JP2010204986A - 通信装置、通信方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の通信方式に対して、簡単な構成で、かつ、短時間に通信を確立することができるようにする。
【解決手段】電圧加減算回路４２は、リーダライタからの送信信号を復調した復調信号の論理値に応じて、所定の電圧の加算または減算を行う。タイミング生成回路４１は、電圧加減算回路４２が演算を行う期間、および閾値判定回路４３が通信方式の判定を行うタイミングを生成する。閾値判定回路４３は、通信開始から所定時間経過後の所定のタイミングにおいて、電圧加減算回路４２から供給された演算結果を、閾値電圧と比較することによって、リーダライタが送信した送信信号の通信方式を判定する。本発明は、例えば、ISO/IEC 14443のタイプAおよびタイプB、並びにISO/IEC 18092のパッシブモードに対応する非接触通信装置に適用できる。
【選択図】図９

Description

本発明は、通信装置、通信方法、およびプログラムに関し、特に、複数の通信方式に対して、簡単な構成で、かつ、短時間に通信を確立することができるようにする通信装置、通信方法、およびプログラムに関する。

IC(Integrated Circuit)カードを用いて、近距離で非接触により無線通信を行う近距離無線通信システムが広く利用されている。例えば、電子乗車券や、電子マネーとしての利用がよく知られている。また、最近では、非接触無線通信による電子乗車券や電子マネーの機能を備えた携帯電話機も普及してきている。

近距離無線通信システムは、世界規模で急激に普及し、国際規格にもなっている。例えば、国際規格としては、近接型のICカードシステムの規格であるISO/IEC 14443、およびNFCIP(Near Field Communication Interface and Protocol)-1の規格であるISO/IEC 18092などがある。

ISO/IEC 18092による近距離無線通信には、アクティブモードとパッシブモードとがある。アクティブモードは、データを送受信する複数の通信装置のそれぞれにおいて、電磁波を出力し、その電磁波を変調することによりデータの送信を行う通信モードである。パッシブモードは、複数の通信装置のうちの１の通信装置（イニシエータ）が、電磁波を出力し、その電磁波を変調することによりデータの送信を行う。複数の通信装置のうちの他の通信装置（ターゲット）は、イニシエータが出力する電磁波を負荷変調することによりデータの送信を行う。

また、ISO/IEC 14443のICカードシステムにおいても、例えば、タイプA、タイプB、タイプCと呼ばれている各種の通信方式がある。

タイプAは、フィリップス社のMIFARE（登録商標）方式として採用されているものである。タイプAでは、リーダライタからICカードへのデータ伝送には、ミラー（Miller）によるデータのエンコードが行われ、ICカードからリーダライタへのデータ伝送には、マンチェスタ（Manchester）によるデータのエンコードが行われる。また、タイプAでは、データの通信レートとして、106kbps(kilo bit per second)が採用されている。

タイプBでは、リーダライタからICカードへのデータ伝送には、NRZによるデータのエンコードが行われ、ICカードからリーダライタへのデータ伝送には、NRZ-Lよるデータのエンコードが行われる。また、タイプBでは、データの通信レートとして、106kbpsが採用されている。

タイプCは、例えば、本出願人であるソニー株式会社のFeliCa（登録商標）方式として採用されているもので、リーダライタとICカードとの間のデータ伝送には、Manchesterによるデータのエンコードが行われる。また、タイプCでは、データの通信レートとして、212kbpsが採用されている。

このような各種の通信方式が規格化され、運用されているなかで、リーダライタ側では、複数の通信方式に対応しているアプリケーションがある。

一方、ICカード側も、１つのICカードに複数のアプリケーションを搭載することができるプラットフォームが開発されている。また、ICカードは、電子マネーとしての利用のほか、住民基本台帳カードなど、各種の用途に利用されてきており、今後さらに普及することが予想される。そのため、ICカードが複数の通信方式に対応するための様々な技術も提案されてきている。

例えば、一定時間ごとに待ち受ける通信方式を切り替えて、正しいデコード結果が得られ、通信が確立された通信方式をもって、複数の通信方式のなかから１つの通信方式を決定する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このような手法では、通信が確立されるまでの時間が長くなる可能性がある。そこで、過去の通信履歴を保存しておき、通信が確立する可能性の最も高い通信方式から優先的に通信確立の試行を行うようにしたものもある（例えば、特許文献２参照）。

また、複数の通信方式それぞれに対応した受信回路を有し、それらが同時に受信処理を実行し、受信が確認できた通信方式で、その後の通信を行う手法も提案されている（例えば、特許文献３，４参照）。

また、通信方式に依存しない汎用的な回路、即ち、ADコンバータを用意し、搬送波信号の周波数で高速サンプリングした結果をソフトウエアで処理して、通信方式を判断する手法も提案されている（例えば、特許文献５参照）。

特開２００３−２３３７８７号公報 特開２００５−３３９１４１号公報 特開２００６−０６０３６３号公報 特開２００８−０５９２７１号公報 特開２００４−２００１１７号公報

しかしながら、特許文献１で提案されるような、一定時間ごとに通信方式を切り替える手法では、上述したように、通信を開始するまでの時間が長くなる可能性がある。特許文献２のような過去の履歴を利用した場合でも、過去の履歴を利用しない場合よりは短時間に通信を開始できる確率は高くできるものの、次の通信方式と過去に通信を行った通信方式とが無関係である場合もあるため、根本的には解決できているとはいえない。

特許文献３，４で提案されるような、複数の通信方式それぞれに対応した受信回路を備えた場合には、通信開始までの時間は短縮できるものの、回路規模が増大し、製造コストが高くなる。また、特許文献３の手法では、検出しようとする複数の通信方式の数だけ、サンプリング回路も用意する必要もある。

特許文献５の手法は、受信対象の通信方式ごとにASIC (Application Specific Integrated Circuit)等を開発する必要がなく、サンプリング結果を処理するソフトウエアを開発すればよい。ASIC開発費は、一般的には、ソフトウエア開発費よりも高価となるため、特許文献５の手法は、開発費を抑制できるというメリットがある。

しかし、特許文献５では、十分な電力の供給を受けられるリーダライタが、高速サンプリング結果を用いたソフトウエア処理を行っており、同様の処理をICカードで行うことは次のような理由により難しいと考えられる。即ち、ADコンバータによる高速サンプリングが必要であり、ソフトウエア処理を十分な速度で行うためCPUの動作周波数も高くすることが必要となるため、消費電力が増加することが予想されるからである。また、ソフトウエア処理等により消費電力が増加することにより、ICカードの無線通信の性能（例えば、通信可能距離）の低下も懸念される。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、複数の通信方式に対して、簡単な構成で、かつ、短時間に通信を確立することができるようにするものである。

本発明の一側面の通信装置は、非接触通信を行う他の通信装置からの送信信号を復調する復調手段と、前記復調手段により復調されて得られる復調信号の論理値に応じて、所定の電圧の加算または減算の少なくとも一方を行う演算手段と、通信開始から所定時間経過後の所定のタイミングにおける前記演算手段の演算結果を、閾値電圧と比較することによって、前記他の通信装置が送信した前記送信信号の通信方式を判定する判定手段と、自身が対応可能な複数の通信方式のなかから、前記判定手段により判定された通信方式で前記他の通信装置に所定のデータを送信する送信手段とを備える。

本発明の一側面の通信方法は、他の通信装置と非接触通信を行う通信装置が、前記他の通信装置からの送信信号を復調して得られる復調信号の論理値に応じて、所定の電圧の加算または減算の少なくとも一方を行い、通信開始から所定時間経過後の所定のタイミングにおける演算結果を、閾値電圧と比較することによって、前記他の通信装置が送信した前記送信信号の通信方式を判定し、自身が対応可能な複数の通信方式のなかから、判定された通信方式で前記他の通信装置に所定のデータを送信する。

本発明の一側面のプログラムは、コンピュータに、非接触通信を行う他の通信装置からの送信信号を復調して得られる復調信号の論理値に応じて、所定の電圧の加算または減算の少なくとも一方を行い、通信開始から所定時間経過後の所定のタイミングにおける演算結果を、閾値電圧と比較することによって、前記他の通信装置が送信した前記送信信号の通信方式を判定し、自身が対応可能な複数の通信方式のなかから、判定された通信方式で前記他の通信装置に所定のデータを送信する処理を実行させる。

本発明の一側面においては、非接触通信を行う他の通信装置からの送信信号を復調して得られる復調信号の論理値に応じて、所定の電圧の加算または減算の少なくとも一方が行われ、通信開始から所定時間経過後の所定のタイミングにおける演算結果が、閾値電圧と比較されることによって、他の通信装置が送信した送信信号の通信方式が判定され、自身が対応可能な複数の通信方式のなかから、判定された通信方式で所定のデータが他の通信装置に送信される。

なお、プログラムは、伝送媒体を介して伝送することにより、又は、記録媒体に記録して、提供することができる。

通信装置は、独立した装置であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。

本発明の一側面によれば、複数の通信方式に対して、簡単な構成で、かつ、短時間に通信を確立することができる。

タイプA、タイプB、およびタイプFの各通信方式について説明する図である。 本発明を適用したICカードの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 タイプAの通信開始当初の送信波形を示す図である。 タイプAの論理“０”および論理“１”の送信波形を示す図である。 タイプAの送信波形とそれを２値化した復調信号の例を示す図である。 タイプBの送信波形とそれを２値化した復調信号の例を示す図である。 タイプFの送信波形とそれを２値化した復調信号の例を示す図である。 タイプA、タイプB、およびタイプFの復調信号をまとめて示した図である。 第１の判定方式を行う通信方式判定回路の構成例を示すブロック図である。 各通信方式の第１の判定方式による加減算結果の例を簡単に示した図である。 第１の判定処理について説明するフローチャートである。 第２の判定方式を行う通信方式判定回路の構成例を示すブロック図である。 各通信方式の第２の判定方式による加減算結果の例を簡単に示した図である。 第２の判定処理について説明するフローチャートである。 第１の判定処理における判定タイミングと閾値の設定範囲を説明する図である。 第２の判定処理における判定タイミングと閾値の設定範囲を説明する図である。

［本発明のICカードが行う通信の通信方式の説明］
本発明を適用したIC(Integrated Circuit)カード１（図２）は、他の通信装置としてのリーダライタ（図示せず）と非接触で通信を行う通信装置である。ICカード１は、複数の通信方式に対応しており、リーダライタが送信してくる送信信号の通信方式を判定する。そして、ICカード１は、判定結果として得られた通信方式で応答し、リーダライタと通信を行う。

具体的には、ICカード１は、ISO/IEC 14443のタイプAおよびタイプBと呼ばれる種類の通信方式と、ISO/IEC 18092のパッシブモードの、計３種類の通信方式に対応している。なお、ISO/IEC 18092のパッシブモードには、212 kbps(kilo bit per second)と424kbpsの２種類の通信レートが存在する。

以下の説明においては、ISO/IEC 14443のタイプAおよびタイプBを、単にタイプAおよびタイプBと称する。また、通信レート212 kbpsと424kbpsのISO/IEC 18092のパッシブモードによる通信の通信方式を、適宜、212 kbpsと424kbpsのタイプFと称する。

初めに、図１を参照して、タイプA、タイプB、およびタイプFの各通信方式について、簡単に説明する。

図１Ａは、タイプAの通信方式を示している。

タイプAは、フィリップス社のMIFARE（登録商標）方式として採用されているものである。

タイプAにおいて、リーダライタからICカード１にデータを送信する場合の変調方式には、変調度１００％のASK(Amplitude Shift Keying)変調が採用されている。また、符号化方式には、リーダライタからICカード１へのデータ伝送には、ミラー（Miller）が採用され、ICカード１からリーダライタへのデータ伝送には、マンチェスタ（Manchester）が採用されている。データの通信レートは、106kbps(kilo bit per second)である。

図１Ｂは、タイプBの通信方式を示している。

タイプBにおいて、リーダライタからICカード１にデータを送信する場合の変調方式には、変調度１０％のASK変調が採用されている。

また、符号化方式には、リーダライタからICカード１へのデータ伝送には、NRZが採用され、ICカード１からリーダライタへのデータ伝送には、NRZ-Lが採用されている。データの通信レートは、106kbpsである。

図１Ｃは、タイプFの通信方式を示している。

タイプFにおいて、リーダライタからICカード１にデータを送信する場合の変調方式には、変調度１０％のASK変調が採用されている。

また、符号化方式には、リーダライタからICカード１へのデータ伝送、および、ICカード１からリーダライタへのデータ伝送のいずれにおいても、マンチェスタが採用されている。データの通信レートは、上述したように、212kbpsと424kbpsの２種類がある。

従って、タイプA、タイプB、およびタイプFは、リーダライタからICカード１にデータを送信する場合の変調方式にASK変調が用いられている点で共通する。但し、変調度はタイプAとタイプBおよびＦとで異なる。タイプAの変調度は１００％であり、タイプBおよびタイプFの変調度は１０％である。また、ICカード１からリーダライタにデータを送信する場合の変調方式については、タイプBが、BPSK（Binary Phase Shift Keying）変調であり、ASK変調を採用するタイプA及びタイプFと相違する。

［ICカードの構成例］
図２は、ICカード１の構成例を示すブロック図である。

ICカード１は、集積回路１１およびアンテナ１２、並びに、それらを接続するアンテナ接続端子１３とから構成されている。

集積回路１１は、通信方式判定回路２１、受信回路２２、送信回路２３、クロック生成回路２４、電源回路２５、データ処理回路２６、および記憶回路２７により構成される。

アンテナ１２は、リーダライタから出力される電磁波を受信する。アンテナ１２には、リーダライタからの電磁波による電磁誘導によって、電流が流れる。

通信方式判定回路２１は、リーダライタの通信方式を判定し、その判定結果を受信回路２２、送信回路２３、およびデータ処理回路２６に供給する。

受信回路２２は、通信方式判定回路２１に通信方式を判定させるため、アンテナ１２が受信した信号を復調（２値化）した復調信号（２値化信号）を通信方式判定回路２１に供給する。

また、受信回路２２は、通信方式判定回路２１から供給される判定結果としての通信方式に基づいて、アンテナ１２が受信した信号を復調し、さらに復号する。即ち、上述したように、通信方式がタイプA、タイプB、およびタイプFのいずれかであるかによって、符号化方式が異なる。そのため、受信回路２２は、通信方式判定回路２１から供給される判定結果としての通信方式に応じた復号方式により信号を復号し、その結果得られたデータをデータ処理回路２６に供給する。

送信回路２３は、通信方式判定回路２１から供給される判定結果としての通信方式に基づいて、データ処理回路２６から供給されるデータを符号化し、変調する。即ち、通信方式によって符号化方式および変調方式が異なるため、送信回路２３は、通信方式判定回路２１から供給される判定結果に応じて符号化方式および変調方式を変更し、データ処理回路２６から得られたデータを符号化し、変調する。

なお、送信回路２３は、アンテナ１２をコイルとして見たときのインピーダンスを、データ処理回路２６から供給されるデータにしたがって変化させる。インピーダンスが変化することにより、リーダライタが搬送波としての電磁波を出力することにより形成されたRFフィールド（磁界）が変化する。これにより、リーダライタが出力している電磁波としての搬送波が、データにしたがって変調（負荷変調）され、データ処理回路２６が出力したデータが、電磁波を出力しているリーダライタに送信される。

クロック生成回路２４は、アンテナ１２が受信した信号から、動作タイミングの基準となる基準クロックを生成し、集積回路１１内の各部に供給する。

電源回路２５は、アンテナ１２に流れる電流を整流などすることにより、ICカード１の駆動に必要な電力を取得し、集積回路１１内の各部に供給する。

データ処理回路２６は、CPU（Central Processing Unit）やROM（Read Only Memory）など（いずれも図示せず）で構成されており、駆動に必要な電力が電源回路２５から供給されると、起動する。データ処理回路２６は、記憶回路２７に記憶されているプログラムをCPUが実行することにより、受信回路２２から供給されるデータに基づき、所定の処理を実行する。また、データ処理回路２６は、処理結果として、リーダライタに送信すべきデータを送信回路２３に供給する。

記憶回路２７は、EEPROM(Electrically and Erasable Programmable Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などで構成される。記憶回路２７は、データ処理回路２６が実行すべきプログラムや、データ処理回路２６の動作上必要なデータを記憶する。

以上のように構成されるICカード１が、仮に、複数の通信方式に対応する必要がなく、単一の通信方式にのみ対応すればよい場合には、ICカード１の構成は、通信方式判定回路２１を除いた構成と同様となる。換言すれば、通信方式判定回路２１によりリーダライタが送信する信号の通信方式が判定され、判定結果に応じて受信回路２２、送信回路２３、およびデータ処理回路２６の制御が変更された後のICカード１の動作は、単一の通信方式のときと同一となる。

そこで、判定結果としての通信方式に制御された後のICカード１の動作について、簡単に説明する。

最初に、電源回路２５は、アンテナ１２に流れる電流から、ICカード１の駆動に必要な電力を取得し、集積回路１１内の各部に供給する。クロック生成回路２４は、アンテナ１２が受信した信号から、搬送波周波数を抽出し、そこから基準クロックを生成して、集積回路１１内の各部に供給する。タイプA、タイプB、およびタイプFの各通信方式では、搬送波周波数fcは、１３．５６MHzである。

受信回路２２は、アンテナ１２から供給される信号を、所定の変調方式に対応する復調方式で復調し、所定の符号化方式に対応する復号方式で復号する。受信回路２２は、復号して得られたコマンドまたはデータをデータ処理回路２６に供給する。

データ処理回路２６は、受信回路２２から供給されるコマンドまたはデータに基づく処理を行う。そして、データ処理回路２６は、例えば、受信したコマンドに対応するレスポンスコマンド、受信したコマンドに対応するデータ処理結果である所定のデータを送信回路２３に供給する。

送信回路２３は、データ処理回路２６から供給されるレスポンスコマンドまたはデータを、所定の符号化方式で符号化し、所定の変調方式で変調（負荷変調）することにより、リーダライタに送信する。

通信方式の判定後は、以上のような動作が行われる。

次に、通信方式判定回路２１による、通信方式の判定処理について説明する。なお、以下では、リーダライタとやり取りされるコマンドおよびレスポンスコマンドとデータとを区別することなく、すべてデータと称する。

通信方式判定回路２１は、リーダライタの送信開始から所定期間の変調信号を復調して得られる復調信号の特徴を利用して、通信方式を判定する。

そこで、図３乃至図７を参照して、タイプA、タイプB、およびタイプFそれぞれの通信方式で送信された送信信号を復調して得られる復調信号の特徴について詳しく説明する。

［タイプAの通信開始当初の復調信号］
図３は、通信方式がタイプAである場合に、リーダライタから最初に送信されてくる送信信号の波形（送信波形）を示している。

タイプAでは、図３に示されるように、７ビットのデータｂ１乃至ｂ７の先頭にスタートビットＳを付加し、データｂ１乃至ｂ７の最後にエンドビットＥを付加してなる９ビットのセットが、リーダライタから送信されてくる。

９ビットのセットの送信時間は、９etuである。ここで、“etu”は、「elementary time unit」の略であり、１ビットの伝送に要する時間に相当する基本時間の単位を表す。タイプAの通信レートは106kbpsであるので、１etuは約９．４μsecとなる。従って、９ビットのセットの送信時間は約８４．６μsecである。

９ビットのセットのうち、通信の開始を表すスタートビットＳは、論理“０”を表す波形となるが、データｂ１乃至ｂ７と通信の終了を表すエンドビットは、論理“０”かまたは論理“１”かが不定であるため、図３では、灰色で示している。

論理“０”は、図４Aに示されるように、１etuの最初の所定期間に変調部があり、それ以降無変調となる波形か、１etuの間、常時無変調となる波形で表される。どちらの論理“０”を表す波形が採用されるかは、その直前の波形（論理値）に依存する。図３の９ビットのセットのスタートビットＳは、その前が無変調区間であるので、１etuの最初の所定期間に変調部があり、それ以降無変調となる論理“０”の波形が採用されている。

一方、論理“１”は、図４Bに示されるように、１etuの中央部に変調部がある波形で表される。

ここで、論理“０”と論理“１”の変調部は、２乃至３μsecと決められている。換言すれば、論理“０”と論理“１”のいずれにおいても、１etuのうち、６．４乃至７．４μsecの無変調部が必ず存在する。

従って、タイプAは、１etuのうち無変調部の割合が、６．４／９．４＝０．６８以上となるという特徴を有している。さらに言えば、図３において灰色で示されている部分のデータが、どのようなデータであっても、９ビットのセット全体でも、無変調部の割合が０．６８以上となる。

図５は、９ビットのセット（S,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,E）のデータが（0,1,0,0,1,1,0,1,0）である場合の送信波形とそれを復調した復調信号を示している。

図５Aは、９ビットのセット（S,b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,E）のデータが（0,1,0,0,1,1,0,1,0）である場合に、リーダライタから送信されてきた送信波形を示している。

図５Bは、図５Aの送信波形を、変調部をLo(ロウ)、無変調部をHi(ハイ)として復調した復調信号を示している。

図５Bを参照すると、通信方式がタイプAである場合の復調信号は、Hiの期間の割合、即ち、無変調部の割合が、上述したように、０．６８以上であることが確認できる。

［タイプBの通信開始当初の復調信号］
図６は、通信方式がタイプBである場合に、リーダライタから最初に送信されてくる送信波形と、それを復調した復調信号を示している。

タイプBでは、図６Aに示されるように、通信開始を表すSOF(Start Of Frame)が最初に送信され、その後に、データ（data）が送信されてくる。データ部分は、不定であるため、図３と同様に、灰色で示している。

SOFは、最初から１０乃至１１etuの期間を論理“０”とし、その後の２乃至３etuの期間を論理“１”とすることが規格により定められている。従って、SOF全体の期間は、１２乃至１４etuとなる。

図６Bは、図６Aの送信波形を、変調部をLo(ロウ)、無変調部をHi(ハイ)として復調した復調信号を示している。

図６Bを参照すると、通信方式がタイプBである場合の復調信号は、通信開始から少なくとも１０etu（９４μsec）の期間、Loとなるという特徴を有している。

［タイプFの通信開始当初の復調信号］
図７は、通信方式がタイプFである場合に、リーダライタから最初に送信されてくる送信波形と、それを復調した復調信号を示している。

タイプFでは、図７Aに示されるように、少なくとも４８ビットの論理“０”で構成されるプリアンブルフィールドが、リーダライタから最初に送信されてくる。タイプFの論理“０”は、１etuの前半が変調部、後半が無変調部となる波形である。一方、タイプFの論理“１”は、１etuの後半が変調部、前半が無変調部となる波形である。

プリアンブルフィールドの後には、同期（Sync Code）フィールド、長さフィールド、ペイロードフィールド、CRC(Cyclic Redundancy Checking)フィールドが順次送信されてくる。

タイプFにおいて、通信レートが212kbpsである場合には、１etuは約４．７μsecとなる。一方、通信レートが424kbpsである場合には、１etuは、212kbpsにおける場合の半分の約２．３５μsecとなる。

従って、プリアンブルフィールドの全期間は、通信レートが212kbpsである場合には、約２２５．６μsecとなり、通信レートが424kbpsである場合には、約１１２．８μsecとなる。

図７Bは、図７Aの送信波形を、変調部をLo(ロウ)、無変調部をHi(ハイ)として復調した復調信号を示している。

図７Bを参照すると、通信方式がタイプFである場合の復調信号は、通信開始から少なくとも約１１２．８μsecの期間、HiとLoの期間が同一であるという特徴を有している。

［通信方式判定回路２１の判定方式］

次に、図８を参照して、通信方式判定回路２１が通信方式を判定する場合の判定方式について説明する。

図８は、通信開始から最初の８４．６μsecの期間について、図３乃至図７を参照して説明したタイプA、タイプB、およびタイプFそれぞれの復調信号をまとめて示した図である。

通信方式判定回路２１は、第１の判定方式か、または第２の判定方式のいずれかにより、通信方式がタイプA、タイプB、またはタイプFのどれであるかを判定する。

第１の判定方式では、通信開始から８４．６μsecまでの期間の復調信号の、Hi期間の長さの割合に着目した判定が採用されている。

そこで、図８に示される復調信号の各通信方式のHi期間の長さに着目すると、通信方式がタイプFである場合のHi期間の長さの割合は、通信レートが212kbpsおよび424kbpsのいずれにおいても０．５である。

また、通信方式がタイプBである場合のHi期間の長さの割合は、０である。

そして、通信方式がタイプAである場合のHi期間の長さの割合は、灰色で示されているデータに依存する期間は、上述したように、０．６８以上であり、残りの期間を含めても、０．６８以上となることが明らかである。

以上より、各通信方式のHi期間の長さの割合には、タイプA、タイプF（通信レート424kbps，212kbps）、タイプBの順に大きくなるという関係が常に成り立つ。このHi期間の長さの割合の違いを検出することにより、通信方式がタイプA、タイプB、またはタイプFのどれであるかを判定することができる。

なお、第１の判定方式では、タイプFの通信レートの違いを検出することはできない。この違いは、従来からあるその他の手法により検出する。

一方、第２の判定方式では、通信開始から８４．６μsecまでの期間の復調信号の、立ち上がりエッジの数に着目した判定が採用される。

そこで、図８に示される復調信号の各通信方式の立ち上がりエッジの数に着目する。通信方式が通信レート424kbpsのタイプFである場合には、図７に示したように１周期が２．３５μsecであるので、立ち上がりエッジの数は、８４．６μsec／２．３５μsec＝３６回となる。

また、通信方式が通信レート212kbpsのタイプFである場合には、図７に示したように１周期が４．７μsecであるので、立ち上がりエッジの数は、８４．６μsec／４．７μsec＝１８回となる。

そして、通信方式がタイプBである場合の立ち上がりエッジの数は、０である。

一方、通信方式がタイプAである場合の立ち上がりエッジの数は、灰色で示されているデータに依存する期間においては、図４Aまたは図４Bに対応する復調信号が８個連続した信号となるので、最大でも８回である。そして、灰色で示されている期間の前に１回の立ち上がりエッジが発生するので、最大でも、１回＋８回＝９回となる。

以上より、各通信方式の立ち上がりエッジの数には、通信レート424kbpsのタイプF、通信レート212kbpsのタイプF、タイプA、タイプBの順に大きくなるという関係が常に成り立つ。この立ち上がりエッジの数の違いを検出することにより、通信方式がタイプA、タイプB、212kbpsのタイプF、または424kbpsのタイプFのどれであるかを判定することができる。

次に、第１の判定方式および第２の判定方式のそれぞれについて、通信方式判定回路２１の詳細な構成について説明する。

［第１の判定方式を行う通信方式判定回路２１の構成例］
図９は、第１の判定方式を行う場合の、通信方式判定回路２１の構成例を示すブロック図である。

図９の通信方式判定回路２１は、タイミング生成回路４１、電圧加減算回路４２、閾値判定回路４３、および基準電圧生成回路４４により構成される。

タイミング生成回路４１には、受信回路２２から復調信号が供給される。また、タイミング生成回路４１には、クロック生成回路２４から基準クロックも供給される。

タイミング生成回路４１は、復調信号と基準クロックに基づいて、通信開始から８４．６μsecまでの期間であるか否かを表す判定タイミングパルスを生成し、電圧加減算回路４２および閾値判定回路４３に供給する。具体的には、タイミング生成回路４１は、通信開始から８４．６μsecまでの期間はHiの信号、それ以外の期間は、Loの信号となる判定タイミングパルスを生成する。

電圧加減算回路４２には、受信回路２２から復調信号が供給されるとともに、タイミング生成回路４１から判定タイミングパルスが供給される。電圧加減算回路４２は、判定タイミングパルスがHiとなっている期間についてのみ、復調信号の論理値に応じて基準電圧生成回路４４から供給される基準電圧を充電または放電する処理を行う。即ち、電圧加減算回路４２は、判定タイミングパルスがHiで、かつ、復調信号がHiである場合には基準電圧生成回路４４から供給される基準電圧を加算し、判定タイミングパルスがHiで、かつ、復調信号がLoである場合には基準電圧を減算する。

電圧加減算回路４２は、判定タイミングパルスがLoとなった時点、即ち、通信開始から８４．６μsec経過した時点で、基準電圧の加減算結果（の電圧値）を閾値判定回路４３に供給する。

閾値判定回路４３は、基準電圧生成回路４４から供給される基準電圧により、電圧加減算回路４２からの加減算結果と比較する閾値電圧を生成する。そして、閾値判定回路４３は、判定タイミングパルスがLoとなったタイミングにおいて、電圧加減算回路４２から供給される加減算結果を、生成された閾値電圧と比較することによって、通信方式がタイプA、タイプB、またはタイプFのどれであるかを判定する。閾値判定回路４３は、判定結果を、受信回路２２、送信回路２３、およびデータ処理回路２６（図２）に供給する。なお、加減算結果と比較される閾値電圧をいくつに設定するかについては、図１５を参照して後述する。

基準電圧生成回路４４は、電圧加減算回路４２が加減算するための基準電圧を生成し、電圧加減算回路４２に供給する。また、基準電圧生成回路４４は、閾値電圧を生成するための基準電圧を閾値判定回路４３に供給する。

［第１の判定方式による加減算結果の例］
図１０は、タイプA、タイプB、およびタイプFの各通信方式の第１の判定方式による加減算結果の例を簡単に示した図である。

通信方式がタイプAである場合には、０．６８以上の割合でHiの復調信号となるので、通信開始から８４．６μsec経過時点の加減算結果は正の大きな値となる。

通信方式がタイプBである場合には、Hi期間の長さの割合が０であり、復調信号が常にLoであるので、通信開始から８４．６μsec経過時点の加減算結果は負の大きな値となる。

通信方式がタイプFである場合には、Hi期間の長さの割合が０．５であるので、通信開始から８４．６μsec経過時点の加減算結果は、ほぼ０となる。

以上より、Hi期間の長さの割合が、タイプA、タイプF、タイプBの順に大きくなるという関係があり、これに対応して、加減算結果（としての電圧）もタイプA、タイプF、タイプBの順に大きくなるという関係となっている。

従って、通信開始から８４．６μsec経過時点の加減算結果が、どの値となっているかを閾値電圧で弁別することにより、通信方式を判定することができる。

［第１の判定処理のフローチャート］
図１１を参照して、図９の通信方式判定回路２１が第１の判定方式を用いて行う第１の判定処理について説明する。

初めに、ステップＳ１において、タイミング生成回路４１は、受信回路２２から供給される復調信号に基づいて、通信開始を検出したかを判定し、通信開始を検出したと判定するまで待機する。ステップＳ１では、リーダライタから供給される電磁波から電力が生成され、ICカード１が起動してから、タイミング生成回路４１が復調信号の最初の立ち下がりを検出した場合、タイミング生成回路４１は、通信開始を検出したと判定する。

ステップＳ１で、通信開始を検出したと判定された場合、ステップＳ２において、タイミング生成回路４１は、電圧加減算回路４２と閾値判定回路４３に供給している判定タイミングパルスをHiにする。Hiにされた判定タイミングパルスは、通信開始から８４．６μsecがカウントされ、通信開始から８４．６μsecが経過した時点で、Loにされる。

ステップＳ３において、電圧加減算回路４２は、受信回路２２から供給される復調信号がHiとなっているかを判定する。

ステップＳ３で、復調信号がHiとなっていると判定された場合、処理はステップＳ４に進み、電圧加減算回路４２は、基準電圧生成回路４４から供給される基準電圧を加算する。

一方、ステップＳ３で、復調信号がLoとなっていると判定された場合、処理はステップＳ５に進み、電圧加減算回路４２は、基準電圧生成回路４４から供給される基準電圧を減算する。

ステップＳ４またはＳ５の処理後、ステップＳ６において、電圧加減算回路４２は、判定タイミングパルスがLoであるかを判定する。ステップＳ６で、判定タイミングパルスがLoではない（Hiである）と判定された場合、処理はステップＳ３に戻り、上述したステップＳ３乃至Ｓ６の処理が繰り返される。

一方、ステップＳ６で、判定タイミングパルスがLoであると判定された場合、処理はステップＳ７に進み、電圧加減算回路４２は、基準電圧の加減算結果（の電圧値）を閾値判定回路４３に供給する。

ステップＳ８において、閾値判定回路４３は、電圧加減算回路４２から供給された加減算結果を閾値電圧と比較して、通信方式を判定し、処理を終了する。即ち、通信方式がタイプA、タイプB、またはタイプFのどれであるかが判定され、その判定結果が、閾値判定回路４３から、受信回路２２、送信回路２３、およびデータ処理回路２６に供給され、処理が終了する。

以上のように、第１の判定処理では、通信開始から所定のタイミングまで（判定タイミングパルスがLoとなるまで）の期間の復調信号の論理値の所定の論理値の期間の長さの割合を電圧値に換算した結果に基づいて、通信方式が判定される。

なお、上述した例では、復調信号がHiである場合に基準電圧を加算し、復調信号がLoである場合に基準電圧を減算するようにした。しかし、閾値判定回路４３で生成される閾値電圧との整合性が保たれていれば、復調信号の論理値（極性）と基準電圧の加算および減算との関係を逆にすることもできる。

［第２の判定方式を行う通信方式判定回路２１の構成例］
図１２は、第２の判定方式を行う通信方式判定回路２１の構成例を示すブロック図である。

図１２の通信方式判定回路２１は、受信回路２２から供給される復調信号の論理値の切り替わりである立ち上がりエッジの回数に応じて、基準電圧の加算を行い、その加算結果を閾値電圧と比較することにより、通信方式を判定する。

図１２の通信方式判定回路２１は、タイミング生成回路４１、エッジ抽出回路５１、電圧加算回路５２、閾値判定回路５３、および基準電圧生成回路４４により構成される。タイミング生成回路４１と基準電圧生成回路４４は、図９と同様であるので、その説明は省略する。

エッジ抽出回路５１は、受信回路２２から供給される復調信号の立ち上がりエッジを抽出し、その旨を電圧加算回路５２に供給する。具体的には、エッジ抽出回路５１は、立ち上がりエッジを抽出したとき、一定期間Hiとなる立ち上がりエッジ抽出パルスを電圧加算回路５２に供給する。

電圧加算回路５２は、判定タイミングパルスがHiとなっている期間で、かつ、立ち上がりエッジを抽出した旨の信号がエッジ抽出回路５１から供給されたとき、基準電圧生成回路４４から供給される基準電圧を加算する（充電する）。具体的には、電圧加算回路５２は、判定タイミングパルスがHiで、かつ、立ち上がりエッジ抽出パルスもHiとなっている間、基準電圧を加算する。そして、電圧加算回路５２は、判定タイミングパルスがLoとなった時点で、それまでの加算結果を閾値判定回路５３に供給する。

閾値判定回路５３は、基準電圧生成回路４４から供給される基準電圧により、電圧加算回路５２からの加算結果と比較する閾値電圧を生成する。また、閾値判定回路５３は、判定タイミングパルスがLoとなったタイミングにおいて、電圧加算回路５２から供給される加算結果を、生成された閾値電圧と比較することによって、通信方式がタイプA、タイプB、またはタイプFのどれであるかを判定する。ただし、第１の判定方式における場合とは、加算結果を比較する閾値電圧は異なる。閾値判定回路５３は、判定結果を、受信回路２２、送信回路２３、およびデータ処理回路２６（図１）に供給する。なお、加算結果と比較される閾値電圧をいくつに設定するかについては、図１６を参照して後述する。

［第２の判定処理による加減算結果の例］
図１３は、タイプA、タイプB、およびタイプFの各通信方式の第２の判定方式による加算結果の例を簡単に示した図である。

通信方式がタイプAである場合には、立ち上がりエッジの数は最大で９回となる。図１３は、立ち上がりエッジの数が３回の例を示している。この場合、立ち上がりエッジ抽出パルスは３回Hiとなり、その都度、所定の基準電圧が加算される。

通信方式がタイプBである場合には、立ち上がりエッジの数が０であるので、立ち上がりエッジ抽出パルスは１度もHiとならない。従って、加算結果は０のままである。

通信方式が424kbpsのタイプFである場合、立ち上がりエッジの数は３６回となる。立ち上がりエッジ抽出パルスは３６回Hiとなり、その都度、所定の基準電圧が加算される。

通信方式が212kbpsのタイプFである場合、立ち上がりエッジの数は１８回となる。立ち上がりエッジ抽出パルスは１８回Hiとなり、その都度、所定の基準電圧が加算される。

以上より、立ち上がりエッジの数は、424kbpsのタイプF、212kbpsのタイプF、タイプA、タイプBの順に大きくなるという関係がある。そして、立ち上がりエッジの数に対応して、加算結果（の電圧）も、424kbpsのタイプF、212kbpsのタイプF、タイプA、タイプBの順に、大きくなるという関係になっている。

従って、通信開始から８４．６μsec経過時点の加算結果が、どの値となっているかを閾値電圧で弁別することにより、通信方式を判定することができる。

なお、上述した例では、立ち上がりエッジを抽出するようにしたが、閾値判定回路５３で生成される閾値電圧との整合性が保たれていれば、立ち下がりエッジを抽出しても同様の処理が可能である。即ち、復調信号の論理値の切り替わりの回数を電圧に変換することで、通信方式を判定することができる。

［第２の判定処理のフローチャート］
図１４を参照して、図１２の通信方式判定回路２１が第２の判定方式を用いて行う第２の判定処理について説明する。

初めに、ステップＳ２１において、タイミング生成回路４１は、受信回路２２から供給される復調信号に基づいて、通信開始を検出したかを判定し、通信開始を検出したと判定するまで待機する。ステップＳ２１で、通信開始を検出したと判定された場合、ステップＳ２２において、タイミング生成回路４１は、判定タイミングパルスをHiにする。ステップＳ２１およびＳ２２の処理は、上述した第１の判定処理におけるステップＳ１およびＳ２と同様である。

ステップＳ２３において、エッジ抽出回路５１は、受信回路２２から供給される復調信号の立ち上がりエッジを検出したかを判定する。ステップＳ２３で、立ち上がりエッジを検出したと判定された場合、ステップＳ２４に進み、エッジ抽出回路５１は、一定期間Hiとなる立ち上がりエッジ抽出パルスを電圧加算回路５２に出力する。

一方、ステップＳ２３で、立ち上がりエッジを検出していないと判定された場合、ステップＳ２４がスキップされ、処理はステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５において、電圧加算回路５２は、立ち上がりエッジ抽出パルスがHiであるかを判定する。ステップＳ２５で、立ち上がりエッジ抽出パルスがHiであると判定された場合、処理はステップＳ２６に進み、電圧加算回路５２は、基準電圧生成回路４４から供給される基準電圧を加算する。ステップＳ２６の後、処理はステップＳ２５に戻る。

ステップＳ２４と、ステップＳ２５およびＳ２６の処理は、並行して実行される。その結果、立ち上がりエッジ抽出パルスがHiとなっている間、電圧加算回路５２による基準電圧の加算が継続される。

一方、ステップＳ２５で、立ち上がりエッジ抽出パルスがHiではないと判定された場合、処理はステップＳ２７に進み、電圧加算回路５２は、判定タイミングパルスがLoであるかを判定する。ステップＳ２７で、判定タイミングパルスがLoではない（Hiである）と判定された場合、処理はステップＳ２３に戻り、上述したステップＳ２３乃至Ｓ２７の処理が繰り返される。

一方、ステップＳ２７で、判定タイミングパルスがLoであると判定された場合、処理はステップＳ２８に進み、電圧加算回路５２は、基準電圧の加算結果を閾値判定回路５３に供給する。

ステップＳ２９において、閾値判定回路５３は、電圧加算回路５２から供給された加算結果を閾値電圧と比較して、通信方式を判定し、処理を終了する。即ち、通信方式がタイプA、タイプB、またはタイプFのどれであるかが判定され、その判定結果が、閾値判定回路４３から、受信回路２２、送信回路２３、およびデータ処理回路２６に供給され、処理が終了する。

以上のように、第２の判定処理では、通信開始から所定のタイミングまで（判定タイミングパルスがLoとなるまで）の期間の復調信号の論理値の切り替わりの回数を電圧値に換算した結果に基づいて、通信方式が判定される。

［第１の判定処理における判定タイミングと閾値の設定範囲］
次に、図１５を参照して、第１の判定処理における判定タイミングと閾値電圧の設定可能な範囲について説明する。

最初に、判定タイミングの設定可能な範囲について説明する。

電圧加減算回路４２による加減算結果が、必ずタイプA、タイプF、タイプBの順に大きくなるという関係となっている範囲であれば、判定タイミングとして採用することができる。

設定可能な判定タイミングの下限値についてみると、タイプAはHi期間の長さの割合が必ず０．６８以上となるので、その加減算結果は、通信開始から常時上昇する。212kbpsのタイプFはHi期間の長さの割合が０．５であるので、その加減算結果は、常時ほぼ０となる。なお、424kbpsのタイプFは通信レート212kbpsと同様であるので、その説明及び図示は省略する。

タイプBは、図６を参照して説明したように、通信開始から少なくとも１０etu（９４μsec）の期間はLoとなるので、その加減算結果は、通信開始から１０etuまでは、常時下降する。

従って、通信開始から１etu経過時点において、加減算結果が、必ずタイプA、タイプF、タイプBの順に大きくなるという関係が成立する。

以上より、設定可能な判定タイミングの下限値は、通信開始から１etu経過時点である。

次に、設定可能な判定タイミングの上限値について説明する。

タイプAの加減算結果は、通信開始から常時上昇し、タイプFは常時ほぼ０となる。

一方、タイプBは、SOF，キャラクタ、およびEOF(End Of Frame)のフォーマットで送信されるが、図６に示したように、SOFの最後の２乃至３etuは、Hiの復調信号となる。そして、SOFに続くキャラクタによってHiの復調信号となる場合には、加減算結果が、それまでの値に加算され、次第に上昇する。その結果、加減算結果が、タイプFと同じほぼ０となった時点で、タイプBとタイプFの判定をすることができなくなる。従って、通信開始から１０etu以降で、加減算結果が最も早くほぼ０となる時間が、設定可能な判定タイミングの上限値となる。

加減算結果が最も早くほぼ０となるのは、タイプBの復調信号が全てHiとなる場合である。図１５のタイプBの復調信号は、通信開始から１０etu以降、タイプBの復調信号が全てHiとなる信号を示している。なお、タイプBの復調信号が通信開始から１３etu時点で１etu期間Loとなっているのは、SOFの後のキャラクタのスタートビットは論理“０”と固定されているためである。

図１５に示したタイプBの復調信号によれば、通信開始から１０etu以降、加減算結果が、次第に上昇し、通信開始から２２etu経過時点で、０となる。従って、設定可能な判定タイミングの下限値は、加減算結果が０となる通信開始から２２etu経過時点の１etu前である、通信開始から２１etu経過時点（通信開始から１９７．４μsec後）となる。

以上から、判定タイミングの設定範囲は、通信開始から１etu経過時点から、２１etu経過時点までとすることができる。即ち、判定タイミングの設定範囲は、通信開始から９．４μsec後の時点から、１９７．４μsec後の時点までである。

次に、第１の判定処理における閾値電圧の決定方法について説明する。

例として、通信開始から１０etu経過時点で判定する場合の閾値電圧を決定する場合について説明する。また、電圧加減算回路４２が、１etuの間、基準電圧を加算した場合の電圧値を＋１、減算した場合の電圧値を−１と仮定する。

通信開始から１０etuまでの期間のタイプBの復調信号は必ずLoとなるので、−１の減算が、１０etu期間、継続する。従って、通信開始から１０etu経過した判定タイミング時点では、加減算結果は、−１０となる。

通信開始から１０etuまでの期間のタイプFは、０．２５etu時間のLoの復調信号、０．２５etu時間のHiの復調信号、０．２５etu時間のLoの復調信号、０．２５etu時間のHiの復調信号の繰り返しとなる。換言すれば、通信開始から１０etuまでの期間のタイプFは、−０．２５の減算、０．２５の加算、−０．２５の減算、−０．２５の減算の繰り返しとなる。従って、通信開始から１０etu経過した判定タイミング時点では、加減算結果は、０（−０．２５乃至０の範囲）となる。

通信開始から１０etuまでの期間のタイプAの復調信号は、データによって変化するため一意には決まらない。そのため、通信開始から１０etu時点で、タイプFの加減算結果に最も近いデータに対応する復調信号の加減算結果を想定する。

加減算結果がタイプFに最も近くなるのは、最大で３μsecのLoと６．４μsecのHiとからなる論理“０”または論理“１”が１０etu期間継続する場合である。但し、タイプAの最初のコマンドは、７ビットに奇数パリティと定義されているので、通信開始から１０etuまでの期間のうちの１etu期間は、Hiの復調信号であることが確実である。従って、（６．４／９．４）×９etu＋（９．４／９．４）×１etu＝７．１３etu期間がHiの復調信号となり、残りの１０−７．１３＝２．８７etu期間がLoの復調信号となる。その結果、通信開始から１０etu経過した判定タイミング時点における加減算結果は、７．１３となる。

以上のように、通信開始から１０etu経過した判定タイミング時点においては、通信方式がタイプAである場合には、加減算結果は、７．１３以上となっているはずである。また、通信方式がタイプFである場合には、加減算結果は、−０．２５乃至０の範囲内となっているはずである。また、通信方式がタイプBである場合には、加減算結果は、−１０となっているはずである。

従って、閾値判定回路４３は、−１０乃至−０．２５の範囲に第１の閾値電圧Vth1を設定し、０乃至７．１３の範囲に第２の閾値電圧Vth2を設定することができる。そして、閾値判定回路４３は、閾値電圧Vth1およびVth2と、電圧加減算回路４２から供給される加減算結果を比較することで、通信方式を判定することができる。

［第２の判定処理における判定タイミングと閾値電圧の設定範囲］
次に、図１６を参照して、第２の判定処理における判定タイミングと閾値電圧の設定可能な範囲について説明する。

第２の判定処理においても、基本的な考え方は第１の判定処理と同様である。第２の判定処理では、減算をせずに加算のみを行う点、エッジ抽出パルスがHiとなっている間だけ加算を行う点が異なる。

上述したように、立ち上がりエッジの数および加算結果は、424kbpsのタイプF、212kbpsのタイプF、タイプA、タイプBの順に大きくなるという関係になるはずである。

タイプAは、図３で灰色で示した部分のデータによって変化する部分が存在する。そのため、タイプAの復調信号は、データによって立ち上がりエッジが最も多く抽出される最大ケースの復調信号と、最も少なく抽出される最小ケースの復調信号とを考える

タイプBは、SOFの期間の復調信号は固定されるが、それ以降はデータによって変化する。従って、タイプBも、タイプAと同様に、データによって最大ケースと最小ケースの両方が存在するが、タイプBは、各通信方式のなかで最も加算結果が少なくなるので、各通信方式と判定するためには、最大ケースのみを考えれば良い。

タイプFも、プリアンブルフィールドの復調信号は固定されるが、それ以降はデータによって変化する。しかし、タイプFは符号化方式がマンチェスタ方式であるので、データに依存せず、１etuの期間にかならず立ち上がりエッジが存在するという意味では復調信号は固定される。

以上のように仮定した、タイプA、タイプB、212kbpsのタイプF、および424kbpsのタイプFそれぞれの復調信号と、そのときの立ち上がりエッジ抽出パルスが、図１６の上側に示されている。

そして、立ち上がりエッジ抽出パルスに応じた加算結果が、図１６の下側に示されている。ここで、加算結果は、図１５の例と同様に、１etu期間、基準電圧を加算した場合の電圧値を＋１として計算されている。

設定可能な判定タイミングの下限値は、第１の判定処理と同様に、通信開始から１etu経過時点となる。

一方、設定可能な判定タイミングの上限値についてみると、通信開始から２１etu経過時点で、タイプBの加算結果が、最小ケースのタイプAの加算結果と同一となり判定できなくなる。従って、設定可能な判定タイミングの上限値は、通信開始から２１etu経過時点の１etu前である、通信開始から２０etu経過時点となる。

以上から、判定タイミングの設定範囲は、通信開始から１etu経過時点から、２０etu経過時点までとすることができる。即ち、判定タイミングの設定範囲は、通信開始から９．４μsec後の時点から、１８８μsec後の時点までである。

次に、第２の判定処理における閾値電圧の決定方法について説明する。

第１の判定処理の例と同様に、通信開始から１０etu経過時点を判定タイミングとすると、通信方式がタイプBである場合には、加算結果は、０となっているはずである。通信方式がタイプAである場合には、加算結果は、最小ケースで５となり、最大ケースで９となる。また、212kbpsのタイプFでは、加算結果は２０となり、424kbpsのタイプFでは、加算結果は４０となる。

従って、閾値判定回路５３は、０乃至５の範囲に第１の閾値電圧Vth1’を設定し、９乃至２０の範囲に第２の閾値電圧Vth2’を設定し、２０乃至４０の間に第３の閾値電圧Vth3’を設定する。そして、これらの閾値電圧Vth1’、Vth2’、およびVth3’を、加減算結果と比較することで、通信方式を判定することができる。

以上のように、閾値電圧は、判定タイミングにおける各通信方式の演算結果（加減算結果または加算結果）の最大値および最小値から決定される。また、判定タイミングは、各通信方式の演算結果の最大値および最小値が重複しないタイミングに設定することができる。

なお、受信信号に含まれるノイズ等を考慮すると、タイプA、タイプF、タイプBの加減算結果または加算結果に大きな相違が見られる時点に判定タイミングを設定することが望ましい。または、閾値電圧は、タイプA、タイプF、タイプBの加減算結果または加算結果の取り得る範囲から、できるだけ離れた値に設定するのが望ましい。

以上のように、図１のICカード１は、第１の判定処理または第２の判定処理を行うことにより、自身が対応可能な複数の通信方式のなかから、リーダライタが送信してきた送信信号の通信方式を判定する。そして、ICカード１は、判定結果としての通信方式で応答して、非接触通信を行うことができる。

本実施の形態の判定方式によれば、複数の通信方式それぞれに対応した受信回路を備える必要もなく、単一の通信方式の場合と同様の時間で、リーダライタの通信方式を判定し、通信を確立することができる。即ち、ICカード１によれば、複数の通信方式に対して、簡単な構成で、かつ、単一の通信方式における場合と同等の時間（短時間）で、通信を確立することができる。また、複数の通信方式それぞれに対応した受信回路を備える必要もないので、ICカード１を低コストに製造することができる。

また、従来の特許文献５に記載の発明のように、高速に行う必要がある特別な処理を行う必要がないため、消費電力が増加することもない。従って、消費電力の増加に伴う無線通信の性能が低下する懸念もない。

なお、上述した例では、タイプA、タイプB、212kbpsのタイプF、および424kbpsのタイプFを判定する例について説明したが、第１の判定処理または第２の判定処理を、これ以外の通信方式にも適用することが可能である。即ち、各通信方式の復調信号のHi期間の長さ、または、立ち上がりエッジの数に着目した場合に、相違がある通信方式については適用が可能である。

さらに、上述した例においてICカード１として説明した第１の判定処理および第２の判定処理を行う装置は、ICカードに限らず、カード型以外のICタグ、携帯電話機などとすることができる。即ち、第１の判定処理および第２の判定処理を実行して非接触通信を行う通信装置は、その他の機能を有する電子機器の一部として組み込まれているものでもよい。

本明細書において、フローチャートに記述されたステップは、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。

本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１ ICカード， １１ 集積回路， ２１ 通信方式判定回路， ２７ 記憶回路， ４１ タイミング生成回路， ４２ 電圧加減算回路， ４３ 閾値判定回路， ４４ 基準電圧生成回路， ５１ エッジ抽出回路， ５２ 電圧加算回路， ５３ 閾値判定回路

Claims (11)

1. 非接触通信を行う他の通信装置からの送信信号を復調する復調手段と、
   前記復調手段により復調されて得られる復調信号の論理値に応じて、所定の電圧の加算または減算の少なくとも一方を行う演算手段と、
   通信開始から所定時間経過後の所定のタイミングにおける前記演算手段の演算結果を、閾値電圧と比較することによって、前記他の通信装置が送信した前記送信信号の通信方式を判定する判定手段と、
   自身が対応可能な複数の通信方式のなかから、前記判定手段により判定された通信方式で前記他の通信装置に所定のデータを送信する送信手段と
   を備える通信装置。
2. 前記演算手段は、通信開始から前記所定のタイミングまでの期間、前記復調信号の論理値に応じて、前記所定の電圧の加算または減算を行う
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記演算手段の演算結果は、通信開始から前記所定のタイミングまでの期間の、前記復調信号の所定の論理値の期間の長さの割合を電圧値に換算した値である
   請求項２に記載の通信装置。
4. 前記演算回路は、通信開始から前記所定のタイミングまでの期間の前記復調信号の論理値の切り替わりの回数に応じて、前記所定の電圧の加算を行う
   請求項１に記載の通信装置。
5. 前記演算手段の演算結果は、通信開始から前記所定のタイミングまでの期間の論理値の切り替わりの回数を電圧値に換算した値である
   請求項４に記載の通信装置。
6. 前記論理値の切り替わりを抽出する抽出手段を備え、
   前記演算手段は、前記抽出手段により前記論理値の切り替わりが抽出された場合に、前記所定の電圧の加算を行う
   請求項５に記載の通信装置。
7. 前記閾値電圧は、前記所定のタイミングにおける、前記複数の通信方式それぞれについての前記演算手段の演算結果の最大値および最小値から決定される
   請求項１に記載の通信装置。
8. 前記所定のタイミングは、前記複数の通信方式それぞれについての前記演算手段の演算結果の最大値および最小値が重複しないタイミングに設定される
   請求項１に記載の通信装置。
9. ICカードまたは携帯電話機である
   請求項１に記載の通信装置。
10. 他の通信装置と非接触通信を行う通信装置が、
    前記他の通信装置からの送信信号を復調して得られる復調信号の論理値に応じて、所定の電圧の加算または減算の少なくとも一方を行い、
    通信開始から所定時間経過後の所定のタイミングにおける演算結果を、閾値電圧と比較することによって、前記他の通信装置が送信した前記送信信号の通信方式を判定し、
    自身が対応可能な複数の通信方式のなかから、判定された通信方式で前記他の通信装置に所定のデータを送信する
    通信方法。
11. コンピュータに、
    非接触通信を行う他の通信装置からの送信信号を復調して得られる復調信号の論理値に応じて、所定の電圧の加算または減算の少なくとも一方を行い、
    通信開始から所定時間経過後の所定のタイミングにおける演算結果を、閾値電圧と比較することによって、前記他の通信装置が送信した前記送信信号の通信方式を判定し、
    自身が対応可能な複数の通信方式のなかから、判定された通信方式で前記他の通信装置に所定のデータを送信する
    処理を実行させるプログラム。

Images