無線通信媒体
【課題】この発明は、リーダライタのアプリケーションに適合していない媒体が間違って重ねて使用された場合であってもレスポンスの混信を防止でき、且つアプリケーションに適合した正規の媒体との間の無線通信を高い感度で確立できる無線通信媒体を提供することを課題とする。
【解決手段】無線通信システム１０は、ＩＣカード１とリーダライタ２０を含む。２枚のカードＡ、Ｂが重ねて使用された場合、アプリケーションに適合しているカードＡは、リーダライタ２０からのコマンドに応答し、アプリケーションに適合していないカードＢは、リーダライタ２０からのコマンドにレスポンスを返さない。
【解決手段】無線通信システム１０は、ＩＣカード１とリーダライタ２０を含む。２枚のカードＡ、Ｂが重ねて使用された場合、アプリケーションに適合しているカードＡは、リーダライタ２０からのコマンドに応答し、アプリケーションに適合していないカードＢは、リーダライタ２０からのコマンドにレスポンスを返さない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、非接触によりリーダライタとの間で無線通信をするＩＣカードなどの無線通信媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、重ねて使用することを想定した無線通信媒体として、長方形に４巻きに巻かれたループアンテナを有し、このループアンテナの内角θを全て９０°−αとしたＩＣカードが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このＩＣカードのループアンテナは、全ての直線部が非平行となっており、ＩＣカードを重ねて使用する場合、電磁結合を小さくできる。
【０００３】
しかし、このＩＣカードは、重ねて使用する複数枚のカードそれぞれがリーダライタと無線通信してデータ処理することを前提としているため、当該リーダライタに固有のアプリケーションに適合しない異なる種類のカードがアプリケーションに適合した正規のカードに間違って重ねて使用された場合、各カードがリーダライタからのポーリングに応答してしまうと、レスポンスが混信してしまう可能性がある。
【特許文献１】特開２００１−７６２９号公報（要約、図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の目的は、リーダライタのアプリケーションに適合していない媒体が間違って重ねて使用された場合であってもレスポンスの混信を防止でき、且つアプリケーションに適合した正規の媒体との間の無線通信を高い感度で確立できる無線通信媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の無線通信媒体は、リーダライタに固有のアプリケーションに従って非接触でデータを送受信する無線通信媒体であって、上記リーダライタからのコマンドを受信する受信回路と、受信したコマンドに基づいて当該リーダライタのアプリケーションに適合しているか否かを判断し、適合している場合に当該リーダライタにレスポンスを返し、適合していない場合にレスポンスを返さない制御回路と、を有することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の無線通信媒体は、リーダライタに固有のアプリケーションに従って非接触でデータを送受信する無線通信媒体であって、媒体本体と、この媒体本体に設けられ、上記リーダライタとの間でデータを送受信するためのアンテナを有し、このアンテナを介して上記リーダライタからのコマンドを受信する受信回路と、上記媒体本体に設けられ、受信したコマンドに基づいて当該リーダライタのアプリケーションに適合しているか否かを判断し、適合している場合に当該リーダライタにレスポンスを返し、適合していない場合にレスポンスを返さない制御回路と、を有することを特徴とする。
【０００７】
上記発明によると、リーダライタのアプリケーションに適合していない無線通信媒体がリーダライタに翳された場合、当該無線通信媒体からリーダライタにレスポンスが返されることがないため、アプリケーションに適合していない間違った無線通信媒体をアプリケーションに適合した正規の無線通信媒体に重ねて使用した場合であっても、間違った媒体からのレスポンスが正規の媒体からのレスポンスに混信することがない。
【０００８】
また、当該リーダライタのアプリケーションに適合していない無線通信媒体に対し、受信回路の共振周波数を変更し、受信回路の受信感度を低下させ、或いは受信回路を一時的に切断することで、アプリケーションに適合した正規の無線通信媒体との間の無線通信を高い感度で確立できる。
【０００９】
なお、本発明の無線通信媒体は、上述した従来のＩＣカードのようにアンテナ形状を変更する必要がないため、設計変更を必要としない。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の無線通信媒体は、上記のような構成および作用を有しているので、リーダライタのアプリケーションに適合していない媒体が間違って重ねて使用された場合であってもレスポンスの混信を防止でき、且つアプリケーションに適合した正規の媒体との間の無線通信を高い感度で確立できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１には、この発明の実施の形態に係る非接触式ＩＣカード１（無線通信媒体）（以下、単に、ＩＣカード１と称する）のアンテナシート２の平面図を示してあり、図２には、ＩＣカード１の断面図を示してある。また、図３には、ＩＣカード１の回路構成をブロック図にして示してある。
【００１２】
このＩＣカード１は、図２に示すように、同一形状の略矩形の樹脂により形成された表面シート３、図１に示すアンテナシート２を接着したコアシート４、および裏面シート５を積層したカード本体６（媒体本体）を有する。各シート３、４、５は、熱溶着や接着剤によって互いに接着されている。また、カード本体６の４つの角部は面取りされている。
【００１３】
アンテナシート２は、図１に示すように、コイルアンテナ７、およびこのコイルアンテナ７に接続したＬＳＩ８を有する。すなわち、コイルアンテナ７がアンテナシート２の表面２ａにパターニングされ、ＬＳＩ８がフリップチップによりアンテナシート２に実装されている。このアンテナシート２は、コアシート４に対して図示しないホットメルトシートを用いて接着されている。
【００１４】
すなわち、図１に示すアンテナシート２を接着したコアシート４の表裏面それぞれに表面シート３および裏面シートを接着し、図２に示すＩＣカード１が構成されている。
【００１５】
図３に示すように、ＩＣカード１のＬＳＩ８は、コイルアンテナ７に接続した送受信回路１１、および送受信回路１１に接続した制御回路１２を有する。コイルアンテナ７および送受信回路１１は、本発明の受信回路１５として機能する。
【００１６】
このＩＣカード１は、図４に示すリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳すことにより動作する。つまり、ＩＣカード１は、リーダライタ２０のループアンテナ２１から送信される搬送波をコイルアンテナ７で受けて電磁誘導によりＬＳＩ８を動作させるための電力を生出し、送受信回路１１で搬送波に乗ったリーダライタ２０からのコマンドを受信する。そして、制御回路１２は、送受信回路１１で受信したコマンドに従ってデータを処理し、その処理結果のレスポンスをコイルアンテナ７を介してリーダライタ２０へ返信する。
【００１７】
図４には、上述したＩＣカード１を含む無線通信システム１０（以下、単に、システム１０と称する）の要部の構造を模式的に示してある。システム１０は、上述した構造のＩＣカード１とリーダライタ２０を含む。
【００１８】
リーダライタ２０は、ＩＣカード１との間で無線通信するためのループアンテナ２１、ＩＣカード１に対するコマンドを出力するとともにＩＣカード１からのレスポンスを処理するデータ処理回路２２、およびデータ処理回路２２から出力されるコマンドデータをアナログ信号に変調するとともにループアンテナ２１を介して受信したＩＣカード１からのレスポンスを復調する変復調回路２３を有する。
【００１９】
しかして、リーダライタ２０は、ループアンテナ２１を介して無変調の搬送波を送信し、この搬送波に乗せて各種コマンドを送信する。リーダライタ２０のループアンテナ２１にＩＣカードが翳されると、上述したように、電磁誘導によってＩＣカード１のＬＳＩ８に電力が与えられ、コマンドに対するレスポンスがリーダライタ２０に返信される。リーダライタ２０は、ループアンテナ２１を介してこのレスポンスを受信し、信号をデジタルデータに復調して演算処理する。
【００２０】
近年、利便性と情報の安全性から、上述したような非接触式のＩＣカードの普及が進んでおり、交通系の定期券、プリペイド乗車券、クレジットカード、ポイントカード、社員証カード等様々な用途に利用されている。また、この種のＩＣカードを利用したシステムは、互換性向上を目的としてＩＳＯ等で標準化された通信方式を採用している場合が多く、ユーザが同じ通信方式のＩＣカードを複数枚所持している場合がある。
【００２１】
複数枚のＩＣカードを所持する場合、通常、パスケースや財布に入れて重ねて収納するため、同じ通信方式の複数枚のＩＣカードが重なった状態で使用される可能性が大きい。このように、同じ通信方式のＩＣカードを重ねてリーダライタに翳すと、リーダライタからのポーリングコマンドに各ＩＣカードが応答して各カードからリーダライタにレスポンスが返されて混信してしまう可能性がある。
【００２２】
このため、本実施の形態では、上述したように複数枚のＩＣカードが重ねた状態で使用された場合、システム１０のアプリケーション（すなわち、リーダライタ２０のアプリケーション）に適合していないＩＣカードがレスポンスを返さないようにすることで、アプリケーションに適合した正規のＩＣカードによる通信だけを確立するようにした。以下、アプリケーションに適合した正規のＩＣカード（以下、カードＡと称する）とアプリケーションに適合していない種類の異なるＩＣカード（以下、カードＢと称する）を重ねた状態でリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳した場合を例にとって本実施の形態の処理動作について詳細に説明する。
【００２３】
つまり、本実施の形態では、リーダライタ２０のループアンテナ２１を介して搬送波を送出する際に、搬送波に乗せるファーストコマンドにシステム１０のアプリケーションに固有の識別情報を入れて送信するようにした。このとき、ループアンテナ２１の通信可能領域にある２枚のカードＡ、Ｂは、それぞれ、ファーストコマンドに含まれる識別情報に基づいて自身が当該システム１０のアプリケーションに適合しているカードであるか否かを判断する。そして、アプリケーションに適合していることを判断したカードＡは、通常通りコマンドに対するレスポンスを返し、アプリケーションに適合していないことを判断したカードＢは、リーダライタ２０からのコマンドに対するレスポンスを返さないようにした。
【００２４】
具体的には、カードＢの制御回路１２は、ファーストコマンドに含まれる識別情報を予め記憶した自身の識別情報と照合し、カードＢが当該システムに適合しているか否かを判断する。そして、カードＢが当該アプリケーションに適合していないことを判断したことをもってレスポンスの返信をやめる。
【００２５】
以上のように、本実施の形態によると、リーダライタ２０のアプリケーションに適合していないＩＣカード（カードＢ）がループアンテナ２１に翳された場合に当該リーダライタ２０にレスポンスを返さないようにしたため、アプリケーションに適合しない種類の異なるＩＣカードがアプリケーションに適合する正規のＩＣカード（カードＡ）に重ねて使用された場合であっても、適合しないカードＢからのレスポンスが正規のカードＡのレスポンスに混信してしまうことが無く、正規のカードＡの通信を確立できる。
【００２６】
ところで、カードＢは、リーダライタ２０からの搬送波を受けて生出した電力を用いて制御回路１２を動作させて当該リーダライタ２０のアプリケーションに適合しているか否かを判断するため、レスポンスを返さないとしてもカードＡと同様に動作する。このため、２枚のカードＡ、Ｂが重なった状態で使用された場合、上述した処理を実施したとしても、カードＡだけをリーダライタ２０に翳した場合と比較すると通信状態が悪くなる。
【００２７】
つまり、カードＡ、Ｂが重なるとコイルアンテナ７同士の結合が密となり、各カードＡ、Ｂの共振周波数が通信周波数からずれて受信レベルが低下する。また、一定の強度レベルの搬送波を２枚のカードＡ、Ｂで取り合うため、ＬＳＩを動作させるための十分な電力を得られなくなる。
【００２８】
このため、本実施の形態の第１の変形例として、カードＢにおいて、上述したレスポンスを返さない処理に加え、受信回路１５の共振周波数を変更するようにした。具体的には、カードＢにおいて、アプリケーションに適合していないことを判断したとき、後述する変更回路を動作させてコイルアンテナ７のインダクタンスＬを小さく（Ｌsに）して共振周波数を高くするようにした。これにより、カードＢのカードＡに対するアンテナの結合度を疎にすることができ、カードＡの共振周波数のずれを小さく抑えることができ、カードＡにおける受信レベルの低下を抑制できる。
【００２９】
図５に示すように、ＩＣカード１は、コイルアンテナ７の他に、コイルアンテナ７と協同して受信回路１５の共振周波数を決定する共振用コンデンサ９を有する。共振用コンデンサ９の下流側には、ここでは図示しない変復調回路、制御処理部、電源生成・供給部などが接続されている。
【００３０】
これら変復調回路、制御処理部、および電源生成・供給部の負荷をインピーダンス成分Ｚで表し、コイルアンテナ７のインダクタンスをＬとし、共振用コンデンサ９の容量をＣとすると、コイルアンテナ７の通信効率が最も高くなる受信回路１５の共振周波数ｆは、
ｆ＝１／（２πＬＣ）
となる。
また、コイルアンテナ７の周波数に対する受信レベルの傾向（品質）を表す受信回路１５の品質係数Ｑは、
Ｑ＝Ｚ／（ωＬ）
となる。
【００３１】
このため、例えば、図６に示すように、変更回路として、コイルアンテナ７の巻き線の途中から巻き線の端を短絡するスイッチ１３を設けて、コイルアンテナ７のインダクタンスをＬより小さいＬsに変更すると、受信回路１５の共振周波数ｆsは、
ｆs＝１／（２πＬsＣ）
となり、ｆより高くできる。
【００３２】
スイッチ１３は、例えば、図７に示す回路とすることができる。このスイッチ１３は、２つのトランジスタＴａ、Ｔｂを有し、各トランジスタのゲートＧに与える電圧を制御することで図中矢印Ｉa、およびＩb方向の電流を流すことができ、選択的に２点Ｓ、Ｄ間を短絡（スイッチオン）できる。
【００３３】
このように、カードＢの共振周波数をカードＡより高い値に変更することにより、両者のアンテナの結合度を疎にすることができ、カードＡの共振周波数のずれを小さく抑えることができ、カードＡにおける受信レベルの低下を抑制でき、カードＡとリーダライタ２０との間の通信を確立できる。
【００３４】
ここで、図８の表を参照して、カードＢにおける共振周波数の変更動作についてより詳細に説明する。
上述した２枚のカードＡ、Ｂは、同じ通信方式を採用しているため、単独で用いた場合には、図８の表のＡ−１、Ｂ−１に図示するように、略同じアンテナ特性を示す。すなわち、各カードＡ、Ｂは、単独で、リーダライタ２０との間で良好な通信状態を確立することのできる共振周波数ｆ0を有する。
【００３５】
これら２枚のカードＡ、Ｂを重ねると、Ａ−２、Ｂ−２に図示するように、アンテナ同士が結合し、各カードＡ、Ｂの共振周波数がそれぞれ低い側にシフトする。しかし、２枚のカードＡ、Ｂを重ねて使用する場合を想定して、共振周波数がシフトした状態でも、少なくともリーダライタ２０からのコマンドに応答できるように、リーダライタ２０の共振周波数ｆ0に対する各カードＡ、Ｂの信号受信レベルが、リーダライタ２０からのファーストコマンドに応答可能な程度である必要がある。
【００３６】
このように重ねた２枚のカードＡ、Ｂをリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳し、各カードＡ、Ｂがリーダライタ２０からファーストコマンドを受信すると、上述したように、アプリケーションに適合していないカードＢは、リーダライタ２０にレスポンスを返さない処理に加え、共振周波数ｆ0をｆsに変更する処理を実行する。これにより、カードＡとカードＢの結合度が疎になり、Ａ−３に図示するように、カードＡの共振周波数がｆ0に近づき、カードＡの受信レベルが、リーダライタ２０からの全てのコマンドを処理可能なレベルになる。
【００３７】
一方、カードＢは、このとき、Ｂ−３に図示するように、共振周波数が高い側へシフトしてリーダライタ２０の共振周波数ｆ0に対して受信レベルが低くなる。しかし、カードＢは、カードＡの通信を維持する間、少なくとも変更した共振周波数ｆsを維持する必要があるため、図７で説明した変更回路のスイッチ１３をオンにし続ける必要がある。このため、Ｂ−３の状態で、カードＢは、少なくともスイッチ１３を動作させ続ける電力を得ることのできる受信レベルが必要となる。
【００３８】
以上のように、上述した第１の変形例によると、カードＡに重ねて使用されたカードＢが、リーダライタ２０からのファーストコマンドにレスポンスを返さない処理に加えて共振周波数を変更するようにしたため、アンテナの結合によりカードＡの共振周波数がシフトする幅を小さくすることができ、リーダライタ２０とカードＡとの間の通信を良好に維持できる。
【００３９】
以下、本実施の形態の第２の変形例について、図９および図１０を参照して説明する。
ここでは、カードＡに重ねて使用されたカードＢが、リーダライタ２０からのファーストコマンドにレスポンスを返さない処理に加え、上述した共振周波数の変更処理の代わりに受信回路１５の受信感度を低下させる処理を実行するようにした。ここで言う受信感度は、上述した品質係数Ｑで表すことができる。つまり、カードＢは、このとき、自身の品質係数Ｑを小さくするように動作する。
【００４０】
カードＢの受信感度を低下させる感度低下回路は、例えば、図９に示すように、直列に接続された抵抗１７およびスイッチ１９を有する。これら抵抗１７およびスイッチ１９は、コイルアンテナ７および共振用コンデンサ９と並列に接続されている。スイッチ１９は、上述したスイッチ１３と同じ構造を有する。
【００４１】
この回路でスイッチ１９をオンにすると、回路の負荷は、抵抗１７（抵抗値Ｒ）を上述した負荷Ｚに並列に接続したことにより、
Ｚ（Ｒ／（Ｒ＋Ｚ））
となる。
【００４２】
この場合、抵抗１７の接続により変更される受信回路１５の品質係数Ｑsは、
Ｑs＝Ｚ（Ｒ／（Ｒ＋Ｚ））／（ωＬ）
となる。
【００４３】
つまり、抵抗１７を回路に接続することにより、抵抗１７を接続しない状態（Ｑ＝Ｚ／（ωＬ））と比較して、受信回路１５の品質係数を小さくできる。このように、受信回路１５の品質係数を小さくすることにより、受信感度を低くすることができ、２枚のカードＡ、Ｂの結合度を疎にすることができ、カードＡの受信感度を維持できる。
【００４４】
ここで、図１０の表を参照して、カードＢにおける品質係数の変更動作についてより詳細に説明する。
上述した２枚のカードＡ、Ｂは、同じ通信方式を採用しているため、単独で用いた場合には、図１０の表のＡ−１、Ｂ−１に図示するように、略同じアンテナ特性を示す。すなわち、各カードＡ、Ｂは、単独で、リーダライタ２０との間で良好な通信状態を確立することのできる共振周波数ｆ0を有するとともに、この周波数ｆ0において通信を確立するに十分な受信感度のピークを有する。
【００４５】
これら２枚のカードＡ、Ｂを重ねると、Ａ−２、Ｂ−２に図示するように、アンテナ同士が結合し、各カードＡ、Ｂの共振周波数がそれぞれ低い側にシフトする。すなわち、各アンテナの受信感度のピークがシフトする。しかし、２枚のカードＡ、Ｂを重ねて使用する場合を想定して、共振周波数がシフトした状態でも、少なくともリーダライタ２０からのコマンドに応答できるように、リーダライタ２０の共振周波数ｆ0に対する各カードＡ、Ｂの信号受信レベルが、リーダライタ２０からのファーストコマンドに応答可能な程度である必要がある。
【００４６】
このように重ねた２枚のカードＡ、Ｂをリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳し、各カードＡ、Ｂがリーダライタ２０からファーストコマンドを受信すると、上述したように、アプリケーションに適合していないカードＢは、リーダライタ２０にレスポンスを返さない処理に加え、上述したように品質係数ＱをＱsに変更する処理を実行する。これにより、カードＡとカードＢの結合度が疎になり、Ａ−４に図示するように、カードＡの共振周波数がｆ0に近づき、周波数ｆ0におけるカードＡの受信レベルが、リーダライタ２０からの全てのコマンドを処理可能なレベルになる。
【００４７】
一方、カードＢは、このとき、Ｂ−４に図示するように、品質係数の低下に伴い共振周波数ｆ0に対して受信レベルが低くなる。しかし、カードＢは、カードＡの通信を維持する間、少なくとも変更した品質係数Ｑsを維持する必要があるため、図７で説明した感度低下回路のスイッチ１９をオンにし続ける必要がある。このため、Ｂ−４の状態で、カードＢは、少なくともスイッチ１９を動作させ続ける電力を得ることのできる受信レベルが必要となる。
【００４８】
以上のように、上述した第２の変形例によると、カードＡに重ねて使用されたカードＢが、リーダライタ２０からのファーストコマンドにレスポンスを返さない処理に加えて受信感度を低くするようにしたため、アンテナの結合によりカードＡの共振周波数がシフトする幅を小さくすることができ、リーダライタ２０とカードＡとの間の通信を良好に維持できる。
【００４９】
次に、本実施の形態の第３の変形例について、図１１および図１２を参照して説明する。
ここでは、カードＡに重ねて使用されたカードＢが、リーダライタ２０からのファーストコマンドにレスポンスを返さない処理に加え、上述した共振周波数または品質係数の変更処理の代わりに受信回路１５を一時的に切断する処理を実行するようにした。
【００５０】
カードＢの受信回路１５を一時的に切断する切断回路は、例えば、図１１に示すように、コイルアンテナ７の一端に接続されたスイッチ３０を有する。スイッチ３０は、通電によりスイッチをオフにした後、一定時間だけ切断状態を維持可能にするため、ポリスイッチ３１の両端に過電流発生回路３２を接続した構造を有する。
【００５１】
ポリスイッチ３１は、ポリマ系のＰＴＣサーミスタであり、素子温度がある温度を超えて上昇すると急激に抵抗値が大きくなる特性を有する。つまり、このポリスイッチ３１に過電流発生回路３２を接続して、素子を過電流によって加熱して内部温度を上昇させ、抵抗値を急激に増大させて回路に流れる電流を極めて小さくすることで、実質的に回路を切断することができる。ポリスイッチ３１は、時間が経つと冷えて抵抗値が低くなるため、一定時間後にスイッチがオンの状態となる。
【００５２】
過電流発生回路３２によりスイッチ３０を切断すると、コイルアンテナ７がリーダライタ２０からの送信磁界を全く受信しなくなり、カードＢがリーダライタ２０からの送信磁界を全く消費しなくなる。これにより、カードＡとカードＢを重ねた状態でリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳したとしても、カードＡを単体で使用した場合と殆ど変わらなくなり、カードＡの通信を確立できる。
【００５３】
ここで、図１２の表を参照して、カードＢにおける回路の切断動作についてより詳細に説明する。
上述した２枚のカードＡ、Ｂは、同じ通信方式を採用しているため、単独で用いた場合には、図１２の表のＡ−１、Ｂ−１に図示するように、略同じアンテナ特性を示す。すなわち、各カードＡ、Ｂは、単独で、リーダライタ２０との間で良好な通信状態を確立することのできる共振周波数ｆ0を有する。
【００５４】
これら２枚のカードＡ、Ｂを重ねると、Ａ−２、Ｂ−２に図示するように、アンテナ同士が結合し、各カードＡ、Ｂの共振周波数がそれぞれ低い側にシフトする。すなわち、各アンテナの受信感度のピークがシフトする。しかし、２枚のカードＡ、Ｂを重ねて使用する場合を想定して、共振周波数がシフトした状態でも、少なくともリーダライタ２０からのコマンドに応答できるように、リーダライタ２０の共振周波数ｆ0に対する各カードＡ、Ｂの信号受信レベルが、リーダライタ２０からのファーストコマンドに応答可能な程度である必要がある。
【００５５】
このように重ねた２枚のカードＡ、Ｂをリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳し、各カードＡ、Ｂがリーダライタ２０からファーストコマンドを受信すると、上述したように、アプリケーションに適合していないカードＢは、リーダライタ２０にレスポンスを返さない処理に加え、上述したように回路を切断すべくスイッチ３０をオフにする。これにより、Ａ−５に図示するように、カードＡの共振周波数がｆ0に戻り、その受信レベルがＡ−１のレベルにリーダライタ２０からの全てのコマンドを処理可能なレベルになる。
【００５６】
一方、カードＢは、このとき、Ｂ−５に図示するように、回路を切断したことにより全ての周波数帯域において受信レベルがゼロとなる。なお、カードＢにおける回路の切断時間は、少なくとも、カードＡの通信を維持してデータの送受信処理が終了するまでの時間であればよい。
【００５７】
以上のように、上述した第３の変形例によると、カードＡに重ねて使用されたカードＢが、リーダライタ２０からのファーストコマンドにレスポンスを返さない処理に加えて受信回路１５を切断するようにしたため、カードＢがリーダライタ２０からの送信磁界を全く消費しなくなり、リーダライタ２０とカードＡとの間の通信を良好に維持できる。
【００５８】
なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
【００５９】
例えば、上述した実施の形態では、カードＢがレスポンスを返さない処理に加えて共振周波数を変更する処理、品質係数を小さくする処理、受信回路を切断する処理をそれぞれ独立して実施する場合について説明したが、これに限らず、共振周波数の変更処理および品質係数の低下処理を同時に実施しても良い。
【００６０】
また、上述した実施の形態では、無線通信媒体としてＩＣカードに本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、ＲＦタグなどの無線携帯可能情報媒体に本発明を適用することもできる。
【００６１】
また、上述した実施の形態では、２枚のＩＣカードを重ねた場合の処理について説明したが、これに限らず、３枚以上のカードを重ねた場合にも本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の実施の形態に係るＩＣカードのアンテナシートを示す平面図。
【図２】図１のアンテナシートを有するＩＣカードの断面図。
【図３】図２のＩＣカードの回路構成を示すブロック図。
【図４】図２のＩＣカードを含む無線通信システムを示す摸式図。
【図５】ＩＣカードの回路図。
【図６】この発明の実施の形態の第１の変形例に係るＩＣカードの回路図。
【図７】図６の回路に組み込まれたスイッチの一例を説明するための回路図。
【図８】図６のカードを動作させた場合の２枚のカードの特性の変化について説明するための図。
【図９】この発明の実施の形態の第２の変形例に係るＩＣカードの回路図。
【図１０】図９のカードを動作させた場合の２枚のカードの特性の変化について説明するための図。
【図１１】この発明の実施の形態の第３の変形例に係るＩＣカードの回路図。
【図１２】図１１のカードを動作させた場合の２枚のカードの特性の変化について説明するための図。
【符号の説明】
【００６３】
１…ＩＣカード、２…アンテナシート、３…表面シート、４…コアシート、５…裏面シート、６…カード本体、７…コイルアンテナ、８…ＬＳＩ、９…共振用コンデンサ、１０…無線通信システム、１１…送受信回路、１２…制御回路、１３、１９、３０…スイッチ、１５…受信回路、１７…抵抗、２０…リーダライタ、２１…ループアンテナ、２２…データ処理回路、２３…変復調回路、３１…ポリスイッチ、３２…過電流発生回路。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、非接触によりリーダライタとの間で無線通信をするＩＣカードなどの無線通信媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、重ねて使用することを想定した無線通信媒体として、長方形に４巻きに巻かれたループアンテナを有し、このループアンテナの内角θを全て９０°−αとしたＩＣカードが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このＩＣカードのループアンテナは、全ての直線部が非平行となっており、ＩＣカードを重ねて使用する場合、電磁結合を小さくできる。
【０００３】
しかし、このＩＣカードは、重ねて使用する複数枚のカードそれぞれがリーダライタと無線通信してデータ処理することを前提としているため、当該リーダライタに固有のアプリケーションに適合しない異なる種類のカードがアプリケーションに適合した正規のカードに間違って重ねて使用された場合、各カードがリーダライタからのポーリングに応答してしまうと、レスポンスが混信してしまう可能性がある。
【特許文献１】特開２００１−７６２９号公報（要約、図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の目的は、リーダライタのアプリケーションに適合していない媒体が間違って重ねて使用された場合であってもレスポンスの混信を防止でき、且つアプリケーションに適合した正規の媒体との間の無線通信を高い感度で確立できる無線通信媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の無線通信媒体は、リーダライタに固有のアプリケーションに従って非接触でデータを送受信する無線通信媒体であって、上記リーダライタからのコマンドを受信する受信回路と、受信したコマンドに基づいて当該リーダライタのアプリケーションに適合しているか否かを判断し、適合している場合に当該リーダライタにレスポンスを返し、適合していない場合にレスポンスを返さない制御回路と、を有することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の無線通信媒体は、リーダライタに固有のアプリケーションに従って非接触でデータを送受信する無線通信媒体であって、媒体本体と、この媒体本体に設けられ、上記リーダライタとの間でデータを送受信するためのアンテナを有し、このアンテナを介して上記リーダライタからのコマンドを受信する受信回路と、上記媒体本体に設けられ、受信したコマンドに基づいて当該リーダライタのアプリケーションに適合しているか否かを判断し、適合している場合に当該リーダライタにレスポンスを返し、適合していない場合にレスポンスを返さない制御回路と、を有することを特徴とする。
【０００７】
上記発明によると、リーダライタのアプリケーションに適合していない無線通信媒体がリーダライタに翳された場合、当該無線通信媒体からリーダライタにレスポンスが返されることがないため、アプリケーションに適合していない間違った無線通信媒体をアプリケーションに適合した正規の無線通信媒体に重ねて使用した場合であっても、間違った媒体からのレスポンスが正規の媒体からのレスポンスに混信することがない。
【０００８】
また、当該リーダライタのアプリケーションに適合していない無線通信媒体に対し、受信回路の共振周波数を変更し、受信回路の受信感度を低下させ、或いは受信回路を一時的に切断することで、アプリケーションに適合した正規の無線通信媒体との間の無線通信を高い感度で確立できる。
【０００９】
なお、本発明の無線通信媒体は、上述した従来のＩＣカードのようにアンテナ形状を変更する必要がないため、設計変更を必要としない。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の無線通信媒体は、上記のような構成および作用を有しているので、リーダライタのアプリケーションに適合していない媒体が間違って重ねて使用された場合であってもレスポンスの混信を防止でき、且つアプリケーションに適合した正規の媒体との間の無線通信を高い感度で確立できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１には、この発明の実施の形態に係る非接触式ＩＣカード１（無線通信媒体）（以下、単に、ＩＣカード１と称する）のアンテナシート２の平面図を示してあり、図２には、ＩＣカード１の断面図を示してある。また、図３には、ＩＣカード１の回路構成をブロック図にして示してある。
【００１２】
このＩＣカード１は、図２に示すように、同一形状の略矩形の樹脂により形成された表面シート３、図１に示すアンテナシート２を接着したコアシート４、および裏面シート５を積層したカード本体６（媒体本体）を有する。各シート３、４、５は、熱溶着や接着剤によって互いに接着されている。また、カード本体６の４つの角部は面取りされている。
【００１３】
アンテナシート２は、図１に示すように、コイルアンテナ７、およびこのコイルアンテナ７に接続したＬＳＩ８を有する。すなわち、コイルアンテナ７がアンテナシート２の表面２ａにパターニングされ、ＬＳＩ８がフリップチップによりアンテナシート２に実装されている。このアンテナシート２は、コアシート４に対して図示しないホットメルトシートを用いて接着されている。
【００１４】
すなわち、図１に示すアンテナシート２を接着したコアシート４の表裏面それぞれに表面シート３および裏面シートを接着し、図２に示すＩＣカード１が構成されている。
【００１５】
図３に示すように、ＩＣカード１のＬＳＩ８は、コイルアンテナ７に接続した送受信回路１１、および送受信回路１１に接続した制御回路１２を有する。コイルアンテナ７および送受信回路１１は、本発明の受信回路１５として機能する。
【００１６】
このＩＣカード１は、図４に示すリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳すことにより動作する。つまり、ＩＣカード１は、リーダライタ２０のループアンテナ２１から送信される搬送波をコイルアンテナ７で受けて電磁誘導によりＬＳＩ８を動作させるための電力を生出し、送受信回路１１で搬送波に乗ったリーダライタ２０からのコマンドを受信する。そして、制御回路１２は、送受信回路１１で受信したコマンドに従ってデータを処理し、その処理結果のレスポンスをコイルアンテナ７を介してリーダライタ２０へ返信する。
【００１７】
図４には、上述したＩＣカード１を含む無線通信システム１０（以下、単に、システム１０と称する）の要部の構造を模式的に示してある。システム１０は、上述した構造のＩＣカード１とリーダライタ２０を含む。
【００１８】
リーダライタ２０は、ＩＣカード１との間で無線通信するためのループアンテナ２１、ＩＣカード１に対するコマンドを出力するとともにＩＣカード１からのレスポンスを処理するデータ処理回路２２、およびデータ処理回路２２から出力されるコマンドデータをアナログ信号に変調するとともにループアンテナ２１を介して受信したＩＣカード１からのレスポンスを復調する変復調回路２３を有する。
【００１９】
しかして、リーダライタ２０は、ループアンテナ２１を介して無変調の搬送波を送信し、この搬送波に乗せて各種コマンドを送信する。リーダライタ２０のループアンテナ２１にＩＣカードが翳されると、上述したように、電磁誘導によってＩＣカード１のＬＳＩ８に電力が与えられ、コマンドに対するレスポンスがリーダライタ２０に返信される。リーダライタ２０は、ループアンテナ２１を介してこのレスポンスを受信し、信号をデジタルデータに復調して演算処理する。
【００２０】
近年、利便性と情報の安全性から、上述したような非接触式のＩＣカードの普及が進んでおり、交通系の定期券、プリペイド乗車券、クレジットカード、ポイントカード、社員証カード等様々な用途に利用されている。また、この種のＩＣカードを利用したシステムは、互換性向上を目的としてＩＳＯ等で標準化された通信方式を採用している場合が多く、ユーザが同じ通信方式のＩＣカードを複数枚所持している場合がある。
【００２１】
複数枚のＩＣカードを所持する場合、通常、パスケースや財布に入れて重ねて収納するため、同じ通信方式の複数枚のＩＣカードが重なった状態で使用される可能性が大きい。このように、同じ通信方式のＩＣカードを重ねてリーダライタに翳すと、リーダライタからのポーリングコマンドに各ＩＣカードが応答して各カードからリーダライタにレスポンスが返されて混信してしまう可能性がある。
【００２２】
このため、本実施の形態では、上述したように複数枚のＩＣカードが重ねた状態で使用された場合、システム１０のアプリケーション（すなわち、リーダライタ２０のアプリケーション）に適合していないＩＣカードがレスポンスを返さないようにすることで、アプリケーションに適合した正規のＩＣカードによる通信だけを確立するようにした。以下、アプリケーションに適合した正規のＩＣカード（以下、カードＡと称する）とアプリケーションに適合していない種類の異なるＩＣカード（以下、カードＢと称する）を重ねた状態でリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳した場合を例にとって本実施の形態の処理動作について詳細に説明する。
【００２３】
つまり、本実施の形態では、リーダライタ２０のループアンテナ２１を介して搬送波を送出する際に、搬送波に乗せるファーストコマンドにシステム１０のアプリケーションに固有の識別情報を入れて送信するようにした。このとき、ループアンテナ２１の通信可能領域にある２枚のカードＡ、Ｂは、それぞれ、ファーストコマンドに含まれる識別情報に基づいて自身が当該システム１０のアプリケーションに適合しているカードであるか否かを判断する。そして、アプリケーションに適合していることを判断したカードＡは、通常通りコマンドに対するレスポンスを返し、アプリケーションに適合していないことを判断したカードＢは、リーダライタ２０からのコマンドに対するレスポンスを返さないようにした。
【００２４】
具体的には、カードＢの制御回路１２は、ファーストコマンドに含まれる識別情報を予め記憶した自身の識別情報と照合し、カードＢが当該システムに適合しているか否かを判断する。そして、カードＢが当該アプリケーションに適合していないことを判断したことをもってレスポンスの返信をやめる。
【００２５】
以上のように、本実施の形態によると、リーダライタ２０のアプリケーションに適合していないＩＣカード（カードＢ）がループアンテナ２１に翳された場合に当該リーダライタ２０にレスポンスを返さないようにしたため、アプリケーションに適合しない種類の異なるＩＣカードがアプリケーションに適合する正規のＩＣカード（カードＡ）に重ねて使用された場合であっても、適合しないカードＢからのレスポンスが正規のカードＡのレスポンスに混信してしまうことが無く、正規のカードＡの通信を確立できる。
【００２６】
ところで、カードＢは、リーダライタ２０からの搬送波を受けて生出した電力を用いて制御回路１２を動作させて当該リーダライタ２０のアプリケーションに適合しているか否かを判断するため、レスポンスを返さないとしてもカードＡと同様に動作する。このため、２枚のカードＡ、Ｂが重なった状態で使用された場合、上述した処理を実施したとしても、カードＡだけをリーダライタ２０に翳した場合と比較すると通信状態が悪くなる。
【００２７】
つまり、カードＡ、Ｂが重なるとコイルアンテナ７同士の結合が密となり、各カードＡ、Ｂの共振周波数が通信周波数からずれて受信レベルが低下する。また、一定の強度レベルの搬送波を２枚のカードＡ、Ｂで取り合うため、ＬＳＩを動作させるための十分な電力を得られなくなる。
【００２８】
このため、本実施の形態の第１の変形例として、カードＢにおいて、上述したレスポンスを返さない処理に加え、受信回路１５の共振周波数を変更するようにした。具体的には、カードＢにおいて、アプリケーションに適合していないことを判断したとき、後述する変更回路を動作させてコイルアンテナ７のインダクタンスＬを小さく（Ｌsに）して共振周波数を高くするようにした。これにより、カードＢのカードＡに対するアンテナの結合度を疎にすることができ、カードＡの共振周波数のずれを小さく抑えることができ、カードＡにおける受信レベルの低下を抑制できる。
【００２９】
図５に示すように、ＩＣカード１は、コイルアンテナ７の他に、コイルアンテナ７と協同して受信回路１５の共振周波数を決定する共振用コンデンサ９を有する。共振用コンデンサ９の下流側には、ここでは図示しない変復調回路、制御処理部、電源生成・供給部などが接続されている。
【００３０】
これら変復調回路、制御処理部、および電源生成・供給部の負荷をインピーダンス成分Ｚで表し、コイルアンテナ７のインダクタンスをＬとし、共振用コンデンサ９の容量をＣとすると、コイルアンテナ７の通信効率が最も高くなる受信回路１５の共振周波数ｆは、
ｆ＝１／（２πＬＣ）
となる。
また、コイルアンテナ７の周波数に対する受信レベルの傾向（品質）を表す受信回路１５の品質係数Ｑは、
Ｑ＝Ｚ／（ωＬ）
となる。
【００３１】
このため、例えば、図６に示すように、変更回路として、コイルアンテナ７の巻き線の途中から巻き線の端を短絡するスイッチ１３を設けて、コイルアンテナ７のインダクタンスをＬより小さいＬsに変更すると、受信回路１５の共振周波数ｆsは、
ｆs＝１／（２πＬsＣ）
となり、ｆより高くできる。
【００３２】
スイッチ１３は、例えば、図７に示す回路とすることができる。このスイッチ１３は、２つのトランジスタＴａ、Ｔｂを有し、各トランジスタのゲートＧに与える電圧を制御することで図中矢印Ｉa、およびＩb方向の電流を流すことができ、選択的に２点Ｓ、Ｄ間を短絡（スイッチオン）できる。
【００３３】
このように、カードＢの共振周波数をカードＡより高い値に変更することにより、両者のアンテナの結合度を疎にすることができ、カードＡの共振周波数のずれを小さく抑えることができ、カードＡにおける受信レベルの低下を抑制でき、カードＡとリーダライタ２０との間の通信を確立できる。
【００３４】
ここで、図８の表を参照して、カードＢにおける共振周波数の変更動作についてより詳細に説明する。
上述した２枚のカードＡ、Ｂは、同じ通信方式を採用しているため、単独で用いた場合には、図８の表のＡ−１、Ｂ−１に図示するように、略同じアンテナ特性を示す。すなわち、各カードＡ、Ｂは、単独で、リーダライタ２０との間で良好な通信状態を確立することのできる共振周波数ｆ0を有する。
【００３５】
これら２枚のカードＡ、Ｂを重ねると、Ａ−２、Ｂ−２に図示するように、アンテナ同士が結合し、各カードＡ、Ｂの共振周波数がそれぞれ低い側にシフトする。しかし、２枚のカードＡ、Ｂを重ねて使用する場合を想定して、共振周波数がシフトした状態でも、少なくともリーダライタ２０からのコマンドに応答できるように、リーダライタ２０の共振周波数ｆ0に対する各カードＡ、Ｂの信号受信レベルが、リーダライタ２０からのファーストコマンドに応答可能な程度である必要がある。
【００３６】
このように重ねた２枚のカードＡ、Ｂをリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳し、各カードＡ、Ｂがリーダライタ２０からファーストコマンドを受信すると、上述したように、アプリケーションに適合していないカードＢは、リーダライタ２０にレスポンスを返さない処理に加え、共振周波数ｆ0をｆsに変更する処理を実行する。これにより、カードＡとカードＢの結合度が疎になり、Ａ−３に図示するように、カードＡの共振周波数がｆ0に近づき、カードＡの受信レベルが、リーダライタ２０からの全てのコマンドを処理可能なレベルになる。
【００３７】
一方、カードＢは、このとき、Ｂ−３に図示するように、共振周波数が高い側へシフトしてリーダライタ２０の共振周波数ｆ0に対して受信レベルが低くなる。しかし、カードＢは、カードＡの通信を維持する間、少なくとも変更した共振周波数ｆsを維持する必要があるため、図７で説明した変更回路のスイッチ１３をオンにし続ける必要がある。このため、Ｂ−３の状態で、カードＢは、少なくともスイッチ１３を動作させ続ける電力を得ることのできる受信レベルが必要となる。
【００３８】
以上のように、上述した第１の変形例によると、カードＡに重ねて使用されたカードＢが、リーダライタ２０からのファーストコマンドにレスポンスを返さない処理に加えて共振周波数を変更するようにしたため、アンテナの結合によりカードＡの共振周波数がシフトする幅を小さくすることができ、リーダライタ２０とカードＡとの間の通信を良好に維持できる。
【００３９】
以下、本実施の形態の第２の変形例について、図９および図１０を参照して説明する。
ここでは、カードＡに重ねて使用されたカードＢが、リーダライタ２０からのファーストコマンドにレスポンスを返さない処理に加え、上述した共振周波数の変更処理の代わりに受信回路１５の受信感度を低下させる処理を実行するようにした。ここで言う受信感度は、上述した品質係数Ｑで表すことができる。つまり、カードＢは、このとき、自身の品質係数Ｑを小さくするように動作する。
【００４０】
カードＢの受信感度を低下させる感度低下回路は、例えば、図９に示すように、直列に接続された抵抗１７およびスイッチ１９を有する。これら抵抗１７およびスイッチ１９は、コイルアンテナ７および共振用コンデンサ９と並列に接続されている。スイッチ１９は、上述したスイッチ１３と同じ構造を有する。
【００４１】
この回路でスイッチ１９をオンにすると、回路の負荷は、抵抗１７（抵抗値Ｒ）を上述した負荷Ｚに並列に接続したことにより、
Ｚ（Ｒ／（Ｒ＋Ｚ））
となる。
【００４２】
この場合、抵抗１７の接続により変更される受信回路１５の品質係数Ｑsは、
Ｑs＝Ｚ（Ｒ／（Ｒ＋Ｚ））／（ωＬ）
となる。
【００４３】
つまり、抵抗１７を回路に接続することにより、抵抗１７を接続しない状態（Ｑ＝Ｚ／（ωＬ））と比較して、受信回路１５の品質係数を小さくできる。このように、受信回路１５の品質係数を小さくすることにより、受信感度を低くすることができ、２枚のカードＡ、Ｂの結合度を疎にすることができ、カードＡの受信感度を維持できる。
【００４４】
ここで、図１０の表を参照して、カードＢにおける品質係数の変更動作についてより詳細に説明する。
上述した２枚のカードＡ、Ｂは、同じ通信方式を採用しているため、単独で用いた場合には、図１０の表のＡ−１、Ｂ−１に図示するように、略同じアンテナ特性を示す。すなわち、各カードＡ、Ｂは、単独で、リーダライタ２０との間で良好な通信状態を確立することのできる共振周波数ｆ0を有するとともに、この周波数ｆ0において通信を確立するに十分な受信感度のピークを有する。
【００４５】
これら２枚のカードＡ、Ｂを重ねると、Ａ−２、Ｂ−２に図示するように、アンテナ同士が結合し、各カードＡ、Ｂの共振周波数がそれぞれ低い側にシフトする。すなわち、各アンテナの受信感度のピークがシフトする。しかし、２枚のカードＡ、Ｂを重ねて使用する場合を想定して、共振周波数がシフトした状態でも、少なくともリーダライタ２０からのコマンドに応答できるように、リーダライタ２０の共振周波数ｆ0に対する各カードＡ、Ｂの信号受信レベルが、リーダライタ２０からのファーストコマンドに応答可能な程度である必要がある。
【００４６】
このように重ねた２枚のカードＡ、Ｂをリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳し、各カードＡ、Ｂがリーダライタ２０からファーストコマンドを受信すると、上述したように、アプリケーションに適合していないカードＢは、リーダライタ２０にレスポンスを返さない処理に加え、上述したように品質係数ＱをＱsに変更する処理を実行する。これにより、カードＡとカードＢの結合度が疎になり、Ａ−４に図示するように、カードＡの共振周波数がｆ0に近づき、周波数ｆ0におけるカードＡの受信レベルが、リーダライタ２０からの全てのコマンドを処理可能なレベルになる。
【００４７】
一方、カードＢは、このとき、Ｂ−４に図示するように、品質係数の低下に伴い共振周波数ｆ0に対して受信レベルが低くなる。しかし、カードＢは、カードＡの通信を維持する間、少なくとも変更した品質係数Ｑsを維持する必要があるため、図７で説明した感度低下回路のスイッチ１９をオンにし続ける必要がある。このため、Ｂ−４の状態で、カードＢは、少なくともスイッチ１９を動作させ続ける電力を得ることのできる受信レベルが必要となる。
【００４８】
以上のように、上述した第２の変形例によると、カードＡに重ねて使用されたカードＢが、リーダライタ２０からのファーストコマンドにレスポンスを返さない処理に加えて受信感度を低くするようにしたため、アンテナの結合によりカードＡの共振周波数がシフトする幅を小さくすることができ、リーダライタ２０とカードＡとの間の通信を良好に維持できる。
【００４９】
次に、本実施の形態の第３の変形例について、図１１および図１２を参照して説明する。
ここでは、カードＡに重ねて使用されたカードＢが、リーダライタ２０からのファーストコマンドにレスポンスを返さない処理に加え、上述した共振周波数または品質係数の変更処理の代わりに受信回路１５を一時的に切断する処理を実行するようにした。
【００５０】
カードＢの受信回路１５を一時的に切断する切断回路は、例えば、図１１に示すように、コイルアンテナ７の一端に接続されたスイッチ３０を有する。スイッチ３０は、通電によりスイッチをオフにした後、一定時間だけ切断状態を維持可能にするため、ポリスイッチ３１の両端に過電流発生回路３２を接続した構造を有する。
【００５１】
ポリスイッチ３１は、ポリマ系のＰＴＣサーミスタであり、素子温度がある温度を超えて上昇すると急激に抵抗値が大きくなる特性を有する。つまり、このポリスイッチ３１に過電流発生回路３２を接続して、素子を過電流によって加熱して内部温度を上昇させ、抵抗値を急激に増大させて回路に流れる電流を極めて小さくすることで、実質的に回路を切断することができる。ポリスイッチ３１は、時間が経つと冷えて抵抗値が低くなるため、一定時間後にスイッチがオンの状態となる。
【００５２】
過電流発生回路３２によりスイッチ３０を切断すると、コイルアンテナ７がリーダライタ２０からの送信磁界を全く受信しなくなり、カードＢがリーダライタ２０からの送信磁界を全く消費しなくなる。これにより、カードＡとカードＢを重ねた状態でリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳したとしても、カードＡを単体で使用した場合と殆ど変わらなくなり、カードＡの通信を確立できる。
【００５３】
ここで、図１２の表を参照して、カードＢにおける回路の切断動作についてより詳細に説明する。
上述した２枚のカードＡ、Ｂは、同じ通信方式を採用しているため、単独で用いた場合には、図１２の表のＡ−１、Ｂ−１に図示するように、略同じアンテナ特性を示す。すなわち、各カードＡ、Ｂは、単独で、リーダライタ２０との間で良好な通信状態を確立することのできる共振周波数ｆ0を有する。
【００５４】
これら２枚のカードＡ、Ｂを重ねると、Ａ−２、Ｂ−２に図示するように、アンテナ同士が結合し、各カードＡ、Ｂの共振周波数がそれぞれ低い側にシフトする。すなわち、各アンテナの受信感度のピークがシフトする。しかし、２枚のカードＡ、Ｂを重ねて使用する場合を想定して、共振周波数がシフトした状態でも、少なくともリーダライタ２０からのコマンドに応答できるように、リーダライタ２０の共振周波数ｆ0に対する各カードＡ、Ｂの信号受信レベルが、リーダライタ２０からのファーストコマンドに応答可能な程度である必要がある。
【００５５】
このように重ねた２枚のカードＡ、Ｂをリーダライタ２０のループアンテナ２１に翳し、各カードＡ、Ｂがリーダライタ２０からファーストコマンドを受信すると、上述したように、アプリケーションに適合していないカードＢは、リーダライタ２０にレスポンスを返さない処理に加え、上述したように回路を切断すべくスイッチ３０をオフにする。これにより、Ａ−５に図示するように、カードＡの共振周波数がｆ0に戻り、その受信レベルがＡ−１のレベルにリーダライタ２０からの全てのコマンドを処理可能なレベルになる。
【００５６】
一方、カードＢは、このとき、Ｂ−５に図示するように、回路を切断したことにより全ての周波数帯域において受信レベルがゼロとなる。なお、カードＢにおける回路の切断時間は、少なくとも、カードＡの通信を維持してデータの送受信処理が終了するまでの時間であればよい。
【００５７】
以上のように、上述した第３の変形例によると、カードＡに重ねて使用されたカードＢが、リーダライタ２０からのファーストコマンドにレスポンスを返さない処理に加えて受信回路１５を切断するようにしたため、カードＢがリーダライタ２０からの送信磁界を全く消費しなくなり、リーダライタ２０とカードＡとの間の通信を良好に維持できる。
【００５８】
なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
【００５９】
例えば、上述した実施の形態では、カードＢがレスポンスを返さない処理に加えて共振周波数を変更する処理、品質係数を小さくする処理、受信回路を切断する処理をそれぞれ独立して実施する場合について説明したが、これに限らず、共振周波数の変更処理および品質係数の低下処理を同時に実施しても良い。
【００６０】
また、上述した実施の形態では、無線通信媒体としてＩＣカードに本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、ＲＦタグなどの無線携帯可能情報媒体に本発明を適用することもできる。
【００６１】
また、上述した実施の形態では、２枚のＩＣカードを重ねた場合の処理について説明したが、これに限らず、３枚以上のカードを重ねた場合にも本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の実施の形態に係るＩＣカードのアンテナシートを示す平面図。
【図２】図１のアンテナシートを有するＩＣカードの断面図。
【図３】図２のＩＣカードの回路構成を示すブロック図。
【図４】図２のＩＣカードを含む無線通信システムを示す摸式図。
【図５】ＩＣカードの回路図。
【図６】この発明の実施の形態の第１の変形例に係るＩＣカードの回路図。
【図７】図６の回路に組み込まれたスイッチの一例を説明するための回路図。
【図８】図６のカードを動作させた場合の２枚のカードの特性の変化について説明するための図。
【図９】この発明の実施の形態の第２の変形例に係るＩＣカードの回路図。
【図１０】図９のカードを動作させた場合の２枚のカードの特性の変化について説明するための図。
【図１１】この発明の実施の形態の第３の変形例に係るＩＣカードの回路図。
【図１２】図１１のカードを動作させた場合の２枚のカードの特性の変化について説明するための図。
【符号の説明】
【００６３】
１…ＩＣカード、２…アンテナシート、３…表面シート、４…コアシート、５…裏面シート、６…カード本体、７…コイルアンテナ、８…ＬＳＩ、９…共振用コンデンサ、１０…無線通信システム、１１…送受信回路、１２…制御回路、１３、１９、３０…スイッチ、１５…受信回路、１７…抵抗、２０…リーダライタ、２１…ループアンテナ、２２…データ処理回路、２３…変復調回路、３１…ポリスイッチ、３２…過電流発生回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダライタに固有のアプリケーションに従って非接触でデータを送受信する無線通信媒体であって、
上記リーダライタからのコマンドを受信する受信回路と、
受信したコマンドに基づいて当該リーダライタのアプリケーションに適合しているか否かを判断し、適合している場合に当該リーダライタにレスポンスを返し、適合していない場合にレスポンスを返さない制御回路と、
を有することを特徴とする無線通信媒体。
【請求項２】
上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記受信回路の共振周波数を変更する変更回路をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信媒体。
【請求項３】
上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記受信回路の受信感度を低下させる感度低下回路をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信媒体。
【請求項４】
上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記受信回路を一時的に切断する切断回路をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信媒体。
【請求項５】
リーダライタに固有のアプリケーションに従って非接触でデータを送受信する無線通信媒体であって、
媒体本体と、
この媒体本体に設けられ、上記リーダライタとの間でデータを送受信するためのアンテナを有し、このアンテナを介して上記リーダライタからのコマンドを受信する受信回路と、
上記媒体本体に設けられ、受信したコマンドに基づいて当該リーダライタのアプリケーションに適合しているか否かを判断し、適合している場合に当該リーダライタにレスポンスを返し、適合していない場合にレスポンスを返さない制御回路と、
を有することを特徴とする無線通信媒体。
【請求項６】
上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記アンテナのインダクタンスを変更する変更回路をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の無線通信媒体。
【請求項７】
上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記受信回路の受信感度を低下させる感度低下回路をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の無線通信媒体。
【請求項８】
上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記受信回路を一時的に切断する切断回路をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の無線通信媒体。
【請求項１】
リーダライタに固有のアプリケーションに従って非接触でデータを送受信する無線通信媒体であって、
上記リーダライタからのコマンドを受信する受信回路と、
受信したコマンドに基づいて当該リーダライタのアプリケーションに適合しているか否かを判断し、適合している場合に当該リーダライタにレスポンスを返し、適合していない場合にレスポンスを返さない制御回路と、
を有することを特徴とする無線通信媒体。
【請求項２】
上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記受信回路の共振周波数を変更する変更回路をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信媒体。
【請求項３】
上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記受信回路の受信感度を低下させる感度低下回路をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信媒体。
【請求項４】
上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記受信回路を一時的に切断する切断回路をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信媒体。
【請求項５】
リーダライタに固有のアプリケーションに従って非接触でデータを送受信する無線通信媒体であって、
媒体本体と、
この媒体本体に設けられ、上記リーダライタとの間でデータを送受信するためのアンテナを有し、このアンテナを介して上記リーダライタからのコマンドを受信する受信回路と、
上記媒体本体に設けられ、受信したコマンドに基づいて当該リーダライタのアプリケーションに適合しているか否かを判断し、適合している場合に当該リーダライタにレスポンスを返し、適合していない場合にレスポンスを返さない制御回路と、
を有することを特徴とする無線通信媒体。
【請求項６】
上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記アンテナのインダクタンスを変更する変更回路をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の無線通信媒体。
【請求項７】
上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記受信回路の受信感度を低下させる感度低下回路をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の無線通信媒体。
【請求項８】
上記制御回路で当該リーダライタのアプリケーションに適合していないことを判断した場合に上記受信回路を一時的に切断する切断回路をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の無線通信媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−３３２７５８（Ｐ２００６−３３２７５８Ａ）
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４９５０６（Ｐ２００５−１４９５０６）
【出願日】平成１７年５月２３日（２００５．５．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２３日（２００５．５．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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