(57)【要約】【課題】それ自身が一種のパッシブカードとしては機能するＮＦＣカードの情報通信装置を提供する。【解決手段】ＮＦＣカードの情報通信装置１の制御部５はＩＣチップからなり、表示部４等を制御する。操作キー８は操作者の操作に応じて制御部５に指示信号を出力する。表示部４は制御部５に制御されて、通信対象、通信内容等を表示する。電源部７はコイン電池等からなり、制御部５、表示部４等に電源を供給する。制御部５に通信アンテナ２が接続されている。情報通信装置１にＮＦＣチップ６が設けられている。ＮＦＣチップ６にスイッチ回路９を介してＮＦＣアンテナ３が接続されている。スイッチ回路９は制御部５によって制御される。【選択図】図１
2013084045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯可搬型のＮＦＣカードの情報通信装置であって、
制御部と、
上記制御部に接続された通信アンテナと、
ＮＦＣチップと、
上記ＮＦＣチップに接続されたＮＦＣアンテナと
を有することを特徴とするＮＦＣカードの情報通信装置。
【請求項２】
上記ＮＦＣアンテナがスイッチ部を介して上記ＮＦＣチップに接続され、上記スイッチ部が上記制御部によって制御されることを特徴とする請求項１に記載のＮＦＣカードの情報通信装置。
【請求項３】
上記スイッチ部として、上記ＮＦＣアンテナの共振周波数を変化させるスイッチ回路を用いたことを特徴とする請求項２に記載のＮＦＣカードの情報通信装置。
【請求項４】
上記スイッチ回路がＰＩＮダイオードを有していることを特徴とする請求項３に記載のＮＦＣカードの情報通信装置。
【請求項５】
上記制御部が複数種類のＮＦＣカードからの信号を処理することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のＮＦＣカードの情報通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信技術を応用したＲＦＩＤ（Radio  Frequency  Identification）カードであるＮＦＣカードと情報通信を行なうＮＦＣカードの情報通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤカードとは、情報記録と無線通信の両機能を備えたＩＣモジュールをカードに内蔵した、パッシブ型の非接触情報記録媒体である。このＲＦＩＤカードの範疇に属し、今後利用拡大が期待されるものとして、ＮＦＣ（Near  Field  Communication）チップを内蔵するＮＦＣカードがある。そして、ＮＦＣカードと情報通信を行なう携帯可搬型の情報通信装置が考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−８４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このようなＮＦＣカードの情報通信装置においては、それ自身が一種のパッシブカードとしては機能しない。
【０００５】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、それ自身が一種のパッシブカードとしては機能するＮＦＣカードの情報通信装置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】
この目的を達成するため、発明の実施態様は、携帯可搬型のＮＦＣカードの情報通信装置であって、制御部と、上記制御部に接続された通信アンテナと、ＮＦＣチップと、上記ＮＦＣチップに接続されたＮＦＣアンテナとを有することを特徴とする。
【０００７】
また、発明の実施態様は、上記ＮＦＣアンテナがスイッチ部を介して上記ＮＦＣチップに接続され、上記スイッチ部が上記制御部によって制御されることを特徴とする。
【０００８】
また、発明の実施態様は、上記スイッチ部として、上記ＮＦＣアンテナの共振周波数を変化させるスイッチ回路を用いたことを特徴とする。
【０００９】
また、発明の実施態様は、上記スイッチ回路がＰＩＮダイオードを有していることを特徴とする。
【００１０】
また、発明の実施態様は、上記制御部が複数種類のＮＦＣカードからの信号を処理することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るＮＦＣカードの情報通信装置においては、情報通信装置自体を一種のパッシブカードとして機能させることができる。
【００１２】
また、ＮＦＣチップにスイッチ部を介してＮＦＣアンテナを接続したときには、情報通信装置がＮＦＣカードと通信するときに、信号干渉による誤動作が生ずることがない。
【００１３】
また、スイッチ部として、ＮＦＣアンテナの共振周波数を変化させるスイッチ回路を用いたときには、機械的なスイッチを用いることなく、オン状態とオフ状態とにすることができる。
【００１４】
また、スイッチ回路がＰＩＮダイオードを有しているときには、スイッチ回路は確実にオン状態とオフ状態とにすることができる。
【００１５】
また、制御部が複数種類のＮＦＣカードからの信号を処理するときには、１台の情報通信装置により複数種類のＮＦＣカードから情報を読み取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係るＮＦＣカードの情報通信装置を示すブロック図である。
【図２】図２は図１に示したＮＦＣカードの情報通信装置の一部詳細図である。
【図３】図３は図１に示したＮＦＣカードの情報通信装置の動作説明図である。
【図４】図４はＮＦＣカードの無線通信インタフェースの仕様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１により本発明の実施の形態に係るＮＦＣカードの情報通信装置を説明する。携帯可搬型のＮＦＣカードの情報通信装置１は制御部５、操作キー８、表示部４、ＮＦＣチップ６、電源部７を有する。
【００１８】
制御部５はＩＣチップからなり、表示部４等を制御する。操作キー８は操作者の操作に応じて制御部５に指示信号を出力する。表示部４は制御部５に制御されて、通信対象、通信内容等を表示する。電源部７はコイン電池等からなり、制御部５、表示部４等に電源を供給する。そして、制御部５に通信アンテナ２が接続されている。通信アンテナ２はアンテナの伝達函数に寄与するＱ特性を高め、Ｑ＞２０として相手のアンテナと電磁結合するときの特性を単峰特性としている。ＮＦＣチップ６にスイッチ回路９を介してＮＦＣアンテナ３が接続されている。スイッチ回路９は制御部５によって制御される。
【００１９】
この情報通信装置１は外部装置（上位システム）３０、ＮＦＣカード（TypeＡ）４０、ＮＦＣカード（TypeＢ）５０、ＮＦＣカード（Felica（登録商標））６０と通信を行なう。外部装置３０、ＮＦＣカード４０、５０、６０はそれぞれISO/IEC  14443で規格化されたアンテナ３１、４１、５１、６１を有する。また、制御部５はＮＦＣカード４０、５０、６０からの信号を処理することができる。すなわち、制御部５は複数種類のＮＦＣカードからの信号を処理することができる。操作キー８は、操作者の操作に基づいて、情報を読み出す対象がＮＦＣカード４０、５０、６０のうちのどれであるかというカード種別情報を制御部５に出力し、制御部５はカード種別情報に基づいてＮＦＣカード４０、５０、６０からの信号を処理する。
【００２０】
図２によりスイッチ回路９を説明する。ＮＦＣアンテナ３の一端とＮＦＣチップ６との間にコンデンサ１９、２０が設けられている。ＮＦＣアンテナ３の他端と制御部５との間にＰＩＮダイオード２２、２３が設けられている。ＮＦＣアンテナ３の他端とＰＩＮダイオード２２のカソードとが接続され、ＰＩＮダイオード２２のアノードとＰＩＮダイオード２３のカソードとが接続され、ＰＩＮダイオード２３のアノードと制御部５とが接続されている。コンデンサ１９、２０の間とＰＩＮダイオード２２、２３の間とに接続されたコンデンサ２１が設けられている。ＮＦＣアンテナ３の他端とＰＩＮダイオード２２との間は接地されている。
【００２１】
ＮＦＣアンテナ３の静電容量をＣＳとする。コンデンサ１９〜２１の静電容量をＣ１、Ｃ２、Ｃ３とする。また、ＰＩＮダイオード２２、２３の微小静電容量をＣＤとする。すると、静電容量ＣＳ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、ＣＤの関係は次式の通りである。
ＣＤ≪ＣＳ≪Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３
【００２２】
つぎに、スイッチ回路９の動作について説明する。制御部５からスイッチ回路９に出力される制御電圧Ｖが０のときには、ＰＩＮダイオード２２、２３を流れる順方向電流Ｉは０ｍＡであり、ＰＩＮダイオード２２、２３間は高インピーダンス状態となり、等価的には微小静電容量ＣＤが１〜数ｐＦとなる。このため、ＮＦＣアンテナ３の自己インダクタンスをＬとすると、ＮＦＣアンテナ３の共振周波数ｆonは数１式で表される。
【数１】
2013084045.tif 000003
また、制御電圧ＶがＨのときすなわち１．０Ｖよりも大きいときには、ダイオード２２、２３を流れる順方向電流Ｉは２０ｍＡ以上となり、ＰＩＮダイオード２２、２３間は低インピーダンス（数Ω以下）状態となる。このため、ＮＦＣアンテナ３の共振周波数ｆoffは数２式で表される。
【数２】
2013084045.tif 000004
そして、自己インダクタンスＬ、静電容量ＣＳは共振周波数ｆonがＮＦＣカードの搬送周波数ｆc（１３．５６ＭＨｚ）となるように設定されている。
【００２３】
この場合、制御電圧Ｖが０のときには、ＮＦＣアンテナ３の共振周波数ｆonがＮＦＣカードの搬送周波数ｆcとなるから、いわばオン状態となる。これに対して、制御電圧ＶがＨのときには、共振周波数ｆoffは共振周波数ｆonよりも小さくなるから、共振周波数ｆoffはＮＦＣカードの搬送周波数ｆcと一致しなくなるので、いわばオフ状態となる。
【００２４】
つぎに、図３により、ＮＦＣカードの情報通信装置１の動作について説明する。Ａは制御部５によるＮＦＣチップ６の情報の読み出し動作である。Ｂは制御部５によるＮＦＣカード４０の情報の読み出し動作である。Ｃは制御部５によるＮＦＣカード５０の情報の読み出し動作である。Ｄは制御部５によるＮＦＣカード６０の情報の読み出し動作である。Ｅは外部装置３０による制御部５への情報の書き込み動作である。Ｆは外部装置３０によるＮＦＣチップ６の情報の読み出し動作である。
【００２５】
動作Ａ〜Ｆはアンテナ２、３、３１、４１、５１、６１を電磁結合して実行する。制御部５が読み出した情報は表示部４に表示される。動作Ａ〜Ｄはオフライン的動作に対応し、動作Ｅ、Ｆはオンライン的動作に対応する。
【００２６】
そして、動作Ａの場合には、スイッチ回路９をオン状態とし、操作キー８の操作に応じた指示に従って、制御部５によりＮＦＣチップ６に格納された情報が読み出される。
【００２７】
動作Ｂ〜Ｄの場合には、スイッチ回路９をオフ状態としている。このため、制御部５とＮＦＣチップ６との間で情報交信はされない。なお、ＮＦＣカード４０、５０、６０の無線通信インタフェースの仕様は図４に示すように異なっている。具体的には、ビットコーデング、変調方式、通信速度が異なる。なお、図４において、「ＡＳＫ」は振幅偏移変調（Amplitude  Shift  Keying）を意味し、「ＯＯＫ」はオンオフ変調（On-Off  Keying）を意味し、「ＢＰＳＫ」は二位相偏移変調（Binary  Phase  Shift  Keying）を意味する。そして、操作者が操作キー８を操作すると、操作キー８からカード種別情報が制御部５に出力され、制御部５はカード種別情報に基づいてＮＦＣカード４０、５０、６０からの信号を処理する。
【００２８】
動作Ｅの場合は、スイッチ回路９をオフ状態とし、制御部５が外部装置３０からの無線通信信号で送られてくるコマンドを実行し、その処理結果をレスポンスとして外部装置３０に返信する。
【００２９】
動作Ｆの場合は、情報通信装置１の電源をオフとし、スイッチ回路９をオン状態とし、情報交信は外部装置３０の主導で実行される。そして、ＮＦＣチップ６はＮＦＣアンテナ３を経由して外部装置３０の指示コマンドを受信し、対応処理の結果をレスポンスとして外部装置３０に返信する。
【００３０】
なお、情報通信装置１の電源のオン、オフは操作者が操作キー８で指示する。また、動作Ａ〜Ｆは制御部５または外部装置３０がトリガーとなり、コマンド発行、レスポンス返信のペアで実行する。この際、動作Ａ〜Ｆのシーケンスが多重化しないように、制御部５のファームウェアが管理、制御する。また、一連のデータ交信に関する正否は、制御部５のファームウェアが通信プロトコル上で規定されているエラー情報と交信時のタイムアウトチェックによるエラーとで判断する。
【００３１】
このような情報通信装置１においては、ＮＦＣチップ６を有しているから、情報通信装置１を一種のパッシブカードとして機能させることができる。また、ＮＦＣチップ６にスイッチ回路９を介してＮＦＣアンテナ３を接続しているから、情報通信装置１が外部装置３０、ＮＦＣカード４０、５０、６０と通信するときに、スイッチ回路９をオフ状態とすれば、制御部５とＮＦＣチップ６との間で情報交信はされないので、信号干渉による誤動作が生ずることがない。また、スイッチ回路９はＮＦＣアンテナ３の共振周波数ｆを共振周波数ｆonと共振周波数ｆoffとに変化させ、共振周波数ｆonをＮＦＣカードの搬送周波数ｆcとしているから、機械的なスイッチを用いることなく、オン状態とオフ状態とにすることができる。また、スイッチ回路９はＰＩＮダイオード２２、２３を用いてＮＦＣアンテナ３の共振周波数ｆを共振周波数ｆonと共振周波数ｆoffとに変化させいるから、スイッチ回路９は確実にオン状態とオフ状態とにすることができる。また、制御部５がＮＦＣカード４０、５０、６０からの信号を処理することができるから、１台の情報通信装置１により種類の異なるＮＦＣカード４０、５０、６０から情報を読み取ることができる。
【００３２】
なお、携帯電話に情報通信装置１の機能を持たせることができる。
【００３３】
また、上述実施の形態においては、スイッチ部としてＮＦＣアンテナ３の共振周波数ｆを変化させるスイッチ回路９を用いたが、スイッチ部として機械的なスイッチを用いてもよい。
【００３４】
また、上述実施の形態においては、スイッチ部としてＰＩＮダイオード２２、２３を用いてＮＦＣアンテナ３の共振周波数ｆを変化させるスイッチ回路９を用いたが、スイッチ部としてＮＦＣアンテナ３の共振周波数ｆを変化させる他のスイッチ回路を用いてもよい。
【００３５】
また、上述実施の形態においては、操作キー８からカード種別情報を制御部５に出力したが、制御部５がＮＦＣカード４０、５０、６０の種別を判別してもよい。
【００３６】
本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施の形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施の形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
【符号の説明】
【００３７】
１…情報通信装置
２…通信アンテナ
３…ＮＦＣアンテナ
５…制御部
６…ＮＦＣチップ
９…スイッチ回路
２２…ＰＩＮダイオード
２３…ＰＩＮダイオード
【図１】
2013084045.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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