JPH1084305A - Reader/writer for contactless data carrier - Google Patents
Reader/writer for contactless data carrierInfo
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Landscapes
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、IDカード、定期
券、及びプリペイド等のICカードのデータキャリアに
対するリーダライタ、特に、非接触による外部とのデー
タ通信によって内部メモリからデータの読み出し及びデ
ータの書き込みを行うことのできる非接触型データキャ
リア用リーダライタに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reader / writer for an IC card data carrier such as an ID card, a commuter pass, and a prepaid card. The present invention relates to a non-contact type data carrier reader / writer capable of performing writing.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、非接触型データキャリア9は、
図3を参照して、データを記憶するための記憶素子であ
る内部メモリ、整流回路、変調回路、及び全体の動作を
制御する制御回路を含むデータキャリア回路11と、デ
ータの読み出し・書き替えをするための共振回路13と
を備えている。2. Description of the Related Art Generally, a non-contact type data carrier 9 has:
Referring to FIG. 3, a data carrier circuit 11 including an internal memory as a storage element for storing data, a rectifier circuit, a modulation circuit, and a control circuit for controlling the entire operation, and a data read / write operation. And a resonance circuit 13 for performing the operation.
【0003】非接触型データキャリア用リーダ・ライタ
14は、非接触型データキャリア9に近接して、データ
キャリア回路11の内部メモリからデータの読み出しま
たはデータの書き込みを行うためのものである。非接触
型データキャリア用リーダ・ライタ14は、発振回路1
5、変調回路17、復調回路19、駆動回路21、特定
の周波数で共振する共振回路23、および全体の動作を
制御する制御回路25を備えている。The non-contact type data carrier reader / writer 14 is for reading data from or writing data to the internal memory of the data carrier circuit 11 in proximity to the non-contact type data carrier 9. The reader / writer 14 for the non-contact type data carrier includes the oscillation circuit 1
5, a modulation circuit 17, a demodulation circuit 19, a drive circuit 21, a resonance circuit 23 that resonates at a specific frequency, and a control circuit 25 that controls the entire operation.
【0004】非接触型データキャリア用リーダ・ライタ
14に非接触型データキャリア9を近接させたとき、共
振回路13と共振回路23とのコイル素子同士が近接
し、共振回路23から発生する電磁界によって非接触型
データキャリア9の共振回路13に電磁誘導による起電
力が生じることを利用して周波数、位相の変化を情報と
して受信すると共に、その起電力を内部回路に対する駆
動電源として無電池化している。When the non-contact type data carrier 9 is brought close to the non-contact type data carrier reader / writer 14, the coil elements of the resonance circuit 13 and the resonance circuit 23 come close to each other, and an electromagnetic field generated from the resonance circuit 23 is generated. By utilizing the fact that an electromotive force due to electromagnetic induction is generated in the resonance circuit 13 of the non-contact type data carrier 9, changes in frequency and phase are received as information, and the electromotive force is used as a driving power source for the internal circuit without using a battery. I have.
【0005】ところで、非接触型データキャリア用リー
ダ・ライタ14の共振回路23は、コイル素子とコンデ
ンサ素子とを直列接続したLC共振回路で、外部に磁束
を放射しやすいように、コイル素子には、導線などを螺
旋状に蜜に巻いた空芯コイルを使用している。The resonance circuit 23 of the non-contact type data carrier reader / writer 14 is an LC resonance circuit in which a coil element and a capacitor element are connected in series. An air-core coil is used in which a conductive wire is spirally wound around a honey.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、データ
キャリアおよび非接触型リーダ・ライタのコイル素子同
士が近いところでは、非接触型データキャリア9に過大
な電力が発生し、非接触型データキャリア9に熱が発生
しその内部回路が破壊するという問題点がある。However, where the coil elements of the data carrier and the non-contact type reader / writer are close to each other, excessive electric power is generated in the non-contact type data carrier 9 and the non-contact type data carrier 9 is generated. There is a problem that heat is generated and the internal circuit is destroyed.
【0007】また、コイル素子同士が遠く離れたところ
では、動作に必要な十分な起電力が誘起するが、コイル
素子同士が更に遠く離れたところでは、十分な起電力が
発生しなくなり、その境目ではデータキャリアの通信が
不安定になるという問題点がある。Further, when the coil elements are far apart, a sufficient electromotive force required for operation is induced, but when the coil elements are farther apart, sufficient electromotive force is not generated, and the boundary between the coil elements is not generated. Then, there is a problem that communication of the data carrier becomes unstable.
【0008】そこで、本発明の技術的課題は、データキ
ャリアおよび非接触型リーダ・ライタのコイル素子同士
が近いところでは、データキャリアに過大な電力が発生
し、データキャリアに熱が発生したり、また内部回路が
破壊したり、コイル素子同士が更に遠く離れたところで
は、十分な起電力が発生しなくなり、その境目ではデー
タキャリアの通信が不安定になることのない非接触型デ
ータキャリア用リーダ・ライタを提供することにある。[0008] Therefore, a technical problem of the present invention is that where the coil elements of the data carrier and the non-contact type reader / writer are close to each other, excessive power is generated in the data carrier and heat is generated in the data carrier. In addition, when the internal circuit is destroyed or the coil elements are farther apart, sufficient electromotive force is not generated, and at that boundary, data carrier communication does not become unstable.・ To provide a writer.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、内部デ
ータに係る搬送波を生成する通信機能を有するデータキ
ャリアに対して、非接触で前記内部データの読み出し・
書き込みを行う非接触型データキャリア用リーダ・ライ
タにおいて、前記コイル共振回路は、一対のコイル部を
備え、これらコイル部間の空間における磁界の強さを均
一になるように一定間隔を保つようにこれらコイル部を
互いに離間し、これにより、前記空間では前記データキ
ャリアに対して安定して電力を供給し、安定して通信を
行うことを可能としたことを特徴とする非接触型データ
キャリア用リーダ・ライタが得られる。According to the present invention, a data carrier having a communication function of generating a carrier wave relating to internal data is read out of the internal data without contact.
In a non-contact type data carrier reader / writer for performing writing, the coil resonance circuit includes a pair of coil portions, and maintains a constant interval so that the strength of a magnetic field in a space between the coil portions is uniform. These coil parts are separated from each other, whereby it is possible to stably supply power to the data carrier in the space and perform stable communication. A reader / writer is obtained.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態による非接触
型データキャリア用リーダ・ライタを図面を用いて説明
する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A non-contact type data carrier reader / writer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0011】図1を参照して、本発明の一実施例による
非接触型データキャリア用リーダ・ライタ31は、内部
データに係るある特定の周波数の搬送波を生成する非接
触型データキャリア9に対して、その搬送波の読み出し
・書き込みをするものである。Referring to FIG. 1, a reader / writer 31 for a non-contact type data carrier according to an embodiment of the present invention is adapted for a non-contact type data carrier 9 for generating a carrier of a specific frequency relating to internal data. Thus, the carrier wave is read and written.
【0012】詳しく述べると、リーダ・ライタ31は、
一対のコイル部35(1)および35(2)と、共振コ
ンデンサ37と、リーダ・ライタ回路39と、このリー
ダ・ライタ回路に接続される電源41と、リーダ・ライ
タ回路39に接続されたホストコンピュータとで構成さ
れている。More specifically, the reader / writer 31
A pair of coil units 35 (1) and 35 (2), a resonance capacitor 37, a reader / writer circuit 39, a power supply 41 connected to the reader / writer circuit, and a host connected to the reader / writer circuit 39 It consists of a computer.
【0013】リーダ・ライタ回路39では、ある特定の
周波数の搬送波が生成され、コイル部35(1)および
35(2)において磁界が発生する。In the reader / writer circuit 39, a carrier having a specific frequency is generated, and a magnetic field is generated in the coil units 35 (1) and 35 (2).
【0014】また、非接触型データキャリア9は、従来
例と全く同じで、データキャリア回路11と、LC共振
回路13とで構成される。The non-contact type data carrier 9 is exactly the same as the conventional example, and includes a data carrier circuit 11 and an LC resonance circuit 13.
【0015】本発明では、一対のコイル部35(1)お
よび35(2)を備えるコイル共振回路では、コイル部
35(1)および35(2)が一定間隔を保つように離
間する結果として、この離間した空間における磁界の強
さが均一になる。前記空間では前記非接触型データキャ
リア9に対して安定して電力を供給し、安定して通信を
行うことが可能となる。According to the present invention, in the coil resonance circuit including the pair of coil portions 35 (1) and 35 (2), the coil portions 35 (1) and 35 (2) are separated from each other so as to keep a constant interval. The strength of the magnetic field in this separated space becomes uniform. In the space, it is possible to stably supply power to the non-contact data carrier 9 and perform stable communication.
【0016】一対のコイル部35(1)および35
(2)は、例えば、半径aの円形状として一定間隔Lだ
け離間して配置される。a=Lの場合には、2つのコイ
ル部35(1)および35(2)間では、均一磁界が発
生する。その均一磁界での磁束密度は、 B0 =0.716(NI/a)μ0 N:コイル部35(1)または35(2)の巻数 I:電流 a:コイル部35(1)または35(2)の半径 となる。A pair of coil portions 35 (1) and 35
(2) is arranged, for example, as a circular shape having a radius a and separated by a constant interval L. When a = L, a uniform magnetic field is generated between the two coil units 35 (1) and 35 (2). The magnetic flux density in the uniform magnetic field is as follows: B 0 = 0.716 (NI / a) μ 0 N: Number of turns of coil section 35 (1) or 35 (2) I: Current a: Coil section 35 (1) or 35 This is the radius of (2).
【0017】図2には、互いに離間した一対のコイル部
35(1)または35(2)の磁気特性が示され、コイ
ル部35(1)および35(2)から発生した磁界のう
ち、コイル部35(1)および35(2)間の空間にお
ける磁界が、非常に均一であることがわかる。FIG. 2 shows the magnetic characteristics of a pair of coil portions 35 (1) or 35 (2) separated from each other. Of the magnetic fields generated from the coil portions 35 (1) and 35 (2), It can be seen that the magnetic field in the space between the parts 35 (1) and 35 (2) is very uniform.
【0018】[0018]
【実施例】本実施例では、搬送波の周波数を250KH
zとして、半径を80mm、巻数20ターンのコイル素
子を2つに分割し離間距離を160mmとしてコイル部
35(1)および35(2)とした。Embodiment In this embodiment, the frequency of the carrier is set to 250 KH.
As z, coil elements 35 (1) and 35 (2) having a radius of 80 mm and a number of turns of 20 were divided into two and the separation distance was 160 mm.
【0019】また、リーダ・ライタ31から非接触型デ
ータキャリア9への送信には周波数変調(FSK)、非
接触型データキャリア9からリーダ・ライタ31への送
信には位相変調(PSK)を用いた。Further, transmission from the reader / writer 31 to the contactless data carrier 9 uses frequency modulation (FSK), and transmission from the contactless data carrier 9 to the reader / writer 31 uses phase modulation (PSK). Was.
【0020】まず、リーダ・ライタ31で、ある特定の
周波数の搬送波が生成され、この搬送波をコイル部35
(1)および35(2)に入力させることにより、コイ
ル部35(1)および35(2)間に均一な磁界が発生
する。この磁界により、非接触型データキャリア9のL
C共振回路13のコイル素子に起電力が発生し、データ
キャリア回路11においてこの起電力を整流して直流に
変換しデータキャリア回路11の動作に使用する。リー
ダ・ライタ31から発生している磁界が均一であるため
起電力も一定になり、データキャリア回路11が安定し
て動作するための電力を得ることができる。First, a carrier having a specific frequency is generated by the reader / writer 31, and this carrier is transmitted to the coil unit 35.
By inputting the signals to (1) and 35 (2), a uniform magnetic field is generated between the coil units 35 (1) and 35 (2). Due to this magnetic field, L of the non-contact type data carrier 9 is reduced.
An electromotive force is generated in the coil element of the C resonance circuit 13, and the electromotive force is rectified in the data carrier circuit 11 and converted into direct current, which is used for the operation of the data carrier circuit 11. Since the magnetic field generated from the reader / writer 31 is uniform, the electromotive force is also constant, and power for the data carrier circuit 11 to operate stably can be obtained.
【0021】リーダ・ライタ31から非接触型データキ
ャリア9への通信では、リーダ・ライタ31で搬送波を
変調することにより変調波を生成し、この変調波をコイ
ル部35(1)および35(2)に入力し、電磁界を送
信データに併せて変化させる。その変化を非接触型デー
タキャリア9のLC共振回路13のコイル素子で受信
し、データキャリア回路11で受信信号を復調する。非
接触型データキャリア9のLC共振回路13のコイル素
子での受信信号は均一で明瞭に変化が検出できた。In communication from the reader / writer 31 to the non-contact type data carrier 9, a modulated wave is generated by modulating a carrier wave by the reader / writer 31, and the modulated wave is transmitted to the coil units 35 (1) and 35 (2). ) To change the electromagnetic field in accordance with the transmission data. The change is received by the coil element of the LC resonance circuit 13 of the non-contact type data carrier 9, and the received signal is demodulated by the data carrier circuit 11. The signal received by the coil element of the LC resonance circuit 13 of the non-contact type data carrier 9 was uniform and the change was clearly detected.
【0022】非接触型データキャリア9からリーダ・ラ
イタ31への通信では、リーダ・ライタ31から搬送波
をコイル部35(1)および35(2)に入力させるこ
とにより、一定の強さの電磁界を発生する一方、非接触
型データキャリア9のLC共振回路13におけるコイル
素子とコンデンサ素子との状態を変化させることによ
り、電磁界の結合状態も変化させ、その変化をリーダ・
ライタ31のコイル部35(1)および35(2)で起
電力として検出し、リーダ・ライタ回路39で復調す
る。この場合も同様にコイル部35(1)および35
(2)で発生する電磁界も均一になるので、受信信号の
変化分も一定になるため通信が安定した。In the communication from the non-contact type data carrier 9 to the reader / writer 31, a carrier wave is input from the reader / writer 31 to the coil units 35 (1) and 35 (2), so that an electromagnetic field having a certain strength is provided. On the other hand, by changing the state of the coil element and the capacitor element in the LC resonance circuit 13 of the non-contact type data carrier 9, the coupling state of the electromagnetic field is also changed, and the change is recognized by the reader / writer.
The electromotive force is detected by the coil units 35 (1) and 35 (2) of the writer 31 and demodulated by the reader / writer circuit 39. In this case, the coil portions 35 (1) and 35
Since the electromagnetic field generated in (2) also becomes uniform, the amount of change in the received signal becomes constant, so that communication is stabilized.
【0023】本発明の非接触型データキャリア用リーダ
・ライタは、発生する磁界が均一で明瞭に変化が検出で
きるため、起電力も一定になり、データキャリア回路1
1が安定して動作するための電力が供給される。In the reader / writer for a non-contact type data carrier according to the present invention, since the generated magnetic field is uniform and the change can be detected clearly, the electromotive force is constant and the data carrier circuit 1
1 is supplied with power for stable operation.
【0024】尚、コイル部35(1)および35(2)
は円形のものを用いたが、他の形状のものであっても、
同様に安定した電力供給、通信が可能であることは言う
までもない。The coil portions 35 (1) and 35 (2)
Used a circular shape, but even if it had another shape,
Needless to say, stable power supply and communication are possible.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の非
接触型データキャリア用リーダ・ライタは、コイル共振
回路が互いに離間した一対のコイル部を備えているた
め、これらコイル部間の空間における磁界の強さは均一
になり、データキャリアに対して安定して電力を供給
し、安定して通信を行うことを可能となる。その結果、
データキャリアおよび非接触型リーダ・ライタのコイル
素子同士が近いところでは、データキャリアに過大な電
力が発生し、データキャリアに熱が発生したり、また内
部回路が破壊したり、コイル素子同士が更に遠く離れた
ところでは、十分な起電力が発生しなくなり、その境目
ではデータキャリアの通信が不安定になることのない非
接触型データキャリア用リーダ・ライタを提供するとい
う効果を奏する。As described above in detail, in the reader / writer for a non-contact type data carrier of the present invention, since the coil resonance circuit has a pair of coil portions separated from each other, the space between these coil portions is provided. , The strength of the magnetic field becomes uniform, and it is possible to stably supply power to the data carrier and perform stable communication. as a result,
Where the data carrier and the coil elements of the non-contact type reader / writer are close to each other, excessive power is generated in the data carrier, heat is generated in the data carrier, the internal circuit is destroyed, and the coil elements are further separated. This provides an effect of providing a reader / writer for a non-contact type data carrier in which a sufficient electromotive force is not generated at a distant place and communication of the data carrier does not become unstable at the boundary.
【図1】本発明の実施の形態による非接触型データキャ
リア用リーダ・ライタのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a reader / writer for a contactless data carrier according to an embodiment of the present invention.
【図2】互いに離間した一対のコイル部35(1)また
は35(2)の磁気特性を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating magnetic properties of a pair of coil portions 35 (1) or 35 (2) separated from each other.
【図3】従来の非接触型データキャリア用リーダ・ライ
タのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a conventional reader / writer for a non-contact type data carrier.
9 非接触型データキャリア 11 データキャリア回路 13 共振回路 14 非接触型データキャリア用リーダ・ライタ 15 発振回路 17 変調回路 19 復調回路 21 駆動回路 23 共振回路 25 制御回路 31 リーダ・ライタ 35(1)および35(2) 一対のコイル部 37 共振コンデンサ 39 リーダライタ回路 41 電源 Reference Signs List 9 non-contact data carrier 11 data carrier circuit 13 resonance circuit 14 non-contact data carrier reader / writer 15 oscillation circuit 17 modulation circuit 19 demodulation circuit 21 drive circuit 23 resonance circuit 25 control circuit 31 reader / writer 35 (1) and 35 (2) A pair of coil parts 37 Resonant capacitor 39 Reader / writer circuit 41 Power supply
Claims (1)
機能を有するデータキャリアに対して、非接触で前記内
部データの読み出し・書き込みを行う非接触型データキ
ャリア用リーダ・ライタにおいて、前記コイル共振回路
は、一対のコイル部を備え、これらコイル部間の空間に
おける磁界の強さを均一になるように一定間隔を保つよ
うにこれらコイル部を互いに離間し、これにより、前記
空間では前記データキャリアに対して安定して電力を供
給し、安定して通信を行うことを可能としたことを特徴
とする非接触型データキャリア用リーダ・ライタ。1. A non-contact data carrier reader / writer for reading and writing the internal data in a non-contact manner with respect to a data carrier having a communication function of generating a carrier wave related to the internal data, wherein the coil resonance circuit is provided. Has a pair of coil portions, and separates these coil portions from each other so as to keep a constant interval so as to make the strength of the magnetic field in the space between the coil portions uniform, whereby the data carrier is provided in the space. A reader / writer for a non-contact type data carrier, characterized in that it is capable of supplying power stably and performing stable communication.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8237830A JPH1084305A (en) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | Reader/writer for contactless data carrier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8237830A JPH1084305A (en) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | Reader/writer for contactless data carrier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1084305A true JPH1084305A (en) | 1998-03-31 |
Family
ID=17021044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8237830A Withdrawn JPH1084305A (en) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | Reader/writer for contactless data carrier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1084305A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006059979A (en) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Seiko Epson Corp | Noncontact power transmission device |
JP2016076827A (en) * | 2014-10-07 | 2016-05-12 | 日本電信電話株式会社 | Communication system, communication method, transmitter, and receiver |
-
1996
- 1996-09-09 JP JP8237830A patent/JPH1084305A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006059979A (en) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Seiko Epson Corp | Noncontact power transmission device |
JP2016076827A (en) * | 2014-10-07 | 2016-05-12 | 日本電信電話株式会社 | Communication system, communication method, transmitter, and receiver |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20050617 |