WO2008026697A1 - Porteuse de données et système de porteuse de données - Google Patents

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WO2008026697A1
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data carrier
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reader
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Kikuzo Sawada
Yoshikazu Sugawara
Takashi Kubo
Original Assignee
Yoshikawa Rf Systems Co., Ltd.
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
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    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/0723—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
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    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07766—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card comprising at least a second communication arrangement in addition to a first non-contact communication arrangement
    • G06K19/07769—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card comprising at least a second communication arrangement in addition to a first non-contact communication arrangement the further communication means being a galvanic interface, e.g. hybrid or mixed smart cards having a contact and a non-contact interface

Definitions

  • the present invention relates to a data carrier and a data carrier system, and more particularly to a technique suitable for performing both RF communication and contact serial communication between a data carrier and a reader / writer device.
  • a data carrier system composed of a data carrier and a reader / writer device, in which data is exchanged between the data carrier and the reader / writer device in a contactless manner, has been put to practical use in various fields.
  • the data carrier is an internal antenna and receives operating power by receiving an alternating magnetic field of a carrier frequency supplied from the reader / writer device via the antenna circuit.
  • the magnetic field supplied by the reader / writer device is modulated to send an inquiry signal including a command and data
  • the data carrier demodulates the signal and receives the command and data transmitted from the reader / writer device. It is configured.
  • the load connected to the built-in antenna circuit is turned on / off according to the content of the response signal to be returned. It is made to operate and return a reply.
  • the subcarriers of both sidebands are used for the frequency of returning the response from the data carrier with respect to the carrier frequency of the alternating magnetic field supplied from the antenna circuit of the reader / writer device.
  • the data carrier uses an electromagnetic field or radio waves to transmit and receive information in a contactless manner with a reader / writer device. It is configured with an antenna for transmitting or receiving by contact, and various names are given such as RFID, IC tag, ID tag, RF tag, wireless tag, electronic tag, transponder, etc. Used in the field.
  • Application examples of the data carrier system as described above include vending machines, game machines, electricity Data carriers are installed in meters, gas meters, water meters, home appliances, office automation equipment, production facilities, etc., and the operation history of these electronic devices, sales records, and usage information are recorded in the storage section of the data carrier. It is done.
  • Data carriers are used in various fields, and their usage forms are various.
  • a “data communication device” has been proposed that can selectively perform both RF communication and contact serial communication with a reader / writer device (for example, patent literature). (See 1)
  • the "data communication device” described in Patent Document 1 is provided with an antenna coil, a data communication means for performing data communication with an external communication device via the antenna coil in a non-contact manner, and for transmitting / receiving data to / from the outside.
  • a data input / output terminal and a contact portion that contacts the data input / output terminal, and serial communication can be performed via the data input / output terminal and the contact section.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-214879
  • a communication path and contact type for performing RF communication are used.
  • the communication path for serial communication was different.
  • an RF communication command control circuit for performing RF communication and a serial communication command control circuit for performing contact serial communication are provided.
  • the RF communication protocol is used, and contact is made.
  • the contact type communication protocol is used.
  • an object of the present invention is to provide a data carrier capable of performing both RF communication and contact serial communication using one communication protocol.
  • a data carrier of the present invention is a data carrier that constitutes a data carrier system together with a reader / writer device, and is a predetermined communication program that communicates with an external communication device.
  • Storage means for storing the protocol, RF signal receiving means for receiving the interrogation signal transmitted from the reader / writer device, and RF signal transmission for transmitting a response signal corresponding to the interrogation signal received by the RF signal receiving means
  • An RF analog unit having means, a contact communication terminal unit for performing contact communication with an external communication device, an RF communication protocol performed via the RF analog unit, or the contact communication terminal unit.
  • a command control means for controlling a command used in the contact type serial communication protocol performed, and a connection for selectively connecting either the RF analog section or the contact communication terminal section with the command control means.
  • the command control means has either the RF analog section or the contact communication terminal section selected! It is characterized in that communication is performed using a predetermined communication protocol stored in the storage means in common.
  • the communication terminals provided in the contact communication terminal section are a serial clock input terminal and a serial data input / output terminal. It is characterized by.
  • the data carrier system of the present invention is a data carrier system including a data carrier and a reader / writer device that communicates with the data carrier, and the data carrier communicates with an external communication device.
  • a storage means for storing a predetermined communication protocol, an RF signal receiving means for receiving an interrogation signal transmitted from the reader / writer device, and a response signal corresponding to the interrogation signal received by the RF signal receiving means
  • An RF analog unit having an RF signal transmitting means, a contact communication terminal unit for performing contact communication with an external communication device, an RF communication protocol performed via the RF analog unit, or the contact communication terminal Command control means for controlling commands used in the contact serial communication protocol performed via the unit, and the RF analog unit.
  • the communication terminals provided in the terminal section are a serial clock input terminal and a serial data input / output terminal.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a data carrier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a data carrier system including a reader / writer device and a data carrier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a command control circuit according to the embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating an example of reading any command that matches a security level.
  • FIG. 4 is a waveform diagram illustrating an example of a data carrier signal.
  • FIG. 5A is a diagram showing a modulation scheme in the case of transmitting an interrogation signal from the reader / writer device to the data carrier.
  • FIG. 5B is a diagram showing a modulation method when a response signal is transmitted from the data carrier to the reader / writer device.
  • FIG. 6A is a diagram showing the reception timing of the data carrier in the contact serial communication performed between the data carrier and the reader / writer device.
  • FIG. 6B is a diagram showing a transmission timing from the data carrier in the contact serial communication performed between the data carrier and the reader / writer device.
  • the data carrier 100 of this embodiment includes an antenna circuit 110, an RF analog unit 120, a selector unit 130, a command control unit 140, a storage unit 150 (EEPROM memory), a first contact terminal 160, The second contact terminal 170 and the like are included.
  • the data carrier of the present embodiment is configured so that both RF communication and contact serial communication can be performed.
  • the first contact terminal 160 is used for inputting the serial clock 160a
  • the second contact terminal 170 is used for inputting / outputting the multipurpose data 170a.
  • the antenna circuit 110 is configured by a parallel resonant circuit of a coil L1 and a capacitor C1.
  • the RF analog unit 120 includes a rectifier circuit 121, a transmission circuit 122, a reception circuit 123, a power control unit 124, and the like!
  • the command control unit 140 includes a command control circuit 141 and a security unit 142.
  • the storage unit 150 has a security setting memory 151 and a transmission condition setting memory 152.
  • the commands stored in these security setting memory 151 and transmission condition setting memory 152 are commonly used in RF communication and contact serial communication.
  • FIG. 3 shows an example of the command.
  • the security setting memory 151 is provided with a first security area 151a, a second security area 15 lb, and a third security area 151c.
  • “1 of the first command” is stored in the first address 1-1 of the first security area 151a.
  • “2 of the first command” is stored in the second address 1-2 of the first security area 151a.
  • “3 of the first command” is stored in the third addresses 1 to 3 of the first security area 151a.
  • “1 of the second command” is stored in the first address 2-1 of the second security area 151b.
  • “2 of the second command” is stored in the second address 2-2 of the second security area 151b.
  • “second command 3” is stored in the third address 2-3 of the second security area 151b.
  • any one of the first command 1 to 3, the second command 1 to 3, and the third command 1 to 3 is read from the security setting memory 151. And is given to the selector unit 130.
  • a reader / writer device that communicates with the data carrier 100 of the present embodiment
  • the device 10 includes a transmission unit 11, a reception unit 12, an antenna circuit 14, a filter circuit 15, and the like. Then, commands and data are transmitted from the antenna circuit 14 to the data carrier 100, and RF communication is performed between the reader / writer device 10 and the data carrier 100.
  • the transmission unit 11 is for generating a transmission signal composed of commands and data to be transmitted to the data carrier 100, and modulates a predetermined carrier frequency f (13. 56 MHz) and transmits it.
  • the signal is generated.
  • the receiving unit 12 demodulates data by decoding the subcarrier frequency transmitted from the data carrier 100.
  • the antenna circuit 14 transmits a transmission signal output from the transmission unit 11 to the data carrier 100 and receives a response signal transmitted from the data carrier 100.
  • the above configuration is a general configuration of the data carrier 100 used in the data carrier system.
  • the data carrier 100 according to the present embodiment enables both proximity data communication and proximity data communication. It is characterized by
  • FIG. 3 shows an example of a configuration in which a command is read from any one of the first security area 151a, the second security area 151b, and the third security area 151c.
  • the command control circuit 141 of this embodiment has an authentication command analysis unit 1411, an authentication command selection unit 1412, and an authentication command reading unit 1413.
  • the authentication command analysis unit 1411 is a question signal 41 sent from the reader / writer device 10 S “Direct method” command, “Tag authentication method” command, “Mutual authentication method” command The determination result is output to the authentication command selection unit 1412.
  • the authentication command selection unit 1412 selects a security area command to be used in the response signal 42 to be transmitted to the reader / writer device 10 according to the analysis result of the command sent from the authentication command analysis unit 1411. Specify the address A! /, Which stores the command of the type to be selected, to the security setting memory 151.
  • the authentication command reading unit 1413 uses the security area command data D selected by the authentication command selection unit 1412 as a command to be used for communication with the reader / writer device 10. As shown in Fig. 1, the command read from the first security area 151a and the second security area 151b Either the read command or the command read from the third security area 151c is output to the transmission circuit 122.
  • the data carrier 100 of the present embodiment is configured to be able to perform both RF communication and contact serial communication in addition to the security level switching described above.
  • the response signal 42 that returns a response to the interrogation signal 41 transmitted from the reader / writer device 10 is used as the frequency as the response signal 42, as shown in FIG. 4, the first subcarrier frequency.
  • Both sideband subcarriers are used for the carrier frequency of the alternating magnetic field supplied from the antenna circuit force of the reader / writer device at fscl and the second subcarrier frequency fsc2.
  • both the proximity communication command (VICC command) and the proximity communication command (PICC command) can be selectively used. It is configured.
  • the first subcarrier frequency fscl (847. 5kHz) is used as the original proximity communication command (PICC command).
  • the second subcarrier frequency fsc2 (437 ⁇ 75kHz) is used as the proximity communication command (VICC).
  • the center frequency is 13.56 MHz
  • the communication speed is 105.94 kbps
  • the modulation method is ASK (NRZ).
  • the center frequency is 13.56 MHz
  • the communication speed is 105.94 kbps
  • the modulation method is BP SK (NRZ).
  • the subcarrier strength by changing the magnitude of the load.
  • the degree of change can be changed in 8 steps for each PICC command and VICC command.
  • the PICC command and the VIC C command should be in the relative ratio (1: 3).
  • FIG. 5A and 5B are diagrams for explaining a modulation method in the case of performing RF communication.
  • FIG. 5A is a transmission / reception device 10 ⁇ transmits a query signal 41 (see FIG. 2) to the data carrier 100. Show the modulation method to do! /
  • FIG. 6A shows the reception timing to the data carrier 100
  • FIG. 6B shows the transmission timing of the data carrier 100.
  • “cs” indicates a switching signal between the non-contact / contact operation (internally generated Vdd) mode and the external power supply operation mode.
  • serial clock 160a ((IO0) standard: 1. 6 95MKHz) is input to the first contact terminal 160, it is supplied to the selector unit 130, and the selector unit 130 It is selected so that contact serial communication is performed.
  • the multipurpose data 170a When the multipurpose data 170a is input from the second contact terminal 170, the multipurpose data 170a is captured in synchronization with the rising edge of the clock signal.
  • the timing point at which the multipurpose data 170a first changes from “1” to “0” after reset is released is used as the timing reference. From this point on, “1ETU length” is basically the 16-cycle length of the serial clock 160a.
  • the data carrier of the present embodiment can perform both RF communication and contact serial communication, and the RF communication protocol used in RF communication and contact serial communication are also available. It is possible to make the same specifications as the protocol. As a result, the command circuit for RF communication and the command control circuit for contact serial communication need not be provided separately, and the control circuit can be simplified. Also, since it is not necessary to prepare two types of communication protocols, the memory capacity for storing commands can be reduced.
  • command control is performed by the same command control unit even in communication using either the RF analog unit or the contact communication terminal unit, and therefore stored in the storage unit. It is possible to provide a data carrier capable of performing communication using a predetermined communication protocol in common and capable of performing both RF communication and contact serial communication using one communication protocol. This simplifies the circuit configuration of the data carrier capable of RF communication and contact serial communication, and reduces the memory capacity required to store the communication protocol. be able to.

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Description

明 細 書
データキャリア及びデータキャリアシステム 技術分野
[0001] 本発明はデータキャリア及びデータキャリアシステムに関し、特に、データキャリアと リーダ/ライタ装置との間で RF通信及び接触式シリアル通信の両方を行うために用 いて好適な技術に関する。
背景技術
[0002] 従来、データキャリアとリーダ/ライタ装置とからなり、上記データキャリアと上記リー ダ/ライタ装置との間でデータを非接触で授受するようにしたデータキャリアシステム が種々の分野で実用化されている。このようなデータキャリアシステムにおいては、デ ータキャリアは内蔵するアンテナでリーダ/ライタ装置がアンテナ回路を介して供給 するキャリア周波数の交番磁界を受けて動作電力を得ている。
[0003] また、リーダ/ライタ装置が供給する磁界に変調を掛けてコマンドやデータを含む 質問信号を送り、データキャリアはこれを復調してリーダ/ライタ装置力 送信される コマンドやデータを受け取るように構成されている。
[0004] 一方、上記データキャリアから上記リーダ/ライタ装置にデータを送信する場合に は、返信する応答信号の内容に応じて、内蔵するアンテナ回路に繋がる負荷を、公 知のロードスィッチをオン オフ動作させて返事を返すようにしている。このようにして データキャリアから返事を返す周波数として、リーダ/ライタ装置のアンテナ回路から 供給される交番磁界のキャリア周波数に対して、両サイドバンドのサブキャリアを使う ように構成されている。
[0005] 上記データキャリアは、電磁界あるいは電波を利用してリーダ/ライタ装置との間で 非接触で情報を送信したり受信したりするために、情報を記憶する記憶部と、情報を 非接触で送信または送受信するためのアンテナとを備えて構成されており、 RFID、 I Cタグ、 IDタグ、 RFタグ、無線タグ、電子タグ、トランスボンダ等のような、様々な名称 が付けられて種々の分野で使用されている。
[0006] 上述のようなデータキャリアシステムの応用例として、自動販売機、ゲーム機、電気 メータ、ガスメータ、水道メータ、家電、 OA機器、生産設備等にデータキャリアを配設 しておき、これらの電子機器の稼動履歴 ·売上記録'使用量等の情報を上記データ キャリアの記憶部に記録しておくことが行なわれている。
[0007] データキャリアは、種々の分野で使用されることにより、その使用形態は様々である 。種々の使用形態のうち、リーダ/ライタ装置と RF通信及び接触式シリアル通信の 両方を選択的に行うことができるようにした「データ通信装置」が提案されて!、る（例え ば、特許文献 1を参照）
[0008] 上記特許文献 1に記載の「データ通信装置」は、アンテナコイルとこのアンテナコィ ルを介して外部の通信装置と非接触でデータ通信を行うデータ通信手段と、外部と データを送受するためのデータ入出力端子及び上記データ入出力端子に接触する 接触部を有し、上記データ入出力端子及び接触部を介してシリアル通信を行うことが でさるようにしている。
[0009] 特許文献 1：特開 2004— 214879号公報
発明の開示
[0010] 上記特許文献 1に記載の「データ通信装置」のように、 RF通信及び接触式シリアル 通信の両方を行うことが可能なデータキャリアにおいては、 RF通信を行うための通信 経路と接触式シリアル通信を行うための通信経路とが異なっていた。このため、 RF通 信を行うための RF通信コマンド制御回路と、接触式シリアル通信を行うためのシリア ル通信コマンド制御回路とを設け、 RF通信を行う場合には RF通信プロトコルを使用 し、接触式通信を行う場合には接触式通信プロトコルを使用してレ、た。
[0011] したがって、 RF通信プロトコルと接触式通信プロトコルの両方を行うことが可能に構 成すると、回路構成が大掛力、りになってしまうとともに、 2つの通信プロトコルを記憶し ておくためのメモリ容量が多く必要になってしまう問題点があった。
[0012] 本発明は上述の問題点にかんがみ、 1つの通信プロトコルを使用して RF通信及び 接触式シリアル通信の両方を行うことが可能なデータキャリアを提供できるようにする ことを目的としている。
[0013] 本発明のデータキャリアは、リーダ/ライタ装置とともにデータキャリアシステムを構 成するデータキャリアであって、外部の通信装置との間で通信を行う所定の通信プロ トコルを格納する記憶手段と、上記リーダ/ライタ装置から送信される質問信号を受 信する RF信号受信手段と、上記 RF信号受信手段により受信した質問信号に対応 する応答信号を送信する RF信号送信手段とを有する RFアナログ部と、外部通信装 置と接触通信を行うための接触通信用端子部と、上記 RFアナログ部を介して行われ る RF通信プロトコル、または上記接触通信用端子部を介して行われる接触式シリア ル通信プロトコルで用いられるコマンドを制御するコマンド制御手段と、上記 RFアナ ログ部または上記接触通信用端子部の何れか一方と上記コマンド制御手段とを選択 的に接続する接続選択手段とを有し、上記コマンド制御手段は、上記 RFアナログ部 または上記接触通信用端子部の何れが選択されて!/、る場合にお!/、ても、上記記憶 手段に格納されている所定の通信プロトコルを共通に用いて通信を行うことを特徴と する。
[0014] また、本発明のデータキャリアの他の特徴とするところは、上記接触通信用端子部 に設けられている通信用端子は、シリアルクロック入力用端子及びシリアルデータ入 出力用端子であることを特徴とする。
[0015] 本発明のデータキャリアシステムは、データキャリアと、上記データキャリアと通信す るリーダ/ライタ装置とからなるデータキャリアシステムであって、上記データキャリア は、外部の通信装置との間で通信を行う所定の通信プロトコルを格納する記憶手段 と、上記リーダ/ライタ装置から送信される質問信号を受信する RF信号受信手段と、 上記 RF信号受信手段により受信した質問信号に対応する応答信号を送信する RF 信号送信手段とを有する RFアナログ部と、外部通信装置と接触通信を行うための接 触通信用端子部と、上記 RFアナログ部を介して行われる RF通信プロトコル、または 上記接触通信用端子部を介して行われる接触式シリアル通信プロトコルで用いられ るコマンドを制御するコマンド制御手段と、上記 RFアナログ部または上記接触通信 用端子部の何れか一方と上記コマンド制御手段とを選択的に接続する接続選択手 段とを有し、上記コマンド制御手段は、上記 RFアナログ部または上記接触通信用端 子部の何れが選択されて!/、る場合にお!/、ても、上記記憶手段に格納されて!/、る所定 の通信プロトコルを共通に用いて通信を行うことを特徴とする。
[0016] また、本発明のデータキャリアシステムの他の特徴とするところは、上記接触通信用 端子部に設けられている通信用端子は、シリアルクロック入力用端子及びシリアルデ ータ入出力用端子であることを特徴とする。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]図 1は、本発明の実施形態を示し、データキャリアの構成例を示すブロック図で ある。
[図 2]図 2は、本発明の実施形態を示し、リーダ/ライタ装置及びデータキャリアとによ り構成されるデータキャリアシステムの概略構成を説明する図である。
[図 3]図 3は、本発明の実施形態のコマンド制御回路の構成例を示し、セキュリティレ ベルに合ったコマンドの何れかを読み出す例を説明する図である。
[図 4]図 4は、データキャリア信号の一例を説明する波形図である。
[図 5A]図 5Aは、リーダ/ライタ装置→データキャリアに対して質問信号を送信する 場合の変調方式を示す図である。
[図 5B]図 5Bは、データキャリア→リーダ/ライタ装置に対して応答信号を送信する場 合の変調方式を示す図である。
[図 6A]図 6Aは、データキャリアとリーダ/ライタ装置との間で行われる接触式シリア ル通信におけるデータキャリアへの受信タイミングを示す図である。
[図 6B]図 6Bは、データキャリアとリーダ/ライタ装置との間で行われる接触式シリア ル通信におけるデータキャリアからの送信タイミングを示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0018] 以下、図面を参照しながら本発明のデータキャリアシステムの実施形態を説明する
〇
図 1に示すように、本実施形態のデータキャリア 100は、アンテナ回路 110、 RFァ ナログ部 120、セレクタ部 130、コマンド制御部 140、記憶部 150 (EEPROMメモリ） 、第 1の接触端子 160、第 2の接触端子 170等によって構成されている。
[0019] 本実施形態のデータキャリアにおいては、 RF通信及び接触式シリアル通信の両方 を行うことができるように構成されている。接触式シリアル通信を行う場合には、第 1の 接触端子 160はシリアルクロック 160aの入力用として用いられ、第 2の接触端子 170 は多目的データ 170aの入出力用として用いられる。 [0020] アンテナ回路 110は、コイル L1及びコンデンサ C 1の並列共振回路によって構成さ れている。
RFアナログ部 120は、整流回路 121、送信回路 122、受信回路 123及び電源制 御部 124等によって構成されて!/、る。
[0021] コマンド制御部 140は、コマンド制御回路 141及びセキュリティ部 142を有している 。記憶部 150は、セキュリティ設定用メモリ 151及び送信条件設定用メモリ 152を有し てレ、る。これらのセキュリティ設定用メモリ 151及び送信条件設定用メモリ 152に格納 されているコマンドは、 RF通信及び接触式シリアル通信において共通に使用される
〇
[0022] 図 3にコマンドの一例を示す。図 3に示すように、本実施形態においては、上記セキ ユリティ設定用メモリ 151に第 1のセキュリティエリア 151a、第 2のセキュリティエリア 15 lb及び第 3のセキュリティエリア 151cを設けている。そして、図 3の例では、第 1のセ キユリティエリア 151aの第 1番地 1—1に「第 1のコマンドの 1」を格納している。また、 第 1のセキュリティエリア 151aの第 2番地 1—2に「第 1のコマンドの 2」を格納している 。更に、第 1のセキュリティエリア 151aの第 3番地 1—3に「第 1のコマンドの 3」を格納 している。
[0023] また、第 2のセキュリティエリア 151bの第 1番地 2—1に「第 2のコマンドの 1」を格納 している。第 2のセキュリティエリア 151bの第 2番地 2— 2に「第 2のコマンドの 2」を格 納している。更に、第 2のセキュリティエリア 151bの第 3番地 2— 3に「第 2のコマンド の 3」を格納している。
[0024] また、第 3のセキュリティエリア 151cの第 1番地 3—1に「第 3のコマンドの 1」を格納 している。第 3のセキュリティエリア 151cの第 2番地 3— 2に「第 3のコマンドの 2」を格 納している。更に、第 3のセキュリティエリア 151cの第 3番地 3— 3に「第 3のコマンド の 3」を格納している。
[0025] コマンド制御部 140の制御に応じて、第 1のコマンドの 1〜3、第 2のコマンドの 1〜3 、第 3のコマンドの 1〜3の何れかがセキュリティ設定用メモリ 151から読み出されてセ レクタ部 130に与えられる。
[0026] 図 2に示すように、本実施形態のデータキャリア 100と通信を行うリーダ/ライタ装 置 10は、送信部 11、受信部 12、アンテナ回路 14、及びフィルタ回路 15等によって 構成されている。そして、アンテナ回路 14からコマンドやデータをデータキャリア 100 に送信し、リーダ/ライタ装置 10とデータキャリア 100との間で RF通信を行う。
[0027] 送信部 11は、データキャリア 100に送信するコマンドやデータよりなる送信信号を 生成するためのものであり、所定のキャリア周波数 f (13. 56MHz)を変調して送信
0
信号を生成している。受信部 12は、データキャリア 100から送信されてきたサブキヤリ ァ周波数を復号してデータを復調する。
[0028] アンテナ回路 14は、送信部 11から出力される送信信号をデータキャリア 100に送 信するとともに、データキャリア 100から送信された応答信号を受信する。以上の構 成は、データキャリアシステムにおいて使用されているデータキャリア 100の一般的な 構成であるが、本実施形態のデータキャリア 100においては、近接型データ通信と近 傍型データ通信の両方を可能にしていることに特徴を有している。
[0029] 図 3に、第 1のセキュリティエリア 151a、第 2のセキュリティエリア 151b、第 3のセキュ リティエリア 151cの何れ力、からコマンドを読み出す構成の一例を示す。
図 3に示すように、本実施形態のコマンド制御回路 141は認証コマンド解析部 141 1、認証コマンド選択部 1412、認証コマンド読み出し部 1413を有している。
[0030] 認証コマンド解析部 1411は、リーダ/ライタ装置 10から送られてくる質問信号 41 力 S「ダイレクト方式」のコマンド、「タグ認証方式」のコマンド、「相互認証方式」のコマン ドであるかを判断するためのものであり、判断結果を認証コマンド選択部 1412に出 力する。
[0031] 認証コマンド選択部 1412は、認証コマンド解析部 1411力、ら送られるコマンドの解 析結果に応じてリーダ/ライタ装置 10に送信する応答信号 42において使用するセ キユリティエリアのコマンドを選択するものであり、選択する種類のコマンドが格納され て!/、るアドレス Aをセキュリティ設定用メモリ 151に対して指定する。
[0032] 認証コマンド読み出し部 1413は、リーダ/ライタ装置 10と通信を行うために使用す るコマンドとして、認証コマンド選択部 1412により選択されたセキュリティエリアのコマ ンドのデータ Dをセキュリティ設定用メモリ 151から読み出し、図 1に示したように、第 1 のセキュリティエリア 151aから読み出したコマンド、第 2のセキュリティエリア 151bから 読み出したコマンド、第 3のセキュリティエリア 151cから読み出したコマンドのいずれ 力、を送信回路 122に出力する。
[0033] 本実施形態のデータキャリア 100は、上述したセキュリティレベルの切り替えに加え て、 RF通信及び接触式シリアル通信の両方を行うことができるように構成されている
[0034] RF通信を行う場合には、リーダ/ライタ装置 10から送信される質問信号 41に対し て返事を返す応答信号 42に周波数として、図 4に示すように、第 1のサブキャリア周 波数 fscl及び第 2のサブキャリア周波数 fsc2のリーダ/ライタ装置のアンテナ回路 力、ら供給される交番磁界のキャリア周波数に対して、両サイドバンドのサブキャリアを 使用する。
[0035] また、本実施形態のデータキャリアにおいては、 RF通信を行う場合に、近傍通信用 コマンド (VICCコマンド）及び近接通信用コマンド（PICCコマンド）の両方を選択的 に使用することができるように構成されている。
[0036] 図 4のキャリア周波数の説明図に示すように、本実施形態においては、本来の近接 通信用コマンド（PICCコマンド）として、第 1のサブキャリア周波数 fscl (847. 5kHz) を使用し、近傍通信用コマンド (VICC)として、第 2のサブキャリア周波数 fsc2 (437· 75kHz)を使用するようにしている。なお、受信特性において、中心周波数は 13. 56 MHz、通信速度は 105. 94kbps,変調方式は ASK (NRZ)である。また、送信特性 において、中心周波数は 13. 56MHz、通信速度は 105. 94kbps、変調方式は BP SK (NRZ)である。
[0037] また、本実施形態においては、負荷の大きさを変えることによりサブキャリア強度を 変更すること力できるようにしている。変更度合いは、 PICCコマンド及び VICCコマン ドのそれぞれにおいて 8段階に変更できるようにしている。また、 PICCコマンドと VIC Cコマンドとでは、相対比で（1： 3)程度となるようにして!/、る。
[0038] 次に、 RF通信の変調方式と接触式シリアル通信の変調方式について、図 5A、図 5 B、図 6A及び図 6Bを参照しながら説明する。
図 5A及び図 5Bは、 RF通信を行う場合の変調方式を説明する図であり、図 5Aはリ ーダ/ライタ装置 10→データキャリア 100に対して質問信号 41 (図 2を参照）を送信 する場合の変調方式を示して!/、る。
[0039] この場合、 (ィ）中心周波数： 13. 56MHz, (口）通信速度： 105. 94kbps, (ハ）変 調方式: ASK (NRZ)、 （二）変調速度： 10〜30%、で行うようにしている。そして、デ ータ「0」は（振幅： a、幅：搬送波（13. 56MHz)の 128波）としている。また、データ「 1」は（振幅: b、幅:搬送波（13. 56MHz)の 128波）としている。
[0040] 一方、データキャリア 100→リーダ/ライタ装置 10に応答信号 42を送信する場合 には、図 5Bに示すように、 (ィ）中心周波数： 13. 56MHz, (口）通信速度： 105. 94k bps, (ハ）変調方法:負荷変調 (負荷変調時リーダ/ライタ装置は High Field連続 放出が前提）、サブキャリア： 847. 5kHz (オプション： 423. 75kHz) , (二）変調方式 ： BPSKとしている。
[0041] また、接触式シリアル通信においては、図 6A及び図 6Bに示すような方式で行われ る。図 6Aはデータキャリア 100への受信タイミングを示し、図 6Bはデータキャリア 100 力、らの送信タイミングを示している。なお、図 6A及び図 6Bにおいて、「cs」は非接触 /接触動作 (Vdd内部発生)モードと、外部電源動作モードの切り替え信号を示して いる。
図 6Aに示すように、第 1の接触端子 160にシリアルクロック 160a ( (IO0)標準： 1. 6 95MKHz)が入力されると、それがセレクタ部 130に供給され、セレクタ部 130によつ て接触式シリアル通信が行われるように選択される。
[0042] そして、第 2の接触端子 170を介して多目的データ 170aの入出力が行われる。第
2の接触端子 170から多目的データ 170aが入力されると、クロック信号の立ち上がり エッジに同期して多目的データ 170aが取り込まれる。本実施形態においては、リセッ ト解除後に最初に多目的データ 170aが「1」→「0」に変化する時点をタイミングの基 準としている。これ以降、基本的に「1ETU長」はシリアルクロック 160aの 16周期長と している。
[0043] 次に、データキャリア 100からリーダ/ライタ装置 10への送信タイミングについて説 明する。
図 6Bに示すように、シリアルクロック 160aの立ち上がりに同期してデータ（IOl)を 出力する。この場合も、 「1ETU長」はシリアルクロック 160aの 16周期長としている。 [0044] 上述したように、本実施形態のデータキャリアは、 RF通信及び接触式シリアル通信 の両方を行うことができ、し力、も RF通信で使用する RF通信プロトコルと、接触式シリ アル通信のプロトコルとを同じ仕様にすることができる。これにより、 RF通信用のコマ ンド制御回路と、接触式シリアル通信用のコマンド制御回路とを別個に設ける必要を 無くして制御回路を単純化すことができる。また、 2種類の通信プロトコルを用意して おかなくても済むので、コマンドを格納しておくためのメモリ容量を削減することがで きる。
産業上の利用可能性
[0045] 本発明によれば、 RFアナログ部または上記接触通信用端子部の何れかを用いる 通信であっても同一のコマンド制御手段によりコマンド制御を行うようにしたので、記 憶手段に格納されている所定の通信プロトコルを共通に用いて通信を行うことができ 、 1つの通信プロトコルを使用して RF通信及び接触式シリアル通信の両方を行うこと が可能なデータキャリアを提供することができる。これにより、 RF通信及び接触式シリ アル通信を行うことが可能なデータキャリアの回路構成を簡素化することができるとと もに、通信プロトコルを記憶しておくために必要なメモリ容量を削減することができる。

Claims

請求の範囲
[1] リーダ/ライタ装置とともにデータキャリアシステムを構成するデータキャリアであつ て、
外部の通信装置との間で通信を行う所定の通信プロトコルを格納する記憶手段と、 上記リーダ/ライタ装置から送信される質問信号を受信する RF信号受信手段と、 上記 RF信号受信手段により受信した質問信号に対応する応答信号を送信する RF 信号送信手段とを有する RFアナログ部と、
外部通信装置と接触通信を行うための接触通信用端子部と、
上記 RFアナログ部を介して行われる RF通信プロトコル、または上記接触通信用端 子部を介して行われる接触式シリアル通信プロトコルで用いられるコマンドを制御す るコマンド制御手段と、
上記 RFアナログ部または上記接触通信用端子部の何れか一方と上記コマンド制 御手段とを選択的に接続する接続選択手段とを有し、
上記コマンド制御手段は、上記 RFアナログ部または上記接触通信用端子部の何 れが選択されてレ、る場合にお!/、ても、上記記憶手段に格納されて!/、る所定の通信プ ロトコルを共通に用いて通信を行うことを特徴とするデータキャリア。
[2] 上記接触通信用端子部に設けられている通信用端子は、シリアルクロック入力用端 子及びシリアルデータ入出力用端子であることを特徴とする請求項 1に記載のデータ キャリア。
[3] データキャリアと、上記データキャリアと通信するリーダ/ライタ装置とからなるデー タキャリアシステムであって、
上記データキャリアは、
外部の通信装置との間で通信を行う所定の通信プロトコルを格納する記憶手段と、 上記リーダ/ライタ装置から送信される質問信号を受信する RF信号受信手段と、 上記 RF信号受信手段により受信した質問信号に対応する応答信号を送信する RF 信号送信手段とを有する RFアナログ部と、
外部通信装置と接触通信を行うための接触通信用端子部と、
上記 RFアナログ部を介して行われる RF通信プロトコル、または上記接触通信用端 子部を介して行われる接触式シリアル通信プロトコルで用いられるコマンドを制御す るコマンド制御手段と、
上記 RFアナログ部または上記接触通信用端子部の何れか一方と上記コマンド制 御手段とを選択的に接続する接続選択手段とを有し、
上記コマンド制御手段は、上記 RFアナログ部または上記接触通信用端子部の何 れが選択されてレ、る場合にお!/、ても、上記記憶手段に格納されて!/、る所定の通信プ ロトコルを共通に用いて通信を行うことを特徴とするデータキャリアシステム。
[4] 上記接触通信用端子部に設けられている通信用端子は、シリアルクロック入力用端 子及びシリアルデータ入出力用端子であることを特徴とする請求項 3に記載のデータ キャリアシステム。
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