JP2006099810A

JP2006099810A - Circuit for detecting existence/nonexistence of proximity ic card

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Publication number: JP2006099810A
Application number: JP2006000177A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Kawasaki; 雄介川崎; Yoshiyasu Sugimura; 吉康杉村; Shigeru Hashimoto; 繁橋本
Original assignee: Fujitsu Ltd; Fujitsu Frontech Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd; Fujitsu Frontech Ltd
Priority date: 2006-01-04
Filing date: 2006-01-04
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2019-07-29
Also published as: JP4260165B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a detection circuit for detecting the existence of a PICC (proximity IC card) in a simple configuration in a proximity coupling device (PCD) for transmitting and receiving data to/from the PICC in particular about the proximity IC card. <P>SOLUTION: This detection circuit for detecting the existence of a device consists of a detection means for detecting a receiving level value of an RF carrier signal by detection rectification, and a means for determining whether or not the device exists in an RF field by comparing the detected receiving level value of the RF carrier signal with a prescribed value. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は非接触ＩＣカード（以降では、「ＰＩＣＣ (Proximity IC Card)」と称す）に関し、特にＰＩＣＣへのデータの書き込みとＰＩＣＣからのデータの読み込みとを行うＰＩＣＣリード／ライト装置（ＰＩＣＣ−Ｒ／Ｗ）におけるＰＩＣＣの有無検出回路に関する。 The present invention relates to a contactless IC card (hereinafter referred to as “PICC (Proximity IC Card)”), and in particular, a PICC read / write device (PICC-R) for writing data into the PICC and reading data from the PICC. / W) relates to a PICC presence / absence detection circuit.

ＰＩＣＣの諸規格はＩＳＯ(International Organization for Standardization)／ＩＥＣ(International Electrotechnical Commission) １４４４３に規定されており、ここでは本願発明との関連から上記ＰＩＣＣ−Ｒ／Ｗ等の非接触結合装置（以降、「ＰＣＤ (Proximity Coupling Device)」と称す）とＰＩＣＣとの間の電力及び双方向通信を提供するフィールドの性質と特性とを規定したＰＩＣＣ通信インタフェースのタイプＢについて簡単に説明する。 The standards of PICC are defined in ISO (International Organization for Standardization) / IEC (International Electrotechnical Commission) 14443. Here, non-contact coupling devices such as the above-mentioned PICC-R / W (hereinafter referred to as “ A type B of the PICC communication interface that defines the power and bidirectional nature of the field between the PICC (Proximity Coupling Device) and the PICC and the characteristics thereof will be briefly described.

（１）ＰＣＤからＰＩＣＣへの電力の移送
ＲＦ (Radio Frequency) 動作フイールド内でＰＩＣＣに有効な電力を供給するため、ＰＣＤからＰＩＣＣへキャリア（ｆｃ＝１３．５６ＭＨｚ）が送出される。ＰＩＣＣでは受信したキャリアを整流し、内部回路の動作に必要な電源を作成する。 (1) Power transfer from PCD to PICC RF (Radio Frequency) A carrier (fc = 1.56 MHz) is sent from PCD to PICC in order to supply effective power to PICC within the operation field. PICC rectifies the received carrier and creates a power supply necessary for the operation of the internal circuit.

（２）ＰＣＤからＰＩＣＣへの通信
ＰＣＤは、データビット速度１０６Ｋｂｐｓ（ｆｃ／１２８）で前記キャリアの振幅値を１０％ＡＳＫ (Amplitude Shift Keying) 変調することにより、ＰＩＣＣへデータを送信する。 (2) Communication from PCD to PICC The PCD transmits data to the PICC by modulating the amplitude value of the carrier by 10% ASK (Amplitude Shift Keying) at a data bit rate of 106 Kbps (fc / 128).

（３）ＰＩＣＣからＰＣＤへの通信
ＰＩＣＣは、前記キャリアの受信負荷をキャリア周波数の１６分の１の周波数（ｆｓ＝ｆｃ／１６）で負荷変調することによりサブキャリア（ｆｓ＝８４７ＫＨｚ）を生成し、そのサブキャリアの位相をデータビット速度１０６Ｋｂｐｓ（ｆｃ／１２８）でＢＰＳＫ (Binary Phase Shift Keying) 変調することにより、ＰＣＤへデータを送信する。 (3) Communication from PICC to PCD The PICC generates a subcarrier (fs = 847 KHz) by load-modulating the reception load of the carrier with a frequency 1/16 of the carrier frequency (fs = fc / 16). The subcarrier phase is modulated by BPSK (Binary Phase Shift Keying) at a data bit rate of 106 Kbps (fc / 128) to transmit data to the PCD.

図１は、ＰＩＣＣの構成概要の一例を示したものである。
図１の例では、カード本体１０の内部にＣＰＵ部１１及びＲＦ部１２を構成する２つのチップが組み込まれており、またカード本体１０の周囲にはコイル状に巻かれたアンテナ（ＡＴ）１３が配置されている。ＣＰＵ部１１はいわゆるワンチップタイプのコンピュータで構成され、そこにはＣＰＵ（中央演算処理装置）、メモリＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＥＥＰＲＯＭ、そして入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）等が含まれる。 FIG. 1 shows an example of the configuration outline of the PICC.
In the example of FIG. 1, two chips constituting the CPU unit 11 and the RF unit 12 are incorporated in the card body 10, and an antenna (AT) 13 wound around the card body 10 in a coil shape. Is arranged. The CPU unit 11 is constituted by a so-called one-chip type computer, which includes a CPU (Central Processing Unit), a memory ROM, a RAM, an EEPROM, an input / output interface (I / O), and the like.

図２には、ＰＣＤとＰＩＣＣとの間の通信インタフェースの一構成例を示している。
上記（２）で述べたＰＣＤからＰＩＣＣへの通信では、ＰＣＤの変調部（ＭＯＤ）２０によりキャリア（ｆｃ＝１３．５６ＭＨｚ）の振幅値を１０％ＡＳＫ変調した信号が出力アンプ２２、２３及びアンテナ２４を解してＰＩＣＣへ送信される。 FIG. 2 shows a configuration example of a communication interface between the PCD and the PICC.
In the communication from the PCD to the PICC described in (2) above, a signal obtained by 10% ASK modulating the amplitude value of the carrier (fc = 13.56 MHz) by the modulation unit (MOD) 20 of the PCD is output to the output amplifiers 22 and 23 and the antenna. 24 is transmitted to the PICC.

一方、上記（３）で述べたＰＩＣＣからＰＣＤへの通信では、図１のＲＦ部１２の一部を構成するＰＩＣＣの変調部（ＭＯＤ）２９からの制御によってＲＦ信号の受信負荷２７が可変され、その負荷変調（結果的にＡＭ (Amplitude Modulation) 変調となる）によって生成されるサブキャリア（ｆｓ＝８４７ＫＨｚ）にさらに２値の位相情報（０度又は１８０度）を与えるＢＰＳＫ変調が行われる。 On the other hand, in the communication from the PICC to the PCD described in the above (3), the reception load 27 of the RF signal is varied by the control from the modulation unit (MOD) 29 of the PICC that constitutes a part of the RF unit 12 in FIG. Then, BPSK modulation is performed in which binary phase information (0 degree or 180 degrees) is further given to the subcarrier (fs = 847 KHz) generated by the load modulation (resulting in AM (Amplitude Modulation) modulation).

その変調された信号はアンテナ２６（図１の１３）を解してＰＣＤへ送信される。実際には、図２に示すようにＰＣＤが出力するキャリアで前記負荷変調（ＢＰＳＫ変調を含む）されたものを、ＰＣＤ自身がその検波部（ＤＥＴ）２１で検出することになる。 The modulated signal is transmitted to the PCD through the antenna 26 (13 in FIG. 1). In practice, as shown in FIG. 2, the PCD itself detects the carrier modulated by the PCD and subjected to the load modulation (including BPSK modulation) by its detection unit (DET) 21.

ＰＣＤの光センサ部２５は、ＰＩＣＣが通信範囲内に存在することを確認するために用いる。例えば、光センサ部２５はＰＤＣのカード検出器に取り付けられ、そのカード挿入部を通過するＰＩＣＣやカードスロットに置かれたＰＩＣＣをフォトダイオード等の光部品を使って検出する。 The optical sensor unit 25 of the PCD is used to confirm that the PICC exists within the communication range. For example, the optical sensor unit 25 is attached to a card detector of a PDC, and detects a PICC passing through the card insertion unit or a PICC placed in a card slot using an optical component such as a photodiode.

このように従来の回路構成では、ＰＩＣＣが通信範囲内に存在することを確認する手段が、データの送受信回路とは別個の光部品を使った回路として設けられていた。そのため、部品コストが上昇しさらに実装スーペスが制限されるという問題があった。しかしながら、近年ＰＩＣＣが普及し、その適用分野も広範に渡り、ＰＩＣＣに限らずＰＩＣＣリード／ライト装置についても極力小型化し且つローコスト化を図ることが強く要望されている。それには、先ず部品点数を可能な限り低減する必要がある。 As described above, in the conventional circuit configuration, the means for confirming that the PICC exists in the communication range is provided as a circuit using optical components separate from the data transmission / reception circuit. For this reason, there is a problem that the component cost increases and the mounting space is limited. However, in recent years, PICC has become widespread, and its application fields are widespread, and there is a strong demand for miniaturization and low cost of PICC read / write devices as well as PICC. For that purpose, it is first necessary to reduce the number of parts as much as possible.

また、従来の光センサ部２５等によるＰＩＣＣの検出手段では、例えばＰＩＣＣの変わりに鉄板等を使用してもＰＩＣＣ有りと判断される。この場合、前記鉄板等のような導電体・磁性体の存在によりＲＦフィールド内の空間インピーダンスが異常に低下し、その結果、ＰＩＣＣリード／ライト装置は過度のキャリア出力を行い、それにより出力後の電子部品が損傷するという問題があった。 Further, in the conventional PICC detection means using the optical sensor unit 25 or the like, it is determined that there is PICC even if an iron plate or the like is used instead of PICC, for example. In this case, the spatial impedance in the RF field is abnormally decreased due to the presence of the conductor / magnetic material such as the iron plate, and as a result, the PICC read / write device performs excessive carrier output, thereby There was a problem that the electronic component was damaged.

そのため、従来においてはＰＩＣＣとそれ以外の導電体・磁性体とを識別するためのカード識別用の専用回路２６も別途設けられていた。これは、上述した部品コストを上昇させ、実装スーペスを制限するという問題をさらに助長するものであった。 Therefore, conventionally, a dedicated circuit 26 for card identification for identifying the PICC and other conductors / magnetic materials has been separately provided. This further increases the above-mentioned component cost and further promotes the problem of limiting the mounting space.

そこで本発明の目的は、上記種々の問題に鑑み、従来のようにＰＩＣＣ有無検出回路２５及びＰＩＣＣ識別回路２５’等の専用回路を別途設けるのではなく、データ送受信部における既存の検波部（ＤＥＴ）２１の回路と一体的に構成した簡素な回路を使ってＰＩＣＣの有無検出を行い、同時にＰＩＣＣの識別をも行うＰＩＣＣの有無検出回路を提供することにある。 In view of the above-described various problems, an object of the present invention is not to separately provide dedicated circuits such as the PICC presence / absence detection circuit 25 and the PICC identification circuit 25 ′ as in the prior art, but to an existing detection unit (DET) in the data transmission / reception unit. The present invention provides a PICC presence / absence detection circuit that performs PICC presence / absence detection using a simple circuit integrated with the circuit 21 and simultaneously identifies a PICC.

本発明によれば、装置が存在することを検出する検出回路において、ＲＦキャリア信号の受信レベル値をその検波整流によって検出する検出手段と、前記検出したＲＦキャリア信号の受信レベル値を所定値と比較することにより、前記装置がＲＦフィールド内に存在するかを判定する手段とで、構成する検出回路が提供される。 According to the present invention, in the detection circuit for detecting the presence of the device, the detection means for detecting the reception level value of the RF carrier signal by its detection rectification, and the reception level value of the detected RF carrier signal as a predetermined value. By means of comparison, a detection circuit is provided comprising means for determining whether the device is present in the RF field.

また本発明によれば、装置が存在することを検出する検出回路において、前記装置にＲＦキャリア信号を出力するアンテナと、前記アンテナを介して受信した前記ＲＦキャリア信号の受信レベル値をその検波整流によって検出する手段と、前記検出したＲＦキャリア信号の受信レベル値を所定値と比較することにより、前記装置がＲＦフィールド内に存在するかを判定する手段とで、構成する検出回路が提供される。 According to the present invention, in the detection circuit for detecting the presence of an apparatus, an antenna that outputs an RF carrier signal to the apparatus, and a reception level value of the RF carrier signal received through the antenna are detected and rectified. And a detection circuit comprising: a means for detecting the device by means of; and a means for determining whether the device is present in the RF field by comparing the received level value of the detected RF carrier signal with a predetermined value. .

さらに本発明によれば、非接触装置が存在することを検出する検出回路において、前記非接触装置にＲＦキャリア信号を出力するアンテナと、前記アンテナを介して受信したＲＦキャリア信号の受信レベル値をその検波整流によって検出する手段と、前記検出したＲＦキャリア信号の受信レベル値を所定値と比較することにより、前記非接触装置がＲＦフィールド内に存在するかを判定する手段とで、構成する検出回路が提供される。 Further, according to the present invention, in the detection circuit that detects the presence of the non-contact device, an antenna that outputs an RF carrier signal to the non-contact device, and a reception level value of the RF carrier signal received through the antenna are obtained. A detection means comprising: means for detecting by the detection rectification; and means for determining whether the non-contact device is present in the RF field by comparing the reception level value of the detected RF carrier signal with a predetermined value. A circuit is provided.

さらにまた本発明によれば、非接触装置に出力されるＲＦキャリア信号を受信するアンテナと、前記アンテナを介して受信したＲＦキャリア信号の受信レベル値をその検波整流によって検出する手段と、前記検出したＲＦキャリア信号の受信レベル値を所定値と比較することにより、前記非接触装置がＲＦフィールド内に存在するかを判定する手段とで、構成する前記非接触装置の検出回路が提供される。 Furthermore, according to the present invention, an antenna that receives an RF carrier signal output to a non-contact device, means for detecting a reception level value of an RF carrier signal received via the antenna by detection rectification, and the detection By means of comparing the reception level value of the RF carrier signal with a predetermined value, a means for determining whether the non-contact device is present in the RF field is provided.

そして本発明によれば、非接触ＩＣカードに出力されるＲＦキャリア信号を受信するアンテナと、前記アンテナを介して受信したＲＦキャリア信号の受信レベル値をその検波整流によって検出する手段と、前記検出したＲＦキャリア信号の受信レベル値を所定値と比較することにより、前記非接触ＩＣカードがＲＦフィールド内に存在するかを判定する手段とで、構成する非接触ＩＣカードの検出回路が提供される。 According to the present invention, an antenna for receiving an RF carrier signal output to a contactless IC card, means for detecting a reception level value of the RF carrier signal received via the antenna by detection rectification, and the detection And a means for determining whether the non-contact IC card is present in the RF field by comparing the received level value of the RF carrier signal with a predetermined value, to provide a non-contact IC card detection circuit comprising .

以上述べたように、本発明によれば、ＰＩＣＣリード／ライト装置において従来のようにＰＩＣＣ有無検出用の専用回路やＰＩＣＣ識別用の専用回路をそれぞれ別個に設けることなく、データ送受信部における既存の検波部（ＤＥＴ）２１の回路と一体的に構成された簡素な回路を使ってＰＩＣＣの有無検出を行い、同時にＰＩＣＣの識別を行うＰＩＣＣの有無検出回路が提供可能となる。 As described above, according to the present invention, the PICC read / write device does not have a dedicated circuit for detecting the presence / absence of PICC and a dedicated circuit for identifying PICC, unlike the prior art. It is possible to provide a PICC presence / absence detection circuit that performs PICC presence / absence detection using a simple circuit integrated with the circuit of the detection unit (DET) 21 and simultaneously identifies the PICC.

本発明のＰＩＣＣの有無検出回路は、既存の検波部の整流信号を使用し、それに簡易な電子回路を付加するだけで構成されるため、ＩＣ化やＰＬＡ等の使用により検波部と一体化した回路構成が容易に実現でき、部品点数、実装面積、及びコスト等の低減要求を十分満足させることができる。 Since the PICC presence / absence detection circuit of the present invention is configured by using a rectified signal of an existing detection unit and adding a simple electronic circuit thereto, it is integrated with the detection unit by using an IC, PLA, or the like. The circuit configuration can be easily realized, and the reduction requirements such as the number of parts, the mounting area, and the cost can be sufficiently satisfied.

図３は、本発明によるＰＩＣＣ有無検出回路の基本構成例を示したものである。
図３に示すように、本発明によるＰＩＣＣ有無検出回路３０は、既存の検波部２１におけるサブキャリア検波用の回路（カード検波回路部）２１と、その検波の際に得られるキャリア整流出力（ＤＣ）のレベル判定回路（電圧検出回路）３１とで構成される。ここでは、カード検波回路部２１からのキャリア整流出力を利用し、電圧検出回路３１でそのレベル判定を行うことにより、ＰＩＣＣの有無及び識別判定を行う。 FIG. 3 shows an example of the basic configuration of a PICC presence / absence detection circuit according to the present invention.
As shown in FIG. 3, the PICC presence / absence detection circuit 30 according to the present invention includes a subcarrier detection circuit (card detection circuit unit) 21 in an existing detection unit 21 and a carrier rectification output (DC) obtained at the time of the detection. ) Level determination circuit (voltage detection circuit) 31. Here, the presence / absence and identification of the PICC are determined by using the carrier rectification output from the card detection circuit unit 21 and performing the level determination by the voltage detection circuit 31.

従って、本発明によるＰＩＣＣ有無検出回路３０は、既存の検波部２１にＰＩＣＣの有無／識別判定機能を付加したものと見ることができる。これからは、１）サブキャリアである受信データ、２）カードの有無信号、又は３）鉄板等の導電体・磁性体の存在による異常信号、の全てが得られる。以下、本願発明の実施例を通じて上記本願発明の動作について詳述する。 Therefore, the PICC presence / absence detection circuit 30 according to the present invention can be regarded as a PICC presence / absence / identification determination function added to the existing detector 21. From this, all of 1) received data as subcarriers, 2) presence / absence signal of a card, or 3) an abnormal signal due to the presence of a conductor / magnetic material such as an iron plate can be obtained. Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail through examples of the present invention.

図４は、図３のカード検出回路部の一実施例を示したものである。また、図５には、図４のカード検出回路部の入出力波形の一例を示している。
図５の（ａ）に示すように、ＰＩＣＣがＰＩＣＣリード／ライト装置との間で通信可能範囲にあり且つＰＩＣＣから送出する通信データが無い場合には、キャリア信号（ｆｃ＝１３．５６ＭＨｚ）にＢＰＳＫ変調の無いサブキャリア（ｆｓ＝８４７ＫＨｚ）が重畳した信号がアンテナ２４で受信される。 FIG. 4 shows an embodiment of the card detection circuit unit of FIG. FIG. 5 shows an example of input / output waveforms of the card detection circuit unit shown in FIG.
As shown in FIG. 5A, when the PICC is in a communicable range with the PICC read / write device and there is no communication data transmitted from the PICC, the carrier signal (fc = 13.56 MHz) is displayed. A signal on which a subcarrier without BPSK modulation (fs = 847 KHz) is superimposed is received by the antenna 24.

図４の検波回路では、その入力段に設けられた抵抗（Ｒ１及びＲ２）４１及び４２によって電源電圧を分圧した固定バイアス電位ＶB を前記受信信号に与える。この固定バイアス電位ＶB によりトランジスタ（Ｔｒ１）４４には常時微小なバイアス電流が流れ、アンテナでの受信信号レベルの大小に係わらずトランジスタ４４の線形領域での動作が保証される。 In the detection circuit of FIG. 4, a fixed bias potential VB obtained by dividing the power supply voltage by the resistors (R1 and R2) 41 and 42 provided in the input stage is given to the received signal. Due to this fixed bias potential VB, a minute bias current always flows through the transistor (Tr1) 44, and the operation of the transistor 44 in the linear region is assured regardless of the level of the received signal at the antenna.

前記トランジスタ４４は、入力バッファ及び整流ダイオードとして動作し、抵抗（Ｒ４）４５とコンデンサ（Ｃ１）４６とでキャリア信号（ｆｃ＝１３．５６ＭＨｚ）の半波整流を行う整流回路を構成する。その整流出力は、図５の（ｂ）に示すように次段の増幅回路で増幅され出力される。ここで、ＶDCとして示した直流電位は後述するようにＰＩＣＣ有無の判断に用いられる。ＰＩＣＣがＰＩＣＣリード／ライト装置との通信範囲内にある場合とない場合とでは、アンテナ２４の両端に発生する信号受信電圧が異なり必然的に検波出力の直流電位ＶDCも異なるからである。 The transistor 44 operates as an input buffer and a rectifier diode, and constitutes a rectifier circuit that performs half-wave rectification of the carrier signal (fc = 13.56 MHz) with the resistor (R4) 45 and the capacitor (C1) 46. The rectified output is amplified and output by the amplifier circuit at the next stage as shown in FIG. Here, the DC potential indicated as VDC is used to determine the presence or absence of PICC, as will be described later. This is because the signal reception voltages generated at both ends of the antenna 24 are different depending on whether the PICC is within the communication range with the PICC read / write device, and the DC potential VDC of the detection output is inevitably different.

すなわち、１）ＰＩＣＣが存在しない場合は、空間インピーダンスが高くなってＶDCも大きくなる。２）一方、ＰＩＣＣがＲＦフィールド内に存在する場合には所定範囲内の空間インピーダンスとなりＶDCも所定範囲内の値となる。３）また、鉄板等がＲＦフィールド内に存在する場合は空間インピーダンスが極端に低下して小さなＶDCが得られる。なお、前記増幅回路の出力信号の内のサブキャリ成分については、図示しない後段の復調部において受信データとしてＢＰＳＫ復調される。 That is, 1) When there is no PICC, the spatial impedance increases and VDC also increases. 2) On the other hand, when PICC exists in the RF field, the spatial impedance is within a predetermined range, and VDC is also within the predetermined range. 3) In addition, when an iron plate or the like is present in the RF field, the spatial impedance is extremely lowered and a small VDC can be obtained. Note that the sub-carrier component in the output signal of the amplifier circuit is BPSK demodulated as received data in a demodulator at a later stage (not shown).

図６は、図３の電圧検出回路部の一実施例を示したものである。
また、図７及び図８には、前記電圧検出回路部によってＰＩＣＣ有無判定が行われる代表的な信号波形の一例を示している。
図６に示した回路例は、電圧検出回路部の機能動作及び回路規模を示すための例示であって、実際には同等な機能を有するＩＣ、トランジスタ回路、又はＰＬＡ等により構成される。 FIG. 6 shows an embodiment of the voltage detection circuit unit of FIG.
7 and 8 show an example of typical signal waveforms in which the presence / absence of PICC is determined by the voltage detection circuit unit.
The circuit example shown in FIG. 6 is an example for showing the functional operation and circuit scale of the voltage detection circuit unit, and is actually configured by an IC, a transistor circuit, a PLA, or the like having an equivalent function.

図６（ａ）において、検波回路からの信号（図５の（ｂ））は、それはそれぞれ異なる閾値Ｖ１及びＶ２が与えられた比較器５１及び５２に入力される。比較器５１の閾値Ｖ１は、図７及び図８の（ａ）に示すようにＰＩＣＣ無し（＞Ｖ１）とＰＩＣＣ有り（＜Ｖ１）との間の判定信号レベルを与える。また、比較器５２の閾値Ｖ２は、図７及び図８の（ｂ）に示すようにＰＩＣＣ有り（＞Ｖ２）と鉄板等の異物（導電体、磁性体等）を検出（＜Ｖ２）との判定信号レベルを与える。 6A, the signal from the detection circuit (FIG. 5B) is input to comparators 51 and 52 to which different threshold values V1 and V2 are respectively given. The threshold value V1 of the comparator 51 gives a determination signal level between the absence of PICC (> V1) and the presence of PICC (<V1), as shown in FIGS. Further, as shown in FIGS. 7 and 8B, the threshold value V2 of the comparator 52 is calculated by the presence of PICC (> V2) and the detection of foreign matter (conductor, magnetic material, etc.) such as iron plate (<V2). The judgment signal level is given.

図６の（ｂ）には図６（ａ）の回路の判定論理を示している。
入力信号（図５の直流電位ＶDC）が「Ｖ２＜ＶDC＜Ｖ１」の場合は、ＯＭ（カード有り）信号が“１”となる。この場合、ＰＩＣＣがＲＦフィールド内に存在することを示しており、その空間インピーダンスに応じた所定レベル範囲内のキャリア信号が受信される。その検波整流出力ＶDCは図７に示すようにＶ２＜ＶDC＜Ｖ１の範囲内に収まり、そのキャリア信号にはＰＩＣＣからのサブキャリ信号が重畳された信号が受信される。 FIG. 6B shows determination logic of the circuit of FIG.
When the input signal (DC potential VDC in FIG. 5) is “V2 <VDC <V1”, the OM (with card) signal is “1”. In this case, PICC is present in the RF field, and a carrier signal within a predetermined level range corresponding to the spatial impedance is received. The detected rectified output VDC falls within the range of V2 <VDC <V1, as shown in FIG. 7, and a signal in which the subcarrier signal from the PICC is superimposed on the carrier signal is received.

入力信号が「Ｖ１＜ＶDC」の場合は、ＯＨ（カード無し）信号が“１”となる。この場合、ＰＩＣＣがＲＦフィールド内に存在しないことを示しており、空間インピーダンスが高くなって図８の（ａ）に示すように受信キャリア信号の検波整流出力ＶDCはＶ１以上の値となる（Ｖ１＜ＶDC）。また、ＲＦフィールド外のＰＩＣＣは起動しないことからＰＩＣＣからのサブキャリ信号は無く、受信キャリア信号の整流出力は略直流となる。 When the input signal is “V1 <VDC”, the OH (no card) signal is “1”. In this case, PICC does not exist in the RF field, and the spatial impedance becomes high, and the detection rectification output VDC of the received carrier signal becomes a value equal to or higher than V1 (V1) as shown in FIG. <VDC). Since the PICC outside the RF field is not activated, there is no subcarrier signal from the PICC, and the rectified output of the received carrier signal is substantially DC.

入力信号が「ＶDC＜Ｖ２」の場合は、ＯＬ（異常）信号が“１”となる。ここでは、ＲＦフィールド内に存在する鉄板等の異物（導電体、磁性体等）の存在を空間インピーダンスの極端な低下によって検出する。図８の（ｂ）に示すように受信キャリア信号の検波整流出力ＶDCはＶ２以下の値となり（ＶDC＜Ｖ２）、またＰＩＣＣからのサブキャリ信号は当然に存在しないことから受信キャリア信号の整流出力は略直流となる。 When the input signal is “VDC <V2”, the OL (abnormal) signal is “1”. Here, the presence of a foreign substance (conductor, magnetic substance, etc.) such as an iron plate present in the RF field is detected by an extreme decrease in spatial impedance. As shown in FIG. 8B, the detection rectification output VDC of the received carrier signal has a value equal to or lower than V2 (VDC <V2), and the subcarrier signal from the PICC naturally does not exist, so the rectified output of the received carrier signal is It becomes almost direct current.

このように、本発明によれば図６に示したような極めて簡易な普通の電子回路でＰＩＣＣの有無の判断が可能となり、さらには異物（導電体、磁性体等）の検出も可能である。前者の場合は光部品等のような特別な回路を備える必要がなくなり、また後者の場合は異物を検出するための特殊な回路等が不要となる。なお、後者で異物（導電体、磁性体等）を検出した場合には、その検出信号によりキャリア出力制限等の制御が行なわれ、過大電流により信号送信段の増幅器等が損傷するのを防止する。 As described above, according to the present invention, it is possible to determine the presence or absence of PICC with a very simple ordinary electronic circuit as shown in FIG. 6, and it is also possible to detect foreign matter (conductor, magnetic substance, etc.). . In the former case, it is not necessary to provide a special circuit such as an optical component. In the latter case, a special circuit or the like for detecting a foreign object is not necessary. If foreign matter (conductor, magnetic material, etc.) is detected in the latter case, control of carrier output restriction, etc. is performed by the detection signal, and the amplifier in the signal transmission stage is prevented from being damaged by excessive current. .

また、図７に簡単に示すように整流波形にサブキャリが存在し且つ直流値ＶDCが閾値Ｖ１又はＶ２近辺の場合には、図６の論理判定値が不安定になる恐れがある。これに対しては、閾値Ｖ１及びＶ２を簡易なシュミット回路構成（Ｖ１’及びＶ２’）としたり、又はサブキャリ周期分の判定マスクタイマ（Ｔ’）を設けて一周期範囲内での論理判定値の変動を防止する等の措置が適用可能である。 Further, as shown in FIG. 7, if the rectified waveform has a subcarrier and the DC value VDC is near the threshold value V1 or V2, the logic judgment value in FIG. 6 may become unstable. For this, the threshold values V1 and V2 are set to simple Schmitt circuit configurations (V1 ′ and V2 ′), or a determination mask timer (T ′) for a sub-carrier cycle is provided to provide a logical determination value within one cycle range. Measures such as preventing fluctuations are applicable.

ＰＩＣＣの構成概要例を示した図である。It is the figure which showed the structural outline example of PICC. ＰＣＤとＰＩＣＣとの間の通信インタフェースの一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the communication interface between PCD and PICC. 本発明によるＰＩＣＣ有無検出回路の基本構成例を示した図である。It is the figure which showed the basic structural example of the PICC presence / absence detection circuit by this invention. 図３のカード検出回路部の一実施例を示した図である。It is the figure which showed one Example of the card | curd detection circuit part of FIG. 図４のカード検出回路部の入出力波形の一例を示した図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of input / output waveforms of the card detection circuit unit in FIG. 4. 図３の電圧検出回路部の一実施例を示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a voltage detection circuit unit in FIG. 3. ＰＩＣＣ有無判定が行われる代表的な信号波形の一例（１）を示した図である。It is the figure which showed an example (1) of the typical signal waveform in which PICC presence determination is performed. ＰＩＣＣ有無判定が行われる代表的な信号波形の一例（２）を示した図である。It is the figure which showed an example (2) of a typical signal waveform in which PICC presence determination is performed.

符号の説明Explanation of symbols

１０非接触ＩＣカード
１１ＣＰＵ部
１２ＲＦ部
１３、２４、２６アンテナ
２０、２９変調部
２１、２８検波部
２５光センサ
２５’ ＰＩＣＣ識別部
３０ＰＩＣＣ有無検出回路
３１電圧検出回路部
４４、４８トランジスタ
４６コンデンサ
４１、４２、４３、４５、４７、４９抵抗器
５１、５２比較器
５４ＡＮＤ回路
５３、５５インバータ回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Non-contact IC card 11 CPU part 12 RF part 13, 24, 26 Antenna 20, 29 Modulation part 21, 28 Detection part 25 Optical sensor 25 'PICC identification part 30 PICC presence detection circuit 31 Voltage detection circuit part 44, 48 Transistor 46 Capacitor 41, 42, 43, 45, 47, 49 Resistor 51, 52 Comparator 54 AND circuit 53, 55 Inverter circuit

Claims

装置が存在することを検出する検出回路において、
ＲＦキャリア信号の受信レベル値をその検波整流によって検出する検出手段と、
前記検出したＲＦキャリア信号の受信レベル値を所定値と比較することにより、前記装置がＲＦフィールド内に存在するかを判定する手段とで、構成することを特徴とする検出回路。 In a detection circuit that detects the presence of a device,
Detecting means for detecting the reception level value of the RF carrier signal by its detection rectification;
A detection circuit comprising: means for determining whether the device is present in an RF field by comparing a reception level value of the detected RF carrier signal with a predetermined value.

装置が存在することを検出する検出回路において、
前記装置にＲＦキャリア信号を出力するアンテナと、
前記アンテナを介して受信した前記ＲＦキャリア信号の受信レベル値をその検波整流によって検出する手段と、
前記検出したＲＦキャリア信号の受信レベル値を所定値と比較することにより、前記装置がＲＦフィールド内に存在するかを判定する手段とで、構成することを特徴とする検出回路。 In a detection circuit that detects the presence of a device,
An antenna for outputting an RF carrier signal to the device;
Means for detecting a reception level value of the RF carrier signal received via the antenna by detection rectification;
A detection circuit comprising: means for determining whether the device is present in an RF field by comparing a reception level value of the detected RF carrier signal with a predetermined value.

非接触装置が存在することを検出する検出回路において、
前記非接触装置にＲＦキャリア信号を出力するアンテナと、
前記アンテナを介して受信したＲＦキャリア信号の受信レベル値をその検波整流によって検出する手段と、
前記検出したＲＦキャリア信号の受信レベル値を所定値と比較することにより、前記非接触装置がＲＦフィールド内に存在するかを判定する手段とで、構成することを特徴とする検出回路。 In a detection circuit that detects the presence of a non-contact device,
An antenna that outputs an RF carrier signal to the contactless device;
Means for detecting the reception level value of the RF carrier signal received via the antenna by its detection rectification;
A detection circuit comprising: means for determining whether or not the non-contact device exists in an RF field by comparing a reception level value of the detected RF carrier signal with a predetermined value.

非接触装置に出力されるＲＦキャリア信号を受信するアンテナと、
前記アンテナを介して受信したＲＦキャリア信号の受信レベル値をその検波整流によって検出する手段と、
前記検出したＲＦキャリア信号の受信レベル値を所定値と比較することにより、前記非接触装置がＲＦフィールド内に存在するかを判定する手段とで、構成することを特徴とする前記非接触装置の検出回路。 An antenna for receiving an RF carrier signal output to a contactless device;
Means for detecting the reception level value of the RF carrier signal received via the antenna by its detection rectification;
The non-contact device comprises: a means for determining whether or not the non-contact device exists in an RF field by comparing the received level value of the detected RF carrier signal with a predetermined value. Detection circuit.

非接触ＩＣカードに出力されるＲＦキャリア信号を受信するアンテナと、
前記アンテナを介して受信したＲＦキャリア信号の受信レベル値をその検波整流によって検出する手段と、
前記検出したＲＦキャリア信号の受信レベル値を所定値と比較することにより、前記非接触ＩＣカードがＲＦフィールド内に存在するかを判定する手段とで、構成することを特徴とする非接触ＩＣカードの検出回路。

An antenna for receiving an RF carrier signal output to a non-contact IC card;
Means for detecting the reception level value of the RF carrier signal received via the antenna by its detection rectification;
A non-contact IC card comprising: a means for determining whether or not the non-contact IC card exists in an RF field by comparing a received level value of the detected RF carrier signal with a predetermined value. Detection circuit.