JP2000235628A - 非接触ｉｃカードシステムのリーダ／ライタ装置とそのアンテナ回路 - Google Patents
非接触ｉｃカードシステムのリーダ／ライタ装置とそのアンテナ回路Info
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 非接触ＩＣカードから送られてくるデータの
復調を、非接触ＩＣカードへの電力伝送効率を低下させ
ずに行えるようにする。 【解決手段】 アンテナ回路１のループコイル２と疎結
合となるようにセンスコイル３を設け、このセンスコイ
ル出力を用いて非接触ＩＣカードからのデータＤＡＴＡ
ｂを復調回路３６により復調する。疎結合することでル
ープコイル２から非接触ＩＣカードへ伝送される電力が
センスコイル３経由で消費されるのを防止でき、効率の
よい電力伝送を実現できる。
復調を、非接触ＩＣカードへの電力伝送効率を低下させ
ずに行えるようにする。 【解決手段】 アンテナ回路１のループコイル２と疎結
合となるようにセンスコイル３を設け、このセンスコイ
ル出力を用いて非接触ＩＣカードからのデータＤＡＴＡ
ｂを復調回路３６により復調する。疎結合することでル
ープコイル２から非接触ＩＣカードへ伝送される電力が
センスコイル３経由で消費されるのを防止でき、効率の
よい電力伝送を実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非接触ＩＣカードシ
ステムのリーダ／ライタ装置とそのアンテナ回路に係
り、特に非接触ＩＣカードへの電力伝送効率を改良した
非接触ＩＣカードシステムのリーダ／ライタ装置とその
アンテナ回路に関するものである。
ステムのリーダ／ライタ装置とそのアンテナ回路に係
り、特に非接触ＩＣカードへの電力伝送効率を改良した
非接触ＩＣカードシステムのリーダ／ライタ装置とその
アンテナ回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】非接触ＩＣカードシステムでは、非接触
ＩＣカード及びリーダ／ライタ装置の双方にループアン
テナを設け、例えばループアンテナ装置から電力あるい
は電力と情報を非接触ＩＣカードへ伝送するときは、数
１０ＫＨｚ〜十数ＭＨｚ程度の交流信号をリーダ／ライ
タ装置のループアンテナに流して電磁波を励起し、これ
を近接して置かれた非接触ＩＣカードのループアンテナ
で検出する。即ち非接触ＩＣカード及びリーダ／ライタ
装置のループアンテナは、電力及び情報のエネルギーを
伝送するためのアンテナとして機能する。
ＩＣカード及びリーダ／ライタ装置の双方にループアン
テナを設け、例えばループアンテナ装置から電力あるい
は電力と情報を非接触ＩＣカードへ伝送するときは、数
１０ＫＨｚ〜十数ＭＨｚ程度の交流信号をリーダ／ライ
タ装置のループアンテナに流して電磁波を励起し、これ
を近接して置かれた非接触ＩＣカードのループアンテナ
で検出する。即ち非接触ＩＣカード及びリーダ／ライタ
装置のループアンテナは、電力及び情報のエネルギーを
伝送するためのアンテナとして機能する。
【０００３】図３は、上記した非接触ＩＣカードシステ
ムの、リーダ／ライタ装置と非接触ＩＣカードの結合に
関連する部分を示したブロック図で、リーダ／ライタ装
置３０に設けられた発振器３１の発振周波数ｆｃは上記
のように数１０ＫＨｚ〜十数ＭＨｚである。情報伝送の
場合は、発振器３１からの搬送波を変調器３２へ入力
し、データＤＡＴＡａによりこれを変調する。そしてこ
れを電力増幅器３３で増幅し、ループアンテナ３５との
マッチング回路３４を介してループアンテナ３５から送
信する。また、電力伝送のみの場合は、発振器３１から
の搬送波を無変調のままで送信する。このリーダ／ライ
タ装置３０から非接触ＩＣカード４０への送信は、ルー
プアンテナ３５が生成する磁束が非接触ＩＣカード４０
のループアンテナ４１と鎖交し、誘起電圧を励起するこ
とにより行われる。非接触ＩＣカード４０では、ループ
アンテナ４１の誘起電圧をダイオードブリッジ４３で整
流して非接触ＩＣカード内の各回路の電源として用い、
また、同じ誘起電圧を復調回路（図示省略）へ導いてリ
ーダ／ライタ装置からのデータを復調する。コンデンサ
４２は、ループアンテナ４１とコンデンサ４２からなる
並列共振回路の共振によって、リーダ／ライタ装置から
の搬送波もしくは変調波の伝送効率向上をはかるために
設けられている。
ムの、リーダ／ライタ装置と非接触ＩＣカードの結合に
関連する部分を示したブロック図で、リーダ／ライタ装
置３０に設けられた発振器３１の発振周波数ｆｃは上記
のように数１０ＫＨｚ〜十数ＭＨｚである。情報伝送の
場合は、発振器３１からの搬送波を変調器３２へ入力
し、データＤＡＴＡａによりこれを変調する。そしてこ
れを電力増幅器３３で増幅し、ループアンテナ３５との
マッチング回路３４を介してループアンテナ３５から送
信する。また、電力伝送のみの場合は、発振器３１から
の搬送波を無変調のままで送信する。このリーダ／ライ
タ装置３０から非接触ＩＣカード４０への送信は、ルー
プアンテナ３５が生成する磁束が非接触ＩＣカード４０
のループアンテナ４１と鎖交し、誘起電圧を励起するこ
とにより行われる。非接触ＩＣカード４０では、ループ
アンテナ４１の誘起電圧をダイオードブリッジ４３で整
流して非接触ＩＣカード内の各回路の電源として用い、
また、同じ誘起電圧を復調回路（図示省略）へ導いてリ
ーダ／ライタ装置からのデータを復調する。コンデンサ
４２は、ループアンテナ４１とコンデンサ４２からなる
並列共振回路の共振によって、リーダ／ライタ装置から
の搬送波もしくは変調波の伝送効率向上をはかるために
設けられている。
【０００４】次に、非接触ＩＣカード４０よりリーダ／
ライタ装置３０へのデータ伝送時には、リーダ／ライタ
装置は無変調の搬送波を送信して、非接触ＩＣカードへ
電力供給のみを行っている。非接触ＩＣカードでは、送
信すべきデータＤＡＴＡｂを変調回路４４へ入力し、変
調回路４４のインピーダンスを変化させる。これによっ
てループアンテナ４１の負荷インピーダンスが変化する
から、これがリーダ／ライタ装置側では送信搬送波の負
荷変動となり、リーダ／ライタ装置３０の点Ａに於ける
電圧／電流が非接触ＩＣカードの送信データＤＡＴＡｂ
に応じて変化する。これはロードスイッチ変調といわ
れ、変調回路４４はロードスイッチ形変調回路と呼ばれ
るものである。リーダ／ライタ装置３０では、上記の電
圧／電流の変化を復調回路３６で復調して、非接触ＩＣ
カード４０からのデータＤＡＴＡｂを取り出す。
ライタ装置３０へのデータ伝送時には、リーダ／ライタ
装置は無変調の搬送波を送信して、非接触ＩＣカードへ
電力供給のみを行っている。非接触ＩＣカードでは、送
信すべきデータＤＡＴＡｂを変調回路４４へ入力し、変
調回路４４のインピーダンスを変化させる。これによっ
てループアンテナ４１の負荷インピーダンスが変化する
から、これがリーダ／ライタ装置側では送信搬送波の負
荷変動となり、リーダ／ライタ装置３０の点Ａに於ける
電圧／電流が非接触ＩＣカードの送信データＤＡＴＡｂ
に応じて変化する。これはロードスイッチ変調といわ
れ、変調回路４４はロードスイッチ形変調回路と呼ばれ
るものである。リーダ／ライタ装置３０では、上記の電
圧／電流の変化を復調回路３６で復調して、非接触ＩＣ
カード４０からのデータＤＡＴＡｂを取り出す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図４は、図３に於ける
復調回路３６の入力部分を取り出してより詳しく示した
図である。前述のように非接触ＩＣカード４０からデー
タを送るときは、非接触ＩＣカードのループアンテナ４
１の負荷４５（図３の変調回路４４、整流回路４３等を
まとめて１つの負荷とみなしたもの）がデータＤＡＴＡ
ｂにより変化し、これによって電力増幅器３３の出力電
流Ｉが変化する。そこでこの変化を検出するために、ル
ープアンテナ３５の接地側に抵抗器３７を挿入し、ここ
を電流Ｉが流れることにより生じる電圧降下ＶSを復調
回路３６へ入力する。復調回路３６は、入力された電圧
ＶSの変化を検出して非接触ＩＣカード４０からのＤＡ
ＴＡｂを復調する。ところが、抵抗器３７に電力増幅器
３３からの電流Ｉを流すと、ここで電力が消費される。
このために電力増幅器３３は、この抵抗器３７で消費さ
れる分だけ余計な出力電力を必要とし、電力伝送効率が
低下する問題がある。
復調回路３６の入力部分を取り出してより詳しく示した
図である。前述のように非接触ＩＣカード４０からデー
タを送るときは、非接触ＩＣカードのループアンテナ４
１の負荷４５（図３の変調回路４４、整流回路４３等を
まとめて１つの負荷とみなしたもの）がデータＤＡＴＡ
ｂにより変化し、これによって電力増幅器３３の出力電
流Ｉが変化する。そこでこの変化を検出するために、ル
ープアンテナ３５の接地側に抵抗器３７を挿入し、ここ
を電流Ｉが流れることにより生じる電圧降下ＶSを復調
回路３６へ入力する。復調回路３６は、入力された電圧
ＶSの変化を検出して非接触ＩＣカード４０からのＤＡ
ＴＡｂを復調する。ところが、抵抗器３７に電力増幅器
３３からの電流Ｉを流すと、ここで電力が消費される。
このために電力増幅器３３は、この抵抗器３７で消費さ
れる分だけ余計な出力電力を必要とし、電力伝送効率が
低下する問題がある。
【０００６】また、特開平１０−２８３４３８号には、
リーダ／ライタ装置側のループアンテナと並列または直
列にコンデンサを付加して搬送周波数またはその近傍で
共振するようにして、非接触ＩＣカードへの電力伝送効
率を改善した装置が提供されている。図５はそのうちの
並列共振を用いたときの復調回路の周辺を詳細に示した
もので、コンデンサ３９がループアンテナ３５と並列共
振する。この場合、並列共振回路のインピーダンスはそ
の共振点付近では大きな値となるから、マッチング回路
３４の出力側インピーダンスもそれに合わせて大きな値
であり、このハイインピーダンス点の電圧Ｖを抵抗器３
８を介して復調回路３６へ取り込み復調することとな
る。この構成では、搬送波電流は抵抗器３８と復調回路
３６の搬送波帯での入力インピーダンスとの直列インピ
ーダンスが、ループアンテナ３５とコンデンサ３９から
なる並列回路に並列に入ることになり、非接触ＩＣカー
ドからのデータ検出のために共振回路のＱを低下させる
こととなってしまう。これは直ちに非接触ＩＣカードへ
の電力伝送効率を低下させる。
リーダ／ライタ装置側のループアンテナと並列または直
列にコンデンサを付加して搬送周波数またはその近傍で
共振するようにして、非接触ＩＣカードへの電力伝送効
率を改善した装置が提供されている。図５はそのうちの
並列共振を用いたときの復調回路の周辺を詳細に示した
もので、コンデンサ３９がループアンテナ３５と並列共
振する。この場合、並列共振回路のインピーダンスはそ
の共振点付近では大きな値となるから、マッチング回路
３４の出力側インピーダンスもそれに合わせて大きな値
であり、このハイインピーダンス点の電圧Ｖを抵抗器３
８を介して復調回路３６へ取り込み復調することとな
る。この構成では、搬送波電流は抵抗器３８と復調回路
３６の搬送波帯での入力インピーダンスとの直列インピ
ーダンスが、ループアンテナ３５とコンデンサ３９から
なる並列回路に並列に入ることになり、非接触ＩＣカー
ドからのデータ検出のために共振回路のＱを低下させる
こととなってしまう。これは直ちに非接触ＩＣカードへ
の電力伝送効率を低下させる。
【０００７】図６は、直列共振によって電力伝送効率を
向上させた場合の、復調回路３６の周辺を示したもの
で、この場合にはループアンテナ３５とコンデンサ３９
とからなる直列共振回路を形成している。直列共振時に
はその回路のインピーダンスは小さい値となるので、こ
の場合は電力増幅器３３からの電流Ｉを抵抗器３８’へ
流し、その電圧降下ＶSを復調回路３６で検出する。こ
れは図３の非共振の場合と同様である。従って、抵抗器
３８’に於ける電力消費が生じ、さらにこの場合には直
列共振回路に抵抗器３８’が直列に入ることになってＱ
が低下し、電力伝送効率を低下させてしまう。
向上させた場合の、復調回路３６の周辺を示したもの
で、この場合にはループアンテナ３５とコンデンサ３９
とからなる直列共振回路を形成している。直列共振時に
はその回路のインピーダンスは小さい値となるので、こ
の場合は電力増幅器３３からの電流Ｉを抵抗器３８’へ
流し、その電圧降下ＶSを復調回路３６で検出する。こ
れは図３の非共振の場合と同様である。従って、抵抗器
３８’に於ける電力消費が生じ、さらにこの場合には直
列共振回路に抵抗器３８’が直列に入ることになってＱ
が低下し、電力伝送効率を低下させてしまう。
【０００８】また、いずれの回路の場合にも、復調回路
３６と電力増幅器３３との接地点は共通として電力増幅
器３３の出力側の電圧／電流の変化を検出する構成とな
っている。このために、復調回路３６と電力増幅器３３
の電源は少なくとも接地点が共通となるから、電源回路
を介して電力増幅器３３の雑音電流は復調回路３６に影
響を与える、いわゆるまわり込みが生じ易くなるという
問題もある。なお、上記した問題点は、図４〜図６でマ
ッチング回路３４を用いない場合でも同様である。ま
た、非接触ＩＣカードからのデータ伝送方式はロードス
イッチ方式以外の場合でも同様である。
３６と電力増幅器３３との接地点は共通として電力増幅
器３３の出力側の電圧／電流の変化を検出する構成とな
っている。このために、復調回路３６と電力増幅器３３
の電源は少なくとも接地点が共通となるから、電源回路
を介して電力増幅器３３の雑音電流は復調回路３６に影
響を与える、いわゆるまわり込みが生じ易くなるという
問題もある。なお、上記した問題点は、図４〜図６でマ
ッチング回路３４を用いない場合でも同様である。ま
た、非接触ＩＣカードからのデータ伝送方式はロードス
イッチ方式以外の場合でも同様である。
【０００９】以上詳しく述べたように、非接触ＩＣカー
ドから送られてくるデータの復調回路を接続することに
よって、リーダ／ライタ装置から非接触ＩＣカードへの
電力伝送効率が低下するという問題があるが、この解決
法の１つが特願平１０−２１５８号に示されている。こ
れは、図３のマッチング回路３４をトランスで構成し、
そのトランスに追加巻線を１つ加え、その追加巻線とル
ープアンテナ３５側に接続される巻線との間の電磁結合
によって非接触ＩＣカードからのデータ成分を追加巻線
から取り出し復調するようにしたものである。しかし、
リーダ／ライタ装置のアンテナ回路であるループアンテ
ナとの電磁結合により復調データを取り出すことについ
ては開示されていない。
ドから送られてくるデータの復調回路を接続することに
よって、リーダ／ライタ装置から非接触ＩＣカードへの
電力伝送効率が低下するという問題があるが、この解決
法の１つが特願平１０−２１５８号に示されている。こ
れは、図３のマッチング回路３４をトランスで構成し、
そのトランスに追加巻線を１つ加え、その追加巻線とル
ープアンテナ３５側に接続される巻線との間の電磁結合
によって非接触ＩＣカードからのデータ成分を追加巻線
から取り出し復調するようにしたものである。しかし、
リーダ／ライタ装置のアンテナ回路であるループアンテ
ナとの電磁結合により復調データを取り出すことについ
ては開示されていない。
【００１０】本発明の目的は、ループアンテナ（以下、
ループコイルという）との電磁結合により非接触ＩＣカ
ードからのデータを取り出すことにより、リーダ／ライ
タ装置からの電力伝送効率を低下させることなしに、非
接触ＩＣカードから送られてきたデータを復調でき、ま
たその復調回路の電源を電力増幅器の電源と分離可能と
したリーダ／ライタ装置とそのアンテナ回路を提供する
にある。
ループコイルという）との電磁結合により非接触ＩＣカ
ードからのデータを取り出すことにより、リーダ／ライ
タ装置からの電力伝送効率を低下させることなしに、非
接触ＩＣカードから送られてきたデータを復調でき、ま
たその復調回路の電源を電力増幅器の電源と分離可能と
したリーダ／ライタ装置とそのアンテナ回路を提供する
にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、搬送波出力手段からの搬送波をアンテ
ナ回路を構成するループコイルに供給し、そのループコ
イルと電磁結合した非接触ＩＣカードへ電力及びデータ
を送信するとともに、非接触ＩＣカードから送信されて
きたデータを前記アンテナ回路で受信し、その受信信号
から復調回路により前記非接触ＩＣカードからのデータ
を復調するように構成された非接触ＩＣカードシステム
のリーダ／ライタ装置であって、前記アンテナ回路に、
前記ループコイルと電磁結合するようにセンスコイルを
設け、このセンスコイルから出力される交流信号を前記
復調回路に入力して非接触ＩＣカードから送信されてき
たデータを復調するように構成したことを特徴とする非
接触ＩＣカードシステムのリーダ／ライタ装置を開示す
る。
めに、本発明は、搬送波出力手段からの搬送波をアンテ
ナ回路を構成するループコイルに供給し、そのループコ
イルと電磁結合した非接触ＩＣカードへ電力及びデータ
を送信するとともに、非接触ＩＣカードから送信されて
きたデータを前記アンテナ回路で受信し、その受信信号
から復調回路により前記非接触ＩＣカードからのデータ
を復調するように構成された非接触ＩＣカードシステム
のリーダ／ライタ装置であって、前記アンテナ回路に、
前記ループコイルと電磁結合するようにセンスコイルを
設け、このセンスコイルから出力される交流信号を前記
復調回路に入力して非接触ＩＣカードから送信されてき
たデータを復調するように構成したことを特徴とする非
接触ＩＣカードシステムのリーダ／ライタ装置を開示す
る。
【００１２】更に本発明は、前記センスコイルにコンデ
ンサを並列接続し、前記センスコイルとコンデンサから
なる並列回路の共振周波数が前記非接触ＩＣカードから
送信されるデータの周波数帯域にあるように前記コンデ
ンサの容量を設定したことを特徴とする非接触ＩＣカー
ドシステムのリーダ／ライタ装置を開示する。
ンサを並列接続し、前記センスコイルとコンデンサから
なる並列回路の共振周波数が前記非接触ＩＣカードから
送信されるデータの周波数帯域にあるように前記コンデ
ンサの容量を設定したことを特徴とする非接触ＩＣカー
ドシステムのリーダ／ライタ装置を開示する。
【００１３】更に本発明は、前記非接触ＩＣカードシス
テムのリーダ／ライタ装置に用いるアンテナ回路であっ
て、絶縁基板の片方の面にスパイラル状に前記ループコ
イルを形成し、さらに同じ面上でかつ前記ループコイル
の外周を囲むように前記センスコイルを形成して成るこ
とを特徴とするアンテナ回路を開示する。
テムのリーダ／ライタ装置に用いるアンテナ回路であっ
て、絶縁基板の片方の面にスパイラル状に前記ループコ
イルを形成し、さらに同じ面上でかつ前記ループコイル
の外周を囲むように前記センスコイルを形成して成るこ
とを特徴とするアンテナ回路を開示する。
【００１４】更に本発明は、前記非接触ＩＣカードシス
テムのリーダ／ライタ装置に用いるアンテナ回路であっ
て、絶縁基板の片方の面にスパイラル状に前記ループコ
イルを形成し、さらに同じ面上でかつ前記ループコイル
の内周に囲まれるように前記センスコイルを形成して成
ることを特徴とするアンテナ回路を開示する。
テムのリーダ／ライタ装置に用いるアンテナ回路であっ
て、絶縁基板の片方の面にスパイラル状に前記ループコ
イルを形成し、さらに同じ面上でかつ前記ループコイル
の内周に囲まれるように前記センスコイルを形成して成
ることを特徴とするアンテナ回路を開示する。
【００１５】更に本発明は、前記非接触ＩＣカードシス
テムのリーダ／ライタ装置に用いるアンテナ回路であっ
て、絶縁基板の片方の面にスパイラル状に前記ループコ
イルを形成し、さらに反対の面に前記センスコイルを形
成して成ることを特徴とするアンテナ回路。
テムのリーダ／ライタ装置に用いるアンテナ回路であっ
て、絶縁基板の片方の面にスパイラル状に前記ループコ
イルを形成し、さらに反対の面に前記センスコイルを形
成して成ることを特徴とするアンテナ回路。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は、本発明になるリーダ／ライタ装置の復調
回路入力部周辺の回路構成例を示したもので、マッチン
グ回路３４はトランスで構成されていて、このトランス
を介して電力増幅器３３とアンテナ回路１が結合されて
いる。アンテナ回路１には、非接触ＩＣカードと電磁結
合するループコイル２にコンデンサ４が並列接続され、
並列共振により電力伝送効率の向上をはかっている。
する。図１は、本発明になるリーダ／ライタ装置の復調
回路入力部周辺の回路構成例を示したもので、マッチン
グ回路３４はトランスで構成されていて、このトランス
を介して電力増幅器３３とアンテナ回路１が結合されて
いる。アンテナ回路１には、非接触ＩＣカードと電磁結
合するループコイル２にコンデンサ４が並列接続され、
並列共振により電力伝送効率の向上をはかっている。
【００１７】本発明の特徴は、復調回路との結合を行う
ために、ループコイル２と電磁的に疎結合したセンスコ
イル３をアンテナ回路１に設けている点である。そし
て、ロードスイッチ方式で送られてくる非接触ＩＣカー
ドからのデータＤＡＴＡｂの周波数帯域（これは電力伝
送を行う搬送波の周波数よりもデータＤＡＴＡｂのビッ
トレートに応じた分だけずれた周波数となる）での共振
によりデータの転送効率を上げるためにコンデンサ５が
設けられいてる。この構成によると、復調回路３６を結
合するのに従来のように抵抗器を用いていないので、結
合抵抗での電力消費も並列共振回路であるアンテナ回路
１におけるＱの劣化も殆ど生じない。また、マッチング
回路３４の一次巻線とセンスコイル３の接地点Ｇ１、Ｇ
２を分離することができるので、電力増幅器３３と復調
回路３６の電源を分離することができ、大きな電力を扱
う電力増幅器の雑音等により復調回路３６の動作が影響
を受けることも容易に防止できる。
ために、ループコイル２と電磁的に疎結合したセンスコ
イル３をアンテナ回路１に設けている点である。そし
て、ロードスイッチ方式で送られてくる非接触ＩＣカー
ドからのデータＤＡＴＡｂの周波数帯域（これは電力伝
送を行う搬送波の周波数よりもデータＤＡＴＡｂのビッ
トレートに応じた分だけずれた周波数となる）での共振
によりデータの転送効率を上げるためにコンデンサ５が
設けられいてる。この構成によると、復調回路３６を結
合するのに従来のように抵抗器を用いていないので、結
合抵抗での電力消費も並列共振回路であるアンテナ回路
１におけるＱの劣化も殆ど生じない。また、マッチング
回路３４の一次巻線とセンスコイル３の接地点Ｇ１、Ｇ
２を分離することができるので、電力増幅器３３と復調
回路３６の電源を分離することができ、大きな電力を扱
う電力増幅器の雑音等により復調回路３６の動作が影響
を受けることも容易に防止できる。
【００１８】センスコイル３とループコイル１とは疎結
合としたが、これは次の理由による。密結合としたとき
はループコイル２から出力される電磁波がセンスコイル
３に多く吸収され、電力伝送効率の低下を招くという問
題と、やはり密結合になるとループコイル、センスコイ
ル双方で共振型を用いたときそれぞれの共振周波数が結
合により変化し、電力伝送やデータ伝送の効率を低下さ
せるという問題がある。従って、非接触ＩＣカードから
のデータＤＡＴＡｂが検出可能な範囲でできるだけ疎な
結合とするのが望ましい。
合としたが、これは次の理由による。密結合としたとき
はループコイル２から出力される電磁波がセンスコイル
３に多く吸収され、電力伝送効率の低下を招くという問
題と、やはり密結合になるとループコイル、センスコイ
ル双方で共振型を用いたときそれぞれの共振周波数が結
合により変化し、電力伝送やデータ伝送の効率を低下さ
せるという問題がある。従って、非接触ＩＣカードから
のデータＤＡＴＡｂが検出可能な範囲でできるだけ疎な
結合とするのが望ましい。
【００１９】図２は、アンテナ回路１の構成例を示して
おり、同図（ａ）は絶縁基板１０の１つの面上にループ
コイル２を形成し、その外周側にセンスコイル３を設け
ている。また図２（ｂ）の構成では、ループコイル２の
内周側にセンスコイル３を設けている。さらに図２
（ｃ）の断面図では、絶縁基板の片面にループコイル２
を形成し、反対の面にセンスコイル３を形成している。
これら各コイルの巻線やサイズ、相互の位置関係等は電
力搬送波の周波数やデータ速度等から決められる。各コ
イルの形成は、例えばプリント板上の配線技術を用いれ
ばよい。あるいはケーブル等の張り付けで形成してもよ
い。
おり、同図（ａ）は絶縁基板１０の１つの面上にループ
コイル２を形成し、その外周側にセンスコイル３を設け
ている。また図２（ｂ）の構成では、ループコイル２の
内周側にセンスコイル３を設けている。さらに図２
（ｃ）の断面図では、絶縁基板の片面にループコイル２
を形成し、反対の面にセンスコイル３を形成している。
これら各コイルの巻線やサイズ、相互の位置関係等は電
力搬送波の周波数やデータ速度等から決められる。各コ
イルの形成は、例えばプリント板上の配線技術を用いれ
ばよい。あるいはケーブル等の張り付けで形成してもよ
い。
【００２０】なお、図１では、ループコイル２とコンデ
ンサ４は並列共振回路を構成するものとしたが、本発明
はこれに限定されるものではない。即ち、図４あるいは
図６にて説明したような無共振型あるいは直列共振型の
アンテナ回路であっても非接触ＩＣカードへの電力伝送
効率の向上がはかれることは明らかである。この点はセ
ンスコイル３についても同様である。さらに、上記した
説明はロードスイッチ方式に限られるものではないこと
も明らかである。
ンサ４は並列共振回路を構成するものとしたが、本発明
はこれに限定されるものではない。即ち、図４あるいは
図６にて説明したような無共振型あるいは直列共振型の
アンテナ回路であっても非接触ＩＣカードへの電力伝送
効率の向上がはかれることは明らかである。この点はセ
ンスコイル３についても同様である。さらに、上記した
説明はロードスイッチ方式に限られるものではないこと
も明らかである。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、非接触ＩＣカードから
送られてきたデータの復調回路を、リーダ／ライタ装置
からの電力伝送効率を低下させることなく構成できる。
さらにその復調回路の信頼性をより高めることができ
る。
送られてきたデータの復調回路を、リーダ／ライタ装置
からの電力伝送効率を低下させることなく構成できる。
さらにその復調回路の信頼性をより高めることができ
る。
【図１】本発明になるリーダ／ライタ装置の復調回路入
力部周辺の回路構成例を示す図である。
力部周辺の回路構成例を示す図である。
【図２】アンテナ回路の構成例を示す図である。
【図３】従来の非接触ＩＣカードシステムの構成例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図４】図３の、復調回路入力部周辺の詳細を示す図で
ある。
ある。
【図５】リーダ／ライタ装置のアンテナ回路を並列共振
型としたときの復調回路入力部周辺の詳細を示す図であ
る。
型としたときの復調回路入力部周辺の詳細を示す図であ
る。
【図６】リーダ／ライタ装置のアンテナ回路を直列共振
型としたときの復調回路入力部周辺の詳細を示す図であ
る。
型としたときの復調回路入力部周辺の詳細を示す図であ
る。
１ アンテナ回路 ２ ループコイル ３ センスコイル ４、５ コンデンサ １０ 絶縁基板 ３３ 電力増幅器 ３４ マッチング回路 ３６ 復調回路
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） Ｈ０１Ｑ 7/00 Ｈ０４Ｂ 5/02 (72)発明者 中村 学 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 Ｆターム(参考） 2C005 MA40 NA08 NA09 TA22 5B058 CA15 CA17 CA22 5J070 BC06 BC08 BC23 BC29 BC35 BC36 5K012 AA05 AB05 AC06 AC08 AC10 AC11 AE13 BA02
Claims (5)
- 【請求項１】 搬送波出力手段からの搬送波をアンテナ
回路を構成するループコイルに供給し、そのループコイ
ルと電磁結合した非接触ＩＣカードへ電力及びデータを
送信するとともに、非接触ＩＣカードから送信されてき
たデータを前記アンテナ回路で受信し、その受信信号か
ら復調回路により前記非接触ＩＣカードからのデータを
復調するように構成された非接触ＩＣカードシステムの
リーダ／ライタ装置であって、 前記アンテナ回路に、前記ループコイルと電磁結合する
ようにセンスコイルを設け、このセンスコイルから出力
される交流信号を前記復調回路に入力して非接触ＩＣカ
ードから送信されてきたデータを復調するように構成し
たことを特徴とする非接触ＩＣカードシステムのリーダ
／ライタ装置。 - 【請求項２】 前記センスコイルにコンデンサを並列接
続し、前記センスコイルとコンデンサからなる並列回路
の共振周波数が前記非接触ＩＣカードから送信されるデ
ータの周波数帯域にあるように前記コンデンサの容量を
設定したことを特徴とする請求項１に記載の非接触ＩＣ
カードシステムのリーダ／ライタ装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の非接触ＩＣカ
ードシステムのリーダ／ライタ装置に用いるアンテナ回
路であって、絶縁基板の片方の面にスパイラル状に前記
ループコイルを形成し、さらに同じ面上でかつ前記ルー
プコイルの外周を囲むように前記センスコイルを形成し
て成ることを特徴とするアンテナ回路。 - 【請求項４】 請求項１または２に記載の非接触ＩＣカ
ードシステムのリーダ／ライタ装置に用いるアンテナ回
路であって、絶縁基板の片方の面にスパイラル状に前記
ループコイルを形成し、さらに同じ面上でかつ前記ルー
プコイルの内周に囲まれるように前記センスコイルを形
成して成ることを特徴とするアンテナ回路。 - 【請求項５】 請求項１または２に記載の非接触ＩＣカ
ードシステムのリーダ／ライタ装置に用いるアンテナ回
路であって、絶縁基板の片方の面にスパイラル状に前記
ループコイルを形成し、さらに反対の面に前記センスコ
イルを形成して成ることを特徴とするアンテナ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3566899A JP2000235628A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | 非接触ｉｃカードシステムのリーダ／ライタ装置とそのアンテナ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3566899A JP2000235628A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | 非接触ｉｃカードシステムのリーダ／ライタ装置とそのアンテナ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000235628A true JP2000235628A (ja) | 2000-08-29 |
Family
ID=12448265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3566899A Pending JP2000235628A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | 非接触ｉｃカードシステムのリーダ／ライタ装置とそのアンテナ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000235628A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006140842A (ja) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非接触ｉｃカードリーダライタ装置 |
| JP2008182528A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Toshiba Corp | ループアンテナ及びループアンテナを備えた無線送受信装置 |
| JP2011024361A (ja) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Asuka Electron Kk | 無接点電力伝送及び無接点データ伝送方法ならびにその装置 |
| JP2011024360A (ja) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Asuka Electron Kk | Ｕｓｂデバイス用の電力伝送及びデータ伝送方法ならびにその装置 |
-
1999
- 1999-02-15 JP JP3566899A patent/JP2000235628A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006140842A (ja) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非接触ｉｃカードリーダライタ装置 |
| JP2008182528A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Toshiba Corp | ループアンテナ及びループアンテナを備えた無線送受信装置 |
| JP2011024361A (ja) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Asuka Electron Kk | 無接点電力伝送及び無接点データ伝送方法ならびにその装置 |
| JP2011024360A (ja) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Asuka Electron Kk | Ｕｓｂデバイス用の電力伝送及びデータ伝送方法ならびにその装置 |
| JP4705988B2 (ja) * | 2009-07-17 | 2011-06-22 | 明日香エレクトロン株式会社 | Ｕｓｂデバイス用の電力伝送及びデータ伝送方法ならびにその装置 |
| JP4705989B2 (ja) * | 2009-07-17 | 2011-06-22 | 明日香エレクトロン株式会社 | 無接点電力伝送及び無接点データ伝送方法ならびにその装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050627 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050705 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051108 |