【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣカードリーダライタ装置とＩＣカードとの間の通信を電磁結合を利用して行う非接触ＩＣカードシステムに関し、特に、１台のＩＣカードリーダライタ装置で入退室管理などを可能にした非接触ＩＣカードリーダライタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣカードとリードライト装置との間のデータ通信を電気的接点経由を経由せず、無線を用いて行う非接触ＩＣカードシステムがある（例えば特許文献１）。非接触ＩＣカードシステムは、電気的接点が介在しないため、電気的接点の汚れなどによる誤動作やデータエラーが発生しにくいという特長がある。
【０００３】
図３に従来の非接触ＩＣカードシステムにおけるＩＣカードリーダライタ装置（非接触ＩＣカードリーダライタ装置）の構成を示す図である。この非接触ＩＣカードリーダライタ装置は、メモリおよびＣＰＵ等を含み、データの送受信制御、データの格納およびデータの処理を行う制御回路３０２と、制御回路３０２から出力されるデータでキャリア（搬送波）をＡＭ変調し、規定の送信電力まで増幅する送信回路３０３と、通常、ループアンテナで構成され、送信回路３０３から出力されるキャリアを放射して非接触ＩＣカード（図示せず）へ電源電力を供給すると共に、非接触ＩＣカードへコマンドのデータの送信を行い、負荷変調方式によりレスポンスのデータでＡＭ変調されたキャリアを非接触ＩＣカードから受信するアンテナ３０４と、アンテナ３０４で受信されたキャリアからデータを検波し、検波されたデータを増幅し、波形整形して制御回路３０２へ伝える受信回路３０５とを具備する。
【０００４】
次に、図３に示した非接触式ＩＣカードリーダライタ装置の動作を説明する。非接触ＩＣカードリーダライタ装置は、送信回路３０３で生成され、増幅されたキャリアを常時、アンテナ３０４から出力している。非接触ＩＣカードは、非接触ＩＣカードリーダライタ装置に近接すると、キャリアを受信し、その受信波を整流することで、動作電源を得る。また、非接触ＩＣカードリーダライタ装置は、制御回路３０２からコマンドを送出し、送信回路３０３でキャリアにＡＭ変調をかけ、一定周期でコマンドを送出している。非接触ＩＣカードでは、そのキャリアから動作電源を得ると共に、非接触ＩＣカードリーダライタ装置から一定周期で送出されるコマンドを受信し、コマンドに対するレスポンスを生成し、アンテナの負荷を変える負荷変調方式で非接触ＩＣカードリーダライタ装置に応答する。非接触ＩＣカードリーダライタ装置では、負荷変調方式で返送されたＡＭ変調波をアンテナ３０４が受信し、受信回路３０５を通して制御回路３０２でレスポンスを認識し、データの授受が完了する。このように、従来の非接触ＩＣカードリーダライタ装置は、非接触ＩＣカードと一対一のデータの送受信が可能である。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２８２２１０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の非接触ＩＣカードリーダライタ装置は、１台では方向性の検出が不可能なため、入退室の管理を行うシステムを構成する場合、入室用のリーダライタ装置と、退室用のリーダライタ装置とを設ける必要がある。このため、非接触ＩＣカードシステムが高額となってしまい、また、互いの干渉を避けるために２台の非接触ＩＣカードリーダライタ装置の距離を離す必要があるため、使い勝手が悪くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであり、１台で入退室の管理が行える非接触ＩＣカードリーダライタ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の非接触ＩＣカードリーダライタ装置は、複数の送信アンテナと、受信アンテナと、データの送信タイミングと関連するタイミングで前記複数の送信アンテナを切り替える切替回路とを具備することを特徴とする。この構成により、複数の送信アンテナを切り替えながら、コマンドを送信することで、レスポンスがどの送信アンテナから送信されたコマンドに対する応答かを判断し、そのレスポンスを送信した非接触ＩＣカードが複数の送信アンテナのどれの近くに存在するのかを特定することが可能となる。
【０００９】
また、本発明の非接触ＩＣカードリーダライタ装置は、前記複数の送信アンテナが、入室用の送信アンテナと退室用の送信アンテナとを具備することを特徴とする。この構成により、非接触ＩＣカードが入室用の送信アンテナまたは退室用の送信アンテナのどちらに近づいたのかを特定出来るので、１台の非接触ＩＣカードリーダライタ装置で入退室の管理を行うことが出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。
本発明の実施の形態の非接触ＩＣカードリーダライタ装置は、図１に示すように、メモリおよびＣＰＵ等を有し、データの送受信制御、データの格納、データの処理などを行う制御回路１０２と、制御回路１０２から出力されるデータでキャリアをＡＭ変調し、規定の送信電力まで増幅する送信回路１０３と、通常、ループアンテナで構成され、送信回路１０３から出力されるキャリアを放射して非接触ＩＣカード（図示せず）へ電源電力を供給すると共に、データでＡＭ変調されたキャリアを非接触ＩＣカードへ送信する送信アンテナ１０４，１０５と、送信アンテナ１０４，１０５から送信されたコマンドのデータに対して、負荷変調方式によりレスポンスのデータでＡＭ変調されたキャリアを非接触ＩＣカードから受信する受信アンテナ１０６と、受信アンテナ１０６で受信されたキャリアを検波し、検波されたデータを増幅し、波形整形して制御回路１０２に伝える受信回路１０７と、送信回路１０３から出力されたキャリアを、制御回路１０２から出力されるアンテナ切替信号により、送信アンテナ１０４，１０５に切り替える切替回路１０８とを具備する。
【００１１】
図２は、本発明の実施の形態の非接触ＩＣカードリーダライタ装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。次に、本発明の実施の形態の非接触ＩＣカードリーダライタ装置の動作を説明する。
【００１２】
非接触ＩＣカードリーダライタ装置は、制御回路１０２から一定時間ｔ１の間隔でコマンドを送出し、送信回路１０３でキャリアにＡＭ変調をかけ、規定の送信電力まで増幅して、切替回路１０８へ出力する。切替回路１０８は、制御回路１０２からのアンテナ切替信号により、一定時間ｔ１毎にで送信アンテナ１０４と送信アンテナ１０５とを切り替える。例えば、図２（ａ）のアンテナ切替信号がハイレベルの時には送信回路１０３の出力が切替回路１０８によりアンテナ１０５に送られ、第２の送信データとして送信され、図２（ａ）のアンテナ切替信号がローレベルの時には送信回路１０３の出力が切替回路１０８によりアンテナ１０４に送られ、第１の送信データとして送信される。
【００１３】
非接触ＩＣカードを送信アンテナ１０４に近づけると、非接触ＩＣカードは、送信アンテナ１０４からのＡＭ変調波で動作電源を得て、コマンドを認識し、そのコマンドに対する応答を非接触ＩＣカードの負荷を変える負荷変調方式で送信する。非接触ＩＣカードリーダライタ装置は、受信アンテナ１０４が応答を受信し、受信回路１０７で復調し、制御回路１０２でレスポンスを認識し、データの授受が完了する。このとき、制御回路１０２では、アンテナ切替信号のタイミングにより、送信アンテナ１０４から送信されたコマンドに対するレスポンスがあったと判断できる。同様に、非接触ＩＣカードを送信アンテナ１０５に近づけると、非接触ＩＣカードは、送信アンテナ１０５からのＡＭ変調波で動作電源を得て、コマンドを認識し、そのコマンドに対する応答を非接触ＩＣカードの負荷を変える負荷変調方式で送信し、そのレスポンスを受信アンテナ１０６が受信し、受信回路１０７で復調し、制御回路１０２で認識することで、送信アンテナ１０５から送信されたコマンドに対するレスポンスがあったと判断できる。したがって、送信アンテナ１０４を入室用のアンテナ、送信アンテナ１０５を退室用アンテナとすれば、それぞれの送信アンテナに非接触ＩＣカードを近づけることで、入退室の管理が出来るようになる。
【００１４】
このように、本発明の実施の形態の非接触ＩＣカードリーダライタ装置によれは、２つの送信アンテナから一定時間毎にデータを切替送信し、そのデータに対する応答を非接触ＩＣカードから受信することで、どの送信アンテナに非接触ＩＣカードが近づいたかを検出することが可能となる。このため、２つの送信アンテナの内、１つを入室用、他の１つを退室用にすることにより、非接触ＩＣカードを２つの送信アンテナに近づけるだけで、自動的に入退室の管理が出来、システムのコストダウン、および使い勝手の大幅な向上が可能になる。
【００１５】
なお、以上の実施の形態では、２つの送信アンテナを有する構成例について説明したが、３つ以上の送信アンテナを有するように構成しても良い。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の非接触ＩＣカードリーダライタ装置によれば、複数の送信アンテナを切り替えながら、コマンドを送信することで、レスポンスがどの送信アンテナから送信されたコマンドに対しての応答かを判断し、そのレスポンスを送信した非接触ＩＣカードの位置を特定することが可能になる。したがって、２つの送信アンテナの内、１つを入室用、他の１つを退室用にすることにより、１台の非接触ＩＣカードリーダライタ装置で、入退室管理が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の非接触ＩＣカードリーダライタ装置を示す構成図
【図２】本発明の実施の形態の非接触ＩＣカードリーダライタ装置の動作を説明するためのタイミングチャート
【図３】従来の非接触ＩＣカードリーダライタ装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１０２ 制御回路
１０３ 送信回路
１０４、１０５送信アンテナ
１０６ 受信アンテナ
１０７ 受信回路
１０８ 切替回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-contact IC card system that performs communication between an IC card reader / writer device and an IC card using electromagnetic coupling, and particularly enables entry / exit management and the like with a single IC card reader / writer device. And a non-contact IC card reader / writer device.
[0002]
[Prior art]
There is a non-contact IC card system in which data communication between an IC card and a read / write device is performed wirelessly without passing through electrical contacts (for example, Patent Document 1). The non-contact IC card system has a feature that malfunctions and data errors due to contamination of the electrical contacts are less likely to occur because no electrical contacts are interposed.
[0003]
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an IC card reader / writer (non-contact IC card reader / writer) in a conventional non-contact IC card system. This non-contact IC card reader / writer device includes a memory, a CPU, and the like, controls a data transmission / reception, stores data and processes data, and controls a carrier (carrier) with data output from the control circuit 302. A power supply power is supplied to a non-contact IC card (not shown) by radiating a carrier output from the transmission circuit 303 and a carrier output from the transmission circuit 303 and configured by a transmission circuit 303 for performing AM modulation and amplifying to a specified transmission power. At the same time, an antenna 304 that transmits command data to the contactless IC card, receives a carrier AM-modulated with response data by the load modulation method from the contactless IC card, and outputs data from the carrier received by the antenna 304. Receiving circuit for detecting the signal, amplifying the detected data, shaping the waveform, and transmitting it to the control circuit 302 ; And a 05.
[0004]
Next, the operation of the non-contact type IC card reader / writer shown in FIG. 3 will be described. The non-contact IC card reader / writer always outputs the carrier generated and amplified by the transmission circuit 303 from the antenna 304. When the non-contact IC card approaches the non-contact IC card reader / writer device, it receives a carrier and rectifies the received wave to obtain an operating power supply. Further, the non-contact IC card reader / writer transmits a command from the control circuit 302, applies AM modulation to the carrier in the transmission circuit 303, and transmits the command at a constant period. The non-contact IC card obtains the operating power from its carrier, receives a command transmitted from the non-contact IC card reader / writer device at a fixed period, generates a response to the command, and modulates the load of the antenna by a load modulation method. Responds to the non-contact IC card reader / writer device. In the non-contact IC card reader / writer, the antenna 304 receives the AM modulated wave returned by the load modulation method, the control circuit 302 recognizes the response through the receiving circuit 305, and the data transfer is completed. As described above, the conventional non-contact IC card reader / writer device can transmit and receive one-to-one data to and from the non-contact IC card.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-7-282210
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional non-contact IC card reader / writer cannot detect directionality by itself, when configuring a system for managing entry / exit, a reader / writer for entry and an exit for entry / exit are provided. It is necessary to provide a reader / writer device. For this reason, the non-contact IC card system is expensive, and the two non-contact IC card reader / writers need to be separated from each other to avoid mutual interference. there were.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and has as its object to provide a non-contact IC card reader / writer device capable of managing entry and exit with a single device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A contactless IC card reader / writer device according to the present invention includes a plurality of transmitting antennas, a receiving antenna, and a switching circuit for switching the plurality of transmitting antennas at a timing related to a data transmission timing. With this configuration, by transmitting a command while switching a plurality of transmission antennas, it is determined which transmission antenna is a response to a command transmitted from which transmission antenna. It is possible to specify which of them is near.
[0009]
Further, the contactless IC card reader / writer device of the present invention is characterized in that the plurality of transmitting antennas include a transmitting antenna for entering and a transmitting antenna for exiting. According to this configuration, it is possible to specify whether the non-contact IC card is closer to the entrance transmitting antenna or the exit transmitting antenna, so that entry / exit management can be performed by one non-contact IC card reader / writer device. I can do it.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a contactless IC card reader / writer according to an embodiment of the present invention has a control circuit 102 having a memory, a CPU, and the like, and performing data transmission / reception control, data storage, data processing, and the like. A transmission circuit 103 that AM-modulates a carrier with data output from the control circuit 102 and amplifies the carrier up to a specified transmission power, and usually includes a loop antenna, radiates the carrier output from the transmission circuit 103, and performs non-contact Power supply power is supplied to an IC card (not shown), and transmission antennas 104 and 105 for transmitting a carrier AM-modulated with data to a contactless IC card, and command data transmitted from the transmission antennas 104 and 105 On the other hand, a reception antenna that receives a carrier that has been AM-modulated with response data by a load modulation method from a non-contact IC card. 106, a receiving circuit 107 for detecting a carrier received by the receiving antenna 106, amplifying the detected data, shaping the waveform, and transmitting the resulting data to the control circuit 102, and a carrier output from the transmitting circuit 103. And a switching circuit 108 for switching to the transmitting antennas 104 and 105 in response to an antenna switching signal output from the antenna.
[0011]
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the non-contact IC card reader / writer according to the embodiment of the present invention. Next, the operation of the non-contact IC card reader / writer according to the embodiment of the present invention will be described.
[0012]
The non-contact IC card reader / writer device transmits a command from the control circuit 102 at an interval of a predetermined time t1, applies AM modulation to the carrier in the transmission circuit 103, amplifies the carrier up to a specified transmission power, and outputs it to the switching circuit 108. . The switching circuit 108 switches between the transmitting antenna 104 and the transmitting antenna 105 at regular time intervals t1 according to an antenna switching signal from the control circuit 102. For example, when the antenna switching signal of FIG. 2A is at a high level, the output of the transmission circuit 103 is sent to the antenna 105 by the switching circuit 108 and transmitted as second transmission data, and the antenna switching signal of FIG. Is low level, the output of the transmission circuit 103 is sent to the antenna 104 by the switching circuit 108 and transmitted as first transmission data.
[0013]
When the non-contact IC card is brought close to the transmission antenna 104, the non-contact IC card obtains an operation power supply with an AM modulated wave from the transmission antenna 104, recognizes a command, and responds to the command by changing the load of the non-contact IC card. The transmission is performed using the changed load modulation method. In the non-contact IC card reader / writer, the receiving antenna 104 receives the response, the signal is demodulated by the receiving circuit 107, the control circuit 102 recognizes the response, and the data transfer is completed. At this time, the control circuit 102 can determine that there is a response to the command transmitted from the transmission antenna 104 based on the timing of the antenna switching signal. Similarly, when the non-contact IC card is brought closer to the transmission antenna 105, the non-contact IC card obtains the operating power by the AM modulated wave from the transmission antenna 105, recognizes the command, and responds to the command with the non-contact IC card. The reception antenna 106 receives the response, demodulates it in the reception circuit 107, and recognizes it in the control circuit 102, so that there is a response to the command transmitted from the transmission antenna 105. I can judge. Therefore, if the transmitting antenna 104 is an entrance antenna and the transmitting antenna 105 is an exit antenna, entry / exit management can be performed by bringing a non-contact IC card close to each transmission antenna.
[0014]
As described above, according to the non-contact IC card reader / writer device of the embodiment of the present invention, the data is switched and transmitted from the two transmitting antennas at regular intervals, and the response to the data is received from the non-contact IC card. Thus, it is possible to detect which transmission antenna the non-contact IC card approaches. Therefore, by setting one of the two transmitting antennas for entering the room and the other one for leaving the room, the entrance / exit management is automatically performed only by bringing the non-contact IC card close to the two transmitting antennas. As a result, the cost of the system can be reduced and the usability can be greatly improved.
[0015]
In the above embodiment, a configuration example having two transmission antennas has been described. However, a configuration having three or more transmission antennas may be employed.
[0016]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the non-contact IC card reader / writer of the present invention, by transmitting a command while switching a plurality of transmission antennas, a response is made to a command transmitted from any transmission antenna. It is possible to determine the position of the non-contact IC card that has transmitted the response by determining the response. Therefore, by setting one of the two transmitting antennas for entering a room and the other one for leaving a room, entry / exit management can be performed by one non-contact IC card reader / writer device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a non-contact IC card reader / writer according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a timing chart for explaining operation of the non-contact IC card reader / writer according to an embodiment of the present invention; FIG. 3 is a configuration diagram showing a conventional non-contact IC card reader / writer device.
[Explanation of symbols]
102 control circuit 103 transmission circuit 104, 105 transmission antenna 106 reception antenna 107 reception circuit 108 switching circuit