(57)【要約】  本技術は、RFタグとリーダライタの両機能を有する通信装置又はその通信装置を搭載した電子機器の製造コストを低下させることができるようにする通信装置、通信方法、集積回路、及び、電子機器に関する。送信回路は、RFIDリーダライタとしての第１の動作モードで動作する場合、アンテナ部にて発生した第１のキャリアを用い、送信データに応じて、アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、送信データを通信対象に送信し、RFIDリーダライタの通信対象としての第２の動作モードで動作する場合、アンテナ部にて受信した第２のキャリアを用い、送信データに応じて、アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、送信データをRFIDリーダライタに送信する。本技術は、例えば、リーダライタとRFタグの両機能を有する通信装置又はその通信装置を搭載した電子機器に適用することができる。
2014091934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ部と、
送信データを変調して、前記アンテナ部を介して通信先に送信する送信部と、
前記通信先からの変調された受信データを、前記アンテナ部を介して受信して復調する受信部と
を備え、
前記送信部及び前記受信部は、RFID（Radio Frequency IDentification）リーダライタとして動作する第１の動作モードと、RFIDリーダライタの通信対象として動作する第２の動作モードのうちいずれか一方の動作モードで動作し、
前記送信部は、
前記第１の動作モードで動作する場合、前記アンテナ部にて発生した第１のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データを通信対象に送信し、
前記第２の動作モードで動作する場合、前記アンテナ部にて受信した第２のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データをRFIDリーダライタに送信する
通信装置。
【請求項２】
前記第１のキャリアを生成するキャリア生成部をさらに備える
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記キャリア生成部は、前記アンテナ部のインピーダンスが所定の大きさの値を持つようにする
請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記第１のキャリアは、外部のキャリア発生装置により発生される
請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
前記送信データと前記受信データとは、同一の符号化方式により符号化される
請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
前記アンテナ部の電磁誘導により発生する電源電圧を、前記動作モードに応じて制限する電圧設定部をさらに備える
請求項１に記載の通信装置。
【請求項７】
アンテナ部と、
送信データを変調して、前記アンテナ部を介して通信先に送信する送信部と、
前記通信先からの変調された受信データを、前記アンテナ部を介して受信して復調する受信部と
を備える通信装置の通信方法において、
前記送信部及び前記受信部が、RFIDリーダライタとして動作する第１の動作モードと、RFIDリーダライタの通信対象として動作する第２の動作モードのうちいずれか一方の動作モードで動作し、
前記送信部が、
前記第１の動作モードで動作する場合、前記アンテナ部にて発生した第１のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データを通信対象に送信し、
前記第２の動作モードで動作する場合、前記アンテナ部にて受信した第２のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データをRFIDリーダライタに送信する
ステップを含む通信方法。
【請求項８】
送信データを変調して、外部のアンテナ回路を介して通信先に送信する送信回路と、
前記通信先からの変調された受信データを、前記アンテナ回路を介して受信して復調する受信回路と
を備え、
前記送信回路及び前記受信回路は、RFIDリーダライタとして動作する第１の動作モードと、RFIDリーダライタの通信対象として動作する第２の動作モードのうちいずれか一方の動作モードで動作し、
前記送信回路は、
前記第１の動作モードで動作する場合、前記アンテナ回路にて発生した第１のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データを通信対象に送信し、
前記第２の動作モードで動作する場合、前記アンテナ回路にて受信した第２のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データをRFIDリーダライタに送信する
集積回路。
【請求項９】
前記第１のキャリアは、外部のキャリア生成回路により発生される
請求項８に記載の集積回路。
【請求項１０】
前記キャリア生成回路は、前記アンテナ回路のインピーダンスが所定の大きさの値を持つようにする
請求項９に記載の集積回路。
【請求項１１】
前記送信データと前記受信データとは、同一の符号化方式により符号化される
請求項８に記載の集積回路。
【請求項１２】
前記アンテナ回路の電磁誘導により発生する電源電圧を、前記動作モードに応じて制限する電圧設定回路をさらに備える
請求項８に記載の集積回路。
【請求項１３】
送信データを変調して、外部のアンテナ回路を介して通信先に送信する送信回路と、
前記通信先からの変調された受信データを、前記アンテナ回路を介して受信して復調する受信回路と
を備える集積回路の通信方法において、
前記送信回路及び前記受信回路が、RFIDリーダライタとして動作する第１の動作モードと、RFIDリーダライタの通信対象として動作する第２の動作モードのうちいずれか一方の動作モードで動作し、
前記送信回路が、
前記第１の動作モードで動作する場合、前記アンテナ回路にて発生した第１のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データを通信対象に送信し、
前記第２の動作モードで動作する場合、前記アンテナ回路にて受信した第２のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データをRFIDリーダライタに送信する
ステップを含む通信方法。
【請求項１４】
アンテナ部と、
送信データを変調して、前記アンテナ部を介して通信先に送信する送信部と、
前記通信先からの変調された受信データを、前記アンテナ部を介して受信して復調する受信部と
を有し、
前記送信部及び前記受信部は、RFIDリーダライタとして動作する第１の動作モードと、RFIDリーダライタの通信対象として動作する第２の動作モードのうちいずれか一方の動作モードで動作し、
前記送信部は、
前記第１の動作モードで動作する場合、前記アンテナ部にて発生した第１のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データを通信対象に送信し、
前記第２の動作モードで動作する場合、前記アンテナ部にて受信した第２のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データをRFIDリーダライタに送信する
通信装置を搭載した電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、通信装置、通信方法、集積回路、及び、電子機器に関し、特に、製造コストを低下させることができるようにした通信装置、通信方法、集積回路、及び、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、RFタグや非接触型のICカード等に用いられるRFID（Radio Frequency IDentification）と称される技術が普及している。RFタグ等には、アンテナが内蔵されており、微弱な電波を利用して専用のリーダライタとの間で近接通信を行う。【０００３】
また、RFタグの中には、専用のリーダライタと通信するRFタグとしての機能のほかに、他のRFタグと通信するリーダライタとしての機能を有しているものがある。このようなRFタグは、使用状態に応じて、RFタグとして動作するか、あるいはリーダライタとして動作することになる。【０００４】
本出願人は、ICカード（RFタグ）としての機能と、リーダライタとしての機能とを搭載した通信装置を先に提案している（例えば、特許文献１参照）。図１には、RFタグとリーダライタの両機能が搭載された通信装置１の構成が示されている。【０００５】
図１に示すように、通信装置１は、アンテナ回路１１、集積回路１２、ホストコントローラ１３、電源１４、発振回路１５、及び、水晶発振子１６から構成される。アンテナ回路１１は、コイル３１とコンデンサ３２を有し、並列共振回路を形成している。また、電源１４は、集積回路１２及びホストコントローラ１３に電力を供給する。発振回路１５は、水晶発振子１６の振動周波数に対応した周波数（13.56MHz）のキャリアを生成する。【０００６】
集積回路１２は、ホストコントローラ１３からの制御に従い、送信データを変調し、それにより得られる変調信号を、アンテナ回路１１を介して通信先に送信する。また、集積回路１２は、ホストコントローラ１３からの制御に従い、通信先からの変調信号を、アンテナ回路１１を介して受信して復調する。【０００７】
また、集積回路１２には、各部を制御する制御部５１、各種のデータを適宜記憶する不揮発性メモリ５２、送信データを入力するデータ入力回路５３、受信データを出力するデータ出力回路５４が含まれる。制御部５１は、モード制御部７１及び通信制御部７２から構成される。モード制御部７１は、ホストコントローラ１３からの制御に従い、スイッチ５５及びスイッチ５６のスイッチング動作を制御する。通信制御部７２は、送信データ及び受信データの入出力を制御するほか、それらのデータに対して各種の処理を施す。【０００８】
ここで、通信装置１の動作モードとしては、リーダライタとして動作するリーダライタモードと、RFタグとして動作するタグモードとがある。そのため、集積回路１２には、リーダライタ機能用の回路として送信回路５７が設けられ、RFタグ機能用の回路として送信回路６１が設けられ、さらに、それらの両機能用の回路として受信回路６３が設けられている。【０００９】
送信回路５７は、リーダライタモードで動作する場合、発振回路１５により発生されたキャリアに従い、通信制御部７２からの送信データを振幅偏移変調（ASK：Amplitude Shift Keying、以下、「ASK変調」という）することになる。その際、発振回路１５によってキャリアを生成しつつ、送信回路５７がASK変調を行うためには、キャリアを低インピーダンスでドライブしつつ、そのレベルを強制的に変化させる必要がある。そのため、送信バッファ回路５８，５９を設けて、低インピーダンスでキャリアをドライブできるようにしている。これにより、ASK変調された変調信号が、フィルタ回路６０及びアンテナ回路１１を介して、通信先のRFタグに送信される。【００１０】
送信回路６１は、タグモードで動作する場合、クロック抽出回路６２により抽出されたクロック信号に従い、通信制御部７２からの返信用の送信データを負荷変調して、アンテナ回路１１のコイル３１に印加する。これにより、返信用の送信データが、通信先のリーダライタに送信される。【００１１】
受信回路６３は、リーダライタモードとタグモードの双方の動作モードで兼用される回路である。受信回路６３は、タグモード又はリーダライタモードで動作する場合、通信先からの変調信号を、アンテナ回路１１及びフィルタ回路６０を介して受信して復調し、それにより得られる受信データを、通信制御部７２に供給する。【００１２】
このように、通信装置１は、RFタグとリーダライタの両機能を有して構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第４７９７９９１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、図１の通信装置１では、リーダライタとして動作する場合と、RFタグとして動作する場合とで、その変調方式が異なるため、変調方式に応じた送信回路を複数設ける必要があった。【００１５】
具体的には、変調方式として、リーダライタとして動作する場合にはASK変調が用いられ、RFタグとして動作する場合には負荷変調が用いられるため、リーダライタ機能用の送信回路５７と、RFタグ機能用の送信回路６１とを別個に設ける必要があった。そのため、それらの専用に設けられた送信回路を共通化して、製造コストを低下させたいという要求があった。【００１６】
本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、RFタグとリーダライタの両機能を有する通信装置又はその通信装置を搭載した電子機器の製造コストを低下させることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本技術の一側面の通信装置は、アンテナ部と、送信データを変調して、前記アンテナ部を介して通信先に送信する送信部と、前記通信先からの変調された受信データを、前記アンテナ部を介して受信して復調する受信部とを備え、前記送信部及び前記受信部は、RFID（Radio Frequency IDentification）リーダライタとして動作する第１の動作モードと、RFIDリーダライタの通信対象として動作する第２の動作モードのうちいずれか一方の動作モードで動作し、前記送信部は、前記第１の動作モードで動作する場合、前記アンテナ部にて発生した第１のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データを通信対象に送信し、前記第２の動作モードで動作する場合、前記アンテナ部にて受信した第２のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データをRFIDリーダライタに送信する。【００１８】
前記第１のキャリアを生成するキャリア生成部をさらに備える。【００１９】
前記キャリア生成部は、前記アンテナ部のインピーダンスが所定の大きさの値を持つようにする。【００２０】
前記第１のキャリアは、外部のキャリア発生装置により発生される。【００２１】
前記送信データと前記受信データとは、同一の符号化方式により符号化される。【００２２】
前記アンテナ部の電磁誘導により発生する電源電圧を、前記動作モードに応じて制限する電圧設定部をさらに備える。【００２３】
通信装置は、独立した装置であってもよいし、１つの装置を構成している内部ブロックであってもよい。【００２４】
本技術の一側面の通信方法及び電子機器は、前述の本技術の一側面の通信装置に対応する通信方法及び電子機器である。【００２５】
本技術の一側面の集積回路は、送信データを変調して、外部のアンテナ回路を介して通信先に送信する送信回路と、前記通信先からの変調された受信データを、前記アンテナ回路を介して受信して復調する受信回路とを備え、前記送信回路及び前記受信回路は、RFIDリーダライタとして動作する第１の動作モードと、RFIDリーダライタの通信対象として動作する第２の動作モードのうちいずれか一方の動作モードで動作し、前記送信回路は、前記第１の動作モードで動作する場合、前記アンテナ回路にて発生した第１のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データを通信対象に送信し、前記第２の動作モードで動作する場合、前記アンテナ回路にて受信した第２のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データをRFIDリーダライタに送信する。【００２６】
前記第１のキャリアは、外部のキャリア生成回路により発生される。【００２７】
前記キャリア生成回路は、前記アンテナ回路のインピーダンスが所定の大きさの値を持つようにする。【００２８】
前記送信データと前記受信データとは、同一の符号化方式により符号化される。【００２９】
前記アンテナ回路の電磁誘導により発生する電源電圧を、前記動作モードに応じて制限する電圧設定回路をさらに備える。【００３０】
本技術の一側面の通信方法は、前述の本技術の一側面の集積回路に対応する通信方法である。【００３１】
本技術の一側面の通信装置、通信方法、集積回路、及び、電子機器においては、第１の動作モードで動作する場合、アンテナ部にて発生した第１のキャリアを用い、送信データに応じて、アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調が行われ、送信データが通信対象に送信され、第２の動作モードで動作する場合、アンテナ部にて受信した第２のキャリアを用い、送信データに応じて、アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調が行われ、送信データがRFIDリーダライタに送信される。
【発明の効果】
【００３２】
本技術の一側面によれば、RFタグとリーダライタの両機能を有する通信装置又はその通信装置を搭載した電子機器の製造コストを低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】RFタグとリーダライタの両機能を有する通信装置の構成を示す図である。
【図２】本技術を適用した通信装置の一実施の形態の構成を示す図である。
【図３】送信回路の構成例を示す図である。
【図４】送信回路の構成例を示す図である。
【図５】送信回路の構成例を示す図である。
【図６】送信回路の構成例を示す図である。
【図７】送信回路の構成例を示す図である。
【図８】通信装置の動作を説明するための図である。
【図９】動作モードに応じた設定電圧の変更を説明するための図である。
【図１０】本技術を適用した通信システムの一実施の形態の構成を示す図である。
【図１１】本技術を適用した電子機器の一実施の形態の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照しながら本技術の実施の形態について説明する。
【００３５】
＜第１の実施の形態＞
＜通信装置の構成＞
【００３６】
図２は、本技術を適用した通信装置の一実施の形態の構成を示す図である。
【００３７】
図２に示すように、通信装置１０１は、アンテナ回路１１１、集積回路１１２、ホストコントローラ１１３、電源１１４、及び、外部回路１１５から構成される。
【００３８】
アンテナ回路１１１は、コイル１３１とコンデンサ１３２を有し、それらが並列共振回路を形成している。また、図２において、L11はコイル１３１のインダクタンスを示し、C11はコンデンサ１３２の容量をそれぞれ示している。アンテナ回路１１１は、13.56MHzの磁界を効率よく受けることができるインダクタ値に調整されており、さらに可変容量によりその効果を上げられるようにすることもできる。
【００３９】
集積回路１１２は、RFタグとリーダライタの両機能を有する回路であって、いわゆるICチップとして構成される。集積回路１１２は、ホストコントローラ１１３からの制御に従い、入力された送信データを変調し、それにより得られる変調信号を、アンテナ回路１１１を介して通信先に送信する。また、集積回路１１２は、ホストコントローラ１１３からの制御に従い、通信先からの変調信号を、アンテナ回路１１１を介して受信して復調し、それにより得られる受信データを出力する。
【００４０】
ホストコントローラ１１３は、通信装置１０１の各部の動作を制御する。具体的には、ホストコントローラ１１３は、通信装置１０１の動作状態に応じて、制御信号（MODE）又は送信データ（TX）を集積回路１１２に供給し、制御信号（EN）を外部回路１１５に供給する。また、ホストコントローラ１１３は、集積回路１１２から供給される受信データ（RX）を取得し、各種の処理を行う。
【００４１】
電源１１４は、各回路が動作するために必要な直流電圧を電源電力（VDD）として、集積回路１１２、ホストコントローラ１１３、及び、外部回路１１５に供給する。
【００４２】
外部回路１１５は、ホストコントローラ１１３からの制御に従い、通信装置１０１が後述のリーダライタモードで動作する場合に、あらかじめ定めた周波数（13.56MHz）のキャリア（搬送波）を生成し、アンテナ回路１１１に印加する。これにより、アンテナ回路１１１は、リーダライタモードで動作する場合には常時キャリアを放射することになる。
【００４３】
集積回路１１２は、制御部１５１、不揮発性メモリ１５２、データ入力回路１５３、データ出力回路１５４、送信回路１５５、クロック抽出回路１５６、整流回路１５７、受信回路１５８、及び、電力選択回路１５９から構成される。
【００４４】
制御部１５１は、集積回路１１２の各部の動作を制御する。不揮発性メモリ１５２は、制御部１５１からの制御に従い、各種のデータを保持する。
【００４５】
データ入力回路１５３及びデータ出力回路１５４は、ホストコントローラ１１３とのインターフェース用に設けられる。データ入力回路１５３は、ホストコントローラ１１３からの送信データ（TX）を制御部１５１に供給する。また、データ出力回路１５４は、制御部１５１からの受信データ（RX）を、ホストコントローラ１１３に供給する。
【００４６】
また、制御部１５１は、モード制御部１７１及び通信制御部１７２を含むようにして構成される。モード制御部１７１は、ホストコントローラ１１３からの制御信号（MODE）に従い、集積回路１１２の動作モードを制御する。この動作モードには、通信装置１０１がリーダライタとして動作するリーダライタモード（第１の動作モード）と、通信装置１０１がRFタグとして動作するタグモード（第２の動作モード）とがある。
【００４７】
通信制御部１７２は、送信データを送信するための送信制御を行う。このとき、通信制御部１７２は、データ入力回路１５３からの送信データを、マンチェスタ方式と称される符号化方式によって符号化してから、送信回路１５５に供給する。また、通信制御部１７２は、受信データを受信するための受信制御を行う。このとき、通信制御部１７２は、受信回路１５８からのマンチェスタ符号化された受信データを復号し、データ出力回路１５４に供給する。すなわち、通信装置１０１とその通信先との近接通信においては、所定の規格に従い、データの送受信時に同一の符号化方式が用いられている。
【００４８】
送信回路１５５は、リーダライタモードとタグモードの双方の動作モードで兼用されるデータの送信変調を行う回路である。送信回路１５５は、リーダライタモードで動作する場合に、通信先のRFタグと通信可能な状態となったとき、外部回路１１５によってアンテナ回路１１１にて発生したキャリアを用い、通信制御部１７２からの送信データに応じて、アンテナ回路１１１の並列共振回路のインピーダンスを変化させる負荷変調を行う。これにより、通信装置１０１からの変調信号が通信先のRFタグに送信されることになる。
【００４９】
また、送信回路１５５がタグモードで動作する場合、アンテナ回路１１１によって、通信先のリーダライタからキャリアが受信される。送信回路１５５は、受信したキャリアを用い、通信制御部１７２からの返信用の送信データに応じて、アンテナ回路１１１の並列共振回路のインピーダンスを変化させる負荷変調を行う。これにより、通信装置１０１からの変調信号が通信先のリーダライタに送信されることになる。
【００５０】
クロック抽出回路１５６は、タグモードで動作する場合、通信先のリーダライタから受信したキャリアに基づき、クロック信号を抽出し、送信回路１５５等の集積回路１１２の各部に供給する。集積回路１１２の各部は、クロック抽出回路１５６により抽出されたクロック信号に従い、各種の動作を行う。
【００５１】
整流回路１５７は、通信先のリーダライタによってアンテナ回路１１１に発生した交流受信電圧を直流電圧に変換し、受信回路１５８及び電力選択回路１５９に供給する。
【００５２】
受信回路１５８は、リーダライタモードとタグモードの双方の動作モードで兼用されるデータの受信復調を行う回路である。受信回路１５８がリーダライタモードで動作する場合、アンテナ回路１１１には、通信先のRFタグによる負荷変調により生じる変調信号が誘起される。受信回路１５８は、整流回路１５７からの出力に基づき、アンテナ回路１１１に生じた変調信号を復調し、それにより得られた受信データを通信制御部１７２に供給する。
【００５３】
また、受信回路１５８がタグモードで動作する場合、アンテナ回路１１１によって、通信先のリーダライタによって変調された変調信号が受信される。受信回路１５８は、整流回路１５７からの出力に基づき、アンテナ回路１１１により受信された変調信号を復調し、それにより得られた受信データを通信制御部１７２に供給する。
【００５４】
電力選択回路１５９には、電源１１４からの電源電力（VDD）と、整流回路１５７からの直流電圧（電源電力：VDDA）とが供給される。電力選択回路１５９は、それらの電源電力のうち、より電圧が高い方の電源電力を選択して、集積回路１１２の各部に供給されるようにする。
【００５５】
また、外部回路１１５は、発振回路１９１、水晶発振子１９２、スイッチ１９３、トライステートインバータ回路１９４、フィルタ回路１９５、インピーダンス回路１９６、トライステートバッファ回路１９７、フィルタ回路１９８、及び、インピーダンス回路１９９から構成される。
【００５６】
発振回路１９１は、水晶発振子１９２の振動周波数に対応した発振信号を生成し、トライステートインバータ回路１９４及びトライステートバッファ回路１９７に供給する。
【００５７】
スイッチ１９３は、一方の端子が発振回路１９１に接続され、他方の端子が電源１１４に接続される。スイッチ１９３は、ホストコントローラ１１３からの制御信号（EN）に従い、スイッチング動作を行うことで、発振回路１９１に供給される電源電力（VDD）を制御する。
【００５８】
トライステートインバータ回路１９４は、ホストコントローラ１１３からの制御信号（EN）に従い、その出力状態を変化させる。トライステートインバータ回路１９４は、通常出力状態の場合、発振回路１９１からの発振信号を反転させて、フィルタ回路１９５に供給する。また、トライステートインバータ回路１９４は、ハイインピーダンス出力状態の場合、インバータとしては機能せず、その出力はハイインピーダンス状態となる。なお、トライステートインバータ回路１９４は、電源１１４からの電源電力（VDD）に基づき動作する。
【００５９】
フィルタ回路１９５は、トライステートインバータ回路１９４からの通常出力に基づいた13.56MHzのキャリア（正弦波）を生成し、インピーダンス回路１９６に供給する。
【００６０】
トライステートバッファ回路１９７は、ホストコントローラ１１３からの制御信号（EN）に従い、その出力状態を変化させる。トライステートバッファ回路１９７は、通常出力状態の場合、発振回路１９１からの発振信号をフィルタ回路１９８に供給する。また、トライステートバッファ回路１９７は、ハイインピーダンス出力状態の場合、バッファとしては機能せず、その出力はハイインピーダンス状態となる。なお、トライステートバッファ回路１９７は、電源１１４からの電源電力（VDD）に基づき動作する。
【００６１】
フィルタ回路１９８は、トライステートバッファ回路１９７からの通常出力に基づいた13.56MHzのキャリア（正弦波）を生成し、インピーダンス回路１９９に供給する。
【００６２】
インピーダンス回路１９６は、その出力端子がアンテナ回路１１１の一方の端子（図中の上側の端子）に接続され、インピーダンス回路１９９は、その出力端子がアンテナ回路１１１の他方の端子（図中の下側の端子）に接続される。これにより、フィルタ回路１９５とフィルタ回路１９８からの出力に基づいた13.56MHzのキャリアが、アンテナ回路１１１に発生することになる。また、インピーダンス回路１９６とインピーダンス回路１９９によって、アンテナ回路１１１の並列共振回路のインピーダンスが所定の大きさの値を持つようにすることができる。なお、このインピーダンスとして、数百〜1KΩ程度の大きさを持たせるのが好適であることが、本技術の発明者によって行われた詳細なるシミュレーションにより見出されている。
【００６３】
以上、通信装置１０１の構成について説明した。
【００６４】
＜送信回路の構成＞
【００６５】
次に、図３乃至図７を参照して、図２の送信回路１５５の詳細な構成について説明する。
【００６６】
（抵抗＋MOSスイッチ型）
図３は、抵抗とMOSスイッチから構成される送信回路１５５Ａの構成を示す図である。図３に示すように、送信回路１５５Ａは、抵抗１７５とMOSトランジスタ１７７とが直列に接続され、抵抗１７６とMOSトランジスタ１７８とが直列に接続されて構成される。ただし、図３において、R11は抵抗１７５の抵抗値を、R12は抵抗１７６の抵抗値をそれぞれ示している。
【００６７】
抵抗１７５において、一方の端子はアンテナ回路１１１のコイル１３１の一方の端子（図中の上側の端子）に接続され、他方の端子はMOSトランジスタ１７７のドレイン端子に接続される。また、MOSトランジスタ１７７において、そのドレイン端子は抵抗１７５の他方の端子に接続され、そのソース端子は接地される。また、MOSトランジスタ１７７のゲート端子には、通信制御部１７２からの送信データに応じた「１」又は「０」を示す信号、すなわち、変調信号が供給される。MOSトランジスタ１７７は、「１」又は「０」の変調信号に応じて、オン／オフのスイッチング動作を行う。
【００６８】
また、抵抗１７６において、一方の端子はアンテナ回路１１１のコイル１３１の他方の端子（図中の下側の端子）に接続され、他方の端子はMOSトランジスタ１７８のドレイン端子に接続される。また、MOSトランジスタ１７８において、そのドレイン端子は抵抗１７６の他方の端子に接続され、そのソース端子は接地される。また、MOSトランジスタ１７８のゲート端子には、通信制御部１７２からの変調信号が供給される。MOSトランジスタ１７８は、「１」又は「０」の変調信号に応じて、オン／オフのスイッチング動作を行う。
【００６９】
以上の構成を有することで、例えば、MOSトランジスタ１７７，１７８がオン状態からオフ状態に切り替えられると、アンテナ回路１１１の並列共振回路のインピーダンスが変化する。その結果、アンテナ回路１１１にて発生したキャリアには変化が加えられ、負荷変調が行われる。
【００７０】
（コンデンサ＋MOSスイッチ型）
図４は、コンデンサとMOSスイッチから構成される送信回路１５５Ｂの構成を示す図である。図４に示すように、送信回路１５５Ｂは、コンデンサ１７９とMOSトランジスタ１７７とが直列に接続され、コンデンサ１８０とMOSトランジスタ１７８とが直列に接続されて構成される。ただし、図４において、C12はコンデンサ１７９の容量、C13はコンデンサ１８０の容量をそれぞれ示している。
【００７１】
MOSトランジスタ１７７は、基本的に図３と同様の接続関係を有するが、そのドレイン端子にはコンデンサ１７９の一方の端子が接続される。また、コンデンサ１７９の他方の端子は、アンテナ回路１１１のコイル１３１の一方の端子（図中の上側の端子）に接続される。同様に、MOSトランジスタ１７８は、基本的に図３と同様の接続関係を有するが、そのドレイン端子にはコンデンサ１８０の一方の端子が接続される。また、コンデンサ１８０の他方の端子は、アンテナ回路１１１のコイル１３１の他方の端子（図中の下側の端子）に接続される。
【００７２】
送信回路１５５Ｂにおいては、MOSトランジスタ１７７，１７８が変調信号に応じたスイッチング動作を行うことで、アンテナ回路１１１の並列共振回路のインピーダンスを変化させる負荷変調が行われる。
【００７３】
（ダイオード＋MOSスイッチ型）
図５は、ダイオードとMOSスイッチから構成される送信回路１５５Ｃの構成を示す図である。図５に示すように、送信回路１５５Ｃは、ダイオード１８１とMOSトランジスタ１７７とが直列に接続され、ダイオード１８２とMOSトランジスタ１７８とが直列に接続されて構成される。
【００７４】
MOSトランジスタ１７７は、基本的に図３と同様の接続関係を有するが、そのドレイン端子にはダイオード１８１のカソード側が接続される。また、ダイオード１８１のアノード側は、アンテナ回路１１１のコイル１３１の一方の端子（図中の上側の端子）に接続される。同様に、MOSトランジスタ１７８は、基本的に図３と同様の接続関係を有するが、そのドレイン端子にはダイオード１８２のカソード側が接続される。また、ダイオード１８２のアノード側は、アンテナ回路１１１のコイル１３１の他方の端子（図中の下側の端子）に接続される。
【００７５】
送信回路１５５Ｃにおいては、MOSトランジスタ１７７，１７８が変調信号に応じたスイッチング動作を行うことで、アンテナ回路１１１の並列共振回路のインピーダンスを変化させる負荷変調が行われる。
【００７６】
（ダイオードと抵抗の組み合わせ＋MOSスイッチ型）
図６は、ダイオードと抵抗の組み合わせとMOSスイッチから構成される送信回路１５５Ｄの構成を示す図である。図６に示すように、送信回路１５５Ｄは、ダイオード１８１と、抵抗１７５と、MOSトランジスタ１７７とが直列に接続され、ダイオード１８２と、抵抗１７６と、MOSトランジスタ１７８とが直列に接続されて構成される。
【００７７】
抵抗１７５とMOSトランジスタ１７７は、基本的に図３と同様の接続関係を有するが、抵抗１７５の一方の端子には、ダイオード１８１のカソード側が接続される。また、ダイオード１８１のアノード側は、アンテナ回路１１１のコイル１３１の一方の端子（図中の上側の端子）に接続される。同様に、抵抗１７６とMOSトランジスタ１７８は、基本的に図３の同様の接続関係を有するが、抵抗１７６の一方の端子には、ダイオード１８２のカソード側が接続される。また、ダイオード１８２のアノード側は、アンテナ回路１１１のコイル１３１の他方の端子（図中の下側の端子）に接続される。
【００７８】
送信回路１５５Ｄにおいては、MOSトランジスタ１７７，１７８が変調信号に応じたスイッチング動作を行うことで、アンテナ回路１１１の並列共振回路のインピーダンスを変化させる負荷変調が行われる。
【００７９】
（フィードバック制御）
図７は、フィードバック制御を用いて負荷変調を制御する送信回路１５５Ｅの構成を示す図である。図７に示すように、送信回路１５５Ｅは、整流回路１８３、抵抗１８４、抵抗１８５、スイッチ１８６、オペアンプ１８７、及び、MOSトランジスタ１８８から構成される。ただし、図７において、R1は抵抗１８４の抵抗値を、R2は抵抗１８５の抵抗値をそれぞれ示している。
【００８０】
抵抗１８４において、一方の端子は整流回路１８３の出力端子に接続され、他方の端子は抵抗１８５の一方の端子に接続される。抵抗１８４の両端にはスイッチ１８６が接続される。また、抵抗１８５の他方の端子は接地されている。
【００８１】
オペアンプ１８７において、一方の入力端子（＋端子）は、抵抗１８４と抵抗１８５との間に接続され、他方の入力端子（−端子）は、基準電圧回路（不図示）に接続される。また、オペアンプ１８７の出力端子は、電圧制御用のMOSトランジスタ１８８のゲート端子に接続される。
【００８２】
MOSトランジスタ１８８において、そのドレイン端子は整流回路１８３の出力端子に接続され、そのソース端子は接地される。また、MOSトランジスタ１８８のゲート端子はオペアンプ１８７の出力端子に接続される。
【００８３】
このように構成される送信回路１５５Ｅにおいて、オペアンプ１８７には、一方の入力端子（＋端子）に、整流回路１８３により整流されて抵抗１８４と抵抗１８５で分圧された信号（Vin）が入力され、他方の入力端子（−端子）に、基準電圧回路からの一定の基準電圧（Vref）が入力される。
【００８４】
また、変調信号は、スイッチ１８６のオン／オフを制御するための制御信号として用いられる。これにより、抵抗１８４は、スイッチ１８６のスイッチング動作に応じて、有効な状態となるか、あるいはショートされた状態となる。そして、抵抗１８４が有効な状態（R1=effective）となる場合に、フィードバックループのゲインが十分に高ければ、VinとVrefとは同電位となり、下記の式（１）の関係が成り立つ。
【００８５】
【数１】
2014091934.tif 000003
【００８６】
この式（１）を変形して、VDDAについて示すと、下記の式（２）が得られる。
【００８７】
【数２】
2014091934.tif 000004
【００８８】
一方、抵抗１８４がショートされた状態（R1=short）となる場合に、フィードバックループのゲインが十分に高ければ、下記の式（３）の関係が成り立つ。
【００８９】
【数３】
2014091934.tif 000005
【００９０】
つまり、送信回路１５５Ｅにおいては、変調信号によってスイッチ１８６をオン／オフさせることで、VDDAの信号上で、R1/R2*Vrefの振幅差を得ることが可能となる。そして、この振幅差は、整流回路１８３を経て、アンテナコイル端子におけるインピーダンス変動として現われる。
【００９１】
なお、図７の送信回路１５５Ｅでは、VDDAの信号上でのフィードバック系を示したが、電圧制御用のMOSトランジスタ１８８を、アンテナコイル端子の両端の間に配置する構成を採用した場合にも同様の効果を得ることができる。また、図７の説明では、説明の簡略化のため、抵抗１８４がショートされる例を示したが、抵抗１８４の抵抗値R1をいくつかに分割し、その一部の抵抗が、有効な状態と、ショートされた状態のいずれかに切り替えられるようにして、インピーダンスを変化させることもできる。さらにまた、整流回路１８３は、図２の整流回路１５７と共通にしてもよい。
【００９２】
なお、図３乃至図７の回路構成は一例であって、負荷変調をかけることが可能な他の回路構成を採用することも可能である。
【００９３】
送信回路１５５は、以上のように構成される。
【００９４】
＜通信装置の動作＞
【００９５】
次に、図８を参照して、通信装置１０１の動作を、集積回路１１２の送信回路１５５の動作を中心に説明する。
【００９６】
図８の例では、通信装置１０１−１と通信装置１０１−２とが近接通信可能な位置に配置され、通信装置１０１−１はリーダライタモードで動作し、通信装置１０１−２はタグモードで動作するものとする。また、集積回路１１２−１及び外部回路１１５−１と、集積回路１１２−２及び外部回路１１５−２の詳細な内部構成は省略しているが、図２に示した構成を有するので、前者の内部の回路の符号には「−１」を、後者の内部の回路の符号には「−２」をそれぞれ付加して説明する。
【００９７】
（通信装置１０１−１の動作：リーダライタモード）
まず、リーダライタモードで動作する通信装置１０１−１について説明する。
【００９８】
通信装置１０１−１がリーダライタモードで動作する場合、集積回路１１２−１のモード制御部１７１−１には、ホストコントローラ１１３−１から制御信号（MODE）が供給される。モード制御部１７１−１は、ホストコントローラ１１３−１からの制御信号（MODE）に従い、送信回路１５５−１や受信回路１５８−１等の集積回路１１２−１の各部がリーダライタモードで動作するように制御する。例えば、ホストコントローラ１１３−１は、通信装置１０１−１の周囲で他のリーダライタが磁界を発生させているかどうかを確認し、他のリーダライタが磁界を発生させていない場合に、リーダライタモードへの遷移を示す制御信号（MODE）を、モード制御部１７１−１に供給するようにする。
【００９９】
外部回路１１５−１には、ホストコントローラ１１３−１から制御信号（EN）が供給される。スイッチ１９３−１は、ホストコントローラ１１３−１からの制御信号（EN）に従い、その状態がオン状態となる。これにより、発振回路１９１−１には電源１１４−１からの電力が供給され、発振回路１９１−１は発振信号の生成を開始する。
【０１００】
また、トライステートインバータ回路１９４−１とトライステートバッファ回路１９７−１は、ホストコントローラ１１３−１からの制御信号（EN）に従い、その出力状態をハイインピーダンス出力状態から通常出力状態に遷移させる。
【０１０１】
トライステートインバータ回路１９４−１は、発振回路１９１−１からの発振信号を反転し、フィルタ回路１９５−１に供給する。フィルタ回路１９５−１は、トライステートインバータ回路１９４−１からの発振信号に基づいた13.56MHzのキャリアを生成する。
【０１０２】
また、トライステートバッファ回路１９７−１は、発振回路１９１−１からの発振信号をフィルタ回路１９８−１に供給する。フィルタ回路１９８−１は、トライステートバッファ回路１９７−１からの発振信号に基づいた13.56MHzのキャリアを生成する。
【０１０３】
これにより、フィルタ回路１９５−１とフィルタ回路１９８−１からの出力に基づいた13.56MHzのキャリアが、アンテナ回路１１１−１に発生することになる。また、インピーダンス回路１９６−１とインピーダンス回路１９９−１によって、アンテナ回路１１１の並列共振回路のインピーダンスが所定の大きさの値を持つようになる。
【０１０４】
すなわち、通信装置１０１−１がリーダライタモードで動作する場合、外部回路１１５−１によって、13.56MHzのキャリアが、アンテナ回路１１１−１に発生されることになる。
【０１０５】
ホストコントローラ１１３−１は、通信先の通信装置１０１−２に送るべき送信データを、データ入力回路１５３−１に供給する。通信制御部１７２−１は、ホストコントローラ１１３−１から入力される送信データを、マンチェスタ方式によって符号化する。送信回路１５５−１は、通信制御部１７２−１からのマンチェスタ符号化された送信データに応じて、アンテナ回路１１１−１の並列共振回路のインピーダンスを変化させることで、外部回路１１５−１によってアンテナ回路１１１−１に発生されたキャリアを負荷変調する。
【０１０６】
これにより、通信装置１０１−１からの変調信号が、キャリアによって通信先の通信装置１０１−２に送信されることになる。そして、通信装置１０１−２では、通信装置１０１−１のアンテナ回路１１１−１に発生したキャリアから得られる交流電圧を直流電圧に変換して動作を開始し、通信装置１０１−１からの変調信号を受信している状態で負荷変調を行うことで、返信用のデータを送信する。
【０１０７】
すると、通信装置１０１−１のアンテナ回路１１１−１には、通信先の通信装置１０１−２による負荷変調により生じる変調信号が誘起される。受信回路１５８−１は、整流回路１５７−１からの出力に基づき、変調信号を復調する。そして、通信制御部１７２−１は、受信回路１５８−１からのマンチェスタ符号化された受信データを復号し、データ出力回路１５４−１を介してホストコントローラ１１３−１に供給する。
【０１０８】
以上、リーダライタモードで動作する通信装置１０１−１について説明した。
【０１０９】
（通信装置１０１−２の動作：タグモード）
次に、タグモードで動作する通信装置１０１−２の動作について説明する。
【０１１０】
通信装置１０１−２においては、リーダライタモードで動作する通信装置１０１−１に近づけられると、アンテナ回路１１１−２によって、通信装置１０１−１のアンテナ回路１１１−１から放射されるキャリアが受信される。これにより、整流回路１５７−２によって、アンテナ回路１１１−２に発生した交流受信電圧が直流電圧に変換され、通信装置１０１−２は、動作に必要な電源電力を取得し、動作を開始することになる。ただし、電源電力は、電源１１４−２から供給されるようにしてもよく、この電源電力の選択は電力選択回路１５９−２によって行われる。
【０１１１】
通信装置１０１−２が動作を開始すると、モード制御部１７１−２には、ホストコントローラ１１３−２から制御信号（MODE）が供給される。モード制御部１７１−２は、ホストコントローラ１１３−２からの制御信号（MODE）に従い、送信回路１５５−２や受信回路１５８−２等の集積回路１１２−２の各部がタグモードで動作するように制御する。
【０１１２】
外部回路１１５−２には、ホストコントローラ１１３−２から制御信号（EN）が供給される。スイッチ１９３−２は、ホストコントローラ１１３−２からの制御信号（EN）に従い、その状態がオフ状態になるようにする。これにより、発振回路１９１−２には電源１１４−２からの電力が供給されず、発振信号の生成が停止される。
【０１１３】
また、トライステートインバータ回路１９４−２とトライステートバッファ回路１９７−２は、ホストコントローラ１１３−２からの制御信号（EN）に従い、その出力状態をハイインピーダンス出力状態にする。これにより、トライステートインバータ回路１９４−２とトライステートバッファ回路１９７−２の出力は、ハイインピーダンス状態となる。
【０１１４】
すなわち、通信装置１０１−２がタグモードで動作する場合、通信先の通信装置１０１−１によって生成されるキャリアが用いられるので、外部回路１１５−２ではキャリアを生成しないことになる。
【０１１５】
通信先の通信装置１０１−１によって負荷変調された変調信号がアンテナ回路１１１−２によって受信されると、受信回路１５８−２は、整流回路１５７−２からの出力に基づき、変調信号を復調する。通信制御部１７２−２は、受信回路１５８−２からのマンチェスタ符号化された受信データを復号し、データ出力回路１５４−２を介してホストコントローラ１１３−２に供給する。
【０１１６】
ホストコントローラ１１３−２は、データ出力回路１５４−２からの受信データに応じて、通信先の通信装置１０１−１に返信すべき送信データを、データ入力回路１５３−２に供給する。通信制御部１７２−２は、ホストコントローラ１１３−２から入力される送信データを、マンチェスタ方式によって符号化する。送信回路１５５−２は、アンテナ回路１１１−２の並列共振回路のインピーダンスを変化させることで、通信制御部１７２−２からのマンチェスタ符号化された送信データを負荷変調して、通信先の通信装置１０１−１に送信する。
【０１１７】
これにより、通信装置１０１−２からの変調信号が負荷変調によって、通信先の通信装置１０１−１に送信されることになる。
【０１１８】
以上、タグモードで動作する通信装置１０１−２について説明した。
【０１１９】
このように、通信装置１０１において、集積回路１１２は、リーダライタモードで動作する場合、外部回路１１５によってアンテナ回路１１１に発生したキャリアを用い、送信データに応じて、アンテナ回路１１１の並列共振回路のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、送信データを通信先に送信する。また、集積回路１１２は、タグモードで動作する場合には、通信先から送られるデータを受信し、その受信データに対する返信用の送信データを、負荷変調を利用して通信先に送信する。
【０１２０】
すなわち、集積回路１１２においては、リーダライタモードの送信時にASK変調方式を用いずに、タグモードの送信時と同一の負荷変調方式を用いて送信データを変調するので、変調方式に応じた送信回路を複数設ける必要がなく、送信回路を共通化することができる。図２の構成では、負荷変調方式の専用の送信回路として、送信回路１５５が設けられている。そして、これは、所定の規格（例えばFeliCa（登録商標））においては、データの送受信時に同一の符号化方式（例えばマンチェスタ方式）が用いられることを利用することで実現可能となる。また、図２の構成では、所定の規格に従い、データの送受信時に同一の符号化方式（例えばマンチェスタ方式）が用いられているため、通信制御部１７２の符号化回路（不図示）についても共通化されている。
【０１２１】
この構成により、リーダライタモードとタグモードとで送信回路１５５が共通化され、製造コストが低下するので、結果として通信装置１０１を安価に提供することができる。また、集積回路１１２に注目した場合、送信回路１５５が共通化されるとともに、キャリアを発生するため外部回路１１５が別回路として搭載することが可能となるため、集積回路１１２を安価に提供するとともに、回路の小型化も実現可能となる。
【０１２２】
なお、図８の例では、通信装置１０１−１はリーダライタモードで動作し、通信装置１０１−２はタグモードで動作するものとして説明したが、その逆に、通信装置１０１−１がタグモードで動作し、通信装置１０１−２がリーダライタモードで動作することも可能である。
【０１２３】
また、図８の例では、通信先が通信装置１０１であるとして説明したが、RFタグ又はリーダライタの一方の機能のみを有する外部の機器が通信先となってもよい。
【０１２４】
以上、通信装置１０１の動作について説明した。
【０１２５】
ところで、RFタグや非接触ICカードでは、集積回路（チップ）の耐圧や通信性能等との関係により、あらかじめ定められた設定電圧以上に電圧が上がらないような構成がとられる場合がある。そのような場合に、設定電圧以上の電源電圧が得られる磁界にRFタグなどがかざされると、キャリアの波形が歪んでしまう可能性がある。
【０１２６】
すなわち、通信装置１０１がリーダライタモードで動作する場合に設定電圧が低すぎると、キャリアの波形の歪み（例えば正弦波が矩形波に近くなってしまう）によって高調波成分が問題になる可能性がある。このように、リーダライタモードの場合にはキャリアを送出するため、正弦波の波形を維持する必要がある一方、タグモードの場合にはその必要がないので、キャリアの歪みが問題とならない。
【０１２７】
そこで、図９に示すように、集積回路１１２において、新たに電圧設定回路１６０を設けて、動作モードに応じた電圧値を設定できるようにする。具体的には、電圧設定回路１６０は、例えば、降圧用素子（例えば、抵抗素子やダイオード素子など）と、これらを動作状態によってオン／オフするスイッチ、及び、シャントレギュレータ回路から構成され、整流回路１５７の後段に設けられる。電圧設定回路１６０は、モード制御部１７１からの制御に従い、整流回路１５７によって変換された直流電圧の電圧値が設定電圧以上に上がらないように制御する。
【０１２８】
例えば、電圧設定回路１６０は、リーダライタモードの場合には、制御信号（MODE）により降圧用素子を有効化し、さらにシャントレギュレータ回路の設定電圧を高くすることで、アンテナコイル端子間の電圧を8Vである設定電圧に設定する。一方、タグモードの場合には、電圧設定回路１６０は、制御信号（MODE）により降圧用素子を無効化し、さらにシャントレギュレータ回路の設定電圧を低くすることで、アンテナコイル端子間の電圧を4Vである設定電圧に設定する。これにより、集積回路１１２では、リーダライタモードで動作する場合に、より高出力とするために、高い電圧に設定されても、キャリアの正弦波の波形が維持される。また、集積回路１１２では、タグモードで動作する場合に、より低い設定電圧が設定されるので、集積回路（チップ）の破損などを確実に防止することができる。
【０１２９】
ただし、リーダライタモードで動作する場合において、タグモード用の設定電圧でキャリアの正弦波の波形に支障が出ないレベルであれば、電圧設定回路１６０は、動作モードに関係なく、設定電圧として、タグモード用の設定電圧を固定で設定するようにしてもよい。
【０１３０】
＜第２の実施の形態＞
＜通信システムの構成＞
【０１３１】
図１０は、本技術を適用した通信システムの一実施の形態の構成を示す図である。
【０１３２】
図１０に示すように、通信システム２０１は、通信装置１０２、キャリア発生機器２１１、及び、RFタグ２１２から構成される。ただし、図１０においては、通信装置１０２は、リーダライタモードで動作しており、通信先のRFタグ２１２と近接通信を行う。
【０１３３】
通信装置１０２は、アンテナ回路１１１、集積回路１１２、ホストコントローラ１１３、及び、電源１１４から構成される。通信装置１０２において、アンテナ回路１１１乃至電源１１４は、図２のアンテナ回路１１１乃至電源１１４と同様に構成される。
【０１３４】
すなわち、通信装置１０２は、図２の通信装置１０１と比べて、キャリアを発生させるための外部回路１１５が除かれた構成となる。そのため、通信システム２０１では、外部回路１１５の代わりに、キャリアを発生させるためのキャリア発生機器２１１が設けられている。
【０１３５】
キャリア発生機器２１１は、発振回路２５１、水晶発振子２５２、電源２５３、スイッチ２５４、コイル２５５、及び、コンデンサ２５６から構成される。
【０１３６】
発振回路２５１は、水晶発振子２５２の振動周波数に対応した発振信号を生成する。
【０１３７】
電源２５３は、スイッチ２５４がオン状態となる場合に、電源電力を発振回路２５１に供給する。ただし、スイッチ２５４は、上位のホストコントローラ（不図示）からの制御に従い、オン／オフのスイッチング動作を行う。
【０１３８】
コイル２５５とコンデンサ２５６は、並列共振回路を形成している。また、L12はコイル２５５のインダクタンスを示し、C14はコンデンサの容量をそれぞれ示している。
【０１３９】
ここで、キャリア発生機器２１１の動作について説明する。キャリア発生機器２１１においては、スイッチ２５４がオフ状態からオン状態になると、電源２５３からの電源電力が発振回路２５１に供給される。発振回路２５１は、電源２５３からの電源電力により動作を開始し、水晶発振子２５２の振動周波数に対応した発振信号を生成する。
【０１４０】
この発振信号は、コイル２５５とコンデンサ２５６からなる並列共振回路に印加され、磁界が発生する。これにより、通信装置１０２のアンテナ回路１１１には、あらかじめ定めた周波数（13.56MHz）のキャリア（搬送波）が発生される。
【０１４１】
通信装置１０２の送信回路１５５は、リーダライタモードで動作する場合、通信先のRFタグ２１２と通信可能な状態となったとき、通信制御部１７２からの送信データに応じて、アンテナ回路１１１の並列共振回路のインピーダンスを変化させることで、キャリア発生機器２１１によってアンテナ回路１１１に発生したキャリアを負荷変調する。これにより、通信装置１０２からの変調信号が通信先のRFタグ２１２に送信されることになる。
【０１４２】
一方、RFタグ２１２では、通信装置１０２のアンテナ回路１１１に発生したキャリアから得られる交流電圧を直流電圧に変換して動作を開始し、通信装置１０２からの変調信号を受信している状態で負荷変調を行うことで、返信用のデータを送信する。
【０１４３】
通信装置１０２のアンテナ回路１１１には、通信先のRFタグ２１２による負荷変調により生じる変調信号が誘起される。受信回路１５８は、整流回路１５７からの出力に基づき、アンテナ回路１１１に生じた変調信号を復調し、それにより得られた受信データを通信制御部１７２に供給する。
【０１４４】
このように、通信システム２０１においては、通信装置１０２は、外部回路１１５を有しておらず、キャリア発生機器２１１によってアンテナ回路１１１に発生されるキャリアを負荷変調することで、送信データを、通信先のRFタグ２１２に送信することになる。
【０１４５】
すなわち、通信装置１０２では、リーダライタモードとタグモードの送信時に、同一の負荷変調方式を用いて送信データを変調するので、キャリア発生機器２１１により発生されるキャリアを利用して、データの送受信を行うことが可能となる。
【０１４６】
この構成により、通信装置１０２に、外部回路１１５を搭載する必要がなくなるため、通信装置１０２を小型化できるとともに、安価に提供することが可能となる。
【０１４７】
通信システム２０１は、以上のように構成される。
【０１４８】
＜第３の実施の形態＞
＜電子機器の構成＞
【０１４９】
図１１は、本技術を適用した電子機器の一実施の形態の構成を示す図である。
【０１５０】
電子機器３０１は、例えば、携帯電話機やスマートフォン、タブレットPCなどの携帯情報機器や携帯通信端末である。図１１に示すように、電子機器３０１は、通信装置１０１、制御部３１１、メモリ部３１２、操作部３１３、表示部３１４、無線通信部３１５、及び、音声処理部３１６から構成される。
【０１５１】
制御部３１１は、電子機器３０１の各部の動作を制御する。メモリ部３１２は、制御部３１１からの制御に従い、各種のデータを保持する。
【０１５２】
また、制御部３１１は、前述のホストコントローラ１１３（図２等）としての機能を有しており、通信装置１０１の動作モードを制御する。通信装置１０１は、制御部３１１からの制御に従い、リーダライタモード又はタグモードで動作する。
【０１５３】
通信装置１０１は、リーダライタモードで動作する場合、制御部３１１からの制御に従い、負荷変調方式を利用して送信データを、通信先のRFタグ（不図示）に送信する。また、通信装置１０１は、制御部３１１からの制御に従い、通信先のRFタグから送られてくる返信用のデータを受信する。
【０１５４】
また、通信装置１０１は、タグモードで動作する場合、制御部３１１からの制御に従い、通信先のリーダライタ（不図示）から送られてくるデータを受信する。また、通信装置１０１は、制御部３１１からの制御に従い、負荷変調方式を利用して返信用の送信データを、通信先のリーダライタに送信する。
【０１５５】
操作部３１３は、ユーザの操作に応じた操作信号を、制御部３１１に供給する。制御部３１１は、操作部３１３からの操作信号に従い、電子機器３０１の各部の動作を制御する。なお、操作部３１３は、物理的なボタンのほか、例えば、タッチパネルを有する表示部３１４の画面上に表示されるGUI（Graphical User Interface）画像であってもよい。
【０１５６】
表示部３１４は、液晶ディスプレイ（LCD：Liquid Crystal Display）等の表示デバイスから構成される。表示部３１４は、制御部３１１からの制御に従い、テキストや画像などの各種の情報を表示する。
【０１５７】
無線通信部３１５は、制御部３１１からの制御に従い、インターネット等のネットワークを介して所定のサーバとの無線通信を行う。
【０１５８】
音声処理部３１６は、マイクロフォンやスピーカなどの音声通話を行うためのデバイスを有する。音声処理部３１６は、制御部３１１からの制御に従い、音声入力処理又は音声出力処理を行う。
【０１５９】
電子機器３０１は、以上のように構成される。
【０１６０】
このように、電子機器３０１には通信装置１０１が搭載されているので、例えば、RFタグ機能を有する他の電子機器が電子機器３０１にかざされた場合、通信装置１０１は、リーダライタモードで動作して、他の電子機器との間でデータの送受信を行うことになる。また、例えば、電子機器３０１が駅の改札口やお店のキャッシュレジスタに備えられたリーダライタにかざされた場合、通信装置１０１は、タグモードで動作して、リーダライタとの間でデータの送受信を行うことになる。
【０１６１】
以上のように、本技術によれば、リーダライタモードとタグモードとで送信回路１５５が共通化され、製造コストが低下するので、結果として、通信装置１０１（図２），通信装置１０２（図１０），又は電子機器３０１（図１１）を安価に提供することができる。すなわち、従来、図１に示したように、リーダライタモード専用の送信回路５７と、タグモード専用の送信回路６１とを別個に設ける必要があったため、それらの専用に設けられた送信回路を共通化して、製造コストを低下させたいという要求があったが、本技術によって、その要求に応えることができる。
【０１６２】
また、集積回路１１２（図２等）に注目すれば、従来、図１に示したように、発振回路１５や水晶発振子１６などのキャリアを生成するための回路が必要となっていたものが、本技術では、外部回路１１５として別回路で搭載することが可能となるため、集積回路１１２を安価に提供するとともに、回路を小型化することも可能となる。
【０１６３】
さらに、通信装置１０２（図１０）では、集積回路１１２とは別回路となる外部回路１１５を搭載せずに、外部回路１１５の代わりに、キャリア発生機器２１１によって発生されるキャリアを用いて、データの送受信を行うことが可能である。これにより、キャリア発生機器２１１を介した近接通信が可能となるので、通信装置１０２の小型化や低コスト化が可能となる。さらに、通信装置１０２には、外部回路１１５が搭載されないため、その分、消費電力を減少させることができる。
【０１６４】
また、集積回路１１２と外部回路１１５を同一基板内に実装することで、キャリア発生機器２１１を使用せずに通信システムを構築することが可能であって、集積回路１１２と外部回路１１５を実装したモジュールを搭載したあらゆる電子機器同士での近接通信を行うことが可能となる。
【０１６５】
さらに、従来の集積回路１２（図１）では、リーダライタモードで動作する場合、低インピーダンスでキャリアをドライブさせて、強制的に振幅を変調させるASK変調方式が用いられるため、キャリアを低インピーダンスでドライブしつつ、そのレベルを強制的に変化させる必要がある。そのため、送信回路５７の後段に、送信バッファ回路５８，５９が設けられている。それに対して、本技術では、リーダライタモードで動作する場合にも負荷変調方式が用いられ、負荷変調方式では、ある程度の大きさのインピーダンス（例えば数百〜1KΩ程度）を持たせて、インピーダンスの変化量によって変調をかけることから、集積回路１１２（図２等）では、送信バッファ回路５８，５９が不要となる。そのため、送信バッファ回路５８，５９を設ける必要がない分、小型化や低コスト化が可能となる。
【０１６６】
なお、前述の説明では、通信装置１０１、通信装置１０２、又は、電子機器３０１がリーダライタモードで動作する場合の通信対象としてRFタグについて述べたが、本技術はこれに限定されず、例えば、非接触型のICカード等の電磁結合方式でRFIDリーダライタと近接通信を行う通信装置全般を通信対象とすることが可能である。
【０１６７】
また、本技術の実施の形態は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０１６８】
さらに、本技術は、以下のような構成をとることができる。
【０１６９】
（１）
アンテナ部と、
送信データを変調して、前記アンテナ部を介して通信先に送信する送信部と、
前記通信先からの変調された受信データを、前記アンテナ部を介して受信して復調する受信部と
を備え、
前記送信部及び前記受信部は、RFID（Radio Frequency IDentification）リーダライタとして動作する第１の動作モードと、RFIDリーダライタの通信対象として動作する第２の動作モードのうちいずれか一方の動作モードで動作し、
前記送信部は、
前記第１の動作モードで動作する場合、前記アンテナ部にて発生した第１のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データを通信対象に送信し、
前記第２の動作モードで動作する場合、前記アンテナ部にて受信した第２のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データをRFIDリーダライタに送信する
通信装置。
（２）
前記第１のキャリアを生成するキャリア生成部をさらに備える
（１）に記載の通信装置。
（３）
前記キャリア生成部は、前記アンテナ部のインピーダンスが所定の大きさの値を持つようにする
（２）に記載の通信装置。
（４）
前記第１のキャリアは、外部のキャリア発生装置により発生される
（１）に記載の通信装置。
（５）
前記送信データと前記受信データとは、同一の符号化方式により符号化される
（１）乃至（４）のいずれか一項に記載の通信装置。
（６）
前記アンテナ部の電磁誘導により発生する電源電圧を、前記動作モードに応じて制限する電圧設定部をさらに備える
（１）乃至（５）のいずれか一項に記載の通信装置。
（７）
アンテナ部と、
送信データを変調して、前記アンテナ部を介して通信先に送信する送信部と、
前記通信先からの変調された受信データを、前記アンテナ部を介して受信して復調する受信部と
を備える通信装置の通信方法において、
前記送信部及び前記受信部が、RFIDリーダライタとして動作する第１の動作モードと、RFIDリーダライタの通信対象として動作する第２の動作モードのうちいずれか一方の動作モードで動作し、
前記送信部が、
前記第１の動作モードで動作する場合、前記アンテナ部にて発生した第１のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データを通信対象に送信し、
前記第２の動作モードで動作する場合、前記アンテナ部にて受信した第２のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データをRFIDリーダライタに送信する
ステップを含む通信方法。
（８）
送信データを変調して、外部のアンテナ回路を介して通信先に送信する送信回路と、
前記通信先からの変調された受信データを、前記アンテナ回路を介して受信して復調する受信回路と
を備え、
前記送信回路及び前記受信回路は、RFIDリーダライタとして動作する第１の動作モードと、RFIDリーダライタの通信対象として動作する第２の動作モードのうちいずれか一方の動作モードで動作し、
前記送信回路は、
前記第１の動作モードで動作する場合、前記アンテナ回路にて発生した第１のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データを通信対象に送信し、
前記第２の動作モードで動作する場合、前記アンテナ回路にて受信した第２のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データをRFIDリーダライタに送信する
集積回路。
（９）
前記第１のキャリアは、外部のキャリア生成回路により発生される
（８）に記載の集積回路。
（１０）
前記キャリア生成回路は、前記アンテナ回路のインピーダンスが所定の大きさの値を持つようにする
（９）に記載の集積回路。
（１１）
前記送信データと前記受信データとは、同一の符号化方式により符号化される
（８）乃至（１０）のいずれか一項に記載の集積回路。
（１２）
前記アンテナ回路の電磁誘導により発生する電源電圧を、前記動作モードに応じて制限する電圧設定回路をさらに備える
（８）乃至（１１）のいずれか一項に記載の集積回路。
（１３）
送信データを変調して、外部のアンテナ回路を介して通信先に送信する送信回路と、
前記通信先からの変調された受信データを、前記アンテナ回路を介して受信して復調する受信回路と
を備える集積回路の通信方法において、
前記送信回路及び前記受信回路が、RFIDリーダライタとして動作する第１の動作モードと、RFIDリーダライタの通信対象として動作する第２の動作モードのうちいずれか一方の動作モードで動作し、
前記送信回路が、
前記第１の動作モードで動作する場合、前記アンテナ回路にて発生した第１のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データを通信対象に送信し、
前記第２の動作モードで動作する場合、前記アンテナ回路にて受信した第２のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データをRFIDリーダライタに送信する
ステップを含む通信方法。
（１４）
アンテナ部と、
送信データを変調して、前記アンテナ部を介して通信先に送信する送信部と、
前記通信先からの変調された受信データを、前記アンテナ部を介して受信して復調する受信部と
を有し、
前記送信部及び前記受信部は、RFIDリーダライタとして動作する第１の動作モードと、RFIDリーダライタの通信対象として動作する第２の動作モードのうちいずれか一方の動作モードで動作し、
前記送信部は、
前記第１の動作モードで動作する場合、前記アンテナ部にて発生した第１のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データを通信対象に送信し、
前記第２の動作モードで動作する場合、前記アンテナ部にて受信した第２のキャリアを用い、前記送信データに応じて、前記アンテナ部のインピーダンスを変化させる負荷変調を行うことで、前記送信データをRFIDリーダライタに送信する
通信装置を搭載した電子機器。
【符号の説明】
【０１７０】
１０１，１０２  通信装置，  １１１  アンテナ回路，  １１２  集積回路，  １１３  ホストコントローラ，  １１４  電源，  １１５  外部回路，  １３１  コイル，  １３２  コンデンサ，  １５１  制御部，  １５２  不揮発性メモリ，  １５３  データ入力回路，  １５４  データ出力回路，  １５５，１５５Ａ，１５５Ｂ，１５５Ｃ，１５５Ｄ，１５５Ｅ  送信回路，  １５６  クロック抽出回路，  １５７  整流回路，  １５８  受信回路，  １５９  電力選択回路，  １６０  電圧設定回路，  １７１  モード制御部，  １７２  通信制御部，  １９１  発振回路，  １９２  水晶発振子，  １９３  スイッチ，  １９４  トライステートインバータ回路，  １９５，１９８  フィルタ回路，  １９６，１９９  インピーダンス回路，  １９７  トライステートバッファ回路，  ２０１  通信システム，  ２１１  キャリア発生機器，  ２１２  RFタグ，  ２５１  発振回路，  ２５２  水晶発振子，  ２５３  電源，  ２５４  スイッチ，  ２５５  コイル，  ２５６  コンデンサ，  ３０１  電子機器，  ３１１  制御部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
2014091934.tif 000013
【図９】
2014091934.tif 000014
【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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