JP2001005938A - Non-contact ic card - Google Patents

Non-contact ic card

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JP2001005938A
JP2001005938A JP11218762A JP21876299A JP2001005938A JP 2001005938 A JP2001005938 A JP 2001005938A JP 11218762 A JP11218762 A JP 11218762A JP 21876299 A JP21876299 A JP 21876299A JP 2001005938 A JP2001005938 A JP 2001005938A
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JP
Japan
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voltage
resonance frequency
resonance
card
writer
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JP11218762A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Takiguchi
昌宏 滝口
Satoshi Kawachi
聡 河内
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the communication distance from being reduced and a failure in data reading from occurring without increasing the consumption current of a reader/writer even when the resonance frequency of an IC card deviates. SOLUTION: The resonance circuit 11 of an IC card 3 consists of an antenna coil 14 and a resonance circuit controlling part 5. The circuit 11 outputs a direct current voltage from a rectifying part 6 by receiving an electromagnetic signal for power from a reader/writer. Here, the part 5 is made to control the resonance frequency of the circuit 11 so that the direct current voltage from the part 6 can be maximum. Accordingly, the card 3 can perform communications in a resonance state with the reader/writer.

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、リーダライタとデ
ータの授受を行う非接触式ICカードに関する。
The present invention relates to a non-contact type IC card for exchanging data with a reader / writer.

【従来の技術】近年、従業員証、定期券、テレホンカー
ド等を磁気カード方式から非接触式ICカード方式とす
ることが試みられている。この種のICカードは電源を
内蔵していないことから、リーダライタから電力用電磁
波信号をICカードに送信することにより給電し、その
給電状態でリーダライタがICカードとデータの授受を
行うもので、ICカードの共振回路の共振周波数は電力
用信号の周波数と一致しているのが一般的である。具体
的には、アンテナコイル及びコンデンサの値を所定の周
波数に共振するように選定しており、共振回路の共振周
波数は固定的にICカードに設定されている。
2. Description of the Related Art In recent years, attempts have been made to replace employee cards, commuter passes, telephone cards, and the like from magnetic cards to non-contact IC cards. Since this type of IC card does not have a built-in power supply, power is supplied by transmitting a power electromagnetic wave signal from the reader / writer to the IC card, and the reader / writer exchanges data with the IC card in the power supply state. Generally, the resonance frequency of the resonance circuit of the IC card matches the frequency of the power signal. Specifically, the values of the antenna coil and the capacitor are selected so as to resonate at a predetermined frequency, and the resonance frequency of the resonance circuit is fixedly set in the IC card.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のものでは、以下の問題点が発生する。 (1)アンテナコイル、コンデンサ容量のばらつきによ
り、ICカードの共振周波数がずれてしまう。 (2)ICカード単体で共振周波数を調整した場合、複
数のICカードが重なった場合など、ICカード同士の
相互結合によりICカードの共振周波数がずれてしま
う。 (3)ICカードが水で濡れてしまうと、ICカードの
共振周波数がずれてしまう。
However, the above configuration has the following problems. (1) The resonance frequency of the IC card shifts due to variations in the capacitance of the antenna coil and the capacitor. (2) When the resonance frequency is adjusted by an IC card alone, or when a plurality of IC cards are overlapped, the resonance frequency of the IC card is shifted due to mutual coupling between the IC cards. (3) If the IC card gets wet with water, the resonance frequency of the IC card shifts.

【0003】このようにICカードの共振周波数がずれ
てしまうと、リーダライタとICカードとの間の通信距
離が短くなったり、リーダライタがICカードからデー
タを確実に読取れなくなってしまうことがある。
[0003] When the resonance frequency of the IC card is shifted as described above, the communication distance between the reader / writer and the IC card is shortened, or the reader / writer cannot reliably read data from the IC card. is there.

【0004】この場合、上記問題点を解決するには、リ
ーダライタ側の出力を高めることが考えられるものの、
以下の制約があり、完全に解決することはできないのが
実情である。
In this case, in order to solve the above problem, it is conceivable to increase the output on the reader / writer side.
There are the following restrictions, which cannot be completely solved.

【0005】(1)電磁波法等の規制により、リーダラ
イタの出力の上限値が決められている。 (2)近年、省電力化の要求が高く、消費電流を抑制し
なければならない。本発明は上記事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、共振周波数がずれてしまった場合
でも、消費電流が増加することなくリーダライタとの通
信距離が低下したり、リーダライタによるデータの読取
りに不具合が生じてしまうことを防止できる非接触式I
Cカードを提供することにある。
(1) The upper limit of the output of a reader / writer is determined by regulations such as the electromagnetic wave law. (2) In recent years, there is a high demand for power saving, and current consumption must be suppressed. The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to reduce the communication distance with the reader / writer without increasing current consumption and to reduce data transfer by the reader / writer even when the resonance frequency is shifted. Non-contact type I that can prevent inconvenience in reading
To provide a C card.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明によれ
ば、共振回路の共振周波数がリーダライタからの電磁波
信号の周波数からずれてしまった場合は、整流部からの
直流電圧が低下してしまうものの、共振周波数制御部は
整流部からの直流電圧が最大となるように共振回路の共
振周波数を制御するので、共振回路の共振周波数はリー
ダライタと共振する周波数に制御され、リーダライタと
ICカードとの間の通信距離が短くなってしまうことを
防止できる。
According to the first aspect of the present invention, when the resonance frequency of the resonance circuit deviates from the frequency of the electromagnetic wave signal from the reader / writer, the DC voltage from the rectification unit decreases. However, since the resonance frequency control unit controls the resonance frequency of the resonance circuit so that the DC voltage from the rectification unit is maximized, the resonance frequency of the resonance circuit is controlled to the frequency that resonates with the reader / writer, and the reader / writer and the IC The communication distance with the card can be prevented from being shortened.

【0007】請求項2の発明によれば、整流部から出力
される直流電圧が低い場合は、共振回路の共振周波数の
ずれが大きくて制御用回路による通信に不具合を生じる
虞があるものの、電圧検出部が検出した直流電圧が所定
電圧となるまで制御用回路の動作は停止されるので、制
御用回路は、共振回路が適切な共振周波数に調整された
状態で動作する。
According to the second aspect of the present invention, when the DC voltage output from the rectifier is low, there is a possibility that the deviation of the resonance frequency of the resonance circuit is large and the communication by the control circuit may be defective. Since the operation of the control circuit is stopped until the DC voltage detected by the detection unit reaches the predetermined voltage, the control circuit operates with the resonance circuit adjusted to an appropriate resonance frequency.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の概要を図1乃至図
8を参照して説明する。図2は本発明の全体構成を概略
的に示している。この図2において、リーダライタ1は
アンテナコイル2を備えていると共に、ICカード3は
アンテナコイル4を備えており、リーダライタ1のアン
テナコイル2から電力用電磁波信号をICカード3のア
ンテナコイル4に送信した状態でリーダライタ1はIC
カード3とデータの授受を行うことができる。尚、アン
テナコイル4はICカード3に内蔵されているのが一般
的である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The outline of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 schematically shows the entire configuration of the present invention. In FIG. 2, the reader / writer 1 has an antenna coil 2 and the IC card 3 has an antenna coil 4. An electromagnetic wave signal for power is transmitted from the antenna coil 2 of the reader / writer 1 to the antenna coil 4 of the IC card 3. The reader / writer 1 sends an IC
Data can be exchanged with the card 3. Incidentally, the antenna coil 4 is generally built in the IC card 3.

【0009】図1はICカード3の構成を概略的に示し
ている。この図1において、ICカード3は、電磁波信
号を送受信するためのアンテナコイル4、コンデンサ4
a、共振周波数を制御するための共振周波数制御部5、
整流部6、平滑用コンデンサ7、制御/演算部8、クロ
ック生成部9、メモリ10等を備えて構成されている。
FIG. 1 schematically shows the configuration of the IC card 3. In FIG. 1, an IC card 3 includes an antenna coil 4 and a capacitor 4 for transmitting and receiving an electromagnetic wave signal.
a, a resonance frequency control unit 5 for controlling the resonance frequency,
It comprises a rectifier 6, a smoothing capacitor 7, a control / arithmetic unit 8, a clock generator 9, a memory 10, and the like.

【0010】アンテナコイル4及びコンデンサ4a並び
に共振周波数制御部5は並列に接続されて共振回路11
を構成しており、その共振回路11においてリーダライ
タ1から所定周波数の電力用電磁波信号を受信して電力
用信号に変換する。整流部6は、共振回路11から出力
された電力用信号を整流し、平滑用コンデンサ7により
一定電圧の直流電圧(動作電圧)に平滑化して各回路に
出力する。
The antenna coil 4, the capacitor 4a, and the resonance frequency control unit 5 are connected in parallel to form a resonance circuit 11.
The resonance circuit 11 receives a power electromagnetic wave signal of a predetermined frequency from the reader / writer 1 and converts it into a power signal. The rectifier 6 rectifies the power signal output from the resonance circuit 11, smoothes the signal to a constant DC voltage (operating voltage) by the smoothing capacitor 7, and outputs the DC voltage to each circuit.

【0011】リーダライタ1から送信されてくるデータ
等の信号は、電力用電磁波信号に重畳して送信されるよ
うになっており、その信号は、受信部12により復調さ
れて制御/演算部8に与えられる。制御/演算部8は、
受信部12から入力される信号に応じた処理を実行し、
メモリ10に記憶しているデータを変調部13により変
調してアンテナコイル4から電力用電磁波信号に重畳さ
せて送信する。
A signal such as data transmitted from the reader / writer 1 is transmitted by being superimposed on a power electromagnetic wave signal, and the signal is demodulated by the receiving unit 12 and is transmitted to the control / arithmetic unit 8. Given to. The control / calculation unit 8
Performs processing according to the signal input from the receiving unit 12,
The data stored in the memory 10 is modulated by the modulation unit 13 and transmitted from the antenna coil 4 while being superimposed on the power electromagnetic wave signal.

【0012】ここで、共振回路11の共振周波数が種々
の要因でリーダライタ1の電磁波周波数f0 からずれた
場合、リーダライタ1とICカード3との間の通信距離
が低下したり、リーダライタ1によるICカード3のデ
ータの読取りが不確実となる虞を生じる。
Here, if the resonance frequency of the resonance circuit 11 deviates from the electromagnetic wave frequency f0 of the reader / writer 1 due to various factors, the communication distance between the reader / writer 1 and the IC card 3 decreases, or the reader / writer 1 The reading of data from the IC card 3 by the data may be uncertain.

【0013】そこで、本発明では、次のようにして共振
周波数制御部5により共振周波数を制御することにより
共振周波数のずれを防止するようにした。即ち、図3に
示すように整流部6からの直流電圧が本来の電圧V2か
らV1 或いはV3に低下してしまうことから、共振周波
数制御部5は、直流電圧に基づいて共振回路11の共振
周波数を制御するようにした。つまり、共振回路11の
共振周波数fがリーダライタ1の電磁波周波数f0 に対
してf>f0 、f<f0 のときは整流部6からの直流電
圧が最大電圧V2から低下すると共に、f=f0 で整流
部6からの直流電圧が最大電圧V2となるので、整流部
6からの直流電圧に基づいて共振回路11がリーダライ
タ1と共振状態となったかを判断することができる。
Therefore, in the present invention, the deviation of the resonance frequency is prevented by controlling the resonance frequency by the resonance frequency control unit 5 as follows. That is, as shown in FIG. 3, the DC voltage from the rectifying unit 6 drops from the original voltage V2 to V1 or V3, so that the resonance frequency control unit 5 determines the resonance frequency of the resonance circuit 11 based on the DC voltage. Was controlled. That is, when the resonance frequency f of the resonance circuit 11 is f> f0 and f <f0 with respect to the electromagnetic wave frequency f0 of the reader / writer 1, the DC voltage from the rectifying unit 6 decreases from the maximum voltage V2 and f = f0. Since the DC voltage from the rectifier 6 becomes the maximum voltage V2, it is possible to determine whether the resonance circuit 11 has resonated with the reader / writer 1 based on the DC voltage from the rectifier 6.

【0014】従って、整流部6からの直流電圧が最大と
なるように共振回路11の共振周波数を制御することに
より共振回路11がリーダライタ1と共振状態となるよ
うに制御することができるので、以後においては、リー
ダライタ1とICカード3とは共振状態となり、リーダ
ライタ1はICカード3と確実に通信することができ
る。
Therefore, by controlling the resonance frequency of the resonance circuit 11 so that the DC voltage from the rectification unit 6 is maximized, the resonance circuit 11 can be controlled so as to be in resonance with the reader / writer 1. Thereafter, the reader / writer 1 and the IC card 3 resonate, and the reader / writer 1 can reliably communicate with the IC card 3.

【0015】ここで、共振周波数制御部5としては、図
4に示すようにコンデンサ容量制御方式と、図5に示す
ようにコンデンサ14のインピーダンスを制御する共振
回路抵抗制御方式とがあり、コンデンサ容量制御方式に
おける共振周波数はf0 =1/(2・π・(LC)
1/2 )で表すことができ、共振回路抵抗制御方式に
おける共振周波数はf0 =1/(2・π・(LC−C
1/2 )で表すことができる。
Here, the resonance frequency control unit 5 includes a capacitor capacitance control method as shown in FIG. 4 and a resonance circuit resistance control method to control the impedance of the capacitor 14 as shown in FIG. The resonance frequency in the control method is f0 = 1 / (2.pi. (LC)
1/2 ), and the resonance frequency in the resonance circuit resistance control method is f0 = 1 / (2 ・ π ・ (LC-C
Can be represented by 2 R 2) 1/2).

【0016】また、コンデンサ容量方式としては、図6
に示すようにコンデンサ14を選択するための複数のス
イッチ15を用いたスイッチ切替え方式と図7に示すよ
うに可変容量コンデンサ16を用いた可変容量コンデン
サ方式とがあり、また、共振回路抵抗制御方式として
は、図8に示すようにトランジスタ17を用いたトラン
ジスタ制御方式がある。
FIG. 6 shows a capacitor capacity method.
As shown in FIG. 7, there are a switch switching system using a plurality of switches 15 for selecting the capacitor 14 and a variable capacitor system using a variable capacitor 16 as shown in FIG. There is a transistor control method using a transistor 17 as shown in FIG.

【0017】(第1の実施の形態)次に本発明の第1の
実施の形態を図9乃至図12を参照して説明する。この
第1の実施の形態は共振周波数制御部としてコンデンサ
容量制御方式における可変容量コンデンサ方式を採用し
たものである。
(First Embodiment) Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, a variable capacitor method in a capacitor capacity control method is employed as a resonance frequency control unit.

【0018】図9は共振周波数制御部5の構成を示して
いる。この図9において、共振周波数制御部5は、IC
を構成するFET18のゲートにコンデンサ14を接続
すると共に、ゲートに整流部6からの直流電圧を抵抗3
1を介して印加するように接続して構成されている。
FIG. 9 shows the configuration of the resonance frequency control unit 5. In FIG. 9, the resonance frequency control unit 5 includes an IC
The capacitor 14 is connected to the gate of the FET 18 and the DC voltage from the rectifier 6 is connected to the gate of the FET 18.
1 and are connected so as to be applied.

【0019】ここで、FET18のゲートとソース間の
接合容量Cgs(図10参照)は、図11に示すようにゲ
ートとソース間の電圧Vg の電圧が高くなるに従って容
量が減少する特性を示す。従って、共振回路11の共振
周波数は、図12に示すように直流電圧が高くなる程高
くなるという特性を示す。この場合、共振周波数制御部
5は、共振回路11の初期共振周波数をリーダライタ1
の電磁波周波数f0 よりも低く設定している。
Here, the junction capacitance Cgs between the gate and the source of the FET 18 (see FIG. 10) has a characteristic that the capacitance decreases as the voltage Vg between the gate and the source increases as shown in FIG. Accordingly, as shown in FIG. 12, the resonance frequency of the resonance circuit 11 has such a characteristic that it increases as the DC voltage increases. In this case, the resonance frequency control unit 5 sets the initial resonance frequency of the resonance circuit 11 to the reader / writer 1.
Is set lower than the electromagnetic wave frequency f0.

【0020】次に上記構成の作用について説明する。リ
ーダライタ1は、アンテナコイル2から基準周波数の電
力用電磁波信号を送信している。
Next, the operation of the above configuration will be described. The reader / writer 1 transmits a power electromagnetic wave signal having a reference frequency from the antenna coil 2.

【0021】ICカード3においては、アンテナコイル
4でリーダライタ1からの電力用電磁波信号を受信し、
共振回路11から電力用信号を出力する。この電力用信
号は整流部6で直流電圧に生成されて各回路に動作電圧
として出力される。
In the IC card 3, a power electromagnetic wave signal from the reader / writer 1 is received by the antenna coil 4,
A power signal is output from the resonance circuit 11. This power signal is generated as a DC voltage by the rectifier 6 and output to each circuit as an operating voltage.

【0022】さて、ICカード3がリーダライタ1に接
近するに従って整流部6からの直流電圧が上昇する。こ
のとき、図12に示すように共振回路11の共振周波数
は直流電圧が上昇するに従って上昇する一方で、図3に
示すように共振周波数が電磁波周波数f0 に接近するよ
うに上昇するに従って直流電圧が上昇するので、容量C
gsが減少し、共振周波数が上昇すると直流電圧がさら上
昇するという正帰還が行われ、直流電圧は一気に上昇す
る。そして、共振周波数が電磁波周波数f0 となったと
ころで直流電圧が最大となり、共振周波数が電磁波周波
数f0 を上回るようになると今度は直流電圧が低下する
ようになるので、結局、共振周波数は電磁波周波数f0
に自動調整されるようになる。従って、以後において
は、共振回路11の共振周波数は電磁波周波数f0 に調
整された状態でリーダライタ1との通信を行うことにな
る。
Now, as the IC card 3 approaches the reader / writer 1, the DC voltage from the rectifier 6 rises. At this time, as shown in FIG. 12, the resonance frequency of the resonance circuit 11 rises as the DC voltage rises, while as shown in FIG. 3, the DC voltage rises as the resonance frequency approaches the electromagnetic wave frequency f0. As it rises, the capacity C
When gs decreases and the resonance frequency rises, the DC voltage further rises, so that a positive feedback is performed, and the DC voltage rises at once. Then, when the resonance frequency becomes the electromagnetic wave frequency f0, the DC voltage becomes maximum, and when the resonance frequency exceeds the electromagnetic wave frequency f0, the DC voltage starts to decrease.
Will be adjusted automatically. Therefore, hereinafter, communication with the reader / writer 1 is performed in a state where the resonance frequency of the resonance circuit 11 is adjusted to the electromagnetic wave frequency f0.

【0023】このような実施の形態によれば、FET1
8の特性を利用してICカード3の共振回路11の共振
周波数をリーダライタ1からの電磁波周波数f0 となる
ように自動調整するようにしたので、共振回路11の共
振周波数が固定されている構成のものと違って、リーダ
ライタ1とICカード3との間の通信距離が低下するこ
とを防止すると共に、リーダライタ1によるICカード
3のデータ読取りに不具合を生じることもない。
According to such an embodiment, the FET 1
8, the resonance frequency of the resonance circuit 11 of the IC card 3 is automatically adjusted to be the electromagnetic wave frequency f0 from the reader / writer 1, so that the resonance frequency of the resonance circuit 11 is fixed. Unlike the one described above, the communication distance between the reader / writer 1 and the IC card 3 is prevented from being reduced, and there is no problem in reading data from the IC card 3 by the reader / writer 1.

【0024】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態を図13乃至図15を参照して説明する。
この第2の実施の形態は、共振周波数制御部5として、
コンデンサ容量制御方式におけるスイッチ切替え方式を
採用したものである。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The embodiment will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, the resonance frequency control unit 5
This adopts a switch switching method in the capacitor capacity control method.

【0025】図13は共振周波数制御部5の構成を示し
ている。この図13において、コンデンサ14はFET
19と直列接続されていると共に、このFET19のゲ
ートにはコンデンサ切替え部20が接続されており、選
択されたFET19がオンすることにより共振回路11
の容量、ひいては共振回路11の共振周波数が制御され
るようになっている。このコンデンサ切替え部20は、
図14に示すように複数の電圧比較回路21を備えてお
り、この電圧比較回路21は、直流電圧が所定の切替え
設定電圧を上回ったときは接続されたFET19をオン
することにより共振周波数を制御するようになってい
る。この場合、共振回路11は、図15に示すように直
流電圧が上昇するのに従って共振周波数がステップ状に
低下する特性を示すようになっている。また、コンデン
サ切替え部20は、共振回路11の初期共振周波数をリ
ーダライタ1の電磁波周波数f0 よりも高く設定してい
る。
FIG. 13 shows the configuration of the resonance frequency control unit 5. In FIG. 13, a capacitor 14 is an FET
19, and a capacitor switching unit 20 is connected to the gate of the FET 19, and when the selected FET 19 is turned on, the resonance circuit 11 is turned on.
And the resonance frequency of the resonance circuit 11 is controlled. This capacitor switching unit 20
As shown in FIG. 14, a plurality of voltage comparison circuits 21 are provided, and the voltage comparison circuit 21 controls the resonance frequency by turning on the connected FET 19 when the DC voltage exceeds a predetermined switching set voltage. It is supposed to. In this case, the resonance circuit 11 has such a characteristic that the resonance frequency decreases stepwise as the DC voltage increases, as shown in FIG. Further, the capacitor switching unit 20 sets the initial resonance frequency of the resonance circuit 11 higher than the electromagnetic wave frequency f0 of the reader / writer 1.

【0026】さて、ICカード3がリーダライタ1に接
近するに従って整流部6からの直流電圧が上昇すると、
図15に示すように共振回路11の共振周波数は直流電
圧が上昇するに従ってステップ状に低下する一方で、図
3に示すように共振周波数が電磁波周波数f0 に接近す
るように上昇するに従って直流電圧が上昇するので、共
振周波数が低下すると直流電圧がさら上昇するという正
帰還が行われ、直流電圧は一気に上昇する。そして、共
振周波数が電磁波周波数f0 となったところで直流電圧
が最大となり、さらに共振周波数が電磁波周波数f0 を
下回るようになると今度は直流電圧が低下するようにな
るので、結局、共振周波数は電磁波周波数f0 に自動調
整されることになる。従って、以後においては、共振回
路11の共振周波数は電磁波周波数f0 に調整された状
態でリーダライタ1との通信を行うことになる。
When the DC voltage from the rectifier 6 rises as the IC card 3 approaches the reader / writer 1,
As shown in FIG. 15, the resonance frequency of the resonance circuit 11 decreases stepwise as the DC voltage rises, while the DC voltage rises as the resonance frequency approaches the electromagnetic wave frequency f0 as shown in FIG. Since the DC voltage rises, a positive feedback that the DC voltage further rises when the resonance frequency lowers is performed, and the DC voltage rises at a stretch. When the resonance frequency becomes the electromagnetic wave frequency f0, the DC voltage becomes maximum, and when the resonance frequency becomes lower than the electromagnetic wave frequency f0, the DC voltage starts to decrease. Will be automatically adjusted. Therefore, hereinafter, communication with the reader / writer 1 is performed in a state where the resonance frequency of the resonance circuit 11 is adjusted to the electromagnetic wave frequency f0.

【0027】このような第2の実施の形態によれば、コ
ンデンサ切替え部20により所定のFET19をオンす
ることにより直流電圧が高くなる程共振回路11の共振
周波数が低くなるように切替えるようにしたので、第1
の実施の形態と同様に、共振回路11の共振周波数をリ
ーダライタ1の電磁波周波数f0 に自動調整でき、リー
ダライタ1とICカード3との間の通信距離が低下する
ことを防止すると共に、リーダライタ1によるICカー
ド3のデータの読取りに不具合を生じることもない。
According to the second embodiment, when the predetermined FET 19 is turned on by the capacitor switching unit 20, the switching is performed so that the resonance frequency of the resonance circuit 11 decreases as the DC voltage increases. So the first
As in the first embodiment, the resonance frequency of the resonance circuit 11 can be automatically adjusted to the electromagnetic wave frequency f0 of the reader / writer 1 to prevent the communication distance between the reader / writer 1 and the IC card 3 from being reduced, and to reduce There is no problem in reading the data of the IC card 3 by the writer 1.

【0028】(第3の実施の形態)次に本発明の第3の
実施の形態を図16及び図17を参照して説明する。こ
の第3の実施の形態は、共振周波数制御部5として、共
振回路抵抗制御方式におけるトランジスタ制御方式を採
用したものである。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, the resonance frequency control section 5 employs a transistor control method in a resonance circuit resistance control method.

【0029】即ち、共振周波数制御部5を示す図16に
おいて、コンデンサ14にはトランジスタ22が直列に
接続されていると共に、そのトランジスタ22のベース
に抵抗23,24による分圧された直流電圧が印加され
ており、オンするトランジスタ22に応じて共振回路1
1の共振周波数が制御されるようになっている。この場
合、トランジスタ22のベース電圧が高い程トランジス
タ22のコレクタとエミッタとの間の抵抗が大きくなる
ので、共振回路11は、図17に示すように直流電圧が
上昇するのに従って共振周波数が低下する特性を示すよ
うになっている。また、共振回路11の初期共振周波数
はリーダライタ1の電磁波周波数f0 よりも高く設定さ
れている。
That is, in FIG. 16 showing the resonance frequency control unit 5, a transistor 22 is connected in series to a capacitor 14, and a DC voltage divided by resistors 23 and 24 is applied to the base of the transistor 22. And the resonance circuit 1 according to the transistor 22 to be turned on.
1 is controlled. In this case, since the resistance between the collector and the emitter of the transistor 22 increases as the base voltage of the transistor 22 increases, the resonance frequency of the resonance circuit 11 decreases as the DC voltage increases, as shown in FIG. It shows characteristics. The initial resonance frequency of the resonance circuit 11 is set higher than the electromagnetic wave frequency f0 of the reader / writer 1.

【0030】さて、ICカード3がリーダライタ1に接
近するに従って整流部6からの直流電圧が上昇すると、
図17に示すように共振回路11の共振周波数は直流電
圧が上昇するに従って低下する一方で、図3に示すよう
に共振周波数が電磁波周波数f0 に接近するように低下
するに従って直流電圧が上昇するので、共振周波数が低
下すると直流電圧がさら上昇するという正帰還が行わ
れ、直流電圧は一気に上昇する。そして、共振周波数が
電磁波周波数f0 となったところで直流電圧が最大とな
り、さらに共振周波数が電磁波周波数f0 を下回るよう
になると今度は直流電圧が低下するようになるので、結
局、共振周波数は電磁波周波数f0 に自動調整されるこ
とになる。従って、以後においては、共振回路11の共
振周波数は電磁波周波数f0 に調整された状態でリーダ
ライタ1との通信を行うことになる。
When the DC voltage from the rectifier 6 rises as the IC card 3 approaches the reader / writer 1,
As shown in FIG. 17, the resonance frequency of the resonance circuit 11 decreases as the DC voltage increases, while the DC voltage increases as the resonance frequency decreases so as to approach the electromagnetic wave frequency f0 as shown in FIG. When the resonance frequency decreases, the DC voltage further rises, so that a positive feedback is performed, and the DC voltage rises at a stretch. When the resonance frequency becomes the electromagnetic wave frequency f0, the DC voltage becomes maximum, and when the resonance frequency becomes lower than the electromagnetic wave frequency f0, the DC voltage starts to decrease. Will be automatically adjusted. Therefore, hereinafter, communication with the reader / writer 1 is performed in a state where the resonance frequency of the resonance circuit 11 is adjusted to the electromagnetic wave frequency f0.

【0031】このような第3の実施の形態によれば、ト
ランジスタ22のコレクタとエミッタとの間の抵抗値を
直流電圧に応じて調整することにより共振回路11の共
振周波数を制御するようにしたので、第1の実施の形態
と同様に、共振回路11の共振周波数をリーダライタ1
の電磁波周波数f0 に自動調整でき、リーダライタ1と
ICカード3との間の通信距離が低下することを防止す
ると共に、リーダライタ1によるICカード3のデータ
の読取りに不具合を生じることもない。
According to the third embodiment, the resonance frequency of the resonance circuit 11 is controlled by adjusting the resistance between the collector and the emitter of the transistor 22 according to the DC voltage. Therefore, similarly to the first embodiment, the resonance frequency of the resonance circuit 11 is
The electromagnetic wave frequency f0 can be automatically adjusted to prevent the communication distance between the reader / writer 1 and the IC card 3 from being reduced, and there is no problem in reading data from the IC card 3 by the reader / writer 1.

【0032】(第4の実施の形態)次に本発明の第4の
実施の形態を図18を参照して説明する。この第4の実
施の形態は、直流電圧に応じて制御用回路を動作させる
ようにしたことに特徴を有する。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The feature of the fourth embodiment is that the control circuit is operated in accordance with the DC voltage.

【0033】即ち、ICカード3には電圧検出部25が
設けられており、この電圧検出部25は、検出した直流
電圧が規定電圧未満の場合は、制御/演算部(制御用回
路に相当)8及びクロック生成部(制御用回路に相当)
9の動作を停止するようになっている。
That is, the IC card 3 is provided with a voltage detecting section 25. When the detected DC voltage is lower than the specified voltage, the voltage detecting section 25 controls / calculates (corresponds to a control circuit). 8 and clock generator (corresponding to control circuit)
9 is stopped.

【0034】従って、直流電圧が低くて共振周波数がリ
ーダライタ1の電磁波周波数f0 からずれている場合は
制御/演算部8及びクロック生成部9が動作することは
なく、直流電圧が十分に高くなって共振周波数がリーダ
ライタ1の電磁波周波数f0となったときに演算/制御
部8及びクロック生成部9が動作する。
Therefore, when the DC voltage is low and the resonance frequency deviates from the electromagnetic wave frequency f0 of the reader / writer 1, the control / calculation unit 8 and the clock generation unit 9 do not operate, and the DC voltage becomes sufficiently high. When the resonance frequency becomes the electromagnetic wave frequency f0 of the reader / writer 1, the arithmetic / control unit 8 and the clock generation unit 9 operate.

【0035】この第4の実施の形態によれば、ICカー
ド3の共振回路11の共振周波数がリーダライタ1の電
磁波周波数f0 に制御された状態でリーダライタ1との
通信が行われるので、直流電圧が低い状態でリーダライ
タとの通信が行われることはなく、リーダライタ1によ
るICカード3のデータの読取りに不具合を生じること
はない。
According to the fourth embodiment, the communication with the reader / writer 1 is performed while the resonance frequency of the resonance circuit 11 of the IC card 3 is controlled to the electromagnetic wave frequency f0 of the reader / writer 1. Communication with the reader / writer is not performed while the voltage is low, and there is no problem in reading data from the IC card 3 by the reader / writer 1.

【0036】本発明は、上記各実施の形態にのみ限定さ
れるものではなく、次のように変形または拡張できる。
第1の実施の形態において、FETの代りにバリキャッ
プダイオードを接続し、このバリキャップダイオードの
制御電圧を調整することにより共振回路11の共振周波
数を制御するようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments, but can be modified or expanded as follows.
In the first embodiment, a varicap diode may be connected instead of the FET, and the resonance frequency of the resonance circuit 11 may be controlled by adjusting the control voltage of the varicap diode.

【0037】第4の実施の形態において、電圧検出部2
5により制御/演算部8及びクロック生成部9に対する
給電路を断つようにしてよい。
In the fourth embodiment, the voltage detector 2
5, the power supply path to the control / calculation unit 8 and the clock generation unit 9 may be cut off.

【0038】共振回路11の共振周波数を連続的に変化
させ、整流部6からの直流電圧が最大となる共振周波数
に制御するようにしてもよい。
The resonance frequency of the resonance circuit 11 may be continuously changed to control the resonance frequency at which the DC voltage from the rectification unit 6 becomes maximum.

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

【図1】本発明の概要を説明するためのICカードのブ
ロック図
FIG. 1 is a block diagram of an IC card for explaining an outline of the present invention.

【図2】全体の構成を示す概略図FIG. 2 is a schematic diagram showing the overall configuration.

【図3】周波数と直流電圧との関係を示す図FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a frequency and a DC voltage.

【図4】コンデンサ容量制御方式の共振周波数制御部を
示す電気回路図
FIG. 4 is an electric circuit diagram showing a resonance frequency control unit of a capacitor capacity control method.

【図5】共振回路抵抗制御方式の共振周波数制御部を示
す電気回路図
FIG. 5 is an electric circuit diagram showing a resonance frequency control unit of a resonance circuit resistance control method.

【図6】コンデンサ容量方式におけるスイッチ切替え方
式を示す電気回路図
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing a switch switching method in a capacitor capacity method.

【図7】コンデンサ容量方式における可変容量コンデン
サ方式を示す電気回路図
FIG. 7 is an electric circuit diagram showing a variable capacitor system in the capacitor system.

【図8】共振回路抵抗制御方式におけるトランジスタ制
御方式を示す電気回路図
FIG. 8 is an electric circuit diagram showing a transistor control method in a resonance circuit resistance control method.

【図9】本発明の第1の実施の形態における共振周波数
制御部を示す電気回路図
FIG. 9 is an electric circuit diagram showing a resonance frequency control unit according to the first embodiment of the present invention.

【図10】FETの接合容量を示す図FIG. 10 is a diagram showing a junction capacitance of an FET.

【図11】FETのゲート電圧と接合容量との関係を示
す図
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a gate voltage and a junction capacitance of an FET.

【図12】ICカードの直流電圧と共振周波数との関係
を示す図
FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a DC voltage and a resonance frequency of an IC card.

【図13】本発明の第2の実施の形態を示す図9相当図FIG. 13 is a view corresponding to FIG. 9, showing a second embodiment of the present invention;

【図14】コンデンサ切替え部を示す概略図FIG. 14 is a schematic diagram showing a capacitor switching unit.

【図15】図12相当図FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG. 12;

【図16】本発明の第3の実施の形態を示す図9相当図FIG. 16 is a view corresponding to FIG. 9, showing a third embodiment of the present invention;

【図17】図12相当図FIG. 17 is a diagram corresponding to FIG. 12;

【図18】本発明の第4の実施の形態を示す図9相当図FIG. 18 is a view corresponding to FIG. 9, showing a fourth embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1はリーダライタ、3はICカード、5は共振周波数制
御部、6は整流部、8は制御用回路、9はクロック生成
部(制御用回路)、11は共振回路、25は電圧検出部
である。
1 is a reader / writer, 3 is an IC card, 5 is a resonance frequency control unit, 6 is a rectification unit, 8 is a control circuit, 9 is a clock generation unit (control circuit), 11 is a resonance circuit, and 25 is a voltage detection unit. is there.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 リーダライタからの電磁波信号を受信す
る共振回路と、この共振回路が前記リーダライタから電
磁波信号の受信状態で直流電圧を出力する整流部とを備
えた非接触式ICカードにおいて、 前記整流部からの直流電圧が最大となるように前記共振
回路の共振周波数を制御する共振周波数制御部を備えた
ことを特徴とする非接触式ICカード。
1. A non-contact IC card comprising: a resonance circuit that receives an electromagnetic wave signal from a reader / writer; and a rectifier that outputs a DC voltage in a state where the resonance circuit receives the electromagnetic wave signal from the reader / writer. A non-contact type IC card, comprising: a resonance frequency control unit that controls a resonance frequency of the resonance circuit so that a DC voltage from the rectification unit is maximized.
【請求項2】 前記整流部から出力された直流電圧を検
出する電圧検出部を備え、 前記電圧検出部が検出した電圧が所定電圧となるまで制
御用回路の動作を停止するように構成したことを特徴と
する請求項1記載の非接触式ICカード。
2. A voltage detection unit for detecting a DC voltage output from the rectification unit, wherein the operation of the control circuit is stopped until the voltage detected by the voltage detection unit reaches a predetermined voltage. The non-contact type IC card according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記共振周波数制御部は、前記共振回路
のコンデンサ容量を制御することにより前記共振回路の
共振周波数を制御することを特徴とする請求項1または
2記載の非接触式ICカード。
3. The non-contact IC card according to claim 1, wherein the resonance frequency control unit controls a resonance frequency of the resonance circuit by controlling a capacitance of the resonance circuit.
【請求項4】 前記共振周波数制御部は、前記共振回路
のインピーダンスを制御することにより前記共振回路の
共振周波数を制御することを特徴とする請求項1または
2記載の非接触式ICカード。
4. The non-contact IC card according to claim 1, wherein the resonance frequency control section controls a resonance frequency of the resonance circuit by controlling an impedance of the resonance circuit.
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