JP2001103101A - 移動情報通信体システムの非接触読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＩＣカード等の移動情報通信体により振幅変
調された無線信号を受信し、受信信号の上側帯波と下側
帯波とによる受信データ成分の消滅を防止して受信信号
の復調を可能とするリーダライタ装置等の非接触読取装
置を提供する。 【解決手段】 例えば非接触ＩＣカードシステムのリー
ダライタ装置では、ループアンテナ４を用いた受信手段
がＩＣカードからの無線信号を受信し、下側帯トラップ
回路５を用いた振幅差生成手段が受信信号の下側帯波の
振幅を減衰させて受信信号の上側帯波の振幅と下側帯波
の振幅との間に差を生じさせ、検波器６等からなる復調
手段が当該差が生じさせられた受信信号を復調する。

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カード等の移
動情報通信体により振幅変調された無線信号を受信する
リーダライタ装置等の非接触読取装置に関し、特に、受
信信号の上側帯波と下側帯波とによる受信データ成分の
消滅を防止して受信信号の復調を可能とする非接触読取
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば非接触ＩＣカードシステムでは、
リーダライタ装置とＩＣカード（非接触ＩＣカード）と
の間で電力やデータを非接触で通信することが行われて
いる。図７には、非接触ＩＣカードシステムに備えられ
たリーダライタ装置３１の構成例とＩＣカード３２の構
成例を示してある。

【０００３】リーダライタ装置３１では、スイッチ４１
により搬送波（キャリア）を送信データで振幅変調し、
この変調波を電力増幅器（ＰＡ）４２で増幅し、増幅し
た変調波をインピーダンス変換器４３を介してループア
ンテナ４４から無線送信することにより、前記送信デー
タをＩＣカード３２に対して送信する。なお、ループア
ンテナ４４はコイルやコンデンサを用いた共振回路から
構成されている。

【０００４】一方、ＩＣカード３２では、上記と同様に
共振回路から構成されたループアンテナ５１とリーダラ
イタ装置３１のループアンテナ４４との間の電磁結合に
よりリーダライタ装置３１からの変調波を無線受信し、
受信した変調波の搬送波成分から整流器５２により電力
を抽出して制御部５４へ供給するとともに、受信した変
調波の変調成分から復調器５３により前記送信データを
復調して制御部５４へ出力する。そして、ＩＣカード３
２では、前記送信データを例えば制御部５４により解析
してメモリ５５に書き込む等する。なお、復調器５３で
は受信信号からクロック（ＣＬＫ）を再生することも行
われる。

【０００５】また、ＩＣカード３２では、例えばロード
スイッチ方式により、リーダライタ装置３１から無線送
信される搬送波を用いてリーダライタ装置３１に対して
送信データを無線送信することが行われる。具体的に
は、ＩＣカード３２では、リーダライタ装置３１から無
線送信される搬送波によってリーダライタ装置３１と電
磁結合しているときに、変調器５６が送信データに従っ
てロードスイッチ（この例ではＦＥＴ）５７、５８を開
閉させてループアンテナ５１から見た負荷（この例では
抵抗）５９、６０を変動させることにより、当該送信デ
ータをリーダライタ装置３１に対して無線送信する。

【０００６】すなわち、ＩＣカード３２の変調器５６が
上記のような負荷変動を生じさせると当該負荷変動に応
じてリーダライタ装置３１から無線送信されている搬送
波に振幅変調が施され、この振幅変調による変調波がリ
ーダライタ装置３１のループアンテナ４４に現れてリー
ダライタ装置３１により受信される。なお、具体的に
は、リーダライタ装置３１の電力増幅器４２の出力イン
ピーダンスと当該電力増幅器４２から見たリーダライタ
装置３１のループアンテナ４４の負荷変動（ＩＣカード
３２による負荷変動）に応じて当該電力増幅器４２の出
力振幅が変化することにより、例えば振幅偏移変調（Ａ
ＳＫ変調）によるデータ通信が実現される。

【０００７】リーダライタ装置３１では、上記のように
してループアンテナ４４により受信した変調波を検波器
４５で検波し、当該検波結果をバンドパスフィルタ４６
を通して増幅器（ＡＭＰ）４７で増幅し、当該増幅結果
をコンパレータ（比較器）４８で比較処理することによ
り、ＩＣカード３２からの送信データを復調する。な
お、この例では、ＩＣカード３２からリーダライタ装置
３１に対して上記した送信データ以外にサブキャリアも
送信する方式（サブキャリアデータ伝送方式）を採用し
ており、リーダライタ装置３１では判定回路４９により
当該サブキャリアから当該送信データを復調することが
行われるが、これについては後述する。

【０００８】ところで、現実の無線通信ではリーダライ
タ装置３１とＩＣカード３２との間の伝送路特性によっ
て、例えばリーダライタ装置３１がＩＣカード３２から
受信する信号の波形は種々な影響が重畳されたものとな
る。このような影響を与える特性としては、例えばリー
ダライタ装置３１のループアンテナ４４とＩＣカード３
２のループアンテナ５１との間の結合係数や、ＩＣカー
ド３２側の負荷や、リーダライタ装置３１とＩＣカード
３２との間の距離（例えばリーダライタ装置３１のサー
ビスエリア）等といったものがあり、これらの条件によ
ってはＩＣカード３２により振幅変調された信号成分が
リーダライタ装置３１の検波器４５の入力で消滅してし
まうことが生じる。そして、このような消滅が生じてし
まうと、リーダライタ装置３１ではＩＣカード３２から
の送信データを復調することができなくなってしまうと
いった問題があった。

【０００９】ここで、上記の問題を具体的に説明する。
例えば図８（ａ）に示すようなデータ信号に応じてＩＣ
カード３２のロードスイッチ５７、５８が制御される
と、同図（ｂ）に示すような波形の信号がリーダライタ
装置３１のループアンテナ４４に現れる。同図（ｂ）に
示されるように、この信号は、ロードスイッチ５７、５
８により発生させられた波形（ロードスイッチ波形）が
搬送波に載ったものとなる。

【００１０】この場合、通常では同図（ｃ）に示すよう
なデータ成分がリーダライタ装置３１により検波されて
増幅器４７から出力されるが、上述したような条件によ
っては、例えば同図（ｄ）に示すように当該増幅器４７
から出力されるデータ成分が消滅してしまう現象や、或
いは、同図（ｅ）に示すように当該増幅器４７から出力
されるデータ成分が反転してしまう現象が生じる。この
ような現象が生じてしまうと、リーダライタ装置３１で
はＩＣカード３２からのデータを復調することができな
くなってしまう。

【００１１】また、上記の問題を生じさせるものと考え
られる原因を説明する。まず、一般に、振幅変調による
変調信号ｆ（ｔ）は式１で示される。なお、Ａは搬送波
の振幅を示し、ωｃは搬送波の周波数を示し、ｔは時刻
を示し、ｋは振幅変調に係る所定の係数を示し、ωｓは
変調データの周波数を示し、θは変調データの初期位相
を示している。

【００１２】

【数１】

【００１３】ここで、上記式１の右辺の第１項は搬送波
に相当し、第２項は上側帯波に相当し、第３項は下側帯
波に相当しており、これらのベクトルの様子を図９
（ａ）に示してある。同図（ａ）に示されるように、リ
ーダライタ装置３１では、搬送波ベクトルと上側帯波ベ
クトルと下側帯波ベクトルとを合成して得られるベクト
ル（合成ベクトル）を変調信号ｆ（ｔ）として受信し、
当該変調信号ｆ（ｔ）の振幅変化に基づいてＩＣカード
３２からのデータを復調する。

【００１４】一方、例えばリーダライタ装置３１とＩＣ
カード３２との間の伝送路特性によっては、ＩＣカード
３２のロードスイッチ５７、５８により発生させられる
変調信号ｆ（ｔ）の搬送波ベクトルと上側帯波ベクトル
と下側帯波ベクトルとを合成したベクトルの振幅変化が
リーダライタ装置３１の検波器４５にとってゼロ
（“０”）となる現象が生じる。このような現象は、特
に、上記した初期位相の条件に起因して生じるものと考
えられ、その一例を図９（ｂ）に示してある。なお、同
図（ｂ）に示される場合の変調信号ｆ（ｔ）は式２で示
され、上側帯波の初期位相が＋πであるとともに下側帯
波の初期位相が０となる条件が満たされている。また、
上側帯波の初期位相が０であるとともに下側帯波の初期
位相が＋πとなる条件が満たされる場合も同様の現象が
生じる。

【００１５】

【数２】

【００１６】同図（ｂ）に示されるように、上記した初
期位相の条件が満たされると、リーダライタ装置３１の
検波器４５では、前記合成ベクトルとして受信される変
調信号ｆ（ｔ）の振幅変化がゼロとなって当該振幅変化
を全く検波することができなくなってしまうため、ＩＣ
カード３２からのデータを全く復調することができなく
なってしまう。なお、このような初期位相の条件が満た
される場合には、変調信号ｆ（ｔ）の時間的な変化とし
て搬送波の位相が時間的に変化する現象が生じており、
位相変調が発生している。

【００１７】次に、上記の問題を解消するために考えら
れる従来の手法を示す。例えば、一の手法として、上述
したループアンテナ４４、５１間の結合係数やＩＣカー
ド３２側の負荷やリーダライタ装置３１とＩＣカード３
２との距離等といった条件を設定するに際して、上記の
問題が生じないような設定を行う手法が考えられる。し
かしながら、現実ではこれらの条件の設計仕様が定めら
れてしまっていることを鑑みるとこのような設定を現実
に行うことは非常に難しく、また、たとえこのような設
定を行ったとしても、リーダライタ装置３１とＩＣカー
ド３２との通信環境等に応じて伝送路特性が変化してし
まうことも考えられる。

【００１８】また、他の手法として、例えばＩＳＯ１４
４４３で提案されているサブキャリアデータ伝送方式を
用いることが考えられ、これについて説明する。サブキ
ャリアデータ伝送方式では、例えば図１０（ａ）に示す
ように、データ成分の値（例えば“１”値と“０”値）
を特定することが可能なサブキャリア成分をデータ成分
に載せてデータ信号を構成することが行われ、当該デー
タ信号に応じてＩＣカード３２のロードスイッチ５７、
５８が制御されると、同図（ｂ）に示すような波形の信
号がリーダライタ装置３１のループアンテナ４４に現れ
る。

【００１９】この場合、通常では同図（ｃ）に示すよう
なデータ成分及びサブキャリア成分がリーダライタ装置
３１の増幅器４７から出力されるが、上述したような条
件によっては、例えば同図（ｄ）に示すように当該増幅
器４７から出力されるデータ成分が消滅してしまう現象
や、或いは、同図（ｅ）に示すように当該増幅器４７か
ら出力されるデータ成分が反転してしまう現象が生じ
る。しかし、このような現象が生じても、データ成分の
周波数とサブキャリア成分の周波数とが互いに異なるこ
とからサブキャリア成分は消滅しないため、リーダライ
タ装置３１では例えば上記した判定回路４９を用いてサ
ブキャリア成分の有無を検出することにより、ＩＣカー
ド３２からのデータを復調することができる。

【００２０】しかしながら、このようなサブキャリアデ
ータ伝送方式を用いたとしても、例えば本来ではサブキ
ャリア成分の方がデータ成分よりもリーダライタ装置３
１による受信電力が高くなると期待されるところ、実際
にはリーダライタ装置３１のループアンテナ４４のＱ特
性（振動系の鋭さの特性）があるため、サブキャリア成
分の受信電力の方がデータ成分の受信電力と比べて低く
なってしまうといった問題があった。なお、同図（ｆ）
には、横軸を周波数として、ループアンテナ４４のＱ特
性の一例を示すとともに、リーダライタ装置３１により
受信される搬送波成分やデータ成分やサブキャリア成分
の受信電力比の一例を示してある。

【００２１】このようなサブキャリアデータ伝送方式の
問題を解消するためには例えばロードスイッチ５７、５
８を深くする（すなわち、例えば抵抗５９、６０の抵抗
値を小さくする）ことが必要となるが、この場合には、
ＩＣカード３２における整流後のリプルが非常に大きく
なってしまうといった不具合があった。また、サブキャ
リア成分からデータを復調する構成では、サブキャリア
成分の有無を判定してデータを復調するための回路（例
えば上記した判定回路４９）をリーダライタ装置３１に
備える必要があるため、リーダライタ装置３１の受信回
路が大きくなってしまうといった不具合があった。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の非接触ＩＣカードシステムでは、ＩＣカードにより振
幅変調された無線信号をリーダライタ装置が受信するに
際して当該受信信号を復調することができないことが生
じてしまうといった問題があり、この問題を解消する手
法はあったものの、他の良い解消の仕方を考え出すこと
が望まれていた。

【００２３】本発明は、このような従来の事情を鑑みて
なされたものであり、ＩＣカード等の移動情報通信体に
より振幅変調された無線信号を受信するに際して、例え
ば従来では受信信号の上側帯波と下側帯波とにより受信
データ成分が消滅してしまって受信信号を復調すること
ができなかった場合であっても、受信信号を復調するこ
とができるリーダライタ装置等の非接触読取装置を提供
することを目的とする。更に具体的には、本発明では、
上記従来例で示したサブキャリアデータ伝送方式等の手
法を用いなくとも、受信データ成分の消滅を防止して受
信信号を復調することができる非接触読取装置を提供す
ることを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る移動情報通信体システムの非接触読取
装置では、次のようにして、移動情報通信体により振幅
変調された無線信号を受信して復調する。すなわち、受
信手段が移動情報通信体からの無線信号を受信し、振幅
差生成手段が受信信号の上側帯波の振幅と下側帯波の振
幅との間に差を生じさせ、復調手段が当該差が生じさせ
られた受信信号を復調する。

【００２５】従って、受信信号の上側帯波の振幅と下側
帯波の振幅との間に差が生じさせられることから、例え
ば従来では上記図９（ｂ）に示したようなデータ成分の
消滅現象が生じてしまう場合であっても、本発明では上
側帯波ベクトルと下側帯波ベクトルとを合成したベクト
ルの振幅変化が非接触読取装置にとってゼロとはならな
いため、このようなデータ成分の消滅現象を防止して受
信信号を復調することができる。

【００２６】なお、移動情報通信体としては、必ずしも
ＩＣカードに限られることなく、例えば商品や物品に付
されるＩＤタグや、人に付されるネームプレートや、家
畜に付される識別用プレートや、宅配便の荷物やコンテ
ナに付される配送先プレート等といったものも包含して
おり、要は、振幅変調された無線信号を非接触読取装置
に対して送信するものであればよい。

【００２７】また、非接触読取装置としては、必ずしも
移動情報通信体に対するデータ送信と移動情報通信体か
らのデータ受信との両方を行うリーダライタ装置に限ら
れることなく、例えば移動情報通信体からのデータ受信
（データの読み取り）のみを行うリーダ装置であっても
よい。また、移動情報通信体について上述したのと同様
に、移動情報通信体システムとしても、必ずしも非接触
ＩＣカードシステムに限られることなく、例えば非接触
ＩＤタグシステム等といった種々なシステムであっても
よい。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明に係る実施例を図面を参照
して説明する。なお、以下の実施例では、本発明に係る
非接触読取装置を非接触ＩＣカードシステムのリーダラ
イタ装置に適用した場合を示す。すなわち、以下の実施
例では、ＩＣカード（非接触ＩＣカード）が本発明に言
う移動情報通信体に相当し、非接触ＩＣカードシステム
が本発明に言う移動情報通信体システムに相当する。

【００２９】まず、本発明の第１実施例に係るリーダラ
イタ装置を図面を参照して説明する。図１には、本例の
リーダライタ装置の構成例を示してあり、このリーダラ
イタ装置には、例えば上記図７に示したリーダライタ装
置３１に備えられたものと同様なスイッチ１や電力増幅
器２やインピーダンス変換器３やループアンテナ４や検
波器６やバンドパスフィルタ７や増幅器８やコンパレー
タ９が備えられているとともに、本例の特徴点である下
側帯トラップ回路５がループアンテナ４と検波器６との
間に備えられている。

【００３０】以下では、主として上記した下側帯トラッ
プ回路５を用いた受信信号復調処理について説明し、例
えば上記図７に示したリーダライタ装置３１と同様な構
成や動作（例えばＩＣカードに対する電力やデータの送
信処理）については説明を省略する。なお、ＩＣカード
については図示を省略してあるが、本例のＩＣカードは
例えば上記図７に示したＩＣカード３２と同様な構成を
有しており、上記従来例で述べたのと同様なロードスイ
ッチ方式により、本例のリーダライタ装置からの搬送波
を振幅変調することで本例のリーダライタ装置に対して
データを無線送信する。

【００３１】下側帯トラップ回路５はループアンテナ４
によりＩＣカードから受信される信号（受信信号）を入
力し、当該受信信号の下側帯波の振幅を減衰させ、当該
減衰後の受信信号を検波器６へ出力する機能を有してい
る。ここで、図２には、横軸を周波数として、例えば上
記従来例で示したようなサブキャリアデータ伝送方式が
用いられた場合に本例の下側帯トラップ回路５から出力
される信号の周波数特性の一例を示してある。同図に示
されるように、下側帯トラップ回路５からはループアン
テナ４のＱ特性の影響と下側帯トラップ回路５のトラッ
プ特性の影響を受けた搬送波成分とデータ成分とサブキ
ャリア成分が出力されるところ、データ成分の下側帯波
の振幅は前記トラップ特性により減衰させられて上側帯
波の振幅と比べて小さくなっている。

【００３２】このようにデータ成分の下側帯波の振幅を
小さくすると、検波器６では主としてデータ成分の上側
帯波のみが検波されることになるため、上記従来例で示
したように上側帯波の振幅と下側帯波の振幅とが同じ大
きさであることに起因して生じるデータ成分の消滅現象
や反転現象は、本例では生じなくなる。このため、本例
のリーダライタ装置では、例えば前記消滅現象等が生じ
てしまうような条件（例えば上記従来例で示した初期位
相の条件）が満たされる場合であっても、ＩＣカードか
ら受信されるデータを受信信号から復調することができ
る。

【００３３】また、例えば上記式２の場合と同じ初期位
相の条件が満たされる場合に、本例の下側帯トラップ回
路５から出力される振幅変調による変調信号ｆ（ｔ）は
式３で示される。なお、上記式１及び上記式２で示した
のと同様に、Ａは搬送波の振幅を示し、ωｃは搬送波の
周波数を示し、ｔは時刻を示し、ｋは振幅変調に係る所
定の係数を示し、ωｓは変調データの周波数を示してい
る。また、ａは下側帯トラップ回路５による減衰の程度
を示しており、１より小さい値である。

【００３４】

【数３】

【００３５】ここで、上記式３の右辺の第１項は搬送波
に相当し、第２項は上側帯波に相当し、第３項は下側帯
波に相当しており、これらのベクトルの様子を図３に示
してある。同図に示されるように、本例では下側帯ベク
トルの大きさと上側帯ベクトルの大きさとの間に差が生
じさせられているため、搬送波ベクトルと上側帯波ベク
トルと下側帯波ベクトルとを合成して得られるベクトル
（変調信号ｆ（ｔ））の振幅変化がゼロとはならず、こ
れにより、当該振幅変化に基づいてＩＣカードからのデ
ータを復調することができる。

【００３６】また、従来のようにサブキャリア成分を用
いてデータを復調する場合と比べて、本例のようにデー
タ成分を用いてデータを復調する場合の方が受信電力の
点において有利であり、これを具体例により説明する。
なお、本例では、搬送波成分の周波数ωｃが１３．５６
［ＭＨｚ］であり、データ成分が当該搬送波周波数ωｃ
と比べて±１０６［ｋＨｚ］（すなわち、データ送信速
度が２１１［ｋｂｐｓ］）の周波数位置にあり、サブキ
ャリア成分が当該搬送波周波数ωｃと比べて±８４７．
５［ｋＨｚ］の周波数位置にある場合の例を示す。

【００３７】例えば図４（ａ）には、横軸を周波数とし
て、ループアンテナ４のＱ特性が２０である場合に当該
Ｑ特性を直線で近似したものの一例を示してあり、当該
Ｑ特性によるデータ成分の減衰量は−２．３ｄＢであ
り、当該Ｑ特性によるサブキャリア成分の減衰量は−
８．６ｄＢである。

【００３８】また、例えば同図（ｂ）に示されるように
サブキャリア変調されたデジタル信号の波高がＢである
とすると、ループアンテナ４のＱ特性を考慮しない場合
のベースバンドでの各周波数成分の電力比は同図（ｃ）
に示されるようになり、データ成分（例えば上側帯波）
は−１．９ｄＢ（＝０．６Ｂ）となる一方、サブキャリ
ア成分（例えば上側帯波）は−３ｄＢ（＝０．５Ｂ）と
なって、データ成分とサブキャリア成分との間にはほと
んど差はない。

【００３９】しかしながら、ループアンテナ４のＱ特性
をも考慮した全体では、データ成分は上側帯波のみを検
波することを考慮して−４．２ｄＢ（＝−２．３ｄＢ−
１．９ｄＢ）となる一方、サブキャリア成分は上下の両
周波数成分の和となることを考慮して−８．６ｄＢ（＝
−８．６ｄＢ−３ｄＢ＋３ｄＢ）となって、データ成分
とサブキャリア成分との間には４．４ｄＢも差が生じ
る。このようにループアンテナ４のＱ特性の影響は大き
く、データ成分を用いてデータを復調する場合の方がサ
ブキャリア成分を用いてデータを復調する場合と比べて
受信電力が高くて有利である。なお、同図（ｄ）には、
横軸を周波数として、このような場合に本例の下側帯ト
ラップ回路５から出力される信号の周波数特性の一例を
示してある。

【００４０】以上のように、本例のリーダライタ装置で
は、受信信号の下側帯波の振幅を減衰させて、上側帯波
の振幅と下側帯波の振幅との間に差を生じさせた後に受
信信号を復調することが行われるため、例えば従来では
上記図９（ｂ）に示したようなデータ成分の消滅現象が
生じてしまう場合であっても、本例ではこのようなデー
タ成分の消滅現象を防止して、サービスエリアに存在す
るＩＣカードから受信されるデータを受信信号から復調
することができる。

【００４１】なお、このような本発明の効果は、例えば
上記したサブキャリアデータ伝送方式を用いずにＩＣカ
ードからリーダライタ装置へデータ成分のみを送信する
場合に有効であるばかりでなく、例えば本例のようにサ
ブキャリアデータ伝送方式を用いてＩＣカードからリー
ダライタ装置へデータ成分とサブキャリア成分とを送信
する場合にも有効である。

【００４２】具体的には、本例のリーダライタ装置では
データ成分から直接的にデータを復調することができる
ため、例えばサブキャリア成分の有無に基づいてデータ
を復調する従来の構成ではサブキャリア成分用のフィル
タやサブキャリア成分をデータへ変換するための変換回
路（例えば上記図７に示した判定回路４９）が必要とな
るのと比べて、このような変換回路等を不要とすること
ができる。

【００４３】また、上述したようにデータ成分から直接
的にデータを復調する場合の方がサブキャリア成分から
データを復調する場合と比べて受信電力の点で有利であ
るため、本例のリーダライタ装置では、例えばサブキャ
リア成分からデータを復調する場合と比べて、ＩＣカー
ドからのデータを無線受信することが可能なサービスエ
リアの範囲を大きくすることができる。また、本例のリ
ーダライタ装置では、例えば従来と同程度の範囲のサー
ビスエリアを用いる場合には、ＩＣカードのロードスイ
ッチの深さを従来と比べて浅くしても、従来と同程度の
無線通信品質を確保することができる。

【００４４】ここで、本例のリーダライタ装置では、Ｉ
Ｃカードにより振幅変調された無線信号をループアンテ
ナ４を用いて当該ＩＣカードから受信する機能により、
本発明に言う受信手段が構成されている。また、本例の
リーダライタ装置では、下側帯トラップ回路５が受信信
号の下側帯波（データ成分）の振幅を減衰させて上側帯
波の振幅と下側帯波の振幅との間に差を生じさせる機能
により、本発明に言う振幅差生成手段が構成されてい
る。また、本例のリーダライタ装置では、上記のように
して差が生じさせられた受信信号から検波器６等がデー
タを復調する機能により、本発明に言う復調手段が構成
されている。

【００４５】次に、本発明の第２実施例に係るリーダラ
イタ装置を図５を参照して説明する。同図（ａ）には、
本例のリーダライタ装置の構成例を示してある。同図
（ａ）に示される本例のリーダライタ装置の構成は、ル
ープアンテナ４と検波器６との間に本例の特徴点である
上側帯波共振器１１が備えられているといった構成部分
を除いては、例えば上記第１実施例の図１に示したリー
ダライタ装置の構成と同様であり、当該リーダライタ装
置と同様な構成部分については同じ符号１〜４、６〜９
を用いて示してある。

【００４６】以下では、主として上記した上側帯波共振
器１１について説明し、上記第１実施例の場合と同様な
構成や動作については説明を省略する。上側帯波共振器
１１はループアンテナ４によりＩＣカードから受信され
る信号（受信信号）を入力し、当該受信信号の上側帯波
の振幅を共振により増幅させ、当該増幅後の受信信号を
検波器６へ出力する機能を有している。

【００４７】ここで、図５（ｂ）には、横軸を周波数と
して、例えば上記従来例で示したようなサブキャリアデ
ータ伝送方式が用いられた場合に本例の上側帯波共振器
１１から出力される信号の周波数特性の一例を示してあ
る。同図（ｂ）に示されるように、上側帯波共振器１１
からはループアンテナ４のＱ特性の影響と上側帯波共振
器１１の共振特性の影響を受けた搬送波成分とデータ成
分とサブキャリア成分が出力されるところ、データ成分
の上側帯波の振幅は前記共振特性により増幅させられて
下側帯波の振幅と比べて大きくなっている。

【００４８】このようにデータ成分の上側帯波の振幅を
大きくすると、上記第１実施例の場合と同様に検波器６
では主としてデータ成分の上側帯波のみが検波されるこ
とになるため、上記従来例で示したようなデータ成分の
消滅現象や反転現象は、本例では生じなくなる。このた
め、本例のリーダライタ装置によっても、上記第１実施
例で示したリーダライタ装置と同様な効果を得ることが
できる。なお、本例のリーダライタ装置では、上側帯波
共振器１１が受信信号の上側帯波（データ成分）の振幅
を増幅させて上側帯波の振幅と下側帯波の振幅との間に
差を生じさせる機能により、本発明に言う振幅差生成手
段が構成されている。

【００４９】次に、本発明の第３実施例に係るリーダラ
イタ装置を図６を参照して説明する。同図（ａ）には、
本例のリーダライタ装置の構成例を示してある。同図
（ａ）に示される本例のリーダライタ装置の構成は、ル
ープアンテナ４と検波器６との間に本例の特徴点である
上側帯波共振器２１及び下側帯トラップ回路２２が備え
られているといった構成部分を除いては、例えば上記第
１実施例の図１に示したリーダライタ装置の構成と同様
であり、当該リーダライタ装置と同様な構成部分につい
ては同じ符号１〜４、６〜９を用いて示してある。

【００５０】以下では、主として上記した上側帯波共振
器２１及び下側帯トラップ回路２２について説明し、上
記第１実施例の場合と同様な構成や動作については説明
を省略する。上側帯波共振器２１はループアンテナ４に
よりＩＣカードから受信される信号（受信信号）を入力
し、当該受信信号の上側帯波の振幅を共振により増幅さ
せ、当該増幅後の受信信号を下側帯トラップ回路２２へ
出力する機能を有している。下側帯トラップ回路２２は
上側帯波共振器２１から前記増幅後の受信信号を入力
し、当該受信信号の下側帯波の振幅を減衰させ、当該減
衰後の受信信号を検波器６へ出力する機能を有してい
る。

【００５１】ここで、図６（ｂ）には、横軸を周波数と
して、例えば上記従来例で示したようなサブキャリアデ
ータ伝送方式が用いられた場合に本例の下側帯トラップ
回路２２から出力される信号の周波数特性の一例を示し
てある。同図（ｂ）に示されるように、下側帯トラップ
回路２２からはループアンテナ４のＱ特性の影響と上側
帯波共振器２１の共振特性の影響と下側帯トラップ回路
２２のトラップ特性の影響を受けた搬送波成分とデータ
成分とサブキャリア成分が出力されるところ、データ成
分の上側帯波の振幅は前記共振特性により増幅させられ
るとともに、データ成分の下側帯波の振幅は前記トラッ
プ特性により減衰させられている。

【００５２】このように共振とトラップとの両方を用い
るとデータ成分の上側帯波の振幅を下側帯波の振幅と比
べて非常に大きくすることができ、これにより、上記第
１実施例の場合と同様に検波器６では主としてデータ成
分の上側帯波のみが検波されることになるため、上記従
来例で示したようなデータ成分の消滅現象や反転現象
は、本例では生じなくなる。このため、本例のリーダラ
イタ装置によっても、上記第１実施例で示したリーダラ
イタ装置と同様な効果を得ることができる。

【００５３】なお、本例のリーダライタ装置では、上側
帯波共振器２１が受信信号の上側帯波（データ成分）の
振幅を増幅させるとともに下側帯トラップ回路２２が当
該受信信号の下側帯波（データ成分）の振幅を減衰させ
て上側帯波の振幅と下側帯波の振幅との間に差を生じさ
せる機能により、本発明に言う振幅差生成手段が構成さ
れている。

【００５４】ここで、以上の実施例では、上側帯波の振
幅を下側帯波の振幅と比べて大きくしたが、例えば下側
帯波の振幅を上側帯波の振幅と比べて大きくする構成と
してもよい。一例として、実際には、リーダライタ装置
とＩＣカードとの間の電磁結合においてリーダライタ装
置とＩＣカードとの距離が近くなると、リーダライタ装
置の電力増幅器から見たアンテナの共振周波数が若干下
がるため、例えば上記図１に示した下側帯トラップ回路
５の代わりに上側帯トラップ回路を備えて上側帯波の振
幅を下側帯波の振幅と比べて小さくするような構成を用
いれば、更に本発明の効果を大きくすることが可能であ
る。なお、図１１には、横軸を周波数として、このよう
な構成を用いた場合に上側帯トラップ回路から出力され
る信号の周波数特性の一例を概略的に示してある。ま
た、上側帯波の振幅と下側帯波の振幅との間に生じさせ
る差の大きさとしては、例えば実用上で有効に受信信号
を復調することができる程度であれば任意であるが、通
常は、当該差が大きい方が復調の精度が向上する。

【００５５】また、以上の実施例では、トラップ回路や
共振器を用いて上側帯波の振幅と下側帯波の振幅との間
に差を生じさせたが、本発明に言う振幅差生成手段とし
ては、要は、上側帯波の振幅と下側帯波の振幅との間に
差を生じさせることができるものであればどのようなも
のであってもよく、例えば一方の側帯波のみを通過させ
るバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）や、一方の側帯波のみ
を除去するバンドエリミネーションフィルタ（ＢＥＦ）
を用いることもできる。

【００５６】また、本発明に係る非接触読取装置の構成
としては、必ずしも以上に示した構成に限られず、種々
な構成が用いられてもよい。一例として、本発明に係る
非接触読取装置は、例えば移動情報通信体からの無線信
号を受信する機能のみを備えたものであってもよく、ま
た、例えば移動情報通信体からの無線信号を受信する機
能と受信したデータを処理する機能とが一体化されたも
のであってもよい。

【００５７】また、以上の実施例では、非接触読取装置
（リーダライタ装置）から移動情報通信体（ＩＣカー
ド）に対して電力を無線送信して当該電力により移動情
報通信体を動作させたが、例えば移動情報通信体の内部
に電池やバッテリが備えられる場合には、非接触読取装
置から移動情報通信体への電力供給は行われなくともよ
い。

【００５８】また、本発明に係る非接触読取装置により
行われる各処理は、例えばプロセッサやメモリ等を備え
たハードウエア資源においてプロセッサが制御プログラ
ムを実行することにより制御されてもよく、また、例え
ば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハー
ドウエア回路として構成されてもよい。また、本発明は
上記の制御プログラムを格納したフロッピーディスクや
ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記
録媒体として把握することもでき、当該制御プログラム
を記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実
行させることにより、本発明に係る処理を遂行させるこ
とができる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る移動
情報通信体システムの非接触読取装置によると、移動情
報通信体により振幅変調された無線信号を受信し、当該
受信信号の上側帯波の振幅と下側帯波の振幅との間に差
を生じさせ、当該差が生じさせられた受信信号を復調す
るようにしたため、例えば従来では上記図９（ｂ）に示
したようなデータ成分の消滅現象が生じてしまう場合で
あっても、このようなデータ成分の消滅現象を防止して
受信信号を復調することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るリーダライタ装置の
構成例を示す図である。

【図２】トラップ後の受信信号の周波数特性の一例を示
す図である。

【図３】変調信号の振幅変化がゼロとはならないことを
説明するための図である。

【図４】データ成分とサブキャリア成分との電力比較を
説明するための図である。

【図５】本発明の第２実施例に係るリーダライタ装置を
説明するための図である。

【図６】本発明の第３実施例に係るリーダライタ装置を
説明するための図である。

【図７】従来例に係るリーダライタ装置を備えた非接触
ＩＣカードシステムの一例を示す図である。

【図８】ＩＣカードにより振幅変調された信号成分の消
滅及び反転を説明するための図である。

【図９】変調信号の振幅変化がゼロとなる場合を説明す
るための図である。

【図１０】サブキャリアデータ伝送方式を説明するため
の図である。

【図１１】トラップ後の受信信号の周波数特性の一例を
示す図である。

【符号の説明】

１・・スイッチ、 ２・・電力増幅器、 ３・・インピ
ーダンス変換器、４・・ループアンテナ、 ５、２２・
・下側帯トラップ回路、 ６・・検波器、７・・バンド
パスフィルタ、 ８・・増幅器、 ９・・コンパレー
タ、１１、２１・・上側帯波共振器、

フロントページの続き (72)発明者 五十嵐 啓介 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） 5B035 AA11 BB09 CA23 5B058 CA17 KA40 5B072 CC08 DD10 FF00 5K004 AA03 DA14 DF01 5K012 AB02 AB12 AC11 AD05 AE10 BA03

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動情報通信体により振幅変調された無
   線信号を受信して復調する移動情報通信体システムの非
   接触読取装置において、 移動情報通信体からの無線信号を受信する受信手段と、 受信信号の上側帯波の振幅と下側帯波の振幅との間に差
   を生じさせる振幅差生成手段と、 当該差が生じさせられた受信信号を復調する復調手段
   と、 を備えたことを特徴とする移動情報通信体システムの非
   接触読取装置。