JP2002342724A

JP2002342724A - 非接触型ｉｃカード用リーダライタ

Info

Publication number: JP2002342724A
Application number: JP2001149834A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sugiyama; 隆杉山
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2002-11-29

Abstract

(57)【要約】【課題】変復調方式が異なるＩＣカードを、同じリー
ダライタに通しても、その変復調方式を判別し、それに
合致した読み書きが可能なリーダライタを提供するこ
と。【解決手段】外部のコンピュータ５０とのデータの通
信プロトコルを司る送受信装置１と、リーダライタ１０
０全体の動作を制御する制御装置２と、制御装置２を動
作させる手順を記録したファームウェアと複数の複変調
方式を格納するメモリ装置３と、制御装置２からのデー
タを搬送波に乗せて変調する変調器４と、操作コマンド
を入力する入力装置５と、制御装置２からの情報を表示
する表示装置６と、制御装置２からの交流信号である電
力供給用信号と変調器４からの書き込みコマンドを電力
増幅する電力増幅器７と、ループアンテナ９から受信し
た搬送波から２値化データに変換する検波復調器８と、
図示しないＩＣカードとの電力用搬送波とデータの授受
をするループアンテナ９と、乱数表を有し、その乱数表
から乱数を発生する乱数発生装置１０から構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触型ＩＣカー
ド用リーダライタに関し、さらに詳しくは、１種類のリ
ーダライタで、変復調方式の異なるＩＣカードを読み書
きするリーダライタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣカードと呼ばれる新しい情報
記録媒体が、市場に広く出回っている。ＩＣカードは、
クレジットカード、銀行カード、ポイントカード等のカ
ード状あるいはシート状の形状を備え、カード内にＩＣ
（Integrated Circuit）が組み込まれているものを総称
した名称である。ＩＣカードは大きく分けて接触型、非
接触型の２種類に分けられる。接触型とは、カード表面
に端子が設けられており、その端子とリーダライタ側の
端子とを接触させつつ、該端子を通じて信号のやり取り
を行うものである。現在、使い捨てタイプのＩＣカード
はヨーロッパ等の国々ではテレホンカードとして広く流
通している。また、情報の書き換え可能なタイプを、マ
ネーカードとして使用する実験が各国で行われており、
金融関係で使用されるカードとして注目されている。ま
た、非接触型ＩＣカードは、鉄道の乗降時に使用される
定期券として、現在の磁気カード方式に代わり採用する
ことが検討されている。さらに、官公庁では、省資源な
らびに環境問題に鑑み、ペーパーレス化を推進する意味
と、省力化を実現する一環として、ＩＴ(Information T
echnology)化が強力に推し進められており、特に、福祉
や公共施設の利用、各種証明書交付など、国、地方自治
体の幅広い行政サービスに効率的に使えるカードとし
て、ＩＣカード化の動きが出てきている。特に、前記し
た非接触ＩＣカードは、データのやり取りを電波で行う
ため、改札口通過の際に、一々定期券を取り出す必要が
なく、定期入れや鞄等の中からでも情報交換できるた
め、利便性が大きく向上するものと期待され、従来の記
録媒体に代わるものとして注目されている。また、特に
荷物、部品を移動しながら非接触で管理できるので、物
流方面や交通課金システムへの応用も期待されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の非接触ＩＣカー
ドにあっては、ＩＣカードそのものの開発と相まって、
非接触ＩＣカードに情報を記録したり、情報の読み取り
を行うリーダライタの開発が一体で進められなければな
らない。そのとき、各社が独自の規格によって開発をお
こなうと、各カード、リーダライタ間に互換性がなくな
り、システム全体の進歩、発展を阻害する恐れが出てく
る。そこで、このような不具合を防止するため、国際的
な規格化が望まれている。現在、リーダライタとＩＣカ
ードとのインタフェースおよび制御は、ＩＳＯ７８１６
の規格に基づいて行われており、また、非接触ＩＣカー
ドで使用される電波の周波数と変復調方式は、ＩＳＯ１
４４４３により規定されている。しかしながら、民間、
特に交通系で使用されようとしている非接触ＩＣカード
の規格は、ＩＳＯ１４４４３タイプＣであり、官公庁で
使用される規格は、ＩＳＯ１４４４３タイプＢが予定さ
れ、その変復調方式が異なるものである。そのため、シ
ステムを利用する使用者は、自己が有する特定種類のＩ
Ｃカードに合致した専用のリーダライタ以外を利用する
ことが出来ず、利便性に欠けるといった問題が発生す
る。本発明は、かかる課題に鑑み、変復調方式が異なる
ＩＣカードを、同じリーダライタに通しても、その変復
調方式を判別し、それに合致した読み書きが可能なリー
ダライタを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するために、請求項１の発明は、ＩＣカードのループ
アンテナを介して、所定の変復調方式に基づく搬送電力
の送信とデータの授受を非接触にて行う非接触型ＩＣカ
ード用リーダライタにおいて、複数のコマンド信号を交
互に送信するポーリング送信手段と、該ポーリング送信
手段により送信されたコマンドに対する応答信号を検出
する応答信号検出手段と、を備え、前記ポーリング送信
手段は、複数の異なる変復調方式のコマンドを順次送信
し、前記応答信号検出手段が特定のコマンドに対応する
応答信号を受信した場合、該特定のコマンドに対応する
変復調方式に基づき、前記非接触型ＩＣカードとのデー
タの授受を行うことを特徴とする。非接触型ＩＣカード
の無電池型は、リーダライタにこのカードを近接させた
ときに非接触状態でリーダライタからの搬送波を内部の
ループアンテナで受信し、それを整流して自らの電力と
して駆動するタイプである。従って、あくまでも最初の
アクセスは、リーダライタ側であり（これをリーダライ
タtalk first／カードlistenと呼ぶ）、その後、リーダ
ライタからの固有の呼び出しコードを認識して初めて返
信するものである。ここで、１種類の変復調方式であれ
ば、決められた変復調方式でポーリング送信を行えばよ
いが、複数の異なる変復調方式を持った非接触型ＩＣカ
ードが存在する場合は、その種類に対応した変復調方式
を用意する必要がある。そして、順次ポーリング信号送
信時に送信して、そのレスポンスの有無により変復調方
式を認識する方法が考えられる。かかる発明によれば、
リーダライタ側に複数の変復調方式を用意して、それを
順次ポーリング送信するため、必ず所望の複数の変復調
方式がみつかり、確実にＩＣカードとの通信を成立させ
ることができる。

【０００５】また、請求項２の発明は、ＩＣカードのル
ープアンテナを介して、所定の変復調方式に基づく搬送
電力の送信とデータの授受を非接触にて行う非接触型Ｉ
Ｃカード用リーダライタにおいて、前記変復調方式を予
め選択的に１若しくは複数設定する変復調方式設定手段
と、複数のコマンド信号を交互に送信するポーリング送
信手段と、該ポーリング送信手段により送信されたコマ
ンドに対する応答信号を検出する応答信号検出手段と、
を備え、前記ポーリング送信手段は、前記変復調方式設
定手段により設定された変復調方式のコマンドを送信
し、前記応答信号検出手段が特定のコマンドに対応する
応答信号を受信した場合、該特定のコマンドに対応する
変復調方式に基づき、前記非接触型ＩＣカードとのデー
タの授受を行うことを特徴とする。請求項１では、複数
の変復調方式を決められた順番に従って順次送信する方
法であって、全て公平に送信する反面、人為的に任意に
選択して設定することができない。そこで、リーダライ
タの設置場所、あるいは設置条件により任意に変復調方
式を選択できるようにしておくのが、稼動効率の面で有
効である。しかし、その必要がない場合も考えられるの
で、そのときは、全てを選択すれば請求項１と同様に順
次各方式を実行することができる。かかる技術手段によ
れば、変復調方式を１つ若しくは複数選択設定できるよ
うにしたので、不必要な方式を選択する動作が無くな
り、リーダライタの稼動効率が高くなり、アクセスタイ
ムが短くなる。

【０００６】また、請求項３の発明は、前記変復調方式
設定手段が、すべての変復調方式を設定した場合、前記
ポーリング送信手段は、複数の異なる変復調方式のコマ
ンドを順次送信し、前記応答信号検出手段が特定のコマ
ンドに対応する応答信号を受信した場合、該特定のコマ
ンドに対応する変復調方式に基づき、前記非接触型ＩＣ
カードとのデータの授受を行うことも本発明の有効な手
段である。リーダライタを設置する場所によっては、ど
の方式のＩＣカードが使われるか判断がつきかねる場合
がある。そのような場合、請求項１のように固定的に全
ての方式を順次ポーリングしても良いが、将来的に考え
た時、状況の変化により選択の必要が出てくる可能性も
ある。そのように考えると選択設定の手間はかかるが、
方式を選択的に設定できる方が好ましい。かかる技術手
段によれば、方式を複数選択的に設定可能であるので、
全ての方式を選択すると順次各方式で動作し、選択設定
すると選択された方式のみを実行するように動作してア
プリケーションの幅が拡がる。また、請求項４の発明
は、ＩＣカードのループアンテナを介して、所定の変復
調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を非接触
にて行う非接触型ＩＣカード用リーダライタにおいて、
複数のコマンド信号を交互に送信するポーリング送信手
段と、該ポーリング送信手段により送信されたコマンド
に対する応答信号を検出する応答信号検出手段と、を備
え、前記ポーリング送信手段は、複数の異なる変復調方
式から選択的に同一の変復調方式によるコマンドを所定
の回数送信する連続送信手段を有し、前記応答信号検出
手段が特定のコマンドに対応する応答信号を受信した場
合、該特定のコマンドに対応する変復調方式に基づき、
前記非接触型ＩＣカードとのデータの授受を、前記連続
送信手段で設定された回数行うことを特徴とする。リー
ダライタとプロトコルを交わしたＩＣカードの前記変復
調方式は、さまざまであり、また、リーダライタ側から
見たＩＣカードの前記変復調方式毎の使用頻度もさまざ
まである。あるリーダライタから見た場合、前記変復調
方式毎の使用頻度を知ることは重要である。なぜなら
ば、使用頻度を知ることにより、リーダライタが設定す
る変復調方式の優先度を知ることができるからである。
例えば、駅の改札では、ある特定の方式が圧倒的多数で
あり、また、その頻度が時間により変動することも考え
られる。従って、高い頻度の方式に対して優先的にポー
リングの回数を増加するようにすれば、無駄な動作を極
力減らすことにつながる。かかる発明によれば、使用頻
度により変復調方式のポーリング回数を決定するため、
使用頻度が高い方式を優先的に処理可能となり、リーダ
ライタの無駄な動作を低減することができる。

【０００７】また、請求項５の発明は、ＩＣカードのル
ープアンテナを介して、所定の変復調方式に基づく搬送
電力の送信とデータの授受を非接触にて行う非接触型Ｉ
Ｃカード用リーダライタにおいて、複数のコマンド信号
を交互に送信するポーリング送信手段と、該ポーリング
送信手段により送信されたコマンドに対する応答信号を
検出する応答信号検出手段と、該応答信号検出手段から
の前記応答信号を計数する応答信号計数手段と、該応答
信号計数手段からの計数結果から前記ポーリング送信回
数を算出する算出手段と、を備え、前記ポーリング送信
手段は、前記算出手段から算出された回数に基づいて、
特定のコマンドに対応する変復調方式に基づき、前記非
接触型ＩＣカードとのデータの授受を行うことを特徴と
する。請求項４では、人為的に使用頻度を調査してその
結果から、優先度を決定していたが、リーダライタ自ら
が学習機能を持ち、日々の蓄積データからどの方式が最
も使用頻度が高いかを統計的に計算し、その結果からポ
ーリング回数を計算する方法が考えられる。また、使用
頻度は一定ではなく、時間、日、曜日、月により変動す
る要素を含んでいる。例えば、時間でいえば、朝夕のラ
ッシュアワーとそれ以外の時間では大きく異なるし、ま
た、曜日でいえば、ウイークデイとウイークエンドでは
人の動き方が全く異なる。これらの変動要因を人為的に
解析するのには限界がある。また、リアルタイムに変動
要因を捉えることも困難である。かかる発明によれば、
リーダライタ自ら学習して変復調方式の使用頻度を計算
するため、人の手を煩わすことなく、正確でしかもリア
ルタイムに実情に合ったポーリング送信を行うことがで
きる。

【０００８】また、請求項６の発明は、ＩＣカードのル
ープアンテナを介して、所定の変復調方式に基づく搬送
電力の送信とデータの授受を非接触にて行う非接触型Ｉ
Ｃカード用リーダライタにおいて、完全に無秩序に、し
かも、出現頻度が等しくなるように配列された乱数表か
ら、乱数を出力する乱数出力手段と、該乱数出力手段か
ら選択された乱数から前記変復調方式を決定する変復調
方式決定手段と、複数のコマンド信号を交互に送信する
ポーリング送信手段と、該ポーリング送信手段により送
信されたコマンドに対する応答信号を検出する応答信号
検出手段と、を備え、前記ポーリング送信手段は、前記
変復調方式決定手段により決定された変復調方式のコマ
ンドを送信し、前記応答信号検出手段が特定のコマンド
に対応する応答信号を受信した場合、該特定のコマンド
に対応する変復調方式に基づき、前記非接触型ＩＣカー
ドとのデータの授受を行うことを特徴とする。請求項２
で、リーダライタの設置場所、あるいは設置条件により
任意に変復調方式を選択する必要がない場合も考えられ
た。そのときは、全てを選択するようにして請求項１と
同様に順次各方式を実行することができたが、その順番
は常に一定であり厳密な意味で公平とはいえない。そこ
で、開始する順番を統計的に同じ出現頻度に配列された
乱数表を使えばさらに公平さが増す筈である。かかる発
明によれば、順次全ての変復調方式をポーリングする方
法において、その開始する順番を乱数表により決定する
ため、公平さが更に増加して、確率的に各変復調方式と
ＩＣカードとの一致性が平均化される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施形
態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載
される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配
置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそ
れのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎな
い。図１は、本発明の一実施形態のＩＣカード用リーダ
ライタの構成を示すブロック図である。このＩＣカード
用リーダライタ１００の構成は、外部にありリーダライ
タ１００に対してデータの授受を行ってシステム全体を
制御するコンピュータ５０と、外部のコンピュータ５０
とのデータの通信プロトコルを司る送受信装置１と、リ
ーダライタ１００全体の動作を制御する制御装置２と、
制御装置２を動作させる手順を記録したファームウェア
と複数の複変調方式を格納するメモリ装置３と、制御装
置２からのデータを搬送波に乗せて変調する変調器４
と、操作コマンドを入力する入力装置５と、制御装置２
からの情報を表示する表示装置６と、制御装置２からの
交流信号である電力供給用信号と変調器４からの書き込
みコマンドを電力増幅する電力増幅器７と、ループアン
テナ９から受信した搬送波から２値化データに変換する
検波復調器８と、図示しないＩＣカードとの電力用搬送
波とデータの授受をするループアンテナ９と、乱数表を
有し、その乱数表から乱数を発生する乱数発生装置１０
から構成されている。なお、制御装置２、メモリ装置
３、変調器４、電力増幅器７が主としてポーリング送信
手段と連続送信手段及び算出手段を構成している。ま
た、検波復調器８、制御装置２、メモリ装置３が主とし
て応答信号検出手段と応答信号計数手段を構成してい
る。また、制御装置２、メモリ装置３、入力装置５が主
として変復調方式設定手段と変復調方式決定手段を構成
している。また、制御装置２、乱数発生装置１０が主と
して乱数出力手段を構成している。

【００１０】次に、本構成によるリーダライタ１００の
動作を説明する前に、対を成すＩＣカードの構成を先に
説明しておく。図２は、本発明の実施形態の非接触型Ｉ
Ｃカードの構成を示すブロック図である。実施形態の非
接触型ＩＣカード２００の構成は、前記リーダライタ１
００からの電力用搬送波によりデータの授受をするルー
プアンテナ２０と、書き込みコマンド読み出しコマンド
を生成する送受信回路２１と、ループアンテナ２０から
の電力用搬送波を受け、それを整流して直流電力に変換
する電力生成回路２２と、制御用ファームウェアとデー
タの一時記憶を司るメモリ装置２３と、制御回路２６か
らの送信コマンドに搬送波を乗せて変調する変調器２４
と、送受信回路２１からの搬送波データから２値化デー
タに変換する検波器２５と、ＩＣカード２００の全体の
動作を制御する制御回路２６から構成されている。

【００１１】次に、図１と図２を併せて参照してそれぞ
れの動作について説明する。リーダライタ１００は、図
示しない電源が入れられると制御装置２のイニシャル動
作後、メモリ装置３に記憶されたプログラムに従い動作
を開始する。まず、制御装置２は、ＩＣカード２００に
供給する電力供給用信号と、ポーリング信号を交互に電
力増幅器７から送信する。その信号は、ループアンテナ
９から電磁波として外部に放射される。例えば、ＩＳＯ
１４４４３タイプＡでは、中心搬送周波数１３．５６Ｍ
Ｈｚ±７ＫＨｚ、ＡＭ変調度１００％、変調方式ＡＳＫ
（Amplitude Shift Keying）、符号化方式はModified M
iller、通信速度が１０６ｋｂ／ｓで行われる。次に、
ＩＣカード２００がリーダライタ１００に近接すると、
ループアンテナ２０が電力供給用信号を受信し、電力生
成回路２２によりその搬送波を整流して直流電力に変換
して、カード内の全ての回路に供給する。電力を供給さ
れて制御回路２６が駆動すると、メモリ装置２３に格納
されたプログラムに従って、制御を開始する。ＩＣカー
ド２００は前記と同じ規格に従えば、通信方式は、負荷
変動方式、リーダライタとの通信関係は、リーダライタ
１００からの固有の呼び出しコードを認識して初めて返
信する、また、副搬送波は中心搬送波の１／１６の８４
７．５ｋＨｚ、変調方式は副搬送波のＡＳＫ、符号化方
式はManchester方式、通信速度は１０６ｋｂ／ｓであ
る。次に、制御回路２６は、まず送受信回路２１からコ
マンドを検波器２５で復調して２値化信号に変換し、そ
のコマンドを解析する。その結果自分が呼び出されてい
ることを認識すると、レスポンスを変調器２４により変
調して送受信回路２１を介してループアンテナ２０から
送信する。このレスポンスをリーダライタ１００がルー
プアンテナ９で受信して、検波復調器８で２値化コード
に変換し、制御回路２により解析してＩＣカード２００
が規格に合致したカードであると認識する。それによ
り、以後リーダライタ１００とＩＣカード２００の間で
ポーリングが行われる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図３は、本発明の第１の実施例の動
作を説明するフローチャートである。図１、２と併せて
参照しながら説明する。非接触型ＩＣカード２００の無
電池タイプは、リーダライタ１００に、このカードを近
接して非接触状態でリーダライタ１００からの搬送波を
内部のループアンテナ２０で受信し、それを整流して自
らの電力として駆動するタイプである。従って、あくま
でも最初のアクセスは、リーダライタ１００側であり
（これをリーダライタtalk first／カードlistenと呼
ぶ）、その後、リーダライタ１００からの固有の呼び出
しコードを認識して初めて返信するものである。ここ
で、１種類の変復調方式であれば、決められた変復調方
式でポーリング送信を行えばよいが、複数の異なる変復
調方式を持った非接触型ＩＣカードが存在する場合は、
その種類に対応した変復調方式を用意する必要がある。
そして、順次ポーリング信号送信時に送信して、そのレ
スポンスの有無により変復調方式を認識する方法が考え
られる。図３は、その考え方を実施例として具体化した
ものであり、以下、全ての実施例では方式がＡ、Ｂ、Ｃ
の３種類の場合について説明する。

【００１３】まず、リーダライタ１００から方式Ａのポ
ーリングを送信する（ポーリング送信手段）（ステップ
Ｓ１）。次に、ＩＣカード２００からのレスポンスがあ
るか否かをチェックする（応答信号検出手段）（ステッ
プＳ２）。これは前記で説明した通り、制御回路２６
は、まず送受信回路２１からコマンドを検波器２５で復
調して２値化信号に変換し、そのコマンドを解析する。
その結果、方式Ａの自分が呼び出されていることを認識
すると、レスポンスを変調器２４により変調して送受信
回路２１を介してループアンテナ２０から送信する。こ
のレスポンスをリーダライタ１００がループアンテナ９
で受信して、検波復調器８で２値化コードに変換し、制
御回路２により解析してＩＣカード２００が方式Ａのカ
ードであると認識する。それにより、以後リーダライタ
１００とＩＣカード２００の間でポーリングが行われる
（ステップＳ３）。もし、レスポンスがこない場合、次
の方式Ｂのポーリング送出に進む（ステップＳ４）。こ
れ以降は前記と同様に、ＩＣカード２００からのレスポ
ンスがあるか否かをチェックし（ステップＳ５）、あれ
ば方式Ｂの処理をし（ステップＳ６）、レスポンスがな
ければ、次の方式Ｃのポーリング送出に進む（ステップ
Ｓ７）。そして、ＩＣカード２００からのレスポンスが
あるか否かをチェックし（ステップＳ８）、レスポンス
があれば方式Ｃの処理をし（ステップＳ９）ステップＳ
１に戻る。これにより、リーダライタ１００側に複数の
変復調方式を用意して、それを順次ポーリング送信する
ため、必ず所望の複数の変復調方式がみつかり、確実に
ＩＣカード２００との通信を成立させることができる。

【００１４】図４は、本発明の第２の実施例の動作を説
明するフローチャートである。図１、２と併せて参照し
ながら説明する。前記図３の第１の実施例では、複数の
変復調方式を決められた順番に従って順次送信する方法
であるため、全て公平に送信する反面、人為的に任意に
選択して設定することができない。そこで、リーダライ
タの設置場所、あるいは設置条件により任意に変復調方
式を選択できるようにしておくのが、稼動効率の面で有
効である。しかし、その必要がない場合も考えられるの
で、そのときは、全てを選択すれば前記図３と同様に順
次各方式を実行することができる。まず、リーダライタ
１００でＡ〜Ｃの変復調方式の中から、１つ若しくは複
数あるいは全てを選択する（変復調方式設定手段）（ス
テップＳ２０）。次に、順番にＡから検索する（ステッ
プＳ２１）。ここで方式Ａであれば、方式Ａのポーリン
グを送信して（ステップＳ２２）、レスポンスの有無を
検査し（ステップＳ２３）、方式Ａの処理を実行する
（ステップＳ２４）。このステップは図３のステップＳ
１、Ｓ２、Ｓ３と同様なので詳しい説明は省略する。も
し、方式がＡでなければ、Ｂの検索に進む（ステップＳ
２５）。これ以降は前記と同様にして、Ｂであれば方式
Ｂのポーリングを送信して（ステップＳ２６）、レスポ
ンスの有無を検査し（ステップＳ２７）、方式Ｂの処理
を実行する（ステップＳ２８）。もし、方式がＢでなけ
れば、Ｃの検索に進む（ステップＳ２９）。これ以降は
前記と同様にして、Ｃであれば方式Ｃのポーリングを送
信して（ステップＳ３０）、レスポンスの有無を検査し
（ステップＳ３１）、方式Ｃの処理を実行する（ステッ
プＳ３２）。これにより、変復調方式を１つ若しくは複
数選択設定できるようにしたので、不必要な方式を選択
する動作が無くなり、リーダライタ１００の稼動効率が
高くなり、ＩＣカード２００とのアクセスタイムを短く
することができる。

【００１５】図５は、本発明の第３の実施例の動作を説
明するフローチャートである。図１、２と併せて参照し
ながら説明する。リーダライタ１００とプロトコルを交
わしたＩＣカード２００の前記変復調方式は、Ａ〜Ｃの
３種類あり、また、リーダライタ１００側から見たＩＣ
カード２００の前記変復調方式毎の使用頻度もさまざま
である。あるリーダライタから見た場合、前記変復調方
式毎の使用頻度を知ることは重要である。なぜならば、
使用頻度を知ることにより、リーダライタ１００が設定
する変復調方式の優先度を知ることができるからであ
る。例えば、駅の改札では、ある特定の方式が圧倒的で
あり、また、その頻度が時間により変動することも考え
られる。従って、高い頻度の方式に対して優先的にポー
リングの回数を増加するようにすれば、無駄な動作を極
力減らすことにつながる。本実施例では、方式Ａを３回
の繰り返しで行い、方式Ｂを２回、方式Ｃを１回行う場
合について説明する。この回数設定は任意に決めても構
わない。まず、方式Ａのポーリングを送信する（ステッ
プＳ４０）。次に、レスポンスの有無を検索し（ステッ
プＳ４１）、レスポンスがあれば方式Ａの処理を実行す
る（ステップＳ４２）。もし、レスポンスがなければ、
方式Ａのポーリング送信回数のカウンタが３回（Ｎ＝
３）になったかを確認する（連続送信手段）（ステップ
Ｓ４３）。３回に満たなければステップＳ４０に戻り、
３回になればステップＳ４４に進む。次に、方式Ｂのポ
ーリングを送信して（ステップＳ４４）、レスポンスの
有無を検索し（ステップＳ４５）、レスポンスがあれば
方式Ｂの処理を実行する（ステップＳ４６）。もし、レ
スポンスがなければ、方式Ｂのポーリング送信回数のカ
ウンタが２回（Ｍ＝２）になったかを確認する（ステッ
プＳ４７）。２回に満たなければステップＳ４４に戻
り、２回になればステップＳ４８に進む。次に、方式Ｃ
のポーリングを送信して（ステップＳ４８）、レスポン
スの有無を検索し（ステップＳ４９）、レスポンスがあ
れば方式Ｃの処理を実行する（ステップＳ５０）。も
し、レスポンスがなければ、ステップＳ４０に戻る。

【００１６】図６は、本発明の第４の実施例の動作を説
明するフローチャートである。図１、２と併せて参照し
ながら説明する。前記図５では、人為的に使用頻度を調
査してその結果から、優先度を決定していたが、本実施
例ではリーダライタ１００自らが学習機能を持ち、日々
の蓄積データからどの方式が最も使用頻度が高いかを統
計的に計算し、その結果からポーリング回数を計算する
方法である。また、使用頻度は一定ではなく、時間、
日、曜日、月により変動する要素を含んでいる。例え
ば、時間でいえば、朝夕のラッシュアワーとそれ以外の
時間では大きく異なるし、また、曜日でいえば、ウイー
クデイとウイークエンドでは人の動き方が全く異なる。
これらの変動要因を人為的に解析するのには限界があ
る。また、リアルタイムに変動要因を捉えることも困難
である。そこでまず、リーダライタ１００がＩＣカード
２００からのレスポンスを、各方式毎にカウントしてお
く（応答信号計数手段）（ステップＳ６０）。次に、方
式Ａのレスポンスの回数からポーリングの送信回数（Ｎ
Ａ）を計算する（算出手段）（ステップＳ６１）。この
計算方法はいろいろあるが、最も単純な方法として、レ
スポンス回数の１／５とか１／１０にする方法があり、
または、上限を設けてそれ以上は一定の回数にする方法
がある。次に、その算出された回数（この場合は、ＮＡ
＝ｎ１）になったかを検出する（ステップＳ６２）。ｎ
１に満たなければ、方式Ａの処理を実行し（ステップＳ
６３）、ステップＳ６２に戻る。ｎ１になれば、次のス
テップＳ６４に進む。次に、前記と同様に、方式Ｂのレ
スポンスの回数からポーリングの送信回数（ＮＢ）を計
算する（ステップＳ６４）。次に、その算出された回数
（この場合は、ＮＢ＝ｎ２）になったかを検出する（ス
テップＳ６５）。ｎ２に満たなければ、方式Ｂの処理を
実行し（ステップＳ６６）、ステップＳ６５に戻る。ｎ
２になれば、次のステップＳ６７に進む。次に、前記と
同様に、方式Ｃのレスポンスの回数からポーリングの送
信回数（ＮＣ）を計算する（ステップＳ６７）。次に、
その算出された回数（この場合は、ＮＣ＝ｎ３）になっ
たかを検出する（ステップＳ６８）。ｎ３に満たなけれ
ば、方式Ｃの処理を実行し（ステップＳ６９）、ステッ
プＳ６８に戻る。ｎ３になれば、最初のステップＳ６０
に戻る。これにより、リーダライタ１００が自ら学習し
て変復調方式の使用頻度を計算するため、人の手を煩わ
すことなく、正確でしかもリアルタイムに実情に合った
ポーリング送信を行うことができる。

【００１７】図７は、本発明の第５の実施例の動作を説
明するフローチャートである。図１、２と併せて参照し
ながら説明する。前記図４で、リーダライタ１００の設
置場所、あるいは設置条件により任意に変復調方式を選
択する必要がない場合も考えられた。そのときは、全て
を選択するようにして、図３第１の実施例と同様に順次
各方式を実行することができたが、その順番は常に一定
であり厳密な意味で公平とはいえない。そこで、開始す
る順番を統計的に同じ出現頻度に配列された乱数表を使
えばさらに公平さが増す筈である。そこでまず、乱数表
から乱数を出力する（乱数出力手段）（ステップＳ８
０）。次に、その出力された乱数から方式Ａ〜Ｃを決定
する（変復調方式決定手段）（ステップＳ８１）。乱数
と方式の割り当て方は、単純に０を除く１〜９の数字に
方式Ａは、１、４、７を割り当て、方式Ｂには、２、
５、８を割り当て、方式Ｃには、３、６、９を割り当て
る。この時０が出力された場合は、再度乱数表から出力
させる。次に、順番にＡから検索する（ステップＳ８
２）。ここで方式Ａであれば、方式Ａのポーリングを送
信して（ステップＳ８３）、レスポンスの有無を検査し
（ステップＳ８４）、方式Ａの処理を実行してステップ
Ｓ８６に進む（ステップＳ８５）。このステップは図３
のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３と同様なので詳しい説明は
省略する。もし、方式がＡでなければ、Ｂの検索に進む
（ステップＳ８６）。これ以降は前記と同様にして、Ｂ
であれば方式Ｂのポーリングを送信して（ステップＳ８
７）、レスポンスの有無を検査し（ステップＳ８８）、
方式Ｂの処理を実行する（ステップＳ８９）。もし、方
式がＢでなければ、Ｃの検索に進む（ステップＳ９
０）。これ以降は前記と同様にして、Ｃであれば方式Ｃ
のポーリングを送信して（ステップＳ９１）、レスポン
スの有無を検査し（ステップＳ９２）、方式Ｃの処理を
実行する（ステップＳ９３）。これにより、順次全ての
変復調方式をポーリングする方法において、その開始す
る順番を乱数表により決定するため、公平さが更に増加
して、確率的に各変復調方式とＩＣカード２００との一
致性が平均化される。

【００１８】

【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、請求
項１は、リーダライタ側に複数の変復調方式を用意し
て、それを順次ポーリング送信するため、必ず所望の複
数の変復調方式がみつかり、確実にＩＣカードとの通信
を成立させることができる。請求項２は、変復調方式を
１つ若しくは複数選択設定できるようにしたので、不必
要な方式を選択する動作が無くなり、リーダライタの稼
動効率が高くなり、アクセスタイムが短くなる。請求項
３は、方式を複数選択的に設定可能であるので、全ての
方式を選択すると順次各方式で動作し、選択設定すると
選択された方式のみを実行するように動作してアプリケ
ーションの幅が拡がる。請求項４は、使用頻度により変
復調方式のポーリング回数を決定するため、使用頻度が
高い方式を優先的に処理可能となり、リーダライタの無
駄な動作を低減することができる。請求項５は、リーダ
ライタ自ら学習して変復調方式の使用頻度を計算するた
め、人の手を煩わすことなく、正確で、しかもリアルタ
イムに実情に合ったポーリング送信を行うことができ
る。請求項６は、順次全ての変復調方式をポーリングす
る方法において、その開始する順番を乱数表により決定
するため、公平さが更に増加して、確率的に各変復調方
式とＩＣカードとの一致性が平均化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態のＩＣカード用リーダライタ
の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施形態の非接触型ＩＣカードの構成
を示すブロック図である。

【図３】本発明の第１の実施例の動作を説明するフロー
チャートである。

【図４】本発明の第２の実施例の動作を説明するフロー
チャートである。

【図５】本発明の第３の実施例の動作を説明するフロー
チャートである。

【図６】本発明の第４の実施例の動作を説明するフロー
チャートである。

【図７】本発明の第５の実施例の動作を説明するフロー
チャートである。

【符号の説明】

１送受信装置、２制御装置、３メモリ装置、４
変調器、５入力装置、６表示装置、７電力増幅
器、８検波復調器、９ループアンテナ、１０乱数発
生装置、５０コンピュータ、１００リーダライタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＩＣカードのループアンテナを介して、
所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授
受を非接触にて行う非接触型ＩＣカード用リーダライタ
において、複数のコマンド信号を交互に送信するポーリング送信手
段と、該ポーリング送信手段により送信されたコマンド
に対する応答信号を検出する応答信号検出手段と、を備
え、前記ポーリング送信手段は、複数の異なる変復調方式の
コマンドを順次送信し、前記応答信号検出手段が特定の
コマンドに対応する応答信号を受信した場合、該特定の
コマンドに対応する変復調方式に基づき、前記非接触型
ＩＣカードとのデータの授受を行うことを特徴とする非
接触型ＩＣカード用リーダライタ。
【請求項２】ＩＣカードのループアンテナを介して、
所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授
受を非接触にて行う非接触型ＩＣカード用リーダライタ
において、前記変復調方式を予め選択的に１若しくは複数設定する
変復調方式設定手段と、複数のコマンド信号を交互に送
信するポーリング送信手段と、該ポーリング送信手段に
より送信されたコマンドに対する応答信号を検出する応
答信号検出手段と、を備え、前記ポーリング送信手段は、前記変復調方式設定手段に
より設定された変復調方式のコマンドを送信し、前記応
答信号検出手段が前記設定されたコマンドに対応する応
答信号を受信した場合、該設定コマンドに対応する変復
調方式に基づき、前記非接触型ＩＣカードとのデータの
授受を行うことを特徴とする非接触型ＩＣカード用リー
ダライタ。
【請求項３】前記変復調方式設定手段が、すべての変
復調方式を設定した場合、前記ポーリング送信手段は、
複数の異なる変復調方式のコマンドを順次送信し、前記
応答信号検出手段が特定のコマンドに対応する応答信号
を受信した場合、該特定のコマンドに対応する変復調方
式に基づき、前記非接触型ＩＣカードとのデータの授受
を行うことを特徴とする請求項２記載の非接触型ＩＣカ
ード用リーダライタ。
【請求項４】ＩＣカードのループアンテナを介して、
所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授
受を非接触にて行う非接触型ＩＣカード用リーダライタ
において、複数のコマンド信号を交互に送信するポーリング送信手
段と、該ポーリング送信手段により送信されたコマンド
に対する応答信号を検出する応答信号検出手段と、を備
え、前記ポーリング送信手段は、複数の異なる変復調方式か
ら選択的に同一の変復調方式によるコマンドを所定の回
数送信する連続送信手段を有し、前記応答信号検出手段
が特定のコマンドに対応する応答信号を受信した場合、
該特定のコマンドに対応する変復調方式に基づき、前記
非接触型ＩＣカードとのデータの授受を、前記連続送信
手段で設定された回数行うことを特徴とする非接触型Ｉ
Ｃカード用リーダライタ。
【請求項５】ＩＣカードのループアンテナを介して、
所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授
受を非接触にて行う非接触型ＩＣカード用リーダライタ
において、複数のコマンド信号を交互に送信するポーリング送信手
段と、該ポーリング送信手段により送信されたコマンド
に対する応答信号を検出する応答信号検出手段と、該応
答信号検出手段からの前記応答信号を計数する応答信号
計数手段と、該応答信号計数手段からの計数結果から前
記ポーリング送信回数を算出する算出手段と、を備え、前記ポーリング送信手段は、前記算出手段から算出され
た回数に基づいて、特定のコマンドに対応する変復調方
式に基づき、前記非接触型ＩＣカードとのデータの授受
を行うことを特徴とする非接触型ＩＣカード用リーダラ
イタ。
【請求項６】ＩＣカードのループアンテナを介して、
所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授
受を非接触にて行う非接触型ＩＣカード用リーダライタ
において、完全に無秩序に、しかも、出現頻度が等しくなるように
配列された乱数表から、乱数を出力する乱数出力手段
と、該乱数出力手段から選択された乱数から前記変復調
方式を決定する変復調方式決定手段と、複数のコマンド
信号を交互に送信するポーリング送信手段と、該ポーリ
ング送信手段により送信されたコマンドに対する応答信
号を検出する応答信号検出手段と、を備え、前記ポーリング送信手段は、前記変復調方式決定手段に
より決定された変復調方式のコマンドを送信し、前記応
答信号検出手段が前記決定されたコマンドに対応する応
答信号を受信した場合、該決定コマンドに対応する変復
調方式に基づき、前記非接触型ＩＣカードとのデータの
授受を行うことを特徴とする非接触型ＩＣカード用リー
ダライタ。