CN103229424A - 近距离非接触通信装置、系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种近距离非接触通信装置，比较电路（28）将通过测试模式生成电路（27）生成的测试模式、与通过发送天线（11）发送给存储卡（2）并通过接收天线（13）从存储卡（2）返回的测试模式进行比较。控制电路（21）根据所返回的测试模式确定与在主机装置（1）与存储卡（2）之间正确传输的频率成分对应的频带宽度，并选择所需要的频带宽度是能够使用的最大频带宽度的编码方法，生成表示所选择的编码方法的通知消息，利用所选择的编码方法对通知消息进行编码，并通过发送天线（11）发送给存储卡（2），在通过接收天线（13）从存储卡（2）接收到包括针对通知消息的肯定应答的应答消息时，建立主机装置（1）与存储卡（2）的通信。

Description

近距离非接触通信装置、系统及方法
技术领域
本发明涉及近距离非接触通信装置，利用接近配置的两个通信装置的天线之间的电磁耦合进行基带的近距离非接触通信（proximity contactlesscommunication）。本发明还涉及包括这种近距离非接触通信装置的近距离非接触通信系统、以及使用这种近距离非接触通信装置的近距离非接触通信方法。
背景技术
近年来，高速数字接口的传输速率瞄准了高速化。关于通过线缆连接的接口，可以举出例如具有5Gbps传输速率的USB3.0、和具有6Gbps传输速率的S－ATA3.0（Serial ATA3.0）。关于可移动存储卡用的接口，可以举出例如具有1.56Gbps传输速率的SD存储卡的UHS－II（Ultra High SpeedPhase－II）接口。
图22是表示现有技术的存储卡102和主机装置101的简图。图23是表示图22所示的存储卡102被插入到主机装置101的插口中的状态的图。图24是沿图23中的A3－A4线的剖面图。主机装置101如图24所示具有电路基板111、通信电路112、传输线路113和电极114。存储卡102如图22所示具有露出于其表面的端子P1～P9，并且如图24所示具有电路基板121、通信电路122、闪式存储器123、传输线路124和电极P1～P9。在图24中，为了简化附图，仅示出了存储卡102的电极P1和主机装置101的电极114，但存储卡102的其它电极P2～P9以及对应的主机装置101的电极也是相同的设置。在存储卡102被插入到主机装置101中时，存储卡102的电极P1与主机装置101的电极114电接触，主机装置101的通信电路112通过传输线路113、电极114、电极P1和传输线路124与存储卡102的通信电路122连接。
随着接口的传输速率高速化，信号的传输路径中所包含的各个部分对信号质量形成的影响增大。例如，信号的传输路径中所包含的电接触成为使信号质量恶化的主要原因。在图22～图24所示的存储卡102和主机装置101中，在主机装置101的通信电路112与存储卡102的通信电路122之间的传输路径中，设计电极114和电极P1的特性阻抗，比设计传输线路113和124的特性阻抗更困难。因此，在存储卡102的电极P1与主机装置101的电极114的接点中导致特性阻抗不整合，信号质量恶化。
另外，由于存储卡102的电极P1～P9有时接触人体，因而通信线路122的I/O电路（未图示）通过静电保护元件（未图示）与电极P1～P9连接。该静电保护元件通常具有约几pF的电容成分，因而这部分的特性阻抗大大低于信号的传输路径中所包含的其它部分的特性阻抗，使得信号质量恶化。
因此，为了使可移动存储卡用的接口更加高速化，作为替代的选择方案，提出了利用近距离非接触通信的高速数字接口。
关于近距离非接触通信的方法，可以举出如Wi－Fi（wireless fidelity：无线保真）等那样通过基带的数字数据信号对无线频率的载波进行调制并发送的方法（无线频率的近距离非接触通信），以及利用接近配置的两个天线之间的电磁耦合直接传输基带的数字数据信号的方法（基带的近距离非接触通信）。
在为了使可移动存储卡用的接口高速化而采用近距离非接触通信的情况下，优选基带的近距离非接触通信。在进行无线频率的近距离非接触通信的情况下需要基于载波的时钟源和调制电路，但在进行基带的近距离非接触通信的情况下不需要这些，在成本方面具有较大优点。基带的近距离非接触通信能够这样实施：将现有技术的存储卡的通信电路及主机装置的通信电路分别与天线连接，将两个天线接近配置，利用天线之间的电磁耦合原样地传输基带的数字数据信号。关于进行基带的近距离非接触通信的通信系统，例如有专利文献1的发明。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2009－268022号公报
发明概要
发明要解决的问题
在利用被接近配置的两个天线之间的电磁耦合的情况下，天线之间的几毫米的距离差异都会对天线之间的频带宽度及透射特性产生较大影响。
另外，在进行基带的近距离非接触通信的情况下，需要对想要发送的数字数据信号进行适当的编码，但所需要的频带宽度根据编码方法而不同。在传输利用某种编码方法进行编码后的数字数据信号时，如果天线之间的频带宽度由于天线之间的距离变动而低于所需要的频带宽度，则该数字数据信号的传输失败。
存储卡的天线与主机装置的天线的距离有可能根据主机装置的安装而变动，由此天线之间的频带宽度也有可能变动。因此，在进行基带的近距离非接触通信的存储卡和主机装置等近距离非接触通信装置中，需要根据天线之间的频带宽度来选择适当的编码方法。
发明内容
本发明提供一种近距离非接触通信装置，在进行基带的近距离非接触通信时，根据天线之间的频带宽度来选择适当的编码方法并建立通信。本发明还提供包括这种近距离非接触通信装置的近距离非接触通信系统、以及使用这种近距离非接触通信装置的近距离非接触通信方法。
用于解决发明的手段
本发明的近距离非接触通信装置，是在第1通信装置和第2通信装置之间通过基带进行通信的近距离非接触通信系统中的第1通信装置，所述第2通信装置具有至少一个发送天线和至少一个接收天线，其特征在于，
所述近距离非接触通信装置具有：
至少一个发送天线，与所述第2通信装置的接收天线接近配置；
至少一个接收天线，与所述第2通信装置的发送天线接近配置；
编码电路，使用为了进行传输而分别需要不同的频带宽度的多个编码方法；
解码电路，使用与所述多个编码方法对应的多个解码方法；
测试模式生成电路，生成测试模式；
比较电路，将两种测试模式进行比较；以及
控制电路，执行用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信的处理，
生成所述测试模式，以使得当在所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置之间被传输时，该测试模式包含与根据所述多个编码方法而需要的不同的多个频带宽度相对应的多个频率成分，
在用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信的处理中，
所述控制电路通过所述比较电路，对通过所述测试模式生成电路而生成的测试模式、与经由所述近距离非接触通信装置的发送天线发送给所述第2通信装置并经由所述近距离非接触通信装置的接收天线从所述第2通信装置返回的测试模式进行比较，
所述控制电路根据所述返回的测试模式，确定与在所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置之间正确传输的频率成分相对应的频带宽度，并选择所需要的频带宽度是能够使用的最大频带宽度的编码方法，
所述控制电路生成表示所选择的所述编码方法的通知消息，通过所述编码电路使用所选择的所述编码方法对所述通知消息进行编码，并经由所述近距离非接触通信装置的发送天线发送给所述第2通信装置，
在经由所述近距离非接触通信装置的接收天线从所述第2通信装置接收到包括针对所述通知消息的肯定应答的应答消息时，所述控制电路建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信。
发明效果
根据本发明，能够根据第1通信装置和第2通信装置的天线之间的频带宽度来选择适当的编码方法并建立通信，在第1通信装置和第2通信装置的天线之间进行基带的近距离非接触通信。
附图说明
图1是表示第1实施方式的近距离非接触通信系统的结构的框图。
图2是表示第1实施方式的第1实施例的近距离非接触通信系统的简图。
图3是表示图2所示的存储卡2被插入到主机装置1的插口中的状态的图。
图4是沿图3中的A1－A2线的剖面图。
图5是表示第1实施方式的第2实施例涉及的近距离非接触通信系统的简图。
图6是表示天线之间的距离与天线之间的透射特性的关系的图。
图7是表示编码方法与天线之间的透射特性的关系的图。
图8是说明示例的2b/4b编码的图。
图9是将各种编码方法的特征进行比较的表。
图10是表示由图1所示的主机装置1的控制电路21执行的主机装置1的通信建立处理的流程图。
图11是表示图10所示的编码方法选择处理S3的子例程的流程图。
图12是表示图10所示的编码方法选择处理S3的子例程的变形例的流程图。
图13是表示由图1所示的存储卡2的控制电路51执行的存储卡2的通信建立处理的流程图。
图14是表示在8b/10b编码中使用的示例性的测试模式的图。
图15是表示第2实施方式的近距离非接触通信系统的结构的框图。
图16是表示由图15所示的主机装置1A的控制电路21A执行的主机装置1A的通信建立处理的流程图。
图17是表示在图16的步骤S43中生成的测试模式的第1例的图。
图18是表示在图16的步骤S43中生成的测试模式的第2例的图。
图19是表示由图1所示的主机装置1的控制电路21执行的主机装置1的时钟同步处理的流程图。
图20是表示由图1所示的存储卡2的控制电路51执行的存储卡2的时钟同步处理的流程图。
图21是表示由图1所示的主机装置1的控制电路21执行的主机装置1的时钟同步处理的变形例的流程图。
图22是表示现有技术的存储卡102和主机装置101的简图。
图23是表示图22所示的存储卡102被插入到主机装置101的插口中的状态的图。
图24是沿图23中的A3－A4线的剖面图。
具体实施方式
下面，参照附图说明实施方式涉及的近距离非接触通信系统。在各个附图中，相同的构成要素用相同的标号示出。
第1实施方式
图1是表示第1实施方式的近距离非接触通信系统的结构的框图。近距离非接触通信系统包括两个近距离非接触通信装置、即存储卡2和具有插入存储卡2的插口的主机装置1，主机装置1和存储卡2分别具有相互接近配置的天线，并利用这些天线之间的电磁耦合进行基带的近距离非接触通信。主机装置1是具有存储卡读取器或者存储卡2用的插口的计算机系统等其它装置。在图1中，仅示出了用于说明实施方式所需要的部分的结构，省略其它部分的结构。
主机装置1具有下述的结构。
主机装置1包括发送天线11、接收天线13、发送天线15和通信电路17，发送天线11、接收天线13和发送天线15分别通过传输线路12、14、16与通信电路17连接。并且，发送天线11、接收天线13和发送天线15被接近配置，以便分别与后述的存储卡2的接收天线41、发送天线43和接收天线45进行电磁耦合。
通信电路17包括控制电路21、选择器22、编码电路23、数据发送电路24、数据接收电路25、解码电路26、测试模式生成电路27、比较电路28、时钟生成电路29和时钟发送电路30。
在存储卡2被插入到主机装置1的插槽中时，控制电路21执行在后面参照图10说明的通信建立处理，建立主机装置1与存储卡2之间的通信。测试模式生成电路27在控制电路21的控制下，生成通信建立处理用的测试模式(test pattern)。
编码电路23使用分别需要传输用的不同的频带宽度的多种编码方法，对所输入的信号进行编码。编码方法包括例如8b/10b编码、4b/6b编码和2b/4b编码。解码电路26使用与编码电路23使用的多种编码方法对应的多种解码方法即8b/10b解码、4b/6b解码和2b/4b解码，对所输入的信号进行解码。编码电路23在控制电路21的控制下，选择多种编码方法中的任意一种编码方法，解码电路26在控制电路21的控制下，选择与所选择的编码方法对应的解码方法。
数据发送电路24将由编码电路23进行编码后的信号通过传输线路12和发送天线11，通过基带发送给存储卡2的接收天线41。
数据接收电路25将通过接收天线13和传输线路14、并通过基带从存储卡2的发送天线43接收到的信号，发送给解码电路26。
比较电路28将通过测试模式生成电路27而生成的测试模式、与通过发送天线11发送给存储卡2的、通过接收天线13从存储卡2返回并由解码电路26进行解码后的测试模式进行比较，将比较结果发送给控制电路21。
控制电路21与其它电路（未图示）连接，以便取得写入存储卡2的数据信号，并对从存储卡2读出的数据信号进行处理。控制电路21对从其它电路发送的数据信号附加循环冗余校验（Cyclic Redundancy Checksum：CRC）信息等，并发送给选择器22。控制电路21通过控制选择器22，将通过测试模式生成电路27而生成的测试模式和从其它电路发送的数据信号中的某一方发送给编码电路23。并且，控制电路21将从解码电路26发送的数据信号（即从存储卡2读出的数据信号）发送给其它电路。控制电路21在从解码电路26被发送了数据信号时，检查该数据信号的CRC信息，并判定是否发生了通信错误。
时钟生成电路29在控制电路21的控制下生成主机装置1的时钟信号。所生成的主机装置1的时钟信号被发送给控制电路21、编码电路23、解码电路26、测试模式生成电路27和时钟发送电路30。时钟信号还可以被发送给数据发送电路24和数据接收电路25。时钟发送电路30在控制电路21的控制下，将主机装置1的时钟信号通过传输线路16和发送天线15，并通过基带发送给存储卡2的接收天线46。
存储卡2具有下述的结构。
存储卡2包括接收天线41、发送天线43、接收天线45、通信电路47和闪式存储器48，接收天线41、发送天线43和接收天线45分别通过传输线路42、44、46与通信电路47连接。并且，接收天线41、发送天线43和接收天线45被接近配置，以便分别与主机装置1的发送天线11、接收天线13和发送天线15进行电磁耦合。
通信电路47包括控制电路51、数据接收电路52、解码电路53、编码电路54、选择器55、数据发送电路56、时钟接收电路57、锁相环电路（PLL）58和时钟生成电路59。
在存储卡2被插入到主机装置1的插槽中时，控制电路51执行在后面参照图13说明的通信建立处理，建立主机装置1与存储卡2之间的通信。
数据接收电路52将通过接收天线41和传输线路42、并通过基带从主机装置1的发送天线11接收到的信号，发送给解码电路53和选择器55双方。
解码电路53使用与主机装置1的编码电路23使用的多种编码方法对应的多种解码方法即8b/10b解码、4b/6b解码和2b/4b解码，对所输入的信号进行解码。编码电路54使用与主机装置1的编码电路23使用的多种编码方法相同的多种编码方法即8b/10b编码、4b/6b编码和2b/4b编码，对所输入的信号进行编码。解码电路53在控制电路51的控制下，选择多种解码方法中的某一种解码方法，编码电路54在控制电路51的控制下，选择与所选择的解码方法对应的编码方法。
时钟接收电路57通过接收天线45和传输线路46、并通过基带从主机装置1的发送天线15接收主机装置1的时钟信号。PLL58和时钟生成电路59根据主机装置1的时钟信号生成存储卡2的时钟信号。所生成的存储卡2的时钟信号被发送给控制电路51、解码电路53、编码电路54和选择器55。时钟信号还可以发送给数据接收电路52和数据发送电路56。
控制电路51将从主机装置1发送的数据信号写入闪式存储器48，将从闪式存储器48读出的数据信号发送给主机装置1。控制电路51在从解码电路53被发送了数据信号时（即从主机装置1被发送了数据信号时），检查该数据信号的CRC，并判定是否发生了通信错误。控制电路51对从闪式存储器48读出的数据信号附加CRC信息等，并发送给编码电路54。
控制电路51通过控制选择器55，将数据接收电路52的输出信号、编码电路54的输出信号、和存储卡2的时钟信号中的任意一种信号，发送给数据发送电路56。在数据接收电路52的输出信号被发送给数据发送电路56时，实质上从主机装置1接收到的信号被原样返回（loopback：回送）给主机装置1。
数据发送电路56将选择器55的输出信号通过传输线路44和发送天线43，通过基带发送给主机装置1的接收天线13。
图1所示的近距离非接触通信系统通过具有上述的结构，在主机装置1及存储卡2的天线之间进行基带的近距离非接触通信。
图1所示的主机装置1和存储卡2具有用于从主机装置1向存储卡2供给电力的电极。在供给电力时不需要考虑特性阻抗的整合，因而也可以使用电极。作为电极的替代方式，也可以是主机装置1和存储卡2分别具有线圈，通过线圈之间的电磁耦合来非接触地供给电力。
图2是表示第1实施方式的第1实施例的近距离非接触通信系统的简图。图3是表示图2所示的存储卡2被插入到主机装置1的插口中的状态的图。图4是沿图3中的A1－A2线的剖面图。图2所示的主机装置1包括电路基板61、以及设于电路基板61上的与图1所示的主机装置1相同的构成要素（即发送天线11、接收天线13、发送天线15、传输线路12、14、16和通信电路17），还包括设于电路基板61上的电极VDD1、VSS1和电源线62。图2所示的存储卡2包括电路基板63、以及设于电路基板63上的与图1所示的存储卡2相同的构成要素（即接收天线41、发送天线43、接收天线45、传输线路42、44、46、通信电路47和闪式存储器48），还包括设于电路基板63上的电极VDD2、VSS2和电源线64。存储卡2的接收天线41、发送天线43、接收天线45被接近配置，以便分别与主机装置1的发送天线11、接收天线13、发送天线15进行电磁耦合。在图4中，为了简化附图，省略了主机装置1的接收天线13、发送天线15和传输线路14、16、以及存储卡2的发送天线43、接收天线45和传输线路44、46。图2所示的主机装置1不具有用于传输数据信号的电极，仅具有电力供给用的电极VDD1、VSS1，图2所示的存储卡2也是不具有用于传输数据信号的电极，仅具有电力供给用的电极VDD2、VSS2。图2～图4所示的近距离非接触通信系统进行基带的近距离非接触通信，因而不需要如图22～图24所示的主机装置101的电极114和存储卡102的电极P1的接点，因此能够避免在该接点处的特性阻抗不整合。另外，由于也不需要将电极与静电保护元件连接，因而能够避免由于静电保护元件的电容成分而造成的特性阻抗的下降。
图5是表示第1实施方式的第2实施例涉及的近距离非接触通信系统的简图。图5所示的非接触通信系统包括主机装置3和移动装置4，移动装置4在被放置于主机装置3上时或者与主机装置3的上表面接近时，与主机装置3之间进行基带的近距离非接触通信。移动装置4也可以是在内部收纳图1所示的存储卡2的装置。图5所示的主机装置3包括电路基板71、以及设于电路基板71上的与图1所示的主机装置3相同的构成要素（即发送天线11、接收天线13、发送天线15、传输线路12、14、16和通信电路17），还包括设于电路基板71上的送电线圈72和电源线73。图5所示的移动装置4包括电路基板74、以及设于电路基板74上的与图1所示的移动装置4相同的构成要素（即接收天线41、发送天线43、接收天线45、传输线路42、44、46、通信电路47和闪式存储器48），还包括设于电路基板74上的受电线圈75和电源线76。移动装置4的接收天线41、发送天线43和接收天线45被接近配置，以便分别与主机装置3的发送天线11、接收天线13、发送天线15进行电磁耦合。在图5中，为了简化附图，省略了主机装置3的接收天线13、发送天线15和传输线路14、16、以及移动装置4的发送天线43、接收天线45和传输线路44、46。主机装置3和移动装置4进行基带的近距离非接触通信，此外还能够通过送电线圈72与受电线圈75之间的电磁耦合来非接触地输送电力。
如图2～图4所示的近距离非接触通信系统和图5所示的近距离非接触通信系统所示，发送天线与接收天线的距离有可能根据近距离非接触通信系统的安装而变动。另外，如图5所示的近距离非接触通信系统所示，发送天线与接收天线之间的介质常数根据主机装置3和移动装置4的框体而变化。由于这些原因，天线之间的频带宽度也有可能变动。
图6是表示天线之间的距离与天线之间的透射特性的关系的图。图6示出了示例性的发送天线和接收天线具有0.5mm、1mm、2mm的距离进行配置时的透射系数的示例性的频率特性。如图6所示，虽然发送天线与接收天线之间的距离仅相差几毫米，但是天线之间的透射特性变动较大。
假定主机装置1和存储卡2的时钟频率f0＝1.5GHz。图6的纵轴中的“衰减量的界限值”示出了在从数据发送电路24向数据接收电路52传输信号时、或者从数据发送电路56向数据接收电路25传输信号时的信号振幅的衰减量的允许界限。例如，假定数据发送电路24、56的输出信号的振幅是300mV、数据接收电路52、25的输入信号的振幅的最小值是100mV，则衰减量的界限值是20×log（100mV/300mV）＝－10dB。因此，图6所示的仅包括具有比“衰减量的界限值”高的透射系数的频率成分的频带宽度，能够用作“天线之间的频带宽度”。
根据图6，在天线之间的距离是0.5mm时具有较宽的频带宽度，在距离是2mm时频带宽度变得非常小。
另一方面，在用f0表示主机装置1及存储卡2的时钟频率时，想要在主机装置1与存储卡2之间传输的原来的数字数据信号（比特图案）具有从f0[Hz]（数据信号为0101…时）一直到0[Hz]（数据信号为0000…或者1111…时）的频带宽度。实际在主机装置1和存储卡2之间进行传输时，需要限制被传输的信号的频带宽度。另外，还需要抑制在0（或者1）在跨越较长的比特长度之间连续之后仅出现1比特的1（或者0）等情况下产生的码间干扰（Inter Symbol Interference：ISI）。因此，在高速数字接口中，通常通过传输线路来传输使用8b/10b编码等进行编码后的数字数据信号。
在使用8b/10b编码被编码后的信号中，相同电平（0或者1）的比特连续的比特长度的最大值为5比特。因此，使用8b/10b编码被编码后的信号中所包含的频率成分是f0、f0/2、f0/3、f0/4、f0/5。关于8b/10b编码的详细情况，可以根据现有技术而得知。
在使用4b/6b编码被编码后的信号中，相同电平（0或者1）的比特连续的比特长度的最大值为4比特。因此，使用4b/6b编码被编码后的信号中所包含的频率成分是f0、f0/2、f0/3、f0/4。关于4b/6b编码的详细情况，可以根据现有技术而得知。
另外，在使用2b/4b编码等被编码后的信号中，相同电平（0或者1）的比特连续的比特长度的最大值为2比特。因此，使用2b/4b编码被编码后的信号中所包含的频率成分是f0、f0/2。关于2b/4b编码的详细情况，可以根据现有技术而得知。图8是说明示例的2b/4b编码的图。
图9是将各种编码方法的特征进行比较的表。如图9所示，4b/6b编码的传输效率优于2b/4b编码，8b/10b编码的传输效率优于4b/6b编码。但是，由于通过编码对原来的数据信号追加了多余的比特，因而实效传输速率如图9所示下降。
图7是表示编码方法与天线之间的透射特性的关系的图。图7示出了采用8b/10b编码、4b/6b编码和2b/4b编码时的透射系数的示例性的频率特性。当在主机装置1及存储卡2的天线之间通过基带来传输采用这些编码方法中的任意一种编码方法进行编码后的信号时，被传输的信号根据编码方法而包括上述的多个频率成分f0～f0/5、或者f0～f0/4、或者f0～f0/2。各种编码方法需要与这些频率成分对应的不同的频带宽度。图7所示的仅包括具有比“数据量的界限值”高的透射系数的频率成分的频带宽度是“各种编码方法所需要的频带宽度”。在采用4b/6b编码时需要比采用2b/4b编码时宽的频带宽度，在采用8b/10b编码时需要比采用4b/6b编码时宽的频带宽度。
在天线之间的距离是0.5mm、1mm、2mm中的任意一种距离时，需要使“编码方法所需要的频带宽度”处于“天线之间的频带宽度内”，以便进行基带的近距离非接触通信。
例如，在天线之间的距离是0.5mm时，能够使用的频带是100MHz～2GHz。在f0＝1.5GHz时，f0/5＝300MHz，因而8b/10b编码、4b/6b编码和2b/4b编码全部能够使用。在这种情况下，从执行传输速率的角度考虑，优选选择8b/10b编码。另一方面，在天线之间的距离是1mm时，能够使用的频带是500MHz～1.8GHz。在这种情况下，f0/5＝300MHz，因而不能传输f0/5的频率成分，不能使用8b/10b编码，但能够使用4b/6b编码。
这样，在本实施方式的基带的近距离非接触通信中，根据主机装置1及存储卡2的天线之间的频带宽度来选择编码方法。
下面，参照图10～图13，对在存储卡2被插入到主机装置1的插槽中时执行的通信建立处理进行说明。
图10是表示由图1所示的主机装置1的控制电路21执行的主机装置1的通信建立处理的流程图。图13是表示由图1所示的存储卡2的控制电路51执行的存储卡2的通信建立处理的流程图。在通信建立处理中，根据主机装置1及存储卡2的天线之间的频带宽度来选择编码方法，并建立主机装置1与存储卡2的通信。
在图10的步骤S1，主机装置1的控制电路21判定是否插入了存储卡2，在判定为是时执行步骤S2的时钟同步处理，将主机装置1的时钟信号发送给存储卡2。另一方面，在图13的步骤S31，存储卡2的控制电路51在接收到主机装置1的时钟信号时，执行时钟同步处理。在时钟同步处理中，使主机装置1的时钟信号和存储卡2的时钟信号同步。关于时钟同步处理的详细情况，将在后面参照图19～图21进行说明。在图13的步骤S32，存储卡2的控制电路51对选择器55进行设定，以便将数据接收电路55的输出信号发送给数据发送电路56。
然后，在图10的步骤S3，主机装置1的控制电路21执行编码方法选择处理。在该步骤S3，控制电路21通过编码电路23利用多种编码方法中的任意一种编码方法对预先确定的测试模式进行编码，将被编码后的测试模式发送给存储卡2，根据从存储卡2返回的测试模式来选择任意一种编码方法。
图11是表示图10所示的编码方法选择处理S3的子例程的流程图。在图11的步骤S11，主机装置1的控制电路21选择具有最大的频带宽度的编码方法。当在主机装置1及存储卡2的天线之间的距离非常近的状态下进行基带的近距离非接触通信的情况下，天线之间的透射系数有望在较宽的频带范围内高于衰减量的界限值。因此，在通过编码电路23对测试模式进行编码时，控制电路21按照需要的频带宽度由宽到窄的顺序、即8b/10b编码、4b/6b编码、2b/4b编码的顺序，切换多种编码方法。由此，能够在短时间内建立采用具有较高的实效传输速率的编码方法的通信。
然后，在步骤S12，主机装置1的控制电路21使用测试模式生成电路27生成测试模式。测试模式是这样生成的：当在主机装置1与存储卡2之间进行传输时（即通过编码电路23进行编码后），使该测试模式包括与根据多种编码方法而需要的不同的多个频带宽度对应的多个频率成分。换言之，测试模式是这样生成的：在利用所选择的编码方法进行编码时，使该测试模式包括根据该编码方法而需要的全部频率成分。因此，测试模式生成电路27根据在步骤S11所选择的编码方法，生成不同的测试模式。
图14是表示在8b/10b编码中使用的示例性的测试模式的图。在8b/10b编码中，有可能处于被编码后的比特序列中的频率成分是f0、f0/2、f0/3、f0/4、f0/5。因此，也可以生成例如包括图14所示的码元D30.2、D13.3、D7.0、K28.1的测试模式，以便使被编码后的测试模式包括这些频率成分。
同样，在6b/4b编码中，有可能处于被编码后的比特序列中的频率成分是f0、f0/2、f0/3、f0/4，因此测试模式生成电路27生成使被编码后的测试模式包括这些频率成分的测试模式。在4b/2b编码中，有可能处于被编码后的比特序列中的频率成分是f0、f0/2，因此测试模式生成电路27生成使被编码后的测试模式包括这些频率成分的测试模式。
在图11的步骤S13，主机装置1的控制电路21将所生成的测试模式通过选择器22发送给编码电路23。编码电路23利用所选择的编码方法对测试模式进行编码，然后数据发送电路24将被编码后的测试模式通过传输线路12和发送天线11发送给存储卡2。
存储卡2的数据接收电路52通过接收天线41和传输线路42，接收从主机装置1发送的测试模式。如前面所述，存储卡2的选择器55被设定成将数据接收电路55的输出信号发送给数据发送电路56（图13的步骤S32）。因此，数据接收电路52将接收到的测试模式通过选择器55发送给数据发送电路56。数据发送电路56将测试模式通过传输线路44和发送天线43返回给主机装置1。
在图11的步骤S14，主机装置1的数据接收电路25通过接收天线13和传输线路14接收从存储卡2返回的测试模式，解码电路26利用与所选择的编码方法对应的解码方法，对返回的测试模式进行解码。被解码后的测试模式被发送给比较电路26。比较电路26将通过测试模式生成电路27而生成的测试模式、与从存储卡2返回的并被解码后的测试模式进行比较，将比较结果发送给控制电路21。比较结果表示所返回的测试模式的错误。在此，如果被编码后的测试模式的频率成分全部处于“天线之间的频带宽度”内，则通过测试模式生成电路27而生成的测试模式、与从存储卡2返回的并被解码后的测试模式一致。即，测试模式被没有错误地传输。当然，由于外来噪声的叠加等，即使是在“天线之间的频带宽度”内，有时也产生比特错误，但是两种测试模式有望大致一致。在步骤S15，控制电路21根据比较结果来判定接收到的测试模式的错误是否满足基准值，在判定为是时进入到图10的步骤S4，在判定为否时进入到图11的步骤S16。如果比较结果满足在主机装置1侧预先确定的基准值（从存储卡2返回的并被解码后的测试模式中的比特错误率10－2等），则控制电路21确定为使用所选择的编码方法进行以后的通信。在步骤S16，控制电路21判定是否已利用全部编码方法发送了测试模式，在判定为是时结束处理，在判定为否时进入到图11的步骤S17。在步骤S17，控制电路21选择下一个具有最大的频带宽度的编码方法，并返回到步骤S12。
这样，控制电路21确定与在主机装置1和存储卡2之间正确传输的频率成分对应的频带宽度，并选择所需要的频带宽度是能够使用的最大频带宽度的编码方法。控制电路21按照需要的频带宽度由宽到窄的顺序来切换多种编码方法，并选择需要与在主机装置1和存储卡2之间最先正确传输的频率成分对应的频带宽度的编码方法。
在图10的步骤S4，主机装置1的控制电路21生成表示所选择的编码方法的选择通知消息，以便将所选择的编码方法通知存储卡2。然后，在步骤S5，控制电路21将选择通知消息通过选择器22发送给编码电路23。编码电路23利用所选择的编码方法对选择通知消息进行编码，然后数据发送电路24将被编码后的选择通知消息通过传输线路12和发送天线11发送给存储卡2。
在图13的步骤S33，存储卡2的控制电路51判定是否通过接收天线41和传输线路42从主机装置1接收到了选择通知消息，在判定为是时进入到步骤S34。
另外，关于存储卡2从主机装置1接收到的信号，无论该信号是否是选择通知消息，均通过解码电路53发送给控制电路51。因此，测试模式也被发送给控制电路51。测试模式是预先确定的信息，对于控制电路51而言是已知的，因而控制电路51能够判定从主机装置1接收到测试模式、还是接收到其它信号。在从主机装置1向存储卡2正确传输了测试模式的情况下，控制电路51将接收到的信号识别为测试模式。但是仅仅是识别，控制电路51自身不使用测试模式。另一方面，在从主机装置1向存储卡2没有正确传输测试模式的情况下，控制电路51不能解释接收到的信号，因而将其忽视。因此，无论是否正确传输了测试模式，控制电路51仅仅是识别测试模式，不会影响到控制电路51的其它动作。
在步骤S34，解码电路53使用全部解码方法对选择通知消息进行解码，并取得有关所选择的编码方法的信息。控制电路51在取得了有关所选择的编码方法的信息时，生成包括针对选择通知消息的肯定应答的选择应答消息。在步骤S35，控制电路51对选择器55进行设定，以便将编码电路54的输出信号发送给数据发送电路56。在步骤S36，编码电路54利用所选择的编码方法对选择应答消息进行编码，数据发送电路56通过传输线路44和发送天线43发送给主机装置1。
在图10的步骤S6，主机装置1的数据接收电路25通过接收天线13和传输线路14接收从存储卡2接收到的选择应答消息，解码电路26利用与所选择的编码方法对应的解码方法，对接收到的选择应答消息进行解码。被解码后的选择应答消息被发送给控制电路21。在步骤S7，控制电路21判定选择应答消息是否包含肯定应答，在判定为是时进入到步骤S7，在判定为否时结束处理。在图10的步骤S8和图13的步骤S37，建立主机装置1与存储卡2之间的通信。然后，主机装置1和存储卡2进行基带的近距离非接触通信。
在建立了主机装置1与存储卡2之间的通信后，由于在通信中天线之间的距离发生变化等，在主机装置1与存储卡2之间传输的数据信号有时发生错误。在图10的步骤S9，主机装置1的控制电路21判定通信错误的发生次数是否超过基准值，在判定为是时返回到步骤S3。另一方面，在图13的步骤S38，存储卡2的控制电路51判定是否已接收到测试模式，在判定为是时返回到步骤S32。主机装置1的控制电路21再次选择适合于当前时刻的天线之间的透射特性的编码方法，由此再次建立主机装置1与存储卡2之间的通信。然后，由于通信错误而中断的数据信号的传输被重启。
根据本实施方式的近距离非接触通信系统，能够根据主机装置1与存储卡2的天线之间的频带宽度，选择适当的编码方法来建立通信，并在主机装置1及存储卡2的天线之间进行基带的近距离非接触通信。
在以上的说明中，在存储卡2接收到选择通知消息时，存储卡2的解码电路53使用全部解码方法对选择通知消息进行解码，但不限于此。例如，也可以是，主机装置1将作为选择通知消息而预先确定的比特序列（例如0101…），按照预先确定的长度发送给存储卡2。例如，在选择了8b/10b编码时，将“01”重复100次，在选择了4b/6b编码时，将“01”重复200次，在选择了2b/4b编码时，将“01”重复300次。存储卡2通过检测“01”的重复次数，取得有关所选择的编码方法的信息。
图12是表示图10所示的编码方法选择处理S3的子例程的变形例的流程图。在图11所示的编码方法选择处理S3中，控制电路21按照需要的频带宽度由宽到窄的顺序来切换多种编码方法，相反也可以按照需要的频带宽度由窄到宽的顺序来切换多种编码方法。
在图12的步骤S21，主机装置1的控制电路21选择具有最小的频带宽度的编码方法。当在主机装置1及存储卡2的天线之间离开某种程度的状态下进行基带的近距离非接触通信时，预计天线之间的透射系数高于衰减量的界限值的频带宽度较窄。因此，在通过编码电路23对测试模式进行编码时，控制电路21按照需要的频带宽度由窄到宽的顺序、即2b/4b编码、4b/6b编码、8b/10b编码的顺序，切换多种编码方法。由此，能够在天线之间的频带较窄的状态下在短时间内建立通信。
然后，在步骤S22，控制电路21使用测试模式生成电路27生成测试模式。在步骤S23，控制电路21将所生成的测试模式通过选择器22发送给编码电路23。编码电路23利用所选择的编码方法对测试模式进行编码，然后数据发送电路24将被编码后的测试模式通过传输线路12和发送天线11发送给存储卡2。存储卡2与主机装置1的控制电路21执行图11所示的编码方法选择处理S3的情况相同地进行动作。
在步骤S24，主机装置1的数据接收电路25通过接收天线13和传输线路14接收从存储卡2返回的测试模式，解码电路26利用与所选择的编码方法对应的解码方法，对返回的测试模式进行解码。被解码后的测试模式被发送给比较电路26。比较电路26将通过测试模式生成电路27而生成的测试模式、与从存储卡2返回的并被解码后的测试模式进行比较，将比较结果发送给控制电路21。在步骤S25，控制电路21根据比较结果来判定接收到的测试模式的错误是否满足基准值，在判定为是时进入到步骤S26，在判定为否时进入到步骤S28。在步骤S26，控制电路21判定是否已利用全部编码方法发送了测试模式，在判定为是时进入到图10的步骤S4，在判定为否时进入到步骤S27。在步骤S27，控制电路21选择下一个具有最小的频带宽度的编码方法，并返回到步骤S22。在步骤S28，控制电路21判定是否选择了具有最小的频带宽度的编码方法，在判定为是时结束处理，在判定为否时进入到步骤S29。在步骤S29，控制电路21选择前一个选择的编码方法，进入到图10的步骤S4。
这样，控制电路21确定与在主机装置1和存储卡2之间正确传输的频率成分对应的频带宽度，并选择所需要的频带宽度是能够使用的最大频带宽度的编码方法。控制电路21按照需要的频带宽度由窄到宽的顺序来切换多种编码方法，并选择需要与在主机装置1和存储卡2之间最后正确传输的频率成分对应的频带宽度的编码方法。
第2实施方式
图15是表示第2实施方式的近距离非接触通信系统的结构的框图。在第1实施方式中，由编码电路23对测试模式进行了编码，而在第2实施方式中不对测试模式进行编码。
图15所示的主机装置1A具有：控制电路21A，进行与第1实施方式（图10）不同的通信建立处理；测试模式生成电路27A，生成与第1实施方式不同的测试模式。测试模式生成电路27A生成这样的测试模式，该测试模式包括与根据多种编码方法而需要的不同的多个频带宽度相对应的不同的多个频率成分。选择器22不是设于控制电路21与编码电路23之间，而是设于编码电路23与数据发送电路24之间，控制电路21A通过控制选择器22，将通过测试模式生成电路27而生成的测试模式、和被编码后的数据信号中的某一种信息发送给数据发送电路24。比较电路28将通过测试模式生成电路27A而生成的测试模式、与通过发送天线11发送给存储卡2的并通过接收天线13从存储卡2返回的测试模式进行比较，将比较结果发送给控制电路21。主机装置1A的其它构成要素及存储卡2的构成要素与第1实施方式的构成要素相同。
图16是表示由图15所示的主机装置1A的控制电路21A执行的主机装置1A的通信建立处理的流程图。
在步骤S41，主机装置1A的控制电路21A判定是否已插入存储卡2，在判定为是时执行步骤S42的时钟同步处理。图16所示的时钟同步处理S42与图1所示的时钟同步处理S2相同。
然后，在步骤S43，控制电路21A使用测试模式生成电路27A生成测试模式。
图17是表示在图16的步骤S43中生成的测试模式的第1例的图。测试模式是具有第1电平“0”和第2电平“1”的2值信号，包括分别与多个频率成分f0、f0/2、f0/3、f0/4、f0/5（即，与根据多种编码方法而需要的不同的多个频带宽度对应的全部频率成分）对应的多个子模式F1～F5。多个子模式F1～F5分别包括：第1电平的部分，按照根据与该子模式对应的频率成分而确定的规定比特长度而连续；第2电平的部分，按照相同的比特长度而连续。在频率成分越高时，根据频率成分而确定的比特长度越短，例如在频率成分f0时是1比特，在频率成分f0/5时是5比特。在图17所示的测试模式中，各个子模式包括各一个的第1电平的部分和第2电平的部分。
图18是表示在图16的步骤S43中生成的测试模式的第2例的图。在多个子模式F1～F5中均是与该子模式对应的频率成分越高，第1电平的部分和第2电平的部分的重复次数越多。例如，作为与频率成分f0对应的子模式F1的“01”被重复5次，作为与频率成分f0/5对应的子模式F5的“0000011111”仅出现1次。通常，在传输数据信号时，频率越高，因外来噪声的叠加等而形成的抖动(jitter)对信号质量产生越大的影响。因此，通过将与较高的频率成分对应的子模式重复多次，能够在主机装置1A与存储卡2之间可靠地传输测试模式，并以较高的可靠性选择适当的编码方法。
在图16的步骤S44，控制电路21A将所生成的测试模式通过选择器22发送给数据发送电路24。数据发送电路24将测试模式通过传输线路12和发送天线11发送给存储卡2。
存储卡2与主机装置1的控制电路21执行图10所示的通信建立处理的情况相同地进行动作。
在步骤S45，主机装置1A的数据接收电路25通过接收天线13和传输线路14接收从存储卡2返回的测试模式，所返回的测试模式被发送给比较电路26。比较电路26将通过测试模式生成电路27而生成的测试模式、与从存储卡2返回的测试模式进行比较，将比较结果发送给控制电路21。在步骤S46，控制电路21A根据比较结果，将接收到的测试模式与所发送的测试模式进行比较，并选择具有能够使用的最大频带宽度的编码方法。例如，在子模式F1～F4被正确传输、但子模式F5没有被正确传输时，控制电路21A选择4b/2b编码。在步骤S47，控制电路21A生成表示所选择的编码方法的选择通知消息，以便将所选择的编码方法通知存储卡2。在步骤S48，控制电路21A通过编码电路23对选择通知消息进行编码，然后将被编码后的选择通知消息通过选择器22发送给数据发送电路24。数据发送电路24将被编码后的选择通知消息通过传输线路12和发送天线11发送给存储卡2。
在步骤S49，主机装置1A的数据接收电路25通过接收天线13和传输线路14接收从存储卡2接收到的选择应答消息，解码电路26利用与所选择的编码方法对应的解码方法，对接收到的选择应答消息进行解码。被解码后的选择应答消息被发送给控制电路21A。在步骤S50，控制电路21A判定选择应答消息是否包含肯定应答，在判定为是时进入到步骤S51，在判定为否时结束处理。在图16的步骤S51和图13的步骤S37，建立主机装置1与存储卡2之间的通信。然后，主机装置1和存储卡2进行基带的近距离非接触通信。
在建立了主机装置1A与存储卡2之间的通信后，在步骤S52，控制电路21A判定通信错误的发生次数是否超过基准值，在判定为是时返回到步骤S43。
根据本实施方式的近距离非接触通信系统，能够根据主机装置1A及存储卡2的天线之间的频带宽度，选择适当的编码方法并建立通信，在主机装置1A及存储卡2的天线之间进行基带的近距离非接触通信。
下面，参照图19～图21，对时钟同步处理（图10的步骤S2、图13的步骤S31、图16的步骤S42）进行说明。
在时钟同步处理中，使主机装置1的时钟信号与存储卡2的时钟信号同步。通过进行时钟同步处理S2，能够在进行图10所示的编码方法选择处理S3之前，预先判定是否能够在主机装置1与存储卡2之间传输具有与时钟信号的频率相同的频率成分f0的测试模式。
图19是表示由图1所示的主机装置1的控制电路21执行的主机装置1的时钟同步处理的流程图。在图19的步骤S61，控制电路21通过时钟生成电路29生成主机装置1的时钟信号。在步骤S62，控制电路21使用时钟发送电路30，通过传输线路16和发送天线15向存储卡2发送主机装置1的时钟信号。
图20是表示由图1所示的存储卡2的控制电路51执行的存储卡2的时钟同步处理的流程图。在图20的步骤S71，存储卡2的控制电路51判定是否通过接收天线45和传输线路46接收到了主机装置1的时钟信号，在判定为是时进入到步骤S72。在存储卡2接收到主机装置1的时钟信号时，PLL58和时钟生成电路59根据主机装置1的时钟信号，生成存储卡2的时钟信号。在步骤S72，控制电路51对选择器55进行设定，以便将时钟生成电路59的输出信号发送给数据发送电路56。由此，数据发送电路56将存储卡2的时钟信号通过传输线路44和发送天线43发送给主机装置1。
在图19的步骤S63，主机装置1的数据接收电路25通过接收天线13和传输线路14从存储卡2接收存储卡2的时钟信号。在步骤S64，控制电路21判定存储卡2的时钟信号是否与主机装置1的时钟信号一致，在判定为是时进入到图10的步骤S3，在判定为否时进入到图19的步骤S65。在步骤S65，控制电路21判定是否经过了预先设定的超时时间，在判定为是时进入到步骤S66，在判定为否时返回到步骤S63。在步骤S66，控制电路21停止向存储卡2发送主机装置1的时钟信号，并结束处理。
在即使经过了预先设定的超时时间也未能接收到与主机装置1的时钟信号一致的存储卡2的时钟信号时（即，不能执行基带的近距离非接触通信的状态），主机装置1的控制电路21通过停止向存储卡2发送主机装置1的时钟信号，能够抑制由于发送无用的时钟信号而产生的功耗。
在图20的步骤S72后，存储卡2的控制电路51在步骤S73判定是否经过了预先设定的超时时间，在判定为是时进入到图13的步骤S32。
如以上说明的那样，主机装置1的控制电路21通过进行时钟同步处理S2，能够在进行图10所示的编码方法选择处理S3之前，预先判定是否能够在主机装置1与存储卡2之间传输具有与时钟信号的频率相同的频率成分f0的测试模式。
图21是表示由图1所示的主机装置1的控制电路21执行的主机装置1的时钟同步处理的变形例的流程图。
根据主机装置1及存储卡2的天线之间的状态不同，主机装置1和存储卡2的时钟频率f0有可能不包含在“天线之间的频带宽度”内。例如，在图6中考虑时钟频率f0＝1.5GHz、天线之间的距离是2mm的情况。在时钟频率f0＝1.5GHz时，透射系数不具有足够大的值。在这种情况下，例如变更为时钟频率f0＝1.2GHz，则频率成分f0＝1.2GHz、f0/2＝600MHz时的各个透射系数高于衰减量的界限值，因而通过选择2b/4b编码，能够进行基带的近距离非接触通信。
在图21中，时钟生成电路29能够生成多个时钟频率（例如，初始时钟频率f0、比初始时钟频率f0高20％的频率、比初始时钟频率f0低20％的频率）。
在图21的步骤S81，控制电路21通过时钟生成电路29生成在初始时钟频率下的主机装置1的时钟信号。在步骤S82，控制电路21使用时钟发送电路30，通过传输线路16和发送天线15将主机装置1的时钟信号发送给存储卡2。
存储卡2与主机装置1的控制电路21执行图19所示的时钟同步处理的情况相同地进行动作。
在步骤S83，主机装置1的数据接收电路25通过接收天线13和传输线路14从存储卡2接收存储卡2的时钟信号。在步骤S84，控制电路21判定存储卡2的时钟信号是否与主机装置1的时钟信号一致，在判定为是时进入到图10的步骤S3，在判定为否时进入到图21的步骤S85。在步骤S85，控制电路21判定是否经过了预先设定的超时时间，并判定是否已到时，在判定为是时进入到步骤S86，在判定为否时返回到步骤S83。在步骤S86，控制电路21判定是否存在能够使用的其它时钟频率，在判定为是时进入到步骤S87，在判定为否时进入到步骤S88。在步骤S87，控制电路21通过时钟生成电路29变更主机装置1的时钟信号（例如，变更为比初始时钟频率f0高20％的频率、比初始时钟频率f0低20％的频率中的某一种频率），进入到步骤S82。然后，再次将主机装置1的时钟信号、与在将主机装置1的时钟信号发送给存储卡2时从存储卡2接收到的存储卡2的时钟信号进行比较。另一方面，在步骤S88，控制电路21停止向存储卡2发送主机装置1的时钟信号，并结束处理。
如以上说明的那样，当不能在主机装置1及存储卡2的天线之间传输时钟频率的频率成分时，能够变更时钟频率。
另外，在时钟同步处理中，在判定是否能够传输具有时钟频率f0的时钟信号时，也可以在后面的图10所示的编码方法选择处理S3中使测试模式不包含频率成分f0（即，具有按各1比特交替的第1电平“0”和第1电平“1”的2值信号的子模式）。由此，能够缩短进行通信建立处理的时间。
图19和图21所示的时钟同步处理同样是由图15所示的主机装置1A的控制电路21A执行的。
另外，在以上说明的实施方式中，将8b/10b编码、4b/6b编码、2b/4b编码作为编码方法的示例，但不限于这些编码方法，也能够适用于64b/66b编码、128b/130b编码等其它编码方法。
另外，也可以不是按照图1所示独立地设置用于传输数据信号的构成要素（数据发送电路24、传输线路12、发送天线11、接收天线41、传输线路42和数据接收电路52）、和用于传输时钟信号的构成要素（时钟发送电路30、传输线路16、发送天线15、接收天线45、传输线路46和时钟接收电路57），而是共用相同的构成要素。在这种情况下，存储卡2根据接收到的数据信号进行时钟再现。
另外，不限于按照图1所示使用一对的发送天线11和接收天线41从主机装置1向存储卡2传输信号，也可以使用两对天线来传输差分信号。从存储卡2向主机装置1传输信号的情况也是一样。
本发明涉及的近距离非接触通信装置、近距离非接触通信系统及近距离非接触通信方法的特征在于具有下述的结构。
本发明的第一方式的近距离非接触通信装置，是在第1通信装置和第2通信装置之间通过基带进行通信的近距离非接触通信系统中的第1通信装置，所述第2通信装置具有至少一个发送天线和至少一个接收天线，其特征在于，
所述近距离非接触通信装置具有：
至少一个发送天线，与所述第2通信装置的接收天线接近配置；
至少一个接收天线，与所述第2通信装置的发送天线接近配置；
编码电路，使用为了进行传输而分别需要不同的频带宽度的多个编码方法；
解码电路，使用与所述多个编码方法对应的多个解码方法；
测试模式生成电路，生成测试模式；
比较电路，将两种测试模式进行比较；以及
控制电路，执行用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信的处理，
生成所述测试模式，以使得当在所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置之间被传输时，该测试模式包含与根据所述多个编码方法而需要的不同的多个频带宽度相对应的多个频率成分，
在用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信的处理中，
所述控制电路通过所述比较电路，对通过所述测试模式生成电路而生成的测试模式、与经由所述近距离非接触通信装置的发送天线发送给所述第2通信装置并经由所述近距离非接触通信装置的接收天线从所述第2通信装置返回的测试模式进行比较，
所述控制电路根据所述返回的测试模式，确定与在所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置之间正确传输的频率成分相对应的频带宽度，并选择所需要的频带宽度是能够使用的最大频带宽度的编码方法，
所述控制电路生成表示所选择的所述编码方法的通知消息，通过所述编码电路使用所选择的所述编码方法对所述通知消息进行编码，并经由所述近距离非接触通信装置的发送天线发送给所述第2通信装置，
在经由所述近距离非接触通信装置的接收天线从所述第2通信装置接收到包括针对所述通知消息的肯定应答的应答消息时，所述控制电路建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信。
本发明的第二方式的近距离非接触通信装置是根据本发明的第一方式所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，所述控制电路在向所述第2通信装置发送所述测试模式之前，通过所述编码电路使用所述多个编码方法中的某一个编码方法对所述测试模式进行编码。
本发明的第三方式的近距离非接触通信装置是根据本发明的第二方式所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，所述控制电路在通过所述编码电路对所述测试模式进行编码时，按照需要的频带宽度由宽到窄的顺序来切换所述多个编码方法，
所述控制电路选择需要与在所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置之间最初被正确传输的频率成分相对应的频带宽度的编码方法。
本发明的第四方式的近距离非接触通信装置是根据本发明的第二方式所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，所述控制电路在通过所述编码电路对所述测试模式进行编码时，按照需要的频带宽度由窄到宽的顺序来切换所述多个编码方法，
所述控制电路选择需要与在所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置之间最后被正确传输的频率成分相对应的频带宽度的编码方法。
本发明的第五方式的近距离非接触通信装置是根据本发明的第一方式所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，所述测试模式生成电路生成这样的测试模式，该测试模式包括与根据所述多个编码方法而需要的不同的多个频带宽度相对应的不同的多个频率成分。
本发明的第六方式的近距离非接触通信装置是根据本发明的第五方式所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，所述测试模式是具有第1电平和第2电平的2值信号，并且包含分别与所述多个频率成分相对应的多个子模式，
所述多个子模式分别包含：在根据与该子模式相对应的频率成分而确定的规定的比特长度之间连续的第1电平的部分；和在相同的比特长度之间连续的第2电平的部分。
本发明的第七方式的近距离非接触通信装置是根据本发明的第六方式所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，在所述频率成分越高时，根据所述频率成分而确定的比特长度越短，
在所述多个子模式的每一个中，均是与该子模式相对应的频率成分越高，所述第1电平的部分和所述第2电平的部分的重复次数越多。
本发明的第八方式的近距离非接触通信装置是根据本发明的第一～第七方式中任意一种方式所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，在建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信后，在通信错误的发生次数超过基准值时，再次执行用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信的处理。
本发明的第九方式的近距离非接触通信装置是根据本发明的第一～第八方式中任意一种方式所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，所述近距离非接触通信装置还具有用于生成所述近距离非接触通信装置的时钟信号的时钟生成电路，
在执行用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信的处理之前，
所述控制装置经由所述近距离非接触通信装置的发送天线向所述第2通信装置发送所述近距离非接触通信装置的时钟信号，
所述控制装置对所述近距离非接触通信装置的时钟信号、与在向所述第2通信装置发送了所述近距离非接触通信装置的时钟信号时经由所述近距离非接触通信装置的接收天线从所述第2通信装置接收到的所述第2通信装置的时钟信号进行比较，
在所述第2通信装置的时钟信号与所述近距离非接触通信装置的时钟信号一致时，所述控制装置执行用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信的处理。
本发明的第十方式的近距离非接触通信装置是根据本发明的第九方式所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，在所述第2通信装置的时钟信号与所述近距离非接触通信装置的时钟信号不同时，
所述控制电路使通过所述时钟生成电路而生成的所述近距离非接触通信装置的时钟信号的时钟频率变化，
所述控制电路再次对所述近距离非接触通信装置的时钟信号、与在向所述第2通信装置发送了所述近距离非接触通信装置的时钟信号时从所述第2通信装置接收到的所述第2通信装置的时钟信号进行比较。
本发明的第十一方式的近距离非接触通信装置是根据本发明的第九或者第十方式所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，所述控制装置在接收到与所述近距离非接触通信装置的时钟信号一致的所述第2通信装置的时钟信号之前，在经过了预先决定的超时时间时，停止向所述第2通信装置发送所述近距离非接触通信装置的时钟信号。
本发明的第十二方式的近距离非接触通信装置是根据本发明的第九～第十一方式中任意一种方式所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，所述测试模式不包含作为具有按各1比特交替的第1电平和第2电平的2值信号的子模式。
本发明的第十三方式涉及的近距离非接触通信装置，是在第1通信装置和第2通信装置之间通过基带进行通信的近距离非接触通信系统中的第2通信装置，所述第1通信装置具有至少一个发送天线和至少一个接收天线，其特征在于，
所述近距离非接触通信装置具有：
至少一个发送天线，与所述第1通信装置的接收天线接近配置；
至少一个接收天线，与所述第1通信装置的发送天线接近配置；
编码电路，使用为了进行传输而分别需要不同的频带宽度的多个编码方法；
解码电路，使用与所述多个编码方法相对应的多个解码方法；以及
控制电路，执行用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第1通信装置的通信的处理，
在用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信的处理中，
在经由所述近距离非接触通信装置的接收天线从所述第1通信装置接收到测试模式时，所述控制电路将所述接收到的测试模式经由所述近距离非接触通信装置的发送天线返回给所述第1通信装置，所述测试模式包含与根据所述多个编码方法而需要的不同的多个频带宽度相对应的多个频率成分，
在经由所述近距离非接触通信装置的接收天线从所述第1通信装置接收到表示从所述多个编码方法中选择的一个编码方法的通知消息时，所述控制电路生成包含针对所述通知消息的肯定应答的应答消息，通过所述编码电路使用所选择的所述编码方法对所述应答消息进行编码后经由所述近距离非接触通信装置的发送天线发送给所述第1通信装置，
所述控制电路建立所述近距离非接触通信装置与所述第1通信装置的通信。
本发明的第十四方式的近距离非接触通信装置是根据本发明的第十三方式所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，所述近距离非接触通信装置还具有时钟生成电路，该时钟生成电路根据经由所述近距离非接触通信装置的接收天线从所述第1通信装置接收到的所述第1通信装置的时钟信号，生成所述近距离非接触通信装置的时钟信号，
所述控制装置在执行用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第1通信装置的通信的处理之前，经由所述近距离非接触通信装置的发送天线向所述第1通信装置发送所述近距离非接触通信装置的时钟信号。
本发明的第十五方式的近距离非接触通信系统的特征在于，该近距离非接触通信系统包括本发明的第一～第八方式中任意一种方式所述的近距离非接触通信装置作为第1通信装置，还包括本发明的第十三方式的近距离非接触通信作为第2通信装置，在所述第1通信装置和所述第2通信装置之间通过基带进行通信。
本发明的第十六方式的近距离非接触通信系统的特征在于，该近距离非接触通信系统包括本发明的第九～第十二方式中任意一种方式所述的近距离非接触通信装置作为第1通信装置，还包括本发明的第十四方式的近距离非接触通信作为第2通信装置，在所述第1通信装置和所述第2通信装置之间通过基带进行通信。
本发明的第十七方式的近距离非接触通信方法，用于在第1通信装置和第2通信装置之间通过基带进行通信，其特征在于，
所述第1通信装置和所述第2通信装置分别具有至少一个发送天线和至少一个接收天线，所述第1通信装置的发送天线与所述第2通信装置的接收天线接近配置，所述第1通信装置的接收天线与所述第2通信装置的发送天线接近配置，
所述第1通信装置和所述第2通信装置分别具有：编码电路，使用为了进行传输而分别需要不同的频带宽度的多个编码方法；以及解码电路，使用与所述多个编码方法相对应的多个解码方法，
所述第1通信装置具有生成测试模式的测试模式生成电路、和对两个测试模式进行比较的比较电路，生成所述测试模式，以使得当在所述第1通信装置与所述第2通信装置之间被传输时，该测试模式包含与根据所述多个编码方法而需要的不同的多个频带宽度相对应的多个频率成分，
所述近距离非接触通信方法包括以下步骤：
通过所述测试模式生成电路来生成所述测试模式的步骤；
将通过所述测试模式生成电路而生成的测试模式，经由所述第1通信装置的发送天线和所述第2通信装置的接收天线从所述第1通信装置发送给所述第2通信装置的步骤；
将通过所述第2通信装置接收到的测试模式，经由所述第2通信装置的发送天线和所述第1通信装置的接收天线从所述第2通信装置返回给所述第1通信装置的步骤；
通过所述比较电路，对通过所述测试模式生成电路而生成的测试模式、与从所述第2通信装置返回的测试模式进行比较的步骤；
在所述第1通信装置中，根据所述返回的测试模式，确定与在所述第1通信装置与所述第2通信装置之间正确传输的频率成分相对应的频带宽度，并选择所需要的频带宽度是能够使用的最大频带宽度的编码方法的步骤；
在所述第1通信装置中，生成表示所选择的所述编码方法的通知消息，通过所述第1通信装置的所述编码电路使用所选择的所述编码方法对所述通知消息进行编码，并经由所述第1通信装置的发送天线和所述第2通信装置的接收天线将被编码后的所述通知消息从所述第1通信装置发送给所述第2通信装置的步骤；
在所述第2通信装置中，生成包含针对所述通知消息的肯定应答的应答消息，通过所述编码电路使用所选择的所述编码方法对所述应答消息进行编码，并经由所述第2通信装置的发送天线和所述第1通信装置的接收天线将被编码后的所述应答消息从所述第2通信装置发送给所述第1通信装置的步骤；以及
在所述第1通信装置中，在从所述第2通信装置接收到所述应答消息时，建立所述第1通信装置与所述第2通信装置的通信的步骤。
根据本发明，能够根据第1通信装置和第2通信装置的天线之间的频带宽度来选择适当的编码方法并建立通信，在第1通信装置和第2通信装置的天线之间进行基带的近距离非接触通信。
产业上的可利用性
根据本发明涉及的近距离非接触通信系统，能够根据第1通信装置和第2通信装置的天线之间的频带宽度来选择适当的编码方法并建立通信，在第1通信装置和第2通信装置的天线之间进行基带的近距离非接触通信。
本发明涉及的近距离非接触通信系统能够适用于例如SD卡等可移动存储卡和存储卡读取器，还能够适用于个人电脑、智能电话、平板电脑终端装置等。
标号说明
1、1A、3主机装置；2存储卡；4移动装置；11、15、43发送天线；12、14、16、42、44、46传输线路；13、41、45接收天线；15发送天线；17、17A、47通信电路；21、21A、51控制电路；22、55选择器；23、54编码电路；24、56数据发送电路；25、52数据接收电路；26、53解码电路；27、27A测试模式生成电路；28比较电路；29、59时钟生成电路；30时钟发送电路；48闪式存储器；57时钟接收电路；58PLL；61、63、71、74电路基板；62、64、73、76电源线；72送电线圈；75受电线圈；VDD1、VDD2、VSS1、VSS2电极。

Claims (17)

1.一种近距离非接触通信装置，是在第1通信装置和第2通信装置之间通过基带进行通信的近距离非接触通信系统中的第1通信装置，所述第2通信装置具有至少一个发送天线和至少一个接收天线，其特征在于，
所述近距离非接触通信装置具有：
至少一个发送天线，与所述第2通信装置的接收天线接近配置；
至少一个接收天线，与所述第2通信装置的发送天线接近配置；
编码电路，使用为了进行传输而分别需要不同的频带宽度的多个编码方法；
解码电路，使用与所述多个编码方法对应的多个解码方法；
测试模式生成电路，生成测试模式；
比较电路，将两种测试模式进行比较；以及
控制电路，执行用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信的处理，
生成所述测试模式，以使得当在所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置之间被传输时，该测试模式包含与根据所述多个编码方法而需要的不同的多个频带宽度相对应的多个频率成分，
在用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信的处理中，
所述控制电路通过所述比较电路，对通过所述测试模式生成电路而生成的测试模式、与经由所述近距离非接触通信装置的发送天线发送给所述第2通信装置并经由所述近距离非接触通信装置的接收天线从所述第2通信装置返回的测试模式进行比较，
所述控制电路根据所述返回的测试模式，确定与在所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置之间正确传输的频率成分相对应的频带宽度，并选择所需要的频带宽度是能够使用的最大频带宽度的编码方法，
所述控制电路生成表示所选择的所述编码方法的通知消息，通过所述编码电路使用所选择的所述编码方法对所述通知消息进行编码，并经由所述近距离非接触通信装置的发送天线发送给所述第2通信装置，
在经由所述近距离非接触通信装置的接收天线从所述第2通信装置接收到包括针对所述通知消息的肯定应答的应答消息时，所述控制电路建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信。
2.根据权利要求1所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，
所述控制电路在向所述第2通信装置发送所述测试模式之前，通过所述编码电路使用所述多个编码方法中的某一个编码方法对所述测试模式进行编码。
3.根据权利要求2所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，
所述控制电路在通过所述编码电路对所述测试模式进行编码时，按照需要的频带宽度由宽到窄的顺序来切换所述多个编码方法，
所述控制电路选择需要与在所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置之间最初被正确传输的频率成分相对应的频带宽度的编码方法。
4.根据权利要求2所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，
所述控制电路在通过所述编码电路对所述测试模式进行编码时，按照需要的频带宽度由窄到宽的顺序来切换所述多个编码方法，
所述控制电路选择需要与在所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置之间最后被正确传输的频率成分相对应的频带宽度的编码方法。
5.根据权利要求1所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，
所述测试模式生成电路生成这样的测试模式，该测试模式包括与根据所述多个编码方法而需要的不同的多个频带宽度相对应的不同的多个频率成分。
6.根据权利要求5所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，
所述测试模式是具有第1电平和第2电平的2值信号，并且包含分别与所述多个频率成分相对应的多个子模式，
所述多个子模式分别包含：在根据与该子模式相对应的频率成分而确定的规定的比特长度之间连续的第1电平的部分；和在相同的比特长度之间连续的第2电平的部分。
7.根据权利要求6所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，
在所述频率成分越高时，根据所述频率成分而确定的比特长度越短，
在所述多个子模式的每一个中，均是与该子模式相对应的频率成分越高，所述第1电平的部分和所述第2电平的部分的重复次数越多。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，
在建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信后，在通信错误的发生次数超过基准值时，再次执行用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信的处理。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，
所述近距离非接触通信装置还具有用于生成所述近距离非接触通信装置的时钟信号的时钟生成电路，
在执行用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信的处理之前，
所述控制装置经由所述近距离非接触通信装置的发送天线向所述第2通信装置发送所述近距离非接触通信装置的时钟信号，
所述控制装置对所述近距离非接触通信装置的时钟信号、与在向所述第2通信装置发送了所述近距离非接触通信装置的时钟信号时经由所述近距离非接触通信装置的接收天线从所述第2通信装置接收到的所述第2通信装置的时钟信号进行比较，
在所述第2通信装置的时钟信号与所述近距离非接触通信装置的时钟信号一致时，所述控制装置执行用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信的处理。
10.根据权利要求9所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，
在所述第2通信装置的时钟信号与所述近距离非接触通信装置的时钟信号不同时，
所述控制电路使通过所述时钟生成电路而生成的所述近距离非接触通信装置的时钟信号的时钟频率变化，
所述控制电路再次对所述近距离非接触通信装置的时钟信号、与在向所述第2通信装置发送了所述近距离非接触通信装置的时钟信号时从所述第2通信装置接收到的所述第2通信装置的时钟信号进行比较。
11.根据权利要求9或10所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，
所述控制装置在接收到与所述近距离非接触通信装置的时钟信号一致的所述第2通信装置的时钟信号之前，在经过了预先决定的超时时间时，停止向所述第2通信装置发送所述近距离非接触通信装置的时钟信号。
12.根据权利要求9～11中任意一项所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，
所述测试模式不包含作为具有按各1比特交替的第1电平和第2电平的2值信号的子模式。
13.一种近距离非接触通信装置，是在第1通信装置和第2通信装置之间通过基带进行通信的近距离非接触通信系统中的第2通信装置，所述第1通信装置具有至少一个发送天线和至少一个接收天线，其特征在于，
所述近距离非接触通信装置具有：
至少一个发送天线，与所述第1通信装置的接收天线接近配置；
至少一个接收天线，与所述第1通信装置的发送天线接近配置；
编码电路，使用为了进行传输而分别需要不同的频带宽度的多个编码方法；
解码电路，使用与所述多个编码方法相对应的多个解码方法；以及
控制电路，执行用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第1通信装置的通信的处理，
在用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第2通信装置的通信的处理中，
在经由所述近距离非接触通信装置的接收天线从所述第1通信装置接收到测试模式时，所述控制电路将所述接收到的测试模式经由所述近距离非接触通信装置的发送天线返回给所述第1通信装置，所述测试模式包含与根据所述多个编码方法而需要的不同的多个频带宽度相对应的多个频率成分，
在经由所述近距离非接触通信装置的接收天线从所述第1通信装置接收到表示从所述多个编码方法中选择的一个编码方法的通知消息时，所述控制电路生成包含针对所述通知消息的肯定应答的应答消息，通过所述编码电路使用所选择的所述编码方法对所述应答消息进行编码后经由所述近距离非接触通信装置的发送天线发送给所述第1通信装置，
所述控制电路建立所述近距离非接触通信装置与所述第1通信装置的通信。
14.根据权利要求13所述的近距离非接触通信装置，其特征在于，
所述近距离非接触通信装置还具有时钟生成电路，该时钟生成电路根据经由所述近距离非接触通信装置的接收天线从所述第1通信装置接收到的所述第1通信装置的时钟信号，生成所述近距离非接触通信装置的时钟信号，
所述控制装置在执行用于建立所述近距离非接触通信装置与所述第1通信装置的通信的处理之前，经由所述近距离非接触通信装置的发送天线向所述第1通信装置发送所述近距离非接触通信装置的时钟信号。
15.一种近距离非接触通信系统，其特征在于，
包括根据权利要求1～8中任意一项所述的近距离非接触通信装置作为第1通信装置，还包括根据权利要求13所述的近距离非接触通信作为第2通信装置，在所述第1通信装置和所述第2通信装置之间通过基带进行通信。
16.一种近距离非接触通信系统，其特征在于，
包括根据权利要求9～12中任意一项所述的近距离非接触通信装置作为第1通信装置，还包括根据权利要求14所述的近距离非接触通信作为第2通信装置，在所述第1通信装置和所述第2通信装置之间通过基带进行通信。
17.一种近距离非接触通信方法，用于在第1通信装置和第2通信装置之间通过基带进行通信，其特征在于，
所述第1通信装置和所述第2通信装置分别具有至少一个发送天线和至少一个接收天线，所述第1通信装置的发送天线与所述第2通信装置的接收天线接近配置，所述第1通信装置的接收天线与所述第2通信装置的发送天线接近配置，
所述第1通信装置和所述第2通信装置分别具有：编码电路，使用为了进行传输而分别需要不同的频带宽度的多个编码方法；以及解码电路，使用与所述多个编码方法相对应的多个解码方法，
所述第1通信装置具有生成测试模式的测试模式生成电路、和对两个测试模式进行比较的比较电路，生成所述测试模式，以使得当在所述第1通信装置与所述第2通信装置之间被传输时，该测试模式包含与根据所述多个编码方法而需要的不同的多个频带宽度相对应的多个频率成分，
所述近距离非接触通信方法包括以下步骤：
通过所述测试模式生成电路来生成所述测试模式的步骤；
将通过所述测试模式生成电路而生成的测试模式，经由所述第1通信装置的发送天线和所述第2通信装置的接收天线从所述第1通信装置发送给所述第2通信装置的步骤；
将通过所述第2通信装置接收到的测试模式，经由所述第2通信装置的发送天线和所述第1通信装置的接收天线从所述第2通信装置返回给所述第1通信装置的步骤；
通过所述比较电路，对通过所述测试模式生成电路而生成的测试模式、与从所述第2通信装置返回的测试模式进行比较的步骤；
在所述第1通信装置中，根据所述返回的测试模式，确定与在所述第1通信装置与所述第2通信装置之间正确传输的频率成分相对应的频带宽度，并选择所需要的频带宽度是能够使用的最大频带宽度的编码方法的步骤；
在所述第1通信装置中，生成表示所选择的所述编码方法的通知消息，通过所述第1通信装置的所述编码电路使用所选择的所述编码方法对所述通知消息进行编码，并经由所述第1通信装置的发送天线和所述第2通信装置的接收天线将被编码后的所述通知消息从所述第1通信装置发送给所述第2通信装置的步骤；
在所述第2通信装置中，生成包含针对所述通知消息的肯定应答的应答消息，通过所述编码电路使用所选择的所述编码方法对所述应答消息进行编码，并经由所述第2通信装置的发送天线和所述第1通信装置的接收天线将被编码后的所述应答消息从所述第2通信装置发送给所述第1通信装置的步骤；以及
在所述第1通信装置中，在从所述第2通信装置接收到所述应答消息时，建立所述第1通信装置与所述第2通信装置的通信的步骤。
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