JP4239988B2 - 通信システム、通信装置、有線通信装置、および通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信システム、通信装置、有線通信装置、および通信方法に関し、特に、装置どうしを接続する接続線をなるべく少なくしながら、簡単な装置構成によって、有線通信を行うことができるようにする通信システム、通信装置、有線通信装置、および通信方法に関する。

最近、無線通信の１つである近接通信を行うことができるIC(Integrated Circuit)カードが、その利便性から急速に普及してきている。例えば、駅の自動改札システムや、電子マネーによる電子決済を行うシステムなどにおいて、近接通信を行うICカードが利用されている。

近接通信を行うICカードの普及に伴い、かかるICカードで利用することができる近接通信を行うための通信プロトコルの標準化が行われている。そのような通信プロトコルとしては、例えば、NFCIP(Near Field Communication Interface and Protocol)-1があり、ISO/IEC18092として規定されている。

NFCIP-1には、データを送受信する複数の通信装置のそれぞれにおいて、電磁波を出力し、その電磁波を変調することによりデータの送信を行う通信モードであるアクティブモードと、複数の通信装置のうちの１の通信装置において、電磁波を出力し、その電磁波を変調することによりデータの送信を行うとともに、複数の通信装置のうちの他の通信装置において、１の通信装置が出力する電磁波を負荷変調することによりデータの送信を行う通信モードであるパッシブモードとが規定されており、NFCIP-1に準拠した複数の通信装置どうしは、アクティブモードまたはパッシブモードのうちのいずれかの通信モードで通信を行う（例えば、特許文献１や非特許文献１参照）。

さらに、最近では、ICカードの他に、携帯電話機が急速に普及し、ICカードと携帯電話機とを一体化した装置、つまり、近接通信を行うICカードを内蔵した携帯電話機が実用化されている。なお、携帯電話機には、ICカードと同様の機能を有するが、カード形状のICカードではなく、いわゆるチップ形状のICチップが内蔵されるが、ここでは、説明の便宜上、ICカードと同様の機能を有するチップ形状のICチップも、ICカードという。

また、携帯電話機の中には、ユーザが携帯電話機を利用するのに必要な加入者情報（例えば、電話番号など）が書き込まれたSIM(Subscriber Identify Module)カード（チップ形状のSIMチップも含めてSIMカードという）をユーザが容易に着脱することができるようになっている携帯電話機（以下、SIM対応携帯電話機という）がある。

SIM対応携帯電話機によれば、ユーザは、例えば、現在使用している携帯電話機から、他の携帯電話機に買い換えた場合に、現在使用している携帯電話機からSIMカードを抜いて、新たに購入した（買い換えた）携帯電話機に装着することにより、その新たに購入した携帯電話機を使用することができる。

なお、SIMの上位規格として、UIM(User Identity Module)がある。UIMカード（チップ形状のUIMチップも含めてUIMカードという）では、ユーザの加入者情報のみならず、例えば、クレジットカード番号や認証に用いられる認証情報などの個人情報なども包括して扱うことができる。カード形状のSIMカードやUIMカードについては、ISO7816に規定されている。

SIMカードやUIMカードは、他の装置と有線通信、つまり信号をやりとりするための端子（ピン）を有し、携帯電話機に装着されたときに、SIMカードやUIMカードの端子と携帯電話機の端子とが接触し、携帯電話機の内部の回路と、SIMカードやUIMカードとの間で、有線通信による信号のやりとりが可能となる。

また、SIMカード等は、携帯電話機といった、携帯可能な端末に装着されるので、小型に構成する必要がある。このため、SIMカードには、他の装置との間の信号のやりとりのために、８つ程度の少ない数の端子しか設けられておらず、そのうちの幾つかは、携帯電話機の内部の回路との間の信号のやりとりに使用されている。

特開2004-215225号公報 "Information technology Telecommunications and information exchange between systems Near Field Communication Interface and Protocol(NFCIP-1)", First edition 2004-04-01, ISO/IEC 18092:2004(E)

以上のように、現在においては、近接通信を行うICカードを内蔵した携帯電話機と、SIMカード等の着脱が可能な携帯電話機とがあることから、今後は、近接通信を行うICカードを内蔵し、かつSIMカード等の着脱が可能な携帯電話機の実用化、普及が予想される。

さらに、かかる携帯電話機においては、携帯電話機に装着されたSIMカード等と外部の装置との間の信号のやりとりを、携帯電話機が内蔵するICカードの近接通信を行う通信インタフェースを利用して行うことが予想される。

この場合、ICカードの近接通信を行う通信インタフェースと、SIMカードとの間は、物理的な接続線で接続（配線）する必要がある。

しかしながら、上述したように、SIMカードに設けられている端子の数は少なく、さらに、そのうちの幾つかの端子は既に使用されている。従って、ICカードの近接通信を行う通信インタフェースと、SIMカードとの間を、物理的な接続線で接続するにあたっては、その接続線の数を、なるべく少なくすることが要請される。

一方、接続線の数を少なくすると、その少ない接続線によって、各種の信号をやりとりしなければならないため、ICカードの近接通信を行う通信インタフェースや、SIMカードの構成が複雑化する。

即ち、例えば、通信インタフェースからSIMカードへの信号の送信と、SIMカードから通信インタフェースへの信号の送信を、１つ（１本）の接続線によって行うこととすると、通信インタフェースやSIMカードでは、例えば、信号の送信時と受信時とでインピーダンス（外部から見たインピーダンス）の変更等を行う必要が生じ、そのような変更等を行うことができるように、通信インタフェースやSIMカードを構成する必要がある。また、インピーダンスを変更すれば、電圧や電流の変動が生じるので、そのような変動をシビアに考慮して、信号の検出（例えば、受信した信号のレベルの検出等）を行うように、通信インタフェースやSIMカードを構成する必要がある。さらに、携帯電話機に着脱可能なSIMカードについては、SIMカードを携帯電話機に装着したときの、携帯電話機とSIMカードとの端子の接触の具合によって、通信インタフェースまたはSIMカードのうちの一方から他方を見たインピーダンスが変動することがある。従って、このような変動をもシビアに考慮して、通信インタフェースやSIMカードを構成する必要がある。このため、通信インタフェースやSIMカードの構成が複雑化することになる。

しかしながら、特に、SIMカードは、上述したように小型に構成する必要があるため、その構成が複雑化することは、大型化につながるので、望ましいことではない。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、SIMカード等の有線通信を行う有線通信装置と、ICカードの通信インタフェース等の無線通信および有線通信のいずれも可能な通信装置とを接続する接続線をなるべく少なくしながら、簡単な装置構成によって、有線通信装置と通信装置との間で有線通信を行うことができるようにするものである。

本発明の通信システムは、通信装置が、有線通信装置に供給するクロックを出力するクロック出力部と、有線通信装置に送信するデータに対応する信号を被変調信号として、クロックをASK変調し、変調信号を出力する変調部とを有し、有線通信装置が、変調信号からクロックを抽出するクロック抽出部と、変調信号から被変調信号を抽出する被変調信号抽出部と、クロック抽出部において抽出されたクロックにしたがって処理を行うとともに、通信装置に送信するデータに対応する信号を出力する処理部とを有し、通信装置と有線通信装置とが、通信装置から有線通信装置に対して、変調部が出力する変調信号が送信される第１の接続線と、有線通信装置から通信装置に対して、処理部が出力する信号が送信される第２の接続線とによって接続されていることを特徴とする。

なお、システムとは、複数の装置が論理的に集合した物をいい、各構成の装置が同一筐体中にあるか否かは、問わない。

本発明の通信装置は、有線通信装置に供給するクロックを出力するクロック出力部と、有線通信装置に送信するデータに対応する信号を被変調信号として、クロックをASK変調し、変調信号を出力する変調部とを備え、有線通信装置とは、通信装置から有線通信装置に対して、変調部が出力する変調信号が送信される第１の接続線と、有線通信装置から通信装置に対して、有線通信装置が通信装置に送信するデータに対応する信号が送信される第２の接続線とによって接続されることを特徴とする。

本発明の第１の通信方法は、変調部において、被変調信号によってクロックをASK変調して、変調信号を出力し、通信装置から有線通信装置に対して、変調部が出力する変調信号が送信される第１の接続線を介して、変調信号を、有線通信装置に送信する一方、有線通信装置から通信装置に対して、有線通信装置が通信装置に送信するデータに対応する信号が送信される第２の接続線を介して、有線通信装置から送信されてくる信号を受信することを特徴とする。

本発明の有線通信装置は、通信装置から送信されてくる変調信号であって、データに対応する信号を被変調信号として、クロックをASK変調することにより得られる変調信号からクロックを抽出するクロック抽出部と、変調信号から被変調信号を抽出する被変調信号抽出部と、クロック抽出部において抽出されたクロックにしたがって処理を行うとともに、通信装置に送信するデータに対応する信号を出力する処理部とを備え、通信装置とは、通信装置から有線通信装置に対して、通信装置が出力する変調信号が送信される第１の接続線と、有線通信装置から通信装置に対して、処理部が出力する信号が送信される第２の接続線とによって接続されることを特徴とする。

本発明の第２の通信方法は、通信装置から有線通信装置に対して、通信装置が出力する変調信号が送信される第１の接続線を介して、通信装置から送信されてくる変調信号を受信し、クロック抽出部において、変調信号からクロックを抽出するとともに、被変調信号抽出部において、変調信号から被変調信号を抽出する一方、有線通信装置から通信装置に対して、処理部が出力する信号が送信される第２の接続線を介して、処理部が出力する信号を、通信装置に送信することを特徴とする。

本発明の通信システムにおいては、通信装置の変調部において、有線通信装置に送信するデータに対応する信号を被変調信号として、クロックがASK変調され、変調信号が出力される。また、有線通信装置のクロック抽出部において、変調信号からクロックが抽出されるとともに、被変調信号抽出部において、変調信号から被変調信号が抽出され、処理部において、通信装置に送信するデータに対応する信号が出力される。そして、通信装置と有線通信装置とが、通信装置から有線通信装置に対して、変調部が出力する変調信号が送信される第１の接続線と、有線通信装置から通信装置に対して、処理部が出力する信号が送信される第２の接続線とによって接続されている。

本発明の通信装置においては、変調部において、有線通信装置に送信するデータに対応する信号を被変調信号として、クロックがASK変調され、変調信号が出力される。そして、有線通信装置とは、通信装置から有線通信装置に対して、変調部が出力する変調信号が送信される第１の接続線と、有線通信装置から通信装置に対して、有線通信装置が通信装置に送信するデータに対応する信号が送信される第２の接続線とによって接続される。

本発明の第１の通信方法においては、変調部において、被変調信号によってクロックがASK変調されて、変調信号が出力され、第１の接続線を介して、変調信号が、有線通信装置に送信される一方、第２の接続線を介して、有線通信装置から送信されてくる信号が受信される。

本発明の有線通信装置においては、クロック抽出部において、通信装置から送信されてくる変調信号であって、データに対応する信号を被変調信号として、クロックをASK変調することにより得られる変調信号からクロックが抽出されるとともに、被変調信号抽出部において、変調信号から被変調信号が抽出され、処理部において、通信装置に送信するデータに対応する信号が出力される。そして、通信装置とは、通信装置から有線通信装置に対して、通信装置が出力する変調信号が送信される第１の接続線と、有線通信装置から通信装置に対して、処理部が出力する信号が送信される第２の接続線とによって接続される。

本発明の第２の通信方法においては、第１の接続線を介して、通信装置から送信されてくる、被変調信号でクロックをASK変調した変調信号が受信され、クロック抽出部において、変調信号からクロックが抽出されるとともに、被変調信号抽出部において、変調信号から被変調信号が抽出される一方、第２の接続線を介して、処理部が出力する信号が、通信装置に送信される。

従って、本発明においては、被変調信号によってクロックをASK変調した変調信号が、第１の接続線を介して、通信装置から有線通信装置に対して送信され、処理部が出力する信号が、第２の接続線を介して、有線通信装置から通信装置に対して送信される。

本発明によれば、装置どうしを接続する接続線をなるべく少なくしながら、簡単な装置構成によって、有線通信を行うことができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態の通信システムの構成例を示している。

図１において、通信システムは、携帯電話機１と無線通信装置２とを含んでおり、携帯電話機１と無線通信装置２との間では、無線通信を行うことができるようになっている。

即ち、携帯電話機１および無線通信装置２は、いずれも、無線通信としての、例えば、NFCIP-1に準拠した近接通信を行う装置（以下、適宜、NFCデバイスという）として構成されている。

ここで、NFCデバイスは、他のNFCデバイスとの間で、例えば、ISM(Industrial Scientific Medical)バンドの13.56MHzなどの単一の周波数の搬送波を使用した、電磁誘導による近接通信（NFC）を行うことができる。

なお、近接通信とは、通信する装置どうしの距離が、数10cm以内となって可能となる通信を意味し、通信する装置どうし（の筐体）が接触して行う通信も含まれる。

NFCデバイスは、２つの通信モードによる通信が可能である。２つの通信モードとしては、前述したように、パッシブモードとアクティブモードとがある。いま、２つのNFCデバイスの間の通信に注目すると、パッシブモードでは、２つのNFCデバイスのうちの一方のNFCデバイスは、自身が発生する電磁波（に対応する搬送波）を変調することにより、他方のNFCデバイスにデータを送信し、他方のNFCデバイスは、一方のNFCデバイスが発生する電磁波（に対応する搬送波）を負荷変調することにより、一方のNFCデバイス１にデータを送信する。

また、アクティブモードでは、２つのNFCデバイスのいずれも、自身が発生する電磁波（に対応する搬送波）を変調することにより、データを送信する。

ここで、電磁誘導による近接通信を行う場合、最初に電磁波を出力して通信を開始し、いわば通信の主導権を握るNFCデバイスを、イニシエータと呼ぶ。イニシエータが、通信相手にコマンドを送信し、その通信相手が、そのコマンドに対するレスポンスを返す形で、近接通信が行われるが、イニシエータからのコマンドに対するレスポンスを返す通信相手を、ターゲットと呼ぶ。

２つのNFCデバイスのうちの一方が電磁波の出力を開始して、他方のNFCデバイスとの通信を開始したとすると、電磁波の出力を先に開始した一方のNFCデバイスがイニシエータとなり、他方のNFCデバイスがターゲットとなる。

そして、パッシブモードでは、イニシエータは、電磁波を出力し続け、自身が出力している電磁波を変調することにより、ターゲットに、データを送信する。一方、ターゲットは、イニシエータが出力している電磁波を負荷変調することにより、イニシエータに、データを送信する。

一方、アクティブモードでは、イニシエータは、電磁波の出力を開始した後、その電磁波を変調することにより、ターゲットに、データを送信する。そして、イニシエータは、データの送信終了後、電磁波の出力を停止する。イニシエータが電磁波の出力を停止すると、ターゲットは、電磁波の出力を開始し、その電磁波を変調することにより、イニシエータに、データを送信する。そして、ターゲットは、データの送信終了後は、電磁波の出力を停止する。

なお、NFCデバイスは、最初に電磁波を出力して通信を開始するイニシエータになり得る。さらに、アクティブモードでは、NFCデバイスは、イニシエータとなる場合でも、ターゲットとなる場合でも、自身で電磁波を出力する。従って、複数のNFCデバイスが同時に電磁波を出力することがあり得るが、電磁波の出力を開始した複数のNFCデバイスが近接している場合には、コリジョン(collision)が生じ、通信を行うことができなくなる。

そこで、NFCデバイスは、他の装置（NFCデバイスなど）からの電磁波（によるRF(Radio Frequency)フィールド）が存在するかどうかを検出し、存在しない場合にのみ、電磁波の出力を開始し、これにより、コリジョンを防止するようになっている。ここで、このように、他の装置からの電磁波が存在するかどうかを検出し、存在しない場合にのみ、電磁波の出力を開始する処理を、コリジョンを防止するという目的から、RFCA(RF Collision Avoidance)処理という。

RFCA処理では、他の装置による電磁波が、所定の時間だけ連続して検出されなかった場合に、電磁波の出力が開始される。ここで、所定の時間は、乱数を用いて決定されるようになっており、これにより、複数のNFCデバイスが、同一のタイミングで、電磁波の出力を開始してしまう可能性の低減が図られている。

また、NFCデバイスは、例えば、106kbps(kilo bit per second)や、212kbps，424kbpsなどといった様々な伝送レートでのデータの送信を行うことができる。さらに、NFCデバイスは、ある伝送レートで開始した通信の途中で、伝送レートを変更することができる。

以上のようなNFCデバイスである携帯電話機１と無線通信装置２は、それぞれ、NFCIP-1に準拠した通信を行うためのインタフェースとしてのNFCインタフェース部１２と２２を含んでいる。

即ち、携帯電話機１は、アンテナ１１、NFCインタフェース部１２、コントローラ１３、およびメッセージ処理部１４を含んでいる。

アンテナ１１は、閉ループのコイルを構成しており、このコイルに流れる電流が変化することで、電磁波が出力される。また、アンテナ１１としてのコイルを通る電磁波（磁束）が変化することで、アンテナ１１に電流が流れる。アンテナ１１に流れる信号（電流）は、NFCインタフェース部１２に供給される。

NFCインタフェース部１２は、NFCIP-1に準拠した通信を行う、例えば、１チップのICであり、無線通信装置２その他のNFCデバイスとの間で、アンテナ１１を介して近接通信（無線通信）を行う。

さらに、NFCインタフェース部１２は、有線通信を行うインタフェースとしても機能するようになっており、有線通信を行うメッセージ処理部１４と、SIGOUT線（第１の接続線）、SIGIN線（第２の接続線）、およびGND線によって接続されている。

ここで、SIGOUT線は、NFCインタフェース部１２からメッセージ処理部１４に対して、後述するSIGOUT信号が送信される電気的な配線（接続線）である。SIGIN線は、メッセージ処理部１４からNFCインタフェース部１２に対して、後述するSIGIN信号が送信される、SIGOUT線とは別の電気的な配線である。GND線は接地されている。

NFCインタフェース部１２は、メッセージ処理部１４に対し、SIGOUT線を介して、データ（コマンドを含む）を送信する一方、SIGIN線を介して、メッセージ処理部１４が送信してくるデータを受信することにより、メッセージ処理部１４との間で、有線通信を行う。

なお、NFCインタフェース部１２とメッセージ処理部１４のそれぞれは、両者を接続するSIGOUT線、SIGIN線、およびGND線に接続される端子を有するが、この端子の図示は、図が煩雑になるのを避けるため、省略してある。

また、NFCインタフェース部１２は、コントローラ１３との間でコントローラ間通信（有線通信）を行うインタフェースを有しており、コントローラ１３との間で、各種のデータをやりとりする。

コントローラ１３は、携帯電話機１における、携帯電話機として機能するブロック（図示せず）を制御する。携帯電話機として機能するブロックとしては、例えば、通話を行う機能を有するブロック、webの閲覧や電子メールの作成等をするためのブロックなどがある。

メッセージ処理部１４は、メッセージを処理する。即ち、メッセージ処理部１４は、有線通信（有線によるデータのやりとり）を行い、その有線通信によって送信されてくるデータを受信し、必要に応じて、そのデータを記憶する等の処理を行う。また、メッセージ処理部１４は、記憶しているデータを読み出す等の処理をし、有線通信によって送信する。

ここで、メッセージ処理部１４は、SIGOUT線、SIGIN線、およびGND線の３つの接続線によって、NFCインタフェース部１２と接続されている。そして、メッセージ処理部１４は、NFCインタフェース部１２に対し、SIGIN線を介して、データを送信する一方、SIGOUT線を介して、NFCインタフェース部１２が送信してくるデータを受信することにより、NFCインタフェース部１２との間で、有線通信を行う。

なお、メッセージ処理部１４は、携帯電話機１にあらかじめ内蔵されていても良いし、ユーザが携帯電話機１に対して容易に着脱することができるもの(ハードウェア)であっても良い。メッセージ処理部１４が携帯電話機１に対して着脱可能になっている場合、メッセージ処理部１４が携帯電話機１に装着されると、メッセージ処理部１４の図示せぬ端子が、SIGOUT線、SIGIN線、およびGND線と電気的に接続される。

また、メッセージ処理部１４は、例えば、SIMカードやUIMカードとして構成することができる。さらに、SIMカードやUIMカードとしてのメッセージ処理部１４には、例えば、認証やデータの暗号化等に用いられる鍵（暗号鍵）や電子マネーその他の管理等を行う耐タンパ性のあるSAM(Secure Application Module)を内蔵させることができる。SIMカードやUIMカードとしてのメッセージ処理部１４に、SAMを内蔵させる場合、SIMカードやUIMカードとして機能する部分と、SAMとして機能する部分との全体を、１チップのICで構成することもできるし、SIMカードやUIMカードとして機能する部分と、SAMとして機能する部分とを、それぞれ、別の１チップのICで構成することもできる。

また、図１において、メッセージ処理部１４には、SIGOUT線、SIGIN線、およびGND線の他に、電源Vccを供給するための接続線が接続されており、その接続線を介して、メッセージ処理部１４に電源Vccが供給され、メッセージ処理部１４が動作する。なお、メッセージ処理部１４は、SIGOUT線、SIGIN線、およびGND線とは別の接続線によって、NFCインタフェース部１２とさらに接続し、その接続線を介して、NFCインタフェース部１２からメッセージ処理部１４に対して、電源を供給するようにすることができる。

無線通信装置２は、アンテナ２１、NFCインタフェース部２２、およびコントローラ２３を含んでいる。アンテナ２１とNFCインタフェース部２２は、携帯電話機１のアンテナ１１とNFCインタフェース部１２と、それぞれ同様に構成される。

なお、無線通信装置２には、メッセージ処理部１４に相当するブロックが設けられていないため、NFCインタフェース部２２は、メッセージ処理部１４に相当するブロックと有線通信を行うインタフェースとしての機能を有していても、有していなくても良い。

コントローラ２３は、各種の処理を実行する。即ち、無線通信装置２が、例えば、自動改札機のリーダ／ライタである場合には、コントローラ２３は、NFCインタフェース部２２を制御することにより、無線通信装置２に近接した、定期券等としてのICカードから、その定期券の情報（有効期限や、乗車可能な駅の区間等）を、近接通信によって読み出させ、その定期券の情報の適否を判定する。また、無線通信装置２が、例えば、電子決済を行うことができるICカードである場合には、コントローラ２３は、電子マネーを記憶し、電子決済の処理を行う図示せぬNFCデバイスからの要求に応じて、記憶している電子マネーの金額の更新等を行う。

その他、無線通信装置２は、例えば、リーダ／ライタとPC（Personal Computer）とで構成することができる。この場合、コントローラ２３は、例えば、PCがアプリケーション(プログラム)を実行することで実現される。

以上のように構成される携帯電話機１と無線通信装置２とは、いずれもNFCデバイスであるから、NFCIP-1に準拠した近接通信を行うことができる。

即ち、携帯電話機１のNFCインタフェース部１２は、無線通信装置２のNFCインタフェース部２２との間で、NFCIP-1に準拠した近接通信を行うことができる。

また、携帯電話機１のNFCインタフェース部１２は、SIGOUT線、SIGIN線、およびGND線によって接続されているメッセージ処理部１４との間で有線通信を行うことができる。

さらに、携帯電話機１のNFCインタフェース部１２は、コントローラ１３との間で有線通信（コントローラ間通信）を行うことができる。

従って、図１の通信システムによれば、携帯電話機１のNFCインタフェース部１２は、無線通信によって、無線通信装置２（のNFCインタフェース部２２）からデータを受信し、さらに、そのデータを、有線通信によって、SIGOUT線を介して、メッセージ処理部１４に送信することができる。また、NFCインタフェース部１２は、有線通信によって、SIGIN線を介して、メッセージ処理部１４からのデータ（例えば、メッセージ処理部１４が、無線通信装置２からNFCインタフェース部１２を介して送信されてきたデータに対するレスポンスとして出力するデータ）を受信し、そのデータを、無線通信によって、無線通信装置２に送信することができる。

その結果、図２に示すように、メッセージ処理部１４と、無線通信装置２とは、NFCインタフェース部１２を介して、データのやりとりを行うことができる。従って、例えば、メッセージ処理部１４が、電子マネーを記憶しており、無線通信装置２が電子決済を行う装置である場合には、無線通信装置２は、NFCインタフェース部１２を介して、メッセージ処理部１２に記憶された電子マネーを読み出し、携帯電話機１のユーザが行った商品の購入等に対する電子決済の処理を行うことができる。

また、図１の通信システムによれば、携帯電話機１のNFCインタフェース部１２は、コントローラ１３から送信されてくるデータを受信し、さらに、そのデータを、有線通信によって、SIGOUT線を介して、メッセージ処理部１４に送信することができる。また、NFCインタフェース部１２は、有線通信によって、SIGIN線を介して、メッセージ処理部１４からのデータを受信し、そのデータを、コントローラ１３に送信することができる。

その結果、図３に示すように、コントローラ１３と、メッセージ処理部１４とは、NFCインタフェース部１２を介して、データのやりとりを行うことができる。従って、例えば、メッセージ処理部１４が、電子マネーを記憶している場合に、コントローラ１３は、NFCインタフェース部１２を介して、メッセージ処理部１４から電子マネー（の残額）を読み出し、携帯電話機１の図示せぬ表示部に表示させることができる。この場合、携帯電話機１のユーザは、電子マネーの残高照会をすることができる。

さらに、図１の通信システムでは、図２および図３に示したように、メッセージ処理部１４と無線通信装置２とが、NFCインタフェース部１２を介して、データのやりとりを行い、あるいは、コントローラ１３とメッセージ処理部１４とが、NFCインタフェース部１２を介して、データのやりとりを行うのと同様に、コントローラ１３と無線通信装置２との間でも、NFCインタフェース部１２を介して、データのやりとりを行うことができる。

従って、例えば、無線通信装置２が、電子マネーを記憶しているICカードである場合において、コントローラ１３は、NFCインタフェース部１２を介して、無線通信装置２に記憶された電子マネーを読み出し、携帯電話機１の図示せぬ表示部に表示させることができる。この場合、携帯電話機１を用いて、無線通信装置２に記憶（チャージ）されている電子マネーの残高照会をすることができる。

次に、図４は、図１のNFCインタフェース部１２およびメッセージ処理部１４の構成例を示している。なお、図４においては、NFCインタフェース部１２とメッセージ処理部１４とを接続するSIGOUT線、SIGIN線、およびGND線のうちの、GND線の図示を省略してある。

NFCインタフェース部１２において、復調処理部４１は、アンテナ１１に接続されており、アンテナ１１に流れる電流を検出することにより、他の装置が発生した電磁波によるRFフィールドの検出を行う。さらに、復調処理部４１は、アンテナ１１に流れる電流の同調と検波を行い、その結果得られる信号を増幅して復調する（例えば、ASK復調する）。そして、復調処理部４１は、復調によって得られる、例えば、マンチェスタ(Manchester)符号などの信号（データに対応する信号）を、シリアルデータスイッチ４２に供給する。

また、復調処理部４１は、アンテナ１１に流れる電流の同調と検波を行うことによって得られる信号から、NFCIP-1で採用されているキャリアの周波数である13.56MHzのクロック（クロック信号）（外部クロック）を生成し、クロックセレクタ４６に供給する。

シリアルデータスイッチ４２は、復調処理部４１から供給されるマンチェスタ符号をデータ処理部４３または変調部４７に供給する。また、シリアルデータスイッチ４２は、データ処理部４３から供給されるマンチェスタ符号を、変調部４４または変調部４７に供給する。さらに、シリアルデータスイッチ４２は、メッセージ処理部１４からSIGIN線を介してSIGIN信号として供給されるマンチェスタ符号を、データ処理部４３または変調部４４に供給する。

データ処理部４３は、データを所定の符号化方式で符号化し、また、所定の符号化方式の符号を復号する。即ち、データ処理部４３は、例えば、コントローラ１３から、必要に応じてCPU(Central Processing Unit)４８を介して供給されるデータを、マンチェスタ符号に符号化し、シリアルデータスイッチ４２に供給する。また、データ処理部４３は、シリアルデータスイッチ４２から供給されるマンチェスタ符号を復号し、その復号の結果得られるデータを、必要に応じてCPU４８を介して、コントローラ１３に供給する。

なお、データ処理部４３では、マンチェスタ符号の符号化／復号を行うようにしたが、その他、例えば、モディファイドミラーや、NRZ(Non Return to Zero)の符号化／復号を行うようにすることが可能である。

変調部４４は、通信モードがパッシブモードである場合には、外部からアンテナ１１としてのコイルを見たときのインピーダンスを、シリアルデータスイッチ４２から供給される信号（ここでは、例えば、マンチェスタ符号）にしたがって変化させる。他の装置としての、例えば、無線通信装置２（図１）が搬送波としての電磁波を出力することにより、アンテナ１１の周囲にRFフィールド（磁界）が形成されている場合、アンテナ１１としてのコイルを見たときのインピーダンスが変化することにより、アンテナ１１の周囲のRFフィールドも変化する。これにより、無線通信装置２が出力している電磁波としての搬送波が、シリアルデータスイッチ４２から供給される信号にしたがって変調（負荷変調）され、シリアルデータスイッチ４２からの信号（マンチェスタ符号に符号化されたデータ）が、電磁波を出力している無線通信装置２に送信される。

また、変調部４４は、通信モードがアクティブモードである場合には、アンテナ１１に電流を流すことにより、キャリアとしての電磁波を発生させ、さらに、シリアルデータスイッチ４２から供給される信号でキャリアを変調することにより、変調信号としての電磁波を出力させる。

ここで、変調部４４における変調方式としては、例えば、ASK(Amplitude Shift Keying)変調を採用することができる。但し、変調部４４における変調方式は、ASK変調に限定されるものではなく、PSK(Phase Shift Keying)変調やQAM(Quadrature Amplitude Modulation)変調その他を採用することが可能である。なお、NFCIP-1では、ASK変調の変調度として、8％から30％が採用されている。

クロック発生部４５は、例えば、水晶発振子やセラミック発振子を内蔵し、NFCIP-1で採用されているキャリアの周波数と同様の周波数のクロック（内部クロック）を発生して、クロックセレクタ４６に供給する。

クロックセレクタ４６は、復調処理部４１から供給される外部クロック、またはクロック発生部４５から供給される内部クロックのうちのいずれか一方を選択し、変調部４７、その他、NFCインタフェース部１２の必要なブロックに出力する。

即ち、クロックセレクタ４６は、例えば、復調処理部４１から外部クロックが供給されているとき、つまり、NFCインタフェース部１２（携帯電話機１）の近くに、無線通信装置２（図１）のなどのNFCデバイスが存在し、そのNFCデバイスによってRFフィールドが形成されているとき、復調処理部４１から供給される外部クロックを選択する。また、クロックセレクタ４６は、例えば、復調処理部４１から外部クロックが供給されていないとき、つまり、NFCインタフェース部１２の近くに、無線通信装置２（図１）のなどのNFCデバイスが存在せず、従って、RFフィールドが存在しないとき、クロック発生部４５から供給される内部クロックを選択する。

変調部４７は、シリアルデータスイッチ４２から供給されるマンチェスタ符号、即ち、シリアルデータスイッチ４２からメッセージ処理部１４に送信するデータに対応する信号を被変調信号として、クロックセレクタ４６が出力するクロックをASK変調し、その結果得られる変調信号を、SIGOUT信号として、SIGOUT線に出力する。

CPU４８は、必要に応じて処理を行い、データ処理部４３またはコントローラ１３にデータを出力する。なお、NFCインタフェース部１２は、CPU４８を設けずに構成することができる。

一方、メッセージ処理部１４は、信号処理部５１を含み、信号処理部５１は、クロック抽出部５２、被変調信号抽出部５３、および処理部５４を含む。

クロック抽出部５２は、変調部４７からSIGOUT線を介して送信されてくるSIGOUT信号としての変調信号から、クロックを抽出し、処理部５４、その他、メッセージ処理部１４の必要なブロックに供給する。

被変調信号抽出部５３は、変調部４７からSIGOUT線を介して送信されてくるSIGOUT信号としての変調信号から、被変調信号（マンチェスタ符号）を抽出し、処理部５４に供給する。

処理部５４は、クロック抽出部５２において抽出されたクロックにしたがって（クロックに同期して）、被変調信号抽出部５３から供給される被変調信号としてのマンチェスタ符号を復号し、その結果得られるデータを記憶する等の処理を行う。また、クロック抽出部５２において抽出されたクロックにしたがって、記憶したデータをマンチェスタ符号に符号化し、NFCインタフェース部１２に送信するSIGIN信号として、SIGIN線に出力する。これにより、SIGIN信号が、SIGIN線を介して、メッセージ処理部１４からNFCインタフェース部１２に送信される。

なお、NFCインタフェース部１２は、携帯電話機１（図１）の図示せぬバッテリから電源の供給を受けて動作するようにすることもできるし、NFCインタフェース部１２（携帯電話機１）の近くに存在する、無線通信装置２（図１）のなどのNFCデバイスによってRFフィールドが形成されることによってアンテナ１１に流れる電流を、復調処理部４１において整流等することにより、電力を得て、その電力を電源として動作するようにすることもできる。

また、NFCインタフェース部１２は、携帯電話機１（図１）のバッテリの残容量が所定の閾値以上（より大）である場合には、そのバッテリを電源として動作し、バッテリの残容量が所定の閾値未（以下）である場合には、外部に形成されたRFフィールドによってアンテナ１１に流れる電流から得られる電力を電源として動作するようにすることができる。

以上のように構成されるNFCインタフェース部１２とメッセージ処理部１４において、NFCインタフェース部１２からメッセージ処理部１４に対して、データが送信される場合、NFCインタフェース部１２の変調部４７は、メッセージ処理部１４に送信するデータのマンチェスタ符号を被変調信号として、クロックセレクタ４６が出力するクロックを変調し、その結果得られる変調信号を、SIGOUT信号として、SIGOUT線を介して、メッセージ処理部１４に送信する。

メッセージ処理部１４の信号処理部５１は、SIGOUT線を介して送信されてくるSIGOUT信号を受信し、クロック抽出部５２と被変調信号抽出部５３に供給する。クロック抽出部５２は、SIGOUT信号からクロックを抽出して、処理部５４に供給する。また、被変調信号抽出部５３は、SIGOUT信号から被変調信号としてのマンチェスタ符号を抽出し、処理部５４に供給する。そして、処理部５４は、クロック抽出部５２からのクロックに同期して動作し、被変調信号抽出部５３からのマンチェスタ符号を処理する。即ち、処理部５４は、例えば、被変調信号抽出部５３からのマンチェスタ符号を必要に応じて復号して記憶する。

一方、メッセージ処理部１４からNFCインタフェース部１２に対して、データが送信される場合、NFCインタフェース部１２の変調部４７は、クロックセレクタ４６が出力するクロックをシリアルデータスイッチ４２の出力で変調したSIGOUT信号(シリアルデータスイッチ４２からデータ（マンチェスタ符号）が出力されていない場合は、クロックそのもの)を、SIGOUT線を介して、メッセージ処理部１４に送信する。メッセージ処理部１４では、クロック抽出部５２において、SIGOUT信号からクロックが抽出され、処理部５４に供給される。

処理部５４は、クロック抽出部５２からのクロックに同期して動作し、NFCインタフェース部１２に送信するデータのマンチェスタ符号を、SIGIN信号として、SIGIN線に出力する。

即ち、処理部５４は、例えば、記憶しているデータのうちの、NFCインタフェース部１２に送信すべきデータを読み出し、そのデータがマンチェスタ符号に符号化されていない場合にはマンチェスタ符号に符号化する。そして、処理部５４は、そのマンチェスタ符号を、SIGIN信号として、SIGIN線に出力し、これにより、データが、メッセージ処理部１４からNFCインタフェース部１２に対し、SIGIN線を介して送信される。

NFCインタフェース部１２では、シリアルデータスイッチ４２が、以上のようにしてメッセージ処理部１４から送信されてくるSIGIN信号（マンチェスタ符号）を受信する。

次に、図５は、図４の変調部４７の構成例を示している。

変調部４７には、上述したように、シリアルデータスイッチ４２からメッセージ処理部１４に送信するデータに対応する信号としてのマンチェスタ符号と、クロックセレクタ４６が出力するクロックが供給される。

変調部４７は、増幅器６１を含む。増幅器６１は、クロックセレクタ４６が出力するクロックを、シリアルデータスイッチ４２から供給されるマンチェスタ符号（信号）にしがたって増幅し、これにより、マンチェスタ符号を被変調信号として、クロックをASK変調する。そして、増幅器６１は、ASK変調の結果得られる変調信号を、SIGOUT信号として、SIGOUT線に出力する。

ここで、変調部４７では、ASK変調の変調度として、例えば、NFCIP-1においてキャリアのASK変調の変調度として採用されている8％から30％を採用することができる。なお、変調部４７におけるASK変調の変調度は、8％から30％に限定されるものではなく、メッセージ処理部１４のクロック抽出部５２においてクロックを精度良く抽出することができる任意の値を採用することができる。

次に、図６は、図５の変調部４７（の増幅器６１）に供給される被変調信号と、変調部４７が出力するSIGOUT信号としての変調信号を示している。なお、図６において、横軸は時間を表し、縦軸は振幅を表す。後述する図７および図９においても同様である。

図６の上から１番目は、被変調信号の例を示している。被変調信号は、ここでは、マンチェスタ符号であり、そのマンチェスタ符号に符号化する前のデータ（ビット値）に対応した信号になっている。即ち、被変調信号としてのマンチェスタ符号は、対応するデータが0（２進数の0）であるとき、L(Low)レベルからH(High)レベルに変化し、対応するデータが1（２進数の1）であるとき、HレベルからLレベルに変化する。

図６の上から２番目は、クロックとしてのパルス列を、図６の上から１番目に示した被変調信号で変調した結果得られる変調信号（SIGOUT信号）の例を示している。

変調部４７の増幅器６１は、被変調信号がHレベルであるとき、クロックを、例えば、１倍に増幅し、被変調信号がLレベルであるとき、クロックを、例えば、0より大で１未満の数倍（例えば、0.92から0.7の範囲のある値倍）に増幅する。

なお、図６の上から３番目（１番下）は、変調部４４が、キャリアとしてのサイン(sine)波形を、図６の上から１番目に示した被変調信号で変調した場合にアンテナ１１に流れる電流（変調信号）の波形を示している。

上述したように、変調部４４は、データを符号化して得られるマンチェスタ符号によって、キャリアをASK変調する。従って、変調部４４および変調部４７のいずれにおいても、被変調信号はマンチェスタ符号であり、変調方式はASK変調であるから、あるデータについて、変調部４４が変調を行うことによりアンテナ１１に流れる電流（変調信号）と、変調部４７が変調を行うことにより得られるSIGOUT信号（変調信号）とは、被変調信号によって変調される信号（キャリアとクロック）に起因する違いを除けば、同様の信号となる。

ここで、クロックセレクタ４６（図４）が出力するクロックの周波数が、例えば、13.56MHzであり、シリアルデータスイッチ４２が変調部４７に供給するマンチェスタ符号に符号化されたデータの伝送レートが、例えば、212kbpsであるとすると、データの１シンボル（１ビット）の間には、クロックとしてのパルスが、約６４パルス（≒13.56MHz／212kbps）だけ存在する。

図７は、図６に示した被変調信号とSIGOUT信号（変調信号）を、それらの一部を拡大して模式的に示した図である。

なお、図７の上から１番目は、クロックセレクタ４６から変調部４７に供給されるクロックを示している。また、図７の上から２番目は、シリアルデータスイッチ４２から変調部４７に供給される被変調信号（マンチェスタ符号）を示しており、図７の上から３番目は、図７の上から１番目のクロックを、図７の上から２番目の被変調信号でASK変調して得られるSIGOUT信号（変調信号）を示している。

いま、図７の上から１番目に示したクロックを構成するパルスの電圧の最小値を0[V(volt)]とするとともに、最大値をVc[V]とすると、SIGOUT信号の電圧は、図７の上から３番目に示すように、被変調信号がHレベルである場合には、Vc[V]となり、被変調信号がLレベルである場合には、Vc[V]より小さく0[V]より大きいVc'[V]となる。

図７から、クロックを被変調信号でASK変調したSIGOUT信号においては、クロックの立ち上がりエッジと、立ち下がりエッジとが、レベルの差はあるものの、すべて保存（維持）されている。

次に、図８は、図４のクロック抽出部５２と被変調信号抽出部５３の構成例を示している。

クロック抽出部５２は、比較用電圧出力部７１と比較器（コンパレータ）７２を含む。

比較用電圧出力部７１は、NFCインタフェース部１２からSIGOUT線を介して供給されるSIGOUT信号と比較する電圧としての所定の閾値TH1を出力し、比較器７２に供給する。

ここで、SIGOUT信号の電圧が、例えば、図７の上から３番目に示したように、0，Vc'，Vcの３値をとるとすると、所定の閾値TH1は、0より大でVc'より小さい値（例えば、Vc'/2など）とされる。

比較器７２は、NFCインタフェース部１２からSIGOUT線を介して供給されるSIGOUT信号と、比較用電圧出力部７１から供給される閾値TH1とを比較することで、SIGOUT信号からクロックを抽出して出力する。

即ち、比較器７２は、NFCインタフェース部１２からSIGOUT線を介して供給されるSIGOUT信号と、比較用電圧出力部７１から供給される閾値TH1とを比較して、SIGOUT信号が閾値TH1より大（以上）であるときにはHレベルを出力し、SIGOUT信号が閾値TH1以下（未満）であるときにはLレベルを出力する。これにより、例えば、図７の上から３番目に示したSIGOUT信号から、図７の上から１番目に示したクロックを抽出する。

ここで、SIGOUT信号においては、上述したように、クロックの立ち上がりエッジと、立ち下がりエッジとが、すべて保存（維持）されているから、SIGOUT信号と閾値TH1とを比較する閾値処理をするだけで、容易に、かつ精度良く、クロックを得ることができる。

被変調信号抽出部５３は、包絡線検波部８１、比較用電圧出力部８２、および比較器（コンパレータ）８３を含む。

包絡線検波部８１は、NFCインタフェース部１２からSIGOUT線を介して供給されるSIGOUT信号の包絡線を検波し、その結果得られる包絡線信号を、比較器８２に供給する。

比較用電圧出力部８２は、NFCインタフェース部１２からSIGOUT線を介して供給されるSIGOUT信号から得られる包絡線信号と比較する電圧としての所定の閾値TH2を出力し、比較器８３に供給する。

ここで、SIGOUT信号の電圧が、例えば、図７の上から３番目に示したように、0，Vc'，Vcの３値をとるとすると、所定の閾値TH2は、例えば、Vc'より大で、Vcより小さい値（例えば、Vc'およびVcの平均値など）とされる。

比較器８３は、包絡線検波部８１から供給される包絡線信号と、比較用電圧出力部８２から供給される閾値TH2とを比較することで、SIGOUT信号から被変調信号を抽出して出力する。

即ち、比較器８３は、SIGOUT信号から得られた包絡線信号と、比較用電圧出力部８２から供給される閾値TH2とを比較して、包絡線信号が閾値TH2より大（以上）であるときにはHレベルを出力し、包絡線信号が閾値TH2以下（未満）であるときにはLレベルを出力する。これにより、例えば、図７の上から３番目に示したSIGOUT信号の包絡線信号から、図７の上から２番目に示した被変調信号を抽出する。

ここで、SIGOUT信号は、上述したように、クロックを被変調信号で変調した変調信号であるから、その包絡線を得て、閾値TH2とを比較することにより、容易に、かつ精度良く、被変調信号に復調することができる。

次に、図９は、図４の処理部５４がSIGIN線に出力するSIGIN信号を示している。

図９の上から１番目は、SIGIN信号の例を示している。上述したように、SIGIN信号は、シリアルデータスイッチ４２が変調部４７に供給する被変調信号と同様に、データをマンチェスタ符号に符号化した信号であり、対応するデータが0（２進数の0）であるとき、LレベルからHレベルに変化し、対応するデータが1（２進数の1）であるとき、HレベルからLレベルに変化する。

ここで、変調部４４（図４）は、上述したように、マンチェスタ符号によってキャリアを変調する。従って、シリアルデータスイッチ４２は、メッセージ処理部１４からマンチェスタ符号であるSIGIN信号が送信されてきた場合、そのSIGIN信号を、そのまま変調部４４に供給して、近接通信により、無線通信装置２などのNFCデバイスに送信することができる。

即ち、図９の上から２番目（１番下）は、図９の上から１番目に示したSIGIN信号を、そのまま変調部４４に供給し、変調部４４において、そのSIGIN信号によって、キャリアとしての電磁波を変調した場合にアンテナ１１に流れる電流（変調信号）の波形を示している。

次に、図１０を参照して、図４のNFCインタフェース部１２とメッセージ処理部１４との間で行われる有線通信について、さらに説明する。

NFCインタフェース部１２のシリアルデータスイッチ４２は、復調処理部４１またはデータ処理部４３から、メッセージ処理部１４に送信すべきデータのマンチェスタ符号が供給された場合、そのマンチェスタ符号を、被変調信号として、変調部４７に供給する。

変調部４７は、ステップＳ１において、シリアルデータスイッチ４２からの被変調信号としてのマンチェスタ符号で、クロックセレクタ４６が出力するクロックを変調し、その結果得られる変調信号を、SIGOUT信号として、SIGOUT線を介して、メッセージ処理部１４に送信する。

メッセージ処理部１４は、ステップＳ１１において、NFCインタフェース部１２（の変調部４７）からSIGOUT線を介して送信されてくるSIGOUT信号を受信し、クロック抽出部５２と被変調信号抽出部５３に供給する。そして、ステップＳ１２において、クロック抽出部５２が、SIGOUT信号からクロックを抽出するとともに、被変調信号抽出部５３が、SIGOUT信号から被変調信号としてのマンチェスタ符号を抽出する。

さらに、クロック抽出部５２は、SIGOUT信号から抽出したクロックを、処理部５４に供給し、被変調信号抽出部５３も、SIGOUT信号から抽出した被変調信号としてのマンチェスタ符号を、処理部５４に供給する。

処理部５４は、ステップＳ１３において、クロック抽出部５２からのクロックに同期して動作し、被変調信号抽出部５３からのマンチェスタ符号を処理する。

さらに、処理部５４は、ステップＳ１４において、NFCインタフェース１２に送信すべきデータのマンチェスタ符号を、SIGIN信号として、SIGIN線を介して、NFCインタフェース部１２に送信する。

NFCインタフェース部１２のシリアルデータスイッチ４２は、ステップＳ２において、以上のようにしてメッセージ処理部１４（の処理部５４）から送信されているマンチェスタ符号であるSIGIN信号を受信し、データ処理部４３または変調部４４に供給する。

シリアルデータスイッチ４２からデータ処理部４３に対して、メッセージ処理部１４からのSIGIN信号としてのマンチェスタ符号が供給された場合、データ処理部４３は、例えば、そのマンチェスタ符号を、元のデータに復号し、コントローラ１３に供給する。また、シリアルデータスイッチ４２から変調部４４に対して、メッセージ処理部１４からのSIGIN信号としてのマンチェスタ符号が供給された場合、変調部４４は、そのマンチェスタ符号によって、キャリアとしての電磁波を変調し、これにより、そのNFCデバイスに対して、メッセージ処理部１４からのSIGIN信号としてのマンチェスタ符号に対応するデータを送信する。

なお、変調部４７は、例えば、NFCインタフェース部１２とメッセージ処理部１４との間の有線通信が開始されてから終了するまで、SIGOUT信号を送信し続ける。従って、NFCインタフェース部１２からメッセージ処理部１４に対して送信すべきデータがない場合には、クロックセレクタ４６が出力するクロックそのものが、SIGOUT信号として、変調部４７からメッセージ処理部１４に送信される。

以上のように、被変調信号（データを符号化したマンチェスタ符号）によって、クロックをASK変調し、そのASK変調の結果得られる変調信号であるSIGOUT信号を、SIGOUT線を介して、NFCインタフェース部１２からメッセージ処理部１４に送信するようにしたので、NFCインタフェース部１２からメッセージ処理部１４にデータを送信するのと同時に、クロックを供給することができる。

即ち、１つの接続線であるSIGOUT線によって、NFCインタフェース部１２からメッセージ処理部１４に対して、データを送信し、かつクロックを供給することができる。従って、NFCインタフェース部１２とメッセージ処理部１４とを、NFCインタフェース部１２からメッセージ処理部１４に対してクロックを供給するためだけの接続線で接続する必要がない。

ここで、NFCインタフェース部１２からメッセージ処理部１４に対して、クロックを供給するのではなく、メッセージ処理部１４に、クロック発生部４５（図４）と同様のクロック発生部を内蔵させ、メッセージ処理部１４を、その内蔵するクロック発生部が発生するクロックに同期して動作させる方法がある。

しかしながら、クロック発生部には、クロックを発生するための水晶発振子等を含める必要があり、水晶発振子を含むようなクロック生成部を、メッセージ処理部１４に含めると、メッセージ処理部１４が大型化する。

一方、メッセージ処理部１４をSIMカードやUIMカードとして構成する場合には、SIMカード等は、小型のデバイスであるため、その大型化を極力さける必要がある。

従って、メッセージ処理部１４に、クロック発生部を内蔵させるのは適切ではない。

そこで、メッセージ処理部１４には、外部からクロックを供給する必要があるが、クロックだけを、独立して、メッセージ処理部１４に供給しようとすると、メッセージ処理部１４には、外部からクロックだけを供給する接続線と接続する端子を設ける必要が生じる。

しかしながら、メッセージ処理部１４をSIMカードとして構成する場合には、前述したように、SIMカードに設けられている端子の数に制限があるため、そのようなSIMカードとしてのメッセージ処理部１４に接続する接続線の数は、なるべく少なくすることが要請される。

そこで、被変調信号（データを符号化したマンチェスタ符号）によって、クロックをASK変調し、そのASK変調の結果得られる変調信号であるSIGOUT信号を、SIGOUT線を介して、NFCインタフェース部１２からメッセージ処理部１４に送信することにより、NFCインタフェース部１２とメッセージ処理部１４とを、NFCインタフェース部１２からメッセージ処理部１４に対してクロックを供給するためだけの接続線で接続せずに済むようになる。即ち、NFCインタフェース部１２とメッセージ処理部１４とを、少ない接続線で接続することができる。

さらに、SIGOUT信号は、クロックをASK変調した信号であるため、クロックの立ち上がりエッジ（ポジティブエッジ）と立ち下がりエッジ（ネガティブエッジ）とが、レベルの差を除けば、そのまま保存されており、メッセージ処理部１４では、SIGOUT信号を閾値処理（閾値を比較する処理）をするだけで、デューティ(duty)が５０%のクロックが容易に抽出することができる。

また、SIGOUT信号には、データ（データのマンチェスタ符号）（被変調信号）が、レベルの大小として含まれているので、メッセージ処理部１４では、SIGOUT信号の包絡線を検波して閾値処理をするだけで、データを容易に抽出することができる。

即ち、メッセージ処理部１４では、SIGOUT信号からクロックとデータを、簡単な回路によって抽出することができる。

従って、SIMカード等の有線通信を行うメッセージ処理部１４と、ICカードの通信インタフェース等の無線通信および有線通信のいずれも可能なNFCインタフェース部１２とを接続する接続線をなるべく少なくしながら、簡単な装置（回路）構成によって、NFCインタフェース部１２とメッセージ処理部１４との間で有線通信を行うことができる。

また、NFCIP-1によれば、上述したように、106kbpsや、212kbps，424kbpsなどといった様々な伝送レートでのデータの送信を行うことができるが、いずれの伝送レートのデータ（のマンチェスタ符号）でクロックをASK変調する場合であっても、NFCインタフェース部１２とメッセージ処理部１４とは、同様の回路構成で対応することができる。即ち、伝送レートによって、NFCインタフェース部１２とメッセージ処理部１４の回路構成を変更する必要はない。

さらに、メッセージ処理部１４からNFCインタフェース部１２に送信するSIGIN信号は、NFCインタフェース部１２がNFCデバイスと無線通信を行うときの符号化方式で、データを符号化した信号、つまり、ここでは、マンチェスタ符号であるので、NFCインタフェース部１２では、メッセージ処理部１４から送信されてきたSIGIN信号を、そのまま用いてキャリアとしての電磁波を変調して、NFCデバイスに送信することができる。

また、NFCインタフェース部１２が無線通信によって送受信する信号は、マンチェスタ符号（被変調信号）でキャリアをASK変調した信号であるのに対して、SIGOUT信号は、マンチェスタ符号でクロックをASK変調した信号であり、SIGIN信号は、マンチェスタ符号であるから、NFCインタフェース部１２が無線通信によって送受信する信号と、NFCインタフェース部１２とメッセージ処理部１４との間でやりとりするSIGOUT信号およびSIGIN信号とは、いわば、親和性が高い。従って、メッセージ処理部１４には、既存のNFCデバイスの回路を組み込みやすい。即ち、既存のNFCデバイスとしては、例えば、カード形状のICカードがあるが、かかるICカードは、NFCインタフェース部１２と同様のNFCインタフェース部の他に、認証やデータの暗号化等に用いられる暗号鍵の管理等を行う耐タンパ性のあるSAMを含んでいる。メッセージ処理部１４には、かかるSAMを、容易に組み込むことができる。

さらに、メッセージ処理部１４からNFCインタフェース部１２へのデータ（SIGIN信号）の送信が行われるSIGIN線と、NFCインタフェース部１２からメッセージ処理部１４へのデータ（SIGOUT信号）の送信が行われるSIGOUT線とは、物理的に別の接続線であるため、前述した、通信インタフェースからSIMカードへの信号の送信と、SIMカードから通信インタフェースへの信号の送信とを、１つの接続線によって行う場合のように、シビアにインピーダンスの変動等を考慮せずに、NFCインタフェース部１２およびメッセージ処理部１４を構成することができ、さらに、安定した有線通信を行うことができる。

なお、本実施の形態では、無線通信と有線通信とのいずれも可能な通信装置として、NFCIP-1に準拠した無線通信を行う通信インタフェースとしてのNFCインタフェース部１２を用いることとしたが、無線通信と有線通信とのいずれも可能な通信装置としては、その他、NFCIP-1以外の無線通信を行う通信インタフェースを用いることが可能である。

さらに、本実施の形態では、有線通信を行う有線通信装置であるメッセージ処理部１４を、SIMカードやUIMカードとして構成するようにしたが、メッセージ処理部１４は、必ずしも、SIMカードやUIMカードとして構成しなければならないものではない。

また、ここでは、本発明の一実施の形態を、携帯電話機を含む通信システムを例に説明したが、本発明の適用範囲は、携帯電話機等に限られるものではない。即ち、本発明は、無線通信、特に、近接通信と有線通信を行う通信インタフェースを組み込むことができる装置その他に適用可能である。

本発明の一実施の形態の通信システムの構成例を示すブロック図である。 メッセージ処理部１４と、無線通信装置２との間のデータのやりとりを示す図である。 コントローラ１３とメッセージ処理部１４との間のデータのやりとりを示す図である。 NFCインタフェース部１２とメッセージ処理部１４の構成例を示すブロック図である。 変調部４７の構成例を示すブロック図である。 変調部４７に供給される被変調信号と、変調部４７が出力するSIGOUT信号とを示す波形図である。 被変調信号とSIGOUT信号（変調信号）を模式的に示す図である。 クロック抽出部５２と被変調信号抽出部５３の構成例を示すブロック図である。 SIGIN信号を示す波形図である。 NFCインタフェース部１２とメッセージ処理部１４との間で行われる有線通信を説明するための図である。

符号の説明

１ 携帯電話機， ２ 無線通信装置， １１ アンテナ， １２ NFCインタフェース部， １３ コントローラ， １４ メッセージ処理部， ２１ アンテナ， ２２ NFCインタフェース部， ２３ コントローラ， ４１ 復調処理部， ４２ シリアルデータスイッチ， ４３ データ処理部， ４４ 変調部， ４５ クロック発生部， ４６ クロックセレクタ， ４７ 変調部， ４８ CPU， ５１ 信号処理部， ５２ クロック抽出部， ５３ 被変調信号抽出部， ５４ 処理部， ６１ 増幅器， ７１ 比較用電圧出力部， ７２ 比較器， ８１ 包絡線検波部， ８２ 比較用電圧出力部， ８３ 比較器

Claims (6)

1. 近接通信を行うリーダ／ライタである無線通信装置と、有線通信を行うメッセージ処理部である有線通信装置とのいずれとも通信が可能な通信装置
   を内蔵する携帯電話機である通信システムにおいて、
   前記通信装置は、
   前記有線通信装置に供給するクロックを出力するクロック出力部と、
   前記有線通信装置に送信するデータに対応する信号を被変調信号として、前記クロックをASK(Amplitude Shift Keying)変調し、変調信号を出力する変調部と
   を有し、
   前記有線通信装置は、
   前記変調信号から前記クロックを抽出するクロック抽出部と、
   前記変調信号から前記被変調信号を抽出する被変調信号抽出部と、
   前記クロック抽出部において抽出されたクロックにしたがって処理を行うとともに、前記通信装置に送信するデータに対応する信号を出力する処理部と
   を有し、
   前記通信装置と前記有線通信装置とは、
   前記通信装置から前記有線通信装置に対して、前記変調部が出力する前記変調信号が送信される第１の接続線と、
   前記有線通信装置から前記通信装置に対して、前記処理部が出力する前記信号が送信される、前記第１の接続線とは別の第２の接続線と
   によって接続される
   通信システム。
2. 近接通信を行うリーダ／ライタである無線通信装置と、有線通信を行うメッセージ処理部である有線通信装置とのいずれとも通信が可能な通信装置において、
   前記有線通信装置に供給するクロックを出力するクロック出力部と、
   前記有線通信装置に送信するデータに対応する信号を被変調信号として、前記クロックをASK(Amplitude Shift Keying)変調し、変調信号を出力する変調部と
   を備え、
   前記有線通信装置とは、
   前記通信装置から前記有線通信装置に対して、前記変調部が出力する前記変調信号が送信される第１の接続線と、
   前記有線通信装置から前記通信装置に対して、前記有線通信装置が前記通信装置に送信するデータに対応する信号が送信される、前記第１の接続線とは別の第２の接続線と
   によって接続される
   通信装置。
3. 前記無線通信装置に対して、データを所定の符号化方式で符号化した信号によって、搬送波を変調することにより、前記データが送信される場合において、
   前記被変調信号は、データを所定の方式で符号化した信号であり、
   前記有線通信装置が前記通信装置に送信するデータに対応する信号も、そのデータを、前記所定の方式で符号化した信号である
   請求項２に記載の通信装置。
4. 近接通信を行うリーダ／ライタである無線通信装置と、有線通信を行うメッセージ処理部である有線通信装置とのいずれとも通信が可能な通信装置の通信方法において、
   前記通信装置は、
   前記有線通信装置に供給するクロックを出力するクロック出力部と、
   前記有線通信装置に送信するデータに対応する信号を被変調信号として、前記クロックをASK(Amplitude Shift Keying)変調し、変調信号を出力する変調部と
   を備え、
   前記変調部において、前記被変調信号によって前記クロックをASK変調して、前記変調信号を出力し、
   前記通信装置から前記有線通信装置に対して、前記変調部が出力する前記変調信号が送信される第１の接続線を介して、前記変調信号を、前記有線通信装置に送信する一方、
   前記有線通信装置から前記通信装置に対して、前記有線通信装置が前記通信装置に送信するデータに対応する信号が送信される、前記第１の接続線とは別の第２の接続線を介して、前記有線通信装置から送信されてくる前記信号を受信する
   通信方法。
5. 近接通信を行うリーダ／ライタである無線通信装置と、有線通信を行うメッセージ処理部である有線通信装置とのいずれとも通信が可能な通信装置と有線通信を行う前記有線通信装置において、
   前記通信装置から送信されてくる変調信号であって、データに対応する信号を被変調信号として、クロックをASK(Amplitude Shift Keying)変調することにより得られる前記変調信号から前記クロックを抽出するクロック抽出部と、
   前記変調信号から前記被変調信号を抽出する被変調信号抽出部と、
   前記クロック抽出部において抽出されたクロックにしたがって処理を行うとともに、前記通信装置に送信するデータに対応する信号を出力する処理部と
   を備え、
   前記通信装置とは、
   前記通信装置から前記有線通信装置に対して、前記通信装置が出力する前記変調信号が送信される第１の接続線と、
   前記有線通信装置から前記通信装置に対して、前記処理部が出力する前記信号が送信される、前記第１の接続線とは別の第２の接続線と
   によって接続される
   有線通信装置。
6. 近接通信を行うリーダ／ライタである無線通信装置と、有線通信を行うメッセージ処理部である有線通信装置とのいずれとも通信が可能な通信装置と有線通信を行う前記有線通信装置の通信方法において、
   前記有線通信装置は、
   前記通信装置から送信されてくる変調信号であって、データに対応する信号を被変調信号として、クロックをASK(Amplitude Shift Keying)変調することにより得られる前記変調信号から前記クロックを抽出するクロック抽出部と、
   前記変調信号から前記被変調信号を抽出する被変調信号抽出部と、
   前記クロック抽出部において抽出されたクロックにしたがって処理を行うとともに、前記通信装置に送信するデータに対応する信号を出力する処理部と
   を備え、
   前記通信装置から前記有線通信装置に対して、前記通信装置が出力する前記変調信号が送信される第１の接続線を介して、前記通信装置から送信されてくる前記変調信号を受信し、
   前記クロック抽出部において、前記変調信号から前記クロックを抽出するとともに、前記被変調信号抽出部において、前記変調信号から前記被変調信号を抽出する一方、
   前記有線通信装置から前記通信装置に対して、前記処理部が出力する前記信号が送信される、前記第１の接続線とは別の第２の接続線を介して、前記処理部が出力する前記信号を、前記通信装置に送信する
   通信方法。

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