JPH11274975A - 通信システム - Google Patents

通信システム

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JPH11274975A
JPH11274975A JP10093899A JP9389998A JPH11274975A JP H11274975 A JPH11274975 A JP H11274975A JP 10093899 A JP10093899 A JP 10093899A JP 9389998 A JP9389998 A JP 9389998A JP H11274975 A JPH11274975 A JP H11274975A
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station
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Shoji Saito
正二 斎藤
Yoshinobu Ueda
善信 上田
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Osaki Electric Co Ltd
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Osaki Electric Co Ltd
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    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 子局が親局から発射されたエネルギー伝播を
受信し、受信したエネルギー伝播から子局が動作するた
めの電力を得て親局と通信を行うように構成された通信
システムにおいて、親局の消費電力を低く抑えると共
に、通信の信頼性を向上させる。 【解決手段】 子局が親局から発射されたエネルギー伝
播を受信し、受信したエネルギー伝播から前記子局が動
作するための電力を得て前記親局と通信を行うように構
成された通信システムにおいて、前記親局が前記子局と
通信していないときに前記親局が発射するエネルギー伝
播の強さを小さくするようにしている。(#2〜#4)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、子局が親局により
発射されたエネルギー伝播を受信し、受信したエネルギ
伝播ーから子局が動作するための電力を得て親局と通信
を行うように構成された通信システムの改良に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】図6は従来のこの種の通信システムの一
例を示すブロック図である。親局としてのICカード読
み書き装置2は、子局としての非接触式ICカード8に
対する読み書き装置で、非接触式ICカード8と無線通
信を行うことにより非接触式ICカード8内に内蔵され
ているメモリの内容の読み取りや書き込みを行う装置
で、それらの記憶内容を処理するパソコン等の上位装置
1と接続されており、上位装置1からの指示で動作する
ような構成になっている。制御回路3は送信回路3Aと
受信回路3Bを含み、それぞれデータの送信と受信をも
行う。同様に、非接触式ICカード8内の制御回路7に
もメモリや送信回路、受信回路(いずれも図示せず)が
含まれている。
【0003】また、非接触式ICカード8が動作するた
めの電力は非接触式ICカード8がICカード読み書き
装置2に近づいた(例えば数cmの距離)時にICカー
ド読み書き装置2からの電波を受信し、その受信した電
波の電力で電源を得て、動作するような構成となってい
る。
【0004】図7は図6に示された電源回路6の回路例
を示す。図7において、ICカード読み書き装置2の電
力送信及びデータ送受信用のアンテナコイル4から発射
された電波は、電力受信及びデータ送受信用のアンテナ
コイル5とコンデンサ14とで構成された共振回路13
で受信され、その得られた電圧はダイオード9で整流さ
れ、コンデンサ10に貯えられる。コンデンサ10の電
圧は、制御回路7が動作可能な電圧レベルであるかどう
かを電圧監視回路12により判断される。電圧監視回路
12は、動作可能な電圧レベルであると判断した場合に
はトランジスタ11をオンにスイッチングさせて、制御
回路7に電力を供給する。これにより、制御回路7は動
作を開始して、ICカード読み書き装置2と通信が可能
となる。
【0005】図8は非接触式ICカード8の読み取り位
置を示す断面図である。非接触式ICカード8は位置8
a、位置8b、位置8cと移動し、電力供給可能エリア
15及びその近傍を通過する。電力供給可能エリア15
は、ICカード読み書き装置2に内蔵されているアンテ
ナコイル4から発射される電波によって非接触式ICカ
ード8に対し電力が供給可能なエリアを示している。非
接触式ICカード8が位置8aから位置8bに移動する
ことによりコンデンサ10に貯えられる電圧が増加す
る。この電圧が規定電圧レベルに達すると、電圧監視回
路12がトランジスタ11をオンにし、コンデンサ10
から非接触式ICカード8の制御回路7に電力が供給さ
れることによって、非接触式ICカード8の制御回路7
が動作を開始し、ICカード読み書き装置2との通信を
開始する。
【0006】また、従来、電波を用いてデータの送受信
を行う非接触式ICカードの電源に関する提案として特
開平8ー69513号公報がある。この公報では、電池
内蔵式のカードと電池レス式のカードの長所を融合さ
せ、電池の寿命ひいてはカードの寿命を延ばし、かつ、
長い通信距離が得られるようにするために、受信する電
波が強い場合には、電源として、受信した電波から電力
を得て充電されるコンデンサを用い、受信する電波が弱
い場合には、電源として、一次電池を用いるようにして
いる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ICカード読み書き装
置2のアンテナコイル4から発射される電波は四方八方
に発射され、その一部を非接触式ICカード8のアンテ
ナコイル5で受信するため、電力伝送の効率としては非
常に悪いものになっている。また、非接触式ICカード
8がICカード読み書き装置2に何時近づけられるかが
不明なため、ICカード読み書き装置2のアンテナコイ
ル4から常時電波を出力させなければならず、非接触式
ICカード8と通信していない場合でもICカード読み
書き装置2が電力を消費するという不具合がある。
【0008】さらに、図8に示されるように、非接触式
ICカード8が電力供給可能エリア15に入って、IC
カード読み書き装置2との通信を開始した後、非接触式
ICカード8は位置8cに移動することになるため、図
7のコンデンサ10の電圧が減少し、電圧監視回路12
により制御回路7への電力供給が遮断される。したがっ
て、非接触式ICカード8が電力供給可能エリア15及
びその近傍を通過する場合、その電力供給可能エリア1
5が小さいものであると、制御回路7は一旦動作可能に
なるものの、即動作不可能な状態になり、通信が途中で
中断されるという大きな問題がある。そして、その際
に、非接触式ICカード8の内部メモリに書き込み動作
を行っていた場合は、書き込みが途中で終了し、信頼性
上大きな問題がある。
【0009】特開平8ー69513号公報にて提案され
たものは、一次電池を使用しているために、非接触式I
Cカードが大型となり、また、一次電池の寿命を考慮し
た使い方をしなければならない等の問題がある。。(発
明の目的)本発明の目的は、子局が親局から発射された
エネルギー伝播を受信し、受信したエネルギー伝播から
子局が動作するための電力を得て親局と通信を行うよう
に構成された通信システムにおいて、親局の消費電力を
低く抑えることができると共に、通信の信頼性を向上さ
せることができる通信システムを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、子局が親局から発射されたエネルギー伝
播を受信し、受信したエネルギー伝播から前記子局が動
作するための電力を得て前記親局と通信を行うように構
成された通信システムにおいて、前記親局が前記子局と
通信していないときに前記親局が発射するエネルギー伝
播の強さを小さくするようにしたことを特徴とするもの
である。
【0011】なお、本発明における「エネルギー伝播」
は、電波、静電誘導、電磁誘導を含む用語として使用さ
れるものである。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態による通信
システム全体は、図6に示される従来のものと同一であ
り、親局としてICカード読み書き装置2が用いられ、
子局として非接触式ICカード8が用いられる。非接触
式ICカード8の使い方としては、人間が非接触式IC
カード8をICカード読み書き装置2にかざすことを想
定している。なお、エネルギー伝播の形態としては電波
を用いている。
【0013】図1は本発明の実施の一形態におけるIC
カード読み書き装置2の制御回路3の一部を示すブロッ
ク図であり、電力の送信とデータの送信を同一のアンテ
ナで構成する場合の例である。
【0014】データ発生回路21から出力されるデータ
により、発振回路22の搬送波は変調回路23において
変調され、低電力用増幅回路24あるいは高電力用増幅
回路25で増幅され、それぞれ低電力送信用アンテナコ
イル26、高電力送信用アンテナコイル27にて外部に
電波として放出される。低電力用増幅回路24、高電力
用増幅回路25は同時には動作せず、切換回路28によ
り後述するようにどちらか一方が選択され、動作するよ
うな構成となっている。
【0015】非接触式ICカード8が発射した電波は受
信用アンテナコイル29により受信され、増幅回路30
により増幅され、復調回路31により復調される。この
ようにして、非接触式ICカード8から読み取られたデ
ータはデータ処理回路32にて処理され、その処理結果
に応じて切換回路28及びデータ発生回路21が制御さ
れる。
【0016】図2は低電力送信用アンテナコイル26、
高電力送信用アンテナコイル27の配置の例を示した外
観図で、低電力送信用アンテナコイル26の外側に高電
力送信用アンテナコイル27が同心円状に配置されてい
る。なお、受信用アンテナコイル29の図示は省略され
ている。
【0017】図3は、切換回路28による低電力用増幅
回路24と高電力用増幅回路25の切換動作等を示すフ
ローチャートである。ステップ1にてICカード読み書
き装置2の電源がオンになると、高電力増幅回路25を
動作させずに、低電力増幅回路24のみを動作させる。
これにより、図4に示されるように、電力供給可能エリ
ア15aが構成される。その後、非接触式ICカード8
が近づいて、電力供給可能エリア15aに入る位置8b
に移動すると、前述したように、非接触式ICカード8
はICカード読み書き装置2から電力の供給を受け、I
Cカード読み書き装置2と通信を開始する。この通信開
始の時点で、非接触式ICカード8は、通信が可能にな
ったことを知らせる制御コードの電波を発射するので、
ICカード読み書き装置2はこの制御コードの電波を受
信し、データ処理回路32が通信開始を識別して、切換
回路28にそれを知らせる。切換回路28はステップ3
にて非接触式ICカード8が近づいてきたことを判定
し、ステップ4にて低電力用増幅回路器24の動作を停
止させ、高電力用増幅回路25を動作させる。このこと
により、図4に示されるように、電力供給可能エリア1
5aが電力供給可能エリア15bへと広がり、従来では
通信が不可能だった位置8cでの通信も可能となる。
【0018】ステップ5にてデータ処理回路32は非接
触式ICカード8との間で必要なデータの読み書き動作
を行い、ステップ6にて読み書き動作の終了を判定する
と、ステップ2に戻り、再び、高電力増幅回路25の動
作を停止させて、低電力増幅回路24を動作させる。こ
れで、初期状態に戻り、次の非接触式ICカードとの通
信に備えることができる。図5はこの時の消費電力の推
移を示した図で、通信時間T1 及び通信時間T2 の時の
消費電力Wは通信していない時の消費電力W0と比べて
大きくなっている。
【0019】以上のように、非接触式ICカード8がか
なりの速度で移動しているとしても、非接触式ICカー
ド8への電力供給の時間を従来と比べて比較的長くとる
ことができるので、読み書きを確実に行うことができ、
信頼性を向上させることができる。また、通信していな
い時の消費電力W0 を小さくすることができるので、省
エネルギタイプとすることができる。
【0020】本実施の形態では、電力送信用或いは電力
受信用とデータ送受信用のアンテナコイルを共用してい
る例を説明したが、電力送信用或いは電力受信用とデー
タ送受信用のアンテナコイルを別々に設けても良い。
【0021】また、親局としてICカード読み書き装置
を用い、子局として非接触式ICカードを用いている
が、それには限定されない。
【0022】以上は実施の形態として電波による電力の
送受信を示したが、静電誘導や電磁誘導による電力の送
受信を用いても同等の効果が得られることは明白であ
る。
【0023】本発明の用途としては自動改札装置等が好
適である。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
子局が親局から発射されたエネルギー伝播を受信し、受
信したエネルギー伝播から子局が動作するための電力を
得て親局と通信を行うように構成された通信システムに
おいて、親局が子局と通信していないときに親局が発射
するエネルギー伝播の強さを小さくするようにしたか
ら、親局の消費電力を低く抑えることができると共に、
通信の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態である通信システムのI
Cカード読み書き装置の制御回路の一部を示すブロック
図である。
【図2】図1の低電力送信用アンテナコイルと高電力送
信用アンテナコイルの配置の一例を示す平面図である。
【図3】図1の切換回路による切換動作等を示すフロー
チャートである。
【図4】本発明の実施の一形態である通信システムのI
Cカード読み書き装置による電力供給可能エリアの変化
及び非接触式ICカードの移動軌跡を示す図である。
【図5】本発明の実施の一形態である通信システムのI
Cカード読み書き装置の消費電力の推移を示す図であ
る。
【図6】従来形と本発明の実施の一形態とに共通して用
いられる通信システムの概要を示すブロック図である。
【図7】図6の電源回路の一例を示す回路図である。
【図8】従来の通信システムのICカード読み書き装置
に対する非接触式ICカードの移動軌跡を示す図であ
る。
【符号の説明】
2 IC読み書き装置 3 制御回路 4 アンテナコイル 5 アンテナコイル 6 電源回路 7 制御回路 8 非接触式ICカード 15a,15b 電力供給可能エリア 21 データ発生回路 22 発振回路 24 低電力用増幅回路 27 高電力用増幅回路 26 低電力送信用アンテナコイル 27 高電力送信用アンテナコイル 28 切換回路 29 受信用アンテナコイル 30 増幅回路 31 復調回路 32 データ処理回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 子局が親局から発射されたエネルギー伝
    播を受信し、受信したエネルギー伝播から前記子局が動
    作するための電力を得て前記親局と通信を行うように構
    成された通信システムにおいて、前記親局が前記子局と
    通信していないときに前記親局が発射するエネルギー伝
    播の強さを小さくするようにしたことを特徴とする通信
    システム。
  2. 【請求項2】 エネルギー伝播として電波を用い、前記
    子局を電池を備えていない非接触式ICカードとし、前
    記親局をICカード読み書き装置とする請求項1記載の
    通信システム。
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