(57)【要約】【課題】製造ばらつきや温度変化による変調信号の振幅レベルの変動を抑制する。【解決手段】定電圧生成回路１０１は、電源電圧Ｖｄｄよりも低い基準電圧Ｖｂを生成する。設定電圧選択回路１０２は、電源電圧Ｖｄｄおよび定電圧生成回路１０１によって生成された基準電圧Ｖｂを受け、送信データ信号Ｔ１の論理レベルに応じて電源電圧Ｖｄｄおよび基準電圧Ｖｂのいずれか一方を選択し、変調信号Ｔ２の振幅レベルを設定するための設定電圧Ｖ１０２として出力ノードＮｏｕｔに出力する。トランジスタ１０３がキャリア信号Ｃ１に同期してオン／オフを繰り返すことにより、変調信号Ｔ２は、設定電圧選択回路１０２からの設定電圧Ｖ１０２に対応する振幅レベルで振幅する。【選択図】図２
2009140001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導結合を利用して非接触ＩＣカードと無線通信するリーダライタ装置であって、
送信データ信号の論理レベルに応じてキャリア信号の振幅レベルを偏移させ変調信号として出力する変調回路と、
前記変調回路からの変調信号を増幅し送信信号として出力する送信回路と、
前記非接触ＩＣカードの送受信アンテナと電磁誘導結合して、前記送信回路からの送信信号を前記非接触ＩＣカードに送信する一方、前記非接触ＩＣカードからの信号を受信する送受信アンテナと、
前記送受信アンテナによって受信された信号から受信データ信号を検波する検波回路とを備え、
前記変調回路は、
互いに異なる電圧レベルを有する第１および第２の基準電圧のうち少なくとも一方を生成する基準電圧生成部と、
前記第１および第２の基準電圧を受け、前記送信データ信号の論理レベルに応じて当該第１および第２の電圧のいずれか一方を選択し、前記変調信号の振幅レベルを設定するための設定電圧として出力する設定電圧選択部と、
前記キャリア信号に同期して、前記設定電圧選択部からの設定電圧に対応する振幅レベルで前記変調信号を振幅させる出力部とを含む
ことを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記基準電圧生成部は、
電圧レベルがそれぞれ異なる複数の電圧を生成する多電圧生成部と、
前記多電圧生成部によって生成された複数の電圧の中から前記第１および第２の基準電圧のうち少なくとも一方を選択する基準電圧選択部とを含む
ことを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタ装置。
【請求項３】
請求項２において、
通常モードと調整モードとを切換可能であり、前記通常モードでは、前記送信データ信号および前記キャリア信号を前記変調回路に通過させ、前記調整モードでは、前記送信データ信号および前記キャリア信号のそれぞれの電圧レベルを強制的に固定するモード制御回路と、
前記変調回路からの変調信号をデジタル値に変換するアナログ・デジタル変換回路と、
前記モード制御回路が前記調整モードであるときに、前記アナログ・デジタル変換回路によって得られたデジタル値に基づいて前記変調信号の変調度を算出し、算出した変調度と所定値とを比較し、比較結果に応じて前記基準電圧選択部による電圧の選択を制御する制御回路とをさらに備える
ことを特徴とする非接触ＩＣカードリーダライタ装置。
【請求項４】
データ信号の論理レベルに応じてキャリア信号の振幅レベルを偏移させ変調信号として出力する変調回路であって、
互いに異なる電圧レベルを有する第１および第２の基準電圧のうち少なくとも一方を生成する基準電圧生成部と、
前記第１および第２の基準電圧を受け、前記データ信号の論理レベルに応じて当該第１および第２の電圧のいずれか一方を選択し、前記変調信号の振幅レベルを設定するための設定電圧として出力する設定電圧選択部と、
前記キャリア信号に同期して、前記設定電圧選択部からの設定電圧に対応する振幅レベルで前記変調信号を振幅させる出力部とを備える
ことを特徴とする変調回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、データ信号の論理レベルに応じてキャリア信号の振幅レベルを偏移させ変調信号として出力する変調回路に関し、さらに詳しくは、電磁誘導結合を利用して非接触ＩＣカードと無線通信するリーダライタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、駅の自動改札機，自動販売機，コンビニエンスストアでの支払い等に、非接触ＩＣカードを利用したシステムが増えている。このようなシステムには、ＩＣカードと非接触でデータの送受信を行うためのリーダライタ装置が設置されている。リーダライタ装置は、通信制御部、送信部、受信部、送受信アンテナ等によって構成される。送信部には、変調回路等が含まれ、受信部には、検波回路等が含まれる。
【０００３】
リーダライタ装置と非接触ＩＣカードとの間では、以下のような手順でデータ送受信が行われる。まず、リーダライタ装置は、電力供給のために無変調の搬送波を送受信アンテナから発信する。これにより、非接触ＩＣカードのループアンテナに磁界が発生し、非接触ＩＣカードにおいて電源電圧が生成される。次に、リーダライタ装置は、搬送波をある変調度（例えば１０％）で振幅偏移変調することにより、送信信号を非接触ＩＣカードに送信する。非接触ＩＣカードは、リーダライタ装置からの送信信号を受信し、非接触ＩＣカード内に設けられたＬＳＩが、送信信号の内容を処理する。送信信号の送信が完了すると、リーダライタ装置は、無変調の搬送波を送受信アンテナから発信する。一方、非接触ＩＣカードは、送信信号の処理が完了すると、リーダライタ装置からの搬送波を負荷変調することにより、リーダライタ装置へ返信信号を送信する。
【０００４】
図８は、従来のリーダライタ装置に搭載される変調回路９の構成を示す。送信データ信号Ｔ９１がハイレベルになると、抵抗９０１，９０２が電源ノードと出力ノードＮ９０１との間に並列に接続された状態になり、抵抗９０１，９０２の合成抵抗によって得られる電圧Ｖ１が出力ノードＮ９０１に発生する。そして、トランジスタ９０３がキャリア信号Ｃ１に同期してオン／オフを繰り返すことにより、電圧Ｖ１と接地電圧ｇｎｄとの間で振幅する変調信号Ｔ９２が、キャリア信号Ｃ９１の周期で出力される（図９参照）。一方、送信データ信号Ｔ９１がローレベルになると、抵抗９０１，９０２が電源ノードと接地ノードとの間に直列に接続された状態になり、抵抗９０１，９０２の抵抗分圧によって得られる電圧Ｖ２が出力ノードＮ９０１に発生する。そして、トランジスタ９０３がキャリア信号Ｃ９１に同期してオン／オフを繰り返すことにより、電圧Ｖ２と接地電圧ｇｎｄとの間で振幅する変調信号Ｔ９２が、キャリア信号Ｃ９１の周期で出力される（図９参照）。このように、変調回路９は、送信データ信号Ｔ９１に応じてキャリア信号Ｃ９１を振幅偏移変調することにより、変調信号Ｔ９２を出力する。
【０００５】
リーダライタ装置と非接触ＩＣカードとの間の通信では、様々な要因により通信状態が変化してしまうので、リーダライタ装置間で通信安定性に違いが生じてしまう。通信状態が変化する要因の１つとして、送受信アンテナにおける磁界強度の変化が考えられる。磁界強度の変化は、共振周波数のずれや送受信アンテナにおける振幅レベルの変化に起因するものであり、これらのずれや変化は、部品(コイル，コンデンサ，抵抗等)の特性ばらつきや温度変化等によって発生する。
【０００６】
そこで、特開２００５−６３１２３号公報（特許文献１）には、通信性能の劣化を防止するために、磁界強度を計測してバリスタコンデンサの容量値を調整することによって共振周波数のずれを自動調整する技術が開示されている。特許文献１に開示された非接触ＩＣカードリーダライタ装置には、共振アンテナ，共振モニタアンテナ，整流回路，共振周波数調整回路，Ｄ/Ａ変換回路，Ａ/Ｄ変換回路等、共振周波数の調整を行うための調整用回路が備えられている。
【特許文献１】特開２００５−６３１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されたリーダライタ装置は、調整用回路を設ける必要があるので、システムが複雑化してしまう。また、このリーダライタ装置は、共振周波数のみを調整する構成であるので、送受信アンテナにおける振幅レベルの変化に起因する磁界強度の変化を抑制することができない。すなわち、通信安定性を確保するためには、送受信アンテナにおける振幅レベルの変化を小さくする（もしくは、振幅レベルの変化をなくす）ことが必要である。
【０００８】
上述のように、送受信アンテナにおける振幅レベルが変化する要因として、部品(コイル，コンデンサ，抵抗等)の特性ばらつきや温度変化等が挙げられる。例えば、図８に示した変調回路９では、抵抗９０１，９０２が製造ばらつきを有しているので、リーダライタ装置間で抵抗９０１，９０２が異なることがある。そのため、複数のリーダライタ装置を作製する場合、リーダライタ装置間で変調信号Ｔ９２の振幅レベルが同一にはならず、その結果、送受信アンテナにおける振幅レベルがリーダライタ装置間で異なってしまう。さらに、温度変化によって抵抗９０１，９０２の抵抗値が変化してしまうため、変調信号Ｔ９２の振幅レベルが不安定になり、送受信アンテナにおける振幅レベルも不安定になる。また、変調信号Ｔ９２の変調度（電圧レベルＶ１，Ｖ２の差）は、通信規格（例えばISO 14443 TYPE Bなど）で定められている。そのため、電圧レベルＶ１，Ｖ２の変動幅が大きい場合、変調度が規格値を外れてしまい、通信が不安定になってしまうといった課題もある。
【０００９】
近年では、リーダライタ装置に搭載される通信制御部，送信部，受信部を１チップ化することにより、リーダライタ装置の部品点数を削減するといった取り組みがなされている。そのため、特性ばらつきによる影響が顕著化し、通信安定性を確保することがさらに困難になってきている。
【００１０】
そこで、この発明は、製造ばらつきや温度変化による変調信号の振幅レベルの変動を抑制することを目的とする。さらに詳しくは、変調信号の振幅レベルの変動を抑制することにより、非接触ＩＣカードとリーダライタ装置との無線通信を安定させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の１つの局面に従うと、非接触ＩＣカードリーダライタ装置は、電磁誘導結合を利用して非接触ＩＣカードと無線通信するリーダライタ装置であって、送信データ信号の論理レベルに応じてキャリア信号の振幅レベルを偏移させ変調信号として出力する変調回路と、上記変調回路からの変調信号を増幅し送信信号として出力する送信回路と、上記非接触ＩＣカードの送受信アンテナと電磁誘導結合して、上記送信回路からの送信信号を上記非接触ＩＣカードに送信する一方、上記非接触ＩＣカードからの信号を受信する送受信アンテナと、上記送受信アンテナによって受信された信号から受信データ信号を検波する検波回路とを備え、上記変調回路は、互いに異なる電圧レベルを有する第１および第２の基準電圧のうち少なくとも一方を生成する基準電圧生成部と、上記第１および第２の基準電圧を受け、上記送信データ信号の論理レベルに応じてその第１および第２の電圧のいずれか一方を選択し、上記変調信号の振幅レベルを設定するための設定電圧として出力する設定電圧選択部と、上記キャリア信号に同期して、上記設定電圧選択部からの設定電圧に対応する振幅レベルで上記変調信号を振幅させる出力部とを含む。
【００１２】
上記非接触ＩＣカードリーダライタ装置では、変調信号の振幅レベルを設定するための設定電圧となる第１および第２の基準電圧のうち少なくとも一方が基準電圧生成部によって生成される。これにより、従来のように合成抵抗や抵抗分圧によって設定電圧が生成される場合よりも、製造ばらつきや温度変化による変調信号の振幅レベルの変動を抑制することができ、非接触ＩＣカードとリーダライタ装置との無線通信を安定させることができる。
【００１３】
好ましくは、上記基準電圧生成部は、電圧レベルがそれぞれ異なる複数の電圧を生成する多電圧生成部と、上記多電圧生成部によって生成された複数の電圧の中から上記第１および第２の基準電圧のうち少なくとも一方を選択する基準電圧選択部とを含む。
【００１４】
上記非接触ＩＣカードリーダライタ装置では、第１または第２の基準電圧の電圧レベルを変更することができるので、変調信号の変調度を調整することができる。これにより、通信安定性をさらに向上させることができる。
【００１５】
好ましくは、上記非接触ＩＣカードリーダライタ装置は、通常モードと調整モードとを切換可能であり、上記通常モードでは上記送信データ信号および上記キャリア信号を上記変調回路に通過させ、上記調整モードでは上記送信データ信号および上記キャリア信号のそれぞれの電圧レベルを強制的に固定するモード制御回路と、上記変調回路からの変調信号をデジタル値に変換するアナログ・デジタル変換回路と、上記モード制御回路が上記調整モードであるときに、上記アナログ・デジタル変換回路によって得られたデジタル値に基づいて上記変調信号の変調度を算出し、算出した変調度と所定値とを比較し、比較結果に応じて上記基準電圧選択部による電圧の選択を制御する制御回路とをさらに備える。
【００１６】
上記非接触ＩＣカードリーダライタ装置では、変調信号の変調度と所望値との比較結果に応じて第１または第２の基準電圧の電圧レベルが調整されるので、変調信号の変調度を所望値に設定することができる。
【００１７】
この発明の別の局面に従うと、変調回路は、データ信号の論理レベルに応じてキャリア信号の振幅レベルを偏移させ変調信号として出力する変調回路であって、互いに異なる電圧レベルを有する第１および第２の基準電圧のうち少なくとも一方を生成する基準電圧生成部と、上記第１および第２の基準電圧を受け、上記データ信号の論理レベルに応じてその第１および第２の電圧のいずれか一方を選択し、上記変調信号の振幅レベルを設定するための設定電圧として出力する設定電圧選択部と、上記キャリア信号に同期して、上記設定電圧選択部からの設定電圧に対応する振幅レベルで上記変調信号を振幅させる出力部とを備える。
【００１８】
上記変調回路では、変調信号の振幅レベルを設定するための設定電圧となる第１および第２の基準電圧のうち少なくとも一方が基準電圧生成部によって生成される。これにより、従来のように合成抵抗や抵抗分圧によって設定電圧が生成される場合よりも、製造ばらつきや温度変化による変調信号の振幅レベルの変動を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、従来よりも製造ばらつきや温度変化による変調信号の振幅レベルの変動を抑制することができ、さらに、非接触ＩＣカードとリーダライタ装置との無線通信を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施形態１）
図１は、この発明の実施形態１による非接触ＩＣカードリーダライタ装置の構成を示す。このリーダライタ装置１は、電磁誘導結合を利用して非接触ＩＣカード１０との間で電力供給やデータ送受信を実行するものであり、制御用マイコン１１と、変調回路１２と、送信回路１３と、整合回路１４と、送受信アンテナ１５と、検波回路１６と、受信回路１７とを備える。
【００２２】
制御用マイコン１１は、リーダライタ装置１の各部を制御するものであり、送信データ信号Ｔ１およびキャリア信号Ｃ１を変調回路１２へ出力する。変調回路１２は、送信データ信号Ｔ１の論理レベルに応じてキャリア信号Ｃ１の振幅レベルを偏移させ変調信号Ｔ２を出力する。すなわち、ＡＳＫ変調(振幅変移変調)を行う。送信回路１３は、変調回路１２からの変調信号Ｔ２を増幅し送信信号として出力する。整合回路１４は、送受信アンテナ１５と送信回路１３の出力端との間のインピーダンス整合をとる。送受信アンテナ１５は、非接触ＩＣカード１０に設けられたループアンテナと電磁誘導結合し、非接触ＩＣカード１０への電力供給や、送信回路１３からの送信信号の送信、非接触ＩＣカード１０からの返信信号の受信を行う。検波回路１６は、送受信アンテナ１５によって受信された返信信号から受信データ信号を検波する。受信回路１７は、検波回路１６によって検波された受信データ信号を増幅し制御用マイコン１１へ出力する。
【００２３】
非接触ＩＣカード１０は、ループアンテナや、ＬＳＩチップ等によって構成される。非接触ＩＣカード１０のループアンテナとリーダライタ装置１の送受信アンテナ１５とが電磁誘導結合され、ループアンテナに電圧が発生する。この電磁誘導結合により発生した電圧を整流することにより、非接触ＩＣカード１０を駆動するための電源電圧が生成される。また、非接触ＩＣカード１０においてループアンテナの電気的な負荷を変動させることにより（すなわち、負荷変調方式により）、非接触ＩＣカード１０からリーダライタ装置１へ返信信号が送信される。
【００２４】
図２は、図１に示した変調回路１２の構成を示す。変調回路１２は、定電圧生成回路１０１と、設定電圧選択回路１０２と、トランジスタ１０３とを含む。
【００２５】
定電圧生成回路１０１は、電源電圧Ｖｄｄよりも低い基準電圧Ｖｂを生成する。例えば、電源電圧Ｖｄｄ，基準電圧Ｖｂは、それぞれ、３［ｖ］，２．５［ｖ］である。
【００２６】
設定電圧選択回路１０２は、電源電圧Ｖｄｄおよび定電圧生成回路１０１によって生成された基準電圧Ｖｂを受け、送信データ信号Ｔ１の論理レベルに応じて電源電圧Ｖｄｄおよび基準電圧Ｖｂのいずれか一方を選択し、変調信号Ｔ２の振幅レベルを設定するための設定電圧Ｖ１０２として出力ノードＮｏｕｔに出力する。設定電圧選択回路１０２は、例えば、スイッチＳＷ１，ＳＷ２と、インバータ回路ＩＮＶとを含む。アナログスイッチＳＷ１は、送信データ信号Ｔ１がハイレベルであるときにはオン状態になり、ローレベルであるときにはオフ状態になる。アナログスイッチＳＷ２は、インバータ回路ＩＮＶの出力がハイレベルであるときにはオン状態になり、ローレベルであるときにはオフ状態になる。
【００２７】
トランジスタ１０３（出力回路）は、出力ノードＮｏｕｔと接地ノードとの間に接続され、キャリア信号Ｃ１をゲートに受ける。トランジスタ１０３がキャリア信号Ｃ１に同期してオン／オフを繰り返すことにより、変調信号Ｔ２は、設定電圧選択回路１０２からの設定電圧Ｖ１０２に対応する振幅レベルで振幅する。
【００２８】
次に、図３を参照しつつ、図２に示した変調回路１２による動作について説明する。
【００２９】
送信データ信号Ｔ１の論理レベルが「ハイレベル（Ｖｄｄ）」である場合、アナログスイッチＳＷ１がオン状態になり、アナログスイッチＳＷ２がオフ状態になる。これにより、電源電圧Ｖｄｄが設定電圧Ｖ１０２として出力される。また、キャリア信号Ｃ１に同期してトランジスタ１０３がオン／オフを繰り返すことにより、電源電圧Ｖｄｄと接地電圧ｇｎｄとの間で振幅する変調信号Ｔ２が、キャリア信号Ｃ１の周期で出力される。
【００３０】
一方、送信データ信号Ｔ１の論理レベルが「ローレベル（ｇｎｄ）」である場合、アナログスイッチＳＷ１がオフ状態になり、アナログスイッチＳＷ２がオン状態になる。これにより、基準電圧Ｖｂが設定電圧Ｖ１０２として出力される。また、キャリア信号Ｃ１に同期してトランジスタ１０３がオン／オフを繰り返すことにより、基準電圧Ｖｂと接地電圧ｇｎｄとの間で振幅する変調信号Ｔ２が、キャリア信号Ｃ１の周期で出力される。
【００３１】
以上のように、変調信号Ｔ２の振幅レベルを設定するための設定電圧Ｖ１０２となる基準電圧Ｖｂを定電圧生成回路１０１によって生成することにより、従来のように合成抵抗や抵抗分圧によって設定電圧を生成する場合よりも、製造ばらつきや温度変化による変調信号の振幅レベルの変動を小さくすることができる。これにより、非接触ＩＣカードとリーダライタ装置との無線通信を安定させることができる。
【００３２】
なお、図４のように、基準電圧Ｖａを生成する定電圧生成回路１０１ａを設け、設定電圧選択回路１０２が、定電圧生成回路１０１ａ，１０１によってそれぞれ生成された基準電圧Ｖａ，Ｖｂを受けるように構成しても良い。ここで、基準電圧Ｖａ，Ｖｂは、互いに異なる電圧レベルを有する。例えば、基準電圧Ｖａ，Ｖｂは、それぞれ、２．８［ｖ］，２．０［ｖ］である。このように、設定電圧Ｖ１０２となる基準電圧Ｖａ，Ｖｂの両方が個別に生成されることにより、製造ばらつきや温度変化による変調信号の振幅レベルの変動をさらに小さくすることができる。
【００３３】
（実施形態２）
図５は、この発明の実施形態２における変調回路の構成を示す。この実施形態では、非接触ＩＣカードリーダライタ装置は、図２に示した変調回路１２に代えて、図５に示した変調回路２２を備える。変調回路２２は、図２に示した定電圧生成回路１０１に代えて、多電圧生成回路２０１と、基準電圧選択回路２０２とを含む。また、制御用マイコン１１は、基準電圧Ｖｂの電圧レベルを設定するための選択信号Ｓ１を出力する。その他の構成は、図１，図２と同様である。
【００３４】
多電圧生成回路２０１は、電圧レベルがそれぞれ異なる複数（ここでは、４つ）の電圧Ｖｂ０〜Ｖｂ３を生成する。例えば、電圧レベルの大小関係は、Ｖｄｄ＞Ｖｂ０＞Ｖｂ１＞Ｖｂ２＞Ｖｂ３である。基準電圧選択回路２０２は、制御用マイコン１１からの選択信号Ｓ１に応じて、多電圧生成回路２０１によって生成された複数の電圧Ｖｂ０〜Ｖｂ３の中からいずれか１つを選択し、基準電圧Ｖｂとして出力する。例えば、電圧Ｖｂ０，Ｖｂ１，Ｖｂ２，Ｖｂ３にビット値「００」，「０１」，「１０」，「１１」がそれぞれ対応付けられている場合、基準電圧選択回路２０２は、電圧Ｖｂ０〜Ｖｂ３の中から選択信号Ｓ１に示されたビット値に対応する電圧を選択する。
【００３５】
ここで、変調信号Ｔ２の変調度について説明する。変調度“ｍ”は、設定電圧選択回路１０２に供給される電源電圧Ｖｄｄおよび基準電圧Ｖｂを用いて、〔式１〕のように表現することができる。
【００３６】
ｍ＝（Ｖｄｄ−Ｖｂ）／（Ｖｄｄ＋Ｖｂ）×１００・・・〔式１〕
“Ｖｄｄ”は、送信データ信号Ｔ１がハイレベルであるときの変調信号Ｔ２の振幅レベルに対応し、“Ｖｂ”は、送信データ信号Ｔ１がローレベルであるときの変調信号Ｔ２の振幅レベルに対応する。なお、変調信号Ｔ２の振幅レベルは、オシロスコープ等で測定することが可能である。
【００３７】
図２のように、基準電圧Ｖｂの電圧レベルが不変である場合、リーダライタ装置間で基準電圧Ｖｂの電圧レベルに差が生じ、リーダライタ装置間で変調信号Ｔ２の変調度が同一にならないことがある。この場合、変調信号Ｔ２の変調度が所望値にならず、規格を外れてしまう可能性がある。
【００３８】
一方、図５のように、基準電圧Ｖｂの電圧レベルが可変であれば、変調信号Ｔ２の振幅レベルを調整することができ、変調信号Ｔ２の変調度を調整することができる。これにより、リーダライタ装置間における変調度のばらつきを低減することができる。例えば、基準電圧選択回路２０２によって電圧Ｖｂ０が基準電圧Ｖｂとして出力されているとする。ここで、変調信号Ｔ２の変調度が所望値よりも小さい場合、基準電圧選択回路２０２が電圧Ｖｂ０よりも小さい電圧Ｖｂ１を選択するように選択信号Ｓ１を変更すれば（例えば、選択信号Ｓ１に示されたビット値を「００」から「０１」にすれば）、変調信号Ｔ２の変調度を大きくすることができる。
【００３９】
以上のように、基準電圧Ｖｂの電圧レベルを変更することができるので、従来よりも製造ばらつきや温度変化による変調信号の振幅レベルの変動を小さくすることができるだけでなく、変調信号Ｔ２の変調度を調整することができる。これにより、非接触ＩＣカードとリーダライタ装置との間における通信安定性をさらに向上させることが可能となる。
【００４０】
なお、図５に示した変調回路２２において、多電圧生成回路２０１，基準電圧選択回路２０２をそれぞれ２個ずつ設け、設定電圧選択回路１０２が、それらの２個の基準電圧選択回路からの電圧を受けるように構成しても良い。この場合、２個の基準電圧選択回路のそれぞれに選択信号を供給して、基準電圧選択回路による電圧選択を個別に制御すれば、送信データ信号Ｔ１がローレベルであるときの変調信号Ｔ２の振幅レベルだけでなく、送信データ信号Ｔ１がハイレベルであるときの変調信号Ｔ２の振幅レベルも調整することが可能となる。
【００４１】
（実施形態３）
図６は、この発明の実施形態３による非接触ＩＣカードリーダライタ装置の構成を示す。このリーダライタ装置３は、モード制御回路３０１と、アナログ・デジタル変換回路（ＡＤＣ）３０２と、比較レジスタ３０３と、図１に示した制御用マイコン１１，送信回路１３，整合回路１４，送受信アンテナ１５，検波回路１６，受信回路と、図５に示した変調回路２２とを備える。
【００４２】
モード制御回路３０１は、モード制御信号Ｍ１によって、非接触ＩＣカード１０との無線通信を実行するための通常モードと、変調信号Ｔ２の変調度を調整するための調整モードとを切り換えることができる。通常モードでは、モード制御回路３０１は、制御用マイコン１１からの送信データ信号Ｔ１，キャリア信号Ｃ１を送信データ信号Ｔ１１，キャリア信号Ｃ１１として出力する。すなわち、送信データ信号Ｔ１，キャリア信号Ｃ１を変調回路２２に通過させる。一方、調整モードでは、モード制御回路３０１は、制御用マイコン１１からの送信データ信号Ｔ１，キャリア信号Ｃ１を無効とし、送信データ信号Ｔ１１，Ｃ１１のそれぞれの電圧レベルを強制的にローレベルに固定する。
【００４３】
ＡＤＣ３０２は、変調回路２２からの変調信号Ｔ２をデジタル値に変換する。比較レジスタ３０３は、ＡＤＣ３０２によって得られたデジタル値を格納する。制御用マイコン１１は、モード制御信号Ｍ１の出力、変調度の算出、選択信号Ｓ１の変更等を実行する。
【００４４】
次に、図７を参照しつつ、図６に示したリーダライタ装置３による動作について説明する。制御用マイコン１１は、通常処理（非接触ＩＣカード１０との無線通信）を実行する場合には、モード制御信号Ｍ１をローレベルにし、調整処理（変調信号Ｔ２の変調度を調整する処理）を実行する場合には、モード制御信号Ｍ１をハイレベルにする。
【００４５】
ステップＳＴ３０１において、モード制御信号Ｍ１がローレベルである場合、モード制御回路３０１が通常モードになり、制御用マイコン１１からの送信データ信号Ｔ１，キャリア信号Ｃ１が送信データ信号Ｔ１１，キャリア信号Ｃ１１として変調回路２２に供給される。変調回路２２は、送信データ信号Ｔ１１（すなわち、送信データ信号Ｔ１）の論理レベルに応じてキャリア信号Ｃ１１（すなわち、キャリア信号Ｃ１）の振幅レベルを偏移させ、変調信号Ｔ２を出力する。このようにして、通常処理が実行される。
【００４６】
一方、ステップＳＴ３０１において、モード制御信号Ｍ１がハイレベルである場合、モード制御回路３０１が調整モードになるので、送信データ信号Ｔ１１，キャリア信号Ｃ１１の電圧レベルは、ローレベル（例えば、接地電圧ｇｎｄ）に固定される。変調回路２２では、送信データ信号Ｔ１１がローレベルに固定されるので、基準電圧選択回路２０２からの基準電圧Ｖｂ電圧が設定電圧Ｖ１０２として出力される。また、キャリア信号Ｃ１１がローレベルに固定されるので、トランジスタ１０３がオフ状態になり、変調信号Ｔ２の電圧レベルは、設定電圧Ｖ１０２（すなわち、基準電圧Ｖｂ）に固定される。このようにして、調整処理が開始される。
【００４７】
次に、ＡＤＣ３０２は、変調信号Ｔ２をデジタル値に変換する（ステップＳＴ３０２）。すなわち、設定電圧Ｖ１０２（すなわち、基準電圧Ｖｂ）に対応するデジタル値が得られる。このデジタル値は、比較レジスタ３０３に格納される。
【００４８】
次に、制御用マイコン１１は、変調信号Ｔ２の変調度を算出するために予め準備されたプログラムを用いて、比較レジスタ３０３に格納されたデジタル値に基づいて変調信号Ｔ２の変調度を算出する。例えば、所定値（例えば、変調回路２２の電源電圧値）を〔式１〕の“Ｖｄｄ”に代入し、比較レジスタ３０３に格納されたデジタル値を〔式１〕の“Ｖｂ”に代入して、変調度を算出する。
【００４９】
次に、制御用マイコン１１は、算出された変調度と予め設定された所望値（変調度の所望値）とを比較する（ステップＳＴ３０４）。算出された変調度が所望値よりも小さい場合には、制御用マイコン１１は、基準電圧選択回路２０２からの基準電圧Ｖｂが低くなるように、選択信号Ｓ１を変更する（ステップＳＴ３０５）。これにより、ステップＳＴ３０３において算出される変調度が大きくなる。一方、算出された変調度が所望値よりも大きい場合には、制御用マイコン１１は、変調回路２２からの基準電圧Ｖｂが高くなるように、選択信号Ｓ１を変更する（ステップＳＴ３０６）。これにより、ステップＳＴ３０３において算出される変調度が小さくなる。このようにして、制御用マイコン１１は、比較結果に応じて、基準電圧選択回路２０２による電圧選択を制御する。
【００５０】
また、制御用マイコン１１は、算出された変調度が所望値と一致する場合には、モード制御信号Ｍ１をローレベルにする（ステップＳＴ３０７）。これにより、変調信号Ｔ２の変調度が所望値になった状態で通常処理を実行することができる。
【００５１】
以上のように、変調信号Ｔ２の変調度と所望値との比較結果に応じて基準電圧Ｖｂの電圧レベルを調整することにより、変調信号Ｔ２の変調度を所望値に自動的に設定することができる。例えば、リーダライタ装置を設置した後、設置場所の環境等により変調信号Ｔ２の変調度が変化してしまった場合でも、制御用マイコン１１がモード制御信号Ｍ１をハイレベルにすれば（すなわち、調整処理を実行すれば）、変調信号Ｔ２の変調度のずれを自動的に補正することができる。
【００５２】
なお、実施形態２において説明したように、変調回路２２（図５参照）において、多電圧生成回路２０１，基準電圧選択回路２０２をそれぞれ２個ずつ設け、設定電圧選択回路１０２が、それらの２個の基準電圧選択回路からの電圧を受けるように構成しても良い。この場合、制御用マイコンは、変調信号Ｔ２の変調度と所望値との比較結果に応じて、２個の基準電圧選択回路のそれぞれに供給される選択信号を変更すれば、送信データ信号Ｔ１がローレベルであるときの変調信号Ｔ２の振幅レベルだけでなく、送信データ信号Ｔ１がハイレベルであるときの変調信号Ｔ２の振幅レベルも調整することが可能となる。
【００５３】
また、図６に示したリーダライタ装置３では、制御用マイコン１１が変調度の算出や変調度と所望値との比較を実行しているが、これらの処理を別の集積回路（例えば、リーダライタ装置３の外部に設けられた集積回路）に実行させても良い。
【００５４】
（その他の実施形態）
以上の各実施形態において、定電圧生成回路１０１，基準電圧選択回路２０２から出力される基準電圧Ｖｂは、電源電圧Ｖｄｄよりも低い電圧として説明したが、基準電圧Ｖｂが電源電圧Ｖｄｄよりも高い電圧であっても良い。すなわち、互いに異なる電圧レベルを有する２つの基準電圧が設定電圧選択回路１０２に供給されていれば良い。
【００５５】
また、制御用マイコン１１，変調回路１２は、別々の集積回路で構成しても良いし、１チップ化しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上のように、この発明によれば、従来よりも製造ばらつきや温度変化による変調信号の振幅レベルの変動を抑制することができるので、データ信号の論理レベルに応じてキャリア信号の振幅レベルを偏移させ変調信号として出力する変調回路（特に、非接触ＩＣカードリーダライタ装置に搭載される変調回路）等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明の実施形態１によるリーダライタ装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示した変調回路の構成を示すブロック図。
【図３】図２に示した変調回路の動作について説明するための信号波形図。
【図４】図１に示したリーダライタ装置の変形例を示すブロック図。
【図５】この発明の実施形態２における変調回路の構成を示すブロック図。
【図６】この発明の実施形態３によるリーダライタ装置の構成を示すブロック図。
【図７】図６に示したリーダライタ装置の動作について説明するためのフローチャート。
【図８】従来の変調回路の構成を示す図。
【図９】図８に示した変調回路の動作について説明するための信号波形図。
【符号の説明】
【００５８】
１，３      リーダライタ装置
１０      非接触ＩＣカード
１１    制御用マイコン
１２    変調回路
１３    送信回路
１４    整合回路
１５    送受信アンテナ
１６    検波回路
１７    受信回路
１０１，１０１ａ    定電圧生成回路
１０２    設定電圧選択回路
１０３    トランジスタ（出力回路）
ＳＷ１，ＳＷ２    スイッチ
ＩＮＶ    インバータ回路
２０１    多電圧生成回路
２０２    基準電圧選択回路
３０１    モード制御回路
３０２    アナログ・デジタル変換回路
３０３    比較レジスタ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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