JP2006067448A - 通信装置およびこの通信装置を備えた携帯電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のＲＷ、ＲＦＩＤタグ、及び両機能を備えた通信装置が近接した環境にあっても、それらの間で送受信される電波が干渉することのない装置を提供する。
【解決手段】 ＲＷ機能とＲＦＩＤタグ機能を有する通信装置１０において、これら２つの機能が一つのアンテナ３０を共用している。また、通信装置は、一方の機能が実行されている際に他方の機能が動作しないように、択一的に一方の機能だけを実行させるために、ＲＷ機能を実行しているときはＲＦＩＤタグ機能の実行を禁止し、ＲＦＩＤタグ機能を実行しているときはＲＷ機能の実行を禁止する手段を備えている。したがって、通信装置がＲＷとして機能している場合、他のＲＷ又はＲＷとして機能している同種の通信装置の通信エリア内にあっても、ＲＷ機能が維持され、ＲＷ機能が終了するまでＲＦＩＤタグ機能に移ることはない。また、通信装置がＲＦＩＤタグとして機能している場合、ＲＦＩＤタグの機能を中断してＲＷに切り替わることもない。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁界または電波を利用して、リーダ・ライタとの間で非接触で情報を送受信するデータキャリア（例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ、無線タグ、電子タグ、ＩＣタグ、トランスポンダ）の機能（以下、それぞれ「ＲＦＩＤタグ」、「ＲＦＩＤタグ機能」と略す。）と、ＲＦＩＤタグとのデータ交信、制御およびそのデータに関する処理を行うリーダ・ライタ（質問器、インテロゲータも含む。）の機能（以下、それぞれ「ＲＷ」(Reader Writer)、「ＲＷ機能」と略す。）を備えた通信装置、およびその通信装置を備えた携帯電子機器（例えば、携帯電話機、携帯型メモリ、携帯型デジタル音響機器、携帯型デジタルカメラ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant））に関する。

近年、ＲＦＩＤタグは、小型化と低価格化が著しく進み、また、バーコードに比べて圧倒的に多くの情報を扱えることから、多くの製品や商品などに取り付けられて利用されるようになってきた。例えば、商店に陳列されている商品の内容や流通履歴などの情報が、商品に取り付けられているＲＦＩＤタグのメモリに格納されており、消費者はＲＷを目的の商品に近づけるだけで商品の情報を確認することができるようになった。しかし、ＲＦＩＤタグが普及するにつれ、多くのＲＷがＲＦＩＤタグの周囲で使用されるようになると、同じ無線通信エリア内に複数のＲＦＩＤタグやＲＷが混在する環境が発生し、互いに干渉し合い、良好な無線通信を行うことができなくなる。

その対策として、特許文献１では、図８のブロック図に示すように、ＲＦＩＤタグ機能とＲＷ機能を有する能動通信部２０２と、ＲＦＩＤタグ機能を有する受動通信部２０４を備えた無線通信部２００が開示されている。この無線通信部２００によれば、受動通信部２０４は、外部からの要求信号を受信して応答信号を返し、能動通信部２０２は、外部に要求信号を送信すると共に、外部からその応答信号を受信する。受動通信部２０４は、外部からの読み出し要求や書込み要求の他に、スリープ要求およびスリープ解除要求などの要求信号を受信することができる。受動通信部２０４はまた、スリープ要求を受信するとスリープ状態に移行し、外部からの読み出し要求や書込み要求に応答しなくなる。例えば、同じ無線通信エリア内で複数の受動通信部２０４が混在する場合、特定の受動通信部２０４以外をスリープ状態に設定することにより、受動通信部２０４からの応答が互いに干渉するという問題を回避する。そして、スリープ状態は、受動通信部２０４の状態保持部２０６に保持されており、スリープ解除要求を受信してスリープが解除されるまで維持される。

能動通信部２０２は、外部への読み出し要求や書込み要求の他に、スリープ要求およびスリープ解除要求などの要求信号を送信すると共に、これに対する応答信号を受信することができる。スリープ要求を送信することにより、相手方の受動通信部２０４をスリープ状態に遷移させ、またスリープ解除要求を送信することにより、スリープ状態を解除することができる。能動通信部２０２は、要求信号を送信する前に、受動通信部２０４内の状態保持部２０６を参照して、受動通信部２０４がスリープ状態であるか否かを判別する。そして、スリープ状態であれば、要求信号の送出をディセーブルする。これによって、例えば同じ無線通信エリア内に複数の能動通信部２０２が混在するような場合に、要求信号同士が互いに干渉してしまうという問題を回避することができる。

一方、非接触ＩＣカードの普及も目覚しく、例えばＪＲ東日本で扱っている「Ｓｕｉｃａ」（登録商標）のように定期券や乗車券として実用化されている。なお、非接触ＩＣカードも基本的機能や回路構成は同じであり、本願では、ＲＦＩＤタグを、非接触ＩＣカードも含む概念として定義し、両者を特に区別せずにＲＦＩＤタグと表記している。

非接触ＩＣカードは携帯性に優れているが、何枚もＩＣカードを所持すると嵩張るため、携帯性が損なわれてくる。そこで、携帯端末に非接触ＩＣカードの機能を備えた機器が特許文献２に開示されている。この文献に開示されている発明では、通話機能とデータ通信処理機能と情報処理機能を有する携帯端末、例えば携帯電話、ＰＨＳ(パーソナルハンディフォンシステム)、ＰＤＡ(パーソナルデジタルアシスト)、自動車電話などに非接触ＩＣカードの機能を付加することによって、ＩＣカードを持つことなく、ＩＣカードと同等のサービスを受けることができるようになる。また、非接触ＩＣカード通信部は、電池を電源とすることができるため、所望の増幅作用を得ることができるので、非接触ＩＣカード通信部の通信範囲を大きくすることができ、従来の非接触ＩＣカードに比べて使い勝手がよく、利用範囲を広げることができるようになっている。
特開２００３−１５０９１６号公報 特開２００３−２４４０１４号公報

一般的なＲＷとＲＦＩＤタグの回路構成を図９に示す。図において、ＲＷ２００は、変調用ビット・コーディング部２０２、変調回路２０４、復調用ビット・コーディング部２０６、復調回路２０８、ドライバ２１０、アンテナ２１２、ＲＷ制御部２１４、コントローラ２１６で構成されている。また、ＲＦＩＤタグ２５０は、変調用ビット・コーディング部２５２、変調回路２５４、復調用ビット・コーディング部２５６、復調回路２５８、アンテナ２６０、ＴＡＧ制御部２６２、メモリ２６４で構成されている。

このような構成において、コントローラ２１６は、コマンドや情報を格納したメモリを備え、ＲＷ制御部２１４に指示および情報を与える。ＲＷ制御部２１４は、ＲＷ２００の通信制御を司り、コントローラ２１６から送られてくるコマンドや情報を変調用ビット・コーディング部２０２に送る。変調用ビット・コーディング部２０２は、入力されたコマンドや情報をＮＲＺ符号やマンチェスタ符号などの方式に従って符号化されたシリアルデータに変換する。変調回路２０４は、符号化されたデータで搬送波の変調を行う。変調された搬送波はドライバ２１０で増幅され、アンテナ２１２から電波として送出される。なお、データを送出する場合は、ドライバ２１０は前もってＲＷ制御部２１４によって活性化させておく。

ＲＷ２００から送出された電波をＲＦＩＤタグ２５０のアンテナ２６０が受信するとアンテナ２６０に起電力が発生する。図示していないが、ＲＦＩＤタグ２５０に含まれる種々の回路には、この起電力を整流して与えられる。アンテナ２６０が受信した信号は復調回路２５８で復調され、復調用ビット・コーディング部２５６で符号化されていたシリアル信号がデジタル信号に復元され、ＴＡＧ制御部２６２に入力される。ＴＡＧ制御部２６２はＲＦＩＤタグ２５０の通信制御を行い、入力された信号に基づいてメモリ２６４から所望のデータを取り出し、変調用ビット・コーディング部２５２に送る。変調用ビット・コーディング部２５２では、ＴＡＧ制御部２６２から送られてきたデータをＮＲＺ符号やマンチェスタ符号などの方式に従って符号化する。符号化されたデータは変調回路２５４で変調されアンテナ２６０から送出される。

ＲＷ２００は、ＲＦＩＤタグ２５０から送られてきたデータをアンテナ２１２で受信し、復調回路２０８に送る。復調回路２０８で復調されたデータは復調用ビット・コーディング部２０６で符号化されていたシリアル信号がデジタルデータに復元される。復元されたデータは、ＲＷ制御部２１４を介してコントローラ２１６に入力され、処理される。

上述のように、通常ＲＦＩＤタグ２５０の電力は、アンテナ２６０から供給されているため、ＲＦＩＤタグ２５０からＲＷ２００側に信号を送信する返信方式には、電力消費量の少ない負荷変調方式が採用されている。また、ＲＷ２００側では、ＲＦＩＤタグ２５０の電力をアンテナ２１２から供給するため、送電性に優れた振幅シフト・キーイング(ＡＳＫ変調)を行うのが一般的である。

ところで、１３.５６ＭＨｚ帯を利用したＲＦＩＤタグとＲＷとの通信に関する規格として、近接型のＩＳＯ１４４４３規格と近傍型のＩＳＯ１５６９３規格がある。表１にＩＳＯ１４４４３規格の内容を示す。表１から分かるように、ＲＷからＲＦＩＤタグに信号を送信する場合の変調方式および符号化方式と、ＲＦＩＤタグからＲＷに信号を送信する場合の変調方式および符号化方式は必ずしも一致していない。例えば、タイプＡの場合ではＲＷからＲＦＩＤタグに信号を送る場合の符号化方式はモディファイドミラーであるが、ＲＦＩＤタグからＲＷに送信する場合の符号化方式はマンチェスタである。また、ＲＷからＲＦＩＤタグに信号を送る場合の変調方式は、全てのタイプでＡＳＫ変調を採用している。しかし、ＲＦＩＤタグからＲＷに信号を送信する場合の変調方式は、タイプＡでは副搬送波のＡＳＫであり、タイプＢでは副搬送波の位相シフト・キーイング(ＢＰＳＫ変調)となっている。

このようにＲＷ側からＲＦＩＤタグに信号を送る場合と、ＲＦＩＤタグからＲＷに信号を返信する場合の方式が異なるため、特許文献１のようにＲＷにＲＦＩＤタグを付加する場合は、図８に示したように、ＲＷである能動通信部２０２とＲＦＩＤタグである受動通信部２０４の２つの回路を別々に持たなければならなかった。

また、このように、ＲＷとＲＦＩＤタグの機能を独立して備えた場合は、能動通信部２０２が動作を行っているときには、受動通信部２０４はスリープ状態を解除されているため、外部もしくは同じ無線通信部２００の能動通信部２０２からの要求信号に反応してしまうことも考えられる。

さらに、ＲＷとＲＦＩＤタグの回路や手段を２組備えることになり、回路規模が大きく、コストアップの要因にもなっていた。

さらにまた、特許文献２に開示されている機器は、携帯端末に非接触ＩＣカードの機能を追加しただけで、ＲＷとしての機能は持っていないため、ＲＦＩＤタグの情報を読み取るためには、別途ＲＷを持つ必要があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであって、ＲＷとＲＦＩＤタグの機能を併せ持ちながら、ＲＦＩＤタグとＲＷの使用期間を明確に切り分けることができ、しかも回路規模が小さく安価に構成することができる携帯機器を提供することを目的とする。

本発明は上述の目的を達成するためになされたもので、通信装置に、
信号を出力する制御部と、
上記制御部から出力された信号に対応する電波を発信すると共に、受信した電波に対応する信号を上記制御部に出力するアンテナと、
上記アンテナで受信した電波を復調して上記制御部に出力する復調部と、
上記アンテナから発信された第１の電波に応答した信号を上記アンテナで受信する第１の機能と、
他の通信装置から発信された第２の電波を上記アンテナで受信すると共に上記第２の電波に応答して上記制御部から出力された信号を上記アンテナから返信する第２の機能と、
上記第１の機能を実行している間、上記第２の機能の実行を禁止し、上記第２の機能を実行している間、上記第１の機能の実行を禁止する手段を備えたことを特徴とする。

以上の形態において、通信装置は、上記制御部が、上記通信装置が上記第１の機能と上記第２の機能のいずれも実行していないアイドル状態で、上記制御部が第１機能開始信号を受信すると上記第１の機能の実行を許可し、上記制御部が第２機能開始信号を受信すると上記第２の機能の実行を許可する手段を備えていることが好ましい。

上記通信装置はまた、上記第１の機能が終了する上記アイドル状態に復帰し、上記第２の機能が終了すると上記アイドル状態に復帰する手段を備えていることが好ましい。

上記通信装置はまた、上記アンテナに誘導された電気的変化を検出し、上記第２機能開始信号に対応する信号を出力する第２機能起動部を備えていることが好ましい。

上記通信装置はまた、上記第１の機能と上記第２の機能のいずれかを選択するスイッチを備えていることが好ましい。

上記通信装置はまた、
上記制御部から出力された信号を変調する変調部と、
上記アンテナから出力された信号を復調する復調部を備えており、
上記変調部の変調方式と、上記復調部の復調方式が同一であることが好ましい。

上記通信装置はまた、上記変調方式がＡＳＫ変調方式であることが好ましい。

上記通信装置はまた、上記制御部から出力された第１の信号を符号化する符号化部と、上記復調部から出力された信号を復号化する復号化部を有し、上記符号化部の符号化方式と上記復号化部の復号化方式が同一であることが好ましい。

上記通信装置はまた、上記第２の電波によって上記アンテナに誘起される電力を利用して電力を生成する電力生成部を備えていることが好ましい。

本発明の他の形態に係る通信装置は、
信号を出力する制御部と、
上記制御部から出力された信号を第１の変調方式で変調する第１の変調部と、
上記制御部から出力された信号を第１の変調方式と異なる第２の変調方式で変調する第２の変調部と、
上記制御部から出力された信号を上記第１の変調部または第２の変調部に選択的に送信する変調選択部と、
上記変調前切換部で選択された上記第１の変調部または第２の変調部から出力された信号に対応する電波を発信するアンテナと、
上記アンテナで受信した電波に対応する信号を第１の復調方式で復調する第１の復調部と、
上記アンテナで受信した電波に対応する信号を第２の復調方式で復調する第２の復調部と、
上記アンテナで受信した電波に対応する信号を上記第１の復調部または第２の復調部に選択的に送信すると共に上記第１の復調部または第２の復調部で復調された信号を上記制御部に送信する復調選択部と、
上記変調選択部で第１の変調部を選択し、上記復調選択部で第１の復調部を選択し、上記制御部から出力された信号を上記第１の変調部で変調して上記アンテナから第１の電波を発信し、上記第１の電波に応答した信号を上記第１の復調部で復調して上記制御部に送信する第１の機能と、
上記変調選択部で第２の変調部を選択し、上記復調選択部で第２の復調部を選択し、他の通信装置から発信された第２の電波を上記アンテナで受信し、上記第２の電波に対応する信号を上記第２の復調部で復調して上記制御部に送信し、上記第２の電波に対応する信号に対応して上記制御部から出力された信号を上記アンテナから上記他の通信装置に対して返信する第２の機能と、
上記第１の機能を実行している間、上記第２の機能の実行を禁止し、上記第２の機能を実行している間、上記第１の機能の実行を禁止する手段を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、第１の機能と第２の機能が、少なくとも一つのアンテナを共用しているため、第１の機能の専用回路と第２の機能の専用回路を備えた従来の通信装置に比べて、回路スペースが小さくなる。また、通信装置がＲＷとして機能している場合、通信装置が他のＲＷ又はＲＷとして機能している同種の通信装置の通信エリア内にあっても、第１の機能が維持され、第１の機能が終了するまで第２の機能に移ることはない。さらに、通信装置がＲＦＩＤタグとして機能している場合、ＲＦＩＤタグの機能を中断してＲＷに切り替わることもない。したがって、現在通信中の情報が途中で途切れるということもないし、複数のＲＷ、ＲＦＩＤタグ、及び両機能を備えた通信装置が近接した環境にあっても、それらの間で送受信される電波が干渉することもない。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

実施の形態１

（１）通信装置の機能：
図１は、本発明に係る通信装置を利用した通信システムの構成図である。図において、符号１０で示す本発明の通信装置（ＲＷ/ＲＦＩＤタグ）は、他の通信装置から出力される信号を受信して該信号に対応する信号を返信するＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグまたはＡＩＤＣ：Automatic Identification & Data Capture）の機能と、他のＲＦＩＤタグから情報を読み取る及び／又は当該他のＲＦＩＤタグに情報を書き込むＲＷ（以下、「ＲＷ」と略す。）の機能を備えている。具体的に、通信装置１０は、ＲＦＩＤタグ１２に記憶されている情報を読み取ると共にＲＦＩＤタグ１２に記憶されている情報を書き換えるＲＷとして動作する第１の機能（ＲＷ機能）と、他のＲＷ１４からの要求に応じて必要な情報をＲＷ１４に送信し、ＲＷ１４の指示に基づいて該通信装置１０の記憶情報を書き換えるＲＦＩＤタグとして動作する第２の機能（ＲＦＩＤタグ機能）を有する。また、通信装置１０は、ＲＦＩＤタグ機能とＲＷ機能を備えた同種の通信装置１０’との間で、選択的にＲＦＩＤタグ又はＲＷとして動作する。例えば、他の通信装置１０’がＲＷとして機能するときに当該通信装置１０はＲＦＩＤタグとして動作し、他の通信装置１０’がＲＦＩＤタグとして機能するときに当該通信装置１０はＲＷとして動作する。

通信装置１０は、携帯機器であることが望ましい。この携帯機器としては、例えば、携帯電話機、携帯型メモリ（記憶される情報のコンテンツが音声、画像、テキストのいずれであるかは問題ではない。）、携帯型デジタル音響機器、携帯型デジタルカメラ、ＰＤＡなどが考えられる。しかし、通信装置１０はそのような装置に限定されるものでなく、土地に固定された設備に取り付けた装置又は当該設備に着脱可能な装置であってもよいし、土地に対して移動可能な設備（例えば自動車）に固定的又は着脱可能に搭載された装置あってもよい。

（２）通信装置の構成：
図２は通信装置１０の構成を機能に基づいて表した図である。通信装置１０は、コントローラ（制御部）２０、ＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２、変調用ビット・コーディング部（符号化部）２４、変調回路（変調部）２６、駆動部（ドライバ）２８、アンテナ３０、復調回路（復調部）３２、復調用ビット・コーディング部（復号化部）３４、パワー検出部（ＲＦＩＤ起動部）３６、およびこれらの構成要素に対して電力を供給するパワー生成回路（電力生成部）３８を備えている。

コントローラ２０は、通信装置１０の全体を制御するもので、ＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２との間でコマンドやデータなどの必要な情報の送受信が可能である。この情報には、通信装置１０をＲＷとして動作させる第１機能開始信号が含まれる。

ＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２は、コントローラ２０から送信される信号に基づいて動作し、コントローラ２０との間で必要な情報の送受信を行う。また、コントローラ２０からの指令に基づいて、変調用ビット・コーディング部２４に送信情報を送信するとともに、復調用ビット・コーディング部３４から返信された信号をコントローラ２０に送信する。

変調用ビット・コーディング部２４は、制御部２２から出力されたシリアルデジタル信号をビット・コーディングする。ビット・コーディングの方式として、ＮＲＺ方式、マンチェスタ方式、単極ＲＺ方式、ミラー方式、パルス位置方式などの種々の方式が提案されているが、いずれの方式を採用してもよい。また、変調用ビット・コーディング部２４は、電子回路で実現することもできるが、実施の形態では通信装置１０のメモリに搭載されているソフトウェアで実現されている。したがって、通信装置１０に搭載する回路が小型化できる。また、ビット・コーディング方式を変更する必要が生じた場合、回路構成に変更を加えることなく、単にソフトウェアの入れ替えだけで対応することができる。

変調回路２６は、変調用ビット・コーディング部２４で符号化された信号（ベースバンド信号）で搬送波を変調（振幅変調、周波数変調又は位相変調）する。変調の方式として、振幅変位（ＡＳＫ）変調、周波数偏移（ＦＳＫ）変調、位相偏移（ＰＳＫ）、２値位相偏移（ＢＰＳＫ）、副搬送波を用いた変調などが提案されており、いずれの変調方式を採用してもよいが、実施の形態では現在日本国内で最も広く利用されている振幅変位（ＡＳＫ）変調方式が採用されている。

駆動部２８は、通信装置１０がアンテナ３０を通じて信号を出力する際にＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２によって活性化され、変調回路２６で変調された信号を増幅してアンテナ３０に送信する。

アンテナ３０またはアンテナコイルは、駆動部２８で増幅された信号を電波として発信する。また、通信装置１０と同様にＲＦＩＤタグとＲＷの両機能を備えた他の通信装置１０’、又はＲＦＩＦ１２、若しくはＲＷ１４から発信された電波を受信する。通信装置１０と他の通信装置（同種の通信装置、ＲＷ、ＲＦＩＤタグ）との通信方式として、電磁結合方式、電磁誘導方式、電波方式が知られているが、いずれの方式を採用してもよい。

復調回路３２は、他の通信装置１０’（図１参照）のアンテナから出力された信号を復調する。復調方式は、通信装置１０と通信する相手機器（他の通信装置１０’、又はＲＦＩＦ１２、若しくはＲＷ１４）の変調方式に対応している。実施の形態では、変調回路２６における変調方式に対応して、振幅変位（ＡＳＫ）復調方式が採用されている。

復調用ビット・コーディング部３４は、復調回路３２で復調された信号をシリアルデジタル信号に復号化し、ＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２に送信する。ビット・コーディングの方式は、変調用ビット・コーディング部２４に対応する復号化方式が採用されている。変調用ビット・コーディング部２４と同様に、復調用ビット・コーディング部３４は、通信装置１０のメモリに搭載されているソフトウェアで実現することができる。したがって、通信装置１０に搭載する回路がさらに小型化できる。また、ビット・コーディング方式を変更する必要が生じた場合、回路構成に変更を加えることなく、単にソフトウェアの入れ替えだけで対応することができる。

検出部（ＲＦＩＤ起動部）３６は、アンテナ３０が、ＲＷとして機能している他の通信装置１０’又はＲＷ１４によって形成される通信エリア内（すなわち、通信装置１０’で発生した電波又は磁界をアンテナ３０が検出し得るエリア内）に置かれたとき、アンテナコイルに生じる磁界の変化に起因する電気的変化（例えば、起電力の発生又は電圧の変化）に基づき、通信装置１０がＲＦＩＤタグとして機能すべき状態に置かれたことを示す信号をコントローラ２０に送信する。

電力生成回路３８は、アンテナ３０で受信する電波又は交番磁界によってアンテナ内に誘起される電流に基づいて電力を生成し、通信装置１０に含まれる上述の構成要素に必要な電力を供給する。

（３）通信装置の動作：
通信装置１０の動作を説明する。上述のように、通信装置１０は、ＲＷ機能とＲＦＩＤタグ機能を有し、それらの一方を選択的に実施することから、ＲＷとして機能する状態（ＲＷ状態）とＲＦＩＤタグとして機能する状態（ＲＦＩＤ状態）の２つのステータス（状態）をとり得る。実施の形態では、図３に示すように、通信装置１０はＲＷ状態とＲＦＩＤ状態のほかに、それらのいずれにも属さないアイドル状態（ＩＤＬＥ状態）又は待機状態のステータスを有する。

ａ）アイドル状態：
通信装置１０がアイドル状態にあるとき、アンテナ３０からの発信は停止される。また、通信装置１０がアイドル状態にあるとき、同種の他の通信装置１０’又はＲＷ１４から発信された電波をアンテナ３０が受信して検出部３６からコントローラ２０に信号が出力されると、この信号に基づいてコントローラ２０がＲＷ／ＲＦＩＤ制御部２２に信号（ＲＦＩＤ開始信号）を出力し、通信装置１０はアイドル状態からＲＦＩＤ状態に切り替わる。さらに、通信装置１０のコントローラ２０からＲＷ／ＲＦＩＤ制御部２２に対して通信装置１０がＲＷに切り替わるべき旨の指令（ＲＷ開始信号）が出力されると、通信装置１０はアイドル状態からＲＷ状態に切り替わる。

ｂ）ＲＷ機能：
通信装置１０をＲＷとして機能させる場合、図示しないホストコンピュータからの指令に基づいて、コントローラ２０はＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２に必要な指令（ＲＷ開始信号）を出力する。ＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２は、コントローラ２０から供給される指令に基づいてデジタル信号を作成して変調用ビット・コーディング部２４に出力する。通信装置１０がＲＷとして機能する場合、通信装置１０がＲＦＩＤタグとして機能することが禁止される。したがって、通信装置１０がＲＷとして機能している最中に、当該通信装置１０のアンテナ３０が別の通信装置１０’又はＲＷ１４のアンテナの通信エリア内に置かれることがあっても、通信装置１０のＲＷ機能は維持され、ＲＷ機能が停止されてＲＦＩＤタグ機能が開始することはない。

ＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２から出力された信号は、変調用ビット・コーディング部２４で符号化され、次に変調回路２６で振幅変位（ＡＳＫ）変調され、続いてＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２から出力される制御信号に基づいて駆動部２８で増幅され、最後にアンテナ３０から電波（第１の電波）として発信される。

アンテナ３０から発信された電波は、この電波の通信エリア内置かれたＲＦＩＤタグ１２又はＲＦＩＤタグ機能を有する他の通信装置１０’のアンテナで受信される。電波を受信したＲＦＩＤタグ１２又は通信装置１０’は、受信した信号をそれらに内蔵されたマイクロプロセッサで処理し、受信した信号に対応する信号をそのアンテナから発信する。

ＲＦＩＤタグ１２又は通信装置１０’からの返信は、通信装置１０のアンテナ３０で受信され、復調回路３２で復調され、復調用ビット・コーディング部３４でデジタル信号に復元され、ＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２に送信される。そして、ＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２で受信された信号は、必要に応じてコントローラ２０に送信され、所定の処理が行われる。

なお、通信装置１０から発信された信号は振幅変位（ＡＳＫ）変調された信号であるため、この信号を受信して復調するＲＦＩＤタグ１２又は通信装置１０の復調回路は、振幅変位（ＡＳＫ）変調された信号を復調するものでなければならない。また、ＲＦＩＤタグ１２又は通信装置１０から発信された信号が通信装置１０で復調されるためには、当該ＲＦＩＤタグ１２又は通信装置１０から発信された信号は振幅変位（ＡＳＫ）変調されたものでなければならない。

ＲＦＩＤタグ１２又は他の通信装置１０との通信が終了すると、コントローラ２０は通信装置１０をアイドル状態に復帰させる。

ｃ）ＲＦＩＤタグ機能：
通信装置１０がアイドル状態にあるとき、ＲＷ１４又は他の同種の通信装置１０’から発信されている電波又は磁界をアンテナ３０が検出すると、アンテナ３０を含む回路に電気的変化（例えば、起電力）が発生する。この電気的変化は検出部３６が検出し、その検出結果に応じた検出信号がコントローラ２０に入力される。コントローラ２０は、検出部３６から送信された信号に応答してＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２に信号を出力し、当該通信装置１０がＲＦＩＤタグとして機能すると共にＲＷとして機能することを禁止すべく、ＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２を設定する。

一方、アンテナ３０で検出された信号は、復調回路３２で復調され、復調用ビット・コーディング部３４で復号化されてデジタル信号に復元され、ＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２に入力される。ＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２に入力されたデジタル信号は、コントローラ２０に送信される。コントローラ２０は、入力されたデジタル信号に対応する情報をＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２に送信する。ＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２は、コントローラ２０から受信した情報を変調用ビット・コーディング２４に出力する。変調用ビット・コーディング２４は、受信した信号を符号化する。符号化された信号は変調回路２６で変調される。また、変調された信号は、ＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２から出力された信号に基づいて駆動部２８で増幅された後、アンテナ３０からＲＷ１４又は他の通信装置１０’に返信される。

ＲＷ１４又は他の通信装置１０との通信が終了し、検出部３６からの検出信号が無くなると、コントローラ２０からＲＦＩＤ/ＲＷ制御部２２への信号の出力を終了し、通信装置１０をアイドル状態に復帰させる。

（４）通信装置の択一的動作：
通信装置１０に、ＲＷ機能とＲＦＩＤタグ機能を択一的に実行させるプログラムの一例を図４に示す。この図を参照して説明すると、通信装置１０は、通信装置１０がアイドル状態にあるか否か判断する（＃１）。通信装置１０がアイドル状態であればＲＷ機能の開始信号又はＲＦＩＤタグ機能の開始信号がコントローラ２０から出力されたか否か判断する（＃２，＃３）。コントローラ２０からＲＷ開始信号が出力された場合、通信装置１０はＲＷ機能を開始し（＃４）、ＲＦＩＤタグ機能の実行を禁止する（＃５）。次に、ＲＷ機能の通信が終了すると（＃６）、ＲＷ機能を終了し（＃７）、ＲＦＩＤタグ機能の禁止を解除する（＃８）。また、コントローラ２０からＲＦＩＦ開始信号が出力された場合、通信装置１０はＲＦＩＤタグ機能を開始し（＃９）、ＲＷ機能の実行を禁止する（＃１０）。次に、ＲＦＩＤタグ機能の通信が終了すると（＃１１）、ＲＦＩＤタグ機能を終了し（＃１２）、ＲＷ機能の禁止を解除する（＃１３）。一方、＃１で通信装置１０がアイドル状態でないと判断された場合、通信装置１０がＲＷ機能を実行中か否か判断し（＃１４）、ＲＷ機能の実行中であれば該ＲＷ機能を続行する（＃４）。また、＃１で通信装置１０がアイドル状態でないと判断された場合において、通信装置１０がＲＦＩＤタグ機能を実行中か否か判断し（＃１５）、ＲＦＩＤタグ機能の実行中であれば該ＲＦＩＤタグ機能を続行する（＃９）。

以上のように、実施の形態１に係る通信装置１０によれば、ＲＷ機能とＲＦＩＤタグ機能が、一つのアンテナと、一組の変復調回路と、一組の変調用及び復調用ビットコーディング部によって構成される回路によって実現されており、この一つの回路をＲＷ機能とＲＦＩＤタグ機能が共用しているため、ＲＷ機能の専用回路とＲＦＩＤタグ機能の専用回路を備えた従来の通信装置に比べて、格段と回路スペースが小さくなる。

また、通信装置１０がＲＷとして機能している場合、通信装置１０が他のＲＷ又はＲＷとして機能している同種の通信装置の通信エリア内にあっても、ＲＷ機能が維持され、ＲＷ機能が終了するまでＲＦＩＤタグ機能に移ることはない。また、通信装置１０がＲＦＩＤタグとして機能している場合、ＲＦＩＤタグの機能を中断してＲＷに切り替わることもない。したがって、現在通信中の情報が途中で途切れるということもないし、複数のＲＷ、ＲＦＩＤタグ、及び両機能を備えた通信装置１０が近接した環境にあっても、それらの間で送受信される電波が干渉することもない。

（５）変形例：
上述の実施形態に係る通信装置１０では、通常はアイドル状態に設定されており、コントローラ２０からの指令に基づいてＲＷに切り替わり、また検出部３６からの信号に基づいてＲＦＩＤタグに切り替わるようにしているが、図５に示すように手動式の機能切換スイッチ３８を設け、この機能切換スイッチ３８でＲＷ機能からＲＦＩＤタグ機能へ又はその逆に切り替えることができるようにしてもよい。ただし、通信装置１０がＲＷ又はＲＦＩＤタグとして機能している最中に機能切換スイッチ３８で機能が切り替えられた場合、実行中の機能が終了した後に、新たに選択された機能が実行されるようにすることが必要である。

また、上述の実施形態に係る通信装置１０では、アンテナ３０で受信した電波を利用して電力生成回路３８で電力を生成し、この生成した電力を通信装置１０の各要素に供給するものとしたが、図６に示すように、安定した電力を常時供給可能な電源４０を設け、必要に応じて、スイッチ４２によって電力供給源を電力生成回路３８から電源４０に切り替えてもよい。この場合、電源４０は電力生成回路３８で生成される電力よりも高いパワーをアンテナ３０等に供給できることから、通信範囲を大きくすることができると共に、安定した通信が可能となる。

実施の形態２

実施の形態２に係る通信装置１００を示す。図示するように、この通信装置１００は、変調回路／変調用ビット・コーディング部と復調回路／復調用ビット・コーディング部をそれぞれ２系統設け、通信装置１００がＲＷとして機能するときとＲＦＩＤタグとして機能するときで、使用する変調回路／変調用ビット・コーディング部と復調回路／復調用ビット・コーディング部を分けている。

具体的に通信装置１００は、ＲＷ／ＲＦＩＤ制御部２２と駆動部２８との間に、第１変調用ビット・コーディング部２４Ａと該第１変調用ビット・コーディング部２４Ａで符号化された信号を用いて搬送波を変調する第１変調回路２６Ａを含む第１の変調系統と、第２変調用ビット・コーディング部２４Ｂと該第２変調用ビット・コーディング部２４Ｂで符号化された信号を用いて搬送波を変調する第２変調回路２６Ｂを含む第２の変調系統を有する。そして、第１変調用ビット・コーディング部２４Ａと第２変調用ビット・コーディング部２４Ｂは、スイッチ（変調選択部）ＳＷ１を介してＲＷ／ＲＦＩＤ制御部２２に接続されている。また、第１変調回路２６Ａと第２変調回路２６Ｂは、スイッチ（変調選択部）ＳＷ２を介して駆動部２８に接続されている。

同様に、通信装置１００は、ＲＷ／ＲＦＩＤ制御部２２とアンテナ３０との間に、第１復調回路３４Ａと該第１復調回路３４Ａから出力された信号を復調ビット・コーディングする第１復調用ビット・コーディング部３４Ａを含む第１の復調系統と、第２復調回路３２Ｂと該第２復調回路３２Ｂから出力された信号を復調ビット・コーディングする第２復調用ビット・コーディング部３４Ｂを含む第２の復調系統を有する。そして、第１復調用ビット・コーディング部３４Ａと第２復調用ビット・コーディング部３４Ｂは、スイッチ（復調選択部）ＳＷ３を介してＲＷ／ＲＦＩＤ制御部２２に接続されている。また、第１復調回路３４Ａと第２復調回路３２Ｂは、スイッチ（復調選択部）ＳＷ４を介して駆動部２８に接続されている。

第１の変調系統と第２の変調系統は異なる符号化方式／変調方式を採用している。例えば、通信装置１００がＲＷとして機能するときに使用する第１変調回路２６Ａと第１変調用ビット・コーディング部２４Ａでは、ＩＳＯ１４４４３規格のタイプＡからＣのいずれかに準拠した変調方式と符号化方式又はＩＳＯ１５６９３規格に準拠した変調方式と復調方式をそれぞれ採用することが好ましい。また、通信装置１００がＲＷとして機能するときに使用する第１復調回路３４Ａと第１復調用ビット・コーディング部３４Ａでは、ＩＳＯ１４４４３規格のタイプＡからＣのいずれかに準拠した復調方式と符号化方式又はＩＳＯ１５６９３規格に準拠した復調方式と符号化方式をそれぞれ採用することが好ましい。

通信装置１００がＲＦＩＤタグとして動作するときの復調方式は、汎用のＲＦＩＤタグや本発明に係る通信機器１００との間で通信を可能にするために、第２復調回路３２Ｂの復調方式と通信装置１００がＲＷとして機能するときに動作する第１変調回路２６Ａの変調方式を同じにすることが好ましい。実施の形態では、上述のＩＳＯ規格に準拠した振幅変調（ＡＳＫ）方式を採用している。一方、第２復調用ビット・コーディング部３４Ｂの復号化方式は、通信装置１００がＲＷとして機能するときに動作する第１変調用ビット・コーディング部２４Ａの符号化方式と同じ方式を採用することが好ましい。採用する方式は、ＩＳＯ規格に準拠したものが当然好ましい。また、通信装置１００がＲＦＩＤタグとして機能するときに動作する第２変調用ビット・コーディング３４Ｂの復号化方式と第２変調回路２６Ｂの変調方式は、汎用ＲＦＩＤタグと同様に、ＩＳＯ規格に準拠することが好ましい。ただし、第２変調用ビット・コーディング２４Ｂと通信装置１００がＲＷとして機能するときに動作する第１復調用ビット・コーディング３４Ａの方式は同一であることが必要である。

以上の点を考慮し、実施の形態では、具体的に、第１の変調系統の第１変調回路２６ＡはＡＳＫ変調方式を採用し、第１変調用ビット・コーディング部２４ＡはＡＳＫ変調方式に対応した符号化方式を採用している。また、第２の変調系統の第２変調回路２６Ｂは負荷変調方式を採用し、第２変調用ビット・コーディング部２４Ｂは負荷変調方式に対応した符号化方式を採用している。また、第１の復調系統の第１復調回路３４Ａは位相検出方式を採用し、第１復調用ビット・コーディング部３４ＡはＡＳＫ変調方式に対応したビット・コーディング方式を採用している。また、第２の変調系統の第２変調回路２６Ｂは負荷変調方式を採用し、第２変調用ビット・コーディング部２４Ｂは負荷変調方式に対応したビット・コーディング方式を採用している。

その他の構成は上述した通信装置１０と同一である。

このような構成を備えた通信装置１００によれば、通信装置１００がＲＷとして機能する場合、ＲＷ／ＲＦＩＤ制御部２２から出力される指令によりスイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、図示する位置とは反対側（ＲＷ側）に設定され、ＲＷ／ＲＦＩＤ制御部２２と駆動部２８は第１変調用ビット・コーディング部２４Ａと第１変調回路２６Ａを介して接続され、アンテナ３０とＲＷ／ＲＦＩＤ制御部２２は第１復調回路３４Ａと第１復調用ビット・コーディング部３４Ａを介して接続される。その結果、コントローラ２０から出力された指令に基づき、ＲＷ／ＲＦＩＤ制御部２２は第１変調用ビット・コーディング部２４Ａ、第１変調回路２６Ａ、駆動部２８を介してアンテナ３０から電波を発信する。アンテナ３０で受信した返信は、第１復調回路３４Ａ、第１復調用ビット・コーディング部３４Ａ、ＲＷ／ＲＦＩＤ制御部２２を介してコントローラ２０に送信される。

通信装置１００がＲＦＩＤタグとして機能する場合、ＲＷ／ＲＦＩＤ制御部２２から出力される指令によりスイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、図示する位置（Ｔ側）に設定され、ＲＷ／ＲＦＩＤ制御部２２と駆動部２８は第２変調用ビット・コーディング部２４Ｂと第２変調回路２６Ｂを介して接続され、アンテナ３０とＲＷ／ＲＦＩＤ制御部２２は第２復調回路３２Ｂと第２復調用ビット・コーディング部３４Ｂを介して接続される。その結果、アンテナ３０で受信した信号は、第２復調回路３２Ｂ、第２復調用ビット・コーディング部３４Ｂ、ＲＷ／ＲＦＩＤ制御部２２を介してコントローラ２０に送信される。同時に、アンテナ３０の起電力が検出部３６で検出され、その検出結果がコントローラ２０に送信される。また、コントローラ２０の指令に基づき、ＲＷ／ＲＦＩＤ制御部２２は第２変調用ビット・コーディング部２４Ｂ、第２変調回路２６Ｂ、駆動部２８を介してアンテナ３０から返信の電波を発信する。

このように、実施の形態２の通信装置１００では、変復調用ビット・コーディング部の符号化方式と変復調回路の変復調方式をＩＳＯ規格に準拠させ、通信装置１００をＲＷとして機能させる場合とＲＦＩＤタグとして機能させる場合で使用する回路と手段（変復調回路と変復調ビット・コーディング部）を分け、しかも、送受信に際して選択される符号化方式と変復調方式を同じにしているため、本発明に係る通信装置１００間の通信だけでなく、他の汎用ＲＦＩＤタグとの通信も可能となる。また、本発明に係る通信装置１０、１００を携帯電話、ＰＤＡ、デジタルカメラなどの携帯機器に搭載することで、従来は別途携帯されていたＲＷやＲＦＩＤタグが不要になる。

なお、特に言及しないが、実施の形態１で図５と図６を参照して説明した変形例も、実施の形態２に係る通信装置１００にも同様に適用可能である。

また、以上の実施形態の通信装置１０では、ＲＷ機能とＲＦＩＤタグ機能が、一つのアンテナと、一組の変復調回路と、一組の変調用及び復調用ビットコーディング部を共用しているが、本発明は少なくともアンテナが共用されていればよい。さらに、実施の形態１，２では、コントローラとＲＷ／ＲＦＩＤ制御部にそれぞれ異なる制御機能を分担させているが、これらは一つの制御部として実現することができる。

本発明に係る通信装置の機能を説明する図。 実施の形態１に係る通信装置の構成を説明するブロック図。 図２に示す通信装置が実行する機能の切換を説明する図。 実施の形態１に係る通信装置の動作を説明するフローチャート。 実施の形態１に係る通信装置の変形例を示すブロック図。 実施の形態１に係る通信装置の他の変形例を示すブロック図。 実施の形態２に係る通信装置の構成を説明するブロック図。 従来の通信装置の機能と構成を説明する図。 従来のＲＷとＲＦＩＤタグの構成を示すブロック図。

符号の説明

１０、１００：通信装置、１２：ＲＦＩＤタグ、１４：ＲＷ、２０：コントローラ、２２ＲＷ／ＲＦＩＤ制御部、２４：変調用ビット・コーディング部、２６：変調回路、２８：ドライバ、３０：アンテナ、３２：復調回路、３４：復調用ビット・コーディング部、３６：検出部、３８：電力生成回路。

Claims (19)

1. 通信装置であって、
   信号を出力する制御部と、
   上記制御部から出力された信号に対応する電波を発信すると共に、受信した電波に対応する信号を上記制御部に出力するアンテナと、
   上記アンテナから発信された第１の電波に応答した信号を上記アンテナで受信する第１の機能と、
   他の通信装置から発信された第２の電波を上記アンテナで受信すると共に上記第２の電波に応答して上記制御部から出力された信号を上記アンテナから返信する第２の機能と、
   上記第１の機能を実行している間、上記第２の機能の実行を禁止し、上記第２の機能を実行している間、上記第１の機能の実行を禁止する手段を備えたことを特徴とする通信装置。
2. 上記制御部は、上記通信装置が上記第１の機能と上記第２の機能のいずれも実行していないアイドル状態で、上記制御部が第１機能開始信号を受信すると上記第１の機能の実行を許可し、上記制御部が第２機能開始信号を受信すると上記第２の機能の実行を許可する手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 上記第１の機能が終了すると上記アイドル状態に復帰し、上記第２の機能が終了すると上記アイドル状態に復帰する手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
4. 上記アンテナに誘導された電気的変化を検出し、上記第２機能開始信号に対応する信号を出力する第２機能起動部を備えていることを特徴とする請求項２または３のいずれかに記載の通信装置。
5. 上記第１の機能と上記第２の機能のいずれかを選択するスイッチを備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の通信装置。
6. 上記制御部から出力された信号を変調する変調部と、
   上記アンテナから出力された信号を復調する復調部を備えており、
   上記変調部の変調方式と、上記復調部の復調方式が同一であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の通信装置。
7. 上記変調方式がＡＳＫ変調方式であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の通信装置。
8. 上記制御部から出力された第１の信号を符号化する符号化部と、上記復調部から出力された信号を復号化する復号化部を有し、上記符号化部の符号化方式と上記復号化部の復号化方式が同一であることを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
9. 上記第２の電波によって上記アンテナに誘起される電力を利用して電力を生成する電力生成部を備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の通信装置。
10. 通信装置であって、
    信号を出力する制御部と、
    上記制御部から出力された信号を第１の変調方式で変調する第１の変調部と、
    上記制御部から出力された信号を第１の変調方式と異なる第２の変調方式で変調する第２の変調部と、
    上記制御部から出力された信号を上記第１の変調部または第２の変調部に選択的に送信する変調選択部と、
    上記変調前切換部で選択された上記第１の変調部または第２の変調部から出力された信号に対応する電波を発信するアンテナと、
    上記アンテナで受信した電波に対応する信号を第１の復調方式で復調する第１の復調部と、
    上記アンテナで受信した電波に対応する信号を第２の復調方式で復調する第２の復調部と、
    上記アンテナで受信した電波に対応する信号を上記第１の復調部または第２の復調部に選択的に送信すると共に上記第１の復調部または第２の復調部で復調された信号を上記制御部に送信する復調選択部と、
    上記変調選択部で第１の変調部を選択し、上記復調選択部で第１の復調部を選択し、上記制御部から出力された信号を上記第１の変調部で変調して上記アンテナから第１の電波を発信し、上記第１の電波に応答した信号を上記第１の復調部で復調して上記制御部に送信する第１の機能と、
    上記変調選択部で第２の変調部を選択し、上記復調選択部で第２の復調部を選択し、他の通信装置から発信された第２の電波を上記アンテナで受信し、上記第２の電波に対応する信号を上記第２の復調部で復調して上記制御部に送信し、上記第２の電波に対応する信号に対応して上記制御部から出力された信号を上記アンテナから上記他の通信装置に対して返信する第２の機能と、
    上記第１の機能を実行している間、上記第２の機能の実行を禁止し、上記第２の機能を実行している間、上記第１の機能の実行を禁止する手段を備えていることを特徴とする通信装置。
11. 上記制御部は、上記通信装置が上記第１の機能と上記第２の機能のいずれも実行していないアイドル状態で、上記制御部が第１機能開始信号を受信すると上記第１の機能の実行を許可し、上記制御部が第２機能開始信号を受信すると上記第２の機能の実行を許可する手段を備えていることを特徴とする請求項１０に記載の通信装置。
12. 上記第１の機能が終了すると上記アイドル状態に復帰し、上記第２の機能が終了すると上記アイドル状態に復帰する手段を備えていることを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
13. 上記アンテナに誘導された電気的変化を検出し、上記第２機能開始信号に対応する信号を出力する第２機能起動部を備えていることを特徴とする請求項１１または１２のいずれかに記載の通信装置。
14. 上記第１の機能と上記第２の機能のいずれかを選択するスイッチを備えていることを特徴とする請求項１０から１３のいずれかに記載の通信装置。
15. 上記変調部の変調方式と、上記復調部の復調方式が同一であることを特徴とする請求項１０から１３のいずれかに記載の通信装置。
16. 上記変調方式がＡＳＫ変調方式であることを特徴とする請求項１０から１５のいずれかに記載の通信装置。
17. 上記制御部から出力された第１の信号を符号化する符号化部と、上記復調部から出力された信号を復号化する復号化部を有し、上記符号化部の符号化方式と上記復号化部の復号化方式が同一であることを特徴とする請求項１６に記載の通信装置。
18. 上記第２の電波によって上記アンテナに誘起される電力を利用して電力を生成する電力生成部を備えたことを特徴とする請求項１０から１７のいずれかに記載の通信装置。
19. 請求項１から１８のいずれかに記載の通信装置を備えたことを特徴とする携帯電子機器。
    

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