JP2011109531A - 非接触icカードリーダライタ装置、その受信制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アンテナ部30による受信信号をインピーダンスが異なる2点(インダクタンス素子L21の両端)から入力して、2系統の復調回路(復調処理部41,42、2値化部43,44)によって復調信号Q1,Q2を生成する。そして、復号制御部45において、これら2系統の復調信号Q1,Q2の何れか一方(正常な方)を選択して受信データ(NRZ符号)を生成・出力する。この選択判定には、受信開始位置や復号誤りの検出結果を用いる。
【選択図】図1
Description
また、リーダライタは、通常、不図示の上位装置(ホスト)との通信機能(有線)も有し、上位装置からの指示に応じて、非接触ICカードとの近距離無線通信を行う。
図7に示される非接触ICカードリーダライタ装置であるリーダライタ装置100は、RF送信制御部120と、アンテナ回路130と、RF受信制御部140と、送信データおよび受信データの遣り取りを制御する制御部110で構成される。
図8に、リーダライタ装置100とICカード200との通信距離(横軸)と通信成功
率(縦軸)との関係を示す。
上述した通り、ICカード200からリーダライタ装置100へのデータ送信は負荷変調方式で行われる。よって、RF送信制御部120は、変調部121による振幅変調は行わずにRF搬送波を送出し、これが図示のリーダライタ搬送波である。これに対して、ICカード側では、上記負荷変調SWをON/OFF制御することでデータ送信する。図示のICカード負荷変調SWが、このON/OFF制御の一例を示すものである。これより、アンテナ回路130で図示のリーダライタ受信波S1が検出されてRF受信制御部140に入力される。
ライタ受信波S1において上記のような電圧変化が殆ど見られず、この為、検波・増幅部出力(復調信号)が例えば図示のように+方向または−方向の三角波のようになったり、振幅がほとんど無い状態となる。
フレーム内において上記選択判定に用いる領域(Preamble等)では、不安定ながらもビットエラー発生とはならない状態であるが、受信データとなる領域(Payload等のデータ部)においてビットエラー発生する状態である、等という場合も有り得る。よって、選択判定においては特に問題ないものとして選択されたが、結果的に、Payload等のデータ部に関する復号データが異常となり、通信エラーが発生する場合が有り得る。
図1は、本発明の実施形態に係る非接触ICカードシステムの構成例を示す図であり、特に本例のリーダライタ装置の構成例を示す図である。これは、実施例1、2に共通の構成図である。
リーダライタ装置1、ICカード2は、上述した非接触ICカードリーダライタ装置、非接触ICカードである。
リーダライタ装置1は、制御部10、RF送信制御部20、アンテナ部30、RF受信制御部40を有する。また、RF送信制御部20−アンテナ部30間に、インダクタンス素子L21を設けている。
アンテナ部30は、送受信を兼用しており、RF送信制御部20と共にRF受信制御部40が接続されており、RF送信制御部20から出力される上記振幅変調波または搬送波に応じた電磁波を、周辺空間上に送出するものである。また、ICカード2からのデータ受信の際には、ICカード200からの負荷変調信号を受信するものである。
また、本構成では、RF送信制御部20−アンテナ部30間に、インダクタンス素子L21を設けている。そして、RF受信制御部40は、アンテナ部30による受信信号をインピーダンスが異なる2点(インダクタンス素子L21の両端)から入力して、この2つの入力それぞれに対して検波・増幅・2値化して復調信号Q1,Q2を生成する。つまり、2系統の復調信号生成回路を有する。
すなわち図3に示すように通信パケットフォーマットは、少なくとも48ビット長の論理‘0’のプリアンブル領域(Preamble)、2バイト長の同期符号領域(SYNC)、1バイト長のデータ長領域(Length)、最大254バイト長のペイロード領域(Payload)、および巡回冗長検査領域(CRC)の各領域を持つように形成される。同期符号領域のデータは、固定値(本例では、B2_4D(hex))を使用するものとする。
図4に示す復号制御部45には、図1に示した2つの2値化部43,44により2値化
された復調信号(復調信号Q1,復調信号Q2)、およびリーダライタ装置1の制御部10で使用する基準クロック(例えば13.56MHz)が入力される。
受信系統切換え制御部53には、上記2系統からの入力がある。すなわち、上記受信系統Aからは、上記復調信号Q1と受信クロック信号P1、及び同期符号検出信号R1が、受信系統切換え制御部53に入力される。同様に、上記受信系統Bからは、上記復調信号Q2と受信クロック信号P2、及び同期符号検出信号R2が、受信系統切換え制御部53に入力される。そして、受信系統切換え制御部53は、これら2系統の入力の何れか一方を選択・出力する。
信号を、生成する。そして、この選択信号を受信系統切換え制御部53へ出力する(図示の例ではSel_a/b端子に入力される。
但し、基本的に、受信系統切換え制御部53及び受信選択判定制御部54以外の構成は、従来から存在するものであり、その詳細構成等を図示することなく、簡単に説明するのみとする。
尾のタイミングを示すというだけでなく、同期符号領域(SYNC)が正常受信されたことを示すことを意味する。つまり、受信した復調信号Qにおける同期符号領域(SYNC)のデータが、上記固定値(例えば、B24D(16進)等)となっていない場合、すなわち何らかの異常(ヌル状態等)によって同期符号領域(SYNC)中の一部にエラービットがあった場合等には、上記最後尾の検出信号出力は行われないことになる。
また、上述したことから、データ復号制御部55、受信パケット解析部56、及び信号誤り検出部57も、それぞれ、それ自体は既存の構成であり、以下、簡単に説明する。
受信パケット解析部56は、上記同期符号検出信号R、及び上記復号データを入力し、受信パケットのデータ部内の各領域(データ長領域(Length)、ペイロード領域(Payload)、および巡回冗長検査領域(CRC))の区切りのタイミングを検出し、この検出結果をデータ復号制御部55と信号誤り検出部57へ出力する。
上記の通り、データ復号制御部55、受信パケット解析部56、及び信号誤り検出部57は、それ自体は既存の構成であるが、これらの構成による上記復号誤り検出結果を、受信選択判定制御部54における判定に利用する。同様に、受信クロック生成部51及び同期符号検出部52から成る構成も、既存の構成であるが、本例ではこれらを2系統分設けると共に、当該2系統それぞれの同期符号検出部52の出力を、受信選択判定制御部54における判定に利用する。
受信選択判定制御部54は、上記の通り、2系統の同期符号検出信号R1,R2と復号誤り検出結果の情報を得て、当該2系統のどちらの受信系統を受信系統切換え制御部53に選択させるかを判定する。
図5では、仮に、現在の系統選択状態は、受信系統Aが選択された状態であるものとする。尚、以下の説明では、受信系統AをA系、受信系統BをB系と記す場合もある。
実行する(ステップS14)。そして、ステップS11に戻る。つまり、現在選択している受信系統から他方の受信系統へと切り換える。上記の例では、受信系統A選択状態から受信系統B選択状態へと切り換えることになる。これは例えば、受信系統切換え制御部53に対して、受信系統Aの選択信号を出力していた状態から、受信系統Bの選択信号を出力する状態へと切り換える。これに応じて、受信系統切換え制御部53は、受信系統Bからの上記各種信号を選択出力する状態に切り替わる。
尚、この場合、次の通信パケットを受信すると、今度は受信系統B選択状態で上述した処理を行うことになる。よって、この場合、ステップS13の判定がYESもしくはステップS11で「A系のみ入力あり」と判定した場合に、受信系統の切換え処理を実行することになる。当然、今度は、受信系統A選択状態へと切り替わることになる。
ータ長領域(Length)やペイロード領域(Payload)等)に異常があるケースがある。
以下、実施例2について説明する。
上記実施例1では、特にステップS13の判定がYESでステップS14の受信系統切換え処理を実行した場合、今回の受信パケットについては既に手遅れであり、問題のある復号データが出力されてしまう可能性があった。実施例2では、この様な問題を解消できる。
尚、全体構成は実施例1と同様であり、例えば図1に示す構成である。
図6に示す復号制御部45は、受信クロック生成部、同期符号検出部、データ復号制御部、受信パケット解析部、復号誤り検出部、及び受信データ格納メモリを、2系統の各受信系統A,B毎に備える構成とする。
尚、上記受信系統Aの構成と受信系統Bの構成は、同じ構成である。よって、特に区別せずに説明する場合は、例えば受信クロック生成部61等と記すものとする(a、bを記さないものとする)。
10 制御部
20 RF送信制御部
21 変調部
22 キャリア発振器
23 増幅部
30 アンテナ部
40 RF受信制御部
41、42 復調処理部
43,44 2値化部
45 復号制御部
L21 インダクタンス素子
C11,C12 コンデンサ
L11 自己インダクタンス
51(51a、51b) 受信クロック生成部
52(52a、52b) 同期符号検出部
53 受信系統切換え制御部
54 受信選択判定制御部
55 データ復号制御部
56 受信パケット解析部
57 信号誤り検出部
61(61a、61b) 受信クロック生成部
62(62a,62b) 同期符号検出部
63(63a,63b) データ復号制御部
64(64a,64b) 受信パケット解析部
65(65a,65b) 復号誤り検出部
66(66a,66b) 受信データ格納メモリ
67 受信選択判定制御部
68 受信データ出力制御部
Claims (7)
- 受信特性が異なる2系統の復調回路と、該2系統の復調回路が生成・出力する2つ復調信号を入力して復号データを生成・出力する復号制御部とを有し、
前記復号制御部は、
前記2つの復調信号各々に応じた2つの受信開始位置検出手段と、
前記2つの復調信号の両方を入力して、選択判定手段からの選択指示に応じて何れか一方の復調信号を選択・出力する選択出力手段と、
該選択出力手段から出力された復調信号に基づいて復号データを生成・出力するデータ復号手段と、
該データ復号手段から出力される前記復号データを入力して、復号誤りの有無を検出して、該復号誤り検出結果を前記選択判定手段へ出力する復号誤り検出手段と、
前記2つの受信開始位置検出手段が出力する受信開始位置検出情報と、前記復号誤り検出結果とに基づいて、前記2つの復調信号のどちらを選択するかを判定して、該判定結果を前記選択指示として前記切換え制御手段へ出力する前記選択判定手段と、
を有することを特徴とする非接触ICカードリーダライタ装置における受信制御装置。 - 前記選択判定手段は、前記2系統の何れか一方の系統を選択している状態であり、前記2つの受信開始位置検出手段の両方から前記受信開始位置検出情報の出力があった場合には、現在の系統選択状態を維持して前記データ復号手段により前記復号データ生成・出力を実行させ、該復号データに応じた前記復号誤り検出結果に基づいて、復号誤りがある場合には系統選択切換えを行うことを特徴とする請求項1記載の非接触ICカードリーダライタ装置における受信制御装置。
- 前記選択判定手段は、前記2系統の何れか一方の系統を選択している状態であり、前記2つの受信開始位置検出手段の何れか一方のみから前記受信開始位置検出情報の出力があった場合には、該検出情報出力のあった系統を選択することを特徴とする請求項1または2記載の非接触ICカードリーダライタ装置における受信制御装置。
- 受信特性が異なる2つの復調回路と、該2つの復調回路が生成・出力する2つの復調信号を入力して、復号データを出力する復号制御部とを有し、
前記復号制御部は、
前記2つの復調信号各々に応じた2系統の復号部を有し、
該各復号部は、前記復調信号を入力してその受信開始位置を検出して該検出情報を出力する受信開始位置検出手段と、前記復調信号を入力して該復調信号に基づいて復号データを生成・出力するデータ復号手段と、該データ復号手段から出力される前記復号データを入力して、復号誤りの有無を検出して、該復号誤り検出結果を選択判定手段へ出力する復号誤り検出手段と、前記データ復号手段から出力される前記復号データを一時的に記憶する復号データ記憶手段とを有し、
前記選択判定手段からの選択指示に従って前記2系統の復号部の何れか一方の前記復号データ記憶手段に記憶されている前記復号データを、取得して出力する選択出力手段と、
前記各復号部からの前記復号誤り検出結果を入力して、該2つの復号誤り検出結果に基づいて前記2系統の何れか一方を選択して、前記選択出力手段へ前記選択指示を出力する前記選択判定手段と、
を有することを特徴とする非接触ICカードリーダライタ装置における受信制御装置。 - 前記選択判定手段は、前記2系統の復号誤り検出結果に基づいて、復号誤りが無い系統を選択することを特徴とする請求項4記載の非接触ICカードリーダライタ装置における受信制御装置。
- 送信制御部とアンテナ部と受信制御部とを有するリーダライタ装置であって、
前記受信制御部は、前記アンテナ部による受信信号をインピーダンスが異なる2点から入力する2系統の復調回路と、該2系統の復調回路がそれぞれ生成・出力する2つの復調信号を入力して復号データを生成・出力する復号制御部とを有し、
前記復号制御部は、
前記2つの復調信号各々に応じた2つの受信開始位置検出手段と、
前記2つの復調信号の両方を入力して、選択判定手段からの選択指示に応じて何れか一方の復調信号を選択・出力する選択出力手段と、
該選択出力手段から出力された復調信号に基づいて復号データを生成・出力するデータ復号手段と、
該データ復号手段から出力される前記復号データを入力して、復号誤りの有無を検出して、該復号誤り検出結果を前記選択判定手段へ出力する復号誤り検出手段と、
前記2つの受信開始位置検出手段が出力する受信開始位置検出情報と、前記復号誤り検出結果とに基づいて、前記2つの復調信号のどちらを選択するかを判定して、該判定結果を前記選択指示として前記切換え制御手段へ出力する前記選択判定手段と、
を有することを特徴とする非接触ICカードリーダライタ装置。 - 送信制御部とアンテナ部と受信制御部とを有するリーダライタ装置であって、
前記受信制御部は、前記アンテナ部による受信信号をインピーダンスが異なる2点から入力する2つの復調回路と、該2つの復調回路がそれぞれ生成・出力する2つの復調信号を入力して復号データを生成・出力する復号制御部とを有し、
前記復号制御部は、
前記2つの復調信号各々に応じた2系統の復号部を有し、
該各復号部は、前記復調信号を入力してその受信開始位置を検出して該検出情報を出力する受信開始位置検出手段と、前記復調信号を入力して該復調信号に基づいて復号データを生成・出力するデータ復号手段と、該データ復号手段から出力される前記復号データを入力して、復号誤りの有無を検出して、該復号誤り検出結果を選択判定手段へ出力する復号誤り検出手段と、前記データ復号手段から出力される前記復号データを一時的に記憶する復号データ記憶手段とを有し、
前記選択判定手段からの選択指示に従って前記2系統の復号部の何れか一方の前記復号データ記憶手段に記憶されている前記復号データを、取得して出力する選択出力手段と、
前記各復号部からの前記復号誤り検出結果を入力して、該2つの復号誤り検出結果に基づいて前記2系統の何れか一方を選択して、前記選択出力手段へ前記選択指示を出力する前記選択判定手段と、
を有することを特徴とする非接触ICカードリーダライタ装置。
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JP2009264137A JP2011109531A (ja) | 2009-11-19 | 2009-11-19 | 非接触icカードリーダライタ装置、その受信制御装置 |
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JPS62137933A (ja) * | 1985-12-12 | 1987-06-20 | Fujitsu Ltd | 誤り訂正のある無線方式 |
JP2008028852A (ja) * | 2006-07-24 | 2008-02-07 | Felica Networks Inc | 情報処理端末、データ選択処理方法、およびプログラム |
JP2008167259A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Sony Corp | 通信装置および情報機器 |
-
2009
- 2009-11-19 JP JP2009264137A patent/JP2011109531A/ja active Pending
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