非接触通信媒体和非接触通信系统技术方案

用电源电路６２整流取出与外部的通信装置电磁耦合的共振电路６０的输出，用开关控制电路６１监视该输出电压Ｖ，当输出电压Ｖ上升到第一阈值Ｖｔｈ１后，使开关元件ＳＷ导通／断开，决定输出电压Ｖ变得更高的开关元件ＳＷ的状态。把开关元件ＳＷ保持这里决定的状态，当输出电压Ｖ进一步上升时，使电力供给开关元件ＰＳＷ导通。据此，即使在多张非接触ＩＣ卡６重叠的状态下，接近通信装置，各非接触ＩＣ卡６也能进行数据通信。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及以非接触进行通信的非接触通信媒体。例如，被称作智能卡的非接触通信媒体把代表识别编号和用于本人认证的身体信息的识别信息、代表金钱信息的价值信息、信用卡中使用的信用信息等通信，或存储这些信息，或根据这些信息，变更预先存储的信息。另外，涉及非接触通信媒体的形状为卡型的非接触IC卡、装在人、车、货物等上使用的数据记录媒体。而且，涉及非接触通信媒体与本人认证装置等识别装置、自动剪票机、现金或电子现金的交易处理装置、利用费用征收装置进行通信的非接触通信系统。这里，考虑非接触IC卡的实际使用状况。例如当作为铁路的定期票、银行中使用的现金卡和购物中使用的信用卡等而使用的非接触IC卡时，因为这些非接触IC卡的厚度薄，所以经常在钱包或定期票夹等中重叠放多张非接触IC卡，就这样靠近信息读出/写入机的天线部而使用。这时，因为在两张以上的非接触IC卡重叠的状态下使用，所以由于非接触IC卡间的互感，各非接触IC卡的共振频率对于来自信息读出/写入机的信号的载波频率偏移。据此，会发生共振电路中产生的电压下降，对非接触IC卡内的电路未提供充分的接收电力，从而无法在信息读出/写入机和非接触IC卡之间进行通信。下面，参照附附图说明图17就此加以说明。图17的曲线图的横轴表示了非接触IC卡的共振电路的频率。纵轴表示了该共振电路中产生的通信电压的绝对值。后面描述的图18的曲线图的横轴和纵轴也是同样的。图17(A)表示了把一张非接触IC卡接近信息读出/写入机时的频率和接收电压的关系。这时，只使用一张非接触IC卡。因此，共振电路的共振频率f0和来自信息读出/写入机的载波信号的载波频率fc一致，在该频率产生了高的接收电压。图17(B)表示了当重叠两张非接触IC卡接近信息读出/写入机时的频率和接收电压的关系。这时，重叠使用两张非接触IC卡，在两张非接触IC卡间受到互感的影响，所以共振电路的共振频率变化，如图所示，共振频率f0′从来自信息读出/写入机的载波信号的载波频率fc开始偏移。据此，在载波频率fc下，只产生了比共振频率f0′下的接收电压低的接收电压。因此，产生了对非接触IC卡内的电路未供给充足的电压，无法在信息读出/写入机和非接触IC卡之间通信的问题。为了解决这样的问题，提出了预先把非接触IC卡的共振频率设定为载波频率高的频率。在该方法中，当重叠两张非接触IC卡时，即使共振频率下降，因为该共振频率不会从载波频率偏移很多，所以能向非接触IC卡供给充足的电力。下面，参照图18说明该方法。当只使用了一张非接触IC卡时，如图18(A)所示，以比载波频率fc还高的状态设定了非接触IC卡的共振电路的共振频率f0。而图18(B)表示了重叠使用两张非接触IC卡时的情形。因为使用两张非接触IC卡，两张非接触IC卡受到互感的影响，共振频率f0′下降到低于载波频率fc。可是，不论是使用一张非接触IC卡时，还是使用两张非接触IC卡时，与图17中所说明的相比，共振频率f0、f0′都未从载波频率fc偏移很多。因此，与图17中所说明的相比，能抑制感应电动势的下降。另外，提出了对共振电路串联开关，通过监视随机导通/断开该开关时的共振电路的电压，检测非接触IC卡是否重叠，当判断为重叠时，断开一方的非接触IC卡的开关，只使另一方的非接触IC卡的共振电路为共振状态的方法。在该方法中，在重叠的状态下，一方的非接触IC卡为共振状态，另一方的非接触IC不处于共振状态。据此，一方的非接触IC能取得与单独使用时同样的接收电压。另一方的非接触IC卡通过基于互感的电磁耦合能取得一方的非接触IC卡的共振电路的能量。因此，两张共振电路的都能取得设想的电压(参照特开平10-126318号)。可是，所述的方法有如下的缺点。(1)在预先使非接触IC卡的共振频率从载波频率偏移的方法中，因为使用的非接触IC卡为一张时，共振频率也从载波频率偏移，所以该偏移的部分就会使感应电动势下降，通信距离变短。(2)在随机导通/断开连接了共振电路的开关的方法中，为了检测重叠，必须使非接触IC卡内的接收部和时钟电路总是工作。因此，非接触IC卡的耗电增加，非接触IC卡需要大的磁场。非接触IC卡为了接收该大的磁场，就需要以近距离进行通信。因此，与(1)的方法同样，通信距离变短。本专利技术的目的在于提供保持重叠多个非接触通信媒体而能进行通信的非接触通信媒体。另外，本专利技术的目的在于提供使用了所述非接触通信媒体的非接触通信系统。(1)具有由通过接收根据电力的大小的变化来传递信息的电磁波，产生感应电动势，收发信号的天线线圈和与该天线线圈并联连接的电容器构成的共振电路；处理从所述共振电路的输出解调而取得的接收信号，并且调制发送信号，向所述共振电路输出的主电路；按照所述共振电路中产生的输出电压的大小，按照所述输出电压的给定的变化，通过所述电容变化部件使所述电容器的电容变化的电容变化控制部件。在所述结构的非接触通信媒体中，如果共振电路在天线线圈接收了给定频率的电磁波，就共振，产生感应电动势的Q倍的电压。这里，Q是特性因数。共振电路是具有天线线圈和两个电容器的并联共振电路。两个电容器并联连接。电容变化控制部件是使电容器电容变化的结构，由以下所示的开关部和开关控制部实现。开关部由切换共振电路的共振频率的模拟开关构成。模拟开关在共振电路中串联插入一方的电容器中。如果开关部导通，就变为电连接了并联的两个电容器和天线线圈的连接状态的共振电路。而如果开关部断开，一方的电容器和天线线圈的电连接就断开，成为只有另一方的电容器电连接了天线线圈的连接状态的共振电路。共振电路的电容器电容根据开关部的导通/断开而变化。开关控制部是以往的非接触通信媒体中所没有的，按照所述共振电路的输出电压的大小，按照该输出电压的给定变化，控制开关部的切换。所述给定的变化是共振电路的输出电压的比较急剧的上升变化或输出电压的比较急剧的下降变化，是伴随着共振电路中接收的电磁波的变化的变化。当非接触通信媒体为一张时，如果它的通信对象即外部的通信装置和非接触通信媒体的共振电路电磁耦合，则来自共振电路的输出电压上升到给定值以上。开关控制部当输出电压的大小为给定值以上时，输出电压中有给定的变化即比较急剧的上升变化或输出电压的比较急剧的下降变化，就控制开关部，比较一方的电容器为连接状态时的输出电压和一方的电容器为非连接状态时的输出电压，判定哪一方的输出电压变得更高。这里，如果预先决定两个电容器的电容，使当所述一方的电容器为连接状态时，共振电路的共振频率和用天线线圈接收的电磁波的频率几乎一致，则一方的电容器为连接状态时的一方的共振电路的输出电压升高。开关控制部在共振电路的输出电压变为更高的状态下保持开关部。一方的电容器保持了连接状态。据此，非接触通信媒体维持共振电路的共振状态，能向主电路提供充足的电力，所以能与通信装置之间进行稳定的非接触通信。而且，当非接触通信媒体为两个时，例如非接触通信媒体为卡形状，如果把它重叠两张而接近通信装置，则各非接触通信媒体中的共振电路的输出电压都上升到给定值以上。双方的非接触通信媒体当所述输出电压为给定值以上时，如果在该输出电压有给定的变化，则开关控制部控制开关部，同时比较一方的电容器为连接状态时的输出电压和一方的电容器为非连接状态时的输出电压，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触通信媒体，具有： 由通过接收根据电力的大小的变化来传递信息的电磁波，产生感应电动势，收发信号的天线线圈和与该天线线圈并联的电容器构成的共振电路； 处理从所述共振电路输出解调而取得的接收信号，并且调制发送信号，向所述共振电路输出的主电路； 按照所述共振电路中产生的输出电压的大小，按照所述输出电压的给定的变化，通过所述电容变化部件使所述电容器的电容变化的电容变化控制部件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：若林尚之，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]