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JP2000090215A - Reader and writer device and non-contact IC card system - Google Patents

Reader and writer device and non-contact IC card system

Info

Publication number
JP2000090215A
JP2000090215A JP10256139A JP25613998A JP2000090215A JP 2000090215 A JP2000090215 A JP 2000090215A JP 10256139 A JP10256139 A JP 10256139A JP 25613998 A JP25613998 A JP 25613998A JP 2000090215 A JP2000090215 A JP 2000090215A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
card
reader
antenna
writer
transmitting
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.)
Pending
Application number
JP10256139A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kousuke Inudou
浩介 犬童
Taku Suga
卓 須賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10256139A priority Critical patent/JP2000090215A/en
Publication of JP2000090215A publication Critical patent/JP2000090215A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

Landscapes

  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】リーダ/ライタのアンテナによって発生する装
置遠方の電磁界強度を低減する。 【解決手段】本発明は、ICカード2へ非接触で電力伝
送およびICカードとの間で非接触で通信の送受信を行
うリーダ/ライタ装置1であって、前記ICカードへ電
力伝送を行うためのアレイ状に配置した複数のアンテナ
31と、該複数のアンテナ上の近傍において前記ICカ
ードが位置する情報を検出するカード検出手段32と、
該カード検出手段で検出されたICカードの位置情報に
基づき、ICカードへ電力伝送を行うアンテナを選択す
る手段33とを備え、ICカード2の近傍にあるアンテ
ナからICカード2に電力伝送をすることにより、装置
遠方での電磁界強度を低減し、広範囲な通信エリアを実
現する。
(57) [Summary] [Object] To reduce the intensity of an electromagnetic field far from a device generated by an antenna of a reader / writer. The present invention relates to a reader / writer device (1) for transmitting power to an IC card (2) in a non-contact manner and transmitting and receiving communication to and from the IC card (2) in a non-contact manner. A plurality of antennas 31 arranged in an array, and card detection means 32 for detecting information where the IC card is located in the vicinity of the plurality of antennas;
Means 33 for selecting an antenna for transmitting power to the IC card based on the position information of the IC card detected by the card detection means, and transmitting power to the IC card 2 from an antenna near the IC card 2 As a result, the electromagnetic field strength at a distant place of the device is reduced, and a wide communication area is realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ICカードとの間
で、非接触で電力伝送および通信の送受信を行うリーダ
/ライタ装置並びに非接触ICカードシステムに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reader / writer device and a non-contact IC card system for transmitting and receiving electric power and communicating with an IC card in a non-contact manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8に、従来の非接触ICカードシステ
ムの一例を示す。図8において、1はリーダ/ライタ、
2はICカード、11はOSC(発振器)、12はデー
タ処理回路、13は変調回路、14はゲインコントロー
ル回路、15はドライバ回路、16はアンテナ、17は
復調回路、18はアンプ、19はk検出回路、21はア
ンテナ、22は復調回路、23はデータ処理回路、24
は変調回路である。OSC11から出力される電力伝送
用の搬送波と、データ処理回路12からの通信送信用の
信号とを変調回路13で重畳させて変調し、ゲインコン
トロール回路14でICカード2との通信に必要な出力
ゲインに調整し、ドライバ回路15で増幅し、アンテナ
16を介してICカード2に送信する。ICカード2は
アンテナ21でリーダ/ライタ1からの電力伝送用の信
号および通信送信用の信号を受信すると、電力伝送用の
信号については、整流回路25において整流し、電源回
路26において所望の直流電圧に変換してCPU等から
なるデータ処理回路23等に供給し、通信送信用の信号
については復調回路22で復調して入力し、データ処理
回路23でデータ処理を行う。データ処理回路23が出
力する信号は、変調回路24で変調し、アンテナ21を
介してリーダ/ライタ1のアンテナ16に送信する。リ
ーダ/ライタ1は、アンテナ16でICカード2からの
通信の信号を受信すると、復調回路17で復調し、デー
タ処理回路12でデータ処理を行う。更にリーダ/ライ
タ1は、アンテナ16でICカード2から受信した信号
をアンプ18で増幅し、k検出回路19へ出力する。k
検出回路19は、アンプ18から入力した信号の振幅か
らリーダ/ライタ1とICカード2との間のアンテナ結
合係数kを検出し、ゲインコントロール回路14に出力
する。ゲインコントロール回路14は、k検出回路19
から受けとったアンテナ結合係数kの逆数に比例するよ
うにリーダ/ライタ1の出力ゲインを調整する。この種
の非接触ICカードシステムについては、例えば特開平
8−191259号公報等で知られている。
2. Description of the Related Art FIG. 8 shows an example of a conventional contactless IC card system. In FIG. 8, 1 is a reader / writer,
2 is an IC card, 11 is an OSC (oscillator), 12 is a data processing circuit, 13 is a modulation circuit, 14 is a gain control circuit, 15 is a driver circuit, 16 is an antenna, 17 is a demodulation circuit, 18 is an amplifier, and 19 is k. A detection circuit, 21 is an antenna, 22 is a demodulation circuit, 23 is a data processing circuit, 24
Is a modulation circuit. A carrier wave for power transmission output from the OSC 11 and a signal for communication transmission from the data processing circuit 12 are superimposed and modulated by a modulation circuit 13, and an output required for communication with the IC card 2 is gained by a gain control circuit 14. The gain is adjusted, amplified by the driver circuit 15, and transmitted to the IC card 2 via the antenna 16. When the IC card 2 receives a signal for power transmission and a signal for communication transmission from the reader / writer 1 by the antenna 21, the signal for power transmission is rectified in the rectifier circuit 25, and a desired DC The signal is converted into a voltage and supplied to a data processing circuit 23 including a CPU and the like. A signal for communication transmission is demodulated and input by a demodulation circuit 22, and the data processing circuit 23 performs data processing. The signal output from the data processing circuit 23 is modulated by the modulation circuit 24 and transmitted to the antenna 16 of the reader / writer 1 via the antenna 21. When the reader / writer 1 receives a communication signal from the IC card 2 with the antenna 16, the reader / writer 1 demodulates the signal with the demodulation circuit 17 and performs data processing with the data processing circuit 12. Further, the reader / writer 1 amplifies the signal received from the IC card 2 by the antenna 16 by the amplifier 18 and outputs the amplified signal to the k detection circuit 19. k
The detection circuit 19 detects the antenna coupling coefficient k between the reader / writer 1 and the IC card 2 from the amplitude of the signal input from the amplifier 18 and outputs the same to the gain control circuit 14. The gain control circuit 14 includes a k detection circuit 19
The output gain of the reader / writer 1 is adjusted so as to be proportional to the reciprocal of the antenna coupling coefficient k received from. This type of non-contact IC card system is known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-191259.

【0003】[0003]

【発明の解決しようとする課題】上記で述べた非接触I
Cカードシステムにおいては、例えば自動改札機のよう
に、ICカード2が移動しながらリーダ/ライタ1と通
信を行う使用形態の場合、広範囲な通信可能エリアを必
要とする。このため、リーダ/ライタ1におけるアンテ
ナ16は、ICカード2のアンテナ21のサイズに比べ
て、大形化して広範囲な通信エリアを確保する。このよ
うにリーダ/ライタ1のアンテナ16を大形化すると、
アンテナ16の面積に比例して遠方の電磁界強度が増大
することになる。そこで、電波法等による遠方の電磁界
強度の規則に適合させるためには、アンテナ16の外部
に遠方の電磁界強度を弱めるためのシールドが必要とな
り、コストアップを招いていた。また、リーダ/ライタ
1のアンテナ16を大形化すると、ICカード2のアン
テナ21との結合係数が低下し、ICカード2が動作す
る電力を供給するために、出力電力を増大せざるを得
ず、これも遠方の電磁界を増大させる要因となってい
た。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned non-contact I
In the C card system, for example, in the case of a use form in which the IC card 2 communicates with the reader / writer 1 while moving, such as an automatic ticket gate, a wide communicable area is required. For this reason, the antenna 16 of the reader / writer 1 is larger than the size of the antenna 21 of the IC card 2 to secure a wide communication area. As described above, when the antenna 16 of the reader / writer 1 is enlarged,
The distant electromagnetic field strength increases in proportion to the area of the antenna 16. Therefore, in order to conform to the rules of the distant electromagnetic field strength according to the Radio Law and the like, it is necessary to provide a shield outside the antenna 16 for weakening the distant electromagnetic field strength, resulting in an increase in cost. In addition, when the size of the antenna 16 of the reader / writer 1 is increased, the coupling coefficient with the antenna 21 of the IC card 2 is reduced, and the output power must be increased in order to supply power for operating the IC card 2. However, this also increased the distant electromagnetic field.

【0004】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
リーダ/ライタ装置から発生する遠方の電磁界強度を抑
えてICカードが動作する電力を電磁波によって十分に
供給できるようにしたリーダ/ライタ装置並び非接触I
Cカードシステムを提供することにある。
[0004] An object of the present invention is to solve the above problems.
A reader / writer device and a non-contact I, which are capable of sufficiently supplying power for operating an IC card by electromagnetic waves by suppressing the strength of a distant electromagnetic field generated from the reader / writer device.
It is to provide a C card system.

【0005】[0005]

【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、ICカードへ非接触で電力伝送およびI
Cカードとの間で非接触で通信の送受信を行うリーダ/
ライタ装置であって、前記ICカードへ電力伝送を行う
ためのアレイ状に配置した複数のアンテナと、該複数の
アンテナ上の近傍において前記ICカードが位置する情
報を検出するカード検出手段と、該カード検出手段で検
出されたICカードの位置情報に基づき、ICカードへ
電力伝送を行うアンテナを選択する手段とを備えたこと
を特徴とする。また、本発明は、ICカードへ非接触で
電力伝送およびICカードとの間で非接触で通信の送受
信を行うリーダ/ライタ装置であって、前記ICカード
へ電力伝送を行うためのアレイ状に配置した複数のアン
テナと、該複数のアンテナ上の近傍において前記ICカ
ードが位置する情報を検出するカード検出手段と、該カ
ード検出手段で検出されたICカードの位置からICカ
ードが移動する可能性のある移動範囲を予測するICカ
ード移動範囲予測手段と、前記カード検出手段で検出さ
れたICカードの位置情報と前記ICカード移動範囲予
測手段で予測された移動範囲とに基づいて、ICカード
へ電力伝送を行うアンテナを選択する手段とを備えたこ
とを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a method for transmitting electric power to an IC card in a non-contact manner.
A reader / writer that sends and receives communications with a C card without contact
A writer device, a plurality of antennas arranged in an array for transmitting power to the IC card, card detection means for detecting information where the IC card is located in the vicinity of the plurality of antennas, Means for selecting an antenna for transmitting power to the IC card based on the position information of the IC card detected by the card detection means. The present invention also relates to a reader / writer device for transmitting and receiving electric power to and from an IC card in a non-contact manner, wherein the reader / writer device is arranged in an array for transmitting electric power to the IC card. A plurality of antennas arranged, card detection means for detecting information on the IC card located near the plurality of antennas, and a possibility that the IC card will move from the position of the IC card detected by the card detection means IC card movement range estimating means for estimating a certain moving range, and an IC card based on the IC card position information detected by the card detecting means and the movement range predicted by the IC card moving range estimating means. Means for selecting an antenna for performing power transmission.

【0006】また、本発明は、ICカードへ非接触で電
力伝送およびICカードとの間で非接触で通信の送受信
を行うリーダ/ライタ装置であって、前記ICカードへ
電力伝送およびICカードとの間で通信の送受信を行う
ためのアレイ状に配置した複数のアンテナと、該複数の
アンテナ上の近傍において前記ICカードが位置する情
報を検出するカード検出手段と、該カード検出手段で検
出されたICカードの位置情報に基づき、ICカードへ
電力伝送および通信の送受信を行うアンテナを選択する
手段とを備えたことを特徴とする。また、本発明は、I
Cカードへ非接触で電力伝送およびICカードとの間で
非接触で通信の送受信を行うリーダ/ライタ装置であっ
て、前記ICカードへ電力伝送およびICカードとの間
で通信の送受信を行うためのアレイ状に配置した複数の
アンテナと、該複数のアンテナ上の近傍において前記I
Cカードが位置する情報を検出するカード検出手段と、
該カード検出手段で検出されたICカードの位置からI
Cカードが移動する可能性のある移動範囲を予測するI
Cカード移動範囲予測手段と、前記カード検出手段で検
出されたICカードの位置情報と前記ICカード移動範
囲予測手段で予測された移動範囲とに基づいて、ICカ
ードへ電力伝送および通信の送受信を行うアンテナを選
択する手段とを備えたことを特徴とする。
The present invention also relates to a reader / writer device for transmitting power to an IC card in a non-contact manner and transmitting and receiving communication to and from the IC card in a non-contact manner. A plurality of antennas arranged in an array for transmitting and receiving communications between the plurality of antennas; card detection means for detecting information on the IC card located in the vicinity of the plurality of antennas; Means for selecting an antenna for transmitting and receiving power to and from the IC card based on the positional information of the IC card. In addition, the present invention relates to I
A reader / writer device for transmitting power to a C card and transmitting and receiving communication to and from an IC card in a non-contact manner, for transmitting power to the IC card and transmitting and receiving communication to and from the IC card. And a plurality of antennas arranged in an array of
Card detection means for detecting information in which the C card is located;
I from the position of the IC card detected by the card detection means
I for predicting the moving range where the C card may move
C card movement range estimating means, and based on the IC card position information detected by the card detection means and the movement range predicted by the IC card movement range estimating means, transmit and receive power and communication to and from the IC card. Means for selecting an antenna to be performed.

【0007】また、本発明は、前記リーダ/ライタ装置
において、更に、前記複数のアンテナの内、感度の高い
アンテナで受信した信号を抽出するフィルタ手段と、該
フィルタ手段で抽出された信号を復調して受信データに
変換する復調手段とを備えたことを特徴とする。また、
本発明は、前記リーダ/ライタ装置において、前記カー
ド検出手段で検出するICカードが位置する情報とし
て、ICカードが位置するアンテナの情報であることを
特徴とする。また、本発明は、前記リーダ/ライタ装置
において、前記カード検出手段は、近接したアンテナに
発生する電圧または電流を比較してICカードが位置す
る情報を検出するように構成したことを特徴とする。ま
た、本発明は、前記リーダ/ライタ装置において、前記
カード検出手段は、前記アンテナに対応させて超音波を
発生する波源と、該波源で発生した超音波によって入射
される信号の位相差に基づいてICカードが位置する情
報を検出する検出手段とを備えて構成したことを特徴と
する。また、本発明は、前記リーダ/ライタ装置におい
て、前記カード検出手段は、前記アンテナに対応させて
光を発光させる発光源と、該発光源で発光した光がIC
カードによって遮られたか否かを受光することによって
ICカードが位置する情報を検出する受光手段とを備え
て構成したことを特徴とする。
The present invention also provides the reader / writer device, further comprising: a filter for extracting a signal received by a highly sensitive antenna among the plurality of antennas; and a demodulator for demodulating the signal extracted by the filter. And demodulation means for converting the data into reception data. Also,
The present invention is characterized in that in the reader / writer device, the information on the location of the IC card detected by the card detection means is information on an antenna on which the IC card is located. Also, the present invention is characterized in that in the reader / writer device, the card detection means is configured to detect information on the location of the IC card by comparing a voltage or a current generated in an adjacent antenna. . Further, according to the present invention, in the reader / writer device, the card detection means may be configured to detect a wave source that generates an ultrasonic wave corresponding to the antenna and a phase difference between a signal input by the ultrasonic wave generated by the wave source. And detecting means for detecting information on the location of the IC card. Further, according to the present invention, in the reader / writer device, the card detecting means includes: a light emitting source that emits light corresponding to the antenna;
Light receiving means for detecting information on the position of the IC card by receiving light on whether or not the IC card is blocked.

【0008】また、本発明は、リーダ/ライタとICカ
ードとの間で非接触で通信を行う非接触ICカードシス
テムであって、前記リーダ/ライタには、前記ICカー
ドへ電力伝送を行うためのアレイ状に配置した複数のア
ンテナと、該複数のアンテナ上の近傍において前記IC
カードが位置する情報を検出するカード検出手段と、該
カード検出手段で検出されたICカードの位置情報に基
づき、ICカードへ電力伝送を行うアンテナを選択する
手段とを備えたことを特徴とする。また、本発明は、リ
ーダ/ライタとICカードとの間で非接触で通信を行う
非接触ICカードシステムであって、前記リーダ/ライ
タには、前記ICカードへ電力伝送を行うためのアレイ
状に配置した複数のアンテナと、該複数のアンテナ上の
近傍において前記ICカードが位置する情報を検出する
カード検出手段と、該カード検出手段で検出されたIC
カードの位置からICカードが移動する可能性のある移
動範囲を予測するICカード移動範囲予測手段と、前記
カード検出手段で検出されたICカードの位置情報と前
記ICカード移動範囲予測手段で予測された移動範囲と
に基づいて、ICカードへ電力伝送を行うアンテナを選
択する手段とを備えたことを特徴とする。
The present invention is also a non-contact IC card system for performing non-contact communication between a reader / writer and an IC card, wherein the reader / writer transmits power to the IC card. A plurality of antennas arranged in an array, and the IC near the plurality of antennas
Card detection means for detecting information on the position of the card, and means for selecting an antenna for transmitting power to the IC card based on the position information of the IC card detected by the card detection means. . The present invention is also a non-contact IC card system for performing non-contact communication between a reader / writer and an IC card, wherein the reader / writer has an array form for transmitting power to the IC card. , A plurality of antennas, card detection means for detecting information on the position of the IC card near the plurality of antennas, and an IC detected by the card detection means.
IC card movement range prediction means for predicting a movement range in which the IC card may move from the position of the card, position information of the IC card detected by the card detection means and prediction by the IC card movement range prediction means. Means for selecting an antenna for transmitting power to the IC card based on the moving range.

【0009】また、本発明は、リーダ/ライタとICカ
ードとの間で非接触で通信を行う非接触ICカードシス
テムであって、前記リーダ/ライタには、前記ICカー
ドへ電力伝送およびICカードとの間で通信の送受信を
行うためのアレイ状に配置した複数のアンテナと、該複
数のアンテナ上の近傍において前記ICカードが位置す
る情報を検出するカード検出手段と、該カード検出手段
で検出されたICカードの位置情報に基づき、ICカー
ドへ電力伝送および通信の送受信を行うアンテナを選択
する手段とを備えたことを特徴とする。また、本発明
は、リーダ/ライタとICカードとの間で非接触で通信
を行う非接触ICカードシステムであって、前記リーダ
/ライタには、前記ICカードへ電力伝送およびICカ
ードとの間で通信の送受信を行うためのアレイ状に配置
した複数のアンテナと、該複数のアンテナ上の近傍にお
いて前記ICカードが位置する情報を検出するカード検
出手段と、該カード検出手段で検出されたICカードの
位置からICカードが移動する可能性のある移動範囲を
予測するICカード移動範囲予測手段と、前記カード検
出手段で検出されたICカードの位置情報と前記ICカ
ード移動範囲予測手段で予測された移動範囲とに基づい
て、ICカードへ電力伝送および通信の送受信を行うア
ンテナを選択する手段とを備えたことを特徴とする。
The present invention is also a non-contact IC card system for performing non-contact communication between a reader / writer and an IC card, wherein the reader / writer has a power transmission to the IC card and an IC card. A plurality of antennas arranged in an array for transmitting and receiving communications between the plurality of antennas; card detection means for detecting information on the IC card located in the vicinity of the plurality of antennas; Means for selecting an antenna for transmitting power and transmitting / receiving communication to / from the IC card based on the obtained positional information of the IC card. Also, the present invention is a non-contact IC card system for performing non-contact communication between a reader / writer and an IC card, wherein the reader / writer has a power transmission to the IC card and a communication between the reader / writer and the IC card. A plurality of antennas arranged in an array for transmitting and receiving communications, card detection means for detecting information where the IC card is located near the plurality of antennas, and an IC detected by the card detection means IC card movement range prediction means for predicting a movement range in which the IC card may move from the position of the card, position information of the IC card detected by the card detection means and prediction by the IC card movement range prediction means. Means for selecting an antenna for transmitting and receiving power to and from the IC card based on the moving range.

【0010】また、本発明は、前記非接触ICカードシ
ステムにおいて、前記リーダ/ライタには、更に、前記
複数のアンテナの内、感度の高いアンテナで受信した信
号を抽出するフィルタ手段と、該フィルタ手段で抽出さ
れた信号を復調して受信データに変換する復調手段とを
備えたことを特徴とする。以上説明したように、前記構
成によれば、リーダ/ライタのアンテナサイズをICカ
ードに近づけることができるので、図9に示すように、
リーダ/ライタからICカードへ効率よい電力伝送を行
うことができ、その結果、電波法等によって規定されて
いる遠方での電磁界強度を抑えて満足させることができ
ると共に、広範囲な通信エリアを実現することができ
る。
[0010] Further, according to the present invention, in the contactless IC card system, the reader / writer further includes: filter means for extracting a signal received by a high-sensitivity antenna among the plurality of antennas; Demodulating means for demodulating the signal extracted by the means and converting the signal into received data. As described above, according to the above configuration, the antenna size of the reader / writer can be made closer to the IC card, and as shown in FIG.
Efficient power transmission from the reader / writer to the IC card can be performed. As a result, it is possible to suppress and satisfy the distant electromagnetic field strength prescribed by the Radio Law and realize a wide communication area. can do.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明に係る実施の形態について
図面を参照して説明する。まず、本発明に係る第1の実
施の形態について、図1〜2を用いて説明する。図1
は、本発明に係る非接触ICカードシステムの第1の実
施の形態を示す概略構成図である。図2は、リーダ/ラ
イタ装置に設置されたアンテナの配列とICカードと送
受信するアンテナとを示す図である。
Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a contactless IC card system according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of antennas installed in the reader / writer device and an antenna for transmitting and receiving to and from the IC card.

【0012】図2に示すようにリーダ/ライタ1には、
多数(例えば4×4の16個)のアンテナ(コイル)3
1を、ICカード2のアンテナ(コイル)21と同等の
大きさまで小さくし、アレイ状(マトリックス状)に配
置した。そして、図2には、アンテナ31a、31bが
ICカード2の近傍に位置してICカード2との間で送
受信を行うことを示す。なお、ICカード2の構成は、
例えば、図8に示すように構成されている。即ち、IC
カード2はアンテナ21でリーダ/ライタ1からの電力
伝送用の信号および通信送信用の信号を受信すると、電
力伝送用の信号については、整流回路25において整流
し、電源回路26において所望の直流電圧に変換してC
PU等からなるデータ処理回路23等に供給し、通信送
信用の信号については復調回路22で復調して入力し、
データ処理回路23でデータ処理を行う。データ処理回
路23が出力する信号は、変調回路24で変調し、アン
テナ21を介してリーダ/ライタ1のアンテナ16に送
信する。
As shown in FIG. 2, the reader / writer 1 has
Many (eg, 4 × 4, 16) antennas (coils) 3
1 was reduced to the same size as the antenna (coil) 21 of the IC card 2 and arranged in an array (matrix). FIG. 2 shows that the antennas 31 a and 31 b are located near the IC card 2 and perform transmission and reception with the IC card 2. The configuration of the IC card 2 is as follows.
For example, it is configured as shown in FIG. That is, IC
When the card 2 receives the signal for power transmission and the signal for communication transmission from the reader / writer 1 by the antenna 21, the signal for power transmission is rectified by the rectifier circuit 25, and the desired DC voltage is supplied by the power supply circuit 26. Convert to C
The data is supplied to a data processing circuit 23 composed of a PU or the like, and a signal for communication transmission is demodulated by a demodulation circuit 22 and input.
The data processing circuit 23 performs data processing. The signal output from the data processing circuit 23 is modulated by the modulation circuit 24 and transmitted to the antenna 16 of the reader / writer 1 via the antenna 21.

【0013】更に、リーダ/ライタ1には、図1に示す
ように、ICカード2に電力を供給するための例えば1
3.56MHzの周波数の信号を発振するOSC(発振
器)11と、ICカード2との間で送受信するためのデ
ータの処理(制御も含む)を行うデータ処理回路12
と、OSC11から得られる電力送信用の周波数信号と
ICカードへデータを送信する符号化信号とを変調する
変調回路13と、例えば、アレイ状に配列された各アン
テナ31からインピーダンスの変化を検出することによ
って近傍にICカード2が存在することを検出するカー
ド検出回路32と、カード検出回路32から検出された
近傍にICカード2が存在するアンテナ31に対して変
調回路13から得られる変調信号を分配する分配回路3
3と、該分配回路33から分配された変調信号を増幅す
るように各アンテナ31に対応させて設けられたドライ
バ回路15と、受信したアンテナ31からの信号のみを
復調回路17に供給するフィルタ回路34と、該フィル
タ回路34から得られる信号を復調してデータとしてデ
ータ処理回路12に提供する復調回路17とが設けられ
ている。なお、ドライバ回路15の出力を、コンデンサ
37とアンテナ31とを直列に接続して構成された直列
共振回路に接続している。特に、リーダ/ライタ装置1
において、多数(例えば16個)のアンテナ31を、例
えば4×4のアレイ状(マトリックス状)に配置し、近
傍にICカード2が存在するアンテナ31を検出し、分
配回路33に通知するカード検出回路32と、ICカー
ド2と送信するアンテナ31に信号を供給する分配回路
33と、受信したアンテナ31からの信号のみを復調回
路17に供給するフィルタ回路34とを設けるように構
成した。
Further, as shown in FIG. 1, a reader / writer 1 for supplying electric power to the
An OSC (oscillator) 11 that oscillates a signal having a frequency of 3.56 MHz, and a data processing circuit 12 that processes (including control) data to be transmitted and received between the IC card 2
A modulation circuit 13 for modulating a power transmission frequency signal obtained from the OSC 11 and a coded signal for transmitting data to the IC card; and detecting a change in impedance from, for example, each antenna 31 arranged in an array. A card detection circuit 32 for detecting the presence of the IC card 2 in the vicinity, and a modulation signal obtained from the modulation circuit 13 for the antenna 31 in the vicinity of the IC card 2 detected by the card detection circuit 32 Distribution circuit 3 for distribution
3, a driver circuit 15 provided corresponding to each antenna 31 so as to amplify the modulated signal distributed from the distribution circuit 33, and a filter circuit for supplying only the received signal from the antenna 31 to the demodulation circuit 17. And a demodulation circuit 17 for demodulating a signal obtained from the filter circuit 34 and providing the demodulated signal to the data processing circuit 12 as data. The output of the driver circuit 15 is connected to a series resonance circuit configured by connecting the capacitor 37 and the antenna 31 in series. In particular, the reader / writer device 1
, A large number (for example, 16) of antennas 31 are arranged in, for example, a 4 × 4 array (matrix), and the antenna 31 in which the IC card 2 is present in the vicinity is detected and notified to the distribution circuit 33 A circuit 32, a distribution circuit 33 that supplies a signal to the antenna 31 that transmits to the IC card 2, and a filter circuit 34 that supplies only the received signal from the antenna 31 to the demodulation circuit 17 are provided.

【0014】以下、第1の実施の形態の動作について説
明する。OSC11から出力される搬送波を、データ処
理回路12からの信号によって、変調回路13で変調
し、分配回路33でICカード2と通信を行うアンテナ
31と接続しているドライバ回路15に分配し、ドライ
バ回路15で増幅し、アンテナ16を介してICカード
2に送信する。このとき、分配回路33はカード検出回
路32がカード検出と判断したアンテナ31とその近傍
のアンテナ31にのみ信号を出力する。即ち、アンテナ
31の大きさがICカード2のアンテナ21と同程度の
場合、図2に示すように、ICカード2が隣接したアン
テナ31の間に位置することがあるため、分配回路33
でカード検出回路32で検出されたアンテナに近接する
アンテナにも変調回路13から得られる変調信号(電力
および送信データ)を分配する必要がある。このよう
に、近接したアンテナに同時に分配したとしても、1個
あたりの供給電力を小さく、かつ遠方界に対するアンテ
ナ利得が低い小形のアンテナ31を使用しているため、
広い通信エリアを確保しつつ、装置遠方の電磁界強度の
低減を図ることができる。
The operation of the first embodiment will be described below. A carrier wave output from the OSC 11 is modulated by a modulation circuit 13 by a signal from a data processing circuit 12, and distributed by a distribution circuit 33 to a driver circuit 15 connected to an antenna 31 that communicates with the IC card 2. The signal is amplified by the circuit 15 and transmitted to the IC card 2 via the antenna 16. At this time, the distribution circuit 33 outputs a signal only to the antenna 31 determined by the card detection circuit 32 to detect the card and to the antenna 31 in the vicinity thereof. That is, when the size of the antenna 31 is substantially the same as the size of the antenna 21 of the IC card 2, the IC card 2 may be located between the adjacent antennas 31 as shown in FIG.
Therefore, it is necessary to distribute the modulation signal (power and transmission data) obtained from the modulation circuit 13 also to an antenna close to the antenna detected by the card detection circuit 32. As described above, even if the antennas are distributed to the close antennas at the same time, since the power supply per one antenna is small and the antenna gain for the far field is low, the small antenna 31 is used.
It is possible to reduce the electromagnetic field strength far from the apparatus while securing a wide communication area.

【0015】更に、フィルタ回路34は、ICカード2
から受信した信号を、送信を行ったアンテナ31から取
り出して、復調回路17に供給することになる。なお、
受信信号を増幅する必要があれば、この増幅回路をフィ
ルタ回路34の前段もしくは後段の適当な場所に挿入す
る。また、複数のアンテナ31がICカード2からの信
号を受信する場合、フィルタ回路41では複数の信号が
通過するが、復調回路17へ供給する信号の選択方法に
ついては特に制限を受けない。以上説明したように、多
数のアンテナをアレイ状に配置した場合には、1個の大
きなアンテナを設ける場合に比較して、1個あたりの供
給電力を小さく、かつ遠方界に対するアンテナ利得が低
い小形のアンテナを使用できるため、広い通信エリアを
確保しつつ、装置遠方の電磁界強度の低減が図れる。
Further, the filter circuit 34 includes the IC card 2
From the transmitting antenna 31 and supply it to the demodulation circuit 17. In addition,
If it is necessary to amplify the received signal, this amplifying circuit is inserted at an appropriate position before or after the filter circuit 34. When the plurality of antennas 31 receive signals from the IC card 2, the plurality of signals pass through the filter circuit 41, but there is no particular limitation on a method of selecting a signal to be supplied to the demodulation circuit 17. As described above, when a large number of antennas are arranged in an array, compared to the case where one large antenna is provided, the power supply per antenna is small and the antenna gain for the far field is small. Since the antenna of the present invention can be used, a wide communication area can be ensured, and the electromagnetic field strength far from the apparatus can be reduced.

【0016】次に、第1の実施の形態のICカードシス
テムで使用するカード検出回路の具体的実施例について
説明する。まず、カード検出回路32の第1の実施例に
ついて、図3を用いて説明する。カード検出回路の第1
の実施例32aは、各コンデンサ37を直列接続したア
ンテナ31の両端のインピーダンスで示される電圧を増
幅するアンプ41と、隣接したアンテナ31からアンプ
41を介して入力された2つの信号の電圧(インピーダ
ンス)を比較し電位差を出力する電圧比較器42と、入
力された電圧値のレベルからカードの有無を判定する判
定器43とで構成される。
Next, a specific example of the card detection circuit used in the IC card system according to the first embodiment will be described. First, a first embodiment of the card detection circuit 32 will be described with reference to FIG. The first of the card detection circuit
In the embodiment 32a, the amplifier 41 amplifies the voltage indicated by the impedance at both ends of the antenna 31 in which the capacitors 37 are connected in series, and the voltage (impedance) of two signals input from the adjacent antenna 31 via the amplifier 41. ) And outputs a potential difference, and a determiner 43 that determines the presence or absence of a card based on the level of the input voltage value.

【0017】この第1の実施例32aの動作について説
明する。各アンテナ31からインピーダンス変化として
検出される信号は、アンプ41で電圧増幅され、電圧比
較器42へ出力する。電圧増幅器42は、隣り合う2つ
のアンテナの信号を電圧比較し、その電位差を判定器4
3へ出力する。判定器43は、入力された信号の電圧の
絶対値があるレベル以上であれば、入力された電圧の高
い方のアンテナをICカード2との通信対象であること
を示す信号を出力する。隣り合うアンテナの信号を比較
しているので、ICカード2が近傍に来たとき、あるい
は離れたときに、少なくとも1つの電圧比較器の出力の
絶対値があるレベル以上となるので、ICカードが近傍
にあるかないかを判定することができる。
The operation of the first embodiment 32a will be described. A signal detected as a change in impedance from each antenna 31 is amplified by an amplifier 41 and output to a voltage comparator 42. The voltage amplifier 42 compares the voltages of two adjacent antennas with each other and determines the potential difference between the two signals.
Output to 3. If the absolute value of the voltage of the input signal is equal to or higher than a certain level, the determiner 43 outputs a signal indicating that the antenna with the higher input voltage is to be communicated with the IC card 2. Since the signals of adjacent antennas are compared, the absolute value of the output of at least one voltage comparator becomes equal to or higher than a certain level when the IC card 2 comes close to or separates from the antenna. It can be determined whether or not it is in the vicinity.

【0018】次に、カード検出回路32の第2の実施例
について、図4を用いて説明する。カード検出回路の第
2の実施例32bは、リーダ/ライタ1上にアレイ状に
配置した各アンテナ31に対向するように、超音波を発
生する波源51と、入力された信号の位相を比較する位
相比較器52とを配列して構成される。即ち、波源51
と位相比較器52とを、各アンテナ31の対向面に配置
する。
Next, a second embodiment of the card detection circuit 32 will be described with reference to FIG. The second embodiment 32b of the card detection circuit compares the phase of an input signal with a wave source 51 that generates an ultrasonic wave so as to face each of the antennas 31 arranged in an array on the reader / writer 1. The phase comparator 52 is arranged. That is, the wave source 51
And the phase comparator 52 are arranged on a surface facing each antenna 31.

【0019】この第2の実施例32bの動作について説
明する。この第2の実施例の場合、ICカード2は、ア
ンテナ31とカード検出回路32bとの間に挿入される
ことになる。そこで、波源51が出力した超音波は、I
Cカード2が対向するアンテナ上にないときは、アンテ
ナの面で反射し、位相比較器52に入射される。このと
きの位相を基準にする。次に、ICカードが対向するア
ンテナ上に存在すると、超音波はICカードの面で反射
し、位相比較器52に入力されるため位相がずれる。こ
のずれを位相比較器52が検知することで、どのアンテ
ナ上にICカード2が存在するかを検出することができ
る。
The operation of the second embodiment 32b will be described. In the case of the second embodiment, the IC card 2 is inserted between the antenna 31 and the card detection circuit 32b. Therefore, the ultrasonic wave output from the wave source 51 is I
When the C card 2 is not on the opposing antenna, it is reflected on the surface of the antenna and enters the phase comparator 52. The phase at this time is used as a reference. Next, when the IC card is present on the opposite antenna, the ultrasonic wave is reflected on the surface of the IC card and is input to the phase comparator 52, so that the phase is shifted. By detecting this deviation by the phase comparator 52, it is possible to detect on which antenna the IC card 2 is present.

【0020】次に、カード検出回路32の第3の実施例
について、図5を用いて説明する。カード検出回路の第
3の実施例32cは、アレイ状に配列されたアンテナ3
1の間に配列された赤外光や蛍光燈などの発光源61
と、アンテナの対向面に配列された照度を観測する手段
である照度比較器62とで構成される。即ち、発光源6
1はアンテナ側に、照度比較器62はアンテナの対向面
に配置する。この第3の実施例32cの動作について説
明する。この第3の実施例の場合、ICカード2は、ア
ンテナ31と照度比較器62との間に挿入されることに
なる。そこで、発光源61が出力した光は、ICカード
が近傍に存在しないときは、直接照度比較器62に照射
される。このときの照度を基準にする。次に、ICカー
ド2が近傍に存在すると、照度比較器62に照射する光
を遮るので、照度が下がる。この差を照度比較器62が
検知することで、どのアンテナ上にICカード2が存在
するかを検出することができる。
Next, a third embodiment of the card detection circuit 32 will be described with reference to FIG. The third embodiment 32c of the card detection circuit is the same as the antenna 3 arranged in an array.
Light emitting sources 61 such as infrared light and fluorescent lamps arranged between
And an illuminance comparator 62, which is a means for observing the illuminance arranged on the opposite surface of the antenna. That is, the light source 6
Reference numeral 1 denotes an antenna, and an illuminance comparator 62 is disposed on the opposite surface of the antenna. The operation of the third embodiment 32c will be described. In the case of the third embodiment, the IC card 2 is inserted between the antenna 31 and the illuminance comparator 62. Therefore, the light output from the light emitting source 61 is directly applied to the illuminance comparator 62 when the IC card is not present in the vicinity. The illuminance at this time is used as a reference. Next, when the IC card 2 is present in the vicinity, the light emitted to the illuminance comparator 62 is blocked, so that the illuminance decreases. By detecting this difference by the illuminance comparator 62, it is possible to detect on which antenna the IC card 2 is present.

【0021】次に、本発明に係る第2の実施の形態につ
いて、図6〜7を用いて説明する。図6は、本発明に係
る非接触ICカードシステムの第2の実施の形態を示す
概略構成図である。図7には、リーダ/ライタ装置に設
置されたアンテナの配列と予測なしにおけるICカード
と送受信するアンテナと予測ありにおけるICカードと
送受信するアンテナとを示す図である。第2の実施の形
態において、第1の実施形態と異なる点は、カード検出
回路32と分配回路33との間にカード動作予測回路3
5を設けた点である。その他の構成要素は、図1に示し
た非接触ICカードシステムの構成要素と同じである。
そこで、その他の構成要素については、図1に示した符
号と同じ符号を付すことにする。
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the non-contact IC card system according to the present invention. FIG. 7 is a diagram illustrating an arrangement of antennas installed in the reader / writer device, an antenna that transmits and receives an IC card without prediction, and an antenna that transmits and receives an IC card with prediction. The second embodiment differs from the first embodiment in that a card operation prediction circuit 3 is provided between a card detection circuit 32 and a distribution circuit 33.
5 is provided. Other components are the same as the components of the contactless IC card system shown in FIG.
Therefore, the other components are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG.

【0022】例えば、リーダ/ライタ1のアンテナ31
がICカード2のアンテナ21より大きい場合、通信中
に通信対象のアンテナが切り替わって通信エラーを起こ
す可能性がある。そこで、カード動作予測回路35は、
図7に示すように、カード位置検出回路32で検出され
る現在通信対象であるアンテナの位置から、次の通信対
象として予測できるアンテナ(ICカード2が移動され
る方向として予測されるアンテナ)も予測し、該予測さ
れるアンテナに対する信号を分配回路33に提供する。
分配回路33は、変調回路13から得られる変調信号を
現在通信対象であるアンテナと次の通信対象として予測
できるアンテナにも分配することによって、次の通信対
象として予測できるアンテナも通信可能な状態にしてお
く。これにより、ICカードが通過する経路は既に通信
可能な状態となる。特に、リーダ/ライタ1のアンテナ
31の大きさを、ICカード2のアンテナ21の大きさ
よりも大きくした場合、装置遠方の電磁界強度を低減す
る意味から、出来るだけ分配回路33で同時に分配する
アンテナの個数を低減したい。しかしながら、ICカー
ド2がカード検出回路32で検出されたアンテナの周辺
に位置したとき、ICカード2がカード検出回路32で
検出されたアンテナからその隣接するアンテナに切り替
わって移動されて通信不能になる可能性を有する。そこ
で、カード動作予測回路35において、カード位置検出
回路32で検出される現在通信対象であるアンテナの位
置から、ICカード2の移動を予測し、該予測されるア
ンテナに対して分配回路33により変調信号を分配させ
ることによって、通信エラーを生じることなく、効率よ
い電力伝送を行って、装置遠方の電磁界強度を低減する
ことができる。
For example, the antenna 31 of the reader / writer 1
Is larger than the antenna 21 of the IC card 2, there is a possibility that the communication target antenna is switched during communication and a communication error occurs. Therefore, the card operation prediction circuit 35
As shown in FIG. 7, an antenna that can be predicted as the next communication target (an antenna that is predicted as a direction in which the IC card 2 is moved) is also determined from the position of the antenna that is the current communication target detected by the card position detection circuit 32. Predicting and providing a signal for the predicted antenna to the distribution circuit 33.
The distribution circuit 33 distributes the modulated signal obtained from the modulation circuit 13 also to the antenna that is the current communication target and the antenna that can be predicted as the next communication target, so that the antenna that can be predicted as the next communication target is in a communicable state. Keep it. As a result, the path through which the IC card passes is already in a communicable state. In particular, when the size of the antenna 31 of the reader / writer 1 is made larger than the size of the antenna 21 of the IC card 2, the antenna distributed simultaneously by the distribution circuit 33 as much as possible from the viewpoint of reducing the intensity of the electromagnetic field far from the apparatus. Want to reduce the number of However, when the IC card 2 is located in the vicinity of the antenna detected by the card detection circuit 32, the IC card 2 is switched from the antenna detected by the card detection circuit 32 to its adjacent antenna and moved, and communication becomes impossible. Has the potential. Therefore, in the card operation prediction circuit 35, the movement of the IC card 2 is predicted from the position of the antenna to be communicated currently detected by the card position detection circuit 32, and the predicted antenna is modulated by the distribution circuit 33. By distributing the signals, efficient power transmission can be performed without causing a communication error, and the electromagnetic field strength far from the apparatus can be reduced.

【0023】なお、図2に示すように、リーダ/ライタ
1のアンテナ31のサイズをICカード2のアンテナ2
1のサイズと同等程度にした場合においても、カード検
出回路32と分配回路33との間にカード動作予測回路
35を設け、カード動作予測回路35によるICカード
の移動予測に基づいて、分配回路33は、変調回路13
から得られる変調信号(電力伝送信号および通信信号)
を適切なアンテナ31に分配することができる。
As shown in FIG. 2, the size of the antenna 31 of the reader / writer 1 is
1, the card operation prediction circuit 35 is provided between the card detection circuit 32 and the distribution circuit 33, and based on the IC card movement prediction by the card operation prediction circuit 35, the distribution circuit 33 Is a modulation circuit 13
Signal (power transmission signal and communication signal) obtained from
Can be distributed to an appropriate antenna 31.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明によれば、リーダ/ライタのアン
テナサイズをカードアンテナに対して結合係数の大きな
アンテナサイズとし、効率よい電力伝送を行うことがで
きるので、装置遠方の電磁界強度を低減することができ
る効果を奏する。また、本発明によれば、リーダ/ライ
タのアンテナをアレイ状に配置し、ICカードの移動に
応じてアンテナを選択することにより、広範囲な通信エ
リアを実現し、しかも効率よい電力伝送を行うことがで
きるので、装置遠方の電磁界強度を低減することができ
る効果を奏する。
According to the present invention, the antenna size of the reader / writer can be set to an antenna size having a large coupling coefficient with respect to the card antenna, and efficient power transmission can be performed. It has an effect that can be done. Further, according to the present invention, by arranging the antennas of the reader / writer in an array and selecting the antenna according to the movement of the IC card, it is possible to realize a wide communication area and perform efficient power transmission. Therefore, there is an effect that the intensity of the electromagnetic field far from the apparatus can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る非接触ICカードシステムの第1
の実施の形態を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a first diagram of a contactless IC card system according to the present invention.
It is a schematic structure figure showing an embodiment.

【図2】リーダ/ライタに配置されたアレイ状のアンテ
ナとICカードに形成されたアンテナとの相対位置関係
およびICカードと送受信するアンテナを示した図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a relative positional relationship between an array antenna arranged in a reader / writer and an antenna formed in an IC card, and an antenna transmitting and receiving to and from the IC card.

【図3】非接触ICカードシステムで用いるカード検出
回路の第1の実施例を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a first embodiment of a card detection circuit used in a non-contact IC card system.

【図4】非接触ICカードシステムで用いるカード検出
回路の第2の実施例を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a second embodiment of the card detection circuit used in the non-contact IC card system.

【図5】非接触ICカードシステムで用いるカード検出
回路の第3の実施例を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a third embodiment of the card detection circuit used in the non-contact IC card system.

【図6】本発明に係る非接触ICカードシステムの第2
の実施の形態を示す概略構成図である。
FIG. 6 shows a second example of the non-contact IC card system according to the present invention.
It is a schematic structure figure showing an embodiment.

【図7】リーダ/ライタに配置されたアレイ状のアンテ
ナとICカードに形成されたアンテナとの相対位置関係
および予測なしの場合におけるICカードと送受信する
アンテナと予測ありの場合におけるICカードと送受信
するアンテナとを示した図である。
FIG. 7 shows a relative positional relationship between an array antenna arranged on a reader / writer and an antenna formed on an IC card, and an antenna for transmitting and receiving to and from an IC card when no prediction is made, and an IC card for transmitting and receiving when there is prediction. FIG.

【図8】従来技術の非接触ICカードシステムを示す概
略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a conventional non-contact IC card system.

【図9】リーダ/ライタとICカードの結合係数を示す
グラフである。
FIG. 9 is a graph showing a coupling coefficient between a reader / writer and an IC card.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…リーダ/ライタ、2…カード、11…OSC、12
…データ処理回路、13…変調回路、14…ゲインコン
トロール回路、15…ドライバ回路、16…アンテナ、
17…復調回路、18…アンプ、19…k検出回路、2
1…アンテナ、22…復調回路、23…データ処理回
路、24…変調回路、25…整流回路、26…電源回
路、31…アンテナ、32…カード検出回路、33…分
配回路、34…フィルタ回路、35…カード動作予測回
路、41…アンプ、42…電圧比較器、43…判定器、
51…波源、52…位相比較器、61…発光源、62…
照度比較器。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reader / writer, 2 ... Card, 11 ... OSC, 12
... Data processing circuit, 13 ... Modulation circuit, 14 ... Gain control circuit, 15 ... Driver circuit, 16 ... Antenna,
17 demodulation circuit, 18 amplifier, 19 k-detection circuit, 2
Reference Signs List 1 antenna, 22 demodulation circuit, 23 data processing circuit, 24 modulation circuit, 25 rectifier circuit, 26 power supply circuit, 31 antenna, 32 card detection circuit, 33 distribution circuit, 34 filter circuit, 35: card operation prediction circuit, 41: amplifier, 42: voltage comparator, 43: determiner,
51 ... wave source, 52 ... phase comparator, 61 ... light emission source, 62 ...
Illuminance comparator.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ICカードへ非接触で電力伝送およびIC
カードとの間で非接触で通信の送受信を行うリーダ/ラ
イタ装置であって、 前記ICカードへ電力伝送を行うためのアレイ状に配置
した複数のアンテナと、該複数のアンテナ上の近傍にお
いて前記ICカードが位置する情報を検出するカード検
出手段と、該カード検出手段で検出されたICカードの
位置情報に基づき、ICカードへ電力伝送を行うアンテ
ナを選択する手段とを備えたことを特徴とするリーダ/
ライタ装置。
1. An electric power transmission and an IC without contact to an IC card
A reader / writer device for transmitting and receiving communications to and from a card in a non-contact manner, comprising: a plurality of antennas arranged in an array for transmitting power to the IC card; Card detection means for detecting information on the position of the IC card; and means for selecting an antenna for transmitting power to the IC card based on the position information of the IC card detected by the card detection means. Reader /
Writer device.
【請求項2】ICカードへ非接触で電力伝送およびIC
カードとの間で非接触で通信の送受信を行うリーダ/ラ
イタ装置であって、 前記ICカードへ電力伝送を行うためのアレイ状に配置
した複数のアンテナと、該複数のアンテナ上の近傍にお
いて前記ICカードが位置する情報を検出するカード検
出手段と、該カード検出手段で検出されたICカードの
位置からICカードが移動する可能性のある移動範囲を
予測するICカード移動範囲予測手段と、前記カード検
出手段で検出されたICカードの位置情報と前記ICカ
ード移動範囲予測手段で予測された移動範囲とに基づい
て、ICカードへ電力伝送を行うアンテナを選択する手
段とを備えたことを特徴とするリーダ/ライタ装置。
2. A non-contact power transmission and IC to an IC card.
A reader / writer device for transmitting and receiving communications to and from a card in a non-contact manner, comprising: a plurality of antennas arranged in an array for transmitting power to the IC card; Card detection means for detecting information in which the IC card is located, IC card movement range prediction means for predicting a movement range in which the IC card is likely to move from the position of the IC card detected by the card detection means; Means for selecting an antenna for transmitting power to the IC card based on the position information of the IC card detected by the card detection means and the movement range predicted by the IC card movement range prediction means. Reader / writer device.
【請求項3】ICカードへ非接触で電力伝送およびIC
カードとの間で非接触で通信の送受信を行うリーダ/ラ
イタ装置であって、 前記ICカードへ電力伝送およびICカードとの間で通
信の送受信を行うためのアレイ状に配置した複数のアン
テナと、該複数のアンテナ上の近傍において前記ICカ
ードが位置する情報を検出するカード検出手段と、該カ
ード検出手段で検出されたICカードの位置情報に基づ
き、ICカードへ電力伝送および通信の送受信を行うア
ンテナを選択する手段とを備えたことを特徴とするリー
ダ/ライタ装置。
3. Non-contact power transmission and IC to an IC card
A reader / writer device for transmitting and receiving communication to and from a card in a non-contact manner, comprising: a plurality of antennas arranged in an array for transmitting power to the IC card and transmitting and receiving communication to and from the IC card; Card detecting means for detecting information on the position of the IC card in the vicinity of the plurality of antennas, and transmitting and receiving power and communication to and from the IC card based on the position information of the IC card detected by the card detecting means. Means for selecting an antenna to be performed.
【請求項4】ICカードへ非接触で電力伝送およびIC
カードとの間で非接触で通信の送受信を行うリーダ/ラ
イタ装置であって、 前記ICカードへ電力伝送およびICカードとの間で通
信の送受信を行うためのアレイ状に配置した複数のアン
テナと、該複数のアンテナ上の近傍において前記ICカ
ードが位置する情報を検出するカード検出手段と、該カ
ード検出手段で検出されたICカードの位置からICカ
ードが移動する可能性のある移動範囲を予測するICカ
ード移動範囲予測手段と、前記カード検出手段で検出さ
れたICカードの位置情報と前記ICカード移動範囲予
測手段で予測された移動範囲とに基づいて、ICカード
へ電力伝送および通信の送受信を行うアンテナを選択す
る手段とを備えたことを特徴とするリーダ/ライタ装
置。
4. Non-contact power transmission and IC to an IC card
A reader / writer device for transmitting and receiving communication to and from a card in a non-contact manner, comprising: a plurality of antennas arranged in an array for transmitting power to the IC card and transmitting and receiving communication to and from the IC card; Card detecting means for detecting information on the position of the IC card in the vicinity of the plurality of antennas, and a movement range in which the IC card may move from the position of the IC card detected by the card detecting means IC card movement range estimating means to perform power transmission and communication to and from the IC card based on the IC card position information detected by the card detecting means and the movement range predicted by the IC card movement range estimating means. Means for selecting an antenna for performing the following.
【請求項5】更に、前記複数のアンテナの内、感度の高
いアンテナで受信した信号を抽出するフィルタ手段と、
該フィルタ手段で抽出された信号を復調して受信データ
に変換する復調手段とを備えたことを特徴とする請求項
3または4記載のリーダ/ライタ装置。
5. A filter means for extracting a signal received by a high sensitivity antenna among the plurality of antennas,
5. The reader / writer device according to claim 3, further comprising demodulation means for demodulating a signal extracted by the filter means and converting the signal into reception data.
【請求項6】前記カード検出手段で検出するICカード
が位置する情報として、ICカードが位置するアンテナ
の情報であることを特徴とする請求項1または2または
3または4記載のリーダ/ライタ装置。
6. The reader / writer device according to claim 1, wherein the information on the location of the IC card detected by the card detection means is information on an antenna on which the IC card is located. .
【請求項7】前記カード検出手段は、近接したアンテナ
に発生する電圧または電流を比較してICカードが位置
する情報を検出するように構成したことを特徴とする請
求項1または2または3または4記載のリーダ/ライタ
装置。
7. The card detecting means according to claim 1, wherein said card detecting means is configured to detect a position of an IC card by comparing a voltage or a current generated in an adjacent antenna. 5. The reader / writer device according to 4.
【請求項8】前記カード検出手段は、前記アンテナに対
応させて超音波を発生する波源と、該波源で発生した超
音波によって入射される信号の位相差に基づいてICカ
ードが位置する情報を検出する検出手段とを備えて構成
したことを特徴とする請求項1または2または3または
4記載のリーダ/ライタ装置。
8. The card detecting means according to claim 1, further comprising: a wave source for generating an ultrasonic wave corresponding to said antenna; and information on a position of an IC card based on a phase difference between signals input by the ultrasonic wave generated by said wave source. 5. The reader / writer device according to claim 1, wherein said reader / writer device comprises a detecting means for detecting.
【請求項9】前記カード検出手段は、前記アンテナに対
応させて光を発光させる発光源と、該発光源で発光した
光がICカードによって遮られたか否かを受光すること
によってICカードが位置する情報を検出する受光手段
とを備えて構成したことを特徴とする請求項1または2
または3または4記載のリーダ/ライタ装置。
9. The card detecting means includes: a light emitting source for emitting light corresponding to the antenna; and a light emitting source for detecting whether or not the light emitted by the light emitting source is blocked by the IC card. 3. A light receiving means for detecting information to be detected.
Or the reader / writer device according to 3 or 4.
【請求項10】リーダ/ライタとICカードとの間で非
接触で通信を行う非接触ICカードシステムであって、 前記リーダ/ライタには、前記ICカードへ電力伝送を
行うためのアレイ状に配置した複数のアンテナと、該複
数のアンテナ上の近傍において前記ICカードが位置す
る情報を検出するカード検出手段と、該カード検出手段
で検出されたICカードの位置情報に基づき、ICカー
ドへ電力伝送を行うアンテナを選択する手段とを備えた
ことを特徴とする非接触ICカードシステム。
10. A non-contact IC card system for performing non-contact communication between a reader / writer and an IC card, wherein the reader / writer has an array for transmitting power to the IC card. A plurality of antennas arranged; card detection means for detecting information on the location of the IC card near the plurality of antennas; and power supply to the IC card based on the position information of the IC card detected by the card detection means. Means for selecting an antenna for transmission.
【請求項11】リーダ/ライタとICカードとの間で非
接触で通信を行う非接触ICカードシステムであって、 前記リーダ/ライタには、前記ICカードへ電力伝送を
行うためのアレイ状に配置した複数のアンテナと、該複
数のアンテナ上の近傍において前記ICカードが位置す
る情報を検出するカード検出手段と、該カード検出手段
で検出されたICカードの位置からICカードが移動す
る可能性のある移動範囲を予測するICカード移動範囲
予測手段と、前記カード検出手段で検出されたICカー
ドの位置情報と前記ICカード移動範囲予測手段で予測
された移動範囲とに基づいて、ICカードへ電力伝送を
行うアンテナを選択する手段とを備えたことを特徴とす
る非接触ICカードシステム。
11. A non-contact IC card system for performing non-contact communication between a reader / writer and an IC card, wherein the reader / writer has an array for transmitting power to the IC card. A plurality of antennas arranged, card detection means for detecting information on the IC card located near the plurality of antennas, and a possibility that the IC card will move from the position of the IC card detected by the card detection means IC card movement range estimating means for estimating a certain moving range, and an IC card based on the IC card position information detected by the card detecting means and the movement range predicted by the IC card moving range estimating means. Means for selecting an antenna for performing power transmission.
【請求項12】リーダ/ライタとICカードとの間で非
接触で通信を行う非接触ICカードシステムであって、 前記リーダ/ライタには、前記ICカードへ電力伝送お
よびICカードとの間で通信の送受信を行うためのアレ
イ状に配置した複数のアンテナと、該複数のアンテナ上
の近傍において前記ICカードが位置する情報を検出す
るカード検出手段と、該カード検出手段で検出されたI
Cカードの位置情報に基づき、ICカードへ電力伝送お
よび通信の送受信を行うアンテナを選択する手段とを備
えたことを特徴とする非接触ICカードシステム。
12. A non-contact IC card system for performing non-contact communication between a reader / writer and an IC card, wherein the reader / writer has a function of transmitting power to the IC card and transmitting data to and from the IC card. A plurality of antennas arranged in an array for transmitting and receiving communication, card detection means for detecting information on the IC card located in the vicinity of the plurality of antennas, and an IC detected by the card detection means;
A means for selecting an antenna for transmitting and receiving power to and from the IC card based on the position information of the C card.
【請求項13】リーダ/ライタとICカードとの間で非
接触で通信を行う非接触ICカードシステムであって、 前記リーダ/ライタには、前記ICカードへ電力伝送お
よびICカードとの間で通信の送受信を行うためのアレ
イ状に配置した複数のアンテナと、該複数のアンテナ上
の近傍において前記ICカードが位置する情報を検出す
るカード検出手段と、該カード検出手段で検出されたI
Cカードの位置からICカードが移動する可能性のある
移動範囲を予測するICカード移動範囲予測手段と、前
記カード検出手段で検出されたICカードの位置情報と
前記ICカード移動範囲予測手段で予測された移動範囲
とに基づいて、ICカードへ電力伝送および通信の送受
信を行うアンテナを選択する手段とを備えたことを特徴
とする非接触ICカードシステム。
13. A non-contact IC card system for performing non-contact communication between a reader / writer and an IC card, wherein the reader / writer has a function of transmitting power to the IC card and transmitting data between the reader / writer and the IC card. A plurality of antennas arranged in an array for transmitting and receiving communication, card detection means for detecting information on the IC card located in the vicinity of the plurality of antennas, and an IC detected by the card detection means;
IC card movement range prediction means for predicting a movement range in which the IC card may move from the position of the C card, position information of the IC card detected by the card detection means, and prediction by the IC card movement range prediction means A means for selecting an antenna for transmitting and receiving power to and from the IC card based on the moved range of the contactless IC card.
【請求項14】前記リーダ/ライタには、更に、前記複
数のアンテナの内、感度の高いアンテナで受信した信号
を抽出するフィルタ手段と、該フィルタ手段で抽出され
た信号を復調して受信データに変換する復調手段とを備
えたことを特徴とする請求項12または13記載の非接
触ICカードシステム。
14. The reader / writer further comprises: a filter for extracting a signal received by a high-sensitivity antenna among the plurality of antennas; and a demodulator for demodulating the signal extracted by the filter and receiving data. 14. The non-contact IC card system according to claim 12, further comprising: a demodulation unit that converts the data into a data.
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