JP2010178205A - リーダ／ライタ、プログラム、非接触通信システム及び非接触通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触通信装置のハードウェア属性や通信状況に応じて、リーダ／ライタと非接触通信装置との間の通信方式を適切に切り替えること。
【解決手段】本発明のリーダ／ライタ３は、電磁波を発信するアンテナを用いて非接触通信装置１と無線通信するとともに、前記電磁波により前記非接触通信装置１に電力を供給可能な無線通信部３３と、発光部３５及び受光部３６を用いて前記非接触通信装置１と光通信する光通信部３７と、前記非接触ＩＣカード１が光通信に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置１との間の非接触通信方式を、前記無線通信部３３による無線通信から前記光通信部３７による光通信に切り替え、当該光通信の通信状況に基づいて、前記非接触通信装置１との間の非接触通信方式を、前記光通信から前記無線通信に戻す制御部３８とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、リーダ／ライタ、プログラム、非接触通信システム及び非接触通信装置に関する。

近年、アンテナコイルとＩＣチップとを内蔵した非接触ＩＣカードを用いたサービスが、日常社会において急速に普及してきている。この非接触ＩＣカードは、ホスト装置のリーダ／ライタにかざすだけで、データ通信可能であるので、利便性が高い。このため、かかる非接触ＩＣカードは、例えば、電子マネー、交通機関の乗車券、会員証や社員証、店舗での代金決済用のカードとして、種々のサービスを提供するＩＣカードシステムに応用されている。また、このような非接触ＩＣカード機能を搭載した携帯電話などの携帯端末も普及している。

非接触ＩＣカードとリーダ／ライタと間の通信方式としては、所定の周波数帯域の電磁波を用いて情報を無線通信する方式（以下「ＲＦ通信」という。）が一般的であった。以下では、この通信方式をＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：無線周波数）通信と称する。ところが、近年では、このＲＦ通信と光通信の双方に対応した複合式の非接触ＩＣカード（ハイブリッドカード）とリーダ／ライタも開発されている。例えば、特許文献１には、クレジットカード等の情報記録媒体と電磁誘導により情報を通信する非接触通信アンテナと、当該情報記録媒体内に記録された情報を光学的に読み取るイメージセンサとを具備したリーダ／ライタが開示されている。

また、非接触ＩＣカードの電源としては、非接触ＩＣカードが、アンテナによりリーダ／ライタから受信した電磁波を用いて、電磁誘導により電力を生成して、ＩＣカード用電源（ＲＦ電源）として利用する方式が一般的である。さらに、近年では、このようなＲＦ電源と、リーダ／ライタから受光した光を用いて発電した光電源とを切り替え可能な非接触ＩＣカードも提案されている。例えば、特許文献２には、非接触ＩＣカード機能を備えた携帯端末が、リーダ／ライタの発光部からの光を受光して発電する光センサを備え、当該光から発電した電力を光電源として利用して、ＲＦ通信する技術が開示されている。

特開２００７−２２０００１号公報 特開２００６−１０９３５８号公報

しかし、上記特許文献１の技術は、光通信とＲＦ通信で送受信される情報は異種の情報であり、同種の情報を通信するために光通信とＲＦ通信を使い分けるものではない。このため、特許文献１の技術では、非接触ＩＣカードとリーダ／ライタとの間の通信状況に応じて、光通信とＲＦ通信を適切に切り替えて同種の情報を通信することができなかった。また、特許文献１のリーダ／ライタは、非接触ＩＣカードのハードウェア属性（例えば、非接触ＩＣカードがハードウェア的に光通信に対応しているか否か）に応じて、通信方式を切り替えることもできなかった。このため、光通信対応カードと非対応カードが混在する場合に、対処できなかった。

また、特許文献２の技術では、非接触ＩＣカード機能を有する携帯端末は、ＲＦ電源を光電源に切り替えてＲＦ通信することはできても、リーダ／ライタとの間で情報を光通信することはできない。このため、両者の間の通信状況に応じて、光通信とＲＦ通信を切り替えることはできなかった。また、特許文献２のリーダ／ライタは、非接触ＩＣカードのハードウェア属性（例えば、非接触ＩＣカードがハードウェア的に光電源に対応しているか否か）に応じて、電力供給方式を切り替えることもできなかった。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、非接触通信装置のハードウェア属性や通信状況に応じて、リーダ／ライタと非接触通信装置との間の通信方式や電力供給方式を適切に切り替えることが可能な、新規かつ改良されたリーダ／ライタ、プログラム、非接触通信システム及び非接触通信装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電磁波を発信するアンテナを用いて非接触通信装置と無線通信するとともに、前記電磁波により前記非接触通信装置に電力を供給可能な無線通信部と、発光部及び受光部を用いて前記非接触通信装置と光通信する光通信部と、前記非接触ＩＣカードが光通信に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を、前記無線通信部による無線通信から前記光通信部による光通信に切り替え、当該光通信の通信状況に基づいて、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を、前記光通信から前記無線通信に戻す制御部と、を備える、リーダ／ライタが提供される。

前記制御部は、前記電磁波により前記非接触ＩＣカードに電力供給しながら前記非接触通信装置と前記無線通信を行っているときに、前記非接触ＩＣカードから受信したコマンドに基づいて、前記非接触通信装置が前記光通信に対応可能であるか否かを判定し、前記非接触通信装置が前記光通信に対応可能である場合に、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を前記無線通信から前記光通信に切り替え、前記光により前記非接触ＩＣカードに電力供給しながら前記非接触通信装置と前記光通信を行っているときに、前記非接触ＩＣカードからのコマンドの受信状態に基づいて前記光通信の通信状況を判定し、前記光通信の通信状況に応じて前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を前記光通信から前記無線通信に戻すようにしてもよい。

前記光通信部は、前記発光部が発光する光により前記非接触通信装置に電力を供給可能であり、前記制御部は、前記非接触ＩＣカードが光通信に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を、前記無線通信部による無線通信から前記光通信部による光通信に切り替えるとともに、前記非接触ＩＣカードが前記光による電力供給に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記電磁波による電力供給から前記光による電力供給に切り替え、前記光通信の通信状況に基づいて、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を、前記光通信部による光通信から前記無線通信部による無線通信に戻すとともに、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記光による電力供給から前記電磁波による電力供給に戻すようにしてもよい。

前記制御部は、前記電磁波により前記非接触ＩＣカードに電力供給しながら前記非接触通信装置と前記無線通信を行っているときに、前記非接触ＩＣカードから受信したコマンドに基づいて、前記非接触通信装置が前記光通信及び前記光による電力供給に対応可能であるか否かを判定し、前記非接触通信装置が前記光通信及び前記光による電力供給に対応可能である場合に、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を前記無線通信から前記光通信に切り替えるとともに、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記電磁波による電力供給から前記光による電力供給に切り替え、前記光により前記非接触ＩＣカードに電力供給しながら前記非接触通信装置と前記光通信を行っているときに、前記非接触ＩＣカードからのコマンドの受信状態に基づいて前記光通信の通信状況を判定し、前記光通信の通信状況に応じて、前記光通信部による光通信から前記無線通信部による無線通信に戻すとともに、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記光による電力供給から前記電磁波による電力供給に戻すようにしてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電磁波を発信するアンテナを用いて非接触通信装置と無線通信するとともに、前記電磁波により前記非接触通信装置に電力を供給可能な無線通信部と、発光部及び受光部を用いて前記非接触通信装置と光通信する光通信部とを備えたリーダ／ライタの制御部に、前記非接触ＩＣカードが光通信に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を、前記無線通信部による無線通信から前記光通信部による光通信に切り替えるステップと、前記光通信の通信状況に基づいて、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を、前記光通信部による光通信から前記無線通信部による無線通信に戻すステップと、を実行させるためのプログラムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、非接触通信装置と、前記非接触通信装置と非接触通信するリーダ／ライタと、からなり、前記リーダ／ライタは、電磁波を発信する第１アンテナを用いて前記非接触通信装置と無線通信するとともに、前記電磁波により前記非接触通信装置に電力を供給可能な無線通信部と、第１発光部及び第１受光部を用いて前記非接触通信装置と光通信する第１光通信部と、前記非接触ＩＣカードが光通信に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を、前記第１無線通信部による無線通信から前記第１光通信部による光通信に切り替え、前記光通信の通信状況に基づいて、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を前記光通信から前記無線通信に戻す制御部と、を備え、前記非接触通信装置は、前記電磁波を受信する第２アンテナを用いて前記リーダ／ライタと無線通信するとともに、前記第２アンテナで受信した電磁波を用いて電力を生成する第２無線通信部と、第２発光部及び第２受光部を用いて前記リーダ／ライタと光通信する第２光通信部と、前記第２無線通信部により生成される電力を用いて前記第２光通信部を起動させ、前記リーダ／ライタとの間の非接触通信方式を、前記第２無線通信部による無線通信から前記第２光通信部による光通信に切り替え、当該光通信の通信状況に基づいて、前記リーダ／ライタとの間の非接触通信方式を、前記光通信から前記無線通信に戻す第２制御部と、を備える、非接触通信システムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電磁波を受信するアンテナを用いてリーダ／ライタと無線通信するとともに、前記アンテナで受信した電磁波を用いて電力を生成する無線通信部と、発光部及び受光部を用いて前記リーダ／ライタと光通信する光通信部と、前記無線通信部により生成される電力を用いて前記光通信部を起動させ、前記リーダ／ライタとの間の非接触通信方式を、前記無線通信部による無線通信から前記光通信部による光通信に切り替え、当該光通信の通信状況に基づいて、前記リーダ／ライタとの間の非接触通信方式を、前記光通信から前記無線通信に戻す制御部と、を備える、非接触通信装置が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電磁波を発信するアンテナを用いて非接触通信装置と無線通信するとともに、前記電磁波により前記非接触通信装置に電力を供給可能な無線通信部と、前記非接触通信装置に電力を供給するための光を発光する発光部と、前記非接触ＩＣカードが前記光による電力供給に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記電磁波による電力供給から前記光による電力供給に切り替え、前記無線通信部による無線通信の通信状況に基づいて、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記光による電力供給から前記電磁波による電力供給に戻す制御部と、を備える、リーダ／ライタが提供される。

前記制御部は、前記電磁波により前記非接触ＩＣカードに電力供給しながら前記非接触通信装置と前記無線通信を行っているときに、前記非接触ＩＣカードから受信したコマンドに基づいて、前記非接触通信装置が前記光による電力供給に対応可能であるか否かを判定し、前記非接触通信装置が前記光による電力供給に対応可能である場合に、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記電磁波による電力供給から前記光による電力供給に切り替え、前記光により前記非接触ＩＣカードに電力供給しながら前記非接触通信装置と前記無線通信を行っているときに、前記非接触ＩＣカードからのコマンドの受信状態に基づいて前記無線通信の通信状況を判定し、前記無線通信の通信状況に応じて、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記光による電力供給から前記電磁波による電力供給に戻すようにしてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電磁波を発信するアンテナを用いて非接触通信装置と無線通信するとともに、前記電磁波により前記非接触通信装置に電力を供給可能な無線通信部と、前記非接触通信装置に電力を供給するための光を発光する発光部とを備えたリーダ／ライタの制御部に、前記非接触ＩＣカードが前記光による電力供給に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記電磁波による電力供給から前記光による電力供給に切り替えるステップと、前記無線通信部による無線通信の通信状況に基づいて、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記光による電力供給から前記電磁波による電力供給に戻すステップと、を実行させるためのプログラムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、非接触通信装置と、前記非接触通信装置と非接触通信するリーダ／ライタと、からなり、前記リーダ／ライタは、電磁波を発信する第１アンテナを用いて前記非接触通信装置と無線通信するとともに、前記電磁波により前記非接触通信装置に電力を供給可能な第１無線通信部と、前記非接触通信装置に電力を供給するための光を発光する発光部と、前記非接触ＩＣカードが前記光による電力供給に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記電磁波による電力供給から前記光による電力供給に切り替え、前記第１無線通信部による無線通信の通信状況に基づいて、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記光による電力供給から前記電磁波による電力供給に戻す制御部と、を備え、前記非接触通信装置は、前記電磁波を受信する第２アンテナを用いて前記リーダ／ライタと無線通信するとともに、前記第２アンテナで受信された前記電磁波から電力を生成する第２無線通信部と、前記リーダ／ライタから前記光を受光する受光部と、前記受光部により受光された前記光から電力を生成する光電源生成部と、前記非接触ＩＣカードの電源を、前記電磁波により生成される電力から、前記光により生成される電力に切り替え、前記第２無線通信部による無線通信の通信状況に基づいて、前記非接触ＩＣカードの電源を、前記光により生成される電力から前記電磁波により生成される電力に戻す第２制御部と、を備える、非接触通信システムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電磁波を受信するアンテナを用いてリーダ／ライタと無線通信するとともに、前記アンテナで受信された前記電磁波から電力を生成する無線通信部と、前記リーダ／ライタから前記光を受光する受光部と、前記受光部により受光された前記光から電力を生成する光電源生成部と、前記非接触ＩＣカードの電源を、前記電磁波により生成される電力から、前記光により生成される電力に切り替え、前記無線通信部による無線通信の通信状況に基づいて、前記非接触ＩＣカードの電源を、前記光により生成される電力から前記電磁波により生成される電力に戻す制御部と、を備える、非接触通信装置が提供される。

上記構成により、リーダ／ライタにおいて、非接触ＩＣカードが光通信に対応可能であるか否かに基づいて、非接触通信装置との間の非接触通信方式が、無線通信部による無線通信から光通信部による光通信に切り替えられ、当該光通信の通信状況に基づいて、非接触通信装置との間の非接触通信方式が、光通信から前記無線通信に戻される。

また、上記構成により、リーダ／ライタにおいて、非接触ＩＣカードが光による電力供給に対応可能であるか否かに基づいて、非接触通信装置に対する電力供給方式が電磁波による電力供給から光による電力供給に切り替えられ、無線通信部による無線通信の通信状況に基づいて、非接触通信装置に対する電力供給方式が光による電力供給から電磁波による電力供給に戻される。

以上説明したように本発明によれば、非接触通信装置のハードウェア属性や通信状況に応じて、リーダ／ライタと非接触通信装置との間の通信方式や電力供給方式を適切に切り替えることができる。

本発明の第１の実施形態に係る非接触通信システムの構成を示す概略図である。 同実施形態に係るリーダ／ライタの構成を示すブロック図である。 同実施形態に係る非接触ＩＣカードの構成を示すブロック図である。 同実施形態に係るリーダ／ライタの通信動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る非接触ＩＣカードの構成を示すブロック図である。 同実施形態に係るリーダ／ライタの通信動作を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係るリーダ／ライタの通信動作を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施の形態（ＲＦ電源及びＲＦ通信からＲＦ電源及び光通信への切り替え）
２．第２の実施の形態（ＲＦ電源及びＲＦ通信から光電源及び光通信への切り替え）
３．第３の実施の形態（ＲＦ電源及びＲＦ通信から光電源及びＲＦ通信への切り替え）

＜１．第１の実施形態＞
［１．１．システム構成］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る非接触通信システムの概要について説明する。図１は、本実施形態に係る非接触通信システムの構成を示す概略図である。

図１に示すように、本実施形態に係る非接触通信システムは、非接触ＩＣカード１と、ホスト装置２に接続されたリーダ／ライタ３とからなる。非接触ＩＣカード１は、本発明の非接触通信装置の一例であり、リーダ／ライタ３は本発明のリーダ／ライタ（Ｒｅａｄｅｒ Ｗｒｉｔｅｒ：情報読み取り・書き込み装置）の一例である。

非接触ＩＣカード１は、薄型のカード外装内に、ホスト装置のリーダ／ライタ３と非接触通信するためのアンテナ１１と、所定の演算処理を実行可能な集積回路（ＩＣ）が搭載されたＩＣチップ１２とを備えている。これにより、非接触ＩＣカード１は、ホスト装置２のリーダ／ライタ３との間で、電磁波を用いて非接触方式で無線通信（以下、「ＲＦ通信」という。）することが可能である。従って、非接触ＩＣカード１を、リーダ／ライタ３が発する電磁波の有効範囲内に位置づけるだけで（即ち、非接触ＩＣカード１をリーダ／ライタにかざすだけで）、非接触ＩＣカード１内のデータを読み書きすることができる。よって、非接触ＩＣカード１は、リーダ／ライタ３に対して抜き差しする必要がないため使い易く、迅速にデータを送受信でき、改造・変造しにくいため安全性が高く、データを書き換えることでカード自体を何度も再利用可能であるといった利点がある。よって、非接触ＩＣカード１は、ユーザにとって利便性が高い。

かかる利便性により、非接触ＩＣカード１は、各種のサービスを提供するＩＣカードシステムに適用されており、例えば、次の各種の用途（１）〜（６）などに用いられる。また、１枚の非接触ＩＣカード１でこれら複数の機能を併せ持ったマルチアプリケーションタイプのカードも開発されており、非接触ＩＣカード１の種類は多様化している。

（１）電子マネーを記憶した電子マネーカード
（２）電車、バス、高速道路等の交通機関の乗車券、プリペイド式の運賃などを記憶した交通機関カード
（３）社員証、学生証等の身分証として用いられる個人認証用カード
（４）各種の店舗や施設の会員証、ポイントカード、クーポンカード
（５）映画館、コンサート会場、スポーツ競技場、アミューズメント施設等の電子チケットデータを記憶した電子チケットカード、
（６）インターネット上でのショッピングや、動画・音楽コンテンツの配信、有価証券・預金等の金融商品の売買などといった電子商取引に用いる電子決済カード

また、リーダ／ライタ３は、上記非接触ＩＣカード１と情報を非接触方式で通信するための情報読み書き装置である。このリーダ／ライタ３は、ホスト装置２に内蔵又は外付けされる。ホスト装置２は、例えば、自動改札機、店舗に設置される会計装置、パーソナルコンピュータ、情報家電などのユーザ端末、各種の商品や乗車券用の自動販売機、ＰＯＳ端末、キオスク端末、金融機関のＡＴＭなど、任意の電子機器に適用できる。図１の例では、リーダ／ライタ３が設けられるホスト装置２として、交通機関で用いられる自動改札機の例を挙げているが、本発明はかかる例に限定されない。

ここで、上記のような非接触ＩＣカード１とリーダ／ライタ３からなる非接触通信システムにおける通信方式の概要について説明する。

図１に示すように、非接触通信システムでは、リーダ／ライタ３が、アンテナ３１から電磁波であるＲＦ信号を発信して、ＲＦ動作磁界を発生することによって、非接触ＩＣカード１へ電力を伝送し、このＲＦ動作磁界をコマンドやデータなどで変調する。非接触ＩＣカード１は、ＲＦ通信用のアンテナ１１と、非接触ＩＣカード機能部としてのＩＣチップ１２とを備えている。非接触ＩＣカード１は、例えば、電池を内蔵していない電池無しタイプの非接触ＩＣカードで構成される。かかる電池無しタイプの非接触ＩＣカード１は、リーダ／ライタ３のアンテナ３１から発信された電磁波をアンテナ１１で受信すると、電磁誘導により電力を生成し、この電力を電源（ＲＦ電源）として用いて、ＩＣチップ１２を起動させる。そして、非接触ＩＣカード１は、リーダ／ライタ３から所定の周波数で送信される電磁波（ＲＦ信号）をアンテナ１１で受信し、リーダ／ライタ３と近接した状態であることを検知した場合に、リーダ／ライタ３と双方向の無線通信（即ち、ＲＦ通信）を行う。

このＲＦ通信は、例えば数ｃｍ程度の近接した距離での無線通信である。かかるＲＦ通信は、例えば、搬送波として所定周波数（例えば１３．５６ＭＨｚ）の周波数帯を利用し、２１２ｋｂｐｓの通信速度で行われ、副搬送波を使用しない「対称通信」である。また、変調方式としてはＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式、符号化方式としてはマンチェスター符号化方式を使用できる。本実施形態に係るＲＦ通信では、ホスト装置２のリーダ／ライタ３が非接触ＩＣカード１に対して各種のコマンドを発行し、非接触ＩＣカード１がこのコマンドに対して応答する方式で、トランザクションを繰り替えし、所定のサービスに関する情報を送受信する。

一方、本実施形態に係る非接触ＩＣカード１とリーダ／ライタ３は、上記ＲＦ通信のみならず、光（例えば、可視光、赤外光など）を用いて情報を非接触方式で通信することもできる。このように光を用いた非接触通信を「光通信」と称する。この光通信を行うために、非接触ＩＣカード１は発光部１５と受光部１６を備え、リーダ／ライタ３も発光部３５と受光部３６を備える。これにより、非接触ＩＣカード１とリーダ／ライタ３は相互に、発光部１５、３５から発光された光（光信号）を受光部３６、１６で受光することで、各種の情報を、光を用いて非接触通信（光通信）することができる。

［１．２．リーダ／ライタと非接触ＩＣカードの構成］
次に、図２及び図３を参照して、上述したＲＦ通信と光通信を行うためのリーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１の構成について説明する。図２は、本実施形態に係るリーダ／ライタ３の構成を示すブロック図である。図３は、本実施形態に係る非接触ＩＣカード１の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、リーダ／ライタ３は、アンテナ３１と、ＲＦ通信部３３と、変・復調部３４と、発光部３５と、受光部３６と、光通信部３７と、制御部３８と、記憶部３９とを備える。ＲＦ通信部３３は、本発明のリーダ／ライタの無線通信部に相当する。かかるリーダ／ライタ３は、例えばホスト装置２のコンピュータからの送信命令に応じて、コマンドとしてＲＦ信号を含む搬送波（電磁波）を非接触ＩＣカード１に送信し、このレスポンスとしてのＲＦ信号を非接触ＩＣカード１から受信する。以下に各部について詳述する。

アンテナ３１は、ＲＦ通信用のアンテナであり、例えば、所定のインダクタンスを有するコイルと、所定の静電容量を有するキャパシタとからなる共振回路で構成される。該コイルは、リーダ／ライタ３の通信面に配置され、ＲＦ通信部３３に接続されている。

ＲＦ通信部３３は、電磁波を送受信するためのアンテナ３１を用いて、リーダ／ライタ３と非接触通信（ＲＦ通信）するとともに、この電磁波の送信によりリーダ／ライタ３に電力（ＲＦ電源）を供給する機能を有する。詳細には、ＲＦ通信部３３は、アンテナ３１から、所定の周波数帯域（例えば１３．５６ＭＨｚ）の搬送波（電磁波）を発信することで、ＲＦ動作磁界を発生し、このＲＦ動作磁界によって非接触ＩＣカード１に電力を伝送する。また、変・復調部３４は、制御部３８の指示により、当該搬送波を所定のコマンドやデータに応じて変調するが、ＲＦ通信部３３は、当該変・復調部３４により変調された搬送波を、アンテナ３１を用いて非接触ＩＣカード１に送信する。また、ＲＦ通信部３３は、アンテナ３１を用いて非接触ＩＣカード１から応答信号（ＲＦ信号）の電磁波を受信して、変・復調部３４に出力する。すると、変・復調部３４は、かかる応答信号を復調して、非接触ＩＣカード１から送信されたコマンドやデータを取得し、制御部３８に出力する。例えば、変・復調部３４は、アンテナ３１端部における電圧の振幅変化を包絡線検波し、検波した信号を２値化することによって、非接触ＩＣカード１からの応答信号を復調する。

以上の構成により、リーダ／ライタ３は、非接触ＩＣカード１と、電磁波を用いて無線通信（ＲＦ通信）することができる。一方、発光部３５、受光部３６、光通信部３７は、リーダ／ライタ３が非接触ＩＣカード１と光通信するための構成要素である。

発光部３５は、可視光又は赤外光などの光を発光する発光デバイスである。この発光部３５は、リーダ／ライタ３のデータ通信面に設けられ、リーダ／ライタ３に近接配置された非接触ＩＣカード１に向けて適切な光量の光を照射する。この発光部３５は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を使用できるが、かかる例に限定されず、例えば蛍光灯その他の発光デバイスを用いてもよい。かかる発光部３５は、常時発光してもよいし、点滅発光してもよい。

受光部３６は、可視光又は赤外光などの光を受光する受光デバイスである。この受光部３６も、リーダ／ライタ３のデータ通信面に設けられ、リーダ／ライタ３に近接配置された非接触ＩＣカード１の発光部１５が発した光を受光する。この受光部３６は、例えば、フォトディテクタを使用できるが、かかる例に限定されず、例えばイメージセンサなどの各種の光センサ、受光素子を用いてもよい。

光通信部３７は、上記発光部３５及び受光部３６を用いて、非接触ＩＣカード１との間で光を用いて非接触通信（光通信）する機能を有する。例えば、光通信部３７は、変・復調部３４により変調された電気信号に応じて発光部３５（ＬＥＤ等）を駆動する駆動回路と、受光部３６で受光された光信号を増幅して変・復調部３４に出力する増幅回路などを備える。光通信は、可視光、赤外光などの光を利用して情報を伝達する通信技術であり、例えば、可視光を利用して情報を伝達する可視光通信、赤外光を利用して情報を伝達する赤外光通信などである。かかる光通信では、上記発光部が発する光の周波数を変調したり、点滅させたりすることにより、光を介して情報を送信できる。

本実施形態では、リーダ／ライタ３から非接触ＩＣカード１への情報送信時には、変・復調部３４により送信対象情報（コマンドやデータ等）に応じて電気信号を振幅変調し、当該変調された電気信号を光通信部３７により光に変換して、発光部３５から送信する。一方、非接触ＩＣカード１から情報を受信するときには、非接触ＩＣカード１の発光部１５からの光を受光部３６により受光して、光通信部３７により電気信号に変換し、その電気信号を変・復調部３４により復調する。このように本実施形態に係る光通信では、所望の情報に応じて変調／復調した電気信号を光に変換して送受信する方式であるが、かかる例に限定されない。例えば、所望の情報に応じて光の点滅を制御することにより情報を送受信するようにしてもよい。

制御部３８は、マイクロプロセッサ等で構成され、リーダ／ライタ３内の各部を制御するとともに、所定の演算処理を行う。かかる制御部３８は、記憶部３９に記憶されたプログラムに従って動作し、所定のサービスに関する演算処理や、コマンド生成、各種情報の送受信の制御などを実行する。これにより、リーダ／ライタ３は、非接触ＩＣカード１に対するカード検出（ポーリング）、相互認証、データの読み書きなどを実行できる。

記憶部３９は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、ハードディスクドライブ等の記憶装置で構成され、各種の情報を永続的又は一時的に記憶する。例えば、記憶部３９は、非接触通信により所定のサービスを提供するために制御部３８を動作させるためのプログラム、非接触ＩＣカード１から取得したデータ、制御部３８により演算されたデータなどといった各種データを記憶する。

次に、図３を参照して本実施形態に係る非接触ＩＣカード１の構成を説明する。図３に示すように、非接触ＩＣカード１は、アンテナ１１と、ＲＦ通信部１３（本発明の無線通信部に相当する。）と、変・復調部１４と、発光部１５と、受光部１６と、光通信部１７と、制御部１８と、記憶部１９とを備える。このうち、ＲＦ通信部１３、変・復調部１４、光通信部１７、制御部１８及び記憶部１９は、ＩＣチップ１２に搭載される。かかる非接触ＩＣカード１は、アンテナ１１により、リーダ／ライタ３からの電磁波（搬送波）を受信し、ＩＣチップ１２により、受信した電磁波に含まれるＲＦ信号（搬送波信号）を復調して処理し、負荷変調により応答信号をリーダ／ライタ３に送信する。以下に各部について詳述する。

アンテナ１１は、ＲＦ通信用のアンテナであり、例えば、所定のインダクタンスを有するコイルと、所定の静電容量を有するキャパシタとからなる共振回路で構成される。該コイルは、非接触ＩＣカード１の表面又は裏面に配置され、ＩＣチップ１２のＲＦ通信部１３に接続されている。かかるアンテナ１１は、リーダ／ライタ３からの電磁波を受信すると、電磁誘導により誘起電圧を生じさせる。そして、アンテナ１１は、所定の共振周波数で誘起電圧を共振させた受信電圧をＲＦ通信部１３に出力する。ここで、通信アンテナ１１における共振周波数は、搬送波の周波数（例えば１３．５６ＭＨｚ）に合わせて設定される。

ＲＦ通信部１３は、電磁波を送受信するアンテナ１１を用いて、リーダ／ライタ３と非接触通信（ＲＦ通信）するとともに、受信した電磁波を用いて電力を生成する機能を有する。ＲＦ通信部１３は、アンテナ１１を用いて、リーダ／ライタ３からＲＦ信号（コマンド）を含む搬送波（電磁波）を受信する。そして、ＲＦ通信部１３は、変・復調部１４が行う負荷変調によって、上記コマンドに対するレスポンスとしての応答信号（ＲＦ信号）をリーダ／ライタ３に送信する。

詳細には、ＲＦ通信部１３は、アンテナ１１から出力される受信電圧を整流する整流回路（図示せず。）と、該整流された受信電圧を平滑、定電圧化し、制御部１８に駆動電圧を出力するレギュレータ（図示せず。）を備える。これにより、ＲＦ通信部１３は、アンテナ１１による電磁波の受信に応じて、制御部１８を駆動させるための電力（駆動電圧）を生成し、当該電力をＲＦ電源として制御部１８に供給する。また、ＲＦ通信部１３は、当該搬送波を分周して、ＩＣチップ１２を駆動させるためのクロックを再生する。

また、変・復調部１４は、アンテナ１１を用いてＲＦ通信部１３により受信された搬送波信号を復調し、搬送波に含まれるＲＦ信号を出力する。ＲＦ信号は、例えば、ハイレベルとローレベルとの２値化されたデータ信号であり、リーダ／ライタ３から送信されたコマンド、データ等を表す。

制御部１８は、ＲＦ通信部１３から出力される駆動電圧をＲＦ電源として駆動し、変・復調部１４において復調されたコマンド、データに関する処理を行い、リーダ／ライタ３に返信するコマンド、データ等を生成する。また、制御部１８は、このコマンド、データ等に応じて、変・復調部１４に対して選択的に負荷変調を制御するための制御信号を送る。変・復調部１４は、例えば、負荷Ｚ（抵抗）とスイッチとを備え、制御部１８から伝達される制御信号に基づいて、負荷Ｚを選択的に接続することによって負荷変調を行う。変・復調部１４により負荷変調が行われることにより、リーダ／ライタ３からみた非接触ＩＣカード１のインピーダンスが変化する。リーダ／ライタ３は、上記インピーダンスの変化を、例えば、アンテナ３１の端部における電圧の振幅変化を利用して検出することによって、非接触ＩＣカード１がリーダ／ライタ３に送信した応答信号を復調する。

上記のようにして、非接触ＩＣカード１は、リーダ／ライタ３から送信される搬送波を受信して、ＲＦ信号をデータ処理し、処理結果に応じて選択的に負荷変調を行うことで、応答信号をリーダ／ライタ３へ送信できる。このようにして、非接触ＩＣカード１とリーダ／ライタ３との間でＲＦ通信が実行される。一方、発光部１５、受光部１６、光通信部１７は、非接触ＩＣカード１がリーダ／ライタ３と光通信するための構成要素である。

発光部１５は、可視光又は赤外光などの光を発光する発光デバイスである。この発光部１５は、非接触ＩＣカード１のデータ通信面に設けられ、リーダ／ライタ３に向けて適切な光量の光を照射する。この発光部１５も、上記発光部３５と同様に、ＬＥＤ等の発光素子で構成される。

受光部１６は、可視光又は赤外光などの光を受光する受光デバイスである。この受光部１６も、非接触ＩＣカード１のデータ通信面に設けられ、リーダ／ライタ３の発光部３５が発した光を受光する。この受光部１６も、上記受光部３６と同様に、フォトディテクタ等の受光素子で構成される。

光通信部１７は、上記発光部１５及び受光部１６を用いて、リーダ／ライタ３との間で光を用いて非接触通信（光通信）する機能を有する。この光通信部１７は、上記光通信部３７と同様の機能構成を有し、非接触ＩＣカード１との間で可視光通信又は赤外線通信等を実行する。

本実施形態では、非接触ＩＣカード１からリーダ／ライタ３への情報送信時には、変・復調部１４により送信対象情報（コマンドやデータ等）に応じて電気信号を変調し、当該変調された電気信号を光通信部１７により光に変換して、発光部１５から送信する。一方、リーダ／ライタ３から情報を受信するときには、リーダ／ライタ３の発光部３５からの光を受光部１６により受光して、光通信部１７により電気信号に変換し、その電気信号を変・復調部１４により復調する。

制御部１８は、マイクロプロセッサ等で構成され、非接触ＩＣカード１内の各部を制御するとともに、所定の演算処理を行う。かかる制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムに従って動作し、所定のサービスに関する演算処理や、コマンドやレスポンスの生成、各種情報の送受信の制御などを実行する。これにより、非接触ＩＣカード１は、リーダ／ライタ３からのコマンドに対する応答や、記憶部１９に対するデータの読み書きなどを実行できる。

記憶部１９は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリで構成され、各種の情報を記憶する。例えば、記憶部１９は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、又はＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ＲＡＭ）等の不揮発性メモリで構成できる。この記憶部１９は、例えば、非接触通信により所定のサービスを提供するために制御部１８を動作させるためのアプリケーションプログラム、非接触ＩＣカード１を一意に識別するためのカードＩＤ、サービスデータ（電子バリュー等）などの各種データを記憶する。

以上、図２及び図３を参照して、本実施形態に係るリーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１の構成を説明した。上記構成により、ホスト装置２のリーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１との間で非接触通信（ＲＦ通信又は光通信）を行うことで、非接触ＩＣカード１を用いた各種のサービスをユーザに提供できる。例えば、非接触ＩＣカード１が電子マネーサービスに対応している場合、当該非接触ＩＣカード１内に記憶された電子バリューを電子マネーとして利用して、商品の購入代金などをホスト装置２に対して支払うことができる。

［１．３．非接触通信方式の切り替え制御］
次に、本実施形態に係るリーダ／ライタ３による非接触通信方式の切り替え制御について説明する。

本実施形態に係るリーダ／ライタ３の制御部３８は、非接触ＩＣカード１との間の非接触通信方式や、非接触ＩＣカード１に対する電力供給方式を切り替えるための制御を行う。非接触通信方式の切り替え制御では、制御部３８は、リーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１との通信状況や、非接触ＩＣカード１のハードウェア属性に応じて、ＲＦ通信と光通信を適切に切り替える。

例えば、制御部３８は、ＲＦ通信中に非接触ＩＣカード１から受信したコマンドに基づいて、非接触ＩＣカード１のハードウェア属性が光通信に対応可能か否かを判定し、対応している場合には、ＲＦ通信から光通信に切り替える。非接触ＩＣカード１が上述した発光部１５、受光部１６及び光通信部１７等の光通信用のハードウェアを具備していれば、非接触ＩＣカード１のハードウェア構成が光通信に対応可能であることになる。ＲＦ通信から光通信に切り替えるために、リーダ／ライタ３の制御部３８は、発光部３５、受光部３６及び光通信部３７等の光通信機能部を起動させ、その光通信機能を有効化する。

このように非接触ＩＣカード１のハードウェア属性に応じて非接触通信方式を切り替えることにより、ＲＦ通信状況が悪い環境であっても、非接触ＩＣカード１が光通信に対応可能であれば、ＲＦ通信から光通信に切り替えて好適に通信可能となる。

また、制御部３８は、上記切り替え後の光通信中には、非接触ＩＣカード１とリーダ／ライタ３との間の光通信の通信状況（以下「光通信状況」という。）に応じて、光通信からＲＦ通信に切り替える。光通信状況は、リーダ／ライタ３が非接触ＩＣカード１から受信する光コマンドの受信状態で判断できる。光コマンドの受信状態が良好でない場合とは、例えば、次の（Ａ）及び（Ｂ）を例示できる。

（Ａ）リーダ／ライタ３の受光部３６で受光した光から得られる返答コマンドがエラーとなる、つまり、当該返答コマンドの内容が意味をなさない場合（例えば全ての返答コマンドのデータが“0000”や“FFFF”になる場合）。
（Ｂ）リーダ／ライタ３が光コマンドを非接触ＩＣカード１に送信してから所定期間内に、非接触ＩＣカード１からレスポンスコマンドを受信しなかった場合。

これら（Ａ）及び（Ｂ）のように非接触ＩＣカード１からの光コマンドの受信状態が良好でない場合には、光通信状況が悪く、光通信を行うことは適切でないと判断できる。なお、光コマンドは、非接触ＩＣカード１とリーダ／ライタ３の間の光通信で送受信されるコマンドを意味する。

ここで、光通信の障害原因としては、例えば、以下の（ａ）及び（ｂ）を例示できる。
（ａ）非接触ＩＣカード１とリーダ／ライタ３の物理的位置関係
光通信が例えば赤外線通信である場合、発光部１５、３５と受光部３６、１６の対向位置や距離によって、好適に光通信できない場合がある。
（ｂ）外部機器からのノイズ
プラズマディスプレイ等の赤外線を放射する機器が近くに存在する場合に、当該機器から放射される光によってノイズが生じることで、好適に光通信できない場合がある。

上記のような障害原因によって光通信を適切に実行できなくなった場合、上述した（Ａ）及び（Ｂ）のように、非接触ＩＣカード１からの光コマンドの受信状態が良好でなくなる。そこで、本実施形態に係るリーダ／ライタ３の制御部３８は、非接触ＩＣカード１からの光コマンドの受信状態の良否、例えば、上記（Ａ）及び（Ｂ）の受信状態に該当するか否かを判定基準として、光通信状況の良否を判定する。

なお、上記の光通信の障害原因が起こりうるタイミングとして、例えば、以下の３つの態様があり得る。
（１）リーダ／ライタ３から非接触ＩＣカード１への光コマンド送信時に障害がある場合。
（２）リーダ／ライタ３から非接触ＩＣカード１への光電源送信時に障害がある場合。例えば、光による電力供給が不能となった場合、又は、光による供給電力（受光量）がＩＣチップ１２の起動に必要な電力よりも不足する場合。
（３）リーダ／ライタ３から非接触ＩＣカード１への光コマンド送信は問題ないが、非接触ＩＣカード１からリーダ／ライタ３への光コマンド（レスポンス）の返信時に障害がある場合。

リーダ／ライタ３は、上記（１）〜（３）の障害の全ケースを含めて、光通信状況の良否を判断する必要がある。そこで、リーダ／ライタ３の制御部３８は、上記（Ａ）または（Ｂ）に該当し、非接触ＩＣカード１からの光コマンドの受信状態が悪い場合に、光通信における上記（ａ）〜（ｃ）のいずれかの態様で障害があったものとして、光通信状況が良好でないと判定する。

上記のようにして光通信状況が良好でないと判定した場合には、制御部３８は、非接触通信方式を、現在行っている光通信から、元のＲＦ通信に切り替える。光通信からＲＦ通信に切り替えるために、リーダ／ライタ３の制御部３８は、発光部３５、受光部３６及び光通信部３７等の光通信機能部を動作停止させて、その光通信機能を無効化するとともに、ＲＦ通信部３３等のＲＦ通信機能部を起動させて、そのＲＦ通信機能を有効化する。

以上のように光通信状況に応じて非接触通信方式を切り替えることで、上記（１）〜（３）のように光通信に障害がある場合でも、光通信から元のＲＦ通信に戻して、リーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１間で非接触通信を好適に継続することが可能となる。

なお、上記では非接触通信方式の切り替え動作は、リーダ／ライタ３の制御部３８及び非接触ＩＣカード１の制御部１８の制御により、ソフトウェア的に実行されたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、リーダ／ライタ３において、上記光通信機能部とＲＦ通信機能部を切り替えるためのスイッチ回路を設けるなどして、ハードウェア的に非接触通信方式を切り替えてもよい。

［１．４．通信方法］
次に、図４を参照して、上記構成のリーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１の通信方法について説明する。図４は、本実施形態に係るリーダ／ライタ３の通信動作を示すフローチャートである。

図４に示すように、本実施形態に係る通信方法では、リーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１の間で、非接触通信方式を切り替える。このとき、リーダ／ライタ３は、非接触ＩＣカード１のハードウェア属性に応じて、非接触通信方式をＲＦ通信から光通信に切り替えた後に、光通信の通信状況に応じて、非接触通信方式を光通信からＲＦ通信に戻すことを特徴としている。以下にこの通信方法について詳述する。

図４に示すように、まず、リーダ／ライタ３は、ＲＦ通信部３３によりアンテナ３１から所定数周波数の搬送波（電磁波）を発信することで、非接触ＩＣカード１にＲＦ電源を供給し、非接触ＩＣカード１内のＩＣチップ１２を起動させる（Ｓ１０）。非接触ＩＣカード１は、アンテナ１１にて当該搬送波を受信することで、電磁誘導により駆動電圧を得て、この駆動電圧でＩＣチップ１２を起動させる。

次いで、リーダ／ライタ３は、非接触ＩＣカード１とＲＦ通信を行い、非接触ＩＣカード１にＲＦコマンドを送信し（Ｓ１２）、リーダ／ライタ３から応答コマンド（レスポンス）を受信する（Ｓ１４）。

具体的には、リーダ／ライタ３は、上記電磁波を発信することで、相手先の非接触ＩＣカードにＲＦ電源を供給するとともに、ポーリングコマンドを送信し続けている。非接触ＩＣカード１のＩＣチップ１２内の制御部１８は、ポーリングコマンドに対するレスポンスをリーダ／ライタ３に返信する。リーダ／ライタ３は、当該レスポンスを受信した後、非接触ＩＣカード１に対して光通信可能か否かを求める光通信要求コマンドを送信する。非接触ＩＣカード１は、発光部１５、受光部１６及び光通信部１７等からなる光通信機能部としてのハードウェアを具備しており、制御部１８が当該光通信機能部を制御している場合には、光通信に対応可能であり、そうでない場合は、光通信に対応不能である。光通信に対応可能である場合、非接触ＩＣカード１は、上記光通信要求コマンドに対するレスポンスとして、光通信可能であることを示すレスポンス（返答コマンド）をリーダ／ライタ３に返信する。一方、非接触ＩＣカード１が上記光通信機能部のハードウェアを具備していない場合や、非接触ＩＣカード１の制御部３８が光通信機能部を制御していない場合は、非接触ＩＣカード１は、光通信不可であることを示すレスポンスをリーダ／ライタ３に返信する。

次いで、リーダ／ライタ３の制御部３８は、現在ＲＦ通信を行っている相手先の非接触ＩＣカード１のハードウェア属性を判定、即ち、当該非接触ＩＣカード１が光通信に対応可能であるか否かを判定する（Ｓ１６）。詳細には、リーダ／ライタ３の制御部３８は、上記Ｓ１４にて光通信要求コマンドに対するレスポンスを受信することで、そのレスポンスに基づき、非接触ＩＣカード１が光通信に対応可能であるか否かを判定する。この結果、非接触ＩＣカード１が光通信に対応不能である場合には、Ｓ２６に進み、光通信に切り替えることなく、ＲＦ通信を継続する（Ｓ２６）。

一方、非接触ＩＣカード１が光通信に対応可能である場合には、Ｓ１８に進み、リーダ／ライタ３の制御部３８は、非接触通信方式を、これまで行っていたＲＦ通信から、光通信に切り替える（Ｓ１８）。具体的には、リーダ／ライタ３の制御部３８は、発光部３５、受光部３６及び光通信部３７等の光通信機能部を起動させ、その光通信機能を有効化する。一方、非接触ＩＣカード１は、光通信可能であることを表すレスポンス（Ｓ１４）をリーダ／ライタ３に返信した後に、ＲＦ電源を用いて発光部１５、受光部１６及び光通信部１７等の光通信機能部を起動させ、その光通信機能を有効化している。このため、非接触ＩＣカード１は、リーダ／ライタ３の発光部３５から光コマンドが送信されれば、その光コマンドを受光部１６により受信可能である。なお、非接触ＩＣカード１は、Ｓ１０の段階において、ＲＦ電源を用いてＩＣチップ１２とともに光通信機能部を起動させて、その光通信機能を有効化しておいてもよい。

このようにして、リーダ／ライタ３及び非接触ＩＣカード１において、各々の光通信機能部を起動させることで、両者間で光コマンドを用いた光通信を実行可能な状態となる。その後、リーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１は、発光部３５、１５及び受光部３６、１６を用いて相互に光を発光及び受光して、光コマンドとそのレスポンスを送受信することで、光通信を実行し、所定のサービスに関する処理を遂行する（Ｓ２０）。

上記のように、本実施形態では、リーダ／ライタ３は、光通信要求コマンドに対するレスポンス（Ｓ１４）により、非接触ＩＣカード１のハードウェア構成が光通信に対応可能であることが確認できた後に（Ｓ１６）、ＲＦ通信から光通信に切り替える（Ｓ１８）。従って、Ｓ１８の後にリーダ／ライタ３から非接触ＩＣカード１に送信するコマンドは、光通信部３７の発光部３５から発光される光コマンドと用いることができる。しかし、本発明は、かかる例に限定されない。例えば、非接触ＩＣカード１の光通信対応可否の確認後に（Ｓ１６）、リーダ／ライタ３は、非接触ＩＣカード１に光通信への切り替えを指示する制御コマンドを送信し、非接触ＩＣカード１から該制御コマンドに対するレスポンスを受信したことを契機として、通信方式を切り替えてもよい。これにより、光通信の安全性を向上できる。

なお、上記の光通信中にも、リーダ／ライタ３のアンテナ１１から電磁波が発信され続けており、非接触ＩＣカード１にＲＦ電源が供給されており、非接触ＩＣカード１はＲＦ電源により動作する。しかし、非接触ＩＣカード１からリーダ／ライタ３には、電磁波によるＲＦコマンドは送信されておらず、光コマンドのみが送信される。また、上記の光通信により、光通信状況が悪化することなく、上記所定のサービスに関する処理が全て終了したときには（Ｓ２０）、図４の処理が全て終了する。

また、上記光通信中は、リーダ／ライタ３の制御部３８は、非接触ＩＣカード１からの返答コマンドの受信状態に基づいて、光通信状況が良好であるか否かを判定し続ける（Ｓ２２）。詳細には、制御部３８は、非接触ＩＣカード１からの返答コマンドの受信状態が所定の条件に該当する場合には、光通信状況が良好でないと判定し、当該所定の条件に該当しない場合には、光通信状況が良好であると判定する。例えば、上述したように（Ａ）リーダ／ライタ３の受光部３６で受光した光から得られる返答コマンドがエラーとなる場合や、（Ｂ）リーダ／ライタ３が光コマンドを非接触ＩＣカード１に送信してから所定期間内に非接触ＩＣカード１からレスポンスコマンドを受信しなかった場合には、制御部３８は、光通信状況が良好でないと判定する。

Ｓ２２での判定の結果、光通信状況が良好でない場合には、制御部３８は、非接触通信方式を、光通信から元のＲＦ通信に切り替える（Ｓ２４）。具体的には、リーダ／ライタ３の制御部３８は、発光部３５、受光部３６及び光通信部３７等の光通信機能部を動作停止させ、その光通信機能を無効化するとともに、ＲＦ通信部３３等のＲＦ通信機能部を動作させて、そのＲＦ通信機能を有効化する。また、非接触ＩＣカード１の制御部１８は、発光部１５、受光部１６及び光通信部１７等の光通信機能部を動作停止させ、その光通信機能を無効化するとともに、ＲＦ通信部１３等のＲＦ通信機能部を起動させて、そのＲＦ通信機能を有効化する。かかる非接触通信方式の切り替えにより、通信状況が良好ではない光通信から、良好に通信できる可能性のあるＲＦ通信に切り替えられる。

その後は、リーダ／ライタ３は、非接触ＩＣカード１との間でＲＦ通信を実行して、電磁波を用いてＲＦコマンドを非接触ＩＣカード１に送信し、また、そのレスポンスを非接触ＩＣカード１から受信する（Ｓ２６）。

以上、本実施形態に係る通信方法について説明した。本実施形態によれば、リーダ／ライタ３は、非接触ＩＣカード１のハードウェア属性に応じて、非接触通信方式をＲＦ通信から光通信に切り替えた後に、光通信状況に応じて、非接触通信方式を光通信からＲＦ通信に戻す。

これにより、非接触ＩＣカード１が光通信可能である場合には、非接触通信方式をＲＦ通信から光通信に自動的に切り替えることができるので、ＲＦ通信状況が悪い環境であっても、光通信により好適に通信できる。また、非接触ＩＣカード１が光通信不能である場合には、光通信に切り替えないようにして、ＲＦ通信を維持できる。

また、光通信を行っている最中に光通信状況の良否を判定して、光通信状況が良好でない場合には、光通信から元のＲＦ通信に自動的に戻すことができる。従って、通信遮断を生じさせることなく、リーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１間での非接触通信を好適に継続できる。

＜２．第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、リーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１の間で、非接触通信方式と、非接触ＩＣカード１に対する電力供給方式の双方を切り替える。このとき、リーダ／ライタ３は、非接触ＩＣカード１のハードウェア属性に応じて、非接触通信方式をＲＦ通信から光通信に切り替えるとともに、電力供給方式をＲＦ電源から光電源に切り替えた後に、光通信の通信状況に応じて、非接触通信方式を光通信からＲＦ通信に戻すととともに、電力供給方式を光電源からＲＦ電源に戻すことを特徴としている。

なお、第２の実施形態は、第１の実施形態と比べて、非接触通信方式を切り替えるとともに、非接触ＩＣカード１に対する電力供給方式をＲＦ電源と光電源とで切り替える点で相違し、その他の機能構成は、第１の実施形態と略同一であるので詳細説明は省略する。

［２．１．リーダ／ライタと非接触ＩＣカードの構成］
まず、図２及び図５を参照して、第２の実施形態に係るリーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１の構成について説明する。図５は、第２の実施形態に係る非接触ＩＣカード１の構成を示すブロック図である。なお、第２の実施形態に係るリーダ／ライタ３は、上記第１の実施形態に係るリーダ／ライタ３（図２参照。）の構成と略同一であるので、詳細説明は省略する。

図５に示すように、本実施形態に係る非接触ＩＣカード１は、図３で示した構成要素に加えて、光電源生成部２０をさらに備える。光電源生成部２０は、受光部１６で受光した光を用いて、ＩＣチップ１２を駆動させるための電力（光電源）を生成する機能を有する。この光電源生成部２０は、例えば、ソーラーセル等の光電変化素子で構成され、受光部１６と制御部１８に接続されている。かかる光電源生成部２０は、受光部１６で受光した光を用いて発電し、その電力を光電源として制御部１８に印加する。

一方、非接触ＩＣカード１は、第１実施形態と同様に、ＲＦ通信部１３により、アンテナ１１での電磁波受信により生じる電磁誘導によって電力（ＲＦ電源）を生成できる。従って、本実施形態に係る非接触ＩＣカード１は、リーダ／ライタ３から送信される電磁波を利用したＲＦ電源のみならず、リーダ／ライタ３から発光される光を利用した光電源を生成でき、これらＲＦ電源と光電源をＩＣチップ１２の電源として使用できる。このように、非接触ＩＣカード１は、リーダ／ライタ３の発光部３５が発した光を受光部１６により受光し、この受光した光を用いて発電した電力でＩＣチップ１２を起動させて動作することもできる。

［２．２．非接触通信方式及び電源供給方式の切り替え制御］
次に、第２の実施形態に係るリーダ／ライタ３による非接触通信方式及び電源供給方式の切り替え制御について説明する。

第２に実施形態に係るリーダ／ライタ３の制御部３８は、第１の実施形態と同様にして非接触ＩＣカード１との間の非接触通信方式を切り替えるための制御を行うとともに、さらに、リーダ／ライタ３に対する電力供給方式を切り替えるための制御を行う。電力供給方式の切り替え制御では、制御部３８は、リーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１との通信状況や、非接触ＩＣカード１のハードウェア属性に応じて、ＲＦ電源と光電源を適切に切り替える。

例えば、制御部３８は、ＲＦ通信中に非接触ＩＣカード１から受信したコマンドに基づいて、非接触ＩＣカード１のハードウェア構成が光による電力供給に対応可能か否か（つまり、非接触ＩＣカード１が受光した光を用いて光電源を生成可能か）を判定する。そして、光電源に対応している場合には、制御部３８は、リーダ／ライタ３から非接触ＩＣカード１に対する電力供給方式を、電磁波による電力供給から光による電力供給に切り替える。これにより、非接触ＩＣカード１は、ＲＦ電源から光電源に切り替えて、ＩＣチップ１２を駆動させる。

非接触ＩＣカード１が上述した発光部１５、受光部１６及び光電源生成部２０等の光電源生成用のハードウェアを具備していれば、非接触ＩＣカード１のハードウェア属性が光電源に対応可能であることになる。ＲＦ電源から光電源に切り替えるために、リーダ／ライタ３の制御部３８は、発光部３５及び光通信部３７等の光電源供給機能部を起動させ、その光電源供給機能を有効化する。

このように非接触ＩＣカード１のハードウェア属性に応じて電力供給方式を切り替えることにより、ＲＦ通信状況が悪い環境であっても、非接触ＩＣカード１が光電源に対応可能であれば、ＲＦ電源から光電源に切り替えて好適に通信可能となる。

また、制御部３８は、光通信中には、非接触ＩＣカード１とリーダ／ライタ３との間の光通信状況に応じて、電力供給方式を、光による電力供給（光電源）から電磁波による電力供給（ＲＦ電源）に切り替える。光通信状況は、第１の実施形態と同様にリーダ／ライタ３が非接触ＩＣカード１から受信する光コマンドの受信状態で判断できる。そこで、制御部３８は、例えば、上記（Ａ）及び（Ｂ）の受信状態に該当するか否かを判定基準として、光通信状況の良否を判定する。

この結果、光通信状況が良好でないと判定した場合には、制御部３８は、電力供給方式を、現在の光電源から、元のＲＦ電源に切り替える。このために、リーダ／ライタ３の制御部３８は、受光部３６及び光電源生成部２０等の光電源供給機能部を動作停止させて、光を発光しないようにして、光電源供給機能を無効化するとともに、ＲＦ通信部３３等のＲＦ電源供給機能部を起動させて、そのＲＦ電源供給機能を有効化する。

以上のようにして、光通信状況に応じて電力供給方式を切り替えることで、上記（１）〜（３）のように光通信に障害があり、光を用いて十分な電力を供給できない場合であっても、光電源から元のＲＦ電源に戻して、非接触通信を好適に継続可能となる。

なお、上記では非接触通信方式の切り替え動作は、リーダ／ライタ３の制御部３８及び非接触ＩＣカード１の制御部１８の制御により、ソフトウェア的に実行されたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、リーダ／ライタ３において、上記光電源供給機能部とＲＦ電源供給機能部を切り替えるためのスイッチ回路を設けるなどして、ハードウェア的に電力供給方式を切り替えてもよい。

［２．３．通信方法］
次に、図６を参照して、第２の実施形態に係るリーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１の通信方法について説明する。図６は、第２の実施形態に係るリーダ／ライタ３の通信動作を示すフローチャートである。

図６に示すように、まず、リーダ／ライタ３は、ＲＦ通信部３３によりアンテナ３１から所定数周波数の搬送波（電磁波）を発信することで、非接触ＩＣカード１にＲＦ電源を供給する（Ｓ１１０）。これにより、リーダ／ライタ３は、ＲＦ電源により、非接触ＩＣカード１内のＩＣチップ１２を起動させる。なお、このＳ１１０の段階では、リーダ／ライタ３の制御部３８は、アンテナ３１及びＲＦ通信部３３等からなるＲＦ通信及びＲＦ電源供給機能部を起動させており、そのＲＦ通信及びＲＦ電源供給機能が有効化されている。

次いで、リーダ／ライタ３は、非接触ＩＣカード１とＲＦ通信を行い、アンテナ３１から非接触ＩＣカード１にＲＦコマンドを送信し（Ｓ１１２）、リーダ／ライタ３から返信コマンドを受信する（Ｓ１１４）。

具体的には、リーダ／ライタ３は、上記電磁波を発信することで、相手先の非接触ＩＣカードにＲＦ電源を供給するとともに、ポーリングコマンドを送信し続けている。非接触ＩＣカード１のＩＣチップ１２内の制御部１８は、ポーリングコマンドに対するレスポンスをリーダ／ライタ３に返信する。リーダ／ライタ３は、当該レスポンスを受信した後、非接触ＩＣカード１に対して光通信及び光電源に対応可能か否かを求める光通信要求コマンドを送信する。

上記のように、第２の実施形態に係る非接触ＩＣカード１は、発光部１５、受光部１６、光通信部１７及び光電源生成部２０等からなる光通信及び光電源生成機能部としてのハードウェアを具備している。このため、非接触ＩＣカード１の制御部１８が当該光通信及び光電源生成機能部を制御している場合には、光通信及び光電源に対応可能であり、そうでない場合は、光通信及び光電源に対応不能である。光通信及び光電源に対応可能である場合、非接触ＩＣカード１は、上記光通信要求コマンドに対するレスポンスとして、光通信及び光電源に対応可能であることを示すレスポンス（返答コマンド）をリーダ／ライタ３に返信する。一方、非接触ＩＣカード１が上記光通信及び光電源用のハードウェアを具備していない場合や、非接触ＩＣカード１の制御部３８が光通信及び光電源生成機能部を制御していない場合は、非接触ＩＣカード１は、光通信及び光電源に対応不可であることを示すレスポンスをリーダ／ライタ３に返信する。

次いで、リーダ／ライタ３の制御部３８は、現在ＲＦ通信を行っている相手先の非接触ＩＣカード１のハードウェア属性を判定、即ち、当該非接触ＩＣカード１が光通信及び光電源に対応可能であるか否かを判定する（Ｓ１１６）。詳細には、リーダ／ライタ３の制御部３８は、上記Ｓ１１４にて光通信要求コマンドに対するレスポンスを受信することで、そのレスポンスに基づき、非接触ＩＣカード１が光通信及び光電源に対応可能であるか否かを判定する。この結果、非接触ＩＣカード１が光通信及び光電源に対応不能である場合には、Ｓ１２６に進み、光通信及び光電源に切り替えることなく、ＲＦ電源によるＲＦ通信を継続する（Ｓ１２６）。

一方、非接触ＩＣカード１が光通信及び光電源に対応可能である場合には、Ｓ１１８に進む。Ｓ１１８では、リーダ／ライタ３の制御部３８は、非接触通信方式を、これまでのＲＦ通信から光通信に切り替えるとともに、非接触ＩＣカード１に対する電力供給方式も、これまでのＲＦ電源から光電源に切り替える（Ｓ１１８）。詳細には、リーダ／ライタ３の制御部３８は、発光部３５、受光部３６及び光通信部３７等からなる光通信及び光電源供給機能部を起動させ、光通信部３７により発光部３５から光（可視光、赤外光等）を発光開始する。これにより、リーダ／ライタ３は、当該発光部３５からの光を用いて、非接触ＩＣカード１に光電源を供給開始するとともに光コマンドを送信して、非接触ＩＣカード１との光通信を開始する。その後、リーダ／ライタ３の制御部３８は、アンテナ１１からの電磁波の発信を停止することで、ＲＦ通信を停止するとともに、ＲＦ電源の供給を停止する。これにより、非接触通信方式がＲＦ通信から光通信に切り替えられるとともに、電力供給方式がＲＦ電源から光電源に切り替えられる（Ｓ１１８）。

また、非接触ＩＣカード１は、Ｓ１１４での光通信可能であることを表すレスポンスの返信後に、ＲＦ電源を用いて、発光部１５、受光部１６、光通信部１７及び光電源生成部２０等からなる光通信及び光電源生成機能部を起動させ、非接触ＩＣカード１の光通信機能及び光電源生成機能を有効化している。このため、非接触ＩＣカード１は、リーダ／ライタ３の発光部３５から送信された光コマンドを受光部１６により受信可能であり、受光部１６で受光した光を用いて光電源を生成可能である。なお、非接触ＩＣカード１は、Ｓ１１０の段階において、ＲＦ電源を用いてＩＣチップ１２とともに光通信及び光電源生成機能部を起動させて、その光通信機能及び光電源生成機能を有効化しておいてもよい。

このようにＳ１１８にて、非接触通信方式がＲＦ通信から光通信に切り替えられるとともに、非接触ＩＣカード１に対する電力供給方式がＲＦ電源から光電源に切り替えられる。なお、かかる切り替え方法は、図示の例（Ｓ１１０でのＲＦ電源の供給→Ｓ１１８でのＲＦ電源から光電源への切り替え、Ｓ１１２でのＲＦコマンドの送信→Ｓ１１８でのＲＦコマンドから光コマンドへの切り替え）に限定されない。例えば、Ｓ１１０にてＲＦ電源及び光電源の双方を供給開始しておき、Ｓ１１８にてＲＦ電源のみを供給停止することで、結果的に、ＲＦ電源から光電源に切り替えるようにしてもよい。また、Ｓ１１２でのＲＦコマンド及び光コマンドの双方を送信開始しておき、Ｓ１１８にてＲＦコマンドのみを送信停止することで、結果的に、ＲＦ通信から光通信に切り替えるようにしてもよい。

その後、リーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１は、発光部３５、１５及び受光部３６、１６を用いて相互に光を発光及び受光して、光コマンドとそのレスポンスを送受信して、光通信を実行し、所定のサービスに関する処理を遂行する（Ｓ１２０）。この光通信では、非接触ＩＣカード１のＩＣチップ１２は、光電源生成部２０により生成された光電源を用いて駆動する。また、上記の光通信により、光通信状況が悪化することなく、上記所定のサービスに関する処理が全て終了したときには（Ｓ１２０）、図６の処理が全て終了する。

また、上記光通信中は、リーダ／ライタ３の制御部３８は、非接触ＩＣカード１からの返答コマンドの受信状態に基づいて、光通信状況が良好であるか否かを判定し続ける（Ｓ１２２）。このＳ１２２の処理は、図４のＳ２２の処理と同様であるので、その詳述は省略する。

Ｓ１２２での判定の結果、光通信状況が良好でない場合には、制御部３８は、非接触通信方式を、光通信から元のＲＦ通信に切り替えるともに、電力供給方式を、光電源から元のＲＦ電源に切り替える（Ｓ１２４）。具体的には、リーダ／ライタ３の制御部３８は、発光部３５、受光部３６及び光通信部３７等の光通信及び光電源供給機能部を動作停止させ、その光通信機能及び光電源供給機能を無効化する。これとともに、制御部３８は、ＲＦ通信部３３等のＲＦ通信及びＲＦ電源供給機能部を起動させて、そのＲＦ通信機能及びＲＦ電源供給機能を有効化する。また、非接触ＩＣカード１の制御部１８は、発光部１５、受光部１６、光通信部１７及び光電源生成部２０等の光通信及び光電源生成機能部を動作停止させ、その光通信機能及び光電源生成機能を無効化する。これとともに、制御部１８は、ＲＦ通信部１３等のＲＦ通信及びＲＦ電源供給機能部を起動させて、そのＲＦ通信機能及びＲＦ電源生成機能を有効化する。かかる非接触通信方式の切り替えにより、通信状況が良好ではない光通信から、良好に通信できる可能性のあるＲＦ通信に切り替えられ、電源供給方式も、供給状況が良好ではない光電源から、良好に供給できる可能性のあるＲＦ電源に切り替えられる。

その後は、リーダ／ライタ３は、非接触ＩＣカード１にＲＦ電源を供給しながら、非接触ＩＣカード１との間でＲＦ通信を実行する（Ｓ１２６）。即ち、リーダ／ライタ３は、電磁波を用いたＲＦ通信により、ＲＦコマンドを非接触ＩＣカード１に送信し、また、そのレスポンスを非接触ＩＣカード１から受信する。

以上、第２の実施形態に係る通信方法について説明した。第２の実施形態によれば、リーダ／ライタ３は、非接触ＩＣカード１のハードウェア属性に応じて、非接触通信方式をＲＦ通信から光通信に切り替えるとともに、電力供給方式をＲＦ電源から光電源に切り替える。その後、リーダ／ライタ３は、光通信状況に応じて、光通信からＲＦ通信に戻すととともに、光電源からＲＦ電源に戻す。これにより、第２の実施形態は、上述した第１の実施形態の効果に加え、以下の効果がある。

第２実施形態によれば、非接触ＩＣカード１が光電源に対応可能である場合には、電力供給方式をＲＦ電源から光電源に自動的に切り替えることができるので、ＲＦ電源の供給が悪い環境であっても、光電源により好適に電力供給できる。また、非接触ＩＣカード１が光電源に対応不能である場合には、光電源に切り替えないようにして、ＲＦ電源の供給を維持できる。

また、光通信を行っている最中に光通信状況の良否を判定して、光通信状況が良好でない場合には、光電源から元のＲＦ電源に自動的に戻すことができる。従って、電力供給の遮断を生じさせることなく、リーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１間での非接触通信を好適に継続できる。

＜３．第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、リーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１の間で、非接触ＩＣカード１に対する電力供給方式を切り替える。このとき、リーダ／ライタ３は、非接触ＩＣカード１のハードウェア属性に応じて、電力供給方式をＲＦ電源から光電源に切り替えた後に、光通信の通信状況に応じて、電力供給方式を光電源からＲＦ電源に戻すことを特徴としている。

なお、第３の実施形態は、第２の実施形態と比べて、非接触通信方式を切り替えずに、非接触ＩＣカード１に対する電力供給方式のみを切り替える点で相違し、その他の機能構成は、第２の実施形態と略同一であるので詳細説明は省略する。

［３．１．リーダ／ライタと非接触ＩＣカードの構成］
第３の実施形態に係るリーダ／ライタ３は、上記第１の実施形態に係るリーダ／ライタ３（図２参照。）の構成と略同一である。また、第３の実施形態に係る非接触ＩＣカード１は、上記第２の実施形態に係る非接触ＩＣカード１（図５参照。）の構成と略同一である。

図２及び図５に示したように、リーダ／ライタ３は、光通信部３７、発光部３５、受光部３６を備えているので、非接触ＩＣカード１に光電源を供給可能である。また、非接触ＩＣカード１は、光通信部１７、発光部１５、受光部１６及び光電源生成部２０を備えているので、リーダ／ライタ３から受光した光を用いて電力（光電源）を生成可能である。なお、本実施形態では光通信を行わないので、リーダ／ライタ３は受光部３６を具備せず、非接触ＩＣカード１は発光部１５を具備しないように構成することもできる。

［３．２．電源供給方式の切り替え制御］
次に、第３の実施形態に係るリーダ／ライタ３による電源供給方式の切り替え制御について説明する。

第３に実施形態に係るリーダ／ライタ３の制御部３８は、第２の実施形態と同様にして、リーダ／ライタ３に対する電力供給方式を切り替えるための制御を行う。電力供給方式の切り替え制御では、制御部３８は、リーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１との通信状況や、非接触ＩＣカード１のハードウェア属性に応じて、ＲＦ電源と光電源を適切に切り替える。第３の実施形態に係る電源供給方式の切り替え制御は、第２の実施形態に係る電源供給方式の切り替え制御と略同一であるので詳細説明は省略する。

［３．３．通信方法］
次に、図７を参照して、第３の実施形態に係るリーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１の通信方法について説明する。図７は、第３の実施形態に係るリーダ／ライタ３の通信動作を示すフローチャートである。

図７に示すように、まず、リーダ／ライタ３は、ＲＦ通信部３３によりアンテナ３１から所定数周波数の搬送波（電磁波）を発信することで、非接触ＩＣカード１にＲＦ電源を供給し、非接触ＩＣカード１内のＩＣチップ１２を起動させる（Ｓ２１０）。非接触ＩＣカード１は、アンテナ１１にて当該搬送波を受信することで、電磁誘導により駆動電圧を得て、この駆動電圧でＩＣチップ１２を起動させる。

次いで、リーダ／ライタ３は、非接触ＩＣカード１とＲＦ通信を行い、非接触ＩＣカード１にＲＦコマンドを送信し（Ｓ２１２）、リーダ／ライタ３から応答コマンド（レスポンス）を受信する（Ｓ２１４）。

具体的には、リーダ／ライタ３は、上記電磁波を発信することで、相手先の非接触ＩＣカードにＲＦ電源を供給するとともに、ポーリングコマンドを送信し続けている。非接触ＩＣカード１のＩＣチップ１２内の制御部１８は、ポーリングコマンドに対するレスポンスをリーダ／ライタ３に返信する。リーダ／ライタ３は、当該レスポンスを受信した後、非接触ＩＣカード１に対して光電源に対応可能か否かを求める光電源要求コマンドを送信する。非接触ＩＣカード１は、受光部１６及び光電源生成部２０等からなる光電源生成機能部としてのハードウェアを具備しており、制御部１８が当該光電源生成機能部を制御している場合には、光電源に対応可能であり、そうでない場合は、光電源に対応不能である。光電源に対応可能である場合、非接触ＩＣカード１は、上記光電源要求コマンドに対するレスポンスとして、光電源に対応可能であることを示すレスポンス（返答コマンド）をリーダ／ライタ３に返信する。一方、非接触ＩＣカード１が上記光電源生成機能部のハードウェアを具備していない場合や、非接触ＩＣカード１の制御部３８が光電源生成機能部を制御していない場合は、非接触ＩＣカード１は、光電源に対応不可であることを示すレスポンスをリーダ／ライタ３に返信する。

次いで、リーダ／ライタ３の制御部３８は、現在ＲＦ通信を行っている相手先の非接触ＩＣカード１のハードウェア属性を判定、即ち、当該非接触ＩＣカード１が光電源に対応可能であるか否かを判定する（Ｓ２１６）。詳細には、リーダ／ライタ３の制御部３８は、上記Ｓ２１４にて光電源要求コマンドに対するレスポンスを受信することで、そのレスポンスに基づき、非接触ＩＣカード１が光電源に対応可能であるか否かを判定する。この結果、非接触ＩＣカード１が光電源に対応不能である場合には、Ｓ２２６に進み、光電源に切り替えることなく、ＲＦ通信を継続する（Ｓ２２６）。

一方、非接触ＩＣカード１が光電源に対応可能である場合には、Ｓ２１８に進み、リーダ／ライタ３の制御部３８は、発光部３５から光（可視光又は赤外光など）を発光開始して、光電源をリーダ／ライタ３に供給する（Ｓ２１８）。これにより、非接触ＩＣカード１は、受光部１６にて光を受光すると、光電源生成部２０によりその受光量に応じた電力を生成して、光電源として、ＩＣチップ１２の制御部１８に供給する。このようにして、非接触ＩＣカード１に対する電力供給方式がＲＦ電源から光電源に切り替えられる（Ｓ２１８）。

また、非接触ＩＣカード１は、Ｓ２１４にて光電源に対応可能であることを表すレスポンスの返信後に、ＲＦ電源を用いて、受光部１６及び光電源生成部２０等からなる光電源生成機能部を起動させ、非接触ＩＣカード１の光電源生成機能を有効化している。このため、非接触ＩＣカード１は、リーダ／ライタ３の発光部３５からの光を受光部１６により受光可能であるとともに、受光部１６で受光した光を用いて光電源を生成可能である。なお、非接触ＩＣカード１は、Ｓ２１０の段階において、ＲＦ電源を用いてＩＣチップ１２とともに光電源生成機能部を起動させて、その光電源生成機能を有効化しておいてもよい。

このようにＳ２１８にて、リーダ／ライタ３が光電源の供給を開始することで、非接触ＩＣカード１に対する電力供給方式がＲＦ電源から光電源に切り替えられる。つまり、リーダ／ライタ３は、発光部３５から非接触ＩＣカード１に対して光を照射し、非接触ＩＣカード１は、光電源生成部２０により、受光部１６で受けた光に基づいて光電源を生成する。そして、その光電源で非接触ＩＣカード１内のＩＣチップ１２を起動し、起動したＩＣチップ１２は、リーダ／ライタ３に対してＲＦコマンドによるＲＦ通信を行うことが可能となる。
ここで、一般的には、非接触ＩＣカード１のＩＣチップ１２がリーダ／ライタ３に返答する際は、リーダ／ライタ３が発した電磁波の電磁誘導により、ＩＣチップ１２を起動した後、リーダ／ライタ３からＩＣチップ１２に、振幅変調でコマンドを送信する。一方、ＩＣチップ１２からリーダ／ライタ３には、ＩＣチップ１２内の回路のインピーダンスを変化させ、この変化によってレスポンスを返信する負荷変調処理を行う。
本実施形態に係るＩＣチップ１２は、受光部１６で受光した光に基づいて光電源生成部２０が生成した電力により起動する。しかし、リーダ／ライタ３とＲＦコマンドにより通信するためには、リーダ／ライタ３とＩＣチップ１２とが電気的に接続している必要がある。このため、Ｓ２１８では、リーダ／ライタ３からＩＣチップ１２の電源として光電源を供給開始するものの、ＲＦ電源も供給し続けている。従って、Ｓ２１８では、電源を排他的に切り替えるのではなく、非接触ＩＣカード１のＩＣチップ１２が、受光部１６での受光により生成した光電源を、新たに追加で利用するようにとなる。

その後、リーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１は相互に、ＲＦコマンドとレスポンスを送受信して、ＲＦ通信を実行し、所定のサービスに関する処理を遂行する（Ｓ２２０）。このＲＦ通信では、非接触ＩＣカード１のＩＣチップ１２は、光電源生成部２０により生成された光電源を用いて駆動する。また、上記のＲＦ通信により、光電源供給状況が悪化することなく、上記所定のサービスに関する処理が全て終了したときには（Ｓ２２０）、図７の処理が全て終了する。

また、上記ＲＦ通信中は、リーダ／ライタ３の制御部３８は、非接触ＩＣカード１からの返答コマンドの受信状態に基づいて、光電源供給状況が良好であるか否かを判定し続ける（Ｓ２２２）。

このＳ２２２の光電源供給状況の判定処理では、ＲＦ通信状況（ＲＦコマンドの受信状態）の良否に基づいて判定が行われる。ＲＦ通信状況の良否判定では、例えば、上述した（Ａ）及び（Ｂ）と同様に、（Ａ’）リーダ／ライタ３から非接触ＩＣカード１へのＲＦコマンドがエラーとなる場合、または、（Ｂ’）リーダ／ライタ３が所定時間内にＲＦ通信の返答コマンドを受信不可の場合に、光通信状況が良好でないと判定する。もちろん、他の理由によって光通信不可となっている可能性もあるが、原因究明のために、まずは光電源生成に障害があるものと仮定して、「光電源供給状況が良好でない」と判断する。

Ｓ２２２での判定の結果、光電源供給状況（即ち、光通信状況）が良好でない場合には、制御部３８は、発光部３５からの発光を停止して、光電源の提供を停止する（Ｓ２２４）。これにより、非接触ＩＣカード１に対する電力供給方式が光電源から元のＲＦ電源に切り替えられ。具体的には、リーダ／ライタ３の制御部３８は、発光部３５及び光通信部３７等の光電源供給機能部を動作停止させ、その光電源供給機能を無効化するとともに、ＲＦ通信部３３等のＲＦ電源供給機能部を起動させて、そのＲＦ電源供給機能を有効化する。また、非接触ＩＣカード１の制御部１８は、受光部１６及び光電源生成部２０等の光電源生成機能部を動作停止させ、その光電源生成機能を無効化するとともに、ＲＦ通信部１３等のＲＦ電源供給機能部を起動させて、そのＲＦ電源生成機能を有効化する。これにより、電源供給方式が、供給状況が良好ではない光電源から、良好に供給できる可能性のあるＲＦ電源に切り替えられる。

その後は、リーダ／ライタ３は、非接触ＩＣカード１にＲＦ電源を供給しながら、非接触ＩＣカード１との間でＲＦ通信を実行する（Ｓ２２６）。即ち、リーダ／ライタ３は、電磁波を用いたＲＦ通信により、ＲＦコマンドを非接触ＩＣカード１に送信し、また、そのレスポンスを非接触ＩＣカード１から受信する。

このＳ２２６では、非接触ＩＣカード１は、ハードウェアの機能としてはＲＦ通信と光通信の双方の通信機能を持っているものの、何らかの理由で光通信ができないと判断した後の通信状態になるので、光電源供給、光通信のいずれも動作しない。具体的には、リーダ／ライタ３側では、制御部３８が光通信機能部の機能を無効化し、非接触ＩＣカード１側では、ＩＣチップ１２の制御部１８が、光通信機能部と光電源生成機能部の機能を無効化する。

以上、第３の実施形態に係る通信方法について説明した。第２の実施形態によれば、リーダ／ライタ３は、非接触ＩＣカード１のハードウェア属性に応じて、電力供給方式をＲＦ電源から光電源に切り替えた後に、光電源供給状況に応じて、光電源からＲＦ電源に戻す。これにより、第３の実施形態は、以下の効果がある。

第３実施形態によれば、非接触ＩＣカード１が光電源に対応可能である場合には、電力供給方式をＲＦ電源から光電源に自動的に切り替えることができるので、ＲＦ電源の供給が悪い環境であっても、光電源により好適に電力供給できる。また、非接触ＩＣカード１が光電源に対応不能である場合には、光電源に切り替えないようにして、ＲＦ電源の供給を維持できる。

また、光電源を用いてＲＦ通信を行っている最中に光電源供給状況の良否を判定して、光電源供給状況が良好でない場合には、光電源から元のＲＦ電源に自動的に戻すことができる。従って、電力供給の遮断を生じさせることなく、リーダ／ライタ３と非接触ＩＣカード１間でのＲＦ通信を好適に継続できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、非接触通信装置として非接触ＩＣカード１の例を挙げたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、非接触通信装置は、非接触通信機能を有する装置であれば、携帯電話などといった携帯端末や、メモリカード等の情報記憶媒体など、任意の電子機器であってもよい。

１ 非接触ＩＣカード
２ ホスト装置
３ リーダ／ライタ
１１、３１ アンテナ
１２ ＩＣチップ
１３、３３ ＲＦ通信部
１４、３４ 変・復調部
１５、３５ 発光部
１６、３６ 受光部
１７、３７ 光通信部
１８、３８ 制御部
１９、３９ 記憶部
２０ 光電源生成部

Claims (12)

1. 電磁波を発信するアンテナを用いて非接触通信装置と無線通信するとともに、前記電磁波により前記非接触通信装置に電力を供給可能な無線通信部と、
   発光部及び受光部を用いて前記非接触通信装置と光通信する光通信部と、
   前記非接触ＩＣカードが光通信に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を、前記無線通信部による無線通信から前記光通信部による光通信に切り替え、当該光通信の通信状況に基づいて、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を、前記光通信から前記無線通信に戻す制御部と、
   を備える、リーダ／ライタ。
2. 前記制御部は、
   前記電磁波により前記非接触ＩＣカードに電力供給しながら前記非接触通信装置と前記無線通信を行っているときに、前記非接触ＩＣカードから受信したコマンドに基づいて、前記非接触通信装置が前記光通信に対応可能であるか否かを判定し、
   前記非接触通信装置が前記光通信に対応可能である場合に、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を前記無線通信から前記光通信に切り替え、
   前記光により前記非接触ＩＣカードに電力供給しながら前記非接触通信装置と前記光通信を行っているときに、前記非接触ＩＣカードからのコマンドの受信状態に基づいて前記光通信の通信状況を判定し、前記光通信の通信状況に応じて前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を前記光通信から前記無線通信に戻す、請求項１に記載のリーダ／ライタ。
3. 前記光通信部は、前記発光部が発光する光により前記非接触通信装置に電力を供給可能であり、
   前記制御部は、
   前記非接触ＩＣカードが光通信に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を、前記無線通信部による無線通信から前記光通信部による光通信に切り替えるとともに、前記非接触ＩＣカードが前記光による電力供給に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記電磁波による電力供給から前記光による電力供給に切り替え、
   前記光通信の通信状況に基づいて、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を、前記光通信部による光通信から前記無線通信部による無線通信に戻すとともに、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記光による電力供給から前記電磁波による電力供給に戻す、請求項１又は２に記載のリーダ／ライタ。
4. 前記制御部は、
   前記電磁波により前記非接触ＩＣカードに電力供給しながら前記非接触通信装置と前記無線通信を行っているときに、前記非接触ＩＣカードから受信したコマンドに基づいて、前記非接触通信装置が前記光通信及び前記光による電力供給に対応可能であるか否かを判定し、
   前記非接触通信装置が前記光通信及び前記光による電力供給に対応可能である場合に、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を前記無線通信から前記光通信に切り替えるとともに、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記電磁波による電力供給から前記光による電力供給に切り替え、
   前記光により前記非接触ＩＣカードに電力供給しながら前記非接触通信装置と前記光通信を行っているときに、前記非接触ＩＣカードからのコマンドの受信状態に基づいて前記光通信の通信状況を判定し、前記光通信の通信状況に応じて、前記光通信部による光通信から前記無線通信部による無線通信に戻すとともに、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記光による電力供給から前記電磁波による電力供給に戻す、請求項３に記載のリーダ／ライタ。
5. 電磁波を発信するアンテナを用いて非接触通信装置と無線通信するとともに、前記電磁波により前記非接触通信装置に電力を供給可能な無線通信部と、発光部及び受光部を用いて前記非接触通信装置と光通信する光通信部とを備えたリーダ／ライタの制御部に、
   前記非接触ＩＣカードが光通信に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を、前記無線通信部による無線通信から前記光通信部による光通信に切り替えるステップと、
   前記光通信の通信状況に基づいて、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を、前記光通信部による光通信から前記無線通信部による無線通信に戻すステップと、
   を実行させるためのプログラム。
6. 非接触通信装置と、
   前記非接触通信装置と非接触通信するリーダ／ライタと、
   からなり、
   前記リーダ／ライタは、
   電磁波を発信する第１アンテナを用いて前記非接触通信装置と無線通信するとともに、前記電磁波により前記非接触通信装置に電力を供給可能な無線通信部と、
   第１発光部及び第１受光部を用いて前記非接触通信装置と光通信する第１光通信部と、
   前記非接触ＩＣカードが光通信に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を、前記第１無線通信部による無線通信から前記第１光通信部による光通信に切り替え、前記光通信の通信状況に基づいて、前記非接触通信装置との間の非接触通信方式を、前記光通信から前記無線通信に戻す制御部と、
   を備え、
   前記非接触通信装置は、
   前記電磁波を受信する第２アンテナを用いて前記リーダ／ライタと無線通信するとともに、前記第２アンテナで受信した電磁波を用いて電力を生成する第２無線通信部と、
   第２発光部及び第２受光部を用いて前記リーダ／ライタと光通信する第２光通信部と、
   前記第２無線通信部により生成される電力を用いて前記第２光通信部を起動させ、前記リーダ／ライタとの間の非接触通信方式を、前記第２無線通信部による無線通信から前記第２光通信部による光通信に切り替え、当該光通信の通信状況に基づいて、前記リーダ／ライタとの間の非接触通信方式を、前記光通信から前記無線通信に戻す第２制御部と、
   を備える、非接触通信システム。
7. 電磁波を受信するアンテナを用いてリーダ／ライタと無線通信するとともに、前記アンテナで受信した電磁波を用いて電力を生成する無線通信部と、
   発光部及び受光部を用いて前記リーダ／ライタと光通信する光通信部と、
   前記無線通信部により生成される電力を用いて前記光通信部を起動させ、前記リーダ／ライタとの間の非接触通信方式を、前記無線通信部による無線通信から前記光通信部による光通信に切り替え、当該光通信の通信状況に基づいて、前記リーダ／ライタとの間の非接触通信方式を、前記光通信から前記無線通信に戻す制御部と、
   を備える、非接触通信装置。
8. 電磁波を発信するアンテナを用いて非接触通信装置と無線通信するとともに、前記電磁波により前記非接触通信装置に電力を供給可能な無線通信部と、
   前記非接触通信装置に電力を供給するための光を発光する発光部と、
   前記非接触ＩＣカードが前記光による電力供給に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記電磁波による電力供給から前記光による電力供給に切り替え、前記無線通信部による無線通信の通信状況に基づいて、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記光による電力供給から前記電磁波による電力供給に戻す制御部と、
   を備える、リーダ／ライタ。
9. 前記制御部は、
   前記電磁波により前記非接触ＩＣカードに電力供給しながら前記非接触通信装置と前記無線通信を行っているときに、前記非接触ＩＣカードから受信したコマンドに基づいて、前記非接触通信装置が前記光による電力供給に対応可能であるか否かを判定し、
   前記非接触通信装置が前記光による電力供給に対応可能である場合に、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記電磁波による電力供給から前記光による電力供給に切り替え、
   前記光により前記非接触ＩＣカードに電力供給しながら前記非接触通信装置と前記無線通信を行っているときに、前記非接触ＩＣカードからのコマンドの受信状態に基づいて前記無線通信の通信状況を判定し、前記無線通信の通信状況に応じて、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記光による電力供給から前記電磁波による電力供給に戻す、請求項８に記載のリーダ／ライタ。
10. 電磁波を発信するアンテナを用いて非接触通信装置と無線通信するとともに、前記電磁波により前記非接触通信装置に電力を供給可能な無線通信部と、前記非接触通信装置に電力を供給するための光を発光する発光部とを備えたリーダ／ライタの制御部に、
    前記非接触ＩＣカードが前記光による電力供給に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記電磁波による電力供給から前記光による電力供給に切り替えるステップと、
    前記無線通信部による無線通信の通信状況に基づいて、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記光による電力供給から前記電磁波による電力供給に戻すステップと、
    を実行させるためのプログラム。
11. 非接触通信装置と、
    前記非接触通信装置と非接触通信するリーダ／ライタと、
    からなり、
    前記リーダ／ライタは、
    電磁波を発信する第１アンテナを用いて前記非接触通信装置と無線通信するとともに、前記電磁波により前記非接触通信装置に電力を供給可能な第１無線通信部と、
    前記非接触通信装置に電力を供給するための光を発光する発光部と、
    前記非接触ＩＣカードが前記光による電力供給に対応可能であるか否かに基づいて、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記電磁波による電力供給から前記光による電力供給に切り替え、前記第１無線通信部による無線通信の通信状況に基づいて、前記非接触通信装置に対する電力供給方式を前記光による電力供給から前記電磁波による電力供給に戻す制御部と、
    を備え、
    前記非接触通信装置は、
    前記電磁波を受信する第２アンテナを用いて前記リーダ／ライタと無線通信するとともに、前記第２アンテナで受信された前記電磁波から電力を生成する第２無線通信部と、
    前記リーダ／ライタから前記光を受光する受光部と、
    前記受光部により受光された前記光から電力を生成する光電源生成部と、
    前記非接触ＩＣカードの電源を、前記電磁波により生成される電力から、前記光により生成される電力に切り替え、前記第２無線通信部による無線通信の通信状況に基づいて、前記非接触ＩＣカードの電源を、前記光により生成される電力から前記電磁波により生成される電力に戻す第２制御部と、
    を備える、非接触通信システム。
12. 電磁波を受信するアンテナを用いてリーダ／ライタと無線通信するとともに、前記アンテナで受信された前記電磁波から電力を生成する無線通信部と、
    前記リーダ／ライタから前記光を受光する受光部と、
    前記受光部により受光された前記光から電力を生成する光電源生成部と、
    前記非接触ＩＣカードの電源を、前記電磁波により生成される電力から、前記光により生成される電力に切り替え、前記無線通信部による無線通信の通信状況に基づいて、前記非接触ＩＣカードの電源を、前記光により生成される電力から前記電磁波により生成される電力に戻す制御部と、
    を備える、非接触通信装置。
    
    

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