JP2000057277A - Noncontact type card confirmation device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、非接触型カード
確認装置に関し、詳しくは、非接触状態でICカートと
データの授受を行い、ICカードの正当性を確認する入
退室管理装置やICカードリーダ・ライタ(以下リーダ
・ライタ)などで代表されるICカード確認装置におい
て、カードの正当性確認に時間がかからず応答性よく、
かつ、送受信電波による不要輻射を低減することができ
る非接触型ICカード確認装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-contact type card confirmation device, and more particularly, to an entry / exit management device and an IC card for exchanging data with an IC cart in a non-contact state and confirming the validity of the IC card. In an IC card confirmation device represented by a reader / writer (hereinafter referred to as a reader / writer), it does not take much time to check the validity of the card, and the response is good.
Also, the present invention relates to a non-contact type IC card checking device capable of reducing unnecessary radiation due to transmission / reception radio waves.
【0002】[0002]
【従来の技術】入退管室管理装置は、ビルとか、会社や
工場、研究所などの建物や館、これらの内部の各室など
での入退室をICカードを鍵として用いて管理する管理
装置である。なお、この明細書において入退室とは入退
館の意味も含むものとして使用し、室と部屋とは同等の
意味で使用する。また、ここでの確認は、いわゆる個人
認証も含めた意味で使用する。さて、従来から、会社や
マンション等の建物や館、それらの室、部屋などの入退
の際に鍵としてカードを使用してドアを開閉するシステ
ムが知られている。これは、出入口としてのドアに隣接
してリーダ・ライタ機能を有する端末機が設けられてい
て、これに暗証番号が記憶され、これとカードに記録さ
れた暗証番号とを照合することによってICカードの正
当性を確認し、解錠手段を動作させて鍵を開け、入室を
許可するものである。2. Description of the Related Art An entry / exit room management apparatus manages entry / exit of a building, a company, a factory, a laboratory, or other building or hall, or each of the rooms inside the building using an IC card as a key. Device. In this specification, the term "entrance / exit" includes the meaning of entering / leaving, and the terms "room" and "room" are used in the same meaning. In addition, the confirmation here is used in a sense including so-called personal authentication. Conventionally, there has been known a system for opening and closing a door using a card as a key when entering or leaving a building or a building such as a company or an apartment, a room or a room thereof. This is because a terminal having a reader / writer function is provided adjacent to a door as an entrance and exit, and a password is stored in the terminal, and the IC card is checked by collating this with a password recorded on a card. Is confirmed, the unlock means is operated to open the key, and entry into the room is permitted.
【0003】この種の入退管理システムは、ICカード
によりドアを開けて入室した後にドアが閉まると自動的
にドアがロックされる、常時施錠型の形態を採るのが一
般的である。これは、内側からは自由にドアを開けるこ
とができるが、勤務時間など特別に設定された時間を除
いて外側からはICカードがない限りはドアを開けるこ
とができない。入退管理システムで利用されるICカー
ドとしてはリーダ・ライタがICカードを取込む端子接
触型のものが多いが、最近では、単にリーダ・ライタに
ICカードを近接させる非接触型のICカードが利用さ
れ始めている。前記の非接触型ICカードは、電磁誘導
や電磁結合によりリーダ・ライタとの間で情報の送受信
が行われる。この種に類するものとしては、自動改札な
どを主体とした、例えば、特開平8−330839号等
を挙げることができる。非接触型ICカードそのものと
して、従来は、電池を内蔵するものが用いられていた
が、最近では、電波により電力供給が行われ、送受信す
るものが考えられている。これは、例えば、特開平8−
330840号等を挙げることができる。[0003] This type of access control system generally adopts a always-locked form, in which the door is automatically locked when the door is closed after the door is opened with an IC card and the user enters the room. This means that the door can be freely opened from the inside, but the door cannot be opened from the outside unless there is an IC card, except for specially set times such as working hours. Many IC cards used in the entry / exit management system are of the terminal contact type in which a reader / writer takes in an IC card, but recently, a non-contact type IC card in which an IC card is simply brought close to a reader / writer is used. It is starting to be used. The non-contact type IC card transmits and receives information to and from a reader / writer by electromagnetic induction or electromagnetic coupling. An example of this type is, for example, JP-A-8-330839, which mainly uses an automatic ticket gate. Conventionally, a non-contact type IC card itself has a built-in battery. However, recently, a non-contact type IC card which supplies power by radio waves and transmits / receives it has been considered. This is described in, for example,
No. 330840 and the like.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記した各公報に記載
された技術は、自動改札等を主体とするものであり、入
退管理システムとして非接触型ICカードを受けて電力
供給と情報の授受を行うものには適していない。なぜな
ら、入退管理システムとしては、密着型(非接触形IC
カードに対する距離0〜2mm程度)あるいは近接型
(2mm以上〜10cm程度まで)としてリーダ・ライ
タに対して密着あるいは近接して数センチの距離でデー
タの送受信を行うものである。この点、前記のものは、
近傍型(70cm程度)のリーダ・ライタに対して、あ
るいはそれ以上の1m乃至数メートル程度の距離で電波
によりデータ送受信を行い、情報の授受を行う点で相違
があるからである。非接触型カードの送受信や電力供給
は、前者で問題にされている電波法上の問題があるが、
さらに非接触型ICカードを用いる入退管理システムで
は、ISOの標準化に従えば、密着型で4.91MH
z、近接型で13.56MHzの周波数の電波を利用す
ることになるので、不要輻射が問題になる。入退管理シ
ステムにおいてカード確認装置(リーダ・ライタ)が設
置される場所の状況から前記のMHzオーダの周波数で
の出力が大きくなると、周囲の電気器具や電子機器等に
悪影響を与える。なお、電波法では、電界の放射位置か
ら3mの距離の位置において電界強度を500μV/m
以下とすることになっている。The technology described in each of the above-mentioned publications is mainly for automatic ticket gates and the like, and uses a non-contact type IC card as an entry / exit management system to supply power and transfer information. Not suitable for those who do. Because the entry / exit management system is a close contact type (non-contact type IC)
Data is transmitted and received at a distance of several centimeters in close or close proximity to a reader / writer as a distance of about 0 to 2 mm to a card or a proximity type (up to about 2 mm to 10 cm). In this regard,
This is because there is a difference in that data is transmitted / received to / from a proximity type (about 70 cm) reader / writer or a longer distance of about 1 m to several meters by radio waves to exchange information. The transmission and reception and power supply of non-contact type cards have the problem of the former in the radio law,
Furthermore, in the entry / exit management system using a non-contact type IC card, according to the standardization of ISO, a contact type of 4.91 MH
Since a radio wave having a frequency of 13.56 MHz is used in the proximity type z, unnecessary radiation is a problem. If the output at the frequency on the order of MHz increases due to the situation of the place where the card checking device (reader / writer) is installed in the entrance / exit management system, surrounding electric appliances and electronic devices are adversely affected. According to the Radio Law, the electric field strength is set to 500 μV / m at a position 3 m away from the emission position of the electric field.
It is supposed to be as follows.
【0005】ところで、入退者の検出は、時間的に不規
則であるので、電源供給用の電波は、常時発生すること
が必要になる。そのため、発生する電波の電力は小さく
限定され、それによりカードの検出や確認が十分にでき
なかったり、ICカードが電力供給を受けて動作を開始
するまでに時間がかかる問題がある。この発明の目的
は、このような従来技術の問題点を解決し、カードの正
当性確認に時間がかからず応答性よく、かつ、送受信電
波による不要輻射を低減することができる非接触型カー
ド確認装置を提供することにある。[0005] Incidentally, since the detection of the entering / leaving person is irregular in terms of time, it is necessary to always generate a radio wave for power supply. For this reason, the power of the generated radio wave is limited to a small value, which makes it impossible to detect and confirm the card sufficiently, and it takes a long time before the IC card receives the power supply and starts operating. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve such a problem of the prior art, to reduce the unnecessary radiation due to transmission / reception radio waves with good responsiveness without taking time to check the validity of the card. It is to provide a confirmation device.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためのこの発明の非接触型カード確認装置の構成は、
電磁誘導により情報の授受を行う非接触型カードに対し
て電力の供給とデータの読出しを行いカードの正当性を
確認する非接触型カード確認装置において、非接触型カ
ードが密着あるいは近接対峙する筐体の表面側に沿って
筐体あるいはその内側に設けられ非接触型カードに電磁
波を供給するループアンテナと、非接触型カードがルー
プアンテナに対向する近接位置にあることを検出するセ
ンサと、センサの検出信号に応じて少なくとも電力供給
のために電磁波を発生して非接触型カードに送出する送
信回路とを有するものである。Means for Solving the Problems The structure of the non-contact type card checking device of the present invention for achieving the above object is as follows.
A non-contact type card verification device that supplies power and reads data to a non-contact type card that exchanges information by electromagnetic induction and checks the validity of the card. A loop antenna provided along the surface of the body or inside the housing or inside thereof to supply electromagnetic waves to the non-contact type card, a sensor for detecting that the non-contact type card is in a close position facing the loop antenna, and a sensor And a transmission circuit for generating at least an electromagnetic wave for power supply in accordance with the detection signal and transmitting the generated electromagnetic wave to the non-contact type card.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】前記構成のように、非接触型カー
ドが密着あるいは近接対峙する筐体の表面側に沿って筐
体にループアンテナを内蔵してセンサにより非接触型カ
ードが対峙したことを検出して電力供給のための電磁波
を非接触型カードに送出するようにする。これにより、
電力供給のために発生する電磁波は、ループアンテナに
カードが接近した状態において発生させることができ
る。その結果、電波を受信する負荷が存在する状態で電
波を発生させることができるので、このとき多少電波の
出力を上げてもその多くがカード側に受給されることか
ら周囲に対する電波の放射量が低減する。センサが検出
する狭い範囲でカード側に十分に電力を供給することが
できる。これによりカード側に対する電力供給時間が短
くなり、送受信までの動作時間を低減でき、カードの正
当性確認に時間がかからず応答性もよくなる。しかも、
このときには、密着あるいは近接の距離において送受信
するだけの強さの電波を発生すれば済むので、不要輻射
や電波法の規制の制限を容易に回避することができる。
さらに、常時電波を出力しないで済むことから電力消費
が低減する。特に、センサをループアンテナの内側中央
部に配置するようにし、センサが検出する位置を0から
5cm程度までの距離に制限することで、ループアンテ
ナと負荷となる非接触型カードとの関係が最悪でもどの
方向においてもカードとループアンテナとのオーバラッ
プ面積がループアンテナの面積の1/4以上のエリアに
おいて行われ、通常は、1/2程度のオーバラップ面積
が確保できる。これにより電波を送受信する場合として
ループアンテナにとって適正な負荷状態が保持されるの
で、不要輻射や電波法の規制の制限を容易に回避するこ
とができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, a loop antenna is built in a housing along a surface side of a case where the non-contact type card is in close contact with or close to the case, and the non-contact type card is opposed by a sensor. And sends an electromagnetic wave for power supply to the contactless card. This allows
Electromagnetic waves generated for power supply can be generated when the card is close to the loop antenna. As a result, radio waves can be generated in the presence of a load that receives radio waves, so even if the output of the radio waves is slightly increased, most of them are received by the card side. Reduce. Power can be sufficiently supplied to the card side in a narrow range detected by the sensor. As a result, the power supply time to the card side is shortened, the operation time until transmission and reception can be reduced, and the validity of the card does not take much time, and the responsiveness is improved. Moreover,
At this time, since it is sufficient to generate a radio wave having a strength enough to transmit and receive at close or close distances, it is possible to easily avoid unnecessary radiation and restrictions of the Radio Law.
In addition, power consumption is reduced because radio waves need not always be output. In particular, by arranging the sensor in the center of the inside of the loop antenna and limiting the position detected by the sensor to a distance of about 0 to 5 cm, the worst relation between the loop antenna and the non-contact type card serving as a load is obtained. However, in any direction, the overlapping area between the card and the loop antenna is performed in an area equal to or more than 1/4 of the area of the loop antenna, and usually, an overlapping area of about 1/2 can be secured. As a result, an appropriate load state is maintained for the loop antenna when transmitting and receiving radio waves, so that it is possible to easily avoid unnecessary radiation and restrictions of the Radio Law.
【0008】[0008]
【実施例】図1は、この発明の非接触型カード確認装置
を適用した一実施例の非接触型ICカードリーダ・ライ
タを中心とする説明図であり、図2は、図1に示す非接
触型ICカードリーダ・ライタの外観図、図3は、その
表面側中央部に設けられたセンサを中心とする断面説明
図である。図2は、非接触型ICカードリーダ・ライタ
の外観を示していて、1は、非接触型ICカードリーダ
・ライタ10の筐体であり、その表面2は、非接触型I
Cカードが対峙するカード検出面がある。カード検出面
2には、点線で示すように、非接触型ICカード20
(以下ICカード20)に電力を供給し、データを送受
信するための電波を放射するループアンテナ3が内蔵さ
れている。そして、ループアンテナ3の内側でこの検出
面2の中央部に当たるその中心部には、赤外線センサ4
が設けられている。なお、5は、入退する室、部屋など
のドア側面にあるリーダ・ライタ取付部であって、この
取付部において筐体1は、扉30のノブ31の高さより
少し上部の位置に配置される。FIG. 1 is an explanatory view mainly showing a non-contact type IC card reader / writer according to an embodiment to which the non-contact type card checking device of the present invention is applied, and FIG. FIG. 3 is an external view of a contact type IC card reader / writer, and FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view centering on a sensor provided at a central portion on the front surface side. FIG. 2 shows the appearance of a non-contact type IC card reader / writer, 1 is a housing of a non-contact type IC card reader / writer 10, and its surface 2 is a non-contact type IC card reader / writer.
There is a card detection surface that the C card faces. As shown by a dotted line, the non-contact type IC card 20
(Hereinafter referred to as an IC card 20) has a built-in loop antenna 3 for radiating radio waves for transmitting and receiving data. An infrared sensor 4 is provided at the center of the detection surface 2 inside the loop antenna 3.
Is provided. Reference numeral 5 denotes a reader / writer mounting portion on the side of a door such as a room to enter or leave, in which the housing 1 is disposed at a position slightly higher than the height of the knob 31 of the door 30. You.
【0009】筐体1の内部には、非接触型ICカードリ
ーダ・ライタ10として図1に示すような回路が内蔵さ
れている。図1において、6は、ループアンテナ3に電
波信号を送出する送信回路であり、この送信回路6を動
作させるスイッチ7、スイッチ7のON/OFF等を制
御するコントローラ8、ループアンテナ3で受けたIC
カード20側からの受信信号を受信する受信回路9が設
けられ、さらに、送信回路6と受信回路9とに接続され
たデータ処理ICモジュール11、コンパレータ等で構
成され赤外線センサ4からの信号を受けてカード検出信
号を発生するカード検出回路12、そしてICカード2
0に対してその電力源となる電波としてリーダ・ライタ
10が発生する信号源としての発振回路13を有してい
る。なお、カード検出回路12のカード検出信号は、コ
ントローラ8に送出される。また、ここで、ループアン
テナ3は、送受信コイルの役割を果たしていて非接触型
ICカード20に設けられた送受信コイル21との間で
電磁誘導により電波を介して結合される。A circuit as shown in FIG. 1 is built in the housing 1 as a non-contact type IC card reader / writer 10. In FIG. 1, reference numeral 6 denotes a transmission circuit for transmitting a radio signal to the loop antenna 3; a switch 7 for operating the transmission circuit 6; a controller 8 for controlling ON / OFF of the switch 7; IC
A receiving circuit 9 for receiving a received signal from the card 20 is provided. The receiving circuit 9 further includes a data processing IC module 11 connected to the transmitting circuit 6 and the receiving circuit 9, a comparator, and receives a signal from the infrared sensor 4. A card detection circuit 12 for generating a card detection signal, and an IC card 2
An oscillator circuit 13 is provided as a signal source generated by the reader / writer 10 as a radio wave serving as a power source for 0. The card detection signal of the card detection circuit 12 is sent to the controller 8. Here, the loop antenna 3 plays a role of a transmission / reception coil, and is coupled to a transmission / reception coil 21 provided in the non-contact type IC card 20 via electromagnetic waves by electromagnetic induction.
【0010】ここで、発振回路13は、例えば、密着型
では4.91MHz、近接型では13.56MHzの周
波数の信号を発生して送信回路6、ループアンテナ3を
介して電波としてICカード20に送出する。ICカー
ド20は、この電波を送受信コイル21で受けてフィル
タを介して整流回路に加えて平滑することで直流電圧の
電力に変換して定電圧電源回路等により、例えば、DC
2V〜5V程度に安定化された電力を発生してコンデン
サ等に充電する。さらにこの充電電圧をICカード20
の内部の各回路に供給する。また、受信した電波が変調
された電波であるときには、前記の整流回路から信号と
して取出され、復調されてデータ処理回路に送られる。
このときのデータによる変調は、ASKあるいはFSK
変調である。ここで、リーダ・ライタ10からICカー
ド20へ送出されるデータは、データ処理ICモジュー
ル11におけるマイクロプロセッサ等を有する演算処理
回路において生成され送信回路6において前記の電波が
ASK変調あるいはFSK変調されて送出される。一
方、ICカード20から受信したデータは、受信回路9
で復調され、それをデータ処理ICモジュール11が受
ける。なお、前記の電力供給時には、ASKあるいはF
SKにおいて無変調に相当するデジタル値でオール
“1”のビットに相当する一定振幅の周波数の電波が一
定期間ICカード20に送出される。Here, the oscillation circuit 13 generates a signal having a frequency of 4.91 MHz for the close contact type and 13.56 MHz for the close proximity type and transmits the signal to the IC card 20 as a radio wave via the transmission circuit 6 and the loop antenna 3. Send out. The IC card 20 receives the radio wave by the transmission / reception coil 21, applies it to a rectifier circuit via a filter, smoothes it, converts the electric wave into DC voltage power, and uses a constant-voltage power supply circuit or the like to perform, for example, DC power supply.
The electric power stabilized to about 2 V to 5 V is generated to charge a capacitor or the like. Further, this charging voltage is applied to the IC card 20.
To each circuit inside. When the received radio wave is a modulated radio wave, it is extracted as a signal from the rectifier circuit, demodulated, and sent to the data processing circuit.
The modulation by the data at this time is ASK or FSK.
Modulation. Here, data sent from the reader / writer 10 to the IC card 20 is generated in an arithmetic processing circuit having a microprocessor or the like in the data processing IC module 11, and the radio wave is subjected to ASK modulation or FSK modulation in the transmission circuit 6. Sent out. On the other hand, the data received from the IC card 20 is transmitted to the receiving circuit 9.
, And is received by the data processing IC module 11. At the time of the power supply, ASK or FSK
In SK, a radio wave having a digital value corresponding to non-modulation and a frequency having a constant amplitude corresponding to all “1” bits is transmitted to the IC card 20 for a certain period.
【0011】さて、以上の場合、周波数MHzオーダの
電波の出力が問題となる。ここでは、前記のカード検出
回路12は、赤外線センサ4からの信号を受けてICカ
ード20がループアンテナ3から0〜5cm程度の位置
に近接して対峙されたときにそれを検出してカード検出
信号を発生する。そのために、カード検出回路12は、
赤外線センサ4からの信号を所定の閾値をもつコンパレ
ータにおいて比較して検出信号を発生する。この検出信
号を受けたコントローラ8は、スイッチ7をOFFから
ONにして送信回路6を動作させてデータ処理ICモジ
ュール11により制御されて発振回路13の信号を増幅
して先に説明した一定期間電力供給のための前記したビ
ット“1”に相当する一定振幅の周波数の電波を所定の
出力で発生させる。そして、データ処理ICモジュール
11が動作してICカード20とデータの送受信をして
その処理が終了したとき、あるいは受信したデータによ
り所定のデータ処理によりデータ処理ICモジュール1
1がICカード20の正当性を判定し、結果を得たとき
には、データ処理ICモジュール11がコントローラ8
にスイッチ7をOFFする制御信号を発生する。これを
受けてコントローラ8は、スイッチ7をOFFにして送
信回路6の動作を停止し、ループアンテナ3からの電波
の送出を停止させる。In the above case, the output of radio waves on the order of MHz is a problem. Here, the card detection circuit 12 detects a signal from the infrared sensor 4 and detects when the IC card 20 is approached from the loop antenna 3 by approaching a position of about 0 to 5 cm to detect the card. Generate a signal. Therefore, the card detection circuit 12
A signal from the infrared sensor 4 is compared by a comparator having a predetermined threshold to generate a detection signal. The controller 8 receiving this detection signal turns the switch 7 from OFF to ON to operate the transmission circuit 6, and is controlled by the data processing IC module 11 to amplify the signal of the oscillation circuit 13 so as to amplify the power for a predetermined period described above. A radio wave having a predetermined amplitude corresponding to the above-mentioned bit "1" for supply is generated at a predetermined output. Then, when the data processing IC module 11 operates to transmit / receive data to / from the IC card 20 and the processing is completed, or when the data processing IC module 1 performs predetermined data processing based on the received data.
1 judges the validity of the IC card 20 and when the result is obtained, the data processing IC module 11
, A control signal for turning off the switch 7 is generated. In response to this, the controller 8 turns off the switch 7 to stop the operation of the transmission circuit 6, and stops the transmission of radio waves from the loop antenna 3.
【0012】その結果、この実施例では、ICカード2
0がループアンテナ3から0〜5cm程度の位置に近接
して対峙されたときにしか電波は発生しない。なお、デ
ータ処理ICモジュール11は、ICカード20の正当
性を判定して正当性を確認したときには、先に従来技術
で説明したように、ドアロックを外す駆動回路等を動作
させてドアのロックを解除する。ICカード20が不正
なものであるときにはそのような駆動動作はしない。As a result, in this embodiment, the IC card 2
A radio wave is generated only when 0 is opposed to the loop antenna 3 close to a position of about 0 to 5 cm. When the data processing IC module 11 determines the validity of the IC card 20 and confirms the validity, the driving circuit for unlocking the door and the like are operated as described in the related art to lock the door. Cancel. When the IC card 20 is unauthorized, such a driving operation is not performed.
【0013】ところで、この実施例では、赤外線センサ
4がカード検出面4の中央部に配置され、それがループ
アンテナ3のループの中心に位置していることからルー
プアンテナ3の負荷となるICカード20との関係が最
悪となっても、どの方向においてもICカード20とル
ープアンテナ3とのオーバラップ面積がループアンテナ
3の面積の1/4以上のエリア分は確保できる。また、
通常は、1/2程度のオーバラップ面積が確保できる。
これにより、ICカード20は、ループアンテナ3の発
生する電波に対して適正な負荷状態に維持できる。IC
カード20がループアンテナ3から0〜5cm程度の位
置に近接して対峙されたときにカード検出信号を発生す
るためには、赤外線センサ4の発光素子4a(図3参
照)と受光素子4b(図3参照)の配置と、その設定角
度、そして前記のカード検出回路12のコンパレータの
閾値設定とが関係して来る。このうち閾値は、発光素子
4aと受光素子4bの指向性と受光感度との関係で適正
に選択することで設定が可能である。あるいは、5cm
程度以上の検出を阻止する回路を設けて不要輻射の低減
を図ることもできる。In this embodiment, since the infrared sensor 4 is arranged at the center of the card detection surface 4 and is located at the center of the loop of the loop antenna 3, the IC card which becomes a load on the loop antenna 3 is used. Even in the worst case, the area of the overlap between the IC card 20 and the loop antenna 3 is at least 1 / of the area of the loop antenna 3 in any direction. Also,
Usually, an overlap area of about 1/2 can be secured.
Thereby, the IC card 20 can be maintained in an appropriate load state with respect to the radio wave generated by the loop antenna 3. IC
In order to generate a card detection signal when the card 20 is brought close to the position about 0 to 5 cm from the loop antenna 3, the light emitting element 4a (see FIG. 3) and the light receiving element 4b (see FIG. 3), the set angle, and the threshold setting of the comparator of the card detection circuit 12 described above. Among them, the threshold can be set by appropriately selecting the relationship between the directivity of the light emitting element 4a and the light receiving element 4b and the light receiving sensitivity. Or 5cm
It is also possible to reduce unnecessary radiation by providing a circuit for preventing the detection of more than a certain degree.
【0014】図3は、赤外線センサ4の発光素子4aと
受光素子4bの配置と設定角度との説明図である。ま
ず、図示するように、赤外線センサ4は、ループアンテ
ナ3のループのほぼ中心部に配置されている。これによ
り、ICカード20がループアンテナ3に対峙し、IC
カード20が電波受信対象として十分な負荷状態にある
ことを検出することができる。14は、赤外線センサ4
の先端が円錐状になった筒状のハウジングであり、発光
素子4aと受光素子4bは、それぞれブラケット15に
設けられた孔に装着されている。発光素子4aと受光素
子4bのそれぞれ先端部には、それぞれ集束レンズレン
ズ16aと集光レンズ16bとが設けられ、樹脂17に
よりカード検出面2に設けられた開口17に装着固定さ
れている。なお、ループアンテナ3もそれぞれカード検
出面2の裏面側において樹脂19により固定されてい
る。ここで、赤外線センサ4の発光素子4aと受光素子
4bの角度であるが、これは、発光素子4aと受光素子
4bの指向性に関係するが、例えば、90度から120
度程度に設定してこれら光軸のクロス点Cを検出面2か
ら0.5cm乃至2cm程度のところにするとよい。FIG. 3 is an explanatory diagram of the arrangement of the light emitting element 4a and the light receiving element 4b of the infrared sensor 4 and the set angles. First, as shown in the drawing, the infrared sensor 4 is arranged at a substantially central portion of the loop of the loop antenna 3. As a result, the IC card 20 faces the loop antenna 3, and the IC card 20
It can be detected that the card 20 is in a sufficient load state as a radio wave reception target. 14 is an infrared sensor 4
Is a cylindrical housing having a conical tip, and the light emitting element 4a and the light receiving element 4b are mounted in holes provided in the bracket 15, respectively. A focusing lens lens 16a and a condensing lens 16b are provided at the distal ends of the light emitting element 4a and the light receiving element 4b, respectively, and are fixed to an opening 17 provided in the card detection surface 2 by a resin 17. The loop antennas 3 are also fixed by the resin 19 on the back side of the card detection surface 2. Here, the angle between the light emitting element 4a and the light receiving element 4b of the infrared sensor 4 is related to the directivity of the light emitting element 4a and the light receiving element 4b.
It is preferable that the cross point C of these optical axes is set to a position of about 0.5 cm to 2 cm from the detection surface 2 by setting to about degrees.
【0015】以上説明してきたが、実施例では、ループ
アンテナのループの中央部に1個のセンサを設けている
が、複数個のセンサを配置して複数個のセンサの論理積
条件でICカードがリーダ・ライタに対して適正な負荷
状態にあることを検出するようにすることもできる。ま
た、実施例では、発光素子と受光素子とを有する赤外線
センサを用いているが、外乱光や外乱ノイズに影響され
ずに、非接触型カードがループアンテナに密着あるいは
近接対峙した状態を検出することができるセンサであれ
ばセンサの形態や構造を問うものではない。どのような
センサを用いてもよい。例えば、非接触型カードは、通
常人が持ってカード検出面に接触するように操作される
ので手や指を近接状態で検出するような焦電型赤外線セ
ンサを用いて熱源を検出することでも前記の状態の検出
は可能である。As described above, in the embodiment, one sensor is provided at the center of the loop of the loop antenna. However, a plurality of sensors are arranged and an IC card is provided under a logical product condition of the plurality of sensors. May be detected to be in a proper load state on the reader / writer. Further, in the embodiment, the infrared sensor having the light emitting element and the light receiving element is used. However, without being affected by disturbance light or disturbance noise, a state in which the non-contact type card is in close contact with or close to the loop antenna is detected. It does not matter the form or structure of the sensor as long as the sensor can perform the operation. Any sensor may be used. For example, a non-contact type card is usually operated by a person so as to touch the card detection surface, so that a heat source can be detected by using a pyroelectric infrared sensor that detects a hand or finger in close proximity. Detection of the above condition is possible.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明にあ
っては、非接触型カードが密着あるいは近接対峙する筐
体の表面側に沿って筐体にループアンテナを内蔵してセ
ンサにより非接触型カードが対峙したことを検出して電
力供給のための電磁波を非接触型カードに送出するよう
にする。これにより、電力供給のために発生する電磁波
は、ループアンテナにカードが接近した状態において発
生させることができる。その結果、電波を受信する負荷
が存在する状態で電波を発生させることができるので、
このとき多少電波の出力を上げてもその多くがカード側
に受給されることから周囲に対する電波の放射量が低減
する。センサが検出する狭い範囲でカード側に十分に電
力を供給することができる。これによりカード側に対す
る電力供給時間が短くなり、送受信までの動作時間を低
減でき、カードの正当性確認に時間がかからず応答性も
よくなる。しかも、このときには、密着あるいは近接の
距離において送受信するだけの強さの電波を発生すれば
済むので、不要輻射や電波法の規制の制限を容易に回避
することができる。さらに、消費電力も低減する。As described above, according to the present invention, the loop antenna is built in the housing along the surface side of the housing where the non-contact type card is in close contact with or in close proximity to the non-contact type card, and the non-contact type is detected by the sensor. An electromagnetic wave for power supply is transmitted to the non-contact type card upon detecting that the type card has faced. Thus, the electromagnetic wave generated for power supply can be generated in a state where the card is close to the loop antenna. As a result, radio waves can be generated in the presence of a load that receives radio waves,
At this time, even if the output of the radio wave is slightly increased, most of the radio wave is received by the card side, so that the radiation amount of the radio wave to the surroundings is reduced. Power can be sufficiently supplied to the card side in a narrow range detected by the sensor. As a result, the power supply time to the card side is shortened, the operation time until transmission and reception can be reduced, and the validity of the card does not take much time, and the responsiveness is improved. In addition, at this time, since it is sufficient to generate a radio wave having a strength enough to transmit and receive at close or close distances, it is possible to easily avoid unnecessary radiation and restrictions under the Radio Law. Furthermore, power consumption is reduced.
【図1】図1は、この発明の非接触型カード確認装置を
適用した一実施例の非接触型ICカードリーダ・ライタ
を中心とする説明図である。FIG. 1 is an explanatory view centering on a non-contact type IC card reader / writer of one embodiment to which a non-contact type card checking device of the present invention is applied.
【図2】図2は、図1に示す非接触型ICカードリーダ
・ライタの外観図である。FIG. 2 is an external view of the non-contact type IC card reader / writer shown in FIG.
【図3】図3は、その表面側中央部に設けられたセンサ
を中心とする断面説明図である。FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view centering on a sensor provided in a central portion on a front surface side thereof.
1…筐体、2…カード検出面、3…ループアンテナ、4
…赤外線センサ、5…リーダ・ライタ取付部、6…送信
回路、7…スイッチ、8…コントローラ、9…受信回
路、10…非接触型ICカードリーダ・ライタ、11…
データ処理ICモジュール、12…カード検出回路、1
3…発振回路。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Housing, 2 ... Card detection surface, 3 ... Loop antenna, 4
... Infrared sensor, 5 ... Reader / writer mounting part, 6 ... Transmission circuit, 7 ... Switch, 8 ... Controller, 9 ... Reception circuit, 10 ... Non-contact type IC card reader / writer, 11 ...
Data processing IC module, 12 ... Card detection circuit, 1
3. Oscillation circuit.
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成11年9月22日(1999.9.2
2)[Submission date] September 22, 1999 (September 9, 1999
2)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0002[Correction target item name] 0002
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0002】[0002]
【従来の技術】入退室管理装置は、ビルとか、会社や工
場、研究所などの建物や館、これらの内部の各室などで
の入退室をICカードを鍵として用いて管理する管理装
置である。なお、この明細書において入退室とは入退館
の意味も含むものとして使用し、室と部屋とは同等の意
味で使用する。また、ここでの確認は、いわゆる個人認
証も含めた意味で使用する。さて、従来から、会社やマ
ンション等の建物や館、それらの室、部屋などの入退の
際に鍵としてカードを使用してドアを開閉するシステム
が知られている。これは、出入口としてのドアに隣接し
てリーダ・ライタ機能を有する端末機が設けられてい
て、これに暗証番号が記憶され、これとカードに記録さ
れた暗証番号とを照合することによってICカードの正
当性を確認し、解錠手段を動作させて鍵を開け、入室を
許可するものである。2. Description of the Related Art An entry / exit management device is a management device for managing entry / exit in a building, a building, a building such as a company, a factory, a research laboratory, or each room inside the building using an IC card as a key. is there. In this specification, the term "entrance / exit" includes the meaning of entering / leaving, and the terms "room" and "room" are used in the same meaning. In addition, the confirmation here is used in a sense including so-called personal authentication. Conventionally, there has been known a system for opening and closing a door using a card as a key when entering or leaving a building or a building such as a company or an apartment, a room or a room thereof. This is because a terminal having a reader / writer function is provided adjacent to a door as an entrance and exit, and a password is stored in the terminal, and the IC card is checked by collating this with a password recorded on a card. Is confirmed, the unlock means is operated to open the key, and entry into the room is permitted.
【手続補正3】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためのこの発明の非接触型カード確認装置の構成は、
電磁誘導により情報の授受を行う非接触型カードに対し
て電力の供給とデータの読出しを行いカードの正当性を
確認する非接触型カード確認装置において、非接触型カ
ードが密着あるいは近接対峙する筐体の表面側に沿って
筐体あるいはその内側に設けられ非接触型カードに電磁
波を供給するループアンテナと、このループアンテナの
ループの内側に設けられ非接触型カードがループアンテ
ナに対向する近接位置にあることを検出するセンサと、
このセンサからの信号を受けてその信号のレベルにより
非接触型カードに電力供給のためにループアンテナから
発生する電波に対して不要輻射を低減する適正な負荷状
態に非接触型カードが位置づけられたことを検出するカ
ード検出回路と、このカード検出回路の検出信号に応じ
て少なくとも電力供給のために電磁波を発生して非接触
型カードに送出する送信回路とを有するものである。Means for Solving the Problems The structure of the non-contact type card checking device of the present invention for achieving the above object is as follows.
A non-contact type card verification device that supplies power and reads data to a non-contact type card that exchanges information by electromagnetic induction and checks the validity of the card. A loop antenna that is provided along the surface of the body or inside the housing or inside the housing and supplies electromagnetic waves to the non-contact type card ;
A sensor that is provided inside the loop and detects that the non-contact type card is in a proximity position facing the loop antenna,
After receiving the signal from this sensor,
From loop antenna to power contactless card
Appropriate load condition to reduce unnecessary radiation for generated radio waves
To detect that the contactless card is positioned
And a transmission circuit for generating at least an electromagnetic wave for power supply in accordance with a detection signal of the card detection circuit and transmitting the generated electromagnetic wave to a non-contact type card.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】前記構成のように、非接触型カー
ドが密着あるいは近接対峙する筐体の表面側に沿って筐
体にループアンテナを内蔵してこれのループの内側に設
けられたセンサにより非接触型カードが適正な負荷状態
となる位置で対峙したことを検出して電力供給のための
電磁波を非接触型カードに送出するようにする。これに
より、電力供給のために発生する電磁波は、ループアン
テナにカードが接近した状態において発生させることが
できる。その結果、電波を受信する負荷が存在する状態
で電波を発生させることができるので、このとき多少電
波の出力を上げてもその多くがカード側に受給されるこ
とから周囲に対する電波の放射量が低減する。センサが
検出する狭い範囲でカード側に十分に電力を供給するこ
とができる。これによりカード側に対する電力供給時間
が短くなり、送受信までの動作時間を低減でき、カード
の正当性確認に時間がかからず応答性もよくなる。しか
も、このときには、密着あるいは近接の距離において送
受信するだけの強さの電波を発生すれば済むので、不要
輻射や電波法の規制の制限を容易に回避することができ
る。さらに、常時電波を出力しないで済むことから電力
消費が低減する。特に、センサをループアンテナの内側
中央部に配置するようにし、センサが検出する位置を0
から5cm程度までの距離に制限することで、ループア
ンテナと負荷となる非接触型カードとの関係が最悪でも
どの方向においてもカードとループアンテナとのオーバ
ラップ面積がループアンテナの面積の1/4以上のエリ
アにおいて行われ、通常は、1/2程度のオーバラップ
面積が確保できる。これにより電波を送受信する場合と
してループアンテナにとって適正な負荷状態が保持され
るので、不要輻射や電波法の規制の制限を容易に回避す
ることができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, a loop antenna is built in a housing along a surface side of a housing where a non-contact type card is in close contact with or close to the housing, and is installed inside a loop of the loop antenna.
The non-contact type card is properly loaded by the sensor
The electromagnetic wave for power supply is detected and transmitted to the non-contact type card by detecting the confrontation at the position . Thus, the electromagnetic wave generated for power supply can be generated in a state where the card is close to the loop antenna. As a result, radio waves can be generated in the presence of a load that receives radio waves, so even if the output of the radio waves is slightly increased, most of them are received by the card side. Reduce. Power can be sufficiently supplied to the card side in a narrow range detected by the sensor. As a result, the power supply time to the card side is shortened, the operation time until transmission and reception can be reduced, and the validity of the card does not require much time, and the responsiveness is improved. In addition, at this time, since it is sufficient to generate a radio wave having a strength enough to transmit and receive at close or close distances, it is possible to easily avoid unnecessary radiation and restrictions under the Radio Law. In addition, power consumption is reduced because radio waves need not always be output. In particular, the sensor is arranged at the center inside the loop antenna, and the position detected by the sensor is set to 0.
The distance between the loop antenna and the non-contact type card as a load is at worst in any direction by limiting the distance between the loop antenna and the non-contact card to about 5 cm. This is performed in the above area, and usually, an overlap area of about 1/2 can be secured. As a result, an appropriate load state is maintained for the loop antenna when transmitting and receiving radio waves, so that unnecessary radiation and restrictions of the Radio Law can be easily avoided.
【手続補正5】[Procedure amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0014】図3は、赤外線センサ4の発光素子4aと
受光素子4bの配置と設定角度との説明図である。ま
ず、図示するように、赤外線センサ4は、ループアンテ
ナ3のループのほぼ中心部に配置されている。これによ
り、ICカード20がループアンテナ3に対峙し、IC
カード20が電波受信対象として十分な負荷状態にある
ことを検出することができる。14は、赤外線センサ4
の先端が円錐状になった筒状のハウジングであり、発光
素子4aと受光素子4bは、それぞれブラケット15に
設けられた孔に装着されている。発光素子4aと受光素
子4bのそれぞれ先端部には、それぞれ集束レンズレン
ズ16aと集光レンズ16bとが設けられ、樹脂17に
よりカード検出面2に設けられた開口に装着固定されて
いる。なお、ループアンテナ3もそれぞれカード検出面
2の裏面側において樹脂19により固定されている。こ
こで、赤外線センサ4の発光素子4aと受光素子4bの
角度であるが、これは、発光素子4aと受光素子4bの
指向性に関係するが、例えば、90度から120度程度
に設定してこれら光軸のクロス点Cを検出面2から0.
5cm乃至2cm程度のところにするとよい。FIG. 3 is an explanatory diagram of the arrangement of the light emitting element 4a and the light receiving element 4b of the infrared sensor 4 and the set angles. First, as shown in the drawing, the infrared sensor 4 is arranged at a substantially central portion of the loop of the loop antenna 3. As a result, the IC card 20 faces the loop antenna 3, and the IC card 20
It can be detected that the card 20 is in a sufficient load state as a radio wave reception target. 14 is an infrared sensor 4
Is a cylindrical housing having a conical tip, and the light emitting element 4a and the light receiving element 4b are mounted in holes provided in the bracket 15, respectively. Each tip portion of the light emitting element 4a and the light receiving element 4b, respectively provided focusing lens lens 16a and the condenser lens 16b are mounted and fixed to an open port provided in the card detection surface 2 by the resin 17. The loop antennas 3 are also fixed by the resin 19 on the back side of the card detection surface 2. Here, the angle between the light emitting element 4a and the light receiving element 4b of the infrared sensor 4, which is related to the directivity of the light emitting element 4a and the light receiving element 4b, is set to, for example, about 90 to 120 degrees. The cross point C of these optical axes is set at 0.
It is good to set it at about 5 cm to 2 cm.
【手続補正6】[Procedure amendment 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0016】[0016]
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明にあ
っては、非接触型カードが密着あるいは近接対峙する筐
体の表面側に沿って筐体にループアンテナを内蔵してこ
れのループの内側に設けられたセンサにより非接触型カ
ードが適正な負荷状態となる位置で対峙したことを検出
して電力供給のための電磁波を非接触型カードに送出す
るようにする。これにより、電力供給のために発生する
電磁波は、ループアンテナにカードが接近した状態にお
いて発生させることができる。その結果、電波を受信す
る負荷が存在する状態で電波を発生させることができる
ので、このとき多少電波の出力を上げてもその多くがカ
ード側に受給されることから周囲に対する電波の放射量
が低減する。センサが検出する狭い範囲でカード側に十
分に電力を供給することができる。これによりカード側
に対する電力供給時間が短くなり、送受信までの動作時
間を低減でき、カードの正当性確認に時間がかからず応
答性もよくなる。しかも、このときには、密着あるいは
近接の距離において送受信するだけの強さの電波を発生
すれば済むので、不要輻射や電波法の規制の制限を容易
に回避することができる。さらに、消費電力も低減す
る。As has been described above, according to the present invention, in the present invention, come incorporates a loop antenna in the housing along the surface side of the housing contactless card is in close contact with or in close proximity facing
A sensor provided inside the loop detects that the non-contact type card has confronted at a position where an appropriate load is applied, and transmits an electromagnetic wave for power supply to the non-contact type card. Thus, the electromagnetic wave generated for power supply can be generated in a state where the card is close to the loop antenna. As a result, radio waves can be generated in the presence of a load that receives radio waves, so even if the output of the radio waves is slightly increased, most of them are received by the card side. Reduce. Power can be sufficiently supplied to the card side in a narrow range detected by the sensor. As a result, the power supply time to the card side is shortened, the operation time until transmission and reception can be reduced, and the validity of the card does not take much time, and the responsiveness is improved. In addition, at this time, since it is sufficient to generate a radio wave having a strength enough to transmit and receive at close or close distances, it is possible to easily avoid unnecessary radiation and restrictions under the Radio Law. Furthermore, power consumption is reduced.
【手続補正7】[Procedure amendment 7]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図3[Correction target item name] Figure 3
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図3】 FIG. 3
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 5/00 G06K 19/00 H ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04B 5/00 G06K 19/00 H
Claims (3)
カードに対して電力の供給とデータの読出しを行いカー
ドの正当性を確認する非接触型カード確認装置におい
て、 前記非接触型カードが密着あるいは近接対峙する筐体の
表面側に沿って前記筐体あるいはその内側に設けられ前
記非接触型カードに電磁波を供給するループアンテナ
と、 前記非接触型カードが前記ループアンテナに対向する近
接位置にあることを検出するセンサと、 前記センサの検出信号に応じて少なくとも電力供給のた
めに前記電磁波を発生して前記非接触型カードに送出す
る送信回路とを有する非接触型カード確認装置。1. A non-contact type card verification device for supplying power and reading data to a non-contact type card for exchanging information by electromagnetic induction and verifying the validity of the card, wherein the non-contact type card is A loop antenna provided along the surface side of the housing that is in close contact or close proximity to the housing or inside the housing and supplying an electromagnetic wave to the non-contact type card; and a close position where the non-contact type card faces the loop antenna. A non-contact card confirmation device, comprising: a sensor for detecting the presence of the electromagnetic wave; and a transmission circuit for generating the electromagnetic wave for supplying power at least according to a detection signal of the sensor and transmitting the electromagnetic wave to the non-contact card.
るICカードであり、前記センサは、前記ループアンテ
ナのループの内側で前記筐体の表面に設けられている請
求項1記載の非接触型カード確認装置。2. The non-contact type card according to claim 1, wherein the non-contact type card is an IC card having a loop coil, and the sensor is provided on a surface of the housing inside a loop of the loop antenna. Card confirmation device.
表面を基準として0から5cmまでの距離であり、前記
センサは、発光素子と受光素子とからなる赤外線センサ
であって、前記ループアンテナのループの内側の中央部
に配置され、前記0から5cmの範囲に検出感度を持つ
ものである請求項2記載の非接触型カード確認装置。3. The sensor according to claim 1, wherein the position of the close contact or close proximity is a distance from 0 to 5 cm with respect to the surface, and the sensor is an infrared sensor including a light emitting element and a light receiving element. 3. The non-contact type card confirmation device according to claim 2, wherein the non-contact type card confirmation device is arranged at a central portion inside the loop and has a detection sensitivity in the range of 0 to 5 cm.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22587698A JP2000057277A (en) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | Noncontact type card confirmation device |
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---|---|---|---|
JP22587698A JP2000057277A (en) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | Noncontact type card confirmation device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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