(57)【要約】【課題】  ＩＣカードのインピーダンスが変動した場合であっても、ＩＣカードと確実に通信することができる非接触型ＩＣカード用リーダライタを提供する。【解決手段】  搬送波をテスト用変調信号で変調した状態で、ＩＣカード３が接近すると、当該ＩＣカード３のインピーダの影響を受けて送信信号の振幅が変化する。リーダライタは、ＩＣカードを検出したときは（Ｓ４：ＹＥＳ）、送信信号の振幅を検出し（Ｓ５）、その変調度を算出する（Ｓ６）。ここで、変調度が規定範囲であったときは（Ｓ７：ＹＥＳ）、通常の通信を実行し（Ｓ９）、変調度が規定範囲から外れていたときは（Ｓ７：ＮＯ）、変調度を変更する（Ｓ８）。これにより、送信信号の変調度を適切に調整した状態でＩＣカード３と通信することができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送信号を送信符号に応じて振幅変調してなる送信信号を非接触型ＩＣカードに送信する非接触型ＩＣカード用リーダライタにおいて、
前記送信信号の振幅を検出する振幅検出手段と、
この振幅検出手段が検出した振幅に基づいて前記送信信号の振幅変調度を演算する変調度演算手段と、
前記送信信号の振幅変調度を変更する変調度変更手段と、
前記変調度演算手段が演算した振幅変調度が所定の規定範囲を外れた場合は、当該規定範囲となるように前記変調度変更手段を変更することにより振幅変調度を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする非接触型ＩＣカード用リーダライタ。
【請求項２】
前記補正手段は、外部からの指令に応じて振幅変調度を補正することを特徴とする請求項１記載の非接触型ＩＣカード用リーダライタ。
【請求項３】
前記所定条件は、振幅変調度が８〜１４％であることを特徴とする請求項１または２記載の非接触型ＩＣカード用リーダライタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送信号を変調してなる送信信号をアンテナから非接触型ＩＣカードに送信する非接触型ＩＣカード用リーダライタに関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触リーダライタは、電磁結合によりＩＣカードとの通信を行い、送信を行う際は、送信信号を変調させて行うようになっている。ＩＳＯ１４４４３−２で規定されているタイプＢの変調は振幅変調であり、その振幅変調度は８〜１４％と規定されている。従来のリーダライタが発生する振幅変調度は、この規定範囲になるように、またはＩＣカードの受信しやすい振幅変調度になるように設定している。
【特許文献１】特開２００４−８８５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、リーダライタにＩＣカードが接近した場合、リーダライタとの電磁結合が大きくなり、その結果、リーダライタのインピーダンスマッチングがくずれ、振幅変調度が規定値から外れる場合がある。このように、振幅変調度が変わった場合は、ＩＣカードがリーダライタの送信信号を受信できないことがある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ＩＣカードが接近して電磁結合が大きく変動した場合であっても、ＩＣカードと確実に通信することができる非接触型ＩＣカード用リーダライタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１の発明によれば、搬送信号を送信符号に応じて振幅変調すると、送信符号に応じて送信信号の振幅が変化することから、非接触型ＩＣカードは送信信号に重畳した送信符号を読取ることができる。
ここで、振幅変調度が変動して規定範囲外になった場合は、非接触型ＩＣカードが送信符号を正しく読取ることができない虞があることから、補正手段は、変調度変更手段により振幅変調度を変更する。これにより、送信信号の振幅変調度を規定範囲となるように補正した状態で非接触型ＩＣカードと通信することができる。
【０００５】
請求項２の発明によれば、非接触型ＩＣカードの種別が変更となった場合は、外部指令を与えることにより新規の非接触型ＩＣカードと正しく通信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。
図１は、非接触型ＩＣカード用リーダライタの構成を示す機能ブロック図である。この図１において、リーダライタ１は、例えばパーソナルコンピュータなどの上位装置（ホスト）２とシリアルインターフェイス等を介して接続されており、上位装置２側のアプリケーションプログラムの指示に基づいてＩＣカード３と電波信号により通信を行うようになっている。
【０００７】
即ち、リーダライタ１は、自身の通信エリアにＩＣカード３が接近したことを検知するために、ＩＣカード３に対する呼出しコードを間欠的に送信するポーリングを行っており（リクエスト）、ＩＣカード３が通信エリア内に位置すると、ＩＣカード３は、リーダライタ１が送信する信号から動作用の電力により動作し、応答信号を生成して返信するようになっている。
【０００８】
ＣＰＵ（変調度演算手段、補正手段に相当）４は、上位装置２とシリアル通信を行うようになっている。送信符号生成回路５は、ＣＰＵ４よりシリアルに与えられる送信データを例えばＮＲＺ(Non Return to Zero)方式で符号化して論理和回路６を介して変調信号発生回路７に出力する。
キャリア発振器８は、１３．５６ＭＨｚの発振信号を送信符号生成回路５及び変調部９に搬送波信号として、また、ＣＰＵ４にクロック用の信号として供給する。変調部９は、搬送波を符号化された送信データによってＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調するようになっており、その場合の振幅変調度を後述するように調整できるように構成されている。
【０００９】
ＣＰＵ４は、論理和回路６を介して変調信号発生回路７と接続されている。
以上のような構成により、変調信号発生回路７には、送信符号生成回路５に加えてＣＰＵ４から送信符号が直接与えられるようになっている。この場合、ＣＰＵ４から送信符号が与えられる場合は、後述するように新規のＩＣカード３と通信開始するときである。
変調部９で変調された被変調信号は、送信フィルタ１０を介してアンテナ１１に出力され、電波信号として外部に送信される。
【００１０】
ここで、送信フィルタ１０の出力側は振幅検出回路（振幅検出手段に相当）１２と接続されている。この振幅検出回路１２は、後述するように送信フィルタ１０から出力される送信信号の振幅を求めてＣＰＵ４へ出力する。
さて、変調度変更回路（変調度変更手段に相当）１３は、ＣＰＵ４からの指令に応じて後述するように変調信号発生回路７による振幅変調度を変更する。
【００１１】
一方、ＩＣカード３側より送信された信号をアンテナ１１が受信すると、その受信信号は受信回路１４に出力されるようになっている。受信回路１４で復調され、復号化された受信データはＣＰＵ４に出力される。
【００１２】
図２は、変調信号発生回路７及び変調度変更回路１３の一例を示す電気回路図である。この図２において、変調度変更回路１３は、マルチプレクサ１５の複数の入力端子に異なる抵抗値の抵抗１６を接続し、ＣＰＵ４からの指令に応じてマルチプレクサ１５で複数の抵抗１６のうちから所定の抵抗１６を択一的に選択するようになっている。変調信号発生回路７は、抵抗１７とトランジスタ１８との直列回路からなり、変調部９として機能するトランジスタ１８のベースが変調度変更回路１３のマルチプレクサ１５の出力端子と接続され、変調度変更回路１３により選択された抵抗１６によりトランジスタ１８のベース電流を制御するようになっている。
【００１３】
さて、リーダライタ１のキャリア発振器８が発生する搬送波に対して変調信号で振幅変調させることにより送信信号をアンテナ１１から送信することができる。
ところで、送信信号の振幅変調度は、所定の規定範囲内となっている必要があるものの、ＩＣカードのインピーダンスがＩＣカード３の種別毎に異なっているという事情下では、規定範囲から外れていることがある。
【００１４】
このように搬送波の変調度が規定範囲から外れた場合は、ＩＣカード３との通信に支障が生じることから、本実施例では、次のようにして変調度が規定範囲となるように調整した状態でＩＣカード３と通信するようにした。
図３は、リーダライタ１の動作のうち、本発明に関連した動作を示している。尚、この図３は、上位装置２からの指令に応じて変調度を調整する場合のフローチャートを示している。
【００１５】
リーダライタ１のキャリア発振路８は搬送波を発生してから（Ｓ１）、変調度変更回路１３の初期変調度を設定する（Ｓ２）。この初期変調度とは、変調度変更回路１３のマルチプレクサ１５の入力側に接続された複数の抵抗１６のうち中間の抵抗１６を選択することである。つまり、送信信号の変調度を調整可能な範囲の中間に調整することを意味する。
【００１６】
次に、ＣＰＵ４はテスト用変調信号を出力する（Ｓ３）。このテスト用変調信号は、送信符号生成回路５から出力される通常の変調信号（１０６ＫＨｚ、図４参照）に比較して周波数が低くなっており（図５参照）、送信符号生成回路５に代えてＣＰＵ４から直接出力されるようになっている。これは、後述するように送信信号の振幅に基づいて変調度を検出するために時間を要することから、ＣＰＵ４の自己の検出能力に合わせて変調信号を出力するようになっているからである。
一方、振幅検出回路１２は送信信号の振幅を検出している。
【００１７】
さて、ＩＣカード３をリーダライタ１に接近すると、ＩＣカード３がＣＰＵ４からのポーリングに対して応答するので、ＣＰＵ４は、その応答に基づいてＩＣカード３が通信エリアに位置したことを検出することができる（Ｓ４：ＹＥＳ）。このようにリーダライタ１とＩＣカード３とが通信状態となったときは、送信信号の変調度は、ＩＣカード３のインピーダンスの影響を受けた値となる。
【００１８】
そして、ＣＰＵ４は、ＩＣカード３の存在を検出したときは、振幅検出回路１２が検出した振幅に基づいて変調度を算出する（Ｓ６）。つまり、図４に示すように送信信号の最大振幅Ｖ１と最小振幅Ｖ２とから、（Ｖ１−Ｖ２）／（Ｖ１＋Ｖ２）より変調度を求めるのである。尚、このテストモード時は、図５に示すように周波数が小さな変調信号で変調された送信信号の変調度を求めていることになる。
【００１９】
このようにして求めた変調度が規格範囲（８〜１４％）である場合には（Ｓ７：ＹＥＳ）、送信符号生成回路５から変調信号を生成してＩＣカード３との通信を実行する（Ｓ９）。つまり、ＣＰＵ４は、送信符号を送信符号生成回路５に出力するので、送信符号生成回路５からは所定周波数の変調信号が論理和回路６を通じて変調信号発生回路７に出力される。これにより、搬送波が変調信号により変調されるので、所定の変調度の送信信号としてアンテナ１１から送信され（図４参照）、ＩＣカード３と正常に通信することができる。
【００２０】
一方、変調度が規定範囲を外れた場合は（Ｓ８：ＮＯ）、変調度変更回路１３に対して変調度を変更するように指示する（Ｓ８）。この場合、変調度が規定範囲を上回っているのか、下回っているのかにより、変調度を低下させるのか、高めるのかを決定することができ、それに基づいて送信信号の変調度を適切に変更することができる。これにより、変調信号発生回路７により変調度が適切となるように変更されるので、ステップＳ５に移行することにより振幅を検出すると共に、その振幅に基づいて変調度を算出し（Ｓ６）、変調度が規定範囲かを再度判断し（Ｓ７）、その判断結果に応じて上述のように通常の通信を実行したり、変調度を変更したりする。
【００２１】
このような実施例によれば、ＩＣカード３に対する送信信号の変調度が規定範囲から外れている場合は、変調度を変更することにより変調度が規定範囲となるようにしたので、ＩＣカード３と正常に通信することができる。従って、ＩＣカード３は、リーダライタ１からの送信信号を確実に受信することができる。
しかも、送信信号の変調度を検出する場合は、通常の送信符号の周波数よりも小さな周波数で搬送波を変調するようにしたので、ＣＰＵ４の検出能力が低くとも、送信信号の振幅を確実に検出することができる。
【００２２】
本発明は、上記実施例に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
上記実施例では、ＣＰＵ４によりテスト用の送信符号を出力するのに代えて、テスト用の送信符号を出力する送信符号生成回路を設けるようにしてもよい。
ＣＰＵ４で送信信号の変調度を演算するのに代えて、送信信号の変調度を求める演算回路を設け、論理和回路６を省略するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例を示すリーダライタの機能ブロック図
【図２】変調信号発生回路及び変調度変更回路を示す電気回路図
【図３】ＣＰＵの動作を示すフローチャート
【図４】通常状態時の送信信号波形を示す図
【図５】テストモード時における図４相当図
【符号の説明】
【００２４】
図面中、１はリーダライタ、４はＣＰＵ（変調度演算手段、補正手段）、１２は振幅検出回路（振幅検出手段）、１３は変調度変更回路（変調度変更手段）である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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