JP4468437B2 - 情報処理装置、通信方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、情報処理装置、通信方法、及びプログラムに関する。

近年、非接触ＩＣカードや、その機能を搭載した携帯電話等（以下、デバイス）が普及してきている。これらのデバイスは、例えば、公共交通機関の改札サービスや小売店舗等における代金の決済サービス等に利用されている。また、非接触ＩＣカードの機能は、携帯電話の他にも、スマートフォンやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の携帯情報端末や、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理装置にも搭載されてきている。

これらの機能は、上記の各種デバイスが有するメモリチップに情報を書き込んだり、或いは、そのメモリチップに格納された情報を読み出したりすることが可能なリーダ／ライタとの間で非接触通信をすることにより実現される。例えば、ユーザは、所望のサービスに対応したリーダ／ライタに上記のデバイスを翳すことで、所望のサービスの提供を受けることができる。このような非接触通信状態は、リーダ／ライタから発信されるポーリングコマンドをデバイスが受信し、そのポーリングコマンドの応答パケットをリーダ／ライタに返信することで確立される。

ところが、このポーリングコマンドの仕様が新しいバージョンに変更されると、古いバージョンの仕様にのみ対応したデバイスでは非接触通信状態を確立できない。そのため、新旧のバージョンに対応したポーリングコマンドの発信技術が求められている。

しかしながら、上記文献に記載の技術を適用すると、リーダ／ライタにより、複数種類のポーリングコマンドが交互に発信されるため、所定方式のポーリングコマンドの発信周期が長くなる。また、複数種類のポーリングコマンドに応答可能なデバイスが翳された場合、そのデバイスが応答可能な方式の中で好適な方式が確認されるために余分な時間が費やされる。その結果、非接触通信の確立が遅延してしまう。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、複数の方式に対応し、かつ、所定の方式に対応する情報処理装置との間で比較的高速に非接触通信を確立することが可能な、新規かつ改良された情報処理装置、通信方法、及びプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の方式で非接触通信することが可能な情報処理装置が提供される。当該情報処理装置は、一の前記方式に対応するパケットの中に他の前記方式に対応する前記パケットを含めて生成された１の複合パケットを所定の時間間隔で繰り返し送信する送信部を備えることを特徴とする。

また、前記送信部は、前記１の複合パケットの中で前記一の方式に対応するデータと前記他の方式に対応するデータとを異なる通信速度で送信してもよい。

また、前記送信部は、前記１の複合パケットの中で前記一の方式に対応するデータに含まれる誤り検出符号の部分を前記他の方式に対応するデータと同じ通信速度で送信してもよい。

また、前記送信部は、所定の命令を一の形式で表現したパケットの中に前記所定の命令を他の形式で表現したパケットを含めて生成された１の複合パケットを所定の時間間隔で繰り返し送信してもよい。

また、前記送信部は、一の前記通信方式に対応するパケットの中に他の前記通信方式に対応する前記パケットを含めて生成された１の複合パケットを所定の時間間隔で繰り返し送信してもよい。

また、前記情報処理装置は、通話機能を有する携帯型の通話機器であってもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、互いに非接触通信可能な第１及び第２情報処理装置による通信方法が提供される。当該通信方法は、前記第１情報処理装置により、一の前記方式に対応するパケットの中に他の前記方式に対応する前記パケットを含めて生成された１の複合パケットが所定の時間間隔で繰り返し送信される送信ステップと、前記第２情報処理装置が前記非接触通信可能領域に進入した後で、前記第２情報処理装置により、前記送信ステップで繰り返し送信された前記１の複合パケットが受信される受信ステップと、前記第２情報処理装置により前記受信ステップで受信された前記１の複合パケットの中で当該第２情報処理装置に対応する方式のパケットが示す命令に応じて、前記第２情報処理装置により前記第１情報処理装置に応答パケットが送信される応答ステップと、を含むことを特徴とする。

また、前記送信ステップでは、前記応答ステップにおいて前記第２情報処理装置により送信される応答パケットの割り当て可能なスロット範囲の情報が含まれた前記１の複合パケットが送信されてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の方式で非接触通信する際に所定の時間間隔で繰り返し送信されるパケットのパケット構造を設定する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムが提供される。当該プログラムは、一の前記方式に対応するパケットの中に他の前記方式に対応する前記パケットが含まれる１の複合的なパケット構造を設定する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムである。

上記の複合パケット構造を採用すると、複合パケットを受信する他の情報処理装置が一の方式及び他の方式のパケットに応答可能である場合、及び、複合パケットを受信する他の情報処理装置が一の方式又は他の方式のパケットに応答可能である場合のいずれにおいても、当該他の情報処理装置が複合パケットに応答できるようになる。その結果、情報処理装置は、各方式に対応した複数種類のパケットを交互に送信する必要がなくなり、複合パケットを用いて非接触通信を比較的高速に確立することができるようになる。

また、通信速度をパケット毎に可変にすることで、方式毎に高速な通信速度に設定することが可能になり、複合パケットをより高速に伝達することが可能になる。さらに、スロットの占有範囲を方式毎に規定することで、方式間で生じる応答スロットの競合を回避することが可能になる。

以上説明したように本発明によれば、複数の方式に対応し、かつ、所定の方式に対応する情報処理装置との間で比較的高速に非接触通信を確立することが可能になる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜本発明の一実施形態＞
まず、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、非接触通信システムにおいて利用される複数方式に対応したポーリングコマンドのパケット構造に特徴がある。以下、このポーリングコマンドを用いて通信状態を確立する方法、及びこの方法を実現するための具体的な装置構成等について説明する。

［概略］
まず、図１を参照しながら、複数方式に対応した非接触通信システムのシステム構成、及び当該非接触通信システムにおける通信状態の確立方法について概略を説明する。図１は、本実施形態に係る非接触通信システムのシステム構成を示す説明図である。

本実施形態が対象とする非接触通信システムは、図１に示すように、第１方式にのみ対応する旧世代のリーダ／ライタ１０と、第１方式及び第２方式に対応する新世代のリーダ／ライタ１００と、第１方式にのみ対応する旧世代の非接触ＩＣカード２００と、第２方式に対応する新世代の非接触ＩＣカード２００とを含む。尚、説明の便宜上、第１方式を旧世代の方式、第２方式を新世代の方式であると仮定する。

旧世代のリーダ／ライタ１０は、第１方式のポーリングコマンドを用いて通信状態の確立を試みる。そのため、旧世代のリーダ／ライタ１０は、旧世代の非接触ＩＣカード２００との間で通信状態を確立することができる（Ｐ１）。また、旧世代のリーダ／ライタ１０に新世代の非接触ＩＣカード２００が翳されると、新世代の非接触ＩＣカード２００が第１方式のポーリングコマンドに対して互換性を有する場合にのみ、その第１方式のポーリングコマンドが解釈されて通信状態が確立される（Ｐ３）。

同様に、新世代のリーダ／ライタ１００は、第１方式及び第２方式の両方式に対応したポーリングコマンド（以下、複合方式のポーリングコマンド）を用いて通信状態の確立を試みる。この複合方式のポーリングコマンドは本実施形態に特有の技術である。この技術を適用すると、新世代のリーダ／ライタ１００は、旧世代の非接触ＩＣカード２００との間で通信状態を確立することができる（Ｐ２）。また、新世代のリーダ／ライタ１００に新世代の非接触ＩＣカード２００が翳されると、新世代の非接触ＩＣカード２００により、その複合方式のポーリングコマンドが解釈されて通信状態が確立される（Ｐ４）。

このように、本実施形態に係る複合方式のポーリングコマンドを用いると、新世代のリーダ／ライタ１００は、非接触ＩＣカード２００の方式毎に複数種類のポーリングコマンドを使い分けなくてもよくなる。その結果、通信状態が確立されるまでに要する処理工程が効率化され、より短い時間で通信状態が確立される。以下、この効果について、より詳細に説明する。

（通信状態の確立処理１：単方式対応リーダ／ライタ）
まず、図２を参照しながら、旧世代のリーダ／ライタ１０による通信状態の確立方法について簡単に説明する。図２は、通信状態の確立処理の流れを示す説明図である。

図２に示すように、旧世代のリーダ／ライタ１０は、非接触ＩＣカード２００が翳されるまで、所定の時間間隔ΔＴでポーリングコマンド（Ｐｏｌｌｉｎｇ）を発信している。非接触ＩＣカード２００が翳された場合（Ｓ１０）、旧世代のリーダ／ライタ１０から発信されたポーリングコマンドは、非接触ＩＣカード２００に受信される。そして、非接触ＩＣカード２００は、そのポーリングコマンドに応じて旧世代のリーダ／ライタ１０に対して応答コマンド（Ｒｅｓ＿Ｐｏｌｌｉｎｇ）を発信する。この応答コマンドを旧世代のリーダ／ライタ１０が受信することで通信状態が確立される。

図２に示すように、非接触ＩＣカード２００が翳されてから通信状態が確立されるまでδｔ１の時間を要する。尚、旧世代のリーダ／ライタ１０を例に挙げて説明したが、複数方式に対応していないリーダ／ライタの場合、その方式の種類に関わらず上記と同様の処理工程を経て通信状態が確立される。但し、新世代のリーダ／ライタ１００のように、複数方式に対応したリーダ／ライタの場合、後述するように、その処理工程が異なる。

（通信状態の確立処理２：複数方式対応リーダ／ライタ）
次に、図３を参照しながら、複数方式に対応したリーダ／ライタによる通信状態の確立方法について簡単に説明する。図３は、通信状態の確立処理の流れを示す説明図である。尚、図３の説明における新世代のリーダ／ライタ１００は、複数方式に対応するものの、上記の複合方式のポーリングコマンドを用いるものではない点に注意されたい。

図３に示すように、新世代のリーダ／ライタ１００は、非接触ＩＣカード２００が翳されるまで、所定の時間間隔ΔＴで第１方式のポーリングコマンド（Ｐｏｌｌｉｎｇ（１））と第２方式のポーリングコマンド（Ｐｏｌｌｉｎｇ（２））とを交互に発信している。第１方式の非接触ＩＣカード２００が翳された場合（Ｓ１０）、新世代のリーダ／ライタ１００から発信されたポーリングコマンドは、その方式に関わらず、第１方式の非接触ＩＣカード２００に受信される。但し、第１方式の非接触ＩＣカード２００は、第２方式のポーリングコマンドを解釈できないため、これをノイズとして処理して応答しない。

そのため、新世代のリーダ／ライタ１００は、次に第２方式のポーリングコマンドを発信する。第１方式の非接触ＩＣカード２００は、この第１方式のポーリングコマンドを受信して解釈し、このポーリングコマンドに応じて新世代のリーダ／ライタ１００に第１方式の応答コマンド（Ｒｅｓ＿Ｐｏｌｌｉｎｇ（１））を発信する。この第１方式の応答コマンドを新世代のリーダ／ライタ１００が受信することで第１方式に基づいた通信状態が確立される。

図３に示すように、第１方式の非接触ＩＣカード２００が翳されてから通信状態が確立されるまでδｔ２（≧δｔ２）の時間を要する。つまり、複数方式に対応した新世代のリーダ／ライタ１００であっても、複数方式のポーリングコマンドを交互に発信する場合、翳される非接触ＩＣカード２００の種類、及びタイミングに依存して通信状態の確立までに要する時間が長くなってしまう。この状況は、第１方式に対する互換性がない新世代の非接触ＩＣカード２００が翳された場合にも同様に発生してしまう。

では、第１方式に対する互換性がある新世代の非接触ＩＣカード２００が翳された場合はどうであろうか。この場合について、図４を参照しながら説明を加える。図４は、第１方式に対する互換性がある新世代の非接触ＩＣカード２００が翳された場合の通信状態の確立処理について、その流れを示す説明図である。

図４に示すように、新世代のリーダ／ライタ１００は、非接触ＩＣカード２００が翳されるまで、所定の時間間隔ΔＴで第１方式のポーリングコマンド（Ｐｏｌｌｉｎｇ（１））と第２方式のポーリングコマンド（Ｐｏｌｌｉｎｇ（２））とを交互に発信している。第１方式対応の新世代の非接触ＩＣカード２００が翳された場合（Ｓ１０）、新世代のリーダ／ライタ１００から発信されたポーリングコマンドは、その方式に関わらず、第１方式の非接触ＩＣカード２００に受信される。

第１方式対応の新世代の非接触ＩＣカード２００が翳された直後に第１方式のポーリングコマンドが発信された場合、第１方式対応の新世代の非接触ＩＣカード２００は、第１方式のポーリングコマンドも解釈できるため、この第１方式のポーリングコマンドに応じた第１方式の応答コマンド（Ｒｅｓ＿Ｐｏｌｌｉｎｇ（１））を発信してしまう。そのため、新世代のリーダ／ライタ１００は、応答した非接触ＩＣカード２００が第２方式に対応した新世代の非接触ＩＣカード２００であることを認識できない。

ところが、第１方式の通信状態を確立した場合と、第２方式の通信状態を確立した場合とで、非接触ＩＣカード２００が享受できるサービスが異なるかもしれない。或いは、第１方式の通信状態に比べて第２方式の通信状態の方が高速に情報の送受信が可能であるかもしれない。特に、第１方式と第２方式とで新旧の世代を区別している場合、第２方式が第１方式に対して優越することが多い。そのため、非接触ＩＣカード２００が両方式に対応している場合、より新しい世代の第２方式が利用されることが好ましい。

そこで、新世代のリーダ／ライタ１００は、第１方式の応答コマンドを受信した後、さらに第２方式のポーリングコマンド（Ｐｏｌｌｉｎｇ（２））を非接触ＩＣカード２００に対して発信する。新世代の非接触ＩＣカード２００は、第２方式のポーリングコマンドを解釈し、これに応じて第２方式の応答コマンドを新世代のリーダ／ライタ１００に発信する。新世代のリーダ／ライタ１００は、この第２方式の応答コマンドを受信することで第２方式の通信状態を確立することができる。尚、第２方式の応答コマンドが返信されないままタイムアウトになった場合、新世代のリーダ／ライタ１００は、非接触ＩＣカード２００が第１世代のものであると判断することができる。

このように、第１方式対応の新世代の非接触ＩＣカード２００が翳される可能性が考慮される場合、新世代のリーダ／ライタ１００は、非接触ＩＣカード２００の方式を認識する分だけ、通信状態の確立までに長い時間を要する。つまり、図４の例のように、第１方式の通信状態がδｔ１の時間で確立できる場合にも、さらに非接触ＩＣカード２００が第２方式であるか否かが確認されるために、余分に（δｔ２−δｔ１）の時間が費やされる。その結果、非接触ＩＣカード２００による処理全体のレスポンスが低下してしまう。

［本実施形態に係る通信状態の確立方法］
そこで、本実施形態に係る複合方式のポーリングコマンドを利用すた新世代のリーダ／ライタ１００に関する技術が考案された。以下、この技術について詳細に説明する。

（非接触通信システムの構成）
まず、図５を参照しながら、本実施形態に係る非接触通信システムの構成について説明する。図５は、本実施形態に係る非接触通信システムの構成例を示す説明図である。図５に示すように、この非接触通信システムは、リーダ／ライタ１００と、非接触ＩＣカード２００とにより構成される。

（リーダ／ライタ１００）
リーダ／ライタ１００は、主に、制御部１０２と、ＲＯＭ１０４（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ１０６（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、記憶部１０８と、バス１１０と、復調回路１１２と、変調回路１１４と、通信部１１６と、アンテナ１１８と、通信速度制御部１２０とにより構成される。尚、制御部１０２、ＲＯＭ１０４、ＲＡＭ１０６、記憶部１０８、通信速度制御部１２０、復調回路１１２、変調回路１１４は、例えば、バス１１０を介して接続されていてもよい。尚、通信部１１６、通信速度制御部１２０は、送信部の一例である。

制御部１０２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等により構成され、ＲＯＭ１０４、ＲＡＭ１０６、又は記憶部１０８に記録されたプログラムやスクリプト等に基づいて所定の処理を実行する。例えば、制御部１０２は、プログラムやスクリプト等に基づいてリーダ／ライタ１００を構成する各構成要素の動作を制御する。また、制御部１０２は、非接触ＩＣカード２００から読み出した情報を記憶部１０８に記録したり、記憶部１０８から読み出した情報に基づいて非接触ＩＣカード２００に記録された情報を書き換えるように各構成要素を制御する。

さらに、制御部１０２は、記憶部１０８等に記録されたプログラム又はスクリプト等に基づいてポーリングコマンドを生成してもよい。例えば、制御部１０２は、第１方式のポーリングコマンドと、第２方式のポーリングコマンドとを生成してもよい。若しくは、制御部１０２は、後述するパケット構造を有し、第１方式と第２方式とに対応した複合方式のポーリングコマンドを生成してもよい。また、制御部１０２は、リーダ／ライタ１００に接続された外部の制御機器又は半導体チップ等から各方式に対応したポーリングコマンドを取得してもよい。尚、記憶部１０８は、例えば、耐タンパ性を有するセキュアメモリ、又はセキュアチップにより形成されていてもよい。

アンテナ１１８は、例えば、ループ・アンテナにより形成されており、非接触ＩＣカード２００が有するアンテナ２１８と磁気的に結合した状態で負荷変調を用いて信号を送受信することができる。通信部１１６は、アンテナ１１８を介して非接触ＩＣカード２００との間で変調信号を送受信するための手段である。通信部１１６は、例えば、ポーリングコマンドを所定の時間間隔で定期的に送信することができる。復調回路１１２は、アンテナ１１８を介して通信部１１６により受信されたパケットを所定の変調方式に基づいて復調する手段である。例えば、復調回路１１２は、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）等の変調方式で変調されたパケットを復調することができる。

変調回路１１４は、制御部１０２等により出力された送信パケットに所定の変調を施して変調信号を生成する手段である。通信速度制御部１２０は、一の送信パケットの中で一部の領域を送信する際の通信速度を変化させる手段である。例えば、通信速度制御部１２０は、一の送信パケットの所定の領域について、他の領域とは異なる変調多重度で変調させる等の処理を施す。このとき、通信速度制御部１２０は、変調回路１１４、又は通信部１１６と協働して通信速度を変化させる。

（非接触ＩＣカード２００）
非接触ＩＣカード２００は、主に、制御部２０２と、ＲＯＭ２０４と、ＲＡＭ２０６と、記憶部２０８と、バス２１０と、変調回路２１２と、通信部２１４と、復調回路２１６と、アンテナ２１８とにより構成される。尚、制御部２０２、ＲＯＭ２０４、ＲＡＭ２０６、記憶部２０８、変調回路２１２、復調回路２１６は、例えば、バス２１０を介して接続されていてもよい。

制御部２０２は、ＣＰＵ等により構成され、ＲＯＭ２０４、ＲＡＭ２０６、又は記憶部２０８に記録されたプログラムやスクリプト等に基づいて所定の処理を実行する。例えば、制御部２０２は、プログラムやスクリプト等に基づいて非接触ＩＣカード２００を構成する各構成要素の動作を制御する。また、制御部２０２は、リーダ／ライタ１００から受信したコマンドに応じて情報を記憶部２０８に記録したり、記憶部２０８から読み出した情報をリーダ／ライタ１００に送信するように制御する。

さらに、制御部２０２は、記憶部２０８等に記録されたプログラム又はスクリプト等に基づいて応答コマンドを生成してもよい。例えば、制御部２０２は、第１方式の応答コマンドと、第２方式の応答コマンドとを生成してもよい。記憶部２０８は、例えば、耐タンパ性を有するセキュアメモリ、又はセキュアチップにより形成されていてもよい。

アンテナ２１８は、例えば、ループ・アンテナにより形成されており、リーダ／ライタ１００が有するアンテナ１１８と磁気的に結合した状態で負荷変調を用いて信号を送受信することができる。通信部２１４は、アンテナ２１８を介してリーダ／ライタ１００との間で変調信号を送受信するための手段である。復調回路２１６は、アンテナ２１８を介して通信部２１４により受信されたパケットを所定の変調方式に基づいて復調する手段である。例えば、復調回路２１６は、ＡＳＫ等の変調方式で変調されたパケットを復調することができる。変調回路２１２は、制御部２０２等により生成された応答パケットに所定の変調を施して変調信号を生成する手段である。

以上、本実施形態に係る通信状態の確立方法を実現するための非接触通信システムについて、当該システムに含まれるリーダ／ライタ１００、及び非接触ＩＣカード２００の装置構成について説明した。以下では、当該システムにより実現される通信状態の確立方法について説明する。

（複合方式のポーリングコマンドのパケット構造）
まず、図６を参照しながら、本実施形態に係る複合方式のポーリングコマンドのパケット構造について説明する。図６は、本実施形態に係る複合方式のポーリングコマンドのパケット構造を示す説明図である。

図６（Ａ）には、第１方式のポーリングコマンドのパケット構造が示されている。図６（Ｂ）には、第２方式のポーリングコマンドのパケット構造が示されている。図６（Ｃ）は、本実施形態に係る複合方式のポーリングコマンドのパケット構造である。

図６（Ａ）に示すように、第１方式のポーリングコマンドのパケットは、第１方式のプリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ（１））と、第１方式の同期符号（Ｓｙｎｃ（１）；
Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）と、第１方式のデータ長（ＬＥＮ（１））と、第１方式のデータ（Ｐｏｌｌｉｎｇ（１）コマンドパケット）と、第１方式の巡回冗長符号（ＣＲＣ（１））とにより構成される。

同様に、第２方式のポーリングコマンドのパケットは、図６（Ｂ）に示すように、第２方式のプリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ（２））と、第２方式の同期符号（Ｓｙｎｃ（２）；
Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）と、第２方式のデータ長（ＬＥＮ（２））と、第２方式のデータ（Ｐｏｌｌｉｎｇ（２）コマンドパケット）と、第２方式の巡回冗長符号（ＣＲＣ（２））とにより構成される。

プリアンブルは、基準クロックと同期するために利用される。同期符号は、データ部分の前段に位置してデータの先頭を検出するために利用される。データ長は、データの終端位置を検出するために利用される。データは、ポーリングコマンドパケットの実体である。巡回冗長符号は、データの正当性を検出するための誤り検出処理に利用される符号である。図６（Ａ）の例では、それぞれ、第１方式に対応する。図６（Ｂ）の例では、それぞれ、第２方式に対応する。

既に述べた通り、図６（Ａ）又は図６（Ｂ）に示すポーリングコマンドのパケット構造を利用した場合、リーダ／ライタ１００は、第１方式のポーリングコマンドと第２方式のポーリングコマンドとを交互に発信する必要があるため、通信状態が確立されるまでに余分な時間を要してしまう。そこで、本実施形態では、図６（Ｃ）のような複合方式のパケット構成を採用する。

図６（Ｃ）に示すように、本実施形態に係る複合方式のポーリングコマンドのパケットは、先頭から順に、第２方式のプリアンブル、同期符号、データ長、データが並び、さらに、第１方式のプリアンブル、同期符号、データ長、データ、巡回冗長符号が順に続き、最後に第２方式の巡回冗長符号が付加される。つまり、複合方式のポーリングコマンドのパケットは、第１方式のポーリングコマンドのパケットを第２方式のポーリングコマンドのパケットに含まれるデータ部分と巡回冗長符号との間に挟んで形成される。

つまり、複合方式のポーリングコマンドのパケットは、第１方式のポーリングコマンドのパケット全体を第２方式のデータ部分に内包するように形成される。このとき、第２方式のデータ長は、第２方式のデータの終端位置を検出するために利用される。尚、第２方式のデータに第１方式の同期符号と同一のパケットが含まれないようにする。

例えば、第１方式のみに対応する非接触ＩＣカード２００が複合方式のポーリングコマンドを受信した場合、当該非接触ＩＣカード２００は、第２方式のポーリングコマンドのパケットに対応する部分をノイズとして無視し、第１方式のポーリングコマンドのパケット部分のみを読み込むことができる。一方、第１方式、及び第２方式に対応する非接触ＩＣカード２００が複合方式のポーリングコマンドを受信した場合、当該非接触ＩＣカード２００は、第２方式のポーリングコマンドのパケットを読み込み、第１方式のポーリングコマンドに対応するパケットを無視し、第２方式の巡回冗長符号によりデータの正当性を確認することができる。

（通信状態の確立処理：複合方式のポーリングコマンド）
ここで、図７を参照しながら、上記の複合方式のポーリングコマンドを利用した場合における通信状態の確立処理について説明する。図７は、本実施形態に係る複合方式のポーリングコマンドを利用した場合における通信状態の確立処理の流れを示す説明図である。尚、図７には、第１方式のみに対応する非接触ＩＣカード２００が翳された場合（Ｃａｓｅ（１））と、両方式に対応する非接触ＩＣカード２００が翳された場合（Ｃａｓｅ（２））とについて、通信状態の確立処理の流れが示されている。

まず、Ｃａｓｅ（１）について説明する。図７に示すように、リーダ／ライタ１００は、複合方式のポーリングコマンド（Ｐｏｌｌｉｎｇ（１，２））を所定の時間間隔ΔＴで定期的に発信する。第１方式のみに対応する非接触ＩＣカード２００が翳されると（Ｓ１０）、複合方式のポーリングコマンドは、非接触ＩＣカード２００に受信される。そして、非接触ＩＣカード２００は、複合方式のポーリングコマンドのパケット内で第１方式のポーリングコマンドに対応する部分を解釈し、第１方式の応答パケット（Ｒｅｓ＿Ｐｏｌｌｉｎｇ（１））をリーダ／ライタ１００に発信する。

リーダ／ライタ１００は、非接触ＩＣカード２００から受信した第１方式の応答パケットに基づいて第１方式の通信状態を確立する。つまり、リーダ／ライタ１００は、この非接触ＩＣカード２００との間で通信経路が確立した状態にある間、第１方式のコマンドを用いて非接触ＩＣカード２００にアクセスする。この場合、非接触ＩＣカード２００の方式（第１方式）が一回の応答で一意に確定するため、非接触ＩＣカード２００が翳されてから通信状態が確立するまでに要する時間δｔは、図４に示した方式で通信状態の確立に要する時間δｔ２よりも確実に短くなる。

次に、Ｃａｓｅ（２）について説明する。リーダ／ライタ１００は、複合方式のポーリングコマンド（Ｐｏｌｌｉｎｇ（１，２））を所定の時間間隔ΔＴで定期的に発信する。第２方式に対応する非接触ＩＣカード２００が翳されると（Ｓ１０）、当該非接触ＩＣカード２００が第１方式に互換するか否かに関わらず、複合方式のポーリングコマンドは非接触ＩＣカード２００に受信される。そして、非接触ＩＣカード２００は、複合方式のポーリングコマンドのパケット内で第２方式のポーリングコマンドに対応する部分を解釈し、第２方式の応答パケット（Ｒｅｓ＿Ｐｏｌｌｉｎｇ（２））をリーダ／ライタ１００に発信する。

リーダ／ライタ１００は、非接触ＩＣカード２００から受信した第２方式の応答パケットに基づいて第２方式の通信状態を確立する。つまり、リーダ／ライタ１００は、この非接触ＩＣカード２００との間で通信経路が確立した状態にある間、第２方式のコマンドを用いて非接触ＩＣカード２００にアクセスする。この場合、非接触ＩＣカード２００の方式（第２方式）が一回の応答で一意に確定するため、非接触ＩＣカード２００が翳されてから通信状態が確立するまでに要する時間δｔは、図４に示した方式で通信状態の確立に要する時間δｔ２よりも確実に短くなる。

上記のように、本実施形態に係る複合方式のポーリングコマンドを利用することで、リーダ／ライタ１００に翳される非接触ＩＣカード２００が第１方式であるか、或いは、第２方式であるかに関わらず、一回の応答で対応方式を確定することができる。もちろん、第２方式の非接触ＩＣカード２００が第１方式に対する互換性を有していたとしても、第２方式のポーリングコマンドに対応するパケットの部分を読み込んで第２方式の応答コマンドを返信するため、その互換性の有無に依存せずに対応方式を確定できる。その結果、非接触ＩＣカード２００の対応方式に関わらず、通信状態が確立されるまでに要する時間δｔが低減され、全体の処理が効率化、及び高速化される。

（変形例１：通信速度を可変にする構成）
次に、図８を参照しながら、本実施形態に係る複合方式のポーリングコマンドのパケット構造について、その変形例を示す。図８は、本実施形態の一変形例に係る複合方式のポーリングコマンドのパケット構造を示す説明図である。

本変形例は、複合方式のポーリングコマンドのパケットに含まれる第１方式のパケット部分と第２方式のパケット部分とで通信速度を変える点に特徴がある。例えば、第１方式の非接触ＩＣカード２００と、第２方式の非接触ＩＣカード２００とで信号の送受信が可能な通信速度が異なる場合がある。

図６（Ｃ）に示した複合方式のポーリングコマンドのパケット構造を用いると、リーダ／ライタ１００は、第１方式の通信速度又は第２方式の通信速度のうち、いずれか低速な通信速度で複合方式のポーリングコマンド全体を発信することになる。これは、リーダ／ライタ１００に翳される非接触ＩＣカード２００の対応方式が確定していないためである。但し、リーダ／ライタ１００は、対応方式が確定した後で、その対応方式に適合した通信速度で信号を送受信することができる。つまり、方式毎に対応する通信速度が異なる場合、図６（Ｃ）に示した複合方式のポーリングコマンドを用いると、高速な方式に対応した非接触ＩＣカード２００が翳された場合に、通信状態の確立処理が若干非効率化されてしまうのである。

そこで、本変形例では、図８に示すように、複合方式のポーリングコマンドのパケット構造を一部変更し、方式毎に通信速度を可変にするパケット構造を提案する。

図８に示すように、本変形例に係る複合方式のポーリングコマンドのパケットは、先頭から順に、第２方式のプリアンブル、同期符号、２つのデータ長（２Ａ、２Ｂ）、データが並び、さらに、第１方式のプリアンブル、同期符号、データ長、データ、巡回冗長符号が順に続き、最後に第２方式の巡回冗長符号が付加される。つまり、複合方式のポーリングコマンドのパケットは、第１方式のポーリングコマンドのパケットを第２方式のポーリングコマンドのパケットに含まれるデータ部分と巡回冗長符号との間に挟んで形成されている点で、図６（Ｃ）のパケット構造と共通する。しかし、第２方式のデータ長を２つ設けた点で相違する。

上記の第２方式のデータ長（２Ａ、２Ｂ）は、第２方式のデータの終端位置と、第２方式の巡回冗長符号の先頭位置とを検出するために利用される。つまり、複合方式のポーリングコマンドのパケットは、第１方式のポーリングコマンドのパケット全体を第２方式のデータ部分に内包するように形成される点で、図６（Ｃ）のパケット構造と共通するものの、第２方式の巡回冗長符号の先頭位置が規定されている点で相違する。

例えば、図８に示すように、第１方式の通信速度ｖ１が２１２［ｋｂｐｓ］であり、第２方式の通信速度ｖ２が４２４［ｋｂｐｓ］である場合、第２方式の巡回冗長符号の先頭位置を示すデータ長が無いと、第２方式の非接触ＩＣカード２００が第２方式の巡回冗長符号の先頭位置を認識できない可能性がある。つまり、第１方式のパケット部分で大きなノイズが発生して第２方式の巡回冗長符号の先頭位置が不明になると、第２方式のポーリングコマンドの正当性が確証できず、第２方式のパケット部分も破棄されてしまう。

ところが、本変形例のように、第２方式のデータの終端位置を示すデータ長と、第２方式の巡回冗長符号の先頭位置を示すデータ長とがパケットに含まれていると、第２方式の非接触ＩＣカード２００は、第２方式のパケット部分について巡回冗長検査を実施することができるようになる。尚、第１方式の非接触ＩＣカード２００は、通信速度に関わらず、第２方式のパケット部分を読み込めないため、単に第２方式のパケット部分をノイズとして無視し、第１方式のパケット部分のみを読み込んで処理する。

また、第２方式の巡回冗長符号を送信する際の通信速度は、第１方式の通信速度ｖ１であっても、第２方式の通信速度ｖ２であってもよい。尚、上記の通信速度は、例えば、符号化方式、符号化率、変調方式、変調多重度等のパラメータに依存して決定される。従って、第２方式の巡回冗長符号の先頭位置を示すデータ長を含めなくても、第２方式の非接触ＩＣカード２００によりパケットの正当性が確認できる場合もある。その場合、第２方式の巡回冗長符号の先頭位置を示すデータ長が含まれないパケット構造であってもよい。こうしたパケット構造についても、本実施形態の技術的範囲に属する。

本変形例を適用すると、より効率的かつ高速にポーリングコマンドを発信することができるようになる。尚、複数のデータ長を情報として含める技術を応用すると、３以上の複数方式に対応した複合方式のポーリングコマンドを形成することもできる。また、第２方式のデータに第１方式の同期符号と同一のパケットが含むことができるようになる。

（変形例２：通信方式への適用）
非接触ＩＣカードに関する複数の通信プロトコルに対する適用可能性について述べる。非接触ＩＣカードの通信プロトコルには、例えば、国際規格ＩＳＯ−１４４４３で規格化されたタイプＡ及びタイプＢ（以下、ＩＳＯ１４４４３−Ａ、ＩＳＯ１４４４３−Ｂ）方式、日本ＩＣカード利用促進協議会（ＪＩＣＳＡ）で規格化された高速処理用ＩＣカード規格方式等がある。これらの方式の中で複数の方式に対応するリーダ／ライタ１００、又は非接触ＩＣカード２００を実現する際にも、本実施形態に係る技術が適用可能である。

但し、これらの方式間では、変調方式や符号化方式が異なるため、例えば、上記の変形例１で説明した技術の適用が求められる場合がある。上記の変形例１では、方式毎に通信速度を可変にする構成例を示したが、これに代えて符号化方式や変調方式等を可変にする構成に変形すればよい。例えば、ＩＳＯ１４４３−Ｂ方式とＪＩＣＳＡ方式では、主に、符号化方式が異なるため、これらの通信方式毎に符号化方式を可変にすればよい。

［応答時の使用スロットについて］
次に、図９を参照しながら、ポーリングコマンドに対して応答コマンドを発信する際の使用スロットの割り当て方法について説明する。図９は、本実施形態に係る応答コマンドのスロット割り当て方法を示す説明図である。

図９に示すように、ポーリングコマンドに対する応答は、複数の非接触ＩＣカード２００が翳された場合の応答が衝突しないように時分割されたスロットにより管理される。本実施形態では、比較的衝突が発生し易い複数方式の応答を異なるスロット領域に区別して管理する方式を提案する。

例えば、リーダ／ライタ１００は、第１方式の応答に利用されるスロット番号の最大値を指定したポーリングコマンドを発信する。第１方式の非接触ＩＣカード２００は、その最大値以下のスロット範囲に対応する使用スロットを任意に選択して応答する。一方、第２方式の非接触ＩＣカード２００は、ポーリングコマンドで指定されたスロット番号の最大値以上のスロット範囲に対応する使用スロットを任意に選択して応答する。図９の例では、スロット番号４（Ｓｌｏｔ４）が最大値に指定されている。これにより、ポーリングコマンドに対する応答に際して使用スロットの衝突を避けることが可能になる。

以上説明したように、本実施形態に係る技術を適用すると、例えば、機能仕様の異なる方式や通信プロトコルの異なる方式（通信方式）に関し、リーダ／ライタ１００に翳された非接触ＩＣカード２００の対応方式を効率的かつ高速に認識することが可能になる。また、上記技術は、複数の方式が共存できるシステム環境を実現するのに有効であり、バージョンの変更や規格の変更に伴って発生する移行期の混乱やコスト負担を低減できるといった効果を奏する。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記の実施形態において、非接触通信システムは、リーダ／ライタ１００、及び非接触ＩＣカード２００により構成されるものとして説明した。しかしながら、本実施形態の技術は、リーダ／ライタ１００に代えて、このリーダ／ライタ１００の機能を搭載したパーソナルコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ、通信装置、及び情報家電等の情報処理装置によっても実現される。さらに、非接触ＩＣカード２００に代えて、この非接触ＩＣカード２００の機能を搭載したパーソナルコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ、通信装置、及び情報家電等の情報処理装置によっても実現される。これらの形態についても、当然、本発明の技術的範囲に属する。

また、上記の実施形態において、第２方式のデータの終端位置と、第２方式の巡回冗長符号の先頭位置との間に第１方式のパケットを挿入するパケット構造を示したが、例えば、巡回冗長符号も含めた第２方式のパケットの後に第１方式のパケットを連結したパケット構造を採用してもよい。

（３方式に対応するパケット構造）
上記の実施形態に係る説明において、図６等を参照しながら、２方式に対応する複合方式のポーリングコマンドのパケット構造について説明した。しかしながら、上記の実施形態に係る技術は、３以上の方式にも拡張可能である。そこで、図１０を参照しながら、３方式に対応するポーリングコマンドのパケット構造の一例について紹介する。

図１０に示すように、３方式に対応するポーリングコマンドのパケットは、例えば、先頭から順に、第３方式のプリアンブル、同期符号、データ長、データ（Ｐｏｌｌｉｎｇ（３））が並び、そして、第２方式のプリアンブル、同期符号、データ長、データ（Ｐｏｌｌｉｎｇ（２））が並び、さらに、第１方式のプリアンブル、同期符号、データ長、データ（Ｐｏｌｌｉｎｇ（１））、巡回冗長符号が順に続き、第２方式の巡回冗長符号、第３方式の巡回冗長符号が順に付加された構造を有する。

このとき、第３方式のデータ長は、第３方式の巡回冗長符号の位置を示している。また、第２方式のデータ長は、第２方式の巡回冗長符号の位置を示している。さらに、第１方式のデータ長は、第１方式の巡回冗長符号の位置を示している。このようなパケット構造にすることで、３方式に対応したポーリングコマンドが実現される。この拡張は、４以上の方式にも拡張可能である。図１０に示した例のように、各方式に対応する巡回冗長符号の位置を方式毎にデータ長で表現し、その後にデータを配置することで、４以上の方式に対応したポーリングコマンドが実現される。

非接触通信システムの構成を示す説明図である。 ポーリングコマンドの送信／応答のタイミングを示す説明図である。 複数方式のポーリングコマンドの送信タイミングを示す説明図である。 複数方式のポーリングコマンドへの応答タイミングを示す説明図である。 リーダ／ライタ及び非接触ＩＣカードの装置構成例を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係るパケット構造の一例を示す説明図である。 同実施形態に係る複合方式のポーリングコマンドの送信タイミング、及び応答タイミングの一例を示す説明図である。 同実施形態に係るパケット構造の一例を示す説明図である。 同実施形態に係る応答パケットのスロット割当て例を示す説明図である。 同実施形態に係るパケット構造の一例を示す説明図である。

符号の説明

１０、１００ リーダ／ライタ
１０２ 制御部
１０４ ＲＯＭ
１０６ ＲＡＭ
１０８ 記憶部
１１０ バス
１１２ 復調回路
１１４ 変調回路
１１６ 通信部
１１８ アンテナ
１２０ 通信速度制御部
２００ 非接触ＩＣカード
２０２ 制御部
２０４ ＲＯＭ
２０６ ＲＡＭ
２０８ 記憶部
２１０ バス
２１２ 変調回路
２１４ 通信部
２１６ 復調回路
２１８ アンテナ

Claims (6)

1. 複数の方式で非接触通信することが可能な情報処理装置であって、
   一の前記方式に対応するパケットの中に他の前記方式に対応する前記パケットを含めて生成された１の複合パケットを所定の時間間隔で繰り返し送信する送信部を備え、
   前記送信部は、前記１の複合パケットの中で前記一の方式に対応するデータと前記他の方式に対応するデータとを異なる通信速度で送信し、前記１の複合パケットの中で前記一の方式に対応するデータに含まれる誤り検出符号の部分を前記他の方式に対応するデータと同じ通信速度で送信する、
   情報処理装置。
2. 前記送信部は、所定の命令を一の形式で表現したパケットの中に前記所定の命令を他の形式で表現したパケットを含めて生成された１の複合パケットを所定の時間間隔で繰り返し送信する、
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記送信部は、一の前記通信方式に対応するパケットの中に他の前記通信方式に対応する前記パケットを含めて生成された１の複合パケットを所定の時間間隔で繰り返し送信する、
   請求項１に記載の情報処理装置。
4. 前記情報処理装置は、通話機能を有する携帯型の通話機器である、
   請求項１に記載の情報処理装置。
5. 複数の方式で非接触通信することが可能であり、一の前記方式に対応するパケットの中に他の前記方式に対応する前記パケットを含めて生成された１の複合パケットを所定の時間間隔で繰り返し送信する送信部を備えた情報処理装置による通信方法であって、
   前記送信部が、前記１の複合パケットの中で前記一の方式に対応するデータと前記他の方式に対応するデータとを異なる通信速度で送信し、前記１の複合パケットの中で前記一の方式に対応するデータに含まれる誤り検出符号の部分を前記他の方式に対応するデータと同じ通信速度で送信するステップを含む、通信方法。
6. 複数の方式で非接触通信することが可能な情報処理装置の送信機能をコンピュータに実現させるためのプログラムであって、
   一の前記方式に対応するパケットの中に他の前記方式に対応する前記パケットを含めて生成された１の複合パケットを所定の時間間隔で繰り返し送信する機能であり、かつ、前記１の複合パケットの中で前記一の方式に対応するデータと前記他の方式に対応するデータとを異なる通信速度で送信し、前記１の複合パケットの中で前記一の方式に対応するデータに含まれる誤り検出符号の部分を前記他の方式に対応するデータと同じ通信速度で送信する送信機能をコンピュータに実現させるためのプログラム。

Images