特開 2024-100210 非接触リーダライタ、非接触リーダライタの制御方法及び非接触リーダライタの制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024100210

(43)【公開日】2024-07-26

(54)【発明の名称】非接触リーダライタ、非接触リーダライタの制御方法及び非接触リーダライタの制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   G06K 7/10 20060101AFI20240719BHJP

【ＦＩ】

G06K7/10 144

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023004029

(22)【出願日】2023-01-13

(71)【出願人】

【識別番号】508195497

【氏名又は名称】株式会社トランザクション・メディア・ネットワークス

(74)【代理人】

【識別番号】100097102

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 敬夫

(74)【代理人】

【識別番号】100098796

【弁理士】

【氏名又は名称】新井 全

(74)【代理人】

【識別番号】100121647

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 和孝

(74)【代理人】

【識別番号】100187377

【弁理士】

【氏名又は名称】芳野 理之

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 守

(57)【要約】

【課題】通信限界付近でのコマンドの通信エラーを防止できる非接触リーダライタ等を提供すること。
【解決手段】データ処理部１１を有し、カード１００と非接触で通信可能であって、データ処理部で生成され、変調され、搬送波に重畳されるコマンドＣＭをカードに対して送信データとして出力するアンテナ部４０と、送信データに応じてカードから得られるコマンドに応じた受信データの搬送波の受信レベルを測定する搬送波受信レベル測定回路２０と、を備え、搬送波受信レベル測定回路は、搬送波の受信レベルＶの値が、予め定められているカードの通信限界情報ＴＳを超えたときに、データ処理部からのコマンドの送信を停止する非接触リーダライタ１０。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

データ処理部を有し、カードと非接触で通信可能な非接触リーダライタであって、
前記データ処理部で生成され、変調され、搬送波に重畳されるコマンドを前記カードに対して送信データとして出力するアンテナ部と、
前記送信データに応じて前記カードから得られる前記コマンドに応じた受信データの前記搬送波の受信レベルを測定する搬送波受信レベル測定回路と、を備え、
前記搬送波受信レベル測定回路は、前記搬送波の前記受信レベルの値が、予め定められている前記カードの通信限界情報を超えたときに、前記データ処理部からの前記コマンドの送信を停止する構成となっていることを特徴とする非接触リーダライタ。

【請求項2】

前記搬送波の負荷変調強度レベルを測定する負荷変調強度レベル測定回路を備えることを特徴とする請求項１に記載の非接触リーダライタ。

【請求項3】

前記搬送波の前記受信レベルの値が、予め定められている前記カードの前記通信限界情報を超えるときに前記データ処理部からの送信が停止される前記コマンドが、データ書き込みを含む特定の前記コマンドであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の非接触リーダライタ。

【請求項4】

前記カードの前記通信限界情報は、前記カードの種類毎に設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の非接触リーダライタ。

【請求項5】

予め定められている前記カードの通信限界情報と、実際に前記非接触リーダライタが配置される実環境下において測定して得られる前記実環境下の前記カードの前記通信限界情報と、を取得する構成となっていることを特徴とする請求項３に記載の非接触リーダライタ。

【請求項6】

予め定められている前記カードの通信限界情報以外の特定の位置で前記カードに対する通信が不可の領域がある場合、前記特定の位置での前記データ処理部からの前記コマンドの送信を停止する構成となっていることを特徴とする請求項３に記載の非接触リーダライタ。

【請求項7】

前記カードを近づけていないときの前記搬送波の受信レベルを記憶することを特徴とする請求項１または２に記載の非接触リーダライタ。

【請求項8】

データ処理部を有し、カードと非接触で通信可能な非接触リーダライタの制御方法であって、
前記データ処理部で生成され、変調され、搬送波に重畳されるコマンドを前記カードに対して送信データとしてアンテナ部が出力し、
前記送信データに応じて前記カードから得られる前記コマンドに応じた受信データの前記搬送波の受信レベルを搬送波受信レベル測定回路が測定し、
前記搬送波受信レベル測定回路は、前記搬送波の前記受信レベルの値が、予め定められている前記カードの通信限界情報を超えたときに、前記データ処理部からの前記コマンドの送信を停止する構成となっていることを特徴とする非接触リーダライタの制御方法。

【請求項9】

データ処理部を有し、カードと非接触で通信可能な非接触リーダライタに、
前記データ処理部で生成され、変調され、搬送波に重畳されるコマンドを前記カードに対して送信データとしてアンテナ部が出力する機能
、
前記送信データに応じて前記カードから得られる前記コマンドに応じた受信データの前記搬送波の受信レベルを搬送波受信レベル測定回路が測定する機能
、
前記搬送波受信レベル測定回路は、前記搬送波の前記受信レベルの値が、予め定められている前記カードの通信限界情報を超えたときに、前記データ処理部からの前記コマンドの送信を停止する機能、を実現させるための非接触リーダライタの制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば非接触でカードに対してデータを書き込み、カードからのデータを読み出す非接触リーダライタ、非接触リーダライタの制御方法及び非接触リーダライタの制御プログラムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より非接触リーダライタは、データを書き込もうとするカードに対してデータを送信するアンテナ部分を有している。
この種の非接触リーダライタは、アンテナ部分とカードとの間の距離を認識できない状態で、カードに対してコマンドを送信する構成となっている。
その結果、非接触リーダライタ側がカードからのレスポンスの受信に成功すれば、次のステップに進む、という方式で、データ送信処理を進める。

【0003】

このため、従来からカードへのデータの書き込みやカードからのデータの読み出しを行う無線のリーダライタの提案がなされている（例えば、特許文献１等）
このような無線のリーダライタでは、カードに対してデータの書き込みを行う前に、コマンドでカードが存在していることを確認する構成となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８－３０５０９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、従来の非接触リーダライタや特許文献１に記載の無線のリーダライタでは、カードが、アンテナ部分の通信限界の付近から離れている位置で、アンテナ部分との間で通信を行うと、コマンドを書き込む際に通信エラーを起こすことがある。
このように、アンテナ部分からのカードへのコマンドの通信エラーを起こすと、カードへのデータの書き込み処理に失敗して、リーダライタ側は、カード内のデータが更新されたかどうかが分らなくなる。
このため、カード内のデータと、リーダライタ内のデータやサーバ内のデータと、の間で不整合が起こってしまうという問題があった。

【0006】

そこで、本発明は、通信限界付近等でのコマンドの通信エラーを防止することができる非接触リーダライタ、非接触リーダライタの制御方法及び非接触リーダライタの制御プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記目的は、本発明によれば、データ処理部を有し、カードと非接触で通信可能な非接触リーダライタであって、前記データ処理部で生成され、変調され
、搬送波に重畳されるコマンドを前記カードに対して送信データとして出力するアンテナ部と、前記送信データに応じて前記カードから得られる前記コマンドに応じた受信データの前記搬送波の受信レベルを測定する搬送波受信レベル測定回路と、を備え、前記搬送波受信レベル測定回路は、前記搬送波の前記受信レベルの値が、予め定められている前記カードの通信限界情報を超えたときに、前記データ処理部からの前記コマンドの送信を停止する構成となっていることを特徴とする非接触リーダライタにより達成される。

【0008】

前記構成によれば、非接触リーダライタは、搬送波受信レベル測定回路が設けられていることで、カードからの搬送波の受信レベルの値が、予め定められているカードの通信限界情報を超えるときは、データ処理部からのコマンドの送信を停止する。
すなわち、カードが非接触リーダライタに近づくと、搬送波受信レベル測定回路が測定する搬送波のレベルが変動することから、この変動を利用して、非接触リーダライタからのカードの位置を推定できる。
そして、カードから搬送波の受信レベルの値が、予め定められているカードの通信限界情報を超えるときには、データ処理部からのコマンドの送信を停止することから、カードの通信限界情報付近での通信エラーを防止することができる。
したがって、非接触リーダライタがカードへのコマンドの書き込みに失敗することがなくなり、カード内のデータと、データ処理部のデータや上位システムである例えばサーバ内のデータとの間で不整合が生じるのを未然に防止することできる。
また、通信限界情報は、実際に通信が可能な位置よりも近い位置にして、コマンド送信時にカードが少し移動したとしても通信が確実に成功するようにすることもできる。

【0009】

好ましくは、前記非接触リーダライタは、前記搬送波の負荷変調強度レベルを測定する負荷変調強度レベル測定回路を備えることを特徴とする。

【0010】

前記構成によれば、非接触リーダライタは、カードからの搬送波の受信レベルの測定だけでなく、カードからの搬送波の負荷変調強度レベルの測定をする。
これにより、非接触リーダライタは、搬送波の受信レベルの値と負荷変調強度レベルとの合計２つの測定結果から非接触リーダライタに対するカードの位置をより正確に推定でき、カードへのコマンドの書き込みに失敗することがなくなり、カード内のデータと、データ処理部のデータや上位システムである例えばサーバ内のデータと、の間で不整合が生じるのを、さらに確実に防止できる。

【0011】

好ましくは、前記非接触リーダライタは、前記搬送波の前記受信レベルの値が、予め定められている前記カードの通信限界情報を超えるときに前記データ処理部からの送信が停止される前記コマンドが、データ書き込みを含む特定の前記コマンドであることを特徴とする。

【0012】

前記構成によれば、非接触リーダライタは、カードからの搬送波の受信レベルの値が、予め定められているカードの通信限界情報を超えるときには、通信限界付近でのデータ書き込みを含む特定のコマンドを送信するのを停止することで、データの通信エラーを防止することができる。

【0013】

好ましくは、前記非接触リーダライタは、前記カードの前記通信限界情報は、前記カードの種類毎に設定されることを特徴とする。

【0014】

前記構成によれば、非接触リーダライタのカードの通信限界情報は、カードの種類毎に設定されるので、カードの種類が異なっても、各種のカードについて、カードへのコマンドの書き込みに失敗することがなくなり、各種のカード内のデータと、データ処理部のデータや上位システムである例えばサーバ内のデータと、の間で不整合が生じるのを防止することができる。

【0015】

好ましくは、前記非接触リーダライタは、予め定められている前記カードの通信限界情報と、実際に前記非接触リーダライタが配置される実環境下において測定して得られる前記実環境下の前記カードの通信限界情報と、を取得する構成となっていることを特徴とする。

【0016】

前記構成によれば、非接触リーダライタは、予め定められているカードの通信限界情報だけでなく、非接触リーダライタが配置される実環境下でのカードの通信限界情報をも取得することで、実環境下において、より精度良く、通信限界情報付近での通信エラーを防止できる。
これにより、カードへのコマンドの書き込みに失敗することがなくなり、カード内のデータと、データ処理部のデータや上位システムである例えばサーバ内のデータと、の間で不整合が生じるのを防止することができる。

【0017】

好ましくは、前記非接触リーダライタは、予め定められている前記カードの通信限界情報以外の特定の位置で前記カードに対する通信が不可の領域がある場合には、前記特定の位置での前記データ処理部からの前記コマンドの送信を停止することを特徴とする。

【0018】

前記構成によれば、非接触リーダライタは、特定の位置でカードに対する通信が不可の領域がある場合には、特定の位置でのデータ処理部からのコマンドの送信を停止する。
これにより、予め定められているカードの通信限界情報以外にもカードに対する通信が不可の領域がある場合には、特定の位置でのデータ処理部からのコマンドの送信を停止することで、通信性能を改善でき、カード内のデータと、データ処理部のデータや上位システムである例えばサーバ内のデータと、の間で不整合が生じるのを防止することができる。

【0019】

好ましくは、前記非接触リーダライタは、前記カードを近づけていないときの前記搬送波の受信レベルを記憶することを特徴とする。

【0020】

前記構成によれば、非接触リーダライタは、カードを近づけていないときの搬送波の受信レベルを記憶することで、搬送波の受信レベルに異常があるかどうかを識別して、実環境下において、非接触リーダライタの付近に、搬送波に影響を与える金属体等の物体が存在しているか否かを確認することができる。

【0021】

前記目的は、本発明によれば、データ処理部を有し、カードと非接触で通信可能な非接触リーダライタの制御方法であって、前記データ処理部で生成され、変調され、搬送波に重畳されるコマンドを前記カードに対して送信データとしてアンテナ部が出力し、前記送信データに応じて前記カードから得られる前記コマンドに応じた受信データの前記搬送波の受信レベルを搬送波受信レベル測定回路が測定し、前記搬送波受信レベル測定回路は、前記搬送波の前記受信レベルの値が、予め定められている前記カードの通信限界情報を超えたときに、前記データ処理部からの前記コマンドの送信を停止する構成となっていることを特徴とする非接触リーダライタの制御方法により達成される。

【0022】

前記目的は、本発明によれば、データ処理部を有し、カードと非接触で通信可能な非接触リーダライタに、前記データ処理部で生成され、変調され、搬送波に重畳されるコマンドを前記カードに対して送信データとしてアンテナ部が出力する機能、前記送信データに応じて前記カードから得られる前記コマンドに応じた受信データの前記搬送波の受信レベルを搬送波受信レベル測定回路が測定する機能、前記搬送波受信レベル測定回路は、前記搬送波の前記受信レベルの値が、予め定められている前記カードの通信限界情報を超えたときに、前記データ処理部からの前記コマンドの送信を停止する機能、を実現させるための非接触リーダライタの制御プログラムにより達成される。

【発明の効果】

【0023】

本発明は、通信限界付近でのコマンドの通信エラーを防止できる非接触リーダライタ、非接触リーダライタの制御方法及び非接触リーダライタの制御プログラムを提供することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の実施形態に係る非接触リーダライタの構成例を示すブロック図である。

【図2】搬送波受信レベルの値に対する、非接触リーダライタとカードとの間の距離の関係例を示す図である。

【図3】カードの種類による搬送波受信レベルの値の違いの例を示す図である。

【図4】非接触リーダライタのコマンドの送信時の搬送波の波形例と、カードからのレスポンスの送信時の搬送波の波形例と、を示す図である。

【図5】負荷変調強度の値に対する、非接触リーダライタとカードとの距離の関係例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して詳しく説明する。
なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0026】

（非接触リーダライタ１０の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る非接触リーダライタの構成例を示している。
図１に示す非接触リーダライタ１０は、概略的には、カード１００と非接触で通信可能な構成となっている。
具体的には、非接触リーダライタ１０から発信され、カード１００で反射した搬送波を受信し、その平均的な受信レベルを測定する機能を実装しており、この搬送波の平均的な受信レベルを受信した結果に基づいて、非接触リーダライタ１０に対するカード１００の位置を推定する構成となっている。

【0027】

これにより、非接触リーダライタ１０は、非接触リーダライタ１０からのカード１００の位置を推定して、カード１００に対する通信限界情報である例えば、通信限界付近での通信エラーを低減もしくは無くすことができる。
これにより、非接触リーダライタ１０がカード１００へのコマンドの書き込みに失敗することがなくなり、カード１００内のデータと、例えばデータ処理部１１やサーバ等の上位システム１内のデータと、の間で不整合が生じるのを防止することできる。

【0028】

図１に示す非接触リーダライタ１０は、データ処理部１１と、変調回路１２と、復調回路１３と、搬送波生成部１４と、搬送波受信レベル測定回路２０と、負荷変調強度レベル測定回路３０と、アンテナ部４０と、を備えている。

【0029】

この非接触リーダライタ１０では、データ処理部１１で生成されたコマンドＣＭは、変調回路１２に送られて変調回路１２において変調する。この変調したコマンドＣＭは、搬送波生成部１４で生成された搬送波ＣＲに対して重畳する。
そして、コマンドＣＭを重畳した搬送波ＣＲは、アンテナ部４０からカード１００に対して、予め定めた周波数の電波で送信するようになっている。

【0030】

次に、非接触リーダライタ１０の各構成要素について、順に説明する。
（データ処理部１１）
まず、データ処理部１１について、図１を参照して説明する。
図１に示すデータ処理部１１では、変調回路１２と、復調回路１３と、搬送波生成部１４と、搬送波受信レベル測定回路２０と、負荷変調強度レベル測定回路３０と、に電気的に接続されており、データ処理部１１は、各回路の各動作を制御する。

【0031】

データ処理部１１は、好ましくは、記憶部１５を備えている。
この記憶部１５は、対象となる各種のカード１００（１００Ａ～１００Ｇで示す）について、各カード１００の種類に応じた通信限界（通信限界距離）における各カード１００からの搬送波の受信レベルＶ（図１では、ＶＡ～ＶＧで示す）を、予め準備情報として記憶することができる。
また、データ処理部１１は、好ましくは、ホストコンピュータやサーバ等の上位システム１に接続可能であり、データ処理部１１は、上位システム１との間で、各種のデータのやり取りが可能である。

【0032】

（変調回路１２）
図１に示す変調回路１２は、データ処理部１１で生成されて送られてくるコマンドＣＭを変調する。
その後、変調したコマンドＣＭは、搬送波生成部１４で生成されて送られてくる搬送波ＣＲに対して重畳される。
生成されたコマンドＣＭを含む搬送波ＣＲは、アンテナ部４０から送信データＳＤとして、カード１００に対して出力される。

【0033】

（復調回路１３）
復調回路１３は、アンテナ部４０で受信した、カード１００から得られるコマンドＣＭに応じた受信データＲＤ（レスポンス）を復調して、データ処理部１１に送る。

【0034】

（搬送波生成部１４）
上述したように、搬送波生成部１４は、搬送波ＣＲを生成して、この搬送波ＣＲを、変調回路１２で変調したコマンドＣＭを重畳する。

【0035】

（搬送波受信レベル測定回路２０）
次に、図１に示す搬送波受信レベル測定回路２０を説明する。
従来用いられているリーダライタでは、データ処理部で生成されたコマンドを変調して、このコマンドが搬送波に重畳した状態でアンテナ部から出力される。

【0036】

このコマンドに対するカードからのレスポンスは、復調回路で受信データとして生成されて、データ処理部でそのレスポンスに応じた処理がされる。
この従来用いられているリーダライタの場合には、カードは、リーダライタのアンテナ部に近づくことで起動して動作可能になるが、リーダライタ側は、どのタイミングでどのような距離でカードが近づいてくるかどうかが全く分からない。
このため、通常のリーダライタは、カードの距離に関係なく、コマンドを連続的にカードに対して送り続け、カードが近づいてカードからレスポンスが返ってきて初めてカードの存在を知る構成となっている。

【0037】

また、従来用いられているリーダライタは、カードの補捉、相互認証、データの読み出し、データの書き込みで１つの処理を完了するが、カード自体は、所有者が手で持ってリーダライタに対してかざしているために、カードが予期せぬタイミングでリーダライタから離れて通信ができなくなることがある。

【0038】

特に、データ書き込みを行ったタイミングで、カードがリーダライタから離れてしまうと、リーダライタは、カード内のデータが正しく更新されたかどうかが分からなくなり、カード内のデータと、サーバ内のデータとが不整合になってしまうという問題が発生する。

【0039】

そこで、図１に示す本発明の実施の形態の非接触リーダライタ１０では、このようなカード１００内のデータと、データ処理部１１内のデータや上位システム１内のデータと、の間に不整合が発生しないようにするために、搬送波受信レベル測定回路２０が、カード１００からの受信データＲＤの搬送波ＣＲの受信データＲＤの搬送波受信レベルＶを測定する。

【0040】

図１に示す搬送波受信レベル測定回路２０の受信レベル測定機能は、搬送波ＣＲを、例えばダイオード検波する等の方式で得ている。
具体的には、搬送波受信レベル測定回路２０は、アンテナ部４０で受信したカード１００から得られる受信データＲＤにおける搬送波ＣＲ（非接触リーダライタ１０で発信した後、カード１００で反射した搬送波）の搬送波受信レベルＶを測定する。

【0041】

この受信データＲＤは、アンテナ部４０から送られたコマンドＣＭに応じたカード１００からのレスポンスである。
そして、搬送波受信レベル測定回路２０は、搬送波ＣＲの搬送波受信レベルＶ（記憶部１５では、各カード１００の種類に応じた搬送波受信レベルＶＡ～ＶＧで示す）を、カード１００の種類毎にデータ処理部１１に送る。

【0042】

搬送波受信レベル測定回路２０は、受信データＲＤにおける搬送波ＣＲの搬送波受信レベルＶを測定する際には、カード１００からの受信データＲＤの搬送波ＣＲに存在するカード１００からの非常に微弱な負荷変調信号Ｈを大きく取り出せるように、外部からの外乱等によって出力レベルが大きく変化するように作られている。

【0043】

図２は、搬送波受信レベルＶの値に対する、非接触リーダライタ１０とカード１００との間の距離Ｔの関係例を示している。
図２において、縦軸は、搬送波受信レベルＶを示し、横軸は、非接触リーダライタ１０とカード１００との間の距離Ｔを示している。

【0044】

図２に示すように、本発明者が研究した結果、搬送波受信レベルＶの値は、カード１００が密着した位置からカード１００との距離Ｔが大きくなるに従って低下していくが、途中から上昇していき、搬送波受信レベルＶが、通信可能距離ＤＤまでの間で、大きく変動することが判明した。

【0045】

このように、図１のカード１００が非接触リーダライタ１０に近づくと、搬送波ＣＲの図２に示す搬送波受信レベルＶが、大きく変動するが、この大きく変動する搬送波ＣＲの搬送波受信レベルＶの変動の特徴を利用して、非接触リーダライタ１０のデータ処理部１１は、カード１００の位置の推定を行う。

【0046】

図２に示すように、図１に示すカード１００が、非接触リーダライタ１０に近づくにつれて、搬送波受信レベルＶは、低くなっていく距離の区間がある。
そこで、データ処理部１１は、予めカード１００の通信限界距離（通信限界情報）ＴＳでの搬送波受信レベルＶｌｉｍｉｔを測定しておく。

【0047】

そして、実際に受信する搬送波受信レベルＶ（例えばＶｍａｘ）の値が、このカード１００の通信限界距離ＴＳでの搬送波受信レベルＶｌｉｍｉｔ以上（「通信限界情報を超える」一例）であれば、カード１００とアンテナ部４０との間の距離は、通信可能距離ＤＤから逸脱しているので、アンテナ部４０は、受信データＲＤの受信に失敗するおそれがある。

【0048】

このように実際に受信する搬送波受信レベルＶ（例えばＶｍａｘ）の値が、このカード１００の通信限界距離ＴＳでの搬送波受信レベルＶｌｉｍｉｔ以上であれば、図１に示す非接触リーダライタ１０は、データ処理部１１からのコマンドＣＭの送出を直ちに停止する。
また、カード１００は、常に移動してしまう可能性があるため、コマンドＣＭの送出の停止は、Ｖｌｉｍｉｔよりも低い電圧で停止させることでより通信の成功率を高めることができる。

【0049】

非接触リーダライタ１０のデータ処理部１１が、カード１００の通信限界距離ＴＳのときには、このようなコマンドＣＭの送出停止の制御を行うことで、従来生じていたカード１００に対してデータを書き込むときにデータ更新ができず、このため、カード１００内のデータと、データ処理部内のデータや上位システム１におけるサーバ内のデータと、の間に不整合が発生するのを未然に防止することができる。

【0050】

（データ処理部１１の記憶部１５）
ところで、図２に示すカード１００からの搬送波受信レベルＶの値は、図１に示すカード１００の種類（１００Ａ～１００Ｇで示す）によって異なる。
つまり、カード１００の種類ごとに、図２に示す搬送波受信レベルＶの値、すなわち通信可能距離ＤＤの値が異なる。

【0051】

図３は、実線、破線、一点鎖線により、カード１００（例えば、カード１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）の種類による搬送波受信レベルＶの違いの例を示している。
図１に示すデータ処理部１１の記憶部１５は、好ましくは、必要に応じて、対象となる各種のカード１００（１００Ａ～１００Ｇで示す）について、各カード１００の種類に応じた図２に示す通信限界距離ＴＳでの搬送波受信レベルＶＡ～ＬＧの値を、予め記憶しておくことができる。

【0052】

これにより、データ処理部１１は、カード１００の種類の搬送波受信レベルＶの値の違いに応じて、適切なタイミングでコマンドＣＭを送出することができる。
このため、非接触リーダライタ１０は、カード１００を捕捉した時に、カード１００からの受信データ（レスポンス）ＲＤに基づいて、カード１００の種類（１００Ａから１００Ｇで示す）の種類を特定できる。

【0053】

非接触リーダライタ１０は、かざされたカード１００の種類毎の図２に示す通信可能距離ＤＤに合わせた搬送波受信レベルＶｌｉｍｉｔを基にして、データの送受信処理を迅速にできる。
しかも、図２に示す搬送波受信レベルＶｌｉｍｉｔについては、非接触リーダライタ１０を運用中にも、データ処理部１１は、通信の成功時と通信の失敗時の搬送波受信レベルＶｌｉｍｉｔをリアルタイムで取り込んで改善し、非接触リーダライタ１０を使用する回数が増えることで、より正確なカード１００に対するデータの読み取りと書き込み処理が行える構成となっている。

【0054】

（負荷変調強度レベル測定回路３０）
次に、図１に示す負荷変調強度レベル測定回路３０を説明する。
図４は、図１に示す送信データＳＤと、受信データＲＤの一例を示している。

【0055】

図４（Ａ）に示すように、非接触リーダライタ１０のコマンドＣＭの送信時の搬送波ＣＲが、図１に示すアンテナ部４０からカード１００側に送信される。
コマンドＣＭの送信時の搬送波ＣＲには、小さい波形高のコマンドＣＭが含まれている。
一方、カード１００からの受信データ（レスポンス）ＲＤの搬送波ＣＲには、小さい波形高の受信データ（レスポンス）のコマンドＭＬが含まれていて、受信データＲＤは、カード１００からアンテナ部４０に受信される。

【0056】

図４（Ｂ）には、一例として、図４（Ａ）の受信データ（レスポンス）ＲＤの搬送波ＣＲの一部を拡大して示しており、搬送波ＣＲの最大レベルを「Ａ」で表示し、レスポンスのコマンドＭＬを除いた搬送波ＣＲのレベルを「Ｂ」で示し、そして搬送波ＣＲに含まれるレスポンスの負荷変調信号Ｈの負荷変調強度を「α」で示すと、負荷変調強度αは、次式で表される。
負荷変調強度α＝（Ａ－Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）×１００（％）

【0057】

図５は、負荷変調強度αの値に対する、非接触リーダライタ１０とカード１００との距離Ｔの関係例を示している。
図５に示すように、本発明者が研究した結果、この負荷変調強度αは、カード１００との間の距離Ｔが小さいと最大になり最も強いが、カード１００との距離Ｔが増加すると、急激に低下して、カード１００の通信限界距離ＴＳに達すると最も小さくなることが判明した。

【0058】

そこで、図１に示す負荷変調強度レベル測定回路３０は、搬送波ＣＲの負荷変調信号Ｈの負荷変調強度αを測定することにより、非接触リーダライタ１０のデータ処理部１１は、図２に示す搬送波ＣＲの搬送波受信レベルＶの測定だけでなく、必要に応じて好ましくは、図５に示す負荷変調強度αのレベルを負荷変調強度レベル測定回路３０により同時に測定して、負荷変調強度αのレベルを得る。

【0059】

このように、非接触リーダライタ１０は、上述した搬送波受信レベルＶだけではなく、状況に応じて、搬送波ＣＲの負荷変調強度αを、同時に測定できることから、合計２つの測定結果からカード１００の位置を、より正確に推定できることになる。

【0060】

従って、本発明の実施の形態の非接触リーダライタ１０は、カード１００への書き込み用のコマンドＣＭの書き込みに失敗することがなくなり、カード１００内のデータ（情報）と、データ処理部１１内のデータ（情報）や例えばサーバのような上位システム１内のデータ（情報）との間で不整合が生じるのを、さらに確実に防止できる。

【0061】

（カード１００）
ここで、図１に示すカード１００について、説明する。
カード１００は、アンテナ部４０との間での無線通信により、非接触リーダライタ１０側から搬送波ＣＲとコマンドＣＭを含む送信データＳＤを受信する。
しかも、カード１００は、非接触リーダライタ１０側へは、搬送波ＣＲとコマンドＣＭに応じた受信データＲＤをアンテナ部４０へ送信する。
カード１００の用途としては、例えば交通系のＩＣカードや社員証等として個人認証や電子マネー等としても用いることができるが、カード１００の用途はこれらの用途に特に限定されない。

【0062】

カード１００は、ＩＣタグ、ＲＦタグ、ＲＦＩＤタグ、電子タグ、無線タグ等とも呼ぶことができるが、特に限定されない。本発明では、カードは、例えば交通系のＩＣカードや社員証等として個人認証や電子マネー等に用いられる媒体を含む概念であり、カードは例えばプラスチック板等で携帯情報端末に組み込まれている回路基板である。

【0063】

カード１００は、例えば、いわゆる「パッシブタグ」であり、アンテナ部４０から送信された電波である搬送波ＣＲとコマンドＣＭを含む送信データＳＤを受信することで動作させるもので、アンテナ部４０からの電波をエネルギーとして動作することができる。
カード１００は、カードアンテナ部１０１と、ＩＣチップ１０２を備えている。しかし、カード１００は、いわゆる「パッシブタグ」の他に、「アクティブタグ」であっても良い。「アクティブタグ」は、電池を内蔵している。

【0064】

（アンテナ部４０の例）
ここで、アンテナ部４０について説明する。非接触リーダライタ１０のアンテナ部４０は、コイル４１とコンデンサ４２から成る。扱える送信データＳＤの周波数帯は、用途に応じて、例えばＨＦ帯（１３．５６ＭＨｚ帯）、ＬＦ帯、ＵＨＦ帯を使用できる。

【0065】

（非接触リーダライタ１０の使用状況下での動作例）
次に、非接触リーダライタ１０の動作例を、図面を参照して説明する。
図３に例示したように、カード１００の種類により、カード１００の通信限界距離ＴＳが異なることがほとんどである。
非接触リーダライタ１０に対する各種のカード１００の位置が、それ自身の特有のカード１００の通信限界距離ＴＳよりも近くにある場合には、図１に示す非接触リーダライタ１０はカード１００との通信を成功できる。
しかし、カード１００の位置がカード１００の通信限界距離ＴＳ以上遠くの位置にあると、非接触リーダライタ１０は通信を失敗する。

【0066】

そこで、非接触リーダライタ１０のデータ処理部１１は、各カード１００の種類毎に、通信できない距離の範囲を特定して、その通信できない距離の範囲では、データ処理部１１は、コマンドＣＭの送出を行わない。
これにより、非接触リーダライタ１０の通信の信頼性の向上を図ることと、非接触リーダライタ１０の節電効果を発揮することができる。

【0067】

非接触リーダライタ１０は、カード１００の種類が異なっても、各種のカード１００について、カード１００へのコマンドＣＭの書き込みに失敗することがなくなり、カード１００内のデータと、データ処理部１１内のデータやサーバ等の上位システム１内のデータと、の間で不整合が生じることを未然に防止することができる。

【0068】

また、図１に示す非接触リーダライタ１０は、近くに金属体があると、その金属体の影響を受けて、カード１００との通信特性が悪くなり、図２と図３に示すカード１００を密着した位置に近づけた時と同様に、カード１００の通信限界距離ＴＳが疑似的に近くなってしまう現象を発生することがある。
金属体としては、例えば腕時計や、持っているカバンの金属部分、近くにあるＰＯＳシステム等であるが、特に限定されない。

【0069】

そこで、非接触リーダライタ１０に対してカード１００を近づけていない場合に、搬送波受信レベルＶの値が図２に示す搬送波受信レベルの最大値Ｖｍａｘの値であれば、非接触リーダライタ１０は正常動作である。
しかし、カード１００を近づけていないのに、搬送波受信レベルＶの値が、搬送波受信レベルの最大値Ｖｍａｘの値よりも低くなっている場合には、データ処理部１１は、非接触リーダライタ１０の周辺に金属体が存在している等の非接触リーダライタ１０の設置環境に悪影響があることを、検知できる。
このようにして、データ処理部１１は、非接触リーダライタ１０の近くに金属体があるかどうかを判断することができる。

【0070】

また、図１に示す非接触リーダライタ１０には搬送波受信レベル測定回路２０が設けられている。
これにより、図２に示す搬送波受信レベルＶの値が、予め定められているカード１００の通信限界距離ＴＳ以上の時には、図１に示すデータ処理部１１からのコマンドＣＭの送信を停止する。
このように、本実施の形態では、カード１００が非接触リーダライタ１０に近づくと、搬送波受信レベル測定回路２０が測定する搬送波レベルＶが図２に示すように変動することから、データ処理部１１はこの変動を利用して、非接触リーダライタ１０からのカード１００の位置を推定する。

【0071】

そして、図２に示す搬送波受信レベルＶの値が、予め定められているカード１００の通信限界距離ＴＳ以上の時には、図１に示すデータ処理部１１からのコマンドＣＭの送信を停止する。
これにより、通信限界距離ＴＳ付近での通信エラーを防止することができる。

【0072】

したがって、本実施の形態によれば、非接触リーダライタ１０は、カード１００への書き込みコマンドＣＭ１の書き込み動作に失敗することがなくなり、データ（情報）の通信エラーを防止することができる。
また、カード１００内のデータと、データ処理部１１内のデータやサーバ等の上位システム１のデータと、の間での不整合を確実に防止することができる。

【0073】

図１に示す非接触リーダライタ１０は、搬送波受信レベル測定回路２０に加えて、さらに搬送波の負荷変調強度レベルを測定する負荷変調強度レベル測定回路３０を備えている。
これにより、非接触リーダライタ１０は、図２と図３に示す搬送波受信レベルＶの測定だけでなく、図１に示すアンテナ部４０がカード１００からの図４に示す搬送波ＣＲの負荷変調強度αのレベル測定も同時に行う構成となっている。

【0074】

このため、搬送波受信レベルＶの測定と搬送波ＣＲの負荷変調強度αのレベル測定の合計２つの測定結果から、データ処理部１１はカード１００位置を、より正確に推定できる。
したがって、非接触リーダライタ１０は、カード１００への書き込みコマンドＣＭ１の書き込み処理に失敗することがさらになくなり、カード１００内のデータと、データ処理部１１内のデータやサーバ等の上位システム１のデータと、の間での不整合を、さらに確実に防止することができる。

【0075】

また、本実施の形態に係る非接触リーダライタ１０は、データ処理部１１が、図２に示す予め定められているカード１００の通信限界距離ＴＳだけでなく、非接触リーダライタ１０自体が配置される実環境下でのカード１００の通信限界距離ＴＳをもリアルタイムで取得することができる。

【0076】

これにより、実際の使用環境下において、非接触リーダライタ１０は、より精度良く、カード１００の通信限界距離ＴＳ付近での情報の送受信における通信エラーを防止することができる。
したがって、非接触リーダライタ１０は、カード１００へのコマンドＣＭの書き込みに失敗することがなくなり、カード１００内のデータと、データ処理部１１内のデータやサーバ等の上位システム１のデータと、の間での不整合を防止することができる。

【0077】

また、本実施の形態では、もし、非接触リーダライタ１０のデータ処理部１１が、特定の位置でカード１００に対する通信が不可の領域があると判断した場合には、その特定の位置でのデータ処理部１１からのコマンドＣＭの送信を停止する構成となっている。
これにより、非接触リーダライタ１０は、予め定められているカード１００の通信限界距離ＴＳ以外にもカード１００に対する通信が成功できるかどうかを測定して、通信が不可の領域がある場合、その特定の位置でのコマンドＣＭの送信を制限することができ、非接触リーダライタ１０における通信性能を改善できる。

【0078】

また、本実施の形態の非接触リーダライタ１０は、データ処理部１１がカード１００を近づけていない時の実際の搬送波受信レベルＶを記憶することができる構成となっている。
このため、データ処理部１１は、搬送波受信レベルＶに異常があるかどうかを実環境下で識別して、非接触リーダライタ１０の付近に、搬送波に影響を与える金属体等の物体が存在しているか否かを確認することができる。

【0079】

以上説明した実施形態においては、装置として実現される場合を例に挙げて説明したが、本発明は、これに限定されず、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤなど）光磁気ディスク（ＭＯ）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納され頒布されてもよい。

【0080】

また、記憶媒体は、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であればよい。記憶媒体の記憶形式は、特には限定されない。

【0081】

また、記憶媒体からコンピュータにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワークソフト等のＭＷ（ミドルウエア）等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。

【0082】

さらに、本発明における記憶媒体は、コンピュータと独立した媒体には限定されず、ＬＡＮやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。

【0083】

また、本発明におけるコンピュータは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づいて本実施形態における各処理を実行すればよく、１つのパソコン等からなる装置であってもよいし、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等であってもよい。

【0084】

また、本発明におけるコンピュータとは、パソコンには限定されず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。

【0085】

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。上記実施形態の構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせたりすることができる。
非接触リーダライタは、例えば、交通系の課金や認証用のシステムとして用いることができるが、これに限定されず、他の分野や領域で採用できる。例えば、非接触リーダライタは、会社における社員証の認証用のシステムや、商品の管理システム等に用いることができる。

【符号の説明】

【0086】

１・・・上位システム、１０・・・非接触リーダライタ、１１・・・データ処理部、１２・・・変調回路、１３・・・復調回路、１４・・・搬送波生成部、１５・・・記憶部、２０・・・搬送波受信レベル測定回路、３０・・・負荷変調強度レベル測定回路、４０・・・アンテナ部、１００（１００Ａ～１００Ｇ）・・・カード、１０１・・・カードアンテナ部、１０２・・・ＩＣチップ、ＣＭ・・・コマンド、ＣＲ・・・アンテナ部からの搬送波、ＤＤ・・・通信可能距離、Ｈ・・・負荷変調信号、ＭＬ・・・受信データ（レスポンス）のコマンド、ＳＤ・・・送信データ、ＲＤ・・・受信データ（レスポンス）、ＴＳ・・・カードの通信限界距離（通信限界）、Ｖ・・・搬送波受信レベル、α・・・負荷変調強度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】