CN105453449B - 非接触式通信方法确定电路、非接触式通信电路、以及ic卡 - Google Patents

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Abstract

一种非接触式通信方法确定电路，包括：确定器，确定接收的无线电信号的二进制信号是否是具有多种第一非接触式通信方法中任意一种的无线电信号的二进制信号，其中，所述确定器配置来检测所述二进制信号的边沿之间的时间间隔，并将所检测的时间间隔与所述多种第一非接触式通信方法中的二进制信号的边沿之间的预定时间间隔进行比较，以便确定所接收的无线电信号的二进制信号是否是具有所述多种第一非接触式通信方法中的任意一种的无线电信号的二进制信号，并且，所述二进制信号的边沿之间的时间间隔是所述二进制信号的下降沿之间的时间间隔，或所述二进制信号的上升沿之间的时间间隔。

Description

非接触式通信方法确定电路、非接触式通信电路、以及IC卡
技术领域
本发明涉及一种非接触式通信方法确定电路、一种非接触式通信电路以 及一种IC卡，所述非接触式通信方法确定电路确定已接收的无线电信号的二 进制信号是否是具有多种非接触式通信方法中的任意一种的无线电信号的二 进制信号。
背景技术
近来，非接触式IC卡已经在电子货币、电子门票等领域得到广泛使用。 近场无线通信方法以及诸如Type-A(Type A，注册商标)，Type-B或Felica (注册商标)这样的非接触式通信协议已被定义成诸如ISO/IEC 14443或 ISO/IEC 18092这样的国际标准。根据ISO/IEC 18092定义了NFCIP-1(近场 通信接口和协议)，同时包括Felica和ISO/IEC 14443中的Type-A。除了 NFCIP-1之外，还根据ISO/IEC 21481(NFCIP-2)定义了ISO15693(非接触式近距IC卡)和ISO/IEC 14443中的Type-B。
有必要确定采用多种通信方法中的哪一种来发送帧，使得与多种通信方 法相对应的IC卡或读写器对通信帧中的数据进行解码。
例如，专利文献1(JP 2002-342725A)公开了一种配置，该配置测量二进 制信号的脉冲宽度，将该脉冲宽度与由每种通信方法定义的脉冲宽度进行比 较，并选择相同的脉冲宽度，以确定通信方法。例如，专利文献2(JP 2010-183423A)公开了一种模式匹配配置，该模式匹配配置对具有预定时钟 的二进制信号采样一预定时间，将采样结果的数据模式与每种通信方法中预 先保持的数据模式(previously held data pattern)进行比较，并选择一个相同 的数据模式。
然而，由于模拟电路一般用于解调器，所以作为解调结果的二进制信号 包含由模拟电路的代码干扰、失真等所引起的脉冲变化。出于该原因，难以 基于脉冲宽度的测量或模式匹配来确定通信方法，从而导致通信方法确定错 误。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，并且在于提供一种能够防止通信方法 确定错误的非接触式通信方法确定电路。
为了达到上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种非接触式通信方 法确定电路，包括：确定器，确定接收的无线电信号的二进制信号是否是具 有多种第一非接触式通信方法中任意一种的无线电信号的二进制信号，其中， 所述确定器配置来检测所述二进制信号的边沿之间的时间间隔，并将所检测 的时间间隔与所述多种第一非接触式通信方法中的二进制信号的边沿之间的 预定时间间隔进行比较，以便确定所接收的无线电信号的二进制信号是否是 具有所述多种第一非接触式通信方法中的任意一种的无线电信号的二进制信 号，并且，所述二进制信号的边沿之间的时间间隔是所述二进制信号的下降 沿之间的时间间隔。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例1的IC卡系统的配置的总体侧视图。
图2是示出图1中所示的IC卡1的配置的框图。
图3是示出图2中所示的解码器22的配置的框图。
图4是示出图3中所示的系统确定器 32的配置的框图。
图5A至图5D是时序图，其示出了在从图1中的读写器(reader-wirter) 2向IC卡1的、通信方法Type-A、Type-B和Felica的数据传输中所使用的 编码方法的二进制信号与传输数据之间的关系。
图6A至图6C是时序图，其示出了用于Type-A、Type-B和Felica的通 信系统的从图1中所示的读写器2到IC卡1的数据传输的帧结构。
图7A至图7C示出了由图4所示的方法确定器32所执行的通信方法确 定处理的流程图；图7A示出了所述处理的第一部分，图7B示出了所述处理 的第二部分，并且图7C示出了所述处理的第三部分。
图8是时序图，其示出了计数器值Dc的可容许的抖动(tolerable jitter) 的示例，其容许二进制信号的下降时间(timing of falling)的抖动，并确定图 7A至图7C中通信方法确定处理中的所述计数器值Dc。
图9A是示出根据本发明的实施例2的IC卡1A的配置的框图。
图9B是示出图9A中所示的二进制信号处理器22A的配置的框图。
图9C是示出图9A中所示的调制信号处理器27A的配置的框图。
图10A是示出根据本发明的实施例3的IC卡1B的配置的框图。
图10B是示出图10A中所示的二进制信号处理器22B的配置的框图。
图10C是示出图10A中所示的二进制信号处理器27B的配置的框图。
具体实现方式
在下文中，将参照附图对本发明的实施例进行描述。此外，每个实施例 中，将相同的参考标记应用于相似的元件。
实施例1
图1是示出根据实施例1的IC卡系统的配置的总体侧视图。在图1中， 本实施例的IC卡系统中使用的IC卡1的非接触式通信电路20接收调制信号 的无线电信号。非接触式通信电路20将所接收的无线电信号解调成二进制 信号，基于所解调的二进制信号的下降沿之间的时间间隔来确定例如表1中 所示的多个非接触式通信方法(以下简称通信方法)的无线电信号的二进制信 号中的哪一个是所接收的无线电信号的二进制信号，并确定应该对读写器2 的无线通信应用多种通信方法中的哪一种通信方法和传输率。
在图1中，读写器2设置在电子设备3中，该电子设备3例如标识并授 权IC卡1的用户，并且为用户提供服务。电子设备3例如是自动检票口、 自动取款机，或考勤管理设备。读写器2以预定的通信方法采用非接触式通 信对数字传输的数据进行编码，生成二进制信号，根据所述二进制信号调制 载波，并且输出所调制的载波作为无线电信号。
图2是示出图1中所示的IC卡1的配置的框图。参见图2，IC卡1包括 天线10、由诸如LSI这样的半导体集成电路制成的非接触式通信电路20、以 及电源电路26。非接触式通信电路20包括解调器21、解码器22、控制器 23、连接到控制器23的存储器23m、编码器24和调制器25。在图2中，IC 卡1与读写器2之间的距离很短，例如1到30厘米，天线10从读写器2接收无线电信号，并将该无线电信号输出到电源电路26和解调器21，作为接 收的信号。电源电路26接收所接收的信号作为AC电压信号，并将其整流为 DC电压，以向构成非接触式通信电路20的各个部分21、22、23、24、25、 23m提供DC电压。在该情形中，解调器21将所接收的信号解调为二进制信 号，并把该二进制信号输出到解码器22。解调器21包括时钟再生器21a，该时钟发生器基于具有频率fc(例如13.56MHz)的载波的所接收的信号再生 具有频率fc的时钟，并把该时钟输出到解码器22。一个时钟为1/fc。
解码器22利用读写器2中所使用的通信方法来解码来自解调器21的二 进制信号，生成逻辑数据并将该数据输出到控制器23。解码器22通过使用 来自时钟再生器21a的时钟基于来自解调器21的二进制信号来确定通信方 法，并使用在所确定的通信方法中定义的编码方法将来自解码器21的所述二 进制信号解码为数据。解码器22示出确定结果的确定结果信号输出至编码器 24和调制器25。
控制器23基于在与控制器23连接的存储器23m中存储的程序以及来自 解码器22的数据来执行预定处理，生成要被传输给读写器2的数据，然后将 数据输出到编码器24。上述的预定处理包括生成应被传输的数据的处理，例 如，IC卡1的ID或其它数据。编码器24将从控制器23接收的数据编码 成二进制信号，利用读写器2中所使用的通信方法根据来自解码器22的确定 结果信号将所述信号输出至调制器25。调制器25根据来自编码器24的二进制信号将载波调制成调制信号，再使用确定结果信号中所示的通信方法将所 述信号通过天线10传输到读写器2。
图3是示出图2所示的解码器22的配置的框图。参见图3，解码器22 包括解码部31和方法确定器32，该方法确定器由时钟再生器21a提供时钟。 方法确定器32基于来自解调器21的二进制信号利用时钟确定哪种通信方法 (调制方法、编码方法、数据传输率)被用于编码读写器2中的二进制信号。方 法确定器32把表示确定结果的确定结果信号输出到解码部31、编码器24和 调制器25。此外，方法确定器32通过读取用于确定通信方法和传输率的通 信方法确定处理的程序以及用于执行该程序所需的、在诸如方法确定器32中 的存储器32m这样的存储器电路中存储的数据来执行通信方法确定处理。通 信方法确定处理的细节将参照图7A至图7C进行描述。解码部31将来自解 调器21的二进制信号解码为数据，并使用来自方法确定器32的、由确定结 果信号所示的通信方法来将所述数据输出至控制器23。
图4是示出图3所示的系统确定器32的配置的框图。在图4中，系统确 定器32包括下降沿检测器41、计数器42、以及方法和传输率确定器43。图 4中的方法确定器32构成非接触式通信方法确定电路，并可包括时钟再生器 21a。
在图4中，下降沿检测器41检测到来自解调器21的二进制信号的下降， 将指示检测到二进制信号的下降的重置信号(reset signal)输出到计数器42， 并将计数器42的计算值重置为0。当检测到二进制信号的下降时，下降沿 检测器41将检测信号输出到方法和传输率确定器43。在该情形中，计数器 42计算来自时钟再生器21a的时钟脉冲，将计数器值Dc的数据输出到方法 和传输率确定器43。此外，可以从外部电路把时钟提供给计数器42。
所述方法和传输率确定器43，基于来自下降沿检测器41的检测信号以 及来自计数器42的计数器值Dc的数据，确定多种通信方法中哪种通信方法 和传输率应被用于通过读写器2对二进制信号进行编码。方法和传输率确定 器43将指示确定结果的确定结果信号输出至解码部31。在该情形中，多个 通信方法包括例如Type-A、Type-B和Felica。表1示出了通信方法Type-A、 Type-B和Felica的规格。
表1
表1示出了每种通信方法的传输方向、调制方法、调制程度、编码方法、 以及每种通信方法的传输率。如表1所示，在每种传输方法的规格中，例如， 编码方法、调制方法和传输率根据从读写器2向IC卡1或从IC卡1向读写 器2的信号传输方向不同而不同。
图5A至图5D是时序图，其示出了在使用通信方法Type-A、Type-B和 Felica的、从图1中的读写器2向IC卡1的数据传输中所使用的编码方法的 二进制信号与传输数据之间的关系。
在图5A中所示的其中传输率是106kbps的、Type-A的通信方法(以下简 称Type-A的通信方法和106kbps)的情形中，传输数据是由调制镜调制的ASK (幅移键控)，并且基于信号的位置来表示逻辑值“1”和“0”的数据(以下简 称暂停脉冲)，在所述信号的位置处，以位数据(bit data)间隔输出的磁场被 停止。在调制信号中，在位数据中间具有暂停脉冲的位数据表示逻辑值“1”。 在位数据的头部具有暂停脉冲的位数据以及在位数据的头部不具有暂停脉冲 的位数据表示逻辑值“0”。关于通信方法和传输率，在二进制信号的波形中 形成的下降沿之间的时间间隔(以下简称下降沿间隔)是128/fc或192/fc。通信 帧头中提供有具有一位的逻辑值"0"的起始位S。
在图5B所示的Type-A的通信方法和212kbps的情形中，二进制信号的 传输率是图5A中所示的两倍。因此，二进制信号包括64/fc和96/fc的下降 沿间隔。
在图5C中所示的Type-B的通信方法和106kbps的情形中，当传输数据 被从读写器2传输到IC卡1时，传输数据由NRZ(非归零)代码编码成二进制 信号。二进制信号进一步被ASK调制，使得逻辑值“1”和“0”被表示。具 有大振幅的载波的、不被调制的信号表示逻辑值“1”，而具有小振幅的载波 的信号表示逻辑值“0”。关于通信方法和传输率，二进制信号的下降沿间隔 例如是128/fc。此外，通信帧的数据部的头包括作为起始位的一位(数据值为0)。
在图5D中所示的Felica的通信方法和212kbps的情形中，传输数据用 曼彻斯特编码方法被编码为二进制信号。二进制信号进一步被ASK调制，使 得逻辑值“1”和“0”的数据被表述。在位数据间隔的前半部中具有大振幅 的载波的且在位数据间隔的后半部中具有小振幅的载波的信号表示逻辑值 “1”。通过这种通信方法和传输率，当接收到一帧中的特定代码时，即使极 性接反也能够区分极性。在使用本通信方法的通信帧的头部中提供有具有48 位长度的、由逻辑值“0”组成的报头。
如参考图5A-图5D所述，二进制信号的下降沿间隔随着信号的每种通信 方法和传输率的不同而不同。
表2示出了在Type-A和Felica的每种通信方法中编码的每个传输率的 标准下降沿间隔的计数值Dc，以及在Type-B的通信方法中编码的每种传输 率的从帧的头部到下一个下降沿的计数值Dc。
表2
根据表2，Type-A和Type-B的每种通信方法的传输率包括106kbps、212 kbps、424kpbs和848kbps。Felica的通信方法的传输率包括212kbps和 424kbps。表2中的数据存储在存储器32m中，并且方法确定器32在执行通 信方法确定处理时参照所述数据来指定通信方法和传输率。
图6A至图6C是时序图，其示出了在使用Type-A、Type-B和Felica的 的通信方法的、从图1中的读写器2向IC卡1的数据传输中所使用的帧结构。
如图6A中所示的Type-A的通信帧包括用于通信开始时的短帧、用于正 常命令的标准帧、以及用于防冲突命令的防冲突帧。表3示出了图6A中所 示的短帧中关于每个命令的b0到b6的位数据。
b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
0 1 0 0 1 1 0 REQA
1 0 1 0 0 1 0 WUPA
0 1 1 0 1 0 1 时隙
1 0 0 X X X X
1 1 1 1 X X X
表3
图6A中所示的短帧包括具有逻辑值“0”的起始位S、由表3中的位数 据b0到b6组成的位数据、以及结束位E。在短帧中，位数据b0到b6中 的任何一位都是“1”。所述标准帧包括具有逻辑值“0”的起始位S、1个字 节的数据、奇偶校验位P、以及结束位E。在该情形中，1个字节的数据和 奇偶校验位P可交替提供在起始位S与结束位E之间。在图6A中，S表示 起始位，E表示结束位，并且P表示奇偶校验位。奇偶校验位是奇校验。当 在1个字节数据中的逻辑值“1”的数量是奇数时，逻辑值是“0”，而当1个 字节数据中的逻辑值的数量是偶数时，逻辑值是“1”。在标准帧中，1个字 节的数据和奇偶校验位P均包括逻辑值“1”。
图6B中所示的Type-B通信帧包括SOF(起始帧)和具有逻辑值“0” 的起始位S。在该情形中，SOF包括具有长度10etu至11etu(基本时间单位。 1etu是一位的数据传输时间)的逻辑值“0”的数据以及具有长度2etu至3etu 的逻辑值“1”的数据。此外，在每个传输率中，根据传输率106kbps、212kbps、 424kbps和848kbps分别将1etu设置为128/fc、64kbps、32kbps、32kbps和 16kbps。因此，Type-B的通信帧的头包括12etu至14etu的下降沿间隔。此外， 表2中的Type-B的通信方法的帧的头部中从一个下降沿到下一个下降沿的计 数器值Dc符合与传输率相对应的12etu至14etu的时间间隔。
图6C中所示的Felica的通信方法的通信帧的头包括具有48位长度或更 长的逻辑值“0”。
图7A至图7C是示出由图4中的方法确定器32所执行的通信方法确定 处理的流程图。
参见图7A，在步骤1中，只要启动通信方法确定处理，下降沿检测器 41就检测从解调器21接收的二进制信号第一次下降，向计数器42输出重置 信号，并使计数器42开始计数。在步骤2中，当下降沿检测器41检测到二 进制信号的下一个下降时，下降沿检测器41将表示检测到下降的检测信号输 出到方法和传输率确定器43。
在步骤3中，方法和传输率确定器43通过从计数器42接收计数器值 Dc的数据，获得第一计数器值Dc，其表示第一下降沿与下一个下降沿之间 的下降沿间隔。下降沿检测器41还将重置信号输出至计数器42，并使计数 器42重新开始计数。
在步骤4中，方法和传输率确定器43确定计数器值Dc是否是16/fc或 24/fc。在是的情形中，在步骤5中，方法和传输率确定器43基于表2中的数 据确定所接收的信号的通信方法和传输率是Type-A和848kbps。方法和传输 率确定器43还将表示确定结果的确定结果信号输出至解码部31，并完成通 信方法确定处理。
当确定计数器值Dc不是16/fc或24/fc(步骤4中的“否”)时，在步骤6中， 方法和传输率确定器43确定计数器值Dc是否是32/fc。当确定计数器值Dc 是32/fc(步骤6中的“是”)，在步骤7中，方法和传输率确定器43检测下降沿， 类似于步骤2中的处理。在步骤8中，方法和传输率确定器43获得计数器值 Dc，类似于步骤3中的处理。下降沿检测器41还向计数器42输出重置信号， 并使计数器42重新开始。然后，处理进入步骤9。
在步骤9中，方法和传输率确定器43确定计数器值Dc是否是48/fc。 在该情形中，在是的情形中，在步骤10中，方法和传输率确定器43确定通 信方法和传输率是Type-A和424kbps，将表示确定结果的确定结果信号输出 至解码部31，并完成通信系统确定处理。
当确定计数器值Dc不是48/fc(步骤9中的“否”)，在步骤11中，方法和 传输率确定器43确定比较次数(number of comparisons)是否小于10。比较 次数是执行将计数器值Dc与预定次数进行比较的处理(步骤4、步骤6、步骤 9)的次数。然而，在一个时间点获得的基于计数器Dc执行的比较处理的执行 次数(例如步骤4、步骤6)被当作一次计数。因此，比较次数等于通过方法和 传输率确定器43获得的计数器值Dc的次数。
当比较次数小于10(步骤11中的“是”)，步骤7以后的处理会重新执行。 此后，循环执行步骤7到9和步骤11的处理，直到确定计数器值Dc是48/fc(步 骤9中的“是”)或比较次数超过10(步骤11中的“否”)。
当比较次数超过10(步骤11中的“否”)时，可以基于图6C中的Felica的 帧结构和表2中的数据，指定在这种情况下，二进制信号的通信方法和传输 率是Felica和424kbps。在步骤11中的“否”的情形中，在步骤12中，方法和 传输率确定器43确定通信方法和传输率是Felica和424Kbps。方法和传输 率确定器43还将表示确定结果的确定结果信号输出至解码部31，并完成通 信方法确定处理。
在图7A中所示的步骤6中，当确定出计数器值Dc不是32/fc(步骤6中 的“否”)时，在步骤13中，方法和传输率确定器43确定计数器值Dc是否是 64/fc。在是的情形中，处理进入步骤14，而在否的情形中，处理进入图7B 中的步骤20。然后，在步骤14后,方法和传输率确定器43执行步骤14、15， 类似于步骤7、8。接下来，在步骤16中，方法和传输率确定器43确定计 数器值Dc是否是96/fc。在步骤16中“是”的情形中，在步骤17中，方法和 传输率确定器43确定通信方法和传输率是Type-A和212kbps。方法和传输 率确定器43还将表示确定结果的确定结果信号输出至解码部31，并完成通 信方法确定处理。
在步骤16中的“否”的情形中，在步骤18中，确定比较次数是否超过10。 在是的情形中，处理返回步骤14，而在否的情形中，处理进入步骤19。在步 骤19中，确定出通信方法和传输率是Felica和212kbps，并且将确定结果输 出至解码部31，并完成通信方法确定处理。
参见图7B，在步骤20中，方法和传输率确定器43确定计数器值Dc 是否是48/fc。在是的情形中，处理进入步骤21，而在否的情形中，处理进入 步骤22。在步骤22中，方法和传输率确定器43确定计数器值Dc是否是 96/fc。在是的情形中，处理进入步骤23，而在否的情形中，处理进入步骤 24。在步骤24中，方法和传输率确定器43确定计数器值Dc是否是128/fc。 在是的情形中，处理进入步骤25，而在否的情形中，处理进入步骤26。在步 骤26中，方法和传输率确定器43确定计数器值Dc是否192/fc。在是的情形 中，处理进入步骤27；而在否的情形中，处理进入图7C中的步骤40。
在步骤21中，方法和传输率确定器43确定通信方法和传输率是Type-A 和424kbps，将确定结果输出至解码部31，并完成通信方法确定处理。在步 骤23中，方法和传输率确定器43确定通信方法和传输率是Type-A和212 kbps，将确定结果输出至解码部31，并完成通信方法确定过程。在步骤25 中，方法和传输率确定器43确定通信方法和传输率是Type-A和106kbps， 将确定结果输出至解码部31，并完成通信方法确定过程。
在步骤27中，方法和传输率确定器43按照类似于图7A中步骤2，检 测二进制信号的下降，并在步骤28中获得计数器42的计数器值Dc。接下来， 在步骤29中，方法和传输率确定器43确定计数器值Dc是否是128/fc、192/fc 或256/fc。在是的情形中，处理进入步骤30，而在否的情形中，处理进入步 骤43。在步骤30中，确定出通信方法和传输率是Type-A和106bps或Type-B 和848bps，并且处理进入步骤31。
当指示下降沿间隔的计数器值Dc是192/fc时，从表2可明显看出通信 方法和传输率是Type-A和106kbps或Type-B和848kbps。然而，从表2中 很难将这两种通信方法和传输率彼此区分，但Type-A和Type-B都被标准化， 以便在通信开始(轮询)时以106kbps通信。
在步骤31中，确定出方法和传输率确定器43确定是否以106kbps执 行轮询。这该情形中，在是的情形中，方法和传输率确定器43确定出通信 方法和传输率都是Type-A和106kbps，将确定结果输出至解码部31，并完成 通信方法确定处理。另一方面，在步骤31中的“否”的情形中，方法和传输率 确定器43确定通信方法和传输率是Type-B和848kbps，将确定结果输出至 解码部31，并完成通信方法确定处理。
在图7C中的步骤40中，方法和传输率确定器43确定出计数器值Dc是 否是大于等于193/fc且小于等于224/fc，即表2中的通信方法为Type-B和传 输率为848kbps的下降沿间隔的范围。另一方面，在是的情形中，处理进入 步骤41，而如果在否的情形中，处理进入步骤42。在步骤41中，方法和传 输率确定器43确定通信方法和传输率是Type-B和848kbps，将确定结果输 出至解码部31，并完成通信方法确定处理。
在步骤42中，方法和传输率确定器43确定计数器值Dc是否大于等于 384/fc且小于等于448/fc，即表2中通信方法为Type-B和传输率为424kbps 的下降沿间隔的范围。在是的情形中，处理进入步骤43，而在否的情形中， 处理进入步骤44。在步骤43中，方法和传输率确定器43确定出通信方法和 传输率是Type-B和424kbps，将确定结果输出到解码部31，并完成通信方法 确定处理。
在步骤44中，方法和传输率确定器43确定计数器值Dc是否大于等于 768/fc且小于等于869/fc，即表2中的通信方法为Type-B和传输率为212kbps 的下降沿间隔的范围。在是的情形中，处理进入步骤45，而在否的情形中， 处理进入步骤46。在步骤45中，方法和传输率确定器43确定通信方法和传 输率是Type-B和212kbps，将确定结果输出至解码部31，并完成通信方法 确定处理。
在步骤46中，方法和传输率确定器43确定计数器值Dc是否是大于等 于1536/fc且小于等于1792/fc。计数器值Dc的范围是表2中通信方法为 Type-B和传输率为106kbps的下降沿间隔的范围。接下来，在步骤47中， 方法和传输率确定器43确定出通信方法和传输率是Type-B和106kbps，将 确定结果输出至解码部31，并完成通信方法确定处理。
图8的时序图，其示出了将可容许抖动做为时间段的设置示例，在该时 间段内，所述计数器值Dc的抖动被容许，以便通过容许图7A、7B和7C中 通信方法确定处理中的二进制信号的下降时间的抖动来确定计算器值Dc。 在图8中，阴影线的时间段表示由通信方法标准预先确定的下降时间的可容 许的抖动。通信方法和传输率确定器43能够被配置来确定出当计数器值Dc 在可容许的抖动范围内时，二进制信号的通信方法和传输率对应于所述可容 许抖动。根据这种改良示例，即使二进制信号波形偏离由通信方法标准定义 的规格，只要二进制信号波形在预定范围内，通信方法和传输率也能够被准 确地识别。因此，二进制信号的噪声和脉冲变化的影响能够得到控制，从而 保证通信稳定性。
根据本发明的实施例1，方法确定器32确定接收到的无线电信号的二进 制信号是否是具有多种通信方法中的任意一种的无线电信号的二进制信号。 在该情形中，方法确定器32检测二进制信号的下降沿间隔，并将所检测的下 降沿间隔与多个通信方法中预先确定的二进制信号的下降沿间隔进行比较。 方法确定器32执行这些比较，来确定所接收的无线电信号的二进制信号是否 是多个通信方法中的任意一种的无线电信号的二进制信号。
根据上述结构，通过检测二进制信号的下降沿间隔，并将所检测的下降 沿间隔与由每个通信标准预先确定的表2中的下降沿间隔进行比较，能够在 不中断协议的情况下确定通信方法和传输率。即使由解调器21解调的二进制 信号包括脉冲宽度的变化，例如，能够通过确定如上所述的可容许的边沿来 恰当地执行通信方法确定处理。由此与传统技术相比，能够防止通信方法的 确定错误。从非接触式读写器2接收到的多个通信方法和多个传输率可以由 通信方法确定处理进行确定，以对应于各种通信方法。
由时钟再生器21a从载波中提取的时钟用于测量下降沿间隔作为标准时 钟。因此无需在非接触式通信电路20或IC卡1中提供单独的时钟发生器， 就可以确定通信方法。
在实施例1中，方法确定器32通过使用具有载波频率fc的时钟作为标 准时钟来测量下降沿间隔。然而，本发明并不限于所述方法确定器32。该方 法确定器32能够将具有从载波中提取的时钟的整数倍频率的时钟用作标准 时钟，来测量下降沿间隔。这种标准时钟例如能够通过在非接触式通信电路 20中提供的除法器来生成。因此，非接触式通信电路20能够使用具有比载 波频率fc速度慢并与用于执行所述通信方法确定处理的载波同步的时钟，或 类似时钟，并且IC卡1功耗能够被降低。
在实施例1中，时钟发生器21a设置在非接触式通信电路20中，用于测 量下降沿间隔。然而，本发明不限于此。从IC卡1的外部电路供给的时钟能 够用作用于测量的下降沿间隔的标准时钟。在该情形中，外部时钟能够被用 于通信方法确定处理，并且不仅可以简单地安装在IC卡1上，而且还可以安 装在组装装置(incorporation device)上，如读写器2等。
在上述实施例1中，非接触式通信电路20设置在IC卡1上。然而，本 发明不限于此，并且非接触式通信电路20能够设置在读写器2中。在该情形 中，非接触式通信电路20通过由读写器2传输的帧(例如：轮询)来确定通 信方法，并根据该通信方法确定传输率作为来自IC卡1的应答。
在上述实施例1中，非接触式通信电路20被配置为集成电路。然而，本 发明不限于此。解调器21和调制器25能够是与部22至24中的各个部分离 的前端电路。
在上述实施例1中，在该通信方法确定处理中，方法确定器32通过对计 数器值Dc进行计数，来检测二进制信号的边沿之间的时间间隔。然而，本发 明并不限于上述实施例，所述方法确定器32能够通过对下降沿之间的时间间 隔进行计时来检测该时间间隔。
在上述实施例1中，在图7A到7C的通信方法确定处理中，该方法确定 器32基于所述下降沿间隔来确定通信方法和传输率。然而，本发明不限于此， 并且该方法确定器32能够基于由图4中所示的下降沿检测器41所检测出的 二进制信号的上升沿之间的时间间隔来确定通信方法和传输率。
在上述实施例1中，在图7A至7C中的通信系统确定处理中，该方法和 传输率确定器43基于确定比较次数是否小于10来确定通信方法和传输率。 在该情形中，当通信方法和传输率是Type-A和424kbps或Type-A和212kbps 时，当比较次数小于10时能够做出所述确定。然而，本发明不限于此，并且 所述通信方法及传输率能够基于确定比较次数是否小于7来确定。考虑到表 3中位数据b0至b6，如果比较次数是7或更多，则能够防止将Type-A的通信方法误确定为Felica的通信方法。
在上述实施例1中，在图7A至图7C的通信方法确定处理中，该方法和 传输率确定器43基于确定是否以预先确定的106kbps传输率来进行轮询来确 定通信方法和传输率。然而，本发明并不限于此，并且所述通信和传输率确 定器43基于确定是否以与基于要被确定的多个通信方法的160kbps不同的传 输率进行轮询来确定通信装置和传输率。
实施例2
图9A是示出根据本发明的实施例2的IC卡1A的配置的框图。图9B是 示出图9A中的二进制信号处理器22A的配置的框图。图9C是示出图9A中 的调制信号处理器27A的配置的框图。
在图9A中，根据实施例2中的IC卡1A与图2所示的根据实施例1的 IC卡1有以下几点不同之处。
(1)进一步提供非接触式通信电路50。
(2)非接触式通信电路20被非接触式通信电路20A取代，作为上述(1) 中的非接触式通信电路50的前端电路。
非接触式通信电路20A使得能够通过多种通信方法与读写器2进行无 线近场通信(例如，从表1中的三种通信方法中选取的多种通信方法，以下简 称多种第一通信方法)。非接触式通信电路20A使得能够通过预定的固定通 信方法与非接触式通信电路50进行通信(例如，表1中三种通信方法中的一 种，其与由方法确定器32所确定的第一通信方法不同，以下简称第二通信方 法)。
在图9A中，非接触式通信电路20A与图2中的非接触式通信电路20 有以下几点不同之处。
(a)控制器23和存储器23m被去除。
(b)解码器22被替代为二进制信号处理器22A，其除了如图9B中所示的 解码部31和方法确定器32以外还包括编码器33和调制器34。在该情形中， 编码器33通过第二通信方法将从解码部31接收的数据编码成二进制信号。 调制器34通过第二通信方法根据来自编码器33的二进制信号将载波调制成 调制信号，并将调制信号输出到非接触式通信电路50的解调器51中。
(c)编码器24被替代为调制信号处理器27A，其除了如图9C所示的编码 器24外，还包括解调器28和解码器29。在该情形中，解调器28通过第二 通信方法将来自调制器55的调制信号解调为二进制信号。此外，解码器29 通过第二通信方法将来自解调器28的二进制信号解码为数据，并且将该数据 输出到编码器24。
在图9A中，非接触式通信电路50包括解调器51，其从二进制信号处理 器22A接收调制信号，并且通过第二通信方法将该调制信号解调成二进制信 号，以及解码器52，其通过第二通信方法将来自解调器51的二进制信号解 码为数据。非接触式通信电路50包括控制器53；与所述控制器53连接的存 储器53m；编码器54，其通过第二通信方法将从所述控制器53输出的数据 编码成二进制信号；以及调制器55，其通过第二通信方法将来自编码器54的二进制信号调制成调制信号。在该情形中，控制器53和存储器53m包括 操作类似于图2中的控制器22和存储器23m的操作。
非接触式通信电路20A包括方法确定器32；解调器21(第一解调器)， 其将所接收的无线电信号解调成二进制信号；解码部31(第一解码器)，其 通过由方法确定器32从多种通信方法中确定的第一通信方法将由解调器21 解调的二进制信号解码为数据；编码器33(第一编码器)，其通过与所确定 的第一通信方法不同的第二通信方法将由解码部31解码的数据编码为二进 制信号；调制器34(第一调制器)，其将由编码器33编码的二进制信号调制 成调制信号，并输出该调制信号；解调器28(第二解调器)，其通过第二通 信方法将从调制器43输入的该调制信号解调为二进制信号；解码器29(第 二解码器)，其通过第二通信方法将由解调器28解调的二进制信号解码为数 据；编码器24(第二编码器)，其通过所确定的第一通信方法将由解码器29 解码的数据编码为二进制信号；以及调制器25(第二调制器)，其根据由编 码器24编码的二进制信号将载波调制成无线电信号。
上述结构包括类似于实施例1中的操作和效果。在IC卡1A中，将非接 触式通信电路20A作为非接触式通信电路50的前端电路来操作。即使非接 触式通信电路50所使用的固定第二通信方法与读写器2所使用的第一通信方 法不同，非接触式通信电路50通过非接触式通信电路20A也能够因此与读 写器2通信。因此，非接触式通信电路50能够与读写器2进行通信，而不必 改变非接触式通信电路50的配置。
实施例3
图10A示出了根据本发明的实施例3的IC卡1B的配置的框图。图10B 是示出图10A中的二进制信号处理器22B的配置的框图。图10C是示出图 10A中的二进制信号处理器27B的配置的框图。
在图10A中，根据实施例3的IC卡1B与图9A中的实施例2中的IC 卡1有以下几点不同之处。
(1)非接触式通信电路50被替代为非接触式通信电路50A，其中解调器 51和调制器55被去除。
(2)非接触式通信电路20A被替代为非接触式通信电路20B。
在图10A中，非接触式通信电路20B与图9A中的非接触式通信电路20A 有以下几点不同之处。
(a)二进制信号处理器22A被代替为二进制信号处理器22B，其中调制器 34被去除。在该情形中，编码器33通过第二通信方法将已编码的二进制信 号输出到解码器52。
(b)调制信号处理器27A被代替为二进制信号处理器27B，其中解调器28 被去除。在该情形中，解码器29通过第二通信方法将来自编码器54的二进 制信号解码为数据，并且将数据输出到编码器24。
非接触式通信电路20B包括方法确定器32；解调器21，其将所接收的 无线电信号解调成二进制信号；解码部31(第一解码器)，其通过由方法确 定器32确定的第一通信方法将由解调器21解调的二进制信号解码为数据； 编码器33(第一编码器)，其将由解码部31解码的数据编码为二进制信号， 并通过与所确定的第一通信方法不同的第二通信方法输出所述二进制信号； 解码器29(第二解码器)，其通过第二通信方法将从编码器33输入的二进制 信号解码为数据；编码器24(第二编码器)，其根据所确定的第一通信方法 将由解码器29解码的数据编码为二进制信号；以及调制器25，其通过所确 定的第一通信方法根据由编码器24编码的二进制信号，将载波调制成无线电 信号。
通过上述配置，将获得类似于在实施例2中的操作和效果。非接触式通 信电路50A不执行不同于图9A中非接触式通信电路50的解调处理和调制处 理，使得非接触式通信电路50A的功耗小于图9A中的非接触式通信电路50 的功耗。
根据本发明的实施例能够提供一个非接触式通信方法确定电路，其能够 防止通信方法的误确定。
虽然上文中参照附图对本发明的实施例进行了详细地描述，然而上述实 施例仅仅是本发明的示例。本发明并不限定于上述实施例的配置，但是，勿 庸置疑，在不脱离本发明的范围情况下，其包括设计变更等。
本申请基于于2013年6月3日递交的第2013-117064号日本专利申请并 要求其优先权，在此通过援引的方式将该专利申请内容并入本文。

Claims (11)

1.一种非接触式通信方法确定电路，包括：确定器，确定接收的无线电信号的二进制信号是否是具有多种第一非接触式通信方法中任意一种的无线电信号的二进制信号，其中
所述确定器配置来检测所述二进制信号的边沿之间的时间间隔，并将所检测的时间间隔与所述多种第一非接触式通信方法中的二进制信号的边沿之间的预定时间间隔进行比较，以确定所接收的无线电信号的二进制信号是否是具有所述多种第一非接触式通信方法的任意一种的无线电信号的二进制信号，并且
所述二进制信号的边沿之间的时间间隔是所述二进制信号的下降沿之间的时间间隔，其中
所述确定器配置来基于比较次数，来确定所接收的无线电信号的所述二进制信号是否是具有所述多种第一非接触式通信方法中任意一种的无线电信号的二进制信号。
2.根据权利要求1所述的非接触式通信方法确定电路，其中所述确定器配置来基于是否以预定传输率进行轮询，来确定所接收的无线电信号的二进制信号是否是具有所述多种第一非接触式通信方法中的任意一种的无线电信号的二进制信号。
3.根据权利要求1所述的非接触式通信方法确定电路，其中，所述二进制信号的边沿之间的所述预定时间间隔包括所述时间间隔的预定范围的可容许抖动的范围。
4.根据权利要求1所述的非接触式通信方法确定电路，还包括时钟再生器，所述时钟再生器根据所接收的无线电信号的载波再生预定频率的时钟，其中
所述确定器配置来基于所再生的时钟来检测所述时间间隔。
5.根据权利要求1所述的非接触式通信方法确定电路，还包括时钟再生器，所述时钟再生器根据所接收的无线电信号的载波再生整数倍预定周期的时钟，其中
所述确定器配置来基于所再生的时钟来检测所述时间间隔。
6.根据权利要求1所述的非接触式通信方法确定电路，其中
所述确定器配置来基于来自外部电路的时钟来检测所述时间间隔。
7.一种非接触式通信电路，包括：
解调器，将接收的无线电信号解调成二进制信号；
解码器，将所解调的二进制信号解码成数据；
编码器，将从所述解码器输入的所述数据编码成二进制信号；
调制器，根据所编码的二进制信号将载波调制成无线电信号；以及
根据权利要求1所述的非接触式通信方法确定电路，其中
所述解码器配置来将所解调的二进制信号解码成数据，并通过由所述非接触式通信方法确定电路确定的第一非接触式通信方法输出所述数据，以及
所述编码器配置来通过所述第一非接触式通信方法将从所述解码器输入的所述数据编码成二进制信号，以及
所述调制器配置来通过所述第一非接触式通信方法根据所编码的二进制信号将载波调制成无线电信号。
8.根据权利要求7所述的非接触式通信电路，其中，所述非接触式通信电路包括半导体集成电路。
9.一种非接触式通信电路，包括：
根据权利要求1所述的非接触式通信方法确定电路；
第一解调器，将接收的无线电信号解调为二进制信号；
第一解码器，通过由非接触式通信方法确定方法所确定的第一非接触式通信电路将由所述第一解调器解调的所述二进制信号解码成数据；
第一编码器，通过与所确定的第一非接触式通信方法不同的第二非接触式通信方法将由所述第一解码器解码的所述数据编码成二进制信号；
第一调制器，将由所述第一编码器编码的所述二进制信号调制成调制信号，并通过所述第二非接触式通信方法输出所述调制信号；
第二解调器，通过所述第二非接触式通信方法将从所述第一调制器输入的所述调制信号解调成二进制信号；
第二解码器，通过所述第二非接触式通信方法将由所述第二解调器调制的所述二进制信号解码成数据；
第二编码器，通过所确定的第一非接触式通信方法将由所述第二解码器解码的所述数据编码成二进制信号；以及
第二调制器，通过所确定的第一非接触式通信方法根据由所述第二编码器编码的所述二进制信号，将载波调制成无线电信号。
10.一种非接触式通信电路，包括：
根据权利要求1所述的非接触式通信方法确定电路；
解调器，将接收的无线电信号解调成二进制信号；
第一解码器，通过由所述非接触式通信方法确定电路确定的第一非接触式通信方法将由所述解调器解调的所述二进制信号解码成数据；
第一编码器，将由所述第一解码器解码的所述数据编码成二进制信号，并通过与所确定的第一非接触式通信方法不同的第二非接触式通信方法输出所述二进制信号；
第二解码器，通过所述第二非接触式通信方法将从所述第一编码器输入的所述二进制信号解码成数据；
第二编码器，通过所确定的第一非接触式通信方法将由所述第二解码器解码的所述数据编码成二进制信号；
调制器，通过所确定的第一非接触式通信方法根据由所述第二编码器编码的所述二进制信号，将载波调制成无线电信号。
11.一种IC卡，包括根据权利要求7所述的非接触式通信电路。
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