JP4380275B2

JP4380275B2 - Data communication device

Info

Publication number: JP4380275B2
Application number: JP2003322061A
Authority: JP
Inventors: 淳一澤田; 章浩菊地; 啓秋保; 正人石垣
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2023-09-12
Also published as: JP2005092352A

Description

本発明は、電磁誘導を利用した非接触データ通信を行うデータ通信装置に関する。 The present invention relates to a data communication apparatus that performs non-contact data communication using electromagnetic induction.

近年、鉄道の自動改札機や、建物への入退出におけるセキュリティシステム、電子マネーシステム等の分野では、非接触式のＩＣカードや無線タグ等（以下、まとめて非接触ＩＣカードという。）を用いた、いわゆるＲＦＩＤ(Radio Frequency IDentification)システムが導入され始めている。 In recent years, in fields such as railway automatic ticket gates, security systems for entering and exiting buildings, and electronic money systems, non-contact IC cards and wireless tags (hereinafter collectively referred to as non-contact IC cards) are used. The so-called RFID (Radio Frequency IDentification) system has been introduced.

このＲＦＩＤシステムは、非接触式ＩＣカードと、このＩＣカードに対してデータの書き込みや読み出しを行うリーダライタとから構成されている（例えば、特許文献１を参照。）。このＲＦシステムでは、電磁誘導の原理に基づいて、リーダライタ側のアンテナコイルとＩＣカード側のアンテナコイルとが誘導結合によって磁気的に結合し、ＩＣカードとリーダライタとの間で非接触データ通信が行われる。 This RFID system is composed of a non-contact IC card and a reader / writer that writes and reads data to and from this IC card (see, for example, Patent Document 1). In this RF system, based on the principle of electromagnetic induction, the antenna coil on the reader / writer side and the antenna coil on the IC card side are magnetically coupled by inductive coupling, and non-contact data communication is performed between the IC card and the reader / writer. Is done.

このようなＲＦＩＤシステムでは、従来の接触型ＩＣカードシステムのようなリーダライタに対してＩＣカードを装填したり、金属接点を接触させたりする手間が省けるため、簡易且つ高速にデータのやり取りを行うことができる。また、非接触ＩＣカードは、リーダライタ側のアンテナコイルに励起される交流磁界を受けて電力が供給されるため、内部に電池等の電源を持つ必要がなく、また、メンテナンス性に優れ、動作信頼性が高く、且つ低価格である。 In such an RFID system, since there is no need to load an IC card or contact a metal contact with a reader / writer like a conventional contact IC card system, data can be exchanged easily and at high speed. be able to. The non-contact IC card is supplied with power by receiving an AC magnetic field excited by the antenna coil on the reader / writer side, so there is no need to have a power source such as a battery inside, and it has excellent maintainability and operation. High reliability and low price.

ところで、上述したＲＦＩＤシステムでは、例えば携帯電話機やＰＤＡ(Personal Digital Assistants)といった携帯可能な電子機器に、上述した非接触ＩＣカード機能とリーダライタ機能とを実装させて、この電子機器自体を上述したサービスが受けられる非接触データ通信装置として利用することが検討されている。 By the way, in the RFID system described above, the electronic device itself is described above by mounting the above-described contactless IC card function and reader / writer function on a portable electronic device such as a mobile phone or PDA (Personal Digital Assistants). Utilization as a non-contact data communication apparatus that can receive services is being studied.

しかしながら、非接触ＩＣカード回路とリーダライタ回路とを同時に実装したデータ通信装置では、非接触ＩＣカードとして使用した場合に、外部のリーダライタから送信された電磁波が、互いに近接するＩＣカード側のアンテナコイルとリーダライタ側のアンテナコイルとの両方に受信されるために、リーダライタ側のアンテナや回路等の影響によって損失が発生し、外部のリーダライタとの通信距離が大幅に低下してしまうといった問題があった。 However, in a data communication apparatus in which a non-contact IC card circuit and a reader / writer circuit are simultaneously mounted, when used as a non-contact IC card, electromagnetic waves transmitted from an external reader / writer are antennas on the IC card side that are close to each other. Because it is received by both the coil and the antenna coil on the reader / writer side, loss occurs due to the influence of the antenna and circuit on the reader / writer side, and the communication distance with the external reader / writer is greatly reduced. There was a problem.

具体的に、従来の回路構成では、図１０に示すように、リーダライタ側のアンテナコイル２０１とＩＣカード側のアンテナコイル２０２とが同一面内に近接して配置されている。ＩＣカード側のアンテナコイル２０１は、コンデンサ２０３と並列共振回路を構成すると共に、一対の接続端子Ｓ１’，Ｓ２’を介して非接触ＩＣカード回路（図示せず。）と電気的に接続されている。 Specifically, in the conventional circuit configuration, as shown in FIG. 10, an antenna coil 201 on the reader / writer side and an antenna coil 202 on the IC card side are arranged close to each other in the same plane. The antenna coil 201 on the IC card side forms a parallel resonant circuit with the capacitor 203 and is electrically connected to a non-contact IC card circuit (not shown) via a pair of connection terminals S1 ′ and S2 ′. Yes.

一方、リーダライタ側のアンテナコイル２０２は、一対の接続端子Ｓ３’，Ｓ４’を介してリーダライタ回路（図示せず。）と電気的に接続されている。また、このアンテナコイル２０２とリーダライタ回路との間には、ローパスフィルタ２０４が挿入されている。このローパスフィルタ２０４は、アンテナコイル２０２の両極に一対配置されており、それぞれリーダライタ回路２０４とアンテナコイル２０２との間の伝送線路に直列に接続された一対のコイル２０５，２０６と、これら一対のコイル２０５，２０６の間に一端が接続され、他端が接地されたコンデンサ２０７とからなる。 On the other hand, the reader / writer side antenna coil 202 is electrically connected to a reader / writer circuit (not shown) through a pair of connection terminals S3 'and S4'. A low-pass filter 204 is inserted between the antenna coil 202 and the reader / writer circuit. The low-pass filter 204 is disposed in a pair on both poles of the antenna coil 202, and a pair of coils 205 and 206 connected in series to a transmission line between the reader / writer circuit 204 and the antenna coil 202, respectively. A capacitor 207 having one end connected between the coils 205 and 206 and the other end grounded.

このローパスフィルタ２０４は、リーダライタ回路から送信される送信波が矩形波となるため、この矩形波をそのままアンテナコイル２０２に供給することができないことから、通信品質を確保するために挿入されたものである。また、微弱無線局の規格を満足するためには、送信波の高調波（スプリアス）を低減するフィルタが必須となっている。 The low-pass filter 204 is inserted to ensure communication quality because the transmission wave transmitted from the reader / writer circuit is a rectangular wave and cannot be supplied to the antenna coil 202 as it is. It is. In addition, in order to satisfy the standards of weak radio stations, a filter that reduces harmonics (spurious) of transmission waves is essential.

ここで、外部のリーダライタから送信された電磁波をＩＣカード側のアンテナコイル２０１が受けて、このアンテナコイル２０１に誘導される電力により接触ＩＣカード回路が動作されるとき、リーダライタから送信された電磁波によって、ＩＣカード側のアンテナコイル２０１とリーダライタ側のアンテナコイル２０２との両方に電力が誘導されるため、リーダライタ側のアンテナコイル２０１に誘導された電流Ｉ’がローパスフィルタ２０４のコイル２０５及びコンデンサ２０７を通って接地へと流れ込むことになる。 Here, when the IC coil antenna coil 201 receives an electromagnetic wave transmitted from an external reader / writer and the contact IC card circuit is operated by the power induced in the antenna coil 201, the electromagnetic wave is transmitted from the reader / writer. Since electromagnetic waves induce power in both the IC coil antenna coil 201 and the reader / writer antenna coil 202, the current I ′ induced in the reader / writer antenna coil 201 is converted into the coil 205 of the low-pass filter 204. And through the capacitor 207 to the ground.

すなわち、非接触ＩＣカード回路が動作されるとき、ローパスフィルタ２０４は、リーダライタ側のアンテナコイル２０２側から見て負荷となっている。このとき、このアンテナコイル２０２側から見た負荷インピーダンスは、コイル２０５のインピーダンスＺ_１とコンデンサ２０７のインピーダンスＺ_２とが直列になっているのと等価である。したがって、リーダライタ回路が非動作時にハイインピーダンスであると仮定すると、アンテナコイル２０２側から見た総合インピーダンスＺは、Ｚ_１＋Ｚ_２となる。そして、この総合インピーダンスＺは、リーダライタ側のアンテナコイル２０２に誘導された電力を消費することから、ＩＣカード側のアンテナコイル２０１に誘導される電力の低下を招くことになる。 That is, when the non-contact IC card circuit is operated, the low-pass filter 204 becomes a load when viewed from the antenna coil 202 side on the reader / writer side. At this time, the load impedance viewed from the antenna coil 202 side is equivalent to the impedance Z _{1 of the} coil 205 and the impedance Z _{2 of the} capacitor 207 being in series. Therefore, assuming that the reader / writer circuit has high impedance when not operating, the total impedance Z viewed from the antenna coil 202 side is Z ₁ + Z ₂ . The total impedance Z consumes the power induced in the antenna coil 202 on the reader / writer side, which causes a reduction in power induced in the antenna coil 201 on the IC card side.

このように、従来のデータ通信装置では、非接触ＩＣカード回路を動作させるとき、外部のリーダライタから送信された電磁波が、互いに近接するＩＣカード側のアンテナコイル２０１とリーダライタ側のアンテナコイル２０２との両方に受信されることによって、上述した電力ロスが生じてしまい、その結果、外部のリーダライタとの通信距離が大幅に低下してしまうといった問題が生じていた。 As described above, in the conventional data communication apparatus, when the non-contact IC card circuit is operated, the electromagnetic wave transmitted from the external reader / writer is close to the antenna coil 201 on the IC card side and the antenna coil 202 on the reader / writer side that are close to each other. As a result, the above-described power loss occurs, and as a result, the communication distance with the external reader / writer is greatly reduced.

特開２００２−２４７７８号公報JP 2002-24778 A

そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されてものであり、非接触ＩＣカード側のアンテナコイルとリーダライタ側のアンテナコイルとを近接して配置した場合であっても、リーダライタ側のアンテナコイルに誘導される電力損失を抑制し、非接触ＩＣカード側のアンテナコイルの大型化を招くことなく、外部のリーダライタとの十分な通信距離を確保することを可能としたデータ通信装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention may be proposed in view of such conventional circumstances, and even when the antenna coil on the non-contact IC card side and the antenna coil on the reader / writer side are arranged close to each other, The power loss induced in the reader / writer side antenna coil is suppressed, and a sufficient communication distance with an external reader / writer can be ensured without increasing the size of the antenna coil on the non-contact IC card side. An object is to provide a data communication apparatus.

この目的を達成するために、本発明に係るデータ通信装置は、第１のアンテナコイルと、第１のアンテナコイルに近接して配置された第２のアンテナコイルと、第１のアンテナコイルを介して電磁結合される外部のリーダライタによってデータの書き込み又は読み出しが行われる非接触ＩＣカード手段と、第２のアンテナコイルを介して電磁結合される外部の非接触ＩＣカードに対してデータ書き込み又は読み出しを行うリーダライタ手段と、リーダライタ手段によって駆動されて第２のアンテナコイルから放出される信号を所定の信号レベルに抑制するフィルタ手段と、フィルタ手段の動作を抑制する動作抑制手段とを備え、動作抑制手段は、外部のリーダライタと非接触ＩＣカード手段との通信が行われるとき、第２のアンテナコイル側から見たフィルタ手段の負荷インピーダンスが非動作時よりも大きくなるように切り換える切換スイッチであり、切換スイッチは、フィルタ手段に配置されていることを特徴としている。 In order to achieve this object, a data communication device according to the present invention includes a first antenna coil, a second antenna coil disposed close to the first antenna coil, and a first antenna coil. Data is written to or read from the non-contact IC card means in which data is written or read by an external reader / writer that is electromagnetically coupled to the external non-contact IC card that is electromagnetically coupled through the second antenna coil. Reader / writer means for performing the above, filter means for suppressing the signal driven by the reader / writer means to be emitted from the second antenna coil to a predetermined signal level, and operation suppressing means for suppressing the operation of the filter means , When the communication between the external reader / writer and the non-contact IC card means is performed, the operation suppressing means is connected to the second antenna coil side. Load impedance filter means viewed et is changeover switch for switching to be greater than the time of non-operation, the changeover switch is characterized in that it is arranged in the filter unit.

以上のように、本発明に係るデータ通信装置では、フィルタ手段の動作を抑制する動作抑制手段を備えることから、少なくとも外部のリーダライタと非接触ＩＣカード手段との通信が行われるとき、この動作抑制手段がフィルタ手段の動作を抑制することによって、第１のアンテナコイルと第２のアンテナコイルとを近接して配置した場合であっても、第２のアンテナコイルに誘導される電力損失を抑制し、外部のリーダライタと非接触ＩＣカード手段との通信距離が低下するのを防ぐことができる。 As described above, since the data communication apparatus according to the present invention includes the operation suppressing unit that suppresses the operation of the filter unit, at least when the communication between the external reader / writer and the non-contact IC card unit is performed, this operation is performed. The suppression means suppresses the operation of the filter means, thereby suppressing power loss induced in the second antenna coil even when the first antenna coil and the second antenna coil are arranged close to each other. Thus, it is possible to prevent the communication distance between the external reader / writer and the non-contact IC card means from decreasing.

したがって、本発明に係るデータ通信装置では、第１のアンテナコイルの大型化を招くことなく、外部のリーダライタとの十分な通信距離を確保することが可能なことから、装置全体の更なる小型化が可能である。 Therefore, in the data communication apparatus according to the present invention, it is possible to secure a sufficient communication distance with the external reader / writer without increasing the size of the first antenna coil. Is possible.

以下、本発明を適用したデータ通信装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, a data communication apparatus to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

本発明を適用したデータ通信装置は、例えば図１に示すように、通常の電話機能等に加えて非接触ＩＣカード機能とリーダライタ機能とを有する携帯電話機１である。具体的に、この携帯電話機１は、本体部２に対してパネル部３が開閉可能に取り付けられた構造を有している。本体部２のパネル部３に臨む側の主面には、テンキーや、通話ボタン、電源ボタン等の各種の操作ボタンからなる入力部４と、音声を入力するマイクロフォン５とが設けられている。また、この本体部２の背面側には、内部電源となるバッテリ（図示せず。）が着脱可能に取り付けられている。一方、パネル部３の本体部２に臨む側の主面には、液晶表示パネル(ＬＣＤ：LiquidCrystal Display)からなる表示部６と、音声が出力されるスピーカ７とが設けられている。また、パネル部３には、通信アンテナ８が設けられている。 A data communication apparatus to which the present invention is applied is a cellular phone 1 having a non-contact IC card function and a reader / writer function in addition to a normal telephone function, for example, as shown in FIG. Specifically, the cellular phone 1 has a structure in which a panel portion 3 is attached to a main body portion 2 so as to be openable and closable. On the main surface facing the panel unit 3 of the main body unit 2, an input unit 4 including various operation buttons such as a numeric keypad, a call button, and a power button, and a microphone 5 for inputting sound are provided. A battery (not shown) serving as an internal power source is detachably attached to the back side of the main body 2. On the other hand, the main surface of the panel unit 3 facing the main body unit 2 is provided with a display unit 6 including a liquid crystal display (LCD) and a speaker 7 for outputting sound. The panel unit 3 is provided with a communication antenna 8.

この携帯電話機１は、図２に示すように、上記通信アンテナ８と接続された送信部９及び受信部１０と、これら送信部９及び受信部１０と接続されたＤＳＰ(Digital Signal Processor)１１と、このＤＳＰ１１と接続された音声処理部１２及びＣＰＵ(Central Processing Unit)１３とを備えている。 As shown in FIG. 2, the mobile phone 1 includes a transmission unit 9 and a reception unit 10 connected to the communication antenna 8, and a DSP (Digital Signal Processor) 11 connected to the transmission unit 9 and the reception unit 10. The audio processing unit 12 and the CPU (Central Processing Unit) 13 connected to the DSP 11 are provided.

送信部９は、ＤＳＰ１１から供給された音声情報に対して、デジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理等を施し、その結果得られた音声信号を、通信アンテナ８を介して基地局に送信する。受信部１０は、例えば通信アンテナ８で受信されたＲＦ信号を増幅して周波数変換及びアナログデジタル変換処理等を施し、その結果得られた音声情報をＤＳＰ１１に出力する。なお、送信部９及び受信部１０においては、例えばＰＤＣ(Personal Digital Cellular)方式、又はＩＭＴ−２０００、ＤＳ−ＣＤＭＡＳｙｓｔｅｍに準拠した通信が行われる。 The transmission unit 9 performs digital-analog conversion processing, frequency conversion processing, and the like on the audio information supplied from the DSP 11, and transmits the audio signal obtained as a result to the base station via the communication antenna 8. For example, the receiving unit 10 amplifies an RF signal received by the communication antenna 8 and performs frequency conversion, analog-digital conversion processing, and the like, and outputs audio information obtained as a result to the DSP 11. In the transmission unit 9 and the reception unit 10, for example, communication conforming to the PDC (Personal Digital Cellular) method, IMT-2000, or DS-CDMA System is performed.

ＤＳＰ１１は、受信部１０から供給された音声情報に対して、例えばスペクトラム逆拡散処理を施し、その結果得られたデータを音声情報に出力する。また、ＤＳＰ１１は、音声処理部１２から供給された音声情報に対してスペクトラム拡散処理を施し、その結果得られたデータを送信部９に出力する。 The DSP 11 performs, for example, spectrum despreading processing on the audio information supplied from the receiving unit 10 and outputs the data obtained as a result to the audio information. In addition, the DSP 11 performs spread spectrum processing on the audio information supplied from the audio processing unit 12 and outputs the data obtained as a result to the transmission unit 9.

音声処理部１２は、マイクロフォン５により集音されたユーザの音声を音声情報に変換し、それをＤＳＰ１１に出力する。また、音声処理部１２は、ＤＳＰ１１から供給された音声情報をアナログ音声信号に変換し、スピーカ７から出力する。 The voice processing unit 12 converts the user's voice collected by the microphone 5 into voice information and outputs it to the DSP 11. The audio processing unit 12 converts the audio information supplied from the DSP 11 into an analog audio signal and outputs the analog audio signal from the speaker 7.

ＣＰＵ１３は、ＲＯＭ(Read Only Memory)１４に格納されている制御プログラムをＲＡＭ(Random Access Memory)１５に展開し、その制御プログラムに従って各部の制御を行う。なお、入力部４は、各種の操作ボタンに対する入力に応じた信号をＣＰＵ１３に出力し、表示部６は、ＣＰＵ１３から供給された情報に対する画面の表示を行う。 The CPU 13 develops a control program stored in a ROM (Read Only Memory) 14 in a RAM (Random Access Memory) 15 and controls each unit according to the control program. The input unit 4 outputs signals corresponding to inputs to various operation buttons to the CPU 13, and the display unit 6 displays a screen for information supplied from the CPU 13.

また、この携帯電話機１は、ＣＰＵ１３と接続されたＲＦＩＤ回路部２０を備え、このＲＦＩＤ回路部２０は、外部のリーダライタによってデータの書き込み又は読み出しが行われる非接触ＩＣカード回路２１と、外部の非接触ＩＣカードに対してデータの書き込み又は読み出しを行うリーダライタ回路２２とを有しており、これらが１つの半導体集積回路（ＩＣチップ）に集積された構造を有している。 In addition, the cellular phone 1 includes an RFID circuit unit 20 connected to the CPU 13. The RFID circuit unit 20 includes a non-contact IC card circuit 21 in which data is written or read by an external reader / writer, and an external circuit. It has a reader / writer circuit 22 for writing / reading data to / from a non-contact IC card, and these are integrated in one semiconductor integrated circuit (IC chip).

また、非接触ＩＣカード回路２１には、一対の接続端子Ｓ１，Ｓ２を介してアンテナ回路２３が電気的に接続されている。このアンテナ回路２３は、平面状に導線が巻線された第１のアンテナコイル２４と、この第１のアンテナコイル２４と並列に接続されたコンデンサ２５とを有し、これらが並列共振回路を構成すると共に、後述する外部のリーダライタ１００のアンテナコイル１０１と第１のアンテナコイル２４とが誘導結合によって磁気的に結合することで、データを送受信するようになされている。 In addition, an antenna circuit 23 is electrically connected to the non-contact IC card circuit 21 through a pair of connection terminals S1 and S2. The antenna circuit 23 includes a first antenna coil 24 having a conductive wire wound in a plane and a capacitor 25 connected in parallel with the first antenna coil 24, and these constitute a parallel resonance circuit. At the same time, the antenna coil 101 of the external reader / writer 100, which will be described later, and the first antenna coil 24 are magnetically coupled by inductive coupling to transmit and receive data.

一方、リーダライタ回路２２には、一対の接続端子Ｓ３，Ｓ４を介してアンテナ回路２６が電気的に接続されている。このアンテナ回路２６は、平面状に導線が巻線された第２のアンテナコイル２７を有し、後述する外部の非接触ＩＣカード１０２のアンテナコイル１０３と第２のアンテナコイル２７とが誘導結合によって磁気的に結合することで、データを送受信するようになされている。なお、第２のアンテナコイル２７には、リーダライタ回路２２のアンテナ駆動回路方式に応じて、共振用のコンデンサが並列或いは直列に接続される場合もある。 On the other hand, an antenna circuit 26 is electrically connected to the reader / writer circuit 22 via a pair of connection terminals S3 and S4. This antenna circuit 26 has a second antenna coil 27 in which a conductive wire is wound in a planar shape, and the antenna coil 103 and the second antenna coil 27 of an external non-contact IC card 102 to be described later are inductively coupled. Data is transmitted and received by being magnetically coupled. Note that a resonance capacitor may be connected to the second antenna coil 27 in parallel or in series depending on the antenna drive circuit system of the reader / writer circuit 22.

ここで、第１のアンテナコイル２４及び第２のアンテナコイル２７は、図３に示すようなアンテナモジュール２８を構成しており、このアンテナモジュール２８は、図１に示すように、本体部２の筐体内において背面側に臨むように配置されている。 Here, the 1st antenna coil 24 and the 2nd antenna coil 27 comprise the antenna module 28 as shown in FIG. 3, and this antenna module 28 of the main-body part 2 is shown in FIG. It arrange | positions so that the back side may be faced in a housing | casing.

具体的に、このアンテナモジュール２８は、図３に示すように、例えばポリイミドやマイカ等の可撓性を有する絶縁フィルム又は絶縁基板２９に形成された電解銅等の導体金属箔膜をエッチングするなどして、内側に第２のアンテナコイル２７と、その外側に第１のアンテナコイル２４とが同心円状に巻回された巻回パターンとしてパターン形成された構造を有している。なお、これらアンテナコイル２４，２７を作製する際は、上記方法に限定されず、例えば銀ペースト等の導体ペーストを用いて巻回パターンを印刷形成する方法や、金属ターゲットを基板上にスパッタして巻回パターンを形成する方法等を用いることができる。このように、第１のアンテナコイル２４及び第２のアンテナコイル２７は、同一面内に近接して配置されている。 Specifically, as shown in FIG. 3, the antenna module 28 etches a flexible insulating film such as polyimide or mica or a conductive metal foil film such as electrolytic copper formed on the insulating substrate 29. Then, the second antenna coil 27 on the inner side and the first antenna coil 24 on the outer side are patterned as a winding pattern wound concentrically. The antenna coils 24 and 27 are not limited to the above method. For example, a method of printing a winding pattern using a conductive paste such as a silver paste, or sputtering a metal target on a substrate. A method of forming a winding pattern can be used. As described above, the first antenna coil 24 and the second antenna coil 27 are arranged close to each other in the same plane.

また、リーダライタ回路２２とアンテナ回路２６との間には、リーダライタ回路２２によって駆動されて第２のアンテナコイル２７から放出される信号を所定の信号レベルに抑制するフィルタ回路３０が配置されている。このフィルタ回路３０は、上述した通信品質を確保すると共に、各国の電波法に準拠するために送信波のスプリアス、いわゆる不要輻射を低減するため、必要に応じて挿入されるローパスフィルタやバンドパスフィルタを有している。 Further, a filter circuit 30 that is driven by the reader / writer circuit 22 and suppresses a signal emitted from the second antenna coil 27 to a predetermined signal level is disposed between the reader / writer circuit 22 and the antenna circuit 26. Yes. This filter circuit 30 ensures the above-described communication quality and reduces spurious transmission waves, so-called unnecessary radiation in order to comply with the radio wave laws of each country, so that a low-pass filter or a band-pass filter inserted as necessary. have.

具体的に、このフィルタ回路３０は、図４に示すように、リーダライタ回路２２とアンテナ回路２６との間の伝送線路に一対のローパスフィルタを有しており、これら一対のローパスフィルタは、一対のコイル３１，３２及びコンデンサ３３からなる、いわゆるＴ型３次ローパスフィルタである。すなわち、一方の伝送線路には、一方のコイル３１の一端が第２のアンテナコイル２７の一端と接続され、一方のコイル３１の他端が他方のコイル３２の一端と接続され、他方のコイル３２の他端が接続端子Ｓ３と接続され、コンデンサ３３の一端が一対のコイル３１，３２の間に接続され、コンデンサ３３の他端が接地されたローパスフィルタが挿入されている。また、もう一方の伝送線路にも同様に、一方のコイル３１の一端が第２のアンテナコイル２７の他端と接続され、一方のコイル３１の他端が他方のコイル３２の一端と接続され、他方のコイル３２の他端が接続端子Ｓ４と接続され、コンデンサ３３の一端が一対のコイル３１，３２の間に接続され、コンデンサ３３の他端が接地されたローパスフィルタが挿入されている。 Specifically, as shown in FIG. 4, the filter circuit 30 has a pair of low-pass filters on the transmission line between the reader / writer circuit 22 and the antenna circuit 26. This is a so-called T-type third-order low-pass filter composed of coils 31 and 32 and a capacitor 33. That is, one transmission line has one end connected to one end of the second antenna coil 27, the other end of the one coil 31 is connected to one end of the other coil 32, and the other coil 32. The other end of the capacitor 33 is connected to the connection terminal S3, one end of the capacitor 33 is connected between the pair of coils 31 and 32, and the other end of the capacitor 33 is grounded. Similarly, in the other transmission line, one end of one coil 31 is connected to the other end of the second antenna coil 27, and the other end of one coil 31 is connected to one end of the other coil 32. The other end of the other coil 32 is connected to the connection terminal S4, one end of the capacitor 33 is connected between the pair of coils 31 and 32, and the other end of the capacitor 33 is grounded.

また、フィルタ回路３０には、外部のリーダライタ１００と非接触ＩＣカード回路２１との通信が行われるとき、このフィルタ回路３０の動作を抑制するための動作抑制手段として、ＭＯＳ(Complementary-Metal Oxide Semiconductor)型のＦＥＴ(Field Effect Transistor)からなる切換スイッチ３４が配置されている。この切換スイッチ３４は、ゲートが後述する切換制御回路５３の出力端子Ｓ５と接続され、ドレインがコンデンサ３３の他端と接続され、ソースが接地点と接続されている。 Further, the filter circuit 30 has an MOS (Complementary-Metal Oxide) as an operation suppression means for suppressing the operation of the filter circuit 30 when communication between the external reader / writer 100 and the non-contact IC card circuit 21 is performed. A changeover switch 34 made of a semiconductor (FET) type field effect transistor (FET) is disposed. The changeover switch 34 has a gate connected to an output terminal S5 of a changeover control circuit 53 described later, a drain connected to the other end of the capacitor 33, and a source connected to a ground point.

非接触ＩＣカード回路２１は、図５に示すように、第１のアンテナコイル２４から供給された電気信号を整流平滑する整流回路３５と、整流回路３５から供給された電気信号を直流電力に変換するレギュレータ３６と、整流回路３５から供給された電気信号の高域成分を抽出するＨＰＦ(High Pass-Filter)３７と、ＨＰＦ３７から入力された高周波成分の信号を復調する復調回路３８と、この復調回路３８から供給されるデータに対応してデータの書き込み及び読み出しを制御するシーケンサ３９と、復調回路３８から供給されるデータを記憶するメモリ４０と、第１のアンテナコイル２４により送信するデータを変調する変調回路４１とを有している。 As shown in FIG. 5, the non-contact IC card circuit 21 rectifies and smoothes the electrical signal supplied from the first antenna coil 24, and converts the electrical signal supplied from the rectifier circuit 35 into DC power. A regulator 36 for performing the extraction, a high pass-filter (HPF) 37 for extracting a high frequency component of the electric signal supplied from the rectifier circuit 35, a demodulating circuit 38 for demodulating a high frequency component signal input from the HPF 37, and this demodulation A sequencer 39 that controls writing and reading of data corresponding to data supplied from the circuit 38, a memory 40 that stores data supplied from the demodulation circuit 38, and data to be transmitted by the first antenna coil 24 are modulated. Modulation circuit 41.

整流回路３５は、ダイオード４２、抵抗４３及びコンデンサ４４から構成されている。このうち、ダイオード４２のアノード端子が第１のアンテナコイル２４及びコンデンサ２５の一端に接続され、ダイオード４２のカソード端子が抵抗４３及びコンデンサ４４の一端に接続され、抵抗４３及びコンデンサ４４の他端が第１のアンテナコイル２４及びコンデンサ２５の他端に接続されている。そして、この整流回路３５は、第１のアンテナコイル２４から供給された電気信号を整流平滑した電気信号をレギュレータ３６及びＨＰＦ３７に出力する。 The rectifier circuit 35 includes a diode 42, a resistor 43, and a capacitor 44. Among these, the anode terminal of the diode 42 is connected to one end of the first antenna coil 24 and the capacitor 25, the cathode terminal of the diode 42 is connected to one end of the resistor 43 and the capacitor 44, and the other end of the resistor 43 and the capacitor 44 is connected. The first antenna coil 24 and the other end of the capacitor 25 are connected. The rectifier circuit 35 outputs an electric signal obtained by rectifying and smoothing the electric signal supplied from the first antenna coil 24 to the regulator 36 and the HPF 37.

レギュレータ３６は、上述した整流回路３５のダイオード４２のカソード端子、抵抗４３及びコンデンサ４４の一端と接続されている。そして、このレギュレータ３６は、整流回路３５から供給された電気信号の電圧変動（データ成分）を抑制し、安定化した後、直流電力としてシーケンサ３９に供給する。これにより、シーケンサ３９等の誤動作の原因となる、例えば携帯電話機１の位置が動くことにより発生する電圧変動、並びに非接触ＩＣカード回路２１内の消費電力の変化により発生する電圧変動が抑制される。 The regulator 36 is connected to the cathode terminal of the diode 42 of the rectifier circuit 35 described above, one end of the resistor 43 and the capacitor 44. The regulator 36 suppresses the voltage fluctuation (data component) of the electric signal supplied from the rectifier circuit 35 and stabilizes it, and then supplies it to the sequencer 39 as DC power. As a result, voltage fluctuations caused by, for example, the movement of the position of the mobile phone 1 and voltage fluctuations caused by changes in power consumption in the non-contact IC card circuit 21, which cause malfunction of the sequencer 39 and the like, are suppressed. .

ＨＰＦ３７は、コンデンサ４５及び抵抗４６により構成されており、上述した整流回路３５から供給された電気信号の高域成分を抽出し、復調回路３８に出力する。 The HPF 37 is composed of a capacitor 45 and a resistor 46, extracts a high frequency component of the electrical signal supplied from the rectifier circuit 35 described above, and outputs it to the demodulator circuit 38.

復調回路３８は、上述したＨＰＦ３７のコンデンサ４５の他端及び抵抗４６の一端と接続されており、このＨＰＦ３７から入力された高周波成分の信号を復調し、シーケンサ３９に出力する。 The demodulation circuit 38 is connected to the other end of the capacitor 45 of the HPF 37 and one end of the resistor 46 described above, and demodulates the high frequency component signal input from the HPF 37 and outputs it to the sequencer 39.

シーケンサ３９は、ＲＯＭ(Read Only Memory)やＲＡＭ(Random Access Memory)を内部に有しており、上述した復調回路３８と接続されている。そして、このシーケンサ３９は、復調回路３８から入力された信号（コマンド）をＲＡＭに記憶させ、ＲＯＭに内蔵されているプログラムにしたがってこれを解析し、解析された結果に基づいて、必要に応じてメモリ４０に格納されているデータを読み出す。或いはメモリ４０に復調回路３８から供給されるデータを書き込む。また、このシーケンサ３９は、コマンドに対応するレスポンスを返すために、レスポンス信号を生成し、変調回路４１に供給する。 The sequencer 39 has a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) inside, and is connected to the demodulation circuit 38 described above. The sequencer 39 stores the signal (command) input from the demodulation circuit 38 in the RAM, analyzes it according to the program built in the ROM, and based on the analyzed result, if necessary. Data stored in the memory 40 is read. Alternatively, the data supplied from the demodulation circuit 38 is written in the memory 40. The sequencer 39 generates a response signal and supplies it to the modulation circuit 41 in order to return a response corresponding to the command.

メモリ４０は、データの保持に電力を必要としないＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等の不揮発性メモリからなり、上述したシーケンサ３９と接続されている。そして、このメモリ４０は、シーケンサ３９の解析結果に基づいて、復調回路３８から供給されるデータを記憶する。 The memory 40 is a non-volatile memory such as an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) that does not require power to hold data, and is connected to the sequencer 39 described above. The memory 40 stores data supplied from the demodulation circuit 38 based on the analysis result of the sequencer 39.

変調回路４１は、インピーダンス４７とＦＥＴ(Field Effect Transistor)４８との直列回路から構成されており、このうち、インピーダンス４７の一端が上述した整流回路３５のダイオード４２のカソード端子に接続され、インピーダンス４７の他端がＦＥＴ４８のドレイン端子と接続され、ＦＥＴ４８のソース端子が接地点に接続され、ＦＥＴ４８のゲート端子がシーケンサ３９と接続されている。また、この変調回路４１は、上述した共振回路を構成する第１のアンテナコイル２４と並列に接続されており、ＦＥＴ４８をシーケンサ３９からの信号に対応してスイッチング動作させ、第１のアンテナコイル２４に対するインピーダンス４７の負荷を変動させる、いわゆる付加変調方式を採用している。 The modulation circuit 41 is composed of a series circuit of an impedance 47 and a field effect transistor (FET) 48, of which one end of the impedance 47 is connected to the cathode terminal of the diode 42 of the rectifier circuit 35 described above. The other end of the FET 48 is connected to the drain terminal of the FET 48, the source terminal of the FET 48 is connected to the ground point, and the gate terminal of the FET 48 is connected to the sequencer 39. The modulation circuit 41 is connected in parallel with the first antenna coil 24 that constitutes the above-described resonance circuit, and causes the FET 48 to perform a switching operation in response to a signal from the sequencer 39 so that the first antenna coil 24 is switched. A so-called additional modulation method is employed in which the load of the impedance 47 is varied.

リーダライタ回路２２は、図６に示すように、データの変調を行う変調回路４９と、データの復調を行う復調回路５０と、送受信するデータの制御を行う制御回路５１とを有している。 As shown in FIG. 6, the reader / writer circuit 22 includes a modulation circuit 49 that modulates data, a demodulation circuit 50 that demodulates data, and a control circuit 51 that controls data to be transmitted and received.

変調回路４９は、制御回路５１から入力された送信データを発信器が変調し、この変調した信号をアンテナ回路２６に供給する。 In the modulation circuit 49, the transmitter modulates the transmission data input from the control circuit 51, and supplies the modulated signal to the antenna circuit 26.

復調回路５０は、アンテナ回路２６からの変調波を復調し、この復調したデータを制御回路５１に供給する。また、この復調回路５０とフィルタ回路３０との間には、大信号が入力された場合にこれを低減するための保護回路５２が設けられている。 The demodulating circuit 50 demodulates the modulated wave from the antenna circuit 26 and supplies the demodulated data to the control circuit 51. Also, a protection circuit 52 is provided between the demodulating circuit 50 and the filter circuit 30 to reduce a large signal when it is input.

制御回路５１は、例えば外部からの指令や内蔵するプログラムにしたがって、各種制御用のコントロール信号を生成し、変調回路４９及び復調回路５０を制御すると共に、指令に対応した送信データを生成し、変調回路４９に供給する。また、制御回路５１は、復調回路５０からの応答データに基づいて再生データを生成し、外部に出力している。 The control circuit 51 generates control signals for various controls according to, for example, an external command or a built-in program, controls the modulation circuit 49 and the demodulation circuit 50, generates transmission data corresponding to the command, and performs modulation. Supply to circuit 49. Further, the control circuit 51 generates reproduction data based on the response data from the demodulation circuit 50 and outputs it to the outside.

ＣＰＵ１３は、上述した非接触ＩＣカード回路２１とリーダライタ回路２２とを選択的に動作させるための切換制御を行う。具体的には、電源無しの環境で非接触ＩＣカード回路２１を動作させるスリープモードと、ＲＦＩＤ回路部２０を起動して非接触ＩＣカード回路２１を動作させるＩＣカードモードと、ＲＦＩＤ回路部２０を起動してリーダライタ回路２２を動作させるＲ／Ｗモードとの切換制御を行う。 The CPU 13 performs switching control for selectively operating the contactless IC card circuit 21 and the reader / writer circuit 22 described above. Specifically, a sleep mode in which the non-contact IC card circuit 21 is operated in an environment without a power source, an IC card mode in which the RFID circuit unit 20 is activated to operate the non-contact IC card circuit 21, and the RFID circuit unit 20 are Switching control to the R / W mode for starting and operating the reader / writer circuit 22 is performed.

また、ＣＰＵ１３とフィルタ回路３０との間には、フィルタ回路３０内に挿入された切換スイッチ３４のオン・オフを切り換える切換制御回路５３が設けられている。この切換制御回路５３は、ＣＰＵ１３からＲＦＩＤ回路部２０に供給される制御信号に基づいて、フィルタ回路３０内に挿入された切換スイッチ３４のオン・オフを下記表１に示すように切り換える。 Further, a switching control circuit 53 is provided between the CPU 13 and the filter circuit 30 to switch on / off of the switch 34 inserted in the filter circuit 30. The switching control circuit 53 switches on / off of the selector switch 34 inserted in the filter circuit 30 as shown in Table 1 below based on a control signal supplied from the CPU 13 to the RFID circuit unit 20.

なお、表１中に示すＥＮは、ＣＰＵ１３からのＲＦＩＤ回路部２０を活性化させるための信号であり、lowは、スリープモードの状態であり、highは、起動（待機）状態である。また、Ｐ_ＯＮは、ＣＰＵ１３からの無線カードモードとＲ／Ｗモードとを切り換えるモード切換信号であり、lowは、無線カードモードの状態であり、highは、Ｒ／Ｗモードの状態である。また、表１中に示すＬＰＦ-ＳＷは、これらＣＰＵ１３からの制御信号ＥＮ，Ｐ_ＯＮに基づいて、切換制御回路５３から切換スイッチ３４のゲート端子と接続された出力端子Ｓ５に出力される信号（電圧）であり、lowは、切換スイッチ３４がオフの状態であり、highは、切換スイッチ３４がオンの状態である。 Note that EN shown in Table 1 is a signal for activating the RFID circuit unit 20 from the CPU 13, low is a sleep mode state, and high is a start (standby) state. P_ON is a mode switching signal for switching between the wireless card mode and the R / W mode from the CPU 13, low is a state of the wireless card mode, and high is a state of the R / W mode. The LPF-SW shown in Table 1 is a signal (voltage) output from the switching control circuit 53 to the output terminal S5 connected to the gate terminal of the selector switch 34 based on the control signals EN and P_ON from the CPU 13. ), Low means that the changeover switch 34 is off, and high means that the changeover switch 34 is on.

したがって、表１に示すように、スリープモード及びＩＣカードモードのとき、切換スイッチ３４は、オフ状態となり、Ｒ／Ｗモードのとき、切換スイッチ３４は、オン状態となる。 Therefore, as shown in Table 1, the changeover switch 34 is turned off in the sleep mode and the IC card mode, and the changeover switch 34 is turned on in the R / W mode.

この携帯電話機１を非接触ＩＣカードとして使用する場合には、図７に示すように、上述したスリープモード及びＩＣカードモードの状態で、本体部２の背面側を外部のリーダライタ１００に近接させる。このとき、リーダライタ１００側のアンテナコイル１０１と、第１のアンテナコイル２４とが誘導結合によって磁気的に結合し、リーダライタ１００によって非接触ＩＣカード回路２１に対するデータの書き込み又は読み出しが行われる。 When the cellular phone 1 is used as a non-contact IC card, the back side of the main body 2 is brought close to an external reader / writer 100 in the above-described sleep mode and IC card mode as shown in FIG. . At this time, the antenna coil 101 on the reader / writer 100 side and the first antenna coil 24 are magnetically coupled by inductive coupling, and data is written to or read from the non-contact IC card circuit 21 by the reader / writer 100.

具体的に、非接触ＩＣカード回路２１では、外部のリーダライタ１００から送信された質問信号としての電磁波が第１のアンテナコイル２４を介して受信されると、受信された電磁波に対応する電気信号が整流回路３５に供給される。なお、アンテナ回路２３の共振周波数は、リーダライタ１００からの発振周波数（キャリア周波数）に対応する値、例えば１３．５６ＭＨｚに設定されている。 Specifically, in the non-contact IC card circuit 21, when an electromagnetic wave as an interrogation signal transmitted from the external reader / writer 100 is received via the first antenna coil 24, an electrical signal corresponding to the received electromagnetic wave. Is supplied to the rectifier circuit 35. The resonance frequency of the antenna circuit 23 is set to a value corresponding to the oscillation frequency (carrier frequency) from the reader / writer 100, for example, 13.56 MHz.

整流回路３５は、第１のアンテナコイル２４から供給されてきた電気信号を整流平滑すると共に、正のレベルの電圧をレギュレータ３６及びＨＰＦ３７に供給する。レギュレータ３６に供給された整流回路３５からの正のレベルの電圧は、そこで安定化されて、所定のレベルの直流電圧に変換された後、内部回路を駆動する電力として各部に供給される。 The rectifier circuit 35 rectifies and smoothes the electrical signal supplied from the first antenna coil 24 and supplies a positive level voltage to the regulator 36 and the HPF 37. The positive level voltage supplied from the rectifier circuit 35 supplied to the regulator 36 is stabilized there, converted into a predetermined level of DC voltage, and then supplied to each unit as power for driving the internal circuit.

また、ＨＰＦ３７は、整流回路３５から供給された正のレベルの電圧から、高域成分を排除して、復調回路３８に供給する。復調回路３８は、ＨＰＦ３７から供給された信号を復調し、その結果得られた信号をシーケンサ３９に供給する。シーケンサ３９は、復調回路３８から入力された信号（コマンド）をＲＡＭに記憶させ、ＲＯＭに内蔵されているプログラムにしたがってこれを解析し、解析して得た結果に基づいて、復調回路３８から入力された信号（コマンド）が読み出し指令である場合に、その指令に基づいて復調回路３８から供給された書き込みデータをメモリ４０に書き込む。 Further, the HPF 37 eliminates the high frequency component from the positive level voltage supplied from the rectifier circuit 35 and supplies it to the demodulator circuit 38. The demodulation circuit 38 demodulates the signal supplied from the HPF 37 and supplies the signal obtained as a result to the sequencer 39. The sequencer 39 stores the signal (command) input from the demodulation circuit 38 in the RAM, analyzes the signal in accordance with a program built in the ROM, and inputs the signal from the demodulation circuit 38 based on the result obtained by the analysis. When the received signal (command) is a read command, the write data supplied from the demodulation circuit 38 is written in the memory 40 based on the command.

一方、シーケンサ３９は、復調回路３８から入力された信号（コマンド）が読み出し指令である場合に、その指令に対応する読み出しデータをメモリ４０から読み出す。そして、この読み出しデータに基づいて、変調回路４１のＦＥＴ４８がスイッチング動作される。すなわち、この変調回路４１では、ＦＥＴ４８がオンされるとインピーダンス４７と第１のアンテナコイル２４とが並列に接続され、ＦＥＴ４８がオフされるとインピーダンス４７と第１のアンテナコイル２４との並列接続が解除される。これにより、読み出しデータに応じて、第１のアンテナコイル２４と磁気的に結合しているリーダライタ１００側のアンテナコイル１０１のインピーダンスを変化させることができる。このように、非接触ＩＣカード回路２１では、送信するデータに応じて、リーダライタ１００のアンテナコイル１０１の負荷を変化させながら、振幅変調を行い、応答信号を第１のアンテナコイル２４を介して外部のリーダライタに送信する。 On the other hand, when the signal (command) input from the demodulation circuit 38 is a read command, the sequencer 39 reads the read data corresponding to the command from the memory 40. Based on this read data, the FET 48 of the modulation circuit 41 is switched. That is, in the modulation circuit 41, when the FET 48 is turned on, the impedance 47 and the first antenna coil 24 are connected in parallel. When the FET 48 is turned off, the impedance 47 and the first antenna coil 24 are connected in parallel. Canceled. Accordingly, the impedance of the antenna coil 101 on the reader / writer 100 side that is magnetically coupled to the first antenna coil 24 can be changed according to the read data. As described above, the non-contact IC card circuit 21 performs amplitude modulation while changing the load of the antenna coil 101 of the reader / writer 100 according to the data to be transmitted, and sends the response signal via the first antenna coil 24. Send to an external reader / writer.

以上のようにして、この携帯電話機１では、外部のリーダライタ１００によるデータの書き込み又は読み出しが行われる。 As described above, in the cellular phone 1, data is written or read by the external reader / writer 100.

一方、この携帯電話機１をリーダライタとして使用する場合には、図８に示すように、上述したＲ／Ｗモードの状態で、本体部２の背面側に外部の非接触ＩＣカード１０２を近接させる。このとき、リーダライタ回路２２側の第２のアンテナコイル２７と、非接触ＩＣカード１０２のアンテナコイル１０３とが誘導結合によって磁気的に結合し、外部の非接触ＩＣカード回路２１に対してリーダライタ回路２２によるデータの書き込み又は読み出しが行われる。 On the other hand, when the cellular phone 1 is used as a reader / writer, an external non-contact IC card 102 is brought close to the back side of the main body 2 in the above-described R / W mode state as shown in FIG. . At this time, the second antenna coil 27 on the reader / writer circuit 22 side and the antenna coil 103 of the non-contact IC card 102 are magnetically coupled by inductive coupling, and the reader / writer is connected to the external non-contact IC card circuit 21. Data is written or read by the circuit 22.

具体的に、リーダライタ回路２２では、ＣＰＵ１３から外部の非接触ＩＣカード１０２に対する書き込みが指令されると、この指令に基づいて、制御回路５１が書き込みのためのコマンド信号を生成すると共に、指令に対応した送信データ（書き込みデータ）を生成し、変調回路４９に供給する。変調回路４９は、所定の周波数の搬送波をＡＳＫ(Amplitude Shift Keying)変調し、第２のアンテナコイル２７に供給する。第２のアンテナコイル２７は、入力された変調信号に対応する電磁波を放射する。また、リーダライタ回路２２は、外部の非接触ＩＣカード１０２からの応答信号が第２のアンテナコイル２７を介して受信されたとき、それを復調回路５０が復調し、読み出しデータを取得し、これをＣＰＵ１３に出力する。 Specifically, in the reader / writer circuit 22, when the CPU 13 commands writing to the external non-contact IC card 102, the control circuit 51 generates a command signal for writing based on this command and Corresponding transmission data (write data) is generated and supplied to the modulation circuit 49. The modulation circuit 49 performs ASK (Amplitude Shift Keying) modulation on a carrier wave having a predetermined frequency and supplies it to the second antenna coil 27. The second antenna coil 27 radiates an electromagnetic wave corresponding to the input modulation signal. When the response signal from the external non-contact IC card 102 is received via the second antenna coil 27, the reader / writer circuit 22 demodulates the response signal to acquire read data. Is output to the CPU 13.

以上のようにして、この携帯電話機１では、外部の非接触ＩＣカード１０２に対してデータの書き込み又は読み出しを行う。 As described above, in the cellular phone 1, data is written to or read from the external non-contact IC card 102.

ところで、この携帯電話機１を非接触ＩＣカードとして使用した際には、図４に示すように、外部のリーダライタ１００から送信された電磁波を第１のアンテナコイル２４が受けて、この第１のアンテナコイル２４に誘導される電力により非接触ＩＣカード回路２１が動作されることになる。 By the way, when the cellular phone 1 is used as a non-contact IC card, the first antenna coil 24 receives the electromagnetic wave transmitted from the external reader / writer 100 as shown in FIG. The non-contact IC card circuit 21 is operated by the electric power induced in the antenna coil 24.

このとき、外部のリーダライタ１００から送信された電磁波によって、非接触ＩＣカード回路２１側の第１のアンテナコイル２４とリーダライタ回路２２側の第２のアンテナコイル２７との両方に電力が誘導されるため、第２のアンテナコイル２７に誘導された電流Ｉは、フィルタ回路３０のコイル３１及びコンデンサ３３を通るものの、オフ状態された切換スイッチ３４で遮断されることになる。 At this time, the electromagnetic wave transmitted from the external reader / writer 100 induces power to both the first antenna coil 24 on the non-contact IC card circuit 21 side and the second antenna coil 27 on the reader / writer circuit 22 side. Therefore, the current I induced in the second antenna coil 27 passes through the coil 31 and the capacitor 33 of the filter circuit 30, but is cut off by the changeover switch 34 that is turned off.

すなわち、この携帯電話機１では、外部のリーダライタ１００と非接触ＩＣカード回路２１との通信が行われるとき、フィルタ回路３０内に挿入された切換スイッチ３４をオフ状態とし、コンデンサ３３のインピーダンスを無限大（実際には、ＭＯＳ型ＦＥＴの寄生ダイオードによるＣ成分やＲ成分が残留することになる。）とすることで、第１のアンテナコイル２４側から見た総合インピーダンスを大きくし、フィルタ回路３０が負荷とならないようにする。 That is, in the cellular phone 1, when communication is performed between the external reader / writer 100 and the non-contact IC card circuit 21, the changeover switch 34 inserted in the filter circuit 30 is turned off, and the impedance of the capacitor 33 is infinite. By setting it large (actually, the C component and R component due to the parasitic diode of the MOS FET remain), the total impedance viewed from the first antenna coil 24 side is increased, and the filter circuit 30 To avoid becoming a load.

これにより、携帯電話機１では、外部のリーダライタ１００と非接触ＩＣカード回路２１との通信が行われ、非接触ＩＣカード回路２１が動作されるとき、外部のリーダライタ１００から送信された電磁波によって第２のアンテナコイル２７に誘導した電力が、フィルタ回路３０のコイル３１及びコンデンサ３２を通って接地へと流れ込むのを防ぐことができる。すなわち、この携帯電話機１では、第２のアンテナコイル２７に誘導される電力は消費されずに、外部のリーダライタ１００から送信された電磁波によって誘導された電力を非接触ＩＣカード回路２１において略々全て使用することが可能となる。 Thereby, in the mobile phone 1, communication between the external reader / writer 100 and the non-contact IC card circuit 21 is performed, and when the non-contact IC card circuit 21 is operated, electromagnetic waves transmitted from the external reader / writer 100 are used. The electric power induced in the second antenna coil 27 can be prevented from flowing to the ground through the coil 31 and the capacitor 32 of the filter circuit 30. That is, in the cellular phone 1, the power induced by the electromagnetic wave transmitted from the external reader / writer 100 is approximately consumed in the non-contact IC card circuit 21 without consuming the power induced in the second antenna coil 27. All can be used.

したがって、この携帯電話機１では、電力ロスを生じさせることなく、外部のリーダライタ１００との十分な通信距離を確保することが可能であり、非接触ＩＣカード側の第１のアンテナコイル２４の大型化を招くことなく、装置全体を更に小型化することが可能である。 Therefore, this mobile phone 1 can ensure a sufficient communication distance with the external reader / writer 100 without causing power loss, and the first antenna coil 24 on the non-contact IC card side is large. It is possible to further reduce the size of the entire apparatus without causing downsizing.

ここで、フィルタ回路３０内に上記切換スイッチ３４を挿入した場合と、挿入しなかった場合との通信距離の違いについて測定した。以下、測定結果を表２に示す。なお、本測定には、リーダライタとして、ソニー社製のＲＣ−Ｓ４４０／Ｃ（強磁界）を使用した。 Here, the difference in communication distance between when the changeover switch 34 was inserted into the filter circuit 30 and when it was not inserted was measured. The measurement results are shown in Table 2 below. In this measurement, Sony RC-S440 / C (strong magnetic field) was used as a reader / writer.

表２に示すように、フィルタ回路３０内に切換スイッチ３４を挿入した場合には、挿入しなかった場合に比べて、通信距離が長くなることがわかる。 As shown in Table 2, it can be seen that the communication distance is longer when the changeover switch 34 is inserted into the filter circuit 30 than when it is not inserted.

なお、本発明では、少なくとも外部のリーダライタ１００と非接触ＩＣカード回路２１との通信が行われるとき、フィルタ回路３０の動作を抑制するための動作抑制手段として、第２のアンテナコイル２７側から見たフィルタ回路３０の負荷インピーダンスが、リーダライタ回路２２を動作させるときよりも大きくなるように切り換える切換スイッチ３４を配置することを特徴としている。特に、このような切換スイッチ３４をフィルタ回路３０内に挿入することで、上述した第２のアンテナコイル２７における電力損失を回避することが可能である。 In the present invention, at least when the communication between the external reader / writer 100 and the non-contact IC card circuit 21 is performed, the second antenna coil 27 side serves as an operation suppressing means for suppressing the operation of the filter circuit 30. The changeover switch 34 is arranged so that the load impedance of the seen filter circuit 30 becomes larger than when the reader / writer circuit 22 is operated. In particular, by inserting such a changeover switch 34 into the filter circuit 30, it is possible to avoid the power loss in the second antenna coil 27 described above.

一方、リーダライタ回路２２を動作させるとき、すなわち外部の非接触ＩＣカード１０２とリーダライタ回路２２との通信が行われるときには、フィルタ回路３０内に挿入された切換スイッチ３４をオン状態とする。このとき、スイッチオン抵抗の十分小さいデバイスを選択することで、フィルタ回路３０の特性をそのまま確保することが可能である。また、この場合、切換スイッチ３４を直接信号線路に挿入しないため、この切換スイッチ３４を通過する際の波形の悪化や電力ロスの発生を防ぐことが可能である。なお、このような信号線路に直列挿入しない切換スイッチ３４としては、上記ＭＯＳ型ＦＥＴの他にも、接合型ＦＥＴ、トランジスタ等の半導体スイッチを使用することが可能である。なお、本発明は、例えば電磁リレー等のメカニカルスイッチを切換スイッチ３４として使用することを妨げるものではない。 On the other hand, when the reader / writer circuit 22 is operated, that is, when communication between the external non-contact IC card 102 and the reader / writer circuit 22 is performed, the changeover switch 34 inserted in the filter circuit 30 is turned on. At this time, by selecting a device having a sufficiently small switch-on resistance, it is possible to ensure the characteristics of the filter circuit 30 as they are. In this case, since the changeover switch 34 is not directly inserted into the signal line, it is possible to prevent the deterioration of the waveform and the generation of power loss when passing through the changeover switch 34. In addition to the MOS type FET, a semiconductor switch such as a junction type FET or a transistor can be used as the changeover switch 34 not inserted in series in the signal line. The present invention does not prevent the use of a mechanical switch such as an electromagnetic relay as the changeover switch 34, for example.

次に、本発明の別の構成例として、図９に示す回路構成について説明する。 Next, a circuit configuration shown in FIG. 9 will be described as another configuration example of the present invention.

この回路構成では、上述した図４に示すフィルタ回路３０内に挿入された切換スイッチ３４に代わる動作抑制手段として、第２のアンテナコイル２７とフィルタ回路３０との間に切換スイッチ５４が配置されている。 In this circuit configuration, a changeover switch 54 is disposed between the second antenna coil 27 and the filter circuit 30 as an operation suppressing means in place of the changeover switch 34 inserted in the filter circuit 30 shown in FIG. Yes.

この切換スイッチ５４は、第２のアンテナコイル２７とフィルタ回路３０との間の伝送線路に挿入された一対の電磁リレーからなり、第２のアンテナコイル２７側の接点とフィルタ回路３０側の接点との間の接続を物理的に切り換えることによって、第２のアンテナコイル２７とフィルタ回路３０との間の電気的な接続を切り替える。また、この切換スイッチ５４は、上述したＣＰＵ１３からの制御信号ＥＮ，Ｐ_ＯＮに基づいて、切換制御回路５３によるオン・オフの切換制御が行われる。すなわち、スリープモード及びＩＣカードモードのとき、切換スイッチ５４は、切換制御回路５３によりオフ状態とされ、Ｒ／Ｗモードのとき、切換スイッチ５４は、切換制御回路５３によりオン状態とされる。 The changeover switch 54 is composed of a pair of electromagnetic relays inserted in a transmission line between the second antenna coil 27 and the filter circuit 30, and includes a contact on the second antenna coil 27 side and a contact on the filter circuit 30 side. The electrical connection between the second antenna coil 27 and the filter circuit 30 is switched by physically switching the connection between them. The changeover switch 54 is controlled to be turned on and off by the changeover control circuit 53 based on the control signals EN and P_ON from the CPU 13 described above. That is, in the sleep mode and the IC card mode, the changeover switch 54 is turned off by the changeover control circuit 53, and in the R / W mode, the changeover switch 54 is turned on by the changeover control circuit 53.

したがって、外部のリーダライタ１００と非接触ＩＣカード回路２１との通信が行われるとき、外部のリーダライタ１００から送信された電磁波によって第２のアンテナコイル２７に誘導された電流Ｉは、オフ状態とされた切換スイッチ５４で遮断されることになる。 Therefore, when communication between the external reader / writer 100 and the non-contact IC card circuit 21 is performed, the current I induced in the second antenna coil 27 by the electromagnetic wave transmitted from the external reader / writer 100 is in the OFF state. The changeover switch 54 is cut off.

これにより、携帯電話機１では、外部のリーダライタ１００から送信された電磁波によって誘導された電力を非接触ＩＣカード回路２１において略々全て使用することが可能となる。したがって、この携帯電話機１では、電力ロスを生じさせることなく、外部のリーダライタ１００との十分な通信距離を確保することが可能であり、第１のアンテナコイル２４の大型化を招くことなく、装置全体を更に小型化することが可能である。 As a result, the cellular phone 1 can use substantially all of the power induced by the electromagnetic wave transmitted from the external reader / writer 100 in the non-contact IC card circuit 21. Therefore, in this cellular phone 1, it is possible to ensure a sufficient communication distance with the external reader / writer 100 without causing power loss, and without causing an increase in the size of the first antenna coil 24, The entire apparatus can be further reduced in size.

なお、この回路構成では、第２のアンテナコイル２７とフィルタ回路３０との間の線路を完全に遮断する必要があることから、切換スイッチ５４としては、上記電磁リレー５４のように、第２のアンテナコイル２７とフィルタ回路３０との間の電気的な接続を切り替えるメカニカルスイッチを使用することが望ましい。
なお、本発明を適用したデータ通信装置は、上記携帯電話機１に限定されるものではなく、上述した非接触ＩＣカード機能及びリーダライタ機能を搭載する携帯可能な電子機器に対して広く適用可能である。 In this circuit configuration, since the line between the second antenna coil 27 and the filter circuit 30 needs to be completely cut off, the change-over switch 54 is a second switch like the electromagnetic relay 54 described above. It is desirable to use a mechanical switch that switches electrical connection between the antenna coil 27 and the filter circuit 30.
Note that the data communication apparatus to which the present invention is applied is not limited to the mobile phone 1, and can be widely applied to portable electronic devices equipped with the above-described contactless IC card function and reader / writer function. is there.

本発明を適用した携帯電話機の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the mobile telephone to which this invention is applied. 上記携帯電話機の回路構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the circuit structure of the said mobile telephone. アンテナモジュールの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of an antenna module. フィルタ回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of a filter circuit. 非接触ＩＣカード回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of a non-contact IC card circuit. リーダライタ回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of a reader / writer circuit. 上記携帯電話機を非接触ＩＣカードとして使用する場合を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the case where the said mobile phone is used as a non-contact IC card. 上記携帯電話機をリーダライタとして使用する場合を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the case where the said mobile telephone is used as a reader / writer. 第２のアンテナコイルとフィルタ回路との間に切換スイッチが配置された構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure by which the changeover switch is arrange | positioned between the 2nd antenna coil and the filter circuit. 従来の回路構成による非接触ＩＣカード回路を動作させた際のローパスフィルタにおける電力損失を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the power loss in a low-pass filter at the time of operating the non-contact IC card circuit by the conventional circuit structure.

Explanation of symbols

１携帯電話機、２本体部、３パネル部、２０ＲＦＩＤ回路部、２１非接触ＩＣカード回路、２２リーダライタ回路、２４第１のアンテナコイル、２７第２のアンテナコイル、３０フィルタ回路、３４切換スイッチ（半導体スイッチ）、５３切換制御回路、５４切換スイッチ（メカニカルスイッチ） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mobile phone, 2 Main body part, 3 Panel part, 20 RFID circuit part, 21 Non-contact IC card circuit, 22 Reader / writer circuit, 24 1st antenna coil, 27 2nd antenna coil, 30 Filter circuit, 34 Changeover switch (Semiconductor switch), 53 changeover control circuit, 54 changeover switch (mechanical switch)

Claims

A first antenna coil;
A second antenna coil disposed proximate to the first antenna coil;
Non-contact IC card means in which data is written or read by an external reader / writer that is electromagnetically coupled via the first antenna coil;
Reader / writer means for writing / reading data to / from an external non-contact IC card that is electromagnetically coupled via the second antenna coil;
Filter means for suppressing the signal driven by the reader / writer means and emitted from the second antenna coil to a predetermined signal level;
An operation suppression means for suppressing the operation of the filter means ,
When the communication between the external reader / writer and the non-contact IC card means is performed, the operation suppression means has a load impedance of the filter means as viewed from the second antenna coil side that is larger than that during non-operation. Is a changeover switch
The changeover switch is a data communication device arranged in the filter means .

2. The data communication apparatus according to claim 1 , wherein the changeover switch is a semiconductor switch.