リーダライタ装置
【課題】リーダライタ装置の受信部において、トランジスタ等の構成部品の特性のバラツキがあってもＩＣカードからの受信信号を正常に復調できるリーダライタ装置の受信回路を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のリーダライタ装置２０は、第１の増幅器１６ａから出力される信号のバイアス電圧を調整する第１のバイアス調整部２１ａ及び第２の増幅器１６ｂから出力される信号の第２のバイアス調整部２１ｂからなるバイアス調整部２１と、第１の増幅器１６ａから出力される信号の直流成分の電圧を検出する第１の直流検出部２２ａ及び第２の増幅器１６ｂから出力される信号の直流成分の電圧を検出する第２の直流検出部２２ｂとを備えている。
【解決手段】本発明のリーダライタ装置２０は、第１の増幅器１６ａから出力される信号のバイアス電圧を調整する第１のバイアス調整部２１ａ及び第２の増幅器１６ｂから出力される信号の第２のバイアス調整部２１ｂからなるバイアス調整部２１と、第１の増幅器１６ａから出力される信号の直流成分の電圧を検出する第１の直流検出部２２ａ及び第２の増幅器１６ｂから出力される信号の直流成分の電圧を検出する第２の直流検出部２２ｂとを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣカードに対し非接触でデータの読み書きを行なうリーダライタ装置に関するものであって、特にその受信回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動改札機などにおいて、ＩＣカードとリーダライタ装置からなるＩＣカード通信システムが実用化されている。
【０００３】
このようなＩＣカード通信システムにおける通信は、電磁結合により行なわれ、リーダライタ装置の受信部は、図３に示されるように、アンテナ１により受信した変調波を検波する検波器２と、検波器２からの信号のノイズを除去するフィルタ３と、フィルタ３からの信号を増幅する増幅器４とを備え、更に増幅器４の出力を比較器７で比較処理することにより復調する（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、リーダライタ装置の中には、マイコン、メモリなどを備えた制御部や端末とのインターフェース部などを備えており、複雑な回路構成であるため、内部で発生する同相ノイズも除去するような受信部を備えたものもある。
【０００５】
図４は、このようなリーダライタ装置の受信部を示すブロック図である。
【０００６】
図４において、受信部１０は、アンテナ１１で受信されたＩＣカードからの受信搬送波を整流する整流部１２と、整流部１２からの信号を検波する第１の検波部１４ａ及び整流部１２からの信号をπラジアン位相シフトし検波する第２の検波部１４ｂとからなる検波部１４と、第１の検波部１４ａから出力された信号を増幅する第１の増幅器１６ａ及び第２の検波部１４ｂから出力された信号を増幅する第２の増幅器１６ｂとからなる増幅部１６と、第１の増幅器１６ａからの信号と第２の増幅器１６ｂからの信号を比較する比較部１８とを備えている。
【０００７】
また、アンテナ１１で受信した受信信号１ａ、整流部出力２ａ、２ｂ、第１の検波部１４ａの出力３ａ、第２の検波部１４ｂの出力３ｂ、第１の増幅器１６ａの出力４ａ、第２の増幅器１６ｂの出力４ｂ、比較部１８の出力５ａの信号波形は、図５に示すようになる。
【０００８】
以上の構成により、外部から進入するノイズは、第１の検波部１４ａ及び第２の検波部１４ｂで除去され、リーダライタ装置の内部で発生する同相ノイズは、πラジアン位相シフトした２つの信号を比較部１８を通すことにより除去される。
【特許文献１】特開２００１−１０３１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、第１の増幅器１６ａと第２の増幅器１６ｂを構成するトランジスタ等の個々の部品の特性のバラツキや周囲温度などの環境の変化により、各増幅器のバイアス電圧に差が生じ、比較部１８の出力が図６に示すようにＨレベル（又は、Ｌレベル）になってしまい、正常に復調されないことという課題があることがわかった。
【００１０】
本発明は、前記課題に鑑みなされたもので、部品の特性のバラツキがあっても正常に復調することができるリーダライタ装置の受信回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の発明は、ＩＣカードからの信号を位相差がπラジアンとなるような２系統の信号に検波する検波部と、前記検波部で検波された前記２系統の信号を増幅する増幅部と、前記増幅部で増幅された前記２系統の信号を比較する比較部とを備えたリーダライタ装置であって、
前記増幅部の出力の直流信号レベルを検出する直流検出部と、
前記直流検出部の検出値に基づき、前記増幅部のバイアス電圧を所望の値に調整するバイアス調整部と、を備えている。
【００１２】
係る構成によれば、受信回路を構成する部品の特性のバラツキなどによる増幅部の出力信号のずれを調整することができるため、ＩＣカードからの受信信号から正確に受信データを得ることができる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、ＩＣカードからの信号を位相差がπラジアンとなるような２系統の信号に検波する検波部と、前記検波部で検波された前記２系統の信号を増幅する増幅部と、前記増幅部で増幅された前記２系統の信号を比較する比較部を備えたリーダライタ装置であって、
前記増幅部の出力の直流信号レベルを検出する直流検出部と、
前記直流検出部の検出値に基づき、前記増幅部のバイアス電圧を所望の値に調整するバイアス調整部と、
を備え、前記ＩＣカードにコマンドを送信する前に前記バイアス電圧の調整を行う。
【００１４】
係る構成によれば、受信回路を構成する部品の特性のバラツキなどによる増幅部の出力信号のずれをコマンドなどのデータ送受信を行なう前に調整することができ、効率が良い。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明のリーダライタ装置によれば、内部構成部品の特性のバラツキが発生してもＩＣカードからの受信信号を確実に復調することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１７】
なお、図を説明するにあたり、従来と同一構成には、同一符号を付し、説明を省略する。
【００１８】
図１は、本発明のリーダライタ装置の内部構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示されるように、本発明のリーダライタ装置２０は、第１の増幅器１６ａから出力される信号のバイアス電圧を調整する第１のバイアス調整部２１ａ及び第２の増幅器１６ｂから出力される信号の第２のバイアス調整部２１ｂからなるバイアス調整部２１と、第１の増幅器１６ａから出力される信号の直流成分の電圧を検出する第１の直流検出部２２ａ及び第２の増幅器１６ｂから出力される信号の直流成分の電圧を検出する第２の直流検出部２２ｂと、増幅部１６からの出力を直流検出部２２又は比較部１８に切り換えるためのスイッチ２７と、マイコン及びメモリ等を備え各部の制御を行なう制御部２５とを備えている。
【００２０】
ここで、第１の直流検出部２２ａ及び第２の直流検出部２２ｂは、Ａ／Ｄ変換により信号の直流電圧を検出し、検出値を制御部２５に通知する。
【００２１】
以上の構成により、制御部２５は、直流検出部２２の検出値を基に増幅部１６からのバイアス電圧をバイアス調整部２１により所望の値になるように制御する。
【００２２】
次に、バイアス電圧の調整方法について、図２のフローチャートを基に詳細に説明する。
【００２３】
まず、スイッチ２７を直流検出部２２側に切り換える（ステップＳ１）。
【００２４】
次に、増幅部１６の直流成分の電圧を読み出す（ステップＳ２）。
【００２５】
次に、ステップＳ２で読み出した電圧が予め設定されたバイアス電圧の設定条件範囲内であるかどうかを判定する（ステップＳ３）。
【００２６】
ステップＳ３の判定の結果、設定条件の範囲外のときは、バイアス調整部２１を制御し（ステップＳ４）、ステップＳ２に戻る。
【００２７】
ステップＳ３の判定の結果、設定条件の範囲内のときは、第１のバイアス調整部２１ａ及び第２のバイアス調整部２１ｂの設定条件と、第１の増幅器１６ａの出力及び第２の増幅器１６ｂの出力の読み出し値を記録する（ステップＳ５）。
【００２８】
次に、バイアス設定条件範囲内で更に良い条件に再設定することが可能かどうかを判定するため、第１のバイアス調整部２１ａ及び第２のバイアス調整部２１ｂを制御するとともに、第１の直流検出部２２ａ及び第２の直流検出部２２ｂにより、第１の増幅器１６ａの出力及び第２の増幅器１６ｂの出力の直流成分の電圧を読み出す（ステップＳ６）。
【００２９】
次に、ステップＳ６において、読み出された電圧が、バイアス電圧の設定条件の範囲内か判定する（ステップＳ７）。
【００３０】
ステップＳ７の判定の結果、範囲内で有る場合、更に第１の増幅器１６ａの出力及び第２の増幅器１６ｂの出力の読み出し値が、設定変更前と比較し、良化しているか判定する（ステップＳ８）。
【００３１】
ステップＳ８の判定の結果、良化していない場合、ステップＳ５において記録した設定条件に第１のバイアス調整部２１ａ及び第２のバイアス調整部２１ｂを制御し、スイッチ２７を比較部１８側に切り換え調整を終了する（ステップＳ９）。
【００３２】
ステップＳ８の判定の結果、良化している場合、再度ステップＳ５から処理を行なう。
【００３３】
また、ステップＳ７の判定の結果、範囲外である場合、ステップＳ５において記録した設定条件に第１のバイアス調整部２１ａ及び第２のバイアス調整部２１ｂを制御し、スイッチ２７を比較部１８側に切り換え調整を終了する（ステップＳ９）。
【００３４】
以上説明した調整を行なうことにより、図５に示すような、第１の増幅器１６ａと第２の増幅器１６ｂとのバイアス電圧の差を最適にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、ＩＣカードに対し非接触でデータの読み書きを行なうリーダライタ装置の受信回路に有用な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のリーダライタ装置の内部構成を示すブロック図
【図２】本発明のリーダライタ装置のバイアス調整方法のフローチャート
【図３】従来のリーダライタ装置の受信部のブロック図
【図４】従来のリーダライタ装置の受信部のブロック図
【図５】従来のリーダライタ装置の正常な場合の信号波形を示す図
【図６】従来のリーダライタ装置の異常な場合の信号波形を示す図
【符号の説明】
【００３７】
１、１１ アンテナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣカードに対し非接触でデータの読み書きを行なうリーダライタ装置に関するものであって、特にその受信回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動改札機などにおいて、ＩＣカードとリーダライタ装置からなるＩＣカード通信システムが実用化されている。
【０００３】
このようなＩＣカード通信システムにおける通信は、電磁結合により行なわれ、リーダライタ装置の受信部は、図３に示されるように、アンテナ１により受信した変調波を検波する検波器２と、検波器２からの信号のノイズを除去するフィルタ３と、フィルタ３からの信号を増幅する増幅器４とを備え、更に増幅器４の出力を比較器７で比較処理することにより復調する（例えば、特許文献１）。
【０００４】
また、リーダライタ装置の中には、マイコン、メモリなどを備えた制御部や端末とのインターフェース部などを備えており、複雑な回路構成であるため、内部で発生する同相ノイズも除去するような受信部を備えたものもある。
【０００５】
図４は、このようなリーダライタ装置の受信部を示すブロック図である。
【０００６】
図４において、受信部１０は、アンテナ１１で受信されたＩＣカードからの受信搬送波を整流する整流部１２と、整流部１２からの信号を検波する第１の検波部１４ａ及び整流部１２からの信号をπラジアン位相シフトし検波する第２の検波部１４ｂとからなる検波部１４と、第１の検波部１４ａから出力された信号を増幅する第１の増幅器１６ａ及び第２の検波部１４ｂから出力された信号を増幅する第２の増幅器１６ｂとからなる増幅部１６と、第１の増幅器１６ａからの信号と第２の増幅器１６ｂからの信号を比較する比較部１８とを備えている。
【０００７】
また、アンテナ１１で受信した受信信号１ａ、整流部出力２ａ、２ｂ、第１の検波部１４ａの出力３ａ、第２の検波部１４ｂの出力３ｂ、第１の増幅器１６ａの出力４ａ、第２の増幅器１６ｂの出力４ｂ、比較部１８の出力５ａの信号波形は、図５に示すようになる。
【０００８】
以上の構成により、外部から進入するノイズは、第１の検波部１４ａ及び第２の検波部１４ｂで除去され、リーダライタ装置の内部で発生する同相ノイズは、πラジアン位相シフトした２つの信号を比較部１８を通すことにより除去される。
【特許文献１】特開２００１−１０３１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、第１の増幅器１６ａと第２の増幅器１６ｂを構成するトランジスタ等の個々の部品の特性のバラツキや周囲温度などの環境の変化により、各増幅器のバイアス電圧に差が生じ、比較部１８の出力が図６に示すようにＨレベル（又は、Ｌレベル）になってしまい、正常に復調されないことという課題があることがわかった。
【００１０】
本発明は、前記課題に鑑みなされたもので、部品の特性のバラツキがあっても正常に復調することができるリーダライタ装置の受信回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の発明は、ＩＣカードからの信号を位相差がπラジアンとなるような２系統の信号に検波する検波部と、前記検波部で検波された前記２系統の信号を増幅する増幅部と、前記増幅部で増幅された前記２系統の信号を比較する比較部とを備えたリーダライタ装置であって、
前記増幅部の出力の直流信号レベルを検出する直流検出部と、
前記直流検出部の検出値に基づき、前記増幅部のバイアス電圧を所望の値に調整するバイアス調整部と、を備えている。
【００１２】
係る構成によれば、受信回路を構成する部品の特性のバラツキなどによる増幅部の出力信号のずれを調整することができるため、ＩＣカードからの受信信号から正確に受信データを得ることができる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、ＩＣカードからの信号を位相差がπラジアンとなるような２系統の信号に検波する検波部と、前記検波部で検波された前記２系統の信号を増幅する増幅部と、前記増幅部で増幅された前記２系統の信号を比較する比較部を備えたリーダライタ装置であって、
前記増幅部の出力の直流信号レベルを検出する直流検出部と、
前記直流検出部の検出値に基づき、前記増幅部のバイアス電圧を所望の値に調整するバイアス調整部と、
を備え、前記ＩＣカードにコマンドを送信する前に前記バイアス電圧の調整を行う。
【００１４】
係る構成によれば、受信回路を構成する部品の特性のバラツキなどによる増幅部の出力信号のずれをコマンドなどのデータ送受信を行なう前に調整することができ、効率が良い。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明のリーダライタ装置によれば、内部構成部品の特性のバラツキが発生してもＩＣカードからの受信信号を確実に復調することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１７】
なお、図を説明するにあたり、従来と同一構成には、同一符号を付し、説明を省略する。
【００１８】
図１は、本発明のリーダライタ装置の内部構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示されるように、本発明のリーダライタ装置２０は、第１の増幅器１６ａから出力される信号のバイアス電圧を調整する第１のバイアス調整部２１ａ及び第２の増幅器１６ｂから出力される信号の第２のバイアス調整部２１ｂからなるバイアス調整部２１と、第１の増幅器１６ａから出力される信号の直流成分の電圧を検出する第１の直流検出部２２ａ及び第２の増幅器１６ｂから出力される信号の直流成分の電圧を検出する第２の直流検出部２２ｂと、増幅部１６からの出力を直流検出部２２又は比較部１８に切り換えるためのスイッチ２７と、マイコン及びメモリ等を備え各部の制御を行なう制御部２５とを備えている。
【００２０】
ここで、第１の直流検出部２２ａ及び第２の直流検出部２２ｂは、Ａ／Ｄ変換により信号の直流電圧を検出し、検出値を制御部２５に通知する。
【００２１】
以上の構成により、制御部２５は、直流検出部２２の検出値を基に増幅部１６からのバイアス電圧をバイアス調整部２１により所望の値になるように制御する。
【００２２】
次に、バイアス電圧の調整方法について、図２のフローチャートを基に詳細に説明する。
【００２３】
まず、スイッチ２７を直流検出部２２側に切り換える（ステップＳ１）。
【００２４】
次に、増幅部１６の直流成分の電圧を読み出す（ステップＳ２）。
【００２５】
次に、ステップＳ２で読み出した電圧が予め設定されたバイアス電圧の設定条件範囲内であるかどうかを判定する（ステップＳ３）。
【００２６】
ステップＳ３の判定の結果、設定条件の範囲外のときは、バイアス調整部２１を制御し（ステップＳ４）、ステップＳ２に戻る。
【００２７】
ステップＳ３の判定の結果、設定条件の範囲内のときは、第１のバイアス調整部２１ａ及び第２のバイアス調整部２１ｂの設定条件と、第１の増幅器１６ａの出力及び第２の増幅器１６ｂの出力の読み出し値を記録する（ステップＳ５）。
【００２８】
次に、バイアス設定条件範囲内で更に良い条件に再設定することが可能かどうかを判定するため、第１のバイアス調整部２１ａ及び第２のバイアス調整部２１ｂを制御するとともに、第１の直流検出部２２ａ及び第２の直流検出部２２ｂにより、第１の増幅器１６ａの出力及び第２の増幅器１６ｂの出力の直流成分の電圧を読み出す（ステップＳ６）。
【００２９】
次に、ステップＳ６において、読み出された電圧が、バイアス電圧の設定条件の範囲内か判定する（ステップＳ７）。
【００３０】
ステップＳ７の判定の結果、範囲内で有る場合、更に第１の増幅器１６ａの出力及び第２の増幅器１６ｂの出力の読み出し値が、設定変更前と比較し、良化しているか判定する（ステップＳ８）。
【００３１】
ステップＳ８の判定の結果、良化していない場合、ステップＳ５において記録した設定条件に第１のバイアス調整部２１ａ及び第２のバイアス調整部２１ｂを制御し、スイッチ２７を比較部１８側に切り換え調整を終了する（ステップＳ９）。
【００３２】
ステップＳ８の判定の結果、良化している場合、再度ステップＳ５から処理を行なう。
【００３３】
また、ステップＳ７の判定の結果、範囲外である場合、ステップＳ５において記録した設定条件に第１のバイアス調整部２１ａ及び第２のバイアス調整部２１ｂを制御し、スイッチ２７を比較部１８側に切り換え調整を終了する（ステップＳ９）。
【００３４】
以上説明した調整を行なうことにより、図５に示すような、第１の増幅器１６ａと第２の増幅器１６ｂとのバイアス電圧の差を最適にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、ＩＣカードに対し非接触でデータの読み書きを行なうリーダライタ装置の受信回路に有用な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のリーダライタ装置の内部構成を示すブロック図
【図２】本発明のリーダライタ装置のバイアス調整方法のフローチャート
【図３】従来のリーダライタ装置の受信部のブロック図
【図４】従来のリーダライタ装置の受信部のブロック図
【図５】従来のリーダライタ装置の正常な場合の信号波形を示す図
【図６】従来のリーダライタ装置の異常な場合の信号波形を示す図
【符号の説明】
【００３７】
１、１１ アンテナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣカードからの信号を整流する整流部と、前記整流部からの信号を位相差がπラジアンとなるような２系統の信号に検波する検波部と、前記検波部で検波された前記２系統の信号を増幅する増幅部と、前記増幅部で増幅された前記２系統の信号を比較する比較部を備えたリーダライタ装置において、
前記増幅部の出力の直流信号レベルを検出する直流検出部と、
前記直流検出部の検出値に基づき、前記増幅部のバイアス電圧を所望の値に調整するバイアス調整部と、
を備えたことを特徴とするリーダライタ装置。
【請求項２】
ＩＣカードからの信号を整流する整流部と、前記整流部からの信号を位相差がπラジアンとなるような２系統の信号に検波する検波部と、前記検波部で検波された前記２系統の信号を増幅する増幅部と、前記増幅部で増幅された前記２系統の信号を比較する比較部を備えたリーダライタ装置において、
前記増幅部の出力の直流信号レベルを検出する直流検出部と、
前記直流検出部の検出値に基づき、前記増幅部のバイアス電圧を所望の値に調整するバイアス調整部と、
を備え、前記バイアス電圧の調整は、前記ＩＣカードにコマンドに送信される前に前記バイアス電圧の調整を行うことを特徴とするリーダライタ装置。
【請求項１】
ＩＣカードからの信号を整流する整流部と、前記整流部からの信号を位相差がπラジアンとなるような２系統の信号に検波する検波部と、前記検波部で検波された前記２系統の信号を増幅する増幅部と、前記増幅部で増幅された前記２系統の信号を比較する比較部を備えたリーダライタ装置において、
前記増幅部の出力の直流信号レベルを検出する直流検出部と、
前記直流検出部の検出値に基づき、前記増幅部のバイアス電圧を所望の値に調整するバイアス調整部と、
を備えたことを特徴とするリーダライタ装置。
【請求項２】
ＩＣカードからの信号を整流する整流部と、前記整流部からの信号を位相差がπラジアンとなるような２系統の信号に検波する検波部と、前記検波部で検波された前記２系統の信号を増幅する増幅部と、前記増幅部で増幅された前記２系統の信号を比較する比較部を備えたリーダライタ装置において、
前記増幅部の出力の直流信号レベルを検出する直流検出部と、
前記直流検出部の検出値に基づき、前記増幅部のバイアス電圧を所望の値に調整するバイアス調整部と、
を備え、前記バイアス電圧の調整は、前記ＩＣカードにコマンドに送信される前に前記バイアス電圧の調整を行うことを特徴とするリーダライタ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２６１４２（Ｐ２００７−２６１４２Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０８１０４（Ｐ２００５−２０８１０４）
【出願日】平成１７年７月１９日（２００５．７．１９）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１９日（２００５．７．１９）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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