(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の通信装置の間でベースバンドで通信する近接非接触通信システムにおける第１の通信装置である近接非接触通信装置において、上記第２の通信装置は少なくとも１つの送信アンテナ及び少なくとも１つの受信アンテナを備え、
上記近接非接触通信装置は、
上記第２の通信装置の受信アンテナに近接して配置された少なくとも１つの送信アンテナと、
上記第２の通信装置の送信アンテナに近接して配置された少なくとも１つの受信アンテナと、
伝送のために異なる帯域幅をそれぞれ必要とする複数の符号化方法を使用する符号化回路と、
上記複数の符号化方法に対応する複数の復号化方法を使用する復号化回路と、
テストパターンを生成するテストパターン生成回路と、
２つのテストパターンを比較する比較回路と、
上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立するための処理を実行する制御回路とを備え、
上記テストパターンは、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との間で伝送されるとき、上記複数の符号化方法によって必要とされる異なる複数の帯域幅に対応する異なる複数の周波数成分を含むように生成され、
上記制御回路は、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立するための処理において、
上記テストパターン生成回路により生成されたテストパターンと、上記近接非接触通信装置の送信アンテナを介して上記第２の通信装置に送信され、上記近接非接触通信装置の受信アンテナを介して上記第２の通信装置から返信されたテストパターンとを、上記比較回路により比較し、
上記返信されたテストパターンに基づいて、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との間で正しく伝送された周波数成分に対応する帯域幅を決定し、使用可能な最大の帯域幅を必要とする符号化方法を選択し、
上記選択された符号化方法を示す通知メッセージを生成し、上記通知メッセージを上記符号化回路により上記選択された符号化方法を用いて符号化して上記近接非接触通信装置の送信アンテナを介して上記第２の通信装置に送信し、
上記通知メッセージに対する肯定応答を含む応答メッセージを上記近接非接触通信装置の受信アンテナを介して上記第２の通信装置から受信したとき、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立することを特徴とする近接非接触通信装置。
【請求項２】
上記制御回路は、上記テストパターンを上記第２の通信装置に送信する前に、上記符号化回路により上記複数の符号化方法のいずれかを用いて上記テストパターンを符号化することを特徴とする請求項１記載の近接非接触通信装置。
【請求項３】
上記制御回路は、
上記符号化回路により上記テストパターンを符号化するとき、広い帯域幅を必要とする順に上記複数の符号化方法を切り換え、
上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との間で最初に正しく伝送された周波数成分に対応する帯域幅を必要とする符号化方法を選択することを特徴とする請求項２記載の近接非接触通信装置。
【請求項４】
上記制御回路は、
上記符号化回路により上記テストパターンを符号化するとき、狭い帯域幅を必要とする順に上記複数の符号化方法を切り換え、
上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との間で最後に正しく伝送された周波数成分に対応する帯域幅を必要とする符号化方法を選択することを特徴とする請求項２記載の近接非接触通信装置。
【請求項５】
上記テストパターン生成回路は、上記複数の符号化方法によって必要とされる異なる複数の帯域幅に対応する異なる複数の周波数成分を含むテストパターンを生成することを特徴とする請求項１記載の近接非接触通信装置。
【請求項６】
上記テストパターンは、第１及び第２のレベルを有する２値信号であり、上記複数の周波数成分にそれぞれ対応する複数のサブパターンを含み、
上記複数のサブパターンのそれぞれは、当該サブパターンに対応する周波数成分に応じて決まる所定ビット長にわたって連続する第１のレベルの部分と、同じビット長にわたって連続する第２のレベルの部分とを含むことを特徴とする請求項５記載の近接非接触通信装置。
【請求項７】
上記周波数成分に応じて決まるビット長は、上記周波数成分が高くなるほど短くなり、
上記複数のサブパターンのそれぞれにおいて、当該サブパターンに対応する周波数成分が高くなるほど、上記第１のレベルの部分及び上記第２のレベルの部分を繰り返す回数が多くなることを特徴とする請求項６記載の近接非接触通信装置。
【請求項８】
上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立した後、通信エラーの発生回数が基準値を超えたとき、再び、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立するための処理を実行することを特徴とする請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の近接非接触通信装置。
【請求項９】
上記近接非接触通信装置は、上記近接非接触通信装置のクロック信号を生成するクロック生成回路をさらに備え、
上記制御回路は、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立するための処理を実行する前に、
上記近接非接触通信装置のクロック信号を上記近接非接触通信装置の送信アンテナを介して上記第２の通信装置に送信し、
上記近接非接触通信装置のクロック信号と、上記近接非接触通信装置のクロック信号を上記第２の通信装置に送信したときに、上記近接非接触通信装置の受信アンテナを介して上記第２の通信装置から受信された上記第２の通信装置のクロック信号とを比較し、
上記第２の通信装置のクロック信号が上記近接非接触通信装置のクロック信号と一致しているとき、上記制御回路は、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立するための処理を実行することを特徴とする請求項１〜８のうちのいずれか１つに記載の近接非接触通信装置。
【請求項１０】
上記制御回路は、上記第２の通信装置のクロック信号が上記近接非接触通信装置のクロック信号とは異なるとき、
上記クロック生成回路により生成される上記近接非接触通信装置のクロック信号のクロック周波数を変化させ、
再び、上記近接非接触通信装置のクロック信号と、上記近接非接触通信装置のクロック信号を上記第２の通信装置に送信したときに、上記第２の通信装置から受信された上記第２の通信装置のクロック信号とを比較することを特徴とする請求項９記載の近接非接触通信装置。
【請求項１１】
上記制御回路は、上記近接非接触通信装置のクロック信号と一致した上記第２の通信装置のクロック信号を受信する前に、予め決められたタイムアウト時間が経過したとき、上記近接非接触通信装置のクロック信号を上記第２の通信装置に送信することを停止することを特徴とする請求項９又は１０記載の近接非接触通信装置。
【請求項１２】
上記テストパターンは、１ビットずつ交替する第１及び第２のレベルを有する２値信号であるサブパターンを含まないことを特徴とする請求項９〜１１のうちのいずれか１つに記載の近接非接触通信装置。
【請求項１３】
第１及び第２の通信装置の間でベースバンドで通信する近接非接触通信システムにおける第２の通信装置である近接非接触通信装置において、上記第１の通信装置は少なくとも１つの送信アンテナ及び少なくとも１つの受信アンテナを備え、
上記近接非接触通信装置は、
上記第１の通信装置の受信アンテナに近接して配置された少なくとも１つの送信アンテナと、
上記第１の通信装置の送信アンテナに近接して配置された少なくとも１つの受信アンテナと、
伝送のために異なる帯域幅をそれぞれ必要とする複数の符号化方法を使用する符号化回路と、
上記複数の符号化方法に対応する複数の復号化方法を使用する復号化回路と、
上記近接非接触通信装置と上記第１の通信装置との通信を確立するための処理を実行する制御回路とを備え、
上記制御回路は、上記近接非接触通信装置と上記第１の通信装置との通信を確立するための処理において、
上記複数の符号化方法によって必要とされる異なる複数の帯域幅に対応する異なる複数の周波数成分を含むテストパターンを、上記近接非接触通信装置の受信アンテナを介して上記第１の通信装置から受信したとき、上記受信されたテストパターンを上記近接非接触通信装置の送信アンテナを介して上記第１の通信装置に返信し、
上記複数の符号化方法から選択された１つの符号化方法を示す通知メッセージを上記近接非接触通信装置の受信アンテナを介して上記第１の通信装置から受信したとき、上記通知メッセージに対する肯定応答を含む応答メッセージを生成し、上記応答メッセージを上記符号化回路により上記選択された符号化方法を用いて符号化して上記近接非接触通信装置の送信アンテナを介して上記第１の通信装置に送信し、
上記近接非接触通信装置と上記第１の通信装置との通信を確立することを特徴とする近接非接触通信装置。
【請求項１４】
上記近接非接触通信装置は、上記近接非接触通信装置の受信アンテナを介して上記第１の通信装置から受信された上記第１の通信装置のクロック信号に基づいて、上記近接非接触通信装置のクロック信号を生成するクロック生成回路をさらに備え、
上記制御回路は、上記近接非接触通信装置と上記第１の通信装置との通信を確立するための処理を実行する前に、上記近接非接触通信装置のクロック信号を上記近接非接触通信装置の送信アンテナを介して上記第１の通信装置に送信することを特徴とする請求項１３記載の近接非接触通信装置。
【請求項１５】
請求項１〜８のうちのいずれか１つに記載の近接非接触通信装置を第１の通信装置として含み、請求項１３記載の近接非接触通信装置を第２の通信装置として含み、上記第１及び第２の通信装置の間でベースバンドで通信することを特徴とする近接非接触通信システム。
【請求項１６】
請求項９〜１２のうちのいずれか１つに記載の近接非接触通信装置を第１の通信装置として含み、請求項１４記載の近接非接触通信装置を第２の通信装置として含み、上記第１及び第２の通信装置の間でベースバンドで通信することを特徴とする近接非接触通信システム。
【請求項１７】
第１及び第２の通信装置の間でベースバンドで通信する近接非接触通信方法において、
上記第１及び第２の通信装置のそれぞれは、少なくとも１つの送信アンテナ及び少なくとも１つの受信アンテナを備え、上記第１の通信装置の送信アンテナは上記第２の通信装置の受信アンテナに近接して配置され、上記第１の通信装置の受信アンテナは上記第２の通信装置の送信アンテナに近接して配置され、
上記第１及び第２の通信装置のそれぞれは、伝送のために異なる帯域幅をそれぞれ必要とする複数の符号化方法を使用する符号化回路と、上記複数の符号化方法に対応する複数の復号化方法を使用する復号化回路とを備え、
上記第１の通信装置は、テストパターンを生成するテストパターン生成回路と、２つのテストパターンを比較する比較回路とを備え、上記テストパターンは、上記第１の通信装置と上記第２の通信装置との間で伝送されるとき、上記複数の符号化方法によって必要とされる異なる複数の帯域幅に対応する異なる複数の周波数成分を含むように生成され、
上記近接非接触通信方法は、
上記テストパターン生成回路により上記テストパターンを生成するステップと、
上記テストパターン生成回路により生成されたテストパターンを上記第１の通信装置の送信アンテナ及び上記第２の通信装置の受信アンテナを介して上記第１の通信装置から上記第２の通信装置に送信するステップと、
上記第２の通信装置により受信されたテストパターンを上記第２の通信装置の送信アンテナ及び上記第１の通信装置の受信アンテナを介して上記第２の通信装置から上記第１の通信装置に返信するステップと、
上記テストパターン生成回路により生成されたテストパターンと、上記第２の通信装置から返信されたテストパターンとを、上記比較回路により比較するステップと、
上記第１の通信装置において、上記返信されたテストパターンに基づいて、上記第１の通信装置と上記第２の通信装置との間で正しく伝送された周波数成分に対応する帯域幅を決定し、使用可能な最大の帯域幅を必要とする符号化方法を選択するステップと、
上記第１の通信装置において、上記選択された符号化方法を示す通知メッセージを生成し、上記第１の通信装置の上記符号化回路により上記選択された符号化方法を用いて上記通知メッセージを符号化し、上記符号化された通知メッセージを上記第１の通信装置の送信アンテナ及び上記第２の通信装置の受信アンテナを介して上記第１の通信装置から上記第２の通信装置に送信するステップと、
上記第２の通信装置において、上記通知メッセージに対する肯定応答を含む応答メッセージを生成し、上記第２の通信装置の上記符号化回路により上記選択された符号化方法を用いて上記応答メッセージを符号化し、上記符号化された応答メッセージを上記第２の通信装置の送信アンテナ及び上記第１の通信装置の受信アンテナを介して上記第２の通信装置から上記第１の通信装置に送信するステップと、
上記第１の通信装置において上記第２の通信装置から上記応答メッセージを受信したとき、上記第１の通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立するステップとを含むことを特徴とする近接非接触通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、近接して配置された２つの通信装置のアンテナ間における電磁結合を用いたベースバンドの近接非接触通信（proximity contactless communication）を行う近接非接触通信装置に関する。本開示はまた、そのような近接非接触通信装置を含む近接非接触通信システム、及び、そのような近接非接触通信装置を用いた近接非接触通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速デジタルインタフェースの伝送レートは高速化の一途をたどっている。ケーブルを介して接続されるインタフェースとして、例えば、５Ｇｂｐｓの伝送レートを有するＵＳＢ３．０、及び、６Ｇｂｐｓの伝送レートを有するＳ−ＡＴＡ３．０（Serial ATA 3.0）がある。リムーバブルメモリカードのためのインタフェースとして、例えば、１．５６Ｇｂｐｓの伝送レートを有するＳＤメモリカードのＵＨＳ−ＩＩ（Ultra High Speed Phase-II）インタフェースがある。
【０００３】
図２２は、従来技術に係るメモリカード１０２及びホスト装置１０１を示す概略図である。図２３は、図２２のメモリカード１０２がホスト装置１０１のソケットに挿入された状態を示す図である。図２４は、図２３のＡ３−Ａ４線における断面図である。ホスト装置１０１は、図２４に示すように、回路基板１１１、通信回路１１２、伝送線路１１３、及び電極１１４とを備える。メモリカード１０２は、図２２に示すように、その表面に露出した端子Ｐ１〜Ｐ９を有し、また、図２４に示すように、回路基板１２１、通信回路１２２、フラッシュメモリ１２３、伝送線路１２４、及び電極Ｐ１〜Ｐ９を備える。図２４では、図示の簡単化のために、メモリカード１０２の電極Ｐ１及びホスト装置１０１の電極１１４のみを示しているが、メモリカード１０２の他の電極Ｐ２〜Ｐ９及び対応するホスト装置１０１の電極も同様に設けられる。メモリカード１０２がホスト装置１０１に挿入されたとき、メモリカード１０２の電極Ｐ１がホスト装置１０１の電極１１４に電気的に接触し、ホスト装置１０１の通信回路１１２は、伝送線路１１３、電極１１４、電極Ｐ１、及び伝送線路１２４を介して、メモリカード１０２の通信回路１２２に接続される。
【０００４】
インタフェースの伝送レートが高速化するのに伴い、信号の伝送経路に含まれる各部分が信号品質に与える影響は大きくなる。例えば、信号の伝送経路に含まれる電気的な接触は、信号品質を劣化させる要因になる。図２２〜図２４のメモリカード１０２及びホスト装置１０１の場合、ホスト装置１０１の通信回路１１２とメモリカード１０２の通信回路１２２との間の伝送経路において、電極１１４及び電極Ｐ１の特性インピーダンスを設計することは、伝送線路１１３及び１２４の特性インピーダンスを設計することに比べて困難である。従って、メモリカード１０２の電極Ｐ１とホスト装置１０１の電極１１４との接点において特性インピーダンスが不整合になり、信号品質が劣化する。
【０００５】
また、メモリカード１０２の電極Ｐ１〜Ｐ９は人体に接触することがあるので、通信回路１２２のＩ／Ｏ回路（図示せず）は、静電気保護素子（図示せず）を介して電極Ｐ１〜Ｐ９に接続されている。この静電気保護素子は一般に数ｐＦ程度の容量成分を有するので、この部分の特性インピーダンスは、信号の伝送経路に含まれる他の部分の特性インピーダンスに比べて大きく低下し、信号品質を劣化させる。
【０００６】
このため、リムーバブルメモリカードのためのインタフェースをさらに高速化するために、代替の選択肢として、近接非接触通信を用いた高速デジタルインタフェースが提案されている。
【０００７】
近接非接触通信の方法としては、Ｗｉ−Ｆｉ（wireless fidelity）などのように、無線周波数の搬送波をベースバンドのデジタルデータ信号により変調して送信する方法（無線周波数の近接非接触通信）があり、また、近接して配置された２つのアンテナ間における電磁結合を用いて、ベースバンドのデジタルデータ信号をそのまま伝送する方法（ベースバンドの近接非接触通信）がある。
【０００８】
リムーバブルメモリカードのためのインタフェースを高速化するために近接非接触通信を用いる場合、ベースバンドの近接非接触通信が望ましい。無線周波数の近接非接触通信を行う場合には搬送波ベースクロック源及び変調回路が必要であるが、ベースバンドの近接非接触通信を行う場合にはこれらは不要であり、コスト上のメリットが大きい。ベースバンドの近接非接触通信は、従来技術に係るメモリカードの通信回路及びホスト装置の通信回路にアンテナをそれぞれ接続して２つのアンテナを近接して配置し、アンテナ間における電磁結合を用いて、ベースバンドのデジタルデータ信号をそのまま伝送することで実施可能である。ベースバンドの近接非接触通信を行う通信システムとして、例えば、特許文献１の発明がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２６８０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近接して配置された２つのアンテナ間における電磁結合を用いる場合、アンテナ間の数ミリの距離の違いが、アンテナ間の帯域幅及び透過特性に大きく影響を与える。
【００１１】
また、ベースバンドの近接非接触通信を行う場合、送信しようとするデジタルデータ信号に対して適切な符号化を行う必要があるが、符号化方法に応じて必要な帯域幅が異なる。ある符号化方法によって符号化されたデジタルデータ信号を伝送するとき、アンテナ間の距離の変動に起因してアンテナ間の帯域幅が必要な帯域幅よりも低下すると、そのデジタルデータ信号の伝送に失敗する。
【００１２】
メモリカードのアンテナとホスト装置のアンテナとの距離は、ホスト装置の実装に依存して変動する可能性があり、これにより、アンテナ間の帯域幅も変動する可能性がある。従って、ベースバンドの近接非接触通信を行うメモリカード及びホスト装置などの近接非接触通信装置において、アンテナ間の帯域幅に応じて適切な符号化方法を選択する必要がある。
【００１３】
本開示は、ベースバンドの近接非接触通信を行う際に、アンテナ間の帯域幅に応じて適切な符号化方法を選択して通信を確立する近接非接触通信装置を提供する。本開示はまた、そのような近接非接触通信装置を含む近接非接触通信システム、及び、そのような近接非接触通信装置を用いた近接非接触通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本開示に係る近接非接触通信装置は、
第１及び第２の通信装置の間でベースバンドで通信する近接非接触通信システムにおける第１の通信装置である近接非接触通信装置において、上記第２の通信装置は少なくとも１つの送信アンテナ及び少なくとも１つの受信アンテナを備え、
上記近接非接触通信装置は、
上記第２の通信装置の受信アンテナに近接して配置された少なくとも１つの送信アンテナと、
上記第２の通信装置の送信アンテナに近接して配置された少なくとも１つの受信アンテナと、
伝送のために異なる帯域幅をそれぞれ必要とする複数の符号化方法を使用する符号化回路と、
上記複数の符号化方法に対応する複数の復号化方法を使用する復号化回路と、
テストパターンを生成するテストパターン生成回路と、
２つのテストパターンを比較する比較回路と、
上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立するための処理を実行する制御回路とを備え、
上記テストパターンは、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との間で伝送されるとき、上記複数の符号化方法によって必要とされる異なる複数の帯域幅に対応する異なる複数の周波数成分を含むように生成され、
上記制御回路は、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立するための処理において、
上記テストパターン生成回路により生成されたテストパターンと、上記近接非接触通信装置の送信アンテナを介して上記第２の通信装置に送信され、上記近接非接触通信装置の受信アンテナを介して上記第２の通信装置から返信されたテストパターンとを、上記比較回路により比較し、
上記返信されたテストパターンに基づいて、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との間で正しく伝送された周波数成分に対応する帯域幅を決定し、使用可能な最大の帯域幅を必要とする符号化方法を選択し、
上記選択された符号化方法を示す通知メッセージを生成し、上記通知メッセージを上記符号化回路により上記選択された符号化方法を用いて符号化して上記近接非接触通信装置の送信アンテナを介して上記第２の通信装置に送信し、
上記通知メッセージに対する肯定応答を含む応答メッセージを上記近接非接触通信装置の受信アンテナを介して上記第２の通信装置から受信したとき、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本開示によれば、第１及び第２の通信装置のアンテナ間の帯域幅に応じて適切な符号化方法を選択して通信を確立し、第１及び第２の通信装置のアンテナ間においてベースバンドの近接非接触通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係る近接非接触通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の第１の実施例に係る近接非接触通信システムを示す概略図である。
【図３】図２のメモリカード２がホスト装置１のソケットに挿入された状態を示す図である。
【図４】図３のＡ１−Ａ２線における断面図である。
【図５】第１の実施形態の第２の実施例に係る近接非接触通信システムを示す概略図である。
【図６】アンテナ間の距離とアンテナ間の透過特性との関係を示す図である。
【図７】符号化方法とアンテナ間の透過特性との関係を示す図である。
【図８】例示的な２ｂ／４ｂ符号化を説明する図である。
【図９】各符号化方法の特徴を比較する表である。
【図１０】図１のホスト装置１の制御回路２１によって実行されるホスト装置１の通信確立処理を示すフローチャートである。
【図１１】図１０の符号化方法選択処理Ｓ３のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】図１０の符号化方法選択処理Ｓ３のサブルーチンの変形例を示すフローチャートである。
【図１３】図１のメモリカード２の制御回路５１によって実行されるメモリカード２の通信確立処理を示すフローチャートである。
【図１４】８ｂ／１０ｂ符号化で使用される例示的なテストパターンを示す図である。
【図１５】第２の実施形態に係る近接非接触通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１６】図１５のホスト装置１Ａの制御回路２１Ａによって実行されるホスト装置１Ａの通信確立処理を示すフローチャートである。
【図１７】図１６のステップＳ４３において生成されるテストパターンの第１の例を示す図である。
【図１８】図１６のステップＳ４３において生成されるテストパターンの第２の例を示す図である。
【図１９】図１のホスト装置１の制御回路２１によって実行されるホスト装置１のクロック同期処理を示すフローチャートである。
【図２０】図１のメモリカード２の制御回路５１によって実行されるメモリカード２のクロック同期処理を示すフローチャートである。
【図２１】図１のホスト装置１の制御回路２１によって実行されるホスト装置１のクロック同期処理の変形例を示すフローチャートである。
【図２２】従来技術に係るメモリカード１０２及びホスト装置１０１を示す概略図である。
【図２３】図２２のメモリカード１０２がホスト装置１０１のソケットに挿入された状態を示す図である。
【図２４】図２３のＡ３−Ａ４線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、実施形態に係る近接非接触通信システムについて説明する。各図面にわたって、同様の構成要素は同じ符号で示す。
【００１８】
第１の実施形態．
図１は、第１の実施形態に係る近接非接触通信システムの構成を示すブロック図である。近接非接触通信システムは、２つの近接非接触通信装置、すなわち、メモリカード２と、メモリカード２を挿入するソケットを備えたホスト装置１とを含み、ホスト装置１及びメモリカード２は、互いに近接して配置されたアンテナをそれぞれ備え、これらのアンテナ間における電磁結合を用いたベースバンドの近接非接触通信を行う。ホスト装置１は、メモリカードリーダー、又はメモリカード２のためのソケットを備えたパーソナルコンピュータなど他の装置である。図１では、実施形態の説明のために必要な部分の構成のみを示し、他の部分の構成は省略している。
【００１９】
ホスト装置１は以下の構成を有する。
【００２０】
ホスト装置１は、送信アンテナ１１、受信アンテナ１３、送信アンテナ１５、及び通信回路１７を含み、送信アンテナ１１、受信アンテナ１３、及び送信アンテナ１５は、伝送線路１２，１４，１６を介して通信回路１７にそれぞれ接続されている。また、送信アンテナ１１、受信アンテナ１３、及び送信アンテナ１５は、後述するメモリカード２の受信アンテナ４１、送信アンテナ４３、及び受信アンテナ４５にそれぞれ電磁的に結合するように、近接して配置されている。
【００２１】
通信回路１７は、制御回路２１、セレクタ２２、符号化回路２３、データ送信回路２４、データ受信回路２５、復号化回路２６、テストパターン生成回路２７、比較回路２８、クロック生成回路２９、及びクロック送信回路３０を含む。
【００２２】
制御回路２１は、ホスト装置１のソケットにメモリカード２が挿入されたとき、図１０を参照して後述する通信確立処理を実行し、ホスト装置１及びメモリカード２の間の通信を確立する。テストパターン生成回路２７は、制御回路２１の制御下で、通信確立処理のためのテストパターンを生成する。
【００２３】
符号化回路２３は、伝送のために異なる帯域幅をそれぞれ必要とする複数の符号化方法を用いて、入力された信号を符号化する。符号化方法は、例えば、８ｂ／１０ｂ符号化、４ｂ／６ｂ符号化、及び２ｂ／４ｂ符号化を含む。復号化回路２６は、符号化回路２３によって使用される複数の符号化方法に対応する複数の復号化方法、すなわち、８ｂ／１０ｂ復号化、４ｂ／６ｂ復号化、及び２ｂ／４ｂ復号化を用いて、入力された信号を復号化する。符号化回路２３は、制御回路２１の制御下で、複数の符号化方法のうちのいずれか１つを選択し、復号化回路２６は、制御回路２１の制御下で、選択された符号化方法に対応する復号化方法を選択する。
【００２４】
データ送信回路２４は、符号化回路２３により符号化された信号を、伝送線路１２及び送信アンテナ１１を介して、メモリカード２の受信アンテナ４１にベースバンドで送る。
【００２５】
データ受信回路２５は、メモリカード２の送信アンテナ４３から受信アンテナ１３及び伝送線路１４を介してベースバンドで受信された信号を、復号化回路２６に送る。
【００２６】
比較回路２８は、テストパターン生成回路２７により生成されたテストパターンと、送信アンテナ１１を介してメモリカード２に送信され、受信アンテナ１３を介してメモリカード２から返信され、さらに復号化回路２６により復号化されたテストパターンとを比較し、比較結果を制御回路２１に送る。
【００２７】
制御回路２１は、メモリカード２へ書き込むデータ信号を取得するために、また、メモリカード２から読み出されたデータ信号を処理するために、他の回路（図示せず）に接続される。制御回路２１は、他の回路から送られたデータ信号に周期的冗長検査（Cyclic Redundancy Checksum：ＣＲＣ）情報などを付加して、セレクタ２２に送る。制御回路２１は、セレクタ２２を制御することにより、テストパターン生成回路２７により生成されたテストパターンと、他の回路から送られたデータ信号とのいずれかを符号化回路２３に送る。また、制御回路２１は、復号化回路２６から送られたデータ信号（すなわちメモリカード２から読み出されたデータ信号）を他の回路に送る。制御回路２１は、復号化回路２６からデータ信号が送られたとき、そのデータ信号のＣＲＣ情報を検査して、通信エラーが発生したか否かを判定する。
【００２８】
クロック生成回路２９は、制御回路２１の制御下で、ホスト装置１のクロック信号を生成する。生成されたホスト装置１のクロック信号は、制御回路２１、符号化回路２３、復号化回路２６、テストパターン生成回路２７、及びクロック送信回路３０に送られる。クロック信号はさらに、データ送信回路２４及びデータ受信回路２５に送られてもよい。クロック送信回路３０は、制御回路２１の制御下で、ホスト装置１のクロック信号を、伝送線路１６及び送信アンテナ１５を介して、メモリカード２の受信アンテナ４５にベースバンドで送る。
【００２９】
メモリカード２は以下の構成を有する。
【００３０】
メモリカード２は、受信アンテナ４１、送信アンテナ４３、受信アンテナ４５、通信回路４７、及びフラッシュメモリ４８を含み、受信アンテナ４１、送信アンテナ４３、及び受信アンテナ４５は、伝送線路４２，４４，４６を介して通信回路４７にそれぞれ接続されている。また、受信アンテナ４１、送信アンテナ４３、及び受信アンテナ４５は、ホスト装置１の送信アンテナ１１、受信アンテナ１３、及び送信アンテナ１５にそれぞれ電磁的に結合するように、近接して配置されている。
【００３１】
通信回路４７は、制御回路５１、データ受信回路５２、復号化回路５３、符号化回路５４、セレクタ５５、データ送信回路５６、クロック受信回路５７、位相ロックループ回路（ＰＬＬ）５８、及びクロック生成回路５９を含む。
【００３２】
制御回路５１は、ホスト装置１のソケットにメモリカード２が挿入されたとき、図１３を参照して後述する通信確立処理を実行し、ホスト装置１及びメモリカード２の間の通信を確立する。
【００３３】
データ受信回路５２は、ホスト装置１の送信アンテナ１１から受信アンテナ４１及び伝送線路４２を介してベースバンドで受信された信号を、復号化回路５３及びセレクタ５５の両方に送る。
【００３４】
復号化回路５３は、ホスト装置１の符号化回路２３によって使用される複数の符号化方法に対応する複数の復号化方法、すなわち、８ｂ／１０ｂ復号化、４ｂ／６ｂ復号化、及び２ｂ／４ｂ復号化を用いて、入力された信号を復号化する。符号化回路５４は、ホスト装置１の符号化回路２３によって使用される複数の符号化方法と同じ複数の符号化方法、すなわち、８ｂ／１０ｂ符号化、４ｂ／６ｂ符号化、及び２ｂ／４ｂ符号化を用いて、入力された信号を符号化する。復号化回路５３は、制御回路５１の制御下で、複数の復号化方法のうちのいずれか１つを選択し、符号化回路５４は、制御回路５１の制御下で、選択された復号化方法に対応する符号化方法を選択する。
【００３５】
クロック受信回路５７は、ホスト装置１の送信アンテナ１５から受信アンテナ４５及び伝送線路４６を介して、ホスト装置１のクロック信号をベースバンドで受信する。ＰＬＬ５８及びクロック生成回路５９は、ホスト装置１のクロック信号に基づいて、メモリカード２のクロック信号を生成する。生成されたメモリカード２のクロック信号は、制御回路５１、復号化回路５３、符号化回路５４、及びセレクタ５５に送られる。クロック信号はさらに、データ受信回路５２及びデータ送信回路５６に送られてもよい。
【００３６】
制御回路５１は、ホスト装置１から送られたデータ信号をフラッシュメモリ４８に書き込み、また、フラッシュメモリ４８から読み出されたデータ信号をホスト装置１に送る。制御回路５１は、復号化回路５３からデータ信号が送られたとき（すなわちホスト装置１からデータ信号が送られたとき）、そのデータ信号のＣＲＣ情報を検査して、通信エラーが発生したか否かを判定する。制御回路５１は、フラッシュメモリ４８から読み出されたデータ信号にＣＲＣ情報などを付加して、符号化回路５４に送る。
【００３７】
制御回路５１は、セレクタ５５を制御することにより、データ受信回路５２の出力信号と、符号化回路５４の出力信号と、メモリカード２のクロック信号とのいずれかをデータ送信回路５６に送る。データ受信回路５２の出力信号がデータ送信回路５６に送られるときは、実質的に、ホスト装置１から受信された信号がホスト装置１にそのまま返信される（ループバック）。
【００３８】
データ送信回路５６は、セレクタ５５の出力信号を、伝送線路４４及び送信アンテナ４３を介して、ホスト装置１の受信アンテナ１３にベースバンドで送る。
【００３９】
図１の近接非接触通信システムは、以上の構成を備えたことにより、ホスト装置１及びメモリカード２のアンテナ間においてベースバンドの近接非接触通信を行う。
【００４０】
図１のホスト装置１及びメモリカード２は、ホスト装置１からメモリカード２に電力を供給するための電極を備える。電力を供給する際には特性インピーダンスの整合を考慮する必要がないので、電極を用いてもよい。電極の代替として、ホスト装置１及びメモリカード２にそれぞれコイルを備え、コイル間の電磁結合により非接触で電力を供給してもよい。
【００４１】
図２は、第１の実施形態の第１の実施例に係る近接非接触通信システムを示す概略図である。図３は、図２のメモリカード２がホスト装置１のソケットに挿入された状態を示す図である。図４は、図３のＡ１−Ａ２線における断面図である。図２のホスト装置１は、回路基板６１と、回路基板６１上に設けられた図１のホスト装置１と同じ構成要素（すなわち、送信アンテナ１１、受信アンテナ１３、送信アンテナ１５、伝送線路１２，１４，１６、及び通信回路１７）とを含み、さらに、回路基板６１上に設けられた電極ＶＤＤ１，ＶＳＳ１、及び電源線６２を含む。図２のメモリカード２は、回路基板６３と、回路基板６３上に設けられた図１のメモリカード２と同じ構成要素（すなわち、受信アンテナ４１、送信アンテナ４３、受信アンテナ４５、伝送線路４２，４４，４６、通信回路４７、及びフラッシュメモリ４８）とを含み、さらに、回路基板６３上に設けられた電極ＶＤＤ２，ＶＳＳ２、及び電源線６４を含む。メモリカード２の受信アンテナ４１、送信アンテナ４３、及び受信アンテナ４５は、ホスト装置１の送信アンテナ１１、受信アンテナ１３、及び送信アンテナ１５にそれぞれ電磁的に結合するように、近接して配置されている。図４では、図示の簡単化のために、ホスト装置１の受信アンテナ１３、送信アンテナ１５、及び伝送線路１４，１６と、メモリカード２の送信アンテナ４３、受信アンテナ４５、及び伝送線路４４，４６とを省略している。図２のホスト装置１は、データ信号を伝送するための電極を持たず、電力供給のための電極ＶＤＤ１，ＶＳＳ１のみを備え、図２のメモリカード２もまた、データ信号を伝送するための電極を持たず、電力供給のための電極ＶＤＤ２，ＶＳＳ２のみを備える。図２〜図４の近接非接触通信システムはベースバンドの近接非接触通信を行うので、図２２〜図２４に示すようなホスト装置１０１の電極１１４及びメモリカード１０２の電極Ｐ１の接点が不要になり、従って、この接点において特性インピーダンスが不整合になることを回避することができる。さらに、電極に静電気保護素子を接続することも不要になるので、静電気保護素子の容量成分による特性インピーダンスの低下を回避することができる。
【００４２】
図５は、第１の実施形態の第２の実施例に係る近接非接触通信システムを示す概略図である。図５の近接非接触通信システムは、ホスト装置３及びモバイル装置４を含み、モバイル装置４は、ホスト装置３上に置かれたとき又はホスト装置３の上面に近づけられたとき、ホスト装置３との間でベースバンドの近接非接触通信を行う。モバイル装置４は、図１のメモリカード２を内部に収容した装置であってもよい。図５のホスト装置３は、回路基板７１と、回路基板７１上に設けられた図１のホスト装置１と同じ構成要素（すなわち、送信アンテナ１１、受信アンテナ１３、送信アンテナ１５、伝送線路１２，１４，１６、及び通信回路１７）とを含み、さらに、回路基板７１上に設けられた送電コイル７２及び電源線７３を含む。図５のモバイル装置４は、回路基板７４と、回路基板７４上に設けられた図１のメモリカード２と同じ構成要素（すなわち、受信アンテナ４１、送信アンテナ４３、受信アンテナ４５、伝送線路４２，４４，４６、通信回路４７、及びフラッシュメモリ４８）とを含み、さらに、回路基板７４上に設けられた受電コイル７５及び電源線７６を含む。モバイル装置４の受信アンテナ４１、送信アンテナ４３、及び受信アンテナ４５は、ホスト装置３の送信アンテナ１１、受信アンテナ１３、及び送信アンテナ１５にそれぞれ電磁的に結合するように、近接して配置されている。図５では、図示の簡単化のために、ホスト装置３の受信アンテナ１３、送信アンテナ１５、及び伝送線路１４，１６と、モバイル装置４の送信アンテナ４３、受信アンテナ４５、及び伝送線路４４，４６とを省略している。ホスト装置３及びモバイル装置４は、ベースバンドの近接非接触通信を行うことに加えて、送電コイル７２及び受電コイル７５の間の電磁結合により非接触で電力を伝送することができる。
【００４３】
図２〜図４の近接非接触通信システム及び図５の近接非接触通信システムに示すように、送信アンテナと受信アンテナとの距離は、近接非接触通信システムの実装に依存して変動する可能性がある。さらに、図５の近接非接触通信システムに示すように、送信アンテナと受信アンテナとの間の誘電率は、ホスト装置３及びモバイル装置４の筐体に応じて変化する。これらのことに起因して、アンテナ間の帯域幅も変動する可能性がある。
【００４４】
図６は、アンテナ間の距離とアンテナ間の透過特性との関係を示す図である。図６は例示的な送信アンテナと受信アンテナが０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍの距離を有して配置されたときの透過係数の例示的な周波数特性を示す。図６に示すように、送信アンテナと受信アンテナとの間の距離が数ミリ異なるだけで、アンテナ間の透過特性は大きく変化する。
【００４５】
ホスト装置１及びメモリカード２のクロック周波数ｆ０＝１．５ＧＨｚであると仮定する。図６の縦軸における「減衰量の限界値」は、データ送信回路２４からデータ受信回路５２に信号を伝送するとき、もしくは、データ送信回路５６からデータ受信回路２５に信号を伝送するときにおける、信号振幅の減衰量の許容限界を示している。例えば、データ送信回路２４，５６の出力信号の振幅が３００ｍＶであり、データ受信回路５２，２５の入力信号の振幅の最小値が１００ｍＶであると仮定すると、減衰量の限界値は、２０×ｌｏｇ（１００ｍＶ／３００ｍＶ）＝−１０ｄＢになる。従って、図６の「減衰量の限界値」よりも高い透過係数を有する周波数成分のみを含む帯域幅が、「アンテナ間の帯域幅」として利用可能である。
【００４６】
図６によれば、アンテナ間の距離が０．５ｍｍであるときは広い帯域幅を有するが、距離が２ｍｍであるときは帯域幅はずっと狭くなる。
【００４７】
一方で、ホスト装置１及びメモリカード２の間で伝送しようとする元のデジタルデータ信号（ビットパターン）は、ホスト装置１及びメモリカード２のクロック周波数をｆ０で表すとき、ｆ０［Ｈｚ］（データ信号が０１０１…であるとき）から０［Ｈｚ］（データ信号が００００…又は１１１１…であるとき）までにわたる帯域幅を有する。ホスト装置１及びメモリカード２の間で実際に伝送する際には、伝送される信号の帯域幅を制限する必要がある。さらに、０（もしくは１）が長いビット長にわたって連続した後に１ビットだけ１（もしくは０）が出現する場合などに発生する符号間干渉（Inter Symbol Interference：ＩＳＩ）を抑制する必要がある。従って、高速デジタルインタフェースでは、８ｂ／１０ｂ符号化などを用いて符号化されたデジタルデータ信号を伝送線路を介して伝送することが一般的である。
【００４８】
８ｂ／１０ｂ符号化を用いて符号化された信号において、同じレベル（０又は１）のビットが連続するビット長の最大値は５ビットである。このため、８ｂ／１０ｂ符号化を用いて符号化された信号に含まれる周波数成分は、ｆ０，ｆ０／２，ｆ０／３，ｆ０／４，ｆ０／５である。８ｂ／１０ｂ符号化の詳細は、従来技術により公知である。
【００４９】
また、４ｂ／６ｂ符号化を用いて符号化された信号において、同じレベル（０又は１）のビットが連続するビット長の最大値は４ビットである。このため、４ｂ／６ｂ符号化を用いて符号化された信号に含まれる周波数成分は、ｆ０，ｆ０／２，ｆ０／３，ｆ０／４である。４ｂ／６ｂ符号化の詳細は、従来技術により公知である。
【００５０】
また、２ｂ／４ｂ符号化を用いて符号化された信号において、同じレベル（０又は１）のビットが連続するビット長の最大値は２ビットである。このため、２ｂ／４ｂ符号化を用いて符号化された信号に含まれる周波数成分は、ｆ０，ｆ０／２である。２ｂ／４ｂ符号化の詳細は、従来技術により公知である。図８は、例示的な２ｂ／４ｂ符号化を説明する図である。
【００５１】
図９は、各符号化方法の特徴を比較する表である。図９に示すように、２ｂ／４ｂ符号化よりも、４ｂ／６ｂ符号化が、また４ｂ／６ｂ符号化よりも８ｂ／１０符号化のほうが伝送効率は優れている。ただし、符号化により元のデータ信号に余分なビットを追加しているので、実効伝送レートは図９に示すように低下する。
【００５２】
図７は、符号化方法とアンテナ間の透過特性との関係を示す図である。図７は、８ｂ／１０ｂ符号化、４ｂ／６ｂ符号化、及び２ｂ／４ｂ符号化を用いたときの透過係数の例示的な周波数特性を示す。これらの符号化方法のいずれかを用いて符号化された信号をホスト装置１及びメモリカード２のアンテナ間でベースバンドで伝送するとき、伝送される信号は、符号化方法に応じて上述の複数の周波数成分ｆ０〜ｆ０／５、又は、ｆ０〜ｆ０／４、又は、ｆ０〜ｆ０／２を含む。各符号化方法は、これらの周波数成分に対応する異なる帯域幅を必要とする。図７の「減衰量の限界値」よりも高い透過係数を有する周波数成分のみを含む帯域幅が、「各符号化方法が必要とする帯域幅」である。４ｂ／６ｂ符号化を用いる場合には、２ｂ／４ｂ符号化を用いる場合よりも広い帯域幅を必要とし、８ｂ／１０ｂ符号化を用いる場合には、４ｂ／６ｂ符号化を用いる場合よりも広い帯域幅を必要とする。
【００５３】
アンテナ間の距離が０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍのいずれかであるとき、ベースバンドの近接非接触通信を行うためには、「符号化方法が必要とする帯域幅」は、「アンテナ間の帯域幅」内にある必要がある。
【００５４】
例えば、アンテナ間の距離が０．５ｍｍの場合は、使用可能な帯域は１００ＭＨｚ〜２ＧＨｚである。ｆ０＝１．５ＧＨｚであるとき、ｆ０／５＝３００ＭＨｚであるので、８ｂ／１０ｂ符号化、４ｂ／６ｂ符号化、及び２ｂ／４ｂ符号化のすべてを使用可能である。この場合、実効伝送レートの観点から、８ｂ／１０ｂ符号化を選択するのがよい。一方、アンテナ間の距離が１ｍｍの場合は、使用可能な帯域は５００ＭＨｚ〜１．８ＧＨｚである。この場合、ｆ０／５＝３００ＭＨｚであるので、ｆ０／５の周波数成分を伝送することはできず、８ｂ／１０ｂ符号化は使用不可であるが、４ｂ／６ｂ符号化は使用可能である。
【００５５】
このように、本実施形態に係るベースバンドの近接非接触通信では、ホスト装置１及びメモリカード２のアンテナ間の帯域幅に基づいて符号化方法を選択する。
【００５６】
以下、図１０〜図１３を参照し、ホスト装置１のソケットにメモリカード２が挿入されたときに実行される通信確立処理について説明する。
【００５７】
図１０は、図１のホスト装置１の制御回路２１によって実行されるホスト装置１の通信確立処理を示すフローチャートである。図１３は、図１のメモリカード２の制御回路５１によって実行されるメモリカード２の通信確立処理を示すフローチャートである。通信確立処理では、ホスト装置１及びメモリカード２のアンテナ間の帯域幅に基づいて符号化方法が選択され、ホスト装置１とメモリカード２との通信が確立される。
【００５８】
図１０のステップＳ１において、ホスト装置１の制御回路２１は、メモリカード２が挿入されたか否かを判断し、ＹＥＳのときは、ステップＳ２のクロック同期処理を実行し、ホスト装置１のクロック信号をメモリカード２に送る。一方、図１３のステップＳ３１において、メモリカード２の制御回路５１は、ホスト装置１のクロック信号を受信したとき、クロック同期処理を実行する。クロック同期処理では、ホスト装置１のクロック信号とメモリカード２のクロック信号とを同期する。クロック同期処理の詳細については、図１９〜図２１を参照して後述する。図１３のステップＳ３２において、メモリカード２の制御回路５１は、データ受信回路５２の出力信号をデータ送信回路５６に送るようにセレクタ５５を設定する。
【００５９】
次いで、図１０のステップＳ３において、ホスト装置１の制御回路２１は、符号化方法選択処理を実行する。このステップＳ３において、制御回路２１は、予め決められたテストパターンを符号化回路２３により複数の符号化方法のいずれかで符号化し、符号化されたテストパターンをメモリカード２に送信し、メモリカード２から返信されたテストパターンに基づいていずれか１つの符号化方法を選択する。
【００６０】
図１１は、図１０の符号化方法選択処理Ｓ３のサブルーチンを示すフローチャートである。図１１のステップＳ１１において、ホスト装置１の制御回路２１は、最大の帯域幅を有する符号化方法を選択する。ホスト装置１及びメモリカード２のアンテナ間の距離が非常に近い状態でベースバンドの近接非接触通信を行う場合には、アンテナ間の透過係数は広帯域にわたって減衰量の限界値よりも高いことが期待できる。従って、符号化回路２３によりテストパターンを符号化するとき、制御回路２１は、広い帯域幅を必要とする順に、すなわち、８ｂ／１０ｂ符号化、４ｂ／６ｂ符号化、２ｂ／４ｂ符号化の順に複数の符号化方法を切り換える。これにより、高い実効伝送レートを有する符号化方法を用いた通信を短い時間で確立することができる。
【００６１】
次いで、ステップＳ１２において、ホスト装置１の制御回路２１は、テストパターン生成回路２７を用いてテストパターンを生成する。テストパターンは、ホスト装置１及びメモリカード２の間で伝送されるとき（すなわち、符号化回路２３によって符号化された後で）、複数の符号化方法によって必要とされる異なる複数の帯域幅に対応する異なる複数の周波数成分を含むように生成される。言い換えると、テストパターンは、選択した符号化方法により符号化したときに、当該符号化方法によって必要とされるすべての周波数成分を含むように生成される。従って、テストパターン生成回路２７は、ステップＳ１１で選択された符号化方法に応じて、異なるテストパターンを生成する。
【００６２】
図１４は、８ｂ／１０ｂ符号化で使用される例示的なテストパターンを示す図である。８ｂ／１０ｂ符号化では、符号化されたビット列に存在する可能性のある周波数成分は、ｆ０，ｆ０／２，ｆ０／３，ｆ０／４，ｆ０／５である。従って、符号化されたテストパターンがこれらの周波数成分を含むように、例えば図１４に示すシンボルＤ３０．２、Ｄ１３．３、Ｄ７．０、Ｋ２８．１を含むテストパターンを生成してもよい。
【００６３】
同様に、４ｂ／６ｂ符号化では、符号化されたビット列に存在する可能性のある周波数成分は、ｆ０，ｆ０／２，ｆ０／３，ｆ０／４であり、従って、符号化されたテストパターンがこれらの周波数成分を含むようにテストパターン生成回路２７はテストパターンを生成する。２ｂ／４ｂ符号化では、符号化されたビット列に存在する可能性のある周波数成分は、ｆ０，ｆ０／２であり、従って、符号化されたテストパターンがこれらの周波数成分を含むようにテストパターン生成回路２７はテストパターンを生成する。
【００６４】
図１１のステップＳ１３において、ホスト装置１の制御回路２１は、生成されたテストパターンをセレクタ２２を介して符号化回路２３に送る。符号化回路２３は、選択された符号化方法によりテストパターンを符号化し、次いで、データ送信回路２４は、符号化されたテストパターンを伝送線路１２及び送信アンテナ１１を介してメモリカード２に送信する。
【００６５】
メモリカード２のデータ受信回路５２は、ホスト装置１から送信されたテストパターンを受信アンテナ４１及び伝送線路４２を介して受信する。前述のように、メモリカード２のセレクタ５５は、データ受信回路５２の出力信号をデータ送信回路５６に送るように設定されている（図１３のステップＳ３２）。従って、データ受信回路５２は、受信されたテストパターンをセレクタ５５を介してデータ送信回路５６に送る。データ送信回路５６は、テストパターンを伝送線路４４及び送信アンテナ４３を介してホスト装置１に返信する。
【００６６】
図１１のステップＳ１４において、ホスト装置１のデータ受信回路２５は、受信アンテナ１３及び伝送線路１４を介してメモリカード２から返信されたテストパターンを受信し、復号化回路２６は、選択された符号化方法に対応する復号化方法により、返信されたテストパターンを復号化する。復号化されたテストパターンは、比較回路２８に送られる。比較回路２８は、テストパターン生成回路２７により生成されたテストパターンと、メモリカード２から返信されて復号化されたテストパターンとを比較し、比較結果を制御回路２１に送る。比較結果は、返信されたテストパターンのエラーを表す。ここで、符号化されたテストパターンの周波数成分のすべてが「アンテナ間の帯域幅」内にあれば、テストパターン生成回路２７により生成されたテストパターンと、メモリカード２から返信されて復号化されたテストパターンとは一致する。すなわち、テストパターンはエラーなしに伝送される。もちろん、外来ノイズの重畳などにより、「アンテナ間の帯域幅」内であってもビットエラーが発生することはあるが、２つのテストパターンは概ね一致することが期待できる。ステップＳ１５において、制御回路２１は、比較結果に基づき、受信したテストパターンのエラーが基準値を満たすか否かを判断し、ＹＥＳのときは図１０のステップＳ４に進み、ＮＯのときは図１１のステップＳ１６に進む。比較結果がホスト装置１側で予め決められた基準値（メモリカード２から返信されて復号化されたテストパターンにおけるビットエラー率１０−２など）を満たしていれば、制御回路２１は、選択された符号化方法を用いて以降の通信を行うと決定する。ステップＳ１６において、制御回路２１は、すべての符号化方法でテストパターンを送信したか否かを判断し、ＹＥＳのときは処理を終了し、ＮＯのときは図１１のステップＳ１７に進む。ステップＳ１７において、制御回路２１は、次に最大の帯域幅を有する符号化方法を選択し、ステップＳ１２に戻る。
【００６７】
このように、制御回路２１は、ホスト装置１及びメモリカード２の間で正しく伝送された周波数成分に対応する帯域幅を決定し、使用可能な最大の帯域幅を必要とする符号化方法を選択する。制御回路２１は、広い帯域幅を必要とする順に複数の符号化方法を切り換え、ホスト装置１及びメモリカード２の間で最初に正しく伝送された周波数成分に対応する帯域幅を必要とする符号化方法を選択する。
【００６８】
図１０のステップＳ４において、ホスト装置１の制御回路２１は、選択した符号化方法をメモリカード２に通知するために、選択した符号化方法を示す選択通知メッセージを生成する。次いで、ステップＳ５において、制御回路２１は、選択通知メッセージをセレクタ２２を介して符号化回路２３に送る。符号化回路２３は、選択された符号化方法により選択通知メッセージを符号化し、次いで、データ送信回路２４は、符号化された選択通知メッセージを伝送線路１２及び送信アンテナ１１を介してメモリカード２に送信する。
【００６９】
図１３のステップＳ３３において、メモリカード２の制御回路５１は、受信アンテナ４１及び伝送線路４２を介してホスト装置１から選択通知メッセージが受信されたか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ３４に進む。
【００７０】
なお、メモリカード２がホスト装置１から受信した信号は、それが選択通知メッセージであるか否かにかかわらず、復号化回路５３を介して制御回路５１に送られている。従って、テストパターンも制御回路５１に送られる。テストパターンは予め決められたものであり、制御回路５１にとって既知であるので、制御回路５１は、ホスト装置１からテストパターンが受信されているのか、それとも他の信号が受信されているのかを判断できる。ホスト装置１からメモリカード２にテストパターンが正しく伝送された場合、制御回路５１は、受信した信号をテストパターンとして認識する。ただし、認識するだけで、テストパターンを制御回路５１自体が使用することはない。一方、ホスト装置１からメモリカード２にテストパターンが正しく伝送されなかった場合、制御回路５１は、受信した信号を解釈できないので無視する。従って、テストパターンが正しく伝送されたか否かにかかわらず、制御回路５１はテストパターンを認識するだけであり、制御回路５１の他の動作には影響しない。
【００７１】
ステップＳ３４において、復号化回路５３は、選択通知メッセージをすべての復号化方法を用いて復号化し、選択された符号化方法についての情報を取得する。制御回路５１は、選択された符号化方法についての情報を取得したとき、選択通知メッセージに対する肯定応答を含む選択応答メッセージを生成する。ステップＳ３５において、制御回路５１は、符号化回路５４の出力信号をデータ送信回路５６に送るようにセレクタ５５を設定する。ステップＳ３６において、符号化回路５４は、選択された符号化方法で選択応答メッセージを符号化し、データ送信回路５６は、伝送線路４４及び送信アンテナ４３を介してホスト装置１に送信する。
【００７２】
図１０のステップＳ６において、ホスト装置１のデータ受信回路２５は、受信アンテナ１３及び伝送線路１４を介してメモリカード２から受信された選択応答メッセージを受信し、復号化回路２６は、選択された符号化方法に対応する復号化方法により、受信された選択応答メッセージを復号化する。復号化された選択応答メッセージは、制御回路２１に送られる。ステップＳ７において、制御回路２１は、選択応答メッセージが肯定応答を含むか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ８に進み、ＮＯのときは処理を終了する。図１０のステップＳ８及び図１３のステップＳ３７において、ホスト装置１及びメモリカード２の間の通信が確立される。その後、ホスト装置１及びメモリカード２は、ベースバンドの近接非接触通信を行う。
【００７３】
ホスト装置１及びメモリカード２の間の通信が確立された後、通信中にアンテナ間の距離に変化が生じたことなどに起因して、ホスト装置１及びメモリカード２の間で伝送されるデータ信号にエラーが発生することがある。図１０のステップＳ９において、ホスト装置１の制御回路２１は、通信エラーの発生回数が基準値を超えたか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ３に戻る。一方、図１３のステップＳ３８において、メモリカード２の制御回路５１は、テストパターンが受信されたか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ３２に戻る。ホスト装置１の制御回路２１は、現時点のアンテナ間の透過特性に適した符号化方法を再選択し、これにより、ホスト装置１及びメモリカード２の間の通信が再確立される。その後、通信エラーにより中断したデータ信号の伝送が再開される。
【００７４】
本実施形態の近接非接触通信システムによれば、ホスト装置１及びメモリカード２のアンテナ間の帯域幅に応じて適切な符号化方法を選択して通信を確立し、ホスト装置１及びメモリカード２のアンテナ間においてベースバンドの近接非接触通信を行うことができる。
【００７５】
以上の説明では、メモリカード２が選択通知メッセージを受信したとき、メモリカード２の復号化回路５３はすべての復号化方法を用いて選択通知メッセージを復号化したが、これに限定されない。例えば、ホスト装置１は、選択通知メッセージとして予め決められたビット列（例えば０１０１…）を予め決められた長さにわたってメモリカード２に送信してもよい。例えば、８ｂ／１０ｂ符号化が選択されたときは「０１」を１００回繰り返し、４ｂ／６ｂ符号化が選択されたときは「０１」を２００回繰り返し、２ｂ／４ｂ符号化が選択されたときは「０１」を３００回繰り返す。メモリカード２は「０１」の繰り返し回数を検出することによって、選択された符号化方法についての情報を取得する。
【００７６】
図１２は、図１０の符号化方法選択処理Ｓ３のサブルーチンの変形例を示すフローチャートである。図１１の符号化方法選択処理Ｓ３では、制御回路２１は、広い帯域幅を必要とする順に複数の符号化方法を切り換えたが、逆に、狭い帯域幅を必要とする順に複数の符号化方法を切り換えてもよい。
【００７７】
図１２のステップＳ２１において、ホスト装置１の制御回路２１は、最小の帯域幅を有する符号化方法を選択する。ホスト装置１及びメモリカード２のアンテナ間がある程度離れた状態でベースバンドの近接非接触通信を行う場合には、アンテナ間の透過係数が減衰量の限界値よりも高くなる帯域幅は狭いことが予想される。従って、符号化回路２３によりテストパターンを符号化するとき、制御回路２１は、狭い帯域幅を必要とする順に、すなわち、２ｂ／４ｂ符号化、４ｂ／６ｂ符号化、８ｂ／１０ｂ符号化の順に複数の符号化方法を切り換える。これにより、アンテナ間の帯域が狭い状態で通信を短い時間で確立することができる。
【００７８】
次いで、ステップＳ２２において、制御回路２１は、テストパターン生成回路２７を用いてテストパターンを生成する。ステップＳ２３において、制御回路２１は、生成されたテストパターンをセレクタ２２を介して符号化回路２３に送る。符号化回路２３は、選択された符号化方法によりテストパターンを符号化し、次いで、データ送信回路２４は、符号化されたテストパターンを伝送線路１２及び送信アンテナ１１を介してメモリカード２に送信する。メモリカード２は、ホスト装置１の制御回路２１が図１１の符号化方法選択処理Ｓ３を実行する場合と同様に動作する。
【００７９】
ステップＳ２４において、ホスト装置１のデータ受信回路２５は、受信アンテナ１３及び伝送線路１４を介してメモリカード２から返信されたテストパターンを受信し、復号化回路２６は、選択された符号化方法に対応する復号化方法により、返信されたテストパターンを復号化する。復号化されたテストパターンは、比較回路２８に送られる。比較回路２８は、テストパターン生成回路２７により生成されたテストパターンと、メモリカード２から返信されて復号化されたテストパターンとを比較し、比較結果を制御回路２１に送る。ステップＳ２５において、制御回路２１は、比較結果に基づき、受信したテストパターンのエラーが基準値を満たすか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ２６に進み、ＮＯのときはステップＳ２８に進む。ステップＳ２６において、制御回路２１は、すべての符号化方法でテストパターンを送信したか否かを判断し、ＹＥＳのときは図１０のステップＳ４に進み、ＮＯのときはステップＳ２７に進む。ステップＳ２７において、制御回路２１は、次に最小の帯域幅を有する符号化方法を選択し、ステップＳ２２に戻る。ステップＳ２８において、制御回路２１は、最小の帯域幅を有する符号化方法が選択されているか否かを判断し、ＹＥＳのときは処理を終了し、ＮＯのときはステップＳ２９に進む。ステップＳ２９において、制御回路２１は、１つ前に選択した符号化方法を選択し、図１０のステップＳ４に進む。
【００８０】
このように、制御回路２１は、ホスト装置１及びメモリカード２の間で正しく伝送された周波数成分に対応する帯域幅を決定し、使用可能な最大の帯域幅を必要とする符号化方法を選択する。制御回路２１は、狭い帯域幅を必要とする順に複数の符号化方法を切り換え、ホスト装置１及びメモリカード２の間で最後に正しく伝送された周波数成分に対応する帯域幅を必要とする符号化方法を選択する。
【００８１】
第２の実施形態．
図１５は、第２の実施形態に係る近接非接触通信システムの構成を示すブロック図である。第１の実施形態では、テストパターンは符号化回路２３によって符号化されたが、第２の実施形態では、テストパターンは符号化されない。
【００８２】
図１５のホスト装置１Ａは、第１の実施形態（図１０）とは異なる通信確立処理を行う制御回路２１Ａと、第１の実施形態とは異なるテストパターンを生成するテストパターン生成回路２７Ａとを備える。テストパターン生成回路２７Ａは、複数の符号化方法によって必要とされる異なる複数の帯域幅に対応する異なる複数の周波数成分を含むテストパターンを生成する。セレクタ２２は、制御回路２１Ａと符号化回路２３との間ではなく、符号化回路２３とデータ送信回路２４との間に設けられ、制御回路２１Ａは、セレクタ２２を制御することにより、テストパターン生成回路２７Ａにより生成されたテストパターンと、符号化されたデータ信号とのいずれかをデータ送信回路２４に送る。比較回路２８は、テストパターン生成回路２７Ａにより生成されたテストパターンと、送信アンテナ１１を介してメモリカード２に送信され、受信アンテナ１３を介してメモリカード２から返信されたテストパターンとを比較し、比較結果を制御回路２１Ａに送る。ホスト装置１Ａの他の構成要素及びメモリカード２の構成要素は、第１の実施形態のものと同じである。
【００８３】
図１６は、図１５のホスト装置１Ａの制御回路２１Ａによって実行されるホスト装置１Ａの通信確立処理を示すフローチャートである。
【００８４】
ステップＳ４１において、ホスト装置１Ａの制御回路２１Ａは、メモリカード２が挿入されたか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ４２のクロック同期処理を実行する。図１６のクロック同期処理Ｓ４２は、図１０のクロック同期処理Ｓ２と同じである。
【００８５】
次いで、ステップＳ４３において、制御回路２１Ａは、テストパターン生成回路２７Ａを用いてテストパターンを生成する。
【００８６】
図１７は、図１６のステップＳ４３において生成されるテストパターンの第１の例を示す図である。テストパターンは、第１のレベル「０」及び第２のレベル「１」を有する２値信号であり、複数の周波数成分ｆ０，ｆ０／２，ｆ０／３，ｆ０／４，ｆ０／５（すなわち、複数の符号化方法によって必要とされる異なる複数の帯域幅に対応するすべての周波数成分）にそれぞれ対応する複数のサブパターンＦ１〜Ｆ５を含む。複数のサブパターンＦ１〜Ｆ５のそれぞれは、当該サブパターンに対応する周波数成分に応じて決まる所定ビット長にわたって連続する第１のレベルの部分と、同じビット長にわたって連続する第２のレベルの部分とを含む。周波数成分に応じて決まるビット長は、周波数成分が高くなるほど短くなり、例えば、周波数成分ｆ０の場合は１ビットであり、周波数成分ｆ０／５の場合は５ビットである。図１７のテストパターンにおいて、各サブパターンは、第１のレベルの部分及び第２のレベルの部分を１つずつ含む。
【００８７】
図１８は、図１６のステップＳ４３において生成されるテストパターンの第２の例を示す図である。複数のサブパターンＦ１〜Ｆ５のそれぞれにおいて、当該サブパターンに対応する周波数成分が高くなるほど、第１のレベルの部分及び第２のレベルの部分を繰り返す回数が多くなる。例えば、周波数成分ｆ０に対応するサブパターンＦ１である「０１」は５回繰り返され、周波数成分ｆ０／５に対応するサブパターンＦ５である「０００００１１１１１」は１回のみ現れる。一般に、データ信号を伝送する際、周波数が高いほど、外来ノイズの重畳などによるジッタが信号品質に大きな影響を与える。このため、高い周波数成分に対応するサブパターンを多く繰り返すことで、ホスト装置１Ａ及びメモリカード２の間でテストパターンを確実に伝送し、高い信頼性で適切な符号化方法を選択することができる。
【００８８】
図１６のステップＳ４４において、制御回路２１Ａは、生成されたテストパターンをセレクタ２２を介してデータ送信回路２４に送る。データ送信回路２４は、テストパターンを伝送線路１２及び送信アンテナ１１を介してメモリカード２に送信する。
【００８９】
メモリカード２は、ホスト装置１の制御回路２１が図１０の通信確立処理を実行する場合と同様に動作する。
【００９０】
ステップＳ４５において、ホスト装置１Ａのデータ受信回路２５は、受信アンテナ１３及び伝送線路１４を介してメモリカード２から返信されたテストパターンを受信し、返信されたテストパターンは、比較回路２８に送られる。比較回路２８は、テストパターン生成回路２７Ａにより生成されたテストパターンと、メモリカード２から返信されテストパターンとを比較し、比較結果を制御回路２１Ａに送る。ステップＳ４６において、制御回路２１Ａは、比較結果に基づき、受信したテストパターンを送信したテストパターンと比較し、使用可能な最大の帯域幅を有する符号化方法を選択する。例えば、サブパターンＦ１〜Ｆ４が正しく伝送されたが、サブパターンＦ５が正しく伝送されなかったとき、制御回路２１Ａは、２ｂ／４ｂ符号化を選択する。ステップＳ４７において、制御回路２１Ａは、選択した符号化方法をメモリカード２に通知するために、選択した符号化方法を示す選択通知メッセージを生成する。ステップＳ４８において、制御回路２１Ａは、選択通知メッセージを符号化回路２３により符号化し、次いで、符号化された選択通知メッセージをセレクタ２２を介してデータ送信回路２４に送る。データ送信回路２４は、符号化された選択通知メッセージを伝送線路１２及び送信アンテナ１１を介してメモリカード２に送信する。
【００９１】
ステップＳ４９において、ホスト装置１Ａのデータ受信回路２５は、受信アンテナ１３及び伝送線路１４を介してメモリカード２から受信された選択応答メッセージを受信し、復号化回路２６は、選択された符号化方法に対応する復号化方法により、受信された選択応答メッセージを復号化する。復号化された選択応答メッセージは、制御回路２１Ａに送られる。ステップＳ５０において、制御回路２１Ａは、選択応答メッセージが肯定応答を含むか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ５１に進み、ＮＯのときは処理を終了する。図１６のステップＳ５１及び図１３のステップＳ３７において、ホスト装置１Ａ及びメモリカード２の間の通信が確立される。その後、ホスト装置１Ａ及びメモリカード２は、ベースバンドの近接非接触通信を行う。
【００９２】
ホスト装置１Ａ及びメモリカード２の間の通信が確立された後、ステップＳ５２において、制御回路２１Ａは、通信エラーの発生回数が基準値を超えたか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ４３に戻る。
【００９３】
本実施形態の近接非接触通信システムによれば、ホスト装置１Ａ及びメモリカード２のアンテナ間の帯域幅に応じて適切な符号化方法を選択して通信を確立し、ホスト装置１Ａ及びメモリカード２のアンテナ間においてベースバンドの近接非接触通信を行うことができる。
【００９４】
次に、図１９〜図２１を参照して、クロック同期処理（図１０のステップＳ２、図１３のステップＳ３１、図１６のステップＳ４２）について説明する。
【００９５】
クロック同期処理では、ホスト装置１のクロック信号とメモリカード２のクロック信号とを同期する。クロック同期処理Ｓ２を行うことにより、クロック信号の周波数に等しい周波数成分ｆ０を有するテストパターンをホスト装置１及びメモリカード２の間で伝送することが可能であるか否かについて、図１０の符号化方法選択処理Ｓ３を行う前に予め判断することができる。
【００９６】
図１９は、図１のホスト装置１の制御回路２１によって実行されるホスト装置１のクロック同期処理を示すフローチャートである。図１９のステップＳ６１において、制御回路２１は、クロック生成回路２９によりホスト装置１のクロック信号を生成する。ステップＳ６２において、制御回路２１は、クロック送信回路３０を用いて、伝送線路１６及び送信アンテナ１５を介してホスト装置１のクロック信号をメモリカード２に送信する。
【００９７】
図２０は、図１のメモリカード２の制御回路５１によって実行されるメモリカード２のクロック同期処理を示すフローチャートである。図２０のステップＳ７１において、メモリカード２の制御回路５１は、受信アンテナ４５及び伝送線路４６を介してホスト装置１のクロック信号を受信したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ７２に進む。メモリカード２がホスト装置１のクロック信号を受信したとき、ＰＬＬ５８及びクロック生成回路５９は、ホスト装置１のクロック信号に基づいて、メモリカード２のクロック信号を生成する。ステップＳ７２において、制御回路５１は、クロック生成回路５９の出力信号をデータ送信回路５６に送るようにセレクタ５５を設定する。これにより、データ送信回路５６は、メモリカード２のクロック信号を伝送線路４４及び送信アンテナ４３を介してホスト装置１に送信する。
【００９８】
図１９のステップＳ６３において、ホスト装置１のデータ受信回路２５は、メモリカード２から受信アンテナ１３及び伝送線路１４を介してメモリカード２のクロック信号を受信する。ステップＳ６４において、制御回路２１は、メモリカード２のクロック信号がホスト装置１のクロック信号に一致しているか否かを判断し、ＹＥＳのときは図１０のステップＳ３に進み、ＮＯのときは図１９のステップＳ６５に進む。ステップＳ６５において、制御回路２１は、予め決められたタイムアウト時間が経過したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ６６に進み、ＮＯのときはステップＳ６３に戻る。ステップＳ６６において、制御回路２１は、ホスト装置１のクロック信号をメモリカード２に送信することを停止し、処理を終了する。
【００９９】
予め決められたタイムアウト時間が経過してもホスト装置１のクロック信号に一致するメモリカード２のクロック信号を受信できないとき（すなわち、ベースバンドの近接非接触通信を実行できない状態）、ホスト装置１の制御回路２１は、ホスト装置１のクロック信号をメモリカード２に送信することを停止することにより、無駄なクロック信号を送信することによる電力消費を抑えることができる。
【０１００】
メモリカード２の制御回路５１は、図２０のステップＳ７２の後、ステップＳ７３において予め決められたタイムアウト時間が経過したか否かを判断し、ＹＥＳのときは図１３のステップＳ３２に進む。
【０１０１】
以上説明したように、ホスト装置１の制御回路２１は、クロック同期処理Ｓ２を行うことにより、クロック信号の周波数に等しい周波数成分ｆ０を有するテストパターンをホスト装置１及びメモリカード２の間で伝送することが可能であるか否かについて、図１０の符号化方法選択処理Ｓ３を行う前に予め判断することができる。
【０１０２】
図２１は、図１のホスト装置１の制御回路２１によって実行されるホスト装置１のクロック同期処理の変形例を示すフローチャートである。
【０１０３】
ホスト装置１及びメモリカード２のアンテナ間の状態によっては、ホスト装置１及びメモリカード２のクロック周波数ｆ０が「アンテナ間の帯域幅」内に含まれない可能性がある。例えば、図６において、クロック周波数ｆ０＝１．５ＧＨｚであり、アンテナ間の距離が２ｍｍの場合を考える。クロック周波数ｆ０＝１．５ＧＨｚにおいて、透過係数は十分な大きさを持たない。この場合、例えばクロック周波数ｆ０＝１．２ＧＨｚに変更すると、周波数成分ｆ０＝１．２ＧＨｚ，ｆ０／２＝６００ＭＨｚのそれぞれにおける透過係数は減衰量の限界値より高いので、２ｂ／４ｂ符号化を選択することでベースバンドの近接非接触通信を行うことができる。
【０１０４】
図２１の場合、クロック生成回路２９は、複数のクロック周波数（例えば、初期クロック周波数ｆ０、初期クロック周波数ｆ０よりも２０％高い周波数、及び初期クロック周波数ｆ０よりも２０％低い周波数）を生成することができる。
【０１０５】
図２１のステップＳ８１において、制御回路２１は、クロック生成回路２９により、初期クロック周波数でホスト装置１のクロック信号を生成する。ステップＳ８２において、制御回路２１は、クロック送信回路３０を用いて、伝送線路１６及び送信アンテナ１５を介してホスト装置１のクロック信号をメモリカード２に送信する。
【０１０６】
メモリカード２は、ホスト装置１の制御回路２１が図１９のクロック同期処理を実行する場合と同様に動作する。
【０１０７】
ステップＳ８３において、ホスト装置１のデータ受信回路２５は、メモリカード２から受信アンテナ１３及び伝送線路１４を介してメモリカード２のクロック信号を受信する。ステップＳ８４において、制御回路２１は、メモリカード２のクロック信号はホスト装置１のクロック信号に一致しているか否かを判断し、ＹＥＳのときは図１０のステップＳ３に進み、ＮＯのときは図２１のステップＳ８５に進む。ステップＳ８５において、制御回路２１は、予め決められたタイムアウト時間が経過したか否かを判断し、タイムアウトしたか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ８６に進み、ＮＯのときはステップＳ８３に戻る。ステップＳ８６において、制御回路２１は、使用可能な他のクロック周波数が存在するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ８７に進み、ＮＯのときはステップＳ８８に進む。ステップＳ８７において、制御回路２１は、クロック生成回路２９により、ホスト装置１のクロック信号を変更し（例えば、初期クロック周波数ｆ０よりも２０％高い周波数と、初期クロック周波数ｆ０よりも２０％低い周波数とのいずれかに変更し）、ステップＳ８２に進む。その後、再び、ホスト装置１のクロック信号と、ホスト装置１のクロック信号をメモリカード２に送信したときに、メモリカード２から受信されたメモリカード２のクロック信号とを比較する。一方、ステップＳ８８において、制御回路２１は、ホスト装置１のクロック信号をメモリカード２に送信することを停止し、処理を終了する。
【０１０８】
以上説明したように、ホスト装置１及びメモリカード２のアンテナ間においてクロック周波数の周波数成分を伝送できないとき、クロック周波数を変更することができる。
【０１０９】
なお、クロック同期処理において、クロック周波数ｆ０を有するクロック信号を伝送できるか否かを判断しているときは、その後の図１０の符号化方法選択処理Ｓ３において、テストパターンは周波数成分ｆ０（すなわち、１ビットずつ交替する第１のレベル「０」及び第２のレベル「１」を有する２値信号であるサブパターン）を含まなくてもよい。
これにより、通信確立処理を行う時間を短縮できる。
【０１１０】
図１９及び図２１のクロック同期処理は、図１５のホスト装置１Ａの制御回路２１Ａによっても同様に実行される。
【０１１１】
なお、以上説明した実施形態では、８ｂ／１０ｂ符号化、４ｂ／６ｂ符号化、２ｂ／４ｂ符号化を符号化方法の例としたが、これらの符号化方法に限定されるものではなく、６４ｂ／６６ｂ符号化、１２８ｂ／１３０ｂ符号化など、他の符号化方法にも適用可能である。
【０１１２】
また、図１のように、データ信号を伝送するための構成要素（データ送信回路２４、伝送線路１２、送信アンテナ１１、受信アンテナ４１、伝送線路４２、及びデータ受信回路５２）と、クロック信号を伝送するための構成要素（クロック送信回路３０、伝送線路１６、送信アンテナ１５、受信アンテナ４５、伝送線路４６、及びクロック受信回路５７）とを別個に設けることなく、同じ構成要素を共用してもよい。この場合、メモリカード２は、受信されたデータ信号に基づいてクロック再生を行う。
【０１１３】
また、図１のように、ホスト装置１からメモリカード２に信号を伝送するために、一対の送信アンテナ１１及び受信アンテナ４１を用いることに限定されず、２対のアンテナを用いて差動信号を伝送してもよい。メモリカード２からホスト装置１に信号を伝送する場合も、同様である。
【０１１４】
本開示に係る近接非接触通信装置、近接非接触通信システム、及び近接非接触通信方法は以下の構成を備えたことを特徴とする。
【０１１５】
本開示の第１の態様に係る近接非接触通信装置は、
第１及び第２の通信装置の間でベースバンドで通信する近接非接触通信システムにおける第１の通信装置である近接非接触通信装置において、上記第２の通信装置は少なくとも１つの送信アンテナ及び少なくとも１つの受信アンテナを備え、
上記近接非接触通信装置は、
上記第２の通信装置の受信アンテナに近接して配置された少なくとも１つの送信アンテナと、
上記第２の通信装置の送信アンテナに近接して配置された少なくとも１つの受信アンテナと、
伝送のために異なる帯域幅をそれぞれ必要とする複数の符号化方法を使用する符号化回路と、
上記複数の符号化方法に対応する複数の復号化方法を使用する復号化回路と、
テストパターンを生成するテストパターン生成回路と、
２つのテストパターンを比較する比較回路と、
上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立するための処理を実行する制御回路とを備え、
上記テストパターンは、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との間で伝送されるとき、上記複数の符号化方法によって必要とされる異なる複数の帯域幅に対応する異なる複数の周波数成分を含むように生成され、
上記制御回路は、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立するための処理において、
上記テストパターン生成回路により生成されたテストパターンと、上記近接非接触通信装置の送信アンテナを介して上記第２の通信装置に送信され、上記近接非接触通信装置の受信アンテナを介して上記第２の通信装置から返信されたテストパターンとを、上記比較回路により比較し、
上記返信されたテストパターンに基づいて、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との間で正しく伝送された周波数成分に対応する帯域幅を決定し、使用可能な最大の帯域幅を必要とする符号化方法を選択し、
上記選択された符号化方法を示す通知メッセージを生成し、上記通知メッセージを上記符号化回路により上記選択された符号化方法を用いて符号化して上記近接非接触通信装置の送信アンテナを介して上記第２の通信装置に送信し、
上記通知メッセージに対する肯定応答を含む応答メッセージを上記近接非接触通信装置の受信アンテナを介して上記第２の通信装置から受信したとき、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立することを特徴とする。
【０１１６】
本開示の第２の態様に係る近接非接触通信装置によれば、本開示の第１の態様に係る近接非接触通信装置において、上記制御回路は、上記テストパターンを上記第２の通信装置に送信する前に、上記符号化回路により上記複数の符号化方法のいずれかを用いて上記テストパターンを符号化することを特徴とする。
【０１１７】
本開示の第３の態様に係る近接非接触通信装置によれば、本開示の第２の態様に係る近接非接触通信装置において、
上記制御回路は、
上記符号化回路により上記テストパターンを符号化するとき、広い帯域幅を必要とする順に上記複数の符号化方法を切り換え、
上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との間で最初に正しく伝送された周波数成分に対応する帯域幅を必要とする符号化方法を選択することを特徴とする。
【０１１８】
本開示の第４の態様に係る近接非接触通信装置によれば、本開示の第２の態様に係る近接非接触通信装置において、
上記制御回路は、
上記符号化回路により上記テストパターンを符号化するとき、狭い帯域幅を必要とする順に上記複数の符号化方法を切り換え、
上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との間で最後に正しく伝送された周波数成分に対応する帯域幅を必要とする符号化方法を選択することを特徴とする。
【０１１９】
本開示の第５の態様に係る近接非接触通信装置によれば、本開示の第１の態様に係る近接非接触通信装置において、上記テストパターン生成回路は、上記複数の符号化方法によって必要とされる異なる複数の帯域幅に対応する異なる複数の周波数成分を含むテストパターンを生成することを特徴とする。
【０１２０】
本開示の第６の態様に係る近接非接触通信装置によれば、本開示の第５の態様に係る近接非接触通信装置において、
上記テストパターンは、第１及び第２のレベルを有する２値信号であり、上記複数の周波数成分にそれぞれ対応する複数のサブパターンを含み、
上記複数のサブパターンのそれぞれは、当該サブパターンに対応する周波数成分に応じて決まる所定ビット長にわたって連続する第１のレベルの部分と、同じビット長にわたって連続する第２のレベルの部分とを含むことを特徴とする。
【０１２１】
本開示の第７の態様に係る近接非接触通信装置によれば、本開示の第６の態様に係る近接非接触通信装置において、
上記周波数成分に応じて決まるビット長は、上記周波数成分が高くなるほど短くなり、
上記複数のサブパターンのそれぞれにおいて、当該サブパターンに対応する周波数成分が高くなるほど、上記第１のレベルの部分及び上記第２のレベルの部分を繰り返す回数が多くなることを特徴とする。
【０１２２】
本開示の第８の態様に係る近接非接触通信装置は、本開示の第１〜第７のいずれか１つの態様に係る近接非接触通信装置において、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立した後、通信エラーの発生回数が基準値を超えたとき、再び、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立するための処理を実行することを特徴とする。
【０１２３】
本開示の第９の態様に係る近接非接触通信装置によれば、本開示の第１〜第８のいずれか１つの態様に係る近接非接触通信装置において、
上記近接非接触通信装置は、上記近接非接触通信装置のクロック信号を生成するクロック生成回路をさらに備え、
上記制御回路は、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立するための処理を実行する前に、
上記近接非接触通信装置のクロック信号を上記近接非接触通信装置の送信アンテナを介して上記第２の通信装置に送信し、
上記近接非接触通信装置のクロック信号と、上記近接非接触通信装置のクロック信号を上記第２の通信装置に送信したときに、上記近接非接触通信装置の受信アンテナを介して上記第２の通信装置から受信された上記第２の通信装置のクロック信号とを比較し、
上記第２の通信装置のクロック信号が上記近接非接触通信装置のクロック信号と一致しているとき、上記制御回路は、上記近接非接触通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立するための処理を実行することを特徴とする。
【０１２４】
本開示の第１０の態様に係る近接非接触通信装置によれば、本開示の第９の態様に係る近接非接触通信装置において、
上記制御回路は、上記第２の通信装置のクロック信号が上記近接非接触通信装置のクロック信号とは異なるとき、
上記クロック生成回路により生成される上記近接非接触通信装置のクロック信号のクロック周波数を変化させ、
再び、上記近接非接触通信装置のクロック信号と、上記近接非接触通信装置のクロック信号を上記第２の通信装置に送信したときに、上記第２の通信装置から受信された上記第２の通信装置のクロック信号とを比較することを特徴とする。
【０１２５】
本開示の第１１の態様に係る近接非接触通信装置によれば、本開示の第９又は第１０の態様に係る近接非接触通信装置において、上記制御回路は、上記近接非接触通信装置のクロック信号と一致した上記第２の通信装置のクロック信号を受信する前に、予め決められたタイムアウト時間が経過したとき、上記近接非接触通信装置のクロック信号を上記第２の通信装置に送信することを停止することを特徴とする。
【０１２６】
本開示の第１２の態様に係る近接非接触通信装置によれば、本開示の第９〜第１１のいずれか１つの態様に係る近接非接触通信装置において、上記テストパターンは、１ビットずつ交替する第１及び第２のレベルを有する２値信号であるサブパターンを含まないことを特徴とする。
【０１２７】
本開示の第１３の態様に係る近接非接触通信装置によれば、
第１及び第２の通信装置の間でベースバンドで通信する近接非接触通信システムにおける第２の通信装置である近接非接触通信装置において、上記第１の通信装置は少なくとも１つの送信アンテナ及び少なくとも１つの受信アンテナを備え、
上記近接非接触通信装置は、
上記第１の通信装置の受信アンテナに近接して配置された少なくとも１つの送信アンテナと、
上記第１の通信装置の送信アンテナに近接して配置された少なくとも１つの受信アンテナと、
伝送のために異なる帯域幅をそれぞれ必要とする複数の符号化方法を使用する符号化回路と、
上記複数の符号化方法に対応する複数の復号化方法を使用する復号化回路と、
上記近接非接触通信装置と上記第１の通信装置との通信を確立するための処理を実行する制御回路とを備え、
上記制御回路は、上記近接非接触通信装置と上記第１の通信装置との通信を確立するための処理において、
上記複数の符号化方法によって必要とされる異なる複数の帯域幅に対応する異なる複数の周波数成分を含むテストパターンを、上記近接非接触通信装置の受信アンテナを介して上記第１の通信装置から受信したとき、上記受信されたテストパターンを上記近接非接触通信装置の送信アンテナを介して上記第１の通信装置に返信し、
上記複数の符号化方法から選択された１つの符号化方法を示す通知メッセージを上記近接非接触通信装置の受信アンテナを介して上記第１の通信装置から受信したとき、上記通知メッセージに対する肯定応答を含む応答メッセージを生成し、上記応答メッセージを上記符号化回路により上記選択された符号化方法を用いて符号化して上記近接非接触通信装置の送信アンテナを介して上記第１の通信装置に送信し、
上記近接非接触通信装置と上記第１の通信装置との通信を確立することを特徴とする。
【０１２８】
本開示の第１４の態様に係る近接非接触通信装置によれば、本開示の第１３の態様に係る近接非接触通信装置において、
上記近接非接触通信装置は、上記近接非接触通信装置の受信アンテナを介して上記第１の通信装置から受信された上記第１の通信装置のクロック信号に基づいて、上記近接非接触通信装置のクロック信号を生成するクロック生成回路をさらに備え、
上記制御回路は、上記近接非接触通信装置と上記第１の通信装置との通信を確立するための処理を実行する前に、上記近接非接触通信装置のクロック信号を上記近接非接触通信装置の送信アンテナを介して上記第１の通信装置に送信することを特徴とする。
【０１２９】
本開示の第１５の態様に係る近接非接触通信システムは、本開示の第１〜第８のうちのいずれか１つの態様に係る近接非接触通信装置を第１の通信装置として含み、本開示の第１３の態様に係る近接非接触通信装置を第２の通信装置として含み、上記第１及び第２の通信装置の間でベースバンドで通信することを特徴とする。
【０１３０】
本開示の第１６の態様に係る近接非接触通信システムは、本開示の第９〜第１２のいずれか１つの態様に係る近接非接触通信装置を第１の通信装置として含み、本開示の第１４の態様に係る近接非接触通信装置を第２の通信装置として含み、上記第１及び第２の通信装置の間でベースバンドで通信することを特徴とする。
【０１３１】
本開示の第１７の態様に係る近接非接触通信方法は、
第１及び第２の通信装置の間でベースバンドで通信する近接非接触通信方法において、
上記第１及び第２の通信装置のそれぞれは、少なくとも１つの送信アンテナ及び少なくとも１つの受信アンテナを備え、上記第１の通信装置の送信アンテナは上記第２の通信装置の受信アンテナに近接して配置され、上記第１の通信装置の受信アンテナは上記第２の通信装置の送信アンテナに近接して配置され、
上記第１及び第２の通信装置のそれぞれは、伝送のために異なる帯域幅をそれぞれ必要とする複数の符号化方法を使用する符号化回路と、上記複数の符号化方法に対応する複数の復号化方法を使用する復号化回路とを備え、
上記第１の通信装置は、テストパターンを生成するテストパターン生成回路と、２つのテストパターンを比較する比較回路とを備え、上記テストパターンは、上記第１の通信装置と上記第２の通信装置との間で伝送されるとき、上記複数の符号化方法によって必要とされる異なる複数の帯域幅に対応する異なる複数の周波数成分を含むように生成され、
上記近接非接触通信方法は、
上記テストパターン生成回路により上記テストパターンを生成するステップと、
上記テストパターン生成回路により生成されたテストパターンを上記第１の通信装置の送信アンテナ及び上記第２の通信装置の受信アンテナを介して上記第１の通信装置から上記第２の通信装置に送信するステップと、
上記第２の通信装置により受信されたテストパターンを上記第２の通信装置の送信アンテナ及び上記第１の通信装置の受信アンテナを介して上記第２の通信装置から上記第１の通信装置に返信するステップと、
上記テストパターン生成回路により生成されたテストパターンと、上記第２の通信装置から返信されたテストパターンとを、上記比較回路により比較するステップと、
上記第１の通信装置において、上記返信されたテストパターンに基づいて、上記第１の通信装置と上記第２の通信装置との間で正しく伝送された周波数成分に対応する帯域幅を決定し、使用可能な最大の帯域幅を必要とする符号化方法を選択するステップと、
上記第１の通信装置において、上記選択された符号化方法を示す通知メッセージを生成し、上記第１の通信装置の上記符号化回路により上記選択された符号化方法を用いて上記通知メッセージを符号化し、上記符号化された通知メッセージを上記第１の通信装置の送信アンテナ及び上記第２の通信装置の受信アンテナを介して上記第１の通信装置から上記第２の通信装置に送信するステップと、
上記第２の通信装置において、上記通知メッセージに対する肯定応答を含む応答メッセージを生成し、上記第２の通信装置の上記符号化回路により上記選択された符号化方法を用いて上記応答メッセージを符号化し、上記符号化された応答メッセージを上記第２の通信装置の送信アンテナ及び上記第１の通信装置の受信アンテナを介して上記第２の通信装置から上記第１の通信装置に送信するステップと、
上記第１の通信装置において上記第２の通信装置から上記応答メッセージを受信したとき、上記第１の通信装置と上記第２の通信装置との通信を確立するステップとを含むことを特徴とする。
【０１３２】
本開示によれば、第１及び第２の通信装置のアンテナ間の帯域幅に応じて適切な符号化方法を選択して通信を確立し、第１及び第２の通信装置のアンテナ間においてベースバンドの近接非接触通信を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本開示に係る近接非接触通信システムによれば、第１及び第２の通信装置のアンテナ間の帯域幅に応じて適切な符号化方法を選択して通信を確立し、第１及び第２の通信装置のアンテナ間においてベースバンドの近接非接触通信を行うことができる。
【０１３４】
本開示に係る近接非接触通信システムは、例えば、ＳＤカードなどのリムーバブルメモリカード及びメモリカードリーダーに適用可能であり、また、パーソナルコンピュータ、スマートホン、タブレット端末装置などに適用可能である。
【符号の説明】
【０１３５】
１，１Ａ，３…ホスト装置、
２…メモリカード、
４…モバイル装置、
１１，１５，４３…送信アンテナ、
１２，１４，１６，４２，４４，４６…伝送線路、
１３，４１，４５…受信アンテナ、
１５…送信アンテナ、
１７，１７Ａ，４７…通信回路、
２１，２１Ａ，５１…制御回路、
２２，５５…セレクタ、
２３，５４…符号化回路、
２４，５６…データ送信回路、
２５，５２…データ受信回路、
２６，５３…復号化回路、
２７，２７Ａ…テストパターン生成回路、
２８…比較回路、
２９，５９…クロック生成回路、
３０…クロック送信回路、
４８…フラッシュメモリ、
５７…クロック受信回路、
５８…ＰＬＬ、
６１，６３，７１，７４…回路基板、
６２，６４，７３，７６…電源線、
７２…送電コイル、
７５…受電コイル、
ＶＤＤ１，ＶＤＤ２，ＶＳＳ１，ＶＳＳ２…電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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