説明

通信装置、リーダライタ装置、通信システム及び通信方法

【課題】携帯型の通信装置とリーダライタ装置とがデータ伝送を行う際に、通信装置とリーダライタ装置とが離れた場合であっても、データ伝送を継続して行う。
【解決手段】非接触通信メディア100は、外部のリーダライタ装置とセキュアな近接通信であるセキュア通信を行う低速通信チップ120と、リーダライタ装置とセキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行う高速通信スレーブコントローラ112と、高速通信による通信が切断された場合に、高速通信と異なる通信方式でリーダライタ装置と通信を行う中距離無線通信用スレーブコントローラ115と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信装置、リーダライタ装置、通信システム及び通信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、IC(Integrated Circuit)カード等を用いて、近距離で非接触により無線通信を行う近接通信が、例えば、電子定期券や、電子マネー等で利用されており、また、近接通信を利用した電子定期券や、電子マネーの機能を有する携帯電話機が広く普及してきている。近接通信は、例えば、ISO/IEC 14443や、ISO/IEC 18092(以下、NFC(Near Field Communication)ともいう)として規格化されている。
【0003】
NFCの規格に準拠した通信を行う通信方式としては、例えば、タイプA、タイプB、タイプCと呼ばれている通信方式がある。例えば、本件出願人であるソニー株式会社のFeliCa(登録商標)と呼ばれるICカードシステムでは、タイプCが採用されている。
【0004】
ところで、例えば、上述のタイプCでは、13.56MHzのキャリアが採用され、212kbps(kilo bit per second)や、424kbpsの通信速度で、近接通信が行われる。また、タイプA及びBでは、タイプCよりも低速である106kbpsの通信速度で、近接通信が行われる。以上のように、NFCの通信速度は、数百kbps程度で、それほど高速ではないため、例えば、画像のコンテンツ等の大容量のデータの伝送に適切であるとは、いえない。
【0005】
一方、NFCでは、ICカードをRW(Reader/Writer)かざすだけで、通信相手を特定し、相互認証を行うことができる。そこで、最初に、NFCで通信を開始し、その後、通信速度がNFCよりも高速な、例えば、無線LANや、Bluetooth(登録商標)等の通信に、通信方式を切り替えるハンドオーバが提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
【0006】
ところで、最近では、NFCよりも高速な通信速度での近接通信が普及しつつある。そのような高速な近接通信の通信方式としては、例えば、TransferJet(登録商標)がある。TransferJet(登録商標)では、4.48GHzのキャリアが採用され、最高で、560Mbpsの通信速度で、近接通信が行われる。
【0007】
以上のようなTransferJet(登録商標)を、ICカードシステムに適用することで、ICカードと、そのICカードに対するデータの読み書きを行うRWとの間では、画像のコンテンツ等の大容量のデータの伝送を、迅速に行うことができる。
【0008】
TransferJet(登録商標)等の高速な近接通信の通信方式を、ICカードシステムに適用した場合には、ハンドオーバを採用しなくても、ICカードを、RWにかざすだけで、RW、及び、ICカードは、通信相手を特定し、画像のコンテンツ等の大容量のデータの伝送を、迅速に行うことができる。
【0009】
一方、特許文献2には、例えばPDC(Personal Digital Cellular)等の第1の通信方式と、W−CDMA(Wideband-Code
DivisionMultiple Access)等の第2の通信方式を用い、第2の通信方式が使用できなくなると、第1の通信方式を用いた通信を開始することを想定した技術が記載されている。また、特許文献3には、サービスエリア内の移動通信端末が即座に基地局のサービス提供可否を判断し、ハンドオーバ等による通信の瞬断時間を低減することを想定した技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2009−218845号公報
【特許文献2】特開2003−284137号公報
【特許文献3】特開2005−117551号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、電子マネーなどのメディアカードをリーダライタから外すと、メディアカードとリーダライタの通信はできなくなる。このため、メディアカードは常にリーダライタにかざしておく必要があり、例えばノートパソコンのキーボード手前にリーダライタが内蔵されている場合は、メディアカードの使用時にキーボードを同時使用すると、メディアカードが邪魔になるケースがある。
【0012】
一方、特許文献2、特許文献3に記載された技術は、異なる基地局に対して異なる通信方式で通信を行うものを想定したものであって、通信装置とリーダライタ装置が1対1で通信するシステムを想定したものではない。
【0013】
そこで、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、携帯型の通信装置とリーダライタ装置とがデータ伝送を行う際に、通信装置とリーダライタ装置とが離れた場合であっても、データ伝送を継続して行うことが可能な、新規かつ改良された通信装置、通信方法及び通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、 外部のリーダライタ装置とセキュアな近接通信であるセキュア通信を行うセキュア通信部と、前記リーダライタ装置と前記セキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行う第1の通信部と、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記高速通信と異なる通信方式で前記リーダライタ装置と通信を行う第2の通信部と、電力伝送により前記リーダライタ装置から電力の伝送を受ける電力伝送部と、前記電力伝送部により受電した電力を蓄える二次電池と、を備え、前記第2の通信部は、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記二次電池に蓄えられた電力で動作する、通信装置が提供される。
【0015】
また、前記第2の通信部は、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記リーダライタ装置とネゴシエーションを行い、ネゴシエーションが成功すると前記リーダライタ装置と通信を行うものであってもよい。
【0016】
また、前記第1の通信部及び前記第2の通信部による通信に関する情報を記憶する記憶部を更に備え、前記ネゴシエーションの際に、前記記憶部に記憶した前記情報を用いるものであってもよい。
【0017】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、外部の携帯型通信装置とセキュアな近接通信であるセキュア通信を行うセキュア通信部と、前記携帯型通信装置と前記セキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行う第1の通信部と、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記高速通信と異なる通信方式で前記携帯型通信装置と通信を行う第2の通信部と、を備える、通信装置が提供される。
【0018】
また、電力伝送により前記携帯型通信装置へ電力を伝送する電力伝送部、を更に備え、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記電力伝送部による電力の伝送を停止するものであってもよい。
【0019】
また、前記高速通信により送信したデータに対して前記携帯型通信装置から応答が得られなかった場合に、前記第2の通信部による通信を開始するものであってもよい。
【0020】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、外部のリーダライタ装置とセキュアな近接通信であるセキュア通信を行うセキュア通信部と、前記リーダライタ装置と前記セキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行う第1の通信部と、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記高速通信と異なる通信方式で前記リーダライタ装置と通信を行う第2の通信部と、を有する、携帯型通信装置と、前記携帯型通信装置との間で前記セキュア通信、前記高速通信及び前記異なる通信方式による通信を行う前記リーダライタ装置と、を備える、通信システムが提供される。
【0021】
また、前記リーダライタ装置は、電力伝送により前記携帯型通信装置へ電力を伝送する電力伝送部、を更に有し、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記電力伝送部による電力の伝送を停止するものであってもよい。
【0022】
また、前記携帯型通信装置は、電力伝送により前記リーダライタ装置から電力の伝送を受ける電力伝送部と、前記電力伝送部により受電した電力を蓄える二次電池と、を更に有し、前記第2の通信部は、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記二次電池に蓄えられた電力で動作するものであってもよい。
【0023】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、携帯型通信装置とリーダライタ装置とがセキュアな近接通信であるセキュア通信を行うステップと、前記携帯型通信装置と前記リーダライタ装置とが、前記セキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行うステップと、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記携帯型通信装置と前記リーダライタ装置とが異なる通信方式で通信を行うステップと、を備える、通信方法が提供される。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、携帯型の通信装置とリーダライタ装置とがデータ伝送を行う際に、通信装置とリーダライタ装置とが離れた場合であっても、データ伝送を継続して行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】中距離無線通信対応のカード型の非接触通信メディアのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
【図2】RWのハードウェアの構成例を示すブロック図である。同実施形態にかかる
【図3】非接触通信メディアの起動、および再接続の処理を示すフローチャートである。
【図4】RWの再接続フローチャートを示す模式図である。
【図5】非接触通信メディアのメディア構成情報のデータ構造を表す模式図である。
【図6】非接触通信メディアとRWの再接続シーケンスを示すシーケンス図である。
【図7】非接触通信メディアが、携帯電話などの電子機器の場合の構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
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、本明細書及び図面において、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。
【0027】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
1.非接触通信メディア100の構成例
2.RW200の構成例
3.カード型非接触メディアの起動、および再接続処理について
4.RW200の再接続処理について
5.非接触通信メディアのメディア構成情報
6.非接触通信メディアとリーダライタの再接続シーケンス
【0028】
[1.非接触通信メディア100の構成例]
本実施形態のシステムでは、非接触通信メディア100をリーダライタ200上にかざす(非接触、または接触してもよい)ことによって、非接触通信メディア100とリーダライタ200とが通信を行う。リーダライタ200は単独の装置であっても、後述する上位機器290(例えばノート型パーソナルコンピュータなど)の内部に組み込まれたものであってもよい。非接触通信メディア100内には、繰り返し充電可能な2次電池136と、中距離無線通信用コントローラ115(例えばWiFi)を搭載することにより、一度かざして認証が正常に完了した後は、非接触通信メディア100をリーダライタ200から離れた場所に置きなおしても、引き続き通信可能な構成とする。
【0029】
図1は、中距離無線通信対応のカード型の非接触通信メディア100のハードウェアの構成例を示すブロック図である。非接触通信メディア100は、メディア制御用CPU(Central Processing Unit)110、不揮発メモリ111、高速通信スレーブコントローラ112、高速通信アンテナ113、低速通信チップ120、低速通信アンテナ121、電力受信制御部130、電力受信アンテナ131、バッテリ制御回路135、二次電池136、中距離無線通信用スレーブコントローラ115、中距離無線通信用アンテナ116を有する。
【0030】
メディア制御用CPU110は、不揮発メモリ111、高速通信スレーブコントローラ112、及び中距離無線通信用スレーブコントローラ115とバスを介して接続されており、不揮発メモリ111、高速通信スレーブコントローラ112及び中距離無線通信用スレーブコントローラ115を制御する。
【0031】
また、メディア制御用CPU110は、バッテリ制御回路135と接続されており、バッテリ制御回路135を制御する。
【0032】
不揮発メモリ111は、大容量(例えば、6Gバイトや8Gバイト等)の、例えば、NAND型のフラッシュメモリであり、カード制御用CPU110の制御に従って、カード制御用CPU110から供給されるコンテンツ等のデータを記憶し、また、記憶しているデータを読み出して、カード制御用CPU110に供給する。
【0033】
高速通信スレーブコントローラ112は、高速通信アンテナ113と接続されており、この高速通信アンテナ113を介して、無線により、後述するRW200との間で、後述する低速通信チップ120の通信速度(第1の通信速度)より高速の通信速度(第2の通信速度)での近接通信(第2の通信)(以下、高速通信ともいう)を行う第2のスレーブ通信手段として機能する。
【0034】
ここで、高速通信スレーブコントローラ112と、RW200との間で行われる高速通信の通信方式としては、例えば、高速な近接通信を行うことが可能なTransferJet(登録商標)を採用することができる。その他、高速通信の通信方式としては、例えば、無線LANや、ワイヤレスUSB(Universal Serial Bus)、Bluetooth(登録商標)等の高速無線通信規格に準拠した通信方式を採用することができる。
【0035】
なお、本実施形態では、高速通信の通信方式として、TransferJet(登録商標)を採用することとし、したがって、高速通信では、4.48GHzのキャリアで、最高で、560Mbpsの通信速度の近接通信が行われることとする。
【0036】
低速通信チップ120は、低速通信アンテナ121と接続されており、この低速通信アンテナ121を介して、無線により、RW200との間で、所定の通信速度(第1の通信速度)での近接通信(第1の通信)を行う第1のスレーブ通信手段として機能する。低速通信チップ120は、耐タンパ機能を有するチップである。また、マネー情報などの各種情報は低速通信チップ120に保存される。
【0037】
ここで、低速通信チップ120がRW200との間で行う近接通信は、高速通信スレーブコントローラ112が行う高速通信の通信速度よりも低速な通信速度での通信(以下、低速通信ともいう)であり、その通信方式としては、例えば、所定の通信速度での近接通信を行うことが可能なFeliCa(登録商標)を採用することができる。その他、低速通信の通信方式としては、NFC等の無線通信規格に準拠した通信方式(例えば、タイプAやB等)を採用することができる。
【0038】
本実施形態では、低速通信の通信方式として、FeliCa(登録商標)を採用することとし、したがって、低速通信では、13.56MHzのキャリアで、212kbpsの通信速度の近接通信が行われることとする。また、低速通信の通信方式として、FeliCa(登録商標)を採用する場合には、低速通信としては、セキュアな通信が可能であり、相互認証を行うことができる。
【0039】
ここで、低速通信チップ120が行う近接通信(低速通信)は、高速通信スレーブコントローラ112が行う近接通信(高速通信)よりも低速であるが、そのような低速な近接通信を行う低速通信チップ120には、高速な動作が要求されない。従って、低速通信チップ120の動作に必要な電力(低速通信に必要な電力)は、高速通信スレーブコントローラ112の動作に必要な電力(低速通信に必要な電力)に比較して小さい。
【0040】
例えば、低速通信の通信方式として、FeliCa(登録商標)を採用するとともに、高速通信の通信方式として、TransferJet(登録商標)を採用する場合には、FeliCa(登録商標)での通信に必要な電力は、TransferJet(登録商標)での通信に必要な電力の2桁程度小さい電力である。このため、低速通信チップ120は、低速通信アンテナ121で受信される、RW200からの低速通信用のRF信号から得られる電力を電源として動作し、低速通信を行う。
【0041】
電力受信制御部130は、電力受信アンテナ131と接続されている。また、電力受信制御部130は、バッテリ制御回路135と接続されている。バッテリ制御回路135は、二次電池136と接続されている。
【0042】
電力受信制御部130は、電力受信アンテナ131を介して、RW200からの無線電力伝送によって送信されてくる電力を受信し、バッテリ制御回路135へ供給する。無線電力伝送によって送信されてくる電力は、バッテリ制御回路135からメディア制御用CPU110、不揮発メモリ111、高速通信スレーブコントローラ112、及び中距離無線通信用スレーブコントローラ115に供給される。また、無線電力伝送によって送信されてくる電力は、バッテリ制御回路135から二次電池136へ供給される。
【0043】
メディア制御用CPU110、不揮発メモリ111、高速通信スレーブコントローラ112及び中距離無線通信用スレーブコントローラ115は、電力受信制御部130から供給される電力を電源として動作する。高速通信スレーブコントローラ112は、高速通信のための動作を行う。また、中距離無線通信用スレーブコントローラ115は、中距離無線通信のための動作を行う。
【0044】
なお、電力受信制御部130とRW200との間で行われる無線電力伝送の伝送方式としては、例えば、電磁誘導型を採用することができる。また、無線電力伝送の伝送方式としては、その他、例えば、磁気共鳴型等の無線電力伝送方式を採用することができる。
【0045】
電磁誘導型による無線電力伝送は、磁気共鳴型による無線電力伝送に比較して、電力の伝送効率はよいが、アンテナの位置ずれ(電力を送信するためのアンテナと、電力を受信するためのアンテナとの位置のずれ)に弱い。逆に、磁気共鳴型による無線電力伝送は、電磁誘導型による無線電力伝送に比較して、アンテナの位置ずれに強いが、電力の伝送効率が劣る。
【0046】
以上のようにして、非接触通信メディア100において、メディア制御用CPU(Central Processing Unit)110、不揮発メモリ111、高速通信スレーブコントローラ112、中距離無線通信用スレーブコントローラ115は、RW200による無線電力伝送によって送信(伝送)される電力によって動作し、低速通信チップ120は、RW200からの低速通信用のRF信号から得られる電力によって動作する。
【0047】
バッテリ制御回路135は、電力受信制御部130から電力が供給されている場合は、カード制御用CPU110、データ保存用の不揮発メモリ111、高速無線通信用スレーブコントローラ112、中距離無線通信用スレーブコントローラ115に対して電力供給を行うと共に、二次電池136に電力を供給して充電を行う。
【0048】
バッテリ制御回路135は、電力受信制御部130から電力が供給されていない場合は、二次電池136からの電力をカード制御用CPU110、データ保存用の不揮発メモリ111、高速無線通信用スレーブコントローラ112、中距離無線通信用スレーブコントローラ115に対して供給する。上述したように、低速通信チップ120は、低速通信アンテナ121にて受信したRFにより起電し、電力に関して電力受信制御部130、バッテリ制御回路135とは独立して動作できる。
【0049】
非接触通信メディア100は、電子マネーカードのようなメディアの他、携帯電話などの電子機器であっても良い。図7は、非接触通信メディア100が、携帯電話などの電子機器の場合の構成例を示す模式図である。この場合、図7に示すように、低速通信チップ120は、携帯電話が備えるSIMカード300に搭載されることができる。SIMカード300は、非接触通信メディア100から取り外し可能に構成される。SIMカード300の低速通信チップ120は、携帯電話本体側に設けられるカード制御用CPU110と通信可能に構成される。また、図7に示すように、SIMカード300にはCPU302を設けることができ、低速通信チップ120とカード制御用CPU110とがCPU302を介して通信する構成とすることができる。
【0050】
[2.RW200の構成例]
図2は、RW200のハードウェアの構成例を示すブロック図である。RW200は、RW制御用CPU210、高速通信マスタコントローラ220、高速通信アンテナ221、中速通信マスタコントローラ225、中速通信アンテナ226、低速通信コントローラ(FeliCa RW RFコントローラ)230、低速通信アンテナ(FeliCa RWアンテナ)231、電力送信制御部240、電力送信アンテナ241、セキュア処理コントローラ250を有する。
【0051】
RW制御用CPU210は、例えば、USB等の所定のバスを介して、上位機器290と接続される。さらに、RW制御用CPU210は、高速通信マスタコントローラ220、中速通信マスタコントローラ225、低速通信コントローラ230、及びセキュア処理コントローラ250とバスを介して接続されており、上位機器290からの制御等に従い、これらの構成要素を制御することができる。
【0052】
また、RW制御用CPU210は、電力送信制御部240と1本の汎用I/O(Input/Output)(インターフェース)で接続されており、電力送信制御部240を制御する。
【0053】
ここで、セキュア処理コントローラ(FeliCa RW Secureコントローラ)250は、耐タンパ機能を有するチップである。
【0054】
高速通信マスタコントローラ220は、高速通信アンテナ221と接続されており、この高速通信アンテナ221を介して、無線により、非接触通信メディア100の高速通信スレーブコントローラ112との間で、高速通信としての近接通信を行う第2のマスタ通信手段として機能する。
【0055】
低速通信コントローラ230は、低速通信アンテナ231と接続されており、この低速通信アンテナ231を介して、無線により、非接触通信メディア100の低速通信チップ120との間で、低速通信としての近接通信を行う第1のマスタ通信手段として機能する。すなわち、低速通信コントローラ230は、低速通信アンテナ231から、RF信号を出
力し、ポーリングをかける。
【0056】
一方、RW200に、非接触通信メディア100がかざされることによって、非接触通信
メディア100と、RW200とが近接すると、非接触通信メディア100の低速通信チップ120は、RW200の低速通信コントローラ230からのポーリングに対して応答するレスポンスを返す。レスポンスは負荷変調により送信される。
【0057】
RW200の低速通信コントローラ230は、非接触通信メディア100の低速通信チップ120からのレスポンスを受信すると、その旨を、RW制御用CPU210に知らせ、これにより、RW制御用CPU210は、非接触通信メディア100が、RW200に近接したことを認識する。ここで、低速通信の通信方式として、例えば、上述のように、FeliCa(登録商標)を採用する場合、低速通信コントローラ230は、FeliCa(登録商標)のRWである。
【0058】
電力送信制御部240は、電力送信アンテナ241と接続されており、電力送信アンテナ241を介して、非接触通信メディア100が高速通信を行うのに必要な電力を、無線電力伝送によって送信する。また、電力送信制御部240は、高速無線通信用マスターコントローラ220による高速通信が切断された場合は、読み書き装置制御用CPU210の指示により電力送信を停止することができる。
【0059】
読み書き装置制御用CPU210は、上位機器290とバスにて接続される。上位機器290は、一例としてパーソナルコンピュータ(PC)またはテレビ受像機などの機器とすることができる。本実施形態では、課金対応読み書き装置200と上位機器290を接続するバスとしてUSBを想定しているが、他のバスに置き換えることも可能である。なお、RW200が動作するのに必要な電力は、上位機器290、又は図示せぬ電源からRW200に供給される。
【0060】
[3.カード型非接触メディアの起動、および再接続処理について]
図3は、非接触通信メディア100の起動、および再接続の処理を示すフローチャートである。先ず、ステップS300では、非接触通信メディア100の処理を開始する。ただし、ステップS300の処理の前に、FeliCaを用いた事前ネゴシエーションはすでに完了しているものとする。
【0061】
次に、ステップS301では、非接触通信メディア100内の各構成要素の初期化を行う。次に、ステップS302では、高速無線通信のネゴシエーション処理を行う。次に、ステップS303では、ネゴシエーションの成功または不成功をタイムアウトなどにより判断する。ネゴシエーションが成功した場合はステップS304へ進み、成功しなかった場合はステップS310へ進む。
【0062】
ステップS304では、RWコマンドの待ち状態とし、RWからコマンドを受け取ると、ステップS305へ進み、コマンド処理を行う。ステップS305の次はステップS306へ進み、高速無線・もしくは中距離無線通信によりRW200へデータ返送を行う。ステップS306の後はステップS304へ戻る。
【0063】
一方、ステップS304において、高速無線通信のネゴシエーションに失敗した場合は、次に中距離無線通信のネゴシエーションを行う。この場合、次のステップS311にて、中距離無線通信のネゴシエーションの成功・不成功をタイムアウトなどにより判断する。そして、中距離無線通信のネゴシエーションに成功した場合はステップS304(図3中に示すA)に進み、成功しなかった場合は処理を停止する(End)。
【0064】
ステップS320では、ステップS304〜S306の間に、高速無線通信の切断を検出した場合は、ステップS310(図3中に示すB)に進むことにより、中距離通信のネゴシエーションを試みる。ここで、非接触通信メディア100における電源供給は、バッテリ制御回路135の機能により、無線電力伝送か、または内蔵する二次電池136により継続して行われる。このため、非接触通信メディア100(ソフトウェア)は、電源供給の切り換わりを特に認識しなくても良い。
【0065】
[4.RW200の再接続処理について]
図4は、RW200の再接続フローチャートを示す模式図である。先ず、ステップS400では、非接触通信メディア100がRW200から十分に離れ、非接触通信メディア100がRW200から取り外される。次のステップS401では、高速無線通信の切断を検出する。
【0066】
次のステップS402では、高速無線通信および無線電力伝送を停止し、次のステップS403では中距離無線通信のネゴシエーションを行う。次のステップS404では、ネゴシエーションの成功又は不成功をタイムアウトなどにより判断する。ネゴシエーションが成功した場合はステップS410へ進み、成功しなかった場合はステップS405へ進む。
【0067】
ステップS405では、ネゴシエーションが成功しなかったため、次のカード検出のためにFeliCaポーリングを開始する。一方、ステップS410では、ネゴシエーションが成功したため、上位機器290からのコマンド待ちとなり、以降の無線通信として中距離無線通信を使用する。
【0068】
[5.非接触通信メディアのメディア構成情報]
図5は、非接触通信メディア100のメディア構成情報のデータ構造を表す模式図である。図5に示す構成情報とは、非接触通信メディア100の構成や機能等の、非接触通信メディア100に関する情報である。非接触通信メディア100には、その非接触通信メディア100の構成情報が記憶されている。
【0069】
非接触通信メディア100では、メディア構成情報は、耐タンパ性を有する低速通信チ
ップ120が内蔵する、図示せぬメモリ(不揮発メモリ)に記憶されている。
【0070】
メディア構成情報は、例えば、図5に示すように、高速無線通信リビジョン510、高速無線通信方式511、中速無線通信リビジョン520、中速無線通信方式521、中距離無線通信プロトコル523、中距離無線通信アンテナ形状524、中距離無線通信属性525の情報等を含む。
【0071】
図5に示す情報について詳細に説明すると、高速通信リビジョン510は、非接触通信メディア100が行う高速通信に付されているリビジョン番号(リビジョン情報)を表す。高速通信方式511は、非接触通信メディア100が行う高速通信の通信方式の物理層やリンク層のプロトコルを表す。ここで、高速通信の通信方式としては、上述したように、TransferJetや、ワイヤレスUSB,Bluetooth等を採用することができる。
【0072】
中速通信リビジョン520は、非接触通信メディア100が行う中速通信に付されているリビジョン番号(リビジョン情報)を表す。中速通信方式521は、非接触通信メディア100が行う中速通信の通信方式を表す。ここで、中速通信の通信方式としては、例えばBlue
tooth, wireless USB, Wi-Fi等を採用することができる。中距離無線通信プロトコル523は、中距離無線通信で使われる通信プロトコルを示し、中距離無線通信の物理層やリンク層のプロトコルを表す。
【0073】
中距離無線通信アンテナ形状524は、非接触通信メディア100の中距離無線通信用アンテナ116に関する情報であり、中距離無線通信用アンテナ116の配置状態を含む。ここで、中距離無線通信用アンテナ116の配置状態には、中距離無線通信用アンテナ116が配置されている非接触通信メディア100上の位置と、中距離無線通信用アンテナ116の形状とが含まれる。
【0074】
中距離無線通信属性525は、中距離無線通信のネゴシエーションに必要な補助情報を示す。Wi-Fiの場合は、SSID, 暗号方式、キーなどの情報を含む。
【0075】
また、図5に示す情報のほかに、メディア構成情報は、メディアリビジョン、構成情報リビジョン、構成情報パリティ、メディア個別ID、領域分割情報、不揮発メモリサイズ、最大消費電力、高速通信アンテナ情報、無線電力伝送リビジョン、無線電力伝送方式、無線電力伝送アンテナ情報等の情報を含む。
【0076】
例えば、非接触通信メディア100での低速通信チップ120に記憶されている構成情報において、メディアリビジョンは、非接触通信メディア100に付されているリビジョン番号を表す。構成情報リビジョンは、メディア構成情報に付されているリビジョン番号を表す。メディアリビジョンは、非接触通信メディア100に変更があった場合に、構成情報リビジョンは、メディア構成情報に変更があった場合に、それぞれ、その変更のたびに、値が増加していく。
【0077】
構成情報パリティは、メディア構成情報全体のパリティであり、メディア構成情報の正
当性をチェックするために使用される。メディア個別IDは、非接触通信メディア100に割り当てられたユニークなIDであり、メディア個別IDとしては、例えば、128ビットのGUID(Globally Unique Identifier)等を採用することができる。領域分割情報は、非接触通信メディア100の不揮発メモリ111の記憶領域が、どのように分割されているかを表す。すなわち、不揮発メモリ111の記憶領域は、例えば、平文のデータを記憶させる記憶領域や、平文のデータを暗号化した暗号化データを記憶させる記憶領域、AACS(Advanced Access Content System)等のDRM(Digital
Rights Management)で保護されるコンテンツである保護コンテンツが記憶される保護コンテンツ領域等の、各種の属性の記憶領域に分割して使用することができる。
【0078】
領域分割情報には、不揮発メモリ111の記憶領域が、各属性の記憶領域に分割されて
いる場合に、その各属性の記憶領域を特定するための情報等が含まれる。不揮発メモリサイズは、不揮発メモリ111の全容量を表す。最大消費電力は、非接触通信メディア100が、高速通信を行うときに消費する最大の電力を表す。
【0079】
高速通信アンテナ情報は、非接触通信メディア100の高速通信アンテナ113に関する情報であり、高速通信アンテナ113の配置状態を含む。ここで、高速通信アンテナ113の配置状態には、高速通信アンテナ113が配置されている非接触通信メディア100(のカード底部材300(図3))上の位置と、高速通信アンテナ113の形状とが含まれる。
【0080】
無線電力伝送リビジョンは、非接触通信メディア100が電力の供給を受けることができる無線電力伝送(非接触通信メディア100がサポートしている無線電力伝送)に付されているリビジョン番号を表す。
【0081】
無線電力伝送方式は、非接触通信メディア100が電力の供給を受けることができる無線電力伝送の方式を表し、その無線電力伝送が、電磁誘導型や磁気共鳴型等であることの情報を含む。無線電力伝送アンテナ情報は、非接触通信メディア100の電力受信アンテナ131に関する情報であり、電力受信アンテナ131の配置状態を含む。
【0082】
以上のようなメディア構成情報は、上述したように、非接触通信メディア100の低速
通信チップ120が内蔵するメモリに記憶されている。
【0083】
そして、非接触通信メディア100と、RW200とが近接したときに、非接触通信メディア100の低速通信チップ120と、RW200の低速通信コントローラ230との間で行われる低速通信において、非接触通信メディア100は、メディア構成情報を送信し、RW200は、非接触通信メディア100から送信されてくる、その非接触通信メディア100のメディア構成情報を受信する。
【0084】
なお、低速通信チップ120として、上述したように、耐タンパ性を有するICチップを採用することにより、メディア構成情報の偽造を防止することができる。
【0085】
[6.非接触通信メディア100とRW200の再接続シーケンス]
図6は、非接触通信メディア100とRW200の再接続シーケンスを示すシーケンス図である。図6において、非接触通信メディア100がかざされた直後のFeliCa通信を使用した相互認証処理は完了しているものとする。更に、低速通信チップ120に含まれるカードメディア構成情報500は、低速(FeliCa通信)を用いてRW200に読み込まれているものとする。更に、高速無線通信を使用したデータ通信が正常に行われているものとする。この状態で、非接触通信メディア100をRW200から離間させて、取り外す動作(通信を解除する動作)を説明する。
【0086】
図6に示すように、先ず、上位機器290からRW制御用CPU210にデータアクセスコマンド600が送信される。このコマンドは、例えば、リードまたはライトのようなデータアクセス用のコマンドである。そして、データアクセスコマンド600が送信されたタイミング(図6中に示すA)で、非接触通信メディア100がRW200から離間して、RW200から取り外された場合を想定する。
【0087】
非接触通信メディア100は、無線電力伝送により電力を供給されていたが、このタイミングでバッテリ制御回路135のスイッチが切り換わり、内部の二次電池136による電力供給に切り替わる。
【0088】
RW制御用CPU210は、データアクセスコマンド600を受信すると、高速無線通信用マスタコントローラ220にデータリクエストコマンド601を送信する。高速無線通信用マスタコントローラ220は、無線パケット602を送信するが、非接触通信メディア100が取り外されて高速無線通信が切断され、非接触通信メディア100からレスポンスが得られないため、RW制御用CPU210に高速通信切断検出レスポンス603を返信する。
【0089】
RW制御用CPU210は、上位機器290に対して、継続したデータアクセスを保証するため、待ち要求レスポンス604を返信し、処理の時間の延長を伝える。RW制御用CPU210は、高速無線通信停止コマンド610、および電力送信停止コマンド620をそれぞれ、高速無線通信用マスタコントローラ220、および電力送信制御部240に送信することにより、各デバイスの終了処理を行う。
【0090】
次に、RW制御用CPU210は、中距離通信によるネゴシエーションを試みる。ネゴシエーションには、予め非接触通信メディア100から読み込み済みのカードメディア構成情報500に含まれる情報を使用する。
【0091】
RW制御用CPU210は、中距離無線通信用マスタコントローラ225に中距離無線通信ネゴシエーションコマンド630を送信する。ネゴシエーションには中距離無線通信属性525に含まれる情報を使用する。
【0092】
中距離無線通信用マスタコントローラ225は、中距離無線通信ネゴシエーションコマンド630を受信すると、ネゴシエーション要求を含む無線パケット631を送信する。中距離無線通信用スレーブコントローラ115は無線パケット631を受信すると、正常にネゴシエーションが完了したことを伝えるためにレスポンスパケット632を返送する。
【0093】
中距離無線通信用マスタコントローラ225は、レスポンスパケット632を受信すると、RW制御用CPU210に中距離無線通信ネゴシエーションレスポンス633を返送する。
【0094】
RW制御用CPU210は、中距離無線通信ネゴシエーションレスポンス633を受信すると、データアクセスのために、中距離無線通信用マスタコントローラ225にデータリクエストコマンド640を送信する。
【0095】
中距離無線通信用マスタコントローラ225は、データリクエストコマンド640を受信すると無線パケット641を送信する。中距離無線通信用スレーブコントローラ115は、無線パケット641を受信すると、無線パケット641に含まれる、例えばリード・ライトのコマンドを解釈し、必要に応じて不揮発メモリ111にアクセスすることにより、レスポンスパケット642を返送する。
【0096】
中距離無線通信用マスタコントローラ225は、レスポンスパケット642を受信すると、RW制御用CPU210にデータレスポンス643を返信する。このタイミングで、RW制御用CPU210は、上位機器290に必要なデータレスポンスを返すために、データレスポンス650を返送する。
【0097】
以上のように、図6の処理によれば、一度RW200にかざした非接触通信メディア100をRW200から離れた場所に置いた場合であっても、引き続き通信を行うことが可能となる。
【0098】
以上説明したように本実施形態によれば、非接触通信メディア100を一度RW200にかざしてしまえば、その後にRW200から離れた場所に非接触通信メディア100を 移動したとしても通信が維持可能になる。従って、例えば非接触通信メディア100とパーソナルコンピュータとの間で通信を行った場合などにおいて、邪魔にならない場所へ非接触通信メディア100を移動することができる。
【0099】
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詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、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、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【0100】
100 非接触通信メディア
120 低速通信チップ
112 高速通信スレーブコントローラ
115 中距離無線通信用スレーブコントローラ
130 電力受信制御部
200 リーダライタ装置
220 高速通信マスタコントローラ
225 中速通信マスタコントローラ
230 低速通信コントローラ
240 電力送信制御部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部のリーダライタ装置とセキュアな近接通信であるセキュア通信を行うセキュア通信部と、
前記リーダライタ装置と前記セキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行う第1の通信部と、
前記高速通信による通信が切断された場合に、前記高速通信と異なる通信方式で前記リーダライタ装置と通信を行う第2の通信部と、
電力伝送により前記リーダライタ装置から電力の伝送を受ける電力伝送部と、
前記電力伝送部により受電した電力を蓄える二次電池と、を備え、
前記第2の通信部は、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記二次電池に蓄えられた電力で動作する、通信装置。
【請求項2】
前記第2の通信部は、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記リーダライタ装置とネゴシエーションを行い、ネゴシエーションが成功すると前記リーダライタ装置と通信を行う、請求項1に記載の通信装置。
【請求項3】
前記第1の通信部及び前記第2の通信部による通信に関する情報を記憶する記憶部を更に備え、
前記ネゴシエーションの際に、前記記憶部に記憶した前記情報を用いる、請求項2に記載の通信装置。
【請求項4】
外部の携帯型通信装置とセキュアな近接通信であるセキュア通信を行うセキュア通信部と、
前記携帯型通信装置と前記セキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行う第1の通信部と、
前記高速通信による通信が切断された場合に、前記高速通信と異なる通信方式で前記携帯型通信装置と通信を行う第2の通信部と、
を備える、リーダライタ装置。
【請求項5】
電力伝送により前記携帯型通信装置へ電力を伝送する電力伝送部、を更に備え、
前記高速通信による通信が切断された場合に、前記電力伝送部による電力の伝送を停止する、請求項4に記載のリーダライタ装置。
【請求項6】
前記高速通信により送信したデータに対して前記携帯型通信装置から応答が得られなかった場合に、前記第2の通信部による通信を開始する、請求項4に記載のリーダライタ装置。
【請求項7】
外部のリーダライタ装置とセキュアな近接通信であるセキュア通信を行うセキュア通信部と、
前記リーダライタ装置と前記セキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行う第1の通信部と、
前記高速通信による通信が切断された場合に、前記高速通信と異なる通信方式で前記リーダライタ装置と通信を行う第2の通信部と、を有する、携帯型通信装置と、
前記携帯型通信装置との間で前記セキュア通信、前記高速通信及び前記異なる通信方式による通信を行う前記リーダライタ装置と、
を備える、通信システム。
【請求項8】
前記リーダライタ装置は、電力伝送により前記携帯型通信装置へ電力を伝送する電力伝送部、を更に有し、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記電力伝送部による電力の伝送を停止する、請求項7に記載の通信システム。
【請求項9】
前記携帯型通信装置は、電力伝送により前記リーダライタ装置から電力の伝送を受ける電力伝送部と、前記電力伝送部により受電した電力を蓄える二次電池と、を更に備え、
前記第2の通信部は、前記高速通信による通信が切断された場合に、前記二次電池に蓄えられた電力で動作する、請求項8に記載の通信システム。
【請求項10】
携帯型通信装置とリーダライタ装置とがセキュアな近接通信であるセキュア通信を行うステップと、
前記携帯型通信装置と前記リーダライタ装置とが、前記セキュア通信より高速な近接通信である高速通信を行うステップと、
前記高速通信による通信が切断された場合に、前記携帯型通信装置と前記リーダライタ装置とが異なる通信方式で通信を行うステップと、
を備える、通信方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−253297(P2011−253297A)
【公開日】平成23年12月15日(2011.12.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−126017(P2010−126017)
【出願日】平成22年6月1日(2010.6.1)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】