JP2007257234A - 非接触通信装置及び方法並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】安定した通信を行うことができる非接触通信装置を提供すること。
【解決手段】通信相手と非接触にて電波の送受信を行う送受信手段と、通信動作を制御する制御手段と、を備えた非接触通信装置であって、送受信手段は、制御手段からの指令に応じて送受信特性を変更可能であり、制御手段は、送受信手段にて受信した電波に基づいて通信相手による通信種類を判別する通信種類判別手段と、この判別された通信種類に応じて送受信手段の送受信特性を変更する送受信特性変更手段と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、非接触通信装置にかかり、特に、通信状況に応じてアンテナ特性の切り替えが可能な非接触通信装置に関する。

図９に、従来の非接触通信装置となる非接触ＩＣカードの回路例を示す。この非接触ＩＣカードは、携帯電話に装備されているものである。この図に示すように、従来の回路例では、非接触ＩＣカード用アンテナ１０４が一つ備えられており、このアンテナに対応した共振点調整用のコンデンサ１０３が定数固定で１つ装備されている。そして、アンテナ１０４にて受信したデータを処理する非接触ＩＣカード用ＬＳＩ１０２が装備されており、このＬＳＩ１０２は、携帯電話のＣＰＵ１０１に接続されている。

ここで、外部リーダライタ（以下、「Ｒ／Ｗ」という）との非接触通信は、Ｒ／Ｗの出力電力の大きさによって、強電界Ｒ／Ｗ、弱電界Ｒ／Ｗ、微弱電界Ｒ／Ｗと、大きく３種類の通信種類に分けられる。これらの３種類のＲ／Ｗは、アンテナのパターンや共振周波数が異なっているものである。

すると、上述した図９に示す従来回路例における構成では、共振点調整用コンデンサが定数固定、また非接触ＩＣカード用アンテナがひとつしかないため、３種類のＲ／Ｗのどれかひとつに共振周波数を合わせこみ、他の２つのＲ／Ｗの共振周波数に合わせこむ事ができない、という問題があった。そのため、共振周波数の合わせこみができなかった他の２つのＲ／Ｗでは、通信距離が劣化したり、通信が不安定な不感帯が発生するなどの問題があった。以上の問題点から、Ｒ／Ｗの種類によらず安定した通信を行える方法が必要であった。

一方で、非接触通信装置では、受信した電力を用いた誘起電力によって駆動電力を得る構成が主であるが、通信時における電圧レベルや電流レベルの上昇を図ることが必要とされている。そのための技術として、特許文献１には、受信電力に応じてコイルの接続状態を変更し、これにより使用するアンテナを切り替える、という技術が開示されている。

特開２００４−１３５４５５号公報

しかしながら、上記従来例では、給電される電力が向上するものの、上述した不感帯を改善するには至っていない。つまり、その通信状況で断続的に通信が継続される場合には、その都度、不感帯の存在によって安定した通信を行うことが困難である、という問題が生じる。

また、通信状況が異なると、共振周波数も異なるため、アンテナを切り替えただけでは依然として安定した通信を行うことが困難である、という問題が生じる。

このため、本発明では、上記従来例の有する不都合を改善し、安定した通信を行うことができる非接触通信装置を提供することをその目的とする。

そこで、本発明の一形態である非接触型通信装置は、
通信相手と非接触にて電波の送受信を行う送受信手段と、通信動作を制御する制御手段と、を備えた非接触通信装置であって、
送受信手段は、制御手段からの指令に応じて送受信特性を変更可能であり、
制御手段は、送受信手段にて受信した電波に基づいて通信相手による通信種類を判別する通信種類判別手段と、この判別された通信種類に応じて送受信手段の送受信特性を変更する送受信特性変更手段と、を備えた、
ことを特徴としている。
そして、特に、送受信特性変更手段は、判別された通信種類において不感帯が無いよう送受信特性を変更する、ことを特徴としている。

上記発明によると、まず、受信した電波に基づいて、通信相手による出力電力、つまり、通信相手から出力される搬送波の電界強度に応じた通信種類が判別される。そして、判別された通信種類に対応した送受信特性となるよう送受信手段を変更する。例えば、送受信特性の異なる切り替え可能な複数のアンテナがあり、用いるアンテナを切り替えることで、送受信特性を変更する。すると、この変更された通信特性にてその後の送受信が行われる。従って、非接触による通信時に、通信種類に応じた通信特性を発揮するよう送受信手段の特性が変更されるため、不感帯が存在しないなどの安定した通信を実現することができる。特に、複数のアンテナのうち１つに切り替えることで、送受信特性の変更が容易となる。

そして、通信種類判別手段は、受信した電波に基づいて不感帯の有無を検出することにより通信種類を判別する。具体的には、受信した電波による誘起電圧値を検出し、この誘起電圧値の増減変化に基づいて不感帯の有無を検出することにより通信種類を判別する。このとき、誘起電圧値の変化に基づく通信種類を判別する基準となる通信種類判別基準データを予め記憶した通信種類判別基準データ記憶手段を備えており、この通信種類判別基準データに基づいて、不感帯の有無を検出するとよい。

これにより、不感帯が生じている通信種類を判別することにより、判別された通信種類に応じて送受信手段の特性を変更することができ、より有効に不感帯が生じないよう調整することができる。そして、予め通信種類を判別する基準データを用意し、これと比較することで、より精度よく通信種類の判別を行うことができ、通信のさらなる安定化を図ることができる。

さらに、本発明である非接触通信装置は、送受信手段は、コイルアンテナであると共に、コイルアンテナと共振回路を形成する蓄電容量を変更可能な蓄電手段を備え、制御手段は、送受信特性を変更した送受信手段に対応するよう蓄電手段の蓄電容量を変更する蓄電容量変更手段を備えた、ことを特徴としている。このとき、蓄電手段は、蓄電容量が変更可能な１つの可変コンデンサである。あるいは、蓄電容量が異なる切替可能な複数のコンデンサである。

これにより、変更したアンテナに応じて、共振回路を構成するコンデンサの容量を変更可能であるため、適切な共振周波数を設定することができ、さらなる安定した通信を行うことができる。

そして、上述した非接触通信装置は、単体にて構成されていてもよく、携帯電話などの情報処理端末に組み込まれていてもよい。

また、本発明の他の形態であるプログラムは、
通信動作を制御する制御手段と、通信相手と非接触にて電波の送受信を行うと共に制御手段からの指令に応じて送受信特性を変更が可能な送受信手段と、を備えた非接触通信装置の制御手段に、
送受信手段にて受信した電波に基づいて通信相手による通信種類を判別する通信種類判別手段と、この判別された通信種類に応じて送受信手段の送受信特性を変更する送受信特性変更手段と、
を実現させる、ことを特徴としている。

さらに、上記プログラムは、
送受信手段はコイルアンテナであると共に、コイルアンテナと共振回路を形成する蓄電容量を変更可能な蓄電手段を非接触通信装置が備えている場合に、
制御手段に、さらに、送受信特性を変更した送受信手段に対応するよう蓄電手段の蓄電容量を変更する蓄電容量変更手段、
を実現させる、ことを特徴としている。

また、本発明の他の形態である非接触通信方法は、
通信動作を制御する制御手段と、通信相手と非接触にて電波の送受信を行うと共に制御手段からの指令に応じて送受信特性を変更が可能な送受信手段と、を備えた非接触通信装置にて非接触通信を行う方法であって、
送受信手段にて受信した電波に基づいて通信相手による通信種類を判別する通信種類判別工程と、この判別された通信種類に応じて送受信手段の送受信特性を変更する送受信特性変更工程と、
を有することを特徴としている。

そして、通信種類判別工程は、受信した電波に基づいて不感帯の有無を検出することにより通信種類を判別する、具体的には、受信した電波による誘起電圧値を検出し、この誘起電圧値に基づいて不感帯の有無を検出することにより通信種類を判別する、ことを特徴としている。

また、送受信特性変更工程は、判別された通信種類において不感帯が無いよう送受信特性を変更する。特に、送受信特性変更工程は、送受信特性の異なる切り替え可能な複数のアンテナのうち１つを用いるよう切り替える、ことを特徴としている。

さらに、送受信手段はコイルアンテナであると共に、コイルアンテナと共振回路を形成する蓄電容量を変更可能な蓄電手段を非接触通信装置が備えている場合に、送受信特性変更工程は、送受信特性を変更した送受信手段に対応するよう蓄電手段の蓄電容量を変更する、ことを特徴としている。このとき、送受信特性変更工程は、可変コンデンサの蓄電容量を変更したり、あるいは、蓄電容量が異なる切替可能な複数のコンデンサのうち１つを用いるよう切り替える。

このように、上述した構成のプログラムや方法であっても、上記非接触通信装置と同様に作用するため、上述した本発明の目的を達成することができる。

本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、非接触による通信時に、受信した電波から通信特性が判別され、この通信種類に応じた通信特性を発揮するよう送受信手段の特性が変更されるため、不感帯が存在しないということや、通信距離が延びるなど、安定した非接触通信を実現することができる、という従来にない優れた効果を有する。

本発明は、非接触通信装置にて、通信種類に応じてアンテナの送受信特性を変化させる、という点に特徴を有する。また、送受信特性を変化させたアンテナに対応して、共振回路を構成するコンデンサの蓄電容量も変化させる点に特徴を有する。

以下、実施例では、携帯電話に実装された非接触通信装置を一例に上げて説明するが、携帯電話以外の情報処理端末に実装されていてもよく、あるいは、非接触通信装置単体にて構成されていてもよい。

本発明の第１の実施例を、図１乃至図６を参照して説明する。図１は、本実施例における非接触通信装置の構成を示すブロック図である。図２は、ＣＰＵの構成を示す機能ブロック図である。図３乃至図５は、通信処理時に使用されるデータの一例を示す図である。図６は、非接触通信装置の動作を示すフローチャートである。

［構成］
本実施例における非接触通信装置（以下、「非接触ＩＣカード」とも言う）は、携帯電話に装備されており、例えば、電子マネーの送受信や、自動改札に対して乗降車データの送受信を行うために用いられる。そして、この非接触ＩＣカードは、図１に示すように、携帯電話及び非接触ＩＣカード自体の動作を制御する携帯電話ＣＰＵ１と、非接触ＩＣ機能を実現するための非接触ＩＣカード用ＬＳＩ２と、非接触にて電波の送受信を行うアンテナ５，６，７と、アンテナの切替を行うアンテナ切替スイッチ４と、アンテナと共振回路を形成するコンデンサ８，９，１０と、コンデンサの切替を行うコンデンサ切替スイッチ３と、を備えている。以下、各構成について詳述する。

携帯電話ＣＰＵ１は、携帯電話による通話やデータ通信動作を制御する演算装置であり、この演算機能を非接触ＩＣカードでも利用する。つまり、携帯電話ＣＰＵ１は、非接触ＩＣカードの制御装置（制御手段）として機能する。例えば、外部リーダライタ（以下、「Ｒ／Ｗ」）による通信種類、つまり、Ｒ／Ｗの通信時に使用される搬送波の強度に基づいて種別される通信種類を判別する機能を有する。さらには、判別された通信中のＲ／Ｗとの通信種類に適切なコンデンサとアンテナとを選択すべく、各スイッチ３，４に制御信号を送出する機能を有する。具体的な機能については後述する。

ここで、外部リーダライタ（Ｒ／Ｗ）との非接触通信は、Ｒ／Ｗの出力電力の大きさ、つまり、出力される搬送波による電界強度によって、強電界Ｒ／Ｗ、弱電界Ｒ／Ｗ、微弱電界Ｒ／Ｗと、大きく３種類の通信種類に分けられることとする。但し、通信種類は、このような分類に限定されるものではない。

また、非接触ＩＣカード用ＬＳＩ２は、外部リーダライタからの搬送波により携帯電話が非接触ＩＣとして機能するよう、受信した電波を処理するための電気回路である。

また、本実施例では、外部リーダライタと電波の送受信を行う送受信手段としてアンテナを３つ備えており、外部リーダライタの通信種類ごとに対応して設けられている。つまり、Ｒ／Ｗが出力電力の大きい強電界のＲ／Ｗであった場合に選択される強電界用アンテナ５と、Ｒ／Ｗの出力電力が小さい弱電界用のＲ／Ｗであった場合に選択される弱電界用アンテナ６と、Ｒ／Ｗの出力電力がさらに小さい微弱電界用のＲ／Ｗであった場合に選択される微弱電界用アンテナ７と、が設けられている。そして、上記３つのアンテナは、それぞれの送受信特性が異なって形成されており、特に、対応する通信種類においては、不感帯が生じないよう形成されている。また、本実施例では、各アンテナ５，６，７はコイルアンテナである。

そして、アンテナ切替スイッチ４は、上記３つのアンテナ５，６，７のうち、１つを使用するようその接続を切り替えるスイッチ回路である。このスイッチ４は、携帯電話ＣＰＵ１から出力されるＲ／Ｗの種類によって異なる制御信号に応じて切替作動が行われる。

また、本実施例では、コンデンサ（蓄電装置）は、上述したようにコイルアンテナである各アンテナ５，６，７に対応して共振回路を形成するよう３つ装備されている。つまり、アンテナ切替スイッチ４が強電界用アンテナ５を選択した際に最も安定した通信が行えるような共振周波数にする容量の強電界用コンデンサ８と、アンテナ切替スイッチ４が弱電界用アンテナ６を選択した際に最も安定した通信が行えるような共振周波数にする容量の弱電界用コンデンサ９と、アンテナ切替スイッチ４が微弱電界用アンテナ７を選択した際に最も安定した通信が行えるような共振周波数にする容量の微弱電界用コンデンサ１０と、により構成される。そして、これらは並列に装備され、上述したコンデンサ切替スイッチ３にて切り替えられることによって、それぞれに対応するアンテナ５，６，７に接続され、共振回路が形成されることとなる。つまり、携帯電話ＣＰＵ１から出力されるＲ／Ｗの種類によって異なる制御信号に応じて、共振周波数を調整するためにコンデンサの切替えを行う。

次に、携帯電話ＣＰＵ１についてさらに詳細に説明する。図２に示すように、携帯電話ＣＰＵ１には、非接触通信用プログラムが組み込まれることにより、誘起電圧検知処理部１１と、通信種類判別処理部１２と、切替処理部１３と、が構築されている。また、ＣＰＵ１内のメモリ領域（レジスタなど）には、種類判別基準データ記憶部１４と、切替データ記憶部１５と、が形成されている。以下、各処理部１１〜１３、各記憶部１４，１５について、さらに詳述する。なお、上記各記憶部１４，１５は、携帯電話内のフラッシュメモリ内に記憶されていてもよい。

誘起電圧検知処理部１１は、アンテナ５，６，７から受信した搬送波によって誘起された電圧値を、非接触ＩＣカード用ＬＳＩ２を通じて検出する。そして、その検出データを通信種類判別処理部１２に渡す。

通信種類判別処理部１２（通信種類判別手段）は、検出された誘起電圧値に基づいて、外部リーダライタ（Ｒ／Ｗ）の通信種類を判別する。具体的には、検出された誘起電圧値の時間的変化を調べ、誘起電圧の落ち込みの有無によって、不感帯が存在するか否かを調べることによって通信種類を判別する。この判別例を、図３乃至図５を参照して説明する。

まず、種類判別基準データ記憶部１４（通信種類判別基準データ記憶手段）には、検出された誘起電圧値と比較され、通信種類を判別するための基準となる通信種類判別基準データが記憶されている。例えば、図３に示すように、強電界用アンテナ５にて強電界Ｒ／Ｗと通信したときの誘起電圧値の変化、図４に示すように、強電界用アンテナ５にて弱電界Ｒ／Ｗと通信したときの誘起電圧値の変化、図５に示すように、強電界用アンテナ５にて微弱電界Ｒ／Ｗと通信したときの誘起電圧値の変化、を表すデータが記憶されている。他にも、他のアンテナ６，７にて各種類の通信時のときのデータが記憶されている。ここで、誘起電圧値の落ち込みは、通信状況が悪く、不感帯が存在していることを示している。なお、これら通信種類判別基準データは、各アンテナ５，６，７にて各通信種類（強電界、弱電界、微弱電界）の外部リーダライタを近づけるなどの実験を行うことによって計測されたデータや、シミュレーション、理論的に算出されたデータである。そして、切替データ記憶部１５には、現在設定されているアンテナに関する情報が記憶されているが、これを参考にして、用いる基準データを選択する。

そして、通信種類判別処理部１２は、検出した誘起電圧値と、選択した通信種類判別基準データとを比較する。例えば、現在のアンテナが強磁界用アンテナ５である場合に、強磁界用アンテナの通信種類判別基準データを選択し、図３に示すように、検出した誘起電圧値の落ち込みが無い場合には、通信中の外部リーダライタは、強電界Ｒ／Ｗであると判別する。つまり、通信種類は強電界であると判別し、その旨の情報をレジスタに記憶しておく。また、図４に示すように、検出した誘起電圧値の落ち込みがＶ０からＶ１の時に確認され、不感帯が発生した場合は、通信中の外部リーダライタは、弱電界Ｒ／Ｗであると判別する。さらに、図５に示すように、検出した誘起電圧値の落ち込みがＶ２からＶ３の時に確認され、不感帯が発生した場合は、通信中の外部リーダライタは、微弱電界Ｒ／Ｗであると判別する。

このように、本実施例では、非接触ＩＣカードが搭載された携帯電話を、強電界Ｒ／Ｗに近づけていく場合、弱電界Ｒ／Ｗに近づけていく場合、微弱電界Ｒ／Ｗに近づけていく場合に、強電界Ｒ／Ｗ、弱電界Ｒ／Ｗ、微弱電界Ｒ／Ｗに対応するアンテナのパターンや共振周波数が異なるが、これによって発生する不感帯の領域がそれぞれ異なることを利用している。つまり、この異なる不感帯の領域を予め携帯電話ＣＰＵ１に記憶させることにより、実際の検出値と比較して、外部Ｒ／Ｗの種類を判別する。

ここで、上記では、誘起電圧値の時間的変化を表すデータを記憶しておき、これと比較して通信種類を判別する場合を例示したが、判断するための基準データは、他のデータであってもよい。あるいは、検出した誘起電圧値を調べ、例えば、急な落ち込みがあるといった増減変化の割合などから判断してもよい。

そして、切替処理部１３（送受信特性変更手段、蓄電容量変更手段）は、切替データ記憶部１５に記憶されている通信種類とアンテナ、コンデンサの対応関係を表すデータを読み出して、これに基づいて、通知された通信種類に対応するアンテナ、及び、コンデンサを特定する。そして、特定したアンテナ５，６，７及びコンデンサ８，９，１０に切り替えるよう、各スイッチ４，３に対して切替指令を発する。これにより、アンテナ５，６，７が通信種類に応じて切り替わり、特に、不感帯が無くなるよう送受信特性が変更される。これに伴い、通信種類に応じてコンデンサ８，９，１０も切り替えられ、蓄電容量が変更され、上記切り替えられたアンテナと形成される共振回路の共振周波数が適切に設定される。

［動作］
次に、上記構成の非接触ＩＣカードの動作の概要を説明する。まず、強電界用アンテナ５によりＲ／Ｗから搬送波を受信することにより、携帯電話に電圧が誘起される。ちなみに、非接触ＩＣカード機能使用時に、この誘起電圧が大きいと携帯電話は安定した通信が行える。

そして、Ｒ／Ｗからの搬送波を強電界用アンテナ５にて受信し、非接触ＩＣカード用ＬＳＩ２は非接触ＩＣ機能を起動する。その後、誘起された電圧を携帯電話ＣＰＵ１にて検出する。そして、予め記憶されている誘起電圧波形と比較し、通信種類を判別する。このとき、図３のように誘起電圧の落ち込みが無い場合は、不感帯は存在しないため、現在通信中のＲ／Ｗは強電界Ｒ／Ｗだと判別される。また、図４のように誘起電圧がＶ０からＶ１の時に誘起電圧の落ち込みが確認され不感帯が発生した場合は、現在通信中のＲ／Ｗは弱電界Ｒ／Ｗだと判別される。同様に図５のように、誘起電圧がＶ２からＶ３の時に誘起電圧の落ち込みが確認され不感帯が発生した場合は、現在通信中のＲ／Ｗは微弱電界Ｒ／Ｗだと判別される。そして、携帯電話ＣＰＵ１は、不感帯の発生する電界強度（Ｖ０からＶ１、Ｖ２からＶ３）とその時に通信を行っているＲ／Ｗの種類をあらかじめ内部レジスタに記録する事により、Ｒ／Ｗの種類を判別することができる。

Ｒ／Ｗの種類を判別した後、その判別結果に伴い携帯電話ＣＰＵ１は、Ｒ／Ｗと最も通信を行いやすいアンテナを選択するための制御信号をアンテナ切替スイッチ４に送出し、共振周波数調整用コンデンサ切替スイッチ３に携帯電話ＣＰＵ１の内部のレジスタ（切替データ記憶部１５）に記憶してある選択したアンテナと１対１で対応しているコンデンサを選択するデータ（たとえば強電界用のアンテナを選択したときは強電界用のコンデンサを選択するデータ）をもとに、制御信号の送出を行う。携帯電話ＣＰＵ１から制御信号を送られたアンテナ切替スイッチ４は、制御信号に応じたアンテナを選択する。また、コンデンサ切替スイッチ３は制御信号に応じたコンデンサを、をそれぞれ選択する。このように、Ｒ／Ｗの種類に対して最適なアンテナ及びコンデンサを選択する事によって、携帯電話にて非接触ＩＣ機能を使用する際にＲ／Ｗの種類によらず安定した通信が行える。

次に、図６のフローチャートを参照して、動作の詳細を説明する。まず、強電界用アンテナ５によりＲ／Ｗから搬送波を受信する（ステップＳ１）。次に、受信した搬送波から非接触ＩＣカード用ＬＳＩ２にて非接触ＩＣ機能を起動する（ステップＳ２）。次に、携帯電話ＣＰＵ１は、Ｒ／Ｗから受信した搬送波により誘起された電圧の確認を行い、上述したように、通信種類の判別を行う（ステップＳ３、通信種類判別工程）。

そして、判別された通信種類に対応するよう、アンテナ及びコンデンサを切り替えるべく、各スイッチ４，３に切替制御指令を発する（ステップＳ４，５，６、送受信特性変更工程）。例えば、図３に示すように、誘起電圧の落ち込みが無く不感帯が存在しない場合は、現在通信を行っているＲ／Ｗは強電界用Ｒ／Ｗであるため、コンデンサ切替スイッチ３及びアンテナ切替スイッチ４は、強電界用コンデンサ８と強電界用アンテナ５をそれぞれ選択する（ステップＳ４）。あるいは、図４に示すように、誘起電圧がＶ０からＶ１で落ち込みがあり不感帯が存在する場合には、現在通信を行っているＲ／Ｗは弱電界用Ｒ／Ｗであるため、コンデンサ切替スイッチ３及びアンテナ切替スイッチ４は弱電界用コンデンサ９と弱電界用アンテナ６をそれぞれ選択する（ステップＳ５）。あるいは、図５に示すように、誘起電圧がＶ２からＶ３で落ち込みがあり不感帯が存在する場合には、現在通信を行っているＲ／Ｗが微弱電界用Ｒ／Ｗであるため、コンデンサ切替スイッチ３及びアンテナ切替スイッチ４は微弱電界用コンデンサ１０とアンテナ微弱電界用７をそれぞれ選択する（ステップＳ６）。

その後、共振周波数調整用コンデンサ及び非接触ＩＣカード用アンテナを切替えた後携帯電話は、通常の非接触ＩＣ通信を開始する（ステップＳ７）。

以上のように、本発明では、携帯電話側でＲ／Ｗの種類に応じて発生する異なった不感帯を誘起電圧から検出することによって、Ｒ／Ｗの種類を判別し、この判別された各種類に最適なアンテナ及び共振周波数調整用コンデンサの切替を行う。従って、Ｒ／Ｗの種類が違うことによる通信距離の劣化及び不感帯の発生を防ぐ事ができる。その結果、切替を通信開始時に迅速に行うことで、その後のデータ通信を安定して行うことができ、データ通信の信頼性の向上を図ることができる。

本発明の第２の実施例を、図７乃至図８を参照して説明する。図７は、本実施例における非接触通信装置の構成を示すブロック図である。図８は、非接触通信装置の動作を示すフローチャートである。

［構成］
本実施例における非接触通信装置（非接触ＩＣカード）は、上述した実施例１と同様に、携帯電話に装備されており、その構成もほぼ同様である。但し、複数のコンデンサ８，９，１０に替えて、蓄電容量が変更可能な共振周波数調整用の１つの可変コンデンサ２０を装備している点で異なる。

この可変コンデンサ２０は、携帯電話ＣＰＵ１からの指令を受けて、その蓄電容量が可変される。このとき、携帯電話ＣＰＵ１は、実施例１と同様に、外部リーダライタによる通信種類（強電界、弱電界、微弱電界）に応じてアンテナ５，６，７を切り替えるが、この切り替えたアンテナに応じて、可変コンデンサ１０の蓄電容量を切り替える。具体的に、携帯電話ＣＰＵ１は、予め各アンテナにて最も安定した通信が行えるような共振周波数となる可変コンデンサ２０の蓄電容量が設定されており（例えば、切替データ記憶部１５）、この蓄電容量に変更されるよう、アンテナの切替指令と共に、可変コンデンサ２０に対して電圧の印加を行う。

［動作］
次に、図８のフローチャートを参照して、動作の詳細を説明する。まず、強電界用アンテナ５によりＲ／Ｗから搬送波を受信する（ステップＳ１１）。次に、受信した搬送波から非接触ＩＣカード用ＬＳＩ２にて非接触ＩＣ機能を起動する（ステップＳ１２）。次に、携帯電話ＣＰＵ１は、Ｒ／Ｗから受信した搬送波により誘起された電圧の確認を行い、通信種類の判別を行う（ステップＳ１３、通信種類判別工程）。ここまでは、上述した実施例１と同様である。

そして、判別された通信種類に対応するよう、アンテナを切り替えるべく、スイッチ４に切替制御指令を発する（ステップＳ１４，１５，１６、送受信特性変更工程）。同時に、切り替えたアンテナと、外部リーダライタが安定した通信が行えるような共振周波数になるように予め決定された電圧を可変コンデンサ２０に印加し、当該可変コンデンサ２０の蓄電容量を設定する。

例えば、誘起電圧の落ち込みが無く不感帯が存在しない場合は、現在通信を行っているＲ／Ｗは強電界用Ｒ／Ｗであるため、アンテナ切替スイッチ４にて強電界用アンテナ５を選択すると共に、この強電界用アンテナ５とＲ／Ｗが最も安定した通信が行える共振周波数になるよう予め決定された容量に可変コンデンサ２０を設定する（ステップＳ１４）。あるいは、誘起電圧がＶ０からＶ１で落ち込みがあり不感帯が存在する場合には、現在通信を行っているＲ／Ｗは弱電界用Ｒ／Ｗであるため、アンテナ切替スイッチ４にて弱電界用アンテナ６を選択すると共に、この弱電界用アンテナ６とＲ／Ｗが最も安定した通信が行える共振周波数になるよう予め決定された容量に可変コンデンサ２０を設定する（ステップＳ１５）。あるいは、誘起電圧がＶ２からＶ３で落ち込みがあり不感帯が存在する場合には、現在通信を行っているＲ／Ｗが微弱電界用Ｒ／Ｗであるため、アンテナ切替スイッチ４にて微弱電界用アンテナ７を選択すると共に、この微弱電界用アンテナ５とＲ／Ｗが最も安定した通信が行える共振周波数になるよう予め決定された容量に可変コンデンサ２０を設定する（ステップＳ１６）。

その後、非接触ＩＣカード用アンテナを切替えると共に、容量を調整した共振周波数調整用コンデンサにて、通常の非接触ＩＣ通信を開始する（ステップＳ１７）。

以上のように、本発明では、非接触ＩＣ機能の使用時に搬送波を送出するＲ／Ｗの種類に応じて、最適なアンテナの切替、及び、コンデンサ容量の調整を行うため、Ｒ／Ｗの種類が違うことによる通信距離の劣化及び不感帯の発生を防ぐ事ができる。従って、アンテナの切替及びコンデンサ容量の調整を通信開始直後に迅速に行うことで、その後のデータ通信を安定して行うことができ、データ通信の信頼性の向上を図ることができる。

本発明は、携帯電話に実装された非接触ＩＣカードや、カード単体として利用することができ、産業上の利用可能性を有する。

実施例１における非接触通信装置の構成を示すブロック図である。 ＣＰＵの構成を示す機能ブロック図である。 受信電波の誘起電圧値を示す図である。 受信電波の誘起電圧値を示す図である。 受信電波の誘起電圧値を示す図である。 実施例１における非接触通信装置の動作を示すフローチャートである。 実施例２における非接触通信装置の構成を示すブロック図である。 実施例２における非接触通信装置の動作を示すフローチャートである。 従来例における非接触通信装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 携帯電話ＣＰＵ
２ 非接触ＩＣカード用ＬＳＩ
３ コンデンサ切替スイッチ
４ アンテナ切替スイッチ
５ 強電界用アンテナ
６ 弱電界用アンテナ
７ 微弱電界用アンテナ
８ 強電界用コンデンサ
９ 弱電界用コンデンサ
１０ 微弱電界用コンデンサ
１１ 誘起電圧検出処理部
１２ 通信種類判別処理部
１３ 切替処理部
１４ 種類判別基準データ記憶部
１５ 切替データ記憶部
２０ 可変コンデンサ

Claims (23)

1. 通信相手と非接触にて電波の送受信を行う送受信手段と、通信動作を制御する制御手段と、を備えた非接触通信装置であって、
   前記送受信手段は、前記制御手段からの指令に応じて送受信特性を変更可能であり、
   前記制御手段は、前記送受信手段にて受信した電波に基づいて前記通信相手による通信種類を判別する通信種類判別手段と、この判別された通信種類に応じて前記送受信手段の送受信特性を変更する送受信特性変更手段と、を備えた、
   ことを特徴とする非接触通信装置。
2. 前記通信種類判別手段は、前記受信した電波に基づいて不感帯の有無を検出することにより前記通信種類を判別する、
   ことを特徴とする請求項１記載の非接触通信装置。
3. 前記通信種類判別手段は、前記受信した電波による誘起電圧値を検出し、この誘起電圧値に基づいて前記不感帯の有無を検出することにより前記通信種類を判別する、
   ことを特徴とする請求項２記載の非接触通信装置。
4. 前記通信種類判別手段は、前記誘起電圧値の増減変化に基づいて前記不感帯の有無を検出する、
   ことを特徴とする請求項３記載の非接触通信装置。
5. 前記誘起電圧値の変化に基づく前記通信種類を判別する基準となる通信種類判別基準データを予め記憶した通信種類判別基準データ記憶手段を備え、
   前記通信種類判別手段は、前記受信した電波による前記誘起電圧値と前記通信種類判別基準データとに基づいて、前記不感帯の有無を検出する、
   ことを特徴とする請求項４記載の非接触通信装置。
6. 前記送受信特性変更手段は、前記判別された通信種類において不感帯が無いよう前記送受信特性を変更する、
   ことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の非接触通信装置。
7. 前記送受信手段は、送受信特性の異なる切り替え可能な複数のアンテナである、
   ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の非接触通信装置。
8. 前記送受信手段は、コイルアンテナであると共に、
   前記コイルアンテナと共振回路を形成する蓄電容量を変更可能な蓄電手段を備え、
   前記制御手段は、送受信特性を変更した前記送受信手段に対応するよう前記蓄電手段の蓄電容量を変更する蓄電容量変更手段を備えた、
   ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の非接触通信装置。
9. 前記蓄電手段は、蓄電容量が変更可能な１つの可変コンデンサである、
   ことを特徴とする請求項８記載の非接触通信装置。
10. 前記蓄電手段は、蓄電容量が異なる切替可能な複数のコンデンサである、
    ことを特徴とする請求項８記載の非接触通信装置。
11. 前記通信種類は、前記通信相手から出力される搬送波の電界強度に応じて種別されている、
    ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０記載の非接触通信装置。
12. 請求項１乃至１１記載の非接触通信装置を備えたことを特徴とする情報処理端末。
13. 請求項１乃至１１記載の非接触通信装置を備えたことを特徴とする携帯電話。
14. 通信動作を制御する制御手段と、通信相手と非接触にて電波の送受信を行うと共に前記制御手段からの指令に応じて送受信特性を変更が可能な送受信手段と、を備えた非接触通信装置の前記制御手段に、
    前記送受信手段にて受信した電波に基づいて前記通信相手による通信種類を判別する通信種類判別手段と、この判別された通信種類に応じて前記送受信手段の送受信特性を変更する送受信特性変更手段と、
    を実現させるためのプログラム。
15. 前記送受信手段はコイルアンテナであると共に、前記コイルアンテナと共振回路を形成する蓄電容量を変更可能な蓄電手段を前記非接触通信装置が備えている場合に、
    前記制御手段に、さらに、送受信特性を変更した前記送受信手段に対応するよう前記蓄電手段の蓄電容量を変更する蓄電容量変更手段、
    を実現させるための請求項１４記載のプログラム。
16. 通信動作を制御する制御手段と、通信相手と非接触にて電波の送受信を行うと共に前記制御手段からの指令に応じて送受信特性を変更が可能な送受信手段と、を備えた非接触通信装置にて非接触通信を行う方法であって、
    前記送受信手段にて受信した電波に基づいて前記通信相手による通信種類を判別する通信種類判別工程と、この判別された通信種類に応じて前記送受信手段の送受信特性を変更する送受信特性変更工程と、
    を有することを特徴とする非接触通信方法。
17. 前記通信種類判別工程は、前記受信した電波に基づいて不感帯の有無を検出することにより前記通信種類を判別する、
    ことを特徴とする請求項１６記載の非接触通信方法。
18. 前記通信種類判別工程は、前記受信した電波による誘起電圧値を検出し、この誘起電圧値に基づいて前記不感帯の有無を検出することにより前記通信種類を判別する、
    ことを特徴とする請求項１７記載の非接触通信方法。
19. 前記送受信特性変更工程は、前記判別された通信種類において不感帯が無いよう前記送受信特性を変更する、
    ことを特徴とする請求項１６，１７又は１８記載の非接触通信方法。
20. 前記送受信特性変更工程は、送受信特性の異なる切り替え可能な複数のアンテナのうち１つを用いるよう切り替える、
    ことを特徴とする請求項１６，１７，１８又は１９記載の非接触通信方法。
21. 前記送受信手段はコイルアンテナであると共に、前記コイルアンテナと共振回路を形成する蓄電容量を変更可能な蓄電手段を前記非接触通信装置が備えている場合に、
    前記送受信特性変更工程は、送受信特性を変更した前記送受信手段に対応するよう前記蓄電手段の蓄電容量を変更する、
    ことを特徴とする請求項１６，１７，１８，１９又は２０記載の非接触通信方法。
22. 前記送受信特性変更工程は、可変コンデンサの蓄電容量を変更する、
    ことを特徴とする請求項２１記載の非接触通信方法。
23. 前記送受信特性変更工程は、蓄電容量が異なる切替可能な複数のコンデンサのうち１つを用いるよう切り替える、
    ことを特徴とする請求項２１記載の非接触通信方法。
    
    

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