CN107852189B - 通信装置、通信方法和通信系统 - Google Patents

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Abstract

通信装置设置有：相位同步器，基于从通信伙伴接收的第一信号来生成第二信号；第一调制器，被配置为能够基于第二信号来调制第一信号；以及检测器，检测第一信号和第二信号之间的同步丢失。

Description

通信装置、通信方法和通信系统
技术领域
本公开涉及用于近场通信(NFC)的通信装置，用于这种通信装置的通信方法，以及包括这种通信装置的通信系统。
背景技术
近场通信是主要在亚洲地区例如在交通系统、会计和认证领域中越来越多地使用的技术。这项技术已被批准为国际标准。近场通信的规范(下面也称为NFC规范)具有例如与诸如A型、B型、FeliCa(注册商标)和ISO15693规范等各种其他规范的兼容性，即，所谓的向上兼容性。换言之，当读写器或卡与NFC规范兼容时，也与所有那些规范兼容。
在近场通信中，作为示例，读写器使数据经受幅移键控(ASK)调制，然后将该数据发送到卡。接下来，卡使数据进行负载调制，然后将该数据发送到读写器。专利文献1和2公开了能够使用负载调制(具体地，无源负载调制)进行通信的通信装置的示例。
另一方面，例如，如专利文献3所公开的，一些电子电路使用锁相环(PLL)电路。
引文列表
专利文献
PTL 1：日本未审查专利申请公开No.2013-62605
PTL 2：日本未审查专利申请公开No.2011-254156
PTL 3：日本未审查专利申请公开No.2012-205137
发明内容
一般而言，需要质量增强的通信。预计通信质量会进一步提高。
期望提供通信装置、通信方法和通信系统，其能够提高通信质量。
根据本公开的实施例的一种通信装置包括相位同步器、第一调制器和检测器。相位同步器基于从通信伙伴接收的第一信号来生成第二信号。第一调制器能够基于第二信号来调制第一信号。检测器检测到第一信号和第二信号之间的同步丢失。
根据本公开的实施例的一种通信方法，包括：促使相位同步器基于从通信伙伴接收的第一信号来生成第二信号；促使第一调制器基于第二信号来调制第一信号；并且促使检测器检测第一信号和第二信号之间的同步丢失。
根据本公开的实施例的一种通信系统包括第一通信装置和第二通信装置。第一通信装置发送第一信号。第二通信装置包括相位同步器、第一调制器和检测器。相位同步器基于从通信伙伴接收的第一信号来生成第二信号。第一调制器能够基于第二信号来调制第一信号。检测器检测到第一信号和第二信号之间的同步丢失。
根据本公开的相应实施例中的通信装置、通信方法和通信系统，相位同步器基于从通信伙伴接收的第一信号来生成第二信号。基于该第二信号，调制第一信号。在这种情况下，检测第一信号和第二信号之间的同步是否丢失。
根据本公开的相应实施例中的通信装置、通信方法和通信系统，检测第一信号和第二信号之间的同步是否丢失，从而可以提高通信质量。要注意的是，本文描述的效果不一定限于此，并且可以是本公开中描述的任何效果。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施例的通信系统的配置的示例的方框图。
图2是示出图1所示的相位同步器的配置的示例的方框图。
图3是示出图1中所示的同步检测器的配置的示例的方框图。
图4是有源负载调制的概念的说明示意图。
图5是示出图1所示的通信装置的运行的示例的时序波形图。
图6是示出图1所示的通信装置的运行的另一示例的时序波形图。
图7是示出图1所示的通信装置的运行的另一示例的时序波形图。
图8是示出图1所示的通信装置的特性的示例的特性图。
图9是示出图1所示的通信系统的运行的示例的流程图。
图10是示出图1所示的通信系统的运行的示例的时序图。
图11是示出图1所示的通信系统的运行的另一示例的时序图。
图12是示出根据第一实施例的变形例的通信系统的配置的示例的方框图。
图13是示出根据第一实施例的变形例的通信系统的配置的示例的方框图。
图14是示出图1中所示的同步检测器的配置的示例的方框图。
图15是示出根据第二实施例的通信系统的配置的示例的方框图。
图16是示出图15所示的通信系统的运行的示例的流程图。
图17是根据第二实施例的变形例的通信系统的运行的示例的流程图。
具体实施方式
下面参考附图，详细描述本公开的一些实施例。按以下顺序给出描述。
1、第一实施例
2、第二实施例
<1、第一实施例>
【配置示例】
图1示出了根据第一实施例的包括通信装置的通信系统1的配置的示例。通信系统1根据近场通信进行通信。需要说明的是，根据本公开的实施例的通信方法也由本实施例体现，因此共同描述。通信系统1包括通信装置10和通信装置20。
通信装置10和通信装置20通过磁场彼此通信。在通信系统1中，具体地，通信装置10中的线圈15通过磁场耦合到通信装置20中的线圈21，从而通过电磁感应来发送或接收数据。稍后描述线圈15和21。在这种情况下，通信装置10通过ASK调制将数据发送到通信装置20，并且通信装置20通过所谓的有源负载调制将数据发送到通信装置10。例如，通信装置10可以应用于读写器，并且例如，通信装置20可以应用于卡。
通信装置10包括载波信号生成器11、数据生成器12、调制器13、放大器14、线圈15、电容器16和解调器17。
载波信号生成器11生成载波信号。载波信号例如可以具有大约13.56MHz的频率。数据生成器12生成要发送的数据D1。
调制器13通过使用数据D1对载波信号进行ASK调制，从而生成信号SIG11。
放大器14基于信号SIG11生成信号SIG12，然后输出该信号SIG12，作为第一输出端子和第二输出端子之间的终端间信号。放大器14的第一输出端子耦合到线圈15的第一端和电容器16的第一端。放大器14的第二输出端子耦合到线圈15的第二端和电容器16的第二端。
线圈15基于信号SIG12产生磁场并且通过磁场耦合到通信装置20中的稍后描述的线圈21。线圈15的第一端子耦合到放大器14的第一输出端子和电容器16的第一端。线圈15的第二端子耦合到放大器14的第二输出端子和电容器16的第二端。电容器16的第一端耦合到线圈15的第一端和放大器14的第一输出端子。电容器16的第二端耦合到线圈15的第二端和放大器14的第二输出端子。
解调器17基于线圈15的第二端处的信号来执行解调操作，从而接收从通信装置20发送的数据D2。解调器17可以使用所谓的同相/正交(I/Q)解调器来配置。在通信系统1中，通信装置20在向通信装置10发送数据时通过负载调制进行通信。具体地，在通信装置10向通信装置20发送载波信号的期间，通信装置20中的稍后描述的通信控制器28根据要发送的数据D2来改变从通信装置10看到的负载。负载的这种变化例如作为通信装置10中的线圈15的第二端处的电压信号的幅度或相位的变化而出现。解调器17检测线圈15的第二端处的电压信号的幅度或相位，从而接收从通信装置20发送的数据D2。然后，解调器17将数据D2提供给通信装置10中的另一块。
在该示例中，解调器17基于线圈15的第二端处的信号而运行；然而，解调器17的运行不限于此。作为替代示例，解调器17可以基于线圈15的第一端处的信号或者基于线圈15上的信号来运行。
通信装置20包括线圈21、电容器22、相位同步器30、放大器24A和24B、开关23A和23B、数据生成器27、通信控制器28、同步检测器40和解调器26。
线圈21通过磁场耦合到通信装置10中的线圈15。线圈21通过电磁感应产生对应于在通信装置10中信号SIG12的信号SIG21。线圈21的第一端耦合到电容器22的第一端和开关23A的第一端，而线圈21的第二端耦合到电容器22的第二端和开关23B的第一端。电容器22的第一端耦合到线圈21的第一端和开关23A的第一端，而电容器22的第二端耦合到线圈21的第二端和开关23B的第一端。
相位同步器30基于线圈21的第二端处的信号Sin来生成信号SIG30。相位同步器30使用锁相环(PLL)来构造。
图2示出了相位同步器30的配置的示例。相位同步器30包括相位频率检测器(PFD)31、电荷泵32、环路滤波器33和压控振荡器(VCO)34。PFD 31将信号Sin的相位与从VCO 34输出的信号SIG30的相位相互进行比较。基于PFD 31的比较结果，电荷泵32选择性地向环路滤波器33提供电流或从环路滤波器33减少电流。环路滤波器33指定相位同步器30的环路响应特性。环路滤波器33的输入端子耦合到电荷泵32的输出端子，而环路滤波器33的输出端子耦合到VCO 34的输入端子。VCO 34以对应于环路滤波器33的输出电压的频率振荡，从而生成信号SIG30。
图1所示的放大器24A放大信号SIG30，然后输出放大的信号。放大器24B反转并放大信号SIG30，然后输出反相的放大信号。
开关23A的第一端耦合到线圈21的第一端和电容器22的第一端，而开关23A的第二端耦合到放大器24A的输出端子。开关23B的第一端耦合到线圈21的第二端和电容器22的第二端，而开关23B的第二端耦合到放大器24B的输出端子。每个开关23A和23B基于调制控制信号CTL1导通或关断。
利用以上配置，通信装置20基于调制控制信号CTL1导通或关断开关23A和23B，从而执行有源负载调制。
数据生成器27生成要发送的数据D2，然后将数据D2提供给通信控制器28。
通信控制器28基于数据D2生成调制控制信号CTL1。然后，通信控制器28将该调制控制信号CTL1提供给开关23A和23B以及同步检测器40。此外，通信控制器28还具有基于检测信号DET停止产生调制控制信号CTL1的功能。
同步检测器40基于信号Sin、信号SIG30和调制控制信号CTL1来检测同步是否丢失。
图3示出了同步检测器40的配置的示例。同步检测器40包括相位检测器41、计数器部42和锁存部43。
相位检测器41检测信号Sin的相位与信号SIG30的相位之间的相位差是否等于或大于预定量。然后，相位检测器41输出该检测结果，作为信号SIG41。具体地，在相位差小于预定量的情况下，相位检测器41使信号SIG41无效。在相位差等于或大于预定量的情况下，相位检测器41使信号SIG41有效。例如，该预定量可以设定为90o。相位检测器41还具有基于调制控制信号CTL1重置检测结果的功能。具体地，相位检测器41在除了开关23A和23B处于导通状态的调制周期之外的期间重置检测结果，从而使信号SIG41无效。
计数器部42使用信号SIG30中的脉冲来对信号SIG41在其中有效的期间的长度进行计数。然后，计数器部42输出该计数结果，作为信号SIG42。此外，计数器部42还具有基于调制控制信号CTL1在调制周期之外的期间重置计数结果的功能。
当由信号SIG42指示的计数结果等于或大于预设值时，锁存部43使检测信号DET有效。另外，锁存部43基于调制控制信号CTL1，在调制周期之外的期间重置锁存结果，从而使检测信号DET无效。
利用该配置，当同步检测器40连续检测到预定次数的信号Sin的相位与信号SIG30的相位之间的相位差等于或大于调制期间的预定量时，同步检测器40确定同步丢失。然后，同步检测器40使检测信号DET有效。
图1所示的解调器26基于线圈21的第二端处的信号Sin进行解调操作，从而接收从通信装置10发送的数据D1。解调器26可以使用ASK解调器来配置。然后，解调器26将数据D1提供给通信装置20中的另一模块。
在该示例中，相位同步器30、同步检测器40和解调器26基于线圈21的第二端处的信号Sin进行操作；然而，相位同步器30、同步检测器40和解调器26的操作不限于此。作为替代示例，相位同步器30、同步检测器40和解调器26可以基于线圈21的第一端处的信号或者基于线圈21上的信号来操作。
在本文中，通信装置20可以对应于本公开的实施例中的“通信装置”的具体示例。放大器24A和24B以及开关23A和23B可以对应于本公开的实施例中的“第一调制器”的具体示例。同步检测器40可以对应于本公开的实施例中的“检测器”的具体示例。通信控制器28可以对应于本公开的实施例中的“控制器”的具体示例。
【运行和工作】
接下来，描述本实施例中的通信系统1的运行和工作。
【总体运行的概述】
首先，参考图1，描述通信系统1的总体运行的概述。
通信装置10执行ASK调制，以将数据D1发送到通信装置20。具体地，在通信装置10中，首先，载波信号生成器11生成载波信号，并且数据生成器12生成要发送的数据D1。调制器13通过使用数据D1对载波信号进行ASK调制，从而生成信号SIG11。放大器14基于信号SIG11生成信号SIG12。线圈15基于信号SIG12产生磁场。在通信装置20中，线圈21基于由线圈15生成的磁场而生成信号SIG21。解调器26基于线圈21的第二端处的信号Sin来执行解调操作，从而接收从通信装置10发送的数据D1。
通信装置20执行有源负载调制，以将数据D2发送到通信装置10。具体地，首先，在通信装置10将载波信号发送到通信装置20的期间，相位同步器30基于信号Sin生成信号SIG30。通信控制器28基于数据D2生成调制控制信号CTL1。同步检测器40基于信号Sin、信号SIG30和调制控制信号CTL1检测同步是否丢失，然后生成检测信号DET。在同步丢失的情况下，通信控制器28基于检测信号DET停止生成调制控制信号CTL1。放大器24A放大从相位同步器30输出的信号SIG30，然后输出放大的信号。放大器24B将从相位同步器30输出的信号SIG30反转并放大，然后输出反相的放大信号。每个开关23A和23B基于调制控制信号CTL1导通或关断。这使得从通信装置10看到的负载基于数据D2而变化。通信装置10中的解调器17基于线圈15的第二端处的信号执行解调操作，从而接收从通信装置20发送的数据D2。
(关于有源负载调制)
通信装置20执行所谓的有源负载调制，以将数据D2发送到通信装置10。下面描述该有源负载调制的细节。
在有源负载调制中，在通信装置10向通信装置20发送载波信号的期间，通信控制器28根据数据D2导通或关断开关23A和23B。当开关23A和23B都处于导通状态时，从放大器24A输出的信号提供给线圈21的第一端，并且从放大器24B输出的信号提供给线圈21的第一端的第二端。线圈从而产生磁场。这样，在有源负载调制中，在通信装置10向通信装置20发送载波信号的期间，通信装置20中的线圈21产生磁场，从而使得磁场能够大幅改变，从而可以改变从通信装置10看到的负载。基于变化的负载，通信装置10中的解调器17执行解调操作，从而接收从通信装置20发送的数据D2。因此，例如，能够延长通信系统1进行的通信距离或者减小天线(例如，线圈15、21)的尺寸。
图4示意性地示出了有源负载调制中的操作。通信装置10中的线圈15基于载波信号W1产生磁场。在开关23A和23B处于导通状态的期间，通信装置20中的线圈21基于与载波信号同步的信号W2产生磁场。然后，通信装置10中的解调器17基于从载波信号W1和信号W2生成的合成信号W3来执行解调操作。如下表示该合成信号W3：
Figure BDA0001542640690000101
其中，左侧的第一项表示载波信号W1，而左侧的第二项表示信号W2。这样，合成信号W3由正弦波的合成定理表示。合成信号W3的幅度根据载波信号W1的幅度A和信号W2的幅度B和相位θ而变化。在下文中，在合成信号W3具有更小的幅度的情况C1下以及在合成信号W3具有更大的幅度的情况C2下，作为示例，描述操作的具体示例。
图5示出了情况C1中的通信装置20的运行的示例。图5的(A)示出了调制控制信号CTL1的波形，图5的(B)示出了信号SIG30的波形，图5的(C)示出了信号Sin的波形。在该示例中，在作为调制控制信号CTL1处于高电平的周期的调制周期P1内，开关23A和23B处于导通状态，并且通信装置20执行有源负载调制。在这种情况下，在该调制周期P1中的信号Sin的幅度小于在调制周期P1以外的周期中的幅度。即，该示例对应于图4的示例，其中，载波信号W1和信号W2相互抵消，从而减小了合成信号W3的幅度。
在信号Sin的幅度如上所述减小的情况下，在相位同步器30中可能会丢失同步。在这种情况下，具体地，相位同步器30中的PFD 31由于信号Sin的小幅度而未能检测到信号Sin的转变，从而难以执行相位比较的操作。结果，环路滤波器33的输出电压逐渐远离期望的电压。因此，如图6所示，信号SIG30的频率偏离期望的频率，从而导致同步可能丢失的可能性。
图7示出了情况C2中的通信装置20的运行的示例。在该示例中，调制周期P1中的信号Sin的幅度大于调制周期P1以外的周期中的幅度。即，该示例对应于图4的示例。其中，信号W2的贡献因信号W2大于载波信号W1而变大，因此增加了合成信号W3的幅度。
即使在信号Sin的幅度较大的情况下，如上所述，存在相位同步器30中同步可能丢失的可能性。在这种情况下，具体地，相位同步器30试图根据由相位同步器30本身生成的信号SIG30，基于信号Sin，执行相位同步的操作。因此，根据信号Sin的相位和SIG30的相位之间的相位差，环路滤波器33的输出电压逐渐远离期望的电压。因此，信号SIG30的频率偏离期望的频率，从而导致同步可能丢失的可能性，如在情况C1中那样。
如上所述，例如，在通信装置10和通信装置20之间的通信距离较长时，存在相位同步装置30中可能发生同步丢失的情况。
图8示出了通信系统1的特性的示例。在该示例中，通过ASK调制的可通信距离Lask是200mm，通过负载调制的可通信距离Lalm是50mm。即，在通信装置10和通信装置20之间的距离等于或小于200mm的情况下，通信装置10能够将数据D2发送到通信装置20。在通信装置10和通信装置20之间的距离等于或小于50mm的情况下，通信装置20能够将数据D2发送到通信装置10。如上所述，在进行近场通信的通信系统通信中，通过负载调制的可通信距离Lalm可能经常比通过ASK调制的可通信距离Lask短。
在上述示例中，当通信装置10和通信装置20之间的距离处于从大约100mm到大约180mm的范围内时，在相位同步器30中发生同步丢失，如发生同步丢失的距离L1所示。即，在这种距离中，通信装置10执行ASK调制，以将数据D1发送到通信装置20，然后通信装置20能够接收数据D1。通信装置20试图通过负载调制来响应于数据D1。在这种情况下，通信装置20接收的载波信号的幅度可能由于通信装置10和通信装置20之间的长距离而减小。结果，如在图7所示的上面描述的情况C2中一样，例如，信号Sin可能减小，从而导致可能发生同步丢失的可能性。
例如，在用户将配备有通信装置20的卡逐渐带到配备有通信装置10的读写器的情况下，通信装置20可能试图同步丢失地暂时发送数据D2。在这种情况下，正在使用的无线电信号的频率可能偏离近场通信可用的频带，从而导致可能不满足近场通信规范。
因此，在通信装置20中，同步检测器40检测同步是否丢失。在同步丢失的情况下，通信控制器28停止生成调制控制信号CTL1。换言之，在信号SIG30的频率偏离期望频率的情况下，通信装置20不执行有源负载调制。这使得可以减少通信系统1会使用其频率偏离近场通信中可用的频带的信号来进行通信的可能性。因此，可以防止通信系统1输出任何不必要的无线电信号，从而提高通信质量。
(详细操作)
图9示出了通信系统1的运行的示例。在通信系统1中，首先，通信装置10将数据D1发送到通信装置20。接下来，通信装置20通过将数据D2发送到通信装置10来响应于此。在这种情况下，通信装置20在相位同步器30中检测同步是否丢失。下面描述该运行的细节。
首先，在步骤S1，通信装置10执行ASK调制，以将数据D1发送到通信装置20。
接下来，在步骤S2，通信装置20中的解调器26检查是否接收到数据D1。在解调器26接收到数据D1的情况下，通信装置20中的数据生成器27生成数据D2，以便响应于通信装置10。然后，操作进行到步骤S3。在解调器26不能接收数据D1的情况下，操作返回到步骤S1，重复步骤S1和S2，直到接收到数据D1。
接下来，在步骤S3，通信装置20执行有源负载调制，以开始发送数据D2。具体地，首先，数据生成器27开始生成数据D2。然后，通信控制器28基于数据D2开始生成调制控制信号CTL1。基于该调制控制信号CTL1，开关23A和23B开始导通或关断状态。
接下来，在步骤S4，同步检测器40基于信号Sin和信号SIG30检查同步是否丢失。
在步骤S4中没有丢失同步的情况下，即，在步骤S4中为“否”的情况下，在步骤S5，通信控制器28检查发送是否已经完成。在发送尚未完成的情况下，即，在步骤S5中为“否”的情况下，操作返回到步骤S4。换言之，同步检测器40重复检查同步是否丢失，直到发送完成。在发送已经完成的情况下，即，在步骤S5中为“是”的情况下，操作结束。
在步骤S4中同步丢失的情况下，即，在步骤S4为“是”的情况下，在步骤S6，通信装置20停止发送数据D2。具体地，通信控制器28停止生成调制控制信号CTL1。开关23A和23B从而进入关断状态。然后，操作结束。在经过一定的时间后，在相位同步器30中实现相位同步。
在通信系统1中，如上所述，在发送数据D2的同时，同步检测器40反复检测同步是否丢失。在同步丢失的情况下，通信控制器28停止生成调制控制信号CTL1。这使得可以减少通信系统1会使用其频率偏离近场通信中可用的频带的信号进行通信的可能性。因此，可以防止通信系统1输出任何不必要的无线电信号，从而提高通信质量。
在通信系统1中，通信装置10和通信装置20例如多次向彼此发送数据和从彼此接收数据。下面通过例证同步没有丢失以及同步丢失的情况的两个示例，来描述发送和接收数据的这种过程。
图10示出了在同步没有丢失的情况下通信系统1的运行的示例。图10的(A)示出了数据D1的通信，图10的(B)示出了数据D2的通信，图10的(C)示出了调制控制信号CTL1的波形，图10的(D)示出了检测信号DET的波形。该示例表示配备有通信装置20的卡位于配备有通信装置10的读写器附近的情况。在该示例中，检测信号DET的高电平表示有效，并且检测信号DET的低电平表示无效。
在时间t11和t12之间的时段期间，通信装置10将数据D1发送到通信装置20，如图10的(A)所示。通信装置20中的解调器26转而接收数据D1。
接下来，在时间t13和t14之间的时段期间，通信装置20做出响应。具体地，通信控制器28基于由数据生成器27生成的数据D2生成调制控制信号CTL1，如图10的(C)所示。即，在该示例中，同步在相位同步器30中不会丢失。因此，同步检测器40将检测信号DET保持在低电平，即，使检测信号DET无效，并且通信控制器28生成调制控制信号CTL1，如上所述。开关23A和23B从而基于调制控制信号CTL1导通或关断。这样，通信装置20将数据D2发送到通信装置10，如图10的(B)所示。通信装置10中的解调器17转而接收数据D2。
通信系统1通过多次重复如图10所示的操作来执行数据发送和数据接收。
图11示出了在同步丢失的情况下通信系统1的运行的示例。该示例表示用户逐渐使配备有通信装置20的卡更靠近配备有通信装置10的读写器的情况。
在时间t21和t22之间的时段期间，通信装置10将数据D1发送到通信装置20，如图11的(A)所示。通信装置20中的解调器26转而接收数据D1。
接下来，在时间t23，通信装置20开始做出响应。具体地，通信控制器28基于由数据生成器27生成的数据D2开始生成调制控制信号CTL1，如图11的(C)所示。如图11的(B)所示，通信装置20从而开始向通信装置10发送数据D2。
在该示例中，由于通信装置10和通信装置20之间的距离长，所以信号Sin的幅度减小。结果，同步在相位同步器30中丢失，如在图7中所示的情况C2那样。因此，同步检测器40检测到该同步丢失，并且在时间t24，将检测信号DET从低电平改变为高电平，即，使检测信号DET有效，如图11的(D)所示。在时间t25，通信控制器28基于检测信号DET停止生成调制控制信号CTL1，如图11的(C)所示。结果，通信装置20停止发送数据D2，如图11的(B)所示。在时间t23和t25之间的时段期间，通信装置10中的解调器17接收数据D2。
在时间t26和t27之间的时段期间，通信装置10将数据D1发送到通信装置20，如图11的(A)所示。通信装置20中的解调器26转而接收数据D1。
在时间t28和t29之间的时段期间，通信装置20做出响应。在该示例中，通信装置10和通信装置20之间的距离短，因此，信号Sin的幅度增加。因此，相位同步器30执行相位同步的运行，从而消除了同步丢失。结果，同步检测器40将检测信号DET保持在低电平，即，使检测信号DET无效。通信控制器28从而生成调制控制信号CTL1。这样，通信装置20将数据D2发送到通信装置10，如图11的(B)所示。通信装置10中的解调器17转而接收数据D2。
如上所述，在同步丢失的情况下，通信系统1通过有源负载调制而停止发送数据D2。这使得调制周期能够缩短，从而允许相位同步器30随后执行相位同步的操作，使得可以确保时间以消除同步丢失。因此，通信系统1降低了当通信装置20下次执行有源负载调制时同步可能丢失的可能性，从而使得可以提高通信质量。
【效果】
在本实施例中，如上所述，通过有源负载调制来检测在数据传输期间同步是否丢失。在同步丢失的情况下，停止生成调制控制信号。这使得可以降低会使用其频率偏离近场通信中可用的频带的信号进行通信的可能性。因此，可以防止通信系统1输出任何不必要的无线电信号，从而提高通信质量。因此，可以防止输出任何不必要的无线电信号，从而提高通信质量。
根据前述实施例，在同步丢失的情况下，停止通过有源负载调制来发送数据D2。这使得可以确保时间以消除同步丢失，从而提高通信质量。
【变形例1-1】
在前述实施例中，同步检测器40通过将信号Sin的相位和信号SIG30的相位相互进行比较来检测同步是否丢失；然而，检测方法不限于此。作为替代示例，同步检测器40可以比较信号Sin和信号SIG30中的脉冲数，基于脉冲数彼此一致的程度来检测同步是否丢失。
【变形例1-2】
在前述实施例中，同步检测器40基于信号Sin和信号SIG30检测同步是否丢失；然而，检测方法不限于此。作为替代示例，可以在不使用信号Sin的情况下检测同步是否丢失，如同图12中所示的同步检测器40A那样。图12所示的通信系统1A包括通信装置20A，该通信装置20A包括同步检测器40A。同步检测器40A通过在预设的时间长度内对信号SIG30中的脉冲数进行计数来检测同步是否丢失。即，由通信装置10发送的载波信号的频率是已知的。因此，可以基于信号SIG30的频率来检测同步是否丢失。例如，同步检测器40A可以具有晶体振荡器等，以基于其振荡信号来获取上述预设时间长度。
【变形例1-3】
在上述实施例中，同步检测器40在调制期间检测同步是否丢失，然而，检测方法不限于此。在下文中，描述根据本变形例的通信系统1B。
图13示出了根据本变形例的通信系统1B的配置的示例。通信系统1B包括通信装置20B。该通信装置20B包括同步检测器40B和通信控制器28B。同步检测器40B基于信号Sin和信号SIG30来检测同步是否丢失。即，根据前述实施例的同步检测器40基于信号Sin、信号SIG30和调制控制信号CTL1来检测同步是否丢失。相反，同步检测器40B基于信号Sin和信号SIG30来检测同步是否丢失。
图14示出了同步检测器40B的配置的示例。同步检测器40B包括相位检测器41B、计数器部42B和锁存部43B。相位检测器41B、计数器部42B和锁存部43B分别相当于根据前述实施例的相位检测器41、计数器部42和锁存部43，除了从后者去除基于调制控制信号CTL1的重置功能以外。
通信控制器28B基于数据D2生成调制控制信号CTL1，然后将该调制控制信号CTL1提供给开关23A和23B。此外，通信控制器28B还具有在调制期间基于检测信号DET停止产生调制控制信号CTL1的功能。
利用该配置，同步检测器40B不断地检测同步是否丢失，与调制周期无关。当在调制期间使检测信号DET有效时，通信控制器28B停止生成调制控制信号CTL1。该配置也使得可以实现与前述实施例中的相似的效果。
<2、第二实施例>
接下来，描述根据第二实施例的通信系统2。本实施例被配置为除了有源负载调制之外还能够执行无源负载调制。将相同的附图标记分配给与根据前述第一实施例的通信系统1中的部件基本相同的部件，并且适当地省略其描述。
图15示出了根据本实施例的通信系统2的配置的示例。通信系统2包括通信装置60。通信装置60包括开关63、电阻元件64和通信控制器68。
开关63的第一端耦合到线圈21的第一端，而开关63的第二端耦合到电阻元件64的第一端。该开关63基于调制控制信号CTL2而导通或关断。电阻元件64的第一端耦合到开关63的第二端，而电阻元件64的第二端接地。利用该配置，通信装置60导通或关断开关63，从而执行无源负载调制。
通信控制器68基于数据D2生成调制控制信号CTL1和调制控制信号CTL2。然后，通信控制器68将调制控制信号CTL1提供给开关23A和23B，并将调制控制信号CTL2提供给开关63。此外，通信控制器68将控制信号CTLA提供给同步检测器40。通信控制器68促使同步检测器40检测在执行有源负载调制的调制周期P1、执行无源负载调制的调制周期以及在发送数据D2之前的预定期间，同步是否丢失。通信控制器68还具有基于检测信号DET选择有源负载调制和无源负载调制中的一个的功能。
在该示例中，同步检测器40检测在由控制信号CTLA指定的期间同步是否丢失；然而，检测方法不限于此。或者，同步检测器40可以不断地检测同步是否丢失，如在前述第一实施例的变形例1-3中那样。在这种情况下，通信控制器68可以在执行有源负载调制的调制周期P1、执行无源负载调制的调制周期以及在发送数据D2之前的预定期间，基于检测信号DET，选择有源负载调制和无源负载调制中的一个。
图16示出了通信系统2的运行的示例。
如图9所示的通信系统1的情况一样，首先，在步骤S1，通信装置10执行ASK调制，以将数据D1发送到通信装置60，然后通信装置60中的解调器26在步骤S2检查是否接收到数据D1。
接下来，在步骤S11，同步检测器40基于信号Sin和信号SIG30检查同步是否丢失。
在步骤S11中同步没有丢失的情况下，即，在步骤S11中为“否”的情况下，在步骤S12中，通信装置60执行有源负载调制，以开始发送数据D2。具体地，数据生成器27开始生成数据D2，并且通信控制器68基于数据D2开始生成调制控制信号CTL1。基于该调制控制信号CTL1，开关23A和23B开始导通或关断。
在步骤S11中同步丢失的情况下，即，在步骤S11中为“是”的情况下，在步骤S13中，通信装置60执行无源负载调制，以开始发送数据D2。具体地，首先，数据生成器27开始生成数据D2，并且通信控制器68基于数据D2开始生成调制控制信号CTL2。基于该调制控制信号CTL2，开关63开始导通或关断。
接下来，在步骤S14，同步检测器40基于信号Sin和信号SIG30检查同步是否丢失。
在步骤S14中同步没有丢失的情况下，即，在步骤S14中为“否”的情况下，当通过无源负载调制进行通信时，通信装置60在步骤S15中将无源负载调制切换到有源负载调制。具体地，通信控制器68停止生成调制控制信号CTL2，并且基于数据D2生成调制控制信号CTL1。基于该调制控制信号CTL1，开关23A和23B导通或关断。在通过有源负载调制进行通信的情况下，通信装置60继续通过有源负载调制进行通信，而没有任何改变。
在步骤S14中同步丢失的情况下，即，在步骤S14中为“是”的情况下，当通过有源负载调制进行通信时，通信装置60在步骤S16中将有源负载调制切换到无源负载调制。具体地，通信控制器68停止生成调制控制信号CTL1，并且基于数据D2生成调制控制信号CTL2。基于该调制控制信号CTL2，开关63导通或关断。在通过无源负载调制进行通信的情况下，通信装置60通过无源负载调制继续进行通信，而没有任何改变。
接下来，在步骤S17，通信控制器68检查发送是否已经完成。在发送还没有完成的情况下，即，在步骤S17为“否”的情况下，操作返回到步骤S14。即，同步检测器40重复检查同步是否丢失，直到发送完成。在发送已经完成的情况下，即，在步骤S17为“是”的情况下，操作结束。
在通信系统2中，如上所述，在通过有源负载调制发送数据D2的情况下，同步丢失时，通信装置60将其调制方案从有源负载调制切换到无源负载调制。与根据第一实施例的通信系统1不同，即使在同步丢失的情况下，通信系统2从而也试图通过无源负载调制发送数据D2。这可以提高通信质量。
在通信系统2中，在通过无源负载调制发送数据D2的情况下，消除同步丢失时，通信装置60将其调制方案从无源负载调制切换到有源负载调制。即，在通过无源负载调制发送数据D2的情况下，例如，情况C1和C2中的现象不太可能发生。因此，很可能消除相位同步器30中的同步丢失。当如上所述消除同步丢失时，通信系统2将无源负载调制切换到有源负载调制。这使得通信系统2能够极大地改变从通信装置10看到的负载，从而提高了通信质量。
【效果】
在本实施例中，如上所述，在通过有源负载调制发送数据的情况下，同步丢失时，调制方案从有源负载调制切换到无源负载调制。这可以提高通信质量。
在本实施例中，在通过无源负载调制发送数据的情况下，消除同步丢失时，调制方案从无源负载调制切换到有源负载调制。这可以提高通信质量成为可能。
其他效果与前述第一实施例中的效果基本相同。
上文已经使用一些实施例和变形例描述了该技术；然而，该技术不限于那些实施例和变形例，并且可以以各种方式进行修改。
例如，在前述第二实施例中，通信装置60在接收到数据D1之后检查同步是否丢失，并且基于检查结果开始有源负载调制或无源负载调制，如在图16的步骤S11到S13中一样。然而，通信装置60的运行不限于此。作为替代示例，如图17所示，可以省略步骤S11和S13，并且通信装置60可以在接收到数据D1之后开始有源负载调制。
要注意的是，本文描述的效果仅仅是示例，并不是限制性的，并且还可以包括其他效果。
要注意的是，该技术可以具有以下配置。
(1)一种通信装置，包括：
相位同步器，基于从通信伙伴接收的第一信号来生成第二信号；
第一调制器，能够基于第二信号来调制第一信号；以及
检测器，检测第一信号和第二信号之间的同步丢失。
(2)根据(1)所述的通信装置，还包括控制器，基于检测器的检测结果来控制第一调制器的运行。
(3)根据(2)所述的通信装置，其中，在所述第一调制器的运行期间，所述第一信号和所述第二信号之间的同步丢失的情况下，控制器停止第一调制器的运行。
(4)根据(3)所述的通信装置，其中，控制器通过停止第一调制器的运行来使第一信号和第二信号彼此同步。
(5)根据(2)到(4)中任一项所述的通信装置，还包括第二调制器，其能够调制第一信号，其中，
控制器还基于检测器的检测结果来控制第二调制器的运行。
(6)根据(5)所述的通信装置，其中，在所述第一调制器的运行期间，所述第一信号和所述第二信号之间的同步丢失的情况下，控制器停止第一调制器的运行并开始第二调制器的运行。
(7)根据(5)或(6)所述的通信装置，其中，在第二调制器的运行期间，第一信号和第二信号彼此同步的情况下，控制器停止第二调制器的运行并开始第一调制器的运行。
(8)根据(5)到(7)中任一项所述的通信装置，其中，
在第一调制器和第二调制器都不运行的期间，所述第一信号和所述第二信号之间的同步丢失的情况下，控制器开始第二调制器的运行，并且
在第一调制器和第二调制器都不运行的期间，第一信号和第二信号彼此同步的情况下，控制器开始第一调制器的运行。
(9)根据(1)到(8)中任一项所述的通信装置，其中，检测器通过在第一信号的相位和第二信号的相位之间进行比较来检测第一信号与第二信号之间的同步丢失。
(10)根据(9)所述的通信装置，其中，所述检测器通过连续预定次数检测以下事项来检测所述第一信号与所述第二信号之间的同步丢失，其中，该事项是所述第一信号的相位与所述第二信号之间的相位差等于或大于预定量。
(11)根据(1)到(8)中任一项所述的通信装置，其中，所述检测器通过对所述第二信号中的脉冲数进行计数来检测所述第二信号的频率的变化。
(12)根据(1)到(11)中任一项所述的通信装置，其中，
所述第一调制器包括开关，
所述相位同步器通过线圈接收来自通信伙伴的第一信号，并且
所述开关闭合，以向线圈提供第二信号。
(13)一种通信方法，包括：
促使相位同步器基于从通信伙伴接收的第一信号来生成第二信号；
促使第一调制器基于第二信号来调制第一信号；并且
促使检测器检测第一信号和第二信号之间的同步丢失。
(14)一种通信系统，包括：
第一通信装置，其发送第一信号；以及
第二通信装置，
所述第二通信装置包括：
相位同步器，其基于从通信伙伴接收的第一信号来生成第二信号；
第一调制器，其能够基于第二信号来调制第一信号；以及
检测器，其检测第一信号和第二信号之间的同步丢失。
本申请基于并要求于2015年7月17日向日本专利局提交的日本专利申请第2015-142643号的优先权权益，其全部内容通过引用结合于此。
本领域技术人员应该理解，可以根据设计要求和其他因素进行各种修改、组合、子组合和变更，只要其在所附权利要求或其等同物的范围内即可。

Claims (12)

1.一种通信装置，包括：
相位同步器，基于从通信伙伴接收的第一信号，生成第二信号；
第一调制器，能够基于所述第二信号调制所述第一信号；以及
检测器，检测所述第一信号和所述第二信号之间的同步丢失；
控制器，基于所述检测器的检测结果，控制所述第一调制器的运行；
第二调制器，能够调制所述第一信号，其中，
所述控制器还基于所述检测器的检测结果，控制所述第二调制器的运行。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其中，在所述第一调制器的运行期间内所述第一信号和所述第二信号之间的同步丢失的情况下，所述控制器停止所述第一调制器的运行。
3.根据权利要求2所述的通信装置，其中，所述控制器通过停止所述第一调制器的运行使所述第一信号和所述第二信号彼此同步。
4.根据权利要求1所述的通信装置，其中，在所述第一调制器的运行期间内所述第一信号和所述第二信号之间的同步丢失的情况下，所述控制器停止所述第一调制器的运行并开始所述第二调制器的运行。
5.根据权利要求1所述的通信装置，其中，在所述第二调制器的运行期间内所述第一信号和所述第二信号彼此同步的情况下，所述控制器停止所述第二调制器的运行并开始所述第一调制器的运行。
6.根据权利要求1所述的通信装置，其中，
在所述第一调制器和所述第二调制器都不运行的期间内所述第一信号和所述第二信号之间的同步丢失的情况下，所述控制器开始所述第二调制器的运行，并且
在第一调制器和第二调制器都不运行的期间内所述第一信号和所述第二信号彼此同步的情况下，所述控制器开始所述第一调制器的运行。
7.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述检测器通过在所述第一信号的相位和所述第二信号的相位之间进行比较，检测所述第一信号与所述第二信号之间的同步丢失。
8.根据权利要求7所述的通信装置，其中，所述检测器通过连续预定次数检测以下事项来检测所述第一信号与所述第二信号之间的同步丢失，其中，该事项是所述第一信号的相位与所述第二信号之间的相位差等于或大于预定量。
9.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述检测器通过对所述第二信号中的脉冲数进行计数，检测所述第二信号的频率的变化。
10.根据权利要求1所述的通信装置，其中，
所述第一调制器包括开关，
所述相位同步器经由线圈接收来自所述通信伙伴的所述第一信号，并且
所述开关闭合，以向所述线圈提供所述第二信号。
11.一种通信方法，包括：
使相位同步器基于从通信伙伴接收的第一信号生成第二信号；
使第一调制器基于所述第二信号调制所述第一信号；并且
使检测器检测所述第一信号和所述第二信号之间的同步丢失；
使控制器基于所述检测器的检测结果，控制所述第一调制器的运行；
使第二调制器调制所述第一信号，其中，
所述控制器还基于所述检测器的检测结果，控制所述第二调制器的运行。
12.一种通信系统，包括：
第一通信装置，发送第一信号；以及
第二通信装置，
所述第二通信装置包括：
相位同步器，基于从所述第一通信装置接收的第一信号生成第二信号；
第一调制器，能够基于所述第二信号调制所述第一信号；以及
检测器，检测所述第一信号和所述第二信号之间的同步丢失；
控制器，基于所述检测器的检测结果，控制所述第一调制器的运行；
第二调制器，能够调制所述第一信号，其中，
所述控制器还基于所述检测器的检测结果，控制所述第二调制器的运行。
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