(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に通信する機器であって、データをＡＳＫ変調して送信する第１の機器とデータを負荷変調して送信する第２の機器のうち、自分が前記第１の機器の一部として動作するか、または前記第２の機器の一部として動作するかを判定する動作判定手段と、
自分が前記第１の機器の一部として動作すると判定された場合、前記第２の機器により生成された送信信号を直交検波することで得られた同相信号および直交信号に基づいて、前記送信信号の位相変化を検出し、検出された位相変化に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調する第１の復調制御手段と、
自分が前記第２の機器の一部として動作すると判定された場合、
前記第１の機器の通信方式の推定結果が変調度の比較的大きい変調方式が規定された所定の通信方式であるとき、前記第１の機器により生成された送信信号を包絡線検波することで得られた検波信号に基づいて、前記送信信号の振幅変化を検出し、検出された振幅変化に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調する第２の復調制御手段とを備える
復調装置。
【請求項２】
自分が前記第２の機器の一部として動作すると判定された場合、前記第１の機器の通信方式の推定結果が所定の通信方式以外の通信方式であるとき、
前記第１の復調制御手段は、
前記同相信号または前記直交信号のいずれか一方に基づいて、前記送信信号の振幅変化を検出し、検出された振幅変化に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調する
請求項１に記載の復調装置。
【請求項３】
前記第１の復調制御手段は、
前記送信信号を直交検波することで得られた同相信号および直交信号を出力する直交検波手段と、
前記同相信号および前記直交信号のそれぞれをＡ／Ｄ変換して２つのデジタル信号を出力するＡ／Ｄ変換手段と、
前記２つのデジタル信号に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調する第１のデジタル復調手段とを有し、
前記第２の復調制御手段は、
前記送信信号を包絡線検波することで得られた検波信号を出力する包絡線検波手段と、
前記検波信号をＡ／Ｄ変換してデジタル信号を出力するＡ／Ｄ変換手段と、
前記デジタル信号に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調する第２のデジタル復調手段とを有する
請求項２に記載の復調装置。
【請求項４】
前記所定の通信方式は、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３に規定されるＴｙｐｅＡの通信方式である
請求項１に記載の復調装置。
【請求項５】
動作判定手段が、相互に通信する機器であって、データをＡＳＫ変調して送信する第１の機器とデータを負荷変調して送信する第２の機器のうち、自分が前記第１の機器の一部として動作するか、または前記第２の機器の一部として動作するかを判定し、
自分が前記第１の機器の一部として動作すると判定された場合、
第１の復調制御手段が、前記第２の機器により生成された送信信号を直交検波することで得られた同相信号および直交信号に基づいて、前記送信信号の位相変化を検出し、検出された位相変化に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調し、
自分が前記第２の機器の一部として動作すると判定された場合、
前記第１の機器の通信方式の推定結果が変調度の比較的大きい変調方式が規定された所定の通信方式であるとき、
第２の復調制御手段が、前記第１の機器により生成された送信信号を包絡線検波することで得られた検波信号に基づいて、前記送信信号の振幅変化を検出し、検出された振幅変化に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調するステップ
を含む復調方法。
【請求項６】
相互に通信する機器であって、データをＡＳＫ変調して送信する第１の機器とデータを負荷変調して送信する第２の機器のうち、自分が前記第１の機器の一部として動作するか、または前記第２の機器の一部として動作するかを判定する動作判定手段と、
自分が前記第１の機器の一部として動作すると判定された場合、前記第２の機器により生成された送信信号を直交検波することで得られた同相信号および直交信号に基づいて、前記送信信号の位相変化を検出し、検出された位相変化に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調する第１の復調制御手段と、
自分が前記第２の機器の一部として動作すると判定された場合、
前記第１の機器の通信方式の推定結果が変調度の比較的大きい変調方式が規定された所定の通信方式であるとき、前記第１の機器により送信信号を包絡線検波することで得られた検波信号に基づいて、前記送信信号の振幅変化を検出し、検出された振幅変化に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調する第２の復調制御手段とを備える復調装置を有し、
他の機器から送信された送信信号を、前記復調装置を用いて復調する
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、復調装置および方法、並びに電子機器に関し、特に、ＮＵＬＬ状態の問題を解決でき、受信環境に依存せずに復調の精度を向上させることができるようにする復調装置および方法、並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触ＩＣカード（例えば、FeliCa(登録商標)）が普及している。非接触ＩＣカードの通信における復調方式として様々な方式が提案されている。
【０００３】
従来の非接触ＩＣカード用リーダ／ライタでは、非接触ＩＣカードによって負荷変調された送信信号の復調に関して次のような問題があった。
【０００４】
すなわち、負荷変調時において、非接触ＩＣカードとリーダ／ライタの間の距離が特定の距離となっている際に、いわゆるＮＵＬＬ状態となることがあり、受信信号を復調できずに通信不能となってしまうことがある。ここで、ＮＵＬＬ状態とは、位相方向の変化量は存在するが振幅方向の変化量がなくなる状態のことを意味する。
【０００５】
このような問題の対策として、従来の振幅変化検出器に加えて、位相変化検出回路を用いて、その２つの回路の出力系統の一方を選択する方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１の技術では、出力系統の選択において、伝送路符号（シンクコード）と平均振幅レベルの結果を参考にして選択するようになされている。
【０００７】
すなわち、特許文献１のデジタル復調器は、復調処理及びビット復号を行う回路に加えて、伝送路符号検出回路、および平均振幅レベル算出回路を有し、その検出信号が制御器に供給されるようになされている。そして、制御器は、それらの検出信号を元にデジタル復調器からの出力信号の選択を行い、選択結果を出力選択器に供給する。出力選択器は、各デジタル復調器から渡される復調信号を、制御器からの選択信号を元に選択して出力するようになされている。
【０００８】
特許文献１では、このような選択復調を行うことで、ＮＵＬＬ状態における復調を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１１８０７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の技術を用いても、受信した信号を元にして選択を行っている以上、選択の精度は受信環境に依存する。従って、例えば、劣悪な受信環境で復調自体は正しくできていても、選択処理が正しく判定できなかったために、結果として正しい復調ができなくなる恐れもある。
【００１１】
このように、従来の技術では、受信信号の復調にあたり、受信環境に依存せずに復調の精度を向上させることができなかった。
【００１２】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ＮＵＬＬ状態の問題を解決でき、受信環境に依存せずに復調の精度を向上させることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の側面は、相互に通信する機器であって、データをＡＳＫ変調して送信する第１の機器とデータを負荷変調して送信する第２の機器のうち、自分が前記第１の機器の一部として動作するか、または前記第２の機器の一部として動作するかを判定する動作判定手段と、自分が前記第１の機器の一部として動作すると判定された場合、前記第２の機器により生成された送信信号を直交検波することで得られた同相信号および直交信号に基づいて、前記送信信号の位相変化を検出し、検出された位相変化に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調する第１の復調制御手段と、自分が前記第２の機器の一部として動作すると判定された場合、前記第１の機器の通信方式の推定結果が変調度の比較的大きい変調方式が規定された所定の通信方式であるとき、前記第１の機器により生成された送信信号を包絡線検波することで得られた検波信号に基づいて、前記送信信号の振幅変化を検出し、検出された振幅変化に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調する第２の復調制御手段とを備える復調装置である。
【００１４】
自分が前記第２の機器の一部として動作すると判定された場合、前記第１の機器の通信方式の推定結果が所定の通信方式以外の通信方式であるとき、前記第１の復調制御手段は、前記同相信号または前記直交信号のいずれか一方に基づいて、前記送信信号の振幅変化を検出し、検出された振幅変化に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調するようにすることができる。
【００１５】
前記第１の復調制御手段は、前記送信信号を直交検波することで得られた同相信号および直交信号を出力する直交検波手段と、前記同相信号および前記直交信号のそれぞれをＡ／Ｄ変換して２つのデジタル信号を出力するＡ／Ｄ変換手段と、前記２つのデジタル信号に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調する第１のデジタル復調手段とを有し、前記第２の復調制御手段は、前記送信信号を包絡線検波することで得られた検波信号を出力する包絡線検波手段と、前記検波信号をＡ／Ｄ変換してデジタル信号を出力するＡ／Ｄ変換手段と、前記デジタル信号に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調する第２のデジタル復調手段とを有するようにすることができる。
【００１６】
前記所定の通信方式は、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３に規定されるＴｙｐｅＡの通信方式であるようにすることができる。
【００１７】
本発明の第１の側面は、動作判定手段が、相互に通信する機器であって、データをＡＳＫ変調して送信する第１の機器とデータを負荷変調して送信する第２の機器のうち、自分が前記第１の機器の一部として動作するか、または前記第２の機器の一部として動作するかを判定し、自分が前記第１の機器の一部として動作すると判定された場合、第１の復調制御手段が、前記第２の機器により生成された送信信号を直交検波することで得られた同相信号および直交信号に基づいて、前記送信信号の位相変化を検出し、検出された位相変化に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調し、自分が前記第２の機器の一部として動作すると判定された場合、前記第１の機器の通信方式の推定結果が変調度の比較的大きい変調方式が規定された所定の通信方式であるとき、第２の復調制御手段が、前記第１の機器により生成された送信信号を包絡線検波することで得られた検波信号に基づいて、前記送信信号の振幅変化を検出し、検出された振幅変化に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調するステップを含む復調方法である。
【００１８】
本発明の第２の側面は、相互に通信する機器であって、データをＡＳＫ変調して送信する第１の機器とデータを負荷変調して送信する第２の機器のうち、自分が前記第１の機器の一部として動作するか、または前記第２の機器の一部として動作するかを判定する動作判定手段と、自分が前記第１の機器の一部として動作すると判定された場合、前記第２の機器により生成された送信信号を直交検波することで得られた同相信号および直交信号に基づいて、前記送信信号の位相変化を検出し、検出された位相変化に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調する第１の復調制御手段と、自分が前記第２の機器の一部として動作すると判定された場合、前記第１の機器の通信方式の推定結果が変調度の比較的大きい変調方式が規定された所定の通信方式であるとき、前記第１の機器により送信信号を包絡線検波することで得られた検波信号に基づいて、前記送信信号の振幅変化を検出し、検出された振幅変化に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータを復調する第２の復調制御手段とを備える復調装置を有し、他の機器から送信された送信信号を、前記復調装置を用いて復調する電子機器である。
【００１９】
本発明の第１の側面および第２の側面においては、相互に通信する機器であって、データをＡＳＫ変調して送信する第１の機器とデータを負荷変調して送信する第２の機器のうち、自分が前記第１の機器の一部として動作するか、または前記第２の機器の一部として動作するかが判定され、自分が前記第１の機器の一部として動作すると判定された場合、前記第２の機器により生成された送信信号を直交検波することで得られた同相信号および直交信号に基づいて、前記送信信号の位相変化が検出され、検出された位相変化に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータが復調され、自分が前記第２の機器の一部として動作すると判定された場合、前記第１の機器の通信方式の推定結果が変調度の比較的大きい変調方式が規定された所定の通信方式であるとき、前記第１の機器により生成された送信信号を包絡線検波することで得られた検波信号に基づいて、前記送信信号の振幅変化が検出され、検出された振幅変化に基づいて、前記第２の機器が送信してきたデータが復調される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ＮＵＬＬ状態の問題を解決でき、受信環境に依存せずに復調の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】非接触ＩＣカードとリーダ／ライタの概略的な構成例を示すブロック図である。
【図２】従来の復調機能部の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る復調機能部の構成例を示すブロック図である。
【図４】図３のアナログ直交検波器の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図５】復調処理の例を説明するフローチャートである。
【図６】図５の第１処理の詳細な例を説明するフローチャートである。
【図７】図５の第２処理の詳細な例を説明するフローチャートである。
【図８】図５の第３処理の詳細な例を説明するフローチャートである。
【図９】図３に示される復調機能部を、より一般化した場合の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
最初に非接触ＩＣカードとリーダ／ライタの通信について説明する。
【００２４】
図１は、非接触ＩＣカードとリーダ／ライタの概略的な構成例を示すブロック図である。
同図に示される非接触ＩＣカードでは、アンテナ回路と負荷変調回路のみを示し、復調系や制御系は省略している。非接触ＩＣカードには、コイルＬ、コンデンサＣの並列共振回路によりアンテナ回路が形成されている。また、スイッチ素子Ｔｒと抵抗Ｒにより負荷変調回路が形成される。
【００２５】
リーダ／ライタには、コイルＬおよびコンデンサＣの並列共振回路と、コンデンサＣとによりアンテナ回路が構成される。このアンテナ回路に対して並列に、変調信号発生回路が接続される。変調信号発生回路は、このリーダ／ライタが、非接触ＩＣカードに対して送信するＡＳＫ（Amplitude Shift Keying)変調信号を発生させる回路部である。変調信号発生回路は、例えば、周波数１３．５６ＭＨｚのキャリア信号を、送信するデータによりＡＳＫ変調するようになされている。
【００２６】
またアンテナ回路に対して、検波回路、フィルタ、リミッタアンプ、同期回路、判定器から成る復調回路が接続される。
【００２７】
このような非接触ＩＣカードとリーダ／ライタでは、次のように通信が行われる。リーダ／ライタは、変調信号発生回路で発生させた１３．５６ＭＨｚの変調信号を、アンテナ回路から電波出力する。非接触ＩＣカードでは、リーダ／ライタから送出された電波をアンテナ回路で受信し、図示せぬ復調回路でＡＳＫ変調信号をデジタル信号に復調し、図示せぬ制御系回路へ供給する。
【００２８】
非接触ＩＣカードから信号をリーダ／ライタに送信する場合は、非接触ＩＣカードの制御系回路が送信信号ＴｘＤをスイッチ素子Ｔｒに与えてスイッチ素子Ｔｒをオン／オフさせる。スイッチ素子Ｔｒがオン／オフされることで、負荷抵抗値が変化する。このように、非接触ＩＣカードでは、リーダ／ライタから送信されるキャリア信号を負荷変調するのである。そして、リーダ／ライタにおいて、負荷変調された信号が、非接触ＩＣカード側からの送信情報として検出される。リーダ／ライタでは、このように負荷変調された信号を、復調回路で復調することになる。
【００２９】
ところで、非接触ＩＣカードで負荷変調された送信信号を、リーダ／ライタで受信して復調する場合、非接触ＩＣカードとリーダ／ライタの間の距離が特定の距離となっている際に、いわゆるＮＵＬＬ状態となることがある。ＮＵＬＬ状態とは、位相方向の変化量は存在するが振幅方向の変化量がなくなる状態をいい、ＮＵＬＬ状態になると、受信信号を復調できずに通信が不能となる。
【００３０】
このようなＮＵＬＬ状態による通信の不具合を改善するため、例えば、図２に示されるような構成の復調機能部を用いた復調が従来より提案されている。同図に示される復調機能部１０は、例えば、非接触ＩＣカード、または非接触ＩＣカードに対応するリーダライタに搭載される。
【００３１】
なお、復調機能部１０は、非接触ＩＣカードの復調機能部として動作することもリーダライタの復調機能部として動作することも可能である。例えば、携帯電話機などの電子機器に搭載される場合、復調機能部１０は、電子機器の制御に基づいて、非接触ＩＣカードの復調機能部として動作したり、リーダライタの復調機能部として動作したりする。
【００３２】
図２のアンテナ２１で受信された信号は、アナログ位相変化検出部２２で位相検波され、位相変化信号が検出される。
【００３３】
アナログ位相変化検出部２２は、例えば、アナログ直交検波器により構成される。アナログ直交検波器は、例えば、アンテナ２１で受信した信号を第１の乗算器と第２の乗算器に供給するようになされている。第１の乗算器では、アンテナ２１で受信した信号が発信器の出力と乗算され、得られた乗算結果をハイパスフィルタとローパスフィルタに通した後の同相信号が出力される。第２の乗算器では、アンテナ２１で受信した信号が発信器の出力をπ／２(＝９０°)位相シフタを介して得られる信号と乗算され、得られた乗算結果をハイパスフィルタとローパスフィルタに通した後の直交信号が出力される。このように出力される同相信号と直交信号に基づいて位相変化を検出できる。
【００３４】
また、図２のアンテナ２１で受信された信号は、アナログ振幅変化検出部２３で、振幅検波され、振幅変化信号が検出される。
【００３５】
アナログ振幅変化検出部２３は、例えば、アナログ同期検波器により構成される。アナログ同期検波器は、例えば、アンテナ２１で受信した信号と発信器の出力とを乗算し、ベースバンドの信号を得ることができるようになされている。アナログ同期検波器は、得られたベースバンドの信号の振幅変化を検出するようになされている。
【００３６】
また、アナログ振幅変化検出部２３は、例えば、アナログ包絡線検波器により構成される。アナログ包絡線検波器は、例えば、アンテナ２１で受信した信号を包絡線検波し、振幅変化を検出するようになされている。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換部２４、およびＡ／Ｄ変換部２６は、それぞれアナログ位相変化検出部２２により検出された位相変化信号、およびアナログ振幅変化検出部２３により検出された振幅変化信号をサンプリングしてデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部２４、およびＡ／Ｄ変換部２６から出力されるデジタル信号は、それぞれデジタル復調部２７、およびデジタル復調部２９に供給される。
【００３８】
デジタル復調部２７、およびデジタル復調部２９は、それぞれ復調処理及びビット復号を行う回路に加えて、伝送路符号検出回路、および平均振幅レベル算出回路を有する。伝送路符号検出回路による検出結果、および平均振幅レベル算出回路による算出結果は、それぞれ制御部３０に供給されるようになされている。
【００３９】
制御部３０では、伝送路符号検出回路による検出結果、および平均振幅レベル算出回路による算出結果に基づいて、復調機能部１０から出力すべき信号を判定（選択）するようになされている。すなわち、制御部３０は、デジタル復調部２７、またはデジタル復調部２９のいずれの出力信号を、復調機能部１０から出力すべき信号とするかを判定する。
【００４０】
出力選択部３１は、制御部３０による判定結果に基づいて、デジタル復調部２７からの出力信号、またはデジタル復調部２９からの出力信号のいずれか一方を選択し、復調機能部１０から出力させる。
【００４１】
制御部３０は、例えば、平均振幅レベル算出回路による算出結果に基づいて、より平均振幅レベルの高い方の出力信号を、出力選択部３１に選択させるように制御信号を生成して供給する。すなわち、伝送路符号が検出できたどうかという情報のほかに平均振幅レベルの大きさの情報を用いることにより、選択の正答率を向上させるのである。
【００４２】
このようにすることで、復調機能部１０は、例えば、通常時は、アナログ振幅変化検出部２３により検出された振幅方向の変化量に基づいて、非接触ＩＣカードから送信されたデータを復調することができる。また、復調機能部１０は、ＮＵＬＬ状態のときは、アナログ位相変化検出部２２により検出された位相方向の変化量に基づいて、非接触ＩＣカードから送信されたデータを復調することができる。
【００４３】
このように、復調機能部１０は、振幅方向の変化量または位相方向の変化量のいずれかを選択して復調処理を行うことで、ＮＵＬＬ状態であっても非接触ＩＣカードとリーダ／ライタ間の通信を可能とする。
【００４４】
しかしながら、復調機能部１０を用いても、受信した信号を元にして選択を行っている以上、選択の精度は受信環境に依存する。従って、例えば、劣悪な受信環境で復調自体は正しくできていても、選択処理が正しく判定できなかったために、結果として正しい復調ができなくなる恐れもある。
【００４５】
そこで、本発明においては、図２を参照して上述した復調機能部１０の制御部３０のような判定（選択）を行わないようにする。すなわち、平均振幅レベルの大きさなどの情報を用いた選択は行われないようにするのである。
【００４６】
図３は、本発明の一実施の形態に係る復調機能部の構成例を示すブロック図である。同図に示される同図に示される復調機能部１００は、例えば、非接触ＩＣカード、または非接触ＩＣカードに対応するリーダライタに搭載される。
【００４７】
なお、復調機能部１００は、非接触ＩＣカードの復調機能部として動作することもリーダライタの復調機能部として動作することも可能である。例えば、携帯電話機などの電子機器に搭載される場合、復調機能部１００は、電子機器の制御に基づいて、非接触ＩＣカードの復調機能部として動作したり、リーダライタの復調機能部として動作したりする。
【００４８】
図３の復調機能部１００には、アンテナ１０１、アナログ直交検波器１０２ａ、アナログ包絡線検波器１０２ｂ、Ａ／Ｄ変換器１０３ａ乃至Ａ／Ｄ変換器１０３ｃ、デジタル復調器１０４ａ、デジタル復調器１０４ｂが設けられている。また、復調機能部１００には、出力選択部１０５、制御部１０６が設けられている。
【００４９】
図３のアンテナ１０１で受信された信号ｓ１は、アナログ直交検波器１０２ａに供給される。アナログ直交検波器１０２ａでは、供給された信号について位相検波され、位相変化信号が信号ｓ２、および信号ｓ３として出力される。
【００５０】
図４は、アナログ直交検波器１０２ａの詳細な構成例を示すブロック図である。同図に示されるように、アナログ直交検波器１０２ａは、乗算器１３３ａおよび乗算器１３３ｂ、発信器１３４、π／２(＝９０°)位相シフタ１３５を有する。また、アナログ直交検波器１０２ａは、ＨＰＦ（パイパスフィルタ）１３６およびＨＰＦ１３７、並びにＬＰＦ（ローパスフィルタ）１３８およびＬＰＦ１３９を有する。
【００５１】
アナログ直交検波器１０２ａに供給された信号ｓ１は、乗算器１３３ａおよび乗算器１３３ｂに入力される。乗算器１３３ａでは、信号ｓ１が発信器１３４から出力される信号と乗算されるようになされている。乗算器１３３ｂでは、信号ｓ１が発信器１３４から出力される信号の位相を９０°シフトさせた信号と乗算されるようになされている。
【００５２】
乗算器１３３ａから出力された信号は、ＨＰＦ１３６、およびＬＰＦ１３８を介して信号ｓ２として出力される。なお、信号ｓ２は、同相信号となる。また、乗算器１３３ｂから出力された信号は、ＨＰＦ１３７、およびＬＰＦ１３９を介して信号ｓ３として出力される。なお、信号ｓ３は、直交信号となる。
【００５３】
このように出力される同相信号（信号ｓ２）と直交信号（信号ｓ３）に基づいて位相変化を検出できる。
【００５４】
また、アナログ直交検波器１０２ａから出力される信号ｓ２（または信号ｓ３）は、信号ｓ１における変調前のベースバンド信号として用いることもできる。
【００５５】
図３に戻って、アンテナ１０１で受信された信号ｓ１は、アナログ包絡線検波器１０２ｂにも供給される。アナログ包絡線検波器１０２ｂでは、供給された信号について振幅検波され、振幅変化信号が信号ｓ４として出力される。
【００５６】
アナログ包絡線検波器１０２ｂは、搬送波（キャリア）によって変調された信号ｓ１を包絡線検波し、振幅変化を検出するようになされている。
【００５７】
Ａ／Ｄ変換器１０３ａ、およびＡ／Ｄ変換器１０３ｂは、それぞれ信号ｓ２、および信号ｓ３を、予め設定されたサンプリングレートでサンプリングし、デジタル信号である信号ｓ５、および信号ｓ６を生成する。ここで生成された信号ｓ５、および信号ｓ６は、デジタル復調器１０４ａに供給される。
【００５８】
Ａ／Ｄ変換器１０３ｃは、信号ｓ４を予め設定されたサンプリングレートでサンプリングし、デジタル信号である信号ｓ７を生成する。ここで生成された信号ｓ７は、デジタル復調器１０４ｂに供給される。
【００５９】
デジタル復調器１０４ａは、制御部１０６の制御に基づいて信号ｓ５および信号ｓ６に基づく復調を行うようになされている。
【００６０】
デジタル復調器１０４ａは、第１のモードでの復調を行う場合、信号ｓ５と信号ｓ６に基づいて位相変化を検出し、検出された位相変化に基づいて、通信相手が送信してきたデータを復調する。ここで、デジタル復調器１０４ａの第１のモードを、位相変化復調モードと称することにする。
【００６１】
また、デジタル復調器１０４ａは、第２のモードでの復調を行う場合、信号ｓ５に基づいて振幅変化を検出し、検出された振幅変化に基づいて、通信相手が送信してきたデータを復調する。ここで、デジタル復調器１０４ａの第２のモードを、振幅変化復調モードと称することにする。なお、振幅変化復調モードで行う場合、信号ｓ６に基づいて振幅変化を検出し、検出された振幅変化に基づいて、通信相手が送信してきたデータを復調するようにすることも可能である。以下では、信号ｓ５に基づいて振幅変化を検出する場合の例について説明する。
【００６２】
デジタル復調器１０４ｂは、信号ｓ７に基づいて振幅変化を検出し、検出された振幅変化に基づいて、通信相手が送信してきたデータを復調する。
【００６３】
出力選択部１０５は、制御部１０６の制御に基づいて、入力された信号を選択して出力するようになされている。
【００６４】
出力選択部１０５は、デジタル復調器１０４ａが復調結果として出力する信号ｓ１０、およびデジタル復調器１０４ｂが復調結果として出力する信号ｓ１１のうち、いずれか一方を選択し、信号ｓ８として出力するようになされている。
【００６５】
なお、信号ｓ８は、復調機能部１００が搭載された電子機器（例えば、携帯電話機など）のマイコンなどに供給され、例えば、非接触ＩＣカードとリーダライタ間のトランザクション処理などに用いられることになる。
【００６６】
制御部１０６は、デジタル復調器１０４ａおよびデジタル復調器１０４ｂを動作させるための制御信号を出力するとともに、出力選択部１０５が出力すべき信号を特定するための制御信号を出力する。
【００６７】
非接触ＩＣカードで負荷変調された送信信号は、リーダ／ライタでＡＳＫ変調された送信信号と比較すると、必然的に変調度が小さくなる。従って、復調機能部１００がリーダライタに搭載される場合、アンテナ１０１で受信した信号ｓ１は、負荷変調された信号となり、信号ｓ１の振幅は小さい。
【００６８】
このように、信号ｓ１の振幅が小さい場合、非接触ＩＣカードとリーダ／ライタの間の距離によって、ＮＵＬＬ状態となることが多い。上述したように、ＮＵＬＬ状態では、位相方向の変化量は存在するが振幅方向の変化量がなくなるので、アナログ包絡線検波器１０２ｂによる検波信号である信号ｓ４に基づいて復調されたデータの信頼性は低いものとなる。
【００６９】
一方で、ＮＵＬＬ状態でも、位相方向の変化量は存在するので、アナログ直交検波器１０２ａの検波信号である信号ｓ２と信号ｓ３に基づいて復調されたデータの信頼性は高いものとなる。
【００７０】
よって、復調機能部１００がリーダライタに搭載される場合、デジタル復調器１０４ａを位相変化復調モードで動作させて復調を行い、その復調結果である信号ｓ１０を選択して出力させることが望ましい。
【００７１】
また、リーダ／ライタでＡＳＫ変調された送信信号は、必然的に変調度が大きくなる。従って、復調機能部１００が非接触ＩＣカードに搭載される場合、アンテナ１０１で受信した信号ｓ１の振幅は大きい。このように、信号ｓ１の振幅が大きい場合、通常ＮＵＬL状態となることはない。
【００７２】
よって、復調機能部１００が非接触ＩＣカードに搭載される場合、振幅変化の検出信号に基づいて復調されたデータの信頼性は高いものとなる。
【００７３】
ただし、リーダ／ライタでＡＳＫ変調された送信信号の変調度が十分に大きくない場合、例えば、ノイズなどによる送信信号の振幅変化が誤検出されるおそれがある。例えば、非接触ＩＣカード等の通信技術に関する国際規格であるＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３では、ＴｙｐｅＡと称される通信方式とＴｙｐｅＢと称される通信方式とが規定されている。ＴｙｐｅＡにおける変調度は１００％であるのに対し、ＴｙｐｅＢの変調度は８％乃至１４％とされる。
【００７４】
復調機能部１００が非接触ＩＣカードに搭載される場合、ＴｙｐｅＡの通信が行われるときは、アナログ包絡線検波器１０２ｂによる検波信号である信号ｓ４に基づいて復調されたデータの信頼性は高いといえる。ＴｙｐｅＡの通信では、リーダ／ライタでＡＳＫ変調された送信信号の変調度が十分に大きいものとなるからである。
【００７５】
しかし、復調機能部１００が非接触ＩＣカードに搭載される場合、ＴｙｐｅＢの通信が行われるときは、アナログ包絡線検波器１０２ｂによる検波信号である信号ｓ４に基づいて復調されたデータの信頼性は高いとはいえない。ＴｙｐｅＢの通信では、リーダ／ライタでＡＳＫ変調された送信信号の変調度が十分に大きいものとはいえず、例えば、ノイズなどによる送信信号の振幅変化が誤検出されるおそれがあるからである。
【００７６】
また、リーダ／ライタによりＡＳＫ変調された送信信号を直交検波して得られる同相信号と直交信号との間に位相差が生じる。すなわち、復調機能部１００が非接触ＩＣカードに搭載される場合、ＴｙｐｅＢの通信が行われるときは、アナログ直交検波器１０２ａの出力である信号ｓ５と信号ｓ６との間に位相差が生じるので位相変化を検出することは困難である。この場合、デジタル復調器１０４ａを位相変化復調モードで動作させて復調を行うことは望ましくない。
【００７７】
そこで、復調機能部１００が非接触ＩＣカードに搭載される場合、ＴｙｐｅＢの通信が行われるときは、デジタル復調器１０４ａを振幅変化復調モードで動作させて復調を行うようにする。上述したように、デジタル復調器１０４ａは、振幅変化復調モードでの復調を行う場合、信号ｓ５に基づいて振幅変化を検出し、検出された振幅変化に基づいて、通信相手が送信してきたデータを復調する。従って、デジタル復調器１０４ａは、振幅変化復調モードでの復調を行う場合、アナログ同期検波器による検波と同様の検波を行うことができ、ベースバンドの信号の振幅変化を検出できる。
【００７８】
このようにすることで、例えば、ＴｙｐｅＢの通信のように、リーダ／ライタでＡＳＫ変調された送信信号の変調度が十分に大きくなくとも、ノイズなどによる送信信号の振幅変化が誤検出されて復調結果の信頼性が低下することを抑止することができる。
【００７９】
なお、ＴｙｐｅＡの通信のように、リーダ／ライタでＡＳＫ変調された送信信号の変調度が十分に大きいものである場合、デジタル復調器１０４ａを振幅変化復調モードで動作させて復調を行うより、アナログ包絡線検波器１０２ｂによる検波信号である信号ｓ４に基づいて復調されたデータの方が信頼性は高い。
【００８０】
本発明においては、制御部１０６が、復調機能部１００が非接触ＩＣカードに搭載されているか、またはリーダライタに搭載されているかを判定する。なお、復調機能部１００が、例えば、携帯電話機などの電子機器に搭載されている場合、制御部１０６は、復調機能部１００が非接触ＩＣカードの復調機能部として動作しているか、リーダ／ライタの復調機能部として動作しているかを判定する。
【００８１】
すなわち、制御部１０６は、復調機能部がリーダライタの一部として動作しているのか、非接触ＩＣカードの一部として動作しているのかを判定することができるのである。
【００８２】
そして、制御部１０６は、図示せぬタイプ推定部から供給されるタイプ推定結果に基づいて、通信方式を判定する。タイプ推定部は、例えば、非接触ＩＣカードとリーダ／ライタとの間で行われる最初の信号の送受信結果に基づいて、上述したＴｙｐｅＡ、ＴｙｐｅＢなどの通信方式を推定し、推定結果を出力するようになされている。
【００８３】
制御部１０６は、復調機能部１００がリーダ／ライタの一部として動作していると判定された場合、デジタル復調器１０４ａに位相変化復調モードで復調を行わせ、出力選択部１０５に、信号ｓ１０を選択して出力させる。
【００８４】
また、制御部１０６は、復調機能部１００が非接触ＩＣカードの一部として動作していると判定された場合、タイプ推定結果をさらに判定する。タイプ推定結果がＴｙｐｅＡであると判定された場合、制御部１０６は、デジタル復調器１０４ｂに復調を行わせ、出力選択部１０５に、信号ｓ１１を選択して出力させる。一方、タイプ推定結果がＴｙｐｅＢであると判定された場合、制御部１０６は、デジタル復調器１０４ａに振幅変化復調モードで復調を行わせ、出力選択部１０５に、信号ｓ１０を選択して出力させる。
【００８５】
このように、本発明の復調機能部１００においては、振幅変化に基づく復調方式だけでなく、位相変化に基づく復調方式によっても送信されてきた信号を復調することができるので、ＮＵＬＬ状態の問題を解決することができる。この際、例えば、信号ｓ１の振幅の大きさを検出するなどして復調方式が選択されることはない。すなわち、本発明の復調機能部１００においては、リーダ／ライタか非接触ＩＣカードかの判定と、タイプ推定の結果の判定に基づいて復調方式が選択される。
【００８６】
従来の技術では、ＮＵＬＬ状態の問題を解決するために、例えば、受信した信号の振幅の大きさに基づいて復調方式の選択が行われていた。従って、例えば、劣悪な受信環境で復調自体は正しくできていても、選択処理が正しく判定できなかったために、結果として正しい復調ができなくなる恐れもある。従来の技術では、受信信号の復調にあたり、受信環境に依存せずに復調の精度を向上させることができなかった。
【００８７】
これに対して、本発明では、信号ｓ１の振幅の大きさの如何にかかわらず、復調方式の選択が行われることになるので、受信環境に依存せずに復調の精度を向上させることができる。
【００８８】
次に、図５のフローチャートを参照して、本発明の復調機能部１００による復調処理の例について説明する。
【００８９】
ステップＳ２１において、制御部１０６は、復調機能部１００の動作モードを判定する。ここで動作モードには、復調機能部１００がリーダ／ライタの一部として動作するリーダライタモードと、復調機能部１００が非接触ＩＣカードの一部として動作するカードモードが存在するものとする。
【００９０】
ステップＳ２１において、復調機能部１００の動作モードはリーダライタモードであると判定された場合、処理は、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、第１処理が実行される。
【００９１】
ここで、図６のフローチャートを参照して、図５のステップＳ２２の第１処理の詳細な例について説明する。
【００９２】
ステップＳ４１において、アナログ直交検波器１０２ａは、信号ｓ１をアナログ直交検波する。このとき、アナログ直交検波器１０２ａでは、供給された信号について位相検波され、位相変化信号が信号ｓ２、および信号ｓ３として出力される。
【００９３】
なお、このとき、アナログ包絡線検波器１０２ｂにおいて信号ｓ１を包絡線検波し、振幅変化を検出する処理が同時に行われている。
【００９４】
ステップＳ４２において、Ａ／Ｄ変換器１０３ａ、およびＡ／Ｄ変換器１０３ｂは、ステップＳ４１の処理に伴って出力された信号ｓ２、および信号ｓ３をそれぞれＡ／Ｄ変換する。これにより、デジタル信号である信号ｓ５、および信号ｓ６が生成される。
【００９５】
ステップＳ４３において、デジタル復調器１０４ａは、信号ｓ５、および信号ｓ６に基づいて位相変化復調モードでの復調を行う。これにより復調結果としての信号ｓ１０が出力される。
【００９６】
ステップＳ４４において、出力選択部１０５は、当該復調結果、すなわち信号ｓ１０を選択して、信号ｓ８として出力する。
【００９７】
このようにして第１処理が実行される。
【００９８】
図５に戻って、ステップＳ２１において、復調機能部１００の動作モードはカードモードであると判定された場合、処理は、ステップＳ２３に進む。
【００９９】
ステップＳ２３において、制御部１０６は、タイプ推定部によるタイプ推定結果を判定する。
【０１００】
ステップＳ２３において、タイプ推定結果は、ＴｙｐｅＡであると判定された場合、処理は、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では、第２処理が実行される。
【０１０１】
ここで、図７のフローチャートを参照して、図５のステップＳ２４の第２処理の詳細な例について説明する。
【０１０２】
ステップＳ６１において、アナログ包絡線検波器１０２ｂは、信号ｓ１を包絡線検波し、振幅変化を検出する。このとき、振幅変化信号が信号ｓ４として出力される。
【０１０３】
なお、このとき、アナログ直交検波器１０２ａにおいて信号ｓ１をアナログ直交検波する処理が同時に行われている。
【０１０４】
ステップＳ６２において、Ａ／Ｄ変換器１０３ｃは、ステップＳ６１の処理に伴って出力された信号ｓ４をＡ／Ｄ変換する。これにより、デジタル信号である信号ｓ７が生成される。
【０１０５】
ステップＳ６３において、デジタル復調器１０４ｃは、信号ｓ７に基づいて復調を行う。これにより復調結果としての信号ｓ１１が出力される。
【０１０６】
ステップＳ６４において、出力選択部１０５は、当該復調結果、すなわち信号ｓ１１を選択して、信号ｓ８として出力する。
【０１０７】
このようにして第２処理が実行される。
【０１０８】
図５に戻って、ステップＳ２３において、タイプ推定結果は、ＴｙｐｅＡ以外（例えば、ＴｙｐｅＢ）であると判定された場合、処理は、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、第３処理が実行される。
【０１０９】
ここで、図８のフローチャートを参照して、図５のステップＳ２５の第３処理の詳細な例について説明する。
【０１１０】
ステップＳ８１において、アナログ直交検波器１０２ａは、信号ｓ１をアナログ直交検波する。このとき、アナログ直交検波器１０２ａでは、供給された信号について位相検波され、位相変化信号が信号ｓ２、および信号ｓ３として出力される。
【０１１１】
なお、このとき、アナログ包絡線検波器１０２ｂにおいて信号ｓ１を包絡線検波し、振幅変化を検出する処理が同時に行われている。
【０１１２】
ステップＳ８２において、Ａ／Ｄ変換器１０３ａ、およびＡ／Ｄ変換器１０３ｂは、ステップＳ８１の処理に伴って出力された信号ｓ２、および信号ｓ３をそれぞれＡ／Ｄ変換する。これにより、デジタル信号である信号ｓ５、および信号ｓ６が生成される。
【０１１３】
ステップＳ８３において、デジタル復調器１０４ａは、信号ｓ５に基づいて振幅変化復調モードでの復調を行う。これにより復調結果としての信号ｓ１０が出力される。
【０１１４】
ステップＳ８４において、出力選択部１０５は、当該復調結果、すなわち信号ｓ１０を選択して、信号ｓ８として出力する。
【０１１５】
このようにして第３処理が実行される。
【０１１６】
本発明の復調機能部１００による復調処理は、このようにして実行される。このようにすることで、リーダライタモードで動作する場合は、常に第１処理が実行されるので、アナログ直交検波による位相変化復調モードでの復調を行うことができる。これにより、ＮＵＬＬ状態の問題を解決することができる。
【０１１７】
また、このようにすることで、例えば、信号ｓ１の振幅の大きさを検出するなどして復調方式が選択されることは回避できる。これにより、受信環境に依存せずに復調の精度を向上させることができる。
【０１１８】
以上においては、タイプ推定結果として、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３のＴｙｐｅＡまたはＴｙｐｅＢが判定されるものとして説明した。しかし、ＴｙｐｅＡ以外の通信方式としては、例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０９２に規定される通信方式を含めることが可能である。なお、この通信方式は、ＴｙｐｅＣと称されることもある。
【０１１９】
ＴｙｐｅＣにおける変調度は、８％乃至３０％とされており、リーダ／ライタでＡＳＫ変調された送信信号の変調度が十分に大きいものとはいえず、例えば、ノイズなどによる送信信号の振幅変化が誤検出されるおそれがある。よって、タイプ推定結果がＴｙｐｅＣと判定された場合も、ＴｙｐｅＢの場合と同様に、第３処理を実行させるようにすればよい。
【０１２０】
さらに、タイプ推定結果は、ＴｙｐｅＡ、ＴｙｐｅＢ、ＴｙｐｅＣなどに限られるものではない。要は、リーダ／ライタでＡＳＫ変調された送信信号の変調度が十分に大きいか否かが、予め判定できるようにすればよい。
【０１２１】
また、以上においては、アナログ直交検波器１０２ａとアナログ包絡線検波器１０２ｂを用いる場合の例について説明したが、他の検波器を用いるようにしてもよい。要は、位相変化の検出と、振幅変化の検出とが適正に行えるようにできればよい。
【０１２２】
図９は、図３に示される復調機能部１００を、より一般化した場合の構成例を示すブロック図である。
【０１２３】
図９の例では、復調機能部１００に、アンテナ１０１、アナログ検波部１０２、Ａ／Ｄ変換部１０３、デジタル復調部１０４、出力選択部１０５、および制御部１０６が設けられている。
【０１２４】
そして、アナログ検波部１０２には、検波器１０２ａ乃至検波器１０２Ｎが含まれる構成とされている。検波器１０２ａ乃至検波器１０２Ｎは、例えば、アナログ直交検波器、アナログ包絡線検波器、・・・などのようにそれぞれ独立した検波器とされる。
【０１２５】
また、それぞれの検波器には合計Ｍ本の信号線が接続され、それらの信号線は、それぞれＡ／Ｄ変換部１０３のＡ／Ｄ変換器１０３ａ乃至Ａ／Ｄ変換器１０３Ｍに接続されている。なお、例えば、検波器１０２ａは、２つの検波信号を出力し、検波器１０２ｂは、１つの検波信号を出力し、・・・のように、検波器によって接続される信号線の数が異なるものとする。Ａ／Ｄ変換器１０３ａ乃至Ａ／Ｄ変換器１０３Ｍは、それぞれ供給された信号を、Ａ／Ｄ変換してデジタル復調部１０４に供給するようになされている。
【０１２６】
デジタル復調部１０４には、デジタル復調器１０４ａ乃至デジタル復調器１０４Ｌが含まれる構成とされている。デジタル復調器１０４ａ乃至デジタル復調器１０４Ｌは、例えば、位相変化に基づいて復調を行う復調器、振幅変化に基づいて復調を行う復調器、・・・などのようにそれぞれ独立したデジタル復調器とされる。
【０１２７】
なお、例えば、デジタル復調器１０４ａには、２つの信号が入力され、デジタル復調器１０４ｂには１つの信号が入力され、・・・のように、デジタル復調器によって接続される信号線の数が異なるものとする。そして、デジタル復調器１０４ａ乃至デジタル復調器１０４Ｌのそれぞれから復調結果として出力されるＬ個の信号が出力選択部１０５に供給されるようになされている。
【０１２８】
出力選択部１０５は、デジタル復調器１０４ａ乃至デジタル復調器１０４Ｌがそれぞれ復調結果として出力する信号のうち、いずれか１つを選択して出力するようになされている。
【０１２９】
制御部１０６は、デジタル復調器１０４ａ乃至デジタル復調器１０４Ｌを動作させるための制御信号を出力するとともに、出力選択部１０５が出力すべき信号を特定するための制御信号を出力する。
【０１３０】
本発明の復調機能部１００を、このように一般化した構成とすることも可能である。
【０１３１】
また、以上においては、復調機能部１００が、リーダ／ライタ、または非接触ＩＣカードの一部として動作するものとして説明したが、これに限られるものではない。一方の通信機器が搬送波をＡＳＫ変調して送信し、他方の通信機器がその搬送波を負荷変調して送信するものであれば、本発明を適用することが可能である。
【０１３２】
なお、本明細書において上述した一連の処理は、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。
【０１３３】
また、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。
【符号の説明】
【０１３４】
１００  復調機能部，  １０２  アナログ検波部，  １０２ａ  アナログ直交検波部，  １０２ｂ  アナログ包絡線検波部，  １０３  Ａ／Ｄ変換部，  １０３ａ，１０３ｂ  Ａ／Ｄ変換器，  １０４  デジタル復調部，  １０４ａ，  １０４ｂ  デジタル復調器，  １０５  出力選択部，  １０６  制御部
【図１】
0005464418.tif 000002
【図２】
0005464418.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005464418.tif 000005
【図５】
0005464418.tif 000006
【図６】
0005464418.tif 000007
【図７】
0005464418.tif 000008
【図８】
0005464418.tif 000009
【図９】
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