JP2968817B2 - 非接触icカード - Google Patents

非接触icカード

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JP2968817B2
JP2968817B2 JP2101653A JP10165390A JP2968817B2 JP 2968817 B2 JP2968817 B2 JP 2968817B2 JP 2101653 A JP2101653 A JP 2101653A JP 10165390 A JP10165390 A JP 10165390A JP 2968817 B2 JP2968817 B2 JP 2968817B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、磁気結合によってリーダライタから電力が
供給される非接触ICカードに関する。
[従来の技術] 近年、メモリなどのIC回路を内蔵し、大容量のデータ
を記憶できるようにしたICカードが注目されている。か
かるICカードにデータを記憶する場合、あるいはかかる
ICカードからデータを読み取る場合、ICカードをリーダ
ライタに装着するが、この装着により、ICカードに設け
られた電気接点とリーダライタの電気接点とが接触し、
これらICカードとリーダライタとが電気的に接続され
る。
ところで、かかるICカードにおいては、上記の電気接
点は外部に露出して取りつけられている。そして、かか
るICカードは常時ユーザによつて携帯されているのが一
般的であり、このために、電気接点に塵などが付着した
り、静電気が発生したりしやすい。このように電気接点
に塵などが付着すると、ICカードとリーダライタの電気
接点の接触状態が不良となるし、また、ICカードの電気
接点に静電気が生ずると、ICカード内のIC回路に高電圧
が印加され、このIC回路が破壊されかねない。
このような問題を解消する方法として、磁気結合によ
つてICカードとリーダライタとを接続するようにした方
法が知られている(たとえば、特開昭61−226888号公
報)。
この従来技術によると、電力伝搬用として、ICカード
に3個の受電コイルが設けられ、夫々に対応してリーダ
ライタに3個の給電コイルが設けられている。このICカ
ードをリーダライタに装着すると、ICカードの各受電コ
イルが夫々リーダライタの給電コイルに1つずつ対向し
て磁気結合し、3系統の給電路が形成される。各給電路
には同一周波数で互いに位相が120゜ずつ異なる交流電
圧が印加される。したがつて、ICカードでは、三相交流
電圧が給電されたことになり、この三相交流電圧がたと
えばダイオードマトリクスからなる整流回路に供給され
て直流の電源電圧が生成される。
なお、ICカードには、さらに、データ送信コイルとデ
ータ受信コイルも設けられ、同様にして、リーダライタ
に設けられたデータ受信コイルとデータ送信コイルとに
より、磁気結合による2系統のデータ伝送路が形成され
る。
[発明が解決しようとする課題] ところで、上記のようにダイオードマトリクスからな
る整流回路で三相交流電圧を整流して得られる直流電圧
にはリツプルが生じ、安定した電源電圧が得られない。
このリツプルを除くためには、通常、平滑用のコンデン
サが用いられる。
しかしながら、たとえば5(V)のリツプルのない電
源電圧を得るためには、平滑用のコンデンサとして大容
量のものが必要となり、大規模なものとなる。このため
に、コンデンサの薄型化ができなくなり、ICカード自体
の薄型化ができなくなるという問題があつた。
本発明の目的は、かかる問題点を解消し、安定した電
源電圧が得られ、なおかつ薄型化が可能な非接触ICカー
ドを提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、2以上の電磁
誘導素子とから誘起される2以上の位相が異なる交流電
圧を整流する整流回路を備えた非接触ICカードにおい
て、該整流回路の出力電圧の脈流成分を熱変換して除去
する安定化回路を設ける。
[作用] 整流回路の出力電圧は脈流成分を含んでいるが、安定
化回路によつてこの脈流成分は除去され、一定振幅の直
流電圧となる。この直流電圧を電源電圧とする。安定化
回路の脈流成分を除く手段としては抵抗とツエナーダイ
オードからなる直流回路などが用いられ、ツエナーダイ
オードの両端電圧を一定にすることによつて、抵抗によ
り、脈流成分が熱変換されて除去される。したがつて、
平滑用のコンデンサが不要となる。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面によつて説明する。
第1図は本発明による非接触ICカードの一実施例を示
す構成図であつて、1は印刷配線基板、2a,2b,2cは受電
コイル、3は整流回路、4は安定化回路、5はIC回路、
6は送受信コイルである。
同図において、印刷配線基板1上には、導電材料から
なる受電コイル2a,2b,2cと送受信コイル6とが印刷さ
れ、また、整流回路3、安定化回路4およびマイクロコ
ンピユータやメモリなどからなるIC回路5が搭載されて
おり、受電コイル2a,2b,2cと整流回路3との間、整流回
路3と安定化回路4との間、安定化回路4とIC回路5と
の間およびIC回路5と送受信コイル6との間が夫々印刷
配線によつて電気的に接続されている。かかる印刷配線
基板1は、図示しないICカードのケース内に、受電コイ
ル2a,2b,2cおよび送受信コイル6以外の部分が絶縁材で
埋設されるように、収められている。
かかる構成の非接触ICカードが図示しないリーダライ
タに装着されると、リーダライタの3個の給電コイル
(図示しない)が各々受電コイル2a,2b,2cに対向し、リ
ーダライタの送受信コイル(図示せず)が送受信コイル
6に対向し、リーダライタの給電コイルと受電コイル2
a,2b,2cとが磁気結合して3系統の給電路が形成され、
リーダライタの送受信コイルと送受信コイル6とが磁気
結合して、双方向の伝送路が形成される。
このように非接触ICカードがリーダライタに装着され
ると、リーダライタでは、夫々の給電コイルに同一振
幅,同一周波数で位相が互いに120゜異なる交流電圧が
供給され、これにより、受電コイル2a,2b,2cに夫々同一
振幅,同一周波数で互いに120゜ずつ位相が異なる交流
電圧が誘起される。ここで、給電コイル2a,2b,2cの誘起
電圧をea,eb,ecとすると、 ea=Asinωt eb=Asin(ωt+120゜) ……(1) ec=Asin(ωt+240゜) 但し、Aは振幅、ωは角周波数 であつて、これらが三相交流電圧をなしている。
給電コイル2a,2b,2cからのこの三相交流電圧は整流回
路3に供給される。整流回路3は3相整流回路であつ
て、この三相交流電圧を整流し、直流電圧を生成する。
この直流電圧は脈流(リツプル)成分を有しており、安
定化回路4でこの脈流成分が熱変換によつて除去され
て、所望値の振幅に安定された直流電圧となる。この直
流電圧はIC回路5に電源電圧として供給される。
このように電流電圧が印加されると、IC回路5は動作
し、リーダライタから送受信コイル6を介して供給され
るデータを処理してメモリに記憶したり、このメモリか
らデータを読み出して、送受信コイル6を介し、リーダ
ライタに送つたりする。なお、データの受信用と送信用
のコイルを別々に設け、リーダライタからIC回路5への
データ伝送路とIC回路5からリーダライタへのデータ伝
送路とを別々にするようにしてもよい。
第2図は第1図における整流回路3と安定化回路4の
一具体例を示す回路図であつて、7a〜7fはダイオード、
8は抵抗、9はツエナーダイオード、10a〜10cは交流電
圧源、11a〜11cは給電コイル、12はリーダライタ、13は
非接触ICカードである。
同図において、整流回路3は三相全波整流回路であつ
て、6個のダイオード7a〜7fからなり、Y型に接続され
た受電コイル2a〜2cとともにブリツジ回路を構成してい
る。非接触ICカード13がリーダライタ12に装着されたと
き、非接触ICカード13の受電コイル2a,2b,2cが夫々リー
ダライタ12の給電コイル11a,11b,11cと磁気結合し、こ
れら給電コイル11a,11b,11cに夫々交流電圧源10a,10b,1
0cから同一の振幅、周波数で位相が120゜ずつずれた交
流電圧を供給することにより、受電コイル2a,2b,2cに、
上記(1)式で表わされ、第3図(a)に示す三相交流
電圧が誘起されるのであるが、各誘起電圧ea,eb,ecが整
流回路3で全波整流されてこれらの最大レベルで脈動す
るエンベロープの直流電圧ER(第3図(b))が得られ
る。
安定化回路4は直列接続された抵抗8とツエナーダイ
オード9とからなり、これらに直流電圧ERが印加され
る。ツエナーダイオード9は直流電圧ERによつて逆バイ
アスされ、直流電圧ERの脈流によつて逆方向電流Iが変
動しても両端電圧E0がツエナー電圧に等しい所定値(た
とえば5(V))に固定されるように、誘起電圧ea,eb,
ecの振幅を適宜設定して直流電圧ERの振幅をツエナーダ
イオード9のツエナー電圧よりも高くしている。
ここで、抵抗8の抵抗値をRとすると、抵抗8に流れ
てかつツエナーダイオード9の逆方向電流となる電流I
は、 となるが、この電流Iは直流電圧ERの脈動によつて脈動
しており、この脈動に対してもツエナーダイオード9の
両端電圧E0が一定のツエナー電圧になるように、直流電
圧ERの振幅や抵抗8の抵抗値Rなどが設定される。
第3図(b)の破線はかかるツエナーダイオード9の
両端電圧E0であつて、IC回路5の電源電圧となる。
直流電圧ERの脈動する部分(ER−E0)は抵抗8に印加
されており、これによる電流Iで熱変換されて除去さ
れ、ツエナーダイオード9の両端電圧E0には脈動が現わ
れない。
このようにして、この実施例では、コンデンサを用い
ることなく、一定振幅の脈動しない電源電圧E0が得ら
れ、非接触ICカード13の薄型化が可能となる。
なお、上記実施例では、受電コイル2a,2b,2cをY型接
続したが、Δ型接続してもよい。また、整流回路3とし
てはダイオード7d〜7fを除いて三相半波整流回路として
もよいし、ツエナーダイオード9の代りに三端子レギユ
レータなどの他の同様な作用の素子を用いてもよい。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、大容量で大型
となる平滑用コンデンサを不要として、三相交流電圧か
ら脈流成分のない安定した電源電圧を得ることができ、
薄型化が可能で安定した動作を行なう非接触ICカードを
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による非接触ICカードの一実施例を示す
構成図、第2図は第1図における整流回路、安定化回路
の一具体例を示す回路図、第3図は第1図における各部
の電圧波形図である。 1……印刷配線基板、2a,2b,2c……受電コイル、3……
整流回路、4……安定化回路、5……IC回路。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】夫々位相が異なる交番磁界を受け互いに位
    相が異なる交流電圧を誘起する2以上の電磁誘導素子
    と、該電磁誘導素子夫々からの交流電圧を整流する整流
    回路とを備えた非接触ICカードにおいて、該整流回路の
    出力電圧の脈流成分を熱変換して除去する安定化回路を
    設け、該安定化回路の出力電圧を電源電圧とすることを
    特徴とする非接触ICカード。
  2. 【請求項2】請求項(1)において、前記安定化回路
    は、抵抗とツエナーダイオードとの直列回路であつて、
    該直列回路に前記整流回路の出力電圧を印加することに
    より、該ツエナーダイオードの両端から前記電源電圧を
    得るように構成したことを特徴とする非接触ICカード。
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