(57)【要約】      （修正有）【課題】差動信号を伝送する容量結合方式の非接触通信装置において、アンテナ間の位置ずれに起因するデータ伝送不良を低減する。【解決手段】容量結合方式の非接触通信において受信側の差動伝送路のそれぞれの終端抵抗を、受信側のアンテナ対から検出した同相雑音と受信信号の振幅とに応じて、２つの受信アンテナの各々に接続する終端抵抗の大きさが個別に変更される。これにより、送信側アンテナ対と受信側アンテナ対の位置ずれに起因して発生する同相雑音や信号反射を低減することができる。【選択図】図２
2014017640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１差動信号が入力される第１アンテナ及び第２アンテナと、
前記第１アンテナ及び第２アンテナとの間における容量結合により前記第１差動信号に応じた第２差動信号を受信する第３アンテナ及び第４アンテナと、
前記第２差動信号に応じたアンプ出力信号を出力する差動入力アンプ回路と、
前記第２差動信号の同相雑音信号の大きさと、前記アンプ出力信号の振幅の大きさに基づいて、前記第３アンテナに接続する終端抵抗の大きさと、前記第４アンテナに接続する終端抵抗の大きさをそれぞれ個別に設定する終端抵抗選択回路と
を具備する
非接触通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触通信装置において、
前記アンプ出力信号の振幅が所定の範囲内であるか否かを検出する信号振幅検出回路と、
前記第２差動信号の同相雑音信号の大きさが所定の範囲内であるか否かを検出する同相雑音検出回路と
を更に具備し、
前記終端抵抗選択回路は、前記第２差動信号の同相雑音信号の大きさ、及び前記アンプ出力信号の振幅が所定の範囲内にあるときの終端抵抗を、前記第３アンテナ及び前記第４アンテナに接続する終端抵抗として設定する
非接触通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の非接触通信装置において、
前記終端抵抗選択回路は、予め設定された複数の終端抵抗の組合せから選択した終端抵抗を前記第３アンテナ及び前記第４アンテナに接続し、終端抵抗が変更されたことで変化した前記第２差動信号に対する前記信号振幅検出回路の検出結果と、前記同相雑音検出回路の検出結果に基づいて、前記第３アンテナ及び前記第４アンテナに接続する終端抵抗を設定する
非接触通信装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の非接触通信装置において、
前記同相雑音検出回路は、前記第２差動信号の同相雑音信号の大きさが所定の範囲内であるか否かを示す同相信号を出力し、
前記信号振幅検出回路は、前記アンプ出力信号の振幅が所定の範囲内であるか否かを示す振幅信号を出力し、
前記終端抵抗選択回路は、前記第３アンテナ及び前記第４アンテナに接続する終端抵抗の組合せがアドレスに対応付けられて記録された終端抵抗選択テーブルと、前記アドレスに対応し、同相信号の論理値が記録される記憶領域をもつ同相信号テーブルと、前記アドレスに対応し、振幅信号の論理値が記録される記憶領域をもつ振幅信号テーブルとを備え、前記同相信号テーブルと前記振幅信号テーブルにおいて同一アドレスに、所定の論理値が記録された場合、当該アドレスに対応する終端抵抗の組合せを前記第３アンテナ及び前記第４アンテナに接続する終端抵抗として設定する
非接触通信装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の非接触通信装置において、
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナは、出力部に設けられ、前記第３アンテナ及び前記第４アンテナは受信部に設けられ、前記出力部と前記受信部は異なる装置に搭載され、前記出力部と前記受信部が近接することで、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナと前記第３アンテナ及び前記第４アンテナとの間で容量結合による差動信号の伝送が行われる
非接触通信装置。
【請求項６】
請求項５に記載の非接触通信装置において、
前記出力部は、
所定の期間、所定の信号レベルのテスト信号を出力するテスト信号出力回路と、
マイクロコンピュータ内のデータと前記テスト信号の一方を前記第１差動信号に変換して前記第１アンテナ及び前記第２アンテナに出力する差動出力アンプと
を備え、
前記第３アンテナ及び前記第４アンテナに接続する終端抵抗が設定されるテストモードの間、前記差動出力アンプは、前記テスト信号に応じた第１差動信号を前記第１アンテナ及び前記第２アンテナに出力する
非接触通信装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の非接触通信装置を備えるオンチップデバッグシステムにおいて、
前記出力部は、トレースデータを出力するマイクロコンピュータを備えるターゲットシステムに搭載され、
前記受信部は、前記アンプ出力信号を解析して前記とレースデータをデバッグするデバッガ装置に接続されるオンチップデバッグ装置に搭載される
オンチップデバッグシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のオンチップデバッグシステムにおいて、
前記デバッガ装置を更に具備する
オンチップデバッグシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は非接触通信装置に関し、特に近距離無線通信（ＮＦＣ：Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）技術における容量結合方式の非接触通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイコンのデバッグに使用するＩＣＥ（Ｉｎ−Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｅｍｕｌａｔｏｒ、登録商標）として、動作周波数の高速化などによりターゲットデバイスにデバッグ用の回路を組み込んだオンチップデバッグ（ＯＣＤ）という手法が広く利用されている。
【０００３】
ＯＣＤではデバイスに内蔵されたデバッグ回路の動作結果が、例えばＪＴＡＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｔｅｓｔ  Ａｃｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ）通信によりコンピュータ装置（デバッガ）に送信されることでプログラムデバッグが行われる。
【０００４】
近年マイコンの複雑化や高周波数化により高度なデバッグ機能が要求されてきており、特にプログラムの流れを記録したトレースデータを利用したデバッグの必要性が増してきた。
【０００５】
トレースデータのデータ量は多いため、大きな伝送容量のインタフェースが必要となる。ＪＴＡＧ通信では伝送周波数が低いため、トレースデータの伝送用に専用端子を設ける必要がある。しかし、部品の小型化に伴う端子数の削減が進んだことで、専用端子を増設することが困難になっている。このため、専用端子の代わりに小型のアンテナをデバイスやプリント基板に組み込み、非接触通信を使いトレースデータ伝送を行うことで、少ない端子で高度なデバッグ機能を使用する必要性が出てきた。
【０００６】
非接触伝送を実現する方法として、例えば、並走する伝送路間の静電容量を利用しクロストークを積極的に利用する方法がある。このような非接触伝送方法の一例が特開２００８−２７８２９０に記載されている（特許文献１参照）。図１は、特許文献１に記載の非接触通信装置の構成を示す図である。
【０００７】
図１を参照して、特許文献１に記載のユニット間通信装置１００では、差動信号送信素子１１から出力された差動信号が、差動伝送路１２Ａ、１２Ｂを介してクロストーク信号として差動伝送路２２Ａ、２２Ｂで受信され、差動信号受信素子２１に入力される。これにより非接触通信が実現される。
【０００８】
特許文献１に記載のユニット間通信装置において、差動伝送路１２Ａ、１２Ｂへ出力された信号は終端抵抗１３によりインピーダンスマッチングされることで、信号反射による誤動作を防いでいる。
【０００９】
ユニット間通信装置１００は、データを送出する差動信号送信素子１１が搭載された第１のユニット１と、データを受信する差動信号受信素子２１が搭載された第２のユニット２とを備える。第１ユニット１は、一様な厚みの誘電体４を介して第２ユニット２上に積層される。
【００１０】
第１のユニット１は、誘電体４に平行に配置された所定長の一対の差動伝送線路１２Ａ、１２Ｂと、差動伝送線路１２Ａ、１２Ｂの終端間に接続された終端抵抗１３を備える。差動伝送線路１２Ａ、１２Ｂは、差動信号送信素子１１の差動出力端子に接続される。終端抵抗１３は、差動伝送線路１２Ａ、１２Ｂの特性インピーダンスに等しい値の抵抗である。
【００１１】
第２のユニット２は、誘電体４に平行に配置された所定長の一対の差動伝送線路２２Ａ、２２Ｂと、差動伝送線路２２Ａ、２２Ｂの終端間に接続された終端抵抗２３を備える。差動伝送線路２２Ａ、２２Ｂは、差動信号送信素子２１の差動入力端子に接続される。終端抵抗２３は、差動伝送線路２２Ａ、２２Ｂの特性インピーダンスに等しい値の抵抗である。
【００１２】
差動伝送線路２２Ａ、２２Ｂは、誘電体４を介して差動伝送線路１２Ａ、１２Ｂに対向配置される。又、差動伝送線路１２Ａ、１２Ｂ、２２Ａ、２２Ｂのそれぞれは十分な長さを有し、かつ差動伝送線路１２Ａ、１２Ｂと差動伝送線路２２Ａ、２２Ｂは微小な間隔で配設されているため、両者間には十分な容量性結合が生じる。このため、差動伝送線路１２Ａ、１２Ｂに差動信号が流れると、容量性結合および誘導性結合により差動伝送線路２２Ａ、２２Ｂへ差動信号が伝送される。
【００１３】
アンテナ整合回路の一例が特開平０７−００７３５７に記載されている（特許文献２参照）。特許文献２には、一般的な通信装置に搭載するアンテナの整合回路が記載されている。特許文献２に記載のアンテナ整合回路は、無線機器のアンテナに接続される整合部と、インピーダンスの不整合によって生じる反射波を取り出す信号取り出し部と、この信号取り出し部によって取り出された反射波を電圧に変換する電圧変換部とを有する。電圧変換部にて発生した電圧により整合部の特性を変化させることでアンテナの特性変化およびデュープレクサの特性変化を抑止し、送受信帯域の通過域損失を補正し、特性の劣化を防止することができる。
【００１４】
又、互いに相対的に運動する２つの部分間で電気信号を無接触に伝送する際に、容量性の高周波結合による電磁妨害放射を低減する非接触伝送装置の一例が特開２００７−３７９９に記載されている（特許文献３参照）。特許文献３に記載の伝送装置は、差動伝送路に一般的なコモンモードチョークコイルを挿入し同相雑音を低減している。
【００１５】
更に、検査基板上の伝送路の特性インピーダンスが変動した場合であっても、安定してＬＳＩなどの半導体集積回路の高速テストを実施することができるインピーダンス制御装置が、特開２００５−６１９７６に記載されている（特許文献４参照）。特許文献４に記載のインピーダンス制御装置は、反射波を含む伝送路上の信号と基準信号との比較結果に基づいて終端抵抗を変更して伝送路のインピーダンス整合を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００８−２７８２９０
【特許文献２】特開平０７−００７３５７
【特許文献３】特開２００７−３７９９
【特許文献４】特開２００５−６１９７６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
図１に示すユニット間通信装置１００では、伝送信号が広帯域化してくると差動伝送路１２Ａ、１２Ｂと差動伝送路２２Ａ、２２Ｂ間のずれや誘電体のばらつきにより差動伝送路１２Ａと差動伝送路２２Ａとの間（差動伝送路間Ａ）の静電容量と、差動伝送路１２Ｂと差動伝送路２２Ｂとの間（差動伝送路間Ｂ）の静電容量の違いが発生する。これにより、差動伝送路間Ａのインピーダンスと差動伝送間Ｂのインピーダンスが相違することで発生する同相ノイズや信号反射が、差動入力アンプに許容される同相ノイズ電圧を越え、装置の誤動作の原因となる。
【００１８】
図１に示すユニット間通信装置１００では、伝送路を形成するアンテナ（差動伝送線路１２Ａ、１２Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ）の位置は固定されている。このため、伝送路間のインピーダンスの相違に応じた同相ノイズや信号反射も固定的であるため、これに応じた終端抵抗１３、２３を差動伝送路に接続することで所定の大きさの同相ノイズや信号反射を排除して整合させることが可能である。しかし、図１に示すような容量結合方式の非接触通信装置を、ＩＣＥやＯＣＤにおけるデータ転送に利用する場合、ユーザーがデバッグを行うときだけアンテナ間を接近させて通信が行われる。この場合、アンテナ間の距離や重なり面積は一定ではなく変化するため、上述した同相ノイズや信号反射が変化することから、ＩＣＥやＯＣＤが誤動作してしまうという問題がある。
【００１９】
このような問題は、引用文献２から４に記載の技術でも克服できない。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
容量結合方式の非接触通信による差動伝送路のそれぞれの終端抵抗を、差動信号の同相雑音や差動信号に応じたアンプ出力の振幅の大きさに応じて個別設定する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、差動信号を伝送する容量結合方式の非接触通信装置においてアンテナ間の位置ずれに起因するデータ伝送不良を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、特許文献１に記載のユニット間通信装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態における非接触通信装置の構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態における非接触通信装置に搭載される終端抵抗回路の構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態における非接触通信装置に搭載される同相雑音検出回路の構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態における非接触通信装置に搭載される差動入力アンプ回路の構成の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態における非接触通信装置に搭載される信号振幅検出回路の構成の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態における非接触通信装置に搭載される終端抵抗選択回路の構成の一例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態における非接触通信装置の動作の一例を示すフロー図である。
【図９】図９は、実施の形態における非接触通信装置に係るテスト信号の波形図の一例である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、実施の形態におけるアンテナの重なり方及び終端抵抗に応じた差動信号波形の一例を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、実施の形態におけるアンテナの重なり方及び終端抵抗に応じた差動信号波形の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、同相雑音検出回路の動作の一例を示す差動信号と同相雑音の波形図である。
【図１２】図１２は、信号振幅検出回路の動作の一例を示す差動信号波形図である。
【図１３】図１３は、実施の形態における非接触通信装置に搭載される終点抵抗回路の構成の他の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施の形態における非接触通信装置に搭載される差動入力アンプ回路の構成の他の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、同相雑音検出回路の動作の他の一例を説明する信号波形図である。
【図１６】図１６は、実施の形態における非接触通信装置の構成の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図面において同一、又は類似の参照符号は、同一、類似、又は等価な構成要素を示している。以下では、オンチップデバック装置とターゲットシステムとの間のデータ転送に利用される非接触通信装置を一例に、その実施の形態の詳細を説明する。
【００２４】
（概要）
本実施の形態における非接触通信装置では、受信側のアンテナ対から検出した同相雑音と受信信号の振幅とに応じて、２つの受信アンテナの各々に接続する終端抵抗の大きさが個別に変更される。これにより、送信側アンテナ対と受信側アンテナ対の位置ずれに起因して発生する同相雑音や信号反射を低減することができる。
【００２５】
（構成）
図２から図７を参照して、本実施の形態における非接触通信装置の構成を説明する。図２は、本実施の形態における非接触通信装置１０の構成を示す図である。図２を参照して、非接触通信装置１０は、ターゲットシステム３０とオンチップデバッグ装置３１との間を電気的に接続する。ターゲットシステム３０は、デバッグ用回路として利用されるＪＴＡＧ通信回路５１を内蔵したマイクロコンピュータ（以下、マイコン５０と称す）を備える。オンチップデバッグ装置３１は、デバッガ装置３２とターゲットシステム３０との間のデータの転送を制御するインタフェースを含む。詳細にはオンチップデバッグ装置３１は、デバッガ装置３２との通信を制御するＩ／Ｆ回路（図示なし）やＪＴＡＧ通信回路５１との通信を制御するＪＴＡＧコントローラ（図示なし）を備える。
【００２６】
非接触通信装置１０は、ターゲットシステム３０に搭載される出力部１０１と、オンチップデバッグ装置３１に搭載される受信部１０２を備える。出力部１０１は、アンテナ５Ａ、５Ｂ（第１、第２アンテナ）、終端抵抗５６、差動出力アンプ５４、及び送信信号制御回路４０を備える。本実施の形態における送信信号制御回路４０は、テスト信号出力回路５２、差動入力アンプ回路４８、信号振幅検出回路４９、及びＯＲ回路５５を備える。受信部１０２は、アンテナ６Ａ、６Ｂ（第３、第４アンテナ）、差動入力アンプ回路６３、及び受信信号制御回路６５を備える。受信信号制御回路６５は、同相雑音検出回路６０、終端抵抗回路６１、終端抵抗選択回路６２、差動入力アンプ回路６３、及び信号振幅検出回路６４を備える。出力部１０１、受信部１０２は、それぞれ異なるＩＣチップやプリント基板に埋め込まれ、データ転送する際、アンテナ５Ａとアンテナ６Ａ及びアンテナ５Ｂとアンテナ６Ｂを近接して接続される。これにより、アンテナ５Ａ、５Ｂとアンテナ６Ａ、６Ｂとの間は容量結合に差動信号の伝送が可能となる。
【００２７】
マイコン５０の動作状態を示すトレースデータ５７は、ＪＴＡＧ通信回路５１によって抽出され、非接触通信装置１０を介してデバッガ装置３２に送信される。デバッガ装置３２は、コンピュータ装置に例示され、トレースデータ５７を解析することでマイコン５０のプログラムデバッグを行う。
【００２８】
送信信号制御回路４０は、所定の条件に従ってマイコン５０からのトレースデータ５７（送信信号）の差動出力アンプ５４に対する入力を制御する。本実施の形態における送信信号制御回路４０は、トレースデータ５７を差動出力アンプ５４に入力する通常動作モードと、アンテナ６Ａ、６Ｂに接続する終端抵抗を選択するために所定の信号レベルの信号を差動出力アンプ５４に入力するテストモードとを切り替える。以下、本実施の形態における送信信号制御回路４０の詳細を説明する。
【００２９】
テスト信号出力回路５２は、電源投入をトリガとしてテスト信号５３を、ＯＲ回路５５を介して差動出力アンプ５４に出力する。又、テスト信号出力回路５２は、テスト許可信号３９に応じてテスト信号５３の出力を停止する。例えば、テスト信号出力回路５２は、ローレベル“０”のテスト許可信号３９に応じてテスト信号５３の出力を停止する。ＪＴＡＧ通信回路５１は、マイコン５０の内部の状態を示すトレースデータ５７を出力し、ＯＲ回路５５に入力する。ＯＲ回路５５は、トレースデータ５７とテスト信号５３のそれぞれが示す論理値の論理和を差動出力アンプ５４に出力する。
【００３０】
例えば、ローレベル“０”のテスト許可信号３９が出力されると、テスト信号出力回路５２は、所定の時間経過後、ローレベル“０”のテスト信号５３を出力する。これにより、ＯＲ回路５５の出力はトレースデータ５７の信号レベルに応じた値を示す。一方、テスト信号出力回路５２は、ローレベル“０”のテスト許可信号３９が入力されることにより、非接触通信装置１０は、ターゲットシステム３０とオンチップデバッグ装置間の伝送路（アンテナ６Ａ、６Ｂ）に接続する終端抵抗を選択するためのテストモードに切り替わる。テスト許可信号３９がローレベル“０”となってから所定の期間、テスト信号５３に図９に示すテスト信号５３が出力され、テストモードとなる。換言すると、差動入力アンプ回路４８に入力される第１差動信号（信号５ＡＳ、５ＢＳ）の振幅が所定の範囲から低下した時刻から所定の時間、アンテナ６Ａ、６Ｂに接続する終端抵抗を選択するためのテスト状態となる。
【００３１】
差動出力アンプ５４は、ＯＲ回路５５から入力した信号を第１差動信号（信号５ＡＳ、５ＢＳ）に変換し、アンテナ５Ａ、５Ｂに出力する。ここで第１差動信号における信号５ＡＳはアンテナ５Ａに出力され、信号５ＡＳに対し相補な信号５ＢＳはアンテナ５Ｂに出力される。終端抵抗５６は、アンテナ５Ａにおける信号５ＡＳの入力端とアンテナ５Ｂにおける信号５ＢＳの入力端との間に接続される。終端抵抗５６の抵抗値は差動出力アンプ５４の出力インピーダンス値が予め設定される。差動入力アンプ回路４８には、差動出力アンプ５４が出力した信号とアンテナ５Ａ、５Ｂからの反射信号を加えた第１差動信号（信号５ＡＳ、５ＢＳ）が入力される。差動入力アンプ回路４８は、第１差動信号（信号５ＡＳ、５ＢＳ）に応じたアンプ出力信号５８を信号振幅検出回路４９に出力する。信号振幅検出回路４９は、アンプ出力信号５８の振幅に基づいた信号レベル（論理値）のテスト許可信号３９をテスト信号出力回路５２に出力する。例えば、アンプ出力信号５８の振幅が、図９に示す振幅閾値４４、４５の範囲内、あるいは振幅閾値４６、４７の範囲内にある場合、信号振幅検出回路４９は、テスト許可信号３９をハイレベル“１”とし、範囲外になるとテスト許可信号３９をローレベル“０”とする。
【００３２】
アンテナ５Ａとアンテナ６Ａは、例えば誘電体を介して所定の間隔だけ離隔し、それぞれの面が相互に対向するように配置されることで容量結合される。又、アンテナ５Ｂとアンテナ６Ｂも同様に、例えば誘電体を介して所定の間隔だけ離隔し、それぞれの面が相互に対向するように配置されることで容量結合される。受信部１０２は、アンテナ６Ａ、６Ｂと容量結合されたアンテナ５Ａ、５Ｂからトレースデータ５７に応じた差動信号を受信し、第２差動信号（信号６ＡＳ、６ＢＳ）として受信信号制御回路６５（ここでは、同相雑音検出回路６０、終端抵抗回路６１、差動入力アンプ回路６３）に出力する。ここでアンテナ６Ａから信号５ＡＳに応じた信号６ＡＳが出力され、アンテナ６Ｂから信号５ＡＳに応じた信号６ＡＳが出力される。
【００３３】
受信信号制御回路６５は、第２差動信号（信号６ＡＳ、６ＢＳ）の同相雑音信号の大きさと、差動入力アンプ回路６３からの出力信号の振幅の大きさに基づいて、アンテナ６Ａ、６Ｂのそれぞれに接続する終端抵抗の大きさを個別に設定する。以下、本実施の形態における受信信号制御回路６５の構成の詳細を説明する。
【００３４】
同相雑音検出回路６０は、信号６ＡＳと信号６ＢＳの同相雑音成分を検出し、検出結果に応じた信号レベル（論理値）の同相信号３５を終端抵抗選択回路６２出力する。
【００３５】
差動入力アンプ回路６３は入力される第２差動信号（信号６ＡＳ、６ＢＳ）の差分を増幅し、アンプ出力信号３８として信号振幅検出回路６４とデバッガ装置３２に出力する。
【００３６】
信号振幅検出回路６４は、予め設定された振幅閾値７０、７１、７２、７３とアンプ出力信号３８の振幅との比較結果に応じた信号レベルの振幅信号３６を、終端抵抗選択回路６２に出力する。予め実施されるシミュレーションや実機評価において、アンテナ６Ａ、６Ｂの出力インピーダンスと終端抵抗が一致した際に出力される信号の振幅を振幅閾値７０、７１、７２、７３として設定することが好ましい。
【００３７】
終端抵抗選択回路６２は、入力される同相信号３５と振幅信号３６に基づいた信号レベルの抵抗選択信号６ＡＲ、６ＢＲを終端抵抗回路６１に出力する。終端抵抗回路６１は、抵抗選択信号６ＡＲ、６ＢＲに応じて制御されることで、アンテナ６Ａ、６Ｂのそれぞれに接続する終端抵抗を設定する。ここでは、それぞれの大きさが異なる複数の抵抗の中から、抵抗選択信号６ＡＲに応じて、アンテナ６Ａにおける信号６ＡＳの出力端に接続される終端抵抗が選択され、抵抗選択信号６ＢＲに応じて、アンテナ６Ｂにおける信号６ＢＳの出力端に接続される終端抵抗が選択される。
【００３８】
図３は、実施の形態における非接触通信装置１０に搭載される終端抵抗回路６１の構成の一例を示す図である。図３を参照して、終端抵抗回路６１は、スイッチ９０、９１、複数の抵抗９２、９３、９４、９５、９６、９７を備える。抵抗９２、９３、９４の一端は、信号６ＡＳが供給される信号線（アンテナ６Ａにおける出力端）に共通接続され、他端は、スイッチ９０を介して接地される。抵抗９５、９６、９７の一端は、信号６ＢＳが供給される信号線（アンテナ６Ｂにおける出力端）に共通接続され、他端は、スイッチ９１を介して接地される。抵抗９２、９３、９４の抵抗値は、抵抗９２（低抵抗）、抵抗９３（中抵抗）、抵抗９４（高抵抗）の順に大きくなる。同様に、抵抗９５、９６、９７の抵抗値は、抵抗９５（低抵抗）、抵抗９６（中抵抗）、抵抗９７（高抵抗）の順に大きくなる。又、アンテナ６Ａとアンテナ６Ｂの大きさは同じであり、対称的に配置されることが好適であるため、終端抵抗の選択容易性の観点から、抵抗９２と抵抗９５、抵抗９３と抵抗９６、抵抗９４と抵抗９７は、それぞれ同じ大きさの抵抗値に設定されることが好適である。
【００３９】
スイッチ９０は、抵抗選択信号６ＡＲに応じて抵抗９２、９３、９４の中から他端を接地する抵抗、すなわち、信号６ＡＳが供給される信号線に接続する抵抗を選択する。換言すれば、スイッチ９０は、抵抗選択信号６ＡＲに応じて信号６ＡＳが供給される信号線から電気的に切り離す抵抗を選択する。同様に、スイッチ９１は、抵抗選択信号６ＢＲに応じて抵抗９５、９６、９７の中から他端を接地する抵抗、すなわち、信号６ＢＳが供給される信号線に接続する抵抗を選択する。換言すれば、スイッチ９１は、抵抗選択信号６ＢＲに応じて信号６ＢＳが供給される信号線から電気的に切り離す抵抗を選択する。終端抵抗回路６１により、アンテナ６Ａ、６Ｂのそれぞれに接続する終端抵抗を、低抵抗、中抵抗、高抵抗の中から個別に選択して設定することが可能となる。
【００４０】
図４は、実施の形態における非接触通信装置１０に搭載される同相雑音検出回路６０の構成の一例を示す図である。同相雑音検出回路６０は、抵抗９８、９９、コンパレータ１１０、１１１、ＡＮＤ回路７６を備える。抵抗９８の一端は信号６ＡＳが供給される信号線（アンテナ６Ａにおける出力端）に接続され、抵抗９９の一端は信号６ＢＳが供給される信号線（アンテナ６Ｂにおける出力端）に接続される。抵抗９８、９９の他端は、コンパレータ１１０の反転入力端子とコンパレータ１１１の非反転入力端子に接続される。抵抗９８と抵抗９９は同じ抵抗値に設定されることが好ましい。この場合、信号６ＡＳと信号６ＢＳの中間電圧が同相雑音信号３７としてコンパレータ１１０、１１１に入力されることとなる。
【００４１】
コンパレータ１１０の非反転入力端子には参照電圧として同相閾値７４が入力され、コンパレータ１１１の反転入力端子には参照電圧として同相閾値７５が入力される。これにより、コンパレータ１１０は、同相雑音信号３７の信号レベルが同相閾値７４よりも低いときハイレベル“１”の信号をＡＮＤ回路７６に出力し、同相雑音信号３７の信号レベルが同相閾値７４よりも高いときローレベル“０”の信号をＡＮＤ回路７６に出力する。又、コンパレータ１１１は、同相雑音信号３７の信号レベルが同相閾値７５よりも高いときハイレベル“１”の信号をＡＮＤ回路７６に出力し、同相雑音信号３７の信号レベルが同相閾値７５よりも低いときローレベル“０”の信号をＡＮＤ回路７６に出力する。ＡＮＤ回路７６は、コンパレータ１１０、１１１から入力される信号が示す論理値の論理和を同相信号３５として出力する。ここでは、ＡＮＤ回路７６は、同相雑音信号３７の信号レベルが、同相閾値７４よりも低く同相閾値７５よりも高い場合、ハイレベル“１”の同相信号３５を出力し、これ以外の場合、ローレベル“０”の同相信号３５を出力する。すなわち、信号６ＡＳと信号６ＢＳの中間電圧が同相閾値７４と同相閾値７５の範囲内である場合、ハイレベル“１”の同相信号３５が終端抵抗選択回路６２に出力され、範囲外の場合、ローレベル“０”の同相信号３５が終端抵抗選択回路６２に出力される。同相閾値７４として、差動入力アンプ回路６３が誤動作しない同相雑音電圧の上限値が設定され、同相閾値７５として、差動入力アンプ回路６３が誤動作しない同相雑音電圧の下限値が設定される。
【００４２】
図５は、実施の形態における非接触通信装置１０に搭載される差動入力アンプ回路６３の構成の一例を示す図である。差動入力アンプ回路６３は、抵抗１２５、１２６、１２７、１２８、及び差動入力アンプ６８を備える。差動入力アンプ６８の反転入力端子には、抵抗１２６を介して信号６ＢＳが入力され、かつ抵抗１２８を介してＧＮＤが接続される。差動入力アンプ６８の非反転入力端子には、抵抗１２５を介して信号６ＡＳが入力され、かつ抵抗１２７を介して差動入力アンプ６８の出力端子が接続される。差動入力アンプ回路６３は信号６ＡＳと信号６ＢＳの差動電圧を増幅しアンプ出力信号３８を出力する。尚、差動入力アンプ回路４８は、差動入力アンプ回路６３と同様の回路構成である。
【００４３】
図６は、実施の形態における非接触通信装置１０に搭載される信号振幅検出回路６４の構成の一例を示す図である。信号振幅検出回路６４は、コンパレータ１１２、１１３、１１４、１１５、ＡＮＤ回路１１６、１１７、及びＯＲ回路１１８を備える。アンプ出力信号３８は、コンパレータ１１２、１１４の反転入力端子とコンパレータ１１３、１１５の非反転入力端子に入力される。コンパレータ１１２の非反転入力端子には参照電圧として振幅閾値７０が入力され、コンパレータ１１３の反転入力端子には参照電圧として振幅閾値７１が入力される。これにより、コンパレータ１１２は、アンプ出力信号３８の信号レベルが振幅閾値７０よりも低いときハイレベル“１”の信号をＡＮＤ回路１１６に出力し、アンプ出力信号３８の信号レベルが振幅閾値７０よりも高いときローレベル“０”の信号をＡＮＤ回路１１６に出力する。コンパレータ１１３は、アンプ出力信号３８の信号レベルが振幅閾値７１よりも高いときハイレベル“１”の信号をＡＮＤ回路１１６に出力し、アンプ出力信号３８の信号レベルが振幅閾値７１よりも低いときローレベル“０”の信号をＡＮＤ回路１１６に出力する。
【００４４】
ＡＮＤ回路１１６は、コンパレータ１１２、１１３から入力される信号が示す論理値の論理和をＯＲ回路１１８に出力する。ここでは、ＡＮＤ回路１１６は、アンプ出力信号３８の信号レベルが、振幅閾値７０よりも低く振幅閾値７１よりも高い場合、ハイレベル“１”の信号を出力し、これ以外の場合、ローレベル“０”の信号を出力する。同様に、ＡＮＤ回路１１７は、アンプ出力信号３８の信号レベルが、振幅閾値７２よりも低く振幅閾値７３よりも高い場合、ハイレベル“１”の信号をＯＲ回路１１８出力し、これ以外の場合、ローレベル“０”の信号をＯＲ回路１１８に出力する。
【００４５】
ＯＲ回路１１８は、ＡＮＤ回路１１６、１１７から入力される信号の信号レベル（論理値）の論理和を振幅信号３６として出力する。ここでは、アンプ出力信号３８の信号レベルが振幅閾値７０と振幅閾値７１との範囲内、又は／及び振幅閾値７２と振幅閾値７３との範囲内である場合、ハイレベル“１”の振幅信号３６が出力され、それ以外の場合、ローレベル“０”の振幅信号３６が出力される。
【００４６】
あらかじめシミュレーションや実機評価において、アンテナ６Ａ、６Ｂの出力インピーダンスと終端抵抗が一致したときに信号反射や振幅の減衰が発生しない信号振幅の上限値及び下限値が振幅閾値として設定される。このように設定された信号振幅の上限値及び下限値のうち、ハイレベル側の上限値が振幅閾値７０、下限値が振幅閾値７１として設定され、ローレベル側の上限値が振幅閾値７２、下限値が振幅閾値７３として設定される。
【００４７】
信号振幅検出回路４９の構成は、信号振幅検出回路６４と同様である。ただし、信号振幅検出回路４９には、振幅閾値７０、７１、７２、７３に替えて振幅閾値４４、４５、４６、４７が設定され、アンプ出力信号３８に替えてアンプ出力信号５８が入力され、振幅信号３６に替えてテスト許可信号３９が出力される。
【００４８】
信号振幅検出回路４９は、アンプ出力信号５８の信号レベルが振幅閾値４４と振幅閾値４５との範囲内、又は／及び振幅閾値４６と振幅閾値４７との範囲内である場合、ハイレベル“１”のテスト許可信号３９を出力し、それ以外の場合、ローレベル“０”のテスト許可信号３９を出力する。
【００４９】
あらかじめシミュレーションや実機評価において、差動入力アンプ回路４８の入力インピーダンスと終端抵抗が一致したときに信号反射や振幅の減衰が発生しない信号振幅の上限値及び下限値が振幅閾値として設定される。このように設定された信号振幅の上限値及び下限値のうち、ハイレベル側の上限値が振幅閾値４４、下限値が振幅閾値４５として設定され、ローレベル側の上限値が振幅閾値４６、下限値が振幅閾値４７として設定される。
【００５０】
図７は、実施の形態における非接触通信装置１０に搭載される終端抵抗選択回路６２の構成の一例を示す図である。終端抵抗選択回路６２は、カウンタ８５、終端抵抗選択テーブル８２、同相信号テーブル８１、振幅信号テーブル８０、カウンタ制御回路８７を備える。
【００５１】
カウンタ８５は、カウンタ制御回路８７から入力されるクロック信号８９のアクティブエッジをカウントし、カウント値をアドレス信号８６として出力する。カウンタ８５によって計数されたカウント値（アドレス信号８６）は、カウンタ制御回路８７から入力されるリセット信号８８によってリセットされる。カウンタ制御回路８７は、アドレス信号８６を監視し、アドレス信号８６が所定のカウント値を示す場合、リセット信号８８をカウンタ８５に出力する。例えば、アドレス信号８６が“９”を示すとき、リセット信号８８によりアドレス信号８６は“１”にリセットされる。これにより、カウンタ８５は、１から９までカウントした後、再び１からカウントし始めることとなる。又、カウンタ制御回路８７は、オンチップデバッグ装置３１のシステム電源投入をトリガとしてカウンタ８５をリセットすることが好ましい。
【００５２】
終端抵抗選択テーブル８２は、抵抗値７Ａ、７Ｂの組合せ（抵抗対）がアドレスに対応付けられて格納された記憶装置（例えばレジスタ群や、ＲＡＭ）である。終端抵抗選択テーブル８２は、アドレス信号８６で指定されたアドレスに対応する抵抗値７Ａ、７Ｂを抵抗選択信号６ＡＲ、６ＢＲとして出力する。抵抗選択信号６ＡＲ、６ＢＲは、終端抵抗回路６１におけるスイッチ９０、９１のスイッチング動作を制御する。本実施の形態では、抵抗選択信号６ＡＲは２ビット幅を持ち、その論理値が“０”であれば高抵抗９４に、論理値が“１”であれば中抵抗９３に、論理値が“２”であれば低抵抗９２にスイッチ９０を切り替える。同様に抵抗選択信号６ＢＲは２ビット幅を持ち、その論理値が“０”であれば高抵抗９７に、論理値が“１”であれば中抵抗９６に、論理値が“２”であれば低抵抗９２にスイッチ９１を切り替える。
【００５３】
同相信号テーブル８１は、抵抗９４、９３、９２に対応する列アドレスと、抵抗９７、９６、９５に対応する行アドレスをもつ記憶装置（例えばレジスタ群やＲＡＭ）である。同相信号テーブル８１には、抵抗選択信号６ＡＲ、６ＢＲによって指定されたアドレスに同相信号３５が示す論理値が記録される。本実施の形態では、同相信号テーブル８１は、それぞれが１ビットデータを記録する３列３行のレジスタであり、抵抗選択信号６ＡＲによって列アドレスが指定され、抵抗選択信号６ＡＲによって行アドレスが指定される。例えば、アドレス信号８６が“７”を示し、ハイレベル“１”の同相信号３５が入力される場合、抵抗選択信号６ＡＲが示す低抵抗９２、抵抗選択信号６ＢＲが示す高抵抗９７に対応するレジスタに、論理値“１”が記録される。
【００５４】
振幅信号テーブル８０は、抵抗９４、９３、９２に対応する列アドレスと、抵抗９７、９６、９５に対応する行アドレスをもつ記憶装置（例えばレジスタ群やＲＡＭ）である。振幅信号テーブル８０には、抵抗選択信号６ＡＲ、６ＢＲによって指定されたアドレスに振幅信号３６が示す論理値が記録される。本実施の形態では、振幅信号テーブル８０は、それぞれが１ビットデータを記録する３列３行のレジスタであり、抵抗選択信号６ＡＲによって列アドレスが指定され、抵抗選択信号６ＡＲによって行アドレスが指定される。例えば、アドレス信号８６が“７”を示し、ハイレベル“１”の振幅信号３６が入力される場合、抵抗選択信号６ＡＲが示す低抵抗９２、抵抗選択信号６ＢＲが示す高抵抗９７に対応するレジスタに、論理値“１”が記録される。
【００５５】
（動作）
次に、図８から図１２を参照して、本実施の形態における非接触通信装置１０の動作を説明する。図８は、実施の形態における非接触通信装置１０の動作の一例を示すフロー図である。本実施例ではターゲットシステム３０からオンチップデバッグ装置３１へのデータ伝送する場合について説明しているが、オンチップデバッグ装置３１からターゲットシステム３０へのデータ伝送は、すでにできているものとして説明する。
【００５６】
ターゲットシステム３０に対する電源投入によりテスト信号出力回路５２から、図９に示すテスト信号５３が出力される（ステップＳ１）。テスト信号５３は、ＯＲ回路５５、差動出力アンプ５４を介し、第１差動信号（信号５ＡＳ、５ＢＳ）としてアンテナ５Ａ、アンテナ５Ｂに出力される。第１差動信号（信号５ＡＳ、５ＢＳ）は、差動入力アンプ回路４８を介し、アンプ出力信号５８として信号振幅検出回路４９に入力される。信号振幅検出回路４９はアンプ出力信号５８が、予め設定された振幅閾値４４、４５の範囲内あるいは振幅閾値４６、４７の範囲内であるかを判定し、判定結果に応じた信号レベルのテスト許可信号３９をテスト信号出力回路に出力する。
【００５７】
ターゲットシステム３０とオンチップデバッグ装置３１が接近していない状態で電源投入される場合、アンテナ５Ａ、アンテナ５Ｂの近傍にアンテナ６Ａ、アンテナ６Ｂが存在しないため、アンテナ５Ａ、アンテナ５Ｂ間のインピーダンスは終端抵抗５６の値に保たれる。この場合、アンプ出力信号５８は、図９に示すテスト信号５３と同じ波形を示す。テスト信号５３は、図９に示すように、振幅閾値４４、４５の範囲内あるいは振幅閾値４６、４７の範囲内にある。すなわち、アンテナ間が近接していないときのアンプ出力信号５８も振幅閾値内にあるため、ハイレベル“１”のテスト許可信号３９が出力される。これに応じて、テスト信号出力回路５２は、図９に示すテスト信号５３を継続して出力することとなる。
【００５８】
ターゲットシステム３０とオンチップデバッグ装置３１が接近（接続）している状態で電源投入される場合、あるいは、ターゲットシステム３０に電源が投入されてからターゲットシステム３０とオンチップデバッグ装置３１とを接近（接続）させた場合、アンテナ５Ａ、５Ｂ間のインピーダンスは低下する。
【００５９】
アンテナ５Ａ、５Ｂは、ターゲットシステムのプリント基板やＬＳＩパッケージに搭載され、例えばＬＳＩパッケージに搭載されているときは、アンテナ６Ａ、６ＢをＬＳＩパッケージに接近させて固定する。このときアンテナ５Ａ、アンテナ５Ｂに、アンテナ６Ａ、アンテナ６Ｂが接近することにより、終端抵抗５６とアンテナ６Ａ、アンテナ６Ｂ間のインピーダンスとが並列接続されたこととなり、アンテナ５Ａ、アンテナ５Ｂ間のインピーダンスは低下する。アンプ出力信号５８はアンテナ５Ａ、６Ｂ間のインピーダンスが低下することにより、図９に示すように、アンプ出力信号５８の振幅は、テスト信号５３より小さくなる。このとき、アンプ出力信号５８の信号レベルが振幅閾値４４と振幅閾値４５との範囲及び振幅閾値４６と振幅閾値４７の範囲から外れると、信号振幅検出回路４９は、ローレベル“０”のテスト許可信号３９を出力する。テスト信号出力回路５２は、アンプ出力信号５８の振幅が所定の振幅閾値の範囲外であることを検出してから所定の期間、図９に示すテスト信号５３を出力し、当該期間の経過後ローレベル“０”に遷移することが好ましい。この所定の期間とは、図８に示す終端抵抗選択処理が終了するために十分な時間が設定される。あるいは、信号振幅検出回路４９は、アンプ出力信号５８の振幅が所定の振幅閾値の範囲外である間は、ハイレベル“１”のテスト許可信号３９を出力し、図８に示す終端抵抗選択処理によって、適切な終端抵抗が選択され、アンプ出力信号５８が振幅閾値の範囲内となるとテスト許可信号３９をローレベル“０”としてもよい。
【００６０】
一方、オンチップデバッグ装置３１に対して電源が投入されると、リセット信号８８に応じてカウンタ８５は初期化される（ステップＳ２）。ここでは、アドレス信号８６が“１”に設定される。又、電源投入後、終端抵抗選択回路６２において、抵抗選択信号６ＡＲ、６ＢＲの出力、同相信号テーブル８１への同相信号値の記録、及び振幅信号テーブルへの振幅信号値の記録が行われる（ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５）。詳細には、終端抵抗選択テーブル８２は、アドレス信号８６に対応する抵抗値７Ａ、７Ｂを、抵抗選択信号６ＡＲ、６ＢＲとして出力する（ステップＳ３）。同相信号テーブル８１における抵抗選択信号６ＡＲ、６ＢＲに対応するアドレスに、同相信号３５が示す値が記録され（ステップＳ４）、振幅信号テーブル８０における抵抗選択信号６ＡＲ、６ＢＲに対応するアドレスに、振幅信号３６が示す値が記録される（ステップＳ５）。
【００６１】
ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５の処理、すなわち同相信号値及び振幅信号値のテーブルへの記録処理は、カウンタ８５が予め決められた値をカウントアップするまで行われる（ステップＳ６、Ｎｏ）。ここでは、終端抵抗選択テーブル８２に設定されたアドレスの最大値までカウントアップされる、このため、ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５の処理は、終端抵抗選択テーブル８２に設定された全ての抵抗値の組み合わせに対して行われることとなる。本一例ではアドレス“１”〜“９”に対応する抵抗値の組み合わせに対する同相信号の値及び振幅信号の値が記録される。
【００６２】
図１０Ａ〜図１２を参照して、アンテナ６Ａ、６Ｂに接続される終端抵抗の大きさと、同相信号及び振幅信号の値との関係について説明する。
【００６３】
ターゲットシステム３０にオンチップデバッグ装置３１を接続した場合、アンテナ５Ａ、５Ｂとアンテナ６Ａ、６Ｂの間の静電容量は、アンテナ間の距離やアンテナ間の誘電体、アンテナ同士のずれ（重なり面積：アンテナ面に対し垂直方向に見たときに２つのアンテナが重なる面積）により変化する。以下では、説明を簡単化するため、アンテナ５Ａ、６Ａ間、及びアンテナ５Ｂ、６Ｂ間のそれぞれの距離は同じ長さとし、３つの重なり方１〜３に対する信号変化について説明する。
【００６４】
図１０Ａは、実施の形態におけるアンテナ５Ａ、５Ｂとアンテナ６Ａ、６Ｂの重なり方と、アンテナ６Ａに接続される終端抵抗とに応じた信号６ＡＳの信号波形の一例を示す図である。図１０Ｂは、実施の形態におけるアンテナ５Ａ、５Ｂとアンテナ６Ａ、６Ｂの重なり方と、アンテナ６Ｂに接続される終端抵抗とに応じた信号６ＢＳの信号波形の一例を示す図である。図１０Ａには、重なり方１〜３のそれぞれについて、アンテナ６Ａに高抵抗９４、中抵抗９３、低抵抗９２を接続した場合の信号６ＡＳの信号波形が示される。図１０Ｂには、重なり方１〜３のそれぞれについて、アンテナ６Ｂに高抵抗９４、中抵抗９３、低抵抗９２を接続した場合の信号６ＢＳの信号波形が示される。
【００６５】
重なり方１は、アンテナ５Ａとアンテナ６Ａとの重なり面積及びアンテナ５Ｂとアンテナ６Ｂとの重なり面積が、重なり方１〜３の中で最も大きい。重なり方２は、アンテナ５Ａとアンテナ６Ａとの重なり面積及びアンテナ５Ｂとアンテナ６Ｂとの重なり面積が重なり方１よりも小さい。重なり方３は、アンテナ５Ａとアンテナ６Ａとの重なり面積が重なり方１よりも小さく、重なり方２よりも大きく、アンテナ５Ｂとアンテナ６Ｂとの重なり面積が重なり方１〜３の中で最も小さい。
【００６６】
アンテナの重なり方（重なり面積）の違いから、アンテナ間の静電容量は、相対的に重なり方１が最も大きい容量（大容量）を示す、次いで重なり方２の容量（中容量）が大きく、重なり方３が最も小さい容量（小容量）を示す。
【００６７】
重なり方１は、アンテナ５Ａとアンテナ６Ａ、及びアンテナ５Ｂとアンテナ６Ｂが、それぞれ完全に重なっている状態である。この場合、静電容量は２つのアンテナの重なり面積に比例し、アンテナ間の距離に反比例することから、３種類の重なり方の中では相対的に大容量になる。アンテナ５Ａ、６Ａ間、アンテナ５Ｂ、６Ｂ間のそれぞれのインピーダンスは、１／ωＣから求められることから静電容量Ｃが大容量のときは低インピーダンスになる。このため、重なり方１の場合、アンテナ６Ａに低抵抗９２が接続されたとき、インピーダンスは整合し、信号反射が発生しない状態となり、アンテナ６Ｂに低抵抗９５が接続されたとき、インピーダンスは整合し、信号反射が発生しない状態となる。このときの信号６ＡＳは、図１０Ａに示す信号波形１４０のようになり、信号６ＢＳは、図１０Ｂに示す信号波形１５０のようになる。一方、図１０Ａを参照して、アンテナ６Ａに中抵抗９３、高抵抗９４を接続するとインピーダンスマッチングが取れず信号反射が発生するため、信号６ＡＳの振幅は、信号波形１４０に比べて大きくなる。同様に図１０Ｂを参照して、アンテナ６Ｂに中抵抗９６、高抵抗９７を接続するとインピーダンスマッチングが取れず信号反射が発生するため、信号６ＢＳの振幅は、信号波形１５０に比べて大きくなる。
【００６８】
重なり方２は、２つのアンテナ５Ａ、６Ａ、アンテナ５Ｂ、６Ｂのそれぞれの重なり面積が、重なり方１に比べて約半分になっている。このため、それぞれのアンテナ間の静電容量は、重なり方１よりも小さい中容量になり、それぞれのアンテナ間のインピーダンスは、重なり方１よりも小さい中インピーダンスになる。重なり方２の場合、アンテナ６Ａに中抵抗９３が接続されたとき、インピーダンスは整合し、信号反射が発生しない状態となり、アンテナ６Ｂに中抵抗９６が接続されたとき、インピーダンスは整合し、信号反射が発生しない状態となる。このときの信号６ＡＳは、図１０Ａに示す信号波形１４１のようになり、信号６ＢＳは、図１０Ｂに示す信号波形１５１のようになる。一方、図１０Ａを参照して、アンテナ６Ａに低抵抗９２、高抵抗９４を接続するとインピーダンスマッチングが取れず信号反射が発生する。このとき低抵抗９２が接続されたときの信号６ＡＳの振幅は、信号波形１４１に比べて小さくなり、高抵抗９４が接続されたときの信号６ＡＳの振幅は、信号波形１４１に比べて大きくなる。同様に、図１０Ｂを参照して、アンテナ６Ｂに低抵抗９５、高抵抗９７を接続するとインピーダンスマッチングが取れず信号反射が発生する。このとき低抵抗９５が接続されたときの信号６ＢＳの振幅は、信号波形１５１に比べて小さくなり、高抵抗９７が接続されたときの信号６ＢＳの振幅は、信号波形１５１に比べて大きくなる。
【００６９】
重なり方３は、片方のアンテナ５Ａ、６Ａの重なり面積が大きいためアンテナ５Ａとアンテナ６Ａの間は大容量になり、もう一方のアンテナ５Ｂ、６Ｂの重なり面積が小さいためアンテナ５Ｂとアンテナ６Ｂの間は小容量になる。アンテナ５Ａとアンテナ６Ａ間のインピーダンスは、その静電容量が大容量のため低インピーダンスになる。このため、重なり方３の場合、アンテナ６Ａに低抵抗９２が接続されたとき、インピーダンスは整合し、信号反射が発生しない状態となる。このときの信号６ＡＳは、図１０Ａに示す信号波形１４２のようになる。一方、アンテナ５Ｂとアンテナ６Ｂ間のインピーダンスは、その静電容量が小容量のため高インピーダンスになる。このため、重なり方３の場合、アンテナ６Ｂに高抵抗９７が接続されたとき、インピーダンスは整合し、信号反射が発生しない状態となる。このときの信号６ＢＳは、図１０Ｂに示す信号波形１５２のようになる。
【００７０】
図１０Ａを参照して、重なり方３の場合、アンテナ６Ａに中抵抗９３、高抵抗９４を接続するとインピーダンスマッチングが取れず信号反射が発生する。このとき中抵抗９３、高抵抗９４が接続されたときの信号６ＡＳの振幅は、信号波形１４２に比べて大きくなる。同様に、図１０Ｂを参照して、アンテナ６Ｂに低抵抗９５、中抵抗９６を接続するとインピーダンスマッチングが取れず信号反射が発生する。このとき低抵抗９５、中抵抗９６が接続されたときの信号６ＢＳの振幅は、信号波形１５２に比べて小さくなる。
【００７１】
以上のように、アンテナ間の重なり方や距離に応じた静電容量によって、インピーダンス整合するためにアンテナ６Ａ、６Ｂに接続する抵抗の大きさは変化する。本実施の形態では、ステップＳ３において抵抗選択信号６ＡＲ、６ＢＲによって、アンテナ６Ａ、６Ｂに接続する抵抗の組合せを変更することで、信号６ＡＳ、６ＢＳの振幅を変化させている。
【００７２】
ステップＳ３では、カウンタ８５から出力されるアドレス信号８６が示すアドレスに記録されている抵抗値７Ａ、７Ｂが、抵抗選択信号６ＡＲ、６ＢＲとして出力される。
【００７３】
続くステップＳ４、Ｓ５の処理では、終端抵抗の変更により変化した信号６ＡＳ、６ＢＳの同相雑音や振幅と所定の基準（閾値）との比較結果がテーブルに記録される。この際、信号６ＡＳ、６ＢＳの同相雑音や振幅が所定の基準範囲内にある場合、論理値“１”が記録され、基準範囲外にある場合、論理値“０”が記録される。
【００７４】
図１１は、同相雑音検出回路６０の動作の一例を示す第２差動信号（信号６ＡＳ、６ＢＳ）とその同相雑音信号３７の波形図である。ここで、同相雑音信号３７は、信号６ＡＳと信号６ＢＳの中間電圧である。同相雑音検出回路６０は、同相雑音信号３７が同相閾値７４と同相閾値７５との範囲内の値を示す場合、論理値“１”を示す同相信号３５を出力し、同相雑音信号３７がこの範囲外の値を示す場合、論理値“０”を示す同相信号３５を出力する。図１１では、一例として、図１０Ａ、図１０Ｂに示す重なり方３において終端抵抗を変更させたときの第２差動信号（信号６ＡＳ、６ＢＳ）とその同相雑音信号３７の信号波形が示される。この場合、アンテナ６Ａに低抵抗９２が接続され、アンテナ６Ｂに中抵抗９６が接続されたとき、信号波形１２０に示されるように同相雑音信号３７が同相閾値７４より低く、同相閾値７５より高くなり、同相信号３５の値は“１”となる。同様に、アンテナ６Ａに低抵抗９２が接続され、アンテナ６Ｂに高抵抗９７が接続されたとき、信号波形１２１に示されるように同相雑音信号３７が同相閾値７４より低く、同相閾値７５より高くなり、同相信号３５の値は“１”となる。信号波形１２０、１２１以外の抵抗の組合せの場合、同相雑音信号３７は、同相閾値７４と同相閾値７５の範囲外となるため、同相信号３５の値は“０”となる。
【００７５】
ステップＳ４において終端抵抗選択回路６２は、アンテナ６Ａ、６Ｂに接続された終端抵抗に対応する同相信号テーブル８１上のアドレスに、同相信号３５の値が記録される。ここでは、終端抵抗選択テーブル８２におけるアドレス“１”から“９”まで終端抵抗が変更されることで、同相信号テーブル８１の全てのアドレスに、当該アドレスに対応する終端抵抗が接続されたときの同相信号３５の値が記録される。例えば、図１１に示される同相信号３５が出力された場合、終端抵抗選択テーブル８２のアドレス“７”及び“８”に対応する同相信号テーブル８１上のアドレスに“１”が記録され、これ以外のアドレスに“０”が記録される。
【００７６】
以上のように同相雑音検出回路６０は、アンテナ６Ａ、６Ｂの静電容量の違いから発生する出力インピーダンスの違いを検出し、終端抵抗を変更することで信号６ＡＳと信号６ＢＳの電圧を一致させる。信号６ＡＳと信号６ＢＳの電圧が一致することにより、同相信号３５の値が“１”になり、同相雑音検出回路６０は、差動入力アンプが誤動作しない同相雑音の電圧範囲を検出することができる。
【００７７】
図１２は、信号振幅検出回路６４の動作の一例を示すアンプ出力信号３８と第２差動信号（信号６ＡＳ、６ＢＳ）の波形図である。信号振幅検出回路６４は、アンプ出力信号３８が振幅閾値７０と振幅閾値７１との範囲内の値を示す場合、論理値“１”を示す振幅信号３６を出力し、アンプ出力信号３８がこの範囲外の値を示す場合、論理値“０”を示す振幅信号３６を出力する。図１２では、一例として、図１０Ａ、図１０Ｂに示す重なり方３において終端抵抗を変更させたときのアンプ出力信号３８と第２差動信号（信号６ＡＳ、６ＢＳ）の信号波形が示される。この場合、アンテナ６Ａに低抵抗９２が接続され、アンテナ６Ｂに高抵抗９７が接続されたとき、信号波形１３０に示されるようにアンプ出力信号３８のハイレベル側の振幅が振幅閾値７０より低く、振幅閾値７１より高くなり、ローレベル側の振幅が振幅閾値７２より低く、振幅閾値７３より高くなるため、振幅信号３６の値は“１”となる。同様に、アンテナ６Ａに中抵抗９３が接続され、アンテナ６Ｂに中抵抗９６が接続されたとき、信号波形１３１に示されるようにアンプ出力信号３８のハイレベル側の振幅が振幅閾値７０より低く、振幅閾値７１より高くなり、ローレベル側の振幅が振幅閾値７２より低く、振幅閾値７３より高くなるため、振幅信号３６の値は“１”となる。信号波形１３０、１３１以外の抵抗の組合せの場合、アンプ出力信号３８は、振幅閾値７０と振幅閾値７１の範囲外及び振幅閾値７２と振幅閾値７３の範囲外となるため、振幅信号３６の値は“０”となる。
【００７８】
ステップＳ５において終端抵抗選択回路６２は、アンテナ６Ａ、６Ｂに接続された終端抵抗に対応する振幅信号テーブル８０上のアドレスに、振幅信号３６の値が記録される。ここでは、終端抵抗選択テーブル８２におけるアドレス“１”から“９”まで終端抵抗が変更されることで、振幅信号テーブル８０の全てのアドレスに、当該アドレスに対応する終端抵抗が接続されたときの振幅信号３６の値が記録される。例えば、図１２に示される振幅信号３６が出力された場合、終端抵抗選択テーブル８２のアドレス“５”及び“７”に対応する振幅信号テーブル８０上のアドレスに“１”が記録され、これ以外のアドレスに“０”が記録される。
【００７９】
以上のように信号振幅検出回路６４は、アンテナ６Ａ、６Ｂに発生する信号６ＡＳと信号６ＢＳの差分電圧と閾値電圧とを比較することで、インピーダンスマッチングが取れたときの差分電圧を検出する。これにより信号振幅検出回路６４は、差動入力アンプ回路６３が誤動作しない電圧範囲を検出することができる。
【００８０】
終端抵抗選択テーブル８２に設定された終端抵抗（抵抗値７Ａ、７Ｂ）の全ての組み合わせに対してステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５の処理が終了すると、カウンタ制御回路８７は、同相信号テーブル８１及び振幅信号テーブル８０の同一アドレスにデータ値“１”が記録されているかを確認する（ステップＳ６Ｙｅｓ、Ｓ７）。ここで、同相信号テーブル８１及び振幅信号テーブル８０の同一アドレスにデータ値“１”が記録されていない場合、ステップＳ２の初期設定に移行する（ステップＳ７Ｎｏ）。すなわち、同相信号テーブル８１及び振幅信号テーブル８０の同一アドレスにデータ値“１”が記録されていない場合、カウンタ制御回路８７は、リセット信号８８によりアドレス信号８６を“１”にリセットし、以降のステップＳ３〜Ｓ６の処理が繰り返される。
【００８１】
一方、ステップＳ７の処理において、同相信号テーブル８１及び振幅信号テーブル８０の同一のアドレスにデータ値“１”が記録されている場合、オンチップデバッグ装置３１は、デバッガ装置３２を制御してデバッグ動作を開始させる（ステップＳ７Ｙｅｓ、Ｓ８）。この際、カウンタ制御回路８７は、データ値“１”が記録されたアドレス（抵抗値の組合せ）に対応する終端抵抗選択テーブル８２上のアドレスを特定し、当該アドレスまでカウンタ８５をインクリメントしてカウント動作を停止させる。これにより、同相信号３５及び振幅信号３６がともに“１”となる抵抗値の組合せとなるように抵抗選択信号６ＡＲ、６ＢＲの値が固定される。
【００８２】
例えば、図１１、図１２に示す信号波形が得られた場合、図７に示すように終端抵抗選択テーブル８２のアドレス“７”（抵抗の組合せ“低抵抗９２、高抵抗９７”）に対応する同相信号テーブル８１及び振幅信号テーブル８０上のアドレスに“１”が記録されている。この場合、抵抗選択信号６ＡＲ、６ＢＲは、終端抵抗回路６１においてアンテナ６Ａに低抵抗９２が接続され、アンテナ６Ｂに高抵抗９７が接続されるようにスイッチ９０、９１を制御する値に固定される。
【００８３】
上述した一例では、終端抵抗選択テーブル８２に設定された全ての抵抗値の組合せに対して、同相信号３５及び振幅信号３６の論理値の組合せを記録した後、同相信号３５及び振幅信号３６の両者がハイレベル“１”の抵抗値の組合せを特定していた。しかし、終端抵抗の設定方法は、これに限らず、カウンタ制御回路８７は、同相信号テーブル８１及び振幅信号テーブル８０を監視し、両テーブルの同一アドレスに“１”となるまで、アドレス信号８６をインクリメントする方法でも構わない。この場合、同相信号テーブル８１及び振幅信号テーブル８０の同一アドレスに“１”が記録されたときに、カウンタ制御回路８７は、クロック信号８９の出力を停止し（クロック信号８９をネゲートし）、カウンタ８５のカウント動作を停止させる。これにより、同相信号３５及び振幅信号３６がともに“１”となる抵抗値の組合せとなるように抵抗選択信号６ＡＲ、６ＢＲの値が固定される。
【００８４】
ステップＳ２からＳ７の処理によって終端抵抗がアンテナ６Ａ、６Ｂに選択接続された状態で、ステップＳ８のオンチップデバッグ動作が開始される。ここで、信号振幅検出回路４９は、アンプ出力信号５８の低下から一定時間経過したことをトリガとしてローレベル“０”のテスト許可信号３９を出力する。これにより、テスト信号５３はネゲートされ、ＯＲ回路５５の出力は、ＪＴＡＧ通信回路５１から出力されトレースデータ５７に従う信号レベルとなる。
【００８５】
以上のように、ステップＳ２〜Ｓ７の処理によって、デバッグ動作の前にアンテナ６Ａ、６Ｂに接続する終端抵抗が適切な大きさに設定される。これにより、ターゲットシステム３０から出力されオンチップデバッグ装置３１で受信する第２差動信号の同相雑音が最小になるとともに、アンテナ６Ａ、６Ｂの出力インピーダンスと終端抵抗が一致（整合）することで、差動入力アンプ回路６３の誤動作や、信号反射もなくなる。この結果、マイコン５０の内部状態を示すトレースデータ５７は、データ落ちすることなく非接触通信装置１０を介してデバッガ装置３２に伝送され得る。
【００８６】
本実施の形態は一例であり、本実施の形態における非接触通信装置１０は、オンチップデバッグを行うシステムに限らず、差動信号による非接触通信を行うシステムにおいて、アンテナ間の位置ずれが発生し得るシステムに適用することができる。例えば、図１６に示すように、ターゲットシステム３０はデータを送信する装置（データ送信システム３０Ａ）に、オンチップデバッグ装置３１はデータを受信するインタフェース部３１Ａに、デバッガ装置３２はデータを受信し解析する解析装置３２Ａに置き換えることが可能である。この場合、送信信号制御回路４０は、差動出力アンプ５４に対する入力信号を制御できれば、上述の構成によらず他の構成によっても実現できる。又、本実施の形態ではＪＴＡＧ通信に従ったデータ転送を一例としたが、これに限らず、他のデータ転送規格に従った転送方法にも本発明は適用できる。
【００８７】
図１６に示す非接触通信装置１０Ａは、データ送信システム３０Ａに搭載される出力部１０１Ａと、インタフェース部３１Ａに搭載される受信部１０２Ａを備える。出力部１０１Ａは、アンテナ５Ａ、５Ｂ（第１、第２アンテナ）、終端抵抗５６、差動出力アンプ５４、及び送信信号制御回路４０Ａを備える。図１６に示す送信信号制御回路４０Ａは、データ送信システム３０Ａに搭載されたマイコン５０Ａから出力される送信データと、所定の信号レベルのテスト信号の一方を選択して差動出力アンプ５４に出力する。上述の実施の形態における送信信号制御回路４０は、差動信号（信号５ＡＳ、５ＢＳ）に応じてトレースデータを遮断して所定の信号レベルの信号を差動出力アンプ５４に出力しているが、これに限らず、他のアルゴリズムに従って、出力信号を切り替えても良い。例えば、図１６に示す送信信号制御回路４０は、システム電源の起動、又はシステムリセットの時刻から所定の時間、所定の信号レベルのテスト信号を出力し（テストモード）、当該時間の経過後マイコン５０Ａからの出力信号を差動出力アンプ５４に出力する。
【００８８】
受信部１０２Ａは、アンテナ６Ａ、６Ｂ（第３、第４アンテナ）、差動入力アンプ回路６３、及び受信信号制御回路６５Ａを備える。受信信号制御回路６５Ａは、上述の実施の形態における受信信号制御回路６５と同様にアンテナ６Ａ、６Ｂに接続する終端抵抗を決定する。あるいは、受信信号制御回路６５Ａは、システム電源の起動、又はシステムリセットの時刻から所定の時間、アンテナ６Ａ、６Ｂに接続する終端抵抗を決定する。終端抵抗を決定する期間は、送信信号制御回路４０がテストモードとして動作する期間が設定されることが好ましい。
【００８９】
容量結合を利用した非接触通信装置１０は、アンテナ間の誘電体のばらつきや位置ずれにより、静電容量及びインピーダンスがばらつき、受信側の第２差動信号において同相雑音が発生する。終端抵抗選択回路６２は、受信側の第２差動信号の同相雑音の大きさや第２差動信号に応じたアンプ出力の振幅に応じて、一方のアンテナ６Ａに接続した終端抵抗と他方のアンテナ６Ｂに接続した終端抵抗の値をそれぞれ独立して設定する。これにより、アンテナのインピーダンスが整合することで同相雑音が除去されるとともに、差動入力アンプ回路６３が動作するための電圧が保障され、差動入力アンプ回路６３の誤動作を防止することができる。
【００９０】
本発明によれば、差動信号を伝送する容量結合方式の非接触通信装置においてアンテナ間の位置ずれに起因するデータ伝送不良を低減することができる。この結果、ＩＣＥのトレースデータ伝送にコネクタの代わりに近距離無線通信（ＮＦＣ）技術の１つである容量結合方式の非接触通信を使うことが可能となり、ホットアタッチや実装面積が削減され得る。
【００９１】
以上、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は上記実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。
【００９２】
例えば、図３に示す終端抵抗回路６１では、スイッチ９０、９１は抵抗９２〜９７とＧＮＤとの接続を制御していたがこれに限らず、図１３に示すように、抵抗９２〜９７と基準電位６７が供給される端子との接続を制御しても構わない。この場合、非接触通信装置１０に負電源を設ける必要がないため、装置を簡易化することができる。同様に、図５に示す差動入力アンプ回路６３の差動入力アンプ６８の反転入力端子は、抵抗１２８を介してＧＮＤに接続されているがこれに限らず、図１４に示すように基準電位６７が供給される端子に接続されても良い。この場合も、非接触通信装置１０に負電源を設ける必要がないため、装置を簡易化することができる。終端抵抗や差動アンプをＧＮＤに替えて基準電位６７に接続することで、図１５のようにアンテナ６Ａ、６Ｂから出力される信号６ＡＳ、信号６ＢＳ、及び同相雑音信号３７が基準電位６７を中心にして振幅することとなる。
【００９３】
又、アンテナ６Ａ、６Ｂのそれぞれに接続するために選択される終端抵抗の数は３つとは限らず、ｎ個（ｎは自然数）の終端抵抗から選択されても良い。
【符号の説明】
【００９４】
５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂ      ：アンテナ
５ＡＳ、５ＢＳ、６ＡＳ、６ＢＳ    ：信号
６Ａ      ：アンテナ
６ＡＲ、ＢＲ    ：抵抗選択信号
１０      ：非接触通信装置
３０      ：ターゲットシステム
３１      ：オンチップデバッグ装置
３２      ：デバッガ装置
３５      ：同相信号
３６      ：振幅信号
３７      ：相雑音信号
３８      ：アンプ出力信号
３９      ：テスト許可信号
４４、４５、４６、４７、７０、７１、７２、７３      ：振幅閾値
４８      ：差動入力アンプ回路
４９      ：信号振幅検出回路
５０      ：マイコン
５１      ：ＪＴＡＧ通信回路
５２      ：テスト信号出力回路
５３      ：テスト信号
５４      ：差動出力アンプ
５５      ：ＯＲ回路
５６      ：終端抵抗
５７      ：トレースデータ
５８      ：アンプ出力信号
６０      ：同相雑音検出回路
６１      ：終端抵抗回路
６２      ：終端抵抗選択回路
６３      ：差動入力アンプ回路
６４      ：信号振幅検出回路
６７      ：基準電位
６８      ：差動入力アンプ
７４、７５      ：同相閾値
７６      ：ＡＮＤ回路
８０      ：振幅信号テーブル
８１      ：同相信号テーブル
８２      ：終端抵抗選択テーブル
８５      ：カウンタ
８６      ：アドレス信号
８７      ：カウンタ制御回路
８８      ：リセット信号
８９      ：クロック信号
９０、９１      ：スイッチ
９２、９３、９３、９４、９５、９６、９７      ：抵抗
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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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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