JP2011253297A - 通信装置、リーダライタ装置、通信システム及び通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯型の通信装置とリーダライタ装置とがデータ伝送を行う際に、通信装置とリーダライタ装置とが離れた場合であっても、データ伝送を継続して行う。
【解決手段】非接触通信メディア１００は、外部のリーダライタ装置とセキュアな近接通信であるセキュア通信を行う低速通信チップ１２０と、リーダライタ装置とセキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行う高速通信スレーブコントローラ１１２と、高速通信による通信が切断された場合に、高速通信と異なる通信方式でリーダライタ装置と通信を行う中距離無線通信用スレーブコントローラ１１５と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信装置、リーダライタ装置、通信システム及び通信方法に関する。

近年、IC(Integrated Circuit)カード等を用いて、近距離で非接触により無線通信を行う近接通信が、例えば、電子定期券や、電子マネー等で利用されており、また、近接通信を利用した電子定期券や、電子マネーの機能を有する携帯電話機が広く普及してきている。近接通信は、例えば、ISO/IEC 14443や、ISO/IEC 18092（以下、NFC(Near Field Communication)ともいう)として規格化されている。

NFCの規格に準拠した通信を行う通信方式としては、例えば、タイプA、タイプB、タイプCと呼ばれている通信方式がある。例えば、本件出願人であるソニー株式会社のFeliCa（登録商標）と呼ばれるICカードシステムでは、タイプCが採用されている。

ところで、例えば、上述のタイプCでは、13.56MHzのキャリアが採用され、212kbps(kilo bit per second)や、424kbpsの通信速度で、近接通信が行われる。また、タイプA及びBでは、タイプCよりも低速である106kbpsの通信速度で、近接通信が行われる。以上のように、NFCの通信速度は、数百kbps程度で、それほど高速ではないため、例えば、画像のコンテンツ等の大容量のデータの伝送に適切であるとは、いえない。

一方、NFCでは、ICカードをRW(Reader/Writer)かざすだけで、通信相手を特定し、相互認証を行うことができる。そこで、最初に、NFCで通信を開始し、その後、通信速度がNFCよりも高速な、例えば、無線LANや、Bluetooth（登録商標）等の通信に、通信方式を切り替えるハンドオーバが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

ところで、最近では、NFCよりも高速な通信速度での近接通信が普及しつつある。そのような高速な近接通信の通信方式としては、例えば、TransferJet（登録商標）がある。TransferJet（登録商標）では、4.48GHzのキャリアが採用され、最高で、560Mbpsの通信速度で、近接通信が行われる。

以上のようなTransferJet（登録商標）を、ICカードシステムに適用することで、ICカードと、そのICカードに対するデータの読み書きを行うRWとの間では、画像のコンテンツ等の大容量のデータの伝送を、迅速に行うことができる。

TransferJet（登録商標）等の高速な近接通信の通信方式を、ICカードシステムに適用した場合には、ハンドオーバを採用しなくても、ICカードを、RWにかざすだけで、RW、及び、ICカードは、通信相手を特定し、画像のコンテンツ等の大容量のデータの伝送を、迅速に行うことができる。

一方、特許文献２には、例えばＰＤＣ（Personal Digital Cellular）等の第１の通信方式と、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code
DivisionMultiple Access）等の第２の通信方式を用い、第２の通信方式が使用できなくなると、第１の通信方式を用いた通信を開始することを想定した技術が記載されている。また、特許文献３には、サービスエリア内の移動通信端末が即座に基地局のサービス提供可否を判断し、ハンドオーバ等による通信の瞬断時間を低減することを想定した技術が記載されている。

特開２００９−２１８８４５号公報 特開２００３−２８４１３７号公報 特開２００５−１１７５５１号公報

しかしながら、電子マネーなどのメディアカードをリーダライタから外すと、メディアカードとリーダライタの通信はできなくなる。このため、メディアカードは常にリーダライタにかざしておく必要があり、例えばノートパソコンのキーボード手前にリーダライタが内蔵されている場合は、メディアカードの使用時にキーボードを同時使用すると、メディアカードが邪魔になるケースがある。

一方、特許文献２、特許文献３に記載された技術は、異なる基地局に対して異なる通信方式で通信を行うものを想定したものであって、通信装置とリーダライタ装置が１対１で通信するシステムを想定したものではない。

そこで、本発明は、上記問題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、携帯型の通信装置とリーダライタ装置とがデータ伝送を行う際に、通信装置とリーダライタ装置とが離れた場合であっても、データ伝送を継続して行うことが可能な、新規かつ改良された通信装置、通信方法及び通信システム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、 外部のリーダライタ装置とセキュアな近接通信であるセキュア通信を行うセキュア通信部と、前記リーダライタ装置と前記セキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行う第１の通信部と、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記高速通信と異なる通信方式で前記リーダライタ装置と通信を行う第２の通信部と、電力伝送により前記リーダライタ装置から電力の伝送を受ける電力伝送部と、前記電力伝送部により受電した電力を蓄える二次電池と、を備え、前記第２の通信部は、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記二次電池に蓄えられた電力で動作する、通信装置が提供される。

また、前記第２の通信部は、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記リーダライタ装置とネゴシエーションを行い、ネゴシエーションが成功すると前記リーダライタ装置と通信を行うものであってもよい。

また、前記第１の通信部及び前記第２の通信部による通信に関する情報を記憶する記憶部を更に備え、前記ネゴシエーションの際に、前記記憶部に記憶した前記情報を用いるものであってもよい。

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、外部の携帯型通信装置とセキュアな近接通信であるセキュア通信を行うセキュア通信部と、前記携帯型通信装置と前記セキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行う第１の通信部と、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記高速通信と異なる通信方式で前記携帯型通信装置と通信を行う第２の通信部と、を備える、通信装置が提供される。

また、電力伝送により前記携帯型通信装置へ電力を伝送する電力伝送部、を更に備え、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記電力伝送部による電力の伝送を停止するものであってもよい。

また、前記高速通信により送信したデータに対して前記携帯型通信装置から応答が得られなかった場合に、前記第２の通信部による通信を開始するものであってもよい。

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、外部のリーダライタ装置とセキュアな近接通信であるセキュア通信を行うセキュア通信部と、前記リーダライタ装置と前記セキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行う第１の通信部と、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記高速通信と異なる通信方式で前記リーダライタ装置と通信を行う第２の通信部と、を有する、携帯型通信装置と、前記携帯型通信装置との間で前記セキュア通信、前記高速通信及び前記異なる通信方式による通信を行う前記リーダライタ装置と、を備える、通信システムが提供される。

また、前記リーダライタ装置は、電力伝送により前記携帯型通信装置へ電力を伝送する電力伝送部、を更に有し、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記電力伝送部による電力の伝送を停止するものであってもよい。

また、前記携帯型通信装置は、電力伝送により前記リーダライタ装置から電力の伝送を受ける電力伝送部と、前記電力伝送部により受電した電力を蓄える二次電池と、を更に有し、前記第２の通信部は、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記二次電池に蓄えられた電力で動作するものであってもよい。

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、携帯型通信装置とリーダライタ装置とがセキュアな近接通信であるセキュア通信を行うステップと、前記携帯型通信装置と前記リーダライタ装置とが、前記セキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行うステップと、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記携帯型通信装置と前記リーダライタ装置とが異なる通信方式で通信を行うステップと、を備える、通信方法が提供される。

本発明によれば、携帯型の通信装置とリーダライタ装置とがデータ伝送を行う際に、通信装置とリーダライタ装置とが離れた場合であっても、データ伝送を継続して行うことが可能となる。

中距離無線通信対応のカード型の非接触通信メディアのハードウェアの構成例を示すブロック図である。 ＲＷのハードウェアの構成例を示すブロック図である。同実施形態にかかる 非接触通信メディアの起動、および再接続の処理を示すフローチャートである。 ＲＷの再接続フローチャートを示す模式図である。 非接触通信メディアのメディア構成情報のデータ構造を表す模式図である。 非接触通信メディアとＲＷの再接続シーケンスを示すシーケンス図である。 非接触通信メディアが、携帯電話などの電子機器の場合の構成例を示す模式図である。

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．非接触通信メディア１００の構成例
２．ＲＷ２００の構成例
３．カード型非接触メディアの起動、および再接続処理について
４．ＲＷ２００の再接続処理について
５．非接触通信メディアのメディア構成情報
６．非接触通信メディアとリーダライタの再接続シーケンス

［１．非接触通信メディア１００の構成例］
本実施形態のシステムでは、非接触通信メディア１００をリーダライタ２００上にかざす（非接触、または接触してもよい）ことによって、非接触通信メディア１００とリーダライタ２００とが通信を行う。リーダライタ２００は単独の装置であっても、後述する上位機器２９０（例えばノート型パーソナルコンピュータなど）の内部に組み込まれたものであってもよい。非接触通信メディア１００内には、繰り返し充電可能な２次電池１３６と、中距離無線通信用コントローラ１１５(例えばWiFi)を搭載することにより、一度かざして認証が正常に完了した後は、非接触通信メディア１００をリーダライタ２００から離れた場所に置きなおしても、引き続き通信可能な構成とする。

図１は、中距離無線通信対応のカード型の非接触通信メディア１００のハードウェアの構成例を示すブロック図である。非接触通信メディア１００は、メディア制御用CPU(Central Processing Unit)１１０、不揮発メモリ１１１、高速通信スレーブコントローラ１１２、高速通信アンテナ１１３、低速通信チップ１２０、低速通信アンテナ１２１、電力受信制御部１３０、電力受信アンテナ１３１、バッテリ制御回路１３５、二次電池１３６、中距離無線通信用スレーブコントローラ１１５、中距離無線通信用アンテナ１１６を有する。

メディア制御用ＣＰＵ１１０は、不揮発メモリ１１１、高速通信スレーブコントローラ１１２、及び中距離無線通信用スレーブコントローラ１１５とバスを介して接続されており、不揮発メモリ１１１、高速通信スレーブコントローラ１１２及び中距離無線通信用スレーブコントローラ１１５を制御する。

また、メディア制御用ＣＰＵ１１０は、バッテリ制御回路１３５と接続されており、バッテリ制御回路１３５を制御する。

不揮発メモリ１１１は、大容量（例えば、6Gバイトや8Gバイト等）の、例えば、ＮＡＮＤ型のフラッシュメモリであり、カード制御用ＣＰＵ１１０の制御に従って、カード制御用ＣＰＵ１１０から供給されるコンテンツ等のデータを記憶し、また、記憶しているデータを読み出して、カード制御用ＣＰＵ１１０に供給する。

高速通信スレーブコントローラ１１２は、高速通信アンテナ１１３と接続されており、この高速通信アンテナ１１３を介して、無線により、後述するＲＷ２００との間で、後述する低速通信チップ１２０の通信速度（第１の通信速度）より高速の通信速度（第２の通信速度）での近接通信（第２の通信）（以下、高速通信ともいう）を行う第２のスレーブ通信手段として機能する。

ここで、高速通信スレーブコントローラ１１２と、ＲＷ２００との間で行われる高速通信の通信方式としては、例えば、高速な近接通信を行うことが可能なTransferJet（登録商標）を採用することができる。その他、高速通信の通信方式としては、例えば、無線LANや、ワイヤレスUSB(Universal Serial Bus)、Bluetooth（登録商標）等の高速無線通信規格に準拠した通信方式を採用することができる。

なお、本実施形態では、高速通信の通信方式として、TransferJet（登録商標）を採用することとし、したがって、高速通信では、４．４８ＧＨｚのキャリアで、最高で、５６０Ｍｂｐｓの通信速度の近接通信が行われることとする。

低速通信チップ１２０は、低速通信アンテナ１２１と接続されており、この低速通信アンテナ１２１を介して、無線により、ＲＷ２００との間で、所定の通信速度（第１の通信速度）での近接通信（第１の通信）を行う第１のスレーブ通信手段として機能する。低速通信チップ１２０は、耐タンパ機能を有するチップである。また、マネー情報などの各種情報は低速通信チップ１２０に保存される。

ここで、低速通信チップ１２０がＲＷ２００との間で行う近接通信は、高速通信スレーブコントローラ１１２が行う高速通信の通信速度よりも低速な通信速度での通信（以下、低速通信ともいう）であり、その通信方式としては、例えば、所定の通信速度での近接通信を行うことが可能なFeliCa（登録商標）を採用することができる。その他、低速通信の通信方式としては、NFC等の無線通信規格に準拠した通信方式（例えば、タイプAやB等）を採用することができる。

本実施形態では、低速通信の通信方式として、FeliCa（登録商標）を採用することとし、したがって、低速通信では、13.56MHzのキャリアで、212kbpsの通信速度の近接通信が行われることとする。また、低速通信の通信方式として、FeliCa（登録商標）を採用する場合には、低速通信としては、セキュアな通信が可能であり、相互認証を行うことができる。

ここで、低速通信チップ１２０が行う近接通信（低速通信）は、高速通信スレーブコントローラ１１２が行う近接通信（高速通信）よりも低速であるが、そのような低速な近接通信を行う低速通信チップ１２０には、高速な動作が要求されない。従って、低速通信チップ１２０の動作に必要な電力（低速通信に必要な電力）は、高速通信スレーブコントローラ１１２の動作に必要な電力（低速通信に必要な電力）に比較して小さい。

例えば、低速通信の通信方式として、FeliCa（登録商標）を採用するとともに、高速通信の通信方式として、TransferJet（登録商標）を採用する場合には、FeliCa（登録商標）での通信に必要な電力は、TransferJet（登録商標）での通信に必要な電力の２桁程度小さい電力である。このため、低速通信チップ１２０は、低速通信アンテナ１２１で受信される、RW２００からの低速通信用のRF信号から得られる電力を電源として動作し、低速通信を行う。

電力受信制御部１３０は、電力受信アンテナ１３１と接続されている。また、電力受信制御部１３０は、バッテリ制御回路１３５と接続されている。バッテリ制御回路１３５は、二次電池１３６と接続されている。

電力受信制御部１３０は、電力受信アンテナ１３１を介して、RW２００からの無線電力伝送によって送信されてくる電力を受信し、バッテリ制御回路１３５へ供給する。無線電力伝送によって送信されてくる電力は、バッテリ制御回路１３５からメディア制御用CPU１１０、不揮発メモリ１１１、高速通信スレーブコントローラ１１２、及び中距離無線通信用スレーブコントローラ１１５に供給される。また、無線電力伝送によって送信されてくる電力は、バッテリ制御回路１３５から二次電池１３６へ供給される。

メディア制御用CPU１１０、不揮発メモリ１１１、高速通信スレーブコントローラ１１２及び中距離無線通信用スレーブコントローラ１１５は、電力受信制御部１３０から供給される電力を電源として動作する。高速通信スレーブコントローラ１１２は、高速通信のための動作を行う。また、中距離無線通信用スレーブコントローラ１１５は、中距離無線通信のための動作を行う。

なお、電力受信制御部１３０とRW２００との間で行われる無線電力伝送の伝送方式としては、例えば、電磁誘導型を採用することができる。また、無線電力伝送の伝送方式としては、その他、例えば、磁気共鳴型等の無線電力伝送方式を採用することができる。

電磁誘導型による無線電力伝送は、磁気共鳴型による無線電力伝送に比較して、電力の伝送効率はよいが、アンテナの位置ずれ（電力を送信するためのアンテナと、電力を受信するためのアンテナとの位置のずれ）に弱い。逆に、磁気共鳴型による無線電力伝送は、電磁誘導型による無線電力伝送に比較して、アンテナの位置ずれに強いが、電力の伝送効率が劣る。

以上のようにして、非接触通信メディア１００において、メディア制御用CPU(Central Processing Unit)１１０、不揮発メモリ１１１、高速通信スレーブコントローラ１１２、中距離無線通信用スレーブコントローラ１１５は、RW２００による無線電力伝送によって送信（伝送）される電力によって動作し、低速通信チップ１２０は、RW２００からの低速通信用のRF信号から得られる電力によって動作する。

バッテリ制御回路１３５は、電力受信制御部１３０から電力が供給されている場合は、カード制御用ＣＰＵ１１０、データ保存用の不揮発メモリ１１１、高速無線通信用スレーブコントローラ１１２、中距離無線通信用スレーブコントローラ１１５に対して電力供給を行うと共に、二次電池１３６に電力を供給して充電を行う。

バッテリ制御回路１３５は、電力受信制御部１３０から電力が供給されていない場合は、二次電池１３６からの電力をカード制御用ＣＰＵ１１０、データ保存用の不揮発メモリ１１１、高速無線通信用スレーブコントローラ１１２、中距離無線通信用スレーブコントローラ１１５に対して供給する。上述したように、低速通信チップ１２０は、低速通信アンテナ１２１にて受信したＲＦにより起電し、電力に関して電力受信制御部１３０、バッテリ制御回路１３５とは独立して動作できる。

非接触通信メディア１００は、電子マネーカードのようなメディアの他、携帯電話などの電子機器であっても良い。図７は、非接触通信メディア１００が、携帯電話などの電子機器の場合の構成例を示す模式図である。この場合、図７に示すように、低速通信チップ１２０は、携帯電話が備えるＳＩＭカード３００に搭載されることができる。ＳＩＭカード３００は、非接触通信メディア１００から取り外し可能に構成される。ＳＩＭカード３００の低速通信チップ１２０は、携帯電話本体側に設けられるカード制御用ＣＰＵ１１０と通信可能に構成される。また、図７に示すように、ＳＩＭカード３００にはＣＰＵ３０２を設けることができ、低速通信チップ１２０とカード制御用ＣＰＵ１１０とがＣＰＵ３０２を介して通信する構成とすることができる。

［２．ＲＷ２００の構成例］
図２は、RW２００のハードウェアの構成例を示すブロック図である。RW２００は、RW制御用CPU２１０、高速通信マスタコントローラ２２０、高速通信アンテナ２２１、中速通信マスタコントローラ２２５、中速通信アンテナ２２６、低速通信コントローラ（ＦｅｌｉＣａ ＲＷ ＲＦコントローラ）２３０、低速通信アンテナ（ＦｅｌｉＣａ ＲＷアンテナ）２３１、電力送信制御部２４０、電力送信アンテナ２４１、セキュア処理コントローラ２５０を有する。

RW制御用CPU２１０は、例えば、USB等の所定のバスを介して、上位機器２９０と接続される。さらに、RW制御用CPU２１０は、高速通信マスタコントローラ２２０、中速通信マスタコントローラ２２５、低速通信コントローラ２３０、及びセキュア処理コントローラ２５０とバスを介して接続されており、上位機器２９０からの制御等に従い、これらの構成要素を制御することができる。

また、RW制御用CPU２１０は、電力送信制御部２４０と１本の汎用I/O(Input/Output)（インターフェース）で接続されており、電力送信制御部２４０を制御する。

ここで、セキュア処理コントローラ（FeliCa RW Secureコントローラ）２５０は、耐タンパ機能を有するチップである。

高速通信マスタコントローラ２２０は、高速通信アンテナ２２１と接続されており、この高速通信アンテナ２２１を介して、無線により、非接触通信メディア１００の高速通信スレーブコントローラ１１２との間で、高速通信としての近接通信を行う第２のマスタ通信手段として機能する。

低速通信コントローラ２３０は、低速通信アンテナ２３１と接続されており、この低速通信アンテナ２３１を介して、無線により、非接触通信メディア１００の低速通信チップ１２０との間で、低速通信としての近接通信を行う第１のマスタ通信手段として機能する。すなわち、低速通信コントローラ２３０は、低速通信アンテナ２３１から、RF信号を出
力し、ポーリングをかける。

一方、RW２００に、非接触通信メディア１００がかざされることによって、非接触通信
メディア１００と、RW２００とが近接すると、非接触通信メディア１００の低速通信チップ１２０は、RW２００の低速通信コントローラ２３０からのポーリングに対して応答するレスポンスを返す。レスポンスは負荷変調により送信される。

RW２００の低速通信コントローラ２３０は、非接触通信メディア１００の低速通信チップ１２０からのレスポンスを受信すると、その旨を、RW制御用CPU２１０に知らせ、これにより、RW制御用CPU２１０は、非接触通信メディア１００が、RW２００に近接したことを認識する。ここで、低速通信の通信方式として、例えば、上述のように、FeliCa（登録商標）を採用する場合、低速通信コントローラ２３０は、FeliCa（登録商標）のRWである。

電力送信制御部２４０は、電力送信アンテナ２４１と接続されており、電力送信アンテナ２４１を介して、非接触通信メディア１００が高速通信を行うのに必要な電力を、無線電力伝送によって送信する。また、電力送信制御部２４０は、高速無線通信用マスターコントローラ２２０による高速通信が切断された場合は、読み書き装置制御用ＣＰＵ２１０の指示により電力送信を停止することができる。

読み書き装置制御用ＣＰＵ２１０は、上位機器２９０とバスにて接続される。上位機器２９０は、一例としてパーソナルコンピュータ（ＰＣ）またはテレビ受像機などの機器とすることができる。本実施形態では、課金対応読み書き装置２００と上位機器２９０を接続するバスとしてＵＳＢを想定しているが、他のバスに置き換えることも可能である。なお、RW２００が動作するのに必要な電力は、上位機器２９０、又は図示せぬ電源からRW２００に供給される。

［３．カード型非接触メディアの起動、および再接続処理について］
図３は、非接触通信メディア１００の起動、および再接続の処理を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ３００では、非接触通信メディア１００の処理を開始する。ただし、ステップＳ３００の処理の前に、FeliCaを用いた事前ネゴシエーションはすでに完了しているものとする。

次に、ステップＳ３０１では、非接触通信メディア１００内の各構成要素の初期化を行う。次に、ステップＳ３０２では、高速無線通信のネゴシエーション処理を行う。次に、ステップＳ３０３では、ネゴシエーションの成功または不成功をタイムアウトなどにより判断する。ネゴシエーションが成功した場合はステップＳ３０４へ進み、成功しなかった場合はステップＳ３１０へ進む。

ステップＳ３０４では、ＲＷコマンドの待ち状態とし、ＲＷからコマンドを受け取ると、ステップＳ３０５へ進み、コマンド処理を行う。ステップＳ３０５の次はステップＳ３０６へ進み、高速無線・もしくは中距離無線通信によりＲＷ２００へデータ返送を行う。ステップＳ３０６の後はステップＳ３０４へ戻る。

一方、ステップＳ３０４において、高速無線通信のネゴシエーションに失敗した場合は、次に中距離無線通信のネゴシエーションを行う。この場合、次のステップＳ３１１にて、中距離無線通信のネゴシエーションの成功・不成功をタイムアウトなどにより判断する。そして、中距離無線通信のネゴシエーションに成功した場合はステップＳ３０４（図３中に示すＡ）に進み、成功しなかった場合は処理を停止する（Ｅｎｄ）。

ステップＳ３２０では、ステップＳ３０４〜Ｓ３０６の間に、高速無線通信の切断を検出した場合は、ステップＳ３１０（図３中に示すＢ）に進むことにより、中距離通信のネゴシエーションを試みる。ここで、非接触通信メディア１００における電源供給は、バッテリ制御回路１３５の機能により、無線電力伝送か、または内蔵する二次電池１３６により継続して行われる。このため、非接触通信メディア１００（ソフトウェア）は、電源供給の切り換わりを特に認識しなくても良い。

［４．ＲＷ２００の再接続処理について］
図４は、ＲＷ２００の再接続フローチャートを示す模式図である。先ず、ステップＳ４００では、非接触通信メディア１００がＲＷ２００から十分に離れ、非接触通信メディア１００がＲＷ２００から取り外される。次のステップＳ４０１では、高速無線通信の切断を検出する。

次のステップＳ４０２では、高速無線通信および無線電力伝送を停止し、次のステップＳ４０３では中距離無線通信のネゴシエーションを行う。次のステップＳ４０４では、ネゴシエーションの成功又は不成功をタイムアウトなどにより判断する。ネゴシエーションが成功した場合はステップＳ４１０へ進み、成功しなかった場合はステップＳ４０５へ進む。

ステップＳ４０５では、ネゴシエーションが成功しなかったため、次のカード検出のためにFeliCaポーリングを開始する。一方、ステップＳ410では、ネゴシエーションが成功したため、上位機器２９０からのコマンド待ちとなり、以降の無線通信として中距離無線通信を使用する。

［５．非接触通信メディアのメディア構成情報］
図５は、非接触通信メディア１００のメディア構成情報のデータ構造を表す模式図である。図５に示す構成情報とは、非接触通信メディア１００の構成や機能等の、非接触通信メディア１００に関する情報である。非接触通信メディア１００には、その非接触通信メディア１００の構成情報が記憶されている。

非接触通信メディア１００では、メディア構成情報は、耐タンパ性を有する低速通信チ
ップ１２０が内蔵する、図示せぬメモリ（不揮発メモリ）に記憶されている。

メディア構成情報は、例えば、図５に示すように、高速無線通信リビジョン５１０、高速無線通信方式５１１、中速無線通信リビジョン５２０、中速無線通信方式５２１、中距離無線通信プロトコル５２３、中距離無線通信アンテナ形状５２４、中距離無線通信属性５２５の情報等を含む。

図５に示す情報について詳細に説明すると、高速通信リビジョン５１０は、非接触通信メディア１００が行う高速通信に付されているリビジョン番号（リビジョン情報）を表す。高速通信方式５１１は、非接触通信メディア１００が行う高速通信の通信方式の物理層やリンク層のプロトコルを表す。ここで、高速通信の通信方式としては、上述したように、TransferJetや、ワイヤレスUSB，Bluetooth等を採用することができる。

中速通信リビジョン５２０は、非接触通信メディア１００が行う中速通信に付されているリビジョン番号（リビジョン情報）を表す。中速通信方式５２１は、非接触通信メディア１００が行う中速通信の通信方式を表す。ここで、中速通信の通信方式としては、例えばBlue
tooth, wireless USB, Wi-Fi等を採用することができる。中距離無線通信プロトコル523は、中距離無線通信で使われる通信プロトコルを示し、中距離無線通信の物理層やリンク層のプロトコルを表す。

中距離無線通信アンテナ形状５２４は、非接触通信メディア１００の中距離無線通信用アンテナ１１６に関する情報であり、中距離無線通信用アンテナ１１６の配置状態を含む。ここで、中距離無線通信用アンテナ１１６の配置状態には、中距離無線通信用アンテナ１１６が配置されている非接触通信メディア１００上の位置と、中距離無線通信用アンテナ１１６の形状とが含まれる。

中距離無線通信属性５２５は、中距離無線通信のネゴシエーションに必要な補助情報を示す。Wi-Fiの場合は、SSID, 暗号方式、キーなどの情報を含む。

また、図５に示す情報のほかに、メディア構成情報は、メディアリビジョン、構成情報リビジョン、構成情報パリティ、メディア個別ID、領域分割情報、不揮発メモリサイズ、最大消費電力、高速通信アンテナ情報、無線電力伝送リビジョン、無線電力伝送方式、無線電力伝送アンテナ情報等の情報を含む。

例えば、非接触通信メディア１００での低速通信チップ１２０に記憶されている構成情報において、メディアリビジョンは、非接触通信メディア１００に付されているリビジョン番号を表す。構成情報リビジョンは、メディア構成情報に付されているリビジョン番号を表す。メディアリビジョンは、非接触通信メディア１００に変更があった場合に、構成情報リビジョンは、メディア構成情報に変更があった場合に、それぞれ、その変更のたびに、値が増加していく。

構成情報パリティは、メディア構成情報全体のパリティであり、メディア構成情報の正
当性をチェックするために使用される。メディア個別IDは、非接触通信メディア１００に割り当てられたユニークなIDであり、メディア個別IDとしては、例えば、１２８ビットのGUID(Globally Unique Identifier)等を採用することができる。領域分割情報は、非接触通信メディア１００の不揮発メモリ１１１の記憶領域が、どのように分割されているかを表す。すなわち、不揮発メモリ１１１の記憶領域は、例えば、平文のデータを記憶させる記憶領域や、平文のデータを暗号化した暗号化データを記憶させる記憶領域、AACS(Advanced Access Content System)等のDRM(Digital
Rights Management)で保護されるコンテンツである保護コンテンツが記憶される保護コンテンツ領域等の、各種の属性の記憶領域に分割して使用することができる。

領域分割情報には、不揮発メモリ１１１の記憶領域が、各属性の記憶領域に分割されて
いる場合に、その各属性の記憶領域を特定するための情報等が含まれる。不揮発メモリサイズは、不揮発メモリ１１１の全容量を表す。最大消費電力は、非接触通信メディア１００が、高速通信を行うときに消費する最大の電力を表す。

高速通信アンテナ情報は、非接触通信メディア１００の高速通信アンテナ１１３に関する情報であり、高速通信アンテナ１１３の配置状態を含む。ここで、高速通信アンテナ１１３の配置状態には、高速通信アンテナ１１３が配置されている非接触通信メディア１００（のカード底部材３００（図３））上の位置と、高速通信アンテナ１１３の形状とが含まれる。

無線電力伝送リビジョンは、非接触通信メディア１００が電力の供給を受けることができる無線電力伝送（非接触通信メディア１００がサポートしている無線電力伝送）に付されているリビジョン番号を表す。

無線電力伝送方式は、非接触通信メディア１００が電力の供給を受けることができる無線電力伝送の方式を表し、その無線電力伝送が、電磁誘導型や磁気共鳴型等であることの情報を含む。無線電力伝送アンテナ情報は、非接触通信メディア１００の電力受信アンテナ１３１に関する情報であり、電力受信アンテナ１３１の配置状態を含む。

以上のようなメディア構成情報は、上述したように、非接触通信メディア１００の低速
通信チップ１２０が内蔵するメモリに記憶されている。

そして、非接触通信メディア１００と、RW２００とが近接したときに、非接触通信メディア１００の低速通信チップ１２０と、RW２００の低速通信コントローラ２３０との間で行われる低速通信において、非接触通信メディア１００は、メディア構成情報を送信し、RW２００は、非接触通信メディア１００から送信されてくる、その非接触通信メディア１００のメディア構成情報を受信する。

なお、低速通信チップ１２０として、上述したように、耐タンパ性を有するICチップを採用することにより、メディア構成情報の偽造を防止することができる。

［６．非接触通信メディア１００とＲＷ２００の再接続シーケンス］
図６は、非接触通信メディア１００とＲＷ２００の再接続シーケンスを示すシーケンス図である。図６において、非接触通信メディア１００がかざされた直後のFeliCa通信を使用した相互認証処理は完了しているものとする。更に、低速通信チップ１２０に含まれるカードメディア構成情報５００は、低速（FeliCa通信）を用いてＲＷ２００に読み込まれているものとする。更に、高速無線通信を使用したデータ通信が正常に行われているものとする。この状態で、非接触通信メディア１００をＲＷ２００から離間させて、取り外す動作（通信を解除する動作）を説明する。

図６に示すように、先ず、上位機器２９０からＲＷ制御用CPU２１０にデータアクセスコマンド６００が送信される。このコマンドは、例えば、リードまたはライトのようなデータアクセス用のコマンドである。そして、データアクセスコマンド６００が送信されたタイミング（図６中に示すＡ）で、非接触通信メディア１００がＲＷ２００から離間して、ＲＷ２００から取り外された場合を想定する。

非接触通信メディア１００は、無線電力伝送により電力を供給されていたが、このタイミングでバッテリ制御回路１３５のスイッチが切り換わり、内部の二次電池１３６による電力供給に切り替わる。

ＲＷ制御用ＣＰＵ２１０は、データアクセスコマンド６００を受信すると、高速無線通信用マスタコントローラ２２０にデータリクエストコマンド６０１を送信する。高速無線通信用マスタコントローラ２２０は、無線パケット６０２を送信するが、非接触通信メディア１００が取り外されて高速無線通信が切断され、非接触通信メディア１００からレスポンスが得られないため、ＲＷ制御用ＣＰＵ２１０に高速通信切断検出レスポンス６０３を返信する。

ＲＷ制御用ＣＰＵ２１０は、上位機器２９０に対して、継続したデータアクセスを保証するため、待ち要求レスポンス６０４を返信し、処理の時間の延長を伝える。ＲＷ制御用ＣＰＵ２１０は、高速無線通信停止コマンド６１０、および電力送信停止コマンド６２０をそれぞれ、高速無線通信用マスタコントローラ２２０、および電力送信制御部２４０に送信することにより、各デバイスの終了処理を行う。

次に、ＲＷ制御用ＣＰＵ２１０は、中距離通信によるネゴシエーションを試みる。ネゴシエーションには、予め非接触通信メディア１００から読み込み済みのカードメディア構成情報５００に含まれる情報を使用する。

ＲＷ制御用ＣＰＵ２１０は、中距離無線通信用マスタコントローラ２２５に中距離無線通信ネゴシエーションコマンド６３０を送信する。ネゴシエーションには中距離無線通信属性５２５に含まれる情報を使用する。

中距離無線通信用マスタコントローラ２２５は、中距離無線通信ネゴシエーションコマンド６３０を受信すると、ネゴシエーション要求を含む無線パケット６３１を送信する。中距離無線通信用スレーブコントローラ１１５は無線パケット６３１を受信すると、正常にネゴシエーションが完了したことを伝えるためにレスポンスパケット６３２を返送する。

中距離無線通信用マスタコントローラ２２５は、レスポンスパケット６３２を受信すると、ＲＷ制御用ＣＰＵ２１０に中距離無線通信ネゴシエーションレスポンス６３３を返送する。

ＲＷ制御用ＣＰＵ２１０は、中距離無線通信ネゴシエーションレスポンス６３３を受信すると、データアクセスのために、中距離無線通信用マスタコントローラ２２５にデータリクエストコマンド６４０を送信する。

中距離無線通信用マスタコントローラ２２５は、データリクエストコマンド６４０を受信すると無線パケット６４１を送信する。中距離無線通信用スレーブコントローラ１１５は、無線パケット６４１を受信すると、無線パケット６４１に含まれる、例えばリード・ライトのコマンドを解釈し、必要に応じて不揮発メモリ１１１にアクセスすることにより、レスポンスパケット６４２を返送する。

中距離無線通信用マスタコントローラ２２５は、レスポンスパケット６４２を受信すると、ＲＷ制御用ＣＰＵ２１０にデータレスポンス６４３を返信する。このタイミングで、ＲＷ制御用ＣＰＵ２１０は、上位機器２９０に必要なデータレスポンスを返すために、データレスポンス６５０を返送する。

以上のように、図６の処理によれば、一度ＲＷ２００にかざした非接触通信メディア１００をＲＷ２００から離れた場所に置いた場合であっても、引き続き通信を行うことが可能となる。

以上説明したように本実施形態によれば、非接触通信メディア１００を一度ＲＷ２００にかざしてしまえば、その後にＲＷ２００から離れた場所に非接触通信メディア１００を 移動したとしても通信が維持可能になる。従って、例えば非接触通信メディア１００とパーソナルコンピュータとの間で通信を行った場合などにおいて、邪魔にならない場所へ非接触通信メディア１００を移動することができる。

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。

１００ 非接触通信メディア
１２０ 低速通信チップ
１１２ 高速通信スレーブコントローラ
１１５ 中距離無線通信用スレーブコントローラ
１３０ 電力受信制御部
２００ リーダライタ装置
２２０ 高速通信マスタコントローラ
２２５ 中速通信マスタコントローラ
２３０ 低速通信コントローラ
２４０ 電力送信制御部

Claims (10)

1. 外部のリーダライタ装置とセキュアな近接通信であるセキュア通信を行うセキュア通信部と、
   前記リーダライタ装置と前記セキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行う第１の通信部と、
   前記高速通信による通信が切断された場合に、前記高速通信と異なる通信方式で前記リーダライタ装置と通信を行う第２の通信部と、
   電力伝送により前記リーダライタ装置から電力の伝送を受ける電力伝送部と、
   前記電力伝送部により受電した電力を蓄える二次電池と、を備え、
   前記第２の通信部は、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記二次電池に蓄えられた電力で動作する、通信装置。
2. 前記第２の通信部は、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記リーダライタ装置とネゴシエーションを行い、ネゴシエーションが成功すると前記リーダライタ装置と通信を行う、請求項１に記載の通信装置。
3. 前記第１の通信部及び前記第２の通信部による通信に関する情報を記憶する記憶部を更に備え、
   前記ネゴシエーションの際に、前記記憶部に記憶した前記情報を用いる、請求項２に記載の通信装置。
4. 外部の携帯型通信装置とセキュアな近接通信であるセキュア通信を行うセキュア通信部と、
   前記携帯型通信装置と前記セキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行う第１の通信部と、
   前記高速通信による通信が切断された場合に、前記高速通信と異なる通信方式で前記携帯型通信装置と通信を行う第２の通信部と、
   を備える、リーダライタ装置。
5. 電力伝送により前記携帯型通信装置へ電力を伝送する電力伝送部、を更に備え、
   前記高速通信による通信が切断された場合に、前記電力伝送部による電力の伝送を停止する、請求項４に記載のリーダライタ装置。
6. 前記高速通信により送信したデータに対して前記携帯型通信装置から応答が得られなかった場合に、前記第２の通信部による通信を開始する、請求項４に記載のリーダライタ装置。
7. 外部のリーダライタ装置とセキュアな近接通信であるセキュア通信を行うセキュア通信部と、
   前記リーダライタ装置と前記セキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行う第１の通信部と、
   前記高速通信による通信が切断された場合に、前記高速通信と異なる通信方式で前記リーダライタ装置と通信を行う第２の通信部と、を有する、携帯型通信装置と、
   前記携帯型通信装置との間で前記セキュア通信、前記高速通信及び前記異なる通信方式による通信を行う前記リーダライタ装置と、
   を備える、通信システム。
8. 前記リーダライタ装置は、電力伝送により前記携帯型通信装置へ電力を伝送する電力伝送部、を更に有し、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記電力伝送部による電力の伝送を停止する、請求項７に記載の通信システム。
9. 前記携帯型通信装置は、電力伝送により前記リーダライタ装置から電力の伝送を受ける電力伝送部と、前記電力伝送部により受電した電力を蓄える二次電池と、を更に備え、
   前記第２の通信部は、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記二次電池に蓄えられた電力で動作する、請求項８に記載の通信システム。
10. 携帯型通信装置とリーダライタ装置とがセキュアな近接通信であるセキュア通信を行うステップと、
    前記携帯型通信装置と前記リーダライタ装置とが、前記セキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行うステップと、
    前記高速通信による通信が切断された場合に、前記携帯型通信装置と前記リーダライタ装置とが異なる通信方式で通信を行うステップと、
    を備える、通信方法。

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