(57)【要約】非接触取引装置での使用に適したマルチプルアンテナ読み取りシステムであって、システムは、少なくとも１つのリーダーと、少なくともいくつかの誘導結合を有し、少なくとも１つのリーダーに動作可能に接続する少なくとも第１及び第２のアンテナと、前記少なくとも第１及び第２のアンテナの少なくとも第１の側を有効にすると、前記少なくとも第１及び第２のアンテナの少なくとも第２の側のアンテナ機能を自動的に無効にするアンテナ機能を無効にするアンテナ機能無効回路と、を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触取引装置での使用に適したマルチプルアンテナ読み取りシステムであって、
少なくとも１つのリーダーと、
第１及び第２のアンテナ間に少なくともいくつかの誘導結合を有し、前記少なくとも１つのリーダーに動作可能に接続する少なくとも前記第１及び第２のアンテナと、
前記少なくとも第１及び第２のアンテナの少なくとも第１の側を有効にすると、前記少なくとも第１及び第２のアンテナの少なくとも第２の側のアンテナ機能を自動的に無効にするアンテナ機能無効回路と、を含むシステム。
【請求項２】
前記第１及び第２のアンテナの一方の有効化は、前記リーダーにより発生された信号により、前記第１及び第２のアンテナの一方によるＲＦ場の発生を含む請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項３】
前記アンテナ機能無効回路は、前記少なくとも１つのリーダーからの制御信号を受信する請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項４】
前記アンテナ機能無効回路は、前記少なくとも第１及び第２のアンテナの少なくとも一方からの制御信号を受信する請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのリーダーは、通信機能、計算機能及びロジック機能の少なくとも１つを含む請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項６】
前記少なくとも第１及び第２のアンテナのそれぞれは、スマートカードと通信するように構成される請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項７】
前記システムは、アクセスコントロールシステムの少なくとも一部分である請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項８】
前記システムは、識別システムの少なくとも一部分である請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項９】
前記システムは、決済システムの少なくとも一部分である請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも第１及び第２のアンテナのそれぞれは、アンテナコイルと、アンテナマッチング回路と、を含む請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項１１】
前記アンテナ機能無効回路は、選択的かつ効率的にアンテナコイルを短絡するように作動する請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項１２】
前記アンテナ機能無効回路は、アンテナコイルの共振周波数を選択的に変更するように作動する請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項１３】
前記アンテナ機能無効回路は、アンテナコイルのＱ値を選択的に変更するように作動する請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項１４】
前記アンテナ機能無効回路は、アンテナコイルによるＲＦ場の発生を選択的に防ぐように作動する請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項１５】
前記制御信号は、整流されたＲＦ信号出力を含む請求項４に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項１６】
前記制御信号は、前記少なくとも１つのリーダーから専用ラインを介して前記少なくとも第１及び第２のアンテナへ送られる請求項３に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項１７】
前記制御信号は、前記ＲＦ信号に重畳された前記少なくとも１つのリーダーから単一のケーブルを介して前記少なくとも第１及び第２のアンテナへ送られる請求項２又は３に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項１８】
前記リーダーは、前記ＲＦ信号の減衰を防ぐように作動する少なくとも第１及び第２のローパスフィルタを含む請求項１７に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項１９】
前記少なくとも第１及び第２のアンテナのそれぞれは、ローパスフィルタを含む請求項１７に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項２０】
前記ローパスフィルタは、直列接続されたインダクタ、抵抗及びキャパシタを含む請求項１９に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項２１】
前記少なくとも１つのリーダーは、マイクロコントローラと、少なくとも第１及び第２のＲＦ送受信機と、を含む請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項２２】
前記少なくとも第１及び第２のアンテナは、２つ以上のアンテナを含み、前記アンテナ機能無効回路は、１つ以上のアンテナが同時に有効になり、１つ以上のアンテナが同時に無効になるように前記２つ以上のアンテナで作動する請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項２３】
前記少なくとも１つのリーダーは、前記少なくとも第１及び第２のアンテナの複数の側に接続するマルチプルリーダーを含み、１つ以上のアンテナが同時に有効になり、１つ以上のアンテナが同時に無効になる請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのリーダーは、マルチプルリーダーを含み、
前記少なくとも第１のアンテナは、前記マルチプルリーダーの第１のリーダーに動作可能に接続され、
前記少なくとも第２のアンテナは、前記マルチプルリーダーの第２のリーダーに動作可能に接続される請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのリーダーは、１つのリーダーを含み、
前記少なくとも第１及び第２のアンテナは、前記１つのリーダーに動作可能に接続される請求項１に記載のマルチプルアンテナ読み取りシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の参照
２０１０年２月１７日に出願された米国特許出願第１２／７０７，４４８号、発明の名称“ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＡＮＴＥＮＮＡ  ＲＥＡＤＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ  ＳＵＩＴＡＢＬＥ  ＦＯＲ  ＵＳＥ  ＷＩＴＨ  ＣＯＮＴＡＣＴＬＥＳＳ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ  ＤＥＶＩＣＥＳ”の開示が本明細書に援用され、３７  ＣＦＲ  １．７８（ａ）  （１）及び（２）（ｉ）に準じて優先権が本明細書に主張される。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、非接触カード読み取りシステム及び方法に関する。
【０００３】
以下の特許出願は、この技術の現在の状態を示すものと考えられる。
米国特許番号第３，３９５，３５３；  ４，４９７，０６８；  ４，８５７，７６０；  ４，９５１，０４４；  ５，２４１，１６０；  ５，３４９，１７３；  ５，３５７，０９１；  ５，５３９，１８８；  ５，６４０，００３；  ５，６９８，８３８；  ５，８０１，３７２；  ５，８１２，９４２；  ５，８１５，０２０；  ５，８２５，３２９；  ５，８３１，２５７；  ５，８６４，１２６；  ５，８７４，７２５；  ５，９７８，６５５；  ６，０２１，９５１；  ６，０７４，３１２；  ＲＥ３６７６９；  ６，１６１，７６２；  ６，２０２，９２７；  ６，２０９，５９２；  ６，２３４，９０２；  ６，３２９，１３９；  ６，３７５，０８２；  ６，４４５，７４３；  ６，５０７，１３０；  ６，５１７，０００；  ６，５３３，１７８；  ６，６０１，７７０；  ６，６８６，８４７；  ６，７６９，６０４；  ６，８８３，１０３；  ７，０６４，６５１；  ７，０７５，４３４；  ７，０９１，４１２；  ７，１６２，３０２；  ７，１８３，９２９；  ７，２０７，４８８；  ７，２６０，２２１；  ７，２８０，９７０；  ７，３３４，７３５及び７，３８３，２９７号。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、改善された非接触カード読み取りシステム及び方法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】
【０００５】
よって、本発明の好ましい実施形態に係る非接触取引装置での使用に適したマルチプルアンテナ読み取りシステムが提供され、前記システムは、少なくとも１つのリーダーと、第１及び第２のアンテナ間に少なくともいくつかの誘導結合を有し、前記少なくとも１つのリーダーに動作可能に接続する少なくとも前記第１及び第２のアンテナと、前記少なくとも第１及び第２のアンテナの少なくとも第１の側を有効にすると、前記少なくとも第１及び第２のアンテナの少なくとも第２の側のアンテナ機能を自動的に無効にするアンテナ機能無効回路と、を含む。
【０００６】
好ましくは、前記第１及び第２のアンテナの一方の有効化は、前記リーダーにより発生された信号により、前記第１及び第２のアンテナの一方によるＲＦ場の発生を含む。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記アンテナ機能無効回路は、前記少なくとも１つのリーダーからの制御信号を受信する。
【０００８】
または、前記アンテナ機能無効回路は、前記少なくとも第１及び第２のアンテナの少なくとも一方からの制御信号を受信する。
【０００９】
好ましくは、前記少なくとも１つのリーダーは、通信機能、計算機能及びロジック機能の少なくとも１つを含む。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記少なくとも第１及び第２のアンテナのそれぞれは、スマートカードと通信するように構成される。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記システムは、アクセスコントロールシステムの少なくとも一部分である。
【００１２】
さらに、又はその代わりに、前記システムは、識別システムの少なくとも一部分である。
【００１３】
さらに、又はその代わりに、前記システムは、決済システムの少なくとも一部分である。
【００１４】
好ましくは、前記少なくとも第１及び第２のアンテナのそれぞれは、アンテナコイルと、アンテナマッチング回路と、を含む。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記アンテナ機能無効回路は、選択的かつ効率的に前記アンテナコイルを短絡するように作動する。
【００１６】
または、前記アンテナ機能無効回路は、前記アンテナコイルの共振周波数を選択的に変更するように作動する。
【００１７】
または、前記アンテナ機能無効回路は、前記アンテナコイルのＱ値を選択的に変更するように作動する。
【００１８】
さらにそれに代えて、前記アンテナ機能無効回路は、前記アンテナコイルによるＲＦ場の発生を選択的に防ぐように作動する。
【００１９】
好ましくは、前記制御信号は、整流されたＲＦ信号出力を含む。
【００２０】
さらに、又は代わりに、前記制御信号は、前記少なくとも１つのリーダーから専用ラインを介して前記少なくとも第１及び第２のアンテナへ送られる。
【００２１】
または、前記制御信号は、前記ＲＦ信号に重畳された前記少なくとも１つのリーダーから単一のケーブルを介して前記少なくとも第１及び第２のアンテナへ送られる。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記リーダーは、前記ＲＦ信号の減衰を防ぐように作動する少なくとも第１及び第２のローパスフィルタを含む。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記少なくとも第１及び第２のアンテナのそれぞれは、ローパスフィルタを含む。
【００２４】
または、前記ローパスフィルタは、直列接続されたインダクタ、抵抗及びキャパシタを含む。
【００２５】
好ましくは、前記少なくとも１つのリーダーは、マイクロコントローラと、少なくとも第１及び第２のＲＦ送受信機と、を含む。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記少なくとも第１及び第２のアンテナは、２つ以上のアンテナを含み、前記アンテナ機能無効回路は、１つ以上のアンテナが同時に有効になり、１つ以上のアンテナが同時に無効になるように前記２つ以上のアンテナで作動する。
【００２７】
さらに、又は代わりに、前記少なくとも１つのリーダーは、前記少なくとも第１及び第２のアンテナの複数の側に接続するマルチプルリーダーを含み、１つ以上のアンテナが同時に有効になり、１つ以上のアンテナが同時に無効になる。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記少なくとも１つのリーダーは、マルチプルリーダーを含み、前記少なくとも第１のアンテナは、前記マルチプルリーダーの第１のリーダーに動作可能に接続され、前記少なくとも第２のアンテナは、前記マルチプルリーダーの第２のリーダーに動作可能に接続される。
【００２９】
または、前記少なくとも１つのリーダーは、１つのリーダーを含み、前記少なくとも第１及び第２のアンテナは、前記１つのリーダーに動作可能に接続される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
本発明は、図面と共に、以下の詳細な説明からより深く理解されるであろう。
【図１Ａ】図１Ａは、移動体システムの環境における本発明の好ましい実施形態に従って構築され、かつ動作する非接触カード読み取りシステムの部分的なブロック図を、単純化し、部分的に図示した図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、アクセス制御システムの環境における本発明の好ましい実施形態に従って構築され、かつ動作する非接触カード読み取りシステムの部分的なブロック図を、単純化し、部分的に図示した図である。
【図２Ａ】図２Ａ、２Ｂ及び２Ｃは、図１Ａ及び１Ｂの実施形態で有用なマルチプルアンテナ読み取りシステムの三つの他の実施形態の単純化されたブロック図である。
【図２Ｂ】図２Ａ、２Ｂ及び２Ｃは、図１Ａ及び１Ｂの実施形態で有用なマルチプルアンテナ読み取りシステムの三つの他の実施形態の単純化されたブロック図である。
【図２Ｃ】図２Ａ、２Ｂ及び２Ｃは、図１Ａ及び１Ｂの実施形態で有用なマルチプルアンテナ読み取りシステムの三つの他の実施形態の単純化されたブロック図である。
【図３】図３は、図２Ｃの実施形態におけるアンテナモジュールの単純化された回路図である。
【図４】図４は、図３の実施形態の動作に対応する単純化された信号図である。
【図５Ａ】図５Ａ及び５Ｂは、図２Ａ及び２Ｂそれぞれの実施形態で有用なリーダーの単純化された図である。
【図５Ｂ】図５Ａ及び５Ｂは、図２Ａ及び２Ｂそれぞれの実施形態で有用なリーダーの単純化された図である。
【図６Ａ】図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃは、図２Ｃの実施形態で有用なリーダーの三つの他の実施形態の単純化された図である。
【図６Ｂ】図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃは、図２Ｃの実施形態で有用なリーダーの三つの他の実施形態の単純化された図である。
【図６Ｃ】図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃは、図２Ｃの実施形態で有用なリーダーの三つの他の実施形態の単純化された図である。
【図７】図７は、図２Ａ−２Ｃのいずれかの実施形態の動作のいくつかの特徴を示す単純化されたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
移動体システムの環境における本発明の好ましい実施形態に従って構築され、かつ動作する非接触カード読み取りシステムの部分的なブロック図を、単純化し、部分的に図示した図である図１Ａについて説明する。
【００３２】
図１Ａを参照すると、中心ピラー１０２と、一対の通路１０８及び１０９を通る人間の通行を管理する一対の回転可能な回転式改札タレット１０４及び１０５と、を有する回転式改札口１００が提供され、各々の人間がプリペイド移動体システムスマートカード１０６及び１０７のような非接触カードを保有する。各回転式改札タレット１０４及び１０５の動作は、好ましくはピラー１０２の上面１１４に近接配置される一対のアンテナ１１０及び１１２を含む回転式改札制御回路により独立に管理される。
【００３３】
ピラー１０２の幅を最小化することの要望により、アンテナ１１０及び１１２は、その間に少なくともいくつかの誘導結合を有するように互いに十分に近接して設置されてもよい。アンテナ１１０及び１１２は、一又はそれ以上のリーダー１１６に接続される。用語“リーダー”は、本明細書で広義に用いられ、付加的な通信、計算及びロジック機能と共に、従来の非接触リーダーを含む。
【００３４】
アンテナ１１０は、通路１０８を通じて通過する人物のスマートカード１０６を読み取るために配置され、一方、アンテナ１１２は、通路１０９を通じて通過する人物のスマートカード１０７を読み取るために配置される。スマートカード１０６がアンテナ１１０の近傍に位置し、アンテナ１１２により代わりに読み取られ、それにより、タレット１０４の代わりにタレット１０５を動作することは許容されないことが理解される。
【００３５】
通常のスマートカード１０６及び１０７は、ロードされる異なる値を有してもよく、又はいつでも実施される異なる支払協定を有してもよく、その改札制御回路は、移動した距離又は現在実施されている支払協定に応じて、通常のスマートカード１０６及び１０７に異なる料金をチャージすることが理解される。
【００３６】
アンテナ機能無効回路１２０が設けられることが本発明の特有の特徴であり、アンテナ機能無効回路１２０は、アンテナ１１０及び１１２の少なくとも第１の側が有効になると、アンテナ１１０及び１１２の少なくとも第２の側のアンテナ機能を自動的に無効にし、それによって、アンテナ１１２の非接触カード１０６の意図しない読み取りを防ぐことができる。
【００３７】
アンテナ機能無効回路１２０は、通常、リーダー１１６に関連付けられる回路と同様に、各アンテナ１１０及び１１２に関連付けられる回路を含む。または、アンテナ機能無効回路１２０は、リーダー１１６に関連付けられなくてもよい。
【００３８】
アンテナ１１０及び１１２、リーダー１１６並びにアンテナ機能無効回路１２０は、マルチプルアンテナ読み取りシステムとして共に示される。
【００３９】
アクセス制御システムの環境における本発明の好ましい実施形態に従って構築され、かつ動作する非接触カード読み取りシステムの部分的なブロック図を、単純化し、部分的に図示した図である図１Ｂについて説明する。便宜上及び明瞭性上、図１Ａの実施形態において前述したものと同様である図１Ｂの実施形態におけるアイテムは、同一の参照番号が付与される。
【００４０】
図１Ｂを参照すると、ドア１３４のドアロック１３２と関連付けられる双方向アクセス制御端末アセンブリ１３０が提供される。双方向アクセス制御端末アセンブリ１３０は、ドア１３４を通る人間の通過を管理し、各々の人間がアクセス制御カード１３６及び１３７のような非接触カードを保有する。ドアロック１３２の動作は、アセンブリ１３０の一部を形成し、かつ好ましくはドア１３４に隣接する壁１３８の反対側に近接配置される一対のアンテナ１１０及び１１２を含むアクセス制御回路により管理される。
【００４１】
実際には、アンテナ１１０及び１１２は、その間に少なくともいくつかの誘導結合を有するように互いに十分に近接して設置されてもよい。アンテナ１１０及び１１２は、一又はそれ以上のリーダー１１６に接続される。用語“リーダー”は、本明細書で広義に用いられ、付加的な通信、計算及びロジック機能と共に、従来の非接触リーダーを含む。
【００４２】
アンテナ１１０は、第１の方向にドア１３４を通じて通過する人物のスマートカード１３６を読み取るために配置され、一方、アンテナ１１２は、第１の方向とは反対側にドア１３４を通じて通過する人物のスマートカード１３７を読み取るために配置される。スマートカード１３６がアンテナ１１０の近傍に位置し、アンテナ１１２により代わりに読み取られ、それにより、レジスタが誤った方向にアクセスすることは許容されないことが理解される。
【００４３】
通常のスマートカード１３６及び１３７は、ロードされる異なるアクセス権限を有してもよく、例えば、カード１３６のホルダは、ドア１３４から一方向へ通過するように権限を与えられるが、他の方向へ通過するような権限は与えられない。
【００４４】
図１Ａの実施形態のように、アンテナ機能無効回路１２０が設けられていることが本発明の特有な特徴であり、アンテナ機能無効回路１２０は、アンテナ１１０及び１１２の少なくとも第１の側が有効になると、アンテナ１１０及び１１２の少なくとも第２の側のアンテナ機能を無効にし、それによって、アンテナ１１２の非接触カード１０６の意図しない読み取りを防ぐことができる。
【００４５】
アンテナ機能無効回路１２０は、通常、リーダー１１６に関連付けられる回路と同様に、各アンテナ１１０及び１１２に関連付けられる回路を含む。または、アンテナ機能無効回路１２０は、リーダー１１６に関連付けられなくてもよい。アンテナ機能無効回路１２０の各種の例は、図２Ａ−２Ｃを参照して説明される。
【００４６】
アンテナ１１０、アンテナ１１２、リーダー１１６及びアンテナ機能無効回路１２０は、マルチプルアンテナ読み取りシステムとして共に示される。
【００４７】
図１Ａ及び１Ｂの実施形態で有用なマルチプルアンテナ読み取りシステムの三つの他の実施形態の単純化されたブロック図である図２Ａ、２Ｂ及び２Ｃについて説明する。
【００４８】
図２Ａの実施形態では、リーダー１１６は、以下に説明するように図５Ａに示されるようなものが好ましい。一対のアンテナモジュール２１０及び２１２は、リーダー１１６に接続され、コアキシャル・ガルバニック（ｃｏａｘｉａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ）接続であることが好ましい。アンテナモジュール２１０は、アンテナ１１０及び１１２のいずれか一方に対応するアンテナコイル２２０を含み、アンテナコイル２２０は、アンテナマッチング回路２２１及び無効化回路２２２を介してリーダー１１６に接続され、無効化回路２２２は、選択的にかつ効果的にアンテナコイル２２０をショートさせる、若しくはアンテナコイル２２０の共振周波数又はＱ値を変化させる。または、他の方法としては、無効化回路２２２は、アンテナによるＲＦ場の発生を防いでもよい。
【００４９】
アンテナモジュール２１２は、アンテナ１１０及び１１２の他方に対応するアンテナコイル２２６を含み、アンテナコイル２２６は、アンテナマッチング回路２２７及び無効化回路２２８を介してリーダー１１６に接続され、無効化回路２２８は、選択的にかつ効果的にアンテナコイル２２０をショートさせる、若しくはアンテナコイル２２６の共振周波数又はＱ値を変化させる。または、他の方法としては、無効化回路２２２は、アンテナによるＲＦ場の発生を防いでもよい。
【００５０】
アンテナマッチング回路２２１／２２７は、出願人の米国特許第５，２４１，１６０号に記載された型のものであることが好ましく、その開示は参照により本明細書に援用される。
【００５１】
リーダー１１６が、アンテナコイル２２０のアクティブ中に無効化回路２２８へ無効化信号を提供して動作し、かつアンテナコイル２２６のアクティブ中に無効化回路２２２へ無効化信号を提供して動作することが本発明の特有な特徴である。無効化回路２２８へ提供される無効化信号は、アンテナコイル２２６をショートさせるために動作し、かつ無効化回路２２２へ提供される無効化信号は、アンテナコイル２２０をショートさせるために動作する。
【００５２】
図２Ｂの実施形態では、リーダー１１６は、以下に説明するように図５Ｂに示されるようなものが好ましい。一対のアンテナモジュール２３０及び２３２は、リーダー１１６に接続され、コアキシャル・ガルバニック（ｃｏａｘｉａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ）接続であることが好ましい。アンテナモジュール２３０は、アンテナ１１０及び１１２のいずれか一方に対応するアンテナコイル２４０を含み、アンテナコイル２４０は、アンテナマッチング回路２４１及び無効化回路２４２を介してリーダー１１６に接続され、選択的にかつ効果的にアンテナコイル２４０をショートさせる。アンテナモジュール２３２は、アンテナ１１０及び１１２の他方に対応するアンテナコイル２４６を含み、アンテナコイル２４６は、アンテナマッチング回路２４７及び無効化回路２４８を介してリーダー１１６に接続され、選択的にかつ効果的にアンテナコイル２４６をショートさせる。
【００５３】
アンテナマッチング回路２４１／２４７は、出願人の米国特許第５，２４１，１６０号に記載された型のものであることが好ましく、その開示は参照により本明細書に援用される。
【００５４】
アンテナモジュール２３０とのコアキシャル・ガルバニック接続（ｃｏａｘｉａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ）を介したリーダー１１６によるＲＦ信号出力は、アンテナコイル２４０のアクティベーション中に無効化回路２４８へ無効化信号を提供するために整流され、使用される。そして、アンテナモジュール２３２とのコアキシャル・ガルバニック接続（ｃｏａｘｉａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ）を介したリーダー１１６によるＲＦ信号出力は、アンテナコイル２４６のアクティベーション中に無効化回路２４２へ無効化信号を提供するために整流され、使用される。無効化回路２４８へ提供される無効化信号は、アンテナコイル２４６をショートさせるために動作し、かつ無効化回路２４２へ提供される無効化信号は、アンテナコイル２４０をショートさせるために動作する。
【００５５】
図２Ｃの実施形態では、リーダー１１６は、以下に説明するように図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃに示される実施形態のいずれかのようなものが好ましい。一対のアンテナモジュール２５０及び２５２は、リーダー１１６に接続され、コアキシャル・ガルバニック（ｃｏａｘｉａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ）接続であることが好ましい。アンテナモジュール２５０は、アンテナ１１０及び１１２のいずれか一方に対応するアンテナコイル２６０を含み、アンテナコイル２５０は、アンテナマッチング回路２６１及び無効化回路２６２を介してリーダー１１６に接続され、ローパスフィルタ２６４を通じて受信される無効化信号に応じて、選択的にかつ効果的にアンテナコイル２６０をショートさせる。
【００５６】
アンテナモジュール２５２は、アンテナ１１０及び１１２の他方に対応するアンテナコイル２６６を含み、アンテナコイル２５２は、アンテナマッチング回路２６７及び無効化回路２６８を介してリーダー１１６に接続され、ローパスフィルタ２６９を通じて受信される無効化信号に応じて、選択的にかつ効果的にアンテナコイル２６６をショートさせる。
【００５７】
アンテナマッチング回路２６１／２６７は、出願人の米国特許第５，２４１，１６０号に記載された型のものであることが好ましく、その開示は参照により本明細書に援用される。
【００５８】
本発明の本実施形態の特有な特徴は、コアキシャル・ガルバニック（ｃｏａｘｉａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ）接続されたアンテナモジュール２５０及び２５２と共に、重畳されたＲＦ及びＤＣ制御信号を提供するリーダー１１６である。リーダー１１６は、ＲＦ信号の減衰を防ぐ一対のローパスフィルタ２７０及び２７１を含む。
【００５９】
リーダー１１６が、アンテナコイル２６０の有効化（アクティベーション）中に無効化回路２６８へ無効化信号を提供して動作し、かつアンテナコイル２６６の有効化（アクティベーション）中に無効化回路２６２へ無効化信号を提供して動作することが本発明の本実施形態の特有な特徴である。無効化回路２６８へ提供される無効化信号は、アンテナコイル２６６をショートさせるために動作し、かつ無効化回路２６２へ提供される無効化信号は、アンテナコイル２６０をショートさせるために動作する。図２Ｃの実施形態では、リーダー１１６からのＤＣ制御信号は、コアキシャル・ガルバニック接続（ｃｏａｘｉａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ）及びローパスフィルタ２６４／２６９を介して送られる。
【００６０】
図２Ｃの実施形態におけるアンテナモジュール２５０及び２５２それぞれを示す図３について説明する。図３を参照すると、直列に接続されたインダクタ２７２、抵抗２７４及びキャパシタ２７６を含むローパスフィルタ２６４／２６９は、マッチング回路２６１／２６７への信号入力とグランドとの間に接続される。抵抗２７４とキャパシタ２７６との接点であることが好ましいローパスフィルタ２６４／２６９の出力は、無効化回路２６２／２６８へ供給される無効化信号として提供され、これは、オプトカプラ２７８であることが好ましい。抵抗２７４は、オプトカプラ２７８のダイオード２８０のアクティベーションに必要な入力電流を制御する。
【００６１】
図２Ｃ及び３の回路の動作を示す図４について説明する。図２Ｃに示される好ましい実施形態を参照すると共に、図４では、トレースＡは、アンテナモジュール２５０のコアキシャル・ガルバニック接続（ｃｏａｘｉａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ）により伝えられる信号を示し、トレースＢは、リーダー１１６により提供され、リーダー１１６のＲＦ出力に重畳されてトレースＡにおける信号を形成するＤＣ制御信号を示す。トレースＣは、アンテナモジュール２５０のローパスフィルタ２６４によるＤＣ信号出力を示す。トレースＣにおけるＤＣ信号の電圧は、オプトカプラ２７８のダイオード２８０に対して適切となるために、抵抗２７４により管理される。トレースＤは、アンテナモジュール２５２においてコアキシャル・ガルバニック接続（ｃｏａｘｉａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ）により伝えられる信号を示す。トレースＥは、リーダー１１６のＲＦ出力に重畳されてトレースＤにおける信号を形成する第２のＤＣ制御信号を示す。トレースＦは、アンテナモジュール２５２のローパスフィルタ２６９によるＤＣ信号出力を示す。
【００６２】
図３及び４におけるトレースＡ及びＣを参照すると、アンテナモジュール２５０のアンテナコイル２６０が動作するとき、ＲＦ信号は、コアキシャル・ガルバニック接続（ｃｏａｘｉａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ）により伝えられる。ローパスフィルタ２６４は、このＲＦ信号をブロックして、その結果、無効化信号は、スイッチ２６２へ提供されない。そして、アンテナモジュール２５０のアンテナコイル２６０が動作しないとき、リーダー１１６からのＤＣ制御信号は、コアキシャル・ガルバニック接続（ｃｏａｘｉａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ）を介して送られ、ローパスフィルタ２６４を通過し、スイッチ２６２へ無効化信号として提供される。
【００６３】
さらに図３及び４のトレースＤ及びＦを参照すると、アンテナモジュール２５０のアンテナコイル２６０が動作するとき、ＲＦ信号は、コアキシャル・ガルバニック接続（ｃｏａｘｉａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ）により伝えられる。ローパスフィルタ２６９は、このＲＦ信号をブロックして、その結果、無効化信号は、スイッチ２６８へ提供されない。そして、アンテナモジュール２５２のアンテナコイル２６６が動作しないとき、リーダー１１６からのＤＣ制御信号は、コアキシャル・ガルバニック接続（ｃｏａｘｉａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ）を介して送られ、ローパスフィルタ２６９を通過し、スイッチ２６８へ無効化信号として提供される。
【００６４】
図２Ａ及び２Ｂそれぞれの実施形態で有用なリーダーの単純化された図である図５Ａ及び５Ｂについて説明する。図５Ａの実施形態では、ＭＣＳ’５１のようなマイクロコントローラ２８０は、第１及び第２のＲＦ送受信機２８２及び２８４にインターフェース接続され、これは、通常ＸＰ  ＲＣ５３１チップであり、その出力は、アンテナモジュール２１０及び２１２それぞれへ供給される。マイクロコントローラ２８０は、無効化回路２２２及び２２８それぞれへの無効化信号を提供する。
【００６５】
図５Ａの実施形態では、ＭＣＳ’５１のようなマイクロコントローラ２９０は、第１及び第２のＲＦ送受信機２９２及び２９４にインターフェース接続され、これは、通常ＸＰ  ＲＣ５３１チップであり、その出力は、図４のトレースＡ及びＤそれぞれのＲＦ部分として現れる。
【００６６】
図２Ｃの実施形態で有用なリーダーの三つの他の実施形態の単純化された図である図６Ａ、６Ｂ及び６Ｃについて説明する。図６Ａの実施形態では、ＭＣＳ’５１のようなマイクロコントローラ３００は、第１及び第２のＲＦ送受信機３０２及び３０４にインターフェース接続され、これは、通常ＸＰ  ＲＣ５３１チップであり、その出力は、図４のトレースＡ及びＤそれぞれのＲＦ部分として現れる。マイクロコントローラ３００は、アンテナモジュール２５０及び２５２それぞれへコアキシャル・ガルバニック接続（ｃｏａｘｉａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ）を介して送られる二つの無効化信号を提供し、これは、図４のトレースＡ及びＤそれぞれのＤＣ部分として現れる。ローパスフィルタ３０６及び３０８は、ＲＦ信号の減衰を防ぐために提供される。
【００６７】
図６Ｂの実施形態では、ＭＣＳ’５１のようなマイクロコントローラ３１０は、ＲＦ送受信機３１２にインターフェース接続され、これは、通常ＸＰ  ＲＣ５３１チップであり、増幅器３１４及び３１６により増幅されるその出力は、図４のトレースＡ及びＤそれぞれのＲＦ部分として現れる。マイクロコントローラ３１０は、アンテナモジュール２５０及び２５２それぞれへコアキシャル・ガルバニック接続（ｃｏａｘｉａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ）を介して送られる二つの無効化信号を提供し、これは、図４のトレースＡ及びＤそれぞれのＤＣ部分として現れる。ローパスフィルタ３１８及び３２０は、ＲＦ信号の減衰を防ぐために提供される。アンテナモジュール２５０及び２５２からのＲｘ信号は、抵抗３２２及び３２４を介してＲＦ送受信機３１２へ送り戻される。アンテナモジュール２５０及び２５２からの信号のパッシブミキサーとして機能する抵抗３２２及び３２４のアンテナモジュールの１つのみは、任意の特定の時間にアクティブとなり、それによって、アクティブアンテナモジュールからＲＦ送受信機３１２へのＲｘ信号を効果的に送信する。
【００６８】
図６Ｃの実施形態では、ＭＣＳ’５１のようなマイクロコントローラ３３０は、ＲＦ送受信機３３２にインターフェース接続され、これは、通常ＸＰ  ＲＣ５３１チップであり、増幅器３３４及び３３６により増幅されるその出力は、図４のトレースＡ及びＤそれぞれのＲＦ部分として現れる。マイクロコントローラ３３０は、スイッチ３３４及び３３６を制御する２つのイネーブル制御信号を提供することが好ましい。２つの有効化（イネーブル）制御信号は、また、アンテナモジュール２５０及び２５２それぞれへコアキシャル・ガルバニック（ｃｏａｘｉａｌ  ｇａｌｖａｎｉｃ）接続を介して送られる２つの無効化（ディスエーブル）制御信号を提供するためにインバータ３３８及び３４０により反転され、これは、図４のトレースＡ及びＤそれぞれのＤＣ部分として現れる。ローパスフィルタ３４２及び３４４は、ＲＦ信号の減衰を防ぐために提供される。
【００６９】
図２Ａ−２Ｃのいずれかの実施形態の動作を示す単純化されたフローチャートである図７について説明する。
【００７０】
図７を参照すると、リーダー１１６は、第１のアンテナを有効（アクティブ）にすることが好ましく、第１のアンテナは、アンテナ１１０及び１１２のいずれか一方であってもよく、ほぼ同時にアンテナ１１０及び１１２の他方である第２のアンテナを無効（非アクティブ）にする。第１のアンテナの有効化（アクティベーション）及び第２のアンテナの対応する無効化（非アクティベーション）は、少なくとも時間Ｔの継続時間に対するものである。第１のアンテナの有効化は、その一般領域（ｇｅｎｅｒａｌ  ｒｅｇｉｏｎ）にＲＦ場を生成し、ＲＦ場に重畳されるスマートカード問い合わせメッセージを送信する。例えば、アンテナ機能のこの型は、ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４４３標準又はＩＳＯ／ＩＥＣ  １５６９３標準に基づいてもよい。
【００７１】
カード１０６、１０７、１３６及び１３７の一つのようなスマートカードが時間Ｔ以内に第１のアンテナからの問い合わせメッセージに応答した場合には、双方向通信がリーダー１１６とカードとの間で確立され、時間Ｔを超えて継続してもよい。その通信が終了すると、通常、カードが第１のアンテナのＲＦ場から除去されるかどうかに関わらず、リーダー１１６は、第１のアンテナを無効にし、ほぼ同時に第２のアンテナを有効にする。
【００７２】
しかし、カード１０６、１０７、１３６及び１３７の一つのようなスマートカードが時間Ｔ以内に第１のアンテナからの問い合わせメッセージに応答しない場合には、リーダー１１６は、時間Ｔに対して、第１のアンテナを無効にし、ほぼ同時に第２のアンテナを有効にする。第２のアンテナのアクティベーションは、その一般領域（ｇｅｎｅｒａｌ  ｒｅｇｉｏｎ）にＲＦ場を生成し、ＲＦ場に重畳されるスマートカード問い合わせメッセージを送信する。
【００７３】
カード１０６、１０７、１３６及び１３７の一つのようなスマートカードが時間Ｔ以内に第２のアンテナからの問い合わせメッセージに応答した場合には、双方向通信がリーダー１１６とカードとの間で確立され、時間Ｔを超えて継続してもよい。その通信が終了すると、通常、カードが第１のアンテナのＲＦ場から除去されるかどうかに関わらず、リーダー１１６は、第１のアンテナを無効にし、ほぼ同時に第２のアンテナを有効にする。
【００７４】
しかし、カード１０６、１０７、１３６及び１３７の一つのようなスマートカードが時間Ｔ以内に第２のアンテナからの問い合わせメッセージに応答しない場合には、リーダー１１６は、時間Ｔに対して、第２のアンテナを無効にし、ほぼ同時に第１のアンテナを有効にする。
【００７５】
時間Ｔが全て同じである必要が無いことが理解される。
【００７６】
本発明のシステムが、２つ以上のアンテナで動作しうること、及び上述したその機能がマルチプルアンテナ動作に適合されることが明らかであることがさらに理解される。このような場合、１つ以上のアンテナは、同時に有効になってもよく、１つ以上のアンテナは、同時に無効になってもよい。
【００７７】
本発明が上記に特に示され、かつ説明されたものにより制限されないことが当業者により理解されるであろう。それどころか、本発明の範囲は、上記で説明された各種の特徴のコンビネーション及びサブコンビネーションの両方、並びに従来技術に示されていないそれらの変形及び改良を含む。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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