JPH0312353B2 - - Google Patents

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JPH0312353B2
JPH0312353B2 JP57034862A JP3486282A JPH0312353B2 JP H0312353 B2 JPH0312353 B2 JP H0312353B2 JP 57034862 A JP57034862 A JP 57034862A JP 3486282 A JP3486282 A JP 3486282A JP H0312353 B2 JPH0312353 B2 JP H0312353B2
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JP
Japan
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data
circuit
signal processing
output
processing circuit
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JP57034862A
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JPS58154082A (ja
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Kunitaka Arimura
Yukihisa Nemoto
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Arimura Giken KK
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Arimura Giken KK
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    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record 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
    • G06K19/067Record 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
    • G06K19/07Record 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
    • G06K19/0723Record 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
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電池などの駆動用電源を搭載する
必要がなく、外部入出力機器とのデータの授受に
金属片等の導体を直接接触させる必要をなくし
た、マイコン(マイクロコンピユータ)やメモリ
などを搭載したキヤツシユカード、クレジツトカ
ード、ID(身分証明用)カード、メモリカードな
どに関する。
従来のこの種の装置は、殆ど存在せず、キヤツ
シユカードなどとして磁気カード方式が最も広く
流通しているが、この方式では、メモリ部である
磁気テープが露出しているために傷が付き易かつ
たり汚れたりすることや、スピーカなどの強磁性
体へ接近することで、記憶内容が消滅したり、変
質するなどの欠点と、記憶内容が1Kビツト程度
と小さく、入力データや記憶内容の処理能力を磁
気カード自体が全く持たないという欠点もあつ
た。
さらに、構造が単純であるために、記憶内容を
読み出すのは容易で、その秘密が保ち難く、複製
も簡単で悪用される危険性が大きかつた。
なお、この発明の装置に多少類似するものとし
て、最近欧米で実用化試験が実施されようとして
いるいわゆる「ICカード」,「データメモリカー
ド」,「コンピユータ内蔵カード」などと称される
ものがあり、これらはいずれもマイコンやメモリ
を内蔵し、外部入出力機器とのデータ授受を金属
製接触片を介して行い、カード自体にデータの処
理能力をも持たせると共に、記憶容量を磁気カー
ドの数倍から数10倍に拡大しようとする画期的カ
ードである。
しかし、この方式は外部入出力機器とのデータ
の授受や電力供給を外部に露出した複数個の金属
片の接触により行うために、金属片の摩耗,腐
触,汚れなどによる接触不良の恐れと、手指など
の人体が接触することによる内部素子の静電気破
壊の恐れがあると同時に、この金属片からメモリ
の内容に直接接近できる可能性もあるために、記
憶内容の機密保持に不安があり、従つてデータの
改ざんが行われて不正使用され、現金支払い者側
が甚大なる損害を被る危険があつた。また、一部
には紙状電池を装着して動作させるものがあり、
この場合はその取り扱いと電池の消耗に常に留意
する必要があるなど、煩わしく不経済である。
またこれらの欠点を解消するために識別信号を
発生するICを搭載し、識別信号を高周波電磁界
に乗せて送出する非接触型のものも知られている
が、この場合にはICのクロツク信号の発振回路
をカード装置に内蔵しているため高価なものにな
る上、その分のスペースが必要になる。
この発明は、これらの欠点を改善することを目
的とするもので、空間に高周波電磁界や超音波に
よる振動エネルギーの場を設け、その場のエネル
ギーを吸収,整流して直流電力源とすることによ
つて電池または電力供給用接触片を不要にすると
共に振動エネルギーの場の交流成分の周波数を利
用してクロツク信号を生成することにより、クロ
ツク信号用発振素子をも不要にしたものである。
また、外部機器とのデータや命令などの授受に
は、例えば、アンテナやコイルのような結合器を
介して行えば、結合器を必ずしも外部に露出する
必要の無い構造にできるから従来のような接触不
良,人体による静電気破壊,不正使用などの問題
を殆ど回避できる。
第1図はこの発明のカード装置の一実施例を示
すブロツク図である。この実施例のカード装置2
は、高周波電磁界や超音波のような振動エネルギ
ーの場1よりエネルギーを受波して交流電力を出
力するアンテナやコイルまたは受音体のような受
波器3と、この受波器3よりの交流電力を直流電
力に整流する整流回路4と、受波された振動エネ
ルギーの交流成分の周波数を分周や逓倍する周波
数変換回路5と、マイコンやメモリなどで構成さ
れる信号処理回路6と、振動エネルギーの場1の
エネルギーを受波して、その中に含まれる信号例
えば命令やデータを取り出して信号処理回路6に
入力信号として与える入力用結合器7と、前記信
号処理回路6よりの出力信号を振動エネルギーに
乗せて送波する出力用結合器8とにより構成され
ている。
次に上述実施例の作用について述べる。図示し
ない外部入出力用機器にて出力されたデータや命
令は、当該機器に連結された振動エネルギー発生
装置から発生する電波や超音波といつた振動エネ
ルギーに乗せて送波される。一方前記振動エネル
ギー発生装置によつて空間に形成された振動エネ
ルギーの場1内に上述のカード装置2が位置する
と、受波器3が振動エネルギーを吸収して交流電
力に変換し、この電力は整流回路4で直流電力に
変換された後周波数変換回路5や信号処理回路
6、あるいはその他の回路に駆動電力として与え
られる。また前記振動エネルギーの交流成分はそ
のままの周波数で直接に(点線の接続)、あるい
は周波数変換回路5で分周や逓倍して信号処理回
路6へクロツク信号として導かれる。そして入力
用結合器7は振動エネルギーに含まれるデータや
命令を取り出して信号処理回路6に与える。信号
処理回路6は、例えば予めこの中にプログラムが
書き込まれており、書き込み命令及びそれに続く
データの入力により当該データを書き込み、書き
込み終了信号を出力用結合器8を介して高周波信
号として外部入出力用機器に出力する。この信号
処理回路6はデータの書き込みに限らず、既に書
き込まれているデータの変更,追加、あるいは読
み出し命令に基づくデータの読み出し等の処理を
実行し、記憶されているデータや命令等を出力す
る。
ここで信号処理回路6におけるデータの書き込
み、読み出し、変更、及び追加は、周波数変換回
路5にて振動エネルギーの交流成分を分周または
逓倍した周波数信号をクロツク信号として実行さ
れる。従つて例えば本発明をIDカードに適用し
た場合、ポケツトにIDカードを入れた人が所定
の領域にきたときに信号処理回路が読み出し命令
を受け、ここから対応する識別コードが読み出さ
れて出力され、外部機器側でその識別コードに基
づいて所定の判別を行うことができる。
次に、この発明による装置の各部の回路の具体
例について説明する。
受波器3には、高周波電磁界の場のエネルギー
を吸収する場合にはアンテナやコイルなどを、ま
た、超音波の場のエネルギーを吸収する場合には
マイクなどの受音体を使用し、その出力を、例え
ば、第2図に示すようにダイオード9,10、コ
ンデンサ11,12よりなる整流回路4によつて
倍電圧整流して直流とし、必要に応じて抵抗1
3、定電圧ダイオード14、コンデンサ15によ
る定電圧回路16や3端子レギユレータなどによ
つて電圧を安定化してから他の回路へ供給する。
周波数変換回路5には、例えば分周器を使用す
れば極めて簡単に入力周波数を逓降してクロツク
信号を生成し、マイコンなどの信号処理回路6へ
印加することができる。勿論、場合により、逓倍
や逓降の周波数変換を必ずしも行う必要は無い。
信号処理回路6は一般にROMやRAMとこれ
らのメモリを制御するマイコン部とから構成され
るが、この発明による装置においては、その使用
目的から、入力用や出力用の結合器7,8の数は
少ない方が、小型にできる利点があるから、入出
力データは1ビツトの直列信号とする場合が多
く、この場合には、第3図に示すようにマイコン
などの信号処理回路6の入力側には直列,並列イ
ンターフエイス回路17を、出力側には並列,直
列インターフエイス回路18を介して外部入出力
機器とのデータなどの授受を行うように構成すれ
ば、マイコン自体は4ビツトや8ビツトの並列デ
ータの入出力を行えるので、プログラムが簡素化
されたりデータ処理速度が改善される。
また、入力用あるいは出力用結合器7,8を減
らす手段として、電子的切り換えによつて1個の
結合器を入力用と出力用に時分割して使用する方
法もあり、これにより結合器の数を半減でき、1
ビツト直列信号の授受であれば1個の結合器で済
ませることができる。
入力用または出力用結合器7,8には、第4図
に示すように、コイル70を使用して電磁結合に
よるデータの授受を行う方法が比較的簡便である
が、その場合、コイル70には、入力データなど
の微分されたパルスが第5図に示すように現れる
から、この微分されたパルスと入力回路19によ
つて増幅や波形整形などの処理をして、第6図に
示すように入力パルス波形を復元し、信号処理回
路6へ印加する。この場合コイル70及び入力回
路9により入力用結合器7が構成される。出力用
結合器8へ信号処理回路6からデータなどを伝送
する場合、信号処理回路6の駆動能力が低けれ
ば、第4図に示すように駆動回路20を設ければ
良い。なお直流電力を得るための振動エネルギー
と信号処理回路の入力信号を含む振動エネルギー
とクロツク信号を得るための振動エネルギーとは
共通のものであつてもよいし、別個のものであつ
てもよい。
この発明による装置の形状は、名刺などのカー
ド状である必要は無く、円形,円筒形,三角形,
立方体形などのように使用目的に合わせて任意の
形状とすることができる。
本発明は、振動エネルギーの場のエネルギーを
受波して、これから直流電力を得てカード装置内
の回路の駆動源にすると共に、振動エネルギーに
基づいてクロツク信号を得、振動エネルギーを介
して信号の受波を行うようにしているため、次の
ような効果がある。
(1) 回路駆動用の電池が不要であるため、その交
換時期を常に留意したり、交換作業を行わなく
て済み、電池交換の費用も不要である。
(2) 外部機器から振動エネルギーを介してカード
内のデータの書き込みや追加、変更等の処理が
できるので、それらの処理を、データの書き込
み装置にカードを組み込むといつた作業をしな
くとも容易に行うことができる。しかもデータ
などの入出力はコイルなどの結合器を介して行
えるので、接触不良や静電気による内部素子破
壊などの恐れがなく、機械的にも電気的にも信
頼性が大幅に改善される。
(3) コイルなどの結合器を使用することで、この
発明による装置のケースや筐体外部に接触片な
どを露出させる必要が無く、結合器の位置や配
置も外部からは不明であるから、メモリの内容
を読み出したり、改ざんすることは殆ど不可能
であり、メモリ内容の秘密性が極めて高い。
(4) 電力供給やデータなどの授受に接触片を全く
使用していないことから、装置全体をケースの
中に封じ込める構造にし、特殊気体中や水中あ
るいは高湿度環境中でも動作させることが可能
となり、極めて有用である。
また、この種の装置は常時ポケツトなどに入
れて携行することが多いために、人体の汗など
の湿気が装置内に侵入し、内部回路を不良にす
ることもあるが、密封構造のためこのような不
良をも避けられる。
(5) 信号処理回路6のクロツク信号は、場1の周
波数に基づいて生成されるから、場1の周波数
が水晶発振子などによる極めて安定で確度の高
い特性を有するものであれば、クロツク信号も
それと同等の高品質のものとなるばかりか、高
価で容積が大きく振動に弱い水晶振動子をクロ
ツク信号発生用素子として、全てのカード装置
に搭載する必要が無くなり、経済的であると同
時に機械的信頼性も向上し、装置を小型軽量に
することが可能となる。また、外部入出力機器
は、場1の発生装置から、このクロツク信号の
元となる周波数を直接得ることができるから、
データの授受において、カード装置側との同期
を容易にとること、即ち命令の送り出しとデー
タの受け取りとのタイミングを容易にとること
ができるので、外部入出力機器側で安定したデ
ータの読み出しができる。
以上において本発明では、キヤツシユカードや
IDカードに留まらず、パスポート,健康保険証,
病院のカルテ,電話料金自動支払い用カード、製
品識別カード、FA,OA等のメモリカードなど
のように極めて多くの分野に適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明によるカード装置の一実施例
を示すブロツク図、第2図は整流回路の具体的な
一例を示す回路図、第3図はデータの直列,並列
変換用インターフエイスを使用した他の実施例の
ブロツク図、第4図は本発明の更に他の実施例の
ブロツク図、第5図はコイル70における出力波
形図、第6図はデータの入力回路19における出
力波形図である。 1……振動エネルギーの場、2……カード装
置、3……受波器、4……整流回路、5……周波
数変換回路、6……信号処理回路、7……入力用
結合器、8……出力用結合器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 空間に形成された振動エネルギーの場のエネ
    ルギーを受波して、交流電力を発生する受波器
    と、該受波器よりの交流電力を直流電力に変換す
    る整流回路と、前記振動エネルギーの場のエネル
    ギーを受波し、その中に含まれるデータを取り出
    す入力用結合器と、前記整流回路で得た直流電力
    を駆動電力とし、前記入力用結合器よりのデータ
    が書き込まれる信号処理回路と、この信号処理回
    路より読み出されたデータを振動エネルギーに乗
    せて送波する出力用結合器とを具備してなり、 前記受波器で受波された振動エネルギーの交流
    成分に基づいて得られた周波数信号をクロツク信
    号として、信号処理回路におけるデータの書き込
    み及び読み出しを行うことを特徴とするカード装
    置。
JP57034862A 1982-03-05 1982-03-05 カード装置 Granted JPS58154082A (ja)

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