通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システム
【課題】上位プロトコルのパケット・フォーマットに影響を与えず互換性を保ち、且つ、通信レートの低下を起こさずに、効果的に受信信号の等化処理を行なう。
【解決手段】リーダライタは、内容を変えずにポーリング・コマンドを再送し続けることによってトランスポンダに対して長い既知信号を与え、トランスポンダはこれを用いて学習型の適応学習を行なう。また、リーダライタは、内容を変えずにポーリング・コマンドを再送し続けることによって、トランスポンダから同じ内容のポーリング・レスポンスを受信し続けて長い既知信号を得、これを用いて学習型の適応学習を行なう。
【解決手段】リーダライタは、内容を変えずにポーリング・コマンドを再送し続けることによってトランスポンダに対して長い既知信号を与え、トランスポンダはこれを用いて学習型の適応学習を行なう。また、リーダライタは、内容を変えずにポーリング・コマンドを再送し続けることによって、トランスポンダから同じ内容のポーリング・レスポンスを受信し続けて長い既知信号を得、これを用いて学習型の適応学習を行なう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触通信において要求コマンドを送信するリーダライタ（イニシエーター）又は要求コマンドに対する応答コマンドを返信するトランスポンダ（ターゲット）として通信動作を行なう通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムに係り、特に、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）規格に基づく非接触通信を行なう通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムに関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、通信レートの高速化に伴う受信波形の乱れを適応等化により解決する通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムに係り、特に、所定の規格に基づくパケット・フォーマット並びにパケット交換手順の互換性を保ちながら学習型の適応等化を行なう通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
自ら電波の発生源を持たない通信端末が無線で通信相手となる装置へデータを送信する通信システムとしてＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と呼ばれる非接触通信システムが知られている。ＲＦＩＤの他の呼び方として、ＩＤシステム、データ・キャリア・システムなどがあるが、世界的に共通なのがＲＦＩＤシステム、略してＲＦＩＤである。日本語に訳すると「高周波（無線）を使用した認識システム」となる。
【０００４】
ＲＦＩＤシステムは多くの非接触ＩＣカードに適用されている。ＩＣカード・システムは、トランスポンダとしてのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）カードと、ＩＣカードからの情報の読み出しや、又はＩＣカードへの情報の書込みを行なう装置（以下、「リーダライタ」と呼ぶ）からなる。かかるＩＣカード・システムは、ＩＣカードとリーダライタ間で非接触により情報の読み書きを行なうことから利便性が高い。リーダライタは、最初に電磁波を出力して相互通信を開始する（すなわち通信の主導権を握る）装置であり、「イニシエーター」とも呼ばれる。また、ＩＣカードなどトランスポンダは、イニシエーターからのコマンド（相互通信開始要求）に対してレスポンス（相互通信開始応答）を返す「ターゲット」である。パッシブ・モードではキャリア信号の向きが常にイニシエーター→ターゲットであり、アクティブ・モードではキャリア信号の向きが交互に切り換わる。以下では、リーダライタからトランスポンダへの通信を「ダウンリンク」と呼び、トランスポンダからリーダライタへの通信を「アップリンク」と呼ぶことにする。
【０００５】
ＲＦＩＤに適用可能な非接触通信方法には、静電結合方式、電磁誘導方式、電波通信方式などが挙げられる。このうち電磁誘導方式は、リーダライタ側の１次コイルとカード（若しくはトランスポンダ）側の２次コイルで構成され、これら２つのコイルの磁気的な結合によってコイル経由でデータ通信が行なわれる。具体的には、リーダライタは、１次コイルで発生する磁界を振幅変調することによってデータを送信し、トランスポンダ側ではこれを検波する。また、トランスポンダは２次コイルの負荷切り替え（Ｌｏａｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：ＬＳ）により振幅変調などの変調処理を行なうことで、リーダライタへデータを送信することができる。トランスポンダ及びリーダライタの各コイルはＬＣ共振回路として動作しており、一般には、これらコイルの共振周波数を、通信に用いるキャリアの周波数に調整して共振させることにより、トランスポンダとリーダライタ間の適当な通信距離を設定することができる。なお、以下では、トランスポンダ及びリーダライタの各コイルを「アンテナ」とも呼ぶ。
【０００６】
また、ＲＦＩＤシステムは、伝送距離に応じて、密着型（０〜２ｍｍ以下：Ｃｌｏｓｅ ｃｏｕｐｌｅｄ）、近接型（０〜１０ｃｍ以下：Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ）、近傍型（０〜７０ｃｍ以下：Ｖｉｃｉｎｉｔｙ）の３種類に分類することができ、それぞれＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３、ＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３などの国際規格によって規定されている。このうち、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３に準拠する非接触・近接型のＩＣカード規格として、ＴｙｐｅＡ、ＴｙｐｅＢ、Ｆｅｌｉｃａ（フェリカ）（登録商標）を挙げることができる。なお、ＴｙｐｅＡはＰｈｉｌｉｐｓ社のＭｉｆａｒｅ（登録商標）に相当する。また、ＳｍａｒｔＣａｒｄとしてのカード、リーダライタはＩＳＯ７８１６として規格化されている。
【０００７】
さらに、ソニーとＰｈｉｌｉｐｓ社が開発したＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎは、主に、上記のＴｙｐｅＡ、ＴｙｐｅＢ、Ｆｅｌｉｃａの各ＩＣカードと通信可能なＮＦＣ通信装置（リーダライタ）の仕様を規定したＲＦＩＤ規格であり、２００３年１２月にＩＳＯ／ＩＥＣ ＩＳ １８０９２として国際標準となった。ＮＦＣ通信方式は、元々は非接触式ＩＣカードとして広く普及しているソニーの「ＦｅｌｉＣａ」やＰｈｉｌｉｐｓ社の「Ｍｉｆａｒｅ」を継承したものであり、１３．５６ＭＨｚ帯を使い、電磁誘導方式により１０ｃｍ程度の近接型の非接触双方向通信が可能である（ＮＦＣは、カードとリーダライタ間の通信の他に、リーダライタ同士のパッシブ型通信を規定している）。
【０００８】
現在、ＮＦＣは、個人認証や電子マネー決済などに盛んに用いられている。例えば、パッシブ・モードの他にアクティブ・モードを備えたＮＦＣ通信装置について提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。
【０００９】
ＮＦＣ ＩＰ−１（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ａｎｄ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−１）規格における転送方向、通信モード毎の通信速度や変調方式、符号化方式を、以下の表１に示しておく。
【００１０】
【表１】
【００１１】
ＩＳＯ １８０９２に規定される電磁結合型の非接触通信仕様のうち、フェリカではマンチェスター（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ）符号が用いられる。フェリカ・フォーマットでは、ダウンリンクとアップリンクで、同一のパケットを使用する。図１１には、フェリカ・フォーマットのパケット構造を示している。図示のパケットは、「プリアンブル部（Ｐｒｅａｍｌｂｅ）」、「シンク部（ＳＹＮＣ）」、「データ部」の３つのパートで構成される。プリアンブル部は、６バイト長の“０”の系列からなり、シンク部は、２バイトの既知系列“０ｘＢ２４Ｄ”からなる。また、データ部は、パケット長を示す１バイトのＬＥＮと、（ＬＥＮ−１）バイト長のデータ本体（ペイロード）と、２バイトのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ：巡回冗長検査）コードからなる。これら３つのパートはすべてマンチェスター符号化される。
【００１２】
フェリカ・フォーマットでは、通信レートとして、２１２ｋｂｐｓの倍数である、４２４ｋｂｐｓ、８４８ｋｂｐｓ、１．７Ｍｂｐｓ、３．４Ｍｂｐｓなどが規定されている。通信レートが高くなると、それに比例して送信信号の周波数帯域が広くなる。信号の周波数帯域が広くなると、チャネルや送信ＲＦアナログ回路や受信ＲＦアナログ回路の周波数特性の影響が増えてくる。一般に、これらの周波数特性は高い周波数になるほど減衰が大きくなる。また、高い周波数になるほど位相特性の乱れも大きくなる。このため、高い通信レートの信号ほど、受信波形の乱れが大きくなる。また、振幅（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：ＡＳＫ）変調を用いるリーダライタ側からの送信信号の復調よりも、負荷変調を用いるトランスポンダ側からの送信信号の復調の方が、波形歪みの影響は大きいと思料される。
【００１３】
高速通信における受信信号の乱れを補償する１つの方法として、適応等化処理を挙げることができる。例えば、基地局と端末局の間で無線信号により情報を送受信する無線通信システムにおいては、マルチパスフェージングによる伝搬遅延などの影響によって生じる受信信号波形の歪みに起因した通信エラーを低減するために、適応等化処理を用いて受信信号を波形整形して歪みを低減する手法は一般的である。
【００１４】
適応等化回路は、一例として、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：有限インパルス応答）フィルターと学習回路で構成される。図１２には、ＦＩＲフィルターの構成を模式的に示している。ＦＩＲフィルターは、複数個の遅延素子を直列接続したディレイ・ラインを備え、配列された遅延素子の個数分だけの時系列的な入力データを、それぞれ乗算器でフィルターの特性に応じたタップ係数で重み付けを行なった後、これらを累積加算して平均化処理することによって等化信号を得ることができる。そして、既知のトレーニング信号を参照して、ＦＩＲフィルターから出力される等化信号をその所望信号に近づけるようにフィルターのタップ係数を決定する（例えば、特許文献２、特許文献３を参照のこと）。
【００１５】
例えば、適応等化器を適用することにより電波伝搬路における歪みを低減し、また歪みに伴って発生する通信エラーを低減するＲＦＩＤシステムについて提案がなされている（例えば、特許文献４を参照のこと）。
【００１６】
ここで、適応等化には、既知のトレーニング信号を参照して、自己のフィルター出力をその所望信号に近づけるようにフィルターの重み係数を決定する学習型の適応等化と、トレーニング信号を用いず、受信信号の自己相関をとって位相や振幅のひずみを抑圧するようにフィルターの重み係数を決定するブラインド型の適応等化を挙げることができる。
【００１７】
ブラインド型の適応等化は、トレーニング信号が不要であり、伝送方式・変調方式によらないという利点はあるが、遅延時間の長いマルチパス波が想定される場合では、計算量が膨大になってしまい、回路規模の大型化や消費電力の増大が問題となる。フェリカのような非接触通信進ステムに適応等化を適用する場合、回路規模や消費電力はとりわけカード側において大きな障害となる。
【００１８】
これに対し、学習型の適応等化では、十分な長さのトレーニング信号が必要である。上記のフェリカ通信において、通信レートが低速な２１２ｋｂｐｓ、４２４ｋｂｐｓから、さらに８４８ｋｂｐｓ、１．７Ｍｂｐｓ、３．４Ｍｂｐｓへと高速化していくにつれ、チャネル上で発生する受信波形の歪みは大きくなり、これに伴って、適応等化器の学習には、より長いトレーニング信号が必要になってくる。一方、パケット内のデータ部を先頭からデコードするためには、それよりも前の段階で学習を完了させておく必要がある。
【００１９】
フェリカ・フォーマットのパケット（図１１を参照）において、２バイト長のシンク部をそのままトレーニング信号に用いる方法も考えられるが、十分な長さでなく、データ部が到来するよりも前に学習を完了しなし事態が想定される。さらにプリアンブル部をトレーニング信号として用いる場合でも、最長で４〜５バイト中の初期に等化処理を行なう必要がある。より大きな受信信号波形歪みが生じる高速の通信速度やノイズ耐性が低い符号化方法（ＮＲＺ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）など）を用いる通信システムにおいては、等化フィルター（イコライザー）の重み係数が十分に収束する前にパケットのデータ部に到達してしまい、結果的に通信エラーを生じてしまう。
【００２０】
また、シンク部とデータ部の間に学習用に十分長いランダム・パターンを挿入する方法や、学習のための専用パケットを通常のパケットに先立って送信する方法などが考えられる。しかしながら、これらの方法を実現するには、フェリカ・フォーマットとは異なるパケット・フォーマットを使用することになるため、互換性において問題を招来する可能性がある。
【００２１】
要言すれば、フェリカ通信などの非接触通信システムにおいて、通信レートを向上させるには、十分な長さのトレーニング信号を用いて学習型の適応等化を行なうことが必須になってくるが、上位プロトコルのパケット・フォーマットとの互換性維持とは相容れないのである。
【００２２】
【特許文献１】特開２００５−１６８０６９号公報
【特許文献２】特開２００４−６４６８１号公報
【特許文献３】特開２００８−２２４２２号公報
【特許文献４】特開２００８−２７２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明の目的は、通信レートの高速化に伴う受信波形の乱れを適応等化により好適に解決することができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムを提供することにある。
【００２４】
本発明のさらなる目的は、上位プロトコルのパケット・フォーマットに影響を与えず互換性を保ち、且つ、通信レートの低下を起こさずに、効果的に受信信号の等化処理を行なうことができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムを提供することにある。
【００２５】
本発明のさらなる目的は、上位プロトコルのパケット・フォーマットに影響を与えず互換性を保ちながら、十分な長さのトレーニング信号を用いて学習型の適応等化を行なうことができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに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】
【００２６】
本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項１に記載の発明は、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なう第１の通信処理部と、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作と適応等化処理を行なう第２の通信処理部と、
前記第１及び第２の通信処理部による通信処理を制御する制御部と、
を具備し、
前記第１の通信処理部が前記第１の通信レートにて受信したパケットの内容を記憶し、前記第２の通信処理部が前記第２の通信レートにて同一内容のパケットを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を行なう、
ことを特徴とする通信装置である。
【００２７】
また、本願の請求項２に記載の発明によれば、前記第２の通信処理部は、適応等化処理の等化状態を前記制御部に通知するように構成されている。そして、前記制御部は、等化状態が十分と判断されるまで、前記の記憶したパケットの内容を用いた適応等化処理を継続して行なうようにする。
【００２８】
また、本願の請求項３に記載の発明によれば、リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムに適用される。
【００２９】
また、本願の請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の通信装置は前記リーダライタとして動作する。そして、前記第１の通信処理部を用いてポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信するとともにその内容を記憶した後、前記第２の通信処理部を用いて上記と同じポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を行なうように構成されている。
【００３０】
また、本願の請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の通信装置の前記第２の通信処理部は、適応等化処理の等化状態を前記制御部に通知し、前記制御部は、等化状態が十分と判断されるまで、前記第２の通信処理部を用いて上記と同じポーリング・コマンドを再度送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうように構成されている。
【００３１】
また、本願の請求項６に記載の発明によれば、請求項３に記載の通信装置は、前記トランスポンダとして動作する。そして、前記第１の通信処理部でポーリング・コマンドを正常に受信したことに応じて、その内容を記憶するとともに、ポーリング・レスポンスを返信した後、前記第２の通信処理部で上記と同じポーリング・コマンドを受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を行なうように構成されている。
【００３２】
また、本願の請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の通信装置の前記第２の通信処理部は、適応等化処理の等化状態を前記制御部に通知し、前記制御部は、等化状態が十分と判断されるまで、前記第２の通信処理部からポーリング・レスポンスを返信せず、前記リーダライタから再度送信される上記と同じポーリング・コマンドを前記第２の通信処理部で受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうように構成されている。
【００３３】
また、本願の請求項８に記載の発明は、リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムにおいて、前記リーダライタとして、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信するとともにその内容を記憶するステップと、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、上記と同じポーリング・コマンドを再度送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうステップと、
を有することを特徴とする通信方法である。
【００３４】
また、本願の請求項９に記載の発明は、リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムにおいて、前記トランスポンダとして、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを正常に受信したことに応じて、その内容を記憶するとともに、ポーリング・レスポンスを返信するステップと、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、ポーリング・レスポンスを返信せず、前記リーダライタから再度送信される上記と同じポーリング・コマンドを受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうステップと、
を有することを特徴とする通信方法である。
【００３５】
また、本願の請求項１０に記載の発明は、リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムにおいて、前記リーダライタとしての処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信するとともにその内容を記憶するステップと、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、上記と同じポーリング・コマンドを再度送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうステップと、
を前記コンピューターに実行させるためのコンピューター・プログラムである。
【００３６】
また、本願の請求項１１に記載の発明は、リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムにおいて、前記トランスポンダとしての処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを正常に受信したことに応じて、その内容を記憶するとともに、ポーリング・レスポンスを返信するステップと、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、ポーリング・レスポンスを返信せず、前記リーダライタから再度送信される上記と同じポーリング・コマンドを受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうステップと、
を前記コンピューターに実行させるためのコンピューター・プログラムである。
【００３７】
本願の請求項１０乃至１１に係るコンピューター・プログラムは、コンピューター上で所定の処理を実現するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムを定義したものである。換言すれば、本願の請求項１０乃至１１に係るコンピューター・プログラムをコンピューターにインストールすることによって、コンピューター上では協働的作用が発揮され、それぞれ本願の請求項５、７に係る通信装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
また、本願の請求項１２に記載の発明は、リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触の通信システムであって、
前記リーダライタは、波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信するとともにその内容を記憶した後、適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、上記と同じポーリング・コマンドを再度送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行ない、
前記トランスポンダは、波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを正常に受信したことに応じて、その内容を記憶するとともに、ポーリング・レスポンスを返信した後、適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、ポーリング・レスポンスを返信せず、前記リーダライタから再度送信される上記と同じポーリング・コマンドを受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なう、
ことを特徴とする通信システムである。
【００３９】
また、本願の請求項１３に記載の発明は、リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムであって、
前記リーダライタ及び前記トランスポンダが第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンド及びポーリング・レスポンスを交換し合った後に、さらに、前記リーダライタ及び前記トランスポンダが第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンド及びポーリング・レスポンスを交換し合い、前記第２の通信レートにて後続のプロトコル処理を行なう、
ことを特徴とする通信システムである。
【００４０】
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、通信レートの高速化に伴う受信波形の乱れを適応等化により好適に解決することができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムを提供することができる。
【００４２】
また、本発明によれば、上位プロトコルのパケット・フォーマットに影響を与えず互換性を保ち、且つ、通信レートの低下を起こさずに、効果的に受信信号の等化処理を行なうことができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムを提供することができる。
【００４３】
また、本発明によれば、上位プロトコルのパケット・フォーマットに影響を与えず互換性を保ちながら、十分な長さのトレーニング信号を用いて学習型の適応等化を行なうことができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムを提供することができる。
【００４４】
本願の請求項１に記載の発明によれば、波形歪みが問題とならない第１の通信レートを利用して、適応等化処理が不可欠な第２の通信レートでの非接触通信を開始する前に、適応等化の学習用のトレーニング信号を通信相手との間で交換することができる。また、本願の請求項２に記載の発明によれば、等化状態が十分と判断されるまで、前記の記憶したパケットの内容を用いた適応等化処理を継続して行なうようにすることができる。
【００４５】
本願の請求項３乃至１３に記載の発明によれば、例えばフェリカ規格の非接触通信システムにおいて、上位プロトコル・フォーマットに全く影響を与えず互換性を保ち、且つ、上位制御プログラムをほとんど変更することなく、高速通信時における等化処理を行なうことができる。
【００４６】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００４８】
図１には、トランスポンダ及びリーダライタからなる電磁誘導方式の非接触通信システムの主に誘導結合部分の構成例を示している。リーダライタ１０及びトランスポンダ３０がそれぞれ備えるアンテナ共振回路１２、３２が電磁結合して、情報信号の授受が行なわれる。
【００４９】
リーダライタ１０のアンテナ共振回路１２は、抵抗Ｒ1と、コンデンサＣ1と、コイルＬ1から成り、処理部１１により生成された情報信号を、トランスポンダ３０側に送信する。また、アンテナ共振回路１２は、トランスポンダ３０から情報信号を受信し、処理部１１に供給する。なお、アンテナ共振回路１２の固有の共振周波数は、コンデンサＣ1のキャパシタンスとコイルＬ1のインダクタンスにより、あらかじめ所定の値に設定される。
【００５０】
一方、トランスポンダ３０のアンテナ共振回路３２は、抵抗Ｒ2と、コンデンサＣ2と、コイルＬ2から成り、処理部３１により生成され、負荷切り替え変調回路部３３により変調された情報信号を、リーダライタ１０側のアンテナ（コイルＬ2）に送信する。また、アンテナ共振回路３２は、リーダライタ側から情報信号を受信し、処理部に供給する。なお、アンテナ共振回路３２の共振周波数は、コンデンサＣ2のキャパシタンスとコイルＬ2のインダクタンスにより、あらかじめ所定の値に設定される。
【００５１】
図２には、本発明の一実施形態に係る非接触通信システムの構成を模式的に示している。図示の通信システムは、ＮＦＣ ＩＰ−１規格に則ったリーダライタ１０と、フェリカ規格カードからなるトランスポンダ３０で構成され、上記の電磁誘導の原理を用いてフェリカ通信方式によるパッシブ型相互通信を行なう。
【００５２】
リーダライタ１０は、処理部１１と、アンテナ（コイルＬ１に相当）を接続するアナログ回路部１３（アナログ共振回路１２などからなる）で構成される。処理部１１は、２１２ｋｂｐｓ、４２４ｋｂｐｓといった比較的低速な従来通信を行なう従来通信処理部１４と、８４８ｋｂｐｓ、１．７Ｍｂｐｓ、３．４Ｍｂｐｓといった高速通信並びに受信信号の適応等化処理を行なう高速通信・適応等化処理部１５と、リーダライタ制御部１６からなる。
【００５３】
従来通信処理部１４は、図２に示す通信システムにおいて従来通信を行なう際の物理層並びにデータリンク層の処理を行なう。従来通信処理部１４は、従来通信制御線１７を介してリーダライタ制御部１６に接続されるとともに、アナログ回路１３を介してアンテナを接続する。
【００５４】
高速通信・適応等化処理部１５は、図２に示す通信システムにおいて高速通信を行なう際の物理層並びにデータリンク層の処理を行なうとともに、受信信号に対して学習型の適応等化処理を行なう。適応等化処理の詳細については後述に譲る。高速通信・適応等化処理部１５は、高速通信制御線１８を介してリーダライタ制御部１６に接続されるとともに、アナログ回路１３を介してアンテナを接続する。また、高速通信・適応等化処理部１５は、高速通信時における等化処理の進捗状態を、等化状態伝達信号１９を介してリーダライタ制御部１６に伝達する。
【００５５】
リーダライタ制御部１６は、ホスト・インターフェース２０を介してホスト機器１６０に接続され、通信システムにおけるネットワーク層からプレゼンテーション層に至るまでの上位層の処理を担う。リーダライタ制御部１６は、例えば、ハードウェア・ロジックのマイクロプログラムや組み込みＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）プログラムという形態で実装される。本実施形態では、リーダライタ制御部１６は、等化状態伝達信号１９を介して伝達される等化処理の進捗状態に応じて、高速通信時におけるポーリング処理手順を制御するが、その詳細については後述に譲る。
【００５６】
ホスト機器４０は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）や組み込みＣＰＵで構成され、図２に示す通信システムにおいて、アプリケーション層の処理を担う。ホスト機器４０がＰＣの場合は、ホスト・インターフェース２０としてＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ−Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ：万能非同期送受信機）などが用いられ、組み込みＣＰＵの場合には、ホスト・インターフェース２０としてＡＭＢＡ、ＡＨＢバス、Ｉ2Ｃシリアル・インターフェースなどが用いられる。
【００５７】
トランスポンダ３０は、処理部３１と、アンテナ（コイルＬ２に相当）を接続するアナログ回路部３４（アナログ共振回路３２、負荷切替変調回路３３などからなる）で構成される。処理部３１は、２１２ｋｂｐｓ、４２４ｋｂｐｓといった比較的低速な従来通信を行なう従来通信処理部３５と、８４８ｋｂｐｓ、１．７Ｍｂｐｓ、３．４Ｍｂｐｓといった高速通信並びに受信信号の適応等化処理を行なう高速通信・適応等化処理部３６と、トランスポンダ制御部３７からなる。
【００５８】
従来通信処理部３５は、図２に示す通信システムにおいて従来通信を行なう際の物理層並びにデータリンク層の処理を行なう。従来通信処理部３５は、従来通信制御線３８を介してトランスポンダ制御部３７に接続されるとともに、アナログ回路３４を介してアンテナを接続する。
【００５９】
高速通信・適応等化処理部３６は、図２に示す通信システムにおいて高速通信を行なう際の物理層並びにデータリンク層の処理を行なうとともに、受信信号に対して学習型の適応等化処理を行なう。適応等化処理の詳細については後述に譲る。高速通信・適応等化処理部３６は、高速通信制御線３９を介してトランスポンダ制御部３７に接続されるとともに、アナログ回路部３４を介してアンテナを接続する。また、高速通信・適応等化処理部３６は、高速通信時における等化処理の進捗状態を、等化状態伝達信号５０を介してトランスポンダ制御部３７に伝達する。
【００６０】
トランスポンダ制御部３７は、通信システムにおけるネットワーク層からプレゼンテーション層に至るまでの上位層の処理を担う。トランスポンダ制御部３７内には、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）などで構成される記憶メモリー３７Ａが配設され、価値情報などの各種データの格納に利用される。但し、価値情報の運用方法自体は本発明の要旨に直接関連しないので、本明細書ではこの点に関する詳細な説明を省略する。また、トランスポンダ制御部３７内には、図示しないＲＯＭ領域内に１６バイトからなる固有のパラメーターＩＤｍ及びＰＭｍ（後述）が格納されている。ユーザーは、ＩＤｍやＰＭｍを変更することができない。トランスポンダ制御部１６は、例えば、ハードウェア・ロジックのマイクロプログラムや組み込みＣＰＵのＲＯＭプログラムという形態で実装される。本実施形態では、トランスポンダ制御部３７は、等化状態伝達信号５０を介して伝達される等化処理の進捗状態に応じて、高速通信時におけるポーリング処理手順を制御するが、その詳細については後述に譲る。
【００６１】
図３には、リーダライタ１０側の高速通信・適応等化処理部１５、及び、トランスポンダ３０側の高速通信・適応等化処理部３６において適用可能な適応等化部の内部構成例を示している。図示の適応等化部は、学習アルゴリズムにＮＬＭＳ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ：正規化最小２乗平均）を用いた構成である。以下、同図と式を参照しながら、適応等化処理について説明する。
【００６２】
図示のＦＩＲフィルターは、タップ数をＭとし、（Ｍ−１）個の遅延素子（Ｄ）６１−１、６１−２、…を直列接続したディレイ・ラインを備えている（但し、図３では、図面の簡素化のため、Ｍ＝４として描いている）。各遅延素子は、それぞれサンプル周期に相当する遅延時間Ｄを持つ。
【００６３】
ここで、サンプリング時間をｎとし、時刻ｎにおける受信信号をｕ（ｎ）とすると、タップ数Ｍ分だけの時系列的な入力データｕ（ｎ）、ｕ（ｎ−１）、…、ｕ（ｎ−Ｍ＋１）が得られる。
【００６４】
また、タップ数分の乗算器６２−１、６２−２、…は、フィルターの特性に応じたタップ係数ｗ1（ｎ）、ｗ2（ｎ）、…、ｗM（ｎ）をそれぞれ持ち、上記Ｍ個の入力データｕ（ｎ）、ｕ（ｎ−１）、…、ｕ（ｎ−Ｍ＋１）をそれぞれ重み付け乗算する。
【００６５】
そして、累算器６３は、対応するタップ係数でそれぞれ重み付けした時系列入力データを加算して平均化処理して、時刻ｎでの等化出力信号ｒ（ｎ）を得る。以上の等化処理は、下式（１）のように表すことができる。
【００６６】
【数１】
【００６７】
続いて、タップ係数の学習について説明する。加算器６４には、等化出力信号ｒ（ｎ）とともにリファレンス信号ｄ（ｎ）が入力され、これらの差分をとって誤差信号ｅ（ｎ）を出力する。この誤差信号ｅ（ｎ）は、学習の進捗状況を表す値となる。高速通信・適応等化処理部１５は、誤差信号ｅ（ｎ）に基づく等化状態を、等化状態伝達信号１９を介してリーダライタ制御部１６に伝達する。また、高速通信・適応等化処理部３６は、誤差信号ｅ（ｎ）に基づく等化状態を、等化状態伝達信号５０を介してトランスポンダ制御部３７に伝達する。
【００６８】
なお、本実施形態では、リファレンス信号ｄ（ｎ）として、トランスポンダ３０は、リーダライタ１０から受信したポーリング・コマンドＰＯＬを用い、リーダライタ１０は、トランスポンダ３０から受信したポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを用いるが、その詳細については後述に譲る。
【００６９】
学習回路６５は、時刻ｎにおける時系列的な入力データｕ（ｎ）、ｕ（ｎ−１）、…、ｕ（ｎ−Ｍ＋１）と、誤差信号ｅ（ｎ）を入力すると、ＮＬＭＳアルゴリズムを用いて、ＦＩＲフィルターからの等化出力信号ｒをリファレンス信号ｄに近づけるように、次時刻のＦＩＲフィルターのタップ係数ｗ1（ｎ＋１）、ｗ2（ｎ＋１）、…、ｗM（ｎ＋１）を決定して、各乗算器６２−１、６２−２、…に供給する。誤差信号ｅ（ｎ）、並びに、タップ係数の更新式は、下式（２）のように表される。
【００７０】
【数２】
【００７１】
上式（２）に示した更新式を繰り返し実行することで、ＦＩＲフィルターの各タップ係数ｗ1（ｎ）、ｗ2（ｎ）、…、ｗM（ｎ）は、誤差信号ｅ（ｎ）が小さくなるように収束する。
【００７２】
ここで、上式（２）中のαは、ステップ・サイズであり、０＜α＜２となっている。αが１に近いと、高速に収束するが、誤差のバラツキが大きくなる。また、αが０に近いと、収束は遅くなるが、誤差のバラツキは小さくなる。
【００７３】
そして、学習が十分に進んだ後、学習回路６５は、ＮＬＭＳアルゴリズムによるタップ係数の学習機能を停止させる。これによって、学習したタップ係数を用いた等化処理が連続的に実行される。
【００７４】
再び図２に戻って、非接触通信システムにおける通信動作について説明する。
【００７５】
リーダライタ１０は、自らの発する１３．５６ＭＨｚのキャリア信号をＡＳＫ変調することによって送信データを重畳して、トランスポンダ３０に伝える。これに対し、トランスポンダ３０は、リーダライタ１０の送出する１３．５６ＭＨｚのむ変調キャリアに負荷変調を加えることによって、送信データをリーダライタ１０へ伝える。
【００７６】
リーダライタ１０は、ホスト機器４０から通信開始コマンドを受けると、まずキャリア電波を送出する。その後、リーダライタ１０は、通信可能空間にターゲットが存在するかどうかを確認するため、規格に定められた方法（キャリア周波数、データ変調速度、データ内容）により、応答要求信号を送信する。
【００７７】
これに対し、トランスポンダ３０は、まずリーダライタ１０が送出するキャリアの誘導起電力によって電力を供給されて起動し受信可能状態となり、その後、リーダライタ１０から送られてくる応答要求信号を受信する。そして、トランスポンダ３０は、受信した応答要求信号が自らのタイプに合致する信号であれば、規格に定められた方法（データ変調速度、返信タイミング、データ内容）で自らの識別情報を含む応答信号を、リーダライタ１０からの無変調キャリアへ負荷変調をかけることによって応答する。
【００７８】
そして、リーダライタ１０は、トランスポンダ３０からの応答信号を受信すると、その情報をホスト機器４０に伝達する。ホスト機器４０は、通信可能空間に存在するトランスポンダ３０の個数及び各々の識別情報を認識すると、動作プログラム（ファームウェア）に従って特定のトランスポンダ３０との通信フェーズへ移行する。これによって、パッシブ型相互通信が確立する。通信が確立した後は、リーダライタ１０は必要な通信が終了するまで常にキャリア電波を出し続け、トランスポンダ３０に対し必要な電力を送る。
【００７９】
上述した応答要求動作と同様、データ通信時にも、リーダライタ１０からトランスポンダ３０へキャリア電波の強度変調と、トランスポンダ３０からリーダライタ１０ヘの無変調キャリアの負荷変調によってデータ伝送を行なう。
【００８０】
情報通信分野では、競合回避、送受信の準備状況の判定、処理の同期獲得などの目的で、複数の機器やプログラムに対して順番に定期的に問い合わせを行なうポーリング（Ｐｏｌｌｉｎｇ）手続が知られている。フェリカ通信では、通信の初期化及び衝突防止にポーリングが利用される。
【００８１】
リーダライタ１０は、動作磁界内にあるトランスポンダ３０を検出するために、ポーリング・コマンドを繰り返し送出する。一方、トランスポンダ３０は、リーダライタ１０の発生するＲＦ動作磁界内では電力を供給され、電源立ち上がりから所定時間（５ミリ秒）以内にポーリング・コマンドＰＯＬの受信準備を完了させて待機する。そして、トランスポンダ３０は、ポーリング・コマンドＰＯＬを受信すると、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを返送する（但し、システム・コードが一致する場合）。衝突防止のため、タイムスロット（ｔｉｍｅｓｌｏｔ）の原理に基づき、トランスポンダ３０は、制御可能な各タイムスロットにおいて確率的にレスポンスを返送する。
【００８２】
図４には、リーダライタ１０から送出されるポーリング・コマンドＰＯＬのフォーマットを示している。同図は、フェリカ・フォーマットのパケット（図１１を参照のこと）のペイロード部分に相当する。
【００８３】
コマンド・コードの値は“００”とする。システム・コードは、リーダライタ１０が目的のトランスポンダ３０を選ぶために使用される。システム・コードの値が“ＦＦＦＦ”のときは、すべてのトランスポンダ３０がポーリング・コマンドＰＯＬに反応することができる。ＲＦＵ（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｆｏｒ Ｆｕｔｕｒｅ ＩＳＯ／ＩＥＣ Ｕｓｅ）は“００”とする。タイムスロットには、衝突を回避するためにトランスポンダ３０が対応すべきタイムスロットの最適値を指定する。タイムスロットとして指定できる値は、“００”、“０１”、“０３”、“０７”又は“０Ｆ”とする。
【００８４】
また、図５には、トランスポンダ３０から送出されるポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳのフォーマットを示している。同図は、フェリカ・フォーマットのパケット（図１１を参照のこと）のペイロード部分に相当する。
【００８５】
レスポンス・コードの値は“０１”とする。ＩＤｍは、８バイト長で、トランスポンダ３０の製造ＩＤである。ＰＭｍは、８バイト長で、製造パラメーターである。
【００８６】
図６には、図２に示したフェリカ通信システムにおいて、一般的な（従来通信による）ポーリング・コマンドの処理シーケンスを示している。
【００８７】
通信開始時、リーダライタ１０は、制御プログラム（ファームウェアなど）より指令を受け、キャリアを送出する。なお、フェリカ仕様は、キャリア送出のタイミング、送出時間、及び送出の頻度を定めておらず、これらの値は制御プログラムの仕様に依存する。
【００８８】
リーダライタ１０は、キャリアを送出した後、通信可能範囲（ＲＦ動作磁界）内にトランスポンダ３０が存在するかどうかを確認するために、キャリアに変調を加えてポーリング・コマンドＰＯＬを送出する。
【００８９】
リーダライタ１０は、ポーリング・コマンドＰＯＬ内のタイムスロットの値を変更することにより、トランスポンダ３０がポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを返送すべきインターバル時間を規定することができる。
【００９０】
トランスポンダ３０は、リーダライタ１０の送出するキャリアにより動作可能な電力を得、且つ、ポーリング・コマンドＰＯＬを正常に受信すると、リーダライタ１０がポーリング・コマンドＰＯＬの送信を完了した後、下式（３）で算出されるスロット開始時間が経過した時点から１．２０８ミリ秒のタイムスロットに、リーダライタ１０へポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを返送する。図７には、タイムスロットを０３ｈに設定した場合のポーリング・レスポンス・パケットのタイムスロット制御のシーケンスを示している。
【００９１】
【数３】
【００９２】
ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの中には、トランスポンダ３０のＲＯＭ領域（ユーザーは変更できない）に記載された１６バイトからなる固有のパラメーターＩＤｍ及びＰＭｍ（図５を参照のこと）が記載される。
【００９３】
リーダライタ１０は、トランスポンダ３０からのポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを正常に受信すると、通信が確立したと判断して、後段のプロトコル処理（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ、Ｒｅａｄ、Ｗｒｉｔｅなど）に移行する。
【００９４】
リーダライタ１０は、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの返送を期待できる最大時間（タイムアウト時間）を推定することができる。リーダライタ１０は、タイムアウト時間内にポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを受信できなかったときには、通信可能範囲内にトランスポンダ３０が存在しないと判断して、ポーリング・コマンドＰＯＬの再送を行なう。なお、タイムアウト時間の経過後にポーリング・コマンドＰＯＬを再送するタイミング、送信の頻度、及び、通信をあきらめてキャリア送出を停止するまでの時間を定めておらず、これらの値は制御プログラムの仕様に依存する。
【００９５】
図８には、一般的なフェリカ通信システムにおいて、ユーザーによるトランスポンダ３０（フェリカ対応カード）の操作によってリーダライタ１０（改札、自販機など）がポーリング処理を行なう様子を示している。
【００９６】
例えば自動改札などにおいて、人間がリーダライタへカードをかざす場合、数回にわたってポーリング処理が失敗した後に、リーダライタがポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを受信するという自体は容易に想定される。このため、フェリカ仕様では、リーダライタ１０は何度でもポーリング・コマンドＰＯＬを再送することが許容されている。一方、トランスポンダ３０側でも、送出したポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳがリーダライタ１０に正常に受信されない場合に対応するため、一度ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを返信した後も、内部ステートは遷移せず、引き続きポーリング・コマンドＰＯＬを受信したときには、再びポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを返信できるように規定されている。
【００９７】
参考のため、トランスポンダ３０のモード遷移を図９に示す。図示のように、トランスポンダ３０は、モード０、モード１、モード２、及びモード３の４つのモードをもち、コマンドの実行に応じてモードを遷移させる。トランスポンダ３０は、現在のモードに応じて実行可能なコマンドが制限される。トランスポンダ３０は、電源が供給されると、モード０となる。現在のモードは、Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅコマンドによって確認することができる。また、コマンドの実行モード及び成功して遷移するモードの対応を、以下の表に示しておく。モード遷移は、コマンドが正しく実行されたときのみ行なう。
【００９８】
【表２】
【００９９】
トランスポンダ３０が送信するポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳのフォーマットは、図５に示した通りである。同図から、タイムスロットの値など、受信するポーリング・コマンドＰＯＬの内容が変わることによりポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの内容が変化することはあるが、同じ内容の（すなわち、再送される）ポーリング・コマンドＰＯＬに対して同じトランスポンダ３０から返信されるポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳは必ず同じ内容となる。
【０１００】
言い換えれば、リーダライタ１０にとっては、同じポーリング・コマンドＰＯＳを送信したことに応答して同じトランスポンダ３０から返信されるポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳは既知信号となる。また、トランスポンダ３０にとっては、同じリーダライタ１０から内容を変えずに再送されるポーリング・コマンドＰＯＬは既知信号となる。
【０１０１】
したがって、リーダライタ１０は、内容を変えずにポーリング・コマンドＰＯＬを再送し続けることによって、トランスポンダ３０に対して長い既知信号を与えることができ、トランスポンダ３０はこれをトレーニング信号として用いて学習型の適応学習を行なうことができる。また、リーダライタ１０は、トランスポンダ３０からポーリング・レスポンス３０を正常に受信したにも拘らず、内容を変えずにポーリング・コマンドＰＯＬを再送し続けることによって、トランスポンダ３０から同じ内容のポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを受信し続けて、長い既知信号を得ることができ、これをトレーニング信号として用いて学習型の適応学習を行なうことができる。
【０１０２】
また、リーダライタ１０並びにトランスポンダ３０はそれぞれ、トレーニング信号として獲得したポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳ、ポーリング・コマンドＰＯＬの前部にフェリカ・フォーマットのパケットのプリアンブル部やシンク部の信号パターンを付加したり、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳ、ポーリング・コマンドＰＯＬの後部に同フォーマットのデータ部終端の２バイト長のＣＲＣを付加したりすれば、さらに長いトレーニング信号とすることができ、等化処理の効率化を図ることができる。
【０１０３】
なお、フェリカ仕様では、通信開始後にポーリング処理を行なうことは必須として規定されておらず、通信システムがポーリング処理を行なうか否かは制御プログラムの仕様に依存する。しかしながら、リーダライタ１０は、通信可能なトランスポンダ３０の存在確認、及び、プロトコル後段の通信処理を行なうために必要な固有パラメーター（ＩＤｍ）を取得するため、最初にポーリング処理を行なうのが一般的である。よって、リーダライタ１０からのポーリング・コマンドＰＯＳの再送を利用した長いトレーニング信号の獲得方法は現実的と言える。
【０１０４】
以下では、ポーリング・コマンドＰＯＬ及びポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを利用した高速通信における等化処理について説明する。
【０１０５】
リーダライタ１０が、従来通信処理部１４と、高速通信・適応等化処理部１５と、従来通信及び高速通信の双方を一括して制御するリーダライタ制御部１６を備えること、並びに、トランスポンダ３０が、従来通信処理部３５と、高速通信・適応等化処理部３６と、従来通信及び高速通信の双方を一括して制御するトランスポンダ制御部３７を備えることは、図２を参照しながら既に説明した通りである。従来通信は、２１２ｋｂｐｓ、４２４ｋｂｐｓといった比較的低速な通信方式であり、波形歪みがほとんど問題とならない。これに対し、高速通信は、８４８ｋｂｐｓ、１．７Ｍｂｐｓ、３．４Ｍｂｐｓといった適応等化による波形整形が必要となる高速な通信レートである。高速通信・適応等化処理部１５及び３６は、現在受信している信号の等化状態を、それぞれリーダライタ制御部１６、トランスポンダ制御部３７に対し、定量的に伝達する。等化状態の定量的な表現方法の一例は、時刻ｎにおける等化フィルターの等化出力信号ｒ（ｎ）とリファレンス信号ｄ（ｎ）との誤差信号ｅ（ｎ）である（前述並びに図３を参照のこと）。
【０１０６】
図１０Ａ〜図１０Ｃには、ポーリング・コマンドＰＯＬ及びポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを利用した高速通信における等化処理シーケンスを示している。図示の処理シーケンスは、従来通信においてポーリング処理を行なう「プリ・ポーリング」と、高速通信においてポーリング処理を行なう「メイン・ポーリング」からなる。メイン・ポーリングは、リーダライタ１０及びトランスポンダ３０においてそれぞれ等化状態が十分であると判断されるとメイン・ポーリングが終了し、高速通信による後段のプロトコル処理が開始する。
【０１０７】
まず、リーダライタ１０とトランスポンダ３０は、従来型のフェリカ通信システムにおいて、プリ・ポーリングを行なう。
【０１０８】
リーダライタ１０側では、リーダライタ制御部１６が従来通信処理部１７に対して、ポーリング・コマンドＰＯＬの送出を要求し、従来通信にてポーリング・コマンドＰＯＬが送出される。
【０１０９】
トランスポンダ３０側では、従来通信処理部３７でポーリング・コマンドＰＯＬの受信処理を行ない、そのパケットの内容をハードウェア内部に記憶する。トランスポンダ制御部３７は、ポーリング・コマンドＰＯＬを正常に受信できたことを認識すると、従来通信処理部３７に対してポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの送出を要求し、従来通信にてポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳが送出される。
【０１１０】
リーダライタ１０側では、従来通信処理部１４でポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの受信処理を行ない、そのパケットの内容をハードウェア内部に記憶する。リーダライタ制御部１６は、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを正常に受信できたことを認識すると、プリ・ポーリングが終了する。
【０１１１】
このようにして、波形歪みが問題とならないプリ・ポーリング処理を利用して、適応等化処理が不可欠な高速通信を開始する前に、適応等化の学習用のトレーニング信号をリーダライタ１０とトランスポンダの間で交換することができる。
【０１１２】
続いて、メイン・ポーリングが開始される。リーダライタ１０側では、リーダライタ制御部１６が高速通信・適応等化処理部１５に対して、ポーリング・コマンドＰＯＬの送出を要求し、プリ・ポーリング時と同じ内容のポーリング・コマンドＰＯＬが高速通信の速度で送出される。
【０１１３】
トランスポンダ３０側では、ポーリング・コマンドＰＯＬを受信すると、高速通信・適応等化処理部３６は、プリ・ポーリング時に記憶したポーリング・コマンドＰＯＬの内容をトレーニング信号として用いて、適応等化処理（等化フィルターの学習）を行なうとともに、等化状態をトランスポンダ制御部３７に伝達する。トランスポンダ制御部３７は、伝達された等化状態から、適応処理における等化状態（等化フィルターの学習）が十分でないと判断した場合には、ポーリング・コマンドＰＯＬの受信処理と等化フィルターの学習を続行するために、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの送出要求を差し控える。
【０１１４】
リーダライタ１０側では、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの待ち時間がタイムアウトすると、リーダライタ制御部１６が高速通信・適応等化処理部１５に対して、ポーリング・コマンドＰＯＬの送出を再度要求し、プリ・ポーリング時と同じ内容のポーリング・コマンドＰＯＬが高速通信の速度で再度送出される。
【０１１５】
トランスポンダ３０側では、ポーリング・コマンドＰＯＬを再度受信すると、高速通信・適応等化処理部３６は、プリ・ポーリング時に記憶したポーリング・コマンドＰＯＬの内容をトレーニング信号として用いて、適応等化処理（等化フィルターの学習）を継続して行なうとともに、等化状態をトランスポンダ制御部３７に伝達する。トランスポンダ制御部３７は、伝達された等化状態から適応処理における等化状態（等化フィルターの学習）が十分であると判断すると、ポーリング・コマンドＰＯＬを正常に受信できたことを認識して、高速通信・適応等化処理部３６に対してポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの送出を要求し、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳが高速通信の速度で送出される。
【０１１６】
リーダライタ１０側では、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを受信すると、高速通信・適応等化処理部１５は、プリ・ポーリング時に記憶したポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの内容をトレーニング信号として用いて、適応等化処理（等化フィルターの学習）を行なうとともに、等化状態をリーダライタ制御部１６に伝達する。リーダライタ制御部１６は、伝達された等化状態から、適応処理における等化状態（等化フィルターの学習）が十分でないと判断した場合には、高速通信・適応等化処理部１５に対して、ポーリング・コマンドＰＯＬの送出を再度要求し、プリ・ポーリング時と同じ内容のポーリング・コマンドＰＯＬが高速通信の速度で再度送出される。
【０１１７】
トランスポンダ３０側では、ポーリング・コマンドＰＯＬを再度受信すると、高速通信・適応等化処理部３６における適応等化（等化フィルターの学習）は既に完了しているので、トランスポンダ制御部３７は、ポーリング・コマンドＰＯＬを正常に受信できたことを即座に認識して、高速通信・適応等化処理部３６に対してポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの送出を再度要求し、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳが高速通信の速度で再度送出される。
【０１１８】
リーダライタ１０側では、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを再度受信すると、高速通信・適応等化処理部１５は、プリ・ポーリング時に記憶したポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの内容をトレーニング信号として用いて、適応等化処理（等化フィルターの学習）を継続して行なうとともに、等化状態をリーダライタ制御部１６に伝達する。リーダライタ制御部１６は、伝達された等化状態から適応処理における等化状態（等化フィルターの学習）が十分であると判断すると、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを正常に受信できたことを認識し、通信が確立したと判断する。この結果、メイン・ポーリングが終了して、リーダライタ１０とトランスポンダ３０間では高速通信の速度を用いた後段のプロトコル処理（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ、Ｒｅａｄ、Ｗｒｉｔｅなど）に移行する。
【０１１９】
図１０Ａ〜図１０Ｂに示したような等化処理シーケンスによれば、上位プロトコル・フォーマットに全く影響を与えず互換性を保ち、且つ、上位制御プログラムをほとんど変更することなく、高速通信時における等化処理を行なうことができる。
【０１２０】
図１０Ａ〜図１０Ｂに示したような等化処理シーケンスでは、リーダライタ１０は、従来通信時にトランスポンダ３０から受信したポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを等化フィルターの学習用のトレーニング信号として用いるが、そのパケット長は、パケットの先頭に必ず付加される「ＬＥＮ」を含めて１８若しくは２０バイトである。また、トランスポンダ３０は、従来通信時にリーダライタ１０から受信したポーリング・コマンドＰＯＬをトレーニング信号として用いるが、そのパケット長は６バイトである。いずれも、プリアンブル部及びシンク部を用いる場合よりもトレーニング信号のバイト長は長く、効果的に等化処理を行なうことができる。
【０１２１】
ここで、ポーリング・コマンドＰＯＬは、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳよりも短く、且つ、信号系列の内容も偏ったものになり易いが（図４に示したように、コマンド・コードは０ｘ００であり、システム・コードは０ｘＦＦＦＦである）、一般に、負荷変調を用いるトランスポンダ３０側からの送信信号の復調よりも、振幅（ＡＳＫ）変調を用いるリーダライタ１０側からの送信信号の復調の方が波形歪みの影響が少ないため、両パケットの不均一が問題となることは少ないものと思料される。
【０１２２】
図８に示したように、トランスポンダ３０がカード型であり、例えば自動改札などでユーザーがカードを手に持つような使用形態では、リーダライタ１０とトランスポンダ３０間の位置は時間的に変動する。このような場合、まず、図１０Ａ〜図１０Ｂに示した処理手順に従って一旦等化処理を行なうが、後段のプロトコル処理に移行した後は、プリアンブル部及びシンク部をトレーニング信号に用いた学習型の適応等化処理や、ブラインド型の適応等化処理を継続して実施することが好ましい。
【０１２３】
図１０Ａ〜図１０Ｂに示した等化処理シーケンスでは、プリ・ポーリング時とメイン・ポーリング時とで、ポーリング・コマンドＰＯＬの内容は同じであることを前提としている。システムの都合上、メイン・ポーリング時のポーリング・コマンドの内容（タイムスロットなど）を変更する必要がある。トランスポンダ３０側では、その仕様に基づいてプリ・ポーリング時に記憶したポーリング・コマンドＰＯＬの内容を書き換え、リーダライタ１０側では、ポーリング時に記憶したポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの内容を自ら送出するポーリング・コマンドＰＯＬの内容に即して書き換えて等化処理を行なう。リーダライタ１０は、プリ・ポーリング時に、ＩＤｍやＰＭｍといったトランスポンダ３０に固有のパラメーターをあらかじめ取得しておけば、タイムスロットなどの値を変更しても、返答されるポーリング・レスポンスの内容をフェリカ・プロトコルの仕様から推定することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【０１２５】
図１０Ａ〜図１０Ｂに示したような等化処理シーケンスは、プロトコルの互換性を損なわない範囲で、ブラインド型など従来の等化方法や、フェリカ・フォーマット（図１１を参照）のパケットのプリアンブル部やシンク部を用いた学習型の適応等化方法と併用して、等化処理の効率化を図るようにしてもよい。
【０１２６】
また、フェリカ・フォーマットのパケットのプリアンブル部やシンク部の信号パターンを、プリ・ポーリング時にリーダライタ１０並びにトランスポンダ３０がそれぞれ記憶したポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳ、ポーリング・コマンドＰＯＬの前部に付加したり、パケットのデータ部終端の２バイト長のＣＲＣをポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳ、ポーリング・コマンドＰＯＬの後部に付加したりすることによって、さらに長いトレーニング信号とすることができ、等化処理の効率化を図ることができる。
【０１２７】
また、本明細書では、フェリカ・フォーマットに従うパケットをリーダライタとトランスポンダ間で交換する非接触通信システムに本発明を適用した実施形態を中心に説明してきたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。電気的負荷の変更方向の切り替えによる変調を利用して通信を行なう、さまざまな規格に準拠した通信システムに、同様に本発明を適用することができる。
【０１２８】
要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】図１は、トランスポンダ及びリーダライタからなる電磁誘導方式の非接触通信システムの主に誘導結合部分の構成例を示した図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る非接触通信システムの構成を模式的に示した図である。
【図３】図３は、リーダライタ１０側の高速通信・適応等化処理部１５、及び、トランスポンダ３０側の高速通信・適応等化処理部において適用可能な適応等化部の内部構成例を示した図である。
【図４】図４は、リーダライタ１０から送出されるポーリング・コマンドＰＯＬのフォーマットを示した図である。
【図５】図５は、トランスポンダ３０から送出されるポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳのフォーマットを示した図である。
【図６】図６は、図２に示したフェリカ通信システムにおいて、従来通信によるポーリング・コマンドの処理シーケンスを示した図である。
【図７】図７は、ポーリング・レスポンス・パケットＰＯＬＲＥＳのタイムスロット制御を示した図である。
【図８】図８は、一般的なフェリカ通信システムにおいて、ユーザーによるトランスポンダ３０の操作によってリーダライタ１０がポーリング処理を行なう様子を示した図である。
【図９】図９は、トランスポンダ３０のモード遷移を示した図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、ポーリング・コマンドＰＯＬ及びポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを利用した高速通信における等化処理シーケンス（プリ・ポーリング）を示した図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、ポーリング・コマンドＰＯＬ及びポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを利用した高速通信における等化処理シーケンス（メイン・ポーリング）を示した図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、ポーリング・コマンドＰＯＬ及びポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを利用した高速通信における等化処理シーケンス（後段のプロトコル処理）を示した図である。
【図１１】図１１は、フェリカ・フォーマットのパケット構造を示した図である。
【図１２】図１２は、ＦＩＲフィルターの構成を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１０…リーダライタ
１１…処理部
１２…アンテナ共振回路
１３…アナログ回路部
１４…従来通信処理部
１５…高速通信・適応等化処理部
１６…リーダライタ制御部
１７…従来通信制御線
１８…高速通信制御線
１９…等化状態伝達信号
２０…ホスト・インターフェース
３０…トランスポンダ
３１…処理部
３２…アンテナ共振回路
３３…負荷切替変調回路
３４…アナログ回路部
３５…従来通信処理部
３６…高速通信・適応等化処理部
３７…トランスポンダ制御部
３８…従来通信制御線
３９…高速通信制御線
４０…ホスト機器
５０…等化状態伝達信号
６１…遅延素子
６２…乗算器
６３…累算器
６４…加算器
６５…学習回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触通信において要求コマンドを送信するリーダライタ（イニシエーター）又は要求コマンドに対する応答コマンドを返信するトランスポンダ（ターゲット）として通信動作を行なう通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムに係り、特に、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）規格に基づく非接触通信を行なう通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムに関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、通信レートの高速化に伴う受信波形の乱れを適応等化により解決する通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムに係り、特に、所定の規格に基づくパケット・フォーマット並びにパケット交換手順の互換性を保ちながら学習型の適応等化を行なう通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
自ら電波の発生源を持たない通信端末が無線で通信相手となる装置へデータを送信する通信システムとしてＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と呼ばれる非接触通信システムが知られている。ＲＦＩＤの他の呼び方として、ＩＤシステム、データ・キャリア・システムなどがあるが、世界的に共通なのがＲＦＩＤシステム、略してＲＦＩＤである。日本語に訳すると「高周波（無線）を使用した認識システム」となる。
【０００４】
ＲＦＩＤシステムは多くの非接触ＩＣカードに適用されている。ＩＣカード・システムは、トランスポンダとしてのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）カードと、ＩＣカードからの情報の読み出しや、又はＩＣカードへの情報の書込みを行なう装置（以下、「リーダライタ」と呼ぶ）からなる。かかるＩＣカード・システムは、ＩＣカードとリーダライタ間で非接触により情報の読み書きを行なうことから利便性が高い。リーダライタは、最初に電磁波を出力して相互通信を開始する（すなわち通信の主導権を握る）装置であり、「イニシエーター」とも呼ばれる。また、ＩＣカードなどトランスポンダは、イニシエーターからのコマンド（相互通信開始要求）に対してレスポンス（相互通信開始応答）を返す「ターゲット」である。パッシブ・モードではキャリア信号の向きが常にイニシエーター→ターゲットであり、アクティブ・モードではキャリア信号の向きが交互に切り換わる。以下では、リーダライタからトランスポンダへの通信を「ダウンリンク」と呼び、トランスポンダからリーダライタへの通信を「アップリンク」と呼ぶことにする。
【０００５】
ＲＦＩＤに適用可能な非接触通信方法には、静電結合方式、電磁誘導方式、電波通信方式などが挙げられる。このうち電磁誘導方式は、リーダライタ側の１次コイルとカード（若しくはトランスポンダ）側の２次コイルで構成され、これら２つのコイルの磁気的な結合によってコイル経由でデータ通信が行なわれる。具体的には、リーダライタは、１次コイルで発生する磁界を振幅変調することによってデータを送信し、トランスポンダ側ではこれを検波する。また、トランスポンダは２次コイルの負荷切り替え（Ｌｏａｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：ＬＳ）により振幅変調などの変調処理を行なうことで、リーダライタへデータを送信することができる。トランスポンダ及びリーダライタの各コイルはＬＣ共振回路として動作しており、一般には、これらコイルの共振周波数を、通信に用いるキャリアの周波数に調整して共振させることにより、トランスポンダとリーダライタ間の適当な通信距離を設定することができる。なお、以下では、トランスポンダ及びリーダライタの各コイルを「アンテナ」とも呼ぶ。
【０００６】
また、ＲＦＩＤシステムは、伝送距離に応じて、密着型（０〜２ｍｍ以下：Ｃｌｏｓｅ ｃｏｕｐｌｅｄ）、近接型（０〜１０ｃｍ以下：Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ）、近傍型（０〜７０ｃｍ以下：Ｖｉｃｉｎｉｔｙ）の３種類に分類することができ、それぞれＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３、ＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３などの国際規格によって規定されている。このうち、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３に準拠する非接触・近接型のＩＣカード規格として、ＴｙｐｅＡ、ＴｙｐｅＢ、Ｆｅｌｉｃａ（フェリカ）（登録商標）を挙げることができる。なお、ＴｙｐｅＡはＰｈｉｌｉｐｓ社のＭｉｆａｒｅ（登録商標）に相当する。また、ＳｍａｒｔＣａｒｄとしてのカード、リーダライタはＩＳＯ７８１６として規格化されている。
【０００７】
さらに、ソニーとＰｈｉｌｉｐｓ社が開発したＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎは、主に、上記のＴｙｐｅＡ、ＴｙｐｅＢ、Ｆｅｌｉｃａの各ＩＣカードと通信可能なＮＦＣ通信装置（リーダライタ）の仕様を規定したＲＦＩＤ規格であり、２００３年１２月にＩＳＯ／ＩＥＣ ＩＳ １８０９２として国際標準となった。ＮＦＣ通信方式は、元々は非接触式ＩＣカードとして広く普及しているソニーの「ＦｅｌｉＣａ」やＰｈｉｌｉｐｓ社の「Ｍｉｆａｒｅ」を継承したものであり、１３．５６ＭＨｚ帯を使い、電磁誘導方式により１０ｃｍ程度の近接型の非接触双方向通信が可能である（ＮＦＣは、カードとリーダライタ間の通信の他に、リーダライタ同士のパッシブ型通信を規定している）。
【０００８】
現在、ＮＦＣは、個人認証や電子マネー決済などに盛んに用いられている。例えば、パッシブ・モードの他にアクティブ・モードを備えたＮＦＣ通信装置について提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。
【０００９】
ＮＦＣ ＩＰ−１（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ａｎｄ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−１）規格における転送方向、通信モード毎の通信速度や変調方式、符号化方式を、以下の表１に示しておく。
【００１０】
【表１】
【００１１】
ＩＳＯ １８０９２に規定される電磁結合型の非接触通信仕様のうち、フェリカではマンチェスター（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ）符号が用いられる。フェリカ・フォーマットでは、ダウンリンクとアップリンクで、同一のパケットを使用する。図１１には、フェリカ・フォーマットのパケット構造を示している。図示のパケットは、「プリアンブル部（Ｐｒｅａｍｌｂｅ）」、「シンク部（ＳＹＮＣ）」、「データ部」の３つのパートで構成される。プリアンブル部は、６バイト長の“０”の系列からなり、シンク部は、２バイトの既知系列“０ｘＢ２４Ｄ”からなる。また、データ部は、パケット長を示す１バイトのＬＥＮと、（ＬＥＮ−１）バイト長のデータ本体（ペイロード）と、２バイトのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ：巡回冗長検査）コードからなる。これら３つのパートはすべてマンチェスター符号化される。
【００１２】
フェリカ・フォーマットでは、通信レートとして、２１２ｋｂｐｓの倍数である、４２４ｋｂｐｓ、８４８ｋｂｐｓ、１．７Ｍｂｐｓ、３．４Ｍｂｐｓなどが規定されている。通信レートが高くなると、それに比例して送信信号の周波数帯域が広くなる。信号の周波数帯域が広くなると、チャネルや送信ＲＦアナログ回路や受信ＲＦアナログ回路の周波数特性の影響が増えてくる。一般に、これらの周波数特性は高い周波数になるほど減衰が大きくなる。また、高い周波数になるほど位相特性の乱れも大きくなる。このため、高い通信レートの信号ほど、受信波形の乱れが大きくなる。また、振幅（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：ＡＳＫ）変調を用いるリーダライタ側からの送信信号の復調よりも、負荷変調を用いるトランスポンダ側からの送信信号の復調の方が、波形歪みの影響は大きいと思料される。
【００１３】
高速通信における受信信号の乱れを補償する１つの方法として、適応等化処理を挙げることができる。例えば、基地局と端末局の間で無線信号により情報を送受信する無線通信システムにおいては、マルチパスフェージングによる伝搬遅延などの影響によって生じる受信信号波形の歪みに起因した通信エラーを低減するために、適応等化処理を用いて受信信号を波形整形して歪みを低減する手法は一般的である。
【００１４】
適応等化回路は、一例として、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：有限インパルス応答）フィルターと学習回路で構成される。図１２には、ＦＩＲフィルターの構成を模式的に示している。ＦＩＲフィルターは、複数個の遅延素子を直列接続したディレイ・ラインを備え、配列された遅延素子の個数分だけの時系列的な入力データを、それぞれ乗算器でフィルターの特性に応じたタップ係数で重み付けを行なった後、これらを累積加算して平均化処理することによって等化信号を得ることができる。そして、既知のトレーニング信号を参照して、ＦＩＲフィルターから出力される等化信号をその所望信号に近づけるようにフィルターのタップ係数を決定する（例えば、特許文献２、特許文献３を参照のこと）。
【００１５】
例えば、適応等化器を適用することにより電波伝搬路における歪みを低減し、また歪みに伴って発生する通信エラーを低減するＲＦＩＤシステムについて提案がなされている（例えば、特許文献４を参照のこと）。
【００１６】
ここで、適応等化には、既知のトレーニング信号を参照して、自己のフィルター出力をその所望信号に近づけるようにフィルターの重み係数を決定する学習型の適応等化と、トレーニング信号を用いず、受信信号の自己相関をとって位相や振幅のひずみを抑圧するようにフィルターの重み係数を決定するブラインド型の適応等化を挙げることができる。
【００１７】
ブラインド型の適応等化は、トレーニング信号が不要であり、伝送方式・変調方式によらないという利点はあるが、遅延時間の長いマルチパス波が想定される場合では、計算量が膨大になってしまい、回路規模の大型化や消費電力の増大が問題となる。フェリカのような非接触通信進ステムに適応等化を適用する場合、回路規模や消費電力はとりわけカード側において大きな障害となる。
【００１８】
これに対し、学習型の適応等化では、十分な長さのトレーニング信号が必要である。上記のフェリカ通信において、通信レートが低速な２１２ｋｂｐｓ、４２４ｋｂｐｓから、さらに８４８ｋｂｐｓ、１．７Ｍｂｐｓ、３．４Ｍｂｐｓへと高速化していくにつれ、チャネル上で発生する受信波形の歪みは大きくなり、これに伴って、適応等化器の学習には、より長いトレーニング信号が必要になってくる。一方、パケット内のデータ部を先頭からデコードするためには、それよりも前の段階で学習を完了させておく必要がある。
【００１９】
フェリカ・フォーマットのパケット（図１１を参照）において、２バイト長のシンク部をそのままトレーニング信号に用いる方法も考えられるが、十分な長さでなく、データ部が到来するよりも前に学習を完了しなし事態が想定される。さらにプリアンブル部をトレーニング信号として用いる場合でも、最長で４〜５バイト中の初期に等化処理を行なう必要がある。より大きな受信信号波形歪みが生じる高速の通信速度やノイズ耐性が低い符号化方法（ＮＲＺ（Ｎｏｎ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅｒｏ）など）を用いる通信システムにおいては、等化フィルター（イコライザー）の重み係数が十分に収束する前にパケットのデータ部に到達してしまい、結果的に通信エラーを生じてしまう。
【００２０】
また、シンク部とデータ部の間に学習用に十分長いランダム・パターンを挿入する方法や、学習のための専用パケットを通常のパケットに先立って送信する方法などが考えられる。しかしながら、これらの方法を実現するには、フェリカ・フォーマットとは異なるパケット・フォーマットを使用することになるため、互換性において問題を招来する可能性がある。
【００２１】
要言すれば、フェリカ通信などの非接触通信システムにおいて、通信レートを向上させるには、十分な長さのトレーニング信号を用いて学習型の適応等化を行なうことが必須になってくるが、上位プロトコルのパケット・フォーマットとの互換性維持とは相容れないのである。
【００２２】
【特許文献１】特開２００５−１６８０６９号公報
【特許文献２】特開２００４−６４６８１号公報
【特許文献３】特開２００８−２２４２２号公報
【特許文献４】特開２００８−２７２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明の目的は、通信レートの高速化に伴う受信波形の乱れを適応等化により好適に解決することができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムを提供することにある。
【００２４】
本発明のさらなる目的は、上位プロトコルのパケット・フォーマットに影響を与えず互換性を保ち、且つ、通信レートの低下を起こさずに、効果的に受信信号の等化処理を行なうことができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムを提供することにある。
【００２５】
本発明のさらなる目的は、上位プロトコルのパケット・フォーマットに影響を与えず互換性を保ちながら、十分な長さのトレーニング信号を用いて学習型の適応等化を行なうことができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに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】
【００２６】
本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項１に記載の発明は、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なう第１の通信処理部と、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作と適応等化処理を行なう第２の通信処理部と、
前記第１及び第２の通信処理部による通信処理を制御する制御部と、
を具備し、
前記第１の通信処理部が前記第１の通信レートにて受信したパケットの内容を記憶し、前記第２の通信処理部が前記第２の通信レートにて同一内容のパケットを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を行なう、
ことを特徴とする通信装置である。
【００２７】
また、本願の請求項２に記載の発明によれば、前記第２の通信処理部は、適応等化処理の等化状態を前記制御部に通知するように構成されている。そして、前記制御部は、等化状態が十分と判断されるまで、前記の記憶したパケットの内容を用いた適応等化処理を継続して行なうようにする。
【００２８】
また、本願の請求項３に記載の発明によれば、リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムに適用される。
【００２９】
また、本願の請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の通信装置は前記リーダライタとして動作する。そして、前記第１の通信処理部を用いてポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信するとともにその内容を記憶した後、前記第２の通信処理部を用いて上記と同じポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を行なうように構成されている。
【００３０】
また、本願の請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の通信装置の前記第２の通信処理部は、適応等化処理の等化状態を前記制御部に通知し、前記制御部は、等化状態が十分と判断されるまで、前記第２の通信処理部を用いて上記と同じポーリング・コマンドを再度送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうように構成されている。
【００３１】
また、本願の請求項６に記載の発明によれば、請求項３に記載の通信装置は、前記トランスポンダとして動作する。そして、前記第１の通信処理部でポーリング・コマンドを正常に受信したことに応じて、その内容を記憶するとともに、ポーリング・レスポンスを返信した後、前記第２の通信処理部で上記と同じポーリング・コマンドを受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を行なうように構成されている。
【００３２】
また、本願の請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の通信装置の前記第２の通信処理部は、適応等化処理の等化状態を前記制御部に通知し、前記制御部は、等化状態が十分と判断されるまで、前記第２の通信処理部からポーリング・レスポンスを返信せず、前記リーダライタから再度送信される上記と同じポーリング・コマンドを前記第２の通信処理部で受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうように構成されている。
【００３３】
また、本願の請求項８に記載の発明は、リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムにおいて、前記リーダライタとして、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信するとともにその内容を記憶するステップと、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、上記と同じポーリング・コマンドを再度送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうステップと、
を有することを特徴とする通信方法である。
【００３４】
また、本願の請求項９に記載の発明は、リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムにおいて、前記トランスポンダとして、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを正常に受信したことに応じて、その内容を記憶するとともに、ポーリング・レスポンスを返信するステップと、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、ポーリング・レスポンスを返信せず、前記リーダライタから再度送信される上記と同じポーリング・コマンドを受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうステップと、
を有することを特徴とする通信方法である。
【００３５】
また、本願の請求項１０に記載の発明は、リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムにおいて、前記リーダライタとしての処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信するとともにその内容を記憶するステップと、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、上記と同じポーリング・コマンドを再度送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうステップと、
を前記コンピューターに実行させるためのコンピューター・プログラムである。
【００３６】
また、本願の請求項１１に記載の発明は、リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムにおいて、前記トランスポンダとしての処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを正常に受信したことに応じて、その内容を記憶するとともに、ポーリング・レスポンスを返信するステップと、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、ポーリング・レスポンスを返信せず、前記リーダライタから再度送信される上記と同じポーリング・コマンドを受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうステップと、
を前記コンピューターに実行させるためのコンピューター・プログラムである。
【００３７】
本願の請求項１０乃至１１に係るコンピューター・プログラムは、コンピューター上で所定の処理を実現するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムを定義したものである。換言すれば、本願の請求項１０乃至１１に係るコンピューター・プログラムをコンピューターにインストールすることによって、コンピューター上では協働的作用が発揮され、それぞれ本願の請求項５、７に係る通信装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
また、本願の請求項１２に記載の発明は、リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触の通信システムであって、
前記リーダライタは、波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信するとともにその内容を記憶した後、適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、上記と同じポーリング・コマンドを再度送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行ない、
前記トランスポンダは、波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを正常に受信したことに応じて、その内容を記憶するとともに、ポーリング・レスポンスを返信した後、適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、ポーリング・レスポンスを返信せず、前記リーダライタから再度送信される上記と同じポーリング・コマンドを受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なう、
ことを特徴とする通信システムである。
【００３９】
また、本願の請求項１３に記載の発明は、リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムであって、
前記リーダライタ及び前記トランスポンダが第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンド及びポーリング・レスポンスを交換し合った後に、さらに、前記リーダライタ及び前記トランスポンダが第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンド及びポーリング・レスポンスを交換し合い、前記第２の通信レートにて後続のプロトコル処理を行なう、
ことを特徴とする通信システムである。
【００４０】
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、通信レートの高速化に伴う受信波形の乱れを適応等化により好適に解決することができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムを提供することができる。
【００４２】
また、本発明によれば、上位プロトコルのパケット・フォーマットに影響を与えず互換性を保ち、且つ、通信レートの低下を起こさずに、効果的に受信信号の等化処理を行なうことができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムを提供することができる。
【００４３】
また、本発明によれば、上位プロトコルのパケット・フォーマットに影響を与えず互換性を保ちながら、十分な長さのトレーニング信号を用いて学習型の適応等化を行なうことができる、優れた通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システムを提供することができる。
【００４４】
本願の請求項１に記載の発明によれば、波形歪みが問題とならない第１の通信レートを利用して、適応等化処理が不可欠な第２の通信レートでの非接触通信を開始する前に、適応等化の学習用のトレーニング信号を通信相手との間で交換することができる。また、本願の請求項２に記載の発明によれば、等化状態が十分と判断されるまで、前記の記憶したパケットの内容を用いた適応等化処理を継続して行なうようにすることができる。
【００４５】
本願の請求項３乃至１３に記載の発明によれば、例えばフェリカ規格の非接触通信システムにおいて、上位プロトコル・フォーマットに全く影響を与えず互換性を保ち、且つ、上位制御プログラムをほとんど変更することなく、高速通信時における等化処理を行なうことができる。
【００４６】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００４８】
図１には、トランスポンダ及びリーダライタからなる電磁誘導方式の非接触通信システムの主に誘導結合部分の構成例を示している。リーダライタ１０及びトランスポンダ３０がそれぞれ備えるアンテナ共振回路１２、３２が電磁結合して、情報信号の授受が行なわれる。
【００４９】
リーダライタ１０のアンテナ共振回路１２は、抵抗Ｒ1と、コンデンサＣ1と、コイルＬ1から成り、処理部１１により生成された情報信号を、トランスポンダ３０側に送信する。また、アンテナ共振回路１２は、トランスポンダ３０から情報信号を受信し、処理部１１に供給する。なお、アンテナ共振回路１２の固有の共振周波数は、コンデンサＣ1のキャパシタンスとコイルＬ1のインダクタンスにより、あらかじめ所定の値に設定される。
【００５０】
一方、トランスポンダ３０のアンテナ共振回路３２は、抵抗Ｒ2と、コンデンサＣ2と、コイルＬ2から成り、処理部３１により生成され、負荷切り替え変調回路部３３により変調された情報信号を、リーダライタ１０側のアンテナ（コイルＬ2）に送信する。また、アンテナ共振回路３２は、リーダライタ側から情報信号を受信し、処理部に供給する。なお、アンテナ共振回路３２の共振周波数は、コンデンサＣ2のキャパシタンスとコイルＬ2のインダクタンスにより、あらかじめ所定の値に設定される。
【００５１】
図２には、本発明の一実施形態に係る非接触通信システムの構成を模式的に示している。図示の通信システムは、ＮＦＣ ＩＰ−１規格に則ったリーダライタ１０と、フェリカ規格カードからなるトランスポンダ３０で構成され、上記の電磁誘導の原理を用いてフェリカ通信方式によるパッシブ型相互通信を行なう。
【００５２】
リーダライタ１０は、処理部１１と、アンテナ（コイルＬ１に相当）を接続するアナログ回路部１３（アナログ共振回路１２などからなる）で構成される。処理部１１は、２１２ｋｂｐｓ、４２４ｋｂｐｓといった比較的低速な従来通信を行なう従来通信処理部１４と、８４８ｋｂｐｓ、１．７Ｍｂｐｓ、３．４Ｍｂｐｓといった高速通信並びに受信信号の適応等化処理を行なう高速通信・適応等化処理部１５と、リーダライタ制御部１６からなる。
【００５３】
従来通信処理部１４は、図２に示す通信システムにおいて従来通信を行なう際の物理層並びにデータリンク層の処理を行なう。従来通信処理部１４は、従来通信制御線１７を介してリーダライタ制御部１６に接続されるとともに、アナログ回路１３を介してアンテナを接続する。
【００５４】
高速通信・適応等化処理部１５は、図２に示す通信システムにおいて高速通信を行なう際の物理層並びにデータリンク層の処理を行なうとともに、受信信号に対して学習型の適応等化処理を行なう。適応等化処理の詳細については後述に譲る。高速通信・適応等化処理部１５は、高速通信制御線１８を介してリーダライタ制御部１６に接続されるとともに、アナログ回路１３を介してアンテナを接続する。また、高速通信・適応等化処理部１５は、高速通信時における等化処理の進捗状態を、等化状態伝達信号１９を介してリーダライタ制御部１６に伝達する。
【００５５】
リーダライタ制御部１６は、ホスト・インターフェース２０を介してホスト機器１６０に接続され、通信システムにおけるネットワーク層からプレゼンテーション層に至るまでの上位層の処理を担う。リーダライタ制御部１６は、例えば、ハードウェア・ロジックのマイクロプログラムや組み込みＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）プログラムという形態で実装される。本実施形態では、リーダライタ制御部１６は、等化状態伝達信号１９を介して伝達される等化処理の進捗状態に応じて、高速通信時におけるポーリング処理手順を制御するが、その詳細については後述に譲る。
【００５６】
ホスト機器４０は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）や組み込みＣＰＵで構成され、図２に示す通信システムにおいて、アプリケーション層の処理を担う。ホスト機器４０がＰＣの場合は、ホスト・インターフェース２０としてＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ−Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ：万能非同期送受信機）などが用いられ、組み込みＣＰＵの場合には、ホスト・インターフェース２０としてＡＭＢＡ、ＡＨＢバス、Ｉ2Ｃシリアル・インターフェースなどが用いられる。
【００５７】
トランスポンダ３０は、処理部３１と、アンテナ（コイルＬ２に相当）を接続するアナログ回路部３４（アナログ共振回路３２、負荷切替変調回路３３などからなる）で構成される。処理部３１は、２１２ｋｂｐｓ、４２４ｋｂｐｓといった比較的低速な従来通信を行なう従来通信処理部３５と、８４８ｋｂｐｓ、１．７Ｍｂｐｓ、３．４Ｍｂｐｓといった高速通信並びに受信信号の適応等化処理を行なう高速通信・適応等化処理部３６と、トランスポンダ制御部３７からなる。
【００５８】
従来通信処理部３５は、図２に示す通信システムにおいて従来通信を行なう際の物理層並びにデータリンク層の処理を行なう。従来通信処理部３５は、従来通信制御線３８を介してトランスポンダ制御部３７に接続されるとともに、アナログ回路３４を介してアンテナを接続する。
【００５９】
高速通信・適応等化処理部３６は、図２に示す通信システムにおいて高速通信を行なう際の物理層並びにデータリンク層の処理を行なうとともに、受信信号に対して学習型の適応等化処理を行なう。適応等化処理の詳細については後述に譲る。高速通信・適応等化処理部３６は、高速通信制御線３９を介してトランスポンダ制御部３７に接続されるとともに、アナログ回路部３４を介してアンテナを接続する。また、高速通信・適応等化処理部３６は、高速通信時における等化処理の進捗状態を、等化状態伝達信号５０を介してトランスポンダ制御部３７に伝達する。
【００６０】
トランスポンダ制御部３７は、通信システムにおけるネットワーク層からプレゼンテーション層に至るまでの上位層の処理を担う。トランスポンダ制御部３７内には、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）などで構成される記憶メモリー３７Ａが配設され、価値情報などの各種データの格納に利用される。但し、価値情報の運用方法自体は本発明の要旨に直接関連しないので、本明細書ではこの点に関する詳細な説明を省略する。また、トランスポンダ制御部３７内には、図示しないＲＯＭ領域内に１６バイトからなる固有のパラメーターＩＤｍ及びＰＭｍ（後述）が格納されている。ユーザーは、ＩＤｍやＰＭｍを変更することができない。トランスポンダ制御部１６は、例えば、ハードウェア・ロジックのマイクロプログラムや組み込みＣＰＵのＲＯＭプログラムという形態で実装される。本実施形態では、トランスポンダ制御部３７は、等化状態伝達信号５０を介して伝達される等化処理の進捗状態に応じて、高速通信時におけるポーリング処理手順を制御するが、その詳細については後述に譲る。
【００６１】
図３には、リーダライタ１０側の高速通信・適応等化処理部１５、及び、トランスポンダ３０側の高速通信・適応等化処理部３６において適用可能な適応等化部の内部構成例を示している。図示の適応等化部は、学習アルゴリズムにＮＬＭＳ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ：正規化最小２乗平均）を用いた構成である。以下、同図と式を参照しながら、適応等化処理について説明する。
【００６２】
図示のＦＩＲフィルターは、タップ数をＭとし、（Ｍ−１）個の遅延素子（Ｄ）６１−１、６１−２、…を直列接続したディレイ・ラインを備えている（但し、図３では、図面の簡素化のため、Ｍ＝４として描いている）。各遅延素子は、それぞれサンプル周期に相当する遅延時間Ｄを持つ。
【００６３】
ここで、サンプリング時間をｎとし、時刻ｎにおける受信信号をｕ（ｎ）とすると、タップ数Ｍ分だけの時系列的な入力データｕ（ｎ）、ｕ（ｎ−１）、…、ｕ（ｎ−Ｍ＋１）が得られる。
【００６４】
また、タップ数分の乗算器６２−１、６２−２、…は、フィルターの特性に応じたタップ係数ｗ1（ｎ）、ｗ2（ｎ）、…、ｗM（ｎ）をそれぞれ持ち、上記Ｍ個の入力データｕ（ｎ）、ｕ（ｎ−１）、…、ｕ（ｎ−Ｍ＋１）をそれぞれ重み付け乗算する。
【００６５】
そして、累算器６３は、対応するタップ係数でそれぞれ重み付けした時系列入力データを加算して平均化処理して、時刻ｎでの等化出力信号ｒ（ｎ）を得る。以上の等化処理は、下式（１）のように表すことができる。
【００６６】
【数１】
【００６７】
続いて、タップ係数の学習について説明する。加算器６４には、等化出力信号ｒ（ｎ）とともにリファレンス信号ｄ（ｎ）が入力され、これらの差分をとって誤差信号ｅ（ｎ）を出力する。この誤差信号ｅ（ｎ）は、学習の進捗状況を表す値となる。高速通信・適応等化処理部１５は、誤差信号ｅ（ｎ）に基づく等化状態を、等化状態伝達信号１９を介してリーダライタ制御部１６に伝達する。また、高速通信・適応等化処理部３６は、誤差信号ｅ（ｎ）に基づく等化状態を、等化状態伝達信号５０を介してトランスポンダ制御部３７に伝達する。
【００６８】
なお、本実施形態では、リファレンス信号ｄ（ｎ）として、トランスポンダ３０は、リーダライタ１０から受信したポーリング・コマンドＰＯＬを用い、リーダライタ１０は、トランスポンダ３０から受信したポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを用いるが、その詳細については後述に譲る。
【００６９】
学習回路６５は、時刻ｎにおける時系列的な入力データｕ（ｎ）、ｕ（ｎ−１）、…、ｕ（ｎ−Ｍ＋１）と、誤差信号ｅ（ｎ）を入力すると、ＮＬＭＳアルゴリズムを用いて、ＦＩＲフィルターからの等化出力信号ｒをリファレンス信号ｄに近づけるように、次時刻のＦＩＲフィルターのタップ係数ｗ1（ｎ＋１）、ｗ2（ｎ＋１）、…、ｗM（ｎ＋１）を決定して、各乗算器６２−１、６２−２、…に供給する。誤差信号ｅ（ｎ）、並びに、タップ係数の更新式は、下式（２）のように表される。
【００７０】
【数２】
【００７１】
上式（２）に示した更新式を繰り返し実行することで、ＦＩＲフィルターの各タップ係数ｗ1（ｎ）、ｗ2（ｎ）、…、ｗM（ｎ）は、誤差信号ｅ（ｎ）が小さくなるように収束する。
【００７２】
ここで、上式（２）中のαは、ステップ・サイズであり、０＜α＜２となっている。αが１に近いと、高速に収束するが、誤差のバラツキが大きくなる。また、αが０に近いと、収束は遅くなるが、誤差のバラツキは小さくなる。
【００７３】
そして、学習が十分に進んだ後、学習回路６５は、ＮＬＭＳアルゴリズムによるタップ係数の学習機能を停止させる。これによって、学習したタップ係数を用いた等化処理が連続的に実行される。
【００７４】
再び図２に戻って、非接触通信システムにおける通信動作について説明する。
【００７５】
リーダライタ１０は、自らの発する１３．５６ＭＨｚのキャリア信号をＡＳＫ変調することによって送信データを重畳して、トランスポンダ３０に伝える。これに対し、トランスポンダ３０は、リーダライタ１０の送出する１３．５６ＭＨｚのむ変調キャリアに負荷変調を加えることによって、送信データをリーダライタ１０へ伝える。
【００７６】
リーダライタ１０は、ホスト機器４０から通信開始コマンドを受けると、まずキャリア電波を送出する。その後、リーダライタ１０は、通信可能空間にターゲットが存在するかどうかを確認するため、規格に定められた方法（キャリア周波数、データ変調速度、データ内容）により、応答要求信号を送信する。
【００７７】
これに対し、トランスポンダ３０は、まずリーダライタ１０が送出するキャリアの誘導起電力によって電力を供給されて起動し受信可能状態となり、その後、リーダライタ１０から送られてくる応答要求信号を受信する。そして、トランスポンダ３０は、受信した応答要求信号が自らのタイプに合致する信号であれば、規格に定められた方法（データ変調速度、返信タイミング、データ内容）で自らの識別情報を含む応答信号を、リーダライタ１０からの無変調キャリアへ負荷変調をかけることによって応答する。
【００７８】
そして、リーダライタ１０は、トランスポンダ３０からの応答信号を受信すると、その情報をホスト機器４０に伝達する。ホスト機器４０は、通信可能空間に存在するトランスポンダ３０の個数及び各々の識別情報を認識すると、動作プログラム（ファームウェア）に従って特定のトランスポンダ３０との通信フェーズへ移行する。これによって、パッシブ型相互通信が確立する。通信が確立した後は、リーダライタ１０は必要な通信が終了するまで常にキャリア電波を出し続け、トランスポンダ３０に対し必要な電力を送る。
【００７９】
上述した応答要求動作と同様、データ通信時にも、リーダライタ１０からトランスポンダ３０へキャリア電波の強度変調と、トランスポンダ３０からリーダライタ１０ヘの無変調キャリアの負荷変調によってデータ伝送を行なう。
【００８０】
情報通信分野では、競合回避、送受信の準備状況の判定、処理の同期獲得などの目的で、複数の機器やプログラムに対して順番に定期的に問い合わせを行なうポーリング（Ｐｏｌｌｉｎｇ）手続が知られている。フェリカ通信では、通信の初期化及び衝突防止にポーリングが利用される。
【００８１】
リーダライタ１０は、動作磁界内にあるトランスポンダ３０を検出するために、ポーリング・コマンドを繰り返し送出する。一方、トランスポンダ３０は、リーダライタ１０の発生するＲＦ動作磁界内では電力を供給され、電源立ち上がりから所定時間（５ミリ秒）以内にポーリング・コマンドＰＯＬの受信準備を完了させて待機する。そして、トランスポンダ３０は、ポーリング・コマンドＰＯＬを受信すると、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを返送する（但し、システム・コードが一致する場合）。衝突防止のため、タイムスロット（ｔｉｍｅｓｌｏｔ）の原理に基づき、トランスポンダ３０は、制御可能な各タイムスロットにおいて確率的にレスポンスを返送する。
【００８２】
図４には、リーダライタ１０から送出されるポーリング・コマンドＰＯＬのフォーマットを示している。同図は、フェリカ・フォーマットのパケット（図１１を参照のこと）のペイロード部分に相当する。
【００８３】
コマンド・コードの値は“００”とする。システム・コードは、リーダライタ１０が目的のトランスポンダ３０を選ぶために使用される。システム・コードの値が“ＦＦＦＦ”のときは、すべてのトランスポンダ３０がポーリング・コマンドＰＯＬに反応することができる。ＲＦＵ（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｆｏｒ Ｆｕｔｕｒｅ ＩＳＯ／ＩＥＣ Ｕｓｅ）は“００”とする。タイムスロットには、衝突を回避するためにトランスポンダ３０が対応すべきタイムスロットの最適値を指定する。タイムスロットとして指定できる値は、“００”、“０１”、“０３”、“０７”又は“０Ｆ”とする。
【００８４】
また、図５には、トランスポンダ３０から送出されるポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳのフォーマットを示している。同図は、フェリカ・フォーマットのパケット（図１１を参照のこと）のペイロード部分に相当する。
【００８５】
レスポンス・コードの値は“０１”とする。ＩＤｍは、８バイト長で、トランスポンダ３０の製造ＩＤである。ＰＭｍは、８バイト長で、製造パラメーターである。
【００８６】
図６には、図２に示したフェリカ通信システムにおいて、一般的な（従来通信による）ポーリング・コマンドの処理シーケンスを示している。
【００８７】
通信開始時、リーダライタ１０は、制御プログラム（ファームウェアなど）より指令を受け、キャリアを送出する。なお、フェリカ仕様は、キャリア送出のタイミング、送出時間、及び送出の頻度を定めておらず、これらの値は制御プログラムの仕様に依存する。
【００８８】
リーダライタ１０は、キャリアを送出した後、通信可能範囲（ＲＦ動作磁界）内にトランスポンダ３０が存在するかどうかを確認するために、キャリアに変調を加えてポーリング・コマンドＰＯＬを送出する。
【００８９】
リーダライタ１０は、ポーリング・コマンドＰＯＬ内のタイムスロットの値を変更することにより、トランスポンダ３０がポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを返送すべきインターバル時間を規定することができる。
【００９０】
トランスポンダ３０は、リーダライタ１０の送出するキャリアにより動作可能な電力を得、且つ、ポーリング・コマンドＰＯＬを正常に受信すると、リーダライタ１０がポーリング・コマンドＰＯＬの送信を完了した後、下式（３）で算出されるスロット開始時間が経過した時点から１．２０８ミリ秒のタイムスロットに、リーダライタ１０へポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを返送する。図７には、タイムスロットを０３ｈに設定した場合のポーリング・レスポンス・パケットのタイムスロット制御のシーケンスを示している。
【００９１】
【数３】
【００９２】
ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの中には、トランスポンダ３０のＲＯＭ領域（ユーザーは変更できない）に記載された１６バイトからなる固有のパラメーターＩＤｍ及びＰＭｍ（図５を参照のこと）が記載される。
【００９３】
リーダライタ１０は、トランスポンダ３０からのポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを正常に受信すると、通信が確立したと判断して、後段のプロトコル処理（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ、Ｒｅａｄ、Ｗｒｉｔｅなど）に移行する。
【００９４】
リーダライタ１０は、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの返送を期待できる最大時間（タイムアウト時間）を推定することができる。リーダライタ１０は、タイムアウト時間内にポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを受信できなかったときには、通信可能範囲内にトランスポンダ３０が存在しないと判断して、ポーリング・コマンドＰＯＬの再送を行なう。なお、タイムアウト時間の経過後にポーリング・コマンドＰＯＬを再送するタイミング、送信の頻度、及び、通信をあきらめてキャリア送出を停止するまでの時間を定めておらず、これらの値は制御プログラムの仕様に依存する。
【００９５】
図８には、一般的なフェリカ通信システムにおいて、ユーザーによるトランスポンダ３０（フェリカ対応カード）の操作によってリーダライタ１０（改札、自販機など）がポーリング処理を行なう様子を示している。
【００９６】
例えば自動改札などにおいて、人間がリーダライタへカードをかざす場合、数回にわたってポーリング処理が失敗した後に、リーダライタがポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを受信するという自体は容易に想定される。このため、フェリカ仕様では、リーダライタ１０は何度でもポーリング・コマンドＰＯＬを再送することが許容されている。一方、トランスポンダ３０側でも、送出したポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳがリーダライタ１０に正常に受信されない場合に対応するため、一度ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを返信した後も、内部ステートは遷移せず、引き続きポーリング・コマンドＰＯＬを受信したときには、再びポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを返信できるように規定されている。
【００９７】
参考のため、トランスポンダ３０のモード遷移を図９に示す。図示のように、トランスポンダ３０は、モード０、モード１、モード２、及びモード３の４つのモードをもち、コマンドの実行に応じてモードを遷移させる。トランスポンダ３０は、現在のモードに応じて実行可能なコマンドが制限される。トランスポンダ３０は、電源が供給されると、モード０となる。現在のモードは、Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅコマンドによって確認することができる。また、コマンドの実行モード及び成功して遷移するモードの対応を、以下の表に示しておく。モード遷移は、コマンドが正しく実行されたときのみ行なう。
【００９８】
【表２】
【００９９】
トランスポンダ３０が送信するポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳのフォーマットは、図５に示した通りである。同図から、タイムスロットの値など、受信するポーリング・コマンドＰＯＬの内容が変わることによりポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの内容が変化することはあるが、同じ内容の（すなわち、再送される）ポーリング・コマンドＰＯＬに対して同じトランスポンダ３０から返信されるポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳは必ず同じ内容となる。
【０１００】
言い換えれば、リーダライタ１０にとっては、同じポーリング・コマンドＰＯＳを送信したことに応答して同じトランスポンダ３０から返信されるポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳは既知信号となる。また、トランスポンダ３０にとっては、同じリーダライタ１０から内容を変えずに再送されるポーリング・コマンドＰＯＬは既知信号となる。
【０１０１】
したがって、リーダライタ１０は、内容を変えずにポーリング・コマンドＰＯＬを再送し続けることによって、トランスポンダ３０に対して長い既知信号を与えることができ、トランスポンダ３０はこれをトレーニング信号として用いて学習型の適応学習を行なうことができる。また、リーダライタ１０は、トランスポンダ３０からポーリング・レスポンス３０を正常に受信したにも拘らず、内容を変えずにポーリング・コマンドＰＯＬを再送し続けることによって、トランスポンダ３０から同じ内容のポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを受信し続けて、長い既知信号を得ることができ、これをトレーニング信号として用いて学習型の適応学習を行なうことができる。
【０１０２】
また、リーダライタ１０並びにトランスポンダ３０はそれぞれ、トレーニング信号として獲得したポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳ、ポーリング・コマンドＰＯＬの前部にフェリカ・フォーマットのパケットのプリアンブル部やシンク部の信号パターンを付加したり、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳ、ポーリング・コマンドＰＯＬの後部に同フォーマットのデータ部終端の２バイト長のＣＲＣを付加したりすれば、さらに長いトレーニング信号とすることができ、等化処理の効率化を図ることができる。
【０１０３】
なお、フェリカ仕様では、通信開始後にポーリング処理を行なうことは必須として規定されておらず、通信システムがポーリング処理を行なうか否かは制御プログラムの仕様に依存する。しかしながら、リーダライタ１０は、通信可能なトランスポンダ３０の存在確認、及び、プロトコル後段の通信処理を行なうために必要な固有パラメーター（ＩＤｍ）を取得するため、最初にポーリング処理を行なうのが一般的である。よって、リーダライタ１０からのポーリング・コマンドＰＯＳの再送を利用した長いトレーニング信号の獲得方法は現実的と言える。
【０１０４】
以下では、ポーリング・コマンドＰＯＬ及びポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを利用した高速通信における等化処理について説明する。
【０１０５】
リーダライタ１０が、従来通信処理部１４と、高速通信・適応等化処理部１５と、従来通信及び高速通信の双方を一括して制御するリーダライタ制御部１６を備えること、並びに、トランスポンダ３０が、従来通信処理部３５と、高速通信・適応等化処理部３６と、従来通信及び高速通信の双方を一括して制御するトランスポンダ制御部３７を備えることは、図２を参照しながら既に説明した通りである。従来通信は、２１２ｋｂｐｓ、４２４ｋｂｐｓといった比較的低速な通信方式であり、波形歪みがほとんど問題とならない。これに対し、高速通信は、８４８ｋｂｐｓ、１．７Ｍｂｐｓ、３．４Ｍｂｐｓといった適応等化による波形整形が必要となる高速な通信レートである。高速通信・適応等化処理部１５及び３６は、現在受信している信号の等化状態を、それぞれリーダライタ制御部１６、トランスポンダ制御部３７に対し、定量的に伝達する。等化状態の定量的な表現方法の一例は、時刻ｎにおける等化フィルターの等化出力信号ｒ（ｎ）とリファレンス信号ｄ（ｎ）との誤差信号ｅ（ｎ）である（前述並びに図３を参照のこと）。
【０１０６】
図１０Ａ〜図１０Ｃには、ポーリング・コマンドＰＯＬ及びポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを利用した高速通信における等化処理シーケンスを示している。図示の処理シーケンスは、従来通信においてポーリング処理を行なう「プリ・ポーリング」と、高速通信においてポーリング処理を行なう「メイン・ポーリング」からなる。メイン・ポーリングは、リーダライタ１０及びトランスポンダ３０においてそれぞれ等化状態が十分であると判断されるとメイン・ポーリングが終了し、高速通信による後段のプロトコル処理が開始する。
【０１０７】
まず、リーダライタ１０とトランスポンダ３０は、従来型のフェリカ通信システムにおいて、プリ・ポーリングを行なう。
【０１０８】
リーダライタ１０側では、リーダライタ制御部１６が従来通信処理部１７に対して、ポーリング・コマンドＰＯＬの送出を要求し、従来通信にてポーリング・コマンドＰＯＬが送出される。
【０１０９】
トランスポンダ３０側では、従来通信処理部３７でポーリング・コマンドＰＯＬの受信処理を行ない、そのパケットの内容をハードウェア内部に記憶する。トランスポンダ制御部３７は、ポーリング・コマンドＰＯＬを正常に受信できたことを認識すると、従来通信処理部３７に対してポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの送出を要求し、従来通信にてポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳが送出される。
【０１１０】
リーダライタ１０側では、従来通信処理部１４でポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの受信処理を行ない、そのパケットの内容をハードウェア内部に記憶する。リーダライタ制御部１６は、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを正常に受信できたことを認識すると、プリ・ポーリングが終了する。
【０１１１】
このようにして、波形歪みが問題とならないプリ・ポーリング処理を利用して、適応等化処理が不可欠な高速通信を開始する前に、適応等化の学習用のトレーニング信号をリーダライタ１０とトランスポンダの間で交換することができる。
【０１１２】
続いて、メイン・ポーリングが開始される。リーダライタ１０側では、リーダライタ制御部１６が高速通信・適応等化処理部１５に対して、ポーリング・コマンドＰＯＬの送出を要求し、プリ・ポーリング時と同じ内容のポーリング・コマンドＰＯＬが高速通信の速度で送出される。
【０１１３】
トランスポンダ３０側では、ポーリング・コマンドＰＯＬを受信すると、高速通信・適応等化処理部３６は、プリ・ポーリング時に記憶したポーリング・コマンドＰＯＬの内容をトレーニング信号として用いて、適応等化処理（等化フィルターの学習）を行なうとともに、等化状態をトランスポンダ制御部３７に伝達する。トランスポンダ制御部３７は、伝達された等化状態から、適応処理における等化状態（等化フィルターの学習）が十分でないと判断した場合には、ポーリング・コマンドＰＯＬの受信処理と等化フィルターの学習を続行するために、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの送出要求を差し控える。
【０１１４】
リーダライタ１０側では、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの待ち時間がタイムアウトすると、リーダライタ制御部１６が高速通信・適応等化処理部１５に対して、ポーリング・コマンドＰＯＬの送出を再度要求し、プリ・ポーリング時と同じ内容のポーリング・コマンドＰＯＬが高速通信の速度で再度送出される。
【０１１５】
トランスポンダ３０側では、ポーリング・コマンドＰＯＬを再度受信すると、高速通信・適応等化処理部３６は、プリ・ポーリング時に記憶したポーリング・コマンドＰＯＬの内容をトレーニング信号として用いて、適応等化処理（等化フィルターの学習）を継続して行なうとともに、等化状態をトランスポンダ制御部３７に伝達する。トランスポンダ制御部３７は、伝達された等化状態から適応処理における等化状態（等化フィルターの学習）が十分であると判断すると、ポーリング・コマンドＰＯＬを正常に受信できたことを認識して、高速通信・適応等化処理部３６に対してポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの送出を要求し、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳが高速通信の速度で送出される。
【０１１６】
リーダライタ１０側では、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを受信すると、高速通信・適応等化処理部１５は、プリ・ポーリング時に記憶したポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの内容をトレーニング信号として用いて、適応等化処理（等化フィルターの学習）を行なうとともに、等化状態をリーダライタ制御部１６に伝達する。リーダライタ制御部１６は、伝達された等化状態から、適応処理における等化状態（等化フィルターの学習）が十分でないと判断した場合には、高速通信・適応等化処理部１５に対して、ポーリング・コマンドＰＯＬの送出を再度要求し、プリ・ポーリング時と同じ内容のポーリング・コマンドＰＯＬが高速通信の速度で再度送出される。
【０１１７】
トランスポンダ３０側では、ポーリング・コマンドＰＯＬを再度受信すると、高速通信・適応等化処理部３６における適応等化（等化フィルターの学習）は既に完了しているので、トランスポンダ制御部３７は、ポーリング・コマンドＰＯＬを正常に受信できたことを即座に認識して、高速通信・適応等化処理部３６に対してポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの送出を再度要求し、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳが高速通信の速度で再度送出される。
【０１１８】
リーダライタ１０側では、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを再度受信すると、高速通信・適応等化処理部１５は、プリ・ポーリング時に記憶したポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの内容をトレーニング信号として用いて、適応等化処理（等化フィルターの学習）を継続して行なうとともに、等化状態をリーダライタ制御部１６に伝達する。リーダライタ制御部１６は、伝達された等化状態から適応処理における等化状態（等化フィルターの学習）が十分であると判断すると、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを正常に受信できたことを認識し、通信が確立したと判断する。この結果、メイン・ポーリングが終了して、リーダライタ１０とトランスポンダ３０間では高速通信の速度を用いた後段のプロトコル処理（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ、Ｒｅａｄ、Ｗｒｉｔｅなど）に移行する。
【０１１９】
図１０Ａ〜図１０Ｂに示したような等化処理シーケンスによれば、上位プロトコル・フォーマットに全く影響を与えず互換性を保ち、且つ、上位制御プログラムをほとんど変更することなく、高速通信時における等化処理を行なうことができる。
【０１２０】
図１０Ａ〜図１０Ｂに示したような等化処理シーケンスでは、リーダライタ１０は、従来通信時にトランスポンダ３０から受信したポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを等化フィルターの学習用のトレーニング信号として用いるが、そのパケット長は、パケットの先頭に必ず付加される「ＬＥＮ」を含めて１８若しくは２０バイトである。また、トランスポンダ３０は、従来通信時にリーダライタ１０から受信したポーリング・コマンドＰＯＬをトレーニング信号として用いるが、そのパケット長は６バイトである。いずれも、プリアンブル部及びシンク部を用いる場合よりもトレーニング信号のバイト長は長く、効果的に等化処理を行なうことができる。
【０１２１】
ここで、ポーリング・コマンドＰＯＬは、ポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳよりも短く、且つ、信号系列の内容も偏ったものになり易いが（図４に示したように、コマンド・コードは０ｘ００であり、システム・コードは０ｘＦＦＦＦである）、一般に、負荷変調を用いるトランスポンダ３０側からの送信信号の復調よりも、振幅（ＡＳＫ）変調を用いるリーダライタ１０側からの送信信号の復調の方が波形歪みの影響が少ないため、両パケットの不均一が問題となることは少ないものと思料される。
【０１２２】
図８に示したように、トランスポンダ３０がカード型であり、例えば自動改札などでユーザーがカードを手に持つような使用形態では、リーダライタ１０とトランスポンダ３０間の位置は時間的に変動する。このような場合、まず、図１０Ａ〜図１０Ｂに示した処理手順に従って一旦等化処理を行なうが、後段のプロトコル処理に移行した後は、プリアンブル部及びシンク部をトレーニング信号に用いた学習型の適応等化処理や、ブラインド型の適応等化処理を継続して実施することが好ましい。
【０１２３】
図１０Ａ〜図１０Ｂに示した等化処理シーケンスでは、プリ・ポーリング時とメイン・ポーリング時とで、ポーリング・コマンドＰＯＬの内容は同じであることを前提としている。システムの都合上、メイン・ポーリング時のポーリング・コマンドの内容（タイムスロットなど）を変更する必要がある。トランスポンダ３０側では、その仕様に基づいてプリ・ポーリング時に記憶したポーリング・コマンドＰＯＬの内容を書き換え、リーダライタ１０側では、ポーリング時に記憶したポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳの内容を自ら送出するポーリング・コマンドＰＯＬの内容に即して書き換えて等化処理を行なう。リーダライタ１０は、プリ・ポーリング時に、ＩＤｍやＰＭｍといったトランスポンダ３０に固有のパラメーターをあらかじめ取得しておけば、タイムスロットなどの値を変更しても、返答されるポーリング・レスポンスの内容をフェリカ・プロトコルの仕様から推定することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【０１２５】
図１０Ａ〜図１０Ｂに示したような等化処理シーケンスは、プロトコルの互換性を損なわない範囲で、ブラインド型など従来の等化方法や、フェリカ・フォーマット（図１１を参照）のパケットのプリアンブル部やシンク部を用いた学習型の適応等化方法と併用して、等化処理の効率化を図るようにしてもよい。
【０１２６】
また、フェリカ・フォーマットのパケットのプリアンブル部やシンク部の信号パターンを、プリ・ポーリング時にリーダライタ１０並びにトランスポンダ３０がそれぞれ記憶したポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳ、ポーリング・コマンドＰＯＬの前部に付加したり、パケットのデータ部終端の２バイト長のＣＲＣをポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳ、ポーリング・コマンドＰＯＬの後部に付加したりすることによって、さらに長いトレーニング信号とすることができ、等化処理の効率化を図ることができる。
【０１２７】
また、本明細書では、フェリカ・フォーマットに従うパケットをリーダライタとトランスポンダ間で交換する非接触通信システムに本発明を適用した実施形態を中心に説明してきたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。電気的負荷の変更方向の切り替えによる変調を利用して通信を行なう、さまざまな規格に準拠した通信システムに、同様に本発明を適用することができる。
【０１２８】
要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】図１は、トランスポンダ及びリーダライタからなる電磁誘導方式の非接触通信システムの主に誘導結合部分の構成例を示した図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る非接触通信システムの構成を模式的に示した図である。
【図３】図３は、リーダライタ１０側の高速通信・適応等化処理部１５、及び、トランスポンダ３０側の高速通信・適応等化処理部において適用可能な適応等化部の内部構成例を示した図である。
【図４】図４は、リーダライタ１０から送出されるポーリング・コマンドＰＯＬのフォーマットを示した図である。
【図５】図５は、トランスポンダ３０から送出されるポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳのフォーマットを示した図である。
【図６】図６は、図２に示したフェリカ通信システムにおいて、従来通信によるポーリング・コマンドの処理シーケンスを示した図である。
【図７】図７は、ポーリング・レスポンス・パケットＰＯＬＲＥＳのタイムスロット制御を示した図である。
【図８】図８は、一般的なフェリカ通信システムにおいて、ユーザーによるトランスポンダ３０の操作によってリーダライタ１０がポーリング処理を行なう様子を示した図である。
【図９】図９は、トランスポンダ３０のモード遷移を示した図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、ポーリング・コマンドＰＯＬ及びポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを利用した高速通信における等化処理シーケンス（プリ・ポーリング）を示した図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、ポーリング・コマンドＰＯＬ及びポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを利用した高速通信における等化処理シーケンス（メイン・ポーリング）を示した図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、ポーリング・コマンドＰＯＬ及びポーリング・レスポンスＰＯＬＲＥＳを利用した高速通信における等化処理シーケンス（後段のプロトコル処理）を示した図である。
【図１１】図１１は、フェリカ・フォーマットのパケット構造を示した図である。
【図１２】図１２は、ＦＩＲフィルターの構成を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１０…リーダライタ
１１…処理部
１２…アンテナ共振回路
１３…アナログ回路部
１４…従来通信処理部
１５…高速通信・適応等化処理部
１６…リーダライタ制御部
１７…従来通信制御線
１８…高速通信制御線
１９…等化状態伝達信号
２０…ホスト・インターフェース
３０…トランスポンダ
３１…処理部
３２…アンテナ共振回路
３３…負荷切替変調回路
３４…アナログ回路部
３５…従来通信処理部
３６…高速通信・適応等化処理部
３７…トランスポンダ制御部
３８…従来通信制御線
３９…高速通信制御線
４０…ホスト機器
５０…等化状態伝達信号
６１…遅延素子
６２…乗算器
６３…累算器
６４…加算器
６５…学習回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なう第１の通信処理部と、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作と適応等化処理を行なう第２の通信処理部と、
前記第１及び第２の通信処理部による通信処理を制御する制御部と、
を具備し、
前記第１の通信処理部が前記第１の通信レートにて受信したパケットの内容を記憶し、前記第２の通信処理部が前記第２の通信レートにて同一内容のパケットを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を行なう、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記第２の通信処理部は、適応等化処理の等化状態を前記制御部に通知し、
前記制御部は、等化状態が十分と判断されるまで、前記の記憶したパケットの内容を用いた適応等化処理を継続して行なう、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムに適用される、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記リーダライタとして動作し、
前記第１の通信処理部を用いてポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信するとともにその内容を記憶し、
前記第２の通信処理部を用いて上記と同じポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を行なう、
ことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記第２の通信処理部は、適応等化処理の等化状態を前記制御部に通知し、
前記制御部は、等化状態が十分と判断されるまで、前記第２の通信処理部を用いて上記と同じポーリング・コマンドを再度送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なう、
ことを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記トランスポンダとして動作し、
前記第１の通信処理部でポーリング・コマンドを正常に受信したことに応じて、その内容を記憶するとともに、ポーリング・レスポンスを返信し、
前記第２の通信処理部で上記と同じポーリング・コマンドを受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を行なう、
ことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項７】
前記第２の通信処理部は、適応等化処理の等化状態を前記制御部に通知し、
前記制御部は、等化状態が十分と判断されるまで、前記第２の通信処理部からポーリング・レスポンスを返信せず、前記リーダライタから再度送信される上記と同じポーリング・コマンドを前記第２の通信処理部で受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なう、
ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムにおいて、前記リーダライタとして、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信するとともにその内容を記憶するステップと、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、上記と同じポーリング・コマンドを再度送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうステップと、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項９】
リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムにおいて、前記トランスポンダとして、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを正常に受信したことに応じて、その内容を記憶するとともに、ポーリング・レスポンスを返信するステップと、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、ポーリング・レスポンスを返信せず、前記リーダライタから再度送信される上記と同じポーリング・コマンドを受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうステップと、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１０】
リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムにおいて、前記リーダライタとしての処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信するとともにその内容を記憶するステップと、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、上記と同じポーリング・コマンドを再度送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうステップと、
を前記コンピューターに実行させるためのコンピューター・プログラム。
【請求項１１】
リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムにおいて、前記トランスポンダとしての処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを正常に受信したことに応じて、その内容を記憶するとともに、ポーリング・レスポンスを返信するステップと、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、ポーリング・レスポンスを返信せず、前記リーダライタから再度送信される上記と同じポーリング・コマンドを受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうステップと、
を前記コンピューターに実行させるためのコンピューター・プログラム。
【請求項１２】
リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触の通信システムであって、
前記リーダライタは、波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信するとともにその内容を記憶した後、適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、上記と同じポーリング・コマンドを再度送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行ない、
前記トランスポンダは、波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを正常に受信したことに応じて、その内容を記憶するとともに、ポーリング・レスポンスを返信した後、適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、ポーリング・レスポンスを返信せず、前記リーダライタから再度送信される上記と同じポーリング・コマンドを受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なう、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項１３】
リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムであって、
前記リーダライタ及び前記トランスポンダが第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンド及びポーリング・レスポンスを交換し合った後に、さらに、前記リーダライタ及び前記トランスポンダが第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンド及びポーリング・レスポンスを交換し合い、前記第２の通信レートにて後続のプロトコル処理を行なう、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項１】
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なう第１の通信処理部と、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作と適応等化処理を行なう第２の通信処理部と、
前記第１及び第２の通信処理部による通信処理を制御する制御部と、
を具備し、
前記第１の通信処理部が前記第１の通信レートにて受信したパケットの内容を記憶し、前記第２の通信処理部が前記第２の通信レートにて同一内容のパケットを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を行なう、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記第２の通信処理部は、適応等化処理の等化状態を前記制御部に通知し、
前記制御部は、等化状態が十分と判断されるまで、前記の記憶したパケットの内容を用いた適応等化処理を継続して行なう、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムに適用される、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記リーダライタとして動作し、
前記第１の通信処理部を用いてポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信するとともにその内容を記憶し、
前記第２の通信処理部を用いて上記と同じポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を行なう、
ことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記第２の通信処理部は、適応等化処理の等化状態を前記制御部に通知し、
前記制御部は、等化状態が十分と判断されるまで、前記第２の通信処理部を用いて上記と同じポーリング・コマンドを再度送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なう、
ことを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記トランスポンダとして動作し、
前記第１の通信処理部でポーリング・コマンドを正常に受信したことに応じて、その内容を記憶するとともに、ポーリング・レスポンスを返信し、
前記第２の通信処理部で上記と同じポーリング・コマンドを受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を行なう、
ことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項７】
前記第２の通信処理部は、適応等化処理の等化状態を前記制御部に通知し、
前記制御部は、等化状態が十分と判断されるまで、前記第２の通信処理部からポーリング・レスポンスを返信せず、前記リーダライタから再度送信される上記と同じポーリング・コマンドを前記第２の通信処理部で受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なう、
ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムにおいて、前記リーダライタとして、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信するとともにその内容を記憶するステップと、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、上記と同じポーリング・コマンドを再度送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうステップと、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項９】
リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムにおいて、前記トランスポンダとして、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを正常に受信したことに応じて、その内容を記憶するとともに、ポーリング・レスポンスを返信するステップと、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、ポーリング・レスポンスを返信せず、前記リーダライタから再度送信される上記と同じポーリング・コマンドを受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうステップと、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１０】
リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムにおいて、前記リーダライタとしての処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信するとともにその内容を記憶するステップと、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、上記と同じポーリング・コマンドを再度送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうステップと、
を前記コンピューターに実行させるためのコンピューター・プログラム。
【請求項１１】
リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムにおいて、前記トランスポンダとしての処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、
波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを正常に受信したことに応じて、その内容を記憶するとともに、ポーリング・レスポンスを返信するステップと、
適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、ポーリング・レスポンスを返信せず、前記リーダライタから再度送信される上記と同じポーリング・コマンドを受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なうステップと、
を前記コンピューターに実行させるためのコンピューター・プログラム。
【請求項１２】
リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触の通信システムであって、
前記リーダライタは、波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信するとともにその内容を記憶した後、適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、上記と同じポーリング・コマンドを再度送信し、前記トランスポンダから返信されたポーリング・レスポンスを受信したときに前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行ない、
前記トランスポンダは、波形歪みがほとんど問題とならない第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンドを正常に受信したことに応じて、その内容を記憶するとともに、ポーリング・レスポンスを返信した後、適応等化による波形整形が必要となる第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、等化状態が十分と判断されるまで、ポーリング・レスポンスを返信せず、前記リーダライタから再度送信される上記と同じポーリング・コマンドを受信して前記の記憶したパケットの内容を用いて適応等化処理を継続して行なう、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項１３】
リーダライタとトランスポンダからなり、前記リーダライタからポーリング・コマンドを送信するのに対し前記トランスポンダからポーリング・レスポンスを返信し、前記リーダライタから複数回継続してポーリング・コマンドを送信することが許容され、且つ、前記トランスポンダは同じ内容のポーリング・コマンドに対して同じ内容のポーリング・レスポンスを返信する非接触通信システムであって、
前記リーダライタ及び前記トランスポンダが第１の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンド及びポーリング・レスポンスを交換し合った後に、さらに、前記リーダライタ及び前記トランスポンダが第２の通信レートにて非接触通信動作を行なって、ポーリング・コマンド及びポーリング・レスポンスを交換し合い、前記第２の通信レートにて後続のプロトコル処理を行なう、
ことを特徴とする通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１１】
【図１２】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１１】
【図１２】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１３５９４０（Ｐ２０１０−１３５９４０Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０７９３１（Ｐ２００８−３０７９３１）
【出願日】平成２０年１２月２日（２００８．１２．２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２日（２００８．１２．２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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