CN106537801A - 非接触通信装置、天线电路、天线驱动装置、非接触供电装置、电子设备、调谐方法、发现方法和实现这些方法的程序 - Google Patents

非接触通信装置、天线电路、天线驱动装置、非接触供电装置、电子设备、调谐方法、发现方法和实现这些方法的程序 Download PDF

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Abstract

提供能够对应由各种因素引起的谐振频率的变动,能够得到良好的通信特性的非接触通信装置等技术。非接触通信装置(100)具有天线谐振部(110)和天线驱动部(130)。在天线驱动部(130),例如由差动放大器(A3)构成的测定部测定来自振荡部(131)的输出电流,控制部(140)检测该输出电流的最小值或最大值,使用与这些最小值或最大值对应的最适控制值来控制谐振频率。因此,即使在谐振频率因天线特性的制造上的偏差、或者使用环境、时间变化而变动的情况下,也能够得到基于设定的谐振频率的良好通信特性。

Description

非接触通信装置、天线电路、天线驱动装置、非接触供电装置、 电子设备、调谐方法、发现方法和实现这些方法的程序
技术领域
本发明涉及通过电磁耦合进行非接触通信的非接触通信装置、进行非接触供电的非接触供电装置等技术。
背景技术
近年来,利用近距离的非接触通信技术即NFC(Near Field Communication)的非接触通信系统的普及很显著。在这样的非接触通信系统中,设置在非接触IC(Integratedcircuit)卡内的接收天线通过电磁感应作用接收从系统专用的读/写(以下,记作R/W)装置的发送天线(谐振电路)输出的发送信号。
在这样的非接触通信系统中,为了得到良好的通信特性,使R/W装置内的信号源的频率、R/W装置的发送天线的谐振频率以及非接触IC卡内的接收天线(谐振电路)的谐振频率彼此一致是重要的。但是,非接触IC卡的接收天线或R/W装置的发送天线的谐振频率会因各种因素而变动。在该情况下,难以在非接触IC卡和R/W装置之间稳定地收发信息。
因此,在非接触通信系统的技术领域中,提出了用于在所有条件下保持良好的通信状态的各种技术。专利文献1公开了如下技术:作为通过电磁感应作用与外部进行非接触通信的发送装置构成为具有发送天线、信号输出部、监视电路部和校正电路部,一边监视通信状态,一边实现通信特性的优化。在该发送装置,监视电路部监视与流过天线线圈的电流相关的信息,基于该监视到的信息来判别通信状态,校正电路部基于监视电路部的判别结果,对通信特性进行校正(例如参照专利文献1的[0137]段等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-58170号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上所述,天线的谐振频率会因各种因素而变动。例如,其会因天线特性的制造上的偏差、使用环境、时间变化等而变动。期待针对基于这些因素的谐振频率变动的新对策。
本发明的目的在于提供能够应对上述因素引起的谐振频率的变动、并能够得到良好的通信特性的非接触通信装置等的技术。
用于解决课题的技术方案
为了达成上述目的,本发明的一个方式的非接触通信装置具备天线谐振部、振荡部、测定部以及控制部。
所述天线谐振部包括天线线圈和具有可变容量电容器的电容器部。
所述振荡部能够向所述天线谐振部输出具有规定的振荡频率的信号。
所述测定部构成为测定来自所述振荡部向所述天线谐振部的输出电流。
所述控制部构成为检测所述测定出的输出电流的最小值或最大值,使用控制值来控制所述天线谐振部的谐振频率,所述控制值为控制所述电容器部的所述可变容量电容器的容量的控制信号中的、包含所述输出电流成为最小或最大的最适控制值在内的任意范围的控制值。
在该非接触通信装置中,测定部测定来自振荡部的输出电流,控制部检测该输出电流的最小值或最大值,使用包含与这些最小值或最大值对应的最适控制值在内的控制值来控制谐振频率。因此,即使在谐振频率存在由各种因素引起的谐振频率的变动的情况下,也能够得到基于设定的谐振频率的良好通信特性。
所述振荡频率可以是从规定的频率偏移的振荡频率。
所述控制部可以使用从所述任意范围的控制值中的、所述输出电流成为最小或最大的控制值进行偏移的值来进行控制。
所述振荡部和所述测定部可以设置在与所述天线谐振部连接的天线驱动部内。
由此,无需如专利文献1那样在天线谐振部和天线驱动部之间设置用于监视天线谐振部中的天线电流的电阻和配线,能够形成简单的电路结构。此外,由此,难以产生噪声,能够得到良好的通信特性。
所述非接触通信装置还可以具备存储所述最适控制值的存储部。
例如,在非接触通信装置的制造之后(工场出厂后),即使在谐振频率因该装置的使用环境或时间变化而变化的情况下,控制部也通过使用存储的最适控制值,由此得到最适谐振频率下的通信特性。
所述非接触通信装置还可以具备对从所述振荡部输出的信号的增益进行调整的增益调整部。进而,所述控制部可以构成为将作为天线参数之一的所述增益在通信期间设定为第一值,而在所述输出电流的最小值或最大值的检测期间设定为与所述第一值不同的第二值。
在该情况下,所述第二值可以大于所述第一值。由此,由于在检测期间中能够提高信号的SN比,因而控制部能够得到正确的最适控制值。
所述电容器部可以包括串联谐振电容器部和并联谐振电容器部中的至少1个,也可以包括这两者。
所述并联谐振电容器部可以具有所述可变容量电容器,所述串联谐振电容器部可以具有固定容量电容器。或者,所述并联谐振电容器部可以具有固定容量电容器,所述串联谐振电容器部具有所述可变容量电容器。或者,所述并联谐振电容器部和所述串联谐振电容器部可以分别具有所述可变容量的电容器。
本发明的一个方式的天线电路是包含上述振荡部、上述测定部和上述控制部的非接触通信装置的天线电路,具备上述天线谐振部、输入线和控制信号线。
所述输入线构成为输入具有由所述振荡部设定的、规定的振荡频率的信号。
所述控制信号线构成为与所述可变容量电容器连接。向控制信号线输入包含最适控制值在内的任意范围的控制值。所述最适控制值是从所述控制部输出的、控制所述可变容量电容器的容量的控制信号中的最适控制值,且与由所述测定部测定出的、来自所述振荡部向所述天线电路的输出电流的最小值或最大值对应的值。
本发明的一个方式的天线驱动装置构成为驱动上述天线谐振部,所述天线驱动装置具备上述振荡部、上述测定部以及输入包含上述最适控制值在内的控制值的控制值输入部。
上述非接触通信装置也可应用于非接触供电装置。
本发明的一个方式的调谐方法是上述天线谐振部的谐振频率的调谐方法,其包含如下动作:在振荡部中设定输出到所述天线谐振部的信号所具有的规定的振荡频率。
测定来自所述振荡部向所述天线谐振部的输出电流。
检测所述测定出的输出电流的最小值或最大值。
将控制值存储于存储部,所述控制值为控制所述电容器部的所述可变容量电容器的容量的控制信号中的、包含所述输出电流成为最小或最大的最适控制值在内的任意范围的控制值。
本发明的一个方式的发现(discovery)方法是基于具有上述天线谐振部的非接触通信装置进行的发现方法,包含如下动作:以R/W(读/写)模式检测对方侧设备的存在。
在未检测到所述对方侧设备的存在的情况下,以卡模式检测对方侧设备的存在。
在所述卡模式下未检测到所述对方侧设备的存在的情况下,检测控制所述可变容量电容器的容量的控制信号中的最适控制值,执行所述天线谐振部的谐振频率的调谐处理。
所述调谐处理的执行可以包含如下动作:将包含所述最适控制值在内的任意范围的控制值存储到存储部。所述最适控制值可以是流过所述天线线圈的电流即天线电流的相位成为0的控制值、所述天线电流成为最小或最大的控制值、阻抗的相位成为0的控制值、来自所述振荡部向所述天线谐振部的输出电流的相位成为0的控制值或者所述输出电流成为最小或最大的控制值。
所述调谐处理的执行可以包含如下动作:在振荡部设定输出到所述天线谐振部的信号所具有的规定的振荡频率。此外,所述调谐处理的执行可以包含如下动作:测定来自所述振荡部向所述天线谐振部的输出电流,检测所述测定出的输出电流的最小值或最大值,将所述控制信号中的、包含所述输出电流成为最小或最大的所述最适控制值在内的任意范围的控制值存储到所述存储部。
在所述卡模式下未检测到所述对方侧设备的存在的情况下,可以执行以下的处理。即,依次反复进行所述R/W(读/写)模式下的检测和所述卡模式下的检测,在所述R/W模式下的检测和所述卡模式下的检测的反复处理时间发生超时的情况下,可以执行上述调谐。
作为本发明的一个方式的程序是使上述非接触通信装置或上述非接触供电装置执行上述调谐方法的程序。或者,作为本发明的一个方式的程序是使非接触通信装置执行上述发现方法的程序。
发明效果
以上,根据本发明,能够应对由各种因素引起的谐振频率的变动,能够得到良好的通信特性。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的非接触通信系统的构成的框图。
图2示出本发明第一实施方式的非接触通信装置的电路结构。
图3(A)示出单一驱动型的阻抗匹配电路,图3(B)示出差动驱动型的阻抗匹配电路。图3C示出图3(B)的变形例,图3(D)示出图3(A)的变形例。
图4的上部是示出LSI电流和其相位、流过天线的天线电流和其相位的特性的曲线图。图4的下部是示出从天线驱动部观察天线时的阻抗和其相位的特性的曲线图。
图5是将谐振点(相位0的频率)与阻抗最小的频率之间的偏离放大而示出的曲线图。
图6是示出谐振频率的并联谐振电容器的容量与阻抗之间的一般关系的曲线图。
图7是示出天线线圈的不同的电感时的谐振频率与LSI电流之间的关系的曲线图。
图8是示出在非接触通信装置的工场出厂时,非接触通信装置自动地进行谐振频率的调谐的处理的流程图。
图9是示出图8所示的处理的时序图。
图10是示出在非接触通信装置的工场出厂后,非接触通信装置自动地进行谐振频率的调谐的处理的流程图。
图11是示出图10所示的处理的时序图。
图12示出本发明的第二实施方式的非接触通信装置的电路结构。
图13示出本发明的第三实施方式的非接触通信装置的电路结构。
图14是示出将图1所示的非接触通信系统的技术应用于非接触供电系统2的方式中的非接触供电系统的构成的框图。
图15示出从供电装置中的受电装置的检测(设备检测)起至充电(电力传输)为止的顺序。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。
[第一实施方式]
(非接触通信系统)
图1是示出本发明的一个实施方式的非接触通信系统的构成的框图。另外,在图1中,在各电路块之间,以实线箭头表示与信息的输入输出相关的配线,以虚线箭头表示与电力的供给相关的配线。
本发明的一个实施方式的非接触通信系统1应用于作为包含以国际标准规格ISO/IEC18092为基础的NFC-A、NFC-B、NFC-F等在内的近距离无线通信技术的NFC(Near FieldCommunication)、作为非接触供电技术的WPC(Wireless Power Consortium)等。即,应用于通过1次侧天线部的2次侧天线部的线圈之间的电磁感应,以非接触方式进行通信和供电的通信、供电系统。
非接触通信系统1具有发送装置100和接收装置200。发送装置100作为非接触通信装置发挥功能。非接触通信系统1在发送装置100与接收装置200之间通过非接触通信进行信息收发。另外,作为非接触通信系统1的示例,例如,可举出以Felica(注册商标)为代表的、组合有非接触IC卡规格和NFC规格的通信系统。
(发送装置(非接触通信装置))
对发送装置100进行说明。发送装置100是具有能够以非接触方式对接收装置200读写数据的读写(R/W)功能的装置。如图1所示,发送装置100具有天线谐振部(天线电路)110、系统控制部118、调制电路116和解调电路117。
天线谐振部110具有1次侧天线部111和阻抗匹配部112,如后述那样,构成具有天线线圈和谐振电容器(具有可变容量电容器的电容器部)的谐振电路。天线谐振部110与接收装置200的2次侧天线部201之间,通过电磁耦合收发信号。
收发控制部113具有对谐振电容器的容量进行调整的电压产生电路(主要为后述的DAC133)和测定天线驱动部(天线驱动装置)130的输出电流的测定器(主要为后述的差动放大器A3和ADC134)。1次侧天线部111具有通过谐振电路发送期望频率的发送信号、并接收来自后述的接收装置200的应答信号的功能。
阻抗匹配部112具有作为匹配电路的功能,该匹配电路使发送信号生成部114与1次侧天线部111之间的阻抗获得匹配。另外,虽然在图1中未示出,但阻抗匹配部112具有可变容量电容器(以下,称作可变电容器)。在本实施方式中,如后述那样通过电压产生电路调整可变电容器的容量,由此实现发送信号生成部114与1次侧天线部111之间的阻抗匹配和谐振频率的优化。
作为可变电容器,典型地,使用了小型陶瓷型可变电容器。作为其强电介质材料,使用了BaSrTiO3等,通过改变该材料的相对介电常数,来使电容变化。作为可变电容器,可以使用利用RF开关的类型或MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)类型。
发送信号生成部114具有如下功能:通过从调制电路116输入的发送数据对期望的频率(例如13.56MHz)的载波信号进行调制,并经由阻抗匹配部112将该调制后的载波信号输出到1次侧天线部111。
调制电路116具有如下功能:对从系统控制部118输入的发送数据进行编码,并将该编码后的发送数据输出到发送信号生成部114。
解调电路117具有如下功能:经由阻抗匹配部112取得由1次侧天线部111接收到的应答信号,并对该应答信号进行解调。进而,解调电路117具有将解调后的应答数据输出到系统控制部118的功能。
系统控制部118具有如下功能:按照来自外部的指令、内置的程序生成各种控制用的控制信号,将该控制信号输出到调制电路116和收发控制部113,来控制两个电路部的动作。此外,系统控制部118具有如下功能:生成与控制信号(指令信号)对应的发送数据,并将该发送数据供给调制电路116。此外,系统控制部118具有基于由解调电路117解调后的应答数据进行规定的处理的功能。
另外,在图1所示的示例中,针对在发送装置100分别独立设置收发控制部113和系统控制部118的示例进行了说明,但本发明的一个实施方式的非接触通信系统1不限于该例。例如,可以如收发控制部113包含在系统控制部118中那样,采用其他的电路结构。
(接收装置)
接下来,对接收装置200进行说明。另外,在图1所示的示例中,示出由非接触IC卡(数据载体)构成接收装置200的示例。此外,在该例中,对接收装置200具有对自身的谐振频率进行调整的功能的示例进行说明。
如图1所示,接收装置200具备具有作为接收天线的功能的2次侧天线部201、整流部204、接收控制部202、解调电路205、系统控制部203、调制电路206、恒定电压部207和电池208。
2次侧天线部201具有由例如未图示的谐振线圈和多个谐振电容器构成的谐振电路。该谐振电容器是包含通过施加控制电压来使电容变化的可变电容器的结构。2次侧天线部201具有如下功能:与发送装置100的1次侧天线部111通过电磁耦合进行通信,接收1次侧天线部111产生的磁场,并接收来自发送装置100的发送信号。此时,以2次侧天线部201的谐振频率成为期望的频率的方式调整可变电容器的容量。
整流部204例如由整流用二极管和整流用电容器组成的半波整流电路构成,整流部204具有如下功能:将由2次侧天线部201接收到的交流电力整流为直流电力,并将该整流后的直流电力输出到恒定电压部207。
恒定电压部207具有如下功能:对从整流部204输入的电信号(直流电力)实施电压变动(数据成分)的抑制处理和稳定化处理,并将该处理后的直流电力供给至接收控制部202。另外,经由整流部204和恒定电压部207输出的直流电力作为用于使接收装置200内的IC动作的电源来使用。
接收控制部202具有如下功能:控制2次侧天线部201的谐振特性,实现接收时的谐振频率的最优化。具体而言,通过将控制电压施加于2次侧天线部201内包含的可变电容器,来调整其容量,由此调整2次侧天线部201的谐振频率。
解调电路205具有如下功能:对由2次侧天线部201接收到的接收信号进行解调,并将该解调后的信号输出到系统控制部203。
系统控制部203具有如下功能:基于解调电路205解调后的信号判断其内容,进行所需的处理,并控制调制电路206和接收控制部202。
调制电路206具有如下功能:按照由系统控制部203判断出的结果(解调信号的内容)对接收载波进行调制并生成应答信号。此外,调制电路206具有将生成的应答信号输出到2次侧天线部201的功能。通过非接触通信,将从调制电路206输出的应答信号从2次侧天线部201发送到1次侧天线部111。
电池208具有向系统控制部203供给电力的功能。关于向该电池208的充电,通过将其充电端子与外部电源50连接来进行。如图1所示的示例那样,在接收装置200为内置有电池208的结构的情况下,能够向系统控制部203供给更稳定的电力,能够进行稳定的动作。
另外,接收装置200也可以构成为不使用电池208,而使用经由整流部204和恒定电压部207生成的直流电力来驱动系统控制部203。
在本实施方式的非接触通信系统1中,在发送装置100的1次侧天线部111与接收装置200的2次侧天线部201之间,通过电磁耦合,以非接触方式进行数据通信。因此,在发送装置100和接收装置200中,为了高效地进行通信,1次侧天线部111和2次侧天线部201的各谐振电路构成为以相同的载波频率(例如13.56MHz)进行谐振。
(非接触通信装置的电路结构)
图2示出发送装置100即非接触通信装置的电路结构。非接触通信装置具有天线谐振部110、滤波部120、天线驱动部130以及控制部140和存储部141。
天线谐振部110具有天线线圈L3和阻抗匹配部112。天线谐振部110构成为使阻抗匹配部112与天线线圈L3连接。阻抗匹配部112防止天线驱动部130与天线线圈L3的阻抗不匹配,使天线驱动部130的负载与天线线圈L3无关而总是为恒定且为纯电阻。
具体而言,天线谐振部110构成为例如使可变电容器(并联谐振电容器部)VC1并联连接并使固定容量的电容器C2、C5(串联谐振电容器部)串联连接的串并联谐振电路。在可变电容器VC1,由于向其输入的控制电压(控制信号)发生变化,电容发生变化,由此,天线谐振部110的谐振频率发生变化。另外,也可以构成为设置多个可变电容器,这多个可变电容器的容量通过相同的控制电压值进行变化。
电容器C7、C8具有用于使施加于可变电容器VC1的上述控制电压(DC电压)不会泄漏到天线L3的DC截止(DC cut)的功能。电容器C9、C10是用于吸收由天线尺寸不同等引起的天线特性差的追加的电容器。
此外,阻抗匹配部112具有决定天线谐振部110的Q值(Quality Factor,锐度)的阻尼电阻R1、R2。
滤波部120具有线圈L1、L2、电容器C1、C4,具有EMC(Electro MagneticCompatibility)功能。从天线驱动部130输出的高频的振荡信号(上述发送信号)为矩形波。滤波部120具有去除由该振荡信号引起的高频噪声的功能。线圈L1、L2分别与电容器C2、C5的一个端子连接。电容器C1、C4连接在线圈L1、L2各自与接地之间。
天线驱动部130具有能够控制振荡频率的振荡部131、将由振荡部131得到的振荡信号供给至天线谐振部110的输出部135、以及控制振荡部131的输出增益的增益控制器132。此外,天线驱动部130包含:DAC(数字/模拟转换器)133,其将来自后述的控制部140的数字的控制电压值转换为模拟信号;由差动放大器A3构成的测定部,其测定来自输出部135的输出电流;以及ADC(模拟/数字转换器)134,其输入该差动放大器的输出信号,并将其转换为数字信号。天线驱动部130例如由LSI(Large Scale Integration)构成。
此外,非接触通信装置具有:控制部140,其控制振荡部131的振荡频率和天线谐振部110的天线谐振频率;以及存储部141,其存储天线参数、振荡部131的振荡频率等设定值。控制部140相当于图1中的收发控制部113、系统控制部118、或者这二者成为一体来发挥功能的要素。
振荡部131由频率可变振荡器构成,该频率可变振荡器能够通过从控制部140供给的频率控制信号,在振荡频率例如为12~17MHz的宽大范围中进行控制。特别是,振荡部131构成为能够如后述那样将具有从规定的频率偏移地设定的振荡频率的信号输出到天线谐振部110。
在本实施方式中,“规定的频率”是指如后述那样通过天线谐振部110的电感、Q值、阻抗等设计而决定的设计值,是阻抗相位成为0的频率。这些是决定天线特性的设计值。关于阻抗相位成为0的频率,存在与规格值即13.56MHz一致的情况,也存在不一致而偏移的情况。
此外,在本实施方式中,作为从该规定的频率偏移而得到的最终的振荡频率的目标频率,可以是规格值即13.56MHz,也存在根据厂家而设定为与该规格值不同的、该规格值附近的值的情况。关于目标频率,将在后面进行说明,目标频率是天线驱动部130的输出电流(在以下记述中,也称作LSI电流)成为最小或最大的频率。
即,这些规定的频率和目标频率根据厂家或产品模型的不同而为不同的固有值。
输出部135包含将从振荡部131供给的高频的振荡信号作为正相的振荡信号和反相的振荡信号输出的一对差动放大器A1、A2。
测定部连接到输出部135的差动放大器A1的输入端和输出端。测定部测定差动放大器A1的输出电流(I_lsi,以下称作LSI电流)。通过输出电阻对输入到差动放大器A1的振荡信号的电压V1与从差动放大器A1输出的正相的振荡信号的电压V2的电压差进行换算,由此测定LSI电流。测定部经由ADC134,将该测定结果供给至控制部140。
控制部140具有对非接触通信装置的R/W功能和卡功能进行控制的功能。R/W功能是非接触通信装置作为图1所示的发送装置而与2次侧设备(对方侧设备)即接收装置200进行通信(数据的读写)的功能。卡功能是指作为图1所示的2次侧设备即接收装置200的功能,而非接触通信装置具有该功能。
控制部140以使天线谐振部110的谐振频率成为设定的规定的频率的方式控制施加于可变电容器VC1的控制电压。DAC133将从控制部140输出的数字控制电压值转换为模拟控制电压信号Vcnt,并经由天线谐振部110的控制信号线119施加于可变电容器VC1。由此,能够以1ms以下高速地改变天线谐振部110的阻抗。另外,控制部140例如由CPU(CentralProcessing Unit)等构成。
在天线驱动部130中,输入来自从控制部140的控制电压值的端子或线路是控制值输入部139。
作为在NFC系统等非接触通信中使用的基本匹配电路,存在图3(A)~图3(D)中分别示出的类型的电路结构。图3(A)所示的类型是通过1个信道来驱动天线线圈L3的单一驱动型,图3(B)所示的类型是通过2个信道来驱动天线线圈L3的差动驱动型。二者基本动作相同。Tx1端子和Tx2端子成为天线驱动部130的驱动端子。图3(C)所示的匹配电路是图3(B)的变形例,与图3(B)同样地在非接触通信中使用。图3(D)所示的匹配电路在图3A的变形例中成为串联谐振电路的结构,多在非接触供电中使用。
非接触通信装置中的天线谐振部110为通过2个信道来驱动天线线圈L3的差动驱动型的电路结构。
在图2中,在天线谐振部110,与Tx1端子和Tx2分别连接的线路是输入来自振荡部131的振荡信号的输入线129。在2个信道的情况下,输入线129为2条,在1个信道的情况下,输入线129为1条。
在R/W模式下,控制部140进行如下控制:使振荡部131以上述频率范围中的任意频率进行振荡,从输出部135将具有该频率的正相的振荡信号和反相的振荡信号输出到Tx1端子和Tx2端子。
在卡模式下,控制部140进行如下控制:通过未图示的接收电路来检测天线谐振部110的天线线圈L3中感应到的接收信号,并通过负载调制进行应答。
图4的上部是示出LSI电流及其相位、流过天线线圈L3的天线电流及其相位的特性的曲线图。图4的下部是示出阻抗(从天线驱动部130观察天线时的阻抗)及其相位的特性的曲线图。实线为阻抗(Ω),虚线为相位(deg)。横轴为频率。上部的左纵轴为电流值、右纵轴为相位、下部的左纵轴为阻抗,下部的右纵轴为相位。
如本实施方式那样,在串并联谐振电路中,如下部的曲线图所示,阻抗相位为0的谐振点存在2处(第一相位0点,第二相位0点)。频率较低一方的谐振点是阻抗相位从负成为正的点,主要是作为串联谐振电容器部即电容器C2和C5与天线线圈L3的串联谐振点。通过串联谐振,存在阻抗成为最小的频率。由于串并联谐振电路中并联谐振电容器即可变电容器VC1等的影响,在比相位0的频率低的频率,阻抗成为最小。
频率较高一方的谐振点是阻抗相位从正成为负的点,主要是可变电容器VC1与天线线圈L3的并联谐振点。通过并联谐振,存在阻抗成为最大的频率。由于串并联谐振电路中串联谐振电容器即电容器C2和C5的影响,在比相位0的频率高的频率,阻抗成为最大。
此处,作为一般的设计,存在使串联谐振点与系统频率(例如13.56MHz)一致的方法和使并联谐振点与该系统频率一致这两种方法,可根据所使用的LSI选择其中一种。
谐振点(相位0的频率)与阻抗最小或最大处的频率之间的偏离量根据天线线圈的电感、Q值、阻抗等等设计值而变化。图5是将该偏离放大而示出的曲线图。该曲线图示出在使串并联的各谐振电容器固定的状态下,改变振荡部131的振荡频率,来计算天线的阻抗和天线谐振部110的各电流的结果。此处,使用了L=1.25uH的天线,并使串联谐振点例如与13.56MHz一致,以阻抗Z=8Ω(低阻抗型)来进行设计。(与此相对,图4示出使并联谐振点与13.56MHz一致的示例)各电流是天线电流、LSI电流、滤波电流(流过滤波部120的电流)。
如图5所示,可发现天线电流如设计那样,在13.56MHz处成为峰值,而阻抗成为最小的频率和LSI电流成为最大的频率从13.56MHz偏离到低100KHz大小的频率即13.46Hz。
这样,由于产生了谐振点(相位0的频率)(参照图4)与阻抗最小或最大处的频率之间的偏离,为了校正该偏离,如上述那样,设定基于偏移值(该偏离量)的目标频率。例如,对每一产品模型计算并进行实际测量,来确定该偏移值。
此处,对使串联谐振点与13.56MHz一致的类型的低阻抗型的天线器件而言,其容易受到LSI的输出电阻的影响,一般与具有1Ω以下的输出电阻的LSI组合地使用。由于使用串联谐振点,因而在谐振点附近,相对于谐振频率偏离,阻抗的变化小而稳定。
另一方面,对使并联谐振点与13.56MHz一致的类型的高阻抗型的天线器件(例如参照图4所示的曲线图)而言,即使LSI的输出电阻较大,其也难以受到LSI的输出电阻的影响,一般与输出电阻为数Ω的LSI组合地使用。通过利用并联谐振点来提高阻抗,具有能够降低LSI电流的优点。
在图4所示的示例中,示出了如上述那样使并联谐振点与13.56MHz一致的类型的高阻抗型(例如80Ω)的天线器件的特性。此处,在本实施方式中,主要对设计高阻抗型的天线器件的匹配常数的示例进行说明。
图6是示出谐振频率的并联谐振电容器部的容量与阻抗之间的一般关系的曲线图。(另外,关于该曲线图的关系性(特性)是一般性的,数值自身并非一般性的。)天线线圈的电感为1.25μH。谐振频率与电容之间的关系能够由直线近似。阻抗在13.56MHz附近成为峰值。可见,通过改变并联谐振电容器的容量,能够改变谐振频率和阻抗。
图7是示出天线线圈不同的电感(L=0.75μH、1.0μH、1.25μH、1.5μH)时的、谐振频率与LSI电流之间的关系的曲线图。与天线线圈的电感无关,LSI电流的最小值是一致的。由此可见,与电感无关,谐振频率≒LSI电流最小处的频率是成立的。即,本发明的发明人发现,通过将从规定的频率偏移的振荡频率作为目标频率来使用,在改变串并联谐振电路的并联谐振电容器的容量并使用并联谐振点来进行谐振频率的调谐的情况下,只要在改变并联谐振电容器的容量的同时,测定LSI电流并检测其最小值即可。在使用串联谐振点进行谐振频率的调谐的情况下,与其相反,只要在改变并联谐振电容器的容量的同时,检测LSI电流的最大值即可。
这样,如图4所示,实际上成为相位0的谐振频率与阻抗成为最大(LSI电流最小)的频率发生偏离。因此,如上所述,设计者基于天线谐振部110的设计值(电感、Q值、阻抗等)和LSI电流成为最小的频率,预先估计规定的频率和距其的偏离量(偏移值),并将这些值存储于例如存储部141(参照图2)。在该情况下,可以存储偏移而得到的频率即目标频率,也可以存储规定的频率和偏移值这两者。
控制部140为了得到该目标频率,输出用于得到LSI电流的最小值的、针对可变电容器VC1的控制电压信号即最适控制值。在该情况下,例如如图4所示,在并联谐振点从规定的频率(典型地为13.56MHz)向低侧偏离的情况下,作为调谐用的频率即目标频率,设定为比并联谐振点高出偏移值的量。
在使串并联谐振电路的并联谐振电容器、即可变电容器VC1发生变化并使用串联谐振点来进行谐振频率的调谐的情况下,也与上述相同。在该情况下,实际成为相位0的谐振频率与阻抗成为最小的频率如图4所示那样发生偏离。为了使串联谐振点从规定的频率(典型地为13.56MHz)向高侧偏离,作为目标频率,只要设定为比串联谐振点低偏移值的量即可。
如上所述,为了使通信特性根据不同的厂家而为最优,有时将经验地得到的、从13.56MHz偏离的频率设定为目标频率。
本实施方式的非接触通信装置通过进行并非使用专利文献1所示的天线电流而是使用LSI电流的调谐,能够如后述那样,能够以低成本在LSI上搭载调谐功能。但是,如图5所示,阻抗相位(参照图4)成为0的谐振频率与天线电流的最大值良好地一致,但LSI电流的最小或最大值发生偏离,因而其成为误差的因素。因此,通过将该偏离作为偏移来进行校正,能够进行正确的调谐。
如上所述,除了将偏移值作为频率进行存储以外,例如还可以根据图6所示的容量对谐振频率的特性,将频率偏移转换为电容偏移,并作为与该容量偏移相当的电压值进行存储。在该情况下,在制造阶段,通过利用无偏移的规定的频率执行谐振频率的调谐,并在求出的电压值上追加与上述偏移相当的电压,能够得到与频率偏移同等的效果。在该情况下,具有如下优点:由于不需要频率偏移,因而在规定的频率为系统频率的13.56MHz的情况下,振荡部131能够将振荡频率设定为固定频率13.56MHz,LSI的电路变得简单。
(非接触通信装置的处理)
<工场出厂时>
图8是示出在该非接触通信装置的工场出厂时,非接触通信装置自动地进行谐振频率的调谐的处理的流程图。
作为初始化,控制部140从存储部141读出从规定的频率偏移的目标频率f0,将其在振荡部131进行设定(步骤101)。
作为初始化,控制部140将预先存储在存储部141中的天线参数在控制部140的内部寄存器、增益控制器132等中进行设定(步骤102)。天线参数是指例如从阻抗、Q值、振荡部131输出的振荡信号的增益、针对可变电容器VC1的DAC133的控制电压值(此处,作为初始值,例如为0V)等。
控制部140例如在每一步骤中,使针对DAC133的控制电压值从0V起,逐个增加单位电压,并在每一该步骤中,通过测定部测定LSI电流(步骤103)。例如控制部140使控制电压值增大到系统电压的最大值即3V。在0~3V之间,在控制部140检测到LSI电流的最小值时(步骤104中的是),控制部140将LSI电流最小时的、针对DAC133的控制电压值即最适控制值存储在存储部141中(步骤105)。
另外,控制部140不一定必须使控制电压值增大到3V,如果在控制电压值从0V起增大的中途,控制部140检测出最小值,则可以在该时点进入到步骤105。
在使用使串联谐振点与目标频率一致的类型的低阻抗型的天线谐振部110的情况下,在步骤104中检测LSI电流的最大值。
然后,控制部140将通信用的振荡频率(例如13.56MHz)在振荡部131进行设定(步骤106)。控制部140设定通信用的天线参数(步骤107),结束调谐处理。作为通信用的天线参数之一,存在存储于存储部141中的最适控制值。即,在通信时,控制部140使用存储在存储部141中的最适控制值来控制谐振频率。
另外,也如以下所做说明,作为通信用的天线参数,存在与调谐用的天线参数不同的参数。该参数之一例如是基于振荡部131的振荡信号的增益。
图9示出图8所示的处理的时序图。横向示意性地表示时间经过,纵向示意性地表示LSI电流值。控制部140在设定了调谐用的天线参数之后,在每一步骤中针对DAC133的控制电压值逐个提高单位电压,由此检测LSI电流的变化,并检测最小值(或最大值)。之后,设定通信用的天线参数,进行通信。
LSI电流的最小值(或最大值)的检测期间优选为50~100μs。其与后述的发现时间的300ms相比,是足够小的值。
此处,如图9所示,作为LSI电流的大小即来自输出部135的振荡信号的增益,以使在检测期间的值(第二值)比通信时的值(第一值)变得更大的方式来设定该增益。由此,在进行检测时,由于能够提高电流信号的SN比,因而控制部140能够得到正确的最适控制值。例如,第二值优选为第一值的1.5~2倍,但可在LSI的容许电流的范围内进行设定。
<工场出厂后>
图10是示出在非接触通信装置的工场出厂之后,例如用户使用该非接触通信装置的情况下的、非接触通信装置自动进行谐振频率的调谐的处理的流程图。本实施方式的调谐处理为如下处理:在非接触通信装置(或搭载其的电子设备)进行发现处理时,在满足规定的条件时,进行图8所示的调谐处理。发现处理是指如下处理:例如在非接触通信装置具有R/W功能和卡功能这二者的情况下,交替地替换为具有R/W功能的设备和具有卡功能的设备,检测2次侧设备。具体而言,进行以下这样的处理。
控制部140在初始模式为R/W模式的情况下(步骤201),作为2次侧设备,例如监视周边是否存在IC卡(步骤202)。在步骤202中,非接触通信装置按规定时间间隔输出振荡信号,由此检测其是否存在。
对控制部140而言,如果存在IC卡,则开始通信,如果不存在IC卡,则将动作模式从R/W模式切换为卡模式(步骤203)。进而,控制部140监视作为对方侧设备,是否存在R/W(步骤204)。
对控制部140而言,在存在R/W的情况下,开始通信,如果不存在R/W,则检测是否超时(步骤205)。控制部140例如可以在步骤203中,在切换为卡模式的时机开始定时器的累计,并直至超时为止,重复步骤202~204的处理。
当在步骤205中发生超时的情况下,例如为了减少非接触通信装置的电力消耗,停止发现,转入待机等低消耗模式。进而,控制部140执行图8所示的步骤101~107的调谐处理(步骤206)。由此,结束发现处理。
关于在步骤205中发生超时的情况,主要设想为周围IC卡和R/W均不存在的状态,且用户将非接触通信装置作为具有其他功能的设备来使用的情况(或完全不使用)。因此,在该情况下,对非接触通信装置而言,由于认为是无干扰的稳定状况,因而是用于进行工场出厂后的调谐处理的最佳时间。因此,在超时的情况下,一般来说,直接结束发现处理,而在本实施方式中,在该情况下,执行图8所示的调谐处理。
在本例中,对在进行调谐处理的步骤206中,图8的ST101~ST107的处理、即检测LSI电流成为最小或最大的情况进行说明。但是,也可以替代这样的调谐处理,而通过检测其他的值来检测最适控制值,使得检测出最适控制值来执行调谐处理。作为上述其他的值,可举出以下多个示例(1)~(4)。
(1)流过天线线圈的电流即天线电流相位成为0的控制电压值;
(2)天线电流成为最小或最大的控制电压值;
(3)天线阻抗的相位成为0的控制电压值;
(4)LSI电流的相位成为0的控制电压值。
上述(1)、(3)、(4)的各相位成为0的点相当于图4中以虚线示出的曲线的相位0°的点。
另外,图4示出模拟结果,需要注意的是,关于上述(1)的天线电流相位,-270°的点相当于本来的相位0°,关于上述(4)的LSI电流的相位,-180°的点相当于本来的相位0°。
如上所述,调谐期间为50~100μs大小,因而电力的消耗大致可以无视,用户不会意识到调谐处理。
图11示出图10所示的处理的时序图。该时序图的观察方法与图9所示的情况相同。设置了上述步骤201、202的IC卡的等待期间、以下图8所示的处理即调谐用的天线参数设定期间、LSI电流的最小值或最大值的检测期间和通信用的天线参数设定期间。在IC卡的等待期间和发现结束后,纵向的LSI电流值成为最小限度(实际上,也存在未流过电流的情况),这表示没有产生振荡信号的状态。
在本例中,对非接触通信装置具有R/W功能和卡功能这两者的情况下进行了记述,但在仅具有R/W功能或仅具有卡功能的非接触通信装置中,也能够进行同样的处理。例如,对非接触通信装置而言,在仅具有R/W功能的情况下,作为R/W功能,监视周边是否存在IC卡,在未检测到其存在的情况下,只要设为超时即可。对非接触通信装置而言,在仅具有卡功能的情况下,作为卡功能,监视周边是否存在R/W,在未检测到其存在的情况下,只要设为超时即可。
(总结)
如上所述,在本实施方式的非接触通信装置,测定部测定来自振荡部131的输出电流,控制部140检测该输出电流的最小值或最大值,使用与这些最小值或最大值对应的最适控制值来控制谐振频率。因此,即使在谐振频率因天线特性的制造上的偏差、使用环境或时间变化而变动的情况下,也能够得到基于设定的谐振频率的良好通信特性。
在本实施方式的非接触通信装置,LSI电流的测定部即差动放大器A3设置在天线驱动部130内。因此,不需要如专利文献1那样,在天线谐振部110和天线驱动部130之间设置用于监视天线谐振部110中的天线电流的电阻和配线。此外,天线驱动部130的端子数也不会因此而增加,因而能够形成简单的电路结构。由此,能够实现天线驱动部130的设计的容易化、低成本化。此外,由此,难以产生噪声,能够得到良好的通信特性。
本实施方式的非接触通信装置是能够在工场出厂时自动地进行调谐的结构,因此,无需通过生产线上的操作者进行手动调谐。由此,能够实现低成本化。
由于非接触通信装置的使用环境、天线谐振部110的时间变化,存在上述工场出厂时的最适控制值与用户的非接触通信装置的使用时的最适控制值不同的情况。本实施方式的非接触通信装置构成为即使在工场出厂后用户使用其的情况下,也能够进行自动调谐,因此,能够维持良好的通信特性。
[第二实施方式]
接下来,对本发明的第二实施方式进行说明。在此后的说明中,关于第一实施方式的装置包含的部件和功能等,对实质相同的要素标注相同的符号,将简化或省略对其的说明,并以不同之处为中心进行说明。
图12示出第二实施方式的非接触通信装置的电路结构。该非接触通信装置300的电容器部与上述实施方式同样,具有串联谐振电容器部和并联谐振电容器部。作为与上述实施方式的不同之处,串联谐振电容器部例如包含两个可变电容器VC1、VC2,并联谐振电容器部例如包含两个固定容量电容器C9、C10。可变电容器VC1与用于DC截止(DC cut)的电容器C2、C5串联连接,此外,同样地,可变电容器VC2与电容器C3、C6串联连接。控制部140经由天线驱动部130内设置的DAC133,向可变电容器VC1、VC2输出控制电压信号Vcnt,以可变方式控制这些容量。
这样,通过以可变的方式控制串联谐振电容器部的容量,能够与上述第一实施方式同样地吸收由各种因素引起的谐振频率的变动,得到良好的通信特性。
[第三实施方式]
图13示出本发明的第三实施方式的非接触通信装置的电路结构。在该非接触通信装置400中,作为电容器部的串联谐振电容器部和并联谐振电容器部这两者包含可变容量电容器。并联谐振电容器部由与图2所示的情况同样的可变电容器VC1构成。串联谐振电容器部与图12所示的情况同样地,由两个可变电容器VC2、VC3构成。
控制部140经由DAC(1)135A,向可变电容器VC1输出控制电压信号Vcnt1,并经由DAC(2)135B向可变电容器VC2、VC3输出控制电压信号Vcnt2,以可变的方式控制这些容量。在本实施方式中,在改变并联谐振电容器部(可变电容器VC1)的容量的情况下,与该变化相应的串联谐振电容器部(可变电容器VC2、VC3)的容量的变化是必要的,因此进行追踪调整。
具体而言,例如,只要将最佳的串联谐振电容器部的容量(或与其对应的DAC(2)133B的控制值)与并联谐振电容器部的容量的变化(或与其对应的DAC(1)133A的控制值)进行关联,并预先将其作为表存储在存储部141中即可。进而,在调谐处理中,控制部140在图8所示的流程图中的步骤105中得到最适控制值,并基于表得到与该最适控制值对应的针对串联谐振电容器部的最适控制值,由此,能够将谐振频率控制为最佳。
[第四实施方式]
图14是示出将上述非接触通信系统1(参照图1)的技术应用于非接触供电系统2的方式中的非接触供电系统2的结构的框图。由于在非接触供电系统2中也进行数据通信,因而这点与非接触通信系统1相同。该非接触供电系统2与图1所示的非接触通信系统1的不同之处在于设置有供电模式,并在受电装置250中设置有充电控制部219。此处示出了与收发双向通信对应的方式。
供电装置150的天线谐振部110由LC的谐振电路构成,例如在以Qi格式所知的电磁感应方式中,具有100~200kHz的输出频率。这样,系统在作为格式而允许多个方式的情况下,根据LSI(天线驱动部130),所使用的振荡频率或天线谐振部110中的天线线圈的规格不同。
作为该非接触供电系统2的供电方式,可以应用电磁感应或磁场共振等方式,不限方式。供电装置150送出载波信号,经过1次侧天线部111,使电流流过天线。由流过天线线圈的电流产生的磁场与受电装置250的2次侧天线部201发生磁耦合,由此,在2次侧天线部201中激励出电压,进行能量的传输。
在非接触通信系统1的通信状态下,发送装置100与接收装置200之间的通信距离较长,距离会改变。但是,例如作为供电方式,在以Qi格式所知的电磁感应方式中,由于成为在供电装置150(例如供电发送台)中设置受电装置250(例如移动电话设备)的形式,因而两者的距离总是大致固定。这样的非接触供电系统2在供电装置150和受电装置250中分别具有谐振电路,其谐振频率会因位置偏差或被供电的设备而发生偏离这样的课题与上述非接触通信系统1的(在非接触通信系统1中所解决的)课题相同。
具体而言,1次侧天线部111和2次侧天线部201以为了进行高效的传输而以载波频率进行谐振的方式通过谐振电路构成。一般来说,能量效率由电磁感应耦合的耦合系数k与天线的Q值的乘法计算决定,因此优选为较大的k和较高的Q。但是,在提高谐振电路的Q时,由于常数的偏差,谐振频率会大幅偏离,因此需要使用精度很高的部件,或者如上述那样调整谐振频率。
图15示出从供电装置150中的受电装置的检测(设备检测)起到充电(电力传输)为止的顺序。非接触供电系统2传输能量并对载波信号的大小进行调制,由此进行数据通信,并进行设备认证或所需受电电力量的请求。例如在Qi格式中,受电装置250通过改变负载调制、即负载的大小,来对载波进行调制,由此发送各种数据。
在非接触供电的情况下,供电装置150一般以50~100μs大小的较短时间,使电流间歇地流过1次侧天线部111,在该电流值发生变化的情况下,判断为设置了受电装置250。其相当于反应确认(PING)。虽然在图15中表示为“信号强度”,但实际上,供电装置150检测1次侧天线部111的电流的变化。因此,在没有该电流变化的状态下,供电装置150开始图8所示的调谐处理,由此,即使在产品的工场出厂后,也能够与上述实施方式同样地进行调谐。在认证通过(OK)的情况下,供电装置150以电力传输模式进行动作,向受电装置250传输电力。在该情况下,供电装置150为了进行长时间的充电而间歇地进行识别处理,由此确保安全性。
[其它实施方式]
本发明不限于以上说明的实施方式,而能够实现其它各种实施方式。
在上述实施方式中,在通信时,控制部140使用最适控制值作为针对可变电容器VC1的控制电压值来控制谐振频率。但是,不一定限于最适控制值,也可以通过与LSI电流的最小或最大值的、例如相邻的值对应的控制值来控制谐振频率。即,控制部140可以以包含最适控制值在内的任意范围的控制值来控制谐振频率。
在上述第一、第二实施方式中,并联谐振电容器部由1个可变电容器VC1构成,但也可以由多个可变电容器构成。
在上述各实施方式中,例如如图2等所示,控制部140和存储部141设置在天线驱动部130外部,但它们也可以设置在天线驱动部130内,例如可以一体地设置于LSI。
还可以组合以上说明的各方式的特征部分中的至少两个特征部分。
符号说明
VC1、VC2、VC3…可变电容器
L3…天线线圈
1…非接触通信系统
2…非接触供电系统
100、300、400…发送装置(非接触通信装置)
110…天线谐振部
113…收发控制部
119…控制信号线
129…输入线
130…天线驱动部
131…振荡部
132…增益控制器
133…DAC
134…ADC
135…输出部
139…控制值输入部
140…控制部
141…存储部
150…供电装置
250…受电装置

Claims (22)

1.一种非接触通信装置,其特征在于,具备:
天线谐振部,其包括天线线圈和具有可变容量电容器的电容器部;
振荡部,其能够向所述天线谐振部输出信号;
测定部,其测定来自所述振荡部向所述天线谐振部的输出电流;以及
控制部,其检测所述测定出的输出电流的最小值或最大值,使用控制值来控制所述天线谐振部的谐振频率,所述控制值为控制所述电容器部的所述可变容量电容器的容量的控制信号中的、包含所述输出电流成为最小或最大的最适控制值在内的任意范围的控制值。
2.根据权利要求1所述的非接触通信装置,其特征在于,
所述振荡部输出具有从规定的频率偏移的振荡频率的信号。
3.根据权利要求1所述的非接触通信装置,其特征在于,
所述控制部使用从所述任意范围的控制值中的、所述输出电流成为最小或最大的控制值进行偏移的值来进行控制。
4.根据权利要求1所述的非接触通信装置,其特征在于,
所述振荡部和所述测定部设置在与所述天线谐振部连接的天线驱动部内。
5.根据权利要求1或2所述的非接触通信装置,其特征在于,
所述非接触通信装置还具备存储所述最适控制值的存储部。
6.根据权利要求1~3中的任一项所述的非接触通信装置,其特征在于,
所述非接触通信装置还具备对从所述振荡部输出的信号的增益进行调整的增益调整部,
所述控制部构成为将作为天线参数之一的所述增益在通信期间设定为第一值,而在所述输出电流的最小值或最大值的检测期间设定为与所述第一值不同的第二值。
7.根据权利要求6所述的非接触通信装置,其特征在于,
所述第二值大于所述第一值。
8.根据权利要求1所述的非接触通信装置,其特征在于,
所述电容器部包括串联谐振电容器部和并联谐振电容器部中的至少1个。
9.根据权利要求8所述的非接触通信装置,其特征在于,
所述电容器部包括所述串联谐振电容器部和所述并联谐振电容器部这两者。
10.根据权利要求9所述的非接触通信装置,其特征在于,
所述并联谐振电容器部具有所述可变容量电容器,
所述串联谐振电容器部具有固定容量电容器。
11.根据权利要求9所述的非接触通信装置,其特征在于,
所述并联谐振电容器部具有固定容量电容器,
所述串联谐振电容器部具有所述可变容量电容器。
12.根据权利要求9所述的非接触通信装置,其特征在于,
所述并联谐振电容器部和所述串联谐振电容器部分别具有所述可变容量电容器。
13.一种天线电路,其是包括振荡部、测定部和控制部的非接触通信装置的天线电路,其特征在于,所述天线电路具备:
天线线圈;
电容器部,其具有可变容量电容器;
输入线,其输入具有由所述振荡部设定的振荡频率的信号;以及
控制信号线,其与所述可变容量电容器连接,
向所述控制信号线输入包含最适控制值在内的任意范围的控制值,所述最适控制值是从所述控制部输出的、控制所述可变容量电容器的容量的控制信号中的最适控制值,且与由所述测定部测定出的、来自所述振荡部向所述天线电路的输出电流的最小值或最大值对应。
14.一种天线驱动装置,其驱动天线谐振部,该天线谐振部包括天线线圈和具有可变容量电容器的电容器部,其特征在于,所述天线驱动装置具备:
振荡部,其能够向所述天线谐振部输出信号;
测定部,其测定来自所述振荡部向所述天线谐振部的输出电流;以及
控制值输入部,为了控制所述天线谐振部的谐振频率,向控制值输入部输入控制值,所述控制值为控制所述可变容量电容器的容量的控制信号中、包含所述测定出的输出电流成为最小或最大的最适控制值在内的任意范围的控制值。
15.一种非接触供电装置,其特征在于,其具备:
天线谐振部,其包括天线线圈和具有可变容量电容器的电容器部;
振荡部,其能够向所述天线谐振部输出信号;
测定部,其测定来自所述振荡部向所述天线谐振部的输出电流;以及
控制部,其检测所述测定出的输出电流的最小值或最大值,使用控制值来控制所述天线谐振部的谐振频率,所述控制值为控制所述电容器部的所述可变容量电容器的容量的控制信号中的、包含所述输出电流成为最小或最大的最适控制值在内的任意范围的控制值。
16.一种调谐方法,其是包括天线线圈和具有可变容量电容器的电容器部的天线谐振部的谐振频率的调谐方法,其特征在于,在该调谐方法中,
在振荡部设定输出到所述天线谐振部的信号所具有的振荡频率,
测定来自所述振荡部向所述天线谐振部的输出电流,
检测所述测定出的输出电流的最小值或最大值,
将控制值存储于存储部,所述控制值为控制所述电容器部的所述可变容量电容器的容量的控制信号中的、包含所述输出电流成为最小或最大的最适控制值在内的任意范围的控制值。
17.一种发现方法,其是基于非接触通信装置进行的发现方法,所述非接触通信装置具有天线谐振部,该天线谐振部包括天线线圈和具有可变容量电容器的电容器部,所述发现方法的特征在于,在所述发现方法中,
以R/W(读/写)模式检测对方侧设备的存在,
在未检测到所述对方侧设备的存在的情况下,以卡模式检测对方侧设备的存在,
在所述卡模式下未检测到所述对方侧设备的存在的情况下,通过检测控制所述可变容量电容器的容量的控制信号中的最适控制值来执行所述天线谐振部的谐振频率的调谐处理。
18.根据权利要求17所述的发现方法,其特征在于,
所述调谐处理的执行包括如下动作:将包含所述最适控制值在内的任意范围的控制值存储到存储部,
所述最适控制值是流过所述天线线圈的电流即天线电流的相位成为0的控制值、所述天线电流成为最小或最大的控制值、阻抗的相位成为0的控制值、来自所述振荡部向所述天线谐振部的输出电流的相位成为0的控制值、或者所述输出电流成为最小或最大的控制值。
19.根据权利要求18所述的发现方法,其特征在于,
所述调谐处理的执行包括如下动作:
在振荡部设定输出到所述天线谐振部的信号所具有的振荡频率,
测定来自所述振荡部向所述天线谐振部的输出电流,
检测所述测定出的输出电流的最小值或最大值,
将所述控制信号中的、包含所述输出电流成为最小或最大的所述最适控制值在内的任意范围的控制值存储到所述存储部。
20.根据权利要求17所述的发现方法,其特征在于,
在所述卡模式下未检测到所述对方侧设备的存在的情况下,依次反复进行所述R/W模式下的检测和所述卡模式下的检测,在所述R/W模式下的检测和所述卡模式下的检测的反复处理时间发生超时的情况下,执行所述调谐。
21.一种程序,其是基于非接触通信装置进行的调谐处理的程序,所述非接触通信装置具有天线谐振部,所述天线谐振部包括天线线圈和具有可变容量电容器的电容器部,所述程序的特征在于,所述程序使非接触通信装置执行如下动作:
在振荡部设定输出到所述天线谐振部的信号所具有的振荡频率,
测定来自所述振荡部向所述天线谐振部的输出电流,
检测所述测定出的输出电流的最小值或最大值,
将控制所述电容器部的所述可变容量电容器的容量的控制信号中的、包含所述输出电流成为最小或最大的最适控制值在内的任意范围的控制值存储于存储部。
22.一种程序,其是基于非接触通信装置进行的发现处理的程序,所述非接触通信装置具有包括天线线圈和具有可变容量电容器的电容器部的天线谐振部,所述程序的特征在于,所述程序使所述非接触通信装置执行如下动作:
以R/W(读/写)模式检测对方侧设备的存在,
在未检测到所述对方侧设备的存在的情况下,以卡模式检测对方侧设备的存在,
在所述卡模式下未检测到所述对方侧设备的存在的情况下,检测控制所述可变容量电容器的容量的控制信号中的最适控制值,执行所述天线谐振部的谐振频率的调谐。
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