(57)【要約】【課題】交信状態にある非接触ＩＣカードでの電力不足の発生を防止し、通信完了までの時間が延びることを防止できる非接触ＩＣカードリーダライタを提供することを目的とする。【解決手段】内部に電源を持たない非接触ＩＣカードとの間で無線通信を行う非接触ＩＣカードリーダライタにおいて、前記ＩＣカードを検知するための問合せ信号を第１の送信出力Ｐ１で送信し、前記問合せ信号とは異なるコマンド信号を前記第１の送信出力よりも大きい第２の送信出力Ｐ２で送信する。【選択図】          図２
2004220492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に電源を持たない非接触ＩＣカードとの間で無線通信を行う非接触ＩＣカードリーダライタにおいて、
送信信号の種類に応じて異なる送信出力で送信するようにしたことを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタ。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触ＩＣカードリーダライタにおいて、
前記ＩＣカードを検知するための問合せ信号を第１の送信出力で送信し、前記問合せ信号とは異なるコマンド信号を前記第１の送信出力よりも大きい第２の送信出力で送信するようにしたことを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタ。
【請求項３】
請求項２に記載の非接触ＩＣカードリーダライタにおいて、
前記コマンド信号の種類に応じて前記第２の送信出力を変更するようにしたことを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタ。
【請求項４】
請求項１，２又は３に記載の非接触ＩＣカードリーダライタにおいて、
時間平均送信出力が所定値以下となるように、前記送信信号の送信間隔を変更するようにしたことを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタ。
【請求項５】
非接触ＩＣカードとの間で無線信号を送受信するためのアンテナと、該アンテナからの受信信号を増幅等する受信回路と、該受信回路からの受信信号を復調して受信データを得る復調回路と、送信データを生成するとともに前記受信データに基づく制御動作を行う制御回路と、前記送信データで搬送波を変調し送信信号とする変調回路と、前記送信信号を増幅等して前記アンテナへ供給する送信回路とを備えた非接触ＩＣカードリーダライタにおいて、
前記制御回路からの制御信号に応じて前記送信回路の増幅率を変更する出力調整回路を設け、
送信信号の種類に応じて異なる送信出力で送信するようにしたことを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタ。
【請求項６】
請求項５に記載の非接触ＩＣカードリーダライタにおいて、
前記ＩＣカードを検知するための問合せ信号を第１の送信出力で送信し、前記問合せ信号とは異なるコマンド信号を前記第１の送信出力よりも大きい第２の送信出力で送信するようにしたことを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触ＩＣカードリーダライタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触ＩＣカードリーダライタは、非接触ＩＣカードリーダライタと交信して、非接触ＩＣカードの不揮発性メモリに情報を書き込み、また、情報を読み出すためのものである。
【０００３】
非接触ＩＣカードリーダライタは、通信可能領域内に非接触ＩＣカードリーダライタが進入したことを検知するために、所定周期で問合せ信号を放送する。問合せ信号を受信した非接触ＩＣカードは、返答信号を送信し、通信可能領域に入ったことを非接触ＩＣカードリーダライタに知らせる。非接触ＩＣカードリーダライタは、非接触ＩＣカードからの返答信号を受信して、その非接触ＩＣカードが通信可能領域に入ったことを認識し、情報を書き込みまたは読み出すためのコマンド信号を送信する。非接触ＩＣカードは、非接触ＩＣカードリーダライタからのコマンド信号を受信すると、そのコマンド信号に応じて情報の書き込みや読み出しなどの所定の動作を行う。
【０００４】
ここで、非接触ＩＣカードは、その内部に電源を持っておらず、非接触ＩＣカードリーダライタから放射される搬送波からその動作電力を得る。また、非接触ＩＣカードは、返答信号を送信する場合に比べ、不揮発性メモリへの情報の書き込み又は読み出しの場合に大きな電力を消費する。加えて、非接触ＩＣカードリーダライタと非接触ＩＣカードとの位置関係は固定されていない。それゆえ、非接触ＩＣカードは、非接触ＩＣカードリーダライタと交信状態に入った後で、電力不足になることがある。
【０００５】
従来の非接触ＩＣカードリーダライタは、交信相手である非接触ＩＣカードが電力不足の状態にあることを検出して、搬送波の送信出力を上げるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３０７０５２号公報（要約）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の非接触ＩＣカードリーダライタは、交信相手である非接触ＩＣカードが電力不足の状態にあることを検出してから、即ち、受信信号にエラーが生じてからから搬送波の送信出力を上げるものである。したがって、従来の非接触ＩＣカードリーダライタは、搬送波の送信出力を上げた後で、それ以前の通信を繰り返さなければならない場合がある。この様な場合には、正常な通信完了までに要する時間が長くなり、例えば、自動改札機のように極めて短時間で通信を完了しなければならない機器へ適用できないという問題点がある。
【０００８】
そこで、本発明は、交信状態にある非接触ＩＣカードでの電力不足の発生を未然に防止し、通信完了までの時間が延びることを防止できる非接触ＩＣカードリーダライタを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、内部に電源を持たない非接触ＩＣカードとの間で無線通信を行う非接触ＩＣカードリーダライタにおいて、送信信号の種類に応じて異なる送信出力で送信するようにしたことを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタが得られる。
【００１０】
また、本発明によれば、非接触ＩＣカードとの間で無線信号を送受信するためのアンテナと、該アンテナからの受信信号を増幅等する受信回路と、該受信回路からの受信信号を復調し受信データを得る復調回路と、送信データを生成するとともに前記受信データ基づく制御動作を行う制御回路と、前記送信データで搬送波を変調し送信信号とする変調回路と、前記送信信号を増幅等して前記アンテナへ供給する送信回路とを備えた非接触ＩＣカードリーダライタにおいて、前記制御回路からの制御信号に応じて前記送信回路の増幅率を変更する出力調整回路を設け、送信信号の種類に応じて異なる送信出力で送信するようにしたことを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタが得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１に、本発明の一実施の形態に係る非接触ＩＣカードリーダライタ１０を示す。この非接触ＩＣカードリーダライタ１０は、この装置全体の動作を制御する制御回路１１と、制御回路１１で生成された送信データで搬送波を変調する変調回路１２と、変調回路１２からの送信信号を増幅する送信回路１３と、送信回路１３からの送信信号を放射し、かつ非接触ＩＣカード２０から送信された信号を受信するアンテナ１４と、アンテナ１４で受信した受信信号をフィルタリングし、増幅する受信回路１５と、受信回路１５からの受信信号を復調し受信データを得る復調回路１６と、制御回路１１からの制御信号に基づいて送信回路１３の増幅率を変更し、送信出力を調節する出力調節回路１７とを備えている。
【００１３】
制御回路１１は、この非接触ＩＣカードリーダライタ１０全体の動作を司る。また、制御回路１１は、通信可能領域に非接触ＩＣカードが存在するか否かを検知するための問合せデータや、非接触ＩＣカードが備える不揮発性メモリに書き込まれた情報を呼び出すためのコマンド、あるいは、非接触ＩＣデータの不揮発性メモリへ書き込むべきデータ及びそれを命じるコマンドなどを生成する。更に、制御回路１１は、出力調節回路１７を制御するための制御信号を生成する。
【００１４】
変調回路１２は、制御回路からの問合せデータやコマンドなどを用いて搬送波を変調する。
【００１５】
出力調節回路１７は、制御回路１１からの制御信号に基づいて送信回路１３の増幅率を調節する。送信回路１３の増幅率は、段階的に調節されるものであっても、（所定範囲で）無段階に調節されるものであってもよい。
【００１６】
送信回路１３は、変調会１２で変調された送信信号を、出力調節回路１７から制御された増幅率で増幅してアンテナ１４へ供給する。
【００１７】
アンテナ１４は、送信回路１３から供給される送信信号を電波として放射する。また、非接触ＩＣカード２０から送信された電波を受信し、受信信号として受信回路１５へ供給する。
【００１８】
受信回路１５は、受信信号を増幅し、所望の周波数帯の信号をフィルタリングして復調回路１６へ供給する。
【００１９】
復調回路１６は、受信信号を復調して得た受信データを制御回路へ供給する。
【００２０】
以下、図２をも参照して本実施の形態に係る非接触ＩＣカードリーダライタ１０の動作について説明する。
【００２１】
制御回路１１は、この非接触ＩＣカードリーダライタ１０が、非接触ＩＣカード２０と交信状態にないとき、所定の周期Ｔで予め規定されている問合せデータを発生する。この問合せデータは、変調回路１２、送信回路１３及びアンテナ１４を介して、問合せ信号として送信される。その際、制御回路１１は、問合せ信号が予め定められた低い出力Ｐ１でアンテナ１４から送出されるように、出力調整回路１７を制御する。なお、この出力Ｐ１が、非接触ＩＣカード２０との通信が可能である通信可能領域を決定する。また、周期Ｔは、時間平均送信出力が所定値となるように、出力Ｐ１に基づいて決定され、出力Ｐ１が小さいほど、短くなる。
【００２２】
非接触ＩＣカード２０は、問合せ信号を受信すると返答信号を返信する。制御回路１１は、問合せデータを出力した後、所定時間が経過する前に、返答信号（返答データ）を受信しなければ、通信可能領域内に非接触ＩＣカード２０は存在しないと判断し、周期Ｔが経過したとき、次の問合せデータを出力する。
【００２３】
一方、所定時間が経過する前に返答データを受信した場合は、通信可能領域内に非接触ＩＣカード２０が存在するものと判断し、制御回路１１は、非接触ＩＣカードに実行させるべきコマンドや書き込みデータ等を出力する。このとき制御回路１１は、コマンド信号や書き込みデータ信号が、予め定められた高い出力Ｐ２（＞Ｐ１）でアンテナ１４から送出されるように、出力調整回路１７を制御する。この結果、通信可能領域内に存在する（即ち、非接触ＩＣカードリーダライタと交信状態となった）非接触ＩＣカード２０は、コマンドを正しく実行するために必要な動作電力の供給を受けることができる。その結果、非接触ＩＣカード２０は、不揮発性メモリにアクセスするなど、消費電力の大きい処理を命令された場合であっても、電力不足に陥ることなく安定した動作が可能である。よって、同じデータを再送するような状況が発生することもない。
【００２４】
本実施の形態に係る非接触ＩＣカードリーダライタ１０は、問合せ信号の送信出力を低くし、コマンド信号等その他の信号の送信出力を高くするようにしたことで、時間平均送信電力が予め定められている状況下で、非接触ＩＣカードを迅速に検知できるとともに、その後の非接触ＩＣカードの電力不足の発生を防止できる。これは、一旦、非接触ＩＣカードリーダライタ１０と交信状態になった非接触ＩＣカードが、その非接触ＩＣカードリーダライタ１０から多少遠ざかるようなことがあっても、安定した交信が可能であることを意味する。
【００２５】
問合せ信号とその他の信号とを同じ送信出力で送信する非接触ＩＣカードリーダライタでは、時間平均送信電力が制限されると、図３（ａ）や図３（ｂ）に示すようなタイミング及び送信出力で問合せ信号及びコマンド信号を送信しなければならない。
【００２６】
図３（ａ）の場合、問合せ信号が連続的に送信されるので、非接触ＩＣカードの検知を迅速に行える。しかしながら、コマンド信号の送信出力が小さいので、非接触ＩＣカードが電力不足に陥るおそれがある。また、この場合、通信可能距離領域は狭い（交信可能距離が短い。）。
【００２７】
また、図３（ｂ）の場合は、コマンド信号の送信出力が大きいので、非接触ＩＣカードが電力不足に陥る可能性は低い。しかしながら、問合せ信号の送信周期を長くせざるを得ないので、非接触ＩＣカードの検知に遅れが生じる。
【００２８】
これに対し、本実施の形態に係る非接触ＩＣカードリーダライタは、図３（ｃ）に示すように、問合せ信号の周期が短いので、比較的迅速に非接触ＩＣカードの検知を行うことができる。また、問合せ信号の送信出力が小さくてコマンド信号の送信出力が大きいので、非接触ＩＣカードが電力不足に陥ることもない。
【００２９】
以上、本発明について一実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態に限られるものではない。例えば、上記実施の形態では、問合せ信号とその他の信号とを区別し、送信出力を高低の２段階としたが、送信コマンド信号や書き込みデータ信号などの種類に応じて、さらに送信出力を変更するようにしてもよい。例えば、図４（ａ），（ｂ）及び（ｃ）に示すように、送信に要する時間に応じて、その送信出力を変更するようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、問合せ信号を送信する送信出力よりも、大きな送信出力でその他のコマンド信号などを送信するようにしたことで、交信中の非接触ＩＣカードにおける電力不足を未然に防止することができる。これにより、再度の同一信号の再送を行う様な事態の発生を防止できる。
【００３１】
また、時間平均送信電力が制限されている条件下で、迅速な非接触ＩＣカードの検知と、その後の安定した交信とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に一実施の形態に係る非接触ＩＣカードリーダライタの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の非接触ＩＣカードリーダライタの動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】（ａ）は、問合せ信号とその他の信号を同一の送信出力で送信する場合であって、問合せ信号を連続送信する場合のタイムチャート、（ｂ）は、問合せ信号とその他の信号を同一の送信出力で送信する場合であって、非接触ＩＣカードに十分な電力を供給する場合のタイムチャート、（ｃ）は、図１の非接触ＩＣカードリーダライタによるタイムチャートである。
【図４】本発明の非接触ＩＣカードリーダライタの送信出力の他の例を説明するための図であって、（ａ）は、問合せ信号の送信時間と電磁界強度との関係を示す図、（ｂ）は、送信に要する時間が短いコマンド信号の送信時間と電磁界強度との関係を示す図、（ｃ）は、送信に要する時間が長いコマンド信号の送信時間と電磁界強度との関係を示す図である。
【符号の説明】
１０      非接触ＩＣカードリーダライタ
１１      制御回路
１２      変調回路
１３      送信回路
１４      アンテナ
１５      受信回路
１６      復調回路
１７      出力調節回路
【図１】
2004220492.tif 000003
【図２】
2004220492.tif 000004
【図３】
2004220492.tif 000005
【図４】
2004220492.tif 000006