JPH1175329A - 非接触ｉｃカードシステム - Google Patents

非接触ｉｃカードシステム

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JPH1175329A
JPH1175329A JP9233611A JP23361197A JPH1175329A JP H1175329 A JPH1175329 A JP H1175329A JP 9233611 A JP9233611 A JP 9233611A JP 23361197 A JP23361197 A JP 23361197A JP H1175329 A JPH1175329 A JP H1175329A
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JP
Japan
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card
reader
writer
writer device
resonance circuit
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Application number
JP9233611A
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English (en)
Inventor
Masami Makuuchi
雅巳 幕内
Yoshihiko Hayashi
林　　良彦
Taku Suga
卓 須賀
Koichi Kamisaka
晃一 上坂
Ryozo Yoshino
亮三 吉野
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】非接触式ＩＣカードシステムにおいて、ＩＣカ
ードおよびＩＣカードのリーダまたは／およびライタそ
れぞれの共振回路の単体のＱを設定することにより、目
標とする通信速度に対して十分な帯域幅を得ることがで
き、かつＩＣカードでの受信効率を最大にする。 【解決手段】ＩＣカードおよびＩＣカードのリーダまた
は／およびライタに，それぞれ共振回路３、４を配設す
る。目標とする通信距離において該リーダまたは／およ
びライタのアンテナコイルから該ＩＣカードを見込んだ
インピーダンスＺｃと該アンテナコイルの駆動インピー
ダンスＲｓを等しくし、かつ該ＩＣカードと該リーダま
たは／およびライタにより構成される伝送経路の全体の
Ｑを通信帯域幅と電力伝送周波数との比に等しくするよ
うに該共振回路３および４のＱを設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばキャッシュ
ディスペンサ、電子マネー、自動改札システム、入退室
管理システム、公衆電話器等におけるキャッシュカー
ド、クレジットカード、乗車券、定期券、回数券、管理
カード、ＩＤカード、免許証、テレホンカード等の非接
触ＩＣカードとリーダまたは／およびライタ装置との間
において近接無線動作用電力伝送及び通信を行う非接触
ＩＣカードシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光または磁界を用いて電力供給側
から近接無線カード（ＩＣカード）に対して非接触で電
力を供給することは知られている。
【０００３】例えば、駅の改札口やバスや入退口等にお
いて使用するキャッシュカード、クレジットカード、乗
車券や定期券等をＩＣカード化し、このＩＣカードを使
用者が駅の改札口やバスや入退口等に備えられたリーダ
／ライタに対して非接触で通過させたとき、リーダ／ラ
イタとカードとの間での電磁結合方式または電磁誘導方
式等により電力または／および信号の授受を行う非接触
ＩＣカードシステム（近接無線カードシステム）であ
る。
【０００４】一般に、このような非接触ICカードシステ
ムは、リーダ/ライタ側からICカード側へ電力伝送波及
びデータ通信変調波を高効率に伝送できるように、リー
ダ/ライタとICカードとをそれぞれ別個に設計してい
た。
【０００５】具体的には、図４に示すような周波数特性
から導かれるQ（＝f0/ BW、f0：中心周波数、BW：中心
周波数f0の有する利得から−３dBとなる帯域幅）を考慮
してリーダ/ライタとICカードとを設計していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、リーダ／ライ
タが電力伝送波にデータ信号（データ通信変調波）を重
畳して送受信を行う場合、非接触ICカードシステムで
は、以下の条件を満足しなければならない。
【０００７】（１）ICカード側において、あらゆるデー
タ通信変調波を全て確実に受信できるように、利得があ
る値以上となるような帯域幅BWをなるべく広くするよう
に設計しなければならない。すなわち、Qが小さくなる
ように設計しなければならない。
【０００８】（２）ICカード側に十分な電力を供給でき
るように、電力伝送周波数、例えば前述の中心周波数の
利得をなるべく大きくしなければならない。この場合、
一般には、Qが大きくなるように設計しなければならな
い。なお、単にリーダ/ライタ側から送信される電力伝
送波を大きくしただけでは、電力伝送波は法規制のない
ISMバンドを使用するので問題はないが、その電力伝送
波に重畳されるデータ通信変調波が、使用する周波数帯
域（ISMバンド外）において法規制値を満足できなくな
ることも考慮しなければならない。
【０００９】このように（１）、（２）の条件は、一方
ではQを小さくすることが、他方ではQを大きくすること
が条件となり、両者を満足するようなリーダ/ライタとI
CカードのQをそれぞれ決定することは非常に困難な作業
となる。
【００１０】例えば、リーダ／ライタおよびICカードの
それぞれのアンテナ部の共振回路のＱを高くしてリーダ
／ライタとカードとで構成される伝送経路全体のＱを高
く設定すると、カードでの受信誘起電力は増加するが、
リーダ／ライタとカードとの間での目標とする通信速度
に対して十分な信号レベルを確保するための必要な帯域
幅が得られないと言った事態となってしまう。
【００１１】本発明は、上記問題点を解決すべくなされ
たものであり、リーダまたは／およびライタ装置と近接
無線カード（ＩＣカード）の共振回路に対して、該リー
ダまたは／およびライタ装置から該近接無線カード（Ｉ
Ｃカード）への電力伝送効率を最大とし、かつ目標とす
る通信速度に対して必要な帯域幅を容易に与える全く新
規な方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そこで、我々は、非接触
ICカードシステム全体のQを用いてリーダ/ライタとICカ
ードそれぞれのQを割り振り、設計することで上記目的
を達成することとした。
【００１３】具体的には、リーダまたは／およびライタ
装置とＩＣカードとの間で電力または／および信号の伝
送を非接触で行い、該リーダまたは／およびライタ装置
と該ＩＣカードとがそれぞれ該電力または／および該信
号を伝送するアンテナコイルと該電力を伝送する電力伝
送周波数に同調するように設定した容量と該アンテナコ
イルの駆動インピーダンスからなる共振回路を備えた非
接触式ＩＣカードシステムであって、該リーダまたは／
およびライタ装置と該ＩＣカードからなる通信経路全体
のＱを用いることで、該リーダまたは／およびライタ装
置の有する共振回路と該ＩＣカードの有する共振回路の
それぞれのQを設定したものである。
【００１４】もしくは、リーダまたは／およびライタ装
置とＩＣカードとの間で電力または／および信号の伝送
を非接触で行う非接触式ＩＣカードシステムであって、
該リーダまたは／およびライタ装置のアンテナ駆動イン
ピーダンスを該リーダまたは／およびライタ装置のアン
テナから該ＩＣカードを見込んだインピーダンスにほぼ
等しく設定して導き出した伝送経路全体のＱの特性か
ら、該信号の伝送速度に対して所望の帯域幅を得ること
が可能となるQ３を算出し、該算出したQ３と該リーダま
たは／およびライタ装置から該ＩＣカードへの電力伝送
効率を最大となる該リーダまたは／およびライタ装置の
Q１と該ＩＣカードのQ２との関係とを用いることで、該
リーダまたは／およびライタ装置と該ＩＣカードの有す
る共振回路のそれぞれのＱ１、Ｑ２を設定したものであ
る。
【００１５】もしくは、リーダまたは／およびライタ装
置とＩＣカードとの間で電力または／および信号の伝送
を非接触で行う非接触ＩＣカードシステムであって、該
リーダまたは／およびライタ装置と該ＩＣカードからな
る通信経路全体のＱを用いることで、該リーダまたは／
およびライタ装置と該ＩＣカードそれぞれのQを設定し
たものである。
【００１６】このような構成にすることで、近接される
ＩＣカードに対して電磁結合方式または電磁誘導方式等
により電力および信号の授受を行うリーダまたは／およ
びライタとＩＣカードからなる非接触ICカードシステム
（近接無線カードシステム）において、目標とする通信
距離においてＩＣカードでの受信効率を最大とし、しか
も目標とする通信速度に対して十分な信号レベルを確保
するため必要な帯域幅を容易に得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明に係る実施の形態について
図を用いて説明する。
【００１８】図１は、本発明に係る例えば改札口やバス
や入退口や所定の場所に備えられたリーダまたは／およ
びライタユニット（装置）１から非接触で通過または近
接される非接触カード（近接無線カード：ＩＣカード）
２に対して電磁結合方式または電磁誘導方式等により電
力を伝送すると共に通信を行う電力伝送および通信方式
の概略構成を示す図である。非接触カード（近接無線カ
ード：ＩＣカード）２は、使用者が保持して改札口やバ
スや入退口に備えられたリーダまたは／およびライタユ
ニット１に対して非接触で例えば１０ｃｍ位までの距離
を離して通過させることによって電磁結合方式または電
磁誘導方式等によりキャッシュカード、クレジットカー
ド、乗車券、定期券等の情報を送受信してキャッシュカ
ード、クレジットカード、乗車券、定期券等の役目をす
るものである。
【００１９】図２は、図１に示すリーダまたは／および
ライタユニット（装置）１と該非接触カード（近接無線
カード：ＩＣカード）２の構成を等価回路により表した
ものである。なお、非接触カード（近接無線カード：Ｉ
Ｃカード）２を簡素化するために、単一のアンテナ（リ
ーダライタアンテナ）１０１により電力伝送および情報
の送受信するように構成した。従って、図２では、リー
ダまたは／およびライタユニット１に設けられたリーダ
ライタアンテナ１０１と近接無線カード２に形成された
カードアンテナコイル２０１との間で、図３に示す電力
伝送波およびデータ通信変調波からなる電磁波（無線）
を使って電力の伝送および通信の送受信の両方を行う。
なお、図３から分かるように、ＡＳＫ変調方式における
電力伝送波と信号波は、周波数領域で見ると異なる周波
数成分であるが、時間領域でみると電力伝送波の振幅が
信号速度に応じて変化するだけである。つまり、電力伝
送波に信号波を掛け合わせた変調波は時間領域では、電
力伝送波の波形振幅が上下変動しているようにしか見え
ない。
【００２０】さて、図２に示す非接触カードシステム
（近接無線カードシステム）は、周波数ｆｏで発振する
ＯＳＣ（発振器）３０４と、該ＯＳＣ３０４によってア
ンテナコイル３０１を駆動する際のアンテナコイル駆動
インピーダンス３０３と、該アンテナコイル３０１と周
波数ｆｏで直列共振するように設定したアンテナコイル
同調容量３０２とで構成されるリーダ／ライタ３００
と、アンテナコイル４０１と周波数ｆｏで並列共振する
ように設定したアンテナコイル同調容量４０２とカード
負荷抵抗４０３とで構成されるＩＣカード４００とによ
り構成されている。そして、リーダ／ライタのアンテナ
コイル３０１とＩＣカードのアンテナコイル４０１とは
電磁誘導または電磁結合によりアンテナ結合係数ｋをも
って結合している。この該アンテナ結合係数ｋはリーダ
／ライタのアンテナコイル３０１とＩＣカードのアンテ
ナコイル４０１との距離に応じて変化する。ここでは説
明のため、リーダ／ライタ側の共振回路を直列共振回路
とし、ＩＣカード側の共振回路を並列共振回路としてい
るが、共振回路の組み合わせはこれに限らず種々の態様
をとることができる。
【００２１】ここで、上記のようなリーダまたは／およ
びライタユニット（装置）１、非接触カード（近接無線
カード：ＩＣカード）２からなる非接触ICカードシステ
ム全体のQの近似式を求めると数１のようになる。
【００２２】
【数１】
【００２３】これは図２に示す等価回路に基づいた回路
方程式から求めた結果であり、非接触ICカードシステム
全体のQ３をリーダまたは／およびライタユニットのQ１
と非接触ICカードのQ２との関係で求めたものである。
なお、リーダまたは／およびライタユニット（装置）
１、非接触カード（近接無線カード：ＩＣカード）２の
構成によって等価回路や数１の内容が当然異なるが、い
ずれの場合であっても非接触ICカードシステム全体のQ
３をリーダまたは／およびライタユニットのQ１と非接
触ICカードのQ２との関係で求めたものであれば良い。
【００２４】次に、数１に示すような非接触ICカードシ
ステム全体のQ３をリーダまたは／およびライタユニッ
トのQ１と非接触ICカードのQ２とで表した関係を用いて
リーダまたは／およびライタユニットのQ１と非接触IC
カードのQ２とを決定する方法（Q１、Q２の割り振り）
を図５を用いて説明する。
【００２５】図５は、数１を用いて、該ＩＣカード４の
Ｑ（Ｑ２）と該リーダ／ライタ３と該ＩＣカード４で構
成される伝送経路全体のＱ（Ｑ３）との関係、および該
ＩＣカード４のＱ（Ｑ２）と該リーダ／ライタ３のＱ
（Ｑ１）との関係についてシミュレーションした結果で
ある。この場合、数２を数１に代入することでシミュレ
ーションしている。
【００２６】
【数２】
【００２７】数２は、図２に示す回路において目標とす
る通信距離でのＩＣカードの受信効率が最大となるよ
う、リーダ／ライタのアンテナ駆動インピーダンス３０
３を目標とする通信距離におけるリーダ／ライタの端子
ａ−ａ’３０５からＩＣカード４を見たインピーダンス
Ｚｃ３０６に等しくしてインピーダンスマッチングをと
ることで導いたものである。
【００２８】また、図５では、リーダ／ライタ３のアン
テナコイル３０１を、ターン数［Ｔ］が３のスパイラル
形状で外周を１００［ｍｍ］×１００［ｍｍ］とし、Ｉ
Ｃカード４のアンテナコイル４０１をターン数［Ｔ］が
４のスパイラル形状で外周を７７［ｍｍ］×４２［ｍ
ｍ］とし、該リーダ／ライタ３と該ＩＣカード４の距離
ｄ＝３０［ｍｍ］（この時結合係数ｋの値はｋ＝０．０
９９８）をシミュレーションしている。
【００２９】このようなシミュレーション結果に対し
て、目標とする通信速度における非接触ICカードシステ
ムで必要となる帯域幅と、使用する電力伝送周波数とか
ら伝送経路全体のQ３を設定することができる。そして
設定したQ３から図５に示す関数を用いて、Q１Q２を一
義的に設定することができる。
【００３０】例えば、目標とする通信速度に対して必要
な帯域幅から伝送経路全体のＱであるＱ３を１０以下と
すると、該リーダ／ライタ３のＱはＱ１＝４．５〜２
２．２で、該ＩＣカード４のＱはＱ２＝４．４〜２２．
０とすればよいことがわかる。
【００３１】前述の如く、図５では、電力伝送が最大と
なる場合の関係式（数２）を用いてシミュレーションし
た結果であるので、設定したＱ１、Ｑ２は電力伝送が最
大となるような値となる。すなわち、ＩＣカード４での
受信効率を最大にし、しかも目標とする通信速度に対し
て十分な帯域幅を得ることが可能なリーダ／ライタ３と
ＩＣカード４それぞれの共振回路のＱを設定することが
できる。
【００３２】このように設定されたそれぞれのQから、
例えば数３、数４等を用いてL1、L2、Rs、RL等を導け
ば、ＩＣカード４での受信効率を最大にし、しかも目標
とする通信速度に対して十分な帯域幅を得ることが可能
なリーダ／ライタ３とＩＣカード４を構成することがで
きる。
【００３３】
【数３】
【００３４】
【数４】
【００３５】なお、数２〜数４やその他の構成要素C1、
C2等は図２に示す等価回路に基づいた回路方程式から算
出することができるのは言うまでもない。
【００３６】一方、上述の説明においては、リーダ／ラ
イタ３のアンテナコイル３０１をターン数［Ｔ］が３の
スパイラル形状で外周を１００［ｍｍ］×１００［ｍ
ｍ］とし、ＩＣカード４のアンテナコイル４０１をター
ン数［Ｔ］が４のスパイラル形状で外周を７７［ｍｍ］
×４２［ｍｍ］とし、該リーダ／ライタ３と該ＩＣカー
ド４の距離をｄ＝３０［ｍｍ］で伝送経路全体のＱであ
るＱ３を１０以下とした場合について述べたが、本発明
はこれに限らず種々の形態のものを適用できる。
【００３７】例えば、上記のリーダ／ライタおよびＩＣ
カードのアンテナを用いて目標とする通信距離を５ｃｍ
以下で伝送経路全体のＱを２０以下とした場合、該リー
ダ／ライタ３のＱはＱ１＝３〜４０の範囲で、該ＩＣカ
ード４のＱはＱ２＝３〜４２の範囲で値を設定すればよ
い。また、リーダ／ライタおよびＩＣカードのアンテナ
形状を変えた場合であっても、アンテナ間の結合係数ｋ
と伝送経路全体のＱまたは／および通信帯域幅と該通信
信号の搬送波周波数との比とを用いて本発明を適用でき
る。
【００３８】さらに、電力伝送の効率を最大とすること
による条件：数２の代わりに、既知のQ1とQ2の関係を用
いて図５のような関係をシミュレーションしても良い。
【００３９】また、リーダ／ライタ３とＩＣカード４で
構成される伝送経路全体のＱであるＱ３を用いている
が、通信帯域幅と該通信信号の搬送波周波数との比をＱ
３として用いてもよい。
【００４０】次に本発明に係るリーダまたは／およびラ
イタユニット（装置）１と非接触カード（近接無線カー
ド：ＩＣカード）２との間において電磁結合方式または
電磁誘導方式等により電力伝送および情報の送受信（通
信）を行う装置（システム）の一実施の形態に本発明を
適用した例について説明する。
【００４１】図６は、１３．５６ＭＨｚの高周波数の電
圧を発生するＯＳＣ（発振器）１０５と、近接無線カー
ド２へ送信するための入力された送信データ（ＤＡＴ
Ａ）１０６を符号化する符号化回路１０７と、上記ＯＳ
Ｃ１０５から発生した１３．５６ＭＨｚの高周波数の電
圧を上記符号化回路１０７の出力信号に従って変調する
変調回路１０８と、該変調回路の出力信号に従ってアン
テナコイルを駆動するアンテナコイル駆動回路１０９
と、該アンテナコイル駆動回路で増幅された信号をイン
ダクタンス結合１０３により結合させ、コンデンサ１０
４とアンテナ駆動インピーダンス１２０とを有してイン
ピーダンスをマッチングさせるための整合回路（給電回
路）１０２と、該整合回路１０２の出力に応じて電力の
伝送およびデータの送信を行うべく電磁波を発生し、近
接無線カード２のカードアンテナコイル２０１から電磁
波によって送信されてきたデータを受信するＲ／Ｗアン
テナコイル１０１と、該Ｒ／Ｗアンテナコイル１０１で
受信した信号を整合回路１０２で整合させてインダクタ
ンス結合１０３により生じた信号からノイズ成分を取り
除くフィルタ回路１１０と、該フィルタ回路１１０を通
して得られる信号を増幅する受信アンプ１１１と、該受
信アンプ１１１で増幅された信号を復調する復調回路１
１２と、該復調回路１１２で復調された信号を復号化し
て受信データ（ＤＡＴＡ）１１４として出力する復号化
回路１１３とを備えている。そして、送信データ１０６
および受信データ１１４はネットワークを介してホスト
コンピュータ１１５に接続されている。
【００４２】近接無線カード（非接触カード：ＩＣカー
ド）２には、Ｒ／Ｗユニット１のＲ／Ｗアンテナコイル
１０１から電力の伝送およびデータの送信を行うべく発
生した電磁波を受信し、ロードスイッチング変調された
送信データに応じた電磁波を発生するカードアンテナコ
イル２０１と、該カードアンテナコイル２０１で受信し
た１３．５６ＭＨｚの電力については整流し、送受信信
号についてはコンデンサ２２１と抵抗２２０を用いてイ
ンピーダンスをマッチングさせて整合する整合／整流回
路２０３と該整合／整流回路２０３から整流された誘起
電圧から５ｍＷ程度で２〜５Ｖ程度の一定の直流電圧電
源２０５として供給する電源回路２０４と上記整合／整
流回路２０３から得られる受信信号からクロックを抽出
するクロック抽出回路２０６と上記整合／整流回路２０
３から得られる受信信号からノイズ成分を取り除くＬＰ
Ｆ回路２０７と該ＬＰＦ回路２０７から得られる受信信
号を波形整形する波形整形回路２０８と送信信号をロー
ドスイッチング変調させて上記整合／整流回路２０３に
与えて整合させてカードアンテナコイル２０１に供給す
るロードスイッチング変調回路とを有する無線チップ２
０２と、該無線チップ２０２のクロック抽出回路２０６
で抽出されたクロック信号に基づいて分周してマイコン
２１４を働かせる信号を生成する分周回路２１１と無線
チップ２０２の波形整形回路２０８から得られる信号を
復号化して復号化データ（受信データ）としてマイコン
（ＣＰＵ）２１４へ入力する復号化回路２１２とマイコ
ン２１４から得られる送信データを符号化して無線チッ
プ２０２のロードスイッチング回路２０９へ入力する符
号化回路２１３カードとしての情報を記憶するメモリを
内蔵して送受信データの処理およびメモリとの間のデー
タの転送等を行うマイコン（ＣＰＵ）２１４とを有し、
上記無線チップ２０２の電源回路２０４から安定した電
源２０５の供給を受けるＣＰＵ等（ＣＰＵ＋インタフェ
ース）のチップ２１０とを備えている。
【００４３】上記リーダまたは／およびライタユニット
（装置）１では、コンデンサ１０４とアンテナ駆動イン
ピーダンス１２０とＲ／Ｗアンテナコイル１０１とを用
いて共振回路を構成しており、また上記近接無線カード
（非接触カード：ＩＣカード）２では、カードアンテナ
コイル２０１とコンデンサ２２１と抵抗２２０とを用い
て共振回路を構成している。上記システムであっても、
前記の実施例と同様にして、目標とする通信距離におい
て該近接無線カード（非接触カード：ＩＣカード）２で
の受信効率を最大とするように該アンテナ駆動インピー
ダンス１２０を設定し、かつ目標とする通信速度に対し
て十分な信号レベルを確保するための必要な帯域幅を得
るようにこれら共振回路のそれぞれのＱをそれぞれ設定
することができる。
【００４４】最後に、従来はリーダまたは／およびライ
タ装置のQと、近接無線カードのQとを別々に設計・設定
していたので、非接触ICカードシステムの性能は両者の
性能だけでなく両者の相性にも依存していたが、本発明
を用いて非接触ICカードシステムの有するQを基準とし
た製品設計を行えば、その値から必要となるリーダまた
は／およびライタ装置のQ、近接無線カードのQを一義的
に決定・設定できるので（リーダまたは／およびライタ
装置と、近接無線カードとの相性を設定できるので）、
従来に比べて製品個々の性能のみを考慮した製品設計が
可能となるといった効果もある。すなわち、非接触ICカ
ードシステムの有するQを基準として、リーダまたは／
およびライタ装置のQ、近接無線カードのQを割り振るこ
とで、リーダまたは／およびライタ装置、近接無線カー
ドを標準化する上で非常に統一のとりやすい条件になる
といった効果を有する。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リーダまたは／およびライタ装置と近接無線カード（Ｉ
Ｃカード）の共振回路に対して、該リーダまたは／およ
びライタ装置から該近接無線カード（ＩＣカード）への
電力伝送効率を最大とし、かつ目標とする通信速度に対
して必要な帯域幅となるそれぞれのQを全く新規な方法
により設定した非接触ICカードシステムを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリーダまたは／およびライタ装置
と近接無線カード（ＩＣカード）との間において電磁結
合方式または電磁誘導方式等によって電力伝送および通
信を行うことを示した概略構成斜視図である。
【図２】本発明に係るリーダまたは／およびライタ装置
と近接無線カード（ＩＣカード）との間において電磁結
合方式または電磁誘導方式等によって電力伝送および通
信を行う装置（システム）を等価回路に置き換えた基本
概念図である。
【図３】本発明に係る電力伝送波とデータ通信変調波と
の関係を示す図である。
【図４】Qの原理を示した図である。
【図５】本発明に係るリーダまたは／およびライタ装置
の共振回路のＱと近接無線カード（ＩＣカード）の共振
回路のＱと該リーダまたは／およびライタ装置と該近接
無線カード（ＩＣカード）とで構成される伝送経路全体
のＱとの関係を示す図である。
【図６】本発明に係るリーダまたは／およびライタ装置
と近接無線カード（ＩＣカード）の実施の形態における
一実施例を示す図である。
【符号の説明】
１…リーダ／ライタユニット、２…近接無線カード（Ｉ
Ｃカード：非接触カード）、１０１…リーダライタアン
テナ、１０２…整合回路（給電回路）、１０４…コンデ
ンサ、１０５…電源、１０７…符号化回路、１０８…変
調器、１０９…送信アンプ、１１０…フィルタ回路、１
１１…受信アンプ、１１２…復調器、１１３…復号化回
路、１１５…ホストコンピュータ、１２０…アンテナ駆
動インピーダンス、２０１…カードアンテナ、２０２…
無線チップ、２０３…整合・整流回路、２０４…電源回
路、２０６…クロック抽出回路、２０７…ＬＰＦ回路、
２０８…波形整形回路、２０９…ロードスイッチング回
路、２１０…ＣＰＵ等のチップ（ＣＰＵ＋インターフェ
ースチップ）、２１１…分周回路、２１２…復号化回
路、２１３…符号化回路、２１４…マイコン（ＣＰ
Ｕ）、２２０…抵抗、２２１…コンデンサ、３００…リ
ーダ／ライタ、３０１…アンテナコイル、３０２…アン
テナコイル同調容量、３０３…アンテナコイル駆動イン
ピーダンス、３０４…ＯＳＣ（発信器）、４００…ＩＣ
カード、４０１…アンテナコイル、４０２…アンテナコ
イル同調容量、４０３…カード負荷抵抗
フロントページの続き (72)発明者 上坂 晃一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 吉野 亮三 神奈川県秦野市堀山下１番地株式会社日立 製作所汎用コンピュータ事業部内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】リーダまたは／およびライタ装置とＩＣカ
    ードとの間で電力または／および信号の伝送を非接触で
    行い、該リーダまたは／およびライタ装置と該ＩＣカー
    ドとがそれぞれ該電力または／および該信号を伝送する
    アンテナコイルと該電力を伝送する電力伝送周波数に同
    調するように設定した容量と該アンテナコイルの駆動イ
    ンピーダンスからなる共振回路を備えた非接触ＩＣカー
    ドシステムであって、 該リーダまたは／およびライタ装置と該ＩＣカードから
    なる通信経路全体のＱを用いることで、該リーダまたは
    ／およびライタ装置の有する共振回路と該ＩＣカードの
    有する共振回路のそれぞれのQを設定したことを特徴と
    する非接触ＩＣカードシステム。
  2. 【請求項２】前記ＩＣカードに設けた共振回路のＱを３
    〜４２の範囲に設定し、前記リーダまたは／およびライ
    タ装置に設けた共振回路のＱを３〜４０の範囲に設定し
    たことを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカードシ
    ステム。
  3. 【請求項３】前記通信経路全体のＱを前記ICカードに設
    けた共振回路と前記リーダまたは／およびライタ装置に
    設けた共振回路とのインピーダンスをほぼ等しくなるよ
    うにして算出したことを特徴とする請求項１又は請求項
    ２記載の非接触ＩＣカードシステム。
  4. 【請求項４】リーダまたは／およびライタ装置とＩＣカ
    ードとの間で電力または／および信号の伝送を非接触で
    行う非接触ＩＣカードシステムであって、 該リーダまたは／およびライタ装置のアンテナ駆動イン
    ピーダンスを該リーダまたは／およびライタ装置のアン
    テナから該ＩＣカードを見込んだインピーダンスにほぼ
    等しく設定して導き出した伝送経路全体のＱの特性か
    ら、該信号の伝送速度に対して所望の帯域幅を得ること
    が可能となるQ３を算出し、該算出したQ３と該リーダま
    たは／およびライタ装置から該ＩＣカードへの電力伝送
    効率を最大となる該リーダまたは／およびライタ装置の
    Q１と該ＩＣカードのQ２との関係とを用いることで、該
    リーダまたは／およびライタ装置と該ＩＣカードの有す
    る共振回路のそれぞれのＱ１、Ｑ２を設定したことを特
    徴とする非接触ＩＣカードシステム。
  5. 【請求項５】リーダまたは／およびライタ装置とＩＣカ
    ードとの間で電力または／および信号の伝送を非接触で
    行う非接触ＩＣカードシステムであって、 該リーダまたは／およびライタ装置と該ＩＣカードから
    なる通信経路全体のＱを用いることで、該リーダまたは
    ／およびライタ装置と該ＩＣカードそれぞれのQを設定
    したことを特徴とする非接触ＩＣカードシステム。
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