WO1998029828A1 - Repondeur, puce de circuit integre, carte de circuit integre sans contact, composant sans alimentation automatique dans un systeme de communication a carte de circuit integre sans contact et procede de reglage automatique de ce composant - Google Patents

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switching mode
resonance circuit
output
transponder
communication system
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PCT/JP1997/004505
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Yoshihiro Ikefuji
Shigemi Chimura
Satoshi Yoshioka
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Rohm Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a transponder in a contactless IC card communication system, an integrated circuit chip, a contactless IC card, a device that does not require a self-power supply, and a method of automatically adjusting a device that does not require a self-power supply.
  • the present invention relates to adjustment of a resonance frequency in a device that performs an operation such as communication with another device in a state in which it is not in electrical contact with another device.
  • FIG. 19 is a circuit block diagram showing a configuration of a communication system using such a contactless IC card.
  • the system includes an interrogator 50 (for example, mounted in the gate of a ski lift) and a contactless IC card 60.
  • the interrogator 50 sends out the high-frequency carrier from the oscillation circuit (OSC) 52 from the antenna 55 under the control of the control unit 51.
  • OSC oscillation circuit
  • the power supply voltage generation circuit 64 converts the received high-frequency carrier into DC power and supplies the DC power to other circuit parts.
  • the non-contact IC card 60 becomes operable.
  • the power supply voltage generation circuit 64, the modulation / demodulation circuit 65, the control unit 66, and the nonvolatile memory 67 are configured as an IC chip 68 for miniaturization.
  • Information transmission from the interrogator 50 to the non-contact IC card 60 is performed by modulating a high-frequency carrier in the modulation / demodulation circuit 53 under the control of the control unit 51.
  • the non-contact IC card 60 demodulates the modulated high-frequency carrier in the modulation / demodulation circuit 65.
  • the control unit 66 obtains the demodulated information and performs necessary processing such as rewriting the contents of the nonvolatile memory 67 and returning information.
  • the contactless IC card 6 ⁇ moves away from the interrogator 50, the power supply is cut off, and the operation of the card 60 stops.
  • the nonvolatile memory 67 is used, the stored information is retained even when the power is not supplied.
  • the communication system using the contactless IC card 60 operates.
  • the resonance frequency of the resonance circuit 63 on the IC card 60 side deviates from the design value due to variations in component constants and the like, and the IC card 60 receives a sufficient power supply.
  • the communicable distance between the IC card 60 and the interrogator 50 is shortened or significant, it may be impossible to operate. Disclosure of the invention
  • the present invention relates to a device, such as the above-described IC card 60, which receives power supply from another device in a non-contact manner or communicates with another device in a non-contact manner. It is an object of the present invention to provide a device having a configuration capable of appropriately adjusting a resonance frequency of a circuit.
  • the transponder in the non-contact IC card communication system of the present invention can be simply described by detecting the output level of the resonance circuit while sequentially switching the resonance frequency of the resonance circuit by the switch circuit, and obtaining a desired output level. Set the switching mode of the switch circuit. Therefore, even when the resonance frequency deviates from the appropriate value due to the initial variation of the characteristic values of the antenna and the capacitor of the resonance circuit, the communication can be performed by automatically adjusting the resonance frequency to the appropriate value.
  • a switching mode storage section for storing a preferable switching mode of the switch circuit is provided.
  • the switching mode once the switching mode is stored, it is not necessary to sequentially switch the resonance frequency again to perform the adjustment, and the operation at the preferable resonance frequency can be performed quickly.
  • a reference voltage generation circuit is provided for receiving the output voltage of the resonance circuit and generating a constant reference voltage, and the magnitude of the output voltage of the resonance circuit in each switching mode is measured based on the reference voltage. You. Therefore, in a transponder without a power supply, the output voltage of the resonance circuit can be measured easily and accurately, and the resonance frequency can be adjusted accurately.
  • an output value storage unit is provided for storing the output value (measured value) of the resonance circuit in each switching mode in association with each switching mode, and a suitable switching mode is determined based on the stored contents. . Therefore, the preferred switching mode can be determined more easily and accurately.
  • the switching mode corresponding to the largest output value is determined as the preferred switching mode. Therefore, the resonance frequency can be adjusted so that the efficiency of the resonance circuit becomes the best.
  • an output value is obtained each time the switching mode is sequentially switched, and if an output value exceeding a predetermined threshold is obtained, the switching mode is set to a preferable switching mode. Therefore, the resonance frequency can be automatically adjusted quickly.
  • the switch circuit is constituted by a plurality of transistors. Therefore, the switching mode can be easily electrically controlled and memorized. Also preferably, the transponder receives operation power from the resonance circuit. Therefore, efficient power supply can be ensured.
  • information communication is performed by a resonance circuit. Therefore, an efficient communication state can be secured.
  • the determination of the preferred switching mode is made at the time of manufacturing the transponder. Therefore, even if the resonance frequency fluctuates from the design value due to variations in component constants or the like, a transponder having a resonance circuit with a desired resonance frequency can be easily manufactured. More preferably, the determination of the preferred switching mode is performed at predetermined time intervals. Therefore, even when the resonance frequency changes due to aging, ambient temperature change, or the like, automatic adjustment can be performed so as to return to the desired resonance frequency.
  • the integrated circuit chip used in the self-power-supply-free device of the present invention can be simply described as detecting the output level of the resonance circuit while sequentially switching the resonance frequency of the resonance circuit by the switch circuit, and obtaining a desired output level.
  • the switching mode of the switch circuit is determined and stored. Therefore, the resonance frequency can be automatically adjusted to an appropriate value, and power can be supplied efficiently.
  • the contactless IC card of the present invention detects the output level of the resonance circuit while sequentially switching the resonance frequency of the resonance circuit by the switch circuit, and switches the switch circuit so that a desired output level can be obtained. Determine and store aspects. Therefore, a switching mode that provides an appropriate resonance frequency can be automatically obtained and stored. Also, once stored, there is no need to switch the resonance frequency again to make adjustments, and the operation at the desired resonance frequency can be performed quickly. Further, a reference voltage generation circuit is provided for generating a constant reference voltage regardless of fluctuations in the output voltage of the resonance circuit, and the output level of the resonance circuit in each switching mode is measured based on the reference voltage. Therefore, the resonance frequency can be easily and accurately adjusted in a non-contact IC card having no power supply.
  • the self-power-supply-free device of the present invention and the method of automatically adjusting the same can be simply described by detecting the output level of the resonance circuit while switching the resonance frequency of the resonance circuit by a switching signal so that the largest output level can be obtained. A switching signal is provided to the resonance circuit. Therefore, the resonance frequency is automatically adjusted to an appropriate value, and power is efficiently supplied.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a principle configuration of a non-contact IC card according to the present invention
  • FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the non-contact IC card according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. FIG. 4 is a circuit block diagram showing a configuration of the non-contact IC card shown in FIG. 4
  • FIG. 4 is a circuit block diagram showing a configuration of the reference voltage generation circuit and the output value measurement circuit shown in FIG. 3,
  • FIG. 5 is a flowchart showing the automatic adjustment process of the non-contact IC card shown in FIGS. 2 to 4,
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the frequency characteristic of the resonance circuit and the carrier frequency of the interrogator in each switching mode.
  • FIG. 7 is a diagram showing contents stored in a non-volatile memory in the automatic adjustment process
  • FIG. 8 is a flowchart showing an operation process using a preferred resonance frequency
  • Fig. 9 is a diagram showing an improved example of the contactless IC card shown in Figs. 2 to 8
  • Fig. 10 is another improved example of the contactless IC card shown in Figs. 2 to 8.
  • FIG. 11 is a diagram showing still another improvement example of the non-contact IC card shown in FIG. 2 to FIG.
  • FIG. 12 is a circuit block diagram showing a configuration of a contactless IC card according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 13 is a circuit block diagram showing a configuration of a contactless IC card according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram showing an improved example of the non-contact IC force resonance circuit of the embodiment 13;
  • FIG. 15 is another diagram of the non-contact IC force resonance circuit of the embodiment 13; Figure showing an improvement example,
  • FIG. 16 is a diagram showing still another improved example of the resonance circuit of the non-contact IC card of the embodiment 13;
  • FIG. 17 is a diagram showing still another improved example of the non-contact IC force resonance circuit of the embodiment 13.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing the configuration of the nonvolatile memory shown in FIG. 17,
  • FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a conventional non-contact IC force communication system. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a block diagram showing a principle configuration of a non-contact IC force that can be operated by receiving power from an interrogator.
  • the resonance frequency of the resonance circuit 1 can be switched by switching of the switch circuit in the resonance circuit 1 by the driving unit 5.
  • the drive unit 5 sequentially switches the resonance frequency of the resonance circuit 1.
  • the reference voltage generator 6 receives the output voltage of the resonance circuit 1 and converts this into a DC voltage. Note that the magnitude of the DC voltage to be converted changes due to the switching of the resonance frequency, but the reference voltage generator 6 generates a constant reference voltage regardless of the change.
  • the output value measuring unit 7 measures the output value of the resonance circuit 1 at each resonance frequency based on the reference voltage.
  • the measured output value is stored in the output value storage unit 8 in association with each resonance frequency (that is, the switching mode).
  • the mode determining unit 9 selects the largest output value from the output values stored in the output value storage unit 8 and determines the corresponding switching mode as a preferred switching mode (preferred switching mode). In this manner, a suitable switching mode for obtaining a resonance frequency at which power can be supplied most efficiently is obtained. This preferred switching mode is stored in the switching mode storage unit 4.
  • the driving unit 5 drives the switch circuit in the resonance circuit 1 in accordance with the preferred switching mode stored in the switching mode storage unit 4, and the resonance circuit 1 Is determined. That is, it is not necessary to adjust the resonance frequency every time the non-contact IC card is operated. It should be noted that the switching mode storage unit 4 is one that can retain the contents even when power is not supplied.
  • FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of a contactless IC force according to the first embodiment of the present invention.
  • this non-contact IC card 10 is configured by housing an antenna 11, a plurality of capacitors C, and an IC chip 12 in a force-shaped base material indicated by a two-dot chain line. Is done.
  • FIG. 3 is a circuit block diagram showing a configuration of the contactless IC card 10.
  • the other elements except for the antenna 11 and the capacitors C 1, C 2,..., Cn are configured as an IC chip 12.
  • the rectifier circuit 14 rectifies the received high-frequency carrier and supplies it to the regulator 15.
  • the regulation I / 15 stabilizes this and supplies each part as the power supply voltage VCC.
  • the demodulation circuit 16 detects and demodulates the modulated high-frequency carrier and reproduces the data. This data is provided to CPU 17 and predetermined processing is performed.
  • the CPU 17 When sending data to the interrogator 50, when the interrogator 50 is outputting a non-modulated high-frequency carrier, the CPU 17 turns on and off the modulation transistor MQ to connect the resistance element RM and This is performed by turning on and off the rectifier circuit 14. Thus, the impedance seen from the interrogator 50 side is changed to change the amplitude of the carrier, and the interrogator 50 can restore the data.
  • the operation program of the CPU 17 is stored in the nonvolatile memory 18.
  • a resonance circuit 13 is composed of the antenna 11, the capacitors CI, C2,..., Cn, and the transistors SQ1, SQ2,. ing.
  • the capacitance of the capacitor CnZ2 is designed such that the resonance frequency fnZ2 of the resonance circuit 13 formed by the capacitor CnZ2 and the antenna 11 matches the frequency of the high-frequency carrier transmitted from the interrogator 50. Have been.
  • the capacitance is set so that the resonance frequency when another capacitor is connected is slightly different from the resonance frequency f2.
  • the resonance frequency f1 when the capacitor C1 is connected is the lowest
  • the resonance frequency fn when the capacitor Cn is connected is the highest
  • the resonance frequency between each two adjacent capacitors is Are configured so that the difference between them is equal.
  • the output of the regulator 15 is a reference voltage generating circuit 19, which is a reference voltage generating means.
  • An output value measuring circuit 20 serving as an output value measuring means is provided.
  • FIG. 4 shows the details of the reference voltage generation circuit 19 and the output value measurement circuit 20.
  • a band gap voltage generation circuit 21 is used as a reference voltage generation circuit 19.
  • the band gap voltage generation circuit 21 keeps its output voltage constant even when the power supply voltage VCC supplied from the regulator 15 changes. Therefore, this output voltage is used as the reference voltage V re ⁇ .
  • the reference voltage V ref is divided by the resistance elements R 1 to R 4 to obtain threshold voltages V a, V b and V c, and the output voltage VCC of the regulator 15 is connected to the resistance elements R 5 and R 6.
  • the nonvolatile memory 18 stores a program for automatic adjustment of the resonance frequency in addition to a program for communication.
  • Fig. 5 shows the opening of the automatic adjustment program.
  • the automatic adjustment process of the resonance frequency will be described with reference to the flowchart of FIG. 5 and the circuit block diagram of FIG.
  • the vertical axis in FIG. 7 is ⁇ VCC.
  • the CPU 17 stores the outputs ⁇ to ⁇ C of the comparisons 22a to 22c in the nonvolatile memory 18 in association with the switching mode j (step S3).
  • 0A O
  • 0B O
  • the portion shown in FIG. 7 of the nonvolatile memory 18 corresponds to the output value storage means and the switching mode storage means.
  • step S7 corresponds to the mode determining means.
  • step S 10 the switching mode j in which the preferred flag is stored is obtained from the nonvolatile memory 18.
  • step SI 1 the transistor SQ j specified by the switching mode j is turned on.
  • step S12 the prescribed communication processing is performed (step S12).
  • steps S10 and S11 correspond to the driving means.
  • the resonance frequency of the resonance circuit 13 can be automatically adjusted so as to maximize the power supply from the interrogator 50. Therefore, it is possible to easily adjust the deviation of the resonance frequency of the resonance circuit 13 caused by the variation of the component constants during the manufacturing. Also, once adjusted, in actual use, a suitable resonance frequency can be obtained simply by performing the operation shown in FIG. 8, so that the operating speed is not impaired.
  • the examination of the subsequent switching modes is stopped, and the switching mode corresponding to the maximum value at this time is stopped. May be a suitable switching mode. As a result, it is possible to quickly and optimally obtain the switching mode.
  • a portion other than the antenna 11 and the capacitor C is an IC chip 12.
  • the capacitor C may be integrated as an IC chip. In this way, the number of contact terminals of the IC chip can be reduced.
  • the antenna 11 may be provided on the upper surface of the IC chip 12 by printing. Further, as shown in FIG. 10, the antenna 11 may be wound around the IC chip 12.
  • the antenna 11 may be constituted by an aluminum wiring layer in the IC chip 23, and all may be housed in the IC chip 23. However, in these cases, Since the size of the antenna 11 cannot be increased, efficiency may be reduced. Therefore, it is particularly preferable to enable efficient power supply using the automatic adjustment method according to the present invention.
  • Embodiment 1 has described a non-contact IC card in which power supply and information communication are performed using the same carrier.
  • Embodiment 2 a non-contact IC card in which power supply and information communication are performed using carriers having different frequencies is used. I will explain about In this IC card, as shown in FIG. 12, power supply from the interrogator is performed by an unmodulated carrier f0, and information communication with the interrogator is performed by a carrier fL.
  • the resonance circuit 26 for information communication is composed of an antenna 25 and a capacitor CI.
  • the demodulation circuit 16 demodulates the data from the modulated carrier and supplies the data to the CPU 17.
  • the CPU 17 turns on and off the modulation transistor MQ to connect the resistance element RM and the resonance circuit. Conducted by shutting off with 26. As a result, the impedance seen from the interrogator is changed to change the amplitude of the carrier fL, and the data can be restored in the interrogator.
  • the resonance circuit 13 for receiving power supply consists of an antenna 11, capacitors C1 to Cn, and a transistor SQ:! ⁇ SQn.
  • the preferred switching mode of the transistors SQ 1 to SQ n is determined based on the output VCC of the CPU 17 and the regulator 15 and stored in the nonvolatile memory 18.
  • FIG. 13 is a circuit block diagram showing a configuration of a contactless IC card according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the resonance frequency is automatically adjusted not only in the resonance circuit 13 for power supply, but also in the resonance circuit 32 for information communication. For this reason, even in the resonance circuit 32 for information communication, one of the capacitors TC1 to TCn is selected by the transistors TQ1 to TQn and is connected in parallel to the antenna 31. .
  • the output value measurement circuit 34 generates the output of the demodulation circuit 16 by the reference voltage generation circuit 33. The preferred switching mode is determined by comparing with the reference voltage thus set.
  • the configuration of the reference voltage generation circuit 33 is the same as that of the reference voltage generation circuit 19, and the configuration of the output value measurement circuit 34 is the same as that of the output value measurement circuit 20.
  • the resonance frequency for information communication can also be automatically adjusted.
  • a modulation circuit (a circuit corresponding to the transistor MQ and the resistance element RM in FIG. 12) for information communication to the interrogator is not separately provided. This is because the impedance as seen from the interrogator is changed by switching between the preferred switching mode and the other switching modes according to the data under the control of the CPU 17.
  • one of the capacitors C1 to Cn (TCl to TCn) is connected to the antenna 11 (25, 31).
  • a switching mode in which a plurality of capacitors are connected to the antenna at the same time may be provided. In this way, many switching modes can be obtained with a small number of capacitors.
  • the resonance circuit shown in Fig. 14 is constructed by short-circuiting a part of the antenna 11 (25, 31) with the transistor SQ1 (TQ1) or SQ2 (TQ2). It switches the inductance. By turning on or off the transistor SQ 1 (TQ 1) or SQ 2 (TQ 2), one of the series-connected capacitors C1, C2, C3, Two or three are connected in parallel to antenna 11 (25, 3 1).
  • the resonant circuit shown in Fig. 16 connects one of the antennas 11a, lib, and 11c in parallel to the capacitor C by turning on one of the transistors SQ1 to SQ3. is there. Note that these circuits may be arbitrarily combined to form a resonance circuit.
  • the configuration of the resonant circuit should be determined in consideration of the complexity of forming each element and the number of connection terminals required for the IC chip.
  • the CPU 17 reads out the preferred switching mode with the preferred flag from the nonvolatile memory 18, and based on this, And any one of the transistors SQ1 to SQn is turned on.
  • the nonvolatile memory FQ 1, FQ 2,... Having the ferroelectric layer FL may share the transistor with the storage element of the preferred flag.
  • FIG. 18 is a sectional view showing a configuration of the nonvolatile memory FQ. In the nonvolatile memory FQ, the polarization direction of the ferroelectric layer FL can be changed according to the direction of the voltage applied between the gate G and the memory gate MG.
  • the portion between the source S and the drain D is turned on or off.
  • the CPU 17 polarizes the ferroelectric layer FL of the nonvolatile memory FQ to be turned on in the preferred switching mode in the on direction.
  • the nonvolatile memory FQ is automatically turned on, so that the CPU 17 does not perform the processing of steps S10 and S11 in FIG.
  • Capacitors can be selected to obtain the frequency, and the operating speed can be improved.
  • the resonance frequency is automatically adjusted at the time of manufacturing.
  • automatic adjustment may be performed at predetermined intervals in order to compensate for changes in the resonance frequency due to aging and changes in the ambient temperature. For example, automatic adjustment is performed at a predetermined date and time, automatic adjustment is performed after a predetermined period has elapsed since the previous adjustment, and automatic adjustment is performed every predetermined number of uses. Is also good. In these cases, the date and time and the number of times of use may be measured on the interrogator side or on the IC card side. Also, both parties may work together.
  • the automatic adjustment may be performed every time the contactless IC card is used.
  • the carrier is subjected to pulse amplitude modulation for information communication.
  • the present invention is applicable to any modulation method such as pulse frequency modulation, pulse phase modulation, analog amplitude modulation, analog frequency modulation, and analog phase modulation.
  • the present invention is not limited to this, and any device that is externally supplied with power by a carrier wave may be used. Applicable to equipment that performs processing other than communication Can be.
  • the device which receives power supply from the outside by the carrier is described.However, the automatic adjustment of the resonance frequency is applied to a portion other than the power supply as shown in FIG. 13, for example. be able to.
  • the transponder is not limited to the force type, but may be a box type, a notebook type, or any other type. Such a form may be used.
  • “communication using electromagnetic waves” refers to wireless communication using electromagnetic action, and is a concept that includes not only communication using radio waves but also communication using electromagnetic coupling.
  • the term “switch means” refers to a means capable of switching the connection state, constants, and the like of a circuit, and is not limited to a mechanical structure and an electrical structure. In addition to the concept of digitally switching on and off, the concept includes analogly continuous switching of constants such as resistance values. In the embodiment, the
  • the transistors S Q1 to S Qn in FIG. 12 and the transistors T Q1 to T Qn in FIG. 13 correspond to this.
  • a “transistor” is an element whose on or off can be controlled by a control voltage (current) applied to a gate, a base, or the like.
  • the term “antenna” refers to an element having an inductance component necessary to receive a desired electromagnetic wave, regardless of its external shape and formation method.
  • the conductive wire is wound in a coil shape as shown in FIGS. 2 and 10; the conductive wire is printed on the surface of the IC chip 12 as shown in FIG. 9; As described above, the one formed as an aluminum wiring layer on the IC chip 23 ⁇ corresponds to this.
  • the “capacitor” refers to an element having a capacitance necessary for forming a transmission circuit together with the antenna, regardless of its external shape, forming method, and the like.
  • the capacitors C1 to Cn in FIG. 3 and the capacitors TC1 to TCn in FIG. 13 correspond.
  • the stray capacitance of the antenna may be used as the capacitor.

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Description

明細書 非接触 I Cカード通信システムにおける応答器、 集積回路チップ、 非接触 I C カード、 自己電源不要型装置、 および自己電源不要型装置の自動調整方法 技術分野
本発明は非接触 I Cカード通信システムにおける応答器、 集積回路チップ、 非 接触 I Cカード、 自己電源不要型装置、 および自己電源不要型装置の自動調整方 法に関し、 特に、 電磁波を利用することにより、 他の装置との間で電気的に非接 触な状態で通信などの動作を行なう装置における共振周波数の調整に関するもの である。 背景技術
従来より、 カード内に埋込まれた I Cの電極を通じて、 外部とデータのやり取 りを行なう接触型の I cカードが用いられている。 しかし、 このような接触型の I Cカードは、 データのやり取りのために当該カードを書込読出装置に挿入しな ければならず、 取扱いが煩雑であった。 そこで、 電磁波を用いて、 電源供給およ びデータ交換を行なう非接触型の I c力一ドが登場している。 このような非接触 型の I Cカードは、 駅の改札、 スキー場のリフト用改札などに用いられている。 第 1 9図は、 そのような非接触 I Cカードを用いた通信システムの構成を示す 回路ブロック図である。 第 1 9図を参照して、 このシステムは、 質問器 5 0 (た とえば、 スキー場のリフトのゲート内に搭載される） と、 非接触 I Cカード 6 0 によって構成される。 質問器 5 0は、 制御部 5 1の制御により、 発振回路 （O S C ) 5 2からの高周波搬送波をアンテナ 5 5から送り出している。 質問器 5 0に 対して非接触 I Cカード 6 0が接近すると、 この高周波搬送波は、 非接触 I C力 ード 6 0のアンテナ（コィノレ） 6 1に受信される。 電源電圧発生回路 6 4は、 受信 した高周波搬送波を直流電力に変換して、 他の回路部分に供給する。 このように して、 質問器 5 0に近づくと、 非接触 I Cカード 6 0が動作可能となる。 なお、 電源電圧発生回路 6 4、 変復調回路 6 5、 制御部 6 6、 および不揮発性メモリ 6 7は、 小型化のため I Cチップ 6 8として構成されている。
質問器 5 0から非接触 I Cカード 6 0に対する情報送信は、 制御部 5 1の制御 により、 高周波搬送波を変復調回路 5 3において変調することにより行なう。 非 接触 I Cカード 6 0は、 変調された高周波搬送波を変復調回路 6 5において復調 する。 制御部 6 6は、 復調された情報を得て、 不揮発性メモリ 6 7の内容の書換 や情報返信などの必要な処理を行なう。
上記とは逆に、 非接触 I Cカード 6 0から質問器 5 0に対しての情報送信も行 なわれる。 ここで、 非接触 I Cカード 6 0側には、 発振回路が設けられていない。 したがって、 質問器 5 0側から無変調の高周波搬送波を送り出しておき、 非接触 I Cカード 6 0側にて、 変復調回路 6 5により、 アンテナ 6 1およびコンデンサ 6 2からなる共振回路 6 3のインピーダンスを変化させるようにしている。 質問 器 5 0は、 このインピーダンス変化をアンテナ 5 5およびコンデンサ 5 4からな る自己側の共振回路 5 6のインピーダンス変化として、 変復調回路 5 3により検 出して復調を行なう。 制御部 5 1は、 復調された情報を得て、 必要な処理を行な Ό ο
非接触 I Cカード 6◦が質問器 5 0から遠ざかると、 電力供給がなくなるので、 カード 6 0の動作は停止する。 し力 し、 不揮発性メモリ 6 7を用いているので、 電力供給がなくなつても、 記憶された情報は保持される。
以上のようにして、 非接触 I Cカード 6 0を用いた通信システムは動作する。 しかしながら、 上記のような従来の技術においては、 部品定数のばらつきなど により、 I Cカード 6 0側の共振回路 6 3の共振周波数が設計値からずれ、 I C カード 6 0が十分な電力の供給を受けることができないという問題があった。 こ のため、 I Cカード 6 0と質問器 5 0との通信可能距離が短くなつたり、 著しい 場合には、 動作不能となるおそれもあった。 発明の開示
本発明は、 上記 I Cカード 6 0などのように、 他の装置から非接触で電力の供 給を受けたり、 他の装置と非接触で通信を行なうような装置において、 その共振 回路の共振周波数を適正に調整できる構成を備えた装置を提供することを目的と する。
この発明の非接触 I Cカード通信システムにおける応答器を簡単に言えば、 ス ィツチ回路によって共振回路の共振周波数を順次切換えながら共振回路の出カレ ベルを検出し、 所望の出力レベルが得られるようにスィツチ回路の切換態様を設 定する。 したがって、 共振回路のアンテナやコンデンサの特性値の初期ばらつき によつて共振周波数が適値からずれている場合でも、 共振周波数を適値に自動的 に調整して通信を行なうことができる。
好ましくは、 スィツチ回路の好ましい切換態様を記憶する切換態様記憶部が設 けられる。 この場合は、 一度切換態様の記憶を行なえば、 再度共振周波数を順次 切換えて調整を行なう必要がなく、 好ましい共振周波数による動作を迅速に行な うことができる。
さらに好ましくは、 共振回路の出力電圧を受けて一定の基準電圧を生成する基 準電圧発生回路が設けられ、 その基準電圧に基づいて、 各切換態様における共振 回路の出力電圧の大きさが計測される。 したがって、 電源を持たない応答器にお いて、 共振回路の出力電圧を容易かつ正確に計測でき、 共振周波数の調整を正確 に行なうことができる。
さらに好ましくは、 各切換態様における共振回路の出力値 （計測値） を、 各切 換態様に対応付けて記憶する出力値記憶部が設けられ、 その記憶内容に基づいて 好適切換態様が決定される。 したがって、 より容易かつ正確に好適切換態様を決 定することができる。
また好ましくは、 最も大きな出力値に対応する切換態様が好適切換態様と決定 される。 したがって、 共振回路の効率が最もよくなるように共振周波数を調整す ることができる。
また好ましくは、 切換態様を順次切換えるごとに出力値を得て、 所定のしきい 値を超える出力値が得られると、 当該切換態様が好適切換態様とされる。 したが つて、 共振周波数の自動調整を迅速に行なうことができる。
また好ましくはスィツチ回路は複数のトランジスタによって構成される。 した がって、 切換態様を容易に電気的に制御でき、 記憶することができる。 また好ましくは、 応答器は共振回路から動作電力の供給を受ける。 したがって、 効率的な電力の供給を確保することができる。
また好ましくは、 共振回路によって情報通信を行なう。 したがって、 効率的な 通信状態を確保することができる。
また好ましくは、 好適切換態様の判定が当該応答器の製造時に行なわれる。 し たがって、 部品定数のばらつきなどによつて共振周波数が設計値から変動しても、 所望の共振周波数の共振回路を有する応答器を容易に製造することができる。 また好ましくは、 好適切換態様の判定が所定時期ごとに行なわれる。 したがつ て、 経年変化や周囲温度変化などによって共振周波数が変化した場合であっても、 所望の共振周波数に戻すように自動調整することができる。
また、 この発明の自己電源不要型装置に用いる集積回路チップを簡単に言えば、 スィツチ回路によって共振回路の共振周波数を順次切換えながら共振回路の出力 レベルを検出し、 所望の出力レベルが得られるようにスィツチ回路の切換態様を 決定して記憶する。 したがって共振周波数を適値に自動的に調整して、 効率よく 電源の供給を受けることができる。
また、 この発明の非接触 I Cカードを簡単に言えば、 スィッチ回路によって共 振回路の共振周波数を順次切換えながら共振回路の出力レベルを検出し、 所望の 出力レベルが得られるようにスィツチ回路の切換態様を決定し記憶する。 したが つて、 適切な共振周波数となる切換態様を自動的に得て記憶することができる。 また、 一度記憶すれば、 共振周波数を再度切換えて調整する必要がなく、 迅速に 好ましい共振周波数による動作を行なうことができる。 さらに、 共振回路の出力 電圧の変動にかかわらず一定の基準電圧を生成する基準電圧発生回路を設け、 当 該基準電圧に基づいて、 各切換態様における共振回路の出力レベルを計測する。 したがって、 電源を持たない非接触 I Cカードにおいて、 容易かつ正確な共振周 波数の調整を行なうことができる。
また、 この発明の自己電源不要型装置およびその自動調整方法を簡単に言えば、 切換信号によって共振回路の共振周波数を切換えながら共振回路の出力レベルを 検出し、 最も大きい出力レベルが得られるように切換信号を共振回路に与える。 したがって、 共振周波数を適値に自動的に調整して、 効率よく電源の供給を受け ることができる。 図面の簡単な説明
第 1図は本発明に係る非接触 I Cカードの原理的構成を示すプロック図、 第 2図は本発明の実施の形態 1による非接触 I Cカードの内部構成を示す図、 第 3図は第 2図に示した非接触 I Cカードの構成を示す回路プロック図、 第 4図は第 3図に示した基準電圧発生回路および出力値計測回路の構成を示す 回路ブロック図、
第 5図は第 2図〜第 4図で示した非接触 I Cカードの自動調整処理を示すフ口 一チヤ一ト、
第 6図は各切換態様における共振回路の周波数特性と質問器の搬送周波数との 関係を示す図、
第 7図は自動調整処理において不揮発性メモリに記憶される内容を示す図、 第 8図は好適共振周波数による動作処现を示すフローチャート、
第 9図は第 2図〜第 8図で示した非接触 I Cカードの改良例を示す図、 第 1 0図は第 2図〜第 8図で示した非接触 I Cカードの他の改良例を示す図、 第 1 1図は第 2図〜第 8図で示した非接触 I Cカードのさらに他の改良例を示 す図、
第 1 2図は本発明の実施の形態 2による非接触 I Cカードの構成を示す回路ブ ロック図、
第 1 3図は本発明の実施の形態 3による非接触 I Cカードの構成を示す回路ブ ロック図、
第 1 4図は実施の形態 1 3の非接触 I C力一ドの共振回路の改良例を示す図、 第 1 5図は実施の形態 1 3の非接触 I C力一ドの共振回路の他の改良例を示 す図、
第 1 6図は実施の形態 1 3の非接触 I Cカードの共振回路のさらに他の改良 例を示す図、
第 1 7図は実施の形態 1 3の非接触 I C力一ドの共振回路のさらに他の改良 例を示す図、 第 1 8図は第 1 7図に示した不揮発性メモリの構成を示す断面図、
第 1 9図は従来の非接触 I C力一ド通信システムの構成を示すブロック図であ る。 発明を実施するための最良の態様
実施の形態を説明する前に、 この発明の原理について説明する。 第 1図は、 質 問器から電力を受けて動作可能となる非接触 I C力一ドの原理的構成を示すプロ ック図である。 共振回路 1は、 駆動部 5による共振回路 1内のスィッチ回路の切 換により、 その共振周波数が切換可能となっている。 駆動部 5は、 共振回路 1の 共振周波数を順次切換えていく。 基準電圧発生部 6は、 共振回路 1の出力電圧を 受けてこれを直流電圧に変換する。 なお、 共振周波数の切換により、 変換される 直流電圧の大きさが変化するが、 基準電圧発生部 6は、 この変動にかかわらず一 定の基準電圧を生成する。
出力値計測部 7は、 この基準電圧を基準として、 各共振周波数における共振回 路 1の出力値を計測する。 計測した出力値は、 各共振周波数 （つまり切換態様） に対応付けて、 出力値記憶部 8に記憶される。
態様決定部 9は、 出力値記憶部 8に記憶された出力値の中から最も大きなもの を選択し、 これに対応する切換態様を好ましい切換態様 （好適切換態様） と決定 する。 このようにして、 最も効率よく電力供給を受けることができる共振周波数 を得るための好適切換態様が得られる。 この好適切換態様は、 切換態様記憶部 4 に記憶される。
以上のようにして、 共振周波数の調整が完了した後は、 駆動部 5は、 切換態様 記憶部 4に記憶された好適切換態様に従って、 共振回路 1内のスィツチ回路を駆 動させ、 共振回路 1の共振周波数を決定する。 つまり、 非接触 I Cカードの動作 ごとに、 毎回、 共振周波数の調整動作を行なう必要はない。 なお、 この切換態様 記憶部 4は、 電源が供給されなくとも内容を保持することができるものを用いて いる。
以下、 図面に基づいて、 この発明に係る非接触 I Cカードを具体的に説明する。
[実施の形態 1 ] 第 2図は、 この発明の実施の形態 1による非接触 I C力一ドの内部構成を示す 図である。 第 2図を参照して、 この非接触 I Cカード 10は、 2点鎖線で示す力 ード状の基材の中に、 アンテナ 1 1、 複数のコンデンサ Cおよび I Cチップ 1 2 を収納して構成される。
第 3図は、 この非接触 I Cカード 10の構成を示す回路ブロック図である。 こ の I Cカード 10では、 アンテナ 1 1、 コンデンサ C 1， C2, · ·, Cnを除い た他の要素は、 I Cチップ 1 2として構成されている。 整流回路 14は、 受信し た高周波搬送波を整流し、 レギユレータ 1 5に与える。 レギュ I /一タ 1 5は、 こ れを安定化し、 各部に電源電圧 VCCとして供給する。 復調回路 1 6は、 変調さ れた高周波搬送波を検波して復調し、 データに再生する。 このデータは CPU 1 7に与えられ、 所定の処理が行なわれる。
質問器 50に向けてデータを送る場合には、 質問器 50が無変調の高周波搬送 波を出力しているときに、 CPU 1 7が変調用トランジスタ MQをオン ·オフし て、 抵抗素子 RMと整流回路 14の間を導通 .遮断することにより行なう。 これ により、 質問器 50側からの見たインピーダンスを変化させて搬送波の振幅を変 ィ匕させ、 質問器 50においてデータを復元することができる。 なお、 CPU1 7 の動作プログラムは、 不揮発性メモリ 1 8に記憶されている。
また、 この I Cカード 10では、 アンテナ 1 1、 コンデンサ C I, C 2, …， C n、 およびスィッチ手段であるトランジスタ S Q 1， S Q 2, ·■·, SQnによ つて、 共振回路 13が構成されている。 コンデンサ C nZ2の静電容量は、 その コンデンサ CnZ2とアンテナ 1 1によって形成される共振回路 1 3の共振周波 数 f nZ2が、 質問器 50から送られてくる高周波搬送波の周波数と合致するよ うに設計されている。 他のコンデンサを接続したときの共振周波数は、 この共振 周波数 f 2を中心として、 僅かずつ異なったものとなるように、 その静電容 量が設定されている。 この I Cカード 10では、 コンデンサ C 1を接続したとき の共振周波数 f 1が最も低く、 コンデンサ C nを接続したときの共振周波数 f n が最も高くなり、 かつ、 各隣接する 2つのコンデンサ間における共振周波数の差 が等しくなるように構成されている。
レギユレ一タ 1 5の出力は、 基準電圧発生手段である基準電圧発生回路 19、 出力値計測手段である出力値計測回路 2 0に与えられる。 基準電圧発生回路 1 9、 出力値計測回路 20の詳細を図 4に示す。 この I C力一ド 1 0では、 基準電圧発 生回路 1 9として、 バンドギャップ電圧発生回路 2 1を用いている。 バンドギヤ ップ電圧発生回路 2 1は、 レギユレータ 1 5から与えられる電源電圧 VCCが変 動しても、 その出力電圧を一定に保つ。 したがって、 この出力電圧を基準電圧 V r e ί として用いるようにしている。
基準電圧 V r e f を抵抗素子 R 1〜R 4によって分圧し、 しきい値電圧 V a， V b， V cを得るとともに、 レギユレ一タ 1 5の出力電圧 VCCを抵抗素子 R 5, R 6で分圧する。 このしきい値電圧 V a， V b， V cと抵抗 R 5， R 6による分 圧値 a VCC (ただし、 a = R 6Z (R 5 +R 6) である） とを、 比較器 22 a， 2 2 b , 2 2 cによって比較することにより、 出力レベル φ Α， 0 B， 0 Cを得 ている。 つまり、 搬送波の受信強度が大きく a VCCが V aよりも大きい場合に は、 比較器 2 2 a， 2 2 b , 2 2 cのすベての出力 0 Λ， φ Β, φ Cが 「HJ レ ベルすなわち 「1」 となる。 a VCCが V aよりも小さく V bよりも大きい場合 には、 比較器 2 2 aの出力 0 Aが 「L」 レベルすなわち 「0」 となり、 比較器 2 2 b , 2 2 0の出カ08， φ Cが 「H」 レベルすなわち 「1」 となる。 同様に、 a VCCが V bよりも小さく、 V cよりも大きい場合には、 比較器 2 2 a， 2 2 bの出力 0 Α， φ Bが 「0」 となり、 比較器 2 2 cの出力 0 Cのみが 「1」 とな る。 また、 a VCCが V cよりも小さい場合には、 比較器 2 2 a， 2 2 b , 2 2 cの出力 0 A〜0 Cはともに 「0」 となる。 比較器 2 2 a , 2 2 b , 2 2 cの出 力 0 Α， φ B, φ Cは、 それぞれ C PU 1 7に与えられる。
第 3図に戻って、 不揮発性メモリ 1 8には、 通信のためのプログラムの他、 共 振周波数の自動調整のためのプログラムも記憶されている。 自動調整のプロダラ ムのフ口一チヤ一トを第 5図に示す。 以下、 第 5図のフローチャートおよび第 3 図の回路ブロック図を参照しつつ、 共振周波数の自動調整処理を説明する。
自動調整のモードに入ると、 C PU 1 7は、 まず切換態様を示す変数 jを 1に セットする （ステップ S 1 ) 。 次に、 トランジスタ S Q jをオンにし、 他のトラ ンジスタをオフとするよう制御する （ステップ S 2) 。 今、 j = lであるから、 トランジスタ S Q 1のみがオンとなる。 したがって、 コンデンサ C 1が接続され、 最も低い共振周波数となる。 この場合の共振回路の周波数特性は、 第 6図の j = 1の曲線で示される。 なお、 第 7図の縦軸は α VCCである。 ここで、 第 6図に 示すように、 質問器 50の高周波搬送波の周波数が f 0であったとすると、 j = 1の場合には、 いずれの比較器 22 a〜22 cの出力 0 A〜0 Cも 「1」 になら ない。 CPU 1 7は、 第 7図に示すように、 比較 22 a〜22 cの出力 φΑ〜φ Cを、 切換態様 j に対応付けて、 不揮発性メモリ 1 8に記憶する （ステップ S 3) 。 ここでは、 0A=O， 0 B = O， 0 C = Oを記憶する。 なお、 この実施の 形態においては、 不揮発性メモリ 1 8の第 7図に示す部分が、 出力値記憶手段お よび切換態様記憶手段に対応している。
次に、 ステップ S 4において、 切換態様 jが最大値 nに達したか否かを判断す る。 達していなければ、 切換態搽 jをインクリメントし、 j = 2とする （ステツ プ S 5) 。 次に、 ステップ S 2に戻って、 2番目の切換態様について、 上記と同 様の処理を行なう。 つまり、 トランジスタ S Q 2をオンにして、 他のトランジス タをオフにし、 コンデンサ C 2をアンテナ 1 1に接続する。 これにより、 共振回 路の周波数特性は、 第 6図の j =2の曲線で示されるようになる。 したがって、 f 0の高周波搬送波に対しては、 比較器 2 2 cの出力 0 Cのみが 「1」 となる。 CPU 1 7は、 この出力 0Α〜φ Cを受けて、 第 7図に示すように、 j = 2に対 応付けて 0Α=Ο, φ Β = 0， 0 C= 1を不揮発性メモリ 1 8に記憶させる。 切換態様 jが損になるまで、 上記の処理を繰返し、 次に、 ステップ S 6に進む。 j = nまで処理を行なうと、 不揮発性メモリ 1 8には、 第 7図に示すように各切 換態様における出力レベルが記憶される。 ステップ S 6においては、 記憶された 出力値のうちから最大のものを選び出す。 ここでは、 切換態様 j =4， 5， 6の 場合が最も大きい出力値である。 これらのうち、 中心にある切換態様 j = 5を好 適切換態様として選択する。 切換態様 j = 5が好ましいことは、 第 6図からも明 らかである。 次に、 C PU 1 7は、 この好適切換態様 j = 5に対し、 好適フラグ を立てて記憶する （ステップ S 7) 。 以上のように、 この実施の形態では、 ステ ップ S 6が態様決定手段に対応している。
上記のようにして好適切換態様を決定すると、 C P U 1 7は、 次に、 当該好適 共振周波数にて動作を行なう。 この処理のフローチャートを第 8図に示す。 まず、 ステップ S 1 0において、 不揮発性メモリ 1 8より、 好適フラグの記億された切 換態様 jを得る。 次に、 この切換態様 jにより指定されたトランジスタ S Q jを オンにする （ステップ S I 1 ) 。 これにより、 質問器 5 0からの高周波搬送波に よる電力供給を最も効率のよい状態で得ることができる。 以後は、 定められた通 信処理を行なう （ステップ S 1 2 ) 。 上記のように、 この実施の形態では、 ステ ップ S 1 0， S 1 1が駆動手段に対応している。
以上のように、 この実施の形態では、 質問器 5 0からの電力供給を最大にする よう、 共振回路 1 3の共振周波数を自動的に調整することができる。 したがって、 製造時に、 部品定数のばらつきなどに起因して生じる共振回路 1 3の共振周波数 のずれを容易に調整することができる。 また、 一度調整すれば、 実際の使用時に は、 第 8図に示す動作を行なうだけで好適共振周波数を得られるので、 動作速度 を損なうこともなレ、。
なお、 この実施の形態では、 好適切換態様を得るために、 すべての切換態様に ついて検討を行なうようにしている。 しカゝし、 所定のしきい値を超える出力値が 得られた時点で以後の切換態様についての検討を止め、 当該しきい値を超える切 換態様を好適切換態様としてもよい。 これにより、 迅速な自動調整を行なうこと ができる。
また、 出力値が所定のしきい値を超え、 かつ、 前回の切換態様よりも出力値が 下がった時点で以後の切換態様についての検討を止め、 この時点での最大値に対 応する切換態様を好適切換態様としてもよい。 これにより、 迅速にかつ最適な切 換態様を得ることができる。
また、 この実施の形態では、 第 2図で示したように、 アンテナ 1 1とコンデン サ C以外の部分を I Cチップ 1 2としている。 し力 し、 コンデンサ Cも I Cチッ プとして一体化してもよい。 このようにすれば、 I Cチップのコンタク ト端子を 減らすことができる。 また、 第 9図に示すように、 アンテナ 1 1を I Cチップ 1 2の上面に印刷によって設けてもよい。 さらに、 第 1 0図に示すように、 I Cチ ップ 1 2のまわりにアンテナ 1 1を卷き回してもよレ、。 さらにまた、 第 1 2図に 示すように、 アンテナ 1 1を I Cチップ 2 3内のアルミ配線層によって構成し、 すべてを I Cチップ 2 3内に収めてもよい。 ただし、 これらの場合には、 アンテ ナ 1 1の大きさを大きくすることができないので、 効率が悪くなるおそれがある。 したがって、 本発明による自動調整方法を用いて、 効率のよい電力供給を可能と することが特に好ましい。
[実施の形態 2]
実施の形態 1においては電力供給と情報通信を同じ搬送波によって行なう非接 触 I Cカードについて説明したが、 この実施の形態 2では電力供給と情報通信を それぞれ異なる周波数の搬送波によって行なう非接触 I C力一ドについて説明す る。 この I Cカードでは、 第 1 2図に示すように、 質問器からの電力供給は無変 調の搬送波 f 0によって行なわれ、 質問器との情報通信は搬送波 f Lによって行 なわれる。
情報通信のための共振回路 26は、 アンテナ 25とコンデンサ C Iによって構 成されている。 復調回路 1 6は、 変調された搬送波からデータを復調し、 CPU 1 7に与える。 質問器に向けてデータを送る場合には、 質問器が無変調の搬送波 f Lを出力しているときに、 CPU 1 7が変調用トランジスタ MQをオン ·オフ して、 抵抗素子 RMと共振回路 26との間を導通 .遮断することにより行なう。 これにより、 質問器から見たインピーダンスを変化させて搬送波 f Lの振幅を変 化させ、 質問器においてデータを復元することができる。
電力供給を受けるための共振回路 1 3は、 アンテナ 1 1、 コンデンサ C 1〜C n、 トランジスタ SQ：！〜 SQnによって構成されている。 CPU 1 7力 レギ ユレータ 1 5の出力 VCCに基づいて、 トランジスタ S Q 1〜S Q nの好適切換 態様を決定し、 不揮発性メモリ 1 8に記憶する点は、 実施の形態 1と同じである。
[実施の形態 3 ]
第 1 3図は、 この発明の実施の形態 3による非接触 I Cカードの構成を示す回 路ブロック図である。 この実施の形態においては、 電力供給のための共振回路 1 3だけでなく、 情報通信のための共振回路 32においても、 共振周波数の自動調 整を行なうように構成している。 このため、 情報通信のための共振回路 32にお いても、 コンデンサ TC 1〜TC nのうちのいずれかのコンデンサをトランジス タ TQ l〜TQnによって選択しアンテナ 3 1に並列接続するようにしている。 また、 出力値計測回路 34が復調回路 1 6の出力を基準電圧発生回路 33で生成 された基準電圧と比較して、 好ましい切換態様を判定するようにしている。 なお、 基準電圧発生回路 33の構成は基準電圧発生回路 1 9と同様であり、 出力値計測 回路 34の構成は出力値計測回路 20と同様である。
この実施の形態によれば、 情報通信のための共振周波数も自動調整することが できる。 また、 この実施の形態では、 質問器への情報通信のための変調回路 （第 12図のトランジスタ MQ、 抵抗素子 RMに該当する回路） を別途設けていない。 CPU 1 7の制御により、 好適切換態様とそれ以外の切換態様とをデータに応じ て切換えることにより、 質問器から見たインピ一ダンスを変化させるようしてい るからである。
[種々の改良例]
実施の形態 1〜3においては、 コンデンサ C l〜Cn (TC l〜TCn) のう ち、 いずれか 1つのコンデンサをアンテナ 1 1 (25， 3 1) に接続するように している。 しかしながら同時に複数のコンデンサをアンテナに接続するような切 換態様を設けてもよい。 このようにすれば、 少ないコンデンサの数で多くの切換 態様を得ることができる。
第 14図〜第 1 6図に、 共振周波数の調整が可能な共振回路の他の構成例を示 す。 第 14図の共振回路は、 アンテナ 1 1 (25， 3 1) の一部をトランジスタ SQ 1 (TQ 1) または SQ2 (TQ 2) で短絡することにより、 アンテナ 1 1 (25， 31) の実効インダクタンスを切換えるものである。 第 1 5図の共振回 路は、 トランジスタ SQ 1 (TQ 1) または SQ 2 (TQ 2) をオンまたはオフ させることにより、 直列接続されたコンデンサ C 1， C 2, C3のうちの 1つ、 2つまたは 3つをアンテナ 1 1 (25， 3 1) に並列接続するものである。 第 1 6図の共振回路は、 トランジスタ SQ 1〜SQ3のうちの 1つをオンさせること により、 アンテナ 1 1 a， l i b, 1 1 cのうちの 1つをコンデンサ Cに並列接 続するものである。 なお、 これらの回路を任意に組合せて共振回路を構成しても よい。 共振回路の構成をいずれのようにするかは、 各素子の形成のしゃすさ、 I Cチップに必要となる接続端子の数などを考慮して決定すればよレ、。
また、 実施の形態 1〜 3では、 非接触 I Cカードの使用時に、 C P U 1 7が不 揮発性メモリ 1 8から好適フラグの付された好適切換態様を読出し、 これに基づ いてトランジスタ S Q 1〜S Q nのいずれかをオンにしている。 しかしながら、 第 1 7図に示すように、 強誘電体層 F Lを有する不揮発性メモリ F Q 1， F Q 2 , …によって、 好適フラグの記憶素子と トランジスタを共用するようにしてもよい。 第 1 8図は、 不揮発性メモリ F Qの構成を示す断面図である。 この不揮発性メモ リ F Qは、 ゲート Gとメモリゲート MGとの問に印加する電圧の方向により、 強 誘電体層 F Lの分極方向を変えることができるようになっている。 この分極方向 に応じて、 ソース Sと ドレイン Dとの間がオンまたはオフする。 この改良例によ れば、 C P U 1 7は、 好適切換態様にしておいてオンとすべき不揮発性メモリ F Qの強誘電体層 F Lをオン方向に分極しておく。 これにより、 当該不揮発性メモ リ F Qは自動的にオンとなるので、 実際の使用時には、 C P U 1 7が第 8図のス テツプ S 1 0， S 1 1の処理を行なうことなく、 好適な共振周波数を得るように コンデンサを選択でき、 動作速度を向上することができる。
また、 実施の形態 1〜 3では、 製造時に共振周波数の自動調整を行なうように している。 しかしながら、 経年変化や周囲温度変化による共振周波数の変化を補 正するため、 所定時期ごとに自動調整を行なうようにしてもよい。 たとえば、 所 定の日時になった場合に自動調整を行なつたり、 前回調整時から所定期間経過し た後に自動調整を行なつたり、 所定の使用回数ごとに自動調整を行なったりする ようにしてもよい。 これらの場合、 日時の計測、 使用回数の計測は、 質問器の側 で行なってもよく、 I Cカードの側で行なってもよい。 また、 両者が共同して行 なってもよレヽ。
さらにまた、 処理速度に問題がなければ、 非接触 I Cカードの使用ごとに、 自 動調整を行なうようにしてもよい。
また、 実施の形態 1〜3においては、 情報通信のために、 搬送波をパルス振幅 変調している。 しかしながら、 この発明は、 パルス周波数変調、 パルス位相変調、 アナログ振幅変調、 アナログ周波数変調、 アナログ位相変調など、 いずれの変調 方式においても適用可能である。
また、 実施の形態 1〜 3では、 この発明が非接触 I C力一ドに適用された場合 について説明したが、 これに限るものではなく、 外部から搬送波によって電源供 給を受ける機器であれば、 通信以外の処理を行なう機器についても適用すること ができる。
また、 実施の形態 1〜3では、 外部から搬送波によって電源供給を受ける機器 について説明したが、 共振周波数の自動調整は、 たとえば第 1 3図で示したよう に電源供給以外の部分にも適用することができる。
さらに、 実施の形態 1〜 3では、 応答器が非接触 I Cカードに具体化された場 合について説明したが、 応答器の形態は力一ド型だけでなく箱型、 ノートブック 型、 その他どのような形態でもよい。
なお、 この発明において、 「電磁波による通信」 とは、 電磁的作用を利用した 無線通信をいい、 電波を用いる通信の他、 電磁結合による通信も含む概念である。 また、 「スィッチ手段」 とは、 回路の結線状態、 定数などを切換えることので きる手段をいい、 機械的構造であると、 電気的構造であるとを問わない。 また、 デジタル的にオン ·オフの切換を行なうものだけでなく、 アナログ的に抵抗値な どの定数を連続的に切換えるものも含む概念である。 実施の形態においては、 第
3図おょぴ第 1 2図のトランジスタ S Q l〜S Q n、 および第 1 3図のトランジ スタ T Q 1〜T Q nがこれに該当する。
また、 「トランジスタ」 とは、 ゲートやベースなどに印加する制御電圧 （電 流） により、 オンまたはオフを制御可能な素子をいう。
また、 「アンテナ」 とは、 その外形的形状、 形成方法などを問わず、 所望の電 磁波を受けるために必要なインダクタンス成分を有する要素をいう。 実施の形態 においては、 第 2図および第 1 0図のように導線をコイル状に卷ぃたものや、 第 9図のように I Cチップ 1 2の表面に印刷したものや、 第 1 1図で説明したよう に I Cチップ 2 3內にアルミ配線層として形成したものが該当する。
また、 「コンデンサ」 とは、 その外形的形状、 形成方法などを問わず、 前記ァ ンテナとともに送信回路を構成するのに必要な静電容量を有する要素をいう。 実 施の形態においては、 第 3図のコンデンサ C 1〜C nや、 第 1 3図のコンデンサ T C l〜T C nが該当する。 場合によっては、 アンテナの有する浮遊容量をコン デンサとして用いてもよい。

Claims

請求の範囲
1. 非接触 I。カード通信システムにおいて質問器との間で電磁波により通信を 行なう応答器であって、
前記質問器からの電磁波を受けるアンテナ （1 1， 25, 3 1) とスィッチ手 段 （SQ， TQ) とを含み、 前記スィッチ手段 （SQ， TQ) によって共振周波 数の切換が可能な共振回路 （1， 1 3， 26， 32) 、 および
前記スィッチ手段 （SQ， TQ) を用いて前記共振回路 （1， 1 3， 26， 3 2) の共振周波数を順次切換えるとともに各切換態様における前記共振回路 （1， 13, 26， 32) の出力レベルを検出し、 その検出結果に基づいて、 所望の出 カレベルが得られるように前記スィッチ手段 （SQ， TQ) の切換態様を設定す る切換態様設定手段 （2) を備える、 非接触 I Cカード通信システムにおける応 答器。
2. 前記切換態様設定手段 （2) は、
前記共振回路 （1， 1 3， 26， 32) のスィッチ手段 （SQ， TQ) を順次 切換えるとともに各切換態様における前記共振回路 （1， 1 3， 26, 32) の 出力電圧または出力電流を検出し、 その検出結果に基づいて、 所望の出力電圧ま たは出力電流が得られる前記スィッチ手段 （SQ， TQ) の好適切換態様を求め る判定手段 （3) 、 および
前記判定手段 （3) によって求められた好適切換態様を記憶する切換態様記憶 手段 （4, 1 8) を含む、 請求の範囲第 1項に記載の非接触 I C力一ド通信シス テムにおける応答器。
3. 前記応答器は、 質問器から受信した電磁波を電力源とするように構成されて おり、
前記判定手段 （3) は、
前記共振回路 （1， 1 3， 26， 32) の出力電圧を受け、 該出力電圧の変動 にかかわらず一定の基準電圧を生成する基準電圧発生手段 （6， 1 9, 33) 、 前記基準電圧発生手段 （6， 1 9， 33) で生成された基準電圧を基準として 各切換態様における前記共振回路 （1， 1 3， 26, 32) の出力電圧の大きさ を計測し、 各計測結果を出力値として出力する出力値計測手段 （7， 20, 3 4) 、 および
前記出力値計測手段 （7， 20, 34) から出力された出力値に基づいて前記 好適切換態様を決定する態様決定手段 （9， 1 7) を含む、 請求の範囲第 2項に 記載の非接触 I Cカード通信システムにおける応答器。
4. 前記判定手段 （3) は、 さらに、 前記出力値計測手段 （7, 20, 34) か ら出力された各出力^ ίを、 前記スィッチ手段 （SQ， TQ) の各切換態様に対応 付けて記憶する出力値記憶手段 （8， 1 8) を含み、
前記態様決定手段 （9， 1 7) は、 前記出力値記憶手段 （8， 1 8) から読出 された出力値に基づいて前記好適切換態様を決定する、 請求の範囲第 3項に記載 の非接触 I cカード通信システムにおける応答器。
5. 前記態様決定手段 （9， 1 7) は、 最も大きな出力値に対応する切換態様を 前記好適切換態様と決定する、 請求の範囲第 3項に記載の非接触 I Cカード通信 システムにおける応答器。
6. 前記態様決定手段 （9， 1 7) は、 切換態様が順次切換えられるごとに出力 値を受け、 所定のしきい値を超える出力値が与えられたことに応じて、 その出力 値に対応する切換態様を前記好適切換態様と決定する、 請求の範囲第 3項に記載 の非接触 I Cカード通信システムにおける応答器。
7. 前記共振回路 （1， 1 3， 26， 3 2) は、 前記ァンテナ （1 1， 25， 3 1 ) に並列接続され、 複数のコンデンサ （C) と前記スィッチ手段 （S Q， T Q) とを含む可変容量回路 （C， SQ, TQ) をさらに備え、
前記可変容量回路 （C， SQ, TQ) の容量は、 前記スィッチ手段 （SQ， T Q) によって切換可能となっている、 請求の範囲第 1項から第 6項のいずれかに 記載の非接触 I c力一ド通信システムにおける応答器。
8. 前記共振回路 （ 1， 1 3， 26， 3 2) は、 前記ァンテナ （1 1， 25， 3 1 ) に並列接続されたコンデンサ （C) をさらに備え、
前記アンテナ （ 1 1， 2 5， 3 1 ) のインダクタンスは、 前記スィッチ手段 (SQ， TQ) によって切換可能となっている、 請求の範囲第 1項から第 6項の いずれかに記載の非接触 I C力一ド通信システムにおける応答器。
9. 前記スィッチ手段 （SQ， TQ) は、 複数のトランジスタ （SQ， TQ) を 含み、
前記切換態様記憶手段 （4， 1 8) は、 前記複数のトランジスタ （SQ， T Q) のうちのいずれのトランジスタを導通させるかを記憶する、 請求の範囲第 2 項から第 6項のいずれかに記載の非接触 I Cカード通信システムにおける応答器。
10. 前記共振回路 （1， 1 3， 26, 32) は、 少なくとも前記応答器の動作 電力を供給するために用いられる、 請求の範囲第 1項から第 6項のいずれかに記 載の非接触 I C力一ド通信システムにおける応答器。
1 1. 前記共振回路 （1， 1 3， 26， 32) は、 少なくとも前記質問器との情 報通信のために用いられる、 請求の範囲第 1項から第 6項のいずれかに記載の非 接触 I C力一ド通信システムにおける応答器。
1 2. 前記判定手段 （3) は、 前記応答器の製造時に前記好適切換態様を判定す る、 請求の範囲第 1項から第 6項のいずれかに記載の非接触 I Cカード通信シス テムにおける応答器。
13. 前記判定手段 （3) は、 所定時期ごとに前記好適切換態様を判定する、 請 求の範囲第 1項から第 6項のいずれかに記載の非接触 I Cカード通信システムに おける応答器。
14. 前記所定時期は、 前回の判定日時から所定の日時を経過した時点である、 請求の範囲第 1 3項に記載の非接触 I Cカード通信システムにおける応答器。
1 5. 前記所定時期は、 前記応答器が前回の判定日時から所定の回数使用された 時点である、 請求の範囲第 1 3項に記載の非接触 I Cカード通信システムにおけ る応答器。
1 6. 前記共振回路 （1， 1 3， 26, 3 2) および前記切換態様設定手段 (2) は、 集積回路チップとして構成されている、 請求の範囲第 1項から第 6項 のいずれかに記載の非接触 I C力一ド通信システムにおける応答器。
1 7. 質問器からの電磁波を受け、 これを電力源として使用して動作可能となる 自己電源不要型装置に用いる集積回路チップであって、
前記質問器からの電磁波を受けるアンテナ （1 1， 25， 3 1) とスィッチ手 段 （SQ， TQ) とを含み、 前記スィッチ手段 （SQ， TQ) によって共振周波 数の切換が可能な共振回路 （1, 1 3， 26， 32) 、 前記共振回路 （1， 1 3， 26， 32) の前記スィッチ手段 （SQ， TQ) を 順次切換えるとともに各切換態様における前記共振回路 （1， 1 3, 26， 3 2) の出力レベルを検出し、 その検出結果に基づいて、 所望の出力レベルが得ら れる前記スィッチ手段 （SQ， TQ) の好適切換態様を求める判定手段 （3) 、 および
前記判定手段 （3) によって求められた好適切換態様を記憶する切換態様記憶 手段を備える、 集積回路チップ。
18. 質問器からの電磁波を受け、 これを電力源として使用して動作可能となる 自己電源不要型装置に用いる集積回路チップであって、
外部の共振回路 （1， 1 3， 26， 32) に接続するための第 1の接続端子、 前記共振回路 （1， 1 3， 26， 32) の共振周波数を切換えるスィッチ手段 (SQ, TQ) に信号を与えるための第 2の接続端子、
前記スィッチ手段 （SQ， TQ) を順次切換えるとともに各切換態様における 前記共振回路 （1， 1 3， 26， 32) の出力レベルを検出し、 その検出結果に 基づいて、 所望の出力レベルが得られる前記スィッチ手段 （SQ， TQ) の好適 切換態様を求める判定手段 （3) 、 および
前記判定手段 （3) によって得られた好適切換態様を記憶する切換態様記憶手 段 （4， 1 8) を備える、 集積回路チップ。
1 9. 質問器からの電磁波を受け、 これを電力源として使用して動作可能となる 自己電源不要型装置に用いる集積回路チップであって、
それぞれ異なるインダクタンスのアンテナ （1 1, 25, 3 1) が接続される 複数の接続端子、
前記アンテナ （1 1， 25， 3 1) とともに共振回路 （1， 1 3， 26， 3 2) を構成するコンデンサ （C) 、
前記コンデンサ （C) を前記複数の接続端子のうちのいずれかの接続端子に選 択的に接続するスィッチ手段 （SQ， TQ) 、
前記スィッチ手段 （SQ， TQ) を順次切換えるとともに各切換態様における 前記共振回路 （1， 1 3， 26， 32) の出力レベルを検出し、 その検出結果に 基づいて、 所望の出力レベルが得られる前記スィッチ手段 （SQ， TQ) の好適 切換態様を求める判定手段 （3) 、 および
前記判定手段 （3) によって得られた好適切換態様を記憶する切換態様記憶手 段 （4， 18) を備える、 集積回路チップ。
20. 質問器からの電磁波を受け、 これを電力源として使用して動作可能となる 自己電源不要型装置に用いる集積回路チップであって、
外部のアンテナ （1 1， 25， 31) を接続するための接続端子、
前記ァンテナ （1 1 , 25， 3 1) とともに共振回路 （ 1 , 1 3， 26， 3 2) を構成するための互いに容量の異なる複数のコンデンサ （C) 、
前記複数のコンデンサ （C) のうちのいずれかのコンデンサを前記接続端子に 選択的に接続するスィッチ手段 （SQ， TQ) 、
前記スィッチ手段 （SQ， TQ) を順次切換えるとともに各切換態様における 共振回路 （1， 1 3， 26, 32) の出力レベルを検出し、 その検出結果に基づ いて、 所望の出力レベルが得られる前記スィッチ手段 （SQ， TQ) の好適切換 態様を求める判定手段 （3) 、 および
前記判定手段 （3) によって得られた好適切換態様を記憶する切換態様記憶手 段 （4， 1 8) を備える、 集積回路チップ。
21. 質問器からの電磁波を受け、 これを電力源として使用し、 前記質問器との 間で電磁波により通信を行なう非接触 I Cカードであって、
前記質問器からの電磁波を受けるアンテナ （1 1， 25， 3 1) とコンデンサ (C) と複数のトランジスタ （SQ, TQ) とを含み、 前記アンテナ （1 1， 2
5, 3 1) のインダクタンスと前記コンデンサ （C) のキャパシタンスとのうち の少なくとも一方を前記複数のトランジスタ （SQ， TQ) のうちのいずれのト ランジスタを導通させるかによつて切換可能に構成された共振回路 （1， 1 3， 26, 32) 、
前記共振回路 （1， 1 3， 26， 32) の出力電圧を受け、 その出力電圧の変 動にかかわらず一定の基準電圧を生成する基準電圧発生手段 （6， 1 9， 33) 、 前記共振回路 （1， 1 3， 26， 32) の前記複数のトランジスタ （SQ， T Q) の各々を順次導通させる順次駆動手段 （5) 、
前記基準電圧発生手段 （6， 1 9， 33) で生成された基準電圧を基準として、 前記順次駆動手段 （5) による前記複数のトランジスタ （SQ， TQ) の各切換 態様における前記共振回路 （1， 1 3， 26， 32) の出力電圧の大きさを計測 し、 各計測値を出力値として出力する出力値計測手段 （7， 20, 34) 、 前記出力値計測手段 （7， 20, 34) から出力された各出力 ί直を、 前記複数 のトランジスタ （SQ， TQ) の各切換態様に対応付けて記憶する出力値記憶手 段 （8， 18) 、
前記出力値記憶手段 （8， 1 8) に記憶された各切換態様の出力値のうちの最 も大きい出力値に対応する切換態様を好適切換態様として決定する態様決定手段 (9， 1 7) 、
前記態様決定手段 （9， 1 7) によって得られた好適切換態様を記憶する切換 態様記憶手段 （4， 1 8) 、 および
前記切換態様記憶手段 （4， 1 8) から読出された好適切換態様に従って、 前 記共振回路 （1， 1 3， 26, 32) の前記複数のトランジスタ （SQ， TQ) を駆動させる駆動手段 （5) を備える、 非接触 I Cカード。
22. 電磁波を共振回路 （1， 13， 26， 32) によって受信し、 電力源とす る自己電源不要型装置であって、
切換信号によって共振周波数を変更可能とした前記共振回路 （1， 1 3, 26， 32) の共振周波数を順次変更し、
受信した電磁波に基づいて前記共振回路 （1， 1 3， 26， 32) から得られ た電圧を受け、 その電圧の変動にかかわらず一定の基準電圧を生成する基準電圧 発生源 （6， 1 9， 33) を設け、
順次変更される各共振周波数に対応した前記共振回路 （1， 1 3， 26， 3 2) の各出力電圧を前記基準電圧を基準として計測し、 最も大きな出力電圧が得 られた共振周波数となるように切換信号を前記共振回路 （1， 1 3， 26， 3 2) に与え、 最大電力を得るようにした、 自己電源不要型装置。
23. 電磁波を共振回路 （1， 1 3， 26， 32) によって受信し、 電力源とす る自己電源不要型装置の自動調整方法であって、
切換信号によって共振周波数を変更可能とした前記共振回路 （1， 1 3， 26，
32) の共振周波数を順次変更し、 受信した電磁波に基づいて前記共振回路 （1， 1 3， 26， 32) から得られ た電圧を受け、 その電圧の変動にかかわらず一定の基準電圧を生成する基準電圧 発生源 （6， 1 9, 33) の出力を基準電圧とし、
順次変更される各共振周波数に対応した前記共振回路 （1， 1 3， 26， 3 2) の各出力電圧を前記基準電圧を基準として計測し、 最も大きな出力電圧が得 られた共振周波数となるように切換信号を前記共振回路 （1， 1 3, 26， 3 2) に与え、 最大電力を得るようにした、 自己電源不要型装置の自動調整方法。
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CA002274553A CA2274553A1 (en) 1996-12-27 1997-12-08 Responder, integrated circuit chip, noncontact ic card, and self power needless type device in noncontact ic card communication system, and automatic adjustment method for self power needless type device
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1061663A1 (en) * 1998-11-11 2000-12-20 Mitsubishi Materials Corporation Identification method for overlapped tags
US6624743B1 (en) 1996-12-27 2003-09-23 Rohm Co., Ltd Automatic adjusting responder with no self-contained power supply
US6850991B1 (en) 1998-12-22 2005-02-01 Citibank, N.A. Systems and methods for distributing information to a diverse plurality of devices

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2781074B1 (fr) * 1998-07-08 2006-04-28 Commissariat Energie Atomique Interface analogique pour circuit d'echange d'informations autonome
FR2801745B1 (fr) * 1999-11-30 2007-05-25 St Microelectronics Sa Transpondeur electromagnetique a desaccord en frequence
JP3488166B2 (ja) * 2000-02-24 2004-01-19 日本電信電話株式会社 非接触ｉｃカードシステムとそのリーダライタおよび非接触ｉｃカード
US6952167B2 (en) * 2000-08-15 2005-10-04 Omron Corporation Noncontact communication medium and noncontact communication system
JP3650317B2 (ja) * 2000-08-23 2005-05-18 日本電信電話株式会社 電磁場受信装置
GB0210886D0 (en) * 2002-05-13 2002-06-19 Zap Wireless Technologies Ltd Improvements relating to contact-less power transfer
JP4052111B2 (ja) * 2002-06-07 2008-02-27 ソニー株式会社 無線情報記憶媒体
AU2004241915A1 (en) * 2003-05-23 2004-12-02 Auckland Uniservices Limited Methods and apparatus for control of inductively coupled power transfer systems
US7880588B2 (en) * 2003-12-05 2011-02-01 Stmicroelectronics S.A. Resistive and capacitive modulation in an electromagnetic transponder
JP4536496B2 (ja) * 2003-12-19 2010-09-01 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置及び半導体装置の駆動方法
US7471188B2 (en) 2003-12-19 2008-12-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and driving method thereof
US7132946B2 (en) * 2004-04-08 2006-11-07 3M Innovative Properties Company Variable frequency radio frequency identification (RFID) tags
DE502005003571D1 (en) * 2004-04-19 2008-05-15 Vdo Automotive Ag Transponder
WO2006008816A1 (ja) * 2004-07-22 2006-01-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 非接触型端末及びリーダライタ装置
JP2006197277A (ja) * 2005-01-14 2006-07-27 Hitachi Ltd 無線タグおよび無線通信システム
DE102006017992A1 (de) * 2006-04-07 2007-10-18 Balluff Gmbh Datenträger-/Sendevorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Datenträger-/Sendevorrichtung
JP4382063B2 (ja) 2006-06-07 2009-12-09 フェリカネットワークス株式会社 情報処理端末、および受信電圧制御方法
JP2007334507A (ja) * 2006-06-13 2007-12-27 Felica Networks Inc 集積回路、非接触型ｉｃカード、リーダライタ、無線通信方法およびコンピュータプログラム
EP1895450B1 (en) * 2006-08-31 2014-03-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and power receiving device
US8208665B2 (en) 2007-01-10 2012-06-26 Siemens Audiologische Technik Gmbh Hearing apparatus with automatic self trimming and corresponding method
DE102007001538B4 (de) * 2007-01-10 2015-02-12 Siemens Audiologische Technik Gmbh Hörvorrichtung mit automatischer Selbsttrimmung und entsprechendes Verfahren
JP2008218989A (ja) * 2007-02-09 2008-09-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
JP4488040B2 (ja) 2007-07-26 2010-06-23 Ｔｄｋ株式会社 無線通信用送受信装置、ｒｆｉｄシステム及び無線通信用送受信装置の受信方法
KR20120102173A (ko) * 2007-09-13 2012-09-17 퀄컴 인코포레이티드 무선 전력 인가를 위한 안테나
JP4974171B2 (ja) 2007-12-07 2012-07-11 ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 非接触無線通信装置、非接触無線通信アンテナの共振周波数の調整方法及び携帯端末装置
US7971794B2 (en) * 2008-02-07 2011-07-05 Infineon Technologies Ag Actively regulated modulation index for contactless IC devices
US8855554B2 (en) 2008-03-05 2014-10-07 Qualcomm Incorporated Packaging and details of a wireless power device
CN102017361B (zh) 2008-04-21 2016-02-24 高通股份有限公司 无线功率传送系统及方法
JP2009268181A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Olympus Corp エネルギー供給装置
US8878393B2 (en) 2008-05-13 2014-11-04 Qualcomm Incorporated Wireless power transfer for vehicles
US9178387B2 (en) 2008-05-13 2015-11-03 Qualcomm Incorporated Receive antenna for wireless power transfer
CN102047271B (zh) * 2008-05-26 2014-12-17 株式会社村田制作所 无线ic器件系统及无线ic器件的真伪判定方法
CN108879981A (zh) * 2008-07-07 2018-11-23 苹果公司 非接触功率接收器及操作方法
JP5252550B2 (ja) * 2008-09-24 2013-07-31 日立マクセル株式会社 非接触式のｉｃカード
JP5185789B2 (ja) * 2008-11-26 2013-04-17 京セラ株式会社 無線通信装置
US8497658B2 (en) 2009-01-22 2013-07-30 Qualcomm Incorporated Adaptive power control for wireless charging of devices
US8854224B2 (en) 2009-02-10 2014-10-07 Qualcomm Incorporated Conveying device information relating to wireless charging
US20100201312A1 (en) 2009-02-10 2010-08-12 Qualcomm Incorporated Wireless power transfer for portable enclosures
US9312924B2 (en) 2009-02-10 2016-04-12 Qualcomm Incorporated Systems and methods relating to multi-dimensional wireless charging
JP2010252468A (ja) * 2009-04-14 2010-11-04 Sony Corp 送電装置および方法、受電装置および方法、並びに、電力伝送システム
JP5278197B2 (ja) 2009-06-29 2013-09-04 ソニー株式会社 非接触通信装置および非接触通信方法
JP5293586B2 (ja) * 2009-12-15 2013-09-18 富士通株式会社 非接触型ｉｃカードシステム
US9479225B2 (en) * 2010-05-13 2016-10-25 Qualcomm Incorporated Resonance detection and control within a wireless power system
JP5041610B2 (ja) * 2010-11-01 2012-10-03 則雄 宮内 無線充電装置とその無線充電方法
US8659015B2 (en) 2011-03-04 2014-02-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
NZ593946A (en) * 2011-07-07 2014-05-30 Powerbyproxi Ltd An inductively coupled power transfer receiver
JP2013126326A (ja) * 2011-12-15 2013-06-24 Toyota Motor Corp 非接触受電装置およびそれを搭載する車両、非接触送電装置、ならびに非接触給電システム
JP2014023328A (ja) * 2012-07-20 2014-02-03 Heads Corp 非接触給電装置
WO2015140917A1 (ja) * 2014-03-18 2015-09-24 三菱電機エンジニアリング株式会社 共振型電力伝送装置、送信側電力伝送装置及び受信側電力伝送装置
CN105528633A (zh) * 2015-07-10 2016-04-27 北京中电华大电子设计有限责任公司 一种用于非接触芯片的频率自适应调节装置及方法
DE102015009073B4 (de) * 2015-07-16 2021-11-04 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Anordnung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie von einem stationär angeordneten Primärleiter an eine relativ dazu bewegbare Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben der Anordnung
CN107809263B (zh) 2016-09-08 2021-04-27 三星电子株式会社 近场通信装置
KR102570787B1 (ko) 2016-10-27 2023-08-24 삼성전자주식회사 Nfc 태그 인식 장치 및 이를 포함하는 nfc 태그 인식 시스템
EP3779794B1 (en) * 2018-04-09 2023-09-06 Sony Semiconductor Solutions Corporation Non-contact communication medium, driving method thereof, and recording medium cartridge

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS572145A (en) * 1980-06-06 1982-01-07 Nec Corp Radio transmission system
JPH08167012A (ja) * 1994-12-13 1996-06-25 Toshiba Corp データ記憶媒体

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2163409T3 (es) 1992-05-10 2002-02-01 Auckland Uniservices Ltd Sistema de distribucion de energia desprovisto de contactos.
US5446447A (en) * 1994-02-16 1995-08-29 Motorola, Inc. RF tagging system including RF tags with variable frequency resonant circuits
JPH087059A (ja) 1994-06-21 1996-01-12 Sony Chem Corp 非接触情報カード
US5621396A (en) * 1994-06-30 1997-04-15 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus with adaptive transponder plucking
US5621767A (en) * 1994-09-30 1997-04-15 Hughes Electronics Method and device for locking on a carrier signal by dividing frequency band into segments for segment signal quality determination and selecting better signal quality segment
JPH0962816A (ja) * 1994-10-06 1997-03-07 Mitsubishi Electric Corp 非接触ｉｃカードおよびこれを含む非接触ｉｃカードシステム
DE4438287C1 (de) * 1994-10-26 1996-05-09 Siemens Ag System zur kontaktlosen Energie- und Datenübertragung
US5953642A (en) 1994-10-26 1999-09-14 Siemens Aktiengesellschaft System for contactless power and data transmission
DE4438286C2 (de) 1994-10-26 2002-09-12 Siemens Ag System zur kontaktlosen Energie- und Datenübertragung
DE19614455A1 (de) * 1996-04-12 1997-10-16 Philips Patentverwaltung Verfahren zum Betrieb eines Systems aus einer Basisstation und einem damit kontaktlos gekoppelten Transponders sowie dafür geeignetes System
ES2179369T3 (es) * 1996-09-13 2003-01-16 Atmel Germany Gmbh Procedimiento para la sintonizacion de un circuito receptor de amplificador sintonizado de un transpondedor en un sistema de identificacion por radiofrecuencia.
JPH10187916A (ja) 1996-12-27 1998-07-21 Rohm Co Ltd 非接触ｉｃカード通信システムにおける応答器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS572145A (en) * 1980-06-06 1982-01-07 Nec Corp Radio transmission system
JPH08167012A (ja) * 1994-12-13 1996-06-25 Toshiba Corp データ記憶媒体

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6624743B1 (en) 1996-12-27 2003-09-23 Rohm Co., Ltd Automatic adjusting responder with no self-contained power supply
EP1061663A1 (en) * 1998-11-11 2000-12-20 Mitsubishi Materials Corporation Identification method for overlapped tags
EP1061663A4 (en) * 1998-11-11 2004-06-30 Mitsubishi Materials Corp METHOD FOR IDENTIFYING OVERLAPPING LABELS
US6850991B1 (en) 1998-12-22 2005-02-01 Citibank, N.A. Systems and methods for distributing information to a diverse plurality of devices

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