JP2002312728A - 非接触icカード読み取り書き込み装置 - Google Patents
非接触icカード読み取り書き込み装置Info
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- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 abstract description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 101150074408 ASK10 gene Proteins 0.000 description 3
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 非接触で動作する電磁誘導型のICカード用
読み取り書き込み装置(R/W)を、小さな消費電力で
動作可能とする。 【解決手段】 電磁誘導型の非接触ICカード用R/W
1の第一のアンテナコイル11近傍の磁気結合する位置
に、第一のアンテナコイル11が発生する搬送波の周波
数、或いはその付近の周波数で共振する第二のアンテナ
コイル21を設置する。この第二のアンテナコイル21
両端の電気的特性を、スイッチ回路部26によってイン
ピーダンスを切り替える事で変化させ、第一のアンテナ
コイル11から送信される搬送波の強度に変化を与えて
ASK100%未満の変調度の信号を送信し、非接触I
Cカード2との情報の授受を行う。これにより、増幅回
路や複雑な回路構成を用いずに、ASK100%未満の
変調度の信号を送信可能として、小さな消費電力で動作
可能とする。
読み取り書き込み装置(R/W)を、小さな消費電力で
動作可能とする。 【解決手段】 電磁誘導型の非接触ICカード用R/W
1の第一のアンテナコイル11近傍の磁気結合する位置
に、第一のアンテナコイル11が発生する搬送波の周波
数、或いはその付近の周波数で共振する第二のアンテナ
コイル21を設置する。この第二のアンテナコイル21
両端の電気的特性を、スイッチ回路部26によってイン
ピーダンスを切り替える事で変化させ、第一のアンテナ
コイル11から送信される搬送波の強度に変化を与えて
ASK100%未満の変調度の信号を送信し、非接触I
Cカード2との情報の授受を行う。これにより、増幅回
路や複雑な回路構成を用いずに、ASK100%未満の
変調度の信号を送信可能として、小さな消費電力で動作
可能とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁誘導型の非接
触ICカードシステムに用いられる、読み取り書き込み
装置に関する。
触ICカードシステムに用いられる、読み取り書き込み
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体メモリを利用したICカードは、
従来の磁気カードに比べ記憶できる情報量やセキュリテ
ィの高さに優れ、会員カード、或いはネットワークやパ
ソコンにアクセスするための鍵としてなど、各方面で使
われてきている。また、近年非接触でデータの読み書き
ができるICカードシステムが普及してきており、なか
でも交流磁界を利用した電磁誘導型システムでは、カー
ドの動作に必要な電力を読み取り書き込み装置(以下、
R/W(リーダ/ライタ)と記す)から供給可能で、カ
ードに電池を搭載しないシステムが構成できるため、そ
の普及はめざましい。現在、国際標準化(ISO144
43)作業も進められており、1999年春に運用が開
始されたIC公衆電話システム用のテレホンカードとし
ても採用されている。
従来の磁気カードに比べ記憶できる情報量やセキュリテ
ィの高さに優れ、会員カード、或いはネットワークやパ
ソコンにアクセスするための鍵としてなど、各方面で使
われてきている。また、近年非接触でデータの読み書き
ができるICカードシステムが普及してきており、なか
でも交流磁界を利用した電磁誘導型システムでは、カー
ドの動作に必要な電力を読み取り書き込み装置(以下、
R/W(リーダ/ライタ)と記す)から供給可能で、カ
ードに電池を搭載しないシステムが構成できるため、そ
の普及はめざましい。現在、国際標準化(ISO144
43)作業も進められており、1999年春に運用が開
始されたIC公衆電話システム用のテレホンカードとし
ても採用されている。
【0003】これら、電磁誘導型の非接触ICカードシ
ステムでは、R/Wからカードヘのデータ送信には、搬
送波磁界の振幅を変化させるASK変調方式が通常使わ
れている。この際、キャリア(搬送波)をオン/オフす
る事で、キャリア波形の強度を100%変化させる方式
と、キャリア波形の出力を増幅回路等で制御し、100
%未満の強度比を与える事で変調するものが存在し、国
際標準では図7に示すようにASK100%変調(1)
と10%変調(2)の方式が採用されている(ISO/
IEC14443 PART2)。ここで、変調度が1
00%のタイプでは、変調信号の生成は、キャリアをオ
ン/オフするだけで可能であり、電気回路的にはスイッ
チ回路で構成できる。一方、変調度が100%未満のタ
イプでは、キャリア強度を増幅回路を用いて変化させる
ため、回路構成が100%のタイプに比べ複雑になり、
消費電力も大きくなる傾向にある。
ステムでは、R/Wからカードヘのデータ送信には、搬
送波磁界の振幅を変化させるASK変調方式が通常使わ
れている。この際、キャリア(搬送波)をオン/オフす
る事で、キャリア波形の強度を100%変化させる方式
と、キャリア波形の出力を増幅回路等で制御し、100
%未満の強度比を与える事で変調するものが存在し、国
際標準では図7に示すようにASK100%変調(1)
と10%変調(2)の方式が採用されている(ISO/
IEC14443 PART2)。ここで、変調度が1
00%のタイプでは、変調信号の生成は、キャリアをオ
ン/オフするだけで可能であり、電気回路的にはスイッ
チ回路で構成できる。一方、変調度が100%未満のタ
イプでは、キャリア強度を増幅回路を用いて変化させる
ため、回路構成が100%のタイプに比べ複雑になり、
消費電力も大きくなる傾向にある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように、非接触I
Cカードは各方面で使われてきており、各種端末での利
用が想定されているが、例えばモバイル端末のように限
られた電源で動作を余儀なくされる場合では、端末上で
動作する各種部品や周辺機器類は、少しでも消費電力を
減らす事が強く求められており、変調波形が100%未
満の非接触ICカードを扱う場合も、そのR/Wに課せ
られる要求は例外で無い。従って、現状のように変調度
が100%未満の非接触ICカードシステムでは、その
R/Wの消費電力から来る制限により、モバイル端末の
ような少ない消費電力を求められる端末での使用が制限
される可能性もあり、より消費電力の少ないR/Wが求
められていた。
Cカードは各方面で使われてきており、各種端末での利
用が想定されているが、例えばモバイル端末のように限
られた電源で動作を余儀なくされる場合では、端末上で
動作する各種部品や周辺機器類は、少しでも消費電力を
減らす事が強く求められており、変調波形が100%未
満の非接触ICカードを扱う場合も、そのR/Wに課せ
られる要求は例外で無い。従って、現状のように変調度
が100%未満の非接触ICカードシステムでは、その
R/Wの消費電力から来る制限により、モバイル端末の
ような少ない消費電力を求められる端末での使用が制限
される可能性もあり、より消費電力の少ないR/Wが求
められていた。
【0005】そこで、本発明は、R/Wと非接触で動作
する電磁誘導型のICカード用R/Wにおいて、小さな
消費電力で動作するR/Wを提供する事を課題とする。
する電磁誘導型のICカード用R/Wにおいて、小さな
消費電力で動作するR/Wを提供する事を課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明による非接触ICカード読み取り書き込み装
置は、磁気結合したICカードとの間で搬送波の強度を
変化させた信号により情報を授受する非接触ICカード
読み取り書き込み装置において、搬送波を送信する第一
のアンテナコイルと、該第一のアンテナコイルの近傍で
互いに磁気結合する位置に配置した第二のアンテナコイ
ルと、該第二のアンテナコイルの両端に端子間のインピ
ーダンスを開放から短絡までの間の複数の異なる値に切
り替えるスイッチ手段と、該スイッチ手段により第二の
アンテナコイル両端のインピーダンスを切り替えて該第
一のアンテナコイルが送信する搬送波の強度に変化を与
えて非接触ICカードヘ信号を送信する第二のアンテナ
コイルの制御手段とを、具備する事を特徴とする。
め、本発明による非接触ICカード読み取り書き込み装
置は、磁気結合したICカードとの間で搬送波の強度を
変化させた信号により情報を授受する非接触ICカード
読み取り書き込み装置において、搬送波を送信する第一
のアンテナコイルと、該第一のアンテナコイルの近傍で
互いに磁気結合する位置に配置した第二のアンテナコイ
ルと、該第二のアンテナコイルの両端に端子間のインピ
ーダンスを開放から短絡までの間の複数の異なる値に切
り替えるスイッチ手段と、該スイッチ手段により第二の
アンテナコイル両端のインピーダンスを切り替えて該第
一のアンテナコイルが送信する搬送波の強度に変化を与
えて非接触ICカードヘ信号を送信する第二のアンテナ
コイルの制御手段とを、具備する事を特徴とする。
【0007】或いは、上記の非接触ICカード読み取り
書き込み装置において、第一のアンテナコイルは、一つ
又は複数の変調波形に応じてオン/オフして強度を直接
変化させた搬送波を第一の信号として送信する第一のア
ンテナコイルの制御手段を備えるものであり、第二のア
ンテナコイルの制御手段は、該第一のアンテナコイルで
送信する第一の信号の波形とは別の変調波形に応じてス
イッチ手段により第二のアンテナコイル両端のインピー
ダンスを切り替えて該第一のアンテナコイルが送信する
第一の信号の強度に変化を与えて非接触ICカードヘ第
二の信号を送信するものである事を特徴とする。
書き込み装置において、第一のアンテナコイルは、一つ
又は複数の変調波形に応じてオン/オフして強度を直接
変化させた搬送波を第一の信号として送信する第一のア
ンテナコイルの制御手段を備えるものであり、第二のア
ンテナコイルの制御手段は、該第一のアンテナコイルで
送信する第一の信号の波形とは別の変調波形に応じてス
イッチ手段により第二のアンテナコイル両端のインピー
ダンスを切り替えて該第一のアンテナコイルが送信する
第一の信号の強度に変化を与えて非接触ICカードヘ第
二の信号を送信するものである事を特徴とする。
【0008】或いは、上記の非接触ICカード読み取り
書き込み装置において、非接触ICカードから送信され
る信号を第一のアンテナコイルで受信する受信手段を具
備する事を特徴とする。
書き込み装置において、非接触ICカードから送信され
る信号を第一のアンテナコイルで受信する受信手段を具
備する事を特徴とする。
【0009】或いは、上記の非接触ICカード読み取り
書き込み装置において、非接触ICカードから送信され
る信号を第二のアンテナコイルで受信する受信手段を具
備する事を特徴とする。
書き込み装置において、非接触ICカードから送信され
る信号を第二のアンテナコイルで受信する受信手段を具
備する事を特徴とする。
【0010】或いは、上記の非接触ICカード読み取り
書き込み装置において、第一のアンテナコイルから送信
した第一の信号に対して非接触ICカードが応答した信
号を該第一のアンテナコイルで受信する受信手段と、第
二のアンテナコイルを用いて送信した第二の信号に対し
て非接触ICカードが応答した信号を該第二のアンテナ
コイルで受信する受信手段とを、具備する事を特徴とす
る。
書き込み装置において、第一のアンテナコイルから送信
した第一の信号に対して非接触ICカードが応答した信
号を該第一のアンテナコイルで受信する受信手段と、第
二のアンテナコイルを用いて送信した第二の信号に対し
て非接触ICカードが応答した信号を該第二のアンテナ
コイルで受信する受信手段とを、具備する事を特徴とす
る。
【0011】本発明では、電磁誘導型非接触ICカード
用R/Wのアンテナコイル近傍の磁気結合する位置に、
R/Wの第一のアンテナコイルが放射する搬送波の周波
数、或いはその付近の周波数で共振する第二のアンテナ
コイルを設置し、かつ、該アンテナコイル両端の電気的
特性をスイッチの切り替えによって変化させる事で、第
一のアンテナコイルから送信される搬送波の強度に変化
を与え、変調度が100%未満の信号を送信して非接触
ICカードとの情報の授受を、増幅回路や複雑な回路構
成を用いずに行う事により、小さな消費電力で動作する
事を可能とした事を主な特徴とする。
用R/Wのアンテナコイル近傍の磁気結合する位置に、
R/Wの第一のアンテナコイルが放射する搬送波の周波
数、或いはその付近の周波数で共振する第二のアンテナ
コイルを設置し、かつ、該アンテナコイル両端の電気的
特性をスイッチの切り替えによって変化させる事で、第
一のアンテナコイルから送信される搬送波の強度に変化
を与え、変調度が100%未満の信号を送信して非接触
ICカードとの情報の授受を、増幅回路や複雑な回路構
成を用いずに行う事により、小さな消費電力で動作する
事を可能とした事を主な特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を用いて詳細に説明する。なお、以下の各図におけ
る各構成部分は、本発明での手段の一部もしくは全部を
構成するものである。
て図を用いて詳細に説明する。なお、以下の各図におけ
る各構成部分は、本発明での手段の一部もしくは全部を
構成するものである。
【0013】始めに、図1を用いて、本発明による非接
触ICカード用読み取り書き込み装置(R/W)の原理
を説明する。
触ICカード用読み取り書き込み装置(R/W)の原理
を説明する。
【0014】R/Wの第一のアンテナコイル11が発す
る搬送波は交流磁界であり、第二のアンテナコイルが存
在しない状態では、第一のアンテナコイル11の出力が
変化しない限り、同じ強度の搬送波が送信し続けられる
(A)。
る搬送波は交流磁界であり、第二のアンテナコイルが存
在しない状態では、第一のアンテナコイル11の出力が
変化しない限り、同じ強度の搬送波が送信し続けられる
(A)。
【0015】第一のアンテナコイル11の前面或いは背
面に、搬送波と同じ或いは近い周波数で共振する第二の
アンテナコイル21を配置すると(B)、第二のアンテ
ナコイル21には、第一のアンテナコイル11が送信す
る搬送波を打ち消す方向に誘導電流が生じ、第一のアン
テナコイル11の発信する搬送波を打ち消すため、第
一、第二の両アンテナコイル11,21より離れた位置
では、搬送波強度が小さく見える事になる。
面に、搬送波と同じ或いは近い周波数で共振する第二の
アンテナコイル21を配置すると(B)、第二のアンテ
ナコイル21には、第一のアンテナコイル11が送信す
る搬送波を打ち消す方向に誘導電流が生じ、第一のアン
テナコイル11の発信する搬送波を打ち消すため、第
一、第二の両アンテナコイル11,21より離れた位置
では、搬送波強度が小さく見える事になる。
【0016】搬送波は、第一のアンテナコイル11を中
心に両方向へ広がって行くが、そのすぐ近傍に第二のア
ンテナコイル21が存在すれば、両アンテナコイル1
1,21より離れた位置では、同様に強度の小さい波形
が観測され、第二のアンテナコイル21が存在する方向
の離れた位置では第二のアンテナコイル位置が前面にな
り、反対側では背面に位置する事になり、第二のアンテ
ナコイル21の位置が前面か背面かどうかは、本質的に
関係の無い事が分かる。
心に両方向へ広がって行くが、そのすぐ近傍に第二のア
ンテナコイル21が存在すれば、両アンテナコイル1
1,21より離れた位置では、同様に強度の小さい波形
が観測され、第二のアンテナコイル21が存在する方向
の離れた位置では第二のアンテナコイル位置が前面にな
り、反対側では背面に位置する事になり、第二のアンテ
ナコイル21の位置が前面か背面かどうかは、本質的に
関係の無い事が分かる。
【0017】搬送波強度の減衰量は、第二のアンテナコ
イル21に流れる電流量に依存するため、第二のアンテ
ナコイル21の両端を短絡すれば最も大きな電流が流
れ、ある有限の値の抵抗で接続すれば、その値に応じた
量の電流が流れるため、この値によって搬送波の強度を
制御する事ができる。
イル21に流れる電流量に依存するため、第二のアンテ
ナコイル21の両端を短絡すれば最も大きな電流が流
れ、ある有限の値の抵抗で接続すれば、その値に応じた
量の電流が流れるため、この値によって搬送波の強度を
制御する事ができる。
【0018】一方、第二のアンテナコイル21の両端を
開放状態にすると(C)、第二のアンテナコイル21の
両端に誘導起電力は生じるが電流は流れないため、第一
のアンテナコイル11が放射する磁界の強度に変化は生
じない。また、第二のアンテナコイル21の両端を開放
状態にせず、大きな値の抵抗で接続する場合において
も、第二のアンテナコイル21に流れる電流量は非常に
小さくなり、開放状態と同様の効果が得られる。
開放状態にすると(C)、第二のアンテナコイル21の
両端に誘導起電力は生じるが電流は流れないため、第一
のアンテナコイル11が放射する磁界の強度に変化は生
じない。また、第二のアンテナコイル21の両端を開放
状態にせず、大きな値の抵抗で接続する場合において
も、第二のアンテナコイル21に流れる電流量は非常に
小さくなり、開放状態と同様の効果が得られる。
【0019】従って、第二のアンテナコイル21の両端
を、短絡するか或いは比較的小さな値の抵抗と、開放或
いは比較的大きな値の抵抗との、二つの状態に切り替え
られるスイッチ回路部26に接統し、両端の状態を切り
替える事で、第一のアンテナコイル11が発生する搬送
波の強度を変化させる事が可能である(D)。従って、
スイッチ回路部26内の二つの状態によって、第一のア
ンテナコイル11が放射する搬送波の強度比が、カード
の仕様である変調度になるように選び、カードと通信す
るための変調波形に併せてスイッチ回路を切り替える事
で、変調度が100%未満の波形を、増幅回路を用いる
事なくスイッチ回路を利用した構成で送信可能になり、
消費電力の少ないR/Wが実現できる。
を、短絡するか或いは比較的小さな値の抵抗と、開放或
いは比較的大きな値の抵抗との、二つの状態に切り替え
られるスイッチ回路部26に接統し、両端の状態を切り
替える事で、第一のアンテナコイル11が発生する搬送
波の強度を変化させる事が可能である(D)。従って、
スイッチ回路部26内の二つの状態によって、第一のア
ンテナコイル11が放射する搬送波の強度比が、カード
の仕様である変調度になるように選び、カードと通信す
るための変調波形に併せてスイッチ回路を切り替える事
で、変調度が100%未満の波形を、増幅回路を用いる
事なくスイッチ回路を利用した構成で送信可能になり、
消費電力の少ないR/Wが実現できる。
【0020】なお、本例では、第二のアンテナコイルに
流れる電流量を、抵抗を用いて調節する方法を例にとり
示したが、アンテナコイルに流れる電流は交流であり、
抵抗の代わりにコンデンサを用いても、その静電容量に
応じた抵抗値(インピーダンス)を示すため、同様の効
果が得られ、本発明に利用してもなんら問題は生じな
い。
流れる電流量を、抵抗を用いて調節する方法を例にとり
示したが、アンテナコイルに流れる電流は交流であり、
抵抗の代わりにコンデンサを用いても、その静電容量に
応じた抵抗値(インピーダンス)を示すため、同様の効
果が得られ、本発明に利用してもなんら問題は生じな
い。
【0021】図2に、本発明による読み取り書き込み装
置の第一の実施形態例として、第一のアンテナコイルか
ら発信される搬送波の強度に変化を第二のアンテナコイ
ルで与え、カードからの信号を第一のアンテナコイルで
受信する構成例を示す。
置の第一の実施形態例として、第一のアンテナコイルか
ら発信される搬送波の強度に変化を第二のアンテナコイ
ルで与え、カードからの信号を第一のアンテナコイルで
受信する構成例を示す。
【0022】図2において、1は本発明による読み取り
書き込み装置(R/W)、2は非接触ICカード、3は
PC等の上位端末或いはサーバ、4はR/W1と上位端
末或いはサーバ3を接続するケーブル、11は第一のア
ンテナコイル、12は第一のアンテナコイル11の共振
周波数を調整するためのチューニング回路部、13は第
一のアンテナコイル11ヘの送信信号と第一のアンテナ
コイル11からの受信信号を分離する分岐回路部、14
は分岐回路部13に接続され第一のアンテナコイル11
から来る受信信号を復調する復調回路部、15は該復調
した受信信号をデコードするデコード回路部、18は搬
送波を発生するRF回路部、21は第二のアンテナコイ
ル、22は第二のアンテナコイル21の共振周波数を調
整するためのチューニング回路部、26は第二のアンテ
ナコイル21に流れる電流量を切り替えるためのスイッ
チ回路部、27はスイッチ回路部26を制御するエンコ
ード回路部、28H,28Lは第二のアンテナコイル2
6に流れる電流量を制御する負荷インピーダンス、31
はR/W1全体の制御を行う制御回路部、32は記憶素
子回路部、33は上位端末或いはサーバ3とのIF(イ
ンターフェース)回路部である。
書き込み装置(R/W)、2は非接触ICカード、3は
PC等の上位端末或いはサーバ、4はR/W1と上位端
末或いはサーバ3を接続するケーブル、11は第一のア
ンテナコイル、12は第一のアンテナコイル11の共振
周波数を調整するためのチューニング回路部、13は第
一のアンテナコイル11ヘの送信信号と第一のアンテナ
コイル11からの受信信号を分離する分岐回路部、14
は分岐回路部13に接続され第一のアンテナコイル11
から来る受信信号を復調する復調回路部、15は該復調
した受信信号をデコードするデコード回路部、18は搬
送波を発生するRF回路部、21は第二のアンテナコイ
ル、22は第二のアンテナコイル21の共振周波数を調
整するためのチューニング回路部、26は第二のアンテ
ナコイル21に流れる電流量を切り替えるためのスイッ
チ回路部、27はスイッチ回路部26を制御するエンコ
ード回路部、28H,28Lは第二のアンテナコイル2
6に流れる電流量を制御する負荷インピーダンス、31
はR/W1全体の制御を行う制御回路部、32は記憶素
子回路部、33は上位端末或いはサーバ3とのIF(イ
ンターフェース)回路部である。
【0023】上記の構成において、28H,28Lの負
荷インピーダンスの値は、カード2との通信仕様によっ
て決められるもので、この値が本発明によるR/Wの動
作に本質的な制限を与えるものではない。また、本実施
形態例においては、非接触ICカード2が一枚のみの例
を示したが、本発明による読み取り書き込み装置を用い
たICカードシステムが、複数の非接触ICカードを一
度に制御可能なアンチコリジョン機能を有していれば、
すなわち31で示す制御回路部とカード2内部の両方に
この機能が含まれれば、複数枚のカードを同時に制御可
能で、この機能の有無においても、本発明によるR/W
の動作に制限を加えるものではない。
荷インピーダンスの値は、カード2との通信仕様によっ
て決められるもので、この値が本発明によるR/Wの動
作に本質的な制限を与えるものではない。また、本実施
形態例においては、非接触ICカード2が一枚のみの例
を示したが、本発明による読み取り書き込み装置を用い
たICカードシステムが、複数の非接触ICカードを一
度に制御可能なアンチコリジョン機能を有していれば、
すなわち31で示す制御回路部とカード2内部の両方に
この機能が含まれれば、複数枚のカードを同時に制御可
能で、この機能の有無においても、本発明によるR/W
の動作に制限を加えるものではない。
【0024】図3に、本発明による読み取り書き込み装
置の第二の実施形態例として、図2の構成において第一
のアンテナコイルに代え第二のアンテナコイルで、カー
ドからの信号を受信する構成例であって、ICカードが
2枚存在する場合を示してある。
置の第二の実施形態例として、図2の構成において第一
のアンテナコイルに代え第二のアンテナコイルで、カー
ドからの信号を受信する構成例であって、ICカードが
2枚存在する場合を示してある。
【0025】図3において、23は第二のアンテナコイ
ル21ヘの送信信号と第二のアンテナコイル11からの
受信信号を分離する分岐回路部、24は分岐回路部23
に接続され第二のアンテナコイル21から来る受信信号
を復調する復調回路部、25は該復調した受信信号をデ
コードするデコード回路部である。その他の構成部分
は、図2の同一符号のものと同様である。
ル21ヘの送信信号と第二のアンテナコイル11からの
受信信号を分離する分岐回路部、24は分岐回路部23
に接続され第二のアンテナコイル21から来る受信信号
を復調する復調回路部、25は該復調した受信信号をデ
コードするデコード回路部である。その他の構成部分
は、図2の同一符号のものと同様である。
【0026】本実施形態例では、分岐回路部23、復調
回路部24及びデコード回路部25を第二のアンテナコ
イル21に接続したので、第二のアンテナコイル21
で、カード2からの信号を受信する構成となり、第一の
アンテナコイル11周りは搬送波を送信するだけの単純
な構成となる。
回路部24及びデコード回路部25を第二のアンテナコ
イル21に接続したので、第二のアンテナコイル21
で、カード2からの信号を受信する構成となり、第一の
アンテナコイル11周りは搬送波を送信するだけの単純
な構成となる。
【0027】図4に、本発明による読み取り書き込み装
置の第三の実施形態例として、第一のアンテナコイルか
らASK100%の第一の信号波形を送信し、第二のア
ンテナコイルにより第一のアンテナコイルからの送信信
号の強度を変化させてASK100%未満の第二の信号
波形を送信し、第一のアンテナコイルで第一の波形によ
る送信信号に対するカードからの応答信号を受信し、第
二のアンテナコイルで第二の信号波形による送信信号に
対するカードからの応答信号を受信する構成例を示す。
置の第三の実施形態例として、第一のアンテナコイルか
らASK100%の第一の信号波形を送信し、第二のア
ンテナコイルにより第一のアンテナコイルからの送信信
号の強度を変化させてASK100%未満の第二の信号
波形を送信し、第一のアンテナコイルで第一の波形によ
る送信信号に対するカードからの応答信号を受信し、第
二のアンテナコイルで第二の信号波形による送信信号に
対するカードからの応答信号を受信する構成例を示す。
【0028】図4において、16はRF回路部18を介
し第一のアンテナコイル11から送信する信号の出力を
オン/オフするスイッチ回路部、17はスイッチ回路部
16を制御するエンコード回路部、31’は第一及び第
二の両アンテナコイル11,21から送信する複数の波
形に対応したR/Wを制御するための制御回路部であ
る。その他の構成部分は、図2、図3の同一符号のもの
と同様である。
し第一のアンテナコイル11から送信する信号の出力を
オン/オフするスイッチ回路部、17はスイッチ回路部
16を制御するエンコード回路部、31’は第一及び第
二の両アンテナコイル11,21から送信する複数の波
形に対応したR/Wを制御するための制御回路部であ
る。その他の構成部分は、図2、図3の同一符号のもの
と同様である。
【0029】上記の構成において、制御回路部31’
は、一つ又は複数の変調波形に応じてエンコード回路部
17を介し、スイッチ回路部16により搬送波をオン/
オフして強度を直接変化させた第一の信号を第一のアン
テナコイル11から送信する制御を行うとともに、この
第一の信号波形とは別の変調波形に応じてエンコード回
路部27を介しスイッチ回路部26により第二のアンテ
ナコイル21両端のインピーダンスを切り替えて第一の
アンテナコイル11が送信する第一の信号の強度に変化
を与えて非接触ICカード2ヘ第二の信号を送信する制
御を行うものである。
は、一つ又は複数の変調波形に応じてエンコード回路部
17を介し、スイッチ回路部16により搬送波をオン/
オフして強度を直接変化させた第一の信号を第一のアン
テナコイル11から送信する制御を行うとともに、この
第一の信号波形とは別の変調波形に応じてエンコード回
路部27を介しスイッチ回路部26により第二のアンテ
ナコイル21両端のインピーダンスを切り替えて第一の
アンテナコイル11が送信する第一の信号の強度に変化
を与えて非接触ICカード2ヘ第二の信号を送信する制
御を行うものである。
【0030】本実施形態例においては、第一のアンテナ
コイル11系統に分岐回路部13を接続して、これにR
F回路部18を介しスイッチ回路部16とエンコード回
路部17を接続して第一の信号を送信可能にするととも
に、分岐回路部13に復調回路部14とデコード回路部
15を接続して第一のアンテナコイル11から送信した
第一の信号に対する非接触ICカード2の応答信号を第
一のアンテナコイル11で受信可能とする。一方、第二
のアンテナコイル21には分岐回路部23を接続して、
スイッチ回路部26とエンコード回路部27により第二
の信号を送信可能にするとともに、分岐回路部23には
復調回路部24とデコード回路部25を接続して第二の
アンテナコイルにより送信した第二の信号に対する非接
触ICカード2の応答信号を第二のアンテナコイルで受
信可能とする。
コイル11系統に分岐回路部13を接続して、これにR
F回路部18を介しスイッチ回路部16とエンコード回
路部17を接続して第一の信号を送信可能にするととも
に、分岐回路部13に復調回路部14とデコード回路部
15を接続して第一のアンテナコイル11から送信した
第一の信号に対する非接触ICカード2の応答信号を第
一のアンテナコイル11で受信可能とする。一方、第二
のアンテナコイル21には分岐回路部23を接続して、
スイッチ回路部26とエンコード回路部27により第二
の信号を送信可能にするとともに、分岐回路部23には
復調回路部24とデコード回路部25を接続して第二の
アンテナコイルにより送信した第二の信号に対する非接
触ICカード2の応答信号を第二のアンテナコイルで受
信可能とする。
【0031】本実施形態例では、第一のアンテナコイル
11から搬送波に強度変調をかけた信号を送信している
が、ASK100%の信号波形ゆえ、回路構成的にはス
イッチ回路のみで実現可能であり、本実施形態例の構成
によるR/Wにおいても、増幅回路使用による消費電力
の増加が生じる事は無く、依然として、低消費電力のR
/Wが実現できる。本実施形態例のようにASK100
%の第一の信号波形とASK100%未満の第二の信号
波形を送信する構成例では、制御回路部31’の制御に
より、図7の国際標準規格のカードを含め、それ以外の
種々の規格のカードに対応可能となる。各種カードに対
しどのような信号波形を送信する制御を行うかに関して
は記憶素子回路部32に記憶しておき参照する。
11から搬送波に強度変調をかけた信号を送信している
が、ASK100%の信号波形ゆえ、回路構成的にはス
イッチ回路のみで実現可能であり、本実施形態例の構成
によるR/Wにおいても、増幅回路使用による消費電力
の増加が生じる事は無く、依然として、低消費電力のR
/Wが実現できる。本実施形態例のようにASK100
%の第一の信号波形とASK100%未満の第二の信号
波形を送信する構成例では、制御回路部31’の制御に
より、図7の国際標準規格のカードを含め、それ以外の
種々の規格のカードに対応可能となる。各種カードに対
しどのような信号波形を送信する制御を行うかに関して
は記憶素子回路部32に記憶しておき参照する。
【0032】図5に、本発明による読み取り書き込み装
置の第四の実施形態例として、第一のアンテナコイルか
らASK100%の第一の信号波形を送信し、第二のア
ンテナコイルにより、ASK100%未満の第二の信号
波形を送信し、第一のアンテナコイルで第一及び第二の
信号波形による送信信号に対するカードからの応答信号
を受信する構成例を示す。
置の第四の実施形態例として、第一のアンテナコイルか
らASK100%の第一の信号波形を送信し、第二のア
ンテナコイルにより、ASK100%未満の第二の信号
波形を送信し、第一のアンテナコイルで第一及び第二の
信号波形による送信信号に対するカードからの応答信号
を受信する構成例を示す。
【0033】図5において、14’は分岐回路部13に
接続され第一のアンテナコイル11から来る受信信号を
復調する復調回路部、15’は該復調した受信信号をデ
コードするデコード回路部である。その他の構成部分
は、図4の同一符号のものと同様である。
接続され第一のアンテナコイル11から来る受信信号を
復調する復調回路部、15’は該復調した受信信号をデ
コードするデコード回路部である。その他の構成部分
は、図4の同一符号のものと同様である。
【0034】本実施形態例では、図4の第二のアンテナ
コイル21系統の分岐回路部23、復調回路部24、及
びデコード回路部25が不要である一方、第一のアンテ
ナコイル11系統の復調回路部14’とデコード回路部
15’は、第一の信号及び第二の信号の複数の波形に対
応するための機能を有する事で、第一のアンテナコイル
11で第一及び第二の信号波形による送信信号に対する
カード2からの応答信号を受信可能とする。
コイル21系統の分岐回路部23、復調回路部24、及
びデコード回路部25が不要である一方、第一のアンテ
ナコイル11系統の復調回路部14’とデコード回路部
15’は、第一の信号及び第二の信号の複数の波形に対
応するための機能を有する事で、第一のアンテナコイル
11で第一及び第二の信号波形による送信信号に対する
カード2からの応答信号を受信可能とする。
【0035】図6に、本発明による読み取り書き込み装
置の第五の実施形態例として、第一のアンテナコイルか
らASK100%の第一の信号波形を送信し、第二のア
ンテナコイルにより、ASK100%未満の第二の信号
波形を送信し、第二のアンテナコイルで第一及び第二の
信号波形による送信信号に対するカードからの応答信号
を受信する構成例を示す。
置の第五の実施形態例として、第一のアンテナコイルか
らASK100%の第一の信号波形を送信し、第二のア
ンテナコイルにより、ASK100%未満の第二の信号
波形を送信し、第二のアンテナコイルで第一及び第二の
信号波形による送信信号に対するカードからの応答信号
を受信する構成例を示す。
【0036】図6において、24’は分岐回路部23に
接続され第二のアンテナコイル21から来る受信信号を
復調する復調回路部、25’は該復調した受信信号をデ
コードするデコード回路部である。その他の構成部分
は、図4の同一符号のものと同様である。
接続され第二のアンテナコイル21から来る受信信号を
復調する復調回路部、25’は該復調した受信信号をデ
コードするデコード回路部である。その他の構成部分
は、図4の同一符号のものと同様である。
【0037】本実施形態例では、図4の第一のアンテナ
コイル11系統の分岐回路部13、復調回路部14、及
びデコード回路部15が不要である一方、第二のアンテ
ナコイル21系統の復調回路部24’とデコード回路部
25’は、第一の信号及び第二の信号の複数の波形に対
応するための機能を有する事で、第二のアンテナコイル
21で第一及び第二の信号波形による送信信号に対する
カード2からの応答信号を受信可能とする。
コイル11系統の分岐回路部13、復調回路部14、及
びデコード回路部15が不要である一方、第二のアンテ
ナコイル21系統の復調回路部24’とデコード回路部
25’は、第一の信号及び第二の信号の複数の波形に対
応するための機能を有する事で、第二のアンテナコイル
21で第一及び第二の信号波形による送信信号に対する
カード2からの応答信号を受信可能とする。
【0038】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明による非
接触ICカード読み取り書き込み装置によれば、従来に
比べ小さな消費電力で、ASK100%未満の変調波形
を形成でき、モバイルの利用など、より多くの用途に利
用できる非接触ICカード読み取り書き込み装置が実現
出来る。
接触ICカード読み取り書き込み装置によれば、従来に
比べ小さな消費電力で、ASK100%未満の変調波形
を形成でき、モバイルの利用など、より多くの用途に利
用できる非接触ICカード読み取り書き込み装置が実現
出来る。
【図1】(A),(B),(C),(D)は、本発明に
よる非接触ICカード読み取り書き込み装置の動作原理
図である。
よる非接触ICカード読み取り書き込み装置の動作原理
図である。
【図2】本発明の第一の実施形態例を示す図であって、
第一のアンテナコイルから発信される搬送波の強度に第
二のアンテナコイルで変化を与え、カードからの応答信
号を第一のアンテナコイルで受信する構成例を示す図で
ある。
第一のアンテナコイルから発信される搬送波の強度に第
二のアンテナコイルで変化を与え、カードからの応答信
号を第一のアンテナコイルで受信する構成例を示す図で
ある。
【図3】本発明の第二の実施形態例を示す図であって、
第一のアンテナコイルから発信される搬送波の強度に第
二のアンテナコイルで変化を与え、カードからの応答信
号を第二のアンテナコイルで受信する構成例を示す図で
ある。
第一のアンテナコイルから発信される搬送波の強度に第
二のアンテナコイルで変化を与え、カードからの応答信
号を第二のアンテナコイルで受信する構成例を示す図で
ある。
【図4】本発明の第三の実施形態例を示す図であって、
第一のアンテナコイルからASK100%の第一の信号
波形を送信し、第二のアンテナコイルによりASK10
0%未満の第二の信号波形を送信し、第一のアンテナコ
イルで第一の信号波形に対するカードからの応答信号を
受信し、第二のアンテナコイルで第二の信号波形に対す
るカードからの受信信号を受信する構成例を示す図であ
る。
第一のアンテナコイルからASK100%の第一の信号
波形を送信し、第二のアンテナコイルによりASK10
0%未満の第二の信号波形を送信し、第一のアンテナコ
イルで第一の信号波形に対するカードからの応答信号を
受信し、第二のアンテナコイルで第二の信号波形に対す
るカードからの受信信号を受信する構成例を示す図であ
る。
【図5】本発明の第四の実施形態例を示す図であって、
第一のアンテナコイルからASK100%の第一の信号
波形を送信し、第二のアンテナコイルによりASK10
0%未満の第二の信号波形を送信し、第一のアンテナコ
イルで第一及び第二の信号波形に対するカードからの応
答信号を受信する構成例を示す図である。
第一のアンテナコイルからASK100%の第一の信号
波形を送信し、第二のアンテナコイルによりASK10
0%未満の第二の信号波形を送信し、第一のアンテナコ
イルで第一及び第二の信号波形に対するカードからの応
答信号を受信する構成例を示す図である。
【図6】本発明の第五の実施形態例を示す図であって、
第一のアンテナコイルからASK100%の第一の信号
波形を送信し、第二のアンテナコイルによりASK10
0%未満の第二の信号波形を送信し、第二のアンテナコ
イルで第一及び第二の信号波形に対するカードからの応
答信号を受信する構成例を示す図である。
第一のアンテナコイルからASK100%の第一の信号
波形を送信し、第二のアンテナコイルによりASK10
0%未満の第二の信号波形を送信し、第二のアンテナコ
イルで第一及び第二の信号波形に対するカードからの応
答信号を受信する構成例を示す図である。
【図7】(1),(2)は、国際標準規格で採用されて
いる、非接触ICカードの信号波形図の説明図である。
いる、非接触ICカードの信号波形図の説明図である。
1…読み取り書き込み装置(R/W) 2…非接触ICカード 3…PC等の上位端末或いはサーバ 4…R/Wと上位端末或いはサーバを接続するケーブル 11…第一のアンテナコイル 12…チューニング回路部 13…分岐回路部 14,14’…復調回路部 15,15’…デコード回路部 16…スイッチ回路部 17…エンコード回路部 18…RF回路部 21…第二のアンテナコイル 22…チューニング回路部 23…分岐回路部 24,24’…復調回路部 25,25’…デコード回路部 26…スイッチ回路部 27…エンコード回路部 28H,28L…負荷インピーダンス 31,31’…制御回路部 32…記憶素子回路部 33…IF回路部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新西 誠人 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2C005 TA22 5B058 CA17 KA02 KA04 KA40 YA20
Claims (5)
- 【請求項1】 磁気結合したICカードとの間で搬送波
の強度を変化させた信号により情報を授受する非接触I
Cカード読み取り書き込み装置において、 搬送波を送信する第一のアンテナコイルと、 該第一のアンテナコイルの近傍で互いに磁気結合する位
置に配置した第二のアンテナコイルと、 該第二のアンテナコイルの両端に端子間のインピーダン
スを開放から短絡までの間の複数の異なる値に切り替え
るスイッチ手段と、 該スイッチ手段により第二のアンテナコイル両端のイン
ピーダンスを切り替えて該第一のアンテナコイルが送信
する搬送波の強度に変化を与えて非接触ICカードヘ信
号を送信する第二のアンテナコイルの制御手段とを、具
備する事を特徴とする非接触ICカード読み取り書き込
み装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の非接触ICカード読み
取り書き込み装置において、 第一のアンテナコイルは、一つ又は複数の変調波形に応
じてオン/オフして強度を直接変化させた搬送波を第一
の信号として送信する第一のアンテナコイルの制御手段
を備えるものであり、 第二のアンテナコイルの制御手段は、該第一のアンテナ
コイルで送信する第一の信号の波形とは別の変調波形に
応じてスイッチ手段により第二のアンテナコイル両端の
インピーダンスを切り替えて該第一のアンテナコイルが
送信する第一の信号の強度に変化を与えて非接触ICカ
ードヘ第二の信号を送信するものである事を特徴とする
非接触ICカード読み取り書き込み装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の非接触ICカー
ド読み取り書き込み装置において、 非接触ICカードから送信される信号を第一のアンテナ
コイルで受信する受信手段を具備する事を特徴とする非
接触ICカード読み取り書き込み装置。 - 【請求項4】 請求項1又は2に記載の非接触ICカー
ド読み取り書き込み装置において、 非接触ICカードから送信される信号を第二のアンテナ
コイルで受信する受信手段を具備する事を特徴とする非
接触ICカード読み取り書き込み装置。 - 【請求項5】 請求項2に記載の非接触ICカード読み
取り書き込み装置において、 第一のアンテナコイルから送信した第一の信号に対して
非接触ICカードが応答した信号を該第一のアンテナコ
イルで受信する受信手段と、 第二のアンテナコイルを用いて送信した第二の信号に対
して非接触ICカードが応答した信号を該第二のアンテ
ナコイルで受信する受信手段とを、具備する事を特徴と
する非接触ICカード読み取り書き込み装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001116459A JP2002312728A (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 非接触icカード読み取り書き込み装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001116459A JP2002312728A (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 非接触icカード読み取り書き込み装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002312728A true JP2002312728A (ja) | 2002-10-25 |
Family
ID=18967192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001116459A Pending JP2002312728A (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 非接触icカード読み取り書き込み装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002312728A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107453790A (zh) * | 2016-05-17 | 2017-12-08 | 恩智浦有限公司 | 无线天线结构 |
-
2001
- 2001-04-16 JP JP2001116459A patent/JP2002312728A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107453790A (zh) * | 2016-05-17 | 2017-12-08 | 恩智浦有限公司 | 无线天线结构 |
CN107453790B (zh) * | 2016-05-17 | 2023-08-22 | 恩智浦有限公司 | 无线天线结构 |
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