(57)【要約】【課題】ＲＦＩＤカードとＲＦＩＤリーダライタとの間で、使用環境およびアンテナ特性が異なる場合の同調性能を向上させる。【解決手段】ＲＦＩＤリーダライタが発した電波と同調することで当該ＲＦＩＤリーダライタとの通信を確立するＲＦＩＤカード（２）であって、現在の共振周波数で同調を試行し始めてからの経過時間が予め設定した所定時間を超えると共振周波数を切替える共振回路部（２０）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の周波数の信号波を発信する通信対象装置が発した上記信号波と同調することで、上記通信対象装置との通信を確立する非接触ＩＣカードであって、
現在の共振周波数においての、上記信号波との同調を試行し始めてからの経過時間が、予め設定した所定時間を超えると、上記共振周波数を切替える共振回路部を備えることを特徴とする非接触ＩＣカード。
【請求項２】
上記共振回路部は、上記信号波との同調を試行し始めてからの総経過時間が、上記所定時間より長い所定の時間を超える場合は、上記同調の試行を停止させることを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項３】
上記共振回路部は、上記信号波との同調の試行を開始する際の上記共振周波数を、前回に上記通信対象装置または他の通信対象装置から発信された信号波と通信を確立した際の周波数に切替えることを特徴とする請求項１または２に記載の非接触ＩＣカード。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の非接触ＩＣカードを、少なくとも１つ以上搭載することを特徴とする電子機器。
【請求項５】
特定の周波数の信号波を発信する通信対象装置が発した上記信号波と同調することで、上記通信対象装置との通信を確立する非接触ＩＣカードを搭載した電子機器であって、
特定の共振周波数にて上記信号波との同調を試行し始めてからの経過時間が、予め設定した所定時間を超える毎に、上記共振周波数を切替えるか否かを判定する判定手段と、
上記判定手段が上記共振周波数を切替えると判定した場合、上記共振周波数を決定する共振周波数決定手段とを備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触通信を行うＩＣカードに関し、特にＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）技術を用いた近距離無線通信を行う非接触ＩＣカード等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、店舗での代金決済や公共交通機関の乗車券として、ＲＦＩＤにより非接触通信を行うＩＣカード（ＲＦＩＤカード）の利用が増加している。ＲＦＩＤカードは、当該カードの通信規格に対応しているＲＦＩＤリーダライタとの間で近距離無線通信を行い、認証やデータの書き換えなどの処理を行う。例えば、ＲＦＩＤカードを搭載した携帯電話を、店頭や電車の改札などに設置してあるＲＦＩＤリーダライタにかざすと、携帯電話のＲＦＩＤカードと、設置されているＲＦＩＤリーダライタとの間で無線通信が行われる。
【０００３】
ところで、ＲＦＩＤリーダライタおよびＲＦＩＤカードのアンテナにおける共振周波数は、外的要因あるいは内的要因により変動する場合がある。このため、ＲＦＩＤリーダライタとＲＦＩＤカードとの間でうまく同調できず通信が確立しない虞がある。そこで、特許文献１には、アンテナの共振周波数を調整して、アンテナの共振周波数の有効帯域を擬似的に広げることで、共振周波数のばらつきに対して、許容できる範囲を広げて、ＲＦＩＤリーダライタとＲＦＩＤカードとの周波数を同調させて通信を確立させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３８１６６号公報（２０１０年１０月２１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に開示された技術では、共振周波数を調整して、アンテナが同調可能な有効帯域を擬似的に広げているが、許容できる範囲を広げるには限度があり、許容範囲を超えた場合にはやはり通信が確立しなくなる。例えば、温度変化、金属および水の存在などの外的要因により共振周波数がばらつき、上記有効帯域を超えてしまう場合がある。また、ＲＦＩＤカードおよびＲＦＩＤリーダライタのアンテナ特性の違いなどの内的要因により共振周波数がばらつき、上記有効帯域を超えてしまう場合がある。したがって、特許文献１に記載のように、ＲＦＩＤカードのアンテナと、ＲＦＩＤリーダライタのアンテナとが、互いの発信する電波に同調可能なように設計されていても、上記環境要因の相違、およびアンテナ特性の差によって、同調が成功しない場合が生じてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みたものであり、その目的は、ＲＦＩＤカード（非接触ＩＣカード）とＲＦＩＤリーダライタとの間で、それぞれの置かれた環境、およびアンテナ特性が異なる場合における同調性能を向上させた非接触ＩＣカード、および非接触ＩＣカードを搭載した電子機器を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る非接触ＩＣカードは、特定の周波数の信号波を発信する通信対象装置が発した上記信号波と同調することで、上記通信対象装置との通信を確立する非接触ＩＣカードであって、現在の共振周波数においての、上記信号波との同調を試行し始めてからの経過時間が、予め設定した所定時間を超えると、上記共振周波数を切替える共振回路部を備えることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る電子機器は、特定の周波数の信号波を発信する通信対象装置が発した上記信号波と同調することで、上記通信対象装置との通信を確立する非接触ＩＣカードを搭載した電子機器であって、特定の共振周波数にて上記信号波との同調を試行し始めてからの経過時間が、予め設定した所定時間を超える毎に、上記共振周波数を切替えるか否かを判定する判定手段と、上記判定手段が上記共振周波数を切替えると判定した場合、上記共振周波数を決定する共振周波数決定手段とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、何らかの要因によって非接触ＩＣカードが信号波と同調できない状況に陥っても、共振周波数の切替えを繰り返すことにより、共振周波数を上記信号波と同調可能な帯域に合わせることができるので、通信対象装置との通信における同調性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る携帯電話の要部構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す携帯電話に含まれるＲＦＩＤカードの構成を示す図である。
【図３】図１に示す携帯電話が、共振用コンデンサの容量値を決定するために利用する容量値テーブルのデータ構造の一例を示す図である。
【図４】図１に示す携帯電話の容量値決定部にて行われる容量値変更処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】図１に示す携帯電話の制御部が共振周波数を制御する処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
≪実施形態１≫
本発明の第１の実施形態について図１〜５を用いて説明すれば、以下の通りである。本実施形態では、本発明の非接触ＩＣカードを携帯電話に搭載した例について説明する。
【００１２】
〔ＲＦＩＤカードの構成〕
まず初めに、本実施形態に係るＲＦＩＤカードの構成について図２に基づいて説明する。図２は、携帯電話１（電子機器）に搭載されたＲＦＩＤカード２（非接触ＩＣカード）の構成例を示した図である。図示の通り、ＲＦＩＤカード２は、アンテナ２１と、端子２２と、共振用コンデンサ２３と、ＲＦＩＤＩＣ３０とを含み、各部が図示の通りに接続されている。
【００１３】
アンテナ２１は、ＲＦＩＤリーダライタ（通信対象装置）が発信する電波（信号波）を受信するアンテナである。アンテナ２１には、例えばループコイルアンテナなどを用いることが可能である。アンテナ２１は、共振周波数をピークとする特定の周波数帯域の電波と同調する。アンテナ２１にて同調が成功すると、ＲＦＩＤカード２の起電力が得られる。ＲＦＩＤカード２の各部は、アンテナ２１の同調で得られた起電力により回路を起動し、必要な処理を行う。なお、ＲＦＩＤカード２は上述の通り携帯電話１に搭載されているので、アンテナ２１の同調により得た起電力ではなく、携帯電話１から供給された電力により回路の起動および各種処理を行ってもよい。
【００１４】
端子２２は、後述する制御部１０（図１）から共振用コンデンサ２３の容量値を示す制御信号を受信するものである。上記制御信号は、共振用コンデンサ２３へと送信される。
【００１５】
共振用コンデンサ２３は、容量値が変更可能なコンデンサである。共振用コンデンサ２３は、端子２２から容量値を示す制御信号を受信すると、自機の容量値を当該制御信号が示す容量値へと変更する。図示の通り、アンテナ２１は共振用コンデンサ２３と接続されており、アンテナ２１と共振用コンデンサ２３とにより共振回路部２０が形成されている。アンテナ２１の共振周波数はアンテナ２１のコイルのインダクタンスとコンデンサの容量値により決定されるので、共振用コンデンサ２３の容量値が変化すると、それに伴いアンテナ２１の共振周波数も変化する。以降、共振用コンデンサ２３の容量値を変更することにより共振周波数を変更することを、「共振周波数をシフトする」と記載する。
【００１６】
ＲＦＩＤＩＣ３０は、携帯電話１のＲＦＩＤカードのＩＣに相当するブロックである。具体的には、ＲＦＩＤＩＣ３０は、アンテナ２１がＲＦＩＤリーダライタからの電波に同調した際に該電波を復調し、該電波に含まれる制御信号にしたがって、認証処理およびＲＦＩＤＩＣ３０に格納されているデータの書き換えを行うものである。ＲＦＩＤＩＣ３０の処理の詳細は後述する。
【００１７】
〔要部構成〕
次に、ＲＦＩＤカード２を搭載した携帯電話１の要部構成を、図１に基づいて説明する。図１は、携帯電話１の要部構成を示すブロック図である。なお、本実施形態を説明するうえで直接関係のない部分（例えば、電話や写真撮影、インターネット接続を行う部分など）についての説明は省略する。携帯電話１は、図示の通り、ＲＦＩＤカード２と、制御部１０と、記憶部４０と、タイマ５０とを備えている。なお、すでに説明した部材の説明については省略する。
【００１８】
制御部１０は、共振回路部２０のアンテナ２１の共振周波数を制御するものである。ユーザにより携帯電話１に対し特定の操作、または特定のアプリケーションの起動などが行われた際、制御部１０は共振周波数の制御を開始する。制御部１０の詳細な説明は後述する。
【００１９】
ＲＦＩＤＩＣ３０は、上述の通りＲＦＩＤカードのＩＣに相当し、より詳しくは、検知変調部３１と復調部３２とを含む。検知変調部３１は、共振回路部２０のアンテナ２１がＲＦＩＤリーダライタからの電波に同調したか否かを検知するものである。アンテナ２１がＲＦＩＤリーダライタからの電波に同調したことを検知した場合、検知変調部３１は、同調が成功した（通信が成功した）ことを示す信号を、後述する制御部１０の判定部１３へと送信する。なお、検知変調部３１は、同調が成功したことを示す信号だけでなく、同調が失敗したことを示す信号を判定部１３へと送信してもよい。
【００２０】
復調部３２は、アンテナ２１が同調した電波を復調するものである。ＲＦＩＤＩＣ３０は、復調された電波に含まれる制御信号に基づいて、認証および自機のメモリ（図示せず）に格納されたデータの書き換えを行う。
【００２１】
記憶部４０は不揮発性の記憶装置によって構成され、特に、容量値テーブル４１を格納するものである。容量値テーブル４１は、シフト回数に共振用コンデンサ２３の容量値を対応付けて格納しているものである。ここで、シフト回数とは共振周波数をシフトした回数を示す。容量値テーブル４１は、後述する容量値決定部１２により読み出される。容量値テーブル４１の詳細なデータ構造については後述する。
【００２２】
タイマ５０は、直前に共振周波数をシフトしてからの経過時間を計時するものである。タイマ５０は、計時している経過時間が所定時間を超えると、判定部１３の経過時間取得部１３ｂに対し、所定時間を超えたことを示す通知を送信する。タイマ５０は、制御部１０にて行う共振周波数の制御の開始および終了と連動して、計時を開始および終了する。また、タイマ５０の計時している時間は、後述の容量値決定部１２によってリセットされる。なお、タイマ５０は図１のように制御部１０の外部装置として備えられていてもよいし、制御部１０に内蔵されていてもよい。
【００２３】
ここで、上記所定時間は少なくとも、ＲＦＩＤカード２とＲＦＩＤリーダライタとの間で、通常、通信を行うために必要な時間より長い時間であることが望ましい。ＲＦＩＤカード２とＲＦＩＤリーダライタとの間の通信時間は、主にＲＦＩＤカード２の通信規格によって決まる。例えば、Ｆｅｌｉｃａ規格では、上記通信時間は０．１ｓｅｃ〜０．２ｓｅｃであるので、上記所定時間は少なくとも０．２ｓｅｃ以上、例えば０．３ｓｅｃ程度であることが望ましい。
【００２４】
また、上記所定時間は、前回共振周波数をシフトしてからの通信待機時間である。よって、上記所定時間が長すぎると、ＲＦＩＤカード２の反応性が悪く、不便であるとユーザに認識されてしまう虞がある。したがって、上記所定時間は、ＲＦＩＤカード２の機能を使用する状況にて、ユーザの利便性を損なわない程度の時間に収めることが望ましい。例えば、店舗での代金決済や交通機関の乗車券として携帯電話１に搭載したＲＦＩＤカード２を使用する場合、上記所定時間は１．０ｓｅｃ程度に収めることが望ましい。
【００２５】
〔容量値テーブルのデータ構造〕
ここで、図３に基づき容量値テーブル４１の詳細なデータ構造について説明する。図３は、制御部１０が参照する容量値テーブル４１のデータ構造の一例を示す図である。なお、容量値テーブル４１は、シフト回数から共振用コンデンサ２３の容量値を決定できるデータであればよく、そのデータ構造はテーブル形式に限定されない。また、記憶部４０に容量値テーブル４１を格納する代わりに、記憶部４０または制御部１０に、シフト回数から共振用コンデンサ２３の容量値を算出する計算式を格納していてもよい。
【００２６】
図３に示す通り、容量値テーブル４１は、「シフト回数」列と、「容量値」列とを有する。また、容量値テーブル４１は、「シフト回数」列に、「容量値」列を対応付けて格納しており、「シフト回数」列の情報が決まれば、当該情報に対応付けられた「容量値」列の情報が一意に決まる構成である。
【００２７】
「シフト回数」列は、シフト回数を格納する。なお、本実施形態では、制御部１０がＲＦＩＤカード２の制御を開始した際の容量値の初期設定を、１回のシフトとカウントしている。したがって、図３の「シフト回数」列は「１」から開始している。ただし、上記初期設定を１回のシフトとカウントせず、容量値テーブル４１の「シフト回数」列の情報を「０」から開始することとしてもよい。
【００２８】
「容量値」列は、共振用コンデンサ２３の容量値を格納する。ここで、容量値テーブル４１には、シフト回数と容量値の組合せが、予め定められた数（容量値テーブル４１の行数）格納されている。例えば、図３の場合は、上記組合せはｎ個格納されている。換言すれば、シフト回数がｎ回に達するまでの容量値が予め定められていると言える。以降、容量値テーブル４１に格納しているシフト回数の最大値を、「シフト上限値」と記載する。図３の場合、シフト上限値はｎ（回）である。
【００２９】
ところで、共振回路部２０の共振周波数と、ＲＦＩＤリーダライタの発信する電波の周波数とが１〜２ＭＨｚ以上ずれると、通信が成功しなくなる可能性が高い。よって、共振周波数をシフトさせた際、その１回の変化量が１〜２ＭＨｚを超えると、共振回路部２０にて同調可能な周波数帯域が、上記電波と通信可能な周波数帯域を超え、通信しにくくなる虞がある。したがって、容量値テーブル４１に格納された容量値は、容量値を変更した際の共振周波数の変化量が１ＭＨｚを超えないように設定された値であることが望ましい。共振周波数の変化量の一例として１００ｋＨｚ程度であってもよい。
【００３０】
〔制御部の詳細な構成〕
続いて、制御部の詳細な構成を説明する。制御部１０は、さらに詳しくは、シフト制御部１１と、容量値決定部１２（共振周波数決定手段）と、判定部１３（判定手段）と、カウンタメモリ１４とを含んでいる。
【００３１】
判定部１３は、共振回路部２０のアンテナ２１にて同調が成功したか否かを判定するものである。判定部１３は、同調信号取得部１３ａと経過時間取得部１３ｂとを含む。同調信号取得部１３ａは、ＲＦＩＤＩＣ３０の検知変調部３１から同調が成功した（通信が成功した）ことを示す信号を取得するものである。また、経過時間取得部１３ｂは、タイマ５０から、所定時間を超えたことを示す通知を取得するものである。
【００３２】
同調信号取得部１３ａによる上記信号の取得、または、経過時間取得部１３ｂによる上記通知の取得のいずれかをトリガとし、判定部１３は同調が成功したか否かの判定を行う。具体的には、同調信号取得部１３ａが検知変調部３１から上記信号を取得すると、判定部１３は、同調成功と判定する。一方、経過時間取得部１３ｂがタイマ５０から上記通知を取得すると、判定部１３は、同調失敗と判定する。判定結果はシフト制御部１１へと送信される。
【００３３】
カウンタメモリ１４は、シフト回数とセット回数とを格納するものである。ここで、セット回数とは、シフト回数がシフト上限値に達した回数を示す。シフト回数１４ａおよびセット回数１４ｂはシフト制御部１１により書き換え、および読み出しが行われる。
【００３４】
シフト制御部１１は、ＲＦＩＤカード２の制御を開始する際に容量値決定部１２に容量値変更処理（容量値の初期設定）を指示するものである。シフト制御部１１はまた、判定部１３の判定結果に基づいて容量値決定部１２に容量値変更処理を指示するものである。
【００３５】
シフト制御部１１は、制御部１０においてＲＦＩＤカード２の制御が開始されると、カウンタメモリ１４のシフト回数１４ａを１とし、当該シフト回数１４ａと、容量値変更処理を指示する制御信号とを容量値決定部１２へ送信する。
【００３６】
また、シフト制御部１１は、判定部１３から同調失敗という判定結果を受信すると、まずカウンタメモリ１４のシフト回数１４ａおよびセット回数１４ｂを参照する。シフト回数１４ａがシフト上限値より小さい場合は、シフト制御部１１はシフト回数１４ａを１増加させ、容量値決定部１２に対し容量変更処理を指示する制御信号と、シフト回数１４ａとを送信する。一方、シフト回数１４ａがシフト上限値以上の場合は、シフト制御部１１はシフト回数１４ａをリセットし（１に戻し）、セット回数１４ｂを１増加させ、容量値決定部１２に対し、容量変更処理を指示する制御信号と、シフト回数とを送信する。
【００３７】
なお、上記セット回数の増加により、セット回数１４ｂが所定の閾値以上になった場合、または、判定部１３から同調成功という判定結果を受信した場合は、シフト制御部１１はシフト回数１４ａおよびセット回数１４ｂをリセットさせる。
【００３８】
容量値決定部１２は共振用コンデンサ２３の容量値を決定するものである。容量値決定部１２は、シフト制御部１１から容量値変更処理を指示する制御信号と、シフト回数とを受信すると、容量値変更処理を行う。以下で、容量値変更処理について詳細に説明する。
【００３９】
図４は、容量値決定部１２の行う容量値変更処理の流れを示したフローチャートである。まず初めに容量値決定部１２は、シフト制御部１１から受信したシフト回数に対応する容量値を容量値テーブル４１から読み出し（Ｓ１０）、読み出した容量値を、次に変更する共振用コンデンサ２３の容量値であると決定する（Ｓ１２）。次に、容量値決定部１２は、決定した容量値を示す制御信号を、共振回路部２０の端子２２を介して共振用コンデンサ２３へと送信することにより、共振用コンデンサ２３の容量値を変更させる（Ｓ１４）。最後に、容量値決定部１２は、タイマ５０をリセットする（Ｓ１６）。
【００４０】
以上の処理を行うことにより、共振用コンデンサ２３の容量値が、カウンタメモリ１４に格納されたシフト回数１４ａに応じた容量値へと変更される。よって、共振回路部２０のアンテナ２１の共振周波数は、シフト回数１４ａに応じた周波数帯域へシフトされる。
【００４１】
最後に、制御部１０が共振周波数のシフトを制御する処理の流れを説明する。図５は、制御部１０がアンテナ２１の共振周波数のシフトを制御する処理の流れを示すフローチャートである。携帯電話１に対し特定の操作、または特定のアプリケーションの起動などが行われると、制御部１０のシフト制御部１１は、アンテナ２１の共振周波数の制御を開始する。ここで、シフト制御部１１は、カウンタメモリ１４のシフト回数を１とし、当該シフト回数と、容量値変更処理を指示する制御信号とを容量値決定部１２へ送信する。容量値決定部１２は、上記制御信号を受信すると、アンテナ２１の共振周波数を初期設定するため、容量値変更処理を行う（Ｓ２０）。
【００４２】
上記初期設定の後、共振回路部２０のアンテナ２１は、設定された共振周波数でＲＦＩＤリーダライタからの電波を待つ。ここで、アンテナ２１がＲＦＩＤリーダライタからの電波を受信および同調することに成功すると（Ｓ２２でＹＥＳ）、ＲＦＩＤＩＣ３０の検知変調部３１は、共振回路部２０にて同調が成功したことを示す信号を、制御部１０の判定部１３（同調取得部１３ａ）へと送信する。判定部１３は、上記信号を受信すると、同調成功と判定し判定結果をシフト制御部１１へと送信する。シフト制御部１１は、カウンタメモリ１４のシフト回数１４ａおよびセット回数１４ｂをリセットし（Ｓ２４）、共振周波数のシフトの制御を終了する。
【００４３】
一方、上記初期設定の後、アンテナ２１がＲＦＩＤリーダライタからの電波に同調できないまま（Ｓ２２でＮＯ）、タイマ５０が計時している時間が所定時間を超えた場合（Ｓ２６でＹＥＳ）、タイマ５０は所定時間が経過したことを示す通知を判定部１３（経過時間取得部１３ｂ）へと送信する。判定部１３は上記通知を受信すると、同調失敗と判定し判定結果をシフト制御部１１へと送信する。
【００４４】
ここで、シフト制御部１１はカウンタメモリ１４のシフト回数１４ａおよびセット回数１４ｂを参照する。シフト回数１４ａがシフト上限値より小さい場合（Ｓ２８でＹＥＳ）は、シフト制御部１１はシフト回数１４ａを１増加させ（Ｓ３０）、容量値決定部１２に対し容量値変更処理を指示する。また、シフト回数１４ａがシフト上限値以上の場合（Ｓ２８でＮＯ）で、セット回数１４ｂが所定の閾値より小さい場合（Ｓ３２でＹＥＳ）、シフト制御部１１はシフト回数１４ａをリセットし、セット回数１４ｂを１増加させた後（Ｓ３６）、容量値決定部１２に対し容量値変更処理を指示する。また、シフト回数１４ａがシフト上限値以上で（Ｓ２８でＮＯ）、セット回数１４ｂも所定の閾値以上（Ｓ３２でＮＯ）の場合、シフト制御部１１はシフト回数１４ａおよびセット回数１４ｂをリセットし（Ｓ３４）、通信エラーとして共振周波数のシフトの制御を終了する。
【００４５】
上記の処理を行うことにより、ＲＦＩＤカード２は、アンテナ２１がＲＦＩＤリーダライタから発信される電波と同調するまでの間で、アンテナ２１が設定された共振周波数にて待機している時間が所定時間を超える毎に、上記共振周波数を切替えることができる。
【００４６】
これにより、例えば温度変化や金属の影響など、何らかの要因によって、アンテナ２１が上記電波と同調できない状況に陥っても、共振周波数のシフトを繰り返すことにより、アンテナ２１の共振周波数を、ＲＦＩＤリーダライタから発信される電波と同調可能な帯域に合わせることが可能となる。したがって、ＲＦＩＤリーダライタとの同調性能を向上させることができる。
【００４７】
さらに言うと、上記の処理を行うために、ＲＦＩＤカード２の通信対象であるＲＦＩＤリーダライタの構成および制御処理を変更する必要はなく、ＲＦＩＤカード、および該ＲＦＩＤカードを搭載した電子機器の側さえ、本実施形態で説明した構成を備えていればよい。したがって、ＲＦＩＤリーダライタより比較的簡易な構成をもつＲＦＩＤカード側の構成のみを変更することにより、無線通信において十分な同調性能を確保できるという利点がある。
【００４８】
≪実施形態２≫
本発明の第２の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。本実施形態でも前記実施形態１と同様に、本発明の非接触ＩＣカード（ＲＦＩＤカード２）を、携帯電話１に搭載した例について説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。以降の実施形態についても同様である。
【００４９】
本実施形態が、前記実施形態１と相違している点は、図１に示す容量値決定部１２がタイマ５０を制御する処理と、タイマ５０が計時および通知する時間と、シフト制御部１１の制御処理である。本実施形態において、容量値決定部１２は、容量値変更処理にてタイマリセットを行う代わりに（図４のＳ１６）、容量値を変更した（共振周波数をシフトした）ことを示す通知をタイマ５０へと送信する。
【００５０】
タイマ５０は、制御部１０による、共振周波数のシフトの制御開始からの経過時間（ＲＦＩＤリーダライタから発信される電波との通信を試行し始めてからの経過時間）を計時する。以降、当該経過時間のことを「総経過時間」と記述する。容量値決定部１２から上記通知を受信してから所定時間が経過すると、タイマ５０は判定部１３の経過時間取得部１３ｂに対し、所定時間が経過したことを通知する。以降の判定部１３の処理は、実施形態１と同様である。また、総経過時間が、上記所定時間より長い所定の値を超過すると、タイマ５０は当該超過を示す通知をシフト制御部１１へと送信する。
【００５１】
シフト制御部１１は、上記超過を示す通知を受信すると、ＲＦＩＤカード２の通信の試行が失敗した（所定の総経過時間の間に通信を成功させられなかった）と判断し、共振周波数のシフトの制御を終了させる。なお、通信の試行が失敗したことは、出力部（図示せず）などを通してユーザに通知してもよい。
【００５２】
これらの処理により、ＲＦＩＤカード２は、アンテナ２１の共振周波数を初期設定してから（ＲＦＩＤリーダライタの電波を待ち始めてから）の総経過時間が所定の値を超過すると、共振周波数のシフトを停止する（通信の試行を停止する）ことができる。したがって、ＲＦＩＤカード２は共振周波数のシフトを繰り返す時間の上限値を定めることができる。よって、ＲＦＩＤカード２の通信時間を、携帯電話１の使用状況に即した時間に設定することができる。これにより、ユーザの利便性を損なわない範囲で共振周波数のシフトを行い、ＲＦＩＤリーダライタとの同調性能を向上させることが可能となる。
【００５３】
≪実施形態３≫
本発明の第３の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。本実施形態は、携帯電話１に複数の非接触ＩＣカード（ＲＦＩＤカード）を搭載する点で、前記実施形態１および２と相違する。本実施形態に係る携帯電話１は、図２に記載のＲＦＩＤカード２（共振回路部２０およびＲＦＩＤＩＣ３０）を複数搭載している。なお、各ＲＦＩＤカード２について、共振回路部２０は共通であってもよいし、異なっていてもよい。本実施形態に係る携帯電話１は、自機に対する操作、または起動するアプリケーションの種類などにより、上記複数のＲＦＩＤカード２のうちいずれの機能を使用するかを選択することができる。制御部１０は、選択されたＲＦＩＤカード２の共振回路部２０について、共振周波数のシフトの制御を行う。
【００５４】
これにより、本実施形態に係る携帯電話１は、用途や状況により、同調を試みるＲＦＩＤカードを切替えることができる。なお、上記複数のＲＦＩＤカード２は、それぞれ異なる通信規格であることが望ましい。ＲＦＩＤリーダライタはその仕様により、対応可能なＲＦＩＤカードの規格が定められているので、異なる規格のＲＦＩＤカードを適宜選択し同調を試行することにより、より多くの仕様のＲＦＩＤリーダライタと通信（同調）が可能になる。もしくは、上記複数のＲＦＩＤカード２は、それぞれ異なるアンテナ特性を持っていてもよい。この場合、例えば水の多い環境下では水に強いＲＦＩＤカードを用いてＲＦＩＤリーダライタとの通信を試みるなど、携帯電話１の置かれた環境下に合わせ、当該環境に対して十分な同調性能を持つ非接触ＩＣカードを選択することができる。
【００５５】
〔変形例〕
本発明に係る携帯電話１は、制御部１０にて、共振回路部２０がＲＦＩＤリーダライタとの同調に成功した際のシフト回数を記憶してもよい。具体的には、図５のＳ２２でＹＥＳの場合、すなわち、シフト制御部１１が、判定部１３から同調成功という判定結果を受信した場合にＳ２４の処理を行わず、カウンタメモリ１４のセット回数のみリセットし、シフト回数を記憶したままとすればよい。以降、携帯電話１において共振周波数のシフトの制御が再び開始された場合、シフト制御部１１は記憶しておいたシフト回数を参照し、当該シフト回数を容量値決定部１２に送信する。したがって、容量値決定部１２は、前回同調に成功した容量値を共振用コンデンサ２３の初期値として設定できる。
【００５６】
ところで、ＲＦＩＤカードの状態（温度、金属部品との近接具合、製造時の個体差など）、およびアンテナ特性など、ＲＦＩＤカード側の特性が原因で同調が成功しない場合、ＲＦＩＤリーダライタからの電波と、アンテナ２１の同調可能な周波数帯域とのずれは概ね一定であると考えられる。したがって、上述のように以前同調が成功した際の容量値を初期値とすることにより、上記周波数のずれを補正した状態から同調を試行することが可能になるので、同調性能が向上するという利点がある。
【００５７】
さらに、制御部１０は、共振回路部２０とＲＦＩＤリーダライタとで同調が成功した回数に基づいて容量値テーブル４１の各レコードに優先順位をつけ、同調が成功した回数が多い容量値から順に共振用コンデンサ２３の容量値であると決定してもよい。
【００５８】
本発明に係る非接触ＩＣカードは、携帯電話だけでなく、ノートＰＣ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などのあらゆる電子機器に搭載することが可能である。上記電子機器に本発明に係る非接触ＩＣカードを組み込む場合は、大きさ、形状、および処理性能に制約が多い非接触ＩＣカードに、共振周波数の切替えを制御する構成を追加しなくとも、上記電子機器にて共振周波数の制御を行うことができるという利点がある。
【００５９】
一方、上記非接触ＩＣカード（ＲＦＩＤカード２）は、それ自体が制御部１０、記憶部４０およびタイマ５０に相当する部材を含んでいてもよい。上記非接触ＩＣカードが上記各部材を含んでいる場合は、上述の電子機器のみならず、例えば個別認証を行いたい製品などに取付けて使用することも可能である。
【００６０】
〔ソフトウェアによる実現例〕
携帯電話１の制御ブロック（特にシフト制御部１１、容量値決定部１２、および判定部１３）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。後者の場合、携帯電話１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００６１】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る非接触ＩＣカード（ＲＦＩＤカード２）は、特定の周波数の信号波を発信する通信対象装置（ＲＦＩＤリーダライタ）が発した上記信号波と同調することで、上記通信対象装置との通信を確立する非接触ＩＣカードであって、現在の共振周波数においての、上記信号波との同調を試行し始めてからの経過時間が、予め設定した所定時間を超えると、上記共振周波数を切替える共振回路部（共振回路部２０）を備える。
【００６２】
上記の構成によれば、非接触ＩＣカードは、現在の共振周波数にて同調を試行する一方、所定時間が経過しても上記同調が成功しない場合は、共振周波数を切替えることができる。したがって、何らかの要因によって非接触ＩＣカードが信号波と同調できない状況に陥っても、上述した共振周波数の切替えを繰り返すことによって、共振周波数を上記信号波と同調可能な帯域に合わせることが可能である。したがって、通信対象装置との通信における同調性能を向上させることができる。また、通信対象装置と比べ簡易な構成である非接触ＩＣカードの構成を変更するだけで、上述のような同調性能の向上を実現することができる。
【００６３】
本発明の態様２に係る非接触ＩＣカードは、上記態様１において、上記共振回路部は、上記信号波との同調を試行し始めてからの総経過時間が、上記所定時間より長い所定の時間を超える場合は、上記同調の試行を停止させてもよい。
【００６４】
上記の構成によれば、非接触ＩＣカードは、総経過時間が所定の値を超過すると、同調の試行（共振周波数の切替え）を停止させることができる。したがって、上記非接触ＩＣカードは同調の試行を繰り返す時間の上限値を定めることができる。ゆえに、共振回路部の同調に係る時間を、その使用状況に即した時間となるように設定することができる。これにより、ユーザの利便性を損なわない範囲で共振周波数のシフトを行い、同調性能を向上させることが可能となる。
【００６５】
本発明の態様３に係る非接触ＩＣカードは、上記態様１または２において、上記共振回路部は、上記同調の試行を開始する際の上記共振周波数を、前回に上記通信対象装置または他の通信対象装置から発信された信号波と通信を確立した際の周波数に切替えてもよい。
【００６６】
上記の構成によれば、共振回路部は、前回いずれかの通信対象装置と通信が確立できた際に設定していた共振周波数にて、次の通信を行うことができる。非接触ＩＣカードの特性が原因で同調が成功しない場合は、上記信号波と、共振回路部が同調可能な周波数帯域とのずれは概ね一定であると考えられる。したがって、上述のように以前同調が成功した際の共振周波数にて次の通信を行うことにより、上記周波数のずれを補正した状態から同調を試行することが可能になるので同調性能をより向上させることができる。
【００６７】
本発明の態様４に係る電子機器は、態様１から３のいずれか１つにおける非接触ＩＣカードを、少なくとも１つ以上搭載している。
【００６８】
上記の構成によれば、電子機器に複数の非接触ＩＣカードを搭載した場合で、当該複数の非接触ＩＣカードがそれぞれ異なる通信規格である場合、異なる規格の非接触ＩＣカードを適宜選択して機能させることにより、より多くの仕様の通信対象装置と通信（同調）が可能になる。また、上記複数の非接触ＩＣカードがそれぞれ異なるアンテナ特性を持っている場合、非接触ＩＣカードを使用する環境により使い分けることにより、当該環境に対して十分な同調性能を持つ非接触ＩＣカードを選択することができる。
【００６９】
本発明の態様５に係る電子機器は、特定の周波数の信号波を発信する通信対象装置が発した上記信号波と同調することで、上記通信対象装置との通信を確立する非接触ＩＣカードを搭載した電子機器であって、特定の共振周波数にて上記信号波との同調を試行し始めてからの経過時間が、予め設定した所定時間を超える毎に、上記共振周波数を切替えるか否かを判定する判定手段（判定部１３）と、上記判定手段が上記共振周波数を切替えると判定した場合、上記共振周波数を決定する共振周波数決定手段（容量値決定部１２）とを備える。
【００７０】
上記の構成によれば、電子機器は、上記経過時間が所定時間を超えた場合に、非接触ＩＣカードの共振周波数を切替えるか否かを判定し、切替える場合は、当該切替え後の共振周波数の周波数を決定することができる。よって、電子機器にて、非接触ＩＣカードの共振周波数の切替えを制御し、非接触ＩＣカードとの同調を試行することができる。これにより、通信対象装置との通信における、非接触ＩＣカードの同調性能を向上させることができる。また、大きさ、形状、および処理性能に制約が多い非接触ＩＣカードに、共振周波数の切替えを制御する構成を追加しなくとも、上記電子機器にて共振周波数の制御を行うことができる。
【００７１】
本発明の各態様に係る電子機器は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記電子機器が備える各手段として動作させることにより上記電子機器をコンピュータにて実現させる電子機器の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【００７２】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、非接触通信を行うＩＣカード、および当該ＩＣカードを搭載する各種機器に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１  携帯電話（電子機器）、２  ＲＦＩＤカード（非接触ＩＣカード）、１２  容量値決定部（共振周波数決定手段）、１３  判定部（判定手段）、２０  共振回路部
【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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