JP3335987B2 - 非接触ｉｃカード読み取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触ＩＣカード
読み取り装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１７は、従来の非接触ＩＣカード読み
書き装置１００を示すブロック図である。

【０００３】従来の非接触ＩＣカード読み書き装置１０
０は、非接触で、電力とデータとを非接触ＩＣカードＣ
に伝送し、非接触ＩＣカードＣが格納されている情報を
非接触で読み取る装置である。

【０００４】非接触ＩＣカード読み書き装置１００に商
用電源１０１が接続され、電源装置１０２が、読み書き
機構１０３の動作に必要な直流電圧に変換し、この変換
された直流電圧が読み書き機構１０３に供給され、読み
書き機構１０３は、コイルＬ１を介して、電力と、クロ
ックと、情報処理装置１０５の指令に基づくデータと
を、電磁波によって非接触カードＣに供給する。

【０００５】一方、非接触ＩＣカードＣは、電磁波によ
って、コイルＬ２から応答データを発信し、読み書き機
構１０３は、コイルＬ１を介して上記応答データを受信
し、情報処理装置１０５に報告する。情報処理装置１０
５は、上記応答データに基づいて、電子決済を行った
り、入退室の管理等を実行する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の非接触
ＩＣカード読み書き装置１００では、不定期に接近する
非接触ＩＣカードＣとのデータ送受に備えて、非接触Ｉ
ＣカードＣが存在していなくても、読み書き機構１０３
が、空間に電力を常に放出し、１Ｗ程度の電力を消費し
ている。

【０００７】また、システムを構成する上で、読み書き
機構１０３を制御する場合、情報処理装置１０５の動作
が必要であり、情報処理装置１０５が２０Ｗ程度の電力
を消費する。読み書き機構１０３、情報処理装置１０５
における１日の消費電力は、それぞれ、２４Ｗｈ、４８
０Ｗｈであり、上記従来のシステムの電力源として商用
電源等が必要になる。したがって、上記従来のシステム
を電池駆動型の携帯システムとして使用するには、消費
電力が多すぎるので、専用の読み書き装置が設定されて
いる場所以外では、非接触ＩＣカードの記録内容を確認
することができず、したがって、携帯用の非接触ＩＣカ
ード読み取り装置が実用的ではないという問題がある。

【０００８】本発明は、非接触ＩＣカードが内蔵してい
る不可視情報を視認することができる非接触ＩＣカード
読み取り装置において、消費電力が少ない非接触ＩＣカ
ード読み取り装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の解決手段として、
非接触ＩＣカードの電力とデータとを、電磁波によって
供給し、上記非接触ＩＣカードからの応答データを非接
触によって読み取る非接触ＩＣカード読み取り装置にお
いて、電気エネルギを蓄電する蓄電手段と、上記蓄電手
段の蓄電機構に依存する適切な充電電流と充電電圧とを
提供するとともに、過充電、過放電による上記蓄電手段
の不可逆的な劣化を防止する蓄電手段の保護手段と、所
定のデータを受けて知覚化する情報伝達手段と、利用者
が発する知覚化要求を受け、利用者が発する知覚化要求
情報を上記制御手段に連絡する情報選択手段と、読出し
命令を上記非接触ＩＣカードに送出し、上記非接触ＩＣ
カードからデータを受け取る読み取り機構と、上記情報
伝達手段、上記情報選択手段、上記読み取り機構のうち
の少なくとも１つを制御する制御手段と、上記情報伝達
手段、上記情報選択手段、上記読み取り機構、上記制御
手段のうちの少なくとも１つについて、上記非接触ＩＣ
カードにアクセスするときにのみ電力を供給する電力制
御手段と、を有する非接触ＩＣカード読み取り装置とす
る。第２の解決手段として、第１の解決手段において、
発電手段を有する非接触ＩＣカード読み取り装置とす
る。第３の解決手段として、第１の解決手段において、
上記非接触ＩＣカード読み取り装置は、カード形状を有
する装置である非接触ＩＣカード読み取り装置とする。
第４の解決手段として、第１の解決手段において、上記
発電手段は、薄膜太陽電池であり、上記蓄電手段は、薄
膜二次電池であり、上記情報伝達手段は、液晶表示装置
であり、上記非接触ＩＣカード読み取り装置は、カード
形状を有するものである非接触ＩＣカード読み取り装置
とする。第５の解決手段として、第１の解決手段におい
て、上記電力制御手段は、誤動作防止手段が付加されて
いる手段である非接触ＩＣカード読み取り装置とする。
第６の解決手段として、第５の解決手段において、上記
誤動作防止手段は、非接触ＩＣカード読み取り装置の側
面に設けられているスイッチである非接触ＩＣカード読
み取り装置とする。第７の解決手段として、第５の解決
手段において、上記誤動作防止手段は、非接触ＩＣカー
ド読み取り装置の側面に設けられている２つのスイッチ
であり、上記２つのスイッチが直列に接続されている非
接触ＩＣカード読み取り装置とする。第８の解決手段と
して、第１の解決手段において、電力供給ブロックが上
記蓄電手段と上記蓄電手段の保護手段とを有し、電力被
供給ブロックが上記情報伝達手段と上記情報選択手段と
上記読み取り機構と上記制御手段とを有し、上記電力供
給ブロックと上記電力被供給ブロックとの間に、上記電
力制御手段が接続されている非接触ＩＣカード読み取り
装置とする。第９の解決手段として、第１の解決手段に
おいて、電力供給ブロックが上記蓄電手段と上記蓄電手
段の保護手段とを有し、電力被供給ブロックが上記情報
伝達手段と上記情報選択手段と上記制御手段とを有し、
上記電力供給ブロックと上記電力被供給ブロックとの間
と、上記電力供給ブロックと上記読み取り機構との間
に、上記電力制御手段が接続されている非接触ＩＣカー
ド読み取り装置とする。本願発明は、上記第１〜９の解
決手段において、上記制御手段は、上記薄膜二次電池の
蓄電量を確認し、読み取り動作が可能な程度の電池残量
がなければ上記情報伝達手段において電池切れを報知す
る機能を有するとともに、上記誤動作防止手段は、非接
触ＩＣカード読み取り装置の側面の親指と人差し指のあ
たる場所の２か所に設置され、かつ機械的に可動な部分
が上記非接触ＩＣカード読み取り装置のケース平面より
も凹面に設置されている２つのスイッチからなり、上記
２つのスイッチは直列に接続され、上記２つのスイッチ
がともにオンされたときにのみ読み取りを開始すること
を特徴とする非接触ＩＣカード読み取り装置である。

【００１０】

【発明の実施の形態および実施例】図１は、第１の参考
例である非接触ＩＣカード読み取り装置１００₁ の全体
回路構成を示すブロック図である。

【００１１】非接触ＩＣカード読み取り装置１００
₁ は、電力供給ブロック２と、電力制御手段６と、電力
制御手段によって電力供給を受ける電力被供給ブロック
７とを有する。

【００１２】電力供給ブロック２は、発電手段３と、蓄
電手段の保護手段４と、蓄電手段５とを有する。

【００１３】発電手段３は、発電機構によって電気エネ
ルギを発生するものであり、太陽電池、メカニカル発電
素子等で構成されている。なお、メカニカル発電素子
は、重り等の振り子と、振り子の振動を電気エネルギに
変換する素子とによって構成されている。

【００１４】蓄電手段５は、発電手段３によって発生し
た電気エネルギを蓄電するものである。蓄電手段の保護
手段４は、蓄電手段５の蓄電機構に依存する適切な充電
電流と充電電圧とを提供すると同時に、過充電や過放電
による蓄電手段５の不可逆的な劣化を防止するものであ
る。また、蓄電手段５の電気エネルギ蓄積量は、制御手
段１０に伝えられる。

【００１５】電力制御手段６は、電力供給ブロック２か
ら電力被供給ブロック７への電力供給を実行または停止
するスイッチであり、非接触ＩＣカードＣにアクセスす
るときにのみ、電力被供給ブロック７（負荷）に電力を
供給する手段である。

【００１６】電力被供給ブロック７は、情報伝達手段８
と、情報選択手段９と、制御手段１０と、読み取り機構
１１と、コイルＬ１とを有する。

【００１７】情報伝達手段８は、制御手段１０からデー
タを受け、知覚化するものであり、ディスプレイ等で構
成されている。情報選択手段９は、利用者が発する知覚
化要求を受け、利用者が発する知覚化要求情報を、制御
手段１０に連絡するものであり、情報伝達手段８に表示
すべきデータをスクロールするものである。

【００１８】制御手段１０は、情報伝達手段８、情報選
択手段９、読み取り機構１１を制御する手段である。

【００１９】読み取り機構１１は、制御手段１０と非接
触ＩＣカードＣとのインタフェースの役割を果たすもの
であり、読出し命令を非接触ＩＣカードＣに送出し、非
接触ＩＣカードＣからデータを受け取る機構である。

【００２０】なお、非接触ＩＣカードＣは、コイルＬ２
を有する。

【００２１】図２は、非接触ＩＣカード読み取り装置１
００₁ における読み取り機構１１の構成例を示すブロッ
ク図である。

【００２２】読み取り機構１１は、ＡＳＫ変調回路３０
と、ドライバ３１と、搬送波発生回路３２と、ＦＳＫ復
調回路３３と、バンドパスフィルタ３４と、アンプ３５
とを有する。なお、制御手段１０に入出力インタフェー
ス２３が設けられている。

【００２３】次に、読み取り機構１１の動作について説
明する。

【００２４】まず、入出力インタフェース２３を介し
て、非接触ＩＣカードＣに伝送するデータを、制御手段
１０が読み取り機構１１に出力する。読み取り機構１１
は、非接触ＩＣカードＣの動作クロックを兼ねた搬送波
によって、伝送データをＡＳＫ変調し、コイルＬ１を介
して、電磁波として非接触ＩＣカードＣに伝送する。

【００２５】一方、非接触ＩＣカードＣからの電磁波に
よる応答データを、コイルＬ１が受信し、アンプ３５で
信号増幅され、バンドパスフィルタ３４によって信号帯
域のみが抽出され、ＦＳＫ復調回路３３によって受信デ
ータを得る。この受信データは、入出力インタフェース
２３を介して、制御手段１０に取り込まれる。

【００２６】図３は、非接触ＩＣカードＣの一般的な構
成例を示すブロック図である。

【００２７】非接触ＩＣカードＣは、コイルＬ２と、整
流回路３６と、ローパスフィルタ３７と、定電圧回路３
８と、クロック回路３９と、データ処理回路４０と、ド
ライバ４１と、ＦＳＫ変調回路４２とを有するものであ
る。

【００２８】非接触ＩＣカードＣは、たとえば特開平７
−７９１８１号公報に開示されているものであるが、非
接触ＩＣカード読み取り装置１００1 が複数のデータ変
復調方式を具備する場合、アクセスすべき非接触ＩＣカ
ードの変調方式を使用することによって、その非接触Ｉ
Ｃカードにアクセスすることができる。

【００２９】次に、非接触ＩＣカードＣの動作について
説明する。

【００３０】読み取り機構１１から伝送された伝送デー
タは、コイルＬ２によって受信され、整流回路３６とク
ロック回路３９とに供給される。整流回路３６に供給さ
れた受信信号は、整流回路３６によって整流され、ロー
パスフィルタ３７によって受信データ成分が取り出され
る。

【００３１】ローパスフィルタ３７は、得られた受信デ
ータをデータ処理回路４０と定電圧回路３８とに供給す
る。定電圧回路３８は、上記受信データを一定の直流電
圧に平滑し、非接触ＩＣカードの電子回路に電力を供給
する。クロック回路３９は、コイルＬ２が受信した伝送
データから、データ処理回路４０の動作クロックとＦＳ
Ｋ変調回路４２の搬送波とを生成する。データ処理回路
４０は、ＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭとＥＥＰＲＯＭとによ
って構成されている。

【００３２】次に、データ処理回路４０の動作について
説明する。

【００３３】データ処理回路４０は、ローパスフィルタ
３７から受けた受信データと、クロック回路３９から受
けた動作クロックとに基づいて、データ処理を実行す
る。データ処理回路４０は、電力を供給されると、初め
に、ＲＯＭに搭載されているプログラムをＣＰＵが実行
し、上記受信データを解析し、解析された制御コマンド
に基づいてデータを処理する。読み出しコマンドを受信
した場合、この受信した読み出しコマンドが指定するＥ
ＥＰＲＯＭまたはＲＯＭに記録されているデータをＦＳ
Ｋ変調回路４２に出力し、次の受信データを待ち受け
る。変調回路４２は、データ処理回路４０が出力したデ
ータに応じて、クロック回路３９が供給する搬送波をＦ
ＳＫ変調し、ドライバ４１に変調信号を供給する。上ラ
イバ４１は、上記変調信号を電力増幅し、コイルＬ２を
通じて、電磁波で読み取り機構１１に伝送する。

【００３４】図４は、非接触ＩＣカード読み取り装置１
００₁ における制御手段１０の回路構成を示す図であ
る。

【００３５】制御手段１０は、プログラム格納用ＲＯＭ
２０と、タイマ２１と、ＣＰＵ２２と、入出力インタフ
ェース２３と、ＲＡＭ２４とを有する。電力制御手段６
によって、電力供給ブロック２から電力被供給ブロック
７へ電力供給が開始されると、制御手段１０が起動す
る。また、電力制御手段６によって、電力供給ブロック
２から電力被供給ブロック７への電力供給が停止される
と、制御手段１０は停止する。

【００３６】図５は、制御手段１０の全体的な一般的動
作を示すフローチャートである。

【００３７】まず、電力被供給ブロック７へ電力供給を
開始すると、制御手段１０が起動し（Ｓ１）、蓄電手段
５における蓄電量を確認し（Ｓ２）、情報伝達手段８か
ら電池残量を報知する（Ｓ３）。ここで、読み取り動作
が可能な程度の電池残量がなければ（Ｓ４）、情報伝達
手段８において電池切れを報知する（Ｓ５）。

【００３８】読み取り動作が可能な程度に電池残量があ
れば（Ｓ４）、読み取り機構１１へ初期読み取りコマン
ドを送出し（Ｓ６）、読み取り機構１１から応答データ
を受信し（Ｓ７）、液晶表示装置等の情報伝達手段８に
おいて応答データを報知し（Ｓ８）、情報選択手段９か
らの指示の有無を確認する（Ｓ９）。情報選択手段９か
ら指示を受けていれば（Ｓ１０）、その指示の解析を実
行し（Ｓ１１）、その指示が有効であれば（Ｓ１２）、
その指示を実行する読み取りコマンドを作成し（Ｓ１
３）、読み取り機構１１へ読み取りコマンドを送出し
（Ｓ１４）、読み取り機構１１から応答データを受信し
（Ｓ１５）、情報伝達手段１１においてその応答データ
を報知する（Ｓ１６）。

【００３９】なお、情報選択手段９から指示を受けてい
なければ（Ｓ１０）、蓄電手段５の蓄電量を確認し（Ｓ
１７）、情報伝達手段８において電池残量を報知し（Ｓ
１８）、読み取り動作が不可能であれば（Ｓ１９）、情
報伝達手段８において電池切れを報知する（Ｓ２０）。

【００４０】また、指示が有効でなければ（Ｓ１２）、
情報伝達手段８において指示が無効である旨を報知する
（Ｓ２１）。

【００４１】図６は、非接触ＩＣカード読み取り装置１
００₁ の動作を示すフローチャートである。

【００４２】まず、非接触ＩＣカード読み取り装置１０
０₁ の立ち上げ動作として、電力被供給ブロック７へ電
力供給を開始し、制御手段１０を起動し（Ｓ３１）、タ
イマＡをセットし、そのタイマＡの時間計測を開始する
（Ｓ３２）。ここで、タイマＡのタイマ時間は、電力制
御手段６としてスイッチを使用した場合、そのスイッチ
をオンしてから非接触ＩＣカード読み取り装置１００₁
が動作を継続している時間であり、たとえば、１〜５分
間とする。

【００４３】そして、タイマＡのタイマ時間が経過すれ
ば（Ｓ３３）、スリープモード（Ｓ６０）に入る。この
スリープモードについては、図８で詳述する。

【００４４】タイマＡのタイマ時間が経過していなけれ
ば（Ｓ３３）、蓄電手段５における蓄電量を確認し（Ｓ
３４）、情報伝達手段８において電池残量を報知し（Ｓ
３５）、電池残量が、読み取り動作可能なエネルギ以上
に相当する量であり（Ｓ３６）、電力制御手段６から起
動信号を受けていれば（Ｓ３７）、読み取りモードに移
る（Ｓ４０）。電池残量が、読み取り動作可能なエネル
ギよりも少ない量であるか（Ｓ３６）、電力制御手段６
から起動信号を受けていなければ（Ｓ３７）、情報伝達
手段８において電池切れを報知する（Ｓ３８）。

【００４５】図７は、制御手段１０における読み取りモ
ードの動作（Ｓ４０）を示すフローチャートである。

【００４６】まず、タイマＡをリセットし、タイマＡの
タイマ時間の計測を開始し（Ｓ４１）、読み取り機構１
１へ初期読み取りコマンドを送出し（Ｓ４２）、読み取
り機構１１から応答データを受信し（Ｓ４３）、情報伝
達手段８において応答データを報知し（Ｓ４４）、情報
選択手段９からの指示の有無を確認し（Ｓ４５）、情報
選択手段９から指示を受けていれば（Ｓ４６）、タイマ
Ａの計測値をリセットし（Ｓ４７）、情報選択手段９か
らの指示の解析を実行し（Ｓ４８）、その指示が有効で
あれば（Ｓ４９）、その指示を実行する読み取りコマン
ドを生成し（Ｓ５０）、読み取り機構１１へ読み取りコ
マンドを送出し（Ｓ５１）、読み取り機構１１から応答
データを受信し（Ｓ５２）、情報伝達手段８において応
答データを報知する（Ｓ５３）。

【００４７】一方、情報選択手段９から指示を受けてお
らず（Ｓ４６）、タイマＡのタイマ時間が経過していれ
ば（Ｓ５４）、所定回路への電源供給を停止することに
よって、その所定回路の動作を停止させるスリープモー
ドに移る（Ｓ６０）。このスリープモードについては、
図８において詳述する。

【００４８】情報選択手段９から指示を受けておらず
（Ｓ４６）、タイマＡのタイマ時間が経過すれば（Ｓ５
４）、蓄電手段５の蓄電量を確認し（Ｓ５５）、情報伝
達手段８において電池残量を報知し（Ｓ５６）、その電
池残量が、読み取り動作が可能なエネルギに相当する量
よりも少ない残量であれば（Ｓ５７）。情報伝達手段８
において電池切れを報知する（Ｓ５８）。

【００４９】また、情報選択手段９からの指示が無効で
あれば（Ｓ４９）、情報伝達手段８において指示の無効
を報知する（Ｓ５９）。

【００５０】図８は、制御手段１０におけるスリープモ
ードの動作を示すフローチャートである。

【００５１】スリープモードは、所定回路に電源供給を
停止することによって、その所定回路の動作を停止させ
ておくモードである。

【００５２】まず、情報伝達手段８の機能を停止し（Ｓ
６１）、ＣＰＵ２２に外部割り込みを許可し（Ｓ６
２）、ＣＰＵ２２をスリープさせる（Ｓ６３）。ここ
で、外部割り込みがあれば（Ｓ６４）、ＣＰＵ２２のス
リープ状態を解除し、データ処理を開始し（Ｓ６５）、
ＣＰＵ２２に外部割り込みを禁止し（Ｓ６６）、情報伝
達手段８の機能を再開させ（Ｓ６７）、リターンする。

【００５３】つまり上記参考例は、非接触ＩＣカードＣ
が内蔵している不可視情報の読み取りを行う読み取り段
階と、利用者が発する知覚化要求情報である指示を検出
する指示検出段階と、上記指示を所定時間検出できなけ
れば、外部割込を許可するとともに、ＣＰＵの動作を停
止させるスリープモードを実行するスリープモード実行
段階と、上記外部割込が生じた場合、上記ＣＰＵを動作
させるとともに、その後における上記外部割込を禁止す
るＣＰＵ動作再開段階とを有するものであり、これによ
って、ＣＰＵにおける消費電力が低減される。

【００５４】上記参考例において、電力供給ブロック２
から読み取り機構１１への電力供給が、電力制御手段６
によって停止された後、１分〜５分程度の所定の時間が
経過すると、制御手段１０は、情報伝達手段８と情報選
択手段９とを停止したり待機状態にする。このようにす
ることによって、電力被供給ブロック１６における消費
電力が低減される。なお、この場合、上記のようにＣＰ
Ｕ２２の処理能力を低減するようにしてもよく、これに
よって制御回路１０自体の消費電力が低減される。

【００５５】非接触ＩＣカード読み取り装置１００₁ に
おいて、電力制御手段６として、マイクロスイッチまた
はタクトスイッチ等のメカニカルスイッチを用いてもよ
い。メカニカルスイッチを用いると、そのメカニカルス
イッチが非導通時に、蓄電手段５からの電力供給を完全
に阻止すことができ、非接触ＩＣカード読み取り装置１
００₁ の待機時における無駄な消費電力を阻止すことが
できる。

【００５６】ここで、非接触ＩＣカード読み取り装置１
００₁ の動作時における消費電力を１Ｗとし、１日に１
０分間使用したとすると、この場合における１日の消費
電力量は１６７ｍＷｈであり、たとえば３．６Ｖ５０ｍ
Ａｈ程度の蓄電池から電力を供給することができる。し
たがって、非接触ＩＣカード読み取り装置１００₁ は、
商用電源を得ることができない場所や携帯中や移動中で
も、非接触ＩＣカードＣが内蔵している不可視情報を知
覚化することができる。

【００５７】また、非接触ＩＣカード読み取り装置１０
０₁ は、非接触ＩＣカードの電力とデータとを、電磁波
によって供給し、上記非接触ＩＣカードからの応答デー
タを非接触によって読み取る非接触ＩＣカード読み取り
装置において、電気エネルギを蓄電する蓄電手段と、上
記蓄電手段の蓄電機構に依存する適切な充電電流と充電
電圧とを提供するとともに、過充電、過放電による上記
蓄電手段の不可逆的な劣化を防止する蓄電手段の保護手
段と、所定のデータを受けて知覚化する情報伝達手段
と、利用者が発する知覚化要求を受け、利用者が発する
知覚化要求情報を上記制御手段に連絡する情報選択手段
と、読出し命令を上記非接触ＩＣカードに送出し、上記
非接触ＩＣカードからデータを受け取る読み取り機構
と、上記情報伝達手段、上記情報選択手段、上記読み取
り機構のうちの少なくとも１つを制御する制御手段と、
上記情報伝達手段、上記情報選択手段、上記読み取り機
構、上記制御手段のうちの少なくとも１つについて、上
記非接触ＩＣカードにアクセスするときにのみ電力を供
給する電力制御手段とを有する非接触ＩＣカード読み取
り装置の例である。

【００５８】また、上記参考例を記録媒体として把握す
ると、上記参考例は、非接触ＩＣカードＣが内蔵してい
る不可視情報の読み取りを行う読み取り手順と、利用者
が発する知覚化要求情報である指示を検出する指示検出
手順と、上記指示を所定時間検出できなければ、外部割
込を許可するとともに、ＣＰＵの動作を停止させるスリ
ープモードを実行するスリープモード実行手順と、上記
外部割込が生じた場合、上記ＣＰＵを動作させるととも
に、その後における上記外部割込を禁止するＣＰＵ動作
再開手順とをコンピュータに実行させるプログラムを記
録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。上
記記録媒体として、ＲＯＭ、ＣＤ、ＦＤ、ハードディス
ク等が考えられる。

【００５９】図９は、第２の参考例である非接触ＩＣカ
ード読み取り装置１００₂ を示すブロック図である。

【００６０】非接触ＩＣカード読み取り装置１００
₂ は、電力供給ブロック２と、電力制御手段６と、読み
取り機構１１と、コイルＬ１と、電力供給ブロック２か
ら常に電力供給を受ける電力被供給ブロック１６とを有
するものである。

【００６１】電力制御手段６は、利用者の指示によっ
て、電力供給ブロック２から読み取り機構１１への電力
供給を実行または停止するスイッチ機能を持ち、電力供
給ブロック２から読み取り機構１１へ電力を供給してい
るときに、電力供給が実行中であることを制御手段１０
に伝えるものである。また、電力制御手段６は、電力供
給ブロック２から読み取り機構１１へ電力供給を開始
し、電力供給ブロック２から読み取り機構１１へ電力供
給が実行中であることを示す起動信号を、電力制御手段
６から制御手段１０に伝えるものである。

【００６２】制御手段１０は、上記起動信号を受ける
と、読み取り機構１１を通じて、非接触ＩＣカードＣと
のアクセスを実行するものであり、制御手段１０の回路
構成、動作は、非接触ＩＣカード読み取り装置１００₁
における制御手段１０の回路構成、動作と同じである。

【００６３】つまり、電力制御手段６は、電力供給ブロ
ック２から電力被供給ブロック１６、読み取り機構１１
への電力供給を実行または停止するスイッチであり、非
接触ＩＣカードＣにアクセスするときにのみ、電力被供
給ブロック１６、読み取り機構１１（負荷）に電力を供
給する手段である。

【００６４】電力被供給ブロック１６において、電力供
給ブロック２が読み取り機構１１へ電力を供給している
場合、電力制御手段６からの起動信号を制御手段１０が
受けたときや、情報選択手段９から制御手段１０へ入力
があったときに、消費電力低減状態から通常状態へ復帰
させるようにしてもよい。

【００６５】図１０は、第３の参考例である非接触ＩＣ
カード読み取り装置１００₃ を示すブロック図である。

【００６６】非接触ＩＣカード読み取り装置１００₃
は、薄膜太陽電池５０と、定電流回路５１と、半導体ス
イッ５２と、過電圧防止回路５３と、薄膜二次電池５４
と、スイッチＳＷと、電力被供給ブロック５６とを有す
る。

【００６７】薄膜二次電池５４として、リチウム二次電
池やＮｉ−Ｈ二次電池等の薄型電池を用いることができ
る。なお、以下では、薄膜二次電池５４としてリチウム
二次電池を用いた場合について説明する。

【００６８】スイッチＳＷは、電力制御手段６の一例で
ある。

【００６９】電力被供給ブロック５６は、非接触ＩＣカ
ード読み取り装置１００₁ における電力被供給ブロック
７の具体例であり、液晶表示装置５７と、キー入力装置
５８と、発振回路５９と、ＡＳＫ変調回路６０と、ドラ
イバ６１と、コイルＬ１と、ＡＤコンバータ６３と、Ｆ
ＳＫ復調回路６４と、バンドパスフィルタ６５と、アン
プ６６と、制御回路６７とを有する。

【００７０】次に、非接触ＩＣカード読み取り装置１０
０₃ の動作について説明する。

【００７１】薄膜太陽電池５０によって、光エネルギが
電気エネルギに変換され、定電流回路５１と半導体スイ
ッチ５２とを介して、その電気エネルギがリチウム二次
電池５４に蓄積される。定電流回路５１は、薄膜太陽電
池５０からリチウム二次電池５４へ過大な充電電流が流
れ込むことを防止する。過電圧防止回路５３は、リチウ
ム二次電池５４の充電終止電圧を監視し、リチウム二次
電池５４の端子間電圧が充電終止電圧以上になると、半
導体スイッチ５２をオフし、充電を停止する。これによ
って、リチウム二次電池５４への過電圧が防止される。
なお、過電圧防止回路５３は、基準電圧回路とコンパレ
ータ等によって構成されている。

【００７２】非接触ＩＣカードＣにアクセスする場合、
利用者がスイッチＳＷをオンすることによって、電力被
供給ブロック５６が起動し、アクセス可能な状態にな
る。制御回路６７は、ＡＤコンバータ６３を介して、リ
チウム二次電池５４の出力電圧を調べる。制御回路６７
内のＲＯＭには、リチウム二次電池５４の出力電圧と電
池残容量との対応データベースが格納され、この対応デ
ータベースに基づいて、リチウム二次電池５４の電池残
容量を制御回路６７が割り出し、この割り出された電池
残容量が液晶表示装置５７に表示され、上記電池残容量
がほぼ枯渇した場合、液晶表示装置５７に電池容量切れ
であることが表示される。

【００７３】制御回路６７が非接触ＩＣカードＣをアク
セスする場合、液晶表示装置５７による操作ナビゲート
と、キー入力装置５８によって選択されたアクセス内容
とを、制御回路６７内のＲＯＭに格納されているアクセ
ス内容と制御コマンドとの対応データベースとを参照す
ることによって、非接触ＩＣカードＣに実際に伝送する
コマンドデータを得ることができる。

【００７４】非接触ＩＣカードＣに伝送するコマンドデ
ータは、ＡＳＫ変調回路６０とドライバ６１とコイルＬ
１とを介して、非接触ＩＣカードＣに伝送される。ＡＳ
Ｋ変調回路６０の搬送波を発振回路５９が生成する。非
接触ＩＣカードＣからの応答データは、コイルＬ１によ
って受信され、アンプ６６とバンドパスフィルタ６５と
ＦＳＫ復調回路６４とを介して、制御回路６７に入力さ
れる。制御回路６７は、上記応答データを受けると、上
記応答データを液晶表示装置に表示する。

【００７５】この動作以降は、利用者によるキー入力装
置５８と液晶表示装置５７とを介し、インタラクティブ
な非接触ＩＣカードＣとのアクセスが行われる。また、
利用者がスイッチＳＷをオフにすることによって、非接
触ＩＣカードＣとのアクセスをいつでも終了することが
できる。半導体スイッチ５２として、パワーＭＯＳＦＥ
Ｔやバイポーラトランジスタ等、一般的な半導体スイッ
チ素子を用いることができる。

【００７６】薄膜太陽電池５０の特性によっては、過大
な充電電流がリチウム二次電池５４に流れ込む可能性が
無いことがあり、この場合には、定電流回路５１を省略
することができる。

【００７７】図１１は、非接触ＩＣカード読み取り装置
１００₃ に設けられているスイッチＳＷの設置位置の例
を示す図である。

【００７８】非接触ＩＣカード読み取り装置１００₃ の
上面に液晶表示装置５７が設けられ、スイッチＳＷは、
非接触ＩＣカード読み取り装置１００₃ の側面ＳＦ２に
設置されている。スイッチＳＷとして、マイクロスイッ
チやタクトスイッチ等を用いることができ、非接触ＩＣ
カード読み取り装置１００₃ を手Ｈで持ったときに、ス
イッチＳＷの機械的に可動な部分が自然に圧迫されオン
状態になるような位置にスイッチＳＷが設置されてい
る。

【００７９】ここで、非接触ＩＣカード読み取り装置１
００₃ を鞄やカードケースに収納したときに、スイッチ
ＳＷが圧力を受け、非接触ＩＣカード読み取り装置１０
０₃との間で意図しないアクセス動作を開始しないよう
に、スイッチＳＷの機械的に可動な部分を、非接触ＩＣ
カード読み取り装置１００₃ のケース平面よりも少なく
とも凹面に設置する必要がある。薄膜二次電池５４とし
て、リチウム二次電池５４の他に、電気二重層コンデン
サ等を用いるようにしてもよい。

【００８０】図１２は、第４の参考例である非接触ＩＣ
カード読み取り装置１００₄ を、その長手方向に切断し
た断面図である。

【００８１】非接触ＩＣカード読み取り装置１００
₄ は、薄膜太陽電池５０と、リチウム二次電池５４と、
液晶表示装置５７と、コイルＬ１と、電子回路７１と、
回路基板７２と、電磁波シールド７３とを有することに
よって、その形状をカード状にしたものである。

【００８２】薄膜太陽電池５０として、アモルファスシ
リコン太陽電池等の薄膜系太陽電池を用いることがで
き、また、リチウム二次電池等を用いることによって、
フィルム状の蓄電池を実現することができ、液晶表示装
置５７の厚さを０．８〜２ミリ程度にすることができ
る。また、電磁波シールド７３によって、電子回路７１
やリチウム二次電池等の構成部品への電磁波による影響
を防止することができる。電磁波シールド７３として、
たとえば、越田商事のアモリックＧＥＥシートを使用す
ることができる。

【００８３】図１３は、第５の参考例である非接触ＩＣ
カード読み取り装置１００₅ を示すブロック図である。

【００８４】非接触ＩＣカード読み取り装置１００
₅ は、薄膜太陽電池５０と、定電流回路５１と、半導体
スイッチ５２と、過電圧防止回路５３と、薄膜二次電池
（たとえばリチウム二次電池）５４と、スイッチ５６
と、液晶表示装置５７と、キー入力装置５８と、発振回
路５９と、ＡＳＫ変調回路６０と、ドライバ６１と、コ
イルＬ１と、ＡＤコンバータ６３と、ＦＳＫ復調回路６
４と、バンドパスフフルタ６５と、アンプ６６と、制御
回路６７と、スイッチＳＷによって電力供給を受けるブ
ロック６８と、電力被供給ブロックとを有する。

【００８５】次に、非接触ＩＣカード読み取り装置１０
０₅ の動作について説明する。

【００８６】薄膜太陽電池５０と、定電流回路５１と、
半導体スイッチ５２と、過電流防止回路５３と、リチウ
ム二次電池５４とによる動作は、非接触ＩＣカード読み
取り装置１００₄ における上記動作と同様である。

【００８７】電力被供給ブロックは、液晶表示装置５７
と、キー入力装置５８と、ＡＤコンバータ６３と、制御
回路６７とによって構成され、スイッチＳＷによって電
力供給を受けるブロック６８は、発振回路５９と、ＡＳ
Ｋ変調回路６０と、ドライバ６１と、コイルＬ１と、Ｆ
ＳＫ復調回路６４と、バンドパスフィルタ６５と、アン
プ６６とによって構成されている。

【００８８】非接触ＩＣカード読み取り装置１００₅ に
おいて、非接触ＩＣカードＣにアクセスする場合、利用
者はスイッチＳＷをオンすると、電力供給を受けるブロ
ック６８に電力が供給され、アクセス可能な状態にな
り、同時に、アクセス信号を制御回路６７に通知する。
制御回路６７は、ＡＤコンバータ６３がリチウム二次電
池５４の出力電圧を調べ、制御回路６７内のＲＯＭに格
納された上記出力電圧と電池残容量との対応データベー
スから、リチウム二次電池５４の電池残容量を割り出
し、液晶表示装置５７に上記電池残容量を表示し、上記
電池残容量がほぼ枯渇した場合、液晶表示装置５７に電
池容量切れであることを表示する。

【００８９】制御回路６７と非接触ＩＣカードＣとのア
クセスは、液晶表示装置５７による操作ナビゲートとキ
ー入力装置５８によって選択されたアクセス内容を制御
回路６７内のＲＯＭに格納されたアクセス内容と制御コ
マンドとのデータベースを参照することによって、実際
に非接触ＩＣカードＣに伝送するコマンドデータを得
て、非接触ＩＣカードＣに伝送するコマンドデータは、
入力インタフェースを介し、ＡＳＫ変調回路６０、ドラ
イバ６１、コイルＬ１を通じて、非接触ＩＣカードＣに
伝送する。

【００９０】ＡＳＫ変調回路６０の搬送波を、発振回路
５９が生成する。非接触ＩＣカードＣからの応答データ
は、コイルＬ１によって受信され、アンプ６６とバンド
パスフィルタ６５とＦＳＫ復調回路６４とによって、制
御回路６７に入力される。制御回路６７は、上記応答デ
ータを受けると、液晶表示装置５７に表示する。これ以
降は、利用者によって、キー入力装置５８と液晶表示装
置５７とを介したインタラクティブな非接触ＩＣカード
Ｃとのアクセスが行われる。また、利用者がスイッチＳ
Ｗをオフにすることによって、非接触ＩＣカードＣとの
アクセスをいつでも終了することができる。半導体スイ
ッチ５２として、パワーＭＯＳＦＥＴやバイポーラトラ
ンジスタ等一般的な半導体スイッチ素子を使用するよう
にしてもよい。

【００９１】新たなアクセス要求が無い場合、１分〜５
分程度のアクセス要求待ち時間が経過した後、制御回路
２６は、処理能力を低減し、消費電力の低減をはかる。
上記１分〜５分程度のアクセス要求待ち時間を設定する
ことによって、データの表示時間が長くなり、利用者へ
の利便性が増すとともに、非接触ＩＣカードＣの持つデ
ータ量が少ない場合、利用者がスイッチＳＷをオンする
と、非接触ＩＣカードＣのデータを一括して読み込み、
制御回路６７のＲＡＭに記憶し、スイッチＳＷをオフし
てから液晶表示装置５７とキー入力装置５８とを用い、
上記一括して読み込んだデータによって検索、確認する
ようにしてもよい。

【００９２】薄膜太陽電池５０の特性によっては、過大
な充電電流がリチウム二次電池５４に流れ込む可能性が
無いことがあり、この場合、定電流回路５１を省略する
ようにしてもよい。また、スイッチＳＷによって電力供
給を受けるブロック６８は、読み取り対象とする非接触
ＩＣカードＣのデータ変復調方式にあわせて変調方式を
構成することによって、ＡＳＫやＦＳＫやＰＳＫ等の異
なる変調方式をもつ非接触ＩＣカードＣヘアクセスする
ことができる。薄膜二次電池５４として、薄膜二次電池
５４の他に、電気二重層コンデンサ等を用いることもで
きる。

【００９３】また、非接触ＩＣカード読み取り装置１０
０₅ を、非接触ＩＣカード読み取り装置１００₄ のよう
に、その形状をカード状にしてもよい。

【００９４】図１４（１）は、本発明の実施例である非
接触ＩＣカード読み取り装置１００ ₆ を示す図である。

【００９５】図１４（２）は、非接触ＩＣカード読み取
り装置１００₆ において、スイッチＳＷ１、ＳＷ２との
実装例を示す図である。

【００９６】非接触ＩＣカード読み取り装置１００
₆ は、非接触ＩＣカード読み取り装置１００₃ 、１００
₅ において、スイッチＳＷとして、互いに直列接続され
ているスイッチＳＷ１、ＳＷ２を有するものである。ス
イッチＳＷ１、ＳＷ２は、親指と人差し指のあたる場所
の２カ所に設置することによって、利用者は片手Ｈで操
作することができる。また、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の
機械的に可動な部分は、少なくとも非接触ＩＣカード読
み取り装置１００₆ のケース平面よりも凹面に設置され
ている。また、両スイッチＳＷ１、ＳＷ２がともにオン
されたときにのみ、読み取りを開始するものである。

【００９７】このようにすることによって、非接触ＩＣ
カード読み取り装置１００₆ を鞄やカードケースに収納
したときに、スイッチＳＷ１、ＳＷ２のどちらか一方が
圧力を受けても、意図しないときに読み取り動作を開始
することがなく、誤動作を確実に防止することができ
る。

【００９８】また、上記実施例において、上記発電手段
を、非接触ＩＣカード読み取り装置の外部に設置し、電
力を供給しないときに、切り放すようにしてもよい。

【００９９】図１５（１）は、第６の参考例である非接
触ＩＣカード読み取り装置１００₇を示すブロック図で
あり、図１５（２）は、第７の参考例である非接触ＩＣ
カード読み取り装置１００₈ を示すブロック図である。

【０１００】非接触ＩＣカード読み取り装置１００₇ 、
１００₈ において、発電手段として、商用電源とＡＣア
ダプタとを使用している。

【０１０１】図１６（１）は、第８の参考例である非接
触ＩＣカード読み取り装置１００₉を示すブロック図で
あり、図１６（２）は、第９の参考例である非接触ＩＣ
カード読み取り装置１００₁₀を示すブロック図である。

【０１０２】非接触ＩＣカード読み取り装置１００₉ 、
１００₁₀において、蓄電手段として、一次電池等の蓄電
手段５を使用している。

【０１０３】上記実施例において、電力制御手段を具備
することによって、非接触ＩＣカードＣにアクセスする
ときにだけ、情報伝達手段と情報選択手段と制御手段と
読み取り機構とを動作状態にし、非接触ＩＣカードＣに
非アクセス時に、上記各手段へ電気エネルギの供給を停
止することによって、消費電力が低減される。

【０１０４】

【発明の効果】本発明によれば、非接触ＩＣカードが内
蔵している不可視情報を視認することができる非接触Ｉ
Ｃカード読み取り装置において、その消費電力が少ない
という効果を奏する。さらに、薄膜二次電池の故障を防
ぐことができ、また、薄膜二次電池の寿命を長くするこ
とができ、さらに、携帯用の非接触型の読み取り装置の
長時間使用を可能にすることができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の参考例である非接触ＩＣカード読み取り
装置１００₁ の全体回路構成を示すブロック図である。

【図２】非接触ＩＣカード読み取り装置１００₁ におけ
る読み取り機構１１の構成例を示すブロック図である。

【図３】非接触ＩＣカードＣの一般的な構成例を示すブ
ロック図である。

【図４】非接触ＩＣカード読み取り装置１００₁ におけ
る制御手段１０の回路構成を示す図である。

【図５】制御手段１０の全体的な一般的動作を示すフロ
ーチャートである。

【図６】非接触ＩＣカード読み取り装置１００₁ の動作
を示すフローチャートである。

【図７】制御手段１０における読み取りモードの動作
（Ｓ４０）を示すフローチャートである。

【図８】制御手段１０におけるスリープモードの動作
（Ｓ６０）を示すフローチャートである。

【図９】第２の参考例である非接触ＩＣカード読み取り
装置１００₂ を示すブロック図である。

【図１０】第３の参考例である非接触ＩＣカード読み取
り装置１００₃ を示すブロック図である。

【図１１】非接触ＩＣカード読み取り装置１００₃ に設
けられているスイッチＳＷの設置位置の例を示す図であ
る。

【図１２】第４の参考例である非接触ＩＣカード読み取
り装置１００₄ を、その長手方向に切断した断面図であ
る。

【図１３】第５の参考例である非接触ＩＣカード読み取
り装置１００₅ を示すブロック図である。

【図１４】本発明の実施例である非接触ＩＣカード読み
取り装置１００₆ を示す図である。

【図１５】第６、７の参考例である非接触ＩＣカード読
み取り装置１００₇ 、１００₈ を示すブロック図であ
る。

【図１６】第８、９の参考例である非接触ＩＣカード読
み取り装置１００₉ 、１００₁₀を示すブロック図であ
る。

【図１７】従来の非接触ＩＣカード読み書き装置１００
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１００₁ 〜１００₁₀…非接触ＩＣカード読み取り装置、 ２…電力供給ブロック、 ３…発電手段、 ５…蓄電手段、 ６…電力制御手段、 ７…電力被供給ブロック、 ８…情報電卓手段、 ９…情報選択手段、 １０…制御手段、 １１…読み取り機構、 Ｌ１、Ｌ２…コイル、 Ｃ…非接触ＩＣカード、 ＳＷ、ＳＷ１、ＳＷ２…スイッチ、 ＳＦ２、ＳＦ３…側面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−201792（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−288938（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−212598（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−263601（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−133785（ＪＰ，Ａ) 登録実用新案3037108（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06K 17/00 B42D 15/10 G06K 7/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非接触ＩＣカードの電力とデータとを、
   電磁波によって供給し、上記非接触ＩＣカードからの応
   答データを非接触によって読み取るカード形状を有する
   携帯用の非接触ＩＣカード読み取り装置において、 電気エネルギを蓄電する薄膜二次電池と；上記薄膜二次
   電池の蓄電機構に依存する適切な充電電流と充電電圧と
   を提供するとともに、過充電、過放電による上記薄膜二
   次電池の不可逆的な劣化を防止する薄膜二次電池の保護
   手段と；所定のデータを受けて知覚化する情報伝達手段
   と；利用者が発する知覚化要求を受け、利用者が発する
   知覚化要求情報を制御手段に連絡する情報選択手段と；
   読出し命令を上記非接触ＩＣカードに送出し、上記非接
   触ＩＣカードからデータを受け取る読み取り機構と；上
   記情報伝達手段、上記情報選択手段、上記読み取り機構
   のうちの少なくとも１つを制御する上記制御手段と；上
   記情報伝達手段、上記情報選択手段、上記読み取り機
   構、上記制御手段のうちの少なくとも１つについて、上
   記非接触ＩＣカードにアクセスするときにのみ電力を供
   給する電力制御手段と；を有し、 上記制御手段は、上記薄膜二次電池の蓄電量を確認し、
   読み取り動作が可能な程度の電池残量がなければ上記情
   報伝達手段において電池切れを報知する機能を有し、 上記電力制御手段は、誤動作防止手段が付加されてお
   り、 上記誤動作防止手段は、非接触ＩＣカード読み取り装置
   の側面の親指と人差し指のあたる場所の２か所に設置さ
   れ、かつ機械的に可動な部分が上記非接触ＩＣカード読
   み取り装置のケース平面よりも凹面に設置されている２
   つのスイッチからなり、上記２つのスイッチは直列に接
   続され、上記２つのスイッチがともにオンされたときに
   のみ読み取りを開始することを特徴とする非接触ＩＣカ
   ード読み取り装置。