无线通信装置和移动设备的制造方法_2

文档序号:9757215阅读:来源:国知局
号,以照原样(S卩,不进入升压器4以将其分路)输出信号到天线电路2。换言之,选择器6根据由确定单元的确定结果选择并决定信号。换言之,选择器6用作判定单元。
[0042]另外,选择器6由例如PIN(P_本征-N)二极管或模拟开关构成。在这种情况下,例如,开关被放置在分路(bypass)升压器4的路径上,并且在R/W模式中被开启,或者在卡仿真模式或待机模式中被关闭,这将在后面进行描述。当然,选择器6不仅限于开关,但也可以是可以选择模拟信号的选择器电路。
[0043]将描述图1所示的无线通信装置I的操作。首先,在缺省状态下,选择器6经由升压器4接收在该侧上的信号。然后,当工作在卡仿真模式中时,如果升压器4检测到来自读取器/写入器的信号的幅度,升压器4开始放大操作,将放大的信号输出给NFC控制器3,并且经由升压器4向天线电路2发送来自NFC控制器3的响应。此外,一旦检测到来自读取器/写入器的信号的幅度,升压器4将指示放大操作正在被执行的信号输出到检测器5。输出该信号,直到不再检测到来自读取器/写入器的信号的幅度。此刻,检测器5检测到NFC控制器3的输出的幅度小于阈值,因此,选择器6不切换到分路侧。
[0044]当通过NFC与非接触式IC卡通信时,非接触式IC卡不具有电源,并且在从读取器/写入器供应的电力上操作。换言之,在卡仿真模式中,供应电力的信号从读取器/写入器被连续地输入到非接触式IC卡中,直到通信会话完成。因此,一旦识别来自读取器/写入器的信号,NFC控制器3转变到卡仿真模式,并且在已经响应于读取器/写入器之后,在从读取器/写入器供应的电力停止的时候,NFC控制器3从卡仿真模式转变到待机(等待)模式。
[0045]另一方面,当操作在R/W模式中时,NFC控制器从待机模式转变到R/W模式,并将预定信号发送到IC卡等。此时,检测器5确定它是在R/W模式,因为NFC控制器3的输出的幅度大于或等于阈值。然后,检测器5除了某些部分以外停止电力供应到升压器4,并使选择器6切换(到分路升压器4侧),以便将NFC控制器3的输出直接输出到天线电路2。NFC控制器3继续输出信号以供应电力到IC卡等。然后,当NFC控制器3接收来自IC卡等的响应,停止供应电力至IJlC卡等,并转变到待机模式。然后,检测器5接收已变成小于阈值的NFC控制器3的输出,因此,检测器5使选择器6经由升压器4切换到该侧。此时,供应到升压器4的电力被恢复。
[0046]在R/W模式中,如果对应物是IC卡(卡仿真模式),通常的情况是在对应物侧采取措施以满足标准,诸如放大信号和扩大天线。因此,通信不受太多的影响,即使从读取器/写入器侧输出的信号不被放大。此外,如果对应的是读取器/写入器(R/W模式),数据的读取和写入在两侧执行。因此,通信时间如在车站检票口的时间一样短是不太可能的,因此,有可能将两侧放置足够近以在可以进行安全通信的范围中,并保持状态,直到通信完成。因此,在R/W模式中,不经由升压器4来执行通信。
[0047]图3是由半导体集成电路实现图1中的电路的示例。在图3中,升压器4和检测器5构成单个半导体集成电路10,但是半导体集成电路10不包括选择器6。在这种情况下,选择器6可以是另一个集成电路,或者可以是分立(discrete)电路。在图3中,NFC控制器3作为单独的半导体集成电路来实现。
[0048]通过谐振电路,使得在天线电路2中的电压比NFC控制器3的输出信号的电压更大。如图3来配置的,构成选择器6的开关的耐压性(voltage resistance)可以与天线电路2的电压相匹配,并且可以降低半导体集成电路10的耐压性(S卩,半导体集成电路10的耐压性不需要与天线电路2匹配)。
[0049]图4示出了根据实施例的移动设备20的配置的示例。作为移动设备20的示例,可以考虑智能电话、平板终端和移动游戏装置。移动设备20包括无线通信装置1、天线电路2、NFC控制器3、SE 21和主机控制器22。
[0050]SE 21通过无线通信装置I执行通信的信息的加密/解密,存储已经安全的信息和将要安全的信息,诸如ID、密码、余额、始发站等等,并且执行其它安全相关的过程。
[0051 ] 主机控制器22包括CPU(中央处理单元)和存储器(诸如ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)),并作为整体控制移动设备20。
[0052]在卡仿真模式中,例如,如果图4所示的移动设备20从外部读取器/写入器接收信号,NFC控制器3从SE 21接收在加密状态下所需的信息,并将其发送给读取器/写入器。
[0053]另一方面,在R/W模式中,例如,跟随来自主机控制器22的命令,NFC控制器3将信号发送到对应物侧,诸如IC卡,并且一旦接收到来自对应物侧的响应,如果必要的话执行诸如通过SE 21的解密的处理,并将信号输出到主机控制器22。
[0054]根据实施例,根据由NFC控制器3输出的信号,检测器5确定NFC控制器3的操作模式是否是R/W模式。然后,如果检测器5确定是R/W模式,这使得选择器6选择该侧分路升压器4,用于来自天线电路2的传输。以这种方式,升压器4仅用于卡仿真模式中,并且升压器4不需要对应于R/W模式。因此,可以避免电路的复杂性和电路尺寸的增加,并且还同时避免成本增加,通信可在多种操作模式中进行。
[0055]此外,如果检测器5使选择器6分路升压器4以执行来自天线电路2的传输,停止供应到升压器4的电力。以这种方式,升压器4不需要在所有的时间都操作,并且可以减少电力消耗。
[0056]此外,如果检测器5确定由NFC控制器3输出的信号大于或等于预定阈值,选择器6选择该侧分路升压器4,用于来自天线电路2的传输。以这种方式,到选择器6的选择信号可以从取决于NFC控制器3的操作模式而变化的输出信号电平产生。因此,检测器可以用简单的电路配置来实现。
[0057]此外,升压器4在半导体集成电路中实现,并且选择器6不被包括在半导体集成电路中。以这种方式,不需要提高包括升压器4的半导体集成电路的耐压性。
[0058]此外,由于移动设备20包括无线通信装置I,因此天线可以在智能电话等中小型化,同时以降低的成本实现卡仿真模式和R/W模式的两种功能。在卡仿真模式中,诸如具有比较小的天线的智能电话的移动设备需要满足等同于在其中比较大的空间可用于安装天线的单纯非接触式IC卡的性能要求。因此,移动设备可能需要升压器4。在另一方面,在R/W模式中,移动设备可被放置成靠近通信对应物,诸如在可以用小天线通信的范围中的非接触式IC卡,并且可以不一定要求升压器4。着眼于这一点,在实施例的无线通信装置I被安装在移动设备20中,这在成本方面也是有效的。
[0059](第二实施例)
[0060]接下来,本发明的第二实施例将参见图5和图6来进行描述。注意,与上述第一实施例中相同的部件被指定为相同的代码,并省略它们的描述。图5是示出了根据第二实施例的无线通信装置的电路配置的示例的示意图。图6是示出了图5所示的无线通信装置的操作的示例的波形图。
[0061]如图5所示,根据本实施例的无线通信装置IA具有如下配置,其中,电容器61作为无源元件被插入在天线电路2和NFC控制器3之间的不经由升压器4(分路路径)的路径上,这与第一实施例不同。换言之,电容器61用作判定单元。注意,可以考虑另一个无源元件,例如,二极管,只要它实质上具有与电容器相同的功能,这将在后面进行描述。
[0062]电容器61被设置为在无线通信装置I中使用的无线通信频率处(例如,13.56MHz)具有比NFC控制器3的输出阻抗更高的阻抗。此外,设置电容器61的静电电容使得电路的响应时间取例如在无线通信装置IA使用的通信标准中指定的范围内的值。例如,对于在NFC标准中使用的13.56MHz的频率,它是约为几百pF至几nF。
[0063]在实施例中的无线通信装置IA的操作将参见图6的波形图来进行描述。图6示出了R/W模式和卡仿真模式的波形示例。图6(a)示出了来自NFC控制器3的输出波形。注意,假设图6(a)中没有插入(连接)电容器61。来自NFC控制器3的输出波形示出了,如在第一实施例中所述的,在卡仿真模式中的幅度小于在R/W模式中的幅度。
[0064]图6(b)示
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