JP2642426B2

JP2642426B2 - Ｉｃカード

Info

Publication number: JP2642426B2
Application number: JP63174401A
Authority: JP
Inventors: 正和関川
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1988-07-13
Filing date: 1988-07-13
Publication date: 1997-08-20
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: JPH0223497A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、マイクロコンピュータ、メモリ、データ
送受信部を集積回路に内蔵して各種のデータ処理やデー
タの授受などに用いるIC（Integrated Circuit）カード
に関する。

〔従来の技術〕従来、ICカードは、非接触でIDコードの認識を行える
ので、バーコードに代わってFA（Factory Automation）
システムや入退出管理システムなどに用いられている。
FAシステムでは、たとえば、レール上を移動するワーク
の側面部に必要なコードなどを記憶させたICカードを取
り付け、ワークをICカードを以て検知してICカードとの
間で必要なデータの授受を行うための主処理装置を設置
している。すなわち、ICカードは、ワークの種別などを
記憶させ、主処理装置側と無線によって交信することに
より、処理操作を行うものである。また、入退出管理シ
ステムでは、入退出者がICカードを携帯し、チェック箇
所で主処理装置との交信を行って、入退出者を監視す
る。

たとえば、第５図に破線で示すように、ICカード２は
矩形に形成され、FAシステムではワークに取り付けら
れ、また、入退出管理システムでは入退出者に携帯させ
る。このICカード２には、データ伝達媒体である電波の
授受を行うため、ループアンテナ20が設置されている。

このICカード２が主処理装置４のアンテナ40から放射
される電波の受信エリア（監視エリア）に入ると、主処
理装置４側から送信されてくる高周波信号を受信するこ
とができる。この高周波信号がループアンテナ40を通し
てデータ受信部22に加えられると、キャリア周波数f_rと
等しい同調周波数に設定された同調回路を以て必要な高
周波信号が選択され、検波された後、データD_Mが取り出
され、データ処理部24に取り込まれる。また、ICカード
２には、必要なコード入力を行うためのコード設定部26
が設けられ、たとえば、ICカード２を携帯している者、
またはICカード２が取り付けられている物のIDコードが
設定される。

そして、データ処理部24には、メモリを備えたマイク
ロコンピュータが設置されており、伝送データとしてた
とえば、第６図に示す１キャラクタCRが設定される。こ
のキャラクタCRは、スタートビットST、データビットD
T、パリティビットPTおよびストップビットSPをたとえ
ば、８ビットを以て表したものである。

このキャラクタCRは、データ出力としてデータ送信部
28に送出され、キャリアC_rの変調を経て、高周波信号と
してループアンテナ20から主処理装置４に向けて送信さ
れる。

したがって、ICカード２では、主処理装置４との間
で、電波を媒体として必要なデータの送受を行い、FAシ
ステムではワークの通過や所定の処理の確認など、ま
た、入退出管理システムでは携帯者の識別、通過などの
管理を行うことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、ICカード２では、第５図に示すように、デ
ータの授受を行うため、データ受信部22およびデータ送
信部28を備えており、受信モードではデータ受信部22を
動作状態、データ送信部28を不動作状態にし、また、送
信モードではデータ送信部28を動作状態、データ受信部
22を不動作状態にする送受信の切換えが行われている。

従来、このような送受信切換えは、データ処理部24に
設置されているマイクロコンピュータを用いてソフトウ
ェア処理によって行われており、たとえば、１キャラク
タCRのデータ取込みを行った後、送信モードに切り換え
てデータ受信を拒否する処理を行っており、送受切換え
プログラムの記憶およびその処理のため、必要なデータ
をメモリに記憶させているので、メモリに必要なロケー
ションを設定しなければならず、メモリに対する負担が
大きくなるという欠点があった。

そこで、この発明は、送受モードの切換えをハードウ
ェアを以て実現し、メモリに対する負担を軽減させたIC
カードの提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明のICカードは、第１図に例示するように、主
処理装置との間で無線により必要なデータの送受を行う
ICカードであって、前記主処理装置側が送信したデータ
を受信するデータ受信部とともに、前記主処理装置へデ
ータを送信するデータ送信部が設置され、前記データ受
信部で受信した前記データを取り込み、送信すべきデー
タを発生し、かつ、複数の行線と複数の列線とを以てマ
トリクス回路を構成し、このマトリクス回路の前記行線
と列線との各接続点にコード設定線を介して電源を接続
するとともに、前記各接続点を抵抗を介して接地し、前
記コード設定線の１又は２以上を選択的に切断すること
により所望のコードが設定されるコード設定部を備えた
データ処理部と、このデータ処理部から送信すべき前記
データを前記データ送信部に対して出力するコード出力
部と、前記データ処理部に内蔵されて、前記コード出力
部が前記データ送信部に前記データを送出するとき、そ
のデータを用いて動作切換出力を発生する動作切換出力
部と、この動作切換出力部が発生した前記動作切換出力
を受けて前記データ受信部の動作を停止させ、前記デー
タ受信部から前記データ処理部に対する受信データの入
力を禁止する動作切換回路とを備えたことを特徴とす
る。

〔作用〕

このようにすれば、送信モードでは、データ処理部か
らその送信モードを表す動作切換出力が出力され、その
動作切換出力に基づき動作切換手段によってデータ受信
部を不動作状態に切り換えられる。この結果、データ処
理部に対するデータ送信部側からのデータの入力が阻止
される。

また、各ICカードは、コード設定線の切断によって所
望のコードを容易に設定でき、容易に個性化される。

〔実施例〕

第１図は、この発明のICカードの実施例を示す。

ICカード２には、その周縁部を包囲する形でループア
ンテナ20が設置されている。ICカード２が主処理装置４
側から送信された電波の受信エリアに入ると、主処理装
置４側のアンテナ40から電波によって送信されている高
周波信号を受信することができる。この高周波信号がル
ープアンテナ20を通して同調回路221に加えられ、同調
回路221ではキャリアC_rの周波数f_rと等しい同調周波数f
_rが設定されているので、その周波数f_rの高周波信号が
選択される。この高周波信号は検波回路222に加えら
れ、検波回路222では包絡線検波によってデータを表す
変調信号が検波され、その検波出力信号は、増幅器22
3、224で増幅される。各増幅器223、224の増幅動作は、
データ処理部24からの受信モード、送信モードを表す動
作切換出力としての出力COMに基づいて動作切換回路225
によって切り換えられ、受信モード時に動作状態、送信
モード時に選択的に動作が停止される。この結果、デー
タ処理部24には、受信モードにおいて、データ入力端子
DATAに対して増幅器224から主処理装置４側のデータD_M
が取り込まれる。

そして、データ処理部24には、第２図に示すように、
マイクロコンピュータが設置されており、データ処理を
行う中央処理装置（CPU）241、データ処理を行うための
プログラムや必要なデータを記憶するメモリ242および
データの入出力を行う入出力部（I/O）243がアドレスバ
ス244、データバス245およびコントロールバス246を以
て連係されている。このデータ処理部24の入出力部243
には、送信モード時、必要なコード出力CODEOUTを生じ
るコード出力部247が設けられており、このコード出力
部247の出力をインバータ248を通して反転させた後、動
作切換出力部249から動作切換出力として出力COMが発生
する。なお、データ処理部24では、クリスタル発振素子
25によって発生させたクロックパルスを以てタイミング
が取られている。

また、ICカード２には、データ処理部24に対して必要
なコード入力を行うためのコード設定部26が設けられて
いるが、このコード設定部26には、たとえば、ICカード
２を携帯している者またはICカード２が取り付けられて
いる物のIDコードが設定され、コードパターン数2¹⁶×
４の設定のため、４桁、16列のマトリクス回路などで構
成される。すなわち、４本の行線261と16本の列線262と
を結合してマトリクス構成とし、各接続点を行線261ご
とに設置された抵抗263を介して設置するとともに、選
択的に切断されるコード設定線264に抵抗265を通して電
源電圧V_DDが加えられている。そこで、コード設定部26
には、コード設定線264の１または２以上を選択的にｘ
に示すように切断することにより任意のコードが設定さ
れ、設定された特定のコードがデータ処理部24に加えら
れている。データ処理部24側には行線261及び列線262に
対応してスイッチング素子としてのトランジスタが設置
されており、コード設定線264の切断によって生じる設
定電位がトランジスタのスイッチングより所定のタイミ
ングで取り込まれ、４×2¹⁶のコードパターンが得られ
る。

そして、このデータ処理部24では、受信モード時に取
り込んだデータD_Mが主処理装置４からのものであるか否
かを判別し、主処理装置４からのデータであると判断し
た場合には、コード送出命令信号C₀とともに、コード出
力部247からコード出力CODEOUTが出力される。コード送
出命令信号C₀は、高（Ｈ）低（Ｌ）２レベルのスイッチ
ング信号であり、キャリア発振器281に駆動開始信号と
して加えられる。

そして、１キャラクタCRを表すコードの受信が終了し
て送信モードになると、コード送出命令信号C₀がＨレベ
ルに移行し、キャリア発振器281が動作を開始し、周波
数frのキャリアC_rを発生する。このキャリアC_rは、変調
器282に加えられ、データ処理部24から変調信号として
出力されるコード出力CODEOUTによってパルス変調が施
される。変調器282から得られた変調出力M₀は、電力増
幅器283で増幅された後、ループアンテナ20に加えら
れ、変調出力M₀が電波として主処理装置４側に送信され
る。

この送信モードでは、コード出力部247から出力され
るコード出力CODEOUTがインバータ248を介して反転させ
て得られる動作切換出力としての出力COMが動作切換出
力部249から動作切換回路225に加えられる。この場合、
動作切換出力COMは、マイクロコンピュータにおけるLCD
ドライバからの表示出力を用いることができ、コード出
力CODEOUTがＨレベルのとき、Ｌレベルとなる、コード
出力CODEOUTに応じたスイッチング信号である。

したがって、送信モードにおいて、そのコード出力CO
DEOUTに応じた動作切換出力COMによって増幅器223、224
の増幅動作が停止されることになり、マイクロコンピュ
ータにおけるメモリ242に送受切換えのためのプログラ
ムやデータを記憶させて行う従来のものに比較し、メモ
リ242の負担を軽減でき、増幅器223、224の動作停止に
よって省電力化が図られる。

そして、ICカード２には、内蔵されているリチウム電
池などから成る電源290の電圧の消耗やその他の異常状
態の監視を行うため、電圧検知部291が設置されてい
る。電圧検知部291では、電源290の電圧が正常であるか
否かが検知され、その検知出力が電源リセット部292に
加えられる。電源リセット部292では、電圧検知部291か
らの電圧異常を表す検知出力によってリセット信号Ｒが
発生し、これがデータ処理部24のリセット入力部RESET
に加えられている。電源リセット部292が発生するリセ
ット信号Ｒは、高低２レベルのスイッチング信号であ
り、たとえば、Ｈレベルとなったとき、電源リセットが
行われ、電源290の異常が表わされる。この電源290の異
常は、異常データとして１キャラクタCRのデータビット
DTまたはストップビットSPを以て主処理装置４側に送信
される。

次に、第３図は、第１図に示したICカードにおける増
幅器223、224および動作切換回路225の具体的な回路構
成例を示す。

増幅器223、224は共に演算増幅器を以て構成されてい
る。また、動作切換回路225は、各増幅器223、224の負
電源を成す倍電圧整流回路を以て構成されている。すな
わち、データ処理部24の電源端子V_SSとCOM出力端子との
間には、COM出力端子側をアノードとしたダイオードD₁
およびキャパシタC₁が直列に接続されており、ダイオー
ドD₁に対してダイオードD₁側をカソードにしたダイオー
ドD₂およびキャパシタC₂の直列回路が並列に接続されて
いる。そして、ダイオードD₂とキャパシタC₂との接続点
から、送受モードに応じて負電圧−V_DDまたは正電圧＋V
_DDが得られる。そこで、増幅器223、224には、データ処
理部24から得られる正電圧＋V_DDとともに、ダイオードD
₁、D₂およびキャパシタC₁、C₂からなる倍電圧整流回路
を通して負電圧−V_DDまたは正電圧＋V_DDが選択的に加え
られる。

このような構成によれば、受信モードでは、第４図の
ＡおよびＢに示すように、コード出力CODEOUTはＬレベ
ルとなり、COM出力がＨレベルとなるので、このCOM出力
（Ｈ）によってキャパシタC₁が充電され、このキャパシ
タC₁の充電を通じて動作切換回路225には負電圧−V_DDが
生じ、この負電圧−V_DDによって増幅器223、224はデー
タ受信のため、増幅動作を行う。

また、送信モードでは、第４図のＡおよびＢに示すよ
うに、コード出力CODEOUTはＨレベルとなり、COM出力は
Ｌレベルとなるので、このCOM出力（Ｌ）とキャパシタC
₁の充電電圧とが加算されて、キャパシタC₂にCOM出力の
２倍の電圧が充電され、動作切換回路225には正電圧＋V
_DDが生じ、この正電圧＋V_DDによって増幅器223、224の
増幅動作が停止される。この場合、倍電圧整流回路によ
って選択的に得られる電圧＋V_DD、−V_SS、−V_DDによっ
て、理論的には2V_DDの電圧が生じるため、増幅器223、2
24の増幅動作の切換えが容易になり、動作切換えのため
の低電圧動作の演算増幅器は不要である。

なお、実施例では、コード出力中のＨレベル区間のみ
でデータ受信部22の動作を停止させているが、キャリア
発振器281の動作を制御するためのコード送出命令信号C
₀を利用して送信モードで全面的にデータ受信部22の動
作を停止させてもよい。

また、実施例では、データによるキャリアC_rの変調を
行う場合、パルス変調を例に取って説明したが、この発
明は、ASK変調、FSK変調、PSK変調など各種の変調方式
を用いることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、次のような
効果が得られる。

（ａ）コード設定線の切断によって所望のコードを容
易に設定でき、各ICカードを容易に個性化することがで
きる。

（ｂ）動作切換出力により、動作切換回路を以てデー
タ受信部の動作を停止させるので、データ処理部におけ
るメモリの負担を軽減させることができるとともに、デ
ータ受信部の動作停止によって電力消費を削減でき、内
蔵電池の消耗を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のICカードの実施例を示すブロック
図、第２図は第１図に示したICカードにおけるデータ処
理部の構成を示すブロック図、第３図は第１図に示した
ICカードのデータ受信部における動作切換部を示す回路
図、第４図は第２図に示した動作切換部の動作を示す
図、第５図は従来のICカードの構成を示すブロック図、
第６図は伝送データの１キャラクタを示す図である。２……ICカード４……主処理装置 22……データ受信部 28……データ送信部 225……動作切換回路 24……データ処理部 247……コード出力部 249……動作切換出力部 261……行線 262……列線 264……コード設定線

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】主処理装置との間で無線により必要なデー
タの送受を行うICカードであって、前記主処理装置側が送信したデータを受信するデータ受
信部とともに、前記主処理装置へデータを送信するデー
タ送信部が設置され、前記データ受信部で受信した前記
データを取り込み、送信すべきデータを発生し、かつ、
複数の行線と複数の列線とを以てマトリクス回路を構成
し、このマトリクス回路の前記行線と列線との各接続点
にコード設定線を介して電源を接続するとともに、前記
各接続点を抵抗を介して接地し、前記コード設定線の１
又は２以上を選択的に切断することにより所望のコード
が設定されるコード設定部を備えたデータ処理部と、このデータ処理部から送信すべき前記データを前記デー
タ送信部に対して出力するコード出力部と、前記データ処理部に内蔵されて、前記コード出力部が前
記データ送信部に前記データを送出するとき、そのデー
タを用いて動作切換出力を発生する動作切換出力部と、この動作切換出力部が発生した前記動作切換出力を受け
て前記データ受信部の動作を停止させ、前記データ受信
部から前記データ処理部に対する受信データの入力を禁
止する動作切換回路と、を備えたことを特徴とするICカード。