JPH11345294A - Reader or/and writer system and communication system using the same - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent interference between plural adjacent readers or/and writers and the malfunction of plural adjacent non-contact type IC cards in a non- contact type IC card system. SOLUTION: Reader or/and writer antennas 101a and 101b are driven so that their phases can have a relatively inverted relation between reader or/and writer devices which adjacently arrange radiated electromagnetic fields of the antennas 101a and 101b which are provided in plural reader or/and writer devices 1a and 1b which are adjacently arranged.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばキャッシュ
ディスペンサ、電子マネー、自動改札システム、入退室
管理システム、公衆電話器等におけるキャッシュカー
ド、クレジットカード、乗車券、定期券、回数券、管理
カード、ＩＤカード、免許証、テレホンカード等の非接
触ＩＣカードとの間において近接無線動作用電力伝送及
び通信を行うリーダまたは／およびライタ装置、リーダ
または／およびライタシステムおよびこれを用いた通信
システムとに関する。The present invention relates to a cash dispenser, electronic money, an automatic ticket gate system, an entrance / exit management system, a cash card in a public telephone, a credit card, a ticket, a commuter pass, a coupon, a management card, The present invention relates to a reader / writer and / or a writer device for performing power transmission and communication for close proximity wireless operation between a contactless IC card such as an ID card, a license, and a telephone card, a reader / writer system, and a communication system using the same. .

【０００２】[0002]

【従来の技術】現在、駅の改札口やバス等において使用
する乗車券や定期券等をＩＣカード化し、このＩＣカー
ドを使用者が駅の改札口やバスや入退口等に備えられた
リーダまたは／およびライタに対して非接触で通過させ
たとき、リーダまたは／およびライタとカードとの間で
の電磁結合方式または電磁誘導方式等により電力または
／および信号の授受を行う非接触ICカードシステム（近
接無線カードシステム）が開発されている。2. Description of the Related Art At present, tickets, commuter passes, and the like used at ticket gates and buses at stations are converted into IC cards, and users are provided with the IC cards at ticket gates, buses, and entrances and exits at stations. A non-contact IC card that transmits and / or receives electric power and / or signals between a reader or / and writer and a card by electromagnetic coupling or electromagnetic induction when passed through the reader or / and writer in a non-contact manner A system (proximity wireless card system) has been developed.

【０００３】例えば、特開平９‐２１２６０６号では、
リーダまたは／およびライタ装置に複数個のアンテナコ
イルを配置し、各コイルに位相の異なるキャリア信号を
供給することで遠方における電磁界を大きくせずに、リ
ーダまたは／およびライタ装置とICカードとの通信距離
を延ばす技術が開示されている。For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-212606,
By arranging a plurality of antenna coils in the reader or / and writer device and supplying carrier signals having different phases to each coil, it is possible to increase the distance between the reader or / and writer device and the IC card without increasing the electromagnetic field in the distance. A technique for extending a communication distance is disclosed.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、非接触ＩＣカ
ードとリーダまたは／およびライタ装置との通信距離が
数ｃｍから数１０ｃｍとなると、このような従来の非接
触ＩＣカードシステムでは、隣接配置したリーダまたは
／およびライタ装置からの混信等の影響による非接触Ｉ
Ｃカードへの誤データの書き込みや誤データの読み出し
等の問題があり、非接触ＩＣカードシステムの信頼性低
下という課題を有していた。However, when the communication distance between the non-contact IC card and the reader or / and writer device is several centimeters to several tens of centimeters, such conventional non-contact IC card systems are arranged adjacently. Non-contact I due to interference from reader or / and writer device
There are problems such as writing of erroneous data to the C card and reading of erroneous data, and there has been a problem that the reliability of the non-contact IC card system is reduced.

【０００５】すなわち、従来の非接触カードシステムで
は、他のリーダまたは／およびライタ装置からの混信等
の影響を考慮していなかったため、通信対象となるICカ
ードに対して誤データを書き込んだり、もしくは読み出
したりする可能性があった。That is, in the conventional contactless card system, since the influence of interference from other readers and / or writer devices is not taken into account, erroneous data may be written to the IC card to be communicated, or There was a possibility of reading.

【０００６】本発明は、上記課題を解決すべく、隣接配
置したリーダまたは／およびライタからの混信等の影響
を取り除くことにより、非接触ＩＣカードシステムの高
信頼性化を実現する手段を提供することを目的とする。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides means for realizing high reliability of a non-contact IC card system by removing the influence of interference from a reader and / or writer arranged adjacently. The purpose is to:

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ICカードに対して少なくとも電力の供給
もしくは通信を行う第一、第二のリーダまたは/および
ライタ装置を備え、該第一のリーダまたは/およびライ
タ装置が発生する電磁界の位相と、該第二のリーダまた
は/およびライタ装置が発生する電磁界の位相とをほぼ
逆位相としたものである。In order to achieve the above object, the present invention comprises first and second readers and / or writers for supplying or communicating at least power to an IC card. The phase of the electromagnetic field generated by the first reader and / or writer device is substantially opposite to the phase of the electromagnetic field generated by the second reader and / or writer device.

【０００８】また、前記構成において、前記第一のリー
ダまたは/およびライタ装置の有する電磁界発生手段を
第一の位相を有する電流、電圧、電力のいずれかにより
駆動し、かつ前記第二のリーダまたは/およびライタ装
置の有する電磁界発生手段を該第一の位相とほぼ逆位相
の第二の位相を有する電流、電圧、電力のいずれかによ
り駆動することにより、前記第一のリーダまたは/およ
びライタ装置が発生する電磁界の位相と、前記第二のリ
ーダまたは/およびライタ装置が発生する電磁界の位相
とをほぼ逆位相としたものである。In the above structure, the electromagnetic field generating means of the first reader and / or the writer device is driven by any one of a current, a voltage and a power having a first phase, and Or / and driving the electromagnetic field generating means of the writer device with a current having a second phase substantially opposite to the first phase, voltage, or power, the first reader or / and The phase of the electromagnetic field generated by the writer device is substantially opposite to the phase of the electromagnetic field generated by the second reader and / or writer device.

【０００９】また、前記構成において、前記第一のリー
ダまたは/およびライタ装置が発生する電磁界と前記第
二のリーダまたは/およびライタ装置が発生する電磁界
とのnull点を前記第一のリーダまたは/およびライタ装
置と前記第二のリーダまたは/およびライタ装置との間
に位置させるように前記第一の位相と前記第二の位相と
を逆位相に設定したものである。In the above structure, a null point between an electromagnetic field generated by the first reader and / or the writer device and an electromagnetic field generated by the second reader and / or the writer device is set to the first reader. And / or wherein the first phase and the second phase are set to opposite phases so as to be located between the writer device and the second reader / writer device.

【００１０】また、前記構成において、前記第一、第二
のリーダまたは/およびライタ装置の有する電磁界発生
手段をコイルで構成し、前記第一、第二のリーダまたは
/およびライタ装置の有するコイルに流れる電流の向き
を逆にすることにより、前記第一のリーダまたは/およ
びライタ装置が発生する電磁界の位相と、前記第二のリ
ーダまたは/およびライタ装置が発生する電磁界の位相
とをほぼ逆位相にしたものである。In the above structure, the first and second readers and / or the electromagnetic field generating means of the writer device are constituted by coils, and the first and second readers or
By reversing the direction of the current flowing through the coil of the / and the writer device, the phase of the electromagnetic field generated by the first reader or / and the writer device, and the second reader / / and the writer device generated The phase of the generated electromagnetic field is substantially opposite to that of the electromagnetic field.

【００１１】また、前記構成において、前記第一、第二
のリーダまたは/およびライタ装置の有する電磁界発生
手段をコイルで構成し、前記第一、第二のリーダまたは
/およびライタ装置の有するコイルの巻く向きを逆にす
ることにより、前記第一のリーダまたは/およびライタ
装置が発生する電磁界の位相と、前記第二のリーダまた
は/およびライタ装置が発生する電磁界の位相とをほぼ
逆位相にしたものである。In the above structure, the first and second readers and / or the electromagnetic field generating means of the writer device are constituted by coils, and the first and second readers or
By reversing the winding direction of the coil of the / and the writer device, the phase of the electromagnetic field generated by the first reader or / and the writer device, the electromagnetic field generated by the second reader or / and / writer device The phase of the field is almost reversed.

【００１２】また、前記構成において、前記第一、第二
のリーダまたは/およびライタ装置の有する電磁界発生
手段を非同期に駆動すると、それぞれの駆動状態に応じ
て前記第一、第二のリーダまたは/およびライタ装置が
発生する電磁界のnull点の位置が移動してしまい、他の
リーダまたは/およびライタ装置固有の通信エリアに影
響を及ぼす可能性があるので、前記第一、第二のリーダ
または/およびライタ装置の有する電磁界発生手段を同
期させて駆動するものである。Further, in the above configuration, when the electromagnetic field generating means of the first and second readers and / or the writer devices are asynchronously driven, the first and second readers and / or the writer devices are driven in accordance with the respective driving states. / And the position of the null point of the electromagnetic field generated by the writer device may move, which may affect the communication area specific to other readers or / and the writer device, the first and second readers And / or drives the electromagnetic field generating means of the writer device in synchronization.

【００１３】以上のような構成によれば、近接されるＩ
Ｃカードに対して電磁結合方式または電磁誘導方式等に
より電力および信号の授受を行うリーダまたは／および
ライタシステムにおいて、各リーダまたは/およびライ
タ装置が他のリーダまたは/およびライタ装置からの影
響を受けない固有の通信エリアを形成するので、隣接配
置したリーダまたは／およびライタからの影響または／
および隣接配置した非接触ＩＣカードへの影響を取り除
くことが可能となり、リーダまたは/およびライタシス
テムの高信頼性化を実現することができる。According to the above configuration, the I
In a reader and / or writer system for transmitting and receiving power and signals to and from a C card by an electromagnetic coupling method or an electromagnetic induction method, each reader or / and writer device is affected by another reader or / and / or writer device. And / or influences from adjacent readers and / or writers or
In addition, it is possible to remove the influence on the non-contact IC card arranged adjacently, and to achieve high reliability of the reader or / and writer system.

【００１４】さらに、本発明は上記目的を達成するため
に、ICカードに対して少なくとも電力の供給もしくは通
信を行う第一、第二のリーダまたは/およびライタ装置
を備え、該第一のリーダまたは/およびライタ装置の有
するアンテナコイルの中心と該第二のリーダまたは/お
よびライタ装置の有するアンテナコイルの中心との距離
d、規格値等の目標値として設定されるICカードと該第
一のリーダまたは/およびライタ装置もしくは該第二の
リーダまたは/およびライタ装置との間の許容通信距離
h、該第一のリーダまたは/およびライタ装置もしくは該
第二のリーダまたは/およびライタ装置の有するアンテ
ナコイルから発生する電磁界の半値角θとの関係が d＞2×h×tan(θ/2) を満足するように該第一、第二のリーダまたは/および
ライタ装置を配置したものである。Further, in order to achieve the above object, the present invention comprises first and second readers and / or writer devices for supplying or communicating at least power to an IC card, wherein the first reader or the writer device is provided. And / or the distance between the center of the antenna coil of the writer device and the center of the antenna coil of the second reader or / and writer device
d, allowable communication distance between the IC card set as a target value such as a standard value and the first reader or / and writer device or the second reader or / and writer device
h, the relationship with the half value angle θ of the electromagnetic field generated from the antenna coil of the first reader or / and the writer device or the second reader or / and the writer device is d> 2 × h × tan (θ / The first and second readers and / or writer devices are arranged so as to satisfy 2).

【００１５】これによっても、他のリーダまたは/およ
びライタ装置からの影響を受けない各リーダまたは/お
よびライタ装置固有の通信エリアを形成できるので、隣
接配置したリーダまたは／およびライタからの影響また
は／および隣接配置した非接触ＩＣカードへの影響を取
り除くことが可能となり、リーダまたは/およびライタ
システムの高信頼性化を実現することができる。According to this, a communication area unique to each reader / writer and / or writer which is not affected by other readers / writers can be formed. In addition, it is possible to remove the influence on the non-contact IC card arranged adjacently, and to achieve high reliability of the reader or / and writer system.

【００１６】さらに、本発明は上記目的を達成するため
に、ICカードが前記第一のリーダまたは/およびライタ
装置との間で少なくとも電力の供給もしくは通信を行う
場合において、該ICカードが前記第二のリーダまたは/
およびライタ装置との間で少なくとも通信を行わないよ
うに前記第一、第二のリーダまたは/およびライタ装置
を駆動するものである。Further, in order to achieve the above object, the present invention provides a method in which an IC card performs at least power supply or communication with the first reader / writer and / or writer device. Second reader or /
And the first and second readers and / or the writer devices are driven so as not to perform at least communication with the writer device.

【００１７】これによって隣接配置したリーダまたは／
およびライタ装置からの影響や隣接配置した非接触ＩＣ
カードへの影響を取り除くことが可能となり、通信シス
テムの高信頼性化を実現することができる。Thus, the reader or / and / or
And influence from writer device and non-contact IC placed adjacent
The influence on the card can be removed, and the reliability of the communication system can be improved.

【００１８】[0018]

【発明の実施の形態】本発明に係る実施の形態について
図を用いて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【００１９】図１は、本発明に係る例えば改札口やバス
や入退口や所定の場所に備えられたリーダまたは／およ
びライタユニット（装置）１から非接触で通過または近
接される非接触カード（近接無線カード：ＩＣカード）
２に対して電磁結合方式または電磁誘導方式等により電
力を伝送すると共に通信を行う電力伝送および通信方式
の概略構成を示す図である。非接触カード（近接無線カ
ード：ＩＣカード）２は、使用者が保持して改札口やバ
スや入退口に備えられたリーダまたは／およびライタユ
ニット１に対して非接触で例えば５〜１５ｃｍ位までの
距離を離して通過させることによって電磁結合方式また
は電磁誘導方式等によりキャッシュカード、クレジット
カード、乗車券、定期券等の情報を送受信してキャッシ
ュカード、クレジットカード、乗車券、定期券等の役目
をするものである。なお、このとき、リーダまたは／お
よびライタアンテナ１０１はＩＣカードに対して図に示
すような電磁界を発生する。FIG. 1 shows a non-contact card which is passed or approached in a non-contact manner from a reader and / or writer unit (device) 1 provided at a ticket gate, a bus, an entrance or exit, or a predetermined place according to the present invention. (Proximity wireless card: IC card)
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a power transmission and communication system for transmitting power and performing communication with an electromagnetic coupling system 2 or an electromagnetic induction system for example. The non-contact card (proximity wireless card: IC card) 2 is held by the user and is in non-contact with a reader and / or writer unit 1 provided at a ticket gate, a bus or an entrance / exit, for example, about 5 to 15 cm. Information such as cash cards, credit cards, tickets, commuter passes, etc. is transmitted and received by electromagnetic coupling or electromagnetic induction, etc. It plays a role. At this time, the reader or / and writer antenna 101 generates an electromagnetic field as shown in FIG.

【００２０】ところで、このようなリーダまたは／およ
びライタ装置を複数台、並列に設置すると、通過しよう
とするＩＣカードが隣接して配置された他のリーダまた
は／およびライタ装置からの影響を受ける場合がある。
そこで、本発明では、隣接するリーダまたは／およびラ
イタ装置のうちの一方から発生する電磁界の位相と、他
方から発生する電磁界の位相とを逆位相とすることで、
それぞれのリーダまたは／およびライタ装置固有の通信
エリアをその発生する電磁界強度に関わらず確保できる
ように構成した。この原理を図２を用いて説明する。When a plurality of such readers and / or writers are installed in parallel, an IC card to be passed through may be affected by other readers and / or writers arranged adjacently. There is.
Therefore, in the present invention, the phase of the electromagnetic field generated from one of the adjacent reader and / or writer device and the phase of the electromagnetic field generated from the other are set to be opposite phases.
A communication area unique to each reader and / or writer device can be secured irrespective of the intensity of the generated electromagnetic field. This principle will be described with reference to FIG.

【００２１】図２は、リーダまたは／およびライタユニ
ット１ａ、１ｂに設けられたリーダまたは／およびライ
タアンテナ１０１ａ、１０１ｂと非接触ＩＣカード２
ａ、２ｂに形成されたカードアンテナコイル２０１ａ、
ｂとの間で、電磁結合方式または電磁誘導方式等により
電力伝送または／および情報の送受信（通信）をそれぞ
れ行う場合を示したものである。FIG. 2 shows reader / writer antennas 101a, 101b provided in reader / writer units 1a, 1b, and non-contact IC card 2.
a, a card antenna coil 201a formed in 2b,
b shows a case where power transmission and / or transmission / reception (communication) of information is performed by an electromagnetic coupling method, an electromagnetic induction method, or the like.

【００２２】図において，リーダまたは／およびライタ
ユニット１ａは非接触ＩＣカード２ａを動作対象とし、
リーダまたは／およびライタユニット１ｂは非接触ＩＣ
カード２ｂを動作対象とする。また、リーダまたは／お
よびライタアンテナ１０１ａ、１０１ｂはそれぞれ同一
の周波数で互いに逆位相となるように交流駆動され、図
中の矢印の向きのように、互いに逆向きの磁束を発生す
るように設定されている。従って、隣接するリーダまた
は／およびライタ装置１ａ、１ｂでは、それぞれ逆位相
でアンテナ１０１ａ、１０１ｂを駆動するので、例えば
非接触ＩＣカード２ｂ近傍のリーダまたは／およびライ
タ装置１ａからの電磁界は、リーダまたは／およびライ
タ装置１ｂからの逆位相の電磁界により打ち消され、そ
の誘起電力分布はリーダまたは／およびライタアンテナ
１０１ａ、１０１ｂから距離を隔てるに従い減衰し、リ
ーダまたは／およびライタアンテナ１０１ａと１０１ｂ
との中間位置において誘起電力が０となる点（ＮＵＬＬ
点）を形成することとなる。但し、この誘起電力分布
は、非接触ＩＣカード２ａ、２ｂに形成したカードアン
テナコイル２０１とリーダまたは／およびライタアンテ
ナ１０１ａ、１０１ｂとが平行となる場合である。従っ
て、図２に示すように、他のリーダまたは／およびライ
タ装置からの電磁界が各リーダまたは／およびライタ装
置固有の通信エリアに影響を与えないように、ほぼリー
ダまたは／およびライタ装置１ａ、１ｂとの中間にＮＵ
ＬＬ点を設定すれば、磁界強度をどんなに強くしたとし
ても、そのＮＵＬＬ点を境界として各リーダまたは／お
よびライタ装置固有の通信範囲を設定することができ
る。これによって、各リーダまたは／およびライタユニ
ット１ａ、１ｂは、隣接するリーダまたは／およびライ
タ装置からの混信等の影響を受けずに、それぞれの動作
対象とする非接触ＩＣカード２ａ、２ｂとの間で確実な
電力伝送または／および情報の送受信（通信）が可能と
なる。すなわち、非接触ＩＣカードへの誤データの書き
込みや誤データの読み出し等を低減し、非接触ＩＣカー
ドシステムの高信頼性化の実現が可能となる。In the figure, a reader / writer unit 1a operates on a non-contact IC card 2a,
The reader / writer unit 1b is a non-contact IC
The card 2b is to be operated. The reader and / or writer antennas 101a and 101b are AC-driven so that they have the same frequency and have opposite phases, and are set so as to generate magnetic fluxes in opposite directions as indicated by arrows in the drawing. ing. Therefore, the adjacent readers and / or writer devices 1a and 1b drive the antennas 101a and 101b in opposite phases, respectively. For example, the electromagnetic field from the reader or / and writer device 1a near the non-contact IC card 2b is And / or is canceled by the electromagnetic field of the opposite phase from the writer device 1b, and the induced power distribution is attenuated as the distance from the reader / writer antennas 101a and 101b increases, and the reader / writer antennas 101a and 101b are attenuated.
And the point where the induced power becomes 0 (NULL
Point). However, this induced power distribution is for the case where the card antenna coil 201 formed on the non-contact IC cards 2a and 2b is parallel to the reader / writer antennas 101a and 101b. Therefore, as shown in FIG. 2, the reader / writer device 1a, approximately 1a, and / or the writer device 1a, so that the electromagnetic field from another reader / writer device does not affect the communication area unique to each reader / writer device. NU in the middle of 1b
By setting the LL point, a communication range unique to each reader or / and writer device can be set with the NULL point as a boundary, no matter how strong the magnetic field strength is. As a result, each reader or / and writer unit 1a, 1b communicates with the non-contact IC card 2a, 2b to be operated without being affected by interference from an adjacent reader or / and writer device. Thus, reliable power transmission and / or information transmission / reception (communication) can be performed. That is, writing of erroneous data to the non-contact IC card, reading of erroneous data, and the like are reduced, and high reliability of the non-contact IC card system can be realized.

【００２３】なお、リーダまたは／およびライタ装置か
ら発生する電磁界を逆位相にするには、電磁界発生手段
であるリーダまたは／およびライタアンテナを駆動する
電流、電圧、電力のいずれかの位相を逆位相にすれば実
現可能である。もしくは、図３に示すように、リーダま
たは／およびライタ装置３０ａ、ｂの有するアンテナコ
イル３１ａ、ｂの巻く向きを同じにし、そのアンテナコ
イルを駆動する電流の流れる向きを逆にすることによっ
てもアンテナコイル３１ａ、ｂから発生される電磁界の
向きは逆位相となる。もしくは、図４に示すように、ア
ンテナコイルの巻く方向を逆にしてもよい。In order to reverse the electromagnetic field generated from the reader or / and the writer device, one of the phases of current, voltage and power for driving the reader / writer and / or the writer antenna which is the electromagnetic field generating means is changed. This can be realized if the phases are reversed. Alternatively, as shown in FIG. 3, the antenna may be formed by making the winding directions of the antenna coils 31a and 31b of the reader / writer devices 30a and 30b the same, and reversing the directions in which the current for driving the antenna coils flows. The directions of the electromagnetic fields generated from the coils 31a and 31b are in opposite phases. Alternatively, as shown in FIG. 4, the winding direction of the antenna coil may be reversed.

【００２４】ところで、各リーダまたは/およびライタ
装置の有する電磁界発生手段を非同期に駆動すると、そ
れぞれの駆動状態に応じて隣接するリーダまたは/およ
びライタ装置が発生する電磁界のnull点の位置が移動し
てしまうことが研究により明らかとなった。すなわち、
null点の位置が移動することにより、各リーダまたは/
およびライタ装置固有の通信エリアが変動し、通信対象
となるＩＣカードに対して他のリーダまたは／およびラ
イタ装置からの混信が生じる可能性があることが研究に
より明らかとなった。By the way, when the electromagnetic field generating means of each reader and / or writer device is driven asynchronously, the position of the null point of the electromagnetic field generated by the adjacent reader and / or writer device depends on the respective driving state. Studies have shown that they will move. That is,
By moving the position of the null point, each reader or /
Research has revealed that the communication area unique to the writer device fluctuates, and that there is a possibility that interference from other readers and / or writer devices may occur on the IC card to be communicated with.

【００２５】そこで、各リーダまたは／およびライタ装
置を同期させて駆動する例を図５に示す。図５は、図２
に示す原理を具体化した例でもある。FIG. 5 shows an example in which each reader and / or writer device is driven in synchronization. FIG.
This is also an example in which the principle shown in FIG.

【００２６】図５は、本発明に係るリーダまたは/およ
びライタ装置１a〜cと近接無線カード（ICカード）２と
の間において、無線によって電力を伝送し、更に無線に
よって情報の送受信（通信）を行う通信システムの一実
施の形態を示す図であり、制御装置３からのキャリア信
号に同期して駆動するリーダまたは/およびライタ装置
１a〜c（リーダまたは/およびライタシステム）を示す
図である。FIG. 5 is a diagram showing the wireless transmission of electric power between the reader / writer devices 1a to 1c according to the present invention and the close proximity wireless card (IC card) 2, and the transmission and reception (communication) of information wirelessly. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a communication system for performing the following, and is a diagram showing reader / writer devices 1a to 1c (reader / writer systems) that are driven in synchronization with a carrier signal from a control device 3. .

【００２７】なお、図５は、R/Wユニット（リーダまた
は／およびライタユニット）１に設けられたR/Wコイル
（リーダまたは／およびライタコイル）１０１と近接無
線カード２に形成されたカードコイル２０１との間で、
図６に示す電力伝送波およびデータ通信変調波からなる
電磁波（無線）を使って電力の伝送および通信の送受信
の両方を行うが、電力伝送波と信号波とを各々別のアン
テナにより送信しても問題はない。FIG. 5 shows an R / W coil (reader and / or writer coil) 101 provided in the R / W unit (reader and / or writer unit) 1 and a card coil formed in the proximity wireless card 2. Between 201 and
Both power transmission and communication transmission / reception are performed using an electromagnetic wave (wireless) composed of a power transmission wave and a data communication modulation wave shown in FIG. 6, but the power transmission wave and the signal wave are transmitted by separate antennas. No problem.

【００２８】まず、R/Wユニット（リーダまたは／およ
びライタユニット）１の構成について説明する。First, the configuration of the R / W unit (reader and / or writer unit) 1 will be described.

【００２９】図において、R/Wユニット（リーダまたは
／およびライタユニット）１は、人体検知もしくはカー
ド検知信号と制御装置３からの１３.５６Mhzのキャリア
信号を入力とし、R/Wコイル（リーダまたは／およびラ
イタコイル）１０１を駆動する１３.５６MＨｚの駆動信
号を出力とするAND回路１０５と、近接無線カード２へ
送信する入力されたデータ１０６を符号化する符号化回
路１０７と、上記１３.５６MＨｚの駆動信号に上記符号
化回路１０７で符号化された信号を振幅変調（Amplitud
e Shift Keying変調）により重畳させる変調器１０８
と、該変調器１０８で１３.５６MＨzの駆動信号上にASK
変調された信号を増幅する送信アンプ１０９と、該送信
アンプ１０９で増幅された信号をインダクタンス結合１
０３により結合させ、コンデンサ１０４を有してインピ
ーダンスをマッチングさせて反射防止をするための整合
回路（給電回路）１０２と、該整合回路１０２の出力に
応じて電力の伝送及びデータの送信を行うべく電磁波を
発生し、近接無線カード２のカードコイル２０１から電
磁波によって送信されてきたデータを受信するR/Wコイ
ル（リーダまたは／およびライタコイル）１０１と、該
R/Wコイル（リーダまたは／およびライタコイル）１０
１で受信した信号を整合回路１０２で整合させてインダ
クタンス結合１０３により生じた信号からノイズ成分を
取り除くフィルタ回路１１０と、該フィルタ回路１１０
を通して得られる信号を増幅する受信アンプ１１１と、
該受信アンプ１１１で増幅された信号を前述の１３.５
６MＨzの駆動信号を用いて復調する復調器１１２と、該
復調器１１２で復調された信号を復号化して受信データ
１１４として出力する復号化回路１１３と、人体やICカ
ードを検出する検出手段２３１と、検出手段２３１から
検出信号に基づいて送信アンプ１０９のON/OFFや出力ゲ
インを制御したり、AND回路１０５からの出力を可能と
する制御回路２３２と、制御装置３からのキャリア信号
の位相を反転若しくは非反転する位相反転回路２４０と
を備えている。In the figure, an R / W unit (reader or / and writer unit) 1 receives a human body detection or card detection signal and a 13.56 Mhz carrier signal from the controller 3 as inputs, and receives an R / W coil (reader or / writer). / And writer coil) 101, an AND circuit 105 that outputs a drive signal of 13.56 MHz, an encoding circuit 107 that encodes input data 106 to be transmitted to the close proximity wireless card 2, and the above-mentioned 13.56 MHz. The signal encoded by the encoding circuit 107 is amplitude-modulated (Amplitud
modulator 108 for superimposing by e Shift Keying modulation)
And ASK on the drive signal of 13.56 MHz by the modulator 108.
A transmission amplifier 109 for amplifying the modulated signal;
03, a matching circuit (feeding circuit) 102 having a capacitor 104 for matching impedance to prevent reflection, and for transmitting power and transmitting data according to the output of the matching circuit 102. An R / W coil (reader and / or writer coil) 101 that generates an electromagnetic wave and receives data transmitted by the electromagnetic wave from the card coil 201 of the close proximity wireless transfer card 2;
R / W coil (reader and / or writer coil) 10
A filter circuit 110 for matching the signal received at 1 with a matching circuit 102 and removing a noise component from the signal generated by the inductance coupling 103;
A receiving amplifier 111 for amplifying a signal obtained through
The signal amplified by the receiving amplifier 111 is referred to as the above 13.5.
A demodulator 112 for demodulating using a 6 MHz drive signal, a decoding circuit 113 for decoding the signal demodulated by the demodulator 112 and outputting it as received data 114, and a detecting means 231 for detecting a human body or an IC card. A control circuit 232 that controls ON / OFF and an output gain of the transmission amplifier 109 based on a detection signal from the detection unit 231 and enables an output from the AND circuit 105; And a phase inversion circuit 240 that inverts or non-inverts.

【００３０】なお、リーダまたは／およびライタ装置１
a、１b、１cが順に並んで配置されている場合は、リー
ダまたは／およびライタ装置１aと１cの有する位相反転
回路２４０を非反転状態にし、リーダまたは／およびラ
イタ装置１bの有する位相反転回路２４０を反転状態に
設定する。すなわち、隣接して配置したリーダ/ライタ
装置１aの駆動信号の位相と、リーダまたは／およびラ
イタ装置１bの駆動信号の位相とが逆位相となるように
構成する。同様に隣接して配置したリーダまたは／およ
びライタ装置１bの駆動信号の位相と、リーダまたは／
およびライタ装置１cの駆動信号の位相とが逆位相とな
るように構成する。従って、逆位相の関係にある駆動信
号により各R/Wコイル（リーダまたは／およびライタコ
イル）１０１を駆動するので、リーダまたは／およびラ
イタ装置１aと１cから発生する電磁界の位相と、リーダ
または／およびライタ装置１bから発生する電磁界の位
相とは逆位相の関係となる。The reader / writer device 1
When a, 1b, and 1c are arranged in order, the phase inversion circuit 240 included in the reader / writer apparatus 1a and 1c is set to the non-inversion state, and the phase inversion circuit 240 included in the reader / writer apparatus 1b is set. Is set to the inverted state. That is, the configuration is such that the phase of the drive signal of the reader / writer device 1a disposed adjacently and the phase of the drive signal of the reader / writer device 1b are opposite to each other. Similarly, the phase of the drive signal of the adjacently arranged reader or / and writer device 1b is determined by the
The configuration is such that the drive signal of the writer device 1c has an opposite phase to the drive signal. Accordingly, since each R / W coil (reader or / and writer coil) 101 is driven by a drive signal having an opposite phase relationship, the phase of the electromagnetic field generated from the reader / or / writer devices 1a and 1c and the reader / writer And / or a phase opposite to the phase of the electromagnetic field generated from the writer device 1b.

【００３１】次に、近接無線カード２の構成について説
明する。Next, the configuration of the close proximity wireless transfer card 2 will be described.

【００３２】図において、近接無線カード２は、R/Wユ
ニット（リーダまたは／およびライタユニット）１のR/
Wコイル（リーダまたは／およびライタコイル）１０１
から電力の伝送及びデータの送信を行うべく発生した電
磁波を受信し、ロードスイッチング変調された送信デー
タに応じた電磁波を発生するカードコイル２０１と、無
線チップ２０２と、CPU＋インタフェースチップ２１０
とを備えている。In the figure, the proximity wireless card 2 is provided with an R / W unit (reader and / or writer unit)
W coil (reader and / or writer coil) 101
A card coil 201 for receiving an electromagnetic wave generated for transmitting electric power and transmitting data from the antenna and generating an electromagnetic wave corresponding to the transmission data subjected to the load switching modulation, a wireless chip 202, and a CPU + interface chip 210
And

【００３３】また、無線チップ２０２は、該カードコイ
ル２０１で受信した１３.５６MＨzの電力については整
流し、送受信信号についてはインピーダンスマッチング
させて整合する整合・整流回路２０３と、該整合・整流
回路２０３から整流された誘起電圧から５mW程度で２〜
５V程度の一定の直流電圧電源２０５として供給する電
源回路２０４と、上記整合・整流回路２０３から得られ
る受信信号からクロックを抽出するクロック抽出回路２
０６と、上記整合・整流回路２０３から得られる受信信
号からノイズ成分を取り除くLPF回路２０７と、該LPF回
路２０７から得られる受信信号を波形成形する波形成形
回路２０８と、送信信号をロードスイッチング変調させ
て上記整合・整流回路２０３に与えて整合させてカード
コイル２０１に供給するロードスイッチング変調回路２
０９とを備えている。The wireless chip 202 rectifies the 13.56 MHz power received by the card coil 201 and impedance-matches the transmission / reception signal with the matching / rectifying circuit 203 and the matching / rectifying circuit 203. From 5mW from the induced voltage rectified from
A power supply circuit 204 for supplying a constant DC voltage power supply 205 of about 5 V, and a clock extraction circuit 2 for extracting a clock from a reception signal obtained from the matching / rectification circuit 203
06, an LPF circuit 207 for removing a noise component from the reception signal obtained from the matching / rectification circuit 203, a waveform shaping circuit 208 for shaping the waveform of the reception signal obtained from the LPF circuit 207, and load switching modulation of the transmission signal. The load switching modulation circuit 2 which supplies the data to the matching / rectifying circuit 203 and supplies it to the card coil 201 after matching.
09.

【００３４】また、CPU＋インターフェースチップ２１
０は、該無線チップ２０２のクロック抽出回路２０６で
抽出されたクロック信号に基づいて分周してマイコン２
１４を働かせる信号を生成する分周回路２１１と、無線
チップ２０２の波形成形回路２０８から得られる信号を
復号化する復号化回路２１２と、該復号化回路２１２か
ら得られる復号化データ（受信データ）を制御してマイ
コン２１４へ入力する受信データ制御回路２１３と、マ
イコン２１４から送信データを制御して得る送信データ
制御回路２１５と、該送信データ制御回路２１５から制
御して得られる送信データを符号化して無線チップ２０
２のロードスイッチング変調回路２０９へ入力する符号
化回路２１６と、カードとしての情報を記憶するメモリ
を内蔵して送受信データの処理及びメモリとの間のデー
タの転送等を行うH８マイコン等のマイコン２１４とを
有し、無線チップ２０２の電源回路２０４から安定した
電源２０５の供給を受けている。The CPU + interface chip 21
0 is divided based on the clock signal extracted by the clock extraction circuit 206 of the wireless chip 202 and divided by the microcomputer 2.
14, a frequency dividing circuit 211 for generating a signal for operating the signal processing circuit 14, a decoding circuit 212 for decoding a signal obtained from the waveform shaping circuit 208 of the wireless chip 202, and decoded data (receiving data) obtained from the decoding circuit 212. Data control circuit 213 that controls the transmission data from the microcomputer 214, controls the transmission data from the microcomputer 214, and encodes the transmission data obtained by controlling the transmission data control circuit 215. Wireless chip 20
And a microcomputer 214 such as an H8 microcomputer which incorporates a coding circuit 216 for input to the load switching modulation circuit 209 and a memory for storing information as a card and performs processing of transmission / reception data and transfer of data between the memory and the like. And a stable power supply 205 is supplied from the power supply circuit 204 of the wireless chip 202.

【００３５】次に、制御装置３の構成について説明す
る。Next, the configuration of the control device 3 will be described.

【００３６】図において、制御装置３は、各リーダまた
は／およびライタ装置１a〜cの位相反転回路２４０に１
３.５６Mhzのキャリア信号を供給するリーダまたは／お
よびライタクロック３０１と、各リーダまたは／および
ライタ装置１a〜cとの間でデータの入出力を行うI/F回
路３０２と、ホストコンピュータとの間でデータの入出
力を行うI/F回路３０３とを備えている。In the figure, the control device 3 controls the phase inversion circuit 240 of each reader or / and writer device 1a to 1c.
A reader / writer clock 301 for supplying a carrier signal of 3.56 Mhz, an I / F circuit 302 for inputting / outputting data between the reader / writers 1a to 1c, and a host computer And an I / F circuit 303 for inputting and outputting data.

【００３７】次に、図５に示す各リーダまたは／および
ライタ装置１Ａ〜１Ｃに対して、ＩＣカード２Ａ〜２Ｃ
が時間を異ならせて通過する場合の動作を説明する。図
７は、その場合の制御装置３の有するリーダまたは／お
よびライタクロック３０１が発生するキャリア信号Ｔ
と、ＩＣカードを検出した場合に各リーダまたは／およ
びライタ装置１Ａ〜１Ｃが発生するキャリア信号Ａ〜Ｃ
とを示している。Next, the IC cards 2A to 2C are connected to the respective reader / writer devices 1A to 1C shown in FIG.
Will be described in the case of passing through at different times. FIG. 7 shows a carrier signal T generated by the reader / writer clock 301 of the control device 3 in that case.
And carrier signals A to C generated by each reader or writer device 1A to 1C when an IC card is detected.
Are shown.

【００３８】まず、制御装置３は各リーダまたは／およ
びライタ装置１Ａ〜１Ｃに対してリーダまたは／および
ライタクロック３０１からのキャリア信号Ｔを供給す
る。各リーダまたは／およびライタ装置１Ａ〜１Ｃで
は、このキャリア信号Ｔを位相反転回路２４０を介して
ＡＮＤ回路１０５へ供給する。なお、リーダまたは／お
よびライタ装置１Ｂでは、前述の通り、位相反転回路２
４０によりキャリア信号Ｔの位相は反転されており、リ
ーダまたは／およびライタ装置１Ａ、１Ｃのキャリア信
号Ｔの位相に対して逆位相の関係となっている。First, the control device 3 supplies a carrier signal T from the reader / writer clock 301 to each of the reader / writer devices 1A to 1C. Each of the reader / writer devices 1A to 1C supplies the carrier signal T to the AND circuit 105 via the phase inversion circuit 240. Note that in the reader or / and writer device 1B, as described above, the phase inversion circuit 2
The phase of the carrier signal T is inverted by 40, so that the carrier signal T has an opposite phase to the phase of the carrier signal T of the reader / writer apparatus 1A, 1C.

【００３９】次に、リーダまたは／およびライタ装置１
Ａにおいて、検知手段２３１がＩＣカード２Ａを検知す
ると、その検知信号が出力制御回路２３２を介してＡＮ
Ｄ回路１０５に送信される。検知信号が送信されたＡＮ
Ｄ回路１０５では、キャリア信号Ｔに基づくキャリア信
号Ａを出力し、 R/Wコイル（リーダまたは／およびライ
タコイル）１０１を駆動する。すなわち、キャリア信号
Ａに対して符号化回路１０７で符号化された信号を変調
器１０８により振幅変調（Amplitude Shift Keying変
調）により重畳させ、送信アンプ１０９により増幅さ
せ、 R/Wコイル（リーダまたは／およびライタコイル）
１０１により電力の伝送及びデータの送信を行うべく電
磁波を発生する。なお、この場合、検出手段２３１から
検出信号に基づいて送信アンプ１０９はONもしくは最適
な出力ゲインに制御されている。Next, the reader / writer device 1
A, when the detection means 231 detects the IC card 2A, the detection signal is transmitted to the AN via the output control circuit 232.
The signal is transmitted to the D circuit 105. AN from which the detection signal was sent
The D circuit 105 outputs the carrier signal A based on the carrier signal T, and drives the R / W coil (reader and / or writer coil) 101. That is, the signal coded by the coding circuit 107 is superimposed on the carrier signal A by amplitude modulation (Amplitude Shift Keying modulation) by the modulator 108, amplified by the transmission amplifier 109, and read / write coil (reader or // And writer coil)
An electromagnetic wave is generated by 101 to transmit power and transmit data. In this case, the transmission amplifier 109 is turned ON or controlled to an optimum output gain based on the detection signal from the detection unit 231.

【００４０】そして、R/Wユニット（リーダまたは／お
よびライタユニット）１とＩＣカード２との間では、R/
Wコイル（リーダまたは／およびライタコイル）１０１
とカードコイル２０１とを用いて電力伝送やデータ電送
を行う。The R / W unit (reader and / or writer unit) 1 and the IC card 2
W coil (reader and / or writer coil) 101
And the card coil 201 to perform power transmission and data transmission.

【００４１】次に、リーダまたは／およびライタ装置１
Ｂにおいて、検知手段２３１がＩＣカード２Ｂを検知す
ると、その検知信号が出力制御回路２３２を介してＡＮ
Ｄ回路１０５に送信される。検知信号が送信されたＡＮ
Ｄ回路１０５では、位相反転回路２４０により位相が反
転されたキャリア信号Ｔに基づくキャリア信号Ｂを出力
し、 R/Wコイル（リーダまたは／およびライタコイル）
１０１を駆動する。すなわち、キャリア信号Ｂに対して
符号化回路１０７で符号化された信号を変調器１０８に
より振幅変調（Amplitude Shift Keying変調）により重
畳させ、送信アンプ１０９により増幅させ、 R/Wコイル
（リーダまたは／およびライタコイル）１０１により電
力の伝送及びデータの送信を行うべく電磁波を発生す
る。なお、この場合も、検出手段２３１から検出信号に
基づいて送信アンプ１０９はONもしくは最適な出力ゲイ
ンに制御されている。Next, the reader / writer device 1
B, when the detection means 231 detects the IC card 2B, the detection signal is transmitted to the output control circuit 232 via the output control circuit 232.
The signal is transmitted to the D circuit 105. AN from which the detection signal was sent
The D circuit 105 outputs a carrier signal B based on the carrier signal T whose phase has been inverted by the phase inversion circuit 240, and an R / W coil (reader and / or writer coil)
101 is driven. That is, the signal encoded by the encoding circuit 107 is superimposed on the carrier signal B by amplitude modulation (Amplitude Shift Keying modulation) by the modulator 108, amplified by the transmission amplifier 109, and read / write coil (reader or // And a writer coil) 101 to generate electromagnetic waves in order to transmit power and transmit data. In this case as well, the transmission amplifier 109 is turned on or controlled to an optimum output gain based on the detection signal from the detection means 231.

【００４２】従って、リーダまたは／およびライタ装置
１Ａの有するR/Wコイル（リーダまたは／およびライタ
コイル）１０１と、リーダまたは／およびライタ装置１
Bの有するR/Wコイル（リーダまたは／およびライタコイ
ル）１０１とは、逆位相の関係にあるキャリア信号Ａ、
Ｂによりそれぞれ駆動されることとなり、前述の図２に
示す誘起電力分布となる。また、逆位相の関係にあるキ
ャリア信号Ａ、Ｂは、制御装置３からのキャリア信号Ｔ
に基づいて生成されているので同期した駆動方法とな
る。Accordingly, the R / W coil (reader or / and writer coil) 101 of the reader / writer device 1A and the reader / writer device 1A
R / W coil (reader and / or writer coil) 101 of B has carrier signals A,
B, and the induced power distribution shown in FIG. 2 is obtained. The carrier signals A and B having the opposite phase relationship are the carrier signals T from the control device 3.
, The driving method is synchronized.

【００４３】なお、リーダまたは／およびライタ装置１
Ｃにおいても、同様の処理が行われる。The reader / writer device 1
Similar processing is performed in C.

【００４４】以上のように、制御装置３からのキャリア
信号に基づいて各リーダまたは／およびライタ装置を駆
動するので、それぞれの駆動状態に応じて各リーダ/ラ
イタ装置が発生する電磁界のnull点の位置が移動するよ
うなことはなくなる。また、ほぼリーダまたは／および
ライタ装置１ａ、１ｂ、１ｃとの中間にＮＵＬＬ点を設
定しているので、磁界強度をどんなに強くしたとして
も、そのＮＵＬＬ点を境界として各リーダまたは／およ
びライタ装置固有の通信範囲を設定することができ、そ
れぞれの動作対象とする非接触ＩＣカード２ａ、２ｂ、
２ｃとの間で確実な電力伝送または／および情報の送受
信（通信）が可能となる。すなわち、非接触ＩＣカード
への誤データの書き込みや誤データの読み出し等を低減
し、非接触ＩＣカードシステムの高信頼性化の実現が可
能となる。As described above, each reader and / or writer device is driven based on the carrier signal from the control device 3, so that the null point of the electromagnetic field generated by each reader / writer device according to the respective driving state. Does not move. Further, since the NULL point is set almost in the middle of the reader / writer device 1a, 1b, 1c, no matter how strong the magnetic field intensity is, the NULL point is a boundary and each reader / writer device is unique. Can be set, and the contactless IC cards 2a, 2b,
Power transmission and / or information transmission / reception (communication) can be performed reliably with respect to 2c. That is, writing of erroneous data to the non-contact IC card, reading of erroneous data, and the like are reduced, and high reliability of the non-contact IC card system can be realized.

【００４５】図８は、リーダまたは／およびライタユニ
ット１ａ、１ｂと非接触ＩＣカード２ａ、２ｂとの間に
おいて電磁結合方式または電磁誘導方式等により電力伝
送および情報の送受信（通信）を行う装置（システム）
で、本発明に係る第二の実施形態を説明するための構成
図である。FIG. 8 shows an apparatus for performing power transmission and information transmission / reception (communication) between the reader / writer units 1a and 1b and the non-contact IC cards 2a and 2b by an electromagnetic coupling method or an electromagnetic induction method. system)
FIG. 6 is a configuration diagram for explaining a second embodiment according to the present invention.

【００４６】図においてリーダまたは／およびライタア
ンテナ１０１ａ、１０１ｂはそれぞれ指向性を持つこと
が一般に知られている（例えば「アンテナ・電波伝
搬」、コロナ社、虫明康人著）。ここではリーダまたは
／およびライタアンテナ１０１ａ、１０１ｂからの放射
強度の半値角をθ、リーダまたは／およびライタユニッ
ト１ａ、１ｂと非接触ＩＣカード２ａ、２ｂとの間で目
標とする通信距離をｈ、通信領域の幅をｗ、リーダまた
は／およびライタユニット間の距離をｄで表している。
非接触ＩＣカード２ａ、２ｂに搭載したカードＩＣチッ
プ２０２を駆動して通信を行うための十分な電力を、リ
ーダまたは／およびライタアンテナ１０１ａ、１０１ｂ
からの放射電磁界強度の半値以上で誘起する様に設定
し、目標とする通信距離ｈにおけるリーダまたは／およ
びライタアンテナ１０１ａ、１０１ｂの放射強度の半値
幅を目標とする通信領域の幅ｗと等しくなるように設定
すると、通信距離ｈと通信領域ｗとの関係は式（１）で
表せる。In the figure, it is generally known that each of the reader / writer antennas 101a and 101b has directivity (for example, "Antenna and Radio Wave Propagation", Corona Co., Ltd., by Yasuhito Mushiaki). Here, the half-value angle of the radiation intensity from the reader or / and writer antennas 101a and 101b is θ, and the target communication distance between the reader or / and writer units 1a and 1b and the non-contact IC cards 2a and 2b is h, The width of the communication area is represented by w, and the distance between reader / writer units is represented by d.
Sufficient power for driving and communicating with the card IC chip 202 mounted on the non-contact IC cards 2a and 2b is supplied to the reader / writer antennas 101a and 101b.
The half-width of the radiation intensity of the reader / writer antennas 101a and 101b at the target communication distance h is set equal to the width w of the target communication area. With the setting, the relationship between the communication distance h and the communication area w can be expressed by Expression (1).

【００４７】ｗ＝２×ｈ×ｔａｎ（θ／２）…（１） この時、リーダまたは／およびライタユニット１ａから
みて非接触ＩＣカード２ｂは通信領域外に存在し、また
リーダまたは／およびライタユニット１ｂからみて非接
触ＩＣカード２ａは通信領域外に存在する。つまり図３
に示すように複数のリーダライタユニット１ａ、１ｂと
複数の非接触ＩＣカード２ａ、２ｂが隣接して存在し、
リーダライタユニット１ａと非接触ＩＣカード２ａおよ
びリーダライタユニット１ｂと非接触ＩＣカード２ｂと
が互いに独立して電力の授受および／またはデータの通
信を行う場合、リーダライタユニット１ａと１ｂおよび
非接触ＩＣカード２ａと２ｂとは式（２）に示す距離ｄ
だけ離れれば互いに干渉しあうことはない。W = 2 × h × tan (θ / 2) (1) At this time, the non-contact IC card 2b exists outside the communication area when viewed from the reader / writer unit 1a, and the reader / writer As viewed from the unit 1b, the non-contact IC card 2a exists outside the communication area. That is, FIG.
As shown in the figure, a plurality of reader / writer units 1a and 1b and a plurality of non-contact IC cards 2a and 2b are adjacent to each other,
When the reader / writer unit 1a and the non-contact IC card 2a and the reader / writer unit 1b and the non-contact IC card 2b perform transmission / reception of power and / or data independently of each other, the reader / writer units 1a and 1b and the non-contact IC The distance between the cards 2a and 2b is the distance d shown in the equation (2).
If they are only separated, they will not interfere with each other.

【００４８】ｄ＞２×ｈ×ｔａｎ（θ／２）…（２） 例えばリーダまたは／およびライタアンテナ１０１ａお
よび１０１ｂをスパイラル形状とすると半値角θは約９
０度になり、目標とする通信距離ｈを２０ｃｍとする
と、リーダライタユニット１ａ、１ｂと非接触ＩＣカー
ド２ａ、２ｂはそれぞれ４０ｃｍ以上離して設置すれば
互いに干渉せず独立に電力の授受および／またはデータ
の通信が可能となる。D> 2 × h × tan (θ / 2) (2) For example, when the reader / writer antennas 101a and 101b are formed in a spiral shape, the half-value angle θ is about 9
When the target communication distance h is set to 20 cm, the reader / writer units 1a and 1b and the non-contact IC cards 2a and 2b are installed at a distance of 40 cm or more, respectively, do not interfere with each other, and independently transmit and receive power and / or Alternatively, data communication becomes possible.

【００４９】なお、上述の説明においては、リーダまた
は／およびライタユニット１ａ、１ｂに設置したリーダ
または／およびライタアンテナをスパイラル形状とした
場合について述べたが、本発明はこれに限らず種々のア
ンテナ形状のものを適用できる。つまりアンテナ形状お
よびアンテナ駆動電力から放射強度を計算または測定し
目標とする通信距離における通信領域の幅ｗを求め、隣
接した複数のリーダライタユニットおよび複数の非接触
ＩＣカードとを距離ｗ以上離して配置すればよい。In the above description, the case where the reader and / or writer antennas installed in the reader and / or writer units 1a and 1b are formed in a spiral shape has been described. Shaped objects can be applied. In other words, the radiation intensity is calculated or measured from the antenna shape and the antenna driving power, the width w of the communication area at the target communication distance is obtained, and the plurality of adjacent reader / writer units and the plurality of non-contact IC cards are separated by the distance w or more. It should just be arranged.

【００５０】[0050]

【発明の効果】本発明によれば、近接されるＩＣカード
に対して電磁結合方式または電磁誘導方式等により電力
または／および信号の授受を行うリーダまたは／および
ライタと非接触ＩＣカードからなる非接触ＩＣカードシ
ステムにおいて、隣接配置したリーダまたは／およびラ
イタ装置からの影響を取り除くことにより非接触ＩＣカ
ードシステムの高信頼性化を実現することができる。According to the present invention, a non-contact IC card comprising a reader / writer and / or a writer for transmitting / receiving power or / and a signal to / from an IC card brought close by an electromagnetic coupling system or an electromagnetic induction system and the like. In the contact IC card system, it is possible to realize high reliability of the non-contact IC card system by removing the influence from the reader or / and writer device arranged adjacently.

【００５１】また、複数のリーダまたは/およびライタ
装置の有する電磁界発生手段を同期させて駆動すること
により、リーダまたは/およびライタ装置間のnull点の
位置が移動しないので、隣接配置したからの影響を取り
除くことができる。Also, by driving the electromagnetic field generating means of a plurality of readers and / or writers in synchronization, the position of the null point between the readers and / or writers does not move. The effects can be removed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明に係るリーダまたは／およびライタユニ
ットと非接触ＩＣカードとの間において電磁結合方式ま
たは電磁誘導方式等によって電力伝送および通信を行う
ことを示した概略構成斜視図である。FIG. 1 is a schematic configuration perspective view showing that power transmission and communication are performed between a reader / writer unit and a non-contact IC card according to the present invention by an electromagnetic coupling method or an electromagnetic induction method.

【図２】本発明に係る非接触ＩＣカードシステムで第一
の実施形態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of the contactless IC card system according to the present invention.

【図３】本発明に係る非接触ＩＣカードシステムで第一
の実施形態についてリーダまたは／およびライタユニッ
トを示す図である。。FIG. 3 is a diagram showing a reader and / or writer unit in the first embodiment in the non-contact IC card system according to the present invention. .

【図４】本発明に係る非接触ＩＣカードシステムで第一
の実施形態についてリーダまたは／およびライタユニッ
トを示す図である。。FIG. 4 is a diagram showing a reader and / or writer unit in the first embodiment in the non-contact IC card system according to the present invention. .

【図５】本発明に係るリーダまたは／およびライタユニ
ットと非接触ＩＣカードとの間において電磁結合方式ま
たは電磁誘導方式等によって電力伝送および通信を行う
ことを示したシステム図である。FIG. 5 is a system diagram showing that power transmission and communication are performed between a reader / writer unit and a non-contact IC card according to the present invention by an electromagnetic coupling method or an electromagnetic induction method.

【図６】本発明に係る非接触ＩＣカードシステムで用い
る電力電送波およびデータ通信変調波を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing electric power transmission waves and data communication modulation waves used in the contactless IC card system according to the present invention.

【図７】本発明に係る非接触ＩＣカードシステムで用い
るキャリア信号を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a carrier signal used in the non-contact IC card system according to the present invention.

【図８】本発明に係る非接触ＩＣカードシステムで第二
の実施形態を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a non-contact IC card system according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…リーダまたは／およびライタユニット、２…非接触
ＩＣカード、３…カードキャリア、４…磁性体、５…周
面側金属板、１０１…リーダライタアンテナ、２０１…
カードアンテナコイル、２０２…カードＩＣチップ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reader or / and writer unit, 2 ... Non-contact IC card, 3 ... Card carrier, 4 ... Magnetic body, 5 ... Peripheral metal plate, 101 ... Reader / writer antenna, 201 ...
Card antenna coil, 202: Card IC chip.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上坂 晃一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 吉野 亮三 神奈川県秦野市堀山下１番地株式会社日立 製作所汎用コンピュータ事業部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Koichi Uesaka 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Hitachi, Ltd. Production Technology Research Laboratory (72) Ryozo Yoshino 1- 1 Horiyamashita, Hadano-shi, Kanagawa Prefecture Hitachi, Ltd. General Computer Division of Manufacturing

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】ICカードに対して少なくとも電力の供給も
しくは通信を行う第一、第二のリーダまたは/およびラ
イタ装置を備え、 該第一のリーダまたは/およびライタ装置が発生する電
磁界の位相と、該第二のリーダまたは/およびライタ装
置が発生する電磁界の位相とをほぼ逆位相としたことを
特徴とするリーダまたは/およびライタシステム。A first reader and / or writer device for supplying or communicating at least power to an IC card; and a phase of an electromagnetic field generated by the first reader and / or writer device. And a phase of an electromagnetic field generated by the second reader / writer apparatus is substantially opposite to a phase of the electromagnetic field generated by the second reader / writer apparatus. 【請求項２】前記第一のリーダまたは/およびライタ装
置の有する電磁界発生手段を第一の位相を有する電流、
電圧、電力のいずれかにより駆動し、かつ前記第二のリ
ーダまたは/およびライタ装置の有する電磁界発生手段
を該第一の位相とほぼ逆位相の第二の位相を有する電
流、電圧、電力のいずれかにより駆動することにより、
前記第一のリーダまたは/およびライタ装置が発生する
電磁界の位相と、前記第二のリーダまたは/およびライ
タ装置が発生する電磁界の位相とをほぼ逆位相としたこ
とを特徴とする請求項１記載のリーダまたは/およびラ
イタシステム。2. The method according to claim 1, wherein the electromagnetic field generating means of the first reader or / and the writer device includes a current having a first phase,
Voltage, electric power, and drive the electromagnetic field generating means of the second reader or / and the writer device to a current, a voltage, and a power having a second phase substantially opposite to the first phase. By driving either,
The phase of the electromagnetic field generated by the first reader or / and the writer device, and the phase of the electromagnetic field generated by the second reader / / and the writer device was substantially opposite phase, characterized in that, 1. The reader or / and writer system according to 1. 【請求項３】前記第一のリーダまたは/およびライタ装
置が発生する電磁界と前記第二のリーダまたは/および
ライタ装置が発生する電磁界とのnull点を前記第一のリ
ーダまたは/およびライタ装置と前記第二のリーダまた
は/およびライタ装置との間に位置させるように前記第
一の位相と前記第二の位相とを逆位相に設定したことを
特徴とする請求項２記載のリーダまたは/およびライタ
システム。3. The method according to claim 1, wherein a null point between an electromagnetic field generated by said first reader / writer device and an electromagnetic field generated by said second reader / writer device is determined by said first reader / writer device. The reader or claim 2, wherein the first phase and the second phase are set to opposite phases so as to be located between a device and the second reader or / and writer device. / And writer system. 【請求項４】前記第一、第二のリーダまたは/およびラ
イタ装置の有する電磁界発生手段をコイルで構成し、前
記第一、第二のリーダまたは/およびライタ装置の有す
るコイルに流れる電流の向きを逆にすることにより、前
記第一のリーダまたは/およびライタ装置が発生する電
磁界の位相と、前記第二のリーダまたは/およびライタ
装置が発生する電磁界の位相とをほぼ逆位相にしたこと
を特徴とする請求項１記載のリーダまたは/およびライ
タシステム。4. The electromagnetic field generating means of the first and second reader / writer devices includes a coil, and the electromagnetic field generating means of the first and second reader / writer device includes a coil. By reversing the direction, the phase of the electromagnetic field generated by the first reader or / and writer device and the phase of the electromagnetic field generated by the second reader // and writer device are almost in opposite phases. 2. The reader and / or writer system according to claim 1, wherein: 【請求項５】前記第一、第二のリーダまたは/およびラ
イタ装置の有する電磁界発生手段をコイルで構成し、前
記第一、第二のリーダまたは/およびライタ装置の有す
るコイルの巻く向きを逆にすることにより、前記第一の
リーダまたは/およびライタ装置が発生する電磁界の位
相と、前記第二のリーダまたは/およびライタ装置が発
生する電磁界の位相とをほぼ逆位相にしたことを特徴と
する請求項１記載のリーダまたは/およびライタシステ
ム。5. The electromagnetic field generating means of the first and / or second reader / writer device is constituted by a coil, and the winding direction of the coil of the first and / or second reader / writer device is changed. By reversing, the phase of the electromagnetic field generated by the first reader or / and the writer device, and the phase of the electromagnetic field generated by the second reader or / and the writer device were made substantially opposite phase The reader / writer system according to claim 1, characterized in that: 【請求項６】前記第一、第二のリーダまたは/およびラ
イタ装置の有する電磁界発生手段を同期させて駆動する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のリー
ダまたは/およびライタシステム。6. The reader according to claim 1, wherein the electromagnetic field generating means of the first and second readers and / or the writer devices are driven in synchronization with each other. Writer system. 【請求項７】ICカードに対して少なくとも電力の供給も
しくは通信を行う第一、第二のリーダまたは/およびラ
イタ装置を備え、 該第一のリーダまたは/およびライタ装置の有するアン
テナコイルの中心と該第二のリーダまたは/およびライ
タ装置の有するアンテナコイルの中心との距離d、規格
値等の目標値として設定されるICカードと該第一のリー
ダまたは/およびライタ装置もしくは該第二のリーダま
たは/およびライタ装置との間の許容通信距離h、該第一
のリーダまたは/およびライタ装置もしくは該第二のリ
ーダまたは/およびライタ装置の有するアンテナコイル
から発生する電磁界の半値角θとの関係が d＞2×h×tan(θ/2) を満足するように該第一、第二のリーダまたは/および
ライタ装置を配置したことを特徴とするリーダまたは/
およびライタシステム。7. A system according to claim 1, further comprising first and second readers and / or writers for supplying or communicating power to the IC card, wherein the first reader and / or the writer have a center of an antenna coil. The distance d from the center of the antenna coil of the second reader or / and the writer device, the IC card set as a target value such as a standard value and the first reader / or the writer device or the second reader Or / and the allowable communication distance h between the writer device and the half-value angle θ of the electromagnetic field generated from the antenna coil of the first reader or / and the writer device or the second reader or / and the writer device. A reader or / and / or a writer device, wherein the first and second readers or / and the writer devices are arranged so that the relationship satisfies d> 2 × h × tan (θ / 2).
And writer system. 【請求項８】前記第一のリーダまたは/およびライタ装
置と、前記第二のリーダまたは/およびライタ装置とが
隣接するように配置されていることを特徴とする請求項
１から７のいずれかに記載のリーダまたは/およびライ
タシステム。8. The apparatus according to claim 1, wherein the first reader / writer device and the second reader / writer device are arranged adjacent to each other. A reader or / and writer system. 【請求項９】ICカードと、請求項１から８のいずれかに
記載のリーダまたは/およびライタシステムとを備えた
通信システムであって、 該ICカードが前記第一のリーダまたは/およびライタ装
置との間で少なくとも電力の供給もしくは通信を行う場
合において、該ICカードが前記第二のリーダまたは/お
よびライタ装置との間で少なくとも通信を行わないよう
に前記第一、第二のリーダまたは/およびライタ装置を
駆動するとことを特徴とする通信システム。9. A communication system comprising an IC card and the reader and / or writer system according to claim 1, wherein the IC card is the first reader and / or writer device. In the case where at least power supply or communication is performed between the first reader and the second reader or / so that the IC card does not perform at least communication with the second reader or / and the writer device. And a writer device.