JP3494800B2 - 無線icカードシステム - Google Patents
無線icカードシステムInfo
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- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
- G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
- G07B15/06—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems
- G07B15/063—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems using wireless information transmission between the vehicle and a fixed station
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
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- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
- G08G1/017—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、消費電力の低減を
図った無線ICカードシステムに関する。
図った無線ICカードシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ICカードを用いた各種システム
が研究されている。ICカードは、磁気カードと異な
り、大容量のメモリと該メモリ内のデータを処理するC
PU(中央処理装置)とを搭載できるため、各種分野へ
の適用が期待されている。現在、ICカードシステムの
種類は、接触型ICカードシステムと無線ICカードシ
ステム(非接触型ICカードシステム)とに分けられ
る。
が研究されている。ICカードは、磁気カードと異な
り、大容量のメモリと該メモリ内のデータを処理するC
PU(中央処理装置)とを搭載できるため、各種分野へ
の適用が期待されている。現在、ICカードシステムの
種類は、接触型ICカードシステムと無線ICカードシ
ステム(非接触型ICカードシステム)とに分けられ
る。
【0003】 図10(a)は、接触型ICカードシス
テムの構成例を示すブロック図である。この図に示すよ
うに、接触型ICカードシステムでは、ICカード10
0とリードライト装置101とは、コネクタ102,1
03を介して、データおよび制御信号の授受を行う。こ
のように、両者はコネクタ102,103で接続されて
いるので、ICカード100のCPU104は、該コネ
クタ102,103を介して、電源の供給を受けること
ができる。
テムの構成例を示すブロック図である。この図に示すよ
うに、接触型ICカードシステムでは、ICカード10
0とリードライト装置101とは、コネクタ102,1
03を介して、データおよび制御信号の授受を行う。こ
のように、両者はコネクタ102,103で接続されて
いるので、ICカード100のCPU104は、該コネ
クタ102,103を介して、電源の供給を受けること
ができる。
【0004】 一方、図10(b)は、従来の無線IC
カードシステムの構成例を示すブロック図である。この
図に示すように、無線ICカードシステムでは、ICカ
ード200とリードライト装置201とは、送受信装置
202,203を介して、データおよび制御信号の授受
を無線で行う。このため、ICカード200は、リード
ライト装置201から電源の供給を受けることができな
い。故に、ICカード200側に電池204を内蔵し、
該電池204を用いて、送受信装置202およびCPU
205に電源を供給する必要がある。
カードシステムの構成例を示すブロック図である。この
図に示すように、無線ICカードシステムでは、ICカ
ード200とリードライト装置201とは、送受信装置
202,203を介して、データおよび制御信号の授受
を無線で行う。このため、ICカード200は、リード
ライト装置201から電源の供給を受けることができな
い。故に、ICカード200側に電池204を内蔵し、
該電池204を用いて、送受信装置202およびCPU
205に電源を供給する必要がある。
【0005】このように、無線ICカードシステムは、
接触型ICカードシステムと比較して構成が複雑になる
が、ICカードとリードライト装置とが離れていてもデ
ータの授受が行えるので、運輸交通分野,物流分野,F
A(ファクトリーオートメーション)分野等への幅広い
応用が考えられる。例えば、ICカードを自動車に設置
し、リードライト装置を高速道路の料金所に設置してお
くと、いちいち自動車が料金所で止まらなくともICカ
ードとリードライト装置とはデータの授受を行えるの
で、ノンストップで該自動車の識別コードおよび通過し
た料金所の記録が行える。その後、該識別コードが指定
する銀行口座からオンラインで高速道路料金の徴収を行
う。
接触型ICカードシステムと比較して構成が複雑になる
が、ICカードとリードライト装置とが離れていてもデ
ータの授受が行えるので、運輸交通分野,物流分野,F
A(ファクトリーオートメーション)分野等への幅広い
応用が考えられる。例えば、ICカードを自動車に設置
し、リードライト装置を高速道路の料金所に設置してお
くと、いちいち自動車が料金所で止まらなくともICカ
ードとリードライト装置とはデータの授受を行えるの
で、ノンストップで該自動車の識別コードおよび通過し
た料金所の記録が行える。その後、該識別コードが指定
する銀行口座からオンラインで高速道路料金の徴収を行
う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図10
(b)に示す従来の無線ICカードシステムにおいて最
も問題となるのは、送受信装置の待機電力消費である。
すなわち、ICカード200側の送受信装置202を無
線で駆動するためには、送受信装置202を常時待機状
態(電波を受けることができる状態)にしておく必要が
あり、このためには、送受信装置202を常時能動状態
にしておかなければならない。しかしながら、送受信装
置202を常時能動状態をしておくと、該送受信装置2
02における電力消費が大きくなり、図10(b)のよ
うに、電池204によって送受信装置202を駆動しよ
うとした場合、該送受信装置202の電力消費のため電
池204の寿命が極めて短くなってしまう。
(b)に示す従来の無線ICカードシステムにおいて最
も問題となるのは、送受信装置の待機電力消費である。
すなわち、ICカード200側の送受信装置202を無
線で駆動するためには、送受信装置202を常時待機状
態(電波を受けることができる状態)にしておく必要が
あり、このためには、送受信装置202を常時能動状態
にしておかなければならない。しかしながら、送受信装
置202を常時能動状態をしておくと、該送受信装置2
02における電力消費が大きくなり、図10(b)のよ
うに、電池204によって送受信装置202を駆動しよ
うとした場合、該送受信装置202の電力消費のため電
池204の寿命が極めて短くなってしまう。
【0007】なお、上記課題に対して、電池204にス
イッチを取り付け、ICカードを使用するときのみ、該
スイッチをONにする、という構成にすることも考えら
れる。しかし、ICカードは元来薄く、外部からの力に
対して弱いものであるため、このようなICカードに、
スイッチのような機械的機構部を取り付け使用すること
は耐久性の観点からみて好ましくない。また、接触型I
Cカードシステムと比較した場合、無線ICカードシス
テムのメリットは、該ICカードをリードライト装置の
コネクタにセットしなくとも、すなわち、使用者がIC
カードに触れなくとも、ただ持っているだけで自動的に
動作することである。そのため、使う度に、わざわざ電
源スイッチを入れなくてはならないのでは、無線ICカ
ードシステムとしての上記メリットが失われてしまう。
イッチを取り付け、ICカードを使用するときのみ、該
スイッチをONにする、という構成にすることも考えら
れる。しかし、ICカードは元来薄く、外部からの力に
対して弱いものであるため、このようなICカードに、
スイッチのような機械的機構部を取り付け使用すること
は耐久性の観点からみて好ましくない。また、接触型I
Cカードシステムと比較した場合、無線ICカードシス
テムのメリットは、該ICカードをリードライト装置の
コネクタにセットしなくとも、すなわち、使用者がIC
カードに触れなくとも、ただ持っているだけで自動的に
動作することである。そのため、使う度に、わざわざ電
源スイッチを入れなくてはならないのでは、無線ICカ
ードシステムとしての上記メリットが失われてしまう。
【0008】そこでこの発明は、自動的に無線信号を受
けて起動され、データ送受信を行うICカードであっ
て、待機電力消費を零あるいはほぼ零とすることができ
るICカード、および、該ICカードを用いた無線IC
カードシステムを提供することを目的としている。
けて起動され、データ送受信を行うICカードであっ
て、待機電力消費を零あるいはほぼ零とすることができ
るICカード、および、該ICカードを用いた無線IC
カードシステムを提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
予め決められた特定パターンのデータが受信された時オ
ンとなる無線スイッチ手段と、前記無線スイッチ手段が
オンとされたことによって電源が投入され、前記特定パ
ターンのデータを送信した無線データ送受信装置との間
でデータの送受信を行うと共に、該データの処理を行
い、該データの送受信および処理の終了後、前記電源を
オフとするデータ通信装置とを具備することを特徴とす
る。請求項2記載の発明は、請求項1記載のICカード
において、前記無線スイッチ手段は、受信アンテナと、
前記受信アンテナによって受信された信号が印加され、
該信号に含まれる特定パターンを抽出する表面弾性波デ
バイスと、前記表面弾性波デバイスの出力電力を蓄積す
る蓄積回路と、前記蓄積回路の出力電圧が一定値を越え
た時オンとなるスイッチ回路とを具備することを特徴と
する。請求項3記載の発明は、請求項2記載のICカー
ドにおいて、前記表面弾性波デバイスはSAWマッチド
フィルタであることを特徴とする。請求項4記載の発明
は、請求項3記載のICカードにおいて、前記SAWマ
ッチドフィルタは、Al2O3基板と、このAl2O3基板
上に形成されたAlN膜と、前記AlN膜上に形成され
たAlタッピングパターンとから構成されていることを
特徴とする。請求項5記載の発明は、予め決められた特
定パターンのデータを送信するスイッチ起動手段と、前
記特定パターンのデータによって起動されたデータ通信
装置との間でデータの送受信を行う送受信手段とを具備
することを特徴とする。請求項6記載の発明は、請求項
5記載の無線データ送受信装置において、前記スイッチ
起動手段は、疑似ランダム雑音符号を発生する雑音符号
発生手段と、搬送波を前記雑音符号によって変調する変
調手段と、前記変調手段によって変調された信号を空中
に放射するアンテナとを具備することを特徴とする。請
求項7記載の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれ
かに記載のICカードと、請求項5または請求項6のい
ずれかに記載の無線データ送受信装置とからなることを
特徴とする。
予め決められた特定パターンのデータが受信された時オ
ンとなる無線スイッチ手段と、前記無線スイッチ手段が
オンとされたことによって電源が投入され、前記特定パ
ターンのデータを送信した無線データ送受信装置との間
でデータの送受信を行うと共に、該データの処理を行
い、該データの送受信および処理の終了後、前記電源を
オフとするデータ通信装置とを具備することを特徴とす
る。請求項2記載の発明は、請求項1記載のICカード
において、前記無線スイッチ手段は、受信アンテナと、
前記受信アンテナによって受信された信号が印加され、
該信号に含まれる特定パターンを抽出する表面弾性波デ
バイスと、前記表面弾性波デバイスの出力電力を蓄積す
る蓄積回路と、前記蓄積回路の出力電圧が一定値を越え
た時オンとなるスイッチ回路とを具備することを特徴と
する。請求項3記載の発明は、請求項2記載のICカー
ドにおいて、前記表面弾性波デバイスはSAWマッチド
フィルタであることを特徴とする。請求項4記載の発明
は、請求項3記載のICカードにおいて、前記SAWマ
ッチドフィルタは、Al2O3基板と、このAl2O3基板
上に形成されたAlN膜と、前記AlN膜上に形成され
たAlタッピングパターンとから構成されていることを
特徴とする。請求項5記載の発明は、予め決められた特
定パターンのデータを送信するスイッチ起動手段と、前
記特定パターンのデータによって起動されたデータ通信
装置との間でデータの送受信を行う送受信手段とを具備
することを特徴とする。請求項6記載の発明は、請求項
5記載の無線データ送受信装置において、前記スイッチ
起動手段は、疑似ランダム雑音符号を発生する雑音符号
発生手段と、搬送波を前記雑音符号によって変調する変
調手段と、前記変調手段によって変調された信号を空中
に放射するアンテナとを具備することを特徴とする。請
求項7記載の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれ
かに記載のICカードと、請求項5または請求項6のい
ずれかに記載の無線データ送受信装置とからなることを
特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1は、本発明の一実施形
態による無線ICカードシステムの構成例を示す説明図
である。この図において、ICカード1は、自動車のフ
ロントウインドの内側に設置されている。そして、IC
カード1は、自動車が高速道路を利用する度に、該自動
車が高速道路に入った料金所および高速道路から出た料
金所の料金所コードを履歴として記憶する。また、料金
徴収装置2は、高速道路の料金所に設置されており、I
Cカード1を離れた場所から駆動し、該ICカード1と
の間でデータの送受信を行う。
施の形態について説明する。図1は、本発明の一実施形
態による無線ICカードシステムの構成例を示す説明図
である。この図において、ICカード1は、自動車のフ
ロントウインドの内側に設置されている。そして、IC
カード1は、自動車が高速道路を利用する度に、該自動
車が高速道路に入った料金所および高速道路から出た料
金所の料金所コードを履歴として記憶する。また、料金
徴収装置2は、高速道路の料金所に設置されており、I
Cカード1を離れた場所から駆動し、該ICカード1と
の間でデータの送受信を行う。
【0011】以下、上記ICカード1および料金徴収装
置2の構造と動作について詳述する。図2はICカード
1の構成例を示すブロック図であり、図3は料金徴収装
置2の構成例を示すブロック図である。
置2の構造と動作について詳述する。図2はICカード
1の構成例を示すブロック図であり、図3は料金徴収装
置2の構成例を示すブロック図である。
【0012】まず、図3の料金徴収装置2において、符
号3は装置各部を制御するCPU(中央処理装置)であ
る。4はCPU3で用いられるプログラムが記憶された
ROM(リードオンリメモリ)、5はデータ一時記憶用
のRAM(ランダムアクセスメモリ)、6は本装置2と
各種端末装置(図示略)とを接続するための外部インタ
ーフェイス、7はICカード1(図2参照)に対してデ
ータを送信すると共に、該ICカード1からデータを受
信する送受信装置である。8はスイッチ起動回路9を起
動する起動回路であり、CPU3からの起動指示を受
け、スイッチ起動回路9の電源スイッチをオンとし、該
回路9を起動する。
号3は装置各部を制御するCPU(中央処理装置)であ
る。4はCPU3で用いられるプログラムが記憶された
ROM(リードオンリメモリ)、5はデータ一時記憶用
のRAM(ランダムアクセスメモリ)、6は本装置2と
各種端末装置(図示略)とを接続するための外部インタ
ーフェイス、7はICカード1(図2参照)に対してデ
ータを送信すると共に、該ICカード1からデータを受
信する送受信装置である。8はスイッチ起動回路9を起
動する起動回路であり、CPU3からの起動指示を受
け、スイッチ起動回路9の電源スイッチをオンとし、該
回路9を起動する。
【0013】スイッチ起動回路9はICカード1をスペ
クトラム拡散通信方式の通信によって起動する回路であ
る。このスイッチ起動回路9において、符号9aはPN
(Pseudorandom Noise)符号発生器である。ここで、P
N符号とは、周期性を有する疑似ランダム雑音符号であ
り、M系列、バーカー系列、ゴールド系列等が知られて
いる。PN符号発生器9aは、図4(イ)に示すPN符
号を、予め決められた時間、繰り返し発生し、変調回路
9bへ出力する。この図4(イ)に示すPN符号は11
チップバーカーコードであり、本実施形態では一例とし
て、1周期が次の構造となっている。11100010
010
クトラム拡散通信方式の通信によって起動する回路であ
る。このスイッチ起動回路9において、符号9aはPN
(Pseudorandom Noise)符号発生器である。ここで、P
N符号とは、周期性を有する疑似ランダム雑音符号であ
り、M系列、バーカー系列、ゴールド系列等が知られて
いる。PN符号発生器9aは、図4(イ)に示すPN符
号を、予め決められた時間、繰り返し発生し、変調回路
9bへ出力する。この図4(イ)に示すPN符号は11
チップバーカーコードであり、本実施形態では一例とし
て、1周期が次の構造となっている。11100010
010
【0014】また、図3において、9cはキャリア(搬
送波)を発生する発振回路である。図4(ロ)にキャリ
アの波形を示す。変調回路9bは、キャリアをPN符号
によって拡散変調して出力する。図4(ハ)に変調回路
9bの出力波形を示す。この変調回路9bの出力がバン
ドパスフィルタ9dを介してアンテナ9eから放射され
る。
送波)を発生する発振回路である。図4(ロ)にキャリ
アの波形を示す。変調回路9bは、キャリアをPN符号
によって拡散変調して出力する。図4(ハ)に変調回路
9bの出力波形を示す。この変調回路9bの出力がバン
ドパスフィルタ9dを介してアンテナ9eから放射され
る。
【0015】次に、図2に示すICカード1において、
符号11はアンテナ、12はSAWコリレータ(SAW
マッチドフィルタ)である。なお、SAWはSurface Ac
oustic Wave (表面弾性波)の略である。図5はSAW
コリレータ12の構成を示す斜示図である。この図にお
いて12aはAl2O3(サファイア)によって形成され
た基板、12bはこのAl2O3基板上にMO−CVD法
により形成されたAlN(窒化アルミニウム)膜であ
り、このAlN膜上に光リソグラフィ技術によってAl
(アルミニウム)入力パターン12cと、Alタッピン
グパターン12dが各々形成されている。ここで、Al
タッピングパターン12dは上述したバーカーコード
(11100010010)に対応したパターンとなっ
ている。
符号11はアンテナ、12はSAWコリレータ(SAW
マッチドフィルタ)である。なお、SAWはSurface Ac
oustic Wave (表面弾性波)の略である。図5はSAW
コリレータ12の構成を示す斜示図である。この図にお
いて12aはAl2O3(サファイア)によって形成され
た基板、12bはこのAl2O3基板上にMO−CVD法
により形成されたAlN(窒化アルミニウム)膜であ
り、このAlN膜上に光リソグラフィ技術によってAl
(アルミニウム)入力パターン12cと、Alタッピン
グパターン12dが各々形成されている。ここで、Al
タッピングパターン12dは上述したバーカーコード
(11100010010)に対応したパターンとなっ
ている。
【0016】いま、図4(ハ)に示す拡散信号がアンテ
ナ11によって受信され、SAWコリレータ12の入力
パターン12cへ印加されると、該信号がSAWとなっ
てSAWコリレータ12の表面を伝達され、タッピング
パターン12dを通過する。そして、伝達された波動の
位相がタッピングパターン12dと丁度一致すると、各
波動振幅が積分され、タッピングパターンの出力端12
o,12oに11倍の相関ピークが現れる。すなわち、
図2に符号14で示すように、SAWコリレータ12の
出力端12o,12oには、キャリアの11周期毎に相
関ピークが現れる。また、波動の位相がタッピングパタ
ーン12dと一致しない場合は、出力端12o,12o
の電圧は相関ピークの1/11以下となる。このSAW
コリレータ12の出力は、蓄積回路16へ入力される。
ナ11によって受信され、SAWコリレータ12の入力
パターン12cへ印加されると、該信号がSAWとなっ
てSAWコリレータ12の表面を伝達され、タッピング
パターン12dを通過する。そして、伝達された波動の
位相がタッピングパターン12dと丁度一致すると、各
波動振幅が積分され、タッピングパターンの出力端12
o,12oに11倍の相関ピークが現れる。すなわち、
図2に符号14で示すように、SAWコリレータ12の
出力端12o,12oには、キャリアの11周期毎に相
関ピークが現れる。また、波動の位相がタッピングパタ
ーン12dと一致しない場合は、出力端12o,12o
の電圧は相関ピークの1/11以下となる。このSAW
コリレータ12の出力は、蓄積回路16へ入力される。
【0017】なお、図5に示すAlN/Al2O3構造
は、伝搬速度が約6000m/secと他の圧電体に比較して
1.5〜2倍であり、加工寸法を大きくとることがで
き、また、電気機械結合係数も約1%と比較的大きく、
伝搬時間温度係数を零にできることから、GHz帯SA
Wデバイス材料として最適である。
は、伝搬速度が約6000m/secと他の圧電体に比較して
1.5〜2倍であり、加工寸法を大きくとることがで
き、また、電気機械結合係数も約1%と比較的大きく、
伝搬時間温度係数を零にできることから、GHz帯SA
Wデバイス材料として最適である。
【0018】蓄積回路16は、図6に示すように、1次
コイルL1、2次コイルL2からなる高周波コイルH
と、2次コイルL2とコンデンサC1を並列接続して構
成されたタンク回路Tと、このタンク回路Tの出力を整
流するダイオードDと、このダイオードDの出力が蓄え
られるコンデンサC2と、このコンデンサC2と並列に
接続された抵抗Rとから構成されている。
コイルL1、2次コイルL2からなる高周波コイルH
と、2次コイルL2とコンデンサC1を並列接続して構
成されたタンク回路Tと、このタンク回路Tの出力を整
流するダイオードDと、このダイオードDの出力が蓄え
られるコンデンサC2と、このコンデンサC2と並列に
接続された抵抗Rとから構成されている。
【0019】 ここで、タンク回路Tの共振周波数は、
SAWコリレータ12から出力される相関ピーク波形の
周波数(2MHz)と一致しており、この結果、相関ピ
ーク電力成分のみを取り込み、逐次、蓄積する。このコ
ンデンサC2の電圧はスレッショルド放電器18へ印加
される。
SAWコリレータ12から出力される相関ピーク波形の
周波数(2MHz)と一致しており、この結果、相関ピ
ーク電力成分のみを取り込み、逐次、蓄積する。このコ
ンデンサC2の電圧はスレッショルド放電器18へ印加
される。
【0020】 スレッショルド放電器18、リレースイ
ッチR2の構成を図7に示す。スレッショルド放電器1
8はツエナーダイオードDzと、このツエナーダイオー
ドDzに直列接続されたリレースイッチR1とから構成
されている。ここで、リレースイッチR1には消費電力
の小さいもの(例えば、50mw)が用いられている。
そして、蓄積回路16の出力電圧がツエナーダイオード
Dzのツエナー電圧を越えると、同ツエナーダイオード
Dzがオンとなり、リレースイッチR1が駆動され、接
点r1がオンとなる。これにより、リレースイッチR2
に電池20の電圧が供給され、リレースイッチR2が駆
動され、接点r2−1、r2−2がオンとなる。接点r
2−1がオンとなると、リレースイッチR2が自己保持
される。また、接点r2−2がオンになると、データ通
信装置21へ電池20の電圧が供給され、同装置21が
駆動される。
ッチR2の構成を図7に示す。スレッショルド放電器1
8はツエナーダイオードDzと、このツエナーダイオー
ドDzに直列接続されたリレースイッチR1とから構成
されている。ここで、リレースイッチR1には消費電力
の小さいもの(例えば、50mw)が用いられている。
そして、蓄積回路16の出力電圧がツエナーダイオード
Dzのツエナー電圧を越えると、同ツエナーダイオード
Dzがオンとなり、リレースイッチR1が駆動され、接
点r1がオンとなる。これにより、リレースイッチR2
に電池20の電圧が供給され、リレースイッチR2が駆
動され、接点r2−1、r2−2がオンとなる。接点r
2−1がオンとなると、リレースイッチR2が自己保持
される。また、接点r2−2がオンになると、データ通
信装置21へ電池20の電圧が供給され、同装置21が
駆動される。
【0021】図8はデータ通信装置21の構成を示すブ
ロック図である。この図において、23はCPU、24
は本ICカード1の識別コードおよびプログラムを記憶
するROM、25はRAMである。26は送受信装置、
27はインターフェイス回路である。R3はリレースイ
ッチであり、その常閉接点r3が図7に示すように、電
池20の回路に挿入されている。データ記憶部28は、
具体的には不揮発性メモリ(E2PROM,フラッシュ
メモリ等)で構成され、これまで通過した料金所の履歴
を記憶している。そして、データ記憶部28の記憶内容
は、出力端Tからディジタルデータとして読み書き可能
である。
ロック図である。この図において、23はCPU、24
は本ICカード1の識別コードおよびプログラムを記憶
するROM、25はRAMである。26は送受信装置、
27はインターフェイス回路である。R3はリレースイ
ッチであり、その常閉接点r3が図7に示すように、電
池20の回路に挿入されている。データ記憶部28は、
具体的には不揮発性メモリ(E2PROM,フラッシュ
メモリ等)で構成され、これまで通過した料金所の履歴
を記憶している。そして、データ記憶部28の記憶内容
は、出力端Tからディジタルデータとして読み書き可能
である。
【0022】このような構成において、図7に示す接点
r2−2がオンになると、データ通信装置21に電池2
0の出力電圧が電源電圧として供給され、装置21の各
部が能動状態となる。これによって、ICカード1と料
金徴収装置2との間における無線通信が可能となる。
r2−2がオンになると、データ通信装置21に電池2
0の出力電圧が電源電圧として供給され、装置21の各
部が能動状態となる。これによって、ICカード1と料
金徴収装置2との間における無線通信が可能となる。
【0023】すなわち、本ICカード1を有する自動車
が高速道路に入る場合において、上記動作によりデータ
通信装置21に電源が供給されると、送受信装置26
は、料金徴収装置2が送信する料金所コードを受信す
る。CPU23は、送受信装置26が受信した料金所コ
ードを読込み、インターフェイス27を介して、データ
記憶部28に書き込む。以上の動作により、上記自動車
が高速道路に入った始点を示す料金所の料金所コード
が、履歴としてデータ記憶部28に記録される。
が高速道路に入る場合において、上記動作によりデータ
通信装置21に電源が供給されると、送受信装置26
は、料金徴収装置2が送信する料金所コードを受信す
る。CPU23は、送受信装置26が受信した料金所コ
ードを読込み、インターフェイス27を介して、データ
記憶部28に書き込む。以上の動作により、上記自動車
が高速道路に入った始点を示す料金所の料金所コード
が、履歴としてデータ記憶部28に記録される。
【0024】一方、本ICカード1を有する自動車が高
速道路から出る場合において、上記動作によりデータ通
信装置21に電源が供給されると、CPU23は、本I
Cカード1の識別コードをROM24より読込み、読み
込んだ識別コードを送受信装置26へ送る。また、CP
U23は、データ記憶部28に記録されている履歴(す
なわち、上記自動車が高速道路に入った始点を示す料金
所の料金所コード)を、インターフェイス27を介し
て、データ記憶部28より読込み、読み込んだ料金所コ
ードを送受信装置26へ送る。
速道路から出る場合において、上記動作によりデータ通
信装置21に電源が供給されると、CPU23は、本I
Cカード1の識別コードをROM24より読込み、読み
込んだ識別コードを送受信装置26へ送る。また、CP
U23は、データ記憶部28に記録されている履歴(す
なわち、上記自動車が高速道路に入った始点を示す料金
所の料金所コード)を、インターフェイス27を介し
て、データ記憶部28より読込み、読み込んだ料金所コ
ードを送受信装置26へ送る。
【0025】送信装置26は、この識別コードおよび料
金所コードを搬送波に乗せ、アンテナ26aから空中へ
送信する。送信された信号は、図3に示す送受信装置7
によって受信され、元のコードに復調される。料金徴収
装置2のCPU3は、受信した料金所コード(上記自動
車が高速道路に入った始点を示す料金所の料金所コー
ド)に基づいて、該自動車の高速道路料金を算出する。
そして、CPU3は、受信した識別コード(本ICカー
ド1の識別コード)と、算出した上記高速道路料金と
を、外部インターフェイス6を介して、オンラインで各
種端末装置(図示略)に送信する。各種端末装置は、受
信した識別コードおよび高速道路料金に基づいて、精算
処理を行う。
金所コードを搬送波に乗せ、アンテナ26aから空中へ
送信する。送信された信号は、図3に示す送受信装置7
によって受信され、元のコードに復調される。料金徴収
装置2のCPU3は、受信した料金所コード(上記自動
車が高速道路に入った始点を示す料金所の料金所コー
ド)に基づいて、該自動車の高速道路料金を算出する。
そして、CPU3は、受信した識別コード(本ICカー
ド1の識別コード)と、算出した上記高速道路料金と
を、外部インターフェイス6を介して、オンラインで各
種端末装置(図示略)に送信する。各種端末装置は、受
信した識別コードおよび高速道路料金に基づいて、精算
処理を行う。
【0026】 図8のCPU23は、送受信装置26の
データ送受信が終了した時点で、インターフェイス27
を介してリレースイッチR3を駆動する。リレースイッ
チR3が駆動されると、接点r3(図7参照)がオフと
なり、リレースイッチR2のコイル電源がオフとなる。
これにより、接点r2−2がオフとなり、データ通信装
置21の電源がオフとなる。
データ送受信が終了した時点で、インターフェイス27
を介してリレースイッチR3を駆動する。リレースイッ
チR3が駆動されると、接点r3(図7参照)がオフと
なり、リレースイッチR2のコイル電源がオフとなる。
これにより、接点r2−2がオフとなり、データ通信装
置21の電源がオフとなる。
【0027】 以上がこの発明の一実施形態の詳細であ
る。この実施形態によれば、わざわざ料金徴収装置2に
ICカード1をセットすることなく、車の中から高速道
路料金の精算を行うことができる。また、この実施形態
によれば、アンテナ11(図2参照)の受信信号に基づ
くSAWの位相がSAWコリレータ12のタッピングパ
ターン12dと完全に一致しなければデータ通信装置2
1が起動されず、従って誤動作する虞れが極めて少な
く、信頼性が高い利点がある。また、リレースイッチR
1が駆動されない限り、電池20の回路が、図7に示す
ように、接点r1,r2−1,r2−2によって機械的
に完全に遮断されており、従って、理論上漏れ電力が零
であり、待機時の電池20の電力消費を零とすることが
できる。
る。この実施形態によれば、わざわざ料金徴収装置2に
ICカード1をセットすることなく、車の中から高速道
路料金の精算を行うことができる。また、この実施形態
によれば、アンテナ11(図2参照)の受信信号に基づ
くSAWの位相がSAWコリレータ12のタッピングパ
ターン12dと完全に一致しなければデータ通信装置2
1が起動されず、従って誤動作する虞れが極めて少な
く、信頼性が高い利点がある。また、リレースイッチR
1が駆動されない限り、電池20の回路が、図7に示す
ように、接点r1,r2−1,r2−2によって機械的
に完全に遮断されており、従って、理論上漏れ電力が零
であり、待機時の電池20の電力消費を零とすることが
できる。
【0028】 また、具体的な構成はこの実施形態に限
られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲
の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。たとえ
ば、感度を良くするために、図7の回路に代えて、図9
の回路を用いてもよい。この図9の回路においては、図
7のツエナーダイオードDz、リレースイッチR1に代
えて発光ダイオードDp、MOS型フォトトランジスタ
Tmからなる光カプラーPCが用いられている。この回
路の場合、蓄積回路16の出力電圧が発光ダイオードD
pの順降下電圧以上になると、同ダイオードDpがオン
となって発光し、この光を受けてフォトトランジスタT
mがオンとなる。これにより、リレースイッチR4が駆
動され、接点r4−1,r4−2がオンとなる。接点r
4−1がオンとなると、リレースイッチR4が自己保持
され、接点r4−2がオンとなると、データ通信装置2
1へ電池20の電圧が供給される。
られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲
の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。たとえ
ば、感度を良くするために、図7の回路に代えて、図9
の回路を用いてもよい。この図9の回路においては、図
7のツエナーダイオードDz、リレースイッチR1に代
えて発光ダイオードDp、MOS型フォトトランジスタ
Tmからなる光カプラーPCが用いられている。この回
路の場合、蓄積回路16の出力電圧が発光ダイオードD
pの順降下電圧以上になると、同ダイオードDpがオン
となって発光し、この光を受けてフォトトランジスタT
mがオンとなる。これにより、リレースイッチR4が駆
動され、接点r4−1,r4−2がオンとなる。接点r
4−1がオンとなると、リレースイッチR4が自己保持
され、接点r4−2がオンとなると、データ通信装置2
1へ電池20の電圧が供給される。
【0029】 この図9の回路によれば、図7の回路に
比べ、蓄積回路16の出力電圧が低い電圧でリレースイ
ッチR4を駆動することができる。なお、この回路の場
合、待機時において、リレースイッチR4、フォトトラ
ンジスタTmを通して漏れ電流が流れる。しかし、フォ
トトランジスタTmの漏れ電流は100pA以下であ
り、従って、この回路の場合も、実質上待機電力をほぼ
零にすることができる。
比べ、蓄積回路16の出力電圧が低い電圧でリレースイ
ッチR4を駆動することができる。なお、この回路の場
合、待機時において、リレースイッチR4、フォトトラ
ンジスタTmを通して漏れ電流が流れる。しかし、フォ
トトランジスタTmの漏れ電流は100pA以下であ
り、従って、この回路の場合も、実質上待機電力をほぼ
零にすることができる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
信頼性が高く、しかも待機時の消費電力をほぼ零とする
ことができる無線ICカードシステムを提供することが
できる。
信頼性が高く、しかも待機時の消費電力をほぼ零とする
ことができる無線ICカードシステムを提供することが
できる。
【図1】 この発明の一実施形態の構成例を示す説明図
である。
である。
【図2】 同実施形態によるICカード1の構成例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図3】 同実施形態による料金徴収装置2の構成例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図4】 図3のスイッチ起動回路9の各部の波形図で
ある。
ある。
【図5】 図2におけるSAWコリレータ12の構成例
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図6】 図2における、蓄積回路16の構成例を示す
回路図である。
回路図である。
【図7】
図2における、スレッショルド放電器18、
リレースイッチR2の詳細構成例を示す回路図である。
リレースイッチR2の詳細構成例を示す回路図である。
【図8】
図2におけるデータ通信装置21の構成例を
示すブロックである。
示すブロックである。
【図9】
図7の回路の他の構成例を示す回路図であ
る。
る。
【図10】
(a)は接触型ICカードシステムの構成
例を示すブロック図であり、(b)は従来の無線ICカ
ードシステムの構成例を示すブロック図である。
例を示すブロック図であり、(b)は従来の無線ICカ
ードシステムの構成例を示すブロック図である。
1……ICカード
2……料金徴収装置
6……外部インターフェイス
7……送受信装置
9……スイッチ起動回路
9a……PN符号発生器
9b……変調回路
9e……アンテナ
11……アンテナ
12……SAWコリレータ
12a……Al2O3基板
12b……AlN膜
12d……Alタッピングパターン
16……蓄積回路
T……タンク回路
C2……コンデンサ
18……スレッショルド放電器
21……データ通信装置
28……データ記憶部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G06K 17/00
G06K 19/00 - 19/18
H03H 9/64
Claims (3)
- 【請求項1】 受信アンテナと、前記受信アンテナによ
って受信された信号が印加され、該信号に含まれる特定
パターンを抽出する表面弾性波デバイスと、前記表面弾
性波デバイスの出力電力を蓄積する蓄積回路と、前記蓄
積回路の出力電圧が一定値を越えた時オンとなるスイッ
チ回路と、前記スイッチ回路がオンとされたことによっ
て電源が投入され、前記特定パターンのデータを送信し
た無線データ送受信装置との間でデータの送受信を行う
と共に、該データの処理を行い、該データの送受信およ
び処理の終了後、前記電源をオフとするデータ通信装置
とを具備することを特徴とするICカード。 - 【請求項2】 前記表面弾性波デバイスはSAWマッチ
ドフィルタであることを特徴とする請求項1記載のIC
カード。 - 【請求項3】 前記SAWマッチドフィルタは、Al 2
O 3 基板と、このAl 2 O 3 基板上に形成されたAlN膜
と、前記AlN膜上に形成されたAlタッピングパター
ンとから構成されていることを特徴とする請求項2記載
のICカード。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09288196A JP3494800B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | 無線icカードシステム |
US08/838,773 US6018641A (en) | 1996-04-15 | 1997-04-10 | Radio IC card system |
DE1997626489 DE69726489T2 (de) | 1996-04-15 | 1997-04-14 | Radio IC-Kartensystem |
EP19970106100 EP0802497B1 (en) | 1996-04-15 | 1997-04-14 | Radio IC card system |
KR1019970013554A KR100266722B1 (ko) | 1996-04-15 | 1997-04-14 | 무선ic카드시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09288196A JP3494800B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | 無線icカードシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09282430A JPH09282430A (ja) | 1997-10-31 |
JP3494800B2 true JP3494800B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=14066803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09288196A Expired - Fee Related JP3494800B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | 無線icカードシステム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6018641A (ja) |
EP (1) | EP0802497B1 (ja) |
JP (1) | JP3494800B2 (ja) |
KR (1) | KR100266722B1 (ja) |
DE (1) | DE69726489T2 (ja) |
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