(57)【要約】【課題】本発明は、非接触動作型のホスト集積回路（ＩＣＣ）を、非接触にてデータを受信または送信するためのアンテナ回路（ＡＣＴ）を備えるＮＦＣ素子（ＮＦＣＭ１）に結合するための方法に関する。【解決手段】ホスト集積回路は、アンテナ接続端子（ＴＡ、ＴＢ）を備える。本発明に従えば、集積回路の少なくとも１つのアンテナ接続端子（ＴＡ、ＴＢ）は、ＮＦＣ素子のアンテナ端子（ＤＴ１、ＤＴ２）に接続される。ＮＦＣチップセット、とくに移動電話機のためのＮＦＣチップセットの実現に適用される。【選択図】図５Ａ
2008259200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触動作型のホスト集積回路を、非接触にてデータを受信および送信するためのアンテナ回路を備えるＮＦＣ素子に結合するための方法であって、
前記ホスト集積回路は、アンテナ接続端子を備え、
前記方法は、前記ホスト集積回路の少なくとも１つのアンテナ接続端子を前記ＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続するステップを備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ＮＦＣ素子により駆動されるスイッチを通して、前記ホスト集積回路の少なくとも１つのアンテナ接続端子を、前記ＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続するステップを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ホスト集積回路に供給電圧を供給する整流器回路を通して、前記ホスト集積回路のアンテナ接続端子を、前記ＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続することを特徴とする請求項１および請求項２に記載のいずれかの方法。
【請求項４】
適応キャパシタ（ａｄａｐｔａｔｉｏｎ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を通して、前記ホスト集積回路のアンテナ接続端子を、前記ＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続するステップと、
前記適応キャパシタを考慮にいれて前記アンテナ回路を動作周波数に同調させるステップと
を備えることを特徴とする請求項１から請求項３に記載のいずれかの方法。
【請求項５】
前記ＮＦＣ素子の中に観測回路を設けるステップと、
前記観測回路の少なくとも１つの端子を前記ＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続するステップと
を備えることを特徴とする請求項１から請求項４に記載のいずれかの方法。
【請求項６】
前記ホスト集積回路を前記ＮＦＣ素子に結合し、前記ホスト回路と前記ＮＦＣ素子との間のデータパスを設立するための方法であって、
前記ＮＦＣ素子をして、前記ホスト集積回路に送信されるべきデータに従って変調されたアンテナ信号を、そのアンテナ回路に加えさせるステップと、
前記ホスト集積回路により復調された前記アンテナ信号を得て、前記ＮＦＣ素子より送信された前記データを抽出するステップと
を備えることを特徴とする請求項１から請求項５に記載のいずれかの方法。
【請求項７】
前記ＮＦＣモジュールに送信されるべきデータに従って前記ホスト集積回路により変調された前記アンテナ信号を得るステップと、
前記ＮＦＣ素子により復調された前記アンテナ信号を得て、前記集積回路より送信された前記データを抽出するステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ホスト集積回路を前記ＮＦＣ素子に結合し、前記ホスト回路と、アンテナ回路を備える外部ＮＦＣ素子との間のデータパスを確立するための方法であって、
前記ホスト集積回路に送信すべきデータに従って変調された誘導結合または電気結合の信号を、前記外部ＮＦＣ素子に送信させるステップと、
誘導結合または電気結合の前記信号を、前記ＮＦＣ素子の前記アンテナ回路を用いて受信するステップと、
前記ホスト集積回路によって復調された前記アンテナ信号を得て、前記外部ＮＦＣ素子により送信された前記データを抽出するステップと
を備えることを特徴とする請求項１から請求項７に記載のいずれかの方法。
【請求項９】
前記ＮＦＣ素子の中に観測回路を設けるステップと、
また、前記観測回路により復調された前記アンテナ信号を得て、データを抽出するステップと、
前記観測回路により抽出された前記データを前記ＮＦＣ素子に供給するステップと
を備えることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記外部ＮＦＣ素子に送信されるべきデータに従って、前記ホスト集積回路により変調された前記アンテナ信号を得るステップと、
前記外部ＮＦＣ素子の前記アンテナ回路を用いて前記変調信号を受信するステップと、
前記外部ＮＦＣ素子により復調された前記変調信号を得て、前記ホスト集積回路から送信された前記データを抽出するステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項８および請求項９に記載のいずれかの方法。
【請求項１１】
非接触にてデータを受信および送信するためのアンテナ回路を備えるＮＦＣ素子と、アンテナ接続端子を備える非接触動作型のホスト集積回路とを備え、
前記ホスト集積回路の少なくとも１つのアンテナ接続端子は、前記ＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続されることを特徴とするチップセット。
【請求項１２】
前記ホスト集積回路の少なくとも１つのアンテナ接続端子は、前記ＮＦＣ素子によって駆動されるスイッチを通して、前記ＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続されることを特徴とする請求項１１に記載のチップセット。
【請求項１３】
前記ホスト集積回路のアンテナ接続端子は、前記ホスト集積回路に供給電圧を供給する整流器回路を通して、前記ＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続されることを特徴とする請求項１１および請求項１２に記載のいずれかのチップセット。
【請求項１４】
前記ホスト集積回路のアンテナ接続端子は、前記アンテナ回路を動作周波数に同調させるため、前記ＮＦＣ素子の前記アンテナ回路の１部を形成する適応キャパシタを通して、前記ＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続されることを特徴とする請求項１１から請求項１３に記載のいずれかのチップセット。
【請求項１５】
前記ＮＦＣ素子は、前記ＮＦＣ素子の前記アンテナ端子に接続された観測回路を備え、前記ホスト集積回路により受信されたデータを復調するように設定されることを特徴とする請求項１１から請求項１４に記載のいずれかのチップセット。
【請求項１６】
前記ＮＦＣ素子は、１つの動作モードを備えて前記ホスト集積回路に送信すべきデータに従って変調されたアンテナ信号を前記アンテナ回路に加えるように構成され、前記ホスト集積回路により送信されたデータ搬送波変調信号を前記アンテナ回路から抽出することを特徴とする請求項１１から請求項１５に記載のいずれかのチップセット。
【請求項１７】
前記ホスト集積回路は、前記アンテナ信号を復調し、外部ＮＦＣ素子または前記ＮＦＣ素子により送信されたデータを抽出するように構成されることを特徴とする請求項１１から請求項１６に記載のいずれかのチップセット。
【請求項１８】
前記ホスト集積回路は、外部ＮＦＣ素子または前記ＮＦＣ素子に送信されるべきデータに従って前記アンテナ信号を変調するように構成されることを特徴とする請求項１１から請求項１７に記載のいずれかのチップセット。
【請求項１９】
請求項１１から請求項１８に記載のいずれかのチップセットを備えることを特徴とする電子機器、特に、移動電話機またはＰＤＡ。
【請求項２０】
ＮＦＣ素子であって、前記ＮＦＣ素子は、
非接触にてデータを受信および送信するためのアンテナ回路と、
前記ＮＦＣ素子と、アンテナ接続端子を備え非接触動作モードのホスト集積回路とを結合するための適応モジュールと
を備え、
前記適応モジュールは、
前記ＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続された第１の端子と、
前記ホスト集積回路のアンテナ接続端子に接続されることを目的とした、前記ホスト集積回路の第２の接続端子と、
前記第１の端子と前記第２の端子との間の電気的接続と
を備えることを特徴とするＮＦＣ素子。
【請求項２１】
前記電気的接続は、前記ＮＦＣ素子により駆動されるスイッチを備えることを特徴とする請求項２０に記載のＮＦＣ素子。
【請求項２２】
前記電気的接続は、前記ホスト集積回路に供給電圧を供給するために、前記適応回路の第１の端子と第２の端子との間に配置される整流器回路を備えることを特徴とする請求項２０または請求項２１に記載のいずれかのＮＦＣ素子。
【請求項２３】
前記電気的接続は、前記適応回路の第１の端子と第２の端子との間に配置される適応キャパシタを備え、
前記適応キャパシタは、前記アンテナ回路を動作周波数に同調させるための前記アンテナ回路の１部を形成することを特徴とする請求項２０から請求項２２に記載のいずれかのＮＦＣ素子。
【請求項２４】
前記ＮＦＣ素子は、前記適応モジュールの前記第１の端子に接続される観測回路を備えることを特徴とする請求項２０から請求項２３に記載のいずれかのＮＦＣ素子。
【請求項２５】
前記観測回路は、アンテナ信号を復調し、前記アンテナ信号の中にあるデータを抽出するように構成されることを特徴とする請求項２４に記載のＮＦＣ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）技術の開発と改善の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＦＣ技術は、ＮＦＣフォーラム（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｆｃ−ｆｏｒｕｍ．ｏｒｇ）という名称の工業会によって、現在開発が進められている。ＮＦＣ技術は、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）から由来しており、非接触型通信インタフェース（非接触型データ送信／受信）と、いくつかの動作モード、すなわち、リーダモード、カードエミュレーションモード、および、デバイスモード（またはデバイスツーデバイスモード）、を持つＮＦＣ素子を用いる。リーダモード、または、能動モードでは、ＮＦＣ素子は、従来のＲＦＩＤリーダのように動作し、読み出しまたは書き込みにＲＦＩＤチップ（特に、チップカードまたは非接触型タグ）へアクセスを行う。ＮＦＣ素子は磁界を発生し、磁界の振幅を変調してデータを送信し、レトロ変調（ｒｅｔｒｏｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）（負荷変調）によって送信されたデータを受信する。本出願者による特許ＥＰ１３２７２２２の中で説明されている、エミュレーションモード、または受動モードでは、ＮＦＣ素子は、リーダまたは能動モードにあるＮＦＣ素子と対話を行うトランスポンダのような動作を行い、他のリーダまたはＮＦＣ素子からはＲＦＩＤカードのように見える。受動モードにあるＮＦＣ素子は何も磁界を発生しない。他のリーダによって発せられる磁界を復調することによりデータを受信し、そして、レトロ変調によってデータを送信する。デバイスモードはあまり用いられないが、ＮＦＣ素子は、能動モードではデータを送信し、受動モードではデータを受信する。
【０００３】
ＮＦＣ素子は、これらの動作モードに加えて、いくつかの非接触型通信プロトコルを実行することができる。そして、例えば、これらの種々のプロトコル、例えば、ＩＳＯ１４４４３−ＡおよびＩＳＯ１４４４３−Ｂ、に従ってデータの交換を行うことができる。それぞれのプロトコルは、発生磁界の周波数、能動モードにおいてデータを送信する磁界の振幅を変調する方法、および、受動モードにおいてデータを送信するレトロ変調の方法を定義する。ＮＦＣ素子は、このようにマルチモードおよびマルチプロトコルデバイスであることができる。例えば、本出願人は、「ＭｉｃｒｏＲｅａｄ」という名称でＮＦＣ素子を商用化している。
【０００４】
その広範囲な通信能力ゆえに、ＮＦＣ素子は、移動電話機やＰＤＡ（携帯情報端末）のような携帯デバイスの中に集積化する試みがなされている。従って、それは、ＮＦＣＭと示されたＮＦＣ素子を少なくとも１つのホストプロセッサＨＰ１と接続する、図１に示される型のチップセットを製造することになる。図１ではＮＦＣ素子はＮＦＣＭと示され、少なくとも１つのホストプロセッサＨＰ１と接続されている。多くの応用において、ＮＦＣチップセットはまた、図に示すように、第２のホストプロセッサＨＰ２を備える。また時には、第３およびそれ以上を備える。
【０００５】
ホストプロセッサＨＰ１は、例えば、ＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｉｂｅｒ  ＩｄｅｎｔｉｔｙＭｏｄｕｌｅ）カードの集積回路のような安全保護がなされた集積回路であり、ホストプロセッサＨＰ２は、例えば、移動電話機（「素子」すなわち無線電話回路）のベースバンド回路のような安全保護がなされていないプロセッサである。ＮＦＣ素子の資源はプロセッサＨＰ１およびＨＰ２により処理されて、それらが非接触型の応用の管理を行えるようにされる。そのような応用を図２に示す。図は、図１のＮＦＣチップセットを設備し、ＮＦＣ素子とホストプロセッサＨＰ１、ＨＰ２とを備える移動電話機３０を示している。この図はＡＰ１、ＡＰ２、および、ＡＰ３の型の応用を示している。ＡＰ１型の応用では、ＮＦＣ素子はリーダモードにあって、例えば、電子名刺または広告ラベルのような非接触型集積回路ＣＬＣＴの読み出しまたは書き込みを行う。この場合は、移動電話機は、ＲＦＩＤリーダのように用いられる。ＡＰ２型の応用では、電話機３０のＮＦＣ素子はカードエミュレーションモードにあって、従来のＲＤリーダによって読み取られる。それらは通常、支払または支払接続制御（支払機、地下鉄改札口、等）の応用である。従って、移動電話機はチップカードのように用いられる。ＡＰ３型の応用では、電話機３０のＮＦＣ素子はデバイスモードにあって、別のデバイス、例えば、別の移動電話機３１またはコンピュータ３２の中に集積された別の素子ＮＦＣＭ’と対話を行う。
【０００６】
図１に示すように、ＡＰ１型およびＡＰ３型の応用は通常、安全保護がなされていないプロセッサＨＰ２によって管理されるが、ＡＰ２型の応用は、通常は安全保護がなされたプロセッサＨＰ１によって管理される。これはサービスへの接続はユーザの安全保護がなされたＩＤが要求されるからである。自由で安全保護がなされていないＡＰ２型の応用、例えば、電話機の中の「詳細」（住所および電話番号）型のデータの読み出し等、もまたＨＰ２によって管理することが可能である。
【０００７】
従って、ＮＦＣチップセットを実現するには、ＮＦＣ素子とそれぞれのホストプロセッサＨＰ１およびＨＰ２との間のデータフローのルーティングを設定する必要がある。これらのデータフローは、非接触型通信インタフェースを用いてＮＦＣ素子が受信しホストプロセッサにルーティングする入力データと、ホストプロセッサから送信されてＮＦＣ素子にルーティングされ、そしてＮＦＣ素子がその非接触型通信インタフェースを用いてそれらを送信する出力データとを含む。
【０００８】
ＮＦＣ素子と「ベースバンド」型のホストプロセッサＨＰ２との間のデータパスを設定することには、通常は技術的な問題は何も生じない。これは、移動電話機の中に集積されたホストプロセッサは、例えば、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ）通信ポートのような広範囲な通信手段を持っていて、それにより、データを高速で転送できるからである。
【０００９】
ＮＦＣ素子とホストプロセッサＨＰ１の安全保護がなされた集積回路ＩＣとの間のデータパスの設定は、図３に示されている。図３では、図１の素子ＮＦＣＭの構成、および、集積回路ＩＣとの接続が図示されている。
【００１０】
素子ＮＦＣＭは、非接触型インタフェース回路ＣＬＩＮＴ、アンテナコイルＬｒを含み、回路ＣＬＩＮＴに接続されたアンテナ回路ＡＣＴ、主プロセッサＮＦＣＣ（マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ）、および、集積回路ＩＣに接続するためのインタフェース回路ＩＮＴ１を備える。能動モードにおいては、ＮＦＣ素子のアンテナコイルは、非接触型集積回路ＣＬＣＴ（図１）のように、磁界ＦＬＤ１を搬送波周波数Ｆｃで外部デバイスＥＸＴＤに対して発生する。受動モードにおいては、アンテナコイルは、リーダＲＤまたは別の素子ＮＦＣＭ’（図１）のように、外部デバイスＥＸＴＤによって発生された搬送波周波数Ｆｃの磁界ＦＬＤ２を誘導結合によって受信する。
【００１１】
図４Ａは、素子ＮＦＣＭの、ＩＳＯ７８１６型の接触型集積回路ＩＣ１への接続を示す。ＩＣ１は、ＩＳＯ７８１６接触パッド、すなわち、ＶＣＣ、ＧＮＤ、ＩＯ、ＲＳＴ、ＣＬＫ（電力供給、接地、データ入力／出力、リセット、および、クロック）を備える。これらの接触パッドは、初期にはＩＳＯ７８１６バスを介してカードリーダとデータの交換を行うように設計されたが、ここでは、ＩＳＯ７８１６バスの管理とバスによって運ばれる入力および出力のデータの変換を保証するように構成された、インタフェース回路ＩＮＴ１に接続される。
【００１２】
非接触型集積回路をＮＦＣ素子に結合するために、図４Ｂに示す型の接続とともに、バスＳ２Ｃと呼ばれる特定な通信バスが提案された。図に示されている非接触型集積回路ＩＣ２は、専用化された接触によってインタフェース回路ＩＮＴ１に接続される。回路ＩＮＴ１は、ここではバスＳ２Ｃによって運ばれる入力と出力のデータの変換を保証するように構成される。バスＳ２Ｃは、集積回路によって送信された信号１とＮＦＣ素子により送信された信号ＳＩＧＯＵＴを含む。信号１は、素子ＮＦＣＭがアンテナ回路に与えるべきデータ搬送波レトロ変調信号の包絡線を運んでいる。信号ＳＩＧＯＵＴは、発振している信号で、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｉ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調されている。このＰＳＫ変調は、受動モードにある素子ＮＦＣＭが受信する磁界の振幅の変化を表現する。したがって、これは、素子ＮＦＣＭが受信するデータを表現するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、バスＳ２Ｃは種々の欠点を持つ。一方では、インタフェース回路ＳＣ２を追加することにより、現行の非接触型集積回路を適合させる必要がある。従って、製造業者は、一方では非接触型応用を意図した集積回路のバッチを製造し、また他方ではＳＣ２を装備した改変した集積回路のバッチを製造しなければならない。従って、集積回路の設計が多様にならないためには、従来の方法で用いることができて、しかもなお、ＮＦＣチップセットの中に集積化もできる非接触型集積回路を供給することが大切である。集積回路の設計が多様であれば、製造業者の原価に影響するであろう。さらに、バスＳ２Ｃは、エネルギー転送は可能ではない。従って、集積回路が純粋に受動であるならば、図４Ｂに示されるように、供給電圧Ｖｃｃおよび対応した接地ＧＮＤを供給するために、追加的な接続ＶｃｃおよびＧＮＤが設けられなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
従って本発明の目的は、非接触型集積回路の生産を合理化するために、集積回路に加える変更を最小にした、ＮＦＣ素子と非接触型集積回路とのデータの交換のための手段を提供することである。
【００１５】
この目的を達成するために、本発明は、非接触動作型のホスト集積回路を、非接触にてデータを受信および送信するためのアンテナ回路を含むＮＦＣ素子に結合させる方法を提供する。ホスト集積回路は、アンテナ接続端子を含む。本方法は、ホスト集積回路の少なくとも１つのアンテナ接続端子をＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続するステップを含む。
【００１６】
一つの実施形態によれば、本方法は、ホスト集積回路の少なくとも１つのアンテナ接続端子を、ＮＦＣ素子によって駆動されるスイッチを通してＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続するステップを含む。
【００１７】
一つの実施形態によれば、本方法は、ホスト集積回路のアンテナ接続端子を、ホスト集積回路に供給電圧を供給する整流器回路を通してＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続するステップを含む。
【００１８】
一つの実施形態によれば、本方法は、ホスト集積回路のアンテナ接続端子を、適応キャパシタ（ａｄａｐｔａｔｉｏｎ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を通してＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続ステップと、その適応キャパシタを考慮してアンテナ回路を動作周波数に同調させるステップとを含む。
【００１９】
一つの実施形態によれば、本方法は、ＮＦＣ素子の中に観測回路を設けるステップと、観測回路の少なくとも１つの端子をＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続するステップとを含む。
【００２０】
一つの実施形態によれば、本方法は、ホスト集積回路をＮＦＣ素子に結合し、ホスト回路とＮＦＣ素子との間にデータパスを設定するために、ＮＦＣ素子をして、ホスト集積回路に送信すべきデータに従って変調されたアンテナ信号をＮＦＣ素子のアンテナ回路に与えさせるステップと、ホスト集積回路によって復調されたアンテナ信号を得てＮＦＣ素子によって送信されたデータを抽出するステップとを含む。
【００２１】
一つの実施形態によれば、本方法はまた、ＮＦＣモジュールに送信すべきデータに従ってホスト集積回路によって変調されたアンテナ信号を得るステップと、ＮＦＣ素子によって復調されたアンテナ信号を得て集積回路によって送信されたデータを抽出するステップとを含む。
【００２２】
一つの実施形態によれば、本方法は、ホスト集積回路をＮＦＣ素子に結合し、ホスト回路と、アンテナ回路を備える外部ＮＦＣ素子との間のデータパスを確立するために、ホスト集積回路に送信すべきデータに従って変調された誘導結合または電気結合の信号を、外部ＮＦＣ素子をして、送信させるステップと、ＮＦＣ素子のアンテナ回路によって誘導結合または電気結合の信号を受信するステップと、ホスト集積回路によって復調されたアンテナ信号を得て外部ＮＦＣ素子によって送信された信号を抽出するステップとを含む。
【００２３】
一つの実施形態によれば、本方法は、ＮＦＣ素子の中に観測回路を設けるステップと、また、観測回路によって復調されたアンテナ信号を得るステップと、データを抽出するステップと、観測回路によって抽出されたデータをＮＦＣ素子に供給するステップとを含む。
【００２４】
一つの実施形態によれば、本方法は、外部ＮＦＣ素子に送信すべきデータに従ってホスト集積回路によって変調されたアンテナ信号を得るステップと、外部ＮＦＣ素子のアンテナ回路によって変調信号を受信するステップと、外部ＮＦＣ素子によって復調された変調信号を得てホスト集積回路によって送信されたデータを抽出するステップとを含む。
【００２５】
本発明はまた、非接触にてデータの受信および送信を行うためのアンテナ回路を備えるＮＦＣ素子と、アンテナ接続端子を備える非接触動作型のホスト集積回路とを含み、ホスト集積回路の少なくとも１つのアンテナ接続端子はＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続される、ＮＦＣチップセットに関する。
【００２６】
一つの実施形態によれば、ホスト集積回路の少なくとも１つのアンテナ接続端子は、ＮＦＣ素子によって駆動されるスイッチを通してＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続される。
【００２７】
一つの実施形態によれば、ホスト集積回路のアンテナ接続端子は、ホスト集積回路に供給電圧を供給する整流器回路を通してＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続される。
【００２８】
一つの実施形態によれば、ホスト集積回路のアンテナ接続端子は、ＮＦＣ素子のアンテナ回路を動作周波数に同調させるために、アンテナ回路の１部を形成する適応キャパシタを通してＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続される。
【００２９】
一つの実施形態によれば、ＮＦＣ素子は、ＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続された観測回路を備え、ホスト集積回路によって受信されたデータを復調するように設定される。
【００３０】
一つの実施形態によれば、ＮＦＣ素子は、ホスト集積回路に送信すべきデータに従って変調されたアンテナ信号をアンテナ回路に与え、ホスト集積回路によって送信されたデータ搬送波変調信号をアンテナ回路から抽出する、動作モードを含むように構成される。
【００３１】
一つの実施形態によれば、ホスト集積回路は、アンテナ信号を復調し、外部ＮＦＣ素子、または、ＮＦＣ素子によって送信されたデータを抽出するように構成される。
【００３２】
一つの実施形態によれば、ホスト集積回路は、アンテナ信号を、外部ＮＦＣ素子、または、ＮＦＣ素子に送信すべきデータに従って変調するように構成される。
【００３３】
本発明はまた、本発明に従ったチップセットを備える電子機器、特に移動電話機またはＰＤＡに関する。
【００３４】
本発明はまた、非接触にてデータの受信および送信を行うためのアンテナ回路と、アンテナ接続端子を備える非接触動作型のホスト集積回路とＮＦＣ素子とを結合する適応モジュール（ａｄａｐｔａｔｉｏｎ  ｍｏｄｕｌｅ）とを含む、ＮＦＣ素子に関する。ここに、適応モジュールは、ＮＦＣ素子のアンテナ端子に接続された第１の端子と、ホスト集積回路のアンテナ接続端子に接続することを目的とした、ホスト集積回路の第２の接続端子と、第１の端子と第２の端子の電気的接続とを備える。
【００３５】
一つの実施形態によれば、電気的接続は、ＮＦＣ素子によって駆動されるスイッチを備える。
【００３６】
一つの実施形態によれば、電気的接続は、ホスト集積回路に供給電圧を供給するために、適応回路の第１の端子と第２の端子との間に配置された整流器回路を備える。
【００３７】
一つの実施形態によれば、電気的接続は、適応回路の第１の端子と第２の端子との間に配置された適応キャパシタを備える。適応キャパシタは、アンテナ回路を動作周波数に同調させるためのアンテナ回路の一部を形成する。
【００３８】
一つの実施形態によれば、ＮＦＣ素子は、適応モジュールの第１の端子に接続された観測回路を備える。
【００３９】
一つの実施形態によれば、観測回路は、アンテナ信号を復調してアンテナ信号の中にあるデータを抽出するように構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明の方法の実施形態例が以下で説明されるであろう。これらの例は図面に関連して説明されるが、これらに限定されるものではない。
【００４１】
第１の例
【００４２】
図５Ａは、本発明の方法に従って非接触型集積回路ＩＣＣに接続された「ＮＦＣＭ１」と示されたＮＦＣ素子を示す。集積回路ＩＣＣは、アンテナコイルに接続される目的の２つのアンテナ端子ＴＡおよびＴＢを備える。集積回路ＩＣＣは、随意の選択としてハイブリッド（または「ｃｏｍｂｉ」）型でもよく、またＩＳＯ７８１６接触（ＶＣＣ、ＧＮＤ、ＣＬＫ、ＲＳＴ、ＩＯ）を備える。しかし、ＩＳＯ７８１６バスは以前述べたような欠点があるので、ここでは、回路ＩＣＣをＮＦＣＣ素子に結合するのに用いてはいない。
【００４３】
素子ＮＦＣＭ１は、通常は、コントローラＮＦＣＣ、インタフェース回路ＣＬＩＮＴ、および、アンテナコイルＬｒを備え、動作周波数Ｆｃに同調したアンテナ回路ＡＣＴを備える。インタフェース回路ＣＬＩＮＴは、アンテナ回路ＡＣＴに接続され、素子の非接触型通信インタフェース（または、非接触型データ送信／受信インタフェース）を形成する。回路ＣＬＩＮＴは、「ＲＦＥ」と示されるＲＦ送信器と「ＲＦＲ」と示されるＲＦ受信器とを備える。
【００４４】
アンテナ回路は、例えば平衡型であり、コイルＬｒは、接地された中点を備える。直列に接続された２つのキャパシタＣ１およびＣ２はコイルの端子に配置され、やはり接地された中点を有する。ここでは、アンテナ回路はまた、回路ＥＭＣ（電磁適合性の回路）を通してコイルＬｒの端子を送信器ＲＦＥの変調出力ＭＯ１に接続する第１の直列（高域通過）キャパシタＣ３を備える。第２の直列キャパシタＣ４は、コイルＬｒのもう一方の端子を送信器ＲＦＥの変調出力ＭＯ２に、同様に回路ＥＭＣを通して接続する。
【００４５】
アンテナ回路はシングルエンドであってもよい。この場合には、アンテナコイルの下の端子は接地されるであろう。そして、キャパシタＣ２およびＣ４はもはや必要ではないであろう（アンテナ回路は、接地に関して、図示されているものに対応して半分のものでよいであろう）。
【００４６】
素子ＮＦＣＭ１はまた、例えば、抵抗と直列に接続したキャパシタを備える低域通過フィルタＬＦＦを備える。フィルタＬＦＦは、コイルＬｒの１つの端子を受信器ＲＦＲの復調入力ＤＩ１に接続する。
【００４７】
ＮＦＣ素子が能動モードにあって磁界ＦＬＤ１（Ｆｃ）を発生しているときには、発振器ＦＧＥＮは、アンテナ回路の同調周波数に対応する周波数Ｆｃ、例えば、１３．５６ＭＨｚの起動信号Ｓ１（Ｆｃ）を送信器ＲＦＥに供給する。送信器ＲＦＥはコントローラＮＦＣＣから供給される信号ＯＮ１によって活性化され、受信器ＲＦＲはコントローラＮＦＣＣから供給される信号ＯＮ２によって活性化される。コントローラＮＦＣＣはまた、送信されるべきデータＤＴｘを送信器ＲＦＥに供給する。送信器ＲＦＥは、データＤＴｘに従って変調された形の起動信号Ｓ１を、その変調出力ＭＯ１およびＭＯ２を介して、アンテナ回路ＡＣＴに与える。変調は、例えば、ＩＳＯ−Ａ型またはＩＳＯ−Ｂ型（ＩＳＯ１４４４３−ＡおよびＩＳＯ１４４４３−Ｂ）の振幅変調など、種々の公知の方式で行うことができる。さらに、外部デバイスＥＸＴＤによって送信されたレトロ変調およびデータＤＴｒ搬送波信号は、フィルタＬＦＦが搬送波Ｆｃを抑圧した後に受信器ＲＦＲによって受信される。受信器ＲＦＲは、このレトロ変調信号を復号し、レトロ変調により受信したデータＤｔｒをコントローラＮＦＣＣに伝える。外部デバイスは、例えば、受動モード（また「カードエミュレーション」モードと呼ばれる）で動作している非接触型集積回路、または、別のＮＦＣ素子である。
【００４８】
図Ａに示される実施形態では、アンテナ回路は、それぞれ、コイルＬｒの第１の端子と第２の端子に接続される２つの端子ＤＴ１およびＤＴ２を備える。端子ＤＴ１と端子ＤＴ２は、それぞれ、適応モジュールＡＭＤの端子ＡＴ１１およびＡＴ１２に接続される。適応モジュールＡＭＤは他に２つの端子ＡＴ２１およびＡＴ２２を備える。この実施形態では、端子ＡＴ１１は、第１の導電体（電線またはプリント基板のパス等）によって端子ＡＴ２１に接続され、端子ＡＴ１２は、別の導電体によってＡＴ２２に接続される。
【００４９】
集積回路ＩＣＣはアンテナコイルを持たず、そのアンテナ端子ＴＡおよびＴＢによって素子ＮＦＣＭ１に電気的に接続される。端子ＴＡは適応モジュールの端子ＡＴ２１に接続され、端子ＴＢは端子ＡＴ２２に接続される。
【００５０】
この接続は、ここでは示していないが、中間コネクタ、例えば、集積回路のアンテナ端子ＴＡおよびＴＢの側面に付属した接触ブレードを備えることができる。さらに、「アンテナ端子」は、本発明の実施形態に従って個々に設けた接触パッドであることも可能で、集積回路の中に初期に設けられたアンテナ接続パッドと電気的に接続される。追加的な接触パッドがあまり必要でないように集積回路には変形がなされる。
【００５１】
このように、集積回路ＩＣＣは、素子ＮＦＣＭ１のアンテナ回路に接続される。より詳細には、コイルＬｒおよびキャパシタＣ１とＣ２、および、ＮＦＣ素子のこのアンテナ回路を含むアンテナ回路の部分は、また、集積回路ＩＣＣのアンテナ回路を形成する。
【００５２】
受動モードでは、素子ＮＦＣＭ１はアンテナ回路ＡＣＴに起動信号Ｓ１（Ｆｃ）を与えない。そして、外部磁界ＦＬＤ２（Ｆｃ）は、例えば、能動モードにある別のＮＦＣ素子のような、外部デバイスＥＸＴＤによって供給される。コントローラＮＦＣＣは、送信器ＲＦＥ（ＯＮ１＝０）と受信器ＲＦＲ（ＯＮ２＝０）を不活性化し、ホスト集積回路に、アンテナ回路ＡＣＴの１部をホスト集積回路のアンテナ回路として用いて外部デバイスとの受動モードでのデータの通信を保証するように動作させる。
【００５３】
素子ＮＦＣＭ１が能動モードまたは受動モードにあるときに、典型的に、ピーク値で１０Ｖ〜３０Ｖの交流電圧ＶａｃがコイルＬｒの両端に現れる。ここではアンテナ回路は平衡しているので、この電圧はそれぞれの端子ＤＴ１およびＤＴ２で、アンテナ信号ＥＳ１およびＥＳ２となって現れる。それぞれの要素の振幅は、接地に対して電圧Ｖａｃの振幅の半分、すなわち、例えば、ピーク値で５Ｖから１５Ｖである。シングルエンドアンテナ回路であれば、ただ１つの端子ＴＡまたはＴＢがアンテナ信号を受信し、もう１つの端子は素子の接地に接続されるであろう。
【００５４】
第２の例
【００５５】
図５Ｂに示される素子ＮＦＣＭ２は、適応モジュールＡＭＤが２つのスイッチＰＧ１およびＰＧ２を備えるという点で、図５Ａに示される素子ＮＦＣＭ１とは異なっている。スイッチＰＧ１は、モジュールＡＭＤの端子ＡＴ１１と端子ＡＴ２１との間に配置され、スイッチＰＧ２は、端子ＡＴ１２と端子ＡＴ２２との間に配置される。スイッチＰＧ１およびＰＧ２は、コントローラＮＦＣＣにより供給される信号ＰＴＨ（「ＰａｓｓＴｈｒｏｕｇｈ」）によって制御される。スイッチはノーマリーオープン（非導通）型でもノーマリークローズ（導通）型でもよい。例えば、これらのスイッチは、ノーマリーオープン型で、スイッチを導通状態にするためには、信号ＰＴＨは、例えば、「１」（コントローラＮＦＣＣの供給電圧に対応する論理値）なる活性値（ａｃｔｉｖｅ  ｖａｌｕｅ）に設定されなければならないと仮定する。
【００５６】
非導通状態にあるスイッチＰＧ１およびＰＧ２は、集積回路ＩＣＣをアンテナ回路ＡＣＴから切り離す。この構成は、素子ＮＦＣＭ２が能動モードにあって、磁界ＦＬＤ１（Ｆｃ）を発生し、受動モードにある外部デバイスＥＸＴＤと対話をするときに用いられる。
【００５７】
導通状態にあるスイッチＰＧ１およびＰＧ２は、集積回路ＩＣＣと能動モードにある外部デバイスＥＸＴＤとの間のデータ接続を確立させる。このようなデータ接続は、集積回路によって送信された出力データＤＴｘと外部デバイスによって送信された入力データＤｔｒとを含む。導通状態にあるスイッチＰＧ１およびＰＧ２はまた、コントローラＮＦＣＣと集積回路ＩＣＣとの間のデータ接続を確立させる。このようなデータ接続は、コントローラＮＦＣＣによってホスト集積回路に送信されたデータＤＴ１２とホスト集積回路によってコントローラＮＦＣＣに送信された入力データＤＴ２１とを含む。
【００５８】
導通状態にあるスイッチＰＧ１およびＰＧ２は、好ましくは、許容できる範囲の電圧降下でアンテナ信号ＥＳ１およびＥＳ２を通さなければならない。図５Ｂに示される従来のパスゲート型のスイッチは、本発明によく適合している。そのようなスイッチは、ＮＭＯＳトランジスタとＰＭＯＳトランジスタの組み合わせを含む。それらは、信号ＰＴＨをそれらのノンインバーティング（ｎｏｔ  ｉｎｖｅｒｔｉｎｇ）入力端子（ＮＭＯＳトランジスタのゲート端子）で受信し、反転した（ｉｎｖｅｒｔｅｄ）信号ＰＴＨをそれらのインバーティング（ｉｎｖｅｒｔｉｎｇ）入力端子（ＰＭＯＳトランジスタのゲート端子）で受信する。反転した信号ＰＴＨは、ここでは、インバーティングゲートＩＮＶによって供給される。スイッチＰＧ１およびＰＧ２の他の実施形態は、種々の制御手段によっても提供することができる。例えば、信号ＰＴＨは、スイッチの中でアンテナ信号ＥＳ１、ＥＳ２がクリップされる可能性を回避する目的で、高い制御電圧を供給するために、ブースタポンプによって増幅することができる。
【００５９】
第３の例
【００６０】
図５Ｃに示される素子ＮＦＣＭ３は、適応モジュールＡＭＤが、端子ＡＴ１１と端子ＡＴ２１との間の、アンテナ信号ＥＳ１のパス上に配置された半波整流器回路ＲＤＣを備えるという点で、図５Ｂに示される素子ＮＦＣＭ２とは異なっている。整流器回路ＲＤＣは、例えば、直列ダイオードＤ１と、並列に接続され陰極が接地されているキャパシタＣ５を備える。整流器回路の出力は、ホスト集積回路の供給電圧を形成する電圧Ｖｃｃを供給する。電圧Ｖｃｃは、スイッチＰＧ１および適応モジュールの端子ＡＴ２１を介して、端子ＴＡに加えられる。
【００６１】
この実施形態においては、端子ＡＴ１２は、アンテナ回路のどちらかの片側に接続し、アンテナ信号ＥＳ１またはアンテナ信号ＥＳ２を、集積回路ＩＣＣの端子ＴＢに送信することができる。端子ＡＴ１１は、同様に、信号ＥＳ１のかわりに信号ＥＳ２を受信して電圧Ｖｃｃを作り出すことができる。図に示すように、ここでは、信号ＥＳ１は端子ＡＴ１２に加えられている。さらに、アンテナ回路が平衡していないとすれば、アンテナコイルの、接地されている端子の逆側の端子が、アンテナ信号を受けて電圧Ｖｃｃを供給するのに用いられるであろう。
【００６２】
適応モジュールＡＭＤはまた、適応回路の端子ＡＴ１２と端子ＡＴ２２との間の、アンテナ信号ＥＳ１のパス上に配置された適応キャパシタＡＣＡＰを備える。キャパシタＡＣＡＰは、アンテナ回路ＡＣＴの全体の一部であることが望ましい。これは、アンテナ回路がこのキャパシタを考慮に入れて動作周波数Ｆｃに同調されることを意味する。キャパシタＡＣＡＰは、集積回路ＩＣＣの端子ＴＡとＴＢとの間にある同調キャパシタＣａが、アンテナ回路ＡＣＴの同調周波数に影響を与えるのを抑圧するか制限することができる。キャパシタＡＣＡＰは、例えば、素子ＮＦＣＭ３が、種々の製造業者の、種々の異なる同調容量Ｃａを持つホスト集積回路と結合することを可能にする。キャパシタＡＣＡＰがなければ、アンテナ回路ＡＣＴの同調周波数が敏感に影響を受けて、従ってこれがなければ、動作特性に、特に、電圧Ｖａｃのピーク値および通信距離に、許容しがたい影響を受けることになる。
【００６３】
ここでは、適応回路ＡＭＤはまた、適応モジュールの端子ＡＴ２１と端子ＡＴ２２とに接続されたデータ送信／受信回路ＣＣＲを備える。データ送信／受信回路ＣＣＲはここでは、ホスト集積回路の端子ＴＡと端子ＴＢに並列に接続されている。端子ＡＴ２１および端子ＡＴ２２への回路ＣＣＲの接続は、スイッチＰＧ１およびＰＧ２が開放のときに、集積回路ではなくてこの回路が用いられるように、スイッチＰＧ１およびＰＧ２をアップストリームに用いるように行われることが望ましい。回路ＣＣＲは回路ＩＣＣと同じ一般的な構造で、アンテナ回路ＡＣＴを通してデータの受信または送信を行うための、復調回路とレトロ変調回路を備える。回路ＣＣＲは、コントローラＮＦＣＣから送信された起動信号ＯＮ３によって制御され、この信号が、例えば０であるときには、不活性な状態に停まっている。活性化されると、回路ＣＣＲは、アンテナ回路ＡＣＴを介して受信したデータＤＴｒをコントローラＮＦＣＣに供給する。そして、レトロ変調によりアンテナ回路ＡＣＴを用いて送信すべきデータＤＴｘをコントローラから受信する。
【００６４】
回路ＣＣＲは、受動モードにおける通信回路として用いることができ、この場合、受動モード（カードエミュレーションモード）の管理の回路をインタフェース回路ＣＬＩＮＴの中に設けるのを回避することができる。有利なことには、回路ＣＣＲは、ホスト集積回路が外部デバイスＥＸＴＤとデータＤＴｘおよびＤＴｒを交換するときに、観測回路または「スパイ回路」として用いることもできる。
【００６５】
素子ＮＦＣＭ３は、集積回路ＩＣＣと接続した後に、このように種々のモードで動作することができる。
【００６６】
動作モードの例
【００６７】
図６Ａから図６Ｃに例が示される。これらは、適応回路ＡＭＤの構成に関しては図５Ｃと同じである。
【００６８】
モードＭ１：コントローラＮＦＣＣとホスト集積回路ＩＣＣとの間の通信
【００６９】
この動作モードは図６Ａに示される。活性なリンクは太線で示されている。スイッチＰＧ１およびＰＧ２は閉じられている（ＰＴＨ＝１）。コントローラＮＦＣＣは、発振器ＦＧＥＮとともに送信器ＲＦＥ（ＯＮ１＝１）と受信器（ＯＮ２＝１）を活性化する。コントローラＮＦＣＣは、あたかも誘導結合によって外部デバイスにデータを送信するかのようにデータＤＴ１２を集積回路ＩＣＣに送信する。ホスト集積回路はこれらのデータを、アンテナ信号ＥＳ１（信号ＥＳ１はまた、供給電圧Ｖｃｃを供給するために整流される）を介して受信する。アンテナ信号ＥＳ１は、集積回路の特性に整合するように変調される。もしそれが、例えば、ＩＳＯ−ＡまたはＩＳＯ−Ｂに適合するならば、データＤＴ１２を送信するために、ＩＳＯ−Ａ型またはＩＳＯ−Ｂ型の振幅変調の信号が送信器ＲＦＥによってアンテナ回路に加えられる。
【００７０】
ホスト集積回路は、データＤＴ２１をレトロ変調（負荷変調）により送信する。レトロ変調信号はフィルタＬＦＦによって抽出され、受信器ＲＦＲによって復号される。受信器ＲＦＲはその後にデータＤＴ２１をコントローラＮＦＣＣに供給する。
【００７１】
従って、ホスト集積回路とコントローラＮＦＣＣとの通信は確立され、あたかもホスト集積回路が自分自身のアンテナコイルを持っているかのように、そしてあたかも、このアンテナコイルが素子ＮＦＣＭ３のアンテナコイルＬｒに誘導結合で接続されているかのようになる。回路ＣＣＲはこの動作モードでは使用されず、図示されていないことに注意するべきである。しかし、回路ＣＣＲの活性化によって、コントローラＮＦＣＣは、ホスト集積回路に送信するデータが適応モジュールによって再送信されるかを検証することができる。これによって、整流器ＲＤＣまたは接続キャパシタＡＣＡＰの欠陥を検出することができる。
【００７２】
モードＭ２：コントローラが透明モード（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ｍｏｄｅ）のときのホスト集積回路ＩＣＣと外部デバイスＥＸＴＤとの通信
【００７３】
この動作モードは図６Ｂに示される。モジュールＮＦＣＭ３の活性リンクは太文字で示されている。外部デバイスＥＸＴＤはここでは、能動モードにあって、磁界ＦＬＤ２を発生する。スイッチＰＧ１およびＰＧ２は閉じられている（ＰＴＨ＝１）。コントローラＮＦＣＣは、発振器ＦＧＥＮ（Ｓ１（Ｆｃ）＝０）とともに、送信器ＲＦＥ（ＯＮ１＝０）および受信器（ＯＮ２＝０）を不活性化する。外部デバイスＥＸＴＤは、あたかも自分自身のアンテナコイルを装備した従来の非接触型集積回路にデータを送信するかのように、ホスト集積回路にデータＤＴｒを送信する。磁界の変調は、アンテナ信号ＥＳ１の変調であり、集積回路の特性に整合される。例えば、それがＩＳＯ−ＡまたはＩＯＳ−Ｂに適合していれば、データＤＴｒを送信するためにデバイスＥＸＴＤによって、ＩＳＯ−Ａ型またはＩＯＳ−Ｂ型の振幅変調が保証される。以前と同様に、ホスト集積回路は、アンテナ信号ＥＳ１を介してデータを受信し、信号ＥＳ１はまた、供給電圧Ｖｃｃを供給するために整流される。
【００７４】
ホスト集積回路は、レトロ変調（負荷変調）により外部デバイスＥＸＴＤにデータＤＴｘを返信する。レトロ変調信号は、デバイスＥＸＴＤにより自分のアンテナ信号から抽出され、復調されてデータＤＴｘが得られる。このように、ホスト集積回路と外部デバイスＥＸＴＤとの通信は確立され、明らかなように、もしモジュールＮＦＣＭ３のアンテナ回路ＡＣＴがデバイスＥＸＴＤのアンテナ回路と結合しでいれば、あたかもホスト集積回路が自分自身のアンテナコイルを持っているかのようになる。回路ＣＣＲは、この動作モードでは使用されず、図を簡単にするために図６Ｂには示されていない。
【００７５】
前記で言及したように、アンテナ信号ＥＳ１はまた、データを運ぶためだけに、そして信号ＥＳ２は電圧Ｖｃｃを作り出すためだけに用いることができる。アンテナ信号ＥＳ２はまた、データを運ぶために、そして信号ＥＳ１は電圧Ｖｃｃを作り出すために用いることができる。さらに、信号ＥＳ２は、データを運ぶために、そして電圧Ｖｃｃを作り出すために用いることができる。
【００７６】
モードＭ３：コントローラＮＦＣＣが「リスニングモード（ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ  ｍｏｄｅ）」のときのホスト集積回路ＩＣＣと外部デバイスＥＸＴＤとの通信
【００７７】
この動作モードは図６Ｃに示される。これは、ホスト集積回路と外部デバイスに関わるという点でモードＭ２と同じであるが、コントローラＮＦＣＣは、通信に影響を与えることなく、入力データＤＴｒまたは出力データＤＴｘを復調してそれをコントローラＮＦＣＣ（受動リスニングモード）に伝える回路ＣＣＲを活性化する（ＯＮ３＝１）という点ではモードＭ２とは異なる。しかし、コントローラＮＦＣＣは、ホスト集積回路（能動リスニングモード）の代わりに、回路ＣＣＲを用いて通信の終了を決定し、通信の終了のデータまたは信号を送信することができる。
【００７８】
モードＭ４：ホスト集積回路が介在しない受動モードにある素子ＮＦＣＭ３
【００７９】
図示されていないこの実施形態は、ホスト集積回路には関係せず、素子ＮＦＣＭ３の受動モードを管理するために回路ＣＣＲを用いることだけに関するものである。スイッチＰＧ１およびＰＧ２は開いており、回路ＣＣＲが、ホスト集積回路に置き換わって外部デバイスＥＸＴＤから送信されたデータＤＴｒの受信と、レトロ変調により外部デバイスへのデータＤＴｘの送信とを行う。この動作モードは安全保護がなされていない応用を管理するのに用いることができる。一方、動作モードＭ２または動作モードＭ３は、安全保護がなされた応用を管理するのに用いることができる（もしホスト集積回路が安全保護のなされた回路であれば）。
【００８０】
モードＭ５：能動モードにある素子ＮＦＣＭ３
【００８１】
図示されていないこの実施形態は、素子ＮＦＣＭ３の通常の能動モードである。スイッチＰＧ１およびＰＧ２は開放されていて、ホスト集積回路はアンテナ回路ＡＣＴから切り離される。回路ＣＣＲはこの通信モードにおいても用いられない。
【００８２】
波形の例
【００８３】
図７Ａと図８Ａは、外部デバイスＥＸＴＤが磁界ＦＬＤ２を発生し、データＤＴｒが受信されたときの受動動作モードにある素子ＮＦＣＭ３のアンテナ回路の中に現れる誘導電圧Ｖａｃを示す。この受動モードは、ホスト集積回路の介在があるモードＭ２またはモードＭ３であることができるし、ホスト集積回路の介在がないモードＭ４であることもできる。図７ＡはＩＳＯ−Ａ型の振幅変調を示し、図８ＡはＩＳＯ−Ｂ型の振幅変調を示す。図７Ａでは、データＤＴｒは、「変形ミラー」と呼ばれる符号化に従って、また誘導電圧Ｖａｃの１００％振幅変調で受信される。電圧Ｖａｃのピーク値は、通信距離（素子ＮＦＣＭ３と外部デバイスＥＸＴＤとの距離）に依存する。図８Ａでは、データＤＴｒは、ＮＲＺ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）符号化と電圧Ｖａｃの１０％変調に従って受信される。電圧Ｖａｃは同じである。
【００８４】
図７Ｂおよび図８Ｂは、ホスト集積回路または回路ＣＣＲ（図６Ａ〜図６Ｃ参照）に送信される、対応するアンテナ信号ＥＳ１を示す。アンテナ信号ＥＳ１は、電圧Ｖａｃのイメージであるが、接地（アンテナ回路のキャパシタＣ３とＣ４の中点）に関して測定して、交流の正の部分だけを持つ。
【００８５】
図９Ａおよび図１０Ａは、データＤＴｘがレトロ変調によって送信されたときの、受動動作モードにある素子ＮＦＣＭ３のアンテナ回路の中に現れる誘導電圧Ｖａｃを示す。図９ＡはＩＳＯ−Ａ型のレトロ変調を示し、図１０ＡはＩＳＯ−Ｂ型のレトロ変調を示す。図９Ａでは、電圧Ｖａｃは、ホスト集積回路または回路ＣＣＲによって生成される副搬送波信号Ｆｓｃによって振幅変調され、「１」はＦｓｃ／０の交番（副搬送波の変調あり／変調なし）によって符号化され、「０」は逆の交番０／Ｆｓｃ（変調なし／副搬送波の変調あり）によって符号化される、または、その逆である。図９Ａは、簡単にするために１ビットのデータだけが示されていることに注意を要する。図１０Ａには、電圧Ｖａｃは、副搬送波信号Ｆｓｃによって常に振幅が変調されており、「１」と「０」と間の変移は、移相ありまたは移相なしの状態（ＰＳＫ変調すなわち、Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）で示されている。図１０Ａでも１ビットのデータが示されている。
【００８６】
図９Ｂおよび１０Ｂは、ホスト集積回路または回路ＣＣＲに送信される対応するアンテナ信号ＥＳ１を示す（図６Ａ〜図６Ｃ参照）。アンテナ信号ＥＳ１は電圧Ｖａｃのイメージであり、やはりホスト集積回路または回路ＣＣＲが課するレトロ変調を有する。
【００８７】
ホスト集積回路の構成例
【００８８】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、誘導結合によって給電される受動型の従来の集積回路ＩＣＣ１およびＩＣＣ２を示す。ここに示される使用条件は従来と同じで、集積回路はリーダＲＤ１が発生する交流磁界ＦＬＤの中に置かれる。
【００８９】
それぞれの集積回路ＩＣＣ１およびＩＣＣ２は、アンテナ回路を動作周波数Ｆｃの周囲で同調させるために、並列接続のアンテナコイルＬａと同調容量Ｃａを備えるアンテナ回路ＡＣＴ’を備える。容量Ｃａは、通常、集積回路の半導体基板の上に集積されるが、アンテナコイルＬａは、それぞれの集積回路のアンテナ端子ＴＡおよびＴＢに接続された外部要素である。磁界ＦＬＤが存在するときには、周波数Ｆｃの交流アンテナ信号Ｓａｃがアンテナ回路の中に現れる。
【００９０】
それぞれの集積回路は、また、レトロ変調スイッチＳＷｍ（例えば、ＭＯＳ型のスイッチトランジスタ）、変調回路ＭＣＴ、復調回路ＤＭＣＴ、中央ユニットＵＣ（ワイヤードロジックのシーケンサまたはマイクロプロセッサ）、および、メモリＭＥＭを備える。
【００９１】
メモリＭＥＭは、１つまたはいくつかのアプリケーションプログラムを含み、アプリケーションデータを受信する。中央ユニットＵＣは、回路ＭＣＴに出力データＤＴｘを供給し、回路ＭＣＴはスイッチＳＷｍの制御端子、例えば、ＭＯＳトランジスタのゲートに、データＤＴｘの搬送波信号ＳＤＴｘを与える。スイッチＳＷｍは、アンテナ端子ＴＡおよびＴＢに接続され、それが閉状態（導通状態）のときに、アンテナ回路の端子の不完全な短絡（例えば、ＭＯＳトランジスタの真性抵抗のような直列抵抗を用いての短絡）を起動する。それにより、アンテナ回路の中には、データ搬送波信号ＳＤＴｘのリズムでレトロ変調（負荷変調）信号が現れる。ＩＳＯ−Ａ標準およびＩＳＯ−Ｂ標準に従えば、信号ＳＤＴｘは、アンテナ信号Ｓａｃの周波数Ｆｃより低い周波数Ｆｓｃで発振している副搬送波信号Ｆｓｃによって変調される。信号Ｓ（Ｆｃ）は、アンテナ信号Ｓａｃを受信する周波数分周器ＤＩＶＦによって、回路ＭＣＴに供給される。
【００９２】
集積回路ＩＣＣ１は、アンテナ信号Ｓａｃの半波整流のためのダイオードＤｒを備える点において集積回路ＩＣＣ２とは異なる。一方、集積回路ＩＣＣ２は、アンテナ信号Ｓａｃの半波整流のためにダイオードブリッジＰｄを備える。集積回路ＩＣＣ１では、ダイオードＤｒは、アンテナ端子ＴＢと集積回路の接地との間に逆方向に接続される。供給電圧Ｖｃｃは、半波整流によって端子ＴＡに現れ、集積回路の端子ＴＡと接地との間に接続されたキャパシタＣｓによって平滑化される。集積回路ＩＣＣ２では、ダイオードブリッジＰｄは、アンテナ端子ＴＡに接続された第１の端子と、アンテナ端子ＴＢに接続された第２の端子と、集積回路ＩＣＣ２の接地に接続された第３の端子と、平滑化キャパシタＣｓおよび集積回路の供給電圧Ｖｃｃの供給線に接続された第４の端子とを備える。
【００９３】
それぞれの集積回路ＩＣＣ１およびＩＣＣ２において、アンテナ信号Ｓａｃはアンテナ端子ＴＢの上に現れ、アンテナ端子ＴＢは、従って、入力データＤＴｒを抽出するための復調回路ＤＭＣＴに電気的に接続され、入力データＤＴｒは中央ユニットＵＣに供給される。
【００９４】
集積回路ＩＣＣ１およびＩＣＣ２の適合性
【００９５】
図１１Ａの集積回路ＩＣＣ１と図１１Ｂの集積回路ＩＣＣ２の素子ＮＦＣＭ３との適合性は、図１２Ａおよび図１２Ｂを参照することにより検証できる。これらの図は、それぞれ、図５Ｃの素子ＮＦＣＭ３に接続された集積回路ＩＣＣ１およびＩＣＣ２を示している。ここでは素子ＮＦＣＭ３はブロックで示されている。アンテナ端子ＴＡは素子ＮＦＣＭ３の端子ＡＴ２１（適応モジュールの端子）に接続され、アンテナ端子ＴＢは素子ＮＦＣＭ３の端子ＡＴ２２に接続される。
【００９６】
図１２Ａでは、素子ＮＦＣＭ３によってアンテナ端子ＴＡに供給された電圧Ｖｃｃは、集積回路ＩＣＣ１の供給線の中に直接に入って行く。さらに、ダイオードＤｒは逆極性に接続され、アンテナ信号ＥＳ１が集積回路ＩＣＣ１の復調回路ＤＭＣＴの入力に加えられるのをお妨げない。試験とシミュレーションによって、それぞれ、素子ＮＦＣＭ３と集積回路ＩＣＣ１の大地電位は、集積回路の各回路（中央ユニットＵＣ、回路ＭＣＴおよび回路ＤＭＣＴ、メモリＭＥＭ、等）を通して互いに平衡していることが示された。
【００９７】
図１２Ｂでは、素子ＮＦＣＭ３によってアンテナ端子ＴＡに供給される電圧Ｖｃｃは、ダイオードブリッジＰｄの導通状態にあるダイオードＤｒ１を通して、同様に、集積回路ＩＣＣ２の供給線の中に直接に入って行く。さらに、ダイオードブリッジのダイオードＤｒ２およびＤｒ４は逆極性に接続され、アンテナ信号ＥＳ１が集積回路ＩＣＣ２の復調回路ＤＭＣＴの入力に加えられるのを妨げない。試験とシミュレーションによって、同様に、それぞれ、素子ＮＦＣＭ３と集積回路ＩＣＣ２の大地電位は、集積回路の各回路を通して互いに平衡していること、および、ダイオードブリッジのダイオードＤｒ３がその平衡に寄与していることが示された。
【００９８】
従って、ここでは、一方で、ＮＦＣ素子とホスト集積回路との間の通信を確立するために、他方では、ホスト集積回路が、ＮＦＣ素子のアンテナ回路を自分自身のアンテナ回路として用いて外部デバイスとの通信を行うことができるようにするために、従来の非接触型集積回路がホスト集積回路としてＮＦＣ素子のアンテナ回路に接続することができることが示される。そのような通信を行う間に、ＮＦＣ素子は、随意の選択として、ホスト集積回路によって受信または送信されたデータを傍受することができ、また、前記で述べたように、通信に介在する（能動リスニングモード）こともできる。
【００９９】
他の実施形態
【０１００】
本発明は種々の他の実施形態も可能である。
特に、図５Ａから５Ｃでは、モジュールＡＭＤの点線で示された区画は、描かれた構成要素グループの機能を示すための概念的なものである。実際には、適応モジュールのいくつかの構成要素は、異なる支持の上に配置することができる。例えば、図１３では、素子ＮＦＣＭ３は、コントローラＮＦＣＣ、回路ＣＬＩＮＴ、監視回路ＣＣ、および、スイッチＰＧ１とＰＧ２が集積化された集積回路ＩＣＮＦＣの形で作られている。適応回路のその他の構成要素、すなわち、整流器回路ＲＤＣのダイオードＤ１およびキャパシタＣ５、および、適応キャパシタＡＣＡＰは、アンテナ回路ＡＣＴの素子を受け入れるプリント回路基板（またはその他の相互接続支持）の上にマウントされる。最終的なユーザによって素子を取り除いたり、後にマウントすることができるように、また、ダイオードＤ１とキャパシタＡＣＡＰを単純な導体帯（ストラップ）で置き換えることができるように、これらの素子のマウントは、固定した端子を用いて行うことができる。集積回路ＩＣＮＦＣは、上記で説明した端子ＡＴ２１およびＡＴ２２と、接続端子Ｔ１からＴ６とを備える。端子Ｔ１は、送信器ＲＦＥの変調端子ＭＯ１をキャパシタＣ３および回路ＥＭＣに接続し、端子Ｔ２は、送信器ＲＦＥの変調端子ＭＯ２をキャパシタＣ４および回路ＥＭＣに接続し、端子Ｔ３は、受信器ＲＥＲの入力ＤＩ１をフィルタＬＦＦに接続し、端子Ｔ５は、スイッチＰＧ１および監視回路ＣＣＲを回路ＲＤＣに接続し、端子Ｔ６は、スイッチＰＧ２および監視回路ＣＣＲをキャパシタＡＣＡＰに接続する。
【０１０１】
さらに、電圧Ｖｃｃを供給するためにアンテナ信号ＥＳ１を回路ＲＤＣによって整流することは、必須ではない。図１４は、アンテナ信号ＥＳ１をホスト集積回路ＩＣＣの端子ＴＡに運ぶスイッチＰＧ１だけを備える素子ＮＦＣＭ４を示す。スイッチＰＧ２、端子Ｔ５、および、監視回路は除かれている、すなわち用いられない。ホスト集積回路ＩＣＣの端子ＴＢに接続される端子ＡＴ２２は、ホスト集積回路ＩＣＣと素子ＮＦＣＭ４が共通参照電位（この参照電位は、電圧Ｖｃｃがホスト集積回路に加えられる場合には外には現れない）を持つように、素子ＮＦＣＭ４の接地に接続される。
【０１０２】
別の例として、図１５は素子ＮＦＣＭ５を示す。素子ＮＦＣＭ５は、回路ＣＣＲは保持されて端子Ｔ６に接続されてアンテナ信号ＥＳ１を受信するという点だけ、素子ＮＦＣＭ４と異なる。端子ＡＴ２２は再び接地に接続される。
【０１０３】
一般に、整流器ＲＤＣのようなこれまで説明した適応手段は、このような接続のために設計された従来の非接触型集積回路（図１１Ａおよび図１１Ｂ）のＮＦＣ素子を接続可能とすることを目的とした、本発明の随意選択の構成要素である。将来は、適応性を有する集積回路の構成は、ＮＦＣ素子のアンテナ回路に適応するように設計されて、ＮＦＣ素子の中に適応モジュールを設備する必要がなくなるであろう。スイッチＰＧ１およびＰＧ２は、ホスト集積回路の中に集積することが可能である。集積回路の中にスイッチを制御するための端子を追加することも可能である。これらのスイッチを取り除いてホスト集積回路の不活性化端子を設けることさえも可能である。さらに、ホスト集積回路の特定の接地端子をＮＦＣ素子の接地端子に接続することも可能である。
【０１０４】
最後に、本発明の実施形態は、上記で説明したＮＦＣ素子のアンテナ回路ＡＣＴの構成に限定されない。当業者は、産業で用いられる、アンテナ回路の他の構成に適応する集積回路の適応回路および／または構成、特に、ＲＦ周波数の代わりにＵＨＦ周波数のアンテナ構成、さらには、誘導結合の代わりに電気結合により動作するアンテナの構成、を提供することができる。
【０１０５】
本発明に従ったチップセットは、移動電話機やＰＤＡ、さらに総括的に、ＮＦＣチップセットを備える、任意の、携帯機器、または電子機器に限らず、およびコンピュータデバイス等の、種々の応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】ＮＦＣチップセットの従来の構成を示すブロック図である。
【図２】移動電話機の中に集積されたＮＦＣチップセットの種々の応用を示す図である。
【図３】ホスト集積回路に接続されたＮＦＣ素子の従来の構成を示すブロック図である。
【図４Ａ】ホスト集積回路を図３のＮＦＣ素子に接続する従来の２つの接続モードを示す図である。
【図４Ｂ】ホスト集積回路を図３のＮＦＣ素子に接続する従来の２つの接続モードを示す図である。
【図５Ａ】本発明の方法に従ってホスト集積回路に接続された、本発明に従うＮＦＣ素子の一例を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の異なる方法に従ってホスト集積回路に接続された、本発明に従うＮＦＣ素子の第２の例を示す図である。
【図５Ｃ】本発明の別の異なる方法に従ってホスト集積回路に接続された、本発明に従うＮＦＣ素子の第３の例を示す図である。
【図６Ａ】図５Ｃと同じ図であり、ＮＦＣ素子の第１の動作モードにおける活性リンクを太線にて示した図である。
【図６Ｂ】図５Ｃと同じ図であり、ＮＦＣ素子の第２の動作モードにおける活性リンクを太線にて示した図である。
【図６Ｃ】図５Ｃと同じ図であり、ＮＦＣ素子の第３の動作モードにおける活性リンクを太線にて示した図である。
【図７Ａ】データがホスト集積回路によって受信または送信されるときにＮＦＣ素子の中に現れる電気信号を示す図である。
【図７Ｂ】データがホスト集積回路によって受信または送信されるときにＮＦＣ素子の中に現れる電気信号を示す図である。
【図８Ａ】データがホスト集積回路によって受信または送信されるときにＮＦＣ素子の中に現れる電気信号を示す図である。
【図８Ｂ】データがホスト集積回路によって受信または送信されるときにＮＦＣ素子の中に現れる電気信号を示す図である。
【図９Ａ】データがホスト集積回路によって受信または送信されるときにＮＦＣ素子の中に現れる電気信号を示す図である。
【図９Ｂ】データがホスト集積回路によって受信または送信されるときにＮＦＣ素子の中に現れる電気信号を示す図である。
【図１０Ａ】データがホスト集積回路によって受信または送信されるときにＮＦＣ素子の中に現れる電気信号を示す図である。
【図１０Ｂ】データがホスト集積回路によって受信または送信されるときにＮＦＣ素子の中に現れる電気信号を示す図である。
【図１１Ａ】非接触型集積回路の従来の構成を示す図である。
【図１１Ｂ】非接触型集積回路の従来の構成を示す図である。
【図１２Ａ】図５のＮＦＣ素子に接続された、それぞれ図１１Ａおよび図１１Ｂに従った非接触型集積回路を示す図である。
【図１２Ｂ】図５のＮＦＣ素子に接続された、それぞれ図１１Ａおよび図１１Ｂに従った非接触型集積回路を示す図である。
【図１３】本発明に従ったＮＦＣ素子の他の例を示す図である。
【図１４】本発明に従ったＮＦＣ素子の他の例を示す図である。
【図１５】本発明に従ったＮＦＣ素子の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０７】
ＡＣＴ  アンテナ回路
ＡＭＤ  適応モジュール
ＣＬＩＮＴ  非接触型インタフェース回路
ＥＸＴＤ  外部デバイス
ＬＦＦ  低域通過フィルタ
ＮＦＣＣ  主プロセッサ
ＮＦＣＭ１  ＮＦＣ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【外国語明細書】
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