DE69621176T2

DE69621176T2 - Kontaktlose IC-Karte und System dafür

Info

Publication number: DE69621176T2
Application number: DE69621176T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Matsubara
Original assignee: Renesas Design Corp; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Renesas Design Corp; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-03-03
Filing date: 1996-02-15
Publication date: 2002-10-02
Anticipated expiration: 2016-02-16
Also published as: EP1170696A2; EP0730251A2; US5751765A; DE69621176D1; EP1170696A3; JPH08241383A; EP0730251A3; EP0730251B1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine kontaktlose IC-Karte zum Ausführen von Datensendung und Datenempfang durch eine Radiowelle oder dergleichen, und auf ein kontaktloses IC-Kartensystem, das die Karte verwendet.

ZUM STAND DER TECHNIK

Fig. 15 ist ein Blockdiagramm, das in schematischer Weise eine Anordnung eines allgemein bekannten IC-Kartensystems der kontaktlosen Art zeigt. In Fig. 15 ist das System gezeigt mit der Ausstattung einer kontaktlosen IC-Karte (diese wird nachstehend lediglich als Karte bezeichnet) 1, einer Lese- und Schreibeinheit (wird nachstehend lediglich als R/W bezeichnet) 2 für die Datensendung und den Datenempfang durch eine Radiowelle zu und von der Karte 1, und einem Hauptcomputer 3, der durch ein Kabel C angeschlossen ist (drahtgebundenes Sende- und Empfangssystem) für die R/W 2 zur Steuerung.
Die Karte 1 setzt ist aufgebaut aus einer Antenne 4 zur Sendung und zum Empfang, einer Modulationsschaltung 5 für die Modulation der gesendeten Daten, einer Demodulationsschaltung 6 für die Demodulation der empfangenen Daten, einer Gleichricht- und Spannungssteuerschaltung 7 zum Gleichrichten eines Wechselstromsignals aus der Sende- und Empfangsantenne 4 und des weiteren zum Regeln des gleichgerichteten Signals auf eine gewünschte Betriebsspannung, die wiederum geliefert wird an die jeweiligen Abschnitte, und einem E²PROM 9 zum Speichern von Programmen und Daten. Auch enthalten in der Karte 1 ist ein Steuerabschnitt 8 mit einer CPU (nicht dargestellt), einem Speicher (nicht dargestellt), der Programme zum Betrieb der CPU und anderes speichert.
Des weiteren enthält die R/W 2 eine Sende- und Empfangsantenne 21, eine Modulations- und Demodulationsschaltung 22 für die Modulation der zu sendenden Daten und für die Demodulation der empfangenen Daten, und einen Steuerabschnitt zum Steuern der Datensendung. Eine R/W 2-seitige CPU und ein Programm für den Betrieb der CPU sind vorgesehen im Steuerabschnitt 23 für den Hauptcomputer 3. Aus diesem Grund können die R/W 2 und der Hauptcomputer 3 angesehen werden als eine Einheit, die gelegentlich als eine R/W bezeichnet wird.
Im Betrieb sind die Karte 1 und die R/W 2 elektrisch in keiner Verbindungsbeziehung durch ein Kabel oder dergleichen miteinander, sondern das Senden und Empfangen der Daten zwischen ihnen wird bewerkstelligt durch eine Radiowelle EM. Die R/W 2 wird mit dem Hauptcomputer 3 durch das Kabel C verbunden, um unter der Steuerung des Hauptcomputers 3 betriebsbereit zu sein.
Kürzlich bekannt geworden ist ein Produkt, das eine Radiowelle aus der R/W 2 innerhalb der Karte 1 zum Erzeugen einer Betriebsspannung gleichrichtet. An dieser Stelle enthält die Karte 1 die Gleichricht- und Spannungssteuerschaltung 7, und akzeptiert durch die Sende- und Empfangsantenne 4 eine Radiowelle aus einer externen Einheit, wie einer R/W 2, so daß die Gleichricht- und Steuerschaltung 7 eine gewünschte Betriebsspannung erzeugt, um die Stromversorgung für die jeweiligen internen Schaltungen (Schaltungsblöcke) bereitzustellen, wodurch die Karte 1 in Betrieb genommen wird.
In der Karte 1 wird der Empfang der Daten aus der R/W 2 mit der Sende- und Empfangsantenne 4 durchgeführt, und die empfangenen Daten werden in der Demodulationsschaltung 6 demoduliert und werden dann in den Steuerabschnitt 8 eingegeben. Der Steuerabschnitt 8 decodiert die Daten aus der R/W 2 und realisiert eine Operation gemäß der decodierten Ergebnisse.
Wird beispielsweise ein ID-Code nach außen ausgegeben, wird der im voraus im E²PROM 9 gespeicherte ID-Code, der als Datenspeicher dient, in der Modulationsschaltung 5 moduliert und wird gesendet durch die Sende- und Empfangsantenne 4 an die R/W 2 in der Form der Radiowelle EM. Wenn andererseits die Daten in die Karte 1 geschrieben werden, erfolgt das Schreiben der Daten in den E²PROM 9 unter der Steuerung des Steuerabschnitts 8.
Unter der Steuerung des Hauptcomputers 3, der mit diesem verbunden ist, steuert in der R/W 2 der Steuerabschnitt 23 die Modulations- und Demodulationsschaltung 22 für das Senden und Empfangen der Daten. Die Modulations- und Demodulationsschaltung 22 kombiniert eine Modulationsschaltung und eine Demodulationsschaltung, und die Sendung wird bewerkstelligt durch die Modulations- und Demodulationsschaltung 22 aus der Sende- und Empfangsantenne 21 sowohl bei Datensendung als auch bei Datenempfang.
Wie in Fig. 16 gezeigt, sind darüber hinaus als typische Datenmodulationsverfahren die folgenden drei bekannt. Das heißt, das erste Verfahren ist die ASK-Modulation (Amplitudenumtastungsmodulation), bei der die Daten "1/0" zur Entsprechung zweier Arten von Amplituden gemacht werden, das zweite Verfahren ist die FSK-Modulation (Frequenzumtastungsmodulation), wobei die Daten "1/0" zur Entsprechung zweier Arten von Frequenzen gemacht werden, und das dritte Verfahren ist die PSK-Modulation (Phasenumtastungsmodulation), wobei die Daten "1/0" zur Entsprechung der An- oder Abwesenheit der Phasenvariation der Radiowelle gestaltet werden.
Bekannte kontaktlose IC-Karten können allgemein mit lediglich einer der zuvor genannten Modulationsverfahren zu Rande kommen. Beispielsweise führt eine Kommunikationseinheit die Datensendung und den Datenempfang gemäß dem FSK- Modulationsverfahren aus, und ist offenbart in der japanischen veröffentlichten ungeprüften Patentanmeldung Nr. 5-210768, und dieser Stand der Technik ist in der Lage, die Datensendung und den Datenempfang auf der Grundlage der FSK-Modulation auszuführen, während die Datensendung und der Datenempfang nicht auf der Datengrundlage der anderen Modulationen erfolgen. Des weiteren offenbart die japanische veröffentlichte ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 5-143792 ein Verfahren des Sendens sowohl der Daten als auch der Stromversorgung durch Radiowellen. Wie im erstgenannten Stand der Technik adoptiert dieser Stand der Technik jedoch das ASK-Modulationsverfahren und kann folglich kein anderes Modulationsverfahren ausführen.
Wie zuvor beschrieben, können die bekannten kontaktlosen IC-Karten allgemein nur eines der zuvor genannten Modulationsverfahren anwenden, wodurch sich die Schaltungsanordnung bei jedem Modulationsverfahren unterscheidet, und um eine Vielzahl von Modulationsverfahren anwenden zu können, wird die Schaltungsanordnung kompliziert und umfangreich. Das heißt, es werden Schwierigkeiten erwartet, wenn verschiedene Arten von Modulationsschaltungen innerhalb der größenbegrenzten Karte unabhängig voneinander eingerichtet werden, und von daher ist diese Anordnung bisher nicht realisiert worden. Aus diesem Grund ist die bekannte kontaktlose IC-Karte auf die Verwendung in einem System mit demselben Modulationsverfahren wie dasjenige der IC-Karte beschränkt, so daß das Problem entsteht, daß dem Anwendungsbereich eine Beschränkung auferlegt wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist entwickelt worden, um die zuvor genannten Probleme zu lösen, und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kontaktlose IC-Karte zu schaffen, die in der Lage ist, die Datensendung auf der Grundlage einer Vielzahl von Arten der Modulationsverfahren bereitstellen, sowie ein System, das diese Karte verwendet.
Eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Datensendeverfahren mit einer höheren Zuverlässigkeit für ein kontaktloses IC-Kartensystem zu schaffen.
Nach einem ersten Aspekt dieser Erfindung vorgesehen ist eine kontaktlose IC-Karte, die eine Radiowelle als Kommunikationsmedium verwendet, mit: einem Antennenmittel zum Senden und Empfangen von Daten; einem Modulationsmittel zum Ausführen einer PSK- und FSK-Modulation von gesendeten Daten durch Umschalten einer Resonanzfrequenz des Antennenmittels zur Anpassung an die Sendedaten; einem PSK/FSK-Schaltmittel zum Ausführen einer Umschaltoperation, so daß das Modulationsmittel entweder die PSK- oder die FSK-Modulation durchführt; einem Demodulationsmittel zum Demodulieren von über das Antennenmittel empfangene Daten; und mit einem Steuermittel zum Steuern des jeweiligen Mittels.
Nach dem ersten Aspekt der Erfindung ist die kontaktlose IC- Karte ausgestattet mit einer einfachen Schaltung, die über einen Resonanzfrequenz-Umschaltabschnitt verfügt zum Umschalten der Resonanzfrequenz des Antennenmittels, und eine Modulationsschaltung zum Ansteuern des Umschaltabschnitts, und ein PFSEL-Schalter der Modulationsschaltung ist lediglich mit VDD oder GND verbunden. Somit kann eine Karte entweder die PSK- Modulation oder die FSK-Modulation auswählen und ist weiterhin einem großen Bereich einsatzfähig.
Nach einem zweiten Aspekt dieser Erfindung vorgesehen ist eine kontaktlose IC-Karte, bei der das Modulationsmittel ausgestattet ist mit: einem ersten Modulationsabschnitt zum Ausführen der PSK- und FSK-Modulation zu einer ersten Modulationszeitvorgabe; einem zweiten Modulationsabschnitt zum Ausführen der PSK- und FSK-Modulation bei einer zweiten Modulationszeitvorgabe; und mit einem Modulationszeitvorgabe- Umschaltmittel zum Ändern der Modulationszeitvorgabe durch Umschalten einer Schaltung zwischen dem ersten und dem zweiten Modulationsabschnitt.
In der kontaktlosen IC-Karte nach dem zweiten Aspekt der Erfindung ist das Modulationsverfahren auswählbar (kann ausgewählt werden) zwischen der PSK-Modulation und der FSK- Modulation, und die Modulationszeitvorgabe für die Daten, die gesendet werden, ist umschaltbar (kann umgeschaltet werden) zwischen einer Modulationszeitvorgabe, bei der die Modulation bewerkstelligt wird als Reaktion auf die Inversion der Sendedaten "0/1" und eine Modulationszeitvorgabe, bei der die Modulation immer bewerkstelligt wird, beispielsweise wenn die Daten, die gesendet werden, "0" sind, womit die Karte mit mehreren Datenkommunikationsspezifikationen zu Rande kommt.
Gemäß einem dritten Aspekt ist ein kontaktloses IC-Kartensystem vorgesehen, das über eine kontaktlose IC-Karte verfügt, die die zuvor genannten ersten und zweiten Aspekte und ein Lese- und Schreibelement besitzt, das ein Antennenmittel enthält, um das Senden und Empfangen von Daten auszuführen, zu und von der IC-Karte, ein Modulations- und Demodulationsmittel zum Ausführen der Modulation und Demodulation von Daten, die gesendet worden sind und empfangen wurden durch das Antennenmittel, und Steuermittel zum Steuernder zuvor genannten Mittel.
Im kontaktlosen IC-Kartensystem nach dem dritten Aspekt dieser Erfindung ist die Karte auswählbar aus dem PSK- Modulationsverfahren und dem FSK-Modulationsverfahren, wobei die Modulationszeitvorgabe von Daten, die gesendet worden sind, eingerichtet ist zum Umschalten in einer gewissen Art der Karte, mit dem Ergebnis, daß die Beziehung zwischen der R/W und der Karte flexibler wird, um ein System zu realisieren, das erweiterbar im Bereich der Kartenanwendung ist.
Gemäß einem vierten Aspekt dieser Erfindung enthält das Antennenmittel im Lese- und Schreibelement eine Antenne zum Datensenden und eine Antenne zum Datenempfang, die getrennt voneinander vorgesehen sind.
Im kontaktlosen IC-Kartensystem nach dem vierten Aspekt dieser Erfindung ist das Antennenmittel geteilt in die Sendeantenne und die Empfangsantenne, um zwei Arten von Antennencharakteristiken für das Senden und das Empfangen zu bieten, wodurch die Anordnung der Sendeantenne die Antenneneigenschaft des Entwickelns einer Sendeleistung beibehalten kann, während die Empfangsantenne eine Antennenempfindlichkeit haben kann, die einer schwachen Radiowelle genügt, die ein kontaktloses IC-Kartensystem realisieren kann, das in der Lage ist, das Datensenden und Datenempfangen über eine große Übertragungsentfernung auszuführen.
Nach einem fünften Aspekt dieser Erfindung vorgesehen ist eine Lese/Schreibeinrichtung des dritten und vierten Aspekts, die die PSK-Modulation bei der Datensendung verwendet, wobei die kontaktlose IC-Karte die FSK-Modulation bei Datensendung verwendet.
Im kontaktlosen IC-Kartensystem nach dem fünften Aspekt dieser Erfindung wird das Datensenden aus der R/W zur Karte realisiert auf der Grundlage der PSK-Modulation, wohingegen das Datensenden von der Karte zur R/W realisiert wird auf der Grundlage der FSK-Modulation. Da mit dieser Anordnung kein Bedarf besteht für eine komplizierte Demodulationsschaltung für die FSK-Modulation, die in der Karte enthalten sein muß, wird die Demodulationsschaltung innerhalb der Karte so ausgelegt, um der PSK-Modulation gerecht zu werden, mit dem Ergebnis, daß die Größenverringerung und die Preisverringerung der Karte möglich wird. Da darüber hinaus die R/W-Seite die Demodulation für die FSK-Modulation ausführt, kann ein kontaktloses IC-Kartensystem so realisiert werden, daß selbst eine Radiowelle mit höherer Frequenz empfangen werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Aufgabe und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung deutlich.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung einer kontaktlosen IC-Karte nach einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine Darstellung einer Anordnung einer Sende- und Empfangsantenne, eines Resonanzfrequenz-Umschaltabschnitts und einer Modulationsschaltung der Karte von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Darstellung eines Beispiels der Modulationsschaltung in Fig. 1;
Fig. 4A und 4B sind Zeittafeln, die verfügbar sind zur Beschreibung der Arbeitsweise der Modulationsschaltung von Fig. 3;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung einer kontaktlosen IC-Karte nach einem anderen Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt;
Fig. 6 ist eine Darstellung eines Beispiels von der Modulationsschaltung in Fig. 5;
Fig. 7 ist eine Zeittafel, die nützlich ist zur Erläuterung einer Arbeitsweise der Modulationsschaltung von Fig. 6;
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines kontaktlosen IC-Kartensystems nach einem weiteren Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt;
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines kontaktlosen IC-Kartensystems nach einem noch anderen Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines kontaktlosen IC-Kartensystems nach einem noch anderen Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt;
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Systems zeigt, das ein Datensendeverfahren ausführt;
Fig. 12 ist eine Darstellung von Wellenformen, die nützlich ist zur Erläuterung der Arbeitsweise vom System in Fig. 11;
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Systems zeigt, das ausgeführt wird in einem anderen Datensendeverfahren;
Fig. 14 ist eine Darstellung von Wellenformen, die verfügbar sind zur Beschreibung einer Arbeitsweise des Systems von Fig. 13;
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines bekannten kontaktlosen IC-Kartensystems zeigt; und
Fig. 16 ist eine Darstellung von Wellenformen, die nützlich ist zur Beschreibung eines Modulationsverfahrens für eine kontaktlose IC-Karte.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Unter Bezug auf die Zeichnung sind nachstehend Ausführungsbeispiele nach der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung einer kontaktlosen IC-Karte nach einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt. In dieser kontaktlosen IC-Karte (die nachstehend lediglich als Karte bezeichnet wird) 10 ist das Modulationsverfahren beim Datensenden auswählbar aus zwei Arten von Modulationen: dem PSK-Modulationsverfahren und dem FSK-Modulationsverfahren mit einer einfachen Schaltungsanordnung.
In Fig. 1 ist die gezeigte Karte 10 ausgestattet mit einer Sende- und Empfangsantenne 4, einem Resonanzfrequenz- Umschaltabschnitt 40 zum Umschalten der Resonanzfrequenz von der Sende- und Empfangsantenne 4, einer Modulationsschaltung 50 zum Ansteuern des Resonanzfrequenz-Umschaltabschnitts 40 zum Umschalten der Resonanzfrequenz, um eine Anpassung von Daten, die zu senden sind, zu erreichen, so daß die Sendedaten in selektiver Weise entweder der PSK-Modulation oder der FSK-Modulation unterzogen werden, einem PFSEL-Umschalter 11 zum Umschalten zwischen der PSK-Modulation und der FSK-Modulation für die Modulationsschaltung 50, einer Demodulationsschaltung 6, eine Gleichricht- und Spannungssteuerschaltung 7, einem Steuerabschnitt 8 und einem E²PROM 9.
Der PFSEL-Umschalter 11 hat einen PFSEL-Anschluß, der gekoppelt ist mit VDD oder GND, um das Umschalten zu realisieren für die PSK-Modulation oder für die FSK-Modulation. Beispielsweise ist er vorgesehen als Anschluß innerhalb der IC- Karte 10, und sein Anschluß ist verbunden mit VDD oder mit GND bei der Herstellung, um ausgestattet zu sein als Stellanschluß, oder ist aufgebaut als ein mechanischer Umschalter, der auf einer Oberfläche der Karte 10 plaziert ist, oder als ein Umschalter mit einem Transistor, der gemäß einem Befehlssignal aus der R/W ein- und ausschaltet.
Fig. 2 zeigt Anordnungen der Sende- und Empfangsantenne 4, des Resonanzfrequenz-Umschaltabschnitts 40 und der Modulationsschaltung 50 in Fig. 1. Die Resonanzfrequenz f der Sende- und Empfangsantenne 4 hängt ab vom Wert einer Spule L und einem Wert eines Kondensators C1 und ist errechenbar als f = 1/(2 LC1). Bei der üblichen Sende- und Empfangsantenne ist die Resonanzfrequenz herkömmlicherweise bestimmt worden durch einen Satz von LC für die Datensendung und den Datenempfang nach außen und von außen. Bei dieser Erfindung ist zum Realisieren der PSK-Modulation und der FSK-Modulation das Resonanzfrequenz- Umschaltsystem ausgestattet mit einem Kondensator C2 und einer Umschalteinrichtung Tr1, um die Resonanzfrequenz der Sende- und Empfangsantenne 4 zu halbieren.
Wenn die Umschalteinrichtung Tr1 aus einem Transistor besteht, der im Leitzustand ist, gilt C = C1 + C2, und wenn die Umschalteinrichtung Tr1 Im Sperrzustand ist, gilt C = C1. Beispielsweise in einem Falle, bei dem die Resonanzfrequenz auf f = 400 KHz eingestellt Ist in einem Zustand, daß die Schalteinrichtung Tr1 im Sperrzustand ist, gilt L = 350 uH und C1 = 452,3 pF. Im Falle, daß die Resonanzfrequenz f auf 200 KHz eingestellt ist und 1/2 von 400 KHz ist, wenn die Umschalteinrichtung Tr1 in den leitenden Zustand übergeht, wird der C-Wert der Resonanzschaltung C = C1 + C2, und f = 200 KFz bedeutet L = 350 uH und 0 = 1,81 nF, so daß C2 = 1,358 nF ist.
In diesem Ausführungsbeispiel macht die Sende- und Empfangsantenne 4 das Antennenmittel aus, der Resonanzfrequenz- Umschaltabschnitt 40 und die Modulationsschaltung 50 bilden das Modulationsmittel, der PFSEL-Umschalter 11 setzt sich zusammen aus dem PSK/FSK-Umschaltmittel, die Demodulationsschaltung organisiert das Demodulationsmittel und der Schaltabschnitt 8 bildet das Steuermittel.
Fig. 3 zeigt in konkreter Weise ein Beispiel der Modulationsschaltung 50, die betriebsbereit zum Steuern der Umschalteinrichtung Tr1 des Resonanzfrequenz-Umschaltabschnitts 40, und Fig. 4A und 4B veranschaulichen Zeittafeln, die zu dieser Schaltung gehören. In Fig. 3 kommen ein Trägersignal CAR und Sendedaten TXD aus der Steuerschaltung 8, und die Modulation wird zu einer Zeit bewerkstelligt, die vom Trägersignal CAR abhängt. Ein Ausgangssignal A, aufgezeigt in Fig. 3, ist gekoppelt mit einem Gate-Eingangsanschluß der Umschalteinrichtung Tr1, die in Fig. 2 gezeigt ist.
In Fig. 3 bedeutet Bezugszeichen 501 einen D-Flipflop zum Annehmen der Sendedaten TXD in einem Zustand unter Verwendung des Trägersignals CAR als Taktsignal, Bezugszeichen 502 bedeutet einen D-Flipflop zum Annehmen des Ausgangssignals vom D-Flipflop 501 in einem Zustand unter Verwendung des Trägersignals CAR als Taktsignal; Bezugszeichen 503 bedeutet ein NAND-Glied zum Annehmen des Ausgangssignals vom D-Flipflop 502 und eines PFSEL- Signals, Bezugszeichen 504 bedeutet ein NOR-Glied zum Empfangen des Ausgangssignals vom D-Flipflop 501 und des Ausgangssignals vom NAND-Glied 503, Bezugszeichen 505 steht für eine Schaltung mit einem AND-Glied 507 und einem NOR-Glied 508, und Bezugszeichen 506 bedeutet eine Schaltung mit einem AND-Glied 509 und einem NOR-Glied 510.
Als Zweites erfolgt nachstehend die Beschreibung der Arbeitsweise dieser Schaltung. Die Beschreibung beginnt unter Bezug auf Fig. 4A mit der PSK-Modulation, wenn der PFSEL- Umschalter 11 in der Modulationsschaltung 50 plaziert ist in Verbindung mit VDD (Stromversorgungsseite). Wenn die Sendedaten TXD aus dem Steuerabschnitt 8 von "L" → "H" oder "H" → "L" übergehen, stellt das Ausgangssignal der Modulationsschaltung 50 eine Signalwellenform bereit, die mit A aufgezeigt ist, und wenn die Signalwellenform A in den "H"-Zustand kommt, wird die Umschalteinrichtung Tr1 den Leitzustand annehmen.
Wenn die Schalteinrichtung Tr1 den Leitzustand annimmt, wie zuvor beschrieben, wird die Resonanzfrequenz der Sende- und Empfangsantenne 4 auf die Hälfte der Resonanzfrequenz eingestellt, bei der sie im gesperrten Zustand ist, und von daher nimmt die Ausgangswellenform der Sende- und Empfangsantenne 4 die Ausgangswellenform an beiden Enden von L an, wie in Fig. 4A gezeigt. Das heißt, in der Ausgangswellenform über L in Fig. 4A wird die Signalwellenform die, wie sie durch die gestrichelte Linie aufgezeigt ist, wenn die Umschalteinrichtung Tr1 nicht in den leitenden Zustand übergeht. Wenn andererseits die Umschalteinrichtung Tr1 in den leitenden Zustand übergeht, wird die Resonanzfrequenz 1/2 während einer Periode in Hinsicht auf die ursprüngliche Frequenz, und kehrt danach zurück zur ursprünglichen Resonanzfrequenz, womit die Phasenmodulation erreicht wird.
Zweitens erfolgt nachstehend eine Beschreibung der FSK- Modulation, wenn der PFSEL-Umschalter 11 mit GND (Masseseite) verbunden ist. Fig. 4B zeigt Signalwellenformen zur Verbindung des PFSEL-Umschalters 11 mit GND. Mit der Verbindung des PFSEL- Umschalters 11 mit GND hält das Ausgangssignal A den Signalzustand, bis der Zustand des Signals aus den Sendedaten TXD invertiert, und von daher wird die Leitendschaltzeit der Schalteinrichtung Tr1 gesteuert, so daß die Ausgangswellenform aus der Resonanzschaltung der Sende- und Empfangsantenne 4 die Ausgangswellenform über L wird, wie in Fig. 4B gezeigt, so daß die Frequenzmodulation realisiert wird.
Wie zuvor beschrieben, ist in der kontaktlosen IC-Karte nach diesem Ausführungsbeispiel nur eine einzige einfache Schaltung vorgesehen, die den Resonanzfrequenz-Umschaltabschnitt enthält, um die Resonanzfrequenz der Sende- und Empfangsantenne umzuschalten, und die Modulationsschaltung zum Aktivieren des Umschaltabschnitts, und der PFSEL-Umschalter dieser Modulationsschaltung ist mit VDD oder mit GND verbunden, mit dem Ergebnis, daß eine Karte sowohl das PSK- als auch das FSK- Modulationsverfahren ausführen kann, was dazu führt, daß eine kontaktlose IC-Karte in einem weiten Anwendungsbereich anwendbar ist.

Zweites Ausführungsbeispiel

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung einer kontaktlosen IC-Karte nach einem weiteren Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt. Diese Karte, bezeichnet mit Bezugszeichen 10a, kann das Umschalten zwischen PSK- und FSK- Modulation ausführen und kann des weiteren das zuvor genannte erste Ausführungsbeispiel ändern in der Zeitvorgabe der Sendedatenmodulation.
Die unterschiedlichen Punkte der Karte 10A, die in Fig. 5 gezeigt sind, zur Karte 10 in Fig. 1 beziehen sich auf die Anordnung einer Modulationsschaltung 51, die später beschrieben wird, und der Bereitstellung eines TXEL-Umschalters 12 zum Ändern der Zeitvorgabe zur Modulation der Sendedaten. Obwohl im zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel die Sendedatenmodulation bewerkstelligt wird zu einer Zeit, zu der "0/1" der Sendedaten invertieren, läßt die Karte 10a nach dieser Erfindung die Modulation zu, die bewerkstelligt wird, wenn die "0/1" der Sendedaten invertiert werden und die Modulation immer durchgeführt wird, wenn die Sendedaten "0/1" sind. Das Umschalten wird erzielt durch den TXSEL-Umschalter 12.
Ein konkretes Beispiel der Modulationsschaltung 51 in diesem Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 gezeigt. In Fig. 6 ist ein Abschnitt, der mit Bezugszeichen a aufgezeigt ist, eine Schaltung, die die Modulation ausführt, wenn "0/1" der Sendedaten invertieren, dessen Anordnung und Arbeitsweise grundsätzlich gleich jener ist, die anhand Fig. 3 beschrieben wurde. Ein Abschnitt, der durch Zeichen b aufgezeigt ist, bedeutet eine Schaltung, die immer die Modulation ausführt, wenn die Sendedaten "0" sind, und ein Abschnitt, aufgezeigt durch Zeichen c, ist eine Schaltung, die der selektiven Anlieferung entweder des Ausgangssignals C vom Abschnitt a dient oder des Ausgangssignals D vom Abschnitt b zum Resonanzfrequenz- Umschaltabschnitt 40.
Im Abschnitt b von Fig. 6 ist die Anordnung, zusammengesetzt aus den Komponenten 501a bis 510a, grundsätzlich dieselbe wie diejenige des Abschnitts a. Des weiteren stellt Bezugszeichen 511 in Fig. 6 ein NOR-Glied dar, Bezugszeichen 512 bedeutet eine Schaltung mit einem AND-Glied 513 und einem NOR-Glied 514 und Bezugszeichen 515 bedeutet einen D-Flipflop. Das NOR-Glied 511 nimmt als Eingangssignale die Sendedaten TXD auf und das Ausgangssignal vom D-Flipflop 515. Die Schaltung 512 empfängt als Ausgangssignale die Sendedaten TXD, das Ausgangssignal vom NOR-Glied 511 und das Ausgangssignal vom D-Flipflop 515. Darüber hinaus nimmt der D-Flipflop 515 als einen Takt ein Teilsignal BPS auf, das gewonnen wird durch Teilen des Trägersignals CAR, und nimmt des weiteren als Eingangssignal das Ausgangssignal vom NOR-Glied 514 auf, wobei das Ausgangssignal B geliefert wird an den D-Flipflop 501a.
Im Abschnitt c sind Komponenten 516 bis 518 und eine Komponente 519 an der Ausgangsseite jeweils Inverter. Wenn im Abschnitt c der TXSEL-Umschalter 12 verbunden ist mit VDD (Stromversorgungsseite), wird das Ausgangssignal C vom Abschnitt a ausgegeben aus einem Ausgangsanschluß, der durch Zeichen A aufgezeigt ist, während das Ausgangssignal D vom Abschnitt b herausgenommen wird aus dem Ausgangsanschluß A, wenn eine Verbindung mit GND (Masseseite) besteht.
In diesem Ausführungsbeispiel setzt sich der Abschnitt a in Fig. 6 zusammen aus dem ersten Modulationsabschnitt, der Abschnitt b bildet den zweiten Modulationsabschnitt und der Abschnitt, der mit dem TXSEL-Umschalter 12 gekoppelt ist, organisiert das Modulationszeitvorgabe-Umschaltmittel.
Speziell die Schaltungsarbeitsweise des Abschnitts b ist des weiteren nachstehend anhand einer Zeittafel von Fig. 7 beschrieben. Die Beschreibung erfolgt in Hinsicht auf den Zustand, daß der TXSEL-Umschalter 12 verbunden ist mit GND und der PFSEL-Umschalter 11 verbunden ist mit VDD. Ein TXEN-Signal ist eine Datensendung, die ein Signal aus der Steuerschaltung 8 ermöglicht, und ist gekoppelt mit einem Rücksetzeingang vom D-Flipflop 515. Während das TXEN-Signal "0" ergibt, wird das Ausgangssignal B vom D-Flipflop 515 auf "1" festgesetzt, und wenn das TXEN-Signal in "1" übergeht, startet die Annahme der Sendedaten TXD. Das Teilsignal BPS wird erzielt durch Teilen des Trägersignals CAR und dient als Bezugstakt, der verwendet wird in einem Falle des Variierens des Sendedaten-TXD-Signals.
Nachdem die Rücksetzung den D-Flipflop 515 freigegeben hat aufgrund des TXEN-Signals, wenn das Teilsignal BPS ansteigt, arbeitet der D-Flipflop 515 so, daß gemäß der Variation des Sendedaten-TXD-Signals das Ausgangssignal B vom D-Flipflop 515 so wird, wie durch Zeichen B in Fig. 7 aufgezeigt. Das heißt, wenn die Sendedaten TXD "0" sind, ist ein Signal, das "0/1" vom Signal B invertiert, erhältlich. Das Signal wird eingegeben in dieselbe Schaltung wie im Abschnitt a. Da des weiteren zu dieser Zeit der TXSEL-Umschalter 12 verbunden ist mit GND, wenn die Sendedaten TXD "0" sind, wird ein Modulationssignal, wie es durch Zeichen A in Fig. 7 aufgezeigt ist, aus dem Ausgangsanschluß A gewonnen.
Obwohl dieses Ausführungsbeispiel beschrieben wurde für den Fall, daß die PSK-Modulation immer durchgeführt wird, wenn die Sendedaten auf "0" sind, ist es auch möglich, daß das Modulationsverfahren (PSK-Modulation/FSK-Modulation) und die Modulationszeitvorgabe jeweils umgeschaltet werden durch Umschalten des PFSEL-Umschalters 11 und des TXSEL-Schalters 12.
Wie zuvor beschrieben, kann die kontaktlose IC-Karte nach diesem Ausführungsbeispiel entweder die PSK-Modulation auswählen oder die FSK-Modulation, und kann des weiteren die Modulationszeitvorgabe für die Sendedaten umschalten. Folglich ist es möglich, eine kontaktlose IC-Karte zu realisieren, die in der Lage ist, eine Anzahl von Datenübertragungsspezifikationen anzunehmen.

Drittes Ausführungsbeispiel

Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines kontaktlosen IC-Kartensystems nach einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt. Das kontaktlose IC-Kartensystem nach diesem Ausführungsbeispiel verwendet entweder die Karte 10 oder 10a, die im ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben worden sind.
Diese Beschreibung erfolgt für den Fall der Verwendung der Karte 10a gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Karte 10a ist so eingerichtet, daß der PFSEL-Umschalter 11 und der TXSEL- Umschalter 12 der Modulationsschaltung 51 umgeschaltet werden auf VDD oder GND gemäß dem Modulationsverfahren, das in diesem System angenommen wird inklusive der Karte und der Modulationszeitvorgabe. Somit wird das Einstellen selektiv ausgeführt für die PSK-Modulation oder für die FSK-Modulation, und des weiteren erfolgt in selektiver Weise das Verfahren, das die Modulation zu der Zeit durchgeführt wird, zu der "0/1" der Sendedaten invertiert werden, oder nach dem Verfahren, daß die Modulation immer ausgeführt wird, wenn die Sendedaten "0" sind.
Wenn die Karte 10a, die zu den Systemspezifikationen paßt, in den übertragungszulässigen Abstandsbereich für die R/W 2 kommt, empfängt die Sende- und Empfangsantenne 4 der Karte 10a eine Radiowelle aus der R/W 2, und die Gleichricht- und Spannungssteuerschaltung 7 entwickelt eine Betriebsspannung, so daß das Senden und Empfangen der Daten beginnt. In den Datensende- und -empfangsverfahren wird das Datensenden ausgeführt von der R/W 2 zur Karte 10a, nachdem die Karte 10a ihre Betriebsspannung erreicht hat, und die Karte 10a decodiert und verarbeitet die empfangenen Daten und sendet das verarbeitete Ergebnis an die R/W 2.
Obwohl die Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels in Hinsicht auf den Fall der Verwendung der Karte 10a gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt, selbst wenn die Karte 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird, sind die Datensendung und der Datenempfang mit derselben Prozedur möglich. Die Karte 10 nach dem ersten Ausführungsbeispiel führt nur das Einstellen des Modulationsverfahrens aus, das heißt die Auswahl entweder der PSK-Modulation oder der FSK-Modulation.
Das kontaktlose IC-Kartensystem nach diesem Ausführungsbeispiel, wie es zuvor beschrieben wurde, kann bestimmt werden zur Auswahl als Modulationsverfahren entweder der PSK-Modulation oder der FSK-Modulation, und ist auch eingerichtet zum Umschalten der Modulationszeitvorgabe für die Sendedaten abhängig von der Art der Karte, und von daher ist die Beziehung zwischen der R/W und der Karte flexibler, wodurch eine kontaktlose IC-Karte realisiert werden kann, die einen erweiterten Anwendungsbereich hat.

Viertes Ausführungsbeispiel

Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines kontaktlosen IC-Kartensystems nach einem weiteren Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zeigt. Im System nach diesem Ausführungsbeispiel ist das Antennenmittel der R/W 2a eingeteilt in eine Antenne 24 zum Senden und in eine Antenne 25 zum Empfangen, so daß während der Datensendung zur Karte 10 oder 10a die Sendedaten moduliert werden in einer Modulations- und Demodulationsschaltung 22 und gesendet werden als Radiowelle aus der Sendeantenne 24, während beim Datenempfang eine gesendete Radiowelle durch die Empfangsantenne 25 empfangen wird und dann demoduliert wird in der Modulations- und Demodulationsschaltung 22.
Bei der Prozedur des Datensendens und des Datenempfangens wird nach dem Modulationsverfahren des Systems der PFSEL- Umschalter 11 der Modulationsschaltung 50 oder 51 der Karte 10 oder 10a in Verbindung gebracht mit VDD oder GND (wenn das System auch ausgerüstet ist mit dem TXSEL-Umschalter 12 zum Umschalten der Modulationszeitvorgabe, wird dieser Umschalter ebenfalls betätigt), und wenn die Karte 10 oder 10a in den übertragungszulässigen Abstandsbereich der R/W 2a kommt, erhält die Empfangsantenne 4 der Karte 10 oder 10a eine Radiowelle aus der R/W 2a, so daß die Gleichricht- und Spannungssteuerschaltung 7 eine VDD-Spannung (Betriebsspannung) erzeugt, um das Senden und Empfangen der Daten zu starten.
Nachdem die Betriebsspannung die Karte 10 oder die Karte 10a beim Datensenden und Datenempfangen aktiviert hat, startet die Datensendung aus der R/W 2a zur Karte 10 oder 10a, um die empfangenen Daten, die in der Karte 10 oder 10a zu realisieren sind, zu decodieren und zu verarbeiten, wobei das verarbeitete Ergebnis von der Karte 10 oder 10a zur R/W 2a gesandt wird.
Im kontaktlosen IC-Kartensystem nach diesem Ausführungsbeispiel ist das Antennenmittel eingeteilt in die Sendeantenne und die Empfangsantenne, und folglich werden zwei Arten von Antennencharakteristiken gewonnen für das Senden beziehungsweise das Empfangen. Die Sendeantenne ist so eingerichtet, daß sie eine Antennencharakteristik hat, die eine Sendeleistung bereitstellen kann, während die Empfangsantenne eingerichtet ist, eine Antennenempfindlichkeit zu haben, die schwache Radiowellen aufnimmt, mit dem Ergebnis, daß ein kontaktloses IC-Kartensystem realisierbar ist, das in der Lage ist, die Datensendung und den Datenempfang über eine längere Übertragungsstrecke auszuführen.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines kontaktlosen IC-Kartensystems nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Im System nach diesem Ausführungsbeispiel wird die Datenübertragung von der R/W 2 zur Karte 10 oder 10a bewerkstelligt auf der Grundlage der PSK- Modulation, wohingegen die Datensendung aus der Karte 10 oder 10a zur R/W 2 erzielt wird auf der Grundlage der FSK-Modulation in einem Zustand, daß der PFSEL-Umschalter 11 der Modulationsschaltung 50 oder 51 mit GND verbunden ist.
In der Prozedur für die Datensendung und den Datenempfang ist der PFSEL-Umschalter 11 der Modulationsschaltung 50 oder 51 mit GND verbunden (wenn das System auch mit dem TXSEL-Umschalter 12 versehen ist, wird der Schalter 12 umgeschaltet, um zum System zu passen), und wenn die Karte 10 oder 10a in den übertragungszulässigen Abstandsbereich von der R/W 2 kommt, wird eine Radiowelle aus der R/W 2 empfangen durch die Sende- und Empfangsantenne 4 der Karte 10 oder 10a, so daß die Gleichricht- und Spannungssteuerschaltung 7 eine Betriebsspannung erzeugt, um die Datensendung oder der. Datenempfang zu starten.
Nachdem die Karte 10 oder 10a die Betriebsspannung erlangt hat, erfolgt die Datensendung aus der R/W 2 zur Karte 10 oder 10a auf der Grundlage der PSK-Modulation, und die Karte 10 oder 10a demoduliert, decodiert und verarbeitet die empfangenen Daten, bevor das Verarbeitungsergebnis aus der Karte 10, 10a zur R/W 2 auf der Grundlage der FSK-Modulation gesendet wird.
Im kontaktlosen IC-Kartensystem nach diesem Ausführungsbeispiel wird die Datensendung aus der R/W zur Karte gemäß der PSK-Modulation ausgeführt, während die Datensendung von der Karte zur R/W gemäß der FSK-Modulation erfolgt, mit dem Ergebnis, daß es keine Notwendigkeit gibt, eine komplizierte Schaltung für die FSK-Modulation in die Karte einzubauen, und wenn die Demodulationsschaltung innerhalb der Karte so ausgelegt ist, mit PSK-Modulation übereinzustimmen, ist die Größenverringerung und die Kostenverringerung der Karte möglich, wobei selbst eine Radiowelle mit einer höheren Frequenz empfangen werden kann, weil die R/W-Seite die Demodulation in Hinsicht auf die FSK-Modulation ausführt.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines kontaktlosen IC-Kartensystems zeigt, das ein Datensendeverfahren ausführt, und Fig. 12 ist eine Darstellung von Wellenformen von Signalen, die bei der Datensendung oder dem Datenempfang von der R/W und der Karte dieses Systems aufgenommen werden. Nachdem die Datensendung von der R/W 2 zur Karte 10 oder 10a in diesem Ausführungsbeispiel erfolgt ist, wird das Liefern einer Radiowelle aus der R/W 2 fortgesetzt, selbst bei Datensendung aus der Karte 10 oder 10a an die R/W 2, so daß die Betriebsspannung (VDD) innerhalb der Karte 10 oder 10a immer stabil ist.
Der spezielle Unterschied des Systems in Fig. 11 von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht darin, daß ein in einem Steuerabschnitt 23a der R/W 2 oder in einem Hauptcomputer 3a gespeichertes Programm den Betrieb ausführt, der später zu beschreiben ist.
Im Betrieb ist der PFSEL-Umschalter 11 der Modulationsschaltung 50 oder 51 von der Karte 10 oder 10a beispielsweise mit der VDD-Seite verbunden (wenn das System auch mit dem TXSEL-Umschalter 12 versehen ist, wird zur selben Zeit der Schalter gemäß dem System betätigt), so daß die Datensendung und der Datenempfang mit der PSK-Modulation bewerkstelligt wird. Für die Datensendung und den Datenempfang zwischen der R/W 2 und der Karte 10 oder 10a beginnt zuerst die Sende- und Empfangsantenne 21 der R/W 2, eine Radiowelle zu senden. Die Karte 10 oder 10a empfängt die Radiowelle durch ihre Sende- und Empfangsantenne 4, und diese Radiowelle wird in der Gleichricht- und Spannungssteuerschaltung 7 gleichgerichtet. Die Gleichricht- und Spannungssteuerschaltung 7 entwickelt auch die Betriebsspannung VDD. Dieser Teil bildet die VDD- Anstiegszeitdauer in Fig. 12.
Wenn die Betriebsspannung VDD 5V erreicht hat, kommen die Karte 10 oder 10a und die R/W 2 in den datensende- und - empfangszulässigen Zustand, und von daher startet die Sendeperiode von der R/W 2 zur Karte 10 oder 10a. Gemäß dem Befehl aus dem Hauptcomputer 3a moduliert in der R/W 2 der Steuerabschnitt 23a die Daten unter Verwendung der Modulations- und Demodulationsschaltung 22 und sendet des weiteren die Daten unter Verwendung der Sende- und Empfangsantenne 21. Diese Daten werden von der Sende- und Empfangsantenne 4 innerhalb der Karte 10 oder 10a empfangen.
An den Punkten A und. B für die Modulation in R/W 2 in Fig. 12 hat die Resonanzschaltung der Sende- und Empfangsantenne 4 von der Karte 10 oder 10a deformierte oder verzerrte Wellenformen an den Punkten C und D. Die Daten durchlaufen die Demodulation in der Demodulationsschaltung 6 und des weiteren den Steuerabschnitt 8, wodurch die Datensendung von der R/W 2 zur Karte 10 oder 10a stattfindet.
Danach beginnt die Datensendeperiode aus der Karte 10 oder 10a zur R/W 2. Selbst nach Abschluß der Datensendung aus der R/W 2 zur Karte 10 oder 10a wird in diesem Ausführungsbeispiel die Datensendung aus der Karte 10 oder 10a zur R/W 2 durchgeführt, während das Signal (Radiowelle) zur Karte 10 oder 10a fortgesetzt geliefert wird, und von daher setzt der Steuerabschnitt 23a der R/W 2 die Sendung der Radiowelle von der Sende- und Empfangsantenne 21 fort.
In diesem Zustand sendet der Steuerabschnitt 8 von der Karte 10 oder 10a die Sendedaten zur Modulationsschaltung 50 oder 51 gemäß dem verarbeiteten Ergebnis der empfangenen Daten aus der R/W 2, um die PSK-Modulation in der Modulationsschaltung 50 oder 51 zu realisieren. Dies ist an den Punkten E und F in Fig. 12 gezeigt. Da die Resonanzschaltung der Sende- und Empfangsantenne 21 der R/W 2 stetig das Signal abgibt, wenn die Karte 10 oder 10a die Daten moduliert, wird die Wellenform ausgedehnt, wie bei den Punkten G und H in Fig. 12 gezeigt, wodurch die Beurteilung bezüglich der Tatsache möglich ist, daß die Daten der Modulation unterzogen worden sind.
Danach demoduliert die Modulations- und Demodulationsschaltung 22 die Wellenform und beliefert den Steuerabschnitt 23a mit der demodulierten Wellenform, die wiederum zum Hauptcomputer 3a übertragen wird. Danach sind die Datensendung und der Datenempfang abgeschlossen mit der wiederholten Datensendung aus der R/W 2 zur Karte 10 oder 10a und die Datensendung aus der Karte 10 oder 10a zur R/W 2.
Obwohl die Beschreibung des obigen Ausführungsbeispiels der PSK-Modulation galt, kann die Datensendung auch mit der FSK- Modulation in gleicher Weise erfolgen.
Beim Datensendeverfahren nach der Datensendung von der R/W zur Karte, tritt das Liefern der Radiowelle kontinuierlich auf, nachdem die Datensendung aus der R/W zur Karte erfolgt ist, selbst während der Datensendung aus der Karte zur R/W, und folglich ist die Betriebsspannung VDD immer stabil und die stetige Datensendung und Datenempfang sind möglich, so daß ein Datensendeverfahren realisiert wird, das zu einer Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung mit hoher Zuverlässigkeit in der Lage ist.

Siebentes Ausführungsbeispiel

Fig. 13 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines kontaktlosen IC-Kartensystems zum Ausführen eines anderen Datensendeverfahrens zeigt, und Fig. 14 ist eine Darstellung von Wellenformen von Signalen beim Datensenden und Datenempfangen zwischen der R/W und der Karte dieses Systems. In dieser Anordnung setzt sich in der R/W 2 die Resonanz der Resonanzschaltung bei der Datensendung von der R/W 2 zur Karte 10 oder 10a fort, während die Lieferung der Radiowelle bei der Datensendung von der Karte 10 oder 10a zur R/W 2 anhält, mit dem Ergebnis, daß selbst eine schwache Radiowelle aus der Karte 10 oder 10a zur R/W 2 leicht auf der Seite der R/W 2 empfangen werden kann.
Wenn versucht wird, eine schwache Radiowelle aus der Karte 10 oder 10a in einem Zustand zu empfangen, bei dem eine starke Sendeleistung aus der R/W 2 in Anlieferung ist, wird die schwache Radiowelle der Absorption durch die starke Radiowelle unterzogen für die Sendung aus der R/W 2 zur Karte 10 oder 10a, so daß mit der Schwierigkeit zu rechnen ist, die schwache Radiowelle herauszufinden.
Der Unterschied vom System in Fig. 13 gegenüber den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht darin, daß ein in den Steuerabschnitt 23B der R/W 2 eingebautes Programm oder ein Hauptcomputer 3a den Betrieb realisieren, wie nachstehend beschrieben ist.
Im Betrieb ist der PFSEL-Umschalter 11 der Modulationsschaltung 50 oder 51 der Karte 10 oder 10a verbunden mit beispielsweise der VDD-Seite (wenn das System auch versehen ist mit dem TXSEL-Umschalter 12, wird zur selben Zeit der Schalter gemäß dem System umgeschaltet), so daß das Senden und Empfangen von Daten realisiert wird auf der Grundlage der PSK- Modulation. Das Datensenden und -empfangen zwischen der R/W 2 und der Karte 10 oder 10a startet mit dem Senden einer Radiowelle aus der Sende- und Empfangsantenne 21 der R/W 2. Beim Empfangen dieser Radiowelle und Gleichrichten der Spannungssteuerschaltung 7 erfolgt eine Gleichrichtung, um die Betriebsspannung VDD zu erzeugen. Dies wird bewerkstelligt während der VDD-Anstiegsperiode in Fig. 14.
Wenn die Betriebsspannung VDD 5 V erreicht, kommen die Karte 10 oder 10a und die R/W 2 in den sendezulässigen Zustand, und die Datenübertragungsperiode von der R/W 2 zur Karte 10 oder 10a beginnt. Gemäß dem Befehl aus dem Hauptcomputer 3b moduliert in der R/W 2 der Steuerabschnitt 23b die Daten in der Modulations- und Demodulationsschaltung 22 und sendet die modulierten Daten durch die Sende- und Empfangsantenne 21. Diese Daten werden von der Sende- und Empfangsantenne 4 der Karte 10 oder 10a empfangen.
An den Punkten A und B für die Modulation in der R/W 2 in Fig. 14 hat die Resonanzschaltung der Sende- und Empfangsantenne 4 von der Karte 10 oder 10a auch gestörte und verzerrte Wellenformen an den Punkten C und D. Diese Daten werden der Demodulation in der Demodulationsschaltung 6 unterzogen und weiter dem Prozeß im Steuerabschnitt 8, wodurch das Senden aus der R/W 2 zur Karte 10 oder 10a stattfindet.
Die Datensendeperiode aus der Karte 10 oder 10a zur R/W 2 startet danach. Nach Abschluß der Datensendung aus der R/W 2 zur Karte 10 oder 10a hält in diesem Ausführungsbeispiel das Liefern des Signals (Radiowelle) zur Karte 10 oder 10a an, während die Datensendung aus der Karte 10 oder 10a zur R/W 2 ausgeführt wird. Die Betriebsspannung VDD der Karte 10 oder 10a beginnt von 5 V an abzusinken. Zusätzlich beginnt die Resonanzabschwächung der Resonanzschaltung der Karte 10 oder 10a.
In diesem Ausführungsbeispiel wird in diesem Abschwächungszustand die Datensendung durchgeführt von der. Karte 10 oder 10a zur R/W 2. Bis die Betriebsspannung VDD von 5 V beispielsweise auf 2,5 V abgesunken ist, schließt die Datensendung von der Karte 10 oder 10a zur R/W 2 ab. In diesem Abschwächungsteil liefert der Steuerabschnitt 8 der Karte 10 oder 10a die Sendedaten an die Modulationsschaltung 50 oder 51, um dort die PSK-Modulation auszuführen. Dies ist bei den Punkten I und J in Fig. 14 gezeigt. Die Resonanzschaltung der Sende- und Empfangsantenne 21 von der R/W 2 hält auch die Signallieferung an und empfängt die modulierten Daten während der abgeschwächten Schwingung, wodurch die Wellenform verzerrt ist, wie an den Punkten K und L in Fig. 14 gezeigt. Von daher bestimmt die R/W 2 die Tatsache, daß die Daten der Modulation unterzogen worden sind.
Diese Wellenform wird in der Modulations- und Demodulationsschaltung demoduliert und dann in den Steuerabschnitt 23b eingegeben, bevor die Lieferung zum Hauptcomputer 3b erfolgt. In einem Fall, bei dem in diesem System nach Abschluß einer Datensendung oder eines Datenempfangs die Datensendung und der -empfang erneut ausgeführt werden, startet die Operation erneut von der VDD-Anstiegsperiode aufgrund der Anlieferung aus der R/W 2 zur Karte 10 oder 10a, und die Datensendung und der Datenempfang werden erneut ausgeführt, nachdem die Betriebsspannung VDD in der Karte 10 oder 10a auf 5V gekommen ist.
Obwohl die Beschreibung in diesem Ausführungsbeispiel in Hinsicht auf die PSK-Modulation erfolgte, ist die Datensendung auf der FSK-Modulation in gleicher Weise möglich.
Da der Abstand zwischen der Karte und der R/W groß ist, wird die Datensendung insbesondere dann effektiv, wenn die Datensendungsleistung von der R/W nicht stark sein muß, und die Sendeleistung der Karte wegen des großen Abstands schwach ist. Die Sendeleistung aus der R/W wird zur Zeit des Sendens aus der Karte zur R/W gestoppt, ausgeführt nach Abschluß des Sendens von der R/W zur Karte, wodurch ein Datensendeverfahren realisierbar ist, das in der Lage ist, den Empfang einer schwachen Radiowelle von der Seite der Karte in die R/W-Seite zu erleichtern.

Claims

1. Kontaktlose IC-Karte (10), die eine Radiowelle als Kommunikationsmedium verwendet, mit:

einem Antennenmittel (4) zum Senden und Empfangen von Daten;

einem Modulationsmittel (40, 50) zum Ausführen einer PSK- und FSK-Modulation von gesendeten Daten durch Umschalten einer Resonanzfrequenz des Antennenmittels zur Anpassung an die Sendedaten;

einem PSK/FSK-Schaltmittel (11) zum Ausführen einer Umschaltoperation, so daß das Modulationsmittel entweder die PSK- oder die FSK-Modulation durchführt;

einem Demodulationsmittel (6) zum Demodulieren von über das Antennenmittel empfangene Daten; und mit

einem Steuermittel (8) zum Steuern des jeweiligen Mittels.

2. Kontaktlose IC-Karte nach Anspruch 1, bei der das Modulationsmittel ausgestattet ist mit:

einem ersten Modulationsabschnitt zum Ausführen der PSK- und FSK-Modulation zu einer ersten Modulationszeitvorgabe;

einem zweiten Modulationsabschnitt zum Ausführen der PSK- und FSK-Modulation bei einer zweiten Modulationszeitvorgabe; und mit

einem Modulationszeitvorgabe-Umschaltmittel zum Ändern der Modulationszeitvorgabe durch Umschalten einer Schaltung zwischen dem ersten und dem zweiten Modulationsabschnitt.

3. Kontaktloses IC-Kartensystem, mit:

einer kontaktlosen IC-Karte (10, 10a), die eine Radiowelle als Kommunikationsmedium verwendet, mit:

einem Antennenmittel (4) zum Senden und Empfangen von Daten;

einem Modulationsmittel (40, 50, 51) zum Ausführen einer PSK- und FSK-Modulation von gesendeten Daten durch Umschalten einer Resonanzfrequenz des Antennenmittels zur Anpassung an die Sendedaten;

einem PSK/FSK-Umschaltmittel (11) zum Ausführen einer Umschaltoperation, so daß das Modulationsmittel entweder die PSK- oder FSK-Modulation durchführt;

einem Demodulationsmittel (6) zum Demodulieren von über das Antennenmittel empfangene Daten; und

einem Steuermittel (8) zum Steuern des jeweiligen Mittels der IC-Karte; und mit

einer Lese/Schreibeinrichtung (2; 2a), mit:

einem Antennenmittel (21; 24, 25) zum Ausführen von Senden und Empfangen von Daten zu oder von der IC-Karte;

einem Modulations- und Demodulationsmittel (22) zum Ausführen einer Modulation und einer Demodulation von gesendeten und empfangenen Daten durch das zweitgenannte Antennenmittel; und mit

einem Steuermittel (23) zum Steuern der Mittel der Lese/Schreibeinrichtung.

4. Kontaktloses IC-Kartensystem nach Anspruch 3, dessen Modulationsmittel der kontaktlosen IC-Karte ausgestattet ist mit:

einem zweiten Modulationsabschnitt zum Ausführen der PSK- und FSK-Modulation zu einer zweiten Modulationszeitvorgabe; und mit

5. Kontaktloses IC-Kartensystem nach Anspruch 3, dessen Antennenmittel von der Lese/Schreibeinrichtung über eine Antenne (24) zur Datensendung und eine Antenne (25) zum Datenempfang verfügt, wobei die Sendeantenne separat von der Empfangsantenne vorgesehen ist.

6. Kontaktloses IC-Kartensystem nach Anspruch 3, dessen Lese/Schreibeinrichtung die PSK-Modulation bei der Datensendung verwendet, wobei die kontaktlose IC-Karte die FSK-Modulation bei Datensendung verwendet.

7. Kontaktloses IC-Kartensystem nach Anspruch 4, dessen Lese/Schreibeinrichtung die PSK-Modulation bei der Datensendung verwendet, wobei die kontaktlose IC-Karte die FSK-Modulation bei Datensendung verwendet.

8. Kontaktloses IC-Kartensystem nach Anspruch 5, dessen Lese/Schreibeinrichtung die PSK-Modulation bei der Datensendung verwendet, wobei die kontaktlose IC-Karte die FSK-Modulation bei Datensendung verwendet.