JPH0785256B2 - 無接点インタフェースを介してパワーを供給するための装置および方法 - Google Patents

無接点インタフェースを介してパワーを供給するための装置および方法

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JPH0785256B2
JPH0785256B2 JP62501892A JP50189287A JPH0785256B2 JP H0785256 B2 JPH0785256 B2 JP H0785256B2 JP 62501892 A JP62501892 A JP 62501892A JP 50189287 A JP50189287 A JP 50189287A JP H0785256 B2 JPH0785256 B2 JP H0785256B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、所定の量の電力（パワー）を無接点インター
フェース（コンタクトレスインターフェース）を通じて
これらカードに供給するための装置に関する。
発明の背景 “スマート カード（Smart Cards）”とも呼ばれるパ
ーソナル データ カード（Personal Data Cards、PD
C）は、従来のクレジット カードとほぼ同一サイズの
プラスチック片内に埋め込まれた１つあるいは複数のマ
イクロエレクトロニック チップを含むデバイスであ
る。典型的には、このチップは演算動作を遂行するため
のマイクロプロセッサ及び記録用のある種の形態のメモ
リ、例えば、EEPROMを含む。このカードは、例えば、
“デビット（debit）”カードと類似の方法で、長距離
電話、小売店での買い物及び自動バンキング マシン用
に使用される。他の用途として、個人同定及び一般的な
データの記録に使用されるか、これらはカード保有者あ
るいカード発行者によってときどき修正される。これら
カードに関する背景資料としては、例えば、IEEEスペク
トラム（IEEE Spectrum）、1984年２月版のページ43−4
9に掲載の論文［スマート クレジット カード：キャ
シュレス ショッピングに対する答え（Smart Credit C
ards:the answer to cashless shopping）］；及びサイ
エンティフィック アメリカン（Scientific America
n）、1985年11月版、ページ152−159に掲載の論文［ス
マート カード（Smart Cards）］を参照することがで
きる。
PDCに対するパワーの供給は、従来は、金属コンタクト
を介して遂行された。しかし、この金属コンタクトは、
酸化及び腐食を受けまた表面に汚れが被着することがあ
り、これは場合によってはオーム抵抗を増加させ、また
場合によっては隣接するコンタクト間の回路短路を引き
起こす。この金属コンタクトはそれらの期待される寿命
を通じて信頼ある性能を保証するためには電気的及び機
械的に丈夫であることが要求される。
この一般的問題に対する１つの解決が1984年10月30日付
けでR.R.ミラーII（R.R.Miller II）に公布され、本発
明の譲受人に譲渡され、参照の目的でここに組み込まれ
た合衆国特許第4,480,178号［クレジット カード用の
デバイスを読取りシステムにインタフェースするための
チューニング装置（Tuning Arrangement for Interfaci
ng Credit Card−Like Device to a Reader System）］
に開示されている。この参照文献は動作パワーをキャパ
シティブ インタフェースを通じてPDCに供給するため
の装置を開示する。可変インダクターがパワー供給回路
を自動的に共振に調節し、これによってカードへのパワ
ー供給を最大化する。しかし、コンデンサ プレートの
サイズによってカードに供給できるパワーの量が制限さ
れる。
PDCにパワーを供給するための改良された方法が、R.L.
ビリングス（R.L.Billings）の名前で1984年10月25日付
けで出願され、本発明の譲受人に譲渡され、参照の目的
でここに組み込まれた合衆国特許申請第664,555号［フ
レキシブル インダクター（Flexible Inductor）］に
開示されている。この明細書は、フレキシブル コイル
及びフレキシブル フェロマグネティック部材を含むカ
ードを開示するが、このカードは関連するカード読出し
／書込みユニット内に挿入されると、誘導的にトランス
フォーマの一次コイルに結合し、PDC内のコイルがトラ
ンスフォーマの二次コイルとして動作し、読出し／書込
みユニットから電気パワーを受ける。ただし、この装置
ではカードに供給されるパワーの量を調節することはで
きない。このため、読出し／書込みユニット内にPDCを
正しく位置することが重要となる。装置の交差及び異な
るPDC間での空気間隙の差異によって多過ぎたり、少な
過ぎたりする量のパワーがカードに供給される原因とな
る。パワーが少な過ぎる場合は回路が起動されず、一
方、多過ぎの場合はカードを損傷する恐れがある。もう
１つの問題として、カード所有者がカードのタイプに関
する情報を入力しなくても読出し／書込みユニットに挿
入されたカードが従来のクレジット カードであるか、
PDCカードであるか決定できることが要求される。
従って、カード読出し／書込みユニットがそこに挿入さ
れたカードのタイプ（従来のカードとPDC）を判別でき
ることが要求される。同様に、カード読出し／書込みユ
ニットがカードがそったり、PDCとユニットの間の整合
が正しくない場合でもPDCに所定の量のパワーを一貫し
て供給することが要求される。
発明の要約 所定の電気パワーをパーソナル データ カード（Pers
onal Data Card、PDC）上に含まれる負荷インピーダン
スに磁気的に結合するためのパワー供給装置が開示され
る。発振器によって駆動されるパワー増幅器は可変電圧
源及びトランスフォーマの一次コイルとして動作する第
１のコイルを含む。トランスフォーマの二次コイルはPD
C上に位置するもう１つのコイルである。本装置は第１
のコイルを流れる電流の規模及び可変電圧源の規模を測
定するための装置を含むことを特徴とする。これらの規
模の積が発生されたパワーの測定値を与える。測定され
たパワーを格納するため、及びパワーが負荷インピーダ
ンスが存在する状態及び存在しない状態の両方で測定で
きるようにするためカードの存在あるいは不在を検出す
るための装置が提供される。また、負荷インピーダンス
が存在するときと存在しないときのパワーの差を計算
し、可変電圧源の規模をこのパワーの差が所定の量の電
気パワーと実質的に同一になるまで変動するための装置
が提供される。従って、この装置を通じて、PDCに調節
されたパワーが供給され、PDC自体のパワー散逸は最小
となる。パワー供給装置との関連で使用される発振器は
PDCに要求されるタイミングを提供する。
本発明及び本発明の動作は以下の詳細な説明を付随する
図面を参照しながら読むことによって一層明白となる。
図面の簡単な説明 第１図はブロック図にて本発明によるコンタクトレス
カードに対する調整パワー供給システムを示す図； 第２図は第１図にブロック図にて示される調整パワー供
給システムをより詳細に示す図；そして 第３図及び第４図は本発明を実現するためにマイクロプ
ロセッサによって遂行される特定の動作を図解する流れ
図である。
詳細な説明 第１図はブロック図にてパーソナル データ カード
（Personal Data Card、PDC）とも呼ばれる電子トラン
ザクリョン カード用のパワー供給システム（power de
livery system）を示す。PDC200は電子信号を介してPDC
にデータを書き込むあるいはこれらデータを読み出すよ
うに設計されたカードを読出し／書込みユニット（レセ
プタ）に挿入して使用される。PDCは、これが不透明の
プラスチック材料から製造され、従来のクレジット カ
ードと概むね等しい寸法（85.7×54×0.76mm）を持ち、
従来のカードと外観が類似する。PDC200はさらにフル
パワーのマイクロプロセッサ及び関連するメモリ；つま
り、カードのプラスチック内に埋込まれ、動作のために
パワーを必要とする集積回路を含む。この回路にパワー
を供給するための多くの技術が存在するが、本発明は、
所定の量のみをコンタクトレス インタフェース（cont
actless interface）を介して供給するための装置及び
方法を開示する。第１図は読出し／書込みユニットから
PDCへのパワーの供給に関して示す。PDCと読出し／書込
みユニット間のデータの転送に関してはここでは説明さ
れない。
PDC200は動作するためにパワーを必要とする複数の回路
を含み、これらは集合的にブロック220によって示され
る。誘導デバイス201はフレキシブル コイル及びフレ
キシブル コア ピースを含む。この誘導デバイスは、
読出し／書込みユニットのパワー供給システム100内に
位置する一次コイル101と協力するトランスフォーマの
二次コイルを形成する。整流器210はAC電圧をDC電圧に
変換する機能を持つが、この整流器に関しては当業者に
おいて周知である。基準クロック230は誘導デバイス201
に供給されたAC電圧からタイミングを抽出し、220とし
て示される回路によって使用されるためのクロック信号
を生成する。
読出し／書込みユニットのPDCにパワーを供給する動き
を持つ部分はパワー供給システム100及びパワー レギ
ュレータから構成される。パワー増幅器回路130は発振
器110によって駆動され、一方、これは一次コイル101を
駆動する。電圧は一次コイル101内の可変電圧源320から
供給を受けるセンタ タップド構成（center tapped ar
rangement）に加えられる。電流モニタ120は一次コイル
101を通じて流れるDC駆動電流を測定する。プロッセッ
サ310は、他の動作とともに、一次コイル101のセンタタ
ップに加えられる一次電圧レベルVpを制限し、またその
メモリ内に電流モニタ120によって測定されたDC駆動電
流を記録する。
PDC200が読出し／書込みユニットに挿入される前に、プ
ロセッサ310は、可変電圧源320がシーケンスのステップ
電圧レベルを一次コイル101に加えるように命令し、そ
のメモリ内に個々のステップ電圧レベルと関連する零入
力DC駆動電流の測定値を格納する。ここで、「零入力電
流」とは、PDCが読出し／書込み装置中にないときに生
成される測定値である。添字ｑは“零入力（quiscen
t）”を意味し、かつ添字ｎは特定の測定値を同定する
ものである（15個の異なる零入力電流が存在することに
注意）。PDC200が読出し／書込みモジュールに挿入され
た後、プロセッサ310は可変電圧源320に一次コイル101
に加えられる電圧をステップ電圧レベルと類似のシーケ
ンスにて増加するように命令する。その後、電流モニタ
120が一次コイル101を通じて流れるDC駆動電流をモニタ
し、この測定値をデジタル形式にてプロセッサ310に提
供する。この測定値はここにそれと関連する特定の一次
電圧とともに格納される。次に、これら電流と電圧の積
からパワーの測定値が計算される。個々のステップ電圧
に対して、PDCが挿入されたときと挿入されないときの
間の測定されたパワーの差も計算される。このパワーの
差は実際にPDCに供給されたパワーの量に対応する。こ
の量が所定のしきい値を超えると、このステッピング
プロセスが中止され、現在一次コイル101に加えられて
いる電圧がPDCが読出し／書込みユニットから取り出さ
れるまで固定される。PDCが取り出された後、新たなパ
ワーの零入力値が計算される。
次に第２図の説明に入り、発振器110は1.8432MKzの方形
波を要素131−136から構成される前置増幅器を通じてト
ランスフォーマ137に供給する。前置増幅器内におい
て、抵抗体132はバイアス安定化を提供しエミッタ電流
をセットする。一方、コンデンサ133は関連するACバイ
パスである。前置増幅器の方形波出力はステージ間トラ
ンスフォーマ（interstage transformer）137の一次コ
イルによって正弦波に変換される。これは駆動電界効果
形トランジスタ（FET）141−142の入力キャパシタンス
によって共振され、トランスフォーマ137、及びトラン
スフォーマの一次コイルと並列のコンデンサ136に反射
される。抵抗体135はトランジスタ134がオンであると
き、タンク回路の（AC電流による）短絡を防止する一定
の出力インピーダンスを提供する。トランスフォーマ13
7は電圧を４の係数でステップ アップするように設計
され、出力を180゜離れた２つの信号に分割するように
センタ タップされる。
パワー増幅器の駆動回路はプッシュ プル、クラスＢ増
幅器として構成された２つのFET141−142から構成され
る。チューニング コンデンサ144、145及び抵抗体14
3、146及び123は波形の整形に使用される。このプッシ
ュ プル構成は、単一デバイス増幅器では実現できない
固定供給電圧からの大きな最高最低出力スイング（peak
−to−peak output swing）を得るために使用される。
理論上は、この出力コイルが共振された場合は、供給電
圧の４倍の最高最低スイングを得ることができる。この
出力スイングを得ることは、これが二次コイルの所の電
圧出力が同一の場合、一次コイルがより多くの巻数を持
つことを可能とすることから重要である。これは、回路
Ｑ、そして結果として回路損失を低下させる。個々のFE
Tゲート上のピーク スイングは本発明による回路では1
8ボルトに達する。このスイングは、全てのデバイスが
強くオンとなり、従って、低い駆動レベルが使用された
ときさまざまなデバイスによって遭遇される危険のある
“オン”チャネル抵抗の変動を低減するために意図的に
高くされる。
FET141、142は２から４ボルトのVt、及び最大2.4オーム
の“オン”チャネル抵抗を持つ。ゲート ドライブはプ
リドライブからセンタ タップド トランスフォーマ出
力によって提供される。ここで、センタ タップDCは遷
移期間中にデットバンドを低減するために公称1.8ボル
トにバイアスされる。抵抗体138、140並びにフィルタコ
ンデンサ139から構成される電圧デバイダは必要なバイ
アスを提供する。
コンデンサ144、145は一次コイル101を共振するために
使用される。チューニングなしでは、一次コイルがその
自己共振周波数に励振され、重大なリンギングを生成
し、この結果、二次コイル上に偽のクロック パルスが
出現する。チューニングはまた一次回路を駆動回路に対
する実負荷（複素数で表わされる負荷の実成分をいう）
のように見せ、結果として、ドライブ内のリアクティブ
電流成分及び関連する損失を大きく低減する。チューニ
ング キャパシタンスは個々が要求されるキャパシタン
ス値の二倍を持ち、二分された２つの一次コイルの間に
直列に置かれたコンデンサ144−145の間で分割される。
これは一次コイル101の全長間に置かれた単一コンデン
サよりも滑らかで一層対称的な出力波形を提供する。
パワー消費の計算ができるようにコイル101を流れる駆
動電流の測定値を得る必要がある。コイルを流れる全て
の電流は電流モニタ120内に位置する抵抗体125にも流れ
るため、抵抗体125の間のDC電圧は駆動電流に比例す
る。抵抗体125は駆動電流検出抵抗体、並びに駆動FET14
1、142に対する電源デジェネレーション抵抗体として機
能する。抵抗体125の間の電圧は抵抗体122、123及びコ
ンデンサ124によってフィルタされる。A/D変換器121は
その入力の所に存在するアナログ電圧をその出力の所の
順番に並べられ８個の２進電圧値の系列（シーケンス）
に変換するために使用される。ここでのアナログ電圧
は、勿論、フィルタ後の抵抗体125の間の電圧である。1
53.6kHzのクロック信号がA/D変換器121の入力402に加え
られるが、これは入力401上の基準電圧と一体となっ
て、一連の近似値をステップする。プロセッサ310は403
にて示されるリードを通じてこの変換プロセスを始動さ
せる。A/D変換器121はその出力データをプロセッサ310
にリード403上のシリアル ビット流として提供する
が、ここで最上位（Most Significant Bit、MSB）が最
初に提供される。A/D変換器121は従来の８−ビット シ
リアル変換器、例えば、テキサス インスツルーメント
（Texas Instruments）から販売されるADC0831を使用す
る。
プロセッサ310は８−ビット マイクロコントローラ、
例えば、インテル8051であるが、これはA/D変換器121及
びパワー レギュレータ300を制御し、挿入されたカー
ドがPDCであるか決定し、PDCに供給されるパワーを正し
いレベルにセットする。カードの存在及びカードが完全
に読出し／書込みユニットに挿入されたか否かを検出す
るために光検出器が使用される。これらセンサ回路は同
一であり、機械起動式インタラプター（mechanically a
ctivated interrupter）を持つスロット付き光スイッチ
（soltted optical switch）を使用する。本発明の好ま
しい実施態様において使用される光スイッチ（MST923
0）の間隙寸法は幅20ミル、高さ60ミルである。この物
理的設計は、それぞれカードが挿入されたあるいは取り
出されたとき、この間隙が完全にブロックあるいは完全
に開けられることを保証する。カードがカード スロッ
トから取り出されるたびに（これは“カード イン”セ
ンサが高状態に戻ることによって示される）、プロセッ
サ310はカウンタ321を起動し、15パルスのシーケンスを
カウンタに送り、一次電圧を最大に増分する。一次コイ
ル101内に流れる駆動電流はA/D変換器212によって測定
される。プロセッサ310は次に一次電圧の個々のステッ
プに対して零入力駆動電流の値を記録する；零入力パワ
ーは、読出し／書込みユニットにカードが挿入されてな
いとき測定される。
カードが“カード挿入完了（card fully inserted）”
センサをトリップすると、一次コイル101内を流れる最
大電流の測定が行なわれる。プロセッサ310は次にこの
電流の流れをカードを挿入しないときに一次コイル内に
流れる電流の記録された値と比較する。差が所定のしき
い値以上である場合は、そのカードはPDCであるとみな
され、クランプが起動され、PDCカードが定位置に保持
される。この所定のしきい値はメモリ内に格納された変
数であり、任意の値を指定できる。
PDCをクランプする前に、プロセッサ310はさらにカウン
トをゼロにする１つのパルスをカウンタ321に送り、一
次電圧を最低にセットする。カードがクランプされた
後、プロセッサ310は一次コイル内を流れるアクティブ
電流（Ia,n）を測定する。一次電圧のこの値に対する零
入力駆動電流の値（Iq,n）がメモリからリコールされ、
カードをクランプした状態で得られた値から引かれる。
この電流の変化に一次電圧及び補正係数を掛けてPDCに
供給されているパワーが決定される。これら一次電圧及
び補正係数の値はROM内に格納されている。計算された
カード パワーが所定のしきい値（例えば、200mW）よ
り低い場合は、プロセッサは一次電圧を増分し、駆動電
流を測定し、計算を反復し、再度カード内の電圧レベル
が正しいかチェックする。カードによって引かれている
パワーが所定のしきい値をいったん超えると、プロセッ
サ310はカードが取り出されるまで一次電圧をその値に
保持し、その後、プロセッサは全ての一次電圧レベルに
おいて零入力駆動電流を再度測定及び記録する。
カウンタ321はプロセッサ310からライン406を通じてパ
ルスを受信し、ライン407上のパラレル２進出力信号を
生成する。使用が可能なデバイスは、４ビット２進カウ
ンタ、例えば、16個の異なる状態が生成できる74LS93で
ある。クォッド比較器322はライン407上に存在する２進
信号をライン408上の基準電圧と比較し、その出力の所
の４つの“オープン コレクタ（open collector）トラ
ンジスタ回路を駆動する。これら出力信号は通常抵抗体
323−326とアースとの間のスイッチとして動作する。適
当なデバイスはLM339であるが、これは複数の製造業者
から販売されている。こうしてシーケンスの16個の異な
る電圧が増幅器330の反転入力に送られ、その非反転入
力上に存在する基準電圧と比較される。この基準電圧は
直列ドロッピング抵抗体501、ツェナー ダイオード50
2、及びフィルタリング コンデンサ503から成る周知の
構成によって生成される。この好ましい実施態様におい
ては、1.235ボルトの値が使用される。増幅器330から放
射されるさまざまな電圧レベルが最終的にはパス トラ
ンジスタ335を介してリード409上の一次電圧Vpを制御す
る。この好ましい実施態様においては、パワー レギュ
レータが等しい増加量にて6.75から10.5vまでステップ
するようにセットされる。抵抗体328は増幅器330に負の
フィードバックを提供し、バイアス安定性を保つ。一次
電圧Vpは前置増幅器並びにパワー増幅器に加えられるた
め、Vpの変動効果が増幅される。コンデンサ337はVpに
対するフィルタリングを提供する。
次に第３図及び第４図の流れ図の説明にはいるが、これ
は、本発明に従ってPDCに供給されるパワーを制御する
ためにプロセッサ310に要求される全てのタスクを遂行
するための単純なコンピュータ プログラムのベースを
与える。初期化シーケンス600はPDCが読出し／書込みユ
ニット内に挿入されてない状態で一次コイル101内に流
れる零入力電流のテーブルを作成するように設計され
る。
ステップ601はｎ＝０にセットする。このｎの値はその
後４−ビット２進カウンタ321によってその出力の所の
パラレル２進数字“0000"を生成し、最終的に最小一次
電圧レベルを提供するのに使用される。この好ましい実
施態様においては、最小一次電圧レベルは6.75ボルトと
される。ステップ602は電流測定ステップであり、ここ
で、A/D変換器121がｎの特定の値と関連し、Iq,nによっ
て表わされる零入力時の電流値を提供する。
ステップ603及び604はループをセット アップするが、
これによって全部で16個の零入力電流値（Iq,0……Iq,1
5）が測定され、RAM内に格納される。
読出し／書込みユニット上のセンサによってカードが完
全に挿入されたことが示されると、最大アクティブ電流
が測定される（つまり、Vpがその最大レベルのとき一次
コイル101内を流れる電流が測定される）。ステップ605
及び606がこのタスクを遂行する。ステップ607はカード
に供給された電流（Id）を最大アクティブ電流（Ia,1
5）と最大零入力電流（Iq,15）の間の差として計算す
る。供給された電流（Id）がメモリ内に記録された基準
電流（I ref）を超える場合は、挿入されたカードがPDC
であるとみなされ；超えない場合は、（電流を引かな
い）磁気ストリップ カードであるとみなされる。ステ
ップ608はこの測定を定義し、ステップ610及び611は自
明である。
ステップ609は供給された電流計算に基づいて挿入され
たカードがPDCであると決定されたときに呼び出され
る。読出し／書込みユニットはPDCを定位置にクランプ
するソレノイドを装備される。ステップ609はPDCを定位
置にクランプし、同時にｎ＝０にセットし、アクティブ
電流測定がさまざまな一次電圧に対して開始できるよう
にする。ステップ612はｎの個々の値に対して一次コイ
ル101内に流れる駆動電流（Ia,n）の値を測定及び格納
する。
ステップ613は個々のｎの新たな値に対してPDCに実際に
供給されたパワーを得られた差電流とROM内に格納され
た電圧Vnとの積として計算する。この積に次に補正係数
C.F.が掛けられる。この補正係数はメモリ内に格納され
ている経験的に決定された値であり、数学的計算と実際
のパワー測定値との間の対応を達成するために使用され
る。この補正係数は、生来の測定誤差、フレックス漏
れ、その他を考慮するシステム定数である。
PDCに供給されるパワーがROM内に格納された所定のしき
い値を超えると、ステップ615−615が読出し／書込みユ
ニットとPDC間のデータ伝送が開始されたことを示す指
標がカードが取り出されるまで与えられる。一方、PDC
に供給されたパワーが所定のしきい値を超えない場合
は、ステップ617がｎの値、従って、一次電圧を増加さ
せ、ステップ612及び613の測定が繰り返される。
最大一次電圧が加えられた場合でもPDCに供給されてい
るパワーが所定のしきい値を超えない場合は、ステップ
618及び619はデフォルト状態を与え、これによって磁気
ストリップ カードであるとみなされる。通常はステッ
プ610がこの状態を検出する。
カードが取り出されると、初期化シーケンス600が装置
の摩耗、温度の変動、及び予測不能の変動に起因する零
入力電流のドリフトを収容する目的で反復される。
つまり、本発明は、所定の量のパワーをPDCに供給する
ための方法及び装置を提供する。長所として、パワー調
整がカード読出し／書込みユニット内で達成され、従っ
て、レギュレータ回路及びそれらと関連するパワー散逸
がPDC自体から排除できる。もう１つの長所として、供
給されるパワーの量をモニタリングすることによって、
さまざまなタイプのカード（例えば、PDCと従来のクレ
ジット カード）を識別することが可能となる。これは
２つの点で有効である。つまり、ｉ）これは従来のクレ
ジット カードとの互換性を与え、またii）将来の“ス
マート カード”間の識別を行なうための手段を提供す
る。
パワー調整は周知であるが、本発明は、これをコンタク
トレス インタフェースを通じて達成するための新規の
方法を提供する。ここでは、特定の実施態様が開示され
たが、本発明の精神と範囲から散逸することなく他のさ
まざまな変形が可能である。１つの変形として、読出し
／書込みユニットからカードが取り出されるたびに遂行
される零入力電流の測定を省略することもできる。この
場合、特定の読出し／書込みユニット設計の代表として
選択された零入力電流の推定値がメモリ内に格納され
る。もう１つの方法として、マイクロプロセッサ及びデ
ジタル メモリを排除することもできる。この場合は、
一次コイル内の電流の流れに応答するアナログ フィー
ドバック回路が可変電圧源を制御するために使用され
る。読出し／書込みユニットの寿命を通じて最低限の変
動を示すことが予測されるシステム パラメータ、例え
ば、零入力電流は、フィードバック回路内の製造時に固
定される調節可能な要素によって収容できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 3/28 Ｙ (72)発明者 メイアー，フランキー ジョージ アメリカ合衆国 46226 インディアナ, インディアナポリス，ビー．ブレンドンウ ェイ パークウェイ 5672 (56)参考文献 特表 昭60−501332（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】可変出力パワー増幅器から無接点インタフ
    ェースを介して負荷インピーダンス（200）にしきい値
    量の電気パワーを磁気的に結合するためのパワー供給装
    置において、該増幅器（130）が電圧源（320）を半導体
    デバイス（141,142）に接続するための一次コイル（10
    1）を含み、該半導体デバイスが該一次コイル内を流れ
    る電流を時間変動信号に応答して調節し、該パワー供給
    装置がさらに 該一次コイル内を流れる電流の規模を測定してそれに比
    例する電圧を発生するためのモニタ手段（120）と、 該比例電圧及び該電圧源の規模の両方に応答してこれら
    の積を生成するための掛算器手段（310）と、 該積および負荷インピーダンスが一次コイルに電気的に
    結合されていないときに増幅器により発生されるパワー
    に比例する所定の量の両方に応答して、これらの差異を
    生成して負荷インピーダンスに供給されるパワーの測定
    値を生成するための減算手段（310）と、 該供給されるパワーが該しきい値の量の電気的パワーと
    実質的に等しくなるまで該増幅器の出力パワーを変動さ
    せるための手段（310,321,322,330,332,335）とを含む
    ことを特徴とするパワー供給装置。
  2. 【請求項２】請求の範囲第１項に記載のパワー供給装置
    において、さらに 該無接点インタフェースに物理的に接近して位置された
    負荷インピーダンスの存在を検出し、その指標を提供す
    るための手段（606,608）と、 該無接点インタフェースに物理的に接近して位置された
    該負荷インピーダンスが除去されるとこれに応答して該
    増幅器によって生成されるパワーの測定を開始するため
    の手段（611）と、 該所定の量を格納し、該所定の量を負荷インピーダンス
    が該無接点インタフェースから物理的に離されるたびに
    該増幅器によって生成された該測定パワー値と置換する
    ためのメモリ手段（310）とを含むことを特徴とするパ
    ワー供給装置。
  3. 【請求項３】請求の範囲第１項に記載のパワー供給装置
    において、さらに 該一次コイル内を流れる電流の規模に比例する電圧に応
    答して該電圧を順番に並べられたシーケンスの２進数字
    に変換するためのアナログ／デジタル変換器手段（12
    1）と、 電圧源の規模、該所定の量、該一次コイル内を流れる電
    流の規模、該しきい値量の電気パワーの規模、及び供給
    されたパワーの測定値を表わす順番に並べられた２進数
    字のシーケンスを格納するためのメモリ手段と、 該２進数字のシーケンスに応答して電圧源の規模、即ち
    該負荷インピーダンスに供給されているパワーの量を調
    整するためのマイクロプロセッサ手段とを含むことを特
    徴とするパワー供給装置。
  4. 【請求項４】請求の範囲第１項に記載のパワー供給装置
    において、該時間変動信号が該負荷インピーダンスに対
    する基準クロックであることを特徴とするパワー供給装
    置。
  5. 【請求項５】誘電インタフェースを介してしきい値量の
    パワーをステーション装置（100,300）内の一次コイル
    （101）から取り外し可能な電子トランザクション カ
    ード（200）内に埋め込まれた二次コイル（201）に磁気
    的に結合するためのパワー供給方法において、該一次コ
    イルが可変電圧源（320）に接続されたパワー増幅器（1
    30）内の回路要素であり、該方法が、 i.n個の電圧源レベルの個々における該一次コイル内に
    流れる零入力電流（Iq,n）の所定の値を格納するステッ
    プと、 ii.特定の電圧源レベル（Vn）において該一次コイル内
    を流れる電流（Ia,n）の規模を測定するステップと、 iii.量 P card＝［Ia,n−Iq,n］×Vn×Ｋ を計算するステップ（ここでＫは所定のスケーリング係
    数とする）と、 iv.P cardがパワーのしきい値量を越えたところでこの
    プロセスを終了するステップと、 v.電圧源レベルを増加して、該ステップをステップii.
    から反復するステップとを含むことを特徴とするパワー
    供給方法。
  6. 【請求項６】請求の範囲第５項に記載の方法において、
    該ステーション装置が該ステーション装置からの該電子
    トランザクション カードの取り出しを検出するための
    手段を含み、該方法がさらに 電圧源レベルのｎ個の個々の値の所で該一次コイル内に
    流れる電流の規模を測定するステップと、 （Iq,n）の該格納された値を該電子トランザクション
    カードが該ステーション装置から取り出されるたびに該
    電流の測定された規模と置換するステップとを含むこと
    を特徴とするパワー供給方法。
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