DE69733182T2 - Speichermediumsystem mittels einer kontaktlosen karte - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein kontaktloses Speicherkartensystem, das so ausgelegt ist, dass es ein Senden und Empfangen von Daten mittels elektromagnetischer Kopplung (auch als elektromagnetische Induktion bezeichnet) durchführt, und insbesondere auf ein Speichermediumsystem, das eine kontaktlose Speicherkarte aufweist, die so ausgelegt ist, dass sie ein Senden und Empfangen von Daten mittels elektromagnetischer Kopplung (auch als elektromagnetische Induktion bezeichnet) über einen LC-Schwingkreis durchführt.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • in den letzten Jahren wurden große Fortschritte bei der Entwicklung praktisch verwendbarer kontaktloser Speicherkarten als ein kleines, höchst zuverlässiges Speichermedium gemacht, was zu einer großen Vielzahl ihrer Anwendungsmöglichkeiten sowie zu einer beträchtlichen Steigerung ihrer Speicherkapazität geführt hat.
  • Zusammen mit der Erzielung einer großen Speicherkapazität besteht natürlich auch ein Bedarf nach der Übertragung von Daten mit hoher Geschwindigkeit.
  • Allgemein ist es jedoch extrem schwierig, die Geschwindigkeit der Datenübertragung zu steigern, wenn eine Übertragung unter der Verwendung einer elektromagnetischen Kopplung über einen LC-Schwingkreis durchgeführt wird.
  • Verfahren zum Steigern der Übertragungsgeschwindigkeit, die in Betracht gezogen werden können, sind zum Beispiel die folgenden Verfahren: (1) Einfach die Zeit verringern, die zum Senden des jeweiligen Bits benötigt wird, (2) Vorsehen einer Vielzahl von LC-Schwingkreisen, um so die Daten parallel zu senden, und (3) die Verwendung einer Multiphasenmodulation, um so eine Vielzahl von Datenbits gleichzeitig zu senden.
  • Das letztere Verfahren (3) erfordert eine Vielzahl von Modulator- und Demodulatorschaltungen für Multiphasen-PSK oder Multiphasen-FSK, wodurch die Anwendung auf dem Gebiet kontaktloser Speicherkartensysteme besonders schwierig wird, bei denen ein erheblicher Bedarf nach kompakten, billigen Lese- und Schreibgeräten besteht.
  • Ein bekanntes Speichermediumsystem, das eine solche kontaktlose Speicherkarte nutzt, wie sie zum Beispiel in 8 gezeigt ist, weist einen elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt 1 auf der Seite des Lese-Schreib-Geräts und einen elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt 10 auf der Seite der Speicherkarte auf.
  • 8 ist der Schaltplan der Kommunikationsschaltung für ein kontaktloses Speicherkartensystem der Vergangenheit, und 9 ist eine Zeichnung, welche die hauptsächlich darin verwendeten Wellenformen zeigt.
  • Bei einem Speichermediumsystem, das die kontaktlose Speicherkarte der Vergangenheit, wie sie in 8 gezeigt ist, einsetzt, liegen sich eine aufgedruckte Spulenantenne 2 der elektromagnetischen Kopplungsschnittstelle 1 der Seite des Lese-Schreib-Geräts und eine aufgedruckte Spulenantenne 12 des LC-Schwingkreises 11 der elektromagnetischen Kopplungsschnittstelle 10 der Speicherkartenseite einander gegenüber, wenn ein Zugriff durchgeführt wird, wodurch diese Elemente in einen elektromagnetischen Kopplungszustand gebracht werden, so dass Daten zwischen ihnen ausgetauscht werden können.
  • Das bedeutet, dass die Antennen 2 und 12 der Lese-Schreib-Gerätseite bzw. der Kartenseite beide sowohl zum Senden als auch zum Empfangen verwendet werden.
  • Wenn die start-stopp-synchronisierten seriell übertragenen Daten BD eine Bitzeitdauer (Zeitlänge eines Bits) von tb haben, wenn sie, wie in 9 gezeigt, von der Kartenseite an die Lese-Schreib-Gerätseite gesendet werden, welche der Zeit entspricht, wenn die übertragenen Daten BD 0 sind, wird an der Übertragungssignalformungsschaltung 15 durch ein Einzelschusssignal ein Übertragungssignal TX gebildet, wobei dieses Signal den Sendeansteuerungstransistor 13 ansteuert.
  • Das bedeutet, dass jedes Mal, wenn die oben genannten Übertragungsdaten DB 0 sind, der Schwingkreis 11 einzelschussangesteuert wird, was zu einer elektromagnetischen Induktion in der Antenne 2 des elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitts 1 der Lese-Schreib-Gerätseite führt.
  • Wenn dies geschieht, dann ist, auch wenn die Ansteuerung in einem Einzelschussverfahren geschieht, aufgrund des Resonanzphänomens im Schwingkreis 11 die aktuelle Wellenform in der Antenne 12 eine frei gedämpfte Wellenform, wobei die induzierte Wellenform in der Antenne 2 des Schnittstellenabschnitts 1 der Lese-Schreib-Gerätseite ebenfalls eine ähnlich frei gedämpfte Wellenform aufweist.
  • Die oben genannte induzierte Wellenform, die in der Antenne 2 auftritt, wird in die Empfangsdemodulationsschaltung 3 eingegeben, in der sie demoduliert wird, wobei die Gleichstromkomponente zuerst von diesem Signal abgeschnitten wird und mittels des Kondensators C1 und der Widerstände R1 und R2 eine Vorspannung an dieses Signal angelegt wird, wodurch hieraus das Eingabesignal WP wird, das dann in den Fensterkomparator 6 eingegeben wird (wobei dies das Signal ist, an dem die Empfangsdemodulation ausgeführt wird).
  • Während daher die Wellenform des Eingabesignals WP ungefähr ähnlich den Wellenformen ist (die in der Zeichnung nicht gezeigt sind), die in den Antennen 12 und 2 auftreten, wenn dieses Eingabesignal WP die Grenzen eines Fensters W überschreitet, das durch die Widerstände R3, R4 und R5 erstellt wird, wird das Empfangsdemodulationssignal RD, das aus dem Fensterkomparator 6 ausgegeben wird, auf 0 gesteuert.
  • Wenn dieses Empfangsdemodulationssignal RD auch nur für einen Moment während einer vorgeschriebenen Abtastperiode tc auf dem Pegel 0 ist, die als ihren relativen Phasenreferenzpunkt den erfassten Punkt TRO von dessen Startbit hat, werden an der Empfangsdatenverarbeitungsschaltung im Lese-Schreib-Gerät die empfangenen Daten während dieser Periode als 0 behandelt.
  • Wenn die start-stopp-synchronisierten, seriell übertragenen Daten TD von der Seite des Lese-Schreib-Geräts zur Kartenseite übertragen werden, wenn die Bitdaten der übertragenen Daten TD 0 sind, wird ein Übertragungsträger TC einer vorgeschriebenen Frequenz über die Übertragungsmodulatorschaltung 4 in die Ansteuerungsschaltung 5 eingegeben.
  • Das bedeutet, dass die Übertragungsmodulatorschaltung 4 eine umgekehrte ASK-Modulation (bei der das Trägersignal ausgegeben wird, wenn die übertragenen Daten 0 sind) des Übertragungsträgersignals TC gemäß dem übertragenen Datensignal TD durchführt, und während der Periode, in welcher die übertragenen Daten TD 0 sind, wird die in Reihe geschaltete Resonanzschaltung angesteuert, die durch den Kondensator C2 und die Antenne 2 der Übertragungsansteuerungsschaltung 5 gebildet wird, wobei die resonante Wellenform RS als ein Ergebnis von deren Induktion im Schwingkreis 11 der Kartenseite erscheint.
  • Da diese resonante Wellenform RS in die Detektorschaltung 14 eingegeben wird, in der sie erfasst wird, wenn die Antenne 2 durch das Übertragungsträgersignal TC angesteuert wird, sind die empfangenen Daten RX, die aus der Detektorschaltung 14 ausgegeben werden, im Grunde auch 0.
  • Für jede vorgeschriebene Abtastzeiteinteilung TSP der empfangenen Daten RX, die während dessen Startbit-Erfassungspunkt TSO als eine Phasenreferenz aufgestellt wird, werden seriell empfangene Daten Bit für Bit aufgefangen.
  • Wie oben beschrieben, wird bei einem kontaktlosen Speicherkartensystem der Vergangenheit, wie in 8 und 9 gezeigt, ein Empfangen auf der Kartenseite über einen LC-Schwingkreis durchgeführt, wobei dies dazu führt, dass die Empfangsschaltung auf der Kartenseite vereinfacht wird, um so den Empfang eines Signals maximaler Amplitude bezüglich des vom Lese-Schreib-Gerät gesendeten Signals zu ermöglichen.
  • Da außerdem Rauschen bei Frequenzen, die nicht die Resonanzfrequenz des LC-Schwingkreises sind, nicht einfach akzeptiert wird, hat dies den Vorteil, dass Kommunikationsfehler, die durch Rauschen außerhalb des Systems verursacht werden, unterdrückt werden.
  • Beim Senden von der Kartenseite ist die Verwendung eines Sendesignals, das durch ein Einzelschusssignal gebildet wird, um so den oben genannten Schwingkreis zum Senden anzusteuern, zum Minimieren der elektrischen Leistung wirksam, die von der Karte zum Senden benötigt wird.
  • Trotz der oben genannten Vorteile macht jedoch aufgrund der charakteristischen freien Dämpfung des oben genannten Schwingkreises das Phänomen des Verweilens des gesendeten Signals Probleme sowohl bezüglich der Kommunikationszuverlässigkeit als auch bei der Verbesserung der Übertragungsgeschwindigkeit.
  • Wenn insbesondere die Sendeansteuerung über ein gesendetes Einzelschusssignal erfolgt, wird aufgrund der freien Dämpfung des Schwingkreises die Amplitude während der Bitzeitdauer tb der seriell übertragenen Daten BD nicht genügend verringert, was die Gefahr in sich birgt, dass auf der Lese-Schreib-Gerätseite ein Empfangsfehler auftritt.
  • Wenn wir zum Beispiel, wie in 9 gezeigt, den Fall annehmen, bei dem zur Zeit TS die Bitdaten 0 sind und das Sendesignal ausgegeben wird, und bei dem zur Zeit TE die Bitdaten 1 werden und das Sendesignal nicht ausgegeben wird, dann wird, wenn die Amplitude bei Erreichen der Abtastperiode tc bezüglich der Zeit TE aufgrund des im Schwingkreis verweilenden frei gedämpften Signals (wobei dies hiernach als Nachhall bezeichnet wird) immer noch über das Fenster hinausgeht, an diesem Punkt ein Kommunikationsfehler auftreten.
  • Bei einer Kommunikationsschaltung einer solchen kontaktlosen Speicherkarte der Vergangenheit, wie sie oben beschrieben wurde, entsteht aufgrund des Nachhalls im LC-Schwingkreis ein Verlust der Kommunikationszuverlässigkeit. Um diese Kommunikationszuverlässigkeit zu verbessern, ist es deshalb notwendig, die Kommunikationsgeschwindigkeit zu verringern, so dass die Bitperiode lang wird, so dass die Kommunikationsperiode für ein Bit erst dann begonnen wird, wenn der Nachhall des vorhergehenden Bits ausreichend verhallt ist.
  • Wenn einfach die Ansteuerungsleistung auf der Sendeseite erhöht wird, um die Amplitude der Kommunikationswellenform groß zu machen, wird auch die Nachhallamplitude groß, so dass dies eindeutig keine Lösung des Problems der Zuverlässigkeit oder der Verbesserung der Übertragungsgeschwindigkeit darstellt.
  • Wie oben beschrieben, gab es beim Stand der Technik eine Grenze bei der Erhöhung der Kommunikationsgeschwindigkeit ohne Aufgabe der Kommunikationszuverlässigkeit. Und wenn es möglich gewesen wäre, eine Hochgeschwindigkeitskommunikation zu erzielen, dann hätte das dazu geführt, dass der Mikroprozessor, der das Lese-Schreib-Gerät für den Kartenzugriff steuert, seine Betriebsgeschwindigkeit nicht aufrechterhalten hätte können oder empfangene Daten verloren hätte oder Überlauffehler aufgetreten wären, während er Notunterbrechungen verarbeitet hätte.
  • Da nämlich bei einem kontaktlosen Speicherkartensystem aufgrund von Einschränkungen wie zum Beispiel beim Platz, die Anzahl von Kommunikationsübertragungspfaden zwischen einer Karte und einem Lese-Schreib-Gerät auf das Minimum beschränkt ist, ist es äußerst unpassend, wie das bei Kommunikationsformen sonst üblich ist, die direkte Verbindungen verwenden, zum Handshaking eine eigene Signalleitung vorzusehen, weil das dazu verwendet wird, das andere Gerät auf die Sendung warten zu lassen.
  • Daher bestand bei einem kontaktlosen Speicherkartensystem der Vergangenheit die Notwendigkeit, es dem Hostsystem-Mikrocomputer zu ermöglichen, über ein Lese-Schreib-Gerät Daten nacheinander ohne Überlauffehler einzulesen, wenn die Kartenseite zuerst das Senden aus dem Speicher gelesener Daten anfängt.
  • Auch wenn je nach dem Anwendungssystem Karten-Lese-Schreib-Geräte eine Vielzahl von Mikrocomputertypen einsetzen, haben manche dieser Mikrocomputertypen eine sehr langsame Betriebsgeschwindigkeit, und wenn der Einsatz mit solchen langsamen Mikrocomputern in Betracht gezogen wird, wird es letztendlich unmöglich, die Übertragungsgeschwindigkeit zwischen einer kontaktlosen Speicherkarte und dem Lese-Schreib-Gerät zu erhöhen.
  • Je nach der Anwendung ist es während des Empfangs einer Übertragung von der Karte möglich, eine Unterbrechung mit einer höheren Priorität zu empfangen. Wenn in diesem Fall die nächsten Daten empfangen werden, bevor der Mikrocomputer die vom Lese-Schreib-Gerät empfangenen Daten auffängt, tritt ein Überlauffehler auf.
  • In der EP 0 685 825 A2 ist ein Identifikationssystem mit einem Transponder und einem Interrogator beschrieben. Der Transponder umfasst eine Empfangsantenne und eine Sendeantenne, die zu einer einzigen Antenne kombiniert werden können. Im Betrieb sendet der Interrogator ein Abfragesignal und sendet der Transponder wiederholt eine Identifikation (ID). Wenn der Interrogator den gültigen ID-Code empfängt, unterbricht der Interrogator eine Millisekunde lang das Abfragesignal. Der Transponder erfasst diese kurze Unterbrechung und stoppt die Sendung. Daten werden vom Transponder als eine serielle Übertragung von 64 oder 128 Bits gesendet. Außerdem werden Synchronisationsbits zum Senden der Daten verwendet. Der Nachteil dieses Systems besteht darin, dass kein Übertragungs-Warte-Anforderungssignal gesendet wird, wenn Daten in den Puffern verbleiben.
  • In der GB 2 242 043 A ist eine kontaktlose IC-Karte beschrieben, die eine resonante Antennen-Empfangs- und -Sende-Schaltung aufweist, die mit einer CPU verbunden ist. Diese kontaktlose IC-Karte verwendet einen Mikrocomputer, der eine Antennenschaltung zum Senden und Empfangen von Daten in kontaktloser Weise nach außen bzw. von außen umfasst. Außerdem sind auch eine CPU zum Verarbeiten von Daten, eine Empfangsschaltung zum Erfassen eines von der Antennenschaltung empfangenen Signals und eine Decodierschaltung zum Eingeben eines demodulierten Signals einer vorbestimmten Länge in die CPU im System enthalten. Wie bei der zuvor genannten Druckschrift EP 0 685 825 A2 wird jedoch kein "Übertragungs-Warte-Anforderungssignal" verwendet, wenn Daten in den Puffern verbleiben.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kontaktloses Speicherkartensystem mit einer kontaktlosen Speicherkarte und einem Karten-Lese- Schreib-Gerät vorzusehen, die einen Austausch von Daten zwischen ihnen über einen elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt durchführen, der eine Spule enthält, die sowohl zum Senden als auch zum Empfangen dient, wobei dieses System die oben genannten Probleme des Standes der Technik überwindet, so dass es möglich ist, die Geschwindigkeit zu erhöhen, ohne Überlauffehler zu erzeugen, auch wenn eine Verbindung zu einem Mikroprozessor mit einer langsamen Betriebsgeschwindigkeit besteht, wenn die Mikrocomputerseite die Verarbeitung einer Unterbrechung durchführt, was zu der Möglichkeit führt, dass das Auffangen von Daten vom Lese-Schreib-Gerät nicht rechtzeitig geschieht.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Erfindungsgemäß ist ein Speichermediumsystem nach Anspruch 1 vorgesehen.
  • Die bei der vorliegenden Erfindung vorgeschriebene Biteinheit ist nicht auf 8 Bits eingeschränkt, sondern kann zum Beispiel 16 Bits (ein Wort) als eine Einheit aufweisen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigt:
  • 1 ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Aufführungsform einer erfindungsgemäßen kontaktlosen Speicherkarte zeigt;
  • 2 ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Lese-Schreib-Geräts gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
  • 3 einen Schaltplan, der die Konfiguration der Kommunikationsschaltung in einem Speichermediumsystem zeigt, das eine kontaktlose Speicherkarte gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet;
  • 4 ein Wellenformdiagramm, das die Hauptkommunikationswellenformen in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
  • 5 ein Wellenformdiagramm, das die Hauptkommunikationswellenformen in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
  • 6 ein Wellenformdiagramm, das die Hauptkommunikationswellenformen in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
  • 7 ein Wellenformdiagramm, das die Hauptkommunikationswellenformen in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
  • 8 einen Schaltplan, der die Konfiguration der Kommunikationsschaltung in einem Speichermediumssystem zeigt, das eine kontaktlose Speicherkarte des Standes der Technik verwendet;
  • 9 ein Wellenformdiagramm, das die Hauptkommunikationswellenformen im Stand der Technik zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Es folgt eine spezifische Beschreibung eines Speichermediumsystems, das eine erfindungsgemäße kontaktlose Speicherkarte verwendet, anhand der entsprechenden beiliegenden Zeichnungen 1 bis 7.
  • Insbesondere zeigen die 1 bis 3 ein spezifisches Beispiel eines Speichermediumsystems, das eine kontaktlose Speicherkarte gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, wobei das System durch eine kontaktlose Speicherkarte 50 und ein Karten-Lese-Schreib-Gerät 20 gebildet wird, die einen gegenseitigen start-stopp-synchronisierten Datentransfer über die elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitte 40 und 70 durchführen, die eine kombinierte Sende-Empfangs-Spule aufweisen.
  • Das oben erwähnte, in 2 gezeigte Lese-Schreib-Gerät 20 hat eine Datenempfangsschaltung 35, welche Daten empfängt, die von der Speicherkarte 50 über die oben erwähnten elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitte 40 und 70 gesendet wurden, einen Empfangsdatenspeicher 31, der die in 1-Byte-Einheiten von der Datenempfangsschaltung 35 empfangenen seriellen Daten in parallele Daten umwandelt, sowie eine Empfangssteuerungsschaltung 32, die in einem Zustand, in dem sowohl in der oben genannten Da tenempfangsschaltung 35 als auch in dem oben genannten Empfangsdatenpuffer 31 schon empfangene Daten verbleiben, ein Übertragungs-Warte-Anforderungssignal WS an die Speicherkarte 50 ausgibt.
  • Es folgt eine detailliertere Beschreibung der Konfiguration und des Betriebs des Speichermediumsystems, das die oben erwähnte erfindungsgemäße kontaktlose Speicherkarte aufweist.
  • Insbesondere weist bei diesem die erfindungsgemäße kontaktlose Speicherkarte umfassenden Speichermediumsystem das Lese-Schreib-Gerät 20 eine Datenempfangsschaltung 35, die von der Speicherkarte 50 über den elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt 40 gesendete start-stopp-synchronisierte serielle Daten empfängt, einen Empfangsdatenpuffer 31, der parallele Daten empfängt, die in 1-Byte-Einheiten schon von der oben erwähnten Datenempfangsschaltung 35 empfangen wurden, eine Empfangssteuerungsschaltung 32, die in dem Zustand, in dem sowohl in der Datenempfangsschaltung 35 als auch im Empfangsdatenpuffer 31 schon empfangene Daten verbleiben, ein Übertragungs-Warte-Anforderungssignal WS an die Speicherkartenseite ausgibt, sowie eine Übertragungsmodulatorschaltung 46 auf, welche das oben erwähnte Übertragungs-Warte-Anforderungssignal WS empfängt und den elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt 40 so steuert, so dass er in den vorgeschriebenen Übertragungs-Modulationszustand gebracht wird.
  • Die oben erwähnte Speicherkartenseite 50, die in 3 gezeigt ist, hat eine Datenübertragungsschaltung 68, die start-stopp-synchronisierte serielle Daten in 1-Byte-Einheiten über den elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt 70 sendet, eine Übertragungs-Warte-Anforderungssignal-Erfassungsschaltung 64, welche die Anwesenheit oder das Fehlen eines Übertragungs-Warte-Anforderungssignals WS erfasst, das während eines Intervalls zwischen jeder Übertragung der seriellen start-stopp-synchronisierten Daten von der Lese-Schreib-Seite 20 über die elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitte 40 und 70 gesendet wird, sowie eine Übertragungssteuerungsschaltung 63, die, wenn durch die oben erwähnte Erfassungsschaltung 64 die Anwesenheit dieses Übertragungs-Warte-Anforderungssignals WS erfasst wird, die Datenübertragungsschaltung 68 dazu bringt, mit dem Übertra gen des nächsten einen Bytes von Daten mindestens solange wartet, bis dieses Übertragungs-Warte-Anforderungssignal WS gelöscht ist.
  • Die 1 bis 7 zeigen ein kontaktloses Speicherkartensystem, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. 1 und 2 sind vereinfachte Blockdiagramme der kontaktlosen Speicherkarte bzw. des Lese-Schreib-Geräts, 3 ist ein Schaltplan, der eine Kommunikationsschaltung für die elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitte zwischen dem Lese-Schreib-Gerät und der kontaktlosen Speicherkarte zeigt.
  • Die 4 bis 7 sind Wellenformdiagramme der Hauptkommunikationswellenformen. Da das Lese-Schreib-Gerät 20, das in 2 gezeigt ist, allgemein in einem Mikrocomputersystem aufgebaut ist, ist die vorliegende Ausführungsform auch so konfiguriert, dass das Weiterleiten empfangener und gesendeter Daten in Einheiten von einem Byte bezüglich des Mikrocomputers 33 durchgeführt wird.
  • Wie in 2 gezeigt, wird im Lese-Schreib-Gerät 20 die Ausgabe der Oszillatorschaltung 21 durch die Frequenzteilerschaltung 22 auf die Leistungsversorgungs-Trägerfrequenz hinunterdividiert, wonach sie in eine push-pull-konfigurierte Leistungsversorgungs-Ansteuerungsschaltung 23 eingegeben wird, um so die Leistungsversorgung der aufgedruckten Spulenantenne 24 im Reihenresonanzbetrieb anzusteuern.
  • Wie in 1 gezeigt, ist die aufgedruckte Spulenantenne 51 zum Zweck des Empfangens von Leistung auf der Seite der Speicherkarte 50, die so konfiguriert ist, dass sie der Antenne 24 bei der Durchführung eines Zugriffs gegenüberliegt, an eine Gleichrichterschaltung 52 und eine Taktsignalerzeugungsschaltung 54 angeschlossen. Dabei wird die durch die Gleichrichterschaltung 52 gelieferte gleichgerichtete Leistungsversorgung durch eine Spannungsreglerschaltung 53 geregelt und als die VSS-Leistungsversorgung an verschiedene Schaltungen innerhalb der Speicherkarte 50 geliefert.
  • Das Taktsignal CLK, das als ein Signal der oben genannten Leistungsversorgungs-Trägerfrequenz bei der Taktsignalerzeugungsschaltung 54 rege neriert wird, wird auch an verschiedene Schaltungen innerhalb der Speicherkarte 50 geliefert.
  • Ein weiteres spezifisches Beispiel eines Speichermediumsystems, das eine erfindungsgemäße kontaktlose Speicherkarte verwendet, ist ein Speichermediumsystem, das die oben genannte kontaktlose Speicherkarte verwendet, bei der die Speicherkartenseite 50 mit einer Datenübertragungsschaltung 68, die serielle Daten in Einheiten von einem Byte über den elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt 70 sendet, sowie mit einer Übertragungs-Warte-Anforderungssignal-Erfassungsschaltung 64 ausgerüstet ist, die während eines Intervalls zwischen der jeweiligen Übertragung der seriellen Daten in Einheiten von einem Byte für jedes Intervall zwischen dieser Übertragung die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Übertragungs-Warte-Anforderungssignals WS erfasst, das über die elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitte 40 und 70 vom Lese-Schreib-Gerät 20 gesendet wird.
  • Die Konfiguration eines weiteren Beispiels der vorliegenden Erfindung, die in 3 gezeigt ist, hat eine Kommunikationsschaltung des kontaktlosen Speicherkartensystems, die zwei Sätze elektromagnetischer Kopplungsschnittstellenabschnitte aufweist, wobei der elektromagnetische Kopplungsschnittstellenabschnitt 40 auf der Lese-Schreib-Seite mit der ersten aufgedruckten Spulen-Kommunikationsantenne 41 und der zweiten Kommunikationsantenne 42 ausgerüstet ist.
  • Der parallele LC-Schwingkreis 71, der in einer Übertragungsschaltung der kontaktlosen Speicherkarte 50 vorgesehen ist, wird durch eine gedruckte Spulen-Kommunikationsantenne 73 und einen Kondensator 74 gebildet, wobei diese Antenne 73 in die Nähe und gegenüber der ersten Kommunikationsantenne 41 des elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitts 40 der Lese-Schreib-Seite 20 gebracht wird, wenn ein Zugriff durchgeführt wird.
  • Der zweite Schwingkreis 72 der Speicherkartenseite 50 hat dieselbe Konfiguration wie der erste Schwingkreis 71, wobei das Verhältnis dieser Antenne (in der Zeichnung nicht gezeigt) zur aufgedruckten Kommunikationsspule 42 im elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt 40 der Lese-Schreib-Seite auch genau dasselbe ist.
  • Das bedeutet beim oben genannten Beispiel der vorliegenden Erfindung, dass entweder ein elektromagnetischer Kopplungsschnittstellenabschnitt im Lese-Schreib-Gerät 20 und der kontaktlosen Speicherkarte 50 sein kann oder dass zwei oder mehr solche elektromagnetische Kopplungsschnittstellenabschnitte vorgesehen sein können, die unabhängig voneinander sind.
  • Außerdem ist es beim oben genannten Beispiel der vorliegenden Erfindung vorzuziehen, wenn das Lese-Schreib-Gerät 20 eine Übertragungsmodulatorschaltung 46 aufweist, wie sie zum Beispiel in 3 gezeigt ist, die im Ansprechen auf ein Übertragungs-Warte-Anforderungssignal WS den elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt so steuert, dass er in einen vorbeschriebenen Übertragungsmodulationszustand gebracht wird.
  • Zum Beispiel verursacht während des Zeitraums, in dem das Übertragungs-Warte-Anforderungssignal WS ausgegeben wird, diese Übertragungsmodulatorschaltung 46 die Ausgabe des Trägersignals CS an den elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt 40.
  • Bei dem oben genannten Beispiel der vorliegenden Erfindung ist es auch wünschenswert, wenn die Speicherkartenseite 50 mit einer Übertragungs-Warte-Anforderungssignal-Erfassungsschaltung 64 und einer Übertragungssteuerungsschaltung 63 versehen wird, so dass, wenn das Übertragungs-Warte-Anforderungssignal von der Übertragungs-Warte-Anforderungssignal-Erfassungsschaltung 64 erfasst wird, die Datenübertragungsschaltung 68 von der Übertragungssteuerungsschaltung 63 veranlasst wird, mindestens bis zu dem Zeitpunkt zu warten, bei dem das Übertragungs-Warte-Anforderungssignal gelöscht wird, bevor sie das nächste eine Byte Daten sendet.
  • Der grundlegende Kommunikationsbetrieb zwischen dem Lese-Schreib-Gerät 20 und der Speicherkarte 50 in einem Speichermediumsystem, das die erfindungsgemäße kontaktlose Speicherkarte einsetzt, wird unten anhand der 1 bis 4 beschrieben.
  • Insbesondere wird die Kommunikation zwischen der Seite des Lese-Schreib-Geräts 20 und der Seite der Speicherkarte 50 in beiden Richtungen durch Senden und Empfangen eines Blocks von Daten, der aus einer Vielzahl von Bytes besteht, die mit ungeradzahliger Parität, zwei Stopp-Bits und mit zuerst gesendetem LSB formatiert sind, Byte für Byte durchgeführt.
  • In 4 wird nach dem Senden des letzten einen Bytes Daten (4ah in Hexadezimaldarstellung) von der Lese-Schreib-Seite 20 an die Speicherkartenseite 50 der erste Block der in Rückrichtung gesendeten Daten (5Bh in Hexadezimaldarstellung) von der Speicherkartenseite 50 an die Lese-Schreib-Seite 20 gesendet.
  • Das heißt, dass der in 4 gezeigte Zustand derjenige ist, in dem eine Umschaltung zwischen dem Senden und Empfangen zwischen der Lese-Schreib-Seite 20 und der Speicherkartenseite 50 erfolgt.
  • Zuerst wird die Übertragung von Daten von dem Lese-Schreib-Gerät 20 an die Speicherkarte 50 beschrieben.
  • Jedes eine Byte von dem Mikrocomputer 33 übertragener Daten TB wird erst an das Übertragungsdatenpufferregister 25 geleitet, und wenn das erste und das zweite Übertragungsschieberegister 26 und 27, welche die Übertragungsschaltung 34 bilden, zu diesem Punkt immer noch eine Übertragung der vorhergehenden Daten durchführen, werden die Daten, so wie sie sind, im Übertragungsdatenpuffer 25 gehalten, bis die Übertragung beendet ist und das erste und das zweite Übertragungsschieberegister 26 und 27 leer sind.
  • Wenn das erste und das zweite Übertragungsschieberegister 26 und 27 leer sind, wird ein Byte Daten, das aus dem Sendedatenpufferregister 25 auszusenden ist, in 4 niederwertige Bits und 4 höherwertige Bits aufgeteilt, wobei diese in das erste bzw. das zweite Übertragungsschieberegister 26 bzw. 27 eingegeben werden, wo diese dann von parallelen in serielle Daten umgewandelt werden, die dann, wie in 3 gezeigt, als die seriellen Übertragungsdaten TD1 und TD2 in die erste bzw. die zweite Übertragungsmodulatorschaltung 45 bzw. 46 eingegeben werden.
  • Wenn das Übertragungspufferregister 25, wie oben erwähnt, das Weiterleiten von Übertragungsdaten an das erste und das zweite Übertragungsschieberegister 26 und 27 beendet, setzt die Übertragungssteuerungsschaltung 28 das Signal TXRDY, das den Mikrocomputer 33 anzeigt, dass es möglich ist, neue Übertragungsdaten zu empfangen.
  • Das bedeutet, dass im Ansprechen auf das Schreibfreigabesignal WE vom Mikrocomputer 33 dies der Zustand ist, in dem es möglich ist, neue Übertragungsdaten TB in das Übertragungspufferregister 25 zu schreiben.
  • Die oben erwähnten seriellen Übertragungsdaten TD1 und TD2 werden durch eine start-stopp-synchronisierte Übertragung übertragen, und, wie in 4 gezeigt, wird ein Startbit lediglich vorne an die seriellen Übertragungsdaten TD1 angefügt, während ein vertikales Paritätsbit nur an die seriellen Übertragungsdaten TD2 angefügt wird, so dass, wenn diese enthalten sind, die Konfiguration in der Form von 5-Bit serieller Daten ist, an denen ein Stoppbit angefügt ist.
  • Bei der Übertragung von der Lese-Schreib-Seite 20 aus wird, weil das Übertragungs-Warte-Anforderungssignal WS, das noch zu beschreiben sein wird, bezüglich der Speicherkartenseite 50 im Zustand 0 gehalten wird, nur wenn serielle Übertragungsdaten TD1 und TD2 als Bitdaten 0 sind, das Übertragungsträgersignal CS der vorgeschriebenen Frequenz in die erste bzw. die zweite Sendeansteuerungsschaltung 47 bzw. 48 über die erste bzw. die zweite Übertragungsmodulatorschaltung 45 bzw. 46 eingegeben.
  • Das bedeutet, dass die erste und die zweite Übertragungsmodulatorschaltung 45 und 46 das Übertragungsträgersignal CS mit den seriellen Übertragungsdaten TD1 und TD2 unter Einsatz der sogenannten umgekehrten ASK-Modulation modulieren, wobei das Ergebnis darin besteht, dass während des Zeitraums, in dem die seriellen Übertragungsdaten TD1 und TD2 0 sind, die erste und die zweite Kommunikationsantenne 41 und 22 auf der Lese-Schreib-Seite 20 mittels der seriellen Resonanzansteuerung im übertragungsmodulierten Zustand sind und das resonante Signal auch im ersten und im zweiten Schwingkreis 71 und 72 auf der Speicherkartenseite 50 ebenfalls erscheint.
  • Das heißt also, dass das erste und das zweite elektromagnetische Kopplungsschnittstellensignal M1 und M2, die in 4 gezeigt sind, die Wellenformen sind, welche das magnetische Wechselfeld im elektromagnetischen Kopp lungsschnittstellenabschnitt zwischen der Speicherkartenseite 50 und der Lese-Schreib-Seite 20 zeigen. Und wenn ein Stromwechsel an einer der Antennen der Speicherkartenseite 50 oder der Lese-Schreib-Seite 20 auftritt, induziert das resultierende magnetische Wechselfeld, das erzeugt wird, einen Stromwechsel in der anderen Antenne, wobei das Ergebnis darin besteht, dass Signalwellenformen, die den Wellenformen des ersten und des zweiten elektromagnetischen Kopplungsschnittstellensignals M1 und M2 ungefähr ähnlich sind, sowohl auf der Speicherkartenseite 50 als auch auf Lese-Schreib-Seite 20 erscheinen.
  • Die oben genannten Resonanzwellenformen, die im ersten und im zweiten Schwingkreis 71 und 72 auf der in 3 gezeigten Speicherkartenseite 50 induziert werden, werden in die erste und die zweite Erfassungsschaltung 77 und 78 eingegeben, so dass im Grunde genommen, wenn die erste und die zweite Kommunikationsantenne 41 und 42 durch das oben genannte Übertragungsträgersignal CS angesteuert werden, die Empfangsmodulationssignale RX1 und RX2, die aus den Erfassungsschaltungen 77 und 78 ausgegeben werden, im Zustand 0 sind.
  • Die Empfangsdemodulationssignale RX1 und RX2 werden auf der Grundlage einer Zeitabstimmungsfunktion, die in der Empfangssteuerungsschaltung 58 enthalten ist, die in 1 gezeigt ist, Bit für Bit in das erste und das zweite Datenempfangsschieberegister 59 und 60 eingegeben. Jede vorgeschriebene Abtastzeit, welche den Punkt verwendet, an dem das Startbit des Empfangsdemodulationssignal RX1 erfasst wird, dient dabei als Phasenreferenzpunkt.
  • Als Nächstes wird die Übertragung von Daten von der Speicherkartenseite 50 zur Lese-Schreib-Seite 20 beschrieben.
  • Die Speicherkarte 50 enthält bei diesem Beispiel der vorliegenden Erfindung einen inneren nicht flüchtigen EEPROM-Speicher 55, so dass zum Beispiel im Ansprechen auf ein Steuerungssignal von der Hauptsteuerungsschaltung 56 ein Byte von Daten, das aus dem nicht flüchtigen Speicher 55 ausgelesen wird, in vier niederwertige Bits und vier höherwertige Bits aufgeteilt wird, wobei diese über einen Datenbus 57 in einem ersten und einem zweiten Datenübertragungsschieberegister 61 und 62 gespeichert werden, die als Daten übertragungsschaltung zum Zweck einer Parallel-Seriell-Wandlung vorgesehen sind.
  • Als ein Ergebnis hiervon werden im Ansprechen auf das Übertragungszeitabstimmungssignal und dergleichen von der Übertragungssteuerungsschaltung 63 von dem ersten Schieberegister 61 die vier niederwertigen Bits des einen Bytes von Daten als die ersten seriellen Übertragungsdaten BD1 im start-stopp-synchronisierten Betrieb ausgegeben und werden auch in der gleichen Weise die vier höherwertigen Bits des einen Bytes von Daten als die zweiten seriellen Übertragungsdaten BD2 ausgegeben.
  • Außerdem erzeugen die erste und die zweite Übertragungssignalformungsschaltung 83 und 84 im Ansprechen auf die oben erwähnten ersten und zweiten Übertragungsdaten BD1 und BD2 die Übertragungsdatensignale TX1 und TX2 mittels eines Einzelschusssignals.
  • Wenn hierbei jedes Datenbit BD1 und BD2 0 ist, werden die entsprechenden Übertragungssignale TX1 und TX2 unter der Verwendung eines Einzelschusssignals gebildet, wobei diese den ersten und den zweiten Übertragungsansteuerungstransistor 75 bzw. 76 im elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt 70 auf der Seite der kontaktlosen Speicherkarte 50 ansteuern.
  • Das heißt, dass jedes Mal, wenn die oben erwähnten Übertragungsdaten BD1 und BD2 0 werden, der erste und der zweite Schwingkreis 71 und 72 einzelschussangesteuert werden, wobei das Ergebnis darin besteht, dass durch elektromagnetische Induktion in der ersten und der zweiten Antenne 41 und 42 auch im elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt 40 der Lese-Schreib-Seite ein Stromwechsel verursacht wird.
  • Wenn dies geschieht, während die Ansteuerung im Einzelschussbetrieb erfolgt, sind aufgrund des Resonanzphänomens in den Schwingkreisen 71 und 72 die Wellenformen der elektromagnetischen Schnittstellensignale M1 bzw. M2 frei gedämpfte Wellenformen, die sich gegengleich ungefähr ähnlich sind.
  • Die Signalwellenform, die durch Induktion in dem Lese-Schreib-Gerät 20 bei der Antenne 41 erzeugt wird, wird in die Empfangsdemodulatorschaltung 43 eingegeben, in der sie dadurch demoduliert wird, dass zuerst ihre Gleichstromkomponente blockiert und durch den Kondensator C1 und die Widerstände R1 und R2 an sie eine Vorspannung angelegt wird, wobei das resultierende WP-Eingabesignal an den Fensterkomparator 49 angelegt wird (wobei es sich hier um das empfangene Signal handelt, das tatsächlich Gegenstand des Demodulationsvorgangs ist).
  • Daher wird, während die Eingabewellenform WP auch ungefähr ähnlich dem elektromagnetischen Schnittstellensignal M1 ist, wenn dieses Eingabesignal WP eine Fensterbreite W überschreitet, die durch die Widerstände R3, R4 und R5 aufgestellt wird, das erste empfangene demodulierte Signal RD1, welches das Ausgangssignal des Fensterkomparators 49 ist, auf den Pegel 0 gesetzt.
  • Die Funktionsweise der zweiten Antenne 42, der Empfangsdemodulatorschaltung 44 und das Empfangsdemodulatorsignal RD2 ist genau dieselbe wie bei dem oben beschriebenen Fall der ersten Antenne 41, der Empfangsdemodulatorschaltung 43 und dem Empfangsdemodulatorsignal RD1.
  • Die oben genannten Empfangsdemodulatorsignale RD1 und RD2 werden in das erste bzw. das zweite Empfangsschieberegister 29 bzw. 30 eingegeben, die als die Datenempfangsschaltung 35 auf der Lese-Schreib-Seite 20 vorgesehen sind. Jedes Mal, wenn der Empfang der vier niederwertigen Bits und der vier höherwertigen Bits des einen Bytes empfangener Daten abgeschlossen ist, werden sie als ein Byte parallel empfangener Daten an das Empfangspufferregister 31 weitergeleitet.
  • Wenn ein Byte Daten, wie oben beschrieben, an das Empfangsschieberegister 31 weitergeleitet wird, wird ein Signal RXRDY, das anzeigt, dass es nun möglich ist, die empfangenen Daten einzulesen, aus der Empfangssteuerungsschaltung 32 ausgegeben. Und im Ansprechen auf ein Ausgabefreigabesignal OE vom Mikrocomputer 33 ist es möglich, ein Byte empfangener Daten RB zu lesen.
  • Da der Datenempfang auf der Lese-Schreib-Seite 20 im Wesentlichen ein Einzelschussempfang ist, werden, wenn das erste und das zweite Empfangsdemodulationssignal RD1 und RD2 während einer vorgeschriebenen Abtastperiode, die als ihren Phasenreferenzpunkt den Punkt hat, an dem ihre jeweiligen Stopp-Bits erfasst werden, auch nur für einen Augenblick den Pegel 0 haben, beim Einlesen derselben in das erste und das zweite Empfangsschieberegister 29 und 30, die während dieser Periode empfangenen Bits als 0 behandelt.
  • 5 und 6 zeigen den Zustand, in dem zwei Bytes Daten (4Ah und 35h, jeweils hexadezimal) von der Speicherkartenseite 50 kontinuierlich zur Lese-Schreib-Seite 20 übertragen werden.
  • Wenn wir zunächst 5 betrachten, dann ist dort der Zustand gezeigt, in dem an dem Punkt, an dem die Übertragung des ersten Bytes Daten, das in der Zeichnung gezeigt ist (4Ah), von der Speicherkartenseite abgeschlossen ist und jede Gruppe von vier Bits Daten verfügbar und im ersten und im zweiten Datenempfangsschieberegister 29 bzw. 30 der Lese-Schreib-Seite 20 empfangen sind, im Empfangspufferregister 31 ein Byte zuvor empfangener Daten existiert, das noch nicht vom Mikrocomputer 33 gelesen wurde.
  • Weil der Zustand von der Empfangssteuerungsschaltung 32 erfasst wird, in dem schon empfangene, jedoch noch nicht weitergeleitete Daten sowohl im ersten als auch im zweiten Datenempfangsschieberegister 29 und 30 und im Empfangspufferregister 31 verbleiben, gibt in diesem Zustand diese Empfangssteuerungsschaltung 32 ein Übertragungs-Warte-Anforderungssignal WS an die Speicherkartenseite 50 aus, das dann in die zweite Übertragungsmodulatorschaltung 46 eingegeben wird.
  • Das Ergebnis ist, dass ein Übertragungsträgersignal CS, das eine vorgeschriebene Frequenz hat, über die zweite Übertragungsmodulatorschaltung 46 in die zweite Übertragungsansteuerungsschaltung 48 eingegeben wird, die zweite Kommunikationsantenne 42 mittels einer Reihenresonanzansteuerung in den Übertragungsmodulationszustand gebracht wird und eine Wechselstromwellenform derselben Frequenz wie das Übertragungsträgersignal CS im zweiten elektromagnetischen Schnittstellensignal M2 erscheint.
  • Außerdem wird aufgrund der oben beschriebenen Induktion die Resonanzwellenform, die in dem zweiten Schwingkreis 72 auf der Speicherkartenseite 50 erscheint, von der zweiten Erfassungsschaltung 78 erfasst, so dass während der Periode, in der das oben genannte Übertragungs-Warte-Anforderungssignal WS von der Empfangssteuerungsschaltung 32 in der Lese-Schreib-Seite 20 ausgegeben wird, das von der zweiten Erfassungsschaltung 78 auf der Speicherkartenseite 50 ausgegebene Empfangsdemodulationssignal RX2 im Nullzustand ist.
  • Auf der Speicherkartenseite 50 führen die Empfangssteuerungsschaltung 58 und die Sendesteuerungsschaltung 63 die Funktion des Steuerns der Empfangs- und Sendezeitabstimmung und des Erzeugens der operationellen Zeitabstimmungssignale durch, wobei die Hauptsteuerungsschaltung 56 eine Gesamtsteuerung der Kommunikation und eine Steuerung der Adressierung für den Speicherzugriff durchführt.
  • Im oben beschriebenen Zustand, in dem von der Speicherkartenseite 50 zu übertragende folgende Daten verbleiben und in dem auch die Übertragung eines Bytes Daten abgeschlossen ist und die erste Stoppbitperiode vergangen ist, überprüft, wenn die Periode des zweiten Stoppbits eingeleitet wird, im Ansprechen auf ein vorgeschriebenes Zeitabstimmungssteuerungssignal von der Sendesteuerungsschaltung 63 die Übertragungs-Warte-Anforderungssignal-Erfassungsschaltung 64 das empfangene demodulierte Signal RX2, das von der oben genannten zweiten Erfassungsschaltung 78 ausgegeben wird.
  • Wenn an diesem Punkt festgestellt wird, dass das empfangene demodulierte Signal RX2 0 ist, versteht die Übertragungs-Warte-Anforderungssignal-Erfassungsschaltung 64 dies dahingehend, dass das Übertragungs-Warte-Anforderungssignal als von der Lese-Schreib-Seite 20 über den elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt gesendet erfasst wird.
  • Deshalb bewirkt gemäß einem Erfassungssignal von der Übertragungs-Warte-Anforderungssignal-Erfassungsschaltung 64 die Übertragungssteuerungsschaltung 63, dass das erste und das zweite Datenübertragungsschieberegister 61 und 62 warten, bevor sie das nächste eine Byte Daten senden.
  • Auf diese Weise wird auf der Speicherkartenseite 50 während eines jeden Intervalls zwischen der Übertragung einzelner Bytes serieller Daten an die Lese-Schreib-Seite 20 ein Teil der Stoppbitperiode hierbei verwendet, um die Anwesenheit oder Abwesenheit des Übertragungs-Warte-Anforderungssignals WS zu erfassen, das von der Lese-Schreib-Seite 20 über den elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt gesendet wird.
  • Wird zu dieser Zeit das Übertragungs-Warte-Anforderungssignal erfasst, wird eine Warteperiode eingeleitet, bevor das nächste Byte Daten gesendet wird.
  • Wenn in diesem Zustand der Mikrocomputer 33 das Lesen von Daten ausführt, die im Empfangsdatenpufferregister 31 zwischengespeichert sind, während das RXRDY-Signal, das die Fähigkeit zum Lesen von Daten anzeigt und das von der Empfangssteuerungsschaltung ausgegeben wird, zunächst verschwindet, werden die schon empfangenen Daten im ersten und im zweiten Empfangsschieberegister 29 und 30 sofort an das Empfangsdatenpufferregister 31 weitergeleitet, wobei an diesem Punkt das RXRDY-Signal, das von der Empfangssteuerungsschaltung 32 ausgegeben wird und das anzeigt, dass ein Lesen möglich ist, gesetzt wird, was dem Mikrocomputer 33 anzeigt, dass es möglich ist, die nächsten empfangenen Daten zu lesen.
  • Als ein Ergebnis des obigen Vorgangs stoppt die Empfangssteuerungsschaltung 32 der Lese-Schreib-Seite 20 die Ausgabe des Übertragungs-Warte-Anforderungssignals WS, auch wenn das nächste Byte Daten von der Speicherkartenseite 50 übertragen wird, weil die Lese-Schreib-Seite 20 keinen Überlauffehler erfährt.
  • Deshalb geht das empfangene demodulierte Signal RX2, das von der zweiten Erfassungsschaltung 78 auf der Speicherkartenseite 50 ausgegeben wird, in den Zustand 1, so dass, wenn die Übertragungs-Warte-Anforderungssignal-Erfassungsschaltung 64 die Löschung des Übertragungs-Warte-Anforderungssignals WS erfasst, sie die Übertragungs-Warte-Steuerung entfernt, welche durch die Empfangssteuerungsschaltung 63 angewendet wurde, was dazu führt, dass die Übertragung des nächsten einen Bytes Daten von der Speicherkartenseite 50 gestartet wird.
  • Wenn daher auf der Speicherkartenseite 50 ein Übertragungs-Warte-Anforderungssignal erfasst wird, wird mindestens solange gewartet, bis das Übertragungs-Warte-Anforderungssignal gelöscht wird, bevor das nächste Byte Daten gesendet wird.
  • 6 zeigt den Zustand, in dem an dem Punkt, an dem die Übertragung des ersten Byte Daten, das in der Figur gezeigt ist (4Ah), von der Speicherkarte 50 abgeschlossen wurde, das Empfangspufferregister 31 leer ist, da das Lesen des zuvor empfangenen einen Byte Daten durch den Mikrocomputer 33 schon abgeschlossen ist.
  • Das heißt, dass im oben angegebenen Zustand die schon empfangenen Daten im ersten und im zweiten Empfangsschieberegister 29 und 30 sofort an das Empfangspufferregister 31 weitergegeben werden und das RXRDY-Signal, welches anzeigt, dass ein Lesen von Daten möglich ist, von der Empfangssteuerungsschaltung 32 gesetzt wird.
  • Deshalb verbleiben in diesem Fall keine nicht weitergeleiteten empfangenen Daten im ersten und im zweiten Datenempfangsschieberegister 29 und 30, so dass, auch wenn das nächste eine Byte Daten von der Speicherkarte 50 übertragen wird, kein Überlauffehler auftritt. Deshalb wird von der Empfangssteuerungsschaltung 32 kein Übertragungs-Warte-Anforderungssignal WS an die Speicherkarte 50 ausgegeben, wodurch die zweite Kommunikationsantenne 42 nicht in den Übertragungsmodulationszustand geht.
  • In diesem Fall lässt zu der Zeit, in der eine Überprüfung durch die Übertragungs-Warte-Anforderungssignal-Erfassungsschaltung 64 der Speicherkartenseite 50 durchgeführt wird, weil das empfangene demodulierte Signale RX2 im Zustand 1 ist, die Übertragungssteuerungsschaltung 63 das erste und das zweite Datenübertragungsschieberegister 61 und 62 nicht warten, bevor das nächste eine Byte Daten gesendet wird, und wenn die zweite Stopp-Bit-Periode abgelaufen ist, wird sofort die Übertragung durchgeführt.
  • In einer oben beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Speichermediumsystems, das eine kontaktlose Speicherkarte verwendet, kann die Speicherkarte 50 auch eine Konfiguration haben, die keine Leistungsversorgung enthält.
  • Im oben genannten Fall wird die in der kontaktlosen Speicherkarte 50 verbrauchte elektrische Energie in der kontaktlosen Speicherkartenseite 50 über die elektromagnetische Kopplungsschnittstelle von der Lese-Schreib-Seite 20 induziert, so dass es notwendig ist, ein System zum Senden und Empfangen von Information einzusetzen, das so wenig Leistung wie möglich verbraucht.
  • Aus diesem Grund verwendet die Übertragung von Daten von der Seite einer kontaktlosen Speicherkarte zu der Seite eines Lese-Schreib-Geräts, wie zum Beispiel bei der vorliegenden Erfindung, ein Einzelschusssignal zum Senden einzelner Bits, wobei ein Byte Daten, das von der Seite der kontaktlosen Speicherkarte gesendet wird, in zwei Gruppen von Daten aufgeteilt wird, wobei die Phase der Einzelschusserzeugung für diese Gruppen versetzt ist, wodurch der punktuelle Verbrauch einer großen Elektrizitätsmenge vermieden wird.
  • In einem Speichermediumssystem, das eine kontaktlose Speicherkarte der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, einsetzt, wird aufgrund der Notwendigkeit zum Minimieren des Leistungsverbrauchs das oben genannte Einzelschussverfahren eingesetzt.
  • Dieses Einzelschussverfahren ist jedoch nicht ohne Probleme. Aufgrund der Verwendung eines Schwingkreises im elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt weist die Ausgabewellenform zum Beispiel die freie Dämpfung auf, die für diesen Schwingkreis charakteristisch ist, so dass das hintere Ende des Signals nachschwingt, wenn eine Kommunikation durchgeführt wird, wobei dies ein Problem hinsichtlich der Kommunikationszuverlässigkeit und der Geschwindigkeit darstellt, wie schon anhand von 8 und 9 erörtert, welche den Stand der Technik veranschaulichen.
  • Bei dem Verfahren zum Vorsehen einer Vielzahl von LC-Schwingkreisen und zum Durchführen einer parallelen Übertragung von Daten, um so eine wesentliche Verbesserung bei der Kommunikationsgeschwindigkeit zu erreichen, besteht die Gefahr, dass die auf der Kartenseite zur Verfügung stehende mo mentane elektrische Leistung zum Ansteuern dieser Vielzahl von Schwingkreisen nicht ausreicht.
  • Zum Überwinden dieses Nachteils des Standes der Technik hat eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den folgenden technischen Aufbau.
  • Insbesondere ist bei diesem Speichermediumsystem, das eine kontaktlose Speicherkarte verwendet und das durch eine kontaktlose Speicherkarte und ein Karten-Lese-Schreib-Gerät gebildet wird, die einen Austausch von Information über entsprechende elektromagnetische Kopplungsschnittstellenabschnitte durchführen, die eine Spule aufweisen, die sowohl zum Senden als auch zum Empfangen mit einem start-stopp-synchronisierten seriellen Datenverfahren dient, die kontaktlose Speicherkarte 50 eine solche, die zum Übertragen von Daten über einen LC-Schwingkreis 71 oder 72 eine elektromagnetische Kopplung einsetzt, wobei diese Karte mit Übertragungssignalformungsschaltungen 83 und 84, die im Ansprechen auf den Inhalt zu übertragender Daten ein Übertragungssignal mittels eines Einzelschusssignals formen, Übertragungsansteuerungsschaltungen (Übertragungsansteuerungstransistoren) 75 und 76, welche die oben genannten LC-Schwingkreise ansteuern, Resonanzsteuerungsschaltungen 79 und 80, die mit den oben genannten LC-Schwingkreisen parallel geschaltet sind, sowie Steuerungssignalformungsschaltungen 65 und 66, die ein Steuersignal mit einem vorgeschriebenen Phasenverhältnis bezüglich der Zeitabstimmung der Ausgabe des oben genannten Übertragungssignals, versehen sind, wobei die Steuerung durch das oben genannte Steuerungssignal eines Schaltelements (FET 81) der Resonanzsteuerungsschaltung 79 und ein (in der Zeichnung nicht gezeigtes) Schaltelement der Übertragungssteuerungssignalformungsschaltung 80 ausgeführt wird, so dass die Oszillationsdämpfung bei den oben genannten LC-Schwingkreisen 71 und 72 gefördert wird.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es wünschenswert, wenn die Übertragungssignalformungsschaltungen 83 und 84, welche im Ansprechen auf die zu übertragenden Daten die Übertragungssignale unter der Verwendung eines Einzelschusssignals formen, sowie die Übertragungsansteuerungstransistoren 75 und 76, welche die oben genannten LC-Schwingkreise 71 und 72 im Ansprechen auf das oben genannte Übertragungssignal ansteuern, für jeden der Vielzahl von LC-Schwingkreisen 71 und 72 vorgesehen werden, wobei die oben genannten Übertragungssignal-Formungsschaltungen 83 und 84 die oben genannten Übertragungssignale mit einer voneinander unterschiedlichen Zeitabstimmung formen, so dass die Ansteuerungszeiten der oben genannten Übertragungsansteuerungsschaltungen gegeneinander versetzt sind.
  • Bei der oben genannten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind in der kontaktlosen Speicherkarte, die so konfiguriert ist, dass sie unter der Verwendung einer elektromagnetischen Kopplung über den ersten und den zweiten LC-Schwingkreis 71 und 72 eine Datenübertragung durchführt, Übertragungssignalformungsschaltungen 83 und 84, die im Ansprechen auf den Inhalt der zu übertragenden Daten ein Übertragungssignal mittels eines Einzelschusssignals formen, Resonanzsteuerungsschaltungen 79 und 80, die mit den oben genannten LC-Schwingkreisen parallel geschaltet sind, sowie Steuerungssignalformungsschaltungen 65 und 66, die ein Steuerungssignal mit einem vorgeschriebenen Phasenverhältnis bezüglich der Zeitabstimmung der Ausgabe des oben genannten Übertragungssignals formen, sowohl bei dem oben genannten ersten als auch bei dem oben genannten zweiten LC-Schwingkreis 71 und 72 vorgesehen, wobei die Steuerung so ausgeführt wird, dass die oben genannten Übertragungssignalformungsschaltungen 83 und 84 die oben genannten Übertragungssignale mit einer voneinander unterschiedlichen Zeitabstimmung formen, um so die Ansteuerungszeiten der oben genannten Übertragungsansteuerungsschaltungen (Übertragungsansteuerungstransistoren) 75 und 76 zueinander zu versetzen, wobei die oben genannten Steuerungssignalformungsschaltungen 65 und 66 ein Steuerungssignal mit einer Zeitabstimmung ausgeben, die mindestens den anderen der LC-Schwingkreise 71 und 72 ansteuert, wobei dieses Steuerungssignal ein Schaltelement (FET 81) der Resonanzsteuerungsschaltung 79 und ein (in der Zeichnung nicht gezeigtes) Schaltelement der Übertragungssteuerungsformungsschaltung 80 so steuert, dass die Oszillationsdämpfung bei den oben genannten LC-Schwingkreisen gefördert wird.
  • So sind bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform, wie aus 3 ersichtlich, die erste und die zweite Resonanzsteuerungsschaltung 79 und 80 mit dem ersten bzw. dem zweiten LC-Schwingkreis 71 und 72 verbunden. Die erste Resonanzsteuerungsschaltung 79 ist im Wesentlichen durch den FET (Feldeffekttransistor) 81 als ein Schaltelement und den Widerstand 82 implementiert, wobei diese Elemente mit dem ersten Schwingkreis 71 parallel geschaltet sind, wobei die Beziehung zwischen dem zweiten Schwingkreis 72 und der zweiten Resonanzsteuerungsschaltung 80 genau dieselbe ist.
  • Als Nächstes folgt unter Bezugnahme auf 7 eine Beschreibung des Betriebes eines Speichermediumsystems, das die erfindungsgemäße kontaktlose Speicherkarte verwendet.
  • Insbesondere beinhaltet bezüglich der Übertragung von Daten von der Speicherkarte 50 an das Lese-Schreib-Gerät 20 die Speicherkarte 50, wie in 1 gezeigt, einen eingebauten nicht flüchtigen EEPROM-Speicher 55. Und im Ansprechen auf ein Steuerungssignal von der Hauptsteuerungsschaltung wird zum Beispiel ein Byte Daten vom nicht flüchtigen Speicher 55 gelesen, wobei dies in vier niederwertige Bits und vier höherwertige Bits aufgeteilt ist, die über dem Datenbus 57 an das erste bzw. das zweite Datenübertragungsschieberegister 61 bzw. 62 weitergeleitet werden.
  • Deshalb werden im Ansprechen auf ein Übertragungszeitabstimmungssignal von der Übertragungssteuerungsschaltung 63 die vier höherwertigen Bits Daten des einen Byte Daten im oben genannten ersten Schieberegister 61 bei einer Start-Stopp-Synchronisation als die ersten seriellen Übertragungsdaten BD1 ausgegeben und werden in der gleichen Art und Weise die vier niederwertigen Bits Daten aus dem zweiten Schieberegister 62 als die zweiten seriellen Übertragungsdaten BD2 ausgegeben.
  • Außerdem formen die erste und die zweite Übertragungssignalformungsschaltung 83 und 84 im Ansprechen auf die ersten und die zweiten Übertragungsdaten BD1 und BD2 die Übertragungssignale TX1 und TX2 als Einzelschusssignale. Wenn, wie in 7 gezeigt, jedes Bit der Übertragungsdaten BD1 und BD2 0 ist, werden die Übertragungssignale TX1 und TX2 als Einzelschusssignale geformt, wodurch der erste und der zweite Übertragungsansteuerungstransistor 75 bzw. 76 angesteuert wird. Und da das zweite Übertragungssignal TX2 mit einer Verzögerung einer Bitzeitperiode tb gegenüber dem ersten Übertragungssignal TX1 ausgegeben wird, wird ein simultanes Ansteu ern des ersten und des zweiten Übertragungsansteuerungstransistors 75 und 76 vermieden.
  • Das heißt also, dass es zwar schwierig ist, der Speicherkartenseite eine genügende Energieversorgungskapazität zum Liefern der Leistung für die elektromagnetische Kopplung zu verleihen, indem, wie oben beschrieben, die oben genannten Übertragungssignalformungsschaltungen 83, 84 die Übertragungssignale TX1 und TX2 zu unterschiedlichen Zeiten formen, so dass die Ansteuerungszeiten der Übertragungsansteuerungstransistoren 75 und 76 gegeneinander versetzt sind, doch ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, bei der eine momentan benötigte übergroße Leistungsaufnahme einen Abfall bei der Versorgungsspannung verursacht, was zu einem fehlerhaften Betrieb einer Schaltung oder zum Auftreten eines Kommunikationsfehlers führen würde.
  • Die erste und die zweite Übertragungssteuerungssignalformungsschaltung 65 und 66 formen das erste und das zweite Übertragungssteuerungssignal TB1 und TB2, die jeweils ein vorgeschriebenes Phasenverhältnis bezüglich der Zeiteinteilung der Ausgabe des ersten und des zweiten Übertragungssignals TX1 und TX2 haben, wobei diese an die erste und die zweite Resonanzsteuerungsschaltung 79 bzw. 80 weitergegeben werden.
  • Deshalb werden die Stromwellenformen des ersten und des zweiten Schwingkreises 71 und 72 im Ansprechen auf die Übertragungssignale TX1 und TX2 angesteuert, nachdem diese nicht einfach frei ausschwingen können, sondern die Übertragungssteuerungssignale TB1 und TB2 eine plötzliche Dämpfung der Übertragungssignale TX1 und TX2 dadurch befördern, dass ein Pfad gebildet wird, über den die in den Schwingkreisen verbleibende Nachhallenergie während der Periode entweichen kann, in der das Schaltelement (FET 81) der ersten Resonanzsteuerungsschaltung 79 und das (in der Zeichnung nicht gezeigte) Schaltelement der zweiten Resonanzsteuerungsschaltung 80 im eingeschalteten Zustand sind, wodurch ein Zusammenbrechen des Resonanzzustands bewirkt wird.
  • An der ersten und der zweiten Kommunikationsantenne 41 und 42 der Lese-Schreib-Seite 20 werden, weil eine Spannung induziert wird, die der Stromwellenform in den Antennen des ersten und des zweiten Schwingkreises 71 und 72 entspricht, die empfangenen demodulierten Signale WP1 und WP2 (das heißt, die Eingabesignale in den zur Empfangsdemodulation verwendeten Fensterkomparator) der ersten und der zweiten Empfangsdemodulatorschaltung 43 und 44, wie in 7 gezeigt, ebenfalls in ihrer plötzlichen Dämpfung während des Zeitraums befördert, in dem das erste und das zweite Übertragungssteuerungssignal TB1 und TB2 ausgegeben werden.
  • Deshalb besteht, wie in 7 gezeigt, auch in dem Fall, in dem zum Beispiel die Bitdaten zu den Zeiten TS1 und TS2 0 sind und die Übertragungssignalausgabe durchgeführt wird und zu den Zeiten TE1 und TE2 die Daten 1 sind und die Übertragungssignalausgabe nicht durchgeführt wird, an dem Punkt, an dem bezüglich der Zeiten TE1 und TE2 das Abtastintervall erreicht wird, weil die Amplitude der empfangenen demodulierten Signale WP1 und WP2 in ihrer ausreichenden Dämpfung befördert werden, absolut keine Gefahr, dass die Fensterbreite W überschritten und so ein Kommunikationsfehler erzeugt wird.
  • Jedoch formen die erste und die zweite Übertragungssteuerungssignalformungsschaltung 65 und 66, wie in 7 gezeigt, zu einer Zeit, bei der der Schwingkreis der anderen Seite einzelschussangesteuert wird, die Übertragungssteuerungssignale TB1 und TB2 minimal, um so eine Steuerung an den Schwingkreis der eigenen Seite anzulegen. Deshalb ist es möglich, die Zeit effizient zu nutzen und auch eine Interferenz zwischen den Antennen des ersten und des zweiten Schwingkreises 71 und 72 zu verhindern.
  • Wenn daher zum Beispiel aufgrund von eingeschränkten Platzverhältnissen die Antenne des ersten und des zweiten Schwingkreises 71 bzw. 72 in relativ großer Nähe zueinander angeordnet sind, besteht bei einer Einzelschussansteuerung von einer der Antennen die Möglichkeit einer Interferenz für die andere Antenne mittels elektromagnetischer Induktion, was zu dem erhöhten Risiko des Auftretens eines Kommunikationsfehlers führen würde.
  • Aufgrund der oben genannten Konfiguration ist es jedoch zu einer Zeit einer Einzelschussansteuerung einer Antenne, weil der Resonanzzustand in der anderen Antenne so gesteuert wird, dass er zusammenbricht, möglich, eine Verringerung der Kommunikationszuverlässigkeit, die durch eine gegenseitige Interferenz zwischen einer Vielzahl von Schwingkreisen verursacht würde, zu verhindern.
  • Bei der Speicherkarte 50 ist es bezüglich der Impulsbreiten der Übertragungssignale TX1 und TX2, die die jeweiligen LC-Schwingkreise 71 bzw. 72 ansteuern, angemessen, die Impulsbreite als ein Achtel der Bitzeitbreite oder kleiner einzurichten, weil bei einer Breite, die größer als ein Achtel ist, lediglich die Leistungsaufnahme steigt, jedoch keine begleitende effektive Kommunikationssignalkomponente zu beobachten ist.
  • Das heißt, dass es klar ist, dass die Größe der effektiven Kommunikationssignalkomponente direkt proportional zur momentanen Veränderung des im Schwingkreis fließenden Stroms (Wert der Ableitung des Stroms) ist. Und wenn die Impulsbreiten der Übertragungssignale TX1 und TX2 vergrößert werden, besteht die Gefahr, dass der Strom, der durch die parallel resonante Antenne fließt, über den vorübergehenden (wechselnden) Bereich hinweg gelangt, wobei er sich auf diese Weise dem Bereich der Sättigung (Stabilität) nähert.
  • Bezüglich der Zeitbreiten der Übertragungssteuerungssignale TB1 und TB2 ist es zur effizienten Nutzung der Steuerung notwendig, dass diese auf ein Viertel der Bitbreite oder größer eingestellt wird, und vorzugsweise maximal nicht 5/8 davon überschreitet, weil es wünschenswert ist, wenn eine sehr kleine Zeitbreitenverschiebung bezüglich der Zeitabstimmung der Ausgabe der Übertragungssignale TX1 und TX2 erfolgt.
  • Beim Lese-Schreib-Gerät 20 wird ein Fensterkomparator zur Empfangsdemodulation verwendet, wobei die Konfiguration so beschaffen ist, dass die Ablenkung über und unter der Amplitudenmitte beim empfangenen demodulierten Signal erfasst wird. Es ist jedoch auch möglich, eine Erfassung durch einen einseitigen Komparator durchzuführen, der die Ablenkung nur in einer Richtung bezüglich der Amplitudenmitte erfasst.
  • Wenn die Bitdaten der oben genannten seriellen Übertragungsdaten TD1 und TD2 0 sind, wird ein Übertragungsträgersignal CS mit einer vorgeschriebenen Frequenz über die erste bzw. die zweite Übertragungsmodulator schaltung 45 und 46 in die erste bzw. die zweite Übertragungsansteuerungsschaltung 47 bzw. 48 eingegeben.
  • Das bedeutet, dass die erste und die zweite Übertragungsmodulatorschaltung 45 und 46 mittels der seriellen Übertragungsdaten TD1 und TD2 am Übertragungsträgersignal CS eine sogenannte umgekehrte ASK durchführen, wobei die erste und die zweite Kommunikationsantenne 41 und 42 nacheinander angesteuert werden, wenn die seriellen Übertragungsdaten TD1 und TD2 0 sind. Dies erzeugt eine Induktion, durch welche die Resonanzwellenformen RS1 und RS2 auch im ersten und im zweiten Schwingkreis 71 und 72 der Speicherkartenseite 50 erscheinen.
  • Die Resonanzwellenformen RS1 und RS2 werden in die erste Detektorschaltung 77 und die zweite Detektorschaltung 78 eingegeben und von ihnen erfasst. Dann sind im Grunde genommen, wenn die erste und die zweite Kommunikationsantenne 41 und 42 durch das oben genannte Übertragungsträgersignal und die empfangenen demodulierten Signale RX1 und RX2, die von den Erfassungsschaltungen 77 und 78 ausgegeben werden, angesteuert werden, im Zustand 0.
  • Die empfangenen demodulierten Signale RX1 und RX2 werden für jede vorgeschriebene Abtastzeit Bit für Bit als serielle Daten in das erste und das zweite Datenempfangsschieberegister 59 und 60 aufgenommen, wobei hier als Phasenreferenzpunkt derjenige Punkt dient, bei dem auf der Grundlage der Zeitabstimmungssteuerungsfunktion, die in der Empfangssteuerungsschaltung 58 enthalten ist, das Startbit des empfangenen demodulierten Signals RX1 erfasst wird.
  • Das erste und das zweite Empfangsschieberegister 59 und 60 sind als Datenempfangsschaltungen zum Zweck der Seriell-Parallel-Wandlung vorgesehen. Dabei werden die oben genannten empfangenen demodulierten Signale RX1 und RX2 in dieses erste und dieses zweite Empfangsschieberegister 59 und 60 aufgenommen. Und nach dem jeweiligen Abschluss ihrer Aufteilung in vier höherwertige und vier niederwertige Bits werden diese zum Beispiel über den Datenbus 57 an den nicht flüchtigen Speicher 55 weitergeleitet.
  • Die Empfangssteuerungsschaltung 58 und die Übertragungssteuerungsschaltung 63 führen eine Steuerung der Empfangs- bzw. Übertragungssequenz durch und dienen zur Formung operationaler Zeitsignale. Dabei führt die Hauptsteuerungsschaltung 56 eine Gesamtsteuerung der Kommunikationssequenz und eine Steuerung der Adressierung für den Speicherzugriff durch.
  • Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die erste und die zweite Resonanzsteuerungsschaltung 79 und 80 durch eine Reihenschaltung eines FET als ein Schaltelement und einen Widerstand gebildet. Dabei ist der D-Pol des FET mit einem Ende des Widerstands und das andere Ende des Widerstands mit dem parallelen LC-Schwingkreis verbunden, wobei der oben genannte zwischengeschaltete Widerstand dazu vorgesehen ist zu verhindern, dass das Schwingkreissignal auf den Pegel der S-Polseite des FET gezwungen wird.
  • Wenn also ein analoger Schalter ohne die Wirkungsweise einer Diode als das Schaltelement des Schwingkreises eingesetzt wird, ist es nicht notwendig, den oben genannten Widerstand vorzusehen.
  • Außerdem wird bei der Verwendung einer durch einen FET und einen Widerstand gebildeten Reihenschaltung, wenn das Schaltelement im eingeschalteten Zustand ist, durch die Verwendung der Resonanzsteuerungsschaltung selbst als ein Pfad zum Ableiten der im Schwingkreis verbleibenden Energie eine Amplitudendämpfung des Nachhalls befördert. Außerdem ist es möglich, anstelle des FET und des Widerstands eine Reihenschaltung eines FET oder dergleichen mit einem Kondensator zur Bildung des Schwingkreises zu verwenden.
  • Im oben genannten Fall wird je nach dem Zustand des Schaltelements die Kapazität des Kondensators der Resonanzsteuerungsschaltung zur Kapazität des Kondensators des Schwingkreises selbst addiert bzw. von diesem abgezogen, wodurch die Resonanzfrequenz grundlegend geändert wird und die Dämpfung der darin verbleibenden Oszillationen gefördert wird, so dass eine Steuerung angelegt wird, wenn das Schaltelement entweder im ein- oder im ausgeschalteten Zustand ist.
  • Auch wenn bei der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein LC-Schwingkreis als der Schwingkreis eingesetzt wird, ist es auch möglich, die vorliegende Erfindung auf den Fall anzuwenden, bei dem ein in Reihe geschalteter LC-Schwingkreis verwendet wird.
  • Außerdem ist es bei diesem Beispiel der vorliegenden Erfindung bei einer Speicherkarte, welche eine kontaktlose Speicherkarte verwendet und die so konfiguriert ist, dass sie eine Datenübertragung über eine elektromagnetische Kopplung unter der Verwendung einer Vielzahl der oben genannten LC-Schwingkreise durchführt, vorzuziehen, wenn die Übertragungssignalformungsschaltung, welche das Einzelschuss-Übertragungssignal formt, und die Übertragungsansteuerungsschaltung, welche die oben genannten LC-Schwingkreise im Ansprechen auf das oben genannte Übertragungssignal ansteuert, in jedem der LC-Schwingkreise von der Vielzahl der Schwingkreise vorgesehen ist, wobei jede Übertragungssignalformungsschaltung dann ein Übertragungssignal formt, das eine voneinander unterschiedliche Zeitabstimmung hat, so dass die Ansteuerungszeitabstimmung der oben genannten Übertragungsansteuerungsschaltungen gegeneinander versetzt ist.
  • Bei dem oben genannten Beispiel der vorliegenden Erfindung ist es bei einer kontaktlosen Speicherkarte, die so konfiguriert ist, dass sie eine Datenübertragung über eine elektromagnetische Kopplung unter Verwendung eines ersten und eines zweiten LC-Schwingkreises durchführt, möglich, eine Übertragungssignalformungsschaltung vorzusehen, die ein Einzelschusssignal gemäß dem Inhalt von zu übertragenen Daten, eine Übertragungsansteuerungsschaltung, die die oben genannten LC-Schwingkreise im Ansprechen auf dieses Übertragungssignal ansteuert, eine Resonanzsteuerungsschaltung, die mit dem oben genannten LC-Schwingkreis parallel geschaltet ist, sowie eine Steuersignalformungsschaltung, welche ein Steuersignal formt, das eine vorgeschriebene Phase bezüglich der Zeitabstimmung der Ausgabe des oben genannten Übertragungssignals hat, sowohl am ersten als auch am zweiten LC-Schwingkreis vorzusehen. Jede der oben genannten Übertragungssignalformungsschaltungen formt dabei Übertragungssignale mit voneinander unterschiedlicher Zeitabstimmung, so dass die Ansteuerungszeiten der Übertragungsansteuerungsschaltungen gegeneinander versetzt sind, und die Steuerungssignalformungsschaltungen geben ein Steuerungssignal der Zeitabstim mung der Ansteuerung des LC-Schwingkreises der anderen Seite minimal aus, wobei das oben genannte Steuerungssignal das Schaltelement der oben genannten Resonanzsteuerungsschaltung so steuert, dass ein Dämpfen der Amplitude von Oszillationen im oben genannten LC-Schwingkreis gefördert wird.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, wenn der LC-Schwingkreis ein paralleler Schwingkreis ist und wenn die Impulsbreite des Übertragungssignals 1/8 der Breite der Bitzeitbreite oder weniger beträgt, sowie dass die Impulsbreite des Resonanzsteuerungsschaltungssignals zwischen ¼ und 5/8 der Bitzeitbreite trägt.
  • Die Resonanzsteuerungsschaltung kann eine Reihenschaltung eines FET-Schaltelements und eines Kondensators verwenden, und dieser FET kann ein Bipolartransistor sein.
  • Bei der wie oben beschrieben konfigurierten vorliegenden Erfindung wird in dem Fall, in dem eine Vielzahl von Datenbytes von der Speicherkartenseite 50 an das Lese-Schreib-Gerät 20 gesendet wird, auch wenn der Host-Mikrocomputer am Lesen-Schreib-Gerät empfangene Daten extrem langsam einliest, vor dem Auftreten eines Überlauffehlers eine automatische Warteperiode eingeschaltet, bevor die nächsten Daten von der Speicherkarte 50 übertragen werden.
  • Deshalb kann bei der vorliegenden Erfindung auch ohne Hinzufügen einer speziellen elektromagnetischen Kopplungsschnittstelle zum Zweck des Handshaking unter der Voraussetzung des Einsatzes des Lese-Schreib-Geräts in Kombination mit einem Host-Mikrocomputer mit einer relativ langsamen Betriebsgeschwindigkeit oder bei der Verwendung in einer Anwendung, bei der die Möglichkeit einer Unterbrechungsverarbeitung während des Empfangs der Daten von der Speicherkarte besteht, möglich, eine ausreichend schnelle Kommunikationsgeschwindigkeit zwischen dem Lese-Schreib-Gerät und der Speicherkarte zu erzielen.
  • Deshalb ist es bei der vorliegenden Erfindung im Fall des Einsatzes in Kombination mit einem eine schnelle Betriebsgeschwindigkeit aufweisenden Mikrocomputer als Host möglich, eine Hochgeschwindigkeitskommunikation entsprechend zu nutzen, und bei dem Einsatz in Kombination mit einem Mikrocomputer, der eine langsame Arbeitsgeschwindigkeit hat, oder bei einer Anwendung, bei der eine Unterbrechungsverarbeitung geschehen kann, möglich, ein kontaktloses Speicherkartensystem zu implementieren, bei dem keine Überlauffehler auftreten. Außerdem ist es möglich, ein kontaktloses Speicherkartensystem mit einer unterschiedlichen Kommunikationsgeschwindigkeit je nach dem Typ des einzusetzenden Mikrocomputers und der zu verwendenden Anwendung vorzusehen. Außerdem ist es nicht notwendig, einen Pufferspeicher mit großer Kapazität zum Zweck des vorübergehenden Lesens einer großen Menge empfangener Daten im Lese-Schreib-Gerät vorzusehen.
  • Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der elektromagnetische Kopplungsschnittstellenabschnitt durch einen ersten und einen zweiten elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt gebildet, die den Zweck haben, Dateneinheiten von einem Byte aufzuteilen und weiterzuleiten. Weil der erste elektromagnetische Kopplungsschnittstellenabschnitt eine Stoppbit-Übertragungsfunktion hat, die in Funktion tritt, wenn die start-stopp-synchronisierten seriellen Daten vom Lese-Schreib-Gerät 20 an die Speicherkarte 50 gesendet werden, ist es gemäß dieser Konfiguration, weil es dem zweiten elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt nicht möglich ist, die Anwesenheit eines vom Lese-Schreib-Geräts 20 gesendeten Übertragungs-Warte-Anforderungssignals als ein Startbit serieller Daten vom Lese-Schreib-Gerät 20 fehlzuinterpretieren, möglich, bei der Konfiguration einen Aufwand zum Zweck der Steuerung der Kommunikationssequenz und dergleichen zu vermeiden.
  • Im Gegensatz hierzu ist es bei einer Konfiguration, bei der das Senden des Startbits und das Senden des Übertragungs-Warte-Anforderungssignals während der seriellen Kommunikation an ein und demselben elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass es zwischen diesen beiden keine Verwechslung und daher eine Störung der Kommunikationssequenz gibt, notwendig, sowohl auf der Seite des Lese-Schreib-Geräts 20 als auch auf der Seite der Speicherkarte 50 eine sequenzielle Steuerungsschaltung mit entsprechend hochentwickelten Funktionen vorzusehen.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird in einem Zeitraum nach der normal erforderlichen Kommunikationszeit das Dämpfen von Oszillationen im Schwingkreis gefördert, so dass die nachteilige Auswirkung eines von außen einwirkenden Nachhalls auf die Kommunikation ausgeschlossen wird. Deshalb ist es möglich, die Kommunikationsgeschwindigkeit zu erhöhen, ohne dass dabei die Kommunikationszuverlässigkeit leidet. Außerdem ist es möglich, die Kommunikationszuverlässigkeit bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit zu verbessern.
  • Außerdem ist es bei der vorliegenden Erfindung auch in dem Fall, in dem eine Vielzahl von Schwingkreisen verwendet wird, möglich, eine Konzentration elektrischer Leistungsaufnahme bei der Übertragung zu vermeiden, so dass die Gefahr eines Zuverlässigkeitsverlusts in der Funktionsweise der Schaltungen oder der Kommunikation verhindert wird.
  • Außerdem ist es gemäß der vorliegenden Erfindung auch in dem Fall, in dem eine Vielzahl von Schwingkreisen verwendet wird, möglich, während einer effizienten Nutzung der Zeit nicht nur die nachteiligen Auswirkungen eines übergroßen verbleibenden Nachhalls auf die Kommunikation, sondern auch die nachteiligen Auswirkungen einer gegenseitigen Interferenz zwischen diesen Schwingkreisen auf die Kommunikation zu vermeiden, wodurch eine Erhöhung der Kommunikationsgeschwindigkeit bei gleichzeitig gesteigerter Zuverlässigkeit und Sicherheit möglich wird.

Claims (14)

  1. Speichermediumsystem, das eine kontaktlose Speicherkarte (50) und ein Karten-Lese-Schreib-Gerät (20) umfasst, wobei die Speicherkarte (50) einen elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt (70) umfasst, der mindestens eine Spule (73) zum Senden und Empfangen von Daten enthält; wobei das Karten-Lese-Schreib-Gerät (20) einen elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt (40) umfasst, der mindestens eine Spule (41, 42) zum Senden und Empfangen von Daten enthält, wobei die Speicherkarte (50) umfasst: eine Datensendeschaltung (68), die über den elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt (70) Daten an das Karten-Lese-Schreib-Gerät (20) sendet; Mittel (64) zum Erfassen, während eines Intervalls zwischen jeweiligen Übertragungen der Daten, des Vorhandenseins oder des Fehlens eines Übertragungs-Warte-Anforderungssignals (WS), das von dem Karten-Lese-Schreib-Gerät (20) ausgegeben und von dem Karten-Lese-Schreib-Gerät (20) über den elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt (40) gesendet wird, wenn sowohl die Datenempfangsschaltung (35) als auch ein Empfangsdatenpuffer (31), die in dem Karten-Lese-Schreib-Gerät (20) vorgesehen sind, mit empfangenen Daten gefüllt sind; und eine Sendesteuerungsschaltung (63), die, wenn die Erfassungsmittel (64) das Übertragungs-Warte-Anforderungssignal (WS) erfassen, die Datensendeschaltung (68) dazu veranlasst, mit dem Übertragen der nächsten Daten mindestens zu warten, bis das Übertragungs-Warte-Anforderungssignal gelöscht ist.
  2. Speichermediumsystem nach Anspruch 1, wobei das Karten-Lese-Schreib-Gerät (20) umfasst: eine Datenempfangsschaltung (35), welche die von der Speicherkarte (50) über den elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt (70) gesendeten Daten empfängt; einen Empfangsdatenpuffer (31), der schon empfangene Daten empfängt und speichert, die von der Empfangsschaltung (35) weitergeleitet wurden; eine Empfangssteuerschaltung (32), die in einem Zustand, in dem sowohl in der Datenempfangsschaltung (35) als auch in dem Empfangsdatenpuffer (31) schon empfangene Daten verbleiben, ein Übertragungs-Warte-Anforderungssignal (WS) an die Speicherkarte (50) ausgibt; und eine Sendemodulationsschaltung (46), die das Übertragungs-Warte-Anforderungssignal empfängt und den elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt (40) so steuert, dass er in einem vorgeschriebenen Sendemodulationszustand ist.
  3. Speichermediumsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der elektromagnetische Kopplungsschnittstellenabschnitt (70) einen ersten elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt (71) und einen zweiten elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt (72) umfasst.
  4. Speichermediumsystem nach Anspruch 3, wobei dem Datenempfangsschaltung (35) in dem Karten-Lese-Schreib-Gerät (20) eine erste Datenempfangsschaltung (29) und eine zweite Datenempfangsschaltung (30) umfasst und wobei die Datensendeschaltung (68) der Speicherkarte (50) eine erste Datensendeschaltung (61) und ein zweite Datensendeschaltung (62) umfasst.
  5. Speichermediumsystem nach Anspruch 4, wobei die Daten in eine erste Datengruppe und eine zweite Datengruppe aufgeteilt werden, wobei die erste und die zweite Gruppe über den ersten bzw. den zweiten elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt (71 bzw. 72) getrennt übermittelt werden.
  6. Speichermediumsystem nach Anspruch 5, wobei die erste Datengruppe ein Startbit und ein Stopbit enthält und die zweite Datengruppe ein Paritätsbit und ein Stopbit enthält, und bei dem ferner das Karten-Lese-Schreib-Gerät (20) so konfiguriert ist, dass es über den zweiten elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt (72) ein Übertragungs-Warte-Anforderungssignal an die Speicherkarte (50) sendet.
  7. Speichermediumsystem nach Anspruch 6, wobei der elektromagnetische Kopplungsschnittstellenabschnitt (70) einen ersten elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt (71) und einen zweiten elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt (72) umfasst, was dem Zweck des Aufteilens und des Sendens und Empfangens der Daten in zwei Gruppen dient und wobei weiter der erste elektromagnetische Kopplungsschnittstellenabschnitt (71) eine Funktion des Sendens eines Startbits von dem Karten-Lese-Schreib-Gerät an die Speicherkarte (50) erfüllt und wobei der zweite elektromagnetische Kopplungsschnittstellenabschnitt (72) eine Funktion des Sendens eines Übertragungs-Warte-Anforderungssignals von dem Karten-Lese-Schreib-Gerät (20) an die Speicherkarte (50) erfüllt.
  8. Speichermediumsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Daten, die über die elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitte (40, 70) übertragen werden, unter der Verwendung von Start-Stop-Daten synchronisiert werden, und die Datenempfangsschaltung (35), die in dem Karten-Lese-Schreib-Gerät (20) vorgesehen ist, die unter der Verwendung der Start-Stop-Daten synchronisierten Daten empfängt und sie in parallele Daten umwandelt, und der Datenpuffer (31) die parallelen Daten empfängt und in sich speichert.
  9. Speichermediumsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die kontaktlose Speicherkarte (50) und ein Karten-Lese-Schreib-Gerät (20) einen Datentransfer über elektromagnetische Kopplungsschnittstellenabschnitte (70, 40) durchführen, die entsprechende Spulen (71, 72, 41, 42) enthalten, die sowohl zum Senden als auch zum Empfangen dienen, wobei die Speicherkarte (50) umfasst: eine Antenne (73) des elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitts, die ein LC-Schwingkreis (71) ist; eine Sendesignalformungsschaltung (83, 84), die in Reaktion auf den Inhalt der zu übertragenden Daten mittels eines Einzelschusssignals (TX1, TX2) ein Sendesignal formt; eine Sendeansteuerungsschaltung (75, 76), die den LC-Schwingkreis (71) in Reaktion auf das Sendesignal ansteuert; eine Resonanzsteuerschaltung (79, 80), die mit dem LC-Schwingkreis (71) parallel geschaltet ist; und eine Steuersignalformungsschaltung (65, 66), die ein Steuersignal formt, das bezüglich der Zeitsteuerung der Ausgabe des Sendesignals ein vorgeschriebenes Phasenverhältnis hat, wobei das Steuersignal ein Schaltelement steuert, das Teil der Resonanzsteuerschaltung (79, 80) ist, um so eine Dämpfung der Oszillation in dem LC-Schwingkreis (71) zu fördern.
  10. Speichermediumsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die kontaktlose Speicherkarte (50) und ein Karten-Lese-Schreib-Gerät (20) einen Datentransfer über elektromagnetische Kopplungsschnittstellenabschnitte (70, 40) durchführen, die entsprechende Spulen (71, 72, 41, 42) enthalten, die sowohl zum Senden als auch zum Empfangen dienen, wobei jeder elektromagnetische Kopplungsschnittstellenabschnitt mehrere elektromagnetische Kopplungsschnittstellenabschnitte enthält, wobei eine Antenne eines jeden der mehreren elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitte (70) in der Speicherkarte (50) ein LC-Schwingkreis (71) ist und die Speicherkarte (50) umfasst: eine Sendesignalformungsschaltung (83, 84), die in Reaktion auf den Inhalt der zu übertragenden Daten mittels eines Einzelschusssignals ein Sendesignal formt, und eine Sendeansteuerungsschaltung (75, 76), die den LC-Schwingkreis (71) in Reaktion auf das Sendesignal ansteuert, wobei die Sendesignalformungsschaltung und die Sendeansteuerungsschaltung (75, 76) für jeden LC-Schwingkreis (71) der mehreren LC-Schwingkreise (71, 72) vorgesehen sind, und wobei jede Sendesignalformungsschaltung (83, 84) die Sendesignale mit voneinander unterschiedlicher Zeitsteuerung formt, so dass die Zeitsteuerung der Ansteuerung jeder Sendeansteuerungsschaltung (75, 76) gegeneinander versetzt ist.
  11. Speichermediumsystem nach Anspruch 9 oder 10, wobei die kontaktlose Speicherkarte (50) und ein Karten-Lese-Schreib-Gerät (20) einen Datentransfer über elektromagnetische Kopplungsschnittstellenabschnitte (70, 40) durchfüh ren, die entsprechende Spulen (73, 41, 42) enthalten, die sowohl zum Senden als auch zum Empfangen dienen, wobei jeder elektromagnetische Kopplungsschnittstellenabschnitt einen ersten elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt und einen zweiten elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitt enthält, wobei in der Speicherkarte (50) eine Antenne (73) sowohl des ersten als auch des zweiten elektromagnetischen Kopplungsschnittstellenabschnitts (71, 72) ein LC-Schwingkreis (71) ist und wobei ferner die Speicherkarte (50) umfasst: eine Sendesignalformungsschaltung (83, 84), die in Reaktion auf den Inhalt der zu übertragenden Daten mittels eines Einzelschusssignals ein Sendesignal formt, und eine Sendeansteuerungsschaltung (75, 76), die den LC-Schwingkreis (71) in Reaktion auf das Sendesignal ansteuert; eine Resonanzsteuerschaltung (79, 80), die mit dem LC-Schwingkreis (71) parallel geschaltet ist; und eine Steuersignalformungsschaltung (65, 66), die ein Steuersignal formt, das bezüglich der Zeitsteuerung der Ausgabe des Sendesignals ein vorgeschriebenes Phasenverhältnis hat, wobei die Sendesignalformungsschaltung (83, 84), die Sendeansteuerungsschaltung (75, 76), die Resonanzsteuerschaltung (79, 80) und die Steuersignalformungsschaltung sowohl für den ersten als auch für den zweiten LC-Schwingkreis vorgesehen sind, so dass jede Sendesignalformungsschaltung (83, 84) ein entsprechendes Sendesignal mit einer voneinander unterschiedlichen Zeitsteuerung formt, wodurch die Ansteuerungszeitsteuerung jeder Sendeansteuerungsschaltung (75, 76) gegeneinander versetzt ist, wobei jede Steuersignalformungsschaltung (65, 66) mindestens, wenn der andere LC-Schwingkreis angesteuert wird, ein Steuersignal mit einer Zeitsteuerung minimal ausgibt, wobei das Steuersignal ein Schaltelement der Resonanzsteuerschaltung so steuert, dass eine Dämpfung von Oszillationen in dem LC-Schwingkreis gefördert wird.
  12. Speichermediumsystem nach Anspruch 11, wobei die Resonanzsteuerschaltung (79, 80) durch eine Reihenschaltung eines als Schaltelement vorgesehenen FET (81) und eines Widerstands (82) gebildet wird.
  13. Speichermediumsystem nach Anspruch 11, wobei der LC-Schwingkreis ein paralleler Schwingkreis ist und wobei die Impulsdauer des übertragenen Signals 1/8 der Bitzeitdauer oder weniger beträgt und wobei ferner die Resonanzsteuersignalimpulsdauer zwischen 1/4 und 5/8 der Bitzeitdauer beträgt.
  14. Speichermediumsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Daten, die über elektromagnetische Kopplungsschnittstellenabschnitte (70, 40) übertragen werden, unter der Verwendung von Start-Stop-Daten synchronisiert werden.
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