(57)【要約】【課題】リーダ／ライタ機能を備える通信装置と非接触式ＩＣチップを搭載した情報処理端末との間における通信を安定化させることが可能な通信装置、同調周波数調整方法、およびプログラムを提供する。【解決手段】搬送波信号を送信し、搬送波信号を受信したＩＣチップが負荷変調を行うことによりＩＣチップを搭載した情報処理端末と非接触通信可能な通信装置であって、一定周期の基準クロック信号を生成する基準クロック生成部と、基準クロック信号に応じた所定周波数の搬送波信号を送信し、負荷変調に応じた応答信号を所定の同調周波数で共振させて受信する通信アンテナと、通信アンテナにおける搬送波信号の基準クロック信号に対する位相変化に基づいて、通信アンテナの所定の同調周波数を調整する同調周波数制御部とを備える通信装置が提供される。【選択図】図５
2009130389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送波信号を送信し、前記搬送波信号を受信したＩＣチップが負荷変調を行うことにより前記ＩＣチップを搭載した情報処理端末と非接触通信可能な通信装置であって：
一定周期の基準クロック信号を生成する基準クロック生成部と；
前記基準クロック信号に応じた所定周波数の搬送波信号を送信し、前記負荷変調に応じた応答信号を所定の同調周波数で共振させて受信する通信アンテナと；
前記通信アンテナにおける前記搬送波信号の前記基準クロック信号に対する位相変化に基づいて、前記通信アンテナの前記所定の同調周波数を調整する同調周波数制御部と；
を備えることを特徴とする、通信装置。
【請求項２】
前記同調周波数制御部は、
前記応答信号の受信によって前記通信アンテナに励起した電圧から実クロック信号を抽出する実クロック抽出部と；
前記実クロック信号と前記基準クロック信号とに基づいて、前記実クロック信号の前記基準クロック信号に対する位相の進み／遅れを判定する位相判定部と；
前記位相判定部の判定結果に応じて、前記通信アンテナの前記所定の同調周波数を調整する調整信号を出力する調整信号出力部と；
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記同調周波数制御部は、前記実クロック信号と前記基準クロック信号とに基づいて、前記実クロック信号の前記基準クロック信号に対する位相のずれ量を判定する位相ずれ量判定部をさらに備え、
前記調整信号出力部は、前記位相判定部の判定結果および前記位相ずれ量判定部の判定結果に応じて、前記通信アンテナの前記所定の同調周波数を調整する調整信号を出力することを特徴とする、請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記位相ずれ量判定部は、
前記実クロック信号と前記基準クロック信号とに基づく排他的論理和を出力する排他的論理和演算部と；
前記排他的論理和に応じて前記位相のずれ量を測定する位相ずれ量測定部と；
を備えることを特徴とする、請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記同調周波数制御部は、
前記実クロック抽出部が抽出した前記実クロック信号および前記基準クロック生成部が生成した前記基準クロック信号を分周する分周部をさらに備え、
前記位相判定部には、前記分周部において分周された実クロック信号および基準クロック信号が入力されることを特徴とする、請求項２に記載の通信装置。
【請求項６】
前記同調周波数制御部は、
前記実クロック信号と前記基準クロック信号とに基づいて、前記実クロック信号の前記基準クロック信号に対する位相のずれ量を判定する位相ずれ量判定部と；
前記基準クロック信号に応じた前記搬送波信号の所定周波数と前記同調周波数とが一致する場合の位相を基準位相として記憶し、前記基準位相、前記位相判定部の判定結果および前記位相ずれ量判定部の判定結果に基づいて、前記実クロック信号の前記基準位相に対する位相の進み／遅れと位相ずれ量とを判定する基準比較部と；
をさらに備え、
前記調整信号出力部は、前記基準比較部の判定結果に応じて、前記通信アンテナの前記所定の同調周波数を調整する調整信号を出力することを特徴とする、請求項２に記載の通信装置。
【請求項７】
前記通信アンテナは、
所定のインダクタンスを有するインダクタと；
前記同調周波数制御部から出力される調整信号に応じて、静電容量が可変する静電容量可変部と；
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の通信装置。
【請求項８】
前記通信アンテナは、
所定の静電容量を有するキャパシタと；
前記同調周波数制御部から出力される調整信号に応じて、インダクタンスが可変するインダクタンス可変部と；
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の通信装置。
【請求項９】
前記通信装置は、リーダ／ライタであることを特徴とする、請求項１に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記通信装置は、携帯型通信装置であることを特徴とする、請求項１に記載の通信装置。
【請求項１１】
搬送波信号を送信し、前記搬送波信号を受信したＩＣチップが負荷変調を行うことにより前記ＩＣチップを搭載した情報処理端末から送信される応答信号を受信可能な通信アンテナを備える通信装置における同調周波数調整方法であって：
一定周期の基準クロック信号を生成するステップと；
前記搬送波信号を受信した前記ＩＣチップから送信される前記応答信号を所定の同調周波数で共振させて受信するステップと；
前記通信アンテナにおける前記搬送波信号の前記基準クロック信号に対する位相変化に基づいて、前記通信アンテナの前記所定の同調周波数を調整するステップと；
を有することを特徴とする、同調周波数調整方法。
【請求項１２】
搬送波信号を送信し、前記搬送波信号を受信したＩＣチップが負荷変調を行うことにより前記ＩＣチップを搭載した情報処理端末から送信される応答信号を受信可能な通信アンテナを備える通信装置に用いることか可能なプログラムであって：
一定周期の基準クロック信号を生成するステップ；
前記搬送波信号を受信した前記ＩＣチップから送信される前記応答信号を所定の同調周波数で共振させて受信するステップ；
前記通信アンテナにおける前記搬送波信号の前記基準クロック信号に対する位相変化に基づいて、前記通信アンテナの前記所定の同調周波数を調整するステップ；
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、同調周波数調整方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触式ＩＣ（Integrated  Circuit）カードや、ＲＦＩＤ（Radio  Frequency  Identification）タグ、非接触式ＩＣチップを搭載した携帯電話など、リーダ／ライタ（または、リーダ／ライタ機能を有する通信装置）と非接触式に通信可能な情報処理端末が普及している。
【０００３】
リーダ／ライタと、ＩＣカード、携帯電話などの情報処理端末とは、例えば１３．５６ＭＨｚなど特定の周波数の磁界（搬送波）を通信に使用している。具体的には、リーダ／ライタが搬送波信号をのせた搬送波を送信し、搬送波をアンテナで受信したＩＣカードなどの情報処理端末が負荷変調によって受信した搬送波信号に対する応答信号を返信することにより、リーダ／ライタと情報処理端末とは通信を行うことができる。
【０００４】
また、上記のようなリーダ／ライタと非接触式に通信可能な情報処理端末は、耐タンパ性を有するＩＣチップを備えることにより、例えば、電子マネーなどデータの改竄が問題となるデータの送受信や更新を安全に行うことができる。したがって、上記のようなリーダ／ライタと非接触式に通信可能なＩＣチップを搭載した情報処理端末を利用した様々なサービスの提供が社会的に広がっている。そして、サービスの提供の広がりに伴い、ＩＣカードや携帯電話などの非接触式ＩＣチップを搭載した情報処理端末の普及がさらに進んでいる。
【０００５】
このような中、リーダ／ライタと非接触式ＩＣチップを搭載した情報処理端末との間における通信を安定化するための様々な技術が開発されている。通信距離を推定して同調させる周波数をシフトさせる技術としては、例えば、特許文献１、特許文献２が挙げられる。また、変調成分の検出の困難性を判定し判定結果に応じて搬送波を弱める技術としては、例えば、特許文献３が挙げられる。さらに、応答が受信されない時間の経過に応じて出力インピーダンスを切り替える技術としては、例えば、特許文献４が挙げられる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２７９８１３号公報
【特許文献２】特開２００６−２３８３９８号公報
【特許文献３】特開２００７−７４１５３号公報
【特許文献４】特開２００４−２４０７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
[第１の問題]
リーダ／ライタやリーダ／ライタ機能を有する通信装置（以下、「通信装置」という。）と、ＩＣカードや携帯電話などの非接触式ＩＣチップを搭載した情報処理端末（以下、「ＩＣチップ搭載端末」という。）とは、磁界（搬送波）を用いて通信を行っているため、通信距離が近ければ近い程磁界のエネルギーは大きくなり、通信の安定化が望める。しかしながら、実際には、通信装置とＩＣチップ搭載端末との通信距離が近い場合（すなわち、通信可能範囲内）であっても通信が行えないことがある。これは、通信装置が、ＩＣチップ搭載端末における負荷変調の前後における状態変化を捉えられないことにより、ＩＣチップ搭載端末から送信される応答信号を受信しているにも関わらず復調できない場合に生じうる。
【０００８】
ここで、通信距離を推定して同調させる周波数をシフトさせる従来の技術は、単に通信距離を推定して同調周波数をシフトさせているに過ぎない。したがって、例えば、通信に用いるアンテナサイズや巻き数などによって通信が行えないポイントがずれた場合（すなわち、通信が行えないポイントが一定でない場合）には、通信距離を推定して同調させる周波数をシフトさせる従来の技術を用いたとしても通信の安定化は望めない。
【０００９】
また、変調成分の検出の困難性を判定し判定結果に応じて搬送波を弱める技術は、通信が行えないポイントを回避するために通信に用いる搬送波を意図的に弱めなければならず、通信の安定化は望めない。また、変調成分の検出の困難性を判定し判定結果に応じて搬送波を弱める技術は、補助アンテナを備えなければ、通信が行えないポイントを回避することすら十分にできない。したがって、変調成分の検出の困難性を判定し判定結果に応じて搬送波を弱める技術を用いたとしても通信の安定化は望めない。
【００１０】
さらに、応答が受信されない時間の経過に応じて出力インピーダンスを切り替える従来の技術は、通信が行えないポイントを回避するために出力インピーダンスを単に切り替えているに過ぎない。したがって、切り替えた出力インピーダンスが通信に適した出力インピーダンスであるとは限らないことから、応答が受信されない時間の経過に応じて出力インピーダンスを切り替える従来の技術を用いたとしても通信の安定化は望めない。
【００１１】
したがって、従来のリーダ／ライタと情報処理端末との間における通信を安定化する技術は、上記通信可能範囲内において通信が行えない問題について解決を図ることができない。
【００１２】
[第２の問題]
また、通信装置は、アンテナ（インダクタ）とキャパシタからなる共振回路を備え、搬送波の出力周波数に共振させることによって効率よく外部に搬送波（磁界）を出力している。また、例えばＩＣカードや携帯電話などのＩＣチップ搭載端末が備えるＩＣチップは、通信装置から送信される搬送波から電力を得て駆動することができる。しかしながら、通信装置にＩＣチップ搭載端末を近づけることによって通信装置のアンテナとＩＣチップ搭載端末のアンテナとの結合が強くなると、ＩＣチップ搭載端末のインダクタ成分やキャパシタンス成分により、共振周波数が出力周波数からずれる場合がある。
【００１３】
共振周波数が搬送波の出力周波数からずれると、通信装置の搬送波の出力効率が悪くなる。このとき、通信装置のアンテナとＩＣチップ搭載端末のアンテナとの結合は強い状態であるので、通信装置のアンテナとＩＣチップ搭載端末のアンテナとはトランス結合している状態と同様の状態となる。したがって、通信装置は、共振周波数が搬送波の出力周波数からずれた場合にはＩＣチップ搭載端末に十分な電力を供給することができない。上記の場合、ＩＣチップ搭載端末は駆動に十分な電力を得られないことから、通信の安定化は望めない。
【００１４】
ここで、通信距離を推定して同調させる周波数をシフトさせる従来の技術は同調周波数をシフトさせているに過ぎず、また、応答が受信されない時間の経過に応じて出力インピーダンスを切り替える従来の技術は、出力インピーダンスを単に切り替えているに過ぎない。したがって、共振周波数が搬送波の出力周波数からずれる場合が生じる可能性が高く、通信距離を推定して同調させる周波数をシフトさせる従来の技術または応答が受信されない時間の経過に応じて出力インピーダンスを切り替える従来の技術のいずれを用いたとしても、通信の安定化は望めない。
【００１５】
また、変調成分の検出の困難性を判定し判定結果に応じて搬送波を弱める技術は、搬送波を意図的に弱めることから、ＩＣチップ搭載端末に十分な電力を供給することは望むべくもなく、通信を安定化させることはできない。
【００１６】
したがって、従来のリーダ／ライタと情報処理端末との間における通信を安定化する技術は、上記共振周波数が搬送波の出力周波数からずれた場合における問題について解決を図ることができない。
【００１７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、リーダ／ライタ機能を備える通信装置と非接触式ＩＣチップを搭載した情報処理端末との間における通信を安定化させることが可能な、新規かつ改良された通信装置、同調周波数調整方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、搬送波信号を送信し、上記搬送波信号を受信したＩＣチップが負荷変調を行うことにより上記ＩＣチップを搭載した情報処理端末と非接触通信可能な通信装置であって、一定周期の基準クロック信号を生成する基準クロック生成部と、上記基準クロック信号に応じた所定周波数の搬送波信号を送信し、上記負荷変調に応じた応答信号を所定の同調周波数で共振させて受信する通信アンテナと、上記通信アンテナにおける上記搬送波信号の上記基準クロック信号に対する位相変化に基づいて、上記通信アンテナの上記所定の同調周波数を調整する同調周波数制御部とを備える通信装置が提供される。
【００１９】
かかる構成により、リーダ／ライタ機能を備える通信装置と非接触式ＩＣチップを搭載した情報処理端末との間における通信を安定化させることができる。
【００２０】
また、上記同調周波数制御部は、上記応答信号の受信によって上記通信アンテナに励起した電圧から実クロック信号を抽出する実クロック抽出部と、上記実クロック信号と上記基準クロック信号とに基づいて、上記実クロック信号の上記基準クロック信号に対する位相の進み／遅れを判定する位相判定部と、上記位相判定部の判定結果に応じて、上記通信アンテナの上記所定の同調周波数を調整する調整信号を出力する調整信号出力部とを備えてもよい。
【００２１】
かかる構成により、通信アンテナに励起した電圧に基づく実クロック信号の基準クロック信号に対する位相の進み／遅れに基づいて、通信アンテナの同調周波数（共振周波数）を搬送波の出力周波数に合わせる方向に調整することができる。
【００２２】
また、上記同調周波数制御部は、上記実クロック信号と上記基準クロック信号とに基づいて、上記実クロック信号の上記基準クロック信号に対する位相のずれ量を判定する位相ずれ量判定部をさらに備え、上記調整信号出力部は、上記位相判定部の判定結果および上記位相ずれ量判定部の判定結果に応じて、上記通信アンテナの上記所定の同調周波数を調整する調整信号を出力してもよい。
【００２３】
かかる構成により、通信アンテナに励起した電圧に基づく実クロック信号の基準クロック信号に対する位相の進み／遅れ、および位相ずれ量に基づいて、通信アンテナの同調周波数（共振周波数）を搬送波の出力周波数に合わせる方向に調整することができる。
【００２４】
また、上記位相ずれ量判定部は、上記実クロック信号と上記基準クロック信号とに基づく排他的論理和を出力する排他的論理和演算部と、上記排他的論理和に応じて上記位相のずれ量を測定する位相ずれ量測定部とを備えてもよい。
【００２５】
かかる構成により、通信アンテナに励起した電圧に基づく実クロック信号の基準クロック信号に対する位相ずれ量を判定することができる。
【００２６】
また、上記同調周波数制御部は、上記実クロック抽出部が抽出した上記実クロック信号および上記基準クロック生成部が生成した上記基準クロック信号を分周する分周部をさらに備え、上記位相判定部には、上記分周部において分周された実クロック信号および基準クロック信号が入力されてもよい。
【００２７】
かかる構成により、実クロック抽出部から出力される実クロック信号と、基準クロック生成部から出力される基準クロック信号とのデューティ（Duty）の差を小さくすることができる。
【００２８】
また、上記同調周波数制御部は、上記実クロック信号と上記基準クロック信号とに基づいて、上記実クロック信号の上記基準クロック信号に対する位相のずれ量を判定する位相ずれ量判定部と、上記基準クロック信号に応じた上記搬送波信号の所定周波数と上記同調周波数とが一致する場合の位相を基準位相として記憶し、上記基準位相、上記位相判定部の判定結果および上記位相ずれ量判定部の判定結果に基づいて、上記実クロック信号の上記基準位相に対する位相の進み／遅れと位相ずれ量とを判定する基準比較部とをさらに備え、上記調整信号出力部は、上記基準比較部の判定結果に応じて、上記通信アンテナの上記所定の同調周波数を調整する調整信号を出力してもよい。
【００２９】
かかる構成により、配線等によって生じる信号の遅延の影響をキャンセルした上で通信アンテナの同調周波数（共振周波数）を調整することができる。
【００３０】
また、上記通信アンテナは、所定のインダクタンスを有するインダクタと、上記同調周波数制御部から出力される調整信号に応じて、静電容量が可変する静電容量可変部とを備えてもよい。
【００３１】
かかる構成により、通信アンテナの同調周波数（共振周波数）を調整することができる。
【００３２】
また、上記通信アンテナは、所定の静電容量を有するキャパシタと、上記同調周波数制御部から出力される調整信号に応じて、インダクタンスが可変するインダクタンス可変部とを備えてもよい。
【００３３】
かかる構成により、通信アンテナの同調周波数（共振周波数）を調整することができる。
【００３４】
また、上記通信装置は、リーダ／ライタであってもよい。
【００３５】
また、上記通信装置は、携帯型通信装置であってもよい。
【００３６】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、搬送波信号を送信し、上記搬送波信号を受信したＩＣチップが負荷変調を行うことにより上記ＩＣチップを搭載した情報処理端末から送信される応答信号を受信可能な通信アンテナを備える通信装置における同調周波数調整方法であって、一定周期の基準クロック信号を生成するステップと、上記搬送波信号を受信した上記ＩＣチップから送信される上記応答信号を所定の同調周波数で共振させて受信するステップと、上記通信アンテナにおける上記搬送波信号の上記基準クロック信号に対する位相変化に基づいて、上記通信アンテナの上記所定の同調周波数を調整するステップとを有する同調周波数調整方法が提供される。
【００３７】
かかる方法を用いることにより、リーダ／ライタ機能を備える通信装置と非接触式ＩＣチップを搭載した情報処理端末との間における通信を安定化させることができる。
【００３８】
また、上記目的を達成するために、本発明の第３の観点によれば、搬送波信号を送信し、上記搬送波信号を受信したＩＣチップが負荷変調を行うことにより上記ＩＣチップを搭載した情報処理端末から送信される応答信号を受信可能な通信アンテナを備える通信装置に用いることか可能なプログラムであって、一定周期の基準クロック信号を生成するステップ、上記搬送波信号を受信した上記ＩＣチップから送信される上記応答信号を所定の同調周波数で共振させて受信するステップ、上記通信アンテナにおける上記搬送波信号の上記基準クロック信号に対する位相変化に基づいて、上記通信アンテナの上記所定の同調周波数を調整するステップをコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
【００３９】
かかるプログラムにより、リーダ／ライタ機能を備える通信装置と非接触式ＩＣチップを搭載した情報処理端末との間における通信を安定化させることができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、リーダ／ライタ機能を備える通信装置と非接触式ＩＣチップを搭載した情報処理端末との間における通信を安定化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００４２】
本発明の実施形態に係る通信装置（リーダ／ライタ機能を有する通信装置）について説明を行う前に、まず、従来のリーダ／ライタ機能を有する通信装置について説明する。また、以下では、リーダ／ライタ機能を有する通信装置として、リーダ／ライタを例として説明する。
【００４３】
（従来の通信装置）
図１は、従来の通信装置（リーダ／ライタ２０）を示すブロック図である。なお、図１では、負荷変調により応答信号を送信可能なＩＣチップ１２を備える従来のＩＣチップ搭載端末１０を併せて示している。
【００４４】
図１を参照すると、従来のリーダ／ライタ２０は、通信アンテナ２２と、基準クロック生成部２４と、送信部２６と、復調部２８と、データ処理部３０とを備える。また、リーダ／ライタ２０は、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）などで構成されリーダ／ライタ２０全体を制御する制御部（図示せず）などを備えてもよい。
【００４５】
通信アンテナ２２は、例えば、所定のインダクタンスをもつコイルＬ０と、所定の静電容量をもつキャパシタＣ０とからなる共振回路で構成される。通信アンテナ２２は、上記構成により、送信信号として搬送波信号の送信、およびＩＣチップ搭載端末１０から送信される応答信号の受信を行うことができる。
【００４６】
基準クロック生成部２４は、搬送波の周波数の基準となり、またデータ処理部３０における処理クロックとすることが可能な基準クロック信号（例えば、１３．５６ＭＨｚのクロック信号）を生成することができる。
【００４７】
送信部２６は、基準クロック生成部２４において生成された基準クロック信号およびデータ処理部３０からの入力に基づいて搬送波信号を送信させる送信回路で構成することができる。
【００４８】
復調部２８は、ＩＣチップ搭載端末１０における負荷変調により通信アンテナ２２に励起する電圧によって生じる、通信アンテナ２２のアンテナ端における電圧の振幅変化を包絡線検波し、検波した信号を２値化する。したがって、復調部２８は、通信アンテナ２２における電圧の振幅変化によって、ＩＣチップ搭載端末１０から送信された応答信号に対応する応答データを復調することができる。
【００４９】
データ処理部３０は、復調部２８において復調された応答データに対して処理を行う。また、データ処理部３０は、上記処理に応じて新たな搬送波信号を生成することもできる。
【００５０】
従来のリーダ／ライタ２０は、上述した構成により、搬送波信号を送信し、また、ＩＣチップ搭載端末１０から送信された応答信号により通信アンテナ２２に生じる電圧の振幅変化を利用して、受信した応答信号から応答データを復調することができる。
【００５１】
（従来の通信装置における問題）
[第１の問題]
しかしながら、従来のリーダ／ライタ２０では、上述したように通信可能範囲内において通信が行えない場合がある。そこで、次に、従来の通信装置における問題について説明する。
【００５２】
図２は、従来の通信装置（リーダ／ライタ２０）における問題を説明するための第１の説明図であり、ＩＣチップ搭載端末において負荷変調が行われていない場合（負荷変調ＯＦＦ）およびＩＣチップ搭載端末において負荷変調が行われた場合（負荷変調ＯＮ）それぞれの、通信アンテナにおける電圧の振幅を示している。また、図３は、従来の通信装置における問題を説明するための第２の説明図であり、通信装置におけるＩＣチップ搭載端末から送信された応答信号を復調した応答データの正答率を示している。
【００５３】
図２を参照すると、通信アンテナ２２における電圧は、ＩＣチップ搭載端末１０において負荷変調が行われていない場合（負荷変調ＯＦＦ）と、ＩＣチップ搭載端末１０において負荷変調が行われた場合（負荷変調ＯＮ）とで変化することが分かる。これは、ＩＣチップ搭載端末１０が負荷変調を行うことによってリーダ／ライタ２０が送信する磁界とは逆方向の反磁界がＩＣチップ搭載端末１０から発生（ＩＣチップ搭載端末１０からの応答信号の送信）し、当該反磁界を通信アンテナ２２が受けるためである。
【００５４】
従来のリーダ／ライタ２０は、上述したように、通信アンテナ２２が共振回路で構成され、ＩＣチップ搭載端末１０において負荷変調のＯＮ／ＯＦＦによって通信アンテナ２２に生じる電圧の振幅変化を利用して受信した応答信号から応答データを復調する。しかしながら、図２のＡに示すように、ＩＣチップ搭載端末１０における負荷変調のＯＦＦとＯＮとの前後で通信アンテナ２２に生じる電圧が変化しない場合がある。ここで、リーダ／ライタ２０が送信する搬送波は、例えば、１３．５６ＭＨｚなど所定の周波数（以下、従来のリーダ／ライタ２０および本発明の実施形態に係る通信装置が出力する搬送波の所定周波数を「出力搬送波周波数」という。）ｆｃを有するが、様々な要因によって出力搬送波周波数で共振させられない（すなわち、出力搬送波周波数ｆｃと受信のための共振周波数ｆ０とがずれる）ことがある。なお、上記要因としては、例えば、リーダ／ライタ２０の通信アンテナおよびＩＣチップ搭載端末１０の通信アンテナそれぞれのアンテナサイズや巻き数、またリーダ／ライタ２０の通信アンテナおよびＩＣチップ搭載端末１０の通信アンテナのアンテナ間距離による結合係数の変化などが挙げられる。
【００５５】
上記の場合には、リーダ／ライタ２０は、ＩＣチップ搭載端末１０から送信される応答信号を受信しているにも関わらず、復調することができない。したがって、図３に示すように、ＩＣチップ搭載端末１０とリーダ／ライタ２０との通信距離が近い場合であっても復調した応答データの正答率が極端に低くなる領域（以下、「通信不可領域」という。）が生まれてしまう。ここで、図３に示す距離ａは、ＩＣチップ搭載端末１０とリーダ／ライタ２０との通信距離であり、当該距離ａにおいて図２のＡに示すような状態となっていることを示している。
【００５６】
図２、図３に示すように、従来のリーダ／ライタ２０は、ＩＣチップ搭載端末１０から送信される応答信号を復調できない場合があるため、通信可能範囲内であっても通信不可領域が生じてしまう。したがって、従来のリーダ／ライタ２０は、通信不可領域を無くしてＩＣチップ搭載端末１０との通信を安定化することはできない。
【００５７】
[第２の問題]
また、従来のリーダ／ライタ２０では、上述したように従来のリーダ／ライタ２０の通信アンテナ２２とＩＣチップ搭載端末１０のアンテナとの結合が強くなると、例えばＩＣチップ搭載端末１０のインダクタ成分やキャパシタンス成分により、共振周波数ｆ０が出力搬送波周波数ｆｃ（例えば、１３．５６ＭＨｚ）からずれる場合がある。従来のリーダ／ライタ２０では、共振周波数ｆ０と出力搬送波周波数ｆｃとのずれについて何らの考慮もなされていないので、従来のリーダ／ライタ２０は、ＩＣチップ搭載端末に十分な電力を供給することができない場合が起こりうる。特に、例えば従来のリーダ／ライタ２０が携帯電話などのリーダ／ライタ機能を備える携帯型通信装置である場合など、搬送波を送信するための電源電圧が低い場合には、ＩＣチップ搭載端末に十分な電力を供給することができない可能性がより高まる。したがって、従来のリーダ／ライタ２０は、ＩＣチップ搭載端末１０との通信を安定化することはできない。
【００５８】
（本発明の実施形態に係る問題解決アプローチ）
上述したように、従来のリーダ／ライタ２０では、上記第１の問題または第２の問題により通信が行えない（または、通信が安定化されない）場合がある。そこで、次に、上記第１の問題および第２の問題の解決を図ることが可能な本発明の実施形態に係る問題解決アプローチについて説明する。
【００５９】
図４は、本発明の実施形態に係る問題解決アプローチを説明するための説明図である。図４（ａ）は、ＩＣチップ搭載端末において負荷変調が行われていない場合（負荷変調ＯＦＦ）の通信アンテナにおける電圧の振幅を示している。また、図４（ｂ）は、ＩＣチップ搭載端末において負荷変調が行われていない場合（負荷変調ＯＦＦ）の通信アンテナにおける電圧の位相を示している。
【００６０】
図４（ａ）および図４（ｂ）を参照すると、共振周波数ｆ０において電圧の振幅が最大となり（図４（ａ））、そのときの電圧の位相は０度となることが分かる（図４（ｂ））。また、共振周波数が出力搬送波周波数からずれる場合には、出力搬送波周波数に対するアンテナ端励起電圧の位相が０度より大きくなる場合（位相進み）と、位相が０度より小さくなる場合（位相遅れ）とに分けることができる。つまり、位相進みまたは位相遅れを検出し、位相が０度になるように共振周波数ｆ０を調整すれば、共振周波数ｆ０と出力搬送波周波数ｆｃとのずれを解消することができる。ここで、共振周波数ｆ０と出力搬送波周波数ｆｃとの間にずれが生じなければ（または、ずれをより小さくすれば）、図２に示す通信不可領域に対応するＡにおいて通信が行われることがなくなり、また、搬送波の出力効率が悪くなることもない。
【００６１】
したがって、本発明の実施形態に係る通信装置は、位相進みまたは位相遅れを検出して共振周波数ｆ０（同調周波数）を調整することによって上記第１の問題および第２の問題を解決し、ＩＣチップ搭載端末との通信を安定化させることができる。以下、上記問題解決アプローチを実現することが可能な本発明の実施形態に係る通信装置についてより具体的に説明する。なお、以下では、本発明の実施形態に係る通信装置として、リーダ／ライタを例として説明する。なお、本発明の実施形態に係る通信装置がリーダ／ライタに限られないことは、言うまでもない。
【００６２】
（第１の実施形態）
図５は、本発明の第１の実施形態に係るリーダ／ライタ１５０を示すブロック図である。なお、図５では、負荷変調により応答信号を送信可能なＩＣチップ１０２を備えるＩＣチップ搭載端末１００を併せて示している。
【００６３】
図５を参照すると、リーダ／ライタ１５０は、通信アンテナ１５２と、基準クロック生成部１５４と、送信部１５６と、復調部１５８と、同調周波数制御部１６０と、データ処理部１６２とを備える。
【００６４】
また、リーダ／ライタ１５０は、ＭＰＵなどで構成されリーダ／ライタ１５０全体を制御する制御部（図示せず）や、制御部が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データが記録されたＲＯＭ（Read  Only  Memory；図示せず）、制御部により実行されるプログラムなどを一次記憶するＲＡＭ（Random  Access  Memory；図示せず）、制御部における演算結果や実行状態を保持するレジスタ（register；図示せず）、通信を暗号化するための暗号化回路（図示せず）、リーダ／ライタ１５０において用いられるアプリケーション、データなどを記憶可能な記憶部（図示せず）、他の回路、装置などと接続するためのインタフェース（図示せず）などを備えてもよい。リーダ／ライタ１５０は、例えば、データの伝送路としてのバス（bus）によりデータ処理部１６２と上記各構成要素間、および上記各構成要素間を接続する。
【００６５】
ここで、記憶部（図示せず）としては、例えば、ハードディスク（Hard  Disk）などの磁気記録媒体や、フラッシュメモリ（flash  memory）などの不揮発性メモリ（nonvolatile  memory）が挙げられるが、上記に限られない。また、インタフェースとしては、例えば、ＵＡＲＴ（Universal  Asynchronous  Receiver  Transmitter）が挙げられるが、上記に限られない。
【００６６】
通信アンテナ１５２は、例えば、所定のインダクタンスをもつコイルＬ１（インダクタ）と、静電容量が可変する静電容量可変回路Ｃ（静電容量可変部）とからなる共振回路で構成される。静電容量可変回路Ｃは、後述する同調周波数制御部１６０から出力される調整信号に応じて静電容量を可変させる。ここで、静電容量可変回路Ｃとしては、例えば、以下の（ａ）、（ｂ）の構成が挙げられるが、本発明の実施形態に係る静電容量可変回路Ｃが以下の（ａ）、（ｂ）の構成に限られないことは、言うまでもない。
（ａ）バリキャップ
（ｂ）所定の静電容量を有するキャパシタおよびスイッチ素子を並列に備え、デジタル的に静電容量を切り替える回路
【００６７】
通信アンテナ１５２は、上記構成により、送信信号として搬送波信号の送信、およびＩＣチップ搭載端末１００から負荷変調により送信される応答信号の受信を行うことができる。
【００６８】
基準クロック生成部１５４は、搬送波の周波数の基準となり、またデータ処理部１６２における処理クロックとすることが可能な基準クロック信号（例えば、１３．５６ＭＨｚのクロック信号）を生成する。ここで、基準クロック生成部１５４は、例えば、水晶とオシレータとを備えることにより、基準クロック信号を生成することができる。また、リーダ／ライタ１５０は、基準クロック生成部１５４が生成する基準クロック信号をリーダ／ライタ１５０の内部クロックとしても使用することができる。例えば、データ処理部１６２（後述する）は、基準クロック信号を処理クロックとして用いることができる。
【００６９】
送信部１５６は、基準クロック生成部１５４において生成された基準クロック信号およびデータ処理部１６２（後述する）からの入力に基づいて搬送波信号を通信アンテナ１５２から送信させる。送信部１５６は、例えば、データ処理部１６２から伝達される搬送波信号に基づいてＡＳＫ変調（Amplitude  Shift  Keying）する変調回路（図示せず）と、変調回路の出力を増幅する増幅回路（図示せず）で構成することができる。
【００７０】
復調部１５８は、通信アンテナ１５２のアンテナ端における電圧の振幅変化を包絡線検波し、検波した信号を２値化する。つまり、復調部１５８は、例えば図２に示すような、ＩＣチップ搭載端末１００における負荷変調による電圧の振幅変化を用いて応答データの復調を行う。ここで、復調部１５８は、例えば、通信アンテナ１５２のアンテナ端における電圧を包絡線検波する検波回路（図示せず）と、検波された電圧からハイレベルとローレベルとの２値化された応答データを出力する２値化回路（図示せず）とで構成することができる。
【００７１】
同調周波数制御部１６０は、通信アンテナ１５２のアンテナ端における電圧の位相変化に基づいて、通信アンテナ１５２が備える静電容量可変回路Ｃの静電容量を調整するための調整信号を出力する。同調周波数制御部１６０が調整信号を出力して静電容量可変回路Ｃの静電容量を調整することによって、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０と出力搬送波周波数ｆｃとのずれを補正し、ＩＣチップ搭載端末１００との間における通信を安定化させることができる。以下、同調周波数制御部１６０の構成について説明する。
【００７２】
[同調周波数制御部１６０の構成例]
図６は、本発明の第１の実施形態に係る同調周波数制御部１６０の構成例を示すブロック図である。なお、図６では、基準クロック生成部１５４を併せて示している。
【００７３】
図６を参照すると、同調周波数制御部１６０は、実クロック抽出回路１７０（実クロック抽出部）と、分周回路１７２（分周部）と、位相判定回路１７４（位相判定部）と、調整信号出力回路１７６（調整信号出力部）とを備える。
【００７４】
実クロック抽出回路１７０は、通信アンテナ１５２のアンテナ端に生じた電圧からクロック抽出を行い、実クロック信号ＲＦＣＫを出力する。
【００７５】
分周回路１７２は、実クロック抽出回路１７０から出力される実クロック信号ＲＦＣＫを２分周する第１分周回路１７８と、基準クロック生成部１５４から出力される基準クロック信号ＯＳＣＫを２分周する第２分周回路１８０とを備える。なお、本発明の第１の実施形態に係る第１分周回路１７８、第２分周回路１８０における分周が２分周に限られないことは、言うまでもない。
【００７６】
また、図６では、同調周波数制御部１６０が分周回路１７２を備える構成を示しているが、本発明の実施形態は、上記に限られない。例えば、本発明の第１の実施形態に係る同調周波数制御部は、分周回路１７２を備えない構成とすることもできる。ここで、分周回路１７２は、実クロック抽出回路１７０から出力される実クロック信号ＲＦＣＫと、基準クロック生成部１５４から出力される基準クロック信号ＯＳＣＫとのデューティの差を小さくし、より確実に位相差を判定するためのものである。
【００７７】
位相判定回路１７４には分周回路１７２において分周された実クロック信号ＲＦＣＫおよび基準クロック信号ＯＳＣＫが入力され、位相判定回路１７４は、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れを判定して判定結果を出力する。位相判定回路１７４は、例えば、Ｄフリップフロップ１８２で構成され、基準クロック信号ＯＳＣＫに対して実クロック信号ＲＦＣＫの位相が進んでいる場合には、ハイレベルの信号（Ｈ）を判定結果として出力し、また、基準クロック信号ＯＳＣＫに対して実クロック信号ＲＦＣＫの位相が遅れている場合には、ローレベルの信号（Ｌ）を判定結果として出力する。なお、本発明の実施形態に係る位相判定回路１７４が、Ｄフリップフロップで構成されることに限られないことは、言うまでもない。
【００７８】
調整信号出力回路１７６は、位相判定回路１７４から伝達される判定結果に基づいて、判定結果に応じた調整信号を出力する。調整信号出力回路１７６は、例えば、判定結果に応じてカウントを行い、カウントに応じた所定ビット（bit）のデジタル信号を出力するカウンタ回路と、カウンタ回路の出力を電圧信号に変換し、カウンタ回路の出力に応じたアナログ信号としての調整信号を出力するＤ／Ａコンバータ（Digital  to  Analog  converter）とで構成することができる。なお、本発明の実施形態に係る調整信号出力回路１７６の構成は、上記に限られず、例えば、Ｄ／Ａコンバータを備えずに、デジタル信号としての調整信号を出力することもできる。
【００７９】
調整信号出力回路１７６は、位相判定回路１７４からローレベルの信号が電圧された場合には、通信アンテナ１５２が備える静電容量可変回路Ｃの静電容量を小さくするための調整信号を出力する。また、調整信号出力回路１７６は、位相判定回路１７４からハイレベルの信号が電圧された場合には、通信アンテナ１５２が備える静電容量可変回路Ｃの静電容量を大きくするための調整信号を出力する。ここで、調整信号出力回路１７６が備えるカウンタ回路（図示せず）が、例えば、位相判定回路１７４からローレベルの信号が電圧された場合にはカウントを１アップさせ、位相判定回路１７４からハイレベルの信号が電圧された場合にはカウントを１ダウンさせることによって、調整信号出力回路１７６は、上記調整信号を出力することができるが、カウンタ回路（図示せず）のカウントと調整信号との関係が上記に限られない。
【００８０】
同調周波数制御部１６０は、例えば、図６に示す構成によって、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れを判定し、当該判定結果に基づいて、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０（同調周波数）を調整することができる。したがって、同調周波数制御部１６０は、ＩＣチップ搭載端末１００から送信された応答信号の受信によって生じる通信アンテナ１５２における搬送波信号の基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相変化に基づいて、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０（同調周波数）を調整することができる。
【００８１】
[第１の実施形態に係る同調周波数調整方法]
ここで、本発明の第１の実施形態に係る同調周波数調整方法を示す。図７は、本発明の第１の実施形態に係る同調周波数調整方法の一例を示す流れ図である。
【００８２】
リーダ／ライタ１５０は、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れを検出する（Ｓ１００）。ここで、リーダ／ライタ１５０は、ＩＣチップ搭載端末１００のＩＣチップ１０２から送信される応答信号を通信アンテナ１５２において所定の同調周波数で共振させて受信し、通信アンテナ１５２に励起した電圧から実クロック信号ＲＦＣＫを抽出することができる。また、リーダ／ライタ１５０は、基準クロック生成部１５４を備えることによって基準クロック信号ＯＳＣＫを生成することができる。
【００８３】
ステップＳ１００において位相の進み／遅れが検出されると、リーダ／ライタ１５０は、位相が進んでいるか否かを判定する（Ｓ１０２）。ここで、ステップＳ１０２における判定は、例えば、リーダ／ライタ１５０が、実クロック信号ＲＦＣＫと基準クロック信号ＯＳＣＫとを入力されるフリップフロップを備え、当該フリップフロップの出力により行うことができる。
【００８４】
ステップＳ１０２において、位相が進んでいると判定された場合には、リーダ／ライタ１５０は、同調周波数（共振周波数）を１段階下げる（Ｓ１０４；同調周波数制御処理）。ここで、リーダ／ライタ１５０は、ステップＳ１０２の判定結果に応じた調整信号を通信アンテナ１５２の静電容量可変回路Ｃに印加することによって、ステップＳ１０４の処理を行うことができる。
【００８５】
また、ステップＳ１０２において、位相が遅れていると判定された場合には、リーダ／ライタ１５０は、同調周波数（共振周波数）を１段階上げる（Ｓ１０６；同調周波数制御処理）。ここで、リーダ／ライタ１５０は、ステップＳ１０４と同様に、ステップＳ１０２の判定結果に応じた調整信号を通信アンテナ１５２の静電容量可変回路Ｃに印加することによって、ステップＳ１０６の処理を行うことができる。
【００８６】
リーダ／ライタ１５０は、図７に示す第１の実施形態に係る同調周波数調整方法を繰り返し用いることによって、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０（同調周波数）を調整し、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０（同調周波数）と出力搬送波周波数ｆｃとのずれを補正することができる。したがって、リーダ／ライタ１５０は、図７に示す第１の実施形態に係る同調周波数調整方法を用いることによって、ＩＣチップ搭載端末１００との通信を安定化させることができる。
【００８７】
再度図５を参照して、第１の実施形態に係るリーダ／ライタ１５０について説明する。データ処理部１６２は、復調部１５８が復調した応答データを処理する。また、データ処理部１６２は、例えば、応答データを処理した処理結果やリーダ／ライタ１５０の制御部（図示せず）からの命令に基づいて、搬送波信号を生成することができる。そして、データ処理部１６２は、生成した搬送波信号を送信部１５６に出力することができる。なお、データ処理部１６２は、例えば、ＭＰＵなどの演算処理装置で構成することができるが、データ処理部１６２は、入力されるデータを汎用的に処理すること可能なものであってもよいし、応答データを処理する専用のものであってもよい。
【００８８】
以上のように、本発明の第１の実施形態に係るリーダ／ライタ１５０は、所定のインダクタンスを有するコイルＬ１と静電容量が可変する静電容量可変回路Ｃとを備える通信アンテナ１５２に生じた電圧から実クロック信号ＲＦＣＫを抽出し、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れを判定する。そして、リーダ／ライタ１５０は、位相の進み／遅れの判定結果に応じてカウントの増減を１段階ずつ行い、当該カウントの値に基づいて通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０（同調周波数）を出力搬送波周波数ｆｃに合わせる方向に調整する。したがって、リーダ／ライタ１５０は、ＩＣチップ搭載端末１００から送信された応答信号の受信によって生じる通信アンテナ１５２における搬送波信号の基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相変化に基づいて、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０を出力搬送波周波数ｆｃに合わせる方向に調整することができる。
【００８９】
また、リーダ／ライタ１５０は、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れを検出し、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０を出力搬送波周波数ｆｃに合わせる方向に調整することができるので、通信不可領域での通信を回避し、搬送波の出力効率をより高めることができる。したがって、リーダ／ライタ１５０は、上述した第１の問題および第２の問題を解消することができ、ＩＣチップ搭載端末１００との間の通信をより安定化させることができる。
【００９０】
[第１の実施形態に係る通信装置の変形例]
図５に示す第１の実施形態に係るリーダ／ライタ１５０（通信装置）では、通信アンテナ１５２が所定のインダクタンスを有するコイルＬ１と静電容量が可変する静電容量可変回路Ｃとを備え、調整信号に応じて静電容量を変化させる構成を示した。しかしながら、本発明の第１の実施形態に係る通信装置は、上記の構成に限られない。
【００９１】
〔第１の変形例〕
例えば、第１の実施形態の変形例に係る通信装置は、通信アンテナが所定の静電容量を有するキャパシタと、インダクタンスが可変するインダクタンス可変回路（インダクタンス可変部）とを備え、調整信号に応じてインダクタンスを変化させることもできる。上記構成であっても、第１の実施形態の変形例に係る通信装置は、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０を出力搬送波周波数ｆｃに合わせる方向に調整することができるので、図５に示す第１の実施形態に係るリーダ／ライタ１５０（通信装置）と同様の効果を奏することができる。
【００９２】
なお、第１の実施形態の変形例に係る通信装置の通信アンテナが備えるインダクタンス可変回路は、例えば、中点タップが設けられたループコイルと、調整信号に応じてスイッチングを行うスイッチとで構成することができるが、上記に限られない。
【００９３】
〔第２の変形例〕
また、第１の実施形態の変形例に係る通信装置は、インダクタンスが可変するインダクタンス可変回路（インダクタンス可変部）と、静電容量が可変する静電容量可変回路（静電容量可変部）とを備え、調整信号に応じてキャパシタンスとインダクタンスとの双方を調整することもできる。上記構成であっても、第１の実施形態の変形例に係る通信装置は、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０を出力搬送波周波数ｆｃに合わせる方向に調整することができるので、図５に示す第１の実施形態に係るリーダ／ライタ１５０（通信装置）と同様の効果を奏することができる。
【００９４】
本発明の第１の実施形態に係る通信装置として、リーダ／ライタ１５０を挙げて説明したが、本発明の第１の実施形態は、かかる形態に限られず、例えば、リーダ／ライタ機能（すなわち、搬送波信号を主体的に送信する機能）を有する携帯電話などの携帯型通信装置、リーダ／ライタ機能を有するＵＭＰＣ(Ultra  Mobile  Personal  Computer)などのコンピュータなどに適用することができる。
【００９５】
（第１の実施形態に係るプログラム）
第１の実施形態に係る通信装置をコンピュータとして機能させるためのプログラムによって、リーダ／ライタ機能を備える通信装置と非接触式ＩＣチップを搭載した情報処理端末との間における通信を安定化させることができる。
【００９６】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態に係る通信装置（リーダ／ライタ１５０）では、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れを判定し、位相の進み／遅れの判定結果に応じてカウントの増減を１段階ずつ行うことにより通信アンテナの共振周波数ｆ０（同調周波数）を出力搬送波周波数ｆｃに合わせる方向に調整する構成を示した。しかしながら、本発明の実施形態に係る通信装置は、位相の進み／遅れの判定結果に応じてカウントの増減を１段階ずつ行う構成に限られない。そこで、次に、本発明の第２の実施形態に係る通信装置について説明する。なお、以下では、本発明の第２の実施形態に係る通信装置として、リーダ／ライタを例として説明する。
【００９７】
第２の実施形態に係るリーダ／ライタ（図示せず。以下、「リーダ／ライタ２５０」という。）は、上述した第１の実施形態に係るリーダ／ライタ１５０と同様の構成をとることができるが、同調周波数制御部２６０の構成、機能が、第１の実施形態に係る同調周波数制御部１６０と異なる。つまり、リーダ／ライタ２５０は、第１の実施形態に係るリーダ／ライタ１５０と同様の構成を有する通信アンテナ１５２、基準クロック生成部１５４、送信部１５６、復調部１５８、およびデータ処理部１６２と、同調周波数制御部２６０とを備える。
【００９８】
また、リーダ／ライタ２５０は、ＭＰＵなどで構成されリーダ／ライタ２５０全体を制御する制御部（図示せず）や、制御部が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データが記録されたＲＯＭ（図示せず）、制御部により実行されるプログラムなどを一次記憶するＲＡＭ（図示せず）、制御部における演算結果や実行状態を保持するレジスタ（図示せず）、通信を暗号化するための暗号化回路（図示せず）、リーダ／ライタ２５０において用いられるアプリケーション、データなどを記憶可能な記憶部（図示せず）、他の回路、装置などと接続するためのインタフェース（図示せず）などを備えてもよい。
【００９９】
以下では、リーダ／ライタ２５０と第１の実施形態に係るリーダ／ライタ１５０との差異部分である同調周波数制御部２６０の構成について説明する。
【０１００】
[同調周波数制御部２６０の構成例]
図８は、本発明の第２の実施形態に係る同調周波数制御部２６０の構成例を示すブロック図である。なお、図８では、基準クロック生成部１５４を併せて示している。
【０１０１】
図８を参照すると、同調周波数制御部２６０は、実クロック抽出回路１７０（実クロック抽出部）と、分周回路１７２（分周部）と、位相判定回路１７４（位相判定部）と、位相ずれ量判定回路２６２（位相ずれ量判定部）と、調整信号出力回路２６４（調整信号出力部）とを備える。
【０１０２】
実クロック抽出回路１７０は、図６に示す第１の実施形態に係る実クロック抽出回路１７０と同様に、通信アンテナ１５２のアンテナ端に生じた電圧からクロック抽出を行い、実クロック信号ＲＦＣＫを出力する。
【０１０３】
分周回路１７２は、図６に示す第１の実施形態に係る分周回路１７２と同様に、実クロック抽出回路１７０から出力される実クロック信号ＲＦＣＫを２分周する第１分周回路１７８と、基準クロック生成部１５４から出力される基準クロック信号ＯＳＣＫを２分周する第２分周回路１８０とを備える。なお、本発明の第２の実施形態に係る第１分周回路１７８、第２分周回路１８０における分周が２分周に限られないことは、言うまでもない。
【０１０４】
また、図８では、同調周波数制御部２６０が分周回路１７２を備える構成を示しているが、本発明の実施形態は、上記に限られない。例えば、本発明の第２の実施形態に係る同調周波数制御部は、分周回路１７２を備えない構成とすることもできる。
【０１０５】
位相判定回路１７４には分周回路１７２において分周された実クロック信号ＲＦＣＫおよび基準クロック信号ＯＳＣＫが入力され、位相判定回路１７４は、図６に示す第１の実施形態に係る位相判定回路１７４と同様に、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れを判定して判定結果を出力する。位相判定回路１７４は、例えば、Ｄフリップフロップ１８２で構成され、基準クロック信号ＯＳＣＫに対して実クロック信号ＲＦＣＫの位相が進んでいる場合には、ハイレベルの信号（Ｈ）を判定結果として出力し、また、基準クロック信号ＯＳＣＫに対して実クロック信号ＲＦＣＫの位相が遅れている場合には、ローレベルの信号（Ｌ）を判定結果として出力する。なお、第２の実施形態に係る位相判定回路１７４は、Ｄフリップフロップで構成されることに限られない。
【０１０６】
位相ずれ量判定回路２６２には分周回路１７２において分周された実クロック信号ＲＦＣＫおよび基準クロック信号ＯＳＣＫが入力され、位相ずれ量判定回路２６２は、クロック信号ＲＦＣＫと基準クロック信号ＯＳＣＫとの間の位相のずれ量を判定する。ここで、位相ずれ量判定回路２６２は、例えば、排他的論理和演算回路２７０（ＸＯＲ。排他的論理和演算部）と、位相ずれ量測定回路２７２（位相ずれ量測定部）とから構成される。
【０１０７】
排他的論理和演算回路２７０は、入力された実クロック信号ＲＦＣＫおよび基準クロック信号ＯＳＣＫの排他的論理和を出力する。ここで、排他的論理和演算回路２７０が出力する排他的論理和は、実クロック信号ＲＦＣＫおよび基準クロック信号ＯＳＣＫの位相のずれの総量に相当する。
【０１０８】
また、位相ずれ量測定回路２７２は、排他的論理和演算回路２７０から出力される排他的論理和に基づいて、クロック信号ＲＦＣＫと基準クロック信号ＯＳＣＫとの間の位相のずれ量を測定し、測定結果（位相ずれ量判定回路２６２の判定結果に相当する。）を出力する。位相ずれ量測定回路２７２は、例えば、排他的論理和が何クロック分に相当するかで位相のずれ量を測定することができる。ここで、位相ずれ量測定回路２７２が測定に用いるクロックは、例えば、基準クロック信号ＯＳＣＫを用いることができるが、上記に限られない。例えば、位相ずれ量測定回路２７２は、水晶などを備えて測定用クロックを生成し、当該測定用クロックを用いて位相ずれ量を測定することもできる。
【０１０９】
調整信号出力回路２６４は、位相判定回路１７４から伝達される判定結果、および位相ずれ量判定回路２６２の判定結果に基づいて、判定結果に応じた調整信号を出力する。調整信号出力回路２６４は、図６に示す第１の実施形態に係る調整信号出力回路１７６と同様に、判定結果に応じてカウントを行い、カウントに応じた所定ビットのデジタル信号を出力するカウンタ回路（図示せず）と、カウンタ回路の出力を電圧信号に変換し、カウンタ回路の出力に応じたアナログ信号としての調整信号を出力するＤ／Ａコンバータ（図示せず）とで構成することができる。なお、第２の実施形態に係る調整信号出力回路２６４の構成は、上記に限られず、例えば、Ｄ／Ａコンバータを備えずに、デジタル信号としての調整信号を出力することもできる。
【０１１０】
ここで、位相判定回路１７４から伝達される判定結果は位相の進み／遅れを示し、また、位相ずれ量判定回路２６２の判定結果は、位相のずれ量を示す。したがって、調整信号出力回路２６４は、位相判定回路１７４から伝達される判定結果に基づいてカウントの増減を決定し、位相ずれ量判定回路２６２から伝達される判定結果に基づいて増減させるカウントの値を決定し、カウントを行うことができる。
【０１１１】
〔カウントの値の決定方法〕
ここで、本発明の第２の実施形態に係る調整信号出力回路２６４におけるカウントの値の決定方法の一例を示す。
【０１１２】
（１）第１の決定方法
調整信号出力回路２６４は、例えば、閾値処理によってカウントの値を決定する。より具体的には、調整信号出力回路２６４は、位相ずれ量判定回路２６２から伝達される判定結果と所定の閾値とを比較し、その比較結果に応じて所定のカウントを決定する。
【０１１３】
ここで、調整信号出力回路２６４は、一つの閾値を用いてカウントの値を決定することができるが、上記に限られず、例えば、複数の閾値を順次適用してカウントの値を決定することもできる。また、調整信号出力回路２６４がカウントの値を決定するために用いる閾値の情報は、例えば、調整信号出力回路２６４が備える記憶手段に記憶することができる。ここで、調整信号出力回路２６４が備える記憶手段としては、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically  Erasable  and  Programmable  Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive  Random  Access  Memory）、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric  Random  Access  Memory）、ＰＲＡＭ(Phase  change  Random  Access  Memory)などの不揮発性メモリが挙げられるが、上記に限られない。なお、調整信号出力回路２６４がカウントの値を決定するために用いる閾値の情報は、リーダ／ライタ２５０の記憶部（図示せず）に記憶され、調整信号出力回路２６４が記憶部（図示せず）から適宜読み出すこともできる。
【０１１４】
（２）第２の決定方法
調整信号出力回路２６４は、例えば、位相ずれ量判定回路２６２から伝達される判定結果（ずれ量）とカウントの値とが対応付けられたルックアップテーブル（Look  Up  Table）を用いて、カウントの値を決定する。
【０１１５】
ここで、調整信号出力回路２６４がカウントの値を決定するために用いるルックアップテーブルは、例えば、調整信号出力回路２６４が備える記憶手段に記憶することができる。なお、調整信号出力回路２６４がカウントの値を決定するために用いるルックアップテーブルは、リーダ／ライタ２５０の記憶部（図示せず）に記憶され、調整信号出力回路２６４が記憶部（図示せず）から適宜読み出すこともできる。
【０１１６】
調整信号出力回路２６４は、例えば、上記第１の決定方法や第２の決定方法を用いることによって、位相ずれ量判定回路２６２から伝達される判定結果に基づいて増減させるカウントの値を決定することができる。
【０１１７】
調整信号出力回路２６４は、上記のようにカウントの値を決定することによって、例えば、位相判定回路１７４からローレベルの信号が電圧された場合には、位相ずれ量判定回路２６２から伝達される判定結果に応じてカウントをアップさせる。また、調整信号出力回路２６４は、位相判定回路１７４からハイレベルの信号が電圧された場合には、位相ずれ量判定回路２６２から伝達される判定結果に応じてカウントをダウンさせる。
【０１１８】
また、調整信号出力回路２６４は、位相判定回路１７４からローレベルの信号が電圧された場合には、通信アンテナ１５２が備える静電容量可変回路Ｃの静電容量を小さくするためのカウントに応じた調整信号を出力する。また、調整信号出力回路１７６は、位相判定回路１７４からハイレベルの信号が電圧された場合には、通信アンテナ１５２が備える静電容量可変回路Ｃの静電容量を大きくするためのカウントに応じた調整信号を出力する。
【０１１９】
同調周波数制御部２６０は、例えば、図８に示す構成によって、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れ、および位相のずれ量を判定し、当該判定結果に基づいて、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０（同調周波数）を調整することができる。したがって、同調周波数制御部２６０は、ＩＣチップ搭載端末から送信された応答信号の受信によって生じる通信アンテナ１５２における搬送波信号の基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相変化に基づいて、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０（同調周波数）を調整することができる。
【０１２０】
[第２の実施形態に係る同調周波数調整方法]
ここで、本発明の第２の実施形態に係る同調周波数調整方法を示す。図９は、本発明の第２の実施形態に係る同調周波数調整方法の一例を示す流れ図である。なお、図９は、カウントの値の決定方法として、上記第１の決定方法を用いた場合における同調周波数調整方法を示している。
【０１２１】
リーダ／ライタ２５０は、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れ、および位相ずれ量を検出する（Ｓ２００）。ここで、リーダ／ライタ２５０は、図８に示すように位相の進み／遅れ、位相ずれ量をそれぞれ別の構成要素（位相判定回路１７４、位相ずれ量判定回路２６２）で検出することができるが、上記限られず、一つの構成要素とする（例えば、位相判定回路１７４と位相ずれ量判定回路２６２とを一体の回路として構成する。）こともできる。
【０１２２】
ステップＳ２００において位相の進み／遅れ、および位相ずれ量が検出されると、リーダ／ライタ２５０は、位相が進んでいるか否かを判定する（Ｓ２０２）。ここで、ステップＳ２０２における判定は、例えば、リーダ／ライタ２５０が、実クロック信号ＲＦＣＫと基準クロック信号ＯＳＣＫとを入力されるフリップフロップを備え、当該フリップフロップの出力により行うことができる。
【０１２３】
〔１〕位相が進んでいると判定された場合
ステップＳ２０２において位相が進んでいると判定された場合には、リーダ／ライタ２５０は、位相ずれ量が第１の閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ２０４；第１の閾値判定処理）。
【０１２４】
ステップＳ２０４において位相ずれ量が第１の閾値より大きくないと判定された場合には、リーダ／ライタ２５０は、同調周波数（共振周波数）を１段階下げる（Ｓ２０６；同調周波数制御処理）。ここで、リーダ／ライタ２５０は、例えば、調整信号出力回路２６４が備えるカウンタ回路のカウントを１アップさせ、カウントに応じた調整信号を通信アンテナ１５２の静電容量可変回路Ｃに調整信号を印加することによって、ステップＳ２０６の処理を行うことができる。
【０１２５】
また、ステップＳ２０４において位相ずれ量が第１の閾値より大きいと判定された場合には、リーダ／ライタ２５０は、位相ずれ量が第２の閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ２０８；第２の閾値判定処理）。ここで、第２の閾値は、ステップＳ２０４で用いた第１の閾値よりも大きい値とすることができる。
【０１２６】
ステップＳ２０８において位相ずれ量が第２の閾値より大きくないと判定された場合には、リーダ／ライタ２５０は、同調周波数（共振周波数）を数段階下げる（Ｓ２１０；同調周波数制御処理）。ここで、リーダ／ライタ２５０は、例えば、調整信号出力回路２６４が備えるカウンタ回路のカウントを所定の値アップさせ、カウントに応じた調整信号を通信アンテナ１５２の静電容量可変回路Ｃに調整信号を印加することによって、ステップＳ２１０の処理を行うことができる。
【０１２７】
また、ステップＳ２０８において位相ずれ量が第２の閾値より大きいと判定された場合には、リーダ／ライタ２５０は、同調周波数（共振周波数）をステップＳ２１０よりも大きく下げる（Ｓ２１２；同調周波数制御処理）。ここで、リーダ／ライタ２５０は、例えば、調整信号出力回路２６４が備えるカウンタ回路のカウントをステップＳ２１０の場合よりも大きくアップさせ、カウントに応じた調整信号を通信アンテナ１５２の静電容量可変回路Ｃに調整信号を印加することによって、ステップＳ２１２の処理を行うことができる。
【０１２８】
〔２〕位相が遅れていると判定された場合
ステップＳ２０２において位相が遅れていると判定された場合には、リーダ／ライタ２５０は、ステップＳ２０４と同様に、位相ずれ量が第１の閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ２１４；第１の閾値判定処理）。
【０１２９】
ステップＳ２１４において位相ずれ量が第１の閾値より大きくないと判定された場合には、リーダ／ライタ２５０は、同調周波数（共振周波数）を１段階上げる（Ｓ２１６；同調周波数制御処理）。ここで、リーダ／ライタ２５０は、例えば、調整信号出力回路２６４が備えるカウンタ回路のカウントを１ダウンさせ、カウントに応じた調整信号を通信アンテナ１５２の静電容量可変回路Ｃに調整信号を印加することによって、ステップＳ２１６の処理を行うことができる。
【０１３０】
また、ステップＳ２１４において位相ずれ量が第１の閾値より大きいと判定された場合には、リーダ／ライタ２５０は、ステップＳ２０８と同様に、位相ずれ量が第２の閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ２１８；第２の閾値判定処理）。
【０１３１】
ステップＳ２１８において位相ずれ量が第２の閾値より大きくないと判定された場合には、リーダ／ライタ２５０は、同調周波数（共振周波数）を数段階上げる（Ｓ２２０；同調周波数制御処理）。ここで、リーダ／ライタ２５０は、例えば、調整信号出力回路２６４が備えるカウンタ回路のカウントを所定の値ダウンさせ、カウントに応じた調整信号を通信アンテナ１５２の静電容量可変回路Ｃに調整信号を印加することによって、ステップＳ２２０の処理を行うことができる。
【０１３２】
また、ステップＳ２１８において位相ずれ量が第２の閾値より大きいと判定された場合には、リーダ／ライタ２５０は、同調周波数（共振周波数）をステップＳ２２０よりも大きく上げる（Ｓ２２２；同調周波数制御処理）。ここで、リーダ／ライタ２５０は、例えば、調整信号出力回路２６４が備えるカウンタ回路のカウントをステップＳ２２０の場合よりも大きくダウンさせ、カウントに応じた調整信号を通信アンテナ１５２の静電容量可変回路Ｃに調整信号を印加することによって、ステップＳ２２２の処理を行うことができる。
【０１３３】
リーダ／ライタ２５０は、図９に示す第２の実施形態に係る同調周波数調整方法を繰り返し用いることによって、通信アンテナ１５２の共振周波数（同調周波数）を調整し、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０（同調周波数）と出力搬送波周波数ｆｃとのずれを補正することができる。したがって、リーダ／ライタ２５０は、図９に示す第２の実施形態に係る同調周波数調整方法を用いることによって、ＩＣチップ搭載端末との通信を安定化させることができる。
【０１３４】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係るリーダ／ライタ２５０は、基本的に第１の実施形態に係るリーダ／ライタ１５０と同様の構成を備え、所定のインダクタンスを有するコイルＬ１と静電容量が可変する静電容量可変回路Ｃとを備える通信アンテナ１５２に生じた電圧から実クロック信号ＲＦＣＫを抽出し、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れを判定する。また、リーダ／ライタ２５０は、実クロック信号ＲＦＣＫと基準クロック信号ＯＳＣＫとの位相のずれ量を判定する。リーダ／ライタ２５０は、位相の進み／遅れの判定結果に応じてカウントの増減を決定し、位相のずれ量の判定結果に応じてカウントの増減値を決定することによって当該カウントの増減値分カウントを増減させる。そして、リーダ／ライタ２５０は、カウントの値に基づいて通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０（同調周波数）を出力搬送波周波数ｆｃに合わせる方向に調整する。したがって、リーダ／ライタ２５０は、ＩＣチップ搭載端末から送信された応答信号の受信によって生じる通信アンテナ１５２における搬送波信号の基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相変化に基づいて、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０を出力搬送波周波数ｆｃに合わせる方向に調整することができる。
【０１３５】
また、リーダ／ライタ２５０は、第１の実施形態に係るリーダ／ライタ１５０と同様に、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れを検出し、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０を出力搬送波周波数ｆｃに合わせる方向に調整することができるので、通信不可領域での通信を回避し、搬送波の出力効率をより高めることができる。したがって、リーダ／ライタ２５０は、上述した第１の問題および第２の問題を解消することができ、ＩＣチップ搭載端末との間の通信をより安定化させることができる。
【０１３６】
[第２の実施形態に係る通信装置の変形例]
第２の実施形態に係るリーダ／ライタ２５０（通信装置）では、通信アンテナ１５２が所定のインダクタンスを有するコイルＬ１と静電容量が可変する静電容量可変回路Ｃとを備え、調整信号に応じて静電容量を変化させる構成を示した。しかしながら、本発明の第２の実施形態に係る通信装置は、上記の構成に限られず、上述した第１の実施形態の変形例に係る通信装置と同様の構成をとることもできる。
【０１３７】
本発明の第２の実施形態に係る通信装置として、リーダ／ライタ２５０を挙げて説明したが、本発明の第２の実施形態は、かかる形態に限られず、例えば、リーダ／ライタ機能（すなわち、搬送波信号を主体的に送信する機能）を有する携帯電話などの携帯型通信装置、リーダ／ライタ機能を有するＵＭＰＣなどのコンピュータなどに適用することができる。
【０１３８】
（第２の実施形態に係るプログラム）
第２の実施形態に係る通信装置をコンピュータとして機能させるためのプログラムによって、リーダ／ライタ機能を備える通信装置と非接触式ＩＣチップを搭載した情報処理端末との間における通信を安定化させることができる。
【０１３９】
（第３の実施形態）
上述した第１および第２の実施形態に係る通信装置（リーダ／ライタ）では、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れに基づいて、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０（同調周波数）を調整する構成を示した。しかしながら、例えば、配線等による遅延によって、実クロック信号ＲＦＣＫの位相と基準クロック信号ＯＳＣＫの位相とが一致した場合であっても、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０と出力搬送波周波数ｆｃとが一致しない場合が起こりうる。そこで、次に、上記の場合に対応することが可能な本発明の第３の実施形態に係る通信装置について説明する。なお、以下では、本発明の第３の実施形態に係る通信装置として、リーダ／ライタを例として説明する。
【０１４０】
第３の実施形態に係るリーダ／ライタ（図示せず。以下、「リーダ／ライタ３５０」という。）は、上述した第１の実施形態に係るリーダ／ライタ１５０と同様の構成をとることができるが、同調周波数制御部３６０の構成、機能が、第１の実施形態に係る同調周波数制御部１６０と異なる。つまり、リーダ／ライタ３５０は、第１の実施形態に係るリーダ／ライタ１５０と同様の構成を有する通信アンテナ１５２、基準クロック生成部１５４、送信部１５６、復調部１５８、およびデータ処理部１６２と、同調周波数制御部２６０とを備える。
【０１４１】
また、リーダ／ライタ３５０は、ＭＰＵなどで構成されリーダ／ライタ３５０全体を制御する制御部（図示せず）や、制御部が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データが記録されたＲＯＭ（図示せず）、制御部により実行されるプログラムなどを一次記憶するＲＡＭ（図示せず）、制御部における演算結果や実行状態を保持するレジスタ（図示せず）、通信を暗号化するための暗号化回路（図示せず）、リーダ／ライタ３５０において用いられるアプリケーション、データなどを記憶可能な記憶部（図示せず）、他の回路、装置などと接続するためのインタフェース（図示せず）などを備えてもよい。
【０１４２】
以下では、リーダ／ライタ３５０と第１の実施形態に係るリーダ／ライタ１５０との差異部分である同調周波数制御部３６０の構成について説明する。
【０１４３】
[同調周波数制御部３６０の構成例]
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る同調周波数制御部３６０の構成例を示すブロック図である。なお、図１０では、基準クロック生成部１５４を併せて示している。
【０１４４】
図１０を参照すると、同調周波数制御部３６０は、実クロック抽出回路１７０（実クロック抽出部）と、分周回路１７２（分周部）と、位相判定回路１７４（位相判定部）と、位相ずれ量判定回路２６２（位相ずれ量判定部）と、基準比較回路３６２（基準比較部）と、調整信号出力回路３６４（調整信号出力部）とを備える。
【０１４５】
実クロック抽出回路１７０は、図６に示す第１の実施形態に係る実クロック抽出回路１７０と同様に、通信アンテナ１５２のアンテナ端に生じた電圧からクロック抽出を行い、実クロック信号ＲＦＣＫを出力する。
【０１４６】
分周回路１７２は、図６に示す第１の実施形態に係る分周回路１７２と同様に、実クロック抽出回路１７０から出力される実クロック信号ＲＦＣＫを２分周する第１分周回路１７８と、基準クロック生成部１５４から出力される基準クロック信号ＯＳＣＫを２分周する第２分周回路１８０とを備える。なお、本発明の第３の実施形態に係る第１分周回路１７８、第２分周回路１８０における分周が２分周に限られないことは、言うまでもない。
【０１４７】
また、図１０では、同調周波数制御部２６０が分周回路１７２を備える構成を示しているが、本発明の実施形態は、上記に限られない。例えば、本発明の第３の実施形態に係る同調周波数制御部は、分周回路１７２を備えない構成とすることもできる。
【０１４８】
位相判定回路１７４は、図６に示す第１の実施形態に係る位相判定回路１７４と同様に、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れを判定して判定結果を出力する。位相判定回路１７４は、例えば、Ｄフリップフロップ１８２で構成され、基準クロック信号ＯＳＣＫに対して実クロック信号ＲＦＣＫの位相が進んでいる場合には、ハイレベルの信号（Ｈ）を判定結果として出力し、また、基準クロック信号ＯＳＣＫに対して実クロック信号ＲＦＣＫの位相が遅れている場合には、ローレベルの信号（Ｌ）を判定結果として出力する。なお、第３の実施形態に係る位相判定回路１７４は、Ｄフリップフロップで構成されることに限られない。
【０１４９】
位相ずれ量判定回路２６２は、図８に示す第２の実施形態に係る位相ずれ量判定回路２６２と同様に、クロック信号ＲＦＣＫと基準クロック信号ＯＳＣＫとの間の位相のずれ量を判定する。ここで、位相ずれ量判定回路２６２は、例えば、排他的論理和演算回路２７０（ＸＯＲ。排他的論理和演算部）と、位相ずれ量測定回路２７２（位相ずれ量測定部）とから構成される。
【０１５０】
基準比較回路３６２は、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０と出力搬送波周波数ｆｃとが一致するポイントにおける基準クロック信号ＯＳＣＫの位相を、基準位相として予め記憶する。ここで、基準比較回路３６２が記憶する基準位相は、例えば、リーダ／ライタ３５０における配線等によって生じる信号の遅延の影響が考慮され、当該影響をキャンセルするために設定される位相である。基準位相は、例えば、リーダ／ライタ３５０から通信アンテナ１５２を外した状態で、基準クロック生成部１５４から出力された直後の基準クロックＯＳＣＫの位相と、位相ずれ量判定回路２６２に入力される基準クロックＯＳＣＫの位相とを比較することにより決定することができる。なお、本発明の実施形態に係る基準位相の決定方法が、上記に限られないことは、言うまでもない。また、基準比較回路３６２は、例えば、レジスタを備え、当該レジスタに基準位相を記憶することができるが、上記に限られない。
【０１５１】
また、基準比較回路３６２は、記憶している基準位相、位相判定回路１７４から伝達される判定結果、および位相ずれ量判定回路２６２の判定結果に基づいて、実クロック信号ＲＦＣＫの基準位相に対する位相の進み／遅れ、および位相のずれ量を判定する。
【０１５２】
リーダ／ライタ３５０は、基準比較回路３６２を備えることによって、配線等によって生じる信号の遅延の影響をキャンセルし、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０を出力搬送波周波数ｆｃにより厳密に合わせることができる。
【０１５３】
調整信号出力回路３６４は、基準比較回路３６２から伝達される判定結果に基づいて、判定結果に応じた調整信号を出力する。ここで、調整信号出力回路３６４は、例えば、カウンタ回路（図示せず）とＤ／Ａコンバータ（図示せず）とで構成され、図８に示す第２の実施形態に係る調整信号出力回路２６４と同様に、判定結果に応じた調整信号を出力することができる。なお、第３の実施形態に係る調整信号出力回路３６４の構成は、上記に限られず、例えば、Ｄ／Ａコンバータを備えずに、デジタル信号としての調整信号を出力することもできる。
【０１５４】
同調周波数制御部３６０は、例えば、図１０に示す構成によって、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れ、および位相のずれ量を判定し、当該判定結果を用いて実クロック信号ＲＦＣＫの基準位相に対する位相の進み／遅れ、および位相のずれ量を判定する。そして、同調周波数制御部３６０は、上記判定結果に基づいて通信アンテナ１５２の共振周波数（同調周波数）を調整することができる。したがって、同調周波数制御部３６０は、ＩＣチップ搭載端末から送信された応答信号の受信によって生じる通信アンテナ１５２における搬送波信号の基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相変化に基づいて、通信アンテナ１５２の共振周波数（同調周波数）を調整することができる。
【０１５５】
[第３の実施形態に係る同調周波数調整方法]
ここで、本発明の第３の実施形態に係る同調周波数調整方法を示す。図１１は、本発明の第３の実施形態に係る同調周波数調整方法の一例を示す流れ図である。なお、図１１は、カウントの値の決定方法として、第２の実施形態に係るリーダ／ライタ２５０において示した第１の決定方法を用いた場合における同調周波数調整方法を示している。
【０１５６】
リーダ／ライタ３５０は、実クロック信号ＲＦＣＫの基準位相に対する位相の進み／遅れ、および位相ずれ量を検出する（Ｓ３００）。ここで、リーダ／ライタ３５０は、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れ、および位相ずれ量を検出し、基準位相と比較することによりステップＳ３００の処理を行うことができる。
【０１５７】
ステップＳ３００において位相の進み／遅れ、および位相ずれ量が検出されると、リーダ／ライタ３５０は、基準位相に対して位相が進んでいるか否かを判定する（Ｓ３０２）。
【０１５８】
〔１〕位相が進んでいると判定された場合
ステップＳ３０２において基準位相に対して位相が進んでいると判定された場合には、リーダ／ライタ３５０は、位相ずれ量が第１の閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ３０４；第１の閾値判定処理）。
【０１５９】
ステップＳ３０４において位相ずれ量が第１の閾値より大きくないと判定された場合には、リーダ／ライタ３５０は、図９に示す第２の実施形態に係る同調周波数調整方法のステップＳ２０６と同様に、同調周波数（共振周波数）を１段階下げる（Ｓ３０６；同調周波数制御処理）。
【０１６０】
また、ステップＳ３０４において位相ずれ量が第１の閾値より大きいと判定された場合には、リーダ／ライタ３５０は、図９に示す第２の実施形態に係る同調周波数調整方法のステップＳ２０８と同様に、位相ずれ量が第２の閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ３０８；第２の閾値判定処理）。
【０１６１】
ステップＳ３０８において位相ずれ量が第２の閾値より大きくないと判定された場合には、リーダ／ライタ３５０は、図９に示す第２の実施形態に係る同調周波数調整方法のステップＳ２１０と同様に、同調周波数（共振周波数）を数段階下げる（Ｓ３１０；同調周波数制御処理）。
【０１６２】
また、ステップＳ３０８において位相ずれ量が第２の閾値より大きいと判定された場合には、リーダ／ライタ３５０は、図９に示す第２の実施形態に係る同調周波数調整方法のステップＳ２１２と同様に、同調周波数（共振周波数）をステップＳ３１０よりも大きく下げる（Ｓ３１２；同調周波数制御処理）。
【０１６３】
〔２〕位相が遅れていると判定された場合
ステップＳ３０２において基準位相に対して位相が遅れていると判定された場合には、リーダ／ライタ３５０は、ステップＳ３０４と同様に、位相ずれ量が第１の閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ３１４；第１の閾値判定処理）。
【０１６４】
ステップＳ３１４において位相ずれ量が第１の閾値より大きくないと判定された場合には、リーダ／ライタ３５０は、図９に示す第２の実施形態に係る同調周波数調整方法のステップＳ２１６と同様に、同調周波数（共振周波数）を１段階上げる（Ｓ３１６；同調周波数制御処理）。
【０１６５】
また、ステップＳ３１４において位相ずれ量が第１の閾値より大きいと判定された場合には、リーダ／ライタ３５０は、ステップＳ３０８と同様に、位相ずれ量が第２の閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ３１８；第２の閾値判定処理）。
【０１６６】
ステップＳ３１８において位相ずれ量が第２の閾値より大きくないと判定された場合には、リーダ／ライタ３５０は、図９に示す第２の実施形態に係る同調周波数調整方法のステップＳ２２０と同様に、同調周波数（共振周波数）を数段階上げる（Ｓ３２０；同調周波数制御処理）。
【０１６７】
また、ステップＳ３１８において位相ずれ量が第２の閾値より大きいと判定された場合には、リーダ／ライタ３５０は、図９に示す第２の実施形態に係る同調周波数調整方法のステップＳ２２２と同様に、同調周波数（共振周波数）をステップＳ３２０よりも大きく上げる（Ｓ３２２；同調周波数制御処理）。
【０１６８】
リーダ／ライタ３５０は、図１１に示す第３の実施形態に係る同調周波数調整方法を繰り返し用いることによって、配線等によって生じる信号の遅延の影響をキャンセルした上で通信アンテナ１５２の共振周波数（同調周波数）を調整し、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０（同調周波数）と出力搬送波周波数ｆｃとのずれを補正することができる。したがって、リーダ／ライタ３５０は、図１１に示す第３の実施形態に係る同調周波数調整方法を用いることによって、ＩＣチップ搭載端末との通信を安定化させることができる。
【０１６９】
以上のように、本発明の第３の実施形態に係るリーダ／ライタ３５０は、基本的に第１の実施形態に係るリーダ／ライタ１５０と同様の構成を備え、所定のインダクタンスを有するコイルＬ１と静電容量が可変する静電容量可変回路Ｃとを備える通信アンテナ１５２に生じた電圧から実クロック信号ＲＦＣＫを抽出し、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れを判定する。また、リーダ／ライタ３５０は、実クロック信号ＲＦＣＫと基準クロック信号ＯＳＣＫとの位相のずれ量を判定する。さらに、リーダ／ライタ３５０は、予め記憶した基準位相と、上記実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れおよび位相のずれ量とに基づいて、実クロック信号ＲＦＣＫの基準位相に対する位相の進み／遅れおよび位相のずれ量を判定する。リーダ／ライタ３５０は、第２の実施形態に係るリーダ／ライタ２５０と同様に、位相の進み／遅れの判定結果に応じてカウントの増減を決定し、位相のずれ量の判定結果に応じてカウントの増減値を決定することによってカウントを増減させる。そして、リーダ／ライタ３５０は、カウントの値に基づいて通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０（同調周波数）を出力搬送波周波数ｆｃに合わせる方向に調整する。したがって、リーダ／ライタ３５０は、ＩＣチップ搭載端末から送信された応答信号の受信によって生じる通信アンテナ１５２における搬送波信号の基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相変化に基づいて、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０を出力搬送波周波数ｆｃに合わせる方向に調整することができる。
【０１７０】
また、リーダ／ライタ３５０は、第１の実施形態に係るリーダ／ライタ１５０と同様に、実クロック信号ＲＦＣＫの基準クロック信号ＯＳＣＫに対する位相の進み／遅れを検出し、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０を出力搬送波周波数ｆｃに合わせる方向に調整することができるので、通信不可領域での通信を回避し、搬送波の出力効率をより高めることができる。したがって、リーダ／ライタ３５０は、上述した第１の問題および第２の問題を解消することができ、ＩＣチップ搭載端末との間の通信をより安定化させることができる。
【０１７１】
さらに、リーダ／ライタ３５０は、実クロック信号ＲＦＣＫの基準位相に対する位相の進み／遅れおよび位相のずれ量を判定し、当該判定結果に基づいて通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０を出力搬送波周波数ｆｃに合わせる方向に調整する。ここで、基準位相は、リーダ／ライタ３５０における配線等によって生じる信号の遅延の影響が考慮され、当該影響をキャンセルするために設定される位相である。したがって、リーダ／ライタ３５０は、配線等によって生じる信号の遅延の影響をキャンセルした上で通信アンテナ１５２の共振周波数（同調周波数）を調整し、通信アンテナ１５２の共振周波数ｆ０（同調周波数）と出力搬送波周波数ｆｃとのずれを補正することができるので、ＩＣチップ搭載端末との通信をより安定化させることができる。
【０１７２】
[第３の実施形態に係る通信装置の変形例]
〔第１の変形例〕
第３の実施形態に係るリーダ／ライタ３５０（通信装置）では、通信アンテナ１５２が所定のインダクタンスを有するコイルＬ１と静電容量が可変する静電容量可変回路Ｃとを備え、調整信号に応じて静電容量を変化させる構成を示した。しかしながら、本発明の第３の実施形態に係る通信装置は、上記の構成に限られず、上述した第１の実施形態の変形例に係る通信装置と同様の構成をとることもできる。
【０１７３】
〔第２の変形例〕
また、第３の実施形態に係るリーダ／ライタ３５０（通信装置）では、配線等によって生じる信号の遅延の影響をキャンセルするために基準位相を予め記憶して用いる構成を示した。しかしながら、本発明の第３の実施形態に係る通信装置は、上記の構成に限られない。例えば、第３の実施形態の変形例に係る通信装置は、基準クロック生成部１５４が生成した基準クロックＯＳＣＫを所定の時間遅らせて基準クロックＯＳＣＫの位相を調整する遅延部を備えることによって、配線等によって生じる信号の遅延の影響をキャンセルすることもできる。上記構成であっても、第３の実施形態の変形例に係る通信装置は、配線等によって生じる信号の遅延の影響をキャンセルした上で通信アンテナ１５２の共振周波数（同調周波数）を調整することができるので、図１０に示すリーダ／ライタ３５０と同様の効果を奏することができる。
【０１７４】
なお、第３の実施形態の変形例に係る通信装置が備える遅延部は、例えば、複数段のバッファ（buffer）や、ローパス・フィルタ（Low-Pass  Filter）で構成することができるが、上記に限られない。
【０１７５】
〔第３の変形例〕
さらに、第３の実施形態の変形例に係る通信装置は、上記第３の実施形態の変形例に係る第１の変形例および第２の変形例を組み合わせた構成をとることもできる。
【０１７６】
本発明の第３の実施形態に係る通信装置として、リーダ／ライタ３５０を挙げて説明したが、本発明の第３の実施形態は、かかる形態に限られず、例えば、リーダ／ライタ機能（すなわち、搬送波信号を主体的に送信する機能）を有する携帯電話などの携帯型通信装置、リーダ／ライタ機能を有するＵＭＰＣなどのコンピュータなどに適用することができる。
【０１７７】
（第３の実施形態に係るプログラム）
第３の実施形態に係る通信装置をコンピュータとして機能させるためのプログラムによって、リーダ／ライタ機能を備える通信装置と非接触式ＩＣチップを搭載した情報処理端末との間における通信を安定化させることができる。
【０１７８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】従来の通信装置を示すブロック図である。
【図２】従来の通信装置における問題を説明するための第１の説明図である。
【図３】従来の通信装置における問題を説明するための第２の説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る問題解決アプローチを説明するための説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るリーダ／ライタを示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る同調周波数制御部の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る同調周波数調整方法の一例を示す流れ図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る同調周波数制御部の構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る同調周波数調整方法の一例を示す流れ図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る同調周波数制御部の構成例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る同調周波数調整方法の一例を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１８０】
１０、１００    ＩＣチップ搭載端末
１２、１０２    ＩＣチップ
２０、１５０    リーダ／ライタ
２２、１５２    通信アンテナ
２４、１５４    基準クロック生成部
２６、１５６    送信部
２８、１５８    復調部
３０、１６２    データ処理部
１６０、２６０、３６０  同調周波数制御部
１７０    実クロック抽出回路
１７２    分周回路
１７４    位相判定回路
１７６、２６４、３６４  調整信号出力回路
２６２    位相ずれ量判定回路
２７０    排他的論理和演算回路
２７２    位相ずれ量測定回路
３６２    基準比較回路
【図１】
2009130389.tif 000003
【図２】
2009130389.tif 000004
【図３】
2009130389.tif 000005
【図４】
2009130389.tif 000006
【図５】
2009130389.tif 000007
【図６】
2009130389.tif 000008
【図７】
2009130389.tif 000009
【図８】
2009130389.tif 000010
【図９】
2009130389.tif 000011
【図１０】
2009130389.tif 000012
【図１１】
2009130389.tif 000013