JP4559913B2 - Wireless communication medium - Google Patents
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Description
この発明は、例えば、非接触によりリーダライタとの間で無線通信をするＩＣカードなどの無線通信媒体に関する。 The present invention relates to a wireless communication medium such as an IC card that performs wireless communication with a reader / writer without contact.
従来、重ねて使用することを想定した無線通信媒体として、長方形に４巻きに巻かれたループアンテナを有し、このループアンテナの内角θを全て９０°−αとしたＩＣカードが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このＩＣカードのループアンテナは、全ての直線部が非平行となっており、ＩＣカードを重ねて使用する場合、電磁結合を小さくできる。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a wireless communication medium that is supposed to be used in an overlapping manner, an IC card having a loop antenna wound in four turns in a rectangular shape and having all the internal angles θ of the loop antenna set to 90 ° -α is known. (For example, refer to Patent Document 1). In the loop antenna of this IC card, all the straight portions are non-parallel, so that the electromagnetic coupling can be reduced when the IC cards are used in an overlapping manner.
しかし、このＩＣカードは、重ねて使用する複数枚のカードそれぞれがリーダライタと無線通信してデータ処理することを前提としているため、当該リーダライタに固有のアプリケーションに適合しない異なる種類のカードがアプリケーションに適合した正規のカードに間違って重ねて使用された場合、各カードがリーダライタからのポーリングに応答してしまうと、レスポンスが混信してしまう可能性がある。
この発明の目的は、リーダライタのアプリケーションに適合していない媒体が間違って重ねて使用された場合であってもレスポンスの混信を防止でき、且つアプリケーションに適合した正規の媒体との間の無線通信を高い感度で確立できる無線通信媒体を提供することにある。 An object of the present invention is to prevent response interference even when a medium that does not conform to the reader / writer application is used by mistake, and to perform wireless communication with a legitimate medium conforming to the application. It is an object of the present invention to provide a wireless communication medium that can establish a high sensitivity.
上記目的を達成するため、本発明の無線通信媒体は、リーダライタに固有のアプリケーションに従って非接触でデータを送受信する無線通信媒体であって、上記リーダライタからのコマンドを受信する受信回路と、受信したコマンドに基づいて当該リーダライタのアプリケーションに適合しているか否かを判断し、適合している場合に当該リーダライタにレスポンスを返し、適合していない場合にレスポンスを返さない制御回路と、上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記受信回路の共振周波数を変更する変更回路と、を有することを特徴とする。
また、本発明の無線通信媒体は、リーダライタに固有のアプリケーションに従って非接触でデータを送受信する無線通信媒体であって、上記リーダライタからのコマンドを受信する受信回路と、受信したコマンドに基づいて当該リーダライタのアプリケーションに適合しているか否かを判断し、適合している場合に当該リーダライタにレスポンスを返し、適合していない場合にレスポンスを返さない制御回路と、上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記受信回路の受信感度を低下させる感度低下回路と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a wireless communication medium of the present invention is a wireless communication medium that transmits and receives data in a non-contact manner according to an application specific to a reader / writer, a receiving circuit that receives a command from the reader / writer, and a receiving circuit. was based on the command to determine whether they comply with the application of the reader-writer, returns the response to the reader-writer when they comply, a control circuit does not respond if not met, the And a change circuit that changes the resonance frequency of the receiving circuit when the control circuit determines that the reader / writer is not suitable for the application .
The wireless communication medium of the present invention is a wireless communication medium that transmits and receives data in a contactless manner in accordance with an application specific to the reader / writer, and is based on a receiving circuit that receives a command from the reader / writer and the received command. A judgment is made as to whether or not the reader / writer application is adapted, and if it is adapted, a response is returned to the reader / writer, and if it is not adapted, a response is not returned. And a sensitivity reduction circuit that reduces the reception sensitivity of the reception circuit when it is determined that it is not suitable for the application of the writer.
さらに、本発明の無線通信媒体は、リーダライタに固有のアプリケーションに従って非接触でデータを送受信する無線通信媒体であって、媒体本体と、この媒体本体に設けられ、上記リーダライタとの間でデータを送受信するためのアンテナを有し、このアンテナを介して上記リーダライタからのコマンドを受信する受信回路と、上記媒体本体に設けられ、受信したコマンドに基づいて当該リーダライタのアプリケーションに適合しているか否かを判断し、適合している場合に当該リーダライタにレスポンスを返し、適合していない場合にレスポンスを返さない制御回路と、上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記アンテナのインダクタンスを変更する変更回路と、を有することを特徴とする。 Furthermore , the wireless communication medium of the present invention is a wireless communication medium that transmits and receives data in a contactless manner in accordance with an application specific to the reader / writer. The wireless communication medium is provided between the medium body and the medium body, and data is transmitted between the reader / writer. A receiving circuit that receives a command from the reader / writer through the antenna, and is adapted to the reader / writer application based on the received command. A control circuit that returns a response to the reader / writer if it conforms, and that does not return a response if it does not conform, and the control circuit does not conform to the reader / writer application. Patent in that it has a changing circuit for changing the inductance of the antenna when it is determined the To.
上記発明によると、リーダライタのアプリケーションに適合していない無線通信媒体がリーダライタに翳された場合、当該無線通信媒体からリーダライタにレスポンスが返されることがないため、アプリケーションに適合していない間違った無線通信媒体をアプリケーションに適合した正規の無線通信媒体に重ねて使用した場合であっても、間違った媒体からのレスポンスが正規の媒体からのレスポンスに混信することがない。 According to the above invention, when a wireless communication medium that does not conform to the reader / writer application is trapped by the reader / writer, a response is not returned from the wireless communication medium to the reader / writer. Even when the wireless communication medium is used by being superimposed on the regular wireless communication medium suitable for the application, the response from the wrong medium does not interfere with the response from the regular medium.
また、当該リーダライタのアプリケーションに適合していない無線通信媒体に対し、受信回路の共振周波数を変更し、或いは受信回路の受信感度を低下させることで、アプリケーションに適合した正規の無線通信媒体との間の無線通信を高い感度で確立できる。 Further, the wireless communication media that do not conform to the relevant reader-writer applications, to change the resonant frequency of the receiving circuit, or the receiving sensitivity of the receiving circuit by lowering the, and normal wireless communication medium suitable for the application Wireless communication can be established with high sensitivity.
なお、本発明の無線通信媒体は、上述した従来のＩＣカードのようにアンテナ形状を変更する必要がないため、設計変更を必要としない。 Note that the radio communication medium of the present invention does not require a design change because it is not necessary to change the antenna shape unlike the conventional IC card described above.
この発明の無線通信媒体は、上記のような構成および作用を有しているので、リーダライタのアプリケーションに適合していない媒体が間違って重ねて使用された場合であってもレスポンスの混信を防止でき、且つアプリケーションに適合した正規の媒体との間の無線通信を高い感度で確立できる。 Since the wireless communication medium of the present invention has the configuration and operation as described above, even if a medium that does not conform to the reader / writer application is used in an overlapping manner, response interference is prevented. It is possible to establish a wireless communication with a regular medium that can be adapted to the application with high sensitivity.
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１には、この発明の実施の形態に係る非接触式ＩＣカード１（無線通信媒体）（以下、単に、ＩＣカード１と称する）のアンテナシート２の平面図を示してあり、図２には、ＩＣカード１の断面図を示してある。また、図３には、ＩＣカード１の回路構成をブロック図にして示してある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a plan view of an
このＩＣカード１は、図２に示すように、同一形状の略矩形の樹脂により形成された表面シート３、図１に示すアンテナシート２を接着したコアシート４、および裏面シート５を積層したカード本体６（媒体本体）を有する。各シート３、４、５は、熱溶着や接着剤によって互いに接着されている。また、カード本体６の４つの角部は面取りされている。
As shown in FIG. 2, the
アンテナシート２は、図１に示すように、コイルアンテナ７、およびこのコイルアンテナ７に接続したＬＳＩ８を有する。すなわち、コイルアンテナ７がアンテナシート２の表面２ａにパターニングされ、ＬＳＩ８がフリップチップによりアンテナシート２に実装されている。このアンテナシート２は、コアシート４に対して図示しないホットメルトシートを用いて接着されている。
As shown in FIG. 1, the
すなわち、図１に示すアンテナシート２を接着したコアシート４の表裏面それぞれに表面シート３および裏面シートを接着し、図２に示すＩＣカード１が構成されている。
That is, the
図３に示すように、ＩＣカード１のＬＳＩ８は、コイルアンテナ７に接続した送受信回路１１、および送受信回路１１に接続した制御回路１２を有する。コイルアンテナ７および送受信回路１１は、本発明の受信回路１５として機能する。
As shown in FIG. 3, the
このＩＣカード１は、図４に示すリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳すことにより動作する。つまり、ＩＣカード１は、リーダライタ２０のループアンテナ２１から送信される搬送波をコイルアンテナ７で受けて電磁誘導によりＬＳＩ８を動作させるための電力を生出し、送受信回路１１で搬送波に乗ったリーダライタ２０からのコマンドを受信する。そして、制御回路１２は、送受信回路１１で受信したコマンドに従ってデータを処理し、その処理結果のレスポンスをコイルアンテナ７を介してリーダライタ２０へ返信する。
The
図４には、上述したＩＣカード１を含む無線通信システム１０（以下、単に、システム１０と称する）の要部の構造を模式的に示してある。システム１０は、上述した構造のＩＣカード１とリーダライタ２０を含む。
FIG. 4 schematically shows the structure of the main part of a wireless communication system 10 (hereinafter simply referred to as the system 10) including the
リーダライタ２０は、ＩＣカード１との間で無線通信するためのループアンテナ２１、ＩＣカード１に対するコマンドを出力するとともにＩＣカード１からのレスポンスを処理するデータ処理回路２２、およびデータ処理回路２２から出力されるコマンドデータをアナログ信号に変調するとともにループアンテナ２１を介して受信したＩＣカード１からのレスポンスを復調する変復調回路２３を有する。
The reader /
しかして、リーダライタ２０は、ループアンテナ２１を介して無変調の搬送波を送信し、この搬送波に乗せて各種コマンドを送信する。リーダライタ２０のループアンテナ２１にＩＣカードが翳されると、上述したように、電磁誘導によってＩＣカード１のＬＳＩ８に電力が与えられ、コマンドに対するレスポンスがリーダライタ２０に返信される。リーダライタ２０は、ループアンテナ２１を介してこのレスポンスを受信し、信号をデジタルデータに復調して演算処理する。
Accordingly, the reader /
近年、利便性と情報の安全性から、上述したような非接触式のＩＣカードの普及が進んでおり、交通系の定期券、プリペイド乗車券、クレジットカード、ポイントカード、社員証カード等様々な用途に利用されている。また、この種のＩＣカードを利用したシステムは、互換性向上を目的としてＩＳＯ等で標準化された通信方式を採用している場合が多く、ユーザが同じ通信方式のＩＣカードを複数枚所持している場合がある。 In recent years, non-contact IC cards such as those mentioned above have been widely used for convenience and information security, and there are various types of transportation-related commuter passes, prepaid tickets, credit cards, point cards, employee ID cards, etc. It is used for purposes. In addition, systems using this type of IC card often adopt a communication system standardized by ISO or the like for the purpose of improving compatibility, and a user has a plurality of IC cards of the same communication system. There may be.
複数枚のＩＣカードを所持する場合、通常、パスケースや財布に入れて重ねて収納するため、同じ通信方式の複数枚のＩＣカードが重なった状態で使用される可能性が大きい。このように、同じ通信方式のＩＣカードを重ねてリーダライタに翳すと、リーダライタからのポーリングコマンドに各ＩＣカードが応答して各カードからリーダライタにレスポンスが返されて混信してしまう可能性がある。 When a plurality of IC cards are carried, they are usually put in a pass case or a wallet and stored, so that there is a high possibility that a plurality of IC cards of the same communication method are used in a stacked state. In this way, if IC cards with the same communication method are stacked and placed on the reader / writer, each IC card responds to a polling command from the reader / writer, and a response is returned from each card to the reader / writer, resulting in interference. There is sex.
このため、本実施の形態では、上述したように複数枚のＩＣカードが重ねた状態で使用された場合、システム１０のアプリケーション（すなわち、リーダライタ２０のアプリケーション）に適合していないＩＣカードがレスポンスを返さないようにすることで、アプリケーションに適合した正規のＩＣカードによる通信だけを確立するようにした。以下、アプリケーションに適合した正規のＩＣカード（以下、カードＡと称する）とアプリケーションに適合していない種類の異なるＩＣカード（以下、カードＢと称する）を重ねた状態でリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳した場合を例にとって本実施の形態の処理動作について詳細に説明する。
For this reason, in this embodiment, when a plurality of IC cards are used in a stacked state as described above, an IC card that is not compatible with the application of the system 10 (that is, the application of the reader / writer 20) responds. By not making it return, only communication with a legitimate IC card suitable for the application was established. Hereinafter, the
つまり、本実施の形態では、リーダライタ２０のループアンテナ２１を介して搬送波を送出する際に、搬送波に乗せるファーストコマンドにシステム１０のアプリケーションに固有の識別情報を入れて送信するようにした。このとき、ループアンテナ２１の通信可能領域にある２枚のカードＡ、Ｂは、それぞれ、ファーストコマンドに含まれる識別情報に基づいて自身が当該システム１０のアプリケーションに適合しているカードであるか否かを判断する。そして、アプリケーションに適合していることを判断したカードＡは、通常通りコマンドに対するレスポンスを返し、アプリケーションに適合していないことを判断したカードＢは、リーダライタ２０からのコマンドに対するレスポンスを返さないようにした。
That is, in this embodiment, when transmitting a carrier wave via the
具体的には、カードＢの制御回路１２は、ファーストコマンドに含まれる識別情報を予め記憶した自身の識別情報と照合し、カードＢが当該システムに適合しているか否かを判断する。そして、カードＢが当該アプリケーションに適合していないことを判断したことをもってレスポンスの返信をやめる。 Specifically, the control circuit 12 of the card B compares the identification information included in the first command with its own identification information stored in advance, and determines whether the card B is compatible with the system. Then, when it is determined that the card B is not compatible with the application, the response is stopped.
以上のように、本実施の形態によると、リーダライタ２０のアプリケーションに適合していないＩＣカード（カードＢ）がループアンテナ２１に翳された場合に当該リーダライタ２０にレスポンスを返さないようにしたため、アプリケーションに適合しない種類の異なるＩＣカードがアプリケーションに適合する正規のＩＣカード（カードＡ）に重ねて使用された場合であっても、適合しないカードＢからのレスポンスが正規のカードＡのレスポンスに混信してしまうことが無く、正規のカードＡの通信を確立できる。
As described above, according to the present embodiment, a response is not returned to the reader /
ところで、カードＢは、リーダライタ２０からの搬送波を受けて生出した電力を用いて制御回路１２を動作させて当該リーダライタ２０のアプリケーションに適合しているか否かを判断するため、レスポンスを返さないとしてもカードＡと同様に動作する。このため、２枚のカードＡ、Ｂが重なった状態で使用された場合、上述した処理を実施したとしても、カードＡだけをリーダライタ２０に翳した場合と比較すると通信状態が悪くなる。
By the way, the card B does not return a response because the control circuit 12 is operated using the electric power generated by receiving the carrier wave from the reader /
つまり、カードＡ、Ｂが重なるとコイルアンテナ７同士の結合が密となり、各カードＡ、Ｂの共振周波数が通信周波数からずれて受信レベルが低下する。また、一定の強度レベルの搬送波を２枚のカードＡ、Ｂで取り合うため、ＬＳＩを動作させるための十分な電力を得られなくなる。
That is, when the cards A and B overlap, the
このため、本実施の形態の第１の変形例として、カードＢにおいて、上述したレスポンスを返さない処理に加え、受信回路１５の共振周波数を変更するようにした。具体的には、カードＢにおいて、アプリケーションに適合していないことを判断したとき、後述する変更回路を動作させてコイルアンテナ７のインダクタンスＬを小さく（Ｌsに）して共振周波数を高くするようにした。これにより、カードＢのカードＡに対するアンテナの結合度を疎にすることができ、カードＡの共振周波数のずれを小さく抑えることができ、カードＡにおける受信レベルの低下を抑制できる。
Therefore, as a first modification of the present embodiment, in the card B, the resonance frequency of the receiving
図５に示すように、ＩＣカード１は、コイルアンテナ７の他に、コイルアンテナ７と協同して受信回路１５の共振周波数を決定する共振用コンデンサ９を有する。共振用コンデンサ９の下流側には、ここでは図示しない変復調回路、制御処理部、電源生成・供給部などが接続されている。
As shown in FIG. 5, the
これら変復調回路、制御処理部、および電源生成・供給部の負荷をインピーダンス成分Ｚで表し、コイルアンテナ７のインダクタンスをＬとし、共振用コンデンサ９の容量をＣとすると、コイルアンテナ７の通信効率が最も高くなる受信回路１５の共振周波数ｆは、
ｆ＝１／（２πＬＣ）
となる。
また、コイルアンテナ７の周波数に対する受信レベルの傾向（品質）を表す受信回路１５の品質係数Ｑは、
Ｑ＝Ｚ／（ωＬ）
となる。
When the load of the modulation / demodulation circuit, the control processing unit, and the power generation / supply unit is represented by an impedance component Z, the inductance of the
f = 1 / (2πLC)
It becomes.
Further, the quality factor Q of the receiving
Q = Z / (ωL)
It becomes.
このため、例えば、図６に示すように、変更回路として、コイルアンテナ７の巻き線の途中から巻き線の端を短絡するスイッチ１３を設けて、コイルアンテナ７のインダクタンスをＬより小さいＬsに変更すると、受信回路１５の共振周波数ｆsは、
ｆs＝１／（２πＬsＣ）
となり、ｆより高くできる。
For this reason, for example, as shown in FIG. 6, as a change circuit, a
fs = 1 / (2πLsC)
And can be higher than f.
スイッチ１３は、例えば、図７に示す回路とすることができる。このスイッチ１３は、２つのトランジスタＴａ、Ｔｂを有し、各トランジスタのゲートＧに与える電圧を制御することで図中矢印Ｉa、およびＩb方向の電流を流すことができ、選択的に２点Ｓ、Ｄ間を短絡（スイッチオン）できる。
The
このように、カードＢの共振周波数をカードＡより高い値に変更することにより、両者のアンテナの結合度を疎にすることができ、カードＡの共振周波数のずれを小さく抑えることができ、カードＡにおける受信レベルの低下を抑制でき、カードＡとリーダライタ２０との間の通信を確立できる。
In this way, by changing the resonance frequency of the card B to a value higher than that of the card A, the coupling degree of both antennas can be made sparse, and the deviation of the resonance frequency of the card A can be kept small. A decrease in the reception level at A can be suppressed, and communication between the card A and the reader /
ここで、図８の表を参照して、カードＢにおける共振周波数の変更動作についてより詳細に説明する。
上述した２枚のカードＡ、Ｂは、同じ通信方式を採用しているため、単独で用いた場合には、図８の表のＡ−１、Ｂ−１に図示するように、略同じアンテナ特性を示す。すなわち、各カードＡ、Ｂは、単独で、リーダライタ２０との間で良好な通信状態を確立することのできる共振周波数ｆ0を有する。
Here, the operation of changing the resonance frequency in the card B will be described in more detail with reference to the table of FIG.
Since the two cards A and B described above adopt the same communication method, when used alone, as shown in A-1 and B-1 in the table of FIG. Show properties. In other words, each of the cards A and B has a resonance frequency f0 that can establish a good communication state with the reader /
これら２枚のカードＡ、Ｂを重ねると、Ａ−２、Ｂ−２に図示するように、アンテナ同士が結合し、各カードＡ、Ｂの共振周波数がそれぞれ低い側にシフトする。しかし、２枚のカードＡ、Ｂを重ねて使用する場合を想定して、共振周波数がシフトした状態でも、少なくともリーダライタ２０からのコマンドに応答できるように、リーダライタ２０の共振周波数ｆ0に対する各カードＡ、Ｂの信号受信レベルが、リーダライタ２０からのファーストコマンドに応答可能な程度である必要がある。
When these two cards A and B are overlapped, as shown in A-2 and B-2, the antennas are coupled to each other, and the resonance frequencies of the cards A and B are shifted to the lower side. However, assuming that the two cards A and B are used in an overlapping manner, each of the resonance frequencies f0 of the reader /
このように重ねた２枚のカードＡ、Ｂをリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳し、各カードＡ、Ｂがリーダライタ２０からファーストコマンドを受信すると、上述したように、アプリケーションに適合していないカードＢは、リーダライタ２０にレスポンスを返さない処理に加え、共振周波数ｆ0をｆsに変更する処理を実行する。これにより、カードＡとカードＢの結合度が疎になり、Ａ−３に図示するように、カードＡの共振周波数がｆ0に近づき、カードＡの受信レベルが、リーダライタ２０からの全てのコマンドを処理可能なレベルになる。
When the two cards A and B stacked in this way are placed on the
一方、カードＢは、このとき、Ｂ−３に図示するように、共振周波数が高い側へシフトしてリーダライタ２０の共振周波数ｆ0に対して受信レベルが低くなる。しかし、カードＢは、カードＡの通信を維持する間、少なくとも変更した共振周波数ｆsを維持する必要があるため、図７で説明した変更回路のスイッチ１３をオンにし続ける必要がある。このため、Ｂ−３の状態で、カードＢは、少なくともスイッチ１３を動作させ続ける電力を得ることのできる受信レベルが必要となる。
On the other hand, at this time, the card B shifts to the higher resonance frequency side as shown in B-3, and the reception level becomes lower than the resonance frequency f0 of the reader /
以上のように、上述した第１の変形例によると、カードＡに重ねて使用されたカードＢが、リーダライタ２０からのファーストコマンドにレスポンスを返さない処理に加えて共振周波数を変更するようにしたため、アンテナの結合によりカードＡの共振周波数がシフトする幅を小さくすることができ、リーダライタ２０とカードＡとの間の通信を良好に維持できる。
As described above, according to the above-described first modification, the card B that is used overlapping the card A changes the resonance frequency in addition to the process of not returning a response to the first command from the reader /
以下、本実施の形態の第２の変形例について、図９および図１０を参照して説明する。
ここでは、カードＡに重ねて使用されたカードＢが、リーダライタ２０からのファーストコマンドにレスポンスを返さない処理に加え、上述した共振周波数の変更処理の代わりに受信回路１５の受信感度を低下させる処理を実行するようにした。ここで言う受信感度は、上述した品質係数Ｑで表すことができる。つまり、カードＢは、このとき、自身の品質係数Ｑを小さくするように動作する。
Hereinafter, a second modification of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
Here, in addition to the process in which the card B that is used overlapping the card A does not return a response to the first command from the reader /
カードＢの受信感度を低下させる感度低下回路は、例えば、図９に示すように、直列に接続された抵抗１７およびスイッチ１９を有する。これら抵抗１７およびスイッチ１９は、コイルアンテナ７および共振用コンデンサ９と並列に接続されている。スイッチ１９は、上述したスイッチ１３と同じ構造を有する。
For example, as shown in FIG. 9, the sensitivity lowering circuit that lowers the reception sensitivity of the card B includes a
この回路でスイッチ１９をオンにすると、回路の負荷は、抵抗１７（抵抗値Ｒ）を上述した負荷Ｚに並列に接続したことにより、
Ｚ（Ｒ／（Ｒ＋Ｚ））
となる。
When the
Z (R / (R + Z))
It becomes.
この場合、抵抗１７の接続により変更される受信回路１５の品質係数Ｑsは、
Ｑs＝Ｚ（Ｒ／（Ｒ＋Ｚ））／（ωＬ）
となる。
In this case, the quality factor Qs of the receiving
Qs = Z (R / (R + Z)) / (ωL)
It becomes.
つまり、抵抗１７を回路に接続することにより、抵抗１７を接続しない状態（Ｑ＝Ｚ／（ωＬ））と比較して、受信回路１５の品質係数を小さくできる。このように、受信回路１５の品質係数を小さくすることにより、受信感度を低くすることができ、２枚のカードＡ、Ｂの結合度を疎にすることができ、カードＡの受信感度を維持できる。
That is, by connecting the
ここで、図１０の表を参照して、カードＢにおける品質係数の変更動作についてより詳細に説明する。
上述した２枚のカードＡ、Ｂは、同じ通信方式を採用しているため、単独で用いた場合には、図１０の表のＡ−１、Ｂ−１に図示するように、略同じアンテナ特性を示す。すなわち、各カードＡ、Ｂは、単独で、リーダライタ２０との間で良好な通信状態を確立することのできる共振周波数ｆ0を有するとともに、この周波数ｆ0において通信を確立するに十分な受信感度のピークを有する。
Here, the quality coefficient changing operation in the card B will be described in more detail with reference to the table of FIG.
Since the two cards A and B described above employ the same communication method, when used alone, substantially the same antenna as shown in A-1 and B-1 in the table of FIG. Show properties. That is, each of the cards A and B independently has a resonance frequency f0 that can establish a good communication state with the reader /
これら２枚のカードＡ、Ｂを重ねると、Ａ−２、Ｂ−２に図示するように、アンテナ同士が結合し、各カードＡ、Ｂの共振周波数がそれぞれ低い側にシフトする。すなわち、各アンテナの受信感度のピークがシフトする。しかし、２枚のカードＡ、Ｂを重ねて使用する場合を想定して、共振周波数がシフトした状態でも、少なくともリーダライタ２０からのコマンドに応答できるように、リーダライタ２０の共振周波数ｆ0に対する各カードＡ、Ｂの信号受信レベルが、リーダライタ２０からのファーストコマンドに応答可能な程度である必要がある。
When these two cards A and B are overlapped, as shown in A-2 and B-2, the antennas are coupled to each other, and the resonance frequencies of the cards A and B are shifted to the lower side. That is, the peak reception sensitivity of each antenna shifts. However, assuming that the two cards A and B are used in an overlapping manner, each of the resonance frequencies f0 of the reader /
このように重ねた２枚のカードＡ、Ｂをリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳し、各カードＡ、Ｂがリーダライタ２０からファーストコマンドを受信すると、上述したように、アプリケーションに適合していないカードＢは、リーダライタ２０にレスポンスを返さない処理に加え、上述したように品質係数ＱをＱsに変更する処理を実行する。これにより、カードＡとカードＢの結合度が疎になり、Ａ−４に図示するように、カードＡの共振周波数がｆ0に近づき、周波数ｆ0におけるカードＡの受信レベルが、リーダライタ２０からの全てのコマンドを処理可能なレベルになる。
When the two cards A and B stacked in this way are placed on the
一方、カードＢは、このとき、Ｂ−４に図示するように、品質係数の低下に伴い共振周波数ｆ0に対して受信レベルが低くなる。しかし、カードＢは、カードＡの通信を維持する間、少なくとも変更した品質係数Ｑsを維持する必要があるため、図７で説明した感度低下回路のスイッチ１９をオンにし続ける必要がある。このため、Ｂ−４の状態で、カードＢは、少なくともスイッチ１９を動作させ続ける電力を得ることのできる受信レベルが必要となる。
On the other hand, as shown in B-4, the reception level of the card B becomes lower with respect to the resonance frequency f0 as the quality factor decreases. However, since the card B needs to maintain at least the changed quality factor Qs while maintaining the communication of the card A, it is necessary to keep the
以上のように、上述した第２の変形例によると、カードＡに重ねて使用されたカードＢが、リーダライタ２０からのファーストコマンドにレスポンスを返さない処理に加えて受信感度を低くするようにしたため、アンテナの結合によりカードＡの共振周波数がシフトする幅を小さくすることができ、リーダライタ２０とカードＡとの間の通信を良好に維持できる。
As described above, according to the second modified example described above, the card B that is used over the card A is configured to reduce the reception sensitivity in addition to the process that does not return a response to the first command from the reader /
次に、本実施の形態の参考例について、図１１および図１２を参照して説明する。
ここでは、カードＡに重ねて使用されたカードＢが、リーダライタ２０からのファーストコマンドにレスポンスを返さない処理に加え、上述した共振周波数または品質係数の変更処理の代わりに受信回路１５を一時的に切断する処理を実行するようにした。
Next, a reference example of this embodiment will be described with reference to FIGS.
Here, in addition to the processing that does not return a response to the first command from the reader /
カードＢの受信回路１５を一時的に切断する切断回路は、例えば、図１１に示すように、コイルアンテナ７の一端に接続されたスイッチ３０を有する。スイッチ３０は、通電によりスイッチをオフにした後、一定時間だけ切断状態を維持可能にするため、ポリスイッチ３１の両端に過電流発生回路３２を接続した構造を有する。
The cutting circuit that temporarily cuts the receiving
ポリスイッチ３１は、ポリマ系のＰＴＣサーミスタであり、素子温度がある温度を超えて上昇すると急激に抵抗値が大きくなる特性を有する。つまり、このポリスイッチ３１に過電流発生回路３２を接続して、素子を過電流によって加熱して内部温度を上昇させ、抵抗値を急激に増大させて回路に流れる電流を極めて小さくすることで、実質的に回路を切断することができる。ポリスイッチ３１は、時間が経つと冷えて抵抗値が低くなるため、一定時間後にスイッチがオンの状態となる。
The
過電流発生回路３２によりスイッチ３０を切断すると、コイルアンテナ７がリーダライタ２０からの送信磁界を全く受信しなくなり、カードＢがリーダライタ２０からの送信磁界を全く消費しなくなる。これにより、カードＡとカードＢを重ねた状態でリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳したとしても、カードＡを単体で使用した場合と殆ど変わらなくなり、カードＡの通信を確立できる。
When the
ここで、図１２の表を参照して、カードＢにおける回路の切断動作についてより詳細に説明する。
上述した２枚のカードＡ、Ｂは、同じ通信方式を採用しているため、単独で用いた場合には、図１２の表のＡ−１、Ｂ−１に図示するように、略同じアンテナ特性を示す。すなわち、各カードＡ、Ｂは、単独で、リーダライタ２０との間で良好な通信状態を確立することのできる共振周波数ｆ0を有する。
Here, the circuit cutting operation in the card B will be described in more detail with reference to the table of FIG.
Since the two cards A and B described above employ the same communication method, when used alone, substantially the same antenna as shown in A-1 and B-1 in the table of FIG. Show the characteristics. That is, each of the cards A and B has a resonance frequency f0 that can establish a good communication state with the reader /
これら２枚のカードＡ、Ｂを重ねると、Ａ−２、Ｂ−２に図示するように、アンテナ同士が結合し、各カードＡ、Ｂの共振周波数がそれぞれ低い側にシフトする。すなわち、各アンテナの受信感度のピークがシフトする。しかし、２枚のカードＡ、Ｂを重ねて使用する場合を想定して、共振周波数がシフトした状態でも、少なくともリーダライタ２０からのコマンドに応答できるように、リーダライタ２０の共振周波数ｆ0に対する各カードＡ、Ｂの信号受信レベルが、リーダライタ２０からのファーストコマンドに応答可能な程度である必要がある。
When these two cards A and B are overlapped, as shown in A-2 and B-2, the antennas are coupled to each other, and the resonance frequencies of the cards A and B are shifted to the lower side. That is, the peak reception sensitivity of each antenna shifts. However, assuming that the two cards A and B are used in an overlapping manner, each of the resonance frequencies f0 of the reader /
このように重ねた２枚のカードＡ、Ｂをリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳し、各カードＡ、Ｂがリーダライタ２０からファーストコマンドを受信すると、上述したように、アプリケーションに適合していないカードＢは、リーダライタ２０にレスポンスを返さない処理に加え、上述したように回路を切断すべくスイッチ３０をオフにする。これにより、Ａ−５に図示するように、カードＡの共振周波数がｆ0に戻り、その受信レベルがＡ−１のレベルにリーダライタ２０からの全てのコマンドを処理可能なレベルになる。
When the two cards A and B stacked in this way are placed on the
一方、カードＢは、このとき、Ｂ−５に図示するように、回路を切断したことにより全ての周波数帯域において受信レベルがゼロとなる。なお、カードＢにおける回路の切断時間は、少なくとも、カードＡの通信を維持してデータの送受信処理が終了するまでの時間であればよい。 On the other hand, at this time, as shown in B-5, the reception level of the card B becomes zero in all frequency bands by cutting the circuit. The circuit disconnection time in the card B may be at least the time required for maintaining the communication of the card A and completing the data transmission / reception process.
以上のように、上述した参考例によると、カードＡに重ねて使用されたカードＢが、リーダライタ２０からのファーストコマンドにレスポンスを返さない処理に加えて受信回路１５を切断するようにしたため、カードＢがリーダライタ２０からの送信磁界を全く消費しなくなり、リーダライタ２０とカードＡとの間の通信を良好に維持できる。
As described above, according to the reference example described above, the card B that is used over the card A is configured to disconnect the receiving
なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments. For example, you may delete some components from all the components shown by embodiment mentioned above. Furthermore, you may combine the component covering different embodiment suitably.
例えば、上述した実施の形態では、カードＢがレスポンスを返さない処理に加えて共振周波数を変更する処理、品質係数を小さくする処理をそれぞれ独立して実施する場合について説明したが、これに限らず、共振周波数の変更処理および品質係数の低下処理を同時に実施しても良い。 For example, in the embodiment described above, the processing of changing the resonance frequency in addition to the processing card B does not return the response, it has been described to practice independently the processing to reduce the quality factor, limited to this Instead, the resonance frequency changing process and the quality factor reducing process may be performed simultaneously.
また、上述した実施の形態では、無線通信媒体としてＩＣカードに本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、ＲＦタグなどの無線携帯可能情報媒体に本発明を適用することもできる。 In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to an IC card as a wireless communication medium has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a wireless portable information medium such as an RF tag. .
また、上述した実施の形態では、２枚のＩＣカードを重ねた場合の処理について説明したが、これに限らず、３枚以上のカードを重ねた場合にも本発明を適用できる。 In the above-described embodiment, the processing when two IC cards are stacked has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied when three or more cards are stacked.
１…ＩＣカード、２…アンテナシート、３…表面シート、４…コアシート、５…裏面シート、６…カード本体、７…コイルアンテナ、８…ＬＳＩ、９…共振用コンデンサ、１０…無線通信システム、１１…送受信回路、１２…制御回路、１３、１９、３０…スイッチ、１５…受信回路、１７…抵抗、２０…リーダライタ、２１…ループアンテナ、２２…データ処理回路、２３…変復調回路、３１…ポリスイッチ、３２…過電流発生回路。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記リーダライタからのコマンドを受信する受信回路と、
受信したコマンドに基づいて当該リーダライタのアプリケーションに適合しているか否かを判断し、適合している場合に当該リーダライタにレスポンスを返し、適合していない場合にレスポンスを返さない制御回路と、
上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記受信回路の共振周波数を変更する変更回路と、
を有することを特徴とする無線通信媒体。 A wireless communication medium for transmitting and receiving data in a contactless manner according to an application specific to a reader / writer,
A receiving circuit for receiving a command from the reader / writer;
A control circuit that determines whether or not the application of the reader / writer is compatible based on the received command, returns a response to the reader / writer when it is compatible, and does not return a response when it is not compatible,
A change circuit that changes the resonance frequency of the receiving circuit when it is determined that the control circuit is not suitable for the reader / writer application ;
A wireless communication medium comprising:
上記リーダライタからのコマンドを受信する受信回路と、
受信したコマンドに基づいて当該リーダライタのアプリケーションに適合しているか否かを判断し、適合している場合に当該リーダライタにレスポンスを返し、適合していない場合にレスポンスを返さない制御回路と、
上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記受信回路の受信感度を低下させる感度低下回路と、
を有することを特徴とする無線通信媒体。 A wireless communication medium for transmitting and receiving data in a contactless manner according to an application specific to a reader / writer,
A receiving circuit for receiving a command from the reader / writer;
A control circuit that determines whether or not the application of the reader / writer is compatible based on the received command, returns a response to the reader / writer when it is compatible, and does not return a response when it is not compatible,
A sensitivity reduction circuit that reduces the reception sensitivity of the reception circuit when it is determined by the control circuit that the reader / writer is not compatible with the application ;
A wireless communication medium comprising:
媒体本体と、
この媒体本体に設けられ、上記リーダライタとの間でデータを送受信するためのアンテナを有し、このアンテナを介して上記リーダライタからのコマンドを受信する受信回路と、
上記媒体本体に設けられ、受信したコマンドに基づいて当該リーダライタのアプリケーションに適合しているか否かを判断し、適合している場合に当該リーダライタにレスポンスを返し、適合していない場合にレスポンスを返さない制御回路と、
上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記アンテナのインダクタンスを変更する変更回路と、
を有することを特徴とする無線通信媒体。 A wireless communication medium for transmitting and receiving data in a contactless manner according to an application specific to a reader / writer,
A medium body;
A receiving circuit provided in the medium body, having an antenna for transmitting and receiving data to and from the reader / writer, and receiving a command from the reader / writer via the antenna;
Based on the received command provided on the medium body, it is determined whether or not it conforms to the reader / writer application. If it conforms, a response is returned to the reader / writer, and if it does not conform, a response is returned. A control circuit that does not return
A change circuit that changes the inductance of the antenna when it is determined by the control circuit that the reader / writer is not compatible with the application ;
A wireless communication medium comprising:
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