(57)【要約】【課題】  非接触ＩＣカードからのレスポンスを常に適正に受信できるようにする。【解決手段】  非接触ＩＣカード２と非接触ＩＣカードリーダライタ１との間でデータの授受を行う際の非接触ＩＣカードリーダライタ１のノイズ抑制方法は、非接触ＩＣカード２からのレスポンスを受信し増幅し、復調する手順と、増幅した受信信号にノイズが有るか否かを検出する手順と、ノイズが検出されたときに受信信号に対する増幅のゲインを調整する手順とを備えたことを特徴とする。【選択図】  図１
2005275700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触ＩＣカードと非接触ＩＣカードリーダライタとの間でデータの授受を行う際の非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法であって、
非接触ＩＣカードからのレスポンスを受信し増幅し復調する手順と、
増幅した受信信号にノイズが有るか否かを検出する手順と、
ノイズが検出されたときに受信信号に対する増幅のゲインを調整する手順とを備えたことを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法。
【請求項２】
非接触ＩＣカードと非接触ＩＣカードリーダライタとの間でデータの授受を行う際の非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法であって、
非接触ＩＣカードからのレスポンスを受信し、その受信信号にノイズが有るか否かを検出する手順と、
ノイズ検出とされた受信信号の受信タイミングを測定し、次回にそのタイミングで受信信号を受信したときには、レスポンスとして認識しない手順とを備えたことを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法。
【請求項３】
非接触ＩＣカードと非接触ＩＣカードリーダライタとの間でデータの授受を行う際の非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法であって、
非接触ＩＣカードからのレスポンスを受信し、その受信信号にノイズが有るか否かを検出する手順と、
ノイズ検出とされた受信信号の受信タイミングを測定し、次回からは、非接触ＩＣカードに対してレスポンス開始タイミングを変更させる手順とを備えたことを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法。
【請求項４】
非接触ＩＣカードごとに、当該カードに対するレスポンス開始タイミングを変更させることを特徴とする請求項３記載の非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法。
【請求項５】
コマンドごとに、当該カードに対するレスポンス開始タイミングを変更させることを特徴とする請求項３記載の非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法。
【請求項６】
受信信号のプリアンブルの形式と適正プリアンブルの形式とを比較し、受信信号のプリアンブルの形式が適正プリアンブルと異なることをノイズ検出とすることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法。
【請求項７】
受信信号のデータ形式と予め定められたデータ形式とを比較し、受信信号のデータ形式が予め定められたデータ形式と異なることをノイズ検出とすることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法。
【請求項８】
受信信号のデータの先頭値と予め予測されるデータの先頭値とを比較し、受信信号のデータの先頭値が予め予測されるデータの先頭値と異なるときにノイズ検出とすることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法。
【請求項９】
非接触ＩＣカードがレスポンスを返さないことが予測される時間中に受信信号を受信したときにノイズ検出とすることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法。
【請求項１０】
ノイズ検出とされた複数の受信信号の時間間隔を測定し、その後、その時間間隔で受信信号を受信したときには、レスポンスとして認識しないようにしたことを特徴とする請求項２記載の非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法。
【請求項１１】
ノイズが検出される都度ゲインレベルを下げることによりゲインを調整することを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法。
【請求項１２】
非接触ＩＣカードリーダライタはゲインレベルの変化形態を定めたテーブルを記憶し、ノイズが検出される都度このテーブルに従ってゲインを調整するようになっていることを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法。
【請求項１３】
非接触ＩＣカードリーダライタはゲイン値の変化形態を定めた複数のテーブルを記憶し、いずれかのテーブルを選択して、ゲイン調整を行うことを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法。
【請求項１４】
ノイズが検出されたときにはノイズの大きさを判定し、その大きさに合わせてゲイン変更を行うことを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法。
【請求項１５】
ノイズが検出される都度ゲインレベルを下げることによりゲインを調整する調整パターンと、ゲインレベルの変化形態を定めたテーブルとを選択して使用することを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触ＩＣカードと非接触ＩＣカードリーダライタとの間でデータの授受を行う際の非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触ＩＣカードと非接触ＩＣカードリーダライタとを備えた通信装置は、企業内での個人情報カードによる勤務管理など、種々の用途に用いられてきている。この通信装置においては、非接触ＩＣカードリーダライタからポーリング信号を出すと、これを受信したカードがポーリング信号に含まれるＩＤコードなど、コマンドに応じてレスポンスを応答する。なお、非接触ＩＣカードと非接触ＩＣカードリーダライタとを備えた通信装置としては例えば特許文献１がある。
【特許文献１】特開平５−３１４３２５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、非接触ＩＣカードリーダライタにおいて非接触ＩＣカードからのレスポンスを受信するときに、ノイズも受信することがある。ノイズを受信すると、レスポンスのデータと誤認識したり、レスポンス自体を認識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あり、その目的は、非接触ＩＣカードからのレスポンスを常に適正に受信できる非接触ＩＣカードリーダライタのノイズ抑制方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、次の点に着目してなされている。すなわち、非接触ＩＣカードリーダライタにおいては、非接触ＩＣカードからのレスポンスを、受信して増幅して復調する。このとき、ノイズがあれば、増幅ゲインを調整すれば、復調時においてノイズをレスポンスとして受信しなくなることが期待できる。また、ノイズがあったときには、そのノイズ受信タイミングでゲインを下げることで、必要最小限のゲイン調整にてノイズを誤って受信信号と認識してしまうことがなくなる。さらにまた、ノイズがあったときには、そのノイズ受信タイミングをずらしてレスポンスを受信することによりノイズのないレスポンスを受信することが可能となる。
【０００５】
請求項１の発明によれば、受信信号にノイズが有るか否かを検出して、レスポンスの受信信号に対する増幅のゲインを調節するから、復調したときに受信信号のうちレスポンスは正常に認識できつつ、ノイズは認識しないようにでき、もって、非接触ＩＣカードからのレスポンスを常に適正に受信できる。
請求項２の発明によれば、ノイズが検出されたときにそのタイミングを記憶し、次回からは、受信信号がノイズ検出タイミングに合致したときに、受信信号をレスポンスと認識しないから、一定のタイミングでノイズが発生する場合に正常なレスポンスの認識に有効である。つまり、最初にノイズ検出及びその発生タイミング測定をすれば、ノイズの発生タイミングと同じタイミングで発生した受信信号をレスポンスとして認識しないことにより、次回以降ノイズ検出動作をせずにレスポンスの認識ができる。
【０００６】
請求項３の発明によれば、ノイズが検出されたときにそのタイミングを記憶し、次回からは、非接触ＩＣカードに対してレスポンス開始タイミングを変更させるから、ノイズ受信タイミングをずらしてレスポンスを受信することができ、よって、ノイズのないレスポンスを受信することができる。
この場合、請求項４の発明のように、非接触ＩＣカードごとに、当該カードに対するレスポンス開始タイミングを変更させるようにしても良い。カードによっては、ノイズ発生タイミングが一定タイミングであることがある。従って、この請求項４の発明によれば、カードごとにノイズ発生タイミングが異なる場合でも、ノイズを受信することなくレスポンスを受信することができる。
【０００７】
また、コマンドごとに一定のタイミングでノイズが発生することもあるが、この場合、請求項５の発明のように、コマンドごとに、当該カードに対するレスポンス開始タイミングを変更させることで、ノイズを受信することなくレスポンスを受信することができる。
請求項６の発明のように、受信信号のプリアンブルの形式と適正プリアンブルの形式とを比較し、受信信号のプリアンブルの形式が適正プリアンブルと異なることをノイズ検出としても良い。このようにすると、受信信号のプリアンブル部分でノイズが発生する場合にこれを確実に検出することができる。
【０００８】
請求項７の発明のように、受信信号のデータ形式と予め定められたデータ形式とを比較し、受信信号のデータ形式が予め定められたデータ形式と異なることをノイズ検出としても良い。このようにすると、データ部分でノイズが発生した場合に確実にノイズを検出することができる。
請求項８の発明のように、受信信号のデータの先頭値と予め予測されるデータの先頭値とを比較し、受信信号のデータの先頭値が予め予測されるデータの先頭値と異なるときにノイズ検出としても良い。このようにすると、データの先頭値が異常であるときにノイズ発生を検出できる。
【０００９】
請求項９の発明のように、非接触ＩＣカードがレスポンスを返さないことが予測される時間中に受信信号を受信したときにノイズ検出としても良い。このようにすると、レスポンスを受信しないタイミングで受信信号があったときにノイズ発生を検出できる。
請求項１０の発明のように、ノイズ検出とされた複数の受信信号の時間間隔を測定し、その後、その時間間隔で受信信号を受信したときには、レスポンスとして認識しないようにしても良い。このようにすると、同じ時間間隔で発生するノイズを、ノイズ検出動作をすることなく、レスポンスとして認識しないようにできる。
【００１０】
請求項１１の発明のように、ノイズが検出される都度ゲインレベルを下げることによりゲインを調整しても良い。このようにすると、ノイズレベルが判明していなくてもノイズをレスポンスとして誤認識することがなくなる。
請求項１２の発明のように、非接触ＩＣカードリーダライタはゲインレベルの変化形態を定めたテーブルを記憶し、ノイズが検出される都度このテーブルに従ってゲインを調整するようにしても良い。このようにすると、例えばカードにおける各回のレスポンスのノイズレベルの変化が判っているような場合に、徐々にではなく、直ちにゲインを適正値とすることが可能となる。
【００１１】
請求項１３の発明のように、非接触ＩＣカードリーダライタはゲイン値の変化形態を定めた複数のテーブルを記憶し、いずれかのテーブルを選択して、ゲイン調整を行うようにしても良い。このようにすると、各テーブルをカードに合わせて記憶しておくことにより、カードごとに最適のテーブルによりゲイン調整を行うことが可能となる。
請求項１４の発明のように、ノイズが検出されたときにはノイズの大きさを判定し、その大きさに合わせてゲイン変更を行うようにしても良い。このようにすると、最適なゲイン調整が素早く行うことができる。
【００１２】
請求項１５の発明のように、ノイズが検出される都度ゲインレベルを下げることによりゲインを調整する調整パターンと、ゲインレベルの変化形態を定めたテーブルとを選択して使用するようにしても良い。このようにすると、使い勝手が良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の第１の実施例について図１ないし図３を参照して説明する。まず、図１には、非接触ＩＣカードリーダライタ（以下単にリーダライタという）１と非接触ＩＣカード（以下単にＩＣカードという）２との構成を概略的に示している。リーダライタ１は、制御回路３と、変調回路４と、アンテナ５と、復調回路６と、メモリ７とを備えて構成されている。
【００１４】
制御回路３はリーダライタ１全般の動作を制御するもので、ＣＰＵを有してなり、外部上位装置例えばコンピュータに接続されている。変調回路４は、制御回路３からのデータを搬送波に乗せて変調すると共に、この変調信号（データ）や電力供給用信号を前記アンテナ５から送信する。復調回路６はＩＣカード２からの返送データ（受信信号）をあるゲインレベルで増幅し、これを検波し復調する。このゲインは後述するが制御回路３により調節されるようになっている。上記メモリ７は、制御用ファームウエアとデータの記憶を司るものである。
【００１５】
また、ＩＣカード２は、リーダライタ１からの電力用搬送波によりデータの授受をするアンテナ８と、搬送波データを検波して復調する復調回路９と、前記アンテナ８にて受けた電力用信号から直流電源を生成する電源回路１０と、制御用ファームウエアとデータの記憶を司るメモリ１１と、ＩＣカード２の全体の動作を制御する制御回路１２と、搬送波を制御回路１２からの情報で変調してアンテナ８から送信する変調回路１３とを有して構成されている。
【００１６】
図１を参照してリーダライタ１及びＩＣカード２の動作について説明する。リーダライタ１は、図示しない電源が入れられると、制御回路３のイニシャライズ動作後、メモリ７に記憶されたプログラムに従い動作を開始する。制御回路３はＩＣカード２に供給する電力供給用信号と、ポーリング信号をアンテナ５から送信する。この信号は電磁波（例えば中心搬送周波数１３．５６ＭＨｚ）として送信される。
【００１７】
次にＩＣカード２がリーダライタ１に近接すると、アンテナ８が電力供給用信号を受信し、電源回路１０によりその搬送波を整流して直流電源に変換して、カード内全ての回路に供給する。制御回路１２は、リーダライタ１からのコマンドを復調回路９にて検波し復調して、そのコマンドを解析する。その結果、呼び出されていることを認識すると、レスポンスを、変調回路１３を介してアンテナ８から返送する。
【００１８】
このレスポンスをリーダライタ１がアンテナ５で受信し、復調回路６にて、初期ゲインにて増幅し、これを検波し復調する。そして、制御回路３により解析してＩＣカード２が規格に合致したカードであると認識する。それにより、以後リーダライタ１とＩＣカード２との間で通信が行われる。
さて、リーダライタ１はＩＣカード２からレスポンスを受信したとき、受信信号のノイズの有無を検出して、ノイズを抑制する機能が記憶されており、以下この機能（ノイズ抑制方法）について参照して述べる。リーダライタ１のメモリ７にはゲインレベルの変化形態を定めたテーブルが記憶されている。そのテーブルの考え方は、次の通りである。例えば使用可能なゲインを１０段階に分け（大きい方から、レベル１０、９、８、・・・１）、そのゲインレベルを例えば、ゲインレベル９、６、５、８、５・・というような変化形態となるようなテーブルを記憶している。このテーブルを使用するか否かは、メーカーあるいはユーザーが、予め上位装置から制御回路３への設定可能である。このテーブルは、ノイズの発生ごとの大きさが予め分かっている場合に好適する。つまりＩＣカード２によっては規則的に変化するノイズ発生パターンを示すことがあり、この場合に好適する。上記テーブルのゲインレベルも上位装置から設定可能である。
【００１９】
さて、リーダライタ１は図２に示すように、ＩＣカード２にコマンドを送信した後にレスポンスの受信を開始する。
リーダライタ１は、受信モード（レスポンス待ち）を開始すると、増幅・検波処理を行う（ステップＳ１）。つまり、ＩＣカード２から信号を受信すると、この受信信号を初期ゲインで増幅して検波し、復調する。この復調信号がある信号として認識されると（ステップＳ２）、ノイズ検出処理を行う（ステップＳ３）。このノイズ検出処理は、前述したノイズ検出方法で実施する。
【００２０】
ノイズ検出と判定した場合（ステップＳ４の「ＹＥＳ」）、この時点でのゲインは変更可能であるか（例えば最小ゲインまたはテーブルの最後であれば変更不可）を判断する（ステップＳ５）。ゲイン変更可能であれば（ステップＳ５の「ＹＥＳ」）、テーブルが予め設定されているかどうかを判断し（ステップＳ６）、設定されていなければ、ゲインを現時点のゲインより一段下げる（ステップＳ７）。つまり、現時点のゲインがゲイン１０である場合にはゲイン９とする。また、テーブルが予め設定されている場合には、このテーブルに従いゲインを変更する（ステップＳ８）。
【００２１】
この後、増幅・検波処理（ステップＳ１）に戻る。このときに、図３のノイズＮ２を受信し、これを増幅するとき、ゲインが下げられているので、ノイズＮ２が検波・復調されず、つまり受信信号無しと判定する。従って、このノイズＮ２をレスポンスとして誤認識することがない。なお、図３に示す正常なレスポンスの信号が受信されると、ノイズ検出処理において、現時点でのゲインで増幅されて検波され、復調された受信信号が正常なデータと判断され、レスポンスとして認識する（ステップＳ９）。
【００２２】
このような本実施例によれば、受信信号にノイズが有るか否かを検出して、増幅のゲインを調節するから、同じようなノイズを認識する確率を下げることができ、もって、カードからのレスポンスを常に適正に受信できる。
また、ノイズが検出される都度ゲインレベルを下げる（ステップＳ７）ことによりゲインを調整するようにしたから、ノイズレベルが判明していなくてもノイズをレスポンスとして誤認識することがなくなる。ゲインレベルの下げ方は、一段階に限らず、複数レベル下げても良いし、１０段階のうち適宜範囲を使用するようにしても良い。
【００２３】
また、本実施例によれば、ゲインレベルの変化形態を定めたテーブルを記憶し、ノイズが検出される都度このテーブルに従ってゲインを調整するようにしたから、このようにすると、例えばカードにおける各回のレスポンスのノイズレベルの変化が判っているような場合に、徐々にではなく、直ちにゲインを適正値とすることが可能となる。
また、本実施例によれば、ノイズレベルを徐々に下げる場合とテーブルを使用する場合とを選択できるようにしたから、使い勝手が良い。
【００２４】
図４は本発明の第２の実施例を示しており、この図４のフローチャートに示すノイズ抑制方法は、図５に示すような形態のノイズの抑制に好適する。すなわち、記憶された規則的タイミングであるか否かを判断し（ステップＲ３）、否であれば、第１の実施例におけるステップＳ３と同様のノイズ検出処理（ステップＲ４）を行う。そして、ノイズ検出であれば、ノイズ検出が同じタイミングで３回続けて検出か否かを判断する（ステップＲ６）。図５のノイズＮ３までは、「ＮＯ」であり、予め定められた変更方式（第１の実施例のステップＳ５〜ステップＳ８）によりゲインを調整する（ステップＲ７）。ここで、図５のノイズＮ４まで検出したとすると、ステップＲ６にて「ＹＥＳ」となるから、ノイズ検出が規則的タイミングであると記憶する（ステップＲ８）。
【００２５】
すると、受信信号があった場合（ステップＲ２）、この受信信号が記憶された規則的タイミングであると（図５のノイズＮ５）、これはレスポンスの信号として認識しない（ステップＲ９）。なお、通常は、ステップＲ７によりゲインが調整されるから、ノイズＮ２〜Ｎ４が検出されることは少ないが、このゲイン調整をしない場合でも、ノイズＮ５をレスポンスとして認識することはない。
【００２６】
この実施例によれば、同じ時間間隔で発生するノイズを、ノイズ検出動作をすることなく、レスポンスとして認識しないようにできる。
図６は本発明の第３の実施例を示しており、この図６に示すノイズ抑制方法は、図７に示すような形態のノイズＮ１の抑制に好適する。このノイズＮ１が、リーダライタ１がコマンドをＩＣカード２に送信した時点から同じタイミングで発生している。このようなことは例えば特定のＩＣカードによって発生することがある。
【００２７】
つまり、受信信号があった場合（ステップＱ２の「ＹＥＳ」）、この受信信号の発生タイミング（リーダライタ１のコマンド発信からの経過時間）を測定し（ステップＱ３）、この発生タイミングが、既に記憶されたタイミングと同じであるか否かを判断し（ステップＱ４）、同じでなければ、ノイズ検出処理をし（ステップＱ５）、ノイズ検出の場合（ステップＱ５、ステップＱ６）、設定されたゲイン調整方法によりゲインを調節する（ステップＱ７）。記憶されたタイミングと同じタイミングで受信信号が受信されたとすると（ステップＱ４の「ＹＥＳ」）、これはノイズと判断して、レスポンスとして認識しない（ステップＱ８）。
【００２８】
この実施例によれば、予め発生タイミングの分かっているノイズ信号を受信したときには、これをレスポンスとして認識しないことにより、ノイズ検出動作をせずにレスポンスの認識ができる。
本発明の実施例は、上記した各実施例に限られず、次のように変更しても良い。
１）ノイズ検出とされた受信信号の受信タイミングを測定し、次回からは、非接触ＩＣカードに対してレスポンス開始タイミングを変更させるようにしても良い。つまり、ＩＣカード２のレスポンス開始タイミングからある時間例えばＴａ時間後にノイズが発生したとすると、次のレスポンス開始タイミングＴａを変更（例えば長く変更）すれば、このレスポンス開始タイミングＴａに合わせて受信信号をレスポンスとして認識すれば、ノイズ受信タイミングからずらして、レスポンスを正常に受信することができる。
【００２９】
２）この場合、非接触ＩＣカードごとに、当該カードに対するレスポンス開始タイミングを変更させるようにしても良い。このようにすれば、カードごとにノイズ発生タイミングが異なる場合でも、ノイズ受信タイミングからずらして、レスポンスを受信することができる。
３）また、コマンドごとに一定のタイミングでノイズが発生することもあるが、この場合、コマンドごとに、当該カードに対するレスポンス開始タイミングを変更させるようにしても良い。このようにすると、ノイズを受信することなくレスポンスを受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施例に関し、非接触ＩＣカード及び非接触ＩＣカードリーダライタの構成を示すブロック図
【図２】ノイズ抑制方法を説明するためのフローチャート
【図３】増幅・検波前の受信信号の波形図
【図４】本発明の第２の実施例を示す図２相当図
【図５】図３相当図
【図６】本発明の第３の実施例を示す図２相当図
【図７】図３相当図
【符号の説明】
【００３１】
図面中、１は非接触ＩＣカードリーダライタ、２は非接触ＩＣカード、３は制御回路、６は復調回路を示す。
【図１】
2005275700.tif 000003
【図２】
2005275700.tif 000004
【図３】
2005275700.tif 000005
【図４】
2005275700.tif 000006
【図５】
2005275700.tif 000007
【図６】
2005275700.tif 000008
【図７】
2005275700.tif 000009