JP2012059223A - 携帯可能電子装置、携帯可能電子装置の処理システム、及び携帯可能電子装置の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 安価であり、且つ、複数の異なる形状を持つアンテナを接続することができる携帯可能電子装置、携帯可能電子装置の処理システム、及び携帯可能電子装置の処理方法を提供する。
【解決手段】 携帯可能電子装置（２０）は、外部機器（１０）から出力される電波に応じて電気信号を生成する共振部（２４）を装着可能な携帯可能電子装置であって、前記共振部により生成される電気信号の信号処理を行う送受信部（２９、３０）と、予め、前記共振部のアンテナサイズ毎にパラメータを記憶する設定情報記憶部（２８ａ）と、前記共振部のアンテナサイズを示す情報を記憶するアンテナサイズ記憶部（２８）と、前記設定情報記憶部から、前記アンテナサイズ記憶部に記憶されるアンテナサイズを示す情報に対応するパラメータを読み出し、読み出したパラメータに基づいて前記送受信部の送受信特性を制御する送受信特性制御部（２５）と、を具備する。
【選択図】 図２

Description

本発明の実施形態は、例えば、無線通信によりデータの送受信する携帯可能電子装置、携帯可能電子装置の処理システム、及び携帯可能電子装置の処理方法に関する。

一般的に、携帯可能電子装置として用いられるＩＣカードは、プラスチックなどで形成されたカード状の本体と本体に埋め込まれたＩＣモジュールとを備えている。ＩＣモジュールは、ＩＣチップを有している。ＩＣチップは、電源が無い状態でもデータを保持することができるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）またはフラッシュＲＯＭなどの不揮発性メモリと、種々の演算を実行するＣＰＵとを有している。

ＩＣカードは、例えば、国際標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６に準拠したＩＣカードである。ＩＣカードは、携帯性に優れ、且つ、外部装置との通信及び複雑な演算処理を行う事ができる。また、偽造が難しい為、ＩＣカードは、機密性の高い情報などを格納してセキュリティシステム、電子商取引などに用いられることが想定される。

上記したようなＩＣカードは、種々のアプリケーションを記憶することができる。ＩＣカードは、ＩＣカードの処理装置（カードリーダライタ）から接触通信、または非接触通信によりコマンドを受信した場合、受信したコマンドに応じてアプリケーションを実行する。これにより、ＩＣカードは、種々の機能を実現することができる。

特許第３４８８１６６号公報

非接触通信を行うＩＣカードは、例えばアンテナなどの共振部と、ＩＣチップ（ＬＳＩ）と、を備える。また、非接触通信を行うＩＣカードは、例えばＩＣチップの外部にコンデンサ及び抵抗などが接続されるものもある。

通常、ＩＣチップに接続されるアンテナの特性はある程度一定である。この為、従来、ＩＣチップにおける送受信特性は、一定に設定される。

しかし、近年、種々の形状のＩＣカードの形状が実用化されつつある。即ち、異なる形状のアンテナがＩＣカードに搭載される可能性がある。これに対応する為に、ＩＣカードを処理するカードリーダライタは、通信するＩＣカードに搭載されるアンテナのサイズ及び／または形状に適応した送受信特性で通信を行う必要がある。この結果、送受信特性の異なるカードリーダライタが複数実用化されている。

また、ＩＣカードのＩＣチップは、接続されるアンテナに応じた範囲でインピーダンス整合を行うことにより、カードリーダライタの通信特性にＩＣカードを適応させる。

しかし、ＩＣカードのＩＣチップには、異なる形状のアンテナが接続される場合がある。即ち、ＩＣチップの製造段階では、ＩＣチップは、接続されるアンテナの形状を特定することが出来ない。この為、ＩＣチップは、製造時に設定される形状以外のアンテナが接続される場合、インピーダンス整合を適切に行うことができないという問題がある。

また、アンテナの形状毎に異なるＩＣチップを製造する場合、コストがかかるという問題がある。

そこで、安価であり、且つ、複数の異なる形状を持つアンテナを接続することができる携帯可能電子装置、携帯可能電子装置の処理システム、及び携帯可能電子装置の処理方法を提供することを目的とする。

一実施形態に係る携帯可能電子装置は、外部機器から出力される電波に応じて電気信号を生成する共振部を装着可能な携帯可能電子装置であって、前記共振部により生成される電気信号の信号処理を行う送受信部と、予め、前記共振部のアンテナサイズ毎にパラメータを記憶する設定情報記憶部と、前記共振部のアンテナサイズを示す情報を記憶するアンテナサイズ記憶部と、前記設定情報記憶部から、前記アンテナサイズ記憶部に記憶されるアンテナサイズを示す情報に対応するパラメータを読み出し、読み出したパラメータに基づいて前記送受信部の送受信特性を制御する送受信特性制御部と、を具備する。

図１は、一実施形態に係る携帯可能電子装置の処理装置の構成の例について説明するための説明図である。 図２は、図１に示すＩＣカードの構成例について説明するための説明図である。 図３は、図１に示すＩＣカードの共振部の形状の例について説明するための説明図である。 図４は、図１に示すＩＣカードの共振部の形状の例について説明するための説明図である。 図５は、共振部の形状と設定値との関係について説明するための説明図である。 図６は、図１に示すＩＣカードの動作について説明する為の説明図である。 図７は、図１に示すＩＣカードの動作について説明する為の説明図である。 図８は、図１に示すＩＣカードの動作について説明する為の説明図である。

以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る携帯可能電子装置、携帯可能電子装置の処理システム、及び携帯可能電子装置の処理方法について詳細に説明する。

図１は、一実施形態に係る携帯可能電子装置の処理装置の構成の例について説明するための説明図である。
図１に示すようにＩＣカード処理システム１は、携帯可能電子装置の処理装置（端末装置）１０と携帯可能電子装置（ＩＣカード）２０とを備えている。端末装置１０とＩＣカード２０とは、非接触通信により互いに種々のデータの送受信を行う。

図１に示すように、端末装置１０は、制御部１１、ディスプレイ１２、キーボード１３、カードリーダライタ１４、及び記憶部１５などを備える。

制御部１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどを備える。制御部１１は、端末装置１０全体の動作を制御する。
ディスプレイ１２は、制御部１１の制御により種々の情報を表示する。キーボード１３は、端末装置１０の操作者による操作を操作信号として受け取る。

カードリーダライタ１４は、ＩＣカード２０と通信を行うためのインターフェース装置である。カードリーダライタ１４は、ＩＣカード２０に対して、電源供給、リセット制御、及びデータの送受信などを行う。さらに、カードリーダライタ１４は、ＩＣカード２０に対して、クロック供給を行う場合もある。上記したように、カードリーダライタ１４は、送受信部として機能する。

制御部１１は、カードリーダライタ１４によりＩＣカード２０に対して種々のコマンドを入力する。ＩＣカード２０は、例えば、カードリーダライタ１４からデータの書き込みコマンドを受信した場合、受信したデータを内部の不揮発性メモリに書き込む処理を行う。

制御部１１は、ＩＣカード２０に読み取りコマンドを送信することにより、ＩＣカード２０からデータを読み出す。制御部１１は、ＩＣカード２０から受信したデータに基づいて種々の処理を行う。また、制御部１１は、ＩＣカード２０に書き込みコマンドを送信することにより、ＩＣカード２０のメモリにデータを書き込むことができる。

上記のカードリーダライタ１４は、ＩＣカード２０と無線通信によりデータの送受信を行う。例えば、カードリーダライタ１４は、信号処理部、送受信回路、及びアンテナ（共振部）などを備える。また、ＩＣカード２０も同様に、信号処理部、送受信回路、及びアンテナ（共振部）などを備える。

信号処理部は、ＩＣカード２０との間で送受信するデータの符号化、復号、変調、及び復調を行なう。送受信回路は、信号処理部により変調されたデータ、及び、アンテナにより受信したデータを増幅する。

カードリーダライタ１４は、送信するデータに応じてアンテナにより磁界を発生させることにより、ＩＣカード２０に対してデータを送信する。また、カードリーダライタ１４は、電磁誘導によりアンテナに発生する誘導電流に基づいてＩＣカード２０から送信されるデータを認識する。

制御部１１は、カードリーダライタ１４によりＩＣカード２０に初期設定コマンドを送信することにより、ＩＣカード２０との通信に関する設定を行う。初期設定コマンドは、例えば、起動コマンド及び選択コマンドなどである。ＩＣカード２０の検知を行なう為に、カードリーダライタ１４は、起動コマンド（例えば、リクエストコマンド、及びウェークアップコマンドなど）を繰り返し通信可能範囲に送信する。

ＩＣカード２０が存在する場合、ＩＣカード２０からの起動コマンドに対する返答がカードリーダライタ１４に返る。これにより、カードリーダライタ１４は、ＩＣカード２０を検知する。また、ＩＣカード２０が非接触式携帯可能電子装置である場合、カードリーダライタ１４は、所望のＩＣカード２０を選択するための選択コマンドを送信する。これにより、カードリーダライタ１４とＩＣカード２０との間で通信を行う事ができる。

また端末装置１０は、必要に応じてＩＣカード２０に相互認証コマンドを送信する。これにより、相互認証処理が行われる。ＩＣカード２０と端末装置１０との間で相互認証を行う場合、まず、端末装置１０は、乱数を生成し、生成した乱数を暗号化し、ＩＣカード２０に暗号化データを送信する。ＩＣカード２０は、暗号化データを復号し、復号化データを端末装置１０に返信する。また、ＩＣカード２０は、乱数を生成し、生成した乱数を暗号化し、端末装置１０に暗号化データを送信する。端末装置１０は、暗号化データを復号し、復号化データを端末装置１０に送信する。ＩＣカード２０及び端末装置１０は、通信対象の装置から送信される復号化データと元の乱数データとが一致するか否かを確認することにより、相互認証を行う。

上記した相互認証処理は、ＩＣカード２０と端末装置１０との間でコマンド及びレスポンスの送受信を２回ずつ行うことにより実現される。

記憶部１５は、書き換え可能な不揮発性メモリである。記憶部１５は、端末装置１０の制御に関する設定データなどを記憶する。例えば、記憶部１５は、カードリーダライタ１４における送受信特性に関する情報を記憶する。

図２は、図１に示すＩＣカードの構成例について説明するための説明図である。
図２に示すように、ＩＣカード２０は、例えば、矩形状の本体２１と、本体２１内に内蔵されたＩＣモジュール２２とを備えている。ＩＣモジュール２２は、ＩＣチップ２３と、アンテナ（共振部）２４とを備える。ＩＣチップ２３と共振部２４とは、互いに接続された状態でＩＣモジュール２２内に形成されている。

なお、本体２１は、少なくとも共振部２４が配設されるＩＣモジュール２２を設置可能な形状であれば、矩形状に限らず如何なる形状であっても良い。

ＩＣチップ２３は、ＣＰＵ２５、ＲＯＭ２６、ＲＡＭ２７、不揮発性メモリ２８、送信部２９、受信部３０、電源部３１、ロジック部３２、及びインピーダンス整合部３３などを備える。ＣＰＵ２５、ＲＯＭ２６、ＲＡＭ２７、不揮発性メモリ２８、送信部２９、受信部３０、電源部３１、及びロジック部３２は、バスを介して互いに接続されている。なお、インピーダンス整合部３３は、ＩＣチップ２３内ではなくＩＣモジュール２２に配設される構成であってもよい。

共振部２４は、端末装置１０のカードリーダライタ１４と通信を行うためのインターフェースである。共振部２４は、例えば、ＩＣモジュール２２内に所定の形状で配設される金属線により構成されるアンテナと、同調コンデンサなどを備える。なお、共振部２４は、金属線の形状により特定される共振周波数を有する。また、共振部２４は、共振周波数と、共振周波数の周りの帯域幅とにより特定されるＱｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ（Ｑ）を有する。Ｑは、共振部２４の共振の鋭さ、即ち、共振部２４の質を示すものである。

ＩＣカード２０は、カードリーダライタ１４に送信するデータに応じてアンテナにより磁界を発生させる。これにより、ＩＣカード２０は、端末装置１０に対してデータを送信する。また、ＩＣカード２０は、電磁誘導によりアンテナに発生する誘導電流に基づいて端末装置１０から送信されるデータを認識する。

ＣＰＵ２５は、ＩＣカード２０全体の制御を司る制御部として機能する。ＣＰＵ２５は、ＲＯＭ２６あるいは不揮発性メモリ２８に記憶されている制御プログラム及び制御データに基づいて種々の処理を行う。例えば、カードリーダライタ１４から受信したコマンドに応じて種々の処理を行い、処理結果としてのレスポンスなどのデータの生成を行なう。

ＲＯＭ２６は、予め制御用のプログラム及び制御データなどを記憶する不揮発性のメモリである。ＲＯＭ２６は、製造段階で制御プログラム及び制御データなどを記憶した状態でＩＣカード２０内に組み込まれる。即ち、ＲＯＭ２６に記憶される制御プログラム及び制御データは、予めＩＣカード２０の仕様に応じて組み込まれる。

ＲＡＭ２７は、ワーキングメモリとして機能する揮発性のメモリである。ＲＡＭ２７は、ＣＰＵ２５の処理中のデータなどを一時的に格納する。例えば、ＲＡＭ２７は、共振部２４を介して端末装置１０から受信したデータを一時的に格納する。また、ＲＡＭ２７は、ＣＰＵ２５が実行するプログラムを一時的に格納する。

不揮発性メモリ２８は、例えば、ＥＥＰＲＯＭあるいはフラッシュＲＯＭなどのデータの書き込み及び書換えが可能な不揮発性のメモリにより構成される。不揮発性メモリ２８は、ＩＣカード２０の運用用途に応じて制御プログラム及び種々のデータを格納する。

たとえば、不揮発性メモリ２８では、プログラムファイル及びデータファイルなどが創成される。創成された各ファイルには、制御プログラム及び種々のデータなどが書き込まれる。ＣＰＵ２５は、不揮発性メモリ２８、または、ＲＯＭ２６に記憶されているプログラムを実行することにより、種々の処理を実現することができる。

また、不揮発性メモリ２８は、設定情報記憶部２８ａを備えている。設定情報記憶部２８ａは、送信部２９、受信部３０、及びインピーダンス整合部３３における設定を示す情報を記憶する。

送信部２９は、端末装置１０に送信するデータに対して符号化、負荷変調などの信号処理を行う。例えば、送信部２９は、設定情報記憶部２８ａに記憶されている負荷変調レベルに基づいて信号の変調（増幅）を行う。送信部２９は、信号処理を施した信号をインピーダンス整合部３３に送信する。

受信部３０は、アンテナにより受信する信号に対して復調、及び復号を行う。例えば、受信部３０は、設定情報記憶部２８ａに記憶されているヒステリシス幅を閾値として受信する信号の解析を行う。これにより、受信部３０は、２値の論理データを取得する。受信部３０は、解析したデータをバスを介してＣＰＵ２５に送信する。

電源部３１は、端末装置１０から送信される電波、特にキャリア波に基づいて電力を生成する。さらに、電源部３１は、動作クロックを生成する。電源部３１は、発生させた電力及び動作クロックをＩＣカード２０の各部に電力を供給する。ＩＣカード２０の各部は、電力の供給を受けた場合、動作可能な状態になる。

ロジック部３２は、演算処理をハードウェアにより行う演算部である。例えば、ロジック部３２は、端末装置１０からのコマンドに基づいて、暗号処理などの演算を行う。また、ロジック部３２は、乱数の生成などを行う。例えば、端末装置１０から相互認証コマンドを受信する場合、ロジック部３２は、乱数を生成し、生成した乱数をＣＰＵ２５に伝送する。

インピーダンス整合部３３は、端末装置１０とインピーダンスの整合を取ることにより、共振部２４による電波の受信効率を向上させる。インピーダンス整合部３３は、電源部３１の出力に基づいて端末装置１０から送信される信号の強度を判断する。インピーダンス整合部３３は、判断した信号強度に基づいて、電源部３１の出力が適切な値になるようにインピーダンスを調整する。なお、インピーダンスの整合を取るための方法は、如何なる方法であってもよい。

図３及び図４は、図２に示すＩＣカード２０の共振部２４の形状の例について説明するための説明図である。図３は、共振部２４のサイズ（アンテナサイズ）が、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３−１：２００８ Ａｎｎｅｘ Ａに規定されるカードサイズ（ｃｌａｓｓ１）である場合の共振部２４Ａを示す。また、図４は、アンテナサイズが、ｃｌａｓｓ１より小さい場合の共振部２４Ｂを示す。また、図示しないが、ＩＣカード２０は、ｃｌａｓｓ１より大きいアンテナサイズを持つ共振部２４を備える構成であってもよい。

通常、ループアンテナの面積をＡ、ターン数をＮとする場合、共振部２４の最小動作磁界強度は、「定数／（Ａ・Ｎ）」により近似することができる。

ＩＣカード２０は、共振部２４の共振周波数を端末装置１０に併せるためにループアンテナのインダクタンスを調整する。ここで、例えば、ＩＣチップ２３の内部の同調用のコンデンサの容量が一定の場合、アンテナサイズが小さい方が受信振幅が小さくなる。即ち、面積Ａ及びターン数Ｎが小さくなる場合、最小動作磁界強度が大きくなる。この為、受信振幅が小さくなる。

また、ＩＣカード２０から端末装置１０に対して電波を送信する場合、アンテナサイズが小さくなると、負荷変調レベルは小さくなる傾向がある。

即ち、図３に示す共振部２４Ａは、図４に示す共振部２４Ｂに比べて、最小動作磁界強度が小さく、
図５は、共振部２４の形状と各部の設定値との関係について説明するための説明図である。

なお、ここでは、共振部２４の形状（アンテナサイズ）と受信部３０のコンパレータのヒステリシス幅（フィルタ特性）と、送信部２９の負荷変調レベルとの関係について説明する。しかし、設定値の項目は、上記のものに限定されるものではなく、他の送受信特性に関する項目の設定値をアンテナサイズと対応付ける構成であってもよい。

設定情報記憶部２８ａは、図５に示すようなテーブルを有する。設定情報記憶部２８ａのテーブルには、アンテナサイズと受信部３０のコンパレータのヒステリシス幅と、送信部２９の負荷変調レベルとが対応付けられて記憶される。即ち、ＩＣカード２０は、アンテナサイズに応じたヒステリシス幅及び負荷変調レベルを判断することができる。

上記したように、アンテナサイズが小さくなると、受信部３０により受信する信号の振幅は小さくなる。例えば、共振部２４のアンテナサイズが「ｃｌａｓｓ１サイズ」である場合、受信部３０のコンパレータのヒステリシス幅をｃ乃至ｄの範囲で調整可能であるとする。

また、例えば、共振部２４のアンテナサイズが「ｃｌａｓｓ１サイズより小さいサイズ」である場合、受信部３０のコンパレータのヒステリシス幅をａ乃至ｂの範囲で調整可能であるとする。この場合、ヒステリシス幅の値ａ、ｂ、ｃ、及びｄは、「ａ＜ｂ≦ｃ＜ｄ」という関係を満たす。なお、ｂとｃが逆転、即ち「ｂ＞ｃ」という関係になってもよい。

ＩＣカード２０は、自身の共振部２４のアンテナサイズに応じて設定情報記憶部２８ａから受信部３０のコンパレータに用いるヒステリシス幅を読みだす。例えば、共振部２４のアンテナサイズが「ｃｌａｓｓ１サイズ」である場合、ＩＣカード２０は、受信部３０のコンパレータに用いるヒステリシス幅として「ｃ〜ｄ」を設定情報記憶部２８ａから読みだす。

また、例えば、共振部２４のアンテナサイズが「ｃｌａｓｓ１より小さいサイズ」である場合、ＩＣカード２０は、受信部３０のコンパレータに用いるヒステリシス幅として「ａ〜ｂ」を設定情報記憶部２８ａから読みだす。

上記したように、ＩＣカード２０は、アンテナサイズに応じたヒステリシス幅の調整範囲内で自動制御により受信部３０のコンパレータを動作させる。これにより、ＩＣカード２０は、安定して電波を受信することができる。なお、設定情報記憶部２８ａは、ヒステリシス幅として調整可能な範囲を記憶する構成として説明したが、この構成に限定されない。設定情報記憶部２８ａは、ヒステリシス幅として調整する固定値を記憶する構成であってもよい。

また、上記したように、アンテナサイズが小さくなると、送信部２９により送信する信号に対する負荷変調レベルが小さくなる。例えば、共振部２４のアンテナサイズが「ｃｌａｓｓ１サイズ」である場合、送信時の負荷変調レベルをＡ乃至Ｂの範囲で調整可能であるとする。

また、例えば、共振部２４のアンテナサイズが「ｃｌａｓｓ１サイズより小さいサイズ」である場合、送信時の負荷変調レベルをＣ乃至Ｄの範囲で調整可能であるとする。この場合、負荷変調レベルＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤは、「Ａ＜Ｂ≦Ｃ＜Ｄ」という関係を満たす。なお、ＢとＣが逆転、即ち「Ｂ＞Ｃ」という関係になってもよい。

上記したように、ＩＣカード２０は、アンテナサイズに応じて送信時の負荷変調レベルの調整範囲内で自動制御により送信部２９を動作させる。これにより、ＩＣカード２０は、安定して電波を送信することができる。なお、設定情報記憶部２８ａは、負荷変調レベルとして調整可能な範囲を記憶する構成として説明したが、この構成に限定されない。設定情報記憶部２８ａは、負荷変調レベルとして調整する固定値を記憶する構成であってもよい。

なお、ＩＣカード２０は、共振部２４の共振周波数及び／またはＱの調整と、インピーダンス整合部３３とにより、端末装置１０とのインピーダンス整合を取ることができる。即ち、ＩＣカード２０は、設定情報記憶部２８ａから読み出したパラメータに応じてインピーダンス整合部３３によりインピーダンス整合を行うことにより、送受信特性の設定を変更することができる。

図６は、図１に示すＩＣカードの動作について説明する為の説明図である。図６は、アンテナサイズに応じた送受信特性の設定方法を示す。

通常、ＩＣモジュール２２を発行する場合、標準的な線径、線間、及び巻き数を有するアンテナ（標準アンテナ）をＩＣチップ２３に接続し、無線通信によりＩＣチップ２３に送受信特性の設定処理を行わせる。この為に、ＩＣチップ２３の不揮発性メモリ２８には、標準アンテナにより安定して動作する送受信特性が設定される（ステップＳ１１）。また、ＩＣチップの不揮発性メモリ２８には、図５に示す設定情報が予め記憶される。

ＩＣチップ２３には、標準アンテナが接続される（ステップＳ１２）。なお、この場合、ＩＣチップ２３のアンテナ接続用端子に、例えばピン（端子）を押し当てるなどの方法により標準アンテナが接続される。即ち、標準アンテナは、容易に着脱可能な状態で接続される。

標準アンテナが接続されたＩＣチップ２３には、運用に用いられるアンテナ（最終アンテナ）に応じた送受信特性の設定を行う為のコマンドが端末装置１０により入力される。送受信特性の設定の為のコマンドは、最終アンテナのアンテナサイズを示す情報を有する。アンテナサイズを示す情報は、例えば、最終アンテナのアンテナサイズが「ｃｌａｓｓ１サイズ」未満であるか否かを示す情報である。

ＩＣチップ２３は、アンテナサイズを示す情報を不揮発性メモリ２８に記憶することにより、送受信特性の設定を行う（ステップＳ１３）。ＩＣチップ２３のＣＰＵ２５は、不揮発性メモリ２８に記憶されるアンテナサイズを示す情報に応じて、設定情報記憶部２８ａからパラメータを読み出す。

送受信特性の設定が行われると、ＩＣチップ２３のアンテナ接続用端子から標準アンテナが取り外される。そして、ＩＣチップ２３のアンテナ接続用端子に最終アンテナが接続される（ステップＳ１４）。これにより、ＩＣモジュール２２が形成される。

図７は、図１に示すＩＣカードの動作について説明する為の説明図である。図７は、アンテナサイズに応じた送受信特性の設定方法を示す。

図６の例では、送受信特性を設定する為のコマンドが最終アンテナのアンテナサイズを示す情報を有するとして説明したが、ＩＣチップ２３側でアンテナサイズを判断する構成であってもよい。

この場合、ＩＣチップ２３の不揮発性メモリ２８には、種々のアンテナに対応することができる送受信特性が設定される（ステップＳ２１）。例えば、ＩＣチップ２３の不揮発性メモリ２８には、接続される可能性のある複数種類のアンテナから導出される平均的なアンテナに応じた送受信特性が設定される。また、ＩＣチップの不揮発性メモリ２８には、図５に示す設定情報が予め記憶される。

ＩＣチップ２３には、最終アンテナが接続される（ステップ２２）。ＩＣチップ２３は、例えば、最終アンテナにより受け取る電波から電源部３１により生成される電力のレベルに応じて最終アンテナのアンテナサイズを判断する（ステップＳ２３）。即ち、ＩＣチップ２３は、予め設定される閾値以上の電圧を電源部３１により検知する場合、最終アンテナのアンテナサイズが「ｃｌａｓｓ１より大きいサイズ」であると判断する。また、ＩＣチップ２３は、予め設定される閾値未満の電圧を電源部３１により検知する場合、最終アンテナのアンテナサイズが「ｃｌａｓｓ１より小さいサイズ」であると判断する。

ＩＣチップ２３は、この判断の結果を不揮発性メモリ２８に記憶することにより、送受信特性の設定を行う（ステップＳ２３）。ＩＣチップ２３のＣＰＵ２５は、不揮発性メモリ２８に記憶されるアンテナサイズを示す情報に応じて、設定情報記憶部２８ａからパラメータを読み出す。これにより、ＩＣモジュール２２が形成される。

この場合、例えば、不揮発性メモリ２８に記憶したアンテナサイズを示す情報を変更の可否を判断する為のフラグを不揮発性メモリ２８に設定することにより、送受信特性が変更されることを防ぐことができる。

図８は、図１に示すＩＣカードの動作について説明する為の説明図である。図８では、既に発行されたＩＣモジュール２２のアンテナを取り替える際の処理について説明する。

ＩＣチップ２３に接続されるアンテナが変更される場合、送受信特性の設定を変更する必要がある可能性がある。但し、送受信特性の設定変更が容易に可能である場合、動作不能になる可能性もある。このため、例えば、ＩＣカード２０は、端末装置１０のカードリーダライタ１４とＩＣカード２０とで相互認証を実施した後に送受信特性を再設定可能にするように構成されてもよい。

例えば、端末装置１０から相互認証コマンドを受信することにより、相互認証を実施したとする（ステップＳ３１）。相互認証が正常に完了する場合、ＩＣチップ２３は、不揮発性メモリ２８に記憶される送受信特性の変更を制限するフラグを解除する。これにより、ＩＣチップ２３の不揮発性メモリ２８は、発行時と同様に、送受信特性を変更できる状態になる。

ここで、ＩＣチップ２３のアンテナ接続用端子からアンテナが取り外され、新しいアンテナがＩＣチップ２３のアンテナ接続用端子に最終アンテナが接続される（ステップＳ３２）。

この場合、ＩＣチップ２３は、図６において示した処理、または図７において示した処理により、新しく接続されたアンテナに応じた送受信特性の設定を行う（ステップＳ３３）。さらに、ＩＣチップ２３は、送受信特性の変更を制限するフラグを再度設定する。これにより、より柔軟に送受信特性を変更することができるＩＣカードを実現することが出来る。

上記したように、本実施形態に係るＩＣカード２０は、予めアンテナサイズ毎にパラメータを記憶し、ＩＣチップ２３に接続される共振部２４のアンテナサイズに応じてパラメータを読み出し、送受信特性を設定する。これにより、アンテナサイズ毎に個別にＩＣチップを製造する必要がなくなる。この結果、安価であり、且つ、複数の異なる形状を持つアンテナを接続することができる携帯可能電子装置、携帯可能電子装置の処理システム、及び携帯可能電子装置の処理方法を提供することができる。

なお、上記した例では、ＩＣカードは、相互認証が正常に完了する場合に送受信特性の変更を許可する構成として説明したが、この構成に限定されない。例えば、ＩＣカードは、特殊なコマンドを受信する場合に送受信特性の変更を許可する構成されてもよい。特殊なコマンドは、例えば、特殊なフレームフォーマットを有するコマンド、特殊な認証情報を有するコマンドなどである。

また、上記した実施形態では、アンテナサイズが「ｃｌａｓｓ１」以上であるか否かに応じてパラメータを選択する構成として記載したが、この構成に限定されない。アンテナサイズの区分はいくつであってもよい。また、この場合、設定情報記憶部２８ａはアンテナサイズの区分毎にパラメータを記憶する。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…ＩＣカード処理システム、１０…端末装置、１１…制御部、１２…ディスプレイ、１３…キーボード、１４…カードリーダライタ、１５…記憶部、２０…ＩＣカード、２１…本体、２２…ＩＣモジュール、２３…ＩＣチップ、２４…共振部、２５…ＣＰＵ、２６…ＲＯＭ、２７…ＲＡＭ、２８…不揮発性メモリ、２８ａ…設定情報記憶部、２９…送信部、３０…受信部、３１…電源部、３２…ロジック部、３３…インピーダンス整合部。

Claims (10)

1. 外部機器から出力される電波に応じて電気信号を生成する共振部を装着可能な携帯可能電子装置であって、
   前記共振部により生成される電気信号の信号処理を行う送受信部と、
   前記共振部のアンテナサイズ毎にパラメータを記憶する設定情報記憶部と、
   前記共振部のアンテナサイズを示す情報を記憶するアンテナサイズ記憶部と、
   前記設定情報記憶部から、前記アンテナサイズ記憶部に記憶されるアンテナサイズを示す情報に対応するパラメータを読み出し、読み出したパラメータに基づいて前記送受信部の送受信特性を制御する送受信特性制御部と、
   を具備する携帯可能電子装置。
2. 前記アンテナサイズ記憶部は、前記外部機器から受信するアンテナサイズを示す情報を記憶する請求項１に記載の携帯可能電子装置。
3. 前記アンテナサイズ記憶部は、前記共振部により生成される電気信号の強度に応じてアンテナサイズを特定し、特定したアンテナサイズを示す情報を記憶する請求項１に記載の携帯可能電子装置。
4. 前記設定情報記憶部は、アンテナサイズ毎に、インピーダンス整合、負荷変調レベル、前記送受信部のコンパレータのヒステリシス幅、フィルタ特性、整流回路後のシャントレギュレータの電圧値、及び電圧電流特性の内のいずれかもしくは複数のパラメータを記憶する請求項１に記載の携帯可能電子装置。
5. 前記アンテナサイズ記憶部は、記憶しているアンテナサイズを示す情報の更新を制限するフラグ情報をさらに記憶する請求項１に記載の携帯可能電子装置。
6. 前記アンテナサイズ記憶部は、前記外部機器との間で相互認証が正常に実行される場合、前記フラグ情報を解除する請求項５に記載の携帯可能電子装置。
7. 前記アンテナサイズ記憶部は、前記外部機器から予め設定される所定のコマンドを受信する場合、前記フラグ情報を解除する請求項５に記載の携帯可能電子装置。
8. さらに、前記各部と前記共振部とを備えるＩＣモジュールと、
   前記ＩＣモジュールが設置される本体と、
   を具備する請求項１に記載の携帯可能電子装置。
9. 前記携帯可能電子装置を処理する処理装置と前記処理装置から出力される電波に応じて電気信号を生成する共振部を装着可能な携帯可能電子装置とを有する携帯可能電子装置の処理システムであって、
   前記処理装置は、
   前記携帯可能電子装置との間で電波により通信を行う第１の送受信部と、
   前記第１の送受信部により前記携帯可能電子装置に対してアンテナサイズを示す情報を有するコマンドを送信するコマンド処理部と、
   を具備し、
   前記携帯可能電子装置は、
   前記共振部により生成される電気信号の信号処理を行う第２の送受信部と、
   予め、前記共振部のアンテナサイズ毎にパラメータを記憶する設定情報記憶部と、
   前記処理装置から送信されるコマンドが有するアンテナサイズを示す情報を記憶するアンテナサイズ記憶部と、
   前記設定情報記憶部から、前記アンテナサイズ記憶部に記憶されるアンテナサイズに対応するパラメータを読み出し、読み出したパラメータに基づいて前記第２の送受信部の送受信特性を制御する送受信特性制御部と、
   を具備する携帯可能電子装置の処理システム。
10. 外部機器から出力される電波に応じて電気信号を生成する共振部を装着可能な携帯可能電子装置に用いられる携帯可能電子装置の制御方法であって、
    前記共振部により生成される電気信号の信号処理を行い、
    予め、前記共振部のアンテナサイズ毎にパラメータを記憶し、
    前記共振部のアンテナサイズを示す情報を記憶し、
    前記記憶したアンテナサイズを示す情報に対応するパラメータを読み出し、読み出したパラメータに基づいて前記信号処理における送受信特性を制御する、
    携帯可能電子装置の制御方法。

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