JP2004220492A - 非接触icカードリーダライタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内部に電源を持たない非接触ICカードとの間で無線通信を行う非接触ICカードリーダライタにおいて、前記ICカードを検知するための問合せ信号を第1の送信出力P1で送信し、前記問合せ信号とは異なるコマンド信号を前記第1の送信出力よりも大きい第2の送信出力P2で送信する。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触ICカードリーダライタに関する。
【0002】
【従来の技術】
非接触ICカードリーダライタは、非接触ICカードリーダライタと交信して、非接触ICカードの不揮発性メモリに情報を書き込み、また、情報を読み出すためのものである。
【0003】
非接触ICカードリーダライタは、通信可能領域内に非接触ICカードリーダライタが進入したことを検知するために、所定周期で問合せ信号を放送する。問合せ信号を受信した非接触ICカードは、返答信号を送信し、通信可能領域に入ったことを非接触ICカードリーダライタに知らせる。非接触ICカードリーダライタは、非接触ICカードからの返答信号を受信して、その非接触ICカードが通信可能領域に入ったことを認識し、情報を書き込みまたは読み出すためのコマンド信号を送信する。非接触ICカードは、非接触ICカードリーダライタからのコマンド信号を受信すると、そのコマンド信号に応じて情報の書き込みや読み出しなどの所定の動作を行う。
【0004】
ここで、非接触ICカードは、その内部に電源を持っておらず、非接触ICカードリーダライタから放射される搬送波からその動作電力を得る。また、非接触ICカードは、返答信号を送信する場合に比べ、不揮発性メモリへの情報の書き込み又は読み出しの場合に大きな電力を消費する。加えて、非接触ICカードリーダライタと非接触ICカードとの位置関係は固定されていない。それゆえ、非接触ICカードは、非接触ICカードリーダライタと交信状態に入った後で、電力不足になることがある。
【0005】
従来の非接触ICカードリーダライタは、交信相手である非接触ICカードが電力不足の状態にあることを検出して、搬送波の送信出力を上げるようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−307052号公報(要約)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の非接触ICカードリーダライタは、交信相手である非接触ICカードが電力不足の状態にあることを検出してから、即ち、受信信号にエラーが生じてからから搬送波の送信出力を上げるものである。したがって、従来の非接触ICカードリーダライタは、搬送波の送信出力を上げた後で、それ以前の通信を繰り返さなければならない場合がある。この様な場合には、正常な通信完了までに要する時間が長くなり、例えば、自動改札機のように極めて短時間で通信を完了しなければならない機器へ適用できないという問題点がある。
【0008】
そこで、本発明は、交信状態にある非接触ICカードでの電力不足の発生を未然に防止し、通信完了までの時間が延びることを防止できる非接触ICカードリーダライタを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、内部に電源を持たない非接触ICカードとの間で無線通信を行う非接触ICカードリーダライタにおいて、送信信号の種類に応じて異なる送信出力で送信するようにしたことを特徴とする非接触ICカードリーダライタが得られる。
【0010】
また、本発明によれば、非接触ICカードとの間で無線信号を送受信するためのアンテナと、該アンテナからの受信信号を増幅等する受信回路と、該受信回路からの受信信号を復調し受信データを得る復調回路と、送信データを生成するとともに前記受信データ基づく制御動作を行う制御回路と、前記送信データで搬送波を変調し送信信号とする変調回路と、前記送信信号を増幅等して前記アンテナへ供給する送信回路とを備えた非接触ICカードリーダライタにおいて、前記制御回路からの制御信号に応じて前記送信回路の増幅率を変更する出力調整回路を設け、送信信号の種類に応じて異なる送信出力で送信するようにしたことを特徴とする非接触ICカードリーダライタが得られる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0012】
図1に、本発明の一実施の形態に係る非接触ICカードリーダライタ10を示す。この非接触ICカードリーダライタ10は、この装置全体の動作を制御する制御回路11と、制御回路11で生成された送信データで搬送波を変調する変調回路12と、変調回路12からの送信信号を増幅する送信回路13と、送信回路13からの送信信号を放射し、かつ非接触ICカード20から送信された信号を受信するアンテナ14と、アンテナ14で受信した受信信号をフィルタリングし、増幅する受信回路15と、受信回路15からの受信信号を復調し受信データを得る復調回路16と、制御回路11からの制御信号に基づいて送信回路13の増幅率を変更し、送信出力を調節する出力調節回路17とを備えている。
【0013】
制御回路11は、この非接触ICカードリーダライタ10全体の動作を司る。また、制御回路11は、通信可能領域に非接触ICカードが存在するか否かを検知するための問合せデータや、非接触ICカードが備える不揮発性メモリに書き込まれた情報を呼び出すためのコマンド、あるいは、非接触ICデータの不揮発性メモリへ書き込むべきデータ及びそれを命じるコマンドなどを生成する。更に、制御回路11は、出力調節回路17を制御するための制御信号を生成する。
【0014】
変調回路12は、制御回路からの問合せデータやコマンドなどを用いて搬送波を変調する。
【0015】
出力調節回路17は、制御回路11からの制御信号に基づいて送信回路13の増幅率を調節する。送信回路13の増幅率は、段階的に調節されるものであっても、(所定範囲で)無段階に調節されるものであってもよい。
【0016】
送信回路13は、変調会12で変調された送信信号を、出力調節回路17から制御された増幅率で増幅してアンテナ14へ供給する。
【0017】
アンテナ14は、送信回路13から供給される送信信号を電波として放射する。また、非接触ICカード20から送信された電波を受信し、受信信号として受信回路15へ供給する。
【0018】
受信回路15は、受信信号を増幅し、所望の周波数帯の信号をフィルタリングして復調回路16へ供給する。
【0019】
復調回路16は、受信信号を復調して得た受信データを制御回路へ供給する。
【0020】
以下、図2をも参照して本実施の形態に係る非接触ICカードリーダライタ10の動作について説明する。
【0021】
制御回路11は、この非接触ICカードリーダライタ10が、非接触ICカード20と交信状態にないとき、所定の周期Tで予め規定されている問合せデータを発生する。この問合せデータは、変調回路12、送信回路13及びアンテナ14を介して、問合せ信号として送信される。その際、制御回路11は、問合せ信号が予め定められた低い出力P1でアンテナ14から送出されるように、出力調整回路17を制御する。なお、この出力P1が、非接触ICカード20との通信が可能である通信可能領域を決定する。また、周期Tは、時間平均送信出力が所定値となるように、出力P1に基づいて決定され、出力P1が小さいほど、短くなる。
【0022】
非接触ICカード20は、問合せ信号を受信すると返答信号を返信する。制御回路11は、問合せデータを出力した後、所定時間が経過する前に、返答信号(返答データ)を受信しなければ、通信可能領域内に非接触ICカード20は存在しないと判断し、周期Tが経過したとき、次の問合せデータを出力する。
【0023】
一方、所定時間が経過する前に返答データを受信した場合は、通信可能領域内に非接触ICカード20が存在するものと判断し、制御回路11は、非接触ICカードに実行させるべきコマンドや書き込みデータ等を出力する。このとき制御回路11は、コマンド信号や書き込みデータ信号が、予め定められた高い出力P2(>P1)でアンテナ14から送出されるように、出力調整回路17を制御する。この結果、通信可能領域内に存在する(即ち、非接触ICカードリーダライタと交信状態となった)非接触ICカード20は、コマンドを正しく実行するために必要な動作電力の供給を受けることができる。その結果、非接触ICカード20は、不揮発性メモリにアクセスするなど、消費電力の大きい処理を命令された場合であっても、電力不足に陥ることなく安定した動作が可能である。よって、同じデータを再送するような状況が発生することもない。
【0024】
本実施の形態に係る非接触ICカードリーダライタ10は、問合せ信号の送信出力を低くし、コマンド信号等その他の信号の送信出力を高くするようにしたことで、時間平均送信電力が予め定められている状況下で、非接触ICカードを迅速に検知できるとともに、その後の非接触ICカードの電力不足の発生を防止できる。これは、一旦、非接触ICカードリーダライタ10と交信状態になった非接触ICカードが、その非接触ICカードリーダライタ10から多少遠ざかるようなことがあっても、安定した交信が可能であることを意味する。
【0025】
問合せ信号とその他の信号とを同じ送信出力で送信する非接触ICカードリーダライタでは、時間平均送信電力が制限されると、図3(a)や図3(b)に示すようなタイミング及び送信出力で問合せ信号及びコマンド信号を送信しなければならない。
【0026】
図3(a)の場合、問合せ信号が連続的に送信されるので、非接触ICカードの検知を迅速に行える。しかしながら、コマンド信号の送信出力が小さいので、非接触ICカードが電力不足に陥るおそれがある。また、この場合、通信可能距離領域は狭い(交信可能距離が短い。)。
【0027】
また、図3(b)の場合は、コマンド信号の送信出力が大きいので、非接触ICカードが電力不足に陥る可能性は低い。しかしながら、問合せ信号の送信周期を長くせざるを得ないので、非接触ICカードの検知に遅れが生じる。
【0028】
これに対し、本実施の形態に係る非接触ICカードリーダライタは、図3(c)に示すように、問合せ信号の周期が短いので、比較的迅速に非接触ICカードの検知を行うことができる。また、問合せ信号の送信出力が小さくてコマンド信号の送信出力が大きいので、非接触ICカードが電力不足に陥ることもない。
【0029】
以上、本発明について一実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態に限られるものではない。例えば、上記実施の形態では、問合せ信号とその他の信号とを区別し、送信出力を高低の2段階としたが、送信コマンド信号や書き込みデータ信号などの種類に応じて、さらに送信出力を変更するようにしてもよい。例えば、図4(a),(b)及び(c)に示すように、送信に要する時間に応じて、その送信出力を変更するようにしてもよい。
【0030】
【発明の効果】
本発明によれば、問合せ信号を送信する送信出力よりも、大きな送信出力でその他のコマンド信号などを送信するようにしたことで、交信中の非接触ICカードにおける電力不足を未然に防止することができる。これにより、再度の同一信号の再送を行う様な事態の発生を防止できる。
【0031】
また、時間平均送信電力が制限されている条件下で、迅速な非接触ICカードの検知と、その後の安定した交信とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に一実施の形態に係る非接触ICカードリーダライタの構成を示すブロック図である。
【図2】図1の非接触ICカードリーダライタの動作を説明するためのタイムチャートである。
【図3】(a)は、問合せ信号とその他の信号を同一の送信出力で送信する場合であって、問合せ信号を連続送信する場合のタイムチャート、(b)は、問合せ信号とその他の信号を同一の送信出力で送信する場合であって、非接触ICカードに十分な電力を供給する場合のタイムチャート、(c)は、図1の非接触ICカードリーダライタによるタイムチャートである。
【図4】本発明の非接触ICカードリーダライタの送信出力の他の例を説明するための図であって、(a)は、問合せ信号の送信時間と電磁界強度との関係を示す図、(b)は、送信に要する時間が短いコマンド信号の送信時間と電磁界強度との関係を示す図、(c)は、送信に要する時間が長いコマンド信号の送信時間と電磁界強度との関係を示す図である。
【符号の説明】
10 非接触ICカードリーダライタ
11 制御回路
12 変調回路
13 送信回路
14 アンテナ
15 受信回路
16 復調回路
17 出力調節回路
Claims (6)
- 内部に電源を持たない非接触ICカードとの間で無線通信を行う非接触ICカードリーダライタにおいて、
送信信号の種類に応じて異なる送信出力で送信するようにしたことを特徴とする非接触ICカードリーダライタ。 - 請求項1に記載の非接触ICカードリーダライタにおいて、
前記ICカードを検知するための問合せ信号を第1の送信出力で送信し、前記問合せ信号とは異なるコマンド信号を前記第1の送信出力よりも大きい第2の送信出力で送信するようにしたことを特徴とする非接触ICカードリーダライタ。 - 請求項2に記載の非接触ICカードリーダライタにおいて、
前記コマンド信号の種類に応じて前記第2の送信出力を変更するようにしたことを特徴とする非接触ICカードリーダライタ。 - 請求項1,2又は3に記載の非接触ICカードリーダライタにおいて、
時間平均送信出力が所定値以下となるように、前記送信信号の送信間隔を変更するようにしたことを特徴とする非接触ICカードリーダライタ。 - 非接触ICカードとの間で無線信号を送受信するためのアンテナと、該アンテナからの受信信号を増幅等する受信回路と、該受信回路からの受信信号を復調して受信データを得る復調回路と、送信データを生成するとともに前記受信データに基づく制御動作を行う制御回路と、前記送信データで搬送波を変調し送信信号とする変調回路と、前記送信信号を増幅等して前記アンテナへ供給する送信回路とを備えた非接触ICカードリーダライタにおいて、
前記制御回路からの制御信号に応じて前記送信回路の増幅率を変更する出力調整回路を設け、
送信信号の種類に応じて異なる送信出力で送信するようにしたことを特徴とする非接触ICカードリーダライタ。 - 請求項5に記載の非接触ICカードリーダライタにおいて、
前記ICカードを検知するための問合せ信号を第1の送信出力で送信し、前記問合せ信号とは異なるコマンド信号を前記第1の送信出力よりも大きい第2の送信出力で送信するようにしたことを特徴とする非接触ICカードリーダライタ。
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