无线通信设备、无线通信方法以及无线通信介质

1.一种用于与无线通信介质进行无线通信的无线通信设备，包 括：
发射装置，用于向无线通信介质发射响应请求信号；
接收装置，用于响应由发射装置发射的响应请求信号而接收从无 线通信介质发射的响应，接收响应包括显示无线通信介质类型的介质 类型数据；
存储装置，用于存储用于不同无线通信介质类型的接收信号的多 个阈值信号电平，所述各个阈值信号电平与显示无线通信介质类型的 介质类型数据相关联；
检测装置，用于检测响应的信号电平；
读取装置，用于从存储装置中读取多个阈值信号电平中与包括在 接收装置接收的响应中的介质类型数据对应的一个阈值信号电平；
比较装置，用于将由检测装置检测到的响应的接收响应信号电平 与由读取装置读取的读取阈值信号电平进行比较；以及
控制装置，当比较装置确定的接收响应信号电平大于阈值信号电 平时，所述控制装置开始将指定的数据写入到从其发射了响应的无线 通信介质。
2.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，当比较装置确 定的结果是接收响应信号电平小于读取阈值信号电平时，控制装置适 于通过发射装置重发响应请求信号，而不开始将指定的数据写入到无 线通信介质中，以及当比较装置确定响应重发响应请求信号而通过接收装置接收到 的接收响应信号电平大于对应的阈值信号电平时，控制装置适于开始 将指定的数据写入到从其发射了响应的无线通信介质。
3.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，介质类型数据 包括无线通信介质的制造商的名称。
4.一种适用于与无线通信介质进行无线通信的无线通信方法， 包括：
向无线通信介质发射响应请求信号，以请求从其的响应，所述响 应请求信号包括对显示无线通信介质类型的介质类型数据的请求；
响应所述响应请求信号而接收从无线通信介质发射的响应，接收 响应包括介质类型数据；
存储用于每个无线通信介质类型的接收信号的多个阈值信号电 平，其中所述阈值信号电平与显示无线通信介质类型的介质类型数据 相关联；
检测接收响应的信号电平；
从存储步骤中读取多个阈值信号电平中与包括在接收步骤接收 的响应中的介质类型数据对应的一个阈值信号电平；
将接收响应信号电平与读取阈值信号电平进行比较；以及
当确定接收响应信号电平大于阈值信号电平时，开始将指定的数 据写入到从其发射了响应的无线通信介质。
5.根据权利要求4所述的无线通信方法，其中，
当确定接收响应信号电平小于读取阈值信号电平时，重发响应请 求信号，而不开始将指定的数据写入到无线通信介质中，以及
当确定响应重发响应请求信号而接收到的接收响应信号电平大 于阈值信号电平时，开始将指定的数据写入到从其发射了响应的无线 通信介质。
6.一种适于按照权利要求4所述的方法与无线通信设备进行无 线通信的无线通信介质，包括：
存储装置，用于存储介质类型数据；
接收装置，用于接收请求从无线通信设备发射的响应的响应请求 信号，所述响应请求信号包括对存储在存储装置中的介质类型数据的 请求；以及
发射装置，用于响应所述响应请求信号而向无线通信设备发射包 括存储装置中存储的介质类型数据的响应。
7.根据权利要求6所述的无线通信介质，其中，介质类型数据 包括无线通信介质的制造商的名称。

技术领域\n本发明涉及用于与无线通信介质(无线IC卡)进行通信的无线 通信设备，以及适用于与无线通信介质(无线IC卡)进行无线通信 的无线通信方法。\n背景技术\n近年来，从数据安全性和携带方便性的观点来看，无接触式无线 IC卡已经得到广泛应用，在诸如日本出版的专利申请No.200036017 之类的专利申请中提出了有关无接触数据或数据发射/接收的各种建 议。\n例如，使用无线IC卡作为火车票。在火车站，采用了自动检票 口，从而可以节省人力。迄今为止，自动检票口接收诸如门票、预付 卡、月票、普通火车票之类的磁性票据，并通过读取票据上记录的搭 乘数据来进行检查。然而，近年来，自动检票口可以基于无线IC卡 而不是上文所提及的磁性票据来进行票据处理。\n然而，无线IC卡是由许多不同制造商制造的，无线卡读取器/ 写入器应该能够与各个制造商制造的具有不同通信性能的各种无线 IC卡进行通信。\n例如，无线IC卡能够稳定地进行通信的通信范围在每一个无线 IC卡制造商之间是不同的。因此，需要设置使无线卡读取器/写入器 能够与其中通信范围最窄的IC卡进行通信的通信范围。如此，甚至 具有相对较宽的通信范围的无线IC卡也不能发挥其优点。\n发明内容\n本发明的目标是提供能够有效地利用各个制造商制造的具有不 同通信性能的无线通信介质的性能进行无线通信的无线通信设备以及 无线通信方法。此外，本发明的目标还有提供此无线通信方法所适用 的无线通信介质。\n根据本发明，提供了一种用于与无线通信介质进行无线通信的无 线通信设备，包括：发射装置，用于向无线通信介质发射响应请求信 号；接收装置，用于响应由发射装置发射的响应请求信号而接收从无 线通信介质发射的响应，接收响应包括显示无线通信介质类型的介质 类型数据；存储装置，用于存储用于不同无线通信介质类型的接收信 号的多个阈值信号电平，所述各个阈值信号电平与显示无线通信介质 类型的介质类型数据相关联；检测装置，用于检测响应的信号电平； 读取装置，用于从存储装置中读取多个阈值信号电平中与包括在接收 装置接收的响应中的介质类型数据对应的一个阈值信号电平；比较装 置，用于将由检测装置检测到的响应的接收响应信号电平与由读取装 置读取的读取阈值信号电平进行比较；以及控制装置，当比较装置确 定的接收响应信号电平大于阈值信号电平时，所述控制装置开始将指 定的数据写入到从其发射了响应的无线通信介质。\n此外，根据本发明，还提供一种适用于与无线通信介质进行无线 通信的无线通信方法，包括：向无线通信介质发射响应请求信号，以 请求从其的响应，所述响应请求信号包括对显示无线通信介质类型的 介质类型数据的请求；响应所述响应请求信号而接收从无线通信介质 发射的响应，接收响应包括介质类型数据；存储用于每个无线通信介 质类型的接收信号的多个阈值信号电平，其中所述阈值信号电平与显 示无线通信介质类型的介质类型数据相关联；检测接收响应的信号电 平；从存储步骤中读取多个阈值信号电平中与包括在接收步骤接收的 响应中的介质类型数据对应的一个阈值信号电平；将接收响应信号电 平与读取阈值信号电平进行比较；以及当确定接收响应信号电平大于 阈值信号电平时，开始将指定的数据写入到从其发射了响应的无线通 信介质。\n此外，根据本发明，还提供一种适于按照本发明所述的方法与无 线通信设备进行无线通信的无线通信介质，包括：存储装置，用于存 储介质类型数据；接收装置，用于接收请求从无线通信设备发射的响 应的响应请求信号，所述响应请求信号包括对存储在存储装置中的介 质类型数据的请求；以及发射装置，用于响应所述响应请求信号而向 无线通信设备发射包括存储装置中存储的介质类型数据的响应。\n附图说明\n图1是显示本发明的实施例中涉及的无线IC卡读取器/写入 器(无线通信设备)的简要结构的方框图；\n图2是显示本发明的实施例中涉及的无线IC卡(无线通信介 质)的简要结构的方框图；\n图3是说明无线IC卡C的轮询可接收范围和串联法可接收 范围之间的区别的示意图；\n图4是说明无线IC卡读取器/写入器和无线IC卡之间的无 线通信过程的时间图；以及\n图5是说明无线IC卡读取器/写入器和无线IC卡之间的无 线通信过程的流程图；以及\n图6是显示每一个无线IC卡制造商的读取/写入信号的示例 的表。\n具体实施方式\n图1是显示本发明的实施例中涉及的无线IC卡读取器/写入 器(无线通信设备)的简要结构的方框图。如图1所示，无线IC卡 读取器/写入器10具有天线11、发射器/接收器单元12、电平检测 器13、A/D转换器14、控制器15，以及存储器16。此外，发射器 /接收器单元12具有发射器12a和接收器12b。\n天线11从无线IC卡C接收/向其发射无线电波。发射器12a 在控制器15的控制下对要发送到无线IC卡C的信号进行调制， 并将已调制的信号提供到天线11。接收器12b对通过天线11接收 到的信号进行解调，并提供给控制器15。电平检测器13对接收到的 信号的信号电平进行检测。例如，电平检测器13对接收到的信号的 信号电平进行检测。电平检测器13的检测结果，例如，接收到的信 号的信号电平被A/D转换器14进行A/D转换，并被提供到控制器 15。\n存储器16存储显示无线IC卡C的类型的卡类型数据和显 示对应于卡类型数据的通信性能的通信性能数据。作为显示无线IC 卡的类型的卡类型数据，有制造商代码和制造代码等。作为显示通信 性能的通信性能数据，有显示接收信号电平的下限的阈值信号电平(当 接收从无线IC卡发送的信号时的信号电平。)即，存储器16存储 了每一种类型的无线IC卡C所需的最低接收信号电平。例如，如 图7中的表所示，有A和B两家公司作为无线IC卡制造商。A 公司制造的无线IC卡的读取信号电平为3V，而写入信号电平为 5V。B公司制造的无线IC卡的读取信号电平为4V，而写入信号电 平为6V。C公司制造的无线IC卡的读取信号电平为2V，而写入 信号电平为5V。图7所示的表作为显示对应于卡类型数据的通信性 能的通信性能数据存储在存储器16中。\n图2是显示本发明的实施例中涉及的无线IC卡(无线通信介 质)的简要结构的方框图。如图2所示，无线IC卡C具有天线21、 发射器/接收器22、整流器23、电池24、控制器25，以及存储器26。\n天线21向无线IC卡读取器/写入器发射，或从中接收信号。 发射器22a在控制器25的控制下对将要发射到无线IC卡读取器/ 写入器10的信号进行调制，并将已调制的发射信号提供到天线21。 接收器22b对通过天线21接收到的信号进行解调，并将此已解调 的接收到的信号提供到控制器26。整流器23对通过天线21接收 到的充电无线电波进行整流，并转换成电能，然后，将此电能提供到 电池24。电池24蓄积从整流器23发送的电能，并将操作电源提 供到卡的每一部分。存储器26存储显示此无线IC卡的类型的数 据。作为显示无线IC卡C的类型的类型数据，有制造商代码和制 造代码等。\n无线IC卡读取器/写入器10根据叫做“轮询”的通信系统与无 线IC卡C进行通信。首先，无线IC卡读取器/写入器10的控制 器15通过发射器12a和天线11向无线IC卡C发射请求响应 的响应请求信号(轮询)。无线IC卡C通过天线21从无线IC卡 读取器/写入器10接收响应请求信号(轮询)，并通过整流器23从 此响应请求信号产生电能。所产生的电能蓄积在电池24中，电池24 中蓄积的电能被提供到每一个单元。此外，无线IC卡C响应接收 到的响应请求信号(轮询)将响应返回到无线IC卡读取器/写入器 10。在此响应中，包含了无线IC卡的存储器26中存储的显示此无 线IC卡C的类型的卡类型数据，例如，制造此无线IC卡的制造 商的名称。无线IC卡读取器/写入器10通过天线11和接收器 12b接收从无线IC卡C发射的响应，确认指定的无线IC卡C， 并与指定的无线IC卡C进行一系列实际数据发射/接收。\n应该注意，无线IC卡C能够进行轮询接收的区域不同于能够 进行串联法接收的区域。即，能够使无线IC卡C通过轮询通信产 生电能的通信距离不同于能够使数据写入到无线IC卡C上的通信 距离，甚至在能够产生电能的情况下，也可能不会实际写入数据。此 外，在能够进行轮询接收的区域，只能进行轮询接收，而不能进行实 际的数据写入。然而，在可以进行串联法接收并且也可以进行轮询接 收的区域，也可以进行实际的数据写入。\n此外，依据无线IC卡C的类型，轮询可接收区域和串联法可 接收区域是不均匀的。例如，对于某个制造商的无线IC卡C，除非 使卡距离无线IC卡读取器/写入器的天线足够近，否则无法接收到轮 询，或者，对于另一个制造商的另一种无线IC卡C，除非使无线IC 卡C距离无线IC卡读取器/写入器的天线足够近，否则，无法充分 地对轮询作出响应，或者，对于另一个制造商的另一种无线IC卡C， 甚至在距离无线IC卡C的天线相对比较远的情况下，也可以接收 到轮询，或者，对于另一个制造商的另一种无线IC卡C，甚至在距 离无线IC卡读取器/写入器的天线相对比较远的情况下，也可以对轮 询作出响应。\n此外，对于某个制造商的无线IC卡C，除非使卡距离无线IC 卡读取器/写入器的天线足够近，并且，从接收到的信号产生大约5V 的电能，否则无法写入数据，而对于另一个制造商的另一种无线IC 卡C，在卡距离无线IC卡读取器/写入器的天线相对比较远，并且 产生大约3V的电能的情况下，也可以写入数据。\n如上所述，根据无线IC卡C的类型不同，发射能力和接收能 力也不相同，对于每一个无线IC卡制造商，其中无线IC卡C能 够稳定地进行通信的通信范围(写入所需要的电能)也不相同。因此， 无线IC卡读取器/写入器必须设置通信范围以允许与通信范围最窄 的(在进行数据写入时需要的电能比较大的无线IC卡C)无线IC 卡C进行通信。然而，结果，甚至具有相对较宽的通信范围的无线IC 卡(在进行数据写入时需要的电能比较小的无线IC卡)也不能发挥 其优点。\n因此，在本发明中，无线IC卡读取器/写入器10的存储器16 存储显示无线IC卡C的类型的卡类型数据和显示对应于卡类型数 据的通信性能的通信性能数据。并基于来自无线IC卡C的响应中 包含的卡类型数据，确定此无线IC卡的通信性能，并设置对应于此 无线IC卡C的通信范围。如此，可以实现对应于此无线IC卡C 的通信性能的最佳通信。\n即，如图6中的表所示，作为来自无线IC卡C的响应中包 含的卡类型数据，无线IC卡读取器/写入器190的存储器16中存 储了对应于该卡的制造商名称的进行读取/写入所需要的电压值。如 此，当无线IC卡读取器/写入器10设置了对应于无线IC卡C的 通信性能的通信范围时，可以实现对应于此无线IC卡C的通信性 能的最佳通信。\n接下来，将参考图4所示的流程图和图5所示的时间图说明上 文所描述的无线IC卡读取器/写入器和无线IC卡C进行的无线 通信；换句话说，根据卡的类型，即，根据对应于无线IC卡C的 制造商的通信性能，进行的通信控制。\n如图4和图5所示，为通过发射器12a和天线11与无线 IC卡C进行通信，无线IC卡读取器/写入器10反复地发射响应 请求信号(轮询)以请求响应(ST1)。当通过天线21和接收器22b接 收到从无线IC卡读取器/写入器10发射的响应请求信号(轮询)时， 无线IC卡C返回包含指出无线IC卡C的制造商的制造商代码 作为显示自己的卡类型的卡类型数据的响应。\n当通过天线11和接收器12b接收到从无线IC卡C发射的 响应时(ST2，是)，无线IC卡读取器/写入器检测由电平检测器13 接收到的响应的接收信号电平S1(ST3)。同时，控制器15识别接收 到的响应中包含的卡类型数据(ST4)。然后，读出存储器16中存储 的卡类型数据；即，与每一个卡制造商关联的阈值信号电平，基于此 阈值信号电平设置能够将数据写入到发射了响应的无线IC卡的阈 值信号电平(ST5)。\n例如，当无线IC卡C的制造商名称是A公司时，其读取所 需的信号电平是3V，写入所需的信号电平是5V，如图6中的表所 示。因此，设置了对应于这些值的阈值信号电平S2。\n当无线IC卡C的制造商名称是B公司时，其读取所需的信 号电平是4V，写入所需的信号电平是6V，并设置了对应于这些值的 阈值信号电平S2。\n当无线IC卡C的制造商名称是C公司时，其读取所需的信 号电平是2V，写入所需的信号电平是5V，并设置了阈值信号电平 S2。\n然后，控制器15将设置的阈值信号电平S2与来自实际无线 IC卡C的响应的接收信号电平S1进行比较(ST6)。当比较结果是 来自无线IC卡C的响应的接收信号电平S1小于阈值信号电平 S2(ST6，否)时，则发射响应请求信号(轮询)，而不切换到实际 过程(数据写入，等等)(ST1)，并等到接收到的响应(ST2)的接收 信号电平大于阈值信号电平(ST6，是)，再开始实际过程。当比较 结果是来自无线IC卡C的响应的接收信号电平S1大于阈值信号 电平S2时(ST6，是)，则开始实际过程。即，开始向无线IC卡C 写入数据的过程(ST7)。\n如上所述，根据本发明，当使无线IC卡靠近无线IC卡读取 器/写入器以便可以稳定地进行诸如数据写入之类的实际过程时，开始 写入过程，因此，可以进行稳定的通信。此外，甚至在进行写入的距 离根据卡制造商、卡型号的不同而不同的情况下，阈值信号电平是基 于无线IC卡中保留的卡类型数据而决定的，可以通过检查此阈值 信号电平是否被清除而开始实际过程。因此，在适合于每一个卡的通 信距离进行通信是可以的。此外，也可以通过监视从无线IC卡发射 的信号的接收电平来根据无线IC卡是靠近还是远离无线IC卡读 取器/写入器而知道它的行为。因此，当无线IC卡远离无线IC卡 读取器/写入器时，可以通过诸如中断通信之类的操作来使通信稳定。\n此外，本发明不仅限于上文所描述的实施例，而可以在不偏离本 发明的精神和范围的情况下进行各种修改。此外，上文所描述的实施 例可以适当地进行组合，在此情况下，可以获得综合的效果。此外， 上文所提及的实施例中包括了各种状态的发明，通过所说明的多个组 件，可以派生各种发明。例如，甚至在某些组件从实施例中所显示的 整个组件中删除的情况下，本发明的解决方案所存在的问题也可以解 决，也可以获得本发明的效果中所描述的效果，具有删除的组件的构 造可以作为本发明派生得出。\n根据本发明，可以提供能够有效地利用各个制造商制造的具有不 同通信性能的无线通信介质的性能进行无线通信的无线通信设备以及 无线通信方法。此外，还可以提供此无线通信方法所适用的无线通信 介质。