JP4415254B2 - Reception circuit and the communication device - Google Patents

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本発明は受信回路及び通信装置に関し、例えば、非接触IC(Integrated Circuit)カードとデータ通信するリーダライタ装置に適用して好適なものである。 The present invention relates to a receiving circuit and a communication device, for example, it is suitably applied to a non-contact IC (Integrated Circuit) card and a reader-writer device for data communication.

近年、駅の改札機、セキュリティシステム、電子マネーシステム等の分野においては、非接触ICカードを用いた非接触ICカードシステムが普及し始めている。 In recent years, ticket gate of the station, security system, in the field such as electronic money system, the non-contact IC card system using a non-contact IC card has begun to spread.

一例として図16に示すように、このような非接触ICカードシステムは、非接触ICカードと、当該非接触ICカードに対してデータの読み出し/書き込みを行うリーダライタ装置とを有する。 As shown in FIG. 16 as an example, such a non-contact IC card system comprises a non-contact IC card, a reader-writer device for reading / writing of data to the non-contact type IC card.

このリーダライタ装置の内部に設けられた回路(以下、これをリーダライタ装置側回路と呼ぶ)CT1では、キャリア信号源50によって例えば13.56[MHz]の交流信号を生成し、これを抵抗R1、コンデンサC1及びコイルL1からなる共振回路を介して昇圧する。 Circuit provided inside the reader-writer device (hereinafter, referred to as reader-writer device side circuit) CT1, generates an AC signal of the carrier signal source 50 e.g. 13.56 [MHz], the resistance of this R1 boosts via a resonant circuit composed of a capacitor C1 and a coil L1. これにより、この共振回路のコイルL1に流れる交流信号に応じた交代磁界Hが、当該コイルL1から空間へ輻射される。 Accordingly, alternating magnetic field H in response to the AC signal flowing through the coil L1 of the resonance circuit is radiated from the coil L1 to the space.

一方、非接触ICカードの内部に設けられた回路(以下、これを非接触ICカード側回路と呼ぶ)CT2では、かかる交代磁界Hに応じてコイルL2に誘起される電圧を、内部の整流回路(図示せず)によって整流し、これを非接触ICカードの駆動電力として利用することにより、バッテリーレスで動作するようになされている。 Meanwhile, the circuit which is provided in the non-contact IC card (hereinafter, referred to as non-contact IC card side circuit this) In CT2, the voltage induced in the coil L2 in response to the alternating magnetic field H, the interior of the rectifier circuit rectified (not shown), by using this as a driving power of the non-contact IC card is adapted to operate in battery-less.

ここで、この非接触ICカードからリーダライタ装置へのデータ通信は、負荷変調方式により行われる。 Here, the data communication to the reader-writer device from the contactless IC card is performed by load modulation scheme. この場合、リーダライタ装置側回路CT1及び非接触ICカード側回路CT2は、それぞれに設けられたコイルL1及びL2の物理形状と位置関係とに基づいて決定される結合係数kにより、電気回路的に結合しているものとして考えることができる。 In this case, the reader-writer device side circuit CT1 and the non-contact IC card side circuit CT2 is the coupling coefficient k is determined based on the positional relationship between the physical shape of the coil L1 and L2 provided in each electric circuit to it can be considered as being linked to.

このような前提をもとに負荷変調方式について説明すると、非接触ICカードは、リーダライタ装置へ伝送する伝送データに応じてスイッチSW1をON状態又はOFF状態にし、これにより非接触ICカード側回路CT2の抵抗を、抵抗R3のみの状態と抵抗R3及びR4からなる並列抵抗の状態とに適宜切り替え、かくして電気回路的に結合しているリーダライタ装置側回路CT1の電流iLを変化させる。 To explain these assumptions based on the load modulation scheme, the non-contact IC card, the switch SW1 to the ON state or OFF state according to the transmission data to be transmitted to the reader writer device, thereby the non-contact IC card side circuit CT2 resistance, switching appropriately the state of the resistance R3 only the parallel resistance state comprising resistors R3 and R4, thus changing the current iL of the reader-writer device side circuit CT1 in electrical circuitry coupled.

リーダライタ装置は、このリーダライタ装置側回路CT1の電流iLの振幅変化を検出し、この振幅変化の検出結果に基づいて伝送データを復調する。 Writer device detects the change in amplitude of the current iL of the reader-writer device side circuit CT1, demodulates the transmission data based on a detection result of the amplitude change.

因みにこの検出の手法としては、例えば図17に示すように、コイルL1とグランドとの間に抵抗R5を挿入して、この部分の電圧変化を検出することが考えられる。 Incidentally as a method for the detection, for example, as shown in FIG. 17, by inserting a resistor R5 between the coil L1 and the ground, it is considered to detect a voltage change in this portion. この場合、電流iLに相当する交流電圧を、ダイオードD1、コンデンサC3、抵抗R6からなる検波回路を介して直流電圧に変換した後、これをバンドパスフィルタ51で処理して必要な帯域成分を抽出する。 In this case, an AC voltage corresponding to the current iL, diode D1, capacitor C3, after conversion into a DC voltage through the detector circuit comprising resistors R6, extracts necessary band components it is treated with a band-pass filter 51 to. この後復調処理として、バンドパスフィルタ51からの出力をA/Dコンバータ52で処理することにより2値化(又は多値化)し、かくしてデジタル処理部53において伝送データを得ることができる。 As a demodulation processing steps, binarization (or multi-value) by processing the output from the band pass filter 51 in the A / D converter 52, thus it is possible to obtain transmission data in the digital processing unit 53.

ここで一般的な復調回路の処理について、図18に示す一例を用いて説明する。 Here, the process of the general demodulation circuit will be described with reference to an example shown in FIG. 18. 一般的に無線伝送路から検出された信号は、信号の開始、終了時間が不明な場合や、無線伝送路において波形に歪みを受けた場合、どのタイミングでデータを取り込むかが問題となる。 Is generally detected signal from the wireless transmission path, the start signal, and when the end time is not known, when subjected to distortion in the waveform in a wireless transmission path, or capture data at any time is a problem. またノイズの影響等によりデータ自体が誤っている可能性がある。 Also there is a possibility that incorrect data itself due to the influence of noise or the like. このため復調回路においては、データ検出タイミングを決定し、その決定したタイミングに応じてデータを取り込むようになされている。 In Therefore demodulation circuit determines the data detection timing, have been made to capture data in accordance with a timing decision. また通信方式によっては、誤り訂正を行う場合もある。 Also the communication system may also perform error correction.

図18に示した復調回路においては、同期検出・データ再生回路55が、データ検出タイミングを決定して、データを取り込むようになされており、誤り検出回路56が、誤り検出符号や伝送パケットの構造に基づいて、得られたデータに誤りがないか確認するようになされている。 The demodulation circuit shown in FIG. 18, the synchronization detection and data recovery circuit 55, to determine the data detection timing, have been made to capture data, the error detection circuit 56, the error detection code and the transmission packet structure based on, it is adapted to check if there is an error in the resulting data. 因みにA/Dコンバータ54については、前段の検出回路がデジタル回路で構成される場合、不要となる。 For the A / D converter 54 Incidentally, if the front stage of the detection circuit is constituted by a digital circuit, it becomes unnecessary.

また一例として図19において、FeliCa(R)の伝送パケット構造を示し、さらに図20において、FeliCa(R)で採用されている伝送路符号(ビットコーディング)のマンチェスタ符号を示す。 In Figure 19 as an example, it shows the transmission packet structure of FeliCa (R), further in FIG. 20, shows the Manchester codes channel coding employed by FeliCa (R) (Bit Coding). 例えばFeliCa(R)においては、マンチェスタ符号化された、プリアンブルとシンクコードの特徴を利用することで、データの検出タイミングを決定することができる。 For example, in FeliCa (R) has been Manchester-encoded, by utilizing the characteristics of the preamble and the sync code, it is possible to determine the detection timing of the data. 続いてFeliCa(R)においては、再生されたデータのシンクコードによりデータの開始時間を認識し、データレングスによりデータの終了時間を認識し、さらにCRC(Cyclic Redundancy Check)によりデータの誤り検出を行うことができる。 In subsequently FeliCa (R) recognizes the starting time of the data by the sync code of the reproduced data, and recognizes the end time of the data by the data length, performs error detection of data by the further CRC (Cyclic Redundancy Check) be able to. 復調回路は、データについて誤りがなかった場合にのみ、再生されたデータに基づいて復調データを生成し、これを後段の制御回路等へ送出する。 The demodulation circuit for data only if there is no error, generates demodulated data based on the reproduced data, and sends this to the subsequent stage of the control circuit or the like. なおこの復調データは、再生されたデータそのものでも良いし、伝送パケット内のデータだけでも良い。 Note The demodulated data may be reproduced data itself may only data in the transmission packet. またデータと取り込み信号とを別に送出することも可能である。 It is also possible to separately sending the data and the capture signal.

ここでは、FeliCa(R)方式についてのみ説明したが、通信方式の違いにより伝送パケットの構造や伝送路符号や誤り検出(又は誤り訂正)の手法は異なる。 Here has been described only for FeliCa (R) method, manner of the structure and channel coding and error detection in the transmission packet by the difference in communication method (or correction) are different. 他の例を挙げるとすると、ISO14443のType-Bの場合、非接触ICカードからリーダライタ装置へのデータ通信には、図21に示すような伝送パケット構造が採用されている。 When another example, when the Type-B of ISO14443, the data communication from the contactless IC card to the reader writer device, is employed transport packet structure as shown in FIG. 21.

ところで近年、このような非接触ICカードシステムにおいては、非接触ICカードが複数枚重ねられて使用される状況に対応するために、アンチコリジョン対応の非接触ICカードを用いる場合がある。 In recent years, in such a non-contact IC card system, in order to respond to the situation where the non-contact IC card is used in stacked plurality, there is a case of using the contactless IC card anticollision correspondence. このアンチコリジョン対応の非接触ICカードでは、非接触ICカード側の共振周波数が、リーダライタ装置とのデータ通信で用いられるキャリア周波数(13.56[MHz])と異なる周波数(例えば19[MHz])に設定されている(特許文献1参照)。 This anti-collision correspondence of the non-contact IC card, the resonance frequency of the non-contact IC card side, the carrier frequency used in data communication with the reader-writer device (13.56 [MHz]) and different frequencies (e.g., 19 [MHz] ) are set (refer to Patent Document 1).
特開2001−307039公報(第2頁) JP 2001-307039 publication (page 2)

ところで、アンチコリジョン対応の非接触ICカードを用いた従来の非接触ICカードシステムでは、図22に示すように、例えばリーダライタ装置から非接触ICカードを引き離すことによって、リーダライタ装置及び非接触ICカード間の距離を徐々に変化させたとき、リーダライタ装置から離れすぎて非接触ICカードの駆動電力が不足するポイント(距離d2)に至る前に、リーダライタ装置が非接触ICカードからの伝送データを得ることができなくなってしまう不具合ポイント(距離d1)が存在する場合があり、この場合にはリーダライタ装置及び非接触ICカード間のデータ通信が途絶えてしまう問題があった。 Incidentally, in the conventional non-contact IC card system using a noncontact IC card anticollision correspondence, as shown in FIG. 22, by pulling apart the non-contact IC card, for example, from the reader-writer device, a reader-writer device and the non-contact IC when gradually changing the distance between the card, before reaching the point (distance d2) to insufficient driving power of the non-contact IC card too far from the reader-writer device, transmitting a reader writer device from the contactless IC card may malfunction so that it becomes impossible to obtain a data point (distance d1) is present, in this case there is a problem that interrupted data communication between the reader-writer device and the non-contact IC card.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、格段と確実にデータ通信することができる受信回路及び通信装置を提案しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above, it is intended to propose a reception circuit and a communication device can reliably communicate data with remarkably.

かかる課題を解決するため本発明においては、受信回路において、受信した負荷変調信号からデータを復調するために、 コスタスループ回路により負荷変調信号の振幅変化と位相変化とを検出する検出手段を設けるようにした。 In the present invention for solving the above problems, in the receiving circuit, in order to demodulate the data from the received load modulation signal, so as to provide a detection means for detecting the amplitude change and phase change of the load modulation signal by Costas loop circuit It was.

また本発明においては、通信装置において、外部からの負荷変調信号を受信する受信回路を設け、受信回路には、受信した負荷変調信号からデータを復調するために、 コスタスループ回路により負荷変調信号の振幅変化と位相変化とを検出する検出手段を設けるようにした。 In the present invention In the communication device, a receiving circuit for receiving a load modulation signal from the outside is provided, the receiving circuit, in order to demodulate the data from the received load modulation signal, the load modulation signal by Costas loop circuit and to provide a detection means for detecting the amplitude change and phase change.

このようにして受信回路及び通信装置は、受信した負荷変調信号からデータを復調するために、当該負荷変調信号の振幅変化だけでなく位相変化も検出するようにしたことにより、負荷変調の結果が負荷変調信号の振幅に現れず位相に現れる場合であっても、データを確実に復調することができる。 In this way, the reception circuit and the communication device, to demodulate data from the received load modulation signal, by which is adapted also to detect phase changes not only the amplitude variation of the load modulation signal, the load modulation results even when appearing in the phase not appear in the amplitude of the load modulation signal, it is possible to reliably demodulate the data.

本発明によれば、受信した負荷変調信号からデータを復調するために、当該負荷変調信号の振幅変化だけでなく位相変化も検出するようにしたことにより、負荷変調の結果が負荷変調信号の振幅に現れず位相に現れる場合であっても、データを確実に復調することができ、かくして格段と確実にデータ通信することができる受信回路及び通信装置を実現することができる。 According to the present invention, in order to demodulate the data from the received load modulation signal, by which is adapted to detect a phase change as well as the amplitude variation of the load modulation signal, the amplitude of the load modulation result load modulation signal a case which appears to appear without phase also, the data can be reliably demodulate, thus it is possible to realize a receiving circuit and a communication device can reliably communicate data with remarkably.

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。 For it is described with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention.

(1)非接触ICカードシステム 図1において、1は全体として非接触ICカードシステムを示し、アンチコリジョン対応の非接触ICカード2と、当該非接触ICカード2に対するデータの読み出し/書き込みを行うリーダライタ装置3と、当該リーダライタ装置3に接続されたサーバ装置4とによって構成されている。 (1) In the non-contact IC card system Figure 1, 1 denotes a contactless IC card system as a whole, a reader for performing a non-contact IC card 2 of the anticollision correspondence, the read / write of data to the non-contact type IC card 2 writer device 3 is configured by the server apparatus 4 connected to the reader-writer device 3. 例えばリーダライタ装置3は、非接触ICカード2に書き込むべきデータをサーバ装置4から取得したり、非接触ICカード2から読み出したデータをサーバ装置4へ送信するようになされている。 For example a reader-writer device 3, or acquires the data to be written to the non-contact IC card 2 from the server device 4, the data read from the non-contact IC card 2 is made to transmit to the server device 4.

因みに本実施の形態の場合、非接触ICカード2からリーダライタ装置3へのデータ通信は、キャリア周波数13.56[MHz]を用いた負荷変調方式により行われる。 Incidentally the case of this embodiment, the data communication from the contactless IC card 2 to the reader writer device 3, is carried out by means of load modulation scheme using carrier frequency 13.56 [MHz]. また非接触ICカード2側の共振周波数は、キャリア周波数13.56[MHz]と異なる周波数(例えば19[MHz])に設定されている。 The resonance frequency of the contactless IC card 2 side is set to the carrier frequency 13.56 [MHz] frequency different (e.g. 19 [MHz]).

実際上このリーダライタ装置3は、全体を統括的に制御する制御部10に対し、サーバ装置4と通信するための通信インターフェース部11と、非接触ICカード2に対しアンテナ部12を介してデータを送信するための送信部13と、非接触ICカード2からアンテナ部12を介してデータを受信するための受信部14とが接続されて構成されている。 In practice this reader-writer device 3, to the control unit 10 for overall control, a communication interface unit 11 for communicating with the server device 4, for non-contact IC card 2 via the antenna section 12 data a transmission unit 13 for transmitting and receiving unit 14 for receiving data from the contactless IC card 2 via the antenna section 12 is configured by connecting the.

一方、非接触ICカード2は、その内部に図16に示した非接触ICカード側回路CT2を有し、これによりリーダライタ装置3に伝送すべき伝送データを負荷変調し、この結果得られた負荷変調信号S1をリーダライタ装置3へ送信する。 On the other hand, the non-contact IC card 2 has a non-contact IC card side circuit CT2 shown in FIG. 16 therein, thereby the transmission data to be transmitted to the reader writer device 3 and the load modulation, obtained as a result transmitting a load modulation signal S1 to the reader-writer device 3.

リーダライタ装置3においては、図16に示したリーダライタ装置側回路CT1の共振回路に相当するアンテナ部12が、非接触ICカード2からの負荷変調信号S1(電流iLに相当する)を受信し、これを受信部14へ送出する。 In the reader-writer device 3, the antenna unit 12 corresponding to the resonant circuit of the reader-writer device side circuit CT1 shown in FIG. 16 receives the load modulation signal S1 from the contactless IC card 2 (corresponding to the current iL) , and sends it to the receiver 14. この受信部14は、アンテナ部12からの負荷変調信号S1を復調処理し、この結果得られた伝送データD1を制御部10へ供給するようになされている。 The receiving unit 14, a load modulation signal S1 from the antenna unit 12 demodulates, and supplies the transmission data D1 The resulting to the control unit 10.

(2)リーダライタ装置の受信部 本実施の形態の場合、図2〜図4に示す解析結果を受けて、リーダライタ装置3の受信部14が図5に示すように構成されている。 (2) If the receiver embodiment of the reader-writer device receives the analysis results shown in FIGS. 2 to 4, the receiving unit 14 of the reader-writer device 3 is configured as shown in FIG.

まずこの解析結果について説明する。 First, a description will be given the result of the analysis. 図16との対応部分に同一符号を付して示す図2においては、解析に用いたリーダライタ装置側回路CT1及び非接触ICカード側回路CT2を表している。 2 where the same reference numerals are assigned to corresponding parts in FIG. 16 represents a reader-writer device side circuit CT1 and the non-contact IC card side circuit CT2 used for the analysis.

図2(A)に示す非接触ICカード側回路CT2については、図16におけるスイッチSW1がOFF状態の場合を表している。 Contactless IC card side circuit CT2 is shown in FIG. 2 (A), it represents the case where the switch SW1 in FIG. 16 is OFF. 一方図2(B)に示す非接触ICカード側回路CT2については、図16におけるスイッチSW1がON状態の場合を表している(つまり図2(B)に示す抵抗R3´の値は、図16における抵抗R3及びR4の並列抵抗を想定して設定されている)。 Meanwhile contactless IC card side circuit CT2 is shown in FIG. 2 (B), the value of the resistance R3' shown represent the case where the switch SW1 in FIG. 16 is in the ON state (i.e. FIG. 2 (B), FIG. 16 It is set assuming the parallel resistance of the resistors R3 and R4 in).

さらにこの場合、コイルL1及びL2の物理形状と位置関係とに基づいて決定される結合係数kの値については、図22に示す不具合ポイント(距離d1)を想定して設定した。 Further in this case, the value of the coupling coefficient k is determined based on the positional relationship between the physical shape of the coil L1 and L2 were set assuming the defect point (distance d1) shown in FIG. 22.

以上の条件により解析を行うと、図3及び図4に示すような解析結果が得られる。 When analyzes the above conditions, the analysis results shown in FIGS. 3 and 4 is obtained.

つまりキャリア周波数が13.56[MHz]の状態では、図3に示すように、スイッチSW1がOFF状態(図2(A)の状態)のときにリーダライタ装置側回路CT1に流れる電流iLの振幅と、スイッチSW1がON状態(図2(B)の状態)のときにリーダライタ装置側回路CT1に流れる電流iLの振幅との間に、差が生じない。 In other words, in the state of the carrier frequency is 13.56 [MHz], as shown in FIG. 3, the amplitude of the current iL flowing through the reader-writer device side circuit CT1 when the switch SW1 is OFF state (state of FIG. 2 (A)) If, between the amplitude of the current iL flowing through the reader-writer device side circuit CT1 when the switch SW1 is oN (the state in FIG. 2 (B)), no difference occurs.

これにより、不具合ポイントにある非接触ICカード2が、リーダライタ装置3へ伝送する伝送データD1に応じて、スイッチSW1をON又はOFF状態にすることにより負荷変調したとしても、この負荷変調の結果が、リーダライタ装置側回路CT1に流れる電流iL(負荷変調信号S1)の振幅に現れないことがわかる。 Thus, a non-contact IC card 2 in the defect points, according to the transmission data D1 to be transmitted to the reader writer device 3, even if load modulation by the switch SW1 to the ON or OFF state, the result of this load modulation but it can be seen that does not appear in the amplitude of the current flowing through the reader-writer device side circuit CT1 iL (load modulation signal S1).

従って従来のリーダライタ装置は、負荷変調信号S1から伝送データD1を復調するために、当該負荷変調信号S1の振幅変化だけを検出するので、非接触ICカード2が不具合ポイントにあると、伝送データD1を得ることができない。 Thus the conventional reader-writer device, in order to demodulate the transmission data D1 from the load modulation signal S1, and detects only the amplitude change of the load modulation signal S1, when the non-contact IC card 2 is in trouble point, the transmission data it is not possible to obtain the D1.

ところがキャリア周波数が13.56[MHz]の状態では、図4に示すように、スイッチSW1がOFF状態(図2(A)の状態)のときにリーダライタ装置側回路CT1に流れる電流iLの位相と、スイッチSW1がON状態(図2(B)の状態)のときにリーダライタ装置側回路CT1に流れる電流iLの位相との間に、差が生じる。 However, in the state of the carrier frequency is 13.56 [MHz], as shown in FIG. 4, the current iL flowing through the reader-writer device side circuit CT1 when the switch SW1 is OFF state (state of FIG. 2 (A)) phase If, while the switch SW1 is a reader-writer device side circuit CT1 in the current iL flowing through the phase when the oN state (the state in FIG. 2 (B)), difference occurs.

これにより、不具合ポイントにある非接触ICカード2が、リーダライタ装置3へ伝送する伝送データD1に応じて、スイッチSW1をON又はOFF状態にすることにより負荷変調したとき、この負荷変調の結果が、リーダライタ装置側回路CT1に流れる電流iL(負荷変調信号S1)の位相に現れることがわかる。 Thus, a non-contact IC card 2 in the defect points, according to the transmission data D1 to be transmitted to the reader writer device 3, when the load modulation by the switch SW1 to the ON or OFF state, the result of this load modulation , it can be seen that appearing in the phase of the current flowing through the reader-writer device side circuit CT1 iL (load modulation signal S1).

本実施の形態の場合、以上の解析結果を受けてリーダライタ装置3の受信部14が図5に示すように構成されている。 In the present embodiment, the receiving unit 14 of the reader-writer device 3 receives the above analysis results is configured as shown in FIG. すなわちこの受信部14内の振幅・位相検出回路15は、非接触ICカード2からアンテナ部12を介して負荷変調信号S1を受信すると、この負荷変調信号S1の振幅変化及び位相変化を検出した後、振幅変化の検出結果を表す振幅変化検出結果信号S2と、位相変化の検出結果を表す位相変化検出結果信号S3とを、受信部14内の選択復調回路16へ供給する。 That amplitude and phase detection circuit within the receiver 14 15, when the noncontact IC card 2 receives the load modulation signal S1 through the antenna unit 12, after detecting the amplitude change and phase change of the load modulation signal S1 supplies an amplitude change detection result signal S2 representative of the detection result of the amplitude change and a phase change detection result signal S3 indicating the detection result of the phase change, to select the demodulation circuit 16 in the receiver 14.

この選択復調回路16は、非接触ICカード2による負荷変調の結果が負荷変調信号S1の振幅に現れている場合には、振幅変化検出結果信号S2に基づいて復調したデータを、非接触ICカード2からの伝送データD1として制御部10へ出力し、これに対し非接触ICカード2による負荷変調の結果が負荷変調信号S1の振幅に現れず位相に現れている場合には、位相変化検出結果信号S3に基づいて復調したデータを、非接触ICカード2からの伝送データD1として制御部10へ出力するようになされている。 The selection demodulation circuit 16, when the result of the load modulation by the non-contact IC card 2 has appeared in the amplitude of the load modulation signal S1, the data demodulated on the basis of the amplitude change detection result signal S2, the contactless IC card and outputs to the control unit 10 as the transmission data D1 from the 2, whereas if the result of the load modulation by the non-contact IC card 2 has appeared appeared without phase to the amplitude of the load modulation signal S1, the phase change detection result the data demodulated on the basis of the signal S3, and then outputs to the control unit 10 as the transmission data D1 from the non-contact IC card 2.

このようにこのリーダライタ装置3の受信部14は、負荷変調信号S1の振幅変化だけでなく位相変化も検出し、負荷変調の結果が負荷変調信号S1の振幅に現れず位相に現れている場合には、位相変化の検出結果に基づいて復調したデータを非接触ICカード2からの伝送データD1として制御部10へ出力するようにしたことにより、非接触ICカード2が不具合ポイントにある場合であっても、非接触ICカード2からの伝送データD1を確実に得ることができる。 Receiver 14 of the thus this reader-writer device 3, a load modulation phase change not only the variation of amplitude of the signal S1 is also detected if the load modulation result has appeared appeared without phase to the amplitude of the load modulation signal S1 the, by which to output to the control unit 10 the data demodulated on the basis of the detection result of the phase change as the transmission data D1 from the non-contact IC card 2, in the case where the non-contact IC card 2 is in trouble point even, it is possible to obtain the transmission data D1 from the non-contact IC card 2 reliably.

(3)振幅・位相検出回路 次に図6を用いて、振幅・位相検出回路15の構成を説明する。 (3) by using the amplitude-phase detection circuit then 6, the configuration of the amplitude-phase detection circuit 15. この振幅・位相検出回路15は、負荷変調信号S1の振幅変化に応じた第1の出力信号So1と負荷変調信号S1の位相変化に応じた第2の出力信号So2とを出力し得るコスタスループ(Costas Loop)でなる。 The amplitude and phase detection circuit 15, a first output signal So1 and the second output signal So2 and Costas loop which can output in accordance with the phase change of the load modulation signal S1 corresponding to the amplitude variation of the load modulation signal S1 ( consisting of Costas Loop).

つまりこの振幅・位相検出回路15は、アンテナ部12からの負荷変調信号S1が入力信号Sinとして入力されると、これを第1の乗算器21及び第2の乗算器22へ供給する。 That amplitude-phase detection circuit 15, the load modulation signal S1 from the antenna unit 12 as the input signal Sin, and supplies this to the first multiplier 21 and second multiplier 22.

第1の乗算器21は、供給された入力信号SinをVCO23から供給される信号と乗算し、得られた乗算結果をローパスフィルタ24に通した後、第1の出力信号So1として出力すると共に、第3の乗算器26へ供給する。 Together with the first multiplier 21, the supplied input signal Sin multiplies the signal supplied from the VCO 23, after passing through a multiplication result obtained to the low-pass filter 24, and outputs a first output signal So1, supplied to the third multiplier 26.

第2の乗算器22は、供給された入力信号SinをVCO23から90°位相シフタ部28を介して供給される信号と乗算し、得られた乗算結果をローパスフィルタ25に通した後、第2の出力信号So2として出力すると共に、第3の乗算器26へ供給する。 Second multiplier 22, the supplied input signal Sin multiplies the signal supplied via the 90 ° phase shifter 28 from the VCO 23, after passing through a multiplication result obtained to the low-pass filter 25, the second and outputs as the output signal So2, supplied to the third multiplier 26.

第3の乗算器26は、第1の乗算器21からローパスフィルタ24を介して供給された信号と、第2の乗算器22からローパスフィルタ25を介して供給された信号とを乗算し、得られた乗算結果を制御信号Scとして、ループフィルタ27を通してVCO23へ供給するようになされている。 Third multiplier 26 multiplies the signal supplied via the low-pass filter 24 from the first multiplier 21, and a signal supplied via a low-pass filter 25 from the second multiplier 22, resulting as the control signal Sc the multiplication result that has been, and supplies through the loop filter 27 to the VCO 23.

ここで、この振幅・位相検出回路15に対する入力信号Sinを、次式(1)、 Here, an input signal Sin for the amplitude-phase detection circuit 15, the following equation (1),

により表し、またVCOの初期状態がcos(ωt)であるとすると、このときに得られる第1の出力信号So1及び第2の出力信号So2と制御信号Scとは、次式(2)〜(4)、 Represented by a, and the initial state of the VCO and a cos (.omega.t), and the first output signal So1 and the second output signal So2 and the control signal Sc obtained at this time, the following equation (2) - ( 4),

により表される。 Represented by. そしてこの制御信号Scをループフィルタ27に通してVCO23へ供給し、これによりVCO23を制御するようにすると、このVCO23はsin(ωt+θ(t)+a・π)[a=0又は1]の状態に引き込まれ、その結果この状態でロックする。 The supply to the VCO 23 through the control signal Sc in the loop filter 27, the thereby to control the VCO 23, the VCO 23 is sin (ωt + θ (t) + a · π) [a = 0 or 1] drawn to the state, it locked as a result in this condition. 因みにこの場合のVCO23及びループフィルタ27の特性は、例えば図7のように表される。 Incidentally characteristics of VCO23 and the loop filter 27 in this case is expressed as in FIG. 7, for example.

次に図8により、第1の出力信号So1、第2の出力信号So2及び制御信号Scの位相関係を示す。 A processing 8, the first output signal So1, shows the phase relationship between the second output signal So2 and the control signal Sc. なおこの図8においてΔθは、VCO23の位相を基準としたときの入力信号Sinの位相を表している。 Note Δθ in FIG. 8 represents the phase of the input signal Sin when based on the phase of the VCO 23.

例えば、非接触ICカード2から受信した負荷変調信号S1(入力信号Sin)の位相が変化していない場合、この振幅・位相検出回路15はロックされた状態が続き、このとき第1の出力信号So1、第2の出力信号So2及び制御信号Scの値は、次式(5)〜(7) For example, when the phase of the non-contact IC card 2 load modulation signal S1 received from the (input signal Sin) is not changed, the amplitude-phase detection circuit 15 is followed by a locked state, the first output signal at this time So1, the value of the second output signal So2 and the control signal Sc, the following equation (5) to (7)

により表される。 Represented by. つまりこの第1の出力信号So1には、(5)式で表されるように入力信号Sinの振幅変化が現れる。 That is, the first output signal So1, (5) the amplitude change of the input signal Sin appears as the formula.

これにより、非接触ICカード2による負荷変調の結果が負荷変調信号S1(入力信号Sin)の振幅変化に現れている場合には、第1の出力信号So1に基づいて非接触ICカード2からの伝送データD1を復調し得ることがわかる。 Thus, if the result of the load modulation by the non-contact IC card 2 has appeared in the amplitude variation of the load modulation signal S1 (input signal Sin) is from the non-contact IC card 2 on the basis of the first output signal So1 it is seen to be able to demodulate the transmission data D1.

かくするにつきこの振幅・位相検出回路15は、かかる第1の出力信号So1を上述の振幅変化検出結果信号S2として後段の選択復調回路16へ送出する。 The amplitude and phase detection circuit 15 per nuclei sends such first output signal So1 as an amplitude change detection result signal S2 of the above to a subsequent selection demodulation circuit 16. 例えば選択復調回路16では、振幅変化検出結果信号S2として入力された第1の出力信号So1を、図示しないハイパスフィルタに通して直流成分をカットした後、これをゼロクロスコンパレータに入力することにより、伝送データD1を復調する。 For example, in selecting the demodulation circuit 16, a first output signal So1 input as an amplitude change detection result signal S2, after cutting the DC component through a high-pass filter, not shown, by inputting this to zero cross comparator, the transmission It demodulates the data D1.

ところで、不具合ポイントにある非接触ICカード2がスイッチSW1をON状態又はOFF状態にすることにより負荷変調を行うと、これに応じてリーダライタ装置3側の振幅・位相検出回路15に入力される負荷変調信号S1(入力信号Sin)の位相が変化する。 Incidentally, when a load modulation by the non-contact IC card 2 is in ON state or OFF state switches SW1 in the fault point, is input to the amplitude-phase detection circuit 15 of the reader-writer device 3 side in accordance with this phase of the load modulation signal S1 (input signal Sin) is changed.

これまで入力信号Sinの位相が変化していなかったためにロック状態にあった振幅・位相検出回路15では、このように入力信号Sinの位相が変化すると、ロック状態へ戻るための調整が開始される。 The amplitude-phase detection circuit 15 has been in the locked state to the previous input signal Sin phase has not changed, the phase of the input signal Sin thus changes, adjustment is started to return to the locked state .

このとき図9(A)に示すように、入力信号Sinの位相変化が発生した時点からロック状態へ戻るまでの間、第2の出力信号So2がHi若しくはLowに変化する。 At this time, as shown in FIG. 9 (A), between the time that the phase change of the input signal Sin is generated to return to the locked state, the second output signal So2 is changed to Hi or Low.

これにより、非接触ICカード2による負荷変調の結果が負荷変調信号S1(入力信号Sin)の位相に現れている場合には、第2の出力信号So2に基づいて非接触ICカード2からの伝送データD1を復調し得ることがわかる。 Thus, if the result of the load modulation by the non-contact IC card 2 has appeared in the phase of the load modulation signal S1 (input signal Sin), the transmission from the contactless IC card 2 based on the second output signal So2 it is seen to be able to demodulate the data D1.

かくするにつきこの振幅・位相検出回路15は、かかる第2の出力信号So2を上述の位相変化検出結果信号S3として後段の選択復調回路16へ送出する。 The amplitude and phase detection circuit 15 per nuclei sends such second output signal So2 as a phase change detection result signal S3 described above to a subsequent selection demodulation circuit 16. 例えば選択復調回路16では、位相変化検出結果信号S3として入力された第2の出力信号So2を、図10に示すような抵抗R31及びコンデンサC31を有する積分回路31に通すことにより、図9(B)に示すような波形の出力信号(以下、これを積分後出力信号と呼ぶ)So2´を得た後、これを図示しないハイパスフィルタに通して直流成分をカットし、続けてゼロクロスコンパレータに入力することにより、伝送データD1を復調する。 For example, in selecting the demodulation circuit 16, a second output signal So2 inputted as a phase change detection result signal S3, by passing to the integration circuit 31 with resistor R31 and capacitor C31 as shown in FIG. 10, FIG. 9 (B ) output signal of a waveform as shown in (hereinafter, referred to as integration after the output signal) after obtaining the So2', cut the direct current component through a high-pass filter (not shown) which is input to zero cross comparator continues it allows to demodulate the transmission data D1.

なお本実施の形態の場合、図10に示した積分回路31に代えて、図11に示すような、第1及び第2の定電流源部32、33とコンデンサC32とを有するチャージポンプ回路34を適用するようにしても良い。 In the case of this embodiment, in place of the integrating circuit 31 shown in FIG. 10, as shown in FIG. 11, a charge pump circuit 34 having a first and second constant current sources 32 and 33 and the capacitor C32 it may be applied. この場合このチャージポンプ回路34は、入力される第2の出力信号So2がHiの場合には第1の定電流源部32がON状態になり、これに対し第2の出力信号So2がLowの場合には第2の定電流源部33がON状態になるようになされており、これにより出力される積分後出力信号So2´の電圧を保持することができ、その結果この後段における伝送データD1の復調を容易にすることができる。 The charge pump circuit 34 in this case, when the second output signal So2 is Hi is the first constant current source section 32 becomes ON state, whereas the second output signal So2 is Low input If is adapted to the second constant current source 33 is turned oN, it is possible to hold the voltage of the integration after the output signal So2' output by this, as a result the transmission data D1 in this later stage it can facilitate demodulation of.

また本実施の形態の場合、入力信号Sinの位相が変化する以前に振幅・位相検出回路15がΔθ=0°の状態でロックされていたか又はΔθ=180°の状態でロックされていたかによって、図9に示したように第2の出力信号So2が逆相になってしまう場合があり、この場合にはこの第2の出力信号So2に基づいて復調された伝送データD1が反転してしまう。 In the case of this embodiment, depending on whether locked in a state of the amplitude-phase detection circuit 15 or [Delta] [theta] = 180 ° was locked in a state of [Delta] [theta] = 0 ° before the phase of the input signal Sin is changed, might second output signal So2 as shown in FIG. 9 becomes reversed phase, the transmission data D1 is demodulated on the basis of the second output signal So2 in this case is inverted. しかしながらこのリーダライタ装置3は、第2の出力信号So2を復調した際、得られた伝送データD1のシンクコード等に基づいて第2の出力信号So2が逆相になっていたか否かを判定し、この判定結果に応じて当該伝送データD1を補正するようにしたことにより、常に正しい伝送データD1を得ることができる。 However, this reader-writer device 3, when demodulating the second output signal So2, the second output signal So2 is determined whether or not the reversed-phase on the basis of the sync code and the like of transmission data D1 obtained , by which is adapted to correct the transmission data D1 in accordance with the determination result, it is possible to always obtain a correct transmission data D1.

(4)選択復調回路 次に図12を用いて、選択復調回路16の構成を説明する。 (4) using the selection demodulation circuit then 12, the configuration of the selection demodulation circuit 16. この選択復調回路16に対しては、前段の振幅・位相検出回路15から振幅変化検出結果信号S2及び位相変化検出結果信号S3が入力される。 For this selection demodulation circuit 16, the amplitude change detection result signal S2 and the phase change detection result signal S3 from the previous amplitude and phase detection circuit 15 is input.

選択復調回路16内のA/Dコンバータ16a及びA/Dコンバータ16bは、振幅・位相検出回路15からの振幅変化検出結果信号S2及び位相変化検出結果信号S3に対してそれぞれアナログデジタル変換処理を施し、この結果得られたデータD2及びデータD3を、それぞれ伝送路符号検出部16c及び伝送路符号検出部16dへ供給する。 A / D converter 16a and A / D converter 16b of the selection demodulation circuit 16, respectively subjected to analog-digital conversion processing on the amplitude change detection result signal S2 and the phase change detection result signal S3 from the amplitude-phase detection circuit 15 , and supplies the resultant data D2 and data D3, to the respective channel coding detection unit 16c and the transmission path code detecting section 16d.

伝送路符号検出部16cは、データD2に対して伝送路符号(例えばマンチェスタ符号)の検出処理を実行し、この結果を選択器16eへ通知すると共に、かかるデータD2を選択器16eへ供給する。 Channel coding detection unit 16c executes the detection process of channel coding (e.g. Manchester codes) on the data D2, and notifies this result to the selector 16e, and supplies such data D2 to the selector 16e. 同じように伝送路符号検出部16dは、データD3に対して伝送路符号の検出処理を実行し、この結果を選択器16eへ通知すると共に、かかるデータD3を選択器16eへ供給する。 Channel coding detection unit 16d in the same way, performs the detection process of channel coding for the data D3, and notifies the result to the selector 16e, and supplies such data D3 to the selector 16e.

選択器16eは、伝送路符号検出部16c及び伝送路符号検出部16dから通知される伝送路符号の検出結果に基づいて、伝送路符号検出部16c及び伝送路符号検出部16dから供給されるデータD2及びデータD3のうち、伝送路符号が検出されたデータD2若しくはデータD3を選択する。 Selector 16e, based on a detection result of the channel coding to be notified from the transmission path code detecting section 16c and the transmission path code detecting unit 16d, the data supplied from the channel coding detection unit 16c and the transmission path code detecting section 16d of D2 and data D3, selecting a transmission channel data code is detected D2 or data D3.

そして選択器16eは、選択したデータD2若しくはデータD3を、同期検出部16fへ供給する。 The selector 16e is data D2 or data D3 selected, and supplies to the synchronization detector 16f. 同期検出部16fは、供給されるデータD2若しくはデータD3に対して同期検出・データ再生処理を実行し、得られた再生データを誤り検出部16gへ供給する。 Synchronization detector 16f performs synchronization detection and data recovery processing on the data D2 or data D3 is supplied, and supplies the resultant reproduction data to the error detecting unit 16g. 誤り検出部16gは、供給される再生データについて誤りを検出しない場合、これを非接触ICカード2からの伝送データD1として、制御部10へ出力するようになされている。 Error detecting unit 16g, when the playback data supplied does not detect an error, it as the transmission data D1 from the non-contact IC card 2, and then outputs to the control unit 10.

なお本実施の形態の場合、選択器16eは、データD2及びデータD3の両方について、伝送路符号が検出された旨の通知を受ける場合があり得るが、この場合は、例えば予め設定した優先度に基づいて何れかを選択するようになされている。 In the case of this embodiment, selector 16e for both data D2 and data D3, but may be subject to notification of channel coding is detected, in this case, for example, preset priority It is adapted to select one based on.

また本実施の形態の場合、図12に示す選択復調回路16に代えて、図13に示すような選択復調回路16Xを適用するようにしても良い。 In the case of this embodiment, in place of the selection demodulation circuit 16 shown in FIG. 12, it may be applied selectively demodulating circuit 16X, as shown in FIG. 13.

すなわち、この選択復調回路16X内のA/Dコンバータ16Xa及びA/Dコンバータ16Xbは、振幅・位相検出回路15からの振幅変化検出結果信号S2及び位相変化検出結果信号S3に対してそれぞれアナログデジタル変換処理を施し、この結果得られたデータD2及びデータD3を、それぞれ同期検出部16Xc及び同期検出部16Xdへ供給する。 That, A / D converter 16Xa and A / D converter 16Xb in this selection demodulating circuit 16X, respectively analog-to-digital conversion on the amplitude change detection result signal S2 and the phase change detection result signal S3 from the amplitude-phase detection circuit 15 processing performed, the resultant data D2 and data D3, respectively supply to the synchronization detector 16Xc and synchronous detector 16Xd.

同期検出部16Xcは、データD2に対して同期検出・データ再生処理を実行し、同期検出処理の結果を選択器16Xeへ通知すると共に、得られた再生データD2Xを選択器16Xeへ供給する。 Synchronization detector 16Xc performs synchronization detection and data recovery processing on the data D2, and notifies the selector 16XE result of the synchronization detection process, and supplies the reproduced data D2X obtained to the selector 16XE. 同じように同期検出部16Xdは、データD3に対して同期検出・データ再生処理を実行し、同期検出処理の結果を選択器16Xeへ通知すると共に、得られた再生データD3Xを選択器16Xeへ供給する。 Synchronization detector 16Xd in the same way, performs synchronization detection and data recovery processing on the data D3, and notifies the selector 16Xe result of the synchronization detection process, supplies the reproduction data D3X obtained to the selector 16Xe to.

選択器16Xeは、同期検出部16Xc及び同期検出部16Xdから通知される同期検出処理の結果に基づいて、同期検出部16Xc及び同期検出部16Xdから供給される再生データD2X及び再生データD3Xのうち、同期が検出されて再生された再生データD2X若しくは再生データD3Xを選択する。 Selector 16Xe, based on the result of the synchronization detection process is notified from the synchronization detector 16Xc and synchronous detector 16Xd, among the reproduced data D2X and reproducing data D3X supplied from the synchronization detection unit 16Xc and synchronous detector 16Xd, synchronization selects reproduction data D2X or reproducing data D3X reproduced is detected.

そして選択器16Xeは、選択した再生データD2X若しくは再生データD3Xを、誤り検出部16Xfへ供給し、当該誤り検出部16Xfにより誤りが検出されない場合、これを非接触ICカード2からの伝送データD1として、制御部10へ出力するようになされている。 The selector 16Xe the reproduction data D2X or reproducing data D3X selected, and supplied to the error detection unit 16Xf, when an error by the error detection unit 16Xf is not detected, it as transmission data D1 from the non-contact IC card 2 , and then it outputs to the control unit 10.

なお本実施の形態の場合、選択器16Xeは、再生データD2X及び再生データD3Xの両方について、同期が検出された旨の通知を受ける場合があり得るが、この場合は、例えば予め設定した優先度に基づいて何れかを選択するようになされている。 In the case of this embodiment, selector 16Xe for both reproduced data D2X and reproducing data D3X, but may be subject to notice that synchronization has been detected, in this case, for example, preset priority It is adapted to select one based on.

また本実施の形態の場合、図12や図13に示す選択復調回路16、16Xに代えて、図14に示すような選択復調回路16Yを適用するようにしても良い。 In the case of this embodiment, in place of the selection demodulation circuit 16,16X shown in FIGS. 12 and 13, may be applied to selected demodulation circuit 16Y shown in FIG. 14.

すなわち、この選択復調回路16Y内のA/Dコンバータ16Ya及びA/Dコンバータ16Ybは、振幅・位相検出回路15からの振幅変化検出結果信号S2及び位相変化検出結果信号S3に対してそれぞれアナログデジタル変換処理を施し、この結果得られたデータD2及びデータD3を、それぞれ同期検出部16Yc及び同期検出部16Ydを介して、再生データD2X及び再生データD3Xとして、誤り検出部16Ye及び誤り検出部16Yfへ供給する。 That, A / D converter 16Ya and A / D converter 16Yb in this selection demodulation circuit 16Y each analog-to-digital conversion on the amplitude change detection result signal S2 and the phase change detection result signal S3 from the amplitude-phase detection circuit 15 processing performed, the resulting data D2 and data D3, via the respective synchronization detector 16Yc and synchronous detector 16Yd, as reproduced data D2X and reproducing data D3X, supplied to the error detection unit 16Ye and the error detection unit 16Yf to.

誤り検出部16Yeは、再生データD2Xについて伝送パケット構造を検出する処理を実行し、この結果を選択器16Ygへ通知すると共に、かかる再生データD2Xを選択器16Ygへ供給する。 Error detecting unit 16Ye executes a process of detecting transmission packet structure for reproducing data D2X, and notifies this result to the selector 16Yg, supplies the reproduction data D2X to the selector 16Yg. 同じように誤り検出部16Yfは、再生データD3Xについて伝送パケット構造を検出する処理を実行し、この結果を選択器16Ygへ通知すると共に、かかる再生データD3Xを選択器16Ygへ供給する。 Error detecting unit 16Yf in the same way, performing the processing to detect a transmission packet structure for reproducing data D3X, notifies this result to the selector 16Yg, supplies the reproduction data D3X to the selector 16Yg.

選択器16Ygは、誤り検出部16Ye及び誤り検出部16Yfから通知される伝送パケット構造の検出結果に基づいて、誤り検出部16Ye及び誤り検出部16Yfから供給される再生データD2X及び再生データD3Xのうち、例えば図15に示すような構造の伝送パケットが正常に検出された再生データD2X若しくは再生データD3Xを選択する。 Selector 16Yg on the basis of the detection results of the transmission packet structure sent from the error detection unit 16Ye and the error detection unit 16Yf, among the reproduced data D2X and reproducing data D3X supplied from the error detecting unit 16Ye and the error detection unit 16Yf , for example, the transmission packet structure as shown in FIG. 15 selects the playback data D2X or reproducing data D3X were detected correctly.

そして選択器16Ygは、選択した再生データD2X若しくは再生データD3Xを、非接触ICカード2からの伝送データD1として、制御部10へ出力するようになされている。 The selector 16Yg the reproduction data D2X or reproducing data D3X selected, as the transmission data D1 from the non-contact IC card 2, and then outputs to the control unit 10.

なお本実施の形態の場合、選択器16Ygは、再生データD2X及び再生データD3Xの両方について、伝送パケットが正常に検出された旨の通知を受ける場合があり得るが、この場合は、例えば予め設定した優先度に基づいて何れかを選択するようになされている。 In the case of this embodiment, selector 16Yg for both reproduced data D2X and reproducing data D3X, but may be subject to notification that transmission packet is detected correctly, in this case, for example, set in advance It is adapted to select one based on the priority.

(5)動作及び効果 以上の構成においてリーダライタ装置3の受信部14は、負荷変調信号S1の振幅変化だけでなく位相変化も検出し、非接触ICカード2による負荷変調の結果が負荷変調信号S1の振幅に現れず位相に現れている場合には、位相変化の検出結果に基づいて復調したデータを、非接触ICカード2からの伝送データD1として、制御部10へ送出するようにした。 (5) receiving section 14 of the reader-writer device 3 Operation and Effect In the above configuration, the load modulation phase change not only the variation of amplitude of the signal S1 is also detected, the result is a load modulation signal of load modulation by the non-contact IC card 2 If appearing appeared without phase to the amplitude of S1 is the data demodulated on the basis of the detection result of the phase change, as a transmission data D1 from the non-contact IC card 2, and adapted to deliver to the control unit 10.

これにより、非接触ICカード2が不具合ポイントにあるため、当該非接触ICカード2による負荷変調の結果が負荷変調信号S1の振幅に現れず位相に現れる場合であっても、非接触ICカード2からの伝送データD1を確実に得ることができる。 Accordingly, since the non-contact IC card 2 is in trouble point, even if the result of the load modulation by the non-contact type IC card 2 appears to appear without phase to the amplitude of the load modulation signal S1, the contactless IC card 2 the transmission data D1 from can be reliably obtained.

以上の構成によれば、リーダライタ装置3は、負荷変調信号S1から伝送データD1を復調するために、当該負荷変調信号S1の振幅変化だけでなく位相変化も検出するようにしたことにより、非接触ICカード2による負荷変調の結果が負荷変調信号S1の振幅に現れず位相に現れる場合であっても伝送データD1を得ることができ、かくして非接触ICカード2と確実にデータ通信することができる。 According to the above configuration, the reader-writer device 3, in order to demodulate the transmission data D1 from the load modulation signal S1, by which is adapted also phase change detecting not only the amplitude variation of the load modulation signal S1, the non is the contact IC card 2 according to the load modulation results can be obtained even transmission data D1 in a case which appears to appear without phase to the amplitude of the load modulation signal S1, thus reliably data communication with the contactless IC card 2 it can.

特に、駅に設けられた券売機等では、ユーザにより挿入された非接触ICカード2が券売機内部において機械的に位置固定され、その上で当該券売機内部のリーダライタ装置により非接触ICカード2に対するデータの読み出し/書き込みが行われる。 In particular, the vending machine or the like provided to the station, the non-contact IC card 2 inserted by the user is mechanically stationary inside vending machines, the non-contact IC card by the ticket vending machine inside the reader-writer device thereon read / write of data is performed for two. 従ってこの場合には、非接触ICカード2が、リーダライタ装置から距離d1だけ離れた不具合ポイントで、位置固定されてしまう可能性がある。 Therefore, in this case, the contactless IC card 2, in trouble point away from the reader-writer device by a distance d1, there is a possibility that the position fixing. 本実施の形態のリーダライタ装置3は、このような状況になった場合であっても、非接触ICカード2とのデータ通信を確実に行うことができる。 Writer device 3 of this embodiment, even when such a situation arises, it is possible to perform data communication with the contactless IC card 2 reliably.

(6)他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、コスタスループでなる振幅・位相検出回路15が、第2の出力信号So2を位相変化検出結果信号S3として後段の選択復調回路16へ送出し、これによりこの第2の出力信号So2を選択復調回路16に復調処理させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、振幅・位相検出回路15は、制御信号Scを位相変化検出結果信号S3として後段の選択復調回路16へ送出するようにしても良い。 (6) In the embodiment noted the above-mentioned embodiment of the other embodiments, the amplitude-phase detection circuit 15 composed in Costas loop, to the subsequent selection demodulating circuit 16 and the second output signal So2 as a phase change detection result signal S3 delivery, thereby it is described for demodulating the second output signal So2 to the selection demodulation circuit 16, the present invention is not limited to this, the amplitude-phase detection circuit 15, the phase change detection control signal Sc as a result signal S3 may be sent to a subsequent selection demodulation circuit 16. この場合、この制御信号Scにも負荷変調信号S1(入力信号Sin)の位相変化が現れているので、上述した効果と同様の効果を得ることができる。 In this case, since the phase change has appeared the control signal Sc to be load modulated signal S1 (input signal Sin), it is possible to obtain the same effect as described above.

また上述の実施の形態においては、コスタスループでなる振幅・位相検出回路15が、Δθ=0°又は180°にロックされる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、Δθ=90°又は270°にロックされるようにしても良い。 Further in the above embodiment, the amplitude-phase detection circuit 15 composed in Costas loop, it is described to be locked to the [Delta] [theta] = 0 ° or 180 °, the present invention is not limited to this, [Delta] [theta] = 90 ° or it may be locked to 270 °. また、このコスタスループでなる振幅・位相検出回路15の実現方法については、アナログ回路又はデジタル回路の何れでも実装することが可能である。 Further, the method of realizing the amplitude-phase detection circuit 15 composed in this Costas loop can be either implemented in analogue or digital circuitry.

さらに上述の実施の形態においては、図12に示す選択復調回路16を適用するか、若しくは図13に示す選択復調回路16Xを適用するか、若しくは図14に示す選択復調回路16Yを適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これら選択復調回路16、選択復調回路16X、選択復調回路16Yを適宜組み合わせて適用するようにしても良い。 In the above embodiment, to apply the selection demodulation circuit 16 shown in FIG. 12, or to apply a selected demodulation circuit 16X shown in FIG. 13, or the case of applying the selection demodulation circuit 16Y shown in FIG. 14 has been described, the present invention is not limited to this, these select the demodulation circuit 16, selecting the demodulation circuit 16X, it may be applied in appropriate combination selected demodulation circuit 16Y.

さらに上述の実施の形態において、誤り検出部16g等は、CRCに基づいて誤り検出処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、プリアンブル及びシンクコードに基づいて誤り検出処理するようにしても良い。 Further in the above-described embodiment, the error detecting unit 16g and the like, it is described that the error detection process on the basis of the CRC, the present invention is not limited thereto, so as to error detection processing on the basis of the preamble and sync code and it may be.
良い。 good.

さらに上述の実施の形態においては、図13に示す同期検出部16Xc、16Xdが、同期検出のみを実行する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、同期検出部16Xc、16Xdは、伝送路符号を検出する処理も実行するようにしても良い。 In the above embodiment, the synchronization detecting unit 16Xc shown in FIG. 13, but 16Xd has dealt with the case of performing only the synchronous detection, the present invention is not limited to this, the synchronization detection unit 16Xc, 16Xd is transmitted also a process of detecting a road sign may be executed. この場合後段の選択器16Xeは、同期検出部16Xc、16Xdから通知される同期検出の結果と伝送路符号検出の結果とに基づいて、データD2又はデータD3を選択するようにすれば良い。 In this case the subsequent selector 16Xe is synchronization detector 16Xc, based on the result of the result and channel coding detection of the sync detection notified from 16Xd, may be to select the data D2 or data D3.

さらに上述の実施の形態においては、図12、図13、図14に示した選択復調回路16、16X、16Yにおいて、A/Dコンバータ16a、16b、16Xa、16Xb、16Ya、16Ybを設ける場合について述べたが、前段の振幅・位相検出回路15がデジタル回路で構成される場合、これらについては設けなくても良い。 In the above embodiment, FIG. 12, FIG. 13, selecting the demodulation circuit 16,16X shown in FIG. 14, in the 16Y, dealt with the case of providing the A / D converter 16a, 16b, 16Xa, 16Xb, 16Ya, the 16Yb It was, but if the previous stage of the amplitude-phase detection circuit 15 is constituted by a digital circuit, may not be provided for these.

さらに上述の実施の形態では、非接触ICカード2とデータ通信する通信装置として、リーダライタ装置3を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、負荷変調された負荷変調信号S1を受信して復調処理を行うものであれば、非接触ICカード2とデータ通信するようになされた携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistance)等、この他種々の装置を適用するようにしても良い。 Further in the above embodiment, as a communication device that communicates with the contactless IC card 2 data, the reader-writer has dealt with the case of applying the device 3, the present invention is not limited thereto, the load-modulated load modulation signal S1 as long as it receives and performs demodulation processing, the contactless IC card 2 and the mobile phone or PDA adapted to data communication (Personal Digital Assistance) or the like, it may be applied to various other devices .

さらに上述の実施の形態では、受信した負荷変調信号(S1)からデータ(伝送データD1)を復調するために負荷変調信号の振幅変化と位相変化とを検出する検出手段(振幅・位相検出回路15)を有する受信回路として、図5に示したような受信部14を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成を適用することができる。 Further in the above embodiment, the data from the received load modulation signal (S1) detecting means for detecting the amplitude change and phase change of the load modulation signal to demodulate (transmission data D1) (amplitude-phase detection circuit 15 ) as a receiving circuit having has dealt with the case of applying the receiver 14 as shown in FIG. 5, the present invention is not limited to this, it is possible to apply various other configurations.

さらに上述の実施の形態では、位相変化を表す位相変化検出結果信号(S3)を、チャージポンプ回路(34)を介して積分された電圧変化に変換し、当該変換した電圧変化に基づいてデータ(伝送データ)を復調する復調手段として、選択復調回路16(16X、16Y)を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成を適用することができる。 Further in the above embodiment, the phase change detection result signal representative of a phase change (S3), and converted into a voltage change that is integrated via the charge pump circuit (34), data based on the converted voltage change ( as a demodulation means for demodulating transmitted data), selection demodulation circuit 16 (16X, it has dealt with the case of applying the 16Y), the present invention is not limited to this, it is possible to apply various other configurations.

さらに上述の実施の形態では、第1の生成データ(D2)及び第2の生成データ(D3)に対し伝送路符号の検出を行う伝送路符号検出手段として伝送路符号検出部16c、16dを適用し、同期検出を行う同期検出手段として同期検出部16Xc、16Xdを適用し、伝送パケット構造の検出を行うパケット構造検出手段として誤り検出部16Ye、16Yfを適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成を適用することができる。 In a further embodiment of the above, the transmission line code detection section 16c, and 16d used as a transmission path code detecting means for detecting a channel coding with respect to the first generation data (D2) and a second generation data (D3) and, the synchronization detector 16Xc as a synchronization detecting means for performing synchronous detection, applying the 16Xd, error detection section 16Ye as a packet structure detection means for detecting a transmission packet structure, it has dealt with the case of applying the 16Yf, the present invention is not limited thereto, it is possible to apply various other configurations.

本発明は、非接触ICカードとデータ通信するリーダライタ装置等に利用することができる。 The present invention can be utilized in the reader-writer apparatus or the like for communicating the non-contact IC card and data.

本実施の形態における非接触ICカードシステムの構成を示す略線図である。 It is a schematic diagram showing a configuration of a contactless IC card system of this embodiment. 解析対象を示す略線図である。 It is a schematic diagram illustrating an analysis target. 振幅変化についての解析結果を示す略線図である。 It is a schematic diagram showing an analysis result of the amplitude change. 位相変化についての解析結果を示す略線図である。 It is a schematic diagram showing an analysis result of the phase change. 受信部の構成を示す略線図である。 It is a schematic diagram showing the configuration of a receiving unit. コスタスループでなる振幅・位相検出回路の構成を示す略線図である。 It is a schematic diagram showing the configuration of the amplitude-phase detection circuit comprising at Costas loop. VCO及びループフィルタの概略特性を示す略線図である。 It is a schematic diagram showing a VCO and schematic characteristics of the loop filter. 各出力の位相関係を示す略線図である。 It is a schematic diagram showing a phase relationship between the outputs. 第2の出力信号の位相変化を示す略線図である。 It is a schematic diagram illustrating the phase change of the second output signal. パッシブ積分回路を示す略線図である。 It is a schematic diagram illustrating a passive integrator circuit. チャージポンプ回路を示す略線図である。 It is a schematic diagram showing a charge pump circuit. 選択復調回路(1)を示す略線図である。 Is a schematic diagram illustrating a selection demodulation circuit (1). 選択復調回路(2)を示す略線図である。 Is a schematic diagram illustrating a selection demodulation circuit (2). 選択復調回路(3)を示す略線図である。 Is a schematic diagram illustrating a selection demodulation circuit (3). パケット構造を示す略線図である。 It is a schematic diagram illustrating a packet structure. 従来の非接触ICカードシステムを示す略線図である。 It is a schematic diagram illustrating a conventional non-contact IC card system. 従来の検出回路及び復調回路を示す略線図である。 It is a schematic diagram showing a conventional detection circuit and the demodulation circuit. 従来の復調回路を示す略線図である。 It is a schematic diagram showing a conventional demodulation circuit. 従来の伝送パケット(1)を示す略線図である。 Is a schematic diagram illustrating a conventional transmission packet (1). マンチェスタ符号を示す略線図である。 It is a schematic diagram showing the Manchester code. 従来の伝送パケット(2)を示す略線図である。 Is a schematic diagram illustrating a conventional transmission packet (2). リーダライタ装置に対し非接触ICカードを鉛直上方に移動させた場合の通信特性を示す略線図である。 It is a schematic diagram showing the communication characteristics when the non-contact IC card is moved vertically upward with respect to the reader-writer device.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1……非接触ICカードシステム、2……非接触ICカード、3……リーダライタ装置、4……サーバ装置、10……制御部、12……アンテナ部、14……受信部、CT1……リーダライタ装置側回路、CT2……非接触ICカード側回路、15……振幅・位相検出回路、16、16X、16Y……選択復調回路。 1 ...... contactless IC card system, 2 ...... contactless IC card, 3 ...... reader-writer device, 4 ...... server device, 10 ...... controller, 12 ...... antenna unit, 14 ...... receiver, CT1 ... ... writer device side circuit, CT2 ...... contactless IC card side circuit, 15 ...... amplitude and phase detection circuit, 16,16X, 16Y ...... selection demodulation circuit.

Claims (10)

  1. 受信した負荷変調信号からデータを復調するために、 コスタスループ回路により上記負荷変調信号の振幅変化と位相変化とを検出する検出手段 を有する受信回路。 To demodulate the data from the received load modulation signal, receiving circuit having detection means for detecting the amplitude change and phase change of the load modulation signal by Costas loop circuit.
  2. コンデンサ、第1の定電流源部及び第2の定電流源部からなり、上記第1の定電流源部及び上記第2の定電流源部が制御され、上記コンデンサに電流が供給されるチャージポンプ回路と、 Capacitor, comprises a first constant current source section and a second constant current source section, the first constant current source unit and the second constant current source unit is controlled, the charge current in the capacitor is supplied and a pump circuit,
    上記位相変化の検出結果を表す位相変化検出結果信号により上記チャージポンプ回路の上記第1の定電流源部及び上記第2の定電流源部を制御して、上記位相変化検出結果信号を積分された電圧変化に変換し、当該変換した電圧変化に基づいて上記データを復調する復調手段と を有する請求項1に記載の受信回路。 And controls the first constant current source unit and the second constant current source of the charge pump circuit by the phase change detection result signal indicating the result of detection of the phase change, is integrated with the phase change detection result signal converts the change in voltage, the receiving circuit according to claim 1, based on the voltage change and the conversion and a demodulating means for demodulating the data.
  3. 上記検出した振幅変化に基づいて生成した第1の生成データ及び上記検出した位相変化に基づいて生成した第2の生成データに対し、伝送路符号の検出を行う伝送路符号検出手段と、 For the second generation data generated based on the first generated data and the phase change described above detected generated based on the amplitude change of the above detection, a channel coding detection means for detecting a channel coding,
    上記伝送路符号検出手段により伝送路符号が検出された上記第1の生成データ又は上記第2の生成データを、上記データを復調するために選択する選択手段と を有する請求項1に記載の受信回路。 Receiving according to claim 1 and a selecting means for the channel coding is detected the first generation data or the second data generated by the channel coding detection means, for selecting to demodulate the data circuit.
  4. 上記検出した振幅変化に基づいて生成した第1の生成データ及び上記検出した位相変化に基づいて生成した第2の生成データに対し、同期検出を行う同期検出手段と、 For the second generation data generated based on the first generated data and the phase change described above detected generated based on the amplitude change of the above detection, the synchronization detection means for performing synchronous detection,
    上記同期検出手段により同期が検出された上記第1の生成データ又は上記第2の生成データを、上記データを復調するために選択する選択手段と を有する請求項1に記載の受信回路。 Receiving circuit according to claim 1 and a selecting means for the synchronization detected the first generation data or the second data generated by said synchronization detection means, for selecting to demodulate the data.
  5. 上記検出した振幅変化に基づいて生成した第1の生成データ及び上記検出した位相変化に基づいて生成した第2の生成データに対し、伝送パケット構造の検出を行うパケット構造検出手段と、 For the second generation data generated based on the first generated data and the phase change described above detected generated based on the amplitude change of the above detection, and packet structure detection means for detecting a transmission packet structure,
    上記パケット構造検出手段により上記伝送パケット構造が検出された上記第1の生成データ又は上記第2の生成データを、上記データを復調するために選択する選択手段と を有する請求項1に記載の受信回路。 Receiving according to claim 1 and a selecting means for the transmission packet structure by the packet structure detection means the detected said first generated data or the second data generated, selected for demodulating the data circuit.
  6. 外部からの負荷変調信号を受信する受信回路を有し、 Has a receiving circuit for receiving a load modulation signal from the outside,
    上記受信回路は、 The reception circuit,
    上記受信した負荷変調信号からデータを復調するために、 コスタスループ回路により上記負荷変調信号の振幅変化と位相変化とを検出する検出手段 を有する通信装置。 To demodulate the data from the load modulation signal thus received, a communication apparatus having a detecting means for detecting the amplitude change and phase change of the load modulation signal by Costas loop circuit.
  7. コンデンサ、第1の定電流源部及び第2の定電流源部からなり、上記第1の定電流源部及び上記第2の定電流源部が制御され、上記コンデンサに電流が供給されるチャージポンプ回路と、 Capacitor, comprises a first constant current source section and a second constant current source section, the first constant current source unit and the second constant current source unit is controlled, the charge current in the capacitor is supplied and a pump circuit,
    上記位相変化の検出結果を表す位相変化検出結果信号により上記チャージポンプ回路の上記第1の定電流源部及び上記第2の定電流源部を制御して、上記位相変化検出結果信号を積分された電圧変化に変換し、当該変換した電圧変化に基づいて上記データを復調する復調手段と を有する請求項6に記載の通信装置。 And controls the first constant current source unit and the second constant current source of the charge pump circuit by the phase change detection result signal indicating the result of detection of the phase change, is integrated with the phase change detection result signal It was converted to a voltage change, the communication device according to claim 6 and a demodulating means for demodulating the data on the basis of a voltage change by the transformation.
  8. 上記検出した振幅変化に基づいて生成した第1の生成データ及び上記検出した位相変化に基づいて生成した第2の生成データに対し、伝送路符号の検出を行う伝送路符号検出手段と、 For the second generation data generated based on the first generated data and the phase change described above detected generated based on the amplitude change of the above detection, a channel coding detection means for detecting a channel coding,
    上記伝送路符号検出手段により伝送路符号が検出された上記第1の生成データ又は上記第2の生成データを、上記データを復調するために選択する選択手段と を有する請求項6に記載の通信装置。 Communication of claim 6, and a selection means for the channel coding is detected the first generation data or the second data generated by the channel coding detection means, for selecting to demodulate the data apparatus.
  9. 上記検出した振幅変化に基づいて生成した第1の生成データ及び上記検出した位相変化に基づいて生成した第2の生成データに対し、同期検出を行う同期検出手段と、 For the second generation data generated based on the first generated data and the phase change described above detected generated based on the amplitude change of the above detection, the synchronization detection means for performing synchronous detection,
    上記同期検出手段により同期が検出された上記第1の生成データ又は上記第2の生成データを、上記データを復調するために選択する選択手段と を有する請求項6に記載の通信装置。 The synchronization detected the first generation data or the second data generated by said synchronization detection means, the communication apparatus according to claim 6 and a selection means for selecting to demodulate the data.
  10. 上記検出した振幅変化に基づいて生成した第1の生成データ及び上記検出した位相変化に基づいて生成した第2の生成データに対し、伝送パケット構造の検出を行うパケット構造検出手段と、 For the second generation data generated based on the first generated data and the phase change described above detected generated based on the amplitude change of the above detection, and packet structure detection means for detecting a transmission packet structure,
    上記パケット構造検出手段により上記伝送パケット構造が検出された上記第1の生成データ又は上記第2の生成データを、上記データを復調するために選択する選択手段と を有する請求項6に記載の通信装置。 Communication of claim 6, and a selection means for the transmission packet structure by the packet structure detection means the detected said first generated data or the second data generated, selected for demodulating the data apparatus.
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