JP2003288555A - 非接触ｉｃカードリーダライタ装置 - Google Patents
非接触ｉｃカードリーダライタ装置Info
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- JP2003288555A JP2003288555A JP2002089696A JP2002089696A JP2003288555A JP 2003288555 A JP2003288555 A JP 2003288555A JP 2002089696 A JP2002089696 A JP 2002089696A JP 2002089696 A JP2002089696 A JP 2002089696A JP 2003288555 A JP2003288555 A JP 2003288555A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＩＣカードにおける送信データ信号を常に正
しく再生する。 【解決手段】 装着されたＩＣカード２に対してアンテ
ナ３を介して非接触に情報を書込むと共に、装着された
ＩＣカードから電波出力された、送信データ信号を搬送
波に重畳させた信号をアンテナを介して受信し、この受
信した信号をダイオード１１ａからなる整流回路１１で
整流し、この整流回路から出力された整流信号を検波回
路１２で包絡線検波し、この検波回路から出力された検
波信号から送信データ信号に対応する受信データ信号を
得る非接触ＩＣカードリーダライタ装置に対して、整流
回路１１におけるダイオード１１ａに対してこのダイオ
ードの順方向降下電圧より高い直流バイアス電圧を順方
向に印加するバイアス印加回路１８を付加する。
しく再生する。 【解決手段】 装着されたＩＣカード２に対してアンテ
ナ３を介して非接触に情報を書込むと共に、装着された
ＩＣカードから電波出力された、送信データ信号を搬送
波に重畳させた信号をアンテナを介して受信し、この受
信した信号をダイオード１１ａからなる整流回路１１で
整流し、この整流回路から出力された整流信号を検波回
路１２で包絡線検波し、この検波回路から出力された検
波信号から送信データ信号に対応する受信データ信号を
得る非接触ＩＣカードリーダライタ装置に対して、整流
回路１１におけるダイオード１１ａに対してこのダイオ
ードの順方向降下電圧より高い直流バイアス電圧を順方
向に印加するバイアス印加回路１８を付加する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、装着されたＩＣカ
ードに対して非接触で各種情報（データ）の読み書きを
実施する非接触ＩＣカードリーダライタ装置に係わり、
特に、アンテナで受信した信号からＩＣカードの送信デ
ータ信号を得る非接触ＩＣカードリーダライタ装置に関
する。 【０００２】 【従来の技術】装着されたＩＣカードに対して非接触で
各種情報（データ）の読み書きを実施する非接触ＩＣカ
ードリーダライタ装置は、例えば、図４に示すように構
成されている。 【０００３】すなわち、この非接触ＩＣカードリーダラ
イタ装置は、この非接触ＩＣカードリーダライタ装置全
体の動作を制御するコンピュータからなる制御部１と、
この非接触ＩＣカードリーダライタ装置に装着されたＩ
Ｃカード２に対してアンテナ３を介して各種情報（デー
タ）を書込んだり読取指令を送信する書込部４と、ＩＣ
カード２からアンテナ３を介して各種情報（データ）を
読取る読取部５とで構成されている。なお、アンテナ３
は送受信共用のアンテナである。すなわち、制御部１の
制御に基づいて送信と受信とは異なる時間帯で実施され
る。 【０００４】ＩＣカード２内には、アンテナ６と、各種
のデジタル情報を記憶する記憶素子９とこの記憶素子９
に対して情報（データ）の読み書きを実施する制御部８
及び送受信（Ｔ／Ｒ）回路７等を含むＩＣチップとが埋
込まれている。 【０００５】先ず、制御部１がＩＣカード２に対して各
種情報（データ）を書込む場合を説明する。制御部１が
ＩＣカード２に書込むべきデジタルデータを書込部４へ
送出する。書込部４は、入力したデジタルデータをシリ
アルの書込データ信号に変換し、さらに搬送波信号にこ
の書込データ信号を重畳させて書込信号とし、アンテナ
３を介して電波出力する。 【０００６】ＩＣカード２の送受信回路７は、自己のア
ンテナ６を介して書込信号を受信すると、受信した書込
信号を元の書込データ信号に復調して制御部８へ送出す
る。制御部８は書込データ信号のデータを記憶素子９に
書込む。 【０００７】次に、非接触ＩＣカードリーダライタ装置
の制御部１がＩＣカード２に記憶されている各種情報
（データ）を読取る場合を説明する。制御部１は、書込
部４及びアンテナ３を介して、ＩＣカード２に対して、
記憶素子９に記憶された情報（データ）の読取指令を送
出する。すると、ＩＣカード２の制御部８は、記憶素子
９から指定された情報（データ）を読出して図５に示す
複数のパルス波形１０を含む送信データ信号ａを作成し
て送受信（Ｔ／Ｒ）回路７へ送る。送受信（Ｔ／Ｒ）回
路７は高周波の搬送波信号をこの送信データ信号ａで振
幅変調して送信信号ｂとして、アンテナ６を介して電波
放出する。 【０００８】非接触ＩＣカードリーダライタ装置側のア
ンテナ３は、この電波出力された送信信号ｂを受信して
受信信号ｃとして読取部５の図示極性に接続されたダイ
オード１１ａからなる整流回路１１へ送出する。整流回
路１１は、入力された受信信号ｃを半波整流して、整流
信号ｄとして次の検波回路１２へ送出する。信号路に対
して並列に介挿された抵抗１２ａとコンデンサ１２ｂと
で構成された検波回路１２は、入力された整流信号ｄを
包絡線検波して、図５に示すように、検波信号ｅとして
次の増幅器１３へ送出する。 【０００９】前述したように、受信信号ｃは複数のパル
ス波形１０が含まれる送信データ信号ａで振幅変調され
ているので、この受信信号ｃの整流信号ｄを包絡線検波
すると、この検波信号ｅには、図５に示すように、送信
データ信号ａの各パルス波形１０に対応する複数の波形
１６が含まれる。 【００１０】増幅器１３は、入力された複数の波形１６
を含む検波信号ｅを増幅して新たな検波信号ｆとして２
値化回路１４へ送出する。２値化回路１４は、入力され
た複数の波形１６を含む増幅後の検波信号ｆを、予め定
められたしきい値電圧Ｔhで２値化して、ＩＣカード２
の送信データ信号ａに対応する受信データ信号ｇに変換
する。しきい値電圧Ｔhを増幅後の検波信号ｆにおける
各波形１６のほぼ中間電位（レベル）に設定することに
より、受信データ信号ｇに、送信データ信号ａの各パル
ス家計１０に対応する位置に各パルス波形１７を生じさ
せることが可能である。 【００１１】２値化回路１４から出力された複数のパル
ス波形１７を含む受信データ信号ｇはデコーダ１５へ入
力される。デコーダ１５は、入力されたアナログのシリ
アル信号である受信データ信号ｇをデジタルの読取デー
タに変換して制御部１へ送出する。したがって、制御部
１はＩＣカード２の記憶素子９に記憶された情報（デー
タ）を読出すことができる。 【００１２】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示す非接触ＩＣカードリーダライタ装置においてもまだ
解消すべき次のような課題があった。 【００１３】図６は、アンテナ３で受信されて整流回路
１１へ印加される受信信号ｃにおける送信データ信号ａ
の１個のパルス波形１０に対応する部分の拡大図であ
る。この交流の受信信号ｃは、ＩＣカード２から電波出
力された送信信号ｂをアンテナ３で受信したものである
ので、この信号レベルは非常に低い。 【００１４】このように信号レベルの低い交流の受信信
号ｃをダイオード１１ａからなる整流回路１１で半波整
流すると、出力される整流信号ｄに、ダイオード１１ａ
の順方向降下電圧ＶDの影響が現れる。周知のように、
ダイオード１１ａが導通時においては、このダイオード
１１ａをアノード側からカソード側へ流れる信号のレベ
ルが約０．６ｖの順方向降下電圧ＶD分だけ降下する。
図６の受信信号ｃにおいては、等価的に、０レベルが振
幅の中心位置より電圧ＶD分だけ下方に位置する受信信
号ｃ1に置換えることが可能である。 【００１５】しがって、図６に示すように、出力される
整流信号ｄの交流波形の信号レベルＶLは、受信信号ｃ
の振幅の１／２の信号レベルＶ1よりもさらに順方向降
下電圧ＶD分だけ低下した信号レベルとなる。 【００１６】ＶL＝Ｖ1―ＶD その結果、受信信号ｃにおける信号レベルが順方向降下
電圧ＶDより低い波形は、整流信号ｄには現れない問題
がある。このように、整流信号ｄは、受信信号ｃを正確
に半波整流した波形とならないので、たとえ、この不正
確な波形の整流信号ｄを検波回路１２で包絡線検波した
としても、得られ検波信号ｅに含まれる波形１６は、送
信データ信号ａの各パルス波形１０の位置に正確に対応
しなくなっている。 【００１７】その結果、この検波信号ｅを増幅器１３で
増幅して、さらに２値化回路１４で２値化して受信デー
タ信号ｇを得たとしても、この受信データ信号ｇに含ま
れる各パルス波形１７は、元の送信データ信号ａの各パ
ルス波形１０に対応しない。すなわち、制御部１は、Ｉ
Ｃカード２に記憶されている各情報（データ）を正確に
読取れない。 【００１８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、たとえ、ＩＣカードからアンテナを介して
受信した受信信号の信号レベルが低かったとしても、Ｉ
Ｃカードの送信データ信号に正確に対応した受信データ
信号を再生でき、もって、ＩＣカードに記憶された情報
を精度良く読取ることができる非接触ＩＣカードリーダ
ライタ装置を提供することを目的とする。 【００１９】 【課題を解決するための手段】本発明は、装着されたＩ
Ｃカードに対してアンテナを介して非接触に情報を書込
むと共に、装着されたＩＣカードから電波出力された、
送信データ信号を搬送波に重畳させた信号をアンテナを
介して受信し、この受信した信号をダイオードからなる
整流回路で整流し、この整流回路から出力された整流信
号を検波回路で包絡線検波し、この検波回路から出力さ
れた検波信号から送信データ信号に対応する受信データ
信号を得る非接触ＩＣカードリーダライタ装置に適用さ
れる。 【００２０】そして、上記課題を解消するために、本発
明の非接触ＩＣカードリーダライタ装置においては、整
流回路におけるダイオードに対してこのダイオードの順
方向降下電圧より高い直流バイアス電圧を順方向に印加
するバイアス印加回路を備えている。 【００２１】このように構成された非接触ＩＣカードリ
ーダライタ装置においては、整流回路におけるダイオー
ドには、ダイオードの順方向降下電圧より高い直流バイ
アス電圧が順方向に印加されているので、このダイオー
ドは常時導通状態であり、さらに、たとえ、受信信号に
信号レベルがダイオードの順方向降下電圧より低い波形
が存在したとしても、この波形の信号レベルは直流バイ
アス電圧でかさあげされるので、ダイオードを順方向に
そのまま通過する。 【００２２】したがって、この整流回路から出力される
整流信号には、受信信号における信号レベルの低い波形
も正確に現れる。よって、この整流信号を検波回路で検
波した検波信号から求まる受信データ信号は、ＩＣカー
ドの送信データ信号に正確に対応する。 【００２３】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明する。図１は実施形態に係る非接触ＩＣカ
ードリーダライタ装置の概略構成を示すブロック図であ
る。図４に示す従来の非接触ＩＣカードリーダライタと
同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明
を省略する。 【００２４】この実施形態の非接触ＩＣカードリーダラ
イタ装置においては、アンテナ３と、カソードがアンテ
ナ３側を向きアノードが検波回路１２側を向いた整流回
路１１のダイオード１１ａとの間に、抵抗１８ａが介挿
されている。さらに、ダイオード１１ａのアノード端子
には抵抗１８ｂを介して正の直流電圧Ｖeが印加されて
いる。 【００２５】アンテナ３の直流抵抗はほぼ０とみなせる
ので、ダイオード１１ａのアノードとカソードとの間に
は、抵抗１８ａ、１８ｂ、１２ａで決定される直流バイ
アス電圧ＶBが印加されている。この直流バイアス電圧
ＶBは、ダイオード１１ａの約０．６ｖの順方向降下電
圧ＶDより若干高い値になるように、直流電圧Ｖe値及び
抵抗１８ａ、１８ｂ、１２ａによって設定されている。
その結果、ダイオード１１ａは常時導通状態を維持して
いる。なお、各抵抗１８ａ、１８ｂの値は、大電流が流
れないように大きな値に設定されている。 【００２６】したがって、正の直流電圧Ｖeを出力する
直流電圧源及び抵抗１８ａ、１８ｂ、１２ａは、ダイオ
ード１１ａに対して順方向に直流バイアス電圧ＶBを印
加するバイアス印加回路１８を構成する。 【００２７】その他の構成は図４に示した従来の非接触
ＩＣカードリーダライタ装置とほぼ同じである。 【００２８】次に、このように構成された実施形態の非
接触ＩＣカードリーダライタ装置の動作を説明する。非
接触ＩＣカードリーダライタ装置の制御部１がＩＣカー
ド２に対して各種情報（データ）を書込む動作は、先に
説明した、図４に示した従来の非接触ＩＣカードリーダ
ライタ装置における書込動作と同じであるので説明を省
略する。 【００２９】次に、非接触ＩＣカードリーダライタ装置
の制御部１がＩＣカード２に記憶されている各種情報
（データ）を読取る場合を説明する。制御部１は、書込
部４及びアンテナ３を介して、ＩＣカード２に対して、
記憶素子９に記憶された情報（データ）の読取指令を送
出する。すると、ＩＣカード２の制御部８は、記憶素子
９から指定された情報（データ）を読出して図２に示す
複数のパルス波形１０を含む送信データ信号ａを作成し
て送受信（Ｔ／Ｒ）回路７へ送る。送受信（Ｔ／Ｒ）回
路７は高周波の搬送波信号をこの送信データ信号ａで振
幅変調して送信信号ｂとして、アンテナ６を介して電波
放出する。 【００３０】非接触ＩＣカードリーダライタ装置側のア
ンテナ３は、この電波出力された送信信号ｂを受信して
受信信号ｃとして読取部５の図示極性に接続されたダイ
オード１１ａからなる整流回路１１へ送出する。整流回
路１１に印加される受信信号ｃ1は、図３に示すよう
に、アンテナ３で受信した受信信号ｃの信号レベルを
（＋）側方向へ電圧（ＶB―ＶD）分だけシフトした信号
波形を有する。 【００３１】すなわち、この整流回路１１のダイオード
１１ａには、バイアス印加回路１８にて、ダイオード１
１ａの順方向に直流バイアス電圧ＶBが印加されている
ので、ダイオード１１ａは常にオン状態になっている。
その結果、アンテナ３で受信して整流回路１１に印加さ
れる受信信号ｃ1の信号レベルは、図３に示すように、
電圧（ＶB―ＶD）分だけシフト（バイアス）される。 【００３２】整流回路１１は、入力された受信信号ｃ1
を半波整流して、整流信号ｄ1として次の検波回路１２
へ送出する。信号路に対して並列に介挿された抵抗１２
ａとコンデンサ１２ｂとで構成された検波回路１２は、
入力された整流信号ｄ1を包絡線検波して、図２に示す
検波信号ｅ1として次の増幅器１３へ送出する。 【００３３】前述したように、受信信号ｃ、ｃ1は複数
のパルス波形１０が含まれる送信データ信号ａで振幅変
調されているので、受信信号ｃ1の整流信号ｄ1を包絡線
検波すると、この検波信号ｅ1には、図２に示すよう
に、送信データ信号ａの各パルス波形１０に対応する複
数の波形１６が含まれる。 【００３４】増幅器１３は、入力された複数の波形１６
を含む検波信号ｅ1を増幅して新たな検波信号ｆ1として
２値化回路１４へ送出する。２値化回路１４は、入力さ
れた複数の波形１６を含む増幅後の検波信号ｆ1を、予
め定められたしきい値電圧Ｔhで２値化して、ＩＣカー
ド２の送信データ信号ａに対応する受信データ信号ｇ1
に変換する。 【００３５】なお、しきい値電圧Ｔhを増幅後の検波信
号ｆ1における各波形１６のほぼ中間電位（レベル）に
設定することにより、受信データ信号ｇ1に、送信デー
タ信号ａの各パルス家計１０に対応する位置に各パルス
波形１７を生じさせることが可能である。 【００３６】２値化回路１４から出力された複数のパル
ス波形１７を含む受信データ信号ｇ 1はデコーダ１５へ
入力される。デコーダ１５は、入力されたアナログのシ
リアル信号である受信データ信号ｇ1をデジタルの読取
データに変換して制御部１へ送出する。したがって、制
御部１はＩＣカード２の記憶素子９記憶された情報（デ
ータ）を読出すことができる。 【００３７】次に、このように構成された非接触ＩＣカ
ードリーダライタ装置において、制御部１はＩＣカード
２の記憶素子９に記憶された情報（データ）を正確に読
出すことができる理由を図３を用いて説明する。 【００３８】図３は、アンテナ３で受信された受信信号
ｃ、及び（＋）側方向へ電圧（ＶB―ＶD）だけシフトさ
れた状態の受信信号ｃ1における送信データ信号ａの１
個のパルス波形１０に対応する部分の拡大図である。交
流の受信信号ｃは、ＩＣカード２から電波出力された送
信信号ｂをアンテナ３で受信したものであるので、この
信号レベルは非常に低い。 【００３９】そして、この信号レベルが非常に低い受信
信号ｃに（＋）側方向へ電圧（ＶB―ＶD）だけシフトさ
れた状態の受信信号ｃ1の０電位レベルは、受信信号ｃ1
の搬送波の振幅の中心位置から電圧（ＶB―ＶD）分だけ
下方に位置する。 【００４０】しかし、ダイオード１１ａは、順方向降下
電圧ＶDより若干高い直流バイアス電圧ＶBが印加されて
いるので、図３に示すように、出力される整流信号ｄ1
の交流波形の信号レベルＶLは、受信信号ｃ1の交流波形
の振幅の１／２の信号レベルＶ1がそのまま出力され
る。 【００４１】ＶL＝Ｖ1 ダイオード１１ａには、バイアスが印加されており、受
信信号ｃ1に含まれる搬送波の振幅の中心位置（ＶB―Ｖ
D）より下方に位置する波形はダイオード１１ａをその
まま通過する。 【００４２】したがって、整流回路１１から出力される
整流信号ｄ1は、図３に示すようにアンテナ３で受信し
た受信信号ｃを、信号レベルの低い波形部分を含めて、
ほぼ正確に半端整流した波形を有する。その結果、検波
回路１２から出力される検波信号ｅ1には、整流信号ｄ1
の包絡線波形、すなわち、送信データ信号ａの各パルス
波形１０の位置に正確に対応した波形１６が含まれる。 【００４３】その結果、この検波信号ｅ1を増幅器１３
で増幅して、さらに２値化回路１４で２値化して受信デ
ータ信号ｇ1を得ると、この受信データ信号ｇ1に含まれ
る各パルス波形１７は、送信データ信号ａの各パルス波
形１０に正確に対応する。すなわち、制御部１は、ＩＣ
カード２に記憶されている各情報（データ）を正確に読
取ることができる。 【００４４】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではない。実施形態装置においては、整流回路
１１のダイオード１１ａのカソードをアンテナ３側に接
続し、アノードを検波回路１２側に接続したが、カソー
ドを検波回路１２側に接続し、アノードをアンテナ３側
に接続することも可能である。なお、この場合、バイア
ス印加回路１８でダイオード１１ａに印加するバイアス
電圧ＶBの極性を逆にする必要がある。 【００４５】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の非接触Ｉ
Ｃカードリーダライタ装置においては、アンテナで受信
した受信信号を半波整流する整流回路におけるダイオー
ドに対してこのダイオードの順方向降下電圧より高い直
流バイアス電圧を順方向に印加している。 【００４６】したがって、たとえ、ＩＣカードからアン
テナを介して受信した受信信号の信号レベルが低かった
としても、ＩＣカードの送信データ信号に正確に対応し
た受信データ信号を再生でき、ＩＣカードに記憶された
情報を精度良く読取ることができる。
ードに対して非接触で各種情報（データ）の読み書きを
実施する非接触ＩＣカードリーダライタ装置に係わり、
特に、アンテナで受信した信号からＩＣカードの送信デ
ータ信号を得る非接触ＩＣカードリーダライタ装置に関
する。 【０００２】 【従来の技術】装着されたＩＣカードに対して非接触で
各種情報（データ）の読み書きを実施する非接触ＩＣカ
ードリーダライタ装置は、例えば、図４に示すように構
成されている。 【０００３】すなわち、この非接触ＩＣカードリーダラ
イタ装置は、この非接触ＩＣカードリーダライタ装置全
体の動作を制御するコンピュータからなる制御部１と、
この非接触ＩＣカードリーダライタ装置に装着されたＩ
Ｃカード２に対してアンテナ３を介して各種情報（デー
タ）を書込んだり読取指令を送信する書込部４と、ＩＣ
カード２からアンテナ３を介して各種情報（データ）を
読取る読取部５とで構成されている。なお、アンテナ３
は送受信共用のアンテナである。すなわち、制御部１の
制御に基づいて送信と受信とは異なる時間帯で実施され
る。 【０００４】ＩＣカード２内には、アンテナ６と、各種
のデジタル情報を記憶する記憶素子９とこの記憶素子９
に対して情報（データ）の読み書きを実施する制御部８
及び送受信（Ｔ／Ｒ）回路７等を含むＩＣチップとが埋
込まれている。 【０００５】先ず、制御部１がＩＣカード２に対して各
種情報（データ）を書込む場合を説明する。制御部１が
ＩＣカード２に書込むべきデジタルデータを書込部４へ
送出する。書込部４は、入力したデジタルデータをシリ
アルの書込データ信号に変換し、さらに搬送波信号にこ
の書込データ信号を重畳させて書込信号とし、アンテナ
３を介して電波出力する。 【０００６】ＩＣカード２の送受信回路７は、自己のア
ンテナ６を介して書込信号を受信すると、受信した書込
信号を元の書込データ信号に復調して制御部８へ送出す
る。制御部８は書込データ信号のデータを記憶素子９に
書込む。 【０００７】次に、非接触ＩＣカードリーダライタ装置
の制御部１がＩＣカード２に記憶されている各種情報
（データ）を読取る場合を説明する。制御部１は、書込
部４及びアンテナ３を介して、ＩＣカード２に対して、
記憶素子９に記憶された情報（データ）の読取指令を送
出する。すると、ＩＣカード２の制御部８は、記憶素子
９から指定された情報（データ）を読出して図５に示す
複数のパルス波形１０を含む送信データ信号ａを作成し
て送受信（Ｔ／Ｒ）回路７へ送る。送受信（Ｔ／Ｒ）回
路７は高周波の搬送波信号をこの送信データ信号ａで振
幅変調して送信信号ｂとして、アンテナ６を介して電波
放出する。 【０００８】非接触ＩＣカードリーダライタ装置側のア
ンテナ３は、この電波出力された送信信号ｂを受信して
受信信号ｃとして読取部５の図示極性に接続されたダイ
オード１１ａからなる整流回路１１へ送出する。整流回
路１１は、入力された受信信号ｃを半波整流して、整流
信号ｄとして次の検波回路１２へ送出する。信号路に対
して並列に介挿された抵抗１２ａとコンデンサ１２ｂと
で構成された検波回路１２は、入力された整流信号ｄを
包絡線検波して、図５に示すように、検波信号ｅとして
次の増幅器１３へ送出する。 【０００９】前述したように、受信信号ｃは複数のパル
ス波形１０が含まれる送信データ信号ａで振幅変調され
ているので、この受信信号ｃの整流信号ｄを包絡線検波
すると、この検波信号ｅには、図５に示すように、送信
データ信号ａの各パルス波形１０に対応する複数の波形
１６が含まれる。 【００１０】増幅器１３は、入力された複数の波形１６
を含む検波信号ｅを増幅して新たな検波信号ｆとして２
値化回路１４へ送出する。２値化回路１４は、入力され
た複数の波形１６を含む増幅後の検波信号ｆを、予め定
められたしきい値電圧Ｔhで２値化して、ＩＣカード２
の送信データ信号ａに対応する受信データ信号ｇに変換
する。しきい値電圧Ｔhを増幅後の検波信号ｆにおける
各波形１６のほぼ中間電位（レベル）に設定することに
より、受信データ信号ｇに、送信データ信号ａの各パル
ス家計１０に対応する位置に各パルス波形１７を生じさ
せることが可能である。 【００１１】２値化回路１４から出力された複数のパル
ス波形１７を含む受信データ信号ｇはデコーダ１５へ入
力される。デコーダ１５は、入力されたアナログのシリ
アル信号である受信データ信号ｇをデジタルの読取デー
タに変換して制御部１へ送出する。したがって、制御部
１はＩＣカード２の記憶素子９に記憶された情報（デー
タ）を読出すことができる。 【００１２】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示す非接触ＩＣカードリーダライタ装置においてもまだ
解消すべき次のような課題があった。 【００１３】図６は、アンテナ３で受信されて整流回路
１１へ印加される受信信号ｃにおける送信データ信号ａ
の１個のパルス波形１０に対応する部分の拡大図であ
る。この交流の受信信号ｃは、ＩＣカード２から電波出
力された送信信号ｂをアンテナ３で受信したものである
ので、この信号レベルは非常に低い。 【００１４】このように信号レベルの低い交流の受信信
号ｃをダイオード１１ａからなる整流回路１１で半波整
流すると、出力される整流信号ｄに、ダイオード１１ａ
の順方向降下電圧ＶDの影響が現れる。周知のように、
ダイオード１１ａが導通時においては、このダイオード
１１ａをアノード側からカソード側へ流れる信号のレベ
ルが約０．６ｖの順方向降下電圧ＶD分だけ降下する。
図６の受信信号ｃにおいては、等価的に、０レベルが振
幅の中心位置より電圧ＶD分だけ下方に位置する受信信
号ｃ1に置換えることが可能である。 【００１５】しがって、図６に示すように、出力される
整流信号ｄの交流波形の信号レベルＶLは、受信信号ｃ
の振幅の１／２の信号レベルＶ1よりもさらに順方向降
下電圧ＶD分だけ低下した信号レベルとなる。 【００１６】ＶL＝Ｖ1―ＶD その結果、受信信号ｃにおける信号レベルが順方向降下
電圧ＶDより低い波形は、整流信号ｄには現れない問題
がある。このように、整流信号ｄは、受信信号ｃを正確
に半波整流した波形とならないので、たとえ、この不正
確な波形の整流信号ｄを検波回路１２で包絡線検波した
としても、得られ検波信号ｅに含まれる波形１６は、送
信データ信号ａの各パルス波形１０の位置に正確に対応
しなくなっている。 【００１７】その結果、この検波信号ｅを増幅器１３で
増幅して、さらに２値化回路１４で２値化して受信デー
タ信号ｇを得たとしても、この受信データ信号ｇに含ま
れる各パルス波形１７は、元の送信データ信号ａの各パ
ルス波形１０に対応しない。すなわち、制御部１は、Ｉ
Ｃカード２に記憶されている各情報（データ）を正確に
読取れない。 【００１８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、たとえ、ＩＣカードからアンテナを介して
受信した受信信号の信号レベルが低かったとしても、Ｉ
Ｃカードの送信データ信号に正確に対応した受信データ
信号を再生でき、もって、ＩＣカードに記憶された情報
を精度良く読取ることができる非接触ＩＣカードリーダ
ライタ装置を提供することを目的とする。 【００１９】 【課題を解決するための手段】本発明は、装着されたＩ
Ｃカードに対してアンテナを介して非接触に情報を書込
むと共に、装着されたＩＣカードから電波出力された、
送信データ信号を搬送波に重畳させた信号をアンテナを
介して受信し、この受信した信号をダイオードからなる
整流回路で整流し、この整流回路から出力された整流信
号を検波回路で包絡線検波し、この検波回路から出力さ
れた検波信号から送信データ信号に対応する受信データ
信号を得る非接触ＩＣカードリーダライタ装置に適用さ
れる。 【００２０】そして、上記課題を解消するために、本発
明の非接触ＩＣカードリーダライタ装置においては、整
流回路におけるダイオードに対してこのダイオードの順
方向降下電圧より高い直流バイアス電圧を順方向に印加
するバイアス印加回路を備えている。 【００２１】このように構成された非接触ＩＣカードリ
ーダライタ装置においては、整流回路におけるダイオー
ドには、ダイオードの順方向降下電圧より高い直流バイ
アス電圧が順方向に印加されているので、このダイオー
ドは常時導通状態であり、さらに、たとえ、受信信号に
信号レベルがダイオードの順方向降下電圧より低い波形
が存在したとしても、この波形の信号レベルは直流バイ
アス電圧でかさあげされるので、ダイオードを順方向に
そのまま通過する。 【００２２】したがって、この整流回路から出力される
整流信号には、受信信号における信号レベルの低い波形
も正確に現れる。よって、この整流信号を検波回路で検
波した検波信号から求まる受信データ信号は、ＩＣカー
ドの送信データ信号に正確に対応する。 【００２３】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明する。図１は実施形態に係る非接触ＩＣカ
ードリーダライタ装置の概略構成を示すブロック図であ
る。図４に示す従来の非接触ＩＣカードリーダライタと
同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明
を省略する。 【００２４】この実施形態の非接触ＩＣカードリーダラ
イタ装置においては、アンテナ３と、カソードがアンテ
ナ３側を向きアノードが検波回路１２側を向いた整流回
路１１のダイオード１１ａとの間に、抵抗１８ａが介挿
されている。さらに、ダイオード１１ａのアノード端子
には抵抗１８ｂを介して正の直流電圧Ｖeが印加されて
いる。 【００２５】アンテナ３の直流抵抗はほぼ０とみなせる
ので、ダイオード１１ａのアノードとカソードとの間に
は、抵抗１８ａ、１８ｂ、１２ａで決定される直流バイ
アス電圧ＶBが印加されている。この直流バイアス電圧
ＶBは、ダイオード１１ａの約０．６ｖの順方向降下電
圧ＶDより若干高い値になるように、直流電圧Ｖe値及び
抵抗１８ａ、１８ｂ、１２ａによって設定されている。
その結果、ダイオード１１ａは常時導通状態を維持して
いる。なお、各抵抗１８ａ、１８ｂの値は、大電流が流
れないように大きな値に設定されている。 【００２６】したがって、正の直流電圧Ｖeを出力する
直流電圧源及び抵抗１８ａ、１８ｂ、１２ａは、ダイオ
ード１１ａに対して順方向に直流バイアス電圧ＶBを印
加するバイアス印加回路１８を構成する。 【００２７】その他の構成は図４に示した従来の非接触
ＩＣカードリーダライタ装置とほぼ同じである。 【００２８】次に、このように構成された実施形態の非
接触ＩＣカードリーダライタ装置の動作を説明する。非
接触ＩＣカードリーダライタ装置の制御部１がＩＣカー
ド２に対して各種情報（データ）を書込む動作は、先に
説明した、図４に示した従来の非接触ＩＣカードリーダ
ライタ装置における書込動作と同じであるので説明を省
略する。 【００２９】次に、非接触ＩＣカードリーダライタ装置
の制御部１がＩＣカード２に記憶されている各種情報
（データ）を読取る場合を説明する。制御部１は、書込
部４及びアンテナ３を介して、ＩＣカード２に対して、
記憶素子９に記憶された情報（データ）の読取指令を送
出する。すると、ＩＣカード２の制御部８は、記憶素子
９から指定された情報（データ）を読出して図２に示す
複数のパルス波形１０を含む送信データ信号ａを作成し
て送受信（Ｔ／Ｒ）回路７へ送る。送受信（Ｔ／Ｒ）回
路７は高周波の搬送波信号をこの送信データ信号ａで振
幅変調して送信信号ｂとして、アンテナ６を介して電波
放出する。 【００３０】非接触ＩＣカードリーダライタ装置側のア
ンテナ３は、この電波出力された送信信号ｂを受信して
受信信号ｃとして読取部５の図示極性に接続されたダイ
オード１１ａからなる整流回路１１へ送出する。整流回
路１１に印加される受信信号ｃ1は、図３に示すよう
に、アンテナ３で受信した受信信号ｃの信号レベルを
（＋）側方向へ電圧（ＶB―ＶD）分だけシフトした信号
波形を有する。 【００３１】すなわち、この整流回路１１のダイオード
１１ａには、バイアス印加回路１８にて、ダイオード１
１ａの順方向に直流バイアス電圧ＶBが印加されている
ので、ダイオード１１ａは常にオン状態になっている。
その結果、アンテナ３で受信して整流回路１１に印加さ
れる受信信号ｃ1の信号レベルは、図３に示すように、
電圧（ＶB―ＶD）分だけシフト（バイアス）される。 【００３２】整流回路１１は、入力された受信信号ｃ1
を半波整流して、整流信号ｄ1として次の検波回路１２
へ送出する。信号路に対して並列に介挿された抵抗１２
ａとコンデンサ１２ｂとで構成された検波回路１２は、
入力された整流信号ｄ1を包絡線検波して、図２に示す
検波信号ｅ1として次の増幅器１３へ送出する。 【００３３】前述したように、受信信号ｃ、ｃ1は複数
のパルス波形１０が含まれる送信データ信号ａで振幅変
調されているので、受信信号ｃ1の整流信号ｄ1を包絡線
検波すると、この検波信号ｅ1には、図２に示すよう
に、送信データ信号ａの各パルス波形１０に対応する複
数の波形１６が含まれる。 【００３４】増幅器１３は、入力された複数の波形１６
を含む検波信号ｅ1を増幅して新たな検波信号ｆ1として
２値化回路１４へ送出する。２値化回路１４は、入力さ
れた複数の波形１６を含む増幅後の検波信号ｆ1を、予
め定められたしきい値電圧Ｔhで２値化して、ＩＣカー
ド２の送信データ信号ａに対応する受信データ信号ｇ1
に変換する。 【００３５】なお、しきい値電圧Ｔhを増幅後の検波信
号ｆ1における各波形１６のほぼ中間電位（レベル）に
設定することにより、受信データ信号ｇ1に、送信デー
タ信号ａの各パルス家計１０に対応する位置に各パルス
波形１７を生じさせることが可能である。 【００３６】２値化回路１４から出力された複数のパル
ス波形１７を含む受信データ信号ｇ 1はデコーダ１５へ
入力される。デコーダ１５は、入力されたアナログのシ
リアル信号である受信データ信号ｇ1をデジタルの読取
データに変換して制御部１へ送出する。したがって、制
御部１はＩＣカード２の記憶素子９記憶された情報（デ
ータ）を読出すことができる。 【００３７】次に、このように構成された非接触ＩＣカ
ードリーダライタ装置において、制御部１はＩＣカード
２の記憶素子９に記憶された情報（データ）を正確に読
出すことができる理由を図３を用いて説明する。 【００３８】図３は、アンテナ３で受信された受信信号
ｃ、及び（＋）側方向へ電圧（ＶB―ＶD）だけシフトさ
れた状態の受信信号ｃ1における送信データ信号ａの１
個のパルス波形１０に対応する部分の拡大図である。交
流の受信信号ｃは、ＩＣカード２から電波出力された送
信信号ｂをアンテナ３で受信したものであるので、この
信号レベルは非常に低い。 【００３９】そして、この信号レベルが非常に低い受信
信号ｃに（＋）側方向へ電圧（ＶB―ＶD）だけシフトさ
れた状態の受信信号ｃ1の０電位レベルは、受信信号ｃ1
の搬送波の振幅の中心位置から電圧（ＶB―ＶD）分だけ
下方に位置する。 【００４０】しかし、ダイオード１１ａは、順方向降下
電圧ＶDより若干高い直流バイアス電圧ＶBが印加されて
いるので、図３に示すように、出力される整流信号ｄ1
の交流波形の信号レベルＶLは、受信信号ｃ1の交流波形
の振幅の１／２の信号レベルＶ1がそのまま出力され
る。 【００４１】ＶL＝Ｖ1 ダイオード１１ａには、バイアスが印加されており、受
信信号ｃ1に含まれる搬送波の振幅の中心位置（ＶB―Ｖ
D）より下方に位置する波形はダイオード１１ａをその
まま通過する。 【００４２】したがって、整流回路１１から出力される
整流信号ｄ1は、図３に示すようにアンテナ３で受信し
た受信信号ｃを、信号レベルの低い波形部分を含めて、
ほぼ正確に半端整流した波形を有する。その結果、検波
回路１２から出力される検波信号ｅ1には、整流信号ｄ1
の包絡線波形、すなわち、送信データ信号ａの各パルス
波形１０の位置に正確に対応した波形１６が含まれる。 【００４３】その結果、この検波信号ｅ1を増幅器１３
で増幅して、さらに２値化回路１４で２値化して受信デ
ータ信号ｇ1を得ると、この受信データ信号ｇ1に含まれ
る各パルス波形１７は、送信データ信号ａの各パルス波
形１０に正確に対応する。すなわち、制御部１は、ＩＣ
カード２に記憶されている各情報（データ）を正確に読
取ることができる。 【００４４】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではない。実施形態装置においては、整流回路
１１のダイオード１１ａのカソードをアンテナ３側に接
続し、アノードを検波回路１２側に接続したが、カソー
ドを検波回路１２側に接続し、アノードをアンテナ３側
に接続することも可能である。なお、この場合、バイア
ス印加回路１８でダイオード１１ａに印加するバイアス
電圧ＶBの極性を逆にする必要がある。 【００４５】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の非接触Ｉ
Ｃカードリーダライタ装置においては、アンテナで受信
した受信信号を半波整流する整流回路におけるダイオー
ドに対してこのダイオードの順方向降下電圧より高い直
流バイアス電圧を順方向に印加している。 【００４６】したがって、たとえ、ＩＣカードからアン
テナを介して受信した受信信号の信号レベルが低かった
としても、ＩＣカードの送信データ信号に正確に対応し
た受信データ信号を再生でき、ＩＣカードに記憶された
情報を精度良く読取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる非接触ＩＣカード
リーダライタ装置の概略構成を示すブロック図 【図２】同実施形態の非接触ＩＣカードリーダライタ装
置における全体動作を示すタイムチャート 【図３】同実施形態の非接触ＩＣカードリーダライタ装
置における受信信号と整流信号と検波信号とを拡大して
示すタイムチャート 【図４】従来の非接触ＩＣカードリーダライタ装置の概
略構成を示すブロック図 【図５】同従来の非接触ＩＣカードリーダライタ装置の
概略構成における全体動作を示すタイムチャート 【図６】同従来の非接触ＩＣカードリーダライタ装置の
問題点を説明するためのタイムチャート 【符号の説明】 １、８…制御部 ２…ＩＣカード ３、６…アンテナ ４…書込部 ５…読取部 ７…送受信（Ｔ／Ｒ）回路 ９…記憶素子 １０、１７…パルス波形 １１…整流回路 １１ａ…ダイオード １２…検波回路 １３…増幅器 １４…２値化回路 １５…デコーダ １６…波形 １８…バイアス印加回路
リーダライタ装置の概略構成を示すブロック図 【図２】同実施形態の非接触ＩＣカードリーダライタ装
置における全体動作を示すタイムチャート 【図３】同実施形態の非接触ＩＣカードリーダライタ装
置における受信信号と整流信号と検波信号とを拡大して
示すタイムチャート 【図４】従来の非接触ＩＣカードリーダライタ装置の概
略構成を示すブロック図 【図５】同従来の非接触ＩＣカードリーダライタ装置の
概略構成における全体動作を示すタイムチャート 【図６】同従来の非接触ＩＣカードリーダライタ装置の
問題点を説明するためのタイムチャート 【符号の説明】 １、８…制御部 ２…ＩＣカード ３、６…アンテナ ４…書込部 ５…読取部 ７…送受信（Ｔ／Ｒ）回路 ９…記憶素子 １０、１７…パルス波形 １１…整流回路 １１ａ…ダイオード １２…検波回路 １３…増幅器 １４…２値化回路 １５…デコーダ １６…波形 １８…バイアス印加回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 荒井 千春
東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ
ツ株式会社内
Ｆターム(参考） 2C005 MA35 NA06 SA02 TA22
5B058 CA17 CA23 KA02 KA27 YA20
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 装着されたＩＣカード（２）に対してア
ンテナ（３）を介して非接触に情報を書込むと共に、前
記装着されたＩＣカードから電波出力された、送信デー
タ信号を搬送波に重畳させた信号を前記アンテナを介し
て受信し、この受信した信号をダイオード（１１ａ）か
らなる整流回路（１１）で整流し、この整流回路から出
力された整流信号を検波回路（１２）で包絡線検波し、
この検波回路から出力された検波信号から前記送信デー
タ信号に対応する受信データ信号を得る非接触ＩＣカー
ドリーダライタ装置において、 前記整流回路におけるダイオードに対してこのダイオー
ドの順方向降下電圧より高い直流バイアス電圧を順方向
に印加するバイアス印加回路（１８）を備えた非接触Ｉ
Ｃカードリーダライタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002089696A JP2003288555A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 非接触ｉｃカードリーダライタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002089696A JP2003288555A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 非接触ｉｃカードリーダライタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003288555A true JP2003288555A (ja) | 2003-10-10 |
Family
ID=29235217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002089696A Pending JP2003288555A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 非接触ｉｃカードリーダライタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003288555A (ja) |
-
2002
- 2002-03-27 JP JP2002089696A patent/JP2003288555A/ja active Pending
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| A977 | Report on retrieval |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050524 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050927 |