(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスポンダ（１）と書込み／読出しステーションとを用いる無接触データ伝送システムであり、双方の間で高周波信号を用いたデータ交信が実施され、
前記トランスポンダ（１）は、受信ユニット（ＥＭＥ）と、処理ユニット（ＶＥ）と、検出ユニット（ＤＥ）と、送信ユニット（ＳＥ）とを有し、
前記受信ユニット（ＥＭＥ）は、高周波信号を受信するための受信インターフェース（Ｌ）と、前記高周波信号から形成されたデータ信号（ＤＳ１，ＤＳ１１，ＤＳ１２）が加えられる出力端子と、少なくとも２つの高周波信号を受信し、かつ処理するための手段（ＥＭＰ，ＤＥＭ１，ＤＥＭ２，ＤＥＣ１，ＤＥＣ２）とを有しており、
前記少なくとも２つの高周波信号は、種々に変調された高周波信号、または種々に符号化された高周波信号、または種々に変調され符号化された高周波信号であり、
前記処理ユニット（ＶＥ）は、前記受信ユニット（ＥＭＥ）の出力端子に接続された第１の入力端子（ＥＫ１，ＥＫ１１，ＥＫ１２）を有し、
前記検出ユニット（ＤＥ）は前記受信された高周波信号の出力を検出し、該出力に依存した制御信号（ＳＳ）を供給し、
前記受信ユニット（ＥＭＥ）および前記処理ユニット（ＶＥ）、ないし前記受信ユニット（ＥＭＥ）または前記処理ユニット（ＶＥ）は、前記制御信号（ＳＳ）に依存して制御可能であり、
前記送信ユニット（ＳＥ）は、前記制御信号（ＳＳ）に依存して、第１または第２の手法で高周波信号を発生するように制御され、
当該発生される高周波信号は、変調された高周波信号、または符号化された高周波信号、または変調され符号化された高周波信号である形式の無接触データ伝送システムにおいて、
前記書込み／読出しステーションが、前記トランスポンダから受信された高周波信号のエラーレートを評価処理し、高周波信号を発生するための手段を有し、 当該高周波信号は前記エラーレートに依存して、種々に変調された高周波信号、または種々に符号化された高周波信号、または種々に変調され符号化された高周波信号であることを特徴とするデータ伝送システム。
【請求項２】
前記送信ユニット（ＳＥ）には入力端子と送信インターフェース（Ｌ２）が設けられており、
該入力端子は、データ信号（ＤＳ２，ＤＳ２１，ＤＳ２２）を受信するために前記処理ユニット（ＶＥ）の出力端子（ＡＫ１，ＡＫ１１，ＡＫ１２）に接続されており、
前記送信インターフェース（Ｌ２）は、前記データ信号（ＤＳ２）の情報を搬送する高周波信号を送信し、
前記送信ユニット（ＳＥ）は、前記データ信号（ＤＳ２）から少なくとも２つの高周波信号を発生するための手段を有しており、
前記少なくとも２つの高周波信号は、種々に変調された高周波信号、または種々に符号化された高周波信号、または種々に変調され符号化された高周波信号であることを特徴とする、請求項１に記載のデータ伝送システム。
【請求項３】
前記検出ユニット（ＤＥ）が制御のため、受信ユニット（ＥＭＥ）及び送信ユニット（ＳＥ）、ないしは受信ユニット又は送信ユニットに直接接続されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のデータ伝送システム。
【請求項４】
前記検出ユニット（ＤＥ）が前記制御信号（ＳＳ）の供給のために前記処理ユニット（ＶＥ）に接続されており、
前記処理ユニット（ＶＥ）が制御のために受信ユニット（ＥＭＥ）及び送信ユニット（ＳＥ）、ないしは受信ユニット又は送信ユニットに接続されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のデータ伝送システム。
【請求項５】
前記受信ユニットが、コンポーネントとして受信機（ＥＭＰ）、復調器（ＤＥＭ１，ＤＥＭ２）およびデコーダ（ＤＥＣ１，ＤＥＣ２）を有する少なくとも２つの信号処理ユニットを備えていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のデータ伝送システム。
【請求項６】
前記コンポーネント（ＥＭＰ，ＤＥＭ１，ＤＥＭ２，ＤＥＣ１，ＤＥＣ２）の１つ又はいくつかが前記信号処理ユニットに共通であることを特徴とする、請求項５に記載のデータ伝送システム。
【請求項７】
各信号処理ユニットのコンポーネントの少なくとも１つが、前記制御信号（ＳＳ）に依存して制御可能であることを特徴とする、請求項５又は６に記載のデータ伝送システム。
【請求項８】
前記検出ユニット（ＤＥ）が前記受信ユニット（ＥＭＥ）の出力端子（Ａ３）に接続されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のデータ伝送システム。
【請求項９】
前記受信ユニット（ＥＭＥ）が、給電電圧（Ｖｄｄ，Ｖｓｓ）を安定調整するために少なくとも１つの電圧調整器（ＳＲ）を備えており、該電圧調整器に前記検出ユニット（ＤＥ）が接続されていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載のデータ伝送システム。
【請求項１０】
前記受信機（ＥＭＰ）の帯域幅が前記制御信号（ＳＳ）に依存して調整設定可能であることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載のデータ伝送システム。
【請求項１１】
前記送信ユニットが、コンポーネントとしてコーダ（ＣＯＤ１，ＣＯＤ２）、変調器（ＭＯＤ１，ＭＯＤ２）、送信機（Ｌ２）を有する２つの信号処理ユニットを備えていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載のデータ伝送システム。
【請求項１２】
前記信号処理ユニットにおいて前記コンポーネント（ＣＯＤ１，ＣＯＤ２，ＭＯＤ１，ＭＯＤ２）の少なくとも１つが共通であることを特徴とする、請求項１１に記載のデータ伝送システム。
【請求項１３】
前記書込み／読出しステーションが、前記トランスポンダから伝送された高周波信号を受信し、当該信号に依存して種々に変調された高周波信号、または種々に符号化された高周波信号、または種々に変調され符号化された高周波信号を発生する手段を備えていることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載のデータ伝送システム。
【請求項１４】
前記書込み／読出しステーションが、前記トランスポンダの高周波信号を受信するための受信ユニットと、受信された高周波信号の出力に依存した制御信号を供給するための検出ユニットとを備えており、
前記受信ユニットおよび処理ユニット、ないしは前記受信ユニットまたは処理ユニットが制御信号に依存して制御可能であり、
前記処理ユニットは前記受信ユニットに後置接続されていることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載のデータ伝送システム。
【請求項１５】
前記トランスポンダにて受信電界強度を検出するステップと、
前記トランスポンダにおいて前記受信電界強度に依存した制御信号を発生するステップと、
前記制御信号に依存した、前記トランスポンダの送信ユニットにおける変調形式を調整設定するステップとを有する、請求項１から１４までのいずれか１項記載のデータ伝送システムを作動するための方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、特に、所謂非接触型チップカードを用いる伝送システムに適した無接触データ伝送システムに関する。当該システムにより、チップカードとたいていは固定の書込み／読出しステーションとのデータ交信がカード所有者の識別の目的で実現され、キャッシュレスの支払い等が行われる。
【０００２】
チップカードと書込み／読出し装置との間のデータ交信のために、種々の伝送方式があり、これは一部なお検討中の、種々の標準規格の対象項目である。この場合、ISO/IEC 10536、ISO/IEC 14443又はISO/IEC 15693のような当該規格は、交信されるデータのデータレート、その符号化、伝送される信号の変調形式および搬送波周波数を規定する。
【０００３】
これまで、特にカードと書込み／読出し装置との間の最大許容間隔の点で相違する種々のチップカードおよび書込み／読出し装置がある。所謂”近接範囲（Proximity-Bereich）”のためのシステムは約１０ｃｍの間隔まで作動し、”周辺範囲（Vicinity-Bereich）”のためのシステムは約１ｍの間隔まで作動する。
【０００４】
ＷＯ９６／２９６７３から、チップカードのためのトランスポンダが公知であり、該トランスポンダは受信された電磁波の特性から、如何なる標準規格で書込み−読出し装置が動作しているかを推定する。この場合、トランスポンダは検出された標準規格に設定される。トランスポンダが近い領域にあるか又は離れた領域にあるかを検出するために、ステレオ効果が利用される。
【０００５】
この公知のシステムには次のような欠点がある、すなわち、トランスポンダは種々の標準規格に基づき動作可能であるが、どの標準規格がトランスポンダに最も適しているかが考慮されない。
【０００６】
本発明の課題は、トランスポンダを有する無接触データ伝送装置を提供し、該装置においてトランスポンダに適した標準規格が選択できるようにすることである。
【０００７】
上記課題は本発明により、請求項１に記載のデータ伝送システムにより解決される。
【０００８】
これによると、伝送システムのトランスポンダ或いはチップカードは、書込み／読出しステーションから送信された高周波信号を受信するための受信インターフェースを有し、受信ユニットにおいて高周波信号から形成されたデータ信号の１つを供給するための出力端子を有する、受信ユニットを備えている。この場合、受信ユニットは、種々に変調及び／又は符号化された高周波信号を受信するため及び処理するための手段を有する。受信ユニットは、既に存在している伝送標準の１つ又は複数に基づいて発生され、伝送された高周波信号を受信、復調およびデコーディングするのに特に適している。受信ユニットに、高周波信号から得られたデータ信号を処理するための処理ユニットが後置接続されている。
【０００９】
さらに、トランスポンダは、受信された高周波信号の出力に依存した制御信号を供給するための検出ユニットを備えている。この場合、受信ユニット及び／又は処理ユニットは、制御信号を用いて制御される。制御信号の基礎となっているのは、受信された高周波信号の出力に関する情報、すなわちチップカードと書込み／読出しステーションとの間隔に関する情報である。受信された高周波信号の強さに依存して、本発明の伝送システムのトランスポンダは、受信ユニット及び／又は処理ユニットを、チップカードと書込み／読出し装置との間の検出された間隔に最適な伝送方式に調整設定する。
【００１０】
本発明の有利な構成は、従属請求項に記載されている。
【００１１】
本発明の１つの実施形態では、トランスポンダは、処理ユニットに接続された送信ユニットを備えており、該送信ユニットは、少なくとも２つの種々に変調及び／又は符号化された高周波信号を、処理ユニットから供給されたデータ信号から発生するための手段を具備している。この場合有利には、送信ユニットは、制御信号に依存して、種々の伝送標準に属する、種々に変調及び／又は符号化された高周波信号を発生するために制御される。
【００１２】
利用者が、例えばデータレートが高いためにチップカードと書込み／読出し装置との間の間隔が僅かであることを必要とする第１の伝送方式に基づいたデータ伝送の間に、書込み／読出し装置から遠ざかる場合、本発明のシステムは、間隔が大きくなった場合にも確実に機能する別の伝送方式に切換えることにより、開始されたデータ伝送が終了されるか又は少なくともデータ損失なく中断されることを実現する。
【００１３】
受信ユニット及び送信ユニットにより抑制された変調方法および符号化方法は、この場合特に、チップカードと書込み／読出し装置との間の種々の間隔に対して制定された伝送標準に従っている。このような標準規格は特にデータレートにおいて区別され、ISO 14443に基づく近接範囲に対するデータレートはISO 15693に基づく周辺範囲に対するデータレートよりも大きい。
【００１４】
本発明の１つの実施形態は、受信ユニットを制御信号に依存して制御するために、検出ユニットを直接受信ユニットと接続するように構成されている。これに対して、本発明の別の実施形態は、受信ユニットを制御信号に依存して処理ユニットを介して制御するために、検出ユニットを処理ユニットに接続して、受信ユニットを処理ユニットに接続するように構成されている。後者の実施形態には次のような利点がある。すなわち、例えばチップカードが書込み／読出し装置から遠ざかったために、処理ユニットは制御信号から伝送方式のチェンジに対する必要性を検出したり、又は、チップカードが書込み／読出し装置に接近したために、処理ユニットはより高いデータレートを有する伝送方式にチェンジする可能性を検出する。次いで、処理ユニットは送信ユニット及び受信ユニットを変化された要件に整合することが可能であり、受信されたデータ信号および書込み／読出しステーションに伝送すべきデータを処理する際にその都度の伝送方式が考慮される。さらに、この実施形態は次のような利点がある。すなわち、処理ユニットにおいて制御信号のほかに、伝送方式のチェンジが必要であると思わせる別のパラメータを考慮することができる。
【００１５】
有利には、受信ユニットは、２つの種々に変調及び／又は符号化された高周波信号を受信するため及び処理するために少なくとも２つの信号処理ユニットを備えている。この場合、信号処理ユニットは、それぞれ１つの受信機、復調器およびデコーダを有している。処理すべき高周波信号が如何に区別されるかに応じて、信号処理ユニットはコンポーネントの１つ又は複数を共有できる。例えば、高周波信号が、変調形式および符号化によってのみ区別されるにすぎず、搬送波周波数は相違しない場合、１つの受信機で十分であり、この受信機は、その搬送波周波数に同調されており、２つの信号処理ユニットに共通にすることができる。信号が符号化においてのみ区別される場合には、受信機および復調器を共用できる。
【００１６】
実現可能な高周波信号の１つの処理に対して受信ユニットを調整するために、信号処理ユニットのコンポーネントは有利には、個々に制御信号に依存して制御可能である。この場合有利には、必要でないコンポーネントは節電を考慮して遮断される。
【００１７】
検出ユニットは制御信号を発生するため、有利には、受信ユニットの出力端子に接続されている。受信ユニットは、高周波信号を復調およびデコーディングするための手段のほかに、電圧調整器を有する電圧供給ユニットを備えており、該電圧供給ユニットは、高周波信号の整流および平滑化により、トランスポンダの回路素子に対する給電電圧を供給する。この場合、電圧調整器は、少なくともほぼ一定の給電電圧を保持するために用いられる。出力の大きい高周波信号によって発生する電圧変動は、電圧調整器により制御される。このようにして、電圧調整器にて、受信された高周波信号の出力に関する情報が得られ、これは、本発明の実施形態に基づいて構成されているように、制御信号の形成のために検出ユニットに供給される。
【００１８】
書込み／読出し装置は、トランスポンダから伝送された信号を受信し、受信された信号に依存して伝送方式を切換えるための手段を備えている。有利には、本発明の伝送システムの書込み／読出し装置は、受信ユニット、処理ユニットおよび送信ユニットから成る、トランスポンダに対応する装置を有する。その際、受信ユニットは、少なくとも２つの種々の手法にて変調及び／又は符号化されている高周波信号を受信するため及び処理するための手段を有している。有利には、送信ユニットは、相応して種々に変調及び／又は符号化された高周波信号を発生するための手段を有している。
【００１９】
本発明の別の実施形態では、書込み／読出し装置が、トランスポンダから受信された信号のエラーレートを検出するための手段と、エラーレートに依存して伝送方式を切換えるための手段とを備えている。
【００２０】
また、本発明のシステムのトランスポンダは、トランスポンダにおいて実施される全ての伝送方式が実施されるわけではない書込み／読出し装置と関連して作動することも可能である。もちろん、このとき、トランスポンダにとって実現可能な全ての伝送方式の間でチェンジを行うことはできない。この場合有利には、トランスポンダの処理ユニットが次のように構成されている。すなわち、トランスポンダの処理ユニットは、書込み／読出し装置から相応するリクエスト信号が受信されるような伝送方式に対してのみチェンジを許可する。
【００２１】
本発明は特に、システムにおいて伝送の開始時に、すなわち処理ユニットに給電電圧が加わると、まず、トランスポンダとチップカードとの間の大きな間隔に対しても確実に機能する伝送方式を調整設定し、次いで、その伝送方式を制御信号に依存して調整設定するように構成されている。
【００２２】
次に本発明を実施の形態に基づき図を用いて詳細に説明する。
【００２３】
図１は、受信ユニット、検出ユニット、処理ユニットならびに送信ユニットを有する本発明の伝送システムのトランスポンダのブロック回路図を示す。
【００２４】
図２は、受信ユニットの詳細図を含んだトランスポンダのブロック回路図である。
【００２５】
図３は、受信ユニットのコンポーネントを制御するための回路の実施例である。
【００２６】
図４は、受信ユニットの電圧調整器および検出ユニットの実施形態を詳細に示した図である。
【００２７】
図１に、本発明の伝送システムのトランスポンダ１のブロック回路図が示されており、該トランスポンダは、種々の伝送標準に基づいた書込み／読出しステーションとのデータ交信に適している。そのためトランスポンダは、書込み／読出しステーションから送信された高周波信号を受信するために、受信コイルＬとして構成されている受信インターフェースを有する受信ユニットＥＭＥを備えている。受信ユニットＥＭＥの出力端子において、高周波信号から形成された第１のデータ信号ＤＳ１が取出され、このデータ信号は、受信ユニットＥＭＥに後置接続されている処理ユニットＶＥに入力端子ＥＫ１にて供給される。トランスポンダ１のデータを書込み／読出し装置に伝送するために、トランスポンダは、送信コイルＬ２として構成されている送信インターフェースを有する送信ユニットＳＥを備えている。伝送すべきデータは、処理ユニットＶＥから出力端子ＡＫ１を介して第２のデータ信号ＤＳ２の形で送信ユニットに供給される。
【００２８】
念のため、送信コイルおよび受信コイルとして１つのコイルが、受信ユニットＥＭＥおよび送信ユニットＳＥに共通であってもよいことを述べておく。
【００２９】
送信ユニットも受信ユニットも、少なくとも２つの種々に変調された及び／又は符号化された高周波信号を受信し、処理しあるいは形成するように構成されている。この場合、種々に変調及び／又は符号化された高周波信号は種々の伝送標準に属しており、該伝送標準をトランスポンダはその構成に基づいて使用でき、その伝送標準を介してトランスポンダは書込み／読出し装置と通信できる。この書込み／読出し装置において同様に、当該伝送標準の少なくとも１つが実施される。
【００３０】
この場合、伝送標準は用いられた変調および符号化、最大データレートおよび搬送波周波数において区別できる。有利には種々の伝送標準は、種々の到達距離、すなわちトランスポンダと書込み／読出し装置との間の種々の間隔に適している。つまり例えば、ISO 14443に基づく近接範囲のための伝送標準は最大１０ｃｍまでの到達距離にのみ適しているにすぎないが、一方、ISO 15693に基づく周辺範囲のための伝送標準は１ｍの到達距離まで適している。
【００３１】
本発明の伝送システムでは、伝送方式の選択は、チップカード或いはトランスポンダと書込み／読出し装置との間隔を示す、受信された高周波信号の出力に依存して行われる。
【００３２】
トランスポンダ１は、受信された高周波信号の出力に依存した制御信号ＳＳを発生する検出ユニットＤＥを有しており、制御信号ＳＳは、送信ユニットＳＥおよび受信ユニットＥＭＥの制御のため、またそこでの伝送方式の選択のために用いられる。図１に示した実施例では、送信ユニットＳＥおよび受信ユニットＥＭＥの制御は直接制御信号ＳＳによって行われる。検出ユニットＤＥは制御信号ＳＳを発生するため、図示の実施例において、受信された出力を評価するように、受信ユニットＥＭＥの受信インターフェースＬと直接接続されている。
【００３３】
図２に、受信ユニットＥＭＥ、送信ユニットＳＥ、処理ユニットＶＥならびに検出ユニットＤＥを有する本発明のトランスポンダの別の実施形態が示されている。
【００３４】
受信ユニットＥＭＥは第１および第２の信号処理ユニットを有しており、受信機ＥＭＰがこれらの信号処理ユニットに共通であり、さらに、該信号処理ユニットはそれぞれ１つの復調器ＤＥＭ１，ＤＥＭ２ならびにそれぞれ１つのデコーダＤＥＣ１，ＤＥＣ２を有している。この場合、デコーダＤＥＣ１，ＤＥＣ２の出力側は、データ信号ＤＳ１１，ＤＳ１２を供給するために、処理ユニットの入力端子ＥＫ１１，ＥＫ１２に接続されている。受信機は、コイルＬと該コイルに対して並列に接続されている容量Ｃとから成る入力振動回路を備えている。この並列回路に整流器ＧＬが後置接続されており、該整流器にさらに電圧調整器ＳＲが後置接続されている。電圧調整器ＳＲの出力端子Ａ１，Ａ２が異なる電位Ｖｄｄ，Ｖｓｓと接続されており、それらの差がトランスポンダの回路素子に対する給電電圧を生ぜしめる。概観しやすいように図２では、処理ユニットＶＥに対してのみ供給電位との接続が示されている。復調器ＤＥＭ１，ＤＥＭ２およびデコーダＤＥＣ１，ＤＥＣ２のような別のコンポーネントも、給電電圧と接続されていることは自明である。
【００３５】
図２の実施形態において、検出ユニットは制御信号ＳＳを供給するために、処理ユニットＶＥに接続されている。受信ユニットＥＭＥの復調器ＤＥＭ１，ＤＥＭ２およびデコーダＤＥＣ１，ＤＥＣ２の制御は、この実施形態では制御信号ＳＳに依存して処理ユニットＶＥによって発生される制御信号ＳＳ１，ＳＳ２を用いて行われる。第１の信号処理ユニットの復調器ＤＥＭ１及びデコーダＤＥＣ１は、制御のため、処理ユニットＶＥの出力端子ＡＫ２１に接続されており、第２の信号処理ユニットの復調器ＤＥＭ２及びデコーダＤＥＣ２は、制御のため、処理ユニットＶＥの別の出力端子ＡＫ２２に接続されている。
【００３６】
送信ユニットＳＥは２つの信号処理ユニットを備えており、該信号処理ユニットはそれぞれ１つのコーダＣＯＤ１，ＣＯＤ２ならびに変調器ＭＯＤ１，ＭＯＤ２を有している。変調器ＭＯＤ１，ＭＯＤ２によって制御される送信コイルＬ２がこれらの信号処理ユニットに共通である。送信ユニットは、処理ユニットＶＥの出力側ＡＫ１１，ＡＫ１２を介して信号処理ユニットに供給されたデータ信号ＤＳ２１，ＤＳ２２から高周波信号を発生するために用いられる。さらに、変調器ＭＯＤ１，ＭＯＤ２およびコーダＣＯＤ１，ＣＯＤ２は、処理ユニットＶＥの出力側ＡＫ３１又はＡＫ３２に接続されており、処理ユニットＶＥにおいて制御信号ＳＳに依存して発生される制御信号ＳＳ３，ＳＳ４に依存して制御可能である。
【００３７】
この場合、受信ユニットＥＭＥの信号処理ユニットのうちのそれぞれ１つのコンポーネントＤＥＭ１，ＤＥＣ１，ＤＥＭ２，ＤＥＣ２ならびに送信ユニットＳＥの信号処理ユニットのうちのそれぞれ１つのコンポーネントＣＯＤ１，ＣＯＤ２，ＭＯＤ１，ＭＯＤ２は、実施可能な標準規格のうちの１つに基づいて、高周波信号を受信するため及び処理するため或いは発生するために用いられる。図示のトランスポンダは、２つの種々に変調および符号化された信号を処理することが可能であり、ひいては２つの標準規格によって伝送を実現できる。受信ユニットＥＭＥおよび送信ユニットＳＥに付加的な信号処理ユニットを設けることにより３つ以上の方法を実施することは容易である。
【００３８】
復調器ＤＥＭ１，ＤＥＭ２、デコーダＤＥＣ１，ＤＥＣ２、コーダＣＯＤ１，ＣＯＤ２ならびに変調器ＭＯＤ１，ＭＯＤ２の制御が、有利には次のように行われる、すなわち、丁度そのとき使われていない伝送方式に対するコンポーネントは遮断される。受信ユニットＥＭＥの２つの信号処理ユニットのうちの一方のデータが処理ユニットＶＥに供給されるのを防止するために、コンポーネントのうちのそれぞれ１つのみ、すなわち復調器ＤＥＭ１；ＤＥＭ２又はデコーダＤＥＣ１；ＤＥＣ２を遮断するだけで十分であると云える。同じことが、送信ユニットＳＥの信号処理ユニットのコンポーネントＭＯＤ１，ＭＯＤ２，ＣＯＤ１，ＣＯＤ２にも当てはまり、当該方法に丁度そのとき必要でないコンポーネントが遮断される。トランスポンダによって信号の受信が開始される際に、そこにある全ての復調器およびデコーダをアクティブにし、平行して、このようにして得られたデータを処理ユニットＶＥにて評価処理することができる。使用伝送方式に依存して、復調器−デコーダの組合せの唯一つのみが、処理ユニットＶＥによって有効なものとして検出される有効なデータ信号を供給する。復調器−デコーダの組合せのどれが有効な結果をもたらすのか、ひいてはどの方法が書込み／読出し装置によってまさに用いられているのかについての情報が、処理ユニットＶＥにおいて制御信号ＳＳと共に、伝送方式のチェンジを行うべきかどうかを決定するために用いられる。
【００３９】
復調器またはデコーダの制御は、図３に例としてデコーダＤＥＣ１に対して示したように、その給電電圧端子を介して行われる。ここでは、スイッチＴ１が、デコーダＤＥＣ１の給電端子と供給電位Ｖｓｓに対する端子との間に接続されている。スイッチのオン及びオフ、ひいてはデコーダＤＥＣ１のオンおよびオフ接続は、処理ユニットＶＥにおいて検出ユニットＤＥの制御信号ＳＳに依存して発生される制御信号ＳＳ１に依存して行われる。ここでは詳述しないが別の実施形態では、電圧供給の代わりにまたは電圧供給と共に、ここでは図示していない、遮断すべき機能ユニットに供給されるクロック供給を阻止するように構成されている。
【００４０】
図２の実施例では、２つの種々に変調および符号化された高周波信号が受信ユニットＥＭＥにより受信されて、復調およびデコーディングによりデータ信号ＤＳ１１，ＤＳ１２に変換されることを前提としている。このため、使用伝送標準に応じて、復調器ＤＥＭ１及びデコーダＤＥＣ１または復調器ＤＥＭ２及びデコーダＤＥＣ２がアクティブにされる。その場合、受信ユニットＥＭＥの信号処理ユニットに受信機ＥＭＰが共通であり、したがって、図示のトランスポンダを用いて受信可能および処理可能な、種々な伝送標準の高周波信号は、搬送波周波数が異なってはならない。搬送波周波数が異なる場合には、別個の受信機を設けなければならない。図示の送信ユニットＳＥは、データ信号ＤＳ２１，ＤＳ２２から、種々に変調および符号化された高周波信号を、コーダＣＯＤ１，ＣＯＤ２および変調器ＭＯＤ１，ＭＯＤ２において実施される符号化方法および変調方法に相応して発生する。送信ユニットは唯一つの送信コイルＬ２を備えているが、これは特に、発生された高周波信号が同じ搬送波周波数を有する場合に実現できる。また、複数の送信コイルおよび受信コイルを、例えばトランスポンダを用いて実施可能な各伝送方式に対してそれぞれ１つの送信コイルおよび受信コイルを設けることも出来る。
【００４１】
ISO 14443及びISO 15693による標準規格のように同じ搬送波周波数で作動する種々の伝送標準の場合、データは種々の伝送レートで伝送され、それに相応して、伝送される高周波信号の帯域幅は種々である。信号ノイズ間隔（Ｓ／Ｎ比）を最小化するために、受信機の受信帯域幅の整合が必要である。このような整合は、例えば可変の負荷（図示せず）を用いて行われ、該負荷は、コイルＬとコンデンサＣとから形成された並列振動回路の負荷を高めるために、整流器ＧＬの出力端子間に接続されている。このとき、負荷が大きければ大きいほど、受信帯域幅は狭いと云える。この場合、負荷はたとえば制御信号ＳＳに依存して調整可能であり、その際制御信号ＳＳは、直接または処理ユニットにより処理された後、負荷を調整するために用いることができる。また、整流器ＧＬに後置接続されている電圧調整器ＳＲも負荷を形成し、電圧調整器ＳＲによって給電されるコンポーネントの消費電力が大きければ大きいほど、電圧調整器ＳＲは振動回路をより多く負荷する。高いデータレート及びそれに相応して高い処理速度を有する伝送方式を用いる際に、回路の消費電力は高まる。このことから、振動回路の高い負荷が、ひいては僅かな伝送帯域幅が生ぜしめられる。このようにして、帯域幅が伝送可能な出力に整合され、殊に、図４に示したように、電圧調整器ＳＲが並列電圧調整器として構成されている場合、一部自動的に整合が行われる。
【００４２】
検出ユニットＤＥは、受信された高周波信号の強さに依存して、制御信号ＳＳを発生する。その際、制御信号ＳＳに依存して、受信ユニットＥＭＥ、処理ユニットＶＥおよび送信ユニットＳＥが次のように制御可能である、すなわち、受信信号の出力から検出されるトランスポンダと書込み／読出し装置との間の間隔に特に適している伝送標準へのチェンジが行われる。例えばチップカードと書込み／読出し装置とが離れる場合に伝送標準のチェンジは言うまでもなく、書込み／読出し装置と一致した場合にのみ行われ、この書込み／読出し装置において、該変換すべき伝送標準が実施されていなければならない。
【００４３】
制御信号ＳＳを発生するために、有利には、検出ユニットＤＥが受信機ＥＭＰの電圧調整器ＳＲに接続されている。図４に示したように電圧調整器は、最も簡単な場合、基準電圧源Ｖｒｅｆ、比較器ＯＰ１及び調整可能な抵抗Ｔ２から成る。この場合、演算増幅器ＯＰ１は、整流器の出力端子の間に印加される、高周波信号から整流によって発生された電圧Ｖｇを基準電圧Ｖｒｅｆと比較する。電圧調整器ＳＲの出力端子Ａ１，Ａ２の間に接続される抵抗Ｔ２の抵抗値は、ＶｇとＶｒｅｆとの差に依存して調整設定され、その際、ＶｇがＶｒｅｆに対して大きければ大きいほど、この抵抗は小さくなる。受信された高周波信号の出力が大きければ大きいほど、電圧Ｖｇの値は大きい。このようにして、電圧Ｖｇと一定電圧Ｖｒｅｆとの間の差は、受信された高周波信号の強さの尺度として用いるのに適している。検出ユニットＤＥは最も簡単な場合、比較器Ｋを備えており、比較器Ｋは、電圧Ｖｇと電圧Ｖｒｅｆとを比較し、その出力側にディジタル制御信号を供給する。該ディジタル制御信号の値は、電圧ＶｇがＶｒｅｆより大きいかどうか、すなわち高い入力レベルが示されているかどうか、又は電圧ＶｇがＶｒｅｆより小さいかどうか、すなわち低い入力レベルが示されているかどうかに依存している。また比較器は、制御信号を発生するために、電圧調整器の信号路の別の位置に接続することもできる。有利には、検出ユニットＤＥは、電圧Ｖｇの短期間の変動が制御信号ＳＳの変化として伝送されないように考慮するサンプルホールド素子を備えている。
【００４４】
もちろん、図示の検出ユニットＤＥは、２つの伝送標準、例えば近接範囲のための伝送標準と周辺範囲のための伝送標準との間で選択すべき場合にのみ適している。カードと書込み／読出し装置との間の間隔に依存して３つ以上の伝送標準から選択するために、例えば量子化器を用いて、３つ以上の値をとることの出来る制御信号を供給する検出ユニットが設けられる。
【００４５】
送信ユニット、受信ユニットおよび処理ユニットを有する書込み／読出し装置の機能構造は、実質的にトランスポンダの構造に相応し、したがって、詳細な説明は不要である。
【００４６】
さらに、当該方法の対象は、特に本発明の伝送システムを用いて実施可能であるような無接触にデータ伝送をするための方法である。この方法は、受信ユニット、処理ユニット、送信ユニットならびに検出ユニットを有するトランスポンダを用いることを意図しており、その際、受信ユニット及び送信ユニットは、特に種々の伝送標準の対象であるような、少なくとも２つの種々に変調及び／又は符号化された高周波信号を受信および処理、あるいは発生することができるように設計されている。特にこの方法の目的は、トランスポンダと書込み／読出しステーションとの間の間隔に依存して最適である伝送方式を選択することである。
【００４７】
トランスポンダが書込み／読出しステーションの送信範囲に入って、高周波信号が受信機ＥＭＰにより受信されると、整流器ＧＬおよび電圧調整器ＳＲが、送信ユニットＳＥ、受信ユニットＥＭＥおよび処理ユニットＶＥのための給電電圧を発生する。まずはトランスポンダには、当該高周波信号がどの伝送標準に基づいているのか検出できない、なぜなら既述のように、種々の伝送標準が同じ搬送波周波数を使用するからである。したがって、本方法の第１の実施形態は、給電電圧が印加されると、受信ユニットＥＭＥおよび場合によっては送信ユニットＳＥをまず、書込み／読出しステーションとトランスポンダとの間の間隔に関して最もロバスト性の高い伝送標準の高周波信号の受信および送信のために調整設定するように構成されている。このことは、書込み／読出しステーションから、トランスポンダとコンタクトを行うために、規則的な時間間隔で相応する標準規格のリクエスト信号が伝送されることを前提としている。コンタクトが形成されると、次に、検出ユニットＤＥの出力側に、高周波信号の受信された出力に依存した制御信号が供給される。チップカードがどのくらい書込み／読出し装置の近くにあるかに応じて、送信ユニットＳＥ及び受信ユニットＥＭＥの信号処理ユニットを別の伝送標準に切換えることによりチェンジが行われる。その際、書込み／読出し装置が当該伝送標準にのっとっていることを前提としている。
【００４８】
また既述のように、まず、書込み／読出し装置によってどの伝送方式が用いられているかを検出するために、トランスポンダを同時に、種々の方法を用いて伝送された信号の受信に調整する方法もある。次いで、その伝送方式に必要でない受信ユニットおよび送信ユニットのコンポーネントが遮断されるか、或いは、受信信号の強さに依存して別の伝送方式にチェンジすることができる。
【００４９】
トランスポンダが書込み／読出し装置と第１のコンタクトを行うための別の方法は、給電電圧が処理ユニットＶＥに印加されてから、処理ユニットＶＥによって受信機ＥＭＥのそこにある信号処理ユニットが順次制御され、信号処理ユニットのうちの１つにより有効な信号、通常はリクエスト信号が、書込み／読出し装置から受信されるまでを意図している。この場合、信号処理ユニットのそれぞれが、１つの伝送方式の信号の受信および処理できるように設計されており、その際、種々の標準規格の信号は通常、変調及び／又は符号化において区別できる。丁度アクティブである信号処理ユニットから、処理ユニットＶＥは、書込み／読出しステーションによって用いられている伝送方式を検出する。次いで、書込み／読出しステーションとのコンタクトを形成するために、処理ユニットは送信ユニットの相応する信号処理ユニットを選択する。送信方法のチェンジは、受信された高周波信号の出力に依存して、第１のコンタクトの形成の後に行われる。
【００５０】
伝送方式のチェンジに対する基準は処理ユニットに格納されており、処理ユニットは有利には、プログラム可能であり、例えばＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭを有している。このことは特に次のような利点を有する、すなわち、唯一つの伝送方式のみを用いなければならない用途に対しても、トランスポンダの同じハードウェアを利用することができる。トランスポンダにおいてハードウェア条件の合った使用可能な伝送方式が、処理ユニットにより、相応するコーダ、変調器、復調器ならびにデコーダを制御することによって選択される。
【００５１】
トランスポンダによって受信された出力が変化し、検出ユニットＤＥあるいは処理ユニットＶＥに格納されているルールに基づいて、伝送方式のチェンジが有利であることが判明すると、書込み／読出し装置が別の伝送方式に切換わるように、相応する符号が書込み／読出し装置に送信される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の伝送システムのトランスポンダのブロック回路図を示す。
【図２】  受信ユニットの詳細図を含んだトランスポンダのブロック回路図である。
【図３】  受信ユニットのコンポーネントを制御するための回路の実施例である。
【図４】  受信ユニットの電圧調整器および検出ユニットの実施形態を詳細に示した図である。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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