説明

ICカードシステム

【課題】装置が大型化するのを抑え、かつ、データ転送時間の短縮、単位時間当りのデータ転送量の増大化をはかる。
【解決手段】リード/ライト装置100を介して、ICカード200にデータを書き込み、また、このICカード200の記憶データを読み出す。これらの間のデータの授受は、コイルを用いた搬送波の電磁結合で行い、かつこの搬送波に対し、授受されるデータの各ビットの値に従って、このデータの配列順に交互に、周波数変調と振幅変調とを繰り返し行うようにする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はICカードシステムに関し、特に外部装置からICカードにデータを書込み、かつ、このICカードのデータを外部装置へと読み出すICカードシステムに属する。
【背景技術】
【0002】
外部からICカードにデータを書込み、また、このICカードに書込まれているデータを外部装置へと読み出す、ICカードシステムにおいては、ICカードに対するデータの書込み、読出しがコイルを用いた電磁結合による方法がある。
このようなICカードシステムにおいては、ICカードのほかに、外部装置からデータを受け取ってICカードへ書込み、またICカードから読み出されたデータを外部装置へと伝達するためのリード/ライト装置を備えている。このリード/ライト装置を介してのデータの書込み、読出しが電磁結合によって行われるため、ICカード及びリード/ライト装置それぞれに、電磁結合用のコイルが配置されている。
【0003】
ICカードにはこのほか、当然のことながら、データを記憶するためのデータメモリが内蔵されており、また、このデータメモリに、前述のコイルからのデータを書込むための書込み用の回路と、データメモリからデータを読出して前述のコイルへと伝達する読出し用の回路とを備えている。
【0004】
また、リード/ライト装置には、ICカードとの間でデータをやり取りするためのコイルが内蔵されているほか、外部装置との間でデータの授受を行うインターフェース回路と、このインターフェース回路からのnビット並列型のデータを1ビット直列型の書込み用のデータとして前述のコイルへと伝達する書込み用の回路と、前述のコイルからの1ビット直列型の読出しデータを受け取ってnビット並列型のデータとしてインターフェース回路へと伝達する読出し用の回路とを備えている。
【0005】
なお、上記コイル間で電磁結合されて伝送されるデータは、搬送波を周波数変調して行われるため、リード/ライト装置における書込み用の回路には周波数変調回路を含み、かつ、読出し用の回路にはその復調回路を含んでいる。また、同様に、ICカードにおける書込み用の回路には復調回路と、読出し用の回路には周波数変調回路を含んで、構成されている。更に、これら構成のほかに、制御信号伝達用の回路や電源送受用の回路も含まれている。このような構成のICカードシステムのブロック図及びその動作原理図を図3(a),(b)に示す。ただし、制御信号系及び電源系の部分は省略してある。
【0006】
このICカードシステムにおいて、リード/ライト装置100xには、書込みデータWDと対応して、書込みデータ送出用のコイルWDTコイル117xが、読出しデータRDと対応して、読出しデータ受取り用のコイルRDRコイル118xが設けられており、また、ICカード200xには、書込みデータ受取り用のコイルWDRコイル211xが、読出しデータ送出用のコイルRDTコイル221xが設けられている。そして、これらコイルには、WDTコイル117xに対し並・直変換回路113x及び周波数変調回路115xが、RDRコイル118xに対し周波数復調回路119x及び直・並変換回路121xが、データの流れ方向に直列に接続されており、またWDRコイル211xに対し周波数復調回路212x及びメモリ書込回路215xが、RDTコイル221xに対しメモリ読出回路217x及び周波数変調回路219xが、やはりデータの流れ方向に直列に接続されている。
【0007】
このICカードシステムにおいては、上記コイル117x,211x,221x,118xに対し、書込み用の回路又は読出し用の回路を、データの流れ方向に1組分ずつしか持っていないため、ICカード200xに対するデータの書込み、読出しは、当然のことながら、直列データを1ビットずつで行うこととなる。
そのため、ICカード200xに対するデータの書込み、読出しに要する時間(データ転送時間ともいう)が長くなるという問題点があった。
【0008】
そこで、この問題点を解決しデータ転送時間を短くして、システムの高速化を図ろうとするICカードシステムが提案されている。このICカードシステムでは、コイルを含む上記構成をm組備えた構成として、mビット並列にデータ伝送できるようにしており、その結果、データ転送時間を1/mに短縮している(例えば特許文献1参照)。
【特許文献1】特開平7−129729号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
上述した従来技術におけるICカードシステムでは、ICカード200xに対するデータの書込み及び読出しが、直列データで1ビットずつ行うコイル及びその付帯回路から成り、データの転送時間を短くしてシステムの高速化をはかるためには、これらコイル及びその付帯回路を含む構成の組を、複数組備えて、これら複数組により並列転送する必要があるため、装置規模が大型化する、という問題点がある。
【0010】
本発明の目的は、上記従来技術における問題点に鑑みて、装置規模が大型化するのを抑え、かつデータ転送時間短縮、単位時間当りのデータ転送量の増大化をはかることができるICカードシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明のICカードシステムは、リード/ライト装置を介して、外部装置からのデータをICカードに書き込み、このICカードに記憶されているデータを読み出して前記外部装置へと出力するICカードシステムであって、前記リード/ライト装置と前記ICカードとの間のデータの授受を、コイルを用いた搬送波の電磁結合で行い、かつ、この搬送波に対し、授受されるデータの各ビットの値に従って、このデータの配列順に交互に周波数変調と振幅変調とを繰り返し行うようにしたことを特徴とする。
【0012】
また、前記リード/ライト装置には、書込みデータ用のコイルとしてWDTコイルが設けられ、読出しデータ用のコイルとしてRDRコイルが設けられており、また、前記ICカードには、前記WDTコイルと電磁結合するWDRコイルと、前記RDRコイルと電磁結合するRDTコイルと、が設けられた構造である前記ICカードシステムである。
【0013】
また、前記リード/ライト装置は、前記外部装置と接続してこの外部装置との間でデータのやり取りを行うインターフェース回路と、このインターフェース回路と接続して前記外部装置からのデータを配列順に交互に周波数変調用と振幅変調用とに振り分けるデータ振分回路と、このデータ振分回路からの周波数変調用のデータの値に従って搬送波を周波数変調する周波数変調回路と、前記データ振分回路からの振幅変調用のデータの値に従って前記周波数変調回路の出力信号を振幅変調して前記WDTコイルへと伝達する振幅変調回路と、前記RDRコイルからの信号に対し、周波数復調する周波数復調回路及び振幅復調を行う振幅復調回路と、これら周波数復調回路及び振幅復調回路からのデータを集結させて前記インターフェース回路へと伝達するデータ集結回路と、を備えて構成される。
【0014】
更に、前記ICカードは、データを保持、記憶しておくデータメモリと、WDRコイルと接続してその出力信号を、周波数復調する周波数復調回路及び振幅復調する振幅復調回路と、これら周波数復調回路及び振幅復調回路からのデータを集結させて前記データメモリへの書込みデータとするデータ集結回路と、
前記データメモリから読み出されたデータを、周波数変調用のデータと振幅変調用のデータとに区分するデータ区分回路と、
このデータ区分回路からの周波数変調用のデータの値に従って搬送波を周波数変調する周波数変調回路と、
この周波数変調回路の出力信号に対し前記データ区分回路からの振幅変調用のデータの値に従って振幅変調してRDTコイルへと伝達する振幅変調回路と、
を備えて構成される。
【0015】
更にまた、前記リード/ライト装置は、そのWDTコイルとRDRコイルとを1つのコイルで兼用し、前記ICカードは、そのWDRコイルとRDTコイルとを1つのコイルで兼用した構造である、前記ICカードシステムである。
【0016】
また、前記ICカードシステムにおいて、周波数変調に関わる回路と振幅変調に関わる回路とを入れ換えて、振幅変調された信号を周波数変調するようにしたICカードシステムである。
【発明の効果】
【0017】
本発明によるICカードシステムは、リード/ライト装置とICカードとの間のデータの授受を、搬送波によるコイルを用いた電磁結合で行い、かつ、上記搬送波に対し、授受されるデータの各ビットの値に従って、このデータの配列順に交互に、周波数変調と振幅変調とを繰り返し行うようにしているので、1つの搬送波により同時に2種類のデータを送受(授受)することができ、装置規模が大型化するのを抑えることができ、従って、データ転送時間の短縮、単位時間当りのデータ転送量の増大化をはかることができる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
本発明を実施するための最良の形態は、リード/ライト装置を介して外部装置からのデータをICカードに書き込み、このICカードに記憶されているデータを読み出して上記外部装置へと出力するICカードシステムであって、上記のリード/ライト装置とICカードとの間で行われるデータの授受を、これら両者に設けられたコイルによる電磁波の電磁結合により行い、しかも、この搬送波に対し、授受されるデータの各ビットの値に従って、このデータの配列順に交互に周波数変調と振幅変調とを行うようにしたことを特徴とし、上記リード/ライト装置には、書込みデータ用のコイルとしてWDTコイルが、読出しデータ用のコイルとしてRDRコイルが設けられており、また、上記ICカードには、上記のWDTコイルと電磁結合するWDRコイルが、RDRコイルと電磁結合するRDTコイルが設けられている。
【0019】
そして、上記リード/ライト装置のより詳しい構成は、外部装置と接続してこの外部装置との間でデータのやり取りを行うインターフェース回路と、このインターフェース回路と接続して上記外部装置からのデータを配列順に交互に周波数変調用と振幅変調用とに振り分けるデータ振分回路と、このデータ振分回路からの周波数変調用のデータの値に従って搬送波を周波数変調する周波数変調回路と、上記データ振分回路からの振幅変調用のデータの値に従って上記周波数変調回路の出力信号を振幅変調して上記WDTコイルへと伝達する振幅変調回路と、上記RDRコイルからの信号に対し、周波数復調する周波数復調回路及び振幅復調する振幅復調回路と、これら周波数復調回路及び振幅復調回路からのデータを集結させて上記インターフェース回路へと伝達するデータ集結回路と、を備えて成り、また、上記ICカードは、データを保持、記憶しておくデータメモリと、WDRコイルと接続してその出力信号を、周波数復調する周波数復調回路及び振幅復調する振幅復調回路と、これら周波数復調回路及び振幅復調回路からのデータを集結させて上記データメモリへの書込データとするデータ集結回路と、上記データメモリから読み出されたデータを、周波数変調用のデータと振幅変調用のデータとに区分するデータ区分回路と、このデータ区分回路からの周波数変調用のデータの値に従って搬送波の周波数を変調する周波数変調回路と、この周波数変調回路の出力信号に対し、上記データ区分回路からの振幅変調用のデータの値に従って振幅変調してRDTコイルへと伝達する振幅変調回路と、を備えた構成となっている。
【実施例】
【0020】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施例を示すブロック図、図2は本発明の特徴を説明するために、コイル間で授受される信号波形等を従来例と比較できるようにした比較動作原理図である。
この実施例は、図1及び図2から分かるように、リード/ライト装置100を介して、外部装置からのデータ(WD)をICカード200に書き込み、このICカード200に記憶されているデータを読み出して外部装置へと出力するICカードシステムであって、リード/ライト装置100とICカード200との間のデータの授受を、コイルを用いた搬送波の電磁結合によって行うものであり、しかもこの搬送波に対し、授受されるデータの各ビットの値に従って、このデータの配列順に交互に、周波数変調と振幅変調とを繰り返し行うようにしたものである。
【0021】
この実施例における各部について更に詳しく説明すると、まず、リード/ライト装置100は、書込みデータ用のコイルとしてWDTコイル117、読出しデータ用のコイルとしてRDRコイル118が設けられており、これらのほかに、外部装置と接続してこの外部装置との間でデータのやり取りを行うインターフェース回路111と、このインターフェース回路111と接続して外部装置からのデータ(WD)を配列順に交互に周波数変調用と振幅変調用とに振り分けるデータ振分回路112と、このデータ振分回路112の出力信号のうちの周波数変調用のデータを並列から直列へと変換する並・直変換回路113、及び振幅変調用のデータを並列から直列へと変換する並・直変換回路114と、並・直変換回路113の出力データである周波数変調用のデータの値(1,0)に従って搬送波を周波数変調する(データ1に対し周波数を400Hzに、データ0に対し周波数を800Hzに変調する)周波数変調回路115と、並・直変換回路114の出力データである振幅変調用のデータの値(1,0)に従って、周波数変調回路115の出力信号を振幅変調(データ1に対し振幅を5.0VPPに、データ0に対し振幅を2.5VPPに変調)してWDTコイル117へと伝達する振幅変調回路116と、RDRコイル118からの信号を、周波数復調する周波数復調回路119及び振幅復調する振幅復調回路120と、これら周波数復調回路119及び振幅復調回路120それぞれの出力データを直列データから並列データへと変換する直・並変換回路121,122と、これら直・並変換回路121,122からのデータを集結し配列してインターフェース回路111へと伝達するデータ集結回路123と、を備えた構成となっている。
【0022】
次に、ICカード200は、書込みデータ用のコイルとして、WDTコイル117を電磁結合するWDRコイル211と、読出しデータ用のコイルとして、RDRコイル118と電磁結合するRDTコイル221とが設けられており、これらのほかに、データを保持、記憶しておくデータメモリ216と、WDRコイル211と接続してその出力信号を、周波数復調する周波数復調回路212及び振幅復調する振幅復調回路213と、これら周波数復調回路212及び振幅復調回路213からのデータを集結させて配列し出力するデータ集結回路214と、このデータ集結回路214の出力データをデータメモリ216に書込むメモリ書込回路215と、データメモリ216に保持記憶されているデータを読み出すメモリ読出回路217と、このメモリ読出回路217の出力データを周波数変調用と振幅変調用に区分するデータ区分回路218と、このデータ区分回路218からの周波数変調用のデータの値に従って搬送波を周波数変調する周波数変調回路219と、この周波数変調回路219の出力信号に対し、データ区分回路218からの振幅変調用のデータの値に従って振幅変調してRDTコイル221へと伝達する振幅変調回路220と、を備えた構成となっている。
【0023】
このように、本発明においては、搬送波に対し周波数変調及び振幅変調が同時に行われて1対のコイルを介して伝達されるので、装置規模が大型化するのを抑え、しかもデータ転送時間の短縮、単位時間当りのデータの転送量増大化をはかることができる。
【0024】
なお、本発明においては、前述のWDTコイル117とRDRコイル118とを1つのコイルで兼用し、また、WDRコイル211とRDTコイル221とを1つのコイルで兼用する構造とすることもできる。この場合にその切換え回路が必要となる。
また、上述した例では、周波数変調した後、振幅変調するようになっているが、その前後を入れ換えて、振幅変調した信号を周波数変調するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明の特徴を説明するためのコイル間で授受される信号波形等を従来例と比較できるようにした比較動作原理図である。
【図3】背景技術における一例のブロック図及びその伝達信号波形図である。
【符号の説明】
【0026】
100,100x リード/ライト装置
111,111x インターフェース回路
112 データ振分回路
113,113x,114 並・直変換回路
115,115x 周波数変調回路
116 振幅変調回路
117,117x WDTコイル
118,118x RDRコイル
119,119x 周波数復調回路
120 振幅復調回路
121,121x,122 直・並変換回路
123 データ集結回路
200,200x ICカード
211,211x WDRコイル
212,212x 周波数復調回路
213 振幅復調回路
214 データ集結回路
215,215x メモリ書込回路
216,216x データメモリ
217,217x メモリ読出回路
218 データ区分回路
219,219x 周波数変調回路
220 振幅変調回路
221,221x RDTコイル
500 外部装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
リード/ライト装置を介して、外部装置からのデータをICカードに書き込み、このICカードに記憶されているデータを読み出して前記外部装置へと出力するICカードシステムであって、前記リード/ライト装置と前記ICカードとの間のデータの授受を、コイルを用いた搬送波の電磁結合で行い、かつ、この搬送波に対し、授受されるデータの各ビットの値に従って、このデータの配列順に交互に周波数変調と振幅変調とを繰り返し行うようにしたことを特徴とするICカードシステム。
【請求項2】
前記リード/ライト装置には、書込みデータ用のコイルとしてWDTコイルが設けられ、読出しデータ用のコイルとしてRDRコイルが設けられており、また、前記ICカードには、前記WDTコイルと電磁結合するWDRコイルと、前記RDRコイルと電磁結合するRDTコイルと、が設けられた構造である
請求項1記載のICカードシステム。
【請求項3】
前記リード/ライト装置は、前記外部装置と接続してこの外部装置との間でデータのやり取りを行うインターフェース回路と、このインターフェース回路と接続して前記外部装置からのデータを配列順に交互に周波数変調用と振幅変調用とに振り分けるデータ振分回路と、このデータ振分回路からの周波数変調用のデータの値に従って搬送波を周波数変調する周波数変調回路と、前記データ振分回路からの振幅変調用のデータの値に従って前記周波数変調回路の出力信号を振幅変調して前記WDTコイルへと伝達する振幅変調回路と、前記RDRコイルからの信号に対し、周波数復調する周波数復調回路及び振幅復調を行う振幅復調回路と、これら周波数復調回路及び振幅復調回路からのデータを集結させて前記インターフェース回路へと伝達するデータ集結回路と、
を備えて成る請求項2記載のICカードシステム。
【請求項4】
前記ICカードは、データを保持、記憶しておくデータメモリと、WDRコイルと接続してその出力信号を、周波数復調する周波数復調回路及び振幅復調する振幅復調回路と、これら周波数復調回路及び振幅復調回路からのデータを集結させて前記データメモリへの書込みデータとするデータ集結回路と、
前記データメモリから読み出されたデータを、周波数変調用のデータと振幅変調用のデータとに区分するデータ区分回路と、
このデータ区分回路からの周波数変調用のデータの値に従って搬送波を周波数変調する周波数変調回路と、
この周波数変調回路の出力信号に対し前記データ区分回路からの振幅変調用のデータの値に従って振幅変調してRDTコイルへと伝達する振幅変調回路と、
を備えて成る請求項2又は請求項3記載のICカードシステム。
【請求項5】
前記リード/ライト装置は、そのWDTコイルとRDRコイルとを1つのコイルで兼用し、前記ICカードは、そのWDRコイルとRDTコイルとを1つのコイルで兼用した構造である
請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載のICカードシステム。
【請求項6】
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のICカードシステムにおいて、周波数変調に関わる回路と振幅変調に関わる回路とを入れ換えて、振幅変調された信号を周波数変調するようにしたICカードシステム。




【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate


【公開番号】特開2007−124168(P2007−124168A)
【公開日】平成19年5月17日(2007.5.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−312126(P2005−312126)
【出願日】平成17年10月27日(2005.10.27)
【出願人】(000231073)日本航空電子工業株式会社 (1,081)
【Fターム(参考)】