JPH05143798A

JPH05143798A - 非接触型情報媒体及びそのリーダライタ

Info

Publication number: JPH05143798A
Application number: JP3205693A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Takasugi; 和夫高杉; Takashi Takeuchi; 隆竹内; Toshiatsu Iegi; 俊温家木
Original assignee: N T T DATA TSUSHIN KK; NTT Data Communications Systems Corp; Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: N T T DATA TSUSHIN KK; Maxell Holdings Ltd; NTT Data Corp
Priority date: 1991-07-23
Filing date: 1991-07-23
Publication date: 1993-06-11

Abstract

(57)【要約】【目的】非接触型情報媒体に設けられている送受信回
路の異常状態を検出可能とする。【構成】リーダライタ２の送信回路２２からの高周波
信号はドライバ２１、コイル２０，４０を介してＩＣカ
ード３に供給され、これをもとに電源回路４２で電源電
圧が生成される。異常検出手段４７が送受信回路４の異
常を検出すると、送信回路４４′の動作により、ドライ
バ２１の負荷が変化し、コイル２０に流れる高周波電流
の振幅が変化する。電流検出手段２６はこの高周波電流
を検出し、この検出出力から受信回路２４がコイル２０
に流れる高周波電流の振幅変化を検出する。これによ
り、送受信回路４が異常であることを判定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイル手段によって磁
気的に非接触で接続され、相互にデータの送受が行なわ
れるＩＣカード等のカード型情報媒体やペンダント型あ
るいはコイン型情報媒体等の非接触型情報媒体及びその
リーダライタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＩＣカードは電気接点を有し、こ
の電気接点を記録媒体書込み／読取り装置（以下、リー
ダライタという）の電気接点に接触させることにより、
リーダライタに接続するようにした接触型のものであっ
たが、電気接点の代りにコイルを用い、リーダライタと
コイルによって磁気的に非接触で接続するようにした非
接触型ＩＣカードが提案されている。以下、図６によ
り、従来の非接触型ＩＣカードとそのリーダライタの一
例について説明する。但し、１はホスト、２はリーダラ
イタ、２０はコイル、２１はドライバ、２２は送信回
路、２３は発振回路、２４は受信回路、２５はＣＰＵ
（中央処理装置）、２６は電流検出手段、３は非接触型
ＩＣカード（以下、単にＩＣカードという）、４は送受
信回路、４０はコイル、４１は整流回路、４２は電源回
路、４３は受信回路、４４は送信回路、４５はタイミン
グ回路、４６はリセット回路、５はＣＰＵである。

【０００３】同図において、リーダライタ２からＩＣカ
ード３にデータが送られる場合には、ホスト１等からの
データは、リーダライタ２において、ＣＰＵ２５で処理
されて送信回路２２に送られる。この送信回路２２で
は、発振回路２３から一定振幅の高周波信号がキャリア
として供給されており、このキャリアでデータで変調さ
れて変調高周波信号が出力される。この場合、変調方式
としては、振幅変調、周波数変調、位相変調などいずれ
であってもよい。送信回路２２から出力される変調高周
波信号はドライバ２１を介してコイル２０に供給され
る。

【０００４】このときには、リーダライタ２にＩＣカー
ド３が装着されており、リーダライタ２のコイル２０と
ＩＣカード３のコイル４０とが電磁結合されている。

【０００５】そこで、ＩＣカード３においては、コイル
２０，４０を介して変調高周波信号が送受信回路４に供
給される。この変調高周波信号は整流回路４１で整流さ
れ、電源回路４２に供給されてＩＣカード３の各部に必
要な所定の電源電圧が生成される。また、整流回路４１
の出力信号は受信回路４３にも供給され、データが復調
されてＣＰＵ５に供給される。ＣＰＵ５はタイミング回
路４５、リセット回路４６の出力に基づいて動作し、供
給されるデータを処理して所定のものを図示しないメモ
リに書き込む。

【０００６】ＩＣカード３からリーダライタ２にデータ
が送られる場合は、リーダライタ２において、送信回路
２２からは無変調で一定振幅の高周波信号が出力され、
ドライバ２１、コイル２０，４０を介してＩＣカード３
に送られる。ＩＣカード３においては、上記と同様、こ
の高周波信号が整流回路４１で整流されて電源回路４２
に供給され、上記の所定電源電圧が生成される。

【０００７】一方、ＩＣカード３においては、図示しな
いメモリから読み出されたデータがＣＰＵ５で処理され
て送信回路４４に供給される。送信回路４４は例えば負
荷抵抗とスイッチとからなり、データの“１”，“０”
ビットに応じてこのスイッチがオン、オフする。

【０００８】リーダライタ２においては、上記のように
送信回路４４のスイッチがオン、オフすると、コイル２
０の両端子からコイル２０側をみた負荷が変動し、この
ため、コイル２０に流れる高周波電流の振幅が変動す
る。即ち、この高周波電流はＩＣカード３のＣＰＵ５か
ら送信回路４４に供給されるデータによって振幅変調さ
れる。この高周波電流は電流検出手段２４で検出され、
受信回路２４で復調されてデータが得られる。このデー
タはＣＰＵ２５で処理され、ホスト１などに送られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の接触
型のＩＣカードにおいては、異常な状態が発生すると、
これをＣＰＵが検出し、その検出結果をリーダライタに
送るようにしている。これにより、ホストはＩＣカード
の異常状態やその種類を判定することができる。

【００１０】これに対し、図６に示すようなＩＣカード
３は、接触型のＩＣカードとは、コイル４０と送受信回
路４が用いられている点異なるものであって、ＣＰＵ５
の機能は接触型のＩＣカードに内蔵されるＣＰＵと本質
的に変わるものではない。そこで、電源回路４２の異常
動作によって得られる電源電圧が異常となったり、異常
な発熱があったり等して送受信回路４が異常状態となっ
ても、ＣＰＵ５はこれを検知することができない。この
ため、送受信回路４が異常状態になっても、ホスト１は
これを知ることができず、そのままリーダライタ２やＩ
Ｃカード３を動作させてしまい、最悪の場合ＩＣカード
３を破壊してしまうようなことにもなりかねないし、ま
た、送受信回路４が異常状態になってデータの送受に支
障をきたすようになっても、これをＣＰＵ５が検知でき
たとしても、ホスト１はその原因を知ることはできな
い。

【００１１】本発明の目的は、かかる問題を解消し、Ｉ
Ｃカード等の情報媒体内の送受信回路の異常状態を検知
することができるようにした非接触型情報媒体及びその
リーダライタを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による非接触型情報媒体は、送受信回路の異
常状態を検出する異常検出手段を設ける。

【００１３】また、本発明によるリーダライタは、コイ
ル電流の検出手段の出力が該送受信手段の検出出力に応
じて振幅変化をすることから、この振幅変化を検出する
手段を設ける。

【００１４】

【作用】本発明による非接触型情報媒体においては、異
常検出手段が送受信回路の異常状態を検出し、その検出
結果を通常のデータと同様の方法でリーダライタに送
る。

【００１５】また、本発明によるリーダライタにおいて
は、上記の異常検出手段の検出出力に応じてコイルに流
れる高周波電流の振幅が変動する。電流検出手段の出力
の振幅も同様に変動するから、この振幅変動を検出する
ことにより、非接触型情報媒体における送受信回路の異
常状態を判定することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面によって説明す
る。図１は本発明による非接触型情報媒体及びリーダラ
イタの一実施例を示すブロック図であって、２５′はＣ
ＰＵ，４４′は送信回路、４７は異常検出手段であり、
図６に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明
を省略する。なお、ここでは、非接触型情報媒体を非接
触型ＩＣカードとしている。

【００１７】同図において、ＩＣカード３には、電源回
路４２の異常動作、異常発熱等送受信回路４の異常状態
を検出する異常検出手段４７が設けられている。また、
送信回路４４′は図６に示した従来のＩＣカード３にお
ける送信回路４４と同様の機能を有しているが、さら
に、異常検出手段４７の検出出力も同様にしてリーダラ
イタ２に送信できる機能を有している。

【００１８】また、図６に示したリーダライタ２では、
ＣＰＵ２５は、ＩＣカード３にデータを送るとき、受信
回路２４の出力を取り込まないが、図１のＣＰＵ２５′
は、このときでも受信回路２４の出力を取り込む。

【００１９】次に、この実施例の動作を説明する。

【００２０】リーダライタ２からＩＣカード３にデータ
を送るとき、ここでは、送信回路２２は発振回路２３か
らのキャリアをＣＰＵ２５′からのデータで周波数変調
もしくは位相変調するものとする。したがって、ドライ
バ２１からコイル２０に、図２（ａ）に示すように、一
定振幅の変調高周波波電圧が印加され、このコイル２０
とコイル４０を介してＩＣカード３に送れる。但し、図
２はキャリアが位相変調された場合であり、図２（ａ）
のＰ１，Ｐ２は夫々データの“１”，“０”ビットの境
のキャリアの位相が反転される位置である。ＩＣカード
３では、図６に示したＩＣカード３と同様に、この変調
高周波電圧から電源回路４２で電源電圧が生成され、受
信回路４３でデータが復調される。

【００２１】かかる状態においては、通常、コイル２０
に流れる高周波電流は、図２（ｂ）に示すように、振幅
が一定である。しかし、異常検出手段４７が送受信回路
４の異常を検出すると、送信回路４４′は異常検出手段
４７の検出出力によって、データを送信するときと同様
の動作をなす。これにより、リーダライタ２において
は、コイル２０に流れる高周波電流は、図２（ｃ）に示
すように、異常検出手段４７が送受信回路４の異常状態
を検出する期間振幅が増加する。電流検出手段２６の出
力信号は受信回路２４で振幅復調され、図２（ｄ）に示
すように、コイル２０に流れる高周波電流の振幅が大き
くなる期間ｔ１〜ｔ２を表わす信号が生成される。この
信号はＣＰＵ２５′に取り込まれ、ＩＣカード３におけ
る送受信回路４が異常であると判定される。

【００２２】ＩＣカード３からリーダライタ２にデータ
が送られる場合の動作は、図６に示した従来技術と同様
である。

【００２３】このようにして、この実施例では、ＩＣカ
ード３のデータ書込み時等リーダライタ２からＩＣカー
ド３にデータを送る場合、ＩＣカード３の送受信回路４
の異常を検出することができる。

【００２４】図３は図１に示した実施例の動作をより具
体的に説明するための図であって、４８はスイッチであ
り、図１に対応する部分には同一符号をつけている。

【００２５】同図において、送信回路４４′は原理的に
は、データや異常検出手段４７（図１）の検出出力によ
ってコイル４０の電流を変化させ、コイル２０の両端子
からコイル２０側をみた負荷を変化させるものである。
その一方法としては、送信回路４４′にＩＣカード３内
回路の定常的負荷を等価的に表わした負荷抵抗ＲＬに抵
抗Ｒを並列に設け、さらに、抵抗Ｒにスイッチを直列接
続し、このスイッチ４８をデータや異常検出手段４７の
検出出力でオン、オフ制御すればよい。この場合、スイ
ッチ４８がいずれでオン、オフ制御されても、電流検出
手段２６で検出される高周波電流の振幅変動幅は等し
い。しかし、データによるスイッチ４８のオン、オフ制
御はＩＣカード３からリーダライタ２にデータに送ると
きに行なわれ、異常検出手段４７によるスイッチ４８の
オン、オフ制御はリーダライタ２からＩＣカード３にデ
ータが送られるときに行なわれるから、いずれの場合も
コイル２０に流れる高周波電流の振幅変動幅が等しくて
も問題とならない。

【００２６】データと異常検出手段４７の検出出力で別
々のスイッチをオン、オフ制御するようにすることによ
り、データと異常検出信号とを区別できる。図４はこの
ための送信回路４４′の一具体例を示す回路図である。

【００２７】同図において、抵抗Ｒ１とトランジスタＱ
１との直列回路と、抵抗Ｒ２とトランジスタＱ２との直
列回路とが図１の整流回路４１に接続されている。トラ
ンジスタＱ１はＣＰＵ５（図１）からのデータによつて
オン、オフ制御され、トランジスタＱ２は、異常検出手
段４７（図１）の検出出力でセットされるフリップフロ
ップ回路（以下、ＦＦ回路という）４９のＱ出力によ
り、オン、オフ制御される。ＦＦ回路４９は、電源入力
時の初期動作の際に、または、異常検出手段４７が異常
を検出しなくなったときに発生されるリセット信号によ
ってリセットされる。

【００２８】トランジスタＱ１は、データが供給されな
いとき、オフ状態に保持され、トランジスタＱ２は上記
ＦＦ回路４９のＱ出力が“１”の期間オンする。ここ
で、トランジスタＱ１がオンしたときの抵抗Ｒ１に流れ
る電流ｉ１、及びトランジスタＱ２がオンしたときの抵
抗Ｒ２に流れる電流ｉ２とはそれぞれ抵抗Ｒ１、Ｒ２で
制御され、いずれの場合でも、図１のコイル２０に流れ
る高周波電流の振幅を制御できる。

【００２９】また、ＦＦ回路４９は、異常検出手段４７
が異常を検出しないときのみ、リセット信号によってリ
セットされるようにすることもできる。この場合には、
ＩＣカード３からリーダライタ２にデータを送るときで
も、異常検出手段４７が異常を検出すると、トランジス
タＱ２はオンする。従って、トランジスタＱ１，Ｑ２が
同時にオンするときもあり、このときには、送信回路４
４′の出力電流は（ｉ１＋ｉ２）となる。そこで、Ｒ１
＞Ｒ２とすることにより、図１におけるコイル２０に流
れる高周波電流の振幅は、上記のデータのみによる場合
よりも異常検出手段４７が異常を検出した場合の方が必
ず大きくなる。従って、図１の受信回路２４でかかる高
周波電流の振幅の違いを検出できるようにすることによ
り、ＩＣカード３からリーダライタ２にデータが送られ
るときでも、送受信回路４の異常を検出することができ
る。また、リーダライタ３からＩＣカード２に振幅変調
による変調高周波信号を送る場合にも、同様にして、送
受信回路４の異常検出が可能となる。

【００３０】図５は送信回路４４′を電流源５０で構成
したものであり、この電流源５０をＣＰＵ５（図１）か
らのデータと異常検出手段４７の検出出力で制御できる
ようにしている。

【００３１】この具体例においても、リーダライタ２か
らＩＣカード３にデータが送られるとき異常検出手段４
７の検出出力で、逆の方向にデータが送られるときこの
データで夫々電流源５０が制御されるようにしてもよい
が、後者のときにも異常検出手段４７の検出出力で電流
源５０を制御するようにしてもよい。この場合、データ
のみに電流源５０が制御されるときよりも、異常検出手
段４７で電流源５０が制御されたときの方が少なくとも
電流源Ｉが大きくなるようにすることにより、図４に示
した具体例と同様の効果が得られる。

【００３２】なお、上記実施例では、非接触型情報媒体
としてカード状情報媒体であるＩＣカードを例示した
が、カード状情報媒体に限らず、ペンダント型やコイン
型等の携帯が容易な情報媒体一般に適用できる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非接触型情報媒体における送受信回路の異常状態を検
出、判別することができ、該非接触型情報媒体のいかな
る異常状態も判別できるようになって、該非接触型情報
媒体の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による非接触型情報媒体及びそのリーダ
ライタの一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１における各部の信号を示す波形図である。

【図３】図１に示した実施例の動作の説明図である。

【図４】図１における非接触型ＩＣカードでの送受信回
路の一具体例を示す回路図である。

【図５】図１における非接触型ＩＣカードでの送受信回
路の他の具体例を示す回路図である。

【図６】従来の非接触型情報媒体及びそのリーダライタ
の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

２リーダライタ３非接触型ＩＣカード４送受信回路２０コイル２１ドライバ２２送信回路２４受信回路４０コイル４１整流回路４２電源回路４３受信回路４４′ 送信回路４７異常検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者家木俊温東京都港区虎ノ門一丁目26番５号エヌ・テイ・テイ・データ通信株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リーダライタとコイル手段によって磁気
結合され、該コイル手段を介してデータの送受および該
リーダライタからの高周波信号による電源電圧の生成を
行なう送受信回路を備えた非接触型情報媒体において、該送受信回路の異常状態を検出する異常検出手段を設
け、該異常検出手段の検出出力を該コイル手段を介して該リ
ーダライタに送信することを特徴とする非接触型情報媒
体。
【請求項２】請求項１記載の非接触型情報媒体と前記
コイル手段によって磁気結合される前記リーダライタで
あって、ドライブ回路によって前記コイル手段に高周波信号が供
給されており、該高周波信号による該コイル手段の高周波電流を検出す
る電流検出手段と、前記非接触型情報媒体における前記異常検出手段の検出
出力による該電流検出手段の検出出力の振幅振動を検出
して判定する手段とを備え、前記非接触型情報媒体の前記送受信回路の異常状態を判
定可能に構成したことを特徴とするリーダライタ。