(57)【要約】  電圧測定部（１４）は送受信部（１１）が間欠的に送信する搬送波信号の電圧値を測定し、センサ部（１５）はその測定値に基づいて、送受信部（１１）に近接される非接触ＩＣカードの近接の有無を定期的に判別する。そして、制御部（１３）は、センサ部（１５）から「近接有」の通知を受信した場合、送受信部（１１）に搬送波の送信を継続させる。また、制御部（１３）は、センサ部（１５）から「近接無」の通知を受信した場合、送受信部（１１）に搬送波の送信を停止させる。
2009131197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体との間で搬送波信号を介して通信する機能を有するリーダライタであって、
前記搬送波信号を送信する搬送波送信手段と、
前記搬送波送信手段が送信する搬送波信号の電圧値を繰り返して測定する電圧測定手段と、
前記電圧測定手段で測定した電圧値に基づいて、自身に近接された前記媒体が有るか否かを定期的に判別する近接判別手段と、
前記近接判別手段が、近接された媒体が有ると判別した場合に、前記搬送波送信手段を制御して、前記媒体との間で前記搬送波信号を介したデータ通信が可能な状態に制御し、前記近接判別手段が、近接された媒体が無いと判別した場合には、前記搬送波送信手段を制御して、前記近接判別手段による前記媒体の近接の有無の検出が可能な状態に制御する搬送波制御手段と、
を備えることを特徴とするリーダライタ。
【請求項２】
前記搬送波制御手段は、
前記近接判別手段が近接された媒体が無いと判別した場合には、前記近接判別手段による前記媒体の近接の有無の検出が可能で、且つ、前記媒体との間の搬送波を介したデータ通信が不可能な状態に前記搬送波送信手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のリーダライタ。
【請求項３】
前記搬送波制御手段は、
前記搬送波送信手段に搬送波を出力させ、続いて、前記近接判別手段が、近接された媒体が有ると判別した場合には、前記媒体との間で前記搬送波信号を介したデータ通信が可能なように、前記搬送波を継続的に出力させ、前記近接判別手段が、近接された媒体が無いと判別した場合には、前記搬送波送信手段を制御して、搬送波の出力を停止させ又は搬送波のエネルギーを低下させる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のリーダライタ。
【請求項４】
前記搬送波制御手段は、
前記搬送波送信手段に、媒体の近接検出できるレベルとできないレベルの搬送波を順次に出力させ、前記近接判別手段が、近接された媒体が有ると判別した場合には、前記媒体との間で前記搬送波信号を介したデータ通信が可能なレベルの搬送波を継続的に出力させるように制御する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のリーダライタ。
【請求項５】
前記搬送波制御手段は、
前記搬送波送信手段に、媒体の近接検出できるが通信ができない所定レベルの搬送波を出力させ、前記近接判別手段が、近接された媒体が有ると判別した場合には、前記媒体との間で前記搬送波信号を介したデータ通信が可能なレベルの搬送波を継続的に出力させるように制御する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のリーダライタ。
【請求項６】
前記近接判別手段は、
前記電圧測定手段が測定した電圧値から閾値電圧を求める、閾値電圧算出手段をさらに備え、
前記電圧測定手段が直近に測定した電圧値が、前記閾値電圧算出手段で算出した閾値電圧を下回った場合に、近接された前記媒体が有ると判別する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のリーダライタ。
【請求項７】
前記閾値電圧算出手段は、
前記電圧測定手段が測定した複数の電圧値のうち直近に測定したものから所定回数分の電圧値の平均値を算出し、算出した平均値からノイズマージンに相当する電圧値を減算した電圧を閾値電圧として算出する、
ことを特徴とする請求項６に記載のリーダライタ。
【請求項８】
前記閾値電圧算出手段は、
前記電圧測定手段が測定した複数の電圧値のうち直近に測定したものから所定回数分の電圧値の統計情報を算出し、算出した統計情報に基づいて、前記ノイズマージンに相当する電圧値を求める、
ことを特徴とする請求項７に記載のリーダライタ。
【請求項９】
前記電圧測定手段は最大値保持回路を備え、該最大値保持回路に搬送波の電圧を保持させ、保持させた電圧値を測定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のリーダライタ。
【請求項１０】
媒体との間で搬送波信号を介して通信する機能を有するコンピュータを、
前記搬送波信号を送信する搬送波送信手段と、
前記搬送波送信手段が送信する搬送波信号の電圧値を繰り返して測定する電圧測定手段と、
前記電圧測定手段で測定した電圧値に基づいて、自身に近接された前記媒体が有るか否かを定期的に判別する近接判別手段と、
前記近接判別手段が、近接された媒体が有ると判別した場合に、前記搬送波送信手段を制御して、前記媒体との間で前記搬送波信号を介したデータ通信が可能な状態に制御し、前記近接判別手段が、近接された媒体が無いと判別した場合には、前記搬送波送信手段を制御して、前記近接判別手段による前記媒体の近接の有無の検出が可能な状態に制御する搬送波制御手段と、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触ＩＣとの間で情報の送受信が可能なリーダライタ、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
交通機関で使用される電子乗車券やクレジットカード等として利用されている非接触ＩＣカードは、駅の改札やイベント会場などの入り口に設置されているリーダライタに近接し、そのリーダライタから放出されている搬送波を介してリーダライタと通信を行う（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
このようなリーダライタは、リーダライタと近接した非接触ＩＣカードと瞬時に通信を行うことが必要であるため、常に搬送波を放出し続けている必要がある。そのため、リーダライタが搬送波を放出するために必要な電力は、比較的大きくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４１５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明では、上記実情を鑑みてなされたものであり、消費電力を節約でき、かつ非接触ＩＣカードと確実に通信を行うことが可能なリーダライタ、およびプログラ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】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るリーダライタは、
媒体との間で搬送波信号を介して通信する機能を有するリーダライタであって、
前記搬送波信号を送信する搬送波送信手段と、
前記搬送波送信手段が送信する搬送波信号の電圧値を繰り返して測定する電圧測定手段と、
前記電圧測定手段で測定した電圧値に基づいて、自身に近接された前記媒体が有るか否かを定期的に判別する近接判別手段と、
前記近接判別手段が、近接された媒体が有ると判別した場合に、前記搬送波送信手段を制御して、前記媒体との間で前記搬送波信号を介したデータ通信が可能な状態に制御し、前記近接判別手段が、近接された媒体が無いと判別した場合には、前記搬送波送信手段を制御して、前記近接判別手段による前記媒体の近接の有無の検出が可能な状態に制御する搬送波制御手段と、
を備えることを特徴とする。【０００７】
前記搬送波制御手段は、
前記近接判別手段が近接された媒体が無いと判別した場合には、前記近接判別手段による前記媒体の近接の有無の検出が可能で、且つ、前記媒体との間の搬送波を介したデータ通信が不可能な状態に前記搬送波送信手段を制御してもよい。【０００８】
前記搬送波制御手段は、
前記搬送波送信手段に搬送波を出力させ、続いて、前記近接判別手段が、近接された媒体が有ると判別した場合には、前記媒体との間で前記搬送波信号を介したデータ通信が可能なように、前記搬送波を継続的に出力させ、前記近接判別手段が、近接された媒体が無いと判別した場合には、前記搬送波送信手段を制御して、搬送波の出力を停止させ又は搬送波のエネルギーを低下させてもよい。【０００９】
前記搬送波制御手段は、
前記搬送波送信手段に、媒体の近接検出できるレベルとできないレベルの搬送波を順次に出力させ、前記近接判別手段が、近接された媒体が有ると判別した場合には、前記媒体との間で前記搬送波信号を介したデータ通信が可能なレベルの搬送波を継続的に出力させるように制御してもよい。【００１０】
前記搬送波制御手段は、
前記搬送波送信手段に、媒体の近接検出できるが通信ができない所定レベルの搬送波を出力させ、前記近接判別手段が、近接された媒体が有ると判別した場合には、前記媒体との間で前記搬送波信号を介したデータ通信が可能なレベルの搬送波を継続的に出力させるように制御してもよい。【００１１】
前記近接判別手段は、
前記電圧測定手段が測定した電圧値から閾値電圧を求める、閾値電圧算出手段をさらに備え、
前記電圧測定手段が直近に測定した電圧値が、前記閾値電圧算出手段で算出した閾値電圧を下回った場合に、近接された前記媒体が有ると判別してもよい。【００１２】
前記閾値電圧算出手段は、
前記電圧測定手段が測定した複数の電圧値のうち直近に測定したものから所定回数分の電圧値の平均値を算出し、算出した平均値からノイズマージンに相当する電圧値を減算した電圧を閾値電圧として算出してもよい。【００１３】
前記閾値電圧算出手段は、
前記電圧測定手段が測定した複数の電圧値のうち直近に測定したものから所定回数分の電圧値の統計情報を算出し、算出した統計情報に基づいて、前記ノイズマージンに相当する電圧値を求めてもよい。【００１４】
前記電圧測定手段は最大値保持回路を備え、該最大値保持回路に搬送波の電圧を保持させ、保持させた電圧値を測定してもよい。【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係るプログラムは、
媒体との間で搬送波信号を介して通信する機能を有するコンピュータを、
前記搬送波信号を送信する搬送波送信手段と、
前記搬送波送信手段が送信する搬送波信号の電圧値を繰り返して測定する電圧測定手段と、
前記電圧測定手段で測定した電圧値に基づいて、自身に近接された前記媒体が有るか否かを定期的に判別する近接判別手段と、
前記近接判別手段が、近接された媒体が有ると判別した場合に、前記搬送波送信手段を制御して、前記媒体との間で前記搬送波信号を介したデータ通信が可能な状態に制御し、前記近接判別手段が、近接された媒体が無いと判別した場合には、前記搬送波送信手段を制御して、前記近接判別手段による前記媒体の近接の有無の検出が可能な状態に制御する搬送波制御手段と、
として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、非接触ＩＣカードがリードライタに近接しているか否かを判別し、その判別結果に基づいて搬送波の送信を停止したり開始したりするため、搬送波を送信する際に消費される電力を節約し、かつ高い確実性をもって通信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るリーダライタの構成を示す図である。
【図２】送受信部及び電圧測定部の概略回路図である。
【図３】搬送波制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】電圧測定処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】近接判別処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は搬送波信号の電圧値の時間変化を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係るリーダライタ１０が、図面を参照して説明される。リーダライタ１０は、リーダライタ１０と近接する非接触ＩＣチップが内蔵されたカード型の媒体（非接触ＩＣカード）と、リーダライタ１０が送信する搬送波を介して通信を行う。また、リーダライタ１０は、非接触ＩＣカードがリーダライタ１０に近接しているか否かを判別する近接センサ機能を有する。
【００１９】
具体的には、この近接センサ機能は、ローディングエフェクト（負荷効果）を利用して実現される。ローディングエフェクトとは、リーダライタ１０が送信する搬送波が、リーダライタ１０に近接した非接触ＩＣカードにより誘導される電流によって打ち消され、弱められる効果である。
【００２０】
リーダライタ１０は、物理的には、図１に示すように、送受信部１１と、記憶部１２と、制御部１３と、電圧測定部１４と、センサ部１５とを備える。
【００２１】
送受信部１１は、変調回路、復調回路、高周波増幅回路等の各種回路や、送信用及び受信用アンテナ等を備える。送受信部１１は、制御部１３による制御のもと、送信用アンテナから搬送波を送信し、近接した非接触ＩＣカードに電力を供給する。また、送受信部１１は、搬送波を介して、非接触ＩＣカードとの間で情報の送受信を行う。なお、搬送波は、後述する搬送波制御処理において、所定のタイミングで間欠的に送信される。ここで、「搬送波が間欠的に送信される」とは、搬送波信号の電圧値が、リーダライタ１０が非接触ＩＣカードの近接を判別することが可能な値と、その値よりも低い値とを交互にとるように搬送波が送信される場合をいう。
【００２２】
記憶部１２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等を備え、制御部１３が実行する動作プログラムや各種情報を記憶する。また、記憶部１２は、制御部１３が動作するためのワークエリアとしても使用される。
また、記憶部１２は、後述する搬送波制御処理において搬送波を間欠的に送信するための判別に使用される各種の時間情報を固定データとして予め記憶している。なお、この各種の時間情報は、ユーザが適宜設定できる可変データであってもよい。
【００２３】
制御部１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備える。制御部１３は、記憶部１２に記憶されている動作プログラムを実行することにより、リーダライタ１０全体を制御する。
また、制御部１３は、送受信部１１により搬送波が間欠的に送信されるタイミングを制御する搬送波制御処理を実行する。なお、搬送波制御処理の詳細については後述する。
また、制御部１３は、クロック回路などから構成されるタイマを備え、所定時間を計時する計時機能を有する。
【００２４】
電圧測定部１４は、電圧レベル検出回路等を備える。電圧測定部１４は、送受信部１１が送信する搬送波信号の電圧（振幅電圧）を定期的（例えば２５０ｍｓ毎）に測定して測定値をセンサ部１５に送信する搬送波電圧測定処理を行う。搬送波電圧測定処理の詳細については後述する。
ここで、図２を参照して、測定する搬送波信号の送受信部１１から電圧測定部１４への流れを説明する。図２は、送受信部１１と電圧測定部１４の概略回路図の一例である。発振器１１１の出力する所定周波数の交流信号（搬送波信号）は、マッチング回路１１２を介してループアンテナ１１３ａ、１１３ｂに供給される。ループアンテナ１１３ａと１１３ｂの入力端は、共振用キャパシタＣ１とＣ２とを介して接続されている。ループアンテナ１１３ａと１１３ｂの接続点と、共振用キャパシタＣ１とＣ２の接続点は、接地されている。
また、ループアンテナ１１３ｂの一方の入力端の電圧が高インピーダンスの減衰器１４１を介して、検波器１４２に供給される。検波器１４２は、ダイオードとキャパシタから構成され、減衰器１４１の出力する搬送波信号の正極性のエンベローブ信号を出力する。
検波器１４２の出力は、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）を介して後述するセンサ部１５のＣＰＵに供給される。
なお、電圧測定部１４がセンサ部１５に送信する測定値の信号は、デジタル信号として送信してもよいし、アナログ信号のまま送信してもよい。また、その測定値の信号は、後述するセンサ部１５のＣＰＵに内蔵されるＡＤＣによりデジタル信号に変換されてもよい。
【００２５】
センサ部１５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備える。センサ部１５は、電圧測定部１４から送信される搬送波信号の振幅電圧の測定値に基づいて、ローディングエフェクトを利用することにより非接触ＩＣカードがリーダライタ１０に近接しているか否かを定期的（例えば２５０ｍｓ毎）に判別し、その結果（近接している旨の通知）を制御部１３に送信する近接判別処理を行う。近接判別処理の詳細については後述する。
【００２６】
次に、リーダライタ１０の動作について説明する。
まず、制御部１３による搬送波制御処理について、図３を参照して説明する。なお、ここでは、搬送波制御処理の一例として、制御部１３が搬送波の送信の開始及び停止のタイミングを制御する場合を考える。搬送波制御処理は、例えば、ユーザがリーダライタ１０の電源をＯＮにする操作等に応答して開始される。
【００２７】
搬送波制御処理が開始されると、制御部１３は、所定時間（例えば２５０ｍｓ）が経過したか否かを判別する（ステップＳ１０１）。制御部１３は、所定時間が経過していないと判別した場合は（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、所定時間が経過するまで待つ。
【００２８】
制御部１３は、所定時間が経過したと判別した場合は（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、送受信部１１に搬送波の送信の開始指示を送信する（ステップＳ１０２）。
【００２９】
続いて、制御部１３は、所定時間（例えば４０μｓ）が経過したか否かを判別する（ステップＳ１０３）。この時間は、送受信部１１が送信する搬送波が安定するまでの待ち時間に相当する。制御部１３は、所定時間が経過していないと判別した場合は（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、所定時間が経過するまで待つ。
【００３０】
制御部１３は、所定時間が経過したと判別した場合は（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、電圧測定部１４に送受信部１１から送信されている搬送波信号の振幅電圧の測定の開始指示を送信する（ステップＳ１０４）。
【００３１】
続いて、制御部１３は、センサ部１５から非接触ＩＣカードの近接の有無の通知を受信したか否かを判別する（ステップＳ１０５）。制御部１３は、近接の有無の通知を受信していないと判別した場合は（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、その通知を受信するまで待つ。
【００３２】
制御部１３は、近接の有無の通知を受信したと判別した場合は（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、その受信した通知が、非接触ＩＣカードがリーダライタ１０に近接していることを示す「近接有」通知であるか否かを判別する（ステップＳ１０６）。
【００３３】
制御部１３は、受信した通知が「近接有」であると判別した場合は（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、ポーリングコマンドを実行することにより、送信中の搬送波を介して、近接している非接触ＩＣカードへ非接触ＩＤの問い合わせをする等の通信、及び非接触ＩＣカードへの電力供給を行う（ステップＳ１０７）。
なお、この通信において行われる読み込みや書き込み処理は、非接触ＩＣカードの種類やリーダライタ１０にインストールされているアプリケーションの種類等に基づいて行われる。
【００３４】
その後、制御部１３は、非接触ＩＣカードとの通信が終了したか否かを判別する（ステップＳ１０８）。制御部１３は、通信が終了していないと判別した場合は（ステップＳ１０８；Ｎｏ）、通信が終了するまで待つ。
【００３５】
制御部１３は、通信が終了したと判別した場合は（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、送受信部１１に搬送波の送信の停止指示を送信する（ステップＳ１０９）。そして制御部１３は、ステップＳ１０９の処理の後、ステップＳ１０１の処理に戻る。
【００３６】
また、制御部１３は、受信した通知が「近接有」でないと判別した場合（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、すなわち受信した通知が「近接無」である場合は、送受信部１１に搬送波の送信の停止指示を送信する（ステップＳ１１０）。そして、制御部１３は、ステップＳ１１０の処理の後、ステップＳ１０１の処理に戻る。
【００３７】
以上が、搬送波制御処理の一連の動作である。なお、ユーザがリーダライタ１０の電源をＯＦＦにする操作等による割り込み信号が発生した場合に、この搬送波制御処理は終了する。
【００３８】
このように制御部１３は、センサ部１５から「近接無」通知を繰り返し受信する間、すなわち非接触ＩＣカードがリーダライタ１０に近接していない場合には、所定時間毎（例えば２５０ｍｓ毎）に搬送波を送信する。また、制御部１３は、センサ部１５から「近接有」通知を受信した場合、すなわち非接触ＩＣカードがリーダライタ１０に近接している場合には、搬送波を介して非接触ＩＣカードと通信や電力供給を行う。ここで、通常、搬送波信号の電圧（振幅電圧）は、極めて短時間（例えば１００μｓ）で測定可能である。従って、振幅電圧を測定するために搬送波が送信されている時間（即ち、搬送波が送信開始されてから（ステップＳ１０２）から停止されるまで（ステップＳ１１０）の時間）は、非接触ＩＣカードに電力を供給するに至らないほど極めて短い。そのため、本実施形態に係るリーダライタ１０の消費電力を、常に搬送波が送信され続けているものと比べて少なくすることが可能である。
【００３９】
次に、電圧測定部１４による電圧測定処理について、図４を参照して説明する。この電圧測定処理は、例えば、ユーザがリーダライタ１０の電源をＯＮにする操作等に応答して開始される。
【００４０】
まず、電圧測定部１４は、制御部１３から搬送波信号の振幅電圧の測定の開始指示（ステップＳ１０４で送信された指示に相当）を受信したか否かを判別する（ステップＳ２０１）。電圧測定部１４は、指示を受信していないと判別した場合は（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、指示を受信するまで待つ。
【００４１】
電圧測定部１４は、測定の開始指示を受信したと判別すると（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、送受信部１１が送信する搬送波信号の振幅電圧の測定を行う（ステップＳ２０２）。
【００４２】
次に、電圧測定部１４は、ステップＳ２０２で測定した電圧の測定値をセンサ部１５に送信する（ステップＳ２０３）。その後、電圧測定部１４はステップＳ２０１の処理に戻る。
【００４３】
以上が、電圧測定処理の一連の動作である。なお、ユーザがリーダライタ１０の電源をＯＦＦにする操作等による割り込み信号が発生した場合に、この電圧測定処理は終了する。
【００４４】
このように、電圧測定部１４は、制御部１３からの指示に応じて、送受信部１１が送信する搬送波信号の電圧を測定し、センサ部１５にその測定値を送信する。
【００４５】
次に、センサ部１５による近接判別処理について、図５を参照して説明する。この近接判別処理は、例えば、ユーザがリーダライタ１０の電源をＯＮにする操作等に応答して開始される。
【００４６】
まず、センサ部１５は、電圧測定部１３から搬送波の振幅電圧の測定値（ステップＳ２０３で送信された測定値に相当）を受信したか否かを判別する（ステップＳ３０１）。センサ部１５は、測定値を受信していないと判別した場合は（ステップＳ３０１；Ｎｏ）、測定値を受信するまで待つ。
【００４７】
センサ部１５は、測定値を受信したと判別すると（ステップＳ３０１；Ｙｅｓ）、直近の所定回数分（例えば２０回分）の測定値の平均値を算出する（ステップＳ３０２）。
なお、この所定回数は、任意の値に設定されることが可能である。また、この所定回数分の測定値のうち、最高値と最低値を除いて、平均値が算出されてもよい。
【００４８】
続いて、センサ部１５は、算出された平均値からノイズマージンに相当する所定の電圧値（例えば１０ｍＶ）を減算し、閾値電圧を算出する（ステップＳ３０３）。
なお、このノイズマージンは所定の値でなくてもよい。例えば、電圧測定部１４から定期的に送信される搬送波信号の振幅電圧の測定値のうち、直近の所定回数分（例えば４回分）の分散値や偏差値等の統計情報が算出され、その統計情報に応じてノイズマージンが決定されてもよい。これにより、例えば、振幅電圧の測定値があまり分散していない場合にノイズマージンが低く設定されることにより、近接しているか否かの判別の制度を向上させることができる。
また、このノイズマージンを減算する処理は、必ずしも行う必要はない。この処理が行われない場合には、ステップＳ３０２で算出された平均値が閾値電圧となる。
【００４９】
続いて、センサ部１５は、電圧測定部１４から定期的に送信される最新（直近）の搬送波信号の振幅電圧の測定値がステップＳ３０３で算出された閾値電圧を超えているか否かを判別する（ステップＳ３０４）。これにより、センサ部１５は、非接触ＩＣカードがリーダライタ１０に近接しているか否かを判別する。なお、ステップＳ３０４の判別処理において、非接触ＩＣカードがリーダライタ１０に近接しているか否かを判別できる理由は、最新（直近）の搬送波信号の振幅電圧の測定値が閾値電圧を超えていない場合、リーダライタ１０に近接している非接触ＩＣカードによるローディングエフェクトによって搬送波信号の振幅電圧が低減されたと推定できるからである。
【００５０】
センサ部１５は、振幅電圧の測定値が閾値電圧を超えていると判別した場合（ステップＳ３０４；Ｙｅｓ）、制御部１３に非接触ＩＣカードがリーダライタ１０に近接していないことを示す「近接無」通知を送信する（ステップＳ３０５）。その後、センサ部１５はステップＳ３０１の処理に戻る。
【００５１】
センサ部１５は、振幅電圧の測定値が閾値電圧を越えていないと判別した場合（ステップＳ３０４；Ｎｏ）、制御部１３に非接触ＩＣカードがリーダライタ１０に近接していることを示す「近接有」通知を送信する（ステップＳ３０６）。その後、センサ部１５はステップＳ３０１の処理に戻る。
【００５２】
以上が、近接判別処理の一連の動作である。なお、ユーザがリーダライタ１０の電源をＯＦＦにする操作等による割り込み信号が発生した場合に、この近接判別処理は終了する。
【００５３】
このようにして、近接判別処理において、比較的短い所定時間（例えば２５０ｍｓ）毎に非接触ＩＣカードがリーダライタ１０に近接しているか否かが判別される。そして非接触ＩＣカードが近接していると判別された場合、その旨を示す「近接有」通知が制御部１３に送信される。
なお、上記の閾値電圧の算出処理において、電圧測定部１４が測定したアナログ信号の電圧値、またはＡ／Ｄ変換されたデジタル信号の電圧値のどちらが用いられてもよい。
【００５４】
このように、本実施形態に係るリーダライタ１０は、非接触ＩＣカードが近接しているか否かを判別するセンサ機能を有し、その判別結果により搬送波の送信を制御する。従って、リーダライタ１０は、搬送波の送信により消費される電力を節約しつつ、確実に非接触ＩＣカードと通信することができる。
【００５５】
なお、本発明を実施するにあたって、種々の形態が考えられ、上記の実施形態に限られるものではない。
【００５６】
例えば、本実施形態では、非接触ＩＣカードと通信するリーダライタについて説明したが、非接触ＩＣチップを備えた機器（例えば携帯端末や携帯電話）等にも同様に本発明を適用することができる。
【００５７】
また、本実施形態の搬送波制御処理において、搬送波の送信をＯＮまたはＯＦＦにするための判別に用いられた各種の所定に時間（例えば、搬送波が安定して送信されるまでの待ち時間が４０μｓ等）は、例示された時間に限定されず、適宜最適な所定の時間が設定可能である。
【００５８】
また、本実施形態においてセンサ部１５が行う処理は、制御部１３が行ってもよい。この場合、リーダライタ１０は、センサ部１５を備える必要はない。
【００５９】
また、本実施形態では、センサ部１５は電圧測定部１４から送信される搬送波信号の振幅電圧の測定値に基づいて非接触ＩＣカードが近接しているか否かを判別するが、既存の赤外線近接センサや磁気型近接センサ等の一般的な近接センサが、この判別を行ってもよい。
また、本実施形態では、電圧測定部１４が送受信部１１から送信される搬送波信号の振幅電圧を測定し、センサ部１５がその測定値に基づいて非接触ＩＣカードが近接しているか否かを判別する。しかし、センサ部１５は、電圧測定部１４が測定する搬送波信号の電圧の実効値や平均値等に基づいて非接触ＩＣカードが近接しているか否かを判別してもよい。
【００６０】
また、本実施形態では、制御部１３がセンサ部１５から非接触ＩＣカードが近接している旨の通知を受信すると（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、制御部１３は搬送波を介してポーリングコマンド等を実行する。しかし、制御部１３がセンサ部１５から非接触ＩＣカードが近接している旨の通知を所定時間（例えば１ｓ）経過後も受信しない場合に、制御部１３は搬送波を介してポーリングコマンド等を実行してもよい。
これにより、送受信部１１の周囲の予期せぬ外部要因等により、電圧測定部１４により測定される搬送波信号の振幅電圧が異常値を示し、センサ部１５が非接触ＩＣカードが近接しているか否かを適切に判別できない場合であっても、所定時間後には必ず制御部１３は搬送波を介してポーリングコマンド等を実行する。このため、リーダライタ１０は、非接触ＩＣカードとより確実に通信を行うことができる。
【００６１】
また、本実施形態の電圧測定部１４が最大値保持回路（ピークホールド）を備えてもよい。この場合、最大値保持回路により、送受信部１１から送信される搬送波信号の振幅電圧は瞬時に保持され、保持された電圧を測定することにより、さらに搬送波の送信時間を短くすることが可能である。詳細に説明すると、搬送波振幅電圧の測定において、リーダライタが最大値保持回路を持たない場合には、（ａ）搬送波の送信を開始してから搬送波の電圧が安定するまでの時間と（ｂ）Ａ／Ｄ変換にかかる時間との間は、少なくとも搬送波が送信され続けている必要がある。これに対し、リーダライタが最大値保持回路を持つ場合には、（ａ）の時間だけ搬送波が送信されていればよい。従って、リーダライタが最大値保持回路を持つ場合には、（ａ）の時間経過後、すなわち最大値保持回路が電圧を保持してからすぐに送受信部１１による搬送波の送信を停止することができるため、搬送波の送信により消費される電力をさらに節約することができる。
【００６２】
また、上述の搬送波制御処理では、ポーリングコマンド等の実行中に（ステップＳ１０７）電圧測定処理及び近接判別処理は行われていない。しかし、制御部１３は、ポーリングコマンド等の実行中に電圧測定部１４に電圧測定指示を送信し、センサ部１５から近接の有無の通知を受信することで、非接触ＩＣカードとの通信中も電圧測定処理及び近接判別処理が行われてもよい。
【００６３】
また、上述の搬送波制御処理では、制御部１３はセンサ部１５から「近接無」の通知を受信した場合に、送受信部１１に搬送波の送信の停止指示を送信している（ステップＳ１１０）。しかし、制御部１３は、電圧の測定指示を送信し（ステップＳ１０４）、電圧測定部１４により電圧測定が終了した後、センサ部１５からの近接の有無の通知の受信を待たずに搬送波の送信の停止指示を送受信部１１に送信してもよい。この場合、制御部１３は、ポーリングコマンド等の実行（ステップＳ１０７）前に、再度搬送波の送信の開始指示を送受信部１１に送信すればよい。
【００６４】
また、リーダライタ１０が最大値保持回路を持つ場合には、制御部１３は、電圧の測定指示を送信する直前、すなわちステップＳ１０３とステップＳ１０４の間で搬送波の送信の停止指示を送受信部１１に送信してもよい。この場合、制御部１３は、ポーリングコマンド等の実行（ステップＳ１０７）前に、再度搬送波の送信の開始指示を送受信部１１に送信すればよい。
【００６５】
また、本実施形態では、制御部１３が「近接無」の通知を繰り返し受信する間、搬送波は一定期間毎（ステップＳ１０１では２５０ｍｓ毎）に送受信部１１から送信される。しかし、制御部１３が「近接有」の通知を一度受信した場合、その一定期間よりも短い期間毎に搬送波を送信するよう送受信部１１に指示してもよい。具体的には、送受信部１１は２秒毎に搬送波を送信し、非接触ＩＣカードが近接したならば、制御部１３の指示により２５０ｍｓ毎に送信する。その後、５分程度の間に一度も非接触ＩＣカードが近接しなかったならば、再び送受信部１１は２秒毎に搬送波を送信する。これにより、通信が途切れてしまった際にすぐにカードが近接した場合のセンサの反応性が良くなる。
【００６６】
さらに、制御部１３が「近接無」の通知を繰り返し受信する間、制御部１３は、非接触ＩＣカードとの通信や電力供給は可能ではないが近接判別は可能である程度の電力を消費する搬送波を間欠的に、又は連続的に送信するよう、送受信部１１に指示してもよい。そして、制御部１３が「近接有」の通知を受信した場合、制御部１３は非接触ＩＣカードとの通信や電力供給が可能である程度の電力を消費する搬送波を送信するよう、送受信部１１に指示してもよい。
【００６７】
ここで、制御部１３が「近接無」の通知を繰り返し受信する間に、送受信部１１から搬送波が間欠的に及び連続的に送信される場合の、搬送波信号の電圧値の時間変化の一例を図６に示す。
【００６８】
図６（ａ）は、制御部１３が「近接無」の通知を繰り返し受信する間に、搬送波の送信の開始及び停止が繰り返し行われる場合の搬送波信号の電圧値の時間変化を示す。リーダライタ１０の電源が入った時間を時刻０とする。制御部１３は時刻ｔ１で送受信部１１に搬送波の送信を開始させる。この時送信する搬送波信号の電圧値Ｖ１は、非接触ＩＣカードとの通信や電力供給が可能である搬送波信号の電圧値である。ここで、「通信が可能である」とは、リーダライタ１０と非接触ＩＣカードとの間で、送受信が必要な情報を通常の品質で送受信できる状態をいう。制御部１３は、時刻ｔ２でセンサ部１５から「近接無」の通知を受信し、搬送波の送信を停止させる。制御部１３が時刻ｔ３及びｔ４で同じ動作を繰り返した後に、非接触ＩＣカードがリーダライタ１０に近接した場合を考える。すると、制御部１３は時刻ｔ５で搬送波の送信を開始させた後、時刻ｔ６でセンサ部１５から「近接有」の通知を受信する。そして、制御部１３は時刻ｔ６以降非接触ＩＣカードとの通信等が終了するまで、搬送波を送信させ続ける。なお、時刻０〜ｔ１、ｔ２〜ｔ３、及びｔ４〜ｔ５において、制御部１３は搬送波の送信を停止させずに、搬送波信号の電圧値がＶ１よりも低い値である搬送波を送信させてもよい。以下同様に非接触ＩＣカードがリーダライタ１０に近接する場合を考える。
【００６９】
図６（ｂ）は、制御部１３が「近接無」の通知を繰り返し受信する間に、搬送波信号の電圧値がリーダライタ１０が非接触ＩＣカードの近接を判別することが可能な値とそれよりも低い値とを交互にとるように搬送波が送信される場合の搬送波信号の電圧値の時間変化を示す。この場合、制御部１３は時刻０〜ｔ１、ｔ２〜ｔ３、及びｔ４〜ｔ５においては搬送波信号の電圧値がＶ２である搬送波を送信させる。この時送信する搬送波信号の電圧値Ｖ２は、リーダライタ１０が非接触ＩＣカードの近接判別が可能な値でも、近接判別が可能でない値でもよい。そして、制御部１３は時刻ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、及びｔ５〜ｔ６においては搬送波信号の電圧値がＶ３である搬送波を送信させる。この時送信する搬送波信号の電圧値Ｖ３は、Ｖ１より小さいがＶ２より大きく、非接触ＩＣカードの近接判別が可能な値である。そして、制御部１３はｔ６で「近接有」通知を受信した後に、搬送波信号の電圧値がＶ１である搬送波を送信させる。なお、図６（ａ）の場合においても、制御部１３はｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、及びｔ５〜ｔ６では搬送波信号の電圧値がＶ３である搬送波を送信させてもよい。
【００７０】
次に図６（ｃ）は、制御部１３が「近接無」の通知を繰り返し受信する間に、搬送波信号の電圧値が非接触ＩＣカードの近接を判別することが可能な値のまま連続的に搬送波が送信される場合の搬送波信号の電圧値の時間変化を示す。この場合、時刻０〜ｔ６までは、制御部１３は搬送波信号の電圧値がＶ３である搬送波を連続的に送信させる。そして、制御部１３はｔ６で「近接有」通知を受信した後に、搬送波信号の電圧値がＶ１である搬送波を送信させる。
このように搬送波を送信することで、本実施形態に係るリーダライタは、常に搬送波信号の電圧値がＶ１の状態で動作するリーダライタよりも消費電力が少ない。
【００７１】
また、本実施形態では、リーダライタ１０において、動作プログラムが記憶部１３に予め記憶されている。しかし、上述の処理動作を実行させるためのプログラムをフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magnet-Optical Disk）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをリーダライタ１０にインストールすることにより、上述の処理動作を実行する装置（リーダライタ）を構成してもよい。
【００７２】
また、プログラムをインターネット等の通信ネットワーク上の所定のサーバ装置が有するディスク装置等に格納しておき、例えば搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロード等してもよい。さらに、通信ネットワークを介してプログラムを転送しながら起動及び実行することによっても、上述の処理を達成することができる。
【００７３】
本出願は、２００８年４月２３日に出願された、日本国特許出願２００８−１１３０８３号に基づく。本明細書中に日本国特許出願２００８−１１３０８３号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、非接触ＩＣとリーダライタとの間での通信等の用途に好適に適用される。
【符号の説明】
【００７５】
１０    リーダライタ
１１    送受信部
１１１  発振器
１１２  マッチング回路
１１３ａ、１１３ｂ  ループアンテナ
１２    記憶部
１３    制御部
１４    電圧測定部
１４１  減衰器
１４２  検波器
１５    センサ部
Ｃ１、Ｃ２  共振用キャパシタ
【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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【国際調査報告】
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