JPH0991392A - 無線通信システムおよび情報記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来、スペクトラム拡散通信で必要とされてい
た高価で信頼性に問題を有する水晶発振器、および、寿
命を有する高価な電池を不要とすることができ、連続し
て安定な通信を行なうことのできる無線通信システムお
よび無線カードを提供する。 【解決手段】無線カードリーダ・ライタ３００から無線
カード４００に対して中波で電源生成用の電力を送信し
ながら、無線カード４００において、この中波の搬送波
に位相同期したてい倍周波数を生成し、この生成した周
波数を用いて送信データをスペクトラム拡散変調し、こ
の変調信号を無線カードリーダ・ライタ３００に対して
短波で送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、携帯可
能な無線通信機能を有する情報記憶媒体としての無電池
式の無線カード（第２の通信装置）と、通信装置として
の無線カードリーダ・ライタ（第１の通信装置）との間
で無線による送受信を行なうことにより、両者の間でデ
ータの送受信などを行なう無線通信システムに関する。
また、本発明は、上記無線通信システムに用いられる無
電池式の無線カードなどの情報記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、携帯可能な無線通信機能を有する
情報記憶媒体として、いわゆる無電池式の無線カードが
開発され、実用化されつつある。この種の無線カードを
用いた無線通信システムでは、通信装置としての無線カ
ードリーダ・ライタを用いて、無線カードとの間で無線
による送受信を行なうことにより、無線カードリーダ・
ライタから無線カードに対して電力の送信やデータの送
信および受信を行なうとともに、無線カードから無線カ
ードリーダ・ライタに対してデータの送信および受信を
行なうようになっている。

【０００３】さて、このような無線カードとして、最
近、スペクトラム拡散通信方式を用いた無線カードが開
発され、実用化され始めている。これらの無線カード
は、スペクトラム拡散を行なうために、高精度の水晶発
振器を用いており、また、この無線カード内に動作電源
としての電池を内蔵したものとなっている。

【０００４】また、動作電源としての電池を備えていな
い無電池式の無線カードでは、無線カードリーダ・ライ
タからの送信電力を受けて、コンデンサに充電し、無線
カードリーダ・ライタに対して送信を行なう間欠通信を
行なうものとなっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】スペクトラム拡散通信
を行ない、受信側で逆拡散を行なって受信データを得る
ためには、高精度の周波数でスペクトラム拡散のための
拡散符号化を行なう必要があり、このため、無線カード
内に水晶発振器を備えている。

【０００６】しかし、無線カードを例えば一般のクレジ
ットカードサイズ（厚みが０．７６ｍｍ）で、低価格の
ものを実現しようとすると、この水晶発振器の形状が大
きく、カード内に実装できたとしても、曲げ、押圧など
の機械的強度に弱く、また、他の全ての回路がワンチッ
プＬＳＩ化されるなかで、この水晶発振器の価格が大き
な問題である。

【０００７】さらに、電池を内蔵する場合も、価格アッ
プや無線カードの動作寿命を短くし、電池なしのもので
も、充電による間欠通信は通信速度、動作安定性で問題
を有している。

【０００８】そこで、本発明は、従来、スペクトラム拡
散通信で必要とされていた高価で信頼性に問題を有する
水晶発振器、および、寿命を有する高価な電池をそれぞ
れ不要とすることができ、さらに、連続して安定な通信
を行なうことのできる無線通信システムおよび情報記憶
媒体を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る無線通
信システムは、第１の通信装置と第２の通信装置との間
で無線による送受信を行なう無線通信システムであっ
て、前記第１の通信装置から第２の通信装置に対して所
定の搬送波周波数で所定の信号を送信しながら、前記第
２の通信装置において、前記第１の通信装置から送信さ
れる所定の信号を受信して、前記所定の搬送波周波数に
位相同期した所定の周波数を生成し、この生成した所定
の周波数を用いて送信データをスペクトラム拡散変調
し、この変調信号を前記第１の通信装置に対して送信
し、前記第１の通信装置において前記第２の通信装置か
ら送信される前記変調信号を受信することを特徴とす
る。

【００１０】第２の発明に係る無線通信システムは、第
１の通信装置と第２の通信装置との間で無線による送受
信を行なう無線通信システムであって、前記第１の通信
装置から第２の通信装置に対して第１の搬送波周波数で
所定の信号を送信しながら、前記第２の通信装置におい
て、前記第１の通信装置から送信される所定の信号を受
信して、前記第１の搬送波周波数に位相同期した第２の
搬送波周波数および所定の周波数をそれぞれ生成し、こ
の生成した所定の周波数を用いて送信データを拡散符号
化するとともに、この拡散符号化信号で前記生成された
第２の搬送波周波数を変調し、この変調信号を前記第１
の通信装置に対して送信し、前記第１の通信装置におい
て前記第２の通信装置から送信される前記変調信号を受
信することを特徴とする。

【００１１】第３の発明に係る無線通信システムは、第
１の通信装置と第２の通信装置との間で無線による送受
信を行なう無線通信システムであって、前記第１の通信
装置から第２の通信装置に対して第１の搬送波周波数で
所定の信号を送信する手段と、前記第２の通信装置にお
いて、前記第１の通信装置から送信される所定の信号を
受信する手段と、この手段で受信した所定の信号から前
記第１の搬送波周波数に位相同期した第２の搬送波周波
数および所定の周波数をそれぞれ生成する手段と、この
手段で生成した所定の周波数を用いて送信データを拡散
符号化する手段と、この手段から得られる拡散符号化信
号で前記生成された第２の搬送波周波数を変調する手段
と、この手段から得られる変調信号を前記第１の通信装
置に対して送信する手段と、前記第１の通信装置におい
て、前記第２の通信装置から送信される前記変調信号を
受信する手段とを具備している。

【００１２】第４の発明に係る無線通信システムは、動
作電源として電池を備えていない無線通信機能を有した
無電池式の情報記憶媒体と通信装置との間で無線による
送受信を行なう無線通信システムであって、前記通信装
置から前記情報記憶媒体に対して２相位相変調信号を送
信し、前記情報記憶媒体において、前記通信装置から送
信される２相位相変調信号を受信して、その２相位相変
調信号に位相同期した所定の周波数を生成し、この生成
した所定の周波数を用いて送信データをスペクトラム拡
散変調し、この変調信号を前記通信装置に対して送信
し、前記通信装置において前記情報記憶媒体から送信さ
れる前記変調信号を受信することを特徴とする。

【００１３】第５の発明に係る情報記憶媒体は、受信ア
ンテナおよび送信アンテナをそれぞれ有し、これらのア
ンテナを介して外部の通信装置との間で無線による送受
信を行なう無線通信機能を有した情報記憶媒体であっ
て、前記通信装置から第１の搬送波周波数で送信される
所定の信号を前記受信アンテナを介して受信する手段
と、この手段で受信した所定の信号から前記第１の搬送
波周波数に位相同期した第２の搬送波周波数を生成する
手段と、この手段で生成された第２の搬送波周波数を分
周することにより所定の周波数を生成する手段と、この
手段で生成された所定の周波数を用いて送信データを拡
散符号化する手段と、この手段から得られる拡散符号化
信号で前記第２の搬送波周波数を位相変調する手段と、
この手段から得られる変調信号を前記送信アンテナを介
して前記通信装置に送信する手段とを具備している。

【００１４】第６の発明に係る情報記憶媒体は、受信ア
ンテナおよび送信アンテナをそれぞれ有し、これらのア
ンテナを介して外部の通信装置との間で無線による送受
信を行なう無線通信機能を有した情報記憶媒体であっ
て、前記通信装置から第１の搬送波周波数で送信される
所定の信号を前記受信アンテナを介して受信する手段
と、この手段で受信した所定の信号から前記第１の搬送
波周波数に位相同期した第２の搬送波周波数を生成する
手段と、この手段で生成された第２の搬送波周波数を分
周することにより第１の周波数を生成する手段と、この
手段で生成された第１の周波数の奇数分の１の第２の周
波数を生成する手段と、送信データを記憶している記憶
手段と、前記生成された第２の周波数に応じて前記記憶
手段から送信データを読出す手段と、この手段で読出し
た送信データを前記生成された第２の周波数を用いて拡
散符号化する手段と、この手段から得られる拡散符号化
信号で前記第２の搬送波周波数を位相変調する手段と、
この手段から得られる変調信号を前記送信アンテナを介
して前記通信装置に送信する手段とを具備している。

【００１５】第７の発明に係る情報記憶媒体は、受信ア
ンテナおよび送信アンテナをそれぞれ有し、これらのア
ンテナを介して外部の通信装置との間で無線による送受
信を行なうもので、動作電源として電池を備えていない
無線通信機能を有した無電池式の情報記憶媒体であっ
て、前記通信装置から送信される所定の搬送波周波数の
変調信号を前記受信アンテナを介して受信する手段と、
この手段から得られる受信信号から該情報記憶媒体内で
用いる動作電源を生成する手段と、前記受信信号から前
記所定の搬送波周波数に位相同期した所定の周波数を生
成する手段と、この手段で生成された所定の周波数を用
いて送信データをスペクトラム拡散変調する手段と、こ
の手段から得られる変調信号を前記送信アンテナを介し
て前記通信装置に送信する手段とを具備している。

【００１６】第８の発明に係る情報記憶媒体は、受信ア
ンテナおよび送信アンテナをそれぞれ有し、これらのア
ンテナを介して外部の通信装置との間で無線による送受
信を行なう無線通信機能を有したカード状の情報記憶媒
体であって、前記受信アンテナをループ状に構成して該
情報記憶媒体の外周部に配設するとともに、前記送信ア
ンテナを前記受信アンテナよりも形状が小さく、かつ、
巻数の少ないループ状に構成して前記受信アンテナの内
側に配設したことを特徴とする。

【００１７】第９の発明に係る情報記憶媒体は、受信あ
るいは送信を行なうための第１および第２のアンテナを
それぞれ有し、これら第１および第２のアンテナを介し
て外部の通信装置との間で無線による送受信を行なう無
線通信機能を有したカード状の情報記憶媒体であって、
前記第１および第２のアンテナをそれぞれループ状に構
成するとともに、前記第１のアンテナは前記第２のアン
テナよりもループで構成される面積および巻数が大とな
るように構成し、これら第１および第２のアンテナを該
情報記憶媒体上に隣接して配設してなることを特徴とす
る。

【００１８】第１０の発明に係る情報記憶媒体は、受信
あるいは送信を行なうための第１および第２のアンテナ
をそれぞれ有し、これら第１および第２のアンテナを介
して外部の通信装置との間で無線による送受信を行なう
無線通信機能を有したカード状の情報記憶媒体であっ
て、前記第１および第２のアンテナをそれぞれループ状
に構成して、この第１のアンテナを該情報記憶媒体の外
周部に配設するとともに、前記第１のアンテナのループ
内に前記第２のアンテナを配設し、前記第２のアンテナ
のループの外側で、かつ、前記第１のアンテナのループ
内に前記第１および第２のアンテナを介して送受信を行
なうための電気回路を構成する集積回路チップを配設し
たことを特徴とする。

【００１９】第１１の発明に係る情報記憶媒体は、受信
あるいは送信を行なうための第１および第２のアンテナ
をそれぞれ有し、これら第１および第２のアンテナを介
して外部の通信装置との間で無線による送受信を行なう
無線通信機能を有したカード状の情報記憶媒体であっ
て、前記第１および第２のアンテナをそれぞれループ状
に構成して、これら第１および第２のアンテナを該情報
記憶媒体上に隣接して配設するとともに、前記第１のア
ンテナと前記第２のアンテナとの間に前記第１および第
２のアンテナを介して送受信を行なうための電気回路を
構成する集積回路チップを配設したことを特徴とする。

【００２０】第１ないし第７の発明によれば、たとえ
ば、通信装置（第１の通信装置）から情報記憶媒体（第
２の通信装置）に対して中波で電力を送信しながら、情
報記憶媒体において、この中波の搬送波に位相同期した
所定の周波数を生成し、この生成した所定の周波数を用
いて送信データをスペクトラム拡散変調し、この変調信
号を通信装置に対して短波で送信することにより、情報
記憶媒体内に水晶発振器を設けることなく、スペクトラ
ム拡散通信を実現できる。また、情報記憶媒体内に動作
電源用の電池を用いることなく、無電池でスペクトラム
拡散通信を実現できる。さらに、たとえば、通信装置か
ら情報記憶媒体に電力を送信し続けながら、情報記憶媒
体からスペクトラム拡散通信を連続して行なえる。

【００２１】このように、従来、スペクトラム拡散通信
で必要とされていた高価で信頼性に問題を有する水晶発
振器を不要とすることができ、また、寿命を有する高価
な電池も不要とすることができる。さらに、連続して安
定な通信を実現することができる。

【００２２】第８ないし第１１の発明によれば、情報記
憶媒体内に受信アンテナと送信アンテナを設け、その配
置とアンテナ特性を最適化することにより、効率的な送
受信が可能となる。また、情報記憶媒体内の２つのアン
テナと、送受信を行なうための電気回路を構成する集積
回路チップの配置を最適化することにより、たとえば、
厚さが０．７６ｍｍ以下の薄形カード状に構成すること
が可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係
る無線通信システムの構成を示すものである。この無線
通信システムは、第１の通信装置としての無線カードリ
ーダ・ライタ３００と、携帯可能な無線通信機能を有す
る情報記憶媒体（第２の通信装置）としての無電池式の
無線カード４００とに大別される。

【００２４】無線カードリーダ・ライタ３００は、無線
カード４００への電源生成用電力の送信、データの読出
し、書込みコマンドの送信、読出しデータの処理、書込
みデータの送信などを行なうもので、送信アンテナ３０
８、受信アンテナ３０９、送信アンテナ３０８を駆動す
るアンテナドライバ３０７、送信データなどを変調して
アンテナドライバ３０７へ送る変調回路３０６、受信ア
ンテナ３０９からの受信信号を増幅する増幅器３１０、
増幅器３１０の出力から受信データなどを復調する復調
回路３１１、外部装置との間で通信を行なうインタフェ
イス回路３０５、基準クロックパルスを発生する水晶発
振器３０２、キーボードなどの操作部３０３、これら全
体の制御を司るＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・
ユニット）などからなる制御回路３０４、および、これ
らに動作電源を供給する電源部３０１によって構成され
ている。

【００２５】無線カード４００は、無線カードリーダ・
ライタ３００からの電源生成用電力の受信、コマンドの
解読、データの書込み、データの送信などを行なうもの
で、第１のアンテナとしての受信アンテナ４０１、第２
のアンテナとしての送信アンテナ４０４、受信アンテナ
４０１の出力が入力される同調回路４０２、同調回路４
０２の出力から動作電源を生成する電源生成回路４０
３、同調回路４０２の出力から受信データなどを復調す
る復調回路４０７、電源生成回路４０３からの全波整流
出力を受けて各種クロックパルス（周波数）を生成する
クロック生成回路４０６、送信データなどを拡散符号化
する拡散符号発生器４０８、クロック生成回路４０６か
らの送信搬送波を拡散符号発生器４０８の出力で変調
し、送信アンテナ４０４へ送る変調回路４０５、送信デ
ータなどを記憶する記憶手段としの不揮発性メモリ４１
０、および、これら全体の制御を司るＣＰＵなどからな
る制御回路４０９によって構成されている。

【００２６】以下、無線カードリーダ・ライタ３００お
よび無線カード４００について更に詳細に説明する。無
線カードリーダ・ライタ３００の送信アンテナ３０８か
ら、水晶発振器３０２の出力に位相同期して得られた中
波の搬送波周波数ｆ1 で２相位相変調信号が送信され
る。この送信された２相位相変調信号は、無線カード４
００の受信アンテナ４０１で受信され、同調回路４０２
から図２に示すような受信電圧４２０が得られる。

【００２７】この受信電圧４２０は、電源生成回路４０
３に入力され、ここで全波整流、平滑、電圧安定化が行
なわれ、所定の電圧の電源生成出力４３０を得て、無線
カード４００内の各部の動作電源として供給される。図
２に、全波整流出力４２１と、その平滑出力（電源生成
出力）４３０を示す。ここでの電源生成は、２相位相変
調信号を受信している限り続けられ、所定の電源電圧を
得ることができる。

【００２８】受信アンテナ４０１は、無線カードリーダ
・ライタ３００からのコマンド受信時、データ受信時、
送信アンテナ４０４からのデータ送信時の全ての期間に
渡って搬送波周波数ｆ1 の中波を受信し続けることによ
り、安定した無線カード４００内の電源生成が行なわれ
る。このため、この無線カード４００は、電池を必要と
しない無電池式の無線カードとなっている。

【００２９】また、このように構成しているので、充電
を待って、その充電電圧の容量に応じた間欠通信を行な
う従来技術に比べ連続通信が実現できる。電源生成回路
４０３からの全波整流出力４２１は、クロック生成回路
４０６に入力される。クロック生成回路４０６は、たと
えば、図３に示すように、２値化回路５０１、位相比較
器５０２、ローパスフイルタ５０３、電圧制御発振器５
０４、ｎ1 分周器５０５、ｎ2 分周器５０６、ｎ3 分周
器５０７、および、２分周器５０８によって構成されて
いる。

【００３０】すなわち、全波整流出力４２１が２値化回
路５０１に入力されると、スライスレベル４４０で２値
化が行なわれ、２値化出力５１０が出力される。この２
値化出力５１０は、図２に示すようになり、受信した搬
送波周波数ｆ1 の２倍の周波数２ｆ1 となっている。

【００３１】２値化出力５１０は、位相比較器５０２、
ローパスフィルタ５０３、電圧制御発振器５０４、ｎ1
分周器５０５からなるループで構成されるＰＬＬ回路に
入力され、位相周期が行なわれる。この結果、位相同期
出力としての電圧制御発振器５０４の出力４２２の周波
数ｆ2 は、ｆ2 ＝２ｆ1 ×ｎ1 となり、受信搬送波周波
数ｆ1 の２ｎ1 倍となる。

【００３２】電圧制御発振器５０４の出力４２２は、無
線カード４００から無線カードリーダ・ライタ３００へ
の送信搬送波周波数として、変調回路４０５に入力さ
れ、拡散符号発生器４０８の出力４２８で変調が行なわ
れ、その変調出力４２９が送信アンテナ４０４から送信
される。

【００３３】２分周器５０８の出力４２３は、受信電圧
４２０の搬送波周波数ｆ1 と一致し、位相同期している
ので、この出力４２３を復調回路４０７に送り、復調回
路４０７で受信電圧４２０と２分周器５０８の出力４２
３で同期検波を行なうことにより、復調出力４２７を得
ることができる。

【００３４】復調出力４２７は、制御回路４０９に送ら
れ、制御回路４０９にてコマンド、読出しアドレス、あ
るいは、受信データとして扱われ、不揮発性メモリ４１
０の所定のアドレスへのデータの書込みや、不揮発性メ
モリ４１０の所定のアドレスからデータの読出しなどが
行なわれる。

【００３５】また、クロック生成回路４０６では、電圧
制御発振器５０４の出力４２２をｎ2 分周器５０６に入
力し、ｎ2 分周出力４２４を得て、拡散符号発生器４０
８内の後述するシフトレジスタ６０１，６０２，６０
３，６０４，６０５のシフトクロックパルスとして用
い、図５に示すような拡散符号出力６２４を得るように
なっている。

【００３６】拡散符号発生器４０８は、たとえば、図４
に示すように、縦続接続された５段のシフトレジスタ６
０１，６０２，６０３，６０４，６０５、および、ＥＸ
−ＯＲ回路（排他的論理和回路）６０６，６０７によっ
て構成された、最長符号を発生させるＭ系列符号発生器
の例を示す。この拡散符号発生器４０８の周期は２⁵−
１＝３１の拡散符号出力６２４として出力される。

【００３７】クロック生成回路４０６では、ｎ2 分周器
５０６の出力４２４をｎ3 分周器５０７に入力し、ここ
ではｎ3 ＝３１の３１分周を行なっている。このｎ3 分
周器５０７の出力４２５を不揮発性メモリ４１０からの
データの読出しクロックパルスとして用いることによ
り、送信データ４２６を得ることができ、このときの１
情報ビットは符号長３１の拡散符号周期に一致させるこ
とができる。

【００３８】拡散符号化出力６２４と情報データ４２６
は、それぞれＥＸ−ＯＲ回路６０７に送られ、ここで１
次変調が行なわれ、さらに、その出力４２８は変調回路
４０５（すなわち、ＥＸ−ＯＲ回路６１０）に送られ、
ここで電圧制御発振器５０４の出力４２２を送信搬送波
周波数とした位相変調が行なわれ、変調出力４２９が送
信アンテナ４０４から放出される。こうして、無線カー
ド４００から無線カードリーダ・ライタ３００へのスペ
クトラム拡散通信が行なわれる。

【００３９】無線カードリーダ・ライタ３００では、無
線カード４００からの変調信号を受信アンテナ３０９で
受信し、その受信信号を増幅器３１０で増幅し、復調回
路３１１に入力する。復調回路３１１において、逆拡散
を行なうための拡散符号発生器（図示しない）のクロッ
クパルス３２５は、水晶発振器３０２の出力に位相同期
して得られているとともに、無線カード４００内で生成
されたｎ2 分周器５０６の出力４２４も、水晶発振器３
０２の出力に位相同期して得られているので、周波数を
正確に一致させることができ、無線カード４００内で拡
散符号化した信号を正しく逆拡散して、復号化し、復調
出力３２６を得ることができる。

【００４０】次に、無線カード４００内の受信アンテナ
４０１と送信アンテナ４０４および各部がワンチップＬ
ＳＩ化されたＩＣ（集積回路）チップ７０１の配置構成
について説明する。ここに、ＩＣチップ７０１には、図
１に示す各回路４０２，４０３，４０５〜４１０がＬＳ
Ｉ化されて組込まれている。

【００４１】まず、図６を用いて第１の実施の形態につ
いて説明する。受信アンテナ４０１は、中波を受信し
て、無線カード４００内の各回路に必要な電力を効率よ
く得るため、無線カード４００の外周部近傍にループ状
アンテナとして配設するとともに、アンテナ巻数を送信
アンテナ４０４に比べ大きくしている。

【００４２】送信アンテナ４０４は、受信アンテナ４０
１の内側にループ状アンテナとして配設される。ここ
に、送信アンテナ４０４からは、スペクトラム拡散を行
ない、受信搬送波周波数に位相同期にしているが、この
受信搬送波周波数よりも充分に高い送信搬送波周波数で
送信を行なうため、送信アンテナ４０４は受信アンテナ
４０１よりも形状を小さく、巻数も少なく構成してい
る。

【００４３】そして、ＩＣチップ７０１を、送信アンテ
ナ４０４のループの外側で、かつ、受信アンテナ４０１
のループの内側に配設することにより、各アンテナ４０
１，４０４とＩＣチップ７０１との間のアンテナ配線が
交叉することなく行なえるので、たとえば、厚さが０．
７６ｍｍのクレジットカードサイズに形成することが容
易となる。

【００４４】次に、図７を用いて第２の実施の形態につ
いて説明する。受信アンテナ４０１と送信アンテナ４０
４は、互いに隣接して無線カード４００上に配設し、そ
れぞれのアンテナ４０１，４０４間にＩＣチップ７０１
を配設している。こうすることにより、アンテナ配線が
交叉することなく、無線カード４００を薄く形成するの
に優位となる。ここでも、送信アンテナ４０４よりも受
信アンテナ４０１のループの面積を大きくするととも
に、巻数も大きくしている。

【００４５】以上説明したような構成であれば、無線カ
ードリーダ・ライタ３００から無線カード４００に対し
て中波で電源生成用の電力を送信しながら、無線カード
４００において、この中波の搬送波に位相同期したてい
倍周波数を生成し、この生成した周波数を用いて送信デ
ータをスペクトラム拡散変調し、この変調信号を無線カ
ードリーダ・ライタ３００に対して短波で送信すること
により、無線カード４００内に水晶発振器を設けること
なく、スペクトラム拡散通信を実現できる。また、無線
カード４００内に電池を設けることなく、無電池で実現
できる。さらに、無線カードリーダ・ライタ３００から
電力を無線カード４００に送信し続けながら、無線カー
ド４００から無線カードリーダ・ライタ３００に対して
スペクトラム拡散通信を連続して行なえる。

【００４６】したがって、従来、スペクトラム拡散通信
方式の無線カードで必要とされていた、高価で信頼性に
問題を有する水晶発振器を不要とすることができ、ま
た、寿命を有する高価な電池も不要とすることができ
る。さらに、連続して安定な通信を実現することが可能
となる。

【００４７】また、無線カード４００内に受信アンテナ
４０１および送信アンテナ４０４を設け、その配置とア
ンテナ特性を最適化することにより、効率的な送受信が
可能となる。また、無線カード４００内の２つのアンテ
ナ４０１，４０４と各回路を構成するＩＣチップ７０１
の配置を最適化することにより、たとえば、厚さが０．
７６ｍｍ以下の薄形カードの実現が可能となる。

【００４８】なお、前記実施の形態では、無線カードリ
ーダ・ライタとスペクトラム拡散通信方式の無線カード
との間で無線による送受信を行なう無線通信システムに
適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定
されるものでなく、スペクトラム拡散通信を行なう他の
通信装置間で送受信を行なう無線通信システムにも同様
に適用できる。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、従
来、スペクトラム拡散通信で必要とされていた高価で信
頼性に問題を有する水晶発振器、および、寿命を有する
高価な電池をそれぞれ不要とすることができ、さらに、
連続して安定な通信を行なうことのできる無線通信シス
テムおよび情報記憶媒体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの
構成を示すブロック図。

【図２】無線カード内の動作を説明するための要部の信
号波形図。

【図３】無線カード内のクロック生成回路の構成を示す
ブロック図。

【図４】無線カード内の拡散符号発生器の構成を示すブ
ロック図。

【図５】拡散符号発生器の動作を説明するための図。

【図６】無線カード内のアンテナとＩＣチップの配置構
成の第１の実施の形態を示す平面図。

【図７】無線カード内のアンテナとＩＣチップの配置構
成の第２の実施の形態を示す平面図。

【符号の説明】

３００……無線カードリーダ・ライタ（第１の通信装
置）、３０２……水晶発振器、３０４……制御回路、３
０６……変調回路、３０７……アンテナドライバ、３０
８……送信アンテナ、３０９……受信アンテナ、３１０
……増幅器、３１１……復調回路、４００……無線カー
ド（第２の通信装置）、４０１……受信アンテナ（第１
のアンテナ）、４０２……同調回路、４０３……電源生
成回路、４０４……送信アンテナ（第２のアンテナ）、
４０５……変調回路、４０６……クロック生成回路、４
０７……復調回路、４０８……拡散符号発生器、４０９
……制御回路、４１０……不揮発性メモリ、７０１……
ＩＣチップ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 孝信 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町工場内 (72)発明者 大浦 聖二 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町工場内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の通信装置と第２の通信装置との間
   で無線による送受信を行なう無線通信システムであっ
   て、 前記第１の通信装置から第２の通信装置に対して所定の
   搬送波周波数で所定の信号を送信しながら、前記第２の
   通信装置において、前記第１の通信装置から送信される
   所定の信号を受信して、前記所定の搬送波周波数に位相
   同期した所定の周波数を生成し、この生成した所定の周
   波数を用いて送信データをスペクトラム拡散変調し、こ
   の変調信号を前記第１の通信装置に対して送信し、前記
   第１の通信装置において前記第２の通信装置から送信さ
   れる前記変調信号を受信することを特徴とする無線通信
   システム。
2. 【請求項２】 第１の通信装置と第２の通信装置との間
   で無線による送受信を行なう無線通信システムであっ
   て、 前記第１の通信装置から第２の通信装置に対して第１の
   搬送波周波数で所定の信号を送信しながら、前記第２の
   通信装置において、前記第１の通信装置から送信される
   所定の信号を受信して、前記第１の搬送波周波数に位相
   同期した第２の搬送波周波数および所定の周波数をそれ
   ぞれ生成し、この生成した所定の周波数を用いて送信デ
   ータを拡散符号化するとともに、この拡散符号化信号で
   前記生成された第２の搬送波周波数を変調し、この変調
   信号を前記第１の通信装置に対して送信し、前記第１の
   通信装置において前記第２の通信装置から送信される前
   記変調信号を受信することを特徴とする無線通信システ
   ム。
3. 【請求項３】 第１の通信装置と第２の通信装置との間
   で無線による送受信を行なう無線通信システムであっ
   て、 前記第１の通信装置から第２の通信装置に対して第１の
   搬送波周波数で所定の信号を送信する手段と、 前記第２の通信装置において、前記第１の通信装置から
   送信される所定の信号を受信する手段と、 この手段で受信した所定の信号から前記第１の搬送波周
   波数に位相同期した第２の搬送波周波数および所定の周
   波数をそれぞれ生成する手段と、 この手段で生成した所定の周波数を用いて送信データを
   拡散符号化する手段と、 この手段から得られる拡散符号化信号で前記生成された
   第２の搬送波周波数を変調する手段と、 この手段から得られる変調信号を前記第１の通信装置に
   対して送信する手段と、 前記第１の通信装置において、前記第２の通信装置から
   送信される前記変調信号を受信する手段と、 を具備したことを特徴とする無線通信システム。
4. 【請求項４】 前記第１の搬送波周波数よりも前記第２
   の搬送波周波数の方が高いことを特徴とする請求項２お
   よび請求項３記載の無線通信システム。
5. 【請求項５】 動作電源として電池を備えていない無線
   通信機能を有した無電池式の情報記憶媒体と通信装置と
   の間で無線による送受信を行なう無線通信システムであ
   って、 前記通信装置から前記情報記憶媒体に対して２相位相変
   調信号を送信し、前記情報記憶媒体において、前記通信
   装置から送信される２相位相変調信号を受信して、その
   ２相位相変調信号に位相同期した所定の周波数を生成
   し、この生成した所定の周波数を用いて送信データをス
   ペクトラム拡散変調し、この変調信号を前記通信装置に
   対して送信し、前記通信装置において前記情報記憶媒体
   から送信される前記変調信号を受信することを特徴とす
   る無線通信システム。
6. 【請求項６】 受信アンテナおよび送信アンテナをそれ
   ぞれ有し、これらのアンテナを介して外部の通信装置と
   の間で無線による送受信を行なう無線通信機能を有した
   情報記憶媒体であって、 前記通信装置から第１の搬送波周波数で送信される所定
   の信号を前記受信アンテナを介して受信する手段と、 この手段で受信した所定の信号から前記第１の搬送波周
   波数に位相同期した第２の搬送波周波数を生成する手段
   と、 この手段で生成された第２の搬送波周波数を分周するこ
   とにより所定の周波数を生成する手段と、 この手段で生成された所定の周波数を用いて送信データ
   を拡散符号化する手段と、 この手段から得られる拡散符号化信号で前記第２の搬送
   波周波数を位相変調する手段と、 この手段から得られる変調信号を前記送信アンテナを介
   して前記通信装置に送信する手段と、 を具備したことを特徴とする情報記憶媒体。
7. 【請求項７】 受信アンテナおよび送信アンテナをそれ
   ぞれ有し、これらのアンテナを介して外部の通信装置と
   の間で無線による送受信を行なう無線通信機能を有した
   情報記憶媒体であって、 前記通信装置から第１の搬送波周波数で送信される所定
   の信号を前記受信アンテナを介して受信する手段と、 この手段で受信した所定の信号から前記第１の搬送波周
   波数に位相同期した第２の搬送波周波数を生成する手段
   と、 この手段で生成された第２の搬送波周波数を分周するこ
   とにより第１の周波数を生成する手段と、 この手段で生成された第１の周波数の奇数分の１の第２
   の周波数を生成する手段と、 送信データを記憶している記憶手段と、 前記生成された第２の周波数に応じて前記記憶手段から
   送信データを読出す手段と、 この手段で読出した送信データを前記生成された第２の
   周波数を用いて拡散符号化する手段と、 この手段から得られる拡散符号化信号で前記第２の搬送
   波周波数を位相変調する手段と、 この手段から得られる変調信号を前記送信アンテナを介
   して前記通信装置に送信する手段と、 を具備したことを特徴とする情報記憶媒体。
8. 【請求項８】 受信アンテナおよび送信アンテナをそれ
   ぞれ有し、これらのアンテナを介して外部の通信装置と
   の間で無線による送受信を行なうもので、動作電源とし
   て電池を備えていない無線通信機能を有した無電池式の
   情報記憶媒体であって、 前記通信装置から送信される所定の搬送波周波数の変調
   信号を前記受信アンテナを介して受信する手段と、 この手段から得られる受信信号から該情報記憶媒体内で
   用いる動作電源を生成する手段と、 前記受信信号から前記所定の搬送波周波数に位相同期し
   た所定の周波数を生成する手段と、 この手段で生成された所定の周波数を用いて送信データ
   をスペクトラム拡散変調する手段と、 この手段から得られる変調信号を前記送信アンテナを介
   して前記通信装置に送信する手段と、 を具備したことを特徴とする情報記憶媒体。
9. 【請求項９】 受信アンテナおよび送信アンテナをそれ
   ぞれ有し、これらのアンテナを介して外部の通信装置と
   の間で無線による送受信を行なう無線通信機能を有した
   カード状の情報記憶媒体であって、 前記受信アンテナをループ状に構成して該情報記憶媒体
   の外周部に配設するとともに、前記送信アンテナを前記
   受信アンテナよりも形状が小さく、かつ、巻数の少ない
   ループ状に構成して前記受信アンテナの内側に配設した
   ことを特徴とする情報記憶媒体。
10. 【請求項１０】 前記送信アンテナで送信を行なう搬送
    波周波数は、前記受信アンテナで受信する搬送波周波数
    よりも高いことを特徴とする請求項９記載の情報記憶媒
    体。
11. 【請求項１１】前記送信アンテナで送信を行なう搬送波
    周波数は、前記受信アンテナで受信する搬送波周波数に
    位相同期しててい倍された周波数であることを特徴とす
    る請求項９記載の情報記憶媒体。
12. 【請求項１２】 受信あるいは送信を行なうための第１
    および第２のアンテナをそれぞれ有し、これら第１およ
    び第２のアンテナを介して外部の通信装置との間で無線
    による送受信を行なう無線通信機能を有したカード状の
    情報記憶媒体であって、 前記第１および第２のアンテナをそれぞれループ状に構
    成するとともに、前記第１のアンテナは前記第２のアン
    テナよりもループで構成される面積および巻数が大とな
    るように構成し、これら第１および第２のアンテナを該
    情報記憶媒体上に隣接して配設してなることを特徴とす
    る情報記憶媒体。
13. 【請求項１３】 受信あるいは送信を行なうための第１
    および第２のアンテナをそれぞれ有し、これら第１およ
    び第２のアンテナを介して外部の通信装置との間で無線
    による送受信を行なう無線通信機能を有したカード状の
    情報記憶媒体であって、 前記第１および第２のアンテナをそれぞれループ状に構
    成して、この第１のアンテナを該情報記憶媒体の外周部
    に配設するとともに、前記第１のアンテナのループ内に
    前記第２のアンテナを配設し、前記第２のアンテナのル
    ープの外側で、かつ、前記第１のアンテナのループ内に
    前記第１および第２のアンテナを介して送受信を行なう
    ための電気回路を構成する集積回路チップを配設したこ
    とを特徴とする情報記憶媒体。
14. 【請求項１４】 受信あるいは送信を行なうための第１
    および第２のアンテナをそれぞれ有し、これら第１およ
    び第２のアンテナを介して外部の通信装置との間で無線
    による送受信を行なう無線通信機能を有したカード状の
    情報記憶媒体であって、 前記第１および第２のアンテナをそれぞれループ状に構
    成して、これら第１および第２のアンテナを該情報記憶
    媒体上に隣接して配設するとともに、前記第１のアンテ
    ナと前記第２のアンテナとの間に前記第１および第２の
    アンテナを介して送受信を行なうための電気回路を構成
    する集積回路チップを配設したことを特徴とする情報記
    憶媒体。
15. 【請求項１５】 前記第１のアンテナで受信を行ない、
    前記第２アンテナで送信を行なうことを特徴とした請求
    項１２、請求項１３および請求項１４記載の情報記憶媒
    体。