(57)【要約】  外部媒体である非接触型カード３００と通信装置であるカード通信装置４００によって構成される外部媒体通信システムにおいて、非接触型カード３００は導体部３２０を有し、カード通信装置４００は、検出用出力アンテナ４２１と検出用入力アンテナ４２２とからなる検出用アンテナ部４２０を有し、カード通信装置４００は、外部媒体３００が定位置に装着された際、検出用出力アンテナ４２１と検出用入力アンテナ４２２とが導体部３２０を介して電磁誘導により結合されることで非接触型カード３００が定位置に存在することを検出する。
2013073081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部媒体と、前記外部媒体と通信を行う通信装置とからなる外部媒体通信システムであって、
前記外部媒体は、
第１のコイルと、第２のコイルと、前記第１のコイルの一端と前記第２のコイルの一端を接続し、前記第１のコイルの他端と前記第２のコイルの他端を接続する配線部とからなる導体部
を備え、
前記通信装置は、
コイル状の第１のアンテナと、コイル状の第２のアンテナとからなる外部媒体検出用アンテナ部と、
前記第１のアンテナに電流を供給する電流供給部と、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが前記導体部を介して電磁誘導により結合されていることを前記第２のアンテナに生じる誘導起電力により検知する外部媒体検出部と
を含み、
前記配線部と前記外部媒体検出部とは、前記外部媒体が定位置に装着されているときに、前記第１のアンテナと前記第１のコイルとが対向し、前記第２のアンテナと前記第２のコイルとが対向する位置に設けられている
ことを特徴とする外部媒体通信システム。
【請求項２】
前記外部媒体はさらに、
前記外部媒体が前記通信装置に脱着される途中に、前記第２のアンテナの近接位置を通過する位置に永久磁石を備え、
前記外部媒体検出部は、さらに前記永久磁石が近接位置を通過することにより前記第２のアンテナに発生する誘導起電力を検知する
ことを特徴とする請求項１に記載の外部媒体通信システム。
【請求項３】
前記導体部は永久磁石であって、
前記外部媒体検出部は、さらに前記導体部が近接位置を通過することにより前記第２のアンテナに発生する誘導起電力を検知する
ことを特徴とする請求項１に記載の外部媒体通信システム。
【請求項４】
前記通信装置は、
前記外部媒体を脱着する際に、前記永久磁石が前記第２のアンテナの近接位置を通過するよう前記外部媒体を案内するガイドレーンを備える
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の外部媒体通信システム。
【請求項５】
前記通信装置は、
前記外部媒体と通信するためのコイル状のホスト側アンテナと、
前記外部媒体に電力供給を行うため前記ホスト側アンテナに電力を送信する送信部を備え、
前記外部媒体は
定位置に装着されたときに前記ホスト側アンテナに対向する媒体側アンテナを備え、
前記媒体側アンテナを介して、電磁誘導により前記外部媒体が動作するための電力の供給を前記送信部より受ける
ことを特徴とする請求項１に記載の外部媒体通信システム。
【請求項６】
導体部を備える外部媒体に対して通信を行う通信装置であって、
外部媒体が定位置に装着されているときに前記導体部に対向するよう設けられているコイル状の第１のアンテナと第２のアンテナとからなる外部媒体検出用アンテナ部と、
前記第１のアンテナに電流を供給する電流供給部と、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが前記導体部を介して電磁誘導により結合されているか否かを検知する外部媒体検出部とを含む
ことを特徴とする通信装置。
【請求項７】
前記外部媒体は、
前記外部媒体が脱着される途中に、前記第１のアンテナの近接位置を通過する位置に永久磁石を備え、
前記外部媒体検出部は、前記永久磁石が近接位置を通過することにより前記第２のアンテナに発生する誘導起電力を検知する
ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記外部媒体を脱着する際に、前記永久磁石が前記第１のアンテナの近接位置を通過するよう前記外部媒体を案内するガイドレーンを備える
ことを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
【請求項９】
前記外部媒体と通信するためのコイル状のホスト側アンテナと、
前記外部媒体に電力供給を行うため前記ホスト側アンテナに電力を送信する送信部とをさらに備える
ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項１０】
第１のアンテナと第２のアンテナとを含み、それぞれのアンテナがコイル状であるカード検出アンテナ部と、外部媒体検出部とを備える通信装置に対して通信を行う外部媒体であって、
前記第１のアンテナに対向する第１のコイルと、前記第２のアンテナに対向する第２のコイルと、前記第１のコイルの一端と前記第２のコイルの一端を接続し、前記第１のコイルの他端と前記第２のコイルの他端を接続する配線部とからなり、前記外部媒体が定位置に装着されているときに、前記第１のアンテナに対向し、さらに前記第２のアンテナに対向するよう設けられた導体部を備える
ことを特徴とする外部媒体。
【請求項１１】
前記外部媒体が脱着される途中に、前記第１のアンテナの近接位置を通過する位置に永久磁石を備える
ことを特徴とする請求項１０に記載の外部媒体。
【請求項１２】
前記導体部は永久磁石であって、前記外部媒体が脱着される途中に、前記第１のアンテナの近接位置を通過する位置にある
ことを特徴とする請求項１０に記載の外部媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリカードを代表とする外部媒体の装着を検出することができる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）レコーダのような情報家電機器や携帯電話のようなモバイル端末など、メモリカードのような外部媒体とアクセスできるインターフェースを持つものが多数存在する。メモリカードに限らず外部媒体の容量とアクセス速度は向上を続けており、９０Ｍバイト／秒の転送レートを持つ外部媒体も市販されている。【０００３】
このような外部媒体とアクセスするインターフェースは、有線による接続が一般的だが、無線による接続も使用されている。【０００４】
無線接続において外部媒体の検出を行うものとして、赤外線センサ等の近接センサを用いるものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の非接触型カード確認装置は、非接触型カードが非接触型カード確認装置に近接していることを赤外線センサによって検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５７２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、外部媒体との接続手段が有線であるか無線であるかにかかわらず、外部媒体通信装置は、外部媒体との通信が可能であるか否かを確実に判別できることが望ましい。【０００７】
本発明は、外部媒体が通信可能なものであるかを判別でき、かつその位置を正確に検出することが可能な、外部媒体通信装置と外部媒体とからなる外部媒体通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の外部媒体通信システムは、外部媒体と、前記外部媒体と通信を行う通信装置とからなる外部媒体通信システムであって、前記外部媒体は、第１のコイルと、第２のコイルと、前記第１のコイルの一端と前記第２のコイルの一端を接続し、前記第１のコイルの他端と前記第２のコイルの他端を接続する配線部とからなる導体部を備え、前記通信装置は、コイル状の第１のアンテナと、コイル状の第２のアンテナとからなる外部媒体検出用アンテナ部と、前記第１のアンテナに電流を供給する電流供給部と、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが前記導体部を介して電磁誘導により結合されていることを前記第２のアンテナに生じる誘導起電力により検知する外部媒体検出部とを含み、前記配線部と前記外部媒体検出部とは、前記外部媒体が定位置に装着されているときに、前記第１のアンテナと前記第１のコイルとが対向し、前記第２のアンテナと前記第２のコイルとが対向する位置に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記の構成によれば、通信装置は外部媒体が定位置に装着されていることを検出でき、これにより、検出用アンテナ部と対向している物体が外部媒体であること、および外部媒体と通信装置とが通信できることを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における外部媒体通信システムの斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における外部媒体通信システムにおいて非接触型カードがカード通信装置に脱着される動作を示す図
【図３】本発明の実施の形態１における外部媒体通信システムにおいてカード通信装置が非接触型カードの挿入を検知する状態を示す図
【図４】本発明の実施の形態１における外部媒体通信システムにおいて非接触型カードが定位置にある状態を示す図
【図５】本発明の実施の形態１における外部媒体通信システムにおいて非接触型カードとカード通信装置のアンテナ動作を示す図
【図６】本発明の実施の形態１における外部媒体通信システムにおけるカード通信装置の動作を示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態１における外部媒体通信システムにおいて非接触型カードがカード通信装置から取り出される状態を示す図
【図８】本発明の実施の形態２における外部媒体通信システムにおいて非接触型カードがカード通信装置に脱着される動作を示す図
【図９】本発明の実施の形態２における外部媒体通信システムにおいてカード通信装置が非接触型カードの挿入を検知する状態の図
【図１０】本発明の実施の形態２における外部媒体通信システムにおいて非接触型カードが定位置にある状態を示す図
【図１１】本発明の実施の形態２における外部媒体通信システムにおいて非接触型カードとカード通信装置のアンテナ動作を示す図
【図１２】本発明の実施の形態２における外部媒体通信システムにおいて非接触型カードがカード通信装置から取り出される状態を示す図
【図１３】本発明の実施の形態３における外部媒体通信システムにおいて非接触型カードがカード通信装置に脱着される動作を示す図
【図１４】本発明の実施の形態３における外部媒体通信システムにおいてカード通信装置が非接触型カードの挿入を検知する状態の図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（発明に至った経緯）
外部媒体とアクセスできるインターフェースを有する通信装置において、アクセス前に外部媒体が通信可能であるか否かを認識することは重要である。無線でアクセスする場合、通信装置は外部媒体を何らかの方法で検出（ユーザが通知することも含む）しなければ、通信装置は外部媒体が存在しない空間に対して電波を送信する可能性がある。特許文献１の技術では、外部媒体が通信装置に近接していることを赤外線センサによって検出している。しかしながら、特許文献１の通信装置は、赤外線センサが物体を検知した場合には、その物体が外部媒体でない場合、例えば、その物体が単なる紙切れである場合でも、当該物体に対して電波を送信し無線通信を試みる。すなわち、特許文献１の技術では、無線通信を開始する前に外部媒体のみを選択的に検知することができない。
【００１２】
一方、有線でアクセスする場合においても、接触不良等による通信異常を防止するため、アクセス前に外部媒体が通信可能であるか否かを認識することが重要となっている。従来、外部媒体の検出手段が必要な場合には、例えばインターフェースであるカードスロットの最深部に検出スイッチを設けるなど、検出スイッチや光センサ等で外部媒体の検出を行っている。しかしながら、外部媒体の小型化により、接点端子として用いることのできる外部媒体の表面積が小さくなっており、接点における位置ずれの許容量が小さくなっている。加えて、外部媒体の大容量化によりデータ転送量の増大に伴う端子数の増加が見込まれるため、端子１つ当たりの表面積がさらに小さくなる可能性がある。検出スイッチや光センサ等を用いた外部媒体の検出方法では外部媒体が位置ずれを起こしているか否かを検知することができず、外部媒体が位置ずれを起こし接触不良が発生していても、外部媒体が通信可能であると誤検出する可能性がある。そのため、接触不良を起こしているインターフェースを通して通信装置が外部媒体にアクセスを試みて、通信異常や接点間のショート等のトラブルが発生し得る問題がある。
【００１３】
そこで、発明者らは、コイルによる磁界結合を用いて媒体を検出するという着想に至った。外部媒体でないもの（例えば、ダミーカード）は磁界結合のためのコイルを持たず通信装置に検出されないので、外部媒体でないものを外部媒体と誤認識することを防ぐことができる。また、コイルによる磁界結合における位置ずれ許容量は凡そコイルの直径程度と小さいため、位置ずれ許容量程度の直径を持つコイルを用いた磁界結合が成立するか否かで外部媒体の検出を行えば、位置ずれ許容量を超える位置ずれがあれば外部媒体を検出せず通信を開始しないという制御が可能となり、高精度な外部媒体の位置検出を行うことができる。さらに、外部媒体と通信装置との間に２組の磁界結合を作り出し、外部媒体は２つのコイルを直結させて一方の磁界結合で受信した信号を他方の磁界結合でそのまま送信する構成とすることで、次の２つの効果を奏する。すなわち、外部媒体の２か所において位置検出が行えることで位置検出の精度が向上し、さらに、外部媒体は磁界結合を制御する構成要素を必要とせず２つの連結したコイルを有するだけでよいため、外部媒体の構造の単純化に奏功する。
【００１４】
（実施の形態）
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
＜構成＞
図１は、本発明の実施の形態１における外部媒体通信システムの概要である。
【００１６】
図１に示すように、実施の形態１における外部媒体通信システムは、非接触型カード１００とカード通信装置２００とによって構成される。非接触型カード１００は、通信装置であるカード通信装置２００のカードスロットの定位置に差し込まれることで、カード通信装置２００との通信によりデータのやり取りを行う外部媒体である。カード通信装置２００は、後述するように非接触型カード１００がカードスロットに挿入されていることを検知して非接触型カード１００が定位置に存在するかどうかの検出動作を開始し、非接触型カード１００が定位置に存在することを検出することにより非接触型カード１００とコイル状アンテナによる磁界結合を用いた近接無線通信による通信を行う。また、カード通信装置２００は、非接触型カード１００が定位置に存在しなくなったことを検出することにより非接触型カード１００との通信を終了し、非接触型カード１００が定位置に存在するかどうかの検出動作も終了する。
【００１７】
図２は、実施の形態１における外部媒体通信システムの非接触型カード１００がカード通信装置２００に脱着される動作を示す図である。
【００１８】
非接触型カード１００は、例えばメモリカードであって、磁性体配線部１２０、通信用アンテナ部１３０、カード側ＬＳＩ部１１０によって構成される。
【００１９】
磁性体配線部１２０は、配線１２３、磁性体パッド１２１、磁性体パッド１２２によって構成される。
【００２０】
磁性体パッド１２１、１２２は、それぞれ、例えば酸化鉄やコバルトに代表される導電性の強磁性体を巻線に成形して磁化させた直径１ｍｍ程度のコイル状の永久磁石であり、非接触型カード１００とカード通信装置２００とが通信可能な位置関係にあるときに、磁性体パッド１２１は検出用出力アンテナ２２１と、磁性体パッド１２２は検出用入力アンテナ２２２と、それぞれ対向するように設置されている。
【００２１】
配線１２３は、例えば銅等の導体でできた導線であり、磁性体パッド１２１のコイルの一端と磁性体パッド１２２のコイルの一端とを、磁性体パッド１２１のコイルの他端と磁性体パッド１２２のコイルの他端とを、それぞれ接続している。これにより、磁性体配線部１２０は閉回路を形成しており、磁性体パッド１２１に誘導起電力が生じると磁性体配線部１２０を循環する電流が流れ、磁性体パッド１２２に電磁誘導による磁界が発生する。
【００２２】
通信用アンテナ部１３０は、カード側入力アンテナ１３１、カード側出力アンテナ１３２から構成される。後述するように、非接触型カード１００は、カード側入力アンテナ１３１とカード側出力アンテナ１３２とを用いて、カード通信装置２００と磁界結合による近接無線通信を行う。
【００２３】
カード側入力アンテナ１３１とカード側出力アンテナ１３２とはそれぞれ直径１ｍｍ程度のコイル状のアンテナであり、非接触型カード１００とカード通信装置２００とが上述した定位置の関係にあるときに、カード側入力アンテナ１３１はホスト側出力アンテナ２３１と、カード側出力アンテナ１３２はホスト側入力アンテナ２３２と、それぞれ対向するように設置されている。カード側入力アンテナ１３１はホスト側出力アンテナ２３１との誘導結合によってカード通信装置２００から受信した信号をカード側ＬＳＩ１１０へ出力し、カード側出力アンテナ１３２はホスト側入力アンテナ２３２との誘導結合によってカード側ＬＳＩ１１０からの信号をカード通信装置２００へ送信する。動作についての説明は後述する。
【００２４】
カード側ＬＳＩ１１０は、カード側コントローラ１１１、カード側受信回路１１２、カード側送信回路１１３によって構成される。
【００２５】
カード側受信回路１１２は、カード側入力アンテナ１３１がカード通信装置２００から受信する信号をデータ信号に変換してカード側コントローラ１１１に出力する。
【００２６】
カード側送信回路１１３は、カード側コントローラ１１１からのデータ信号をカード通信装置２００に送出する信号に変換してカード側出力アンテナ１３２へ出力する。
【００２７】
カード側コントローラ１１１は、カード側受信回路１１２からのデータ信号に応じて、カード側送信回路１１３へデータを出力する。例えば、カード側受信回路１１２からのデータ信号が、非接触型カード１００が備えているメモリ（図示しない）のリード動作を示すものならば、当該メモリ（図示しない）から読み出されたデータを含むデータ信号をカード側送信回路１１３に出力する。
【００２８】
カード通信装置２００は非接触型カード１００と通信を行う装置で、例えばメモリカードリーダ・ライタであり、ホスト側ＬＳＩ２１０と、検出用アンテナ部２２０と、通信用アンテナ部２３０と、ガイドレーン２４０とによって構成される。
【００２９】
ホスト側ＬＳＩ２１０は、ホスト側コントローラ２１１と、ホスト側受信回路２１３と、ホスト側送信回路２１４と、カード検出回路２１２とによって構成される。
【００３０】
ホスト側受信回路２１３は、通信用アンテナ部２３０が非接触型カード１００から受信する信号をデータ信号に変換してホスト側コントローラ２１１へ出力する。
【００３１】
ホスト側送信回路２１４は、ホスト側コントローラ２１１からのデータ信号を非接触型カード１００に送出する信号に変換して通信用アンテナ部２３０へ出力する。
【００３２】
ホスト側コントローラ２１１は、内部で保持するプログラムに応じて、ホスト側受信回路２１３とホスト側送信回路２１４との間で、データ信号の受け渡し動作を行う。例えば、プログラムが非接触型カード１００のメモリ読み出しであるならば、リード動作を示すデータ信号をホスト側送信回路２１４へ出力し、ホスト側受信回路２１３から非接触型カード１００で保持するメモリの内容を含んだデータ信号が入力されることを待つという動作を行う。
【００３３】
カード検出回路２１２は、検出用アンテナ部２２０からの信号を解析して、非接触型カード１００がカード通信装置２００のカードスロットに挿入されている途中であるか否かをホスト側コントローラ２１１に通知する。また、カード検出回路２１２は、非接触型カード１００がカード通信装置２００のカードスロットに挿入されている途中であると検知した場合には、非接触型カード１００が取り外されたことを検出するまでの間、検出用アンテナ部２２０に信号を出力し、検出用アンテナ部２２０からの信号を解析して、非接触型カード１００が定位置にあるか否かをホスト側コントローラ２１１に通知する。カード検出回路２１２が検出用アンテナ部２２０に出力する信号は、例えばパルス電流である。
【００３４】
ホスト側コントローラ２１１は、カード検出回路２１２からの入力に応じて、通信を制御する。例えば、消費電力を抑えるため、カード検出回路２１２からの入力があるまで、ホスト側送信回路２１４へデータ信号を出力しないことや、ホスト側受信回路２１３からのデータ信号に反応しないなどの制御を行う。
【００３５】
検出用アンテナ部２２０は、検出用出力アンテナ２２１と、検出用入力アンテナ２２２から構成される。
【００３６】
検出用出力アンテナ２２１は直径１ｍｍ程度のコイル状のアンテナで、カード検出回路２１２から入力された信号を非接触型カード１００へ送信する。
【００３７】
検出用入力アンテナ２２２は直径１ｍｍ程度のコイル状のアンテナで、後述するように磁性体配線部１２０の通過または対向により生じた誘導電流信号をカード検出回路２１２へ出力する。
【００３８】
通信用アンテナ部２３０は、ホスト側出力アンテナ２３１と、ホスト側入力アンテナ２３２から構成される。
【００３９】
ホスト側出力アンテナ２３１は直径１ｍｍ程度のコイル状のアンテナで、ホスト側送信回路２１４から入力された信号をカード側入力アンテナ１３１との誘導結合によって非接触型カード１００へ送信する。
【００４０】
ホスト側入力アンテナ２３２は直径１ｍｍ程度のコイル状のアンテナで、非接触型カード１００から受信した信号をホスト側受信回路２１３へ出力する。
【００４１】
ガイドレーン２４０は、非接触型カード１００をカード通信装置２００と通信を行うための定位置に導くものである。例えば、ＳＤカードリーダーのカードスロット部分である。
【００４２】
図２に示すように、非接触型カード１００がカード通信装置２００に挿入または取り出される場合、ガイドレーン２４０に沿って移動するので、非接触型カード１００の磁性体配線部１２０はカード通信装置２００の検出用アンテナ部２２０の上を通る。また、非接触型カード１００がカード通信装置２００と通信を行うための定位置にある場合、非接触型カード１００の通信用アンテナ部１３０とカード通信装置２００の通信用アンテナ部２３０は対向するように位置する。
【００４３】
＜動作＞
以下、カード通信装置２００が非接触型カード１００を検出して通信を開始または終了するまでの処理を、非接触型カード１００がカード通信装置２００へ挿入されるケースおよび非接触型カード１００がカード通信装置２００から取り出されるケースについて、それぞれ説明する。
【００４４】
カード検出回路２１２のカード検出動作を図６の左側に、ホスト側コントローラ２１１の通信動作を図６の右側に示す。
【００４５】
まず、非接触型カード１００がカード通信装置２００へ挿入されるケースについて説明する。
【００４６】
図３は、非接触型カード１００がカード通信装置２００に挿入される途中を示す図である。図３に示すように、非接触型カード１００をカード通信装置２００に挿入していくと、ガイドレーン２４０によって非接触型カード１００の移動する方向は決まっているため、磁性体パッド１２１は、カード通信装置２００の検出用入力アンテナ２２２の上を通過する。この時、図３（ｂ）に示すように、コイル状に巻いた導線である検出用入力アンテナ２２２の上で、磁石である磁性体パッド１２１が移動するので、磁性体パッド１２１が作り出す磁界が検出用入力アンテナ２２２を通過し、電磁誘導の原理から検出用入力アンテナ２２２に発生した誘導電流がカード検出回路２１２に流れる。
【００４７】
図４は、実施の形態１における外部媒体通信システムの非接触型カード１００がカード通信装置２００の定位置に固定されたことを示す図である。図５（ａ）に示すように、カード検出回路２１２は検出用入力アンテナ２２２から誘導電流が流れこんだことを検知すると（Ｓ１１）、非接触型カード１００がカード通信装置２００へ挿入されている途中であると判断し、検出用出力アンテナ２２１へ第１パターンのパルス信号を送出する（Ｓ１２）。検出用出力アンテナ２２１は電磁誘導によって、磁界を発生させる。このとき、非接触型カード１００がカード通信装置２００と通信可能な位置に収まっていれば、検出用出力アンテナ２２１の上には非接触型カード１００の磁性体パッド１２１が位置しており、検出用出力アンテナ２２１が発生させた磁界によって磁性体パッド１２１に起電力が発生する。前述のとおり、磁性体パッド１２１は配線１２３、磁性体パッド１２２と閉回路を形成しているから、磁性体パッド１２２には、磁性体パッド１２１に発生した起電力に起因する電流が流れる。この電流は、第２パターンのパルス信号となる。第２パターンは、第１パターンより振幅（電流の絶対値の最大）が小さく、立ち上がりのエッジ、立下りのエッジが第１パターンより鈍く不明瞭になる。磁性体パッド１２２は、電磁誘導によって磁界を発生させる。磁性体パッド１２２の下に位置する検出用入力アンテナ２２２には、磁性体パッド１２２が発生させた磁界によって誘導起電力が発生する。カード検出回路２１２には、検出用入力アンテナ２２２に発生した誘導起電力に起因する電流が流れる。この電流は、第３パターンのパルス信号となる。第３パターンは、第２パターンより振幅（電流の絶対値の最大）が小さく、立ち上がりのエッジ、立下りのエッジが第３パターンより鈍く不明瞭になる。
【００４８】
結果として、カード検出回路２１２は、検出用出力アンテナ２２１に電流を送出すると、送出した電流に起因する検出用入力アンテナ２２２からの電流を検知することになり、カード検出回路２１２が送出した電力の一部が非接触型カード１００を経由してカード検出回路２１２に戻ってくることになる。検出用入力アンテナ２２２からの電流の波形が検出用出力アンテナ２２１に送出した電流の波形に対応したものであればカード検出回路２１２は電力がループバックしていることを確認できるので（Ｓ１３でＹｅｓ）、非接触型カード１００が定位置に存在すること、すなわちカード通信装置２００と非接触型カード１００が通信可能な位置関係にあることをホスト側コントローラ２１１に通知する（Ｓ１４）。
【００４９】
カード検出回路２１２が、非接触型カード１００がカード通信装置２００へ挿入されはじめていると判断して検出用出力アンテナ２２１に電流を流したにもかかわらず検出用入力アンテナ２２２から誘導電流が流れてこない場合、カード検出回路２１２は、検出用出力アンテナ２２１に電流を特定回数流すリトライ処理を行う。リトライ処理を行っても検出用入力アンテナ２２２から電流が流れてこない場合は、カード検出回路２１２は非接触型カード１００が挿入途中で取り出されたと判断し、再度検出用入力アンテナ２２２からカード挿入による電流が流れてくることを待つ。このとき、カード検出回路２１２はホスト側コントローラ２１１に何も通知しない（Ｓ１８）。
【００５０】
カード検出回路２１２から非接触型カード１００の検出通知を受けたホスト側コントローラ２１１は（Ｓ２１でＹｅｓ）、非接触型カード１００との通信を開始する（Ｓ２２）。ホスト側コントローラ２１１は、ホスト側送信回路２１４にデータ信号を出力し、ホスト側送信回路２１４はデータ信号を電流に変換して、ホスト側出力アンテナ２３１へ流す。図５（ｂ）に示すように、ホスト側出力アンテナ２３１は、電磁誘導によって磁界を発生させる。ホスト側出力アンテナ２３１の上に位置する非接触型カード１００のカード側入力アンテナ１３１は、ホスト側出力アンテナ２３１が発生させた磁界によって、誘導電流をカード側受信回路１１２に流す。カード側受信回路１１２は誘導電流をデータ信号に変換して、カード側コントローラ１１１に入力する。カード側コントローラ１１１は、カード側受信回路１１２からのデータ信号を解析して、それに応じたデータ信号をカード側送信回路１１２へ出力する。カード側送信回路１１２はデータ信号を電流に変換して、カード側出力アンテナ１３２へ出力する。カード側出力アンテナ１３２は、電磁誘導によって磁界を発生させる。カード側出力アンテナ１３２の下に位置するカード通信装置２００のホスト側入力アンテナ２３２は、カード側出力アンテナ１３２が発生させた磁界によって、誘導電流をホスト側受信回路２１３に流す。ホスト側受信回路２１３は、誘導電流をデータ信号に変換して、ホスト側コントローラ２１１へ出力する。
【００５１】
カード検出回路２１２は、検出用出力アンテナ２２１へ電流を流すことを継続し、検出用入力アンテナ２２２から誘導電流が流れてくること、すなわち、非接触型カード１００を通したループバックが存在するか否かの監視を続ける（Ｓ１５）。
【００５２】
次に、非接触型カード１００がカード通信装置２００から取り出されるケースについて、説明する。
【００５３】
図７に示すように、非接触型カード１００をカード通信装置２００から取り出していくと、非接触型カード１００の磁性体パッド１２１はカード通信装置２００の検出用出力アンテナ２２１と、磁性体パッド１２２は検出用入力アンテナ２２２と、それぞれ対向しなくなるので、非接触型カード１００のカード検出回路２１２が検出用出力アンテナ２２１へ電流として送出する電力が、検出用入力アンテナ２２２から誘導電流として戻ってくるループバックが途切れる。この時点で、カード検出回路２１２は、非接触型カード１００がカード通信装置２００から取り出され始めていると判断する（Ｓ１５でＮｏ）。
【００５４】
更に非接触型カード１００をカード通信装置２００から取り出していくと、ガイドレーン２４０によって非接触型カード１００の移動する方向は決まっているため、非接触型カード１００の磁性体パッド１２１は、カード通信装置２００の検出用入力アンテナ２２２の上を通過する。この時、カード検出回路２１２は電磁誘導によって検出用入力アンテナ２２２に発生した誘導電流を検知する。
【００５５】
更に非接触型カード１００をカード通信装置２００から取り出していくと、非接触型カード１００の磁性体パッド１２１はカード通信装置２００の検出用入力アンテナ２２２の上を通り過ぎてしまうので、検出用入力アンテナ２２２からカード検出回路２１２へ誘導電流は流れなくなる。この時点で、カード検出回路２１２は、非接触型カード１００がカード通信装置２００から取り出されたと判断し、ホスト側コントローラ２１１に通知する（Ｓ１６）。
【００５６】
カード検出回路２１２は、非接触型カード１００がカード通信装置２００から取り出され始めていると判断した後、検出用入力アンテナ２２２からの電流が継続して流れている場合、カード検出回路２１２は非接触型カード１００が取出し途中で再度挿入されたと判断し、ホスト側コントローラ２１１には通知しない（Ｓ１５でＮｏ）。
【００５７】
カード検出回路２１２から通知を受けたホスト側コントローラ２１１は、非接触型カード１００との通信を終了する（Ｓ２５）。なお、ホスト側コントローラ２１１は非接触型カード１００との通信が既に終了している場合は何も動作を行わない（Ｓ２４でＹｅｓ）。
【００５８】
カード検出回路２１２は、検出用出力アンテナ２２１へ電流を流すことを停止し、検出用入力アンテナ２２２から誘導電流が流れてくること、すなわち、非接触型カード１００がカード通信装置２００へ挿入されることを待つ（Ｓ１７）。
【００５９】
かかる構成によれば、安価な素材を使った誘導結合による近接無線通信を用いており、外部媒体検出前に通信処理を必要としないため、非接触で外部媒体の検出が可能な外部媒体通信システムを低コストかつ低電力で実現できる。
【００６０】
また、近接無線通信では対向する２つのアンテナの間で、アンテナの直径程度（本実施の形態では１ｍｍ程度）より大きな位置ずれが起きると通信ができず、通信用アンテナ間で誘導結合が成立しない場合にはカード検出回路２１２は電力ループバックを検出できないため、非接触型カード１００とカード通信装置２００とが通信可能であるか否かを正確に検出することができる。
【００６１】
また、本構成のような電磁誘導を利用した近接無線通信は、通信距離が１〜３ｍｍ程度であれば１ＧＨｚ以上の電流も伝播できるため、高いアクセス速度での通信が可能である。
【００６２】
（実施の形態２）
＜構成＞
図８は、本発明の実施の形態２における外部媒体通信システムの構成図であり、図９は、実施の形態２における外部媒体通信システムの非接触型カード３００がカード通信装置４００に挿入される途中を示す図である。図８、図９において、図２、図３（ａ）と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００６３】
図８に示すように、実施の形態２における外部媒体通信システムは、非接触型カード３００とカード通信装置４００によって構成される。非接触型カード３００は磁性体部３１０と配線部３２０とを備えることに特徴があり、カード通信装置４００はホスト側ＬＳＩ４１０と検出用アンテナ部４２０とガイドレーン４３０とを備えることに特徴がある。
【００６４】
非接触型カード３００は、例えばメモリカードのような外部媒体であって、磁性体部３１０と、配線部３２０と、通信用アンテナ部１３０と、カード側ＬＳＩ部１１０とによって構成される。
【００６５】
磁性体部３１０は酸化鉄、コバルトおよびフェライトに代表される強磁性体で作られる永久磁石であり、非接触型カード３００がカード通信装置４００に取り付けられる途中および取り外される途中に、検出用入力アンテナ４２２の近傍を通過するように設置されている。
【００６６】
配線部３２０は、配線３２３と、導体パッド３２１と、導体パッド３２２とによって構成される。
【００６７】
導体パッド３２１、３２２は、それぞれ、例えば、銅等の導体を巻線に成形した直径１ｍｍ程度のコイルであり、非接触型カード３００とカード通信装置４００が通信可能な位置関係にあるときに、導体パッド３２１は検出用出力アンテナ４２１と、導体パッド３２２は検出用入力アンテナ４２２と、それぞれ対向するように設置されている。
【００６８】
配線３２３は、例えば銅等の導体でできた導線であり、導体パッド３２１のコイルの一端と導体パッド３２２のコイルの一端、導体パッド３２１のコイルの他端と導体パッド３２２のコイルの他端をそれぞれ接続する。これにより、配線部３２０は閉回路を形成しており、導体パッド３２１に誘導起電力が生じると配線部３２０を循環する電流が流れ、導体パッド３２２に電磁誘導による磁界が発生する。
【００６９】
カード通信装置４００は、ホスト側ＬＳＩ４１０と、検出用アンテナ部４２０と、通信用アンテナ部２３０と、ガイドレーン４３０とによって構成される。
【００７０】
ホスト側ＬＳＩ４１０は、非接触型カード３００と通信を行う装置で、例えばメモリカードリーダ・ライタであり、ホスト側コントローラ４１１と、ホスト側受信回路２１３と、ホスト側送信回路２１４と、カード検出回路４１２とによって構成される。
【００７１】
ホスト側コントローラ４１１は、内部で保持するプログラムに応じて、ホスト側受信回路２１３とホスト側送信回路２１４との間で、データ信号の受け渡し動作を行う。例えば、プログラムが非接触型カード３００のメモリ読み出しであるならば、リード動作を示すデータ信号をホスト側送信回路２１４へ出力し、ホスト側受信回路２１３から非接触型カード３００で保持するメモリの内容を含んだデータ信号が入力されることを待つという動作を行う。
【００７２】
カード検出回路４１２は、検出用アンテナ部４２０からの信号を解析して、非接触型カード３００がカード通信装置４００のカードスロットに挿入されている途中であるか否かをホスト側コントローラ４１１に通知する。また、カード検出回路４１２は、非接触型カード３００がカード通信装置４００のカードスロットに挿入されている途中であると検知した場合には、非接触型カード３００が取り外されたことを検出するまでの間、検出用アンテナ部４２０に信号を出力し、検出用アンテナ部４２０からの信号を解析して、非接触型カード３００が定位置にあるか否かをホスト側コントローラ４１１に通知する。カード検出回路４１２が検出用アンテナ部４２０に出力する信号は、例えばパルス電流である。
【００７３】
ホスト側コントローラ４１１は、カード検出回路４１２からの入力に応じて、通信を制御する。例えば、消費電力を抑えるため、カード検出回路４１２からの入力があるまで、ホスト側送信回路２１４へデータ信号を出力しないことや、ホスト側受信回路２１３からのデータ信号に反応しないなどの制御を行う。
【００７４】
検出用アンテナ部４２０は、検出用出力アンテナ４２１と検出用入力アンテナ４２２とから構成される。
【００７５】
検出用出力アンテナ４２１は直径１ｍｍ程度のコイル状のアンテナで、カード検出回路４１２から入力された信号を非接触型カード３００へ送信する。
【００７６】
検出用入力アンテナ４２２は直径１ｍｍ程度のコイル状のアンテナで、非接触型カード３００から受信した無線データをカード検出回路４１２へ出力する。
【００７７】
ガイドレーン４３０は、非接触型カード３００をカード通信装置４００と通信を行うための定位置に導くものである。例えば、ＳＤカードリーダーのカードスロット部分である。
【００７８】
図９に示すように、非接触型カード３００がカード通信装置４００に挿入または取り出される場合、ガイドレーン４３０に沿って移動するので、非接触型カード３００の磁性体３１０と配線部３２０はカード通信装置４００の検出用アンテナ部４２０の上を通り、通信可能な状態では、非接触型カード３００の通信用アンテナ部１３０とカード通信装置４００の通信用アンテナ部２３０は対向するように位置する。
【００７９】
＜動作＞
以下、カード通信装置４００が非接触型カード３００を検出して通信を開始または終了するまでの処理を、非接触型カード３００がカード通信装置４００へ挿入されるケースおよび非接触型カード３００がカード通信装置４００から取り出されるケースについて、それぞれ説明する。
【００８０】
まず、非接触型カード３００がカード通信装置４００へ挿入されるケースについて説明する。
【００８１】
図９に示すように、非接触型カード３００をカード通信装置４００に挿入していくと、カード通信装置４００のガイドレーン４３０によって移動する方向は決まっているため、非接触型カード３００の磁性体部３１０は、カード通信装置４００の検出用入力アンテナ４２２の上を通過する。この時、磁性体部３１０が作り出す磁界が検出用入力アンテナ４２２を通過し、検出用入力アンテナ４２２に発生した誘導電流がカード検出回路４１２に流れる。
【００８２】
図１１に示すように、検出用入力アンテナ４２２から誘導電流が流れこんだカード検出回路４１２は、非接触型カード３００がカード通信装置４００へ挿入されはじめていると判断し、検出用出力アンテナ４２１へパルス信号を送出する。検出用出力アンテナ４２１は電磁誘導によって、磁界を発生させる。この時、非接触型カード３００がカード通信装置４００と通信可能な位置に収まっていれば、検出用出力アンテナ４２１の上には非接触型カード３００の導体パッド３２１が位置しており、検出用出力アンテナ４２１が発生させた磁界によって導体パッド３２１に誘導起電力が発生する。前述のとおり、導体パッド３２１は配線３２３、導体パッド３２２と閉回路を形成しているから、導体パッド３２２には、導体パッド３２１に発生した起電力に起因する電流が流れる。導体パッド３２２は、電磁誘導によって磁界を発生させる。導体パッド３２２の下に位置する検出用入力アンテナ４２２に、導体パッド３２２が発生させた磁界によって誘導起電力が発生する。カード検出回路４１２には、検出用入力アンテナ４２２に生じた誘導起電力に起因する電流が流れる。詳細については実施の形態１において説明したのでここでは省略する。
【００８３】
結果として、カード検出回路４１２は、検出用アンテナ４２１に電流を送出すると、送出した電流に起因する検出用入力アンテナ４２２からの電流を検知することになり、カード検出回路４１２が出力した電力の一部が非接触型カード３００を通してカード検出回路４１２に戻ってくることになる。検出用入力アンテナ４２２からの電流の波形が検出用出力アンテナ４２１に送出した電流の波形に対応したものであればカード検出回路４１２は電力がループバックしていることを確認できるので、非接触型カード３００が定位置に存在すること、すなわちカード通信装置４００と非接触型カード３００が通信可能な位置関係にあることをホスト側コントローラ４１１に通知する。
【００８４】
カード検出回路４１２が、非接触型カード３００がカード通信装置４００へ挿入されはじめていると判断して検出用出力アンテナ４２１に電流を流したにもかかわらず検出用入力アンテナ４２２から誘導電流が流れてこない場合、カード検出回路４１２は、検出用出力アンテナ４２１に電流を特定回数流すリトライ処理を行う。リトライ処理を行っても検出用入力アンテナ４２２から電流が流れてこない場合は、カード検出回路４１２は非接触型カード３００が挿入途中で取り出されたと判断し、再度検出用入力アンテナ４２２から磁性体部３１０の通過による電流が流れてくることを待つ。このとき、カード検出回路４１２はホスト側コントローラ４１１に何も通知しない。
【００８５】
図１０に示すように、カード検出回路４１２から非接触型カード３００の検出通知を受けたホスト側コントローラ４１１は、非接触型カード３００との通信を開始する。非接触型カード３００とカード通信装置４００との通信時の動作は、実施の形態１に係る非接触型カード１００とカード通信装置２００との通信時の動作と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００８６】
カード検出回路４１２は、検出用出力アンテナ４２１へ電流を流すことを継続し、検出用入力アンテナ４２２から誘導電流が流れてくること、すなわち、非接触型カード３００を通したループバックが存在するか否かの監視を続ける。
【００８７】
次に、非接触型カード３００がカード通信装置４００から取り出されるケースについて、説明する。
【００８８】
非接触型カード３００をカード通信装置４００から取り出していくと、非接触型カード３００の導体パッド３２１はカード通信装置４００の検出用出力アンテナ４２１と、導体パッド３２２は検出用入力アンテナ４２２と、それぞれ対向しなくなるので、非接触型カード３００のカード検出回路４１２が検出用出力アンテナ４２１へ電流として送出する電力が、検出用入力アンテナ４２２から誘導電流として戻ってくるループバックが途切れる。この時点で、カード検出回路４１２は、非接触型カード３００がカード通信装置４００から取り出され始めていると判断する。
【００８９】
更に非接触型カード３００をカード通信装置４００から取り出していくと、カード通信装置４００のガイドレーン４３０によって移動する方向は決まっているため、非接触型カード３００の磁性体部３１０は、カード通信装置４００の検出用入力アンテナ４２２の上を通過する。この時、電磁誘導によって検出用入力アンテナ４２２に磁界が発生し、カード通信装置４００のカード検出回路４１２に誘導電流が流れる。
【００９０】
図１２に示すように、更に非接触型カード３００をカード通信装置４００から取り出していくと、非接触型カード３００の導体パッド３２１はカード通信装置４００の検出用入力アンテナ４２２の上を通り過ぎてしまうので、検出用入力アンテナ４２２からカード検出回路４１２へ誘導電流は流れなくなる。この時点で、カード検出回路４１２は、非接触型カード３００がカード通信装置４００から取り出されたと判断し、ホスト側コントローラ４１１に通知する。
カード検出回路４１２は、非接触型カード３００がカード通信装置４００から取り出され始めていると判断した後、検出用入力アンテナ４２２からの電流が継続して流れている場合、カード検出回路４１２は非接触型カード３００が取出し途中で再度挿入されたと判断し、ホスト側コントローラ４１１には通知しない。
【００９１】
カード検出回路４１２から通知を受けたホスト側コントローラ４１１は、非接触型カード３００との通信を終了する。
【００９２】
カード検出回路４１２は、検出用出力アンテナ４２１へ電流を流すことを停止し、検出用入力アンテナ４２２から誘導電流が流れてくること、すなわち、非接触型カード３００がカード通信装置４００へ挿入されることを待つ。
【００９３】
実施の形態２における外部媒体通信システムでは、導体パッドは永久磁石ではないので、導電性を持つ強磁性体を加工してコイル状の永久磁石を作製する必要がない。また、磁性体部３１０は導電性を持つ必要がないので非導体や半導体であってもよく、例えば、ゴム磁石やプラスチック磁石を用いて実現されてもよい。実施の形態２に係る非接触型カード３００は、実施の形態１に係る非接触型カード１００に比べて製造を簡略化することが可能である。
【００９４】
（実施の形態３）
＜構成＞
図１３は、本発明の実施の形態３における外部媒体通信システムの構成図であり、図１４は、実施の形態３における外部媒体通信システムの非接触型カード５００がカード通信装置６００に挿入される途中を示す図である。図１３、図１４において、図２、図３（ａ）、図８、図９と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００９５】
図１３に示すように、実施の形態３における外部媒体通信システムは、非接触型カード５００とカード通信装置６００によって構成される。非接触型カード５００は磁性体配線部１２０も配線部３２０も有しないことに特徴があり、カード通信装置６００は非接触型カード５００を外部媒体として使用する通信装置である。
【００９６】
非接触型カード５００は、例えばメモリカードのような外部媒体であって、磁性体部３１０、通信用アンテナ部１３０とカード側ＬＳＩ部１１０によって構成される。
【００９７】
磁性体部３１０は、例えば酸化鉄、コバルトおよびフェライトに代表される強磁性体で作られる永久磁石であり、非接触型カード５００がカード通信装置６００に取り付けられる途中および取り外される途中に、検出用アンテナ６２１の近傍を通過するように設置されている。
【００９８】
カード通信装置６００は、非接触型カード５００と通信を行う装置で、例えばメモリカードリーダ・ライタであり、ホスト側ＬＳＩ６１０と、検出用アンテナ６２１と、通信用アンテナ部２３０と、ガイドレーン６３０とによって構成される。
【００９９】
ホスト側ＬＳＩ６１０は、ホスト側コントローラ６１１と、ホスト側受信回路２１３、とホスト側送信回路２１４、とカード検出回路６１２とによって構成される。
【０１００】
ホスト側コントローラ６１１は、内部で保持するプログラムに応じて、ホスト側受信回路２１３とホスト側送信回路２１４との間で、データ信号の受け渡し動作を行う。例えば、プログラムが非接触型カード５００のメモリ読み出しであるならば、リード動作を示すデータ信号をホスト側送信回路２１４へ出力し、ホスト側受信回路２１３から非接触型カード５００で保持するメモリの内容を含んだデータ信号が入力されることを待つという動作を行う。
【０１０１】
カード検出回路６１２は、検出用アンテナ６２１からの信号を解析して、非接触型カード５００がカード通信装置６００のカードスロットに挿入されている途中であるか否かをホスト側コントローラ６１１に通知する。
【０１０２】
ホスト側コントローラ６１１は、カード検出回路６１２からの入力に応じて、通信を制御する。例えば、消費電力を抑えるため、カード検出回路６１２からの入力があるまで、ホスト側送信回路２１４へデータ信号を出力しないことや、ホスト側受信回路２１３からのデータ信号に反応しないなどの制御を行う。
【０１０３】
検出用アンテナ６２１はコイル状のアンテナで、その近傍を磁性体部３１０が通過した際に生じる誘導電流をカード検出回路６１２に出力する。
【０１０４】
ガイドレーン６３０は、非接触型カード５００がカード通信装置６００に取り付けられる途中および取り外される途中において、磁性体部３１０が検出用アンテナ６２１の近傍を通過するように非接触型カード５００の配置を導くものである。例えば、ＳＤカードリーダーのカードスロット部分である。
【０１０５】
図１４に示すように、非接触型カード５００がカード通信装置６００に挿入または取り出される場合、ガイドレーン６３０に沿って移動するので、非接触型カード５００の磁性体部３１０はカード通信装置６００の検出用アンテナ６２１の上を通るように位置する。
【０１０６】
＜動作＞
以下、カード通信装置６００が非接触型カード５００を検出して通信を開始または終了するまでの処理を、非接触型カード５００がカード通信装置６００へ挿入されるケースおよび非接触型カード５００がカード通信装置６００から取り出されるケースについて、それぞれ説明する。
【０１０７】
まず、非接触型カード５００がカード通信装置６００へ挿入されるケースについて説明する。
【０１０８】
図１４に示すように、非接触型カード５００をカード通信装置６００に挿入していくと、カード通信装置６００のガイドレーン６３０によって移動する方向は決まっているため、非接触型カード５００の磁性体部３１０は、カード通信装置６００の検出用アンテナ６２１の上を通過する。この時、磁性体部３１０が作り出す磁界が検出用アンテナ６２１を通過し、検出用アンテナ６２１に発生した誘導電流がカード検出回路６１２に流れる。
【０１０９】
図１４に示すように、検出用アンテナ６２１から誘導電流が流れこんだカード検出回路６１２は、非接触型カード５００がカード通信装置６００へ挿入されたと判断し、非接触型カード５００の挿入を検出したことをホスト側コントローラ６１１に通知する。
【０１１０】
図１４に示すように、カード検出回路６１２から非接触型カード５００の挿入検出の通知を受けたホスト側コントローラ６１１は、非接触型カード５００との通信を開始する。非接触型カード５００とカード通信装置６００の通信時の動作は、実施の形態１に係る非接触型カード１００とカード通信装置２００の通信時の動作と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【０１１１】
次に、非接触型カード５００がカード通信装置６００から取り出されるケースについて説明する。
【０１１２】
非接触型カード５００をカード通信装置６００から取り出していくと、カード通信装置６００のガイドレーン６３０によって移動する方向は決まっているため、非接触型カード５００の磁性体部３１０は、カード通信装置６００の検出用アンテナ６２１の上を通過する。この時、磁性体部３１０が作り出す磁界が検出用アンテナ６２１を通過し、検出用アンテナ６２１に発生した誘導電流がカード検出回路６１２に流れる。
【０１１３】
カード検出回路６１２は、非接触型カード５００がカード通信装置６００から取り出されたと判断し、ホスト側コントローラ６１１に通知する。
【０１１４】
カード検出回路６１２から通知を受けたホスト側コントローラ６１１は、非接触型カード５００との通信を終了する。
【０１１５】
実施の形態３における外部媒体通信システムでは、ループバックはなく関連する構成要素は不要である。実施の形態３では、実施の形態１および実施の形態２より製造を簡略化して、非接触で外部媒体の検出が可能な外部媒体通信システムを構成できる。
【０１１６】
＜本実施の形態に係るその他の変形例＞
（１）実施の形態１〜３では、カード通信装置２００、４００または６００と非接触型カード１００、３００または５００とが、コイルの磁界結合による近接無線通信を用いて通信する場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。例えば、カード通信装置２００とカード１００との間で有線接続による通信をするものとし、カード通信装置２００とカード１００との間で有線接続に係る全端子が正常に接続される位置関係にある場合にカード検出回路２１２が電力のループバックを検出できるように、検出用アンテナ部２３０と磁性体配線部１２０とを配置するとしてもよい。このようにすることで、カード通信装置とカードの間の通信方式にかかわらず、カード通信装置とカードの位置関係を高精度に検出する必要がある場合に本発明を適用することができる。
【０１１７】
（２）実施の形態１では、磁性体パッド１２１、１２２が導電性の強磁性体でできたコイル状の磁石である場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。例えば、磁性体パッド１２１、１２２は、導体で作成されたコイルと、当該コイルの芯として用いる永久磁石とからなる、としてもよい。このようにすることで、磁性体パッドを導電性の強磁性体素材で作製する必要がなく、磁性体パッドの構造を単純化することができる。
【０１１８】
（３）実施の形態１では、磁性体パッド１２２が導電性の強磁性体でできたコイル状の磁石である場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。例えば、磁性体パッド１２２の代わりに導体でできたコイルである導体パッド３２２を用いてもよい。このようにすることで、磁性体配線部１２０の構造を単純化することができる。
【０１１９】
（４）実施の形態１では、非接触型カード１００とカード通信装置２００がカード側アンテナ部１３０とホスト側アンテナ部２３０を用いて通信する場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。例えば、カード通信装置２００がホスト側出力アンテナ２３１に電力を供給する送信部を備え、非接触型カード１００はカード側入力アンテナ１３１を介して電力を受け取る蓄電部を備え、非接触型カード１００はカード通信装置２００の送信部から電力を受け取って蓄電部に蓄え、非接触型カード１００は蓄電部に蓄えられた電力で動作するものとしてもよい。このようにすることで、送信部と蓄電部を追加するだけで、非接触型カード１００に非接触で電源を供給することができる。
【０１２０】
（５）実施の形態１、２では、カード側アンテナ部１３０の入力アンテナ１３１と出力アンテナ１３２、ホスト側アンテナ部２３０の出力アンテナ２３１と入力アンテナ２３２、検出用アンテナ部２２０の出力アンテナ２２１と入力アンテナ２２２、検出用アンテナ部４２０の出力アンテナ４２１と入力アンテナ４２２、磁性体パッド１２１と１２２、および、導体パッド３２１と３２２が全て直径１ｍｍのコイル状アンテナである場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。非接触型カード１００または３００に含まれる４つの上記コイル状アンテナと、当該非接触型カードと通信可能であるときに対向する、カード通信装置２００または４００に含まれる４つの上記コイル状アンテナとの間で同一の大きさであればよく、例えば、全てのコイルの直径が５００μｍであってもよい。このようにすることで、非接触型カード１００または３００と、対応するカード通信装置２００または４００との間で、必要とする通信速度や位置ずれの許容量に応じて適切なサイズのアンテナを用いることが可能である。
【０１２１】
（６）実施の形態２、３では、磁性体部３１０が酸化鉄やコバルトに代表される強磁性体でできた永久磁石である場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。例えば、磁性体部３１０は、強磁性体を練りこんだゴム磁石やプラスチック磁石などのボンド磁石であってもよい。
【０１２２】
（７）実施の形態３では、非接触型カード５００がカード通信装置６００に取り付けられる途中または取り外される途中に、磁性体部３１０が検出用アンテナ６２１の近接位置を通過する場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。例えば、非接触型カード５００とカード通信装置６００が通信可能な位置関係にあるときに、磁性体部３１０が検出用アンテナ６２１と対向するように設置し、カード検出回路６１２はさらに磁性体部３１０が検出用アンテナ６２１と対向しているときの誘導電流を検知するものとしてもよい。このようにすることで、カード通信装置６００は非接触型カード５００が脱着途中にあることに加え、通信可能な位置にあるか否かを検出することができる。
【０１２３】
（８）実施の形態１、２では、カード通信装置が検出用アンテナ部を１つ備え、非接触型カードが磁性体配線部を１つ、または配線部と磁性体部を１つずつ備える場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。例えば、カード通信装置が検出用アンテナ部Ｇ、検出用アンテナ部Ｈを備え、非接触型カードＰは検出用アンテナ部Ｇに対向する配線部Ｊを備え、非接触型カードＱは検出用アンテナ部Ｈに対向する配線部Ｋを備え、カード通信装置はどの検出用アンテナ部で電力ループバックが起きるかによって外部媒体の種類を判別する媒体種別判別部を備えている、としてもよい。このようにすることで、例えばアクセスするためのコマンドや通信アンテナ位置が異なる複数の外部媒体について外部媒体を定位置に置くだけで種類を判別することが可能になり、種類の異なる複数のカードに対応するマルチカードリーダが実現できる。
【０１２４】
（９）実施の形態１〜３では、カード通信装置と非接触型カードが磁界結合による近接無線通信を行うためのコイル状アンテナをそれぞれ２つずつ備え全二重通信を行う場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。例えば、カード通信装置はコイル状のホスト側アンテナを備え、非接触型カードはコイル状のカード側アンテナを備え、ホスト側アンテナとカード側アンテナとの磁界結合によってカード通信装置と非接触型カードが半二重通信を行うものとしてもよい。このようにすることで、カード通信装置と非接触型カードの間の通信に必要とする伝送路の数に応じてアンテナの数を増減させることができる。
【０１２５】
あるいは、カード通信装置が通信のためのコイル状のアンテナＡ、アンテナＢ、アンテナＣを備え、非接触型カードＸは通信のためのコイル状のアンテナＤ、アンテナＥを備え非接触型カードＸが定位置にあるときアンテナＡとアンテナＤが対向、アンテナＢとアンテナＥが対向するものとし、非接触型カードＹは通信のためのコイル状のアンテナＦ、アンテナＧを備え非接触型カードＹが定位置にあるときアンテナＡとアンテナＦが対向、アンテナＣとアンテナＦが対向するものとし、カード通信装置は外部媒体のアンテナ位置によって通信のためのアンテナを選択するアンテナ選択部を備えているとしてもよい。このようにすることで、カード通信装置はアンテナの位置が異なる複数種類の非接触型カードに対し、カードの種類に応じてアンテナを使い分けてアクセスすることが可能になる。
【０１２６】
（１０）実施の形態１〜３の説明は本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができる。
【０１２７】
以下に、実施の形態に係る外部媒体通信システム、通信装置および外部媒体の構成および効果について説明する。
【０１２８】
（ａ）実施の形態に係る外部媒体通信システムは、外部媒体と、前記外部媒体と通信を行う通信装置とからなる外部媒体通信システムであって、前記外部媒体は、第１のコイルと、第２のコイルと、前記第１のコイルの一端と前記第２のコイルの一端を接続し、前記第１のコイルの他端と前記第２のコイルの他端を接続する配線部とからなる導体部を備え、前記通信装置は、コイル状の第１のアンテナと、コイル状の第２のアンテナとからなる外部媒体検出用アンテナ部と、前記第１のアンテナに電流を供給する電流供給部と、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが前記導体部を介して電磁誘導により結合されていることを前記第２のアンテナに生じる誘導起電力により検知する外部媒体検出部とを含み、前記配線部と前記外部媒体検出部とは、前記外部媒体が定位置に装着されているときに、前記第１のアンテナと前記第１のコイルとが対向し、前記第２のアンテナと前記第２のコイルとが対向する位置に設けられていることを特徴とする。
【０１２９】
上記の構成によれば、検出用アンテナ部の第１のアンテナと第２のアンテナとが導体部を介して電磁誘導により結合されていることを第２のアンテナに生じる誘導起電力により検出することで、導体部が定位置にあることを検出でき、これにより検出用アンテナ部と対向している物体が外部媒体であること、および外部媒体と通信装置が通信できることを検出することができる。また、電磁誘導による結合において電磁波はコイルの直径程度の近接場から離れると急激に減衰することから、外部媒体が位置ずれを起こすと通信装置は外部媒体を検出できなくなるので、外部媒体の位置が通信を行うための定位置であるか否かを正確に検出することができる外部媒体通信システムを実現できる。
【０１３０】
（ｂ）また、実施の形態に係る上記（ａ）の外部媒体通信システムは、前記外部媒体はさらに、前記外部媒体が前記通信装置に脱着される途中に、前記第２のアンテナの近接位置を通過する位置に永久磁石を備え、前記外部媒体検出部は、さらに前記永久磁石が近接位置を通過することにより前記第２のアンテナに発生する誘導起電力を検知する、としてもよい。
【０１３１】
このようにすることで、通信装置は外部媒体が脱着の途中であることを検出できるので、外部媒体が定位置にないときに位置を検出するための動作を行う必要がなく、通信装置の省電力化に奏功する。
【０１３２】
（ｃ）また、実施の形態に係る上記（ａ）の外部媒体通信システムは、前記導体部は永久磁石であって、前記外部媒体検出部は、さらに前記導体部が近接位置を通過することにより前記第２のアンテナに発生する誘導起電力を検知する、としてもよい。
【０１３３】
このようにすることで、外部媒体は導体部と永久磁石とを一体化させることができ、上記（ｂ）が奏する効果に加えて外部媒体を小型化させることができる。
【０１３４】
（ｄ）また、実施の形態に係る上記（ｂ）または（ｃ）の外部媒体通信システムは、前記通信装置は、前記外部媒体を脱着する際に、前記永久磁石が前記第２のアンテナの近接位置を通過するよう前記外部媒体を案内するガイドレーンを備える、としてもよい。
【０１３５】
このようにすることで、通信装置は外部媒体を定位置に固定することができ、加えて外部媒体の脱着の途中を確実に検出することができる。
【０１３６】
（ｅ）また、実施の形態に係る上記（ａ）の外部媒体通信システムは、前記通信装置は、前記外部媒体と通信するためのコイル状のホスト側アンテナと、前記外部媒体に電力供給を行うため前記ホスト側アンテナに電力を送信する送信部を備え、前記外部媒体は定位置に装着されたときに前記ホスト側アンテナに対向する媒体側アンテナを備え、前記媒体側アンテナを介して、電磁誘導により前記外部媒体が動作するための電力の供給を前記送信部より受ける、としてもよい。
【０１３７】
このようにすることで、外部媒体は近接無線通信を通じて通信装置から動作するための電力を受け取ることができ、外部媒体の小型化に奏功する。
【０１３８】
（ｆ）また、実施の形態に係る通信装置は、導体部を備える外部媒体に対して通信を行う通信装置であって、外部媒体が定位置に装着されているときに前記導体部に対向するよう設けられているコイル状の第１のアンテナと第２のアンテナとからなる外部媒体検出用アンテナ部と、前記第１のアンテナに電流を供給する電流供給部と、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが前記導体部を介して電磁誘導により結合されているか否かを検知する外部媒体検出部とを含む、としてもよい。
【０１３９】
このようにすることで、検出用アンテナ部の第１のアンテナと第２のアンテナとが導体部を介して電磁誘導により結合されていることを検出することで、導体部が定位置にあることを検出でき、かつ、外部媒体の位置が通信を行うための定位置であるか否かを正確に検出することができる外部媒体と通信する通信装置を実現できる。
【０１４０】
（ｇ）また、実施の形態に係る上記（ｆ）の通信装置は、前記外部媒体は、前記外部媒体が脱着される途中に、前記第１のアンテナの近接位置を通過する位置に永久磁石を備え、前記外部媒体検出部は、前記永久磁石が近接位置を通過することにより前記第２のアンテナに発生する誘導起電力を検知する、としてもよい。
【０１４１】
このようにすることで、通信装置は外部媒体が脱着の途中であることを検出できるので、外部媒体が定位置にないときに位置を検出するための動作を行う必要がなく、通信装置の省電力化に奏功する。
【０１４２】
（ｈ）また、実施の形態に係る上記（ｇ）の通信装置は、前記外部媒体を脱着する際に、前記永久磁石が前記第１のアンテナの近接位置を通過するよう前記外部媒体を案内するガイドレーンを備える、としてもよい。
【０１４３】
このようにすることで、通信装置は外部媒体を定位置に固定することができ、加えて外部媒体の脱着の途中を確実に検出することができる。
【０１４４】
（ｊ）また、実施の形態に係る上記（ｆ）の通信装置は、前記外部媒体と通信するためのコイル状のホスト側アンテナと、前記外部媒体に電力供給を行うため前記ホスト側アンテナに電力を送信する送信部とをさらに備える、としてもよい。
【０１４５】
このようにすることで、通信装置は近接無線通信を通じて外部媒体に動作するための電力を送信することができ、外部媒体の小型化に奏功する。
【０１４６】
（ｋ）また、実施の形態に係る外部媒体は、第１のアンテナと第２のアンテナを含み、それぞれのアンテナがコイル状であるカード検出アンテナ部と、外部媒体検出部とを備える通信装置に対して通信を行う外部媒体であって、前記外部媒体は、前記第１のアンテナに対向する第１のコイルと、前記第２のアンテナに対向する第２のコイルと、前記第１のコイルの一端と前記第２のコイルの一端を接続し、前記第１のコイルの他端と前記第２のコイルの他端を接続する配線部とからなり、前記外部媒体が定位置に装着されているときに、前記第１のアンテナに対向し、さらに前記第２のアンテナに対向するよう設けられた導体部を備える、としてもよい。
【０１４７】
このようにすることで、第１のアンテナと第２のアンテナとからなる検出用アンテナ部を有する通信装置と通信できる外部媒体を実現できる。
【０１４８】
（ｌ）また、実施の形態に係る上記（ｋ）の外部媒体は、前記外部媒体が脱着される途中に、前記第１のアンテナの近接位置を通過する位置に永久磁石を備える、としてもよい。
【０１４９】
このようにすることで、外部媒体は通信装置に外部媒体が脱着の途中であることを検出させることができる。
【０１５０】
（ｍ）また、実施の形態に係る上記（ｋ）の外部媒体は、前記導体部は永久磁石であって、前記外部媒体が脱着される途中に、前記第１のアンテナの近接位置を通過する位置にある、としてもよい。
【０１５１】
このようにすることで、外部媒体は導体部と別構成としての磁石を備える必要がなく、外部媒体の小型化に奏功する。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明にかかる非接触で外部媒体の検出が可能な外部媒体通信システムは、低コストで実現できるので、ＳＤカードのような汎用的な外部媒体を取り扱う、デジタルテレビやビデオレコーダーに代表されるデジタル機器に有用であり、特に、低電力で実現できるので、デジタルカメラやスマートフォンなどのモバイル製品に有用である。
【符号の説明】
【０１５３】
１００、３００、５００  非接触型カード
１１０  カード側ＬＳＩ
１１１  カード側コントローラ
１１２  カード側受信回路
１１３  カード側送信回路
１２０  磁性体配線部
１２１  磁性体パッド
１２２  磁性体パッド
１２３、３２３  配線
１３０  通信用アンテナ部
１３１  カード側入力アンテナ
１３２  カード側出力アンテナ
２００、４００、６００  カード通信装置
２１０、４１０、６１０  ホスト側ＬＳＩ
２１１、４１１、６１１  ホスト側コントローラ
２１２、４１２、６１２  カード検出回路
２１３  ホスト側受信回路
２１４  ホスト側送信回路
２２０、４２０  検出用アンテナ部
２２１、４２１  検出用出力アンテナ
２２２、４２２  検出用入力アンテナ
２３０  通信用アンテナ部
２３１  ホスト側出力アンテナ
２３２  ホスト側入力アンテナ
２４０、４３０、６３０  ガイドレーン
３１０  磁性体部
３２０  配線部
３２１  導体パッド
３２２  導体パッド
６２１  検出用アンテナ
【図１】
2013073081.tif 000003
【図２】
2013073081.tif 000004
【図３】
2013073081.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2013073081.tif 000008
【図７】
2013073081.tif 000009
【図８】
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【図９】
2013073081.tif 000011
【図１０】
2013073081.tif 000012
【図１１】
2013073081.tif 000013
【図１２】
2013073081.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2013073081.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月26日(2012.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部媒体と、前記外部媒体と通信を行う通信装置とからなる外部媒体通信システムであって、
前記外部媒体は、
第１のコイルと、第２のコイルと、前記第１のコイルの一端と前記第２のコイルの一端を接続し、前記第１のコイルの他端と前記第２のコイルの他端を接続する配線部とからなる導体部
を備え、
前記通信装置は、
コイル状の第１のアンテナと、コイル状の第２のアンテナとからなる外部媒体検出用アンテナ部と、
前記第１のアンテナに電流を供給する電流供給部と、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが前記導体部を介して電磁誘導により結合されていることを前記第２のアンテナに生じる誘導起電力により検知する外部媒体検出部と
を含み、
前記配線部と前記外部媒体検出部とは、前記外部媒体が定位置に装着されているときに、前記第１のアンテナと前記第１のコイルとが対向し、前記第２のアンテナと前記第２のコイルとが対向する位置に設けられており、
前記外部媒体はさらに、
前記外部媒体が前記通信装置に脱着される途中に、前記第２のアンテナの近接位置を通過する位置に永久磁石を備え、
前記外部媒体検出部は、さらに前記永久磁石が近接位置を通過することにより前記第２のアンテナに発生する誘導起電力を検知する
ことを特徴とする外部媒体通信システム。
【請求項２】
前記通信装置は、
前記外部媒体を脱着する際に、前記永久磁石が前記第２のアンテナの近接位置を通過するよう前記外部媒体を案内するガイドレーンを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の外部媒体通信システム。
【請求項３】
前記通信装置は、
前記外部媒体と通信するためのコイル状のホスト側アンテナと、
前記外部媒体に電力供給を行うため前記ホスト側アンテナに電力を送信する送信部を備え、
前記外部媒体は
定位置に装着されたときに前記ホスト側アンテナに対向する媒体側アンテナを備え、
前記媒体側アンテナを介して、電磁誘導により前記外部媒体が動作するための電力の供給を前記送信部より受ける
ことを特徴とする請求項１に記載の外部媒体通信システム。
【請求項４】
導体部を備える外部媒体に対して通信を行う通信装置であって、
外部媒体が定位置に装着されているときに前記導体部に対向するよう設けられているコイル状の第１のアンテナと第２のアンテナとからなる外部媒体検出用アンテナ部と、
前記第１のアンテナに電流を供給する電流供給部と、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが前記導体部を介して電磁誘導により結合されているか否かを検知する外部媒体検出部とを含み、
前記外部媒体は、
前記外部媒体が脱着される途中に、前記第１のアンテナの近接位置を通過する位置に永久磁石を備え、
前記外部媒体検出部は、前記永久磁石が近接位置を通過することにより前記第２のアンテナに発生する誘導起電力を検知する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項５】
前記外部媒体を脱着する際に、前記永久磁石が前記第１のアンテナの近接位置を通過するよう前記外部媒体を案内するガイドレーンを備える
ことを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記外部媒体と通信するためのコイル状のホスト側アンテナと、
前記外部媒体に電力供給を行うため前記ホスト側アンテナに電力を送信する送信部とをさらに備える
ことを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項７】
第１のアンテナと第２のアンテナとを含み、それぞれのアンテナがコイル状であるカード検出アンテナ部と、外部媒体検出部とを備える通信装置に対して通信を行う外部媒体であって、
前記第１のアンテナに対向する第１のコイルと、前記第２のアンテナに対向する第２のコイルと、前記第１のコイルの一端と前記第２のコイルの一端を接続し、前記第１のコイルの他端と前記第２のコイルの他端を接続する配線部とからなり、前記外部媒体が定位置に装着されているときに、前記第１のアンテナに対向し、さらに前記第２のアンテナに対向するよう設けられた導体部を備え、
前記導体部は永久磁石であって、前記外部媒体が脱着される途中に、前記第１のアンテナの近接位置を通過する位置にある
ことを特徴とする外部媒体。
【請求項８】
外部媒体と、前記外部媒体と通信を行う通信装置とからなる外部媒体通信システムであって、
前記外部媒体は、
第１のコイルと、第２のコイルと、前記第１のコイルの一端と前記第２のコイルの一端を接続し、前記第１のコイルの他端と前記第２のコイルの他端を接続する配線部とからなる導体部
を備え、
前記通信装置は、
コイル状の第１のアンテナと、コイル状の第２のアンテナとからなる外部媒体検出用アンテナ部と、
前記第１のアンテナに電流を供給する電流供給部と、
前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが前記導体部を介して電磁誘導により結合されていることを前記第２のアンテナに生じる誘導起電力により検知する外部媒体検出部と
を含み、
前記配線部と前記外部媒体検出部とは、前記外部媒体が定位置に装着されているときに、前記第１のアンテナと前記第１のコイルとが対向し、前記第２のアンテナと前記第２のコイルとが対向する位置に設けられており、
前記導体部は永久磁石であって、
前記外部媒体検出部は、さらに前記導体部が近接位置を通過することにより前記第２のアンテナに発生する誘導起電力を検知する
ことを特徴とする外部媒体通信システム。
【請求項９】
前記通信装置は、
前記外部媒体を脱着する際に、前記永久磁石が前記第２のアンテナの近接位置を通過するよう前記外部媒体を案内するガイドレーンを備える
ことを特徴とする請求項８に記載の外部媒体通信システム。
【請求項１０】
（削除）
【請求項１１】
（削除）
【請求項１２】
（削除）
【国際調査報告】
2013073081.tif 000017
2013073081.tif 000018
2013073081.tif 000019
2013073081.tif 000020