通信装置、通信方法

专利名称：通信装置、通信方法
技术领域：
本发明涉及一种通信装置、通信方法和程序，尤其涉及一种能够使用简单配置在短时间内针对多个通信方式建立通信的通信装置、通信方法和程序。
背景技术：
广泛使用采用IC(集成电路)卡的近场无线非接触通信的近场无线通信系统。例 如，使用电子票和电子货币是公知的。另外，近来，基于非接触无线通信的具有电子票和电 子货币功能的蜂窝电话得到广泛应用。近场无线通信系统已经广泛应用于全球范围并且变成国际标准。例如，作为这些 国际标准，有IS0/IEC 14443作为近场IC卡系统的标准以及IS0/IEC 18092作为FCIP (近 场通信接口和协议)-ι的标准等。根据IS0/IEC 18092的近场无线通信包括有源通信模式和无源通信模式。有源通 信模式是通过分别在发送和接收数据的多个通信装置中输出电磁波并且调制电磁波来发 送数据的通信模式。无源通信模式是通过在多个通信装置中的一个通信装置(发起者)输 出电磁波并且调制电磁波的发送数据的模式。多个通信装置中的另一个通信装置(目标) 通过对发起者输出的电磁波进行负载调制来发送数据。另外，在IS0/IEC 14443的IC卡系统中，例如存在称作类型A和类型B的各种通
信方式。采用类型A作为Phillips的MIFARE (注册商标)系统。在类型A中，从读写器到 IC卡的数据传递执行米勒(Miller)数据编码，从IC卡到读写器的数据传递执行曼彻斯特 (Manchester)数据编码。另外，在类型A中，采用106到847kbps (千比特每秒)的数据通
信速率。在类型B中，从读写器到IC卡的数据传递执行NRZ数据编码，从IC卡到读写器的 数据传递执行NRZ-L数据编码。另外，在类型B中，采用106到847kpbs的数据通信速率。在IS0/IEC 18092的无源通信模式(下文称作“类型F”)，在读写器与IC卡之间 的数据传递执行曼彻斯特数据编码。另外，在类型F中，采用212kbps和424kbps的数据通 信速率。索尼作为申请人的FeliCa(注册商标)系统对应于类型F。上述各种通信方式是标准化的并且可工作，并且在读写器侧存在适应多个通信方 式的应用程序。另一方面，在IC卡一侧开发了平台，其中多个应用程序可以安装在一个IC卡中。 另外，IC卡被用于多种应用，不仅用于电子货币还用于基本居民登记卡等，并且期待变得更 加普及。因此，已经提出用于支持多个通信系统的IC卡的多个技术。例如，提出一种通过以固定时间间隔切换备用通信方式并且确定获得正确解码结 果并且建立通信的通信方式而在多个通信方式之中确定一个通信方式的方法(例如参见 JP-A-2003-233787)。然而，这种方法中，建立通信所需的时间可能会变得较长。由于这个原因，提出一种保存过去通信历史并且优选地从通信建立可能性最高的通信方式执行通信建立尝试的 方法(例如参见 JP-A-2005-339141)。另外，提出一种方法，提供分别与多个通信方式对应的接收电路，同时通过这些电路执行接收处理，并且利用确认接收的通信方式执行后续通信(例如参见 JP-A-2006-060363 和 JP-A-2008-059271)。

发明内容
然而，根据JP-A-2003-233787提供的以固定时间间隔切换通信方式的方法，如上 所述，启动通信的时间可以较长。在JP-A-2005-339141利用过去历史的情况下，尽管与不 利用过去历史的情况相比较在更短时间内启动通信的可能性会更高，但没有从根本上解决 这个问题，这是因为接下来的通信方式和过去被用于通信的通信方式可能彼此没有关系。基于JP-A-2006-060363和JP-A-2008-059271提供分别与多个通信方式对应的接 收电路的情况下，尽管可以减少启动通信的时间，但是电路尺寸变大并且制造成本变得更 高。另外，JP-A-2006-060363的方法中，需要以被检测的多个通信方式的数目来准备采样 电路。希望能够通过简单结构在短时间内针对多个通信方式建立通信。根据本发明的一个实施例的通信装置包括确定部件，基于对从执行非接触通信 的另一个通信装置发送的发送信号进行解调所获得的二值化信号的周期性变化，确定由所 述另一个通信装置发送的发送信号的通信方式。根据本发明的一个实施例的通信方法，利用与另一个通信装置执行非接触通信的 通信装置，包括步骤基于对从另一个通信装置发送的发送信号进行解调所获得的二值化 信号的周期性变化，确定由所述另一个通信装置发送的发送信号的通信方式。根据本发明的一个实施例的程序，所使得计算机作为确定部件，基于对从执行非 接触通信的另一个通信装置发送的发送信号进行解调所获得的二值化信号的周期性变化， 确定由所述另一个通信装置发送的发送信号的通信方式。在本发明的实施例中，基于通过对从另一个通信装置发送的发送信号进行解调所 获得的二值化信号的周期性变化，确定由另一个通信装置发送的发送信号的通信方式。通过传输介质传输或者记录在记录介质中可以提供所述程序。通信装置可以是独立装置或形成一个装置的内部块。根据本发明的实施例，能够通过简单结构在短时间内为多个通信方式建立通信。


图IA到图IC示出类型A、类型B和类型F的各个通信方式中的传输波形。图2示出在类型A、类型B和类型F的通信开始时传输波形的解调获得的二值化信号。图3是示出应用本发明实施例的IC卡的结构例子的框图。图4用于解释IC卡1执行的第一和第二确定方法。图5是用于解释第一确定处理的流程图。图6是用于解释第二确定处理的流程图。
图7用于解释IC卡1执行的第三确定方法。图8是用于解释第三确定处理的流程图。
具体实施例方式[解释本发明实施例的IC卡执行通信的通信方式]应用本发明实施例的IC(集成电路)卡1(图3)是与作为另一个通信装置的读写器(未示出)执行非接触通信的通信装置。IC卡1支持多个通信方式，并且根据预定确定 方法确定由读写器发送的发送信号的通信方式。然后，IC卡1在获得作为确定结果的通信 方式中响应，并且与读写器通信。具体地，当采用第一和第二确定方法时，IC卡1能够确定称作IS0/IEC 14443的 类型B的通信方式以及IS0/IEC 18092的无源通信模式的通信方式。在IS0/IEC 18092的 无源通信模式中，存在212kbps(千比特每秒)和424kbps的两种类型的通信速率。在第一 和第二确定方法中，能够确定通信速率之差。另外，当采用第三确定方法时，除了 IS0/IEC 14443的类型B以及212kbps和 424kbps通信速率的IS0/IEC 18092的无源通信模式以外，IC卡1能够确定IS0/IEC 14443 的类型A。因此，首先将简要解释IS0/IEC 14443的类型A和类型B以及IS0/IEC 18092的 无源通信模式的各个通信方式。下文中，IS0/IEC 14443的类型A和类型B简称作“类型A”和“类型B”。另外， 212kbps和424kbps通信速率的无源通信模式的通信方式恰当称作“212kbps和424kbps的 类型F”图IA到图IC示出在类型A、类型B和类型F的各个通信方式中从读写器发送的发 送信号的波形(传输波形)。图IA示出类型A的传输波形。在类型A中，当从读写器向IC卡1发送数据时，为调制方法采用100%调制度的 ASK (幅移键控)。在类型A中，逻辑“0”由在指示1比特的部分中的初始预定时间段中具有调制部分 而在后续部分中没有调制的波形、或在指示1比特的部分中恒定没有调制的波形所表示。 根据前一个波形(逻辑值)使用表示逻辑“0”的所述波形之一。另一方面，逻辑“1”由在指示1比特的部分的中心具有调制部分的波形所表示。逻 辑“0”和逻辑“1”的调制部分被确定为2到3微秒。至于编码方法，从读写器到IC卡1的数据传递采用米勒编码，从IC卡1到读写器 的数据传递采用曼彻斯特编码。数据通信速率是106kbps。采用类型A作为Phillips的 MIFARE (注册商标)。图IB示出类型B的传输波形。在类型B中，当从读写器向IC卡1发送数据时，为调制方法采用10%调制度的ASK 调制。在类型B中，逻辑“0”由在指示1比特的部分中以10%调制度恒定调制的波形所 表示。另一方面，逻辑“1”由在指示1比特的部分中恒定非调制的波形所表示。
至于数据编码方法，从读写器到IC卡1的数据传递过程采用NRZ编码，从IC卡1 到读写器的数据传递过程采用NRZ-L编码。数据通信速率是106kbps。在类型B中，BPSK (二值化相移键控)调制用作从IC卡1到读写器传输的调制方 法。因此，在类型B中，发送与接收的调制方法是不同的。图IC示出类型F的传输波形。在类型F中，从读写器向IC卡1发送数据时，为调制方法采用10%调制度的ASK 调制。在类型F中，逻辑“0”由在指示1比特的部分的第一半中以10%调制度调制并且 在第二半中没有调制的波形所表示。另一方面，逻辑“1”由在指示1比特的部分的第一半 中没有调制并且在第二半中以10%调制度调制的波形所表示。
至于数据编码方法，从读写器到IC卡1的数据传递以及从IC卡1到读写器的数 据传递都采用曼彻斯特编码。有上述212kbps和424kbps两种类型的通信速率。因此，各个通信方式的共同之处在于使用ASK调制作为从读写器到IC卡1的发送 信号的调制方法。注意1比特传输所需的时间称作“letu”，下文作为基本时间单位。图2示出类型A、类型B和类型F的各个通信方式开始时从传输波形解调获得的二
值化信号。在类型A，通信开始被定义为，根据标准在初始Ietu的前2到3微秒内进行调制并 且在这个部分的剩余部分内没有调制。初始Ietu以后的部分根据数据而变化，并且是不确 定的。这里，由于通信速率是106kbps，类型A的Ietu大约是9. 4微秒。另一方面，在类型B，通信开始被定义为，根据标准首先发送从12到14etu的 S0F(帧开始)。SOF的前10个etu应该是逻辑“0”，在10个etu与11个etu之间变成逻 辑“1”。注意由于通信速率是106kbps，类型B的1个etu大约是9.4微秒。因此，在类型 B，距离第一下降沿在94微秒到103. 4微秒之间第一次检测上升沿。在类型F，通信开始被定义为，根据标准首先发送包括至少48个比特的逻辑“0 ”的 前缀字段。在前缀字段后面，依次发送同步字段、长度字段、载荷字段、CRC(循环冗余检查) 字段。在类型F，当通信速率是212kbps时，1个etu大约是4. 7微秒。另一方面，当通信 速率是424kbps时，1个etu大约是2. 35微秒，这是212kbps情况的一半。IC卡1分别确定具有上述传输波形和二值化信号的类型A、类型B和类型F。[IC卡1的结构例子]图3是示出IC卡1的结构例子的框图。IC卡1包括环形天线11、解调电路12、通信方式确定电路13、数据处理单元14、存 储单元15、调制电路16X和调制电路16Y。环形天线11接收从读写器输出的电磁波。在环形天线11中，基于来自读写器的 电磁波的电磁感应而产生电流。解调电路12对环形天线11接收的ASK调制信号(ASK信号)解调，并且向通信方 式确定电路13提供所获得的二值化信号。解调电路12通过对环形天线11中流动的电流执行调谐和检测，能够以载波频率fc = 13. 56MHz产生时钟信号。通信方式确定电路13根据二值化信号的周期性变化，确定从读写器发送的发送 信号的通信方式。另外，通信方式确定电路13确认根据作为确定结果的所述通信系统的格 式，并且将获取的数据提供给数据处理单元14。
例如，当通信方式是类型F时，以如下格式发送数据同步字段、长度字段和CRC字 段布置在前缀字段之后，并且通信方式确定电路13对它们进行检查。然后，通信方式确定 电路13将包含在载荷字段中的数据提供给数据处理单元14。另外，通信方式确定电路13将从数据处理单元14提供并且要发送给读写器的传 输数据提供给支持所确定的通信方式的调制电路16X或16Y。数据处理单元14包括CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)等(未示出)。 CPU执行存储在存储单元15中的程序，由此，数据处理单元14执行与通信方式确定电路13 提供的数据对应的预定处理。另外，数据处理单元14将要发送给读写器的数据提供给通信 方式确定电路13作为处理结果。存储单元15包括EEPR0M(电擦除可编程只读存储器)、RAM(随机访问存储器)等。 存储单元15存储要由数据处理单元14执行的程序和数据处理单元14进行操作所需的数 据。调制电路16X和16Y根据从通信方式确定电路13提供的数据执行调制。也就是 说，调制电路16X和16Y根据从通信方式确定电路13提供的数据，改变当环形天线11在外 部被视作线圈时的阻抗。当作为线圈的环形天线11的阻抗变化时，当读写器输出电磁波时 在环形天线11周围形成的RF场发生变化。由此，根据从通信方式确定电路13提供的数据， 对读写器输出作为电磁波的载波进行调制(负载调制)，并且数据处理单元14输出到通信 方式确定电路13的数据被发送给输出电磁波的读写器。调制电路16X执行与类型A和类型F对应的调制。也就是说，调制电路16X根据 与数据处理单元14提供的数据对应的ASK调制方法来执行调制。另一方面，调制电路16Y执行与类型B对应的调制。也就是说，调制电路16Y通过 与数据处理单元14提供的数据对应的BPSK调制来执行调制。在具有上述配置的IC卡1中执行第一或第二确定方法的情况下，能够确定类型B 和类型F。另外，在执行第三确定方法的情况下，能够确定类型A、类型B和类型F。然后，能 够基于确定结果执行与读写器的非接触通信。[第一确定处理的概念]首先，参照图4解释利用第一确定方法的第一确定处理。第一确定方法通过区分当在ASK信号的二值化化所获得的二值化信号中检测到 上升沿和下降沿的时间之差，确定类型B、212kbps的类型F和424kbps的类型F。图4示出在解调电路12获得的通信开始时的二值化信号。注意尽管第一确定方法确定的通信方式是类型B、212kbps的类型F和424kbps 的类型F，图4还示出用于第三确定处理的类型A的二值化信号，这将在以后描述。在图4顶部显示的424kbps的类型F的二值化信号中，在检测到第一下降沿以后， 以预定周期交替检测上升沿和下降沿。这里，由于424kbps的类型F的1个etu是32/fc， 用于交替检测上升沿和下降沿的周期是一半，即16/fc。
在图4的212kbps的类型F的第二二值化信号中，在检测到第一下降沿以后，以 32/fc的周期交替检测上升沿和下降沿。另一方面，在类型B，如参考图2解释，在检测到第一下降沿以后，至少在94微秒内 不会检测到上升沿或下降沿。因此，在类型B的二值化信号中，在距离第一下降沿94微秒 以后，第一次检测到上升沿。如上所述，在第一确定方法中，在检测到第一个下降沿以后以16/fc的周期交替 检测上升沿和下降沿的情况下，通信方式确定电路13将读写器的通信方式确定为424kbps 的类型F。另外，在检测到第一下降沿以后以32/fc的周期(16/fc的周期两倍)交替检测 上升沿和下降沿的情况下，通信方式确定电路13将读写器的通信方式确定为212kbps的类 型F。另外，在检测到第一下降沿以后在经过94微秒到103. 4微秒以后的时间第一次检测 到上升沿的情况下，通信方式确定电路13将读写器的通信方式确定为类型B。这里，交替检测上升沿和下降沿的最小周期16/fc等于被检测的类型B、212kbps 的类型F和424kbps的类型F的各个通信方式中的具有最短的1个etu的424kbps的类型 F 的 1/2 个 etu。[第一确定处理] 参照图5的流程图解释IC卡1的第一确定处理。首先，在步骤Si，解调电路12检测并解调由环形天线11接收的ASK信号并且确定 是否检测到所获得的二值化信号的下降沿。然后，解调电路12重复步骤Sl的处理直到这 个电路确定检测到下降沿。注意持续执行从ASK信号产生二值化信号的处理，直到第一确 定处理结束。如果在步骤Sl确定检测到二值化信号的下降沿，处理进行到步骤S2，并且解调电 路12开始检测二值化信号的上升沿和下降沿。在步骤S3，解调电路12确定是否以16/fc的周期交替检测到上升沿和下降沿。如果在步骤S3确定以16/fc的周期交替检测到上升沿和下降沿，处理进行到步骤 S4。另一方面，如果在步骤S3确定没有以16/fc的周期交替检测到上升沿和下降沿，处理 进行到步骤S7 (将在以后描述)。在步骤S4，解调电路12通知通信方式确定电路13以16/fc的周期交替检测到上 升沿和下降沿。注意，每当检测到上升沿或下降沿时，从解调电路12到通信方式确定电路13的通 知可以被提供给通信方式确定电路13，或者每当检测到预定数目的上升沿和下降沿时，这 个通知可以被提供给通信方式确定电路13。这个实施例中，每当检测到上升沿或下降沿时， 解调电路12提供通知给通信方式确定电路13。该通知与步骤S8的(将在以后描述)相 同。然后，在步骤S5，接收到以16/fc的周期交替检测到上升沿和下降沿的通知的通 信方式确定电路13将通信方式确定为424kbps的类型F的通信方式，并且检查格式。也就 是说，通信方式确定电路13检查是否能够根据类型F的格式读出前缀字段、同步字段、长度 字段和CRC字段以及它们的内容是否正确。在步骤S6，通信方式确定电路13确定通信方式是424kbps的类型F是否是确定 的。如果在步骤S6确定通信方式是424kbps的类型F是确定的，也就是说，如果能够根据类型F的规范读出前缀字段、同步字段、长度字段和CRC字段并且它们的内容是正确的，处 理进行到步骤S15。另一方面，如果在步骤S6确定通信方式不是424kbps的类型F，第一确 定处理结束。另外，如果在步骤S3确定没有以16/fc的周期交替检测到上升沿和下降沿，处理 进行到步骤S7，在步骤S7，解调电路12确定是否以32/fc的周期交替检测到上升沿和下降
沿。 如果在步骤S7确定以32/fc的周期交替检测到上升沿和下降沿，处理进行到步骤 S8。另一方面，如果在步骤S7确定没有以32/fc的周期交替检测到上升沿和下降沿，处理 进行到步骤Sll (将在以后描述)。在步骤S8，解调电路12通知通信方式确定电路13以32/fc的周期交替检测到上 升沿和下降沿。在步骤S9，接收到以32/fc的周期交替检测到上升沿和下降沿的通知的通信方式 确定电路13将通信方式确定为212kbps的类型F，并且检查格式。也就是说，通信方式确定 电路13检查是否能够根据类型F的规范读出前缀字段、同步字段、长度字段和CRC字段以 及它们的内容是否正确。在步骤S10，通信方式确定电路13确定通信方式是212kbps的类型F是否是确定 的。如果在步骤SlO确定通信方式是212kbps的类型F是确定的，也就是说，如果能够根据 类型F的规范读出前缀字段、同步字段、长度字段和CRC字段并且它们的内容是正确的，处 理进行到步骤S15。另一方面，如果在步骤SlO确定通信方式不是212kbps的类型F，第一 确定处理结束。在步骤S11，解调电路12确定是否在第一次检测到二值化信号的下降沿以后的94 微秒到103. 4微秒的时间检测到上升沿。如果在步骤Sll确定在第一次检测到二值化信号的下降沿以后在94微秒到103. 4 微秒的时间没有检测到上升沿，第一确定处理结束。另一方面，如果在步骤Sll确定在第一次检测到二值化信号的下降沿以后在94微 秒到103. 4微秒的时间检测到上升沿，处理进行到步骤S12。在步骤S12，解调电路12向通 信方式确定电路13通知在第一次检测到二值化信号的下降沿以后在94微秒到103. 4微秒 的时间检测到上升沿。在步骤S13，接收到在第一次检测到二值化信号的下降沿以后在94微秒到103. 4 微秒的时间检测到上升沿的通知的通信方式确定电路13将通信方式确定为类型B，并且检 查格式。也就是说，通信方式确定电路13检查是否能够根据类型B的规范读出SOF(帧开 始)、E0F(帧结束)和CRC，以及它们的内容是否正确。然后，在步骤S14，通信方式确定电路13确定通信方式是类型B是否是确定的。如 果在步骤S14确定通信方式是类型B，也就是说，如果能够根据类型B的规范读出SOF、EOF 和CRC并且它们的内容是正确的，处理进行到步骤S15。另一方面，如果在步骤S14确定通 信方式不是类型B，第一确定处理结束。在步骤S15，通信方式确定电路13根据在步骤S5、S9或S13分别确定的通信方式 的格式，提取包含在帧内的数据，并且将这个数据提供给数据处理单元14。另外，通信方式 确定电路13将从数据处理单元14提供的数据作为与来自读写器的传输对应的响应，提供给与所述确定结果对应的调制电路16X或16Y。通过上述操作，第一确定处理结束。在第一确定处理中，通信方式确定电路13基于检测二值化信号的上升沿和下降 沿的周期来确定通信方式。另外，通信方式确定电路13确认所确定的通信方式的格式。[第二确定处理的概念]
接下来，将再次参照图4解释利用第二确定方法的第二确定处理。第二确定方法通过区分检测到二值化信号的上升沿的时间之差，确定类型B、 212kbps的类型F和424kbps的类型F。也就是说，在424kbps的类型F的二值化信号中，检测到第一下降沿以后，以32/fc 的周期检测上升沿。另一方面，在212kbps的类型F的二值化信号中，检测到第一下降沿以后，以64/fc 的周期检测上升沿。另外，在类型B的第二二值化信号中，检测到第一下降沿以后，至少在94微秒内没 有检测到上升沿或下降沿，并且最早在距离第一下降沿经过94微秒的时间第一次检测到 上升沿。因此，在第二确定方法中，在以32/fc的周期检测到上升沿的情况下，通信方式确 定电路13将读写器的通信方式确定为424kbps的类型F。另一方面，在以64/fc的周期检 测到上升沿的情况下，通信方式确定电路13将读写器的通信方式确定为212kbps的类型F。 另外，在检测到第一下降沿以后，在94微秒到103. 4微秒的时间检查到上升沿的情况下，通 信方式确定电路13将读写器的通信方式确定为类型B。[第二确定处理]参照图6的流程图解释IC卡1的第二确定处理。首先，在步骤S21，解调电路12检测并解调由环形天线11接收的ASK信号并且确 定是否检测到所获得的二值化信号的下降沿。然后，解调电路12重复步骤S21的处理，直 到这个电路确定检测到下降沿。这个处理与上述步骤Sl的处理相同。如果在步骤S21确定检测到二值化信号的下降沿，处理进行到步骤S22，并且解调 电路12开始检测二值化信号的上升沿。在步骤S23，解调电路12确定是否以32/fc的周期检测到上升沿。如果在步骤S23确定以32/fc的周期检测到上升沿，处理进行到步骤S24。另一方 面，如果在步骤S23确定没有以32/fc的周期检测到上升沿，处理进行到步骤S27(将在以 后描述)O在步骤S24，解调电路12向通信方式确定电路13通知以32/fc的周期检测到上升 沿。注意在第二确定处理中，每当检测到上升沿时，所述通知可以被提供给通信方式 确定电路13，或者每当以32/fc的周期检测到预定数目的上升沿时，所述通知可以被提供 给通信方式确定电路13。本实施例中，每当以32/fc的周期检测到上升沿时，解调电路12 向通信方式确定电路13提供通知。这个通知与步骤S28(将在以后描述)相同。步骤S25和S26的处理与图5的步骤S5和S6的处理相同，并且将省去其解释。如果在步骤S23确定没有以32/fc的周期检测到上升沿，处理进行到步骤S27，在步骤S27，解调电路12确定是否以64/fc的周期检测到上升沿。如果在步骤S27确定以64/fc的周期检测到上升沿，处理进行到步骤S28。另一方 面，如果在步骤S27确定没有以64/fc的周期检测到上升沿，处理进行到步骤S31 (将在以 后描述)O在步骤S28，解调电路12向通信方式确定电路13通知以64/fc的周期检测到上升 沿。步骤S29和S30的处理与图5的步骤S9和SlO的处理相同，并且将省去其解释。如果在步骤S27确定没有以64/fc的周期检测到上升沿，处理进行到步骤S31， 在步骤S31，解调电路12确定是否在第一次检测到二值化信号的下降沿以后的94微秒到 103. 4微秒的时间检测到上升沿。如果在步骤S31确定在第一次检测到二值化信号的下降沿以后在94微秒到103. 4 微秒的时间没有检测到上升沿，第二确定处理结束。另一方面，如果在步骤S31确定在第一次检测到二值化信号的下降沿以后在94微 秒到103. 4微秒的时间检测到上升沿，处理进行到步骤S32。在步骤S32，解调电路12向通 信方式确定电路13通知在第一次检测到二值化信号的下降沿以后在94微秒到103 . 4微秒 的时间检测到上升沿。步骤S33到S35的处理与图5的步骤S13到S15的处理相同，并且将省去其解释。通过上述操作，第二确定处理结束。在第二确定处理中，通信方式确定电路13基于检测二值化信号的上升沿的周期 来确定通信方式。另外，通信方式确定电路13还确认所确定的通信方式的格式。上述第一和第二确定处理中，能够在接收类型B中的SOF的时间内、以及在接收类 型F中的前缀字段的时间内，确定读写器的通信方式。因此，与接收整个帧以后确定的情况 相比较，能够更快地确定(在更短时间内)。另外，即使基于上升和下降沿的时间信息的通信方式确定结果是错误的，仍能够 在后续执行的格式检查中检测出错误。IC卡1不在一次执行中完成上述第一和第二确定处理，但能够重复地执行这个处 理。由此，例如，即使在第一次执行中在格式检查中检测到错误的情况下，能够在第二次或 后续执行中确定正确的通信方式，并且能够启动与读写器的通信。[第三确定处理的概念]接下来，参照图7解释利用第三确定方法的第三确定处理。第三确定方法根据要被确定的通信方式的组合，从通过预定次数的二值化信号的 信号电平的检测所获得的结果来确定通信方式。在第三确定方法中，如上所述，能够确定类 型A、类型B、212kbps的类型F和424kbps的类型F的所有通信方式，并且参照图7解释这 个方法的例子。首先，通信方式确定电路13检测从解调电路12提供的二值化信号的下降沿。在 上述第一和第二确定处理中，解调电路12检测二值化信号的下降沿，然而，在第三确定处 理中，通信方式确定电路13接收从解调电路12提供的二值化信号并且检测下降沿。然后，通信方式确定电路13将距离检测到二值化信号的第一下降沿的时间开始 到经过t/2(其中t是16/fc的周期)时间以后的时间设置为基准时间TO。然后，通信方式确定电路13在t时间经过以后(包括基准时间TO)以预定次数检测二值化信号的信号电平。这里，检测二值化信号的电平的次数多少是根据要确定的通信方式的组合而变 化。换言之，所述次数根据其中读写器可以发送的通信方式的类型而变化。这个实施例中，解释确定类型A、类型B、212kbps的类型F和424kbps的类型F的 所有通信方式的例子。这种情况下，通信方式确定电路13需要执行五次检测(包括基准时 间TO的信号电平的检测)。参照图7，关于从基准时间TO经过t时间以后的每个时间的T1、T2、T3和Τ4，解释 各个通信方式的二值化信号的信号电平的检测结果。在图7，高(Hi)信号电平由“1”表示，低信号电平由“0”表示。在通信方式是424kbps的类型F的情况下，二值化信号以t时间间隔(以16/fc 为周期)从第一个下降沿起具有重复的上升沿和下降沿。因此，在时间T0、T1、T2、T3和T4 的二值化信号的信号电平分别是“ 0 ”、“ 1 ”、“ 0 ”、“ 1 ”、“ 0 ”。另一方面，在通信方式是212kbps的类型F的情况下，二值化信号从第一个下降沿 起以2t时间间隔(以32/fc为周期)重复上升沿和下降沿。因此，在时间T0、T1、T2、T3和 Τ4的二值化信号的信号电平分别是“ 0 ”、“ 0 ”、“ 1 ”、“ 1 ”和“ 0 ”。另外，在通信方式是类型A的情况下，如图2所示，从第一下降沿起至少2微秒，二 值化信号是0，在第一下降沿开始的3微秒以后到9. 4微秒，二值化信号肯定是1。这个值 可以在距离第一下降沿的2微秒与3微秒之间变化。时间Tl在距离第一下降沿开始经过2微秒之前，时间Τ2是距离第一下降沿2微 秒与3微秒之间。因此，时间Τ0、Τ1、Τ2、Τ3、Τ4的二值化信号的信号电平分别是“0”、“0”、 “0”或“1”、“1”、“1”。最后，在通信方式是类型B的情况下，从第一下降沿到94微秒，二值化信号是0。 因此，时间TO、T1、Τ2、Τ3、Τ4的二值化信号的信号电平分别是“ 0，，、“0，，、“0，，、“0，，、“0 ”。因此，通过至少在时间Τ0、Τ1、Τ2、Τ3、Τ4检测二值化信号的五个信号电平，能够确 定类型Α、类型B、212kbps的类型F和424kbps的类型F的所有通信方式。也就是说，当在时间T0、T1、T2、T3、T4的二值化信号的五个信号电平分别是“0”、 “1”、“0”、“1”、“0”时，通信方式确定电路13将通信方式确定为424kbps的类型F。当在时间TO、Tl、T2、T3、T4的二值化信号的五个信号电平分别是“0”、“0”、“1”、 “1”、“0”时，通信方式确定电路13将通信方式确定为212kbps的类型F。当在时间T0、T1、T2、T3、T4的二值化信号的五个信号电平分别是“0”、“0”、“0”或 “ 1 ”、“ 1 ”、“ 1 ”时，通信方式确定电路13将通信方式确定为类型Α。当在时间TO、Tl、T2、T3、T4的二值化信号的五个信号电平分别是“0”、“0”、“0”、 “0”、“0”时，通信方式确定电路13将通信方式确定为类型B。以这种方式，通信方式确定电路13能够基于在从基准时间TO每次经过t时间的 总共五个时间(包括基准时间TO)的二值化信号的信号电平的结果，确定通信方式。如上所述，对二值化信号的电平确定多少次是根据要确定的通信方式的组合而变 化。例如，在仅确定424kbps的类型F、212kbps的类型F和类型B的三个通信方式的情况 下，可以执行总共四次二值化信号的信号电平检测。当二值化信号的四个信号电平是“0”、“1”、“0”、“1”时，能够确定为424kbps的类型F，当二值化信号的四个信号电平是“0”、“0”、 “1”、“1”时，能够确定为212kbps的类型F，当二值化信号的四个信号电平是“0”、“0”、“0”、 “O”时，能够确定为类型B。另外，用于检测信号电平的周期是根据要确定的通信方式的组合而变化。例如，在 要确定的通信方式中没有包括424kbps的类型F的情况下，用于检测信号电平的周期可以 是32/fc的周期。也就是说，检测信号电平的周期可以是1个etu的一半(要确定的通信 方式中最短的)，或更小。注意当检测信号电平的周期被设置为1个etu的一半时(要确 定的通信方式中最短的)，检测次数能够变得最小，并且当周期更短时，二值化信号的信号 电平检测次数增加。通信方式确定电路13包括CPU、ROM等，并且CPU执行存储在存储单元15中的程 序，由此，这个电路执行上述第三确定处理。另外，信号电平检测的周期和次数能够作为参 数存储在存储单元15中。由此，在根据IC卡1的应用程序来判断要确定的通信方式的情 况下，能够轻易地根据所要确定的通信方式来设置所述周期和次数。以这种方式，能够灵活 地响应要确定的通信方式的各种组合，并且能够在短时间内确定要确定的通信方式。[第三确定处理] 图8是用于解释第三确定处理的流程图。当接收到来自读写器的电磁波并且开始 向IC卡1的各个单元供电时，执行这个处理。首先，在步骤S41，通信方式确定电路13读出存储在存储单元15中的程序，并且读 出并设置作为参数存储在存储单元15的t。这个实施例中，“16/fc”作为周期t存储在存 储单元15中，并且通信方式确定电路13将周期t设置为“16/fc”。在步骤S42，通信方式确定电路13从存储单元15读出并设置检测计数器C，其作 为用于判断信号电平的检测次数的参数而被存储。这个实施例中，“5”作为检测计数器C被 存储在存储单元15中，并且通信方式确定电路13将检测计数器C设置为“5”。在步骤S43，通信方式确定电路13确定是否检测到二值化信号的下降沿，并且等 待直到确定检测到二值化信号的下降沿。如果在步骤S43确定检测到二值化信号的下降沿，处理进入到步骤S44，并且通信 方式确定电路13从检测到下降沿时开始的t/2时间内等待。这个实施例中的t时间等于 16/fc的周期。然后，在步骤S45，在经过t/2时间以后，通信方式确定电路13检测二值化信号的 信号电平。在基准时间TO检测步骤S45的信号电平的检测。在步骤S46，通信方式确定电路13将新的检测计数器C设置为从检测计数器C减 去1所获得的值。然后，在步骤S47，通信方式确定电路13确定检测计数器C是否是0。如果在步骤 S47确定检测计数器C不是0，处理进行到步骤S48。在步骤S48，通信方式确定电路13在 t时间内等待并且在经过t时间以后处理返回到步骤S45。在处理返回到步骤S45以后，重复步骤S45到S48的处理直到在步骤S47确定检测 计数器C是0。当检测计数器C是“4”时检测的信号电平对应于基准时间Tl的信号电平， 当检测计数器C是“3”时检测的信号电平对应于基准时间T2的信号电平。另外，当检测计 数器C是“2”、“1”、“0”时检测的信号电平分别对应于基准时间T3、T4、T5的信号电平。
然后，如果在步骤S47确定检测计数器C是0，处理进行到步骤S49，并且通信方式 确定电路13确定第二比特的信号电平是否是“ 1 ”。如果在步骤S49确定第二比特的信号电平是“1”，也就是说，如果基准时间Tl的信 号电平是“1”，处理进行到步骤S50，在步骤S50中，通信方式确定电路13将读写器的通信 方式确定为424kbps的类型F。另一方面，如果在步骤S49确定第二比特的信号电平不是“1”，处理进行到步骤 S51，在步骤S51，通信方式确定电路13确定第四比特的信号电平是否是“0”。

如果在步骤S51确定第四比特的信号电平是“0”，也就是说，如果基准时间T3的信 号电平是“0”，处理进行到步骤S52，在步骤S52，通信方式确定电路13将读写器的通信方式 确定为类型B。另一方面，如果在步骤S51确定第四比特的信号电平不是“0”，处理进行到步骤 S53，在步骤S53，通信方式确定电路13确定第五比特的信号电平是否是“ 1”。如果在步骤S53确定第五比特的信号电平是“ 1 ”，也就是说，如果基准时间T4的信 号电平是“ 1 ”，处理进行到步骤S54，在步骤S54，通信方式确定电路13将读写器的通信方式 确定为类型A。另一方面，如果在步骤S53确定第五比特的信号电平不是“1”，处理进行到步骤 S55，在步骤S55，通信方式确定电路13将读写器的通信方式确定为212kbps的类型F。在步骤S50、S52、S54或S55的处理以后，处理进行到步骤S56，在步骤S56，通信 方式确定电路13检查根据所确定的通信方式的格式。这个处理与图5的步骤S5、S6、S9、 S10、S13和S14的处理相同。也就是说，当将通信方式确定为212kbps或424kbps的类型F时，通信方式确定电 路13确认是否能够读出前缀字段、同步字段、长度字段和CRC字段，以及它们的内容是否正确。另一方面，当将通信方式确定为类型A时，通信方式确定电路13确认是否能够读 出奇偶校验、指示通信结束的结束比特，以及它们的内容是否正确。另外，当将通信方式确定为类型B时，通信方式确定电路13确认是否能够读出 S0F, EOF, CRC以及它们的内容是否正确。如果不可以读出与所确定通信方式对应的格式的数据，这意味着确定结果是错误 的，并且通信方式确定电路13结束第三确定处理。另一方面，如果正常读出数据，则在步骤S57通信方式确定电路13将读出的数据 提供给数据处理单元14。另外，通信方式确定电路13将从数据处理单元14提供的数据作 为与来自读写器的传输对应的响应，提供给与所述确定结果对应的调制电路16X或16Y。通过上述操作，第三确定处理结束。根据第三确定处理，能够根据以预定周期、预定次数检测二值化信号的信号电平 时的检测结果，确定通信方式。在确定类型A、类型B、212kbps的类型F和424kbps的类型 F的所有通信方式的情况下，通过以16/fc为周期(t时间)对二值化信号的信号电平检测 五次，能够确定通信方式。这种情况下，能够在5t时间内确定，并且与接收到整帧以后确定 相比较能够更快地确定。另外，与第一和第二确定处理相同，还执行格式的确认，由此，即使通信方式的确定结果是错误的，仍能够检测错误。另外，IC卡1能够重复地执行第三确定处理。由此，例如，如果在第一次执行中通 过格式检查检测出所述确定结果的错误，通过第二个或后续执行能够确定正确的通信方式 并且能够开始与读写器的通信。第三确定处理由基于存储在存储单元15的程序和参数的软件处理来执行，并且 由此能够灵活地响应要确定的通信方式的各种组合。另外，能够在短时间内确定所要确定 的通信方式的各种组合。如上所述，根据应用本发明实施例的IC卡1，能够支持多个通信方式并且能够在 短时间内针对任何通信方式建立通信。另外，不需要提供分别与多个通信方式对应的接收 电路，可以采用简单结构并且能够以较低成本制造IC卡1。也就是说，根据所述IC卡1，能 够以简单结构在短时间内为多个通信方式建立通信。注意执行第一到第三确定处理的装置(在上述例子中作为IC卡1而解释)不限 于IC卡，还可以是IC标签、蜂窝电话、或卡类型之外的等。也就是说，执行第一到第三确定 处理来执行非接触通信的通信装置可以被并入到具有其它功能的电子装置中作为它的一 部分。
本说明书中，在流程图中描述的步骤不仅包含以上述顺序按照时间依次执行的处 理，还包含不需要按照时间依次执行、而是并行或独立执行的处理。本发明实施例不限于上述实施例，并且在不脱离本发明的范围的情况下可以进行 各种变化。本专利申请包含2009年3月25日提交到日本专利局的日本优先专利申请JP 2009-074054中公开的主题有关的主题，其全部内容以引用方式并入本文。本领域技术人员应当明白，可以根据设计要求和其它因素想到各种变型、组合、子 组合和替代，只要它们在权利要求及其等同物的范围内即可。
权利要求
一种通信装置，包括确定装置，所述确定装置基于通过对从执行非接触通信的另一个通信装置发送的发送信号进行解调所获得的二值化信号的周期性变化，确定由所述另一个通信装置发送的发送信号的通信方式。
2.根据权利要求1的通信装置，其中所述确定装置基于检测出所述二值化信号的上升 沿和下降沿的周期，确定所述通信方式。
3.根据权利要求1的通信装置，其中所述确定装置基于检测出所述二值化信号的上升 沿的周期，确定所述通信方式。
4.根据权利要求1的通信装置，其中所述确定装置根据当以预定周期、预定次数检测 出二值化信号的信号电平时的检测结果，确定所述通信方式。
5.根据权利要求4的通信装置，其中所述周期是要被确定的诸个通信方式之中的最短 的1个基本单位时间的一半，或更小。
6.根据权利要求5的通信装置，其中要被确定的通信方式的通信速率是106kbps、 212kbps或424kbps之一，并且所述周期是16/载波频率。
7.根据权利要求1的通信装置，还包括调制和解调装置，用于调制和解调所述发送信号。
8.根据权利要求7的通信装置，其中所述调制和解调装置的调制方法是幅移键控。
9.根据权利要求1的通信装置，其中所述确定装置还通过在确定所述通信方式以后确 认作为确定结果的通信方式的格式，来确定所述发送信号的通信方式。
10.根据权利要求1的通信装置，包括IC卡或蜂窝电话。
11.一种通信方法，利用与另一个通信装置进行非接触通信的通信装置，该方法包括步 骤基于通过对从另一个通信装置发送的发送信号进行解调所获得的二值化信号的周期性 变化，确定由所述另一个通信装置发送的发送信号的通信方式。
12.一种通信装置，包括确定单元，所述确定单元被配置为基于对从执行非接触通信的 另一个通信装置发送的发送信号进行解调所获得的二值化信号的周期性变化，确定由所述 另一个通信装置发送的发送信号的通信方式。
全文摘要
本发明提供一种通信装置、通信方法。所述通信装置包括确定装置，所述确定装置基于对从执行非接触通信的另一个通信装置发送的发送信号进行解调所获得的二值化信号的周期性变化，确定由所述另一个通信装置发送的发送信号的通信方式。
文档编号G06K17/00GK101848015SQ20101014344
公开日2010年9月29日 申请日期2010年3月17日 优先权日2009年3月25日
发明者宫川启一郎 申请人:索尼公司