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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-01-06
(45)【発行日】2025-01-15
(54)【発明の名称】通信装置、制御方法、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
H04L 25/02 20060101AFI20250107BHJP
【ＦＩ】
H04L25/02 303B
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2024051268
(22)【出願日】2024-03-27
【審査請求日】2024-03-27
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】504137912
【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学
(73)【特許権者】
【識別番号】522485073
【氏名又は名称】株式会社Ｐｒｅｍｏ
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】岡村 周太
(72)【発明者】
【氏名】辻 秀典
(72)【発明者】
【氏名】入江 英嗣
(72)【発明者】
【氏名】門本 淳一郎
(72)【発明者】
【氏名】坂井 修一
【審査官】阿部 弘
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０２４／０５３４３８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１３－１６５３８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－０８７０４４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｌ ２５／０２
Ｈ０４Ｂ ５／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の通信装置であって、第１のコイルを含む通信回路であって、前記第１のコイルと第２の通信装置の第２のコイルとの間の誘導結合を介して前記第２の通信装置との無線通信を行う、通信回路と、
前記通信回路を介して複数の電圧パターンを前記第１のコイルに印加する印加手段であって、各電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の信号部分を含み、各電圧パターンの前記第１の信号部分は異なる周波数特性を持つ、印加手段と、
を備える、第１の通信装置。
【請求項2】
請求項１に記載の第１の通信装置であって、各電圧パターンの前記第１の信号部分には、異なるビットパターンが符号化される、
第１の通信装置。
【請求項3】
請求項２に記載の第１の通信装置であって、各電圧パターンは第２の信号部分を含み、
前記第２の信号部分は、当該第２の信号部分を含む電圧パターンの前記第１の信号部分に符号化されるビットパターンを識別する識別情報を含む、
第１の通信装置。
【請求項4】
請求項１に記載の第１の通信装置であって、所定の初期値に基づいて複数のビットパターンを疑似ランダムに生成する生成手段を更に備え、
各電圧パターンの前記第１の信号部分には、前記複数のビットパターンのうちの異なる１つが符号化され、
前記所定の初期値は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間で共有される、
第１の通信装置。
【請求項5】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の第１の通信装置であって、前記第１の信号部分は、伝送路符号に対応するパルス列を含み、
前記複数の電圧パターンに対応する複数のパルス列のうちの少なくとも１つについて、前記第２の通信装置におけるサンプリングタイミングを含まない部分的な期間が、前記伝送路符号に対応する電圧から反転した電圧を持つ、
第１の通信装置。
【請求項6】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の第１の通信装置であって、各電圧パターンの前記第１の信号部分は、異なる伝送路符号に対応する、
第１の通信装置。
【請求項7】
請求項６に記載の第１の通信装置であって、各電圧パターンは第２の信号部分を含み、
前記第２の信号部分は、当該第２の信号部分を含む電圧パターンの前記第１の信号部分に対応する伝送路符号を識別する識別情報を含む、
第１の通信装置。
【請求項8】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の第１の通信装置であって、前記複数の電圧パターンのうちの第１の電圧パターンの前記第１の信号部分に対応する、前記第２の通信装置において検出されたビットエラーの数に基づく評価値を、前記通信回路を介して受信する受信手段と、
前記評価値に基づいて、前記第１の電圧パターンよりも後に前記第１のコイルに印加される第２の電圧パターンの前記第１の信号部分の長さを制御する制御手段と、
を更に備える、第１の通信装置。
【請求項9】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の第１の通信装置であって、
各電圧パターンは、予め定められたフォーマットを持つフレームを構成する複数の信号部分を含み、
各電圧パターンの前記第１の信号部分は、前記複数の信号部分のうちの１つである、
第１の通信装置。
【請求項10】
第２の通信装置であって、第２のコイルを含む通信回路であって、前記第２のコイルと第１の通信装置の第１のコイルとの間の誘導結合を介して前記第１の通信装置との無線通信を行う、通信回路と、
前記第１のコイルに印加された複数の送信電圧パターンに対応する複数の受信電圧パターンを、前記通信回路を介して取得する取得手段であって、各送信電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の送信信号部分を含み、各送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分は異なる周波数特性を持つ、取得手段と、
各受信電圧パターンについて、前記第１の送信信号部分に対応する第１の受信信号部分におけるビットエラーの数を検出する検出手段と、
前記複数の受信電圧パターンに対応する複数の第１の受信信号部分において検出されたビットエラーの数に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の位置関係に関する判定を行う判定手段と、
を備える、第２の通信装置。
【請求項11】
請求項１０に記載の第２の通信装置であって、各送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分には、異なるビットパターンが符号化され、
各送信電圧パターンは第２の送信信号部分を含み、
前記第２の送信信号部分は、当該第２の送信信号部分を含む送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分に符号化されるビットパターンを識別する識別情報を含み、
前記検出手段は、各受信電圧パターンについて、前記第１の送信信号部分に対応する前記第１の受信信号部分から取得されるビットパターンと、前記第２の送信信号部分に対応する第２の受信信号部分から取得される識別情報により識別されるビットパターンとを比較することにより、前記ビットエラーの数を検出する、
第２の通信装置。
【請求項12】
請求項１０又は１１に記載の第２の通信装置であって、各送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分は、異なる伝送路符号に対応し、
各送信電圧パターンは第２の送信信号部分を含み、
前記第２の送信信号部分は、当該第２の送信信号部分を含む送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分に対応する伝送路符号を識別する識別情報を含み、
前記検出手段は、各受信電圧パターンについて、前記第２の送信信号部分に対応する第２の受信信号部分から取得される識別情報により識別される伝送路符号に基づいて、前記第１の送信信号部分に対応する前記第１の受信信号部分をデコードする、
第２の通信装置。
【請求項13】
請求項１０又は１１に記載の第２の通信装置であって、前記判定手段は、前記複数の第１の受信信号部分において検出されたビットエラーの数に基づく合成評価値をＬ個の閾値と比較することにより前記位置関係に関する判定を行い、
Ｌは１以上の整数である、
第２の通信装置。
【請求項14】
請求項１３に記載の第２の通信装置であって、Ｌは２以上の整数である、
第２の通信装置。
【請求項15】
請求項１３に記載の第２の通信装置であって、前記Ｌ個の閾値の各々は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の個別の位置関係に関連付けられている、
第２の通信装置。
【請求項16】
請求項１３に記載の第２の通信装置であって、
各送信電圧パターンは、予め定められたフォーマットを持つフレームを構成する複数の送信信号部分を含み、
各送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分は、前記複数の送信信号部分のうちの１つである、
第２の通信装置。
【請求項17】
第１の通信装置が実行する制御方法であって、前記第１の通信装置は、第１のコイルを含む通信回路であって、前記第１のコイルと第２の通信装置の第２のコイルとの間の誘導結合を介して前記第２の通信装置との無線通信を行う、通信回路を備え、
前記制御方法は、前記通信回路を介して複数の電圧パターンを前記第１のコイルに印加する印加工程であって、各電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の信号部分を含み、各電圧パターンの前記第１の信号部分は異なる周波数特性を持つ、印加工程を備える、
制御方法。
【請求項18】
第２の通信装置が実行する制御方法であって、前記第２の通信装置は、第２のコイルを含む通信回路であって、前記第２のコイルと第１の通信装置の第１のコイルとの間の誘導結合を介して前記第１の通信装置との無線通信を行う、通信回路を備え、
前記制御方法は、
前記第１のコイルに印加された複数の送信電圧パターンに対応する複数の受信電圧パターンを、前記通信回路を介して取得する取得工程であって、各送信電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の送信信号部分を含み、各送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分は異なる周波数特性を持つ、取得工程と、
各受信電圧パターンについて、前記第１の送信信号部分に対応する第１の受信信号部分におけるビットエラーの数を検出する検出工程と、
前記複数の受信電圧パターンに対応する複数の第１の受信信号部分において検出されたビットエラーの数に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の位置関係に関する判定を行う判定工程と、
を備える、制御方法。
【請求項19】
第１の通信装置のプロセッサが実行するためのプログラムであって、前記第１の通信装置は、第１のコイルを含む通信回路であって、前記第１のコイルと第２の通信装置の第２のコイルとの間の誘導結合を介して前記第２の通信装置との無線通信を行う、通信回路を備え、
前記プログラムは、前記プロセッサにより実行されると、前記プロセッサに、前記通信回路を介して複数の電圧パターンを前記第１のコイルに印加する印加工程であって、各電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の信号部分を含み、各電圧パターンの前記第１の信号部分は異なる周波数特性を持つ、印加工程を実行させる、
プログラム。
【請求項20】
第２の通信装置のプロセッサが実行するためのプログラムであって、前記第２の通信装置は、第２のコイルを含む通信回路であって、前記第２のコイルと第１の通信装置の第１のコイルとの間の誘導結合を介して前記第１の通信装置との無線通信を行う、通信回路を備え、
前記プログラムは、前記プロセッサにより実行されると、前記プロセッサに、
前記第１のコイルに印加された複数の送信電圧パターンに対応する複数の受信電圧パターンを、前記通信回路を介して取得する取得工程であって、各送信電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の送信信号部分を含み、各送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分は異なる周波数特性を持つ、取得工程と、
各受信電圧パターンについて、前記第１の送信信号部分に対応する第１の受信信号部分におけるビットエラーの数を検出する検出工程と、
前記複数の受信電圧パターンに対応する複数の第１の受信信号部分において検出されたビットエラーの数に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の位置関係に関する判定を行う判定工程と、
を実行させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信装置、制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から複数の半導体チップ間でコイルを用いた無線通信を行う技術が知られており、例えば、特許文献１には、水平方向に集積された複数の半導体チップ間で短距離の無線通信により情報のやり取りを行う情報処理装置が提案されている。
【0003】
また、疑似ランダム信号（Pseudo Random Bit Sequence（ＰＲＢＳ））を生成する技術が知られている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０２１－８７０４４号公報
【非特許文献】
【0005】
【文献】碓井有三，“PRBS（疑似ランダム信号）”，［online］，2017年8月28日，株式会社マクニカ，［2024年1月18日検索］，インターネット ＜URL：https://www.macnica.co.jp/business/semiconductor/articles/basic/124741/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
外部からの力などが原因で、半導体チップ間の位置関係（距離又は角度など）が変化する場合がある。
【0007】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、半導体チップなどの通信装置間の位置関係に関する判定を支援する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明は、第１の通信装置であって、第１のコイルを含む通信回路であって、前記第１のコイルと第２の通信装置の第２のコイルとの間の誘導結合を介して前記第２の通信装置との無線通信を行う、通信回路と、前記通信回路を介して複数の電圧パターンを前記第１のコイルに印加する印加手段であって、各電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の信号部分を含み、各電圧パターンの前記第１の信号部分は異なる周波数特性を持つ、印加手段と、を備える、第１の通信装置を提供する。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、半導体チップなどの通信装置間の位置関係に関する判定を支援することが可能となる。
【0010】
なお、本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面及び以下の発明を実施するための形態における記載によって更に明らかになるものである。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】複数の通信装置により構成される通信システムの概念図。
【図2】半導体チップ１の他の構成例を示す図。
【図3】送信コイル３０と受信コイル４０との間の結合を等価回路で説明する図。
【図4】受信コイル４０におけるバイアス電圧の概念図。
【図5】コイル間の誘導結合を利用する無線通信を説明する図。
【図6】半導体チップ１がデータの送受信に用いるフレームのフォーマットの例を示す図。
【図7】評価用フレームのフォーマットの例を示す図。
【図8】複数の評価用信号（ビットパターン）を管理する評価用信号テーブルの例を示す図。
【図9】評価用信号のビットパターンを変化させる方法を用いる場合における、センシング処理のうちの評価用フレーム送信処理のフローチャート。
【図10】評価用信号のビットパターンを変化させる方法を用いる場合における、センシング処理のうちの評価値取得処理のフローチャート。
【図11】センシング処理のうちの位置関係判定処理のフローチャート。
【図12】電圧パターンの一部を反転させる方法を説明する図。
【図13】評価用信号における電圧の反転ルールを管理する反転ルールテーブルの例を示す図。
【図14】電圧パターンの一部を反転させる方法を用いる場合における、センシング処理のうちの評価用フレーム送信処理のフローチャート。
【図15】電圧パターンの一部を反転させる方法を用いる場合における、センシング処理のうちの評価値取得処理のフローチャート。
【図16】Return to Zero(RZ)、Non Return to Zero Inversion(NRZI)、及びマンチェスタ符号を説明する図。
【図17】複数の伝送路符号を管理する伝送路符号テーブルの例を示す図。
【図18】評価用信号の伝送路符号を変化させる方法を用いる場合における、センシング処理のうちの評価用フレーム送信処理のフローチャート。
【図19】評価用信号の伝送路符号を変化させる方法を用いる場合における、センシング処理のうちの評価値取得処理のフローチャート。
【図20】（ａ）評価用信号ＩＤのための領域を含む評価用フレームの例を示す図、（ｂ）評価用フレームのフォーマットの他の例を示す図。
【図21】位置関係に関する判定の様々な具体例を説明する図。
【図22】位置関係に関する判定の様々な具体例を説明する図。
【図23】位置関係に関する判定の様々な具体例を説明する図。
【図24】位置関係に関する判定の様々な具体例を説明する図。
【図25】位置関係に関する判定の様々な具体例を説明する図。
【図26】位置関係に関する判定の様々な具体例を説明する図。
【図27】位置関係に関する判定の様々な具体例を説明する図。
【図28】位置関係に関する判定の様々な具体例を説明する図。
【図29】位置関係に関する判定の様々な具体例を説明する図。
【図30】位置関係に関する判定の様々な具体例を説明する図。
【図31】位置関係に関する判定の様々な具体例を説明する図。
【図32】位置関係に関する判定の様々な具体例を説明する図。
【図33】位置関係に関する判定の様々な具体例を説明する図。
【図34】半導体チップ１の機能構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【0013】
＜通信システムの構成＞
図１は、複数の通信装置により構成される通信システムの概念図である。図１の例では、通信装置は半導体チップである。図１には２つの半導体チップ（半導体チップ１ａ，１ｂ）が示されているが、通信システムが含む半導体チップの数は特に限定されず、３以上の半導体チップが通信システムに含まれていてもよい。
図１は、複数の通信装置により構成される通信システムの概念図である。図１の例では、通信装置は半導体チップである。図１には２つの半導体チップ（半導体チップ１ａ，１ｂ）が示されているが、通信システムが含む半導体チップの数は特に限定されず、３以上の半導体チップが通信システムに含まれていてもよい。
【0014】
以下の説明において、各半導体チップを厳密に区別する必要がない場合には、通信システムに含まれる半導体チップの総称として、「半導体チップ１」という表記を用いる。この場合、図１に示す半導体チップ１の各構成要素についても、例えば「プロセッサ１０」のように、参照符号からアルファベットを除いた表記を総称として用いる。この点は、後述する図２においても同様である。
【0015】
半導体チップ１は、プロセッサ１０と、プロセッサ１０内に設けられたメモリ２０と、送信コイル３０と、受信コイル４０と、送信側変換回路５０と、受信側変換回路６０とを備える。半導体チップ１は、不図示の給電装置から供給される電力で動作する。
【0016】
プロセッサ１０は、例えばＣＰＵであり、プログラムを実行することにより様々な処理を行う。メモリ２０は、プロセッサ１０が実行するプログラムや、プロセッサが使用する様々な情報などを記憶する。
【0017】
なお、プロセッサ１０は、ＣＰＵに加えて、特定の用途の信号処理を行うように構成された論理回路ブロックを含んでいてもよい。この場合、以下でプロセッサ１０が実行するものとして説明される処理の一部又は全部は、論理回路ブロックにより実行されてもよい。
【0018】
送信側変換回路５０は、送信コイル３０と他の半導体チップ１の受信コイル４０との間の誘導結合を利用する無線通信により、プロセッサ１０から出力されたデータを他の半導体チップ１へ送信する。受信側変換回路６０は、受信コイル４０と他の半導体チップ１との間の誘導結合を利用する無線通信により、他の半導体チップ１からデータを受信する。なお、「誘導結合」と同じ意味を持つ用語として、「近接場誘導結合」、「近接場磁界結合」、「磁界結合」、「電磁誘導」、又は「磁界共振」が用いられる場合もある。
【0019】
【0020】
図２に示す通信システムでは、半導体チップ１は、送信コイル３０及び受信コイル４０の代わりに、送受信に兼用されるコイル３５を備える。また、半導体チップ１は、送信側変換回路５０及び受信側変換回路６０の代わりに、送信側変換回路５０及び受信側変換回路６０の機能を兼ね備える変換回路５５を備える。図２の半導体チップ１がデータを送信する場合、変換回路５５及びコイル３５は、図１の半導体チップ１の送信側変換回路５０及び送信コイル３０と同様の役割を果たす。図２の半導体チップ１がデータを受信する場合、変換回路５５及びコイル３５は、図１の半導体チップ１の受信側変換回路６０及び受信コイル４０と同様の役割を果たす。
【0021】
以下では、特に断らない限り、半導体チップ１が図１に示す構成を持つものとして説明を行う。しかし、以下の説明は、半導体チップ１が図２に示す構成を持つ場合に対しても同様に当てはまる。この場合、送信側変換回路５０及び送信コイル３０に関する以下の説明は、送信側の半導体チップ１の変換回路５５及びコイル３５に関する説明に相当する。また、受信側変換回路６０及び受信コイル４０に関する以下の説明は、受信側の半導体チップ１の変換回路５５及びコイル３５に関する説明に相当する。
【0022】
＜送信コイル３０及び受信コイル４０の等価回路＞
図３は、送信コイル３０と受信コイル４０との間の結合を等価回路で説明する図である。送信コイル３０は、インダクタLtx、２つの抵抗Rtx、及びキャパシタCtxを含む等価回路で表される。受信コイル４０は、インダクタLrx、２つの抵抗Rrx、及びキャパシタCrxを含む等価回路で表される。
図３は、送信コイル３０と受信コイル４０との間の結合を等価回路で説明する図である。送信コイル３０は、インダクタLtx、２つの抵抗Rtx、及びキャパシタCtxを含む等価回路で表される。受信コイル４０は、インダクタLrx、２つの抵抗Rrx、及びキャパシタCrxを含む等価回路で表される。
【0023】
受信コイル４０の等価回路において、インダクタLrxの中点にはバイアス電圧VBが印加されている。これは例えば、図４に示すように二巻のコイルの中点であるPort2にバイアス電圧VBを印加することにより実現される。
【0024】
特定の半導体チップ１の送信コイル３０は、近接する他の半導体チップ１の受信コイル４０と結合する。加えて、特定の半導体チップ１の送信コイル３０は、同じ半導体チップ１の受信コイル４０とも結合する。従って、例えば、図１に示す半導体チップ１ａの送信コイル３０ａは、半導体チップ１ｂの受信コイル４０ｂと結合すると共に、半導体チップ１ａの受信コイル４０ａとも結合する。任意の送信コイル３０と受信コイル４０との間の結合を図３の等価回路で表現することができるが、結合係数は、送信コイル３０と受信コイル４０の位置関係（距離又は角度など）に応じて変化する。
【0025】
なお、図２に示すように半導体チップ１がコイルを１つしか持たない場合には、同じ半導体チップ内での２つのコイル間の結合は生じないが、近接する２つの半導体チップ１のコイル同士の結合は、図１の場合と同様に生じる。
【0026】
図１の通信システムでは、半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂとの間でコイルが結合するように、半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂとが近接して配置されている。
【0027】
半導体チップ１のメモリ２０には、通信システムに含まれる各半導体チップ１の識別情報（ＩＤ）と、通信システムにおける半導体チップ１間の結合関係を示す情報（結合関係情報）とが予め格納される。従って、半導体チップ１は、結合関係情報を参照することにより、通信システムにおいて誘導結合により直接通信可能な他の半導体チップ１を識別することができる。例えば、図１の通信システムにおいて、半導体チップ１ａは、メモリ２０ａに格納された結合関係情報を参照することにより、半導体チップ１ａと直接通信可能な他の半導体チップ１として、半導体チップ１ｂを識別することができる。
【0028】
＜コイル間の誘導結合を利用する無線通信＞
図１の通信システムにおいて半導体チップ１ａが半導体チップ１ｂへデータを送信する場合を例に、コイル間の誘導結合を利用する無線通信について説明する。この場合、図３の送信側変換回路５０及び送信コイル３０はそれぞれ、半導体チップ１ａの送信側変換回路５０ａ及び送信コイル３０ａに対応する。また、図３の受信側変換回路６０及び受信コイル４０はそれぞれ、半導体チップ１ｂの受信側変換回路６０ｂ及び受信コイル４０ｂに対応する。
図１の通信システムにおいて半導体チップ１ａが半導体チップ１ｂへデータを送信する場合を例に、コイル間の誘導結合を利用する無線通信について説明する。この場合、図３の送信側変換回路５０及び送信コイル３０はそれぞれ、半導体チップ１ａの送信側変換回路５０ａ及び送信コイル３０ａに対応する。また、図３の受信側変換回路６０及び受信コイル４０はそれぞれ、半導体チップ１ｂの受信側変換回路６０ｂ及び受信コイル４０ｂに対応する。
【0029】
プロセッサ１０ａは、送信するデータを表すビット列を、HighとLowの２値の電圧で表されるデジタル信号（パルス列）として、送信側変換回路５０ａへ出力する。送信側変換回路５０ａは、プロセッサ１０ａから出力されたパルス列に対して、電圧の変換及びパルス波形の整形などを含む波形変換処理を行うことにより、Txdata及び
を生成する。以下の説明では、
を「Txdata（バー）」と表記する場合もある。
【0030】
図５（ａ）は、Txdataの例を示す図であり、図５（ｂ）は、Txdata（バー）の例を示す図である。Txdataは、プロセッサ１０ａから出力されたパルス列と同じパルス波形を持つ。Txdata（バー）は、TxdataのHighとLowを反転させたパルス波形を持つ。なお、以下の説明では、プロセッサ１０ａから出力されたパルス列におけるHighの電圧と、TxdataにおけるHighの電圧は、いずれも１．２Ｖであるものとする。しかし、プロセッサ１０ａから出力されたパルス列におけるHighの電圧と、TxdataにおけるHighの電圧は、異なっていてもよい。
【0031】
送信側変換回路５０ａは、Txdata及びTxdata（バー）に対応する電圧を、送信コイル３０ａに印加する。図３の例では、送信コイル３０ａの上側のポートにTxdataが印加され、下側のポートにTxdata（バー）が印加されるように、送信側変換回路５０ａと送信コイル３０ａが接続されている。TxdataがHigh、Txdata（バー）がLowの場合、送信コイル３０ａの電流Itxは、図３のインダクタLtxの上側から下側の方向に流れる。この場合の電流は、図５（ｃ）においてItxの値が５．０ｍＡになっている期間に対応する。一方、TxdataがLow、Txdata（バー）がHighの場合、送信コイル３０ａの電流Itxは、図３のインダクタLtxの下側から上側の方向に流れる。この場合の電流は、図５（ｃ）においてItxの値が－５．０ｍＡになっている期間（TxdataがHigh、Txdata（バー）がLowの場合と比べて極性が反転している期間）に対応する。
【0032】
送信コイル３０ａに電流Itxが流れると、受信コイル４０ｂには、電流Itxの遷移に応じた電圧が誘起される。誘起される電圧の極性は、Txdataの遷移がLowからHighであるか、又はHighからLowであるかによって異なる。
【0033】
図５（ｄ）及び図５（ｅ）は、受信コイル４０ｂに誘起される電圧の波形の例を示す図である。図５（ｄ）に示すVrx1は、受信コイル４０ｂの上側のポートで観測される電圧であり、図５（ｅ）に示すVrx2は、受信コイル４０ｂの下側のポートで観測される電圧である。Vrx1は、バイアス電圧VBを中心として、送信コイル３０ａの電流Itxの波形の立ち上がりに対応する誘起電圧により正方向に変動し、電流Itxの波形の立ち下がりに対応する誘起電圧により負方向に変動する。Vrx2は、送信コイル３０ａの電流Itxの波形の立ち上がり及び立ち下がりに応じて、Vrx1と反対の方向に変動する。Vrx１及びVrx2の振幅は、電流Itxの大きさ、及び、送信コイル３０ａと受信コイル４０ｂとの間の結合係数に比例する。
【0034】
受信コイル４０ｂの電圧Vrx１及びVrx2は、受信側変換回路６０ｂに入力される。受信側変換回路６０ｂとして、例えば、ヒステリシスコンパレータを用いることができる。受信側変換回路６０ｂは、電圧Vrx1及びVrx2に基づいて、図５（ｆ）に示すHighとLowの２値で表されるパルス列（Rxdata）を生成する。受信側変換回路６０ｂにより生成されるパルス列は、プロセッサ１０ａが出力したパルス列に対応する波形を持つ。受信側変換回路６０ｂは、生成したパルス列をプロセッサ１０ｂに入力する。このように、プロセッサ１０ｂは、受信側変換回路６０ｂを介して受信された受信信号として、プロセッサ１０ａが出力したパルス列（送信信号）に対応するパルス列（Rxdata）を取得することができる。
【0035】
プロセッサ１０ｂは、受信側変換回路６０ｂから入力されたパルス列を、所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより、１（High）又は０（Low）で表される２値信号列（ビット列）へとデコードすることができる。図５の例では、サンプリング周波数は１ＧＨｚ（従って、サンプリング周期は１ナノ秒（ｎｓ））であり、「０１１０１」というビット列が取得される。
【0036】
このように、半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂとは、コイル間の誘導結合を利用する無線通信により、データの送受信を行うことができる。
【0037】
＜データ送受信用のフレームのフォーマット＞
半導体チップ１間のデータの送受信では、予め定められたフォーマットを持つフレームを用いることができる。図６は、半導体チップ１がデータの送受信に用いるフレームのフォーマットの例を示す図である。図６の例では、フレームは、プリンアンブル信号と、フレーム制御信号と、フレーム長信号と、宛先ＩＤ信号と、送信元ＩＤ信号と、データ信号と、フレーム検査信号とを含むフォーマットを持つ。
半導体チップ１間のデータの送受信では、予め定められたフォーマットを持つフレームを用いることができる。図６は、半導体チップ１がデータの送受信に用いるフレームのフォーマットの例を示す図である。図６の例では、フレームは、プリンアンブル信号と、フレーム制御信号と、フレーム長信号と、宛先ＩＤ信号と、送信元ＩＤ信号と、データ信号と、フレーム検査信号とを含むフォーマットを持つ。
【0038】
プリアンブル信号は、フレームの存在を示す予め定められた信号列（例えば、「１０１１０１」のような特定のパターンのビット列）で構成される。半導体チップ１のプロセッサ１０は、プリアンブル信号の存在を検出することにより、他の半導体チップ１がフレームを送信していることを検出することができる。
【0039】
フレーム制御信号は、フレームの種別を示す信号である。フレームの種別として、「情報フレーム」、「制御フレーム」、「管理フレーム」、「評価用フレーム」などがある。フレーム制御信号より後ろのフレームフォーマットは、フレームの種別に応じて異なる。図６は、フレームの種別が情報フレームである場合に対応している。
【0040】
フレーム長信号は、フレームの長さの情報を含んだ制御信号である。
【0041】
宛先ＩＤ信号は、フレームの宛先の半導体チップ１の識別情報（ＩＤ）を示す。例えば、半導体チップ１ａが半導体チップ１ｂに対して送信するフレームの宛先ＩＤ信号には、半導体チップ１ｂのＩＤを示すビット列が含まれる。
【0042】
送信元ＩＤ信号は、フレームを送信する半導体チップ１のＩＤを示す。例えば、半導体チップ１ａが半導体チップ１ｂに対して送信するフレームの送信元ＩＤ信号には、半導体チップ１ａのＩＤを示すビット列が含まれる。
【0043】
データ信号は、送信されるデータ（情報）の本体を含む信号である。またデータ信号は、データ信号の順序を示すシーケンス番号を含んでもよい。
【0044】
フレーム検査信号は、受信したフレーム中の誤りの有無を検査するための信号である。フレーム検査信号としては、例えば巡回冗長検査（ＣＲＣ）符号が使用される。半導体チップ１は、フレーム検査信号の受信をもって、フレームの受信を完了する。
【0045】
＜センシング処理の概要、及び評価用フレームのフォーマット＞
半導体チップ１は、センシング処理を行うことができる。センシング処理とは、半導体チップ１が他の半導体チップ１との間の無線通信の品質を表す評価値を取得し、取得した評価値に基づいて、これら２つの半導体チップ１間の位置関係に関する判定を行う処理である。センシング処理では、２つの半導体チップ１の一方から他方へ評価用フレームが送信される。従って、センシング処理は、送信側の半導体チップ１が受信側の半導体チップ１へ評価用フレームを送信する処理（評価用フレーム送信処理）、受信側の半導体チップ１が評価値を取得する処理（評価値取得処理）、及び受信側の半導体チップ１が位置関係に関する判定を行う処理（位置関係判定処理）を含む。
半導体チップ１は、センシング処理を行うことができる。センシング処理とは、半導体チップ１が他の半導体チップ１との間の無線通信の品質を表す評価値を取得し、取得した評価値に基づいて、これら２つの半導体チップ１間の位置関係に関する判定を行う処理である。センシング処理では、２つの半導体チップ１の一方から他方へ評価用フレームが送信される。従って、センシング処理は、送信側の半導体チップ１が受信側の半導体チップ１へ評価用フレームを送信する処理（評価用フレーム送信処理）、受信側の半導体チップ１が評価値を取得する処理（評価値取得処理）、及び受信側の半導体チップ１が位置関係に関する判定を行う処理（位置関係判定処理）を含む。
【0046】
図７は、評価用フレームのフォーマットの例を示す図である。評価用フレームは図６の情報フレームに似ているが、フレーム制御信号にはフレームの種別として「評価用フレーム」が設定される。また、評価用フレームは、データ信号の代わりに評価用信号（第１の信号部分）を含む。
【0047】
評価用信号は、半導体チップ１が、無線通信の評価値を取得するために使用する信号である。本実施形態では、評価値として、受信された評価用信号におけるビットエラーの数に基づく値が取得される。ビットエラーの数に基づく評価値は、ビットエラーの数そのものであってもよいし、ビットエラーの数を評価用信号のビット数で割ることにより算出されるビットエラー率（ＢＥＲ）のような、ビットエラーの数に基づいて算出される値であってもよい。また、ブロックエラー率（ＢＬＥＲ）、フレームエラー率（ＦＥＲ）、及びパケットエラー率（ＰＥＲ）なども、評価用信号におけるビットエラーの数の指標となるようにビットエラーの数に基づいて算出された値である限り、ビットエラーの数に基づく評価値として用いることができる。例えば、評価値がビットエラーの数である場合、ビットエラーの数が少ないほど、無線通信の品質が良好であると考えられる。また、評価値がＢＥＲである場合、ＢＥＲが小さいほど、無線通信の品質が良好であると考えられる。
【0048】
評価用信号には、予め定められた信号列（例えば、「１１１００１１１」のような特定のパターンのビット列）が設定される。例えば、半導体チップ１は、既知の評価用信号と実際に受信された評価用信号とを比較することにより、評価用信号におけるビットエラーの数を検出し、無線通信の評価値を取得することができる。
【0049】
前述の通り、受信側変換回路６０に入力される電圧Vrx１及びVrx2の振幅は、送信コイル３０の電流Itxの大きさ、及び送信コイル３０と受信コイル４０との間の結合係数に比例する。Vrx１及びVrx2の振幅が小さい場合、ノイズ等の影響を受けやすくなるため、受信信号におけるビットエラーの発生確率が上昇する。そのため、評価用信号におけるビットエラーの数は、結合係数に応じて変化する。また、結合係数は、両コイルの位置関係（距離又は角度など）に応じて変化する。その結果、評価用信号におけるビットエラーの数は、両コイルの位置関係（距離又は角度など）に応じて変化する。従って、評価値は、無線通信の品質を表す役割だけでなく、２つの半導体チップ１間の位置関係に関する指標としての役割も持つ。このような理由により、半導体チップ１は、評価値に基づいて、２つの半導体チップ１間の位置関係に関する判定を行うことができる。例えば、評価値が所定の閾値を超えた場合に、半導体チップ１は、２つの半導体チップ１間の位置関係が、本来の望ましい位置関係からずれたと判定することができる。
【0050】
＜電圧パターンの周波数特性とビットエラーの発生確率との関係＞
図５を参照して説明した通り、送信コイル３０に印加（入力）される電圧（Txdata及びTxdata（バー））は、送信されるビット列を表すパターンを持つ。そのため、送信コイル３０に印加される電圧パターンは、送信されるビット列の内容（ビットパターン）に応じた周波数特性を持つ。
図５を参照して説明した通り、送信コイル３０に印加（入力）される電圧（Txdata及びTxdata（バー））は、送信されるビット列を表すパターンを持つ。そのため、送信コイル３０に印加される電圧パターンは、送信されるビット列の内容（ビットパターン）に応じた周波数特性を持つ。
【0051】
ここで、送信コイル３０と受信コイル４０との間の結合には周波数特性がある。そのため、受信信号におけるビットエラーの発生確率は、上で説明した両コイルの位置関係に基づく結合係数だけではなく、送信コイル３０ａに印加される電圧パターンの周波数特性と結合の周波数特性の影響も受ける。そのため、両コイルの位置関係が変化しなくても、特定の電圧パターンにより送信されるビット列についてはビットエラーの発生頻度が比較的高く、別の電圧パターンにより送信されるビット列についてはビットエラーの発生頻度が比較的低い、という現象が生じる場合がある。
【0052】
従って、評価用信号におけるビットエラーの数は、評価用信号の電圧パターンの周波数特性の影響を受ける。その結果、ビットエラーの数に基づく評価値にバイアスが発生し、２つの半導体チップ１間の位置関係に関する判定の精度が低下する可能性がある。
【0053】
そこで、以下では、周波数特性の異なる複数の評価用信号（より正確には、周波数特性の異なる複数の電圧パターン）を用いることにより、周波数特性に起因する評価値のバイアスの影響を軽減する構成を含んだセンシング処理について説明する。
【0054】
なお、本実施形態のセンシング処理は、周波数特性の異なる複数の評価用信号を用いる構成に限定される訳ではない。評価用信号の周波数特性が変化しない構成を採用した場合であっても、取得される評価値は、位置関係に関する判定のために使用することができる。
【0055】
＜周波数特性の異なる複数の評価用信号を用いるセンシング処理＞
以下では、周波数特性の異なる複数の評価用信号を用いるセンシング処理について、図１の通信システムにおいて半導体チップ１ａが半導体チップ１ｂへ評価用フレームを送信する場合を例に説明を行う。
以下では、周波数特性の異なる複数の評価用信号を用いるセンシング処理について、図１の通信システムにおいて半導体チップ１ａが半導体チップ１ｂへ評価用フレームを送信する場合を例に説明を行う。
【0056】
評価用信号の周波数特性（より正確には、評価用信号が符号化された電圧パターンの周波数特性）を変化させる方法としては、例えば、評価用信号のビットパターンを変化させる方法、電圧パターンの一部を反転させる方法、及び、評価用信号の伝送路符号を変化させる方法がある。以下、各方法を用いる場合について順に説明する。なお、これら３つの方法のうちの２つ又は３つを組み合わせて用いることも可能である。
【0057】
●評価用信号のビットパターンを変化させる方法
前述の通り、電圧パターンは送信されるビットパターンに応じた周波数特性を持つ。そのため、複数の評価用信号の間でビットパターンを変化させることで、複数の評価用信号の間で周波数特性を変化させることができる。
前述の通り、電圧パターンは送信されるビットパターンに応じた周波数特性を持つ。そのため、複数の評価用信号の間でビットパターンを変化させることで、複数の評価用信号の間で周波数特性を変化させることができる。
【0058】
図８は、複数の評価用信号（ビットパターン）を管理する評価用信号テーブルの例を示す図である。評価用信号テーブルは、インデックスＮと、評価用信号ＩＤと、評価用信号（ビットパターン）とを含む。図８の例では、３種類の評価用信号が評価用信号テーブルに含まれている。通信システムの各半導体チップ１のメモリ２０には、共通の評価用信号テーブルが予め格納されている。即ち、使用される複数のビットパターンの情報は、通信システムに含まれる複数の半導体チップ１の間で予め共有されている。
【0059】
図９は、評価用信号のビットパターンを変化させる方法を用いる場合における、センシング処理のうちの評価用フレーム送信処理のフローチャートである。本フローチャートでは、フレーム毎に異なるビットパターンの評価用信号を含む評価用フレームが送信される。
【0060】
Ｓ９０１で、半導体チップ１ａのプロセッサ１０ａは、インデックスＮを１に初期化する。
【0061】
Ｓ９０２で、半導体チップ１ａのプロセッサ１０ａは、評価用フレーム（図７参照）を生成するために、評価用フレームの「プリアンブル信号」に、フレームの存在を示す予め定められたビット列を設定する。
【0062】
Ｓ９０３で、プロセッサ１０ａは、評価用フレームの「フレーム制御信号」に、「評価用フレーム」を表すビット列を設定する。また、プロセッサ１０ａは、メモリ２０ａに格納されている評価用信号テーブルを参照して、現在のインデックスＮに対応する評価用信号ＩＤを表すビット列（例えば、Ｎ＝１の場合は「１１００」）を「フレーム制御信号」（第２の信号部分）に設定する。
【0063】
Ｓ９０４で、プロセッサ１０ａは、評価用フレームの「フレーム長信号」に、評価用フレームのフレーム長を表すビット列を設定する。
【0064】
Ｓ９０５で、プロセッサ１０ａは、評価用フレームの「宛先ＩＤ信号」に、評価用フレームの宛先である半導体チップ１ｂのＩＤを表すビット列を設定する。
【0065】
Ｓ９０６で、プロセッサ１０ａは、評価用フレームの「送信元ＩＤ信号」に、半導体チップ１ａのＩＤを表すビット列を設定する。
【0066】
Ｓ９０７で、プロセッサ１０ａは、メモリ２０ａに格納されている評価用信号テーブルを参照して、現在のインデックスＮに対応する評価用信号を表すビット列（例えば、Ｎ＝１の場合は「１１００１０１０００１１０１０１」）を、評価用フレームの「評価用信号」に設定する。
【0067】
Ｓ９０８で、プロセッサ１０ａは、評価用フレームの「フレーム検査信号」に、検査用のビット列（例えば、フレームを構成するビット列から生成されるＣＲＣ符号）を設定する。
【0068】
Ｓ９０９で、プロセッサ１０ａは、半導体チップ１ｂへ評価用フレームを送信する。具体的には、プロセッサ１０ａは、評価用フレームのビット列に対応するパルス列を送信側変換回路５０に入力することにより、Txdata及びTxdata（バー）を送信コイル３０ａに印加する。これにより、評価用フレームのビット列に対応する電圧パターンが送信コイル３０ａに印加（入力）され、評価用フレームの無線送信が実現する。
【0069】
Ｓ９１０で、プロセッサ１０ａは、「N=(N mod Nmax)+1」の計算を行うことにより、インデックスＮを更新する。インデックスＮの最大値（Nmax）は、評価用信号テーブルに格納されている評価用信号（ビットパターン）の数であり、図８の例では３である。「(N mod Nmax)」は、NをNmaxで割ることにより得られる余りを意味する。例えば、N=1、Nmax=3の場合、(N mod Nmax)=1であるため、Ｎは２に更新される。その後、処理はＳ９０２に戻り、Ｓ９０２～Ｓ９０９の処理により次の評価用フレームが送信される。Ｎが更新されているため、次の評価用フレームの「評価用信号」には、前の評価用フレームとは異なるビットパターンが用いられる。図８の評価用信号テーブルが用いられる場合、Ｎは１、２、３、１、２、３、・・・のように順に更新される。そのため、評価用信号として、３種類のビットパターンが繰り返し順に用いられる。
【0070】
次に、図１０を参照して、評価用信号のビットパターンを変化させる方法を用いる場合における、センシング処理のうちの評価値取得処理について説明する。Ｓ１００１で、半導体チップ１ｂのプロセッサ１０ｂは、既知のプリアンブル信号が検出されたか否か（即ち、隣接する半導体チップ１ａがフレームを送信しているか否か）を判定する。具体的には、プロセッサ１０ｂは、受信側変換回路６０ｂから供給されるパルス列（Rxdata）を所定のサンプリング周波数でデコードすることにより得られたビット列と、既知のプリアンブル信号とを比較し、両者が一致した場合に、既知のプリアンブル信号が検出されたと判定する。プロセッサ１０ｂは、プリアンブル信号が検出されるまでＳ１００１の処理を繰り返す。プリアンブル信号が検出されると、処理はＳ１００２に進む。
【0071】
Ｓ１００２で、プロセッサ１０ｂは、プリアンブル信号に続くフレーム制御信号をデコードし、フレームの種別が評価用フレームであるか否かを判定する。フレームの種別が評価用フレームである場合、処理はＳ１００４に進み、そうでない場合、処理はＳ１００３に進む。なお、フレームの種別が評価用フレームである場合、フレーム制御信号には、評価用信号ＩＤを表すビット列も含まれているので、フレーム制御信号のデコードにより評価用信号ＩＤも取得される。
【0072】
Ｓ１００３で、プロセッサ１０ｂは、フレームの種別に応じた処理を適宜行う。その後、処理はＳ１００１に戻る。
【0073】
Ｓ１００４で、プロセッサ１０ｂは、フレーム長信号をデコードし、フレームの長さを確認する。
【0074】
Ｓ１００５で、プロセッサ１０ｂは、宛先ＩＤ信号をデコードし、フレームが自分宛であるか否か（宛先ＩＤが半導体チップ１ｂのＩＤであるか否か）を判定する。フレームが自分宛である場合、処理はＳ１００６に進み、そうでない場合、処理はＳ１００１に戻る。
【0075】
Ｓ１００６で、プロセッサ１０ｂは、送信元ＩＤ信号をデコードし、フレームの送信元の半導体チップ１のＩＤを取得する。半導体チップ１ａがフレームの送信元である場合、半導体チップ１ａのＩＤが取得される。
【0076】
Ｓ１００７で、プロセッサ１０ｂは、評価用信号をデコードし、デコードされた評価用信号（受信されたビット列）を取得する。
【0077】
Ｓ１００８で、プロセッサ１０ｂは、評価用信号ＩＤ及びデコードされた評価用信号（受信されたビット列）に基づいて、評価値を取得する。具体的には、プロセッサ１０ｂは、メモリ２０ｂに格納された評価用信号テーブルを参照して、評価用信号ＩＤに対応するビット列（即ち、正しいビット列）を取得する。そして、プロセッサ１０ｂは、取得された正しいビット列と受信されたビット列とを比較することにより、ビットエラーの数を検出（カウント）し、ビットエラーの数に基づく評価値を取得する。以下の説明では、例として、ビットエラーの数に基づく評価値はＢＥＲであるものとする。プロセッサ１０ｂは、取得した評価値をメモリ２０ｂに記録する。その際に、プロセッサ１０ｂは、評価値の取得元である評価用フレームの受信時刻と、評価用フレームの送信元ＩＤとを評価値に関連付けて記録する。これにより、特定の送信元に対応する評価値の時系列変化を示す情報がメモリ２０ｂに蓄積される。
【0078】
Ｓ１１０９で、プロセッサ１０ｂは、フレーム検査信号をデコードし、評価用フレームを誤りなく受信できたか否かを判定する。また、プロセッサ１０ｂは、判定結果（フレーム検査の結果）に応じて、Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ（ＡＣＫ）信号（フレーム検査がＯＫの場合）、又はＮｅｇａｔｉｖｅ ＡＣＫ（ＮＡＣＫ）信号（フレーム検査がＮＧの場合）を半導体チップ１ｂに対して送信してもよい。その後、処理はＳ１００１に戻る。
【0079】
次に、図１１を参照して、センシング処理のうちの位置関係判定処理について説明する。図１１の位置関係判定処理は、図１０の評価値取得処理と並行して実行される。従って、位置関係判定処理と並行して、繰り返し評価値の取得が行われる。
【0080】
Ｓ１１０１で、半導体チップ１ｂのプロセッサ１０ｂは、評価値取得処理により新たな評価値が取得されたか否かを判定する。プロセッサ１０ｂは、新たな評価値が取得されるまでＳ１１０１の処理を繰り返す。新たな評価値が取得されると、処理はＳ１１０２に進む。
【0081】
Ｓ１１０２で、プロセッサ１０ｂは、新たな評価値を含む、直近に取得された複数の評価値に基づく演算を行うことにより、合成評価値を算出（取得）する。具体的な演算方法は特に限定されないが、例えば、プロセッサ１０ｂは、合成評価値として、複数の評価値の平均値を算出してもよいし、複数の評価値の合計値を算出してもよい。直近の複数の評価用信号において検出されたビットエラーの数に基づく値が得られる限り、任意の方法で合成評価値を算出することができる。以下では、例として、合成評価値は複数のＢＥＲの平均値（平均ＢＥＲ）であるものとする。また、合成評価値の取得に用いられる評価値の数Ｍ（Ｍ≧２）は特に限定されないが、用いられる評価値の数Ｍが大きいほど、周波数特性に起因する評価値のバイアスの影響を軽減する効果が大きくなる。また、Ｍ＝１の場合が本実施形態から除外される訳ではない。Ｍ＝１であっても、Ｍ≧２の場合と比べて相対的に精度が低下する可能性はあるが、依然として１つの評価値に基づいて位置関係に関する判定を行うことは可能である。
【0082】
また、プロセッサ１０ｂは、算出された合成評価値を、最新の評価値に対応する評価用フレームが受信された時刻に関連付けてメモリ２０ｂに格納してもよい。これにより、合成評価値の時系列の変化が記録される。
【0083】
なお、取得済みの評価値の数がＭより小さい場合、プロセッサ１０ｂは、取得済みの全ての評価値に基づいて合成評価値を算出してもよいし、合成評価値を算出せずに処理をＳ１１０１に戻してもよい。
【0084】
Ｓ１１０３で、プロセッサ１０ｂは、合成評価値に基づいて位置関係に関する判定を行う。例えば、合成評価値（平均ＢＥＲ）が所定の閾値（例えば、０．１）を超えた場合に、半導体チップ１ｂは、半導体チップ１ｂと半導体チップ１ａとの間の位置関係が、本来の望ましい位置関係からずれたと判定することができる。位置関係に関する判定の様々な具体例は後述する。
【0085】
Ｓ１１０４で、プロセッサ１０ｂは、位置関係に関する判定結果に関する処理を行う。ここでの処理は特に限定されないが、例えば、プロセッサ１０ｂは、判定結果を外部の管理装置（不図示）へ送信してもよい。この場合、外部の管理装置は、受信した判定結果に基づいて、半導体チップ１ｂと半導体チップ１ａとの間の位置関係が、本来の望ましい位置関係にあるか否かを認識し、必要に応じて、ユーザに対して警告することなどができる。その後、処理はＳ１１０１に戻る。
【0086】
●電圧パターンの一部を反転させる方法
図５を参照して説明したように、プロセッサ１０ｂは、受信側変換回路６０ｂから入力されたパルス列を、所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより、１（High）又は０（Low）で表される２値信号列（ビット列）へとデコードすることができる。図５の例では、サンプリング周波数は１ＧＨｚ（従って、サンプリング周期は１ナノ秒（ｎｓ））であり、「０１１０１」というビット列が取得される。
図５を参照して説明したように、プロセッサ１０ｂは、受信側変換回路６０ｂから入力されたパルス列を、所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより、１（High）又は０（Low）で表される２値信号列（ビット列）へとデコードすることができる。図５の例では、サンプリング周波数は１ＧＨｚ（従って、サンプリング周期は１ナノ秒（ｎｓ））であり、「０１１０１」というビット列が取得される。
【0087】
ここで、プロセッサ１０ｂは、各ビットに対応する期間（１ビット期間）の全体に亘ってサンプリングを行う必要はなく、１ビット期間内の特定のタイミング（サンプリングタイミング）においてサンプリングを行えば、パルス列をビット列にデコードすることができる。例えば、図１２（ａ）において上から下へ向かう矢印で示すように、プロセッサ１０ｂは、１ビット期間の中央よりも早いタイミングでサンプリングを行うことにより、「１００１１００１」というビット列を取得することができる。この場合、サンプリングタイミング外の期間においては、電圧を反転させても、デコードされるビット列は変化しない。
【0088】
図１２（ｂ）は、一部のビットについて、ビット期間の後半部分の電圧を反転させる例を示す図である。図１２（ｂ）において、左右方向の矢印で示される期間（期間１２０１など）は、電圧が反転された期間を示す。期間１２０１は、「１」に対応するビット期間の後半部分であるため、本来は「High」の電圧を持つはずであるが、ここでは「Low」に反転されている。しかし、期間１２０１はサンプリングタイミング外の期間であるため、デコードされるビットとしては、図１２（ａ）の場合と同様に「１」が取得される。図１２（ｂ）の例では、「１０」のビットパターンにおいて「１」に対応するビット期間、及び、「０１」のビットパターンにおいて「０」に対応するビット期間において、後半部分の電圧の反転が発生している。
【0089】
電圧パターンにおいて一部のビット期間内の電圧が部分的に反転すると、電圧パターンの周波数特性が変化する。そのため、サンプリングタイミング外の期間の電圧を部分的に反転させることにより、ビットパターンを変化させずに、電圧パターンの周波数特性を変化させることができる。
【0090】
図１２（ｂ）の例では、電圧を反転させる期間は１ビット期間の後半部分（後ろ５０％）であるが、サンプリングタイミングを含まない限り、任意の部分の電圧を反転させることができる。例えば、受信側のプロセッサ１０ｂが１ビット期間の先頭から１５％以内のタイミングでサンプリングを行うように構成されている場合、送信側のプロセッサ１０ａは、１ビット期間の先頭から１５％を除いた任意の部分の電圧を反転させることができる。
【0091】
図１３は、評価用信号における電圧の反転ルールを管理する反転ルールテーブルの例を示す図である。反転ルールテーブルは、インデックスＮと、反転ルールとを含む。図１３の例では、３種類の反転ルールが反転ルールテーブルに含まれている。通信システムの各半導体チップ１のメモリ２０には、反転ルールテーブルが予め格納されている。図８の場合とは異なり、半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂとで、異なる反転ルールテーブルが格納されていてもよい。
【0092】
図１４は、電圧パターンの一部を反転させる方法を用いる場合における、センシング処理のうちの評価用フレーム送信処理のフローチャートである。図１４では、Nmaxは、反転ルールテーブルに格納されている反転ルールの数であり、図１３の例では３である。
【0093】
Ｓ１４０３で、プロセッサ１０ａは、評価用フレームの「フレーム制御信号」に、「評価用フレーム」を表すビット列を設定する。ここでは、図９のＳ９０３とは異なり、プロセッサ１０ａは、評価用信号ＩＤを表すビット列を「フレーム制御信号」に設定する必要はない。
【0094】
Ｓ１４０７で、プロセッサ１０ａは、評価用信号を表すビット列（例えば、「１００１１００１」）を、評価用フレームの「評価用信号」に設定する。ここでは、図９のＳ９０７とは異なり、現在のインデックスＮの値に関わらず、評価用信号として同じビットパターンを用いることができる。
【0095】
Ｓ１４０９で、プロセッサ１０ａは、半導体チップ１ｂへ評価用フレームを送信する。具体的には、プロセッサ１０ａは、評価用フレームのビット列に対応するパルス列を送信側変換回路５０に入力することにより、Txdata及びTxdata（バー）を送信コイル３０ａに印加する。この際に、評価用フレームのうちの評価用信号の電圧に対しては、プロセッサ１０ａは、メモリ２０ａに格納された反転ルールテーブルを参照して、現在のインデックスＮに対応する反転ルールを適用する。例えば、図１３の例では、Ｎ＝１の場合、図１２（ａ）に示す電圧パターンがTxdataとして送信コイル３０ａに入力され、Ｎ＝２の場合、図１２（ｂ）に示す電圧パターンがTxdataとして送信コイル３０ａに入力される。これにより、評価用信号のビットパターンを変化させずに、評価用フレーム毎に電圧パターンの周波数特性を変化させることができる。
【0096】
なお、図１２（ｂ）の例では、電圧を反転させる期間は１ビット期間の後半部分（後ろ５０％）に固定されているが、図１２（ｃ）に示すように、電圧を反転させる期間をビット毎に変動させる構成を採用してもよい。図１２（ｃ）の例では、反転対象のビットは、図１２（ｂ）と同様、「１０」のビットパターンにおける「１」、及び、「０１」のビットパターンにおける「０」である。しかし、反転対象のビットに対応する各ビット期間において反転される部分は、ビット毎にランダムに決定される（この決定は、反転される部分がサンプリングタイミングを含まないように行われる）。このような構成を採用する場合、各半導体チップ１のメモリ２０に反転ルールテーブルを格納する必要がなくなる。
【0097】
次に、図１５を参照して、電圧パターンの一部を反転させる方法を用いる場合における、センシング処理のうちの評価値取得処理について説明する。
【0098】
Ｓ１５０２で、プロセッサ１０ｂは、図１０のＳ１００２と同様に、プリアンブル信号に続くフレーム制御信号をデコードし、フレームの種別が評価用フレームであるか否かを判定する。フレームの種別が評価用フレームである場合、処理はＳ１００４に進み、そうでない場合、処理はＳ１００３に進む。なお、図１０のＳ１００２とは異なり、フレームの種別が評価用フレームである場合であっても、評価用信号ＩＤは取得されない。
【0099】
Ｓ１５０７で、プロセッサ１０ｂは、評価用信号をデコードし、デコードされた評価用信号（受信されたビット列）を取得する。評価用信号をデコードするためのサンプリングは、電圧が反転される期間に含まれないように予め定められたサンプリングタイミングで行われる。従って、プロセッサ１０ｂは、送信側で用いられた反転ルールを知らなくても、評価用信号をデコードすることができる。
【0100】
Ｓ１５０８で、プロセッサ１０ｂは、予め定められた既知の正しいビット列と、デコードされた評価用信号（受信されたビット列）とを比較することにより、ビットエラーの数を検出（カウント）し、ビットエラーの数に基づく評価値を取得する。プロセッサ１０ｂは、取得した評価値をメモリ２０ｂに記録する。その際に、プロセッサ１０ｂは、評価値の取得元である評価用フレームの受信時刻と、評価用フレームの送信元ＩＤとを評価値に関連付けて記録する。これにより、特定の送信元に対応する評価値の時系列変化を示す情報がメモリ２０ｂに蓄積される。
【0101】
なお、センシング処理のうちの位置関係判定処理については、プロセッサ１０ｂは、評価用信号のビットパターンを変化させる方法を用いる場合と同様に、図１１に示す処理を実行する。
【0102】
●評価用信号の伝送路符号を変化させる方法
これまでの説明では、半導体チップ１間の無線通信の伝送路符号（符号化方式）として、Non Return to Zero(NRZ)が用いられている。NRZ以外に利用可能な伝送路符号としては、例えば、Return to Zero(RZ)、Non Return to Zero Inversion(NRZI)、及びマンチェスタ符号がある。
これまでの説明では、半導体チップ１間の無線通信の伝送路符号（符号化方式）として、Non Return to Zero(NRZ)が用いられている。NRZ以外に利用可能な伝送路符号としては、例えば、Return to Zero(RZ)、Non Return to Zero Inversion(NRZI)、及びマンチェスタ符号がある。
【0103】
図１６は、Return to Zero(RZ)、Non Return to Zero Inversion(NRZI)、及びマンチェスタ符号を説明する図である。図１６から理解できるように、ビットパターンが同じであっても、伝送路符号が異なれば電圧パターンが異なるため、周波数特性も異なる。そのため、評価用信号の伝送路符号を変化させることにより、ビットパターンを変化させずに、評価用信号を表す電圧パターンの周波数特性を変化させることができる。
【0104】
図１７は、複数の伝送路符号を管理する伝送路符号テーブルの例を示す図である。伝送路符号テーブルは、インデックスＮと、評価用信号ＩＤと、伝送路符号とを含む。図１７の例では、４種類の伝送路符号が伝送路符号テーブルに含まれている。通信システムの各半導体チップ１のメモリ２０には、共通の伝送路符号テーブルが予め格納されている。即ち、使用される複数の伝送路符号の情報は、通信システムに含まれる複数の半導体チップ１の間で予め共有されている。
【0105】
図１８は、評価用信号の伝送路符号を変化させる方法を用いる場合における、センシング処理のうちの評価用フレーム送信処理のフローチャートである。図１８では、Nmaxは、伝送路符号テーブルに格納されている伝送路符号の数であり、図１７の例では４である。
【0106】
Ｓ１８０３で、プロセッサ１０ａは、評価用フレームの「フレーム制御信号」に、「評価用フレーム」を表すビット列を設定する。また、プロセッサ１０ａは、メモリ２０ａに格納されている伝送路符号テーブルを参照して、現在のインデックスＮに対応する評価用信号ＩＤを表すビット列（例えば、Ｎ＝１の場合は「１１００」）を「フレーム制御信号」に設定する。
【0107】
Ｓ１８０７で、プロセッサ１０ａは、評価用信号を表すビット列（例えば、「１０１１００」）を、評価用フレームの「評価用信号」に設定する。ここでは、図９のＳ９０７とは異なり、現在のインデックスＮの値に関わらず、評価用信号として同じビットパターンを用いることができる。
【0108】
Ｓ１８０９で、プロセッサ１０ａは、半導体チップ１ｂへ評価用フレームを送信する。具体的には、プロセッサ１０ａは、評価用フレームのビット列に対応するパルス列を送信側変換回路５０に入力することにより、Txdata及びTxdata（バー）を送信コイル３０ａに印加する。この際に、評価用フレームのうちの評価用信号のビット列に対しては、プロセッサ１０ａは、メモリ２０ａに格納された伝送路符号テーブルを参照して、現在のインデックスＮに対応する伝送路符号を用いて符号化を行う。これにより、評価用信号のビットパターンを変化させずに、評価用信号が符号化された電圧パターンの周波数特性を評価用フレーム毎に変化させることができる。なお、評価用信号以外の部分については、予め定められた伝送路符号（例えば、NRZ）が用いられる。
【0109】
次に、図１９を参照して、評価用信号の伝送路符号を変化させる方法を用いる場合における、センシング処理のうちの評価値取得処理について説明する。
【0110】
Ｓ１９０２で、プロセッサ１０ｂは、プリアンブル信号に続くフレーム制御信号をデコードし、フレームの種別が評価用フレームであるか否かを判定する。フレームの種別が評価用フレームである場合、処理はＳ１００４に進み、そうでない場合、処理はＳ１００３に進む。なお、フレームの種別が評価用フレームである場合、フレーム制御信号には、評価用信号ＩＤを表すビット列も含まれているので、フレーム制御信号のデコードにより評価用信号ＩＤも取得される。
【0111】
Ｓ１９０７で、プロセッサ１０ｂは、Ｓ１９０２で取得された評価用信号ＩＤに基づいて評価用信号をデコードし、デコードされた評価用信号（受信されたビット列）を取得する。具体的には、プロセッサ１０ｂは、メモリ２０ｂに格納された伝送路符号テーブルを参照して、評価用信号ＩＤに対応する伝送路符号を識別する。そして、プロセッサ１０ｂは、識別された伝送路符号に従って、評価用信号をデコードする。なお、評価用信号以外の部分については、プロセッサ１０ｂは、予め定められた伝送路符号（例えば、NRZ）に従ってデコードを行う。
【0112】
Ｓ１９０８で、プロセッサ１０ｂは、予め定められた既知の正しいビット列と、デコードされた評価用信号（受信されたビット列）とを比較することにより、ビットエラーの数を検出（カウント）し、ビットエラーの数に基づく評価値を取得する。プロセッサ１０ｂは、取得した評価値をメモリ２０ｂに記録する。その際に、プロセッサ１０ｂは、評価値の取得元である評価用フレームの受信時刻と、評価用フレームの送信元ＩＤとを評価値に関連付けて記録する。これにより、特定の送信元に対応する評価値の時系列変化を示す情報がメモリ２０ｂに蓄積される。
【0113】
なお、センシング処理のうちの位置関係判定処理については、プロセッサ１０ｂは、評価用信号のビットパターンを変化させる方法を用いる場合と同様に、図１１に示す処理を実行する。
【0114】
＜評価用信号ＩＤの通知方法に関する変形例＞
上の説明では、半導体チップ１ａのプロセッサ１０ａは、評価用フレームのフレーム制御信号に評価用信号ＩＤを設定することにより、評価用信号ＩＤを半導体チップ１ｂへ通知するものとした。しかし、評価用信号ＩＤの通知方法は、上で説明した方法に限定されない。
上の説明では、半導体チップ１ａのプロセッサ１０ａは、評価用フレームのフレーム制御信号に評価用信号ＩＤを設定することにより、評価用信号ＩＤを半導体チップ１ｂへ通知するものとした。しかし、評価用信号ＩＤの通知方法は、上で説明した方法に限定されない。
【0115】
一例として、評価用信号ＩＤがフレームの種別を示す信号を兼ねる構成を採用することができる。例えば、フレームの種別を示す信号が４ビットの場合、「０００１」が「情報フレーム」、「００１０」が「制御フレーム」、「００１１」が「管理フレーム」を示すものとして、フレームの種別を示す信号を定義する。また、図８に評価用信号ＩＤとして例示される「１１００」、「１１０１」、及び「１１１０」のいずれもが「評価用フレーム」を示すものとして、フレームの種別を示す信号を定義する。この場合、フレーム制御信号に評価用信号ＩＤを設定することは、同時に、フレーム制御信号にフレームの種別として「評価用フレーム」を示す信号を設定することを意味する。
【0116】
他の例として、図２０（ａ）に示すように、評価用フレームの送信元ＩＤ信号と評価用信号との間に、評価用信号ＩＤのための領域（第２の信号部分）を設けてもよい。この場合、評価用フレーム以外のフレームについては、評価用信号ＩＤのための領域を削除したり他の用途に使用したりすることができる。例えば、情報フレームについては、評価用信号ＩＤのための領域を、データ信号の領域の一部として使用することができる。
【0117】
上で例示した２種類の構成のいずれかを採用すれば、評価用フレームのための追加的なビットをフレーム制御信号に設ける必要がなくなるので、フレーム制御信号のビット数を削減して無線通信のオーバーヘッドを削減することができる。
【0118】
また、半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂとの間で評価用信号の変更パターンを示す情報を予め共有することにより、評価用信号ＩＤの通知を不要にする構成を採用してもよい。例えば、半導体チップ１ａのプロセッサ１０ａは、情報フレームを用いて、評価用信号の変更パターンを示す情報を半導体チップ１ｂへ送信する。これにより、例えば、半導体チップ１ｂのプロセッサ１０ｂは、評価用信号ＩＤ「１１００」→「１１０１」→「１１１０」→「１１００」→「１１０１」→「１１１０」→・・・のように３種類の評価用信号ＩＤに対応する評価用信号が順に繰り返し使用されることを事前に知ることができる。その後、プロセッサ１０ｂは、評価用フレームを受信する度に、評価用信号の変更パターンに従って正しい評価用信号（ビット列）を特定し、受信されたビット列と正しいビット列とを比較することにより評価値を取得する。このような構成を採用した場合も、フレーム制御信号のビット数を削減して無線通信のオーバーヘッドを削減することができる。
【0119】
なお、評価用信号ＩＤの通知を不要にする構成において、半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂの距離が大きく離れた状態が継続した場合、多数のビットエラーが長期間に亘って発生するため、半導体チップ１ｂは、評価用信号の変更タイミングを見失ってしまう可能性がある。そこで、半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂとの間で評価用信号の変更パターンを示す情報を予め共有した上で、半導体チップ１ａから半導体チップ１ｂへ評価用信号ＩＤを明示的に通知する構成を採用してもよい。この構成では、半導体チップ１ｂは、一時的なビットエラーにより評価用信号ＩＤを正しく取得できなかった場合、予め共有された変更パターンに従って正しい評価用信号を特定し、評価値を取得することができる。また、半導体チップ１ｂは、評価用信号の変更タイミングを見失っても、その後、評価用信号ＩＤを正しく受信できたタイミングで、評価用信号の変更タイミングを認識することができる。
【0120】
＜評価用フレームのフォーマットに関する変形例＞
上の説明では、評価用フレームは、図７又は図２０（ａ）に示すフォーマットなどを持つものとした。しかしながら、評価用フレームのフォーマットは、図７又は図２０（ａ）に示すフォーマットなどに限定されない。
上の説明では、評価用フレームは、図７又は図２０（ａ）に示すフォーマットなどを持つものとした。しかしながら、評価用フレームのフォーマットは、図７又は図２０（ａ）に示すフォーマットなどに限定されない。
【0121】
例えば、評価用フレームの送信タイミングが半導体チップ１ａ及び１ｂの間で予め共有されている場合、図２０（ｂ）に示す評価用フレームを用いることができる。この場合、半導体チップ１ｂのプロセッサ１０ｂは、既知のタイミングに受信側変換回路６０ｂからパルス列（Rxdata）が供給された場合に、そのパルス列が評価用フレームであると判断し、パルス列をデコードすることにより評価用信号ＩＤ及び評価用信号を取得することができる。
【0122】
評価用フレームの送信タイミングを半導体チップ１ａ及び１ｂの間で予め共有する方法の例として、情報フレーム（図６）を利用する方法がある。例えば、半導体チップ１ａのプロセッサ１０ａは、「情報フレームの送信後、０．２秒毎に評価用フレームを送信する」といったような、送信タイミングを示す情報が「データ信号」に設定された情報フレームを半導体チップ１ｂへ送信する。半導体チップ１ｂのプロセッサ１０ｂは、この情報フレームを受信することで、情報フレームの送信時刻を基点に、０．２秒、０．４秒、０．６秒、・・・のように０．２秒毎のタイミングで評価用フレームが送信されることを認識することができる。
【0123】
＜複数の評価用信号の生成方法に関する変形例＞
上では、ビットパターンの異なる複数の評価用信号を生成するために、複数の評価用信号（ビットパターン）を管理する評価用信号テーブル（図８）を用いる構成について説明した。しかし、ビットパターンの異なる複数の評価用信号を生成する方法は、上で説明した方法に限定されない。他の例として、疑似ランダム信号（Pseudo Random Bit Sequence（ＰＲＢＳ））生成器を用いる方法、及び、ビットの繰返し回数を変化させる方法が挙げられる。以下、各方法について順に説明する。
上では、ビットパターンの異なる複数の評価用信号を生成するために、複数の評価用信号（ビットパターン）を管理する評価用信号テーブル（図８）を用いる構成について説明した。しかし、ビットパターンの異なる複数の評価用信号を生成する方法は、上で説明した方法に限定されない。他の例として、疑似ランダム信号（Pseudo Random Bit Sequence（ＰＲＢＳ））生成器を用いる方法、及び、ビットの繰返し回数を変化させる方法が挙げられる。以下、各方法について順に説明する。
【0124】
●ＰＲＢＳ生成器を用いる方法
この方法では、各半導体チップ１は、ＰＲＢＳ生成器を備える。ＰＲＢＳ生成器は、任意の公知の技術（例えば、非特許文献１に開示される技術）に従って実装可能である。また、ＰＲＢＳ生成器は、半導体チップ１が備える専用のハードウェア回路として実装されてもよいし、半導体チップ１のプロセッサ１０が実行するソフトウェア機能として実装されてもよい。以下の説明では、ＰＲＢＳ生成器は、半導体チップ１のプロセッサ１０が実行するソフトウェア機能として実装されるものとする。
この方法では、各半導体チップ１は、ＰＲＢＳ生成器を備える。ＰＲＢＳ生成器は、任意の公知の技術（例えば、非特許文献１に開示される技術）に従って実装可能である。また、ＰＲＢＳ生成器は、半導体チップ１が備える専用のハードウェア回路として実装されてもよいし、半導体チップ１のプロセッサ１０が実行するソフトウェア機能として実装されてもよい。以下の説明では、ＰＲＢＳ生成器は、半導体チップ１のプロセッサ１０が実行するソフトウェア機能として実装されるものとする。
【0125】
半導体チップ１ａのＰＲＢＳ生成器と半導体チップ１ｂのＰＲＢＳ生成器とは、共通のアルゴリズムによりビット列（ＰＲＢＳ）を生成するように構成される。また、半導体チップ１ａのＰＲＢＳ生成器及び半導体チップ１ｂのＰＲＢＳ生成器には共通の初期値が設定される。この場合、半導体チップ１ａのＰＲＢＳ生成器により順次生成される複数のビット列は、半導体チップ１ｂのＰＲＢＳ生成器により順次生成される複数のビット列と一致する。このように順次生成される複数のビット列を、複数の評価用信号として用いることができる。
【0126】
例えば、半導体チップ１ａのプロセッサ１０ａは、所定の初期値を自身のＰＲＢＳ生成器に設定すると共に、情報フレームを用いて、この初期値を示す情報を半導体チップ１ｂへ送信する。半導体チップ１ｂのプロセッサ１０ｂは、受信した初期値を自身のＰＲＢＳ生成器に設定する。その後、半導体チップ１ａのプロセッサ１０ａは、複数の評価用フレームを順次送信する際に、ＰＲＢＳ生成器により順次生成される各ビット列を、各評価用フレームの評価用信号として用いる。半導体チップ１ｂのプロセッサ１０ｂは、評価用フレームを受信する度にＰＲＢＳ生成器によりビット列を生成し、デコードされた評価用信号（受信されたビット列）と生成されたビット列（即ち、正しいビット列）とを比較することで、評価値を取得する。
【0127】
このようにＰＲＢＳ生成器を用いて複数の評価用信号する場合、各半導体チップ１のメモリ２０に評価用信号テーブル（図８）を格納する必要がない。そのため、メモリ２０の使用量を削減することができる。また、評価用フレームの中に評価用信号ＩＤを含める必要がないため、評価用フレームのビット数を削減して無線通信のオーバーヘッドを削減することができる。
【0128】
なお、半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂとの間で複数の初期値を予め共有し、ＰＲＢＳ生成器により複数の初期値それぞれについて複数の評価用信号を生成する構成を採用してもよい。例えば、半導体チップ１ａのプロセッサ１０ａは、情報フレームを用いて、初期値Ｘ及び初期値Ｙを示す情報を半導体チップ１ｂへ送信する。その後、プロセッサ１０ａは、複数の評価用フレームを順次送信する際に、初期値Ｘから１回目に生成されたビット列、初期値Ｙから１回目に生成されたビット列、初期値Ｘから２回目に生成されたビット列、初期値Ｙから２回目に生成されたビット列、初期値Ｘから３回目に生成されたビット列、・・・のように、フレーム毎に異なるビット列を評価用信号として用いる。これにより、評価用信号の周波数特性の偏りを更に軽減することができる。
【0129】
●ビットの繰返し回数を変化させる方法
特定のビットパターンにおける各ビットの繰返し回数を変化させることで、１つのビットパターンから、複数の評価用信号として使用可能な複数のビットパターンを生成することができる。
特定のビットパターンにおける各ビットの繰返し回数を変化させることで、１つのビットパターンから、複数の評価用信号として使用可能な複数のビットパターンを生成することができる。
【0130】
例えば、「１１００１０１０」という８ビットのビットパターンについて、各ビットの繰返し回数を２とすると、「１１１１００００１１００１１００」という１６ビットのビットパターンが得られる。元のビットパターン「１１００１０１０」（繰返し回数＝１）と、ビットの繰り返しにより得られたビットパターン「１１１１００００１１００１１００」（繰返し回数＝２）とを、複数の評価用信号として使用することができる。
【0131】
この方法を用いる場合、半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂとの間で、元のビットパターンが予め共有される。例えば、半導体チップ１ａのプロセッサ１０ａは、情報フレームを用いて、元のビットパターンを示す情報を半導体チップ１ｂへ送信する。半導体チップ１ａのプロセッサ１０ａは、評価用フレームを送信する度に、繰返し回数を１、２、１、２、・・・のように変化させることで、周波数特性の異なる複数の評価用信号を送信することができる。半導体チップ１ｂのプロセッサ１０ｂは、評価用フレームを受信する度に、繰返し回数を１、２、１、２、・・・のように変化させることで、元のビットパターンから、受信したビット列と比較すべき正しいビット列を生成することができる。
【0132】
なお、複数の評価用信号の間でビット数を統一するために、ビットの繰り返しにより得られたビットパターンの一部を抽出して評価用信号として用いてもよい。例えば、ビットパターン「１１１１００００１１００１１００」（繰返し回数＝２）のうちの先頭８ビットから抽出される「１１１１００００」を、「繰返し回数＝２」に対応するビットパターンとして用いてもよい。
【0133】
このように特定のビットパターンにおける各ビットの繰返し回数を変化させることにより複数の評価用信号を生成する場合、各半導体チップ１のメモリ２０に評価用信号テーブル（図８）を格納する必要がない。そのため、メモリ２０の使用量を削減することができる。また、評価用フレームの中に評価用信号ＩＤを含める必要がないため、評価用フレームのビット数を削減して無線通信のオーバーヘッドを削減することができる。
【0134】
なお、プロセッサ１０ａは、評価用フレームの中にビットの繰返し回数を示す情報を含めてもよい。この場合、繰返し回数を任意のパターンで変化させることが可能になる。
【0135】
＜評価用信号の長さ（ビット数）に関する変形例＞
一般的に、評価用信号のビット数が多いほど、より高精度な評価値を取得することができる。しかし、半導体チップ１間の距離が長く、ＢＥＲが大きい（例えば、約０．５）場合には、評価用信号のビット数を増やしても評価値（ＢＥＲ）の精度はあまり向上しない。そこで、評価値に応じて評価用信号のビット数を変化させる構成を採用してもよい。
一般的に、評価用信号のビット数が多いほど、より高精度な評価値を取得することができる。しかし、半導体チップ１間の距離が長く、ＢＥＲが大きい（例えば、約０．５）場合には、評価用信号のビット数を増やしても評価値（ＢＥＲ）の精度はあまり向上しない。そこで、評価値に応じて評価用信号のビット数を変化させる構成を採用してもよい。
【0136】
この場合、半導体チップ１ｂのプロセッサ１０ｂは、評価値を取得した後、取得した評価値を半導体チップ１ａへ送信する。例えば、プロセッサ１０ｂは、半導体チップ１ａへ送信するＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号（図１０、図１５、及び図１９のＳ１００９参照）の中に評価値を含めることができる。
【0137】
なお、プロセッサ１０ａは、送信した評価用フレームに対応するＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号を受信できなかった場合、無線通信の品質が極めて悪い可能性が高いため、評価値（ＢＥＲ）は０．５であると判断してもよい。
【0138】
半導体チップ１ａのプロセッサ１０ａは、受信した評価値を１つ以上の閾値と比較することにより、次に送信する評価用フレームの評価用信号のビット数を決定する。例えば、プロセッサ１０ａは、評価値（ＢＥＲ）が１０－１０未満の場合、ビット数を１６に決定し、ＢＥＲが１０－１０以上０．１未満の場合、ビット数を８に決定し、ＢＥＲが０．１以上の場合、ビット数を４に決定する。これにより、評価値の精度向上があまり期待できない状況において長い評価用信号を送信することが抑制され、効率的な無線通信が実現する。
【0139】
なお、プロセッサ１０ａ及びプロセッサ１０ｂは、決定される可能性のある最長のビット数の評価用信号を取得可能なように構成される。例えば、ＰＲＢＳ生成器を用いる場合において、最長のビット数が１６である場合、プロセッサ１０ａ及びプロセッサ１０ｂのＰＲＢＳ生成器は、１６ビットのビット列を生成するように構成される。例えば、実際に決定されたビット数が８ビットの場合、プロセッサ１０ａ及びプロセッサ１０ｂは、ＰＲＢＳ生成器により生成された１６ビットのビット列のうちの先頭８ビットを評価用信号として用いることができる。プロセッサ１０ｂは、評価用フレームの「フレーム長信号」から取得されるフレーム長から、評価用信号以外の領域の長さを減算することにより、受信した評価用フレームにおける評価用信号のビット数を知ることができる。
【0140】
＜位置関係に関する判定の様々な具体例＞
ここでは、図１１のＳ１１０３において行われる位置関係に関する判定の具体例を説明する。なお、以下では、半導体チップ１ｂが半導体チップ１ａへ評価用フレームを送信する場合（従って、半導体チップ１ａが図１１の位置関係判定処理を実行する場合）について説明を行う。
ここでは、図１１のＳ１１０３において行われる位置関係に関する判定の具体例を説明する。なお、以下では、半導体チップ１ｂが半導体チップ１ａへ評価用フレームを送信する場合（従って、半導体チップ１ａが図１１の位置関係判定処理を実行する場合）について説明を行う。
【0141】
例えば、図２１に示すように、半導体チップ１ａ及び１ｂを計測対象４の上に水平方向（Ｘ軸方向）に距離Ｄｘだけ離して配置した場合を考える。計測対象４は、Ｘ軸方向に伸縮する素材であり、例えば鉄製レールや鉄骨などである。この場合、温度変化等の要因により計測対象４がＸ軸方向に伸縮すると、それに応じて距離Ｄｘが変化する。前述の通り、距離Ｄｘが変化すると、半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂとの間の結合係数が変化し、評価用信号におけるビットエラーの数が変化する。そのため、ビットエラーの数に基づく評価値（例えば、ＢＥＲ）及び合成評価値（例えば、平均ＢＥＲ）も変化する。
【0142】
図２２は、半導体チップ１ａ及び１ｂ間の距離ＤｘとＢＥＲとの関係の例をグラフ形式及び表形式で示す図である。距離ＤｘとＢＥＲとの関係を示す情報は、例えば、予め複数の距離におけるＢＥＲを測定する実験を行うことにより取得可能である。ここで取得するＢＥＲは、１つの評価用信号に基づくＢＥＲであってもよいし、複数の評価用信号に基づく平均ＢＥＲであってもよい。従って、図２２に記載される「ＢＥＲ」は、平均ＢＥＲであってもよい。この点は、図２３以降においても同様である。
【0143】
図２２から理解できるように、４５０μｍ前後の距離において、ＢＥＲが大きく変化する。そこで、４５０μｍに対応するＢＥＲ（１×１０－４）を閾値として各半導体チップ１のメモリ２０に事前に格納しておくことが考えられる。この場合、半導体チップ１ａのプロセッサ１０ａは、図１１のＳ１１０３において、Ｓ１１０２で取得された平均ＢＥＲ（合成評価値）とメモリ２０ａに格納された閾値（１×１０－４）とを比較することで、距離Ｄｘが４５０μｍより大きいか否かを判定することができる。即ち、位置関係に関する判定として、距離Ｄｘが特定の距離（ここでは４５０μｍ）より大きいか否かを判定することができる。
【0144】
また、例えば、本来の望ましい位置関係ではＤｘが４５０μｍ未満であるものとする。この場合、プロセッサ１０ａは、Ｓ１１０２で取得された平均ＢＥＲ（合成評価値）が閾値（１×１０－４）を超えたと判定されたことに応じて、半導体チップ１ａ及び１ｂの位置関係が本来の望ましい位置関係からずれたと判定することができる。
【0145】
図２２の例では、距離Ｄｘの変化は計測対象４の伸縮に応じて発生するため、半導体チップ１ａ及び１ｂを含む通信システムは、計測対象４の伸縮を検出するセンサとしての役割を果たすことができる。
【0146】
なお、図２２の例では、ＢＥＲに関する閾値の数は１であるが、２以上であってもよい。即ち、閾値の数Ｌは、１以上の整数である限り、任意の数であってもよい。図２３は、ＢＥＲについて４つの閾値を設定する例を示す図である。この例では、４つの閾値として、Ｄｘ＝Ｄｔｈ１（４４０μｍ）、Ｄｔｈ２（４４５μｍ）、Ｄｔｈ３（４５０μｍ）、Ｄｔｈ４（４６０μｍ）に対応する４つのＢＥＲ（１×１０－８、１×１０－５、１×１０－４、１×１０－３）が各半導体チップ１のメモリ２０に事前に格納される。この場合、Ｓ１１０２で取得された平均ＢＥＲが、４つの閾値により区切られる５つの区間のどこに位置するかを判定することで、より正確な位置関係を判定することができる。
【0147】
また、図２３のグラフ又は表に相当するデータのような、距離ＤｘとＢＥＲとの関係を詳細に示す情報を各半導体チップ１のメモリ２０に格納してもよい。この場合、位置関係を更に詳細に判定することが可能になる。
【0148】
上の説明では、位置関係に関する判定として、半導体チップ１ａ及び１ｂの水平方向（Ｘ軸方向）の距離Ｄｘに関する判定を行う場合について説明した。しかし、本実施形態において判定可能な位置関係は、水平方向（Ｘ軸方向）の距離Ｄｘに限定されない。
【0149】
例えば、図２４（ａ）に示すように、計測対象４の性質に起因して、半導体チップ１ａ及び１ｂがＹ軸方向に変位する場合を考える。この場合、図２４（ｂ）に示すように、事前の測定によりＹ軸方向の変位量ＤｙとＢＥＲとの関係を示す情報を取得することで、変位量Ｄｙに関するＢＥＲの閾値を決定し、各半導体チップ１のメモリ２０に格納することができる。これにより、位置関係に関する判定として、変位量Ｄｙに関する判定を行うことが可能になる。
【0150】
他の例として、図２５（ａ）及び（ｂ）に示すように、半導体チップ１ａが計測対象４ａ上に配置されており、半導体チップ１ｂが計測対象４ｂ上に配置されている場合を考える。計測対象４ａと計測対象４ｂの接点は、半導体チップ１ａと半導体チップ１ｂとの中間に相当し、計測対象４ａは、この接点を軸にして回転するように構成されている。計測対象４ａと計測対象４ｂとが水平に並んでいる状態において、半導体チップ１ａ及び１ｂ間のＸ軸方向の距離はＤｘである。この場合、図２５（ｃ）に示すように、事前の測定によりＸ軸に対する計測対象４ａの角度ＤａとＢＥＲとの関係を示す情報を取得することで、角度Ｄａに関するＢＥＲの閾値を決定し、各半導体チップ１のメモリ２０に格納することができる。これにより、位置関係に関する判定として、角度Ｄａに関する判定を行うことが可能になる。
【0151】
更に他の例として、図２６（ａ）及び（ｂ）に示すように半導体チップ１ａ及び１ｂが配置されている場合を考える。図２５（ａ）及び（ｂ）の場合と異なり、図２６（ａ）及び（ｂ）では、計測対象４ａは、左辺を軸にして回転する。この場合、図２６（ｃ）に示すように、事前の測定によりＸ軸に対する計測対象４ａの角度ＤａとＢＥＲとの関係を示す情報を取得することで、角度Ｄａに関するＢＥＲの閾値を決定し、各半導体チップ１のメモリ２０に格納することができる。これにより、位置関係に関する判定として、角度Ｄａに関する判定を行うことが可能になる。
【0152】
更に他の例として、図２７（ａ）及び（ｂ）に示すように半導体チップ１ａ及び１ｂが配置されている場合を考える。図２６（ａ）及び（ｂ）の場合と異なり、図２７（ａ）及び（ｂ）では、計測対象４ａは、半導体チップ１ａのＸ軸方向の中心を通るＹ軸方向の軸に対して回転する。この場合、図２７（ｃ）に示すように、事前の測定によりＸ軸に対する計測対象４ａの回転角ＤｒとＢＥＲとの関係を示す情報を取得することで、回転角Ｄｒに関するＢＥＲの閾値を決定し、各半導体チップ１のメモリ２０に格納することができる。これにより、位置関係に関する判定として、回転角Ｄｒに関する判定を行うことが可能になる。なお、この場合、回転角Ｄｒが９０度を超えると、半導体チップ１ａの送信コイル３０ａを貫く磁束の向きが、回転角Ｄｒが９０度以下の場合と比べて反転する。そのため、送信コイル３０ａに誘起される電圧の正負の極性が反転し、その結果、Rxdataの正負も反転する。そのため、半導体チップ１ａのプロセッサ１０ａは、パルスの反転を考慮に入れてＢＥＲを計算する。
【0153】
更に他の例として、図２８（ａ）に示すように半導体チップ１ａ及び１ｂが配置されている場合を考える。図２８（ａ）では、計測対象４ｂは、半導体チップ１ｂのＹ軸方向の中心を通るＸ軸方向の軸に対して回転する。この場合、図２８（ｂ）に示すように、事前の測定によりＹ軸に対する計測対象４ｂの回転角ＤｒとＢＥＲとの関係を示す情報を取得することで、回転角Ｄｒに関するＢＥＲの閾値を決定し、各半導体チップ１のメモリ２０に格納することができる。これにより、位置関係に関する判定として、回転角Ｄｒに関する判定を行うことが可能になる。なお、この場合、回転角Ｄｒが９０度を超えると、半導体チップ１ａの送信コイル３０ａを貫く磁束の向きが、回転角Ｄｒが９０度以下の場合と比べて反転する。そのため、送信コイル３０ａに誘起される電圧の正負の極性が反転し、その結果、Rxdataの正負も反転する。そのため、半導体チップ１ａのプロセッサ１０ａは、パルスの反転を考慮に入れてＢＥＲを計算する。
【0154】
これまでの例では、半導体チップ１ａ及び１ｂが計測対象４上に（又は計測対象４ａ及び４ｂ上に）Ｘ軸方向に配置されていた。しかし、本実施形態は、半導体チップ１ａ及び１ｂが垂直方向（Ｚ軸方向）に配置（積層）されている場合に対しても適用可能である。
【0155】
例えば、図２９（ａ）に示すように半導体チップ１ａ及び１ｂが配置されている場合を考える。この例では、半導体チップ１ａ及び１ｂのＺ軸方向の距離Ｄｚが変化する。この場合、図２９（ｂ）に示すように、事前の測定によりＺ軸方向の距離ＤｚとＢＥＲとの関係を示す情報を取得することで、距離Ｄｚに関するＢＥＲの閾値を決定し、各半導体チップ１のメモリ２０に格納することができる。これにより、位置関係に関する判定として、距離Ｄｚに関する判定を行うことが可能になる。
【0156】
他の例として、図３０（ａ）及び（ｂ）に示すように半導体チップ１ａ及び１ｂが配置されている場合を考える。図２９（ａ）の場合と異なり、図３０（ａ）及び（ｂ）では、Ｚ軸方向の距離Ｄｚは変化しないものとする。この状況において、計測対象４ａ及び４ｂは、Ｘ軸方向の位置関係が変化する。この場合、図３０（ｃ）に示すように、事前の測定によりＸ軸方向の変位量ＤｘとＢＥＲとの関係を示す情報を取得することで、変位量Ｄｘに関するＢＥＲの閾値を決定し、各半導体チップ１のメモリ２０に格納することができる。これにより、位置関係に関する判定として、変位量Ｄｘに関する判定を行うことが可能になる。
【0157】
更に他の例として、図３１（ａ）及び（ｂ）に示すように半導体チップ１ａ及び１ｂが配置されている場合を考える。図２９（ａ）の場合と異なり、図３１（ａ）及び（ｂ）では、Ｚ軸方向の距離Ｄｚは変化しないものとする。この状況において、計測対象４ａ及び４ｂは、Ｙ軸方向の位置関係が変化する。この場合、図３１（ｃ）に示すように、事前の測定によりＹ軸方向の変位量ＤｙとＢＥＲとの関係を示す情報を取得することで、変位量Ｄｙに関するＢＥＲの閾値を決定し、各半導体チップ１のメモリ２０に格納することができる。これにより、位置関係に関する判定として、変位量Ｄｙに関する判定を行うことが可能になる。
【0158】
更に他の例として、図３２（ａ）及び（ｂ）に示すように半導体チップ１ａ及び１ｂが配置されている場合を考える。図２９（ａ）の場合と異なり、図３２（ａ）及び（ｂ）では、Ｚ軸方向の距離Ｄｚは変化しないものとする。この状況において、計測対象４ａ及び４ｂは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方の位置関係が変化する。この場合、Ｘ軸方向の位置関係の変化に由来するＢＥＲの変化と、Ｙ軸方向の位置関係の変化に由来するＢＥＲの変化とを区別することはできない。そこで、半導体チップ１ａ及び１ｂの中心間の距離Ｄｒに着目するものとする。この場合、図３２（ｃ）に示すように、事前の測定により、半導体チップ１ａ及び１ｂの中心間の距離ＤｒとＢＥＲとの関係を示す情報を取得することで、距離Ｄｒに関するＢＥＲの閾値を決定し、各半導体チップ１のメモリ２０に格納することができる。これにより、位置関係に関する判定として、距離Ｄｒに関する判定を行うことが可能になる。
【0159】
更に他の例として、図３３（ａ）に示すように半導体チップ１ａ及び１ｂが配置されている場合を考える。この例では、計測対象４ａが、Ｘ軸と平行な線を回転軸にして回転する。この場合、図３３（ｂ）に示すように、事前の測定によりＸ軸に対する回転角ＤａとＢＥＲとの関係を示す情報を取得することで、回転角Ｄａに関するＢＥＲの閾値を決定し、各半導体チップ１のメモリ２０に格納することができる。これにより、位置関係に関する判定として、回転角Ｄａに関する判定を行うことが可能になる。なお、この場合、回転角Ｄａが９０度を超えると、半導体チップ１ａの送信コイル３０ａを貫く磁束の向きが、回転角Ｄａが９０度以下の場合と比べて反転する。そのため、送信コイル３０ａに誘起される電圧の正負の極性が反転し、その結果、Rxdataの正負も反転する。そのため、半導体チップ１ａのプロセッサ１０ａは、パルスの反転を考慮に入れてＢＥＲを計算する。
【0160】
＜半導体チップ１の機能構成＞
図３４は、半導体チップ１の機能構成を示すブロック図である。図３４において、制御部３４０１は、プロセッサ１０がメモリ２０に格納されたプログラムを実行することにより実現される。
図３４は、半導体チップ１の機能構成を示すブロック図である。図３４において、制御部３４０１は、プロセッサ１０がメモリ２０に格納されたプログラムを実行することにより実現される。
【0161】
制御部３４０１は、半導体チップ１の全体制御を行う。また、制御部３４０１は、半導体チップ１の無線通信に関する各種制御を行う機能を備える。ここでいう各種制御を行う機能には、例えば以下の機能が含まれるが、これに限定される訳ではない。
・ビットエラーの数に基づく評価値を、通信回路３４２３を介して受信し、評価用信号の長さを制御する機能（「評価用信号の長さ（ビット数）に関する変形例」参照）
・通信回路３４２３を介して送信コイル３０に電圧パターン（Txdata及びTxdata（バー））を印加（入力）する機能
・通信回路３４２３を介して電圧パターン（Rxdata）を取得する機能
・通信回路３４２３を介して取得された電圧パターン（Rxdata）をデコードする機能
・評価用信号におけるビットエラーの数を検出する機能
・評価用信号において検出されたビットエラーの数に基づく評価値、及び、複数の評価用信号において検出されたビットエラーの数に基づく合成評価値を取得（算出）する機能
・評価値又は合成評価値に基づいて、半導体チップ１間の位置関係に関する判定を行う機能
・ビットエラーの数に基づく評価値を、通信回路３４２３を介して受信し、評価用信号の長さを制御する機能（「評価用信号の長さ（ビット数）に関する変形例」参照）
・通信回路３４２３を介して送信コイル３０に電圧パターン（Txdata及びTxdata（バー））を印加（入力）する機能
・通信回路３４２３を介して電圧パターン（Rxdata）を取得する機能
・通信回路３４２３を介して取得された電圧パターン（Rxdata）をデコードする機能
・評価用信号におけるビットエラーの数を検出する機能
・評価用信号において検出されたビットエラーの数に基づく評価値、及び、複数の評価用信号において検出されたビットエラーの数に基づく合成評価値を取得（算出）する機能
・評価値又は合成評価値に基づいて、半導体チップ１間の位置関係に関する判定を行う機能
【0162】
生成部３４０２は、「複数の評価用信号の生成方法に関する変形例」で説明したＰＲＢＳ生成器の機能を持つ。生成部３４０２は、半導体チップ１が備える専用のハードウェア回路として実装されてもよいし、半導体チップ１のプロセッサ１０が実行するソフトウェア機能として実装されてもよい。
【0163】
記憶部３４１１は、メモリ２０の記憶領域の一部により実現される。記憶部３４１１には、例えば評価用信号テーブル（図８）など、上で説明した様々な処理のために必要となる様々な情報が格納される。
【0164】
送信回路３４２１は、送信コイル３０及び送信側変換回路５０により実現される。送信回路３４２１は、送信コイル３０と他の半導体チップ１の受信コイル４０との間の誘導結合を介して他の半導体チップ１への無線送信を行う。
【0165】
受信回路３４２２は、受信コイル４０及び受信側変換回路６０により実現される。受信回路３４２２は、受信コイル４０と他の半導体チップ１の送信コイル３０との間の誘導結合を介して他の半導体チップ１からの無線受信を行う。
【0166】
送信回路３４２１及び受信回路３４２２により、通信回路３４２３が構成される。また、半導体チップ１が図２に示すように構成される場合には、通信回路３４２３はコイル３５及び変換回路５５により実現され、通信回路３４２３が送信回路３４２１及び受信回路３４２２の役割を果たす。
【0167】
＜実施形態のまとめ＞
上述の実施形態により、半導体チップなどの通信装置間の位置関係に関する判定を支援することが可能となる。
上述の実施形態により、半導体チップなどの通信装置間の位置関係に関する判定を支援することが可能となる。
【0168】
なお、上述の実施形態において説明した各種機能を実装するソフトウェア（プログラム）及びハードウェアの具体的な構成については特に限定されない。技術的に可能である限り、任意のソフトウェア、任意のハードウェア、並びに任意のソフトウェア及び任意のハードウェアの任意の組合せが、上述の実施形態の範囲に含まれる。
【0169】
上述の実施形態は、少なくとも以下の通信装置、制御方法、及びプログラムを開示している。
［項目１］
第１の通信装置であって、
第１のコイルを含む通信回路であって、前記第１のコイルと第２の通信装置の第２のコイルとの間の誘導結合を介して前記第２の通信装置との無線通信を行う、通信回路と、
前記通信回路を介して複数の電圧パターンを前記第１のコイルに印加する印加手段であって、各電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の信号部分を含み、各電圧パターンの前記第１の信号部分は異なる周波数特性を持つ、印加手段と、
を備える、第１の通信装置。
［項目２］
項目１に記載の第１の通信装置であって、
各電圧パターンの前記第１の信号部分には、異なるビットパターンが符号化される、
第１の通信装置。
［項目３］
項目２に記載の第１の通信装置であって、
各電圧パターンは第２の信号部分を含み、
前記第２の信号部分は、当該第２の信号部分を含む電圧パターンの前記第１の信号部分に符号化されるビットパターンを識別する識別情報を含む、
第１の通信装置。
［項目４］
項目１に記載の第１の通信装置であって、
所定の初期値に基づいて複数のビットパターンを疑似ランダムに生成する生成手段を更に備え、
各電圧パターンの前記第１の信号部分には、前記複数のビットパターンのうちの異なる１つが符号化され、
前記所定の初期値は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間で共有される、
第１の通信装置。
［項目５］
項目１乃至４のいずれか１項に記載の第１の通信装置であって、
前記第１の信号部分は、伝送路符号に対応するパルス列を含み、
前記複数の電圧パターンに対応する複数のパルス列のうちの少なくとも１つについて、前記第２の通信装置におけるサンプリングタイミングを含まない部分的な期間が、前記伝送路符号に対応する電圧から反転した電圧を持つ、
第１の通信装置。
［項目６］
項目１乃至５のいずれか１項に記載の第１の通信装置であって、
各電圧パターンの前記第１の信号部分は、異なる伝送路符号に対応する、
第１の通信装置。
［項目７］
項目６に記載の第１の通信装置であって、
各電圧パターンは第２の信号部分を含み、
前記第２の信号部分は、当該第２の信号部分を含む電圧パターンの前記第１の信号部分に対応する伝送路符号を識別する識別情報を含む、
第１の通信装置。
［項目８］
項目１乃至７のいずれか１項に記載の第１の通信装置であって、
前記複数の電圧パターンのうちの第１の電圧パターンの前記第１の信号部分に対応する、前記第２の通信装置において検出されたビットエラーの数に基づく評価値を、前記通信回路を介して受信する受信手段と、
前記評価値に基づいて、前記第１の電圧パターンよりも後に前記第１のコイルに印加される第２の電圧パターンの前記第１の信号部分の長さを制御する制御手段と、
を更に備える、第１の通信装置。
［項目９］
第２の通信装置であって、
第２のコイルを含む通信回路であって、前記第２のコイルと第１の通信装置の第１のコイルとの間の誘導結合を介して前記第１の通信装置との無線通信を行う、通信回路と、
前記第１のコイルに印加された複数の送信電圧パターンに対応する複数の受信電圧パターンを、前記通信回路を介して取得する取得手段であって、各送信電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の送信信号部分を含み、各送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分は異なる周波数特性を持つ、取得手段と、
各受信電圧パターンについて、前記第１の送信信号部分に対応する第１の受信信号部分におけるビットエラーの数を検出する検出手段と、
前記複数の受信電圧パターンに対応する複数の第１の受信信号部分において検出されたビットエラーの数に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の位置関係に関する判定を行う判定手段と、
を備える、第２の通信装置。
［項目１０］
項目９に記載の第２の通信装置であって、
各送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分には、異なるビットパターンが符号化され、
各送信電圧パターンは第２の送信信号部分を含み、
前記第２の送信信号部分は、当該第２の送信信号部分を含む送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分に符号化されるビットパターンを識別する識別情報を含み、
前記検出手段は、各受信電圧パターンについて、前記第１の送信信号部分に対応する前記第１の受信信号部分から取得されるビットパターンと、前記第２の送信信号部分に対応する第２の受信信号部分から取得される識別情報により識別されるビットパターンとを比較することにより、前記ビットエラーの数を検出する、
第２の通信装置。
［項目１１］
項目９又は１０に記載の第２の通信装置であって、
各送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分は、異なる伝送路符号に対応し、
各送信電圧パターンは第２の送信信号部分を含み、
前記第２の送信信号部分は、当該第２の送信信号部分を含む送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分に対応する伝送路符号を識別する識別情報を含み、
前記検出手段は、各受信電圧パターンについて、前記第２の送信信号部分に対応する第２の受信信号部分から取得される識別情報により識別される伝送路符号に基づいて、前記第１の送信信号部分に対応する前記第１の受信信号部分をデコードする、
第２の通信装置。
［項目１２］
項目９乃至１１のいずれか１項に記載の第２の通信装置であって、
前記判定手段は、前記複数の第１の受信信号部分において検出されたビットエラーの数に基づく合成評価値をＬ個の閾値と比較することにより前記位置関係に関する判定を行い、
Ｌは１以上の整数である、
第２の通信装置。
［項目１３］
項目１２に記載の第２の通信装置であって、
Ｌは２以上の整数である、
第２の通信装置。
［項目１４］
項目１２又は１３に記載の第２の通信装置であって、
前記Ｌ個の閾値の各々は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の個別の位置関係に関連付けられている、
第２の通信装置。
［項目１５］
第１の通信装置が実行する制御方法であって、
前記第１の通信装置は、第１のコイルを含む通信回路であって、前記第１のコイルと第２の通信装置の第２のコイルとの間の誘導結合を介して前記第２の通信装置との無線通信を行う、通信回路を備え、
前記制御方法は、前記通信回路を介して複数の電圧パターンを前記第１のコイルに印加する印加工程であって、各電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の信号部分を含み、各電圧パターンの前記第１の信号部分は異なる周波数特性を持つ、印加工程を備える、
制御方法。
［項目１６］
第２の通信装置が実行する制御方法であって、
前記第２の通信装置は、第２のコイルを含む通信回路であって、前記第２のコイルと第１の通信装置の第１のコイルとの間の誘導結合を介して前記第１の通信装置との無線通信を行う、通信回路を備え、
前記制御方法は、
前記第１のコイルに印加された複数の送信電圧パターンに対応する複数の受信電圧パターンを、前記通信回路を介して取得する取得工程であって、各送信電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の送信信号部分を含み、各送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分は異なる周波数特性を持つ、取得工程と、
各受信電圧パターンについて、前記第１の送信信号部分に対応する第１の受信信号部分におけるビットエラーの数を検出する検出工程と、
前記複数の受信電圧パターンに対応する複数の第１の受信信号部分において検出されたビットエラーの数に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の位置関係に関する判定を行う判定工程と、
を備える、制御方法。
［項目１７］
第１の通信装置のプロセッサが実行するためのプログラムであって、
前記第１の通信装置は、第１のコイルを含む通信回路であって、前記第１のコイルと第２の通信装置の第２のコイルとの間の誘導結合を介して前記第２の通信装置との無線通信を行う、通信回路を備え、
前記プログラムは、前記プロセッサにより実行されると、前記プロセッサに、前記通信回路を介して複数の電圧パターンを前記第１のコイルに印加する印加工程であって、各電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の信号部分を含み、各電圧パターンの前記第１の信号部分は異なる周波数特性を持つ、印加工程を実行させる、
プログラム。
［項目１８］
第２の通信装置のプロセッサが実行するためのプログラムであって、
前記第２の通信装置は、第２のコイルを含む通信回路であって、前記第２のコイルと第１の通信装置の第１のコイルとの間の誘導結合を介して前記第１の通信装置との無線通信を行う、通信回路を備え、
前記プログラムは、前記プロセッサにより実行されると、前記プロセッサに、
前記第１のコイルに印加された複数の送信電圧パターンに対応する複数の受信電圧パターンを、前記通信回路を介して取得する取得工程であって、各送信電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の送信信号部分を含み、各送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分は異なる周波数特性を持つ、取得工程と、
各受信電圧パターンについて、前記第１の送信信号部分に対応する第１の受信信号部分におけるビットエラーの数を検出する検出工程と、
前記複数の受信電圧パターンに対応する複数の第１の受信信号部分において検出されたビットエラーの数に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の位置関係に関する判定を行う判定工程と、
を実行させる、プログラム。
［項目１］
第１の通信装置であって、
第１のコイルを含む通信回路であって、前記第１のコイルと第２の通信装置の第２のコイルとの間の誘導結合を介して前記第２の通信装置との無線通信を行う、通信回路と、
前記通信回路を介して複数の電圧パターンを前記第１のコイルに印加する印加手段であって、各電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の信号部分を含み、各電圧パターンの前記第１の信号部分は異なる周波数特性を持つ、印加手段と、
を備える、第１の通信装置。
［項目２］
項目１に記載の第１の通信装置であって、
各電圧パターンの前記第１の信号部分には、異なるビットパターンが符号化される、
第１の通信装置。
［項目３］
項目２に記載の第１の通信装置であって、
各電圧パターンは第２の信号部分を含み、
前記第２の信号部分は、当該第２の信号部分を含む電圧パターンの前記第１の信号部分に符号化されるビットパターンを識別する識別情報を含む、
第１の通信装置。
［項目４］
項目１に記載の第１の通信装置であって、
所定の初期値に基づいて複数のビットパターンを疑似ランダムに生成する生成手段を更に備え、
各電圧パターンの前記第１の信号部分には、前記複数のビットパターンのうちの異なる１つが符号化され、
前記所定の初期値は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間で共有される、
第１の通信装置。
［項目５］
項目１乃至４のいずれか１項に記載の第１の通信装置であって、
前記第１の信号部分は、伝送路符号に対応するパルス列を含み、
前記複数の電圧パターンに対応する複数のパルス列のうちの少なくとも１つについて、前記第２の通信装置におけるサンプリングタイミングを含まない部分的な期間が、前記伝送路符号に対応する電圧から反転した電圧を持つ、
第１の通信装置。
［項目６］
項目１乃至５のいずれか１項に記載の第１の通信装置であって、
各電圧パターンの前記第１の信号部分は、異なる伝送路符号に対応する、
第１の通信装置。
［項目７］
項目６に記載の第１の通信装置であって、
各電圧パターンは第２の信号部分を含み、
前記第２の信号部分は、当該第２の信号部分を含む電圧パターンの前記第１の信号部分に対応する伝送路符号を識別する識別情報を含む、
第１の通信装置。
［項目８］
項目１乃至７のいずれか１項に記載の第１の通信装置であって、
前記複数の電圧パターンのうちの第１の電圧パターンの前記第１の信号部分に対応する、前記第２の通信装置において検出されたビットエラーの数に基づく評価値を、前記通信回路を介して受信する受信手段と、
前記評価値に基づいて、前記第１の電圧パターンよりも後に前記第１のコイルに印加される第２の電圧パターンの前記第１の信号部分の長さを制御する制御手段と、
を更に備える、第１の通信装置。
［項目９］
第２の通信装置であって、
第２のコイルを含む通信回路であって、前記第２のコイルと第１の通信装置の第１のコイルとの間の誘導結合を介して前記第１の通信装置との無線通信を行う、通信回路と、
前記第１のコイルに印加された複数の送信電圧パターンに対応する複数の受信電圧パターンを、前記通信回路を介して取得する取得手段であって、各送信電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の送信信号部分を含み、各送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分は異なる周波数特性を持つ、取得手段と、
各受信電圧パターンについて、前記第１の送信信号部分に対応する第１の受信信号部分におけるビットエラーの数を検出する検出手段と、
前記複数の受信電圧パターンに対応する複数の第１の受信信号部分において検出されたビットエラーの数に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の位置関係に関する判定を行う判定手段と、
を備える、第２の通信装置。
［項目１０］
項目９に記載の第２の通信装置であって、
各送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分には、異なるビットパターンが符号化され、
各送信電圧パターンは第２の送信信号部分を含み、
前記第２の送信信号部分は、当該第２の送信信号部分を含む送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分に符号化されるビットパターンを識別する識別情報を含み、
前記検出手段は、各受信電圧パターンについて、前記第１の送信信号部分に対応する前記第１の受信信号部分から取得されるビットパターンと、前記第２の送信信号部分に対応する第２の受信信号部分から取得される識別情報により識別されるビットパターンとを比較することにより、前記ビットエラーの数を検出する、
第２の通信装置。
［項目１１］
項目９又は１０に記載の第２の通信装置であって、
各送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分は、異なる伝送路符号に対応し、
各送信電圧パターンは第２の送信信号部分を含み、
前記第２の送信信号部分は、当該第２の送信信号部分を含む送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分に対応する伝送路符号を識別する識別情報を含み、
前記検出手段は、各受信電圧パターンについて、前記第２の送信信号部分に対応する第２の受信信号部分から取得される識別情報により識別される伝送路符号に基づいて、前記第１の送信信号部分に対応する前記第１の受信信号部分をデコードする、
第２の通信装置。
［項目１２］
項目９乃至１１のいずれか１項に記載の第２の通信装置であって、
前記判定手段は、前記複数の第１の受信信号部分において検出されたビットエラーの数に基づく合成評価値をＬ個の閾値と比較することにより前記位置関係に関する判定を行い、
Ｌは１以上の整数である、
第２の通信装置。
［項目１３］
項目１２に記載の第２の通信装置であって、
Ｌは２以上の整数である、
第２の通信装置。
［項目１４］
項目１２又は１３に記載の第２の通信装置であって、
前記Ｌ個の閾値の各々は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の個別の位置関係に関連付けられている、
第２の通信装置。
［項目１５］
第１の通信装置が実行する制御方法であって、
前記第１の通信装置は、第１のコイルを含む通信回路であって、前記第１のコイルと第２の通信装置の第２のコイルとの間の誘導結合を介して前記第２の通信装置との無線通信を行う、通信回路を備え、
前記制御方法は、前記通信回路を介して複数の電圧パターンを前記第１のコイルに印加する印加工程であって、各電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の信号部分を含み、各電圧パターンの前記第１の信号部分は異なる周波数特性を持つ、印加工程を備える、
制御方法。
［項目１６］
第２の通信装置が実行する制御方法であって、
前記第２の通信装置は、第２のコイルを含む通信回路であって、前記第２のコイルと第１の通信装置の第１のコイルとの間の誘導結合を介して前記第１の通信装置との無線通信を行う、通信回路を備え、
前記制御方法は、
前記第１のコイルに印加された複数の送信電圧パターンに対応する複数の受信電圧パターンを、前記通信回路を介して取得する取得工程であって、各送信電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の送信信号部分を含み、各送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分は異なる周波数特性を持つ、取得工程と、
各受信電圧パターンについて、前記第１の送信信号部分に対応する第１の受信信号部分におけるビットエラーの数を検出する検出工程と、
前記複数の受信電圧パターンに対応する複数の第１の受信信号部分において検出されたビットエラーの数に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の位置関係に関する判定を行う判定工程と、
を備える、制御方法。
［項目１７］
第１の通信装置のプロセッサが実行するためのプログラムであって、
前記第１の通信装置は、第１のコイルを含む通信回路であって、前記第１のコイルと第２の通信装置の第２のコイルとの間の誘導結合を介して前記第２の通信装置との無線通信を行う、通信回路を備え、
前記プログラムは、前記プロセッサにより実行されると、前記プロセッサに、前記通信回路を介して複数の電圧パターンを前記第１のコイルに印加する印加工程であって、各電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の信号部分を含み、各電圧パターンの前記第１の信号部分は異なる周波数特性を持つ、印加工程を実行させる、
プログラム。
［項目１８］
第２の通信装置のプロセッサが実行するためのプログラムであって、
前記第２の通信装置は、第２のコイルを含む通信回路であって、前記第２のコイルと第１の通信装置の第１のコイルとの間の誘導結合を介して前記第１の通信装置との無線通信を行う、通信回路を備え、
前記プログラムは、前記プロセッサにより実行されると、前記プロセッサに、
前記第１のコイルに印加された複数の送信電圧パターンに対応する複数の受信電圧パターンを、前記通信回路を介して取得する取得工程であって、各送信電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の送信信号部分を含み、各送信電圧パターンの前記第１の送信信号部分は異なる周波数特性を持つ、取得工程と、
各受信電圧パターンについて、前記第１の送信信号部分に対応する第１の受信信号部分におけるビットエラーの数を検出する検出工程と、
前記複数の受信電圧パターンに対応する複数の第１の受信信号部分において検出されたビットエラーの数に基づいて、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の位置関係に関する判定を行う判定工程と、
を実行させる、プログラム。
【0170】
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【0171】
１…半導体チップ、１０…プロセッサ、２０…メモリ、３０…送信コイル、４０…受信コイル、５０…送信側変換回路、６０…受信側変換回路
【要約】
【課題】半導体チップなどの通信装置間の位置関係に関する判定を支援する技術を提供する。
【解決手段】第１の通信装置であって、第１のコイルを含む通信回路であって、前記第１のコイルと第２の通信装置の第２のコイルとの間の誘導結合を介して前記第２の通信装置との無線通信を行う、通信回路と、前記通信回路を介して複数の電圧パターンを前記第１のコイルに印加する印加手段であって、各電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の信号部分を含み、各電圧パターンの前記第１の信号部分は異なる周波数特性を持つ、印加手段と、を備える、第１の通信装置を提供する。
【選択図】図９
【解決手段】第１の通信装置であって、第１のコイルを含む通信回路であって、前記第１のコイルと第２の通信装置の第２のコイルとの間の誘導結合を介して前記第２の通信装置との無線通信を行う、通信回路と、前記通信回路を介して複数の電圧パターンを前記第１のコイルに印加する印加手段であって、各電圧パターンは前記第２の通信装置においてビットエラーの数の検出に用いられる第１の信号部分を含み、各電圧パターンの前記第１の信号部分は異なる周波数特性を持つ、印加手段と、を備える、第１の通信装置を提供する。
【選択図】図９
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】