ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置および携帯通信端末
【課題】セキュリティを維持しつつ比較的大容量の記憶領域を有し、かつ、機種変更等の際に加入者関連情報の容易な移植を行う。
【解決手段】ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置は、携帯電話システムの加入者認証機能を含むＳＩＭ機能を実現するための情報を格納した不揮発性半導体メモリ（ＥＥＰＲＯＭ３０３）と、少なくとも加入者関連情報を記憶するためのハードディスク装置３１２と、制御手段（ＣＰＵ３０５）とを同一筐体内に収納し、携帯通信端末に対して着脱可能な接続手段とを備える。制御手段は携帯通信端末からの指示に応じて不揮発性半導体メモリへのアクセスおよびハードディスク装置へのアクセスを切り替えて行う。また、制御手段は、加入者認証機能によりＰＩＮ検証が正常終了した時のみ、利用者による不揮発性半導体メモリおよび前記ハードディスク装置へのアクセスを許可する。
【解決手段】ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置は、携帯電話システムの加入者認証機能を含むＳＩＭ機能を実現するための情報を格納した不揮発性半導体メモリ（ＥＥＰＲＯＭ３０３）と、少なくとも加入者関連情報を記憶するためのハードディスク装置３１２と、制御手段（ＣＰＵ３０５）とを同一筐体内に収納し、携帯通信端末に対して着脱可能な接続手段とを備える。制御手段は携帯通信端末からの指示に応じて不揮発性半導体メモリへのアクセスおよびハードディスク装置へのアクセスを切り替えて行う。また、制御手段は、加入者認証機能によりＰＩＮ検証が正常終了した時のみ、利用者による不揮発性半導体メモリおよび前記ハードディスク装置へのアクセスを許可する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置およびこれを着脱可能に装着する携帯通信端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＧＳＭ(Global System for Mobile communication)やＦＯＭＡなどの携帯電話システムでは、ＣＰＵ内蔵の１チップＩＣカードであるスマートカードを用いた加入者認証用のＳＩＭ（Subscriber Identity Module）を利用している。このような携帯通信端末では、ＳＩＭに加入者関連の情報が記憶されているので、機種を変更してもＳＩＭを差し替えることにより、直ちに、通信事業者と契約した内容に従ったサービスの提供を受けることができる。
【０００３】
一方、ＳＩＭに記憶できる容量はそれほど大きくなく、例えば携帯メールやそれに添付されている画像データ、ダウンロードした楽曲データ、動画、ナビゲーションデータなど膨大な加入者関連情報は記憶できない為、これらの情報は本体の電気的消去可能な再書き込み可能なＲＯＭであるＥＥＰＲＯＭなどに記憶されている。
【０００４】
近年になって、更に加入者関連情報の増大が予想されているなか、内蔵型のＨＤＤ（Hard Disc Drive）を搭載する端末も出てきている。しかし、この内蔵型ＨＤＤはＳＩＭのような可搬性のものではないために、携帯通信端末の機種変更を行う時に内蔵型ＨＤＤに記憶されている加入者関連情報を何らかの形で読み出して、新たな端末の該当部へ移植することが必要であり、利用者に利便性があるとは言えない状態である。しかも、そのためにはデータが一旦、移動先の端末とは別な装置、例えばリーダ／ライタを通過する為に、それらの装置上に加入者関連情報が残る可能性も否定できない。これにより個人情報の漏洩などのリスクが高まる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＳＩＭ本来の基本思想として、加入者関連情報の可搬性がある。しかし、近年の携帯通信端末では電話帳以外にも、それに関連付けられたネットワーク情報、様々なダウンロードされたデータ、或いは辞書などの利用時の利用者の文字入力学習データ等のデータが膨大である。これらのデータも一種の加入者関連情報でありながら、ＳＩＭ内の限られた記憶領域内には格納できず、端末本体にある記憶媒体に記憶されているのが実情である。このことが前述した機種変更の際の加入者関連情報の簡単な移植を妨げている。
【０００６】
また、機種変更の際に、単純に内蔵されているＨＤＤを可搬型にするだけでもある程度移植は可能である。しかし、そのままでは通常知られている手段で内容を読み出すことも可能であり、セキュリティの面では安全とはいえず、個人情報の保護がなされない。また、リムーバブルＨＤＤはＳＩＭとは別体になっており、ＳＩＭとは別々にリムーバブルＨＤＤを差し替える必要があり、この点でも利用者にとっては余計な手間がかかることになる。したがって、利用者にとっては十分な利便性が提供されるとはいえない。
【０００７】
本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、セキュリティを維持しつつ比較的大容量の記憶領域を有し、かつ、機種変更等の際に加入者関連情報の容易な移植を行うことができるＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置およびこれを用いる携帯通信端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によるＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置は、携帯電話システムの加入者認証機能を含むＳＩＭ機能を実現するための情報を格納した不揮発性半導体メモリと、少なくとも加入者関連情報を記憶するためのハードディスク装置と、制御手段とを同一筐体内に収納し、携帯通信端末に対して着脱可能な接続手段とを備える。前記制御手段は前記携帯通信端末からの指示に応じて前記不揮発性半導体メモリへのアクセスおよび前記ハードディスク装置へのアクセスを切り替えて行う。
【０００９】
前記不揮発性半導体メモリおよび前記ハードディスク装置は同一筐体内に収納されているので１回の操作で両者の着脱を同時に行えるとともに、ハードディスク装置は不揮発性半導体メモリより十分に大きな記憶容量を提供できるので比較的大容量の加入者関連情報を記憶することができる。
【００１０】
前記制御手段は、前記加入者認証機能によりＰＩＮ検証が正常終了した時のみ、利用者による前記不揮発性半導体メモリおよび前記ハードディスク装置へのアクセスを許可することができる。すなわち、ＳＩＭ機能を利用することにより、ＰＩＮなどの検証が正常に行われていなければ、ハードディスク装置内の情報にアクセスができないようにすることができる。
【００１１】
前記制御手段は、前記不揮発性半導体メモリに記憶されている、加入者に与えられるユニークな情報に基づいて、前記ハードディスク装置の少なくとも一部の領域について暗号化を行うことができる。これは、ＰＩＮなどの検証が正常に行われた後のデータの保護に有用である。
【００１２】
本発明はまた、上記のようなＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置を着脱可能に装着する携帯通信端末を提供する。
【００１３】
この携帯通信端末では、前記ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置を着脱可能に装着するとともに電池を着脱可能に装着する筐体を有し、この筐体は、前記電池を外した状態でしか前記ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置の前記筐体への着脱を行えない構造を有することが好ましい。これによりＳＩＭ ＨＤＤにはいわゆる活線挿抜による電気的な損傷が生じないので、記憶されている内容がそのようなことから保護される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置によれば、加入者関連情報等を記憶する記憶領域としてハードディスク装置を利用できるので、半導体メモリと比較して格段に大きな記憶容量を安価に得ることができるとともに、ＳＩＭ機能を利用することによりセキュリティの維持を図ることができる。また、同一筐体内に不揮発性半導体メモリおよびハードディスク装置を収納するので、１回の操作で両者の着脱を同時に行える。これにより、可搬型ハードディスク装置を装着する携帯通信端末の機種変更等の際にも、単一の筐体を端末から端末へ移動させるだけで極めて容易に加入者関連情報の移植を行うことが可能となる。すなわち、例えば、旧端末内に記憶されていた携帯メール、Ｗｅｂ情報、ダウンロードしたメロディ、或いはマンマシンインタフェースの設定、文字入力学習情報など旧端末購入後に使用者が設定、或いは取得した情報を全て簡単に新端末へ移動可能であり、移動する為の特別な装置や知識なしで新しい機種ですぐに使用できる。
【００１５】
ＳＩＭ機能を利用することにより、ＰＩＮなどの検証が正常に行われていなければ、ハードディスク装置内の情報にアクセスができないようにすることができる。これにより、ＰＩＮ検証前の、必要な情報の保護が図れる。
【００１６】
ＰＩＮ検証後も、不揮発性半導体メモリに記憶されている、加入者に与えられるユニークな情報に基づいて、ハードディスク装置の少なくとも一部の領域について暗号化を行うことにより、記憶情報の保護が図れる。
【００１７】
また、例えばハードディスク装置自体が故障してもＳＩＭ機能が生きていれば、加入者認証も含めて端末を通常使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
本発明では、ＧＳＭ(Global System for Mobile communication)或いはＦＯＭＡで使用されているような加入者認証モジュール（ＳＩＭ）の機能を、今後普及するであろう携帯通信端末用の小型のリムーバブルハードディスクドライブの制御部に組み込んだモジュール（以下、ＳＩＭ ＨＤＤと呼ぶ）を提案する。本実施の形態では、ＳＩＭの機能である加入者関連情報ストレージ機能、ネットワーク認証（Network Authentication）、ＰＩＮ検証などをＳＩＭ ＨＤＤにおこなわせる。ＳＩＭの加入者認証機能は典型的にはネットワーク認証機能を含むが、ＰＩＮ検証機能も含みうる。このような機能をＳＩＭ ＨＤＤに付与することにより、例えば加入者による携帯通信端末の機種変更時などに生じる情報移動を簡便、安全にすることを企図する。
【００２０】
以下にそれぞれ図を使用して本実施の形態の詳細を説明する。
【００２１】
図１に、本実施の形態に係るＳＩＭ ＨＤＤを適用する携帯電話器を用いるデジタルセルラーシステムを示している。
【００２２】
例えば携帯電話器Ａ（１０３）から携帯電話器Ｂ（１０４）へ発呼する場合、最初に携帯電話基地局Ａ（１０１）に位置登録（Location Update）を行う。この時、携帯電話器Ａ（１０３）には携帯電話基地局Ａ（１０１）からその基地局の情報であるＬＡＩ Ａ（ＬＡＩ：Location Area Information）が送られてくる。また、ネットワーク認証として携帯電話基地局Ａ（１０１）に対して加入者の認証を行うために、ＳＩＭ Ａ中に記憶されているＩＭＳＩ Ａ（ＩＭＳＩ：International Mobile Subscriber Information）を送る。利用者は相手の電話番号を携帯電話器Ａ（１０３）に入力してダイアル発呼を行う。この発呼は携帯電話器Ａ（１０３）が有する内部のソフトウェアで自動的に行うことも可能である。携帯電話器Ａ（１０３）は無線インタフェースＡ（１０５）を通じて携帯電話基地局Ａ（１０１）に接続を行う。携帯電話基地局Ａ（１０１）はデジタルインタフェース１０６（通常はＩＤＳＮ：Integrated Services Digital Networkなど）で携帯電話基地局Ｂ（１０２）に接続されており、携帯電話器Ｂ（１０４）は無線インタフェースＢ（１０７）にてこの携帯電話基地局Ｂ（１０２）に位置登録されているので、最終的に携帯電話器Ａ（１０３）は携帯電話器Ｂ（１０４）と回線が接続され通話可能となる。
【００２３】
同様に最初に携帯電話器Ｂ（１０４）は携帯電話基地局Ｂ（１０２）に位置登録を行う。この時、携帯電話器Ｂ（１０４）には携帯電話基地局Ｂ（１０２）からその基地局の情報であるＬＡＩ Ｂが送られてくる。また、携帯電話基地局Ｂ（１０２）に対して加入者の認証を行うために、ＳＩＭ Ｂ中に記憶されているＩＭＳＩ Ｂを送る。
【００２４】
一方、有線電話器と携帯電話器Ａ（１０３）又は携帯電話器Ｂ（１０４）との接続は、ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Network）局１０８に有線電話器が接続されることによりなされる。ＰＳＴＮ局１０８は、携帯電話基地局Ａ（１０１）及び携帯電話基地局Ｂ（１０２）を接続するデジタルインタフェース（１０６）に接続されている。
【００２５】
また、インターネットのサービスプロバイダ１０９はデジタルインタフェース１１０を介して携帯電話基地局Ａ（１０１）に接続されており、携帯電話器Ａ（１０３）から携帯電話基地局Ａ（１０１）を経由してサービスを契約内容にしたがって享受できる。このサービスは例えばＳＭＳ−ＰＰ（Short Message Service Point-To-Point）、同報通信のＳＭＳ−ＣＢ（Short Message Service Cell Broadcast）或いはＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）等を用いてあるデータを利用者に送り、それに対して応答して利用者のメッセージや選択結果等を送り返すという形で行われる。
【００２６】
インターネット上のＷｅｂページも、携帯通信端末Ａ（１０３）或いは携帯通信端末Ｂ（１０４）で表示可能な様に専用のゲートウェイを経由して閲覧が可能である。
【００２７】
なお、ＳＩＭを装着している各携帯通信端末は、電源ＯＮ時には暗証番号（Personal Identity Number：以下ＰＩＮ）をＭＭＩ（マンマシンインタフェース）経由でＳＩＭに入力することにより正当な使用者であることが検証される。例えばＰＩＮ検証を３回連続して失敗すると、ＳＩＭ自体がそれ以降のアクセスを阻止（Ｂｌｏｃｋ）して携帯通信端末が使用できなくなる。このＰＩＮブロックを解除する為にアンブロックＰＩＮ（UnblockPIN）が予め設定されており、この正しいアンブロックＰＩＮと新たなＰＩＮ（前と同じＰＩＮでも可）を入力することでＰＩＮブロックの解除がなされる。但し、このアンブロックＰＩＮ検証も１０回連続して失敗すると、そのＳＩＭは使用できなくなる。（その詳細ステップは後述するＰＩＮ検証のカウント動作と同様であり、図示省略してある。）このようにＳＩＭは、携帯通信端末本体だけではなくネットワークに対して様々なセキュリティ或いはサービスを提供する為のキーデバイスになっている。
【００２８】
次に図２に、携帯電話器の構成例を表したブロック図を示す。まず受信側から説明する。アンテナ２０１で受信された信号はセレクタ２０２を通り、受信ＲＦ部２０３（ＲＦ： Radio Frequency）へ導かれる。ここで周波数変換に必要なレベルまで増幅され、さらに周波数変換の為にミキサー２０４へ入力される。変換すべき中間周波数になるよう局発部２１１から必要な信号がミキサー２０４へ入力される。このようにして中間周波数に変換された信号は受信ＩＦ部２０５に入力され、ここでＡ／Ｄ変換され、一定のビットレートのサンプル信号となる。このデジタルデータは次の受信復調部２０６へ入力され、誤り訂正処理等施され音声データ及び通信データに分けられる。
【００２９】
音声データは音声復号部２０７に入力され伸長などの処理をしてビットレート変換されＤ／Ａを経由しアナログ信号へ変換される。アナログ音声信号はスピーカ２０９を駆動する為に必要な電力を得るために、スピーカアンプ２０８を経由してスピーカ２０９より空気中へ放音される。一方、通信データは、受信復調部２０６から通信データ復号部２１０へ入力される。
【００３０】
送信側の音声は、マイク２１８により使用者の声が集音され、マイクアンプ２１７にて必要なレベルまで増幅される。増幅された音声信号は音声符号化部２１６において、Ａ／Ｄ変換によりデジタル信号に変換され、圧縮等の処理を経てビットレートの変換がなされる。これらの音声データは送信変調部２１５に入力される。一方、送信される通信データは圧縮され、或いは、誤り訂正用の冗長データなどが付加され送信変調部２１５へ送られる。この送信変調部２１５にて音声データ及び通信データが変調符号化された後、Ｄ／Ａ変換され送信ＩＦ部２１４へ送られる。ここで中間周波数へ変換され必要なレベルまで増幅される。送信ＩＦ部２１４の出力信号は送信周波数へ変換するためにミキサー２１３へ入力される。このミキサー２１３の他方の入力へは所望の送信周波数を得るための信号が局発部２１１から入力される。ミキサー２１３の出力は送信周波数に変換された変調信号であり、これが送信ＲＦ部２１２に入力される。この送信ＲＦ部２１２にて電力増幅された信号はセレクタ２０２を経由してアンテナ２０１から発信される。
【００３１】
携帯電話器を使用者が制御するためのマンマシンインタフェースとしてのディスプレイ２２０ａおよびキーボード２２０ｂは、Ｉ／Ｏ２２０を経由して中央処理装置（ＣＰＵ）２２４が処理する。データＩ／Ｆ２２０ｃは外部メモリなどのＩ／Ｆに使用する。ＲＴＣ２２６（ＲＴＣ： Real Time Clock）は現在時刻情報をＣＰＵ２２４に出力する。不揮発性メモリ（ＲＯＭ）２２１は、ＣＰＵ２２４が処理すべきプログラムおよび必要なデータを記憶している。随時アクセスメモリ（ＲＡＭ）２２２は、ＣＰＵ２２４があるデータの処理を行う場合、一時的に処理の中間で発生するデータを記憶するためのものである。電気的書き込み消去可能なメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）２２３は、使用者がキーボード２２０ｂを介して入力し、携帯電話器の個人的な設定を行った時などそれらの設定条件などを記憶しておく不揮発性のメモリである。しかし、ＥＥＰＲＯＭの記憶容量は限られているのでこの記憶をＨＤＤに行わせることも可能である。これにより、使用者は携帯電話器の電源Ｏｎ／Ｏｆｆに伴って毎回条件設定をする必要が無くなる。
【００３２】
この従来内蔵されているＨＤＤをＳＩＭ ＨＤＤ４０１とする場合には、着脱可能な可搬型とするためＳＩＭ ＨＤＤ Ｉ／Ｆ部２２７を設け、これを経由して使用される。また、本来のＳＩＭの機能であるＰＩＮ検証、サービス関連情報、通信制御情報などもこのＳＩＭ ＨＤＤ Ｉ／Ｆ部２２７を経由して行われることになる。
【００３３】
図３に、本実施の形態におけるＳＩＭ ＨＤＤ４０１の内部構造例を示す。ＳＩＭ ＨＤＤ４０１は、Ｉ／Ｏインタフェース３０８を通じて携帯通信端末本体からの制御を受け、或いはデータ交換を行う。これは、Ｉ／Ｏインタフェース３０８に接続されたＩ／Ｆレジスタ３０１を介して行われる。不揮発性メモリであるＲＯＭ３０４は、ＣＰＵ３０５（制御手段）が処理すべきプログラムおよび必要なデータを記憶している。随時アクセスメモリ（ＲＡＭ）３０２は、ＣＰＵ３０５がデータの処理を行う場合、一時的に処理の中間で発生するデータを記憶するためのものである。電気的書き込み消去可能なメモリＥＥＰＲＯＭ３０３は、ＳＩＭ機能を実現するための情報、具体的には、従来のＳＩＭに設定されているファイルや情報（スクランブルをかける時に加入者に与えられるユニークな情報、例えば加入者番号ＩＭＳＩ或いはネットワーク認証時に使用するＩＭＳＩと対になる暗号キー、ＰＩＮおよびアンブロックＰＩＮ）を格納している半導体メモリである。但し、大容量のメモリが必要な電話帳或いはメッセージ等に関してはＨＤＤに保存することも可能である。ＣＰＵ３０５は更にＨＤ制御部３０６を通じてハードディスク（ＨＤＤ）３１２にデータを書き込む或いは読み出す。これらの各部はＣＰＵバス３０７により結合されている。
【００３４】
ＨＤＤ３１２の記憶領域の全て或いは一部に対して予め設定した方法でスクランブルをかけて暗号化操作をすることにより、もしディスク部分だけを取り出して他のドライブで読み出そうとする悪意ある試みが行われても、それに対する保護が可能になる。例えばハードディスクはセクタ毎に区切ってデータが書き込まれるが、セクタのリンク情報（書き込み領域番号）も一緒に記憶されるので、スクランブルとしては、このリンク情報を、ＳＩＭ内部にある加入者に唯一与えられるセキュリティ情報（例えば加入者番号そのものであるＩＭＳＩ或いはそれに関連付けられた外部から知りえないネットワーク認証や基地局との通信の暗号化をする為のデータ生成に使用される暗号キーＫｉ）を基に演算して変更することにより、暗号化、復号化を行うことが可能である。勿論、各セクタに書き込まれるデータそのものを同様な手段を用いて暗号化或いは復号化することも可能である。他に本体から電源であるＶｃｃ３０９、電源Ｏｎ／Ｏｆｆ時のＳＩＭ ＨＤＤ４０１のリセット制御を行うＲＳＴ３１０、接地であるＧＮＤ３１１などがＳＩＭ ＨＤＤ４０１に接続される。なお、要素３０１〜３０６は１チップのマイクロコンピュータで構成可能であり、この１チップのマイクロコンピュータによりＳＩＭ機能が高いセキュリティで実現される。
【００３５】
図４に、図３内に示したＩ／Ｆレジスタ３０１の概略の構成例を示す。Ｉ／Ｆレジスタ３０１は、この例では、シリアル／パラレルデータ変換器４５と、データライトレジスタ４１、データリードレジスタ４２、コントロールレジスタ（制御レジスタ）４３、ステータスレジスタ（状態レジスタ）４４、ゲート５１〜５４等で構成されている。なお、データの「リード」および「ライト」は端末側から見た動作名称である。シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）データ変換器４５は、端末本体との通信プロトコルに従ってシリアルとパラレルのデータ変換を行う。データライトレジスタ４１は端末側ＣＰＵ２２４がＳＩＭ ＨＤＤに書き込むデータを一旦設定するレジスタである。このレジスタに設定されたデータはＣＰＵ３０５によりゲート５１を介して、指示された記憶領域に格納される。データリードレジスタ４２は端末側ＣＰＵ２２４がＳＩＭ ＨＤＤから読み出すデータをＣＰＵ３０５がゲート５２を介して設定するレジスタである。このレジスタにデータが設定されたら、端末側ＣＰＵ２２４がＳ／Ｐデータ変換器４５を介して読み出す。コントロールレジスタ４３は、端末側ＣＰＵ２２４がＳＩＭ ＨＤＤを制御するための制御情報（ＨＤＤ機能或いはＳＩＭ機能をどのように制御するか）を設定するためのレジスタである。ＣＰＵ３０５はこのレジスタに設定された情報をゲート５３を介して読み出し、その情報に基づいてＳＩＭ ＨＤＤの制御を行う。ステータスレジスタ４４は、ＣＰＵ３０５がゲート５４を介してＳＩＭ ＨＤＤの現在の状態情報（ＳＩＭ ＨＤＤの処理結果或いはＩ／Ｆの状態等）を設定するレジスタであり、端末側ＣＰＵ２２４がこのレジスタの内容を読み出して、現在のＳＩＭ ＨＤＤの状態を認識する。
【００３６】
図５は、ＳＩＭ ＨＤＤ４０１の構造例を拡大して示す外観図である。ＳＩＭ ＨＤＤ４０１は筐体４０２内に収納されており、従来のＳＩＭと同様に簡単に持ち運びができるようになっており、且つ静電気等による電気的な損傷、或いは落下等の機械的損傷に対して十分な耐性を与えられている。また、ＳＩＭ ＨＤＤ４０１を携帯通信端末本体に装着する際に、接続の向きが逆方向にならない為の予防として逆挿し防止キー４０３が機械的構造で設けられている。ＳＩＭ ＨＤＤ４０１は、携帯通信端末本体とは接続ピン４０４にて接続されことになる。この接続ピン４０４は例えばスプリングなどの弾性部材により弾性を付与された状態で本体側の接点に接触するようになされ、考えうる振動に対しても十分な接触状態が維持されるようになっている。
【００３７】
図６は、図５に示したＳＩＭ ＨＤＤ４０１を端末本体５０２に装着する際の様子を示す図である。この図は、携帯通信端末本体５０２を電池（バッテリ）が装着される面から見た図である。ＳＩＭ ＨＤＤ４０１は電池装着部５０３内にあるＳＩＭ ＨＤＤ装着部５０４に挿入され実装することになる。ＳＩＭ ＨＤＤ装着部５０４は、電池装着部５０３の凹部の更に内側の凹部に設けられている。したがって、ＳＩＭ ＨＤＤ４０１は、電池（図示せず）を取り外した状態でしか着脱ができない。その為、電源がＯＮ状態でのいわゆる活線挿抜は発生しないので、ＳＩＭ ＨＤＤ４０１内の電子部品に電気的な損傷を与えることなく安全に着脱が可能となる。
【００３８】
図７は、ＳＩＭ ＨＤＤに対してＳＩＭ機能或いはＨＤＤのアクセス機能を利用する時に起動されるＳＩＭ ＨＤＤ内部の処理例を示している。どのようにＳＩＭ ＨＤＤを設定するか、例えば全てのＨＤＤの記憶にスクランブルをかけるか或いはパーティションに区切って指定のパーティションだけにスクランブルをかけるかなどのモード設定情報は端末側ＣＰＵがコントロールレジスタ４３（図４）に設定しておくものとする。種々のモードはコントロールレジスタ４３の所定のビットの値によって設定することができる。
【００３９】
最初に、データをアクセスする時にＰＩＮが既にブロック状態にあるか否かの判断、すなわちＰＩＮブロック判断を行う（Ｓ１１）。これにより、セキュリティの状態を確認して正常な状態にあるかどうかをチェックする。これはステータスレジスタ４４（図４）の所定のビット値に基づいて行うことができる。もしすでにＳＩＭ ＨＤＤがブロックされていると判定されたならば（Ｓ１１，Ｙｅｓ）、Ｉ／Ｏインタフェース３０８を経由して入ってきたデータがブロック状態を解除する為のものかの判断、すなわちアンブロックＰＩＮ判断を行う（Ｓ１２）。ブロック状態を解除する為のデータでないと判定されたならば（Ｓ１２，Ｎｏ）、ＳＩＭ ＨＤＤの内部状態を携帯通信端末本体に知らしめる為にＳＩＭブロック状態をステータスレジスタ４４に設定して（Ｓ１９）、処理を終了する。
【００４０】
先のステップＳ１１でＳＩＭ ＨＤＤがブロック状態にないと判定された場合には（Ｓ１１，Ｎｏ）、或いは、入ってきたデータがブロック状態を解除する為のものであった場合には（Ｓ１２，Ｙｅｓ）、ＰＩＮが既に検証されているかどうかのＰＩＮ検証済み判断を行う（Ｓ１３）。もしまだ検証が済んでいないと判定されたならば（Ｓ１３，Ｎｏ）、ＰＩＮを入力する為の表示を行わせるＰＩＮ入力処理を行う（Ｓ１４）。ついで、入力されたＰＩＮデータが正しいＰＩＮであるかのＰＩＮ検証ＯＫ判断を行う（Ｓ１５）。もし正しいＰＩＮが入力されなかったと判定された場合（Ｓ１５，Ｎｏ）、ＰＩＮのエラー情報を更新する為のエラーカウンタ更新（Error Counter Update）処理を行う（Ｓ１６）。この例では、初期値”３”のカウント値をデクリメントする。その後、エラーカウンタがＳＩＭをブロックするべき所定値（この例では”０”）を示しているか否かに関するカウント値判断を行う（Ｓ１７）。ここでカウント値が所定値となったと判定された場合には（Ｓ１７，Ｙｅｓ）、ＳＩＭ ＨＤＤの内部状態を携帯通信端末本体に対して報知する為に、ステータスレジスタ４４にＳＩＭブロック状態を設定して（Ｓ１９）、処理を終了する。
【００４１】
カウント値判断（Ｓ１７）でカウント値が所定値に達していないと判定された場合には、単にＰＩＮエラーを利用者に報知して（Ｓ１８）、処理を終了する。この報知はディスプレイ２２０ａへのメッセージ表示（例えば「ＰＩＮが間違っています。再入力してください。」等）で行うことができる。
【００４２】
前記ステップＳ１３のＰＩＮ検証済み判断で検証済と判断された場合（Ｓ１３，Ｙｅｓ）、ステップＳ２１へ進む。前記ステップＳ１５のＰＩＮ検証ＯＫ判断で入力ＰＩＮが正しいと判定された場合（Ｓ１５，Ｙｅｓ）、エラーカウンタの値を初期値にリセットし（Ｓ２０）、ステップＳ２１へ進む。
【００４３】
ステップＳ２１では、コントロールレジスタ４３の設定内容に応じて、そのアクセスの対象が何であるかをＳＩＭアクセス判断で行う。もし入力されたデータがＳＩＭ（ここではＥＥＰＲＯＭ３０３）を対象としたものであると判定されたならば（Ｓ２１，Ｙｅｓ）、ＳＩＭに対してアクセス処理を行い（Ｓ２５）、処理を終了する。
【００４４】
一方、前記ステップＳ２１のＳＩＭアクセス判断でＳＩＭを対象としたものではないと判定されたならば（Ｓ２１，Ｎｏ）、ＨＤＤを対象としたものとしてそれをどのように処理するか否かに関する判断、すなわちＨＤＤノーマル判断を行う（Ｓ２２）。この判断は端末側ＣＰＵにより設定されたコントロールレジスタ４３の所定のビット値に基づいて行う。もし通常のＨＤＤへのアクセスであるならば（Ｓ２２，Ｙｅｓ）、ＨＤＤノーマルアクセスを行って（Ｓ２３）、処理を終了する。前記ステップＳ２２のＨＤＤノーマル判断でセキュリティをかけると判定されたならば（Ｓ２２，Ｎｏ）、前述したようなスクランブルを利用したＨＤＤスクランブルアクセスを行い（Ｓ２４）、処理を終了する。
【００４５】
なお、ＨＤＤ部３１２にアクセスしない場合には、同部への電力供給を一時的に停止するスリープ状態にすることで、ＳＩＭ ＨＤＤの消費電力は従来のＳＩＭ程度に抑えられる。また、例えばＨＤＤ自体が故障してもＳＩＭ機能が生きていれば、ＰＩＮ認証も含めて端末を通常使用することができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態ではＳＩＭ ＨＤＤにおいてＳＩＭ機能とＨＤＤ機能を単純に組み合わせることができる。さらに、ＨＤＤに記憶されるデータそのものの保護も可能にする。通信事業者はＳＩＭカードの代わりに本発明のリムーバブルＳＩＭ ＨＤＤを加入者に提供することになる。現在小型のＨＤＤの価格は未だ高めであるが、このような利用が普及することで、従来のＳＩＭ並みに提供可能となると予想される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態に係るＳＩＭ ＨＤＤを適用する携帯電話器を用いるデジタルセルラーシステムを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る携帯電話器の構成例を表したブロック図である。
【図３】本実施の形態におけるＳＩＭ ＨＤＤ内部構造例を示すブロック図である。
【図４】図３内に示したＩ／Ｆレジスタの概略の構成例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるＳＩＭ ＨＤＤの構造例を拡大して示す外観図である。
【図６】図５に示したＳＩＭ ＨＤＤを端末本体に装着する際の様子を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態においてＳＩＭ ＨＤＤに対してＳＩＭ機能或いはＨＤＤのアクセス機能を利用する時に起動されるＳＩＭ ＨＤＤ内部の処理例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
４１…データライトレジスタ、４２…データリードレジスタ、４３…コントロールレジスタ、４４…ステータスレジスタ、４５…データ変換器、４５…パラレルデータ変換器、５１〜５４…ゲート、１０６…デジタルインタフェース、１０８…ＰＳＴＮ局、１０９…サービスプロバイダ、１１０…デジタルインタフェース、２０１…アンテナ、２０２…セレクタ、２０３…受信ＲＦ部、２０４…ミキサー、２０５…受信ＩＦ部、２０６…受信復調部、２０７…音声復号部、２０８…スピーカアンプ、２０９…スピーカ、２１０…通信データ復号部、２１１…局発部、２１２…送信ＲＦ部、２１３…ミキサー、２１４…送信ＩＦ部、２１５…送信変調部、２１６…音声符号化部、２１７…マイクアンプ、２１８…マイク、２２０ａ…ディスプレイ、２２０ｂ…キーボード、２２０ｃ…データＩ／Ｆ、２２７…ＳＩＭ ＨＤＤ Ｉ／Ｆ部、３０１…Ｉ／Ｆレジスタ、３０６…ＨＤ制御部、３０７…ＣＰＵバス、３０８…Ｉ／Ｏインタフェース、３１２…ＨＤＤ、４０１…ＳＩＭ ＨＤＤ、４０２…筐体、４０３…逆挿し防止キー、４０４…接続ピン、５０２…携帯通信端末本体、５０３…電池装着部、５０４…ＳＩＭ ＨＤＤ装着部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置およびこれを着脱可能に装着する携帯通信端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＧＳＭ(Global System for Mobile communication)やＦＯＭＡなどの携帯電話システムでは、ＣＰＵ内蔵の１チップＩＣカードであるスマートカードを用いた加入者認証用のＳＩＭ（Subscriber Identity Module）を利用している。このような携帯通信端末では、ＳＩＭに加入者関連の情報が記憶されているので、機種を変更してもＳＩＭを差し替えることにより、直ちに、通信事業者と契約した内容に従ったサービスの提供を受けることができる。
【０００３】
一方、ＳＩＭに記憶できる容量はそれほど大きくなく、例えば携帯メールやそれに添付されている画像データ、ダウンロードした楽曲データ、動画、ナビゲーションデータなど膨大な加入者関連情報は記憶できない為、これらの情報は本体の電気的消去可能な再書き込み可能なＲＯＭであるＥＥＰＲＯＭなどに記憶されている。
【０００４】
近年になって、更に加入者関連情報の増大が予想されているなか、内蔵型のＨＤＤ（Hard Disc Drive）を搭載する端末も出てきている。しかし、この内蔵型ＨＤＤはＳＩＭのような可搬性のものではないために、携帯通信端末の機種変更を行う時に内蔵型ＨＤＤに記憶されている加入者関連情報を何らかの形で読み出して、新たな端末の該当部へ移植することが必要であり、利用者に利便性があるとは言えない状態である。しかも、そのためにはデータが一旦、移動先の端末とは別な装置、例えばリーダ／ライタを通過する為に、それらの装置上に加入者関連情報が残る可能性も否定できない。これにより個人情報の漏洩などのリスクが高まる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＳＩＭ本来の基本思想として、加入者関連情報の可搬性がある。しかし、近年の携帯通信端末では電話帳以外にも、それに関連付けられたネットワーク情報、様々なダウンロードされたデータ、或いは辞書などの利用時の利用者の文字入力学習データ等のデータが膨大である。これらのデータも一種の加入者関連情報でありながら、ＳＩＭ内の限られた記憶領域内には格納できず、端末本体にある記憶媒体に記憶されているのが実情である。このことが前述した機種変更の際の加入者関連情報の簡単な移植を妨げている。
【０００６】
また、機種変更の際に、単純に内蔵されているＨＤＤを可搬型にするだけでもある程度移植は可能である。しかし、そのままでは通常知られている手段で内容を読み出すことも可能であり、セキュリティの面では安全とはいえず、個人情報の保護がなされない。また、リムーバブルＨＤＤはＳＩＭとは別体になっており、ＳＩＭとは別々にリムーバブルＨＤＤを差し替える必要があり、この点でも利用者にとっては余計な手間がかかることになる。したがって、利用者にとっては十分な利便性が提供されるとはいえない。
【０００７】
本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、セキュリティを維持しつつ比較的大容量の記憶領域を有し、かつ、機種変更等の際に加入者関連情報の容易な移植を行うことができるＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置およびこれを用いる携帯通信端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によるＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置は、携帯電話システムの加入者認証機能を含むＳＩＭ機能を実現するための情報を格納した不揮発性半導体メモリと、少なくとも加入者関連情報を記憶するためのハードディスク装置と、制御手段とを同一筐体内に収納し、携帯通信端末に対して着脱可能な接続手段とを備える。前記制御手段は前記携帯通信端末からの指示に応じて前記不揮発性半導体メモリへのアクセスおよび前記ハードディスク装置へのアクセスを切り替えて行う。
【０００９】
前記不揮発性半導体メモリおよび前記ハードディスク装置は同一筐体内に収納されているので１回の操作で両者の着脱を同時に行えるとともに、ハードディスク装置は不揮発性半導体メモリより十分に大きな記憶容量を提供できるので比較的大容量の加入者関連情報を記憶することができる。
【００１０】
前記制御手段は、前記加入者認証機能によりＰＩＮ検証が正常終了した時のみ、利用者による前記不揮発性半導体メモリおよび前記ハードディスク装置へのアクセスを許可することができる。すなわち、ＳＩＭ機能を利用することにより、ＰＩＮなどの検証が正常に行われていなければ、ハードディスク装置内の情報にアクセスができないようにすることができる。
【００１１】
前記制御手段は、前記不揮発性半導体メモリに記憶されている、加入者に与えられるユニークな情報に基づいて、前記ハードディスク装置の少なくとも一部の領域について暗号化を行うことができる。これは、ＰＩＮなどの検証が正常に行われた後のデータの保護に有用である。
【００１２】
本発明はまた、上記のようなＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置を着脱可能に装着する携帯通信端末を提供する。
【００１３】
この携帯通信端末では、前記ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置を着脱可能に装着するとともに電池を着脱可能に装着する筐体を有し、この筐体は、前記電池を外した状態でしか前記ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置の前記筐体への着脱を行えない構造を有することが好ましい。これによりＳＩＭ ＨＤＤにはいわゆる活線挿抜による電気的な損傷が生じないので、記憶されている内容がそのようなことから保護される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置によれば、加入者関連情報等を記憶する記憶領域としてハードディスク装置を利用できるので、半導体メモリと比較して格段に大きな記憶容量を安価に得ることができるとともに、ＳＩＭ機能を利用することによりセキュリティの維持を図ることができる。また、同一筐体内に不揮発性半導体メモリおよびハードディスク装置を収納するので、１回の操作で両者の着脱を同時に行える。これにより、可搬型ハードディスク装置を装着する携帯通信端末の機種変更等の際にも、単一の筐体を端末から端末へ移動させるだけで極めて容易に加入者関連情報の移植を行うことが可能となる。すなわち、例えば、旧端末内に記憶されていた携帯メール、Ｗｅｂ情報、ダウンロードしたメロディ、或いはマンマシンインタフェースの設定、文字入力学習情報など旧端末購入後に使用者が設定、或いは取得した情報を全て簡単に新端末へ移動可能であり、移動する為の特別な装置や知識なしで新しい機種ですぐに使用できる。
【００１５】
ＳＩＭ機能を利用することにより、ＰＩＮなどの検証が正常に行われていなければ、ハードディスク装置内の情報にアクセスができないようにすることができる。これにより、ＰＩＮ検証前の、必要な情報の保護が図れる。
【００１６】
ＰＩＮ検証後も、不揮発性半導体メモリに記憶されている、加入者に与えられるユニークな情報に基づいて、ハードディスク装置の少なくとも一部の領域について暗号化を行うことにより、記憶情報の保護が図れる。
【００１７】
また、例えばハードディスク装置自体が故障してもＳＩＭ機能が生きていれば、加入者認証も含めて端末を通常使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
本発明では、ＧＳＭ(Global System for Mobile communication)或いはＦＯＭＡで使用されているような加入者認証モジュール（ＳＩＭ）の機能を、今後普及するであろう携帯通信端末用の小型のリムーバブルハードディスクドライブの制御部に組み込んだモジュール（以下、ＳＩＭ ＨＤＤと呼ぶ）を提案する。本実施の形態では、ＳＩＭの機能である加入者関連情報ストレージ機能、ネットワーク認証（Network Authentication）、ＰＩＮ検証などをＳＩＭ ＨＤＤにおこなわせる。ＳＩＭの加入者認証機能は典型的にはネットワーク認証機能を含むが、ＰＩＮ検証機能も含みうる。このような機能をＳＩＭ ＨＤＤに付与することにより、例えば加入者による携帯通信端末の機種変更時などに生じる情報移動を簡便、安全にすることを企図する。
【００２０】
以下にそれぞれ図を使用して本実施の形態の詳細を説明する。
【００２１】
図１に、本実施の形態に係るＳＩＭ ＨＤＤを適用する携帯電話器を用いるデジタルセルラーシステムを示している。
【００２２】
例えば携帯電話器Ａ（１０３）から携帯電話器Ｂ（１０４）へ発呼する場合、最初に携帯電話基地局Ａ（１０１）に位置登録（Location Update）を行う。この時、携帯電話器Ａ（１０３）には携帯電話基地局Ａ（１０１）からその基地局の情報であるＬＡＩ Ａ（ＬＡＩ：Location Area Information）が送られてくる。また、ネットワーク認証として携帯電話基地局Ａ（１０１）に対して加入者の認証を行うために、ＳＩＭ Ａ中に記憶されているＩＭＳＩ Ａ（ＩＭＳＩ：International Mobile Subscriber Information）を送る。利用者は相手の電話番号を携帯電話器Ａ（１０３）に入力してダイアル発呼を行う。この発呼は携帯電話器Ａ（１０３）が有する内部のソフトウェアで自動的に行うことも可能である。携帯電話器Ａ（１０３）は無線インタフェースＡ（１０５）を通じて携帯電話基地局Ａ（１０１）に接続を行う。携帯電話基地局Ａ（１０１）はデジタルインタフェース１０６（通常はＩＤＳＮ：Integrated Services Digital Networkなど）で携帯電話基地局Ｂ（１０２）に接続されており、携帯電話器Ｂ（１０４）は無線インタフェースＢ（１０７）にてこの携帯電話基地局Ｂ（１０２）に位置登録されているので、最終的に携帯電話器Ａ（１０３）は携帯電話器Ｂ（１０４）と回線が接続され通話可能となる。
【００２３】
同様に最初に携帯電話器Ｂ（１０４）は携帯電話基地局Ｂ（１０２）に位置登録を行う。この時、携帯電話器Ｂ（１０４）には携帯電話基地局Ｂ（１０２）からその基地局の情報であるＬＡＩ Ｂが送られてくる。また、携帯電話基地局Ｂ（１０２）に対して加入者の認証を行うために、ＳＩＭ Ｂ中に記憶されているＩＭＳＩ Ｂを送る。
【００２４】
一方、有線電話器と携帯電話器Ａ（１０３）又は携帯電話器Ｂ（１０４）との接続は、ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Network）局１０８に有線電話器が接続されることによりなされる。ＰＳＴＮ局１０８は、携帯電話基地局Ａ（１０１）及び携帯電話基地局Ｂ（１０２）を接続するデジタルインタフェース（１０６）に接続されている。
【００２５】
また、インターネットのサービスプロバイダ１０９はデジタルインタフェース１１０を介して携帯電話基地局Ａ（１０１）に接続されており、携帯電話器Ａ（１０３）から携帯電話基地局Ａ（１０１）を経由してサービスを契約内容にしたがって享受できる。このサービスは例えばＳＭＳ−ＰＰ（Short Message Service Point-To-Point）、同報通信のＳＭＳ−ＣＢ（Short Message Service Cell Broadcast）或いはＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）等を用いてあるデータを利用者に送り、それに対して応答して利用者のメッセージや選択結果等を送り返すという形で行われる。
【００２６】
インターネット上のＷｅｂページも、携帯通信端末Ａ（１０３）或いは携帯通信端末Ｂ（１０４）で表示可能な様に専用のゲートウェイを経由して閲覧が可能である。
【００２７】
なお、ＳＩＭを装着している各携帯通信端末は、電源ＯＮ時には暗証番号（Personal Identity Number：以下ＰＩＮ）をＭＭＩ（マンマシンインタフェース）経由でＳＩＭに入力することにより正当な使用者であることが検証される。例えばＰＩＮ検証を３回連続して失敗すると、ＳＩＭ自体がそれ以降のアクセスを阻止（Ｂｌｏｃｋ）して携帯通信端末が使用できなくなる。このＰＩＮブロックを解除する為にアンブロックＰＩＮ（UnblockPIN）が予め設定されており、この正しいアンブロックＰＩＮと新たなＰＩＮ（前と同じＰＩＮでも可）を入力することでＰＩＮブロックの解除がなされる。但し、このアンブロックＰＩＮ検証も１０回連続して失敗すると、そのＳＩＭは使用できなくなる。（その詳細ステップは後述するＰＩＮ検証のカウント動作と同様であり、図示省略してある。）このようにＳＩＭは、携帯通信端末本体だけではなくネットワークに対して様々なセキュリティ或いはサービスを提供する為のキーデバイスになっている。
【００２８】
次に図２に、携帯電話器の構成例を表したブロック図を示す。まず受信側から説明する。アンテナ２０１で受信された信号はセレクタ２０２を通り、受信ＲＦ部２０３（ＲＦ： Radio Frequency）へ導かれる。ここで周波数変換に必要なレベルまで増幅され、さらに周波数変換の為にミキサー２０４へ入力される。変換すべき中間周波数になるよう局発部２１１から必要な信号がミキサー２０４へ入力される。このようにして中間周波数に変換された信号は受信ＩＦ部２０５に入力され、ここでＡ／Ｄ変換され、一定のビットレートのサンプル信号となる。このデジタルデータは次の受信復調部２０６へ入力され、誤り訂正処理等施され音声データ及び通信データに分けられる。
【００２９】
音声データは音声復号部２０７に入力され伸長などの処理をしてビットレート変換されＤ／Ａを経由しアナログ信号へ変換される。アナログ音声信号はスピーカ２０９を駆動する為に必要な電力を得るために、スピーカアンプ２０８を経由してスピーカ２０９より空気中へ放音される。一方、通信データは、受信復調部２０６から通信データ復号部２１０へ入力される。
【００３０】
送信側の音声は、マイク２１８により使用者の声が集音され、マイクアンプ２１７にて必要なレベルまで増幅される。増幅された音声信号は音声符号化部２１６において、Ａ／Ｄ変換によりデジタル信号に変換され、圧縮等の処理を経てビットレートの変換がなされる。これらの音声データは送信変調部２１５に入力される。一方、送信される通信データは圧縮され、或いは、誤り訂正用の冗長データなどが付加され送信変調部２１５へ送られる。この送信変調部２１５にて音声データ及び通信データが変調符号化された後、Ｄ／Ａ変換され送信ＩＦ部２１４へ送られる。ここで中間周波数へ変換され必要なレベルまで増幅される。送信ＩＦ部２１４の出力信号は送信周波数へ変換するためにミキサー２１３へ入力される。このミキサー２１３の他方の入力へは所望の送信周波数を得るための信号が局発部２１１から入力される。ミキサー２１３の出力は送信周波数に変換された変調信号であり、これが送信ＲＦ部２１２に入力される。この送信ＲＦ部２１２にて電力増幅された信号はセレクタ２０２を経由してアンテナ２０１から発信される。
【００３１】
携帯電話器を使用者が制御するためのマンマシンインタフェースとしてのディスプレイ２２０ａおよびキーボード２２０ｂは、Ｉ／Ｏ２２０を経由して中央処理装置（ＣＰＵ）２２４が処理する。データＩ／Ｆ２２０ｃは外部メモリなどのＩ／Ｆに使用する。ＲＴＣ２２６（ＲＴＣ： Real Time Clock）は現在時刻情報をＣＰＵ２２４に出力する。不揮発性メモリ（ＲＯＭ）２２１は、ＣＰＵ２２４が処理すべきプログラムおよび必要なデータを記憶している。随時アクセスメモリ（ＲＡＭ）２２２は、ＣＰＵ２２４があるデータの処理を行う場合、一時的に処理の中間で発生するデータを記憶するためのものである。電気的書き込み消去可能なメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）２２３は、使用者がキーボード２２０ｂを介して入力し、携帯電話器の個人的な設定を行った時などそれらの設定条件などを記憶しておく不揮発性のメモリである。しかし、ＥＥＰＲＯＭの記憶容量は限られているのでこの記憶をＨＤＤに行わせることも可能である。これにより、使用者は携帯電話器の電源Ｏｎ／Ｏｆｆに伴って毎回条件設定をする必要が無くなる。
【００３２】
この従来内蔵されているＨＤＤをＳＩＭ ＨＤＤ４０１とする場合には、着脱可能な可搬型とするためＳＩＭ ＨＤＤ Ｉ／Ｆ部２２７を設け、これを経由して使用される。また、本来のＳＩＭの機能であるＰＩＮ検証、サービス関連情報、通信制御情報などもこのＳＩＭ ＨＤＤ Ｉ／Ｆ部２２７を経由して行われることになる。
【００３３】
図３に、本実施の形態におけるＳＩＭ ＨＤＤ４０１の内部構造例を示す。ＳＩＭ ＨＤＤ４０１は、Ｉ／Ｏインタフェース３０８を通じて携帯通信端末本体からの制御を受け、或いはデータ交換を行う。これは、Ｉ／Ｏインタフェース３０８に接続されたＩ／Ｆレジスタ３０１を介して行われる。不揮発性メモリであるＲＯＭ３０４は、ＣＰＵ３０５（制御手段）が処理すべきプログラムおよび必要なデータを記憶している。随時アクセスメモリ（ＲＡＭ）３０２は、ＣＰＵ３０５がデータの処理を行う場合、一時的に処理の中間で発生するデータを記憶するためのものである。電気的書き込み消去可能なメモリＥＥＰＲＯＭ３０３は、ＳＩＭ機能を実現するための情報、具体的には、従来のＳＩＭに設定されているファイルや情報（スクランブルをかける時に加入者に与えられるユニークな情報、例えば加入者番号ＩＭＳＩ或いはネットワーク認証時に使用するＩＭＳＩと対になる暗号キー、ＰＩＮおよびアンブロックＰＩＮ）を格納している半導体メモリである。但し、大容量のメモリが必要な電話帳或いはメッセージ等に関してはＨＤＤに保存することも可能である。ＣＰＵ３０５は更にＨＤ制御部３０６を通じてハードディスク（ＨＤＤ）３１２にデータを書き込む或いは読み出す。これらの各部はＣＰＵバス３０７により結合されている。
【００３４】
ＨＤＤ３１２の記憶領域の全て或いは一部に対して予め設定した方法でスクランブルをかけて暗号化操作をすることにより、もしディスク部分だけを取り出して他のドライブで読み出そうとする悪意ある試みが行われても、それに対する保護が可能になる。例えばハードディスクはセクタ毎に区切ってデータが書き込まれるが、セクタのリンク情報（書き込み領域番号）も一緒に記憶されるので、スクランブルとしては、このリンク情報を、ＳＩＭ内部にある加入者に唯一与えられるセキュリティ情報（例えば加入者番号そのものであるＩＭＳＩ或いはそれに関連付けられた外部から知りえないネットワーク認証や基地局との通信の暗号化をする為のデータ生成に使用される暗号キーＫｉ）を基に演算して変更することにより、暗号化、復号化を行うことが可能である。勿論、各セクタに書き込まれるデータそのものを同様な手段を用いて暗号化或いは復号化することも可能である。他に本体から電源であるＶｃｃ３０９、電源Ｏｎ／Ｏｆｆ時のＳＩＭ ＨＤＤ４０１のリセット制御を行うＲＳＴ３１０、接地であるＧＮＤ３１１などがＳＩＭ ＨＤＤ４０１に接続される。なお、要素３０１〜３０６は１チップのマイクロコンピュータで構成可能であり、この１チップのマイクロコンピュータによりＳＩＭ機能が高いセキュリティで実現される。
【００３５】
図４に、図３内に示したＩ／Ｆレジスタ３０１の概略の構成例を示す。Ｉ／Ｆレジスタ３０１は、この例では、シリアル／パラレルデータ変換器４５と、データライトレジスタ４１、データリードレジスタ４２、コントロールレジスタ（制御レジスタ）４３、ステータスレジスタ（状態レジスタ）４４、ゲート５１〜５４等で構成されている。なお、データの「リード」および「ライト」は端末側から見た動作名称である。シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）データ変換器４５は、端末本体との通信プロトコルに従ってシリアルとパラレルのデータ変換を行う。データライトレジスタ４１は端末側ＣＰＵ２２４がＳＩＭ ＨＤＤに書き込むデータを一旦設定するレジスタである。このレジスタに設定されたデータはＣＰＵ３０５によりゲート５１を介して、指示された記憶領域に格納される。データリードレジスタ４２は端末側ＣＰＵ２２４がＳＩＭ ＨＤＤから読み出すデータをＣＰＵ３０５がゲート５２を介して設定するレジスタである。このレジスタにデータが設定されたら、端末側ＣＰＵ２２４がＳ／Ｐデータ変換器４５を介して読み出す。コントロールレジスタ４３は、端末側ＣＰＵ２２４がＳＩＭ ＨＤＤを制御するための制御情報（ＨＤＤ機能或いはＳＩＭ機能をどのように制御するか）を設定するためのレジスタである。ＣＰＵ３０５はこのレジスタに設定された情報をゲート５３を介して読み出し、その情報に基づいてＳＩＭ ＨＤＤの制御を行う。ステータスレジスタ４４は、ＣＰＵ３０５がゲート５４を介してＳＩＭ ＨＤＤの現在の状態情報（ＳＩＭ ＨＤＤの処理結果或いはＩ／Ｆの状態等）を設定するレジスタであり、端末側ＣＰＵ２２４がこのレジスタの内容を読み出して、現在のＳＩＭ ＨＤＤの状態を認識する。
【００３６】
図５は、ＳＩＭ ＨＤＤ４０１の構造例を拡大して示す外観図である。ＳＩＭ ＨＤＤ４０１は筐体４０２内に収納されており、従来のＳＩＭと同様に簡単に持ち運びができるようになっており、且つ静電気等による電気的な損傷、或いは落下等の機械的損傷に対して十分な耐性を与えられている。また、ＳＩＭ ＨＤＤ４０１を携帯通信端末本体に装着する際に、接続の向きが逆方向にならない為の予防として逆挿し防止キー４０３が機械的構造で設けられている。ＳＩＭ ＨＤＤ４０１は、携帯通信端末本体とは接続ピン４０４にて接続されことになる。この接続ピン４０４は例えばスプリングなどの弾性部材により弾性を付与された状態で本体側の接点に接触するようになされ、考えうる振動に対しても十分な接触状態が維持されるようになっている。
【００３７】
図６は、図５に示したＳＩＭ ＨＤＤ４０１を端末本体５０２に装着する際の様子を示す図である。この図は、携帯通信端末本体５０２を電池（バッテリ）が装着される面から見た図である。ＳＩＭ ＨＤＤ４０１は電池装着部５０３内にあるＳＩＭ ＨＤＤ装着部５０４に挿入され実装することになる。ＳＩＭ ＨＤＤ装着部５０４は、電池装着部５０３の凹部の更に内側の凹部に設けられている。したがって、ＳＩＭ ＨＤＤ４０１は、電池（図示せず）を取り外した状態でしか着脱ができない。その為、電源がＯＮ状態でのいわゆる活線挿抜は発生しないので、ＳＩＭ ＨＤＤ４０１内の電子部品に電気的な損傷を与えることなく安全に着脱が可能となる。
【００３８】
図７は、ＳＩＭ ＨＤＤに対してＳＩＭ機能或いはＨＤＤのアクセス機能を利用する時に起動されるＳＩＭ ＨＤＤ内部の処理例を示している。どのようにＳＩＭ ＨＤＤを設定するか、例えば全てのＨＤＤの記憶にスクランブルをかけるか或いはパーティションに区切って指定のパーティションだけにスクランブルをかけるかなどのモード設定情報は端末側ＣＰＵがコントロールレジスタ４３（図４）に設定しておくものとする。種々のモードはコントロールレジスタ４３の所定のビットの値によって設定することができる。
【００３９】
最初に、データをアクセスする時にＰＩＮが既にブロック状態にあるか否かの判断、すなわちＰＩＮブロック判断を行う（Ｓ１１）。これにより、セキュリティの状態を確認して正常な状態にあるかどうかをチェックする。これはステータスレジスタ４４（図４）の所定のビット値に基づいて行うことができる。もしすでにＳＩＭ ＨＤＤがブロックされていると判定されたならば（Ｓ１１，Ｙｅｓ）、Ｉ／Ｏインタフェース３０８を経由して入ってきたデータがブロック状態を解除する為のものかの判断、すなわちアンブロックＰＩＮ判断を行う（Ｓ１２）。ブロック状態を解除する為のデータでないと判定されたならば（Ｓ１２，Ｎｏ）、ＳＩＭ ＨＤＤの内部状態を携帯通信端末本体に知らしめる為にＳＩＭブロック状態をステータスレジスタ４４に設定して（Ｓ１９）、処理を終了する。
【００４０】
先のステップＳ１１でＳＩＭ ＨＤＤがブロック状態にないと判定された場合には（Ｓ１１，Ｎｏ）、或いは、入ってきたデータがブロック状態を解除する為のものであった場合には（Ｓ１２，Ｙｅｓ）、ＰＩＮが既に検証されているかどうかのＰＩＮ検証済み判断を行う（Ｓ１３）。もしまだ検証が済んでいないと判定されたならば（Ｓ１３，Ｎｏ）、ＰＩＮを入力する為の表示を行わせるＰＩＮ入力処理を行う（Ｓ１４）。ついで、入力されたＰＩＮデータが正しいＰＩＮであるかのＰＩＮ検証ＯＫ判断を行う（Ｓ１５）。もし正しいＰＩＮが入力されなかったと判定された場合（Ｓ１５，Ｎｏ）、ＰＩＮのエラー情報を更新する為のエラーカウンタ更新（Error Counter Update）処理を行う（Ｓ１６）。この例では、初期値”３”のカウント値をデクリメントする。その後、エラーカウンタがＳＩＭをブロックするべき所定値（この例では”０”）を示しているか否かに関するカウント値判断を行う（Ｓ１７）。ここでカウント値が所定値となったと判定された場合には（Ｓ１７，Ｙｅｓ）、ＳＩＭ ＨＤＤの内部状態を携帯通信端末本体に対して報知する為に、ステータスレジスタ４４にＳＩＭブロック状態を設定して（Ｓ１９）、処理を終了する。
【００４１】
カウント値判断（Ｓ１７）でカウント値が所定値に達していないと判定された場合には、単にＰＩＮエラーを利用者に報知して（Ｓ１８）、処理を終了する。この報知はディスプレイ２２０ａへのメッセージ表示（例えば「ＰＩＮが間違っています。再入力してください。」等）で行うことができる。
【００４２】
前記ステップＳ１３のＰＩＮ検証済み判断で検証済と判断された場合（Ｓ１３，Ｙｅｓ）、ステップＳ２１へ進む。前記ステップＳ１５のＰＩＮ検証ＯＫ判断で入力ＰＩＮが正しいと判定された場合（Ｓ１５，Ｙｅｓ）、エラーカウンタの値を初期値にリセットし（Ｓ２０）、ステップＳ２１へ進む。
【００４３】
ステップＳ２１では、コントロールレジスタ４３の設定内容に応じて、そのアクセスの対象が何であるかをＳＩＭアクセス判断で行う。もし入力されたデータがＳＩＭ（ここではＥＥＰＲＯＭ３０３）を対象としたものであると判定されたならば（Ｓ２１，Ｙｅｓ）、ＳＩＭに対してアクセス処理を行い（Ｓ２５）、処理を終了する。
【００４４】
一方、前記ステップＳ２１のＳＩＭアクセス判断でＳＩＭを対象としたものではないと判定されたならば（Ｓ２１，Ｎｏ）、ＨＤＤを対象としたものとしてそれをどのように処理するか否かに関する判断、すなわちＨＤＤノーマル判断を行う（Ｓ２２）。この判断は端末側ＣＰＵにより設定されたコントロールレジスタ４３の所定のビット値に基づいて行う。もし通常のＨＤＤへのアクセスであるならば（Ｓ２２，Ｙｅｓ）、ＨＤＤノーマルアクセスを行って（Ｓ２３）、処理を終了する。前記ステップＳ２２のＨＤＤノーマル判断でセキュリティをかけると判定されたならば（Ｓ２２，Ｎｏ）、前述したようなスクランブルを利用したＨＤＤスクランブルアクセスを行い（Ｓ２４）、処理を終了する。
【００４５】
なお、ＨＤＤ部３１２にアクセスしない場合には、同部への電力供給を一時的に停止するスリープ状態にすることで、ＳＩＭ ＨＤＤの消費電力は従来のＳＩＭ程度に抑えられる。また、例えばＨＤＤ自体が故障してもＳＩＭ機能が生きていれば、ＰＩＮ認証も含めて端末を通常使用することができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態ではＳＩＭ ＨＤＤにおいてＳＩＭ機能とＨＤＤ機能を単純に組み合わせることができる。さらに、ＨＤＤに記憶されるデータそのものの保護も可能にする。通信事業者はＳＩＭカードの代わりに本発明のリムーバブルＳＩＭ ＨＤＤを加入者に提供することになる。現在小型のＨＤＤの価格は未だ高めであるが、このような利用が普及することで、従来のＳＩＭ並みに提供可能となると予想される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態に係るＳＩＭ ＨＤＤを適用する携帯電話器を用いるデジタルセルラーシステムを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る携帯電話器の構成例を表したブロック図である。
【図３】本実施の形態におけるＳＩＭ ＨＤＤ内部構造例を示すブロック図である。
【図４】図３内に示したＩ／Ｆレジスタの概略の構成例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるＳＩＭ ＨＤＤの構造例を拡大して示す外観図である。
【図６】図５に示したＳＩＭ ＨＤＤを端末本体に装着する際の様子を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態においてＳＩＭ ＨＤＤに対してＳＩＭ機能或いはＨＤＤのアクセス機能を利用する時に起動されるＳＩＭ ＨＤＤ内部の処理例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
４１…データライトレジスタ、４２…データリードレジスタ、４３…コントロールレジスタ、４４…ステータスレジスタ、４５…データ変換器、４５…パラレルデータ変換器、５１〜５４…ゲート、１０６…デジタルインタフェース、１０８…ＰＳＴＮ局、１０９…サービスプロバイダ、１１０…デジタルインタフェース、２０１…アンテナ、２０２…セレクタ、２０３…受信ＲＦ部、２０４…ミキサー、２０５…受信ＩＦ部、２０６…受信復調部、２０７…音声復号部、２０８…スピーカアンプ、２０９…スピーカ、２１０…通信データ復号部、２１１…局発部、２１２…送信ＲＦ部、２１３…ミキサー、２１４…送信ＩＦ部、２１５…送信変調部、２１６…音声符号化部、２１７…マイクアンプ、２１８…マイク、２２０ａ…ディスプレイ、２２０ｂ…キーボード、２２０ｃ…データＩ／Ｆ、２２７…ＳＩＭ ＨＤＤ Ｉ／Ｆ部、３０１…Ｉ／Ｆレジスタ、３０６…ＨＤ制御部、３０７…ＣＰＵバス、３０８…Ｉ／Ｏインタフェース、３１２…ＨＤＤ、４０１…ＳＩＭ ＨＤＤ、４０２…筐体、４０３…逆挿し防止キー、４０４…接続ピン、５０２…携帯通信端末本体、５０３…電池装着部、５０４…ＳＩＭ ＨＤＤ装着部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯電話システムの加入者認証機能を含むＳＩＭ機能を実現するための情報を格納した不揮発性半導体メモリと、少なくとも加入者関連情報を記憶するためのハードディスク装置と、制御手段とを同一筐体内に収納し、携帯通信端末に対して着脱可能な接続手段とを備え、前記制御手段は前記携帯通信端末からの指示に応じて前記不揮発性半導体メモリへのアクセスおよび前記ハードディスク装置へのアクセスを切り替えて行うことを特徴とするＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記加入者認証機能によりＰＩＮ検証が正常終了した時のみ、利用者による前記不揮発性半導体メモリおよび前記ハードディスク装置へのアクセスを許可することを特徴とする請求項１記載のＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置。
【請求項３】
前記携帯通信端末からの指示が書き込まれる制御レジスタを有し、前記制御手段は前記制御レジスタに書き込まれた指示に応じた制御を行うことを特徴とする請求項１記載のＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置。
【請求項４】
前記制御手段がＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置の現在の状態情報を書き込む状態レジスタを有することを特徴とする請求項１または３記載のＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記不揮発性半導体メモリに記憶されている、加入者に与えられるユニークな情報に基づいて、前記ハードディスク装置の少なくとも一部の領域について暗号化を行うことを特徴とする請求項１記載のＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置。
【請求項６】
ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置を着脱可能に装着する携帯通信端末であって、
前記ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置は、携帯電話システムの加入者認証機能を含むＳＩＭ機能を実現するための情報を格納した不揮発性半導体メモリと、
ハードディスク装置と、
制御手段とを同一筐体内に収納し、携帯通信端末に対して着脱可能な接続手段とを備え、
前記制御手段は前記携帯通信端末からの指示に応じて前記不揮発性半導体メモリへのアクセスおよび前記ハードディスク装置へのアクセスを切り替えて行う
ことを特徴とする携帯通信端末。
【請求項７】
前記制御手段は、前記加入者認証機能によりＰＩＮ検証が正常終了した時のみ、利用者による前記不揮発性半導体メモリおよび前記ハードディスク装置へのアクセスを許可することを特徴とする請求項６記載の携帯通信端末。
【請求項８】
前記ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置は、前記携帯通信端末からの指示が書き込まれる制御レジスタを有し、前記制御手段は前記制御レジスタに書き込まれた指示に応じた制御を行うことを特徴とする請求項６記載の携帯通信端末。
【請求項９】
前記制御手段がＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置の現在の状態情報を書き込む状態レジスタを有することを特徴とする請求項６または８記載の携帯通信端末。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記不揮発性半導体メモリに記憶されている、加入者に与えられるユニークな情報に基づいて、前記ハードディスク装置の少なくとも一部の領域について暗号化を行うことを特徴とする請求項６記載の携帯通信端末。
【請求項１１】
前記ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置を着脱可能に装着するとともに電池を着脱可能に装着する筐体を有し、この筐体は、前記電池を外した状態でしか前記ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置の前記筐体への着脱を行えない構造を有することを特徴とする請求項６記載の携帯通信端末。
【請求項１】
携帯電話システムの加入者認証機能を含むＳＩＭ機能を実現するための情報を格納した不揮発性半導体メモリと、少なくとも加入者関連情報を記憶するためのハードディスク装置と、制御手段とを同一筐体内に収納し、携帯通信端末に対して着脱可能な接続手段とを備え、前記制御手段は前記携帯通信端末からの指示に応じて前記不揮発性半導体メモリへのアクセスおよび前記ハードディスク装置へのアクセスを切り替えて行うことを特徴とするＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記加入者認証機能によりＰＩＮ検証が正常終了した時のみ、利用者による前記不揮発性半導体メモリおよび前記ハードディスク装置へのアクセスを許可することを特徴とする請求項１記載のＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置。
【請求項３】
前記携帯通信端末からの指示が書き込まれる制御レジスタを有し、前記制御手段は前記制御レジスタに書き込まれた指示に応じた制御を行うことを特徴とする請求項１記載のＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置。
【請求項４】
前記制御手段がＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置の現在の状態情報を書き込む状態レジスタを有することを特徴とする請求項１または３記載のＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記不揮発性半導体メモリに記憶されている、加入者に与えられるユニークな情報に基づいて、前記ハードディスク装置の少なくとも一部の領域について暗号化を行うことを特徴とする請求項１記載のＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置。
【請求項６】
ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置を着脱可能に装着する携帯通信端末であって、
前記ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置は、携帯電話システムの加入者認証機能を含むＳＩＭ機能を実現するための情報を格納した不揮発性半導体メモリと、
ハードディスク装置と、
制御手段とを同一筐体内に収納し、携帯通信端末に対して着脱可能な接続手段とを備え、
前記制御手段は前記携帯通信端末からの指示に応じて前記不揮発性半導体メモリへのアクセスおよび前記ハードディスク装置へのアクセスを切り替えて行う
ことを特徴とする携帯通信端末。
【請求項７】
前記制御手段は、前記加入者認証機能によりＰＩＮ検証が正常終了した時のみ、利用者による前記不揮発性半導体メモリおよび前記ハードディスク装置へのアクセスを許可することを特徴とする請求項６記載の携帯通信端末。
【請求項８】
前記ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置は、前記携帯通信端末からの指示が書き込まれる制御レジスタを有し、前記制御手段は前記制御レジスタに書き込まれた指示に応じた制御を行うことを特徴とする請求項６記載の携帯通信端末。
【請求項９】
前記制御手段がＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置の現在の状態情報を書き込む状態レジスタを有することを特徴とする請求項６または８記載の携帯通信端末。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記不揮発性半導体メモリに記憶されている、加入者に与えられるユニークな情報に基づいて、前記ハードディスク装置の少なくとも一部の領域について暗号化を行うことを特徴とする請求項６記載の携帯通信端末。
【請求項１１】
前記ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置を着脱可能に装着するとともに電池を着脱可能に装着する筐体を有し、この筐体は、前記電池を外した状態でしか前記ＳＩＭ機能付き可搬型ハードディスク装置の前記筐体への着脱を行えない構造を有することを特徴とする請求項６記載の携帯通信端末。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１２１５８１（Ｐ２００６−１２１５８１Ａ）
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３０９５３４（Ｐ２００４−３０９５３４）
【出願日】平成１６年１０月２５日（２００４．１０．２５）
【出願人】（５０１４３１０７３）ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ株式会社 (810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２５日（２００４．１０．２５）
【出願人】（５０１４３１０７３）ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ株式会社 (810)
【Ｆターム（参考）】
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