JP4300812B2 - 情報処理装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents
情報処理装置、制御方法、およびプログラム Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報処理装置、制御方法、およびプログラムに関し、特に、ＩＣカードと非接触方式でデータを通信するようにした情報処理装置、制御方法、およびプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ(Integrated Circuit)カードと非接触方式でデータを通信するFeliCa（商標）システムが普及しつつある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、FeliCaシステムを利用したEdyカードは、クレジットカードやプリペイドカード等に代わるものとして商取引に利用されている。また、例えばFeliCaシステムを利用したSuicaカードは、電車の定期券や乗車運賃のプリペイドカードとして利用されている。
【０００４】
FeliCaシステムに利用されるＩＣカードは、例えば、極めて薄い半導体集積回路(ＩＣチップ)が埋め込まれたキャッシュカードサイズのプラスチック製カードであり、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、またはRAM(Random Access Memory)等の機能を有しており、各種の情報を記録できるようになされている。さらに、ＩＣカードは、ループアンテナ（以下、単にアンテナと記述する）を内蔵しており、微弱な電波を利用して改札ゲート等に設けられる通信部と近距離無線通信を行うことができるようになされている。
【０００５】
従来、FeliCaシステムにおいてＩＣカードと非接触方式で通信を行う通信部は、通信の妨げとなるので金属製の筐体に実装しないことを前提としている。ところが、FeliCaシステムが様々な用途に適用されるにつれて、通信部を金属製の筐体に実装する必要性が生じている。
【０００６】
通信部を金属製の筐体に実装した場合においてＩＣカードと正常に通信できるようにする対策として、筐体の全体を磁性体で覆う方法、筐体に設けられた通信部のアンテナ付近だけを磁性体で覆う方法、常に高出力で通信を行う方法等が知られている。
【０００７】
しかしながら、筐体の全体を磁性体で覆う方法は、筐体のデザイン、強度、コスト等を考慮した場合、あまり現実的ではない。筐体に設けられた通信部のアンテナ付近だけを磁性体で覆う方法は、ＩＣカードを通信部に近づけたとき、磁性体で覆われていない部分の金属の影響により、通信系の相互インダクタンスが大きく変動し、それに起因して、通信部を非金属製の筐体に実装した場合に比較して、通信エリアが狭くなったり、通信可能距離が短くなったりする。
【０００８】
常に高出力で通信を行う方法は、上述した通信系の相互インダクタンスが大きく変動することに起因する問題を解決することができるが、消費電力が大きくなる。また、通信部からの出力レベルを調整することにより、通信エリアを変化させる方法も存在する（例えば、特許文献１参照）。したがって、例えば、PDA(Personal Digital Assistant)のように電池で駆動し、かつ、金属製の筐体を有する機器にFeliCaシステムの通信部を実装した場合には適用することができない。
【０００９】
なお、通信部が設けられるPDA等の側ではなく、ＩＣカード側においてアンテナの受電効率を変化させることにより消費電力を抑える方法は存在する（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
【非特許文献１】
<http://www.sony.co.jp/Products/felica/index.html>
【特許文献１】
特開２００１−３０７０３１号公報
【特許文献２】
特開２００２−６４４０３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、PDA等のように電池で駆動し、かつ、金属製の筐体を有する機器にFeliCaシステムの通信部を実装した場合には、省電力化のために通信部の出力レベルが抑えられるので、ＩＣカードと通信部との距離をより近づける必要が生じる。この場合、金属製の筐体、通信部のアンテナ、およびＩＣカードのアンテナが電磁結合し、この結果として通信部とＩＣカードとの通信系の共振周波数がシフトするので、通信可能な距離でありながらも通信不可能な点（以下、ヌル点と記述する）が出現してしまう課題があった。
【００１２】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、通信可能領域に存在するヌル点を回避してＩＣカードと非接触通信できるようにすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の情報処理装置は、読み出し手段が、ＩＣカードに対して通信可能であることを確認するための通信確認用コマンドを送信する送信手段と、送信された通信確認用コマンドに対するＩＣカードからの応答を受信する受信手段と、ＩＣカードからの応答が受信されない期間、送信手段の出力インピーダンスを、予め用意されている２種類の値に交互に変更する処理を繰り返す変更手段とを含み、予め用意されている２種類の値の一方は、ＩＣカードとの通信可能な領域が最も広くなる値である。
【００１６】
読み出し手段を備えた情報処理装置の筐体は、金属製であるようにすることができる。
【００１７】
本発明の制御方法は、読み出し手段による、ＩＣカードに対して通信可能であることを確認するための通信確認用コマンドを送信する送信ステップと、送信された通信確認用コマンドに対するＩＣカードからの応答を受信する受信ステップと、ＩＣカードからの応答が受信されない期間、送信ステップの出力インピーダンスを、予め用意されている２種類の値に交互に変更する処理を繰り返す変更ステップとを含み、予め用意されている２種類の値の一方は、ＩＣカードとの通信可能な領域が最も広くなる値である。
【００１８】
本発明のプログラムは、読み出し手段に、ＩＣカードに対して通信可能であることを確認するための通信確認用コマンドを送信する送信ステップと、送信された通信確認用コマンドに対するＩＣカードからの応答を受信する受信ステップと、ＩＣカードからの応答が受信されない期間、送信ステップの出力インピーダンスを、予め用意されている２種類の値に交互に変更する処理を繰り返す変更ステップとを含む処理を実行させ、予め用意されている２種類の値の一方は、ＩＣカードとの通信可能な領域が最も広くなる値である。
【００１９】
本発明においては、ＩＣカードに対して通信可能であることを確認するための通信確認用コマンドが送信され、送信された通信確認用コマンドに対するＩＣカードからの応答が受信されない期間、出力インピーダンスが、予め用意されている２種類の値に交互に変更される処理が繰り返される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施の形態であるPDAの正面の構成例を示している。
【００２１】
このPDA１は、内蔵されている充電式のバッテリを電源として駆動するものである。PDA１の筐体は、所定の強度が保証されるように金属製とされている。
【００２２】
PDA１は、中央のヒンジ部１２を境に、表示部１１と本体部１３とに分けられており、ヒンジ部１２を介して折り畳み可能に形成されている。換言すると、表示部１１は、ヒンジ部１２の軸を中心として回動して本体部１３に対して開閉自在とされている。さらに、表示部１１は、その軸に対してほぼ垂直な軸を中心として本体部１３に対して回動自在とされている。
【００２３】
表示部１１の面１１−１のほぼ全面には、LCD（Liquid Crystal Display）２８、および、LCD２８の表面上に積層された透明なタッチパネル３６が設けられている。即ち、ユーザの操作により、タッチペン３５がLCD２８上の任意の位置に接触されると、その座標がタッチパネル３６により検出され、検出された座標に対応する所定の処理が行われる。なお、タッチパネル３６は、ユーザの操作によって生じるタッチパネル３６に対する圧力を検知する抵抗膜式とされているので、タッチペン３５による操作だけでなく、例えば、ユーザの爪先による操作も検知し、その座標を検出することができる。
【００２４】
例えば、いま、LCD２８に、図２に示されるような画像が表示されているものとすると、ユーザがタッチペン３５を操作して、ソフトボタン４１−１乃至４１−１２のいずれかを押下する（タッチペン３５をソフトボタン４１−１乃至４１−１２のいずれかの上に配置させる）と、そのソフトボタン４１に割り当てられているアプリケーションソフトウェアが起動される。
【００２５】
さらに、ユーザがタッチペン３５を操作してソフトボタン４３を押下すると、文字入力エリア２９には、図３に示されるソフトキーボード５０が表示される。ユーザが、タッチペン３５を操作して、ソフトキーボード上の任意のキーを押下すると、その押下されたキーに対応する文字（または記号等）が入力される。即ち、タッチペン３５が配置されている座標がタッチパネル３６により検知され、その座標に対応するキーが認識され、認識されたキーに割り当てられている文字（または記号等）が入力される。
【００２６】
このように、ユーザは、タッチペン３５、および、ソフトウェアとしての文字入力エリア２９を利用して、容易、かつ迅速に文字を入力することができる。なお、LCD２８の表示面上全体に渡ってタッチパネル３６が積層されているので、文字入力エリア２９のLCD２８に対する位置は、図１に示される位置に限定されない。例えば、図２に示される画像の上下左右が反転されると、文字入力エリア２９は、図１中上方に配置され、上下逆に表示される。このような場合においても、ユーザは、上述した例と同様に、文字を入力することができる。
【００２７】
図１に戻り、ヒンジ部１２には、図中右方に、PDA１の電源をオンまたはオフ状態にする電源ボタン３１が、その左隣に、PDA１に内蔵されているバッテリ（図示せず）が充電中の場合には点灯し、充電が終了すると消灯するLED(Light Emitting Diode)３０が、さらにその左隣に、CCD(Charge-Coupled Devices)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサよりなる回動可能なカメラ２２が、左端には、カメラ２２で被写体を撮像するとき操作されるキャプチャーボタン２３が、それぞれ設けられている。
【００２８】
即ち、ユーザは、被写体を撮像する場合、キャプチャーボタン２３を１回押下して、カメラ機能（被写体をカメラ２２により撮像し、その撮像された被写体の画像を記録する機能）を有するアプリケーションソフトウェアを起動させ、カメラ２２の撮像方向を被写体に向けるように回動させる。このとき、LCD２８には、後述するように、カメラ２２が撮像している画像（被写体の画像）が表示されるので、ユーザは、LCD２８を確認しながらカメラ２２の位置を確定し、シャッターボタンとして機能するキャプチャーボタン２３を再度押下する。これにより、キャプチャーボタン２３が押下された時点のカメラ２２により撮像された画像が、PDA１のメモリに記憶される。
【００２９】
本体部１３の折り畳んだとき表示部１１に対向する面１３−１には、図中上方に、PDA１にインストールされているアプリケーションソフトウェアのそれぞれを表すシンボルが印刷されたボタン３２が設けられており、ユーザがその指でボタン３２を押下すると、それに対応するアプリケーションソフトウェアが起動される。即ち、ボタン３２は、上述した図２のソフトボタン４１−１乃至４１−１２のいずれかに対応するハードウェアとしてのボタンである。
【００３０】
また、面１３−１のボタン３２が配置されている領域の中央部には、LCD２８に表示されている画像をスクロールするためのスクロールボタン３３が設けられている。
【００３１】
さらに、面１３−１のボタン３２の下方には、文字（記号等を含む）を入力するためのキーボード３４が設けられている。即ち、キーボード３４は、上述した図３のソフトキーボード５０に対応するハードウェアとしてのキーボードである。
【００３２】
さらに、そのキーボート３４の下方には、非接触ＩＣカード１４６（図５）と近距離無線通信を行い、非接触ＩＣカード１４６に記録されている情報を読み出すリーダデバイス３７が内蔵されており、面１３−１側に近接された非接触ＩＣカード１４６を検知し、非接触方式で無線通信を行う。
【００３３】
本体部１３の面１３−１と垂直な面（側面）１３−２の、図中上方には、リモートコントローラ（以下、単にリモコンと称する）や、外部のヘッドホンと接続し、接続したそれらに音声を出力するためのヘッドホンジャック２４が設けられており、その下方には、押下および回転自在なジョグダイヤル２５が面１３−２から僅かに突出した状態で設けられており、その下方には、直前の操作を取り消したりするためのバックボタン２６が設けられており、さらにその下方には、誤って他のボタンが押下された場合、それに対応する機能の実行を禁止するためのホールドスイッチ２７が設けられている。
【００３４】
本体部１３の面１３−１，１３−２に垂直な面（図中下側の端面）１３−４の、中央部には、クレードル等の付属機器を接続するためのコネクタ６７が設けられている。
【００３５】
図４は、PDA１の裏面の構成例を表している。図４に示されるように、ヒンジ部１２の図中左側上部には、小型薄型形状のプラスチックケース内に電気的に書き換えや消去が可能な不揮発性メモリであるEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)の一種であるフラッシュメモリ素子を格納した、抜き差し自在なメモリカード１４３、または、メモリカード１４３と同様のインタフェースを有する機能拡張モジュール１２１が装着されるスロット６４、メモリカード１４３内のデータが読み書きされている場合に点灯するランプ６３、および、赤外線で他の装置と通信するための赤外線ポート６２が設けられてい
る。
【００３６】
メモリカード１４３は、スロット６４やメモリカード１４３内に設けられたフラッシュメモリ素子用のコントローラの制御により、スロット６４を介して供給された画像や音声、音楽等の各種情報（データ）を書き込んだり、記憶されている各種情報を読み出したりすることができるようになっている。したがって、PDA１は、このようなメモリカード１４３を挿着することができるために、メモリカード１４３を介して他の装置との間でデータの共有化を図ることができる。
【００３７】
本体部１３の面１３−１の反対側の面１３−３の中央部の図中左側には、PDA１をリセットするためのリセットボタン６５が設けられており、その下方には、音声を出力するためのスピーカ６６が設けられている。
【００３８】
本体部１３の面１３−１，１３−３に垂直な面（図中下側の端面）１３−４の、中央部には、上述したように、コネクタ６７が設けられており、その図中左方には、タッチペン３５を収納する収納口６８が設けられている。
【００３９】
次に、図５は、PDA１の内部の構成例を示している。CPU(Central Processing Unit)１３１は、ROM(Read Only Memory)１３２に記憶されているプログラム、または記憶部１３９からRAM(Random Access Memory)１３３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM１３３にはまた、CPU１３１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【００４０】
CPU１３１、ROM１３２、およびRAM１３３は、バス１３４を介して相互に接続されている。このバス１３４にはまた、LCD２８に表示させる画像を制御する表示制御部１３６が接続されている。
【００４１】
表示制御部１３６には、CPU１３１の制御に基づいて、上述したカメラ２２、および、LCD２８の他、VRAM１３８が接続されている。表示制御部１３６は、カメラ２２により撮像された画像を、VRAM１３８に記憶させ、そのVRAM１３８に記憶されている画像や、他のメモリ（RAM１３３、記憶部１３９、スロット６４に接続されたメモリスティック１４３）に記憶されている画像を、LCD２８に表示させる。
【００４２】
バス１３４には、上述したキーボード３４、各種ボタン２２，３２，３３、および、ジョグダイヤル２５等からなる入力部１３７、タッチパネル３６、赤外線通信ポート６２、メモリスティック１４３若しくは機能拡張モジュール１２１が装着されるスロット６４、PDA１が内蔵するバッテリ（図示せず）を充電させるとともに、他の外部装置１５２との通信の中継装置となるクレードル９１等が接続されるコネクタ６７、リモコン１０１若しくはヘッドホン１５３と接続される音声出力部としてのヘッドホンジャック２４、他の通信装置とブルートゥースを用いた無線通信を行うブルートゥースモジュール３８、並びに、近接されたＩＣカード１４６と近距離無線通信を行うリーダデバイス３７が接続されている。
【００４３】
なお、タッチパネル３６により検出された座標は、バス１３４を介してCPU１３１に提供され、CPU１３１は、提供されたその座標に対応する所定の情報を取得する。
【００４４】
バス１３４にはまた、必要に応じて、ハードディスクなどより構成される記憶部１３９が接続される。外部装置１５２に適宜装着される磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどから読み出されたコンピュータプログラムは、赤外線ポート６２、ブルートゥースモジュール３８、若しくはリーダデバイス３７を介する無線通信、無線LANモジュール（機能拡張モジュール）１２１を介する無線通信、または、クレードル９１を介する有線通信等の手段により、必要に応じてPDA１に対して供給され、記憶部１３９にインストールされる。または、スロット６４に適宜装着されるメモリスティック１４３から読み出されたコンピュータプログラムも、必要に応じて記憶部１３９にインストールされる。
【００４５】
バス１３４にはさらにまた、表示部１１が本体部１３に対して閉状態の場合、オン状態となり、かつ、表示部１１が本体部１３に対して開状態の場合、オフ状態となるLCD開閉スイッチ１４４、および、表示部１１が所定の回動角度以上回動された場合にオン状態となるLCD回転スイッチ１４５が設けられている。
【００４６】
即ち、この例においては、CPU１３１は、LCD開閉スイッチ１４４やLCD回転スイッチ１４５の、それぞれのオン状態またはオフ状態に基づいて、表示部１１の本体部１３に対する開閉の状態（以下、LCD開閉状態と称する）、および回動状態、並びに、カメラ２２の回動状態を認識する。
【００４７】
図６は、図５のリーダデバイス３７の詳細な構成例を示している。
【００４８】
制御部２０１は、CPU２１１、ROM２１２、RAM２１３、SCC(Serial Communication Controller)２１４、SPU(Signal Processing Unit)２１６、並びに、これらのCPU２１１乃至SPU２１６を相互に接続するバス２１５から構成されている。
【００４９】
CPU２１１は、ROM２１２に格納されている制御プログラムをRAM２１３に展開し、例えば、非接触ＩＣカード１４６から送信されてきた応答データや、図５のCPU１３１から供給される制御信号に基づいて、各種の処理を実行する。例えば、CPU２１１は、非接触ＩＣカード１４６に送信するコマンドを生成し、それを、バス２１５を介してSPU２１６に出力したり、非接触ＩＣカード１４６から送信されてきたデータの認証処理などを行ったりする。
【００５０】
SCC２１４は、図５のCPU１３１から供給されてきたデータを、バス２１５を介してCPU２１１に供給したり、CPU２１１から、バス２１５を介して供給されてきたデータをCPU１３１に出力したりする。
【００５１】
SPU２１６は、非接触ＩＣカード１４６からの応答データが復調部２０８から供給されてきたとき、そのデータに対して、例えば、BPSK復調（マンチェスターコードのデコード）などを施し、取得したデータをCPU２１１に供給する。また、SPU２１６は、非接触ＩＣカード１４６に送信するコマンドがバス２１５を介して供給されてきたとき、そのコマンドにBPSK(Binary Phase Shift Keying)変調（マンチェスターコードへのコーディング）を施し、取得したデータを変調部２０２に出力する。
【００５２】
変調部２０２は、発振部２０３から供給される所定の周波数（例えば、１３．５６MHz）の搬送波を、SPU２１６より供給されるデータに基づいて、ASK(Amplitude Shift Keying)変調し、生成された変調波を増幅部２０４に出力する。
【００５３】
増幅部２０４は、変調部２０２から入力される変調波を増幅し、アンテナ２０６から電磁波として出力させる。また、増幅部２０４は、出力特性調整部２０５から指示に従い、変調部２０２、増幅部２０４、アンテナ３７からなる送信系の出力インピーダンスの値を、予め用意されている複数の値の中から切り替える。
【００５４】
増幅部２０４によって出力インピーダンス（あるいは出力インダクタンス）が切り替えられることにより、非接触ＩＣカード１４６とリーダデバイス３７の通信系のヌル点が変化する（移動する）ことになる。
【００５５】
予め用意される出力インピーダンスの種類は、例えば２種類とする。このうち、一方の出力インピーダンスの値（以下、出力インピーダンスＡと記述する）は、リーダデバイス３７と非接触ＩＣカード１４６との通信可能な領域が最も広くなる値とする。図７は、出力インピーダンスを出力インピーダンスＡに設定したときの、本体部１３の面１３−１に設けられたリーダデバイス３７の通信可能な領域（図中に＊で示す）とヌル点（図中に空欄で示す）を表している。
【００５６】
予め用意される他方の出力インピーダンスの値（以下、出力インピーダンスＢと記述する）は、出力インピーダンスを出力インピーダンスＡに設定したときのヌル点において通信可能となる値とする。図８は、出力インピーダンスを出力インピーダンスＢに設定したときの、本体部１３の面１３−１に設けられたリーダデバイス３７の通信可能な領域（図中に＋で示す）とヌル点（図中に空欄で示す）を表している。
【００５７】
なお、出力インピーダンスＡ，Ｂは、実験結果に基づいて定められる。勿論、予め用意される出力インピーダンスの種類は、２種類以上であってもかまわない。
【００５８】
出力特性調整部２０５は、CPU２１１からの制御に基づき、増幅部２０４に対して出力インピーダンスの切り替えを指示する。出力インピーダンスを調整する処理については、図９以降を参照して後述する。
【００５９】
アンテナ２０６は、所定の電磁波を輻射し、それに対する非接触ＩＣカード１４６からの応答の有無に基づいて、非接触ＩＣカード１４６が近接されたか否かを検出する。そして、例えば、非接触ＩＣカード１４６が近接されたとき、アンテナ２０６は、非接触ＩＣカード１４６と各種のデータを送受信する。
【００６０】
増幅部２０７は、アンテナ２０６により受信された変調波（ASK変調波）を増幅して復調部２０８に出力する。復調部２０８は、増幅部２０７によって増幅された変調波（ASK変調波）を復調し、復調されたデータをSPU２１６に出力する。
【００６１】
図９は、非接触ＩＣカード１４６の詳細な構成例を示している。
【００６２】
非接触ＩＣカード１４６は、例えば、図に示すアンテナ（ループアンテナ）２３０およびコンデンサ２３１と、これら以外の構成が１チップに格納されたＩＣから構成され、電磁誘導を利用してPDA１に設けられたリーダデバイス３７等と各種のデータを半二重通信するものである。ただし、その形状は、カード状のものでなくてもよい。また、ＩＣカードとは、説明の便宜上用いた名称であり、上述したような、または後述するような機能を意図するものである。この非接触ＩＣカード１４６と基本的に同様の機能を提供するものとして、例えば、FeliCaチップ（登録商標）などがある。すなわち、例えば、携帯電話機にFeliCaチップを搭載すれば、当該携帯電話機を非接触ＩＣカード１４６と同様に用いることができる。
【００６３】
CPU２２１は、ROM２２２に格納されている制御プログラムをRAM２２３に展開し、非接触ＩＣカード１４６の全体の動作を制御する。例えば、CPU２２１は、PDA１に設けられたリーダデバイス３７等から輻射されている電磁波がアンテナ２３０において受信されたとき、それに応じて、非接触ＩＣカード１４６に設定されているカード識別番号等を含むＩＣカード情報をリーダデバイス３７に通知したり、リーダデバイス３７の要求に応じて、商取引の履歴情報をリーダデバイス３７に供給したりする。
【００６４】
アンテナ２３０とコンデンサ２３１により構成されるＬＣ回路は、近傍に配置されたPDA１に設けられたリーダデバイス３７等から輻射される所定の周波数の電磁波と共振する。インタフェース部２２９は、ASK復調部２４３において、アンテナ２３０を介して受信した変調波（ASK変調波）を包絡線検波して復調し、復調後のデータをBPSK（Binary Phase Shift Keying）復調部２３２に出力する。
【００６５】
また、インタフェース部２２９は、アンテナ２３０において励起された交流磁界をASK復調部２４３により整流し、それを電圧レギュレータ２４１において安定化し、各部に直流電源として供給する。リーダデバイス３７等から輻射される電磁波の電力は、後述するように非接触ＩＣカード１４６に必要な電力を賄う磁界を発生させるように調整されている。
【００６６】
また、インタフェース部２２９の発振回路２４４はPLL(Phase Locked Loop)回路を内蔵し、受信信号のクロック周波数と同一の周波数のクロック信号を発生する。
【００６７】
さらに、インタフェース部２２９は、例えば、残金情報等の要求をPDA１に設けられたリーダデバイス３７等に送信する場合、BPSK変調部２２８から供給されるデータに対応して、例えば、所定のスイッチング素子（図示せず）をオン／オフさせ、スイッチング素子がオン状態であるときだけ、所定の負荷をアンテナ２３０に並列に接続させることにより、アンテナ２３０の負荷を変動させる。
【００６８】
ASK変調部２４２は、アンテナ２３０の負荷の変動により、BPSK変調部２２８より供給されたBPSK変調波をASK変調し、その変調成分を、アンテナ２３０を介してリーダデバイス３７に送信する（リーダデバイス３７のアンテナの端子電圧を変動させる）（ロードスイッチング方式）。
【００６９】
BPSK復調部２３２は、ASK復調部２４３で復調されたデータがBPSK変調されている場合、図示せぬPLL回路から供給されるクロック信号に基づいて、そのデータの復調（マンチェスターコードのデコード）を行い、復調したデータをデータ受信部２３３に出力する。データ受信部２３３は、供給されてきたデータをCPU２２１に適宜出力する。CPU２２１はこのデータをRAM２２３またはEEPROM２２４に記憶させる。
【００７０】
EEPROM２２４に記憶されたデータは、CPU２２１により読み出され、データ送信部２２７に供給される。BPSK変調部２２８は、データ送信部２２７から供給されてきたデータにBPSK変調（マンチェスターコードへのコーディング）を行い、それをASK変調部２４２に出力する。
【００７１】
EEPROM２２４には、電子マネー情報等が記憶される。ユーザは、この電子マネーを利用して、購入した商品、サービス等の代金を決済することができる。決済の履歴もEEPROM２２４に記憶される。
【００７２】
ここで、非接触ＩＣカード１４６の仕様の例を図１０に示す。上述したように、リーダデバイス３７と非接触ＩＣカード１４６間の通信は、半二重により行われ、その通信速度は、例えば、２１１．８７５kbpsとされる。
【００７３】
また、リーダデバイス３７から非接触ＩＣカード１４６に対する電力電送、およびデータ転送、並びに、非接触ＩＣカード１４６からリーダデバイス３７に対するデータ転送により使用される周波数帯域の中心周波数は、例えば、１３．５６MHzとされる。
【００７４】
リーダデバイス３７から非接触ＩＣカード１４６に対するデータ転送は、上述したように、マンチェスターコードにコード化されたデータをASK変調することにより行われ、その変調度（データ信号の最大振幅／搬送波の最大振幅）は、例えば、約０．１とされる。また、非接触ＩＣカード１４６からリーダデバイス３７に対するデータ転送は、上述したように、ロードスイッチング方式により出力データを送信信号に変換する（出力データに応じてスイッチング素子をオン／オフさせることによりアンテナ２３０の負荷を変動させる）ことにより行われる。
【００７５】
ユーザは、上述したリーダデバイス３７の機能を用いて、非接触ＩＣカード１４６に記憶されている商取引（決済）の履歴情報や、非接触ＩＣカード１４６に記憶されている（チャージされている）電子マネーの残高情報等をPDA１のLCD２８に表示させることができる。
【００７６】
すなわち、ユーザが、PDA１を操作し、上述した処理を行うためのアプリケーションを起動させ、非接触ＩＣカード１４６をPDA１の面１３−１のリーダデバイス３７上の位置に近接させると、PDA１のCPU１３１は、リーダデバイス３７を制御して、上述した非接触ＩＣカード１４６より履歴情報等を読み取り、LCD２８に表示させる。
【００７７】
次に、出力特性調整部２０５からの指示に基づいて増幅部２０４が出力インピーダンスを調整する処理（以下、出力インピーダンス調整処理と記述する）について、図１１を参照して説明する。この出力インピーダンス調整処理は、リーダデバイス３７の通信機能をオンとさせるユーザの操作（例えば、LCD２８に表示されたソフトボタン（ＩＣカードビューアＡ）４１−８を押下する操作）に対応して開始される。
【００７８】
ステップＳ１において、増幅部２０４は、出力特性調整部２０５からの指示に従い、出力インピーダンスを出力インピーダンスＡに設定する。ステップＳ２において、増幅部２０４は、変調部２０２から供給されている非接触ＩＣカード１４６に対する通信確認用コマンドの変調波をアンテナ３７から出力させる。
【００７９】
ステップＳ３において、制御部２０１は、ステップＳ２で送信した通信確認用コマンドに対する非接触ＩＣカード１４６からの応答を受信できたか否かを判定する。非接触ＩＣカード１４６からの応答を受信できたと判定された場合、現在設定されている出力インピーダンスが維持されて、非接触ＩＣカード１４６に記録されている情報が読み出され、リーダデバイス３７の動作が終了される（正常終了）。
【００８０】
ステップＳ３において、非接触ＩＣカード１４６からの応答を受信できていないと判定された場合、処理はステップＳ４に進む。ステップＳ４において、制御部２０１は、ステップＳ２で通信確認用コマンドを送信した後、所定の時間（数１００ミリ秒乃至数秒）が経過したか否かを判定し、所定の時間が経過していないと判定した場合、ステップＳ３に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
【００８１】
ステップＳ４において、ステップＳ２で通信確認用コマンドを送信した後、所定の時間が経過したと判定された場合、非接触ＩＣカード１４６が現在の出力インピーダンスにおけるヌル点に位置していると判断されて、処理はステップＳ５に進む。ステップＳ５において、増幅部２０４は、出力特性調整部２０５からの指示に従い、出力インピーダンスをもう一方（いまの場合、出力インピーダンスＢ）に切り替える。この後、処理はステップＳ２に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【００８２】
以上説明した出力インピーダンス調整処理によれば、図７に示された出力インピーダンスＡの状態における通信可能な領域内に存在するヌル点が、出力インピーダンスＢに切り替えられたことにより図８に示された通信可能となる。これらの状態が交互に繰り返されるので、実質的に、図１２に示すように、通信可能な領域内に存在していたヌル点（図中に空欄で示す）が減少されることになる。したがって、非接触ＩＣカード１４６との通信の成功率を向上させることができる。
【００８３】
なお、上述した一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムがPDA１に、ネットワークや記録媒体からインストールされる。ただし、記録媒体は、PDA１に直接装着される場合のみならず、必要に応じて他の装置に装着される場合もある。この場合、他の装置とPDA１が相互に通信を行うことで、プログラムがPDA１にインストールされる。
【００８４】
この記録媒体は、図５に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを供給するために配布される、プログラムが記憶されているメモリカード１４３といった半導体メモリのみならず、図示は省略するが、例えば、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disk-Read only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)を含む）、もしくは光磁気ディスク（ＭＤ（Mini-Disk）を含む）などよりなるパッケージメディアにより構成されることができる。さらに、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに供給される、プログラムが記憶されているROM１３２や、ハードディスクとしての記憶部１３９などで構成される。
【００８５】
なお、以上においては、各フローチャートに示される処理は、ソフトウェアにより実行するようにしたが、各処理を実行するハードウェアを用意するようにして、ハードウェアにより実行されるようにすることも、もちろん可能である。
【００８６】
また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【００８７】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【００８８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、通信可能な領域内に存在するヌル点を回避してＩＣカードと非接触通信することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるPDAの正面の構成例を示す斜視図である。
【図２】図１のPDAのLCDに表示される画像の例を示す斜視図である。
【図３】図１のPDAのLCDの文字入力エリアに表示される画像の例を示す図である。
【図４】図１のPDAの裏面の構成例を示す斜視図である。
【図５】図１のPDAの内部の構成例を示すブロック図である。
【図６】図５のリーダデバイスの詳細な構成例を示すブロック図である。
【図７】ヌル点の例を示す図である。
【図８】ヌル点の他の例を示す図である。
【図９】図５のリーダデバイスに対応する非接触ＩＣカードの構成例を示すブロック図である。
【図１０】図７の非接触ＩＣカードの仕様の例を示す図である。
【図１１】リーダデバイスの出力インピーダンス調整処理を説明するフローチャートである。
【図１２】出力インピーダンス調整処理により、ヌル点が減少したことを示す図である。
【符号の説明】
１ PDA ， １３ 本体部， ３７ リーダデバイス， １４６ 非接触ＩＣカード， ２０１ 制御部， ２０４ 増幅部， ２０５ 出力特性調整部，２０６ アンテナ
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報処理装置、制御方法、およびプログラムに関し、特に、ＩＣカードと非接触方式でデータを通信するようにした情報処理装置、制御方法、およびプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ(Integrated Circuit)カードと非接触方式でデータを通信するFeliCa（商標）システムが普及しつつある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、FeliCaシステムを利用したEdyカードは、クレジットカードやプリペイドカード等に代わるものとして商取引に利用されている。また、例えばFeliCaシステムを利用したSuicaカードは、電車の定期券や乗車運賃のプリペイドカードとして利用されている。
【０００４】
FeliCaシステムに利用されるＩＣカードは、例えば、極めて薄い半導体集積回路(ＩＣチップ)が埋め込まれたキャッシュカードサイズのプラスチック製カードであり、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、またはRAM(Random Access Memory)等の機能を有しており、各種の情報を記録できるようになされている。さらに、ＩＣカードは、ループアンテナ（以下、単にアンテナと記述する）を内蔵しており、微弱な電波を利用して改札ゲート等に設けられる通信部と近距離無線通信を行うことができるようになされている。
【０００５】
従来、FeliCaシステムにおいてＩＣカードと非接触方式で通信を行う通信部は、通信の妨げとなるので金属製の筐体に実装しないことを前提としている。ところが、FeliCaシステムが様々な用途に適用されるにつれて、通信部を金属製の筐体に実装する必要性が生じている。
【０００６】
通信部を金属製の筐体に実装した場合においてＩＣカードと正常に通信できるようにする対策として、筐体の全体を磁性体で覆う方法、筐体に設けられた通信部のアンテナ付近だけを磁性体で覆う方法、常に高出力で通信を行う方法等が知られている。
【０００７】
しかしながら、筐体の全体を磁性体で覆う方法は、筐体のデザイン、強度、コスト等を考慮した場合、あまり現実的ではない。筐体に設けられた通信部のアンテナ付近だけを磁性体で覆う方法は、ＩＣカードを通信部に近づけたとき、磁性体で覆われていない部分の金属の影響により、通信系の相互インダクタンスが大きく変動し、それに起因して、通信部を非金属製の筐体に実装した場合に比較して、通信エリアが狭くなったり、通信可能距離が短くなったりする。
【０００８】
常に高出力で通信を行う方法は、上述した通信系の相互インダクタンスが大きく変動することに起因する問題を解決することができるが、消費電力が大きくなる。また、通信部からの出力レベルを調整することにより、通信エリアを変化させる方法も存在する（例えば、特許文献１参照）。したがって、例えば、PDA(Personal Digital Assistant)のように電池で駆動し、かつ、金属製の筐体を有する機器にFeliCaシステムの通信部を実装した場合には適用することができない。
【０００９】
なお、通信部が設けられるPDA等の側ではなく、ＩＣカード側においてアンテナの受電効率を変化させることにより消費電力を抑える方法は存在する（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
【非特許文献１】
<http://www.sony.co.jp/Products/felica/index.html>
【特許文献１】
特開２００１−３０７０３１号公報
【特許文献２】
特開２００２−６４４０３号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、PDA等のように電池で駆動し、かつ、金属製の筐体を有する機器にFeliCaシステムの通信部を実装した場合には、省電力化のために通信部の出力レベルが抑えられるので、ＩＣカードと通信部との距離をより近づける必要が生じる。この場合、金属製の筐体、通信部のアンテナ、およびＩＣカードのアンテナが電磁結合し、この結果として通信部とＩＣカードとの通信系の共振周波数がシフトするので、通信可能な距離でありながらも通信不可能な点（以下、ヌル点と記述する）が出現してしまう課題があった。
【００１２】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、通信可能領域に存在するヌル点を回避してＩＣカードと非接触通信できるようにすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の情報処理装置は、読み出し手段が、ＩＣカードに対して通信可能であることを確認するための通信確認用コマンドを送信する送信手段と、送信された通信確認用コマンドに対するＩＣカードからの応答を受信する受信手段と、ＩＣカードからの応答が受信されない期間、送信手段の出力インピーダンスを、予め用意されている２種類の値に交互に変更する処理を繰り返す変更手段とを含み、予め用意されている２種類の値の一方は、ＩＣカードとの通信可能な領域が最も広くなる値である。
【００１６】
読み出し手段を備えた情報処理装置の筐体は、金属製であるようにすることができる。
【００１７】
本発明の制御方法は、読み出し手段による、ＩＣカードに対して通信可能であることを確認するための通信確認用コマンドを送信する送信ステップと、送信された通信確認用コマンドに対するＩＣカードからの応答を受信する受信ステップと、ＩＣカードからの応答が受信されない期間、送信ステップの出力インピーダンスを、予め用意されている２種類の値に交互に変更する処理を繰り返す変更ステップとを含み、予め用意されている２種類の値の一方は、ＩＣカードとの通信可能な領域が最も広くなる値である。
【００１８】
本発明のプログラムは、読み出し手段に、ＩＣカードに対して通信可能であることを確認するための通信確認用コマンドを送信する送信ステップと、送信された通信確認用コマンドに対するＩＣカードからの応答を受信する受信ステップと、ＩＣカードからの応答が受信されない期間、送信ステップの出力インピーダンスを、予め用意されている２種類の値に交互に変更する処理を繰り返す変更ステップとを含む処理を実行させ、予め用意されている２種類の値の一方は、ＩＣカードとの通信可能な領域が最も広くなる値である。
【００１９】
本発明においては、ＩＣカードに対して通信可能であることを確認するための通信確認用コマンドが送信され、送信された通信確認用コマンドに対するＩＣカードからの応答が受信されない期間、出力インピーダンスが、予め用意されている２種類の値に交互に変更される処理が繰り返される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施の形態であるPDAの正面の構成例を示している。
【００２１】
このPDA１は、内蔵されている充電式のバッテリを電源として駆動するものである。PDA１の筐体は、所定の強度が保証されるように金属製とされている。
【００２２】
PDA１は、中央のヒンジ部１２を境に、表示部１１と本体部１３とに分けられており、ヒンジ部１２を介して折り畳み可能に形成されている。換言すると、表示部１１は、ヒンジ部１２の軸を中心として回動して本体部１３に対して開閉自在とされている。さらに、表示部１１は、その軸に対してほぼ垂直な軸を中心として本体部１３に対して回動自在とされている。
【００２３】
表示部１１の面１１−１のほぼ全面には、LCD（Liquid Crystal Display）２８、および、LCD２８の表面上に積層された透明なタッチパネル３６が設けられている。即ち、ユーザの操作により、タッチペン３５がLCD２８上の任意の位置に接触されると、その座標がタッチパネル３６により検出され、検出された座標に対応する所定の処理が行われる。なお、タッチパネル３６は、ユーザの操作によって生じるタッチパネル３６に対する圧力を検知する抵抗膜式とされているので、タッチペン３５による操作だけでなく、例えば、ユーザの爪先による操作も検知し、その座標を検出することができる。
【００２４】
例えば、いま、LCD２８に、図２に示されるような画像が表示されているものとすると、ユーザがタッチペン３５を操作して、ソフトボタン４１−１乃至４１−１２のいずれかを押下する（タッチペン３５をソフトボタン４１−１乃至４１−１２のいずれかの上に配置させる）と、そのソフトボタン４１に割り当てられているアプリケーションソフトウェアが起動される。
【００２５】
さらに、ユーザがタッチペン３５を操作してソフトボタン４３を押下すると、文字入力エリア２９には、図３に示されるソフトキーボード５０が表示される。ユーザが、タッチペン３５を操作して、ソフトキーボード上の任意のキーを押下すると、その押下されたキーに対応する文字（または記号等）が入力される。即ち、タッチペン３５が配置されている座標がタッチパネル３６により検知され、その座標に対応するキーが認識され、認識されたキーに割り当てられている文字（または記号等）が入力される。
【００２６】
このように、ユーザは、タッチペン３５、および、ソフトウェアとしての文字入力エリア２９を利用して、容易、かつ迅速に文字を入力することができる。なお、LCD２８の表示面上全体に渡ってタッチパネル３６が積層されているので、文字入力エリア２９のLCD２８に対する位置は、図１に示される位置に限定されない。例えば、図２に示される画像の上下左右が反転されると、文字入力エリア２９は、図１中上方に配置され、上下逆に表示される。このような場合においても、ユーザは、上述した例と同様に、文字を入力することができる。
【００２７】
図１に戻り、ヒンジ部１２には、図中右方に、PDA１の電源をオンまたはオフ状態にする電源ボタン３１が、その左隣に、PDA１に内蔵されているバッテリ（図示せず）が充電中の場合には点灯し、充電が終了すると消灯するLED(Light Emitting Diode)３０が、さらにその左隣に、CCD(Charge-Coupled Devices)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサよりなる回動可能なカメラ２２が、左端には、カメラ２２で被写体を撮像するとき操作されるキャプチャーボタン２３が、それぞれ設けられている。
【００２８】
即ち、ユーザは、被写体を撮像する場合、キャプチャーボタン２３を１回押下して、カメラ機能（被写体をカメラ２２により撮像し、その撮像された被写体の画像を記録する機能）を有するアプリケーションソフトウェアを起動させ、カメラ２２の撮像方向を被写体に向けるように回動させる。このとき、LCD２８には、後述するように、カメラ２２が撮像している画像（被写体の画像）が表示されるので、ユーザは、LCD２８を確認しながらカメラ２２の位置を確定し、シャッターボタンとして機能するキャプチャーボタン２３を再度押下する。これにより、キャプチャーボタン２３が押下された時点のカメラ２２により撮像された画像が、PDA１のメモリに記憶される。
【００２９】
本体部１３の折り畳んだとき表示部１１に対向する面１３−１には、図中上方に、PDA１にインストールされているアプリケーションソフトウェアのそれぞれを表すシンボルが印刷されたボタン３２が設けられており、ユーザがその指でボタン３２を押下すると、それに対応するアプリケーションソフトウェアが起動される。即ち、ボタン３２は、上述した図２のソフトボタン４１−１乃至４１−１２のいずれかに対応するハードウェアとしてのボタンである。
【００３０】
また、面１３−１のボタン３２が配置されている領域の中央部には、LCD２８に表示されている画像をスクロールするためのスクロールボタン３３が設けられている。
【００３１】
さらに、面１３−１のボタン３２の下方には、文字（記号等を含む）を入力するためのキーボード３４が設けられている。即ち、キーボード３４は、上述した図３のソフトキーボード５０に対応するハードウェアとしてのキーボードである。
【００３２】
さらに、そのキーボート３４の下方には、非接触ＩＣカード１４６（図５）と近距離無線通信を行い、非接触ＩＣカード１４６に記録されている情報を読み出すリーダデバイス３７が内蔵されており、面１３−１側に近接された非接触ＩＣカード１４６を検知し、非接触方式で無線通信を行う。
【００３３】
本体部１３の面１３−１と垂直な面（側面）１３−２の、図中上方には、リモートコントローラ（以下、単にリモコンと称する）や、外部のヘッドホンと接続し、接続したそれらに音声を出力するためのヘッドホンジャック２４が設けられており、その下方には、押下および回転自在なジョグダイヤル２５が面１３−２から僅かに突出した状態で設けられており、その下方には、直前の操作を取り消したりするためのバックボタン２６が設けられており、さらにその下方には、誤って他のボタンが押下された場合、それに対応する機能の実行を禁止するためのホールドスイッチ２７が設けられている。
【００３４】
本体部１３の面１３−１，１３−２に垂直な面（図中下側の端面）１３−４の、中央部には、クレードル等の付属機器を接続するためのコネクタ６７が設けられている。
【００３５】
図４は、PDA１の裏面の構成例を表している。図４に示されるように、ヒンジ部１２の図中左側上部には、小型薄型形状のプラスチックケース内に電気的に書き換えや消去が可能な不揮発性メモリであるEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)の一種であるフラッシュメモリ素子を格納した、抜き差し自在なメモリカード１４３、または、メモリカード１４３と同様のインタフェースを有する機能拡張モジュール１２１が装着されるスロット６４、メモリカード１４３内のデータが読み書きされている場合に点灯するランプ６３、および、赤外線で他の装置と通信するための赤外線ポート６２が設けられてい
る。
【００３６】
メモリカード１４３は、スロット６４やメモリカード１４３内に設けられたフラッシュメモリ素子用のコントローラの制御により、スロット６４を介して供給された画像や音声、音楽等の各種情報（データ）を書き込んだり、記憶されている各種情報を読み出したりすることができるようになっている。したがって、PDA１は、このようなメモリカード１４３を挿着することができるために、メモリカード１４３を介して他の装置との間でデータの共有化を図ることができる。
【００３７】
本体部１３の面１３−１の反対側の面１３−３の中央部の図中左側には、PDA１をリセットするためのリセットボタン６５が設けられており、その下方には、音声を出力するためのスピーカ６６が設けられている。
【００３８】
本体部１３の面１３−１，１３−３に垂直な面（図中下側の端面）１３−４の、中央部には、上述したように、コネクタ６７が設けられており、その図中左方には、タッチペン３５を収納する収納口６８が設けられている。
【００３９】
次に、図５は、PDA１の内部の構成例を示している。CPU(Central Processing Unit)１３１は、ROM(Read Only Memory)１３２に記憶されているプログラム、または記憶部１３９からRAM(Random Access Memory)１３３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM１３３にはまた、CPU１３１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【００４０】
CPU１３１、ROM１３２、およびRAM１３３は、バス１３４を介して相互に接続されている。このバス１３４にはまた、LCD２８に表示させる画像を制御する表示制御部１３６が接続されている。
【００４１】
表示制御部１３６には、CPU１３１の制御に基づいて、上述したカメラ２２、および、LCD２８の他、VRAM１３８が接続されている。表示制御部１３６は、カメラ２２により撮像された画像を、VRAM１３８に記憶させ、そのVRAM１３８に記憶されている画像や、他のメモリ（RAM１３３、記憶部１３９、スロット６４に接続されたメモリスティック１４３）に記憶されている画像を、LCD２８に表示させる。
【００４２】
バス１３４には、上述したキーボード３４、各種ボタン２２，３２，３３、および、ジョグダイヤル２５等からなる入力部１３７、タッチパネル３６、赤外線通信ポート６２、メモリスティック１４３若しくは機能拡張モジュール１２１が装着されるスロット６４、PDA１が内蔵するバッテリ（図示せず）を充電させるとともに、他の外部装置１５２との通信の中継装置となるクレードル９１等が接続されるコネクタ６７、リモコン１０１若しくはヘッドホン１５３と接続される音声出力部としてのヘッドホンジャック２４、他の通信装置とブルートゥースを用いた無線通信を行うブルートゥースモジュール３８、並びに、近接されたＩＣカード１４６と近距離無線通信を行うリーダデバイス３７が接続されている。
【００４３】
なお、タッチパネル３６により検出された座標は、バス１３４を介してCPU１３１に提供され、CPU１３１は、提供されたその座標に対応する所定の情報を取得する。
【００４４】
バス１３４にはまた、必要に応じて、ハードディスクなどより構成される記憶部１３９が接続される。外部装置１５２に適宜装着される磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどから読み出されたコンピュータプログラムは、赤外線ポート６２、ブルートゥースモジュール３８、若しくはリーダデバイス３７を介する無線通信、無線LANモジュール（機能拡張モジュール）１２１を介する無線通信、または、クレードル９１を介する有線通信等の手段により、必要に応じてPDA１に対して供給され、記憶部１３９にインストールされる。または、スロット６４に適宜装着されるメモリスティック１４３から読み出されたコンピュータプログラムも、必要に応じて記憶部１３９にインストールされる。
【００４５】
バス１３４にはさらにまた、表示部１１が本体部１３に対して閉状態の場合、オン状態となり、かつ、表示部１１が本体部１３に対して開状態の場合、オフ状態となるLCD開閉スイッチ１４４、および、表示部１１が所定の回動角度以上回動された場合にオン状態となるLCD回転スイッチ１４５が設けられている。
【００４６】
即ち、この例においては、CPU１３１は、LCD開閉スイッチ１４４やLCD回転スイッチ１４５の、それぞれのオン状態またはオフ状態に基づいて、表示部１１の本体部１３に対する開閉の状態（以下、LCD開閉状態と称する）、および回動状態、並びに、カメラ２２の回動状態を認識する。
【００４７】
図６は、図５のリーダデバイス３７の詳細な構成例を示している。
【００４８】
制御部２０１は、CPU２１１、ROM２１２、RAM２１３、SCC(Serial Communication Controller)２１４、SPU(Signal Processing Unit)２１６、並びに、これらのCPU２１１乃至SPU２１６を相互に接続するバス２１５から構成されている。
【００４９】
CPU２１１は、ROM２１２に格納されている制御プログラムをRAM２１３に展開し、例えば、非接触ＩＣカード１４６から送信されてきた応答データや、図５のCPU１３１から供給される制御信号に基づいて、各種の処理を実行する。例えば、CPU２１１は、非接触ＩＣカード１４６に送信するコマンドを生成し、それを、バス２１５を介してSPU２１６に出力したり、非接触ＩＣカード１４６から送信されてきたデータの認証処理などを行ったりする。
【００５０】
SCC２１４は、図５のCPU１３１から供給されてきたデータを、バス２１５を介してCPU２１１に供給したり、CPU２１１から、バス２１５を介して供給されてきたデータをCPU１３１に出力したりする。
【００５１】
SPU２１６は、非接触ＩＣカード１４６からの応答データが復調部２０８から供給されてきたとき、そのデータに対して、例えば、BPSK復調（マンチェスターコードのデコード）などを施し、取得したデータをCPU２１１に供給する。また、SPU２１６は、非接触ＩＣカード１４６に送信するコマンドがバス２１５を介して供給されてきたとき、そのコマンドにBPSK(Binary Phase Shift Keying)変調（マンチェスターコードへのコーディング）を施し、取得したデータを変調部２０２に出力する。
【００５２】
変調部２０２は、発振部２０３から供給される所定の周波数（例えば、１３．５６MHz）の搬送波を、SPU２１６より供給されるデータに基づいて、ASK(Amplitude Shift Keying)変調し、生成された変調波を増幅部２０４に出力する。
【００５３】
増幅部２０４は、変調部２０２から入力される変調波を増幅し、アンテナ２０６から電磁波として出力させる。また、増幅部２０４は、出力特性調整部２０５から指示に従い、変調部２０２、増幅部２０４、アンテナ３７からなる送信系の出力インピーダンスの値を、予め用意されている複数の値の中から切り替える。
【００５４】
増幅部２０４によって出力インピーダンス（あるいは出力インダクタンス）が切り替えられることにより、非接触ＩＣカード１４６とリーダデバイス３７の通信系のヌル点が変化する（移動する）ことになる。
【００５５】
予め用意される出力インピーダンスの種類は、例えば２種類とする。このうち、一方の出力インピーダンスの値（以下、出力インピーダンスＡと記述する）は、リーダデバイス３７と非接触ＩＣカード１４６との通信可能な領域が最も広くなる値とする。図７は、出力インピーダンスを出力インピーダンスＡに設定したときの、本体部１３の面１３−１に設けられたリーダデバイス３７の通信可能な領域（図中に＊で示す）とヌル点（図中に空欄で示す）を表している。
【００５６】
予め用意される他方の出力インピーダンスの値（以下、出力インピーダンスＢと記述する）は、出力インピーダンスを出力インピーダンスＡに設定したときのヌル点において通信可能となる値とする。図８は、出力インピーダンスを出力インピーダンスＢに設定したときの、本体部１３の面１３−１に設けられたリーダデバイス３７の通信可能な領域（図中に＋で示す）とヌル点（図中に空欄で示す）を表している。
【００５７】
なお、出力インピーダンスＡ，Ｂは、実験結果に基づいて定められる。勿論、予め用意される出力インピーダンスの種類は、２種類以上であってもかまわない。
【００５８】
出力特性調整部２０５は、CPU２１１からの制御に基づき、増幅部２０４に対して出力インピーダンスの切り替えを指示する。出力インピーダンスを調整する処理については、図９以降を参照して後述する。
【００５９】
アンテナ２０６は、所定の電磁波を輻射し、それに対する非接触ＩＣカード１４６からの応答の有無に基づいて、非接触ＩＣカード１４６が近接されたか否かを検出する。そして、例えば、非接触ＩＣカード１４６が近接されたとき、アンテナ２０６は、非接触ＩＣカード１４６と各種のデータを送受信する。
【００６０】
増幅部２０７は、アンテナ２０６により受信された変調波（ASK変調波）を増幅して復調部２０８に出力する。復調部２０８は、増幅部２０７によって増幅された変調波（ASK変調波）を復調し、復調されたデータをSPU２１６に出力する。
【００６１】
図９は、非接触ＩＣカード１４６の詳細な構成例を示している。
【００６２】
非接触ＩＣカード１４６は、例えば、図に示すアンテナ（ループアンテナ）２３０およびコンデンサ２３１と、これら以外の構成が１チップに格納されたＩＣから構成され、電磁誘導を利用してPDA１に設けられたリーダデバイス３７等と各種のデータを半二重通信するものである。ただし、その形状は、カード状のものでなくてもよい。また、ＩＣカードとは、説明の便宜上用いた名称であり、上述したような、または後述するような機能を意図するものである。この非接触ＩＣカード１４６と基本的に同様の機能を提供するものとして、例えば、FeliCaチップ（登録商標）などがある。すなわち、例えば、携帯電話機にFeliCaチップを搭載すれば、当該携帯電話機を非接触ＩＣカード１４６と同様に用いることができる。
【００６３】
CPU２２１は、ROM２２２に格納されている制御プログラムをRAM２２３に展開し、非接触ＩＣカード１４６の全体の動作を制御する。例えば、CPU２２１は、PDA１に設けられたリーダデバイス３７等から輻射されている電磁波がアンテナ２３０において受信されたとき、それに応じて、非接触ＩＣカード１４６に設定されているカード識別番号等を含むＩＣカード情報をリーダデバイス３７に通知したり、リーダデバイス３７の要求に応じて、商取引の履歴情報をリーダデバイス３７に供給したりする。
【００６４】
アンテナ２３０とコンデンサ２３１により構成されるＬＣ回路は、近傍に配置されたPDA１に設けられたリーダデバイス３７等から輻射される所定の周波数の電磁波と共振する。インタフェース部２２９は、ASK復調部２４３において、アンテナ２３０を介して受信した変調波（ASK変調波）を包絡線検波して復調し、復調後のデータをBPSK（Binary Phase Shift Keying）復調部２３２に出力する。
【００６５】
また、インタフェース部２２９は、アンテナ２３０において励起された交流磁界をASK復調部２４３により整流し、それを電圧レギュレータ２４１において安定化し、各部に直流電源として供給する。リーダデバイス３７等から輻射される電磁波の電力は、後述するように非接触ＩＣカード１４６に必要な電力を賄う磁界を発生させるように調整されている。
【００６６】
また、インタフェース部２２９の発振回路２４４はPLL(Phase Locked Loop)回路を内蔵し、受信信号のクロック周波数と同一の周波数のクロック信号を発生する。
【００６７】
さらに、インタフェース部２２９は、例えば、残金情報等の要求をPDA１に設けられたリーダデバイス３７等に送信する場合、BPSK変調部２２８から供給されるデータに対応して、例えば、所定のスイッチング素子（図示せず）をオン／オフさせ、スイッチング素子がオン状態であるときだけ、所定の負荷をアンテナ２３０に並列に接続させることにより、アンテナ２３０の負荷を変動させる。
【００６８】
ASK変調部２４２は、アンテナ２３０の負荷の変動により、BPSK変調部２２８より供給されたBPSK変調波をASK変調し、その変調成分を、アンテナ２３０を介してリーダデバイス３７に送信する（リーダデバイス３７のアンテナの端子電圧を変動させる）（ロードスイッチング方式）。
【００６９】
BPSK復調部２３２は、ASK復調部２４３で復調されたデータがBPSK変調されている場合、図示せぬPLL回路から供給されるクロック信号に基づいて、そのデータの復調（マンチェスターコードのデコード）を行い、復調したデータをデータ受信部２３３に出力する。データ受信部２３３は、供給されてきたデータをCPU２２１に適宜出力する。CPU２２１はこのデータをRAM２２３またはEEPROM２２４に記憶させる。
【００７０】
EEPROM２２４に記憶されたデータは、CPU２２１により読み出され、データ送信部２２７に供給される。BPSK変調部２２８は、データ送信部２２７から供給されてきたデータにBPSK変調（マンチェスターコードへのコーディング）を行い、それをASK変調部２４２に出力する。
【００７１】
EEPROM２２４には、電子マネー情報等が記憶される。ユーザは、この電子マネーを利用して、購入した商品、サービス等の代金を決済することができる。決済の履歴もEEPROM２２４に記憶される。
【００７２】
ここで、非接触ＩＣカード１４６の仕様の例を図１０に示す。上述したように、リーダデバイス３７と非接触ＩＣカード１４６間の通信は、半二重により行われ、その通信速度は、例えば、２１１．８７５kbpsとされる。
【００７３】
また、リーダデバイス３７から非接触ＩＣカード１４６に対する電力電送、およびデータ転送、並びに、非接触ＩＣカード１４６からリーダデバイス３７に対するデータ転送により使用される周波数帯域の中心周波数は、例えば、１３．５６MHzとされる。
【００７４】
リーダデバイス３７から非接触ＩＣカード１４６に対するデータ転送は、上述したように、マンチェスターコードにコード化されたデータをASK変調することにより行われ、その変調度（データ信号の最大振幅／搬送波の最大振幅）は、例えば、約０．１とされる。また、非接触ＩＣカード１４６からリーダデバイス３７に対するデータ転送は、上述したように、ロードスイッチング方式により出力データを送信信号に変換する（出力データに応じてスイッチング素子をオン／オフさせることによりアンテナ２３０の負荷を変動させる）ことにより行われる。
【００７５】
ユーザは、上述したリーダデバイス３７の機能を用いて、非接触ＩＣカード１４６に記憶されている商取引（決済）の履歴情報や、非接触ＩＣカード１４６に記憶されている（チャージされている）電子マネーの残高情報等をPDA１のLCD２８に表示させることができる。
【００７６】
すなわち、ユーザが、PDA１を操作し、上述した処理を行うためのアプリケーションを起動させ、非接触ＩＣカード１４６をPDA１の面１３−１のリーダデバイス３７上の位置に近接させると、PDA１のCPU１３１は、リーダデバイス３７を制御して、上述した非接触ＩＣカード１４６より履歴情報等を読み取り、LCD２８に表示させる。
【００７７】
次に、出力特性調整部２０５からの指示に基づいて増幅部２０４が出力インピーダンスを調整する処理（以下、出力インピーダンス調整処理と記述する）について、図１１を参照して説明する。この出力インピーダンス調整処理は、リーダデバイス３７の通信機能をオンとさせるユーザの操作（例えば、LCD２８に表示されたソフトボタン（ＩＣカードビューアＡ）４１−８を押下する操作）に対応して開始される。
【００７８】
ステップＳ１において、増幅部２０４は、出力特性調整部２０５からの指示に従い、出力インピーダンスを出力インピーダンスＡに設定する。ステップＳ２において、増幅部２０４は、変調部２０２から供給されている非接触ＩＣカード１４６に対する通信確認用コマンドの変調波をアンテナ３７から出力させる。
【００７９】
ステップＳ３において、制御部２０１は、ステップＳ２で送信した通信確認用コマンドに対する非接触ＩＣカード１４６からの応答を受信できたか否かを判定する。非接触ＩＣカード１４６からの応答を受信できたと判定された場合、現在設定されている出力インピーダンスが維持されて、非接触ＩＣカード１４６に記録されている情報が読み出され、リーダデバイス３７の動作が終了される（正常終了）。
【００８０】
ステップＳ３において、非接触ＩＣカード１４６からの応答を受信できていないと判定された場合、処理はステップＳ４に進む。ステップＳ４において、制御部２０１は、ステップＳ２で通信確認用コマンドを送信した後、所定の時間（数１００ミリ秒乃至数秒）が経過したか否かを判定し、所定の時間が経過していないと判定した場合、ステップＳ３に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
【００８１】
ステップＳ４において、ステップＳ２で通信確認用コマンドを送信した後、所定の時間が経過したと判定された場合、非接触ＩＣカード１４６が現在の出力インピーダンスにおけるヌル点に位置していると判断されて、処理はステップＳ５に進む。ステップＳ５において、増幅部２０４は、出力特性調整部２０５からの指示に従い、出力インピーダンスをもう一方（いまの場合、出力インピーダンスＢ）に切り替える。この後、処理はステップＳ２に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【００８２】
以上説明した出力インピーダンス調整処理によれば、図７に示された出力インピーダンスＡの状態における通信可能な領域内に存在するヌル点が、出力インピーダンスＢに切り替えられたことにより図８に示された通信可能となる。これらの状態が交互に繰り返されるので、実質的に、図１２に示すように、通信可能な領域内に存在していたヌル点（図中に空欄で示す）が減少されることになる。したがって、非接触ＩＣカード１４６との通信の成功率を向上させることができる。
【００８３】
なお、上述した一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムがPDA１に、ネットワークや記録媒体からインストールされる。ただし、記録媒体は、PDA１に直接装着される場合のみならず、必要に応じて他の装置に装着される場合もある。この場合、他の装置とPDA１が相互に通信を行うことで、プログラムがPDA１にインストールされる。
【００８４】
この記録媒体は、図５に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを供給するために配布される、プログラムが記憶されているメモリカード１４３といった半導体メモリのみならず、図示は省略するが、例えば、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disk-Read only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)を含む）、もしくは光磁気ディスク（ＭＤ（Mini-Disk）を含む）などよりなるパッケージメディアにより構成されることができる。さらに、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに供給される、プログラムが記憶されているROM１３２や、ハードディスクとしての記憶部１３９などで構成される。
【００８５】
なお、以上においては、各フローチャートに示される処理は、ソフトウェアにより実行するようにしたが、各処理を実行するハードウェアを用意するようにして、ハードウェアにより実行されるようにすることも、もちろん可能である。
【００８６】
また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【００８７】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【００８８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、通信可能な領域内に存在するヌル点を回避してＩＣカードと非接触通信することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるPDAの正面の構成例を示す斜視図である。
【図２】図１のPDAのLCDに表示される画像の例を示す斜視図である。
【図３】図１のPDAのLCDの文字入力エリアに表示される画像の例を示す図である。
【図４】図１のPDAの裏面の構成例を示す斜視図である。
【図５】図１のPDAの内部の構成例を示すブロック図である。
【図６】図５のリーダデバイスの詳細な構成例を示すブロック図である。
【図７】ヌル点の例を示す図である。
【図８】ヌル点の他の例を示す図である。
【図９】図５のリーダデバイスに対応する非接触ＩＣカードの構成例を示すブロック図である。
【図１０】図７の非接触ＩＣカードの仕様の例を示す図である。
【図１１】リーダデバイスの出力インピーダンス調整処理を説明するフローチャートである。
【図１２】出力インピーダンス調整処理により、ヌル点が減少したことを示す図である。
【符号の説明】
１ PDA ， １３ 本体部， ３７ リーダデバイス， １４６ 非接触ＩＣカード， ２０１ 制御部， ２０４ 増幅部， ２０５ 出力特性調整部，２０６ アンテナ
Claims (4)
- 情報の記録が可能なＩＣカードと非接触方式で通信を行い、前記ＩＣカードに記憶されている情報を読み出す読み出し手段を備え、バッテリによって駆動される携帯型の情報処理装置において、
前記読み出し手段は、
前記ＩＣカードに対して通信可能であることを確認するための通信確認用コマンドを送信する送信手段と、
送信された前記通信確認用コマンドに対する前記ＩＣカードからの応答を受信する受信手段と、
前記ＩＣカードからの前記応答が受信されない期間、前記送信手段の出力インピーダンスを、予め用意されている２種類の値に交互に変更する処理を繰り返す変更手段とを含み、
前記予め用意されている２種類の値の一方は、前記ＩＣカードとの通信可能な領域が最も広くなる値である
情報処理装置。 - 前記読み出し手段を備えた情報処理装置の筐体は、金属製である
請求項１に記載の情報処理装置。 - 情報の記録が可能なＩＣカードと非接触方式で通信を行い、前記ＩＣカードに記憶されている情報を読み出す読み出し手段を備え、バッテリによって駆動される携帯型の情報処理装置の制御方法において、
前記読み出し手段による、
前記ＩＣカードに対して通信可能であることを確認するための通信確認用コマンドを送信する送信ステップと、
送信された前記通信確認用コマンドに対する前記ＩＣカードからの応答を受信する受信ステップと、
前記ＩＣカードからの前記応答が受信されない期間、前記送信ステップの出力インピーダンスを、予め用意されている２種類の値に交互に変更する処理を繰り返す変更ステップとを含み、
前記予め用意されている２種類の値の一方は、前記ＩＣカードとの通信可能な領域が最も広くなる値である
制御方法。 - 情報の記録が可能なＩＣカードと非接触方式で通信を行い、前記ＩＣカードに記憶されている情報を読み出す読み出し手段を備え、バッテリによって駆動される携帯型の情報処理装置の制御用のプログラムであって、
前記読み出し手段に、
前記ＩＣカードに対して通信可能であることを確認するための通信確認用コマンドを送信する送信ステップと、
送信された前記通信確認用コマンドに対する前記ＩＣカードからの応答を受信する受信ステップと、
前記ＩＣカードからの前記応答が受信されない期間、前記送信ステップの出力インピーダンスを、予め用意されている２種類の値に交互に変更する処理を繰り返す変更ステップと
を含む処理を実行させ、
前記予め用意されている２種類の値の一方は、前記ＩＣカードとの通信可能な領域が最も広くなる値である
プログラム。
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