DE69734804T2

DE69734804T2 - Lese-/Schreibevorrichtung zur Herstellung einer effizienten Sendung/Empfang mit einem batterielosen Datenträger

Info

Publication number: DE69734804T2
Application number: DE69734804T
Authority: DE
Inventors: Tsuneshi 1-1 Shibaura 1-chome Yokota; Kazuki 1-1 Shibaura 1-chome Iwata; Kiyohito 1-1 Shibaura 1-chome Sudo
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-09-19
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2017-08-27
Also published as: DE69734804D1; EP1486903B1; DE69739747D1; EP1486903A3; US5966404A; EP0831411B1; EP0831411A2; JPH1090405A; EP0831411A3; EP1486903A2

Description

Die Erfindung betrifft einen Leser/Schreiber und insbesondere einen Leser/Schreiber, der beispielsweise als eine Art Informationsverarbeitungssystem dient, um eine Funkübertragung mit einem batterielosen Informationsspeichermedium, beispielsweise eine batterielose Funkkarte oder Funk-Tag durchzuführen.
Auf dem Gebiet von Informationsverarbeitungsvorrichtungen, sind in letzter Zeit Informationsverarbeitungssysteme entwickelt worden, die eine Informationsverarbeitungsvorrichtung enthalten, beispielsweise einen Leser/Schreiber, um in einem kontaktlosen Zustand eine Funkübertragung mit einem batterielosen Informationsspeichermedium durchzuführen, beispielsweise mit einer batterielosen Funkkarte oder Funk-Tag, welche beispielsweise als ein Zugriffssteuerungssystem entwickelt worden sind.
In diesem Fall, während Energie durch eine Funkwelle empfangen wird, die von der Sendeantenne auf der Informationsverarbeitungsvorrichtungsseite, beispielsweise von dem Leser/Schreiber gesendet wird, sendet die Seite des batterielosen Informationsspeichermediums, beispielsweise die batterielose Funkkarte oder das Funk-Tag Daten als ein amplitudenmoduliertes Signal mit einem geringen Modulationsgrad an die Leser/Schreiberseite.
Die Leser/Schreiber-Seite, die eine Funkwelle empfängt, die von der Seite der batterielosen Funkkarte oder Funk-Tags gesendet worden ist, empfängt diese, indem eine Empfangsantenne verwendet wird.
Die Leser/Schreiber-Seite verstärkt das empfangene Signal auf eine ausreichende Größe, und führt dann eine Detektions- und Informationsverarbeitung durch, um das empfangene Signal zu demodulieren.
In diesem Funkinformationsverarbeitungssystem, wenn die Übertragung zwischen dem Leser/Schreiber und dem batterielosen Informationsspeichermedium, beispielsweise der batterielosen Funkkarte oder Funk-Tag mit einem relativ kurzen Abstand durchgeführt werden soll, ist der Einfluss der Interferenz zwischen den Sende- und Empfangssystemen auf der Leser/Schreiber-Seite, der durch die nahe Anordnung der Sende- und Empfangsantenne verursacht wird, groß, wodurch ein wirkungsvolles Senden/Empfangen fehlschlägt.
Bei der herkömmlichen Signalverarbeitung, bei der das amplitudenmodulierte Signal mit einem geringen Modulationsgrad, das auf der Leser/Schreiber-Seite empfangen wird, direkt verstärkt wird, um eine Detektion für die Modulation durchzuführen, tritt leicht eine Sättigung bei einer kleinen Energieversorgungsspannung auf, was in der Signalverarbeitung ein Problem mit sich bringt.
Die EP 0 525 642 A2 offenbart einen Leser/Schreiber gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die vorliegende Erfindung ist folglich aus Sicht der oben genannten Probleme des Standes der Technik gemacht worden, und hat als Aufgabe die Schaffung eines Lesers/Schreibers, wobei in einem Informationsverarbeitungssystem zum Senden von Energie und modulierten Daten an ein batterieloses Informationsspeichermedium mit einer Übertragungsfunktion in einem kontaktlosen Zustand, und zum Empfangen modulierter Daten von dem batterielosen Informationsspeichermedium, der Einfluss der Interferenz zwischen dem Sendesystem und dem Empfangssystem eliminiert wird, um ein wirkungsvolles Senden/Empfangen zu ermöglichen, und eine Sättigung wird verhindert, um eine zufriedenstellende Signalverarbeitung durchzuführen, selbst wenn die Energieversorgungsspannung klein ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Leser/Schreiber gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung kann durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm zum Erklären des allgemeinen Hintergrunds, den die vorliegende Erfindung betrifft;
2 ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines Hauptteils gemäß einem Hintergrundausführungsbeispiel zeigt;
3 eine Ansicht, die ein detailliertes Beispiel eines augenblicklichen Detektionstransformers zeigt, der in dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 verwendet wird;
4A bis 4B Wellenformdiagramme, jeweils zum Erklären des Betriebs des Ausführungsbeispiels gemäß 2;
5 ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines Hauptteils gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines Hauptteils gemäß einem bevorzugteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und
7A bis 7F Zeitdiagramme, jeweils zum Erklären des Betriebs des Ausführungsbeispiels gemäß 6.
Im Folgenden wird Bezug genommen auf im Moment bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung, wie sie in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten kennzeichnen.
Die allgemeine Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird vor der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 zeigt die schematische Anordnung eines Informationsverarbeitungssystems, welches durch einen Leser/Schreiber 100, der als eine Informationsverarbeitungsvorrichtung zum Durchführen einer wechselseitigen Funkübertragung dient, und ein batterieloses Informationsspeichermedium 200, beispielsweise eine batterielose Funkkarte gebildet ist. Die vorliegende Erfindung betrifft von den zweien speziell eine Verbesserung des Leser/Schreiber 100 Bereichs.
Die schematische Anordnung des Lesers/Schreibers 100 wird zuerst unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Der Leser/Schreiber 100 sendet Energie und Daten von einer Schleifensendeantennenspule 105 an die batterielose Funkkarte 200 über eine Modulationsschaltung 103 und einen Treiber 104.
Die batterielose Funkkarte 200 empfängt die Energie und die Daten über die Sende/Empfangs-Antennenspule 201 und liefert ein Ausgangssignal 207 von einer Vollweggleichrichterschaltung 206 als ein DC-Energieversorgungsausgangssignal 209, das durch eine Glät tungs/Stabilisierungs-Schaltung 208 stabilisiert worden ist, an die jeweiligen Bereiche einer Schaltung innerhalb der Karte 200.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet einen neuen Leser/Schreiber 100 zu schaffen. Auf der Leser/Schreiber 100 Seite des Informationsverarbeitungssystems empfängt ein Stromdetektionstransformer 106 Übertragungsdaten von der batterielosen Funkkarte 200 Seite ohne Anordnung irgendeiner Empfangsantenne, und eine Signalverarbeitungsschaltung 107 und eine Demodulationsschaltung 108 führen eine vorbestimmte Verarbeitung durch.
In 1 enthält der Leser/Schreiber 100 zusätzlich zu der oben genannten Anordnung eine Schnittstellenschaltung 101 zur Kommunikation mit einer externen Host-Vorrichtung (nicht gezeigt), und eine Steuerschaltung 102 zur Sende/Empfangs-Steuerung, die mit der Schnittstellenschaltung 101 und auch mit der Modulations- und Demodulationsschaltung 103 und 108 verbunden ist.
Die batterielose Funkkarte 200 enthält zusätzlich zu der oben genannten Anordnung eine Demodulations- und Modulationsschaltung 203 und 210, die mit der Sende/Empfangs-Spule 201, einer Steuerlogikschaltung 204, die mit der Demodulations- und Modulationsschaltung 203 und 210 verbunden ist, und einen nicht flüchtigen Speicher 205, der mit der Steuerlogikschaltung 204 verbunden ist. Diese Schaltungen 203, 210, 204 und 205 empfangen das DC-Energieversorgungsausgangssignal 209 von der Glättungs/Stabilisierungs-Schaltung 208, wie oben beschrieben.
2 zeigt die Anordnung des aus 1 extrahierten Hauptteils der Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem Hintergrundausführungsbeispiel.
Wie in 2 gezeigt, ist der Treiber 104 des Lesers/Schreibers 100 gebildet durch einen Positiv-Phasenkonstant-Spannungstreiber 110 und einen Negativ-Phasenkonstant-Spannungstreiber 111. Der Treiber 104 führt eine Push-Pull Operation durch, um einen Sendestrom, der Energie und Übertragungsdaten enthält, an die Sendeantennenspule 105 zu liefern, indem wirkungsvoll eine kleine Energieversorgungsspannung verwendet wird.
Nachdem die Energie und die Übertragungsdaten, die von der Sendeantennenspule 105 des Lesers/Schreibers 100 übertragen worden sind, von der Sende/Empfangs-Antennenspule 201 der batterielosen Funkkarte 200 empfangen worden sind, werden sie durch die Vollweggleichrichterschaltung 206, die durch eine Diodenbrückenschaltung gebildet ist, gleichgerichtet und verwendet, um das oben beschriebenen DC-Energieversorgungsausgangssignal zu erzeugen.
Auf der Seite der batterielosen Funkkarte 200 werden die Übertragungsdaten 211 von der Modulationsschaltung 210 (siehe 1) an den Gateanschluss eines Transistors 221 gegeben, während die Sendung der Energie von dem Leser/Schreiber 100 empfangen wird. Der Transistor 221 wird ein-/ausgeschaltet gemäß den Übertragungsdaten 211, um Laständerungen an die Sende/Empfangs-Antennenspule 201 anzulegen, wodurch Daten von der batterielosen Funkkarte 200 an die Seite des Lesers/Schreibers 100 übertragen werden.
Die Sendeantennenspule 105 des Lesers/Schreibers 100 ist gebildet durch eine Schleifenspule, um eine elektromotorische Kraft in Antwort auf die Sendedaten von der Sende/Empfangs-Antennenspule 201 der batterielosen Funkkarte 200 zu erzeugen.
Als ein Ergebnis fließt ein Empfangsdatensignalstrom von der Seite der batterielosen Funkkarte 200, der auf den Sendestrom von der Seite des Lesers/Schreibers 100 überlagert ist, durch eine Leitung, die mit der Sendeantennenspule 105 über eine Leitung verbunden ist, die sich von dem Ausgang des Konstantspannungs-Treibers 110 erstreckt, und verlängert von der Sendeantennenspule 105 zu dem Ausgang des Konstantspannungs-Treibers 111 erstreckt.
Da der Stromdetektionstransformer 106 auf der Leitung 120 zwischen dem Ausgang des Konstant-Spannungstreibers 111 und der Sendeantennenspule 105 angeordnet ist, kann das Empfangsdatensignal von der Seite der batterielosen Funkkarte 200, welches auf den Sendestrom von der Seite des Lesers/Schreibers 100 überlagert ist, als ein Empfangssignal 123 über den zwei Anschlüssen eines Lastwiderstandes 112 einer Sekundärspule 122 des Stromdetektionstransformers 106 erhalten werden.
3 zeigt eine detaillierte Anordnung des Stromdetektionstransformers 106.
Spezieller ist in 3 eine Leitung 120 auf einen Ringkern 121 gewickelt, und die Sekundärspule 122, die eine vorbestimmte Anzahl an Windungen aufweist, d.h. N Windungen, ist auf dem Ringkern 121 angeordnet. Unter der Annahme, dass i₀ ein AC-Strom ist, der durch die Leitung 120 fließt, fließt ein Strom i₀ x (1/N) durch die Sekundärspule 122. Dieser Strom kann als das Empfangssignal 123 extrahiert werden.
Wenn die Anzahl N der Windungen der Sekundärspule 122 groß eingestellt ist (beispielsweise N > 10), kann der Einfluss auf den Sendestrom der Sendeantennenspule 105 zufriedenstellend reduziert werden.
Wenn beispielsweise die Anzahl N an Windungen auf 20 eingestellt wird, werden nur 1/20, also 5 % des Sendestroms von der Sekundärspule 122 der Stromdetektionsspule 106 extrahiert, und können als Last auf den Sendestrom ignoriert werden.
In dieser Weise, während die Energie an die batterielose Funkkarte 200 gesendet wird, kann der Leser/Schreiber 100 das Empfangssignal 123 von der batterielosen Funkkarte 200, welches auf den Sendestrom überlagert ist, als ein amplitudenmoduliertes Signal mit kleinem Modulationsgrad extrahieren, wie in 4A gezeigt.
Wenn das Empfangssignal 123 von dem Stromdetektionstransformer 106 durch eine Hüllkurvendetektionsschaltung 113 detektiert wird, wird ein Detektionsausgangssignal 124 ähnlich dem in 4B gezeigten gewonnen.
Das Detektionsausgangssignal 124 wird durch einen Verstärker 114 verstärkt, um ein Ausgangssignal 125 zu gewinnen, ähnlich wie das in 4C gezeigte.
Das Ausgangssignal 125 wird durch einen Komparator 115 binarisiert, um ein binarisiertes Ausgangssignal 109 zu gewinnen, ähnlich wie das in 4D gezeigte.
Das binarisierte Ausgangssignal 109 wird durch die Demodulationsschaltung 108 demoduliert, um ein demoduliertes Ausgangssignal 511 zu gewinnen, ähnlich wie das in 4E gezeigt.
Eine Informationsverarbeitungsschaltung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden beschrieben.
5 zeigt die Anordnung, extrahiert aus 1, des Hauptteils der Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Als eines von kontaktlos IC Kartenssystemen, die in letzter Zeit international standardisiert worden sind, gibt es ein System, bei welchem Energie und Daten zwischen zwei Sendespulen 105 und 401 eines Lesers/Schreibers 100 und zwei Sende/Empfangs-Spulen 201 und 301 auf der Seite der kontaktlosen IC Karte 200A gesendet/empfangen werden, wie in 5 gezeigt.
In diesem Fall ist auf der Seite der kontaktlosen IC Karte 200A eine Datensendemodulationsschaltung 210 durch einen Widerstand 220, einen MOS-Transistor 221 und dergleichen gebildet. Die Daten werden gesendet, indem Laständerungen an die Sende/Empfangs-Antennenspulen 201 und 301 angelegt werden.
Eine andere Modulationsschaltung 210, die diese Anordnung aufweist, muss in der Antennenspule 301 angeordnet werden. Die kontaktlose IC Karte 200A soll jedoch gebildet werden durch LSI, so klein wie möglich, um sie in einer Karte zu verbergen, die eine Dicke von 0,76 mm aufweist, was eine ISO Kreditkartengröße ist. Folglich, ist für die Modulationsschaltung 210 eine Schaltung gegenüber zwei Schaltungen vorzuziehen.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl an Schaltungen der kontaktlosen IC Karte 200A reduziert, und eine einfache Schaltung wird der Seite des Lesers/Schreibers 100 hinzugefügt, um einen zufrieden stellenden Empfang zu erlauben.
Wie in 5 gezeigt, ist spezieller ein erster Stromdetektionstransformer 106 auf einer Leitung angeordnet, die den Ausgang eines Konstant-Spannungstreibers 104 des Lesers/Schreibers 100 mit der ersten Sendeantennenspule 105 verbindet. Ein zweiter Stromdetektionstransformer 406 ist auf einer Leitung angeordnet, die den Ausgang des Konstant-Spannungstreibers 404 mit der zweiten Sendeantennenspule 401 verbindet. Die Ausgangssignale von der ersten und zweiten Hüllkurvendetektionsschaltung 113 und 413 werden in einen Summen-Verstärker 414 ein gegeben. Bei der Detektion dieser Empfangssignale werden sie durch den Summen-Verstärker 414 summiert und verstärkt.
Ein Ausgangssignal von dem Summen-Verstärker 414 wird in ein binäres Ausgangssignal 109 durch einen Komparator 115 binarisiert und dann durch eine Demodulationsschaltung 108 demoduliert.
Als ein Empfangssignal 123, wie in 4A gezeigt, dient ein Signal, welches einer Binärphasenmodulation unterworfen wurde mit einem Subträger, der eine Synchronisierungsfrequenz 1/n (n ist ein positiv ganzzahliger Wert) der Sendeträgerfrequenz aufweist, die zur Übertragung verwendet wurde, als ein moduliertes Signal, das von der batterielosen Funkkarte oder kontaktlosen IC Karte gesendet worden ist.
In dieser Weise werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Stromdetektionstransformer 106 und 406 jeweils auf Leitungen angeordnet, die die Treiber 104 und 404 des Lesers/Schreibers 100 mit den Sendeantennenspulen 105 und 401 jeweils verbinden. Entsprechend können Daten stabil übertragen werden, indem die Modulationsschaltung 210 in nur einer der zwei Sende/Empfangs-Antennenspulen 201 und 301 innerhalb der kontaktlosen IC Karte 200A angeordnet wird.
Die 6 und die 7A bis 7F zeigen jeweils die Anordnung einer bevorzugten Demodulationsschaltung 108 für das oben beschriebene binärphasenmodulierte binäre Signal 109, und die Zeitdiagramme ihres Betriebs.
Spezieller wird in 6 ein Sendeträgerfrequenzimpuls 550 in eine zentrale Positionsdetektionsschaltung 501 eingegeben, um die zentrale Position des Impulses eines binärphasenmodulierten binären Signals 109 zu detektieren, und in einen Frequenzteilungszähler 502 zum Erzeugen eines demodulierten Takts.
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Signal, welches einer Binärphasenmodulation mit einem Subträger unterworfen worden ist, der eine 1/16 Frequenz in Synchronisation mit der Sendeträgerfrequenz aufweist, die zum Senden verwendet wird, von einer batterielosen Funk karte 200 oder eine kontaktlosen IC Karte 200A gesendet. Dieses Signal dient als ein Empfangssignal 123 eines Lesers/Schreibers 100 (siehe 2 und 5), wird einer Detektion, Verstärkung und Binarisierung unterworfen und in die Demodulationsschaltung 108 eingegeben.
Die zentrale Positionsdetektionsschaltung 501 startet das Zählen basierend auf den Sendeträgerfrequenzimpuls 550 (7A) bei jeder EIN-Zeitperiode des Impulses des binärphasenmodulierten binären Signals 109 (7B). Wenn der Impuls des binären Signals 109 nach vier Impulsen, die gezählt worden sind, immer noch existiert, wird ein Zentralpositionsdetektionsimpuls 508, der nach dieser Zeitgebung (7C) erscheint, ausgegeben.
Mit der Zeitgebung, wenn Zentralpositionsdetektionsimpulse 508, die n₁ Impulsen entsprechen, kontinuierlich gezählt werden, startet der 16-Frequenzteilerzähler 502 den Betrieb, und erzeugt ein Demodulationstaktsignal 510 (7D), das gewonnen wird durch Frequenzteilen des Sendeträgerfrequenzimpulses 550 in 16 Impulse.
Da die Anstiegszeitgebung des Demodulationstakts 510 im Wesentlichen auf die Zentralposition des binärphasenmodulierten binären Signals 109 eingestellt wird, kann ein synchrones demoduliertes Signal 511A (7E) des binärphasenmodulierten Signals 109, das durch ein D Flip-Flop 503 stabilisiert worden ist, erhalten werden.
Wenn die zentrale Position des Impulses des binärphasenmodulierten Signals 109 detektiert worden ist, und n₁ Impulse kontinuierlich detektiert worden sind, wird ein Flip-Flop 506 gesetzt. Gleichzeitig wird das binärphasenmodulierte Signal 109 in eine Impulsweglassungsdetektionsschaltung 509 eingegeben. Bei der Detektion eines Zustands, bei dem n₂ oder mehr Impulse nicht kontinuierlich existieren, wird das Flip-Flop 506 zurückgesetzt. Bei diesem Betrieb kann ein Gateimpuls 512 (7F) erzeugt werden, der der EIN-Periode des binärphasenmodulierten Signals 109 entspricht.
Der Gateimpuls 512 und das synchrone demodulierte Signal 511A des binärphasenmodulierten Signals 109 kann durch eine UND-Schaltung 507 ausgeblendet werden, um ein demoduliertes Ausgangssignals innerhalb der Zeitperiode des Gateimpulses 512 zu ermöglichen.
Wie oben im Einzelnen beschrieben, wenn die Übertragung zwischen dem Leser/Schreiber und der batterielosen Funkkarte bei einem relativ kurzen Abstand durchgeführt wird, ist der Einfluss der Interferenz zwischen der Sende- und Empfangsantennenspule, die verursacht wird durch ihre nahe Anordnung, üblicherweise auf der Seite des Lesers/Schreibers groß, wodurch ein wirkungsvolles Senden/Empfangen verhindert wird. In der vorliegenden Erfindung, da der Stromdetektionstransformer auf der Leitung angeordnet ist, die den Sendetreiber mit der Sendeantennenspule verbindet, kann ein Empfangssignal von einem Ausgangssignal von dem Stromdetektionstransformer gewonnen werden, ohne irgendeine Empfangsantenne auf der Seite des Lesers/Schreibers anzuordnen. Mit dieser Anordnung kann ein wirkungsvolles Senden/Empfangen durchgeführt werden, ohne dass irgendeine Interferenz zwischen den Antennen verursacht wird, im Gegensatz zum Stand der Technik.
Das Schaltverhältnis wird vorzugsweise gesetzt, um ausreichend einen Strom auf der Sekundärseite des Stromdetektionstransformers zu reduzieren. In diesem Fall arbeitet der Stromdetektionstransformer nicht als Last auf den Treiberstrom der Sendeantennenspule.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Signal mit kleinem Modulationsgrad eines Empfangssignals, das von dem Stromdetektionstransformer gewonnen wird, einer Hüllkurvendetektion unterworfen vor einer Verstärkung. Selbst wenn das Signal stark verstärkt wird, kann es ohne Verzerrung verstärkt werden, um eine stabile Signalverarbeitung zu ermöglichen.
Vorzugsweise wird die Zentralposition eines Signals, welches einer Binärphasenmodulation mit einem 1/n Subträgerfrequenz in Synchronisation mit der Sendeträgerfrequenz unterworfen worden ist, detektiert, indem die Sendeträgerfrequenz verwendet wird, und ein Demodulationstakt wird bei dieser Zeitgebung erzeugt. Als ein Ergebnis kann eine stabile Demodulation durchgeführt werden.
In der vorliegenden Erfindung, da die augenblickliche Zeitperiode des Empfangssignals detektiert wird, um ein demoduliertes Ausgangssignal nur für diese Zeitperiode zu ermöglichen, kann nur ein korrektes demoduliertes Ausgangssignal ausgegeben werden.
Wie oben im Einzelnen beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Informationsverarbeitungsvorrichtung geschaffen werden, die Energie und modulierte Daten an ein batterieloses Informationsspeichermedium sendet, welches eine Kommunikationsfunktion in einem kontaktlosen Zustand aufweist, und die modulierte Daten von dem batterielosen Informationsspeichermedium empfängt, wobei der Einfluss der Interferenz zwischen dem Sende- und Empfangssystem beseitigt ist, um ein wirkungsvolles Senden/Empfangen zu ermöglichen, und eine Sättigung verhindert wird, um eine zufriedenstellende Signalverarbeitung zu liefern, selbst wenn die Energieversorgungsspannung klein ist.

Claims

Leser/Schreiber (100), der ausgelegt ist zum Senden von Leistung und modulierten Daten an ein Informationsspeichermedium (200A) ohne Batterie, das eine Kommunikationsfunktion in einem kontaktlosen Zustand aufweist, und zum Empfangen modulierter Daten von dem Informationsspeichermedium ohne Batterie, enthaltend: einen Treiber (104), der ausgelegt ist zum Senden der Leistung und der modulierten Daten; eine Schleifenantenne (105), die mit einer Ausgangsleitung des Treibers verbunden und ausgelegt ist zum Empfangen eines Sendeträgerstroms von dem Treiber; und ein Stromdetektionsmittel (106) zum Extrahieren, als ein Empfangssignal, einer Änderung in dem Sendeträgerstrom der Schleifenantenne, die durch ein Signal von den modulierten Daten verursacht wird, das von der Schleifenantenne empfangen wird, während der Sendeträgerstrom von dem Treiber geliefert wird bei Empfang der modulierten Daten von dem Informationsspeichermedium ohne Batterie, wobei wenn ein amplituden-moduliertes Signal mit einem geringen Modulationsgrad als die modulierten Daten von dem Informationsspeichermedium ohne Batterie empfangen wird, der Leser/Schreiber das Stromdetektionsmittel verwendet, um die Änderung in dem Sendeträgerstrom der Schleifenantenne, die durch das modulierte Datensignal, das von der Schleifenantenne empfangen wird, verursacht wird, als das Empfangssignal zu extrahieren, und einen Verstärker (414) zum Verstärken des Signals, das von dem Stromdetektionsmittel extrahiert worden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Treiber einen ersten und einen zweiten Treiber (104, 404) enthält, die Schleifenantenne eine erste und eine zweite Schleifenantenne (105, 401) enthält, das Stromdetektionsmittel ein erstes und ein zweites Stromdetektionsmittel (106, 406) enthält, wobei jedes Stromdetektionsmittel zwischen seiner jeweiligen Schleifenantenne und der Ausgangsleitung seines Treibers angeordnet ist, und jedes Stromdetektionsmittel einen Transformer (122, 422) enthält, der ausgelegt ist, um den Sendeträgerstrom, der durch die Schleifenantenne fließt, zu detektieren, und eine Hüllkurvendetektionsschaltung (113, 413), die ausgelegt ist, um eine Hüllkurve eines Ausgangssignals von dem Transformer zu detektieren, um das von der Schleifenantenne empfangene Signal zu extrahieren, und der Verstärker (414) ein Additionsmittel (414) enthält zum Addieren von Signalströmen von demodulierten Daten, die von den jeweiligen Ausgangssignalen des ersten und zweiten Stromdetektionsmittels extrahiert worden sind.
Leser/Schreiber nach Anspruch 1, wobei, wenn ein binär-phasen-moduliertes Signal einer Binär-Phasenmodulation mit einem Sub-Träger, der eine Frequenz 1/n (n ist ein ganzzahliger Wert) aufweist, unterworfen wird, wird eine Sendeträgerfrequenz, die zum Senden verwendet wird, als die modulierten Daten von dem Informationsspeichermedium (200A) ohne Batterie empfangen, wobei der Leser/Schreiber ausgelegt ist zum Verwenden des Stromdetektionsmittels (106, 406), um einen Signalstrom des binär-phasen-modulierten Signals, das der Binär-Phasenmodulation mit dem Sub-Träger unterworfen worden ist, der die Frequenz 1/n der Sendeträgerfrequenz aufweist, die zum Senden verwendet wird, als die modulierten Daten zu extrahieren, die von der jeweiligen Schleifenantenne (105, 401) empfangen werden, und ferner enthaltend ein Signalverarbeitungsmittel (115) zum Ändern des binär-phasen-modulierten Signals, das von dem Stromdetektionsmittel extrahiert worden ist, in ein binäres Signal; und ein Demodulationsmittel (108) zum Starten des Zählens ab einer Flanke eines Impulses für eine Ein-Periode des Impulses des binären Signals von dem Signalverarbeitungsmittel basierend auf der Sendeträgerfrequenz, um ein Timing von im Wesentlichen eines Zentrums einer Breite des Impuls zu delektieren, und zum Starten des Teilens der Sendeträgerfrequenz von einem Detektionstiming, um einen Takt zu erzeugen, der die gleiche Frequenz aufweist wie der Sub-Träger, und um den Takt als einen Demodulationstakt für das binär-phasen-modulierte Signal zu verwenden.
Leser/Schreiber nach Anspruch 1, wobei, wenn ein binär-phasen-moduliertes Signal einer Binär-Phasenmodulation mit einem Sub-Träger unterzogen wird, der eine Frequenz 1/n (n ist ein ganzzahliger Wert) aufweist, eine Sendeträgerfrequenz, die zum Senden verwendet wird, als die modulierten Daten von dem Informationsspeichermedium (200A) ohne Batterie empfangen wird, wobei der Leser/Schreiber ausgelegt ist zum Verwenden des Stromdetektionsmittels (106, 406), um einen Signalstrom von dem binär-phasen-modulierten Signal, das der Binär-Phasenmodulation mit dem Sub-Träger unterzogen worden ist, der die Frequenz 1/n der Sendeträgerfrequenz aufweist, die zum Senden verwendet wird, als die modulierten Daten zu extrahieren, die von den jeweiligen Schleifenantennen (105, 401) empfangen werden, und ferner enthaltend ein Signalverarbeitungsmittel (115) zum Ändern des binär-phasen-modulierten Signals, das von dem Stromdetektionsmittel extrahiert worden ist, in ein binäres Signal; und ein Demodulationsmittel (108) zum Starten des Zählens ab einer Flanke eines Impulses für eine Ein-Periode des Impulses des binären Signals von dem Signalverarbeitungsmittel basierend auf der Sendeträgerfrequenz, um ein Timing von im Wesentlichen einem Zentrum einer Breite des Impulses zu detektieren, und wenn das Timing kontinuierlich eine vorbestimmte Anzahl an Zeitpunkten detektiert wird, einschalten eines Gates für die demodulierte Ausgabe des binär-phasen-modulierten Signals, um die demodulierte Ausgabe zu ermöglichen, oder wenn das Timing nicht die vorbestimmte Anzahl an Zeitpunkten innerhalb einer vorbestimmten Zeit detektiert werden kann, ausschalten des Gates, um die demodulierte Ausgabe zu deaktivieren.
Leser/Schreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Treiber (104, 404) ausgelegt sind zum Durchführen eines Konstant-Spannungs-Antriebs.
Leser/Schreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schleifenantennen (105, 401) jeweils eine Schleifenantennenspule (105) enthalten.
Leser/Schreiber nach Anspruch 5, wobei ein Strom, der von den jeweiligen Ausgaben von den Stromdetektionstransformern (122, 422) extrahiert worden ist, nicht größer als 1/10-tel des Stroms ist, der durch die Schleifenantennenspulen (105, 401) fließt.