JP4803012B2 - COMMUNICATION DEVICE, INFORMATION DEVICE, AND COMMUNICATION METHOD - Google Patents
COMMUNICATION DEVICE, INFORMATION DEVICE, AND COMMUNICATION METHOD Download PDFInfo
- Publication number
- JP4803012B2 JP4803012B2 JP2006331665A JP2006331665A JP4803012B2 JP 4803012 B2 JP4803012 B2 JP 4803012B2 JP 2006331665 A JP2006331665 A JP 2006331665A JP 2006331665 A JP2006331665 A JP 2006331665A JP 4803012 B2 JP4803012 B2 JP 4803012B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- modulation
- load
- load element
- switch
- antenna circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Description
本発明は、非接触型ICカードと通信可能な通信装置、およびパーソナルコンピュータや携帯電話機等の情報機器、並びに通信方法に関するものである。 The present invention relates to a communication device capable of communicating with a non-contact type IC card, information equipment such as a personal computer and a mobile phone, and a communication method.
近年のICカード技術の発展は目覚しいものがあり、鉄道の乗車券、物品の購入、入退出管理等、様々な分野で便利に利用されてきている。 The development of IC card technology in recent years is remarkable, and it has been used conveniently in various fields such as railway tickets, purchase of goods, and entry / exit management.
これらのシステムにおいては、ICカード側には電池を持たず、リーダ/ライタ(以下、R/Wと記す)側から送出された電磁波による非接触給電によりICカードを動作させているものが多い(たとえば特許文献1,2,3参照)。
Many of these systems do not have a battery on the IC card side, and operate the IC card by non-contact power feeding by electromagnetic waves sent from a reader / writer (hereinafter referred to as R / W) side ( For example, see
上記アプリケーションのシステムでは、R/WからICカード(下り)方向とICカードからR/W(上り)方向の双方向のデータ伝送が必要である。
そして、下り方向については、R/Wから送出するキャリアを振幅変位キーイング(ASK:Amplitude sift keying)変調することにより目的を果たしている。
The application system requires bidirectional data transmission from the R / W to the IC card (downstream) and from the IC card to the R / W (upstream) direction.
And about the down direction, the objective is achieved by carrying out amplitude displacement keying (ASK: Amplitude sift keying) modulation of the carrier sent out from R / W.
一方、上り方向については、ICカードは電源を持っておらず、それ自体からキャリアを送出する機能を有していない。
このため、ICカードは、R/Wから送出されたキャリアをインダクタLとキャパシタCの同調回路に接続された負荷抵抗で受け、送出データの"1"/"0"に対応させてその負荷抵抗の値を変化させる、いわゆる「負荷変調方式」によりデータ伝送機能を実現している。
On the other hand, in the upward direction, the IC card does not have a power source and does not have a function of transmitting a carrier from itself.
For this reason, the IC card receives the carrier transmitted from the R / W by the load resistance connected to the tuning circuit of the inductor L and the capacitor C, and the load resistance corresponding to “1” / “0” of the transmission data. The data transmission function is realized by a so-called “load modulation method” in which the value of the signal is changed.
R/W側では、ICカード側の負荷抵抗の値の変化に応じて生じるアンテナコイルの電圧変化として検出し、上りデータを再生する。
上記「負荷変調方式」は、電池を搭載していないICカードからでも簡易な構成で上り方向のデータ伝送が実現できる長所を持っているが、一方、L・C結合回路の負荷を切替える方法であるため、原理的に、特定の距離で負荷変調がかからなくなる、いわゆる「ヌル(Null)現象」が発生し、上り方向の通信ができなくなるという不都合が発生していた。
以下ヌル現象について図面に関連付けて説明する。
The “load modulation method” has the advantage that data transmission in the upstream direction can be realized with a simple configuration even from an IC card without a battery, but on the other hand, it is a method of switching the load of the L / C coupling circuit. Therefore, in principle, load modulation is not performed at a specific distance, a so-called “null phenomenon” occurs, and inconvenience occurs that communication in the upstream direction cannot be performed.
The null phenomenon will be described below with reference to the drawings.
図1は、ICカードとR/Wとの原理的な構成例を示したものである。 FIG. 1 shows a principle configuration example of an IC card and an R / W.
ICカード1は、アンテナコイル11、アンテナコイル11に並列に接続されたキャパシタ12、アンテナコイル11とキャパシタ12に並列に接続された抵抗値R1の負荷抵抗13、抵抗値R2の負荷変調用抵抗14、および負荷変調用抵抗14に直列に接続されたスイッチ(SW)15を有する。
また、R/W2は、図1に示すように、アンテナコイル21、アンテナコイル21に並列に接続されたキャパシタ22、キャパシタ(整合回路)23、キャリア信号源(OSC)24、およびASK復調器を含む受信回路25を有する。
The IC card 1 includes an
As shown in FIG. 1, the R /
R/W2側のOSC24は、たとえば発振周波数fcが13.56MHzのキャリア信号源であり、整合回路23を介してアンテナコイル21とキャパシタ22の並列共振回路を駆動している。
The
ICカード1側のアンテナコイル11とR/W2側のアンテナコイル21とは結合係数kで電磁的に結合されている。
結合係数kはICカード1とR/W2との距離に依存する値であり、距離=∞のときk=0となる。
The
The coupling coefficient k is a value depending on the distance between the IC card 1 and R / W2, and k = 0 when the distance = ∞.
ICカード1側においては、アンテナコイル11とキャパシタ12による並列共振回路によりR/W2から送られてくるキャリアを抽出し、負荷抵抗13および14で終端している。
ICカード1に設けられたスイッチ15は、負荷変調用の切替スイッチであり、負荷変調信号LMSの入力の“1”/“0”に従って“オン(ON)”/“オフ(OFF)”動作を行う。
すなわち、スイッチ15が“ON”の時には負荷抵抗は抵抗13,14になり、“OFF”のときには負荷抵抗13のみに変化することから、R/W2側から見たICカード1側の負荷インピーダンスが変化し、その変化分がアンテナコイル21の両端の電圧V1の変化となって検出される。
ただし、負荷抵抗の変化とアンテナコイル11の両端の電圧V1の変化の関係は一律とはならず、距離∝結合係数kの値に大きく依存する。
On the IC card 1 side, a carrier sent from the R /
The
That is, when the
However, the relationship between the change in the load resistance and the change in the voltage V1 across the
すなわち、図1に示す負荷変調方式においては、R/W2のアンテナコイル21から出力された磁界はICカード1側のアンテナコイル11の中を通過することでアンテナ端に電圧が生じる。このアンテナ端に負荷抵抗13(抵抗13はカード側全体の負荷としている)を接続するとアンテナ端には電流が流れ、R/W2のアンテナコイル21からの磁界とは逆方向の反転磁界が生じる。
通常、ICカード1側の全体の負荷抵抗13は数kΩと大きいため大きな反転磁界は生じないが、ICカード1からの信号を返信(負荷変調)する場合は、負荷変調制御用抵抗14をON/OFF(カード側の負荷を可変)することで、R/W2側から出力している磁界が変化しているように観測される。この変化をR/W2側の受信回路25が検出しカードからの返事を認識している。
That is, in the load modulation method shown in FIG. 1, the magnetic field output from the
Normally, since the
次に、図2に関連付けてヌル点に関して説明する。
図2において、横軸がICカード1とR/W2との距離を示し、縦軸がR/W2とICカード1との通信結果を示している。
Next, the null point will be described with reference to FIG.
In FIG. 2, the horizontal axis indicates the distance between the IC card 1 and the R /
図2の例においては、R/W2からの送信信号に対してICカード1から正常な返信があった場合を通信OKとし、たとえば100回通信を行った場合、100回通信OKの時を100%としている。
現在、非接触ICカードおよびR/Wは多くの機種があるため、組み合わせによっては、図2のBで示すような通信NGポイント(ヌル点)が発生する。
In the example of FIG. 2, the case where a normal reply is sent from the IC card 1 to the transmission signal from the R /
Currently, since there are many types of non-contact IC cards and R / W, a communication NG point (null point) as shown by B in FIG. 2 occurs depending on the combination.
図3は、ヌル点におけるR/W側の受信波形を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a received waveform on the R / W side at the null point.
たとえば、負荷変調時にICカード1におけるスイッチ(SW)15をON、OFF、ON、OFFと制御した場合、Aの波形はON時に小さくなっている(図2のAの区間)が、Cの波形はOFF時のほうが小さくなっている(図2のC区間)。そのため、AからCに変化する場合は、Bのような負荷変調を行っても、R/W2側の受信電圧が変化しないポイントが生じてしまう。このポイントは負荷抵抗13(抵抗値R1)と負荷変制御調用抵抗14(抵抗値R2)によって変化する。 For example, when the switch (SW) 15 in the IC card 1 is controlled to ON, OFF, ON, OFF during load modulation, the waveform of A is small when ON (section A in FIG. 2), but the waveform of C Is smaller when it is OFF (section C in FIG. 2). Therefore, when changing from A to C, there is a point where the received voltage on the R / W2 side does not change even when load modulation such as B is performed. This point varies depending on the load resistance 13 (resistance value R1) and the load variation control adjustment resistor 14 (resistance value R2).
図4は、ICカード側の負荷抵抗を可変させた場合のR/Wの受信電圧V1(図1)を示す図である。
図4において、横軸が負荷抵抗の抵抗値を、縦軸が受信電圧V1をそれぞれ表している。
FIG. 4 is a diagram showing the R / W received voltage V1 (FIG. 1) when the load resistance on the IC card side is varied.
In FIG. 4, the horizontal axis represents the resistance value of the load resistance, and the vertical axis represents the received voltage V1.
図4に示すように、抵抗を可変させた場合の特性曲線が凹んでいるため、図4中のP1,P2で示す2ポイントで抵抗値を変化させても、R/W2側のアンテナ端電圧は変わらないことを示している。 As shown in FIG. 4, since the characteristic curve when the resistance is varied is concave, the antenna end voltage on the R / W2 side is changed even if the resistance value is changed at two points indicated by P1 and P2 in FIG. Indicates that it will not change.
図5は、負荷変調時(SW:ON)および無変調時(SW:OFF)にR/W2側のアンテナ端電圧が変化しないポイントが発生しないように負荷抵抗値を最適に設定した場合を示している。
しかしこの場合、無変調時にも負荷抵抗13の抵抗値R1を小さくしているため、通信特性に悪影響を及ぼしてしまう。
以下、この通信特性への悪影響に関して説明する。
FIG. 5 shows a case where the load resistance value is optimally set so that there is no point where the antenna end voltage on the R / W2 side does not change during load modulation (SW: ON) and no modulation (SW: OFF). ing.
However, in this case, since the resistance value R1 of the
Hereinafter, the adverse effect on the communication characteristics will be described.
図6は、ICカード1の受信回路を含めた構成例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example including the receiving circuit of the IC card 1.
負荷抵抗13の抵抗値R1を小さくした場合、アンテナコイル11の端電圧が小さくなってしまうため、受信回路16に入力される電圧V2も小さくなり、遠方での通信距離が劣化する。
When the resistance value R1 of the
図7は、R/Wにおける影響を説明するための図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining the influence on R / W.
近年、カード機能とR/W機能を備えた携帯機器なども実用に供されている。
そこで、負荷抵抗27(抵抗値R1)を小さくした場合、R/W2Aの送信信号Vrwからの電流は、アンテナコイル21端以外に抵抗27にも流れてしまい、その結果、アンテナコイル21に流れる電流が減少し、アンテナコイル21から放射される磁界も減少し、R/W2Aの通信特性に影響を与えてしまう。
In recent years, portable devices having a card function and an R / W function have been put into practical use.
Therefore, when the load resistance 27 (resistance value R1) is reduced, the current from the transmission signal Vrw of R / W2A flows to the
以上説明したように、今提案されている方式では、ICカードとR/Wとの組み合わせによってヌル点が発生するという不利益がある。
また、負荷抵抗および負荷変調制御用抵抗を最適な値に変更してもカードの受信特性やR/W時の特性に悪影響を与えてしまう。
As described above, the proposed method has a disadvantage that a null point is generated by the combination of the IC card and the R / W.
Further, even if the load resistance and the load modulation control resistance are changed to optimum values, the card reception characteristics and R / W characteristics are adversely affected.
本発明は、本来特定の距離において発生するヌル現象が防止でき、その結果安定で信頼性の高いICカード通信を実現することが可能な通信装置および情報機器、並びに通信方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a communication device, an information device, and a communication method that can prevent a null phenomenon originally occurring at a specific distance, and as a result, can realize stable and highly reliable IC card communication. .
本発明の第1の観点は、負荷変調方式のデータ伝送機能を有する通信装置であって、共振回路を含むアンテナ回路と、上記アンテナ回路に並列に接続された負荷素子と、上記アンテナ回路に並列に接続される第1の変調制御用負荷素子と、上記アンテナ回路に並列に接続される第2の変調制御用負荷素子と、上記第1の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第1の変調制御用負荷素子に直列に接続された第1のスイッチと、上記第2の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第2の変調制御用負荷素子に直列に接続された第2のスイッチと、負荷変調区間において、負荷変調オン時と負荷変調オフ時の上記アンテナ回路に接続される変調制御用負荷素子数を変更して負荷変調ポイントを最適化する制御部と、を有し、上記制御部は、無変調区間においては、上記負荷素子が上記アンテナ回路に接続されるように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオフ状態に制御し、負荷変調区間において、負荷変調オン時には上記負荷素子、上記第1の変調制御用負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオン状態に制御し、負荷変調区間において、負荷変調オフ時には上記負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチをオフ状態に、上記第2のスイッチをオン状態に制御する。 The first aspect of the present invention is a communication device having a data transmission function of the load modulation scheme, and an antenna circuit including a resonance circuit, and a load element connected in parallel to the antenna circuit, in parallel to the antenna circuit A first modulation control load element connected to the antenna circuit; a second modulation control load element connected in parallel to the antenna circuit; and a connection of the first modulation control load element to the antenna circuit; A first switch connected in series to the first modulation control load element and the antenna circuit of the second modulation control load element to select whether to switch or not to contribute to switching load modulation A second switch connected in series to the second modulation control load element and a load modulation section when the load modulation is on, in order to select whether to connect or not to switch load modulation. And load A control unit that optimizes a load modulation point by changing the number of modulation control load elements connected to the antenna circuit at the time of adjustment off, and the control unit is configured to load the load element in a non-modulation section. The first switch and the second switch are controlled to be turned off so that is connected to the antenna circuit, and when the load modulation is on in the load modulation section, the load element and the first modulation control load element And the second modulation control load element is connected to the antenna circuit to control the first switch and the second switch so as to contribute to load modulation, and the load modulation is turned off in the load modulation section. Sometimes the first switch is turned off so that the load element and the second modulation control load element are connected to the antenna circuit and contribute to load modulation. To control the switch in the ON state.
また、本発明の第1の観点は、負荷変調方式のデータ伝送機能を有する通信装置であって、共振回路を含むアンテナ回路と、一端が上記アンテナ回路の一端に接続された負荷素子と、一端が上記負荷素子の他端に接続され、当該負荷素子に直列に接続された第1の変調制御用負荷素子と、一端が上記第1の変調制御用負荷素子の他端に接続され、他端が上記アンテナ回路の他端に接続され、上記負荷素子および上記第1の変調制御用負荷素子に直列に接続された第2の変調制御用負荷素子と、上記第1の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第1の変調制御用負荷素子の一端および他端間に当該第1の変調制御用負荷素子に対して並列に接続された第1のスイッチと、上記第2の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第2の変調制御用負荷素子の一端および他端間に当該第2の変調制御用負荷素子に対して並列に接続された第2のスイッチと、負荷変調区間において、負荷変調オン時と負荷変調オフ時の上記アンテナ回路に接続される変調制御用負荷素子数を変更して負荷変調ポイントを最適化する制御部と、を有し、前記負荷素子、前記第1の変調制御用負荷素子、および上記第2の変調制御用負荷素子の直列回路は前記アンテナ回路に並列に接続され、上記制御部は、無変調区間においては、上記負荷素子、上記第1の変調制御用負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続されるように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオン状態に制御し、負荷変調区間において、負荷変調オン時には上記負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオフ状態に制御し、負荷変調区間において、負荷変調オフ時には上記負荷素子、および第1の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチをオフ状態に、上記第2のスイッチをオン状態に制御する。 A first aspect of the present invention is a communication device having a load modulation type data transmission function, an antenna circuit including a resonance circuit, a load element having one end connected to one end of the antenna circuit, and one end Is connected to the other end of the load element, the first modulation control load element connected in series with the load element, and one end connected to the other end of the first modulation control load element. Connected to the other end of the antenna circuit, and connected to the load element and the first modulation control load element in series, a second modulation control load element, and the first modulation control load element In order to select whether to contribute to load modulation by switching between connection and disconnection to the antenna circuit, the first modulation control load element is connected between one end and the other end of the first modulation control load element. a first switch connected in parallel Te , Connected to the antenna circuit of said second modulation control load element, in order to select whether to contribute to the load modulation switch unconnected, between one end and the other end of the second modulation control load element A second switch connected in parallel to the second modulation control load element; and a modulation control load element connected to the antenna circuit when the load modulation is on and when the load modulation is off in the load modulation section A control unit that optimizes a load modulation point by changing the number, and the series circuit of the load element, the first modulation control load element, and the second modulation control load element is the antenna. The control unit is connected in parallel to the circuit so that the load element, the first modulation control load element, and the second modulation control load element are connected to the antenna circuit in a non-modulation period. To the above The first switch and the second switch are controlled so that the load element is connected to the antenna circuit and contributes to the load modulation when the load modulation is on in the load modulation period. In the load modulation section, the load element and the first modulation control load element are connected to the antenna circuit and contribute to load modulation in the load modulation period. Is turned off, and the second switch is turned on .
本発明の第2の観点は、情報処理機能を有する情報機器であって、リーダライタ機能部およびカード機能部を有する通信装置を含み、上記通信装置は、共振回路を含むアンテナ回路を、上記リーダライタ機能部およびカード機能部で共用し、負荷変調方式のデータ伝送機能を有し、上記カード機能部は、上記アンテナ回路に並列に接続された負荷素子と、上記アンテナ回路に並列に接続された第1の変調制御用負荷素子と、上記アンテナ回路に並列に接続された第2の変調制御用負荷素子と、上記第1の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第1の変調制御用負荷素子に直列に接続された第1のスイッチと、上記第2の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第2の変調制御用負荷素子に直列に接続された第2のスイッチと、負荷変調区間において、負荷変調オン時と負荷変調オフ時の上記アンテナ回路に接続される変調制御用負荷素子数を変更して負荷変調ポイントを最適化する制御部と、を有し、上記制御部は、無変調区間においては、上記負荷素子が上記アンテナ回路に接続されるように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオフ状態に制御し、負荷変調区間において、負荷変調オン時には上記負荷素子、上記第1の変調制御用負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオン状態に制御し、負荷変調区間において、負荷変調オフ時には上記負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチをオフ状態に、上記第2のスイッチをオン状態に制御する。 A second aspect of the present invention is an information device having an information processing function, including a communication device having a reader / writer function unit and a card function unit, and the communication device includes an antenna circuit including a resonance circuit and the reader circuit. Shared by the writer function unit and the card function unit, and has a data transmission function of a load modulation system. The card function unit is connected in parallel to the antenna circuit, and is connected in parallel to the antenna circuit. Switching between connection / disconnection of the first modulation control load element, the second modulation control load element connected in parallel to the antenna circuit, and the first modulation control load element to the antenna circuit In order to select whether to contribute to load modulation, a first switch connected in series to the first modulation control load element, and the second modulation control load element to the antenna circuit A second switch connected in series to the second modulation control load element, and a load modulation section, when the load modulation is on and the load, in order to select whether to switch the connection or not to switch modulation A control unit that optimizes a load modulation point by changing the number of modulation control load elements connected to the antenna circuit when modulation is off, and the control unit is configured to load the load element in a non-modulation section. The first switch and the second switch are controlled to be turned off so that is connected to the antenna circuit, and when the load modulation is on in the load modulation section, the load element and the first modulation control load element , And the second modulation control load element is connected to the antenna circuit to control the first switch and the second switch so as to contribute to load modulation. When the load modulation is off, the first switch is turned off and the second switch is turned on so that the load element and the second modulation control load element are connected to the antenna circuit and contribute to load modulation. Control to the state.
また、本発明の第2の観点は、情報処理機能を有する情報機器であって、リーダライタ機能部およびカード機能部を有する通信装置を含み、上記通信装置は、共振回路を含むアンテナ回路を、上記リーダライタ機能部およびカード機能部で共用し、負荷変調方式のデータ伝送機能を有し、上記カード機能部は、一端が上記アンテナ回路の一端に接続された負荷素子と、一端が上記負荷素子の他端に接続され、当該負荷素子に直列に接続された第1の変調制御用負荷素子と、一端が上記第1の変調制御用負荷素子の他端に接続され、他端が上記アンテナ回路の他端に接続され、上記負荷素子および上記第1の変調制御用負荷素子に直列に接続された第2の変調制御用負荷素子と、上記第1の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第1の変調制御用負荷素子の一端および他端間に当該第1の変調制御用負荷素子に対して並列に接続された第1のスイッチと、上記第2の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第2の変調制御用負荷素子の一端および他端間に当該第2の変調制御用負荷素子に対して並列に接続された第2のスイッチと、負荷変調区間において、負荷変調オン時と負荷変調オフ時の上記アンテナ回路に接続される変調制御用負荷素子数を変更して負荷変調ポイントを最適化する制御部と、を有し、前記負荷素子、前記第1の変調制御用負荷素子、および上記第2の変調制御用負荷素子の直列回路は前記アンテナ回路に並列に接続され、上記制御部は、無変調区間においては、上記負荷素子、上記第1の変調制御用負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続されるように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオフ状態に制御し、負荷変調区間において、負荷変調オン時には上記負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオン状態に制御し、負荷変調区間において、負荷変調オフ時には上記負荷素子、および第1の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチをオフ状態に、上記第2のスイッチをオン状態に制御する。 A second aspect of the present invention is an information device having an information processing function, including a communication device having a reader / writer function unit and a card function unit, and the communication device includes an antenna circuit including a resonance circuit, The reader / writer function unit and the card function unit share a load modulation type data transmission function. The card function unit has one end connected to one end of the antenna circuit, and one end connected to the load element. A first modulation control load element connected in series to the load element, one end connected to the other end of the first modulation control load element, and the other end of the antenna circuit A second modulation control load element connected in series to the load element and the first modulation control load element, and to the antenna circuit of the first modulation control load element. Connection, non- To select whether to contribute to the load modulation switch the connection, first connected in parallel with the first the first between one end and the other end of the modulation control load element of the modulation control load element 1 In order to select whether to contribute to load modulation by switching connection and non-connection of the switch and the second modulation control load element to the antenna circuit, one end of the second modulation control load element and the other A second switch connected in parallel to the second modulation control load element between the ends, and a modulation control connected to the antenna circuit when the load modulation is on and when the load modulation is off in the load modulation section A control unit that optimizes a load modulation point by changing the number of load elements for use, and a series circuit of the load element, the first modulation control load element, and the second modulation control load element Is parallel to the antenna circuit. Are connected to, the control unit, in the non-modulation interval, said load element, said first modulation control load element, and the like second modulation control load element is connected to the antenna circuit the The first switch and the second switch are controlled to be in an off state, and the load element is connected to the antenna circuit and contributes to the load modulation when the load modulation is on in the load modulation section. the second switch is controlled to the oN state, the load modulation section, the load element during load modulation off, and the first modulation control load element is the first to contribute to the connected load modulation to the antenna circuit The switch is turned off and the second switch is turned on.
本発明の第3の観点は、共振回路を含むアンテナ回路と、上記アンテナ回路に並列に接続された負荷素子と、上記アンテナ回路に並列に接続される第1の変調制御用負荷素子と、上記アンテナ回路に並列に接続される第2の変調制御用負荷素子と、上記第1の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第1の変調制御用負荷素子に直列に接続された第1のスイッチと、上記第2の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第2の変調制御用負荷素子に直列に接続された第2のスイッチと、負荷変調区間において、負荷変調オン時と負荷変調オフ時の上記アンテナ回路に接続される変調制御用負荷素子数を変更して負荷変調ポイントを最適化する制御部と、を有し、負荷変調方式のデータ伝送機能を有する通信装置における通信方法であって、無変調区間においては、上記負荷素子が上記アンテナ回路に接続されるように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオフ状態に制御し、負荷変調区間において、負荷変調オン時には上記負荷素子、上記第1の変調制御用負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオン状態に制御し、負荷変調区間において、負荷変調オフ時には上記負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチをオフ状態に、上記第2のスイッチをオン状態に制御する。 A third aspect of the present invention includes an antenna circuit including a resonance circuit, and a load connected elements in parallel to the antenna circuit, a first modulation control load element connected in parallel to the antenna circuit, the In order to select whether to contribute to load modulation by switching connection / disconnection of the second modulation control load element connected in parallel to the antenna circuit and the first modulation control load element to the antenna circuit. Switching between connecting and disconnecting the first switch connected in series to the first modulation control load element and the second modulation control load element to the antenna circuit. A second switch connected in series to the second modulation control load element, and a modulation control connected to the antenna circuit when the load modulation is on and when the load modulation is off, in the load modulation section; Load And a control unit that optimizes a load modulation point by changing the number of children, and a communication method in a communication apparatus having a data transmission function of a load modulation method, wherein the load element is the above in a non-modulation section The first switch and the second switch are controlled to be in an off state so as to be connected to the antenna circuit, and when the load modulation is on in the load modulation section, the load element, the first modulation control load element, and The first modulation switch and the second switch are controlled to be in an on state so that a second modulation control load element is connected to the antenna circuit and contributes to load modulation. In the load modulation period, when the load modulation is off, The first switch is turned off so that the load element and the second modulation control load element are connected to the antenna circuit and contribute to load modulation. To control the switch in the ON state.
本発明の第3の観点は、共振回路を含むアンテナ回路と、一端が上記アンテナ回路の一端に接続された負荷素子と、一端が上記負荷素子の他端に接続され、当該負荷素子に直列に接続された第1の変調制御用負荷素子と、一端が上記第1の変調制御用負荷素子の他端に接続され、他端が上記アンテナ回路の他端に接続され、上記負荷素子および上記第1の変調制御用負荷素子に直列に接続された第2の変調制御用負荷素子と、上記第1の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第1の変調制御用負荷素子の一端および他端間に当該第1の変調制御用負荷素子に対して並列に接続された第1のスイッチと、上記第2の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第2の変調制御用負荷素子の一端および他端間に当該第2の変調制御用負荷素子に対して並列に接続された第2のスイッチと、負荷変調区間において、負荷変調オン時と負荷変調オフ時の上記アンテナ回路に接続される変調制御用負荷素子数を変更して負荷変調ポイントを最適化する制御部と、を有し、前記負荷素子、前記第1の変調制御用負荷素子、および上記第2の変調制御用負荷素子の直列回路は前記アンテナ回路に並列に接続され、負荷変調方式のデータ伝送機能を有する通信装置における通信方法であって、無変調区間においては、上記負荷素子、上記第1の変調制御用負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続されるように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオフ状態に制御し、負荷変調区間において、負荷変調オン時には上記負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオン状態に制御し、負荷変調区間において、負荷変調オフ時には上記負荷素子、および第1の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチをオフ状態に、上記第2のスイッチをオン状態に制御する。 According to a third aspect of the present invention, an antenna circuit including a resonance circuit, a load element having one end connected to one end of the antenna circuit, and one end connected to the other end of the load element are connected in series to the load element. The connected first modulation control load element, one end connected to the other end of the first modulation control load element, the other end connected to the other end of the antenna circuit, the load element and the first Whether the second modulation control load element connected in series to one modulation control load element and the connection or disconnection of the first modulation control load element to the antenna circuit are switched to contribute to load modulation A first switch connected in parallel to the first modulation control load element between one end and the other end of the first modulation control load element, and the second modulation control Connection of the control load element to the antenna circuit, To select whether to contribute to the load modulation switch the connection, the second connected in parallel between one end and the other end of the second modulation control load element with respect to the second modulation control load element And a control unit that optimizes the load modulation point by changing the number of load elements for modulation control connected to the antenna circuit when the load modulation is on and when the load modulation is off in the load modulation section A series circuit of the load element, the first modulation control load element, and the second modulation control load element connected in parallel to the antenna circuit, and having a load modulation type data transmission function In the communication method, in the non-modulation section, the first load control element, the first modulation control load element, and the second modulation control load element are connected to the antenna circuit. The switch and the second switch are controlled to be in an OFF state, and the load element is connected to the antenna circuit and contributes to the load modulation when the load modulation is on in the load modulation period. The first switch is controlled so that the load element and the first modulation control load element are connected to the antenna circuit and contribute to load modulation when the load modulation is off in the load modulation section. In the off state, the second switch is controlled to be in the on state .
本発明によれば、ヌル点を回避するため、制御部により、負荷変調区間において、負荷変調オン時と負荷変調オフ時のアンテナ回路に接続される変調制御用負荷素子数が変更される。
このようにして、負荷変調区間時と無変調時のインピーダンスをそれぞれ調整可能として、負荷変調ポイントを最適化する。
According to the present invention, in order to avoid the null point, the number of load elements for modulation control connected to the antenna circuit when the load modulation is on and when the load modulation is off is changed by the control unit in the load modulation section.
In this way, the load modulation point is optimized by making it possible to adjust the impedance during the load modulation period and during no modulation.
本発明によれば、本来特定の距離において発生するヌル現象が防止でき、その結果安定で信頼性の高いICカード通信を実現することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to prevent a null phenomenon that originally occurs at a specific distance, and as a result, it is possible to realize a stable and highly reliable IC card communication.
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図8は、本発明の実施形態に係る非接触型ICカードおよび携帯情報機器としての携帯電話機が適用される通信システムの構成例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a communication system to which a non-contact type IC card and a mobile phone as a portable information device according to an embodiment of the present invention are applied.
図8に示す通信システム100は、通信装置としての非接触型ICカード110と、携帯電話機120と、基地局130と、通信網140と、サーバ150とにより構成されている。
A
本実施形態のICカード110は、携帯電話機120の搭載されたR/W(リーダライタ)機能部から送出されたキャリアをインダクタLとキャパシタCの同調回路に接続された負荷抵抗で受け、送出データの"1"/"0"に対応させてその負荷抵抗の値を変化させる、いわゆる「負荷変調方式」によりデータ伝送機能を実現している。
The
図9は、本実施形態に係るICカードの構成例を示す回路図である。 FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration example of the IC card according to the present embodiment.
ICカード110は、アンテナコイル111、アンテナコイル111に並列に接続されたキャパシタ112、アンテナコイル111とキャパシタ112に並列に接続された負荷抵抗113,114,115、負荷抵抗114の一端側に接続された第1のスイッチ(SW1)116、負荷抵抗115の一端側に接続された第2のスイッチ(SW2)117、および制御回路118を有する。
アンテナコイル111とキャパシタ112により並列共振回路であるアンテナ回路119が構成されている。また、抵抗114により第1の変調制御用負荷素子が構成され、抵抗115により第2の変調制御用負荷素子が構成されている。
なお、負荷抵抗113の抵抗値はR1、負荷抵抗114の抵抗値はR2、負荷抵抗115の抵抗値はR3にそれぞれ設定されている。
そして、各抵抗値は、R2<R3<R1の関係を満足するように設定されている。
The
An
The resistance value of the
Each resistance value is set so as to satisfy the relationship of R2 <R3 <R1.
ICカード110のアンテナコイル111は、携帯電話機120の通信装置200(126)におけるアンテナコイル211と結合係数kで電磁的に結合されている。
結合係数kは、ICカード110と携帯電話機120の通信装置200(R/W)側との距離に依存する値であり、距離=∞のときk=0となる。
The
The coupling coefficient k is a value that depends on the distance between the
ICカード110側においては、アンテナコイル111とキャパシタ112による並列共振回路により通信装置200(R/W)から送られてくるキャリアを抽出し、負荷抵抗113、114、および115で終端している。
ICカード110に設けられたスイッチ116,117は、負荷変調用の切替スイッチである。
On the
制御回路118は、無変調区間においては、スイッチ116,117がオフとなるように制御する。この場合の負荷抵抗は113のみとなり、その抵抗値はR1である。
制御回路118は、負荷変調区間においては、スイッチ(SW2)117をオンとなるように制御し、スイッチ117がオンしている期間に、負荷変調信号LMSの入力の“1”/“0”に従ってスイッチ(SW1)116の“オン(ON)”/“オフ(OFF)”動作を制御する。
すなわち、スイッチ116がオフで、スイッチ117がオンのときには、負荷抵抗113と115となり、その全体の負荷抵抗値は、負荷抵抗113の抵抗値R1と負荷抵抗115の抵抗値R3の並列抵抗値となる。
スイッチ116,117がオンのときには、負荷抵抗は113,114,115となり、その全体の負荷抵抗値は、負荷抵抗113の抵抗値R1と、負荷抵抗114の抵抗値R2と、負荷抵抗115の抵抗値R3との並列抵抗値となる。
The
The
That is, when the
When the
このように、本実施形態のICカード110においては、R/W側との距離を可変させた場合にヌル状態が発生することを回避するために、複数のスイッチ(SW1)116、スイッチ(SW2)117を設け、負荷変調“オン(ON)”時の負荷抵抗と負荷変調“オフ(OFF)”時の負荷抵抗をそれぞれ制御するように構成されている。
Thus, in the
すなわち、近接形ICカードの上り方向(ICカードからR/W方向)通信では、カード内の負荷抵抗値を切替えることによりR/Wのアンテナコイル端の電圧を変化させてデータ通信を行ういわゆる負荷変調を採用しているが、理論的に負荷変調がかからなくなる距離(ヌル点)が存在する。
本実施形態において、このヌル現象の影響を回避するため、複数のスイッチ(SW1)116、スイッチ(SW2)117を設け、負荷変調“オン(ON)”時の負荷抵抗と負荷変調“オフ(OFF)”時の負荷抵抗をそれぞれ制御するように構成して通信品質を向上させている。
That is, in the upward direction communication of the proximity IC card (from the IC card to the R / W direction), the so-called load for performing data communication by changing the voltage at the R / W antenna coil end by switching the load resistance value in the card. Although modulation is employed, there is a distance (null point) where load modulation is theoretically not applied.
In this embodiment, in order to avoid the influence of the null phenomenon, a plurality of switches (SW1) 116 and a switch (SW2) 117 are provided, and the load resistance and load modulation “OFF” (OFF) at the time of load modulation “ON” are provided. ) ”Is configured to control the load resistance at each time to improve communication quality.
スイッチ(SW1)116,スイッチ(SW2)117が“ON”のときには、負荷抵抗は抵抗113,114,115になり、スイッチ117のみが“ON”のときには、負荷抵抗は抵抗113,115になり、スイッチ116,117の両者が“OFF”のときには、負荷抵抗は抵抗113のみに変化することから、R/W側から見たICカード110側の負荷インピーダンスが変化し、その変化分がアンテナコイル211の両端の電圧V1の変化となって検出される。
ただし、負荷抵抗の変化とアンテナコイル211の両端の電圧V1の変化の関係は一律とはならず、距離∝結合係数kの値に大きく依存する。
When the switch (SW1) 116 and the switch (SW2) 117 are “ON”, the load resistance becomes the
However, the relationship between the change in the load resistance and the change in the voltage V1 across the
図10は、近接ICカード通信に適用されるパケットデータのフォーマット例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating a format example of packet data applied to proximity IC card communication.
このパケット300は、少なくとも48ビットの論理0のデータを含む前置符号(プリアンブル)領域(Preamble)310、2バイトの同期符号領域(SYNC)320、ペイロードの長さがセットされる8ビットのレングス領域(Length)330、n個のバイト領域を含むペイロード領域(Payload)340、および巡回冗長検査領域(CRC:Cyclic Redundancy Check)350を含んで形成されている。
This
本実施形態の携帯電話機120は、たとえばR/W(リーダライタ)機能、またさらにICカード機能を内蔵しており、搭載されたR/W機能は、外部の非接触型ICカード110からの応答(信号)を受信すると、この非接触型ICカード110との間で無線通信を行って、コネクションを確立させる。
非接触型ICカード110とのコネクションが確立すると、携帯電話機120は、所定の通信方式に従った無線通信により基地局130から通信網140を経由してサーバ150に接続し、非接触型ICカード110とサーバ150との通信を中継する。
両者の相互認証が成功すると、携帯電話機120に搭載されたR/W機能は、サーバ150からの指示に従って、非接触型ICカード110に格納される情報を読出す処理や、非接触型ICカード110に新たな情報を書き込む処理を行う。
When the connection with the non-contact
If the mutual authentication is successful, the R / W function installed in the
図11は、本実施形態に係る携帯電話機の基本的な構成例を示すブロック図である。 FIG. 11 is a block diagram illustrating a basic configuration example of the mobile phone according to the present embodiment.
本携帯電話機120は、図11に示すように、通信網140を介してサーバ150との無線通信処理を行う無線通信部121、液晶表示デバイス(LCD)等により構成される表示部122、テンキー等の操作キーを含む操作部123、マイクロフォンやスピーカを有し音声入力処理または音声出力処理を行う音声処理部124、プログラムやメッセージデータ、アドレスデータ、ICカード用データ等を記憶するメモリ部125、R/W機能を実現するためのフロントエンド回路部を形成する通信装置126、および携帯電話機120の全体的な機能制御やR/W機能およびカード機能を実現するためのモード制御や送信データTD、受信データRDに対する所定の処理やそれに応じたメモリ部125へのアクセスを行う制御部(CPU)127を有する。
As shown in FIG. 11, the
無線通信部121、表示部122、操作部123、音声処理部124、メモリ部125、および制御部127により、通常の携帯電話としての電話部が構成される。
また、通信装置126、メモリ部125、および制御部127によりR/W機能およびICカード機能を実現するカード機能部が構成される。
また、モードの指定、切り替え等は操作部124の操作に応じて制御部127の制御により行うように構成可能である。
この際、制御部127は、通信装置126に対して、たとえば制御信号と送信データTDを出力し、受信データRDを受けてメモリ部125への格納処理等を行う。メモリ部125は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを含んで構成される。
なお、制御部127は、電話部とカード機能部とで個別に設けるような構成にすることも可能である。
The
The
Further, it is possible to configure the mode designation, switching, and the like under the control of the
At this time, the
Note that the
図12は、本発明の実施形態に係る携帯電話機に搭載されるR/W機能およびカード機能を内蔵した通信装置の一構成例を示す図である。
なお、図12においては、図11の通信装置126を符号200を用いて表している。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a communication device having a built-in R / W function and a card function mounted on the mobile phone according to the embodiment of the present invention.
In FIG. 12, the
通信装置200は、図12に示すように、アンテナ回路(アンテナ・フロントエンド)210、発振周波数fcが13.56MHzのキャリアを発生するキャリア信号源(OSC)等を含む送信系回路220、ASK復調器を含む受信回路230、負荷変調ブロック240、抵抗250、およびダイオード260,270を有し、これらの構成要素によりR/W機能およびカード機能の一部を実現している。
As shown in FIG. 12, the
アンテナ回路210は、図12に示すように、アンテナコイル211、アンテナコイル211に並列に接続されたキャパシタ212、キャパシタ213(整合回路)、およびスイッチ(SW3)214を有する。
As shown in FIG. 12, the
アンテナコイル211の一端、キャパシタ211の第1電極、およびキャパシタ213の第1電極が接続されてノードND211が形成されている。
キャパシタ213の第2電極とスイッチ214の作動接点の接続点によりノードND212が形成され、アンテナコイル211の他端、キャパシタ212の第2電極、およびスイッチ214の固定接点aが接続されてノードND213が形成されている。
ノードND211は、ダイオード260、抵抗250を介して受信回路230の入力に接続され、ダイオード270を介して負荷変調ブロック(返信回路)240に接続されている。また、ノードND212が送信系回路220の正相の第1出力端子221に接続され、ノードND213が逆相の第2出力端子222に接続されている。
なお、ダイオード260,270は、負電圧が入力されないように整流素子として接続されている。
A node ND211 is formed by connecting one end of the
A node ND212 is formed by the connection point between the second electrode of the
The node ND211 is connected to the input of the receiving
The
アンテナ回路210は、R/W(リーダライタ)モードのときは、スイッチ214がたとえば制御部127によりオフ状態に制御され、直列共振回路を形成する。
また、アンテナ回路210は、カードモードのときは、スイッチが制御部127によりオン状態に制御され、並列共振回路を形成する。
When the
In the card circuit mode, the
送信系回路220は、正相の第1出力端子221と逆相の第2出力端子222を有し、図示しない送信バッファによるキャリアを、制御部127から転送された送信データTDによって、ASK変調して第1および第2の出力端子221,223からアンテナ回路210に出力する。
受信回路230は、カード機能使用(カードモード)時の受信回路とリーダライタ機能使用(リーダライタモード)時の受信回路として兼用されている。
受信回路230は、カード機能時とリーダライタ機能時において受信した情報を復調して、制御部127に受信データRDを出力する。
The receiving
The receiving
負荷変調ブロック(返信回路)240は、カードモード時において、制御部127においてメモリ部125から読み出された返信データを負荷変調し、アンテナ回路210のノードND211に印加する。
In the card mode, the load modulation block (reply circuit) 240 performs load modulation on the reply data read from the
負荷変調ブロック240は、たとえばダイオード270を介しノードND211に対して並列に接続された負荷抵抗241,242と、負荷抵抗241の一端側に接続されたスイッチ(SW1)243と、負荷抵抗242の一端側に接続されたスイッチ(SW2)244とを有している。負荷抵抗241の抵抗値はR2に、負荷抵抗243の抵抗値はR3に設定されている。
負荷変調ブロック240では、制御部127により、負荷変調区間においては、スイッチ(SW2)244がオンとなるように制御され、スイッチ244がオンしている期間に、負荷変調信号LMSの入力の“1”/“0”に従ってスイッチ(SW1)243の“オン(ON)”/“オフ(OFF)”動作が制御される。
すなわち、負荷変調ブロック240は、一部省略されているが、図9に関連付けて説明したICカード110と同様の負荷変調のための構成および機能を有している。したがって、ここではその詳細は省略する。
The
In the
That is, the
このように、本実施形態の通信装置200においては、R/W側との距離を可変させた場合にヌル状態が発生することを回避するために、複数のスイッチ(SW1)243、スイッチ(SW2)244を設け、負荷変調“オン(ON)”時の負荷抵抗と負荷変調“オフ(OFF)”時の負荷抵抗をそれぞれ制御するように構成されている。
As described above, in the
リーダライタ(R/W)モードの時は、モード制御信号によりアンテナ回路210のスイッチ214がオフ状態に制御され、アンテナ回路210を直列共振回路となるようにしている。
アンテナ回路210を直列共振回路とすることにより、送信、受信に使用するキャリアの周波数、たとえば13.56MHzでインピーダンスがゼロとなり、アンテナコイル211に流れる電流が最大となり、受信、送信距離が伸び、また読み出し/書き込みの効率が向上する。
In the reader / writer (R / W) mode, the
By making the antenna circuit 210 a series resonant circuit, the impedance becomes zero at the frequency of the carrier used for transmission and reception, for example, 13.56 MHz, the current flowing through the
上述した共振回路を切り換えるスイッチ214としては、MOSFETなどのトランジスタ、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)、メカスイッチなどがある。
Examples of the
外部カードに対して受信時(リードモード)、たとえば外部の非接触カードからの負荷変調信号がアンテナコイル211において誘起され、その誘起された信号が受信回路230に供給され、データ復調、データの保存などが行われる。
一方、送信時(ライトモード)、変調回路においてキャリアが記録データで変調され、その変調されたキャリアが送信系回路220を介して、アンテナ回路210のキャパシタ213およびアンテナコイル211の直列共振回路に供給される。そして、アンテナコイル211を介してキャリアが放射され、外部の非接触型ICカードなどに出力される。
このときアンテナ回路210を構成するキャパシタ213とアンテナコイル211は使用周波数において、直列共振状態で、そのインピーダンスはゼロであり、アンテナコイル211に流れる電流は最大となる。その結果、送信効率は上がり、また電波の到達距離は延びる。
When receiving an external card (read mode), for example, a load modulation signal from an external non-contact card is induced in the
On the other hand, at the time of transmission (write mode), the carrier is modulated with recording data in the modulation circuit, and the modulated carrier is supplied to the
At this time, the
カードモード時、送信系回路220の正相と逆相のそれぞれの出力端子221,222はHiZ(ハイインピーダンス)に設定されていて、アンテナ回路210に影響を及ぼさないように設定されている。なお、送信系回路220の出力端子221,222は同相のLoZ(ローインピーダンス)に設定されるように構成することも可能である。
すなわち、カードモード時になると、制御部127からモード制御信号が供給され、アンテナ回路210のスイッチ214がONになり、送信系回路220の出力の正相と逆相の出力端子221と222との間がショートされる。
その結果、アンテナ回路210において、キャパシタ213とアンテナコイル211で並列共振回路を構成する。またこれと並行して、負荷変調ブロック(返信回路)240に送信データ(返信データ)TDが供給される。
In the card mode, the
That is, in the card mode, a mode control signal is supplied from the
As a result, in the
このような構成において、たとえば外部のリーダライタ装置から送信された信号はアンテナコイル211とキャパシタ213の並列共振回路で共振し、そこで抽出された信号は受信回路230に入力される。このとき、送信系回路220の出力端子221と222はショートされているので、送信系回路220からは信号は出力されないし、または送信系回路220の動作を停止するようにしている。
受信回路230において、復調回路で同上の受信した磁界からリーダライタ装置の送信信号(情報)を抽出し、デコードしてCPU等の制御部127に出力される。
この制御部127においては、デコードされたデータが処理され、またメモリ部125へデータの記憶または読み出しが行われ、あるいはメモリ部125から読み出されたデータがエンコードされる。
この送信データは、リーダライタ装置からのキャリア信号に対して、負荷変調ブロック(返信回路)240にて負荷変調が行われる。
In such a configuration, for example, a signal transmitted from an external reader / writer device resonates in the parallel resonance circuit of the
In the receiving
In the
The transmission data is subjected to load modulation in a load modulation block (reply circuit) 240 on the carrier signal from the reader / writer device.
このように、本例においては、カードとして使用する場合、スイッチ214をONし、アンテナコイル211とキャパシタ213が並列接続の回路構成となり、それと同時にフロントエンドを比較的高インピーダンスになるようにし、より遠距離においてもカード機能を満たせるようにしている。
As described above, in this example, when used as a card, the
なお、受信回路230は、カードモード専用の受信系回路とリーダライタモード時の専用の受信系回路を別々に構成することもできる。
The receiving
次に、本実施形態のICカード110または携帯電話機120の通信装置200におけるヌル発生の回避制御について、ICカード110を例に、図13および図14に関連付けてさらに詳述する。
Next, null generation avoidance control in the
図13は、本実施形態のICカードの負荷抵抗を可変させた場合のR/W側の受信電圧V1を示す図である。
図13において、横軸が負荷抵抗の抵抗値を、縦軸が受信電圧V1をそれぞれ表している。
また、図14は、本実施形態のICカードのスイッチ制御のタイミングとR/W受信波形との関係を通常構成と比較して示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing the received voltage V1 on the R / W side when the load resistance of the IC card of this embodiment is varied.
In FIG. 13, the horizontal axis represents the resistance value of the load resistance, and the vertical axis represents the received voltage V1.
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the switch control timing and the R / W reception waveform of the IC card of this embodiment in comparison with the normal configuration.
負荷変調ONのポイントP3と負苛変調OFFのポイントP2は図13に示すように、最適に設定するが、ポイントP2は、スイッチ(SW2)117を用いて制御を行う。
スイッチ(SW1)116をOFFにしたまま、スイッチ(SW2)117をONすることで全体の負荷抵抗は抵抗113の抵抗値R1と抵抗115の抵抗値R3の並列抵抗値となる。また、この状態でスイッチ(SW1)116をONすると全体の負荷抵抗値は、抵抗113の抵抗値R1、抵抗114の抵抗値R2、および抵抗115の抵抗値R3の並列抵抗値R1//R2//R3となりポイントP3へ移動する。
ここでの抵抗値の関係は R2<R3 となる。
The load modulation ON point P3 and the negative modulation OFF point P2 are optimally set as shown in FIG. 13, but the point P2 is controlled using the switch (SW2) 117.
By turning on the switch (SW2) 117 with the switch (SW1) 116 turned off, the entire load resistance becomes a parallel resistance value of the resistance value R1 of the
Here, the relationship between the resistance values is R2 <R3.
負荷変調を行わない区間であるカード受信時などでは、スイッチ116(SW1)とスイッチ117(SW2)はOFFとするため、全体の負荷抵抗値は抵抗113の抵抗値R1となりポイントP1となる。
At the time of card reception, which is a section in which load modulation is not performed, the switch 116 (SW1) and the switch 117 (SW2) are turned off, so that the entire load resistance value becomes the resistance value R1 of the
次に、スイッチのタイミングとR/W側の受信波形の関係を説明する。
R/Wからの信号を受信した後にカードから負荷変調を行うため、負荷変調区間の前後では無変調区間が存在する。
通常の構成で負荷抵抗が最適化されていない場合(図4の場合)、負荷変調区間にスイッチSWをON/OFFしてもR/W側のアンテナ端の波形は変化していないことを示している。
次に、通常構成で負荷抵抗を最適化した場合(図5の場合)であるが、無変調状態(SWがOFF)での負荷抵抗を小さくしているため、無変調区間での波形も小さくなっている。
複数のスイッチ(SW1)116、スイッチ(SW2)117を設けた本実施形態においては、負荷変調区間のみONするスイッチ(SW2)117を使用することで、無変調区間の信号を劣化せず、負荷変調区間は最適な負荷変調が行われていることを示している。
Next, the relationship between the switch timing and the received waveform on the R / W side will be described.
Since load modulation is performed from the card after receiving a signal from the R / W, there is a non-modulation section before and after the load modulation section.
When the load resistance is not optimized in the normal configuration (in the case of FIG. 4), it indicates that the waveform at the antenna end on the R / W side does not change even when the switch SW is turned ON / OFF during the load modulation period. ing.
Next, when the load resistance is optimized in the normal configuration (in the case of FIG. 5), since the load resistance in the non-modulated state (SW is OFF) is reduced, the waveform in the non-modulated section is also small. It has become.
In the present embodiment in which a plurality of switches (SW1) 116 and switches (SW2) 117 are provided, by using the switch (SW2) 117 that is turned on only in the load modulation section, the signal in the non-modulation section is not degraded, and the load The modulation section indicates that optimum load modulation is performed.
なお、上記した実施形態では、負荷変調制御用の複数の抵抗を並列に接続した例について説明したが、図15に示すように、負荷変調制御用の抵抗を直列に接続してもよい。
この場合、スイッチ(SW1)116は抵抗114の両端間に接続され、スイッチ(SW2)117は抵抗115の両端間に接続されている。
In the above-described embodiment, an example in which a plurality of resistors for load modulation control are connected in parallel has been described. However, as shown in FIG. 15, resistors for load modulation control may be connected in series.
In this case, the switch (SW1) 116 is connected between both ends of the
図15のICカード110Aにおいては、以下に示すように制御することで3箇所の負荷状態を変化させることが可能である
In the
通常状態(無変調) の抵抗 = R1 + R2 + R3、
負荷変調区間(OFF) の抵抗 = R1 + R2、
負荷変調区間(ON) の抵抗 = R1
Normal (unmodulated) resistance = R1 + R2 + R3,
Load modulation section (OFF) resistance = R1 + R2,
Load modulation section (ON) resistance = R1
すなわち、通常状態時には、スイッチ(SW1)116,スイッチ(SW2)117共にOFFであり、そのときの負荷抵抗値は、抵抗113の抵抗値R1、抵抗114の抵抗値R2、および抵抗115の抵抗値R3の直列抵抗値となる。
負荷変調OFFのときは、スイッチ(SW2)117がONになり抵抗115はバイパスされ、そのときの負荷抵抗値は、抵抗113の抵抗値R1、および抵抗114の抵抗値R2の直列抵抗値となる。
負荷変調ONときは、スイッチ(SW2)117およびスイッチ(SW1)116がONになり抵抗114、115はバイパスされ、そのときの負荷抵抗値は、抵抗113の抵抗値R1となる。
That is, in the normal state, both the switch (SW1) 116 and the switch (SW2) 117 are OFF, and the load resistance value at that time is the resistance value R1 of the
When the load modulation is OFF, the switch (SW2) 117 is turned ON and the
When the load modulation is ON, the switch (SW2) 117 and the switch (SW1) 116 are turned ON and the
この場合も、上記したと同様に、距離を可変させた場合に発生するヌルを回避できる。 Also in this case, as described above, nulls that occur when the distance is varied can be avoided.
以上のように、近接形ICカードの上り方向(ICカードからR/W方向)通信では、カード内の負荷抵抗値を切替えることによりR/Wのアンテナコイル端の電圧を変化させてデータ通信を行ういわゆる負荷変調を採用しているが、理論的に負荷変調がかからなくなる距離(ヌル点)が存在する。
本実施形態において、このヌル現象の影響を回避するため、複数のスイッチ(SW1)116、スイッチ(SW2)117を設け、負荷変調“オン(ON)”時の負荷抵抗と負荷変調“オフ(OFF)”時の負荷抵抗をそれぞれ制御するように構成して通信品質を向上させている。
As described above, in the upward direction communication (from IC card to R / W direction) of proximity IC card, data communication is performed by changing the voltage at the antenna coil end of R / W by switching the load resistance value in the card. Although so-called load modulation is performed, there is a distance (null point) where load modulation is theoretically not applied.
In this embodiment, in order to avoid the influence of the null phenomenon, a plurality of switches (SW1) 116 and a switch (SW2) 117 are provided, and the load resistance and load modulation “OFF” (OFF) at the time of load modulation “ON” are provided. ) ”Is configured to control the load resistance at each time to improve communication quality.
以上説明したように、本実施形態によれば、距離を可変させた場合に発生するヌルを回避できるため、安定で信頼性の高い通信が可能となる。
制御回路やスイッチ等をLSIに内蔵化できるため、実装面積を小さくでき、部品コストも低く抑えることが可能である。
また、抵抗とスイッチを追加する、簡易な構成で実現可能である。
また、受信系やR/W側へ影響などが無いように、また対向する組み合わせが多い場合の煩雑な調整が不要となり、調整が容易となる利点がある。
As described above, according to the present embodiment, nulls generated when the distance is varied can be avoided, and stable and highly reliable communication is possible.
Since a control circuit, a switch, and the like can be built in the LSI, the mounting area can be reduced and the component cost can be reduced.
Moreover, it is realizable with a simple structure which adds resistance and a switch.
In addition, there is an advantage that adjustment is easy because there is no influence on the reception system and the R / W side, and complicated adjustment is unnecessary when there are many combinations facing each other.
なお、上記した例では、負荷変調に抵抗を用いたが、負荷として容量などを用いる容量負荷変調などでも同様に適用することが可能であり、負荷抵抗の場合と同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態ではアンテナに対して、負荷抵抗を並列と直列に接続した場合について説明したが、接続する位置に関しては特に限定しない。
In the above-described example, a resistor is used for load modulation. However, the same can be applied to capacitive load modulation using a capacitance as a load, and the same effect as in the case of load resistance can be obtained. .
Moreover, although this embodiment demonstrated the case where load resistance was connected in parallel and series with respect to the antenna, it does not specifically limit regarding the connection position.
また、本実施形態においては、情報機器として携帯電話機を一例として説明したが、本発明は携帯電話機の他の携帯端末(PDA等)、あるいはパーソナルコンピュータ等に適用可能である。 In this embodiment, a mobile phone has been described as an example of information equipment. However, the present invention can be applied to other mobile terminals (PDA, etc.), personal computers, and the like.
100・・・通信システム、110・・・ICカード、111・・・アンテナコイル、112・・・キャパシタ、113,114,115・・・負荷抵抗、116(SW1)・・・スイッチ、117(SW2)・・・スイッチ、118・・・制御回路、119・・・アンテナ回路、120・・・携帯電話機、125・・・メモリ部、126・・・通信装置、127・・・制御部、130・・・基地局、140・・・通信網、150・・・サーバ、200・・・通信装置、210・・・アンテナ回路、211・・・アンテナコイル、212,213・・・キャパシタ、214・・・スイッチ、220・・・送信系回路、230・・・受信回路、240・・・負荷変調ブロック(返信回路)、241,242・・・抵抗、243,244・・・スイッチ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
共振回路を含むアンテナ回路と、
上記アンテナ回路に並列に接続された負荷素子と、
上記アンテナ回路に並列に接続される第1の変調制御用負荷素子と、
上記アンテナ回路に並列に接続される第2の変調制御用負荷素子と、
上記第1の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第1の変調制御用負荷素子に直列に接続された第1のスイッチと、
上記第2の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第2の変調制御用負荷素子に直列に接続された第2のスイッチと、
負荷変調区間において、負荷変調オン時と負荷変調オフ時の上記アンテナ回路に接続される変調制御用負荷素子数を変更して負荷変調ポイントを最適化する制御部と、を有し、
上記制御部は、
無変調区間においては、上記負荷素子が上記アンテナ回路に接続されるように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオフ状態に制御し、
負荷変調区間において、負荷変調オン時には上記負荷素子、上記第1の変調制御用負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオン状態に制御し、
負荷変調区間において、負荷変調オフ時には上記負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチをオフ状態に、上記第2のスイッチをオン状態に制御する
通信装置。 A communication device having a load modulation type data transmission function,
An antenna circuit including a resonant circuit;
A load element connected in parallel to the antenna circuit;
A first modulation control load element connected in parallel to the antenna circuit;
A second modulation control load element connected in parallel to the antenna circuit;
The first modulation control load element is connected in series to the first modulation control load element to select whether the first modulation control load element is connected to or disconnected from the antenna circuit and contributes to load modulation. And the switch
The second modulation control load element connected in series to the second modulation control load element in order to select whether the second modulation control load element is connected to or disconnected from the antenna circuit and contributes to load modulation. And the switch
A control unit that optimizes a load modulation point by changing the number of load elements for modulation control connected to the antenna circuit when the load modulation is on and when the load modulation is off in the load modulation section;
The control unit
In the non-modulation period, the first switch and the second switch are controlled to be in an off state so that the load element is connected to the antenna circuit.
In the load modulation section, when the load modulation is on, the load element, the first modulation control load element, and the second modulation control load element are connected to the antenna circuit and contribute to the load modulation. Controlling the switch and the second switch to an on state;
In the load modulation section, when the load modulation is off, the load element and the second modulation control load element are connected to the antenna circuit and the first switch is turned off so as to contribute to load modulation. A communication device that controls the switch to be on .
共振回路を含むアンテナ回路と、
一端が上記アンテナ回路の一端に接続された負荷素子と、
一端が上記負荷素子の他端に接続され、当該負荷素子に直列に接続された第1の変調制御用負荷素子と、
一端が上記第1の変調制御用負荷素子の他端に接続され、他端が上記アンテナ回路の他端に接続され、上記負荷素子および上記第1の変調制御用負荷素子に直列に接続された第2の変調制御用負荷素子と、
上記第1の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第1の変調制御用負荷素子の一端および他端間に当該第1の変調制御用負荷素子に対して並列に接続された第1のスイッチと、
上記第2の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第2の変調制御用負荷素子の一端および他端間に当該第2の変調制御用負荷素子に対して並列に接続された第2のスイッチと、
負荷変調区間において、負荷変調オン時と負荷変調オフ時の上記アンテナ回路に接続される変調制御用負荷素子数を変更して負荷変調ポイントを最適化する制御部と、を有し、
前記負荷素子、前記第1の変調制御用負荷素子、および上記第2の変調制御用負荷素子の直列回路は前記アンテナ回路に並列に接続され、
上記制御部は、
無変調区間においては、上記負荷素子、上記第1の変調制御用負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続されるように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオフ状態に制御し、
負荷変調区間において、負荷変調オン時には上記負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオン状態に制御し、
負荷変調区間において、負荷変調オフ時には上記負荷素子、および第1の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチをオフ状態に、上記第2のスイッチをオン状態に制御する
通信装置。 A communication device having a load modulation type data transmission function,
An antenna circuit including a resonant circuit;
A load element having one end connected to one end of the antenna circuit;
A first modulation control load element having one end connected to the other end of the load element and connected in series to the load element;
One end is connected to the other end of the first modulation control load element, the other end is connected to the other end of the antenna circuit, and is connected in series to the load element and the first modulation control load element A second modulation control load element;
In order to select whether to contribute to load modulation by switching connection / disconnection of the first modulation control load element to the antenna circuit, the first modulation control load element is connected between one end and the other end of the first modulation control load element. A first switch connected in parallel to the first modulation control load element ;
In order to select whether to contribute to load modulation by switching connection / disconnection of the second modulation control load element to the antenna circuit, the second modulation control load element is connected between one end and the other end of the second modulation control load element. A second switch connected in parallel to the second modulation control load element ;
A control unit that optimizes a load modulation point by changing the number of load elements for modulation control connected to the antenna circuit when the load modulation is on and when the load modulation is off in the load modulation section;
A series circuit of the load element, the first modulation control load element, and the second modulation control load element is connected in parallel to the antenna circuit ,
The control unit
In the non-modulation period, the first switch and the second switch so that the load element, the first modulation control load element, and the second modulation control load element are connected to the antenna circuit. Control to off state,
In the load modulation section, when the load modulation is on, the load element is connected to the antenna circuit and the first switch and the second switch are controlled to be in an on state so as to contribute to load modulation.
In the load modulation section, when the load modulation is off, the load element and the first modulation control load element are connected to the antenna circuit and the first switch is turned off so as to contribute to load modulation. A communication device that controls the switch to be on .
リーダライタ機能部およびカード機能部を有する通信装置を含み、
上記通信装置は、
共振回路を含むアンテナ回路を、上記リーダライタ機能部およびカード機能部で共用し、負荷変調方式のデータ伝送機能を有し、
上記カード機能部は、
上記アンテナ回路に並列に接続された負荷素子と、
上記アンテナ回路に並列に接続される第1の変調制御用負荷素子と、
上記アンテナ回路に並列に接続される第2の変調制御用負荷素子と、
上記第1の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第1の変調制御用負荷素子に直列に接続された第1のスイッチと、
上記第2の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第2の変調制御用負荷素子に直列に接続された第2のスイッチと、
負荷変調区間において、負荷変調オン時と負荷変調オフ時の上記アンテナ回路に接続される変調制御用負荷素子数を変更して負荷変調ポイントを最適化する制御部と、を有し、
上記制御部は、
無変調区間においては、上記負荷素子が上記アンテナ回路に接続されるように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオフ状態に制御し、
負荷変調区間において、負荷変調オン時には上記負荷素子、上記第1の変調制御用負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオン状態に制御し、
負荷変調区間において、負荷変調オフ時には上記負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチをオフ状態に、上記第2のスイッチをオン状態に制御する
情報機器。 An information device having an information processing function,
Including a communication device having a reader / writer function unit and a card function unit,
The communication device is
The antenna circuit including the resonance circuit is shared by the reader / writer function unit and the card function unit, and has a data transmission function of a load modulation method.
The card function section
A load element connected in parallel to the antenna circuit;
A first modulation control load element connected in parallel to the antenna circuit;
A second modulation control load element connected in parallel to the antenna circuit;
The first modulation control load element is connected in series to the first modulation control load element to select whether the first modulation control load element is connected to or disconnected from the antenna circuit and contributes to load modulation. And the switch
The second modulation control load element connected in series to the second modulation control load element in order to select whether the second modulation control load element is connected to or disconnected from the antenna circuit and contributes to load modulation. And the switch
A control unit that optimizes a load modulation point by changing the number of load elements for modulation control connected to the antenna circuit when the load modulation is on and when the load modulation is off in the load modulation section;
The control unit
In the non-modulation period, the first switch and the second switch are controlled to be in an off state so that the load element is connected to the antenna circuit.
In the load modulation section, when the load modulation is on, the load element, the first modulation control load element, and the second modulation control load element are connected to the antenna circuit and contribute to the load modulation. Controlling the switch and the second switch to an on state;
In the load modulation section, when the load modulation is off, the load element and the second modulation control load element are connected to the antenna circuit and the first switch is turned off so as to contribute to load modulation. An information device that controls the switch to turn on.
リーダライタ機能部およびカード機能部を有する通信装置を含み、
上記通信装置は、
共振回路を含むアンテナ回路を、上記リーダライタ機能部およびカード機能部で共用し、負荷変調方式のデータ伝送機能を有し、
上記カード機能部は、
一端が上記アンテナ回路の一端に接続された負荷素子と、
一端が上記負荷素子の他端に接続され、当該負荷素子に直列に接続された第1の変調制御用負荷素子と、
一端が上記第1の変調制御用負荷素子の他端に接続され、他端が上記アンテナ回路の他端に接続され、上記負荷素子および上記第1の変調制御用負荷素子に直列に接続された第2の変調制御用負荷素子と、
上記第1の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第1の変調制御用負荷素子の一端および他端間に当該第1の変調制御用負荷素子に対して並列に接続された第1のスイッチと、
上記第2の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第2の変調制御用負荷素子の一端および他端間に当該第2の変調制御用負荷素子に対して並列に接続された第2のスイッチと、
負荷変調区間において、負荷変調オン時と負荷変調オフ時の上記アンテナ回路に接続される変調制御用負荷素子数を変更して負荷変調ポイントを最適化する制御部と、を有し、
前記負荷素子、前記第1の変調制御用負荷素子、および上記第2の変調制御用負荷素子の直列回路は前記アンテナ回路に並列に接続され、
上記制御部は、
無変調区間においては、上記負荷素子、上記第1の変調制御用負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続されるように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオフ状態に制御し、
負荷変調区間において、負荷変調オン時には上記負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオン状態に制御し、
負荷変調区間において、負荷変調オフ時には上記負荷素子、および第1の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチをオフ状態に、上記第2のスイッチをオン状態に制御する
情報機器。 An information device having an information processing function,
Including a communication device having a reader / writer function unit and a card function unit,
The communication device is
The antenna circuit including the resonance circuit is shared by the reader / writer function unit and the card function unit, and has a data transmission function of a load modulation method.
The card function section
A load element having one end connected to one end of the antenna circuit;
A first modulation control load element having one end connected to the other end of the load element and connected in series to the load element;
One end is connected to the other end of the first modulation control load element, the other end is connected to the other end of the antenna circuit, and is connected in series to the load element and the first modulation control load element A second modulation control load element;
In order to select whether to contribute to load modulation by switching connection / disconnection of the first modulation control load element to the antenna circuit, the first modulation control load element is connected between one end and the other end of the first modulation control load element. A first switch connected in parallel to the first modulation control load element ;
In order to select whether to contribute to load modulation by switching connection / disconnection of the second modulation control load element to the antenna circuit, the second modulation control load element is connected between one end and the other end of the second modulation control load element. A second switch connected in parallel to the second modulation control load element ;
A control unit that optimizes a load modulation point by changing the number of load elements for modulation control connected to the antenna circuit when the load modulation is on and when the load modulation is off in the load modulation section;
A series circuit of the load element, the first modulation control load element, and the second modulation control load element is connected in parallel to the antenna circuit ,
The control unit
In the non-modulation period, the first switch and the second switch so that the load element, the first modulation control load element, and the second modulation control load element are connected to the antenna circuit. Control to off state,
In the load modulation section, when the load modulation is on, the load element is connected to the antenna circuit and the first switch and the second switch are controlled to be in an on state so as to contribute to load modulation.
In the load modulation section, when the load modulation is off, the load element and the first modulation control load element are connected to the antenna circuit and the first switch is turned off so as to contribute to load modulation. An information device that controls the switch to turn on.
上記アンテナ回路に並列に接続された負荷素子と、
上記アンテナ回路に並列に接続される第1の変調制御用負荷素子と、
上記アンテナ回路に並列に接続される第2の変調制御用負荷素子と、
上記第1の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第1の変調制御用負荷素子に直列に接続された第1のスイッチと、
上記第2の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第2の変調制御用負荷素子に直列に接続された第2のスイッチと、
負荷変調区間において、負荷変調オン時と負荷変調オフ時の上記アンテナ回路に接続される変調制御用負荷素子数を変更して負荷変調ポイントを最適化する制御部と、を有し、
負荷変調方式のデータ伝送機能を有する通信装置における通信方法であって、
無変調区間においては、上記負荷素子が上記アンテナ回路に接続されるように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオフ状態に制御し、
負荷変調区間において、負荷変調オン時には上記負荷素子、上記第1の変調制御用負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオン状態に制御し、
負荷変調区間において、負荷変調オフ時には上記負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチをオフ状態に、上記第2のスイッチをオン状態に制御する
通信方法。 An antenna circuit including a resonant circuit ;
A load element connected in parallel to the antenna circuit;
A first modulation control load element connected in parallel to the antenna circuit;
A second modulation control load element connected in parallel to the antenna circuit;
The first modulation control load element is connected in series to the first modulation control load element to select whether the first modulation control load element is connected to or disconnected from the antenna circuit and contributes to load modulation. And the switch
The second modulation control load element connected in series to the second modulation control load element in order to select whether the second modulation control load element is connected to or disconnected from the antenna circuit and contributes to load modulation. And the switch
A control unit that optimizes a load modulation point by changing the number of load elements for modulation control connected to the antenna circuit when the load modulation is on and when the load modulation is off in the load modulation section;
A communication method in a communication device having a data transmission function of a load modulation method,
In the non-modulation period, the first switch and the second switch are controlled to be in an off state so that the load element is connected to the antenna circuit.
In the load modulation section, when the load modulation is on, the load element, the first modulation control load element, and the second modulation control load element are connected to the antenna circuit and contribute to the load modulation. Controlling the switch and the second switch to an on state;
In the load modulation section, when the load modulation is off, the load element and the second modulation control load element are connected to the antenna circuit and the first switch is turned off so as to contribute to load modulation. A communication method for controlling a switch to be on .
一端が上記アンテナ回路の一端に接続された負荷素子と、
一端が上記負荷素子の他端に接続され、当該負荷素子に直列に接続された第1の変調制御用負荷素子と、
一端が上記第1の変調制御用負荷素子の他端に接続され、他端が上記アンテナ回路の他端に接続され、上記負荷素子および上記第1の変調制御用負荷素子に直列に接続された第2の変調制御用負荷素子と、
上記第1の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第1の変調制御用負荷素子の一端および他端間に当該第1の変調制御用負荷素子に対して並列に接続された第1のスイッチと、
上記第2の変調制御用負荷素子の上記アンテナ回路への接続、非接続を切り替え負荷変調に寄与するかを選択するために、上記第2の変調制御用負荷素子の一端および他端間に当該第2の変調制御用負荷素子に対して並列に接続された第2のスイッチと、
負荷変調区間において、負荷変調オン時と負荷変調オフ時の上記アンテナ回路に接続される変調制御用負荷素子数を変更して負荷変調ポイントを最適化する制御部と、を有し、
前記負荷素子、前記第1の変調制御用負荷素子、および上記第2の変調制御用負荷素子の直列回路は前記アンテナ回路に並列に接続され、
負荷変調方式のデータ伝送機能を有する通信装置における通信方法であって、
無変調区間においては、上記負荷素子、上記第1の変調制御用負荷素子、および第2の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続されるように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオフ状態に制御し、
負荷変調区間において、負荷変調オン時には上記負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチをオン状態に制御し、
負荷変調区間において、負荷変調オフ時には上記負荷素子、および第1の変調制御用負荷素子が上記アンテナ回路に接続され負荷変調に寄与するように上記第1のスイッチをオフ状態に、上記第2のスイッチをオン状態に制御する
通信方法。 An antenna circuit including a resonant circuit;
A load element having one end connected to one end of the antenna circuit;
A first modulation control load element having one end connected to the other end of the load element and connected in series to the load element;
One end is connected to the other end of the first modulation control load element, the other end is connected to the other end of the antenna circuit, and is connected in series to the load element and the first modulation control load element A second modulation control load element;
In order to select whether to contribute to load modulation by switching connection / disconnection of the first modulation control load element to the antenna circuit, the first modulation control load element is connected between one end and the other end of the first modulation control load element. A first switch connected in parallel to the first modulation control load element ;
In order to select whether to contribute to load modulation by switching connection / disconnection of the second modulation control load element to the antenna circuit, the second modulation control load element is connected between one end and the other end of the second modulation control load element. A second switch connected in parallel to the second modulation control load element ;
A control unit that optimizes a load modulation point by changing the number of load elements for modulation control connected to the antenna circuit when the load modulation is on and when the load modulation is off in the load modulation section;
A series circuit of the load element, the first modulation control load element, and the second modulation control load element is connected in parallel to the antenna circuit ,
A communication method in a communication device having a data transmission function of a load modulation method,
In the non-modulation period, the first switch and the second switch so that the load element, the first modulation control load element, and the second modulation control load element are connected to the antenna circuit. Control to off state,
In the load modulation section, when the load modulation is on, the load element is connected to the antenna circuit and the first switch and the second switch are controlled to be in an on state so as to contribute to load modulation.
In the load modulation section, when the load modulation is off, the load element and the first modulation control load element are connected to the antenna circuit and the first switch is turned off so as to contribute to load modulation. A communication method for controlling a switch to be on .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006331665A JP4803012B2 (en) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | COMMUNICATION DEVICE, INFORMATION DEVICE, AND COMMUNICATION METHOD |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006331665A JP4803012B2 (en) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | COMMUNICATION DEVICE, INFORMATION DEVICE, AND COMMUNICATION METHOD |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008147912A JP2008147912A (en) | 2008-06-26 |
JP4803012B2 true JP4803012B2 (en) | 2011-10-26 |
Family
ID=39607607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006331665A Expired - Fee Related JP4803012B2 (en) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | COMMUNICATION DEVICE, INFORMATION DEVICE, AND COMMUNICATION METHOD |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4803012B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4637204B2 (en) * | 2008-04-30 | 2011-02-23 | フェリカネットワークス株式会社 | Communication apparatus and antenna characteristic control method |
KR101737132B1 (en) * | 2009-01-06 | 2017-05-29 | 액세스 비지니스 그룹 인터내셔날 엘엘씨 | Communication across an inductive link with a dynamic load |
US9728997B2 (en) | 2011-09-21 | 2017-08-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wireless power transmission system |
TW201717570A (en) * | 2015-11-09 | 2017-05-16 | 新力股份有限公司 | Communication device and communication method |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0884094A (en) * | 1994-09-05 | 1996-03-26 | Texas Instr Deutschland Gmbh | Transponder that makes unnecessary synchronous request of challenging unit,system and method for challenging unit |
FR2776781B1 (en) * | 1998-03-31 | 2000-05-05 | Gemplus Card Int | DEVICE FOR CONTROLLING THE IMPEDANCE REDUCED ON THE ANTENNA OF AN ELECTROMAGNETIC LABEL |
JP2003067689A (en) * | 2001-08-23 | 2003-03-07 | Sony Corp | Communication equipment and method |
JP2006025155A (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Sony Corp | Communication device and semiconductor integrated circuit |
JP2006281555A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Sato Corp | Printer and RFID print medium |
-
2006
- 2006-12-08 JP JP2006331665A patent/JP4803012B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008147912A (en) | 2008-06-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9467948B2 (en) | Systems and methods for providing NFC secure application support in battery-off mode when no nonvolatile memory write access is available | |
CN100568754C (en) | Communication device, contactless integrated circuit card and information device equipped with communication device | |
TWI474647B (en) | Automatic gain control for an nfc reader demodulator | |
US8489020B2 (en) | NFC communicators implementing coil voltage reduction circuitry | |
CN101194432B (en) | Device, module and method for shared antenna operation in communication environment based on RFID technology | |
US9305193B2 (en) | Contactless communication device and user device including the same | |
US8957548B2 (en) | Controlling antenna characteristics of a near field communications (NFC) device | |
US8897699B2 (en) | Reducing emissions in a near field communications (NFC) capable device | |
TWI499230B (en) | Communication device | |
US20120003930A1 (en) | Near Field RF Communications Apparatus | |
JP2009141723A (en) | Non-contacting radio communication device, adjustment method of non-contacting radio communication antenna, and portable terminal device | |
KR20050024976A (en) | Dual interface integrated circuit card | |
JP2007288718A (en) | Information processing terminal, ic card, mobile communication apparatus, radio communication method, and program | |
JP2007068073A (en) | Information processing device | |
JP4803012B2 (en) | COMMUNICATION DEVICE, INFORMATION DEVICE, AND COMMUNICATION METHOD | |
WO2006025229A1 (en) | Semiconductor integrated circuit and wireless communication device | |
JP2008017012A (en) | Communication apparatus and information apparatus | |
JP2007088661A (en) | Information processing apparatus and loop antenna | |
US7729660B2 (en) | Communication device, non-contact type IC card mounting same, and information apparatus | |
JP2008167259A (en) | Communication equipment and information equipment | |
JP2003244014A (en) | Mobile terminal | |
JP2010130045A (en) | Radio communication device, radio communication method and radio communication system | |
JP2008225927A (en) | Portable terminal with built-in noncontact ic card, and control method | |
KR20050088125A (en) | Storage unit comprising a main data carrier and a contactless chip | |
JP2007027829A (en) | Communication apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091019 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110421 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110426 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110620 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110712 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110725 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140819 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |