JP2002064403A - Non-contact transponder - Google Patents

Non-contact transponder

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JP2002064403A
JP2002064403A JP2000252473A JP2000252473A JP2002064403A JP 2002064403 A JP2002064403 A JP 2002064403A JP 2000252473 A JP2000252473 A JP 2000252473A JP 2000252473 A JP2000252473 A JP 2000252473A JP 2002064403 A JP2002064403 A JP 2002064403A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve power consumption efficiency of a non-contact communication system. SOLUTION: The driving power of a non-contact transponder 2 is obtained by making a rectifying circuit 22 rectify carrier waves which are transmitted from an interrogator 1 and received by an antenna circuit 20. When the non- contact transponder 2 is put on standby, waiting for a query from the interrogator 1, an inner logic circuit 25 controls a capacity switching circuit 21 which varies the antenna circuit 20 in impedance for decreasing the antenna circuit in receiving power efficiency so as to reduce the receiving power volume from the interrogator 1 to an irreducible minimum power just enough for recognizing query data, and when the transponder 2 receives query data for itself, the inner logic circuit 25 controls the capacity switching circuit 21 to vary the antenna circuit 20 in impedance for increasing the antenna circuit 20 in receiving power efficiency so as to increase the receiving power volume from the interrogator 1 to an irreducible minimum power just enough for generating and sending response waves.

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、電磁誘導を用いて
非接触状態で電力供給とデータ通信を行う質問装置と応
答装置とからなる非接触通信システムに係り、特に通信
状態に応じて内部回路の特性を動的に変化させることに
より、電力伝送の効率を向上させることができる非接触
応答装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-contact communication system comprising an interrogator and a responder for performing power supply and data communication in a non-contact state using electromagnetic induction, and more particularly to an internal circuit according to the communication state. The present invention relates to a non-contact response device capable of improving power transmission efficiency by dynamically changing the characteristics of the non-contact response device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ICカード、RFタグ、データキ
ャリアなどの携帯可搬電子データ担体を非接触応答装置
として使用し、0.1MHz〜数10MHz程度のキャ
リア周波数を用いた電磁誘導を利用して、非接触で非接
触応答装置へ電力を供給するとともに、キャリア波に変
調をかけることによりデータを重畳してデータ通信を行
う、非接触通信システムが盛んに検討され、商用化が進
みつつある。このような非接触通信システムには、1つ
の質問装置の電磁界によって複数の非接触応答装置が同
時に給電を受け、各非接触応答装置の内部回路が動作可
能なアクティブ状態をとることができ、質問装置は各非
接触応答装置と通信が可能であるという特徴がある。
2. Description of the Related Art In recent years, portable electronic data carriers such as IC cards, RF tags, and data carriers have been used as non-contact responders, and electromagnetic induction using a carrier frequency of about 0.1 MHz to several tens of MHz has been utilized. In addition, a non-contact communication system that supplies power to a non-contact response device in a non-contact manner and performs data communication by superimposing data by modulating a carrier wave has been actively studied and commercialized. . In such a non-contact communication system, a plurality of non-contact response devices are simultaneously supplied with power by the electromagnetic field of one interrogation device, and an internal circuit of each non-contact response device can be in an active state in which it can operate, The interrogation device is characterized in that it can communicate with each contactless response device.

【0003】しかし、このような非接触通信システムで
は、その電磁界の出力特性が電波法等の法規により制限
を受け、また例えば、情報処理装置等電波障害自主規制
協議会、通称VCCIと呼ばれる協議会によって制定さ
れた「情報処理装置および電子事務機器等から発生する
妨害波の自主規制運用規定」などの自主規制運用規定に
よっても、種々の制限を受けている。このような制限に
より、質問装置の送信出力を低く設定する結果、非接触
応答装置が受信可能な電力も低く設定せざるを得なくな
り、非接触応答装置のデータ処理機能を抑える必要が生
じる。また、質問装置の送信出力を抑えなければならな
いため、非接触通信システムの特徴である、質問装置と
複数の非接触応答装置との通信機能を損なう結果となっ
ているのが実情である。
However, in such a non-contact communication system, the output characteristics of the electromagnetic field are restricted by laws and regulations such as the Radio Law. Various restrictions are also imposed by self-regulation operating regulations, such as “Self-regulation operation regulations for interfering waves generated from information processing devices and electronic office equipment” established by the association. Due to such a limitation, as a result of setting the transmission output of the interrogation device low, the power that can be received by the contactless response device must be set low, and the data processing function of the contactless response device needs to be suppressed. In addition, since the transmission output of the interrogation device must be suppressed, the fact is that the communication function between the interrogation device and a plurality of non-contact response devices, which is a feature of the non-contact communication system, is impaired.

【0004】このような問題の背景にある技術的問題の
1つが、非接触応答装置の電力消費の特性である。電磁
誘導によって質問装置から給電を受けつつ安定したデー
タ通信の変復調を行うために、通常、非接触応答装置内
の電源回路は定電力設計がなされており、回路全体の動
作による内部信号ノイズを抑えるように設計されてい
る。非接触応答装置の内部の処理が軽い場合、電源回路
は、余剰電力を抵抗成分で熱に変化させる。その結果、
非接触応答装置は、内部処理の状態に関わらず、一定の
電力を消費することになる。
One of the technical problems behind such a problem is the power consumption characteristics of the contactless response device. In order to perform stable data communication modulation and demodulation while receiving power from the interrogation device by electromagnetic induction, the power supply circuit in the non-contact response device is usually designed with a constant power, and suppresses internal signal noise due to the operation of the entire circuit It is designed to be. When the processing inside the non-contact response device is light, the power supply circuit converts the surplus power into heat by a resistance component. as a result,
The non-contact response device consumes constant power regardless of the state of the internal processing.

【0005】このような非接触応答装置の複数個が質問
装置の送信電磁界の中に入ってアクティブ状態をとれ
ば、質問装置との通信状態や内部の処理状態に関わら
ず、各々が電磁結合状態に応じて一定の電力給電を確保
しようとする。非接触通信システムの電力消費の観点か
ら見ると、ある時間においては、質問装置と応答を行う
装置は一つであって、他の非接触応答装置は質問を待機
する状態にしかすぎないため、エネルギー効率上、待機
状態の非接触応答装置の多大な電力消費は問題であっ
た。
If a plurality of such non-contact response devices enter the transmission electromagnetic field of the interrogation device and take an active state, each of them will be electromagnetically coupled irrespective of the communication state with the interrogation device or the internal processing state. Attempts to ensure constant power supply depending on the state. From the viewpoint of the power consumption of the contactless communication system, at a certain time, there is only one device that responds to the interrogation device, and the other non-contact response device is only in a state of waiting for the inquiry, In terms of energy efficiency, the large power consumption of the contactless response device in the standby state has been a problem.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
非接触通信システムでは、質問装置の送信電磁界内に入
った全ての非接触応答装置が、質問装置との通信状態や
内部の処理状態に関わらず、一定の電力を消費してしま
うという問題点があった。本発明は、上記課題を解決す
るためになされたものであり、質問装置からの受信電力
量の効率的な制御を簡単な構成で実現し、非接触通信シ
ステムにおける電力消費の効率を向上させることができ
る非接触応答装置を提供することを目的とする。
As described above, in the conventional non-contact communication system, all the non-contact response devices that enter the transmission electromagnetic field of the interrogation device communicate with the interrogation device and the internal processing. There is a problem that constant power is consumed regardless of the state. The present invention has been made to solve the above problems, and realizes efficient control of the amount of power received from an interrogation device with a simple configuration to improve the efficiency of power consumption in a contactless communication system. It is an object of the present invention to provide a non-contact response device capable of performing the following.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、質問装置からのキャリア波を受信す
ると共に質問装置への応答波を送信するアンテナ回路
と、このアンテナ回路で受信したキャリア波から自装置
の駆動用電力を得る整流回路と、キャリア波から自装置
に対する質問データを取得したとき、この質問データに
対する応答データを生成して、アンテナ回路から応答波
として送信させる内部ロジック回路とを備え、電磁誘導
を用いて非接触状態で質問装置から電力供給を受けると
共に質問装置との間でデータ通信を行う非接触応答装置
において、アンテナ回路のインピーダンスを変化させる
容量切替回路を有し、内部ロジック回路は、自装置が質
問装置からの質問データを待つ待機状態になったとき、
質問装置からの受信電力量が質問データの認識に最低限
必要な電力量PLとなるようアンテナ回路の受電効率を
低下させ、自装置に対する質問データを受信したとき、
受信電力量が応答波の生成・送信に最低限必要な電力量
PH(PL<PH)となるよう受電効率を増大させるよ
うに容量切替回路を制御するようにしたものである。こ
のように、本発明では、非接触応答装置が質問装置から
電力供給を受けつつ質問装置と通信する通常の伝送モー
ドにおいて、内部ロジック回路が容量切替回路を制御す
ることにより、非接触応答装置が待機状態になったと
き、アンテナ回路のインピーダンスを変化させて受電効
率を低下させ、質問装置からの受電電力量を電力量PL
とし、非接触応答装置が質問装置からの質問データを受
信してアクティブ状態になるとき、アンテナ回路のイン
ピーダンスを変化させて受電効率を増大させ、質問装置
からの受電電力量を電力量PHとするので、待機状態に
おける非接触応答装置の電力消費量を簡単な構成で低減
することができる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an antenna circuit for receiving a carrier wave from an interrogator and transmitting a response wave to the interrogator, A rectifier circuit that obtains the driving power of the own device from the carrier wave obtained, and an internal logic that, when acquiring question data for the own device from the carrier wave, generates response data to the question data and transmits the data as a response wave from the antenna circuit A non-contact response device that receives power from the interrogation device in a non-contact state using electromagnetic induction and performs data communication with the interrogation device, and has a capacitance switching circuit that changes the impedance of the antenna circuit. Then, when the internal logic circuit is in a standby state of waiting for interrogation data from the interrogation device,
When the power received from the interrogation device is reduced to the minimum required power PL for recognizing the interrogation data, the power receiving efficiency of the antenna circuit is reduced, and when the interrogation data for the own device is received,
The capacity switching circuit is controlled so as to increase the power receiving efficiency so that the received power amount becomes the minimum required power amount PH (PL <PH) for generating and transmitting the response wave. As described above, according to the present invention, in the normal transmission mode in which the non-contact response device communicates with the interrogation device while receiving power supply from the interrogation device, the internal logic circuit controls the capacitance switching circuit, so that the non-contact response device When in the standby state, the impedance of the antenna circuit is changed to reduce the power receiving efficiency, and the power received from the interrogation device is reduced to the power PL.
When the contactless answering device receives the inquiry data from the interrogation device and enters the active state, the impedance of the antenna circuit is changed to increase the power receiving efficiency, and the amount of power received from the interrogation device is set to the power amount PH. Therefore, the power consumption of the contactless response device in the standby state can be reduced with a simple configuration.

【0008】また、本発明の非接触応答装置の1構成例
として、容量切替回路は、容量素子と電子スイッチとを
直列に接続した容量スイッチを少なくとも1組備え、容
量スイッチは、アンテナ回路と並列に接続されている。
これにより、簡単な構成の回路でアンテナ回路のインピ
ーダンスを変化させることができる。また、本発明の非
接触応答装置の1構成例として、整流回路の出力電圧を
検出する電圧検出回路をさらに有し、容量切替回路は、
前記容量スイッチを複数有し、内部ロジック回路は、電
圧検出回路の出力状態に応じて容量切替回路中の各電子
スイッチの開閉状態を制御するよう構成されている。こ
れにより、質問装置の出力特性や質問装置と非接触応答
装置の相互の位置・角度によって受信電力が変動するこ
とがあっても、受信する電力を適切に減少させることが
可能である。また、本発明の非接触応答装置の1構成例
において、前記非接触応答装置は、ICカードである。
Further, as one configuration example of the non-contact response device of the present invention, the capacitance switching circuit includes at least one pair of capacitance switches in which a capacitance element and an electronic switch are connected in series, and the capacitance switch is parallel to the antenna circuit. It is connected to the.
Thus, the impedance of the antenna circuit can be changed with a circuit having a simple configuration. Further, as one configuration example of the non-contact response device of the present invention, the non-contact response device further includes a voltage detection circuit that detects an output voltage of the rectifier circuit,
The internal logic circuit includes a plurality of the capacitance switches, and the internal logic circuit is configured to control an open / close state of each electronic switch in the capacitance switching circuit according to an output state of the voltage detection circuit. Thereby, even if the received power fluctuates depending on the output characteristics of the interrogation device and the mutual position and angle of the interrogation device and the non-contact response device, it is possible to appropriately reduce the received power. In one configuration example of the non-contact response device of the present invention, the non-contact response device is an IC card.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明は、スイッチ制御が可能な
容量切替回路を搭載した非接触応答装置を用いて、伝送
状態においてインピーダンス制御を動的に行い、非接触
応答装置の電力消費量を制御することを特徴とする。以
下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細
に説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態となる
非接触通信システムの構成を示すブロック図である。図
1の非接触通信システムは、質問装置1と非接触応答装
置2とから構成される。質問装置1は、非接触応答装置
2への電力供給のためにデータ送信時以外のときにも無
変調のキャリア波を送信している。質問装置1と非接触
応答装置2は、データを送信するときキャリア波を変調
してデータを重畳する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention uses a non-contact response device equipped with a capacity switching circuit capable of controlling a switch, dynamically controls impedance in a transmission state, and reduces the power consumption of the non-contact response device. It is characterized by controlling. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a non-contact communication system according to a first embodiment of the present invention. The contactless communication system of FIG. 1 includes a query device 1 and a contactless response device 2. The interrogation device 1 transmits an unmodulated carrier wave even at a time other than data transmission in order to supply power to the non-contact response device 2. When transmitting data, the interrogating device 1 and the contactless response device 2 modulate a carrier wave and superimpose the data.

【0010】質問装置1は、無変調のキャリア波を発生
するキャリア波発生回路10と、キャリア波発生回路1
0から出力された無変調のキャリア波または変調された
キャリア波を送信したり、非接触応答装置2から送信さ
れた応答波を受信したりするためのアンテナ回路11を
有している。アンテナ回路11は、アンテナとして動作
するコイルL11と2つの容量素子C11,C12を備
えており、コイルL11は、一方の容量素子C11と並
列接続されているとともに、他方の容量素子C12と直
列接続されている。なお、図1では、データの送信時に
キャリア波を変調する変調回路、非接触応答装置2から
送信された応答波を受信して復調する復調回路、非接触
応答装置2へのデータを生成したり、復調回路で復調さ
れたデータを処理したりする制御回路等の回路について
は記載を省略している。
The interrogator 1 includes a carrier wave generating circuit 10 for generating an unmodulated carrier wave, and a carrier wave generating circuit 1
It has an antenna circuit 11 for transmitting a non-modulated carrier wave or a modulated carrier wave output from 0, and for receiving a response wave transmitted from the non-contact response device 2. The antenna circuit 11 includes a coil L11 operating as an antenna and two capacitance elements C11 and C12. The coil L11 is connected in parallel with one capacitance element C11 and connected in series with the other capacitance element C12. ing. In FIG. 1, a modulation circuit that modulates a carrier wave when transmitting data, a demodulation circuit that receives and demodulates a response wave transmitted from the non-contact response device 2, and generates data to the non-contact response device 2 Circuits such as a control circuit for processing data demodulated by the demodulation circuit are omitted.

【0011】非接触応答装置2は、質問装置1から送信
されたキャリア波を受信したり、応答波を送信したりす
るためのアンテナ回路20と、アンテナ回路20のイン
ピーダンスを変化させる容量切替回路21と、アンテナ
回路20で受信されたキャリア波を整流して非接触応答
装置2の各回路駆動用の電力を得る整流回路22と、整
流回路22の出力電圧を定電圧化する定電圧回路23
と、アンテナ回路20で受信された変調されたキャリア
波を復調する復調回路24と、キャリア波から自装置に
対する質問データを取得したとき、この質問データに対
する応答データを生成してアンテナ回路20から応答波
として送信させると共に、通信状態に応じて容量切替回
路21を制御してアンテナ回路20のインピーダンスを
変化させ、非接触応答装置2の受信電力量を制御する内
部ロジック回路25と、内部ロジック回路25から出力
された応答データでキャリア波を変調する変調回路26
とを有している。
The contactless response device 2 includes an antenna circuit 20 for receiving a carrier wave transmitted from the interrogation device 1 and transmitting a response wave, and a capacitance switching circuit 21 for changing the impedance of the antenna circuit 20. And a rectifier circuit 22 for rectifying a carrier wave received by the antenna circuit 20 to obtain power for driving each circuit of the non-contact response device 2, and a constant voltage circuit 23 for converting an output voltage of the rectifier circuit 22 to a constant voltage.
And a demodulation circuit 24 for demodulating the modulated carrier wave received by the antenna circuit 20; and, when acquiring question data for the own device from the carrier wave, generating response data to the inquiry data and responding from the antenna circuit 20. And an internal logic circuit 25 that controls the capacity switching circuit 21 according to the communication state to change the impedance of the antenna circuit 20 and controls the amount of received power of the contactless response device 2. Circuit 26 for modulating a carrier wave with response data output from
And

【0012】アンテナ回路20は、アンテナとして動作
するコイルL21と2つの容量素子C21,C22を備
えており、コイルL21は、一方の容量素子C21と並
列接続されているとともに、他方の容量素子C22と直
列に接続されている。ここで、コイルL21のインダク
タンスと2つの容量素子C21,C22の容量は、アン
テナ回路20の受信電力量がこの非接触応答装置2の全
ての動作に必要十分な電力レベルとなるように設定され
ている。
The antenna circuit 20 includes a coil L21 operating as an antenna and two capacitance elements C21 and C22. The coil L21 is connected in parallel with one capacitance element C21 and connected to the other capacitance element C22. They are connected in series. Here, the inductance of the coil L21 and the capacitances of the two capacitive elements C21 and C22 are set such that the amount of received power of the antenna circuit 20 becomes a power level necessary and sufficient for all operations of the contactless response device 2. I have.

【0013】容量切替回路21は、容量素子Cv1と、
例えばトランジスタ等からなる電子スイッチS1とを直
列に接続した容量スイッチCSからなり、アンテナ回路
20と並列に接続されている。ここで、容量素子Cv1
の容量は、電子スイッチS1が閉じて容量素子Cv1が
アンテナ回路20に並列接続されたときに、アンテナ回
路20の受信電力量が質問装置1の発信する質問を正常
に受信するための最低限必要な電力量に適当なマージン
を付加した電力レベルとなるように設定されている。ま
た、電子スイッチS1と内部ロジック回路25の間に
は、電子スイッチS1の開閉を制御する信号線が接続さ
れている。
The capacitance switching circuit 21 includes a capacitance element Cv1,
For example, a capacitance switch CS in which an electronic switch S1 composed of a transistor or the like is connected in series is connected to the antenna circuit 20 in parallel. Here, the capacitance element Cv1
When the electronic switch S1 is closed and the capacitive element Cv1 is connected in parallel to the antenna circuit 20, the capacity of the antenna circuit 20 is at least the minimum required for normal reception of the query transmitted by the query device 1. The power level is set so that an appropriate margin is added to the power amount. In addition, a signal line for controlling opening and closing of the electronic switch S1 is connected between the electronic switch S1 and the internal logic circuit 25.

【0014】整流回路22は全波整流回路であり、入力
側が容量切替回路21の容量スイッチCSの両端に接続
され、出力側が定電圧回路23の入力側に接続されてい
る。定電圧回路23は、出力側が駆動用電力を必要とす
る各回路と接続されている。内部ロジック回路25は、
CPU25aと、ROM25bと、RAM25cと、不
揮発メモリ25dと、カウンタ25eとを有している。
The rectifier circuit 22 is a full-wave rectifier circuit. The input side is connected to both ends of the capacitance switch CS of the capacitance switching circuit 21, and the output side is connected to the input side of the constant voltage circuit 23. The output side of the constant voltage circuit 23 is connected to each circuit that requires driving power. The internal logic circuit 25
It has a CPU 25a, a ROM 25b, a RAM 25c, a non-volatile memory 25d, and a counter 25e.

【0015】質問装置1から非接触応答装置2へ供給さ
れる電力は、両者のインピーダンスの整合状態の関数と
なり、整合すると高効率で給電が行われるため非接触応
答装置2の受信電力が増加し、整合がミスマッチすると
反射される電力が増えるため非接触応答装置2の受信電
力が減少する。通常、アンテナ回路20のインピーダン
スの制御は、受信電力を高めるためのインピーダンス整
合に用いるが、本発明においては、非接触応答装置2の
余分な消費電力を削減するために、インピーダンス整合
をミスマッチさせる制御にも用いることを特徴とする。
The power supplied from the interrogation device 1 to the contactless response device 2 is a function of the matching state of both impedances. When the power is matched, power is supplied with high efficiency, so that the reception power of the contactless response device 2 increases. If the matching mismatch occurs, the reflected power increases, and the received power of the contactless response device 2 decreases. Normally, the control of the impedance of the antenna circuit 20 is used for impedance matching for increasing the received power. However, in the present invention, in order to reduce extra power consumption of the non-contact response device 2, control for mismatching the impedance matching is performed. It is also characterized by being used for

【0016】次に、図1〜図3を参照して非接触応答装
置2の動作を説明する。図2は、質問装置1からの質問
と非接触応答装置2からの応答のタイミング、およびそ
の際の非接触応答装置2の受信電力量を時系列的に表し
たタイミングチャートである。図2において、非接触応
答装置2がコマンド処理を行うために必要十分な電力レ
ベルをPHで示し、非接触応答装置2が質問装置1から
の質問を正常に受信するために最低限必要な電力量に適
当なマージンを付加した電力レベルをPLで示す。図3
は、図1の内部ロジック回路25の動作を示すフローチ
ャートである。
Next, the operation of the contactless response device 2 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a timing chart showing the timing of the inquiry from the interrogation device 1 and the response from the non-contact response device 2 and the received power amount of the non-contact response device 2 in that case in a time-series manner. In FIG. 2, the power level required and sufficient for the contactless response device 2 to perform the command processing is indicated by PH, and the minimum power required for the contactless response device 2 to normally receive the inquiry from the interrogation device 1. The power level obtained by adding an appropriate margin to the amount is indicated by PL. FIG.
5 is a flowchart showing the operation of the internal logic circuit 25 in FIG.

【0017】ここで、内部ロジック回路25は、PHと
PLの状態を実現するために、容量切替回路21を制御
することによって容量を切り替えてアンテナ回路20の
インピーダンスを変化させる。容量切替回路21の初期
状態は、PHとPLのいずれの状態に対応してもよい
が、非接触応答装置2の活性化において初期化処理を行
うことを考慮するとPHの状態を初期状態とすることが
より好ましい。この実施の形態では、容量切替回路21
の初期状態がPHをとるものとして説明する。
Here, the internal logic circuit 25 switches the capacitance by controlling the capacitance switching circuit 21 to change the impedance of the antenna circuit 20 in order to realize the states of PH and PL. The initial state of the capacity switching circuit 21 may correspond to either the state of PH or PL, but in consideration of performing an initialization process in the activation of the non-contact response device 2, the state of PH is set to the initial state. Is more preferable. In this embodiment, the capacitance switching circuit 21
The description will be made on the assumption that the initial state takes PH.

【0018】まず、非接触応答装置2が質問装置1の発
生する電磁界の領域に挿入されると、アンテナ回路20
でキャリア波が受信されて、整流回路22に給電され
る。整流回路22はキャリア波を整流して定電圧回路2
3に供給する。定電圧回路23の出力電圧が所定のしき
い値を超えると、内部ロジック回路25のリセットが働
いて内部ロジック回路25が起動し、初期化処理が行わ
れる(ステップS11)。この初期化処理の間は、容量
切替回路21が初期状態をとるので、非接触応答装置2
の受信電力量はPHの状態となる。
First, when the non-contact response device 2 is inserted into the region of the electromagnetic field generated by the interrogation device 1, the antenna circuit 20
Receives the carrier wave and feeds it to the rectifier circuit 22. The rectifier circuit 22 rectifies the carrier wave to generate a constant voltage
Supply 3 When the output voltage of the constant voltage circuit 23 exceeds a predetermined threshold value, the internal logic circuit 25 is reset to activate the internal logic circuit 25, and an initialization process is performed (step S11). During this initialization processing, since the capacity switching circuit 21 takes an initial state, the contactless response device 2
Is in the PH state.

【0019】内部ロジック回路25は初期化処理が終了
すると、質問装置1からの質問を待つ待機状態に遷移
し、質問装置1から自身にあてた質問が受信されたか受
信判定を行う(ステップS12)。質問が受信されてい
ない場合は、容量切替回路21へ電子スイッチS1をオ
ンする制御信号を出力し(ステップS13)、非接触応
答装置2の受信電力量をPLの状態にする。次に、待機
状態に遷移し、ステップS12の受信判定に戻る。
When the initialization process is completed, the internal logic circuit 25 transitions to a standby state waiting for a question from the interrogation device 1, and determines whether a question addressed to itself has been received from the interrogation device 1 (step S12). . If the inquiry has not been received, a control signal for turning on the electronic switch S1 is output to the capacity switching circuit 21 (step S13), and the received power amount of the non-contact response device 2 is set to the PL state. Next, the state transits to the standby state, and returns to the reception determination in step S12.

【0020】質問が受信された場合は、容量切替回路2
1へ電子スイッチS1をオフする制御信号を出力し(ス
テップS14)、非接触応答装置2の受信電力量をPH
の状態にする。次に、コマンド処理状態に遷移し、コマ
ンド処理を実行する(ステップS15)。コマンド処理
後、データ伝送状態に遷移し、データ伝送を実行する
(ステップS16)。データ伝送が完了すると内部ロジ
ック回路25は待機状態に遷移し、ステップS12の受
信判定に戻る。なお、データ伝送完了直後は、質問が受
信されていないので、非接触応答装置2の受信電力量が
PLの状態となるように制御される。非接触応答装置2
は起動後、質問装置1との間で質問と応答を繰り返す
が、上記プロセスにより、待機状態になると受電効率を
低下させ、質問を受けると受電効率を向上させることを
繰り返す。
When a question is received, the capacity switching circuit 2
1 to output a control signal for turning off the electronic switch S1 (step S14).
State. Next, a transition is made to the command processing state, and the command processing is executed (step S15). After the command processing, the state transits to the data transmission state and executes data transmission (step S16). When the data transmission is completed, the internal logic circuit 25 transitions to the standby state, and returns to the reception determination in step S12. Immediately after the data transmission is completed, no inquiry has been received, so that the received power of the non-contact response device 2 is controlled to be in the PL state. Non-contact response device 2
After the startup, the interrogation and the response are repeated with the interrogation device 1. By the above-described process, the power reception efficiency is reduced in the standby state, and the power reception efficiency is improved in response to the inquiry.

【0021】ここで、質問装置1から送信されるポーリ
ングと通常呼ばれる非接触応答装置検出用のコマンド
は、例えば他の非接触応答装置が同じ電磁界領域に既に
存在して質問装置1がすでに伝送通信を行っている場合
などでは、あまり頻繁に発せられない。このため、電力
レベルをPHの状態で維持すると、長い時間PHのまま
ポーリングを待機することになって非接触通信システム
全体における電力の効率が悪くなることになり、また、
他の非接触応答装置の通信を阻害しかねない。したがっ
て、内部ロジック回路25の初期化が終わった時点で、
一旦、電力レベルをPHからPLに低減させることが好
ましい。この実施の形態においては、前述したように、
待機状態に遷移した直後に質問装置1から自身にあてた
質問が受信されたか判定し、質問が受信されていない場
合は受信電力量をPLにするように構成することで、こ
れに対応している。
Here, the non-contact response device detection command, which is usually called polling, transmitted from the interrogation device 1 is, for example, a command transmitted by the interrogation device 1 when another non-contact response device already exists in the same electromagnetic field region. In the case of communication, etc., it is not emitted frequently. For this reason, if the power level is maintained in the PH state, the polling will be awaited for a long time at the PH, and the power efficiency of the entire non-contact communication system will be reduced.
This may hinder communication of other non-contact response devices. Therefore, when the initialization of the internal logic circuit 25 is completed,
Once, it is preferable to reduce the power level from PH to PL. In this embodiment, as described above,
It is determined whether a question addressed to itself has been received from the questioning apparatus 1 immediately after the transition to the standby state, and if no question has been received, the received power amount is set to PL. I have.

【0022】前述した内部ロジック回路25の動作は、
CPU25aとCPU25aを動作させるプログラムに
よって実現される。この場合、内部ロジック回路25の
リセットが働くと、リセットされた内部ロジック回路2
5のCPU25aは、ROM25bに記憶されたプログ
ラムに基づいて不揮発メモリ25dより所定のデータ読
み出しを行って非接触応答装置2の制御を行う。また、
CPU25aは、RAM25cとカウンタ25eをプロ
グラム実行の作業領域として使用する。
The operation of the above-described internal logic circuit 25 is as follows.
This is realized by the CPU 25a and a program for operating the CPU 25a. In this case, when the reset of the internal logic circuit 25 operates, the reset internal logic circuit 2
The CPU 25a controls the contactless response device 2 by reading predetermined data from the nonvolatile memory 25d based on a program stored in the ROM 25b. Also,
The CPU 25a uses the RAM 25c and the counter 25e as work areas for executing programs.

【0023】この実施の形態の非接触応答装置2は、受
信電力量をPHとPLの間で切り替えるのに、内部ロジ
ック回路25が動作状態に合わせて容量切替回路21の
電子スイッチS1をオン・オフしてアンテナ回路20の
インピーダンスを変化させるだけでよいので回路構成が
簡単であり、小型化や低コスト化が可能である。この実
施の形態の非接触応答装置2は、インピーダンスの変化
量が固定されているので、質問装置1との相互の位置・
角度などの条件が固定されている場合に適用することが
好ましい。
In the contactless response device 2 of this embodiment, when the received power amount is switched between PH and PL, the electronic switch S1 of the capacity switching circuit 21 is turned on in accordance with the operation state of the internal logic circuit 25. Since it is only necessary to turn off and change the impedance of the antenna circuit 20, the circuit configuration is simple, and miniaturization and cost reduction are possible. In the non-contact response device 2 of this embodiment, since the amount of change in impedance is fixed, the mutual
It is preferable to apply when conditions such as an angle are fixed.

【0024】この実施の形態では、容量切替回路21の
容量スイッチCSが1つの場合について説明したが、容
量スイッチCSは複数でもよい。この場合、複数の容量
スイッチCSを組み合わせることによりアンテナ回路2
0のインピーダンスを複数設定できるので、使用する容
量スイッチCSの組み合わせを不揮発メモリ25dに記
憶させておき、受信電力量をPLに切り替えるときにこ
の組み合わせとなるようにCPU25aが容量切替回路
21を制御することで、出力特性の異なる質問装置1に
も対応することが可能である。このようにすれば、非接
触応答装置2の品種を増やさずに済むので、量産効果が
期待できると共に、生産管理や在庫管理にかかるコスト
を削減することができる。
In this embodiment, the case where the capacitance switching circuit 21 has one capacitance switch CS has been described, but a plurality of capacitance switches CS may be provided. In this case, the antenna circuit 2 is formed by combining a plurality of capacitance switches CS.
Since a plurality of zero impedances can be set, the combination of the capacitance switches CS to be used is stored in the non-volatile memory 25d, and the CPU 25a controls the capacitance switching circuit 21 so that the combination is used when the received power is switched to PL. Thus, it is possible to cope with the interrogation devices 1 having different output characteristics. In this way, it is not necessary to increase the number of types of the non-contact response device 2, so that a mass production effect can be expected, and costs for production management and inventory management can be reduced.

【0025】次に、本発明の第2の実施の形態につい
て、図4を参照して説明する。図4は、本発明の第2の
実施の形態を示すブロック図であり、前述した図1と同
一部分には同一符号を付してある。この実施の形態の非
接触応答装置3が第1の実施の形態に示した非接触応答
装置2と異なる点は、整流回路22の出力電圧を検出す
る電圧検出回路27をさらに備えたことと、容量切替回
路21が複数の容量スイッチCS1〜CSnを有してお
り、内部ロジック回路25が電圧検出回路27の出力状
態に応じて容量切替回路21の各電子スイッチS1〜S
nを制御し、各電子スイッチS1〜Snの開閉の組み合
わせにより各容量素子Cv1〜Cvnの接続状態を変更
し、待機状態において必要最小限の受信電力となるよう
にアンテナ回路20のインピーダンスを変化させるよう
にしたことである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The difference between the contactless response device 3 of this embodiment and the contactless response device 2 shown in the first embodiment is that the contactless response device 3 further includes a voltage detection circuit 27 for detecting the output voltage of the rectifier circuit 22; The capacitance switching circuit 21 has a plurality of capacitance switches CS1 to CSn, and the internal logic circuit 25 controls each of the electronic switches S1 to S1 of the capacitance switching circuit 21 in accordance with the output state of the voltage detection circuit 27.
n, the connection state of each of the capacitance elements Cv1 to Cvn is changed by a combination of the opening and closing of each of the electronic switches S1 to Sn, and the impedance of the antenna circuit 20 is changed so that the required reception power is minimized in the standby state. That's what we did.

【0026】ここで、電圧検出回路27は公知の技術に
よるものでよく、例えば、所定の測定範囲の電圧を0〜
5Vの直流電圧に変換して出力するもの、測定値を数値
データとして出力するもの、設定電圧以上でONするも
のなど、内部ロジック回路25の構成、使用用途、コス
トなどに応じて適宜選択して用いればよい。容量切替回
路21は、複数の容量スイッチCS1〜CSnが並列に
接続されている。また、各電子スイッチS1〜Snは、
個別に開閉できるように開閉を制御する信号線が1対1
で内部ロジック回路25と接続されている。また、内部
ロジック回路25の不揮発メモリ25dには、電圧検出
回路27の出力と各電子スイッチS1〜Snの開閉の組
み合わせを定めたデータが記憶されており、CPU25
aが待機状態時に電圧検出回路27の出力に応じた組み
合わせで各電子スイッチS1〜Snの開閉を同時に行う
ように構成されている。
Here, the voltage detection circuit 27 may be based on a known technique.
A device that converts and outputs a DC voltage of 5 V, a device that outputs a measured value as numerical data, a device that turns on at a set voltage or more, and the like are appropriately selected according to the configuration of the internal logic circuit 25, the usage application, the cost, and the like. It may be used. In the capacitance switching circuit 21, a plurality of capacitance switches CS1 to CSn are connected in parallel. Each of the electronic switches S1 to Sn is
One-to-one signal line to control opening and closing so that it can be opened and closed individually
Are connected to the internal logic circuit 25. The nonvolatile memory 25d of the internal logic circuit 25 stores data defining the combination of the output of the voltage detection circuit 27 and the opening and closing of each of the electronic switches S1 to Sn.
When a is in a standby state, the electronic switches S1 to Sn are simultaneously opened and closed in a combination according to the output of the voltage detection circuit 27.

【0027】次に、図4と図5を参照して非接触応答装
置3の動作を説明する。図5は、図4の内部ロジック回
路25の動作を示すフローチャートである。なお、この
実施の形態においても、容量切替回路21の初期状態が
PHをとるものとして説明する。まず、非接触応答装置
3が質問装置1の発生する電磁界の領域に挿入される
と、アンテナ回路20でキャリア波が受信されて、整流
回路22に給電される。整流回路22はキャリア波を整
流して定電圧回路23に供給する。定電圧回路23の出
力電圧が所定のしきい値を超えると、内部ロジック回路
25のリセットが働いて内部ロジック回路25が起動
し、初期化処理が行われる(ステップS21)。この初
期化処理の間は、容量切替回路21が初期状態をとるの
で、非接触応答装置3の受信電力量は、PHの状態とな
る。
Next, the operation of the non-contact response device 3 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the internal logic circuit 25 of FIG. Note that also in this embodiment, the description will be made on the assumption that the initial state of the capacitance switching circuit 21 is PH. First, when the non-contact response device 3 is inserted into the region of the electromagnetic field generated by the interrogation device 1, the carrier wave is received by the antenna circuit 20 and supplied to the rectifier circuit 22. The rectifier circuit 22 rectifies the carrier wave and supplies it to the constant voltage circuit 23. When the output voltage of the constant voltage circuit 23 exceeds a predetermined threshold, the reset of the internal logic circuit 25 is activated to activate the internal logic circuit 25, and an initialization process is performed (step S21). During this initialization process, since the capacity switching circuit 21 is in the initial state, the received power amount of the non-contact response device 3 is in the PH state.

【0028】内部ロジック回路25は、初期化処理が終
了すると質問装置1からの質問を待つ待機状態に遷移
し、質問装置1から自身にあてた質問が受信されたか受
信判定を行う(ステップS22)。質問が受信されてい
ない場合は、電圧検出回路27の出力状態を確認し(ス
テップS23)、電圧検出回路27の出力に対応した各
電子スイッチS1〜Snの開閉データを不揮発メモリ2
5dから読み出し(ステップS24)、この開閉データ
に基づいて各電子スイッチS1〜Snの開閉を制御する
制御信号を容量切替回路21へ出力して各電子スイッチ
S1〜Snの開閉状態を切り替え(ステップS25)、
非接触応答装置3の受信電力量をPLの状態にする。次
に、待機状態に遷移し、ステップS22の受信判定に戻
る。
When the initialization process is completed, the internal logic circuit 25 transitions to a standby state waiting for a question from the interrogation device 1, and determines whether a question addressed to itself has been received from the interrogation device 1 (step S22). . If no question has been received, the output state of the voltage detection circuit 27 is checked (step S23), and the open / close data of each of the electronic switches S1 to Sn corresponding to the output of the voltage detection circuit 27 is stored in the nonvolatile memory 2.
5d (step S24), a control signal for controlling the opening and closing of each of the electronic switches S1 to Sn is output to the capacitance switching circuit 21 based on the opening and closing data to switch the opening and closing state of each of the electronic switches S1 to Sn (step S25). ),
The received power amount of the non-contact response device 3 is set to the PL state. Next, the state transits to the standby state, and returns to the reception determination in step S22.

【0029】質問が受信された場合は、各電子スイッチ
S1〜Snを全て開とする制御信号を容量切替回路21
へ出力し(ステップS26)、非接触応答装置3の受信
電力量をPHの状態にする。次に、コマンド処理状態に
遷移し、コマンド処理を実行する(ステップS27)。
コマンド処理後、データ伝送状態に遷移し、データ伝送
を実行する(ステップS28)。データ伝送が完了する
と内部ロジック回路25は待機状態に遷移し、ステップ
S22の受信判定に戻る。なお、データ伝送完了直後
は、質問が受信されていないので、容量切替回路21は
電圧検出回路27の出力状態に基づいて制御される。非
接触応答装置3は起動後、質問装置1との間で質問と応
答を繰り返すが、上記プロセスにより、待機状態では電
圧検出回路27の出力状態に基づいて受電効率を低下さ
せ、質問を受けると受電効率を向上させることを繰り返
す。
When a question is received, a control signal for opening all the electronic switches S1 to Sn is sent to the capacitance switching circuit 21.
(Step S26), and the received power amount of the non-contact response device 3 is set to the PH state. Next, a transition is made to the command processing state, and the command processing is executed (step S27).
After the command processing, the state transits to the data transmission state and executes data transmission (step S28). When the data transmission is completed, the internal logic circuit 25 transitions to the standby state, and returns to the reception determination in step S22. Immediately after the completion of the data transmission, since no inquiry has been received, the capacitance switching circuit 21 is controlled based on the output state of the voltage detection circuit 27. After starting, the non-contact response device 3 repeats a query and a response with the interrogation device 1. In the standby state, the non-contact response device 3 lowers the power receiving efficiency based on the output state of the voltage detection circuit 27 and receives a query. Repeat to improve the power receiving efficiency.

【0030】前述した内部ロジック回路25の動作は、
第1の実施の形態と同様にCPU25aとCPU25a
を動作させるプログラムによって実現される。この実施
の形態によれば、電圧検出回路27によって受信電力に
関する情報を得ることができ、かつそれに応じて各電子
スイッチS1〜Snの開閉の組み合わせによりアンテナ
回路20のインピーダンスを多様に変化させることがで
きるので、受信電力の制御をより柔軟に行うことができ
る。このため、質問装置1の出力特性、質問装置1と非
接触応答装置3との距離や角度といった非接触応答装置
3の入出力インピーダンス以外の要因による受信電力の
変化にも対応することができる。よって、第1の実施の
形態において設けたような、質問装置1からの質問を正
常に受信するために最低限必要な電力量に付加した適当
なマージンを減らすことが可能となるので、待機状態に
おける受信電力をさらに少なくすることができる。
The operation of the above-described internal logic circuit 25 is as follows.
CPU 25a and CPU 25a as in the first embodiment.
Is realized by a program that operates. According to this embodiment, information on the received power can be obtained by the voltage detection circuit 27, and the impedance of the antenna circuit 20 can be variously changed by a combination of opening and closing of the electronic switches S1 to Sn in accordance with the information. Therefore, it is possible to more flexibly control the received power. Therefore, it is possible to cope with a change in the received power due to factors other than the input / output impedance of the non-contact response device 3, such as the output characteristics of the interrogation device 1 and the distance and angle between the interrogation device 1 and the non-contact response device 3. Therefore, it is possible to reduce an appropriate margin added to the minimum amount of power required for normally receiving the inquiry from the interrogation device 1 as provided in the first embodiment, and thus the standby state is established. Can be further reduced.

【0031】この実施の形態では、各電子スイッチS1
〜Snの開閉を同時に行うようにしたが、各電子スイッ
チS1〜Snを1つずつ順番に切り替えて受信電力の評
価を行いながら所定の受信電力に最も近い組み合わせを
選択するようにしてもよい。この場合、各電子スイッチ
S1〜Snの開閉を同時に行う場合に比べてインピーダ
ンスの変動が小さくなり、内部ロジック回路25の動作
を不安定にさせることが少なくなるので、受信電力の制
御をより正確に行うことができる。
In this embodiment, each electronic switch S1
Although the opening and closing of .about.Sn are performed at the same time, the electronic switches S1 to Sn may be sequentially switched one by one to evaluate the received power and select the combination closest to the predetermined received power. In this case, compared to the case where the electronic switches S1 to Sn are simultaneously opened and closed, the fluctuation in impedance is small, and the operation of the internal logic circuit 25 is less likely to be unstable. It can be carried out.

【0032】[0032]

【実施例】以下に本発明による非接触応答装置の実施例
を説明する。非接触応答装置のアンテナ回路のインピー
ダンスは、コイルL21のインダクタンス、2つの容量
素子C21,C22の容量、内部回路の抵抗成分などに
よって変わるため、容量切替回路で用いる容量素子の容
量は、一概には言えない。このため、回路全体の特性値
と、消費電力のPH、PLをまず決定し、それから逆に
PHとPLを制御するために必要となる容量を求めるこ
とが必要である。しかし、概して言えば通常は10〜5
00pF位の間の値が適当になる。これは、10pF以
下を切り替えるのでは、インピーダンスの変化度が不十
分であり、また逆に500pFを超えると変化が大きす
ぎるためである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the contactless response device according to the present invention will be described below. Since the impedance of the antenna circuit of the non-contact response device changes depending on the inductance of the coil L21, the capacitance of the two capacitance elements C21 and C22, the resistance component of the internal circuit, and the like, the capacitance of the capacitance element used in the capacitance switching circuit is generally I can not say. For this reason, it is necessary to first determine the characteristic value of the entire circuit and the PH and PL of the power consumption, and then obtain the capacity required to control the PH and PL. However, generally speaking, usually 10-5
Values between the 00 pF order are appropriate. This is because if the switching is performed at 10 pF or less, the degree of change in impedance is insufficient, and conversely, if the switching exceeds 500 pF, the change is too large.

【0033】[実施例1]実施例1は、第1の実施の形
態で説明した非接触応答装置を非接触ICカードに適用
したものであり、その構成と動作は先に説明した第1の
実施の形態と同じであるので説明を省略する。図1を参
照すると、この非接触ICカードは、容量切替回路21
を構成する容量素子Cv1が容量100pFのコンデン
サで構成され、電子スイッチS1が電界効果トランジス
タ(FET)で構成されている。この電子スイッチS1
を開閉する信号は、FETのゲートに接続されており、
初期状態でオフ(スイッチ開)となるように構成されて
いる。この容量切替回路21は、電子スイッチS1がオ
フのときに受信電力レベルがPHとなり、オン(スイッ
チ閉)のときに電力レベルがPLとなる。
[Embodiment 1] In Embodiment 1, the non-contact response device described in the first embodiment is applied to a non-contact IC card, and its configuration and operation are the same as those of the first embodiment. The description is omitted because it is the same as the embodiment. Referring to FIG. 1, the contactless IC card includes a capacity switching circuit 21.
Is composed of a capacitor having a capacitance of 100 pF, and the electronic switch S1 is composed of a field effect transistor (FET). This electronic switch S1
The signal to open and close is connected to the gate of the FET,
It is configured to be off (switch open) in the initial state. In the capacitance switching circuit 21, the reception power level is PH when the electronic switch S1 is off, and the power level is PL when the electronic switch S1 is on (switch closed).

【0034】この非接触ICカードを質問装置1である
リーダーライタの電磁界に挿入すると、容量切替回路2
1は初期状態のままでPHレベルの電力を受信すること
が可能であり、内部ロジック回路25がリセットされて
アイドル状態となる。この段階で、CPU25aが質問
の待機状態になったと判断して電子スイッチS1をオン
する。これにより、アンテナ回路20のインピーダンス
が変化し、数μsの時間で受信電力レベルが変化してP
Lになる。この状態で保持している際に、リーダーライ
タ(質問装置1)から質問を受信すると、CPU25a
は電子スイッチS1をオフにする。これにより、アンテ
ナ回路20のインピーダンスが変化し、数μsの時間で
受信電力レベルが変化してPHになる。以後は、この2
状態を通信状態に応じて繰り返す。この非接触ICカー
ドは、質問装置1であるリーダーライタとの相互の位置
や角度が固定された状態でデータ伝送を行う場合に用い
て待機状態での受信電力量を削減することができる。
When this non-contact IC card is inserted into an electromagnetic field of a reader / writer as the interrogating device 1, a capacitance switching circuit 2
No. 1 can receive PH level power in the initial state, and the internal logic circuit 25 is reset to an idle state. At this stage, the CPU 25a turns on the electronic switch S1 by determining that the CPU 25a is in the standby state for the question. As a result, the impedance of the antenna circuit 20 changes, and the reception power level changes in a time of several μs, and P
It becomes L. When a question is received from the reader / writer (interrogation device 1) while holding in this state, the CPU 25a
Turns off the electronic switch S1. As a result, the impedance of the antenna circuit 20 changes, and the received power level changes in a few μs to PH. After this, this 2
The state is repeated according to the communication state. This non-contact IC card can be used when performing data transmission in a state where the mutual position and angle with the reader / writer as the interrogating device 1 are fixed, and can reduce the amount of received power in the standby state.

【0035】[実施例2]実施例2は、第2の実施の形
態で説明した非接触応答装置を非接触ICカードに適用
したものであり、その構成と動作は先に説明した第2の
実施の形態と同じであるので説明を省略する。図4を参
照すると、この非接触ICカードは、電圧検出回路27
が整流回路22の出力電圧を検出し、内部ロジック回路
25にステータスを出力する。また、容量切替回路21
は、30pF、50pF、100pFの容量を有する3
つの容量スイッチを有しており、各容量スイッチは並列
に接続されている。この場合、容量素子はコンデンサで
あり、電子スイッチはFETである。各電子スイッチを
開閉する信号が内部ロジック回路25から1対1で各F
ETのゲートに接続されており、初期状態でオフ(スイ
ッチ開)となるように構成されている。
[Second Embodiment] In a second embodiment, the non-contact response device described in the second embodiment is applied to a non-contact IC card, and its configuration and operation are the same as those of the second embodiment. The description is omitted because it is the same as the embodiment. Referring to FIG. 4, the contactless IC card includes a voltage detecting circuit 27.
Detects the output voltage of the rectifier circuit 22 and outputs a status to the internal logic circuit 25. Further, the capacitance switching circuit 21
Has a capacitance of 30 pF, 50 pF, and 100 pF.
It has two capacitance switches, and each capacitance switch is connected in parallel. In this case, the capacitance element is a capacitor, and the electronic switch is an FET. A signal for opening and closing each electronic switch is sent from the internal logic circuit 25 on a one-to-one basis to each F.
It is connected to the gate of the ET, and is configured to be off (switch open) in the initial state.

【0036】この容量切替回路21は、各電子スイッチ
が全てオフのときに受信電力レベルがPHとなるように
構成されており、内部ロジック回路25が通信状態およ
び電圧検出回路27の出力状態に基づいて各電子スイッ
チを制御するよう構成されている。この非接触ICカー
ドは、内部ロジック回路25のCPU25aが電圧検出
回路27の出力状態に応じて、3つの電子スイッチのオ
ン・オフを組み合わせて得られる、{0pF、30p
F、50pF、80pF、100pF、130pF、1
50pF、180pF}の容量値の中から適当なものを
選択して切り替えることができるので、リーダーライタ
(質問装置1)の出力特性やリーダーライタと非接触I
Cカードの相互の位置・角度によって受信電力が変動す
ることがあっても、受信する電力を適切に減少させるこ
とが可能である。
The capacitance switching circuit 21 is configured so that the received power level becomes PH when all the electronic switches are turned off, and the internal logic circuit 25 detects the communication state and the output state of the voltage detection circuit 27 based on the output state. To control each electronic switch. This non-contact IC card is obtained by the CPU 25a of the internal logic circuit 25 combining ON / OFF of three electronic switches according to the output state of the voltage detection circuit 27.
F, 50 pF, 80 pF, 100 pF, 130 pF, 1
Since an appropriate one can be selected and switched from the capacitance values of 50 pF and 180 pF}, the output characteristics of the reader / writer (interrogation device 1) and the non-contact I / O
Even if the received power fluctuates depending on the mutual position and angle of the C cards, the received power can be appropriately reduced.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明によれば、アンテナ回路のインピ
ーダンスを変化させる容量切替回路を設け、内部ロジッ
ク回路が、自装置が質問装置からの質問データを待つ待
機状態になったとき、質問装置からの受信電力量が質問
データの認識に最低限必要な電力量PLとなるようアン
テナ回路の受電効率を低下させ、自装置に対する質問デ
ータを受信したとき、受信電力量が応答波の生成・送信
に最低限必要な電力量PH(PL<PH)となるようア
ンテナ回路の受電効率を増大させるように容量切替回路
を制御するという簡単な構成で、非接触応答装置の伝送
モードにおける電力消費量を適切な量に設定することが
でき、かつ待機状態における電力消費量を低減すること
ができるので、非接触通信システムにおける電力消費の
効率を向上させることができる。また、待機状態におけ
る非接触応答装置の電力消費量を低減させる結果、非接
触応答装置の発熱を抑制することができる。
According to the present invention, a capacitance switching circuit for changing the impedance of an antenna circuit is provided, and when the internal logic circuit enters a standby state of waiting for interrogation data from the interrogation device, the internal logic circuit switches from the interrogation device. The received power amount of the antenna circuit is reduced so that the received power amount of the antenna circuit becomes the minimum required power amount PL for recognizing the interrogation data. When the interrogation data for the own device is received, the received power amount is used to generate and transmit a response wave. With a simple configuration in which the capacity switching circuit is controlled so as to increase the power receiving efficiency of the antenna circuit so that the minimum required power amount PH (PL <PH), the power consumption in the transmission mode of the contactless response device is appropriately adjusted. The power consumption in the non-contact communication system can be improved because the power consumption in the standby state can be reduced and the power consumption in the standby state can be reduced. Door can be. Further, as a result of reducing the power consumption of the non-contact response device in the standby state, heat generation of the non-contact response device can be suppressed.

【0038】また、容量切替回路を、容量素子と電子ス
イッチとを直列に接続した容量スイッチで構成し、この
容量スイッチを少なくとも1組備えて、アンテナ回路と
並列に接続したので、簡単な構成の回路でアンテナ回路
のインピーダンスを変化させることができる。また、整
流回路の出力電圧を検出する電圧検出回路をさらに設
け、容量切替回路を複数の容量スイッチで構成し、内部
ロジック回路を電圧検出回路の出力状態に応じて容量切
替回路中の各電子スイッチの開閉状態を制御するよう構
成したので、質問装置の出力特性や質問装置と非接触応
答装置の相互の位置・角度によって受信電力が変動する
ことがあっても、受信する電力を適切に減少させること
ができる。
Further, since the capacitance switching circuit is constituted by a capacitance switch in which a capacitance element and an electronic switch are connected in series, and at least one set of this capacitance switch is provided and connected in parallel with the antenna circuit, a simple configuration is achieved. The impedance of the antenna circuit can be changed by the circuit. In addition, a voltage detection circuit for detecting an output voltage of the rectifier circuit is further provided, the capacitance switching circuit is constituted by a plurality of capacitance switches, and an internal logic circuit is connected to each electronic switch in the capacitance switching circuit according to an output state of the voltage detection circuit. The received power fluctuates depending on the output characteristics of the interrogation device and the mutual position and angle of the interrogation device and the non-contact response device, so that the received power is appropriately reduced. be able to.

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

【図1】 本発明の第1の実施の形態となる非接触通信
システムの構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a non-contact communication system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 質問装置からの質問と非接触応答装置からの
応答のタイミング、およびその際の非接触応答装置の受
信電力量を時系列的に表したタイミングチャートであ
る。
FIG. 2 is a timing chart showing in chronological order the timing of the inquiry from the interrogation device and the response from the non-contact response device, and the received power amount of the non-contact response device at that time.

【図3】 図1の内部ロジック回路の動作を示すフロー
チャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the internal logic circuit of FIG. 1;

【図4】 本発明の第2の実施の形態となる非接触通信
システムの構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a contactless communication system according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 図4の内部ロジック回路の動作を示すフロー
チャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation of the internal logic circuit of FIG. 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…質問装置、2,3…非接触応答装置、10…キャリ
ア波発生回路、11,20…アンテナ回路、21…容量
切替回路、22…整流回路、23…定電圧回路、24…
復調回路、25…内部ロジック回路、26…変調回路、
27…電圧検出回路、25a…CPU、25b…RO
M、25c…RAM、25d…不揮発メモリ、25e…
カウンタ、C11,C12,C21,C22,Cv1〜
Cvn…容量素子、CS,CS1〜CSn…容量スイッ
チ、L11,L21…コイル、S1〜Sn…電子スイッ
チ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Interrogation device, 2, 3 ... Non-contact response device, 10 ... Carrier wave generation circuit, 11, 20 ... Antenna circuit, 21 ... Capacitance switching circuit, 22 ... Rectification circuit, 23 ... Constant voltage circuit, 24 ...
Demodulation circuit, 25: internal logic circuit, 26: modulation circuit,
27: voltage detection circuit, 25a: CPU, 25b: RO
M, 25c RAM, 25d nonvolatile memory, 25e
Counter, C11, C12, C21, C22, Cv1
Cvn: capacitance element, CS, CS1 to CSn: capacitance switch, L11, L21: coil, S1 to Sn: electronic switch.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉澤 正浩 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 (72)発明者 竹田 忠雄 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 MA29 MA31 NA09 TA22 5B035 CA13 CA23 5B058 CA17  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masahiro Yoshizawa 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Tadao Takeda 2-3-3 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 1 Nippon Telegraph and Telephone Corporation F-term (reference) 2C005 MA29 MA31 NA09 TA22 5B035 CA13 CA23 5B058 CA17

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 質問装置からのキャリア波を受信すると
共に前記質問装置への応答波を送信するアンテナ回路
と、このアンテナ回路で受信した前記キャリア波から自
装置の駆動用電力を得る整流回路と、前記キャリア波か
ら自装置に対する質問データを取得したとき、この質問
データに対する応答データを生成して、前記アンテナ回
路から応答波として送信させる内部ロジック回路とを備
え、電磁誘導を用いて非接触状態で前記質問装置から電
力供給を受けると共に前記質問装置との間でデータ通信
を行う非接触応答装置において、 前記アンテナ回路のインピーダンスを変化させる容量切
替回路を有し、 前記内部ロジック回路は、自装置が前記質問装置からの
質問データを待つ待機状態になったとき、前記質問装置
からの受信電力量が前記質問データの認識に最低限必要
な電力量PLとなるよう前記アンテナ回路の受電効率を
低下させ、自装置に対する前記質問データを受信したと
き、前記受信電力量が前記応答波の生成・送信に最低限
必要な電力量PH(PL<PH)となるよう前記受電効
率を増大させるように前記容量切替回路を制御すること
を特徴とする非接触応答装置。
An antenna circuit for receiving a carrier wave from an interrogation device and transmitting a response wave to the interrogation device, a rectifier circuit for obtaining driving power of the own device from the carrier wave received by the antenna circuit. An internal logic circuit that generates response data to the inquiry data when the interrogation data for the own device is obtained from the carrier wave, and transmits the response data as a response wave from the antenna circuit. A non-contact response device that receives power supply from the interrogation device and performs data communication with the interrogation device, further comprising: a capacitance switching circuit that changes an impedance of the antenna circuit; Is in a standby state waiting for interrogation data from the interrogation device, when the amount of power received from the interrogation device When the power receiving efficiency of the antenna circuit is reduced so that the power amount PL required for data recognition becomes the minimum, and the interrogation data for the own device is received, the received power amount is at least a minimum for generating and transmitting the response wave. A non-contact response device that controls the capacity switching circuit so as to increase the power receiving efficiency so that a required power amount PH (PL <PH) is satisfied.
【請求項2】 請求項1記載の非接触応答装置におい
て、 前記容量切替回路は、容量素子と電子スイッチとを直列
に接続した容量スイッチを少なくとも1組備え、 前記容量スイッチは、前記アンテナ回路と並列に接続さ
れていることを特徴とする非接触応答装置。
2. The non-contact response device according to claim 1, wherein the capacitance switching circuit includes at least one set of a capacitance switch in which a capacitance element and an electronic switch are connected in series, and wherein the capacitance switch is connected to the antenna circuit. A non-contact response device which is connected in parallel.
【請求項3】 請求項2記載の非接触応答装置におい
て、 前記整流回路の出力電圧を検出する電圧検出回路をさら
に有し、 前記容量切替回路は、前記容量スイッチを複数有し、 前記内部ロジック回路は、前記電圧検出回路の出力状態
に応じて前記容量切替回路中の各電子スイッチの開閉状
態を制御するよう構成されていることを特徴とする非接
触応答装置。
3. The non-contact response device according to claim 2, further comprising: a voltage detection circuit that detects an output voltage of the rectifier circuit; wherein the capacitance switching circuit has a plurality of the capacitance switches; A non-contact response device, wherein the circuit is configured to control an open / close state of each electronic switch in the capacitance switching circuit according to an output state of the voltage detection circuit.
【請求項4】 請求項1記載の非接触応答装置におい
て、 前記非接触応答装置は、ICカードであることを特徴と
する非接触応答装置。
4. The non-contact response device according to claim 1, wherein the non-contact response device is an IC card.
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