JPH1174823A - 非接触icカードシステム - Google Patents
非接触icカードシステムInfo
- Publication number
- JPH1174823A JPH1174823A JP9232222A JP23222297A JPH1174823A JP H1174823 A JPH1174823 A JP H1174823A JP 9232222 A JP9232222 A JP 9232222A JP 23222297 A JP23222297 A JP 23222297A JP H1174823 A JPH1174823 A JP H1174823A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- card
- contact
- data
- carrier
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 12
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
チ方式のデータ伝送を行う場合、変調が浅い場合にも良
好なデータの復調を行えるようにする。 【解決手段】 非接触ICカードシステムのリードライ
トユニットでの復調に、搬送波発振器と検波用の掛け算
器との間に移相器を設け、掛け算を行う搬送波の位相を
変化させることで位相変化分をも利用し効率のよい復調
を行う。
Description
式を用いた非接触ICカードシステムに係わり、特にリ
ーダライタユニット(以下RWUと記述する)でのデー
タ復調装置の改良に関する。
(リーダライタユニット)より電磁誘導などにより非接
触で電力を伝送し、その電力でICカードを動作させる
非接触ICカードシステムが開発されている。このシス
テムのRWUの構成を図5に、非接触ICカードの構成
を図6に示す。RWUからは、搬送波発振器5の出力が
変調器4を経由しパワーアンプ3で増幅され、RWUの
コイルアンテナ1から送出される。図6の非接触ICカ
ードのコイルアンテナがRWUのコイルアンテナ1に近
づくと、RWUから電磁誘導で電力が伝達される。非接
触ICカードのコイルアンテナはコンデンサCと並列共
振回路を形成し、共振周波数は受信した搬送波の周波数
に同調し、効率のよい受信を行う。この並列共振回路で
受けた受信電力はブリッジ整流器で整流されて直流電源
となり、平滑コンデンサで脈流が平滑されレギュレータ
で一定電圧に安定化されて制御部や復調器に供給されて
いる。
伝送も行われる。RWUから非接触ICカードへデータ
を伝送するには、図5で電力を送出しているRWUの搬
送波発振器5の出力を、制御部12からの送信データに
したがい変調器4で振幅変調する。非接触ICカードで
はコイルアンテナで受信した電力用搬送波から変調成分
を取り出し、復調器で復調する。また、送信データのク
ロックは、クロック抽出回路により取り出される。一
方、非接触ICカードからのデータの送出には、ロード
スイッチ方式が使われることが多い。このロードスイッ
チ方式とは、非接触ICカードのコイルアンテナで電力
を受信する場合に、受信インピーダンスを送出するデー
タにより変化させ、RWU側では送出した電力搬送波の
送出出力振幅が変化するのを検出する方式である。例え
ば図6の制御部は、データ“1”を送出する場合は何も
しないが、データ“0”を送る場合は、スイッチを接続
し、コイルアンテナに並列に接続されているコンデンサ
Cにさらに並列にコンデンサC1とC2の直列回路を付
加する。コンデンサC1とC2の直列回路が並列に付加
されると、非接触ICカードの受信コイルアンテナの共
振周波数が変わるので、電力を受信する受信インピーダ
ンスが変化し、電磁結合しているRWU側のコイルアン
テナ1の負荷が変化する。そのためパワーアンプ3の送
出電圧値が変化し、その変化を下記のようにしてRWU
で検出することで、非接触ICカードからのデータ信号
を受信することができる。
1とパワーアンプ3の間に設けられた結合器2を介して
行われる。コイルアンテナ1と電磁結合している負荷が
変化することによるパワーアンプ3の送出電圧の振幅の
変化を復調するためには、非同期検波方式や同期検波方
式が用いられるが、同期検波方式の方が検波効率がよ
い。通常の同期検波方式では、受信した変調波から搬送
波成分を、PLL(フェーズロックループ)回路などで
抽出し、受信変調波と掛け算を行うことで変調されたデ
ータ信号成分を取り出すが、ロードスイッチ方式では、
受信変調波は、電力を送信する搬送波発振器からの搬送
波であるので、搬送波成分を新たに抽出する必要はな
い。すなわち、図5で、結合器2で負荷変動により振幅
が変化した送出電圧を取り出し、搬送波発振器5の出力
と掛け算器7で掛け算を行わせる。掛け算器7の出力か
ら、LPF(低域ろ波器)8で高周波成分を取り去り、
アンプ9で増幅し、コンパレータ10でデータを判定す
る。受信データは整形器11で波形整形され制御部12
で受信される。
おける非接触ICカードからのデータ伝送は、非接触I
Cカードからは搬送波を新たに送出することなくデータ
を送出できるので極めて簡便な方式であるが、もともと
RWUとICカードの電磁結合が小さく、電力を受信す
るときの受信インピーダンスを変化させるだけであるの
で、変調度を大きくすることができない。すなわちRW
Uの電力用の搬送波出力に大きな振幅変化を与えること
がむずかしい。そのため、RWUでのデータ復調は変調
度が浅く困難な面があった。特にRWUのコイルアンテ
ナ1と非接触ICカードのコイルアンテナの距離が離
れ、電磁結合が弱まると、RWU側での復調はきわめて
むづかしくなった。
データ受信において、変調が浅い場合にもより良好なデ
ータの復調を行うことができるデータ復調装置を提供す
る。
データ伝送に、非接触ICカードのコイルアンテナに並
列に挿入されたコンデンサの容量を変化させるロードス
イッチ方式を用いた場合に、RWUの搬送波出力には、
振幅変化と位相変化が生ずることに着目し、RWUでの
復調には、搬送波発振器と掛け算器との間に移相器を設
け、掛け算を行う搬送波の位相を変化させることで位相
変化分をも利用し効率のよい復調を行う。
に説明する。図1は、本発明になる非接触ICカードシ
ステムのRWUの構成図である。この構成が図5の従来
のRWUの構成と異なっているのは、搬送波発振器5と
掛け算器7の間に移相器6が挿入されている点であり、
他は同じである。以下、図1を用いて本発明のシステム
に於けるデータ復調方法を説明する。
コイルアンテナに並列に挿入されているコンデンサを変
化させるロードスイッチ方式では、コンデンサの容量が
変わることでコイルアンテナとの並列共振周波数が電力
用に受信している搬送波の周波数からずれ、RWUのコ
イルアンテナ1から送出される搬送波の振幅と位相に変
化が生ずる。図1の結合器2で検出されたロードスイッ
チ方式の変調波を e(t)とおくと、 e(t)は次式で表わさ
れる。
ある。mとθは非接触ICカードでコンデンサを変化さ
せたときに搬送波に生じる振幅変化分と位相変化分で、
送出データ“1”のときは、m=0、θ=0、送出デー
タが“0”のときは、m=mo θ=θoになるものとす
る。この変調波e(t)は掛け算器7へ入力される。搬送波
発振器5からの出力をcosωctとすると、移相器6を通
過し、位相がφだけ移相した信号y(t)は、y(t)=cos(ω
ct+φ)となる。このy(t)が掛け算器7でe(t)と掛け算
されると以下の式になる。
φ)={Ao(1+m)/2}×{cos(2ωct+θ+φ)+cos(θ-
φ)} 2ωcの成分をLPF(低域ろ波器)8で取り除くと、L
PF8の出力である復調出力データb(t)は次式にな
る。
データ“0”のときの出力振幅の差Dが大きければ、コ
ンパレータ10で検出しやすい。そこで上記の出力振幅
差Dを求めると以下の式になる。
させると、振幅差Dが変化することがわかる。すなわ
ち、最大のDの値が得られる移相量φを移相器6で設定
すれば効率の良いデータ復調装置が得られることにな
る。
算してみる。(数4)で搬送波振幅Ao=2と仮定する。
moやθoの値は、図6の非接触ICカードのコイルアン
テナと並列のコンデンサCによる並列共振回路のQや、
並列に挿入されるコンデンサC1、C2の値により定ま
る。いまmo=-0.1 とすると、出力振幅差Dは以下の式
になる。
出力振幅の差Dは、コンパレータ10の入力でのデータ
出力振幅に相当するので、この値が大きいとコンパレー
タ10でデータ“1”かデータ“0”かの識別がしやす
くなる。そこで(数5)のDの値を、θoが90°、30
°、0°の場合に、φを変化させて計算してみると図
2、図3、図4となる。これからまず、図2のθoが90
°の場合には、移相器6での移相量φを0°から360°ま
で変化させると、出力振幅差Dは図に示すように変化す
る。最大値は移相量が318°の場合で1.345となる。一
方、移相器6で位相を移相しない場合、すなわち従来方
式と同様のφ=0°のときの出力振幅差Dは、図2から
1である。従って、移相器6で位相を318°移相させる
と出力振幅差Dを1.345倍にすることができることを示
している。
様に移相器6での移相量φを0°から360°まで変化させ
ると、出力振幅差Dの最大値は移相量が296°のときで
0.501であることがわかる。移相量φが0°の場合の出
力振幅差Dは0.22であるので、2倍以上の出力振幅差が
得られている。また、図4はθoが0°の場合である。こ
れは位相の変化がないことを意味する。この場合は、移
相器6での移相量φも0°のときが最大の出力振幅差D
が得られているが、その値は0.1ときわめて小さいこと
がわかる。
イッチ方式で、搬送波が振幅変化のみしかない場合は、
本発明の方法を用いても効果はないが、振幅変化ととも
に位相変化をもともなうときは、本発明により著しい効
果があることがわかる。図6に示したような、非接触I
Cカードでのデータ伝送に、コイルアンテナに並列に挿
入されるコンデンサの値を変化させるロードスイッチ方
式を用いた場合は、振幅変化と位相変化の両方の変化が
搬送波にあるので、本発明の復調方法はきわめて有効で
ある。
化分以上の復調出力振幅がえられるので以下の効果があ
る。 (1)RWUのコイルアンテナのC/N比が小さくても良
好な受信が行える。 (2)RWUと非接触ICカードの距離が離れてもデー
タの伝送ができるので非接触ICカードのサービスエリ
アを広くすることができる。
ダライタユニットの構成例を示す図である。
0°まで移相したときのデータの出力振幅差を示す図で
ある。
0°まで移相したときのデータの出力振幅差を示す図で
ある。
0°まで移相したときのデータの出力振幅差を示す図で
ある。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 リーダライタユニットとそのリーダライ
タユニットより電磁結合で電力を供給される非接触IC
カードからなる非接触ICカードシステムであって、 非接触ICカードでは、そのアンテナ負荷を送信データ
に応じて可変する事により、リーダライタユニットから
みた負荷の変化に少なくとも位相変化が生じるようにし
てデータを送信し、 リーダライタユニットでは、そのアンテナに供給される
搬送波を検波するためのローカルキャリアを、リーダラ
イタユニットの搬送波発振器出力から移相器を介して生
成する構成としたことを特徴とする非接触ICカードシ
ステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23222297A JP3670454B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 非接触icカードシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23222297A JP3670454B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 非接触icカードシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174823A true JPH1174823A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3670454B2 JP3670454B2 (ja) | 2005-07-13 |
Family
ID=16935905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23222297A Expired - Fee Related JP3670454B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 非接触icカードシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3670454B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003067689A (ja) * | 2001-08-23 | 2003-03-07 | Sony Corp | 通信装置および方法 |
| JP2006295419A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Fujitsu Ltd | Rfid用送受信装置 |
| JP2010504683A (ja) * | 2006-09-21 | 2010-02-12 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | mRFIDリーダ機 |
| WO2014199654A1 (ja) * | 2013-06-13 | 2014-12-18 | 日本航空電子工業株式会社 | 電流センサ |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP23222297A patent/JP3670454B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003067689A (ja) * | 2001-08-23 | 2003-03-07 | Sony Corp | 通信装置および方法 |
| JP2006295419A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Fujitsu Ltd | Rfid用送受信装置 |
| JP2010504683A (ja) * | 2006-09-21 | 2010-02-12 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | mRFIDリーダ機 |
| WO2014199654A1 (ja) * | 2013-06-13 | 2014-12-18 | 日本航空電子工業株式会社 | 電流センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3670454B2 (ja) | 2005-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5889273A (en) | Wireless communication data storing medium for receiving a plurality of carriers of proximate frequencies and a transmission/receiving method | |
| US5940447A (en) | Wireless powered communication device using power signal sampling and method | |
| US5930304A (en) | Wireless powered communication device with adaptive data detection and method | |
| JP4558259B2 (ja) | コンビネーション型icカード | |
| JPH08167012A (ja) | データ記憶媒体 | |
| EP1411694B1 (en) | Amplitude modulation with wave shaping | |
| JP3829577B2 (ja) | 電磁トランスポンダシステムの全二重伝送方法 | |
| JPH0877318A (ja) | 非接触式情報記録媒体 | |
| JP2004040788A (ja) | 電磁トランスポンダ読取器 | |
| JP3968948B2 (ja) | 電磁トランスポンダからの距離の検出 | |
| JP3670454B2 (ja) | 非接触icカードシステム | |
| JP2008199536A (ja) | 通信装置 | |
| CN1881969B (zh) | 直接转换无线电装置 | |
| JP3509493B2 (ja) | データ通信方式、無線icカードおよび無線icカードシステム | |
| US5949823A (en) | Data communication system and radio IC card system | |
| JP4352326B2 (ja) | 受信装置及び半導体集積回路 | |
| JP2631664B2 (ja) | 非接触形磁気結合送受信方式 | |
| JP4853731B2 (ja) | 同期位相非接触復調方法、関連する復調器と読取器 | |
| JP4020206B2 (ja) | 非接触スマートカード呼掛け装置 | |
| EP0651539A1 (en) | System for contactless information transfer with phase modulation | |
| EP1320829B1 (en) | Synchronizing sample timing in an rfid receiver | |
| JP2005137006A (ja) | 低いサンプリング周波数によるデジタル復調器 | |
| JP3388413B2 (ja) | 移動体の識別装置および識別方法 | |
| JPH09161029A (ja) | 非接触icカードのデータアクセス装置 | |
| NZ512523A (en) | Device for demodulating an amplitude-modulated signal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040330 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041019 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041214 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050118 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050317 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050412 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050414 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090422 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100422 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110422 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120422 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130422 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |