CN100388296C - 通信设备、通信方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种以非接触方式执行通信的通信设备。该通信设备包括：传输控制单元，它被配置成传送命令；超时期间检查单元，它被配置成检查是否经过了用以等待对于命令的响应的超时期间；重传控制单元，它被配置成只有在经过了超时期间之后才重传命令；错误检查单元，它被配置成检查超时期间内接收的数据是否有错误；以及处理单元，它被配置成在超时期间内接收的数据没有错误的情况下将数据视为对于命令的正确响应，并且依照该响应来执行处理。如果超时期间内接收的数据有错误，则重传控制单元并不重传命令，而是由超时期间检查单元来继续检查是否经过了超时期间。

Description

通信设备、通信方法
相关申请的交叉引用
本发明包含了与2005年1月31日向日本专利局提交的日本专利申请JP2005-023433相关的主题，并且在此引用该申请的全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种通信设备、通信方法和程序。特别地，本发明涉及一种甚至能在和IC(集成电路)卡进行非接触通信的读/写器与另一个读/写器之间出现干扰的情况下使该读/写器易于与IC卡进行通信的通信设备、通信方法和程序。
背景技术
近年来，非接触IC卡系统迅速得到了普及，在该系统中，IC卡与读/写器彼此是借助电磁波以非接触方式进行通信的。
在非接触的IC卡系统中，读/写器输出电磁波。当携带IC卡通过读/写器时，IC卡通过从读/写器输出的电磁波所引起的互感应中获取能量来进行操作，并且开始与读/写器进行通信。读/写器通过对从其输出的电磁波进行调制而将数据传送到IC卡。另一方面，IC卡通过借助所谓的负载调制对从读/写器输出的未调制电磁波进行调制，以便将数据传送到读/写器。
如上所述，在非接触的IC卡系统中，IC卡与读/写器相互之间是以非接触方式进行通信的。这种系统非常便利，并且举例来说该系统目前已被广泛应用于车站的自动检票口。
自动检票口需要在短时间内处理大量人员的进/出，由此需要具备很多读/写器。然而，充当自动检票口的读/写器放置在车站门口的有限空间中。如果放置很多读/写器，那么这些读/写器相互之间势必非常接近。
在读/写器相互接近的情况下，如果读/写器使用相同频率的载波，那么从读/写器输出的电磁波将会引起相互干扰，从而使读/写器无法与携带经过该读/写器的IC卡进行通信。
图1显示了其中多个读/写器引起干扰的状态。
在图1中，携带IC卡C通过读/写器A，由此读/写器A应该只与IC卡C进行通信。
然而，如图1所示，如果存在另一个靠近读/写器A的读/写器B，那么从读/写器A输出的电磁波与从读/写器B输出的电磁波将会引起相互干扰，并且因此，读/写器A将会接收到引起相互干扰的电磁波，以此作为IC卡C执行了负载调制的电磁波。因此，读/写器A与IC卡C之间的通信将会受到干扰。
为了防止读/写器A与IC卡C之间的通信受到这种干扰，已经提出了第一种方法。在第一种方法中，读/写器A与B以间隔预定距离的方式放置，以便使从它们输出的电磁波不会引起相互干扰。
然而，在第一种方法中，可以放置在出入口的读/写器的数量将会减少。这样则很难在短时间内应对大量人员的进/出。
还提出了若干种方法，其中第二种方法是在读/写器中提供一个用于检测干扰的干扰检测单元，以便在引起干扰的时候不执行数据通信(例如，可以参见专利文献1：日本未审专利申请公开10-293824)；第三种方法是使相邻读/写器之间的辐射场相位反相(例如，可以参见专利文献2：日本未审专利申请公开11-345294)；第四种方法是在读/写器中提供一种改变载波频率的功能(例如，可以参见日本未审专利申请公开2000-20651)。
然而，在第二种方法中，在读/写器中需要提供充当干扰检测单元的硬件设备，这将会增加读/写器的成本。
在使相邻读/写器之间的辐射场相位反相的第三种方法中，需要提供一个用于使相位反相的硬件设备。此外，在第三种方法中，设置者需要通过对读/写器的设置位置进行设计来设置读/写器，以便满足相邻读/写器中的辐射场是绝对反相的这一设置条件，而这是非常不方便的。
在第四种方法中，读/写器的设置者需要管理读/写器的载波频率。特别地，在添加读/写器或改变读/写器位置的时候，会给设置者造成很大负担。
此外，还提出了第五种方法。在第五种方法中，如果出现接收错误，也就是说，如果读/写器不能从IC卡接收到正确的响应分组，那么读/写器会向IC卡重传一个命令分组(重新尝试传送命令分组)。
更具体地说，分组是借助构成非接触IC卡系统的读/写器与IC卡之间的非接触通信而进行传送/接收的。读/写器向IC卡传送命令分组，该分组是包含了用于执行预定处理的命令信息的分组。IC卡向读/写器传送响应分组，该分组是包含了对于来自读/写器的命令分组的响应的分组。
在第五种方法中，读/写器传送命令分组，等待和接收分组(响应分组)，并且检查分组是否有错误。如果读/写器接收的分组有错误，那么读/写器立即重传命令分组。此后，读/写器将会重复执行分组(响应分组)接收、分组错误检查以及命令分组重传，直到接收到来自IC卡的正确响应为止。
对以下情况中所引起的干扰而言，第五种方法是有效的。例如，在携带经过读/写器的IC卡附近存在一个IC卡。在这种情况下，这两个IC卡都会对读/写器传送的命令分组做出反应，并且都会传送对于该命令分组的响应分组，而这将会引起干扰。
然而，如上文中参考图1所述的那样，当两个相互接近的读/写器A与B之间引起干扰时，这时将无法始终借助重传命令分组的第五种方法来改善读/写器A与携带经过该读/写器的IC卡C之间的通信性能。相反，通信性能有可能下降。
图2和3显示了在携带IC卡C经过彼此接近的两个读/写器A与B中的读/写器A的时候执行的读/写器A和B以及IC卡C的操作。
参考图2，在步骤S1，读/写器A传送一个命令分组PA1，该分组具有命令码0x10(“0x”表示其后跟随的字符(串)是十六进制数)。然后，该处理进行到步骤S2，其中读/写器A进入接收等待状态，以便等待接收对于命令分组PA1的响应分组。
在读/写器A或B与IC卡C之间传送/接收的每一个分组都包含表示分组类型的命令码或响应码。所述命令码或响应码表示该分组是命令分组或响应分组。
在图2中，读/写器A在步骤S1中传送具有命令码0x10的命令分组PA1。举例来说，假设对于具有命令码0x10的命令分组的响应分组的响应码是0x11，那么在步骤S2，读/写器A在接收等待状态中等待接收一个具有响应码0x11的分组(响应分组)。
另一方面，在步骤S11，IC卡C接收到从读/写器A传送的具有命令码0x10的命令分组PA1，并且开始依照命令分组PA1来执行处理。当执行了依照来自读/写器A的命令分组PA1的处理之后，IC卡C对命令分组PA1做出响应，传送一个具有响应码0x11的响应分组。
另一方面，读/写器B执行轮询以检测到有一个IC卡经过(也就是检测到在附近位置存在IC卡)。具体地，读/写器B定期地传送具有命令码0x80的命令分组。
在图2中，在步骤S21，读/写器B传送一个具有命令码0x80的命令分组PB1。此外，读/写器B定期地传送具有命令码0x80的命令分组。
当读/写器B在步骤S21中传送分组PB1的时候，读/写器A正处于步骤S2中的接收等待状态之中，并且由此会在步骤S3中接收到来自读/写器B的分组PB1。
然而，来自读/写器B的分组PB1是一个具有命令码0x80的命令分组，而不是对于要接收的命令分组PA1的响应分组，也就是说，它不是具有响应码0x11的分组。因此，读/写器A确定步骤S3中接收的分组PB1有错误，并且在步骤S4中重传命令分组。换句话说，读/写器A传送一个具有命令码0x10的命令分组PA2。
在这种情况下，在读/写器A重传具有命令码0x10的命令分组的同时，如果IC卡C传送一个对于命令分组PA1的响应分组，那么读/写器A将无法接收到来自IC卡C的响应分组。
在构成非接触IC卡系统的读/写器与IC卡之间传送的分组可以包括序列ID(标识)。所述序列ID是由经过授权的读/写器和IC卡逐一递增以便防止所谓的伪装(masquerading)的值，其中在所述伪装中，未经授权的读/写器或IC卡将会中断由经过授权的读/写器和IC卡所执行的通信，并且将会伪装成经过授权的读/写器或IC卡。
图3显示了在读/写器A或B与IC卡之间传送包含序列ID的分组的情况下由读/写器A和B以及IC卡C执行的操作。
在步骤S31，如图1所示的情况下那样，读/写器A传送具有序列ID11的分组(命令分组)PA1并进入接收等待状态，以便等待接收对于命令分组PA1的响应分组。
在步骤S41，携带经过读/写器A的IC卡C接收到来自读/写器A的分组PA1，并且开始依照分组PA1来执行处理。
另一方面，读/写器B像在图2中那样执行轮询。在图3中，读/写器B在步骤S51中传送一个分组(命令分组)PB。
当读/写器B在步骤S51中传送分组PB的时候，读/写器A处于接收等待状态中。然后，在步骤S32，读/写器A接收到来自读/写器B的分组PB。
来自读/写器B的分组PB是一个命令分组，而不是读/写器A所要接收的对于命令分组PA1的响应分组。
因此，像在图2中那样，读/写器A确定步骤S32中接收到的分组PB有错误，并且在步骤S33中重传一个分组(命令分组)。也就是说，读/写器A传送分组PA2，以此作为分组PA1的重传。
这时，读/写器A将序列ID加1。具体地，由于先前传送的分组PA1的序列ID是11，因此将分组PA2的序列ID设定为12。
在步骤S42，IC卡C接收到来自读/写器A的分组PA2。
在IC卡C完成了依照步骤S41中接收到的包含序列ID11的分组PA1的处理之后，IC卡C在步骤S43中响应于分组PA1传送一个分组PC。
分组PC是一个对于来自读/写器A的包含序列ID11的分组PA1的响应分组。因此，IC卡C将分组PC的序列ID加1，使之变成12。
在步骤S34，读/写器A接收到来自IC卡C的分组PC。但是，这个分组PC的序列ID是12，而这并不是通过将读/写器A先前传送的分组PA2的序列ID12加1所产生的值(13)。
因此，读/写器A确定步骤S34中接收到的分组PC有错误(在这种情况下将会确定分组PC是不正确的分组)，并且会在步骤S35中重传一个分组。也就是说，读/写器A将会传送分组PA3，以此作为分组PA1的重传。
这时，由于先前传送的分组PA2的序列ID是12，因此读/写器A会通过将12加1而将分组PA3的序列ID设定成13。
读/写器A在步骤S34中接收到的分组PC是对于读/写器A在步骤S31中传送的分组PA1的正确的响应分组。然而，分组PC是在读/写器A在步骤S33中传送了作为分组PA1的重传的分组PA2之后才从IC卡C传送的。因此，读/写器A将作为对于分组PA1的正确的响应分组的响应分组PC视为对于分组PA2的不正确的响应分组，确定已经出现错误，并且重传命令分组。
发明内容
如上所述，如果读/写器A在检测到接收分组中的错误之后立即重传分组，那么由于读/写器A与B之间引起的干扰，在每次在读/写器A所接收到的分组中检测到错误的时候，都会频繁地重传分组。这会干扰读/写器A与携带经过该读/写器的IC卡C之间的通信。因此，通信性能(IC卡C的响应性)将会下降，由此导致整个非接触IC卡系统的可靠性降低。
鉴于这些情形提出了本发明，并且本发明的目的在于：即使在多个读/写器引起干扰的环境中，也能在读/写器与IC卡之间进行安逸的通信。
依照本发明实施例的通信设备包括：传输控制单元，它被配置成传送命令；超时期间检查单元，它被配置成检查是否经过了用以等待对于命令的响应的超时期间；重传控制单元，它被配置成只有在经过了超时期间之后才重传命令；错误检查单元，它被配置成检查超时期间内接收的数据是否有错误；以及处理单元，它被配置成在超时期间内接收的数据没有错误的情况下将数据视为对于命令的正确响应，并且依照该响应来执行处理。如果超时期间内接收的数据有错误，则重传控制单元并不重传命令，而是由超时期间检查单元继续检查是否经过了超时期间。
依照本发明实施例的通信方法包括以下步骤：对传输进行控制，以便传送命令；检查是否经过了用以等待对于命令的响应的超时期间；对重传进行控制，以便只有在经过了超时期间之后才重传命令；检查超时期间内接收的数据是否有错误；以及如果超时期间内接收的数据无错误，则将数据视为对于命令的正确响应，并且依照该响应来执行处理。如果超时期间内接收的数据有错误，则不在重传控制步骤中重传命令，而是在超时期间检查步骤中继续检查是否经过了超时期间。
依照本发明实施例的程序包括以下步骤：对传输进行控制，以便传送命令；检查是否经过了用以等待对于命令的响应的超时期间；对重传进行控制，以便只有在经过了超时期间之后才重传命令；检查超时期间内接收的数据是否有错误；以及如果超时期间内接收的数据无错误，则将数据视为对于命令的正确响应，并且依照该响应来执行处理。如果超时期间内接收的数据有错误，则不在重传控制步骤中重传命令，而是在超时期间检查步骤中继续检查是否经过了超时期间。
在本发明中，传送命令，并且检查是否经过了用以等待对于命令的响应的超时期间。只有在经过了超时期间之后，命令才会重传。此外，还会检查超时期间内接收的数据是否有错误。如果超时期间内接收的数据没有错误，则将接收数据视为对于命令的正确响应，并且依照该响应来执行处理。另一方面，如果超时期间内接收的数据有错误，则不会重传命令，而是继续检查是否经过了超时期间。
依照本发明，在出现干扰的环境中很容易就可以执行非接触通信。更具体来说，即使某个以非接触方式与IC卡进行通信的读/写器处于在该读/写器与另一个读/写器之间引起干扰的环境中，所述读/写器也能很容易地与IC卡进行通信。
附图说明
图1显示了其中多个读/写器引起干扰的状态；
图2是描述读/写器A和B与IC卡C的操作的流程图(箭头图)；
图3是描述读/写器A和B与IC卡C的操作的流程图；
图4是显示依照本发明实施例的IC卡系统的结构实例的框图；
图5显示的是读/写器1或IC卡3传送的分组的格式；
图6是描述读/写器1的操作的流程图；
图7是描述读/写器1、IC卡3以及另一个读/写器的操作的流程图(箭头图)；以及
图8是描述读/写器1、IC卡3以及另一个读/写器的操作的流程图。
具体实施方式
在描述本发明的实施例之前，在下文中首先将会论述权利要求的特征与本发明实施例公开的具体要素之间的对应性。本描述意图确保在说明书中描述了一个支持要求得到保护的发明的实施例。因此，即使没有将以下实施例中的要素描述成与本发明的某个特征相关联，也未必意味着该要素不与权利要求的所述特征相关联。相反，即使在这里将某个要素描述成与权利要求的某个特征相关联，也未必意味着该要素不与权利要求的其他特征相关联。
此外，本描述不应被视为是进行限制，而是使实施例中公开的所有发明方面都在权利要求中得到描述。也就是说，本描述并不否认存在某些这样的发明方面，这些方面在实施例中得到了描述，但是并未在本发明申请的权利要求中得到保护，也就是说，这其中存在某些这样的本发明的方面，这些方面将来可以通过分案申请来要求保护，也可以另外通过修改而要求保护。
依照本发明实施例的通信设备是一种以非接触方式执行通信的通信设备(例如图4所示的读/写器1)。该通信设备包括：传输控制单元(例如图4所示的微计算机11，用于执行图6所示的步骤S102)，它被配置成传送命令；超时期间检查单元(例如图4所示的微计算机11，用于执行图6所示的步骤S104)，它被配置成检查是否经过了用以等待对于命令的响应的超时期间；重传控制单元(例如图4所示的微计算机11，用于执行图6所示的步骤S110)，它被配置成只有在经过了超时期间之后才重传命令；错误检查单元(例如图4所示的微计算机11，用于执行图6所示的步骤S106、S107或S108)，它被配置成检查超时期间内接收的数据是否有错误；以及处理单元(例如图4所示的微计算机11，用于执行图6所示的步骤S109)，它被配置成在超时期间内接收的数据没有错误的情况下将数据视为对于命令的正确响应，并且依照该响应来执行处理。如果超时期间内接收的数据有错误，那么重传控制单元不会重传命令，而是由超时期间检查单元继续检查是否经过了超时期间。
依照本发明的通信方法是一种用于通信设备(例如图4所示的读/写器1)的通信方法，其中所述通信设备以非接触方式执行通信。该通信方法包括以下步骤：对传输进行控制，以便传送命令(例如图6所示的步骤S102)；检查是否经过了用以等待对于命令的响应的超时期间(例如图6所示的步骤S104)；对重传进行控制，以便只有在经过了超时期间之后才重传命令(例如图6所示的步骤S110)；检查超时期间内接收的数据是否有错误(例如图6所示的步骤S106、S107或S108)；以及如果超时期间内接收的数据没有错误，则将数据视为对于命令的正确响应，并且依照该响应来执行处理(例如图6所示的步骤S109)。如果超时期间内接收的数据有错误，则不在重传控制步骤中重传命令，而是在超时期间检查步骤中继续检查是否经过了超时期间。
依照本发明实施例的程序是由计算机(例如图4所示的微计算机11(的CPU 11A))执行的程序，其中所述程序用于对以非接触方式执行通信的通信设备(例如图4所示的读/写器1)进行控制。该程序包括以下步骤：对传输进行控制，以便传送命令(例如图6所示的步骤S102)；检查是否经过了用以等待对于命令的响应的超时期间(例如图6所示的步骤S104)；对重传进行控制，以便只有在经过了超时期间之后才重传命令(例如图6所示的步骤S110)；检查超时期间内接收的数据是否有错误(例如图6所示的步骤S106、S107或S108)；以及如果超时期间内接收的数据没有错误，则将数据视为对于命令的正确响应，并且依照该响应来执行处理(例如图6所示的步骤S109)。如果超时期间内接收的数据有错误，则不在重传控制步骤中重传命令，而是在超时期间检查步骤中继续检查是否经过了超时期间。
在下文中将会参考附图来描述本发明的实施例。
图4显示了依照本发明实施例的IC卡系统的结构实例。
在图4所示的IC卡系统中，读/写器1在主计算机2的控制下进行操作，并且以一种非接触的方式与IC卡3进行通信。
读/写器1包括微计算机11、I/F(接口)12、传送电路13、调制电路14、天线15、解调电路16、外部电路17以及定时器18。
微计算机11包括CPU(中央处理器)11A、RAM(随即存取存储器)11B以及EEPROM(电可擦写可编程只读存储器)11C，它对读/写器1的每一个单元进行控制，并且通过执行程序来实现各种处理。
更具体地说，CPU 11A执行EEPROM 11C中存储的程序(通过在必要时将程序加载到RAM 11B中实现)。通过执行该程序，CPU 11A产生将要传送到IC卡3的分组(命令分组)，对借助电磁波传送分组的传送处理进行控制，检查是否已经经过了超时期间(在下文中描述)，并且对借助电磁波重传分组的重传处理进行控制。另外，CPU 11A还检查由天线15接收并从解调电路16提供的分组(接收分组)是否有错误，并且依照来自IC卡3的无错误的正确响应分组来执行处理。
CPU 11A产生要传送到IC卡3的分组，并且将该分组提供给调制电路14，以便借助电磁波来传送该分组。这时，CPU 11A将要提供给调制电路14的分组编码成曼彻斯特码或类似的码。此外，CPU 11A还会接收由天线15接收并从解调电路16提供的分组。由于该分组是以曼彻斯特码或类似的码来进行编码的，因此CPU11A会对曼彻斯特码进行解码。
RAM 11B临时存储CPU 11A执行的程序以及CPU 11A进行操作所需要的数据。由CPU 11A执行的程序安装在EERPOM 11C中。此外，EEPROM 11C还存储必要的数据。
I/F 12是主计算机2与微计算机11之间的接口。主计算机2经由I/F 12控制微计算机11。微计算机11经由I/F 12将数据传给主计算机2。
微计算机11(CPU 11A)执行的程序可以预先安装在EEPROM11C中，也可以经由I/F 12从主计算机2安装到EEPROM 11C中。作为选择，该程序还可以记录在可移动记录介质上，所述介质例如是软盘、CD-ROM(光盘只读存储器)、MO(磁光)盘、DVD(数字多用途盘)、磁盘或半导体存储器，并且该程序可以通过由驱动器(未显示)驱动记录介质而安装在EEPROM 11C中。
此外，该程序还可以借助用于数字卫星广播的人造卫星而以无线方式从下载站点传到读/写器1，或者可以通过诸如LAN(局域网)或互联网之类的网络而以有线方式传到读/写器1。读/写器1可以在I/F12中接收所传送的程序，并且将其安装在EEPROM 11C上。
传送电路13从天线15产生具有预定的单个频率的载波，并且将该载波提供给调制电路14。
调制电路14依照从微计算机11提供的分组(命令分组)对来自传送电路13的载波进行调制(例如通过幅度调制(ASK(幅移键控)))，并且将所获取的调制信号提供给天线15。因此，与通过依据从微计算机11提供给调制电路14的分组调制载波所产生的调制信号相对应的电磁波是从天线15放射的。
在传送了分组(命令分组)之后，读/写器1进入接收等待状态，以便等待接收对于命令分组的响应分组。在接收等待状态中，调制电路14在不执行调制的情况下将来自传送电路13的载波提供给天线15。因此，在接收等待状态下，天线15放射出与载波相对应的电磁波。
更具体地说，IC卡3通过执行所谓的负载调制而向输出电磁波的读/写器1传送分组(响应分组)，其中在负载调制中通过改变从读/写器1一侧到IC卡3的阻抗来调制从读/写器1放射的电磁波(载波)的。因此，读/写器1在接收等待状态中放射出与载波相对应的电磁波，以便等待接收来自IC卡3的响应分组。
天线15包含闭环线圈，并且会在流经线圈的电流(信号)改变的时候放射出电磁波。在携带IC卡3经过读/写器1的时候，天线15靠近IC卡3，并且IC卡3改变来自读/写器1一侧的阻抗，由此，流经天线15的电流(信号)发生改变。
解调电路16接收并解调流经天线15的电流(信号)，以便获取分组(的曼彻斯特码或类似码)，并且将该分组提供给微计算机11。
外部电路17是安全的防窜改的IC芯片。在微计算机11的控制下，外部电路17对要传送到IC卡3的数据进行加密，并对包含在IC卡3提供的分组中的数据进行解密。
定时器(电路)18在微计算机11的控制下对超时期间进行计数。
在这个实施例中，IC卡3通过执行对从读/写器1输出的电磁波(载波)进行调制的负载调制来传送分组。作为选择，IC卡3也可以通过输出载波以及调制载波来传送分组。在这种情况下，读/写器1在接收等待状态中停止输出载波。
IC卡3可以从读/写器1放射的电磁波中获取能量，或者其自身也可以包含电池。
图5显示了图4所示的读/写器1或IC卡3所传送的分组(命令分组或响应分组)的格式。
从其头部开始，该分组依次包括报头、分组长度、命令码/响应码、序列ID、实际数据以及分组校验码。
报头包含预定信息(报头信息)。分组长度表示整个分组的长度(数据长度)。
命令码/响应码表示分组类型，也就是说，如上所述，它表示分组是命令分组还是响应分组。
序列ID用于防止伪装，并且如上所述，它是一个由读/写器1或IC卡3逐一递增的值。在传送分组之前，读/写器1将分组的序列ID设定成一个与先前传送的分组的序列ID不同的值。然后，IC卡3从读/写器1接收分组。在传送对于该分组的响应分组之前，IC卡3将响应分组的序列ID设定成这样的值，其中所述值是通过将来自读/写器1的分组的序列ID加1而产生的。读/写器1接收来自IC卡3的响应分组。此外，在向IC卡3传送分组之前，读/写器1将分组的序列ID设定成这样的值，其中所述值是通过将来自IC卡3的响应分组的序列ID加1而产生的。这样一来，在结束通信之前，读/写器1和IC卡3将所要传送的分组的序列ID设定成这样的值，其中所述值是通过将先前接收的分组的序列ID加1产生的。
由此，读/写器1与IC卡3可以通过检查所接收分组的序列ID是否具有通过将先前传送的分组的序列ID加1所产生的值，来确定所接收分组是否是正确分组。
实际数据是从读/写器1或IC卡3传送到另一方的实际性数据。在这里，必要时实际数据还包含命令。具体地，举例来说，当读/写器1向IC卡3请求读取数据时，读/写器1传送一个包含了请求读取数据的读取命令的命令分组。这个读取命令作为实际数据包含在命令分组中。同样，当读/写器1向IC卡3请求写入数据时，读/写器1传送一个包含请求写入数据的写入命令的命令分组。在这种情况下，写入命令和将要写入的数据作为实际数据包含在命令分组中。
分组校验码是用于检查分组的相干性的错误检查(检测)码。
接下来将参考图6所示的流程图来描述图4所示的读/写器1的操作。
在步骤S101，微计算机11(的CPU 11A)产生具有图5所示格式的命令分组。然后，该处理进行到步骤S102，在这个步骤中，微计算机11对传输进行控制，以便借助电磁波传送命令分组。也就是说，微计算机11向调制电路14提供命令分组，并对调制电路14进行控制，以便传送命令分组。
在微计算机11的控制下，调制电路14依照从微计算机11提供的命令分组调制从传送电路13提供的命令分组，以便获取调制信号，并且将调制信号提供给天线15。因此，与通过依据从微计算机11提供给调制电路14的分组调制载波而产生的调制信号相对应的电磁波是从天线15放射的，由此将命令分组传送到IC卡3。
然后，该处理从步骤S102进行到S103，在这个步骤中，微计算机11对用以等待对于步骤S102中传送的命令分组的响应分组的超时期间进行计算。此外，微计算机11对定时器18进行控制，以便开始对超时期间进行计数。因此，定时器18开始计算超时期间，并且读/写器1进入接收等待状态。
在这里，微计算机11依照IC卡系统的应用(例如自动检票口)或是命令分组中包含的命令，将超时期间设定成大约几毫秒至数十毫秒。作为选择，超时期间也可以固定为某个预定期间。
当定时器18在步骤S103中开始计数超时期间之后，处理进行到步骤S104，在这个步骤中，微计算机11参考定时器18计数的时间以便检查(确定)是否经过了超时期间。
如果在步骤S104中确定尚未经过超时期间，则该处理进行到步骤S105，在这个步骤中，微计算机11确定是否从外部接收到分组。如果在步骤S105中确定并未接收到分组，则该处理返回到步骤S104，并且重复执行相同的步骤。
如果在步骤S105中确定接收到分组，也就是说，如果通过天线15接收到从外部传送的分组，并且该分组由解调电路16解调并提供到微计算机11，则该处理进行到步骤S106。然后，在步骤S106～S108中执行错误检查，以便检查(确定)从解调电路16提供给微计算机11的分组(在下文中将其称为接收分组)是否有错误。
具体地，在步骤S106中，微计算机11参考接收分组的分组长度(图5)，并且根据分组长度来确定接收分组是否有错误。
对于读/写器1在步骤S102中传送的命令分组的响应分组具有预期的分组长度。
更具体地说，例如，对于包含了请求读取数据的读取命令的命令分组的响应分组，包含依照读取命令所读取的数据，由此响应分组长度会长一些。另一方面，对于包含了请求写入数据的写入命令的命令分组的响应分组，并不包含在读取命令的情况下使用的数据，因此该响应分组的长度较短。
因此，对于包含了读取命令的命令分组的响应分组预期会长一些，而对于包含了写入命令的命令分组的响应分组则预期会较短。
在步骤S106，根据接收分组是否具有对于步骤S102中传送的命令分组的响应分组所预期的分组长度，来确定接收分组是否有错误。
如果在步骤S106中根据分组长度确定接收分组有错误，也就是说，如果接收分组的分组长度不同于为对于步骤S102中传送的命令分组的响应分组所预期的分组长度，则微计算机11丢弃接收分组，以便返回到步骤S104，并且继续检查是否经过了超时期间。
也就是说，如果在超时期间内接收到的接收分组有错误，则微计算机11不会执行重传(如下文所述)。换句话说，微计算机11不会重传命令分组，而是继续检查是否经过了超时期间。
如果在步骤S106中根据分组长度确定接收分组没有错误，也就是说，如果接收分组的分组长度即为对于步骤S102中传送的命令分组的响应分组所预期的分组长度，则该处理进行到步骤S107。在步骤S107，微计算机11参考接收分组的分组校验码(图5)，并且根据分组校验码来确定接收分组是否有错误。
如果在步骤S107中根据接收分组的分组校验码确定接收分组有错误，则微计算机11丢弃接收分组并且返回到步骤S104，然后继续检查是否经过了超时期间。
换句话说，如果在超时期间内接收到的接收分组有错误，则微计算机11不会重传命令分组，而是继续检查是否经过了超时期间。
如果在步骤S107中依据分组校验码确定接收分组没有错误，则该处理进行到步骤S108，在这个步骤中，微计算机11参考接收分组的命令码/响应码(图5)，以便根据命令码/响应码来确定接收分组是否有错误。
如果在步骤S108中根据接收分组的命令码/响应码确定接收分组有错误，也就是说，如果接收分组的命令码/响应码与对于步骤S102中的命令分组的响应分组所预期的响应码不匹配，则微计算机11丢弃接收分组，返回到步骤S104，并且继续检查是否经过了超时期间。
也就是说，如果在超时期间内接收到的接收分组有错误，则微计算机11不会重传命令分组，而是继续检查是否经过了超时期间。
另一方面，如果在步骤S108中根据命令码/响应码确定接收分组没有错误，也就是说，如果接收分组的命令码/响应码与对于步骤S102中传送的命令分组的响应分组所预期的响应码相匹配，则该处理进行到步骤S109，在这个步骤中，微计算机11确定接收分组是对于步骤S102中传送的命令分组的正确的响应分组，并且依照响应分组来执行处理，然后该处理结束。
举例来说，假设IC卡3具有通行证功能，并且假设步骤S102中传送的命令分组包含了请求读取关于通行证的有效期限以及可用区域的数据的读取命令，此外还假设可以获取包含关于通行证的有效期限以及可用区域的数据的正确响应分组，以此作为对于命令分组的响应分组。在这种情况下，微计算机11对响应分组做出响应，检查通行证的有效期限以及可用区域是否正确。
另一方面，如果在步骤S104中确定已经经过了超时期间，也就是说，如果微计算机未能在超时期间内接收到正确的响应分组(无错误的情况下)，则该处理进行到步骤S110，在这个步骤中，微计算机11重传步骤S102中传送的命令分组，然后处理结束。
也就是说，在步骤S110，循环执行图6所示流程图中的步骤S101～S110，以便重传命令分组。
如上所述，如果在超时期间内接收到的接收分组有错误，那么读/写器1不会重传命令分组，而是继续检查是否经过了超时期间。也就是说，在出现超时之前，即使接收分组有错误，读/写器1也不会重传命令分组，而是在接收等待状态中等待接收分组。如果在超时期间内接收到的接收分组没有错误，那么读/写器1会将接收分组视为对于命令分组的正确的响应分组，并且依照该响应分组来执行处理。只有在经过了超时期间之后，读/写器1才会重传命令分组。因此，如下文中参考图7和8所述的那样，即使将另一个读/写器紧靠读/写器1放置，读/写器1也可以与携带经过该读/写器的IC卡3进行通信，同时抑制另一个读/写器所引起的干扰效应。
读/写器1不会在检测到接收分组中的错误之后立即重传命令分组，它只有在经过了超时期间之后才会重传命令分组。因此，命令分组的传输(重传)频率将会下降。因此，在携带IC卡3经过紧靠读/写器1放置的另一个读/写器的时候，由读/写器1频繁重传命令分组而引起的对所述另一个读/写器与IC卡3之间的通信的干扰可以得到抑制。
接下来将会参考图7和8来描述在将另一个读/写器紧靠读/写器1放置的情况下，在携带IC卡3经过读/写器1时执行的读/写器1、IC卡3以及另一个读/写器的操作。
所述另一个读/写器具有与图4所示的读/写器1相同的结构。
首先参考图7来描述当读/写器1可以在超时期间内接收到来自于携带经过该读/写器的IC卡3的响应分组时执行的读/写器1、IC卡3以及另一个读/写器的操作。
在图7中，读/写器1会在步骤S121中传送一个具有命令码0x10的命令分组P1。然后，在步骤S122，读/写器1开始计数超时期间，以便进入接收等待状态。
在这里，假设对于具有命令码0x10的命令分组的响应分组的响应码是0x11，那么在步骤S122，读/写器1在接收等待状态中等待接收一个具有响应码0x11的响应分组。
在步骤S131，IC卡3从读/写器1接收具有命令码0x10的命令分组P1，并且开始依照命令分组P1执行处理。
另一方面，另一个读/写器执行轮询，以便检测到有一个IC卡通过(在附近位置存在一个IC卡)。具体地，所述另一个读/写器定期地传送具有命令码0x80的命令分组。
在图7中，所述另一个读/写器在步骤S141中传送具有命令码0x80的命令分组P1’。此后，所述另一个读/写器定期地传送具有命令码0x80的命令分组。
当在步骤S122中开始接收等待状态之后，在步骤S123，读/写器1接收来自所述另一个读/写器的分组P1’。
来自另一个读/写器的分组P1’是具有命令码0x80的命令分组，它不是预期由读/写器1接收的对于命令分组P1的响应分组，也就是说，它不是具有响应码0x11的分组。因此，读/写器1确定步骤S123中接收的分组P1’有错误，并且丢弃分组P1’。此外，由于尚未经过超时期间，因此读/写器1将会继续计数超时期间(以及继续接收等待状态)。
然后，在步骤S142，另一个读/写器传送具有命令码0x80的命令分组P2’。在步骤S124，读/写器1接收到来自另一个读/写器的分组P2’。
与读/写器1先前(在步骤S123中)接收的分组P1’一样，来自另一个读/写器的分组P2’是具有命令码0x80的命令分组，而不是预期由读/写器1接收的具有响应码0x11的分组。因此，读/写器1确定步骤S124中接收的分组P2’有错误，并且丢弃该分组。然后，由于尚未经过超时期间，因此读/写器1继续计数超时期间(以及继续接收等待状态)。
另一方面，IC卡3完成依照来自读/写器1的命令分组P1的处理，然后在步骤S132中传送具有响应码0x11的分组P2，以此作为对于命令分组P1的响应分组。
此时，读/写器1正在计数超时期间并且处于接收等待状态中，由此它在步骤S125中接收来自IC卡3的分组P2。
来自IC卡3的分组P2是具有响应码0x11的响应分组，并且是(预期)要由读/写器1接收的响应分组。因此，读/写器1确定步骤S125中接收的分组P2是一个无错误的正确响应分组，并且结束计数超时期间，此外还依照响应分组P2来执行处理。
如上所述，在超时期间内，即使所接收分组有错误，读/写器1也不会重传命令分组，而是等待接收分组。当接收到无错误的分组时，读/写器1确定无错误的接收分组是对于命令分组的正确响应分组，并且即使超时期间中接收的另一个分组有错误，读/写器1也会依照该响应来执行处理。
因此，与图2所示的在检测到接收分组中的错误时重传命令分组的情况不同，读/写器1从IC卡3接收响应分组的处理受到命令分组重传干扰的可能性相对较小。
接下来将参考图8来描述当读/写器1不能在超时期间内接收到来自携带经过该读/写器的IC卡3的响应分组时执行的读/写器1、IC卡3以及另一个读/写器的操作。
在图8中，读/写器1在步骤S151中传送具有命令码0x10的命令分组P1。然后，该处理进行到步骤S152，在这个步骤中，读/写器1开始计数超时期间，并且进入接收等待状态。
也就是说，与图7所示的步骤S122一样，读/写器1进入接收等待状态，以便等待接收一个对于具有命令码0x10的命令分组的响应分组，即具有响应码0x11的响应分组。
在步骤S161，IC卡3接收读/写器1传送的具有命令码0x10的命令分组P1，并且开始依照命令分组P1来执行处理。
另一方面，与图7所示的情况一样，另一个读/写器定期地传送具有命令码0x80的命令分组。
在图8中，另一个读/写器在步骤S171中传送具有命令码0x80的命令分组P1’。此后，另一个读/写器定期地传送具有命令码0x80的命令分组。
当在步骤S152中开始接收等待状态之后，在步骤S153，读/写器1接收到来自另一个读/写器的分组P1’。
来自另一个读/写器的分组P1’是具有命令码0x80的命令分组，而不是预期要由读/写器1接收的具有响应码0x11的分组。因此，读/写器1确定在步骤S153中接收的分组P1’有错误，并且丢弃分组P1’。此外，由于尚未经过超时期间，因此读/写器1将会继续计数超时期间(以及继续接收等待状态)。
然后，在步骤S172，另一个读/写器传送具有命令码0x80的命令分组P2’。在步骤S154，读/写器1接收到来自另一个读/写器的分组P2’。
与读/写器1(在步骤S153中)先前接收的分组P1’一样，来自另一个读/写器的分组P2’不是预期要由读/写器1接收的具有响应码0x11的分组。因此，读/写器1确定在步骤S154中接收的分组P2’有错误并且丢弃该分组。然后，由于尚未经过超时期间，因此读/写器1继续计数超时期间(以及继续接收等待状态)。
另一方面，IC卡3完成依照来自读/写器1的命令分组P1的处理。然后，在步骤S162，IC卡3传送具有响应码0x11的响应分组P2，以此作为对于命令分组P1的响应分组。在这里，假设在读/写器1正在步骤S154中接收来自另一个读/写器的分组P2’的同时传送分组P2，并且假设读/写器1无法接收到来自IC卡3的分组P2。
在这种情况下，IC卡3在步骤S162中传送对于命令分组P1的响应分组P2，并且因此不会重传响应分组P2。
另一方面，读/写器1正在等待接收对于命令分组P1的响应分组。然而，IC卡3已经传送了对于命令分组P1的响应分组P2(在步骤S162中)，并且不会重传响应分组P2。因此，在读/写器1无法接收对于命令分组P1的响应分组的同时将会经过超时期间。
在经过了超时期间之后，读/写器1在步骤S155中重传命令分组。也就是说，读/写器1传送一个命令分组P3，以此作为具有命令码0x10的分组。
在步骤S163，IC卡3接收到来自读/写器1的命令分组P3。然后，IC卡3依照命令分组P3来执行处理，并且传送一个对于命令分组P3的响应分组。
如上所述，读/写器1只有在经过了超时期间之后才会重传命令分组。因此可以避免频繁重传命令分组。此外，即使读/写器1因为某些原因未能接收到来自IC卡3的响应分组，读/写器1也可以在经过了超时期间之后通过重传命令分组来从IC卡3接收响应分组。
在图6所示的流程图中，接收分组是否有错误是基于接收分组的分组长度(数据长度)、分组校验码(用于检查错误的码)以及命令码/响应码(用于指示接收分组的类型的码)来确定的。作为选择，接收分组是否有错误也可以基于接收分组的序列ID(图5)来确定。
在图6所示的流程图中，接收分组是否有错误是通过依次参考接收分组的分组长度、分组校验码以及命令/响应码来确定的。然而，在这里也可以按照另一种顺序参考分组长度、分组校验码以及命令/响应码，从而确定接收分组是否有错误。
图6的流程图所显示的处理可以通过允许微计算机11执行程序或是通过使用专用硬件来执行。
如上所述，在出现超时之前，即使接收分组有错误，读/写器1也不会重传命令分组，而是在接收等待状态中等待接收分组。如果超时期间内接收的分组没有错误，则读/写器1确定接收分组是对于命令分组的正确响应分组，并且依照该响应分组来执行处理。读/写器1只有在经过了超时期间之后才会重传命令分组。因此，与图2和3所显示的当在接收分组中检测到错误的时候重传命令分组的情况相比，在这里较少重传命令分组。这样一来，即使是在读/写器1与另一个读/写器接近并且其间出现了干扰的环境中，携带IC卡3所经过的读/写器1也可以通过抑制干扰效应来与IC卡3进行通信。
在没有添加新硬件的情况下，通过改变微计算机1I执行的部分程序，很容易就可以将检测到接收分组中的错误时重传命令分组的处理(参考图1～3描述的由读/写器A执行的处理)变成如下处理：即使接收分组中有错误的时候，也不会重传命令分组，而是在出现超时之前在接收等待状态中等待接收分组，如果在超时期间内接收的分组没有错误，则将接收分组视为对于命令分组的正确响应分组，并且依照该响应分组来执行处理，以及只有在经过了超时期间之后才会重传命令分组(读/写器1执行的处理)。
因此，即使读/写器1处于在读/写器1与另一个读/写器之间引起干扰的环境中，也就是说，即使将读/写器1紧靠另一个读/写器放置，读/写器1也能够很容易地与IC卡3进行通信。
这样一来，在设置读/写器1的同时几乎不必考虑读/写器1与另一个读/写器之间的干扰。由于设置条件不如现有技术中那样严格，因此可以减少设置读/写器1所需要的各种成本。此外，读/写器1可以设置在不同的环境中，而且包含了读/写器1的IC卡系统可用于多种应用。
如上所述，读/写器1可以在不添加新硬件的情况下进行配置，由此可以抑制读/写器1的制造成本增加。
此外，由于较少重传命令分组，因此较少因读/写器1重传命令分组而对接近读/写器1的另一个读/写器与IC卡3之间的通信产生干扰。此外，由靠近读/写器1的另一个读/写器重传命令分组所引起的对读/写器1与IC卡3之间的通信的干扰同样较少出现。这样一来，读/写器与IC卡3之间的通信性能(IC卡3的响应性)将会得到改善，从而能够提高实际通信速度。
此外，由于较少重传命令分组，因此可以降低读/写器1的功耗。
在上文中描述了将本发明应用于IC卡系统的情况。此外，本发明还可适用于执行非接触通信(无线通信)的系统，例如无线标签系统。
在本说明书中，对允许计算机(微计算机的CPU 11A)执行各种处理的程序而言，描述了该程序的处理步骤不必按照流程图中描述的顺序以时间顺序执行，并且这些步骤可以并行执行或是逐个执行(举例来说，其中包括并行处理或由对象进行处理)。
程序可以由计算机处理，或者也可以由多台计算机以分布方式处理。
本领域技术人员应该了解，取决于设计需求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合以及替换，只要它们属于所述权利要求及其等效含义的范围之内即可。

Claims (4)

1.一种以非接触方式执行通信的通信设备，包括：
传输控制装置，用于传送命令；
超时期间检查装置，用于检查是否经过了等待对于命令的响应的超时期间；
重传控制装置，用于只有在经过了超时期间之后才重传命令；
错误检查装置，用于检查超时期间内接收的数据是否有错误；以及
处理装置，用于在超时期间内接收的数据没有错误的情况下将该数据视为对于命令的正确响应，并且依照该响应来执行处理，
其中，如果超时期间内接收的数据有错误，则重传控制装置并不重传命令，而是由超时期间检查装置继续检查是否经过了超时期间。
2.根据权利要求1的通信设备，其中所接收的数据包含所接收数据的数据长度、错误校验码、或是指示所接收数据的类型的码，以及
其中错误检查装置根据数据长度、错误校验码或是指示所接收数据的类型的码，检查所接收数据是否有错误。
3.一种用于通信设备的通信方法，其中所述通信设备以非接触方式执行通信，所述通信方法包括以下步骤：
对传输进行控制，以便传送命令；
检查是否经过了等待对于命令的响应的超时期间；
对重传进行控制，以便只有在经过了超时期间之后才重传命令；
检查超时期间内接收的数据是否有错误；以及
如果超时期间内接收的数据无错误，则将该数据视为对于命令的正确响应，并且依照该响应来执行处理，
其中，如果超时期间内接收的数据有错误，则不在重传控制步骤中重传命令，而是在超时期间检查步骤中继续检查是否经过了超时期间。
4.一种以非接触方式执行通信的通信设备，包括：
传输控制单元，它被配置成传送命令；
超时期间检查单元，它被配置成检查是否经过了等待对于命令的响应的超时期间；
重传控制单元，它被配置成只有在经过了超时期间之后才重传命令；
错误检查单元，它被配置成检查超时期间内接收的数据是否有错误；以及
处理单元，它被配置成在超时期间内接收的数据没有错误的情况下，将该数据视为对于命令的正确响应，并且依照该响应来执行处理，
其中，如果超时期间内接收的数据有错误，则重传控制单元并不重传命令，而是由超时期间检查单元继续检查是否经过了超时期间。
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