JP2006091958A - 可搬性通信媒体、電子機器および無線通信システム - Google Patents

可搬性通信媒体、電子機器および無線通信システム Download PDF

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Abstract

【課題】 既存のＩＣカード規格を維持しながら、データ転送の高速化に対応できるようにする。
【解決手段】 、ホスト機器１とＩＣカード２とを互いに接続し、ホスト機器１とＩＣカード２との間で有線通信を行なわせるためのコネクタをホスト機器１およびＩＣカード２に設けるとともに、ホスト機器１とＩＣカード２との間で無線通信を行う無線インタフェースが設け、ホスト機器１はＩＣカード３の挿入を検出すると、ＩＣカード３が無線インタフェースを有するかどうかの確認を行い、無線インタフェースがあれば、無線データ転送を行い、無ければ有線インタフェースでデータ転送を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は可搬性通信媒体、電子機器および無線通信システムに関し、特に、通信機能を有するＩＣカードなどに適用して好適なものである。
ノートブック型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、デジタルカメラ、ビデオカメラ、音楽再生装置および携帯電話などの電子機器では、ＰＣＭＣＩＡカード、ＣＦ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｆｌａｓｈ）カード、ＳＤカードなどのＰＣカードの規格に準拠したカードスロットを有する機種が増加している。また、ＰＣカード、ＳＤカード、ＣＦカードなどのＩＣカードでは、フラッシュメモリやＧＰＳ、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮなど様々な機能を持ったものが提供されている。
一方、近年の半導体技術の向上により、ＩＣカードに搭載できるメモリ容量の大幅な増加、有線ＬＡＮや無線ＬＡＮの高速化などが急速に進んできている。特に最近では、より小型に実装できる技術が発達し、ＳＤカードサイズでも、大容量メモリや高速無線ＬＡＮなどを搭載することが可能となっている。例えば、非特許文献１に開示されているように、ＳＤカードでは、最大４ビットまでのバス幅を持ち、最高で１０Ｍバイト／秒程度のデータ転送速度まで対応することができる。
また、例えば、特許文献１には、ＰＣカード装置はインターフェースであるコネクタを備え、コネクタを介して情報処理装置のカードスロットにＰＣカード装置を装着することにより、接続される情報処理装置の状態に基づいて最適な制御が行えるようにする方法が開示されている。
また、例えば、特許文献２には、位置検出器にて非接触式ＩＣカードの位置を検知することにより、非接触式ＩＣカードとの間で常に安定的かつ確実に非接触による通信が行えるようにする方法が開示されている。
Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ（ＳＤＩＯ） Ｃａｒｄ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ，Ｖｅｒｓｉｏｎ １．００ Ｏｃｔｏｂｅｒ ２００２ ＳＤ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ 特開２００３−１５７４１５号公報 特開２００３−２２３６１９号公報
しかしながら、従来のＩＣカードでは、これらＩＣカードとＰＣなどのホスト側との間のインタフェースは規格化されているため、メモリ増加やＬＡＮ高速化などに十分追従できない場合がある。しかも、ＳＤカードでは、最大４ビットまでのバス幅しか持たないので、最高でも１０Ｍバイト／秒程度までしか対応できないという制約がある。このため、大容量データを転送する場合の待ち時間の増加を引き起こしたり、ＵＳＢ２．０やＩＥＥＥ１３９４などの高速有線インタフェースやＵＷＢなど高速無線インタフェースへ対応できないという問題があった。
一方、インタフェースの電気特性規格や構造規格を変更して高速データ転送に対応させようとすると、既存のＩＣカードとの互換性が保たれなくなるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、既存の規格を維持しながら、データ転送の高速化を図ることが可能な可搬性通信媒体および電子機器を提供することである。
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る可搬性通信媒体によれば、互換性を確保するための規格に従って通信を行う第１の通信手段と、前記規格に依存することなく通信を行う第２の通信手段とを備えることを特徴とする。
これにより、既存の規格に従って通信を行うことが可能となるとともに、既存の規格よりも優れた通信スペックを可搬性通信媒体に持たせることが可能となる。このため、既存の可搬性通信媒体との互換性を保ちつつ、データ転送の高速化を図ることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る電子機器によれば、可搬性通信媒体を装着する装着手段と、互換性を確保するための規格に従って前記可搬性通信媒体と通信を行う第１の通信手段と、前記規格に依存することなく前記可搬性通信媒体と通信を行う第２の通信手段とを備えることを特徴とする。
これにより、既存の規格に従って可搬性通信媒体と通信を行うことが可能となるとともに、既存の規格よりも優れた通信スペックを可搬性通信媒体に持たせることが可能となる。このため、既存の可搬性通信媒体との互換性を保ちつつ、可搬性通信媒体との間でのデータ転送の高速化を図ることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る無線通信システムよれば、可搬性通信媒体とホスト機器とが設けられた無線通信システムにおいて、前記ホスト機器は、前記可搬性通信媒体と接続する第１のコネクタと、前記第１のコネクタを介して前記可搬性通信媒体と有線通信を行う第１有線通信部と、前記可搬性通信媒体と無線通信を行う第１無線通信部と、前記無線通信に用いられる第１のアンテナとを備え、前記可搬性通信媒体は、前記ホスト機器と接続する第２のコネクタと、前記第２のコネクタを介して前記ホスト機器と有線通信を行う第２有線通信部と、前記ホスト機器と無線通信を行う第２無線通信部と、前記無線通信に用いられる第２のアンテナとを備えることを特徴とする。
これにより、可搬性通信媒体をホスト機器に装着した状態で、可搬性通信媒体とホスト機器との間で有線通信を行うことが可能となるとともに、可搬性通信媒体とホスト機器との間で無線通信を行うことができる。このため、既存の規格を維持しながら、可搬性通信媒体とホスト機器との間でデータ転送を行うことが可能となるとともに、既存の規格よりも優れた通信スペックを可搬性通信媒体に持たせることが可能となり、既存の可搬性通信媒体との互換性を保ちつつ、可搬性通信媒体との間でのデータ転送の高速化を図ることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る無線通信システムよれば、前記第１および第２のコネクタを介して前記ホスト機器と前記可搬性通信媒体とが接続された時に、前記第１および第２のアンテナが互いに対向するように、前記第１および第２のアンテナが前記ホスト機器および前記可搬性通信媒体にそれぞれ配置されていることを特徴とする。
これにより、第１および第２のアンテナの間で電波を効率よく送受信することが可能となり、可搬性通信媒体とホスト機器との間で無線通信を安定して行うことが可能となる。
また、本発明の一態様に係る無線通信システムよれば、前記可搬性通信媒体を覆う導電性シールドと、前記第２のアンテナ上に配置されるようにして前記導電性シールドに設けられた開口部とをさらに備えることを特徴とする。
これにより、可搬性通信媒体から送出された電波がホスト機器の動作に悪影響を与えることを抑制しつつ、可搬性通信媒体とホスト機器との間で電波のやり取りを効率よく行わせることが可能となり、可搬性通信媒体とホスト機器との間で無線通信を安定して行うことが可能となる。
また、本発明の一態様に係る無線通信システムよれば、前記第１および第２のコネクタを介して前記ホスト機器と前記可搬性通信媒体とが接続された時に、前記可搬性通信媒体の少なくとも一部が前記ホスト機器から突き出すように構成され、前記第２のアンテナは前記可搬性通信媒体が前記ホスト機器から突き出す部分に配置されていることを特徴とする。
これにより、可搬性通信媒体から送出された電波がホスト機器の内部で放射されることを防止することができ、可搬性通信媒体から送出された電波がホスト機器の動作に悪影響を与えることを抑制しつつ、可搬性通信媒体とホスト機器との間で無線通信を安定して行うことが可能となる。
また、本発明の一態様に係る無線通信システムよれば、前記第１無線通信部は、局部発振信号を生成する局部発振器と、前記局部発振器にて生成された局部発振信号を通信信号に混合することにより、前記通信信号の周波数を変換する第１混合器と、前記局部発振器にて生成された局部発振信号を電源ライン上に重畳させる重畳器とを備え、前記第２無線通信部は、前記電源ラインから前記局部発振信号を分離する分離器と、前記分離器にて分離された局部発振信号を通信信号に混合することにより、前記通信信号の周波数を変換する第２混合器とを備えることを特徴とする。
これにより、同一の局部発振器にて生成された局部発振信号を可搬性通信媒体とホスト機器の双方で共有することが可能となり、可搬性通信媒体とホスト機器との間でクロックの位相を精度よく一致させることが可能となることから、同期検波を安定して行わせることができる。このため、高速データ通信の場合においても、ノイズ耐性を向上させることが可能となり、ＢＥＲ特性の劣化を抑制することができる。
また、本発明の一態様に係る無線通信システムよれば、前記第１無線通信部は、局部発振信号を生成する局部発振器と、前記局部発振器にて生成された局部発振信号をＰＮ符号で拡散するＰＮ符号拡散回路と、前記局部発振信号を通信信号に混合することにより、前記通信信号の周波数を変換する第１混合器と、前記ＰＮ符号拡散回路にて符号化された局部発振信号を電源ライン上に重畳させる重畳器とを備え、前記第２無線通信部は、前記ＰＮ符号拡散回路にて符号化された局部発振信号を前記電源ラインから分離する分離器と、前記分離器にて分離され、前記ＰＮ符号拡散回路にて符号化された局部発振信号の逆拡散を行うことにより、前記局部発振信号を再生するＰＮ符号逆拡散回路と、前記ＰＮ符号逆拡散回路にて再生された局部発振信号を通信信号に混合することにより、前記通信信号の周波数を変換する第２混合器とを備えることを特徴とする。
これにより、局部発振信号のピーク値を下げてから、局部発振信号を電源ラインに重畳させることが可能となる。このため、電源ラインから放射される不要輻射レベルのピーク値を抑制しつつ、同一の局部発振器にて生成された局部発振信号を可搬性通信媒体とホスト機器の双方で共有することが可能となり、ホスト機器の動作に悪影響を及ぼすことなく、ＢＥＲ特性を向上させることができる。
以下、本発明の実施形態に係る可搬性通信媒体について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るＩＣカードが挿入されたホスト機器の概略構成を示す斜視図である。
図１において、ホスト機器１には、ＩＣカード２を抜き差し可能なカードスロット３が設けられている。なお、ホスト機器１としては、例えば、デスクトップ型パーソナルコンピュータの他、ノートブック型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、音楽再生装置および携帯電話などの電子機器を挙げることができる。また、ＩＣカード２としては、例えば、ＰＣＭＣＩＡカード、ＣＦカード、ＳＤカードなどを挙げることができる。
ここで、ホスト機器１およびＩＣカード２には、ホスト機器１とＩＣカード２とを互いに接続し、ホスト機器１とＩＣカード２との間で有線通信を行なわせるためのコネクタが設けられている。ここで、カードスロット３は、ＰＣカードなどの規格に準拠して構成され、ホスト機器１とＩＣカード２との間で行われる有線通信は、ＵＳＢ２．０やＩＥＥＥ１３９４などの高速有線インタフェースに対応して行うことができる。これにより、既存の規格を維持しながら、ホスト機器１とＩＣカード２との間でデータ転送を行うことができ、既存のＩＣカード２との互換性を保つことができる。
また、ホスト機器１およびＩＣカード２には、ホスト機器１とＩＣカード２との間で無線通信を行う無線インタフェースが設けられている。ここで、ホスト機器１およびＩＣカード２に設けられた無線インタフェースは、必ずしも既存の規格に従って構成する必要はなく、既存の規格の制約を受けることなく、データ転送速度を設定することができる。
そして、ホスト機器１にＩＣカード３が挿入されると、ＩＣカード３内蔵の無線装置とホスト機器１の無線装置が通信を行う。ここで、ホスト機器１はＩＣカード３の挿入を検出すると、ＩＣカード３が無線インタフェースを有するかどうかの確認を行い、無線インタフェースがあれば、無線データ転送を行い、無ければ有線インタフェースでデータ転送を行う。無線インタフェースの有無の確認は、有線インタフェースを経由して行う場合の他に、無線インタフェース経由でのみ行ってもよい。また、データ転送は無線インタフェースと同時に有線インタフェースで行ってもよい。
これにより、無線インタフェースの有無にかかわらず、ホスト機器１とＩＣカード２との間でデータ転送を行うことが可能となり、既存の規格に従ってホスト機器１とＩＣカード２との間で通信を行うことが可能となるとともに、既存の規格よりも優れた通信スペックを無線インタフェースに持たせることが可能となる。このため、既存のＩＣカード２との互換性を保ちつつ、ホスト機器１とＩＣカード２との間でのデータ転送の高速化を図ることが可能となる。
図２は、ＩＣカードが挿入されたホスト機器の挿入部分の概略構成を示す断面図である。
図２において、図１のホスト機器１には、ホスト機器ケース１１が設けられ、ホスト機器ケース１１には、図１のＩＣカード２を挿入するカードスロット３が設けられている。そして、カードスロット３内には、ホスト機器基板１２が搭載され、ホスト機器基板１２には、ＩＣカード２を接続するコネクタ１３が設けられている。また、ホスト機器基板１２には、ＩＣカード２との間で行なわれる無線通信の制御を行う通信ＩＣ１４が実装されるとともに、ホスト機器１側で電波の送受信を行うアンテナ１５が実装されている。
一方、ＩＣカード２には、ＩＣカード基板２２が搭載され、ＩＣカード基板２２には、ホスト機器１に接続するコネクタ２３が設けられている。また、ＩＣカード基板２２には、ホスト機器１との間で行なわれる無線通信の制御を行う通信ＩＣ２４が実装されるとともに、ＩＣカード２側で電波の送受信を行うアンテナ２５が実装されている。そして、通信ＩＣ２４およびアンテナ２５が実装されたＩＣカード基板２２は樹脂モールドケース２１にて封止されている。ここで、コネクタ１３、２３は、ＵＳＢ２．０やＩＥＥＥ１３９４などの既存の高速有線インタフェースの規格に適合するように構成されている。
そして、ホスト機器１とＩＣカード２との間でテータ転送を行う場合、ＩＣカード２をカードスロット３内に挿入し、ＩＣカード２のコネクタ２３をホスト機器１のコネクタ１３に嵌め込む。なお、コネクタ１３、２３を介してホスト機器１とＩＣカード２とが接続された時に、アンテナ１５、２５が互いに対向するように、アンテナ１５、２５をホスト機器基板１２およびＩＣカード基板２２にそれぞれ配置することが好ましい。
そして、コネクタ１３、２３を介してホスト機器１とＩＣカード２とが接続されると、ホスト機器１は、ＩＣカード３が無線インタフェースを有するかどうかの確認を行い、無線インタフェースがあれば、アンテナ１５、２５を介した無線データ転送を行い、無ければコネクタ１３、２３を介した有線データ転送を行う。
図３は、図１のホスト機器およびＩＣカードの概略構成を示すブロック図である。
図３において、ホスト機器１には、電波の送受信を行うアンテナ１５、局部発振信号を生成する局部発振器３２、ベースバンド部３３から出力された送信信号またはアンテナ１５にて受信された受信信号に局部発振信号を混合する混合器３１、ベースバンド信号処理を行うベースバンド部３３、無線通信の制御を司る無線制御部３４、ホスト機器１の制御を司るホスト制御部３５が設けられている。
一方、ＩＣカード２には、電波の送受信を行うアンテナ２５、局部発振信号を生成する局部発振器４２、ベースバンド部４３から出力された送信信号またはアンテナ２５にて受信された受信信号に局部発振信号を混合する混合器４１、ベースバンド信号処理を行うベースバンド部４３、無線通信の制御を司る無線制御部４４、ＩＣカード２の制御を司るカード制御部４５、カード制御部４５が処理を実行する際のワークエリアを提供したり、その処理結果を記憶したりするＲＡＭ４６、ＩＣカード２を動作させるための各種制御プログラムを格納するＲＯＭ４７が設けられている。
ここで、コネクタ１３、２３を介してホスト機器１とＩＣカード２とが接続されると、ホスト制御部３５とカード制御部４５とは有線にて接続される。そして、コネクタ１３、２３を介してホスト制御部３５とカード制御部４５との間でデータや制御信号のやり取りを行うことができる。
そして、コネクタ１３、２３を介してホスト機器１とＩＣカード２とが接続されると、ホスト機器１は、ＩＣカード２が無線インタフェースを有するかどうかの確認を行う。そして、無線インタフェースがあれば、アンテナ１５、２５を介した無線データ転送を行い、無ければコネクタ１３、２３を介した有線データ転送を行う。
ここで、無線インタフェースにてホスト機器１からＩＣカード２にデータ転送を行う場合、ホスト制御部３５は無線制御部３４を介して送信データをベースバンド部３３に送る。そして、ベースバンド部３３に送られた送信データは、ベースバンド部３３にてベースバンド信号処理された後、混合器３１に送られる。そして、送信データが混合器３１に送られると、局部発振器３２から出力された局部発振信号が送信データに混合され、送信データの周波数変換が行われた後、アンテナ１５を介して送出される。
そして、アンテナ１５を介して送出された電波はアンテナ２５にて受信され、混合器４１に送られる。そして、アンテナ２５にて受信された受信データが混合器４１に送られると、局部発振器４２から出力された局部発振信号が受信データに混合され、受信データの周波数変換が行われた後、ベースバンド部４３に送られる。そして、ベースバンド部４３に送られた受信データは、ベースバンド部４３にてベースバンド信号処理された後、無線制御部４４を介してカード制御部４５に送られる。そして、カード制御部４５は、ホスト機器１から送られたデータを受け取ると、そのデータの処理を行うとともに、必要に応じてＲＡＭ４６に格納する。
また、無線インタフェースにてＩＣカード２からホスト機器１にデータ転送を行う場合、カード制御部４５は、無線制御部４４を介して送信データをベースバンド部４３に送る。そして、ベースバンド部４３に送られた送信データは、ベースバンド部４３にてベースバンド信号処理された後、混合器４１に送られる。そして、送信データが混合器４１に送られると、局部発振器４２から出力された局部発振信号が送信データに混合され、送信データの周波数変換が行われた後、アンテナ２５を介して送出される。
そして、アンテナ２５を介して送出された電波はアンテナ１５にて受信され、混合器３１に送られる。そして、アンテナ１５にて受信された受信データが混合器３１に送られると、局部発振器３２から出力された局部発振信号が受信データに混合され、受信データの周波数変換が行われた後、ベースバンド部３３に送られる。そして、ベースバンド部３３に送られた受信データは、ベースバンド部３３にてベースバンド信号処理された後、無線制御部３４を介してホスト制御部３５に送られる。そして、ホスト制御部３５は、ＩＣカード２から送られたデータを受け取ると、そのデータの処理を行う。
一方、無線インタフェースがない場合、コネクタ１３、２３を介してホスト制御部３５とカード制御部４５との間でデータや制御信号のやり取りを行う。
図４は、本発明の第２実施形態に係るＩＣカードが挿入されたホスト機器の挿入部分の概略構成を示す断面図である。
図４において、ホスト機器ケース５１には、ホスト機器基板５２が搭載され、ホスト機器基板５２には、ＩＣカードを接続するコネクタ５３が設けられている。また、ホスト機器基板５２には、ＩＣカードとの間で行なわれる無線通信の制御を行う通信ＩＣ５４が実装されるとともに、ホスト機器側で電波の送受信を行うアンテナ５５が実装されている。
一方、ＩＣカードには、ＩＣカード基板６２が搭載され、ＩＣカード基板６２には、ホスト機器に接続するコネクタ６３が設けられている。また、ＩＣカード基板６２には、ホスト機器との間で行なわれる無線通信の制御を行う通信ＩＣ６４が実装されるとともに、ＩＣカード側で電波の送受信を行うアンテナ６５が実装されている。ここで、コネクタ５３、６３は、ＵＳＢ２．０やＩＥＥＥ１３９４などの既存の高速有線インタフェースの規格に適合するように構成されている。また、コネクタ５３、６３同士を互いに接続した時に、アンテナ６５がホスト機器ケース５１から突き出すようにＩＣカード基板６２に配置されている。そして、通信ＩＣ６４およびアンテナ６５が実装されたＩＣカード基板６２は、先端に樹脂ケース６１ａが結合された導電性シールドケース６１ｂにて覆われている。
ここで、コネクタ５３、６３同士を互いに接続した時に、ホスト機器ケース５１からアンテナ６５が突き出すように構成することにより、ＩＣカードから送出された電波がホスト機器ケース５１の内部で放射されることを防止することができる。このため、ＩＣカードから送出された電波がホスト機器の動作に悪影響を与えることを抑制しつつ、ＩＣカードとホスト機器との間で無線通信を安定して行うことが可能となる。
図５は、本発明の第３実施形態に係るＩＣカードが挿入されたホスト機器の挿入部分の概略構成を示す断面図である。
図５において、ホスト機器ケース７１には、ホスト機器基板７２が搭載され、ホスト機器基板７２には、ＩＣカードを接続するコネクタ７３が設けられている。また、ホスト機器基板７２には、ＩＣカードとの間で行なわれる無線通信の制御を行う通信ＩＣ７４が実装されるとともに、ホスト機器側で電波の送受信を行うアンテナ７５が実装されている。
一方、ＩＣカードには、ＩＣカード基板８２が搭載され、ＩＣカード基板８２には、ホスト機器に接続するコネクタ８３が設けられている。また、ＩＣカード基板８２には、ホスト機器との間で行なわれる無線通信の制御を行う通信ＩＣ８４が実装されるとともに、ＩＣカード側で電波の送受信を行うアンテナ８５が実装されている。ここで、コネクタ７３、８３は、ＵＳＢ２．０やＩＥＥＥ１３９４などの既存の高速有線インタフェースの規格に適合するように構成されている。そして、通信ＩＣ８４およびアンテナ８５が実装されたＩＣカード基板８２は、先端に樹脂ケース８１ａが結合された導電性シールドケース８１ｂにて覆われている。ここで、導電性シールドケース８１ｂには、アンテナ８５の上部に配置された開口部８６が形成されている。また、アンテナ７５、８５は、コネクタ７３、８３を互いに接続した時に、アンテナ７５、８５が互いに対向するように、ホスト機器基板７２およびＩＣカード基板８２にそれぞれ配置されている。
これにより、アンテナ８５から送出された電波をアンテナ７５に効率よく伝搬させることを可能としつつ、アンテナ８５から送出された電波がホスト機器ケース７１内の任意の方向に放出されることを防止することができる。このため、ＩＣカードから送出された電波がホスト機器の動作に悪影響を与えることを抑制しつつ、ＩＣカードとホスト機器との間で電波のやり取りを効率よく行わせることが可能となり、ＩＣカードとホスト機器との間で無線通信を安定して行うことが可能となる。
なお、ＩＣカードを導電性シールドで覆う場合には、アンテナ位置上部に電波を通すための穴を空けるようにしてもよいし、導電性シールドにスリット状の切れ込みを入れてスリットアンテナとして機能させるようにしてもよい。
図６は、本発明の第４実施形態に係るホスト機器およびＩＣカードの概略構成を示すブロック図である。
図６において、ホスト機器１０１には、電波の送受信を行うアンテナ１１０、局部発振信号を生成する局部発振器１１２、ベースバンド部１１３から出力された送信信号またはアンテナ１１０にて受信された受信信号にＰＬＬ回路１１６からの出力を混合する混合器１１１、ベースバンド信号処理を行うベースバンド部１１３、無線通信の制御を司る無線制御部１１４、ホスト機器１０１の制御を司るホスト制御部１１５、局部発振信号の周波数逓倍動作を行うＰＬＬ回路１１６、局部発振器１１２にて生成された局部発振信号を電源ラインに重畳させる重畳回路１１７が設けられている。
一方、ＩＣカード１０２には、電波の送受信を行うアンテナ１２５、ベースバンド部１２３から出力された送信信号またはアンテナ１２０にて受信された受信信号にＰＬＬ回路１２２からの出力を混合する混合器１２１、ベースバンド信号処理を行うベースバンド部１２３、無線通信の制御を司る無線制御部１２４、ＩＣカード１０２の制御を司るカード制御部１２５、カード制御部１２５が処理を実行する際のワークエリアを提供したり、その処理結果を記憶したりするＲＡＭ１２６、ＩＣカード１０２を動作させるための各種制御プログラムを格納するＲＯＭ１２７、電源ラインに重畳されている局部発振信号を分離する分離回路１２８が設けられている。
ここで、コネクタ１０３を介してホスト機器１０１とＩＣカード１０２とが接続されると、ホスト制御部１１５とカード制御部１２５とは有線にて接続されるとともに、重畳回路１１７と分離回路１２８とは電源ライン上で接続される。
そして、コネクタ１０３を介してホスト機器１０１とＩＣカード１０２とが接続されると、ホスト機器１０１は、ＩＣカード１０２が無線インタフェースを有するかどうかの確認を行う。そして、無線インタフェースがあれば、アンテナ１１０、１２０を介した無線データ転送を行い、無ければコネクタ１０３を介した有線データ転送を行う。
ここで、無線インタフェースにてホスト機器１０１からＩＣカード１０２にデータ転送を行う場合、局部発振器１１２にて生成された局部発振信号は、ＰＬＬ回路１１６および重畳回路１１７の双方に供給される。そして、ＰＬＬ回路１１６は、局部発振器１１２から局部発振信号を受け取ると、その局部発振信号を逓倍してから、混合器１１１に出力する。また、重畳回路１１７は、局部発振器１１２から局部発振信号が送られると、局部発振信号を電源ラインに重畳させ、コネクタ１０３を介して局部発振信号を分離回路１２８に送る。
そして、分離回路１２８は、局部発振信号がコネクタ１０３を介して送られると、電源ラインに重畳されている局部発振信号を分離し、ＰＬＬ回路１２２に送る。そして、ＰＬＬ回路１２２は、離分回路１２８から局部発振信号を受け取ると、その局部発振信号を逓倍してから、混合器１２１に出力する。
一方、ホスト制御部１１５は無線制御部１１４を介して送信データをベースバンド部１１３に送る。そして、ベースバンド部１１３に送られた送信データは、ベースバンド部１１３にてベースバンド信号処理された後、混合器１１１に送られる。そして、送信データが混合器１１１に送られると、ＰＬＬ回路１１６からの出力が送信データに混合され、送信データが搬送波に重畳された後、アンテナ１１０を介して送出される。
そして、アンテナ１１０を介して送出された電波はアンテナ１２０にて受信され、混合器１２１に送られる。そして、アンテナ１２０にて受信された受信データが混合器１２１に送られると、ＰＬＬ回路１２２からの出力が受信データに混合され、ホスト機器１０１から送られた信号が同期検波にて復調された後、ベースバンド部１２３に送られる。そして、ベースバンド部１２３に送られた受信データは、ベースバンド部１２３にてベースバンド信号処理された後、無線制御部１２４を介してカード制御部１２５に送られる。そして、カード制御部１２５は、ホスト機器１０１から送られたデータを受け取ると、そのデータの処理を行うとともに、必要に応じてＲＡＭ１２６に格納する。
また、無線インタフェースにてＩＣカード１０２からホスト機器１０１にデータ転送を行う場合、局部発振器１１２にて生成された局部発振信号は、ＰＬＬ回路１１６および重畳回路１１７の双方に供給される。そして、ＰＬＬ回路１１６は、局部発振器１１２から局部発振信号を受け取ると、その局部発振信号を逓倍してから、混合器１１１に出力する。また、重畳回路１１７は、局部発振器１１２から局部発振信号が送られると、局部発振信号を電源ラインに重畳させ、コネクタ１０３を介して局部発振信号を分離回路１２８に送る。
そして、分離回路１２８は、局部発振信号がコネクタ１０３を介して送られると、電源ラインに重畳されている局部発振信号を分離し、ＰＬＬ回路１２２に送る。そして、ＰＬＬ回路１２２は、離分回路１２８から局部発振信号を受け取ると、その局部発振信号を逓倍してから、混合器１２１に出力する。
一方、カード制御部１２５は、無線制御部１２４を介して送信データをベースバンド部１２３に送る。そして、ベースバンド部１２３に送られた送信データは、ベースバンド部１２３にてベースバンド信号処理された後、混合器１２１に送られる。そして、送信データが混合器１２１に送られると、ＰＬＬ回路１２２からの出力が送信データに混合され、送信データが搬送波に重畳された後、アンテナ１２０を介して送出される。
そして、アンテナ１２０を介して送出された電波はアンテナ１１０にて受信され、混合器１１１に送られる。そして、アンテナ１１０にて受信された受信データが混合器１１１に送られると、ＰＬＬ回路１２２からの出力が受信データに混合され、ＩＣカード１０２から送られた信号が同期検波にて復調された後、ベースバンド部１１３に送られる。そして、ベースバンド部１１３に送られた受信データは、ベースバンド部１１３にてベースバンド信号処理された後、無線制御部１１４を介してホスト制御部１１５に送られる。そして、ホスト制御部１１５は、ＩＣカード１０２から送られたデータを受け取ると、そのデータの処理を行う。
これにより、同一の局部発振器１２２にて生成された局部発振信号をＩＣカード１０２とホスト機器１０１の双方で共有することが可能となり、ＩＣカード１０２とホスト機器１０１との間でクロックの位相を精度よく一致させることが可能となることから、同期検波を安定して行わせることができる。このため、高速データ通信の場合においても、ノイズ耐性を向上させることが可能となり、ＢＥＲ特性の劣化を抑制することができる。
図７は、本発明の第５実施形態に係るホスト機器およびＩＣカードの概略構成を示すブロック図である。
図７において、ホスト機器２０１には、電波の送受信を行うアンテナ２１０、局部発振信号を生成する局部発振器２１２、ベースバンド部２１３から出力された送信信号またはアンテナ２１０にて受信された受信信号にＰＬＬ回路２１６からの出力を混合する混合器２１１、ベースバンド信号処理を行うベースバンド部２１３、無線通信の制御を司る無線制御部２１４、ホスト機器２０１の制御を司るホスト制御部２１５、局部発振信号の周波数逓倍動作を行うＰＬＬ回路２１６、局部発振器２１２にて生成された局部発振信号を電源ラインに重畳させる重畳回路２１７およびＰＮ符号化を行うＰＮ符号拡散回路２１８が設けられている。
一方、ＩＣカード２０２には、電波の送受信を行うアンテナ２２５、ベースバンド部２２３から出力された送信信号またはアンテナ２２０にて受信された受信信号にＰＬＬ回路２２２からの出力を混合する混合器２２１、ベースバンド信号処理を行うベースバンド部２２３、無線通信の制御を司る無線制御部２２４、ＩＣカード２０２の制御を司るカード制御部２２５、カード制御部２２５が処理を実行する際のワークエリアを提供したり、その処理結果を記憶したりするＲＡＭ２２６、ＩＣカード２０２を動作させるための各種制御プログラムを格納するＲＯＭ２２７、電源ラインに重畳されている局部発振信号を分離する分離回路２２８およびＰＮ逆符号化を行うＰＮ符号逆拡散クロック再生回路２２９が設けられている。
ここで、コネクタ２０３を介してホスト機器２０１とＩＣカード２０２とが接続されると、ホスト制御部２１５とカード制御部２２５とは有線にて接続されるとともに、重畳回路２１７と分離回路２２８とは電源ライン上で接続される。
そして、コネクタ２０３を介してホスト機器２０１とＩＣカード２０２とが接続されると、ホスト機器２０１は、ＩＣカード２０２が無線インタフェースを有するかどうかの確認を行う。そして、無線インタフェースがあれば、アンテナ２１０、２２０を介した無線データ転送を行い、無ければコネクタ２０３を介した有線データ転送を行う。
ここで、無線インタフェースにてホスト機器２０１からＩＣカード２０２にデータ転送を行う場合、局部発振器２１２にて生成された局部発振信号は、ＰＬＬ回路２１６およびＰＮ符号拡散回路２１８の双方に供給される。
そして、ＰＬＬ回路２１６は、局部発振器２１２から局部発振信号を受け取ると、その局部発振信号を逓倍してから、混合器２１１に出力する。また、ＰＮ符号拡散回路２１８は、局部発振器２１２から局部発振信号が送られると、局部発振信号をＰＮ符号化し、ＰＮ符号化された局部発振信号を重畳回路２１７に送る。そして、重畳回路２１７は、ＰＮ符号化された局部発振信号が送られると、ＰＮ符号化された局部発振信号を電源ラインに重畳させ、ＰＮ符号化された局部発振信号をコネクタ２０３を介して分離回路２２８に送る。
そして、分離回路２２８は、ＰＮ符号化された局部発振信号がコネクタ２０３を介して送られると、電源ラインに重畳されているＰＮ符号化された局部発振信号を分離し、ＰＮ符号逆拡散クロック再生回路２２９に送る。そして、ＰＮ符号逆拡散クロック再生回路２２９は、ＰＮ符号化された局部発振信号を受け取ると、ＰＮ逆符号化を行うことにより、元の局部発振信号を復元し、ＰＬＬ回路２２２に送る。そして、ＰＬＬ回路２２２は、ＰＮ符号逆拡散クロック再生回路２２９から局部発振信号を受け取ると、その局部発振信号を逓倍してから、混合器２２１に出力する。
一方、ホスト制御部２１５は無線制御部２１４を介して送信データをベースバンド部２１３に送る。そして、ベースバンド部２１３に送られた送信データは、ベースバンド部２１３にてベースバンド信号処理された後、混合器２１１に送られる。そして、送信データが混合器２１１に送られると、ＰＬＬ回路２１６からの出力が送信データに混合され、送信データが搬送波に重畳された後、アンテナ２１０を介して送出される。
そして、アンテナ２１０を介して送出された電波はアンテナ２２０にて受信され、混合器２２１に送られる。そして、アンテナ２２０にて受信された受信データが混合器２２１に送られると、ＰＬＬ回路２２２からの出力が受信データに混合され、ホスト機器２０１から送られた信号が同期検波にて復調された後、ベースバンド部２２３に送られる。そして、ベースバンド部２２３に送られた受信データは、ベースバンド部２２３にてベースバンド信号処理された後、無線制御部２２４を介してカード制御部２２５に送られる。そして、カード制御部２２５は、ホスト機器２０１から送られたデータを受け取ると、そのデータの処理を行うとともに、必要に応じてＲＡＭ２２６に格納する。
また、無線インタフェースにてＩＣカード２０２からホスト機器２０１にデータ転送を行う場合、局部発振器２１２にて生成された局部発振信号は、ＰＬＬ回路２１６およびＰＮ符号拡散回路２１８の双方に供給される。ＰＬＬ回路２１６は、局部発振器２１２から局部発振信号を受け取ると、その局部発振信号を逓倍してから、混合器２１１に出力する。また、ＰＮ符号拡散回路２１８は、局部発振器２１２から局部発振信号が送られると、局部発振信号をＰＮ符号化し、ＰＮ符号化された局部発振信号を重畳回路２１７に送る。そして、重畳回路２１７は、ＰＮ符号化された局部発振信号が送られると、ＰＮ符号化された局部発振信号を電源ラインに重畳させ、ＰＮ符号化された局部発振信号をコネクタ２０３を介して分離回路２２８に送る。
そして、分離回路２２８は、ＰＮ符号化された局部発振信号がコネクタ２０３を介して送られると、電源ラインに重畳されているＰＮ符号化された局部発振信号を分離し、ＰＮ符号逆拡散クロック再生回路２２９に送る。そして、ＰＮ符号逆拡散クロック再生回路２２９は、ＰＮ符号化された局部発振信号を受け取ると、ＰＮ逆符号化を行うことにより、元の局部発振信号を復元し、ＰＬＬ回路２２２に送る。そして、ＰＬＬ回路２２２は、ＰＮ符号逆拡散クロック再生回路２２９から局部発振信号を受け取ると、その局部発振信号を逓倍してから、混合器２２１に出力する。
一方、カード制御部２２５は、無線制御部２２４を介して送信データをベースバンド部２２３に送る。そして、ベースバンド部２２３に送られた送信データは、ベースバンド部２２３にてベースバンド信号処理された後、混合器２２１に送られる。そして、送信データが混合器２２１に送られると、ＰＬＬ回路２２２からの出力が送信データに混合され、送信データが搬送波に重畳された後、アンテナ２２０を介して送出される。
そして、アンテナ２２０を介して送出された電波はアンテナ２１０にて受信され、混合器２１１に送られる。そして、アンテナ２１０にて受信された受信データが混合器２１１に送られると、ＰＬＬ回路２２２からの出力が受信データに混合され、ＩＣカード２０２から送られた信号が同期検波にて復調された後、ベースバンド部２１３に送られる。そして、ベースバンド部２１３に送られた受信データは、ベースバンド部２１３にてベースバンド信号処理された後、無線制御部２１４を介してホスト制御部２１５に送られる。そして、ホスト制御部２１５は、ＩＣカード２０２から送られたデータを受け取ると、そのデータの処理を行う。
これにより、局部発振信号のピーク値を下げてから、局部発振信号を電源ラインに重畳させることが可能となる。このため、電源ラインから放射される不要輻射レベルのピーク値を抑制しつつ、同一の局部発振器２１２にて生成された局部発振信号をＩＣカード２０２とホスト機器２０１の双方で共有することが可能となり、ホスト機器２０１の動作に悪影響を及ぼすことなく、ＢＥＲ特性を向上させることができる。
なお、上述した実施形態では、可搬性通信媒体の一例としてＩＣカードを例にとって説明したが、ＩＣカード以外にも、ＵＳＢメモリやＬＡＮカードなどに適用するようにしてもよい。
第１実施形態に係るホスト機器の概略構成を示す斜視図。 図１のホスト機器およびＩＣカードの概略構成を示す断面図。 図１のホスト機器およびＩＣカードの概略構成を示すブロック図。 第２実施形態に係るホスト機器およびＩＣカードの構成を示す断面図。 第３実施形態に係るホスト機器およびＩＣカードの構成を示す断面図。 第４実施形態のホスト機器およびＩＣカードの構成を示すブロック図。 第５実施形態のホスト機器およびＩＣカードの構成を示すブロック図。
符号の説明
１ ホスト機器、２ ＩＣカード、３ カードスロット、１１、５１、７１ ホスト機器ケース、１２、５２、７２ ホスト機器基板、１３、２３、５３、６３、７３、８３ コネクタ、１４、２４、５４、６４、７４、８４ 通信ＩＣ、１５、２５、５５、６５、７５、８５、１１０、１２０、２１０、２２０ アンテナ、２１ 樹脂モールドケース、２２、６２ ＩＣカード基板、３１、４１、１１１、１２１、２１１、２２１ 混合器、３２、４２、１１２、１２２、２１２ 局部発振器、３３、４３、１１３、１２３、２１３、２２３ ベースバンド部、３４、４４、１１４、１２４、２１４、２２４ 無線制御部、３５、１１５、２１５ ホスト制御部、４５、１２５、２２５ カード制御部、４６、１２６、２２６ ＲＡＭ、４７、１２７、２２７ ＲＡＭ、６１ａ、８１ａ 樹脂ケース、６１ｂ、８１ｂ 導電性シールドケース、８６ 開口部、１１６、１２２、２１６、２２２ ＰＬＬ、１１７、２１７ 重畳回路、１２８、２２８ 分離回路、２１８ ＰＮ符号拡散回路、２２９ ＰＮ符号逆拡散クロック再生回路

Claims (8)

  1. 互換性を確保するための規格に従って通信を行う第１の通信手段と、
    前記規格に依存することなく通信を行う第２の通信手段とを備えることを特徴とする可搬性通信媒体。
  2. 可搬性通信媒体を装着する装着手段と、
    互換性を確保するための規格に従って前記可搬性通信媒体と通信を行う第１の通信手段と、
    前記規格に依存することなく前記可搬性通信媒体と通信を行う第２の通信手段とを備えることを特徴とする電子機器。
  3. 可搬性通信媒体とホスト機器とが設けられた無線通信システムにおいて、
    前記ホスト機器は、
    前記可搬性通信媒体と接続する第１のコネクタと、
    前記第１のコネクタを介して前記可搬性通信媒体と有線通信を行う第１有線通信部と、
    前記可搬性通信媒体と無線通信を行う第１無線通信部と、
    前記無線通信に用いられる第１のアンテナとを備え、
    前記可搬性通信媒体は、
    前記ホスト機器と接続する第２のコネクタと、
    前記第２のコネクタを介して前記ホスト機器と有線通信を行う第２有線通信部と、
    前記ホスト機器と無線通信を行う第２無線通信部と、
    前記無線通信に用いられる第２のアンテナとを備えることを特徴とする無線通信システム。
  4. 前記第１および第２のコネクタを介して前記ホスト機器と前記可搬性通信媒体とが接続された時に、前記第１および第２のアンテナが互いに対向するように、前記第１および第２のアンテナが前記ホスト機器および前記可搬性通信媒体にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
  5. 前記可搬性通信媒体を覆う導電性シールドと、
    前記第２のアンテナ上に配置されるようにして前記導電性シールドに設けられた開口部とをさらに備えることを特徴とする請求項４記載の無線通信システム。
  6. 前記第１および第２のコネクタを介して前記ホスト機器と前記可搬性通信媒体とが接続された時に、前記可搬性通信媒体の少なくとも一部が前記ホスト機器から突き出すように構成され、前記第２のアンテナは前記可搬性通信媒体が前記ホスト機器から突き出す部分に配置されていることを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
  7. 前記第１無線通信部は、
    局部発振信号を生成する局部発振器と、
    前記局部発振器にて生成された局部発振信号を通信信号に混合することにより、前記通信信号の周波数を変換する第１混合器と、
    前記局部発振器にて生成された局部発振信号を電源ライン上に重畳させる重畳器とを備え、
    前記第２無線通信部は、
    前記電源ラインから前記局部発振信号を分離する分離器と、
    前記分離器にて分離された局部発振信号を通信信号に混合することにより、前記通信信号の周波数を変換する第２混合器とを備えることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項記載の無線通信システム。
  8. 前記第１無線通信部は、
    局部発振信号を生成する局部発振器と、
    前記局部発振器にて生成された局部発振信号をＰＮ符号で拡散するＰＮ符号拡散回路と、
    前記局部発振信号を通信信号に混合することにより、前記通信信号の周波数を変換する第１混合器と、
    前記ＰＮ符号拡散回路にて符号化された局部発振信号を電源ライン上に重畳させる重畳器とを備え、
    前記第２無線通信部は、
    前記ＰＮ符号拡散回路にて符号化された局部発振信号を前記電源ラインから分離する分離器と、
    前記分離器にて分離され、前記ＰＮ符号拡散回路にて符号化された局部発振信号の逆拡散を行うことにより、前記局部発振信号を再生するＰＮ符号逆拡散回路と、
    前記ＰＮ符号逆拡散回路にて再生された局部発振信号を通信信号に混合することにより、前記通信信号の周波数を変換する第２混合器とを備えることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項記載の無線通信システム。
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