JPH0444188A - 送受信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ＩＣカードとそのリーダライタなど２つの送
受信装置間の送受信方式に係わり、特に、これら送受信
装置を、磁気結合により、非接触に結合したことによる
送受信方式に関する。

［従来の技術］ 近年、メモリなどのＩＣ回路を内蔵し、大容量のデータ
を記憶できるようにしたＩＣカードが注目されている。

かかるＩＣカードにデータを記憶する場合、あるいはか
かるＩＣカードからデータを読み取る場合、ＩＣカート
をリーダライタに装着するが、この装着により、ＩＣカ
ードに設けられた電気接点とリーダライタの電気接点と
が接触し、これらＩＣカードとリーダライタとが電気的
に接続される。

ところで、かかるＩＣカー１くにおいては、上記の電気
接点は外部に露出して取りつけられている。

そして、かかるＩＣカードは常時ユーザによって携帯さ
れているのが一般的であり、このために、電気接点に塵
などが付着したり、静電気が発生したりしやすい。この
ように電気接点に塵などが付着すると、ＩＣカードとリ
ーダライタの電気接点の接触状態が不良となるし、また
、ＩＣカードの電気接点に静電気が生ずると、ＴＣカー
ド内のＩＣ回路に高電圧が印加され、このＩＣ回路が破
壊されかねない。

このような問題を解消する方法として、磁気結合によっ
てＩＣカードとリーダライタとを非接触に接続するよう
にした方法が、たとえば特開昭６１−１０１８８６号公
報に開示されている。

これは、リーダライタとＩＣカードとに夫々コイルが設
けられ、ＩＣカードをリーダライタに装着すると、これ
らコイルが対向して磁気結合部が形成され、この磁気結
合部を介してリーダライタとＩＣカードとの間にデータ
伝送路や電力の伝達路が形成されるようにしたものであ
る。

リーダライタからＩＣカードへの電力の供給は、発振回
路からの一定周波数の信号が電力搬送信号として、第１
のバンドパスフィルタと磁気結合回路を介し、ＩＣカー
ドに供給され、ＩＣカードでは、これを第２のバンドパ
スフィルタで抽出して整流、平滑し、電源電圧を生成す
る。

リーダライタからＩＣカードへディジタルデータを伝送
する場合には、リーダライタで上記電力搬送信号とは異
なる周波数の搬送波がディジタルデータの１１１”　　
Ｉｔ　Ｑ　Ｉ＋ビットによって断続されてなるバースト
信号が生成されて、第３のバンドパスフィルタと磁気結
合部を介してＩＣカードに供給される。ＩＣカードでは
、伝送されてきたこのバースト信号が第４のバンドパス
フィルタで抽出されてデータ復調部に供給される。

また、ＩＣカードからリーダライタへディジタルデータ
を伝送する場合には、リーダライタでの上記搬送信号と
同一周波数の搬送波がディジタルデータの１”、０”ビ
ットによって断続されてなる周波数変調信号が生成され
て、第４のバンドパスフィルタと磁気結合回路を介して
リーダライタに供給される。リーダライタでは、伝送さ
れてきたこの周波数変調信号が第３のバンドパスフィル
タで抽出されてデータ復調部に供給される。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のように、ＩＣカードとリーダライタとを磁気結合
することによっても、これら間のデータ伝送が可能とな
る。

しかしながら、上記従来のＩＣカードシステムにおいて
は、リーダライタばかりでなく、ＩＣカードにおいても
バースト信号の発生手段が設けられている。この発生手
段としては、発振回路などの電力消費が大きい回路が用
いられ、このために、ＩＣカードでの消費電力が増大化
するという問題がある。

本発明の目的は、かかる問題点を解消し、電力消費を低
減してデータの伝送を可能とした送受信方式を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、第１の送受信装
置には、バースト信号の信号発生回路を設けるが、該信
号発生回路の出力周波数が磁気結合回路のインピーダン
スに応じて変化するようにし、第２の送受信装置にディ
ジタルデータに応じてオン、オフし、これによって該磁
気結合回路のインピーダンスを変化させて該信号発生回
路の出力周波数を変化させる電子スイッチを設ける。

［作用］ 第１の送受信装置から第２の送受信装置へデータ伝送す
る場合には、信号発生回路の出力信号をディジタルデー
タに応じて断続させてバースト信号とし、磁気結合回路
を介して第２の送受信装置に送る。

第２の送受信装置から第１の送受信装置へデータ伝送す
る場合には、該第２の送受信装置での電子スイッチをデ
ィジタルデータに応じてオン、オフし、磁気結合回路の
インピーダンスを変化させて信号発生回路の出力信号を
該ディジタルデータに応じて搬送周波数が変化する周波
数変調信号とする。これを復調することにより、第２の
送受信装置でのディジタルデータが得られる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明による送受信方式の一実施例を示すブロ
ック図であって、１はリーダライタ、２はＩＣカード、
３は電源回路、４はデータ処理回路、５は発振回路、６
はコンパレータ、７は弁別回路、８は信号発生回路、９
はトランス部、１０゜１１はＢＰＦ　（パンＩくパスフ
ィルタ）、１２ａ。

１２ｂはコイル、１３．１４はＢＰＦ、１５は整流・平
滑回路、１６は安定化回路、１７は検波回路、１８はコ
ンパレータ、１９は電子スイッチ、２０はデータ処理回
路、２１はメモリである。

同図において、リーダライタ１はコイル１２ａを有し、
ＩＣカード２はコイル１２ｂを有している。ＩＣカード
２がリーダライタ１に装着されると、コイル１２ａとコ
イル１２ｂとが非接触状態で磁気結合し、トランス部９
が形成される。

かかる状態において、リーダライタ１では、電源回路３
から各回路に電源電圧が印加されている。

発振回路５はたとえば１００〜２００　ｋ　Ｈｚの低い
周波数の信号（以下、電力搬送信号という）を出力する
。

この信号はたとえば１００〜２００ｋＨｚを中心とする
狭い通過帯域のＢＰＦＩＯを通ってコイル１２ａに供給
され、１−ランス部９を介してＩＣカード２に送られる
。ＩＣカード２では、コイル１２ｂに誘起された電力搬
送信号がＢＰＦＩＯと同一通過帯域のＢＰＦ１３によっ
て抽出され、整流・平滑回路１５で直流電圧に変換され
た後、安定化回路１６で所定振幅の安定した直流電圧と
なり、電源電圧としてデータ処理回路２０などに印加さ
れる。

以上のようにして、ＩＣカード２はリーダライタ１から
電力が供給され、動作状態となる。

かかる状態において、リーダライタ１からＩＣカード２
にデータを送るときには、データ処理回路４が信号発生
回路８を暉動する。信号発生回路８はたとえばコルピッ
ツ型発振回路であって、その発振周波数は内蔵したコイ
ルのインダクタンス。

コイル１２ａの自己インダクタンス、コイル１２ａ、１
２ｂ間の相互インダクタンスと内蔵したコンデンサの容
量で決まり、ＩＣカード２における電子スイッチ１９が
オン、オフし、コイル１２ｂの出力取出端子がＢＰＦ１
４、電子スイッチ１９を介して接地されたり、接地され
なかったりすると、コイル１２ａ、１２ｂ間の相互イン
ダクタンスが変化することから、電子スイッチ１９のオ
ン。

オフに応じて、このコルピッツ型発振回路の発振周波数
が変化する。ここでは、信号発生回路８に用いられるコ
ルピッツ型発振回路の発振周波数は発振回路５の発振周
波数と大きく異なるようにし、以下では、電子スイッチ
１９がオフのとき１０ＭＨｚ、電子スイッチ１９がオン
のとき１２　Ｍ　Ｈｚとする。

また、ＢＰＦＩＩ、１４は信号発生回路８の出力周波数
を通過帯域に含み、発振回路５の出力周波数を阻止帯域
に含む双方向性のものであって、たとえばＢＰＦＩＯか
ら出力される電力搬送信号を阻止する並列対称Ｔ型の帯
域阻止回路を用いることができる。

リーダライタ１からＩＣカード２にデータを送るときに
は、ＩＣカード２における電子スイッチ１９はオフして
いる。このために、信号発生回路８に用いられるコルピ
ッツ型発振回路の発振周波数は１０ＭＨｚである。デー
タ処理回路４からはディジタルデータが出力され、その
“１”ビットでコルピッツ型発振回路は発振し、その“
０”ビットでコルピッツ型発振回路は発振停止する。こ
れにより、信号発生回路８からは搬送周波数が１０ＭＨ
ｚの“１”、０”ビットを表わすバースト信号を発生す
る。このバースト信号はＢＰＦＩＩを通ってコイル１２
ａに供給され、トランス９を介してＩＣカード２に送ら
れる。ＩＣカード２では、コイル１２ｂで誘起されたバ
ースト信号がＢＰＦ１４で抽出され、検波回ｌＰｔ１７
でそのエンベロープが検波された後、コンパレータ１８
で波形整形されて元の′ｌ″ｌ　、　　ＩＩ　０１＋ビ
ツトからなるディジタルデータが復調される。このディ
ジタルデータはデータ処理回路２０で所定の処理がなさ
れ、必要に応じてメモリ２１に書き込まれる。

リーダライタ１がＩＣカード２のメモリ２１に記憶され
ているデータを読み取る場合には、データ処理回路２０
がメモリ２１から所望のディジタルデータを読み取り、
これによって電子スイッチ１９をオン、オフ制御する。

たとえば、電子スイッチ１９は、ディジタルデータの１
′１′″ビツトでオンし、１１０”ビットでオフする。

これとともに、データ処理回路４は信号発生回路８を駆
動する。そこで、信号発生回路８に用いるコルピッツ型
発振回路の発生周波数は、電子スイッチ９のオン、オフ
に応じてコイル１２ａ、１２ｂ間の相互インダクタンス
が変化することによって変化し、電子スイッチ１９がオ
ンのとき１２ＭＨｚで電子スイッチ１９がオフのとき１
０ＭＨｚとなる。したがって、信号発生回路８からは、
デ−タ処理回Ｈ＠２０から出力されるディジタルデータ
の１１１”、“０”ビットに応じて周波数が１２ＭＨｚ
　、　１０ＭＨｚと異なる周波数変調信号が出力される
。この周波数変調信号は弁別回路７で周波数弁別されて
周波数毎に異なるレベル信号に変換され、コンパレータ
６で波形整形されて元のディジタルデータが復調される
。このディジタルデータはデータ処理回路４で処理され
、図示しない外部装置に供給される。

以上のように、電子スイッチを設けるだけでＩＣカード
からリーダライタへのデータ伝送が可能であり、ＩＣカ
ードには、消費電力が大きく、かつ大規模なバースト信
号の発生回路が不要となる。

なお、ＩＣカード２へのデータ書込み命令やデータ読取
命令などの信号も上記のデータと同様に伝送することが
できる。

また、電子スイッチ１９としても、スイッチングトラン
ジスタやＦＥＴなど任意のスイッチング回路を用いるこ
とができる。

さらに、上記の数値は一例を示すにすぎず、これによっ
て本発明が限定されるものではない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、非接触ＩＣカー
ドなどの送受信装置に消費電力が大きく、かつ規模が大
きい送信データ信号の発生回路を必要とせず、該送受信
装置から他の送受信装置へのデータ伝送が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による送受信方式の一実施例を示すブロ
ック図である。 １・・・・・・リーダライタ、２・・・・・ＩＣカート
、３・・・・・・電源回路、４・・・・・・データ処理
回路、１旧・・発振回路、６・・・・・・コンパレータ
、７・・・・・・弁別回路、８・・・・・信号発生回路
、９・・・・・・トランス部、１０．１１・・・・・バ
ンドパスフィルタ、１２ａ、１２ｂ・・・・・・コイル
、１３、１４・・・・・・バンドパスフィルタ、１５・
・・す・整流・平滑回路、１６・・・・・・安定化回路
、１７・・・・・・検波回路、１８・・・・・・コンパ
レータ、１９・・・・・・電子スイッチ、２ｏ・・・・
・・データ処理回路、２１・・・・・メモリ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１、第２の送受信装置を磁気結合回路によつて
   非接触に結合し、該磁気結合回路を介して該第１、第２
   の送受信装置間でデイジタルデータの伝送を行なう送受
   信方式において、該第１の送受信装置で信号発生回路が
   該磁気結合回路と第１のデータ復調部とに接続され、該
   第２の送受信装置で該磁気結合回路に電子スイツチと第
   ２のデータ復調部とが接続されており、該第１の送受信
   装置から該第２の送受信装置へのデータ伝送では、該信
   号発生回路から一定周波数の搬送信号がデイジタルデー
   タに応じて断続してなるバースト信号が発生して、該磁
   気結合回路を介し、該第２のデータ復調部に供給され、
   該第２の送受信装置から第１の送受信装置へのデータ伝
   送では、デイジタルデータに応じて該電子スイツチをオ
   ン、オフすることにより、該磁気結合回路のインピーダ
   ンスが変化して該信号発生回路から該デイジタルデータ
   に応じて搬送周波数が変化する周波数変調信号が発生し
   、該第１のデータ復調部に供給されることを特徴とする
   送受信方式。
2. （２）請求項（１）において、前記第１の送受信装置で
   は、前記信号発生回路の出力周波数とは異なる周波数の
   電力搬送信号を発生する発振回路と、該電力搬送信号を
   通過させて前記磁気結合回路に供給し前記信号発生回路
   の出力信号を阻止する第１のバンドパスフイルタとを設
   けるとともに、前記信号発生回路と前記第１のデータ復
   調回路との接続点と前記磁気結合回路との間に前記信号
   発生回路の出力信号を通過させて該電力搬送信号を阻止
   する第２のバンドパスフイルタを設け、前記第２の送受
   信装置では、前記磁気結合回路を介して伝送される該電
   力搬送信号を抽出するための該第１のバンドパスフイル
   タと同一通過帯域の第３のバンドパスフイルタと、該第
   ３のバンドパスフイルタで抽出された該電力搬送信号を
   整流、平滑して電源電圧を生成する整流・平滑回路とを
   設けるとともに、前記第２のデータ復調回路と前記電子
   スイツチとの接続点と前記磁気結合回路との間に該第２
   のバンドパスフイルタと同一通過帯域の第４のバンドパ
   スフイルタを設け、前記磁気結合回路を介し、データ伝
   送とともに、前記第１の送受信装置から前記第２の送受
   信装置への電力供給を可能としたことを特徴とする送受
   信方式。