JP3584391B2

JP3584391B2 - Contactless card reading system, contactless card, reading device and contactless card reading method

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Publication number: JP3584391B2
Application number: JP18720399A
Authority: JP
Inventors: 憲一高橋
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 1999-07-01
Filing date: 1999-07-01
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2019-07-01
Also published as: JP2001014432A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディジタルデータを記録可能なカードに非接触でデータを読み書きする非接触カード読書システムに係り、特に、複数の非接触カードにデータを読み書きすることができる非接触カード読書システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カードと読書装置との間の電磁結合により非接触でディジタルデータを伝送してカードに対して読み書きを行う非接触カード読書システムが知られている。このようなシステムでは、カードを読書装置の読取部に近づけると、読書装置が備えるコイルが形成する交番磁界によりカードと読書装置との間を電磁結合させて、カードへの電力の供給とディジタルデータの伝送を行う。これにより、カードが備えるメモリに記録されたディジタルデータを非接触で伝送して読み取ったり、カードが備えるメモリに非接触でディジタルデータを伝送して書き込んだりすることができる。
【０００３】
例えば、特開平７−１０４９４３号公報には、電磁結合により情報記録媒体とドライバとの間で情報を伝送する技術が開示されている。
【０００４】
また、特開平７−２７１９２８号公報には、電磁結合による非接触多数ビット並列転送方式を用いて高速にデータを転送する技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特開平７−１０４９４３号公報や特開平７−２７１９２８号公報に開示されている技術では、１枚のカードに対してデータを読み書きするのみで、複数のカードを同時に読み書きすることはできなかった。
【０００６】
また、非接触カードが多量のデータを記録可能な場合、データの記録位置やデータを読み書きするタイミングを規定する必要がある。このため、読書装置と非接触カードとの間の電磁結合のみによりデータを送受信する非接触カード読書システムでは、回路の構成や伝送するデータの構造が複雑になるという問題があった。
【０００７】
この発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、複数のカードに対してデータを読み書きすることができる非接触カード読書システム、非接触カード、読書装置及び非接触カード読書方法を提供することを目的とする。
また、この発明は、多量のデータを容易に読み書きすることができる非接触カード読書システム、非接触カード、読書装置及び非接触カード読書方法を提供することを他の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく、この発明の第１の観点に係る非接触カード読書システムは、
ディジタルデータを記録する複数の非接触カードと、前記複数の非接触カードとの電磁結合により前記ディジタルデータを伝送して読み書きする読書装置とから構成されるものであって、
前記読書装置は、前記複数の非接触カードとの電磁結合により電力の供給と前記ディジタルデータの伝送を行い、光信号により前記複数の非接触カードに対する前記ディジタルデータの読み出し及び／又は書き込みを指示する制御情報を送り、
前記複数の非接触カードは、光信号により前記制御情報を受け、前記制御情報を他の非接触カードに伝送するための光信号を送信し、前記制御情報に従って前記ディジタルデータの読み出し又は書き込みを実行し、電磁結合により前記ディジタルデータを伝送する、
ことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、読書装置は、複数の非接触カードとの電磁結合によりディジタルデータを伝送するほかに、光信号により非接触カードに対するディジタルデータの読み出し又は書き込みを指示する制御情報を送る。そして、非接触カードは、読書装置から送られた制御情報に従って、ディジタルデータの読み出しや書き込みを実行することができる。
これにより、多量のデータを読み書きする際にも、電磁結合により伝送するのはディジタルデータのみであることから、回路の構成や伝送するデータの構造が簡単となり、容易に多量のデータを読み書きすることができる。
また、非接触カードは、他の非接触カードに制御情報を伝送するための光信号を送信することから、複数の非接触カードに対してデータを読み書きすることができる。
【００１０】
また、この発明の第２の観点に係る非接触カード読書システムは、
ディジタルデータを記録する複数の非接触カードと、前記複数の非接触カードとの電磁結合により前記ディジタルデータを伝送して読み書きする読書装置とから構成されるものであって、
前記読書装置は、
前記複数の非接触カードを並列収納して保持する保持手段と、
前記保持手段が保持する前記複数の非接触カードとの電磁結合により電力の供給と前記ディジタルデータの伝送を行う第１の電磁結合手段と、
前記保持手段が保持する前記複数の非接触カードのうちの１つとの間で光信号を送受信する第１の電磁波送受信手段とを備え、
前記複数の非接触カードは、
前記ディジタルデータを記録する記録手段と、
前記読書装置との電磁結合により電力の供給を受けると共に前記ディジタルデータを伝送する第２の電磁結合手段と、
光信号を送受信する第２の光通信手段と、
前記第２の光通信手段が受信した光信号に従って前記記録手段に対する前記ディジタルデータの読み書きを実行し、前記第２の電磁結合手段に前記ディジタルデータを伝送させる動作制御手段とを備え、
前記第２の光通信手段は、前記保持手段が前記複数の非接触カードを並列収納すると、隣接する非接触カードが備える前記第２の光通信手段又は前記読書装置が備える前記第１の光通信手段との間で光信号を送受信可能な位置に設置されている、
ことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、保持手段が複数の非接触カードを並列収納して保持して、第１及び第２の電磁波送受信手段により光信号を用いて非接触カードの動作制御手段にデータの読み書きを指示することができる。
これにより、複数の非接触カードに対して容易にデータを読み書きすることができる。
また、第１及び第２の電磁結合手段が伝送するのは、記録手段に対して読み書きするディジタルデータだけであり、制御情報等は光信号により伝送することから、容易に多量のデータを読み書きすることができる。
なお、並列収納には、トレーやスロットにセットして収納するような場合のみならず、非接触カードを積畳して収納するような場合も含まれる。
【００１２】
より詳細には、
前記第１の光通信手段は、
光信号を受信することにより前記保持手段が保持する前記複数の非接触カードそれぞれに固有の特定情報を受け取る第１の受信手段と、
光信号を送信することにより前記保持手段が保持する前記複数の非接触カードに対して前記ディジタルデータの読み出し又は書き込みを指示する制御情報を送る第１の送信手段とを備え、
前記第２の光通信手段は、
前記保持手段が前記複数の非接触カードを並列収納した際、隣接する非接触カードが備える前記第２の光通信手段又は前記第１の受信手段に光信号を送信することにより前記特定情報を送る第２及び第３の送信手段と、
前記保持手段が前記複数の非接触カードを並列収納した際、隣接する非接触カードが備える前記第２の光通信手段又は前記第１の送信手段からの光信号を受信することにより前記特定情報を受ける第２及び第３の受信手段とを備えることが望ましい。
これにより、保持手段が複数の非接触カードを並列収納して、光信号を送受信することにより非接触カードの動作を規定し、複数の非接触カードに対してデータの読み書きを実行することができると共に、大量のデータを容易に読み書きすることができる。
【００１３】
前記第２の送信手段と前記第２の受信手段は、前記複数の非接触カードにおける同一面に設置され、
前記第３の送信手段と前記第３の受信手段は、前記第２の送信手段と前記第２の受信手段とが設置される面の背面に設置されることが望ましい。
これにより、複数の非接触カードを積畳してディジタルデータの読み書きを実行することができる。
【００１４】
また、前記第１の送信手段が送る前記制御情報は、前記複数の非接触カードのうち、前記ディジタルデータの読み出し又は書き込みを行うものに固有の前記特定情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第２の光通信手段が受信した前記制御情報が、当該非接触カードに固有の前記特定情報を含んでいるか否かを判別し、含んでいると判別すると、前記制御情報に従って、ディジタルデータの読み出し又は書き込みを実行することが望ましい。
これにより、複数の非接触カードのうち、ディジタルデータの読み出しと書き込みを行うものを指定することができ、複数の非接触カードへのより柔軟なディジタルデータの読み書きを実行することができる。
【００１５】
また、この発明の第３の観点に係る非接触カードは、
非接触でディジタルデータを伝送して読み書き可能なものであって、
読書装置との電磁結合により電力の供給を受けると共に前記ディジタルデータを伝送する電磁結合手段と、
前記ディジタルデータを記録する記録手段と、
光信号を送受信して通信を行い、カード固有の特定情報を前記読書装置に送り、前記記録手段に対する前記ディジタルデータの読み出し又は書き込みを指示する制御情報を受け取る光通信手段と、
前記光通信手段が受け取った前記制御情報に従って、前記電磁結合手段に前記ディジタルデータを伝送させると共に、前記記録手段に対して前記ディジタルデータの読み出し又は書き込みを実行する動作制御手段とを備える、
ことを特徴とする。
【００１６】
前記光通信手段は、前記非接触カードを複数積畳した際、隣接する非接触カードが備える前記光通信手段と対向する位置に設置されていてもよい。
【００１７】
前記光通信手段は、
光信号を送信する第１の送信手段と、
前記第１の送信手段が設置される面の背面に設置され、光信号を受信する第１の受信手段と、
前記第１の受信手段と同じ面に設置され、光信号を送信する第２の送信手段と、
前記第２の送信手段が設置される面の背面に設置され、光信号を受信する第２の受信手段とを備え、
前記第１及び第２の送信手段と前記第１及び第２の受信手段は、カードの長辺をほぼ二分する位置に設置されていてもよい。
【００１８】
また、この発明の第４の観点に係る読書装置は、
ディジタルデータを記録するためのメモリを有するカードとの電磁結合により、前記ディジタルデータを伝送して前記メモリへの読み書きを実行するものであって、
光信号を受信することにより前記カードに固有の特定情報を受け取り、光信号を送信することにより前記カードに対する前記ディジタルデータの読み出し又は書き込みを指示する制御情報を送り、電磁結合により、前記カードと非接触で前記ディジタルデータを伝送して前記ディジタルデータの読み書きを実行する、
ことを特徴とする。
【００１９】
また、この発明の第５の観点に係る読書装置は、
複数の非接触カードを並列収納して保持する保持手段と、
前記複数の非接触カードとの電磁結合により電力の供給とディジタルデータの伝送を行う第１の電磁結合手段と、
前記保持手段が保持する前記複数の非接触カードのうちの１つとの間で光信号を送受信して通信を行う光通信手段とを備え、
前記光通信手段は、
光信号を受信することにより前記保持手段が保持する前記複数の非接触カードそれぞれに固有の特定情報を受け取る受信手段と、
光信号を送信することにより前記保持手段が保持する前記複数の非接触カードに対して前記ディジタルデータの読み出し又は書き込みを指示する制御情報を送る送信手段とを備える、
ことを特徴とする。
なお、並列収納には、トレーやスロットにセットして収納するような場合のみならず、非接触カードを積畳して収納するような場合も含まれる。
【００２１】
前記送信手段が送る前記制御情報は、前記複数の非接触カードのうち、前記ディジタルデータの読み出し又は書き込みを実行するものに固有の前記特定情報を含むことが望ましい。
【００２２】
また、この発明の第６の観点に係る非接触カード読書方法は、
複数の非接触カードを並列収納して保持し、電磁結合により前記複数の非接触カードに電力を供給すると共にディジタルデータの伝送を行い、前記複数の非接触カードのうちの１つとの間で光信号を送受信して前記複数の非接触カードに対して前記ディジタルデータの読み出し又は書き込みを指示する制御情報を送る、
ことを特徴とする。
ここで、前記複数の非接触カード同士の間で光信号を送受信することにより前記制御情報の授受を行うことが望ましい。
なお、並列収納には、トレーやスロットにセットして収納するような場合のみならず、非接触カードを積畳して収納するような場合も含まれる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、この発明の実施の形態に係る非接触カード読書システムについて詳細に説明する。
【００２４】
図１は、この発明の実施の形態に係る非接触カード読書システムの構成を模式的に示す図である。
図示するように、この非接触カード読書システムは、信号処理装置１０と、複数の非接触カード１１と、読書装置１２と、リモコンＲＣとを備える。
【００２５】
信号処理装置１０は、パーソナルコンピュータ、オーディオ・ビジュアル機器等から構成され、読書装置１２が非接触カード１１に対して読み書きするデータの信号処理を実行して、映像・音声といったサービス・コンテンツの再生等を行うための装置である。
【００２６】
以下に、この非接触カード読書システムで使用される非接触カード１１について、図２を参照して説明する。図２に示すように、非接触カード１１は、アンテナコイル１０１と、電源回路１０２と、データ復調器１０３と、データ変調器１０４と、メモリ１０５と、制御回路１０６と、第１の発光素子１０７と、第２の発光素子１０８と、第１の受光素子１０９と、第２の受光素子１１０とを備える。
【００２７】
アンテナコイル１０１は、シート状の薄膜コイル等から構成され、読書装置１２との電磁結合により電力の供給を受けると共にディジタルデータを伝送するためのものである。
【００２８】
電源回路１０２は、スイッチングレギュレータ等から構成され、アンテナコイル１０１が受けた電力により所定の直流電圧を生成し、非接触カード１１の各部位に供給するための回路である。
【００２９】
データ復調器１０３は、アンテナコイル１０１がディジタルデータを伝送するために受信する被変調搬送波からディジタルデータを復調するためのものであり、復調したディジタルデータを制御回路１０６に送る。
【００３０】
データ変調器１０４は、所定の搬送波を制御回路１０６から受けたディジタルデータに応じて変調して被変調搬送波を生成するためのものであり、生成した被変調搬送波をアンテナコイル１０１に供給し、読書装置１２又は他の非接触カード１１にディジタルデータを伝送させる。
【００３１】
メモリ１０５は、半導体メモリチップ等から構成され、サービス・コンテンツとなる映像・音声等を示すディジタルデータや、非接触カード１１を識別するための識別情報等を記録するためのものである。
ここで、メモリ１０５が記録する識別情報は、各非接触カード１１に固有のＩＤコードの他、非接触カード１１のトラック数や記録データ量等の記録内容を示すインデックス情報を含んだ情報である。
【００３２】
制御回路１０６は、マイクロプロセッサ等から構成され、この非接触カード１１全体の動作を制御するためのものである。
【００３３】
発光素子１０７，１０８は、発光ダイオード、半導体レーザ等から構成され、制御回路１０６から受けた電気信号を光信号に変換するためのものであり、変換により生成した光信号を読書装置１２や他の非接触カード１１に送信する。これにより、発光素子１０７，１０８は、読書装置１２や他の非接触カード１１との間での光信号による通信を可能とする。
【００３４】
受光素子１０９，１１０は、フォトダイオード等から構成され、光信号を受信して電気信号に変換するためのものであり、変換により生成した電気信号を制御回路１０６に送る。
【００３５】
図３，４は、上記構成を有する非接触カード１１の各部位の配置を例示する図である。
図３（ａ）は、非接触カード１１の配置の一例を示す正面図であり、図３（ｂ）は、その背面図である。ここでは、非接触カード１１の短辺を軸にして表裏を反転させている。また、図４は、図３（ａ），（ｂ）に示す切断線ＡＡ’により非接触カード１１を切断した際の断面におけるアンテナコイル１０１，発光素子１０７，１０８及び受光素子１０９，１１０の配置を模式的に示す図である。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、非接触カード１１の第１の発光素子１０７と第１の受光素子１０９は、非接触カード１１の正面において、非接触カード１１の長辺をほぼ二分する位置に、アンテナコイル１０１を挟んで配置される。また、図３（ｂ）に示すように、非接触カード１１の第２の発光素子１０８と第２の受光素子１１０は、非接触カード１１の背面において、非接触カード１１の長辺をほぼ二分する位置に、アンテナコイル１０１を挟んで配置される。
これにより、非接触カード１１の表裏及び長辺、短辺をあわせて積畳すると、第１の発光素子１０７は、隣接する非接触カード１１の第２の受光素子１１０と対向する。また、このとき、第１の受光素子１０９は、隣接する非接触カード１１の第２の発光素子１０８と対向する。
従って、非接触カード１１は、読書装置１２のカード保持部１２６に並列収納されると、発光素子１０７，１０８及び受光素子１０９，１１０により、隣接する非接触カード１１との間で、光信号を送受信して通信することができる。
【００３７】
また、発光素子１０７，１０８及び受光素子１０９，１１０がこのように配置された非接触カード１１は、長辺を軸に表裏反転させて積畳すると、発光素子１０７，１０８が、それぞれ隣接する非接触カード１１の受光素子１０９、１１０と対向する。また、このとき、受光素子１０９，１１０は、それぞれ隣接する非接触カード１１の発光素子１０７，１０８と対向する。
これにより、非接触カード１０は、読書装置１２のカード保持部１２６に長辺を軸に表裏反転させて収納させても、発光素子１０７，１０８及び受光素子１０９，１１０により、隣接する非接触カード１１との間で、光信号を送受信することができる。
【００３８】
次に、図１において、上記構成を有する非接触カード１１との電磁結合により電力を供給すると共にディジタルデータを伝送する読書装置１２について、図５を参照して説明する。
読書装置１２は、図５に示すように、アンテナコイル１１１と、パルス発生器１１２と、電力供給回路１１３と、データ復調器１１４と、デコーダ１１５と、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ／ＡｎａｌｏｇＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）１１６と、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ／ＤｉｇｉｔａｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）１１７と、エンコーダ１１８と、データ変調器１１９と、制御回路１２０と、発光素子１２１と、受光素子１２２と、操作キー１２３と、表示器１２４と、リモコン受光素子１２５と、カード保持器１２６と、ディジタル入力端子Ｄｉと、アナログ入力端子Ａｉと、ディジタル出力端子Ｄｏと、アナログ出力端子Ａｏとを備える。
【００３９】
アンテナコイル１１１は、磁界を形成し、非接触カード１１のアンテナコイル１０１との電磁結合により電力の供給とディジタルデータの伝送を行うためのものである。
【００４０】
パルス発生器１１２は、アンテナコイル１１１に磁界を形成させて非接触カード１１へ電力を供給させるためのパルス状の電圧を生成する装置である。
【００４１】
電力供給回路１１３は、スイッチングレギュレータ等から構成され、商用電源等の外部から取り込んだ電力を各部位に供給するため、電圧を規定する電源回路である。
【００４２】
データ復調器１１４は、アンテナコイル１１１がディジタルデータを伝送するために受信した被変調搬送波からディジタルデータを復調するためのものであり、復調したディジタルデータをデコーダ１１５に送る。
【００４３】
デコーダ１１５は、データ復調器１１４から受けたディジタルデータを復号するためのものであり、復号したディジタルデータをＳＰＤＩＦ（Ｓｏｎｙ／ＰｈｉｌｉｐｓＤｉｇｉｔａｌＩｎｔｅｒｆａｃｅ），ＩＥＥＥ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ）１３９４等に準拠したディジタル信号としてディジタル出力端子Ｄｏから信号処理装置１０へ出力し、或いは、ＤＡＣ１１６に送る。
【００４４】
ＤＡＣ１１６は、デコーダ１１５が復号したディジタルデータをアナログ信号に変換するためのものであり、変換により生成したアナログ信号をアナログ出力端子Ａｏから信号処理装置１０へ出力する。
【００４５】
ＡＤＣ１１７は、アナログ入力端子Ａｉを介して信号処理装置１０から入力されたアナログ信号をディジタルデータに変換するためのものであり、変換により生成したディジタルデータをエンコーダ１１８に送る。
【００４６】
エンコーダ１１８は、ディジタル入力端子Ｄｉを介して信号処理装置１０から入力したディジタルデータ、或いは、ＡＤＣ１１７から受けたディジタルデータの圧縮や符号化を行うためのものであり、符号化したディジタルデータをデータ変調器１１９に送る。
【００４７】
データ変調器１１９は、発振回路、ミキサ等から構成され、エンコーダ１１８から受けたディジタルデータにより搬送波を変調するためのものであり、変調により生成した被変調搬送波をアンテナコイル１１１に供給してディジタルデータを伝送させる。
【００４８】
制御回路１２０は、マイクロプロセッサ等から構成され、この読書装置１２全体の動作を制御するためのものである。
【００４９】
発光素子１２１は、発光ダイオード、半導体レーザ等から構成され、制御回路１２０から受けた電気信号を光信号に変換するためのものであり、変換により生成した光信号を非接触カード１１へ送信する。
ここで、発光素子１２１は、カード保持器１２６が非接触カード１１を収納して保持すると、非接触カード１１の受光素子１０９又は１１０と対向して光信号を送信できる位置に設置される。
【００５０】
受光素子１２２は、フォトダイオード等から構成され、非接触カード１１から受けた光信号を電気信号に変換するためのものであり、変換により生成した電気信号を制御回路１２０に送る。
ここで、受光素子１２２は、カード保持器１２６が非接触カード１１を収納して保持すると、非接触カード１１の発光素子１０７又は１０８と対向して光信号を受信できる位置に設置される。
【００５１】
操作キー１２３は、キーパッド等から構成され、ユーザがこの読書装置１２に動作を指示する命令を入力するためのキー入力部である。
【００５２】
表示器１２４は、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）等から構成され、制御回路１２０からの指示により、非接触カード１１のトラック数、記録データ量等の所定の情報を画面表示するためのものである。
【００５３】
リモコン受光素子１２５は、リモコンＲＣからの赤外線信号を受信して電気信号に変換するためのものであり、変換により生成した電気信号を制御回路１２０に送る。
【００５４】
カード保持器１２６は、複数の非接触カード１１を並列収納して保持するためのものであり、図６に例示するトレーＴＲや、図７に例示するスロットＳＬを備え、非接触カード１１を保持してデータの読み書きを可能とするためのものである。
ここで、非接触カード１１は、表裏反転して積畳しても光信号を送受信することができることから、カード保持部１２６は、図８に例示するような、非接触カード１１を積畳して収納するホルダーＨＯであってもよい。このようなホルダーＨＯを設けると、非接触カード１１の取扱が簡単となり、ユーザの使い勝手がよい。
【００５５】
以下に、この発明の実施の形態に係る非接触カード読書システムの動作を説明する。
この非接触カード読書システムは、読書装置１２が複数の非接触カード１１を並列収納し、光信号により非接触カード１１の読み書き動作を制御しつつ電磁結合によりディジタルデータを伝送して読み書きを実行することで、複数の非接触カード１１に対するディジタルデータの読み書きを可能とするシステムである。また、この非接触カード読書システムは、非接触カード１１の読み書き動作を制御する制御情報等を光信号により伝送することで、多量のディジタルデータを容易に読み書きすることができる装置である。
【００５６】
非接触カード１１は、各カードごとに固有のＩＤコードが割り当てられ、メモリ１０５に記録されている。
【００５７】
以下では、図９に示すように、ユーザが２枚の非接触カード１１ａ，１１ｂをカード保持部１２６にセットするものとして説明する。
また、以下では、非接触カード１１ａの各部位を示す符号には、非接触カード１１の各部位を示す符号の後に添字ａを付し、非接触カード１１ｂの各部位を示す符号には、非接触カード１１の各部位を示す符号の後に添字ｂを付して、非接触カード１１ａ，１１ｂの各部位を区別する。
【００５８】
非接触カード１１ａは、カード保持器１２６にセットされることにより、第２の受光素子１１０ａが読書装置１２の発光素子１２１と対向し、第２の発光素子１０８ａが読書装置１２の受光素子１２２と対向する。
また、非接触カード１１ａの第１の発光素子１０７ａは、非接触カード１１ｂの第２の受光素子１１０ｂと対向し、非接触カード１１ａの第１の受光素子１０９ａは、非接触カード１１ｂの第２の発光素子１０８ｂと対向する。
なお、この際、非接触カード１１ａ，１１ｂは、長辺を軸に表裏反転してカード保持器１２６にセットしてもよい。
【００５９】
読書装置１２の電力供給回路１１３は、読書装置１２の各部位に電力を供給し、電力供給回路１１３から電力の供給を受けたパルス発生器１１２は、パルス状の電圧を生成してアンテナコイル１１１に供給する。アンテナコイル１１１は、パルス発生器１１２から受けた電圧により、磁界を形成し、非接触カード１１ａ，１１ｂとの電磁結合により電力を供給する。
このようにして、非接触カード１１ａ，１１ｂに電力を供給すると、制御回路１２０は、発光素子１２１から光信号を送信し、非接触カード１１ａに識別情報の読み出しを要求する信号を送る。
【００６０】
非接触カード１１ａ，１１ｂのアンテナコイル１０１ａ，１０１ｂは、読書装置１２のアンテナコイル１１１が形成する磁界により電力の供給を受ける。
アンテナコイル１０１ａ，１０１ｂは、供給された電力をそれぞれ電源回路１０２ａ，１０２ｂに送る。
電源回路１０２ａ，１０２ｂは、それぞれアンテナコイル１０１ａ，１０１ｂから受けた電力により所定の直流電圧を生成して非接触カード１１ａ，１１ｂの各部位に供給する。
【００６１】
この後、非接触カード１１ａの第２の受光素子１１０ａは、読書装置１２の発光素子１２１から光信号を受けて電気信号に変換し、制御回路１０６ａに送る。
【００６２】
非接触カード１１ａの制御回路１０６ａは、第２の受光素子１１０ａから受けた電気信号が識別情報の読み出しを要求する信号であることから、第２の発光素子１０８ａに光信号を送信させて、メモリ１０５ａが記録する識別情報を読書装置１２の受光素子１２２に送る。この識別情報は、非接触カード１１ａに固有のＩＤコードの他、非接触カード１１ａのトラック数や記録データ量等の記録内容を示すインデックス情報を含んでいる。
また、制御回路１０６ａは、第１の発光素子１０７ａに光信号を送信させて、非接触カード１１ｂの第２の受光素子１１０ｂに識別情報の読み出しを要求する信号を送る。
【００６３】
読書装置１２は、制御回路１２０が受光素子１２２にて受光した光信号を検出し、非接触カード１１ａの識別情報を受け取る。
【００６４】
非接触カード１１ｂの第２の受光素子１１０ｂは、非接触カード１１ａの第１の発光素子１０７ａから受けた光信号を電気信号に変換して制御回路１０６ｂに送る。
非接触カード１１ｂの制御回路１０６ｂは、第２の受光素子１１０ｂが受信した光信号が識別情報の読み出しを要求する信号であることから、第２の発光素子１０８ｂに光信号を出力させて、メモリ１０５ｂが記録する識別情報を非接触カード１１ａの第１の受光素子１０９ａに送る。この識別情報は、非接触カード１１ｂに固有のＩＤコードの他、非接触カード１１ｂのトラック数や記録データ量等の記録内容を示すインデックス情報を含んでいる。
【００６５】
ここで、非接触カード１１ｂの制御回路１０６ｂは、第１の発光素子１０７ｂを制御して、識別情報の読み出しを要求する光信号を送信させる。しかし、図９に示すように、非接触カード１１ｂの上側には他の非接触カード１１が存在せず、第１の受光素子１０９ｂは、識別情報の読み出しを要求する信号に応答する光信号を受信しない。
このため、非接触カード１１ｂの制御回路１０６ｂは、非接触カード１１ｂの識別情報を送信した後、識別情報の読み出しが終了した旨を示す光信号を第２の発光素子１０８ｂから出力させる。これにより、読書装置１２に識別データの読み出しが終了したことを通知し、ディジタルデータの読み書きが可能となったことを通知する。
【００６６】
非接触カード１１ａの第１の受光素子１０９ａは、非接触カード１１ｂの第２の発光素子１０８ｂから受けた光信号を電気信号に変換して制御回路１０６ａに送る。
非接触カード１１ａの制御回路１０６ａは、第１の受光素子１０９ａが受信した光信号が非接触カード１１ｂの識別情報を示すものであることから、第２の発光素子１０８ａに光信号を出力させて、読書装置１２の受光素子１２２に非接触カード１１ｂの識別情報を送る。
【００６７】
読書装置１２は、制御回路１２０が受光素子１２２にて受光した光信号を検出し、非接触カード１１ｂの識別情報を受け取る。
【００６８】
これにより、制御回路１２０は、非接触カード１１ａ，１１ｂの識別情報を取得し、非接触カード１１ａ，１１ｂを指定してディジタルデータの読み書きを指示することが可能となる。制御回路１２０は、表示器１２４に非接触カード１１ａ，１１ｂのトラック数や記録データ量等のインデックス情報を表示させる。
【００６９】
この後、ユーザは、操作キー１２３又はリモコンＲＣを操作して、非接触カード１１ａ，１１ｂに対するディジタルデータの読み書きを指示する。
制御回路１２０は、操作キー１２３又はリモコン受光素子１２５からの信号に応じて、非接触カード１１ａ，１１ｂに対するデータの読み書きを開始する。
【００７０】
例えば、ユーザが、非接触カード１１ｂにディジタルデータの書き込みを指示すると、制御回路１２０は、非接触カード１１ａ，１１ｂから受けた識別情報に示された各非接触カード１１ａ，１１ｂのＩＤコードにより、データを書き込む非接触カード１１ｂを特定する。
【００７１】
制御回路１２０は、非接触カード１１ｂにデータを書き込むため、発光素子１２１を制御して光信号を送信させ、非接触カード１１ａの第２の受光素子１１０ａに、図１０に示すような制御データブロックＣＢを送る。
図１０に示すように、制御データブロックＣＢは、非接触カード１１ｂのＩＤコードを示すＩＤデータフレームＤＦ１と、非接触カード１１ｂへのデータの書き込み要求を示す要求データフレームＤＦ２と、データの書き込み位置（メモリ１０５ｂのアドレス番号、トラック番号等）を示す位置データフレームＤＦ３とを備える。
【００７２】
非接触カード１１ａの第２の受光素子１１０ａは、発光素子１２１から光信号を受信して電気信号に変換し、制御回路１０６ａに送る。
制御回路１０６ａは、第２の受光素子１１０ａが受けた光信号により伝送された制御データブロックＣＢを受け取り、ＩＤデータフレームＤＦ１が非接触カード１１ｂのＩＤコードを示すことを読み取る。制御回路１０６ａは、ＩＤデータフレームＤＦ１が非接触カード１１ｂのＩＤコードを示すことから、データ復調器１０３ａに復調をさせることなく、第１の発光素子１０７ａを制御して、制御データブロックＣＢを伝送するための光信号を送信させる。
第１の発光素子１０７ａは、制御回路１０６ａから受けた電気信号を光信号に変換して、非接触カード１１ｂの第２の受光素子１１０ｂに送信する。
【００７３】
非接触カード１１ｂの第２の受光素子１１０ｂは、第１の発光素子１０７ａから光信号を受信して電気信号に変換し、制御回路１０６ｂに送る。
制御回路１０６ｂは、第２の受光素子１１０ｂが受けた光信号により伝送された制御データブロックＣＢを受け取り、ＩＤデータフレームＤＦ１が非接触カード１１ｂのＩＤコードを示すことを読み取る。制御回路１０６ｂは、ＩＤデータフレームＤＦ１が非接触カード１１ｂのＩＤコードを示すことから、要求データフレームＤＦ２を読み取り、書き込み要求であるか読み出し要求であるかを判別する。
【００７４】
制御回路１０６ｂは、要求データフレームＤＦ２が書き込み要求を示していることから、位置データフレームＤＦ３が示す記録位置（トラック番号、アドレス番号等）を読み取り、メモリ１０５ｂの該当する記録位置が書き込み可能か否かを判別する。そして、制御回路１０６ｂは、第２の発光素子１０８ｂを制御して光信号を送信させ、メモリ１０５ｂへのディジタルデータの書き込みが可能か否かを示す応答データを非接触カード１１ａの第１の受光素子１０９ａへ伝送させる。
【００７５】
非接触カード１１ａの制御回路１０６ａは、第２の発光素子１０８ａを制御して、第１の受光素子１０９ａが受信した光信号と同様の光信号を読書装置１２の受光素子１２２へ送信させる。
【００７６】
読書装置１２の制御回路１２０は、受光素子１２２が受信した光信号により伝送された応答データを読み取り、非接触カード１１ｂへのディジタルデータの書き込みが可能か否かを判別する。
【００７７】
制御回路１２０は、応答データが非接触カード１１ｂへのディジタルデータの書き込みが不可能であることを示すものであると判別すると、表示器１２４に「書き込み禁止です」等のメッセージを表示させて、ユーザに警告する。
【００７８】
一方、制御回路１２０は、応答データが非接触カード１１ｂへのディジタルデータの書き込みが可能であることを示すものであると判別すると、エンコーダ１１８を制御して、非接触カード１１ｂに書き込むディジタルデータを作成させる。
【００７９】
この際、エンコーダ１１８は、非接触カード１１ｂに書き込むディジタルデータを作成するため、ディジタル入力端子Ｄｉ又はアナログ入力端子Ａｉを介して、信号処理装置１０から送られる信号を取り込む。
ここで、アナログ入力端子Ａｉから取り込んだアナログ信号は、ＡＤＣ１１７によりサンプリングされてディジタル信号に変換された後、エンコーダ１１８に送られる。
【００８０】
エンコーダ１１８は、ディジタルデータの圧縮、符号化等の処理を実行して、書き込み用のディジタルデータを作成し、作成したディジタルデータをデータ変調器１１９に送る。データ変調器１１９は、エンコーダ１１８から受けたディジタルデータに応じて搬送波を変調して被変調搬送波を生成し、パルス発生器１１２の出力電圧に重畳してアンテナコイル１１１に供給することにより、ディジタルデータを伝送させる。
【００８１】
制御回路１２０は、エンコーダ１１８がアンテナコイル１１１に被変調搬送波の供給を開始する直前に、書き込み用のディジタルデータの送信が開始されることを示す信号を挿入してアンテナコイル１１１に供給する。
【００８２】
アンテナコイル１１１は、パルス発生器１１２及びデータ変調器１１９から受けた電圧に応じた磁界を発生して、非接触カード１１ｂに被変調搬送波を送信し、ディジタルデータを伝送する。
【００８３】
非接触カード１１ｂの制御回路１０６ｂは、データ復調器１０３ｂを制御して、アンテナコイル１０１ｂが受信した被変調搬送波からディジタルデータを復調させ、送信が開始されることを示す信号を検出して、メモリ１０５ｂへの書き込みを開始する。
【００８４】
この後、読書装置１２と非接触カード１１ｂは、アンテナコイル１１１とアンテナコイル１０１ｂとの間で被変調搬送波を送受信することでディジタルデータを伝送して、メモリ１０５ｂへの書き込みを行う。
この際、制御回路１０６ｂは、第２の発光素子１０８ｂに書き込みの完了を示す応答データを伝送する光信号を適宜送信させ、メモリ１０５ｂへのディジタルデータの書き込み状況を、非接触カード１１ａを介して読書装置１２に通知するとよい。
これにより、読書装置１２の制御回路１２０は、多量のディジタルデータが障害無く非接触カード１１ｂに伝送されているか否かを判別することができ、多量のデータを適切に書き込むことができる。
【００８５】
読書装置１２の制御回路１２０は、非接触カード１１ｂへのディジタルデータの伝送が終了すると、書き込みの終了を示す信号をアンテナコイル１１１に供給する。
【００８６】
非接触カード１１ｂの制御回路１０６ｂは、アンテナコイル１０１ｂが書き込みの終了を示す信号を受信したことを検出することで、メモリ１０５ｂへのディジタルデータの書き込みを終了する。
【００８７】
このように、この非接触カード読書システムは、読書装置１２と非接触カード１１との電磁結合によりディジタルデータを伝送するほかに光信号を送受信して、非接触カード１１の読み書き動作を制御することができる。これにより、読書装置１２と非接触カード１１との電磁結合により伝送するデータは、実質的に読み書きに係るディジタルデータのみとなるので、多量のデータを容易に伝送して非接触カード１１に対して読み書きすることができる。
また、読書装置１２は、光信号により非接触カード１１の識別情報を取得し、データの読み書きを行う非接触カード１１を特定する制御データブロックＣＢを光信号により非接触カード１１に伝送することができる。これにより、読書装置１２は、複数の非接触カード１１を並列収納して容易にデータの読み書きを実行することができる。
【００８８】
ここで、複数の非接触カード１１に同一のディジタルデータを書き込む場合には、読書装置１２の制御回路１２０は、非接触カード１１から識別情報を受けた後、図１１に例示するように、制御データブロックＣＢ１，ＣＢ２を連続的に伝送する光信号を発光素子１２１に送信させればよい。
【００８９】
例えば、図９に示す非接触カード１１ａ，１１ｂに同一のディジタルデータを書き込む場合、ＩＤデータフレームＤＦ１１は非接触カード１１ａのＩＤコードを示し、ＩＤデータフレームＤＦ２１は非接触カード１１ｂのＩＤコードを示す。また、要求データフレームＤＦ１２，ＤＦ２２は、共に書き込み要求を示し、位置データフレームＤＦ１３，ＤＦ２３は、それぞれ非接触カード１１ａ，１１ｂの記録内容に応じた記録位置（トラック番号、アドレス番号等）を示す。
【００９０】
制御回路１２０は、発光素子１２１を制御して、このような制御データブロックＣＢ１，ＣＢ２を伝送する光信号を送信し、非接触カード１１ａ，１１ｂから書き込みが可能であるか否かを示す応答データを受信する。
制御回路１２０は、書き込みが可能であることを示す応答データを受信すると、上記非接触カード１１ｂに書き込みを行った場合と同様にしてディジタルデータを伝送することで、非接触カード１１ａ，１１ｂに同一のディジタルデータを書き込むことができる。
【００９１】
また、この非接触カード読書システムは、複数の非接触カード１１の間でディジタルデータを送受信して読み書きすることもできる。
以下に、具体例として、図９に示す非接触カード１１ｂが記録するディジタルデータを非接触カード１１ａにコピーすると共に、信号処理装置１０にサービス・コンテンツを再生させる際の動作を説明する。
【００９２】
この場合、制御回路１２０は、非接触カード１１ａ，１１ｂの識別情報を受けた後、発光素子１２１を制御して、図１１に例示するような制御データブロックＣＢ１，ＣＢ２を伝送する光信号を送信させる。
【００９３】
ここで、制御データブロックＣＢ１が備えるＩＤデータフレームＤＦ１１は非接触カード１１ａのＩＤコードを示し、制御データブロックＣＢ２が備えるＩＤデータフレームＤＦ２１は非接触カード１１ｂのＩＤコードを示す。また、要求データフレームＤＦ１２は書き込み要求を示し、要求データフレームＤＦ２２は読み出し要求を示す。さらに、位置データフレームＤＦ１３，ＤＦ２３は、それぞれ非接触カード１１ａ，１１ｂの記録内容に応じた記録位置（トラック番号、アドレス番号等）を示す。
これにより、読書装置１２は、非接触カード１１ｂに対しては、メモリ１０５ｂが記録するディジタルデータの読み出しを指示し、非接触カード１１ａに対しては、非接触カード１１ｂから読み出したディジタルデータをメモリ１０５ａに書き込むよう指示することができる。
【００９４】
このような制御データブロックＣＢ１，ＣＢ２を光信号により非接触カード１１ａ，１１ｂに伝送した後、読書装置１２の制御回路１２０は、アンテナコイル１１１より、読み書き動作の開始を指示する信号を送信させる。
【００９５】
非接触カード１１ｂの制御回路１０６ｂは、データ復調器１０３ｂにアンテナコイル１０１ｂが受信した被変調搬送波からディジタルデータを復調させ、読み書き動作の開始を指示する信号を検出して、メモリ１０５ｂからディジタルデータの読み出しを開始し、データ変調器１０４ｂに送る。
【００９６】
データ変調器１０４ｂは、制御回路１０６ｂから受けたディジタルデータにより搬送波を変調して被変調搬送波を生成し、生成した被変調搬送波をアンテナコイル１０１ｂに供給して非接触カード１１ａ及び読書装置１２へ送信させることにより、ディジタルデータを伝送させる。
【００９７】
非接触カード１１ｂの制御回路１０６ｂは、データ復調器１０３ｂを制御して、アンテナコイル１０１ｂが受信した被変調搬送波からディジタルデータを復調させ、読み書き動作の開始を指示する信号を検出して、メモリ１０５ａへの書き込みを開始する。
【００９８】
また、読書装置１２の制御回路１２０は、アンテナコイル１１１に読み書き動作の開始を指示する信号を送信させると共に、デコーダ１１５を制御して、信号処理装置１０が再生するサービス・コンテンツを伝送する信号の作成を開始させる。
【００９９】
デコーダ１１５は、制御回路１２０からの指示により、データ復調器１１４にアンテナコイル１１１が受信する被変調搬送波からディジタルデータを復調させる。
【０１００】
デコーダ１１５は、データ復調器１１４が復調したディジタルデータを受け取って、復号、解凍等の処理を実行して、ディジタル出力端子Ｄｏからディジタルデータを信号処理装置１０へ出力し、又は、ＤＡＣ１１６にてディジタルデータをアナログ信号に変換した後、アナログ出力端子Ａｏから信号処理装置１０へ出力する。
これにより、信号処理装置１０は、読書装置１２から受けたディジタルデータ又はアナログ信号に従って、非接触カード１１ｂが記録するサービス・コンテンツである映像・音声等を再生することができる。
【０１０１】
非接触カード１１ｂの制御回路１０６ｂは、メモリ１０５ｂからのディジタルデータの読み出しが終了すると、データ変調器１０４ｂを制御して、データの読み出しが終了した旨の信号を伝送する被変調搬送波を生成させる。
データ変調器１０４ｂは、生成した被変調搬送波をアンテナコイル１０１ｂに供給して読書装置１２のアンテナコイル１１１に送信する。
【０１０２】
読書装置１２の制御回路１２０は、アンテナコイル１１１からデータの読み出しが終了した旨の信号を受けると、アンテナコイル１１１により、データの書き込みを終了する旨の信号を送信させる。
【０１０３】
非接触カード１１ｂの制御回路１０６ｂは、データ復調器１０３ｂを制御して、アンテナコイル１０１ｂが受信した被変調搬送波からディジタルデータを復調させ、書き込みを終了する旨の信号を検出して、メモリ１０５ａへの書き込みを終了する。
【０１０４】
以上説明したように、この非接触カード読書システムは、読書装置１２と非接触カード１１との電磁結合によりディジタルデータを送受信する際、光信号により複数の非接触カード１１の動作を制御する制御情報を伝送し、読み書きを実行する非接触カード１１を指定してディジタルデータの読み書きを実行することができる。また、発光素子１０７，１０８及び受光素子１０９，１１０は、複数の非接触カード１１を積畳した際に、光信号を送受信できる位置に配置されている。
これにより、複数の非接触カード１１に対して容易にデータを読み書きすることができる。すなわち、非接触カード１１の取扱が簡単となる。また、非接触カード１１に対して多量のデータを容易に読み書きすることができる。
【０１０５】
さらに、非接触カード１１同士の間、及び非接触カード１１と読書装置１２との間は非接触でデータをやりとりするので、接触式のコネクタを用いた場合のような接点の経年変化による故障が発生することがない。
【０１０６】
この発明は、上記実施の形態に限定されず、様々な変形及び応用が可能である。
例えば、上記実施の形態では、２枚の非接触カード１１ａ，１１ｂに対してディジタルデータの読み書きを行うものとして説明したが、より多くの非接触カード１１に対してディジタルデータを読み書きすることもできる。
この場合には、読書装置１２の制御回路１２０が、複数の非接触カード１１から識別情報を受け、各非接触カード１１に応じた制御データブロックＣＢを作成して発光素子１２１が送信する光信号により伝送し、各非接触カード１１の動作を規定することで、より多くの非接触カード１１に対してディジタルデータを読み書きすることができる。
【０１０７】
また、上記実施の形態では、読書装置１２の制御回路１２０が、読み書き動作の開始を指示するデータをアンテナコイル１１１から非接触カード１１に伝送するものとして説明が、これに限定されず、発光素子１２１が送信する光信号により非接触カード１１に伝送するようにしてもよい。
【０１０８】
さらに、非接触カード１１の発光素子１０７，１０８及び受光素子１０９，１１０の設置位置は、非接触カード１１を積畳した際に、隣接する非接触カード１１との間で光信号を送受信することができる任意の位置でよい。
【０１０９】
また、発光素子１０７，１０８及び１２１は光信号を送信するものとして説明したが、赤外線信号等といった電磁波信号を送信するようにしてもよい。
【０１１０】
【発明の効果】
以上の説明のように、この発明によれば、読書装置と非接触カードとの間の電磁結合によりデータを伝送するほか、光信号を送受信して非接触カードの読み書き動作を制御する制御情報等を伝送することができる。これにより、多量のディジタルデータを容易に読み書きすることができる。
また、非接触カードにおいて光信号を送受信する部位は、複数の非接触カードを積畳した際に、隣接する非接触カードとの間で光信号を送受信できる位置に配置され、光信号により非接触カードの読み書き動作を制御しつつ電磁結合によりディジタルデータを伝送して読み書きを実行する。これにより、複数の非接触カードに対するディジタルデータの読み書きを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る非接触カード読書システムの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る非接触カードの構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態に係る非接触カードの各部位の配置を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態に係る非接触カードの断面を示す図である。
【図５】図１の非接触カード読書システムにおける読書装置の構成を示す図である。
【図６】カード保持器の一例を示す図である。
【図７】カード保持器の一例を示す図である。
【図８】ホルダーを例示する図である。
【図９】この発明の実施の形態に係る非接触カード読書システムの動作を説明するための具体例を示す図である。
【図１０】制御データブロックの構成の一例を示す図である。
【図１１】制御データブロックの構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０信号処理装置
１１非接触カード
１２読書装置
１０１，１０１ａ，１０１ｂ，１１１アンテナコイル
１０２，１０２ａ，１０２ｂ電源回路
１０３，１０３ａ，１０３ｂ，１１４データ復調器
１０４，１０４ａ，１０４ｂ，１１９データ変調器
１０５，１０５ａ，１０５ｂメモリ
１０６，１０６ａ，１０６ｂ，１２０制御回路
１０７，１０７ａ，１０７ｂ，
１０８，１０８ａ，１０８ｂ，１２１発光素子
１０９，１０９ａ，１０９ｂ，
１１０，１１０ａ，１１０ｂ，１２２受光素子
１１２パルス発生器
１１３電力供給回路
１１５デコーダ
１１６ＤＡＣ
１１７ＡＤＣ
１１８エンコーダ
１２３操作キー
１２４表示器
１２５リモコン受光素子
ＲＣリモコン
Ａｉアナログ入力端子
Ａｏアナログ出力端子
Ｄｉディジタル入力端子
Ｄｏディジタル出力端子
ＨＯホルダー
ＴＲトレイ
ＳＬスロット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a contactless card reading system for reading and writing data on a card capable of recording digital data without contact, and more particularly to a contactless card reading system capable of reading and writing data on a plurality of contactless cards.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A non-contact card reading system that transmits and reads digital data to and from a card by contactlessly transmitting digital data by electromagnetic coupling between the card and a reading device is known. In such a system, when the card is brought close to the reading unit of the reading device, the card and the reading device are electromagnetically coupled by an alternating magnetic field formed by a coil provided in the reading device, thereby supplying power to the card and digital data. Is transmitted. Thus, digital data recorded in the memory of the card can be transmitted and read without contact, and digital data can be transmitted and written to the memory of the card without contact.
[0003]
For example, Japanese Patent Laying-Open No. 7-104943 discloses a technology for transmitting information between an information recording medium and a driver by electromagnetic coupling.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-271928 discloses a technique for transferring data at high speed using a non-contact multi-bit parallel transfer method using electromagnetic coupling.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technology disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-104943 and 7-271928, it is possible to simultaneously read and write a plurality of cards only by reading and writing data on one card. Did not.
[0006]
When a non-contact card can record a large amount of data, it is necessary to define the data recording position and the timing for reading and writing data. For this reason, in a contactless card reading system that transmits and receives data only by electromagnetic coupling between the reading device and the contactless card, there has been a problem that the circuit configuration and the structure of data to be transmitted are complicated.
[0007]
The present invention has been made in view of the above situation, and provides a contactless card reading system, a contactless card, a reading device, and a contactless card reading method capable of reading and writing data from and to a plurality of cards. With the goal.
It is another object of the present invention to provide a contactless card reading system, a contactless card, a reading device, and a contactless card reading method capable of easily reading and writing a large amount of data.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a contactless card reading system according to a first aspect of the present invention includes:
A plurality of contactless cards for recording digital data, and a reading device for transmitting and reading and writing the digital data by electromagnetic coupling with the plurality of contactless cards,
The reading device supplies power and transmits the digital data by electromagnetic coupling with the plurality of contactless cards, and instructs reading and / or writing of the digital data to the plurality of contactless cards by an optical signal. Send control information,
The plurality of contactless cards receive the control information by an optical signal, transmit an optical signal for transmitting the control information to another contactless card, and read or write the digital data according to the control information. Transmitting the digital data by electromagnetic coupling;
It is characterized by the following.
[0009]
According to the present invention, in addition to transmitting digital data by electromagnetic coupling with a plurality of contactless cards, the reading device sends control information for instructing reading or writing of digital data to or from the contactless card by an optical signal. The non-contact card can read and write digital data according to the control information sent from the reading device.
As a result, even when a large amount of data is read or written, since only digital data is transmitted by electromagnetic coupling, the circuit configuration and the structure of the transmitted data are simplified, so that a large amount of data can be easily read and written. Can be.
In addition, since the contactless card transmits an optical signal for transmitting control information to another contactless card, data can be read from and written to a plurality of contactless cards.
[0010]
The contactless card reading system according to the second aspect of the present invention includes:
A plurality of contactless cards for recording digital data, and a reading device for transmitting and reading and writing the digital data by electromagnetic coupling with the plurality of contactless cards,
The reading device,
Holding means for holding the plurality of non-contact cards in parallel and holding,
First electromagnetic coupling means for supplying power and transmitting the digital data by electromagnetic coupling with the plurality of non-contact cards held by the holding means,
A first electromagnetic wave transmitting / receiving means for transmitting / receiving an optical signal to / from one of the plurality of contactless cards held by the holding means,
The plurality of contactless cards,
Recording means for recording the digital data,
Second electromagnetic coupling means for receiving power supply and transmitting the digital data by electromagnetic coupling with the reading device;
Second optical communication means for transmitting and receiving an optical signal;
Operation control means for executing reading and writing of the digital data with respect to the recording means in accordance with the optical signal received by the second optical communication means, and causing the second electromagnetic coupling means to transmit the digital data,
The second optical communication means, when the holding means stores the plurality of non-contact cards in parallel, the second optical communication means provided in an adjacent non-contact card or the first optical communication provided in the reading device Installed in a position where optical signals can be transmitted and received with the means,
It is characterized by the following.
[0011]
According to the present invention, the holding means holds and holds a plurality of non-contact cards in parallel, and reads and writes data to the operation control means of the non-contact card using optical signals by the first and second electromagnetic wave transmitting / receiving means. Can be instructed.
This makes it possible to easily read and write data from and to a plurality of contactless cards.
Further, the first and second electromagnetic coupling means transmit only digital data to be read and written to the recording means, and control information and the like are transmitted by optical signals, so that a large amount of data can be easily read and written. be able to.
Note that the parallel storage includes not only a case where the contactless cards are set and stored in a tray or a slot, but also a case where the non-contact cards are stacked and stored.
[0012]
More specifically,
The first optical communication means includes:
A first receiving unit that receives specific information unique to each of the plurality of non-contact cards held by the holding unit by receiving an optical signal;
First transmission means for transmitting control information for instructing reading or writing of the digital data to the plurality of non-contact cards held by the holding means by transmitting an optical signal,
The second optical communication means,
When the holding unit stores the plurality of non-contact cards in parallel, the specific information is transmitted by transmitting an optical signal to the second optical communication unit or the first receiving unit included in an adjacent non-contact card. Second and third transmission means,
When the holding unit stores the plurality of contactless cards in parallel, the identification information is received by receiving an optical signal from the second optical communication unit or the first transmitting unit included in an adjacent contactless card. It is desirable to have second and third receiving means for receiving.
Thereby, the holding means can store the plurality of non-contact cards in parallel, transmit and receive optical signals, regulate the operation of the non-contact cards, and execute data reading and writing on the plurality of non-contact cards. In addition, a large amount of data can be easily read and written.
[0013]
The second transmitting means and the second receiving means are installed on the same surface of the plurality of contactless cards,
It is preferable that the third transmitting unit and the third receiving unit are installed on a back surface of a surface on which the second transmitting unit and the second receiving unit are installed.
Thereby, reading and writing of digital data can be executed by stacking a plurality of contactless cards.
[0014]
Further, the control information sent by the first transmission means, among the plurality of contactless cards, includes the specific information unique to the one that reads or writes the digital data,
The operation control means determines whether or not the control information received by the second optical communication means includes the specific information unique to the contactless card. It is desirable to read or write digital data according to the information.
With this, it is possible to specify a card that reads and writes digital data among a plurality of non-contact cards, and it is possible to more flexibly read and write digital data to and from a plurality of non-contact cards.
[0015]
Further, the contactless card according to the third aspect of the present invention includes:
Digital data can be transmitted and read and written without contact,
Electromagnetic coupling means for receiving power supply and transmitting the digital data by electromagnetic coupling with a reading device;
Recording means for recording the digital data,
Optical communication means for transmitting and receiving an optical signal to perform communication, sending specific information specific to a card to the reading device, and receiving control information for instructing reading or writing of the digital data with respect to the recording means,
According to the control information received by the optical communication means, according to the digital data transmitted to the electromagnetic coupling means, comprising an operation control means for executing the reading or writing of the digital data to the recording means,
It is characterized by the following.
[0016]
The optical communication unit may be installed at a position facing the optical communication unit included in an adjacent non-contact card when a plurality of the non-contact cards are stacked.
[0017]
The optical communication means,
First transmitting means for transmitting an optical signal;
A first receiving unit that is installed on the back of the surface on which the first transmitting unit is installed and receives an optical signal;
A second transmitting unit installed on the same surface as the first receiving unit and transmitting an optical signal;
A second receiving unit for receiving an optical signal, the second receiving unit being installed on a back surface of the surface on which the second transmitting unit is installed,
The first and second transmitting means and the first and second receiving means may be installed at positions where a long side of the card is approximately bisected.
[0018]
Further, a reading device according to a fourth aspect of the present invention includes:
By electromagnetic coupling with a card having a memory for recording digital data, the digital data is transmitted to execute reading and writing to the memory,
By receiving an optical signal, specific information unique to the card is received, and by transmitting an optical signal, control information for instructing reading or writing of the digital data with respect to the card is transmitted. Transmitting and reading and writing the digital data by transmitting the digital data by contact;
It is characterized by the following.
[0019]
A reading device according to a fifth aspect of the present invention includes:
Holding means for holding and holding a plurality of non-contact cards in parallel,
First electromagnetic coupling means for supplying power and transmitting digital data by electromagnetic coupling with the plurality of contactless cards;
Optical communication means for transmitting and receiving an optical signal to and from one of the plurality of contactless cards held by the holding means for communication,
The optical communication means,
Receiving means for receiving specific information unique to each of the plurality of non-contact cards held by the holding means by receiving an optical signal,
Transmitting means for transmitting control information for instructing reading or writing of the digital data to the plurality of contactless cards held by the holding means by transmitting an optical signal,
It is characterized by the following.
Note that the parallel storage includes not only a case where the contactless cards are set and stored in a tray or a slot, but also a case where the non-contact cards are stacked and stored.
[0021]
It is preferable that the control information sent by the transmitting means includes the specific information unique to a card that executes reading or writing of the digital data among the plurality of contactless cards.
[0022]
The contactless card reading method according to the sixth aspect of the present invention includes:
A plurality of non-contact cards are stored and held in parallel, power is supplied to the plurality of non-contact cards by electromagnetic coupling, digital data is transmitted, and light is transmitted to and from one of the plurality of non-contact cards. Sending control information instructing reading or writing of the digital data to the plurality of contactless cards by transmitting and receiving signals,
It is characterized by the following.
Here, it is preferable that the control information is transmitted and received by transmitting and receiving an optical signal between the plurality of contactless cards.
Note that the parallel storage includes not only a case where the contactless cards are set and stored in a tray or a slot, but also a case where the non-contact cards are stacked and stored.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a contactless card reading system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a contactless card reading system according to an embodiment of the present invention.
As shown, the contactless card reading system includes a signal processing device 10, a plurality of contactless cards 11, a reading device 12, and a remote controller RC.
[0025]
The signal processing device 10 includes a personal computer, an audio / visual device, and the like. The signal processing device 10 executes signal processing of data read and written by the reading device 12 with respect to the contactless card 11 to reproduce service contents such as video and audio. This is a device for performing.
[0026]
Hereinafter, the contactless card 11 used in the contactless card reading system will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the contactless card 11 includes an antenna coil 101, a power supply circuit 102, a data demodulator 103, a data modulator 104, a memory 105, a control circuit 106, and a first light emitting element 107. , A second light emitting element 108, a first light receiving element 109, and a second light receiving element 110.
[0027]
The antenna coil 101 is configured by a sheet-like thin-film coil or the like, and is used for receiving power supply and transmitting digital data by electromagnetic coupling with the reading device 12.
[0028]
The power supply circuit 102 includes a switching regulator and the like, and is a circuit for generating a predetermined DC voltage from the power received by the antenna coil 101 and supplying the generated DC voltage to each part of the contactless card 11.
[0029]
The data demodulator 103 is for demodulating digital data from a modulated carrier received by the antenna coil 101 for transmitting digital data, and sends the demodulated digital data to the control circuit 106.
[0030]
The data modulator 104 modulates a predetermined carrier according to digital data received from the control circuit 106 to generate a modulated carrier. The data modulator 104 supplies the generated modulated carrier to the antenna coil 101 and reads the modulated carrier. The digital data is transmitted to the device 12 or another contactless card 11.
[0031]
The memory 105 is composed of a semiconductor memory chip or the like, and is for recording digital data indicating video / audio serving as service contents, identification information for identifying the contactless card 11, and the like.
Here, the identification information recorded by the memory 105 is information including index information indicating recording contents such as the number of tracks and the recording data amount of the contactless card 11 in addition to the ID code unique to each contactless card 11. .
[0032]
The control circuit 106 is composed of a microprocessor or the like, and controls the operation of the contactless card 11 as a whole.
[0033]
The light emitting elements 107 and 108 are configured by a light emitting diode, a semiconductor laser, and the like, and convert an electric signal received from the control circuit 106 into an optical signal. The optical signal generated by the conversion is converted into a reading device 12 or another device. It transmits to the non-contact card 11. Thereby, the light emitting elements 107 and 108 can communicate with the reading device 12 and the other non-contact card 11 by optical signals.
[0034]
The light receiving elements 109 and 110 are composed of photodiodes and the like, are for receiving an optical signal and converting it into an electric signal, and send the electric signal generated by the conversion to the control circuit 106.
[0035]
3 and 4 are diagrams illustrating the arrangement of each part of the non-contact card 11 having the above configuration.
FIG. 3A is a front view illustrating an example of the arrangement of the non-contact card 11, and FIG. 3B is a rear view thereof. Here, the front and back are turned around the short side of the non-contact card 11 as an axis. FIG. 4 shows the arrangement of the antenna coil 101, the light emitting elements 107 and 108, and the light receiving elements 109 and 110 in a cross section when the non-contact card 11 is cut along the cutting line AA 'shown in FIGS. It is a figure which shows typically.
[0036]
As shown in FIG. 3A, the first light-emitting element 107 and the first light-receiving element 109 of the non-contact card 11 are positioned at the front of the non-contact card 11 so as to substantially bisect the long side of the non-contact card 11. Are disposed with the antenna coil 101 interposed therebetween. As shown in FIG. 3B, the second light emitting element 108 and the second light receiving element 110 of the non-contact card 11 divide the long side of the non-contact card 11 into approximately two on the back surface of the non-contact card 11. Are disposed with the antenna coil 101 interposed therebetween.
Thus, when the front and back surfaces, the long side, and the short side of the non-contact card 11 are stacked together, the first light emitting element 107 faces the second light receiving element 110 of the adjacent non-contact card 11. At this time, the first light receiving element 109 faces the second light emitting element 108 of the adjacent non-contact card 11.
Therefore, when the non-contact card 11 is stored in parallel in the card holder 126 of the reading device 12, an optical signal is transmitted between the non-contact card 11 and the adjacent non-contact card 11 by the light emitting elements 107 and 108 and the light receiving elements 109 and 110. It can send and receive and communicate.
[0037]
When the non-contact card 11 in which the light-emitting elements 107 and 108 and the light-receiving elements 109 and 110 are arranged in this manner is stacked with the long side as an axis, the light-emitting elements 107 and 108 are adjacent to each other. It faces the light receiving elements 109 and 110 of the contact card 11. At this time, the light receiving elements 109 and 110 face the light emitting elements 107 and 108 of the adjacent non-contact card 11, respectively.
Thus, even if the non-contact card 10 is stored in the card holding portion 126 of the reading device 12 with its long side turned upside down, the light-emitting elements 107 and 108 and the light-receiving elements 109 and 110 allow the adjacent non-contact card 10 to be stored. 11, optical signals can be transmitted and received.
[0038]
Next, referring to FIG. 5, a reading device 12 that supplies power by electromagnetic coupling with the contactless card 11 having the above configuration and transmits digital data will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, the reading device 12 includes an antenna coil 111, a pulse generator 112, a power supply circuit 113, a data demodulator 114, a decoder 115, a DAC (Digital / Analog Converter) 116, and an ADC. (Analog / Digital Converter) 117, encoder 118, data modulator 119, control circuit 120, light emitting element 121, light receiving element 122, operation key 123, display 124, remote control light receiving element 125, It has a card holder 126, a digital input terminal Di, an analog input terminal Ai, a digital output terminal Do, and an analog output terminal Ao.
[0039]
The antenna coil 111 forms a magnetic field, and supplies power and transmits digital data by electromagnetic coupling with the antenna coil 101 of the non-contact card 11.
[0040]
The pulse generator 112 is a device that generates a pulse voltage for causing the antenna coil 111 to form a magnetic field and supply power to the non-contact card 11.
[0041]
The power supply circuit 113 is composed of a switching regulator and the like, and is a power supply circuit that regulates a voltage to supply power taken from outside such as a commercial power supply to each part.
[0042]
The data demodulator 114 is for demodulating digital data from a modulated carrier received by the antenna coil 111 for transmitting digital data, and sends the demodulated digital data to the decoder 115.
[0043]
The decoder 115 is for decoding the digital data received from the data demodulator 114, and converts the decoded digital data to SPDIF (Sony / Philips Digital Interface), IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 94, etc. It is output as a digital signal from the digital output terminal Do to the signal processing device 10 or sent to the DAC 116.
[0044]
The DAC 116 converts the digital data decoded by the decoder 115 into an analog signal, and outputs the analog signal generated by the conversion to the signal processing device 10 from the analog output terminal Ao.
[0045]
The ADC 117 converts an analog signal input from the signal processing device 10 via the analog input terminal Ai into digital data, and sends the digital data generated by the conversion to the encoder 118.
[0046]
The encoder 118 compresses and encodes digital data input from the signal processing device 10 via the digital input terminal Di or digital data received from the ADC 117, and modulates the encoded digital data by data modulation. To the vessel 119.
[0047]
The data modulator 119 is composed of an oscillating circuit, a mixer, and the like, and modulates a carrier with digital data received from the encoder 118. The data modulator 119 supplies a modulated carrier generated by the modulation to the antenna coil 111, and Is transmitted.
[0048]
The control circuit 120 is composed of a microprocessor or the like, and controls the operation of the reading apparatus 12 as a whole.
[0049]
The light emitting element 121 is configured by a light emitting diode, a semiconductor laser, and the like, for converting an electric signal received from the control circuit 120 into an optical signal, and transmits the optical signal generated by the conversion to the contactless card 11.
Here, when the card holder 126 stores and holds the non-contact card 11, the light-emitting element 121 is installed at a position where the light-emitting element 121 can transmit an optical signal in opposition to the light receiving element 109 or 110 of the non-contact card 11.
[0050]
The light receiving element 122 is configured by a photodiode or the like, and is for converting an optical signal received from the non-contact card 11 into an electric signal, and sends the electric signal generated by the conversion to the control circuit 120.
Here, when the card holder 126 stores and holds the non-contact card 11, the light receiving element 122 is installed at a position where the light receiving element 122 can receive an optical signal facing the light emitting element 107 or 108 of the non-contact card 11.
[0051]
The operation keys 123 are composed of a keypad or the like, and are a key input unit for a user to input a command for instructing the reading device 12 to operate.
[0052]
The display 124 includes an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and displays predetermined information such as the number of tracks of the non-contact card 11 and the amount of recording data on the screen according to an instruction from the control circuit 120.
[0053]
The remote control light receiving element 125 is for receiving an infrared signal from the remote control RC and converting it into an electric signal, and sends the electric signal generated by the conversion to the control circuit 120.
[0054]
The card holder 126 is for holding a plurality of non-contact cards 11 in parallel and holding them, and includes a tray TR illustrated in FIG. 6 and a slot SL illustrated in FIG. This makes it possible to read and write data.
Here, since the non-contact card 11 can transmit and receive an optical signal even when the non-contact card 11 is stacked upside down, the card holding unit 126 stacks the non-contact card 11 as illustrated in FIG. It may be a holder HO that stores it. By providing such a holder HO, handling of the non-contact card 11 is simplified, and user convenience is good.
[0055]
Hereinafter, the operation of the contactless card reading system according to the embodiment of the present invention will be described.
In this non-contact card reading system, the reading device 12 stores a plurality of non-contact cards 11 in parallel and transmits and reads digital data by electromagnetic coupling while controlling reading and writing operations of the non-contact cards 11 by optical signals to execute reading and writing. Thus, the system enables reading and writing of digital data from and to a plurality of contactless cards 11. The contactless card reading system is a device that can easily read and write a large amount of digital data by transmitting control information and the like for controlling the reading and writing operations of the contactless card 11 by an optical signal.
[0056]
The contactless card 11 is assigned a unique ID code for each card and recorded in the memory 105.
[0057]
In the following, as illustrated in FIG. 9, a description will be given assuming that the user sets two non-contact cards 11 a and 11 b in the card holding unit 126.
In addition, in the following, a code indicating each part of the non-contact card 11a is appended with a suffix a after a code indicating each part of the non-contact card 11, and a code indicating each part of the non-contact card 11b is Each part of the contactless card 11 is distinguished by adding a suffix “b” after the reference numeral indicating the part of the contact card 11.
[0058]
When the non-contact card 11a is set in the card holder 126, the second light receiving element 110a faces the light emitting element 121 of the reading device 12, and the second light emitting element 108a faces the light receiving element 122 of the reading device 12. opposite.
The first light-emitting element 107a of the non-contact card 11a is opposed to the second light-receiving element 110b of the non-contact card 11b, and the first light-receiving element 109a of the non-contact card 11a is Of the light emitting element 108b.
At this time, the non-contact cards 11a and 11b may be set upside down on the card holder 126 with the long side as an axis.
[0059]
The power supply circuit 113 of the reading device 12 supplies power to each part of the reading device 12, and the pulse generator 112, which has been supplied with power from the power supply circuit 113, generates a pulsed voltage to generate the antenna coil 111. To supply. The antenna coil 111 forms a magnetic field by the voltage received from the pulse generator 112, and supplies electric power by electromagnetic coupling with the non-contact cards 11a and 11b.
When power is supplied to the contactless cards 11a and 11b in this manner, the control circuit 120 transmits an optical signal from the light emitting element 121 and sends a signal requesting reading of the identification information to the contactless card 11a.
[0060]
The antenna coils 101a and 101b of the contactless cards 11a and 11b are supplied with power by a magnetic field formed by the antenna coil 111 of the reading device 12.
The antenna coils 101a and 101b send the supplied power to the power supply circuits 102a and 102b, respectively.
The power supply circuits 102a and 102b generate a predetermined DC voltage based on the electric power received from the antenna coils 101a and 101b, respectively, and supply the DC voltages to the respective portions of the contactless cards 11a and 11b.
[0061]
Thereafter, the second light receiving element 110a of the non-contact card 11a receives an optical signal from the light emitting element 121 of the reading device 12, converts it into an electric signal, and sends it to the control circuit 106a.
[0062]
The control circuit 106a of the non-contact card 11a causes the second light emitting element 108a to transmit an optical signal because the electric signal received from the second light receiving element 110a is a signal for requesting the reading of the identification information. The identification information recorded by 105 a is sent to the light receiving element 122 of the reading device 12. The identification information includes, in addition to the ID code unique to the non-contact card 11a, index information indicating the recorded contents of the non-contact card 11a, such as the number of tracks and the recording data amount.
Further, the control circuit 106a causes the first light emitting element 107a to transmit an optical signal, and sends a signal for requesting reading of identification information to the second light receiving element 110b of the non-contact card 11b.
[0063]
The reading device 12 detects the optical signal received by the light receiving element 122 by the control circuit 120 and receives the identification information of the non-contact card 11a.
[0064]
The second light receiving element 110b of the non-contact card 11b converts an optical signal received from the first light emitting element 107a of the non-contact card 11a into an electric signal and sends the electric signal to the control circuit 106b.
The control circuit 106b of the non-contact card 11b causes the second light emitting element 108b to output the optical signal because the optical signal received by the second light receiving element 110b is a signal for requesting the reading of the identification information, The identification information recorded by 105b is sent to the first light receiving element 109a of the non-contact card 11a. This identification information includes, in addition to the ID code unique to the non-contact card 11b, index information indicating the recorded contents such as the number of tracks and the recording data amount of the non-contact card 11b.
[0065]
Here, the control circuit 106b of the non-contact card 11b controls the first light emitting element 107b to transmit an optical signal requesting reading of identification information. However, as shown in FIG. 9, there is no other non-contact card 11 above the non-contact card 11b, and the first light receiving element 109b outputs an optical signal responding to a signal requesting reading of identification information. Do not receive.
Therefore, after transmitting the identification information of the non-contact card 11b, the control circuit 106b of the non-contact card 11b causes the second light emitting element 108b to output an optical signal indicating that reading of the identification information has been completed. This notifies the reading device 12 that the reading of the identification data has been completed, and that the reading and writing of digital data has become possible.
[0066]
The first light receiving element 109a of the non-contact card 11a converts an optical signal received from the second light emitting element 108b of the non-contact card 11b into an electric signal and sends the electric signal to the control circuit 106a.
The control circuit 106a of the contactless card 11a causes the second light emitting element 108a to output an optical signal because the optical signal received by the first light receiving element 109a indicates the identification information of the contactless card 11b. Then, the identification information of the non-contact card 11b is sent to the light receiving element 122 of the reading device 12.
[0067]
The reading device 12 detects the optical signal received by the light receiving element 122 by the control circuit 120 and receives the identification information of the non-contact card 11b.
[0068]
As a result, the control circuit 120 can acquire the identification information of the contactless cards 11a and 11b, and instruct the reading and writing of digital data by designating the contactless cards 11a and 11b. The control circuit 120 causes the display 124 to display index information such as the number of tracks and the recording data amount of the non-contact cards 11a and 11b.
[0069]
Thereafter, the user operates the operation keys 123 or the remote controller RC to instruct reading and writing of digital data on the non-contact cards 11a and 11b.
The control circuit 120 starts reading and writing data from and to the non-contact cards 11a and 11b according to a signal from the operation key 123 or the remote control light receiving element 125.
[0070]
For example, when the user instructs the contactless card 11b to write digital data, the control circuit 120 uses the ID code of each of the contactless cards 11a and 11b indicated by the identification information received from the contactless cards 11a and 11b. The contactless card 11b to which data is to be written is specified.
[0071]
The control circuit 120 controls the light emitting element 121 to transmit an optical signal in order to write data to the non-contact card 11b, and causes the second light receiving element 110a of the non-contact card 11a to transmit a control data block as shown in FIG. Send CB.
As shown in FIG. 10, the control data block CB includes an ID data frame DF1 indicating the ID code of the contactless card 11b, a request data frame DF2 indicating a request to write data to the contactless card 11b, and a data write position. (Address number of the memory 105b, track number, etc.).
[0072]
The second light receiving element 110a of the contactless card 11a receives an optical signal from the light emitting element 121, converts the signal into an electric signal, and sends the signal to the control circuit 106a.
The control circuit 106a receives the control data block CB transmitted by the optical signal received by the second light receiving element 110a, and reads that the ID data frame DF1 indicates the ID code of the contactless card 11b. Since the ID data frame DF1 indicates the ID code of the non-contact card 11b, the control circuit 106a controls the first light emitting element 107a and transmits the control data block CB without causing the data demodulator 103a to demodulate. To transmit an optical signal.
The first light emitting element 107a converts an electric signal received from the control circuit 106a into an optical signal and transmits the optical signal to the second light receiving element 110b of the non-contact card 11b.
[0073]
The second light receiving element 110b of the non-contact card 11b receives the optical signal from the first light emitting element 107a, converts it into an electric signal, and sends it to the control circuit 106b.
The control circuit 106b receives the control data block CB transmitted by the optical signal received by the second light receiving element 110b, and reads that the ID data frame DF1 indicates the ID code of the contactless card 11b. Since the ID data frame DF1 indicates the ID code of the contactless card 11b, the control circuit 106b reads the request data frame DF2 and determines whether the request is a write request or a read request.
[0074]
Since the request data frame DF2 indicates a write request, the control circuit 106b reads the recording position (track number, address number, etc.) indicated by the position data frame DF3, and determines whether the corresponding recording position in the memory 105b is writable. Is determined. The control circuit 106b controls the second light emitting element 108b to transmit an optical signal, and sends response data indicating whether digital data can be written to the memory 105b to the first light receiving card 11a of the non-contact card 11a. The signal is transmitted to the element 109a.
[0075]
The control circuit 106a of the contactless card 11a controls the second light emitting element 108a to transmit an optical signal similar to the optical signal received by the first light receiving element 109a to the light receiving element 122 of the reading device 12.
[0076]
The control circuit 120 of the reading device 12 reads the response data transmitted by the optical signal received by the light receiving element 122, and determines whether digital data can be written to the non-contact card 11b.
[0077]
When the control circuit 120 determines that the response data indicates that the digital data cannot be written to the non-contact card 11b, the control circuit 120 displays a message such as "write prohibited" on the display 124, Warn the user.
[0078]
On the other hand, when the control circuit 120 determines that the response data indicates that the digital data can be written to the contactless card 11b, the control circuit 120 controls the encoder 118 to convert the digital data to be written to the contactless card 11b. Create.
[0079]
At this time, the encoder 118 takes in a signal sent from the signal processing device 10 via the digital input terminal Di or the analog input terminal Ai in order to create digital data to be written to the non-contact card 11b.
Here, the analog signal taken in from the analog input terminal Ai is sampled by the ADC 117 and converted into a digital signal, and then sent to the encoder 118.
[0080]
The encoder 118 executes processing such as compression and encoding of digital data, creates digital data for writing, and sends the created digital data to the data modulator 119. The data modulator 119 modulates the carrier in accordance with the digital data received from the encoder 118 to generate a modulated carrier, and superimposes the modulated carrier on the output voltage of the pulse generator 112 to supply the modulated carrier to the antenna coil 111. Is transmitted.
[0081]
Immediately before the encoder 118 starts supplying the modulated carrier to the antenna coil 111, the control circuit 120 inserts a signal indicating that transmission of digital data for writing is started and supplies the signal to the antenna coil 111.
[0082]
The antenna coil 111 generates a magnetic field according to the voltage received from the pulse generator 112 and the data modulator 119, transmits a modulated carrier to the contactless card 11b, and transmits digital data.
[0083]
The control circuit 106b of the contactless card 11b controls the data demodulator 103b to demodulate digital data from the modulated carrier received by the antenna coil 101b, detects a signal indicating that transmission is started, and stores the signal in the memory. Writing to 105b is started.
[0084]
Thereafter, the reading device 12 and the non-contact card 11b transmit digital data by transmitting and receiving a modulated carrier wave between the antenna coil 111 and the antenna coil 101b, and write the data into the memory 105b.
At this time, the control circuit 106b causes the second light emitting element 108b to appropriately transmit an optical signal for transmitting response data indicating completion of the writing, and determines the state of writing the digital data in the memory 105b via the contactless card 11a. The reading device 12 may be notified.
Thus, the control circuit 120 of the reading device 12 can determine whether a large amount of digital data has been transmitted to the contactless card 11b without any trouble, and can appropriately write the large amount of data.
[0085]
When the transmission of the digital data to the contactless card 11b ends, the control circuit 120 of the reading device 12 supplies a signal indicating the end of the writing to the antenna coil 111.
[0086]
The control circuit 106b of the contactless card 11b detects that the antenna coil 101b has received the signal indicating the end of the writing, and ends the writing of the digital data to the memory 105b.
[0087]
As described above, this contactless card reading system transmits and receives optical signals in addition to transmitting digital data by electromagnetic coupling between the reading device 12 and the contactless card 11 to control the reading and writing operations of the contactless card 11. Can be. As a result, the data transmitted by the electromagnetic coupling between the reading device 12 and the contactless card 11 is substantially only digital data relating to reading and writing, so that a large amount of data can be easily transmitted to the contactless card 11 Can read and write.
Further, the reading device 12 can acquire the identification information of the contactless card 11 by an optical signal, and transmit a control data block CB that specifies the contactless card 11 for reading and writing data to the contactless card 11 by an optical signal. it can. Thus, the reading device 12 can easily read and write data by storing a plurality of non-contact cards 11 in parallel.
[0088]
Here, when writing the same digital data to the plurality of non-contact cards 11, the control circuit 120 of the reading device 12 receives the identification information from the non-contact cards 11, and then performs control as shown in FIG. An optical signal for continuously transmitting the data blocks CB1 and CB2 may be transmitted to the light emitting element 121.
[0089]
For example, when writing the same digital data to the contactless cards 11a and 11b shown in FIG. 9, the ID data frame DF11 indicates the ID code of the contactless card 11a, and the ID data frame DF21 indicates the ID code of the contactless card 11b. . The request data frames DF12 and DF22 both indicate a write request, and the position data frames DF13 and DF23 indicate recording positions (track numbers, address numbers, etc.) according to the recording contents of the contactless cards 11a and 11b, respectively.
[0090]
The control circuit 120 controls the light emitting element 121 to transmit an optical signal for transmitting such control data blocks CB1 and CB2, and response data indicating whether writing is possible from the contactless cards 11a and 11b. To receive.
When receiving the response data indicating that writing is possible, the control circuit 120 transmits the digital data in the same manner as when writing to the non-contact card 11b, thereby transmitting the same data to the non-contact cards 11a and 11b. Digital data can be written.
[0091]
The contactless card reading system can also transmit and receive digital data between a plurality of contactless cards 11 to read and write.
Hereinafter, as a specific example, an operation when the digital data recorded by the contactless card 11b shown in FIG. 9 is copied to the contactless card 11a and the service content is reproduced by the signal processing device 10 will be described.
[0092]
In this case, after receiving the identification information of the contactless cards 11a and 11b, the control circuit 120 controls the light emitting element 121 and transmits an optical signal for transmitting the control data blocks CB1 and CB2 as illustrated in FIG. Let it.
[0093]
Here, the ID data frame DF11 included in the control data block CB1 indicates the ID code of the contactless card 11a, and the ID data frame DF21 included in the control data block CB2 indicates the ID code of the contactless card 11b. The request data frame DF12 indicates a write request, and the request data frame DF22 indicates a read request. Further, the position data frames DF13 and DF23 indicate recording positions (track numbers, address numbers, etc.) according to the recorded contents of the non-contact cards 11a and 11b, respectively.
Thus, the reading device 12 instructs the non-contact card 11b to read digital data recorded in the memory 105b, and instructs the non-contact card 11a to read the digital data read from the non-contact card 11b. 105a can be instructed to be written.
[0094]
After transmitting such control data blocks CB1 and CB2 to the contactless cards 11a and 11b by an optical signal, the control circuit 120 of the reading device 12 causes the antenna coil 111 to transmit a signal instructing the start of the reading / writing operation.
[0095]
The control circuit 106b of the contactless card 11b causes the data demodulator 103b to demodulate the digital data from the modulated carrier received by the antenna coil 101b, detect a signal instructing the start of the read / write operation, and read the digital data from the memory 105b. The reading is started and sent to the data modulator 104b.
[0096]
The data modulator 104b modulates a carrier with the digital data received from the control circuit 106b to generate a modulated carrier, and supplies the generated modulated carrier to the antenna coil 101b to transmit to the contactless card 11a and the reading device 12. This causes the digital data to be transmitted.
[0097]
The control circuit 106b of the contactless card 11b controls the data demodulator 103b to demodulate digital data from the modulated carrier received by the antenna coil 101b, detects a signal instructing the start of the read / write operation, and Start writing to.
[0098]
Further, the control circuit 120 of the reading device 12 causes the antenna coil 111 to transmit a signal instructing the start of the reading / writing operation, and controls the decoder 115 to transmit a signal for transmitting the service content reproduced by the signal processing device 10. Start creating.
[0099]
The decoder 115 causes the data demodulator 114 to demodulate digital data from the modulated carrier received by the antenna coil 111 in accordance with an instruction from the control circuit 120.
[0100]
The decoder 115 receives the digital data demodulated by the data demodulator 114, executes processing such as decoding and decompression, and outputs digital data from the digital output terminal Do to the signal processing device 10. After converting the data into an analog signal, the data is output from the analog output terminal Ao to the signal processing device 10.
Thereby, the signal processing device 10 can reproduce the service content video / audio or the like recorded by the contactless card 11b according to the digital data or the analog signal received from the reading device 12.
[0101]
When the reading of digital data from the memory 105b ends, the control circuit 106b of the contactless card 11b controls the data modulator 104b to generate a modulated carrier wave that transmits a signal indicating that the reading of data has ended.
The data modulator 104b supplies the generated modulated carrier to the antenna coil 101b and transmits the modulated carrier to the antenna coil 111 of the reading device 12.
[0102]
When the control circuit 120 of the reading device 12 receives a signal indicating that data reading has been completed from the antenna coil 111, the control circuit 120 causes the antenna coil 111 to transmit a signal indicating that data writing is completed.
[0103]
The control circuit 106b of the contactless card 11b controls the data demodulator 103b to demodulate the digital data from the modulated carrier wave received by the antenna coil 101b, detects a signal indicating that writing is completed, and sends the signal to the memory 105a. The writing of is ended.
[0104]
As described above, this non-contact card reading system is capable of controlling the operation of a plurality of non-contact cards 11 by optical signals when transmitting and receiving digital data by electromagnetic coupling between the reading device 12 and the non-contact card 11. To read and write digital data by designating the non-contact card 11 to execute reading and writing. The light emitting elements 107 and 108 and the light receiving elements 109 and 110 are arranged at positions where optical signals can be transmitted and received when a plurality of non-contact cards 11 are stacked.
As a result, data can be easily read from and written to the plurality of contactless cards 11. That is, handling of the non-contact card 11 is simplified. In addition, a large amount of data can be easily read from and written to the non-contact card 11.
[0105]
Furthermore, since data is exchanged between the non-contact cards 11 and between the non-contact card 11 and the reading device 12 in a non-contact manner, a failure due to aging of the contacts as in the case of using a contact-type connector may occur. Does not occur.
[0106]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and applications are possible.
For example, in the above-described embodiment, the description has been given assuming that digital data is read / written from / to the two non-contact cards 11a and 11b. However, digital data can be read / written from / to more non-contact cards 11. .
In this case, the control circuit 120 of the reading device 12 receives the identification information from the plurality of contactless cards 11, creates a control data block CB corresponding to each contactless card 11, and transmits the optical signal transmitted by the light emitting element 121. Thus, the digital data can be read and written to more contactless cards 11 by specifying the operation of each contactless card 11.
[0107]
Further, in the above embodiment, the description is given assuming that the control circuit 120 of the reading device 12 transmits the data for instructing the start of the reading / writing operation from the antenna coil 111 to the contactless card 11, but the present invention is not limited to this. The optical signal transmitted by the 121 may be transmitted to the contactless card 11.
[0108]
Further, the light emitting elements 107 and 108 and the light receiving elements 109 and 110 of the non-contact card 11 are installed in such a manner that when the non-contact cards 11 are stacked, an optical signal is transmitted to and received from the adjacent non-contact card 11. Any position that can be used.
[0109]
Further, the light emitting elements 107, 108, and 121 have been described as transmitting optical signals, but may transmit electromagnetic signals such as infrared signals.
[0110]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in addition to transmitting data by electromagnetic coupling between a reading device and a non-contact card, control information for transmitting / receiving an optical signal to control a reading / writing operation of the non-contact card, etc. Can be transmitted. Thus, a large amount of digital data can be easily read and written.
In the non-contact card, a portion that transmits and receives an optical signal is arranged at a position where an optical signal can be transmitted and received between adjacent non-contact cards when a plurality of non-contact cards are stacked, and a non-contact Digital data is transmitted by electromagnetic coupling and read / write is executed while controlling the read / write operation of the card. This makes it possible to easily read and write digital data on a plurality of contactless cards.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a contactless card reading system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a contactless card according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of each part of the non-contact card according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a cross section of the non-contact card according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a reading device in the contactless card reading system of FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a card holder.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a card holder.
FIG. 8 is a diagram illustrating a holder.
FIG. 9 is a diagram showing a specific example for explaining the operation of the contactless card reading system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a configuration of a control data block.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a configuration of a control data block.
[Explanation of symbols]
10 Signal processing device
11 Contactless card
12 Reading device
101, 101a, 101b, 111 antenna coil
102, 102a, 102b power supply circuit
103, 103a, 103b, 114 Data demodulator
104, 104a, 104b, 119 Data modulator
105, 105a, 105b memory
106, 106a, 106b, 120 control circuit
107, 107a, 107b,
108, 108a, 108b, 121 Light emitting element
109, 109a, 109b,
110, 110a, 110b, 122 Light receiving element
112 pulse generator
113 Power supply circuit
115 decoder
116 DAC
117 ADC
118 encoder
123 operation keys
124 display
125 remote control light receiving element
RC remote control
Ai analog input terminal
Ao analog output terminal
Di digital input terminal
Do digital output terminal
HO holder
TR tray
SL slot

Claims

A non-contact card reading system comprising a plurality of non-contact cards for recording digital data, and a reading device for transmitting and reading and writing the digital data by electromagnetic coupling with the plurality of non-contact cards,
The reading device supplies power and transmits the digital data by electromagnetic coupling with the plurality of contactless cards, and instructs reading and / or writing of the digital data to the plurality of contactless cards by an optical signal. Send control information,
The plurality of contactless cards receive the control information by an optical signal, transmit an optical signal for transmitting the control information to another contactless card, and read or write the digital data according to the control information. Transmitting the digital data by electromagnetic coupling;
A contactless card reading system, characterized in that:

A non-contact card reading system comprising a plurality of non-contact cards for recording digital data, and a reading device for transmitting and reading and writing the digital data by electromagnetic coupling with the plurality of non-contact cards,
The reading device,
Holding means for holding the plurality of non-contact cards in parallel and holding,
First electromagnetic coupling means for supplying power and transmitting the digital data by electromagnetic coupling with the plurality of non-contact cards held by the holding means,
First optical communication means for transmitting and receiving an optical signal to and from one of the plurality of non-contact cards held by the holding means,
The plurality of contactless cards,
Recording means for recording the digital data,
Second electromagnetic coupling means for receiving power supply and transmitting the digital data by electromagnetic coupling with the reading device;
Second optical communication means for transmitting and receiving an optical signal;
Operation control means for executing reading and writing of the digital data with respect to the recording means in accordance with the optical signal received by the second optical communication means, and causing the second electromagnetic coupling means to transmit the digital data,
The second optical communication means, when the holding means stores the plurality of non-contact cards in parallel, the second optical communication means included in an adjacent non-contact card or the first optical communication included in the reading device Installed in a position where optical signals can be transmitted and received with the means,
A contactless card reading system, characterized in that:

The first optical communication means includes:
A first receiving unit that receives specific information unique to each of the plurality of non-contact cards held by the holding unit by receiving an optical signal;
First transmission means for transmitting control information for instructing reading or writing of the digital data to the plurality of non-contact cards held by the holding means by transmitting an optical signal,
The second optical communication means,
When the holding unit stores the plurality of non-contact cards in parallel, the specific information is transmitted by transmitting an optical signal to the second optical communication unit or the first receiving unit included in an adjacent non-contact card. Second and third transmission means,
When the holding unit stores the plurality of contactless cards in parallel, the identification information is received by receiving an optical signal from the second optical communication unit or the first transmitting unit included in an adjacent contactless card. And receiving second and third receiving means.
The contactless card reading system according to claim 2, wherein:

The second transmitting means and the second receiving means are installed on the same surface of the plurality of contactless cards,
The third transmitting unit and the third receiving unit are installed on a back surface of a surface on which the second transmitting unit and the second receiving unit are installed.
4. The contactless card reading system according to claim 3, wherein:

The control information sent by the first transmission means, among the plurality of contactless cards, includes the specific information unique to the one that reads or writes the digital data,
The operation control means determines whether or not the control information received by the second optical communication means includes the specific information unique to the contactless card. Reading or writing the digital data according to information;
The contactless card reading system according to claim 3 or 4, wherein:

A non-contact card which can read and write digital data by transmitting digital data without contact,
Electromagnetic coupling means for receiving power supply and transmitting the digital data by electromagnetic coupling with a reading device;
Recording means for recording the digital data,
Optical communication means for transmitting and receiving an optical signal to perform communication, sending specific information specific to a card to the reading device, and receiving control information for instructing reading or writing of the digital data with respect to the recording means,
According to the control information received by the optical communication means, according to the digital data transmitted to the electromagnetic coupling means, comprising an operation control means for executing the reading or writing of the digital data to the recording means,
Contactless card characterized by the above-mentioned.

The optical communication means, when a plurality of non-contact cards are stacked, is installed at a position facing the optical communication means provided in the adjacent non-contact card,
The non-contact card according to claim 6, wherein:

The optical communication means,
First transmitting means for transmitting an optical signal;
A first receiving unit that is installed on the back of the surface on which the first transmitting unit is installed and receives an optical signal;
A second transmitting unit installed on the same surface as the first receiving unit and transmitting an optical signal;
A second receiving unit for receiving an optical signal, the second receiving unit being installed on a back surface of the surface on which the second transmitting unit is installed,
The first and second transmitting means and the first and second receiving means are installed at positions where the long side of the card is approximately bisected.
The non-contact card according to claim 6, wherein:

A reading device for transmitting said digital data and performing reading and writing to said memory by electromagnetic coupling with a card having a memory for recording digital data,
By receiving an optical signal, specific information unique to the card is received, and by transmitting an optical signal, control information for instructing reading or writing of the digital data with respect to the card is transmitted. Transmitting and reading and writing the digital data by transmitting the digital data by contact;
A reading device characterized by that:

Holding means for holding and holding a plurality of non-contact cards in parallel,
First electromagnetic coupling means for supplying power and transmitting digital data by electromagnetic coupling with the plurality of contactless cards;
Optical communication means for transmitting and receiving an optical signal to and from one of the plurality of contactless cards held by the holding means for communication ;
The optical communication means,
Receiving means for receiving specific information unique to each of the plurality of non-contact cards held by the holding means by receiving an optical signal,
Transmitting means for transmitting control information for instructing reading or writing of the digital data to the plurality of contactless cards held by the holding means by transmitting an optical signal,
A reading device characterized by that:

The control information sent by the transmission means, among the plurality of contactless cards, includes the specific information unique to the one that executes reading or writing of the digital data,
The reading device according to claim 10 , wherein:

A plurality of non-contact cards are stored and held in parallel, power is supplied to the plurality of non-contact cards by electromagnetic coupling, digital data is transmitted, and light is transmitted to one of the plurality of non-contact cards. Sending control information instructing reading or writing of the digital data to the plurality of contactless cards by transmitting and receiving signals,
A contactless card reading method, characterized in that:

Sending and receiving the control information by transmitting and receiving optical signals between the plurality of contactless cards,
13. The method for reading a contactless card according to claim 12 , wherein: