JP2006146538A - Noncontact ic card case - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携行者を固有に識別するIDが登録されるICチップと、非接触ICカードリーダから送出される電波(磁束)を受波してカード内電源を生成する一方で、前記IDを非接触ICカードリーダへ返信するカード内コイルとを備えて成る携行カード形態の非接触ICカードを収容するパスケースに関し、特に非接触ICカードが複数枚使用されるために生じるコイルの共振周波数のずれを調整することができるものに関する。 The present invention generates an in-card power supply by receiving an IC chip in which an ID for uniquely identifying a carrier is registered and a radio wave (magnetic flux) transmitted from a non-contact IC card reader, The present invention relates to a pass case containing a non-contact IC card in the form of a portable card comprising a coil in a card that returns to a non-contact IC card reader, and in particular, the resonance frequency of the coil that is generated when a plurality of non-contact IC cards are used. It is related with what can adjust gap.
図5は、一般的な非接触ICカードシステムの概略的な電気的構成を示すブロック図である。非接触ICカードシステムは、非接触ICカード10と、カードリーダ20とを備えて構成される。前記非接触ICカード10は、上述のように、携行者を固有に識別するIDが登録されるICチップ11と、カードリーダ20から送出される電波(磁束)を受波してカード内電源を生成する一方で、前記IDをカードリーダ20へ返信する電波(磁束)を返信するカード内コイル12と、前記カード内コイル12に並列に設けられる共振コンデンサ13とを備えて構成される。
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of a general non-contact IC card system. The non-contact IC card system includes a
カードリーダ20は、送信電波(磁束)を発生するとともに、受信電波(磁束)を解析し、前記IDの認識等を行うリーダ回路部21と、リーダコイル22および結合コンデンサ23とを備えて構成される。カードリーダ20は、必要に応じて非接触ICカード10へ書込みを行うライターとしての機能を有することもある。
The
このように構成される非接触ICカードシステムにおいて、カードリーダ20と非接触ICカード10との通信距離を大きくするためには、カードリーダ20から送出される電波(磁束)から、効率よくカード内電源を生成する必要がある。そこで、特許文献1では、非接触ICカードに、前記リーダ回路部21に接続されるリーダコイル22とは別に、直流的に分離されたもう1つのコイルおよびそれに並列に接続される共振コイルから成る共振タンク回路を設け、受信電力を増大するように構成されている。
In the non-contact IC card system configured as described above, in order to increase the communication distance between the
また、特許文献2には、リーダ・ライター側のリーダコイル22に、両端を開放した補助コイルを近接配置することで、インダクタンス成分を増加させ、前記通信距離を大きくすることが示されている。
近年普及が著しい上述のような非接触ICカードは、たとえば鉄道会社でA社のカードと、B社のカードというように、複数枚重ねて使用されることもある。このような積層状態では、上述の各特許文献のように受信電力を増大する対策を施しても、カード内コイル12が相互結合して共振周波数が低下し、通信可能距離は減少してしまうという問題がある。そこで、このような問題に対処するために、複数枚重ねられた状態での使用を想定した非接触ICカードでは、上記の共振周波数の低下を考慮に入れて、予めカード内コイル12の共振周波数が高く設定されている。
The non-contact IC cards as described above, which have been widely used in recent years, may be used in piles, for example, as a card of company A and a card of company B in a railway company. In such a laminated state, even if measures are taken to increase received power as in the above-mentioned patent documents, the in-
しかしながら、カード内コイル12の共振周波数が高く設定された非接触ICカードが、常に複数枚重ねられた状態で使用されるとは限らない。単独で使用された場合には、逆にカード内コイル12の共振周波数が高すぎるので、十分な通信距離が得られないという問題がある。また、カード内コイル12が非接触ICカード10に内蔵されているので、共振周波数を後から変更することができないという問題もある。
However, a non-contact IC card in which the resonance frequency of the in-
本発明の目的は、非接触ICカード自体に加工・変更を施すことなく、カード内コイルの共振周波数のずれを補償し、カードリーダとの通信可能距離を伸ばすことができる非接触ICカード用ケースを提供することである。 An object of the present invention is a case for a non-contact IC card that can compensate for a shift in the resonance frequency of the coil in the card and extend a communicable distance with the card reader without processing or changing the non-contact IC card itself. Is to provide.
本発明の非接触ICカード用ケースは、予め定める周波数でカードリーダと通信を行う非接触ICカードを収納するケースにおいて、前記非接触ICカード内のコイルの共振周波数と前記予め定める周波数とのずれを補償する補助コイルおよび整合回路を備え、前記非接触ICカードの収納状態で、該非接触ICカード内のコイルに前記補助コイルの少なくとも一部が重なるように配置されていることを特徴とする。 The non-contact IC card case of the present invention is a case for storing a non-contact IC card that communicates with a card reader at a predetermined frequency, and a deviation between the resonance frequency of the coil in the non-contact IC card and the predetermined frequency. The auxiliary coil and the matching circuit are arranged so that at least a part of the auxiliary coil overlaps the coil in the non-contact IC card when the non-contact IC card is stored.
上記の構成によれば、携行者を固有に識別するIDが登録されるICチップと、非接触ICカードリーダから送出される電波(磁束)を受波してカード内電源を生成する一方で、前記IDを非接触ICカードリーダへ返信するカード内コイルとを備えて成る携行カード形態の非接触ICカードを収納するパスケースにおいて、前記非接触ICカードには、複数枚が携行されて前記カード内コイルの共振周波数が前記カードリーダと通信を行うべき規定の周波数から低下しても通信可能なように、予め前記共振周波数を高目に設定する等、前記予め定める周波数からシフトして共振周波数が設定されていることがある。そのような場合に非接触ICカードが単独で使用されると前記カード内コイルの共振周波数はずれたままであり、前記非接触ICカードリーダが同じ電波(磁束)を送出しても、受波できるレベルは小さくなり、通信可能な距離が短くなってしまう。 According to the above configuration, an IC chip in which an ID that uniquely identifies a carrier is registered and a radio wave (magnetic flux) transmitted from a non-contact IC card reader is received to generate an in-card power source, In a pass case storing a non-contact IC card in the form of a carrying card comprising an in-card coil for returning the ID to a non-contact IC card reader, a plurality of cards are carried in the non-contact IC card and the card The resonance frequency is shifted from the predetermined frequency, for example, the resonance frequency is set to a high value so that communication is possible even if the resonance frequency of the inner coil is lowered from a predetermined frequency at which communication with the card reader should be performed. May be set. In such a case, when a non-contact IC card is used alone, the resonance frequency of the coil in the card remains shifted, and even if the non-contact IC card reader sends out the same radio wave (magnetic flux), it can receive a wave. Becomes smaller and the communicable distance becomes shorter.
そこで、定期券入れ等のパスケース側に、前記非接触ICカード内のコイルに磁気結合し、そのコイルの共振周波数と前記規定の周波数とのずれを補償する補助コイルおよび整合回路を設け、前記非接触ICカード内のコイルに前記補助コイルの少なくとも一部が重なるように配置することで、非接触ICカード自体に加工・変更を施すことなく、ずれていたそのカード内コイルの共振周波数が前記予め定める周波数に再設定され、カードリーダとの通信可能距離を伸ばすことができる。 Therefore, on the pass case side such as a commuter pass case, an auxiliary coil and a matching circuit that are magnetically coupled to a coil in the non-contact IC card and compensate for a deviation between the resonance frequency of the coil and the specified frequency are provided, By arranging at least a part of the auxiliary coil to overlap the coil in the non-contact IC card, the non-contact IC card itself has a resonance frequency of the shifted in-card coil without being processed or changed. The frequency is reset to a predetermined frequency, and the communicable distance with the card reader can be extended.
また、本発明の非接触ICカード用ケースは、前記補助コイルおよび整合回路を、前記非接触ICカードと同形状の補助コイルカードに形成し、それらを積層状態で収納する規定のスロットを有することを特徴とする。 The non-contact IC card case of the present invention has a prescribed slot for forming the auxiliary coil and the matching circuit in an auxiliary coil card having the same shape as the non-contact IC card and storing them in a stacked state. It is characterized by.
上記の構成によれば、前記補助コイルおよび整合回路を前記非接触ICカードと同形状の補助コイルカードに形成してそれらを積層状態で使用することで、共振周波数のずれ量に応じて前記補助コイルカードを交換することができる。これによって、パスケースを共用しながら、前記共振周波数の異なる非接触ICカードに対応することができる。 According to said structure, the said auxiliary | assistant coil and a matching circuit are formed in the auxiliary | assistant coil card of the same shape as the said non-contact IC card, and they are used in a lamination | stacking state, Therefore The said auxiliary | assistant according to the deviation | shift amount of a resonant frequency The coil card can be exchanged. As a result, it is possible to deal with non-contact IC cards having different resonance frequencies while sharing a pass case.
そして、パスケースにおいて、それらを収納するスロットを定めることで、他のカードが収納されるスロットは、収納枚数や装脱性などのために比較的余裕を持った大きさに形成されても、これらの非接触ICカードおよび補助コイルカードを収納するスロットは規定の大きさに形成することで、ずれなく積層することができ、補助コイルカードに所期の性能を発揮させることができる。 And, in the pass case, by defining the slots for storing them, the slots for storing other cards can be formed with a relatively large size for the number of stored cards and the ability to detach / The slots for storing these non-contact IC cards and auxiliary coil cards can be stacked without any deviation by forming them in a prescribed size, and the auxiliary coil cards can exhibit their desired performance.
本発明の非接触ICカード用ケースは、以上のように、複数枚が携行されてカード内コイルの共振周波数がカードリーダと通信を行うべき規定の周波数から低下しても通信可能なように、予め共振周波数が高目に設定されている非接触ICカードを単独で使用するにあたって、該非接触ICカード内のコイルに磁気結合し、そのコイルの共振周波数と前記規定の周波数とのずれを補償する補助コイルおよび整合回路を備えるパスケースに収容する。 As described above, the non-contact IC card case of the present invention can carry even if a plurality of cards are carried and the resonance frequency of the coil in the card is lowered from a prescribed frequency at which communication with the card reader is reduced. When a contactless IC card whose resonance frequency is set to a high value in advance is used alone, it is magnetically coupled to a coil in the contactless IC card to compensate for a deviation between the resonance frequency of the coil and the specified frequency. It is housed in a pass case having an auxiliary coil and a matching circuit.
それゆえ、非接触ICカード自体に加工・変更を施すことなく、ずれていたそのカード内コイルの共振周波数が前記予め定める周波数に再設定され、カードリーダとの通信可能距離を伸ばすことができる。 Therefore, without processing or changing the non-contact IC card itself, the shifted resonance frequency of the coil in the card is reset to the predetermined frequency, and the communicable distance with the card reader can be extended.
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の一形態に係る非接触ICカードシステムの概略的な電気的構成を示すブロック図である。本発明の非接触ICカードシステムは、前述の図5で示す非接触ICカード10と、カードリーダ20から成るシステムに、パスケース30が設けられて構成される。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of a contactless IC card system according to an embodiment of the present invention. The non-contact IC card system of the present invention is configured by providing a
前述のように、非接触ICカード10には、携行者を固有に識別するIDが登録されるICチップ11と、カードリーダ20から送出される電波(磁束)を受波してカード内電源を生成する一方で、前記IDをカードリーダ20へ返信する電波(磁束)を返信するカード内コイル12と、前記カード内コイル12に並列に設けられる共振コンデンサ13とを備えて構成される。そして、この非接触ICカード10では、これらが複数枚重ねられた場合を考慮して、図2で示すように、カード内コイル12の共振周波数f1は、カードリーダ20との間で規定された使用周波数f0よりも高くなるように設定されている。
As described above, the
また、カードリーダ20は、送信電波(磁束)を発生するとともに、受信電波(磁束)を解析し、前記IDの認識等を行うリーダ回路部21と、前記使用周波数f0が共振周波数に設定されるリーダコイル22および結合コンデンサ23とを備えて構成される。カードリーダ20は、必要に応じて非接触ICカード10へ書込みを行うライターとしての機能を有することもある。
The
一方、パスケース30は、非接触ICカード10が単独で使用される際に、図3で示すように、それを収容する。このパスケース30は、前記カード内コイル12と磁気結合することで、カード内コイル12の共振周波数を変化させる補助コイル31と、前記補助コイル31の共振周波数を調節するための整合回路32とを備えて構成される。前記補助コイル31と整合回路32とは、閉回路を構成しており、ある特定の共振周波数を有している。
On the other hand, when the
そして、パスケース30の表面には、共振周波数の減少値Δfおよび適応する非接触ICカード10の共振周波数値f1が表示されている。この表示から、適切なパスケース30が選択される。このようなパスケース30の適応表示は、前記共振周波数の減少値Δfに限らず、共振周波数低下の度合いを『弱』『中』『強』のように示したり、パスケース30自体の色等で表現したりしてもよい。
On the surface of the
したがって、上述のように構成されるパスケース30に非接触ICカード10を収容し、パスケース30内の補助コイル31と非接触ICカード10内のカード内コイル12との少なくとも一部を対向して配置することで、お互いのコイル12,31に磁気結合が発生し、全体のインダクタンス成分が増加する。このため、前記図2に示すように、カード内コイル12の共振周波数がΔfだけ低下し、カードリーダ20から送出される電波(磁束)の周波数(キャリア周波数)f0に近付いて再設定される。これによって、非接触ICカード10自体に加工・変更を施すことなく、非接触ICカード10は、カードリーダ20から送出される電波(磁束)から、カード内電源を、より効率的に生成することができ、該非接触ICカード10とカードリーダ20との通信可能距離を増大させることができる。また、カード内コイル12の共振周波数を元に戻したい場合は、非接触ICカード10を補助コイル31を内蔵したパスケース30から取出せばよい。
Therefore, the
また、パスケース30の適応表示を行うことで、ユーザが該パスケース30を選択する際に、効果の度合いが予め分かるので、適切なものを選択することができる。また、パスケース30の表面に適応表示を行うことで、現在の共振周波数値f1−Δfを、ユーザ自身の目で確認できる。
In addition, by performing adaptive display of the
[実施の形態2]
図4は、本発明の実施の他の形態に係る非接触ICカードシステムにおける非接触ICカード10の共振周波数の調整方法を説明するための斜視図である。注目すべきは、本実施の形態では、パスケース30aには前記補助コイル31および整合回路32は設けられておらず、前記補助コイル31および整合回路32は、前記非接触ICカード10と同形状の補助コイルカード40に形成され、それらの非接触ICカード10および補助コイルカード40が積層状態で使用されることである。これに対応して、パスケース30aには、それらを収納する専用のスロット30bが設けられている。前記スロット30bは、他のカード50を収容するスロット30cよりも小さく形成されており、したがって、前記他のカード50は余裕を持って収納され、また装脱性も良好である。これに対して、非接触ICカード10と補助コイルカード40とは、ずれなく積層されることになる。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a perspective view for explaining a method for adjusting the resonance frequency of the
このように構成することで、先ず共振周波数のずれ量に応じて前記補助コイルカード40を交換することができる。これによって、パスケース30aを共用しながら、前記共振周波数の異なる非接触ICカード10に対応することができる。また、非接触ICカード10と補助コイルカード40とをずれなく積層することで、補助コイルカード40に所期の性能を発揮させることができる。
By comprising in this way, the said auxiliary | assistant coil card |
10 非接触ICカード
11 ICチップ
12 カード内コイル
13 共振コンデンサ
20 カードリーダ
21 リーダ回路部
22 リーダコイル
23 結合コンデンサ
30,30a パスケース
30b,30c スロット
31 補助コイル
32 整合回路
40 補助コイルシート
50 他のカード
10 Non-contact IC card 11
Claims (2)
前記非接触ICカード内のコイルの共振周波数と前記予め定める周波数とのずれを補償する補助コイルおよび整合回路を備え、前記非接触ICカードの収納状態で、該非接触ICカード内のコイルに前記補助コイルの少なくとも一部が重なるように配置されていることを特徴とする非接触ICカード用ケース。 In a case storing a non-contact IC card that communicates with a card reader at a predetermined frequency,
An auxiliary coil and a matching circuit for compensating for a deviation between the resonance frequency of the coil in the non-contact IC card and the predetermined frequency are provided, and when the non-contact IC card is stored, the auxiliary coil is placed in the coil in the non-contact IC card. A case for a non-contact IC card, wherein at least a part of a coil is arranged to overlap.
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Cited By (1)
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JP2012503959A (en) * | 2008-07-28 | 2012-02-09 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | Wireless power transmission for electronic devices with parasitic resonant tanks |
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2004
- 2004-11-19 JP JP2004335486A patent/JP2006146538A/en active Pending
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JP2012503959A (en) * | 2008-07-28 | 2012-02-09 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | Wireless power transmission for electronic devices with parasitic resonant tanks |
US8487481B2 (en) | 2008-07-28 | 2013-07-16 | Qualcomm Incorporated | Wireless power transmission for electronic devices |
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