非接触型ＩＣカードリーダ装置
【課題】過大な電圧からＩＣ回路を保護するための定電圧回路を備え、ロードスイッチング方式でデータを送信するＩＣカードを非接触で読み取る場合に、ＩＣカードリーダ装置が送信する電磁界の強さを最適値に制御する。
【解決手段】ＩＣカードリーダ装置１０がＩＣカード１に向けて送信する電磁界の強さを変化させながらＩＣカード１の負荷インピーダンス３の変化を検出し、ＩＣカード１の定電圧回路６が作動して過大な電圧を吸収して電流が流れ始めた時に送信している電磁界の強さより少し大きい電磁界の強さになるよう出力を制御する。
【解決手段】ＩＣカードリーダ装置１０がＩＣカード１に向けて送信する電磁界の強さを変化させながらＩＣカード１の負荷インピーダンス３の変化を検出し、ＩＣカード１の定電圧回路６が作動して過大な電圧を吸収して電流が流れ始めた時に送信している電磁界の強さより少し大きい電磁界の強さになるよう出力を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロードスイッチング方式にてＩＣカードに記憶されたデータを非接触で読み取る非接触型ＩＣカードリーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、施設への入退場管理、交通機関の自動改札などの用途に非接触型のＩＣカードを使用したシステムが普及してきている。非接触型ＩＣカードの多くはカード内に電源を備えておらず、ＩＣカードリーダ装置からの電磁波をアンテナで受信し、それを整流して電源としている。この生成される電源の容量は小さいため、ＩＣカードからＩＣカードリーダ装置へのデータ送信には消費電力が少なくて済む、いわゆるロードスイッチング方式が採用されることが多い。このロードスイッチング方式とは、送信するデータに基づいてＩＣカード内の負荷を変動させ、その変動をＩＣカードリーダ装置で検出し、復調する方式である。
【０００３】
図１２は、ロードスイッチング方式を採用したＩＣカード１およびＩＣカードリーダ装置２の従来の構成例をブロック図で示したものである。
ＩＣカードリーダ装置２において、搬送波発生回路１１で発生した搬送波は、変調回路１４で変調され、回路インピーダンスＺ１、フィルタ２２等を通してアンテナ回路１６へ導かれる。そして、アンテナ回路１６では、当該搬送波の周波数で励振されてＩＣカード１に向けて電磁波を放射する。
【０００４】
制御回路１２は、送信すべき情報に対応した電圧の信号を出力するよう可変電圧発生回路１３を制御し、変調回路１４は可変電圧発生回路１３が出力する電圧に基づいて振幅変調を行う。
アンテナ回路１６から放射された電磁波は、ＩＣカード１のアンテナ回路７で受信される。受信された電磁波のエネルギーによりアンテナ回路７に発生した電圧は、整流回路８で整流されて直流電圧を発生し、電源としてＩＣ回路９に供給される。整流回路８で発生した電源電圧がＩＣ回路９に内蔵されたＩＣの最大許容電圧を超えないように、非線形な電気的特性を有する定電圧回路６が接続されている。
【０００５】
更に定電圧回路６と並列に、負荷インピーダンス３とスイッチング素子４の直列回路からなる変調回路が接続されている。例えばＩＣカードリーダ装置２からリードコマンドを受信した場合、ＩＣ回路９は内部のメモリから送信すべきデータを読み出し、その内容に基づいてスイッチング素子４をオン／オフ動作させる。スイッチング素子４がオン／オフ動作すると、負荷インピーダンス３が接続／開放を繰り返すことになり、負荷インピーダンス３を変化させる。
【０００６】
ＩＣカードリーダ装置２のアンテナ回路１６とＩＣカード１のアンテナ回路７とは電磁的に結合しているので、ＩＣカード１における負荷インピーダンス３の変化は、ＩＣカードリーダ装置２のアンテナ回路１６を通して接続点Ｎ３にも伝わることとなり、Ｎ３点において負荷インピーダンスの変化に応じた搬送波の電圧変動が発生する。
復調回路１９では、Ｎ３点の搬送波の電圧変動を検出する。こうして制御回路１２は、ＩＣカード１より送られてくるデータを受信することができる。
【０００７】
図１２のＩＣカード１およびＩＣカードリーダ装置２におけるインピーダンスの等価回路図である図１３を参照しながら、ＩＣカードリーダ装置２がＩＣカード１からデータを受信する仕組みについて詳細に説明する。
図１３において、変調回路１４の出力電圧は出力インピーダンスＺ１、フィルタ回路のインピーダンスＺｆ、アンテナ回路１６のインピーダンスＺａ１、Ｚａ２を経てＩＣカードに伝達される。ＩＣカード１は、ＩＣ回路９のインピーダンスＺＬ、スイッチング素子４によってオン／オフされるインピーダンスＲＬ、定電圧回路６が発生する非線形特性をもつインピーダンスＺＤなどが接続された負荷回路と見なすことができる。
【０００８】
Ｎ２点からＩＣカード側を見た場合、変動する可能性があるインピーダンスはアンテナ回路とＩＣカードとの結合度合いによって変化するインピーダンスＺａ２、スイッチング素子４によってオン／オフされるインピーダンスＲＬおよび非線形の特性をもつインピーダンスＺＤである。
検出回路１７は、ＩＣカード１からの情報送信時にスイッチング素子４がオン／オフされ、インピーダンスＲＬが変動する状態をＮ２点における電圧変動として検出する。検出回路１７がＮ２点において大きな信号を検出するためには、ＩＣカード１内に存在するインピーダンスＺＬ，ＺＤに比べ、スイッチング素子４によってオン／オフされるインピーダンスＲＬが相対的に小さいことが必要となるので、非線形の特性をもつインピーダンスＺＤはできるだけ大きいことが望ましい。即ち、インピーダンスＺＤが極めて大きく、実質的に定電圧回路６には電流が流れない状態が最も望ましいということになる。
【特許文献１】特開平６−９６２９２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ＩＣカード１で受信する電力が弱くなると、定電圧回路６には上記のように電流が流れない状態にはなるものの、ＩＣ回路９の動作が不安定になってしまうという問題がある。
更に、ＩＣカード１で受信する電力が定電圧回路６で保護できないほど強くなると、ＩＣの最大許容電圧を超えてしまって、ＩＣが破壊されてしまうという問題がある。
【００１０】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ＩＣカード側で受信される電力が強過ぎず、また弱過ぎないように、最適な電磁エネルギーを送信することが可能な非接触型ＩＣカードリーダ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決すべく、請求項１記載の発明においては、所定電圧を超える電力を吸収してＩＣを保護する保護手段を有すると共に、受信した電磁界より動作電力を得て、負荷インピーダンスを変動させることにより情報を送信するＩＣカードに対して、非接触で当該情報を受信する非接触型ＩＣカードリーダ装置であって、供給された電圧に応じた強さの電磁界を発生させる電磁界発生手段、およびこの電磁界発生手段に供給する電圧を変更可能な可変電圧出力手段、を有する可変出力送信手段と、この可変出力送信手段により電磁界の強さを変化させ、当該変化に基づくＩＣカードの負荷インピーダンスの変化を検出する負荷変化検出手段と、この負荷変化検出手段によりＩＣカードの負荷インピーダンスの変化が検出された場合には、その時点での可変電圧出力手段の出力電圧を変化点出力電圧として検出し、当該変化点出力電圧に基づいて最適出力電圧を設定して、可変電圧出力手段が最適出力電圧を出力するように制御する出力制御手段と、を備えている。
【００１２】
従って、請求項１記載の発明によれば、保護手段が作動しない所定電圧までは、可変電圧出力手段の出力電圧を変更してもＩＣカードの負荷インピーダンスに変化は無いが、所定電圧を超えると、ＩＣを保護すべく保護手段が所定電圧を超える電力を吸収するようになるので、当該保護手段に電流が流れ、ＩＣカードの負荷インピーダンスが変化する。
ＩＣカード側で最適な電力となるのは、保護手段で規程された所定電圧を若干超える状態に相当するため、保護手段に電流が流れる、すなわちＩＣカードの負荷インピーダンスの変化を検出したタイミングに基づいて出力制御手段は、最適出力電圧を設定し、当該電圧を可変電圧出力手段より出力させるように制御するので、ＩＣカードリーダ装置の最適な送信電力を供給することができるという優れた効果がある。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、可変出力送信手段は、可変電圧出力手段および電磁界発生手段の間に所定の出力インピーダンスを有するものであり、負荷変化検出手段は、出力インピーダンスに入力される前の電圧を検出する第１の電圧検出手段と、少なくとも出力インピーダンスの一部を通過した後の電圧を検出する第２の電圧検出手段と、を有するものであり、出力制御手段は、第１の電圧検出手段が検出した電圧が第１の検出電圧である時に、第２の電圧検出手段が検出した電圧を第２の検出電圧とし、第１の電圧検出手段が検出した電圧が第３の検出電圧である時に、第２の電圧検出手段が検出した電圧を第４の検出電圧とし、第１の検出電圧、第２の検出電圧、第３の検出電圧、および第４の検出電圧の間に、所定の関係が成立するか否かを判定することによって変化点出力電圧を検出するものである。
【００１４】
従って、請求項２記載の発明においては、ＩＣカードの負荷インピーダンスの影響を受ける可変出力送信手段の出力インピーダンスの通過前後の電圧を測定することにより、ＩＣカードの負荷インピーダンスの変化を容易に検出することができ、これによりＩＣカードリーダ装置の最適な送信電力を供給することができるという優れた効果がある。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、第１の検出電圧、第２の検出電圧、第３の検出電圧、および第４の検出電圧の間に成立する所定の関係とは、第１の検出電圧および第２の検出電圧の比である第１の比と、第３の検出電圧および第４の検出電圧の比である第２の比との差が所定値を超えないという関係であることを特徴としている。
【００１６】
更に、請求項４記載の発明においては、第１の検出電圧、第２の検出電圧、第３の検出電圧、および第４の検出電圧の間に成立する所定の関係とは、第１の検出電圧および第３の検出電圧の比である第３の比と、第２の検出電圧および第４の検出電圧の比である第４の比との差が所定値を超えないという関係であることを特徴としている。
【００１７】
従って、請求項３，４記載の発明によれば、ＩＣカードの負荷インピーダンスの影響を受ける可変出力送信手段の出力インピーダンスの通過前後の電圧変化の度合いを判断することで、ＩＣカードの負荷インピーダンスの変化を的確に検出することができ、これによりＩＣカードリーダ装置の最適な送信電力を供給することができるという優れた効果がある。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、第１の電圧検出手段が検出する電圧は、可変電圧出力手段の出力端における出力電圧であり、第２の電圧検出手段が検出する電圧は、出力インピーダンスの少なくとも一部を通過した出力回路部位における出力電圧であることを特徴としている。
【００１９】
従って、可変出力送信手段の方から見たＩＣカードの負荷インピーダンスを、可変出力送信手段の出力回路インピーダンスに対する相対的な大きさとして検出するものであり、これら第１の電圧検出手段および第２の電圧検出手段が検出する電圧は、回路上、容易に検出することができる電圧であるため、回路を複雑化することなくＩＣカードの負荷インピーダンスの変化を的確に検出して、ＩＣカードリーダ装置の最適な送信電力を供給することができるという優れた効果がある。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、負荷変化検出手段は、更に、電磁界発生手段の近傍に設けられ、当該電磁界発生手段が発生する電磁界の強さに応じた電圧を出力する電磁界検出手段を有し、第２の電圧検出手段は、当該電磁界検出手段が出力した電圧を検出することを特徴としている。
【００２１】
また、請求項７記載の発明によれば、電磁界検出手段は、電磁界発生手段が発生する電磁界と交差する検出コイルであり、第２の電圧検出手段は、電磁誘導作用によって前記検出コイルが発生する電圧を検出することを特徴としている。
【００２２】
従って、請求項６，７記載の発明によれば、電磁界発生手段が発生する電磁界の強さは電磁界発生手段に供給される電圧に対応し、ＩＣカードの負荷インピーダンスの変化によって可変出力送信手段側に生じる電圧変動によって電磁界の強さも変動することになる。そのため、第２の電圧検出手段として、当該電磁界の強さに対応した電圧（検出コイルが発生する電圧）を検出すれば、変化点出力電圧を検出することができ、ＩＣカードリーダ装置の最適な送信電力を供給することができるという優れた効果がある。
また、特に、検出コイルを用いた請求項７記載の発明においては、検出コイルから出力される信号が特定の電位に拘束されていないため、当該特定電位の除去を行う回路を設ける必要がなく、さらに前記特定電位に含まれるノイズ等の影響を受けないので、特性面でも優れたものとなる。
【００２３】
請求項８記載の発明によれば、出力制御手段は、可変電圧出力手段に対してその出力電圧を漸増または漸減させるように制御して、変化点出力電圧を検出するようにしたことを特徴としている。
従って、請求項８記載の発明によれば、微妙な変化であるＩＣカードの負荷インピーダンスの変化を、漸増または漸減により的確に検出することができ、ＩＣカードリーダ装置の最適な送信電力を供給することができるという優れた効果がある。
【００２４】
請求項９記載の発明によれば、出力制御手段は、可変電圧出力手段に対してその出力電圧を漸増または漸減させるように制御する際、初期の段階では出力電圧を大きく変更して粗な分解能にて変化点出力電圧を検出し、変化点出力電圧が検出された後は、出力電圧を小さく変更して密な分解能にて最適出力電圧を設定するようにしたことを特徴としている。
【００２５】
また、請求項１０記載の発明によれば、出力制御手段は、可変電圧出力手段に対してその出力電圧を漸増または漸減させるように制御する際、初期の段階では出力電圧を大きく変更して粗な分解能にて変化点出力電圧を検出し、変化点出力電圧が検出された後は、その時点で可変電圧出力手段が出力している出力電圧とその直前に出力した出力電圧との中間に次の出力電圧を設定し、以後、出力電圧を小さく変更して密な分解能にて最適出力電圧を設定するようにしたことを特徴としている。
【００２６】
さらに、請求項１１記載の発明によれば、出力制御手段は、過去に検出した変化点出力電圧を変化点出力電圧履歴情報として記憶する記憶手段を備え、かつ、出力制御手段は、記憶した出力電圧履歴情報に基づいて変化点出力電圧を予測し、予測した変化点出力電圧の近傍においては可変電圧出力手段の出力電圧を小さく変更して密な分解能にて変化点出力電圧を検出し、変化点出力電圧の近傍以外では、可変電圧出力手段の出力電圧を大きく変更して粗な分解能にて変化点出力電圧を検出するように可変電圧出力手段を制御するようにしたことを特徴としている。
【００２７】
従って、請求項９，１０，１１記載の発明によれば、変化点出力電圧が検出されるまでの、いわゆる初期段階においては、可変電圧出力手段の出力電圧を大きく変更して粗な分解能にて変化点出力電圧を検出するようにしているので、素早く変化点出力電圧を検出することができ、変化点出力電圧が検出された後は、可変電圧出力段の出力電圧を小さく変更して密な分解能にて変化点出力電圧を検出するようにしているので、処理の迅速化と検出の正確さとを両立させることができるという優れた効果がある。
【００２８】
請求項１２記載の発明によれば、出力制御手段は、第１の期間中、所定の出力電圧を保持し、当該第１の期間に連続する第２の期間中、所定の出力電圧とは異なる出力電圧を保持するような出力電圧パターンとなるように可変電圧出力手段を制御し、かつ、当該出力電圧パターンを漸増または漸減するように制御することを特徴としている。
【００２９】
従って請求項１２記載の発明によれば、第１の期間中、所定の出力電圧を保持し、当該第１の期間に連続する第２の期間中、所定の出力電圧とは異なる出力電圧を保持するような出力電圧パターンで出力することにより、出力インピーダンスを通過して当該出力電圧パターンがどのように変化したかを検出することにより、請求項８と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
請求項１３記載の発明によれば、出力制御手段は、ＩＣカードに向けて送信される情報種別および符号化方式に基づいて、第１の期間の所定の出力電圧および第２の期間の所定の出力電圧とは異なる出力電圧を各々設定し、ＩＣカードへの情報送信と並行して、変化点出力電圧を検出することを特徴としている。
これにより、最適な電力供給のための検査電磁波を特別に送信することなく、実際の情報送信に基づいて最適な電力供給の検出を行うことができるので、ＩＣカード側からの情報受信を最適な電力供給で素早く実現することができるという優れた効果がある。
【００３１】
請求項１４記載の発明によれば、出力制御手段が設定する最適出力電圧は、変化点出力電圧より所定量だけ大きい電圧として設定されることを特徴としている。
また、請求項１５記載の発明によれば、出力制御手段が設定する最適出力電圧は、変化点出力電圧の変化を検出するために出力した、または出力する予定であった可変電圧出力手段の出力電圧のうちから１つの出力電圧を選択して設定されることを特徴としている。
【００３２】
従って，請求項１４，１５記載の発明においては、ＩＣカードの回路電圧が安定することを優先に考え、定電圧回路に少し電流が流れるような、変化点出力電圧より少し大きめの電圧を最適出力電圧として設定することにより、ＩＣカードリーダ装置の最適な送信電力を供給することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＩＣカードリーダ装置１０、及びＩＣカード１の回路構成を示したものである。なおＩＣカード１は「背景技術」の項で説明した図１２中のＩＣカード１と同じ回路構成であるので同一符号を付し、説明は省略する。
【００３４】
本実施形態のＩＣカードリーダ装置１０は、ＩＣカード１から受信した情報を復調する復調回路１９、情報送信のために所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの搬送波周波数ｆを発振する搬送波発生回路１１、制御回路１２、この制御回路１２が設定した電圧を出力する可変電圧発生回路１３、搬送波発生回路１１から出力される搬送波を可変電圧発生回路１３が出力する電圧信号で振幅変調する変調回路１４、出力回路に挿入された出力インピーダンスＺ１、フィルタ回路１５、供給された電圧に対応した強さの電磁界を発生しＩＣカード１に向けて放射するアンテナ回路１６、ＩＣカード１の負荷インピーダンスの変化を検出するための検出回路１７、検出回路１７が出力するアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１８とで構成される。なお、本実施形態における出力インピーダンスＺ１は、変調回路１４やフィルタ回路１５などに寄生するインピーダンスであるが、専用のインピーダンス素子としても構成しても良い。
【００３５】
なお、図１において、アンテナ回路１６が電磁界発生手段に、可変電圧発生回路１３が可変電圧出力手段にそれぞれ相当し、可変電圧発生回路１３およびアンテナ回路１６に搬送波発生回路１１、変調回路１４、出力インピーンスＺ１、フィルタ回路１５等を加えたものが可変出力送信手段に相当する。また、検出回路１７およびＡ／Ｄ変換回路１８が第２の電圧検出手段に、制御回路１２が負荷変化検出手段、出力制御手段および第１の電圧検出手段に相当する。
【００３６】
次に、図２に示した波形図を参照して前述の最適出力電圧を決定する過程を説明する。図２において、（１）は搬送波発生回路１１が出力する搬送波、（２）は制御回路１２が可変電圧発生回路１３を制御して出力させる直線的に漸増する出力電圧Ｖ０、（３）は搬送波を直線的に漸増する出力電圧Ｖ０で変調した変調回路１４が出力する電圧Ｖ１、（４）は図１におけるＮ２点の電圧Ｖ２、（５）は検出回路１７が出力するＮ２点の電圧を検出した信号Ｖｉ、の波形図である。
【００３７】
図２（３）に示すように、変調回路１４が出力する電圧Ｖ１の振幅が漸増すると、図２（４）に示すようにＮ２点の電圧Ｖ２も漸増するが、ある大きさの振幅になった時にＩＣカード１の定電圧回路６に電流が流れ始めるので、それ以降は変調回路１４が出力する電圧Ｖ１の振幅が増加するほどにはＮ２点の電圧Ｖ２は増加しない。定電圧回路６に電流が流れなければ電圧Ｖ１の増加に対応して破線のようにＮ２点の電圧Ｖ２の振幅が増加するはずである。
【００３８】
このように変調回路１４が出力する電圧Ｖ１と、Ｎ２点の電圧Ｖ２と複数の時点で比較することによって、ＩＣカード１の定電圧回路６に電流が流れ始める点、即ち負荷インピーダンスの変化点を検出することができる。
ここで、ＩＣ回路９が安定して動作するためには、電源電圧はある程度高い（例えば２Ｖ以上）方が良く、しかもその電圧が安定していることが望ましいため、本実施形態では、定電圧回路６に少し電流が流れる状態を最適とする。それは、ＩＣカード１の回路電圧が安定している状態が少し余裕をもって維持させるためである。
【００３９】
この点を踏まえて、上記の変化点検出に基づく最適出力電圧Ｖ１０’を算出する方法について説明する。
可変電圧回路１３の出力電圧Ｖ０と検出回路１７の出力電圧Ｖｉとの関係は図３のようになる。図３の例では、Ｐ０点からＰ７点に向かって順次検出を行うもので、Ｐ３点とＰ４点とでは出力電圧Ｖ３と出力電圧Ｖ０との比に差異があることが検出されるので、Ｐ３点とＰ４点との間に変化点が存在すると推定され、Ｐ４点の出力電圧Ｖ１０が変化点出力電圧として検出される。
【００４０】
正確には、真の変化点はＰ３点とＰ４点との間に存在すると推定されるので、Ｐ４点は真の変化点に対する近似的な変化点であるが、実用上はＰ４点を変化点と考えても支障がないので、以下の説明はＰ４点を変化点とし、Ｐ４点の出力電圧を変化点出力電圧Ｖ１０として扱うことにする。
また、実際にはＩＣカード１の回路電圧が安定することが重要なので、ＩＣカード１に内蔵されたＩＣを保護する定電圧回路６に少し電流が流れるよう、変化点出力電圧Ｖ１０より少し大きい電圧を最適出力電圧Ｖ１０’として設定する。図３の例ではＰ４点の出力電圧より１段階だけ大きいＰ５点における出力電圧を最適出力電圧Ｖ１０’として設定している。
【００４１】
そして、制御回路１２は可変電圧発生回路１３に対して、前記最適出力電圧Ｖ１０’を出力するように指示する。
図２においては、理解を容易にするために出力電圧を連続的に漸増する例を示したが、図４の例のように、所定時間毎に出力電圧を階段状に変化させる方がより実用的である。図４の例においても作用や効果は図２の例と基本的に同じなので説明は省略する。
【００４２】
ここで、最適出力値Ｖ１０’を算出する制御回路１２の作動を図１０（ａ）のフローチャートを用いて説明する。
図１０（ａ）において、制御回路１２は、ステップＳ１００で初期値ｎ＝０を設定し、ステップＳ１１０で可変電圧発生回路１３の出力電圧Ｖ０（０）を出力し、ステップ１２０で現在の可変電圧発生回路１３の出力電圧値Ｖ０（０）と、その時の出力電圧値Ｖｉ（０）を入力して記憶する。
【００４３】
続くステップＳ１３０では、可変電圧発生回路１３の出力電圧をＶ０（０）からＶ０（１）に上げて（または下げて）出力し、ステップ１４０で現在の可変電圧発生回路１３の出力電圧値Ｖ０（１）と、その時の出力電圧値Ｖｉ（１）とを入力して記憶する。ステップＳ１５０において検出された電圧値の比であるα（０）およびα（１）を計算し、ステップＳ１６０で前記電圧比の差が所定値より大きいかどうかを判定し、大きい場合には負荷インピーダンスが変化したと判断してステップＳ１８０へ進む。
【００４４】
ステップＳ１８０では、現在の可変電圧発生回路１３の出力電圧値Ｖ１（n）を変化点出力電圧Ｖ１０として記憶し、ステップ１９０において変化点出力電圧Ｖ１０に基づいて最適出力電圧Ｖ１０’を決定し、最適出力電圧Ｖ１０’を出力するよう可変電圧発生回路１３を制御する。
一方、ステップＳ１６０で前記電圧比の差が所定値より小さいと判定した場合には、負荷インピーダンスの変化がないと判断してステップＳ１７０へ進み、ステップ１７０では、ｎを増してステップ１１０に戻り、上記のステップを繰り返す。
【００４５】
ここで、上述したように、出力電圧Ｖ０を漸増しながらＩＣカード１の負荷インピーダンスの変化を検出する場合には、上記のステップＳ１６０のように判定を行うが、出力電圧Ｖ０を漸減しながらＩＣカード１の負荷インピーダンスの変化を検出する場合には図１０（ｂ）のステップＳ１６０’のように大小関係が逆転した判定を行うことになる。また、上述のステップＳ１５０では、検出した電圧値の比をＶ１に対するＶｉとして算出するが、図１０（ｃ）に示すように、Ｖ１同士、Ｖｉ同士の比として算出するステップＳ１５０’としても同様の結果が得られる。
【００４６】
なお、ステップＳ１６０で、前回の電圧の比α（0）と今回の電圧の比α（1）との差を絶対値として取り扱っているのは、図３に一点鎖線で示すように、直列共振が発生する回路を含む場合などにおいては電圧降下ではなく、電圧上昇が発生して出力電圧Ｖｉが上昇する例もあるため、本実施例では絶対値とした。
図１０の処理手順は、出力制御手段、可変出力送信手段および負荷変化検出手段が協働して実行するもので、出力電圧を決定し出力するステップＳ１００，Ｓ１１０、Ｓ１３０、Ｓ１７０、Ｓ１９０等が出力制御手段および可変出力送信手段に相当し、信号を入力し判定するステップＳ１２０、Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１８０等が負荷変化検出手段に相当する。
【００４７】
（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、ステップＳ１００に示すようにＮ＝０より処理を開始し、以後、予定された出力電圧を一定の割合で増加または減少させながら順次出力するようにしているが、この実施形態においては、出力電圧を増加または減少させる差分電圧値を複数種類用意しておき、状況により出力電圧を増加または減少させる割合を変えるものである。
【００４８】
図５の例においては、初期の段階では大きな差分電圧値を用いて粗な分解能で変化点出力電圧の検出を行い、変化点電圧の近傍においては小さな差分電圧値を用いて密な分解能で変化点出力電圧の検出を行うよう可変出力送信手段を制御する。この例では３種類の分解能を設けており、図５（ａ）は可変電圧送信手段の出力電圧Ｖ１と、検出される信号電圧Ｖ３との関係を示し、図５（ｂ）は可変電圧送信手段の出力電圧Ｖ１の時間的な変化の状態を示している。
【００４９】
図５（ａ）および図５（ｂ）において、Ｐ０点（Ｖ（Ｐ０））、Ｐ１点（Ｖ（Ｐ１））、Ｐ２点（Ｖ（Ｐ２））、Ｐ３点（Ｖ（Ｐ３））と大きな差分電圧値（粗な分解能）で検出を行い、その結果、Ｐ３点によって負荷インピーダンスの変化が検出されると、大きな差分電圧値（粗な分解能）の２倍の分解能となる中程度の差分電圧値（中位の分解能）に切り替え、一旦Ｐ４点の出力電圧（Ｖ（Ｐ４））に戻している。しかし、Ｐ２点に対するＰ４点の出力電圧では、なおも負荷インピーダンスの変化が検出されるので、中程度の差分電圧値（中位の分解能）よりさらに２倍の分解能である小さな差分電圧値（密な分解能）に切り替え、Ｐ５点の出力電圧（Ｖ（Ｐ５））まで戻る。
Ｐ２点に対してＰ５点の出力電圧では負荷インピーダンスの変化が検出されないので、Ｐ５点とＰ４点の中間に負荷インピーダンスの変化点が存在すると判断し、Ｐ４点の出力電圧（Ｖ（Ｐ５））を変化点出力電圧として検出し、Ｐ４点の出力電圧より１段階大きい出力電圧として出力する予定であったＰ６点の出力電圧（Ｖ（Ｐ６））を最適出力電圧Ｖ１０’として設定し、可変電圧発生回路１３から出力した。
【００５０】
このように粗と密の分解能を組み合わせて負荷インピーダンスの変化を検出することにより、短時間で目的の出力電圧に接近し、接近した後はより小さな誤差で最適出力電圧を見つけ出して設定することができる。
なお、図５の例では差分電圧値を整数比の３段階に設定したが、複数の異なる差分電圧値を任意の数だけ設定することによって、初期の段階では大きな差分電圧値を用いて最適出力電圧に短時間で接近し、接近した後は小さな差分電圧値に切り替えてより小さな誤差で最適出力電圧を見つけ出すものとすることができる。
【００５１】
（第３の実施形態）
本実施形態のＩＣカードリーダ装置は、前述の第１の実施形態、第２の実施形態のいずれに対しても適用できるものであって、構成は図６に示すものである。
図６において、ＩＣカードリーダ装置２０は、第１の実施形態で説明した図１中のＩＣカードリーダ装置１０とほぼ同じ構成であるが、ＩＣカードリーダ装置２０には検出素子２４が設けられ、検出回路１７の信号源となっている点が異なっている。以下、図６に示すＩＣカードリーダ装置２０の構成と作用について説明するが、図１のＩＣカードリーダ装置１０と同じ構成および作用となる部分は説明を省略する。
【００５２】
図６に示すＩＣカードリーダ装置２０において、検出素子２４はアンテナ回路１６を構成するコイル状に形成されたアンテナ（電磁界発生手段）１６ａに近接して設けられ、アンテナ１６ａが発生させる電磁界と交差して電磁界の強さを検出する。アンテナ１６ａが検出する電磁界の強さは、アンテナ１６ａに供給される電圧に対応しているので、この電磁界の強さを検出すれば間接的にアンテナ１６ａの端子Ｎ４における電圧を検出することになり、第１の実施形態で説明した図１におけるＮ２点の電圧Ｖ２と同じような信号を得ることができる。このように検出コイル２４は、電磁誘導作用によってアンテナ１６ａが発生する電磁界の強さに対応した電圧信号を検出し、検出回路１７へ出力する。そして、この電圧信号により図１にメス実施形態と同様にして最適出力電圧Ｖ１０’が設定される。
【００５３】
図６において、検出素子２４が第２の電圧検出手段に相当し、電磁界検出手段および検出コイルに相当する。
また、ここではコイル状のアンテナ素子である検出コイルを用いる例について説明したが、検出素子２４としてはホール素子や他の形態のアンテナ素子などを用いることができる。
【００５４】
（第４の実施形態）
本実施形態のＩＣカードリーダ装置の構成は、第１の実施形態で説明した図１中のＩＣカードリーダ装置１０、または第２の実施形態で説明した図６中のＩＣカードリーダ装置２０と同じ構成である。図１のＩＣカードリーダ装置１０と図６のＩＣカードリーダ装置２０とでは、信号の検出方法が異なるが、本実施形態のＩＣカードリーダ装置は、いずれの検出方法であっても適用できるものである。
【００５５】
本実施形態のＩＣカードリーダ装置が第１の実施形態で説明したＩＣカードリーダ装置１０と異なる点は、変調回路１４の出力電圧Ｖ１を最適出力電圧にする方法にある。以下、出力電圧Ｖ１を最適出力電圧にする方法を示す図７、および出力電圧Ｖ１と検出した信号電圧の比ｚ（ｎ）との関係を示す図８を参照して説明する。
図７において、（１）は搬送波発生回路１１が出力する所定周波数の搬送波Ｖｆ、（２）は第１の期間と第２の期間とを１対として、第１組は出力電圧Ｖａ１とＶｂ１、第２組は出力電圧Ｖａ２とＶｂ２、第３組は出力電圧Ｖａ３とＶｂ３、……というように出力される可変電圧発生回路１３の出力電圧Ｖ０、（３）は搬送波発生回路１１が出力する搬送波を可変電圧発生回路１３の出力電圧で変調した変調回路１４の出力電圧Ｖ１、（４）は可変電圧発生回路１３の出力電圧Ｖａ１、Ｖｂ１、Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖａ３、Ｖｂ３などに対応して検出回路１７がＮ２点において検出した電圧Ｖｉであって、それぞれの電圧がＶｃ１、Ｖｄ１、Ｖｃ２、Ｖｄ２、Ｖｃ３、Ｖｄ３である。
【００５６】
ここで出力電圧Ｖａ１とＶｂ１、出力電圧Ｖａ２とＶｂ２、出力電圧Ｖａ３とＶｂ３、……などは、それぞれの対において振幅の比が一定値を保つものである。
図８は、可変電圧発生回路１３が第１の期間において出力する出力電圧Ｖ０と検出回路１７が検出した電圧Ｖｉとの比（Ｖｉ／Ｖ０）をｘ（ｎ）とし、第２の期間において出力する出力電圧Ｖ０と検出回路１７が検出した電圧Ｖｉとの比（Ｖｉ／Ｖ０）をｙ（ｎ）として、さらにｘ（ｎ）とｙ（ｎ）との比（ｘ（ｎ）／ｙ（ｎ））を求めてｚ（ｎ）とし、出力電圧Ｖ０と比ｚ（ｎ）との関係を示したものである。即ち、出力電圧Ｖ０がＶａ１、Ｖｂ１、Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖａ３、Ｖｂ３というように順に出力され、電圧ＶｉがＶｃ１、Ｖｄ１、Ｖｃ２、Ｖｄ２、Ｖｃ３、Ｖｄ３というように検出された時に、ｘ（１）を（Ｖｃ１／Ｖａ１）、ｙ（１）を（Ｖｄ１／Ｖｂ１）として算出し、出力電圧Ｖ０と電圧Ｖｉとの比ｚ（１）を（ｘ（１）／ｙ（１））のように算出する。
【００５７】
出力電圧Ｖ０が小さい間は比ｚ（ｎ）はほぼ一定値を保つが、出力電圧Ｖ０がある電圧を超えると出力電圧Ｖ０が大きい第１の期間においてＩＣカード１の定電圧回路６に電流が流れ始め、変化点を生じ、比ｚ（ｎ）が低下し始める。変化点が生じることは第１の実施形態における図３の説明、第２の実施形態における図５の説明と同様である。
最適出力電圧Ｖ１０’を設定する制御手順について図１１を参照しながら説明する。図１１の制御手順は、基本的考え方は第１の実施形態で説明した図１の場合と同じであるが、図１１の手順では第１の出力電圧と第２の出力電圧とが１対であって、その比が一定値を保つ点が異なる。
【００５８】
図１１（ａ）において、制御回路１２は、ステップＳ３００で初期値ｎ＝１を設定し、ステップＳ３１０で第１の期間における可変電圧発生回路１３の出力電圧Ｖａ（１）を出力し、ステップ１２０で現在の可変電圧発生回路１３の出力電圧値Ｖａ（１）と、その時の検出回路１７が検出した電圧Ｖｃ（１）とを入力し、記憶する。ステップＳ３３０で第２の期間における可変電圧発生回路１３の出力電圧Ｖ１ｂ（１）を出力し、ステップ１４０で現在の可変電圧発生回路１３の出力電圧値Ｖｂ（１）と、その時の検出回路１７が検出した電圧Ｖｄ（１）とを入力し記憶する。ステップＳ３５０において検出された電圧値の比であるｘ（１）、ｙ（１）を算出し、さらにそれらの比ｚ（１）を計算して、ステップＳ３６０で前記比ｚ（１）が所定値より大きいかどうかを判定し、小さい場合には負荷インピーダンスが変化したと判断してステップＳ３８０へ進む。
【００５９】
ステップＳ３８０では、可変電圧発生回路１３の出力電圧値Ｖａ（ｎ）を変化点出力電圧Ｖ１０として記憶し、ステップ１９０において変化点出力電圧Ｖ１０に基づいて最適出力電圧Ｖ１０’を決定し、制御回路１２はこの最適出力電圧Ｖ１０’を出力するよう可変電圧発生回路１３を制御する。
ステップＳ３６０で前記比ｚ（ｎ）が所定値より大きい場合には、負荷インピーダンスの変化がないと判断してステップＳ３７０へ進み、ステップ１７０では、ｎを増してステップ１１０に戻り、以上のステップを繰り返す。
【００６０】
図７および図１１（ａ）の例では可変電圧発生回路１３の第１の期間における出力電圧Ｖａ（ｎ）に比べ、第２の期間における出力電圧Ｖｂ（ｎ）が小さい場合について説明したが、大小関係が逆であっても同じ結果が得られる。但し、出力電圧Ｖａ（ｎ）に比べ第２の期間における出力電圧Ｖｂ（ｎ）の方が大きい場合には、変化点出力電圧Ｖ１０として大きい方の出力電圧Ｖｂ（ｎ）を採用する。
【００６１】
また、図７および図１１の例では可変電圧発生回路１３の第１の期間における出力電圧Ｖ１ａが漸増させる場合について説明したが、出力電圧Ｖ１ａが漸減させるようにしても同様の結果が得られる。この場合、図１１（ａ）のステップＳ３６０を、図１１（ｂ）のステップＳ３６０’のように大小関係が逆転した判定を行うことになる。
さらに、図１１（ａ）のステップＳ３５０では検出した電圧値の比を同一時期に入力された可変電圧発生回路１３の出力電圧Ｖａ（ｎ）（またはＶｂ（ｎ））と、検出回路１７が検出した電圧Ｖｃ（ｎ）（またはｄ（ｎ））との比として算出するが、これは図１１（ｃ）のようにＶａ（ｎ）とＶｂ（ｎ）、Ｖｃ（ｎ）とＶｄ（ｎ）の比として算出するステップＳ３５０’としても同様の結果が得られる。
【００６２】
（第５の実施形態）
この実施形態においては、技術的な概念としては第４の実施形態に含まれるものであり、負荷インピーダンスの変化を検出する過程とＩＣカードへ情報送信する過程とを並行して実行する点において第３の実施形態と異なる。
ＩＣカードリーダ装置からＩＣカードへ情報を送信する場合に、情報を２進数で表現される符号化を行ない、その符号化の方法にはマンチェスタ符号やＦＭ０符号などが含まれる。図９にこれらの符号化方式の例を示したので、それぞれの符号の特徴を簡単に説明する。
【００６３】
図９（１）はマンチェスタ符号の例であって、例えば、１周期の前半の振幅が小さく、後半の振幅が大きい場合を２進数の“０”とし、逆に１周期の前半の振幅が大きく、後半の振幅が小さい場合を２進数の“１”とする。また、図９（２）はＦＭ０符号の例であって、例えば、１周期の中で振幅が変化しない場合を２進数の“０”とし、１周期の前半と後半とで振幅が異なる場合を２進数の“１”として、なおかつ各周期の区切りにおいて搬送波の振幅が変化するものである。
【００６４】
本実施形態においては、第４の実施形態において２つの振幅が所定の比を保つ１組の出力電圧によって電磁界が送信されることに対応して、上記のような符号を適用して情報送信を並行して行なう。例えば、図７（１）のａ１とｂ１、ａ２とｂ２、ａ３とｂ３、……のそれぞれに図９（１）のａ１とｂ１（データ“０”）、ａ２とｂ２（データ“０”）、ａ３とｂ３（データ“1”）、……を対応させて情報を送信し、同様に、図７（２）のａ１とｂ１、ａ２とｂ２、……のそれぞれに図９（２）のａ１とｂ１（データ“０”と“０”）、ａ２とｂ２（データ“１”）、……を対応させて情報を送信する。
【００６５】
この実施形態は、負荷インピーダンスの変化を検出して最適出力電圧を探しながら、並行してＩＣカードに向けてコマンド等の情報送信を行なうことができるので、一旦、最適電圧が見つかった後、ＩＣカードとの通信中にも絶えず環境変化などによる最適電圧の変化を監視し、最適出力電圧を更新することができることになるという利点がある。
なお、本発明は様々な変形が可能であり、例えば、図１や図６において、検出回路１７は回路中のＮ２点から信号電圧を入力する構成となっているが、他の回路部位、例えばＮ３点やＮ４点などから入力する構成とすることも可能である。また、制御回路は、可変電圧発生回路１３が出力する電圧Ｖ１は、実際に出力されている電圧をＡ／Ｄ変換回路を通して入力しても良いし、図１や図６のように実際に出力されている電圧を入力する構成とせず、制御回路が可変電圧発生回路１３に対して出力を指示した電圧を可変電圧発生回路１３が出力する電圧と見なして入力しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明における第１の実施形態に係るＩＣカードリーダ装置とＩＣカードの構成を説明する図である。
【図２】上記第１の実施形態に係るＩＣカードリーダ装置の主要部位の波形を説明する図である。
【図３】図２における可変電圧発生回路の出力電圧Ｖ０と検出回路の出力電圧Ｖｉとの関係を説明する図である。
【図４】上記第１の実施形態において可変電圧発生回路が出力する出力電圧Ｖ０の他の例を説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における可変電圧発生回路の出力電圧Ｖ０と検出回路の出力電圧Ｖｉとの関係を説明する図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るＩＣカードリーダ装置とＩＣカードの構成を説明する図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係るＩＣカードリーダ装置の主要部位の波形を説明する図である。
【図８】図７における可変電圧発生回路の出力電圧Ｖ０と検出回路の出力電圧Ｖｉとから変化点を検出する方法を説明する図である。
【図９】第５の実施形態に係るＩＣカードリーダ装置がＩＣカードに向けて情報を送信する場合に用いることができる符号化方式の例を説明する図である。
【図１０】上記第１の実施形態に係る制御回路の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】上記第４の実施形態に係る制御回路の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】従来のＩＣカードリーダ装置とＩＣカードの構成を説明する図である。
【図１３】図１２のＩＣカードリーダ装置とＩＣカードにおけるインピーダンスの作用を説明するための等価回路図である。
【符号の説明】
【００６７】
図面中、１はＩＣカード、２、１０、２０はＩＣカードリーダ装置、１１は搬送波発生回路、１２は制御回路、１３は可変電圧発生回路、１４は変調回路、１６はアンテナ回路、１７は検出回路、１８はＡ／Ｄ変換回路、１９は復調回路、２４は検出素子、６は定電圧回路、３は負荷インピーダンス、４はスイッチング素子である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロードスイッチング方式にてＩＣカードに記憶されたデータを非接触で読み取る非接触型ＩＣカードリーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、施設への入退場管理、交通機関の自動改札などの用途に非接触型のＩＣカードを使用したシステムが普及してきている。非接触型ＩＣカードの多くはカード内に電源を備えておらず、ＩＣカードリーダ装置からの電磁波をアンテナで受信し、それを整流して電源としている。この生成される電源の容量は小さいため、ＩＣカードからＩＣカードリーダ装置へのデータ送信には消費電力が少なくて済む、いわゆるロードスイッチング方式が採用されることが多い。このロードスイッチング方式とは、送信するデータに基づいてＩＣカード内の負荷を変動させ、その変動をＩＣカードリーダ装置で検出し、復調する方式である。
【０００３】
図１２は、ロードスイッチング方式を採用したＩＣカード１およびＩＣカードリーダ装置２の従来の構成例をブロック図で示したものである。
ＩＣカードリーダ装置２において、搬送波発生回路１１で発生した搬送波は、変調回路１４で変調され、回路インピーダンスＺ１、フィルタ２２等を通してアンテナ回路１６へ導かれる。そして、アンテナ回路１６では、当該搬送波の周波数で励振されてＩＣカード１に向けて電磁波を放射する。
【０００４】
制御回路１２は、送信すべき情報に対応した電圧の信号を出力するよう可変電圧発生回路１３を制御し、変調回路１４は可変電圧発生回路１３が出力する電圧に基づいて振幅変調を行う。
アンテナ回路１６から放射された電磁波は、ＩＣカード１のアンテナ回路７で受信される。受信された電磁波のエネルギーによりアンテナ回路７に発生した電圧は、整流回路８で整流されて直流電圧を発生し、電源としてＩＣ回路９に供給される。整流回路８で発生した電源電圧がＩＣ回路９に内蔵されたＩＣの最大許容電圧を超えないように、非線形な電気的特性を有する定電圧回路６が接続されている。
【０００５】
更に定電圧回路６と並列に、負荷インピーダンス３とスイッチング素子４の直列回路からなる変調回路が接続されている。例えばＩＣカードリーダ装置２からリードコマンドを受信した場合、ＩＣ回路９は内部のメモリから送信すべきデータを読み出し、その内容に基づいてスイッチング素子４をオン／オフ動作させる。スイッチング素子４がオン／オフ動作すると、負荷インピーダンス３が接続／開放を繰り返すことになり、負荷インピーダンス３を変化させる。
【０００６】
ＩＣカードリーダ装置２のアンテナ回路１６とＩＣカード１のアンテナ回路７とは電磁的に結合しているので、ＩＣカード１における負荷インピーダンス３の変化は、ＩＣカードリーダ装置２のアンテナ回路１６を通して接続点Ｎ３にも伝わることとなり、Ｎ３点において負荷インピーダンスの変化に応じた搬送波の電圧変動が発生する。
復調回路１９では、Ｎ３点の搬送波の電圧変動を検出する。こうして制御回路１２は、ＩＣカード１より送られてくるデータを受信することができる。
【０００７】
図１２のＩＣカード１およびＩＣカードリーダ装置２におけるインピーダンスの等価回路図である図１３を参照しながら、ＩＣカードリーダ装置２がＩＣカード１からデータを受信する仕組みについて詳細に説明する。
図１３において、変調回路１４の出力電圧は出力インピーダンスＺ１、フィルタ回路のインピーダンスＺｆ、アンテナ回路１６のインピーダンスＺａ１、Ｚａ２を経てＩＣカードに伝達される。ＩＣカード１は、ＩＣ回路９のインピーダンスＺＬ、スイッチング素子４によってオン／オフされるインピーダンスＲＬ、定電圧回路６が発生する非線形特性をもつインピーダンスＺＤなどが接続された負荷回路と見なすことができる。
【０００８】
Ｎ２点からＩＣカード側を見た場合、変動する可能性があるインピーダンスはアンテナ回路とＩＣカードとの結合度合いによって変化するインピーダンスＺａ２、スイッチング素子４によってオン／オフされるインピーダンスＲＬおよび非線形の特性をもつインピーダンスＺＤである。
検出回路１７は、ＩＣカード１からの情報送信時にスイッチング素子４がオン／オフされ、インピーダンスＲＬが変動する状態をＮ２点における電圧変動として検出する。検出回路１７がＮ２点において大きな信号を検出するためには、ＩＣカード１内に存在するインピーダンスＺＬ，ＺＤに比べ、スイッチング素子４によってオン／オフされるインピーダンスＲＬが相対的に小さいことが必要となるので、非線形の特性をもつインピーダンスＺＤはできるだけ大きいことが望ましい。即ち、インピーダンスＺＤが極めて大きく、実質的に定電圧回路６には電流が流れない状態が最も望ましいということになる。
【特許文献１】特開平６−９６２９２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ＩＣカード１で受信する電力が弱くなると、定電圧回路６には上記のように電流が流れない状態にはなるものの、ＩＣ回路９の動作が不安定になってしまうという問題がある。
更に、ＩＣカード１で受信する電力が定電圧回路６で保護できないほど強くなると、ＩＣの最大許容電圧を超えてしまって、ＩＣが破壊されてしまうという問題がある。
【００１０】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ＩＣカード側で受信される電力が強過ぎず、また弱過ぎないように、最適な電磁エネルギーを送信することが可能な非接触型ＩＣカードリーダ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決すべく、請求項１記載の発明においては、所定電圧を超える電力を吸収してＩＣを保護する保護手段を有すると共に、受信した電磁界より動作電力を得て、負荷インピーダンスを変動させることにより情報を送信するＩＣカードに対して、非接触で当該情報を受信する非接触型ＩＣカードリーダ装置であって、供給された電圧に応じた強さの電磁界を発生させる電磁界発生手段、およびこの電磁界発生手段に供給する電圧を変更可能な可変電圧出力手段、を有する可変出力送信手段と、この可変出力送信手段により電磁界の強さを変化させ、当該変化に基づくＩＣカードの負荷インピーダンスの変化を検出する負荷変化検出手段と、この負荷変化検出手段によりＩＣカードの負荷インピーダンスの変化が検出された場合には、その時点での可変電圧出力手段の出力電圧を変化点出力電圧として検出し、当該変化点出力電圧に基づいて最適出力電圧を設定して、可変電圧出力手段が最適出力電圧を出力するように制御する出力制御手段と、を備えている。
【００１２】
従って、請求項１記載の発明によれば、保護手段が作動しない所定電圧までは、可変電圧出力手段の出力電圧を変更してもＩＣカードの負荷インピーダンスに変化は無いが、所定電圧を超えると、ＩＣを保護すべく保護手段が所定電圧を超える電力を吸収するようになるので、当該保護手段に電流が流れ、ＩＣカードの負荷インピーダンスが変化する。
ＩＣカード側で最適な電力となるのは、保護手段で規程された所定電圧を若干超える状態に相当するため、保護手段に電流が流れる、すなわちＩＣカードの負荷インピーダンスの変化を検出したタイミングに基づいて出力制御手段は、最適出力電圧を設定し、当該電圧を可変電圧出力手段より出力させるように制御するので、ＩＣカードリーダ装置の最適な送信電力を供給することができるという優れた効果がある。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、可変出力送信手段は、可変電圧出力手段および電磁界発生手段の間に所定の出力インピーダンスを有するものであり、負荷変化検出手段は、出力インピーダンスに入力される前の電圧を検出する第１の電圧検出手段と、少なくとも出力インピーダンスの一部を通過した後の電圧を検出する第２の電圧検出手段と、を有するものであり、出力制御手段は、第１の電圧検出手段が検出した電圧が第１の検出電圧である時に、第２の電圧検出手段が検出した電圧を第２の検出電圧とし、第１の電圧検出手段が検出した電圧が第３の検出電圧である時に、第２の電圧検出手段が検出した電圧を第４の検出電圧とし、第１の検出電圧、第２の検出電圧、第３の検出電圧、および第４の検出電圧の間に、所定の関係が成立するか否かを判定することによって変化点出力電圧を検出するものである。
【００１４】
従って、請求項２記載の発明においては、ＩＣカードの負荷インピーダンスの影響を受ける可変出力送信手段の出力インピーダンスの通過前後の電圧を測定することにより、ＩＣカードの負荷インピーダンスの変化を容易に検出することができ、これによりＩＣカードリーダ装置の最適な送信電力を供給することができるという優れた効果がある。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、第１の検出電圧、第２の検出電圧、第３の検出電圧、および第４の検出電圧の間に成立する所定の関係とは、第１の検出電圧および第２の検出電圧の比である第１の比と、第３の検出電圧および第４の検出電圧の比である第２の比との差が所定値を超えないという関係であることを特徴としている。
【００１６】
更に、請求項４記載の発明においては、第１の検出電圧、第２の検出電圧、第３の検出電圧、および第４の検出電圧の間に成立する所定の関係とは、第１の検出電圧および第３の検出電圧の比である第３の比と、第２の検出電圧および第４の検出電圧の比である第４の比との差が所定値を超えないという関係であることを特徴としている。
【００１７】
従って、請求項３，４記載の発明によれば、ＩＣカードの負荷インピーダンスの影響を受ける可変出力送信手段の出力インピーダンスの通過前後の電圧変化の度合いを判断することで、ＩＣカードの負荷インピーダンスの変化を的確に検出することができ、これによりＩＣカードリーダ装置の最適な送信電力を供給することができるという優れた効果がある。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、第１の電圧検出手段が検出する電圧は、可変電圧出力手段の出力端における出力電圧であり、第２の電圧検出手段が検出する電圧は、出力インピーダンスの少なくとも一部を通過した出力回路部位における出力電圧であることを特徴としている。
【００１９】
従って、可変出力送信手段の方から見たＩＣカードの負荷インピーダンスを、可変出力送信手段の出力回路インピーダンスに対する相対的な大きさとして検出するものであり、これら第１の電圧検出手段および第２の電圧検出手段が検出する電圧は、回路上、容易に検出することができる電圧であるため、回路を複雑化することなくＩＣカードの負荷インピーダンスの変化を的確に検出して、ＩＣカードリーダ装置の最適な送信電力を供給することができるという優れた効果がある。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、負荷変化検出手段は、更に、電磁界発生手段の近傍に設けられ、当該電磁界発生手段が発生する電磁界の強さに応じた電圧を出力する電磁界検出手段を有し、第２の電圧検出手段は、当該電磁界検出手段が出力した電圧を検出することを特徴としている。
【００２１】
また、請求項７記載の発明によれば、電磁界検出手段は、電磁界発生手段が発生する電磁界と交差する検出コイルであり、第２の電圧検出手段は、電磁誘導作用によって前記検出コイルが発生する電圧を検出することを特徴としている。
【００２２】
従って、請求項６，７記載の発明によれば、電磁界発生手段が発生する電磁界の強さは電磁界発生手段に供給される電圧に対応し、ＩＣカードの負荷インピーダンスの変化によって可変出力送信手段側に生じる電圧変動によって電磁界の強さも変動することになる。そのため、第２の電圧検出手段として、当該電磁界の強さに対応した電圧（検出コイルが発生する電圧）を検出すれば、変化点出力電圧を検出することができ、ＩＣカードリーダ装置の最適な送信電力を供給することができるという優れた効果がある。
また、特に、検出コイルを用いた請求項７記載の発明においては、検出コイルから出力される信号が特定の電位に拘束されていないため、当該特定電位の除去を行う回路を設ける必要がなく、さらに前記特定電位に含まれるノイズ等の影響を受けないので、特性面でも優れたものとなる。
【００２３】
請求項８記載の発明によれば、出力制御手段は、可変電圧出力手段に対してその出力電圧を漸増または漸減させるように制御して、変化点出力電圧を検出するようにしたことを特徴としている。
従って、請求項８記載の発明によれば、微妙な変化であるＩＣカードの負荷インピーダンスの変化を、漸増または漸減により的確に検出することができ、ＩＣカードリーダ装置の最適な送信電力を供給することができるという優れた効果がある。
【００２４】
請求項９記載の発明によれば、出力制御手段は、可変電圧出力手段に対してその出力電圧を漸増または漸減させるように制御する際、初期の段階では出力電圧を大きく変更して粗な分解能にて変化点出力電圧を検出し、変化点出力電圧が検出された後は、出力電圧を小さく変更して密な分解能にて最適出力電圧を設定するようにしたことを特徴としている。
【００２５】
また、請求項１０記載の発明によれば、出力制御手段は、可変電圧出力手段に対してその出力電圧を漸増または漸減させるように制御する際、初期の段階では出力電圧を大きく変更して粗な分解能にて変化点出力電圧を検出し、変化点出力電圧が検出された後は、その時点で可変電圧出力手段が出力している出力電圧とその直前に出力した出力電圧との中間に次の出力電圧を設定し、以後、出力電圧を小さく変更して密な分解能にて最適出力電圧を設定するようにしたことを特徴としている。
【００２６】
さらに、請求項１１記載の発明によれば、出力制御手段は、過去に検出した変化点出力電圧を変化点出力電圧履歴情報として記憶する記憶手段を備え、かつ、出力制御手段は、記憶した出力電圧履歴情報に基づいて変化点出力電圧を予測し、予測した変化点出力電圧の近傍においては可変電圧出力手段の出力電圧を小さく変更して密な分解能にて変化点出力電圧を検出し、変化点出力電圧の近傍以外では、可変電圧出力手段の出力電圧を大きく変更して粗な分解能にて変化点出力電圧を検出するように可変電圧出力手段を制御するようにしたことを特徴としている。
【００２７】
従って、請求項９，１０，１１記載の発明によれば、変化点出力電圧が検出されるまでの、いわゆる初期段階においては、可変電圧出力手段の出力電圧を大きく変更して粗な分解能にて変化点出力電圧を検出するようにしているので、素早く変化点出力電圧を検出することができ、変化点出力電圧が検出された後は、可変電圧出力段の出力電圧を小さく変更して密な分解能にて変化点出力電圧を検出するようにしているので、処理の迅速化と検出の正確さとを両立させることができるという優れた効果がある。
【００２８】
請求項１２記載の発明によれば、出力制御手段は、第１の期間中、所定の出力電圧を保持し、当該第１の期間に連続する第２の期間中、所定の出力電圧とは異なる出力電圧を保持するような出力電圧パターンとなるように可変電圧出力手段を制御し、かつ、当該出力電圧パターンを漸増または漸減するように制御することを特徴としている。
【００２９】
従って請求項１２記載の発明によれば、第１の期間中、所定の出力電圧を保持し、当該第１の期間に連続する第２の期間中、所定の出力電圧とは異なる出力電圧を保持するような出力電圧パターンで出力することにより、出力インピーダンスを通過して当該出力電圧パターンがどのように変化したかを検出することにより、請求項８と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
請求項１３記載の発明によれば、出力制御手段は、ＩＣカードに向けて送信される情報種別および符号化方式に基づいて、第１の期間の所定の出力電圧および第２の期間の所定の出力電圧とは異なる出力電圧を各々設定し、ＩＣカードへの情報送信と並行して、変化点出力電圧を検出することを特徴としている。
これにより、最適な電力供給のための検査電磁波を特別に送信することなく、実際の情報送信に基づいて最適な電力供給の検出を行うことができるので、ＩＣカード側からの情報受信を最適な電力供給で素早く実現することができるという優れた効果がある。
【００３１】
請求項１４記載の発明によれば、出力制御手段が設定する最適出力電圧は、変化点出力電圧より所定量だけ大きい電圧として設定されることを特徴としている。
また、請求項１５記載の発明によれば、出力制御手段が設定する最適出力電圧は、変化点出力電圧の変化を検出するために出力した、または出力する予定であった可変電圧出力手段の出力電圧のうちから１つの出力電圧を選択して設定されることを特徴としている。
【００３２】
従って，請求項１４，１５記載の発明においては、ＩＣカードの回路電圧が安定することを優先に考え、定電圧回路に少し電流が流れるような、変化点出力電圧より少し大きめの電圧を最適出力電圧として設定することにより、ＩＣカードリーダ装置の最適な送信電力を供給することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＩＣカードリーダ装置１０、及びＩＣカード１の回路構成を示したものである。なおＩＣカード１は「背景技術」の項で説明した図１２中のＩＣカード１と同じ回路構成であるので同一符号を付し、説明は省略する。
【００３４】
本実施形態のＩＣカードリーダ装置１０は、ＩＣカード１から受信した情報を復調する復調回路１９、情報送信のために所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの搬送波周波数ｆを発振する搬送波発生回路１１、制御回路１２、この制御回路１２が設定した電圧を出力する可変電圧発生回路１３、搬送波発生回路１１から出力される搬送波を可変電圧発生回路１３が出力する電圧信号で振幅変調する変調回路１４、出力回路に挿入された出力インピーダンスＺ１、フィルタ回路１５、供給された電圧に対応した強さの電磁界を発生しＩＣカード１に向けて放射するアンテナ回路１６、ＩＣカード１の負荷インピーダンスの変化を検出するための検出回路１７、検出回路１７が出力するアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１８とで構成される。なお、本実施形態における出力インピーダンスＺ１は、変調回路１４やフィルタ回路１５などに寄生するインピーダンスであるが、専用のインピーダンス素子としても構成しても良い。
【００３５】
なお、図１において、アンテナ回路１６が電磁界発生手段に、可変電圧発生回路１３が可変電圧出力手段にそれぞれ相当し、可変電圧発生回路１３およびアンテナ回路１６に搬送波発生回路１１、変調回路１４、出力インピーンスＺ１、フィルタ回路１５等を加えたものが可変出力送信手段に相当する。また、検出回路１７およびＡ／Ｄ変換回路１８が第２の電圧検出手段に、制御回路１２が負荷変化検出手段、出力制御手段および第１の電圧検出手段に相当する。
【００３６】
次に、図２に示した波形図を参照して前述の最適出力電圧を決定する過程を説明する。図２において、（１）は搬送波発生回路１１が出力する搬送波、（２）は制御回路１２が可変電圧発生回路１３を制御して出力させる直線的に漸増する出力電圧Ｖ０、（３）は搬送波を直線的に漸増する出力電圧Ｖ０で変調した変調回路１４が出力する電圧Ｖ１、（４）は図１におけるＮ２点の電圧Ｖ２、（５）は検出回路１７が出力するＮ２点の電圧を検出した信号Ｖｉ、の波形図である。
【００３７】
図２（３）に示すように、変調回路１４が出力する電圧Ｖ１の振幅が漸増すると、図２（４）に示すようにＮ２点の電圧Ｖ２も漸増するが、ある大きさの振幅になった時にＩＣカード１の定電圧回路６に電流が流れ始めるので、それ以降は変調回路１４が出力する電圧Ｖ１の振幅が増加するほどにはＮ２点の電圧Ｖ２は増加しない。定電圧回路６に電流が流れなければ電圧Ｖ１の増加に対応して破線のようにＮ２点の電圧Ｖ２の振幅が増加するはずである。
【００３８】
このように変調回路１４が出力する電圧Ｖ１と、Ｎ２点の電圧Ｖ２と複数の時点で比較することによって、ＩＣカード１の定電圧回路６に電流が流れ始める点、即ち負荷インピーダンスの変化点を検出することができる。
ここで、ＩＣ回路９が安定して動作するためには、電源電圧はある程度高い（例えば２Ｖ以上）方が良く、しかもその電圧が安定していることが望ましいため、本実施形態では、定電圧回路６に少し電流が流れる状態を最適とする。それは、ＩＣカード１の回路電圧が安定している状態が少し余裕をもって維持させるためである。
【００３９】
この点を踏まえて、上記の変化点検出に基づく最適出力電圧Ｖ１０’を算出する方法について説明する。
可変電圧回路１３の出力電圧Ｖ０と検出回路１７の出力電圧Ｖｉとの関係は図３のようになる。図３の例では、Ｐ０点からＰ７点に向かって順次検出を行うもので、Ｐ３点とＰ４点とでは出力電圧Ｖ３と出力電圧Ｖ０との比に差異があることが検出されるので、Ｐ３点とＰ４点との間に変化点が存在すると推定され、Ｐ４点の出力電圧Ｖ１０が変化点出力電圧として検出される。
【００４０】
正確には、真の変化点はＰ３点とＰ４点との間に存在すると推定されるので、Ｐ４点は真の変化点に対する近似的な変化点であるが、実用上はＰ４点を変化点と考えても支障がないので、以下の説明はＰ４点を変化点とし、Ｐ４点の出力電圧を変化点出力電圧Ｖ１０として扱うことにする。
また、実際にはＩＣカード１の回路電圧が安定することが重要なので、ＩＣカード１に内蔵されたＩＣを保護する定電圧回路６に少し電流が流れるよう、変化点出力電圧Ｖ１０より少し大きい電圧を最適出力電圧Ｖ１０’として設定する。図３の例ではＰ４点の出力電圧より１段階だけ大きいＰ５点における出力電圧を最適出力電圧Ｖ１０’として設定している。
【００４１】
そして、制御回路１２は可変電圧発生回路１３に対して、前記最適出力電圧Ｖ１０’を出力するように指示する。
図２においては、理解を容易にするために出力電圧を連続的に漸増する例を示したが、図４の例のように、所定時間毎に出力電圧を階段状に変化させる方がより実用的である。図４の例においても作用や効果は図２の例と基本的に同じなので説明は省略する。
【００４２】
ここで、最適出力値Ｖ１０’を算出する制御回路１２の作動を図１０（ａ）のフローチャートを用いて説明する。
図１０（ａ）において、制御回路１２は、ステップＳ１００で初期値ｎ＝０を設定し、ステップＳ１１０で可変電圧発生回路１３の出力電圧Ｖ０（０）を出力し、ステップ１２０で現在の可変電圧発生回路１３の出力電圧値Ｖ０（０）と、その時の出力電圧値Ｖｉ（０）を入力して記憶する。
【００４３】
続くステップＳ１３０では、可変電圧発生回路１３の出力電圧をＶ０（０）からＶ０（１）に上げて（または下げて）出力し、ステップ１４０で現在の可変電圧発生回路１３の出力電圧値Ｖ０（１）と、その時の出力電圧値Ｖｉ（１）とを入力して記憶する。ステップＳ１５０において検出された電圧値の比であるα（０）およびα（１）を計算し、ステップＳ１６０で前記電圧比の差が所定値より大きいかどうかを判定し、大きい場合には負荷インピーダンスが変化したと判断してステップＳ１８０へ進む。
【００４４】
ステップＳ１８０では、現在の可変電圧発生回路１３の出力電圧値Ｖ１（n）を変化点出力電圧Ｖ１０として記憶し、ステップ１９０において変化点出力電圧Ｖ１０に基づいて最適出力電圧Ｖ１０’を決定し、最適出力電圧Ｖ１０’を出力するよう可変電圧発生回路１３を制御する。
一方、ステップＳ１６０で前記電圧比の差が所定値より小さいと判定した場合には、負荷インピーダンスの変化がないと判断してステップＳ１７０へ進み、ステップ１７０では、ｎを増してステップ１１０に戻り、上記のステップを繰り返す。
【００４５】
ここで、上述したように、出力電圧Ｖ０を漸増しながらＩＣカード１の負荷インピーダンスの変化を検出する場合には、上記のステップＳ１６０のように判定を行うが、出力電圧Ｖ０を漸減しながらＩＣカード１の負荷インピーダンスの変化を検出する場合には図１０（ｂ）のステップＳ１６０’のように大小関係が逆転した判定を行うことになる。また、上述のステップＳ１５０では、検出した電圧値の比をＶ１に対するＶｉとして算出するが、図１０（ｃ）に示すように、Ｖ１同士、Ｖｉ同士の比として算出するステップＳ１５０’としても同様の結果が得られる。
【００４６】
なお、ステップＳ１６０で、前回の電圧の比α（0）と今回の電圧の比α（1）との差を絶対値として取り扱っているのは、図３に一点鎖線で示すように、直列共振が発生する回路を含む場合などにおいては電圧降下ではなく、電圧上昇が発生して出力電圧Ｖｉが上昇する例もあるため、本実施例では絶対値とした。
図１０の処理手順は、出力制御手段、可変出力送信手段および負荷変化検出手段が協働して実行するもので、出力電圧を決定し出力するステップＳ１００，Ｓ１１０、Ｓ１３０、Ｓ１７０、Ｓ１９０等が出力制御手段および可変出力送信手段に相当し、信号を入力し判定するステップＳ１２０、Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１８０等が負荷変化検出手段に相当する。
【００４７】
（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、ステップＳ１００に示すようにＮ＝０より処理を開始し、以後、予定された出力電圧を一定の割合で増加または減少させながら順次出力するようにしているが、この実施形態においては、出力電圧を増加または減少させる差分電圧値を複数種類用意しておき、状況により出力電圧を増加または減少させる割合を変えるものである。
【００４８】
図５の例においては、初期の段階では大きな差分電圧値を用いて粗な分解能で変化点出力電圧の検出を行い、変化点電圧の近傍においては小さな差分電圧値を用いて密な分解能で変化点出力電圧の検出を行うよう可変出力送信手段を制御する。この例では３種類の分解能を設けており、図５（ａ）は可変電圧送信手段の出力電圧Ｖ１と、検出される信号電圧Ｖ３との関係を示し、図５（ｂ）は可変電圧送信手段の出力電圧Ｖ１の時間的な変化の状態を示している。
【００４９】
図５（ａ）および図５（ｂ）において、Ｐ０点（Ｖ（Ｐ０））、Ｐ１点（Ｖ（Ｐ１））、Ｐ２点（Ｖ（Ｐ２））、Ｐ３点（Ｖ（Ｐ３））と大きな差分電圧値（粗な分解能）で検出を行い、その結果、Ｐ３点によって負荷インピーダンスの変化が検出されると、大きな差分電圧値（粗な分解能）の２倍の分解能となる中程度の差分電圧値（中位の分解能）に切り替え、一旦Ｐ４点の出力電圧（Ｖ（Ｐ４））に戻している。しかし、Ｐ２点に対するＰ４点の出力電圧では、なおも負荷インピーダンスの変化が検出されるので、中程度の差分電圧値（中位の分解能）よりさらに２倍の分解能である小さな差分電圧値（密な分解能）に切り替え、Ｐ５点の出力電圧（Ｖ（Ｐ５））まで戻る。
Ｐ２点に対してＰ５点の出力電圧では負荷インピーダンスの変化が検出されないので、Ｐ５点とＰ４点の中間に負荷インピーダンスの変化点が存在すると判断し、Ｐ４点の出力電圧（Ｖ（Ｐ５））を変化点出力電圧として検出し、Ｐ４点の出力電圧より１段階大きい出力電圧として出力する予定であったＰ６点の出力電圧（Ｖ（Ｐ６））を最適出力電圧Ｖ１０’として設定し、可変電圧発生回路１３から出力した。
【００５０】
このように粗と密の分解能を組み合わせて負荷インピーダンスの変化を検出することにより、短時間で目的の出力電圧に接近し、接近した後はより小さな誤差で最適出力電圧を見つけ出して設定することができる。
なお、図５の例では差分電圧値を整数比の３段階に設定したが、複数の異なる差分電圧値を任意の数だけ設定することによって、初期の段階では大きな差分電圧値を用いて最適出力電圧に短時間で接近し、接近した後は小さな差分電圧値に切り替えてより小さな誤差で最適出力電圧を見つけ出すものとすることができる。
【００５１】
（第３の実施形態）
本実施形態のＩＣカードリーダ装置は、前述の第１の実施形態、第２の実施形態のいずれに対しても適用できるものであって、構成は図６に示すものである。
図６において、ＩＣカードリーダ装置２０は、第１の実施形態で説明した図１中のＩＣカードリーダ装置１０とほぼ同じ構成であるが、ＩＣカードリーダ装置２０には検出素子２４が設けられ、検出回路１７の信号源となっている点が異なっている。以下、図６に示すＩＣカードリーダ装置２０の構成と作用について説明するが、図１のＩＣカードリーダ装置１０と同じ構成および作用となる部分は説明を省略する。
【００５２】
図６に示すＩＣカードリーダ装置２０において、検出素子２４はアンテナ回路１６を構成するコイル状に形成されたアンテナ（電磁界発生手段）１６ａに近接して設けられ、アンテナ１６ａが発生させる電磁界と交差して電磁界の強さを検出する。アンテナ１６ａが検出する電磁界の強さは、アンテナ１６ａに供給される電圧に対応しているので、この電磁界の強さを検出すれば間接的にアンテナ１６ａの端子Ｎ４における電圧を検出することになり、第１の実施形態で説明した図１におけるＮ２点の電圧Ｖ２と同じような信号を得ることができる。このように検出コイル２４は、電磁誘導作用によってアンテナ１６ａが発生する電磁界の強さに対応した電圧信号を検出し、検出回路１７へ出力する。そして、この電圧信号により図１にメス実施形態と同様にして最適出力電圧Ｖ１０’が設定される。
【００５３】
図６において、検出素子２４が第２の電圧検出手段に相当し、電磁界検出手段および検出コイルに相当する。
また、ここではコイル状のアンテナ素子である検出コイルを用いる例について説明したが、検出素子２４としてはホール素子や他の形態のアンテナ素子などを用いることができる。
【００５４】
（第４の実施形態）
本実施形態のＩＣカードリーダ装置の構成は、第１の実施形態で説明した図１中のＩＣカードリーダ装置１０、または第２の実施形態で説明した図６中のＩＣカードリーダ装置２０と同じ構成である。図１のＩＣカードリーダ装置１０と図６のＩＣカードリーダ装置２０とでは、信号の検出方法が異なるが、本実施形態のＩＣカードリーダ装置は、いずれの検出方法であっても適用できるものである。
【００５５】
本実施形態のＩＣカードリーダ装置が第１の実施形態で説明したＩＣカードリーダ装置１０と異なる点は、変調回路１４の出力電圧Ｖ１を最適出力電圧にする方法にある。以下、出力電圧Ｖ１を最適出力電圧にする方法を示す図７、および出力電圧Ｖ１と検出した信号電圧の比ｚ（ｎ）との関係を示す図８を参照して説明する。
図７において、（１）は搬送波発生回路１１が出力する所定周波数の搬送波Ｖｆ、（２）は第１の期間と第２の期間とを１対として、第１組は出力電圧Ｖａ１とＶｂ１、第２組は出力電圧Ｖａ２とＶｂ２、第３組は出力電圧Ｖａ３とＶｂ３、……というように出力される可変電圧発生回路１３の出力電圧Ｖ０、（３）は搬送波発生回路１１が出力する搬送波を可変電圧発生回路１３の出力電圧で変調した変調回路１４の出力電圧Ｖ１、（４）は可変電圧発生回路１３の出力電圧Ｖａ１、Ｖｂ１、Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖａ３、Ｖｂ３などに対応して検出回路１７がＮ２点において検出した電圧Ｖｉであって、それぞれの電圧がＶｃ１、Ｖｄ１、Ｖｃ２、Ｖｄ２、Ｖｃ３、Ｖｄ３である。
【００５６】
ここで出力電圧Ｖａ１とＶｂ１、出力電圧Ｖａ２とＶｂ２、出力電圧Ｖａ３とＶｂ３、……などは、それぞれの対において振幅の比が一定値を保つものである。
図８は、可変電圧発生回路１３が第１の期間において出力する出力電圧Ｖ０と検出回路１７が検出した電圧Ｖｉとの比（Ｖｉ／Ｖ０）をｘ（ｎ）とし、第２の期間において出力する出力電圧Ｖ０と検出回路１７が検出した電圧Ｖｉとの比（Ｖｉ／Ｖ０）をｙ（ｎ）として、さらにｘ（ｎ）とｙ（ｎ）との比（ｘ（ｎ）／ｙ（ｎ））を求めてｚ（ｎ）とし、出力電圧Ｖ０と比ｚ（ｎ）との関係を示したものである。即ち、出力電圧Ｖ０がＶａ１、Ｖｂ１、Ｖａ２、Ｖｂ２、Ｖａ３、Ｖｂ３というように順に出力され、電圧ＶｉがＶｃ１、Ｖｄ１、Ｖｃ２、Ｖｄ２、Ｖｃ３、Ｖｄ３というように検出された時に、ｘ（１）を（Ｖｃ１／Ｖａ１）、ｙ（１）を（Ｖｄ１／Ｖｂ１）として算出し、出力電圧Ｖ０と電圧Ｖｉとの比ｚ（１）を（ｘ（１）／ｙ（１））のように算出する。
【００５７】
出力電圧Ｖ０が小さい間は比ｚ（ｎ）はほぼ一定値を保つが、出力電圧Ｖ０がある電圧を超えると出力電圧Ｖ０が大きい第１の期間においてＩＣカード１の定電圧回路６に電流が流れ始め、変化点を生じ、比ｚ（ｎ）が低下し始める。変化点が生じることは第１の実施形態における図３の説明、第２の実施形態における図５の説明と同様である。
最適出力電圧Ｖ１０’を設定する制御手順について図１１を参照しながら説明する。図１１の制御手順は、基本的考え方は第１の実施形態で説明した図１の場合と同じであるが、図１１の手順では第１の出力電圧と第２の出力電圧とが１対であって、その比が一定値を保つ点が異なる。
【００５８】
図１１（ａ）において、制御回路１２は、ステップＳ３００で初期値ｎ＝１を設定し、ステップＳ３１０で第１の期間における可変電圧発生回路１３の出力電圧Ｖａ（１）を出力し、ステップ１２０で現在の可変電圧発生回路１３の出力電圧値Ｖａ（１）と、その時の検出回路１７が検出した電圧Ｖｃ（１）とを入力し、記憶する。ステップＳ３３０で第２の期間における可変電圧発生回路１３の出力電圧Ｖ１ｂ（１）を出力し、ステップ１４０で現在の可変電圧発生回路１３の出力電圧値Ｖｂ（１）と、その時の検出回路１７が検出した電圧Ｖｄ（１）とを入力し記憶する。ステップＳ３５０において検出された電圧値の比であるｘ（１）、ｙ（１）を算出し、さらにそれらの比ｚ（１）を計算して、ステップＳ３６０で前記比ｚ（１）が所定値より大きいかどうかを判定し、小さい場合には負荷インピーダンスが変化したと判断してステップＳ３８０へ進む。
【００５９】
ステップＳ３８０では、可変電圧発生回路１３の出力電圧値Ｖａ（ｎ）を変化点出力電圧Ｖ１０として記憶し、ステップ１９０において変化点出力電圧Ｖ１０に基づいて最適出力電圧Ｖ１０’を決定し、制御回路１２はこの最適出力電圧Ｖ１０’を出力するよう可変電圧発生回路１３を制御する。
ステップＳ３６０で前記比ｚ（ｎ）が所定値より大きい場合には、負荷インピーダンスの変化がないと判断してステップＳ３７０へ進み、ステップ１７０では、ｎを増してステップ１１０に戻り、以上のステップを繰り返す。
【００６０】
図７および図１１（ａ）の例では可変電圧発生回路１３の第１の期間における出力電圧Ｖａ（ｎ）に比べ、第２の期間における出力電圧Ｖｂ（ｎ）が小さい場合について説明したが、大小関係が逆であっても同じ結果が得られる。但し、出力電圧Ｖａ（ｎ）に比べ第２の期間における出力電圧Ｖｂ（ｎ）の方が大きい場合には、変化点出力電圧Ｖ１０として大きい方の出力電圧Ｖｂ（ｎ）を採用する。
【００６１】
また、図７および図１１の例では可変電圧発生回路１３の第１の期間における出力電圧Ｖ１ａが漸増させる場合について説明したが、出力電圧Ｖ１ａが漸減させるようにしても同様の結果が得られる。この場合、図１１（ａ）のステップＳ３６０を、図１１（ｂ）のステップＳ３６０’のように大小関係が逆転した判定を行うことになる。
さらに、図１１（ａ）のステップＳ３５０では検出した電圧値の比を同一時期に入力された可変電圧発生回路１３の出力電圧Ｖａ（ｎ）（またはＶｂ（ｎ））と、検出回路１７が検出した電圧Ｖｃ（ｎ）（またはｄ（ｎ））との比として算出するが、これは図１１（ｃ）のようにＶａ（ｎ）とＶｂ（ｎ）、Ｖｃ（ｎ）とＶｄ（ｎ）の比として算出するステップＳ３５０’としても同様の結果が得られる。
【００６２】
（第５の実施形態）
この実施形態においては、技術的な概念としては第４の実施形態に含まれるものであり、負荷インピーダンスの変化を検出する過程とＩＣカードへ情報送信する過程とを並行して実行する点において第３の実施形態と異なる。
ＩＣカードリーダ装置からＩＣカードへ情報を送信する場合に、情報を２進数で表現される符号化を行ない、その符号化の方法にはマンチェスタ符号やＦＭ０符号などが含まれる。図９にこれらの符号化方式の例を示したので、それぞれの符号の特徴を簡単に説明する。
【００６３】
図９（１）はマンチェスタ符号の例であって、例えば、１周期の前半の振幅が小さく、後半の振幅が大きい場合を２進数の“０”とし、逆に１周期の前半の振幅が大きく、後半の振幅が小さい場合を２進数の“１”とする。また、図９（２）はＦＭ０符号の例であって、例えば、１周期の中で振幅が変化しない場合を２進数の“０”とし、１周期の前半と後半とで振幅が異なる場合を２進数の“１”として、なおかつ各周期の区切りにおいて搬送波の振幅が変化するものである。
【００６４】
本実施形態においては、第４の実施形態において２つの振幅が所定の比を保つ１組の出力電圧によって電磁界が送信されることに対応して、上記のような符号を適用して情報送信を並行して行なう。例えば、図７（１）のａ１とｂ１、ａ２とｂ２、ａ３とｂ３、……のそれぞれに図９（１）のａ１とｂ１（データ“０”）、ａ２とｂ２（データ“０”）、ａ３とｂ３（データ“1”）、……を対応させて情報を送信し、同様に、図７（２）のａ１とｂ１、ａ２とｂ２、……のそれぞれに図９（２）のａ１とｂ１（データ“０”と“０”）、ａ２とｂ２（データ“１”）、……を対応させて情報を送信する。
【００６５】
この実施形態は、負荷インピーダンスの変化を検出して最適出力電圧を探しながら、並行してＩＣカードに向けてコマンド等の情報送信を行なうことができるので、一旦、最適電圧が見つかった後、ＩＣカードとの通信中にも絶えず環境変化などによる最適電圧の変化を監視し、最適出力電圧を更新することができることになるという利点がある。
なお、本発明は様々な変形が可能であり、例えば、図１や図６において、検出回路１７は回路中のＮ２点から信号電圧を入力する構成となっているが、他の回路部位、例えばＮ３点やＮ４点などから入力する構成とすることも可能である。また、制御回路は、可変電圧発生回路１３が出力する電圧Ｖ１は、実際に出力されている電圧をＡ／Ｄ変換回路を通して入力しても良いし、図１や図６のように実際に出力されている電圧を入力する構成とせず、制御回路が可変電圧発生回路１３に対して出力を指示した電圧を可変電圧発生回路１３が出力する電圧と見なして入力しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明における第１の実施形態に係るＩＣカードリーダ装置とＩＣカードの構成を説明する図である。
【図２】上記第１の実施形態に係るＩＣカードリーダ装置の主要部位の波形を説明する図である。
【図３】図２における可変電圧発生回路の出力電圧Ｖ０と検出回路の出力電圧Ｖｉとの関係を説明する図である。
【図４】上記第１の実施形態において可変電圧発生回路が出力する出力電圧Ｖ０の他の例を説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における可変電圧発生回路の出力電圧Ｖ０と検出回路の出力電圧Ｖｉとの関係を説明する図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るＩＣカードリーダ装置とＩＣカードの構成を説明する図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係るＩＣカードリーダ装置の主要部位の波形を説明する図である。
【図８】図７における可変電圧発生回路の出力電圧Ｖ０と検出回路の出力電圧Ｖｉとから変化点を検出する方法を説明する図である。
【図９】第５の実施形態に係るＩＣカードリーダ装置がＩＣカードに向けて情報を送信する場合に用いることができる符号化方式の例を説明する図である。
【図１０】上記第１の実施形態に係る制御回路の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】上記第４の実施形態に係る制御回路の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】従来のＩＣカードリーダ装置とＩＣカードの構成を説明する図である。
【図１３】図１２のＩＣカードリーダ装置とＩＣカードにおけるインピーダンスの作用を説明するための等価回路図である。
【符号の説明】
【００６７】
図面中、１はＩＣカード、２、１０、２０はＩＣカードリーダ装置、１１は搬送波発生回路、１２は制御回路、１３は可変電圧発生回路、１４は変調回路、１６はアンテナ回路、１７は検出回路、１８はＡ／Ｄ変換回路、１９は復調回路、２４は検出素子、６は定電圧回路、３は負荷インピーダンス、４はスイッチング素子である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定電圧を超える電力を吸収してＩＣを保護する保護手段を有すると共に、受信した電磁界より動作電力を得て、負荷インピーダンスを変動させることにより情報を送信するＩＣカードに対して、非接触で当該情報を受信する非接触型ＩＣカードリーダ装置であって、
供給された電圧に応じた強さの電磁界を発生させる電磁界発生手段、およびこの電磁界発生手段に供給する電圧を変更可能な可変電圧出力手段、を有する可変出力送信手段と、
この可変出力送信手段により前記電磁界の強さを変化させ、当該変化に基づく前記ＩＣカードの負荷インピーダンスの変化を検出する負荷変化検出手段と、
この負荷変化検出手段により前記ＩＣカードの負荷インピーダンスの変化が検出された場合には、その時点での前記可変電圧出力手段の出力電圧を変化点出力電圧として検出し、当該変化点出力電圧に基づいて最適出力電圧を設定して、前記可変電圧出力手段が前記最適出力電圧を出力するように制御する出力制御手段と、
を備えることを特徴とする非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項２】
前記可変出力送信手段は、前記可変電圧出力手段および前記電磁界発生手段の間に所定の出力インピーダンスを有するものであり、
前記負荷変化検出手段は、
前記出力インピーダンスに入力される前の電圧を検出する第１の電圧検出手段と、
少なくとも前記出力インピーダンスの一部を通過した後の電圧を検出する第２の電圧検出手段と、を有するものであり、
前記出力制御手段は、前記第１の電圧検出手段が検出した電圧が第１の検出電圧である時に、前記第２の電圧検出手段が検出した電圧を第２の検出電圧とし、前記第１の電圧検出手段が検出した電圧が第３の検出電圧である時に、前記第２の電圧検出手段が検出した電圧を第４の検出電圧とし、前記第１の検出電圧、前記第２の検出電圧、前記第３の検出電圧、および前記第４の検出電圧の間に、所定の関係が成立するか否かを判定することによって前記変化点出力電圧を検出することを特徴とする請求項１記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項３】
前記第１の検出電圧、前記第２の検出電圧、前記第３の検出電圧、および前記第４の検出電圧の間に成立する前記所定の関係とは、前記第１の検出電圧および前記第２の検出電圧の比である第１の比と、前記第３の検出電圧および前記第４の検出電圧の比である第２の比との差が所定値を超えないという関係であることを特徴とする請求項２記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項４】
前記第１の検出電圧、前記第２の検出電圧、前記第３の検出電圧、および前記第４の検出電圧の間に成立する前記所定の関係とは、前記第１の検出電圧および前記第３の検出電圧の比である第３の比と、前記第２の検出電圧および前記第４の検出電圧の比である第４の比との差が所定値を超えないという関係であることを特徴とする請求項２記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項５】
前記第１の電圧検出手段が検出する電圧は、前記可変電圧出力手段の出力端における出力電圧であり、前記第２の電圧検出手段が検出する電圧は、前記出力インピーダンスの少なくとも一部を通過した出力回路部位における出力電圧であることを特徴とする請求項２記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項６】
前記負荷変化検出手段は、更に、
前記電磁界発生手段の近傍に設けられ、当該電磁界発生手段が発生する電磁界の強さに応じた電圧を出力する電磁界検出手段を有し、
前記第２の電圧検出手段は、当該電磁界検出手段が出力した電圧を検出することを特徴とする請求項２記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項７】
前記電磁界検出手段は、前記電磁界発生手段が発生する電磁界と交差する検出コイルであり、
前記第２の電圧検出手段は、電磁誘導作用によって前記検出コイルが発生する電圧を検出することを特徴とする請求項６記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項８】
前記出力制御手段は、前記可変電圧出力手段に対してその出力電圧を漸増または漸減させるように制御して、前記変化点出力電圧を検出するようにしたことを特徴とする請求項２記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項９】
前記出力制御手段は、前記可変電圧出力手段に対してその出力電圧を漸増または漸減させるように制御する際、初期の段階では出力電圧を大きく変更して粗な分解能にて前記変化点出力電圧を検出し、前記変化点出力電圧が検出された後は、出力電圧を小さく変更して密な分解能にて前記最適出力電圧を設定するようにしたことを特徴とする請求項８記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項１０】
前記出力制御手段は、前記可変電圧出力手段に対してその出力電圧を漸増または漸減させるように制御する際、初期の段階では出力電圧を大きく変更して粗な分解能にて前記変化点出力電圧を検出し、前記変化点出力電圧が検出された後は、その時点で前記可変電圧出力手段が出力している出力電圧とその直前に出力した出力電圧との中間に次の出力電圧を設定し、以後、出力電圧を小さく変更して密な分解能にて前記最適出力電圧を設定するようにしたことを特徴とする請求項８記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項１１】
前記出力制御手段は、過去に検出した前記変化点出力電圧を変化点出力電圧履歴情報として記憶する記憶手段を備え、
かつ、前記出力制御手段は、記憶した前記出力電圧履歴情報に基づいて変化点出力電圧を予測し、予測した前記変化点出力電圧の近傍においては前記可変電圧出力手段の出力電圧を小さく変更して密な分解能にて前記変化点出力電圧を検出し、前記変化点出力電圧の近傍以外では、前記可変電圧出力手段の出力電圧を大きく変更して粗な分解能にて前記変化点出力電圧を検出するように前記可変電圧出力手段を制御するようにしたことを特徴とする請求項８記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項１２】
前記出力制御手段は、第１の期間中、所定の出力電圧を保持し、当該第１の期間に連続する第２の期間中、前記所定の出力電圧とは異なる出力電圧を保持するような出力電圧パターンとなるように前記可変電圧出力手段を制御し、かつ、当該出力電圧パターンを漸増または漸減するように制御することを特徴とする請求項８記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項１３】
前記出力制御手段は、前記ＩＣカードに向けて送信される情報種別および符号化方式に基づいて、前記第１の期間の前記所定の出力電圧および前記第２の期間の前記所定の出力電圧とは異なる出力電圧を各々設定し、ＩＣカードへの情報送信と並行して、前記変化点出力電圧を検出することを特徴とする請求項１２記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項１４】
前記出力制御手段が設定する前記最適出力電圧は、前記変化点出力電圧より所定量だけ大きい電圧として設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項１５】
前記出力制御手段が設定する前記最適出力電圧は、前記変化点出力電圧の変化を検出するために出力した、または出力する予定であった前記可変電圧出力手段の出力電圧のうちから１つの出力電圧を選択して設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項１】
所定電圧を超える電力を吸収してＩＣを保護する保護手段を有すると共に、受信した電磁界より動作電力を得て、負荷インピーダンスを変動させることにより情報を送信するＩＣカードに対して、非接触で当該情報を受信する非接触型ＩＣカードリーダ装置であって、
供給された電圧に応じた強さの電磁界を発生させる電磁界発生手段、およびこの電磁界発生手段に供給する電圧を変更可能な可変電圧出力手段、を有する可変出力送信手段と、
この可変出力送信手段により前記電磁界の強さを変化させ、当該変化に基づく前記ＩＣカードの負荷インピーダンスの変化を検出する負荷変化検出手段と、
この負荷変化検出手段により前記ＩＣカードの負荷インピーダンスの変化が検出された場合には、その時点での前記可変電圧出力手段の出力電圧を変化点出力電圧として検出し、当該変化点出力電圧に基づいて最適出力電圧を設定して、前記可変電圧出力手段が前記最適出力電圧を出力するように制御する出力制御手段と、
を備えることを特徴とする非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項２】
前記可変出力送信手段は、前記可変電圧出力手段および前記電磁界発生手段の間に所定の出力インピーダンスを有するものであり、
前記負荷変化検出手段は、
前記出力インピーダンスに入力される前の電圧を検出する第１の電圧検出手段と、
少なくとも前記出力インピーダンスの一部を通過した後の電圧を検出する第２の電圧検出手段と、を有するものであり、
前記出力制御手段は、前記第１の電圧検出手段が検出した電圧が第１の検出電圧である時に、前記第２の電圧検出手段が検出した電圧を第２の検出電圧とし、前記第１の電圧検出手段が検出した電圧が第３の検出電圧である時に、前記第２の電圧検出手段が検出した電圧を第４の検出電圧とし、前記第１の検出電圧、前記第２の検出電圧、前記第３の検出電圧、および前記第４の検出電圧の間に、所定の関係が成立するか否かを判定することによって前記変化点出力電圧を検出することを特徴とする請求項１記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項３】
前記第１の検出電圧、前記第２の検出電圧、前記第３の検出電圧、および前記第４の検出電圧の間に成立する前記所定の関係とは、前記第１の検出電圧および前記第２の検出電圧の比である第１の比と、前記第３の検出電圧および前記第４の検出電圧の比である第２の比との差が所定値を超えないという関係であることを特徴とする請求項２記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項４】
前記第１の検出電圧、前記第２の検出電圧、前記第３の検出電圧、および前記第４の検出電圧の間に成立する前記所定の関係とは、前記第１の検出電圧および前記第３の検出電圧の比である第３の比と、前記第２の検出電圧および前記第４の検出電圧の比である第４の比との差が所定値を超えないという関係であることを特徴とする請求項２記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項５】
前記第１の電圧検出手段が検出する電圧は、前記可変電圧出力手段の出力端における出力電圧であり、前記第２の電圧検出手段が検出する電圧は、前記出力インピーダンスの少なくとも一部を通過した出力回路部位における出力電圧であることを特徴とする請求項２記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項６】
前記負荷変化検出手段は、更に、
前記電磁界発生手段の近傍に設けられ、当該電磁界発生手段が発生する電磁界の強さに応じた電圧を出力する電磁界検出手段を有し、
前記第２の電圧検出手段は、当該電磁界検出手段が出力した電圧を検出することを特徴とする請求項２記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項７】
前記電磁界検出手段は、前記電磁界発生手段が発生する電磁界と交差する検出コイルであり、
前記第２の電圧検出手段は、電磁誘導作用によって前記検出コイルが発生する電圧を検出することを特徴とする請求項６記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項８】
前記出力制御手段は、前記可変電圧出力手段に対してその出力電圧を漸増または漸減させるように制御して、前記変化点出力電圧を検出するようにしたことを特徴とする請求項２記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項９】
前記出力制御手段は、前記可変電圧出力手段に対してその出力電圧を漸増または漸減させるように制御する際、初期の段階では出力電圧を大きく変更して粗な分解能にて前記変化点出力電圧を検出し、前記変化点出力電圧が検出された後は、出力電圧を小さく変更して密な分解能にて前記最適出力電圧を設定するようにしたことを特徴とする請求項８記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項１０】
前記出力制御手段は、前記可変電圧出力手段に対してその出力電圧を漸増または漸減させるように制御する際、初期の段階では出力電圧を大きく変更して粗な分解能にて前記変化点出力電圧を検出し、前記変化点出力電圧が検出された後は、その時点で前記可変電圧出力手段が出力している出力電圧とその直前に出力した出力電圧との中間に次の出力電圧を設定し、以後、出力電圧を小さく変更して密な分解能にて前記最適出力電圧を設定するようにしたことを特徴とする請求項８記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項１１】
前記出力制御手段は、過去に検出した前記変化点出力電圧を変化点出力電圧履歴情報として記憶する記憶手段を備え、
かつ、前記出力制御手段は、記憶した前記出力電圧履歴情報に基づいて変化点出力電圧を予測し、予測した前記変化点出力電圧の近傍においては前記可変電圧出力手段の出力電圧を小さく変更して密な分解能にて前記変化点出力電圧を検出し、前記変化点出力電圧の近傍以外では、前記可変電圧出力手段の出力電圧を大きく変更して粗な分解能にて前記変化点出力電圧を検出するように前記可変電圧出力手段を制御するようにしたことを特徴とする請求項８記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項１２】
前記出力制御手段は、第１の期間中、所定の出力電圧を保持し、当該第１の期間に連続する第２の期間中、前記所定の出力電圧とは異なる出力電圧を保持するような出力電圧パターンとなるように前記可変電圧出力手段を制御し、かつ、当該出力電圧パターンを漸増または漸減するように制御することを特徴とする請求項８記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項１３】
前記出力制御手段は、前記ＩＣカードに向けて送信される情報種別および符号化方式に基づいて、前記第１の期間の前記所定の出力電圧および前記第２の期間の前記所定の出力電圧とは異なる出力電圧を各々設定し、ＩＣカードへの情報送信と並行して、前記変化点出力電圧を検出することを特徴とする請求項１２記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項１４】
前記出力制御手段が設定する前記最適出力電圧は、前記変化点出力電圧より所定量だけ大きい電圧として設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【請求項１５】
前記出力制御手段が設定する前記最適出力電圧は、前記変化点出力電圧の変化を検出するために出力した、または出力する予定であった前記可変電圧出力手段の出力電圧のうちから１つの出力電圧を選択して設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の非接触型ＩＣカードリーダ装置。
【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１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−３９７４４（Ｐ２００６−３９７４４Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１５８５７（Ｐ２００４−２１５８５７）
【出願日】平成１６年７月２３日（２００４．７．２３）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２３日（２００４．７．２３）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
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