JP2008515313A - 高速近接場通信方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの第２通信装置(26)と半二重近接場通信方式で通信するように構成された通信装置(28)、及び近接場通信の方法に関するものである。本発明によれば、第１通信装置(28)が第２通信装置(26)から第１要求メッセージ(30)を受信し、第１要求メッセージ(30)は第１応答待ち時間スパン(bRWT)内に応答されることを想定され、ある量の要求データを含む。第１通信装置(28)は第１応答待ち時間スパン(bRWT)内に第２要求メッセージ(34)を第２通信装置(26)に送信し、第２要求メッセージは、第１要求メッセージ(30)に応答して第１応答メッセージ(32)を供与するための第２応答待ち時間スパン(RWT(m))の要求を表現する。本発明によれば、第１通信装置(28)は、要求する第２応答待ち時間スパン(RWT(m))の値を、この値が一般に要求データの量と共に増加するように確定する。

Description

（発明の分野）
本発明は、少なくとも１つの第２通信装置と半二重近接場（ハーフデュープレックス・ニアフィールド）方式で通信するように構成された通信装置に関するものである。本発明はさらに、第１通信装置と第２通信装置との間の半二重近接場通信の方法に関するものである。本発明は、符号化された命令を含むデータ媒体にも関するものであり、これらの命令は第１通信装置の処理ユニットによって解釈され、第１通信装置と第２通信装置との間の半二重近接場通信方式の枠組（フレームワーク）内の動作が実行される。

（発明の背景）
近接場通信（ＮＦＣ：Near Field Communication）は、装置の誘導結合を用いてこれらの装置間の無線相互接続を行う通信技術である。ＮＦＣ技術を備えた２つの装置は、これらの装置のＮＦＣインタフェースどうしが互いに20cm以内に近接して配置されるか、あるいは互いの接触が行われた際に、近接場通信リンクを確立する。装置のＮＦＣインタフェースはピア・ツー・ピア・ネットワーク内でリンクする。

多数の他者どうしの間の無線通信技術として、ＮＦＣは、特に民生用電子装置間の信号及びデータ交換を見据えて設計されている。ＮＦＣ技術は例えば、ブルートゥース（登録商標）または無線イーサネット（登録商標）のような他の技術の、より長距離またはより高速の通信リンクを確立するプロセスにおいて、構成（コンフィギュレーション）データを交換するために使用することができる。ＮＦＣ通信能力を備えるべき民生用通信装置の例は、テレビジョン装置、ラジオ受信機、固定または移動電話機、ラップトップまたはハンドヘルド・コンピュータ、等である。以下では、こうした装置は、その主たる機能が必ずしも通信ではないとしても通信装置とも称する。

ＮＦＣ通信装置は13.56MHzの中心周波数で動作する。現在のＮＦＣプロトコルは2002年12月のＥＣＭＡ340規格によって規定され、以下の段落で概説する。

ピア・ツー・ピアＮＦＣ通信は半二重通信方式を用いる。このことは、どの時点においても、通信が２つの可能な方向の一方のみで可能であることを意味する。例えば、通信を開始する第２通信装置（以下では「イニシエータ（開始者）装置」または「イニシエータ」とも称する）が要求メッセージを第１通信装置（以下では「ターゲット（目標）装置」または「ターゲット」とも称する）に送信する。要求メッセージを送信した後には、イニシエータは、応答メッセージをターゲットから受信する前には、他の要求メッセージを同じターゲットに送信することはできない。しかし、イニシエータ装置は、その間に同じ半二重方式により他の追加的なターゲット装置と通信することができ、これは上述した規格ではマルチアクティベーションモード（多重起動モード）と称する。他方では、ＮＦＣ交換におけるターゲットの役割を引き受けた通信装置は、この通信のイニシエータのみと通信することができる。なお、「イニシエータ」装置及び「ターゲット」装置とは、第１及び第２通信装置に機能的意味を与える用語である。この機能は時間と共に変化し、このため、第１通信装置は第１時点ではターゲットであり、第２時点ではイニシエータであることができる。従って、第２装置にも同じことが当てはまる。

ＮＦＣ規格によれば、二者択一の物理的通信モードを用いることができる。これらのモードはそれぞれ、能動（アクティブ）及び受動（パッシブ）通信モードとして知られている。アクティブ通信モードでは、イニシエータ及びターゲットが自分自身の無線周波数（ＲＦ）電磁場（フィールド）を発生し使用して通信を可能にする。イニシエータが通信を開始する。ターゲットは能動通信モードでは、自己発生したＲＦ電磁場の自己発生変調を用いてイニシエータのコマンドまたは要求に応答する。受動通信モードでも、ＲＦ電磁場を発生して通信を開始するのはイニシエータである。しかし、ターゲットはイニシエータの要求に負荷変調方式を用いて応答し、即ち、自分自身のＲＦ電磁場を発生せずにイニシエータによって発生されたＲＦ電磁場を変調することによって応答する。

要求と応答の交換においては、イニシエータにはタイミングの制約が無いのに対し、ターゲットが応答を与えるのは限られた時間スパン（間隔）のみである。本明細書では、この時間スパンを基本応答待ち時間スパン（ｂＲＷＴ：basic Response Waiting Time span）と称する。ｂＲＷＴは通信セッションを通して一定値を有する。

ｂＲＷＴは、イニシエータとターゲットとの間の通信の確立中に伝えられる。イニシエータは通信パラメータの要求、いわゆる属性要求をターゲットに送信する。ターゲットは、搬送プロトコル用のタイムアウト値を指定するタイムアウト（ＴＯ：時間切れ）バイトを含む属性応答メッセージで応答する。ＴＯバイトは整数ＷＴを規定する４つのビットを有し、この整数ＷＴからｂＲＷＴを次式のように計算する：
ｂＲＷＴ＝(256×16／ｆc)×２^WT
この式において、ｆcは動作電磁場（フィールド）の周波数（搬送波（キャリア）周波数）である。

ターゲットが、到着する要求を処理するためにｂＲＷＴより長い時間を必要とする場合には、ターゲットはｂＲＷＴの複数Ｎ倍までの追加的待ち時間スパンの要求を送信することができ、この待ち時間スパンは待ち時間延長とも称する。従って、中間での応答待ち時間スパンＲＷＴ_INTは次式のように定義される：
ＲＷＴ_INT＝ｂＲＷＴ×Ｎ

上述した規格によれば、倍率Ｎは０〜５９の整数として定義され、要求中ではＲＴＯＸと称する６バイトで符号化される。ターゲットがいわゆるＲＴＯＸ応答メッセージをイニシエータから受信する場合には、イニシエータは、ＲＴＯＸ応答メッセージの送信からカウント（計時）した追加的待ち時間スパンＲＷＴ_INTの終わりまで応答メッセージを待つ。もちろん、イニシエータは、ターゲットから次のフレームを受信した際に限り、この時間スパンが終わる前に待ちを中止する。

上記規格は、中間での応答待ち時間スパンＲＷＴ_INTがある範囲の値をとることを許容するが、この規格は、倍数Ｎを決める方法は提供しない。従って現在のＮＦＣ装置は、応答メッセージを供与する前に、必要な時間スパンを予測するツールも、ｂＲＷＴの延長が必要であるか否かを予測するツールも全く持たない。こうしたツールを用意することは高価になる。結果として、ターゲット装置が追加的待ち時間スパンを常に要求し、そして最大許容されるパラメータＮの値（５９）を常に要求することが一般的慣行であり、従って、イニシエータの側の待ち時間スパンは最大許容値まで延長される。

ＮＦＣにおいて義務付けられている半二重通信の性質により、イニシエータは、待ち時間スパン中には、他の要求メッセージをターゲットに送信することは許されず、ターゲットからの応答メッセージを待つのみである。従って、ＮＦＣのピア・ツー・ピア通信はかなり低速である。

欧州特許EP 1 009 180 A2

従来技術の通信方法は、本発明の関係に適用することのできる解決法を提供しない。欧州特許EP 1 009 180 A2は、多重化された双方向衛星リンク、即ちより多数の移動局と１つの基地送受信局との間の複数の個別通信リンクを同時に提供する衛星チャンネルの限定された通信能力を管理する方法を記載している。この衛星リンクの伝送能力を管理して、トラフィック過負荷の状況を軽減する。許可の要求後のみに移動局によるユーザデータの伝送を可能にするシグナリング・プロトコルが記載され、この許可は基地送受信局によって与えられる。移動局は、要求の最終送信後の待ち時間スパン内に許可を受信しない場合には、許可の要求を反復する。この待ち時間スパンは、すべての移動局に対して義務付けられている。衛星リンク上のユーザデータのトラフィックが高い時には、単なるシグナリング用の衛星リンクの使用、即ち許可の要求の送信は、より大きな値の待ち時間スパンを移動局に伝えることによって低減される。

欧州特許EP 1 009 180 A2の方法は、現在多くの装置によって使用されている多重通信リンクの特性に合わせて顧客対応調整される。この方法のＮＦＣ通信への適用は逆効果を生じさせる。半二重のピア・ツー・ピアＮＦＣ通信を加速させる代わりに、ＮＦＣイニシエータとＮＦＣターゲットとの間の、ユーザデータを送信する許可の要求及び許可を与える応答の交換を含む追加的なシグナリング・プロトコルの特徴は、追加的な通信遅延を導入する。

（発明の目的）
本発明の目的は、半二重近接場通信方式で動作する通信装置を提供することにあり、この装置は、少なくとも１つの第２通信装置との加速された通信を可能にする。

本発明のさらなる目的は、第１通信装置と第２通信装置との間の、通信を加速させた半二重近接場通信の方法を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、第１通信装置の処理ユニットによって解釈され、第１通信装置と第２通信装置との間の半二重近接場通信方式の枠組内でその動作を実行され、第１及び第２通信装置間の加速された通信を可能にする符号化された命令を含むデータ媒体を提供することにある。

本発明の第１の態様によれば、少なくとも１つの第２通信装置（以下では「イニシエータ」または「イニシエータ装置」とも称する）と半二重近接場通信方式で通信するように構成された通信装置が提供され、この通信装置は、
前記第２通信装置から第１要求メッセージを受信し、この第１要求メッセージは、第１待ち時間スパン内に応答されることを想定され、そしてある量の要求データを含み；
前記第１要求メッセージに応答して第１応答メッセージを供与するために要求する第２応答待ち時間スパンの値を、前記要求する第２応答待ち時間スパンが一般に要求データの量と共に増加するように確定し；そして、
前記第１応答待ち時間スパン内に、第２応答待ち時間の要求を表現する第２要求メッセージを前記第２通信装置に送信する
ように構成されている。

前記第１要求メッセージは、本発明の通信装置とイニシエータとの間の通信中に発生するあらゆる要求またはコマンドとすることができ、前記第１要求メッセージに対して、イニシエータによる応答が想定される。こうした要求メッセージの例は上述した属性要求メッセージであり、このメッセージによって、イニシエータ装置がターゲット装置に通信パラメータを要求する。他の例は、上述した規格に規定されているデータ交換プロトコル要求である。前記要求データは、前記第１要求メッセージに含まれるあらゆるデータとすることができる。

本発明によれば、前記第２応答待ち時間スパンの要求は一般に前記第１要求メッセージに含まれる要求データの量と共に増加する。このように、大量の要求データに対しては長い第２待ち時間スパンを要求し、小量の要求データに対しては短い第２待ち時間スパンを要求する。本発明は、イニシエータによって送信される前記第１要求メッセージ中の小量の要求データは通常、ターゲット装置の側で前記第１応答メッセージを送信する前に比較的短い処理時間を必要とする、という観察に基づく。他方では、大量の要求データはターゲット側でより長い処理時間を必要とする。従って本発明の通信装置は、個別の通信局において想定されるかあるいは実際に必要であることが知られている処理時間に関連して前記第２待ち時間スパンを確定することを可能にする。従って本発明の通信装置は、イニシエータとターゲットとの間のＮＦＣ通信を、上述した既知のＮＦＣ装置に比べて加速させる。

前記第１要求メッセージに含まれる要求データの量は、前記第１要求メッセージに含まれるすべてのデータのビットまたはバイト数と考えるべきであり、これらのデータはターゲット装置が、前記第１要求メッセージに対する応答を供与するために実行するアルゴリズムへの入力として必要とする。前記第１要求メッセージは一般に、要求データセクションを含む規定されたデータセクションの構成を有するプロトコルフォーマットに従う。この場合には、要求データの量は要求データセクションに含まれるビットまたはバイト数である。すべての要求データを１つの要求メッセージでイニシエータからターゲットに送信するために所定長の要求データセクションでは不十分である場合には、要求データの量は、２つ以上連続する要求メッセージの個々の要求データ量を加算した結果とすることができる。

要求データの量に伴う、要求される第２待ち時間スパンの増加は、数学関数の形で、あるいはルックアップテーブル（早見表）の形で実現することができる。択一的な好適例では、この増加が線形または非線形である。

要求データの量に伴う待ち時間スパンの増加は、ステップ関数に対応させることもできる。ステップ関数は、一般的には増加を示すが、要求データの量が増加する間に前記第２待ち時間スパンの値が一定である特定時間間隔を有する。要求される第２待ち時間スパンが要求データの量と共に「概略的に増加する」という上記言い回しは、ステップ関数、及び正の傾きの区間のそばに傾き０の区間を有するこれと類似の関数を含めるために選んだものである。

前記通信装置はさらに、前記処理ユニットと通信し、かつ前記第１応答メッセージ及び前記第２要求メッセージをイニシエータ装置に送信するように構成された出力ユニットを有する。もちろん、このことは前記出力ユニットが上述した両メッセージを送信する能力を称するに過ぎず、両メッセージが同時に送信されることは言い含めない。

従って、前記第１要求メッセージに応答する２つの方法が存在し、即ち、第１応答メッセージの送信、及び前記第１時間スパン内の第２要求メッセージの送信であり、これらの方法は本発明の通信装置によって提供される。これら２つの応答の選択肢を異なる方法で組み合わせて、本発明の通信装置の択一的な好適例を形成することができる。次に、これらを以下で説明する。

第１の好適例では、前記通信装置は、受信したあらゆる第１要求メッセージに応答して、前記第１待ち時間スパン内に前記第２要求メッセージを供与するように構成されている。このことは、前記第１応答メッセージを前記第１応答待ち時間スパン内に供与することができるか否かにかかわらず、前記第２要求メッセージがターゲット装置によって送信されることを意味する。この好適例は、小量の処理すべき要求データに対して要求される前記第２待ち時間スパンが小さく選定されるという点で、特に単純であるという利点を有し、そして従来技術の解決法に対する改善をもたらす。しかし、この好適例によって達成されるＮＦＣ通信の加速は、一部の状況では、次に以下で説明する第２の好適例で達成される加速より小さい。実際に前記第２待ち時間スパンが必要でない際にも、追加的な待ち時間スパンが、小さくとも要求される。

第２の好適例では、処理フロー内の分岐の意味で、前記通信装置が、前記第１要求メッセージに応答する上記２つの方法のうちの１つを決定するように構成されている。本質的には、２つの応答の代案のうちの１つを各要求データの量に一意的に割り当てる。このことは異なる方法で実現することができ、これについては以下に２つの例で説明する。

第２の好適例の１つの例では、前記通信装置が、前記第１応答メッセージを生成することができ、かつ前記第１待ち時間スパン内に供与することができるか否かを判定または推定し、そして、この判定または推定ステップの結果が、前記第１応答メッセージが前記第１待ち時間スパン内に生成されず供与されないことを示す場合のみに、前記第２要求メッセージを供与するように構成されている。この例は、受信した要求データの量に応じて必要な処理時間を決定または推定アルゴリズムを採用することを含むことができる。このアルゴリズムは追加的に、必要な処理時間を決定または推定するために受信した要求の種類を考慮に入れることができる。

第２の好適例の２番目の例では、前記通信装置が、前記第１要求メッセージ中の要求データの量をデータの所定しきい値量と比較し、そして、この要求データの量が前記データのしきい値量より大きい場合のみに、前記第２要求メッセージを生成し供与するように構成されている。

両方の例は、上記応答の代案のうちの１つを、所定量の要求データに割り当てるルックアップテーブルによって実現することもできる。

第３の好適例では、前記通信装置が第１または第２の動作モードのいずれかで動作するように構成されている。第１の動作モードは上述した第１の好適例の動作モードに相当する。即ち、第１の動作モードでは、前記通信装置が、受信したすべての前記第１要求メッセージに応答して、前記第２要求メッセージを生成してその出力に供給するように構成されている。前記第２の動作モードは上述した第２の好適例に相当する。即ち、第２の動作モードでは、前記通信装置が、前記第１応答メッセージが前記第１待ち時間スパン内に生成され供給されるか否かを判定または推定し、そして上記判定または推定ステップの結果が、前記第１応答メッセージが前記第１待ち時間スパン内に生成され供与されないことを示す場合のみに、前記第２要求メッセージを供与するように構成されている。

上記第３の好適例は、前記第１または第２の動作モードのいずれかで動作するように構成することのできるＮＦＣ装置を提供する。以下の例は代案の構成方法を提供し、これらの方法は単独でも組合せでも用いることができる。動作モードの構成は、１つの例では、ハードウェアスイッチまたはソフトウェアスイッチを設定することのみによる製造プロセスにおいて達成される。他の例では、動作モードの構成はユーザ入力によって実行されることになり、このユーザ入力は手動でトリガされる入力信号であっても、あるいはＮＦＣインタフェースを用いるプログラミング装置によってもよい。他の例では、動作モードの構成は、イニシエータとターゲットとの間の通信のプロトコルの特徴機能である。この例では、動作モードは、イニシエータとターゲットとの間の通信の開始時に交渉することができ、そして通信中に切り換えることができる。他の例では、構成はターゲット装置の内部制御ユニットによって実行される。

有利な第４の好適例は、前記通信装置が常に前記第１応答メッセージを前記第１応答時間スパン内に、即ち前記第２応答待ち時間スパンの必要なしに供与する能力を暗に意味する。本発明の通信装置は、その大きな処理能力により、動作中には、実際にすべての応答メッセージを前記第１応答待ち時間スパン内に供与することができるが、請求項に記載の発明に従って動作するように構成されることにより本発明を利用する。

以下の段落では、本発明の通信装置のさらなる好適例を説明する。

１つの好適例では、前記通信装置が追加的に、前記第１要求メッセージに含まれる要求データの量に関連する第１の量の第１の値を決定し、そしてこの第１の値に応じて前記第２応答待ち時間スパンの値を計算することによって前記第２応答待ち時間スパンを確定するように構成されている。前記第１の量は、例えば前記要求データの大きさのビット数またはバイト数である。この好適例は、可変の第２待ち時間スパンがターゲットのみによって決定されるので有利である。イニシエータは要求データの量についての情報を提供する必要はなく、このことは既存の通信プロトコルの拡張を必要とする。

しかし、代案の好適例では、前記通信装置が、要求データの量に関連する第１の量の第１の値を前記第１要求メッセージから読み出するように構成されている。この好適例は、イニシエータ装置がこの第１の値を前記第１要求メッセージに含めることを必要とする。従って、この好適例を実現するためにはプロトコルの拡張が必要である。他方では、この好適例は、ターゲット装置の側では前記第１の値の計算を必要としない。前記第１の値を用いて、前記第２応答待ち時間スパンの値を直ちに計算することができる。ターゲットはその処理能力を用いて、待ち時間の決定に関する追加的な計算を実行する代わりに前記要求データを処理することができる。従って、イニシエータとターゲットとの間の通信が加速される。

別な好適例では、前記通信装置が、前記第２応答待ち時間スパンを次式により確定するように構成されている：
ＲＷＴ(ｍ)＝(1＋58×ｍ／Ｍ)×ｂＲＷＴ (1)
ここに、ｍは前記第１要求メッセージに含まれる要求データのバイト数であり、Ｍは要求データの所定の最大バイト数であり、そしてｂＲＷＴは次式による基本応答待ち時間スパンである：
ｂＲＷＴ＝(256×16／ｆc)×２^WT
ここに、ｆcは前記通信装置が近接場通信に用いる動作電磁場の周波数であり、ＷＴは所定待ち時間スパンの値である。基本応答待ち時間スパンｂＲＷＴは、上述したように現存する規格により計算される。前記第２応答待ち時間スパンＲＷＴ(m)についての上記の式は、受信したすべての前記第１要求メッセージに応答して前記第２要求メッセージが供与される場合に特に適している。しかし、この式は上述した第２の好適例においても用いることができ、第２の好適例によれば、前記処理ユニットが第２要求メッセージを送信するか第１応答メッセージを送信するかを決定する。

なお、式(1)における定数は必ずしも”1”である必要はなく、同様に係数は必ずしも”58”である必要はない。実際に、上記以外の組合せも考えられ、こうした他の組合せはｍ、即ち要求データのバイト数の影響の変化に至る。他の組合せの例は、2と57、3と56、等である。

第２の好適例を実現する際には、前記第１要求メッセージ中の要求データの量がデータのしきい値量より大きいことが判明した場合には、前記第２応答待ち時間スパンを次式により確定するように構成された通信装置を提供することがより有利である：
ＲＷＴ(ｍ)＝(2＋57×(ｍ−ｔ)／(Ｍ−ｔ))×ｂＲＷＴ (2)
ここに、ｍは要求データのバイト数であり、データのしきい値バイト数ｔと前記第１要求メッセージ中に含まれる要求データの所定最大バイト数Ｍとの間にあり、ｂＲＷＴは上記の式による基本応答待ち時間である。

この好適例は、要求データのしきい値量を考慮し、このしきい値以下では、最後の式による追加的な応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)を要求しない。即ち、要求データの量ｍがしきい値量ｔ以下であることが判明した場合には、前記処理ユニットは、前記第２要求メッセージを生成することなしに直ちに要求を処理する。このしきい値量ｔは適切な試験によって事前に定めることができる。

なお、式(2)中の定数は必ずしも”2”である必要はなく、同様に係数は必ずしも”57”である必要はない。実際に、上記以外の組合せも考えられ、ここでもこうした他の組合せはｍ、即ち要求データのバイト数の影響の変化に至る。他の組合せの例は、3と56、4と55、3と56等、並びに1と58である。

前記処理ユニットが用いる処理速度及びチップ面積に鑑みて許容される複雑性に応じて、要求データのいくつかのしきい値量ｔ_iを異なる要求の種類ｉ＝1, 2, ...,rに対して事前に定めることができる。こうして、異なる要求の種類の要求メッセージを処理するために必要な平均処理時間を考慮に入れることができる。というのも、他のものより一般に高速に処理される要求の種類がいくつか存在するからである。例えば、スマートカードの動作である”select file（ファイル選択）”、”read data（データ読取り）”、”write data（データ書込み）”の動作は処理時間をより必要とする。

本発明の第２の態様によれば、第１通信装置（以下では「ターゲット」または「ターゲット装置」とも称する）と第２通信装置（以下では「イニシエータ」または「イニシエータ装置」とも称する）との間の半二重近接場通信の方法が提供され、前記第１通信装置は、
前記第２通信装置から第１要求メッセージを受信し、この第１要求メッセージは第１応答時間スパン内に応答されることを想定され、そしてある量の要求データを含み；
前記第１要求メッセージに応答して第１応答メッセージを供与するために要求する第２応答待ち時間スパンの値を、前記要求する第２応答待ち時間スパンが一般に要求データの量と共に増加するように確定し；そして、
前記第１応答待ち時間スパン内に、第２応答待ち時間スパンの要求を表現する第２要求メッセージを前記第２通信装置に送信する。

本発明の第２の態様の方法は、本発明の第１の態様の通信装置の通信能力を反映する。従って、本発明の第２の態様の方法の好適例及び利点は、本発明の第１の態様による通信装置の関係で説明した好適例及び利点に相当する。

なお、本発明の第２の態様の方法についても、択一的な第１及び第２の好適例が存在し、これらについては本発明の第１の態様の通信装置について説明している。即ち、本発明の方法の第１の好適例は、受信したすべての第１要求メッセージに応答して第２要求メッセージをターゲットからイニシエータに送信することに関係する。第２の好適例では、第１要求に応答する２つの方法のうち１つを決定するステップが存在し；即ち、ターゲット装置は、前記第１要求メッセージに応答して、第１応答待ち時間スパン内に第１応答メッセージをイニシエータ装置に送信するか、あるいは、前記第１応答待ち時間スパン内に、前記第１応答メッセージを供与するために与えられるべき第２応答待ち時間スパンの要求を表現する第２要求メッセージをイニシエータ装置に送信するかのいずれかを行う。

本発明の第３の態様によれば、符号化された命令を含むデータ媒体が提供され、これらの命令は、少なくとも１つの第２通信装置と半二重近接場通信方式で通信するように構成された通信装置によって解釈され、これらの命令は、次の動作の実行を含む、
前記第２通信装置から第１要求メッセージを受信し、この第１要求メッセージは第１待ち時間スパン内に応答されることを想定され、ある量の要求データを含む；
前記第１要求メッセージに応答して第１応答メッセージを供与するために要求する第２応答待ち時間スパンの値を、前記要求する第２応答待ち時間スパンの値が一般に要求データの量と共に増加するように確定する；
前記第１応答待ち時間スパン内に、前記第２応答待ち時間スパンの要求を表現する第２要求メッセージを前記第２通信装置に送信する。

本発明の第３の態様のデータ媒体はＮＦＣ通信装置内に統合するように設計することができ、この通信装置は前記データ媒体を統合することによって、本発明の第１の態様の通信装置を形成する。このデータ媒体は例えば、上記符号化した命令を実行可能なプログラムコードの形で含む読出し専用メモリー（ＲＯＭ）とすることができ、このメモリーに前記通信装置の前記処理装置がアクセスする。他の好適例では、本発明の第３の態様のデータ媒体がハードディスク型メモリーであり、ＮＦＣ装置のローカルメモリーでもリモート（遠隔）メモリーでもよい。上記符号化した命令を例えば、ハードディスクからＮＦＣ装置のランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）にコピーされる媒体上に用意して、本発明の第１の態様による通信装置を形成することができる。他の好適例では、前記データ媒体が、上記符号化した命令を含むコンパクトディスク（ＣＤ）のような携帯読出し専用メモリーである。このコンパクトディスクを用いて、上記符号化した命令をＮＦＣ装置のＲＡＭにダウンロードして、本発明の第２の態様の方法により動作するように装置を起動または初期化することができる。

本発明の第３の態様のデータ媒体の好適例は、本発明の第２の態様の方法の好適例に対応し、そして本発明の第１の態様の通信装置の好適例に対応する

以下では、本発明の通信装置及び方法のいくつかの実施例を図面を参照しながら説明し、これらの実施例は本発明の広い範囲を狭める基として作用し得ない。

（実施例の説明）
図１に、第１通信装置１０及び第２通信装置１２のブロック図を示す。例示目的のみのために、第１通信装置１０はディジタルカメラを含むパーソナル・ディジタル・アシスタンス（ＰＤＡ：Personal Digital Assistance、個人用ディジタル情報端末）であり、第２通信装置１２はテレビジョン（ＴＶ）受像機であり、両者ともＮＦＣ能力を有する。通信装置１０では、ＮＦＣ通信に関する以外のすべての機能をブロック１０２にまとめる。同様に、第２通信装置１２内のブロック１２２はＮＦＣ通信以外の技術的機能を提供する。

第１通信装置１０はさらに、アンテナ１０６に接続されたＮＦＣユニット１０４を具えている。第２通信装置１２もさらに、アンテナ１２６に接続されたＮＦＣユニット１２４を具えている。ＮＦＣリンクを確立するために、装置１０及び１２は、そのアンテナ１０６及び１２６どうしの距離を20cm以下にして配置する。そしてＮＦＣユニット１０４及び１２４は、既知のプロトコルステップに従い通信リンクのさらなる確立を制御する。

既知のプロトコルに従いＮＦＣ通信を確立した後には、通信装置１０及び１２はデータを交換する用意ができている。例えば、第１通信装置１０（ＰＤＡ）に記憶されたディジタル画像を、第２通信装置１２（ＴＶ受像機）内に設けたメモリーにコピーして、このディジタル画像を第２通信装置１２（ＴＶ受像機）のスクリーン上に表示することができる。

図１に示すものと同じ構造を用いたＮＦＣ通信の他の例は、例えば第１通信装置１０がラップトップコンピュータであり、第２通信装置１２がデスクトップコンピュータである際の、ブルートゥース（登録商標）通信リンクの確立における通信パラメータの交換である。

図２に、本発明の通信装置内で使用するＮＦＣユニット１４のブロック図を示す。ＮＦＣユニット１４は例えば、図１の通信装置１０と１２との通信に使用することができる。

ＮＦＣユニット１４は、処理ユニット１６、入力ユニット１８、及び出力ユニット２０を具えている。入力ユニット１８及び出力ユニット２０はアンテナ（図示せず）に接続されている。処理ユニット１６は入力ユニット１８及び出力ユニット２０に接続されている。処理ユニット１６はさらに、図１に示すようにブロック１２２とＮＦＣユニット１２４との間の接続によって、処理ユニット１６を統合した装置の制御回路（図示せず）に接続することができる。

動作中には、アンテナによって受信された電磁信号が電気信号に変換されて入力ユニット１８に供給される。入力ユニット１８は入力される信号を復調し復号化して、復調し復号化した信号を処理ユニット１６に転送する。

処理ユニット１６は入力される信号を解釈する。例えば、処理ユニット１６は第２通信装置１２（イニシエータ）から受信した要求メッセージの種類を検出して、入力される要求データを適切なアルゴリズムに従って処理して、受信した要求メッセージに応答する応答メッセージを生成し出力として供与する。応答メッセージに対応する信号は出力ユニット２０に供給され、出力ユニット２０は符号化及び変調を施し、符号化され変調された電気信号をアンテナに供給して、第２通信装置１２に送信する。

次に、本発明による処理ユニット１６の動作のさらなる詳細を図３〜６を参照しながら説明する。

図３に、第１通信装置２８（ターゲット）と第２通信装置２６（イニシエータ）との間での要求及び応答メッセージの交換中に実行される通信シーケンス（順序）を示す。２本の矢印２２及び２４は時間軸を表わし、矢の向きに時間が進む。時間軸２２に沿って、第２通信装置２６によって送信されるメッセージを示す。時間軸２４に沿って、第１通信装置２８によって送信されるメッセージを示す。

第２通信装置２６は、ｔ₁で示す第１時点で、第１要求メッセージ３０を第１通信装置２８に送信する。第１要求メッセージ３０の例はデータ交換プロトコル要求、略してＤＥＰ＿ＲＥＱであり、例えば装置識別子ＤＩＤ＝１に割り当てられたターゲット宛てのＤＥＰ＿ＲＥＱであり、ペイロード（またはユーザ）・データバイトを搬送する。

ｔ₁からカウント（計時）して、第２通信装置２６は第１通信装置２８からの応答を、ｔ₃までの基本応答待ち時間スパンｂＲＷＴだけ待ち、このことを時間軸２２に平行でｂＲＷＴの印を付けた両頭矢印で示す。図３に示す例では、第１通信装置２８がその第１応答メッセージ３２を、基本応答待ち時間スパンｂＲＷＴがｔ₃で終わる前の時点ｔ₂で供与する。従って、図３に示す場合は、第１通信装置２８が、必要な場合のみに第２応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)の要求を送信する実施例に相当する。

図４に、第２通信装置２６と第１通信装置２８との間の第２通信フローを同様の図に示す。ここでも、第２通信装置２６はｔ₁で第１要求メッセージ３０を第１通信装置２８に送信する。基本応答待ち時間スパンｂＲＷＴがｔ₂で終わる前に、第１通信装置２８は、第２応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)を要求する第２要求メッセージ３４を送信する。第２応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)は、第１通信装置２８が第１要求メッセージ３０に含まれる要求データの量に応じて選定する。

ｔ₄では、第２通信装置２６が、要求された第２応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)を与えるＲＴＯＸ応答メッセージ３１を送信することによって応答する。ＲＷＴ(ｍ)の印を付けた両頭矢印で示すように、追加的な第２応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)はｔ₄からカウント（計時）する。第２応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)が終わる前のｔ₅に、第１通信装置２８は第１応答メッセージ３２を送信する。

図４に示す通信フローは、図３に示す通信フローの代案として用いる一実施例である。これは、第１通信装置２８が、第２通信装置２６から受信したすべての第１要求メッセージ３０に応答して追加的な応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)を要求する好適例に相当する。

しかし、代案の実施例では、第１通信装置２８が実際に、第１要求メッセージ３０を処理するために基本応答待ち時間スパンｂＲＷＴより長い時間を必要とする場合のみに、図４の通信フローに従う。このことを図６のフロー図に関連して以下により詳細に説明する。

図５に、ＮＦＣ通信の方法の実施例のフロー図を示す。このフロー図は、図４の第１通信装置２８が実行するステップを表現する。図５のフロー図は、フロー図の方法ステップを実現する符号化された命令を含む実行可能なプログラムファイルの実施例も表現し、これについては次に以下で説明する。

この方法はステップＳ１０から開始する。ステップＳ１２では、既知のプロトコルステップに従い、第１通信装置２８と第２通信装置２６との間でＮＦＣ通信を確立し、既知のプロトコルステップについてはさらに詳細に図示しない。ステップＳ１４では、第１通信装置２８が、第１要求メッセージ３０を第２通信装置２６から受信したか否かをチェックする。第１要求メッセージ３０を受信していない限り、ステップＳ１４を反復的に実行する。

第１通信装置２８が第１要求メッセージ３０を受信すると、第１通信装置２８はステップＳ１６に進んで、受信した第１要求メッセージ３０に含まれる要求データのバイト量ｍを確定する。次のステップＳ１８では、第１通信装置２８は、第２通信装置に要求すべき第２応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)の値を計算する。これに対応する、追加的な第２応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)を要求する第２要求メッセージ３４は、ステップＳ２０において生成し送信する。ステップＳ２２では、受信した第１要求メッセージ３０に含まれる要求データを処理し、ステップＳ２４では第１応答メッセージ３２を生成し送信する。第１応答メッセージ３２を送信した後に、図５の方法はステップＳ１４に戻って、第２通信装置２６からの次の第１要求メッセージ３０を待つ。

すぐ前に説明した方法のフローは、第１通信装置２８が、第２通信装置２６から受信したすべての第１要求メッセージ３０に応答して追加的な応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)を要求する第２要求メッセージ３４を供与する場合に相当する。この場合には、上述した第２応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)の式(1)を用いることが好ましい。

図６に、ＮＦＣ通信の方法の代案の実施例のフロー図を示す。ここでも、第１通信装置２８が実行するステップのみを示す。この方法はステップＳ３０から開始する。ステップＳ３２では、第１通信装置２８と第２通信装置２６との間のＮＦＣ通信を確立する。ステップＳ３４では、第１通信装置２８が、第１要求メッセージを第２通信装置２６から受信したか否かをチェックする。第１要求メッセージ３０を受信していない限り、ステップＳ３４を反復的に実行する。第１通信装置２８が第１要求メッセージ３０を受信すると、第１通信装置２８はステップＳ３６に進み、受信した第１要求メッセージ３０に含まれる要求データのバイト量ｍを確定する。

図５の実施例とは対照的に、ステップＳ３８では、第１通信装置２８は要求データのバイト量ｍがしきい値量ｔより大きいか否かをチェックする。しきい値量ｔより大きい場合には、第１通信装置２８はステップＳ３９において、第２応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)の値を計算し、ステップＳ４０において、追加的な応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)を要求する第２要求メッセージ３４を生成し送信する。この場合には、ＲＷＴ(ｍ)は上述した式(2)により決定することが好ましい。

そして第１通信装置２８はステップＳ４２における要求データの処理に進み、そしてステップＳ４４において第１応答メッセージ３２を生成し送信する。ステップＳ３８において第１通信装置２８が、要求データのバイト量がしきい値量ｔ以下であることを見出した場合には、第１通信装置２８は直ちにステップＳ４２を実行し、要求データを処理する。この場合には、第１応答メッセージ３２は基本応答待ち時間スパンｂＲＷＴ内に供与される。

なお、上述した実施例は本発明を例示するものであり限定するものではなく、当業者は請求項に規定する本発明の範囲を逸脱することなしに多くの代案実施例を設計することができる。「具える」、「具えている」及びその活用形は、請求項または明細書全体において挙げた以外の要素またはステップの存在を排除するものではない。各構成要素は一般に複数存在し得る。本発明は、いくつかの別個の要素から成るハードウェアによって、及び適切にプログラムされたコンピュータによって実現することができる。複数の手段を挙げた装置の請求項では、これらの手段のいくつかは同一のハードウェア・アイテムによって具体化することができる。互いに異なる従属請求項において特定の方策を挙げているという単なる事実は、これらの方策の組合せを有利に用いることはできないことを示すものではない。

近接場通信用に構成された２つの通信装置のブロック図を示す。 本発明の通信装置の処理ユニットの具体例のブロック図を示す。 イニシエータ装置とターゲット装置との間の基本的な要求−応答通信のフロー図を示す。 追加的な待機時間スパンの要求を含む、イニシエータ装置とターゲット装置との間の要求−応答通信のフロー図を示す。 ターゲット装置によって実行される要求処理方法の第１具体例のフロー図を示す。 ターゲット装置によって実行される要求処理方法の第１具体例のフロー図を示す。

Claims (9)

1. 少なくとも１つの第２通信装置と半二重近接場通信方式で通信するように構成された通信装置において、該通信装置がさらに、
   前記第２通信装置から第１要求メッセージを受信し、前記第１要求メッセージは、第１応答待ち時間スパン内に応答されることを想定され、かつ、ある量の要求データを含み；
   前記第１要求メッセージに応答して第１応答メッセージを供与するために要求する第２応答待ち時間スパンの値を、前記要求する第２応答待ち時間スパンが一般に前記要求データの量と共に増加するように確定し；
   前記第１応答待ち時間スパン内に、第２応答待ち時間スパンの要求を表現する第２要求メッセージを前記第２通信装置に送信する
   ように構成されていることを特徴とする半二重近接場通信装置。
2. さらに、
   前記第２応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)を、次式：
   ＲＷＴ(ｍ)＝(1＋58×ｍ／Ｍ)×ｂＲＷＴ
   により確定するように構成され、ここに、
   ｍは前記第１要求メッセージに含まれる前記要求データのバイト数であり、
   Ｍは前記要求データの所定最大バイト数であり、
   ｂＲＷＴは次式：
   ｂＲＷＴ＝(256×16／ｆc)×２^WT
   による基本応答時間スパンであり、ここに、
   ｆcは前記通信装置が近接場通信に使用する動作電磁場の周波数であり、
   ＷＴは所定の待ち時間スパンの値である
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. さらに、
   前記第１要求メッセージ中の前記要求データの量がデータのしきい値量ｔより大きいことを見出した場合に、前記第２応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)を次式：
   ＲＷＴ(ｍ)＝(2＋57×(ｍ−ｔ)／(Ｍ−ｔ))×ｂＲＷＴ
   により確定するように構成され、ここに、
   ｍは前記要求データのバイト数であり、データのしきい値バイト数ｔと前記第１要求メッセージに含まれる前記要求データの所定最大バイト数との間にあり、
   ｂＲＷＴは次式：
   ｂＲＷＴ＝(256×16／ｆc)×２^WT
   による基本応答時間スパンであり、ここに、
   ｆcは前記通信装置が近接場通信に使用する動作電磁場の周波数であり、
   ＷＴは所定の待ち時間スパンの値である
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
4. さらに、
   第１動作モードまたは第２動作モードのいずれかで動作するように構成され、
   前記第１モードでは、前記通信装置が、受信したすべての前記第１要求メッセージに応答して前記第２要求メッセージを生成して前記通信装置の出力において供与するように構成され；
   前記第２動作モードでは、前記通信装置が、前記第１応答メッセージが前記第１応答待ち時間スパン内に生成され供与されるか否かを判定または推定し、前記判定または推定の結果が、前記第１応答メッセージが前記第１応答待ち時間スパン内に生成され供与されないことを示す場合のみに、前記第２要求メッセージを供与するように構成される
   ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の通信装置。
5. 第１通信装置と第２通信装置との間の半二重近接場通信の方法において、前記第１通信装置が、
   前記第２通信装置から第１要求メッセージを受信し、前記第１要求メッセージは、第１応答待ち時間スパン内に応答されることを想定され、かつ、ある量の要求データを含み；
   前記第１要求メッセージに応答して第１応答メッセージを供与するために要求する第２応答待ち時間スパンの値を、前記要求する第２応答待ち時間スパンが一般に前記要求データの量と共に増加するように確定し；
   前記第１応答待ち時間スパン内に、第２応答待ち時間スパンの要求を表現する第２要求メッセージを前記第２通信装置に送信する
   ことを特徴とする半二重近接場通信方法。
6. 前記第１通信装置が、前記第２応答待ち時間スパンの値を次式：
   ＲＷＴ(ｍ)＝(1＋58×ｍ／Ｍ)×ｂＲＷＴ
   により計算し、ここに、
   ｍは前記第１要求メッセージに含まれる前記要求データのバイト数であり、
   Ｍは前記要求データの所定最大バイト数であり、
   ｂＲＷＴは次式：
   ｂＲＷＴ＝(256×16／ｆc)×２^WT
   による基本応答時間スパンであり、ここに、
   ｆcは前記通信装置が近接場通信に用いる動作電磁場の周波数であり、
   ＷＴは所定の待ち時間スパンの値である
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記第１通信装置が、前記第１要求メッセージ中の前記要求データの量が要求データのしきい値量ｔより大きいことを見出した場合に、前記第２応答待ち時間スパンＲＷＴ(ｍ)を次式：
   ＲＷＴ(ｍ)＝(2＋57×(ｍ−ｔ)／(Ｍ−ｔ))×ｂＲＷＴ
   により計算し、ここに、
   ｍは前記要求データのバイト数であり、データのしきい値バイト数ｔと前記第１要求メッセージに含まれる前記要求データの所定最大バイト数との間にあり、
   ｂＲＷＴは次式：
   ｂＲＷＴ＝(256×16／ｆc)×２^WT
   による基本応答時間スパンであり、ここに、
   ｆcは前記第１通信装置が近接場通信に使用する動作電磁場の周波数であり、
   ＷＴは所定の待ち時間スパンの値である
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
8. 第１動作モードと第２動作モードとを切り換えるステップを具え、
   前記第１モードでは、前記第１通信装置が、受信したすべての前記第１要求メッセージに応答して前記第２要求メッセージを前記第２通信装置に送信し；
   前記第２動作モードでは、前記第１通信装置が、前記第１応答メッセージが前記第１応答待ち時間スパン内に生成され供与されるか否かを判定または推定し、そして、前記判定または推定の結果が、前記第１応答メッセージが前記第１応答待ち時間スパン内に生成され供与されないことを示す場合のみに、前記第２要求メッセージを供与する
   ことを特徴とする請求項５、６または７に記載の方法。
9. 符号化された命令を含むデータ媒体であって、前記命令が、少なくとも１つの第２通信装置と半二重近接場通信方式で通信するように構成された通信装置によって解釈されるデータ媒体において、
   前記命令は、次の動作：
   前記第２通信装置から第１要求メッセージを受信し、前記第１要求メッセージは、第１応答待ち時間スパン内に応答されることを想定され、かつ、ある量の要求データを含む動作；
   前記第１要求メッセージに応答して第１応答メッセージを供与するために要求する第２応答待ち時間スパンの値を、前記要求する第２応答待ち時間スパンが一般に前記要求データの量と共に増加するように確定する動作；及び、
   前記第１応答待ち時間スパン内に、第２応答待ち時間スパンの要求を表現する第２要求メッセージを前記第２通信装置に送信する動作
   を実行することを含むことを特徴とするデータ媒体。

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