(57)【要約】本発明は、無線移動通信機器の安全なＮＦＣ機能を確保する方法を提供する。本発明の方法は、無線移動通信機器を動作させる電圧を供給する第１のエネルギー源（１）の充電状態を検出するステップ（Ｓ１）と、第１のエネルギー源（１）の検出した充電状態が閾値以下になる場合には、第１のエネルギー源をスイッチオフして、第２のエネルギー源（２）をスイッチオンするステップ（Ｓ２）と、外部ＮＦＣ信号を受信した場合には、第２のエネルギー源（２）の充電状態を検出するステップ（Ｓ３）と、第２のエネルギー源（２）の検出した充電状態が閾値以下になる場合には、少なくとも１つのＮＦＣトランザクションを許容するために、受信したＮＦＣ信号による誘導電圧を介して第２のエネルギー源（２）を充電するステップ（Ｓ４）とを含む。更に、本発明は、安全なＮＦＣ機能を有する無線移動通信機器を提供し、少なくとも安全なＮＦＣ機能を常に動作可能状態にする。
2008530845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線移動通信機器のＮＦＣ機能を確保する方法であって、
前記無線移動通信機器を動作させる電圧を供給する第１のエネルギー源の充電状態を検出するステップと、
前記第１のエネルギー源の検出した充電状態が閾値以下になる場合には、前記第１のエネルギー源をスイッチオフして、第２のエネルギー源をスイッチオンするステップと、
外部ＮＦＣ信号を受信した場合には、前記第２のエネルギー源の充電状態を検出するステップと、
前記第２のエネルギー源の検出した充電状態が閾値以下になる場合には、少なくとも１つのＮＦＣトランザクションを許容するために、受信したＮＦＣ信号による誘導電圧を介して前記第２のエネルギー源を充電するステップとを含むＮＦＣ機能確保方法。
【請求項２】
前記第２のエネルギー源を充電するステップは、
前記第２のエネルギー源が完全に充電されている場合に、外部ＮＦＣ信号を受信する限り、前記外部ＮＦＣ信号による誘導電圧を介して前記第１のエネルギー源を充電するステップを更に含む、請求項１に記載のＮＦＣ機能確保方法。
【請求項３】
前記第２のエネルギー源がＮＦＣ信号による誘導電圧を介して充電されておらず、前記第１のエネルギー源がスイッチオフされていた場合に、少なくとも１つのＮＦＣトランザクションを許容するように、前記無線移動通信機器の電力アップの時点で、前記第２のエネルギー源を前充電するステップを更に含む、請求項１又は２に記載のＮＦＣ機能確保方法。
【請求項４】
ＮＦＣ機能を有する無線移動通信機器であって、
ＮＦＣ信号を送受信するように適合させたアンテナ手段と、
前記無線移動通信機器に、ＮＦＣ機能を有するように適合させたＮＦＣ回路と、
前記無線移動通信機器の電力を供給するように適合させた第１のエネルギー源と、
前記無線移動通信機器に電力を供給するように、前記ＮＦＣ回路に接続可能とした第２のエネルギー源と、
前記第１のエネルギー源の充電状態を監視し、前記第１のエネルギー源の監視した充電状態が閾値以下になる場合に、前記第１のエネルギー源をスイッチオフして、前記第２のエネルギー源をスイッチオンするように適合させた制御手段と、
前記第２のエネルギー源の充電状態を検出するように適合させた検出手段とを備え、
前記第２のエネルギー源の検出した充電状態が少なくとも１つのＮＦＣトランザクションを許容するのに十分でない場合には、前記第２のエネルギー源は、前記アンテナ手段によって受信した外部ＮＦＣ信号による誘導電圧を介して充電されるように適合させている、無線移動通信機器。
【請求項５】
前記第２のエネルギー源が完全に充電されている場合に、外部ＮＦＣ信号による誘導電圧を介した充電動作を、前記第２のエネルギー源から前記第１のエネルギー源に切り替える切替手段を更に備える、請求項４に記載の無線移動通信機器。
【請求項６】
前記第２のエネルギー源は、前記第１のエネルギー源よりも速く充電可能である、請求項４又は５に記載の無線移動通信機器。
【請求項７】
前記第２のエネルギー源は、集積化マイクロバッテリである、請求項４〜６のいずれかに記載の無線移動通信機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線移動通信機器のＮＦＣ機能を確保する方法に関する。
【０００２】
また、本発明は、本発明の方法で動作する、安全なＮＦＣ機能を有する無線移動通信機器に関する。
【背景技術】
【０００３】
非接触式の識別技法とネットワーク技法との組み合わせによって、近距離通信（ＮＦＣ：ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）は、電子機器間の利便性のある短距離通信を可能にする無線接続技法である。ＮＦＣは、センチメートルで測れる距離の極めて短距離での無線技法であり、ユーザ設定なくとも様々な機器間で、使い勝手が良く、簡単で、安全な通信のために最適化されている。２つの機器を通信させるために、各ユーザは互いに機器を近づけるか又は接触させる。これらの機器のＮＦＣインタフェースは、機器自身を自動的に接続して、設定し、ピアツーピア通信を構成する。
【０００４】
ＮＦＣの更なるアプリケーションは、スマートカートのセキュリティコンセプトを有するＮＦＣアプリケーションの組み合わせであり、これにより各機器は、暗号能力を有する非接触式スマートカートのように機能する。このＮＦＣ技法は、安全なＮＦＣとして意味するものとでき、ＩＳＯ１８０９２、ＥＣＭＡ３４０及びＥＣＧＳ１０２１９０にて標準化されている。また、ＮＦＣは、広く構築されている、ＩＳＯ１４４４３Ａに基づく非接触式スマートカード・インフラストラクチャにも互換性がある。
【０００５】
安全なＮＦＣを、携帯電話やＰＤＡなどのような無線移動通信機器に具備させることができる。これは、機密データ及びある値を示すデータが、安全なメモリ領域に格納され、常に移動通信機器に在ることを意味している。認証は、例えば、ＰＤＡや携帯電話などに具備した安全なＮＦＣ機能によって実行され、送信データを、携帯電話に保持される個人暗号鍵を用いて安全なＮＦＣ機能により暗号化することができる。
【０００６】
携帯電話のような無線移動通信機器への安全なＮＦＣ機能の実装は、例えばビルディング（ホーム又はオフィス）に対して仮想的に保持されるトランスポートチケット或いはアクセス鍵のような、携帯電話のアプリケーションを許容する。尚、このトランスポートチケット又はアクセス鍵は、トランスポート手段又はビルディングにアクセスを確立するために、携帯電話の安全なＮＦＣ機能によって転送される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、無線移動通信機器は、自身の移動性の故に自律的なエネルギー源を備える必要がある。このようなエネルギー源は、通常、バッテリ又はアキュムレータであり、再充電が可能である。従って、バッテリやアキュムレータが無線移動通信機器を動作させる時点で充電されていないときがあり、無線移動通信機器の動作可能状態が常に保証されているものではないことが分かる。それ故、携帯電話のＮＦＣ機能が、必要とされるのに利用可能とならないことがある。当然に、これは、ユーザが、ビルディング、列車又は鉄道駅、研究室などに対してアクセスを得るために、安全なＮＦＣを介してチケットデータ又はアクセスデータを転送することが必要なときに、ユーザにとって問題を生じさせる。
【０００８】
本発明の目的は、上述した欠点を回避する、冒頭に述べた方法及び無線移動通信機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による無線移動通信機器の安全なＮＦＣ機能を確保する方法によって上述した目的を達成するために、特有の特徴を提供する。本発明による方式は、以下のように特徴付けられる。
無線移動通信機器のＮＦＣ機能を確保する方法は、
無線移動通信機器を動作させる電圧を供給する第１のエネルギー源の充電状態を検出するステップと、
第１のエネルギー源の検出した充電状態が閾値以下になる場合には、第１のエネルギー源をスイッチオフして、第２のエネルギー源をスイッチオンするステップと、
外部ＮＦＣ信号を受信した場合には、第２のエネルギー源の充電状態を検出するステップと、
第２のエネルギー源の検出した充電状態が閾値以下になる場合には、少なくとも１つのＮＦＣトランザクションを許容するために、受信したＮＦＣ信号による誘導電圧を介して第２のエネルギー源を充電するステップとを含む。
【００１０】
本発明による安全なＮＦＣ機能を有する無線移動通信機器によって上述した目的を達成するために、特有の特徴を提供する。本発明による無線移動通信機器は、以下のように特徴付けられる。
ＮＦＣ機能を有する無線移動通信機器は、ＮＦＣ信号を送受信するように適合させたアンテナ手段と、
無線移動通信機器に、安全なＮＦＣ機能を有するように適合させたＮＦＣ回路と、
無線移動通信機器の電力を供給するように適合させた第１のエネルギー源と、
無線移動通信機器に電力を供給するように、ＮＦＣ回路に接続可能とした第２のエネルギー源と、
第１のエネルギー源の充電状態を監視し、第１のエネルギー源の監視した充電状態が閾値以下になる場合には、第１のエネルギー源をスイッチオフして、第２のエネルギー源をスイッチオンするように適合させた制御手段と、
第２のエネルギー源の充電状態を検出するように適合させた検出手段とを備え、
第２のエネルギー源の検出した充電状態が少なくとも１つのＮＦＣトランザクションを許容するのに十分でない場合には、第２のエネルギー源は、アンテナ手段によって受信した外部ＮＦＣ信号による誘導電圧を介して充電されるように適合させている。
【００１１】
本発明による特有の特徴は、ＮＦＣ機能を有する無声移動通信機器がＮＦＣ機能に対して常に動作可能状態にするという利点を生じさせる。従って、ＮＦＣ機能を有する無線移動通信機器を動作させるための本発明の方法、及び本発明の無線移動通信機器は、無線移動通信機器の適用範囲を、チケット制御システム又はルームアクセスシステムなどのセキュリティ要求又は制御要求を有する範囲まで拡張させる。
【００１２】
請求項２及び請求項５に記載の発明は、ＮＦＣトランザクションを実行する際に、無線移動通信機器の主電源を付加的に充電するという利点を生じさせる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、安全なＮＦＣ機能に対して、無線移動通信機器の動作可能状態を拡大させるという利点を生じさせる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、（安全な）ＮＦＣ機能に対して、無線移動通信機器の使用状態に高速達成可能な動作可能状態にするという利点を生じさせる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、低コストで製造することができる第２のエネルギー源の効率的な実装の利点を生じさせる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
上述した本発明の態様及び更なる態様は、以下に説明する実施例から明らかになり、実施例にて説明する。以下、本発明を実施例にて詳細に説明するが、それに限定するものではない。
【００１７】
本発明に関してＮＦＣについて言及する場合には、如何なる短距離無線通信技法をも含み、必ずしも標準化したＮＦＣを用いることが必要ではないことは理解される必要がある。従って、本発明による安全なＮＦＣ機能は、ＲＦＩＤのみならず、様々なプロトコル及びＩＤタイプを含むことは理解されるべきである。
【００１８】
図１を参照して、実施例１による無線移動通信機器の安全なＮＦＣ機能を確保する方法を説明する。本方法はステップＳ１で開始し、無線移動通信機器を動作させる電圧を供給する第１のエネルギー源１の充電状態を検出する。検出には、第１のエネルギー源の監視を含めることができ、それは電力管理ユニット（ＰＭＵ）で実行することができる。第１のエネルギー源１（例えば主バッテリ）の検出した充電状態は、予め定めた閾値と比較する。
【００１９】
第１のエネルギー源１の検出した充電状態が閾値以下になる場合、次に第１のエネルギー源１をスイッチオフする。この閾値は、無線移動通信機器の全動作を維持することができなくなる主バッテリの充電状態の値として規定することが好適である。しかしながら、この閾値を待機状態によって規定することもできる。更に、第１のエネルギー源のスイッチオフ後に、無線移動通信機器の少なくともＮＦＣ機能を維持するための第２のエネルギー源をスイッチオンする。この切り替えは、ステップＳ２で示される。
【００２０】
安全なＮＦＣ機能を有する無線移動通信機器が、外部ＮＦＣ信号、例えばＩＤを送信するためのＲＦＩＤリーダのリクエスト、を受信する場合に、第２のエネルギー源の充電状態を検出する。これは、ステップＳ３で示される。
【００２１】
第２のエネルギー源２の検出した充電状態が閾値以下になる場合には、外部ＮＦＣ信号による誘導電圧を介して第２のエネルギー源２を充電する。この閾値は、少なくとも１つのＮＦＣトランザクションがＮＦＣ信号に応答することを許容するのに必要となる充電状態の値として規定することが好適である。しかしながら、この閾値を２つ以上のＮＦＣトランザクションに対応する値に設定することもできる。本発明の意味する範囲内のＮＦＣトランザクションは、少なくとも一対の外部ＮＦＣ信号及び対応するＮＦＣ応答信号である。この充電は、ステップＳ４で示される。
【００２２】
本方法によって、無線移動通信機器の電源を、無線移動通信機器の少なくともＮＦＣ回路に電力を供給する第２のエネルギー源に切り替えるので、必要な動作電圧を有する第１のエネルギー源が放電されていた場合でも安全なＮＦＣ機能を確保でき、又は維持できる。ＮＦＣトランザクションを開始する外部ＮＦＣ信号による誘導電圧を介して第２のエネルギー源を充電することができるため、第２のエネルギー源を予め充電する必要がなく、第２のエネルギー源が時間経過して例えば漏洩電流により放電しており、且つ第１のエネルギー源が放電状態の故にスイッチオフされるとしても、ＮＦＣ機能を常に利用することができる。従って、無線移動通信機器のＮＦＣ機能は常に確保され、ユーザが無線移動通信機器の安全なＮＦＣ機能を用いることが必要になる場合に、ユーザに対して不測の問題を生じさせない。
【００２３】
本方法は、第２のエネルギー源２を充電するステップに続けて、更に、第２のエネルギー源２が完全に充電されている場合に、第２のエネルギー源から第１のエネルギー源に充電動作を切り替えることにより、第１のエネルギー源を無線移動通信機器によって受信したＮＦＣ信号による誘導電圧を介して少なくとも部分的に再充電するように、その手法を有利に拡張させることができる。例えば、或るビルディングの安全な領域にアクセスを可能とする安全なＮＦＣ機能を有する無線通信機器のユーザの場合に、主バッテリ（即ち、第１のエネルギー源）があまりに低い充電状態の故にスイッチオフされていたとしても安全なＮＦＣ機能を維持するので、ユーザはハウスへのアクセスを得ることができる。しかしながら、ユーザは、単にユーザの無線移動通信機器をＲＦＩＤ付近（即ち、近距離）に持ってきてＮＦＣトランザクションを開始することによってそのビルディングに対するアクセスを確立するだけでなく、ＲＦＩＤリーダ信号の受信範囲に在る限り、無線移動通信機器の主バッテリを少なくとも部分的に再充電することもできる。当然に、ユーザの健康をあまり害しないように、ＮＦＣ信号のエネルギー密度をあまり高くすることができないので、主バッテリを完全に再充電するには、第２のエネルギー源の素早い充電と比較して長時間となるであろう。
【００２４】
本発明の方法は、無線移動通信機器を、第２のエネルギー源を充電するために、受信したエネルギーを用いるように適合させている限り、ほとんど全ての種類のエネルギー供給信号を短距離通信用に用いることができるので、ＲＦＩＤリーダ及びＲＦＩＤ信号に制限するものでないことは明らかである。
【００２５】
図２を参照すると、本発明による安全なＮＦＣ機能を有する無線移動通信機器の一実施例をブロック図の形式で示している。無線移動通信機器は、任意の汎用のバッテリ又はアキュムレータとできる第１のエネルギー源１を備える。本実施例では、第１のエネルギー源１は、再充電可能な主バッテリであり、ＮＦＣ回路３を含む無線移動通信機器の全てのコンポーネントに動作電圧を供給する。無線移動通信機器は、更に、ＮＦＣ信号を送受信するアンテナ手段４を備える。送信すべきＮＦＣ信号は、ＮＦＣ回路３にて生成され、ＲＦＩＤリクエストのような外部ＮＦＣ信号は、アンテナ手段により受信され、ＮＦＣ回路に送出される。本実施例のＮＦＣ回路は、ＲＦＩＤ信号用に適合させているが、他の信号プロトコルを同様に用いることもできる。
【００２６】
無線移動通信機器は、更に、主バッテリ１の充電状態を検出するように適合させた制御手段５を備える。更に、制御手段は、ＮＦＣ回路並びに無線移動通信機器の他のコンポーネントに対して、主バッテリにより供給する動作電圧の分配を制御するように適合させる。本実施例では、制御手段は、電力管理ユニット（ＰＭＵ）チップとして実施される。
【００２７】
無線移動通信機器は、更に、第２のエネルギー源２を備え、安全なＮＦＣ機能を実行するために、ＮＦＣ回路３に電力を供給するように、切替手段により第２のエネルギー源２をＮＦＣ回路３に接続可能である。第２のエネルギー源２は、集積化するマイクロバッテリが好適であり、アンテナ適合及び供給分離用にも用いられるＮＦＣ回路の受動のコンパニオンチップ上で実現することができる。好適には、集積化マイクロバッテリを、例えばＰＩＣＳ技法のような集積シリコン技法で埋め込むことができる。シリコンにおける固体電極の蒸着による、このバッテリ技法は、ＰＩＣＳプロセスの際にトレンチキャパシタ・プロセスを用いる場合、集積化マイクロバッテリを極めて低い追加のコストで製造することができる。
【００２８】
好適な実施例では、主バッテリが、あまりに低い充電状態又は動作電圧の故にスイッチオフされる場合に、安全なＮＦＣ機能を直ちに利用可能とするように、無線移動通信機器の電力アップ時点でマイクロバッテリを充電することができる。
【００２９】
しかしながら、集積化マイクロバッテリが充電されていない場合には、そのマイクロバッテリを、受信したＮＦＣ信号による誘導電圧によって、ＮＦＣ回路が供給する電流により充電するように適合させる。集積化マイクロバッテリは極めて短時間に充電できるので、ＲＦＩＤ信号リクエストを受信してそれに応答する遅延は、ほとんどユーザには認識されない。
【００３０】
集積化マイクロバッテリの充電状態の検出は、例えば電力管理ユニット（ＰＭＵ）である制御手段５によってか、又はＮＦＣ回路３で達成できる。本実施例では、集積化マイクロバッテリ２の充電状態は、検出線信号Ｖｓｅｎｓｅを介してＮＦＣ回路３に接続して検出できる。
【００３１】
本実施例による安全なＮＦＣ機能を有する無線移動通信機器は、主バッテリ１がスイッチオフされて集積化マイクロバッテリ２が十分に充電されていなかった場合でさえ、安全なＮＦＣ機能を常に動作可能状態にする。
【００３２】
本発明による無線通信機器の更なる実施例では、ＮＦＣ回路３に集積化される切替手段を設けることが好適である。これは、主バッテリがあまりに低い充電状態の故にスイッチオフされる場合の再充電のために、受信したＮＦＣ信号による誘導電圧を介して、主バッテリ１を充電することを可能にする。しかしながら、主バッテリを完全に再充電するには、主バッテリの容量が集積化マイクロバッテリの容量より著しく大きく、且つＮＦＣ信号のエネルギー密度が前述のように極めて低い場合には、極めて長時間となる。ＲＦＩＤトランザクションが約１００ｍＡ／２００ｍｓを必要とする際に、マイクロバッテリ２の容量は、ＮＦＣ回路に電力を供給するのみであるので、主バッテリの容量ほど大きくする必要はない。更に、マイクロバッテリは極めて速い再充電特性を有することが好適であり、これによりＮＦＣトランザクションを実行する際に全く遅延を認識しないようになる。
【００３３】
本発明のコンセプトは、ＮＦＣ以外のプロトコルにも適用できることは明らかである。例えば、ＧＳＭプロトコルによる短いメッセージ送信も想定しうる。事実、第２のエネルギー源を少なくとも１つの安全なＮＦＣトランザクションを許容するレベルまで充電するように用いることができるように、誘導電圧用に十分なエネルギー供給信号を供給することができる如何なる短距離通信プロトコルも使用することができる。従って、ＮＦＣという用語は、請求の範囲をＮＦＣ規格の機能のものとして制限するように解釈する必要はなく、ネットワーク技法における全ての種類のＲＦＩＤ機能に向けられるものである。
【００３４】
請求の範囲における参照記号は、説明に役立つ目的のためのみに与えられるものであり、本発明の方法の保護範囲を限定するものとして解釈すべきではないことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の基本コンセプトを概略的なフローチャートの形式で示す図である。
【図２】本発明の実施例による無線移動通信機器をブロック図の形式で示す図である。
【図１】
2008530845.tif 000003
【図２】
2008530845.tif 000004
【国際調査報告】
2008530845.tif 000005
2008530845.tif 000006
2008530845.tif 000007