JPH11234163A - Ｉｃカード及びｉｃカードシステム - Google Patents

Ｉｃカード及びｉｃカードシステム

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JPH11234163A
JPH11234163A JP10028293A JP2829398A JPH11234163A JP H11234163 A JPH11234163 A JP H11234163A JP 10028293 A JP10028293 A JP 10028293A JP 2829398 A JP2829398 A JP 2829398A JP H11234163 A JPH11234163 A JP H11234163A
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card
circuit
antenna
signal
transmission
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JP10028293A
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Shigeru Arisawa
繁 有沢
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Sony Corp
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    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; 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
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】非接触により種々のデータを入出力するＩＣカ
ードと、このＩＣカードを使用するＩＣカードシステム
に適用して、十分に耐圧の大きな半導体素子を使用しな
くても、ロードスイッチング方式の場合と同様に簡易な
構成によりデータ交換することができるようにする。 【解決手段】本発明は、送信信号の搬送波と同一周波数
でかつ位相同期した基準信号ＣＫを生成し、この基準信
号ＣＫを変調して応答信号を生成し、または応答データ
列に応じて電源回路の負荷を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣカード及びＩ
Ｃカードシステムに関し、特に所望のデータを変調して
非接触により伝送するＩＣカードと、このＩＣカードを
使用するＩＣカードシステムに適用することができる。
本発明は、送信信号の搬送波と同一周波数でかつ位相同
期した基準信号を生成し、この基準信号を変調して応答
信号を生成することにより、または応答データ列に応じ
て電源回路の負荷を変化させることにより、十分に耐圧
の大きな半導体素子を使用しなくても、ロードスイッチ
ング方式の場合と同様に簡易な構成によりデータ交換す
ることができるＩＣカード及びＩＣカードシステムを提
案する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＩＣカードを用いたＩＣカードシ
ステムにおいては、交通機関の改札システム、部屋の入
退出管理システム等に適用されるようになされている。
このようなＩＣカードシステムは、ユーザーの携帯する
ＩＣカードと、これらＩＣカードとの間で種々のデータ
を送受するリードライタ（すなわちＩＣカード処理装置
でなる）とにより構成され、これらＩＣカード及びリー
ドライタ間で非接触により種々のデータを送受するよう
になされたものが提案されている。
【０００３】すなわちこの種のＩＣカードシステムにお
いて、リードライタは、所定周波数の搬送波を所望のデ
ータ列により変調して送信信号を生成し、アンテナを介
してこの送信信号をＩＣカードに送出する。
【０００４】ＩＣカードは、アンテナを介して、この送
信信号を受信し、この送信信号よりリードライタから送
出されたデータを再生する。さらにＩＣカードは、この
受信したデータに応じて、内部に保持する個人情報等の
データを所定の搬送波により変調してリードライタに送
出する。
【０００５】リードライタは、このＩＣカードより送出
されたデータを受信し、この受信したデータより、改札
機の扉を開閉し、また部屋の入退出を許可するようにな
されている。
【０００６】このようなＩＣカードにおいては、アンテ
ナの負荷インピーダンスを可変することにより、アンテ
ナより輻射される電力を可変し、これによりリードライ
タに所望のデータを送出するようになされたものが提案
されている（以下、ロードスイッチング方式と呼ぶ）。
【０００７】すなわちＩＣカードのアンテナにおいて
は、リードライタより送出された送信信号が誘起され、
この送信信号が再輻射される。このときアンテナの負荷
インピーダンスを可変すれば、その分再輻射される電力
が変化することになり、これによりこのアンテナに結合
する受信側アンテナにおいては、負荷インピーダンスの
変化に対応する信号レベルにより送信信号の搬送波が検
出されることになる。
【０００８】このようなロードスイッチング方式におい
ては、簡易な構成により所望のデータをＡＳＫ変調して
送出することができ、その分全体構成を簡略化すること
ができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところでこの種のＩＣ
カードは、ユーザが携帯してリードライタに接近して使
用されるものである。これによりアンテナに誘起される
送信信号においては、使用により信号レベルが大きく変
化する。
【００１０】このためロードスイッチング方式において
は、このような信号レベルの大きな変化に対応可能なよ
うに、アンテナの負荷インピーダンスを切り換える半導
体素子に、十分に耐圧の大きな半導体素子を使用しなけ
ればならない問題があった。因みに、このような十分に
耐圧の大きな半導体素子を使用する場合、ＩＣカードに
おいては、全体を集積回路化することが困難になる。
【００１１】この問題を解決する１つの方法として、ア
ンテナより得られる信号をクランプして処理する方法も
考えられるが、この場合、負荷インピーダンスの切り換
えに追従して再輻射される電力が十分に変化しなくな
る。すなわちＡＳＫ変調の変調度が低下することにな
り、データ伝送の品質が低下する欠点がある。
【００１２】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、十分に耐圧の大きな半導体素子を使用しなくても、
ロードスイッチング方式の場合と同様に簡易な構成によ
りデータ交換することができるＩＣカード及びＩＣカー
ドシステムを提案しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、ＩＣカードにおいて、アンテナで
受信した送信信号の搬送波と同一周波数で、かつ位相同
期した基準信号を生成し、応答データ列をこの基準信号
によりＰＳＫ変調してアンテナより送出する。
【００１４】またＩＣカードにおいて、アンテナで受信
した送信信号を整流して動作用電源を生成する電源回路
の負荷を、応答データ列により可変する。
【００１５】またこれらのＩＣカードによりＩＣカード
システムを構成する。
【００１６】またＩＣカードにおいて、アンテナで受信
した送信信号の搬送波と同一周波数で、かつ位相同期し
た基準信号を生成し、この基準信号を応答データ列によ
り選択的にアンテナより送出する。
【００１７】ＩＣカードにおいて、アンテナで受信した
送信信号の搬送波と同一周波数で、かつ位相同期した基
準信号を生成し、応答データ列をこの基準信号によりＰ
ＳＫ変調してアンテナより送出すれば、この基準信号を
生成する基準信号生成回路の入力を振幅制限する等によ
り安定に基準信号を生成して応答信号を送出することが
できる。これにより十分に耐圧の大きな半導体素子を使
用しなくても、ロードスイッチング方式の場合と同様に
簡易な構成によりデータ交換することができる。
【００１８】またＩＣカードにおいて、アンテナで受信
した送信信号を整流して動作用電源を生成する電源回路
の負荷を、応答データ列により可変すれば、アンテナの
負荷インピーダンスを変化させた場合と同様にして応答
信号を送出することができる。このときこの電源回路の
出力をクランプする等により、過大な送信信号が受信さ
れる場合でも、安定に動作してデータ交換することがで
き、これにより十分に耐圧の大きな半導体素子を使用し
なくても、ロードスイッチング方式の場合と同様に簡易
な構成によりデータ交換することができる。
【００１９】これらにより、これらのＩＣカードにより
ＩＣカードシステムを構成して、簡易な構成によるＩＣ
カードシステムを構築することができる。
【００２０】またＩＣカードにおいて、アンテナで受信
した送信信号の搬送波と同一周波数で、かつ位相同期し
た基準信号を生成し、この基準信号を応答データ列によ
り選択的にアンテナより送出しても、十分に耐圧の大き
な半導体素子を使用しなくても、ロードスイッチング方
式の場合と同様に簡易な構成によりデータ交換すること
ができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。
【００２２】（１）第１の実施の形態 図２は、本発明の第１の実施の形態に係るＩＣカードシ
ステムを示すブロック図である。このＩＣカードシステ
ム１は、例えば交通機関の改札システムに適用して、Ｉ
Ｃカード２とリードライタ３間でデータ交換する。
【００２３】ここでＩＣカード２は、集積回路を実装し
た基板と保護シートとを積層してカード形状に形成され
る。ＩＣカード２は、この基板上の配線パターンにより
ループアンテナ４が形成される。またこの基板上に実装
した集積回路により、変復調回路５及び信号処理回路６
が形成される。
【００２４】ここでループアンテナ４は、リードライタ
３のループアンテナ８と結合して、このループアンテナ
８より送出された送信信号を受信すると共に、変復調回
路５で生成した応答信号を放射する。
【００２５】変復調回路５は、ループアンテナ４で受信
した送信信号より、このＩＣカード２の動作に必要な電
力、クロック等を生成する。さらに変復調回路５は、こ
の電力、クロックにより動作して、受信した送信信号よ
りリードライタ３より送出されたデータ列（以下送信デ
ータ列と呼ぶ）Ｄ（Ｒ→Ｃ）を復調して信号処理回路６
に出力する。またこの送信データ列により送信が促され
て信号処理回路６より入力されるデータ列（以下応答デ
ータ列と呼ぶ）Ｄ（Ｃ→Ｒ）より応答信号を生成し、こ
の応答信号によりループアンテナ４を駆動して応答信号
を放射する。
【００２６】信号処理回路６は、変復調回路５で生成し
た電力、クロックにより動作して、送信データ列Ｄ（Ｒ
→Ｃ）を解析し、必要に応じて内蔵の不揮発性メモリよ
り応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）を読み出して変復調回路５
に出力する。
【００２７】リードライタ３において、変復調回路９
は、ＳＰＵ（シグナルプロセスユニット）１０より送信
データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）を受け、この送信データ列Ｄ（Ｒ
→Ｃ）を所定周波数の搬送波によりＢＰＳＫ変調又はＤ
ＰＳＫ変調して送信信号を生成する。なお変調方式は、
必要に応じてＡＳＫ、ＰＳＫ、ＧＭＳＫ、ＦＳＫ、ＰＭ
等、種々の変調方式を適用することができる。変復調回
路９は、この送信信号をループアンテナ８より送出す
る。また変復調回路９は、このループアンテナ８で受信
された応答信号を信号処理して、ＩＣカード２より送出
された応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）を復調し、この応答デ
ータ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）をＳＰＵ１０に出力する。
【００２８】このようにして送信信号及び応答信号を処
理するにつき、変復調回路９は、変調度約１０〔％〕に
より送信信号を生成し、これによりループアンテナ４及
び８により形成される電界を計測して周波数スペクトラ
ムにより観察した際に、全電力に対する搬送波の電力比
が９９〔％〕以上になるように送信信号を生成する。こ
れによりＩＣカード２側で送信信号を受信した際に、搬
送波が一定の信号レベル以上で継続するように、また側
波帯の電力が所定レベル以上に増大しないようになされ
ている。
【００２９】ＳＰＵ１０は、比較的簡易な処理手順を実
行する演算処理ユニットにより構成され、ＩＣカード２
に送信する送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）を変復調回路９に
送出し、またこの変復調回路９より入力される応答デー
タ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）を処理する。この処理において、ＳＰ
Ｕ１０は、必要に応じて表示部１１に処理経過、処理結
果を表示する。また入力部１２からのコマンドにより動
作を切り換え、必要に応じて外部装置１３との間で処理
手順等のデータを入出力する。
【００３０】図１は、ＩＣカード２の変復調回路５を示
すブロック図である。ＩＣカード２側の変復調回路５に
おいて、電源供給回路１９は、ループアンテナ４に誘起
される送信信号を受け、この送信信号を整流してこのＩ
Ｃカード２の動作用電源を生成する。
【００３１】キャリア抽出器２０は、ループアンテナ４
で受信した送信信号を振幅制限して動作するＰＬＬ回路
により構成され、この送信信号の搬送波と同一周波数
で、かつ搬送波に位相同期したクロックＣＫを生成す
る。さらにキャリア抽出器２０は、このクロックを分周
して信号処理回路６等の動作クロックを生成する。かく
するにつきキャリア抽出器２０は、ループアンテナ４に
より受信される送信信号の電力が大きく変化した場合で
も、一定のレベルによりこの送信信号の搬送波と同一周
波数で、かつ搬送波に位相同期したクロックＣＫを生成
することになる。
【００３２】復調器２２は、ループアンテナ４より送信
信号を受け、キャリア抽出器２０より出力されるクロッ
クＣＫを用いてこの送信信号を処理することにより、こ
の送信信号により伝送された送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）
を復調し、この送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）を信号処理回
路６に出力する。
【００３３】変調器２３は、ＰＳＫ変調器により構成さ
れ、キャリア抽出器２０より出力されるクロックＣＫに
より応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）を変調して、ＰＳＫ変調
信号Ｓ１を生成する。
【００３４】レベル調整器２４は、このＰＳＫ変調信号
Ｓ１の信号レベルを所定の信号レベルに補正して応答信
号を生成し、この応答信号をループアンテナ４に出力す
る。レベル調整器２４は、ループアンテナ４との接続ラ
インにおける信号レベルを観察して、応答データ列Ｄ
（Ｃ→Ｒ）の論理レベルが変化しても、このラインで観
察される搬送波が一定値以上の信号レベルにより継続す
るように、変調信号Ｓ１の信号レベルを補正し、これに
よりＰＬＬ回路でなるキャリア抽出器２０が安定に動作
できるようにする。
【００３５】以上の構成において、ＩＣカードシステム
１は（図１及び図２）、リードライタ３よりＩＣカード
２に送出する送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）が搬送波により
変調されてループアンテナ８より送出される。
【００３６】これによりＩＣカード２がリードライタ３
に接近すると、ＩＣカード２のループアンテナ４にこの
送信信号が誘起される。この誘起された送信信号は、一
部が電源供給回路１９によりＩＣカード２の電力に変換
され、この電力によりＩＣカード２の変復調回路５、信
号処理回路６等が駆動される。
【００３７】さらにこのループアンテナ４より得られる
送信信号は、復調器２２により送信データ列Ｄ（Ｒ→
Ｃ）が再生される。これによりこの送信データ列Ｄ（Ｒ
→Ｃ）が信号処理回路６で解析されて、リードライタ３
に送出する応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）が生成され、この
応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）が変調器２３に入力される。
【００３８】この変調器２３において、応答データ列Ｄ
（Ｃ→Ｒ）は、キャリア抽出器２０より出力されるクロ
ックＣＫによりＰＳＫ変調され、その結果得られるＰＳ
Ｋ変調信号Ｓ１の信号レベルがレベル調整器２４により
一定の信号レベルに補正された後、ループアンテナ４に
出力される。
【００３９】このときキャリア抽出器２０より出力され
るクロックＣＫにおいては、送信信号の搬送波と同一周
波数で、かつ搬送波に位相同期してなることから、ＰＳ
Ｋ変調信号Ｓ１においては、送信信号の搬送波と同一周
波数で、かつ応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）に応じて位相が
変化していることになる。ループアンテナ４より放射さ
れる応答信号においては、この位相変化により応答デー
タ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）を伝送することになる。
【００４０】これらにより従来のロードスイッチング方
式のような、十分に耐圧の大きな半導体素子を使用して
アンテナの負荷インピーダンスを切り換えなくても、確
実にデータ交換することができる。
【００４１】さらにＩＣカードシステム１は、ＩＣカー
ド２がリードライタ３に近接してループアンテナ４に誘
起される送信信号の電力が増大した場合でも、この変復
調回路５においては、キャリア抽出器２０で一定信号レ
ベルに保持されたクロックＣＫが生成され、このクロッ
クＣＫにより変調信号Ｓ１が生成されて応答データ列Ｄ
（Ｃ→Ｒ）が送信されることにより、ループアンテナ４
からは一定電力により応答信号が送出されることにな
る。
【００４２】これに対してロードスイッチング方式の場
合、ＩＣカード２がリードライタ３に近接してループア
ンテナ４に誘起される送信信号の電力が増大すると、そ
の分スイッチング時の電流変化が大きくなり、送信出力
が増大する。この送信出力の増大は、ＩＣカードがリー
ドライタに近接するに従って急激に増大する。これによ
りロードスイッチング方式においては、この送信出力の
増大により極端に大きな信号レベルにより応答信号が受
信され、システムによっては過大入力に対する何らかの
対応策が必要となる場合があった。
【００４３】ところがこの実施の形態においては、ルー
プアンテナ４からは一定電力により応答信号が送出され
ることから、この種の過大入力に対する対応策を省略す
ることができ、その分リードライタ３の構成を簡略化す
ることができる。
【００４４】以上の構成によれば、リードライタ３より
送出する送信信号の主搬送波と同一周波数で位相同期し
てなるクロックＣＫを生成し、このクロックＣＫにより
生成したＰＳＫ変調信号Ｓ１をループアンテナ４より送
出することにより、十分に耐圧の大きな半導体素子を使
用しなくても、ロードスイッチング方式の場合と同様に
簡易な構成によりデータ交換することができる。
【００４５】これによりＩＣカード２の構成回路を簡易
に集積回路化することができる。また静電気等により高
電圧が印加された場合に、従来に比してＩＣカードの損
傷を低減することができる。
【００４６】またＩＣカード２がリードライタ３に近接
してループアンテナ４に誘起される送信信号の電力が増
大した場合でも、ループアンテナ４からは一定電力によ
り応答信号を送出でき、これによりリードライタ３側に
おける過大入力に対する対応策を省略して、リードライ
タ３の構成を簡略化することができる。
【００４７】さらにキャリア抽出器２０において、入力
信号を振幅制限してクロックを生成することによって
も、ループアンテナ４に誘起される送信信号の電力の変
化に対して、安定にクロックＣＫを生成でき、またキャ
リア抽出器２０の損傷を有効に回避することができる。
【００４８】またリードライタ３側において、変調度を
１０〔％〕に設定して、ループアンテナ４で受信した応
答信号において、搬送波が継続して観察できるようにし
たことにより、ＰＬＬ回路構成のキャリア抽出器２０に
おいて、安定してクロックを生成することができ、これ
により安定にデータ交換することができる。また電源供
給回路１９より安定に電力を供給することができる。
【００４９】さらに送信信号において、全電力に対して
搬送波電力を９９〔％〕以上に設定したことにより、不
要輻射を十分に低減することができる。
【００５０】（２）第２の実施の形態 図３は、本発明の第２の実施の形態に係るＩＣカードシ
ステムに適用されるＩＣカードの変復調回路３０を共に
示すブロック図である。この図３に示す構成において、
図１について上述した構成と同一の構成は、対応する符
号を付して示し、重複した説明は省略する。
【００５１】この実施の形態においては、搬送波と同一
周波数で、かつ搬送波に位相同期したクロックＣＫと、
このクロックＣＫの信号レベルを反転してなるクロック
ＣＫＩとをスイッチングして変調信号Ｓ１を生成する。
【００５２】すなわち変復調回路３０において、キャリ
ア抽出器３６は、ループアンテナ４の出力より、クロッ
クＣＫを生成して出力する。さらにキャリア抽出器３６
は、クロックＣＫの反転信号を生成することにより、ク
ロックＣＫに対して１８０度位相の異なるクロックＣＫ
Ｉを生成して出力する。
【００５３】変調器３７は、応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）
に応じてクロックＣＫ又はＣＫＩを選択出力するスイッ
チング回路により構成される。これにより変調器３７
は、応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）に応じて、位相が変化し
てなるＰＳＫ変調信号Ｓ１を出力する。
【００５４】これにより変復調回路３０では、レベル調
整器２４で信号レベルを補正した後、ループアンテナ４
に変調信号Ｓ１を出力することにより、ループアンテナ
４の入力端において、応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）に応じ
て搬送波の信号レベルを強調又は抑圧し、これによりＰ
ＳＫ変調信号Ｓ１を送出する。
【００５５】図３に示す構成によれば、搬送波と同一周
波数で、かつ搬送波に位相同期したクロックＣＫと、こ
のクロックＣＫと１８０度位相の異なるクロックＣＫＩ
とをスイッチングして変調信号Ｓ１を生成することによ
り、応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）を変調する変調器３７の
構成を簡略化して第１の実施の形態と同様の効果を得る
ことができる。
【００５６】（３）第３の実施の形態 図４は、本発明の第３の実施の形態に係るＩＣカードシ
ステムに適用されるＩＣカードの変復調回路４０を示す
ブロック図である。この実施の形態においては、電源負
荷を可変することによりこの電源負荷によるループアン
テナ４の負荷インピーダンスを可変して応答信号を送出
する。なおこの実施の形態において、図１について上述
した構成と同一の構成は、対応する符号を付して示し、
重複した説明は省略する。
【００５７】すなわちこの実施の形態において、整流回
路４１は、ループアンテナ４より出力される応答信号を
整流し、このＩＣカード２の駆動用電源を生成する。安
定化回路４２は、この整流回路４１の出力電圧を安定化
して信号処理回路、復調器２２等に出力する。
【００５８】レベル調整器４３は、応答データ列Ｄ（Ｃ
→Ｒ）の信号レベルを所定の信号レベルに補正して出力
する。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４４は、このレベ
ル調整器４３の出力信号を帯域制限した後、コンデンサ
４５を介して整流回路４１の出力端に出力する。これに
よりレベル調整器４３及びバンドパスフィルタ４４は、
応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）の論理レベルに応じて電源負
荷を可変し、これによりループアンテナ４の負荷インピ
ーダンスを可変して、応答信号を送出する。
【００５９】図４に示す構成によれば、応答データ列Ｄ
（Ｃ→Ｒ）の論理レベルに応じて電源負荷を可変するこ
とにより、応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）の送出の為に、特
に耐圧の高い半導体素子を使用することなく、ロードス
イッチング方式の場合と同様に簡易な構成によりデータ
交換することができる。
【００６０】これによりＩＣカード２の構成回路を簡易
に集積回路化することができる。また静電気等により高
電圧が印加された場合に、従来に比してＩＣカードの損
傷を低減することができる。
【００６１】またＩＣカード２がリードライタ３に近接
してループアンテナ４に誘起される送信信号の電力が増
大した場合でも、ロードスイッチング方式の場合のよう
なスイッチング時の急激な電流増大を防止することがで
き、これにより安定した電力により応答信号を送出でき
る。これによりリードライタ３側における過大入力に対
する対応策を省略して、リードライタの構成を簡略化す
ることができる。
【００６２】なお、整流回路４１より出力される電源電
圧においては、搬送波の脈流成分が重畳され、ＩＣカー
ドがＩＣカード処理装置に近接すると、この脈流成分の
信号レベルが増大する。ところがこの実施の形態におい
ては、コンデンサ４５及びバンドパスフィルタ４４によ
り、この種の脈流成分が抑圧され、これによりレベル調
整器４３の出力端に対して過大な電圧の印加を有効に回
避することができる。
【００６３】（４）第４の実施の形態 図５は、本発明の第４の実施の形態に係るＩＣカードシ
ステムに適用されるＩＣカードの変復調回路５０を示す
ブロック図である。この図５に示す構成において、図４
について上述した構成と対応する構成は、同一する符号
を付して示し、重複した説明は省略する。
【００６４】この実施の形態において、リードライタ
は、ＡＳＫ変調により送信信号を生成して送出する。
【００６５】変復調回路５０において、ループアンテナ
４は、コンデンサ５１が並列接続され、このコンデンサ
５１と共に、搬送波の並列共振回路を構成する。これに
よりループアンテナ４は、送信信号を選択的に、かつ効
率良く受信できるようになされ、また応答信号を効率良
く放射できるようになされている。
【００６６】さらにループアンテナ４は、カソードを接
地したダイオード５２が一端に接続され、他端がコンデ
ンサ５３により接地される。これによりループアンテナ
４は、ダイオード５２及びコンデンサ５３による検波回
路構成の整流回路により、搬送波を整流して得られる直
流レベルに保持されて、送信信号及び応答信号に応じて
端子電圧が変化するようになされている。
【００６７】安定化回路５４は、抵抗５６を介してこの
ループアンテナ４の端子電圧を入力し、ループアンテナ
４で受信された送信信号の電力よりＩＣカードの動作用
電源ＶＣＣを生成する。このとき安定化回路５４は、６
個のダイオード５７Ａ〜５７Ｆを直列接続して形成され
たクランプ回路により電源入力を接地し、これにより過
大な入力電圧による損傷を有効に回避する。
【００６８】キャリア抽出器２０は、コンデンサ５８に
よりループアンテナ４の端子電圧から直流成分を除去し
た後、動作用電源ＶＣＣにより動作する比較回路５９で
０レベルを基準にして２値識別し、これにより搬送波と
同一周波数で、かつ位相同期してなるクロックＣＫを生
成する。さらにキャリア抽出器２０は、ダイオード６０
及び６１による振幅制限回路が入力端に接続され、これ
により過大な振幅入力を有効に回避する。
【００６９】復調器２２は、抵抗６３及びコンデンサ６
４によるローパスフィルタを介して、ループアンテナ４
の端子電圧を帯域制限した後、コンデンサ６５により直
流成分を除去して比較回路６６に入力する。比較回路６
６は、動作用電源ＶＣＣにより動作し、０レベルを基準
にして入力電圧を２値識別する。これにより復調器２２
は、送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）を復調して出力する。こ
のとき復調器２２においては、抵抗６３及びコンデンサ
６４によるローパスフィルタにより帯域制限した後、コ
ンデンサ６５により直流成分を除去してループアンテナ
の端子電圧を比較回路６６に入力することにより、比較
回路６６への過大な振幅入力を有効に回避する。
【００７０】レベル調整器４３は、応答データ列Ｄ（Ｃ
→Ｒ）により動作するスイッチング回路構成のＦＥＴ６
９と、このＦＥＴ６９に電源を供給する抵抗７０とによ
り構成され、応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）の信号レベルを
抵抗７０の端子電圧で決まる信号レベルに補正して出力
する。ここでこの実施の形態においては、クランプ回路
を構成するダイオード５７Ａ〜５７Ｆのうちの、最も抵
抗５６側に配置されたダイオード５７Ａのアノードに抵
抗７０を接続して電源を供給することにより、応答デー
タ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）の信号レベルを残るダイオード５７Ｂ
〜５７Ｆにより決まる信号レベルに補正して出力する。
【００７１】ローパスフィルタ７２は、抵抗７３及びコ
ンデンサ７４により構成され、レベル調整器４３の出力
信号を帯域制限した後、コンデンサ４５を介してループ
アンテナ４の一端に出力する。
【００７２】図５に示す構成によれば、レベル調整器４
３の出力信号をローパスフィルタ７２により帯域制限す
るようにしても、第３の実施の形態と同様の効果を得る
ことができる。
【００７３】（５）他の実施の形態 なお上述の実施の形態において、第１〜第３の実施の形
態においては、ＰＬＬ回路によりキャリア抽出器を構成
する場合に、また第４の実施の形態においては、比較回
路によりキャリア抽出器を構成する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、第１〜第３の実施の形態に
おいて比較回路によりキャリア抽出器を構成しても良
く、また第４の実施の形態において、ＰＬＬ回路により
キャリア抽出器を構成してもよい。
【００７４】さらに上述の実施の形態においては、１０
〔％〕の変調度により送信信号を生成する場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、側波帯の電力が法上
何ら規制されない場合等にあっては、１未満の変調度に
より送信信号を生成して上述の実施の形態と同様の効果
を得ることができる。
【００７５】また上述の実施の形態においては、基準信
号をＰＳＫ変調して送出する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、基準信号を応答データ列により選
択的にアンテナより送出して、ＡＳＫ変調方式により基
準信号を変調して送出してもよい。
【００７６】また上述の実施の形態においては、ループ
アンテナを使用する場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、ダイポールアンテナ等、種々の形状のアン
テナを広く適用することができる。
【００７７】また上述の実施の形態においては、主搬送
波の周波数を１３．５６〔ＭＨｚ〕に設定した場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、マイクロ波帯域
等、種々の周波数に設定する場合に広く適用することが
できる。
【００７８】さらに上述の実施の形態においては、送信
信号の電力によりＩＣカードを動作させる場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、電池により動作させ
る場合等にも広く適用することができる。
【００７９】また上述の実施の形態においては、ＩＣカ
ード処理装置側において、送信及び受信に共通のアンテ
ナを使用する場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、ＩＣカード処理装置側においては、ＩＣカードに
比して複雑な構成が許容される場合があることにより、
送信専用、受信専用のアンテナを設ける場合にも広く適
用することができる。
【００８０】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、送信信号
の搬送波と同一周波数でかつ位相同期した基準信号を生
成し、この基準信号を変調して応答信号を生成すること
により、または応答データ列に応じて電源回路の負荷を
変化させることにより、十分に耐圧の大きな半導体素子
を使用しなくても、ロードスイッチング方式の場合と同
様に簡易な構成によりデータ交換することができるＩＣ
カードと、このＩＣカードを用いたＩＣカードシステム
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＩＣカードシ
ステムにおける変復調回路を示すブロック図である。
【図２】図１のＩＣカードシステムの全体構成を示すブ
ロック図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るＩＣカードシ
ステムにおける変復調回路を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係るＩＣカードシ
ステムにおける変復調回路を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係るＩＣカードシ
ステムにおける変復調回路を示す接続図である。
【符号の説明】
１……ＩＣカードシステム、２……ＩＣカード、３……
リードライタ、４、８……ループアンテナ、５、９、３
０、４０、５０……変復調回路、１９……電源供給回
路、２０、３６……キャリア抽出器、２２……復調器、
２３、３７……変調器、２４、４３……レベル調整器、
４１……整流回路、４２、５４……安定化回路、４４…
…バンドパスフィルタ、７２……ローパスフィルタ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】所定の処理装置との間で、所望のデータ列
    を非接触により送受するＩＣカードにおいて、 前記処理装置より到来する送信信号を受信するアンテナ
    と、 前記アンテナで受信した前記送信信号より前記処理装置
    より送出された送信データ列を復調する復調回路と、 前記アンテナで受信した前記送信信号の搬送波と同一周
    波数で、かつ位相同期した基準信号を生成する基準信号
    生成回路と、 前記送信データ列に対応する応答データ列を前記基準信
    号によりＰＳＫ変調し、前記アンテナより送出する変調
    回路とを備えることを特徴とするＩＣカード。
  2. 【請求項２】前記基準信号生成回路は、 ＰＬＬ回路により前記基準信号を生成することを特徴と
    する請求項１に記載のＩＣカード。
  3. 【請求項３】前記基準信号生成回路は、 入力信号の振幅を制限する振幅制限回路を有することを
    特徴とする請求項１に記載のＩＣカード。
  4. 【請求項４】前記変調回路は、 前記応答データ列に応じて、前記基準信号と、前記基準
    信号に対して位相が１８０度異なる位相基準信号とを切
    り換えて出力することにより、前記応答データ列をＰＳ
    Ｋ変調することを特徴とする請求項１に記載のＩＣカー
    ド。
  5. 【請求項５】前記復調回路及び前記変調回路は、 前記送信信号の電力により動作することを特徴とする請
    求項１に記載のＩＣカード。
  6. 【請求項６】所定の処理装置との間で、所望のデータ列
    を非接触により送受するＩＣカードにおいて、 前記処理装置より到来する送信信号を受信するアンテナ
    と、 前記アンテナで受信した前記送信信号を整流して動作用
    電源を生成する電源回路と、 前記アンテナで受信した前記送信信号より前記処理装置
    より送出された送信データ列を復調する復調回路と、 前記送信データ列に対応する応答データ列により前記電
    源回路の負荷を可変する負荷回路とを備えることを特徴
    とするＩＣカード。
  7. 【請求項７】前記負荷回路は、 前記応答データ列を帯域制限して前記電源回路の出力端
    に出力するフィルタ回路を有することを特徴とする請求
    項６に記載のＩＣカード。
  8. 【請求項８】前記電源回路より出力される電源を安定化
    する安定化回路を有することを特徴とする請求項６に記
    載のＩＣカード。
  9. 【請求項９】前記送信信号は、 搬送波の電力が全電力の９９〔％〕以上を占めるよう
    に、前記送信信号を生成することを特徴とする請求項６
    に記載のＩＣカード。
  10. 【請求項１０】前記送信信号は、 変調度１未満で振幅変調されてなることを特徴とする請
    求項６に記載のＩＣカード。
  11. 【請求項１１】ＩＣカード及びＩＣカード処理装置との
    間で、所望のデータ列を非接触により送受するＩＣカー
    ドシステムにおいて、 前記ＩＣカードは、 前記ＩＣカード処理装置より到来する送信信号を受信す
    るアンテナと、 前記アンテナで受信した前記送信信号より前記ＩＣカー
    ド処理装置より送出された送信データ列を復調する復調
    回路と、 前記アンテナで受信した前記送信信号の搬送波と同一周
    波数で、かつ位相同期した基準信号を生成する基準信号
    生成回路と、 前記送信データ列に対応する応答データ列を前記基準信
    号によりＰＳＫ変調し、前記アンテナより送出する変調
    回路とを備えることを特徴とするＩＣカードシステム。
  12. 【請求項１２】ＩＣカード及びＩＣカード処理装置との
    間で、所望のデータ列を非接触により送受するＩＣカー
    ドシステムにおいて、 前記ＩＣカードは、 前記ＩＣカード処理装置より到来する送信信号を受信す
    るアンテナと、 前記アンテナで受信した前記送信信号を整流して動作用
    電源を生成する電源回路と、 前記アンテナで受信した前記送信信号より前記処理装置
    より送出された送信データ列を復調する復調回路と、 前記送信データ列に対応する応答データ列により前記電
    源回路の負荷を可変する負荷回路とを備えることを特徴
    とするＩＣカードシステム。
  13. 【請求項１３】所定の処理装置との間で、所望のデータ
    列を非接触により送受するＩＣカードにおいて、 前記処理装置より到来する送信信号を受信するアンテナ
    と、 前記アンテナで受信した前記送信信号より前記処理装置
    より送出された送信データ列を復調する復調回路と、 前記アンテナで受信した前記送信信号の搬送波と同一周
    波数で、かつ位相同期した基準信号を生成する基準信号
    生成回路と、 前記基準信号を前記送信データ列に対応する応答データ
    列により選択的に前記アンテナより送出する変調回路と
    を備えることを特徴とするＩＣカード。
  14. 【請求項１４】前記基準信号生成回路は、 ＰＬＬ回路により前記基準信号を生成することを特徴と
    する請求項１３に記載のＩＣカード。
  15. 【請求項１５】前記基準信号生成回路は、 入力信号の振幅を制限する振幅制限回路を有することを
    特徴とする請求項１３に記載のＩＣカード。
  16. 【請求項１６】前記復調回路及び前記変調回路は、 前記送信信号の電力により動作することを特徴とする請
    求項１３に記載のＩＣカード。
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