JPH01258191A - 情報カード装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、送受信機と情報カードとの間で情報及び電力
の授受を非接触で行う情報カード装置に関する。

〈従来の技術〉 ＣＰＵやメモリ等を内蔵した情報カード（ＩＣカード）
は、送受信装置との間で情報及び電力の授受を行うこと
により利用に供せられる。

情報カードと送受信機との結合方式には結合用磁気コイ
ル間の電磁誘導を利用した非接触方式があり、端子同士
を接続する接触方式に較べて接触による種々の障害を回
避することができ環境や取扱が劣悪な使用にも耐え得る
点で有利である。

このような非接触方式の情報カードにおいて、送受信機
には情報カードとの間で情報や電力の授受を行うために
送信用磁気コイル、受信用磁気コイル及び送電用磁気コ
イルといった３つの結合用磁気コイルが備えられている
一方、情報カードには受信用磁気コイル、送信用磁気コ
イル及び受電用磁気コイルが送受信機側の送信用磁気コ
イル、受信用磁気コイル及び送電用磁気コイルに対応し
て配設されている。従って、情報カード側の結合用コイ
ルと送受信機側の結合用コイルが互いに対応して配設さ
れていることから、情報カードを送受信機へ装着して結
合させる場合にはカードの挿入方向及び裏表が規定され
る。

ここで、送受信機への装着に際する情報カードの挿入方
向の制限を無くして、使い勝手の向上を図った情報カー
ドが提案されている（特開昭６３−１８４８９号公報）
。

この情報カードは、カード本体の中心に配設した受電用
磁気コイルと、カード本体に受電用８！ｔ、気コイルを
中心として対称に配設した送信用若しくは受信用となる
第２及び第３の結合用磁気コイルと、第２及び第３の結
合用磁気コイルを通して授受される入出力信号の経路を
切り換えるスイッチ回路と、第２または第３の結合用磁
気コイルを通じて入力された入力信号に基づきスイッチ
回路の切換動作を制御するスイッチ切換回路と、をＣＰ
Ｕ、メモリ、交流電力を直流電力に変換する電源回路等
と共に備えている。

この情報カードによれば、送受信機へ情報カードを挿入
すると送受信機の送信用磁気コイルまたは受信用磁気コ
イルに情報カードの第２または第３の磁気コイルが対向
することとなり、作動開始初期に送受信機の送信用磁気
コイルから第２または第３の磁気コイルを介して情報カ
ードへ入力された信号に基づいて、第２または第３の磁
気コイルの内の送受信機の送信用磁気コイルに対向して
いるものが受信用に切り換えられると共に、送受信機の
送信用磁気コイルに対向している他方の磁気コイルが送
信用に切り換えられる。従って、情報カードと送受信機
との各結合用コイルの位置間係が修正され、情報カード
の挿入方向に拘らず情報カード装置を作動させることが
できる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、カード挿入方向の制限を無くした上記の
情報カードにあっては情報カードのＣＰＵやメモリ等の
ＩＣ内部トランジスタの誤動作が生じてしまうという虞
があった。すなわち、送受信機へ情報カードを挿入した
際、第２または第３の磁気コイルの内の送信用に切り換
えられていたものが送受信機の送信用磁気コイルに対向
してしまった場合には、作動初期に送受信機から情報カ
ードの送信用磁気コイルへ信号が入力されることとなる
が、この信号電流は送信用磁気コイルの出力バッファか
らＩＣ半導体基板へ大量に流れてしまうこととなる。こ
のため、半導体基板の電位が上昇してしまい、ＣＰＵや
メモリを成すＩＣの内部トランジスタに誤動作を惹起し
てしまうという虞があった。

また、上記した従来の情報カードにあっては、結合用磁
気コイルの切り換えをカード側で行っているため、カー
ド内の回路が複雑化してしまうという問題があった。

本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、上記従
来の不具合を生ずることなくカード挿入方向の制限を排
除して、情報カードの使い勝手向上を達成することがで
きる情報カード装置を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成する本発明の情報カード装置は、情報カ
ードと送受信機とを備えた情報カード装置において、情
報カードは、カード本体の中心位置に配設したカード側
送信用磁気コイルと、カード本体の対称軸上でカード側
送信用磁気コイルを中心とした対称位置にそれぞれ配設
したカード側受信用磁気コイルおよびカード側受電用磁
気コイルと、情報を記録するメモリと、カード側受信用
磁気コイルから入力された情報をメモリに記録しメモリ
に記録されている情報をカード側送信用磁気コイルから
出力する制御回路と、カード側受電用磁気コイルから入
力される交流電力を直流電力に変換して制御回路及びメ
モリに供給する整流安定化回路とを備える一方、送受信
機は、カード側送信用磁気コイルから信号が入力される
送受信機側受信用磁気コイルと、送受信機側受信用磁気
コイルを中心にカード側受信用磁気コイルおよびカード
側受電用磁気コイルに対応して配設された第１及び第２
の磁気コイルと、情報カードから送受信機側受信用磁気
コイルを通して得られる信号に基づいて第１の磁気コイ
ルと第２の磁気コイルとを送信用と送電用とに切り換え
る切換回路とを備えていることを特徴とする。

く作用〉 本発明においては、情報カードの挿入方向に拘らず、情
報カード側の送信用磁気コイルは必ず送受信機側の受信
用磁気コイルに対向することとなり、情報カード側の受
信用または受電用の磁気コイルが送受信機側の送信用ま
たは送電用の磁気コイルに対向することとなる。従って
、送受信機からカード側送信用磁気コイルを介して信号
が入力されることはなく、送受信機からの信号はカード
側の受信用または受電用磁気コイルに入力されることと
なる。このため、情報カードにおいて大量の入力電流が
基板に流れてしまうことはなく、ＩＣ内部トランジスタ
の誤動作が生ずることはない。

そして、カード側受信用磁気コイルに対向する送受信機
の磁気コイルが送信用であるか送電用であるか（カード
側受電用磁気コイルに対向する送受信機の磁気コイルが
送電用であるか送信用であるか）は、送受信機からカー
ド側受信用または受電用磁気コイルに信号が入力される
ことによってカード側送信用磁気コイルから送受信機側
受信用磁気コイルを介して送受信機に入力される信号に
基づき判断され、これら磁気コイル間に正常な対応間係
が無い場合には、送受信機側の第１と第２の磁気コイル
が送信用と送電用とに相互に逆に切り換えられ、カード
側受信用磁気コイルには送受信機側送信用磁気コイルが
対向し且つカード側受電用磁気コイルには送受信機側送
電用磁気コイルが対向する正常な対応間係が実現される
。

〈実施例〉 本発明に係る情報カード装置を実施例に基づいて具体的
に説明する。

本発明の一実施例を表す第１図及び第２図に示すように
、情報カード装置は情報カードＸと送受信機Ｙとにより
構成されている。

情報カードＸはカード本体２０に３つの結合用磁気コイ
ル１．２．３および半導体装置ＡＳＢ、Ｃ，Ｄを備えて
構成されている。

結合用磁気コイル１は送信用、結合用磁気コイル２は受
信用、結合用磁気コイル３は受電用にそれぞれ設定され
ており、送信用磁気コイル１は矩形のカード本体２０の
中心位置すなわちカード本体２０の各辺の中心線の交点
に配設されている。

受信用磁気コイル２と受電用磁気コイル３とはカード本
体２０の対称軸（カード本体２０の各辺の中心線）上で
送信用磁気コイル１を中心とした対称位置に配設されて
いる。

半導体装置ＡはＣＰＵ５およびＥＰＲＯＭメモリ７を構
成し、半導体装置Ｂはデータ再生回路９を構成し、半導
体装置Ｃは整流安定化回路１１およびクロック信号再生
回路１３を構成し、半導体装置りはリセット信号発生回
路１５、分周回路１７．１９、データセレクタ２１を備
えたデータ送信回路を構成している。尚、２３は導体か
ら成るシールド板であり、磁気コイルの周囲に配設され
て磁気コイル１．２．３の電磁波による障害を防止して
いる。

一方、送受信機Ｙにはカード側磁気コイル１．２．３に
対応して３つの結合用磁気コイル３１．３２．３３が備
えられている。磁気コイル３１はカード側送信用磁気コ
イル１と結合する受信用のものであり、磁気コイル３２
．３３は受信用磁気コイル３１を中心にカード側磁気コ
イル２．３に対応して配設されている。従って、情報カ
ードＸの挿入方向に拘らずカード側送信用磁気コイル１
は送受信機側受信用磁気コイル３１に対向することとな
るが、情報カードＸの挿入方向に応じてカード側受信用
磁気コイル２またはカード側受電用コイル３が送受信機
側磁気コイル３２または３３に対向することとなり、こ
れがために磁気コイル３２．３３は送信用または送電用
に切換得るようになっている。

送受信機Ｙには受信回路４１及び互いに全く同一構成の
パワー・クロック転送回路とデータ転送回路４２．４３
が備えられており、受信回路４１は受信用磁気コイル３
１に接続し、パワー・クロック若しくはデータ転送回路
４２．４３はそれぞれ磁気コイル３２．３３に接続しで
ある。

受信回路４１は、ローパスフィルター５１、アンプ５２
、ローパスフィルター５３、データ再生回路５４、ロー
パスフィルター５５、キャリア検出回路５６を備え、イ
ンターフェース４５のＲＸＤおよびＲＥＡＤＹに接続し
である。

パワー・クロック若しくはデータ転送回路４２．４３は
ドライバー６０．６１、バンドパスフィルター６２．６
３、パワーアンプ６４．６５を備え、インバータ回路７
０．７１、ＡＮＤ回路７２．７３、水晶発信器７５を備
えた切換回路７６を介してインターフェース４５のＴＸ
ＤｌおよびＴＸＤ２に接続しである。

上記構成の情報カード装置によるデータ通信開始までの
作動は、第３図に示すフローチャートに従って行われる
。すなわち、送受信機Ｙに情報カードＸが挿入されると
、送受信機Ｙ側の磁気コイル３１．３２．３３に情報カ
ートＸ側の磁気コイル１．２．３が対向してセットされ
ているかを確認しくステップＳｌ）、これら磁気コイル
が対向していることが確認された場合にはインターフェ
ース４５からカード供給電源ＯＮ命令を発行する。

この命令はＴＸＤ２をＬＯＷレベルとすることによりな
され（ステップＳ２）、これによって、発振器７５で発
せられたクロックパルスがＡＮＤ回路７３からドライバ
６１へ入力される。そして、このクロックパルスは、ド
ライバ６１て増幅され、バンドパスフィルター６３で整
形された後、パワーアンプ６５でカード供給用直流電源
と合成されて電波として磁気コイル３３に供給される。

磁気コイル３３に供給された電波はこの磁気コイル３３
に対向するカード側受電コイル３に電磁誘導により伝達
される（ステップＳ３）。すなわち、インターフェース
４５のＴＸＤ２がＬＯＷレベルとなったときには磁気コ
イル３３が送電用磁気コイルとして機能することとなる
。

このようにしてカード側受電コイル３に入力された電波
は電源とクロックパルスとに検波される（ステップＳ４
）。検波された電源は整流安定化回路１１によって直流
５Ｖに整流され、ＣＰＵ５及びリセット信号発生回路１
５に供給される。これによって、リセット信号発生回路
１５からのパワーオンリセラ）ＲＳＴ信号がＣＰＵ５に
出力されると共に、データセレクタ２１を介して送電用
磁気コイル１から情報カードＸがアイドル状態であるこ
とを示すＲＥＡＤＹ信号として出力される（ステップＳ
５）。

ＲＥＡＤＹ信号はカード側送信用磁気コイル１から送受
信機側受信用磁気コイル３１に入力され（ステップＳ６
）、キャリア検出回路５６からキャリア検出信号ＲＥＡ
ＤＹとしてインターフェース４５に入力される。このよ
うにインターフェース４５にＲＥＡＤＹ信号が戻ってき
たか否かを判断しくステップＳ７）、インターフェース
４５にＲＥＡＤＹ信号が戻ってきた場合には、インター
フェース４５のＴＸＤ　１側からデータが出力され、回
路４２をデータ転送回路として送受信機側磁気コイル（
送信用）３２からカード側受信用磁気コイル２ヘデータ
が入力される（ステップＳ８）。

尚、カード側受信用磁気コイル２へ入力されたデータは
データ再生回路９からＣＰＵ５に入力され、従来より公
知のＩＣカードにおけると同様に、ＣＰＵ５はＥＰＲＯ
Ｍ７と通信して所定のデータの読み出し及び保存を行う
。また、ＣＰＵ５からのデータはデータセレクタ２１を
介して送信用磁気コイル１から受信用磁気コイル３１へ
入力され、ローパスフィルタ５１、アンプ５２、ローパ
スフィルタ５３、再生回路５４、ローパスフィルタ５５
を介してインターフェース４６のＲＸＤにレスポンスさ
れる。すなわち、情報カードＸの機能は従来より公知の
ＩＣカードと同様であり、磁気コイル１．２．３の配置
の点を除いては公知技術に基づいて種々変更を加えるこ
とができる。

一方、上記ステップＳ７の判断において、インターフェ
ース４５にＲＥＡＤＹ信号が戻ってこない場合は、情報
カードＸの挿入により、カード側受電用磁気コイル３が
送受信機側の磁気コイル３３に対向せずに磁気コイル３
２に対向している状態であり、上記ＴＸＤ２をＨｌレベ
ルとすると共にＴＸＤＩをＬＯＷレベルとしてインター
フェース４５からカード供給電源ＯＮ命令を発行する（
ステップＳ９）。この結果、回路４２がパワー・クロッ
ク転送回路となり、上記と同様にしてクロックパルスと
カード供給用直流電源とを合成した電波として磁気コイ
ル３２に供給される（ステップ５１０）。磁気コイル３
２に供給された電波はカード側受電コイル３に電磁誘導
により伝達され、電源とクロックパルスとに検波される
（ステップ５１１）。

検波された電源は整′流安定化回路１１によって直流５
ｖに整流されてＣＰＵ５及びリセット信号発生回路１５
に供給され、リセット信号発生回路１５からのパワーオ
ンリセラ）Ｒ５Ｔ信号がＣＰＵ５に出力されると共に、
データセレクタ２１を介して送電用磁気コイル１からＲ
ＥＡＤＹ信号として出力される（ステップ５１２）、 ＲＥＡＤＹ信号はカード側送信用磁気コイル１から送受
信機側受信用磁気コイル３１に入力され（ステップ５１
３）、キャリア検出回路５６からキャリア検出信号ＲＥ
ＡＤＹとしてインターフェース４５に入力される。この
ようにインターフェース４５にＲＥＡＤＹ信号が戻って
きたか否かを判断しくステップ５１４）、インターフェ
ース４５にＲＥＡＤＹ信号が戻ってきた場合には、イン
ターフェース４５のＴＸＤ２側からデータが出力され、
回路４３をデータ転送回路として送受信機側磁気コイル
（送信用）３３からカード側受信用磁気コイル２ヘデー
タが入力される（ステップＳ８）。

ここで、上記ＴＸＤＩとＴＸＤ２との変更によってもイ
ンターフェース４６にＲＥＡＤＹ信号が戻ってこない場
合には、情報カードＸに異常があるものとして処理を終
了する。

上記のように、送受信機の送信用磁気コイルと送電用磁
気コイルとが切り替わることによって、情報カードＸは
その挿入方向に拘らず送受信機Ｙとの結合が達成できる
。

尚、上記実施例では結合用磁気コイルを情報カードの横
方向に対称に配設した例を示したが、これら結合用磁気
コイルを情報カードの縦方向に対称に配設しても良い。

また更に、情報カードの結合用磁気コイルをカードの表
裏面に対して対称に設ければ、情報カードを裏表を考え
ることなく送受信機に挿入することができ、使い勝手が
更に向上する。また、情報カードに備えるメモリは上記
実施例に示したＥＦＲＯＭの他にＥＥＰＲＯＭ等を用い
ることもできる。

〈効果〉 本発明の情報カード装置によれば、送受信機側の切換制
御によって情報カードと送受信機との間の磁気コイルの
正常な対応間係が実現されるため、コンパクトさを要求
される情報カードにおいて内蔵される回路の複雑化を招
くことなくカード挿入方向の制限を排除することができ
る。更に、カードの挿入方向に拘らずカード側送信用磁
気コイルは常に送受信機側受信用磁気コイルに対向する
ようにしたため、送受信機から情報カードの送信用磁気
コイルに信号電圧または電源電圧が印加されて情報カー
ドの基板に大量の電流が流れてしまうというような事態
は生ずることはなく、結合用磁気コイルの切換を行って
も情報カードの誤動作発生の虞を排除することができる
。従って、本発明によれば、情報カードの内部回路の複
雑化や情報カードの誤動作を防止つつ、挿入方向の制約
排除により情報カードの使い勝手を大幅に向上すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る情報カード装置のシス
テムを示すブロック図、第２図は本発明の一実施例に係
る情報カードの内部構造を示す正面図、第３図は本発明
の一実施例に係る情報カード装置の作動を説明するフロ
ーチャートである。 １はカード側送信用磁気コイル、 ２はカード側受信用磁気コイル、 ３はカード側受電用磁気コイル、 ５はＣＰＵ、 ７はＲＯＭ、 １１は整流安定化回路、 ２０はカード本体、 ３１は送受信機側受信用磁気コイル、 ３２．３３は送受信機側結合用磁気コイル、４２．４３
はパワークロック転送若しくはデータ転送用回路、 ５６はキャリア検出回路、 Ｘは情報カード、 Ｙは送受信機である。 特許出願人　　　　　凸版印刷株式会社代理人　　弁理
士　　桑　井　清　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 情報カードと送受信機とを備えた情報カード装置におい
   て、 情報カードは、カード本体の中心位置に配設したカード
   側送信用磁気コイルと、カード本体の対称軸上でカード
   側送信用磁気コイルを中心とした対称位置にそれぞれ配
   設したカード側受信用磁気コイルおよびカード側受電用
   磁気コイルと、情報を記録するメモリと、カード側受信
   用磁気コイルから入力された情報をメモリに記録しメモ
   リに記録されている情報をカード側送信用磁気コイルか
   ら出力する制御回路と、カード側受電用磁気コイルから
   入力される交流電力を直流電力に変換して制御回路及び
   メモリに供給する整流安定化回路とを備える一方、 送受信機は、カード側送信用磁気コイルから信号が入力
   される送受信機側受信用磁気コイルと、送受信機側受信
   用磁気コイルを中心にカード側受信用磁気コイルおよび
   カード側受電用磁気コイルに対応して配設された第１及
   び第２の磁気コイルと、情報カードから送受信機側受信
   用磁気コイルを通して得られる信号に基づいて第１の磁
   気コイルと第２の磁気コイルとを送信用と送電用とに切
   り換える切換回路とを備えていることを特徴とする情報
   カード装置。