JP2003242449A - Reader/writer used in non-contact data communication - Google Patents
Reader/writer used in non-contact data communicationInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ICカードと非接
触データ通信を行うリーダライタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reader / writer for contactless data communication with an IC card.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、キャッシュカードやクレジットカ
ード大の樹脂製カードにICチップを実装したICカー
ドが普及してきている。ICカードは従来の磁気カード
に比べて記憶容量が大きいことや機密保持に優れている
ことなどから、流通、交通または通信などの分野で利用
されている。特に非接触式でデータ通信が可能な非接触
データ通信は、ICカードとリーダライタ間に機械的な
接点がないので、耐久性が高くコスト面やメンテナンス
面で利点がある。2. Description of the Related Art In recent years, an IC card in which an IC chip is mounted on a cash card or a resin card as large as a credit card has become widespread. IC cards are used in fields such as distribution, traffic, and communication because they have a large storage capacity and excellent confidentiality as compared with conventional magnetic cards. In particular, non-contact data communication, which allows non-contact data communication, is advantageous in terms of high durability and cost and maintenance because there is no mechanical contact between the IC card and the reader / writer.
【0003】以下に従来のICカードとリーダライタか
らなる非接触データ通信システムを説明する。図6は従
来のリーダライタとICカードの外観図である。図6に
示すように、リーダライタ120に備えるカード挿入口
121からICカード101を挿入して非接触データ通
信を行う。ICカード101はカード側アンテナコイル
102とICチップ103とをカード内部またはカード
面上に備えており、カード側アンテナコイル102はカ
ード寸法の制約下において磁束の鎖交領域を最大化する
目的でカードの縁端部に配置される。必然的にICチッ
プ103はカード側アンテナコイル102に囲まれる領
域の内部に配置される。ICチップ103はカード側ア
ンテナコイル102の両端と接続され、カード側アンテ
ナコイル102を介して得られるデータの変復調、演算
および記憶などを行う。A conventional non-contact data communication system including an IC card and a reader / writer will be described below. FIG. 6 is an external view of a conventional reader / writer and IC card. As shown in FIG. 6, the IC card 101 is inserted from the card insertion opening 121 provided in the reader / writer 120 to perform non-contact data communication. The IC card 101 includes a card-side antenna coil 102 and an IC chip 103 inside or on the card surface. The card-side antenna coil 102 is a card for the purpose of maximizing a magnetic flux linkage area under the restrictions of the card size. Located at the edge of the. Inevitably, the IC chip 103 is arranged inside the area surrounded by the card-side antenna coil 102. The IC chip 103 is connected to both ends of the card side antenna coil 102, and performs modulation / demodulation, calculation and storage of data obtained via the card side antenna coil 102.
【0004】図7(a)は従来のリーダライタにICカ
ードが収納された状態での図6に示すD−D線における
断面図であり、図7(b)は図7(a)に示すE−E線
における断面図である。図7(a)、図7(b)に示すよ
うに、リーダライタ120はリーダライタ側アンテナコ
イル123と処理部126とを備える。処理部126は
リーダライタ側アンテナコイル123の両端と接続さ
れ、リーダライタ側アンテナコイル123を介して得ら
れるデータの変復調、演算および記憶などを行う。図7
(a)に図示するように、ICカード101がリーダラ
イタ120の所定位置に収納された場合に、カード側ア
ンテナコイル102とリーダライタ側アンテナコイル1
23とが対面することで、電磁誘導による通信が可能な
状態となる。この結果、ICカード101とリーダライ
タ120との間で非接触データ通信が実現される。FIG. 7 (a) is a sectional view taken along the line D-D shown in FIG. 6 in a state where an IC card is stored in a conventional reader / writer, and FIG. 7 (b) is shown in FIG. 7 (a). It is sectional drawing in the EE line. As shown in FIGS. 7A and 7B, the reader / writer 120 includes a reader / writer-side antenna coil 123 and a processing unit 126. The processing unit 126 is connected to both ends of the reader / writer antenna coil 123, and performs modulation / demodulation, calculation, and storage of data obtained via the reader / writer antenna coil 123. Figure 7
As shown in (a), when the IC card 101 is stored in a predetermined position of the reader / writer 120, the card side antenna coil 102 and the reader / writer side antenna coil 1
By facing 23, communication by electromagnetic induction becomes possible. As a result, non-contact data communication is realized between the IC card 101 and the reader / writer 120.
【0005】今後、非接触データ通信システムはますま
す多方面での応用が期待されており、分野を越えた多目
的利用などで通信データが大容量化していくことに伴っ
て、通信の高速化が求められる。通信の高速化を実現す
るには、従来より高いS/N比が必要となる。In the future, the contactless data communication system is expected to be applied in various fields more and more, and as the communication data becomes large in capacity for multipurpose use across fields, the speed of communication will be increased. Desired. In order to realize high-speed communication, a higher S / N ratio than the conventional one is required.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通信の
高速化という観点で従来の非接触データ通信システムを
捉えた場合、そのS/N比の値は十分満足できるものと
は言いがたい。そこで、本発明はICカードとの非接触
データ通信時に、従来より高いS/N比を得られるリー
ダライタを提供することを目的とする。However, when the conventional non-contact data communication system is considered from the viewpoint of speeding up the communication, it cannot be said that the value of the S / N ratio is sufficiently satisfactory. Therefore, it is an object of the present invention to provide a reader / writer capable of obtaining a higher S / N ratio than before in non-contact data communication with an IC card.
【0007】[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、本発明に係るリーダライタは、ICカードとの間で
非接触でデータ通信を行うリーダライタであって、前記
ICカードを所定の位置に収納する収納手段と、前記I
Cカードが前記所定の位置に収納された状態でカード側
アンテナコイルと非接触にデータ通信を行うリーダライ
タ側アンテナコイルとを備え、リーダライタ側アンテナ
コイルはICカードを前記所定の位置に収納した状態で
ICカードに内蔵されたICチップが当該リーダライタ
側アンテナコイルで囲まれる空間相当位置の外方に位置
し、カード側アンテナコイルが前記空間相当位置に存在
することとなる関係位置に設けられていることを特徴と
する。In order to achieve the above object, a reader / writer according to the present invention is a reader / writer for performing non-contact data communication with an IC card, the IC card being a predetermined one. A storage means for storing in a position;
The C-card is provided with a reader / writer-side antenna coil that performs data communication in a contactless manner with the card-side antenna coil in the state where the IC card is housed in the prescribed position. In this state, the IC chip built in the IC card is located outside the position corresponding to the space surrounded by the reader / writer-side antenna coil, and the card-side antenna coil is provided at a position related to the position corresponding to the space. It is characterized by
【0008】これによって、ICチップはリーダライタ
側アンテナコイルに囲まれる空間相当位置の外部に配置
されることになる。このような構成により、非接触デー
タ通信時にカード側アンテナコイルとリーダライタ側ア
ンテナコイルとから生じる磁束のうち、ICチップを貫
く磁束が削減される。こうすることでICチップの内部
配線に発生する通信データと無関係な誘起電圧を低減す
ることができる。その結果、通信のS/N比が向上す
る。また、上記目的を達成するために、本発明に係るリ
ーダライタは、さらに、前記ICカードが前記所定の位
置に収納された状態で前記カード側アンテナコイルと前
記リーダライタ側アンテナコイルとの略全体を包み込
み、かつ前記ICチップを包み込まない位置に磁性体を
備えることを特徴とする。As a result, the IC chip is arranged outside the position corresponding to the space surrounded by the reader / writer antenna coil. With such a configuration, among the magnetic fluxes generated from the card side antenna coil and the reader / writer side antenna coil during non-contact data communication, the magnetic flux penetrating the IC chip is reduced. By doing so, the induced voltage that is generated in the internal wiring of the IC chip and is unrelated to the communication data can be reduced. As a result, the S / N ratio of communication is improved. Further, in order to achieve the above object, the reader / writer according to the present invention further includes substantially the entire card-side antenna coil and the reader / writer-side antenna coil with the IC card stored in the predetermined position. And a magnetic body is provided at a position not enclosing the IC chip.
【0009】このようにカード側アンテナコイルとリー
ダライタ側アンテナコイルとを包み込むように磁性体を
備えることで、通信時にカード側アンテナコイルとリー
ダライタ側アンテナコイルとから生じる磁束を磁性体中
に収束させることができる。従って、ICチップを貫く
磁束が削減できる。その結果、通信のS/N比が向上す
る。By providing the magnetic body so as to wrap the card side antenna coil and the reader / writer side antenna coil in this way, the magnetic flux generated from the card side antenna coil and the reader / writer side antenna coil during communication is converged in the magnetic body. Can be made. Therefore, the magnetic flux penetrating the IC chip can be reduced. As a result, the S / N ratio of communication is improved.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】(実施の形態1)
<構成>以下、ICカードとリーダライタとからなる非
接触データ通信システムを説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (First Embodiment) <Structure> A contactless data communication system including an IC card and a reader / writer will be described below.
【0011】図1は本発明に係るリーダライタとICカ
ードの外観図である。図1に示すように、リーダライタ
20はカード挿入口21からICカード1を挿入して非
接触データ通信を行う。ICカード1はカード側アンテ
ナコイル2とICチップ3をカード内部またはカード面
上に備える。カード側アンテナコイル2の両端は、IC
チップ3に設けられたアンテナ端子に接続されている。
ICチップ3は、カード側アンテナコイル2に囲まれる
領域の外部に配置され、リーダライタ20との非接触デ
ータ通信を行うための変復調、演算および記憶などを行
う。FIG. 1 is an external view of a reader / writer and an IC card according to the present invention. As shown in FIG. 1, the reader / writer 20 inserts the IC card 1 from the card insertion slot 21 to perform non-contact data communication. The IC card 1 includes a card side antenna coil 2 and an IC chip 3 inside or on the card surface. Both ends of the card side antenna coil 2 are IC
It is connected to an antenna terminal provided on the chip 3.
The IC chip 3 is arranged outside the area surrounded by the card-side antenna coil 2, and performs modulation / demodulation, calculation and storage for performing non-contact data communication with the reader / writer 20.
【0012】図2は、本発明に係るリーダライタにIC
カードが収納された状態での図1に示すA−A線におけ
る断面図であり、図3は、図2に示すB−B線における
断面図である。図2、図3に示すようにリーダライタ2
0はカード収納部22、リーダライタ側アンテナコイル
23、磁性体24、磁気シールド25および処理部26
とを備える。FIG. 2 shows an IC for a reader / writer according to the present invention.
FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA shown in FIG. 1 in a state where the cards are stored, and FIG. 3 is a sectional view taken along the line BB shown in FIG. 2. As shown in FIGS. 2 and 3, the reader / writer 2
0 is a card storage unit 22, a reader / writer antenna coil 23, a magnetic body 24, a magnetic shield 25, and a processing unit 26.
With.
【0013】リーダライタ側アンテナコイル23はカー
ド収納部22の上下面どちらか一方の面に設けられ、コ
イルの両端は処理部26のアンテナ端子と接続されてい
る。ICカード1が収納部22の所定位置に収納された
場合に、リーダライタ側アンテナコイル23はICカー
ド1が備えるカード側アンテナコイル2と対面する。カ
ード側アンテナコイル2とリーダライタ側アンテナコイ
ル23とが対面することで、電磁誘導による通信が可能
な状態となり、ICカード1とリーダライタ20との間
で非接触データ通信が実現できる。The reader / writer-side antenna coil 23 is provided on either one of the upper and lower surfaces of the card storage section 22, and both ends of the coil are connected to the antenna terminals of the processing section 26. When the IC card 1 is stored in the predetermined position of the storage portion 22, the reader / writer-side antenna coil 23 faces the card-side antenna coil 2 included in the IC card 1. Since the card-side antenna coil 2 and the reader / writer-side antenna coil 23 face each other, communication by electromagnetic induction becomes possible, and non-contact data communication can be realized between the IC card 1 and the reader / writer 20.
【0014】また、リーダライタ側アンテナコイル23
は、リーダライタ側アンテナコイル23自身に囲まれる
空間を持つ。このリーダライタ側アンテナコイルに囲ま
れる空間相当位置(以下、「空間相当位置」と呼ぶ)の
外部にICチップ3および処理部26が位置するよう
に、リーダライタ側アンテナコイルは配置される。図2
に図示するように磁性体24はカード側アンテナコイル
2とリーダライタ側アンテナコイル23とを包み込むよ
うに設けられており、ICカード1を出し入れできるよ
うにスロットがある。またICチップ3と処理部26と
は磁性体24に包み込まれた部分(以下、「磁性体部」
と呼ぶ)の外部に配置される。磁性体24の磁気抵抗は
空気の磁気抵抗よりも小さいため、磁束は磁性体24中
に収束する。Further, the reader / writer side antenna coil 23
Has a space surrounded by the reader / writer side antenna coil 23 itself. The reader / writer-side antenna coil is arranged such that the IC chip 3 and the processing unit 26 are located outside a space-equivalent position surrounded by the reader-writer-side antenna coil (hereinafter referred to as “space-equivalent position”). Figure 2
As shown in FIG. 2, the magnetic body 24 is provided so as to enclose the card side antenna coil 2 and the reader / writer side antenna coil 23, and has a slot so that the IC card 1 can be taken in and out. In addition, the IC chip 3 and the processing unit 26 are surrounded by the magnetic body 24 (hereinafter referred to as “magnetic body portion”).
Called outside). Since the magnetic resistance of the magnetic body 24 is smaller than that of air, the magnetic flux converges in the magnetic body 24.
【0015】前述のようにICチップ3および処理部2
6が空間相当位置の外部かつ磁性体部の外部に配置され
ることで、非接触データ通信時にカード側アンテナコイ
ル2およびリーダライタ側アンテナコイル23から発生
する磁束のうち、ICチップ3または処理部26を貫く
磁束を削減している。さらに図2に示すように、ICチ
ップ3を磁気シールド25に挟み込み、カード側アンテ
ナコイル2およびリーダライタ側アンテナコイル23か
ら磁気的に隔離している。したがってICチップ3また
は処理部26を貫く磁束はさらに削減できる。As described above, the IC chip 3 and the processing unit 2
6 is disposed outside the position corresponding to the space and outside the magnetic body portion, so that the IC chip 3 or the processing portion of the magnetic flux generated from the card-side antenna coil 2 and the reader / writer-side antenna coil 23 during non-contact data communication. The magnetic flux penetrating 26 is reduced. Further, as shown in FIG. 2, the IC chip 3 is sandwiched between the magnetic shields 25 and magnetically isolated from the card side antenna coil 2 and the reader / writer side antenna coil 23. Therefore, the magnetic flux penetrating the IC chip 3 or the processing unit 26 can be further reduced.
【0016】このようにICチップ3または処理部26
を貫く磁束を削減することで、ICチップ3または処理
部26の内部配線に発生する通信データと無関係な誘起
電圧が低減され、通信のS/N比が向上する。処理部2
6はICカード1とのデータ通信を行うための変復調、
演算および記憶などが行われる。また図2に示すよう
に、カード収納部22を挟んで2つの領域に分割して配
置することで、回路設置スペースの有効利用を図ってい
る。
<具体例>以下に本発明の具体例を記す。In this way, the IC chip 3 or the processing unit 26
By reducing the magnetic flux that penetrates through, the induced voltage unrelated to the communication data generated in the IC chip 3 or the internal wiring of the processing unit 26 is reduced, and the S / N ratio of communication is improved. Processing unit 2
6 is a modulation / demodulation for performing data communication with the IC card 1,
Calculation and storage are performed. Further, as shown in FIG. 2, the card storage portion 22 is sandwiched and divided into two areas, so that the circuit installation space is effectively used. <Specific Examples> Specific examples of the present invention will be described below.
【0017】カード側アンテナコイル2およびリーダラ
イタ側アンテナコイル23の形状は、実用モデルである
内径30mmの6回巻きコイルとする。磁性体24はフ
ェライトを使用する。これらを用いてICチップ3の位
置が空間相当位置の外部の場合と内部の場合との2通
り、さらにそれぞれの場合に対して磁性体24の有無に
よる組み合わせで観測する。すなわち(1)空間相当位
置の外部であり磁性体無し、(2)空間相当位置の外部
であり磁性体有り、(3)空間相当位置の内部であり磁
性体無し、(4)空間相当位置の内部であり磁性体有
り、の計4通りである。(1)(2)が本発明、(3)
が従来技術を指し、(4)は本発明でも従来技術でもな
い参考データである。The shapes of the card side antenna coil 2 and the reader / writer side antenna coil 23 are six-turn coils having an inner diameter of 30 mm, which is a practical model. Ferrite is used for the magnetic body 24. These are used to observe the IC chip 3 in two positions, one outside and one inside the space-equivalent position, and a combination depending on the presence or absence of the magnetic body 24 for each case. That is, (1) outside the position corresponding to the space and no magnetic substance, (2) outside the position corresponding to the space and magnetic substance, (3) inside the position corresponding to the space and no magnetic substance, (4) the position corresponding to the space There are a total of 4 types: internal and magnetic. (1) and (2) are the present invention, and (3)
Indicates the prior art, and (4) is reference data which is neither the present invention nor the prior art.
【0018】ICチップ3が空間相当位置の外部である
場合、ICチップ3の端をカード側アンテナコイル2の
端から6mmの距離となるようにする。磁性体24があ
る場合はICチップ3の端は磁性体24の端から3mm
の距離とする。ICチップ3が空間相当位置の内部であ
る場合、カード側アンテナコイルの中心に配置する。When the IC chip 3 is outside the position corresponding to the space, the end of the IC chip 3 is located at a distance of 6 mm from the end of the card side antenna coil 2. If the magnetic body 24 is present, the end of the IC chip 3 is 3 mm from the end of the magnetic body 24.
And the distance. When the IC chip 3 is inside the space-equivalent position, it is arranged at the center of the card-side antenna coil.
【0019】上記条件のもとで、それぞれの場合におい
て非接触データ通信を行い、ICチップの信号を観測し
た。通信には振幅変調を行っているので、振幅変調によ
り得られる最小信号振幅とノイズ信号振幅とを測定す
る、その比(最小信号振幅/ノイズ信号振幅)をRとす
ると、S/N比=20logRによりS/N比が算出で
きる。ここで対数の底は10としている。Under the above conditions, contactless data communication was performed in each case, and the signal of the IC chip was observed. Since the amplitude modulation is performed in the communication, the minimum signal amplitude and the noise signal amplitude obtained by the amplitude modulation are measured. When the ratio (minimum signal amplitude / noise signal amplitude) is R, S / N ratio = 20logR The S / N ratio can be calculated by Here, the base of logarithm is set to 10.
【0020】測定結果をもとに上記方法で算出したS/
N比は、(1)43dB、(2)52dB、(3)27
dB、(4)36dBであった。また、一般にS/N比
が大きくなると信号の読取り誤りが少なくなるため高速
通信化が可能となる。現在はまだ実用化されていない
が、将来的に使用され得るデータ転送レート1Mbps
の高速通信を実現する場合に、ビット誤り率10の−6
乗以下というICカードの仕様を満たす信号のS/N比
は、42dB以上が望ましいこともS/N比を変化させ
てビット誤り率を測定する実験によって求めた。すなわ
ち42dBが高速通信を実現するための条件となる。S / calculated by the above method based on the measurement results
The N ratio is (1) 43 dB, (2) 52 dB, (3) 27
dB and (4) 36 dB. Further, in general, when the S / N ratio becomes large, signal reading errors are reduced, so that high-speed communication can be realized. A data transfer rate of 1 Mbps, which is not in practical use at present, but can be used in the future
Of a bit error rate of 10 to realize high-speed communication of
It is desirable that the S / N ratio of the signal satisfying the IC card specification of not more than the power of 42 dB is 42 dB or more, and the S / N ratio was changed to obtain the bit error rate by an experiment. That is, 42 dB is a condition for realizing high-speed communication.
【0021】以上の結果から、従来技術では高速通信の
条件である42dBを満足しないこと、およびICチッ
プ3を空間相当位置の外部に配置することで、ICチッ
プ内部信号のS/N比が高速通信の条件である42dB
よりも高くなり、さらに磁性体24を用いることで、よ
り一層のS/N比の向上が図れることが判明した。なお
本発明の実施の形態1では、ICカード1とリーダライ
タ20との間で電磁誘導による非接触データ通信を行う
としているが、非接触電力伝送を併せて行ってもよい。
(実施の形態2)
<構成>以下、接触・非接触データ通信を行うICカー
ドとリーダライタとを説明する。From the above results, the S / N ratio of the IC chip internal signal is high because the prior art does not satisfy the high-speed communication condition of 42 dB and the IC chip 3 is arranged outside the space-equivalent position. 42 dB, which is the communication condition
It was found that the S / N ratio can be further improved by using the magnetic substance 24. In the first embodiment of the present invention, contactless data communication by electromagnetic induction is performed between the IC card 1 and the reader / writer 20, but contactless power transmission may also be performed. (Second Embodiment) <Structure> An IC card and a reader / writer that perform contact / contactless data communication will be described below.
【0022】図4は本発明に係るリーダライタとICカ
ードの外観図である。図4に示すように、ICカード1
0は図1に示すICカード1に接触通信用ICチップ4
を追加したものである。接触通信用ICチップ4以外の
構成要素は実施の形態1と同様なので同一符号を付し、
その説明を省略する。接触通信用ICチップ4はカード
側アンテナコイル2に囲まれる領域の外部に配置されて
いる。接触通信用ICチップ4は接触端子5を介してリ
ーダライタ200との接触データ通信を行うための変復
調、演算および記憶などを行う。FIG. 4 is an external view of a reader / writer and an IC card according to the present invention. As shown in FIG. 4, the IC card 1
0 is the IC card 1 shown in FIG.
Is added. Since the components other than the contact communication IC chip 4 are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are given,
The description is omitted. The contact communication IC chip 4 is arranged outside the area surrounded by the card side antenna coil 2. The contact communication IC chip 4 performs modulation / demodulation, calculation, and storage for performing contact data communication with the reader / writer 200 via the contact terminal 5.
【0023】図5は本発明に係るリーダライタにICカ
ードが収納された状態での図4に示すC−C線における
断面図である。図5に示すように、リーダライタ200
は図2に示すリーダライタ20に接触通信用端子27を
追加したものである。接触通信用端子27以外の構成要
素は実施の形態1と同様なので同一符号を付し、その説
明を省略する。FIG. 5 is a sectional view taken along the line C--C shown in FIG. 4 with the IC card stored in the reader / writer according to the present invention. As shown in FIG. 5, the reader / writer 200
Is a terminal in which a contact communication terminal 27 is added to the reader / writer 20 shown in FIG. The components other than the contact communication terminal 27 are the same as those in the first embodiment, so the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.
【0024】接触通信用端子27は処理部26に接続さ
れている。ICカード10が収納部22の所定位置に挿
入された場合に、ICカード10が備える接触端子5と
リーダライタ200が備える接触通信用端子27とが接
続され、接触データ通信が可能となる。接触通信用IC
チップ4はICチップ3および処理部26とともに、リ
ーダライタ側アンテナコイルに囲まれる空間相当位置の
外部、かつ磁性体部の外部に配置されることで、非接触
データ通信時にカード側アンテナコイル2およびリーダ
ライタ側アンテナコイル23から発生する磁束のうち接
触通信用ICチップ4を貫く磁束は削減される。The contact communication terminal 27 is connected to the processing section 26. When the IC card 10 is inserted into a predetermined position of the storage section 22, the contact terminal 5 included in the IC card 10 and the contact communication terminal 27 included in the reader / writer 200 are connected, and contact data communication becomes possible. Contact communication IC
The chip 4 is arranged, together with the IC chip 3 and the processing unit 26, outside the position corresponding to the space surrounded by the reader / writer-side antenna coil and outside the magnetic body, so that the card-side antenna coil 2 and the card-side antenna coil 2 can be used during non-contact data communication. Of the magnetic flux generated from the reader / writer-side antenna coil 23, the magnetic flux penetrating the contact communication IC chip 4 is reduced.
【0025】接触通信用ICチップ4を磁気シールド2
5に挟み込み、カード側アンテナコイル2およびリーダ
ライタ側アンテナコイル23から磁気的に隔離すること
で、接触通信用ICチップ4を貫く磁束はさらに削減さ
れる。このように接触通信用ICチップ4を貫く磁束を
削減することにより、接触通信用ICチップ4の内部配
線に発生する通信データと無関係な誘起電圧が低減され
る。The contact communication IC chip 4 is attached to the magnetic shield 2.
The magnetic flux penetrating the IC chip 4 for contact communication is further reduced by being sandwiched between the antennas 5 and magnetically isolated from the antenna coil 2 on the card side and the antenna coil 23 on the reader / writer side. By reducing the magnetic flux penetrating the contact communication IC chip 4 in this way, the induced voltage unrelated to the communication data generated in the internal wiring of the contact communication IC chip 4 is reduced.
【0026】なお本発明の実施の形態2では、ICカー
ド10とリーダライタ200との間で電磁誘導による非
接触データ通信を行うとしているが、非接触電力伝送を
併せて行ってもよい。また非接触データ通信を行うIC
チップ3と接触データ通信を行う接触通信用ICチップ
4とをそれぞれ別のチップとしているが、ひとつのチッ
プにまとめてもよい。In the second embodiment of the present invention, the non-contact data communication by electromagnetic induction is performed between the IC card 10 and the reader / writer 200, but non-contact power transmission may also be performed. In addition, an IC for non-contact data communication
Although the chip 3 and the contact communication IC chip 4 that performs contact data communication are separate chips, they may be combined into one chip.
【0027】[0027]
【発明の効果】本発明に係るリーダライタは、ICカー
ドとの間で非接触でデータ通信を行うリーダライタであ
って、前記ICカードを所定の位置に収納する収納手段
と、前記ICカードが前記所定の位置に収納された状態
でカード側アンテナコイルと非接触にデータ通信を行う
リーダライタ側アンテナコイルとを備え、リーダライタ
側アンテナコイルはICカードを前記所定の位置に収納
した状態でICカードに内蔵されたICチップが当該リ
ーダライタ側アンテナコイルで囲まれる空間相当位置の
外方に位置し、カード側アンテナコイルが前記空間相当
位置に存在することとなる関係位置に設けられているこ
とを特徴とする。The reader / writer according to the present invention is a reader / writer for performing data communication with an IC card in a non-contact manner. The reader / writer has an accommodating means for accommodating the IC card at a predetermined position and the IC card. The reader / writer-side antenna coil that performs data communication in a contactless manner with the card-side antenna coil stored in the predetermined position is provided. The reader / writer-side antenna coil is an IC when the IC card is stored in the predetermined position. The IC chip built in the card is located outside the position corresponding to the space surrounded by the reader / writer-side antenna coil, and the card-side antenna coil is provided at a related position so that it exists at the position corresponding to the space. Is characterized by.
【0028】これによって、ICチップはリーダライタ
側アンテナコイルに囲まれる空間相当位置の外部に配置
されることになる。このような構成により、非接触デー
タ通信時にカード側アンテナコイルとリーダライタ側ア
ンテナコイルとから生じる磁束のうち、ICチップを貫
く磁束が削減される。こうすることでICチップの内部
配線に発生する通信データと無関係な誘起電圧を低減す
ることができる。その結果、通信のS/N比が向上す
る。本発明に係るリーダライタは、さらに、前記ICカ
ードが前記所定の位置に収納された状態で前記カード側
アンテナコイルと前記リーダライタ側アンテナコイルと
の略全体を包み込み、かつ前記ICチップを包み込まな
い位置に磁性体を備えることを特徴とする。As a result, the IC chip is arranged outside the position corresponding to the space surrounded by the reader / writer antenna coil. With such a configuration, among the magnetic fluxes generated from the card side antenna coil and the reader / writer side antenna coil during non-contact data communication, the magnetic flux penetrating the IC chip is reduced. By doing so, the induced voltage that is generated in the internal wiring of the IC chip and is unrelated to the communication data can be reduced. As a result, the S / N ratio of communication is improved. The reader / writer according to the present invention further encloses substantially the whole of the card side antenna coil and the reader / writer side antenna coil in a state where the IC card is stored in the predetermined position, and does not enclose the IC chip. A magnetic material is provided at the position.
【0029】このようにカード側アンテナコイルとリー
ダライタ側アンテナコイルとを包み込むように磁性体を
備えることで、通信時にカード側アンテナコイルとリー
ダライタ側アンテナコイルとから生じる磁束を磁性体中
に収束させることができる。従って、ICチップを貫く
磁束が削減できる。その結果、通信のS/N比が向上す
る。By thus providing the magnetic body so as to enclose the card side antenna coil and the reader / writer side antenna coil, the magnetic flux generated from the card side antenna coil and the reader / writer side antenna coil during communication is converged in the magnetic body. Can be made. Therefore, the magnetic flux penetrating the IC chip can be reduced. As a result, the S / N ratio of communication is improved.
【0030】前記ICカードは、さらに、前記ICチッ
プとは異なる他のICチップを備え、リーダライタ側ア
ンテナコイルはICカードを前記所定の位置に収納した
状態で前記他のICチップが前記空間相当位置の外方に
位置することとなる関係位置に設けられていることを特
徴とする。これによって、ICカードに搭載されている
他のICチップもリーダライタ側アンテナコイルに囲ま
れる空間相当位置の外部に配置されることになる。The IC card further includes another IC chip different from the IC chip, and the reader / writer-side antenna coil has the other IC chip corresponding to the space with the IC card stored in the predetermined position. It is characterized in that it is provided at a related position which is located outside the position. As a result, other IC chips mounted on the IC card are also arranged outside the position corresponding to the space surrounded by the reader / writer antenna coil.
【0031】このような構成により、データ通信時にカ
ード側アンテナコイルとリーダライタ側アンテナコイル
とから生じる磁束のうち、他のICチップを貫く磁束が
削減される。こうすることで他のICチップの内部配線
に発生する誘起電圧を低減することができる。その結
果、他のICチップの誤作動を防止することできる。さ
らに本発明に係るリーダライタは、さらに、前記ICカ
ードが前記所定の位置に収納された状態で前記カード側
アンテナコイルと前記リーダライタ側アンテナコイルと
の略全体を包み込み、かつ前記ICチップおよび前記他
のICチップとを包み込まない位置に磁性体を備えるこ
とを特徴とする。With this configuration, of the magnetic flux generated from the card-side antenna coil and the reader / writer-side antenna coil during data communication, the magnetic flux penetrating another IC chip is reduced. By doing so, the induced voltage generated in the internal wiring of another IC chip can be reduced. As a result, malfunction of other IC chips can be prevented. Furthermore, the reader / writer according to the present invention further encloses substantially the entire card-side antenna coil and the reader / writer-side antenna coil in a state where the IC card is housed in the predetermined position, and the IC chip and the IC chip It is characterized in that a magnetic material is provided at a position where it does not enclose other IC chips.
【0032】このようにカード側アンテナコイルとリー
ダライタ側アンテナコイルとを包み込むように磁性体を
備えることで、通信時にカード側アンテナコイルとリー
ダライタ側アンテナコイルとから生じる磁束を磁性体中
に収束させることができる。従って、他のICチップを
貫く磁束が削減できる。その結果、他のICチップの誤
作動を防止することができる。By thus providing the magnetic body so as to enclose the card side antenna coil and the reader / writer side antenna coil, the magnetic flux generated from the card side antenna coil and the reader / writer side antenna coil during communication is converged in the magnetic body. Can be made. Therefore, the magnetic flux penetrating another IC chip can be reduced. As a result, malfunction of other IC chips can be prevented.
【0033】本発明に係るリーダライタは、さらに、通
信データの処理を行う処理部を備え、前記処理部は前記
空間相当位置の外方に位置することを特徴とする。これ
によって、処理部はリーダライタ側アンテナコイルに囲
まれる空間相当位置の外部に配置されることになる。こ
のような構成により、データ通信時にカード側アンテナ
コイルとリーダライタ側アンテナコイルとから生じる磁
束のうち、処理部を貫く磁束が削減される。こうするこ
とで処理部の内部配線に発生する通信データと無関係な
誘起電圧を低減することができる。その結果、通信のS
/N比が向上する。The reader / writer according to the present invention further comprises a processing unit for processing communication data, and the processing unit is located outside the position corresponding to the space. As a result, the processing unit is arranged outside the position corresponding to the space surrounded by the reader / writer-side antenna coil. With this configuration, of the magnetic flux generated from the card-side antenna coil and the reader / writer-side antenna coil during data communication, the magnetic flux penetrating the processing unit is reduced. By doing so, the induced voltage irrelevant to the communication data generated in the internal wiring of the processing unit can be reduced. As a result, communication S
The / N ratio is improved.
【0034】本発明に係るリーダライタは、さらに、前
記ICカードが前記所定の位置に収納された状態で前記
カード側アンテナコイルと前記リーダライタ側アンテナ
コイルとの略全体を包み込み、かつ前記ICチップおよ
び前記処理部とを包み込まない位置に磁性体を備えるこ
とを特徴とする。このようにカード側アンテナコイルと
リーダライタ側アンテナコイルとを包み込むように磁性
体を備えることで、通信時にカード側アンテナコイルと
リーダライタ側アンテナコイルとから生じる磁束を磁性
体中に収束させることができる。従って、処理部を貫く
磁束が削減できる。その結果、通信のS/N比が向上す
る。The reader / writer according to the present invention further encloses substantially the whole of the card side antenna coil and the reader / writer side antenna coil in a state where the IC card is housed in the predetermined position, and the IC chip. And a magnetic body at a position not enclosing the processing unit. By thus providing the magnetic body so as to wrap the card-side antenna coil and the reader / writer-side antenna coil, the magnetic flux generated from the card-side antenna coil and the reader / writer-side antenna coil during communication can be converged in the magnetic body. it can. Therefore, the magnetic flux penetrating the processing unit can be reduced. As a result, the S / N ratio of communication is improved.
【図1】本発明の実施の形態1に係るリーダライタとI
Cカードの外観図である。FIG. 1 is a reader / writer according to a first embodiment of the present invention and I.
It is an external view of a C card.
【図2】図1のA−A線における断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図3】図2のB−B線における断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG.
【図4】本発明の実施の形態2に係るリーダライタとI
Cカードの外観図である。FIG. 4 is a reader / writer according to a second embodiment of the present invention and I
It is an external view of a C card.
【図5】図4のC−C線における断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
【図6】従来のリーダライタとICカードの外観図であ
る。FIG. 6 is an external view of a conventional reader / writer and an IC card.
【図7】(a) 図6のD−D線における断面図であ
る。
(b) 図7(a)のE−E線における断面図である。7 (a) is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. (B) It is sectional drawing in the EE line of Fig.7 (a).
1 ICカード 2 カード側アンテナコイル 3 ICチップ 4 接触通信用ICチップ 5 接触端子 20 リーダライタ 21 カード挿入口 22 カード収納部 23 リーダライタ側アンテナコイル 24 磁性体 25 磁気シールド 26 処理部 27 接触通信用端子 1 IC card 2 Card side antenna coil 3 IC chips 4 Contact communication IC chip 5 contact terminals 20 Reader / Writer 21 Card slot 22 Card compartment 23 Reader / Writer Side Antenna Coil 24 Magnetic 25 magnetic shield 26 Processor 27 Contact communication terminal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01Q 1/40 H01Q 7/00 7/00 B42D 15/10 521 // B42D 15/10 521 G06K 19/00 H M Fターム(参考) 2C005 MA35 MB05 NA08 TA07 TA22 5B035 AA00 BB09 CA07 CA08 CA23 CA25 5B058 CA02 CA13 CA15 CA17 KA02 KA12 KA24 5J046 AA01 AA02 AA04 AA07 AA09 AA13 AB11 PA07 RA03 5J047 AA01 AA02 AA04 AA07 AA09 AA13 AB11 EF04 EF05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01Q 1/40 H01Q 7/00 7/00 B42D 15/10 521 // B42D 15/10 521 G06K 19/00 H M F term (reference) 2C005 MA35 MB05 NA08 TA07 TA22 5B035 AA00 BB09 CA07 CA08 CA23 CA25 5B058 CA02 CA13 CA15 CA17 KA02 KA12 KA24 5J046 AA01 AA02 AA04 AA07 AA09 AA13 AB11 PA07 RA03 5J047 AA01 AA02 AA04 AA07 AA09 AA13 AB11 EF04 EF05
Claims (6)
を行うリーダライタであって、 前記ICカードを所定の位置に収納する収納手段と、 前記ICカードが前記所定の位置に収納された状態で、
カード側アンテナコイルと非接触にデータ通信を行うリ
ーダライタ側アンテナコイルとを備え、 リーダライタ側アンテナコイルは、ICカードを前記所
定の位置に収納した状態で、ICカードに内蔵されたI
Cチップが当該リーダライタ側アンテナコイルで囲まれ
る空間相当位置の外方に位置し、カード側アンテナコイ
ルが前記空間相当位置に存在することとなる関係位置に
設けられていることを特徴とするリーダライタ。1. A reader / writer for performing data communication with an IC card in a non-contact manner, wherein the storing means stores the IC card in a predetermined position, and the IC card is stored in the predetermined position. In the state
The reader / writer-side antenna coil that performs contactless data communication with the card-side antenna coil is provided in the IC card while the IC card is stored in the predetermined position.
A reader characterized in that the C chip is located outside a position corresponding to the space surrounded by the reader / writer-side antenna coil, and the card-side antenna coil is provided at a relational position such that the card-side antenna coil exists at the position corresponding to the space. lighter.
前記カード側アンテナコイルと前記リーダライタ側アン
テナコイルとの略全体を包み込み、かつ前記ICチップ
を包み込まない位置に磁性体を備えることを特徴とする
請求項1に記載のリーダライタ。2. The reader / writer further comprises: when the IC card is stored in the predetermined position,
2. The reader / writer according to claim 1, further comprising a magnetic body that encloses substantially the entire card-side antenna coil and the reader / writer-side antenna coil and does not enclose the IC chip.
ップとは異なる他のICチップを備え、 リーダライタ側アンテナコイルは、ICカードを前記所
定の位置に収納した状態で、前記他のICチップが前記
空間相当位置の外方に位置することとなる関係位置に設
けられていることを特徴とする請求項1に記載のリーダ
ライタ。3. The IC card further comprises another IC chip different from the IC chip, and the reader / writer-side antenna coil has the other IC chip in a state where the IC card is housed in the predetermined position. The reader / writer according to claim 1, wherein is provided at a relational position that is positioned outside the position corresponding to the space.
前記カード側アンテナコイルと前記リーダライタ側アン
テナコイルとの略全体を包み込み、かつ前記ICチップ
および前記他のICチップとを包み込まない位置に磁性
体を備えることを特徴とする請求項3に記載のリーダラ
イタ。4. The reader / writer further comprises: when the IC card is stored in the predetermined position,
4. The magnetic body is provided at a position that encloses substantially the entire card-side antenna coil and the reader / writer-side antenna coil and does not enclose the IC chip and the other IC chip. Reader / writer.
特徴とする請求項1に記載のリーダライタ。5. The reader / writer according to claim 1, further comprising a processing unit that processes communication data, and the processing unit is located outside the position corresponding to the space. .
前記カード側アンテナコイルと前記リーダライタ側アン
テナコイルとの略全体を包み込み、かつ前記ICチップ
および前記処理部とを包み込まない位置に磁性体を備え
ることを特徴とする請求項5に記載のリーダライタ。6. The reader / writer further comprises: when the IC card is stored in the predetermined position,
6. The reader / writer according to claim 5, wherein a magnetic material is provided at a position that encloses substantially the entire card-side antenna coil and the reader / writer-side antenna coil and does not enclose the IC chip and the processing unit. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002038728A JP2003242449A (en) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | Reader/writer used in non-contact data communication |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=27779965
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JP (1) | JP2003242449A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010257381A (en) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Panasonic Corp | Noncontact ic card information processor |
JP2011022640A (en) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Sony Corp | Radio transmission system and electronic device |
JP5472455B2 (en) * | 2010-04-26 | 2014-04-16 | 株式会社村田製作所 | Communication terminal and card type antenna module |
-
2002
- 2002-02-15 JP JP2002038728A patent/JP2003242449A/en active Pending
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