通信设备的制作方法

专利名称：通信设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信设备，更具体地，涉及执行与非接触卡的近场 通信(near field communication )的通信设备。
背景技术：
已提出了将电视接收器(下文称为TV)连接至互联网以使用 户在TV上享受使用个人计算机等才能利用的网上购物的应用方法。
在这种情况下，可以将从非接触IC卡读取信息的卡读写器(下 文称为卡R/W)安装在用于TV的遥控器中。然后，用户仅需要将 由非接触卡制成的信用卡放到遥控器上就能够容易地执行用于网 上购物结算的程序，而无需执行输入密码、卡号等的操作。
为了在任意时刻都能够确定地感应到被放到遥控器上的非接 触卡，卡R/W需要周期性地执行在周围生成电^兹波的4仑询(polling) 处理以搜索非接触卡。如果一直执行轮询处理，则遥控器的电池的 4吏用寿命变短，从而就必须频繁更换电池。 <叚设通过两块碱性电池 (4000 mAh的容量)来驱动非接触卡并且卡R/W的驱动电压和驱动电流分别为1.9 V和100 mA,那么电池寿命4又持续4000 + 1.9 + 100=21小时。
所提出的 一个问题解决方案为使近场无线电通信设备的才莫式 周期性地在空闲模式、对象操作模式和启动器操作模式这三种模式 之间进行转换，并且使轮询处理仅能够在启动器操作模式中执行 (参见专利文献l (JP-A-2006-129498)。将专利文献1中描述的发 明应用于上述TV遥控器能够缩短用于轮询处理的时间、降低功一毛 并延长电池寿命。

发明内容
然而，根据专利文献1中所描述的发明，即使将启动器操作模 式设置为整个周期的1/10以将其他操作模式中的功耗设为0,但是 遥控器的电池的寿命仅变成以上条件下的约10倍，差不多是210 小时。这对TV遥控器的电池的寿命来i兌是不足的，目前通常4吏用 的TV遥控器的电池的寿命约为1 ~2年。
因此，期望降低在与非接触卡的近场通信中的功耗。
根据本发明的一个实施例，提供了一种通信设备，包括天线； 第一通信装置，经由天线与非接触卡执行近场通信；光检测装置， 设置在天线附近并4企测入射光量；以及近场通信控制装置，当入射 光量变得小于预定阔值时，启动第一通信装置，通信设备通过电池
^马区云力。
近场通信控制装置可以;故配置为当启动第一通信装置之后经 过预定时间而没有与非接触卡进行近场通信时，停止操作第一通信 装置并且直到入射光量超过阈值才启动第一通信装置。该通信设备还可以包括将从接触卡获取的信息传输至另 一设 备的第二通信装置。
近场通信控制装置可以被配置为当经由第二通信装置接收到 来自另一设备的预定启动信号时启动第一通信装置。
的光伏发电面氺反。
根据本发明的实施例，当入射光量小于预定阈值时，启动经由 天线与非4妄触卡执行近场通信的第 一通信装置。
根据本发明的实施例，可以控制与非接触卡的近场通信。具体 地，根据本发明的实施例，可以降低在与非接触卡的近场通信中的 功耗，从而使电池寿命延长。


图1是示出应用本发明的信息处理系统的一个实施例的框图； 图2是示出遥控器的功能结构的框图3是用于说明通过遥控器执行的近场通信控制过程的第一实 施例的流禾呈图4是用于i兑明用于启动非4妄触卡R/W部的条件的示图；以
及
图5是用于说明通过遥控器执行的近场通信控制过程的第二实 施例的流程图。
具体实施例方式
以下将参照附图描述本发明的实施例。
图1是示出应用本发明的信息处理系统1的一个实施例的框
图。图1中的信息处理系统l被配置为包括TVll、遥控器12、非 接触卡13和结算服务器14。信息处理系统1可以使用TV 11以利 用^f吏用了互耳关网21的月良务，i者如网上购物。
TV 11连接至互耳关网21以能够通过互联网21与诸如结算服务 器14的另一设备通信。
遥控器12经由天线42和TV 11的天线31与TV 11执行双向 无线电通4言，以远禾呈;也才喿作TV 11。
遥控器12结合了从/向非接触卡13读取/写入信息的非接触卡 读写(R/W)部52 (参见图2)。遥控器12i殳置有天线41，以此方 式使接收面达到其上设置有各种操作键的操作面12A。由于将非接 触卡13置于天线41上，因此，遥控器12和非接触卡13 (非接触 卡R/W部52)执行基于电》兹感应的近场通信(NFC )。应注意，NFC 指的是当在通信设备之间的距离在几十厘米(cm)内时所起动的通 信，并包括通信i殳备(的外壳)互相接触的通信。
此外，光伏发电面斧反43 i殳置在遥控器12的纟喿作面12A上的天 线41附近。光伏发电面板43基于诸如阳光或照明光的入射光发电， 以对用于遥控器12的电池进4于充电。
例如，非4妄触卡13由执4亍NFC的非*接触型IC卡制成。
结算服务器14通过互联网21与TV11通信，以执行用于网上 购物的结算处理。以下描述4吏用4言息处理系统1的网上购物的处理相克述。
例如，用户操作遥控器12以从由TV 11接收的数字广播波中 选出网上购物的程序，或者通过互联网21访问由网上购物服务提 供的网站，以在TV 11上显示网上购物画面。然后，用户#4居画面 中的信息来操作遥控器12以确定将要购买的商品。
在由TV 11接收的广播波中的数据部分或从网站获取的商品信 息包括表示结算服务器14的URL (统一资源定位器)的信息。当 用户确定爿寻要购买的商品时，TV 11基于URL 4言息通过互联网21 连才妄至结算服务器14。
当用户将非接触卡13置于遥控器12的天线41上时，遥控器 12开始周期性地在周围生成电磁波以搜索可通信的非接触卡的轮 询处理，如将参照图4所描述。然后，建立遥控器12和非*接触卡 13之间的通信，以^吏非接触卡13和结算"良务器14可经由遥控器 12、 TV 11以及互联网21互相ii/f言。
结算服务器14执行关于非接触卡13的认证处理以核实该非接 触卡1为可靠配对物(counterpart),然后加密传输路径以与非接触 卡13交换结算需要的关于用户ID、支付金额等的信息。此外，结 算服务器14执行诸如更新非接触卡13的存储器和本地服务器的数 据库中的余额历史信息的结算处理。
用户可以以jt匕方式4吏用TV11来享用互联网购物。
图2是示出遥控器12的功能结构的框图。遥控器12被配置为 具有天线41、天线42、光伏发电面板43、 CPU (中央处理器)51、 非接触卡R/W部52、键输入部53、存储器54、无线电通信控制部 55、專俞出电力测量部56和电;也57。CPU 51纟丸行预定控制程序来控制遥控器12的各个部分。
非4妄触卡R/W部52经由天线41与非*接触卡13 ii/f言，以在CPU 51的控制下从/向非接触卡13读取/写入信息。非接触卡R/W部52 将从非接触卡13获取的信息提供给CPU 51。
使用由例如ISO (国际标准化组织)1443规定的通信标准，使 用13.56 MHz带宽的载波、以最大424 Kbits/sec的传输速率来4丸行 非4妄触卡13和非4矣触卡R/W部52之间的NFC。
键输入部53包括用于远程操作TV 11的各种键。当用户按下 键时，键输入部53将表示根据所按压的键的两种状态(低和高) 的组合的信号发送给连接至CPU 51的信号线，以指示CPU 51执行 中断处理。
一旦接收到中断指令，CPU 51搜索保持在存储器54中的命令 表，以获取对应于来自键输入部53的信号的状态的命令码。在随 后阶段中，CPU 51将所获取的命令码提供给无线电通信控制部55 作为通信数据的有效载荷。
无线电通信控制部55使所获取的有效载荷形成为由无线电通 信控制部55符合的通信标准所规定的格式的数据包，由此生成基 带信号。无线电通信控制部55根据预定方式来对所生成的基带信 号进行调制，对基带信号进行上转换(up-convert)以具有预定频率 (例如，2.4GHz)，然后经由天线42发送所得到的信号。TV11接 收从遥控器12传输的基带信号，并执行与由基带信号指示的命令 码相对应的命令处理。
无线电通信控制部55经由天线42接收从TV 11传输的RF(无
线电频率)信号，并对RF信号执行下转换和解调，以获取包括在RF信号中的数据包。无线电通信控制部55从所获取的数据包中提 取有效载荷并将其提供给CPU 51。 CPU 51对所获取的有效载荷进 行分析，并根据因而获取的信息来控制遥控器12的各个部分。
对于TV 11和无线电通信控制部55之间的通信，采用了确保 j氐功:f毛的^又向无线电ii/f言的方式，i者io蓝牙(注册商才示)、ZigBee (商标)或由IEEE (电才几与电子工程师联合会)802.11 (802.11a、 802.11b、 802.11g等)夫见定的无线LAN (局域网)。
光伏发电面板43将由诸如阳光或者照明光的入射光携带的光 能量转换为电力，并用所转换的电力对电池57充电。根据来自电 池57的电力来驱动遥控器12。
输出电力测量部56测量由光伏发电面才反43生成并从其输出的 电力，并且将表示测量结果的信息提供给CPU51。
接下来，以下参照图3的流程图描述通过遥控器12^丸行的NFC
控制过程。
在步骤S1中，输出电力测量部56确定光伏发电面板43的面 氺反电力或llr出电力是否小于预定阈4直Wsh。定期重复步骤Sl中的 确定处理，直到确定面玲反电力小于予贞定阈^直Wsh,并且当确定面4反 电力小于预定阈值Wsh时，处理前进至步骤S2。
通常，在才乘作面12A面朝上的情况下在室内操作遥控器12。 在这种状态下，如图4的左上部所示，将来自室内灯、阳光等的光 输入至光伏发电面板43,以实现光伏发电面板43的电力生成和电 池57的充电。另一方面，如图4的左上部所示，当用户将非4^触卡13置于 天线41上时，i殳置在天线41附近的光伏发电面纟反43也^皮非4妄触 卡13所覆盖。这阻碍入射光到达光伏发电面板43,从而降低了到 达光伏发电面4反43的入射光量并降〗氐了面才反电力。
通过使面板电力在图4的左上部的状态下超过阈值Wsh而在图 4的右上部的状态下小于阈值Wsh的方式适当地设置的阈值Wsh, 当用户将非接触卡13置于天线41上时，面板电力降至阈值Wsh 以下并且过程前进至步骤S2。
在步骤S2中，非接触卡R/W部52开始轮询处理。具体地， 输出电力测量部56通知CPU 51面4反电力降至阈值Wsh以下。例 如，CPU 51 4空制未示出的开关等，以开始从电池57向非4妄触卡R/W 部52供电。这启动了非接触卡R/W部52。此夕卜，CPU51指示非 接触卡R/W部52执行4合询处理，并JUM妻触卡R/W部52开始專仑 询处理。这4吏得4仑询信号从天线41周期性地传输，以4吏非4妄触卡 R/W部52开始在通信范围内搜索非接触卡13。
一旦从遥控器12接收到轮询信号，非接触卡13就将应答信号 传输至非4妄触卡R/W部52。
在步骤S3中，非接触卡R/W部52确定是否感应到非4妻触卡 13。当非接触卡RAV部52没有接收到来自非接触卡13的应答信号 时，非4妻触卡R/W部52确定没有感应到非*接触卡13，并且前进至 步骤S4。
在步骤S4中，CPU 51确定是否已出现超时。当从非接触卡 R/W部52的启动开始还没有经过预定时间时，CPU 51确定未出J见 超时，并且返回至步骤S3。此后，重复执行在步骤S3和S4中的确定处理，直到确定在步 骤S3中感应到非4妄触卡13或者在步骤S4中出现超时。
当非接触卡R/W部52在步骤S3中经由天线41接收来自非接 触卡13的应答信号时，非接触卡R/W部52确定感应到非，接触卡 13,并且前进至步骤S5。
在步骤S5中，非接触卡R/W部52 ^丸行与非一接触卡13的通信。 例如，在CPU51的控制下，非4妄触卡R/W部52经由天线41执4亍 与非*接触卡13的通信，以读取或写入用于前述网上购物的结算所 需的^f言息。然后，终止在非4妻触卡R/W部52和非4妻触卡13之间的 通信，过程前进至步骤S6。
当在步骤S4中非^接触卡R/W部52的启动之后经过预定时间 而没有4妄收到来自非4妄触卡13的应答信号时，即，当经过预定时 间而没有与非4妻触卡13通信时，CPU51确定已出现超时，并且前 进至步骤S6。
在步骤S6中，CPU51停止操作非接触卡R/W部52。具体地， 例如，CPU 51 4空制未示出的开关来4f止从电池57向非才妾触卡R/W 部52供电，并JU亭止才喿作非4妄触卡R/W部52。因为当出JE见超时时 以及在终止与非接触卡13的通信之后停止非接触卡R/W部52的操 作，所以作为面々反电力降至阈 <直W s h以下并且4仑询处理由于除将非 4妄触卡13置于天线41上之外的因素(例如，^吏房间变暗或者〗吏遥 控器12的纟喿作面12A朝下)而继续的结果，防止功寿毛浪费。
在步骤S7中，输出电力测量部56确定面板电力是否大于阈值 Wsh。定期重复步骤S7的确定处理，直到确定面板电力大于阈值 Wsh。当到达光伏发电面板43的入射光量变小的状态由于4吏房间变暗、4吏遥控器12的才喿作面12A朝下等因素而继续时，这防止4仑询 处理继续浪费功4毛。
另一方面，当在步骤S7中确定面4反电力大于阈j直Wsh时，过 程返回至步-骤Sl并4丸4于在步骤Sl处开始的处理序列。
以前述方式，能够限制非4妄触卡R/W部52扭J于轮询处理的周 期，从而可以降低遥控器12的功耗。此外，即4吏限制了4仑询处理 的周期，仍可以可靠地4丸4亍非接触卡R/W部52和非接触卡13之间
的通信。
另夕卜，用来自光伏发电面4反43的电力对电池57充电可以延长 用于替4奐电;也57的时间间隔。
如果用户在4交暗房间内》见看TV 11以4吏面才反电力不超过阈4直 Wsh，则在图3所示的过程中，l/没在执4亍一次4仑询处理之后不必继 续4仑询处理，乂人而禁止在遥控器12和非4妾触卡13之间的NFC。
参照在图5中所示的流程图，以下描述即使在较暗房间中仍安 全地执行遥控器12和非接触卡13之间的NFC的方法的一个实例。
在步骤S31中，与图3中的步骤Sl的处理一样，确定面才反电 力是否小于阁值Wsh。当确定面板电力不小于阈值Wsh时，过程 前进至步艰《S32。
在步骤S32中，无线电通信控制部55确定是否^^妻收到读写器 启动信号。当确定没有接收到读写器启动信号时，过程返回至步骤 S31。重复地执行步骤S31和步骤S32的处理，直到在步骤S31中 确定面板电力小于阈值Wsh或者在步骤S32中确定接收到了读写器
启动信号。考虑用户在只见看TV11的同时利用网上购物的情况，例4口，用 户才喿作遥控器12以确定商品的购买并输入命令以进行结算处理。 当TV 11在显示网上购物画面的同时4企测到用户已经确定购买的商 品并且已经输入命令以进4于结算处理时，TV 11经由天线31传，#读 写器启动信号。
当经由天线42 4妄收到读写器启动信号时，无线电通4言控制部 55在步骤S32中确定接收到读写器启动信号，并且过程前进至步骤 S33。
另一方面，当在步骤S31中确定面冲反电力小于阈值Wsh时， 过程前进至步骤S33。
步骤S33 ~步骤S37的处理与图3中的步骤S2 ~步骤S6的处 理类似。即，当非4妄触卡R/W部52的4仑询处理开始并JMM妄触卡 R/W部52感应到非4妄触卡13时，执4于非*接触卡R/W部52和非4妄 触卡13之间的通4言，并且在终止通信以后4f止非4妻触卡R/W部52 的才喿作。当非接触卡R/W部52不能感应到非4妄触卡13并且出现超 时时，停止非接触卡R/W部52的操作并且终止轮询处理。
在步骤S38中，与图3中的步骤S7的处理一样，确定面板电 力是否大于阈^直Wsh。当确定面4反电力不大于阈《直Wsh时，过程 前进至步骤S39。
在步骤S39中，与步骤S32中的处理一样，无线电通信控制部 55确定是否接收到读写器启动信号。当确定没有接收到读写器的启 动信号时，过程返回至步骤S38。然后，重复执行步骤S38和步骤 S39的处理，直到在步骤S38中确定面寺反电力大于阈值Wsh或者在 步骤S39中确定^t妄收到读写器启动信号。然而，当在步骤S39中确定接收到读写器启动信号时，过程返 回至步骤S33并执行在步骤S33处开始的处理序列。即使房间很暗 而使面板电力不超过阈值Wsh，这仍可以确保在遥控器12和非接 触卡13之间的NFC。
然而，当在步骤S38中确定面板电力大于阈值Wsh时，过程 返回至步艰《S31并扭^f于在步骤S31处开始的处理序列。
因此，即使用户在较暗房间中观看TV 11的同时利用网上购物， 例如，仍能够安全地进行遥控器12和非接触卡13之间的NFC，以 #^亍用于网上购物的结算。
用于从TV ll传输读写器启动信号的定时并不限于在前述实例 中的定时，而是可以根据需要设成任意定时。
此外，在从读写器启动信号的传输至出现超时的周期期间，可 以在TV 11的画面上显示在遥控器12和非，接触卡13之间进4亍的 NFC。
本发明可应用于除上述实例外的其他应用。例如，可以存在通 过感应非接触卡13的非接触卡R/W部52来触发遥控器12以读取 存储在非接触卡13中的自由访问区中的信息并将信息传输至TV 11 的应用。在这种情况下，/人在非接触卡13的自由访问区中读取的 信息可以为交通运输的使用记录、购物记录等。
还可能存在遥控器12读取存储在非接触卡13中的自由访问区 中的URL信息、将读取的URL信息传净叙至TV 11并指示TV 11连
4妄至〗立于URL处的网站的应用。
尽管以上面描述已给出了使用光伏发电面板来检测到达遥控 器12的入射光量的实例，但是例如，可以使用不具有发电能力的 光接收传感器来纟企测入射光量。
15此外，尽管以上描述已给出了在^f言息处理系统1中i殳置单个 TV、遥控器、非接触卡和结算服务器的实例，但是每个组件的数量 可以大于等于2。
虽然以上描述已给出了本发明应用于用于TV的遥4空器的实 例，但本发明可应用于与诸如卡读写器、手机、个人计算才几和PDA (个人lt字助理)的非4妄触卡扭i行NFC的其4也通信设备。
尽管以上描述已给出了在非接触卡是与应用本发明的通信设 备#(^亍NFC的配只t物的实例，^f旦是配只于物可以是具有非4妾触卡斗生 能的设备(例如，手机)。
可以通过石更件和软件两者来上述处理序列。当通过4tf牛来4丸4亍 处理序列时，实现软件的程序从程序记录介质^皮安装到装配到专用
的通用计算才几内。
行处理的程序、或者是并行或者以所需定时(诸如当调用禾呈序时) 执行处理的程序。
文中所用的术语"系统"是指包括多个装置、单元等的常用设
备'
此外，本发明并不限于上述实施例，而是可以在不背离本发明 的精神的条件下，以多种其他形式来体现。
本领域的技术人员应理解，根据设计要求和其他因素，可以有 多种修改、组合、再組合和改进，均应包含在本发明的权利要求或 等同物的范围之内。
权利要求
1.一种通信设备，包括天线；第一通信装置，经由所述天线与非接触卡执行近场通信；光检测装置，设置在所述天线附近并检测入射光量；以及近场通信控制装置，当所述入射光量变得小于预定阈值时，启动所述第一通信装置，所述通信设备是通过电池驱动的。
2. 根据权利要求1所述的通信设备，其中，当在启动所述第一通信时，所述近场通信控制装置停止操作所述第一通信装置，并 且不启动所述第一通信装置，直到所述入射光量超过所述阈值。
3. 根据4又利要求1或2所述的通信^L备，还包括第二通信装置， 所述第二通信装置将从所述非接触卡获取的信息传输至另一 设备。
4. 根据权利要求3所述的通信设备，其中，当经由所述第二通信 装置接收到来自所述另 一设备的预定启动信号时，所述近场通 信控制装置启动所述第 一通信装置。
5. 根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述光电装置包括光 伏发电面板以将所述入射光转换为电力，从而对所述电池进行 充电。
6. —种通信设备，包括天线；第一通信单元，被配置为经由所述天线与非接触卡执行 近场通信；光冲全测单元，没置在所述天线附近，并且#1配置为4全测 入射光量；以及近场通信控制单元，被配置为当所述入射光量变得小于 预定阈值时，启动所述第一通信单元，所述通信设备是通过电池驱动的。
全文摘要
本发明公开了一种通信设备，包括天线；第一通信装置，经由天线与非接触卡执行近场通信；光检测装置，设置在天线附近并检测入射光量；以及近场通信控制装置，当入射光量变得小于预定阈值时，启动第一通信装置，通信设备是通过电池驱动的。通过本发明，可以降低在与非接触卡的近场通信中的功耗，从而使电池寿命延长。
文档编号H04B5/00GK101626257SQ20091015893
公开日2010年1月13日 申请日期2009年7月8日 优先权日2008年7月9日
发明者伊东大介, 宫林直树, 末吉正弘 申请人:索尼株式会社