通信システム、送信装置、及び受信装置
【課題】 より効率的にデータの送受信を行うことができる通信システム、送信装置、及び受信装置を提供する。
【解決手段】 データを送信する送信装置（２、３）と、前記送信装置から送信されるデータを受信する受信装置（２、３）とを備える通信システム（１）であって、前記送信装置は、送信データのデータ部の第１のレベルのビットまたは第２のレベルのビットの数をカウントし、カウントした数に応じて反転処理を行うか否か判定する。反転処理を行う場合、前記送信装置は、送信データのデータ部の各ビットを反転させ、スタートビットを送信する場合のレベルを第３のレベルに設定し、送信する。受信装置は、データを受信し、受信したデータのスタートビットのレベルが前記第３のレベルである場合、前記受信データのデータ部に対して反転処理を行う。
【解決手段】 データを送信する送信装置（２、３）と、前記送信装置から送信されるデータを受信する受信装置（２、３）とを備える通信システム（１）であって、前記送信装置は、送信データのデータ部の第１のレベルのビットまたは第２のレベルのビットの数をカウントし、カウントした数に応じて反転処理を行うか否か判定する。反転処理を行う場合、前記送信装置は、送信データのデータ部の各ビットを反転させ、スタートビットを送信する場合のレベルを第３のレベルに設定し、送信する。受信装置は、データを受信し、受信したデータのスタートビットのレベルが前記第３のレベルである場合、前記受信データのデータ部に対して反転処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、通信路を介して双方向に通信を行う通信システム、送信装置、及び受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣカードに搭載されるＩＣチップの高性能化に伴い、ＩＣチップに記憶されている複数のアプリケーションを実行することができるＩＣカード（携帯可能電子装置）が実用化されている。このようなＩＣカードは、専用のリーダライタ（端末装置）から電源を得て種々の処理を実行する。
【０００３】
ＩＣカードとリーダライタとで通信を行う場合、通信路が確立される。即ち、この通信路の一端に携帯可能電子装置が接続されており、通信路の他端に電子処理端末が接続されている。この状態で、通信路に多く電流を流す状態（Ｈｉｇｈレベル）と、少なく電流を流す、又は電流を流さない状態（Ｌｏｗレベル）と、を切り替えることにより携帯可能電子装置と電子処理端末との間で２値データの送受信を行う技術が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６８７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した技術では、例えば、１６進法で表現されるデータを２進法に置き換えることにより、データの送受信を行う。データの送受信を行う場合、２進法に置き換えられたデータ部にスタートビット及びストップビットが付加される。
【０００６】
装置の送信回路は、２進法で表現されるデータに応じて通信路に電圧を印加する。即ち、送信回路は、２進法の「１」で表現されるビットを送信する場合、通信路にＨレベルの電圧を印加する。また、送信回路は、２進法の「０」で表現されるビットを送信する場合、通信路にＬレベルの電圧を印加する。これにより、装置の送信回路は、通信路に電流が流れる状態と流れない状態とを切り替える。
【０００７】
装置の受信回路は、通信路を流れる電流、または通信路の電圧の状態を測定し、測定した結果を解釈することにより、データを受信する。
【０００８】
しかし、上記した技術では、例えば、１６進法における「ＦＦ」、即ち、２進法における「１１１１１１１１」などのように、電流を流すビットが多いデータを送信する場合、電力を多く消費するという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、より効率的にデータの送受信を行うことができる通信システム、送信装置、及び受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態としての通信システムは、データを送信する送信装置と、前記送信装置から送信されるデータを受信する受信装置とを備える通信システムであって、前記送信装置は、送信する送信データのデータ部の第１のレベルのビットまたは第２のレベルのビットの数をカウントするカウント部と、前記カウント部によりカウントした数に基づいて前記送信データのデータ部に対して反転処理を行うか否かを判定する第１の反転判定部と、前記第１の反転判定部により反転処理を行うと判定した場合、前記送信データのデータ部の各ビットを反転させる第１の反転処理部と、前記第１の反転処理部によりビットを反転させた場合、スタートビットを送信する場合のレベルを第３のレベルに設定するスタートビット制御部と、前記送信データを前記受信装置に送信する送信部と、を具備し、前記受信装置は、前記送信装置から送信されるデータを受信する受信部と、前記受信部により受信したデータのスタートビットのレベルが前記第３のレベルである場合、前記受信データのデータ部に対して反転処理を行うと判定する第２の反転判定部と、前記第２の反転判定部により反転処理を行うと判定した場合、前記受信データのデータ部の各ビットを反転させる第２の反転処理部と、具備する。
【００１１】
また、本発明の一実施形態としての送信装置は、通信路を介して他の装置にデータを送信する送信装置であって、送信する送信データのデータ部の第１のレベルのビットまたは第２のレベルのビットの数をカウントするカウント部と、前記カウント部によりカウントした数に基づいて前記送信データに対して反転処理を行うか否かを判定する反転判定部と、前記反転判定部により反転処理を行うと判定した場合、前記送信データのデータ部の各ビットを反転させる反転処理部と、前記反転処理部によりビットを反転させた場合、スタートビットを送信する場合のレベルを第３のレベルに設定するスタートビット制御部と、前記送信データを前記通信路により送信する送信部と、を具備する。
【００１２】
また、本発明の一実施形態としての受信装置は、通信路を介して他の装置から第１のレベルまたは第２のレベルの複数のビットにより構成されるデータ部を有するデータを受信する受信装置であって、前記通信路を介して他の装置から送信されるデータを受信する受信部と、予め第３のレベルを記憶する記憶部と、前記受信部により受信したデータのスタートビットのレベルが前記記憶部により記憶している前記第３のレベルである場合、前記受信データに対して反転処理を行うと判定する反転判定部と、前記反転判定部により反転処理を行うと判定した場合、前記受信データのデータ部の各ビットを反転させる反転処理部と、を具備する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の一形態によれば、より効率的にデータの送受信を行うことができる通信システム、送信装置、及び受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信システム、送信装置、及び受信装置の構成の例を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示す通信システム、送信装置、及び受信装置の構成の例を示すブロック図である。
【図３】図３は、図１に示す通信システム、送信装置、及び受信装置の構成の例を説明するための説明図である。
【図４】図４は、図２に示す制御部の有する機能をブロックとして示すブロック図である。
【図５】図５は、通信路を介して送信されるデータの構成例について説明するための説明図である。
【図６】図６は、通信路を介して送信されるデータの一例について説明するための説明図である。
【図７】図７は、変換されたデータの一例について説明するための説明図である。
【図８】図８は、ＩＣカードから端末装置にデータを送信する際の処理について説明するためのフローチャートである。
【図９】図９は、ＩＣカードから送信されるデータを端末装置により受信する際の処理について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る通信システム、送信装置、及び受信装置について詳細に説明する。
【００１６】
図１乃至図３は、本発明の一実施形態に係る通信システム、送信装置、及び受信装置の構成の例を概略的に示す図である。
通信システム１は、電子処理端末（端末装置）２、携帯可能電子装置（ＩＣカード）３、及び通信路４を備えている。端末装置２とＩＣカード３とは、通信路４により接続されている。端末装置２とＩＣカード３とは、通信路４を介して双方向にデータ通信を行う。即ち、この場合、端末装置２は、送信装置及び受信装置として機能する。また、ＩＣカード３も同様に、送信装置及び受信装置として機能する。
【００１７】
端末装置２は、内部で通信路４をプルアップしている。また、端末装置２は、通信路４を流れる電流を測定する機能を備えている。
【００１８】
ＩＣカード３は、内部で通信路４を任意のタイミングでほぼ０Ｖの定電流源に短絡させる機能を備えている。ＩＣカード３は、通信路４をほぼ０Ｖの定電流源に短絡させることにより、通信路４を介して端末装置２から送られる電流を受け取る。
【００１９】
ＩＣカード３は、通信路４に接続する定電流源をほぼ０Ｖの定電流源と、Ｈｉｇｈレベルの定電流源とで切り替えることにより、端末装置２にデータを送信する。
【００２０】
端末装置２は、通信路４の電流を測定することにより、論理「１」と「０」とを判定し、データを受信する。
【００２１】
なお、ここでは、通信路４を電流が流れる状態を論理「１」、流れない状態を論理「０」と定義する。即ち、論理「１」のビットは、論理「０」のビットに比べて、送信に多くの電力を消費する。
【００２２】
図２に示すように、端末装置２は、制御部２１、送信回路２２、及び受信回路２３を備えている。また、図３に示すように、端末装置２の送信回路２２及び受信回路２３は、電流測定部２４、及び電源２５を備えている。
【００２３】
制御部２１は、送信回路２２、及び受信回路２３の動作を総合的に制御する。制御部２１は、メモリを備えている。メモリは、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び不揮発性メモリなどにより構成される。ＲＯＭは、制御用のプログラム、および制御データなどを予め記憶している。また、ＲＡＭは、ワーキングメモリとして機能し、制御部２１が処理中のデータなどを一時保管する。不揮発性メモリは、本装置の処理結果などを記憶する。
【００２４】
電流測定部２４は、通信路４の電流を測定する。制御部２１は、通信路４に電流が流れていると判定した場合「１」のビットデータを受信する。また、制御部２１は、通信路４に電流が流れていないと判定した場合「０」のビットデータを受信する。
【００２５】
即ち、端末装置２の受信回路２３及び制御部２１は、通信路４の電流を測定することにより、通信路４の他端に接続されているＩＣカード３から送信されるデータを受信する。即ち、受信回路２３は、受信部として機能する。
【００２６】
電源２５は、通信路４に電圧を印加する。通信路４に電圧が印加された場合、通信路４に電流が流れる。
【００２７】
端末装置２の送信回路２２は、送信部として機能する。送信回路２２は、制御部２１から入力されるデータに基づいて通信路４に電圧を印加する。通信路４は、送信回路２２によりＨレベルの電圧（高電圧）が印加される場合、電流が流れる状態となる。また、通信路４は、送信回路２２によりＬレベルの電圧（低電圧）が印加される場合、電流が流れない状態となる。
【００２８】
送信回路２２は、「１」のビットデータを送信する場合、通信路４にＨレベルの電圧を印加する。また、送信回路２２は、「０」のビットデータを送信する場合、通信路４にＬレベルの電圧を印加する。
【００２９】
即ち、端末装置２の送信回路２２及び制御部２１は、送信するデータに基づいて通信路４に電流を流す状態と電流を流さない状態とを切り替える。これにより、送信回路２２及び制御部２１は、通信路４の他端に接続されているＩＣカード３にデータを送信する。
【００３０】
また、図２に示すように、ＩＣカード３は、制御部３１、送信回路３２、及び受信回路３３を備えている。図３に示すように、ＩＣカード３の送信回路３２及び受信回路３３は、電流測定部３４、定電流源３５、及び定電流源３６を備えている。
【００３１】
制御部３１は、送信回路３２、及び受信回路３３の動作を総合的に制御する。制御部３１は、メモリを備えている。メモリは、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び不揮発性メモリなどにより構成される。ＲＯＭは、制御用のプログラム、および制御データなどを予め記憶している。また、ＲＡＭは、ワーキングメモリとして機能し、制御部３１が処理中のデータなどを一時保管する。不揮発性メモリは、本装置の処理結果などを記憶する。
【００３２】
電流測定部３４は、通信路４の電流を測定する。制御部３１は、通信路４に電流が流れていると判定した場合「１」のビットデータを受信する。また、制御部３１は、通信路４に電流が流れていないと判定した場合「０」のビットデータを受信する。
【００３３】
即ち、ＩＣカード３の受信回路３３及び制御部３１は、通信路４の電流を測定することにより、通信路４の他端に接続されている端末装置２から送信されるデータを受信する。即ち、受信回路３３は、受信部として機能する。
【００３４】
定電流源３５は、ほぼ０Ｖ（Ｌレベル）の定電流源である。定電流源３６は、定電流源３５より大きいＨレベルの定電流源である。
【００３５】
ＩＣカード３の送信回路３２は、送信部として機能する。送信回路３２は、制御部３１から入力されるデータに基づいてスイッチ３７を制御することにより、通信路４と接続する定電流源を定電流源３５と定電流源３６とで切り替える。
【００３６】
通信路４は、定電流源３５が接続される場合、電流が流れない状態となる。また、通信路４は、定電流源３６が接続される場合、電流が流れる状態となる。
【００３７】
送信回路３２は、「１」のビットデータを送信する場合、スイッチ３７を制御し、定電流源３６を通信路４に接続する。また、送信回路３２は、「０」のビットデータを送信する場合、スイッチ３７を制御し、定電流源３５を通信路４に接続する。
【００３８】
即ち、ＩＣカード３の送信回路３２及び制御部３１は、送信するデータに基づいて通信路４に電流を流す状態と電流を流さない状態とを切り替える。これにより、送信回路３２及び制御部３１は、通信路４の他端に接続されている端末装置２にデータを送信する。
【００３９】
図４は、図２に示す制御部２１、及び３１の有する機能をブロックとして示すブロック図である。
図４に示すように、制御部２１及び３１は、送受信制御部５１、カウント部５２、判定部５３、反転制御部５４、反転処理部５５、及びスタートビット制御部５６を備えている。制御部２１及び３１は、上記の機能ブロックを用いて種々の処理を実現することができる。
【００４０】
送受信制御部５１は、データの送受信を行う場合に送信回路２２及び３２、並びに、受信回路２３及び３３の制御を行う。即ち、送受信制御部５１は、送信するデータに基づいて送信回路２２及び３２を制御する。また、送受信制御部５１は、データを受信する場合、受信回路２３及び３３を受信可能な状態に移行させるように制御する。
【００４１】
カウント部５２は、送信するデータのデータ部のビットのチェックを行い、論理「１」のビットの数と論理「０」のビットの数の何れかをカウントする。判定部５３は、カウント部５２によるカウントの結果に基づいて判定処理を行う。
【００４２】
反転制御部５４は、判定部５３による判定結果に基づいて、送信するデータに対して反転処理を行うか否かの判断を行う。また、反転制御部５４は、受信したデータのスタートビットの値に基づいて、受信データに対して反転処理を行うか否かの判断を行う。
【００４３】
反転処理部５５は、反転制御部５４の制御に基づいて、ビットの反転処理を行う。スタートビット制御部５６は、送信するデータの論理に基づいてスタートビットの値を制御する。
【００４４】
図５は、図１に示す通信路４を介して送信されるデータの構成例について説明するための説明図である。
送信データは、ビットを最小単位とする。複数のビットにより１フレーム（１バイト）のデータが構成される。端末装置２及びＩＣカード３は、このフレーム毎にデータの送受信を行う。
【００４５】
図５に示すように、１フレームのデータは、スタートビット（ｓｔａｒｔ）、複数のデータビット（Ｄａｔａ）、パリティビット（Ｐａｒｉｔｙ）、及びストップビット（Ｓｔｏｐ）により構成される。
【００４６】
スタートビットは、送信するデータの前に付加されるビットである。スタートビットは、１ビットであり、上記のスタートビット制御部５６により決定されるデータである。データの送信が行われない場合、通信路４は、マーク状態、即ち、論理「１」の状態に維持される。端末装置２及びＩＣカード３は、所定のレベルの電圧値または電流値を１単位時間（１ｅｔｕ）の間計測した場合、スタートビットを受信したと判定する。これにより、端末装置２及びＩＣカード３は、データの送信の開始を検出する。
【００４７】
データビット（データ部）は、送信するデータを表現するためのビットである。例えば、８ビット、または７ビットにより構成される。
【００４８】
パリティビットは、誤り検出に用いられるビットである。端末装置２及びＩＣカード３には、予め奇数パリティと偶数パリティとの何れかが設定されている。
【００４９】
端末装置２及びＩＣカード３において、奇数パリティが設定されている場合、送信側の装置は、データ中の論理「１」の個数が常に奇数になるように、パリティビットの「０」と「１」とを切り替える。
【００５０】
また、端末装置２及びＩＣカード３において、偶数パリティが設定されている場合、送信側の装置は、データ中の論理「１」の個数が常に偶数になるように、パリティビットの「０」と「１」とを切り替える。
【００５１】
受信側の装置は、受信したデータの論理「１」の数をカウントし、送信中のエラーを検出する。即ち、受信側の装置は、奇数パリティが設定されている場合、受信したデータの論理「１」の数が偶数である場合、エラーを検出する。また、受信側の装置は、偶数パリティが設定されている場合、受信したデータの論理「１」の数が奇数である場合、エラーを検出する。
【００５２】
ストップビットは、送信するデータの最後に付加されるビットである。ストップビットは、１乃至２ビットであり、論理「１」のデータである。端末装置２及びＩＣカード３は、ストップビットにより１フレームのデータの終わりを検知することができる。
【００５３】
また、後続のデータが存在しない場合、通信路４は、再びマーク状態、即ち、論理「１」の状態（第１のレベル）に維持される。
【００５４】
図６は、通信路４を介して送信されるデータの一例について説明するための説明図である。なお、この送信データは、Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ（ＬＳＢ）ファースト方式で送信されるものとする。
なお、以下、ＩＣカード３から端末装置２にデータを送信する例を仮定して説明する。しかし、端末装置２からＩＣカード３にデータを送信する場合においても同様の処理により本発明を適用することができる。
【００５５】
図６に示すように、送信データは、データ部が「１１０１１１１０」である。即ち、図６に示す送信データは、１６進法における「ＤＥｈ」のデータである。
【００５６】
制御部３１は、送信データを一時的に送信バッファ（バッファメモリ）に格納する。制御部３１は、送信データのデータ部を構成するビットをチェックする。即ち、制御部３１のカウント部５２は、送信するデータの２値のいずれかの値のビットの数をカウントする。本実施形態では、カウント部５２は、電力消費の多いビット、即ち論理「１」のビットの数をカウントする。
【００５７】
判定部５３は、カウント部５２によりカウントした数が、１フレームのデータのデータ部のビット数の半数を超えているか否かを判定する。例えば、データ部が８ビットである場合、判定部５３は、論理「１」のビットの数が５ビット以上存在するか否か判定する。また、例えば、データ部が７ビットである場合、判定部５３は、論理「１」のビットの数が４ビット以上存在するか否か判定する。
【００５８】
反転制御部５４は、判定部５３の判定結果に基づいて、送信するデータに対して反転処理を行うか否かを判断する。例えば、論理「１」のビットの数がデータ部のビット数の半数を超えていると判定した場合、反転制御部５４は、送信するデータに対して反転処理を行うように制御する。
【００５９】
反転処理部５５は、送信するデータのデータ部の各ビットを反転させる反転処理を行う。反転処理部５５は、データを負論理に変換する処理を行う。データ部が「１１０１１１１０」であるデータに対して反転処理を行う場合、反転処理部５５は、送信バッファのデータのデータ部の各ビットを反転し、「００１００００１」というデータに変換する。
【００６０】
スタートビット制御部５６は、送信するデータの正論理と負論理とに基づいて、スタートビットの値を制御する。
例えば、正論理のデータを送信する場合、スタートビット制御部５６は、スタートビットの値を従来と同様に０Ｖ（第２のレベル）に設定する。即ち、スタートビット制御部５６は、正論理のスタートビットを送信する場合、１つのビット送信する単位時間（１ｅｔｕ）の間、通信路４の電圧が０Ｖになるように送信回路２２及び３２を制御する。
【００６１】
また、例えば、反転制御部５４により反転処理を行うと判定した場合、スタートビット制御部５６は、スタートビットの値をａボルト（Ｖ）（第３のレベル）に設定する。即ち、スタートビット制御部５６は、上記の反転処理が施された負論理のデータのスタートビットを送信する場合、１ｅｔｕの間、通信路４の電圧がａＶになるように送信回路２２及び３２を制御する。
【００６２】
なお、第３のレベルは、論理「１」のビットを送信する電圧値または電流値（第１のレベル）及び論理「０」のビットを送信する電圧値または電流値（第２のレベル）と異なる値であれば如何なる値であってもよい。
【００６３】
上記した処理により、図６に示すデータは、図７に示すようなデータに変換される。
【００６４】
図７は、変換されたデータの一例について説明するための説明図である。
図７に示すように、送信データは、スタートビットの電圧値がａＶであり、データ部が「００１００００１」である。
【００６５】
受信回路２３によりデータを受信する場合、制御部２１は、スタートビットの値に応じてデータ部が正論理であるか負論理であるかを判定する。即ち、制御部２１の反転制御部５４は、スタートビットの値をチェックする。スタートビットの値が０Ｖである場合、反転制御部５４は、データ部の各ビットが正論理であると判断する。この場合、制御部２１は、受信したデータをそのまま解釈する。
【００６６】
なお、この為に、制御部２１の反転制御部５４は、第１のレベル、第２のレベル、及び第３のレベルに相当する電流値または電圧値をそれぞれ記憶するメモリ（記憶部）を備えている。反転制御部５４は、受信したデータのスタートビットの値と記憶している各レベルの値とを比較することにより、スタートビットのレベルを判定する。
【００６７】
また、スタートビットの値がａＶである場合、反転制御部５４は、データ部の各ビットが負論理であると判断する。この場合、反転制御部５４は、反転処理部５５によりデータ部の各ビットを反転するように制御する。制御部２１は、反転処理部５５に反転処理を施したデータの解釈を行う。
【００６８】
図７に示すデータを受信した場合、制御部２１は、データ部「００１００００１」に対して反転処理を施し、「１１０１１１１０」というデータを取得する。制御部２１は、「１１０１１１１０」を読むことにより、受信したデータが「ＤＥｈ」であると認識する。
【００６９】
上記したように、電力を多く消費する論理「１」のビットを論理「０」のビットに置き換えてデータの送受信を行う事により、論理「１」が多く存在するデータの送受信に要する電力消費を抑えることができる。
【００７０】
図８は、ＩＣカード３から端末装置２にデータを送信する際の処理について説明するためのフローチャートである。なお、ＩＣカード３から端末装置２にデータを送信する例を仮定して説明するが、端末装置２からＩＣカード３にデータを送信する場合においても同様の処理により本発明を適用することができる。また、ここではデータ部が８ビットにより構成される例について説明する。
【００７１】
制御部３１は、送信データを作成する（ステップＳ１１）。例えば、制御部３１は、ＩＣカード３において行った処理の処理結果などを送信データとして送信バッファに格納する。
【００７２】
制御部３１は、データ部のビットにおいて、論理「１」のビットの数が５ビット以上存在するか否か判定する（ステップＳ１２）。即ち、制御部３１は、送信データのデータ部を構成するビットをチェックし、論理「１」であるビットの個数をカウントする。制御部３１は、カウントした数が、データ部のビット数の半数以上である５ビットを超えているか否かを判定する。
【００７３】
制御部３１は、論理「１」のビットの数が５ビット以上存在すると判定した場合（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、データ部の各ビットを反転させる（ステップＳ１３）。例えば、図６に示すように、データ部が「１１０１１１１０」であるデータを送信する場合、制御部３１は、データ部に「００１００００１」を置き換える。また、制御部３１は、スタートビットを「ａ」に設定する（ステップＳ１４）。これにより、制御部３１は、スタートビットを送信する場合、通信路４の電圧値をａＶにするように制御を行う。
【００７４】
制御部３１は、論理「１」のビットの数が５ビット以上存在しないと判定した場合（ステップＳ１２、ＮＯ）、スタートビットに「０」を置く（ステップＳ１５）。
【００７５】
制御部３１は、送信回路３２により、送信バッファに格納されているデータを端末装置２に送信する（ステップＳ１６）。
【００７６】
図９は、ＩＣカード３から送信されるデータを端末装置２により受信する際の処理について説明するためのフローチャートである。
【００７７】
端末装置２の制御部２１は、受信回路２３によりデータを受信する（ステップＳ２１）。例えば、制御部２１は、受信したデータを受信バッファに格納する。
【００７８】
端末装置２の制御部２１は、データを受信した場合、スターとビットが「ａ」であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。即ち、制御部２１は、ａＶの電圧値を１ｅｔｕだけ計測したか否か判定する。スタートビットが「ａ」である場合、制御部２１は、後続のデータ部が負論理のデータであると認識する。また、反転ビットが「０」である場合、制御部２１は、後続のデータ部が正論理のデータであると認識する。
【００７９】
スタートビットが「ａ」であると判定した場合（ステップＳ２２、ＹＥＳ）、制御部２１は、データ部の各ビットを反転させる（ステップＳ２３）。例えば、図７に示すように、データ部が「００１００００１」であるデータを受信した場合、制御部２１は、データ部のデータを「１１０１１１１０」に置き換える。
【００８０】
制御部３１は、受信バッファに格納されているデータを読み取り（ステップＳ２４）、受信したデータを認識する。
【００８１】
上記したように、送信側の装置は、送信するデータのデータ部の論理「１」のビットの数がデータ部のビット数の過半数を上回る場合、データ部の各ビットを反転させる。また、送信側の装置は、ビットを反転させたことを示す為に、スタートビットの値を「ａ」に設定する。
【００８２】
受信側の装置は、スタートビットが「ａ」であるか「０」であるかをチェックする。受信側の装置は、スタートビットが「ａ」である場合、データ部の各ビットを反転させて読み取る。これにより、電力を多く消費するビットの数を減らすことができる。
【００８３】
この結果、より効率的にデータの送受信を行うことができる通信システム、送信装置、及び受信装置を提供することができる。
【００８４】
なお、上記した実施形態では、１バイト（８ビット）のデータ毎にデータ部の各ビットを反転させる構成として説明したが、この構成に限定されない。例えば、１ブロック（２５６ビット）のデータ毎にデータ部の各ビットを反転させるなど、１バイトを最小単位とする長さであれば如何なる長さで区切ってもよい。
【００８５】
また、上記の実施形態では、データをＬＳＢにより送信する例について説明したが、Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ（ＭＳＢ）によりデータを送信する場合でも、本発明を同様に実施することができる。
【００８６】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１…通信システム、２…端末装置、３…ＩＣカード、４…通信路、２１…制御部、２２…送信回路、２３…受信回路、２４…電流測定部、２５…電源、３１…制御部、３２…送信回路、３３…受信回路、３４…電流測定部、３５…定電流源、３６…定電流源、３７…スイッチ、５１…送受信制御部、５２…カウント部、５３…判定部、５４…反転制御部、５５…反転処理部、５６…スタートビット制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、通信路を介して双方向に通信を行う通信システム、送信装置、及び受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣカードに搭載されるＩＣチップの高性能化に伴い、ＩＣチップに記憶されている複数のアプリケーションを実行することができるＩＣカード（携帯可能電子装置）が実用化されている。このようなＩＣカードは、専用のリーダライタ（端末装置）から電源を得て種々の処理を実行する。
【０００３】
ＩＣカードとリーダライタとで通信を行う場合、通信路が確立される。即ち、この通信路の一端に携帯可能電子装置が接続されており、通信路の他端に電子処理端末が接続されている。この状態で、通信路に多く電流を流す状態（Ｈｉｇｈレベル）と、少なく電流を流す、又は電流を流さない状態（Ｌｏｗレベル）と、を切り替えることにより携帯可能電子装置と電子処理端末との間で２値データの送受信を行う技術が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６８７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した技術では、例えば、１６進法で表現されるデータを２進法に置き換えることにより、データの送受信を行う。データの送受信を行う場合、２進法に置き換えられたデータ部にスタートビット及びストップビットが付加される。
【０００６】
装置の送信回路は、２進法で表現されるデータに応じて通信路に電圧を印加する。即ち、送信回路は、２進法の「１」で表現されるビットを送信する場合、通信路にＨレベルの電圧を印加する。また、送信回路は、２進法の「０」で表現されるビットを送信する場合、通信路にＬレベルの電圧を印加する。これにより、装置の送信回路は、通信路に電流が流れる状態と流れない状態とを切り替える。
【０００７】
装置の受信回路は、通信路を流れる電流、または通信路の電圧の状態を測定し、測定した結果を解釈することにより、データを受信する。
【０００８】
しかし、上記した技術では、例えば、１６進法における「ＦＦ」、即ち、２進法における「１１１１１１１１」などのように、電流を流すビットが多いデータを送信する場合、電力を多く消費するという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、より効率的にデータの送受信を行うことができる通信システム、送信装置、及び受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態としての通信システムは、データを送信する送信装置と、前記送信装置から送信されるデータを受信する受信装置とを備える通信システムであって、前記送信装置は、送信する送信データのデータ部の第１のレベルのビットまたは第２のレベルのビットの数をカウントするカウント部と、前記カウント部によりカウントした数に基づいて前記送信データのデータ部に対して反転処理を行うか否かを判定する第１の反転判定部と、前記第１の反転判定部により反転処理を行うと判定した場合、前記送信データのデータ部の各ビットを反転させる第１の反転処理部と、前記第１の反転処理部によりビットを反転させた場合、スタートビットを送信する場合のレベルを第３のレベルに設定するスタートビット制御部と、前記送信データを前記受信装置に送信する送信部と、を具備し、前記受信装置は、前記送信装置から送信されるデータを受信する受信部と、前記受信部により受信したデータのスタートビットのレベルが前記第３のレベルである場合、前記受信データのデータ部に対して反転処理を行うと判定する第２の反転判定部と、前記第２の反転判定部により反転処理を行うと判定した場合、前記受信データのデータ部の各ビットを反転させる第２の反転処理部と、具備する。
【００１１】
また、本発明の一実施形態としての送信装置は、通信路を介して他の装置にデータを送信する送信装置であって、送信する送信データのデータ部の第１のレベルのビットまたは第２のレベルのビットの数をカウントするカウント部と、前記カウント部によりカウントした数に基づいて前記送信データに対して反転処理を行うか否かを判定する反転判定部と、前記反転判定部により反転処理を行うと判定した場合、前記送信データのデータ部の各ビットを反転させる反転処理部と、前記反転処理部によりビットを反転させた場合、スタートビットを送信する場合のレベルを第３のレベルに設定するスタートビット制御部と、前記送信データを前記通信路により送信する送信部と、を具備する。
【００１２】
また、本発明の一実施形態としての受信装置は、通信路を介して他の装置から第１のレベルまたは第２のレベルの複数のビットにより構成されるデータ部を有するデータを受信する受信装置であって、前記通信路を介して他の装置から送信されるデータを受信する受信部と、予め第３のレベルを記憶する記憶部と、前記受信部により受信したデータのスタートビットのレベルが前記記憶部により記憶している前記第３のレベルである場合、前記受信データに対して反転処理を行うと判定する反転判定部と、前記反転判定部により反転処理を行うと判定した場合、前記受信データのデータ部の各ビットを反転させる反転処理部と、を具備する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の一形態によれば、より効率的にデータの送受信を行うことができる通信システム、送信装置、及び受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信システム、送信装置、及び受信装置の構成の例を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示す通信システム、送信装置、及び受信装置の構成の例を示すブロック図である。
【図３】図３は、図１に示す通信システム、送信装置、及び受信装置の構成の例を説明するための説明図である。
【図４】図４は、図２に示す制御部の有する機能をブロックとして示すブロック図である。
【図５】図５は、通信路を介して送信されるデータの構成例について説明するための説明図である。
【図６】図６は、通信路を介して送信されるデータの一例について説明するための説明図である。
【図７】図７は、変換されたデータの一例について説明するための説明図である。
【図８】図８は、ＩＣカードから端末装置にデータを送信する際の処理について説明するためのフローチャートである。
【図９】図９は、ＩＣカードから送信されるデータを端末装置により受信する際の処理について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る通信システム、送信装置、及び受信装置について詳細に説明する。
【００１６】
図１乃至図３は、本発明の一実施形態に係る通信システム、送信装置、及び受信装置の構成の例を概略的に示す図である。
通信システム１は、電子処理端末（端末装置）２、携帯可能電子装置（ＩＣカード）３、及び通信路４を備えている。端末装置２とＩＣカード３とは、通信路４により接続されている。端末装置２とＩＣカード３とは、通信路４を介して双方向にデータ通信を行う。即ち、この場合、端末装置２は、送信装置及び受信装置として機能する。また、ＩＣカード３も同様に、送信装置及び受信装置として機能する。
【００１７】
端末装置２は、内部で通信路４をプルアップしている。また、端末装置２は、通信路４を流れる電流を測定する機能を備えている。
【００１８】
ＩＣカード３は、内部で通信路４を任意のタイミングでほぼ０Ｖの定電流源に短絡させる機能を備えている。ＩＣカード３は、通信路４をほぼ０Ｖの定電流源に短絡させることにより、通信路４を介して端末装置２から送られる電流を受け取る。
【００１９】
ＩＣカード３は、通信路４に接続する定電流源をほぼ０Ｖの定電流源と、Ｈｉｇｈレベルの定電流源とで切り替えることにより、端末装置２にデータを送信する。
【００２０】
端末装置２は、通信路４の電流を測定することにより、論理「１」と「０」とを判定し、データを受信する。
【００２１】
なお、ここでは、通信路４を電流が流れる状態を論理「１」、流れない状態を論理「０」と定義する。即ち、論理「１」のビットは、論理「０」のビットに比べて、送信に多くの電力を消費する。
【００２２】
図２に示すように、端末装置２は、制御部２１、送信回路２２、及び受信回路２３を備えている。また、図３に示すように、端末装置２の送信回路２２及び受信回路２３は、電流測定部２４、及び電源２５を備えている。
【００２３】
制御部２１は、送信回路２２、及び受信回路２３の動作を総合的に制御する。制御部２１は、メモリを備えている。メモリは、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び不揮発性メモリなどにより構成される。ＲＯＭは、制御用のプログラム、および制御データなどを予め記憶している。また、ＲＡＭは、ワーキングメモリとして機能し、制御部２１が処理中のデータなどを一時保管する。不揮発性メモリは、本装置の処理結果などを記憶する。
【００２４】
電流測定部２４は、通信路４の電流を測定する。制御部２１は、通信路４に電流が流れていると判定した場合「１」のビットデータを受信する。また、制御部２１は、通信路４に電流が流れていないと判定した場合「０」のビットデータを受信する。
【００２５】
即ち、端末装置２の受信回路２３及び制御部２１は、通信路４の電流を測定することにより、通信路４の他端に接続されているＩＣカード３から送信されるデータを受信する。即ち、受信回路２３は、受信部として機能する。
【００２６】
電源２５は、通信路４に電圧を印加する。通信路４に電圧が印加された場合、通信路４に電流が流れる。
【００２７】
端末装置２の送信回路２２は、送信部として機能する。送信回路２２は、制御部２１から入力されるデータに基づいて通信路４に電圧を印加する。通信路４は、送信回路２２によりＨレベルの電圧（高電圧）が印加される場合、電流が流れる状態となる。また、通信路４は、送信回路２２によりＬレベルの電圧（低電圧）が印加される場合、電流が流れない状態となる。
【００２８】
送信回路２２は、「１」のビットデータを送信する場合、通信路４にＨレベルの電圧を印加する。また、送信回路２２は、「０」のビットデータを送信する場合、通信路４にＬレベルの電圧を印加する。
【００２９】
即ち、端末装置２の送信回路２２及び制御部２１は、送信するデータに基づいて通信路４に電流を流す状態と電流を流さない状態とを切り替える。これにより、送信回路２２及び制御部２１は、通信路４の他端に接続されているＩＣカード３にデータを送信する。
【００３０】
また、図２に示すように、ＩＣカード３は、制御部３１、送信回路３２、及び受信回路３３を備えている。図３に示すように、ＩＣカード３の送信回路３２及び受信回路３３は、電流測定部３４、定電流源３５、及び定電流源３６を備えている。
【００３１】
制御部３１は、送信回路３２、及び受信回路３３の動作を総合的に制御する。制御部３１は、メモリを備えている。メモリは、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び不揮発性メモリなどにより構成される。ＲＯＭは、制御用のプログラム、および制御データなどを予め記憶している。また、ＲＡＭは、ワーキングメモリとして機能し、制御部３１が処理中のデータなどを一時保管する。不揮発性メモリは、本装置の処理結果などを記憶する。
【００３２】
電流測定部３４は、通信路４の電流を測定する。制御部３１は、通信路４に電流が流れていると判定した場合「１」のビットデータを受信する。また、制御部３１は、通信路４に電流が流れていないと判定した場合「０」のビットデータを受信する。
【００３３】
即ち、ＩＣカード３の受信回路３３及び制御部３１は、通信路４の電流を測定することにより、通信路４の他端に接続されている端末装置２から送信されるデータを受信する。即ち、受信回路３３は、受信部として機能する。
【００３４】
定電流源３５は、ほぼ０Ｖ（Ｌレベル）の定電流源である。定電流源３６は、定電流源３５より大きいＨレベルの定電流源である。
【００３５】
ＩＣカード３の送信回路３２は、送信部として機能する。送信回路３２は、制御部３１から入力されるデータに基づいてスイッチ３７を制御することにより、通信路４と接続する定電流源を定電流源３５と定電流源３６とで切り替える。
【００３６】
通信路４は、定電流源３５が接続される場合、電流が流れない状態となる。また、通信路４は、定電流源３６が接続される場合、電流が流れる状態となる。
【００３７】
送信回路３２は、「１」のビットデータを送信する場合、スイッチ３７を制御し、定電流源３６を通信路４に接続する。また、送信回路３２は、「０」のビットデータを送信する場合、スイッチ３７を制御し、定電流源３５を通信路４に接続する。
【００３８】
即ち、ＩＣカード３の送信回路３２及び制御部３１は、送信するデータに基づいて通信路４に電流を流す状態と電流を流さない状態とを切り替える。これにより、送信回路３２及び制御部３１は、通信路４の他端に接続されている端末装置２にデータを送信する。
【００３９】
図４は、図２に示す制御部２１、及び３１の有する機能をブロックとして示すブロック図である。
図４に示すように、制御部２１及び３１は、送受信制御部５１、カウント部５２、判定部５３、反転制御部５４、反転処理部５５、及びスタートビット制御部５６を備えている。制御部２１及び３１は、上記の機能ブロックを用いて種々の処理を実現することができる。
【００４０】
送受信制御部５１は、データの送受信を行う場合に送信回路２２及び３２、並びに、受信回路２３及び３３の制御を行う。即ち、送受信制御部５１は、送信するデータに基づいて送信回路２２及び３２を制御する。また、送受信制御部５１は、データを受信する場合、受信回路２３及び３３を受信可能な状態に移行させるように制御する。
【００４１】
カウント部５２は、送信するデータのデータ部のビットのチェックを行い、論理「１」のビットの数と論理「０」のビットの数の何れかをカウントする。判定部５３は、カウント部５２によるカウントの結果に基づいて判定処理を行う。
【００４２】
反転制御部５４は、判定部５３による判定結果に基づいて、送信するデータに対して反転処理を行うか否かの判断を行う。また、反転制御部５４は、受信したデータのスタートビットの値に基づいて、受信データに対して反転処理を行うか否かの判断を行う。
【００４３】
反転処理部５５は、反転制御部５４の制御に基づいて、ビットの反転処理を行う。スタートビット制御部５６は、送信するデータの論理に基づいてスタートビットの値を制御する。
【００４４】
図５は、図１に示す通信路４を介して送信されるデータの構成例について説明するための説明図である。
送信データは、ビットを最小単位とする。複数のビットにより１フレーム（１バイト）のデータが構成される。端末装置２及びＩＣカード３は、このフレーム毎にデータの送受信を行う。
【００４５】
図５に示すように、１フレームのデータは、スタートビット（ｓｔａｒｔ）、複数のデータビット（Ｄａｔａ）、パリティビット（Ｐａｒｉｔｙ）、及びストップビット（Ｓｔｏｐ）により構成される。
【００４６】
スタートビットは、送信するデータの前に付加されるビットである。スタートビットは、１ビットであり、上記のスタートビット制御部５６により決定されるデータである。データの送信が行われない場合、通信路４は、マーク状態、即ち、論理「１」の状態に維持される。端末装置２及びＩＣカード３は、所定のレベルの電圧値または電流値を１単位時間（１ｅｔｕ）の間計測した場合、スタートビットを受信したと判定する。これにより、端末装置２及びＩＣカード３は、データの送信の開始を検出する。
【００４７】
データビット（データ部）は、送信するデータを表現するためのビットである。例えば、８ビット、または７ビットにより構成される。
【００４８】
パリティビットは、誤り検出に用いられるビットである。端末装置２及びＩＣカード３には、予め奇数パリティと偶数パリティとの何れかが設定されている。
【００４９】
端末装置２及びＩＣカード３において、奇数パリティが設定されている場合、送信側の装置は、データ中の論理「１」の個数が常に奇数になるように、パリティビットの「０」と「１」とを切り替える。
【００５０】
また、端末装置２及びＩＣカード３において、偶数パリティが設定されている場合、送信側の装置は、データ中の論理「１」の個数が常に偶数になるように、パリティビットの「０」と「１」とを切り替える。
【００５１】
受信側の装置は、受信したデータの論理「１」の数をカウントし、送信中のエラーを検出する。即ち、受信側の装置は、奇数パリティが設定されている場合、受信したデータの論理「１」の数が偶数である場合、エラーを検出する。また、受信側の装置は、偶数パリティが設定されている場合、受信したデータの論理「１」の数が奇数である場合、エラーを検出する。
【００５２】
ストップビットは、送信するデータの最後に付加されるビットである。ストップビットは、１乃至２ビットであり、論理「１」のデータである。端末装置２及びＩＣカード３は、ストップビットにより１フレームのデータの終わりを検知することができる。
【００５３】
また、後続のデータが存在しない場合、通信路４は、再びマーク状態、即ち、論理「１」の状態（第１のレベル）に維持される。
【００５４】
図６は、通信路４を介して送信されるデータの一例について説明するための説明図である。なお、この送信データは、Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ（ＬＳＢ）ファースト方式で送信されるものとする。
なお、以下、ＩＣカード３から端末装置２にデータを送信する例を仮定して説明する。しかし、端末装置２からＩＣカード３にデータを送信する場合においても同様の処理により本発明を適用することができる。
【００５５】
図６に示すように、送信データは、データ部が「１１０１１１１０」である。即ち、図６に示す送信データは、１６進法における「ＤＥｈ」のデータである。
【００５６】
制御部３１は、送信データを一時的に送信バッファ（バッファメモリ）に格納する。制御部３１は、送信データのデータ部を構成するビットをチェックする。即ち、制御部３１のカウント部５２は、送信するデータの２値のいずれかの値のビットの数をカウントする。本実施形態では、カウント部５２は、電力消費の多いビット、即ち論理「１」のビットの数をカウントする。
【００５７】
判定部５３は、カウント部５２によりカウントした数が、１フレームのデータのデータ部のビット数の半数を超えているか否かを判定する。例えば、データ部が８ビットである場合、判定部５３は、論理「１」のビットの数が５ビット以上存在するか否か判定する。また、例えば、データ部が７ビットである場合、判定部５３は、論理「１」のビットの数が４ビット以上存在するか否か判定する。
【００５８】
反転制御部５４は、判定部５３の判定結果に基づいて、送信するデータに対して反転処理を行うか否かを判断する。例えば、論理「１」のビットの数がデータ部のビット数の半数を超えていると判定した場合、反転制御部５４は、送信するデータに対して反転処理を行うように制御する。
【００５９】
反転処理部５５は、送信するデータのデータ部の各ビットを反転させる反転処理を行う。反転処理部５５は、データを負論理に変換する処理を行う。データ部が「１１０１１１１０」であるデータに対して反転処理を行う場合、反転処理部５５は、送信バッファのデータのデータ部の各ビットを反転し、「００１００００１」というデータに変換する。
【００６０】
スタートビット制御部５６は、送信するデータの正論理と負論理とに基づいて、スタートビットの値を制御する。
例えば、正論理のデータを送信する場合、スタートビット制御部５６は、スタートビットの値を従来と同様に０Ｖ（第２のレベル）に設定する。即ち、スタートビット制御部５６は、正論理のスタートビットを送信する場合、１つのビット送信する単位時間（１ｅｔｕ）の間、通信路４の電圧が０Ｖになるように送信回路２２及び３２を制御する。
【００６１】
また、例えば、反転制御部５４により反転処理を行うと判定した場合、スタートビット制御部５６は、スタートビットの値をａボルト（Ｖ）（第３のレベル）に設定する。即ち、スタートビット制御部５６は、上記の反転処理が施された負論理のデータのスタートビットを送信する場合、１ｅｔｕの間、通信路４の電圧がａＶになるように送信回路２２及び３２を制御する。
【００６２】
なお、第３のレベルは、論理「１」のビットを送信する電圧値または電流値（第１のレベル）及び論理「０」のビットを送信する電圧値または電流値（第２のレベル）と異なる値であれば如何なる値であってもよい。
【００６３】
上記した処理により、図６に示すデータは、図７に示すようなデータに変換される。
【００６４】
図７は、変換されたデータの一例について説明するための説明図である。
図７に示すように、送信データは、スタートビットの電圧値がａＶであり、データ部が「００１００００１」である。
【００６５】
受信回路２３によりデータを受信する場合、制御部２１は、スタートビットの値に応じてデータ部が正論理であるか負論理であるかを判定する。即ち、制御部２１の反転制御部５４は、スタートビットの値をチェックする。スタートビットの値が０Ｖである場合、反転制御部５４は、データ部の各ビットが正論理であると判断する。この場合、制御部２１は、受信したデータをそのまま解釈する。
【００６６】
なお、この為に、制御部２１の反転制御部５４は、第１のレベル、第２のレベル、及び第３のレベルに相当する電流値または電圧値をそれぞれ記憶するメモリ（記憶部）を備えている。反転制御部５４は、受信したデータのスタートビットの値と記憶している各レベルの値とを比較することにより、スタートビットのレベルを判定する。
【００６７】
また、スタートビットの値がａＶである場合、反転制御部５４は、データ部の各ビットが負論理であると判断する。この場合、反転制御部５４は、反転処理部５５によりデータ部の各ビットを反転するように制御する。制御部２１は、反転処理部５５に反転処理を施したデータの解釈を行う。
【００６８】
図７に示すデータを受信した場合、制御部２１は、データ部「００１００００１」に対して反転処理を施し、「１１０１１１１０」というデータを取得する。制御部２１は、「１１０１１１１０」を読むことにより、受信したデータが「ＤＥｈ」であると認識する。
【００６９】
上記したように、電力を多く消費する論理「１」のビットを論理「０」のビットに置き換えてデータの送受信を行う事により、論理「１」が多く存在するデータの送受信に要する電力消費を抑えることができる。
【００７０】
図８は、ＩＣカード３から端末装置２にデータを送信する際の処理について説明するためのフローチャートである。なお、ＩＣカード３から端末装置２にデータを送信する例を仮定して説明するが、端末装置２からＩＣカード３にデータを送信する場合においても同様の処理により本発明を適用することができる。また、ここではデータ部が８ビットにより構成される例について説明する。
【００７１】
制御部３１は、送信データを作成する（ステップＳ１１）。例えば、制御部３１は、ＩＣカード３において行った処理の処理結果などを送信データとして送信バッファに格納する。
【００７２】
制御部３１は、データ部のビットにおいて、論理「１」のビットの数が５ビット以上存在するか否か判定する（ステップＳ１２）。即ち、制御部３１は、送信データのデータ部を構成するビットをチェックし、論理「１」であるビットの個数をカウントする。制御部３１は、カウントした数が、データ部のビット数の半数以上である５ビットを超えているか否かを判定する。
【００７３】
制御部３１は、論理「１」のビットの数が５ビット以上存在すると判定した場合（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、データ部の各ビットを反転させる（ステップＳ１３）。例えば、図６に示すように、データ部が「１１０１１１１０」であるデータを送信する場合、制御部３１は、データ部に「００１００００１」を置き換える。また、制御部３１は、スタートビットを「ａ」に設定する（ステップＳ１４）。これにより、制御部３１は、スタートビットを送信する場合、通信路４の電圧値をａＶにするように制御を行う。
【００７４】
制御部３１は、論理「１」のビットの数が５ビット以上存在しないと判定した場合（ステップＳ１２、ＮＯ）、スタートビットに「０」を置く（ステップＳ１５）。
【００７５】
制御部３１は、送信回路３２により、送信バッファに格納されているデータを端末装置２に送信する（ステップＳ１６）。
【００７６】
図９は、ＩＣカード３から送信されるデータを端末装置２により受信する際の処理について説明するためのフローチャートである。
【００７７】
端末装置２の制御部２１は、受信回路２３によりデータを受信する（ステップＳ２１）。例えば、制御部２１は、受信したデータを受信バッファに格納する。
【００７８】
端末装置２の制御部２１は、データを受信した場合、スターとビットが「ａ」であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。即ち、制御部２１は、ａＶの電圧値を１ｅｔｕだけ計測したか否か判定する。スタートビットが「ａ」である場合、制御部２１は、後続のデータ部が負論理のデータであると認識する。また、反転ビットが「０」である場合、制御部２１は、後続のデータ部が正論理のデータであると認識する。
【００７９】
スタートビットが「ａ」であると判定した場合（ステップＳ２２、ＹＥＳ）、制御部２１は、データ部の各ビットを反転させる（ステップＳ２３）。例えば、図７に示すように、データ部が「００１００００１」であるデータを受信した場合、制御部２１は、データ部のデータを「１１０１１１１０」に置き換える。
【００８０】
制御部３１は、受信バッファに格納されているデータを読み取り（ステップＳ２４）、受信したデータを認識する。
【００８１】
上記したように、送信側の装置は、送信するデータのデータ部の論理「１」のビットの数がデータ部のビット数の過半数を上回る場合、データ部の各ビットを反転させる。また、送信側の装置は、ビットを反転させたことを示す為に、スタートビットの値を「ａ」に設定する。
【００８２】
受信側の装置は、スタートビットが「ａ」であるか「０」であるかをチェックする。受信側の装置は、スタートビットが「ａ」である場合、データ部の各ビットを反転させて読み取る。これにより、電力を多く消費するビットの数を減らすことができる。
【００８３】
この結果、より効率的にデータの送受信を行うことができる通信システム、送信装置、及び受信装置を提供することができる。
【００８４】
なお、上記した実施形態では、１バイト（８ビット）のデータ毎にデータ部の各ビットを反転させる構成として説明したが、この構成に限定されない。例えば、１ブロック（２５６ビット）のデータ毎にデータ部の各ビットを反転させるなど、１バイトを最小単位とする長さであれば如何なる長さで区切ってもよい。
【００８５】
また、上記の実施形態では、データをＬＳＢにより送信する例について説明したが、Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ（ＭＳＢ）によりデータを送信する場合でも、本発明を同様に実施することができる。
【００８６】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１…通信システム、２…端末装置、３…ＩＣカード、４…通信路、２１…制御部、２２…送信回路、２３…受信回路、２４…電流測定部、２５…電源、３１…制御部、３２…送信回路、３３…受信回路、３４…電流測定部、３５…定電流源、３６…定電流源、３７…スイッチ、５１…送受信制御部、５２…カウント部、５３…判定部、５４…反転制御部、５５…反転処理部、５６…スタートビット制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを送信する送信装置と、前記送信装置から送信されるデータを受信する受信装置とを備える通信システムであって、
前記送信装置は、
送信する送信データのデータ部の第１のレベルのビットまたは第２のレベルのビットの数をカウントするカウント部と、
前記カウント部によりカウントした数に基づいて前記送信データのデータ部に対して反転処理を行うか否かを判定する第１の反転判定部と、
前記第１の反転判定部により反転処理を行うと判定した場合、前記送信データのデータ部の各ビットを反転させる第１の反転処理部と、
前記第１の反転処理部によりビットを反転させた場合、スタートビットを送信する場合のレベルを第３のレベルに設定するスタートビット制御部と、
前記送信データを前記受信装置に送信する送信部と、
を具備し、
前記受信装置は、
前記送信装置から送信されるデータを受信する受信部と、
前記受信部により受信したデータのスタートビットのレベルが前記第３のレベルである場合、前記受信データのデータ部に対して反転処理を行うと判定する第２の反転判定部と、
前記第２の反転判定部により反転処理を行うと判定した場合、前記受信データのデータ部の各ビットを反転させる第２の反転処理部と、
を具備することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記カウント部は、第１のレベルと第２のレベルとで電力消費の多いレベルのビットの数をカウントすることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第１の反転判定部は、前記カウント部によりカウントした数が前記データ部のビット数の半数を超える場合に反転処理を行うと判定することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
通信路を介して他の装置にデータを送信する送信装置であって、
送信する送信データのデータ部の第１のレベルのビットまたは第２のレベルのビットの数をカウントするカウント部と、
前記カウント部によりカウントした数に基づいて前記送信データに対して反転処理を行うか否かを判定する反転判定部と、
前記反転判定部により反転処理を行うと判定した場合、前記送信データのデータ部の各ビットを反転させる反転処理部と、
前記反転処理部によりビットを反転させた場合、スタートビットを送信する場合のレベルを第３のレベルに設定するスタートビット制御部と、
前記送信データを前記通信路により送信する送信部と、
を具備することを特徴とする送信装置。
【請求項５】
通信路を介して他の装置から第１のレベルまたは第２のレベルの複数のビットにより構成されるデータ部を有するデータを受信する受信装置であって、
前記通信路を介して他の装置から送信されるデータを受信する受信部と、
予め第３のレベルを記憶する記憶部と、
前記受信部により受信したデータのスタートビットのレベルが前記記憶部により記憶している前記第３のレベルである場合、前記受信データに対して反転処理を行うと判定する反転判定部と、
前記反転判定部により反転処理を行うと判定した場合、前記受信データのデータ部の各ビットを反転させる反転処理部と、
を具備することを特徴とする受信装置。
【請求項１】
データを送信する送信装置と、前記送信装置から送信されるデータを受信する受信装置とを備える通信システムであって、
前記送信装置は、
送信する送信データのデータ部の第１のレベルのビットまたは第２のレベルのビットの数をカウントするカウント部と、
前記カウント部によりカウントした数に基づいて前記送信データのデータ部に対して反転処理を行うか否かを判定する第１の反転判定部と、
前記第１の反転判定部により反転処理を行うと判定した場合、前記送信データのデータ部の各ビットを反転させる第１の反転処理部と、
前記第１の反転処理部によりビットを反転させた場合、スタートビットを送信する場合のレベルを第３のレベルに設定するスタートビット制御部と、
前記送信データを前記受信装置に送信する送信部と、
を具備し、
前記受信装置は、
前記送信装置から送信されるデータを受信する受信部と、
前記受信部により受信したデータのスタートビットのレベルが前記第３のレベルである場合、前記受信データのデータ部に対して反転処理を行うと判定する第２の反転判定部と、
前記第２の反転判定部により反転処理を行うと判定した場合、前記受信データのデータ部の各ビットを反転させる第２の反転処理部と、
を具備することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記カウント部は、第１のレベルと第２のレベルとで電力消費の多いレベルのビットの数をカウントすることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第１の反転判定部は、前記カウント部によりカウントした数が前記データ部のビット数の半数を超える場合に反転処理を行うと判定することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
通信路を介して他の装置にデータを送信する送信装置であって、
送信する送信データのデータ部の第１のレベルのビットまたは第２のレベルのビットの数をカウントするカウント部と、
前記カウント部によりカウントした数に基づいて前記送信データに対して反転処理を行うか否かを判定する反転判定部と、
前記反転判定部により反転処理を行うと判定した場合、前記送信データのデータ部の各ビットを反転させる反転処理部と、
前記反転処理部によりビットを反転させた場合、スタートビットを送信する場合のレベルを第３のレベルに設定するスタートビット制御部と、
前記送信データを前記通信路により送信する送信部と、
を具備することを特徴とする送信装置。
【請求項５】
通信路を介して他の装置から第１のレベルまたは第２のレベルの複数のビットにより構成されるデータ部を有するデータを受信する受信装置であって、
前記通信路を介して他の装置から送信されるデータを受信する受信部と、
予め第３のレベルを記憶する記憶部と、
前記受信部により受信したデータのスタートビットのレベルが前記記憶部により記憶している前記第３のレベルである場合、前記受信データに対して反転処理を行うと判定する反転判定部と、
前記反転判定部により反転処理を行うと判定した場合、前記受信データのデータ部の各ビットを反転させる反転処理部と、
を具備することを特徴とする受信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２３９４３７（Ｐ２０１０−２３９４３７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８５８８６（Ｐ２００９−８５８８６）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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