JP5259541B2 - 携帯可能電子装置、携帯可能電子装置の制御方法及びｉｃカード - Google Patents

Description

本発明は、例えば、コマンドを送受信することにより種々の処理を実現する携帯可能電子装置に関し、特に不活性化状態に遷移する際、ＯＳまたはアプリケーションを所定の状態に遷移させることのできる携帯可能電子装置、その制御方法及びＩＣカードに関する。

一般的に、携帯可能電子装置として用いられるＩＣカードは、プラスチックなどで形成されたカード状の本体と本体に埋め込まれたＩＣモジュールとを備えている。ＩＣモジュールは、ＩＣチップを有している。ＩＣチップは、電源が無い状態でもデータを保持することができるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）またはフラッシュＲＯＭなどの不揮発性メモリと、種々の演算を実行するＣＰＵとを有している。

ＩＣカードは、携帯性に優れ、且つ、外部装置との通信及び複雑な演算処理を行う事ができる。また、偽造が難しい為、ＩＣカードは、機密性の高い情報などを格納してセキュリティシステム、電子商取引などに用いられることが想定される。

近年では、非接触通信によりデータの送受信を行うことができる非接触ＩＣカードが一般的に普及している。上記したような非接触ＩＣカードは、ＩＣチップとアンテナとを備えている。この非接触ＩＣカードは、ＩＣカードを処理する端末装置のリーダライタから発せられる磁界を受けて、カード内のアンテナを電磁誘導により起電させることにより動作する。

非接触ＩＣカードのプロトコル仕様（非特許文献１）によれば、非接触ＩＣカードは、活性化されて動作を実行した後、処理を中断する状態に移行させる指示（ＤＥＳＥＬＥＣＴ）により、ウエークアップコマンド（ＷＵＰＡあるいはＷＵＰＢ）を待ち受ける状態に遷移する。この状態への遷移は、プロトコル層の動作である。

ＩＳＯ／ＩＥＣ（International Organization For Standardization／International Electro technical Commission）１４４４３

ところで、ＤＥＳＥＬＥＣＴにより、処理を中断して非接触ＩＣカードを不活性化状態に移行させる状況では、種々のケースが存在する。例えば、中断が一時的であり再開時においてはこれまでの処理を継続して実行するケース、これまでの処理をリセットして新たに初期状態から処理を開始するケースなどがある。このことは、ＯＳまたはアプリケーションの状態をどのような状態に遷移させるかということに相当する。しかしながら、ＤＥＳＥＬＥＣＴによる不活性化状態に移行させる処理はプロトコル層の動作であることから、上述のような種々のケースに対応させる動作は規定されていなかった。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、不活性化状態に遷移する際、ＯＳまたはアプリケーションを所定の状態に遷移させることのできる携帯可能電子装置、その制御方法及びＩＣカードを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、活性化状態から処理を一時的に中断する状態に移行させる指示を外部機器から受信する受信部と、前記指示に含まれる処理指定情報から前記活性化状態で成立した状態の処理方法を認識する認識部と、前記処理指定情報から、前記活性化状態で成立した状態を、前記一時的に中断する状態においても継続するか、成立以前の初期状態に戻すかのいずれかの動作を実行する制御部とを備えた携帯可能電子装置である。

また本発明は、活性化状態から処理を一時的に中断する状態に移行させる指示を外部機器から受信し、前記指示に含まれる処理指定情報から前記活性化状態で成立した状態の処理方法を認識し、前記処理指定情報から、前記活性化状態で成立した状態を、前記一時的に中断する状態においても継続するか、成立以前の初期状態に戻すかのいずれかの動作を実行する携帯可能電子装置の制御方法である。

また本発明は、活性化状態から処理を一時的に中断する状態に移行させる指示を外部機器から受信する受信部と、前記指示に含まれる処理指定情報から前記活性化状態で成立した状態の処理方法を認識する認識部と、前記処理指定情報から、前記活性化状態で成立した状態を、前記一時的に中断する状態においても継続するか、成立以前の初期状態に戻すかのいずれかの動作を実行する制御部とを有するＩＣモジュールと、このＩＣモジュールを収納したＩＣカード本体とを備えたＩＣカードである。

この発明によれば、不活性化状態に遷移する際、ＯＳまたはアプリケーションを所定の状態に遷移させることのできる携帯可能電子装置、その制御方法及びＩＣカードを提供することができる。

本発明に係る携帯可能電子装置としての非接触ＩＣカードを取扱うＩＣカードシステムの構成例を示す図。 非接触ＩＣカードの構成を示す図。 非接触通信における伝送プロトコルで規定されるブロックの構成を示す図。 ＰＣＢの構成を示す図。 ＲＦＵ１とＲＦＵ２との組合せと処理内容を示す図。 ＤＥＳＥＬＥＣＴを受信した際の非接触ＩＣカードの動作を示すフローチャート。 ＤＥＳＥＬＥＣＴを受信した際の第２の実施の形態の非接触ＩＣカードの動作を示すフローチャート。 フラグとＯＳの状態に関する情報を格納した領域との対応を示す図。 フラグとアプリケーションの状態に関する情報を格納した領域との対応を示す図。 ＤＥＳＥＬＥＣＴを受信した際の第３の実施の形態の非接触ＩＣカードの動作を示すフローチャート。

[第１の実施の形態]
以下、図面を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る携帯可能電子装置について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る携帯可能電子装置としての非接触ＩＣカードを取扱うＩＣカードシステムの構成例を示す図である。
このＩＣカードシステムは、非接触ＩＣカード１０１、カードリーダ・ライタ１０２、端末装置１０３、キーボード１０４、ディスプレイ１０５及びプリンタ１０６を備えている。

端末装置１０３は、カードリーダ・ライタ１０２、キーボード１０４、ディスプレイ１０５及びプリンタ１０６と接続している。そして、非接触ＩＣカード１０１は、外部装置としてのカードリーダ・ライタ１０２を介して端末装置１０３と接続する。

非接触ＩＣカード１０１は、カードリーダ・ライタ１０２から電源を供給されて動作可能な状態に遷移する。そして、カードリーダ・ライタ１０２から送信される要求コマンドに応じて種々の処理を実行する。

端末装置１０３は、たとえば、パーソナルコンピュータなどにより構成される。端末装置１０３は、保有するメモリに記憶されている各種制御プログラムを実行することにより、各種処理を実行する。そして、カードリーダ・ライタ１０２を介して非接触ＩＣカード１０１との間でデータの授受を行なう。

図２は、非接触ＩＣカード１０１の構成を示す図である。
非接触ＩＣカード１０１は、ＣＰＵ２０１、データメモリ２０２、ワーキングメモリ２０３、プログラムメモリ２０４、タイマ２０５および、通信部２０６を備えている。

そして、図２に示す、破線内の部分（ＣＰＵ２０１、データメモリ２０２、ワーキングメモリ２０３、プログラムメモリ２０４、及びタイマ２０５）は１つ（あるいは複数）のＩＣチップ２００で構成される。このＩＣチップ２００と通信部２０６とが接続された状態で一体としてＩＣモジュール化されて、非接触ＩＣカード本体内に埋設されている。

ＣＰＵ２０１は、各種の判定処理や判断処理およびメモリへの書込みや読出しなどの各種のデータ処理を行なう制御部である。

データメモリ２０２は、たとえば、ＥＥＰＲＯＭなどの書換え可能な不揮発性メモリで構成され、アプリケーションデータを含む各種データがファイル構造で記憶される。

ワーキングメモリ２０３は、ＣＰＵ２０１が処理を行なう際の処理データを一時的に保持するための作業用のメモリであり、たとえば、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）などの揮発性メモリで構成されている。

プログラムメモリ２０４は、たとえば、マスクＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）などの書換え不可能な固定メモリで構成されており、ＣＰＵ２０１の制御プログラムなどを記憶している。

タイマ２０５は、一定の時間をカウントする。これらのタイマは、各ロジカルチャネルに対応付けられ、少なくともロジカルチャネルと同じ数だけ設けられている。

通信部２０６は、アンテナ部として構成され、カードリーダ・ライタ１０２から送信された変調波を非接触で受信し、あるいは外部へ変調波を発信する。また、この通信部２０６は、受信した変調波から内部回路に供給するための電源やクロックを生成する。

次に、本実施の形態の非接触ＩＣカード１０１の動作について説明する。
上述のように、カードリーダ・ライタ１０２は磁界を発生して通信可能範囲内に存在する非接触ＩＣカード１０１を電磁誘導によって起電する。ところで、通信可能範囲内に複数枚のＩＣカードが存在する場合、初期応答において端末装置１０３がこれらの複数のＩＣカードを正しく識別できない状態「コリジョン」が発生し得る。このコリジョンを防止して、複数枚のＩＣカードを正しく識別するために、端末装置１０３と非接触ＩＣカード１０１とが協働してアンチコリジョンの処理を実行する。

アンチコリジョンの処理終了後、非接触ＩＣカード１０１は活性化状態に遷移し、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６に規定するコマンドの送受信を実行する。
ここで例えば、端末装置１０３が他の非接触ＩＣカード１０１との通信を開始するなどで、現在通信中の非接触ＩＣカード１０１との通信を一時中断する場合は、カードリーダ・ライタ１０２から当該非接触ＩＣカード１０１に対してＤＥＳＥＬＥＣＴコマンドが送信される。これによって非接触ＩＣカード１０１は、活性化（Ａｃｔｉｖｅ）状態から処理を一時的に中断する状態である不活性化状態に遷移する。

なお、ＤＥＳＥＬＥＣＴコマンドについては、以下に説明するＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３ Supervisory Blockで規定されている。

図３は、非接触通信における伝送プロトコルで規定されるブロックの構成を示す図である。ブロックはプロローグフィールド、情報フィールド、及びエピローグフィールドから構成される。ここで、ＰＣＢ（プロトコル制御バイト）は、データ伝送の制御に必要な情報を運ぶために用いられる必須のデータである。なお、不活性化（ＤＥＳＥＬＥＣＴ）の指示においては情報フィールドは用いられない。
図４は、ＰＣＢの構成を示す図である。
左の２ビットが“１１”となっているのは、このデータがカードリーダ・ライタ１０２と非接触ＩＣカード１０１との間での通信に用いられる情報であることを表している。その右の２ビットが“００”となっているのは、ＤＥＳＥＬＥＣＴの指示であることを表している。

左から５ビット目が“１”となっているときは、プロローグフィールドにＣＩＤ（Card Identifier：カード識別子）が存在していることを示している。図４の右側に位置する２ビットは将来のために予約されているビット（ＲＦＵ：Reserved For Future Use）である。

本実施の形態では、ＤＥＳＥＬＥＣＴによって処理が一時的に中断される場合、活性化状態で成立した状態を継続するか、成立以前の初期状態に戻すかを、２つのビット、ＲＦＵ１及びＲＦＵ２を用いて指定する。

図５は、ＲＦＵ１とＲＦＵ２との組合せと処理内容を示す図である。
ＲＦＵ１が１のときはＯＳ（Operating System）の状態を初期状態に戻し、ＲＦＵ１が０のときはＯＳ（Operating System）の状態を継続する。ＲＦＵ２が１のときは、アプリケーション（Application）の状態を初期状態に戻し、ＲＦＵ２が０のときは、アプリケーションの状態を継続する。このＯＳの状態、アプリケーションの状態については後述する。

図６は、ＤＥＳＥＬＥＣＴを受信した際の非接触ＩＣカード１０１の動作を示すフローチャートである。

ステップ５０２において、ＰＣＢのＲＦＵ１が１かどうかを調べる。ステップ５０２でＹｅｓの場合、即ちＲＦＵ１が１のときは、ＯＳの状態を初期状態に戻す処理を実行する。ここで、処理対象となるＯＳの状態を表す情報としては、例えば以下の項目が挙げられる。

「照合状態情報」は、非接触ＩＣカード１０１のキーの照合が行われたことを示すフラグの状態を示す。
「カレントＥＦ情報」は、ＥＦ（Elementary File）がＳＥＬＥＣＴコマンドによって選択されているかどうかの情報を示す。
「カレントＤＦ情報」は、ＤＦ（Dedicated File）がＳＥＬＥＣＴコマンドによって選択されているかどうかの情報を示す。
「カレントレコード情報」は、カレントになっているレコードの情報を表している。
「ロジカルチャネル情報」は、現在オープンになっているロジカルチャネルに関する情報を表している。
これらのＯＳの状態は、いずれもワーキングメモリ２０３に保存されている。

ステップ５０３を実行した後、あるいはステップ５０２でＮｏの場合、即ちＲＦＵ１が０のときは、ステップ５０４において、ＲＦＵ２が１かどうかを調べる。
ステップ５０４でＹｅｓの場合、即ちＲＦＵ２が１のときは、ステップ５０５において、アプリケーションの状態を初期状態に戻す処理を実行する。ここで、処理対象となるアプリケーションの状態を表す情報としては、例えば以下の項目が挙げられる。

「状態遷移管理情報」は、一連の処理フローの中のどの状態まで処理が終了しているかの情報を示す。
「認証照合状態管理情報」は、アプリケーション内部で管理している照合状態、認証状態の情報であり、ＯＳとは別に認証状態、照合状態を管理するための情報である。
「セッションキー情報」は、アプリケーションが乱数により毎回生成した異なる鍵に関する情報である。
「秘密情報」は、アプリケーション内部で管理しているカード内部から外に出力しない情報である。
これらのアプリケーションの状態は、いずれもワーキングメモリ２０３に保存されている。

ステップ５０５を実行した後、あるいはステップ５０４でＮｏの場合、即ちＲＦＵ２が０のときは、ステップ５０６において、待機（ＨＡＬＴ）状態に遷移し、次にウエークアップコマンドがあるまで待機する。

[第２の実施の形態]
第２の実施の形態では、ＯＳあるいはアプリケーションをどのような状態に遷移させるかを個別に指定できるように構成した点が第１の実施の形態と異なっている。従って、第１の実施の形態と同一の部位には同一の符号を付してその詳細の説明は省略する。

図７は、ＤＥＳＥＬＥＣＴを受信した際の第２の実施の形態の非接触ＩＣカード１０１の動作を示すフローチャートである。

ステップ６０２において、ＰＣＢのＲＦＵ１が１かどうかを調べる。ステップ６０２でＹｅｓの場合、即ちＲＦＵ１が１のときは、フラグにより指定される領域の情報を初期状態に戻す。

図８は、フラグ４０１とＯＳの状態に関する情報を格納した領域との対応を示す図である。
フラグ４０１の各ビットが１のときは、それぞれ対応するＯＳの状態を示す情報を初期状態に戻し、各ビットが０のときは、それぞれ対応するＯＳの状態を示す情報を維持する。

図８では、フラグ４０１が“１０１１０”と設定されているため、「照合状態情報」、「カレントＤＦ情報」、「カレントレコード情報」は、初期状態に戻され、「カレントＥＦ情報」、「ロジカルチャネル情報」は、現在の状態を維持する。

ステップ６０３を実行した後、あるいはステップ６０２でＮｏの場合、即ちＲＦＵ１が０のときは、ステップ６０４において、ＲＦＵ２が１かどうかを調べる。
ステップ６０４でＹｅｓの場合、即ちＲＦＵ２が１のときは、ステップ６０５において、アプリケーションの状態を初期状態に戻す処理を実行する。

図９は、フラグ４０２とアプリケーションの状態に関する情報を格納した領域との対応を示す図である。
フラグ４０２の各ビットが１のときは、それぞれ対応するアプリケーションの状態を示す情報を初期状態に戻し、各ビットが０のときは、それぞれ対応するアプリケーションの状態を示す情報を維持する。

図９では、フラグ４０２が“１１００”と設定されているため、「状態遷移管理情報」、「認証照合状態管理情報」は、初期状態に戻され、「セッションキー情報」、「秘密情報」は、現在の状態を維持する。

ステップ６０５を実行した後、あるいはステップ６０４でＮｏの場合、即ちＲＦＵ２が０のときは、ステップ６０６において、待機（ＨＡＬＴ）状態に遷移し、次にウエークアップコマンドがあるまで待機する。

なお、このフラグ４０１、４０２は、非接触ＩＣカード１０１発行時に設定される。発行後は、フラグ４０１、４０２は、書換可能としても良く、書換を禁止しても良い。

[第３の実施の形態]
第３の実施の形態では、ＯＳあるいはアプリケーションをどのような状態に遷移させるかをＰＣＢではなく、フラグによって個別に指定できるように構成した点が第２の実施の形態と異なっている。従って、第２の実施の形態と同一の部位には同一の符号を付してその詳細の説明は省略する。

図１０は、ＤＥＳＥＬＥＣＴを受信した際の第３の実施の形態の非接触ＩＣカード１０１の動作を示すフローチャートである。

ステップ７０１において、非接触ＩＣカード１０１は、フラグにより指定される領域の情報を初期状態に戻す。この動作は、図８において説明した内容と同じであるため再度の説明は省略する。

ステップ７０２において、非接触ＩＣカード１０１は、フラグにより指定される領域の情報を初期状態に戻す。この動作は、図９において説明した内容と同じであるため再度の説明は省略する。

ステップ７０３において、待機（ＨＡＬＴ）状態に遷移し、次にウエークアップコマンドがあるまで待機する。

なお、上述のフラグ４０１、４０２は、非接触ＩＣカード１０１発行時に設定される。発行後は、フラグ４０１、４０２は、書換可能としても良く、書換を禁止しても良い。

なお、上述の各実施の形態で説明した機能は、ハードウエアを用いて構成するに留まらず、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現することもできる。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。

尚、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１０１…ＩＣカード、１０２…カードリーダ・ライタ、１０３…端末装置、１０４…キーボード、１０５…ディスプレイ、１０６…プリンタ、２００…ＩＣチップ、２０１…ＣＰＵ、２０２…データメモリ、２０３…ワーキングメモリ、２０４…プログラムメモリ、２０５…タイマ、２０６…通信部、４０１…フラグ、４０２…フラグ。

Claims (10)

1. 活性化状態から処理を一時的に中断する状態に移行させる指示を外部機器から受信する受信部と、
   前記指示に含まれる処理指定情報から前記活性化状態で成立した状態の処理方法を認識する認識部と、
   前記処理指定情報から、前記活性化状態で成立した状態を、前記一時的に中断する状態においても継続するか、成立以前の初期状態に戻すかのいずれかの動作を実行する制御部と
   を備えたことを特徴とする携帯可能電子装置。
2. 前記処理指定情報は、複数の対象それぞれについて前記活性化状態で成立した状態の処理方法を含み、
   前記制御部は、前記複数の対象それぞれについて前記活性化状態で成立した状態を、前記一時的に中断する状態においても継続するか、成立以前の初期状態に戻すかのいずれかの動作を実行することを特徴とする請求項１に記載の携帯可能電子装置。
3. 活性化状態から処理を一時的に中断する状態に移行させる指示を外部機器から受信する受信部と、
   前記指示に含まれる処理指定情報から複数の対象それぞれについて前記活性化状態で成立した状態の処理方法を認識する認識部と、
   前記対象を細かく分類した個別対象それぞれについて前記活性化状態で成立した状態を、前記一時的に中断する状態においても継続するか、成立以前の初期状態に戻すかを規定した個別情報を記憶する記憶部と、
   前記処理指定情報が前記活性化状態で成立した状態を成立以前の初期状態に戻すことを指定している対象について、前記個別対象に対して前記個別情報に規定される処理を実行する制御部と
   を備えたことを特徴とする携帯可能電子装置。
4. 活性化状態から処理を一時的に中断する状態に移行させる指示を外部機器から受信する受信部と、
   複数の処理対象それぞれについて、前記活性化状態で成立した状態を、前記一時的に中断する状態においても継続するか、成立以前の初期状態に戻すかを規定した個別情報を記憶する記憶部と、
   前記複数の処理対象それぞれについて前記個別情報に規定される処理を実行する制御部と
   を備えたことを特徴とする携帯可能電子装置。
5. 前記携帯可能電子装置は、ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４４３に準拠したものであり、活性化状態から処理を一時的に中止する状態に移行させる指示は、ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４４３ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｂｌｏｃｋの ＤＥＳＥＬＥＣＴ 指示であることを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の携帯可能電子装置。
6. 活性化状態から処理を一時的に中断する状態に移行させる指示を外部機器から受信し、
   前記指示に含まれる処理指定情報から前記活性化状態で成立した状態の処理方法を認識し、
   前記処理指定情報から、前記活性化状態で成立した状態を、前記一時的に中断する状態においても継続するか、成立以前の初期状態に戻すかのいずれかの動作を実行すること
   を特徴とする携帯可能電子装置の制御方法。
7. 前記処理指定情報は、複数の対象それぞれについて前記活性化状態で成立した状態の処理方法を含み、
   前記動作の実行においては、前記複数の対象それぞれについて前記活性化状態で成立した状態を、前記一時的に中断する状態においても継続するか、成立以前の初期状態に戻すかのいずれかの動作を実行することを特徴とする請求項６に記載の携帯可能電子装置の制御方法。
8. 活性化状態から処理を一時的に中断する状態に移行させる指示を外部機器から受信し、
   前記指示に含まれる処理指定情報から複数の対象それぞれについて前記活性化状態で成立した状態の処理方法を認識し、
   前記対象を細かく分類した個別対象それぞれについて前記活性化状態で成立した状態を、前記一時的に中断する状態においても継続するか、成立以前の初期状態に戻すかを規定した個別情報を記憶し、
   前記処理指定情報が前記活性化状態で成立した状態を成立以前の初期状態に戻すことを指定している対象について、前記個別対象に対して前記個別情報に規定される処理を実行すること
   を特徴とする携帯可能電子装置の制御方法。
9. 活性化状態から処理を一時的に中断する状態に移行させる指示を外部機器から受信し、
   複数の処理対象それぞれについて、前記活性化状態で成立した状態を、前記一時的に中断する状態においても継続するか、成立以前の初期状態に戻すかを規定した個別情報を記憶し、
   前記複数の処理対象それぞれについて前記個別情報に規定される処理を実行すること
   を特徴とする携帯可能電子装置の制御方法。
10. 活性化状態から処理を一時的に中断する状態に移行させる指示を外部機器から受信する受信部と、前記指示に含まれる処理指定情報から前記活性化状態で成立した状態の処理方法を認識する認識部と、前記処理指定情報から、前記活性化状態で成立した状態を、前記一時的に中断する状態においても継続するか、成立以前の初期状態に戻すかのいずれかの動作を実行する制御部とを有するＩＣモジュールと、
    このＩＣモジュールを収納したＩＣカード本体と、
    を備えたことを特徴とするＩＣカード。

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