JPH06150079A - Non-contact ic memory card system - Google Patents
Non-contact ic memory card systemInfo
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- JPH06150079A JPH06150079A JP4303698A JP30369892A JPH06150079A JP H06150079 A JPH06150079 A JP H06150079A JP 4303698 A JP4303698 A JP 4303698A JP 30369892 A JP30369892 A JP 30369892A JP H06150079 A JPH06150079 A JP H06150079A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は，光，静電結合等を利用
して非接触に本体装置とデータの受け渡しを行う非接触
型ＩＣメモリカードと本体装置よりなる非接触型ＩＣメ
モリカードシステムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-contact type IC memory card system including a non-contact type IC memory card for transferring data to and from the main unit in a non-contact manner using light, electrostatic coupling or the like. Regarding
【０００２】非接触型ＩＣメモリカードシステムは，本
体装置と非接触型ＩＣメモリカードが電気的に直接接続
されていないので本体装置から非接触型ＩＣメモリカー
ドに電力を供給する場合はコンデンサもしくはコイルに
より静電的もしくは電磁的に両者を結合し，電力を供給
するようにしている。In the non-contact type IC memory card system, since the main unit and the non-contact type IC memory card are not electrically directly connected to each other, a capacitor or a coil is used when power is supplied from the main unit to the non-contact type IC memory card. The two are electrostatically or electromagnetically coupled to supply electric power.
【０００３】本発明は，本体装置から非接触型ＩＣメモ
リカードにコンピュータを利用して静電的に電力を供給
する非接触型ＩＣメモリカードシステムに関する。The present invention relates to a non-contact type IC memory card system in which electric power is electrostatically supplied from a main unit to a non-contact type IC memory card using a computer.
【０００４】[0004]
【従来の技術】図９は，従来の非接触型ＩＣカードシス
テムにおける静電的な電力供給方法を示す。2. Description of the Related Art FIG. 9 shows an electrostatic power supply method in a conventional non-contact type IC card system.
【０００５】図において，１１０は本体装置であって，
非接触型ＩＣメモリカードに静電的に電力を供給し，光
学的，静電的もしく電磁的にデータの受け渡しを行うも
のである。１１１は非接触型ＩＣメモリカードであっ
て，メモリを備えて光学的，静電的，電磁的に本体装置
から伝送されてくるデータを書き込み，またメモリから
読み出したデータを本体装置に転送するものである。１
１２はコンデンサＡ，１１３はコンデンサ電極Ａ，１１
３’はコンデンサ電極Ａ’であって，コンデンサ電極Ａ
（１１３）とコンデンサ電極Ａ’（１１３’）とでコン
デンサＡ（１１２）を形成するものである。コンデンサ
電極Ａ（１１３）は本体装置１１０に備えられ，コンデ
ンサ電極Ａ’（１１３’）は非接触型ＩＣメモリカード
１１１に備えられるものてある。１１４はコンデンサ
Ｂ，１１５はコンデンサ電極Ｂ，１１５’はコンデンサ
電極Ｂ’であって，コンデンサ電極Ｂ（１１５）とコン
デンサ電極Ｂ’（１１５’）とでコンデンサＢ（１１
４）を形成するものである。コンデンサ電極Ｂ（１１
５）は本体装置１１０に備えられ，コンデンサ電極Ｂ’
（１１５’）は非接触型ＩＣメモリカード１１１に備え
られるものである。１１６は電力供給源であって，交流
電力をコンデンサＡ（１１２），コンデンサＢ（１１
４）に供給するものである。１１７は整流回路であっ
て，コンデンサＡ（１１２）とコンデンサＢ（１１４）
に供給された交流電力を整流し，内部回路１１８に供給
するものである。１１８は内部回路であって，非接触型
ＩＣメモリカード１１１の内部回路である。In the figure, 110 is a main unit,
Electric power is electrostatically supplied to a non-contact type IC memory card, and data is transferred optically, electrostatically, or electromagnetically. Reference numeral 111 denotes a non-contact type IC memory card, which has a memory and writes data transmitted from the main body device optically, electrostatically or electromagnetically, and transfers data read from the memory to the main body device. Is. 1
12 is a capacitor A, 113 is a capacitor electrode A, 11
3'is a capacitor electrode A ',
The capacitor A (112) is formed by (113) and the capacitor electrode A '(113'). The capacitor electrode A (113) is provided in the main body device 110, and the capacitor electrode A ′ (113 ′) is provided in the non-contact type IC memory card 111. 114 is a capacitor B, 115 is a capacitor electrode B, and 115 'is a capacitor electrode B'. The capacitor electrode B (115) and the capacitor electrode B '(115') are capacitors B (11
4) is formed. Capacitor electrode B (11
5) is provided in the main unit 110, and the capacitor electrode B '
(115 ′) is provided in the non-contact type IC memory card 111. Reference numeral 116 denotes a power supply source that supplies AC power to the capacitor A (112) and the capacitor B (11
4). Reference numeral 117 denotes a rectifier circuit, which includes a capacitor A (112) and a capacitor B (114)
The AC power supplied to the internal circuit 118 is rectified and supplied to the internal circuit 118. Reference numeral 118 denotes an internal circuit, which is an internal circuit of the non-contact type IC memory card 111.
【０００６】図の構成の動作を説明する。電力供給源１
１６からコンデンサＡ（１１２），コンデンサＢ（１１
３）を介して整流回路１１７に電圧が印加され，整流回
路１１７で整流されて内部回路１１８に整流電圧が印加
される。このような動作でコンデンサＡ（１１２）とコ
ンデンサＢ（１１３）により本体装置１１０と非接触型
ＩＣメモリカードが静電的に結合されて，電力供給源１
１６よリ内部回路１１８に電圧が印加される。The operation of the configuration shown in the figure will be described. Power supply source 1
16 to capacitor A (112), capacitor B (11
A voltage is applied to the rectifier circuit 117 via 3), rectified by the rectifier circuit 117, and a rectified voltage is applied to the internal circuit 118. With this operation, the main unit 110 and the non-contact type IC memory card are electrostatically coupled by the capacitor A (112) and the capacitor B (113), and the power supply source 1
16. A voltage is applied to the internal circuit 118.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】一般的に，非接触型Ｉ
ＣメモリカードシステムにおけるコンデンサＡ（１１
２）とコンデンサＢ（１１３）の静電容量は極めて小さ
いので，従来の静電的な電力供給方法では，電力供給源
１１６から充分な電力を非接触型ＩＣメモリカード１１
１の内部回路に供給することは困難であった。Generally, non-contact type I
C capacitor A (11
2) and the capacitance of the capacitor B (113) are extremely small, so in the conventional electrostatic power supply method, sufficient power is supplied from the power supply source 116 to the non-contact type IC memory card 11.
1 was difficult to supply to the internal circuit.
【０００８】本発明は，コンデンサＡ（１１２）とコン
デンサＢ（１１３）の静電容量が小さくても，電力供給
源源１１６から電力を非接触型ＩＣメモリカード１１１
の内部回路に充分な電力を供給することのできる非接触
型ＩＣメモリカードシステムを提供することを目的とす
る。According to the present invention, even if the capacitances of the capacitor A (112) and the capacitor B (113) are small, the power is supplied from the power supply source 116 to the non-contact type IC memory card 111.
It is an object of the present invention to provide a non-contact type IC memory card system capable of supplying sufficient power to the internal circuit of the above.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は本体装置から非
接触型ＩＣメモリカードの静電的な結合回路を電力供給
周波数に対する共振回路とするようにした。According to the present invention, the electrostatic coupling circuit of the non-contact type IC memory card from the main unit is used as a resonance circuit for the power supply frequency.
【００１０】図１は本発明の基本構成を示す。図におい
て，１は本体装置であって，非接触型メモリカード２に
静電的に電力を供給し，非接触型ＩＣメモリカード２と
光学的，静電的もしくは電磁的に書き込みデータ，読み
出しデータ等の受け渡しを行うものである。２は非接触
型ＩＣメモリカードであって，メモリ等の内部回路を備
え，本体装置１から非接触に電力の供給を受け，本体装
置と光学的，静電的もしくは電磁的に書き込みデータ，
読み出しデータ等の受け渡しを行うものである。FIG. 1 shows the basic configuration of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a main body device which electrostatically supplies electric power to a non-contact type memory card 2 and optically, electrostatically or electromagnetically writes and reads data to and from the non-contact type IC memory card 2. And so on. Reference numeral 2 denotes a non-contact type IC memory card, which is provided with an internal circuit such as a memory, receives electric power from the main body device 1 in a non-contact manner, and writes data to the main body device optically, electrostatically or electromagnetically,
The read data and the like are transferred.
【００１１】３は電力供給源（発振出力回路）であっ
て，コンデンサ７，コンデンサ９，整流回路１１を介し
て内部回路１２に電力を供給するものである。４はの共
振部であって，コンデンサ７，コンデンサ９と共振コイ
ル６で共振回路４を構成するものである。６は共振コイ
ルであって，コンデンサ７，コンデンサ９とで電力供給
源３の交流周波数に対して共振するように選択されるも
のである。７，９はコンデンサである。８はコンデンサ
７の電極であり，本体装置１に設けられるものである。
８’はコンデンサ７の電極であり，非接触型ＩＣメモリ
カード２に設けられるものである。１０はコンデンサ９
の電極であり，本体装置１に設けられるものである。１
０’はコンデンサ９の電極であり，非接触型ＩＣメモリ
カード２に設けられるものである。Reference numeral 3 denotes a power supply source (oscillation output circuit) which supplies power to the internal circuit 12 via the capacitors 7, 9, and rectifying circuit 11. Reference numeral 4 denotes a resonance part, which constitutes the resonance circuit 4 by the capacitors 7, 9 and the resonance coil 6. Reference numeral 6 denotes a resonance coil, which is selected by the capacitors 7 and 9 so as to resonate with respect to the AC frequency of the power supply source 3. Reference numerals 7 and 9 are capacitors. Reference numeral 8 denotes an electrode of the capacitor 7, which is provided in the main body device 1.
Reference numeral 8'denotes an electrode of the capacitor 7, which is provided in the non-contact type IC memory card 2. 10 is a capacitor 9
And is provided on the main body device 1. 1
Reference numeral 0'denotes an electrode of the capacitor 9, which is provided in the non-contact type IC memory card 2.
【００１２】１１は非接触ＩＣメモリカードの整流回路
であって，コンデンサ７，コンデンサ９を介して供給さ
れる電力を整流するものである。１２は非接触ＩＣメモ
リカードの内部回路である。Reference numeral 11 denotes a rectifier circuit of the non-contact IC memory card, which rectifies the electric power supplied via the capacitors 7 and 9. Reference numeral 12 is an internal circuit of the non-contact IC memory card.
【００１３】[0013]
【作用】図１の基本構成の動作を説明する。電力供給源
３で発生した交流電力は共振コイル６，コンデンサ７，
コンデンサ９を介して，整流回路１１に入力され，整流
されて，内部回路１２に供給される。The operation of the basic configuration of FIG. 1 will be described. The AC power generated by the power supply source 3 is the resonance coil 6, the capacitor 7,
It is input to the rectifier circuit 11 via the capacitor 9, rectified, and supplied to the internal circuit 12.
【００１４】コンデンサ７の静電容量をＣａ，コンデン
サ９の静電容量をＣｂとすると，コンデンサ７とコンデ
ンサ９の直列静電容量Ｃに対して，１／Ｃ＝１／Ｃａ＋
１／Ｃｂである。共振用コイルのインダクタンスをＬ，
電力供給源の角周波数をω，電力供給源３の電圧をＥ，
電流をＩ，電力供給源３の内部抵抗，共振電流の整流回
路１１および内部回路１２による生成されるインピーダ
ンスをＺとすると， Ｉ＝Ｅ×１／（Ｚ2 ＋（ωＬ−１／ωＣ）2 ）1/2 である。Assuming that the capacitance of the capacitor 7 is Ca and the capacitance of the capacitor 9 is Cb, 1 / C = 1 / Ca + with respect to the series capacitance C of the capacitors 7 and 9.
It is 1 / Cb. The inductance of the resonance coil is L,
The angular frequency of the power supply source is ω, the voltage of the power supply source 3 is E,
Assuming that the current is I, the internal resistance of the power supply source 3, and the impedance generated by the rectification circuit 11 and the internal circuit 12 of the resonance current are Z, I = E × 1 / (Z 2 + (ωL−1 / ωC) 2 ) 1/2 .
【００１５】従って，ωＬ＝１／ωＣとすることによ
り，内部回路１２に流される電流は最大電流となり，最
大電力が供給される。本発明は，共振コイルＬ，コンデ
ンサＣ，電力供給源３の角周波数ωに対して，ωＬ＝１
／ωＣとなるようにし，本体装置１から非接触型ＩＣメ
モリカード２に最大電力が供給されるようにする。Therefore, by setting ωL = 1 / ωC, the current passed through the internal circuit 12 becomes the maximum current, and the maximum power is supplied. In the present invention, for the resonance coil L, the capacitor C, and the angular frequency ω of the power supply source 3, ωL = 1
The maximum electric power is supplied from the main body device 1 to the non-contact type IC memory card 2.
【００１６】[0016]
【実施例】以下に説明する各実施例において，共通の番
号は共通部分を表す。また，各コンデンサ（コンデンサ
Ａ，コンデンサＢ）の静電容量をそれぞれＣａ，Ｃｂ，
コンデンサＡとコンデンサＢの直列接続容量をＣ，共振
コイルのインダクタンスをＬ，電力供給源の各周波数を
ωとする。EXAMPLES In each of the examples described below, common numbers represent common parts. In addition, the capacitance of each capacitor (capacitor A, capacitor B) is Ca, Cb,
It is assumed that the series connection capacitance of the capacitors A and B is C, the inductance of the resonance coil is L, and each frequency of the power supply source is ω.
【００１７】図２は本発明の実施例(1) （固定方式）で
ある。(a)は装置構成である。図において，２０は本体
装置，２１は非接触型ＩＣメモリカード，２２は発振出
力回路であって，正弦波もしくは方形波等を出力する交
流電源である。２３は共振コイルである。２４はコンデ
ンサＡ，２５はコンデンサＢであり電力供給源の電力を
非接触型ＩＣメモリカード２１に伝送するものである。
２６は内部装置であって，非接触型Ｉメモリカードの内
部装置であって，整流回数２７，メモリ等の内部回路２
８よりなるものである。２７は整流回路，２８は内部回
路である。FIG. 2 shows an embodiment (1) (fixed system) of the present invention. (a) is the device configuration. In the figure, 20 is a main unit, 21 is a non-contact type IC memory card, and 22 is an oscillation output circuit, which is an AC power supply that outputs a sine wave or a square wave. Reference numeral 23 is a resonance coil. Reference numeral 24 is a capacitor A, and 25 is a capacitor B for transmitting the electric power of the electric power supply source to the non-contact type IC memory card 21.
Reference numeral 26 denotes an internal device, which is an internal device of the non-contact type I memory card, and has a rectification number 27, an internal circuit 2 such as a memory.
It consists of 8. 27 is a rectifier circuit, and 28 is an internal circuit.
【００１８】図の構成において，Ｃａ，Ｃｂ，Ｃ，Ｌ，
ωに対して， ωＬ＝１／ωＣ，１／Ｃ＝１／Ｃａ＋１／Ｃｂ， の関係となるように，共振コイル２３のインダクタンス
Ｌを設定する。In the configuration shown in the figure, Ca, Cb, C, L,
The inductance L of the resonance coil 23 is set such that ωL = 1 / ωC, 1 / C = 1 / Ca + 1 / Cb with respect to ω.
【００１９】(b)は，発振出力回路２２の出力波型を示
す。図において，３０は方形波の例であり，３１は正弦
波の例である。共振コイル２３とコンデンサＡ（２
４），コンデンサＢ（２５）は発振出力回路２２の発振
周波数に対して共振するように共振コイル２３のインダ
クタンスが設定されているので，発振出力回路２２から
出力される電力が効率的に内部装置２６に供給される。(B) shows the output waveform of the oscillation output circuit 22. In the figure, 30 is an example of a square wave and 31 is an example of a sine wave. The resonance coil 23 and the capacitor A (2
4) Since the inductance of the resonance coil 23 is set so that the capacitor B (25) resonates with respect to the oscillation frequency of the oscillation output circuit 22, the electric power output from the oscillation output circuit 22 is efficiently supplied to the internal device. 26.
【００２０】内部装置２６においては，本体装置から供
給される交流電力を整流回路２７が整流し，内部回路２
６に供給する。図３は本発明の実施例(2) （周波数可変
方式）である。In the internal device 26, the rectifier circuit 27 rectifies the AC power supplied from the main unit, and the internal circuit 2
Supply to 6. FIG. 3 shows an embodiment (2) (variable frequency system) of the present invention.
【００２１】(a)は装置構成である。図において，２０
は本体装置，２１は非接触型ＩＣメモリカード，２２は
発振出力回路，２３は共振コイル，２４はコンデンサ
Ａ，２５はコンデンサＢ，２６は非接触型ＩＣメモリカ
ード２１の内部装置，３０はコンデンサ電極Ａであっ
て，コンデンサＡ（２４）の本体装置２０の側の電極で
ある。３１はコンデンサ電極Ｂであって，コンデンサＢ
（２５）の本体装置２０の側の電極である。３５は周波
数制御回路であって，発振出力回路２２の発振周波数を
制御するものである。３６は監視部であって，共振コイ
ル２３とコンデンサＡ（２４）の接続点Ｄの電圧，電流
を監視するものである。(A) is a device configuration. In the figure, 20
Is a main body device, 21 is a non-contact type IC memory card, 22 is an oscillation output circuit, 23 is a resonance coil, 24 is a capacitor A, 25 is a capacitor B, 26 is an internal device of the non-contact type IC memory card 21, and 30 is a capacitor. The electrode A is an electrode on the side of the main body device 20 of the capacitor A (24). 31 is a capacitor electrode B,
It is an electrode on the side of the main body device 20 of (25). A frequency control circuit 35 controls the oscillation frequency of the oscillation output circuit 22. A monitoring unit 36 monitors the voltage and current at the connection point D between the resonance coil 23 and the capacitor A (24).
【００２２】(b)は発振出力回路の発振周波数対電圧
（接続点Ｄの電圧）を示す。 (c)は発振出力回路の発振
周波数対電流（接続点Ｄの電圧）を示す。図の構成にお
いて，非接触型ＩＣメモリカード２１が本体装置２０に
挿入されると，周波数制御回路３５はあらかじめ予想さ
れる共振周波数の範囲ｆ−〜ｆ＋で発振出力回路の周波
数を変化させる。その時，発振周波数と電圧，電流の関
係は図 (b)， (c)のようになるので，監視部３６はその
電圧と電流を監視する。そして，監視部３６は発振周波
数が共振周波数に達したことを検出すると，それを周波
数制御回路３５に伝える。周波数制御回路３５はその時
点で発振出力回路２２の発振周波数の変更を止める。こ
のようにして，最適な共振周波数が設定され，発振出力
回路２２から非接触型ＩＣメモリカード２１に最適に電
力が供給される。(B) shows the oscillation frequency of the oscillation output circuit versus voltage (voltage at the connection point D). (c) shows the oscillation frequency of the oscillation output circuit versus current (voltage at the connection point D). In the configuration shown in the figure, when the non-contact type IC memory card 21 is inserted into the main body device 20, the frequency control circuit 35 changes the frequency of the oscillation output circuit within the resonance frequency range f− to f + expected in advance. At that time, the relationship between the oscillation frequency and the voltage / current is as shown in FIGS. (B) and (c), and the monitoring unit 36 monitors the voltage and current. Then, when the monitoring unit 36 detects that the oscillation frequency has reached the resonance frequency, it notifies the frequency control circuit 35 of the fact. The frequency control circuit 35 stops changing the oscillation frequency of the oscillation output circuit 22 at that time. In this way, the optimum resonance frequency is set, and the power is optimally supplied from the oscillation output circuit 22 to the non-contact type IC memory card 21.
【００２３】図４は監視部，周波数制御回路，発振出力
回路の実施例である。図において，２１は非接触型ＩＣ
メモリカード，２２は発振出力回路，２３は共振コイ
ル，３０はコンデンサ電極Ａ，３１はコンデンサ電極
Ｂ，３６は監視部，３５は周波数制御回路である。FIG. 4 shows an embodiment of the monitoring section, frequency control circuit and oscillation output circuit. In the figure, 21 is a non-contact type IC
A memory card, 22 is an oscillation output circuit, 23 is a resonance coil, 30 is a capacitor electrode A, 31 is a capacitor electrode B, 36 is a monitoring unit, and 35 is a frequency control circuit.
【００２４】監視部３６において，５０はＡ／Ｄ変換器
であって，発振コイル２３とコンデンサ電極Ａ（３０）
の接続点Ｄの電圧をデジタル値に変換するものである。
５１はＣＰＵであって，Ａ／Ｄ変換器５０のデジタル出
力に基づいて，共振回路の共振状態を判定するものであ
る。５２はＤ／Ａ変換器であって，ＣＰＵ５１の出力す
る制御周波数のデジタル値をアナログ値に変換するもの
である。In the monitoring unit 36, 50 is an A / D converter, which includes the oscillation coil 23 and the capacitor electrode A (30).
The voltage at the connection point D is converted into a digital value.
A CPU 51 determines the resonance state of the resonance circuit based on the digital output of the A / D converter 50. A D / A converter 52 converts the digital value of the control frequency output by the CPU 51 into an analog value.
【００２５】周波数制御回路３５において，５５は可変
容量ダイオードであって，入力されるアナログ電圧値に
応じて静電容量を可変するものである。５６は共振用コ
ンデンサ，５７は共振用コイルである。５８はトランジ
スタである。In the frequency control circuit 35, reference numeral 55 is a variable capacitance diode, which varies the electrostatic capacitance according to the input analog voltage value. Reference numeral 56 is a resonance capacitor, and 57 is a resonance coil. Reference numeral 58 is a transistor.
【００２６】図の構成において，接続点（Ｄ）の電圧が
Ａ／Ｄ変換器５０に入力され，デジタル値に変換され
る。ＣＰＵ５１はＡ／Ｄ変換器５０の出力するデジタル
値に基づいて，その電圧が最小値に達したかを判定す
る。最小値でなければ，次の制御周波数のデジタル値を
Ｄ／Ａ変換器５２に出力する。Ｄ／Ａ変換器５２はＣＰ
Ｕ５１から出力される制御周波数のデジタル値をアナロ
グ値に変換するものである。Ｄ／Ａ変換器５２のアナロ
グ電圧は可変容量ダイオード５５に印加される。可変容
量ダイオード５５の容量は印加される電圧に応じて定め
られる容量となり共振用コンデンサ５６，共振用コイル
５７とによる共振回路の共振周波数の信号がトランジス
タ５８に入力される。そして，その信号はトランジスタ
５８で増幅されて発振出力回路２２で入力される。その
周波数の信号は発振出力回路２２で電力増幅され，共振
コイル２３とコンデンサ電極Ａ（３０）のコンデンサＡ
とコンデンサ電極Ｂ（３１）のコンデンサＢとによる共
振回路に出力される。In the configuration shown in the figure, the voltage at the connection point (D) is input to the A / D converter 50 and converted into a digital value. The CPU 51 determines whether the voltage has reached the minimum value based on the digital value output from the A / D converter 50. If it is not the minimum value, the digital value of the next control frequency is output to the D / A converter 52. D / A converter 52 is CP
The digital value of the control frequency output from U51 is converted into an analog value. The analog voltage of the D / A converter 52 is applied to the variable capacitance diode 55. The capacitance of the variable capacitance diode 55 becomes a capacitance determined according to the applied voltage, and the signal of the resonance frequency of the resonance circuit formed by the resonance capacitor 56 and the resonance coil 57 is input to the transistor 58. Then, the signal is amplified by the transistor 58 and input to the oscillation output circuit 22. The signal of that frequency is power-amplified by the oscillation output circuit 22, and the resonance coil 23 and the capacitor A of the capacitor electrode A (30)
And a capacitor B of the capacitor electrode B (31).
【００２７】ＣＰＵ５１はＤ点の電圧が最小に達したこ
とを判定すると，周波数の変更停止する。そして，その
時の発振周波数の発振出力が持続される。図５は本発明
の実施例(3) （インダクタンス可変方式）を示す。When the CPU 51 determines that the voltage at point D has reached the minimum, it stops changing the frequency. Then, the oscillation output at the oscillation frequency at that time is maintained. FIG. 5 shows an embodiment (3) of the present invention (variable inductance method).
【００２８】図は共振コイルのインダクタンスを可変と
して発振出力回路の出力を共振させるための最適インダ
クスを求め，本体装置から非接触型ＩＣメモリカードに
最大電力を供給するものである。In the figure, an optimum index for resonating the output of the oscillation output circuit is obtained by changing the inductance of the resonance coil, and the maximum power is supplied from the main body device to the non-contact type IC memory card.
【００２９】(a)は装置構成を示す。図において，２０
は本体装置，２１は非接触型ＩＣメモリカード，２２は
発振出力回路，２４はコンデンサＡ，２５はコンデンサ
Ｂ，３６は監視部，６０は可変インダクタンスコイルで
あって，インダクタンスを可変とした共振コイルであ
る。６１はインダクタンス制御部であって，可変インダ
クタンスコイルのインダクタンスＬを可変制御するもの
である。例えば，可変インダクタンスコイルのμ等を機
械的に制御してインダクタンスを可変するものである。(A) shows the device configuration. In the figure, 20
Is a main body device, 21 is a non-contact type IC memory card, 22 is an oscillation output circuit, 24 is a capacitor A, 25 is a capacitor B, 36 is a monitoring unit, 60 is a variable inductance coil, and a resonance coil with variable inductance Is. An inductance control unit 61 variably controls the inductance L of the variable inductance coil. For example, the inductance is varied by mechanically controlling μ of the variable inductance coil.
【００３０】(b)はインダクタンスと電圧の関係を表
し，可変インダクタンスコイル６０のインダクタンスＬ
とＤ点の電圧（Ｖ）の関係を表すものである。 (c)はイ
ンダクタンス対電流の関係を表し，可変インダクタンス
コイル６０のインダクタンスＬとＤ点の電流（Ｉ）の関
係を表すものである。(B) shows the relationship between the inductance and the voltage, which is the inductance L of the variable inductance coil 60.
And the voltage (V) at point D. (c) represents the relationship between the inductance and the current, and represents the relationship between the inductance L of the variable inductance coil 60 and the current (I) at the point D.
【００３１】図の構成において，非接触型ＩＣメモリカ
ード２１が本体装置２０に挿入されるとインダクタンス
制御部６１はあらかじめ予想される範囲で可変インダク
タンスコイル６０のインダクタンスｌ−〜ｌ＋を変化さ
せる。その時，発振周波数と電圧，電流の関係は図
(b)， (c)のようになるので，監視部３６はその電圧と
電流を監視する。そして，監視部３６は発振周波数が共
振周波数に達したことを検出すると，それインダクタン
ス制御部６１に伝える。インダクタンス制御部６１はそ
の時点で可変インダクタンスコイル６０のインダクタン
スＬの変更を止め，共振状態を維持する。このようにし
て，最適なインダクタンスが設定され，発振出力回路２
２から非接触型ＩＣメモリカード２１に最適に電力が供
給される。In the configuration shown in the figure, when the non-contact type IC memory card 21 is inserted into the main body device 20, the inductance control section 61 changes the inductances l- to l + of the variable inductance coil 60 within a range expected in advance. At that time, the relationship between the oscillation frequency and the voltage and current is
As shown in (b) and (c), the monitoring unit 36 monitors the voltage and current. When the monitoring unit 36 detects that the oscillation frequency has reached the resonance frequency, the monitoring unit 36 notifies the inductance control unit 61 of it. At that time, the inductance control unit 61 stops changing the inductance L of the variable inductance coil 60 and maintains the resonance state. In this way, the optimum inductance is set and the oscillation output circuit 2
Power is optimally supplied from 2 to the non-contact type IC memory card 21.
【００３２】図６は本発明の実施例(4) （容量可変方
式）を示す。図は，共振コイル２３に可変容量コンデン
サ６５を直列に接続し，可変容量コンデンサ６５の容量
を変更して共振回路を共振させる最適容量を求め，本体
装置から非接触型ＩＣメモリカードに最大電力を供給す
るものである。FIG. 6 shows an embodiment (4) of the present invention (capacitance variable system). In the figure, the variable capacitor 65 is connected in series to the resonance coil 23, the capacitance of the variable capacitor 65 is changed to obtain the optimum capacitance for resonating the resonance circuit, and the maximum power is supplied from the main unit to the non-contact type IC memory card. To supply.
【００３３】(a)は装置構成を示す。図において，２０
は本体装置，２１は非接触型ＩＣメモリカード，２２は
発振出力回路，２３は共振コイル，２４はコンデンサ
Ａ，２５はコンデンサＢ，３６は監視部，６５は可変容
量コンデンサであって，容量可変のコンデンサである。
６６は容量制御部であって，可変容量コンデンサ６５の
容量を可変制御するものである。可変容量コンデンサ６
５の容量制御は可変容量コンデンサを可変容量ダイオー
ドとして印加電圧を制御する。あるいは，機械的に制御
して容量を可変とする。(A) shows the device configuration. In the figure, 20
Is a main body device, 21 is a non-contact type IC memory card, 22 is an oscillation output circuit, 23 is a resonance coil, 24 is a capacitor A, 25 is a capacitor B, 36 is a monitoring unit, and 65 is a variable capacitor. Is the capacitor.
A capacitance control unit 66 variably controls the capacitance of the variable capacitance capacitor 65. Variable capacitor 6
In the capacitance control of 5, the applied voltage is controlled by using a variable capacitor as a variable diode. Alternatively, the capacity is made variable by mechanically controlling.
【００３４】(b)は容量と電圧の関係を表し，可変容量
コンデンサ６５の容量ＣとＤ点の電圧（Ｖ）の関係を表
すものである。 (c)は容量対電流の関係を表し，可変容
量コンデンサ６５の容量ＣとＤ点の電流（Ｉ）の関係を
表すものである。(B) shows the relationship between the capacity and the voltage, and shows the relationship between the capacity C of the variable capacitor 65 and the voltage (V) at the point D. (c) represents the relationship between capacitance and current, and represents the relationship between the capacitance C of the variable capacitor 65 and the current (I) at the point D.
【００３５】図の構成において，非接触型ＩＣメモリカ
ード２１が本体装置２０に挿入されると容量制御部６６
はあらかじめ予想される範囲で可変容量コンデンサ６５
の容量Ｃ−〜Ｃ＋を変化させる。その時，発振周波数と
電圧，電流の関係は図 (b)，(c)のようになるので，監
視部３６はその電圧と電流を監視する。そして，監視部
３６は発振周波数が共振周波数に達したことを検出する
と，それ容量制御部６６に伝える。容量制御部６６はそ
の時点で可変容量コンデンサ６５の容量Ｃの変更を止
め，共振状態を維持する。このようにして，最適な共振
周波数が設定され，発振出力回路２２から非接触型ＩＣ
メモリカード２１に最適に電力が供給される。In the configuration shown in the figure, when the non-contact type IC memory card 21 is inserted into the main body device 20, the capacity control section 66
Is the variable capacitor 65 within the range expected in advance.
The capacitances C- to C + of are changed. At that time, the relationship between the oscillating frequency and the voltage and current is as shown in Figures (b) and (c), and the monitoring unit 36 monitors the voltage and current. Then, when the monitoring unit 36 detects that the oscillation frequency has reached the resonance frequency, the monitoring unit 36 notifies the capacity control unit 66 thereof. At that time, the capacitance control unit 66 stops changing the capacitance C of the variable capacitance capacitor 65 and maintains the resonance state. In this way, the optimum resonance frequency is set, and the oscillation output circuit 22 outputs the non-contact type IC.
Power is optimally supplied to the memory card 21.
【００３６】上記の実施例は電圧と電流の値を検出する
方法により共振状態を判定するようにしていたが，電圧
と電流の位相差を検出し，共振を判定することができ
る。図７は本発明の実施例(5) であって，電圧と電流の
位相差を検出し共振を判定する場合の監視部の構成の実
施例である（図は周波数可変方式の場合（図３参照）を
示す）。In the above embodiment, the resonance state is determined by the method of detecting the voltage and current values, but the resonance can be determined by detecting the phase difference between the voltage and current. FIG. 7 shows an embodiment (5) of the present invention, which is an embodiment of the configuration of the monitoring unit in the case of detecting the phase difference between the voltage and the current and determining the resonance (the case of the frequency variable system (see FIG. Refer))).
【００３７】図において，７０は監視部，７１は電圧検
出回路であって，Ｄ点（図３参照）の電圧を検出するも
のである。７２は電流検出回路であって，Ｄ点の電圧を
検出するものである。７３，７４はＡ／Ｄ変換器であっ
て，それぞれ電圧検出回路７１と電流検出回路７２の電
流をＡ／Ｄ変換するものである。７５は位相比較部であ
って，Ａ／Ｄ変換された電圧値と電流値について位相差
を比較するものである（例えばそれそれの最大値の時間
差を判定し位相差を検出する）。７６はＤ／Ａ変換器で
あって，位相比較部７５の位相差をＤ／Ａ変換するもの
である。In the figure, reference numeral 70 is a monitoring section, and 71 is a voltage detection circuit for detecting the voltage at point D (see FIG. 3). A current detection circuit 72 detects the voltage at point D. Reference numerals 73 and 74 are A / D converters for A / D converting the currents of the voltage detection circuit 71 and the current detection circuit 72, respectively. Reference numeral 75 denotes a phase comparison unit for comparing the phase difference between the A / D converted voltage value and the current value (for example, the time difference between the maximum values thereof is determined to detect the phase difference). Reference numeral 76 denotes a D / A converter, which D / A converts the phase difference of the phase comparison unit 75.
【００３８】７８は周波数制御回路である（図４参
照）。７９は発振出力回路である（図４参照）。図の動
作は後述する。Reference numeral 78 is a frequency control circuit (see FIG. 4). Reference numeral 79 is an oscillation output circuit (see FIG. 4). The operation of the figure will be described later.
【００３９】図８は本発明の(5) の動作説明図である。
図において， (a)は非共振状態の電圧と電流の関係を示
す。非共振状態では電圧の位相と電流の位相が一致して
いない。FIG. 8 is a diagram for explaining the operation (5) of the present invention.
In the figure, (a) shows the relationship between voltage and current in the non-resonant state. In the non-resonant state, the voltage phase and the current phase do not match.
【００４０】(b)は共振状態の電圧と電流の関係を示
す。共振状態では電圧の位相と電流の位相が図のように
一致する。図７の構成の動作を説明する。(B) shows the relationship between the voltage and the current in the resonance state. In the resonance state, the voltage phase and the current phase match as shown in the figure. The operation of the configuration of FIG. 7 will be described.
【００４１】電圧検出回路７１は共振回路の電圧を検出
する（図３のＤ点の電圧）。同様に電流検出回路７２は
Ｄ点の電流を検出する。そして，Ａ／Ｄ変換器７３，Ａ
／Ｄ変換器７４はそれぞれ，検出されたＤ点の電圧値と
電流値をＡ／Ｄ変換する。位相比較器は，例えば，電圧
と電流の測定時刻の時間軸を共通にして，それぞれの最
大値の時間差を検出する。そして，Ｄ／Ａ変換器７６は
時間差のデジタル値をアナログ値に変換する。電圧と電
流の位相差が大きい程Ｄ／Ａ変換器７６の出力値は大き
くなる。The voltage detection circuit 71 detects the voltage of the resonance circuit (voltage at point D in FIG. 3). Similarly, the current detection circuit 72 detects the current at point D. The A / D converter 73, A
The / D converters 74 respectively A / D convert the detected voltage value and current value at point D. The phase comparator detects, for example, the time difference between the respective maximum values with the time axis of the measurement time of voltage and current being common. Then, the D / A converter 76 converts the digital value of the time difference into an analog value. The larger the phase difference between the voltage and the current, the larger the output value of the D / A converter 76.
【００４２】そこで，周波数制御回路７８は出力値に応
じて周波数を制御し，発振出力回路７９は制御された周
波数の発振出力をする。共振状態になって，電圧と電流
の位相が一致すると，位相比較部７５の出力は０とな
り，Ｄ／Ａ変換器７６の出力も０となり周波数の変更動
作が停止される。Therefore, the frequency control circuit 78 controls the frequency in accordance with the output value, and the oscillation output circuit 79 outputs the oscillation of the controlled frequency. When the resonance state is reached and the phases of the voltage and the current match, the output of the phase comparison unit 75 becomes 0, the output of the D / A converter 76 also becomes 0, and the frequency changing operation is stopped.
【００４３】インダクタンス可変方式（図５），容量可
変方式（図６）の場合も同様に，監視部３６は電圧と電
流の位相を監視し，両者の位相が一致したことを検出す
ると，その時点で可変容量インタクタンスコイルのイン
ダクタンスもしくは可変容量コンデンサの容量の変更を
停止させることにより，周波数可変方式の場合と同様に
共振状態を持続させることができる。Similarly, in the case of the variable inductance method (FIG. 5) and the variable capacitance method (FIG. 6), the monitoring unit 36 monitors the phases of the voltage and the current, and when it detects that the phases of both are in agreement, the time point is detected. By stopping the change of the inductance of the variable capacitance inductance coil or the capacitance of the variable capacitance capacitor, the resonance state can be maintained as in the frequency variable system.
【００４４】上記の実施例において，周波数，可変イン
ダクタンスコイルのインダクタンス制御，可変容量コン
デンサの容量の可変をそれぞれの制御回路，制御部で自
動的に行って，それぞれの最適値を設定するようにした
が，工場において，製品の出荷時に手動で制御し，周波
数，インダクタンス，静電容量を決定するようにしても
よい。In the above-described embodiment, the control of the frequency, the inductance of the variable inductance coil, and the capacitance of the variable capacitor are automatically performed by the respective control circuits and control units, and the respective optimum values are set. However, in the factory, the frequency, the inductance, and the capacitance may be manually controlled at the time of shipping the product.
【００４５】[0045]
【発明の効果】本発明によれば，本体装置から非接触型
ＩＣメモリカードへの静電結合による電力供給を効率良
く行うことができる。そのため，非接触型ＩＣメモリカ
ードに大きな電力が供給され，電池を使用することなく
非接触型ＩＣメモリカードを駆動することが可能にな
る。According to the present invention, electric power can be efficiently supplied from the main unit to the non-contact type IC memory card by electrostatic coupling. Therefore, a large amount of power is supplied to the non-contact type IC memory card, and the non-contact type IC memory card can be driven without using a battery.
【図１】本発明の基本構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of the present invention.
【図２】本発明の実施例(1) （固定方式）を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing an embodiment (1) (fixed system) of the present invention.
【図３】本発明の実施例(2) （周波数可変方式）を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing an embodiment (2) (frequency variable system) of the present invention.
【図４】監視回路，周波数制御回路，発振出力回路の実
施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of a monitoring circuit, a frequency control circuit, and an oscillation output circuit.
【図５】本発明の実施例(3) （インダクタンス可変方
式）を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an embodiment (3) (inductance variable system) of the present invention.
【図６】本発明の実施例(4) （容量可変方式）を示す図
である。FIG. 6 is a diagram showing an embodiment (4) (capacitance variable system) of the present invention.
【図７】本発明の実施例(5) を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an embodiment (5) of the present invention.
【図８】本発明の実施例(5) の動作説明図である。FIG. 8 is an operation explanatory diagram of the embodiment (5) of the present invention.
【図９】従来の非接触型ＩＣメモリカードシステムにお
ける静電的な電力供給方法を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an electrostatic power supply method in a conventional non-contact type IC memory card system.
１ ：本体装置 ２ ：非接触型ＩＣメモリカード ３ ：電力供給源（発振出力回路） ４ ：共振回路 ６ ：共振コイル ７ ：コンデンサ ８ ：コンデンサ電極 ８’：コンデンサ電極 ９ ：コンデンサ １０：コンデンサ電極 １０’：コンデンサ電極 １１：整流回路 １２：内部回路 1: Main unit 2: Non-contact type IC memory card 3: Power supply source (oscillation output circuit) 4: Resonance circuit 6: Resonance coil 7: Capacitor 8: Capacitor electrode 8 ': Capacitor electrode 9: Capacitor 10: Capacitor electrode 10 ': Capacitor electrode 11: Rectifier circuit 12: Internal circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 8623−5Ｌ Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｈ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location 8623-5L G06K 19/00 H
Claims (5)
(1) と信号の受け渡しを行う非接触型ＩＣメモリカード
(2) と，非接触型ＩＣメモリカードと非接触にデータの
受け渡しを行うとともに非接触型ＩＣメモリカード(2)
に非接触に電力を供給する本体装置(1) よりなる非接触
型ＩＣメモリカードシステムにおいて，電極の一方は本
体装置(1) にあり電極の他方は非接触型ＩＣメモリカー
ド(2)にあって本体装置(1) と非接触型ＩＣメモリカー
ド(2) を静電的に結合するコンデンサ（７，９）と，本
体装置(1) はコンデンサ（７，９）に交流電力を供給す
る電力供給源(3) と，該コンデンサ（７，９）と共振回
路(4) を形成する共振コイル(6) を備え，非接触型ＩＣ
メモリカード(2) は該コンデンサ（７，９）に供給され
る交流電力を整流する整流回路(11)を備え，電力供給源
(3) の電力供給周波数に対して共振コイル(6) とコンデ
ンサ（７，９）は共振回路(4) を構成することにより，
本体装置(1) から非接触型ＩＣメモリカード(2) に電力
を供給することを特徴とする非接触型ＩＣメモリカード
システム。1. A main unit in a contactless manner without having an electrical contact
(1) Non-contact type IC memory card that exchanges signals with
(2) and the non-contact type IC memory card, the data is transferred in a non-contact manner to the non-contact type IC memory card and the non-contact type IC memory card (2)
In a non-contact type IC memory card system consisting of a main unit (1) for supplying electric power to the non-contact type, one of the electrodes is on the main unit (1) and the other of the electrodes is on the non-contact type IC memory card (2). The main unit (1) and the non-contact type IC memory card (2) are electrostatically coupled to the capacitors (7, 9), and the main unit (1) supplies AC power to the capacitors (7, 9). A non-contact type IC including a supply source (3) and a resonance coil (6) forming a resonance circuit (4) with the capacitors (7, 9).
The memory card (2) comprises a rectifier circuit (11) for rectifying the AC power supplied to the capacitors (7, 9)
The resonance coil (6) and the capacitors (7, 9) constitute the resonance circuit (4) for the power supply frequency of (3),
A non-contact type IC memory card system characterized in that power is supplied from a main body device (1) to a non-contact type IC memory card (2).
波数可変とし，共振コイル(6) とコンデンサ（７，９）
の共振回路(4) の電圧もしくは電流を検出し共振状態を
検出する監視部と，監視部の出力に応じて電力供給源
(3) の周波数制御をする周波数制御回路を備え，周波数
制御回路は監視部の監視結果に従って，電力供給源の電
力供給周波数を共振回路(4) の共振周波数に設定するこ
とを特徴とする非接触型ＩＣメモリカードシステム。2. The power supply source (3) according to claim 1, wherein the frequency is variable, and the resonance coil (6) and the capacitor (7, 9).
Of the resonance circuit (4) for detecting the resonance state by detecting the resonance state, and the power supply source according to the output of the monitor
It is equipped with a frequency control circuit that controls the frequency in (3), and the frequency control circuit sets the power supply frequency of the power supply source to the resonance frequency of the resonance circuit (4) according to the monitoring result of the monitoring unit. Contact IC memory card system.
変インダクタンスコイルとし，共振コイル(6) とコンデ
ンサ（７，９）の共振回路(4) の電圧もしくは電流を検
出し，共振状態を検出する監視部と，監視部の出力に応
じて可変インダクタンス(6) のインダクタンスを変更し
インダクタンス制御部を備え，インダクタンス制御部は
監視部の出力結果に従って，可変インダクタンスコイル
のインダクタンスを変更し，電力供給源(3) の周波数に
対して共振するインダクタンスに設定することを特徴と
する非接触型ＩＣメモリカードシステム。3. The resonance coil (6) according to claim 1, wherein the resonance coil (6) is a variable inductance coil, and the resonance state is detected by detecting the voltage or current of the resonance circuit (4) of the resonance coil (6) and the capacitors (7, 9). It has a monitoring unit to detect and an inductance control unit that changes the inductance of the variable inductance (6) according to the output of the monitoring unit. The inductance control unit changes the inductance of the variable inductance coil according to the output result of the monitoring unit, A non-contact type IC memory card system characterized by being set to an inductance that resonates with respect to the frequency of the power source (3).
ンデンサ（７，９）とともに共振回路を形成する可変容
量コンデンサと，共振コイル(6) とコンデンサ（７，
９）の共振回路(4) の電圧もしくは電流を検出し，共振
状態を検出する監視部と，監視部の出力に応じて可変容
量コンデンサの静電容量を変更する容量変更部を備え，
容量変更部は監視部の出力結果に従って，可変容量コン
デンサの容量を変更し，電力供給源(3) の電力供給周波
数に対して共振する静電容量に設定することを特徴とす
る非接触型ＩＣメモリカードシステム。4. The variable capacitor according to claim 1, which forms a resonance circuit together with the resonance coil (6) and the capacitors (7, 9), the resonance coil (6) and the capacitor (7, 9).
9) The resonance circuit (4) detects the voltage or current of the resonance circuit (4), and includes a monitoring unit that detects the resonance state, and a capacitance changing unit that changes the capacitance of the variable capacitance capacitor according to the output of the monitoring unit.
The capacitance changing unit changes the capacitance of the variable capacitance capacitor according to the output result of the monitoring unit, and sets the capacitance to resonate with the power supply frequency of the power supply source (3). Memory card system.
監視部は共振回路(4) の電流と電圧の位相差を監視し，
共振状態を検出するものであることを特徴とする非接触
型ＩＣメモリカードシステム。5. The method according to claim 1, 2, 3 or 4,
The monitoring unit monitors the phase difference between the current and voltage of the resonant circuit (4),
A non-contact type IC memory card system characterized by detecting a resonance state.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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