(57)【要約】【課題】外部装置から送信されるコマンド受信時の受信信号の振幅に応じてコンパレータのヒステリシス幅を変動させることにより、常に正確にハイレベル、ロウレベルを検出でき、通信エラー発生の頻度を減少させ、安定した通信を可能とした非接触式の携帯可能電子装置を提供する。【解決手段】非接触式ＩＣカードにおいて、外部装置から送信される初期コマンドを受信した際、その受信信号に対し包絡線検波を行ない、得られる包絡線検波信号の振幅を包絡線検波回路１５で検知し、この検知結果に応じて、受信信号を２値化することにより受信データを得るためのコンパレータ１６のヒステリシス幅を変動させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置から送信される電磁波を受信し、この受信した電磁波により動作電圧を生成して動作し、外部装置から送信されるコマンドに応じて所定のデータ処理などを行なう非接触式の携帯可能電子装置において、
外部装置との間で無線による通信を行なうためのアンテナ部と、
このアンテナ部の出力から得られる受信信号を２値化することにより受信データを得るヒステリシス特性を持ったコンパレータと、
前記アンテナ部の出力から得られる前記コマンド受信時の受信信号の振幅を検知する振幅検知手段と、
この振幅検知手段により検知されたコマンドに対する受信信号の振幅に応じて前記コンパレータのヒステリシス幅を変動させるヒステリシス制御手段と、
を具備したことを特徴とする非接触式の携帯可能電子装置。
【請求項２】
前記アンテナ部の出力から得られる受信信号を整流する整流手段と、この整流手段により整流された受信信号に対し包絡線検波を行なう包絡線検波手段をさらに具備し、
前記振幅検知手段は、前記包絡線検波手段から得られる前記コマンド受信時の受信信号に対する包絡線検波信号の振幅を検知し、
前記コンパレータは、前記包絡線検波手段から得られる包絡線検波信号を２値化することにより受信データを得ることを特徴とする請求項１記載の非接触式の携帯可能電子装置。
【請求項３】
前記振幅検知手段は、外部装置から当該携帯可能電子装置に対し一番始めに送信される初期コマンドを受信した際の受信信号に対し振幅を検知することを特徴とする請求項１記載の非接触式の携帯可能電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、入退場管理装置における個人認証媒体、住民基本台帳カード、クレジットカードなどとして用いられ、非接触式カードリーダ・ライタから送信される電磁波を受信し、この受信した電磁波により動作電圧を生成して動作し、非接触式カードリーダ・ライタとの間で無線による通信を行なうことにより、書換え可能な不揮発性メモリに対するデータの書込みあるいは読出しなどのデータ処理を行なうバッテリレス式の非接触式ＩＣカード（いわゆる無線カード）、あるいは、物流管理や物品の組立搬送ラインにおいて物品に添付されるバッテリレス式の非接触式タグ（いわゆる無線タグ）などの非接触式の携帯可能電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、たとえば、入退場管理装置における個人認証媒体として、いわゆる無線カードと称される非接触式ＩＣカードが用いられる場合がある。その場合、個人の身体的特徴情報などを記録した非接触式ＩＣカードを入退場者に配布し、部屋の入口に設置した非接触式カードリーダ・ライタとの間で無線で通信を行なうことにより、身体的特徴情報の照合を行ない、入口のドアを開閉制御するものである。
【０００３】
このような無線カードと称される非接触式ＩＣカードは、バッテリ交換作業の削除、小形化、低コスト化、長寿命化などからバッテリレス式のものが主流となっている。  
そこで、最近の非接触式ＩＣカードでは、非接触式カードリーダ・ライタから送信される電磁波を受信し、この受信した電磁波により動作電圧を生成して各部へ動作電源として供給することにより動作するようになっている。
【０００４】
ところで、この種の非接触式ＩＣカードや当該非接触式ＩＣカードと無線通信を行なうための非接触式カードリーダ・ライタにおける信号受信部は、受信信号に乗るノイズの影響を強く受けるため、常に正確な出力信号を得ることができず、その対応が求められていた。
【０００５】
そこで、最近、これに答えるものとして、受信信号に対し、包絡線検波を行なうための包絡線検波回路と、包絡線検波を行なった後の信号に対し直流成分を除去するためのハイパスフィルタと、ハイパスフィルタにより直流成分が除去された信号に対しハイレベルとロウレベルからなるデジタル出力信号を作り出すシュミット回路からなる比較回路を備え、受信信号に対し包絡線検波回路により包絡線検波を行なった後、ハイパスフィルタにより直流成分の除去を行ない、得られたグランド電位を中心に振れる検波信号に対し、シュミット回路からなる比較回路を用いて比較することにより、正確にハイレベルとロウレベルで振れるデジタル出力信号を作り出すものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３６８８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した特許文献１の技術では、シュミット回路のヒステリシス幅が抵抗値で決まる固有値となっているため、受信信号のレベルによっては適正値にならず、正確にハイレベル、ロウレベルを検出できないという問題がある。これは特に、非接触式カードリーダ・ライタの磁界強度や、非接触式カードリーダ・ライタと非接触式ＩＣカードのアンテナとの位置関係が不規則な場合、あるいは、周辺環境によるノイズ成分が多い場合などに大きな問題となる。
【０００７】
そこで、本発明は、外部装置から送信されるコマンド受信時の受信信号の振幅に応じてコンパレータのヒステリシス幅を変動させることにより、常に正確にハイレベル、ロウレベルを検出でき、通信エラー発生の頻度を減少させ、安定した通信を可能とした非接触式の携帯可能電子装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の非接触式の携帯可能電子装置は、外部装置から送信される電磁波を受信し、この受信した電磁波により動作電圧を生成して動作し、外部装置から送信されるコマンドに応じて所定のデータ処理などを行なう非接触式の携帯可能電子装置において、外部装置との間で無線による通信を行なうためのアンテナ部と、このアンテナ部の出力から得られる受信信号を２値化することにより受信データを得るヒステリシス特性を持ったコンパレータと、前記アンテナ部の出力から得られる前記コマンド受信時の受信信号の振幅を検知する振幅検知手段と、この振幅検知手段により検知されたコマンドに対する受信信号の振幅に応じて前記コンパレータのヒステリシス幅を変動させるヒステリシス制御手段とを具備している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外部装置から送信されるコマンド受信時の受信信号の振幅に応じてコンパレータのヒステリシス幅を変動させることにより、常に正確にハイレベル、ロウレベルを検出でき、通信エラー発生の頻度を減少させ、安定した通信を可能とした非接触式の携帯可能電子装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。  
図１は、本発明に係る非接触式の携帯可能電子装置としての非接触式ＩＣカ−ドの要部構成を概略的に示すものである。図１において、アンテナ部１１は、図示しない非接触式ＩＣカードリーダ・ライタ（外部装置）との間で無線による通信を行なうためのもので、アンテナコイルおよびこれとＬＣ共振回路を形成する同調用コンデンサなどから構成されている。アンテナ部１１から得られる受信信号は、整流手段としての全波整流回路１２に送られ、ここで全波整流される。
【００１１】
全波整流回路１２の出力端には、全波整流回路１２の出力電圧を平滑化する平滑回路１３、全波整流回路１２の出力電圧により安定化された直流電圧を生成して各部に動作電圧として供給する電源生成手段としてのシャントレギュレータ（電圧安定化回路）１４、および、全波整流回路１２の出力電圧に対し包絡線検波を行なう包絡線検波手段としての包絡線検波回路１５がそれぞれ接続されている。
【００１２】
包絡線検波回路１５には、包絡線検波回路１５の出力（包絡線検波信号）を２値化することにより受信データを得るヒステリシス特性を持ったコンパレータ１６、および、包絡線検波回路１５から得られるコマンド受信時の受信信号に対する包絡線検波信号の振幅を検知する振幅検知手段としての振幅検知回路１７がそれぞれ接続されている。振幅検知回路１７の検知結果は、ヒステリシス制御手段としての制御部１８に送られる。
【００１３】
制御部１８は、振幅検知回路１７から得られるコマンド受信時の受信信号に対する振幅の検知結果に応じてコンパレータ１６のヒステリシス幅を最適値に変動させる制御を行なう。  
コンパレータ１６の出力（受信データ）は、変復調部１９に送られ、ここで復調処理された後、所定のデータ処理（たとえば、演算処理やメモリに対する書込み、読出しなど）に用いられる。
【００１４】
次に、このような構成において要部の動作を説明する。  
まず、本発明の作用効果を明確化するために、従来方式であるコンパレータ１６のヒステリシス幅ｈｙｓが固定の場合について図２を参照して説明する。図２（ａ）に示すように、コンパレータ１６への入力信号のレベルが小さい場合、ロウレベルからハイレベルへ変化する信号は、ばらつきがあるものの２値化閾値の下限値Ｖｌを超えないため、ロウレベルからハイレベルへ問題なく２値化されている。しかし、図２（ｂ）に示すように、入力信号のレベルが大きい場合、ばらつきも大きくなるため、ロウレベルからハイレベルへ２値化されるべきところが、注目点Ｐにあるように、ハイレベルであるべき範囲がロウレベルになってしまい、正常な通信ができなくなる。図中のＶｒｅｆは２値化閾値の上限値を示している。
【００１５】
なお、受信した磁界強度を検知することで、コンパレータ１６のヒステリシス幅を調整することが考えられるが、その場合、図３（ｂ）に示すように、コンパレータ１６への入力信号のレベルが大きくなると、それに応じてヒステリシス幅ｈｙｓを大きくすれば、ロウレベルからハイレベルへ問題なく２値化されることがわかる。図３（ａ）はコンパレータ１６への入力信号のレベルが小さい場合を示している。
【００１６】
ところが、同じ磁界強度を受信しても、変調度が異なる場合や、ノイズが大きい場合などで、外部装置からのコマンド受信時の受信信号の振幅は異なり、最適なコンパレータのヒステリシス幅を選択することができない。たとえば、図４に示すように、同じ磁界強度Ａであっても、変調度が異なると得られる包絡線検波信号の振幅が異なる。また、ノイズ成分などによっても、同様に誤った振幅を基にコンパレータのヒステリシス幅を決める可能性がある。なお、図４（ａ）は変調度が深い場合を示し、図４（ｂ）は変調度が浅い場合を示している。
【００１７】
次に、本発明であるコンパレータ１６のヒステリシス幅ｈｙｓがコマンド受信時の受信信号の振幅に応じて変動する場合について図５を参照して説明する。この場合、ある決まった固有値であったり、コマンド受信時以外の磁界強度によって決めたヒステリシス幅ｂの場合、受信信号ｃのノイズｄが大きいと、２値化波形にひげｅが発生してしまう。これに対し、コマンド受信の受信信号から得た適正なヒステリシス幅ａの場合、受信信号ｃのノイズｄが大きくても問題なく２値化されることがわかる。
【００１８】
以下、コンパレータ１６のヒステリシス幅ｈｙｓをコマンド受信時の受信信号の振幅に応じて変動させる方法について具体的に説明する。外部装置から当該ＩＣカードに対しコマンドが送信された際、その受信信号の振幅を振幅検知回路１７で検知し、この検知された振幅値に応じて、制御部１８を介して適正なヒステリシス幅ｈｙｓに変動させるものである。  
なお、コンパレータ１６の出力は、ロウレベル、ハイレベルが逆の場合も考えられる。
【００１９】
また、外部装置から当該ＩＣカードへのコマンドは複数回送信されるが、一番始めに送信される初期コマンド（たとえば、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３  ＴｙｐｅＢで言えば、ＲＥＱＢコマンドやＡＴＴＲＩＢコマンドなど）を受信した際に、上記したようなコンパレータ１６のヒステリシス幅を決定することにより、その後の通信が安定に行なうことができる。
【００２０】
さらに、ポーリングなどによって、何回も初期コマンドが送信される場合もあるが、その場合は、１回目の初期コマンドでコンパレータ１６のヒステリシス幅を決定し、その１回目の初期コマンドに対しては無応答とし、２回目の初期コマンドから、１回目の初期コマンドで決定された適正なヒステリシス幅で通信することも可能である。
【００２１】
このように、外部装置から送信される初期コマンドを受信した際の受信信号の振幅を検知し、この検知結果に応じてコンパレータ１６のヒステリシス幅ｈｙｓを変動させることにより、常に正確にハイレベル、ロウレベルを検出でき、通信エラーの発生の頻度を減少させ、安定した通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る非接触式ＩＣカ−ドの要部構成を概略的に示すブロック図。
【図２】従来技術におけるコンパレータの入力信号および出力信号の波形図。
【図３】従来考えられるコンパレータの入力信号および出力信号の波形図。
【図４】コマンド受信時の受信信号の変調度による振幅の変化を説明する波形図。
【図５】本発明の施の形態におけるコンパレータの入力信号および出力信号の波形図。
【符号の説明】
【００２３】
１１…アンテナ部、１２…全波整流回路（整流手段）、１３…平滑回路、１４…シャントレギュレータ（電源生成手段）、１５…包絡線検波回路（包絡線検波手段）、１６…コンパレータ、１７…振幅検知回路（振幅検知手段）、１８…制御部（ヒステリシス制御手段）、１９…変復調部。
【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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