无线通信装置和移动设备转让专利

申请号 : CN201480049364.7

文献号 : CN105519000B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 塚本宣就辻政明川畑浩二工藤悠佑

申请人 : 株式会社理光

摘要 :

一种无线通信装置包括放大器电路,该放大器电路被配置为放大由执行无线通信的无线通信单元输出的信号,以将已经放大的信号输出到收发器单元;以及判定单元,该判定单元被配置为基于无线通信单元的操作模式,来判定是经由放大器电路发送来自收发器单元的信号,还是不经由放大器电路发送来自收发器单元的信号。

权利要求 :

1.一种无线通信装置,包括:

放大器电路,所述放大器电路被配置为放大由执行无线通信的无线通信电路输出的第一信号,以将已经放大的第一信号输出到收发器电路;以及判定电路,所述判定电路被配置为基于所述无线通信电路的操作模式,来判定是经由所述放大器电路从所述收发器电路向所述无线通信装置外部发送所述第一信号,还是不经由所述放大器电路从所述收发器电路向所述无线通信装置外部发送所述第一信号;以及确定电路,所述确定电路被配置为确定所述无线通信电路的操作模式,基于第三信号来确定所述操作模式,所述第三信号是通过对要向所述无线通信装置外部发送的所述第一信号应用包络检测以产生第二信号并通过对所述第二信号积分产生的。

2.如权利要求1所述的无线通信装置,其中所述判定电路被配置为基于由所述确定电路确定的操作模式,来选择是经由所述放大器电路发送来自所述收发器电路的第一信号,还是不经由所述放大器电路发送来自所述收发器电路的第一信号。

3.如权利要求2所述的无线通信装置,其中所述确定电路基于由所述无线通信电路输出的第一信号来确定所述无线通信电路的操作模式。

4.如权利要求2所述的无线通信装置,其中所述确定电路通过将由所述无线通信电路输出的第三信号与预定的第一阈值进行比较,确定所述操作模式。

5.如权利要求2所述的无线通信装置,还包括:

放大控制电路,所述放大控制电路被配置为在所述判定电路选择不经由所述放大器电路发送来自所述收发器电路的第一信号的情况下,避免激活所述放大器电路。

6.如权利要求1所述的无线通信装置,其中所述判定电路由插入在不经由所述放大器电路的路径上的无源元件构成。

7.如权利要求6所述的无线通信装置,还包括:

放大控制电路,所述放大控制电路被配置为在不经由所述放大器电路发送来自所述收发器电路的第一信号的情况下,避免激活所述放大器电路。

8.如权利要求7所述的无线通信装置,其中所述放大控制电路基于由所述无线通信电路输出的第一信号和由所述收发器电路输出的第四信号来确定是否激活所述放大器电路。

9.如权利要求8所述的无线通信装置,其中所述放大控制电路通过将由所述无线通信电路输出的第三信号与预定的第一阈值进行比较,以及通过将由所述收发器电路输出的第四信号与不同于所述预定的第一阈值的预定的第二阈值进行比较,确定是否激活所述放大器电路。

10.如权利要求1至9的任一项所述的无线通信装置,其中至少所述放大器电路和所述判定电路被实现和集成在单个半导体集成电路中。

11.如权利要求1至9的任一项所述的无线通信装置,其中至少所述放大器电路被实现在半导体集成电路中,且所述半导体集成电路中不包括所述判定电路。

说明书 :

无线通信装置和移动设备

技术领域

[0001] 以下公开的方面涉及一种无线通信装置和具有无线通信装置的移动设备。

背景技术

[0002] 近年来,由二次电池等驱动的、以及通过使用例如RFID(射频识别)或NFC(近场通信)(例如,专利文献1)能够进行短距离无线通信的移动设备已经变得流行。对于这样的移动设备,一直希望内置在设备中的天线小型化。然而,由于增益减少,小型化天线降低了通信性能。因此,近年来已经设计出对移动设备的各种想法,以最小的空间在移动设备中提供天线,同时保持天线的通信性能。
[0003] 然而,在很多情况下,天线具有基于在移动设备中可用的空的空间来设计的形状,因此,对单个移动设备需要考虑天线的形状和安装位置。此外,如果天线的安装位置改变时,在后面的阶段,在天线和电路之间的阻抗发生变化。因此,对单个移动设备需要调整阻抗,并且附接天线的工艺是麻烦的。
[0004] 为了解决这样的问题,申请人提出了通过提供放大从天线接收的输送波的放大器电路,来小型化天线,同时保持通信性能。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本专利公开号No.2009-65426

发明内容

[0008] 发明要解决的技术问题
[0009] 顺带提及,在NFC的情况下,有两种操作模式,卡仿真(emulation)模式和读取器/写入器模式(R/W模式)。卡仿真模式是设备用作非接触式IC(集成电路)卡的模式。外部的读取器/写入器可以读取设备中的信息,并且可以从读取器/写入器写入信息。R/W模式是设备用作读取器/写入器、以能够从IC卡读取信息、以及将信息写入IC卡的模式。
[0010] 近年来,已经提出了诸如智能电话的设备,在该设备中卡仿真模式和R/W模式都是可用的。这样的设备可以用作非接触式IC卡,并且可以用作读取器/写入器。
[0011] 如果设备在卡仿真模式中操作时,取决于使用情况,例如,在车站检票口,需要由指定距离内的读取器/写入器安全地识别该设备。因此,为了满足具有小型化天线的规格,优选地通过使用放大器电路来放大信号以安全地传送信号。由于单纯的非接触式IC卡不具有电源等,并且在从读取器/写入器供应的电力上操作,可能难以安装附加的电路,诸如放大器电路。然而,对于具有其自己的电源的设备(诸如智能电话等),可以提供诸如放大器电路的附加的电路。
[0012] 如果放大器电路可如此可用,且也以在R/W模式中使用放大器电路,用于与对应物通信的传输距离可以安全地增加,即使具有小天线。然而,R/W模式和卡仿真模式在所需的S/N比率、误码率等方面彼此不同。因此,如果试图使放大器可用于除了卡仿真模式的R/W模式,可能出现电路变得复杂、电路尺寸增加、并且成本增加的问题。
[0013] 本发明的一个目的是解决这样的问题。换言之,本发明的一个目的是提供一种无线通信装置,而不增加该设备的成本。
[0014] 解决问题的手段
[0015] 根据本公开的一个方面,提供了一种无线通信装置,其包括放大器电路,该放大器电路被配置为放大由执行无线通信的无线通信单元输出的信号,以将已经放大的信号输出到收发器单元;以及判定单元,该判定单元被配置为基于无线通信单元的操作模式,以判定是经由放大器电路发送来自收发器单元的信号,或者不经由放大器电路发送来自收发器单元的信号。
[0016] 发明的优点
[0017] 根据本公开的一个方面,能够在没有使无线通信装置的放大器电路变得复杂的情况下避免增加成本。

附图说明

[0018] 图1是示出了根据第一实施例的无线通信装置的电路配置的示例的示意图。
[0019] 图2是示出了图1所示的检测器的电路配置的示例的示意图。
[0020] 图3是示出了由半导体集成电路实现的图1所示的无线通信装置的示意图。
[0021] 图4是示出了根据第一实施例的移动设备的配置的示例的示意图。
[0022] 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。
[0023] 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。
[0024] 图7是示出了根据第三实施例的无线通信装置的电路配置的示例的示意图。
[0025] 图8是示出了图7所示的检测器的电路配置的示例的示意图。
[0026] 图9A是示出了图8所示的确定器的电路配置的示例的示意图。
[0027] 图9B是图9A所示的电路的真值表;以及
[0028] 图10是示出了图7所示的无线通信装置的操作的示例的波形图。

具体实施方式

[0029] (第一实施例)
[0030] 在下文中,将参见图1-4描述本发明的第一实施例。图1是示出了根据第一实施例的无线通信装置的电路配置的示例的示意图。图2是示出了图1所示的检测器的电路配置的示例的示意图。图3是示出了由半导体集成电路实现的图1所示的无线通信装置的示意图。图4是示出了根据第一实施例的移动设备的配置的示例的示意图。
[0031] 在移动设备、例如智能电话中提供根据第一实施例的无线通信装置1。无线通信装置1包括升压器4、检测器5和选择器6,并与天线电路2和NFC控制器3相连接。
[0032] 天线电路2作为收发器单元从对应物侧(未示出)上的设备接收无线信号,并经由选择器6无线地发送NFC控制器3的输出信号。
[0033] NFC控制器3作为无线通信单元执行基于NFC标准的通信。NFC控制器3取决于卡仿真模式和R/W模式的两种工作模式,接收和发送要与对应物侧上的设备通信的信息。例如,在卡仿真模式中,当从作为对应物侧上的设备的读取器/写入器接收信号时,NFC控制器3发送预定信号(信息)作为响应。另外,在R/W模式中,NFC控制器3将预定信号发送到对应物侧上的设备(IC卡或读取器/写入器),并且接收来自对应物侧上的设备的响应。
[0034] 当NFC控制器3操作在卡仿真模式中时,作为放大器电路的升压器4放大来自NFC控制器3的输出信号,并放大由天线电路2接收的信号以输出到NFC控制器3。此外,升压器4具有检测来自天线电路2的信号的幅度的功能。
[0035] 作为确定单元和放大控制单元的检测器5基于NFC控制器3的输出信号,来检测并确定NFC控制器3的操作模式。如果NFC控制器3的输出信号在R/W模式中,检测器5利用比在卡仿真模式中的幅度更大的幅度。换言之,检测器5通过检测电路将NFC控制器3的输出转换为直流电,并通过将转换后的直流电的信号电平与预定阈值(第一阈值)进行比较来确定操作模式。换言之,如果它大于或等于阈值,则其被确定为在R/W模式。在已经确定操作模式后,检测器5对确定结果应用二进制化为“0”或“1”的值,并且将其作为选择信号输出到选择器6和作为控制信号输出到升压器4。
[0036] 检测器5的具体示例在图2中示出。检测器5包括低频去除电路51、包络检测电路52、积分电路53、比较器54和基准电压产生电路55。
[0037] 低频去除电路51从作为输入从NFC控制器3接收的输出信号中去除DC组件。注意,如果NFC控制器3的输出信号没有直流电压的偏移,可以省略低频去除电路。
[0038] 包络检测电路52检测用于低频去除电路51的输出的包络。积分电路53将包络检测电路52的输出进行积分以使其成为直流电流。
[0039] 比较器54将积分电路53的输出与从基准电压产生电路55输出的基准电压(第一阈值)进行比较,执行二进制化以使之为“0”或“1”的值,并将其输出到选择器6和升压器4。
[0040] 此外,作为确定操作模式的结果,如果结果是不使用升压器4的R/W模式,检测器5停止供电到升压器4(或停止升压器4的操作);或者如果结果是卡仿真模式,检测器5开始供电到升压器4。注意,即使供电被停止,升压器4也不停止整个电路,而是继续操作该功能以检测来自天线电路2的信号的幅度。换言之,升压器4仅仅需要停止至少涉及放大功能的电路。
[0041] 如果从检测器5输出的选择信号表示R/W模式,作为选择单元的选择器6切换到(或选择)从NFC控制器3输出的信号,以照原样(即,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1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,停止供应电力到IC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(即,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1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1,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1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1A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1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1A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1A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)示出了从升压器4、即天线电路2侧输出的波形。注意,假设图6(b)中没有无线电波由天线电路2接收。在图6(b)中,在R/W模式中,没有波形出现,因为没有使用升压器4。在卡仿真模式中,幅度由于通过升压器4放大而大于图6(a)中的幅度。
[0065] 图6(c)示出了在R/W模式中从天线电路2发送的作为无线电波的波形、以及在卡仿真模式中由天线电路2接收的作为无线电波的波形。
[0066] 图6(d)示出了检测器5a的输入波形。注意,检测器5a的配置可以与图2中的配置相同。然而,检测器5a的输出仅输出到升压器4。在R/W模式中,在(a)中所示的波形是输入。在卡仿真模式中,虽然从天线电路2输出到NFC控制器3的信号主要经由升压器4,但是在(b)和(c)中所示的波形经由电容器61输入到检测器5a。然而,如上所述,由于将电容器61的阻抗设置为大于NFC控制器3的输出阻抗,经由电容器61从天线电路2侧输出的波形被衰减,且幅度降低。
[0067] 图6(e)示出了包络检测电路52的输出波形。换言之,通过将包络检测施加到(d)中所示的波形来获得的波形是输出。
[0068] 图6(f)示出了积分电路53的输出波形。换言之,通过积分(e)中所示的波形来获得的直流电波形是输出。
[0069] 图6(g)示出了比较器54的输出波形。换言之,如果在(f)中所示的波形高于基准电压,高电平是输出,或者如果在(f)中所示的波形低于基准电压,低电平是输出。如果是高电平,则确定为R/W模式,且升压器4被关闭;或者,如果是低电平,则确定为卡仿真模式,且升压器4被接通。
[0070] 在实施例中,即使在卡仿真模式中分路升压器4的路径不由开关等切断,电容器61也操作以衰减从一个端侧(天线电路2侧)穿过电容器61到另一端侧(NFC控制器3侧)的信号的幅度,以防止检测器5a故障。换言之,做出判定,有信号经由升压器4。被配置为如上所述来操作,在实施例中,检测器5a仅控制升压器4。
[0071] 根据实施例,由于配置包括插在不经由升压器4的路径上的电容器61,不需要使用模拟开关等,并且可以实现较低的成本。
[0072] 此外,由于电容器61的阻抗比NFC控制器3的输出阻抗更高,从一个端侧通过电容器61到另一端侧的信号可以被大大衰减,并且从另一端侧到一个端侧的信号几乎不能衰减。因此,有可能决定在卡仿真模式中要采取的路径是经由升压器4的路径,还是不经由升压器4的路径。
[0073] (第三实施例)
[0074] 接下来,本发明的第三实施例将参见图7-10来进行描述。注意,与上述第一实施例和第二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7是示出了根据第三实施例的无线通信装置的电路配置的示例的示意图。图8是示出了图7所示的检测器的电路配置的示例的示意图。图9A是示出了图8所示的确定器的电路配置的示例的示意图。图9B是图9A所示的电路的真值表。图10是示出了图7所示的无线通信装置的操作的示例的波形图。
[0075] 如图7所示,与图5相比,根据实施例的无线通信装置1B具有从天线电路2连接的位置到检测器5b的附加的连接线。换言之,来自天线电路2侧的信号被输入到检测器5b。
[0076] 图8示出了在实施例中的检测器5b的配置。如图8所示,检测器5b包括处理从NFC控制器3输入的信号的系统(低频去除电路51a、包络检测电路52a、积分电路53a、比较器54a和基准电压产生电路55a)、处理从天线电路2输入的信号的系统(低频去除电路51b、包络检测电路52b、积分电路53b、比较器54b和基准电压产生电路55b)、和确定器56。处理从NFC控制器3输入的信号的系统、和处理从天线电路2输入的信号的系统是简单地配置为如图2所示的两个系统,且各自的电路的配置几乎是相同的。然而,基准电压产生电路55a和基准电压产生电路55b每一个产生不同的基准电压。
[0077] 基于在处理从NFC控制器3输入的信号的系统中的比较器54a的输出、和在处理从信号天线2输入的信号的系统中的比较器54b的输出,检测器5b确定由确定器56把升压器4接通还是关闭。
[0078] 基于比较器54a的输出和比较器54b的输出中的更早地取高电平的一个,确定器56确定操作模式。如果比较器54a更早地取高电平,确定器56确定NFC控制器3操作在R/W模式中。如果比较器54b更早地取高电平,则确定器56确定已经由外部读取器/写入器进行了访问,并且其操作在卡仿真模式中。此外,如果比较器54a的输出和比较器54b的输出同时取高电平,确定器56确定其操作在卡仿真模式中。
[0079] 换言之,基于NFC控制器3和外部读取器/写入器中更早地检测到信号的那一个,确定器56确定有效的操作模式。此外,在卡仿真模式中,对其在卡仿真模式中的确定继续有效,同时来自天线电路2的信号正被检测到(同时来自读取器/写入器的信号的幅度正被检测到)。此外,在R/W模式中,对其在R/W模式中的确定继续有效,同时来自NFC控制器3的信号正被检测到。
[0080] 图9A示出了确定器56的电路的示例。图9B是图9A所示的电路的真值表。确定器56包括非(NOT)电路56a、与(AND)电路56b、56c和56d、以及或(OR)电路56e。
[0081] 非电路56a接收比较器54b的输出(天线侧检测结果)作为输入,并且输出该反相到该与电路56d的第一个输入。与电路56b接收比较器54b的输出(天线侧检测结果)和与电路56c的输出的反相作为输入,并且输出逻辑与到与电路56c,该输出是表示卡仿真模式的输出。与电路56c接收与电路56b的输出的反相信号、比较器54a的输出(NFC侧检测结果)以及或电路56e的输出作为输入,并且输出逻辑与到与电路56b和或电路56e。与电路56d接收非电路56a的输出和比较器54a的输出(NFC侧检测结果)作为输入,并且输出逻辑与到或电路
56e。或电路56e接收与电路56c的输出和与电路56d的输出作为输入,并且输出逻辑或到与电路56c,该输出是表示R/W模式的输出。注意,在图9A中,虽然示出了表示卡仿真模式的输出和表示R/W模式的输出,但是在实施例中,表示R/W模式的输出用作确定器56的输出。
[0082] 在图9B的真值表中,卡模式(CARD MODE)FB表示从与电路56b的输出到与电路56c的输入的路径。R/W模式(R/W MODE)FB表示从或电路56e的输出到与电路56c的输入的路径。换言之,图9A所示的电路可以保持以前的状态(R/W模式或卡仿真模式)。此外,在天线侧检测结果(ANTENNA DETECTION)和NFC侧检测结果(NFC DETECTION)中,“0”表示低电平,“1”表示高电平。此外,在表示卡仿真模式的输出(CARD MODE OUTPUT)和表示R/W模式的输出(R/W MODE OUTPUT)中,“0”表示确定不是对应的模式,“1”表示确定其是对应的模式。
[0083] 在实施例中的无线通信装置1A的操作将参见图10的波形图进行描述。图10示出了R/W模式和卡仿真模式的波形示例。图10(a)-(c)与图6(a)-(c)相同。
[0084] 图10(d)示出了电容器61的天线电路2侧的波形。在R/W模式中,这与(c)的波形相同。然而,在卡仿真模式中,由于到外部读取器/写入器的更短距离等,接收的信号电平的幅度可以大于在第二实施例中接收的信号电平的幅度。在这样的情况下,幅度可能不能通过电容器61足够地衰减,并且有可能在第一实施例或第二实施例中的检测器5或5a发生故障。为了处理这样的问题,本实施例具有输入到检测器5b中的天线电路2侧的信号,以确定操作模式。
[0085] 图10(e)示出了检测器5b的NFC控制器3侧的输入波形。在R/W模式中,实质上与(a)相同的波形被输入。在另一方面,在卡仿真模式中,如上所述,幅度可能不能通过电容器61足够地衰减,并且信号以比图6(d)更大的幅度被输入。
[0086] 图10(f)示出了检测器5b的天线电路2侧的输入波形。在R/W模式中,实质上与(d)相同的波形被输入。在卡仿真模式中,实质上与(d)相同的波形被输入。
[0087] 图10(g)示出了包络检测电路52a的输出波形。图10(i)示出了积分电路53a的输出波形。图10(k)示出了比较器54a的输出波形。这些实质上与图6中以相同的方式操作。然而,由于即使在卡仿真模式中、输入波形的幅度足够大以高于基准电压,比较器54的输出取高电平。
[0088] 图10(h)示出了包络检测电路52b的输出波形。图10(j)示出了积分电路53b的输出波形。图10(l)示出了比较器54b的输出波形。虽然这些基本上与图6中以相同的方式操作,比较器54a的输出取在R/W模式中的电平,因为由基准电压产生电路55b产生的基准电压被设置为高于由基准电压产生电路55a产生的基准电压的电压(第二阈值)。
[0089] 图10(m)示出了确定器56的输出。换言之,基于比较器54a的输出波形(k)和比较器54b的输出波形(l),在R/W模式中,输出高电平,或者在卡仿真模式中,输出低电平。然后,如果其是高电平,升压器4被关闭,或者如果其是低电平,升压器4被接通。
[0090] 换言之,在图9A的电路中的R/W模式中,由于只有比较器54a(NFC侧检测结果)取“1”,其被确定为R/W模式,并且R/W模式输出为“1”。在另一方面,在图9A的电路中的卡仿真模式中,由于比较器54a(NFC侧检测结果)和比较器54b(天线侧检测结果)输出“1”,其被确定为卡仿真模式,并且R/W模式输出为“0”。
[0091] 注意,图10的波形示出了比较器54a(NFC侧检测结果)和比较器54b(天线侧检测结果)同时输出“1”的情况。然而,将来自天线电路2的信号与经由电容器61到达NFC控制器3侧的信号进行比较,一般来说,基于来自天线电路2(比较器54b)的信号的检测结果更早地变成“1”。因此,实际上,通常的情况是通过已经更早地变为“1”的比较器54b的输出来将其确定为卡仿真模式。此外,通过使图8所示的确定器56如图9A和图9B中的示例来操作,如果检测结果都为“1”,其可以被确定为卡仿真模式。
[0092] 换言之,基于比较由NFC控制器3(无线通信单元)输出的信号与预定的第一阈值的结果,以及比较由天线电路2(收发器单元)输出的信号与预定的第二阈值的结果,检测器5b(放大控制单元)确定是否激活升压器4(放大器电路)。
[0093] 根据实施例,基于由NFC控制器3输出的信号和由天线电路输出的信号,检测器5b确定是否接通升压器4。因此,即使从天线电路2输入具有很大幅度的信号,也可能没有故障地确定是否接通升压器4。
[0094] 此外,由于由基准电压产生电路55b产生的基准电压被设置为高于由基准电压产生电路55a产生的基准电压的电压,能够可靠地确定从天线电路2输入具有更大幅度的信号。
[0095] 注意,虽然假设配置为在图3所示的半导体集成电路10中不包括选择器6,但是在上述的实施例中,可以包括选择器6。例如,升压器4、检测器5(5a、5b)和选择器6可能被集成在单个半导体集成电路中。然而,在这种情况下,需要采取用于天线电路2的耐压(voltage resistance)的措施,如上所述。
[0096] 此外,在上述的实施例中,虽然当选择器6执行来自天线电路2的传输不经由升压器4时,供应到升压器4的电力被停止,然而并不限于此。例如,可以在NFC控制器3侧或升压器4的选择器6侧提供开关,如果来自天线电路2的传输不经由升压器4,开关可以断开。总之,足以防止升压器4工作。
[0097] 此外,NFC控制器3可以将指示操作模式(R/W模式)的信号直接输出到选择器6和升压器4。在这种情况下,在NFC控制器3中确定操作模式,并且不需要检测器5。
[0098] 此外,本发明适用于除了NFC以外的RFID(包括电磁感应、微波和基于通信的UHF频段)。另外,只要它们具有多个操作模式,适用于其他无线通信方法。
[0099] 此外,本发明不限于上述实施例。换言之,本领域的技术人员参照已知的常规技术,在不脱离本发明的范围的前提下,可以做出本发明的各种改变。毋庸置疑,只要提供本发明的无线通信装置和移动设备的配置,这样的变化仍包括在本发明的范围中。
[0100] 本申请基于并要求于2013年9月11日提交的日本优先申请No.2013-188161以及于2014年7月15日提交的日本优先申请No.2014-144715的优先权权益,其全部内容通过引用结合于此。
[0101] 附图标记
[0102] 1、1A、1B 无线通信装置
[0103] 2 天线电路(收发器单元)
[0104] 3 NFC控制器(无线通信单元)
[0105] 4 升压器(放大器电路)
[0106] 5、5a、5b 检测器(检测单元、放大控制单元)
[0107] 6 选择器(选择单元)
[0108] 10 半导体集成电路
[0109] 20 移动设备
[0110] 61 电容器(无源元件)