集成电路卡系统、传送系统及通信装置 【技术领域】
本发明涉及IC卡(集成电路卡)系统、传送系统和通信装置，具体地说，涉及与装有非接触型IC卡的移动体进行数据发送、接收并根据其内容控制移动体移动方向的IC卡系统、传送系统和通信装置。
背景技术
近来，非接触型IC卡(也称为高频标签，下文简称为“IC卡”)用作滑雪场电梯的本票用卡、电车和公共汽车的本票用卡、定期票用卡或行李等管理标签卡。这种IC卡即使不随时取出，以通过检票口的读取装置之类的装置，也可进行卡中数据的确认和更新。
图3A和3B表示这种IC卡10a的一般构造。图3A是IC卡10a的俯视图，图3B是IC卡10a的侧视图。IC卡10a包含预先安装后述的半导体器件和分立电子元件地薄膜基片部1及铜线等绕成螺旋状从而形成天线的天线线圈2。薄膜基片部1与天线线圈2通过厚约0.5～2.0mm塑性树脂之类的树脂部4加以固定。在树脂部4的表面粘贴厚约0.1mm、由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构成的、施加预定印刷等的薄膜3。在薄膜基片部1上预先印刷形成布线图形，在预定位置上安装微机和存储器等半导体芯片或半导体器件，以及电阻、电容等分立电子元件，形成预定电路。
图4表示利用IC卡10a的传送系统的一般构成例子。传送系统由具有目的地及内容等独立数据的IC卡10a、向IC卡10a提供电力并发送/接收数据的询问器20a及通过根据独立数据的、来自询问器20a的控制，控制移动体移动和通行的移动控制装置30构成，该移动控制装置由门装置和引导显示装置构成。
又，IC卡10a由对接收的电波进行整流从而得到电力，并与询问器20a之间传递数据的半导体装置10及天线部2a构成。天线部2a设置在半导体装置10的外部。天线部2a具有线圈和电容器构成的天线(调谐)电路，以接收电波。半导体装置10由下列部件构成：对由天线部2a接收的电波进行整流从而得到电力的整流电路11、由取得的电力向IC卡10a的内部电路提供预定电源电压的电源电路12、对接收的电波的数据分量进行检波的检波电路13、解调接收的数据并根据要发送的数据对来自询问器20a的电波进行阻抗调制的调制解调器14、处理并存储接收的数据的微机之类的控制装置(未图示)、快速擦写存储器之类的非易失性存储器构成的存储装置(未图示)。又，平滑电容器6外装在整流电路11上。
接着，对电源电路12作更详细的说明，电源电路12由从取得的电力产生基准电压的基准电压生成电路、比较该基准电压与电源电压使电源电压为定值的电压箝位电路及电源电压检测电路等构成。电源电压检测电路在电源电压由于电力消耗而低于预设电压值时，输出信号以使IC卡10a的工作初始化或使之停止工作。
另一方面，询问器20a由向IC卡10a提供电力，并收发数据，以控制移动体移动的询问器本体20、由线圈及电容器构成的发送电波的天线部2f，以及由线圈和电容器构成的接收由IC卡10a进行阻抗调制的信号的天线部2g构成。
询问器本体20由下列部件构成：向IC卡10a发送电力及调制数据信号的电波的调制电路14a，对来自IC卡10a的信号进行检波的检波电路13b，由经检波的信号解调数据的解调电路14d，处理经解调的数据同时根据处理结果控制检票装置等移动控制装置30的控制电路15a。控制电路15a由微机和存储器之类的半导体器件构成。
根据上述构成，当内部不配置作为电源的电池的IC卡10a，通过设置在移动控制装置30前方的询问器20附近时，IC卡10a的天线部2a接收由询问器20的天线部2f发送的频率为几百KHz～几MHz的电波，由整流电路11整流然后向电容器充电，由此可得到必要的电力。只有当该电力足够时，电源电路12才产生预定的电源电压，供给IC卡10a的内部电路。由此，IC卡10a接收并处理数据，而且送回经处理的数据。
通过采用这种通信系统，由于使用电波进行相互通信，IC卡10a与询问器20a不相互接触即可确认并变更数据内容。因而，不必像以往的磁卡那样，每当通过检票口时，需从口袋中取出卡，打开车窗，使卡通过检票装置这一系列手续，所以缩短了检票时间。由于上述简便性，非接触型IC卡及利用该卡的通信系统最初应用于货物自动分类的传送系统及高速公路通行费确认系统，今后会得到更广泛的应用。
但是，在这种系统中，IC卡10a对接收的电波整流而得到电力后进行信息交换，因而一旦IC卡10a与询问器天线间相距较远，则难于在短时间中得到足够的电力。虽然可以考虑加强询问器发送的电波的强度以在短时间中取得电力，但这种情况下，会由于要进行数据通信的IC卡以外的IC卡也同时工作而产生干扰。虽然，为了避免这样的问题，可以考虑把设置IC卡的移动体的间隔设置得足够大，但这时由于确保IC卡间的距离反而使作业效率恶化。又，若在半导体装置中采取防止干扰的对策，则存在半导体装置及IC卡价格高这种新的问题。
再者，在移动体大小和形状不同时，IC卡安装位置经常不确定。为此，如特开平7-262332号公报中所揭示的那样，在询问器上必须设置多个天线，并进行控制以在这些天线中选择一个使之有效，从而存在询问器尺寸大且复杂的缺陷。
本发明旨在解决上述问题，其目的在于提供一种传送系统等，它不管移动体的形状和大小，可使安装在移动体上的IC卡与询问器的天线部之间的距离比以往可大幅度缩短，可向IC卡提供发送/接收数据所必需的最低限度电波，可几乎不产生干扰地高效发送/接收数据。
【发明内容】
为了达到上述目的，根据本发明的一个方面，本发明的一种IC卡系统，它包括不具有电源，通过接收并整流电波取得电力而工作的非接触型IC卡，以及具有发送所述电波和数据的天线部，以便与所述IC卡进行数据发送/接收的询问器；其特征在于，所述IC卡装在移动体上，所述天线部装在与所述移动体接触时从动的从动部上。
根据本发明另一方面，本发明的传送系统，它包括：装有非接触型IC卡的移动体，所述IC卡不含电源，通过接收并整流电波取得电力而工作；具有发送所述电波和数据的天线部，以便与所述IC卡间进行数据发送/接收的询问器；根据来自所述询问器的控制信号，控制所述移动体移动方向的移动控制装置；其特征在于，所述天线部装在与所述移动体接触时从动的从动部上。
最好所述从动部包括从所述移动体上方帘条状悬挂下来的从动体。
最好所述天线部装在所述从动体的前端附近，其构成使当与所述移动体接触时就摆动。
最好所述从动部包含从所述移动体侧方水平方向设置的从动体。
最好所述天线部装在所述从动体的前端附近，其构成使当与所述移动体接触时在水平方向移动。
根据本发明的另一方面，本发明的传送系统，它包括进行与传送有关的数据通信的第1装置和第2装置，其特征在于，所述第1装置装在移动体上，所述第2装置备有与所述第1装置进行通信的天线部，所述天线部其构成使与所述移动体接触时运动。
最好所述第1装置包含非接触型IC卡。
根据本发明的另一方面，本发明的通信装置，它包括发送数据的天线，以便与移动体进行通信，其特征在于，所述天线其构成使与所述移动体接触时移动。
最好通信装置进一步包括传送所述移动体的传送装置。
最好所述移动体包含IC卡，所述IC卡其构成使可自如地从所述移动体上拆卸。
最好所述IC卡是非接触型IC卡。
最好通信装置进一步包括控制所述传送装置传送的所述移动体的传送方向的控制装置。
根据这些发明，一旦天线部与移动体接触，天线部即不费力地从动或变形。由此，不会向天线部施加过大应力，即使设置成天线部与移动体接触，天线部也不会损坏。因而，与已有技术相比，天线部与通信对象的距离可大幅度缩短。
附图概述
图1是本发明实施形态1的传送系统的透视图。
图2是本发明另一实施形态的传送系统的透视图。
图3A和图3B表示非接触型IC卡。
图4是利用非接触型IC卡的通信系统的框图。
本发明的最佳实施形态
为了更详细地说明本发明，参照附图说明本发明的实施形态。又，在说明书中，所有附图，在相同或同样的部分添加相同标号，由此，简化说明。
图1是本发明实施形态1的传送系统的构成透视图。参照附图，传送系统由下列部件构成：IC卡10a、10a′；向各IC卡提供电力，并发送/接收预定数据的询问器本体20；通过布线L1与询问器本体20连接，并与各IC卡进行数据发送/接收的从动部21；接收来自询问器本体20的信号，以控制各移动体的移动方向，并由检票装置和分类装置等组成的移动控制装置30；用于传送各移动体的传送带之类的传送装置50。IC卡10a、10a′装在纸板箱或手提包之类的移动体40、40′的侧面或上表面，分别存储各自的数据。各IC卡可通过粘贴到各移动体加以固定，也可以把IC卡装进移动体所装的箱子，甚至也可以根据移动体的形状，把IC卡简单地放置在移动体上。这样做，可以简单地取下IC卡装到其它移动体上，从而可易于再利用IC卡。
在从动部21中，从传送装置50的中途设置的支持装置22的上方，悬挂下来制成帘条形、由易于变形的橡胶或塑性树脂制成的从动体部21a。在从动体部21a的下部前端附近，装设构成示于图4的天线部2f或2g的线圈的天线部21b。天线部21b通过使金属细线等在平面方向排成同心圆或在厚度方向重叠而形成。天线线圈21b粘贴在从动体部21a的单侧或两侧，埋入从动体部21a内形成一体。从动体部21a只要是易于变形的物体，例如布、金属薄板或纸等均可。也可以用复合材料构成从动体部21a，使仅天线部21b以外的部分可变形。
通过上述构成，若移动体40通过传送装置50在图中箭头A方向缓慢移动，随着移动体40移动，从动部21的一部分接触移动体40。由此，从动部21的从动体部21a不费力地变形，或作钟摆状的摆动。又，在移动体40通过从动部21后，从动部21回复原位及原状。由于这种构成，从动部21不会妨碍移动体40移动。且，几乎与移动体40的形状和大小无关，可使装在移动体40前方或上方的IC卡最接近天线21b。因而，即使从从动部21发送的电波强度比以往大幅度降低，也可以等于或大于以往的速度进行电力和数据的发送/接收。取决于移动体40的形状，有时移动体40不接触从动部21而通过，这时，IC卡也可在预定距离内与天线部21b靠近。
装在各移动体的各IC卡，在经过询问器本体20附近时的动作与以往相同。即，由天线部21b传送的电波分别由IC卡10的天线部2a接收，由整流电路11整流，通过向电容器等充电得到IC卡10a必需的电力。电源电路12产生预定电源电压，IC卡10a可向内部电路提供电源。在接收该提供的电力后或在接收电力过程中，IC卡10a由天线部2a接收询问器本体20的天线2f发送的目的地之类的询问数据。然后，数据由检波电路13检波，由调制解调电路14解调。未图示的控制电路等改写处理时间等的数据。其结果和目的地等应答数据由调制解调电路14调制后，经天线部2a送回询问器本体20。
在询问器本体20，由天线部2g接收该返回数据作为阻抗调制信号，由检波电路13b检波。进而，由解调电路14d进行解调，通过控制电路15a处理数据确认移动体40的传送状况。于是，可根据目的地等控制移动控制装置30，使移动体40通过或停止。或者，询问器本体20可再次变更各IC卡的数据。
这时，由天线部21b输出的电波强度最好设定成IC卡10a接近至与天线部21b相距数十cm以内时才可动作所需的最低限度强度。这样，不会向装在与移动体40有间隔的、下一移动体40′上的IC卡10a，提供足够的电力。由此，不会在从IC卡10a发送数据的同时，从IC卡10a以外的其它IC卡发送不需要的数据，即不会产生干扰。这样，本实施形态中以简单的装置构成，可防止干扰。
图2是本发明另一实施形态的传送系统构成的透视图。在本实施形态的传送系统中，从动部23与图1的从动部21的形状不同。除此以外的构成与图1相同，因而不再重复其说明。具体而言，从动部23上装设1对从动体部23a。该从动体部23a由树脂构成，像两扇门那样，在水平方向可移动。从动体部23a安装在传送装置50途中两侧所设置的支持装置24上。各从动体部23a的前端附近，各自设置与图4天线部2f、2g对应的天线部23b。又，从动体部23a的材料可以是厚木板或塑料板那样的刚性材料，也可以是薄塑料板那样易于变形成弓形的弹性材料。又，从动体部23a可仅配置在传送装置50的单侧，也可以像旋转门那样，把多个从动体部23a设置在支持装置24周围，每次与移动体接触，顺次旋转。
在图2中，若随着移动体40移动，移动体40的一部分与从动部23接触，则各从动体部23b分别在B方向移动，从中间移开，因而不妨碍移动体40移动。由于未图示的弹簧之类部件的弹力，各从动体部23a跟随移动体40的侧面。在移动体40通过后，各从动体部23a关闭，从而回到原来位置。通过上述动作，在本实施形态中，也可取得与图1情况下同样的效果。
在上述实施形态中，可构成得使电力电波的电场强度比数据电波的电场强度强，电力电波方向性比数据电波方向性指向更远处。通过这种构成，若设法在数据发送/接收前能向IC卡10a提供必要的电力，则可在短时间中更高效地交换数据信息。由此，即使移动体以相当高的速度移动时，也能可靠地进行数据交换。也可做成多个IC卡以不引起干扰的距离间隔装在一个移动体40上，由询问器20分时处理各IC卡的数据。虽然上述实施例中仅列举了以货物作为移动体的例子，但移动体也可以是人。这时，可省略传送装置50，由移动控制装置30仅显示移动方向等信息，使移动体自身改变移动方向。
应用本发明的IC卡的通信方式和构造可以与上述背景技术部分中说明的构造相同，但不限于此。例如，询问器本体20和IC卡10a的天线数可相应于“单频制”或“双频制”通信方式，任意增减。又，若所使用的电波的频率为，以13.56MHz作为电力电波，以3.39MHz作为数据电波，则可进一步减少数据干扰。又，IC卡10a的薄膜基片1既可以如图3A、3B所示位于天线线圈2的内侧，也可以位于天线线圈2的外侧。本发明不由薄膜基片1的位置和大小等限定。
可以通过使金属细线在平面方向排成同心圆或在厚度方向重叠来形成天线线圈2，也可以在半导体芯片上形成平板状或管状线条从而构成天线线圈2。又，作为IC卡10a的固定树脂4，除前述的塑性树脂外，也可使用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)之类的热塑性聚酯树脂或环氧树脂和苯酚树脂之类的热固性树脂等具有绝缘性的树脂。又，作为薄膜3，除前述PET外，也可使用可耐150℃左右温度的其它薄膜。再者，也可以不用上侧或下侧薄膜中的至少一个，或两者，而在树脂部4直接印刷。又，也可以在预设凹部的树脂盒粘贴收容薄膜基片1和天线线圈2。
又，也可用单片微机构成半导体装置10，该单片微机内设上述快速擦写存储器或即使断电也可保存存储数据的非易失性存储器作为存储器件。又，也可把电容器6内设于半导体装置10中。
如上所述，根据本发明的IC卡系统、使用该IC卡系统的传送系统及通信装置，具有天线部的从动部一旦与移动体接触，从动体部即不费力地从动或变形，因而不会对天线部施加过大的应力。由此，即使配置成天线部与移动体接触，也可防止天线部遭到损坏。因而，天线部与IC卡的距离与已有技术相比，可大幅度缩短。由此，即使与以往相比，天线部输出的电波电平大幅度降低，也可在比已有技术短的时间中提供电力和数据。因而，若向必须发送/接收数据的IC卡提供其工作必需的最低限度的电力，同时不向其它IC卡提供足够电力，则不从其它IC卡发送不需要的数据。由此，可容易地减少与其它IC卡之间的干扰。即，本发明具有下述效果：与以往相比，各移动体的距离靠近，各移动体的移动速度增大，易于构成传送效率提高的传送系统。
产业应用性
如上所述，根据本发明，可提供能提高效率的传送系统，因而，本发明可有效地应用于传送系统及采用该系统的产业领域。