專利名稱：非接觸式通信裝置和非接觸式通信方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種允許例如集成電路(IC)卡與讀取器/寫入器之間通過電磁耦合 (electromagnetic coupling)的非接觸近距離無線通信的非接觸式通信方法、以及使用該 方法的非接觸式通信裝置。
背景技術：
基于利用電磁耦合的非接觸式通信技術的設備的示例是FeliCa (注冊商標)。近 距離無線通信(Near Field Communication, NFC)標準是近距離無線通信的代表性標準。圖30是使用FeliCa(注冊商標)技術的非接觸式通信系統(tǒng)的說明示意圖。該非 接觸式通信系統(tǒng)由讀取器/寫入器10和收發(fā)機20組成。在圖31中所示的公知示例中，收發(fā)機20以非接觸式IC卡的形式提供，并且讀取 器/寫入器10被例如安裝在火車站的檢票口或者自動販賣機中。用戶30將作為他或她手 中持有的非接觸式IC卡的收發(fā)機20靠近讀取器/寫入器10，用以個人識別和計費。讀取器/寫入器10由天線諧振電路11和發(fā)送/接收處理塊12組成。天線諧振 電路11由用于并聯(lián)諧振的線圈11L、電容器IlC和電阻器IlR組成。發(fā)送/接收處理塊12包括用于檢測和解調輸入(incoming)信號的檢測電路和解 調電路、讀取器/寫入器10的控制塊、和用于調制輸出(outgoing)信號的調制電路。收發(fā) 機20包含天線諧振電路21、負載改變調制電路22和發(fā)送/接收處理塊23。天線諧振電路21由用于并聯(lián)諧振的線圈21L、電容器21C和電阻器21R構成。負 載改變調制電路22由電阻器22R和半導體開關22SW組成。發(fā)送/接收處理塊23包括用 于檢測和解調輸入信號的檢測電路和解調電路、控制塊、和用于調制輸出信號的調制電路。半導體開關22SW由來自發(fā)送/接收處理塊23的信號控制。一旦接收到該信號， 半導體開關22SW截止。在發(fā)送時刻，半導體開關22SW通過被調制成待發(fā)送的信號而導通 和截止。構成上述收發(fā)機20的非接觸式IC卡是未加電卡。如此，該卡通過整流由讀取器 /寫入器10通過電磁感應提供的感應電流而獲得它自身的DC驅動功率。在使用上面的近距離無線通信系統(tǒng)的情況下，收發(fā)機20的天線諧振電路21與讀 取器/寫入器10的天線諧振電路11之間的電磁耦合允許收發(fā)機20與讀取器/寫入器10 之間的通信。在這種情況下，近距離無線通信所涉及的雙方通常利用13. 56MHz的載頻。讀 取器/寫入器10與收發(fā)機20之間的通信發(fā)生在0cm(接觸狀態(tài))到+IOcm的發(fā)送/接收 距離D處。用于讀取器/寫入器10與收發(fā)機20的天線諧振電路11和21都被設計成具有接 近載頻的陡峭諧振頻率特性。提供該陡峭諧振頻率特性使得未加電收發(fā)機20可以獲取充 足的DC驅動功率，并且讀取器/寫入器10與收發(fā)機20兩者可能獲得充足的調制信號強度。舉例說明，圖32示出了連同F(xiàn)eliCa(注冊商標)通信系統(tǒng)被廣泛使用的Edy (注冊 商標)的典型諧振頻率特性。圖32中所示的諧振頻率特性描繪了當讀取器/寫入器10與收發(fā)機20之間的發(fā)送/接收距離D是大約Icm時進行的測量。圖32中的圖形的垂直軸表 示通過測量工具獲得的歸一化參量。表示圖32的特性曲線中的諧振的陡峭度的Q(質量) 因子近似為49。Q因子越大，則諧振的頻率特征越陡峭。例如在日本專利特開No. Hei 10-187916 (下文中稱作專利文獻1)和日本專利特 開No. 2005-11009 (下文中稱作專利文獻2)中公開了上面概述的近距離無線通信系統(tǒng)所使 用的非接觸式IC卡。

發(fā)明內(nèi)容
通常，讀取器/寫入器10與收發(fā)機20 (例如非接觸式IC卡)之間的非接觸式通 信所使用的通信速度(即數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù))是212kbps或424kbps。在這種相對低的通信速 度，調制波的頻譜帶寬較窄。這意味著，甚至在升高Q因子連同陡峭諧振頻率特性(例如圖 32中的情況)的情況下，在整個帶寬上也確保了某一級別的接收。近年來，對使用上述近距離無線通信裝備來通信大量數(shù)據(jù)已經(jīng)存在增長的需求。 這種趨勢帶來了以比以前更高的速度(即數(shù)據(jù)傳輸速度)進行數(shù)據(jù)通信的需求。然而，嘗試采用更高的通信速度會遇到以下問題在提升Q因子連同陡峭諧振頻 率特性的情況中，無法執(zhí)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通信，下面通過參考圖33來解釋這一問題。圖33示出了在Q因子被設置為50的陡峭諧振頻率特性曲線的協(xié)力下在不同通信 速度的典型頻譜帶寬。由每條雙向帶箭頭線條表示的范圍指代在與所討論的帶箭頭線條對 應的通信速度處有效的頻譜帶寬。在圖33中，水平軸代表頻率，垂直軸代表在接收側觀察 到的接收電平。在垂直軸上相對于在每個通信速度處的雙向帶箭頭線條的電平對應于所討論的 整個頻譜帶寬上保證的某一接收電平。從圖33中，可以看出通信速度越高，則接收域所需的靈敏度越低，因此在所關注 的每個通信速度處使用的整個帶寬上可以確保某一接收電平。結果，如果在所使用的天線諧振電路給定的陡峭諧振頻率特性協(xié)作下Q因子被設 置為較大，則難以確保合適的接收電平，這如圖32和圖33中的情況。 鑒于上述環(huán)境作出了本發(fā)明，并且本發(fā)明提供了一種非接觸式通信裝置和非接觸 式通信方法，從而甚至在高通信速度也確保了穩(wěn)定的非接觸式通信。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種非接觸式通信裝置，包括天線諧振電路，被配 置成具有用于通過電磁耦合與相對方通信的線圈；改變部件，用于改變所述天線諧振電路 的Q因子；和控制部件，用于控制所述天線諧振電路以預先準備的多個通信速度之一將數(shù) 據(jù)發(fā)送到所述相對方和從所述相對方接收數(shù)據(jù)，所使用的通信速度越高，則所述控制部件 進一步控制所述改變部件減小所述Q因子。當天線諧振電路的Q因子減小時，峰值諧振頻率之前和之后的衰減梯度在天線諧 振電路的頻率特征中變得更和緩。因此，如果天線諧振電路的Q因子減小，給定的通信速度 保持不變，則能夠提高在以那個通信速度通信的通信信號的整個頻譜帶寬上保證了某一接 收程度的接收電平。圖1圖表地示出了其Q因子被設置為40的天線諧振電路的頻率特征(如虛線曲 線1)和其Q因子被設置為20的另一天線諧振電路的頻率特征(如實線曲線2)，該兩條曲
5線的最高電平在13. 56MHz的諧振頻率處彼此一致。如可從圖1中看出，在具有Q因子為20的士 1. 7MHz的整個帶寬，能夠獲得與當Q 因子為40使用士848kHz的帶寬時有效的電平等效的接收電平。也就是說，使Q因子減半 會使得通信在與以一半通信速度實行的條件相同的條件下能夠發(fā)生。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所使用的通信速度越高，控制部件控制改變部件減小天線 諧振電路的Q因子。這使得能夠具有高通信速度的穩(wěn)定非接觸式通信。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實施例的非接觸式通信裝置可以還包括檢測塊，被配置成經(jīng) 由所述天線諧振電路接收通過載波信號與信息復用而形成的輸入信號，所述檢測塊進一步 分析所述輸入信號的包絡改變以便生成包括所述信息的檢測信號；和均衡處理塊，被配置 成校正所述檢測信號以便輸出校正的檢測信號。所述均衡處理塊由自適應均衡部件構成， 所述自適應均衡部件由數(shù)字濾波器組成。根據(jù)本發(fā)明實施例的上面概述的優(yōu)選結構，所述均衡處理塊使所述輸入信號經(jīng)受 自適應均衡處理用以校正波形失真。這使得能夠更穩(wěn)定地且毫無錯誤地解調所述輸入信號。在本發(fā)明的實施例的先前裝備中，通信速度越高，則如所解釋的，天線諧振電路的 Q因子越小。在天線諧振電路的頻率特性中的峰值諧振頻率之前和之后，使得衰減梯度更和 緩。這依次使得均衡處理塊更容易校正波形失真。所述均衡處理允許甚至在更高通信速度 的更穩(wěn)定且毫無錯誤的信號的解調。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種非接觸式通信裝置使用的非接觸式通信 方法，所述非接觸式通信裝置包括天線諧振電路，被配置成具有用于通過電磁耦合與相對 方通信的線圈；和改變部件，用于改變所述天線諧振電路的Q因子。所述非接觸式通信方 法包括步驟控制所述天線諧振電路以預先準備的多個通信速度之一將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述相 對方和從所述相對方接收數(shù)據(jù)；和所使用的通信速度越高，則控制所述改變部件減小所述 Q因子。根據(jù)上面概述的本發(fā)明，所使用的通信速度越高，則控制所述改變部件減小天線 諧振電路的所述Q因子。這使得能夠以更高通信速度實現(xiàn)穩(wěn)定的非接觸式通信。


圖1是體現(xiàn)本發(fā)明的非接觸式通信方法的關鍵點的頻率特性說明圖；圖2是示出作為本發(fā)明第一實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的讀取器/ 寫入器的典型結構的方框圖；圖3是示出作為本發(fā)明第一實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的收發(fā)機的 典型結構的方框圖；圖4是體現(xiàn)本發(fā)明的非接觸式通信方法的另一關鍵點的列表說明圖；圖5是體現(xiàn)本發(fā)明的非接觸式通信方法的圖解說明表示；圖6是示出體現(xiàn)本發(fā)明的非接觸式通信裝置的典型部分結構的示意圖；圖7是示出典型分組格式的示意圖，其中分組在可應用于體現(xiàn)本發(fā)明的非接觸式 通信方法的通信協(xié)議下進行交換；圖8是示出典型序列的序列圖，其中分組在可應用于體現(xiàn)本發(fā)明的非接觸式通信
6方法的通信協(xié)議下進行交換；圖9是作為本發(fā)明第一實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的讀取器/寫入 器執(zhí)行的處理步驟的說明流程圖；圖10是作為本發(fā)明第一實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的收發(fā)機執(zhí)行 的處理步驟的說明流程圖；圖11是作為本發(fā)明第二實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的讀取器/寫入 器執(zhí)行的處理步驟的說明流程圖；圖12是作為本發(fā)明第二實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的收發(fā)機執(zhí)行 的處理步驟的說明流程圖；圖13是示出作為本發(fā)明第三實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的讀取器/ 寫入器的典型結構的方框圖；圖14是示出作為本發(fā)明第三實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的收發(fā)機 的典型結構的方框圖；圖15是作為本發(fā)明第三實施例的一部分的非接觸式通信方法的關鍵點的列表說 明圖；圖16是作為本發(fā)明第三實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的讀取器/寫入 器執(zhí)行的處理步驟的說明流程圖；圖17是作為本發(fā)明第三實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的收發(fā)機執(zhí)行 的處理步驟的說明流程圖；圖18是示出作為本發(fā)明第四實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的讀取器/ 寫入器的典型結構的方框圖；圖19是示出作為本發(fā)明第四實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的收發(fā)機 的典型結構的方框圖；圖20是示出作為本發(fā)明第五實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的讀取器/ 寫入器的典型結構的方框圖；圖21是示出作為本發(fā)明第五實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的收發(fā)機 的典型結構的方框圖；圖22是作為本發(fā)明第五實施例的一部分的非接觸方法的關鍵點的列表說明圖；圖23是作為本發(fā)明第五實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的讀取器/寫入 器執(zhí)行的處理步驟的部分說明流程圖；圖24是作為本發(fā)明第五實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的讀取器/寫入 器執(zhí)行的處理步驟的部分說明流程圖；圖25是作為本發(fā)明第五實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的收發(fā)機執(zhí)行 的處理步驟的部分說明流程圖；圖26是作為本發(fā)明第五實施例的一部分、用作非接觸式通信裝置的收發(fā)機執(zhí)行 的處理步驟的部分說明流程圖；圖27A和圖27B是示出應用了體現(xiàn)本發(fā)明的非接觸式通信方法的非接觸式通信系 統(tǒng)的典型配置的示意圖(作為本發(fā)明的第六實施例)；圖28A和圖28B是示出體現(xiàn)本發(fā)明的非接觸式通信裝置的變型的關鍵點的示意圖；圖29是示出應用了體現(xiàn)本發(fā)明的非接觸式通信方法的非接觸式通信系統(tǒng)的典型 部分配置的示意圖(作為本發(fā)明的另一變型)；圖30是普通非接觸式通信系統(tǒng)的典型結構的示意說明圖；圖31是普通非接觸式通信系統(tǒng)的典型配置的示意說明圖；圖32是示出普通非接觸式通信系統(tǒng)所使用的非接觸式通信裝置中的天線諧振電 路的諧振頻率特性的圖解表示；和圖33是關于普通非接觸式通信系統(tǒng)所使用的非接觸式通信裝置中的天線諧振電 路的、諧振頻率特性與通信速度之間的關系的圖解說明表示。
具體實施例方式現(xiàn)在將參考附圖來描述本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例，F(xiàn)eliCa(注冊商標)通信系統(tǒng) 被用作應用實施例的示例。[第一實施例]圖2是示出讀取器/寫入器100的典型結構的方框圖。圖3是簡要說明由非接觸 式IC卡組成的收發(fā)機200的典型結構的方框圖。<讀取器/寫入器100的結構>讀取器/寫入器100包括天線諧振電路110、發(fā)送放大器120、混頻器130、本地振 蕩器140、帶通放大器150、檢測電路160和信號處理部分170。讀取器/寫入器100經(jīng)由通用串行總線(USB)或I2C總線連接到主機設備101。主 機設備101由安裝了該讀取器/寫入器100的裝置的控制設備(例如中央處理單元(CPU)) 構成。讀取器/寫入器100的天線諧振電路110由天線線圈111、諧振電容器112、“n”個 電阻器113R1到113Rn、以及“η”個開關電路114SW1到114SWn組成?！唉恰眰€電阻器113R1 到113Rn中的每一個的下標(suffix)串聯(lián)到“η”個開關電路114SW1到114SWn的相應一 個的下標。這些串聯(lián)電路中的每一個與電容器112并聯(lián)。“η”個開關電路114SW1到114SWn中的每一個通過切換來自信號處理部分170的 Q因子改變電路175的信號而獨立地接通和切斷。天線諧振電路110的Q因子根據(jù)“η”個 開關電路114SW1到114SWn中的每一個的接通/切斷狀態(tài)而改變。也就是說，當與“η”個電阻器113R1到113Rn連接的“η”個開關電路114SW1到 114Sffn中的一個或多個接通時，天線諧振電路110的Q因子根據(jù)與電容器112并聯(lián)的相應 一個或多個電阻器而改變。信號處理部分170包括控制塊171、存儲器172、調制電路173、自適應均衡電路和 解調電路174、和Q因子改變電路175?？刂茐K171被設計成控制讀取器/寫入器100操作。 控制塊171或者可被實現(xiàn)為硬件邏輯電路或者被實現(xiàn)為內(nèi)置CPU(中央處理單元)。在這個示例中，假設通信在讀取器/寫入器100與收發(fā)機200之間例如以 212kbps、424kbps、848kbps、l. 7Mbps和3. 4Mbps五個通信速度起作用?？刂茐K171以從該 五個通信速度中選擇的通信速度與收發(fā)機200通信?？刂茐K171自身確定進行通信的通信速度?？商鎿Q地，控制塊171可以基于例如
8由主機設備101發(fā)出的控制命令來確定用于通信的速度。假設從主機設備101發(fā)送出發(fā)送信息。在這種情況下，如果發(fā)送信息中包括的通 信速度被分析為偏好高速通信，則控制塊171選擇可用于與用作相對方的收發(fā)機200通信 的通信速度的最高通信速度。如上所述，控制塊171持續(xù)地跟蹤當前利用的通信速度。控制塊171向Q因子改 變電路175提供關于通信速度的信息，如將在后面討論的。存儲器172是非易失性存儲器。除了用于讀取器/寫入器100與收發(fā)機200之間 的驗證的信息以外，存儲器172存儲Q因子變化表信息，該Q因子變化表信息定義通信速度 與用于天線諧振電路110的Q因子之間的對應。圖4示出了該示例的典型Q因子變化表信息。在該示例中，如上所述，能夠在讀取 器/寫入器100與收發(fā)機200之間以五個通信速度(即數(shù)據(jù)傳輸速度)中的任一速度進行
通{曰。根據(jù)該實施例，為了以五個通信速度中的每一速度進行通信，預先設置用于天線 諧振電路110的最佳Q因子。如圖4所示，存儲器172存儲Q因子變化表信息，該Q因子變 化表信息定義通信速度與Q因子設置之間的對應關系。更具體地，如圖4簡要說明的，所使用的通信速度越低，則設置的Q因子越大；通信 速度越高，則設置的Q因子越小。在圖4的示例中，對于212kbps和424kbps的最低通信速 度，Q因子最大為32。對于848kbps的中間通信速度，Q因子被設置為24。對于1. 7MHz的 較高通信速度，Q因子被設置為16。對于3. 4MHz的最高通信速度，Q因子最小為8。如上所述，所使用的通信速度越高，則對于天線諧振電路110設置的Q因子越小。 這使得能夠提高接收電平，在該接收電平處以高通信速度在調制波的整個頻譜帶寬上保證 了某一接收電平。這繼而轉換為正執(zhí)行穩(wěn)定的通信。調制電路173生成并輸出輸出信號(調制信號)，在該輸出信號中信息被調制成待 發(fā)送到收發(fā)機(例如非接觸式IC卡)200。從調制電路173輸出的輸出信號被饋入到混頻 器130。與從本地振蕩器140輸出的本地振蕩頻率相乘，輸出信號被頻率轉換為13. 56MHz 的載頻。被混頻器130頻率轉換的輸出信號通過發(fā)送放大器120被發(fā)送到天線諧振電路 110。從天線諧振電路110，無線地發(fā)送輸出信號。自適應均衡電路和解調電路174是解調輸入信號同時在無線通信信道上校正在 那個信號上可能已經(jīng)發(fā)生的任何失真的電路塊。后面將更詳細地討論構成自適應均衡電路 和解調電路174的一部分的自適應均衡電路。在讀取器/寫入器100中，經(jīng)由天線諧振電路110接收的輸入信號通過帶通放大 器150被轉送到檢測電路160。被提供來自本地振蕩器140的本地振蕩頻率信號，檢測電路 160將具有13. 56MHz的載頻的輸入信號轉換回原始調制信號的頻率。也就是說，檢測電路 160獲取從收發(fā)機200發(fā)送的信號的檢測輸出。檢測電路160將檢測輸出從模擬格式轉換為數(shù)字格式。得到的數(shù)字信號被饋入到 自適應均衡電路和解調電路174，從而輸入信號被解調。在從控制塊171接收通信速度信息時，Q因子改變電路175確定通信速度是否已 改變。當發(fā)現(xiàn)實行新通信速度時，Q因子改變電路175參考存儲器172中的Q因子變化表
9信息，以便識別在那個通信速度實行的天線諧振電路110的Q因子。Q因子改變電路175確定所識別的Q因子是否不同于天線諧振電路110的當前Q 因子。如果發(fā)現(xiàn)所識別的Q因子不同，則Q因子改變電路175以切換到所識別的Q因子的 這種方式接通/切斷開關電路114SW1到114SWn。上述Q因子改變電路175的功能可被布置為控制塊171的功能的一部分。讀取器 /寫入器100的組件的電源電壓是從電池布置或外部電源(未示出)中選擇的。<收發(fā)機200的結構>收發(fā)機200包括天線諧振電路210、整流電路220、負載調制電路230、調節(jié)器240、 檢測電路250和信號處理部分260。收發(fā)機200中的天線諧振電路210包括天線線圈211、諧振電容器212、“n”個電阻 器213R1到213Rn禾口 “η”個開關電路214SW1到214Sffn0 “η”個電阻器213R1到213Rn中 的每一個的下標串聯(lián)到“η”個開關電路214SW1到214SWn的相應一個的下標。這些串聯(lián)電 路中的每一個與電容器212并聯(lián)連接。“η”個開關電路214SW1到214SWn中的每一個通過切換來自信號處理部分260的 Q因子改變電路266的信號而獨立地接通和切斷。天線諧振電路210的Q因子根據(jù)“η”個 開關電路214SW1到214SWn中的每一個的接通/切斷狀態(tài)而改變。也就是說，當與“η”個電阻器213R1到213Rn連接的“η”個開關電路214SW1到 214Sffn中的一個或多個接通時，天線諧振電路110的Q因子根據(jù)與電容器212并聯(lián)的相應 一個或多個電阻器而改變。整流電路220整流天線諧振電路210接收的輸入信號，并且將整流輸出饋入到調 節(jié)器240。給定來自整流電路220的整流輸出，調節(jié)器240生成穩(wěn)定的DC電壓，并且將其提 供給相關的組件。信號處理部分260包括控制塊261、存儲器262、調制電路263、自適應均衡電路和 解調電路264、通信速度檢測電路265和Q因子改變電路266?？刂茐K261被設計成控制收 發(fā)機200操作?？刂茐K261或者可被實現(xiàn)為硬件邏輯電路或者被實現(xiàn)為內(nèi)置CPU。存儲器262是非易失性存儲器。除了用于收發(fā)機200與讀取器/寫入器100之間 的驗證的信息以外，存儲器262存儲Q因子變化表信息，該Q因子變化表信息定義通信速度 與用于天線諧振電路210的Q因子之間的對應。在該示例中，在收發(fā)機200 —側上的存儲 器262中存儲的Q因子變化表信息與圖4中所示的相同。根據(jù)該實施例，如上所述，為了以五個通信速度中的每一速度進行通信，預先設置 用于天線諧振電路210的最佳Q因子。如圖4所示，存儲器262存儲Q因子變化表信息，該 Q因子變化表信息定義通信速度與Q因子設置之間的對應關系。也就是說，通信速度越高， 則所設置的Q因子越小。由于實行的通信速度越高則用于天線諧振電路210的Q因子被設置為越小，因此 能夠提高接收電平，在該接收電平處以高通信速度在調制波的整個頻譜帶寬上確保了某一 接收程度。這繼而轉換為正執(zhí)行穩(wěn)定的通信。調制電路263生成并輸出輸出信號(調制信號)，在該輸出信號中信息被調制以待 發(fā)送到讀取器/寫入器100。從調制電路263輸出的輸出信號被饋入到負載調制電路230。負載調制電路230由電阻器231以及調制晶體管(FET) 232構成，該電阻器231串
10聯(lián)在整流電路220的輸出端子之間。調制晶體管232通過從調制電路263輸出的輸出信號 而導通和截止。這促使從調制電路263輸出的輸出信號被數(shù)據(jù)調制。該數(shù)據(jù)調制的輸出信 號被饋入到天線諧振電路210并且由此被無線地發(fā)送。檢測電路250檢測并獲取來自整流電路220的輸出的輸入信號。檢測電路250將 檢測輸出從模擬格式轉換為數(shù)字格式。得到的數(shù)字信號被饋入到信號處理部分260的自適 應均衡電路和解調電路264。檢測電路250的檢測輸出也被提供給通信速度檢測電路265。自適應均衡電路和解調電路264等效于讀取器/寫入器100的自適應均衡電路和 解調電路174。自適應均衡電路和解調電路264是解調輸入信號同時在無線通信信道上校 正在那個信號上可能已經(jīng)發(fā)生的任何失真的電路塊。后面將更詳細地討論構成自適應均衡 電路和解調電路264的一部分的自適應均衡電路。通信速度檢測電路265檢查以確定已經(jīng)以上述五個通信速度中的哪個通信速度 發(fā)送了輸入信號。該電路通信速度檢測電路265例如可被構造如下。為了以上述的五個通信速度中的每個速度解調輸入信號，需要安裝多個鎖相環(huán) (PLL)電路，該多個PLL電路與從這些輸入信號中的每一個中再生的時鐘信號同步。在其第一種典型結構中，通信速度檢測電路265通過確定多個PLL電路中的哪一 個已經(jīng)取得與從輸入信號中再生的時鐘同步來檢測實行的通信速度。在另一種結構中，通信速度檢測電路265可被構造如下。關于發(fā)送輸入信號的上 述五個通信速度中的每一通信速度，可以提供用于檢測輸入分組的同步信號SYNC的檢測 電路。因此在其第二種典型結構中，通信速度檢測電路265通過確定多個同步信號檢測 電路中的哪一個已經(jīng)檢測到同步信號SYNC來檢測實行的通信速度，從而發(fā)現(xiàn)接收包含同 步信號SYNC的輸入信號的通信速度。通信速度檢測電路265檢測到的通信速度信息Vc被饋入到信號處理部分260的 控制塊261。控制塊261根據(jù)從通信速度檢測電路265發(fā)送的通信速度信息Vc識別使用的 通信速度。由此識別的通信速度信息Vc被轉送到Q因子改變電路266。在接收來自控制塊261的通信速度信息時，Q因子改變電路266確定通信速度是 否已改變。當發(fā)現(xiàn)實行新通信速度時，Q因子改變電路266參考存儲器262中的Q因子變 化表信息，以便識別在那個通信速度上實行的天線諧振電路210的Q因子。Q因子改變電路266確定所識別的Q因子是否不同于天線諧振電路210的當前Q 因子。如果發(fā)現(xiàn)所識別的Q因子不同，則Q因子改變電路266以切換到所識別的Q因子的 這種方式接通/切斷開關電路214SW1到214SWn。上述Q因子改變電路266的功能可被布置為控制塊261的功能的一部分?！醋赃m應均衡電路〉眾所周知，隨著讀取器/寫入器100的天線線圈111與收發(fā)機200的天線線圈211 之間的距離減小以及由此它們的電磁耦合的耦合系數(shù)增加，這兩個天線線圈之間的相互干 擾影響增加，促使傳輸信道的頻率特性分為兩個頂峰。實際上，通過兩個天線的耦合系數(shù)來定義支配上述現(xiàn)象的參數(shù)。嚴格來講，該參數(shù) 不僅受天線之間的距離影響，而且還受它們的尺寸以及它們的中心點之間的任何偏差的影 響。然而，在本說明書中，為了解釋，假設耦合系數(shù)越大，天線間距離越短，以及耦合系數(shù)越小，天線間距離越長。圖5圖表示出了兩個天線的頻率特性，該兩個天線在變化的天線間距離上具有頻 率為13. 56MHz的諧振點。如圖5所示，當天線間距離相對長為10厘米(cm)或5cm時，傳 輸信道的頻率特性具有單個頂峰。當天線間距離變得更短時，傳輸信道的頻率特性分為兩 個頂峰。天線間距離越短，則劃分的頻率的頂峰相隔越遠。如從圖5可以看出，當通過電磁耦合進行非接觸式通信時，傳輸信道的頻率特性 根據(jù)天線間距離以復雜方式變化。因此，如果使用均衡電路來校正可能對來自傳輸信道的 輸入信號帶來的失真，則均衡電路不能處理這種復雜的頻率特性，因為該電路的放大因子 相對于頻率是固定的。在日本優(yōu)先權專利申請JP 2008-297629 (于2008年11月21日提交)中，該申請 人提出了一種解決上述復雜的頻率特性的自適應均衡技術。在本發(fā)明的該第一實施例中， 先前提出的自適應均衡技術被應用到上面概述的自適應均衡電路。圖6示意性示出了由檢測電路250和自適應均衡電路組成的部分的典型結構。在 該示例中，檢測電路250和自適應均衡電路的該部分包括放大器301、檢測器302、自動增益 控制(AGC)電路304、PLL電路306、自適應均衡電路307和檢測塊308。通過放大器301使用適當?shù)姆糯笠蜃踊蛩p因子以提供用于解調的充足幅度的 方式，來放大或衰減輸入信號。在某些情況下，放大器301可以由衰減器或AGC電路構成。放大器301的輸出被饋入到檢測器302。檢測器302執(zhí)行檢測處理，以從放大器 301的輸出提取幅度信息。也就是說，假設載波信號上復用接收信息，檢測器302分析載波 信號中的包絡變化，以便生成包含接收信息的檢測信號。從檢測器302輸出的檢測信號被轉送到高通濾波器303。從該檢測信號，高通濾波 器303去除將波形中點電勢設置為零的DC分量，從而生成排除DC偏移量的檢測波形輸出。由高通濾波器303排除DC偏移量的檢測波形輸出被饋入到AGC電路304用以增 益控制。AGC電路304的控制的輸出被轉送到A/D轉換電路305，用以轉換為數(shù)字信號。來自A/D轉換電路305的數(shù)字信號被發(fā)送到PLL電路306，從而根據(jù)數(shù)字信號再生 時鐘。得到的信號被提供給自適應均衡電路307。自適應均衡電路307執(zhí)行校正處理，該校正處理校正經(jīng)由發(fā)送系統(tǒng)接收的具有例 如圖5中所示的頻率特性的輸入信號的波形中的失真。作為例證，自適應均衡電路307由 無限脈沖響應(FIR)數(shù)字濾波器組成。自適應均衡電路307以最小化檢測輸出中的將被作 為電路307的輸出而正確地獲得的錯誤的這種方式，自動地(即自適應地)控制用于FIR 數(shù)字濾波器的每個抽頭的倍增因數(shù)。自適應均衡電路307可以自適應地處理傳輸信道上輸入信號的頻率特性中的陡 峭變化(如圖5中所示)。具體地，自適應均衡電路307的輸出信號被發(fā)送到檢測塊308。 根據(jù)來自自適應均衡電路307的校正后的數(shù)字信號，檢測塊308檢測作為接收信息的二進 制信號“ 1，，和“ 0 ”，并且輸出所檢測的信息。如圖33所示，通信速度越高，則調制波的頻譜帶寬越寬。由于頻率特性根據(jù)天線 間距離變化，如圖5所示，因此上述自適應均衡處理趨向于復雜。如果FIR數(shù)字濾波器的抽頭的數(shù)量可能增加和/或如果關于上述寬頻帶或復雜的 特性變化可以確保足夠延長的處理時間，則上面的自適應均衡處理可以處理接收波形中的失真。然而，上述類型的非接觸式通信是實時處理，其中自適應均衡處理必須為高速處 置。在許多情況下，F(xiàn)IR數(shù)字濾波器的抽頭的數(shù)量受限，因為需要減小數(shù)字電路的范圍。鑒于以上理由，在需要更高通信速度的情況下(這是本發(fā)明的第一實施例的情 況)，接收波形的失真往往被不充分地校正。這會導致接收信息檢測誤差(即通信誤差)的 發(fā)生。與之相對，天線諧振電路(即傳輸信道)的Q因子根據(jù)實行的通信速度而變化。通 信速度越高，則Q因子越小。在Q因子較小的情況下，頻率特性在如圖1所示的峰值諧振頻 率之前和之后的頻率處具有更平緩的衰減梯度。如所述，眾所周知，當頻率特性在峰值頻率之前和之后具有更平緩的衰減梯度時， 波形中的失真可能更容易校正。因此，第一實施例按下列方式進行控制所使用的通信速度 越高，則天線諧振電路的Q因子被設置成越小。這使得對于自適應均衡電路307甚至在高 通信速度也能夠有效地執(zhí)行它的自適應均衡處理，從而減少通信錯誤。根據(jù)該實施例，進行布置，使得通信速度越高，則天線諧振電路的Q因子被控制成 越小。這允許甚至在雙方彼此非常接近的情況下也在讀取器/寫入器100與收發(fā)機200之 間進行高速通信。在普通的配備中難以實現(xiàn)這種類型的通信。<讀取器/寫入器100與收發(fā)機200之間通信時的處理操作>根據(jù)FeliCa(注冊商標)的規(guī)范，讀取器/寫入器100能夠以變化的通信速度向 作為非接觸式IC卡的收發(fā)機200輸出命令。圖7示出了將在讀取器/寫入器100與收發(fā)機200之間交換的命令分組的典型格 式。這種格式的分組包括前導碼、報頭和數(shù)據(jù)部分。報頭包括同步信號SYNC、分組長度信息 和用于檢錯和糾錯的奇偶校驗數(shù)據(jù)。圖8是示出在FeliCa (注冊商標)的協(xié)議下的通信開始之后的分組的典型流的順 序圖。首先，讀取器/寫入器100將輪詢命令重復地發(fā)送到收發(fā)機(非接觸式IC卡)200。 當收發(fā)機200返回對該輪詢命令的響應(即輪詢響應命令)時，讀取器/寫入器100將請 求服務命令發(fā)送到收發(fā)機200。當接收到請求服務命令時，收發(fā)機200向讀取器/寫入器100返回一響應(即請 求服務響應命令)。在如在讀取器/寫入器100與收發(fā)機200之間的通信開始處所述已經(jīng) 完成命令和它們的響應的交換之后，在雙方之間進行必要信息的通信。根據(jù)該實施例，以變化的通信速度從讀取器/寫入器100連續(xù)地輸出輪詢命令。作 為例證，讀取器/寫入器100能夠以降序的通信速度連續(xù)地輸出輪詢命令。當響應于所發(fā)送的輪詢命令從收發(fā)機200返回響應命令時，讀取器/寫入器100 將實行的通信速度固定在那個點并且輸出請求服務命令。讀取器/寫入器100以由此固定 的通信速度繼續(xù)與收發(fā)機200通信信息。<讀取器/寫入器100執(zhí)行的處理操作的流程>現(xiàn)在將參考圖9的流程圖來說明上面配備中的讀取器/寫入器100執(zhí)行的處理操 作的流程。圖9中的處理是在控制塊171的控制下進行的。為了說明圖9，假設控制塊171 也擁有Q因子改變電路175的功能。在步驟SlOl中，控制塊171檢查以確定通信速度是否已改變。如果在步驟SlOl
13中發(fā)現(xiàn)通信速度未改變，則到達步驟S104。在步驟S104中，控制塊171以在那點實行的通 信速度發(fā)送輪詢命令分組。如果在步驟SlOl中發(fā)現(xiàn)通信速度已改變，則到達步驟S102。在步驟S102中，控制 塊171參考存儲器172中的Q因子變化表信息來識別(即獲取)與改變后的通信速度對應 的Q因子。在步驟S103中，控制塊171以切換到所識別的Q因子的這種方式來接通或切斷天 線諧振電路110的開關電路114SW1到114SWn。步驟S103之后是步驟S104，在該步驟S104 中控制塊171以改變后的通信速度發(fā)送輪詢命令。在步驟S104中輸出輪詢命令分組之后，控制塊171轉到步驟S105。在步驟S105 中，控制塊171檢查以確定是否從收發(fā)機200接收到響應命令分組。如果在步驟S105中發(fā)現(xiàn)未接收到響應命令分組，則控制塊171轉到步驟S106。在 步驟S106中，控制塊171檢查以確定未接收到分組狀態(tài)是否已超過預定時間段。如果在步驟S106中未接收到響應命令分組的狀態(tài)還沒有超過預定時間段，則控 制塊171返回到步驟S105。在步驟S105中，控制塊171等待要接收的響應命令分組。如果在步驟S106中響應命令分組還沒有到達的狀態(tài)已超過預定時間段，則控制 塊171轉到步驟S107。在步驟S107中，控制塊171識別不能傳達的狀態(tài)。在步驟S109中，控制塊171檢查以確定通信處理是否已結束。如果在步驟S109 中發(fā)現(xiàn)通信處理未結束，則控制塊171返回到步驟SlOl。如果在步驟S109中發(fā)現(xiàn)通信處理 已結束，則控制塊171終止上述處理例程。如果在步驟S105中發(fā)現(xiàn)從收發(fā)機200接收到響應命令分組，則控制塊171轉到步 驟S108。在步驟S108中，控制塊171與收發(fā)機200通信信息。信息通信的執(zhí)行包括上述請 求服務命令和請求服務響應命令的交換。在步驟S108之后，控制塊171轉到步驟S109并且檢查以確定通信處理是否已結 束。如果發(fā)現(xiàn)通信處理未結束，則再次到達步驟S101。如果在步驟S109中發(fā)現(xiàn)通信處理已 結束，則控制塊171終止上述處理例程。<收發(fā)機200執(zhí)行的處理操作的流程>下面參考圖10的流程圖說明與在讀取器/寫入器100執(zhí)行的處理操作協(xié)作的、收 發(fā)機200執(zhí)行的處理操作的流程。圖10中的處理是在控制塊261的控制下進行的。為了 說明圖10，假設控制塊261也擁有Q因子改變電路266的功能。在步驟S201中，控制塊261檢查以確定是否從讀取器/寫入器100發(fā)送了調制信 號。如果發(fā)現(xiàn)檢測到調制信號，則控制塊261轉到步驟S202。在步驟S202中，控制塊261 檢測通信速度檢測電路265感測的通信速度。在步驟S203中，控制塊261檢查以確定所檢測的通信速度是否不同于從先前感測 的解調信號中推出的通信速度。也就是說，控制塊261確定通信速度是否已改變。如果在步驟S203中發(fā)現(xiàn)通信速度已改變，則控制塊261轉到步驟S204。在步驟 S204中，控制塊261參考存儲器262中的Q因子變化表信息來識別(即獲取)與改變后的 通信速度對應的Q因子。在步驟S205中，控制塊261以切換到識別后的Q因子的這種方式來接通或切斷天 線諧振電路210的開關電路214SW1到214SWn。在步驟S206中，控制塊261等待將要從讀取器/寫入器100接收的命令分組(即輪詢命令分組)。如果在步驟S203中發(fā)現(xiàn)通信速度未改變，則控制塊261通過繞過步驟S204和 S205而轉到步驟S206，保留Q因子未變。在步驟S206中，控制塊261等待將要接收的輪詢 命令分組。如果在步驟S206中發(fā)現(xiàn)從讀取器/寫入器100未接收到輪詢命令分組，則控制塊 261轉到步驟S207。在步驟S207中，控制塊261檢查以確定未接收到分組狀態(tài)是否超過預 定時間段。如果在步驟S207中未接收到輪詢命令分組的狀態(tài)還沒有超過預定時間段，則控 制塊261返回到步驟S206。在步驟S206中，控制塊261等待將要接收的輪詢命令分組。如果在步驟S207中輪詢命令分組還沒有到達的狀態(tài)已超過預定時間段，則控制 塊261轉到步驟S208。在步驟S208中，控制塊261識別不能傳達的狀態(tài)?？刂茐K261隨后 返回到步驟S201并且重復隨后的步驟。如果在步驟S206中發(fā)現(xiàn)從讀取器/寫入器100接收到輪詢命令分組，則控制塊 261轉到步驟S209。在步驟S209中，控制塊261將輪詢響應命令分組發(fā)送到讀取器/寫入 器100。在步驟S210中，收發(fā)機200的控制塊261與讀取器/寫入器100通信信息。信息 通信的執(zhí)行包括上述請求服務命令和請求服務響應命令的交換。之后，控制塊261返回到步驟S201并且重復隨后步驟。讀取器/寫入器100不僅 可以按降序還可以按升序或按任何其它期望的順序，改變用于輪詢命令傳輸?shù)耐ㄐ潘俣?。替換地，讀取器/寫入器100能夠以預先確定的多個通信速度中的所有速度發(fā)送 輪詢命令。在從收發(fā)機200返回輪詢響應命令的通信速度中，可以選擇最高速度，并且能夠 以所選的速度輸出請求服務命令。作為另一替換，當響應于以低通信速度發(fā)送的輪詢命令而接收輪詢響應命令時， 讀取器/寫入器100可以不立即開始與相對方通信信息，而是可以再次以較高的通信速度 輸出另一輪詢命令。如果響應于以較高通信速度發(fā)送的輪詢命令而接收輪詢響應命令，則 讀取器/寫入器100可以繼續(xù)以該較高速度與相對方通信信息。[第二實施例]根據(jù)上面討論的第一實施例，按照FeliCa(注冊商標)規(guī)定的協(xié)議在讀取器/寫 入器100與收發(fā)機200之間進行通信?？商鎿Q地，用于讀取器/寫入器100與收發(fā)機200 之間的通信的協(xié)議可以例如為IS014443-4或NFCIP-I傳輸協(xié)議及其它。IS014443-4或NFCIP-I傳輸協(xié)議包括要求在以使用速度改變命令和速度改變響 應命令進行兩個通信方之間的速度改變之前實行的通信速度進行協(xié)商之后將要改變通信 速度的規(guī)范。本發(fā)明的第二實施例包括根據(jù)IS014443-4或NFCIP-I傳輸協(xié)議進行非接觸 式通^[曰ο根據(jù)第二實施例，讀取器/寫入器100的硬件結構可以等同于圖2中所示的第一 實施例的硬件結構。另一方面，除了通信速度檢測電路265不是必需的以外，收發(fā)機200的 硬件結構與圖3中所示的第一實施例的硬件結構基本上相同。有關于此的原因是不需要通 信速度檢測電路265來檢測通信速度，因為讀取器/寫入器100將通信速度通知給第二實 施例的收發(fā)機200。下面描述了構成第二實施例的讀取器/寫入器100和收發(fā)機200所執(zhí)行的處理操
15作的典型流程。<讀取器/寫入器100執(zhí)行的處理操作的流程>下面參考圖11的流程圖來說明第二實施例的讀取器/寫入器100執(zhí)行的處理操 作的流程。圖11中的處理是在控制塊171的控制下進行的。為了說明圖11，假設控制塊 171也擁有Q因子改變電路175的功能。在步驟Slll中，控制塊171檢查以確定通信速度是否已改變。如果在步驟Slll 中發(fā)現(xiàn)通信速度已改變，則控制塊171轉到步驟S112。在步驟S112中，控制塊171輸出速 度改變命令分組。在該點有效的Q因子或者是五個預定值中的最大值或者是與速度改變之 前使用的通信速度對應的Q因子。在步驟S113中，控制塊171響應于所發(fā)送的速度改變命令分組而等待將要接收的 速度改變響應分組。如果在步驟S113中發(fā)現(xiàn)接收到速度改變響應命令分組，則控制塊171 轉到步驟Sl 15。在步驟Sl 15中，控制塊171參考存儲器172中的Q因子變化表信息來識別 (即獲取)與改變后的通信速度對應的Q因子。在步驟S116中，控制塊171以切換到所識別的Q因子的這種方式來接通或切斷天 線諧振電路110的開關電路114SW1到114SWn。在步驟S117中，控制塊171以改變后的通 信速度發(fā)送命令分組。在步驟S117中輸出命令分組之后，控制塊171轉到步驟S118。在步驟S118中，控 制塊171檢查以確定是否響應于所發(fā)送的命令分組從收發(fā)機200接收到響應分組。如果在步驟S118中發(fā)現(xiàn)未接收到響應分組，則控制塊171轉到步驟S119。在步驟 S119中，控制塊171檢查以確定未接收到分組狀態(tài)是否已超過預定時間段。如果在步驟S119中未接收到響應分組的狀態(tài)還沒有超過預定時間段，則控制塊 171返回到步驟S118。在步驟S118中，控制塊171等待要接收的響應分組。如果在步驟S119中響應分組還沒有到達的狀態(tài)已超過預定時間段，則控制塊171 轉到步驟S120。在步驟S120中，控制塊171識別不能傳達的狀態(tài)。在步驟S122中，控制塊171檢查以確定通信處理是否已結束。如果在步驟S122 中發(fā)現(xiàn)通信處理未終止，則控制塊171返回到步驟S111。如果在步驟S122中發(fā)現(xiàn)通信處理 已結束，則控制塊171終止上述處理例程。如果在步驟S118中發(fā)現(xiàn)從收發(fā)機200接收到響應分組，則控制塊171轉到步驟 S121。在步驟S121中，控制塊171與收發(fā)機200通信信息。在步驟S121之后，控制塊171轉到步驟S122并且檢查以確定通信處理是否已結 束。如果發(fā)現(xiàn)通信處理未終止，則再次到達步驟S111。如果在步驟S122中發(fā)現(xiàn)通信處理已 結束，則控制塊171終止上述處理例程。如果在步驟Slll中發(fā)現(xiàn)通信速度未改變，則控制塊171跳到步驟S117，并且以那 一點實行的通信速度發(fā)送命令分組。隨后控制塊171重復步驟S117之后的步驟。如果在步驟S113中發(fā)現(xiàn)未接收到速度改變響應分組，則控制塊171轉到步驟 S114。在步驟S114中，控制塊171檢查以確定未接收到分組狀態(tài)是否已超過預定時間段。如果在步驟S114中未接收到響應分組的狀態(tài)還沒有超過預定時間段，則控制塊 171返回到步驟S113。在步驟S113中，控制塊171等待將要接收的速度改變響應分組。如果在步驟S114中響應分組還沒有到達的狀態(tài)已超過預定時間段，則控制塊171轉到步驟S120。在步驟S120，控制塊171識別不能傳達的狀態(tài)。隨后控制塊171重復步驟 S120之后的步驟。<收發(fā)機200執(zhí)行的處理操作的流程>下面參考圖12的流程圖說明與讀取器/寫入器100執(zhí)行的處理操作協(xié)作的、第二 實施例的收發(fā)機200執(zhí)行的處理操作的流程。圖12中的處理是在控制塊261的控制下進 行的。為了說明圖12，假設控制塊261也擁有Q因子改變電路266的功能。在步驟S211中，控制塊261檢查以確定是否從讀取器/寫入器100接收到命令分 組。在該點實行的Q因子或者是五個預定值中的最大值或者是與速度改變之前使用的通信 速度對應的Q因子。如果在步驟S211中發(fā)現(xiàn)接收到命令分組，則控制塊261轉到步驟S212。在步驟 S212中，控制塊261檢查以確定接收到的命令分組是否為速度改變命令分組。如果在步驟S212中發(fā)現(xiàn)接收到的命令分組為速度改變命令分組，則控制塊261轉 到步驟S213。在步驟S213中，控制塊261輸出速度改變響應分組。在步驟S214中，控制塊 261參考存儲器262中的Q因子變化表信息來識別(即獲取)與速度改變命令分組指定的 通信速度對應的Q因子。在步驟S215中，控制塊261以切換到識別后的Q因子的這種方式來接通或切斷天 線諧振電路210的開關電路214SW1到214SWn。在步驟S215之后，控制塊261返回到步驟 S211并且等待將要接收的命令分組。如果在步驟S212中發(fā)現(xiàn)接收到的命令分組不是速度改變命令分組，則控制塊261 轉到步驟S216。在步驟S216中，控制塊261確定接收到先前在步驟S117中由讀取器/寫 入器100發(fā)送的命令分組，并且相應地輸出響應分組。在步驟S217中，收發(fā)機200的控制塊261與讀取器/寫入器100通信信息。隨后 控制塊261返回到步驟S211并且重復隨后的步驟。第二實施例提供了與由上面討論的第一實施例所提供的效果相同的效果。第二實 施例可以具有例如以預定通信速度中的最小通信速度輸出的通信速度改變通知，Q因子被 設置為對應的大的值。[第三實施例]在上面討論的第一和第二實施例中，天線諧振電路的Q因子在高速通信期間減 小。這使得甚至當雙方的天線彼此非常接近時也在讀取器/寫入器100與收發(fā)機200之間 進行高速通信。在普通的配備中難以實現(xiàn)這種類型的通信。另一方面，當Q因子減小時，不 可避免地縮短了最大可通信距離。如果天線間距離對于給定讀取器/寫入器100與收發(fā)機200之間的通信足夠長， 則雙方之間的數(shù)據(jù)交換在Q因子不被設置為比普通配備中更小的情況下而變得可行。在這 種情況下，如果如第一和第二實施例一樣單獨基于通信速度信息而減小Q因子，則可能在 普通配備中原本不可通信的短距離變得可通信與在普通配備中原本可通信的長距離變得 不可通信之間存在折衷。如果讀取器/寫入器100的控制塊與收發(fā)機200的控制塊可以檢測雙方之間的天 線間距離，則可以想象的是，保持Q因子在長距離上盡可能地大。本發(fā)明的第三實施例考慮 了這一點。
圖13是示出作為第三實施例的一部分的讀取器/寫入器100的典型結構的方框 圖。圖14是示出第三實施例的一部分的收發(fā)機200的典型結構的方框圖。如圖13所示，第三實施例的讀取器/寫入器100具有插入地連接于天線諧振電路 110與傳輸放大器120之間的天線間距離檢測電路180。表示由天線間距離檢測電路180 檢測的天線間距離的信息被饋入到信號處理部分170的控制塊171。根據(jù)第三實施例，控制塊171不僅根據(jù)所使用的通信速度來改變Q因子，而且根據(jù) 有效的天線間距離來改變Q因子。為此，第三實施例的讀取器/寫入器100擁有與用于上 面討論的第一和第二實施例的信息不同的、存儲于存儲器172中的Q因子變化表信息。因 為第三實施例具有隨通信速度以及隨天線間距離變化的Q因子，因此Q因子變化表信息一 方面由通信速度與天線間距離的組合組成，另一方面由與這些組合對應的Q因子組成。圖15以表格形式示出了第三實施例所使用的典型Q因子變化表信息。在圖15的 示例中，具有5個邊界(即閾值)天線間距離0. 5mm，6mm，30mm，50mm和100mm，在該5個邊 界天線間距離處，Q因子變化。圖15的表格表示對于閾值距離界定的多個天線間距離有效 的Q因子設置。如圖15所示，不論有效的天線間距離如何，對于所列出的5個通信速度中的低通 信速度212kbps和424kbps，設置最大Q因子32。在848kbps的通信速度處，如果天線間距離長于0. 5mm,則Q因子被設置為32 ；如 果天線間距離等于或短于0. 5mm，則Q因子變?yōu)?4。在1. 7Mbps的通信速度處，如果天線間距離長于6mm，則Q因子被設置為32。如果 天線間距離等于或短于6mm并且長于0. 5mm，則Q因子變?yōu)?4。如果天線間距離等于或短 于0. 5mm,則Q因子進一步變?yōu)?6。在3. 4Mbps的通信速度處，如果天線間距離長于30mm，則Q因子被設置為32。在 該通信速度處，如果天線間距離等于或短于30mm并且長于6mm，則Q因子變?yōu)?4 ；如果天線 間距離等于或短于6mm并且長于0. 5mm，則Q因子變?yōu)?6 ；以及如果天線間距離等于或短于 0. 5mm,則Q因子進一步變?yōu)?。作為第三實施例的一部分的讀取器/寫入器100的結構的其它特征與構成第一實 施例的一部分的讀取器/寫入器100的結構的那些特征相同。如圖14所示，第三實施例的收發(fā)機200具有附接到整流電路200的輸出端的天線 間距離檢測電路270。天線間距離檢測電路270檢測到的天線間距離信息被饋入到信號處 理部分260的控制塊261。在第三實施例中，控制塊261不僅根據(jù)通信速度改變Q因子，而且根據(jù)天線間距離 改變Q因子。為此，第三實施例的收發(fā)機200配備有保存在存儲器262中的Q因子變化表 信息，該Q因子變化表信息一方面由通信速度與天線間距離的組合形成，另一方面由與這 些組合對應的Q因子組成，如圖15所示。作為第三實施例的一部分的收發(fā)機200的結構的其它特征與構成第一實施例的 一部分的收發(fā)機200的結構的那些特征相同。如果第二實施例使用的IS014443-4或NFCIP-I傳輸協(xié)議也被第三實施例使用作 為后者的通信協(xié)議，則如第二實施例的情況一樣，不需要通信速度檢測電路265。<用于檢測天線間距離的典型方法>
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《使用載波強度的檢測方法》當被具有諧振特性的收發(fā)機(例如非接觸式IC卡)接近時，讀取器/寫入器100 減小其生成的載波的輸出強度。因此檢測載波輸出強度的值允許收發(fā)機檢測相對于接近的 收發(fā)機的天線間距離。如果根據(jù)系統(tǒng)規(guī)范典型地預先已知收發(fā)機(非接觸式IC卡)的輸入阻抗值，則可 能相應地估計天線間距離的絕對值。天線間距離檢測電路180通過監(jiān)控天線諧振電路110 的諧振電壓來檢測天線間距離，并且將檢測輸出轉送到信號處理部分170的控制塊171。同時，當生成載波的讀取器/寫入器100靠近收發(fā)機(非接觸式IC卡)200時，整 流電路220的輸出電壓值上升。如果根據(jù)系統(tǒng)規(guī)范典型地預先已知讀取器/寫入器100的 輸出載波電平，則可能相應地估計天線間距離的絕對值。天線間距離檢測電路270通過監(jiān)控整流電路220的輸出電壓值來檢測天線間距 離。由此獲得的檢測輸出被發(fā)送到信號處理部分260的控制塊261?！妒褂弥C振頻率的檢測方法》當讀取器/寫入器100的天線和收發(fā)機200的天線彼此接近時，流經(jīng)每個天線的 電流的諧振頻率趨向于比用于所討論的天線的天線諧振電路的預定諧振頻率偏離更多。檢 測諧振頻率的所述偏離的寬度使得讀取器/寫入器100和收發(fā)機200能夠感測天線間距離 相對彼此的變化。如果根據(jù)系統(tǒng)規(guī)范典型地預先已知相對設備的天線特性，則對于每個設 備能夠估計天線間距離的絕對值。在這種情況下，天線間距離檢測電路180和270中的每一個由鑒別天線諧振電路 110或210的諧振頻率的頻率鑒別電路組成?；谒b別的頻率，檢測到天線間距離。表示 檢測到的天線間距離的信息被分別轉送到信號處理部分170和260的控制塊171和261。<讀取器/寫入器100執(zhí)行的處理操作的流程>下面參考圖16的流程圖來解釋第三實施例的讀取器/寫入器100執(zhí)行的處理操 作流程。在控制塊171的控制下進行圖16中的處理。為了解釋圖16，假設控制塊171也擁 有Q因子改變電路175的功能。在步驟S131中，控制塊171檢查以確定通信速度是否已改變。如果在步驟S131 中未發(fā)現(xiàn)通信速度改變，則控制塊171轉到步驟S132。在步驟S132中，控制塊171檢查以 基于天線間距離檢測電路180的檢測輸出來確定天線間距離是否已改變太多以致于超過 上述Q因子變化表中的可應用的閾值距離。如果在步驟S132中發(fā)現(xiàn)天線間距離未以超過Q因子變化表中的可應用的閾值距 離的方式改變，則控制塊171轉到步驟S136。在步驟S136中，控制塊171發(fā)送輪詢命令分 組，同時保持當前通信速度和Q因子未改變。如果在步驟S131中發(fā)現(xiàn)通信速度改變，則控制塊171轉到步驟S133。在步驟S133 中，控制塊171基于天線間距離檢測電路180的檢測輸出識別該天線間距離。在步驟S134 中，控制塊171參考存儲器172中的Q因子變化表信息來識別(獲取)與改變后的通信速 度以及識別后的天線間距離對應的Q因子。如果在步驟S132中發(fā)現(xiàn)天線間距離以超過可應用的閾值距離的方式已改變，則 控制塊171也轉到步驟S134。在步驟S134中，控制塊171也參考存儲器172中的Q因子變 化表信息來識別(獲取)與改變后的通信速度以及識別后的天線間距離對應的Q因子。
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步驟S134之后跟隨步驟S135，在步驟S135中，控制塊171以切換到識別后的Q 因子的這種方式接通或切斷天線諧振電路110的開關電路114SW1到114SWn。在步驟S136 中，控制塊171以改變后的通信速度發(fā)送輪詢命令分組。在步驟S136中發(fā)送輪詢命令分組之后，控制塊171轉到步驟S137。在步驟S137 中，控制塊171檢查以確定是否從收發(fā)機200接收到響應命令分組。如果在步驟S137中發(fā)現(xiàn)未接收到響應命令分組，則控制塊171轉到步驟S138。在 步驟S138中，控制塊171檢查以確定未接收到分組狀態(tài)是否已超過預定時間段。如果在步驟S138中未接收到響應命令分組的狀態(tài)還沒有超過預定時間段，則控 制塊171返回到步驟S137。在步驟S137中，控制塊等待將要接收的響應命令分組。如果在步驟S138中響應命令分組還沒有到達的狀態(tài)已超過預定時間段，則控制 塊171轉到步驟S139。在步驟S139中，控制塊171識別不能傳達的狀態(tài)。在步驟S141中，控制塊171檢查以確定通信處理是否已結束。如果在步驟S141 中發(fā)現(xiàn)通信處理未終止，則控制塊171返回到步驟S131。如果在步驟S141中發(fā)現(xiàn)通信處理 已結束，則控制塊171終止上述的處理例程。如果在步驟S137中發(fā)現(xiàn)從收發(fā)機200接收到響應命令分組，則控制塊171轉到步 驟S140。在步驟S140中，控制塊171與收發(fā)機200通信信息。信息通信的執(zhí)行包括上述請 求服務命令和請求服務響應命令的交換。在步驟S140之后，控制塊171轉到S141，并且檢查以確定通信處理是否已結束。 如果在步驟S141中發(fā)現(xiàn)通信處理未終止，則再次到達步驟S131。如果在步驟S141中發(fā)現(xiàn) 通信處理已結束，則控制塊171結束上述處理例程。<收發(fā)機200執(zhí)行的處理操作流程>下面參考圖17的流程圖來解釋與讀取器/寫入器100執(zhí)行的處理操作的協(xié)作的、 由第三實施例的收發(fā)機200執(zhí)行的處理操作的流程。圖17中的處理是在控制塊261的控 制下進行的。為了解釋圖17，假設控制塊261也擁有Q因子改變電路266的功能。 在步驟S221中，控制塊261檢查以確定是否從讀取器/寫入器100發(fā)送調制信號。 如果發(fā)現(xiàn)檢測到調制信號，則控制塊261轉到步驟S222。在步驟S222中，控制塊261檢測 通信速度檢測電路265感測的通信速度，并且也檢測天線間距離檢測電路270感測的天線 間距離。在步驟S223中，控制塊261檢查以確定所檢測的通信速度是否不同于從先前感測 的解調信號中推出的通信速度。也就是，控制塊261確定通信速度是否已改變。如果在步驟S223中發(fā)現(xiàn)通信速度已改變，則控制塊261轉到步驟S225。在步驟 S225中，控制塊261參考存儲器262中的Q因子變化表信息來識別(獲取)與改變后的通 信速度以及步驟S222中檢測到的天線間距離對應的Q因子。如果在步驟S223中發(fā)現(xiàn)通信速度未改變，則控制塊261轉到步驟S224。在步驟 S224中，控制塊261檢查以基于步驟S222中檢測的天線間距離來確定天線間距離是否改變 太多以致于超過Q因子變化表中的可應用的閾值距離。如果在步驟S224中發(fā)現(xiàn)天線間距離以超過Q因子變化表中的可應用的閾值距離 的方式已改變，則控制塊261轉到步驟S225。在步驟S225中，控制塊261參考存儲器262 中的Q因子變化表信息來識別(獲取)與當前通信速度以及識別后的天線間距離對應的Q
20因子。在步驟S225之后，控制塊261轉到步驟S226，并且以切換到識別后的Q因子的這 種方式來接通或切斷天線諧振電路210的開關電路214SW1到214SWn。在步驟S227中，控 制塊261等待將要從讀取器/寫入器100接收的命令分組(即輪詢命令分組)。如果在步驟S224中未發(fā)現(xiàn)天線間距離以超過Q因子變化表中的可應用的閾值距 離的方式已改變，則控制塊261通過繞過步驟S225和S226而轉到步驟S227，保留Q因子未 變。在步驟S227中，控制塊261等待將要接收的輪詢命令分組。如果在步驟S227中發(fā)現(xiàn)未從讀取器/寫入器100接收到輪詢命令分組，則控制塊 261轉到步驟S228。在步驟S228中，控制塊261檢查以確定未接收到分組狀態(tài)是否超過預 定時間段。如果在步驟S228中未接收到輪詢命令分組的狀態(tài)還沒有超過預定時間段，則控 制塊261返回到步驟S227。在步驟S227中，控制塊261等待將要接收的輪詢命令分組。如果在步驟S228中輪詢命令分組還沒有到達的狀態(tài)已超過預定時間段，則控制 塊261轉到步驟S229。在步驟S229中，控制塊261識別不能傳達的狀態(tài)?？刂茐K261隨后 返回到步驟S221并且重復隨后的步驟。如果在步驟S227中發(fā)現(xiàn)從讀取器/寫入器100接收到輪詢命令分組，則控制塊 261轉到步驟S230。在步驟S230中，控制塊261將輪詢響應命令分組發(fā)送到讀取器/寫入 器100。在步驟S231中，收發(fā)機200的控制塊261與讀取器/寫入器100通信信息。信息 通信的執(zhí)行包括上述的請求服務命令和請求服務響應命令的交換。之后，控制塊261返回 到步驟S221并且重復隨后步驟。根據(jù)本發(fā)明的第三實施例，Q因子不僅根據(jù)改變后的通信速度變化，還根據(jù)讀取器 /寫入器100與收發(fā)機200之間的天線間距離變化。這使得能夠以高通信速度在讀取器/ 寫入器100和收發(fā)機200之間的長天線間距離上保持Q因子較大。因此這類通信的可用性 當天線間距離較長時甚至在提高的通信速度也有效。[第四實施例結合第三實施例的用于檢測天線間距離的另一典型方法]本發(fā)明的第四實施例涉及結合第三實施例實現(xiàn)用于檢測天線間距離的另一典型 方法。在第四實施例中，讀取器/寫入器100和收發(fā)機200中的每一個配備有距離檢測傳 感器，例如用于檢測天線間距離的光傳感器。天線間距離是根據(jù)距離檢測傳感器的傳感器 輸出而檢測的。圖18是示出作為本發(fā)明的第四實施例的一部分的讀取器/寫入器100的典型結 構的方框圖。圖19是示出作為第四實施例的另一部分的收發(fā)機200的典型結構的方框圖。如圖18所示，讀取器/寫入器100包括典型地由光傳感器組成的距離檢測傳感器 190。信號處理部分170包含天線間距離檢測電路176，用于根據(jù)距離檢測傳感器190的傳 感器輸出而檢測天線間距離。控制塊171以與上述第三實施例剛好相同的方式通過使用表示天線間距離檢測 電路176檢測的天線間距離的信息，改變Q因子或者執(zhí)行其它處理。因此，對于該示例不提 供在圖13的示例中發(fā)現(xiàn)的天線間距離檢測電路180。如圖19所示，收發(fā)機200包括由光傳感器組成的距離檢測傳感器280。信號處理 部分260包含天線間距離檢測電路267，用于根據(jù)距離檢測傳感器280的傳感器輸出而檢測天線間距離。控制塊261以與上述第三實施例剛好相同的方式通過使用表示天線間距離檢測 電路267檢測的天線間距離的信息，改變Q因子或者執(zhí)行其它處理。因此，對于該示例不提 供在圖14的示例中發(fā)現(xiàn)的天線間距離檢測電路270。第四實施例提供了與上述第三實施例提供的效果相同的效果。如根據(jù)第一實施例 一樣，通過將本發(fā)明應用于FeliCa(注冊商標)的通信協(xié)議規(guī)范來實現(xiàn)上述第三和第四實 施例。然而，明顯的是，第三和第四實施例也可應用于按照IS014443-4或NFCIP-I傳輸協(xié) 議的通信，如根據(jù)第二實施例一樣。[第五實施例]如圖7所示，奇偶校驗數(shù)據(jù)被包含在讀取器/寫入器100與收發(fā)機200之間交換 的每個通信分組中。使用奇偶校驗數(shù)據(jù)，讀取器/寫入器100與收發(fā)機200中的每一個都 能夠在分組接收時檢測通信錯誤?？梢圆捎檬褂闷媾夹ｒ灁?shù)據(jù)來檢測通信錯誤的以下兩種主要方法之一使用循環(huán) 冗余校驗碼(CRCC)的錯誤檢測，或者使用ECC(錯誤校驗和糾正)碼的錯誤檢測和糾正。也 能夠通過確定通信分組中的同步信號SYNC的樣式是否彼此一致來檢測通信錯誤。根據(jù)FeliCa(注冊商標)的通信協(xié)議規(guī)范，執(zhí)行諸如圖8中所示的命令序列處理 (在該示例中被稱作交易)。在這種情況下，如果在分組接收時通過讀取器/寫入器100或 通過收發(fā)機200檢測到通信錯誤，則放棄交易。當逝去合適的超時期間時，從讀取器/寫入 器100重發(fā)分組。在第五實施例中，天線諧振電路的Q因子不僅根據(jù)通信速度和天線間距離變化， 而且根據(jù)通信錯誤狀態(tài)變化。圖20是示出作為第五實施例的一部分的讀取器/寫入器100 的典型結構的方框圖。圖21是示出作為第五實施例的另一部分的收發(fā)機200的典型結構 的方框圖。本示例的第五實施例是第三實施例的變型。在第五實施例的讀取器/寫入器100中，如圖20所示，信號處理部分170包括通 信錯誤檢測電路177，其是對圖13中所示的典型結構的附加。在第五實施例的收發(fā)機200 中，如圖21所示，信號處理部分260包括通信錯誤檢測電路268，其是對圖14中繪出的典型 結構的附加。通信錯誤檢測電路177和268中的每一個配備有錯誤檢測計數(shù)器。每當在分組接 收時檢測到通信錯誤，檢錯計數(shù)器上的計數(shù)值(即錯誤計數(shù))遞增一。如果連續(xù)地檢測到通信錯誤，則通信錯誤檢測電路177和268中的每一個對錯誤 檢測計數(shù)器上的錯誤計數(shù)持續(xù)地遞增。當正常地接收到分組時，通信錯誤檢測電路177和 268中的每一個將錯誤檢測計數(shù)器上的錯誤計數(shù)清零。由通信錯誤檢測電路177和268中的每一個執(zhí)行的通信錯誤檢測的結果(錯誤計 數(shù))被分別發(fā)送到控制塊171和261。第五實施例的存儲器172和262中的每一個包括結合第三實施例的、與如圖15中 所示的相同Q因子變化表信息。如上述第三實施例，第五實施例的控制塊171和261根據(jù) 有效的通信速度和天線間距離來設置Q因子。如果發(fā)現(xiàn)來自通信錯誤檢測電路177和268 之一的通信錯誤檢測的結果(錯誤計數(shù))已超過閾值，則控制塊171和261減小當前設置 的Q因子。
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即使通信速度或天線間距離沒有變化，當發(fā)現(xiàn)來自通信錯誤檢測電路177或268 的通信錯誤檢測的結果已超過閾值，則控制塊171或268以減小所設置的Q因子的方式進 行控制。在那種情況下，控制塊171和261能夠以各種方式減小Q因子。Q因子可以例如不 僅一次減小一個級別，也可以按多個級別為單位減小。用作閾值的錯誤計數(shù)典型地范圍可 以是1到5，并且可以優(yōu)選地為3。如果甚至在Q因子減少之后通信錯誤仍存在，則進一步減小Q因子。如果在Q因 子減小到其最小設置之后通信錯誤超過閾值，則控制塊171和261識別不能傳達的狀態(tài)。例證性地，假設在范圍從30mm到50mm的天線間距離上以3. 4Mbps的通信速度開 始通信。這種情況下的Q因子被設置為32，如圖22所示。在上面的狀態(tài)中，如果通信錯誤檢測電路177和268檢測的錯誤計數(shù)已超過閾值， 則控制塊171和261使Q因子減小一個級別到24，如圖22的示例中所示。如果發(fā)現(xiàn)通信 錯誤檢測電路177和268檢測的錯誤計數(shù)以由此修改的Q因子超過閾值，則控制塊171和 261使Q因子再減小一個級別到16。Q因子可以一次減小兩個或更多級別。根據(jù)第五實施例，可以如上所述控制Q因子。讀取器/寫入器100和收發(fā)機200 可以自動地調節(jié)Q因子，直到波形失真減小到能夠由自適應均衡電路處理的程度。<讀取器/寫入器100執(zhí)行的處理操作的流程>下面參考圖23和圖24的流程圖說明第五實施例的讀取器/寫入器100執(zhí)行的處 理操作的流程。圖23和圖24中的處理是在控制塊171的控制下進行的。為了說明圖23 和圖24，假設控制塊171也擁有Q因子改變電路175的功能。在步驟S151中，控制塊171檢查以確定通信速度是否已改變。如果在步驟S151 中發(fā)現(xiàn)通信速度未改變，則控制塊171轉到步驟S152。在步驟S152中，控制塊171檢查以 根據(jù)天線間距離檢測電路180的檢測輸出來確定天線間距離是否已改變太多以致于超過 上述Q因子變化表中的可利用的閾值距離。如果在步驟S152中未發(fā)現(xiàn)天線間距離以超過Q因子變化表中的可利用的閾值距 離的方式變化，則控制塊171轉到步驟S156。在步驟S156中，控制塊171發(fā)送輪詢命令分 組，同時保持當前通信速度和Q因子未改變。如果在步驟S151中發(fā)現(xiàn)通信速度改變，則控制塊171轉到步驟S153。在步驟S153 中，控制塊171根據(jù)天線間距離檢測電路180的檢測輸出識別天線間距離。在步驟S154中， 控制塊171參考存儲器172中的Q因子變化表信息，以便識別(獲取)與改變后的通信速 度和與識別后的天線間距離對應的Q因子。如果在步驟S152中，發(fā)現(xiàn)天線間距離已經(jīng)以超過可利用的閾值距離的方式變化， 則控制塊171也轉到步驟S154。在步驟S154中，控制塊171也參考存儲器172中的Q因子 變化表信息，以便識別(獲取)與改變后的通信速度和與識別后的天線間距離對應的Q因子。步驟S154之后是步驟S155，在步驟S155中，控制塊171以切換到識別后的Q因子 的這種方式接通或切斷天線諧振電路110的開關電路114SW1到114SWn。在步驟S156中， 控制塊171以改變后的通信速度發(fā)送輪詢命令分組。在步驟S156中發(fā)送輪詢命令分組之后，控制塊171轉到圖24中的步驟S161。在步驟S161中，控制塊171檢查以確定是否從收發(fā)機200接收到調制信號。如果在步驟S161中發(fā)現(xiàn)未接收到調制信號，則控制塊171轉到步驟S162。在步驟 S162中，控制塊171檢查以確定未接收到信號狀態(tài)是否超過預定時間段。如果在步驟S162中未接收到調制信號的狀態(tài)還沒有超過預定時間段，則控制塊 171返回到步驟S161。在步驟S161中，控制塊171等待將要接收的調制信號。如果在步驟S162中調制信號還沒有到達的狀態(tài)已超過預定時間段，則控制塊171 轉到步驟S170。在步驟S170中，控制塊171識別不能傳達的狀態(tài)。在步驟S173中，控制塊171檢查以確定通信處理是否結束。如果在步驟S173中 發(fā)現(xiàn)通信處理未終止，則控制塊171返回到圖23中的步驟S151。如果在步驟S173中發(fā)現(xiàn) 通信處理已結束，則控制塊171終止上述處理例程。如果在步驟S161中發(fā)現(xiàn)接收到調制信號，則控制塊171轉到步驟S163。在步驟 S163中，控制塊171檢查以根據(jù)通信錯誤檢測電路177的輸出來確定是否發(fā)生通信錯誤。在 步驟S161中檢測到調制信號的事實表明響應于早先發(fā)送的命令分組接收到響應分組。隨 后控制塊171在步驟S163中檢查以確定關于響應分組是否已經(jīng)發(fā)生任何通信錯誤。如果在步驟S163中發(fā)現(xiàn)沒有發(fā)生通信錯誤，則控制塊171轉到步驟S171。在步驟 S171中，控制塊171將通信錯誤檢測電路177的錯誤檢測計數(shù)器上的錯誤計數(shù)清零。根據(jù) 正常接收到的響應分組，控制塊171轉到步驟S172并且與收發(fā)機200通信信息?？刂茐K171隨后轉到步驟S173并且檢查以確定通信處理是否結束。如果發(fā)現(xiàn)通 信處理未結束，則控制塊171返回到圖23中的步驟S151。如果在步驟S173中發(fā)現(xiàn)通信處 理已經(jīng)結束，則控制塊171終止上述處理例程。如果在步驟S163中發(fā)現(xiàn)已發(fā)生通信錯誤，則控制塊171轉到步驟S164。在步驟 S164中，控制塊171使通信錯誤檢測電路177的錯誤檢測計數(shù)器上的錯誤計數(shù)遞增一。在步驟S165中，控制塊171檢查以確定錯誤計數(shù)是否已達到或超過閾值。如果發(fā) 現(xiàn)錯誤計數(shù)未達到或者未超過閾值，則控制塊171轉到步驟S169并且重發(fā)命令分組。之后， 控制塊171返回到步驟S161并且重復隨后的步驟。如果在步驟S165中發(fā)現(xiàn)錯誤計數(shù)已達到或超過閾值，則控制塊171轉到步驟 S166。在步驟S166中，控制塊171使錯誤檢測計數(shù)器上的錯誤計數(shù)清零。在步驟S167中，控制塊171檢查以確定Q因子是否被設置為五個預定值中的最小 值。如果發(fā)現(xiàn)Q因子未被設置為最小值，則控制塊171轉到步驟S168。在步驟S168中，控 制塊171將Q因子變?yōu)闇p小一級(one step)。如果發(fā)現(xiàn)Q因子被設置為最大值或與其接近 的值，則Q因子可被變?yōu)闇p小兩級或減小更多級。隨后控制塊171轉到步驟S169并且重發(fā)命令分組。之后，控制塊171返回到步驟 S161并且重復隨后的步驟。如果在步驟S167中發(fā)現(xiàn)Q因子被設置為最小值，則控制塊171轉到步驟S170。在 步驟S170中，控制塊171識別不能傳達的狀態(tài)。在步驟S173中，控制塊171檢查以確定通信處理是否已結束。如果發(fā)現(xiàn)通信處理 未終止，則控制塊171返回到圖23中的步驟S151。如果在步驟S173中發(fā)現(xiàn)通信處理已結 束，則控制塊171終止上述處理例程。<收發(fā)機200執(zhí)行的處理操作的流程>
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下面連續(xù)參考圖25和26的流程圖說明第五實施例的收發(fā)機200執(zhí)行的處理操作 的流程。圖25和圖26中的處理是在控制塊261的控制下進行的。為了說明圖25和圖26， 假設控制塊261也擁有Q因子改變電路266的功能。在步驟S241中，控制塊261檢查以確定是否從讀取器/寫入器100接收到調制信 號。如果發(fā)現(xiàn)接收到調制信號，則控制塊261轉到步驟S242。在步驟S242中，控制塊261 檢測通信速度檢測電路265感測的通信速度并且也檢測天線間距離檢測電路270感測的天 線間距離。在步驟S243中，控制塊261檢查以確定所檢測的通信速度是否不同于從先前感測 的解調信號中推出的通信速度。也就是說，控制塊261確定通信速度是否已改變。如果在步驟S243中發(fā)現(xiàn)通信速度已改變，則控制塊261轉到步驟S245。在步驟 S245中，控制塊261參考存儲器262中的Q因子變化表信息來識別(即獲取)與改變后的 通信速度以及與步驟S242中檢測的天線間距離對應的Q因子。如果在步驟S243中發(fā)現(xiàn)通信速度未改變，則控制塊261轉到步驟S244。在步驟 S244中，控制塊261檢查以基于步驟S242中檢測的天線間距離來確定天線間距離是否變化 太多以致于超過上述Q因子變化表中的可利用的閾值距離。如果在步驟S244中發(fā)現(xiàn)天線間距離以超過可利用的閾值距離的方式變化，則控 制塊261繼續(xù)到步驟S245。在步驟S245中，控制塊261參考存儲器262中的Q因子變化表 信息，以便識別(獲取)與當前通信速度以及與識別后的天線間距離對應的Q因子。步驟S245之后是步驟S246，在步驟S246中控制塊261以切換到識別后的Q因子 的這種方式來接通或切斷天線諧振電路210的開關電路214SW1到214SWn。在步驟S246之后，控制塊261轉到圖26中的步驟S251。在步驟S251中，控制塊 261檢查以基于通信錯誤檢測電路268的輸出來確定在步驟S241中檢測調制信號之后接收 的分組中是否已發(fā)生通信錯誤。如果在步驟S251中發(fā)現(xiàn)未發(fā)生通信錯誤，則控制塊261轉到步驟S260。在步驟 S260中，控制塊261將通信錯誤檢測電路268的錯誤檢測計數(shù)器上的錯誤計數(shù)清零。根據(jù) 正常接收到的命令分組，控制塊261轉到步驟S261并且將響應分組發(fā)送到讀取器/寫入器 100?？刂茐K261隨后轉到步驟S262，并且在返回到圖25的步驟S241之前與讀取器/寫入 器100通信信息。如果在步驟S251中發(fā)現(xiàn)已發(fā)生通信錯誤，則控制塊261轉到步驟S252。在步驟 S252中，控制塊261將通信錯誤檢測電路268的錯誤檢測計數(shù)器上的錯誤計數(shù)遞增一。在步驟S253中，控制塊261檢查以確定錯誤計數(shù)是否已到達或超過閾值。如果發(fā) 現(xiàn)錯誤計數(shù)未到達或者超過閾值，則控制塊261轉到步驟S257，并且等待將要從讀取器/寫 入器100發(fā)送的調制信號。如果在步驟S257中發(fā)現(xiàn)接收到調制信號，則控制塊261轉到步驟S251。控制塊 261隨后重復步驟S251以及隨后的步驟。如果在步驟S257中發(fā)現(xiàn)未接收到調制信號，則控制塊261轉到步驟S258。在步驟 S258中，控制塊261檢查以確定未接收到信號狀態(tài)已經(jīng)超過預定時間段。如果在步驟S258中未接收到調制信號的狀態(tài)還沒有超過預定時間段，則控制塊 261返回到步驟S257。在步驟S257中，控制塊261等待將要接收的調制信號。
如果在步驟S258中調制信號還沒有到達的狀態(tài)已超過預定時間段，則控制塊261 轉到步驟S259。在步驟S259中，控制塊261識別不能傳達的狀態(tài)。控制塊261隨后返回到 步驟S241并且重復隨后的步驟。如果在步驟S253中發(fā)現(xiàn)錯誤計數(shù)已經(jīng)到達或超過閾值，則控制塊261轉到步驟 S254。在步驟S254中，控制塊261將錯誤檢測計數(shù)器上的錯誤計數(shù)清零。在步驟S255中，控制塊261檢查以確定Q因子是否被設置為五個預定值中的最小 值。如果發(fā)現(xiàn)Q因子未被設置為最小值，則控制塊261轉到步驟S256。在步驟S256中，控 制塊261將Q因子變?yōu)闇p小一級。隨后控制塊261轉到步驟S257。在步驟S257中，控制塊261檢查以確定是否從讀 取器/寫入器100接收到調制信號(命令分組)。隨后控制塊261重復步驟S257之后的步
馬聚ο如果在步驟S255中發(fā)現(xiàn)Q因子被設置為最小值，則控制塊261轉到步驟S259。在 步驟S259中，控制塊261識別不能傳達的狀態(tài)?？刂茐K261隨后返回到圖25中的步驟S241 并且重復隨后的步驟。根據(jù)第五實施例，與通信錯誤計數(shù)一致地減小Q因子。因此可以自動地調節(jié)Q因 子，直到所涉及的波形失真被減輕到能夠由自適應均衡電路處理的程度。如根據(jù)第三和第四實施例，通過將本發(fā)明應用于其中根據(jù)通信速度和天線間距離 改變Q因子的情況來實現(xiàn)上述第五實施例。顯而易見地，第五實施例的Q因子與通信錯誤 計數(shù)一致地減小也可以應用于本發(fā)明的第一或第二實施例。[第六實施例]按照IS014443-4或NFCIP-I傳輸協(xié)議，如上所討論的，能夠在不減小Q因子地進 行通信的情況下低速地開始通信并且后來按照需要能夠繼續(xù)高速通信。第六實施例利用上 方所引的協(xié)議的這種特征。在根據(jù)第六實施例的低速通信方面，兩個正通信的設備能夠交換關于彼此的設備 規(guī)范的信息，例如非接觸式通信性能和通信特性。例如，雙方所交換的信息包括關于收發(fā)機 200是未加電的非接觸卡還是移動電話終端中并入的加電的收發(fā)機的信息。第六實施例被 布置成具有根據(jù)所涉及的設備規(guī)范的多組Q因子變化表信息。也就是說，第六實施例的讀取器/寫入器100和收發(fā)機200中的每個具有根據(jù)相 對方的設備規(guī)范的、存儲于內(nèi)部存儲器中的多組Q因子變化表信息。根據(jù)第六實施例，如圖27A所示，在讀取器/寫入器100與收發(fā)機200之間開始低 速通信。低速通信允許通信各方識別相對的設備。然后，實現(xiàn)轉變以便以高速通信。在這點上，如圖27B所示，讀取器/寫入器100 和收發(fā)機200中的每一個選擇多個Q因子變化表之一，其優(yōu)選地適合所識別的相對設備。然后通過第六實施例使用所選擇的Q因子變化表來進行Q因子變化處理。如根據(jù) 本發(fā)明的上述第二到第五實施例，按照IS014443-4或NFCIP-I傳輸協(xié)議來執(zhí)行所述處理。根據(jù)第六實施例，讀取器/寫入器100的控制塊171和收發(fā)機200的控制塊261 中的每一個在開始彼此高速通信之前識別相對設備。這一特征也可用于雙方來檢測之間的 天線間距離。[其它實施例及變型]
在實施例的先前說明中，讀取器/寫入器100和收發(fā)機200中的每一個被示出為 具有改變Q因子的能力?？商鎿Q地，讀取器/寫入器100和收發(fā)機200之一單獨地可被布 置成具有改變Q因子的性能。具體地，如果收發(fā)機200是未加電的非接觸式IC卡，則由于諸如削減的生產(chǎn)成本 或有限的CPU性能速度之類的約束，該設備有充分的理由可以擺脫Q因子改變性能。在這 種情況下，僅讀取器/寫入器100可配備有改變Q因子的能力。上述實施例的天線諧振電路110和210中的每一個包括Q因子改變電路，其具有 被接通和切斷來改變Q因子的多個電阻器。然而，這種結構僅僅是一個示例，并且不是對本 發(fā)明的限制。例如，可以采用諸如圖28A中所示的壓控可變電阻倍增器來使用控制電壓Vc持續(xù) 地改變電阻值。這種結構允許無級地改變Q因子。上述壓控可變電阻倍增器是一種使用放大器400通過使用控制電壓Vc來改變?nèi)?從輸入側觀察的視在電阻(apparent resistance)值Re的電路。圖28B圖解地示出了圖 28A中的壓控可變電阻倍增器相對于控制電壓Vc的電阻值特性。在上述實施例中，收發(fā)機200被示出實現(xiàn)為非接觸式IC卡?？商鎿Q地，收發(fā)機200 能夠以各種形式并入在諸如移動電話終端之類的各種設備中。在后一種情況下，移動電話 終端中保持的圖片信息可被內(nèi)置收發(fā)機高速地發(fā)送到讀卡器/寫入器100。在這種變型中， 能夠以允許高速通信圖片信息的方式有利地實踐本發(fā)明。作為另一種變型，移動電話終端500A和500B中的每一個可以配備如圖29所示的 讀卡器/寫入器100以及收發(fā)機200兩者的功能。在這種情況下，可以高速地將一個移動 電話終端中存儲的圖片信息傳遞到另一移動電話終端。本申請包含與2009年6月29日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權專利申請JP 2009-153219中公開的主題相關的主題，其整體內(nèi)容并入于此作為參考。將會理解，盡管已經(jīng)參考附圖結合特定實施例描述了本發(fā)明，但是明顯的是，鑒于 前面的描述，許多替換物、修改和變型對于本領域的普通技術人員將變得顯而易見。因此， 本發(fā)明意圖涵蓋落入所附權利要求的精神和范疇之內(nèi)的所有那些替換物、修改和變型。
2權利要求
一種非接觸式通信裝置，包括天線諧振電路，被配置成具有用于通過電磁耦合與相對方通信的線圈；改變部件，用于改變所述天線諧振電路的Q因子；和控制部件，用于控制所述天線諧振電路以預先準備的多個通信速度之一將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述相對方和從所述相對方接收數(shù)據(jù)，所使用的通信速度越高，則所述控制部件進一步控制所述改變部件減小所述Q因子。
2.根據(jù)權利要求1的非接觸式通信裝置，還包括檢測塊，被配置成經(jīng)由所述天線諧振電路接收通過載波信號與信息復用而形成的輸 入信號，所述檢測塊進一步分析所述輸入信號的包絡改變以便生成包括所述信息的檢測信 號；和均衡處理塊，被配置成校正所述檢測信號以便輸出校正的檢測信號，其中所述均衡處理塊由自適應均衡部件構成，所述自適應均衡部件由數(shù)字濾波器組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式通信裝置，其中所述控制部件具有以連續(xù)選擇性方式改變所述多個通信速度中的所述通信速度的能 力，所述控制部件進一步固定地確定已從所述相對方返回響應的通信速度以該通信速度執(zhí) 行與所述相對方的數(shù)據(jù)通信。
4.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式通信裝置，其中所述控制部件具有向所述相對方通知所述多個通信速度之一的能力，所述控制部件進 一步以對通知的響應已經(jīng)從所述相對方返回的通信速度執(zhí)行與所述相對方的數(shù)據(jù)通信。
5.根據(jù)權利要求4所述的非接觸式通信裝置，其中，當向所述相對方通知所述多個通信速度之一時，所述控制部件選擇較低的通信速度， 同時控制所述改變部件提高所述Q因子。
6.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式通信裝置，進一步包括通信速度檢測部件，用于檢測數(shù)據(jù)已從所述相對方通信的通信速度，其中所述控制部件控制所述改變部件來設置與由所述通信速度檢測部件檢測的所述通信 速度對應的Q因子。
7.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式通信裝置，進一步包括距離檢測部件，用于檢測與所述相對方通信的距離，其中由所述距離檢測部件檢測的距離越短，則所述控制部件控制所述改變部件減小所述Q 因子。
8.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式通信裝置，進一步包括通信錯誤檢測部件，用于檢測通信錯誤，其中，如果所述通信錯誤檢測部件檢測的通信錯誤的數(shù)量超過閾值，則所述控制部件控制所 述改變部件選擇性地減小所述Q因子。
9.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式通信裝置，還包括存儲塊，被配置成存儲表示所述多個通信速度與在所述通信速度中每一個使用的Q因 子之間的對應的對應表信息，其中所述控制部件控制所述改變部件通過參考所述存儲塊中存儲的所述對應表信息來改 變所述Q因子。
10.根據(jù)權利要求7所述的非接觸式通信裝置，進一步包括存儲塊，被配置成存儲表示與所述相對方的通信距離、所述多個通信速度、和相對于所 述通信距離與所述通信速度的組合的Q因子如何相互關聯(lián)的對應表信息，其中所述控制部件控制所述改變部件通過參考所述存儲塊中存儲的所述對應表信息來改 變所述Q因子。
11.一種非接觸式通信裝置使用的非接觸式通信方法，所述非接觸式通信裝置包括 天線諧振電路，被配置成具有用于通過電磁耦合與相對方通信的線圈；和改變部件，用于改 變所述天線諧振電路的Q因子，所述非接觸式通信方法包括步驟控制所述天線諧振電路以預先準備的多個通信速度之一將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述相對方和 從所述相對方接收數(shù)據(jù)；和所使用的通信速度越高，則控制所述改變部件減小所述Q因子。
全文摘要
公開了一種非接觸式通信裝置，包括天線諧振電路，被配置成具有用于通過電磁耦合與相對方通信的線圈；改變塊，被配置成改變所述天線諧振電路的Q因子；和控制塊，被配置成控制所述天線諧振電路以預先準備的多個通信速度之一將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述相對方和從所述相對方接收數(shù)據(jù)，所使用的通信速度越高，則所述控制塊進一步控制所述改變塊減小所述Q因子。
文檔編號G06K17/00GK101937503SQ20101021239
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權日2009年6月29日
發(fā)明者后藤哲郎, 福田伸一, 野上朝彥 申請人:索尼公司