KR102096681B1 - 통신 장치, 통신 방법, 집적 회로, 및 전자 기기 - Google Patents

통신 장치, 통신 방법, 집적 회로, 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

본 기술은, RF 태그와 리더 라이터의 양쪽 기능을 갖는 통신 장치 또는 그 통신 장치를 탑재한 전자 기기의 제조 비용을 저하시킬 수 있도록 하는 통신 장치, 통신 방법, 집적 회로, 및 전자 기기에 관한 것이다. 송신 회로는, RFID 리더 라이터로서의 제1 동작 모드에서 동작하는 경우, 안테나부에서 발생한 제1 캐리어를 사용하여, 송신 데이터에 따라, 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 송신 데이터를 통신 대상에 송신하고, RFID 리더 라이터의 통신 대상으로서의 제2 동작 모드에서 동작하는 경우, 안테나부에서 수신한 제2 캐리어를 사용하여, 송신 데이터에 따라, 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 송신 데이터를 RFID 리더 라이터에 송신한다. 본 기술은, 예를 들어, 리더 라이터와 RF 태그의 양쪽 기능을 갖는 통신 장치 또는 그 통신 장치를 탑재한 전자 기기에 적용할 수 있다.

Description

통신 장치, 통신 방법, 집적 회로, 및 전자 기기{COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, INTEGRATED CIRCUIT, AND ELECTRONIC INSTRUMENT}
본 기술은, 통신 장치, 통신 방법, 집적 회로, 및 전자 기기에 관한 것으로서, 특히, 제조 비용을 저하시킬 수 있도록 한 통신 장치, 통신 방법, 집적 회로, 및 전자 기기에 관한 것이다.
최근 들어, RF 태그나 비접촉형의 IC 카드 등에 사용되는 RFID(Radio Frequency IDentification)라고 칭해지는 기술이 보급되고 있다. RF 태그 등에는, 안테나가 내장되어 있어, 미약한 전파를 이용하여 전용의 리더 라이터와의 사이에서 근접 통신을 행한다.
또한, RF 태그 중에는, 전용의 리더 라이터와 통신하는 RF 태그로서의 기능 외에, 다른 RF 태그와 통신하는 리더 라이터로서의 기능을 갖고 있는 것이 있다. 이러한 RF 태그는, 사용 상태에 따라, RF 태그로서 동작하거나, 또는 리더 라이터로서 동작하게 된다.
본 출원인은, IC 카드(RF 태그)로서의 기능과, 리더 라이터로서의 기능을 탑재한 통신 장치를 먼저 제안하고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 도 1에는, RF 태그와 리더 라이터의 양쪽 기능이 탑재된 통신 장치(1)의 구성이 도시되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 통신 장치(1)는 안테나 회로(11), 집적 회로(12), 호스트 컨트롤러(13), 전원(14), 발진 회로(15), 및 수정 발진자(16)를 포함한다. 안테나 회로(11)는 코일(31)과 콘덴서(32)를 갖고, 병렬 공진 회로를 형성하고 있다. 또한, 전원(14)은 집적 회로(12) 및 호스트 컨트롤러(13)에 전력을 공급한다. 발진 회로(15)는 수정 발진자(16)의 진동 주파수에 대응한 주파수(13.56MHz)의 캐리어를 생성한다.
집적 회로(12)는 호스트 컨트롤러(13)로부터의 제어에 따라 송신 데이터를 변조하고, 그것에 의해 얻어지는 변조 신호를, 안테나 회로(11)를 통하여 통신처에 송신한다. 또한, 집적 회로(12)는 호스트 컨트롤러(13)로부터의 제어에 따라, 통신처로부터의 변조 신호를, 안테나 회로(11)를 통하여 수신하여 복조한다.
또한, 집적 회로(12)에는, 각 부를 제어하는 제어부(51), 각종 데이터를 적절히 기억하는 불휘발성 메모리(52), 송신 데이터를 입력하는 데이터 입력 회로(53), 수신 데이터를 출력하는 데이터 출력 회로(54)가 포함된다. 제어부(51)는 모드 제어부(71) 및 통신 제어부(72)를 포함한다. 모드 제어부(71)는 호스트 컨트롤러(13)로부터의 제어에 따라, 스위치(55) 및 스위치(56)의 스위칭 동작을 제어한다. 통신 제어부(72)는 송신 데이터 및 수신 데이터의 입출력을 제어하는 것 이외에, 그들 데이터에 대하여 각종의 처리를 실시한다.
여기서, 통신 장치(1)의 동작 모드로서는, 리더 라이터로서 동작하는 리더 라이터 모드와, RF 태그로서 동작하는 태그 모드가 있다. 그로 인해, 집적 회로(12)에는, 리더 라이터 기능용의 회로로서 송신 회로(57)가 설치되고, RF 태그 기능용의 회로로서 송신 회로(61)가 설치되고, 또한, 그들의 양쪽 기능용의 회로로서 수신 회로(63)가 설치되어 있다.
송신 회로(57)는 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우, 발진 회로(15)에 의해 발생된 캐리어에 따라, 통신 제어부(72)로부터의 송신 데이터를 진폭 편이 변조(ASK: Amplitude Shift Keying, 이하, 「ASK 변조」라고 말한다)하게 된다. 그 때, 발진 회로(15)에 의해 캐리어를 생성하면서, 송신 회로(57)가 ASK 변조를 행하기 위해서는, 캐리어를 저임피던스로 드라이브하면서, 그 레벨을 강제적으로 변화시킬 필요가 있다. 그로 인해, 송신 버퍼 회로(58, 59)를 설치하고, 저임피던스로 캐리어를 드라이브할 수 있도록 하고 있다. 이에 의해, ASK 변조된 변조 신호가, 필터 회로(60) 및 안테나 회로(11)를 통하여 통신처의 RF 태그에 송신된다.
송신 회로(61)는 태그 모드에서 동작하는 경우, 클럭 추출 회로(62)에 의해 추출된 클럭 신호에 따라, 통신 제어부(72)로부터의 회신용의 송신 데이터를 부하 변조하고, 안테나 회로(11)의 코일(31)에 인가한다. 이에 의해, 회신용의 송신 데이터가, 통신처인 리더 라이터에 송신된다.
수신 회로(63)는 리더 라이터 모드와 태그 모드의 양쪽의 동작 모드에서 겸용되는 회로이다. 수신 회로(63)는 태그 모드 또는 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우, 통신처로부터의 변조 신호를, 안테나 회로(11) 및 필터 회로(60)를 통하여 수신하여 복조하고, 그것에 의해 얻어지는 수신 데이터를 통신 제어부(72)에 공급한다.
이와 같이, 통신 장치(1)는 RF 태그와 리더 라이터의 양쪽 기능을 갖도록 구성된다.
일본 특허 제4797991호
그런데, 도 1의 통신 장치(1)에서는, 리더 라이터로서 동작하는 경우와, RF 태그로서 동작하는 경우에서, 그 변조 방식이 상이하기 때문에, 변조 방식에 따른 송신 회로를 복수 설치할 필요가 있었다.
구체적으로는, 변조 방식으로서, 리더 라이터로서 동작하는 경우에는 ASK 변조가 사용되고, RF 태그로서 동작하는 경우에는 부하 변조가 사용되기 때문에, 리더 라이터 기능용의 송신 회로(57)와, RF 태그 기능용의 송신 회로(61)를 별개로 설치할 필요가 있었다. 그로 인해, 그들의 전용으로 설치된 송신 회로를 공통화하여, 제조 비용을 저하시키고자 하는 요구가 있었다.
본 기술은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로서, RF 태그와 리더 라이터의 양쪽 기능을 갖는 통신 장치 또는 그 통신 장치를 탑재한 전자 기기의 제조 비용을 저하시킬 수 있도록 하는 것이다.
본 기술의 일 측면의 통신 장치는, 안테나부와, 송신 데이터를 변조하고, 상기 안테나부를 통하여 통신처에 송신하는 송신부와, 상기 통신처로부터의 변조된 수신 데이터를, 상기 안테나부를 통하여 수신하여 복조하는 수신부를 구비하고, 상기 송신부 및 상기 수신부는, RFID(Radio Frequency IDentification) 리더 라이터로서 동작하는 제1 동작 모드와, RFID 리더 라이터의 통신 대상으로서 동작하는 제2 동작 모드 중 어느 한쪽의 동작 모드에서 동작하고, 상기 송신부는, 상기 제1 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나부에서 발생한 제1 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 통신 대상에 송신하고, 상기 제2 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나부에서 수신한 제2 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 RFID 리더 라이터에 송신한다.
상기 제1 캐리어를 생성하는 캐리어 생성부를 더 구비한다.
상기 캐리어 생성부는, 상기 안테나부의 임피던스가 소정의 크기의 값을 갖도록 한다.
상기 제1 캐리어는, 외부의 캐리어 발생 장치에 의해 발생된다.
상기 송신 데이터와 상기 수신 데이터는 동일한 부호화 방식에 의해 부호화된다.
상기 안테나부의 전자기 유도에 의해 발생하는 전원 전압을, 상기 동작 모드에 따라서 제한하는 전압 설정부를 더 구비한다.
통신 장치는, 독립한 장치여도 되고, 1개의 장치를 구성하고 있는 내부 블록이어도 된다.
본 기술의 일 측면의 통신 방법 및 전자 기기는, 전술한 본 기술의 일 측면의 통신 장치에 대응하는 통신 방법 및 전자 기기이다.
본 기술의 일 측면의 집적 회로는, 송신 데이터를 변조하고, 외부의 안테나 회로를 통하여 통신처에 송신하는 송신 회로와, 상기 통신처로부터의 변조된 수신 데이터를, 상기 안테나 회로를 통하여 수신하여 복조하는 수신 회로를 구비하고, 상기 송신 회로 및 상기 수신 회로는, RFID 리더 라이터로서 동작하는 제1 동작 모드와, RFID 리더 라이터의 통신 대상으로서 동작하는 제2 동작 모드 중 어느 한쪽의 동작 모드에서 동작하고, 상기 송신 회로는, 상기 제1 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나 회로에서 발생한 제1 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나 회로의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 통신 대상에 송신하고, 상기 제2 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나 회로에서 수신한 제2 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나 회로의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 RFID 리더 라이터에 송신한다.
상기 제1 캐리어는, 외부의 캐리어 생성 회로에 의해 발생된다.
상기 캐리어 생성 회로는, 상기 안테나 회로의 임피던스가 소정의 크기의 값을 갖도록 한다.
상기 송신 데이터와 상기 수신 데이터는 동일한 부호화 방식에 의해 부호화된다.
상기 안테나 회로의 전자기 유도에 의해 발생하는 전원 전압을, 상기 동작 모드에 따라서 제한하는 전압 설정 회로를 더 구비한다.
본 기술의 일 측면의 통신 방법은, 전술한 본 기술의 일 측면의 집적 회로에 대응하는 통신 방법이다.
본 기술의 일 측면의 통신 장치, 통신 방법, 집적 회로, 및 전자 기기에 있어서는, 제1 동작 모드에서 동작하는 경우, 안테나부에서 발생한 제1 캐리어를 사용하여, 송신 데이터에 따라, 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조가 행하여져, 송신 데이터가 통신 대상에 송신되고, 제2 동작 모드에서 동작하는 경우, 안테나부에서 수신한 제2 캐리어를 사용하여, 송신 데이터에 따라, 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조가 행하여져, 송신 데이터가 RFID 리더 라이터에 송신된다.
본 기술의 일 측면에 따르면, RF 태그와 리더 라이터의 양쪽 기능을 갖는 통신 장치 또는 그 통신 장치를 탑재한 전자 기기의 제조 비용을 저하시킬 수 있다.
도 1은 RF 태그와 리더 라이터의 양쪽 기능을 갖는 통신 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 기술을 적용한 통신 장치의 일 실시 형태의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 송신 회로의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 4는 송신 회로의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 5는 송신 회로의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 6은 송신 회로의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 7은 송신 회로의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 8은 통신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 동작 모드에 따른 설정 전압의 변경을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 기술을 적용한 통신 시스템의 일 실시 형태의 구성을 도시하는 도면이다.
도 11은 본 기술을 적용한 전자 기기의 일 실시 형태의 구성을 도시하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 기술의 실시 형태에 대하여 설명한다.
<제1 실시 형태>
<통신 장치의 구성>
도 2는, 본 기술을 적용한 통신 장치의 일 실시 형태의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 통신 장치(101)는 안테나 회로(111), 집적 회로(112), 호스트 컨트롤러(113), 전원(114), 및 외부 회로(115)를 포함한다.
안테나 회로(111)는 코일(131)과 콘덴서(132)를 갖고, 그들이 병렬 공진 회로를 형성하고 있다. 또한, 도 2에 있어서, L11은 코일(131)의 인덕턴스를 나타내고, C11은 콘덴서(132)의 용량을 각각 나타내고 있다. 안테나 회로(111)는 13.56MHz의 자계를 효율적으로 받을 수 있는 인덕터값으로 조정되어 있고, 또한 가변 용량에 의해 그 효과를 높이도록 할 수도 있다.
집적 회로(112)는 RF 태그와 리더 라이터의 양쪽 기능을 갖는 회로이며, 소위 IC칩으로서 구성된다. 집적 회로(112)는 호스트 컨트롤러(113)로부터의 제어에 따라, 입력된 송신 데이터를 변조하고, 그것에 의해 얻어지는 변조 신호를, 안테나 회로(111)를 통하여 통신처에 송신한다. 또한, 집적 회로(112)는 호스트 컨트롤러(113)로부터의 제어에 따라, 통신처로부터의 변조 신호를, 안테나 회로(111)를 통하여 수신하여 복조하고, 그것에 의해 얻어지는 수신 데이터를 출력한다.
호스트 컨트롤러(113)는 통신 장치(101)의 각 부의 동작을 제어한다. 구체적으로는, 호스트 컨트롤러(113)는 통신 장치(101)의 동작 상태에 따라, 제어 신호(MODE) 또는 송신 데이터(TX)를 집적 회로(112)에 공급하고, 제어 신호(EN)를 외부 회로(115)에 공급한다. 또한, 호스트 컨트롤러(113)는 집적 회로(112)로부터 공급되는 수신 데이터(RX)를 취득하고, 각종 처리를 행한다.
전원(114)은 각 회로가 동작하기 위하여 필요한 직류 전압을 전원 전력(VDD)으로서, 집적 회로(112), 호스트 컨트롤러(113), 및 외부 회로(115)에 공급한다.
외부 회로(115)는 호스트 컨트롤러(113)로부터의 제어에 따라, 통신 장치(101)가 후술하는 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우에, 미리 정한 주파수(13.56MHz)의 캐리어(반송파)를 생성하고, 안테나 회로(111)에 인가한다. 이에 의해, 안테나 회로(111)는 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우에는 항상 캐리어를 방사하게 된다.
집적 회로(112)는 제어부(151), 불휘발성 메모리(152), 데이터 입력 회로(153), 데이터 출력 회로(154), 송신 회로(155), 클럭 추출 회로(156), 정류 회로(157), 수신 회로(158), 및 전력 선택 회로(159)를 포함한다.
제어부(151)는 집적 회로(112)의 각 부의 동작을 제어한다. 불휘발성 메모리(152)는 제어부(151)로부터의 제어에 따라, 각종 데이터를 유지한다.
데이터 입력 회로(153) 및 데이터 출력 회로(154)는 호스트 컨트롤러(113)와의 인터페이스용으로 설치된다. 데이터 입력 회로(153)는 호스트 컨트롤러(113)로부터의 송신 데이터(TX)를 제어부(151)에 공급한다. 또한, 데이터 출력 회로(154)는 제어부(151)로부터의 수신 데이터(RX)를 호스트 컨트롤러(113)에 공급한다.
또한, 제어부(151)는 모드 제어부(171) 및 통신 제어부(172)를 포함하도록 하여 구성된다. 모드 제어부(171)는 호스트 컨트롤러(113)로부터의 제어 신호(MODE)에 따라, 집적 회로(112)의 동작 모드를 제어한다. 이 동작 모드에는, 통신 장치(101)가 리더 라이터로서 동작하는 리더 라이터 모드(제1 동작 모드)와, 통신 장치(101)가 RF 태그로서 동작하는 태그 모드(제2 동작 모드)가 있다.
통신 제어부(172)는 송신 데이터를 송신하기 위한 송신 제어를 행한다. 이때, 통신 제어부(172)는 데이터 입력 회로(153)로부터의 송신 데이터를, 맨체스터 방식이라 칭해지는 부호화 방식에 의해 부호화하고 나서, 송신 회로(155)에 공급한다. 또한, 통신 제어부(172)는 수신 데이터를 수신하기 위한 수신 제어를 행한다. 이때, 통신 제어부(172)는 수신 회로(158)로부터의 맨체스터 부호화된 수신 데이터를 복호하고, 데이터 출력 회로(154)에 공급한다. 즉, 통신 장치(101)와 그 통신처의 근접 통신에 있어서는, 소정의 규격에 따라, 데이터의 송수신 시에 동일한 부호화 방식이 사용되고 있다.
송신 회로(155)는 리더 라이터 모드와 태그 모드의 양쪽의 동작 모드에서 겸용되는 데이터의 송신 변조를 행하는 회로이다. 송신 회로(155)는 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우에, 통신처의 RF 태그와 통신 가능한 상태로 되었을 때, 외부 회로(115)에 의해 안테나 회로(111)에서 발생한 캐리어를 사용하여, 통신 제어부(172)로부터의 송신 데이터에 따라, 안테나 회로(111)의 병렬 공진 회로의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행한다. 이에 의해, 통신 장치(101)로부터의 변조 신호가 통신처의 RF 태그에 송신되게 된다.
또한, 송신 회로(155)가 태그 모드에서 동작하는 경우, 안테나 회로(111)에 의해, 통신처의 리더 라이터로부터 캐리어가 수신된다. 송신 회로(155)는 수신한 캐리어를 사용하여, 통신 제어부(172)로부터의 회신용의 송신 데이터에 따라, 안테나 회로(111)의 병렬 공진 회로의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행한다. 이에 의해, 통신 장치(101)로부터의 변조 신호가 통신처의 리더 라이터에 송신되게 된다.
클럭 추출 회로(156)는 태그 모드에서 동작하는 경우, 통신처의 리더 라이터로부터 수신한 캐리어에 기초하여 클럭 신호를 추출하고, 송신 회로(155) 등의 집적 회로(112)의 각 부에 공급한다. 집적 회로(112)의 각 부는, 클럭 추출 회로(156)에 의해 추출된 클럭 신호에 따라 각종 동작을 행한다.
정류 회로(157)는 통신처의 리더 라이터에 의해 안테나 회로(111)에 발생한 교류 수신 전압을 직류 전압으로 변환하고, 수신 회로(158) 및 전력 선택 회로(159)에 공급한다.
수신 회로(158)는 리더 라이터 모드와 태그 모드의 양쪽의 동작 모드에서 겸용되는 데이터의 수신 복조를 행하는 회로이다. 수신 회로(158)가 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우, 안테나 회로(111)에는, 통신처의 RF 태그에 의한 부하 변조에 의해 발생하는 변조 신호가 유기된다. 수신 회로(158)는 정류 회로(157)로부터의 출력에 기초하여 안테나 회로(111)에 발생한 변조 신호를 복조하고, 그것에 의해 얻어진 수신 데이터를 통신 제어부(172)에 공급한다.
또한, 수신 회로(158)가 태그 모드에서 동작하는 경우, 안테나 회로(111)에 의해, 통신처의 리더 라이터에 의해 변조된 변조 신호가 수신된다. 수신 회로(158)는 정류 회로(157)로부터의 출력에 기초하여 안테나 회로(111)에 의해 수신된 변조 신호를 복조하고, 그것에 의해 얻어진 수신 데이터를 통신 제어부(172)에 공급한다.
전력 선택 회로(159)에는, 전원(114)으로부터의 전원 전력(VDD)과, 정류 회로(157)로부터의 직류 전압(전원 전력: VDDA)이 공급된다. 전력 선택 회로(159)는 그들 전원 전력 중, 보다 전압이 높은 쪽의 전원 전력을 선택하고, 집적 회로(112)의 각 부에 공급되도록 한다.
또한, 외부 회로(115)는 발진 회로(191), 수정 발진자(192), 스위치(193), 트라이 스테이트 인버터 회로(194), 필터 회로(195), 임피던스 회로(196), 트라이 스테이트 버퍼 회로(197), 필터 회로(198), 및 임피던스 회로(199)를 포함한다.
발진 회로(191)는 수정 발진자(192)의 진동 주파수에 대응한 발진 신호를 생성하고, 트라이 스테이트 인버터 회로(194) 및 트라이 스테이트 버퍼 회로(197)에 공급한다.
스위치(193)는 한쪽 단자가 발진 회로(191)에 접속되고, 다른 쪽 단자가 전원(114)에 접속된다. 스위치(193)는 호스트 컨트롤러(113)로부터의 제어 신호(EN)에 따라 스위칭 동작을 행함으로써, 발진 회로(191)에 공급되는 전원 전력(VDD)을 제어한다.
트라이 스테이트 인버터 회로(194)는 호스트 컨트롤러(113)로부터의 제어 신호(EN)에 따라 그 출력 상태를 변화시킨다. 트라이 스테이트 인버터 회로(194)는 통상 출력 상태의 경우, 발진 회로(191)로부터의 발진 신호를 반전시켜서, 필터 회로(195)에 공급한다. 또한, 트라이 스테이트 인버터 회로(194)는 하이 임피던스 출력 상태의 경우, 인버터로서는 기능하지 않고, 그 출력은 하이 임피던스 상태로 된다. 또한, 트라이 스테이트 인버터 회로(194)는 전원(114)으로부터의 전원 전력(VDD)에 기초하여 동작한다.
필터 회로(195)는 트라이 스테이트 인버터 회로(194)로부터의 통상 출력에 기초한 13.56MHz의 캐리어(정현파)를 생성하고, 임피던스 회로(196)에 공급한다.
트라이 스테이트 버퍼 회로(197)는 호스트 컨트롤러(113)로부터의 제어 신호(EN)에 따라, 그 출력 상태를 변화시킨다. 트라이 스테이트 버퍼 회로(197)는 통상 출력 상태의 경우, 발진 회로(191)로부터의 발진 신호를 필터 회로(198)에 공급한다. 또한, 트라이 스테이트 버퍼 회로(197)는 하이 임피던스 출력 상태의 경우, 버퍼로서는 기능하지 않고, 그 출력은 하이 임피던스 상태로 된다. 또한, 트라이 스테이트 버퍼 회로(197)는 전원(114)으로부터의 전원 전력(VDD)에 기초하여 동작한다.
필터 회로(198)는 트라이 스테이트 버퍼 회로(197)로부터의 통상 출력에 기초한 13.56MHz의 캐리어(정현파)를 생성하고, 임피던스 회로(199)에 공급한다.
임피던스 회로(196)는 그 출력 단자가 안테나 회로(111)의 한쪽 단자(도면 중의 상측의 단자)에 접속되고, 임피던스 회로(199)는 그 출력 단자가 안테나 회로(111)의 다른 쪽 단자(도면 중의 하측의 단자)에 접속된다. 이에 의해, 필터 회로(195)와 필터 회로(198)로부터의 출력에 기초한 13.56MHz의 캐리어가 안테나 회로(111)에 발생하게 된다. 또한, 임피던스 회로(196)와 임피던스 회로(199)에 의해, 안테나 회로(111)의 병렬 공진 회로의 임피던스가 소정의 크기의 값을 갖도록할 수 있다. 또한, 이 임피던스로서, 몇백 내지 1KΩ 정도의 크기를 갖게 하는 것이 바람직한 것이, 본 기술의 발명자에 의해 행하여진 상세한 시뮬레이션에 의해 밝혀졌다.
이상, 통신 장치(101)의 구성에 대하여 설명하였다.
<송신 회로의 구성>
이어서, 도 3 내지 도 7을 참조하여, 도 2의 송신 회로(155)의 상세한 구성에 대하여 설명한다.
(저항+MOS 스위치형)
도 3은, 저항과 MOS 스위치를 포함하는 송신 회로(155A)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 송신 회로(155A)는, 저항(175)과 MOS 트랜지스터(177)가 직렬로 접속되고, 저항(176)과 MOS 트랜지스터(178)가 직렬로 접속되어서 구성된다. 단, 도 3에 있어서, R11은 저항(175)의 저항값을, R12는 저항(176)의 저항값을 각각 나타내고 있다.
저항(175)에 있어서, 한쪽 단자는 안테나 회로(111)의 코일(131)의 한쪽 단자(도면 중의 상측의 단자)에 접속되고, 다른 쪽 단자는 MOS 트랜지스터(177)의 드레인 단자에 접속된다. 또한, MOS 트랜지스터(177)에 있어서, 그 드레인 단자는 저항(175)의 다른 쪽 단자에 접속되고, 그 소스 단자는 접지된다. 또한, MOS 트랜지스터(177)의 게이트 단자에는, 통신 제어부(172)로부터의 송신 데이터에 따른 「1」 또는 「0」을 나타내는 신호, 즉, 변조 신호가 공급된다. MOS 트랜지스터(177)는 「1」 또는 「0」의 변조 신호에 따라, 온/오프의 스위칭 동작을 행한다.
또한, 저항(176)에 있어서, 한쪽 단자는 안테나 회로(111)의 코일(131)의 다른 쪽 단자(도면 중의 하측의 단자)에 접속되고, 다른 쪽 단자는 MOS 트랜지스터(178)의 드레인 단자에 접속된다. 또한, MOS 트랜지스터(178)에 있어서, 그 드레인 단자는 저항(176)의 다른 쪽 단자에 접속되고, 그 소스 단자는 접지된다. 또한, MOS 트랜지스터(178)의 게이트 단자에는, 통신 제어부(172)로부터의 변조 신호가 공급된다. MOS 트랜지스터(178)는 「1」 또는 「0」의 변조 신호에 따라, 온/오프의 스위칭 동작을 행한다.
이상의 구성을 가짐으로써, 예를 들어, MOS 트랜지스터(177, 178)가 온 상태로부터 오프 상태로 전환되면, 안테나 회로(111)의 병렬 공진 회로의 임피던스가 변화한다. 그 결과, 안테나 회로(111)에서 발생한 캐리어가 변화되고, 부하 변조가 행하여진다.
(콘덴서+MOS 스위치형)
도 4는, 콘덴서와 MOS 스위치를 포함하는 송신 회로(155B)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 송신 회로(155B)는, 콘덴서(179)와 MOS 트랜지스터(177)가 직렬로 접속되고, 콘덴서(180)와 MOS 트랜지스터(178)가 직렬로 접속되어서 구성된다. 단, 도 4에 있어서, C12는 콘덴서(179)의 용량, C13은 콘덴서(180)의 용량을 각각 나타내고 있다.
MOS 트랜지스터(177)는 기본적으로 도 3과 동일한 접속 관계를 갖지만, 그 드레인 단자에는 콘덴서(179)의 한쪽 단자가 접속된다. 또한, 콘덴서(179)의 다른 쪽 단자는, 안테나 회로(111)의 코일(131)의 한쪽 단자(도면 중의 상측의 단자)에 접속된다. 동일하게, MOS 트랜지스터(178)는 기본적으로 도 3과 동일한 접속 관계를 갖지만, 그 드레인 단자에는 콘덴서(180)의 한쪽 단자가 접속된다. 또한, 콘덴서(180)의 다른 쪽 단자는, 안테나 회로(111)의 코일(131)의 다른 쪽 단자(도면 중의 하측의 단자)에 접속된다.
송신 회로(155B)에 있어서는, MOS 트랜지스터(177, 178)가 변조 신호에 따른 스위칭 동작을 행함으로써, 안테나 회로(111)의 병렬 공진 회로의 임피던스를 변화시키는 부하 변조가 행하여진다.
(다이오드+MOS 스위치형)
도 5는, 다이오드와 MOS 스위치를 포함하는 송신 회로(155C)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 송신 회로(155C)는, 다이오드(181)와 MOS 트랜지스터(177)가 직렬로 접속되고, 다이오드(182)와 MOS 트랜지스터(178)가 직렬로 접속되어서 구성된다.
MOS 트랜지스터(177)는 기본적으로 도 3과 동일한 접속 관계를 갖지만, 그 드레인 단자에는 다이오드(181)의 캐소드측이 접속된다. 또한, 다이오드(181)의 애노드측은, 안테나 회로(111)의 코일(131)의 한쪽 단자(도면 중의 상측의 단자)에 접속된다. 동일하게, MOS 트랜지스터(178)는 기본적으로 도 3과 동일한 접속 관계를 갖지만, 그 드레인 단자에는 다이오드(182)의 캐소드측이 접속된다. 또한, 다이오드(182)의 애노드측은, 안테나 회로(111)의 코일(131)의 다른 쪽 단자(도면 중의 하측의 단자)에 접속된다.
송신 회로(155C)에 있어서는, MOS 트랜지스터(177, 178)가 변조 신호에 따른 스위칭 동작을 행함으로써, 안테나 회로(111)의 병렬 공진 회로의 임피던스를 변화시키는 부하 변조가 행하여진다.
(다이오드와 저항의 조합+MOS 스위치형)
도 6은, 다이오드와 저항의 조합과 MOS 스위치를 포함하는 송신 회로(155D)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 송신 회로(155D)는, 다이오드(181)와, 저항(175)과, MOS 트랜지스터(177)가 직렬로 접속되고, 다이오드(182)와, 저항(176)과, MOS 트랜지스터(178)가 직렬로 접속되어서 구성된다.
저항(175)과 MOS 트랜지스터(177)는 기본적으로 도 3과 동일한 접속 관계를 갖지만, 저항(175)의 한쪽 단자에는, 다이오드(181)의 캐소드측이 접속된다. 또한, 다이오드(181)의 애노드측은, 안테나 회로(111)의 코일(131)의 한쪽 단자(도면 중의 상측의 단자)에 접속된다. 동일하게, 저항(176)과 MOS 트랜지스터(178)는 기본적으로 도 3의 동일한 접속 관계를 갖지만, 저항(176)의 한쪽 단자에는, 다이오드(182)의 캐소드측이 접속된다. 또한, 다이오드(182)의 애노드측은, 안테나 회로(111)의 코일(131)의 다른 쪽 단자(도면 중의 하측의 단자)에 접속된다.
송신 회로(155D)에 있어서는, MOS 트랜지스터(177, 178)가 변조 신호에 따른 스위칭 동작을 행함으로써, 안테나 회로(111)의 병렬 공진 회로의 임피던스를 변화시키는 부하 변조가 행하여진다.
(피드백 제어)
도 7은, 피드백 제어를 사용하여 부하 변조를 제어하는 송신 회로(155E)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 송신 회로(155E)는, 정류 회로(183), 저항(184), 저항(185), 스위치(186), 연산 증폭기(187), 및 MOS 트랜지스터(188)를 포함한다. 단, 도 7에 있어서, R1은 저항(184)의 저항값을, R2는 저항(185)의 저항값을 각각 나타내고 있다.
저항(184)에 있어서, 한쪽 단자는 정류 회로(183)의 출력 단자에 접속되고, 다른 쪽 단자는 저항(185)의 한쪽 단자에 접속된다. 저항(184)의 양단에는 스위치(186)가 접속된다. 또한, 저항(185)의 다른 쪽 단자는 접지되어 있다.
연산 증폭기(187)에 있어서, 한쪽 입력 단자(+단자)는 저항(184)과 저항(185) 사이에 접속되고, 다른 쪽 입력 단자(-단자)는 기준 전압 회로(도시하지 않음)에 접속된다. 또한, 연산 증폭기(187)의 출력 단자는, 전압 제어용의 MOS 트랜지스터(188)의 게이트 단자에 접속된다.
MOS 트랜지스터(188)에 있어서, 그 드레인 단자는 정류 회로(183)의 출력 단자에 접속되고, 그 소스 단자는 접지된다. 또한, MOS 트랜지스터(188)의 게이트 단자는 연산 증폭기(187)의 출력 단자에 접속된다.
이렇게 구성되는 송신 회로(155E)에 있어서, 연산 증폭기(187)에는, 한쪽 입력 단자(+단자)에, 정류 회로(183)에 의해 정류되어서 저항(184)과 저항(185)으로 분압된 신호(Vin)가 입력되고, 다른 쪽 입력 단자(- 단자)에, 기준 전압 회로로부터의 일정한 기준 전압(Vref)이 입력된다.
또한, 변조 신호는, 스위치(186)의 온/오프를 제어하기 위한 제어 신호로서 사용된다. 이에 의해, 저항(184)은 스위치(186)의 스위칭 동작에 따라, 유효한 상태로 되거나, 또는 쇼트된 상태로 된다. 그리고, 저항(184)이 유효한 상태(R1=effective)가 될 경우에, 피드백 루프의 게인이 충분히 높으면, Vin과 Vref는 동일 전위로 되고, 다음의 수학식 1의 관계가 성립된다.
Figure 112015052682890-pct00001
이 수학식 1을 변형하여, VDDA에 대하여 나타내면, 다음의 수학식 2가 얻어진다.
Figure 112015052682890-pct00002
한편, 저항(184)이 쇼트된 상태(R1=short)가 될 경우에, 피드백 루프의 게인이 충분히 높으면, 다음의 수학식 3의 관계가 성립된다.
Figure 112015052682890-pct00003
즉, 송신 회로(155E)에 있어서는, 변조 신호에 의해 스위치(186)를 온/오프시킴으로써, VDDA의 신호 상에서, R1/R2*Vref의 진폭차를 얻는 것이 가능하게 된다. 그리고, 이 진폭차는, 정류 회로(183)를 거쳐서, 안테나 코일 단자에 있어서의 임피던스 변동으로서 나타난다.
또한, 도 7의 송신 회로(155E)에서는, VDDA의 신호 상에서의 피드백계를 나타냈지만, 전압 제어용의 MOS 트랜지스터(188)를 안테나 코일 단자의 양단 사이에 배치하는 구성을 채용한 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 도 7의 설명에서는, 설명의 간략화를 위해, 저항(184)이 쇼트되는 예를 나타냈지만, 저항(184)의 저항값 R1을 몇 개로 분할하고, 그 일부의 저항이, 유효한 상태와, 쇼트된 상태 중 어느 하나로 전환되도록 하여, 임피던스를 변화시킬 수도 있다. 또한, 정류 회로(183)는 도 2의 정류 회로(157)와 공통으로 해도 된다.
또한, 도 3 내지 도 7의 회로 구성은 일례이며, 부하 변조를 거는 것이 가능한 다른 회로 구성을 채용하는 것도 가능하다.
송신 회로(155)는 이상과 같이 구성된다.
<통신 장치의 동작>
이어서, 도 8을 참조하여, 통신 장치(101)의 동작을, 집적 회로(112)의 송신 회로(155)의 동작을 중심으로 설명한다.
도 8의 예에서는, 통신 장치(101-1)와 통신 장치(101-2)가 근접 통신 가능한 위치에 배치되고, 통신 장치(101-1)는 리더 라이터 모드에서 동작하고, 통신 장치(101-2)는 태그 모드에서 동작하는 것으로 한다. 또한, 집적 회로(112-1) 및 외부 회로(115-1)와, 집적 회로(112-2) 및 외부 회로(115-2)의 상세한 내부 구성은 생략하였지만, 도 2에 도시한 구성을 가지므로, 전자의 내부의 회로의 부호에는 「-1」을, 후자의 내부의 회로의 부호에는 「-2」를 각각 부가하여 설명한다.
(통신 장치(101-1)의 동작: 리더 라이터 모드)
먼저, 리더 라이터 모드에서 동작하는 통신 장치(101-1)에 대하여 설명한다.
통신 장치(101-1)가 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우, 집적 회로(112-1)의 모드 제어부(171-1)에는, 호스트 컨트롤러(113-1)로부터 제어 신호(MODE)가 공급된다. 모드 제어부(171-1)는, 호스트 컨트롤러(113-1)로부터의 제어 신호(MODE)에 따라, 송신 회로(155-1)나 수신 회로(158-1) 등의 집적 회로(112-1)의 각 부가 리더 라이터 모드에서 동작하도록 제어한다. 예를 들어, 호스트 컨트롤러(113-1)는, 통신 장치(101-1)의 주위에서 다른 리더 라이터가 자계를 발생시키고 있는지 여부를 확인하고, 다른 리더 라이터가 자계를 발생시키지 않는 경우에, 리더 라이터 모드로의 천이를 나타내는 제어 신호(MODE)를 모드 제어부(171-1)에 공급하도록 한다.
외부 회로(115-1)에는, 호스트 컨트롤러(113-1)로부터 제어 신호(EN)가 공급된다. 스위치(193-1)는, 호스트 컨트롤러(113-1)로부터의 제어 신호(EN)에 따라, 그 상태가 온 상태로 된다. 이에 의해, 발진 회로(191-1)에는 전원(114-1)으로부터의 전력이 공급되어, 발진 회로(191-1)는 발진 신호의 생성을 개시한다.
또한, 트라이 스테이트 인버터 회로(194-1)와 트라이 스테이트 버퍼 회로(197-1)는, 호스트 컨트롤러(113-1)로부터의 제어 신호(EN)에 따라, 그 출력 상태를 하이 임피던스 출력 상태로부터 통상 출력 상태로 천이시킨다.
트라이 스테이트 인버터 회로(194-1)는, 발진 회로(191-1)로부터의 발진 신호를 반전하고, 필터 회로(195-1)에 공급한다. 필터 회로(195-1)는, 트라이 스테이트 인버터 회로(194-1)로부터의 발진 신호에 기초한 13.56MHz의 캐리어를 생성한다.
또한, 트라이 스테이트 버퍼 회로(197-1)는, 발진 회로(191-1)로부터의 발진 신호를 필터 회로(198-1)에 공급한다. 필터 회로(198-1)는, 트라이 스테이트 버퍼 회로(197-1)로부터의 발진 신호에 기초한 13.56MHz의 캐리어를 생성한다.
이에 의해, 필터 회로(195-1)와 필터 회로(198-1)로부터의 출력에 기초한 13.56MHz의 캐리어가 안테나 회로(111-1)에 발생하게 된다. 또한, 임피던스 회로(196-1)와 임피던스 회로(199-1)에 의해, 안테나 회로(111)의 병렬 공진 회로의 임피던스가 소정의 크기의 값을 갖게 된다.
즉, 통신 장치(101-1)가 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우, 외부 회로(115-1)에 의해, 13.56MHz의 캐리어가 안테나 회로(111-1)에 발생되게 된다.
호스트 컨트롤러(113-1)는, 통신처의 통신 장치(101-2)에 보내야 할 송신 데이터를, 데이터 입력 회로(153-1)에 공급한다. 통신 제어부(172-1)는, 호스트 컨트롤러(113-1)로부터 입력되는 송신 데이터를, 맨체스터 방식에 의해 부호화한다. 송신 회로(155-1)는, 통신 제어부(172-1)로부터의 맨체스터 부호화된 송신 데이터에 따라, 안테나 회로(111-1)의 병렬 공진 회로의 임피던스를 변화시킴으로써, 외부 회로(115-1)에 의해 안테나 회로(111-1)에 발생된 캐리어를 부하 변조한다.
이에 의해, 통신 장치(101-1)로부터의 변조 신호가, 캐리어에 의해 통신처의 통신 장치(101-2)에 송신되게 된다. 그리고, 통신 장치(101-2)에서는, 통신 장치(101-1)의 안테나 회로(111-1)에 발생한 캐리어로부터 얻어지는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 동작을 개시하고, 통신 장치(101-1)로부터의 변조 신호를 수신하고 있는 상태에서 부하 변조를 행함으로써, 회신용의 데이터를 송신한다.
그렇게 하면, 통신 장치(101-1)의 안테나 회로(111-1)에는, 통신처의 통신 장치(101-2)에 의한 부하 변조에 의해 발생하는 변조 신호가 유기된다. 수신 회로(158-1)는, 정류 회로(157-1)로부터의 출력에 기초하여 변조 신호를 복조한다. 그리고, 통신 제어부(172-1)는, 수신 회로(158-1)로부터의 맨체스터 부호화된 수신 데이터를 복호하고, 데이터 출력 회로(154-1)를 통하여 호스트 컨트롤러(113-1)에 공급한다.
이상, 리더 라이터 모드에서 동작하는 통신 장치(101-1)에 대하여 설명하였다.
(통신 장치(101-2)의 동작: 태그 모드)
이어서, 태그 모드에서 동작하는 통신 장치(101-2)의 동작에 대하여 설명한다.
통신 장치(101-2)에 있어서는, 리더 라이터 모드에서 동작하는 통신 장치(101-1)에 접근되면, 안테나 회로(111-2)에 의해, 통신 장치(101-1)의 안테나 회로(111-1)로부터 방사되는 캐리어가 수신된다. 이에 의해, 정류 회로(157-2)에 의해, 안테나 회로(111-2)에 발생한 교류 수신 전압이 직류 전압으로 변환되어, 통신 장치(101-2)는, 동작에 필요한 전원 전력을 취득하고, 동작을 개시하게 된다. 단, 전원 전력은 전원(114-2)으로부터 공급되도록 해도 되고, 이 전원 전력의 선택은 전력 선택 회로(159-2)에 의해 행하여진다.
통신 장치(101-2)가 동작을 개시하면, 모드 제어부(171-2)에는, 호스트 컨트롤러(113-2)로부터 제어 신호(MODE)가 공급된다. 모드 제어부(171-2)는, 호스트 컨트롤러(113-2)로부터의 제어 신호(MODE)에 따라, 송신 회로(155-2)나 수신 회로(158-2) 등의 집적 회로(112-2)의 각 부가 태그 모드에서 동작하도록 제어한다.
외부 회로(115-2)에는, 호스트 컨트롤러(113-2)로부터 제어 신호(EN)가 공급된다. 스위치(193-2)는, 호스트 컨트롤러(113-2)로부터의 제어 신호(EN)에 따라, 그 상태가 오프 상태로 되도록 한다. 이에 의해, 발진 회로(191-2)에는 전원(114-2)으로부터의 전력이 공급되지 않아, 발진 신호의 생성이 정지된다.
또한, 트라이 스테이트 인버터 회로(194-2)와 트라이 스테이트 버퍼 회로(197-2)는, 호스트 컨트롤러(113-2)로부터의 제어 신호(EN)에 따라, 그 출력 상태를 하이 임피던스 출력 상태로 한다. 이에 의해, 트라이 스테이트 인버터 회로(194-2)와 트라이 스테이트 버퍼 회로(197-2)의 출력은 하이 임피던스 상태로 된다.
즉, 통신 장치(101-2)가 태그 모드에서 동작하는 경우, 통신처의 통신 장치(101-1)에 의해 생성되는 캐리어가 사용되므로, 외부 회로(115-2)에서는 캐리어를 생성하지 않게 된다.
통신처의 통신 장치(101-1)에 의해 부하 변조된 변조 신호가 안테나 회로(111-2)에 의해 수신되면, 수신 회로(158-2)는, 정류 회로(157-2)로부터의 출력에 기초하여 변조 신호를 복조한다. 통신 제어부(172-2)는, 수신 회로(158-2)로부터의 맨체스터 부호화된 수신 데이터를 복호하고, 데이터 출력 회로(154-2)를 통하여 호스트 컨트롤러(113-2)에 공급한다.
호스트 컨트롤러(113-2)는, 데이터 출력 회로(154-2)로부터의 수신 데이터에 따라, 통신처의 통신 장치(101-1)에 답변을 보내야 할 송신 데이터를, 데이터 입력 회로(153-2)에 공급한다. 통신 제어부(172-2)는, 호스트 컨트롤러(113-2)로부터 입력되는 송신 데이터를, 맨체스터 방식에 의해 부호화한다. 송신 회로(155-2)는, 안테나 회로(111-2)의 병렬 공진 회로의 임피던스를 변화시킴으로써, 통신 제어부(172-2)로부터의 맨체스터 부호화된 송신 데이터를 부하 변조하고, 통신처의 통신 장치(101-1)에 송신한다.
이에 의해, 통신 장치(101-2)로부터의 변조 신호가 부하 변조에 의해, 통신처의 통신 장치(101-1)에 송신되게 된다.
이상, 태그 모드에서 동작하는 통신 장치(101-2)에 대하여 설명하였다.
이와 같이, 통신 장치(101)에 있어서, 집적 회로(112)는 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우, 외부 회로(115)에 의해 안테나 회로(111)에 발생한 캐리어를 사용하여, 송신 데이터에 따라, 안테나 회로(111)의 병렬 공진 회로의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 송신 데이터를 통신처에 송신한다. 또한, 집적 회로(112)는 태그 모드에서 동작하는 경우에는, 통신처로부터 보내지는 데이터를 수신하고, 그 수신 데이터에 대한 회신용의 송신 데이터를, 부하 변조를 이용하여 통신처에 송신한다.
즉, 집적 회로(112)에 있어서는, 리더 라이터 모드의 송신 시에 ASK 변조 방식을 사용하지 않고, 태그 모드의 송신 시와 동일한 부하 변조 방식을 사용하여 송신 데이터를 변조하므로, 변조 방식에 따른 송신 회로를 복수 설치할 필요가 없이, 송신 회로를 공통화할 수 있다. 도 2의 구성에서는, 부하 변조 방식의 전용 송신 회로로서, 송신 회로(155)가 설치되어 있다. 그리고, 이것은, 소정의 규격(예를 들어 FeliCa(등록 상표))에 있어서는, 데이터의 송수신 시에 동일한 부호화 방식(예를 들어 맨체스터 방식)이 사용되는 것을 이용함으로써 실현 가능하게 된다. 또한, 도 2의 구성에서는, 소정의 규격에 따라, 데이터의 송수신 시에 동일한 부호화 방식(예를 들어 맨체스터 방식)이 사용되고 있기 때문에, 통신 제어부(172)의 부호화 회로(도시하지 않음)에 대해서도 공통화되어 있다.
이 구성에 의해, 리더 라이터 모드와 태그 모드에서 송신 회로(155)가 공통화되어, 제조 비용이 저하되므로, 결과적으로 통신 장치(101)를 저렴하게 제공할 수 있다. 또한, 집적 회로(112)에 주목한 경우, 송신 회로(155)가 공통화됨과 함께, 캐리어를 발생하기 위하여 외부 회로(115)가 별도의 회로로서 탑재되는 것이 가능하게 되기 때문에, 집적 회로(112)를 저렴하게 제공함과 함께, 회로의 소형화도 실현 가능하게 된다.
또한, 도 8의 예에서는, 통신 장치(101-1)는 리더 라이터 모드에서 동작하고, 통신 장치(101-2)는 태그 모드에서 동작하는 것으로서 설명했지만, 그 반대로, 통신 장치(101-1)가 태그 모드에서 동작하고, 통신 장치(101-2)가 리더 라이터 모드에서 동작하는 것도 가능하다.
또한, 도 8의 예에서는, 통신처가 통신 장치(101)인 것으로 하여 설명했지만, RF 태그 또는 리더 라이터의 한쪽의 기능만을 갖는 외부의 기기가 통신처가 되어도 된다.
이상, 통신 장치(101)의 동작에 대하여 설명하였다.
그런데, RF 태그나 비접촉 IC 카드에서는, 집적 회로(칩)의 내압이나 통신 성능 등과의 관계에 의해, 미리 정해진 설정 전압 이상으로 전압이 높아지지 않는 구성이 취해지는 경우가 있다. 그러한 경우에, 설정 전압 이상의 전원 전압이 얻어지는 자계에 RF 태그 등이 쪼이게 되면, 캐리어의 파형이 왜곡되어버릴 가능성이 있다.
즉, 통신 장치(101)가 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우에 설정 전압이 너무 낮으면, 캐리어의 파형 왜곡(예를 들어 정현파가 구형파에 가까워지게 된다)에 의해 고조파 성분이 문제가 될 가능성이 있다. 이와 같이, 리더 라이터 모드의 경우에는 캐리어를 송출하기 위해서, 정현파의 파형을 유지할 필요가 있는 한편, 태그 모드의 경우에는 그럴 필요가 없으므로, 캐리어의 왜곡이 문제가 되지 않는다.
따라서, 도 9에 도시한 바와 같이, 집적 회로(112)에 있어서, 새롭게 전압 설정 회로(160)를 설치하고, 동작 모드에 따른 전압값을 설정할 수 있도록 한다. 구체적으로는, 전압 설정 회로(160)는 예를 들어, 강압용 소자(예를 들어, 저항 소자나 다이오드 소자 등)와, 이들을 동작 상태에 따라 온/오프하는 스위치, 및 션트 레귤레이터 회로를 포함하여, 정류 회로(157)의 후단에 설치된다. 전압 설정 회로(160)는 모드 제어부(171)로부터의 제어에 따라, 정류 회로(157)에 의해 변환된 직류 전압의 전압값이 설정 전압 이상으로 높아지지 않도록 제어한다.
예를 들어, 전압 설정 회로(160)는 리더 라이터 모드의 경우에는, 제어 신호(MODE)에 의해 강압용 소자를 유효화하고, 또한 션트 레귤레이터 회로의 설정 전압을 높게 함으로써, 안테나 코일 단자간의 전압을 8V인 설정 전압으로 설정한다. 한편, 태그 모드의 경우에는, 전압 설정 회로(160)는 제어 신호(MODE)에 의해 강압용 소자를 무효화하고, 또한 션트 레귤레이터 회로의 설정 전압을 낮게 함으로써 안테나 코일 단자 간의 전압을 4V인 설정 전압으로 설정한다. 이에 의해, 집적 회로(112)에서는, 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우에, 보다 고출력으로 하기 위해서, 높은 전압으로 설정되어도, 캐리어의 정현파의 파형이 유지된다. 또한, 집적 회로(112)에서는, 태그 모드에서 동작하는 경우에, 더 낮은 설정 전압이 설정되므로, 집적 회로(칩)의 파손 등을 확실하게 방지할 수 있다.
단, 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우에 있어서, 태그 모드용의 설정 전압으로 캐리어의 정현파의 파형에 지장이 나오지 않는 레벨이라면, 전압 설정 회로(160)는 동작 모드에 관계없이, 설정 전압으로서, 태그 모드용의 설정 전압을 고정으로 설정하도록 해도 된다.
<제2 실시 형태>
<통신 시스템의 구성>
도 10은, 본 기술을 적용한 통신 시스템의 일 실시 형태의 구성을 도시하는 도면이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 통신 시스템(201)은 통신 장치(102), 캐리어 발생 기기(211), 및 RF 태그(212)를 포함한다. 단, 도 10에 있어서는, 통신 장치(102)는 리더 라이터 모드에서 동작하고 있어, 통신처의 RF 태그(212)와 근접 통신을 행한다.
통신 장치(102)는 안테나 회로(111), 집적 회로(112), 호스트 컨트롤러(113), 및 전원(114)을 포함한다. 통신 장치(102)에 있어서, 안테나 회로(111) 내지 전원(114)은 도 2의 안테나 회로(111) 내지 전원(114)과 동일하게 구성된다.
즉, 통신 장치(102)는 도 2의 통신 장치(101)와 비교하여, 캐리어를 발생시키기 위한 외부 회로(115)가 제외된 구성으로 된다. 그로 인해, 통신 시스템(201)에서는, 외부 회로(115) 대신에 캐리어를 발생시키기 위한 캐리어 발생 기기(211)가 설치되어 있다.
캐리어 발생 기기(211)는 발진 회로(251), 수정 발진자(252), 전원(253), 스위치(254), 코일(255), 및 콘덴서(256)를 포함한다.
발진 회로(251)는 수정 발진자(252)의 진동 주파수에 대응한 발진 신호를 생성한다.
전원(253)은 스위치(254)가 온 상태로 될 경우에, 전원 전력을 발진 회로(251)에 공급한다. 단, 스위치(254)는 상위의 호스트 컨트롤러(도시하지 않음)로부터의 제어에 따라, 온/오프의 스위칭 동작을 행한다.
코일(255)과 콘덴서(256)는 병렬 공진 회로를 형성하고 있다. 또한, L12는 코일(255)의 인덕턴스를 나타내고, C14는 콘덴서의 용량을 각각 나타내고 있다.
여기서, 캐리어 발생 기기(211)의 동작에 대하여 설명한다. 캐리어 발생 기기(211)에 있어서는, 스위치(254)가 오프 상태로부터 온 상태가 되면, 전원(253)으로부터의 전원 전력이 발진 회로(251)에 공급된다. 발진 회로(251)는 전원(253)으로부터의 전원 전력에 의해 동작을 개시하고, 수정 발진자(252)의 진동 주파수에 대응한 발진 신호를 생성한다.
이 발진 신호는, 코일(255)이 콘덴서(256)를 포함하는 병렬 공진 회로에 인가되어, 자계가 발생한다. 이에 의해, 통신 장치(102)의 안테나 회로(111)에는, 미리 정한 주파수(13.56MHz)의 캐리어(반송파)가 발생된다.
통신 장치(102)의 송신 회로(155)는 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우, 통신처의 RF 태그(212)와 통신 가능한 상태로 되었을 때, 통신 제어부(172)로부터의 송신 데이터에 따라, 안테나 회로(111)의 병렬 공진 회로의 임피던스를 변화시킴으로써, 캐리어 발생 기기(211)에 의해 안테나 회로(111)에 발생한 캐리어를 부하 변조한다. 이에 의해, 통신 장치(102)로부터의 변조 신호가 통신처의 RF 태그(212)에 송신되게 된다.
한편, RF 태그(212)에서는, 통신 장치(102)의 안테나 회로(111)에 발생한 캐리어로부터 얻어지는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 동작을 개시하고, 통신 장치(102)로부터의 변조 신호를 수신하고 있는 상태에서 부하 변조를 행함으로써, 회신용의 데이터를 송신한다.
통신 장치(102)의 안테나 회로(111)에는, 통신처의 RF 태그(212)에 의한 부하 변조에 의해 발생하는 변조 신호가 유기된다. 수신 회로(158)는 정류 회로(157)로부터의 출력에 기초하여 안테나 회로(111)에 발생한 변조 신호를 복조하고, 그것에 의해 얻어진 수신 데이터를 통신 제어부(172)에 공급한다.
이와 같이, 통신 시스템(201)에 있어서는, 통신 장치(102)는 외부 회로(115)를 갖고 있지 않고, 캐리어 발생 기기(211)에 의해 안테나 회로(111)에 발생되는 캐리어를 부하 변조함으로써, 송신 데이터를, 통신처의 RF 태그(212)에 송신하게 된다.
즉, 통신 장치(102)에서는, 리더 라이터 모드와 태그 모드의 송신 시에, 동일한 부하 변조 방식을 사용하여 송신 데이터를 변조하므로, 캐리어 발생 기기(211)에 의해 발생되는 캐리어를 이용하여, 데이터의 송수신을 행하는 것이 가능하게 된다.
이 구성에 의해, 통신 장치(102)에 외부 회로(115)를 탑재할 필요가 없어지기 때문에, 통신 장치(102)를 소형화할 수 있음과 함께, 저렴하게 제공하는 것이 가능하게 된다.
통신 시스템(201)은 이상과 같이 구성된다.
<제3 실시 형태>
<전자 기기의 구성>
도 11은, 본 기술을 적용한 전자 기기의 일 실시 형태의 구성을 도시하는 도면이다.
전자 기기(301)는 예를 들어, 휴대 전화기나 스마트폰, 태블릿 PC 등의 휴대 정보 기기나 휴대 통신 단말기이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 전자 기기(301)는 통신 장치(101), 제어부(311), 메모리부(312), 조작부(313), 표시부(314), 무선 통신부(315), 및 음성 처리부(316)를 포함한다.
제어부(311)는 전자 기기(301)의 각 부의 동작을 제어한다. 메모리부(312)는 제어부(311)로부터의 제어에 따라 각종 데이터를 유지한다.
또한, 제어부(311)는 전술한 호스트 컨트롤러(113)(도 2 등)로서의 기능을 갖고 있으며, 통신 장치(101)의 동작 모드를 제어한다. 통신 장치(101)는 제어부(311)로부터의 제어에 따라, 리더 라이터 모드 또는 태그 모드에서 동작한다.
통신 장치(101)는 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우, 제어부(311)로부터의 제어에 따라, 부하 변조 방식을 이용하여 송신 데이터를, 통신처의 RF 태그(도시하지 않음)에 송신한다. 또한, 통신 장치(101)는 제어부(311)로부터의 제어에 따라, 통신처의 RF 태그로부터 보내져 오는 회신용의 데이터를 수신한다.
또한, 통신 장치(101)는 태그 모드에서 동작하는 경우, 제어부(311)로부터의 제어에 따라, 통신처의 리더 라이터(도시하지 않음)로부터 보내져 오는 데이터를 수신한다. 또한, 통신 장치(101)는 제어부(311)로부터의 제어에 따라, 부하 변조 방식을 이용하여 회신용의 송신 데이터를, 통신처의 리더 라이터에 송신한다.
조작부(313)는 유저의 조작에 따른 조작 신호를 제어부(311)에 공급한다. 제어부(311)는 조작부(313)로부터의 조작 신호에 따라, 전자 기기(301)의 각 부의 동작을 제어한다. 또한, 조작부(313)는 물리적인 버튼 이외에, 예를 들어, 터치 패널을 갖는 표시부(314)의 화면 상에 표시되는 GUI(Graphical User Interface) 화상이어도 된다.
표시부(314)는 액정 디스플레이(LCD: Liquid Crystal Display) 등의 표시 디바이스로 구성된다. 표시부(314)는 제어부(311)로부터의 제어에 따라, 텍스트나 화상 등의 각종 정보를 표시한다.
무선 통신부(315)는 제어부(311)로부터의 제어에 따라, 인터넷 등의 네트워크를 통하여 소정의 서버와의 무선 통신을 행한다.
음성 처리부(316)는 마이크로폰이나 스피커 등의 음성 통화를 행하기 위한 디바이스를 갖는다. 음성 처리부(316)는 제어부(311)로부터의 제어에 따라, 음성 입력 처리 또는 음성 출력 처리를 행한다.
전자 기기(301)는 이상과 같이 구성된다.
이와 같이, 전자 기기(301)에는 통신 장치(101)가 탑재되어 있으므로, 예를 들어, RF 태그 기능을 갖는 다른 전자 기기가 전자 기기(301)에 근접시켜진 경우, 통신 장치(101)는 리더 라이터 모드에서 동작하고, 다른 전자 기기와의 사이에서 데이터의 송수신을 행하게 된다. 또한, 예를 들어, 전자 기기(301)가 역의 개찰구나 가게의 캐쉬 레지스터에 구비된 리더 라이터에 근접시켜진 경우, 통신 장치(101)는 태그 모드에서 동작하고, 리더 라이터 사이에서 데이터의 송수신을 행하게 된다.
이상과 같이, 본 기술에 의하면, 리더 라이터 모드와 태그 모드에서 송신 회로(155)가 공통화되어, 제조 비용이 저하되므로, 결과적으로, 통신 장치(101)(도 2), 통신 장치(102)(도 10), 또는 전자 기기(301)(도 11)를 저렴하게 제공할 수 있다. 즉, 종래, 도 1에 도시한 바와 같이, 리더 라이터 모드 전용의 송신 회로(57)와, 태그 모드 전용의 송신 회로(61)를 별개로 설치할 필요가 있었기 때문에, 그들의 전용으로 설치된 송신 회로를 공통화하여, 제조 비용을 저하시키고자 하는 요구가 있었는데, 본 기술에 의해, 그 요구에 부응할 수 있다.
또한, 집적 회로(112)(도 2 등)에 주목하면, 종래, 도 1에 도시한 바와 같이, 발진 회로(15)나 수정 발진자(16) 등의 캐리어를 생성하기 위한 회로가 필요하게 되어 있었던 것이, 본 기술에서는, 외부 회로(115)로서 별도의 회로로 탑재하는 것이 가능하게 되기 때문에, 집적 회로(112)를 저렴하게 제공함과 함께, 회로를 소형화하는 것도 가능하게 된다.
또한, 통신 장치(102)(도 10)에서는, 집적 회로(112)와는 별도의 회로가 되는 외부 회로(115)를 탑재하지 않고, 외부 회로(115) 대신에 캐리어 발생 기기(211)에 의해 발생되는 캐리어를 사용하여, 데이터의 송수신을 행하는 것이 가능하다. 이에 의해, 캐리어 발생 기기(211)를 통한 근접 통신이 가능하게 되므로, 통신 장치(102)의 소형화나 저비용화가 가능하게 된다. 또한, 통신 장치(102)에는, 외부 회로(115)가 탑재되지 않기 때문에, 그만큼, 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
또한, 집적 회로(112)와 외부 회로(115)를 동일 기판 내에 실장함으로써 캐리어 발생 기기(211)를 사용하지 않고 통신 시스템을 구축하는 것이 가능하며, 집적 회로(112)와 외부 회로(115)를 실장한 모듈을 탑재한 모든 전자 기기끼리에서의 근접 통신을 행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 종래의 집적 회로(12)(도 1)에서는, 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우, 저임피던스로 캐리어를 드라이브시켜서, 강제적으로 진폭을 변조시키는 ASK 변조 방식이 사용되기 때문에, 캐리어를 저임피던스로 드라이브하면서, 그 레벨을 강제적으로 변화시킬 필요가 있다. 그를 위해, 송신 회로(57)의 후단에 송신 버퍼 회로(58, 59)가 설치되어 있다. 그것에 비하여 본 기술에서는, 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우에도 부하 변조 방식이 사용되고, 부하 변조 방식에서는, 어느 정도의 크기의 임피던스(예를 들어 몇백 내지 1KΩ 정도)를 갖게 하고, 임피던스의 변화량에 따라 변조를 가하는 점에서, 집적 회로(112)(도 2 등)에서는, 송신 버퍼 회로(58, 59)가 불필요하게 된다. 그로 인해, 송신 버퍼 회로(58, 59)를 설치할 필요가 없는 만큼, 소형화나 저비용화가 가능하게 된다.
또한, 전술한 설명에서는, 통신 장치(101), 통신 장치(102), 또는, 전자 기기(301)가 리더 라이터 모드에서 동작하는 경우의 통신 대상으로서 RF 태그에 대하여 설명했지만, 본 기술은 이것에 한정되지 않고, 예를 들어, 비접촉형의 IC 카드 등의 전자 결합 방식으로 RFID 리더 라이터와 근접 통신을 행하는 통신 장치 전반을 통신 대상으로 하는 것이 가능하다.
또한, 본 기술의 실시 형태는, 전술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
또한, 본 기술은 이하와 같은 구성을 취할 수 있다.
(1)
안테나부와,
송신 데이터를 변조하고, 상기 안테나부를 통하여 통신처에 송신하는 송신부와,
상기 통신처로부터의 변조된 수신 데이터를, 상기 안테나부를 통하여 수신하여 복조하는 수신부
를 구비하고,
상기 송신부 및 상기 수신부는, RFID(Radio Frequency IDentification) 리더 라이터로서 동작하는 제1 동작 모드와, RFID 리더 라이터의 통신 대상으로서 동작하는 제2 동작 모드 중 어느 한쪽의 동작 모드에서 동작하고,
상기 송신부는,
상기 제1 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나부에서 발생한 제1 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 통신 대상에 송신하고,
상기 제2 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나부에서 수신한 제2 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 RFID 리더 라이터에 송신하는
통신 장치.
(2)
상기 제1 캐리어를 생성하는 캐리어 생성부를 더 구비하는
(1)에 기재된 통신 장치.
(3)
상기 캐리어 생성부는, 상기 안테나부의 임피던스가 소정의 크기의 값을 갖도록 하는
(2)에 기재된 통신 장치.
(4)
상기 제1 캐리어는, 외부의 캐리어 발생 장치에 의해 발생되는
(1)에 기재된 통신 장치.
(5)
상기 송신 데이터와 상기 수신 데이터는 동일한 부호화 방식에 의해 부호화되는
(1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 통신 장치.
(6)
상기 안테나부의 전자기 유도에 의해 발생하는 전원 전압을, 상기 동작 모드에 따라서 제한하는 전압 설정부를 더 구비하는
(1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 통신 장치.
(7)
안테나부와,
송신 데이터를 변조하고, 상기 안테나부를 통하여 통신처에 송신하는 송신부와,
상기 통신처로부터의 변조된 수신 데이터를, 상기 안테나부를 통하여 수신하여 복조하는 수신부
를 구비하는 통신 장치의 통신 방법으로서,
상기 송신부 및 상기 수신부가, RFID 리더 라이터로서 동작하는 제1 동작 모드와, RFID 리더 라이터의 통신 대상으로서 동작하는 제2 동작 모드 중 어느 한쪽의 동작 모드에서 동작하고,
상기 송신부가,
상기 제1 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나부에서 발생한 제1 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 통신 대상에 송신하고,
상기 제2 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나부에서 수신한 제2 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 RFID 리더 라이터에 송신하는
스텝을 포함하는 통신 방법.
(8)
송신 데이터를 변조하고, 외부의 안테나 회로를 통하여 통신처에 송신하는 송신 회로와,
상기 통신처로부터의 변조된 수신 데이터를, 상기 안테나 회로를 통하여 수신하여 복조하는 수신 회로
를 구비하고,
상기 송신 회로 및 상기 수신 회로는, RFID 리더 라이터로서 동작하는 제1 동작 모드와, RFID 리더 라이터의 통신 대상으로서 동작하는 제2 동작 모드 중 어느 한쪽의 동작 모드에서 동작하고,
상기 송신 회로는,
상기 제1 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나 회로에서 발생한 제1 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나 회로의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 통신 대상에 송신하고,
상기 제2 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나 회로에서 수신한 제2 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나 회로의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 RFID 리더 라이터에 송신하는
집적 회로.
(9)
상기 제1 캐리어는, 외부의 캐리어 생성 회로에 의해 발생되는
(8)에 기재된 집적 회로.
(10)
상기 캐리어 생성 회로는, 상기 안테나 회로의 임피던스가 소정의 크기의 값을 갖도록 하는
(9)에 기재된 집적 회로.
(11)
상기 송신 데이터와 상기 수신 데이터는 동일한 부호화 방식에 의해 부호화되는
(8) 내지 (10) 중 어느 하나에 기재된 집적 회로.
(12)
상기 안테나 회로의 전자기 유도에 의해 발생하는 전원 전압을, 상기 동작 모드에 따라서 제한하는 전압 설정 회로를 더 구비하는
(8) 내지 (11) 중 어느 하나에 기재된 집적 회로.
(13)
송신 데이터를 변조하고, 외부의 안테나 회로를 통하여 통신처에 송신하는 송신 회로와,
상기 통신처로부터의 변조된 수신 데이터를, 상기 안테나 회로를 통하여 수신하여 복조하는 수신 회로
를 구비하는 집적 회로의 통신 방법으로서,
상기 송신 회로 및 상기 수신 회로가, RFID 리더 라이터로서 동작하는 제1 동작 모드와, RFID 리더 라이터의 통신 대상으로서 동작하는 제2 동작 모드 중 어느 한쪽의 동작 모드에서 동작하고,
상기 송신 회로가,
상기 제1 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나 회로에서 발생한 제1 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나 회로의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 통신 대상에 송신하고,
상기 제2 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나 회로에서 수신한 제2 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나 회로의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 RFID 리더 라이터에 송신하는
스텝을 포함하는 통신 방법.
(14)
안테나부와,
송신 데이터를 변조하고, 상기 안테나부를 통하여 통신처에 송신하는 송신부와,
상기 통신처로부터의 변조된 수신 데이터를, 상기 안테나부를 통하여 수신하여 복조하는 수신부
를 갖고,
상기 송신부 및 상기 수신부는, RFID 리더 라이터로서 동작하는 제1 동작 모드와, RFID 리더 라이터의 통신 대상으로서 동작하는 제2 동작 모드 중 어느 한쪽의 동작 모드에서 동작하고,
상기 송신부는,
상기 제1 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나부에서 발생한 제1 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 통신 대상에 송신하고,
상기 제2 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나부에서 수신한 제2 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 RFID 리더 라이터에 송신하는
통신 장치를 탑재한 전자 기기.
101, 102: 통신 장치
111: 안테나 회로
112: 집적 회로
113: 호스트 컨트롤러
114: 전원
115: 외부 회로
131: 코일
132: 콘덴서
151: 제어부
152: 불휘발성 메모리
153: 데이터 입력 회로
154: 데이터 출력 회로
155, 155A, 155B, 155C, 155D, 155E: 송신 회로
156: 클럭 추출 회로
157: 정류 회로
158: 수신 회로
159: 전력 선택 회로
160: 전압 설정 회로
171: 모드 제어부
172: 통신 제어부
191: 발진 회로
192: 수정 발진자
193: 스위치
194: 트라이 스테이트 인버터 회로
195, 198: 필터 회로
196, 199: 임피던스 회로
197: 트라이 스테이트 버퍼 회로
201: 통신 시스템
211: 캐리어 발생 기기
212: RF 태그
251: 발진 회로
252: 수정 발진자
253: 전원
254: 스위치
255: 코일
256: 콘덴서
301: 전자 기기
311: 제어부

Claims (14)

  1. 통신 장치로서,
    안테나부와,
    송신 데이터를 변조하고, 상기 안테나부를 통하여 통신처에 송신하는 송신부와,
    상기 통신처로부터의 변조된 수신 데이터를, 상기 안테나부를 통하여 수신하여 복조하는 수신부
    를 구비하고,
    상기 송신부 및 상기 수신부는, RFID(Radio Frequency IDentification) 리더 라이터로서 동작하는 제1 동작 모드와, RFID 리더 라이터의 통신 대상으로서 동작하는 제2 동작 모드 중 어느 한쪽의 동작 모드에서 동작하고,
    상기 송신부는,
    상기 제1 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나부에서 발생한 제1 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 통신 대상에 송신하고,
    상기 제2 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나부에서 수신한 제2 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 RFID 리더 라이터에 송신하는, 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 캐리어를 생성하는 캐리어 생성부를 더 구비하는, 통신 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 캐리어 생성부는, 상기 안테나부의 임피던스가 소정의 크기의 값을 갖도록 하는, 통신 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 캐리어는, 외부의 캐리어 발생 장치에 의해 발생되는, 통신 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 송신 데이터와 상기 수신 데이터는 동일한 부호화 방식에 의해 부호화되는, 통신 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 안테나부의 전자기 유도에 의해 발생하는 전원 전압을, 상기 동작 모드에 따라서 제한하는 전압 설정부를 더 구비하는, 통신 장치.
  7. 안테나부와,
    송신 데이터를 변조하고, 상기 안테나부를 통하여 통신처에 송신하는 송신부와,
    상기 통신처로부터의 변조된 수신 데이터를, 상기 안테나부를 통하여 수신하여 복조하는 수신부
    를 구비하는 통신 장치의 통신 방법으로서,
    상기 송신부 및 상기 수신부가, RFID 리더 라이터로서 동작하는 제1 동작 모드와, RFID 리더 라이터의 통신 대상으로서 동작하는 제2 동작 모드 중 어느 한쪽의 동작 모드에서 동작하고,
    상기 송신부가,
    상기 제1 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나부에서 발생한 제1 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 통신 대상에 송신하고,
    상기 제2 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나부에서 수신한 제2 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 RFID 리더 라이터에 송신하는
    스텝을 포함하는, 통신 방법.
  8. 집적 회로로서,
    송신 데이터를 변조하고, 외부의 안테나 회로를 통하여 통신처에 송신하는 송신 회로와,
    상기 통신처로부터의 변조된 수신 데이터를, 상기 안테나 회로를 통하여 수신하여 복조하는 수신 회로
    를 구비하고,
    상기 송신 회로 및 상기 수신 회로는, RFID 리더 라이터로서 동작하는 제1 동작 모드와, RFID 리더 라이터의 통신 대상으로서 동작하는 제2 동작 모드 중 어느 한쪽의 동작 모드에서 동작하고,
    상기 송신 회로는,
    상기 제1 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나 회로에서 발생한 제1 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나 회로의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 통신 대상에 송신하고,
    상기 제2 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나 회로에서 수신한 제2 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나 회로의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 RFID 리더 라이터에 송신하는, 집적 회로.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 캐리어는, 외부의 캐리어 생성 회로에 의해 발생되는, 집적 회로.
  10. 제9항에 있어서, 상기 캐리어 생성 회로는, 상기 안테나 회로의 임피던스가 소정의 크기의 값을 갖도록 하는, 집적 회로.
  11. 제8항에 있어서, 상기 송신 데이터와 상기 수신 데이터는 동일한 부호화 방식에 의해 부호화되는, 집적 회로.
  12. 제8항에 있어서, 상기 안테나 회로의 전자기 유도에 의해 발생하는 전원 전압을, 상기 동작 모드에 따라서 제한하는 전압 설정 회로를 더 구비하는, 집적 회로.
  13. 송신 데이터를 변조하고, 외부의 안테나 회로를 통하여 통신처에 송신하는 송신 회로와,
    상기 통신처로부터의 변조된 수신 데이터를, 상기 안테나 회로를 통하여 수신하여 복조하는 수신 회로
    를 구비하는 집적 회로의 통신 방법으로서,
    상기 송신 회로 및 상기 수신 회로가, RFID 리더 라이터로서 동작하는 제1 동작 모드와, RFID 리더 라이터의 통신 대상으로서 동작하는 제2 동작 모드 중 어느 한쪽의 동작 모드에서 동작하고,
    상기 송신 회로가,
    상기 제1 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나 회로에서 발생한 제1 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나 회로의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 통신 대상에 송신하고,
    상기 제2 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나 회로에서 수신한 제2 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나 회로의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 RFID 리더 라이터에 송신하는
    스텝을 포함하는, 통신 방법.
  14. 전자 기기로서,
    안테나부와,
    송신 데이터를 변조하고, 상기 안테나부를 통하여 통신처에 송신하는 송신부와,
    상기 통신처로부터의 변조된 수신 데이터를, 상기 안테나부를 통하여 수신하여 복조하는 수신부
    를 갖고,
    상기 송신부 및 상기 수신부는, RFID 리더 라이터로서 동작하는 제1 동작 모드와, RFID 리더 라이터의 통신 대상으로서 동작하는 제2 동작 모드 중 어느 한쪽의 동작 모드에서 동작하고,
    상기 송신부는,
    상기 제1 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나부에서 발생한 제1 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 통신 대상에 송신하고,
    상기 제2 동작 모드에서 동작하는 경우, 상기 안테나부에서 수신한 제2 캐리어를 사용하여, 상기 송신 데이터에 따라, 상기 안테나부의 임피던스를 변화시키는 부하 변조를 행함으로써, 상기 송신 데이터를 RFID 리더 라이터에 송신하는
    통신 장치를 탑재한, 전자 기기.
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