JPS6318489A - 情報カ−ド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、オフィス・オートメーション（Ｏｆｆｉｃｅ
　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ、　ＯＡ）　、ファクトリ−・
オートメーション（ｒａｃｔ６ｒｙ　Ａｕｔｏｍａｔｉ
ｏｎ　、　ＦＡ）等の分野で使用されるＩＣカード等の
情報カード、特に電源および信号の入出力用の接触形端
子を持たない無電源（電池を内蔵しない）・非接触形の
磁気結合給電・磁気結合送受信方式の情報カードに関す
るものである。

（従来の技術） 一般的な情報カードは、プラスチック等のカード本体に
半導体メモリ等の集積回路が内蔵され、カード表面に外
部装置との接触端子が設けられている。

従来、このような分野の技術としては、■日経メカニカ
ル、（１９８５−１０−２１’）日経マグロウヒル社［
ＩＣカードｊ　Ｐ、１６７−１７０　、■日経エレクト
ロニクス、（１９８５−１２−２）日経マグロウヒル社
［ＩＣカード市場へなだれ込むエレクトロニクス・メー
カ（上）ＪＰ、２７５−２９２　、■日経エレクトロニ
クス、（１９８５−１２−６＞日経マグロウヒル社「Ｉ
ｃカード市場へなだれ込むエレクトロニクス・メーカ（
下）」Ｐ、２４９−２６２に記載されるものがあった。

以下、その構成を図を用いて説明する。

第２図は従来の情報カードの一構成例を示すブロック図
、第３図はその実装例を示す斜視図である。

第２図において、１は情報の読出し、書込みを行うため
の外部装置、２は情報カードであり、外部装置１から情
報カード２へ直流電源ＶＣ，Ｅが供給されると共に、そ
の外部装置１と情報カード２の間で入，出力信号Ｉ１０
１〜Ｉ１０　ｎが授受される。

第２図および第３図に示すように、情報カード２はプラ
スチック等で作られた矩形状のカード本体３を有し、そ
のカード本体３にはその表面に露出Ｊ゛る電源および信
号用の複数個の接触形端子４が設けられると共に、内部
に電子集積回路（以下、ＩＣという）５が設けられてい
る。ＩＣ５は、半導体メモリ６と、そのメモリ６に対す
る情報の酊込みや読出しを制御するマイクロプロセッサ
７とを有している。

この種の情報カード２では、それを外部装置１に差し込
むと、カード２側の端子４が外部装置１側の端子と接触
し、これらの端子４等を通してメモリ６に格納された情
報を外部装置１で読出したり、あるいは外部装置１側の
情報をメモリ６内に書込んだりする。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成の情報カードでは、端子４が外
部に露出しているため、その端子接触部のよごれ、酸化
、腐食、摩耗等による接触不良や、リーク電流による誤
動作、ざらに静電気や外部電圧によるＩＣ５の破壊がお
こり、信頼性に問題があった。

この問題を除去するために、端子４をカード本体３の表
面に露出させずに、電池、発１辰器及びループアンテナ
等をカード本体３に内蔵し、電池を使ってループアンテ
ナから信号を送り出す非接触形の情報カードも提案され
ているが、電池取付けによりカード本体３が厚くなった
り、電池交換等の問題が生じる。

また、情報カード２を外部装置１へ挿入する方向は、カ
ード側の端子４と外部装置側の端子とを接触させる必要
があることから、一定方向に制限されており、方向を誤
って挿入した場合には再度圧しい方向から挿入しなおさ
なければならず、使用上不利不便であった。

本発明は前記従来技術が持っていた問題点として、信頼
性が低い点、電池取付けによりカードが厚くなったり、
電池交換等の不便を伴なう点、挿入方向゛に制限を受け
る点について解決した情報カードを提供するものである
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するために、情報の読出し、
あるいは読出しおよび書込みを行なう情報カードにおい
て．ほぼ矩形状のカード本体と、このカード本体の各辺
に対する中心線の交点に配置された受電用の第１の磁気
結合コイルと、この第１の磁気結合コイルを中心として
前記中心線上の対称位置に配置され、外部との間で信号
の授受を行なう第２および第３の磁気結合コイルと、こ
の第、２および第３のＥ６気結合コイルを通して授受さ
れる入，出力信号の経路を切換えるスイッヂ回路と、前
記第２または第３の磁気結合コイルを通して入力される
入力信号に基づき前記スイッチ回路の切換え動作を制御
するスイッチ切換回路と、情報を記憶するメモリと、前
記スイッチ回路を通して入力される入力信号に基づき前
記メモリの動作を制御するメモリ制御回路と、前記第１
の磁気結合コイルを通して入力される交流電力を直流電
力に変換して前記スイッチ切換回路、メモリ及びメモリ
制御回路に電源電圧を供給する電源回路とを備え、前記
第１．第２．第３の磁気結合コイル、スイッチ回路、ス
イッチ切換回路、メモリ、メモリ制御回路及び電源回路
を前記カード本体内に収容したものである。

（１乍　　用） 本発明によれば、以上のように情報カードを構成したの
で、第１．第２．第３の磁気結合コイルは外部装置との
間で非接触で電源の受電と入，出力信号の授受を行なわ
せる働きをなし、スイッチ制御回路で切換えられるスイ
ッチ回路は挿入方向に対応して信号流通経路を適宜切換
え、挿入方向が異なっても内部の回路を一定に動作させ
るようにＷ！］らく。電源回路は第１の磁気結合コイル
を通して与えられる電力を内部の回路に供給するように
動く。これにより、挿入方向に制限を受けずに、無電源
かつ非接触で信号の授受か行える。従って前記問題点を
除去できるので必る。

（実施例） 第１６（ｏ　、（２）は本発明の一実施例を示す情報カ
ードの構成ブロック図で、同図（１）と（２）は情報カ
ードの挿入方向が反転している状態を示している。

第１図において、１０は外部装置であり、この外部装置
１０には情報カードが挿入される。

外部装置１０は、交流電力発生用の発振回路１１を有し
、その発振回路１１には増幅回路１２を介して交流電力
送出用の第１の磁気結合コイル１３か接続されている。

また、入力信号Ｓｊを１云送用信号に変換する変調回路
１４が設けられ、その変調回路１４には増幅回路１５を
介して入力信号伝送用の第２の［６結合合コイル１６が
接続されている。ざらに、第２の磁気結合コイル１６に
対応して出力信号伝送用の第３の磁気結合コイル１７が
設けられ、この第３の磁気結合コイル１７には、信号を
復調して出力信号Ｓ０を送出する復調回路１８が設けら
れている。

一方、情報カード２０は、プラスチック等で作られたほ
ぼ矩形状のカード本体２１を有し、そのカード本体２１
内には、外部装置１０側の第１．第２．第３の磁気結合
コイル１３．１６．１７と対向して第１゜第２．第３の
磁気結合コイル２２．２３．２４が設けられると共に、
ＩＣ２５が収納されている。

ＩＣ２５内には、電力伝送用の第１の磁気結合コイル２
２に接続された電源回路２６と、信号入，出力用の第３
の磁気結合コイル２４に接続されたスイッチ切換回路２
７と、信号入，出力用の第２．第３の磁気結合コイル２
３．２４に接続されたスイッチ回路２８が設けられてい
る。電源回路２６は交流電力を安定化した直流電圧Ｖｄ
ｃに変換し、それをＩＣ２５内の各回路に電源として供
給する回路、スイッチ切換回路２７は第３の磁気結合コ
イル２４を通して入力される信号を復調してスイッチ切
換信号を生成する回路であり、復調回路等でＩＲ成され
ている。スイッチ回路２８は電極２８−１〜２８−４を
有し、その電（両２８−１が第２の電磁結合コイル２３
に、その電極２８−３が第３の電極結合コイル２４にそ
れぞれ接続され、第１図（１）の場合には電極２８−１
と２８−２、電極２８−３と２８−４がそれぞれ導通し
、第２図（２）の場合にはスイッチ切換回路２７から出
力されるスイッチ切換信号により導通状態が切換ねり、
電１Φ２８−３と２８−２、電（ｓＩ２８−１と２８−
４がそれぞれ導通する。　　　　・ざらに、ＩＣ２５内
には、スイッチ回路２８の電ｔ１２８−２に順次接続さ
れた復調回路２９、メモリ初役１囲路３０の入力側、及
びメモリ３１か設けられると共に、そのメモリ制御回路
３０の出力側に１頃次、変調回路３２、増幅器３３、及
びスイッチ回路２８の電極２８−、Ｊか接、臥されてい
る。復調回路２９は、スイッチ回路２８を通して入力さ
れる信号をもとの入力信号Ｓｉに復調してそれをメモリ
制御回路３０に与える回路である。メモリ制御回路３０
はメモリ３１の書込み、続出し動作等を制御する回路で
あり、例えば中央処理装置（ｃｐｕ）　、入出力装置等
の機能を有するマイクロプロセッサ等で構成されている
。メ七り３１は各種の情報を記憶する回路で必り、読出
し専用メモ１月ＲＯ）ｌ）　、書込み可能なＲｏＨ（Ｐ
ＲＯＩ（）　、電気的消去書込み可能なＲｏｌｌ（ＥＥ
ＰＲＯＭ）　、紫外線消去および書込み可能なＲＯＩ（
（ＥＰＲＯＨ）等で構成されている。変調回路３２はメ
モリ制御回路３０を通して読出したメモリ３１内の情報
等を伝送用信号に変換する回路、増幅回路２８は変調回
路３２の出力を増幅してそれをスイッチ回路３３の電極
２８−４と２８−３、または２８−４と２８−１を通し
て磁気結合コイル２４または２３側に出力する回路であ
る。

次に第１図（１）　、　（２）の動作を説明する。

（ｉ）第１図（１）の動作 第１図（１）では、情報カード２０の第１．第２゜第３
の磁気結合コイル２２．２３．２４がそれぞれ外部装置
１０の第１．第２．第３の磁気結合コイル１３゜１６、
１７に対向するように、その情報カード２０が外部装置
１０に挿入されている。

外部装置１０側の発掘回路１１から交流電力が出力され
ると、それが増幅回路１２で増幅され、第１の磁気結合
コイル１３．２２を通して電源回路２６へ与えられ、そ
の電源回路２６により安定化した直流電圧Ｖｄｃに変換
された後、カード本体２１内の各回路に電源として印加
される。

外部装置１０における入力信号Ｓｉは、情報カード２０
側におけるメモリ制御回路３０のイニシャルセット（初
期設定）、情報の読出しや書込み等の制御信号、゛さら
にメモリ３１に書込むべき信号等をシリアル（直列）化
したものである。この入力信号Ｓｉは外部装置１０の変
調回路１４で伝送用信号に変換され、増幅回路１５で増
幅された後、第２の磁気結合コイル１６．２３の磁気結
合により情報カード２０側へ送られる。

情報カード２０では、第２の磁気結合コイル２３を通し
て入力した入力信号がスイッチ回路２８の電極２８−１
．２８−２を経由して復調回路２９でもとの信号に変換
された後、メモリ制御回路３０に供給される。

メモリ制御回路３０では、復調回路２つの出力信号に基
づき、その出力信号に例えば読出し情報が含まれている
場合にはアドレスを指定してメモリ３１から記憶情報を
読出す。この記憶情報は変調回路３２により伝送用信号
に変換され、増幅回路３３で増幅され、スイッチ回路２
８の電極２Ｂ−４，２８−３を経由して第３の磁気結合
コイル２４．１７の磁気結合により外部装置１０側へ送
られる。

外部装置１０の復調回路１８は第３の磁気結合コイル１
１の信号を復調し、メモリ３１の読出し情報や、情報カ
ード内部の動作確認信号等をシリアル化した出力信号Ｓ
。を送出する。

（ｉｉ）第１図（２）の動作 第１図（２）では、情報カード２０の挿入方向が上下逆
になり、情報カード２０の第３の磁気結合コイル２４が
外部装置１０の第２の磁気結合コイル１６に、同じく第
２の磁気結合コイル２３が第３の磁気結合コイル１７に
、それぞれ対向している。この際、電力伝送用の第１の
磁気結合コイル２２と１３は、前記（ｉ）と同様の結合
関係を保持する。

外部装置１０の入力信号Ｓｉが変調回路１４、増幅回路
１５及び第２．第３の磁気結合コイル１６．２４を介し
て情報カード２０側に送られると、スイッチ切換回路２
７は前記第１図（１）の場合は入力信号を検出しないが
、この第１図（２）の場合では入力信号を検出し、それ
によりスイッチ切換信号を生成してスイッチ回路２８を
切換え、電極２８−３と２８−２、電極２８−１と２８
−４をそれぞれ導通させる。これにより、電ｇｊ２８−
３．２８−２を通して入力される入力信号は第１図（１
）と同一経路を通って同一の処理が行なわれた後、“電
極２８−４．２８−１及び第２．第３の磁気結合コイル
２３．１７を通って外部装置１０側へ送られる。

第４図は第１図（１）　、　（２）における情報カード
の実装例を示す斜視図、第５図は第４図の要部構成図で
ある。

第４図に示すように、情報カード２０に内蔵される第１
．第２．第３の磁気結合コイル２２．２３．２４のうち
、第１の磁気結合コイル２２は、カード本体２１の長辺
方向の中心線Ｙと短辺方向の中心線×との交点に５堪ブ
られ、その第１の磁気結合コイル２２を中心として中心
線Ｙ上の対称位置に第２．第３の陽気結合コイル２３．
２４が設けられているっここで、Ａは長辺／２の長さ、
ａは中心線Ｘから第２゜第３の磁気結合コイル２３．２
４までの長さ、Ｂは短辺／２の長さである。これら第１
．第２．第３の磁気結合コイル２２．２３．２４の配置
に対向して外部装置１０の第１．第２．第３の磁気結合
コイル１３゜１６、１７も配設されている。また、情報
カード２０側のＩＣ２５は、例えば第２と第３の磁気結
合コイル２３゜２４からの配線長を等しくして第２と第
３の磁気結合コイル２３．２４両側の電気特性を等しく
するために、中心線Ｘ上に配設されている。そのＩＣ２
５における各電子回路の配置例が第５図に示されている
。

第６図は第４図における情報カード２０の外部装置１０
に対する挿入方向を示す図である。なお、図中、２０−
１〜２０−４は異なる方向に挿入された情報カードを示
している。

情報カード２０−１．２０−４は第１図（１）に対応し
、そのうち情報カード２０−４は２０−１に対して上下
方向が逆になっている。また、情報カード２０−２．２
０−３は第１図（２）に対応し、それら情報カード２０
−２と２０−３が上下逆方向になっている。

第４図〜第６図に示すように、情報カード２０゜２０−
１〜２０−４の挿入方向が異なっても、それに応じてス
イッチ回路２８が切換ねるため、すべて等しく読出し等
の動作が可能となる。

上記各実施例は、次のような利点を有している。

■　従来のように内部回路の端子を外部に露出させず、
非接触で電源供給と信号の入，出力を行なうことができ
るため、従来のように端子接触部のよごれ、゛酸化、腐
食、摩耗等による接触不良の影響が無い。ざらにリーク
電流による故障や誤動作が無いばかりか、外部電圧や静
電気による内部回路に対する保護の必要が無い。従って
高い信頼性が得られる。

■　完全密封構造にできるため、防爆性や防水性が向上
する。そのため、通帛の０Ａ）２ｉ器や［へ機器等の他
に、悪環境下や防爆対策を必要とする場所における装置
にも適用可能である。

■　電池を内蔵していないので、電池交換の必要がなく
、さらに電池の取付はスペース分だけカード本体２１を
薄型化できる。また、従来の太陽電池を内蔵したものに
比べて、高寿命化が期待できる。

■　情報カード２０．２０−１〜２０−４の挿入方向に
制限を受けないので、使い勝手が向上する。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能である。例えば、スイッチ切換回路２７に代えて
、メモリ制御回路３０内に入力信号検出機能を持たせて
それによる検出結果に曇づきドライバを介してスイッチ
回路２８を切換えるようにしてもよい。同様に、復調回
路２９ヤ変調回路３２等を省略してそれらの機能をメモ
リ制御回路３０で実行させるようにしてもよい。また、
制御回路３０ををマイクロプロセッサ以外の回路で構成
することも可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、外部に露
出しない磁気結合コイルを通して電源の入力と信号の入
，出力を行なうようにしたので、外部装置との接触不良
や、リーク電流による誤動作、ざらには静電気や外部電
圧による内部回路の破壊等を防止できる。しかも、中央
の第１の磁気結合コイルを中心にして対称に第２．第３
の磁気結合コイルを設け、挿入方向に対応してスイッチ
回路で信号流通経路を適宜切換えるようにしたので、情
報カードの挿入方向に制限を受けず、使い勝手が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）　、　（２）は本発明の一実施例を示す情
報カー゛ドの構成ブロック図、第２図は従来の情報カー
ドの構成ブロック図、第３図は第２図の実装例を示す斜
視図、第４図は第１図の実装置シｌを示す斜視図、第５
図は第４図の要部構成図、第６図１は第４図の異なる挿
入方向を示す図である。 １０・・・・・・外部装置、１３．１６．１７．２２．
２３．２４・・・・・・磁気結合コイル、２０．２０−
１〜２０−４・・・・・・情報カード、２１・・・・・
・カード本体、２５・・・・・・ＩＣ，２６・・・・・
・電源回路、２７・・・・・・スイッチ切換回路、２８
・・・・・・スイッチ回路、３０・・・・・・メモリ制
御回路、３１・・・・・・メモリ。 出願人代理人　　柿　　本　　恭　　成従来の精報カー
ドの構成ブロック図 第２図 Φ 第２図の実装側斜視図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 　１．ほぼ矩形状のカード本体と、このカード本体の各
   辺に対する中心線の交点に配置された受電用の第１の磁
   気結合コイルと、 この第１の磁気結合コイルを中心として前記中心線上の
   対称位置に配置され、外部との間で信号の授受を行なう
   第２および第３の磁気結合コイルと、 この第２および第３の磁気結合コイルを通して授受され
   る入，出力信号の経路を切換えるスイッチ回路と、 前記第２または第３の磁気結合コイルを通して入力され
   る入力信号に基づき前記スイッチ回路の切換え動作を制
   御するスイッチ切換回路と、情報を記憶するメモリと、 前記スイッチ回路を通して入力される入力信号に基づき
   前記メモリの動作を制御するメモリ制御回路と、 前記第１の磁気結合コイルを通して入力される交流電力
   を直流電力に変換して前記スイッチ切換回路、メモリ及
   びメモリ制御回路に電源電圧を供給する電源回路とを備
   え、 前記第１，第２，第３の磁気結合コイル、スイッチ回路
   、スイッチ切換回路、メモリ、メモリ制御回路及び電源
   回路を前記カード本体内に収容したことを特徴とする情
   報カード。
2. 　２．前記スイッチ回路、スイッチ切換回路、メモリ、
   メモリ制御回路及び電源回路を、集積回路で構成した特
   許請求の範囲第１項記載の情報カード。