JP2659315B2 - 非接触型ｉｃメモリカードシステム - Google Patents
非接触型ｉｃメモリカードシステムInfo
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- JP2659315B2 JP2659315B2 JP4303698A JP30369892A JP2659315B2 JP 2659315 B2 JP2659315 B2 JP 2659315B2 JP 4303698 A JP4303698 A JP 4303698A JP 30369892 A JP30369892 A JP 30369892A JP 2659315 B2 JP2659315 B2 JP 2659315B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，光，静電結合等を利用
して非接触に本体装置とデータの受け渡しを行う非接触
型ＩＣメモリカードと本体装置よりなる非接触型ＩＣメ
モリカードシステムに関する。
して非接触に本体装置とデータの受け渡しを行う非接触
型ＩＣメモリカードと本体装置よりなる非接触型ＩＣメ
モリカードシステムに関する。
【０００２】非接触型ＩＣメモリカードシステムは，本
体装置と非接触型ＩＣメモリカードが電気的に直接接続
されていないので本体装置から非接触型ＩＣメモリカー
ドに電力を供給する場合はコンデンサもしくはコイルに
より静電的もしくは電磁的に両者を結合し，電力を供給
するようにしている。
体装置と非接触型ＩＣメモリカードが電気的に直接接続
されていないので本体装置から非接触型ＩＣメモリカー
ドに電力を供給する場合はコンデンサもしくはコイルに
より静電的もしくは電磁的に両者を結合し，電力を供給
するようにしている。
【０００３】本発明は，本体装置から非接触型ＩＣメモ
リカードにコンピュータを利用して静電的に電力を供給
する非接触型ＩＣメモリカードシステムに関する。
リカードにコンピュータを利用して静電的に電力を供給
する非接触型ＩＣメモリカードシステムに関する。
【０００４】
【従来の技術】図９は，従来の非接触型ＩＣカードシス
テムにおける静電的な電力供給方法を示す。
テムにおける静電的な電力供給方法を示す。
【０００５】図において，１１０は本体装置であって，
非接触型ＩＣメモリカードに静電的に電力を供給し，光
学的，静電的もしく電磁的にデータの受け渡しを行うも
のである。１１１は非接触型ＩＣメモリカードであっ
て，メモリを備えて光学的，静電的，電磁的に本体装置
から伝送されてくるデータを書き込み，またメモリから
読み出したデータを本体装置に転送するものである。１
１２はコンデンサＡ，１１３はコンデンサ電極Ａ，１１
３’はコンデンサ電極Ａ’であって，コンデンサ電極Ａ
（１１３）とコンデンサ電極Ａ’（１１３’）とでコン
デンサＡ（１１２）を形成するものである。コンデンサ
電極Ａ（１１３）は本体装置１１０に備えられ，コンデ
ンサ電極Ａ’（１１３’）は非接触型ＩＣメモリカード
１１１に備えられるものてある。１１４はコンデンサ
Ｂ，１１５はコンデンサ電極Ｂ，１１５’はコンデンサ
電極Ｂ’であって，コンデンサ電極Ｂ（１１５）とコン
デンサ電極Ｂ’（１１５’）とでコンデンサＢ（１１
４）を形成するものである。コンデンサ電極Ｂ（１１
５）は本体装置１１０に備えられ，コンデンサ電極Ｂ’
（１１５’）は非接触型ＩＣメモリカード１１１に備え
られるものである。１１６は電力供給源であって，交流
電力をコンデンサＡ（１１２），コンデンサＢ（１１
４）に供給するものである。１１７は整流回路であっ
て，コンデンサＡ（１１２）とコンデンサＢ（１１４）
に供給された交流電力を整流し，内部回路１１８に供給
するものである。１１８は内部回路であって，非接触型
ＩＣメモリカード１１１の内部回路である。
非接触型ＩＣメモリカードに静電的に電力を供給し，光
学的，静電的もしく電磁的にデータの受け渡しを行うも
のである。１１１は非接触型ＩＣメモリカードであっ
て，メモリを備えて光学的，静電的，電磁的に本体装置
から伝送されてくるデータを書き込み，またメモリから
読み出したデータを本体装置に転送するものである。１
１２はコンデンサＡ，１１３はコンデンサ電極Ａ，１１
３’はコンデンサ電極Ａ’であって，コンデンサ電極Ａ
（１１３）とコンデンサ電極Ａ’（１１３’）とでコン
デンサＡ（１１２）を形成するものである。コンデンサ
電極Ａ（１１３）は本体装置１１０に備えられ，コンデ
ンサ電極Ａ’（１１３’）は非接触型ＩＣメモリカード
１１１に備えられるものてある。１１４はコンデンサ
Ｂ，１１５はコンデンサ電極Ｂ，１１５’はコンデンサ
電極Ｂ’であって，コンデンサ電極Ｂ（１１５）とコン
デンサ電極Ｂ’（１１５’）とでコンデンサＢ（１１
４）を形成するものである。コンデンサ電極Ｂ（１１
５）は本体装置１１０に備えられ，コンデンサ電極Ｂ’
（１１５’）は非接触型ＩＣメモリカード１１１に備え
られるものである。１１６は電力供給源であって，交流
電力をコンデンサＡ（１１２），コンデンサＢ（１１
４）に供給するものである。１１７は整流回路であっ
て，コンデンサＡ（１１２）とコンデンサＢ（１１４）
に供給された交流電力を整流し，内部回路１１８に供給
するものである。１１８は内部回路であって，非接触型
ＩＣメモリカード１１１の内部回路である。
【０００６】図の構成の動作を説明する。電力供給源１
１６からコンデンサＡ（１１２），コンデンサＢ（１１
３）を介して整流回路１１７に電圧が印加され，整流回
路１１７で整流されて内部回路１１８に整流電圧が印加
される。このような動作でコンデンサＡ（１１２）とコ
ンデンサＢ（１１３）により本体装置１１０と非接触型
ＩＣメモリカードが静電的に結合されて，電力供給源１
１６よリ内部回路１１８に電圧が印加される。
１６からコンデンサＡ（１１２），コンデンサＢ（１１
３）を介して整流回路１１７に電圧が印加され，整流回
路１１７で整流されて内部回路１１８に整流電圧が印加
される。このような動作でコンデンサＡ（１１２）とコ
ンデンサＢ（１１３）により本体装置１１０と非接触型
ＩＣメモリカードが静電的に結合されて，電力供給源１
１６よリ内部回路１１８に電圧が印加される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般的に，非接触型Ｉ
ＣメモリカードシステムにおけるコンデンサＡ（１１
２）とコンデンサＢ（１１３）の静電容量は極めて小さ
いので，従来の静電的な電力供給方法では，電力供給源
１１６から充分な電力を非接触型ＩＣメモリカード１１
１の内部回路に供給することは困難であった。
ＣメモリカードシステムにおけるコンデンサＡ（１１
２）とコンデンサＢ（１１３）の静電容量は極めて小さ
いので，従来の静電的な電力供給方法では，電力供給源
１１６から充分な電力を非接触型ＩＣメモリカード１１
１の内部回路に供給することは困難であった。
【０００８】本発明は，コンデンサＡ（１１２）とコン
デンサＢ（１１３）の静電容量が小さくても，電力供給
源源１１６から電力を非接触型ＩＣメモリカード１１１
の内部回路に充分な電力を供給することのできる非接触
型ＩＣメモリカードシステムを提供することを目的とす
る。
デンサＢ（１１３）の静電容量が小さくても，電力供給
源源１１６から電力を非接触型ＩＣメモリカード１１１
の内部回路に充分な電力を供給することのできる非接触
型ＩＣメモリカードシステム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】本発明は本体装置から非
接触型ＩＣメモリカードの静電的な結合回路を電力供給
周波数に対する共振回路とするようにした。
接触型ＩＣメモリカードの静電的な結合回路を電力供給
周波数に対する共振回路とするようにした。
【００１０】図１は本発明の基本構成を示す。図におい
て，１は本体装置であって，非接触型メモリカード２に
静電的に電力を供給し，非接触型ＩＣメモリカード２と
光学的，静電的もしくは電磁的に書き込みデータ，読み
出しデータ等の受け渡しを行うものである。２は非接触
型ＩＣメモリカードであって，メモリ等の内部回路を備
え，本体装置１から非接触に電力の供給を受け，本体装
置と光学的，静電的もしくは電磁的に書き込みデータ，
読み出しデータ等の受け渡しを行うものである。
て，１は本体装置であって，非接触型メモリカード２に
静電的に電力を供給し，非接触型ＩＣメモリカード２と
光学的，静電的もしくは電磁的に書き込みデータ，読み
出しデータ等の受け渡しを行うものである。２は非接触
型ＩＣメモリカードであって，メモリ等の内部回路を備
え，本体装置１から非接触に電力の供給を受け，本体装
置と光学的，静電的もしくは電磁的に書き込みデータ，
読み出しデータ等の受け渡しを行うものである。
【００１１】３は電力供給源（発振出力回路）であっ
て，コンデンサ７，コンデンサ９，整流回路１１を介し
て内部回路１２に電力を供給するものである。４はの共
振部であって，コンデンサ７，コンデンサ９と共振コイ
ル６で共振回路４を構成するものである。６は共振コイ
ルであって，コンデンサ７，コンデンサ９とで電力供給
源３の交流周波数に対して共振するように選択されるも
のである。７，９はコンデンサである。８はコンデンサ
７の電極であり，本体装置１に設けられるものである。
８’はコンデンサ７の電極であり，非接触型ＩＣメモリ
カード２に設けられるものである。１０はコンデンサ９
の電極であり，本体装置１に設けられるものである。１
０’はコンデンサ９の電極であり，非接触型ＩＣメモリ
カード２に設けられるものである。
て，コンデンサ７，コンデンサ９，整流回路１１を介し
て内部回路１２に電力を供給するものである。４はの共
振部であって，コンデンサ７，コンデンサ９と共振コイ
ル６で共振回路４を構成するものである。６は共振コイ
ルであって，コンデンサ７，コンデンサ９とで電力供給
源３の交流周波数に対して共振するように選択されるも
のである。７，９はコンデンサである。８はコンデンサ
７の電極であり，本体装置１に設けられるものである。
８’はコンデンサ７の電極であり，非接触型ＩＣメモリ
カード２に設けられるものである。１０はコンデンサ９
の電極であり，本体装置１に設けられるものである。１
０’はコンデンサ９の電極であり，非接触型ＩＣメモリ
カード２に設けられるものである。
【００１２】１１は非接触ＩＣメモリカードの整流回路
であって，コンデンサ７，コンデンサ９を介して供給さ
れる電力を整流するものである。１２は非接触ＩＣメモ
リカードの内部回路である。
であって，コンデンサ７，コンデンサ９を介して供給さ
れる電力を整流するものである。１２は非接触ＩＣメモ
リカードの内部回路である。
【００１３】
【作用】図１の基本構成の動作を説明する。電力供給源
３で発生した交流電力は共振コイル６，コンデンサ７，
コンデンサ９を介して，整流回路１１に入力され，整流
されて，内部回路１２に供給される。
３で発生した交流電力は共振コイル６，コンデンサ７，
コンデンサ９を介して，整流回路１１に入力され，整流
されて，内部回路１２に供給される。
【００１４】コンデンサ７の静電容量をＣａ，コンデン
サ９の静電容量をＣｂとすると，コンデンサ７とコンデ
ンサ９の直列静電容量Ｃに対して，１／Ｃ＝１／Ｃａ＋
１／Ｃｂである。共振用コイルのインダクタンスをＬ，
電力供給源の角周波数をω，電力供給源３の電圧をＥ，
電流をＩ，電力供給源３の内部抵抗，共振電流の整流回
路１１および内部回路１２による生成されるインピーダ
ンスをＺとすると， Ｉ＝Ｅ×１／（Ｚ2 ＋（ωＬ−１／ωＣ）2 ）1/2 である。
サ９の静電容量をＣｂとすると，コンデンサ７とコンデ
ンサ９の直列静電容量Ｃに対して，１／Ｃ＝１／Ｃａ＋
１／Ｃｂである。共振用コイルのインダクタンスをＬ，
電力供給源の角周波数をω，電力供給源３の電圧をＥ，
電流をＩ，電力供給源３の内部抵抗，共振電流の整流回
路１１および内部回路１２による生成されるインピーダ
ンスをＺとすると， Ｉ＝Ｅ×１／（Ｚ2 ＋（ωＬ−１／ωＣ）2 ）1/2 である。
【００１５】従って，ωＬ＝１／ωＣとすることによ
り，内部回路１２に流される電流は最大電流となり，最
大電力が供給される。本発明は，共振コイルＬ，コンデ
ンサＣ，電力供給源３の角周波数ωに対して，ωＬ＝１
／ωＣとなるようにし，本体装置１から非接触型ＩＣメ
モリカード２に最大電力が供給されるようにする。
り，内部回路１２に流される電流は最大電流となり，最
大電力が供給される。本発明は，共振コイルＬ，コンデ
ンサＣ，電力供給源３の角周波数ωに対して，ωＬ＝１
／ωＣとなるようにし，本体装置１から非接触型ＩＣメ
モリカード２に最大電力が供給されるようにする。
【００１６】
【実施例】以下に説明する各実施例において，共通の番
号は共通部分を表す。また，各コンデンサ（コンデンサ
Ａ，コンデンサＢ）の静電容量をそれぞれＣａ，Ｃｂ，
コンデンサＡとコンデンサＢの直列接続容量をＣ，共振
コイルのインダクタンスをＬ，電力供給源の各周波数を
ωとする。
号は共通部分を表す。また，各コンデンサ（コンデンサ
Ａ，コンデンサＢ）の静電容量をそれぞれＣａ，Ｃｂ，
コンデンサＡとコンデンサＢの直列接続容量をＣ，共振
コイルのインダクタンスをＬ，電力供給源の各周波数を
ωとする。
【００１７】図２は本発明の実施例(1) （固定方式）で
ある。(a)は装置構成である。図において，２０は本体
装置，２１は非接触型ＩＣメモリカード，２２は発振出
力回路であって，正弦波もしくは方形波等を出力する交
流電源である。２３は共振コイルである。２４はコンデ
ンサＡ，２５はコンデンサＢであり電力供給源の電力を
非接触型ＩＣメモリカード２１に伝送するものである。
２６は内部装置であって，非接触型Ｉメモリカードの内
部装置であって，整流回数２７，メモリ等の内部回路２
８よりなるものである。２７は整流回路，２８は内部回
路である。
ある。(a)は装置構成である。図において，２０は本体
装置，２１は非接触型ＩＣメモリカード，２２は発振出
力回路であって，正弦波もしくは方形波等を出力する交
流電源である。２３は共振コイルである。２４はコンデ
ンサＡ，２５はコンデンサＢであり電力供給源の電力を
非接触型ＩＣメモリカード２１に伝送するものである。
２６は内部装置であって，非接触型Ｉメモリカードの内
部装置であって，整流回数２７，メモリ等の内部回路２
８よりなるものである。２７は整流回路，２８は内部回
路である。
【００１８】図の構成において，Ｃａ，Ｃｂ，Ｃ，Ｌ，
ωに対して， ωＬ＝１／ωＣ，１／Ｃ＝１／Ｃａ＋１／Ｃｂ， の関係となるように，共振コイル２３のインダクタンス
Ｌを設定する。
ωに対して， ωＬ＝１／ωＣ，１／Ｃ＝１／Ｃａ＋１／Ｃｂ， の関係となるように，共振コイル２３のインダクタンス
Ｌを設定する。
【００１９】(b)は，発振出力回路２２の出力波型を示
す。図において，３０は方形波の例であり，３１は正弦
波の例である。共振コイル２３とコンデンサＡ（２
４），コンデンサＢ（２５）は発振出力回路２２の発振
周波数に対して共振するように共振コイル２３のインダ
クタンスが設定されているので，発振出力回路２２から
出力される電力が効率的に内部装置２６に供給される。
す。図において，３０は方形波の例であり，３１は正弦
波の例である。共振コイル２３とコンデンサＡ（２
４），コンデンサＢ（２５）は発振出力回路２２の発振
周波数に対して共振するように共振コイル２３のインダ
クタンスが設定されているので，発振出力回路２２から
出力される電力が効率的に内部装置２６に供給される。
【００２０】内部装置２６においては，本体装置から供
給される交流電力を整流回路２７が整流し，内部回路２
６に供給する。図３は本発明の実施例(2) （周波数可変
方式）である。
給される交流電力を整流回路２７が整流し，内部回路２
６に供給する。図３は本発明の実施例(2) （周波数可変
方式）である。
【００２１】(a)は装置構成である。図において，２０
は本体装置，２１は非接触型ＩＣメモリカード，２２は
発振出力回路，２３は共振コイル，２４はコンデンサ
Ａ，２５はコンデンサＢ，２６は非接触型ＩＣメモリカ
ード２１の内部装置，３０はコンデンサ電極Ａであっ
て，コンデンサＡ（２４）の本体装置２０の側の電極で
ある。３１はコンデンサ電極Ｂであって，コンデンサＢ
（２５）の本体装置２０の側の電極である。３５は周波
数制御回路であって，発振出力回路２２の発振周波数を
制御するものである。３６は監視部であって，共振コイ
ル２３とコンデンサＡ（２４）の接続点Ｄの電圧，電流
を監視するものである。
は本体装置，２１は非接触型ＩＣメモリカード，２２は
発振出力回路，２３は共振コイル，２４はコンデンサ
Ａ，２５はコンデンサＢ，２６は非接触型ＩＣメモリカ
ード２１の内部装置，３０はコンデンサ電極Ａであっ
て，コンデンサＡ（２４）の本体装置２０の側の電極で
ある。３１はコンデンサ電極Ｂであって，コンデンサＢ
（２５）の本体装置２０の側の電極である。３５は周波
数制御回路であって，発振出力回路２２の発振周波数を
制御するものである。３６は監視部であって，共振コイ
ル２３とコンデンサＡ（２４）の接続点Ｄの電圧，電流
を監視するものである。
【００２２】(b)は発振出力回路の発振周波数対電圧
（接続点Ｄの電圧）を示す。 (c)は発振出力回路の発振
周波数対電流（接続点Ｄの電圧）を示す。図の構成にお
いて，非接触型ＩＣメモリカード２１が本体装置２０に
挿入されると，周波数制御回路３５はあらかじめ予想さ
れる共振周波数の範囲ｆ−〜ｆ＋で発振出力回路の周波
数を変化させる。その時，発振周波数と電圧，電流の関
係は図 (b)， (c)のようになるので，監視部３６はその
電圧と電流を監視する。そして，監視部３６は発振周波
数が共振周波数に達したことを検出すると，それを周波
数制御回路３５に伝える。周波数制御回路３５はその時
点で発振出力回路２２の発振周波数の変更を止める。こ
のようにして，最適な共振周波数が設定され，発振出力
回路２２から非接触型ＩＣメモリカード２１に最適に電
力が供給される。
（接続点Ｄの電圧）を示す。 (c)は発振出力回路の発振
周波数対電流（接続点Ｄの電圧）を示す。図の構成にお
いて，非接触型ＩＣメモリカード２１が本体装置２０に
挿入されると，周波数制御回路３５はあらかじめ予想さ
れる共振周波数の範囲ｆ−〜ｆ＋で発振出力回路の周波
数を変化させる。その時，発振周波数と電圧，電流の関
係は図 (b)， (c)のようになるので，監視部３６はその
電圧と電流を監視する。そして，監視部３６は発振周波
数が共振周波数に達したことを検出すると，それを周波
数制御回路３５に伝える。周波数制御回路３５はその時
点で発振出力回路２２の発振周波数の変更を止める。こ
のようにして，最適な共振周波数が設定され，発振出力
回路２２から非接触型ＩＣメモリカード２１に最適に電
力が供給される。
【００２３】図４は監視部，周波数制御回路，発振出力
回路の実施例である。図において，２１は非接触型ＩＣ
メモリカード，２２は発振出力回路，２３は共振コイ
ル，３０はコンデンサ電極Ａ，３１はコンデンサ電極
Ｂ，３６は監視部，３５は周波数制御回路である。
回路の実施例である。図において，２１は非接触型ＩＣ
メモリカード，２２は発振出力回路，２３は共振コイ
ル，３０はコンデンサ電極Ａ，３１はコンデンサ電極
Ｂ，３６は監視部，３５は周波数制御回路である。
【００２４】監視部３６において，５０はＡ／Ｄ変換器
であって，発振コイル２３とコンデンサ電極Ａ（３０）
の接続点Ｄの電圧をデジタル値に変換するものである。
５１はＣＰＵであって，Ａ／Ｄ変換器５０のデジタル出
力に基づいて，共振回路の共振状態を判定するものであ
る。５２はＤ／Ａ変換器であって，ＣＰＵ５１の出力す
る制御周波数のデジタル値をアナログ値に変換するもの
である。
であって，発振コイル２３とコンデンサ電極Ａ（３０）
の接続点Ｄの電圧をデジタル値に変換するものである。
５１はＣＰＵであって，Ａ／Ｄ変換器５０のデジタル出
力に基づいて，共振回路の共振状態を判定するものであ
る。５２はＤ／Ａ変換器であって，ＣＰＵ５１の出力す
る制御周波数のデジタル値をアナログ値に変換するもの
である。
【００２５】周波数制御回路３５において，５５は可変
容量ダイオードであって，入力されるアナログ電圧値に
応じて静電容量を可変するものである。５６は共振用コ
ンデンサ，５７は共振用コイルである。５８はトランジ
スタである。
容量ダイオードであって，入力されるアナログ電圧値に
応じて静電容量を可変するものである。５６は共振用コ
ンデンサ，５７は共振用コイルである。５８はトランジ
スタである。
【００２６】図の構成において，接続点（Ｄ）の電圧が
Ａ／Ｄ変換器５０に入力され，デジタル値に変換され
る。ＣＰＵ５１はＡ／Ｄ変換器５０の出力するデジタル
値に基づいて，その電圧が最小値に達したかを判定す
る。最小値でなければ，次の制御周波数のデジタル値を
Ｄ／Ａ変換器５２に出力する。Ｄ／Ａ変換器５２はＣＰ
Ｕ５１から出力される制御周波数のデジタル値をアナロ
グ値に変換するものである。Ｄ／Ａ変換器５２のアナロ
グ電圧は可変容量ダイオード５５に印加される。可変容
量ダイオード５５の容量は印加される電圧に応じて定め
られる容量となり共振用コンデンサ５６，共振用コイル
５７とによる共振回路の共振周波数の信号がトランジス
タ５８に入力される。そして，その信号はトランジスタ
５８で増幅されて発振出力回路２２で入力される。その
周波数の信号は発振出力回路２２で電力増幅され，共振
コイル２３とコンデンサ電極Ａ（３０）のコンデンサＡ
とコンデンサ電極Ｂ（３１）のコンデンサＢとによる共
振回路に出力される。
Ａ／Ｄ変換器５０に入力され，デジタル値に変換され
る。ＣＰＵ５１はＡ／Ｄ変換器５０の出力するデジタル
値に基づいて，その電圧が最小値に達したかを判定す
る。最小値でなければ，次の制御周波数のデジタル値を
Ｄ／Ａ変換器５２に出力する。Ｄ／Ａ変換器５２はＣＰ
Ｕ５１から出力される制御周波数のデジタル値をアナロ
グ値に変換するものである。Ｄ／Ａ変換器５２のアナロ
グ電圧は可変容量ダイオード５５に印加される。可変容
量ダイオード５５の容量は印加される電圧に応じて定め
られる容量となり共振用コンデンサ５６，共振用コイル
５７とによる共振回路の共振周波数の信号がトランジス
タ５８に入力される。そして，その信号はトランジスタ
５８で増幅されて発振出力回路２２で入力される。その
周波数の信号は発振出力回路２２で電力増幅され，共振
コイル２３とコンデンサ電極Ａ（３０）のコンデンサＡ
とコンデンサ電極Ｂ（３１）のコンデンサＢとによる共
振回路に出力される。
【００２７】ＣＰＵ５１はＤ点の電圧が最小に達したこ
とを判定すると，周波数の変更停止する。そして，その
時の発振周波数の発振出力が持続される。図５は本発明
の実施例(3) （インダクタンス可変方式）を示す。
とを判定すると，周波数の変更停止する。そして，その
時の発振周波数の発振出力が持続される。図５は本発明
の実施例(3) （インダクタンス可変方式）を示す。
【００２８】図は共振コイルのインダクタンスを可変と
して発振出力回路の出力を共振させるための最適インダ
クスを求め，本体装置から非接触型ＩＣメモリカードに
最大電力を供給するものである。
して発振出力回路の出力を共振させるための最適インダ
クスを求め，本体装置から非接触型ＩＣメモリカードに
最大電力を供給するものである。
【００２９】(a)は装置構成を示す。図において，２０
は本体装置，２１は非接触型ＩＣメモリカード，２２は
発振出力回路，２４はコンデンサＡ，２５はコンデンサ
Ｂ，３６は監視部，６０は可変インダクタンスコイルで
あって，インダクタンスを可変とした共振コイルであ
る。６１はインダクタンス制御部であって，可変インダ
クタンスコイルのインダクタンスＬを可変制御するもの
である。例えば，可変インダクタンスコイルのμ等を機
械的に制御してインダクタンスを可変するものである。
は本体装置，２１は非接触型ＩＣメモリカード，２２は
発振出力回路，２４はコンデンサＡ，２５はコンデンサ
Ｂ，３６は監視部，６０は可変インダクタンスコイルで
あって，インダクタンスを可変とした共振コイルであ
る。６１はインダクタンス制御部であって，可変インダ
クタンスコイルのインダクタンスＬを可変制御するもの
である。例えば，可変インダクタンスコイルのμ等を機
械的に制御してインダクタンスを可変するものである。
【００３０】(b)はインダクタンスと電圧の関係を表
し，可変インダクタンスコイル６０のインダクタンスＬ
とＤ点の電圧（Ｖ）の関係を表すものである。 (c)はイ
ンダクタンス対電流の関係を表し，可変インダクタンス
コイル６０のインダクタンスＬとＤ点の電流（Ｉ）の関
係を表すものである。
し，可変インダクタンスコイル６０のインダクタンスＬ
とＤ点の電圧（Ｖ）の関係を表すものである。 (c)はイ
ンダクタンス対電流の関係を表し，可変インダクタンス
コイル６０のインダクタンスＬとＤ点の電流（Ｉ）の関
係を表すものである。
【００３１】図の構成において，非接触型ＩＣメモリカ
ード２１が本体装置２０に挿入されるとインダクタンス
制御部６１はあらかじめ予想される範囲で可変インダク
タンスコイル６０のインダクタンスｌ−〜ｌ＋を変化さ
せる。その時，発振周波数と電圧，電流の関係は図
(b)， (c)のようになるので，監視部３６はその電圧と
電流を監視する。そして，監視部３６は発振周波数が共
振周波数に達したことを検出すると，それインダクタン
ス制御部６１に伝える。インダクタンス制御部６１はそ
の時点で可変インダクタンスコイル６０のインダクタン
スＬの変更を止め，共振状態を維持する。このようにし
て，最適なインダクタンスが設定され，発振出力回路２
２から非接触型ＩＣメモリカード２１に最適に電力が供
給される。
ード２１が本体装置２０に挿入されるとインダクタンス
制御部６１はあらかじめ予想される範囲で可変インダク
タンスコイル６０のインダクタンスｌ−〜ｌ＋を変化さ
せる。その時，発振周波数と電圧，電流の関係は図
(b)， (c)のようになるので，監視部３６はその電圧と
電流を監視する。そして，監視部３６は発振周波数が共
振周波数に達したことを検出すると，それインダクタン
ス制御部６１に伝える。インダクタンス制御部６１はそ
の時点で可変インダクタンスコイル６０のインダクタン
スＬの変更を止め，共振状態を維持する。このようにし
て，最適なインダクタンスが設定され，発振出力回路２
２から非接触型ＩＣメモリカード２１に最適に電力が供
給される。
【００３２】図６は本発明の実施例(4) （容量可変方
式）を示す。図は，共振コイル２３に可変容量コンデン
サ６５を直列に接続し，可変容量コンデンサ６５の容量
を変更して共振回路を共振させる最適容量を求め，本体
装置から非接触型ＩＣメモリカードに最大電力を供給す
るものである。
式）を示す。図は，共振コイル２３に可変容量コンデン
サ６５を直列に接続し，可変容量コンデンサ６５の容量
を変更して共振回路を共振させる最適容量を求め，本体
装置から非接触型ＩＣメモリカードに最大電力を供給す
るものである。
【００３３】(a)は装置構成を示す。図において，２０
は本体装置，２１は非接触型ＩＣメモリカード，２２は
発振出力回路，２３は共振コイル，２４はコンデンサ
Ａ，２５はコンデンサＢ，３６は監視部，６５は可変容
量コンデンサであって，容量可変のコンデンサである。
６６は容量制御部であって，可変容量コンデンサ６５の
容量を可変制御するものである。可変容量コンデンサ６
５の容量制御は可変容量コンデンサを可変容量ダイオー
ドとして印加電圧を制御する。あるいは，機械的に制御
して容量を可変とする。
は本体装置，２１は非接触型ＩＣメモリカード，２２は
発振出力回路，２３は共振コイル，２４はコンデンサ
Ａ，２５はコンデンサＢ，３６は監視部，６５は可変容
量コンデンサであって，容量可変のコンデンサである。
６６は容量制御部であって，可変容量コンデンサ６５の
容量を可変制御するものである。可変容量コンデンサ６
５の容量制御は可変容量コンデンサを可変容量ダイオー
ドとして印加電圧を制御する。あるいは，機械的に制御
して容量を可変とする。
【００３４】(b)は容量と電圧の関係を表し，可変容量
コンデンサ６５の容量ＣとＤ点の電圧（Ｖ）の関係を表
すものである。 (c)は容量対電流の関係を表し，可変容
量コンデンサ６５の容量ＣとＤ点の電流（Ｉ）の関係を
表すものである。
コンデンサ６５の容量ＣとＤ点の電圧（Ｖ）の関係を表
すものである。 (c)は容量対電流の関係を表し，可変容
量コンデンサ６５の容量ＣとＤ点の電流（Ｉ）の関係を
表すものである。
【００３５】図の構成において，非接触型ＩＣメモリカ
ード２１が本体装置２０に挿入されると容量制御部６６
はあらかじめ予想される範囲で可変容量コンデンサ６５
の容量Ｃ−〜Ｃ＋を変化させる。その時，発振周波数と
電圧，電流の関係は図 (b)，(c)のようになるので，監
視部３６はその電圧と電流を監視する。そして，監視部
３６は発振周波数が共振周波数に達したことを検出する
と，それ容量制御部６６に伝える。容量制御部６６はそ
の時点で可変容量コンデンサ６５の容量Ｃの変更を止
め，共振状態を維持する。このようにして，最適な共振
周波数が設定され，発振出力回路２２から非接触型ＩＣ
メモリカード２１に最適に電力が供給される。
ード２１が本体装置２０に挿入されると容量制御部６６
はあらかじめ予想される範囲で可変容量コンデンサ６５
の容量Ｃ−〜Ｃ＋を変化させる。その時，発振周波数と
電圧，電流の関係は図 (b)，(c)のようになるので，監
視部３６はその電圧と電流を監視する。そして，監視部
３６は発振周波数が共振周波数に達したことを検出する
と，それ容量制御部６６に伝える。容量制御部６６はそ
の時点で可変容量コンデンサ６５の容量Ｃの変更を止
め，共振状態を維持する。このようにして，最適な共振
周波数が設定され，発振出力回路２２から非接触型ＩＣ
メモリカード２１に最適に電力が供給される。
【００３６】上記の実施例は電圧と電流の値を検出する
方法により共振状態を判定するようにしていたが，電圧
と電流の位相差を検出し，共振を判定することができ
る。図７は本発明の実施例(5) であって，電圧と電流の
位相差を検出し共振を判定する場合の監視部の構成の実
施例である（図は周波数可変方式の場合（図３参照）を
示す）。
方法により共振状態を判定するようにしていたが，電圧
と電流の位相差を検出し，共振を判定することができ
る。図７は本発明の実施例(5) であって，電圧と電流の
位相差を検出し共振を判定する場合の監視部の構成の実
施例である（図は周波数可変方式の場合（図３参照）を
示す）。
【００３７】図において，７０は監視部，７１は電圧検
出回路であって，Ｄ点（図３参照）の電圧を検出するも
のである。７２は電流検出回路であって，Ｄ点の電圧を
検出するものである。７３，７４はＡ／Ｄ変換器であっ
て，それぞれ電圧検出回路７１と電流検出回路７２の電
流をＡ／Ｄ変換するものである。７５は位相比較部であ
って，Ａ／Ｄ変換された電圧値と電流値について位相差
を比較するものである（例えばそれそれの最大値の時間
差を判定し位相差を検出する）。７６はＤ／Ａ変換器で
あって，位相比較部７５の位相差をＤ／Ａ変換するもの
である。
出回路であって，Ｄ点（図３参照）の電圧を検出するも
のである。７２は電流検出回路であって，Ｄ点の電圧を
検出するものである。７３，７４はＡ／Ｄ変換器であっ
て，それぞれ電圧検出回路７１と電流検出回路７２の電
流をＡ／Ｄ変換するものである。７５は位相比較部であ
って，Ａ／Ｄ変換された電圧値と電流値について位相差
を比較するものである（例えばそれそれの最大値の時間
差を判定し位相差を検出する）。７６はＤ／Ａ変換器で
あって，位相比較部７５の位相差をＤ／Ａ変換するもの
である。
【００３８】７８は周波数制御回路である（図４参
照）。７９は発振出力回路である（図４参照）。図の動
作は後述する。
照）。７９は発振出力回路である（図４参照）。図の動
作は後述する。
【００３９】図８は本発明の(5) の動作説明図である。
図において， (a)は非共振状態の電圧と電流の関係を示
す。非共振状態では電圧の位相と電流の位相が一致して
いない。
図において， (a)は非共振状態の電圧と電流の関係を示
す。非共振状態では電圧の位相と電流の位相が一致して
いない。
【００４０】(b)は共振状態の電圧と電流の関係を示
す。共振状態では電圧の位相と電流の位相が図のように
一致する。図７の構成の動作を説明する。
す。共振状態では電圧の位相と電流の位相が図のように
一致する。図７の構成の動作を説明する。
【００４１】電圧検出回路７１は共振回路の電圧を検出
する（図３のＤ点の電圧）。同様に電流検出回路７２は
Ｄ点の電流を検出する。そして，Ａ／Ｄ変換器７３，Ａ
／Ｄ変換器７４はそれぞれ，検出されたＤ点の電圧値と
電流値をＡ／Ｄ変換する。位相比較器は，例えば，電圧
と電流の測定時刻の時間軸を共通にして，それぞれの最
大値の時間差を検出する。そして，Ｄ／Ａ変換器７６は
時間差のデジタル値をアナログ値に変換する。電圧と電
流の位相差が大きい程Ｄ／Ａ変換器７６の出力値は大き
くなる。
する（図３のＤ点の電圧）。同様に電流検出回路７２は
Ｄ点の電流を検出する。そして，Ａ／Ｄ変換器７３，Ａ
／Ｄ変換器７４はそれぞれ，検出されたＤ点の電圧値と
電流値をＡ／Ｄ変換する。位相比較器は，例えば，電圧
と電流の測定時刻の時間軸を共通にして，それぞれの最
大値の時間差を検出する。そして，Ｄ／Ａ変換器７６は
時間差のデジタル値をアナログ値に変換する。電圧と電
流の位相差が大きい程Ｄ／Ａ変換器７６の出力値は大き
くなる。
【００４２】そこで，周波数制御回路７８は出力値に応
じて周波数を制御し，発振出力回路７９は制御された周
波数の発振出力をする。共振状態になって，電圧と電流
の位相が一致すると，位相比較部７５の出力は０とな
り，Ｄ／Ａ変換器７６の出力も０となり周波数の変更動
作が停止される。
じて周波数を制御し，発振出力回路７９は制御された周
波数の発振出力をする。共振状態になって，電圧と電流
の位相が一致すると，位相比較部７５の出力は０とな
り，Ｄ／Ａ変換器７６の出力も０となり周波数の変更動
作が停止される。
【００４３】インダクタンス可変方式（図５），容量可
変方式（図６）の場合も同様に，監視部３６は電圧と電
流の位相を監視し，両者の位相が一致したことを検出す
ると，その時点で可変容量インタクタンスコイルのイン
ダクタンスもしくは可変容量コンデンサの容量の変更を
停止させることにより，周波数可変方式の場合と同様に
共振状態を持続させることができる。
変方式（図６）の場合も同様に，監視部３６は電圧と電
流の位相を監視し，両者の位相が一致したことを検出す
ると，その時点で可変容量インタクタンスコイルのイン
ダクタンスもしくは可変容量コンデンサの容量の変更を
停止させることにより，周波数可変方式の場合と同様に
共振状態を持続させることができる。
【００４４】上記の実施例において，周波数，可変イン
ダクタンスコイルのインダクタンス制御，可変容量コン
デンサの容量の可変をそれぞれの制御回路，制御部で自
動的に行って，それぞれの最適値を設定するようにした
が，工場において，製品の出荷時に手動で制御し，周波
数，インダクタンス，静電容量を決定するようにしても
よい。
ダクタンスコイルのインダクタンス制御，可変容量コン
デンサの容量の可変をそれぞれの制御回路，制御部で自
動的に行って，それぞれの最適値を設定するようにした
が，工場において，製品の出荷時に手動で制御し，周波
数，インダクタンス，静電容量を決定するようにしても
よい。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば，本体装置から非接触型
ＩＣメモリカードへの静電結合による電力供給を効率良
く行うことができる。そのため，非接触型ＩＣメモリカ
ードに大きな電力が供給され，電池を使用することなく
非接触型ＩＣメモリカードを駆動することが可能にな
る。
ＩＣメモリカードへの静電結合による電力供給を効率良
く行うことができる。そのため，非接触型ＩＣメモリカ
ードに大きな電力が供給され，電池を使用することなく
非接触型ＩＣメモリカードを駆動することが可能にな
る。
【図１】本発明の基本構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例(1) （固定方式）を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施例(2) （周波数可変方式）を示す
図である。
図である。
【図４】監視回路，周波数制御回路，発振出力回路の実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
【図５】本発明の実施例(3) （インダクタンス可変方
式）を示す図である。
式）を示す図である。
【図６】本発明の実施例(4) （容量可変方式）を示す図
である。
である。
【図７】本発明の実施例(5) を示す図である。
【図８】本発明の実施例(5) の動作説明図である。
【図９】従来の非接触型ＩＣメモリカードシステムにお
ける静電的な電力供給方法を示す図である。
ける静電的な電力供給方法を示す図である。
１ ：本体装置 ２ ：非接触型ＩＣメモリカード ３ ：電力供給源（発振出力回路） ４ ：共振回路 ６ ：共振コイル ７ ：コンデンサ ８ ：コンデンサ電極 ８’：コンデンサ電極 ９ ：コンデンサ １０：コンデンサ電極 １０’：コンデンサ電極 １１：整流回路 １２：内部回路
Claims (6)
- 【請求項１】 本体装置(1) と信号の受け渡しを非接触
に行う非接触型ＩＣメモリカード(2) と，非接触型ＩＣ
メモリカードと非接触にデータの受け渡しおよび電力供
給をする本体装置(1) とにより構成される非接触型ＩＣ
メモリカードシステムにおいて，本体装置(1) と非接触型ＩＣメモリカード(2) を静電的
に結合するコンデンサ（７，９）を備え，該コンデンサ
の電極の一方は本体装置(1) にあり電極の他方は非接触
型ＩＣメモリカード(2) にあり， 本体装置(1) はコンデンサ（７，９）に交流電力を供給
する周波数可変の電力供給源(3) と，該コンデンサ
（７，９）と共振回路(4) を形成する共振コイル(6)
と，共振回路(4) の共振状態を検出する監視部と，監視
部の出力に応じて電力供給源(3) の周波数制御をする周
波数制御回路とを備え， 非接触型ＩＣメモリカード(2) は本体装置（１）から該
コンデンサ（７，９）に供給される交流電力を整流する
整流回路(11)を備え， 該電力供給源(3) の電力供給周波数を該共振回路(4) の
共振周波数に自動的に変更し，本体装置(1) から非接触
型ＩＣメモリカード(2) に電力供給することを特徴とす
る非接触型ＩＣメモリカードシステム。 - 【請求項２】 共振回路(4) の共振状態を監視する該監
視部は，共振回路(4) の電流と電圧の位相差を監視し，
共振状態を検出するものであることを特徴とする請求項
１に記載の非接触型ＩＣメモリカードシステム。 - 【請求項３】 本体装置(1) と信号の受け渡しを非接触
に行う非接触型ＩＣメモリカード(2) と，非接触型ＩＣ
メモリカードと非接触にデータの受け渡しおよび電力供
給をする本体装置(1) とにより構成される非接触型ＩＣ
メモリカードシステムにおいて， 本体装置(1) と非接触型ＩＣメモリカード(2) を静電的
に結合するコンデンサ（７，９）を備え，該コンデンサ
の電極の一方は本体装置(1) にあり電極の他方は非接触
型ＩＣメモリカード(2) にあり， 本体装置(1) はコンデンサ（７，９）に交流電力を供給
する電力供給源(3) と，該コンデンサ（７，９）と共振
回路(4) を形成するインダクタンス可変の共振 コイル
(6) と，共振回路(4) の共振状態を検出する監視部と，
監視部の出力に応じて可変インダクタンスのインダクタ
ンスを変更するインダクタンス制御部とを備え， 非接触型ＩＣメモリカード(2) は本体装置（１）から該
コンデンサ（７，９）に供給される交流電力を整流する
整流回路(11)を備え， 該インダクタンス制御部は監視部の監視結果に従って該
共振回路(4) が電力供給周波数に共振するように該共振
コイル(6) のインダクタンスを自動的に変更し，本体装
置(1) から非接触型ＩＣメモリカード(2) に非接触に電
力供給することを特徴とする 非接触型ＩＣメモリカード
システム。 - 【請求項４】 共振回路(4) の共振状態を監視する該監
視部は，共振回路(4) の電流と電圧の位相差を監視し，
共振状態を検出するものであることを特徴とする請求項
３に記載の非接触型ＩＣメモリカードシステム。 - 【請求項５】 本体装置(1) と信号の受け渡しを非接触
に行う非接触型ＩＣメモリカード(2) と，非接触型ＩＣ
メモリカードと非接触にデータの受け渡しおよび電力供
給をする本体装置(1) とにより構成される非接触型ＩＣ
メモリカードシステムにおいて， 本体装置(1) と非接触型ＩＣメモリカード(2) を静電的
に結合するコンデンサ（７，９）を備え，該コンデンサ
の電極の一方は本体装置(1) にあり電極の他方は非接触
型ＩＣメモリカード(2) にあり， 本体装置(1) はコンデンサ（７，９）に交流電力を供給
する電力供給源(3) と，該コンデンサ（７，９）と共振
回路(4) を形成する共振コイル(6) と，共振回路(4) に
接続される可変容量と，共振回路(4) の共振状態を検出
する監視部と，監視部の出力に応じて該可変容量の容量
を変更する容量制御部とを備え， 非接触型ＩＣメモリカード(2) は本体装置（１）から該
コンデンサ（７，９）に供給される交流電力を整流する
整流回路(11)を備え， 容量制御部は監視部の監視結果に従って共振回路(4) が
電力供給周波数に共振するように該可変容量の容量を自
動的に変更し，本体装置(1) から非接触型ＩＣメモリカ
ード(2) に電力供給することを特徴とする 非接触型ＩＣ
メモリカードシステム。 - 【請求項６】 共振回路(4) の共振状態を監視する該監
視部は，共振回路(4) の電流と電圧の位相差を監視し，
共振状態を検出するものであることを特徴とする請求項
５に記載の非接触型ＩＣメモリカードシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4303698A JP2659315B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 非接触型ｉｃメモリカードシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4303698A JP2659315B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 非接触型ｉｃメモリカードシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06150079A JPH06150079A (ja) | 1994-05-31 |
| JP2659315B2 true JP2659315B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=17924171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4303698A Expired - Fee Related JP2659315B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 非接触型ｉｃメモリカードシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP3488166B2 (ja) * | 2000-02-24 | 2004-01-19 | 日本電信電話株式会社 | 非接触ｉｃカードシステムとそのリーダライタおよび非接触ｉｃカード |
| EP1484712B1 (en) * | 2002-03-11 | 2011-08-10 | Universal Entertainment Corporation | Ic card and card reader |
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| FR2920061A1 (fr) * | 2007-08-17 | 2009-02-20 | Patrick Camurati | Procede et dispositif de transport, distribution et gestion de l'energie electrique par couplage longitudinal a distance en champ proche entre dipoles electriques |
| EP2530813A4 (en) | 2010-01-29 | 2017-05-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Power reception device and power transmission device |
| EP2536002A4 (en) * | 2010-02-10 | 2017-03-29 | Fujitsu Limited | Resonance frequency control method, power transmission device, and power reception device for magnetic-resonant-coupling type power transmission system |
| JP5640782B2 (ja) * | 2010-03-19 | 2014-12-17 | Tdk株式会社 | ワイヤレス給電装置、ワイヤレス受電装置およびワイヤレス電力伝送システム |
| JP5640783B2 (ja) * | 2010-03-26 | 2014-12-17 | Tdk株式会社 | ワイヤレス給電装置、ワイヤレス受電装置およびワイヤレス電力伝送システム |
| JP5736991B2 (ja) * | 2010-07-22 | 2015-06-17 | Tdk株式会社 | ワイヤレス給電装置およびワイヤレス電力伝送システム |
| JP5177187B2 (ja) * | 2010-08-10 | 2013-04-03 | 株式会社村田製作所 | 電力伝送システム |
| JP5093386B2 (ja) | 2010-08-25 | 2012-12-12 | 株式会社村田製作所 | 送電装置および電力伝送システム |
| WO2012101907A1 (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-02 | 株式会社村田製作所 | 電力伝送システム |
| AU2012306994B2 (en) * | 2011-09-07 | 2016-09-15 | Solace Power Inc. | Wireless electric field power transmission system and method |
| JP5541422B2 (ja) * | 2011-11-24 | 2014-07-09 | 株式会社村田製作所 | 送電装置及び送電制御方法 |
| CN106716778A (zh) | 2014-06-26 | 2017-05-24 | 索雷斯能源公司 | 无线电场电力传输系统、其发射器与接收器以及无线传送电力的方法 |
| EP3189581A4 (en) | 2014-09-05 | 2018-03-28 | Solace Power Inc. | Wireless electric field power transfer system, method, transmitter and receiver therefor |
| KR101866176B1 (ko) * | 2016-11-02 | 2018-06-11 | 조선대학교산학협력단 | 용량성 결합 방식을 이용한 무선 전력 전송용 전극 및 이를 포함하는 의류 |
| KR101881658B1 (ko) * | 2016-11-07 | 2018-07-24 | 울산대학교 산학협력단 | 전계결합형 무선 전력 전송 장치 및 그 방법 |
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|---|---|---|---|---|
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| DE3810702A1 (de) * | 1988-03-25 | 1989-10-12 | Angewandte Digital Elektronik | Phasenstabilisierter, -gekoppelter schwingkreis |
-
1992
- 1992-11-13 JP JP4303698A patent/JP2659315B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH06150079A (ja) | 1994-05-31 |
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Legal Events
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