JP2001052140A - Ｉｃカード装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来公知のＩＣカード装置で、電磁誘導型の場
合はコイルの結合を利用するため通信距離が短いのみな
らず、リーダライタ側の電波法の規制のため比較的低い
周波数を使用せざるをえず、また、マイクロ波型の場合
は通信距離は長く採れるものの通信方式上の制約のた
め、いずれの場合でも通信速度を早くすることが困難で
あった。 【解決手段】本発明においては、Ｒ／Ｗの伝送線路と、
ＩＣカードの伝送線路とを接近して配置して互いに結合
させることにより、通信方式上の制約を排除して高速通
信を可能にしている。また、この近接配置とすることに
より、Ｒ／Ｗ側からの定常電気信号をＩＣカード側の情
報で変調して返送することが可能となり、さらに、ＩＣ
カード側の電源供給用の結合素子を設けてＩＣカードの
電池を不要とし回路構成も簡単にすることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣカードリーダ
／ライタ（以下、Ｒ／Ｗと略記する。）を含む電気的接
点を持たない非接触式ＩＣカード装置に関するものであ
る。特に本発明は非接触式ＩＣカード装置の通信速度向
上に係る。

【０００２】

【従来の技術】近年Ｒ／Ｗと非接触でデータの読み書き
が出来るＩＣカード装置が普及して来ている。これら非
接触ＩＣカード装置には幾つかの方式が存在するが、代
表的なものとしては、交流磁界を利用した電磁誘導型と
マイクロ波を利用したマイクロ波との２者が代表的であ
る。図８（ａ）に電磁誘導型、図８（ｂ）にマイクロ波
型を示す。図８（ａ）および（ｂ）において、１０１は
Ｒ／Ｗ、ｌ０２はＩＣカード、１０３はＲ／Ｗのアンテ
ナコイル、１０４はマイクロ波アンテナ、１０５は発振
回路、１０６は変調回路、１０７は復調回路、１１０は
ＩＣカードのアンテナコイル、１１１はマイクロ波アン
テナ、１１２は電源回路、１１３は変調回路、１１４は
復調回路、１１５は制御回路、１１６はメモリ、１１７
はバッテリーであり、１１８はアンテナコイルにより作
られる誘導電磁界、１１９はマイクロ波アンテナから放
射されるマイクロ波である。

【０００３】これらＩＣカード装置では、Ｒ／Ｗ１０１
からカード１０２ヘの通信は、Ｒ／Ｗ１０１がキャリア
となる高周波信号を直接変調した信号を送信することに
より行われる。一方、ＩＣカード１０２からＲ／Ｗ１０
１への通信は、電磁誘導型の場合、定常的に発信されて
いるＲ／Ｗ１０１からのキャリアによってＩＣカード１
０２のアンテナコイル１１０に誘導電流が発生するが、
ＩＣカード側コイルの負荷インピーダンスを変えること
によりこの誘導電流の量を変化させ、これによりＩＣカ
ード１０２側のアンテナコイル１１０から再放射される
キャリアの磁界強度に変化を与える事でＩＣカード１０
２側の情報を乗せて通信を行う。マイクロ波型の場合で
は、ＩＣカード１０２内部のマイクロ波アンテナ１１１
の反射係数を上記電磁誘導型の場合と同様に変化させ、
Ｒ／Ｗ１０１が定常的に放射しているキャリアのＩＣカ
ード１０２側での受信電力量や再放射電力量をＩＣカー
ド１０２の持つ固有の情報に応じて変化させることによ
り変調し、この変調されたキャリアによる電界強度の変
化として再放射する事により通信を行う。このように、
非接触ＩＣカード装置では、ＩＣカードは自らが信号を
送信するための機能を持たず、Ｒ／Ｗ１０１の発するキ
ャリアをＩＣカード１０２側で受信し、これにＩＣカー
ド１０２固有の情報をのせてＲ／Ｗ１０１側に再放射し
通信する事が大きな特徴となっている。とりわけ交流磁
界を利用した電磁誘導型装置では、ＩＣカード１０２の
動作に必要な電力をＲ／Ｗ１０１から供給可能で、ＩＣ
カード１０２に電池を搭載しない装置が構成でき、その
普及はめざましい。現在国際標準化の作業も進められて
いる非接触ＩＣカード装置は、入退室管理等のオープン
な空間で、ある程度の通信距離を必要とする使われ方を
することが多く、Ｒ／Ｗ１０１から放射されるキャリア
が電波法等で規制される。

【０００４】先にも述べたとおり、マイクロ波型、電磁
誘導型ともに、ＩＣカード１０２はＲ／Ｗ１０１が送信
するキャリアを利用して情報を再放射し送信するため、
Ｒ／Ｗ１０１の送信するキャリアが電波法で規制されて
その放射電力が制限を受けると、Ｒ／Ｗ１０１とＩＣカ
ード１０２間の通信距離が短くなるのみならず、信号と
ノイズの比（Ｓ／Ｎ比）も大きくとれないため、通信速
度も制限されてくる。また電磁誘導型の装置では、エネ
ルギーをＩＣカード１０２に供給するために、距離に対
して急激に減衰する進行方向の磁界を利用しており、こ
の結果１２５ｋＨｚあるいは１３．５６ＭＨｚといった
減衰の少ない比較的低い周波数帯が用いられている。こ
のため、通信速度はせいぜい数１００ｋｂｐｓ程度で遅
いものとなっており、またこれら周波数での電波法によ
る限界から放射電力も大きく採ることが出来ず、通信距
離は数ｃｍから１０ｃｍ程度である。一方、マイクロ波
型においては、通信距離は１乃至３ｍ程度と電磁誘導型
に比べ長いが、波長よりも長い距離を双方向通信の形で
交信することになるため、通信方式上の限界があり通信
速度はせいぜい数１００ｋｂｐｓ程度となっている。

【０００５】しかしながら、非接触ＩＣカード装置が普
及するにつれてその使用方法も多岐にわたり、それに伴
い求められる技術も多岐にわたって来ている。例えば、
前述の入退室などでは、かなりの通信距離が求められる
一方、送る情報はＩＤのみで十分な場合が多く、また扉
やゲートの開閉と連動させる場合等には、それほど速い
通信速度は必要としない。しかしながら鉄道の改札など
に適用するには、通信速度を含めた速い処理速度が重要
になる。これに対して、現在考えられている電子マネー
等に適用する場合は、長い通信距離を必要としない一
方、セキュリティーのより高い通信が求められる。この
ためセキュリティーの高い暗号処理を必要とする場合で
は、ある程度高速な通信が求められる。さらに、ＩＣカ
ードに画像等のメモリ容量の多い情報を蓄える使い方を
する場合には、より高速な通信速度が要求される。この
ように、ＩＣカード装置の適用範囲が広がるにつれ、Ｉ
ＣカードとＲ／Ｗ間の通信速度の向上や距離の拡大が望
まれてきており、現状の装置では必ずしも対応出来なく
なってきている。さらに、ＩＣカードの通信技術を応用
し、ハードレベルで簡単にカスタマイズできる小型端末
を構成するアイデアも出てきており（特願平１１−０２
４３３２）、より高速な通信を実現する非接触ＩＣカー
ド装置が求められてきている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
無電源タイプのＩＣカードの普及が進む一方で、通信距
離あるいは通信速度のように、その性能面での限界が指
摘されるようになってきた。すなわち上記のように、従
来の電磁誘導型のＩＣカード装置では通信距離が数ｃｍ
から１０ｃｍ程度であり、通信速度は数１００ｋｂｐｓ
程度であり、マイクロ波型の場合では通信距離こそ１乃
至３ｍ程度あるものの、通信速度の点では電磁誘導の場
合と大差はない状態であった。このため本発明において
は、今後の応用でより重要となる通信速度に注目し、Ｒ
／ＷとＩＣカード間でさらに高速な通信を可能とする、
非接触式ＩＣカード装置を提供することを目的とした。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においてはリーダライタとＩＣカードのそれ
ぞれの伝送線路を接近配置して結合させることを基本構
成とし、請求項２においてはこの基本構成において、リ
ーダライタからＩＣカード側に情報を送信し、この情報
に対応したＩＣカード側の情報を変調してリーダライタ
側に返送する構成としている。

【０００８】請求項３においては、上記構成において、
リーダライタ側からＩＣカード側に情報送信後、リーダ
ライタが無変調の信号を伝送線路に送出し、一方ＩＣカ
ード側ではスイッチング回路により該伝送線路の電気的
状態を変化させることにより両伝送線路間の結合状態を
変えることにより、ＩＣカード側から返送される信号強
度の変化をリーダライタ側で受信し、ＩＣカードからリ
ーダライタに送信している。

【０００９】請求項４においては、リーダライタとＩＣ
カードの両伝送線路により信号伝送用の結合線路形成
し、この結合線路とは異なる結合素子を設けたＩＣカー
ドを本ＩＣカード装置に使用することを規定している。

【００１０】また、請求項５においては、伝送線路とし
てはマイクロストリップ線路、コプレーナ線路、スロッ
ト線路、コプレーナストリップ線路或いは平行線路等の
各種マイクロ波線路が適用し得ることを規定している。

【００１１】さらに、請求項６においては、請求項４記
載の上記結合素子を用いてＩＣカード動作のための電源
供給を行う構成について規定したものである。

【００１２】

【作用】Ｒ／ＷとＩＣカード間の伝送媒体に、広帯域な
伝送線路を利用することで、Ｒ／ＷとＩＣカードの伝送
線路を重ねる、或いは至近距離に配置することにより広
帯域な結合線路を構成することが出来る。これにより高
い周波数、広帯域な信号を利用することが出来るため、
高速な通信が可能になる。また、この結合線路での電磁
結合を利用することで、電気的な接点を持たずに非接触
状態で、Ｒ／Ｗと無電源ＩＣカード間の通信が可能にな
る。

【００１３】また、請求項３に記載したごとくＩＣカー
ド側で伝送線路との結合状態を変化させることで、Ｒ／
Ｗから伝送線路に送られる電気信号に強度の変化が与え
られるため、ＩＣカードに送信回路を持たせることな
く、Ｒ／ＷとＩＣカード間の情報の授受を行うことが出
来ると同時に、電磁結合を利用してＲ／ＷからＩＣカー
ドヘエネルギーの供給が行う事が可能となる。これらの
作用があいまって、バッテリ無しで動作する、電気的接
点を持たない非接触式高速ＩＣカード装置が実現出来
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１（ａ）および（ｂ）に、本発
明の第１の実施の形態として、直線状のマイクロストリ
ップ線路を伝送線路に用いたＲ／ＷとＩＣカードの例を
示す。図１（ａ）において、１はＲ／Ｗ、２はＩＣカー
ド、３はコントローラ、１１はＲ／Ｗ１の制御回路部、
１２はＲ／Ｗ１の伝送線路、１３はＲ／Ｗ１の送信回路
部、１４はＲ／Ｗ１の受信回路部である。また図１
（ｂ）において、１７はＲ／Ｗ１の伝送線路のグランド
プレーン、２０はＩＣカード２の伝送線路、２１はＩＣ
カード２の回路部、２２はＩＣカード２の制御回路部、
２３はＩＣカード２の送信回路部、２４はＩＣカード２
の受信回路部、２９はＩＣカード２の伝送線路のグラン
ドプレーン、３０はＩＣカード２の電池、４１はＲ／Ｗ
１の伝送線路１２およびＩＣカードの伝送線路２０から
構成される結合線路である。本実施の形態において、Ｒ
／Ｗ１は伝送線路１２を形成しているマイクロストリッ
プ線路およびＩＣカード２に送るべき情報を含む電気信
号を送出し、該情報を含む電気信号はＲ／Ｗ１とＩＣカ
ード２の伝送線路１２および２０から構成される結合線
路４１を介して、ＩＣカード２の受信回路部２４に送ら
れ、Ｒ／Ｗ１からＩＣカード２ヘの通信が行われる。一
方、ＩＣカード２からＲ／Ｗ１への通信には、ＩＣカー
ド２はＲ／Ｗ１へ送る情報を含む電気信号を、送信回路
２３からＩＣカード２の伝送線路２０に送出し、該情報
を含む電気信号はＩＣカード２とＲ／Ｗ１の伝送線路１
２および２０で構成する結合線路４１およびＲ／Ｗ１の
伝送線路１２を介して、受信回路部１４に送られ、ＩＣ
カード２からＲ／Ｗ１への通信が行われる。

【００１５】Ｒ／Ｗ１とＩＣカード２間の通信に用いる
電気信号は、伝送線路１２および２０を通過し、ＩＣカ
ード２の伝送線路２０と電磁結合が生じる範囲であれ
ば、その周波数に制限はない。したがって、通信方式に
対する制約も緩和され高速通信が可能となる。また、本
実施の形態の場合、Ｒ／Ｗ１とＩＣカード２間の通信に
おいて、電気信号に情報を与える方法についても、Ｒ／
Ｗ１或いはＩＣカード２の送信回路部１３あるいは２３
で直接情報をのせるため、一般的な振幅、周波数あるい
は位相等に変調を与える方法やこれらの組み合せる多値
変調など、通常の無線通信に用いられる変調方式のどの
方法を用いても問題は生じない。また、本実施の形態で
は、Ｒ／Ｗ１はマイクロストリップによる伝送線路１２
の一端から電気信号を送信し、他端で電気信号を受信す
る、すなわち送信回路部１３から受信回路部１４に信号
をＲ／Ｗ１側の伝送線路１２を介して伝送する構成にな
っている。また、ＩＣカード２の内部においても、ＩＣ
カード２側の伝送線路２０の両端に送信回路２３と受信
回路２４が接続され、電気信号の送受信を分けた構成に
なっている。

【００１６】これに対し、図２は上記図１の例における
伝送線路１２の受信側端を無反射端として、他端に送受
信回路１６を構成した場合を示す。図中の、１はＲ／
Ｗ、２はＩＣカード、１１はＲ／Ｗ１の制御回路部、１
２はＲ／Ｗ１の伝送線路、１５は伝送線路の無反射端、
１６は送受信回路部、１７は伝送線路のグランドプレー
ン、２０はＩＣカード２の伝送線路、２１はＩＣカード
２の回路部、２２はＩＣカード２の制御回路部、２５は
ＩＣカード２の送受信回路部、２８は伝送線路の無反射
端、２９は伝送線路のグランドプレーン、３０は電池、
４１は伝送線路１２および２０から構成される結合線路
である。このように、Ｒ／Ｗ１における伝送線路の一方
の終端を無反射端として、もう一方の終端に送受信回路
を接続する構成、あるいは同様にＩＣカード２内部の伝
送線路２０の一端を無反射端に、もう一方の終端に送受
信回路２５を設ける構成でも問題はなく、これらを組み
合わせた構成でもＲ／Ｗ１とＩＣカード２間で通信が行
える事は言うまでも無い。さらに、図１おいよび図２で
示す実施の形態では、Ｒ／Ｗ１の伝送線路１２に図３
（ａ）に示すマイクロストリッブラインを用いている
が、図３（ｂ）に示すコプレーナ型線路、図３（ｃ）に
示すコプレーナ型ストリップ線路、図３（ｄ）に示すス
ロット線路、図３（ｅ）に示す平行線路等、電気信号が
通る部分がグランドに覆われていない一般に用いられて
いるマイクロ波の配線構造の線路であれば、問題無くＲ
／Ｗ１の伝送線路１２を構成することが出来る。また伝
送線路の形状についても、図１（ａ）（ｂ）および図２
の実施の形態に示した直線状のみならず、図４に示す曲
線（ａ）、メアンダライン（Ｂ）等でも問題は生じな
い。

【００１７】図５に本発明による第２の実施の形態とし
て、第１の実施の形態と同じ構成で、３枚のＩＣカード
２と通信する場合の例を示す。このように複数のＩＣカ
ード２が同時に存在する場合においても、Ｒ／Ｗ１の伝
送線路１２とＩＣカード２の伝送線路２０で構成する結
合線路４１の結合度を極端に高くしなければ、全てのＩ
Ｃカード２との通信が成立する強度の信号を送ることが
可能であり、複数枚のＩＣカード２に対しても、第１の
実施の形態と同様の通信が可能となる。また、Ｒ／Ｗ１
が複数枚のＩＣカード２を制御する方法については、Ｉ
ＳＯ１４４４３で規定される現状の電磁誘導型非接触Ｉ
Ｃカードの装置同様、ＩＣカードのＩＤ番号取得時にビ
ット単位の衝突を検出してＩＣカードを選別する方法
や、ＩＣカードの応答する時間を複数の時間帯に区切
り、ＩＣカード２が送信するデータの衝突を確率的に避
けてＩＣカード２を選別する方法等で複数のＩＣカード
２を識別し、識別後各ＩＣカード２に一時的な番号を割
り付けて各ＩＣカード２と通信する事で、Ｒ／Ｗ１は複
数のＩＣカード２と通信することが出来る。

【００１８】図６（ａ）および（ｂ）に、本発明の第３
の実施の形態として、ＩＣカード２に伝送線路の電気的
特性を切り替えるスイッチング回路を備え、Ｒ／Ｗ１側
からはＩＣカード２に対して情報送信後に送信する情報
を含まない無変調の電気信号を送信し、ＩＣカード２側
ではＲ／Ｗ１に送信すべき情報でこの無変調信号に強度
の変化を与える事で変調し、ＩＣカード２からＲ／Ｗ１
への情報伝送を行う例を示す。本図６（ａ）において、
１はＲ／Ｗ、２はＩＣカード、３はコントローラ、１１
はＲ／Ｗ１の制御回路部、１２はＲ／Ｗ１の伝送線路、
１３は送信回路部、１４は受信回路部である。図６
（ｂ）はＩＣカード２の内部接続を示すもので、２０’
は伝送線路、４０は結合素子、２１は回路ブロック部、
２２は制御回路部、２４は受信回路部、２７はスイッチ
ング回路部、２６は反射端、２８は無反射端、２９は伝
送線路のグランドプレーン、３２は整流回路部、３３は
電源回路部である。本実施の形態では、電源供給用の結
合素子４０を介して、Ｒ／Ｗ１から電力を受信し、整流
回路部３２及び電源回路部３３を通して、ＩＣカード２
の動作に必要な電力を供給する構成になっている。

【００１９】Ｒ／Ｗ１からＩＣカード２ヘの通信につい
ては、実施の形態１同様、Ｒ／Ｗ１から直接情報をのせ
た電気信号を送信し、ＩＣカード２の伝送線路２０’を
介してＩＣカード２が該電気信号を受信する事で、通信
が成立する。一方、ＩＣカード２からＲ／Ｗ１の通信に
関しては、Ｒ／Ｗ１が情報を含まない電気信号を伝送線
路１２に送り続け、ＩＣカード２はスイッチング回路２
７によって伝送線路２０の一端を、受信回路２４あるい
は反射端に切り替えることで、例えば負荷インピーダン
スを変える等の方法によりＩＣカード２側伝送線路２
０’の電気的状態を変化させ、これによりＲ／Ｗ１の受
信回路１４に届く電気信号の強度に変化を与え、情報を
Ｒ／Ｗ１へ伝える。この場合、ＩＣカード２が送信する
情報に応じて、直接電気信号の強度に変化を与えて情報
を乗せる方法の他に、信号強度の変化を周期的に作るこ
とで、Ｒ／Ｗ１が送信する信号を含まない電気信号より
低い周波数の第２の波（サブキャリア）を作り、このサ
ブキャリアの周波数や位相を変調する方法や、サブキャ
リアの有無で変調を行う方法等で、ＩＣカード２からＲ
／Ｗ１への通信が可能になる。複数のＩＣカード２の選
別方法や制御方法につては、第２の実施の形態で示した
ものと同様の方法で可能となる。なお本実施の形態にお
いても、第１の実施の形態同様、Ｒ／Ｗ１の伝送線路１
２は図３で示す各伝送線路を用いても問題なく、また伝
送線路の形状も図４で示す全ての形状であっても問題は
無い。さらに結合素子４１の形状も長方形の他に図７で
示す例のように、Ｒ／Ｗ１の伝送線路１２と電磁気的に
結合し、定在波が立つものであればその形状に制限はな
いことは言うまでもない。

【００２０】図８（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に、本発
明の第４の実施の形態として、Ｒ／Ｗ１に２本の伝送線
路１２’を備え、ＩＣカード２内部の伝送線路２０がＲ
／Ｗ１の２本の伝送線路と同時に結合線路を構成して通
信を行う例を示す。図８（ａ）および（ｂ）はＲ／Ｗ１
の構成を示すもので、１はＲ／Ｗ、２はＩＣカード、３
はコントローラ、１１は制御回路部、１２’は２本の線
路からなる伝送線路で一方はＲ／Ｗ１の送信回路部、他
方は同じくＲ／Ｗ１の受信回路部に接続されている。ま
た、図８（ｃ）はＩＣカード２内部の構成を示すもの
で、１３は送信回路部、１４は受信回路部、１５は伝送
線路の無反射端、１７はＲ／Ｗ１の伝送線路１２のグラ
ンドプレーン、２０は伝送線路、２２は制御回路部、２
４は受信回路部、２６は反射端、２７はスイッチング回
路部、２９は伝送線路２０のグランドプレーン、３０は
電池である。本実施の形態においても、伝送線路１２’
および２０に直線状のマイクロストリップ線路を用いて
いるが、伝送線路の種類や形状は、ＩＣカード２が一度
に２本の線路をまたいで設置できれば、図３で示すもの
で問題はない。また伝送線路１２’および２０の一方の
終端は、不要な反射が起きないよう、無反射端になって
いる。本実施の形態では、ＩＣカード２に電池を備えて
いるが、ＩＣカード２からＲ／Ｗ１への通信は、図６に
示す第３の実施の形態と同様で、スイッチング回路２７
の切り替えにより、ＩＣカード２内部の伝送線路２０の
電気特性を変化させることで、Ｒ／Ｗ１の送信回路１３
から送信される情報を含まない電気信号に強度の変化を
与え、その変化をＲ／Ｗ１の受信回路１４で検出する方
法で通信する。この際、ＩＣカード２内部の伝送線路２
０に移る電気信号が、さらに受信側の伝送線路に移りＲ
／Ｗ１に該電気信号が届くことになる。

【００２１】以上述べたように本発明においては、Ｒ／
Ｗ１側伝送線路とＩＣカード２側伝送線路とを接近配置
する構造としている。このため、ＩＣカード装置として
はこれらＲ／Ｗ１の伝送線路上にＩＣカード２の伝送線
路を相対するようにして設置する必要がある。ここで、
ＩＣカード２を設置する位置精度は、上記二つの伝送線
路間で情報の授受が確保できる範囲内にあればよいか
ら、さほど厳密である必要はない。従ってＲ／Ｗ１上に
ＩＣカード２を乗せるべき位置にマークをつけるか、Ｉ
Ｃカードの部分を嵌め込ませるような窪みを付けるか、
またはＩＣカード差し込み部分にガイドを有するＩＣカ
ード取り込み排出機構を有するＲ／Ｗ等従来公知の技術
で充分実現出来るものである。なお、このＩＣカード移
送機構を用いる場合にはＩＣカードの電源供給用として
図７（ｅ）に示したＩＣカード２の側面部に結合素子を
形成し、Ｒ／Ｗ１側ではＩＣカード２の送りガイドの部
分に伝送線路を形成する構造にすることが出来る。ただ
し、この送り機構を使用する場合は、相対運動による結
合の強さの変化等を考慮しＩＣカード２の送り速度が通
信速度よりも十分に低く設定しておく必要がある。

【００２２】

【発明の効果】以上の述べたように、本発明においては
ＩＣカード２のＲ／Ｗ１の伝送線路とＩＣカード２側の
伝送線路とを直接接近させることにより電磁的に結合さ
せ、これにより高速な通信速度を実現している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す斜視図で、（ａ）
は直線状のマイクロストリップ線路を伝送線路として用
いたＲ／ＷおよびＩＣカードを配置したＩＣカード装置
の概念図であり、（ｂ）はＩＣカードの伝送線路とＲ／
Ｗの伝送線路を結合させる場合の配置を示す構造図。

【図２】直線状のマイクロストリップ線路を伝送線路と
して用いたＲ／ＷおよびＩＣカードにおいて、伝送線路
の一端を無反射端とし、他端を送受信回路に接続した場
合の構成図。

【図３】Ｒ／Ｗ及びＩＣカードに用いられる各種伝送線
路の外観図で、（ａ）はマイクロストリップライン型、
（ｂ）はコプレーナ型、（ｃ）はコプレーナ型ストリッ
プ線路、（ｄ）はスロット線路、（ｅ）は平行線路の各
断面図。

【図４】変形伝送線路の例を示すもので、（ａ）は曲線
型、（ｂ）はメアンダライン型の伝送線路外観図。

【図５】直線状のマイクロストリップ線路を伝送線路と
して用いたＲ／Ｗに複数枚のＩＣカードを組み合わせた
場合の外観図。

【図６】ＩＣカードにスイッチング回路を備え、Ｒ／Ｗ
の送信する情報を含まない電気信号に強度の変化を与え
ることによりＩＣカードからＲ／Ｗへ通信する場合を示
すもので、（ａ）は折り曲げ難の伝送線路に３枚のＩＣ
カードを組み合わせた場合の外観図、（ｂ）は伝送線路
負荷インピーダンス切替え用スイッチ、と電源供給専用
の結合素子を有するＩＣカードの構造図。

【図７】図６におけるＩＣカードの電源供給用結合素子
の各種形状を示すもので、（ａ）は円形、（ｂ）は楕
円、（ｃ）は正方形、（ｄ）は短冊形、（ｅ）はＩＣカ
ード側面に形成した各種外観図。

【図８】Ｒ／Ｗに２本の伝送線路を備え、ＩＣカード内
部の伝送線路がＲ／Ｗの２本の伝送線路に同時に結合し
て通信を行う場合の例で、（ａ）はこの場合の装置外観
図、（ｂ）はＲ／Ｗの伝送線路配置図、（ｃ）はＩＣカ
ードの内部構成図。

【図９】従来公知のＩＣカード装置の構成図で、（ａ）
は電磁誘導型の場合の構成図、（ｂ）はマイクロ波型の
場合の構成図。

【符号の説明】

１：リーダライタ（Ｒ／Ｗ） ２：ＩＣカード ３：コントローラ １１：Ｒ／Ｗの制御
回路部 １２：Ｒ／Ｗの伝送線路 １３：Ｒ／Ｗの送
信回路部 １４：Ｒ／Ｗの受信回路部 １５：Ｒ／Ｗの伝
送線路の無反射端 １６：Ｒ／Ｗの送受信回路部 １７：Ｒ／Ｗの伝送線路のグランドプレーン ２０、２０’：ＩＣカードの伝送線路 ２１：ＩＣカードの回路部 ２２：ＩＣカードの
制御回路部 ２３：ＩＣカードの送信回路部 ２４：ＩＣカードの
受信回路部 ２５：ＩＣカードの送受信回路部 ２６：ＩＣカードの
反射端 ２７：ＩＣカードのスイッチング回路部 ２８：ＩＣカード伝送線路の無反射端 ２９：ＩＣカードの伝送線路のグランドプレーン ３０：ＩＣカードの電池 ３２：ＩＣカードの
整流回路部 ３３：ＩＣカードの電源回路部 ３５：中心導体 ３６：誘電体基板 ３７：グランドプレー
ン ３８：伝送線路 ３９：スロット ４０：ＩＣカードの結合素子 ４１：１２と２０或いは２０’から構成される結合線路 １０１：Ｒ／Ｗ １０２：ＩＣカード １０３：Ｒ／Ｗのアンテナコイル １０４：Ｒ／Ｗのマ
イクロ波アンテナ １０５：発振回路 １０６：変調回路 １０７：復調回路 １１０：ＩＣカードの
アンテナコイル １１１：マイクロ波アンテナ １１２：電源回路 １１３：変調回路 １１４：復調回路 １１５：制御回路 １１６：メモリ １１７：電池 １１８：アンテナコイルにより作られる誘導電磁界 １１９：マイクロ波アンテナから放射されるマイクロ波

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 英朗 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 永井 靖浩 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2C005 MB01 NA09 TA22 5B035 AA02 BA05 BB09 CA01 CA08 CA12 CA23 5B058 CA17 CA22 CA23 KA24

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電磁波を伝える伝送線路、及び伝送線路に
   伝播させる電磁波を送信・受信する回路を具備するリー
   ダライタと、電磁波を伝える伝送線路、及び伝送線路に
   伝播させる電磁波を送信・受信する回路を具備する電気
   的接点を持たない非接触式ＩＣカードとで構成され、該
   リーダライタの伝送線路と該ＩＣカードの伝送線路とで
   結合線路を構成し、該結合線路を介して情報伝送を行う
   ことを特徴とするＩＣカード装置。
2. 【請求項２】請求項１のＩＣカード装置において、該リ
   ーダライタで変調した信号を該リーダライタの該伝送線
   路に送出し、該ＩＣカードの伝送線路を介して信号を受
   信することにより該リーダライタから該ＩＣカードヘの
   情報を送信し、該送信された情報を該ＩＣカードにおい
   て受信し、該受信情報に対応した信号を該ＩＣカードに
   おいて変調した後、該変調信号を返送信号として該ＩＣ
   カードの伝送線路に送出し、この送出された信号を該リ
   ーダライタの伝送線路を介して受信することにより該Ｉ
   Ｃカードから該リーダライタに情報送信を行うＩＣカー
   ド装置。
3. 【請求項３】請求項１のＩＣカード装置において、該リ
   ーダライタから変調した信号を送出し、該ＩＣカードの
   伝送線路を介して信号を受信することにより該リーダラ
   イタから該ＩＣカードヘの情報送信を行い、該送信され
   た情報を該ＩＣカード側で受信後、該リーダライタが無
   変調の信号を伝送線路に送出し、該ＩＣカードはスイッ
   チング回路により該伝送線路の電気的状態を変化させる
   ことにより両伝送線路間の結合状態を変え、該リーダラ
   イタの受信回路が受け取る信号強度の変化を用いて、該
   ＩＣカードから該リーダライタへの情報送信を行うＩＣ
   カード装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３の何れかに記載のＩ
   Ｃカード装置において、該ＩＣカードの伝送線路により
   形成された結合線路と信号伝送用線路とは異なる結合素
   子を有するＩＣカードを使用していることを特徴とする
   ＩＣカード装置。
5. 【請求項５】請求項１乃至請求項４の何れかに記載のＩ
   Ｃカード装置において、該リーダライタの伝送線路およ
   び該ＩＣカードの伝送線路を含む該結合素子が、マイク
   ロストリップ線路、コプレーナ線路、スロット線路、コ
   プレーナストリップ線路、或いは平行線路からなること
   を特徴とするＩＣカード装置。
6. 【請求項６】請求項１乃至請求項５の何れかに記載のＩ
   Ｃカード装置において、該ＩＣカードが動作するのに必
   要な電力を、該リーダライタの伝送線路から該ＩＣカー
   ドの該第２の結合素子を介して供給することを特徴とす
   るＩＣカード装置。