように動作する板金製の可動電極T12と、を備えている。
また、メモリカードスロット装置20は、例えば、図示しないハート状カム方式のオルタネイト機構及び常開接点を有する第2スイッチSW2を備えている。
ここで、第2スイッチSW2は、図1に示すように、メモリカード10が所定の保持位置(通常使用位置)に挿入された状態で、メモリカード10の先端位置よりも奥の位置に設けられている。
そして、第2スイッチSW2は、メモリカード10の先端に対向するように設けられている板金製の固定電極T21と、メモリカード10の非挿入時(メモリカード10の非検出時)には固定電極T21と離間し、非導通状態であるとともに、メモリカード10の挿入時(メモリカード10の押込時)には、メモリカード10の先端部に当接して図1中上方向に撓んで固定電極T21と接触し、導通状態となるように動作する板金製の可動電極T22と、を備えている。
そして、オルタネイト機構により、メモリカードスロット20A内に挿入されているメモリカード10を、さらに第2スイッチSW2が閉状態となる位置まで押し込むことにより、所定の保持位置(通常使用位置)にメモリカード10を保持するようにロックされ、再びメモリカード10を押し込むことによりロックが解除されてメモリカード10が取り出し可能位置まで移動される。
この場合において、メモリカード10が所定の保持位置に保持された状態では、第2スイッチSW2は、再び開状態となっており、メモリカード10がロック状態にある場合には、第2スイッチSW2は、開状態を維持することとなる。
次に実施形態の動作を説明する。
図2は、メモリカードスロット装置の制御系の概要構成図である。
メモリカードスロット装置20の制御系20Xは、大別すると、ワイヤードロジック回路であるJKフリップフロップ回路31と、マイクロコンピュータとして構成され、JKフリップフロップ回路31の非反転出力端子Qが接続されたコントローラ32と、コントローラの制御下で電源(Vcc)の供給/遮断の制御を行う電源制御回路33と、を備えている。
JKフリップフロップ回路31は、J入力端子に第1スイッチSW1が接続されて第1スイッチ検出信号SSW1が入力され、クロック(CLK)入力端子に第2スイッチSW2が接続されて第2スイッチ検出信号SSW2が入力され、K入力端子に常時“H”レベル(=論理値“1”相当。以下、同様。)の信号が入力されている。
ここで、第1スイッチSW1がクローズ(閉、オン)状態である場合には、J入力端子には、“L”レベル(=論理値“0”相当。以下、同様。)の第1スイッチ検出信号SSW1が入力され、第1スイッチSW1がオープン(開、オフ)状態である場合には、J入力端子には、“H”レベルの第1スイッチ検出信号SSW1が入力される。
また、第2スイッチSW2がクローズ(閉、オン)状態である場合には、クロック入力端子には、“H”レベルの第2スイッチ検出信号SSW2が入力され、第2スイッチSW2がオープン(開、オフ)状態である場合には、クロック入力端子には、“L”レベルの第2スイッチ検出信号SSW2が入力される。
図3は、SIMカードとして構成されたメモリカードのメモリカードスロット装置への挿入/抜去操作時のシーケンスタイミングチャートである。
図3において、時刻t1に至るまでは、メモリカード10がメモリカードスロット装置20のメモリカードスロット20Aに未だ挿入されていない状態、あるいは、メモリカード10はメモリカードスロット20A内に挿入されているが、未だ第1スイッチSW1がオープン状態に至っていない状態となっており、メモリカードスロット装置20の制御上はメモリカード未挿入状態として扱われる。
そして、時刻t1においては、メモリカード10がさらにメモリカードスロット装置20のメモリカードスロット20Aの奥に挿入されて、メモリカード10の側部が第1スイッチSW1に当接して、第1スイッチSW1がオープン状態に至ることとなっている。
この結果、“H”レベルの第1スイッチ検出信号SSW1がJKフリップフロップ回路31のJ入力端子に入力される。
しかし、時刻t1の時点においては、第2スイッチ検出信号SSW2は、“L”レベルであるため、JKフリップフロップ回路31の非反転出力端子Qは、“L”レベルのままであり、コントローラ32は、電源(高電位側電源Vcc)の遮断状態(非供給状態)を維持している。
さらに時刻t2に至ると、メモリカード10がさらにメモリカードスロット装置20のメモリカードスロット20Aの奥に挿入され、メモリカード10の先端が第2スイッチSW2に当接して第2スイッチSW2をクローズ状態とする。
この結果、“H”レベルの第2スイッチ検出信号SSW2がJKフリップフロップ回路31のクロック入力端子に入力される。
ところで、第2スイッチSW2がクローズ状態となるメモリカード10の挿入位置は、メモリカード10の通常使用位置よりも奥とされているので、この時点で、メモリカード10の電極パッドにより、メモリカードスロット装置20の高電位側電源端子(Vcc)が低電位側電源端子(GND)と短絡する虞は、構造上あり得ないようになっている。
一方、時刻t2において、JKフリップフロップ回路31のJ入力端子及びK入力端子は、双方とも“H”レベルであり、クロック入力端子も“H”レベルとなっている。
このため、JKフリップフロップ回路31の非反転出力端子Qは、時刻t2から当該JKフリップフロップ回路31の処理遅延時間が経過した時刻t3において、“H”レベルに遷移する。
これにより、コントローラ32は、電源制御回路33を制御し、電源(高電位側電源Vcc)の供給状態に移行させる。
この結果、メモリカード10の高電位側電源端子に動作用の電源が供給され、メモリカード10は、動作状態に移行することとなる。
その後、時刻t4において、ユーザがメモリカード10の押込操作を終了すると、メモリカード10は、メモリカードスロット装置20に設けられた押込操作に連動するハート状カム方式等の図示しないオルタネイト機構(プッシュオン・プッシュオフ機構)が、ロック状態とされる。この結果、メモリカード10は、多少挿入方向とは逆方向に押し戻され、所定の保持位置(通常使用位置)に保持されることとなる。
次にメモリカード10の抜去操作時の動作について説明する。
ユーザがメモリカード10を再び押し込んで、抜去操作を行おうとすることにより、メモリカード10がメモリカードスロット装置20のメモリカードスロット20Aの奥に挿入され、時刻t5において、メモリカード10の先端が第2スイッチSW2に当接して第2スイッチSW2をクローズ状態とする。
これに伴い、メモリカードスロット装置20に設けられた押込操作に連動して、図示しないオルタネイト機構(プッシュオン・プッシュオフ機構)が、ロック解除状態とされる。
時刻t5において、メモリカード10の先端が第2スイッチSW2に当接して第2スイッチSW2をクローズ状態となると、“H”レベルの第2スイッチ検出信号SSW2がJKフリップフロップ回路31のクロック入力端子に入力される。
したがって、時刻t5において、JKフリップフロップ回路31のJ入力端子及びK入力端子は、双方とも“H”レベルであり、クロック入力端子も“H”レベルとなっているので、JKフリップフロップ回路31の非反転出力端子Qは、時刻t5から当該JKフリップフロップ回路31の処理遅延時間が経過した時刻t6において、トグルし、“H”レベルから“L”レベルに遷移する。
これにより、コントローラ32は、電源制御回路33を制御し、電源(高電位側電源Vcc)の供給遮断状態に移行させる。
この結果、メモリカード10の高電位側電源端子に動作用の電源が遮断され、メモリカード10は、非動作状態に移行することとなる。
なお、メモリカード10がユーザの抜去操作により、第2スイッチSW2が押し込まれている時刻t7迄の期間においては、上述したように、メモリカード10の電極パッドにより、メモリカードスロット装置20の高電位側電源端子(Vcc)が低電位側電源端子(GND)と短絡する虞は、構造上あり得ないようになっている。
したがって、時刻t6の時点で既にメモリカード10には、電源が供給されていない電源遮断状態となっているので、時刻t7以降に、メモリカード10がユーザによりメモリカードスロット装置20のメモリカードスロット20Aから抜去されるに際しては、メモリカード10の電極パッドにより、メモリカードスロット装置20の高電位側電源端子(Vcc)が低電位側電源端子(GND)とが物理的に接続されたとしても、短絡電流がながれることはなく、安全かつ確実にメモリカード10の抜去操作が行える。
そして、メモリカード10が抜去され、時刻t8の時点において、第1スイッチ検出信号SSW1は、“L”レベルとなる。
以上の説明のように、本第1実施形態によれば、メモリカードスロット20A内のメモリカードの所定の保持位置よりも奥の所定の押込位置までメモリカード10が押し込まれたことを検出し、この検出結果に基づいて、メモリカード10がメモリカードスロット20Aに挿入されて、押込位置までメモリカード10が押し込まれた場合に、メモリカード10への電源供給を開始し、電源供給がなされているメモリカード10が再び押込位置まで押し込まれたことを検出して、メモリカード10の電源供給を遮断する構成としたので、構造上短絡を考慮する必要の無い期間内においてしか、メモリカード10への電源供給はなされないので、安全かつ確実にメモリカード10の挿入操作及び抜去操作が行える。
[2]第2実施形態
以上の第1実施形態の説明においては、ワイヤードロジック回路としてJKフリップフロップ回路31を用いていたが、本第2実施形態は、JKフリップフロップ回路31に代えてDフリップフロップ回路を用いた場合の実施形態である。
本第2実施形態においては、図2に示したJKフリップフロップ回路31を後述する構成のDフリップフロップ回路に置き換えるだけであるので、Dフリップフロップ回路についてのみ説明する。
図4は、第2実施形態のワイヤードロジック回路であるDフリップフロップ回路の説明図である。
Dフリップフロップ回路31Aは、クリア入力端子に第1スイッチSW1が接続されて第1スイッチ検出信号SSW1が入力され、クロック(CLK)入力端子に第2スイッチSW2が接続されて第2スイッチ検出信号SSW2が入力され、反転出力端子/QがD入力端子に接続されている。
本第2実施形態のDフリップフロップ回路31Aは、第1実施形態のJKフリップフロップ回路31と同様の動作を行うことができる。
したがって、本第2実施形態によっても、構造上短絡を考慮する必要の無い期間内においてしか、メモリカード10への電源供給はなされないので、安全かつ確実にメモリカード10の挿入操作及び抜去操作が行える。
[3]第3実施形態
以上の第2実施形態の説明においては、ワイヤードロジック回路としてDフリップフロップ回路31Aを用いていたが、本第3実施形態は、第1実施形態のJKフリップフロップ回路31に代えてTフリップフロップ回路31Bを用いた場合の実施形態である。
本第3実施形態においては、第2実施形態と同様に、図2に示したJKフリップフロップ回路31を後述する構成のTフリップフロップ回路31Bに置き換えるだけであるので、Tフリップフロップ回路31Bについてのみ説明する。
図5は、第3実施形態のワイヤードロジック回路であるTフリップフロップ回路の説明図である。
Tフリップフロップ回路31Bは、クリア入力端子に第1スイッチSW1が接続されて第1スイッチ検出信号SSW1が入力され、T入力端子に第2スイッチSW2が接続されて第2スイッチ検出信号SSW2が入力されている。
本第3実施形態のTフリップフロップ回路31Bは、実質的に第2実施形態のDフリップフロップ回路31Aとに同一の動作を行うことができる。
したがって、本第3実施形態によっても、構造上短絡を考慮する必要の無い期間内においてしか、メモリカード10への電源供給はなされないので、安全かつ確実にメモリカード10の挿入操作及び抜去操作が行える。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10 メモリカード
11 本体ケース
15 グランド電極パッド
20 メモリカードスロット装置
20A カードスロット
20X 制御系
21 電源電極端子
24 グランド電極端子
31 JKフリップフロップ回路
31A Dフリップフロップ回路
31B Tフリップフロップ回路
32 コントローラ
33 電源制御回路
GND 低電位側電源(グランド)
SSW1 第1スイッチ検出信号
SSW2 第2スイッチ検出信号
SW1 第1スイッチ
SW2 第2スイッチ
T11 固定電極(第1スイッチSW1)
T12 可動電極(第1スイッチSW1)
T21 固定電極(第2スイッチSW2)
T22 可動電極(第2スイッチSW2)
Vcc 高電位側電源

Claims (6)

  1. メモリカードの挿入途中あるいは抜去途中においては、前記メモリカードのグランド電極パッドがメモリカードスロット内の電源電極端子とグランド電極端子との間に跨って両端子に接触可能な形状となっているメモリカードスロット装置であって、
    前記メモリカードが前記メモリカードスロット内に挿入されていることを検出する第1検出部と、
    前記メモリカードが前記メモリカードスロット内所定の保持位置よりも奥の所定の位置であって、前記グランド電極パッドにより前記メモリカードスロット内の前記電源電極端子が前記グランド電極端子に物理的に短絡しない位置である押込位置まで押し込まれたことを検出する第2検出部と、
    前記第1検出部によって前記メモリカードが前記メモリカードスロットに挿入されたことが検出され前記第2検出部によって前記押込位置まで前記メモリカードが押し込まれたことが検出された場合に、前記メモリカードへの電源供給を開始し、前記電源供給がなされている前記メモリカードが再び前記押込位置までが押し込まれたことが前記第2検出部によって検出された場合、前記メモリカードへの電源供給を遮断する制御部と、
    を備えたメモリカードスロット装置。
  2. 前記第1検出部は、前記メモリカードが前記メモリカードスロット内の所定挿入位置に挿入されている場合に“H”レベルの第1検出信号を出力し、
    前記第2検出部は、前記メモリカードが前記押込位置まで押し込まれている場合に“H”レベルの第2検出信号を出力し、
    前記制御部は、前記第1検出信号及び前記第2検出信号が入力され、電源供給制御信号を出力するワイヤードロジック回路を有している、
    請求項記載のメモリカードスロット装置。
  3. 前記ワイヤードロジック回路は、J入力端子に前記第1検出信号が入力され、クロック入力端子に前記第2検出信号が入力され、K入力端子に“H”レベル信号が入力されるJKフリップフロップ回路として構成され、
    前記制御部は、前記JKフリップフロップ回路の非反転出力端子から“H”レベルの出力信号が出力されている場合に前記メモリカードへの電源供給を行い、前記非反転出力端子から“L”レベルの出力信号が出力されている場合に前記メモリカードへの電源供給を遮断する、
    請求項記載のメモリカードスロット装置。
  4. 前記ワイヤードロジック回路は、T入力端子に前記第2検出信号が入力され、クリア入力端子に前記第2検出信号が入力されるTフリップフロップ回路として構成され、
    前記制御部は、前記Tフリップフロップ回路の非反転出力端子から“H”レベルの出力信号が出力されている場合に前記メモリカードへの電源供給を行い、前記非反転出力端子から“L”レベルの出力信号が出力されている場合に前記メモリカードへの電源供給を遮断する、
    請求項記載のメモリカードスロット装置。
  5. 前記ワイヤードロジック回路は、クリア入力端子に前記第1検出信号が入力され、クロック入力端子に前記第2検出信号が入力され、反転出力端子がD入力端子に接続されたDフリップフロップ回路として構成され、
    前記制御部は、前記Dフリップフロップ回路の非反転出力端子から“H”レベルの出力信号が出力されている場合に前記メモリカードへの電源供給を行い、前記非反転出力端子から“L”レベルの出力信号が出力されている場合に前記メモリカードへの電源供給を遮断する、
    請求項記載のメモリカードスロット装置。
  6. メモリカードが挿入途中あるいは抜去途中においては、前記メモリカードのグランド電極パッドがスロット内の電源電極端子とグランド電極端子との間に跨って両端子に接触可能な形状を有する前記メモリカードスロットと、
    前記メモリカードが前記メモリカードスロット内に挿入されていることを検出する第1検出部と、
    前記メモリカードが前記メモリカードスロット内の所定の保持位置よりも奥の所定の位置であって、前記グランド電極パッドにより前記メモリカードスロット内の前記電源電極端子が前記グランド電極端子に物理的に短絡しない位置である押込位置まで押し込まれたことを検出する第2検出部と、を具備するメモリカードスロット装置の制御方法であって、
    前記第1検出部によって、前記メモリカードが前記メモリカードスロットに挿入されたことが検出され前記第2検出部によって前記押込位置まで前記メモリカードが押し込まれたこと検出された場合に、前記メモリカードへの電源供給を開始する過程と、
    前記電源供給がなされている前記メモリカードが再び前記押込位置まで押し込まれたことが前記第2検出部によって検出された場合、前記メモリカードへの電源供給を遮断する過程と、
    を備えたメモリカードスロット装置の制御方法。
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