JP2003528401A - 接触なしで伝送する送信器のデジタルデータを受信するデバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、アナログ受信ユニット、およびこのアナログ受信ユニットに下流接続される復号器を用いて、接触なしで伝送する送信器のデジタルデータを受信するデバイスを提示する。このデバイスにおいて、アナログ受信ユニットを付与するための信号形成器に、テスト信号プロファイルが提供され、このアナログ受信ユニットにおいて、較正ユニットが提供される。この較正ユニットは、アナログ受信ユニットによって生成された信号に依存して、パラメータ値を決定する。これらのパラメータ値を用いて、復号器はアナログ受信ユニットおよび／または送信器に適合され得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、アナログ受信ユニット、およびアナログ受信ユニットに下流接続さ
れた復号器を含む、接触なしで伝送する送信器のデジタルデータを受信するデバ
イスに関する。

【０００２】 接触なしで伝送する送信器のデジタルデータを受信するデバイスはまた、以下
において、送信器にデータを伝送し得る装置とも理解される。しかしながら、本
発明の主題は、データを受信するために必要な部分のみに関する。従って、以下
において、送信ユニットについては詳細に言及されない。

【０００３】 接触なしで伝送する送信器からのデジタル信号は、このようなデバイスのアナ
ログ受信ユニットによって、フィルタ、増幅器および減結合素子（Ｅｎｔｋｏｐ
ｐｌｕｎｇｓｅｌｅｍｅｎｔｅ）を通じて激しくひずむ。アナログ受信ユニット
に下流接続された復号器は、これらのデジタル信号を限定的にのみ、および高い
誤り率で復号化し得る。なぜなら、アナログ受信ユニットにおけるオリジナルの
信号が、遅延時間の影響を受けるからである。同様に、アナログ受信ユニットを
通過した後、オリジナルの信号は、信号の過度な振れ（Ｓｉｇｎａｌｕｅｂｅｒ
ｓｃｈｗｉｎｇｅｒ）または減衰（Ｄａｅｍｐｆｕｎｇｅｎ）を含み得る。ここ
で、送信器として、例えば、スマートカードが考慮に入れられる。このスマート
カードは、書き込み／読み出し装置を有するアンテナを介して、そのデータとエ
ネルギーとを交換する。

【０００４】 従って、アナログ受信ユニットの特性は、送信器の特性に適合されなければな
らない。そうすることによってのみ、復号器が、十分に高い完全性をもって、送
信器のデジタル信号を復号化し得ることが保証される。現在用いられる復号器は
、復号器の特性を変更することによって、アナログ受信ユニットの挙動に適合、
すなわち、較正され得、可能性のある誤り率を最小化する。しかしながら、この
ような復号器の手順は、全くの手動で所定のパラメータに適合させることに基づ
く。しかしながら、パラメータを正確に決定することは、現在不可能である。新
規に設定されたパラメータが、誤り率に対して正の影響を与えるか、負の影響を
与えるかが評価され得るにすぎない。この決定されたパラメータは、その後、復
号器のレジスタ内にロードされる。復合器を適合させるためのさらなる可能性は
、トリマー電位差計を用いて、復号器の特性を変更することである。

【０００５】 例えば、異なったカードタイプの異なった送信器の使用は、上述の復号器に関
して異なったパラメータ値を伴う。送信器の異なったタイプに対して１つの読み
出し装置が設計されるならば、復号器は、すべての送信器のタイプについて平均
値にのみ設定され得る。しかしながら、これによって、最適な復号結果が獲得さ
れることはない。

【０００６】 現在公知の読み出し装置のさらなる不利な点は、コンポーネントの散乱が原因
で、各アナログ受信ユニットが異なった特性を有することである。従って、各受
信ユニットの較正は、別々に行なわれなければならない。

【０００７】 従って、本発明の課題は、上述の不利な点を有しない、上述のようなデバイス
を提示することである。さらに、接触なしで伝送する送信器のデジタルデータを
受信する、上述のデバイスを動作させ得る方法が提示される。

【０００８】 接触なしで伝送する送信器のデジタルデータを受信する本発明のデバイスは、
請求項１に記載される。本発明による方法は、請求項８に記載される。

【０００９】 本発明により、接触なしで伝送する送信器のデジタルデータを受信する装置は
、アナログ受信ユニット、およびこのアナログ受信ユニットに下流接続された復
号器のほかに、テスト信号プロファイルを有するアナログ受信ユニットにデータ
を付与する信号形成器（Ｓｉｇｎａｌｆｏｒｍｅｒ）および較正ユニットを有す
る。この較正ユニットは、アナログ受信ユニットによって生成される信号に依存
して、パラメータを決定し、このパラメータを用いて、復号器は、アナログ受信
ユニットおよび／または送信器に適合され得る。

【００１０】 この結果、読み出し装置を、アナログ受信ユニットの特性、および使用された
送信器の特性に自動的に較正することが可能になる。従って、復号器をアナログ
受信ユニットに手動で適合させる必要がなくなる。このシステムは、さらに、例
えば、送信器の新しいタイプ等の変更された条件に、または送信器とデバイスの
間の変更された距離に反応することが可能である。較正は、読み出し装置の「背
景において」行なわれる。基本的に、既存のハードウェアが用いられ得る。さら
なる利点は、エラーが頻繁に出現する場合、本発明は、アナログ受信ユニットま
たは送信器のパラメータへの自己適合を実行することである。

【００１１】 従って、本発明は、接触なしで伝送する送信器用の読み出し装置を、静的に固
定された受信器から動的に適合するシステムに変換する。ここで、信号形成器を
用いて、接触なしで伝送する送信器の応答信号をデバイスのアンテナ領域におい
て生成するという考えが利用される。アナログ受信ユニットによってひずんだ応
答信号は、生成されたテスト信号プロファイルと比較することを可能にし、これ
によって、復号器は、最適な決定レベルに設定され得る。

【００１２】 有利な実施形態は、従属請求項から明らかになる。

【００１３】 本発明の好適な実施形態において、較正ユニットは、送信器の典型的な信号プ
ロファイル用のメモリを備え、較正ユニットは、信号形成器と接続される。格納
された各信号プロファイルは、異なった送信器タイプを表す。従って、例えば、
スマートカードの領域において、ＩＳＯ１４４４３によって、異なった送信プロ
トコルを有する、２つの異なったタイプ（タイプＡおよびタイプＢ）が規定され
る。スマートカードのタイプを特徴付ける各信号プロファイルは、較正ユニット
において格納される。これによって、異なった送信器タイプへの復号器の自動適
合が可能である。

【００１４】 １実施形態において、較正ユニットは、復号器の信号入力および信号出力と接
続される。これによって、分析するための較正ユニットは、コード化および復号
化されたテスト信号プロファイルを評価し得る。

【００１５】 有利にも、較正ユニットは、復号器と結合されたパラメータレジスタと接続さ
れる。テスト信号プロファイルの分析、および復号器の適合のために必要とされ
るパラメータ値の決定の後、このパラメータ値は、パラメータレジスタにロード
され得る。復号器は、このパラメータレジスタを用い得る。有利にも、パラメー
タレジスタは、復号器の一部である。

【００１６】 さらに、較正ユニットがパラメータメモリを有する場合に有利である。これに
よって、パラメータは、最適パラメータに繰り返して近似する間に、このメモリ
にバッファされ得る。

【００１７】 信号形成器は、有利にも、アナログ受信ユニットの入力と接続される、送信器
の電気的な等価回路を構成する。従って、信号形成器は、送信器のアンテナの等
価回路である。これに対して、テストデータ信号の生成は、較正ユニットにおい
て行なわれる。

【００１８】 デジタルデータを受信するデバイスを送信器の特性に適合させる、本発明によ
る方法は、以下の工程を含む： ａ）テスト信号プロファイルを提供する工程、 ｂ）テスト信号プロファイルをアナログ受信ユニットに供給する工程、 ｃ）ひずむ可能性がある信号プロファイルを較正ユニットに転送する工程、 ｄ）ひずむ可能性がある信号プロファイルを分析し、パラメータ値を決定する
工程、 ｅ）パラメータ値をパラメータレジスタにロードする工程、 ｆ）必要な場合には、工程ａ）〜ｅ）を繰返す工程。

【００１９】 好適な実施形態において、この方法は、工程ａ）〜ｅ）のさらなる手順におい
て、復号器の出力信号とテスト信号プロファイルとの比較が行なわれる工程ｇ）
を含む。さらなる好適な実施形態において、出力信号およびテスト信号プロファ
イルに偏差がある場合は、工程ａ）〜ｇ）が繰返される。有利にも、テスト信号
プロファイルは、較正ユニットに格納され、信号形成器に供給され、その後、こ
の信号形成器は、アナログ受信ユニットの信号入力にテスト信号プロファイルを
付与する。テスト信号プロファイルは、有利にも、送信器の典型的な信号プロフ
ァイルを再現する。ここで、種々のテスト信号プロファイルが較正ユニットまた
は別のデバイスに格納され得る。

【００２０】 方法のさらなる改変において、テスト信号プロファイルは、減衰率を変更する
ための情報を含むことが考えられ得る。これによって、送信器とアナログ受信ユ
ニットとの異なった距離がシミュレートされ得る。減衰率の変化は、テスト信号
プロファイルにおけるエッジ（Ｆｌａｎｋｅｎ）が変更されることによって行わ
れ得る。あるいは、送信器のアンテナの等価回路を構成する信号形成器において
、素子コンポーネントのパラメータを変更することによって、減衰率の変化がシ
ミュレートされ得る。

【００２１】 アナログ受信ユニットにおけるテスト信号プロファイルを分析し、パラメータ
値を決定するために、アナログ受信ユニットにおけるテスト信号プロファイルの
伝搬時間が考慮に入れられ得る。さらに、テスト信号プロファイルの過度な振れ
および初期過渡時間（Ｅｉｎｓｃｈｗｉｎｇｚｅｉｔ）を決定することが考えら
れ得る。さらに、分析するために、信号幅の変動および／または信号遅延の変動
が考慮に入れられ得る。

【００２２】 本発明およびその利点は、以下の図を用いて詳細に説明される。

【００２３】 図１は、接触なしで伝送する送信器のデジタルデータを受信する、本発明によ
るデバイスの模式的構成を示す。アナログ受信ユニット１の入力１６にアンテナ
５が接続される。アナログ受信ユニットの出力６は、一方で、復号器２と、他方
、較正ユニット４の入力８と接続される。復号器２の出力９は、較正ユニット４
の第２の入力１０と接続される。較正ユニット４の第１の出力１１は、復号器２
のパラメータレジスタ３と接続される。しかしながら、パラメータレジスタ３は
、さらに、復号器２から分離されて設計され得る。較正ユニットの第２の出力１
３は、信号形成器２２と接続される。信号形成器２２の出力１５は、アナログ受
信ユニット１の入力１６と接続される。

【００２４】 図２は、図１からの較正ユニット４のより正確な構成を示す。較正ユニット４
は、種々のテスト信号プロファイルがファイルされるメモリ１７を有する。各テ
スト信号プロファイルは、異なった送信器に対応する。この場合、テスト信号プ
ロファイルは、送信器によって送信器の応答信号が実際の条件のもとでデジタル
データを受信するデバイスに伝送されるような、送信器の応答信号に対応する。
このテスト信号プロファイルは、第２の出力１３を介して信号形成器２２に供給
される。この信号形成器は、送信器のアンテナの等価回路を構成する。このアン
テナは、例えば、２つのコンデンサおよび１つのコイルを含み得る。信号形成器
２２は、アンテナ特性に対応して変更された、この信号をアナログ受信ユニット
１の入力１６に供給する。アナログ受信ユニット１は、フィルタおよび増幅器を
通じて、テスト信号プロファイルをひずませ、この信号プロファイルをその出力
６において復号器２、および較正ユニット４に転送する。較正ユニット４は、こ
の較正ユニットの第１の入力８と接続される、分析デバイス１９を有する。較正
ユニット４において、アナログ受信ユニットによって送達された出力信号は、テ
スト信号プロファイルと比較される。さらに、テスト信号プロファイルは、メモ
リ１７によって分析デバイスに伝送される。

【００２５】 ひずんだ、またはひずむ可能性があるテスト信号プロファイルの分析は、アナ
ログ受信ユニットのフィルタ伝搬時間の決定、過度な振れを決定するための信号
ピークの数またはフィルタの初期過渡時間の比較、信号幅の変動を決定する信号
ピークの幅の比較、およびテスト信号プロファイルと比較したピークの位置を含
み、その結果、信号遅延の変動が決定され得る。このことからパラメータが決定
され、復号器は、これらのパラメータを用いて、アナログ受信ユニットおよび／
または送信器の特性に適合され得る。復号器をアナログ受信ユニットの特性に適
合させるために、決定されたパラメータは、一方で、較正ユニット４におけるパ
ラメータメモリ２１内にファイルされ、他方、第１の出力１１を介してパラメー
タレジスタ３に転送される。

【００２６】 さらなるテスト信号プロファイルを通じて、復号器の設定された質の良さ（Ｇ
ｕｅｔｅ）が点検される。これは、同一のテスト信号プロファイルが較正ユニッ
ト４のメモリ１７から信号形成気２２に伝送されることを意味する。アナログ受
信ユニットは、テスト信号プロファイルをひずませ、これをまた、較正ユニット
４および復号器２に供給する。復号化されたテスト信号プロファイルは、比較デ
バイス１８の第２の入力１０を介して較正ユニット４に供給される。ここで、こ
の復号化されたテスト信号プロファイルは、メモリから送信されたテスト信号プ
ロファイルと比較される。良好に一致した場合、復号器は、決定されたパラメー
タを通じて、アナログ受信ユニットの特性と良好に適合される。比較デバイスが
、依然として、復号化されたテスト信号プロファイルと、メモリ内に存在するテ
スト信号プロファイルとの大きな相違を確認した場合、さらなる過程が開始され
る。この反復テストシーケンスは、復号化されたテストデータ信号が、メモリ内
にファイルされたテスト信号プロファイルとほぼ一致するまで進行する。ここで
、反復テストシーケンスの間、前の過程において決定されたパラメータがパラメ
ータメモリ２１から呼び出され、分析するために用いられ得る。しかしながら、
それぞれの新しいテストシーケンスを用いて、分析デバイス１９によって新しい
パラメータ値が決定される。この新しいパラメータ値は、パラメータメモリ２１
、および復号器のパラメータレジスタ３のどちらにも利用可能にされる。

【００２７】 テストデータ信号として、例えば、２つのビット、いわゆるマンチェスターコ
ードが送信され得る。このデジタル生成された信号において、すべての信号ピー
クは等しく長く、同一の長さを有する。等価回路の減衰率がシミュレーションさ
れる場合、信号形成器２２にさらなる信号が伝送され得、これらの信号を用いて
、信号形成器の特性が変更し得るか、またはマンチェスターコードのビットのエ
ッジが変更され得る。これによって、送信器とアナログ受信ユニットとの間の様
々な距離をシミュレーションすることが可能である。

【００２８】 本発明は、公知のテスト信号プロファイルに基づいて、復号器のパラメータを
決定することによって、アナログ受信ユニットの信号伝搬時間および信号遅延が
わかり、復号器がこの情報を復号化の際に利用し得るという原理に基づく。これ
によって、従来技術と比較して、実質的に高い復号器レートが達成される。

【００２９】 本発明は、接触なしで伝送する送信器のデジタルデータを受信するデバイスを
、静的に固定された受信器から動的に適合するシステムに変換する。ここで、電
気的等価回路によって、デバイスのアンテナ領域において送信器の伝送信号が生
成され、その結果、復号器のパラメータ値が決定され得、このパラメータ値によ
って、復号器は、復号化する際に、アナログ受信ユニットの信号伝搬時間および
信号遅延を考慮し得る。

【００３０】 パラメータは、デバイスの再始動（Ｎｅｕｓｔａｒｔ）の際、および動作中の
どちらでも決定され得る。従って、例えば、温度の変動に起因する、アナログ受
信ユニットのコンポーネントパラメータのゆらぎを補償することが可能である。
読み出し装置が別のタイプの送信器に適応される場合、例えば、すでに決定され
たパラメータが較正ユニットのパラメータメモリから呼び出され得、復号器のパ
ラメータレジスタにロードされ得る。パラメータメモリに、送信器のパラメータ
値がまだ含まれていない場合、これらのパラメータ値は、上述のように決定され
、そこでファイルされる。

【００３１】 信号形成器の使用は、必ずしも必要ではない。例えば、テスト信号プロファイ
ルが、送信器のアンテナの特性に対応して、較正ユニットのメモリ内ですでに変
更され得る。この場合、テスト信号プロファイルをアナログ受信ユニットに直接
的に供給することが考えられ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、接触なしで伝送する送信器のデジタルデータを受信するデバイスの模
式図である。

【図２】 図２は、図１の較正ユニットの、より正確な構成図である。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アナログ受信ユニット（１）と、該アナログ受信ユニット（
   １）に下流接続された復号器（２）とを用いて、接触なしで伝送する送信器から
   のデジタルデータを受信するデバイスであって、該アナログ受信ユニット（１）
   にテスト信号プロファイルを付与するための信号形成器（２２）が提供され、該
   アナログ受信ユニット（１）によって生成された信号に依存してパラメータを決
   定する較正ユニット（４）が提供され、該復号器（２）は、該パラメータを用い
   て、該アナログ受信ユニット（１）および／または送信器に適合されることを特
   徴とする、デバイス。
2. 【請求項２】 前記較正ユニット（４）は、前記送信器の典型的な信号プロ
   ファイル用のメモリ（１７）を備え、該送信器は、前記信号形成器（２２）と接
   続されることを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
3. 【請求項３】 前記較正ユニット（４）は、前記復号器（２）の信号入力（
   ７）および信号出力（９）と接続されることを特徴とする、請求項１または２に
   記載のデバイス。
4. 【請求項４】 前記較正ユニット（４）は、前記復号器（２）と結合された
   パラメータレジスタ（３）と接続されることを特徴とする、請求項１〜３の１つ
   に記載のデバイス。
5. 【請求項５】 前記パラメータレジスタ（３）は、前記復号器（２）の部分
   であることを特徴とする、請求項１〜４の１つに記載のデバイス。
6. 【請求項６】 前記較正ユニット（４）は、パラメータメモリ（２１）を有
   することを特徴とする、請求項１〜５の１つに記載のデバイス。
7. 【請求項７】 前記信号形成器（２２）は、前記送信器の電気的な等価回路
   を構成し、前記アナログ受信ユニット（１）の入力と接続されることを特徴とす
   る、請求項１〜６の１つに記載のデバイス。
8. 【請求項８】 アナログ受信ユニット（１）と、該アナログ受信ユニットに
   下流接続された復号器（２）とを用いて、デジタルデータを受信するデバイスを
   、送信器の特性に適合させる方法であって、 ａ）テスト信号プロファイルを提供する工程と、 ｂ）テスト信号プロファイルを該アナログ受信ユニット（１）に供給する工程
   と、 ｃ）ひずむ可能性がある信号プロファイルを較正ユニット（４）に転送する工
   程と、 ｄ）ひずむ可能性がある信号プロファイルを分析し、パラメータ値を決定する
   工程と、 ｅ）パラメータ値をパラメータレジスタにロードする工程と、 ｆ）必要な場合は、工程ａ）〜ｅ）を繰返す工程と を包含する、方法。
9. 【請求項９】 工程ｇ）として、 前記工程ａ）〜ｅ）のさらなる手順において、前記復号器（２）の出力信号とテ
   スト信号プロファイルとの比較が行なわれることを特徴とする、請求項８に記載
   の方法。
10. 【請求項１０】前記出力信号および前記テスト信号プロファイルに偏差があ
    る場合は、前記工程ａ）〜ｇ）が繰返されることを特徴とする、請求項９に記載
    の方法。
11. 【請求項１１】 前記テスト信号プロファイルは、送信器の典型的な信号プ
    ロファイルを再現することを特徴とする、請求項８〜１０の１つに記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記テスト信号プロファイルは、前記較正ユニット（４）
    に格納され、信号形成器（２２）に供給され、該信号形成器（２２）は、前記ア
    ナログ受信ユニット（１）の信号入力に該テスト信号プロファイルを付与するこ
    とを特徴とする、請求項８〜１１の１つに記載の方法。
13. 【請求項１３】 前記テスト信号プロファイルは、減衰率を変更するための
    情報を含むことを特徴とする、請求項８〜１２の１つに記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記アナログ受信ユニットにおいて前記信号プロファイル
    を分析し、パラメータ値を決定するために、 ａ）該アナログ受信ユニットにおける伝搬時間および／または ｂ）過度な振れおよび初期過渡時間および／または ｃ）信号の幅の変動および／または ｄ）信号遅延の変動 を決定することを特徴とする、請求項８〜１３の１つに記載の方法。