通信装置和通信方法与流程

文档序号:13081255阅读:207来源:国知局
通信装置和通信方法与流程

本公开涉及用于短程无线通信(nfc;近场通信)的通信装置以及用于通信装置的通信方法。



背景技术:

短程无线通信是主要在亚洲地区传播的关于例如流量系统、计费和认证的技术,并且是被批准为国际标准的技术。短程无线通信的标准(在下文,也被称为nfc标准)具有与诸如typea标准、typeb标准、felica标准以及iso15693标准的各种标准的兼容性,作为所谓的向后兼容性。换言之,例如,遵循nfc标准的读写器或卡也遵循所有这些标准。

在短程无线通信中,例如,读写器通过ask(振幅键控)调制向卡传输数据。卡通过负载调制向读写器传输数据。例如,ptl1和ptl2公开了能够通过负载调制(无源负载调制)执行通信的通信装置。

参考文献列表

专利文献

ptl1:日本未经审查专利申请公开第2013-62605号

ptl2:日本未经审查专利申请公开第2011-254156号



技术实现要素:

目前,伴随期望通信质量的进一步增强,总体上,在通信中期望更高的通信质量。

因此,期望提供使能够增强通信质量的通信装置和通信方法。

根据本公开的实施方式的第一通信装置包括信号生成器、第一调制器、第二调制器以及通信控制器。信号生成器基于通过线圈从通信对象接收的第一信号生成与第一信号同步的第二信号。第一调制器被配置为能够基于第二信号调制第一信号。第二调制器被配置为能够调制第一信号。通信控制器基于第一信号从第一调制器和第二调制器中选择要操作哪个调制器。

根据本公开的实施方式的第二通信装置包括信号生成器、相位调节器以及第一调制器。线圈从通信对象接收第一信号。信号生成器基于通过线圈从通信对象接收的第一信号生成与第一信号同步的第二信号。相位调节器基于第一信号调节第二信号的相位。第一调制器被配置为能够基于其中相位已被相位调节器调节的第二信号来调制第一信号。

根据本公开的实施方式的第一通信方法包括:允许线圈从通信对象接收第一信号;基于第一信号生成与第一信号同步的第二信号;以及基于第一信号从第一调制器和第二调制器中选择要操作哪个调制器。第一调制器被配置为能够基于第二信号调制第一信号,并且第二调制器被配置为能够调制第一信号。

根据本公开的实施方式的第二通信方法包括:允许线圈从通信对象接收第一信号;基于第一信号生成与第一信号同步的第二信号;基于第一信号调节第二信号的相位;以及允许第一调制器操作。第一调制器被配置为能够基于已调节相位的第二信号来调制第一信号。

在根据本公开的实施方式的第一通信装置和第一通信方法中,提供第一调制器和第二调制器。第一调制器被配置为基于与第一信号同步的第二信号来调制第一信号。此外,基于第一信号,从第一调制器和第二调制器中选择哪个调制器操作。

在根据本公开的实施方式的第二通信装置和第二通信方法中,提供第一调制器。第一调制器被配置为基于与第一信号同步的第二信号来调制第一信号。基于第一信号调节第二信号的相位。

根据本公开的实施方式的第一通信装置和第一通信方法,提供第一调制器和第二调制器。基于第一信号,从第一调制器和第二调制器中选择要操作哪个调制器。因此,可以增强通信质量。

根据本公开的实施方式的第二通信装置和第二通信方法,提供第一调制器。基于第一信号调节第二信号的相位。因此,可以增强通信质量。

应注意,本公开的效果不必限于上述效果,并且可包括本文描述的效果中的任一个。

附图说明

[图1]是示出根据本公开的第一实施方式的通信系统的一个配置实例的框图。

[图2a]是示出图1所示的相位同步器单元的一个操作实例的波形图。

[图2b]是示出图1所示的相位同步器单元的另一操作实例的波形图。

[图3]是提供用于描述有源负载调制的概念的示意图。

[图4]是示出图1所示的通信系统的一个操作实例的流程图。

[图5]是示出根据第一实施方式的变型例的通信系统的一个配置实例的框图。

[图6]是示出图5所示的通信系统的一个操作实例的流程图。

[图7]是示出根据第一实施方式的变型例的通信系统的一个配置实例的框图。

[图8]是示出图7所示的通信系统的一个操作实例的流程图。

[图9]是示出根据第二实施方式的通信系统的一个配置实例的框图。

[图10]是示出有源负载调制的通信特性的一个实例的特性图。

[图11]是示出图9所示的通信系统的一个操作实例的流程图。

[图12]是示出根据第二实施方式的变型例的通信系统的一个操作实例的流程图。

[图13]是示出根据第二实施方式的变型例的通信系统的一个配置实例的框图。

[图14]是示出图13所示的通信系统的一个操作实例的流程图。

[图15]是示出根据第二实施方式的变型例的通信系统的一个配置实例的框图。

[图16]是示出图15所示的通信系统的一个操作实例的流程图。

[图17]是示出根据第三实施方式的通信系统的一个配置实例的框图。

[图18]是示出图17所示的通信系统的一个操作实例的流程图。

具体实施方式

在下文中,参考附图详细描述本公开的一些实施方式。应注意,描述按照以下顺序进行。

1.第一实施方式

2.第二实施方式

3.第三实施方式

[1.第一实施方式]

[配置实例]

图1示出根据第一实施方式的包括通信装置的通信系统1的一个配置实例。通信系统1通过短程无线通信执行通信。应注意,由于根据本公开的实施方式的通信方法由该实施方式体现,所以一起进行其描述。通信系统1包括通信装置10和通信装置20。

通信装置10与通信装置20通过磁场彼此执行通信。具体地,在通信系统1中,通信装置10的线圈15(稍后描述)遵循与通信装置20的线圈21(稍后描述)通过磁场形成耦合,以通过电磁感应传输或接收数据。在这种情形下,如稍后描述的,通信装置10通过ask调制向通信装置20传输数据,并且通信装置20通过无源负载调制或有源负载调制向通信装置10传输数据。通信装置10应用至例如读写器,并且遵循诸如typea标准、typeb标准、felica标准以及iso15693标准的各种标准中的任一个。通信装置20应用至例如卡,并且遵循与这些标准具有向后兼容性的nfc标准。

通信装置10包括载波信号生成器单元11、数据生成器单元12、调制器单元13、放大器14、线圈15、电容器16以及解调器单元17。

载波信号生成器单元11生成载波信号。载波信号的频率是例如13.56mhz。数据生成器单元12生成待传输的数据d1。

调制器单元13利用数据d1通过ask调制来调制载波信号,以生成信号s11。此外,在通信装置20向通信装置10传输数据d2的情况下,调制器单元13阻止执行ask调制。

放大器14基于信号s11生成信号s12,并且输出信号s12作为第一输出端子与第二输出端子之间的端子间信号。放大器14的第一输出端子耦接至线圈15的一端以及电容器16的一端。放大器14的第二输出端子耦接至线圈15的另一端以及电容器16的另一端。

线圈15基于信号s12生成磁场,并且通过磁场形成至通信装置20的线圈21(稍后描述)的耦合。线圈15的一端耦接至放大器14的第一输出端子以及电容器16的一端,而另一端耦接至放大器14的第二输出端子以及电容器16的另一端。电容器16的一端耦接至线圈15的一端以及放大器14的第一输出端子,而另一端耦接至线圈15的另一端以及放大器14的第二输出端子。

解调器单元17基于线圈15的另一端处的电压信号执行解调操作,以接收从通信装置20传输的数据d2。解调器单元17由例如所谓的i/q(同相/正交)解调器构成。在通信系统1中,在向通信装置10传输数据时,通信装置20通过负载调制执行通信。具体地,在通信装置10向通信装置20传输载波信号期间,通信装置20的通信控制器单元32(稍后描述)根据待传输的数据d2改变从通信装置10看到的负载。随着例如在线圈15的另一端处的电压信号的振幅或相位的改变,在通信装置10中出现负载的改变。解调器单元17检测线圈15的另一端处的电压信号的振幅或相位,以接收从通信装置20传输的数据d2。此外,解调器单元17将数据d2提供至通信装置10中的其他块。

应注意,在该实例中,解调器单元17基于线圈15的另一端处的电压信号操作,但是这是非限制性的。例如,解调器单元17可基于线圈15的一端处的电压信号操作,或者可替换地,解调器单元17可基于线圈15的两端之间的电压信号操作。

通信装置20包括线圈21、电容器22、开关23a和23b、放大器24a和24b、开关25、电阻器26、解调器单元27、相位同步器单元28、相位调节器单元29、振幅检测器单元30、数据生成器单元31以及通信控制器单元32。

线圈21通过磁场形成至通信装置10的线圈15的耦合,并且通过电磁感应生成与通信装置10中的信号s12相对应的信号s21。线圈21的一端耦接至电容器22的一端、开关23a的一端以及开关25的一端。线圈21的另一端耦接至电容器22的另一端以及开关23b的一端。电容器22的一端耦接至线圈21的一端、开关23a的一端以及开关25的一端,而另一端耦接至线圈21的另一端以及开关23b的一端。

开关23a的一端耦接至线圈21的一端、电容器22的一端以及开关25的一端,而另一端耦接至放大器24a的输出端子。开关23b的一端耦接至线圈21的另一端以及电容器22的另一端,而另一端耦接至放大器24b的输出端子。开关23a和23b基于开关控制信号sw1而导通和断开。

放大器24a放大相位调节器单元29的输出信号(信号s23),并且输出放大的信号。放大器24b对相位调节器单元29的输出信号(信号s23)进行反相并放大,并且输出反相并放大的信号。

利用该配置,如稍后描述的,在通信装置20中,导通和断开开关23a和23b使得执行有源负载调制。

开关25的一端耦接至线圈21的一端,而另一端耦接至电阻器26的一端。开关25基于开关控制信号sw2而导通和断开。电阻器26的一端耦接至开关25的另一端,而另一端接地。利用该配置,如稍后描述的,在通信装置20中,导通和断开开关25使得执行无源负载调制。

解调器单元27基于线圈21的另一端处的电压信号执行解调操作,以接收从通信装置10传输的数据d1。解调器单元27由ask解调器构成。此外,解调器单元27将数据d1提供至通信装置20中的其他块。

相位同步器单元28基于线圈21的另一端处的电压信号生成与该电压信号同步的信号s22。相位同步器单元28利用pll(锁相环)构成。

图2a和图2b示出相位同步器单元28的一个操作实例。图2a示出在从通信装置10到通信装置20的通信距离短的情况下的操作。图2b示出在通信距离长的情况下的操作。在具有短通信距离的情况下,通信装置10的线圈15与通信装置20的线圈21的耦合系数变大,引起信号s21的振幅的增加。同时,在具有长通信距离的情况下,线圈15与线圈21的耦合系数变小,引起信号s21的振幅的降低。不论信号s21的振幅如何,相位同步器单元28都基于线圈21的另一端处的电压信号生成与该电压信号同步的信号s22。

相位调节器单元29根据来自通信控制器单元32的指令将信号s22的相位调节相移量,并且输出相位已被调节的信号作为信号s23。相位调节器单元29可利用例如可变延迟电路构成。应注意,这是非限制性的,而相位调节器单元29可由能够进行相位调节的任何东西构成。

振幅检测器单元30基于线圈21的另一端处的电压信号检测电压信号的振幅值vsw。如上所述,因为信号s21的振幅随着从通信装置10到通信装置20的通信距离改变,所以线圈21的另一端处的电压信号的振幅也根据通信距离以类似方式改变。因此,振幅检测器单元30检测电压信号的振幅值vsw,并且将检测结果提供至通信控制器单元32。

应注意,在该实例中,解调器单元27、相位同步器单元28和振幅检测器单元30基于线圈21的另一端处的电压信号操作,但是这是非限制性的。例如,解调器单元27、相位同步器单元28和振幅检测器单元30可基于线圈21的一端处的电压信号操作,或者可替换地,解调器单元27、相位同步器单元28和振幅检测器单元30可基于线圈21的两端之间的电压信号操作。

数据生成器单元31生成待传输的数据d2,并且将数据d2提供至通信控制器单元32。

通信控制器单元32基于振幅值vsw并且基于数据d2生成开关控制信号sw1和sw2。通信控制器单元32将开关控制信号sw1提供至开关23a和23b,同时将开关控制信号sw2提供至开关25。具体地,在振幅值vsw大于或等于预定阈值vth1的情况下,通信控制器单元32根据数据d2导通和断开开关25。换言之,在这种情况下,通信装置20在传输数据d2时利用无源负载调制。此外,在振幅值vsw小于预定阈值vth1的情况下,通信控制器单元32根据数据d2导通和断开开关23a和23b。换言之,在这种情况下,通信装置20在传输数据d2时利用有源负载调制。

此外,通信控制器单元32具有设置相位调节器单元29中的相移量的功能。因此,如稍后描述的,在通信装置20中,在通过有源负载调制将数据d2传输至通信装置10时,可以增加通信距离。

此处,通信装置20对应于本公开中的“通信装置”的一个具体实例。相位同步器单元28对应于本公开中的“信号生成器”的一个具体实例。放大器24a和24b以及开关23a和23b对应于本公开中的“第一调制器”的一个具体实例。开关25对应于本公开中的“第二调制器”的一个具体实例。振幅检测器单元30和通信控制器单元32对应于本公开中的“通信控制器”的一个具体实例。

[操作和作用]

接下来给出根据该实施方式的通信系统1的操作和作用的描述。

[总体操作的概述]

首先,参考图1描述通信系统1的总体操作的概述。

通信装置10通过ask调制将数据d1传输至通信装置20。具体地,首先,在通信装置10中,载波信号生成器单元11生成载波信号,并且数据生成器单元12生成待传输的数据d1。调制器单元13利用数据d1通过ask调制来调制载波信号以生成信号s11。放大器14基于信号s11生成信号s12。线圈15基于信号s12生成磁场。在通信装置20中,线圈21基于由线圈15生成的磁场而生成信号s21。解调器单元27基于线圈21的另一端处的电压信号执行解调操作,以接收从通信装置10传输的数据d1。

通信装置20通过负载调制将数据d2传输至通信装置10。具体地,首先,在通信装置10将载波信号传输至通信装置20期间,振幅检测器单元30检测线圈21的另一端处的电压信号的振幅值vsw。相位同步器单元28基于线圈21的另一端处的电压信号生成与该电压信号同步的信号s22。相位调节器单元29根据来自通信控制器单元32的指令将信号s22的相位调节相移量,并且输出相位已被调节的信号作为信号s23。通信控制器单元32基于振幅值vsw并且基于数据d2生成开关控制信号sw1和sw2。通信控制器单元32将开关控制信号sw1提供至开关23a和23b,同时将开关控制信号sw2提供至开关25。因此,从通信装置10看到的负载根据数据d2改变。通信装置10的解调器单元17基于线圈15的另一端处的电压信号执行解调操作,以接收从通信装置20传输的数据d2。

[关于负载调制]

通信装置20通过负载调制将数据d2传输至通信装置10。在这种情形下,通信控制器单元32基于振幅值vsw选择无源负载调制或有源负载调制。

在无源负载调制中,在通信装置10将载波信号传输至通信装置20期间,通信控制器单元32根据数据d2导通和断开开关25。在开关25导通时,线圈21的一端通过电阻器26接地。这使得从通信装置10看到的负载根据数据d2改变。通信装置10的解调器单元17基于负载的改变执行解调操作,以接收从通信装置20传输的数据d2。

在有源负载调制中,在通信装置10将载波信号传输至通信装置20期间,通信控制器单元32根据数据d2导通和断开开关23a和23b。在开关23a和23b导通时,放大器24a的输出信号被提供至线圈21的一端,而放大器24b的输出信号被提供至线圈21的另一端。换言之,与载波信号同步的信号被提供至线圈21的两端之间。这使得线圈21生成磁场。因此,不同于无源负载调制,在有源负载调制中,线圈21直接提供与载波信号同步的信号w2,使得磁场显著改变。这使得从通信装置10看到的负载根据数据d2改变。基于负载的改变,通信装置10的解调器单元17执行解调操作,以接收从通信装置20传输的数据d2。

图3示意性地示出有源负载调制的操作。通信装置10的线圈15基于载波信号w1生成磁场。在开关23a和23b导通期间,通信装置20的线圈21基于与载波信号同步的信号w2生成磁场。此外,通信装置10的解调器单元17基于载波信号w1和信号w2的合成信号w3执行解调操作。合成信号w3可表示如下。

[表达式1]

此处,左侧的第一项表示载波信号w1。左侧的第二项表示信号w2。因此,合成信号w3可利用正弦波的合成定理表示。调节通信装置20的相位调节器单元29中的相移量使能够调节表达式(1)中的相位θ。因此,在有源负载调制中,可以增加合成信号w3的振幅,引起调制度的增加。如描述的,在通信系统1中,将相位调节器单元29中的相移量设置为适当值使能够增加从通信装置10到通信装置20的通信距离。

[详细操作]

图4示出通信系统1的一个操作实例。在通信系统1中,首先,通信装置10将数据d1传输至通信装置20。此外,通信装置20将数据d2传输至通信装置10,以作出响应。在下文中,详细描述该操作。

首先,通信装置10通过ask调制将数据d1传输至通信装置20(步骤s1)。

随后,通信装置20的解调器单元27确认解调器单元27是否已接收到数据d1(步骤s2)。在解调器单元27已接收到数据d1的情况下,通信装置20的数据生成器单元31生成数据d2以用于响应通信装置10,并且流程进行至步骤s3。此外,在解调器单元27未接收到数据d1的情况下,流程返回至步骤s1,并且重复步骤s1和s2直至接收到该数据。

随后,通信装置20的振幅检测器单元30检测线圈21的另一端处的电压信号的振幅值vsw(步骤s3)。

随后,通信装置20的通信控制器单元32将在步骤s3中检测的振幅值vsw与预定阈值vth1进行比较(步骤s4)。在振幅值vsw大于或等于阈值vth1(vsw≥vth1)的情况下,通信装置20通过无源负载调制将数据d2传输至通信装置10(步骤s5)。具体地,通信控制器单元32根据数据d2利用开关控制信号sw2导通和断开开关25。换言之,在振幅值vsw大于或等于阈值vth1的情况下,通信控制器单元32确定从通信装置10到通信装置20的通信距离短,并且选择无源负载调制。

同时,在步骤s4中,在振幅值vsw小于阈值vth1(vsw<vth1)的情况下,通信装置20通过无源负载调制将数据d2传输至通信装置10(步骤s6)。具体地,通信控制器单元32根据数据d2利用开关控制信号sw1导通和断开开关23a和23b。换言之,在振幅值vsw小于阈值vth1的情况下,通信控制器单元32确定从通信装置10到通信装置20的通信距离长,并且选择有源负载调制。

因此,流程结束。

如描述的,在通信系统1中,进行配置以能够选择无源负载调制或有源负载调制。因此,可以增强通信质量。

具体地,在通信装置20中,在振幅值vsw大于或等于阈值vth1的情况下,做出从通信装置10到通信装置20的通信距离短的决定。因此,选择无源负载调制。换言之,在具有短通信距离的情况下,不必使用允许通信距离增加的有源负载调制。因此,选择无源负载调制。因此,在通信系统1中,可以降低出现错误操作的可能性。换言之,例如,在短通信距离利用有源负载调制的情况下,磁场变得过强,带来在通信装置10中出现错误操作的可能性。相反,在通信系统1中,在具有短通信距离的情况下,利用无源负载调制。这使得可以抑制磁场的强度,使得出现错误操作的可能性降低。因此,在通信系统1中,可以在具有短通信距离的情况下增强通信质量。

此外,在通信装置20中,在振幅值vsw小于阈值vth1的情况下,做出从通信装置10到通信装置20的通信距离长的决定。因此,选择有源负载调制。这使得即使在通信装置10与通信装置20间隔远的情况下,也可以执行通信。因此,在通信系统1中,可以在具有长通信距离的情况下增强通信质量。

[效果]

如描述的,在该实施方式中,进行配置使能够选择无源负载调制或有源负载调制。因此,可以增强通信质量。

[变型例1]

在前述实施方式中,基于振幅值vsw来选择无源负载调制或有源负载调制,但是这是非限制性的。在下文中,通过给出一些实例来详细描述该变型例。

图5示出根据该变型例的通信系统1b的一个配置实例。通信系统1b包括通信装置20b。通信装置20b包括解调器单元27b和通信控制器单元32b。

与根据前述实施方式的解调器单元27一样,解调器单元27b基于线圈21的另一端处的电压信号执行解调操作,以接收从通信装置10传输的数据d1。此外,解调器单元27b区分通信装置10所遵循的标准(通信标准sp),并且将区分结果提供至通信控制器单元32。区分方法的实例可以是利用从通信装置10传输的信号的调制度。换言之,如上所述,通信装置10遵循诸如typea标准、typeb标准、felica标准以及iso15693标准的各种标准中的任一个。通信装置10的调制器单元13以与通信装置10所遵循的标准相对应的调制度执行ask调制。因此,解调器单元27b能够基于从通信装置10传输的信号的调制度,来区分通信装置10所遵循的标准(通信标准sp)。应注意,这是非限制性的。解调器单元27b可基于例如信号的其他特征(编码、比特率和/或子载波)区分通信标准sp。此外,在根据通信标准sp的信息被包括在通过通信装置10传输的数据d1中的情况下,解调器单元27b可基于该信息区分通信标准sp。

通信控制器单元32b基于通信标准sp并且基于数据d2生成开关控制信号sw1和sw2。具体地,在通信标准sp被包括在预先设置的一个或多个通信标准中的情况下,通信控制器单元32b根据数据d2导通和断开开关23a和23b。换言之,在这种情况下,通信装置20b利用有源负载调制。此处,预先设置的一个或多个通信标准是例如在具有长通信距离的应用中利用的标准,并且可包括例如felica标准。此外,在通信标准sp没有被包括在一个或多个通信标准中的情况下,通信控制器单元32b根据数据d2导通和断开开关25。换言之,在这种情况下,通信装置20b利用无源负载调制。

此处,解调器单元27b和通信控制器单元32b对应于本公开中的“通信控制器”的一个具体实例。

图6示出通信系统1b的一个操作实例。

首先,与通信系统1(图4)的情况一样,通信装置10通过ask调制将数据d1传输至通信装置20b(步骤s1)。通信装置20b的解调器单元27b确认解调器单元27b是否已接收到数据d1(步骤s2)。

随后,通信装置20b的解调器单元27b区分通信标准sp(步骤s13)。

随后,通信装置20b的通信控制器单元32b确认在步骤s13中区分的通信标准sp是否被包括在预先设置的一个或多个预定通信标准中(步骤s14)。在通信标准sp被包括在一个或多个预定通信标准中的情况下,通信装置20b通过有源负载调制将数据d2传输至通信装置10(步骤s15)。同时,在通信标准sp没有被包括在一个或多个预定通信标准中的情况下,通信装置20b通过无源负载调制将数据d2传输至通信装置10(步骤s16)。

因此,流程结束。

如描述的,在通信系统1b中,在通信标准sp被包括在具有长通信距离的应用所利用的一个或多个预定通信标准中的情况下,选择有源负载调制。在通信标准sp没有被包括在一个或多个预定通信标准中的情况下,选择无源负载调制。因此,可以增强通信质量。

图7示出根据该变型例的另一通信系统1c的一个配置实例。通信系统1c包括通信装置20c。通信装置20c包括解调器单元27b和通信控制器单元32c。通信控制器单元32c基于振幅值vsw、通信标准sp和数据d2生成开关控制信号sw1和sw2。具体地,首先,通信控制器单元32c基于通信标准sp设置预定阈值vth1。随着用于通信标准sp的通信距离越短,阈值vth1被设为越大的值。例如,因为typeb标准是涉及以比typea标准和felica标准的距离短的距离执行通信的标准,所以阈值vth1被设为较大的值。此外,在振幅值vsw大于或等于预定阈值vth1的情况下,通信控制器单元32c根据数据d2导通和断开开关25。换言之,在这种情况下,通信装置20c利用无源负载调制。同时,在振幅值vsw小于预定阈值vth1的情况下,通信控制器单元32c根据数据d2导通和断开开关23a和23b。换言之,在这种情况下,通信控制器单元32c利用有源负载调制。

此处,振幅检测器单元30、解调器单元27b和通信控制器单元32c对应于本公开中的“通信控制器”的一个具体实例。

图8示出通信系统1c的一个操作实例。

首先,与通信系统1b(图6)的情况一样,通信装置10通过ask调制将数据d1传输至通信装置20(步骤s1)。通信装置20c的解调器单元27b确认解调器单元27b是否已接收到数据d1(步骤s2)。

随后,通信装置20c的解调器单元27b区分通信标准sp(步骤s13)。

随后,通信装置20c的通信控制器单元32c基于在步骤s13中区分的通信标准sp来设置阈值vth1(步骤s24)。

随后,通信装置20c的振幅检测器单元30检测线圈21的另一端处的电压信号的振幅值vsw(步骤s3)。

随后,通信装置20c的通信控制器单元32c将在步骤s3中检测的振幅值vsw与预定阈值vth1进行比较(步骤s4)。在振幅值vsw大于或等于阈值vth1(vsw≥vth1)的情况下,通信装置20通过无源负载调制将数据d2传输至通信装置10(步骤s5)。同时,在振幅值vsw小于阈值vth1(vsw<vth1)的情况下,通信装置20通过无源负载调制将数据d2传输至通信装置10(步骤s6)。

因此,流程结束。

如描述的,在通信系统1c中,基于通信标准sp设置阈值vth1。因此,可以增强通信质量。换言之,诸如typea标准、typeb标准、felica标准以及iso15693标准的标准在通信性能上彼此不同,并且因此在允许通过无源负载调制进行通信的通信距离的上限上不同。具体地,例如,因为typeb标准是用于短通信距离的标准,所以必须将阈值vth1设置为比typea标准和felica标准的阈值更大的值。因此,在typeb标准中更有可能选择有源负载调制,导致通信距离增加。如上所述,在通信系统1c中,根据通信标准sp利用阈值vth1使能够根据相关通信标准sp中的通信性能,进行无源负载调制与有源负载调制之间的转换。因此,在通信系统1c中,可以增强通信质量。

[2.第二实施方式]

接下来给出根据第二实施方式的通信系统2的描述。该实施方式包括在不利用无源负载调制的情况下,通过有源负载调制传输数据。应注意,与根据前述第一实施方式的通信系统1的部件大致相同的构成部件由相同的参考字符表示,并且视情况省去其描述。

图9示出根据该实施方式的通信系统2的一个配置实例。通信系统2包括通信装置40。通信装置40包括线圈21、电容器22、开关23a和23b、放大器24a和24b、解调器单元27、相位同步器单元28、相位调节器单元29、振幅检测器单元30、数据生成器单元31以及通信控制器单元42。换言之,除了去除开关25和电阻器26且通信控制器单元32由通信控制器单元42替代以外,通信装置40是根据第一实施方式的通信装置20的等同物。即,通信装置40不利用无源负载调制,通过有源负载调制将数据d2传输至通信装置10。

通信控制器单元42基于数据d2生成开关控制信号sw1,并且将开关控制信号sw1提供至开关23a和23b。此外,通信控制器单元42还具有基于振幅值vsw设置相位调节器单元29中的相移量的功能。因此,如下所述,可以增加通信距离。

换言之,首先,布置在相位调节器单元29的前一级处的相位同步器单元28基于线圈21的另一端处的电压信号生成与该电压信号同步的信号s22。在这种情形下,在某些情况下,相位同步器单元28的输出信号s22的相位根据线圈21的另一端处的电压信号的振幅值vsw改变。在这种情况下,如通过表达式(1)表示的,合成信号w3中的振幅改变,引起从通信装置10到通信装置40的通信距离的上限(通信使能距离)改变的可能性。

图10示出typeb标准中的通信使能距离。在图10中,纵轴表示通信使能距离,而横轴表示参考线圈21的另一端处的电压信号的相位的信号s23的相位。

如图10所示,当信号s23的相位改变时,通信使能距离改变。换言之,如通过表达式(1)表示的,当信号s23的相位改变时,合成信号w3的振幅改变,引起调制度改变。因此,通信使能距离改变。在该实例中,在振幅值vsw是0.54v的情况下,在信号s23的相位为30度或大约30度的情况下,通信使能距离变得最小。同样,在振幅值vsw是1.32v的情况下,在信号s23的相位为60度或大约60度的情况下,通信使能距离变得最小。

通信控制器单元42基于振幅值vsw设置相位调节器单元29中的相移量,以增加通信使能距离。具体地,在振幅值vsw大于或等于预定阈值vth2的情况下,通信控制器单元42将相位调节器单元29中的相移量设置为相移量p1。在振幅值vsw大的情况下,相移量p1被设置为以增加通信使能距离。此外,在振幅值vsw小于预定阈值vth2的情况下,通信控制器单元42将相位调节器单元29中的相移量设置为相移量p2。在振幅值vsw小的情况下,相移量p2被设置为以增加通信使能距离。因此,在通信系统2中,可以增加通信距离。

此处,通信装置40对应于本公开中的“通信装置”的一个具体实例。相位调节器单元29、振幅检测器单元30和通信控制器单元42对应于本公开中的“相位调节器”的一个具体实例。

图11示出通信系统2的一个操作实例。

首先,与根据第一实施方式的通信系统1(图4)的情况一样,通信装置10通过ask调制将数据d1传输至通信装置40(步骤s1)。通信装置40的解调器单元27确认解调器单元27是否已接收到数据d1(步骤s2)。

随后,通信装置40的振幅检测器单元30检测线圈21的另一端处的电压信号的振幅值vsw(步骤s3)。

随后,通信装置40的通信控制器单元42将在步骤s3中检测的振幅值vsw与预定阈值vth2进行比较(步骤s34)。在振幅值vsw大于或等于阈值vth2(vsw≥vth2)的情况下,通信控制器单元42将相位调节器单元29中的相移量设置为相移量p1(步骤s35)。同时,在振幅值vsw小于阈值vth2(vsw<vth2)的情况下,通信控制器单元42将相位调节器单元29中的相移量设置为相移量p2(步骤s36)。

随后,通信装置40通过有源负载调制将数据d2传输至通信装置10(步骤s37)。

因此,流程结束。

如描述的,在通信系统2中,调节相位调节器单元29中的相移量。因此,可以增加通信距离。具体地,在通信系统2中,基于振幅值vsw调节相位调节器单元29中的相移量。因此,即使在相位同步器单元28的输出信号s22的相位根据振幅值vsw改变的情况下,也可以抑制通信距离受到相位改变的影响。因此,在通信系统2中,可以增强通信质量。

如上所述,在该实施方式中,进行配置使能够调节相位调节器单元中的相移量。因此,可以增强通信质量。

[变型例2-1]

在前述实施方式中,将振幅值vsw与单个阈值vth2进行比较,以设置相位调节器单元29中的相移量。然而,这是非限制性的。在一个替代方案中,例如,可提供多个阈值。振幅值vsw可与多个阈值进行比较,以更精细地设置相位调节器单元29中的相移量。此外,例如,如图12所示,可利用总结振幅值vsw与相位调节器单元29中的相移量之间的关系的查找表。在步骤s44中,根据该变型例的通信控制器单元42a基于在步骤s3中检测的振幅值vsw,利用查找表设置相位调节器单元29中的相移量。应注意,在该实例中利用了查找表,但是这是非限制性的。可以利用表示振幅值vsw与相位调节器单元29中的相移量之间的关系的函数。

[变型例2-2]

在前述实施方式中,基于振幅值vsw设置相位调节器单元29中的相移量。然而,这是非限制性的。在下文中,通过给出一些实例来详细描述该变型例。

图13示出根据该变型例的通信系统2b的一个配置实例。通信系统2b包括通信装置40b。通信装置40b包括解调器单元27b和通信控制器单元42b。在区分通信装置10所遵循的标准(通信标准sp)的同时,解调器单元27b基于线圈21的另一端处的电压信号执行解调操作,以接收从通信装置10传输的数据d1。通信控制器单元42b基于通信标准sp设置相位调节器单元29中的相移量。

此处,相位调节器单元29、解调器单元27b和通信控制器单元42b对应于本公开中的“相位调节器”的一个具体实例。

图14示出通信系统2b的一个操作实例。

首先,与通信系统2(图11)的情况一样,通信装置10通过ask调制将数据d1传输至通信装置40b(步骤s1)。通信装置40b的解调器单元27b确认解调器单元27b是否已接收到数据d1(步骤s2)。

随后,通信装置40b的解调器单元27b区分通信标准sp(步骤s13)。

随后,通信装置b0b的通信控制器单元42b基于在步骤s13中区分的通信标准sp来设置相位调节器单元29中的相移量(步骤s54)。

随后,通信装置40b通过有源负载调制将数据d2传输至通信装置10(步骤s37)。

因此,流程结束。

如描述的,在通信系统2b中,基于通信标准sp设置相位调节器单元29中的相移量。因此,可以增加设置相移量的自由度。具体地,例如,在通信标准sp是在具有长通信距离的应用中利用的标准的情况下,可以设置相移量以更多地增加通信使能距离。因此,在通信系统2b中,可以增强通信质量。

图15示出根据该变型例的另一通信系统2c的一个配置实例。通信系统2c包括通信装置40c。通信装置40c包括解调器单元27b和通信控制器单元42c。通信控制器单元42c基于通信标准sp并且基于振幅值vsw,设置相位调节器单元29中的相移量。具体地,通信控制器单元42c基于通信标准sp进行预定阈值vth2的转换以及相移量p1和p2的转换。

此处,相位调节器单元29、振幅检测器单元30、解调器单元27b以及通信控制器单元42c对应于本公开中的“相位调节器”的一个具体实例。

图16示出通信系统2c的一个操作实例。

首先,与通信系统2b(图14)的情况一样,通信装置10通过ask调制将数据d1传输至通信装置40c(步骤s1)。通信装置40c的解调器单元27b确认解调器单元27b是否已接收到数据d1(步骤s2)。

随后,通信装置40c的解调器单元27b区分通信标准sp(步骤s13)。

随后,通信装置40c的通信控制器单元42c基于在步骤s13中区分的通信标准sp来设置阈值vth2以及相移量p1和p2(步骤s64)。

随后,通信装置40c的振幅检测器单元30检测线圈21的另一端处的电压信号的振幅值vsw(步骤s3)。

随后,通信装置40c的通信控制器单元42c将在步骤s3中检测的振幅值vsw与预定阈值vth2进行比较(步骤s34)。在振幅值vsw大于或等于阈值vth2(vsw≥vth2)的情况下,通信控制器单元42c将相位调节器单元29中的相移量设置为相移量p1(步骤s35)。同时,在振幅值vsw小于阈值vth2(vsw<vth2)的情况下,通信控制器单元42c将相位调节器单元29中的相移量设置为相移量p2(步骤s36)。

随后,通信装置40c通过有源负载调制将数据d2传输至通信装置10(步骤s37)。

因此,流程结束。

如描述的,在通信系统2c中,基于通信标准sp进行阈值vth2的转换以及相移量p1和p2的转换。因此,可以增强设置相移量的自由度。因此,在通信系统2c中,可以增强通信质量。

[3.第三实施方式]

接下来给出根据第三实施方式的通信系统3的描述。在该实施方式中,进行配置使能够选择无源负载调制或有源负载调制。此外,该实施方式包括在已选择有源负载调制的情况下,设置相位调节器单元29中的相移量。应注意,与根据第一实施方式和第二实施方式的通信系统1和2中的部件大致相同的构成部件由相同的参考字符表示,并且视情况省去其描述。

图17示出根据该实施方式的通信系统3的一个配置实例。通信系统3包括通信装置50。通信装置50包括通信控制器单元52。通信控制器单元52基于通信标准sp并且基于数据d2生成开关控制信号sw1和sw2。具体地,与根据第一实施方式的变型例的通信控制器单元32b一样,在通信标准sp被包括在预先设置的一个或多个通信标准中的情况下,通信控制器单元52根据数据d2导通和断开开关23a和23b。换言之,在这种情况下,通信装置50利用有源负载调制。此外,在通信标准sp没有被包括在一个或多个通信标准中的情况下,通信控制器单元52根据数据d2导通和断开开关25。换言之,在这种情况下,通信装置50利用无源负载调制。在这种情形下,与根据第二实施方式的通信控制器单元42一样,在利用有源负载调制时,通信控制器单元52也具有基于振幅值vsw控制相位调节器单元29中的相移量的功能。

图18示出通信系统3的一个操作实例。

首先,与根据第一实施方式的变型例的通信系统1b(图6)的情况一样,通信装置10通过ask调制将数据d1传输至通信装置50(步骤s1)。通信装置50的解调器单元27b确认解调器单元27b是否已接收到数据d1(步骤s2)。

随后,通信装置50的解调器单元27b区分通信标准sp(步骤s13)。

随后,通信装置50的通信控制器单元32b确认在步骤s13中区分的通信标准sp是否被包括在预先设置的一个或多个预定通信标准中(步骤s14)。在通信标准sp没有被包括在一个或多个预定通信标准中的情况下,通信装置50通过无源负载调制将数据d2传输至通信装置10(步骤s16)。

在步骤s14中,在通信标准sp被包括在一个或多个预定通信标准中的情况下,通信装置50的振幅检测器单元30检测线圈21的另一端处的电压信号的振幅值vsw(步骤s3)。

随后,通信装置50的通信控制器单元52将在步骤s3中检测的振幅值vsw与预定阈值vth2进行比较(步骤s34)。在振幅值vsw大于或等于阈值vth2(vsw≥vth2)的情况下,通信控制器单元52将相位调节器单元29中的相移量设置为相移量p1(步骤s35)。同时,在振幅值vsw小于阈值vth2(vsw<vth2)的情况下,通信控制器单元52将相位调节器单元29中的相移量设置为相移量p2(步骤s36)。

随后,通信装置50通过有源负载调制将数据d2传输至通信装置10(步骤s37)。

因此,流程结束。

如描述的,在该实施方式中,进行配置使能够选择无源负载调制或有源负载调制。此外,该实施方式包括在已选择有源负载调制的情况下,调节相位调节器单元29中的相移量。因此,可以增强通信质量。

尽管已通过给出实施方式和变型例进行了描述,但是本技术的内容不限于上述示例性实施方式并且可以以各种方式进行修改。

例如,第三实施方式提供根据第一实施方式的变型例的通信控制器单元32b与根据第二实施方式的通信控制器单元42的组合。然而,这是非限制性的。可提供根据实施方式及其变型例的通信控制器单元的任意组合。

应注意,本文描述的效果仅是举例说明。本公开的效果不限于本文描述的效果。本公开的效果可进一步包括本文描述的效果以外的其他效果。

此外,例如,本技术可具有以下配置。

(1)一种通信装置,包括:

信号生成器,基于通过线圈从通信对象接收的第一信号生成与第一信号同步的第二信号;

第一调制器,被配置为能够基于第二信号调制第一信号;

第二调制器,被配置为能够调制第一信号;以及

通信控制器,基于第一信号从第一调制器和第二调制器中选择要操作哪个调制器。

(2)根据(1)所述的通信装置,其中,

通信控制器基于第一信号的振幅值从第一调制器和第二调制器中选择要操作哪个调制器。

(3)根据(2)所述的通信装置,其中,

通信控制器在振幅值大于预定值的条件下选择第二调制器,并且在振幅值小于预定值的条件下选择第一调制器。

(4)根据(3)所述的通信装置,其中,

通信控制器基于与通信对象的通信方法设置预定值。

(5)根据(1)所述的通信装置,其中,

通信控制器基于与通信对象的通信方法,从第一调制器和第二调制器中选择要操作哪个调制器。

(6)根据(4)或(5)所述的通信装置,其中,

通信对象调制第一信号,并且

通信控制器基于由通信对象调制的第一信号的调制度来区分通信方法。

(7)根据(1)至(6)中任一项所述的通信装置,进一步包括相位调节器,相位调节器基于第一信号调节第二信号的相位,其中,

第一调制器被配置为能够基于其中相位已被相位调节器调节的第二信号来调制第一信号。

(8)根据(1)至(7)中任一项所述的通信装置,其中,

信号生成器包括相位同步电路。

(9)根据(1)至(8)中任一项所述的通信装置,其中,

第一调制器包括第一开关,并且第一开关的导通使第二信号被提供至线圈。

(10)根据(1)至(9)中任一项所述的的通信装置,其中,

第二调制器包括耦接至线圈的第二开关。

(11)一种通信装置,包括:

信号生成器,基于通过线圈从通信对象接收的第一信号生成与第一信号同步的第二信号;

相位调节器,基于第一信号调节第二信号的相位;以及

第一调制器,被配置为能够基于其中相位已被相位调节器调节的第二信号来调制第一信号。

(12)根据(11)所述的通信装置,其中,

相位调节器基于第一信号的振幅值调节第二信号的相位。

(13)根据(12)所述的通信装置,其中,

相位调节器在振幅值大于预定值的条件下将第二信号的相位设置为第一相位值,并且在振幅值小于预定值的条件下将第二信号的相位设置为第二相位值。

(14)根据(13)所述的通信装置,其中,

相位调节器基于与通信对象的通信方法设置预定值。

(15)根据(14)所述的通信装置,其中,

相位调节器基于与通信对象的通信方法设置第一相位值和第二相位值。

(16)根据(11)所述的通信装置,其中,

相位调节器基于与通信对象的通信方法调节第二信号的相位。

(17)根据(14)至(16)中任一项所述的通信装置,其中,

通信对象调制第一信号,并且

相位调节器基于由通信对象调制的第一信号的调制度来区分通信方法。

(18)根据(11)至(17)中任一项所述的的通信装置,进一步包括:

第二调制器,被配置为能够调制第一信号;以及

通信控制器,基于第一信号从第一调制器和第二调制器中选择要操作哪个调制器,其中,

相位调节器在通信控制器已选择第一调制器的条件下,基于第一信号调节第二信号的相位。

(19)一种通信方法,包括:

允许线圈从通信对象接收第一信号;

基于第一信号生成与第一信号同步的第二信号;以及

基于第一信号从第一调制器和第二调制器中选择要操作哪个调制器,第一调制器被配置为能够基于第二信号调制第一信号,并且第二调制器被配置为能够调制第一信号。

(20)一种通信方法,包括:

允许线圈从通信对象接收第一信号;

基于第一信号生成与第一信号同步的第二信号;

基于第一信号调节第二信号的相位;以及

允许第一调制器操作,第一调制器被配置为能够基于相位已被调节的第二信号来调制第一信号。

本申请要求于2015年3月17日提交的日本优先权专利申请jp2015-53573的权益,其全部内容通过引证结合于此。

本领域技术人员应理解,可根据设计需求和其它因素发生各种修改、组合、子组合和改变,只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。

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