JP2013512654A - 二つの無接触装置の間で電力設定交渉を行う方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図4
Description
NFCリーダは、電磁界の変調、及びNFC装置へのエネルギ供給が可能なアンテナを持つ。
NFCリーダは通常、近接型結合装置(Proximity Coupling Device:PCD)と呼ばれる。
PICCとPCDはフィールド周波数13.56MHz内での誘導結合により通信することができる。
特に、ISO14443及びISO18092標準は、変調技術及び通信プロトコルを規定している。
これらは、NFC分野で使用できる。
無接触技術の規格では、無接触カードは1.5アンペア/メートルに等しい電力レベルの電磁界で正常に動作するものと規定されている。
しかし、フラッシュメモリの「電源オン」の段階は、ID1カード内で最低でも2.5アンペア/メートルの電力レベルを必要とする。
従って、無接触カードはフラッシュメモリを駆動するのに十分なエネルギをもたないことがある。
無接触カードは、受動モードではフラッシュメモリを使用することができない。
なぜならば、カードは1.5A/mまでに制限された無接触リーダに準拠していなければならないためである。
無接触カードによるフラッシュメモリの使用を可能とする必要性がある。
本発明の目的は、第1の無接触装置と第2の無接触装置との間の電力設定交渉を行う方法である。第2の無接触装置は第1の電力レベルに設定された電磁界を供給する。本方法は、以下のステップを含む;
a)第1の装置から第2の装置へ、所定継続時間第2の電力レベルに設定するよう求める要請を送信するステップ
b)第1の装置へ、前記要請に対する第2の装置の決定を反映した応答を送信するステップ
c)前記決定が肯定的であったときに、電磁界を第2の電力レベルに切替えるステップ
第2の電力レベルは、第1の電力レベルより高くてもよい。
第2の電力レベルは、第1の電力レベルより低くてもよい。
好適には、第1の装置はフラッシュメモリであってもよい。
他の実施例では、第2の装置は電力供給能力を備えていてもよく、応答は電力供給能力に係るデータを含んでいてもよい。
好適には、前記応答は、第1の電力レベルに係るデータを含んでいてもよい。
要請は、第1の電力レベルと第2の電力レベルとの差に関するデータを含んでいてもよい。
一実施例において、第2の電力レベルに切替えるステップは、第1及び第2の装置との間で更なるコマンドが交換されたときに実行してもよい。
この装置は第1の手段、第2の手段、及び第3の手段を備える。
第1の手段は、第1の電力レベルを識別することを可能にする。
第2の手段は、第2の電力レベルとその継続期間とを識別することを可能にする。
第3の手段は、第2の電力レベルとその継続期間とを求める要請を作成することを可能にする。
好適には、無接触装置は、フラッシュメモリを備える無接触カードであってもよい。
無接触装置は、本発明の第一目的のひとつである、第2の無接触装置からの要請の分析を可能にする交渉手段を備える。
前記要請は、特定の継続期間、第2の電力レベルへの切替えを求めるものである。
前記交渉手段は、要請に対する決定、及び前記決定が肯定的であったときに電磁界を第2の電力レベルに切替えることを可能にする。
一実施例において、前記交渉手段は、第2の無接触装置へ決定を反映した応答を送信できるようにしてもよい。
他の実施例では、無接触装置は電力供給能力をもち、前記応答はその電力供給能力に係るデータを含んでいてもよい。
特に、本発明は、WG8N865又はTF2N461に定義される超高データレート(VHDR)プロトコルに適合した装置に適用することができる。
本発明は、ISO/IEC14443、ISO/IEC21481、又はISO/IEC18092、又はISO/IEC15693標準に適合した無接触装置に適用することができる。
本発明は、例えば、e−パスポート、e−ヘルス、e−アクセス、e−ペイメント等、多様な分野の無接触装置に適用することができる。
例えば、この無接触装置は、携帯電話又は支払い用の電子式資金移動端末のような持ち運び可能な装置でもよい。
また、リーダは、アクセスリーダ又はe−パスポートの出入国管理のような固定された装置でもよい。
従って、無接触カードは、特定の内部処理で必要とするときに、より多くのエネルギを得ることができる。
従って、無接触リーダの電力消費は、特に、電磁界をエネルギ源として使用する無接触装置によって低い電力レベルが要請されたときに、抑えることができる。
この電力の節約は、NFC装置に非常に有益である。
従って、リーダは、マスタのままである。
それに加えて、リーダ装置は、最も多く要請された値を維持することで、複数の無接触カードからの電力変更要請に対応してもよい。
従って、無接触カードは、更なる電力変更要請及び内部処理の順序を、リーダの電力供給能力に応じて変化させてもよい。
特に、そのような無接触装置は、カード又はパスポート冊子でもよい。
例えば、本発明は、ICAO9303標準に定義されるID1及びID3カードに適用することができる。
本発明のある実施例によれば、リーダ装置CRは携帯電話である。
装置CRは、電磁界の発生を可能にする通信手段CMを含む。
電磁界は、少なくとも第1及び第2の電力レベルに設定できるようにしてもよい。
初期設定により、装置CRは、第1の電力レベルL0の電磁界を発生させる。
第1の電力レベルL0は、1.5A/mに等しいものである。
装置CRは、所定継続期間D1第2の電力レベルL1への切替えを求める、要請RE1の分析が可能な交渉手段NMを含む。
交渉手段NMはまた、電力変更要請を許可又は拒否すること、及び電力変更要請が許可されたときに、電磁界を第2の電力レベルL1に切替えることも可能である。
代替的に、別の手段が第1の電力レベルL0への切替えステップを起動してもよい。
応答AK1は、電力変更要請に係る決定(すなわち、許可または拒否)を反映したデータを含む。
例えば、電力供給能力は装置CRによって発生する電磁界の最小及び最大の電力値によって定義してもよい。
応答AK1は、電力供給能力CAに係るデータを含んでもよい。
無接触カードCCは、第2の電力レベルL1及びその第2の電力レベルL1の所定継続期間D1の識別ができる手段M2を含む。
第2の電力レベルL1及び期間D1の識別は、無接触カードCCによる今後の所要電力を考慮にいれることによって行われる。
特に、これらの今後の所要電力は、カードCC内で実行されるべき、計画された処理に依存してもよい。
要請RE1は、電磁界を供給する無接触装置への送信を意図されたものである。
従って、要請RE1/応答AK1によって、無接触カードCCと装置CRとの、適用される電力レベルについての交渉が可能となる。
ISO/IEC14443−4標準はS()ブロック要請及びS()ブロック応答を規定する。
好適な実施例では、要請RE1は1バイト長INFフィールドを含むS()ブロック要請である。
特に要請RE1は、「PoWer eXtension」を表すS(PWX)要請によりなされうる。
フィールドR−INFは、2つのパートPWXM、PWDIを含む。
パートPWXMは、電力増強が要請される値を含む。
図2の例では、PWXMの値は、0乃至15の範囲内において、4つの最上位ビット(すなわちB8乃至B5)上で符号化される。
RE1の目的が電磁界を第2の電力レベルL1に設定することであると仮定すると、要請された電力増強はレベルL0とL1との差に等しい。
つまり、PWXMはL1−L0に等しい。
図2の例において、PWDI値は、0乃至14の範囲内において、4つの最下位ビット(すなわちB4乃至B1)上で符号化される。
PWDI値15は使用されない。
所定継続期間D1は、次の式に従って計算される:
D1=(256×(16/fc))×2PWDI
fcはMHzで表される搬送周波数である。
この場合に、計算された所定継続期間D1は、マイクロ秒で表される。
特に、搬送周波数fcは、13.56MHzに等しいものとしてもよい。
例えば、PWDIが7に等しいとき、所定継続期間D1はおよそ38.6ミリ秒に等しい。
PWDIの初期設定値は4であってもよい。
この値は、およそ4.8ミリ秒に等しい所定継続期間D1に対応する。
好適な実施例では、応答AK1は、1バイト長INFフィールドを含むS()ブロックの応答である。
特に応答AK1はS(PWX)応答の結果なされてもよい。
フィールドA−INFは、2つのパートCAP、POWを含む。
パートCAPは、装置CRの電力供給能力CAに係る値を含む。
図3の例において、CAP値は0乃至15の範囲内において、4つの最上位ビット(すなわちB8乃至B5)上で符号化される。
例えば、CAPが11に等しいとき、リーダ装置CRは1.5A/mに等しい最低電力レベル、3A/mに等しい最大電力レベルを有する。
他の例において、CAPが15に等しいとき、リーダ装置CRは1.5A/mに等しい最低電力レベル、7.5A/mに等しい最大電力レベルを有する。
このデータは、装置CCが目下使用される電力レベルL0を得ることができるようにする。
従って、現在の電力レベルL0と要請された増強を知ることによって、装置CCは、次の電力レベルL1を計算することができる。
図3の例において、POW値は0乃至15の範囲内において、4つの最下位ビット(すなわちB4乃至B1)上で符号化される。
前述の例において、所定継続期間D1は、時間の持続として表されている。
代替的に、所定継続期間D1は事前に設定された事象の数として表されてもよい。
例えば、所定継続期間D1は実行済みの指令や交換された要請のしきい値によって定義されてもよい。
特に、追加的な電力変更要請は前回の電力変更が未だ作動しているときに送信されてもよい。
好適な実施例では、後の電力増強は、前の電力レベルから計算される。
代替的に、後の電力増強は、初期設定の電力レベルから計算される。
L0に等しい初期設定値を有する電磁界が、装置CRによって発生される。
装置CCが更なるエネルギを必要とするとき、D1の期間中電力レベルL1となるように、装置CCは要請RE1を送る。
装置CRはその電力変更要請を受け入れ、応答AK1を送信する。
組み合わせRE1/AK1は唯一の矢印として示されているが、これらの2つのメッセージの作成及び送信は短い期間を要求する。
つまり、RE1/AK1の送信は、瞬間的ではない。
次に、電磁界の電力レベルはL1に設定する。
このレベルはD1に等しい期間保持される。
次に装置CRは電磁界の電力レベルをL0に設定する。
電力レベルがL1に設定されるとき、装置CCは高いレベルのエネルギを必要とする内部処理を実行してもよい。
例えば、無接触カードは、所定継続期間D1の間、そのフラッシュメモリを駆動させてもよい。
装置CCは、期間D2の間、電力レベルL2となるように要請RE2を送信する。
装置CRは、電力変更要請を受け入れ、応答AK2を送信する。
そして、電磁界の電力レベルはL2に設定される。
このレベルはD2に等しい期間の間保持される。
所定継続期間D2の終わりに、装置CRは、電磁界の電力レベルをL0に設定する。
従って、装置CCは、期間D3の間、電力レベルL3になるように、要請RE3を送信してもよい。
装置CRは、電力変更要請を受け入れ、応答AK3を送信する。
ゆえに電磁界の電力レベルはL3に設定される。
このレベルはD3に等しい期間の間保持される。
所定継続期間D3の終わりに至るとき、装置CRは、電磁界の電力レベルをL0に設定する。
図4の例において、L0は1.5アンペア/メートルに等しくてもよく、L1は2.5アンペア/メートルに等しくてもよく、L3は1.0アンペア/メートルに等しくてもよい。
好適には、装置CCは、事前に設定された期間内に、応答が受信されたかどうかを調べることができるようタイマーを制御してもよい。
そのような事態は、電磁界を発生する装置が、電力変更要請を処理できないときに起こりうる。
例えば、事前に設定される期間は、1又は5ミリ秒に設定されてもよい。
L0に等しい初期設定値を有する電磁界が、装置CRによって発生される。
装置CCが更なるエネルギを必要とするとき、装置CCは期間D4の間電力レベルL4になるように要請RE4を送信する。
装置CRは、電力変更要請を受け入れ、応答AK4を送信する。
そして、電磁界の電力レベルは装置CRによってL4に設定される。
追加的な要請RE5は、追加的な期間D5の間に現在の電力レベルL4を保持しようとする。
装置CRは、電力変更要請を受け入れ、応答AK5を送信する。
そして、電磁界の電力レベルはD4+D5に等しい期間の間L4に保持される。
例えば、L0は1.5アンペア/メートルに等しくてもよく、L4は4.5アンペア/メートルに等しくてもよく、D4は12ミリ秒に等しくてもよく、D5は8ミリ秒に等しくてもよい。
従って、PWXMの値0は時間延長が現在の電力レベルを要求されることを意味する。
本発明の有利な点は、電磁界からのエネルギ源を得る無接触装置内でフラッシュメモリを使用することにより、大量のデータを格納できることにある。
他の実施例において、電磁界を発生する装置CRは電力変更要請に応答して、特定のメッセージを送信しうる。
特定のメッセージは、装置CCのユーザに装置CRに接近するよう求める要請を含みうる。
フィールドR−INFは、3つのパート、DIR、PWM、RPを含む。
パートDIRは、シングルビット(b8)上で符号化され、電力変更(増加もしくは減少)の類型に対応する。
例えば、b8=0が、電力減少が要求されることを意味してもよく、b8=1が、電力増加が要求されることを意味してもよい。
つまり、パートRPの値は、電力変更要請のために用いられない。
好適には、RPは0に設定されてもよい。
目標とされる電力レベルは、装置CRによって発生されうる最大もしくは最低の電力レベルであってもよい。
目標とされる電力レベルはまた、現在の電力レベルの直下もしくは直上のレベルであってもよい。
特に図7はパートPWMの符号化の一例を表す。
例えば組み合わせb7=0とb6=0は、目標とされる電力レベルが装置CRによってサポートされる最低の電力レベルを意味してもよい。
組み合わせb7=1とb6=1は、目標とされる電力レベルが装置CRによってサポートされる最高の電力レベルを意味してもよい。
組み合わせb7=1とb6=0は、目標とされる電力レベルが装置CRによって現在もたらされる電力レベルより一段階高いことを意味してもよい。
組み合わせb7=0とb6=1は、目標とされる電力レベルが装置CRによって発生される現在の電力レベルより一段階低いことを意味してもよい。
つまり、この最後の組み合わせは、現在の電力レベル直下のレベルにおける増加を要求する。
この場合に、所定継続期間は現在進行中の指令によって黙示的に定義される。
例えば、その順序は次のようになる。
第1に、リーダCRはISO14443標準規格に定義されるような、第1のIブロックを送る。
それから、装置CCは、図6によるINFフィールドを含むS(PWX)要請を送信する。
そして、リーダCRは電力変更要請を受け入れ、装置CCに対してS(PWX)応答を送信する。
リーダCRは電磁界をS(PWX)要請によって目標とされた電力レベルに切り替える。
次に、装置CCは、Iブロック応答を送信する。
Iブロック応答を受信すると、リーダCRは電磁界を初期設定の電力レベルに切り替える。
所定継続期間の正確な値は、S(PWX)要請を送信するときに知られていなくてもよい。
所定継続期間は、要請をしている装置CCにおいて、処理の終わりに係る事象に黙示的に関連づけられるようにしてもよい。
Claims (14)
- 第1の電力レベル(L0)に設定された電磁界を供給する第2の無接触装置(CR)と、設定された前記電磁界をエネルギ源として使用する第1の無接触装置(CC)との間で電力設定交渉を行う方法であって、
a)前記第1の無接触装置(CC)から前記第2の無接触装置(CR)に対して、前記電磁界を所定継続期間(D1)第2の電力レベル(L1)に設定するよう求める要請(RE1)を送信する第1ステップと、
b)前記第2の無接触装置(CR)から前記第1の無接触装置(CC)に対して、前記要請(RE1)に対する前記第2の無接触装置(CR)の決定を反映する応答(AK1)を送信する第2ステップと、
c)前記決定が肯定的であったときには、前記応答(AK1)の送信後に、前記電磁界を前記第2の電力レベル(L1)に切替える第3のステップと、
を具備することを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、さらに
d)前記所定継続期間(D1)の終了時に前記電磁界を前記第1の電力レベル(L0)に切替える第4のステップを具備することを特徴とする方法。 - 請求項1又は2に記載の方法において、
前記第2の電力レベル(L1)は、前記第1の電力レベル(L0)より高いか又は低いことを特徴とする方法。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の方法において、
前記第1の無接触装置(CC)が、無接触カードであり、前記第2の無接触装置(CR)が無接触リーダであることを特徴とする方法。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の方法において、
前記第1の無接触装置(CC)が、フラッシュメモリ(FM)であることを特徴とする方法。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の方法において、
前記第2の無接触装置(CR)が電力供給能力(CA)を備え、前記応答(AK1)が前記電力供給能力(CA)に関するデータを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1乃至6のいずれかに記載の方法において、
前記応答(AK1)が前記第1の電力レベル(L0)に関するデータを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1乃至7のいずれかに記載の方法において、
前記要請(RE1)が前記第1の電力レベル(L0)と前記第2の電力レベル(L1)との差に関するデータを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1乃至8のいずれかに記載の方法において、
前記電磁界を前記第2の電力レベル(L1)に切替える第3のステップは、前記第1の無接触装置(CC)と前記第2の無接触装置(CR)との間で更なるコマンドが交換されたとき実行されることを特徴とする方法。 - 第1の電力レベル(L0)に設定された電磁界をエネルギ源として前記電磁界中で使用され、前記第1の電力レベル(L0)を識別可能な第1の手段(M1)を具備する無接触装置(CC)であって、
第2の電力レベル(L1)とその継続期間(D1)とを識別可能な第2の手段(M2)と、
前記電磁界を前記継続期間(D1)前記第2の電力レベル(L1)に設定するよう求める要請(RE1)を作成可能な第3の手段(M3)と、
を備えることを特徴とする無接触装置。 - 請求項10に記載の無接触装置(CC)において、
前記無接触装置(CC)がフラッシュメモリ(FM)を備えた無接触カード(CC)であることを特徴とする無接触装置。 - 第1の電力レベル(L0)と第2の電力レベル(L1)とに設定可能な電磁界を供給可能な通信手段(CM)を備えた無接触装置(CR)において、
・前記電磁界を所定継続期間(D1)第2の電力レベル(L1)に切替えるよう求める第1の無接触装置(CC)からの要請(RE1)を分析し、
・前記要請(RE1)に対して決定をし、
・前記決定を反映する応答(AK1)を前記第1の無接触装置(CC)に送信し、
・前記決定が肯定的であったときには、前記応答(AK1)の送信後に、前記第2の電力レベル(L1)に切替える交渉手段(NM)を具備することを特徴とする無接触装置。 - 請求項12に記載の無接触装置(CR)において、
前記交渉手段(NM)は、前記所定継続期間(D1)の終了時に前記電磁界を前記第1の電力レベル(L0)に自動的に切替え可能とすることを特徴とする無接触装置。 - 請求項13に記載の無接触装置(CR)において、
前記無接触装置(CR)が電力供給能力(CA)を備え、前記応答(AK1)が前記電力供給能力(CA)に関するデータを含むことを特徴とする無接触装置。
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