(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁結合により非接触通信する無線アンテナが受信した信号をＩＱ検波するＩＱ検波部と、
前記無線アンテナが受信した信号をＡＳＫ検波するＡＳＫ検波部と、
前記ＩＱ検波部がＩＱ検波した信号に対してゲインを制御する第１のＡＧＣ回路と、
前記ＡＳＫ検波部がＡＳＫ検波した信号に対してゲインを制御する第２のＡＧＣ回路と、
前記第１のＡＧＣ回路の出力または前記第２のＡＧＣ回路の出力に対して所定の復調処理を実行する復調回路と、
前記第１のＡＧＣ回路及び前記第２のＡＧＣ回路から制御電圧レベルの情報を受けて、該制御電圧レベルの情報に応じて、前記第１のＡＧＣ回路の出力または前記第２のＡＧＣ回路の出力のいずれかを切り替えて前記復調回路への供給を制御する制御部と、
を備える、情報処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２のＡＧＣ回路からの制御電圧レベルが所定の閾値未満であるかどうかで前記第１のＡＧＣ回路の出力または前記第２のＡＧＣ回路の出力のいずれかを切り替えて前記復調回路への供給を制御する、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第２のＡＧＣ回路からの制御電圧レベルが所定の閾値未満であれば前記第２のＡＧＣ回路の出力を前記復調回路へ供給し、該所定の閾値以上であれば前記第１のＡＧＣ回路の出力を前記復調回路への供給するよう制御する、請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２のＡＧＣ回路からの制御電圧レベルが前記第１のＡＧＣ回路からの制御電圧レベル未満であれば前記第２のＡＧＣ回路の出力を前記復調回路へ供給し、前記第２のＡＧＣ回路からの制御電圧レベルが前記第１のＡＧＣ回路からの制御電圧レベル以上であれば前記第１のＡＧＣ回路の出力を前記復調回路への供給するよう制御する、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記復調回路の復調処理で復調エラーが発生すると、選択されなかった出力に切り替えて前記復調回路へ供給するよう制御する、請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記第１のＡＧＣ回路と前記復調回路との間に設けられる第１のスイッチと、
前記第２のＡＧＣ回路と前記復調回路との間に設けられる第２のスイッチと、
をさらに備え、
前記制御部は、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを切り替えて前記第１のＡＧＣ回路の出力または前記第２のＡＧＣ回路の出力のいずれかを切り替えて前記復調回路へ供給する、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記無線アンテナと前記第１のＡＧＣ回路との間に設けられる第３のスイッチと、
前記無線アンテナと前記第２のＡＧＣ回路との間に設けられる第４のスイッチと、
をさらに備え、
前記制御部は、前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチを切り替えて前記第１のＡＧＣ回路の出力または前記第２のＡＧＣ回路の出力のいずれかを切り替えて前記復調回路へ供給する、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項８】
信号を受信するステップと、
前記受信した信号をＩＱ検波するＩＱ検波ステップと、
前記受信した信号をＡＳＫ検波するＡＳＫ検波ステップと、
前記ＩＱ検波ステップでＩＱ検波した信号に対してゲインを制御する第１のＡＧＣステップと、
前記ＡＳＫ検波ステップでＡＳＫ検波した信号に対してゲインを制御する第２のＡＧＣステップと、
前記第１のＡＧＣステップ及び前記第２のＡＧＣステップにおける制御電圧レベルの情報を受けて、該制御電圧レベルの情報に応じて、前記第１のＡＧＣステップの出力または前記第２のＡＧＣステップの出力のいずれかを切り替えて出力する制御ステップと、
前記制御ステップで切り替えられた前記第１のＡＧＣステップの出力または前記第２のＡＧＣステップの出力に対して所定の復調処理を実行する復調ステップと、
を備える、受信方法。
【請求項９】
電磁結合により非接触通信する無線アンテナと、
前記無線アンテナが受信した信号をＩＱ検波するＩＱ検波部と、
前記無線アンテナが受信した信号をＡＳＫ検波するＡＳＫ検波部と、
前記ＩＱ検波部がＩＱ検波した信号に対してゲインを制御する第１のＡＧＣ回路と、
前記ＡＳＫ検波部がＡＳＫ検波した信号に対してゲインを制御する第２のＡＧＣ回路と、
前記第１のＡＧＣ回路の出力または前記第２のＡＧＣ回路の出力に対して所定の復調処理を実行する復調回路と、
前記第１のＡＧＣ回路及び前記第２のＡＧＣ回路から制御電圧レベルの情報を受けて、該制御電圧レベルの情報に応じて、前記第１のＡＧＣ回路の出力または前記第２のＡＧＣ回路の出力のいずれかを切り替えて前記復調回路への供給を制御する制御部と、
を備える、通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置及び受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触通信は、０〜数十ｃｍ程度の伝送距離でデータ伝送を行う無線技術であり、例えば非接触ＩＣカードとリーダライタからなるＲＦＩＤシステムに適用される。その通信方向によって、リーダライタからカードへの通信と、カードからリーダライタへの通信の２種類に分けることができる。どちらの通信方向においても、リーダライタは常にキャリア周波数を発振し、カードはこのキャリア周波数から得られる電力を基に送信処理並びに受信処理を行う。
【０００３】
近年、近接通信機能を持つＩＣカードや携帯電話等の携帯端末が多く利用されている。例えばソニー株式会社の開発したＩＣカードであるＦｅｌｉＣａ（登録商標）が知られている。近接通信の通信規格としては、例えばソニーとＰｈｉｌｉｐｓ社の開発した短距離無線通信規格であるＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）規格がある。
【０００４】
近接通信では、例えば１３．５６ＭＨｚのキャリア周波数が用いられ、送受信間距離を密着（０ｍｍ）から約１００ｍｍ程度の範囲とした通信が行われる。この通信の概略について図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂを参照して説明する。この距離では送信・受信のアンテナをコイルとする磁気結合と考えてよい。一対のトランスである。
【０００５】
図１Ａ及び図１Ｂは、リーダライタ１０から例えばＩＣカードなどのトランスポンダ２０に対するデータ送信処理を示す説明図である。図２Ａ及び図２Ｂはトランスポンダ２０からリーダライタ１０に対するデータ送信処理を示す説明図である。
【０００６】
図１Ａ及び図１Ｂを参照して、リーダライタ１０から例えばＩＣカードなどのトランスポンダ２０に対するデータ送信処理について説明する。図１Ａに示すようにリーダライタ１０は、２１２ｋｂｐｓの送信情報（信号Ｓ１ｂ）を１３．５６ＭＨｚのキャリア信号（信号Ｓ１ａ）に載せた変調信号（信号Ｓ１ｃ）を送信アンプからコイルを介してトランスポンダ２０に送信している。トランスポンダ２０はコイルを介して受信信号（信号Ｓ１ｄ）を受信する。
【０００７】
図１Ｂには、キャリア信号波形（信号Ｓ１ａ）、送信情報波形（信号Ｓ１ｂ）、送信信号波形（信号Ｓ１ｃ）、及び受信信号波形（信号Ｓ１ｄ）を示している。なお、変調方式としてはＡＳＫ変調（振幅偏移変調：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）方式が採用されている。
【０００８】
図２Ａ及び図２を参照して、ＩＣカードなどのトランスポンダ２０からリーダライタ１０に対するデータ送信処理について説明する。図２Ａに示すようにリーダライタ１０は、１３．５６ＭＨｚのキャリア信号（信号Ｓ２ａ）を送信アンプからコイルを介してトランスポンダ２０に送信する。トランスポンダ２０は、２１２ｋｂｐｓの送信情報（信号Ｓ２ｂ）を変調して生成した送信信号（信号Ｓ２ｃ）をリーダライタ１０に送信する。リーダライタ１０はコイルを介して受信信号（信号Ｓ２ｄ）を受信する。
【０００９】
図２Ｂには、キャリア信号波形（信号Ｓ２ａ）、送信情報波形（信号Ｓ２ｂ）、送信信号波形（信号Ｓ２ｃ）、および受信信号波形（信号Ｓ２ｄ）を示している。
【００１０】
図１Ａ、図２Ａに示すリーダライタ１０とトランスポンダ２０との間では、送受信間距離を密着（０）から１０数ｃｍの範囲とした通信が行われる。この距離では送信・受信のアンテナをコイルとする磁気結合がなされると考えてよい。一対のトランスである。
【００１１】
前述のように、例えば、ソニーの開発したＩＣカードであるＦｅｌｉＣａ（登録商標）
等の適用するＮＦＣ規格の非接触通信では１３．５６ＭＨｚのキャリアを用い、送受信間
距離を密着（０ｍｍ）から１００ｍｍ程度とした通信が行われる。従って、Ｒ／Ｗとカー
ドのアンテナ間隔が比較的遠い場合や、通信中にアンテナ位置関係が大きく変化するよう
な状況でも安定して通信を行う必要がある。
【００１２】
ＩＣカードなどのトランスポンダ２０からリーダライタ１０への通信においては負荷変調方式という変調方式が採用されている。この方法はＩＣカードなどのトランスポンダ２０において負荷をオン・オフすることにより反磁界を発生させ，その変化をリーダライタ１０で読み取る（検波する）ことにより変調を確認することができるという手法である。
【００１３】
この負荷変調方式の大きな問題の一つに位相反転ＮＵＬＬという問題がある。図３は、非接触通信における反転ＮＵＬＬ発生の原理についてグラフを用いて示す説明図である。この位相反転ＮＵＬＬの問題は、図３に示す通り、ＩＣカードなどのトランスポンダ２０側の負荷をオン・オフの前後で振幅成分の変調がかからない状況が生じる可能性があるものである。その場合，振幅成分で検波しても変調成分を確認することはできない。
【００１４】
図４Ａ〜図４Ｃはリーダライタ１０の受信ベースバンド波形（検波後波形）を観測した波形を示す説明図である。図４Ａは、リーダライタ１０とトランスポンダ２０との間の距離が５０ｍｍの場合の波形を示し、図４Ｂは、リーダライタ１０とトランスポンダ２０との間の距離が７０ｍｍの場合の波形を示し、図４Ｃは、リーダライタ１０とトランスポンダ２０との間の距離が８５ｍｍの場合の波形を示している。
【００１５】
図４Ａ〜図４Ｃに示したように、距離７０ｍｍ地点で波形が見えなくなっていること，距離７０ｍｍ地点の前後で波形が反転していることを確認することができる。これが位相反転ＮＵＬＬと呼ばれる問題である。この位相反転ＮＵＬＬに対応するための技術として例えば特許文献１がある。特許文献１は、アンテナのＱ値を変化させて位相反転ＮＵＬＬを解消する技術を開示しているものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００９−１７５９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし、位相反転ＮＵＬＬを解消するためにアンテナのＱ値を調整するのは非常にリスクがあるという問題があった。Ｑ値は通信距離を保ったり、通信波形を保ったりするために重要なパラメータであるが、特許文献１で開示された手法を用いると、位相反転ＮＵＬＬを解消するためにＱ値を変化させることにより、通信距離や通信品質に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００１８】
また、リーダライタと非接触ＩＣカードとの組み合わせによって、Ｑ値とｆ０値は大きく異なる。また携帯電話のような金属が実装されたものについては近い部分と遠い部分で金属の見え方が異なり，Ｑ値とｆ０値が変化する。汎用的に数多くのリーダライタと非接触ＩＣカードと組み合わせに対して上記特許文献１で開示された手法が適用できるとは限らない。
【００１９】
従って、汎用的に数多くのリーダライタと非接触ＩＣカードと組み合わせに対しても適用出来るように、位相反転ＮＵＬＬを他の手法によって解消する必要がある。一番単純な方法が、ＩＱ検波（直交検波）によって振幅成分だけでなく、位相成分も同時に検波することである。ＩＱ検波を用いることで、振幅成分が無くなっても位相成分の変化を検出することにより、信号を取り出すことができる。
【００２０】
しかし、ＩＱ検波にも、非接触通信特有の負荷変調方式に起因する問題点がある。ＩＱ検波はＡＳＫ検波とは異なり、アクティブ素子を使用するため入力ダイナミックレンジが電源電圧と耐圧で決まってしまう。非接触通信におけるリーダライタは負荷変調受信するため、システム系によっては受信信号が数十Ｖになることもあり、この場合にはＩＱ検波をするためには抵抗分割で電圧を少なくとも電源電圧以下（ＩＣの入力ダイナミックレンジ以下）に落とす必要がある。当然キャリアレベルを抵抗分割で落とすと，比例して変調信号も小さくなりＳＮが悪化する。負荷変調方式のため，通信距離が遠くなると変調度は小さくなり、変調度の低下に伴いキャリア信号レベルは単調増加する。よってＳＮが厳しくなればさらに抵抗分割することとなり、通信距離がＡＳＫ検波と比較して短くなる問題という問題がある。
【００２１】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ＩＱ検波とＡＳＫ検波とを適切に切り替えることで位相反転ＮＵＬＬが発生するような通信距離であっても通信エラーを解消して適切に非接触通信することが可能な、新規かつ改良された情報処理装置及び受信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電磁結合により非接触通信する無線アンテナと、前記無線アンテナが受信した信号をＩＱ検波するＩＱ検波部と、前記無線アンテナが受信した信号をＡＳＫ検波するＡＳＫ検波部と、前記ＩＱ検波部がＩＱ検波した信号に対してゲインを制御する第１のＡＧＣ回路と、前記ＡＳＫ検波部がＡＳＫ検波した信号に対してゲインを制御する第２のＡＧＣ回路と、前記第１のＡＧＣ回路の出力または前記第２のＡＧＣ回路の出力に対して所定の復調処理を実行する復調回路と、前記第１のＡＧＣ回路及び前記第２のＡＧＣ回路から制御電圧レベルの情報を受けて、該制御電圧レベルの情報に応じて、前記第１のＡＧＣ回路の出力または前記第２のＡＧＣ回路の出力のいずれかを切り替えて前記復調回路への供給を制御する制御部と、を備える、受信装置が提供される。
【００２３】
前記制御部は、前記第２のＡＧＣ回路からの制御電圧レベルが所定の閾値未満であるかどうかで前記第１のＡＧＣ回路の出力または前記第２のＡＧＣ回路の出力のいずれかを切り替えて前記復調回路への供給を制御するようにしてもよい。
【００２４】
前記制御部は、前記第２のＡＧＣ回路からの制御電圧レベルが所定の閾値未満であれば前記第２のＡＧＣ回路の出力を前記復調回路へ供給し、該所定の閾値以上であれば前記第１のＡＧＣ回路の出力を前記復調回路への供給するよう制御するようにしてもよい。
【００２５】
前記制御部は、前記第２のＡＧＣ回路からの制御電圧レベルが前記第１のＡＧＣ回路からの制御電圧レベル未満であれば前記第２のＡＧＣ回路の出力を前記復調回路へ供給し、前記第２のＡＧＣ回路からの制御電圧レベルが前記第１のＡＧＣ回路からの制御電圧レベル以上であれば前記第１のＡＧＣ回路の出力を前記復調回路への供給するよう制御してもよい。
【００２６】
前記制御部は、前記復調回路の復調処理で復調エラーが発生すると、選択されなかった出力に切り替えて前記復調回路へ供給するよう制御してもよい。
【００２７】
上記情報処理装置は、前記第１のＡＧＣ回路と前記復調回路との間に設けられる第１のスイッチと、前記第２のＡＧＣ回路と前記復調回路との間に設けられる第２のスイッチと、さらに備え、前記制御部は、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを切り替えて前記第１のＡＧＣ回路の出力または前記第２のＡＧＣ回路の出力のいずれかを切り替えて前記復調回路へ供給するようにしてもよい。
【００２８】
上記情報処理装置は、前記無線アンテナと前記第１のＡＧＣ回路との間に設けられる第３のスイッチと、前記無線アンテナと前記第２のＡＧＣ回路との間に設けられる第４のスイッチと、をさらに備え、前記制御部は、前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチを切り替えて前記第１のＡＧＣ回路の出力または前記第２のＡＧＣ回路の出力のいずれかを切り替えて前記復調回路へ供給するようにしてもよい。
【００２９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、無線アンテナによって電磁結合により非接触通信する通信ステップと、前記通信ステップで前記無線アンテナが受信した信号をＩＱ検波するＩＱ検波ステップと、前記通信ステップで前記無線アンテナが受信した信号をＡＳＫ検波するＡＳＫ検波ステップと、前記ＩＱ検波ステップでＩＱ検波した信号に対してゲインを制御する第１のＡＧＣステップと、前記ＡＳＫ検波ステップでＡＳＫ検波した信号に対してゲインを制御する第２のＡＧＣステップと、前記第１のＡＧＣステップの出力または前記第２のＡＧＣステップの出力に対して所定の復調処理を実行する復調ステップと、前記第１のＡＧＣステップ及び前記第２のＡＧＣステップにおける制御電圧レベルの情報を受けて、該制御電圧レベルの情報に応じて、前記第１のＡＧＣステップの出力または前記第２のＡＧＣステップの出力のいずれかを切り替えて前記復調ステップへの供給を制御する制御ステップと、を備える、受信方法が提供される。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように本発明によれば、ＩＱ検波とＡＳＫ検波とを適切に切り替えることで位相反転ＮＵＬＬが発生するような通信距離であっても通信エラーを解消して適切に非接触通信することが可能な、新規かつ改良された受信装置、リーダライタ及び受信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１Ａ】リーダライタ１０から例えばＩＣカードなどのトランスポンダ２０に対するデータ送信処理を示す説明図である。
【図１Ｂ】リーダライタ１０から例えばＩＣカードなどのトランスポンダ２０に対するデータ送信処理を示す説明図である。
【図２Ａ】トランスポンダ２０からリーダライタ１０に対するデータ送信処理を示す説明図である。
【図２Ｂ】トランスポンダ２０からリーダライタ１０に対するデータ送信処理を示す説明図である。
【図３】非接触通信における反転ＮＵＬＬ発生の原理についてグラフを用いて示す説明図である。
【図４Ａ】リーダライタ１０の受信ベースバンド波形（検波後波形）を観測した波形を示す説明図である。
【図４Ｂ】リーダライタ１０の受信ベースバンド波形（検波後波形）を観測した波形を示す説明図である。
【図４Ｃ】リーダライタ１０の受信ベースバンド波形（検波後波形）を観測した波形を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の構成を示す説明図である。
【図６Ａ】ＡＧＣの制御電圧レベルと通信距離との関係の測定例をグラフで示す説明図である。
【図６Ｂ】ＡＧＣの制御電圧レベルと通信距離との関係の測定例をグラフで示す説明図である。
【図６Ｃ】ＡＧＣの制御電圧レベルと通信距離との関係の測定例をグラフで示す説明図である。
【図６Ｄ】ＡＧＣの制御電圧レベルと通信距離との関係の測定例をグラフで示す説明図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の動作例を示す流れ図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の動作例を示す流れ図である。
【図９】本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の動作例を示す流れ図である。
【図１０】本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の構成を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３３】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
＜１．本発明の一実施形態＞
［１−１．リーダライタの構成］
［１−２．リーダライタの動作］
［１−３．リーダライタの変形例］
＜２．まとめ＞
【００３４】
＜１．本発明の一実施形態＞
［１−１．リーダライタの構成］
まず、本発明の一実施形態にかかるリーダライタの構成について説明する。図５は、本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の構成を示す説明図である。図５に示したリーダライタ１００は、非接触ＩＣカードやアンテナコイルを内蔵した携帯電話等（図示せず。以下これらの装置を単に「非接触ＩＣカード」と称する）との間で、上述したような非接触通信を実行することで、その非接触ＩＣカードとの間で情報を授受するものである。以下、図５を用いて本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の構成について説明する。
【００３５】
図５に示したように、本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００は、ＡＳＫ検波部１１０と、ＩＱ検波部１２０と、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路１３０、１４０と、スイッチ制御部１５０と、スイッチ１６０、１７０と、復調回路１８０と、アンテナコイルＬ１と、キャパシタＣ１と、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と、を含んで構成される。
【００３６】
ＡＳＫ検波部１１０は、アンテナコイルＬ１が受信した非接触ＩＣカードからの信号に対して振幅成分を検波するＡＳＫ検波処理を実行するものである。ＡＳＫ検波部１１０によるＡＳＫ検波処理の出力はＡＧＣ回路１３０に送られる。
【００３７】
ＩＱ検波部１２０は、アンテナコイルＬ１が受信した非接触ＩＣカードからの信号に対して、振幅成分と位相成分の両方を検波するＩＱ検波処理を実行するものである。ＩＱ検波部１２０によるＩＱ検波処理の出力はＡＧＣ回路１４０に送られる。
【００３８】
ＡＧＣ回路１３０は、ＡＳＫ検波部１１０の出力に対して所定のゲインとなるように調整して出力するものである。同様に、ＡＧＣ回路１４０は、ＩＱ検波部１２０の出力に対して所定のゲインとなるように調整して出力するものである。ＡＧＣ回路１３０、１４０によってゲインが調整された信号は、それぞれスイッチ１６０、１７０を経由して復調回路１８０に送られる。そしてＡＧＣ回路１３０、１４０からは、それぞれＡＧＣの制御電圧レベルの情報がスイッチ制御部１５０に送られる。ＡＧＣ回路１３０、１４０からそれぞれ送られるＡＧＣの制御電圧レベルの情報は、スイッチ制御部１５０に対してスイッチ１６０、１７０のどちらをオンとするかを決定させるものである。
【００３９】
スイッチ制御部１５０は、ＡＧＣ回路１３０、１４０からそれぞれ送られるＡＧＣの制御電圧レベルの情報に基づいて、スイッチ１６０、１７０のどちらかをオンとする制御を実行するものである。スイッチ制御部１５０は、スイッチ１６０、１７０のどちらかをオンとする制御を実行するために、例えば、ＩＱ検波部１２０でのＩＱ検波後のＡＧＣの制御電圧レベルが所定の閾値未満となっているかどうかを判断する。
【００４０】
ＩＱ検波部１２０でのＩＱ検波後のＡＧＣの制御電圧レベルが所定の閾値未満となる場合には、スイッチ制御部１５０はＩＱ検波を用いて、すなわちスイッチ１６０をオフにして、スイッチ１７０をオンにする。一方、ＩＱ検波部１２０でのＩＱ検波後のＡＧＣの制御電圧レベルが所定の閾値以上である場合には、スイッチ制御部１５０はＡＳＫ検波を用いて、すなわちスイッチ１６０をオンにして、スイッチ１７０をオフにする。
【００４１】
図６Ａ〜図６Ｄは、ＡＧＣの制御電圧レベルと通信距離との関係の測定例をグラフで示す説明図である。図６Ａ〜図６Ｄに示したそれぞれのグラフは、横軸が非接触ＩＣカードとリーダライタとの間の距離を示しており、縦軸はキャリアレベルの相対値を電圧で示している。
【００４２】
図６Ａ〜図６Ｄに示したように、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが約７３０ｍＶから約８３０ｍＶを境に通信エラーが発生している。すなわち、実測結果により、例えば７００ｍＶを閾値とする（すなわち、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが７００ｍＶ以上になると検波がＡＳＫ検波に切り替わる）ことにより、非接触ＩＣカードとリーダライタとの間で良好な通信が可能となると考えられる。もちろん閾値の値は係る例に限られないことは言うまでもない。
【００４３】
このように、本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００は、ＩＱ検波部１２０でのＩＱ検波後のＡＧＣの制御電圧レベルが所定の閾値以上であるか否かによって、ＡＳＫ検波とＩＱ検波のどちらを使用するかを選択する。これにより本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００は、位相反転ＮＵＬＬが発生するような状態であっても、正常に非接触ＩＣカードとの間の非接触通信を行うことができる。
【００４４】
スイッチ１６０、１７０は、上述したように、スイッチ制御部１５０によってオン・オフが制御されるスイッチである。スイッチ制御部１５０によってスイッチ１６０がオンになり、スイッチ１７０がオフになると、後段の復調回路にはＡＧＣ回路１３０からの出力が供給されるようになる。一方、スイッチ制御部１５０によってスイッチ１６０がオフになり、スイッチ１７０がオンになると、後段の復調回路にはＡＧＣ回路１４０からの出力が供給されるようになる。
【００４５】
復調回路１８０は、ＡＧＣ回路１３０またはＡＧＣ回路１４０からの出力を受けて所定の復調処理を実行するものである。復調回路１８０は、非接触ＩＣカード側で変調された信号を復調するものであり、復調回路１８０での復調処理により情報を取り出すことができる。
【００４６】
本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００は、図５に示した構成を有することにより、ＡＳＫ検波とＩＱ検波とを適切に切り替えて、位相反転ＮＵＬＬが発生するような通信距離であっても通信エラーを解消して、非接触ＩＣカードとの間で適切に非接触通信することが可能となる。
【００４７】
以上、図５を用いて本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の構成について説明した。次に、図５に示した本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の動作について説明する。
【００４８】
［１−２．リーダライタの動作］
図７は、本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の動作例を示す流れ図である。以下、図７を用いて本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の動作について説明する。
【００４９】
まず、リーダライタ１００は、非接触ＩＣカードからのパケットを非接触通信によりアンテナコイルＬ１で受信する（ステップＳ１０１）。リーダライタ１００は、アンテナコイルＬ１で受信したパケットに対して、ＡＳＫ検波部１１０によるＡＳＫ検波処理、及びＩＱ検波部１２０によるＩＱ検波処理を並行して行う。
【００５０】
ＡＧＣ回路１３０は、ＡＳＫ検波部１１０の出力に対して所定のゲインとなるように調整して出力する。同様に、ＡＧＣ回路１４０は、ＩＱ検波部１２０の出力に対して所定のゲインとなるように調整して出力する。そして、スイッチ制御部１５０は、ＡＧＣ回路１３０、１４０から、それぞれＡＧＣの制御電圧レベルを取得する（ステップＳ１０２）。
【００５１】
スイッチ制御部１５０は、ＡＧＣ回路１３０、１４０から、それぞれＡＧＣの制御電圧レベルを取得すると、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが所定の閾値（Ｘｍ［Ｖ］）未満であるかどうかを判断する（ステップＳ１０３）。
【００５２】
上記ステップＳ１０３の判断の結果、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが所定の閾値（Ｘｍ［Ｖ］）未満であると判断した場合には、位相反転ＮＵＬＬによりベースバンド信号が小さくなるので、スイッチ制御部１５０はＩＱ検波信号を選択するようにスイッチを制御する（ステップＳ１０４）。具体的には、スイッチ制御部１５０は、スイッチ１６０をオフにして、スイッチ１７０をオンにすることで、ＩＱ検波信号を復調回路１８０に供給するようにスイッチを制御する。
【００５３】
一方、上記ステップＳ１０３の判断の結果、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが所定の閾値（Ｘｍ［Ｖ］）以上であると判断した場合には、スイッチ制御部１５０はＡＳＫ検波信号を選択するようにスイッチを制御する（ステップＳ１０５）。具体的には、スイッチ制御部１５０は、スイッチ１６０をオンにして、スイッチ１７０をオフにすることで、ＡＳＫ検波信号を復調回路１８０に供給するようにスイッチを制御する。
【００５４】
上記ステップＳ１０４、Ｓ１０５によって、スイッチ制御部１５０によりスイッチ１６０、１７０のオン、オフが制御され、ＡＳＫ検波信号またはＩＱ検波信号のいずれかが復調回路１８０に送られると、復調回路１８０は所定の復調処理を実行し、信号を復号する（ステップＳ１０６）。
【００５５】
以上、図７を用いて本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の動作について説明した。上述した一連の動作により、リーダライタ１００は、ＡＳＫ検波とＩＱ検波とを適切に切り替えて、位相反転ＮＵＬＬが発生するような状態であっても、正常に非接触ＩＣカードとの間の非接触通信を行うことができる。
【００５６】
なお、図７に示した例では、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが所定の閾値（Ｘｍ［Ｖ］）未満であるかどうかで、ＡＳＫ検波信号またはＩＱ検波信号のいずれかを選択するように、スイッチ制御部１５０がスイッチ１６０、１７０のオン、オフを制御していたが、本発明は係る例に限定されない。例えば、ＡＳＫ検波とＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルを比較し、制御電圧レベルの小さい方（ベースバンド信号レベルの大きい方）を選択する方法もある。次に、本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の別の動作例について説明する。
【００５７】
図８は、本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の別の動作例を示す流れ図である。以下、図８を用いて本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の動作について説明する。
【００５８】
まず、リーダライタ１００は、非接触ＩＣカードからのパケットを非接触通信によりアンテナコイルＬ１で受信する（ステップＳ１１１）。リーダライタ１００は、アンテナコイルＬ１で受信したパケットに対して、ＡＳＫ検波部１１０によるＡＳＫ検波処理、及びＩＱ検波部１２０によるＩＱ検波処理を並行して行う。
【００５９】
ＡＧＣ回路１３０は、ＡＳＫ検波部１１０の出力に対して所定のゲインとなるように調整して出力する。同様に、ＡＧＣ回路１４０は、ＩＱ検波部１２０の出力に対して所定のゲインとなるように調整して出力する。そして、スイッチ制御部１５０は、ＡＧＣ回路１３０、１４０から、それぞれＡＧＣの制御電圧レベルを取得する（ステップＳ１１２）。
【００６０】
スイッチ制御部１５０は、ＡＧＣ回路１３０、１４０から、それぞれＡＧＣの制御電圧レベルを取得すると、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが、ＡＳＫ検波のＡＧＣ制御電圧レベル未満であるかどうかを判断する（ステップＳ１１３）。
【００６１】
上記ステップＳ１１３の判断の結果、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが、ＡＳＫ検波のＡＧＣ制御電圧レベル未満であると判断した場合には、スイッチ制御部１５０はＩＱ検波信号を選択するようにスイッチを制御する（ステップＳ１１４）。具体的には、スイッチ制御部１５０は、スイッチ１６０をオフにして、スイッチ１７０をオンにすることで、ＩＱ検波信号を復調回路１８０に供給するようにスイッチを制御する。
【００６２】
一方、上記ステップＳ１１３の判断の結果、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが、ＡＳＫ検波のＡＧＣ制御電圧レベル以上であると判断した場合には、スイッチ制御部１５０はＡＳＫ検波信号を選択するようにスイッチを制御する（ステップＳ１１５）。具体的には、スイッチ制御部１５０は、スイッチ１６０をオンにして、スイッチ１７０をオフにすることで、ＡＳＫ検波信号を復調回路１８０に供給するようにスイッチを制御する。
【００６３】
上記ステップＳ１１４、Ｓ１１５によって、スイッチ制御部１５０によりスイッチ１６０、１７０のオン、オフが制御され、ＡＳＫ検波信号またはＩＱ検波信号のいずれかが復調回路１８０に送られると、復調回路１８０は所定の復調処理を実行し、信号を復号する（ステップＳ１１６）。
【００６４】
以上、図８を用いて本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の動作について説明した。上述した一連の動作により、リーダライタ１００は、ＡＳＫ検波とＩＱ検波とを適切に切り替えて、位相反転ＮＵＬＬが発生するような状態であっても、正常に非接触ＩＣカードとの間の非接触通信を行うことができる。
【００６５】
なお、ＡＳＫ検波とＩＱ検波の切り替えに際しては、それぞれのＡＧＣ回路１３０、１４０に対して、ＡＧＣ制御信号に基づくＳＮ比を算出し、算出したＳＮ比の情報を用いても良い。ＳＮ比の算出に際しては、例えば、受信信号レベルに応じて生成されるＡＧＣ回路のゲイン制御信号を入力し、該ゲイン制御信号に応じて受信信号のＳＮ比を算出ししてもよい。
【００６６】
なお、図８に示した動作例では、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが、ＡＳＫ検波のＡＧＣ制御電圧レベル未満であるかどうかで、リーダライタ１００は、ＡＳＫ検波とＩＱ検波とを適切に切り替えていたが、選択した検波信号を復調する際にエラーが発生した場合には、選択されなかった検波信号に切り替えて復調するようにしても良い。ＡＳＫ検波とＩＱ検波では波形品質が異なるため、例えば、主にリーダライタと非接触ＩＣカードが近接した状態において復調エラーが発生した際に、リトライ時に異なった検波方式で信号を復号することにより近接非通信が可能になる場合がある。
【００６７】
図９は、本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の別の動作例を示す流れ図である。以下、図９を用いて本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の動作について説明する。
【００６８】
まず、リーダライタ１００は、非接触ＩＣカードからのパケットを非接触通信によりアンテナコイルＬ１で受信する（ステップＳ１２１）。リーダライタ１００は、アンテナコイルＬ１で受信したパケットに対して、ＡＳＫ検波部１１０によるＡＳＫ検波処理、及びＩＱ検波部１２０によるＩＱ検波処理を並行して行う。
【００６９】
ＡＧＣ回路１３０は、ＡＳＫ検波部１１０の出力に対して所定のゲインとなるように調整して出力する。同様に、ＡＧＣ回路１４０は、ＩＱ検波部１２０の出力に対して所定のゲインとなるように調整して出力する。そして、スイッチ制御部１５０は、ＡＧＣ回路１３０、１４０から、それぞれＡＧＣの制御電圧レベルを取得する（ステップＳ１２２）。
【００７０】
スイッチ制御部１５０は、ＡＧＣ回路１３０、１４０から、それぞれＡＧＣの制御電圧レベルを取得すると、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが、ＡＳＫ検波のＡＧＣ制御電圧レベル未満であるかどうかを判断する（ステップＳ１２３）。
【００７１】
上記ステップＳ１２３の判断の結果、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが、ＡＳＫ検波のＡＧＣ制御電圧レベル未満であると判断した場合には、スイッチ制御部１５０はＩＱ検波信号を選択するようにスイッチを制御する（ステップＳ１２４）。具体的には、スイッチ制御部１５０は、スイッチ１６０をオフにして、スイッチ１７０をオンにすることで、ＩＱ検波信号を復調回路１８０に供給するようにスイッチを制御する。
【００７２】
一方、上記ステップＳ１２３の判断の結果、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが、ＡＳＫ検波のＡＧＣ制御電圧レベル以上であると判断した場合には、スイッチ制御部１５０はＡＳＫ検波信号を選択するようにスイッチを制御する（ステップＳ１２５）。具体的には、スイッチ制御部１５０は、スイッチ１６０をオンにして、スイッチ１７０をオフにすることで、ＡＳＫ検波信号を復調回路１８０に供給するようにスイッチを制御する。
【００７３】
上記ステップＳ１２４、Ｓ１２５によって、スイッチ制御部１５０によりスイッチ１６０、１７０のオン、オフが制御され、ＡＳＫ検波信号またはＩＱ検波信号のいずれかが復調回路１８０に送られると、復調回路１８０は所定の復調処理を実行し、信号を復号する（ステップＳ１２６）。
【００７４】
ここで復調回路１８０は、復調処理を実行する際に復調エラーが発生したかどうか判断し（ステップＳ１２７）、復調エラーが発生している場合には、上記ステップＳ１２６で選択されなかった検波信号に切り替えて復号する（ステップＳ１２８）。そのため、リーダライタ１００は、図１０に示したように、復調回路１８０からスイッチ制御部１５０へ復調エラーの発生の有無をフィードバックする構成を有していても良い。
【００７５】
上記ステップＳ１２７の判断において、復調回路１８０での復調処理の際に復調エラーが発生していない場合、または上記ステップＳ１２７の判断において、復調回路１８０での復調処理の際に復調エラーが発生し、上記ステップＳ１２８において、上記ステップＳ１２６で選択されなかった検波信号に切り替えて復調回路１８０が復号した場合は、リーダライタ１００は一連の通信処理を完了し（ステップＳ１２９）、再び非接触ＩＣカードからのパケット受信処理に戻る。
【００７６】
以上、図９を用いて本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の動作について説明した。上述した一連の動作により、リーダライタ１００は、ＡＳＫ検波とＩＱ検波とを適切に切り替えて、位相反転ＮＵＬＬが発生するような状態であっても、正常に非接触ＩＣカードとの間の非接触通信を行うことができる。そして、選択した検波による検波信号を復調してエラーが発生した場合には、選択されなかった検波信号に切り替えて復調することで近接非通信が可能となる。
【００７７】
［１−３．リーダライタの変形例］
次に、本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の変形例について説明する。上述した本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００では、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが所定の閾値（Ｘｍ［Ｖ］）未満であるかどうかによって、またはＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが、ＡＳＫ検波のＡＧＣ制御電圧レベル未満であるかどうかによって、ＡＳＫ検波とＩＱ検波とを適切に切り替えていた。以下で説明する本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の変形例は、予めいずれか一方で検波（例えばＩＱ検波）して、その検波後の信号を復調するように選択しておき、選択されたＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが所定の閾値（Ｘｍ［Ｖ］）以上に達したら、他方の検波（例えばＡＳＫ検波）に切り替えるように構成されるものである。
【００７８】
図１１は、本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の変形例の構成を示す説明図である。図１１に示した本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００の変形例は、図５に示した本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００と比べてスイッチ１９１、１９２が追加された構成を有している。
【００７９】
例えば、図１１に示した本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００は、通常時はスイッチ１９１をオフし、スイッチ１９２をオンしておくことで、アンテナコイルＬ１で受信した非接触ＩＣカードからの信号をＩＱ検波部１２０でＩＱ検波し、検波後の信号を後段の復調回路１８０で復調する。
【００８０】
そして、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが所定の閾値（Ｘｍ［Ｖ］）未満になったことをスイッチ制御部１５０が検知すると、スイッチ１９１をオンし、スイッチ１９２をオフすることで、アンテナコイルＬ１で受信した非接触ＩＣカードからの信号をＡＳＫ検波部１１０でＡＳＫ検波し、検波後の信号を後段の復調回路１８０で復調する。
【００８１】
このような構成を有することで、図１１に示した本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００は、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが所定の閾値（Ｘｍ［Ｖ］）未満であるかどうかで、ＩＱ検波処理とＡＳＫ検波処理のいずれか一方を選択することができる。
【００８２】
＜２．まとめ＞
以上説明したように本発明の一実施形態によれば、リーダライタ１００でＩＱ検波処理とＡＳＫ検波処理の両方を実行するように構成し、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが所定の閾値未満であるかどうかで、ＩＱ検波処理とＡＳＫ検波処理とを切り替える。
【００８３】
このように、リーダライタ１００でＩＱ検波処理とＡＳＫ検波処理の両方を実行するように構成し、ＩＱ検波のＡＧＣ制御電圧レベルが所定の閾値未満であるかどうかで、ＩＱ検波処理とＡＳＫ検波処理とを切り替えることで、位相反転ＮＵＬＬが生じるような通信距離であっても通信エラー改善しつつ、ＩＱ検波のダイナミックレンジに伴う通信距離の低下を防ぐことができる。さらに、本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００は、上記特許文献１と比較してＱ値を変化させることなく位相反転ＮＵＬＬの改善が可能となり、また、通信品質を向上させるためにリーダライタのＱ値を変化させる方法と併用することが可能である。
【００８４】
なお、図５及び図１１に示した、本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００は、パーソナルコンピュータや駅の自動改札機その他の電子機器に組み込まれていてもよい。このような電子機器にリーダライタ１００を組み込むことで、電子機器と非接触ＩＣカードとの間の非接触通信処理が可能になると共に、位相反転ＮＵＬＬが生じるような通信距離であっても通信エラー改善しつつ、ＩＱ検波のダイナミックレンジに伴う通信距離の低下を防ぐことができる。
【００８５】
また、本発明の一実施形態にかかるリーダライタ１００におけるＩＱ検波処理とＡＳＫ検波処理の切り替えは、コンピュータプログラムによって実行されるようにしてもよい。コンピュータプログラムによって、上述したようなＩＱ検波処理とＡＳＫ検波処理の切り替えを行う際には、コンピュータプログラムが格納された媒体をリーダライタ１００の内部に格納し、当該媒体からＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）その他の演算装置がコンピュータプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
【００８６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、受信装置、リーダライタ及び受信方法に適用可能であり、特に近接非接触通信を行う受信装置、リーダライタ及び受信方法に適用可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１００    リーダライタ
１１０    ＡＳＫ検波部
１２０    ＩＱ検波部
１３０、１４０    ＡＧＣ回路
１５０    スイッチ制御部
１６０、１７０、１９１、１９２    スイッチ
１８０    復調回路
【図１Ａ】
0005540897.tif 000002
【図１Ｂ】
0005540897.tif 000003
【図２Ａ】
0005540897.tif 000004
【図２Ｂ】
0005540897.tif 000005
【図３】
0005540897.tif 000006
【図４Ａ】
0005540897.tif 000007
【図４Ｂ】
0005540897.tif 000008
【図４Ｃ】
0005540897.tif 000009
【図５】
0005540897.tif 000010
【図６Ａ】
0005540897.tif 000011
【図６Ｂ】
0005540897.tif 000012
【図６Ｃ】
0005540897.tif 000013
【図６Ｄ】
0005540897.tif 000014
【図７】
0005540897.tif 000015
【図８】
0005540897.tif 000016
【図９】
0005540897.tif 000017
【図１０】
0005540897.tif 000018
【図１１】
0005540897.tif 000019