JPH10173570A - 非接触icカード装置 - Google Patents

非接触icカード装置

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JPH10173570A
JPH10173570A JP8330054A JP33005496A JPH10173570A JP H10173570 A JPH10173570 A JP H10173570A JP 8330054 A JP8330054 A JP 8330054A JP 33005496 A JP33005496 A JP 33005496A JP H10173570 A JPH10173570 A JP H10173570A
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JP
Japan
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electromagnetic wave
data
clock signal
card
receiving
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Withdrawn
Application number
JP8330054A
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English (en)
Inventor
Shigeyuki Sakaki
茂之 榊
Hisakazu Shibata
久和 柴田
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Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確にデータの送受信ができる非接触ICカ
ード装置を提供する。 【解決手段】 リーダライタ1が有するOSC11はデ
ータを送受信するタイミング基準となる第1のクロック
信号を発生し、分周器13は第1のクロック信号に基づ
いた第1の電磁波を送信し、変調器14は第1のクロッ
ク信号に基づいて送信データが入力され当該送信データ
によって変調された第2の電磁波を送信する。ICカー
ド3が有する電力抽出回路33は第1の電磁波を受信し
て当該第1の電磁波から電源電力を抽出し、クロック抽
出回路38は第1の電磁波を受信して当該第1の電磁波
から第1のクロック信号に同期した第2のクロック信号
を抽出し、復調器34は第2の電磁波を受信して第2の
クロック信号に基づいて当該第2の電磁波から送信デー
タを抽出し、メモリ36は復調器34によって抽出され
た送信データを記録する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電磁波によって
データを読み書きする定期券、プリペイドカード、キャ
ッシュカード等の非接触ICカード装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動改札用の切符や定期券、ある
いはプリペイドカードやキャッシュカードあるいはクレ
ジットカード、さらにはセキュリティーカード等のよう
に、コンピュータ用のデータを有するカードが多方面で
普及し、さらに非接触式読み取り方式カードの需要が高
まっている。
【0003】上述のような非接触式カードは、一般にI
C化された電子回路(集積回路)を内蔵しているため、
ICカードとも呼ばれている。一般にICカードは、薄
型化を実現するために、その内部に電源(バッテリ等)
を有していない。この場合には言うまでもなく、電子回
路は受信した電波等を電力源として動作するため、回路
を簡素化することが要求される。
【0004】図3は、従来のICカード60(非接触I
Cカード)とリーダライタ50の構成例を示すブロック
図である。この図において、51は基本となるクロック
を発生するOSC(OSCillator:発振器)、52はリ
ーダライタ全体の制御ならびにデータ処理を行うCPU
(Central Processing Unit:中央処理装置)であ
る。
【0005】53は基本クロックを分周する分周器、5
8は電力波を出力する送信アンテナ、一方59はICカ
ード60との間でデータ波を送受信する送受信アンテナ
である。
【0006】54はCPUから出力されたデータをバイ
フェース符号に変換する変調器、55はICカード60
から送信されたデータを復調する復調器である。56は
送受信アンテナ59を送信、あるいは受信に切り替える
切替器57に切替指令を出す切替指令器である。
【0007】61は電力波を受信する受信アンテナであ
り、電力抽出回路63はここで受信された電力波からI
Cカード60の各部が動作するために必要な電力を抽出
して各部に供給する。
【0008】62はリーダライタ50との間でデータ波
を送受信する送受信アンテナであり、復調器64はここ
で受信されたデータ波からデータ信号とクロックとを抽
出し、データ信号は制御回路65に入力される。
【0009】66は不揮発性のメモリであり、制御回路
65はこのメモリに対してデータの読み書きを行う。ま
た67は変調器であり、制御回路65が出力するデータ
を変調して、送受信アンテナ62からリーダライタ50
に対して送信する。
【0010】この例では、リーダライタ50は例えば長
波帯(概ね30kHz〜300kHz)や中波帯(概ね300
kHz〜3MHz)波の電力波を、送信アンテナ58から送信
する。また変調器54は、CPU52から供給されるデ
ータを符号化し、電力波の数倍〜数十倍の周波数帯域幅
を有するデータ波に変換して送受信アンテナ59から送
信する。
【0011】このときICカード60は、受信した電力
波を電力抽出回路63によって整流して電源としてIC
カード60の各部に供給する。同時にICカード60
は、復調器64によって受信したデータ波からクロック
を抽出してICカード60の各部に供給するとともに、
データを復調して制御回路65に供給する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述した通り従来の例
では、受信したデータ波からクロックを抽出している
が、この方法は伝送データがバイフェーズ符号(2相符
号)である場合にのみ適用できるものである。
【0013】図4は、図3に示す構成における各部の信
号波形を示す図であり、リーダライタ50からICカー
ド60に対して“111011”という直列データ列を
送信した場合を示している。
【0014】この図に示すようにバイフェーズ符号で
は、“1(またはハイレベル)”データ、あるいは“0
(またはローレベル)”データが連続した場合には、ク
ロックを正しく抽出できなくなる。また、クロックが正
しく抽出できないために、データを正確に復号化できな
くなるという欠点があった。この発明は、このような背
景の下になされたもので、正確にデータの送受信ができ
る非接触ICカード装置を提供することを目的としてい
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1に記載の発明にあっては、(A)デー
タを送受信するタイミング基準となる第1のクロック信
号を発生する発振手段と、前記第1のクロック信号に基
づいた第1の電磁波を送信する第1の送信手段と、前記
第1のクロック信号に基づいて送信データが入力され当
該送信データによって変調された第2の電磁波を送信す
る第2の送信手段とを具備するカード読み書き手段と、
(B)前記第1の電磁波を受信して当該第1の電磁波か
ら電源電力を抽出する第1の受信手段と、前記第1の電
磁波を受信して当該第1の電磁波から前記第1のクロッ
ク信号に同期した第2のクロック信号を抽出する第2の
受信手段と、前記第2の電磁波を受信して前記第2のク
ロック信号に基づいて当該第2の電磁波から前記送信デ
ータを抽出する第3の受信手段と、前記第3の受信手段
によって抽出された前記送信データが記録されるメモリ
ICとを具備するICカードとから構成されることを特
徴とする。また、請求項2に記載の発明にあっては、請
求項1に記載の非接触ICカード装置では、前記カード
読み書き装置は、前記第1の電磁波に前記第1のクロッ
ク信号を基準として所定の位相遅延を与える位相調整手
段を具備することを特徴とする。また、請求項3に記載
の発明にあっては、請求項1あるいは請求項2の何れか
に記載の非接触ICカード装置では、前記第2の受信手
段は、前記第1の電磁波から抽出された前記第2のクロ
ック信号と前記第2の電磁波から抽出された前記送信デ
ータとを比較する比較手段を有し、前記比較手段の比較
結果に基づいて前記第2のクロック信号と前記送信デー
タの何れかを択一的に出力することを特徴とする。ま
た、請求項4に記載の発明によれば、請求項1ないし請
求項3の何れかに記載の非接触ICカード装置では、前
記ICカードは、前記メモリICに記録されたデータを
処理するデータ処理手段と、前記処理されたデータによ
って変調された第3の電磁波を送信する第3の送信手段
とを具備し、前記カード読み書き装置は、前記第3の電
磁波を受信して当該第3の電磁波から前記処理されたデ
ータを抽出する第4の受信手段を具備することを特徴と
する。
【0016】この発明によれば、カード読み書き手段が
有する発振手段はデータを送受信するタイミング基準と
なる第1のクロック信号を発生し、第1の送信手段は第
1のクロック信号に基づいた第1の電磁波を送信し、第
2の送信手段は第1のクロック信号に基づいて送信デー
タが入力され当該送信データによって変調された第2の
電磁波を送信する。ICカードが有する第1の受信手段
は第1の電磁波を受信して当該第1の電磁波から電源電
力を抽出し、第2の受信手段は第1の電磁波を受信して
当該第1の電磁波から第1のクロック信号に同期した第
2のクロック信号を抽出し、第3の受信手段は第2の電
磁波を受信して第2のクロック信号に基づいて当該第2
の電磁波から送信データを抽出し、メモリICは第3の
受信手段によって抽出された送信データを記録する。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に本発明について説明する。
図1は、本発明の一実施の形態が適用される非接触IC
カード装置の構成を示すブロック図である。なお図示し
ないが、本実施の形態におけるICカード3は、リーダ
ライタ1が有するスロット部に挿入されることで読み書
きが可能となる構成となっている。同図において、11
はリーダライタ1の各部の動作タイミングの基準となる
クロックを生成するOSCである。
【0018】12はCPUであり、OSC11が出力す
るクロックに基づいて所定の処理を行う。なおこのCP
U12は、リーダライタ1が動作するための最低限の動
作手順、あるいはリーダライタ1の動作手順を示すプロ
グラムを図示しない外部記憶装置から読み込むメモリ等
を有している(図示省略)。
【0019】13は分周器であり、CPU12によって
所定の周波数に調整されて出力されるクロックをさらに
分周し、電力波として出力する。なお本実施の形態の電
力波には、例えば102.4kHzの周波数を用いる。
【0020】20は一例として遅延素子等から構成され
た位相調整器であり、CPU12からの指示により、分
周器13が出力する電力波の位相を制御する。18は電
力波を送信するための送信アンテナである。この送信ア
ンテナ18には、例えばループアンテナ等が用いられ
る。
【0021】14は変調器であり、電力波周波数の数倍
〜数十倍の周波数(本実施の形態では2.4576MHz)
の搬送波を、CPU12から供給されるデータによって
変調して出力する。
【0022】15は復調器であり、後述するICカード
3から送信されるデータ波を受信し、このデータ波を復
調してデータを抽出し、CPU12に供給する。16は
切替指令器であり、分周されたクロックに基づいて、切
替器17を駆動する。
【0023】切替器17は、データ波を送受信する送受
信アンテナ19を変調器14あるいは復調器15の何れ
かに接続するものであり、この切替は上述の切替指令器
16によって行われる。
【0024】31は受信アンテナであり、リーダライタ
1が有する送信アンテナ18から送信される電力波を受
信する。33は電力抽出回路であり、受信アンテナ31
によって受信した電力波から電源電力を抽出し、ICカ
ード3を構成する各部に供給する。
【0025】32は送受信アンテナであり、リーダライ
タ1が有する送受信アンテナ19との間で、データ波の
送受信を行う。34は復調器であり、送受信アンテナ3
2によって受信したデータ波からデータを抽出する。
【0026】38はクロック抽出回路であり、通常はア
ンテナ31によって受信した電力波からクロック成分を
抽出する。また、クロック抽出回路38は比較部38a
を有しており、アンテナ31によって受信した電力波か
ら抽出したクロック成分の他、送受信アンテナ32によ
って受信したデータ波から抽出されたデータが入力され
る。これによってクロック抽出部38は、電力波とデー
タ波の位相を比較して、常に一定周期のクロックを出力
することもできる。
【0027】35は制御回路であり、復調器34がデー
タ波から抽出したデータが供給されて各種演算を行い、
必要に応じてデータを変調器37によって変調して送受
信アンテナ32から送信する処理を行う。
【0028】また制御回路35にはメモリ36が接続さ
れている。このメモリ36には、金額情報や時刻情報等
の情報が書き込まれ、制御回路35はこれらの情報を必
要に応じて書き換える。なおこのメモリ36は、一例と
してフラッシュメモリ等が用いられ、電源が供給されな
い場合であっても上述の各情報は消失することなく保持
される。
【0029】図2は、図1に示す構成における各部の信
号波形を示す図であり、リーダライタ1から“1111
1101100111”という直列データ列を送信した
場合を示している。
【0030】この図に示すように、CPU12は位相調
整器20に所定の位相遅れを指示し、これによって送信
アンテナ18からは送受信アンテナ19から送信される
データ波に対して位相の遅れた電力波が出力される。こ
こでいう位相遅れは、ICカード3がデータの復調に行
う際に必要な値に設定される。
【0031】ICカード3は、受信アンテナ31によっ
て受信した電力波から電源電力を抽出するとともに、ク
ロック成分を取り出す。このクロックは、データ変調の
タイミングより遅れているので、復調器34はアンテナ
32によって受信したデータ波をこのクロックのタイミ
ングで復調することにより、リーダライタ1が出力した
データ列を正確に得ることができる。
【0032】なお上述の実施の形態では、リーダライタ
1からICカード3へデータを送る場合を例に挙げて説
明したが、ICカード3からリーダライタ1へデータを
送る場合も同様であるので、説明は省略する。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、カード読み書き手段が有する発振手段はデータを送
受信するタイミング基準となる第1のクロック信号を発
生し、第1の送信手段は第1のクロック信号に基づいた
第1の電磁波を送信し、第2の送信手段は第1のクロッ
ク信号に基づいて送信データが入力され当該送信データ
によって変調された第2の電磁波を送信する。ICカー
ドが有する第1の受信手段は第1の電磁波を受信して当
該第1の電磁波から電源電力を抽出し、第2の受信手段
は第1の電磁波を受信して当該第1の電磁波から第1の
クロック信号に同期した第2のクロック信号を抽出し、
第3の受信手段は第2の電磁波を受信して第2のクロッ
ク信号に基づいて当該第2の電磁波から送信データを抽
出し、メモリICは第3の受信手段によって抽出された
送信データを記録するので、正確にデータの送受信がで
きる非接触ICカード装置が実現可能であるという効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態が適用される非接触I
Cカード装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 図1に示す構成における各部の信号波形を示
す図である。
【図3】 従来の非接触ICカードリーダライタの構成
例を示すブロック図である。
【図4】 図3に示す構成における各部の信号波形を示
す図である。
【符号の説明】
1 リーダライタ(カード読み書き手段) 3 ICカード 11 OSC(発振手段) 13 分周器(第1の送信手段) 14 変調器(第2の送信手段) 15 復調器(第4の受信手段) 20 位相調整器(位相調整手段) 33 電力抽出回路(第1の受信手段) 34 復調器(第3の受信手段) 35 制御回路(データ処理手段) 36 メモリ(メモリIC) 37 変調器(第3の送信手段) 38 クロック抽出回路(第2の受信手段) 38a 比較部(比較手段)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)データを送受信するタイミング基準
    となる第1のクロック信号を発生する発振手段(11)
    と、 前記第1のクロック信号に基づいた第1の電磁波を送信
    する第1の送信手段(13)と、 前記第1のクロック信号に基づいて送信データが入力さ
    れ当該送信データによって変調された第2の電磁波を送
    信する第2の送信手段(14)とを具備するカード読み
    書き手段(1)と、 (B)前記第1の電磁波を受信して当該第1の電磁波か
    ら電源電力を抽出する第1の受信手段(33)と、 前記第1の電磁波を受信して当該第1の電磁波から前記
    第1のクロック信号に同期した第2のクロック信号を抽
    出する第2の受信手段(38)と、 前記第2の電磁波を受信して前記第2のクロック信号に
    基づいて当該第2の電磁波から前記送信データを抽出す
    る第3の受信手段(34)と、 前記第3の受信手段によって抽出された前記送信データ
    が記録されるメモリIC(36)とを具備するICカー
    ド(3)とから構成されることを特徴とする非接触IC
    カード装置。
  2. 【請求項2】 前記カード読み書き装置は、 前記第1の電磁波に前記第1のクロック信号を基準とし
    て所定の位相遅延を与える位相調整手段(20)を具備
    することを特徴とする請求項1に記載の非接触ICカー
    ド装置。
  3. 【請求項3】 前記第2の受信手段は、 前記第1の電磁波から抽出された前記第2のクロック信
    号と前記第2の電磁波から抽出された前記送信データと
    を比較する比較手段(38a)を有し、 前記比較手段の比較結果に基づいて前記第2のクロック
    信号と前記送信データの何れかを択一的に出力すること
    を特徴とする請求項1あるいは請求項2の何れかに記載
    の非接触ICカード装置。
  4. 【請求項4】 前記ICカードは、 前記メモリICに記録されたデータを処理するデータ処
    理手段(35)と、前記処理されたデータによって変調
    された第3の電磁波を送信する第3の送信手段(37)
    とを具備し、 前記カード読み書き装置は、 前記第3の電磁波を受信して当該第3の電磁波から前記
    処理されたデータを抽出する第4の受信手段(15)を
    具備することを特徴とする請求項1ないし請求項3の何
    れかに記載の非接触ICカード装置。
JP8330054A 1996-12-10 1996-12-10 非接触icカード装置 Withdrawn JPH10173570A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000050981A1 (fr) * 1999-02-22 2000-08-31 Kabushiki Kaisha Nippon Automation Procede et dispositif d'extraction de donnees, et support d'enregistrement
JP2000252855A (ja) * 1999-03-01 2000-09-14 Yokohama Rubber Co Ltd:The トランスポンダのアクセス方法及びトランスポンダリーダー並びにトランスポンダシステム
KR100383517B1 (ko) * 2001-03-14 2003-05-12 (주) 듀얼아이 비접촉 근접식 카드의 데이터 송수신 장치
WO2004051880A1 (ja) * 2002-12-04 2004-06-17 Amplet,Inc. 非接触無電源icカードシステム

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