JP2006030211A - 腕時計の識別用タグ及びこれを内蔵した腕時計 - Google Patents

Abstract

【課題】 腕時計に内蔵可能であって正常に作動し得る識別用タグを得て、耐環境特性に優れた腕時計を得る。
【解決手段】 識別用タグは、時計ケース１５に内蔵され、アンテナコイル２２とコイル２２に電気的に接続され着用者に固有の情報を記憶可能なＩＣチップ２３とを備える。アンテナコイル２２が磁芯部材２２ａとこの磁芯部材２２ａに巻回されたコイル部２２ｂとを備える。磁芯部材は、フェライト板、所定の複合材、又は軟磁性金属の薄膜又は薄板の積層体が使用される。腕時計は時計ケース１５に識別用タグ２１が内蔵され、時計ケースのケース側体１３と蓋体１６のいずれか一方又は双方が非磁性であって電気抵抗が４０×１０^-8Ωｍ以上の金属で作られる。蓋体は所定の隙間をあけてケース側体にねじ止めしても、蓋体をケース側体に螺着しても、蓋体をケース側体に嵌着してもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、腕時計に内蔵される識別用タグ及びこの識別用タグを内蔵する腕時計に関するものである。

従来、目視で人又は物品を確認するものとして、認識票や名札等のプレートがあるけれども、このプレートに表示可能な情報は極めて限られた量の情報しか表示できない。このため近年では、ＲＦＩＤ（無線周波数識別：Radio Frequency Identification）技術を用いて電子的に識別機能を付加したタグが知られている。この識別用タグはＩＣチップとこのＩＣチップに電気的に接続された空芯のアンテナコイルとを有し、この識別用タグを上記プレートに付ければ、プレートの表面に刻印された情報を目視で確認できることに加えて、上記ＩＣチップに多様な情報を記憶させることができる。例えば、上記タグ付プレートを人又は物品に取付け、自動的にＩＣチップに記憶された情報を取出して、人又は物品の出入管理又は出納管理を行うことができるようになっている。

なお、最近ではこのような識別用タグを、スキー場のリフト乗り場におけるゲートや各種遊園地の遊戯施設におけるゲートで入場のための識別装置として使用することがなされている。識別用タグをこのようなゲートにおける識別に使用すれば、リフトに乗ろうとする乗客又は遊戯装置に搭乗しようとする乗客はそのタグをゲートに設けられた識別手段に近づけるための簡単な動作で正規の乗客であることを識別できるようになっている。
一方、リフトに乗る乗客又は遊戯装置に搭乗する乗客は通常その腕に時刻を表示する腕時計を着用しているのが一般的である。このため、その腕時計に識別用タグを内蔵しようとする試みがなされている。腕時計にこの識別用タグを内蔵できれば、別個独立の識別用タグを腕時計と別に携帯する必要はなく、識別用タグを違和感なく腕に着用することができるため、その利用分野が従来にも増して拡大することが期待されている。

しかし、腕時計は人の腕に着用する必要から比較的小型に作られており、タグを内蔵させるための空間的な余裕が内部には少なく、従来の識別用タグを内蔵させるには腕時計自体を大きくしなければならない不具合がある。またその内部には金属体により作られたムーブメントや導電性でかつ強磁性でもある電池が内蔵されるため、識別用タグを内蔵できたとしてもそのムーブメントや電池の影響でアンテナコイルの損失は増加し、共振周波数が変動することによりＩＣチップが正常に作動しなくなる不具合もある。

また、識別用タグを内蔵した場合、時計ケースが樹脂製のものであってもムーブメントの影響で外部に設けられた識別手段との間における電波の送信及び受信は可能であるが、その到達距離が短くなる不具合があった。また、樹脂ケースでは温度による変形が著しく、また傷等が比較的付き易い欠点があるとともに外観上の高級感にかける不具合がある。このため、耐環境特性を追求して腕時計の外部を構成する時計ケースを金属製にした場合には、アンテナコイルに向って発信された電波により時計ケースに渦電流が発生し、この渦電流の影響を受けて識別用タグが作動しなくなる問題点もある。
本発明の目的は、腕時計に内蔵可能であってかつ正常に作動し得る腕時計の識別用タグを提供することにある。
本発明の別の目的は、耐環境特性に優れかつ識別用タグが確実に動作する識別用タグを内蔵した腕時計を提供することにある。

請求項１に係る発明は、図１に示すように、時計ケース１５に内蔵され、アンテナコイル２２とコイル２２に電気的に接続され腕時計の着用者に固有の情報を記憶可能なＩＣチップ２３とを備えた腕時計の識別用タグの改良である。
その特徴ある構成は、アンテナコイル２２が磁芯部材２２ａとこの磁芯部材２２ａに巻回されたコイル部２２ｂとを備えたところにある。
この請求項１に記載された腕時計の識別装置では、識別手段をアンテナコイル２２に近付けて所定の周波数の電波を発信すると、識別用タグ２１のアンテナコイル２２の相互誘導作用によりアンテナコイル２２及びＩＣチップ２３により構成される共振回路が共振して、ＩＣチップ２３が活性化される。アンテナコイル２２は磁芯部材２２ａとコイル部２２ｂとを備えるので、アンテナコイル２２を扁平に形成することができ、アンテナコイル２２を比較的薄く形成することにより、腕時計の内部空間への収容が可能な識別用タグを得る。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、磁芯部材２２ａがフェライト板である腕時計の識別用タグである。
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明であって、磁芯部材２２ａがフェライト粉末とプラスチック又はゴムとの複合材からなる腕時計の識別用タグである。
請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明であって、磁芯部材２２ａが軟磁性金属の薄膜又は薄板を積層して形成された腕時計の識別用タグである。
請求項５に係る発明は、請求項１に係る発明であって、磁芯部材２２ａが軟磁性金属の粉末又はフレークとプラスチック又はゴムとの複合材からなる腕時計の識別用タグである。

請求項６に係る発明は、請求項１に係る発明であって、磁芯部材２２ａがフェライト粉末と軟磁性金属の粉末又はフレークとプラスチック又はゴムとの複合材からなる腕時計の識別用タグである。
請求項７に係る発明は、請求項４ないし６いずれかに係る発明であって、軟磁性金属がアモルファス合金、パーマロイ、電磁軟鉄、ケイ素鋼板、センダスト合金、Ｆｅ−Ａｌ合金、カーボニル鉄又は還元鉄のいずれかにより形成された腕時計の識別用タグである。
請求項８に係る発明は、請求項１ないし７いずれかに係る発明であって、磁芯部材２２ａが腕時計の時計ケース１５の内径に相応して形成された多角形からなる板材又は内径に相応して両端縁に丸みが形成された方形状の板材である腕時計の識別用タグである。

この請求項２ないし７に記載された腕時計の識別用タグでは、アンテナコイル２２の周辺に、金属体により作られたムーブメントや電池が存在しても、アンテナコイル２２及びＩＣチップ２３により構成される共振回路のインピーダンスの変化を最小にし、その共振周波数の変化を抑制する。請求項８に係る発明では、アンテナコイル２２を時計ケース１５の大きさに相応して大きくすることができ、必要な断面積を有する磁芯部材２２ａを得ることにより、腕時計に内蔵させてもアンテナコイルが正常に作動し得る腕時計の識別用タグを得る。

請求項９に係る発明は、一方の開口部１３ａにガラス１４が取付けられたケース側体１３とケース側体１３の他方の開口部１３ｂを塞ぐ蓋体１６からなる時計ケース１５に請求項１ないし８いずれかに係る識別用タグ２１が内蔵された腕時計であって、ケース側体１３又は蓋体１６のいずれか一方又は双方が非磁性であって電気抵抗が４０×１０^-8Ωｍ以上の金属で作られたことを特徴とする。
この請求項９に記載された腕時計では、時計ケースが樹脂製のものに比較して傷等が付き難く、時計自体の耐環境特性を向上できる。一方、時計ケースを構成する金属が非磁性であって電気抵抗が４０×１０^-8Ωｍ以上であれば、電波により発生する渦電流は、電気抵抗がそれ以下である金属の場合に比較して少なく、電波が時計ケース１５に吸収されることを回避して渦電流の発生に起因する識別用タグの不作動を防止する。

非磁性であって電気抵抗が４０×１０^-8Ωｍ以上の金属としては、ハステロイやステライト等のＮｉ又はＣｒ合金、チタン合金、炭化物焼結材等が挙げられる。また、ＳＵＳ３０４等のオーステナイト系ステンレス鋼や純チタン等も使用できる。オーステナイト系ステンレス鋼は冷間で塑性加工を行い焼鈍をしない場合等大きな加工ひずみを持つ場合を除き実質的に非磁性であり、電気抵抗も高いので、この用途に適している。また、多くのＮｉ合金やＣｏ合金は非磁性である、ハステロイは非磁性で電気抵抗も高く耐食性が良好で、この用途に適する。ステライトも非磁性で電気抵抗も高く耐食性が良好で擦り傷が特に付きにくいのでこの用途に適する。チタン及びチタン合金は完全に非磁性で、電気抵抗も高く強度が大きく軽量であるので適当である。また、これらの材料は強度が高く耐食性に優れているので腐食による厚さの減少を見込む必要がないので厚さを当初より薄くすることができる利点もある。厚さを薄くすれば時計自体が軽くなるだけでなく、電波を確実に透過させ、識別用タグ２１を確実に作動させることができる。

また、炭化物、窒化物、ホウ化物（炭化タングステン、炭化タンタル、炭化クロム、炭化チタン、窒化チタン、ホウ化チタン等）の焼結体は非磁性で電気抵抗が高く、また硬く傷が付き難く、適当な研削をすれば奇麗な表面とすることもできるので、特に外観の見栄えを向上させる場合に有効な金属である。但し、これらの焼結体でコバルト等の強磁性体をバインダとして用いた金属は使用できない。
なお、時計ケースを構成する金属の好ましい電気抵抗は１００×１０^-8Ωｍ以上である。

請求項１０に係る発明は、請求項９に係る発明であって、リング状パッキン３２を介して蓋体１６が０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下の隙間ｗをあけてケース側体１３にねじ止めされた腕時計である。
請求項１１に係る発明は、請求項９に係る発明であって、図５に示すように、ケース側体５３の他方の開口部５３ｂ周縁に雄ねじ５３ｄが形成され、雄ねじ５３ｄに螺合可能な雌ねじ５６ｂが蓋体５６の周囲に形成され、雄ねじ５３ｄを雌ねじ５６ｂに螺合して蓋体５６がケース側体５３に螺着された腕時計である。
請求項１２に係る発明は、請求項９に係る発明であって、図８に示すように、リング状のフランジ７６ａが蓋体７６に形成され、フランジ７６ａが嵌着可能な受け部７３ｄがケース側体７３の他方の開口部周縁に形成され、フランジ７６ａを受け部７３ｄに嵌着して蓋体７６がケース側体７３に取付けられた腕時計である。
この請求項１０に記載された腕時計では、ケース側体１３と蓋体１６との間の隙間ｗから電波が流通し、請求項１１に記載された腕時計では蓋体５６の取付けが容易になり、請求項１２に係る発明では構造を単純することができ比較的安価な腕時計を得る。

請求項１３に係る発明は、請求項９ないし１２いずれかに係る発明であって、腕時計の識別用タグ２１のアンテナコイル２２の磁極近傍のケース側体又は蓋体が薄肉に形成された腕時計である。
請求項１４に係る発明は、請求項９ないし１３いずれかに係る発明であって、図５に示すように、腕時計の識別用タグ２１のアンテナコイル２２の軸線が時計ケース５５の半径方向と一致するように構成された腕時計である。
請求項１５に係る発明は、請求項９ないし１４いずれかに係る発明であって、腕時計の識別用タグ２１のＩＣチップ２３に記憶された情報を表示する表示部２３ｍが設けられた腕時計である。
この請求項１３に記載された腕時計では、磁芯部材２２ａの磁化軸がこの磁芯部材２２ａの面内の方向であるため、アンテナコイル２２を時計ケース５５に取付けても薄肉に形成された部分から電波を確実に受信することができる。請求項１４に係る発明では、アンテナコイル２２からの磁束をムーブメントと平行にすることができ磁束がムーブメントを通過することに起因する影響を回避するとともに、ケース側体と蓋体の間から電波を確実に受信することができる。請求項１５に係る発明では、ＩＣチップ２３に記憶された情報を視認することができる。

以上述べたように、本発明の腕時計の識別用タグでは、アンテナコイルが磁芯部材とこの磁芯部材に巻回されたコイル部とを備えたので、アンテナコイルを扁平に形成することができ、アンテナコイルを比較的薄く形成することにより、腕時計の内部空間への収容が可能な識別用タグを得ることができる。また、磁芯部材としてフェライト板、フェライト粉末とプラスチック又はゴムとの複合材、軟磁性金属の薄膜又は薄板の積層体、軟磁性金属の粉末又はフレークとプラスチック又はゴムとの複合材、又はフェライト粉末と軟磁性金属の粉末又はフレークとプラスチック又はゴムとの複合材を使用すれば、アンテナコイルの周辺に、金属体により作られたムーブメントや電池が存在しても、アンテナコイル及びＩＣチップにより構成される共振回路のインピーダンスの変化は最小になり、その共振周波数の変化は抑制され、腕時計に内蔵させてもアンテナコイルが正常に作動し得る腕時計の識別用タグを得ることができる。

一方、本発明の識別用タグが内蔵された腕時計では、ケース側体又は蓋体のいずれか一方又は双方が非磁性であって電気抵抗が４０×１０^-8Ωｍ以上の金属で作るので、時計ケースが樹脂製のものに比較して傷等が付き難く、時計自体の耐環境特性を向上できる。その一方、電気抵抗が４０×１０^-8Ωｍ以上であるので、電波により発生する渦電流は、電気抵抗がそれ以下である金属の場合に比較して少なく、渦電流の発生に起因する識別用タグの不作動を防止することができる。また、蓋体を所定の隙間をあけてケース側体にねじ止めすればその隙間から電波が流通し、蓋体をケース側体に螺着すれば蓋体の取付けが容易になり、蓋体をケース側体に嵌着すれば時計ケースの構造を単純することができる。更に、識別用タグに記憶された情報を表示する表示部を腕時計に設ければ、その情報を腕時計の着用者自身も視認することができる。

次に本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図３に示すように、ベルト付き腕時計１０は腕時計１１の両側にベルト１２，１２の一端が取付けられ、このベルト１２，１２を着用者の腕に巻いてそれぞれのベルト１２，１２の他端を互いに連結することにより腕時計１１をその腕に着用できるように構成される。図１及び図３に示すように、腕時計１２は一方の開口部１３ａにガラス１４（図１）が取付けられたケース側体１３と、このケース側体１３の他方の開口部１３ｂを塞ぐ蓋体１６からなる時計ケース１５を備え、ガラス１４と所定の間隔をあけて文字盤１７がケース側体１３に設けられる。この実施の形態における腕時計１１は、いわゆるアナロク式腕時計１１であって、文字盤１７の上には時針１８と分針１９が設けられ、文字盤１７の下方にはこの時針１８と分針１９を駆動させるムーブメント２０（図１）が設けられる。図示しないが、ムーブメント２０には時針１８と分針１９を回転させて時刻を表示させる時刻表示手段と、この時刻表示手段を駆動させる電源であるボタン電池が設けられる。

図１及び図２に示すように、この腕時計１１には時計ケース１５に内蔵された識別用タグ２１を備える。この識別用タグ２１は、アンテナコイル２２と、このコイル２２に電気的に接続されたＩＣチップ２３が備えられる。ＩＣチップ２３のメモリ２３ｆ（図４）には腕時計１１の着用者に固有の情報が記憶され、識別用タグ２１のアンテナコイル２２は磁芯部材２２ａと、この磁芯部材２２ａに巻回されたコイル部２２ｂとを有する。磁芯部材２２ａとしては、(1)軟磁性金属の薄膜又は薄板と絶縁性薄膜とを交互に複数枚重ね合せた積層体又は表面が絶縁された軟磁性金属の薄膜又は薄板を複数枚重ね合わせた積層体、(2)軟磁性金属の粉末又はフレークとプラスチックとの複合材、(3)軟磁性金属の粉末又はフレークとフェライトの粉末とプラスチックとの複合材、(4)フェライトの粉末とプラスチックとの複合材、(5)フェライト板などが挙げられる。上記(1)〜(5)の中で周囲の温度により透磁率が変化せず、アンテナコイル２２が共振回路を構成する場合に共振周波数が変化しない軟磁性金属を磁性材として用いることが好ましく、共振周波数が高いときに渦電流を生じて共振特性を低下させないように、その形状は薄膜、粉末又はフレークが好ましい。

上記(1)の軟磁性金属薄膜は鉄系アモルファス、コバルト系アモルファス、パーマロイ又はケイ素鋼により形成された厚さ５〜２５０μｍの膜であり、絶縁性薄膜は、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の厚さ５〜５０μｍの絶縁性樹脂フィルムである。また絶縁性薄膜は絶縁紙でもよい。
上記(2)又は(3)の軟磁性金属の粉末には、カルボニル鉄粉又は還元鉄粉が用いられ、軟磁性金属のフレークには、鉄、パーマロイ、アモルファス合金等をアトマイズ法により微細化して軟磁性金属の粉末を成形した後、この軟磁性金属の粉末を機械的に扁平化して得られたフレークが用いられる。

軟磁性金属とプラスチックの複合材の製法としては、軟磁性金属の粉末又はフレークと、ナイロン樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂等のプラスチックの粉末との混合物を混練し、この混練物をペレット化した後に射出成形して所定の形状とする方法が適当である。この場合、上記混合物の射出時に磁性方向に磁場を掛け、軟磁性金属を整列させれば、識別用タグ２１としての特性は更に向上する。また軟磁性金属の粉末又はフレークとプラスチックの粉末との混合物をロールで板状とした後に短冊に切断したり、圧縮成形したり、或いは型に鋳込んだりして成形してもよい。上記いずれの方法においても、磁場を掛けて軟磁性金属を整列させることにより特性は向上する。
軟磁性金属が粉末である場合には、その直径は０．１〜３０μｍの範囲内にあることが好ましく、０．３〜５μｍの範囲内にあることが更に好ましい。軟磁性金属がフレークである場合には、その厚さが０．１〜１０μｍの範囲内にあることが好ましく、０．３〜５μｍの範囲内にあることが更に好ましい。軟磁性金属の粉末の直径が上記範囲より細かい場合は粉末が酸化し易く、大きすぎると渦電流による損失が増大する問題が生じる。

プラスチックと軟磁性金属の混合比率は軟磁性金属が１０〜９５重量％であることが好ましく、４０〜９０重量％であることが更に好ましい。残部はプラスチックである。軟磁性金属の含有率が上記範囲より少ないと透磁率が低すぎる不具合があり、上記範囲を越えると軟磁性金属同士が直接接して磁芯部材２２ａが導電性となるため損失が大きくなる不具合がある。一方、軟磁性金属の表面を燐酸化合物、ガラス、酸化物等の絶縁皮膜で被覆した軟磁性金属の粉末又はフレークを用いれば導電性による損失は少ないので、軟磁性金属は８０重量％〜９９．５重量％であることが好ましい。但し、射出成形を用いる場合には９０重量％〜９５重量％であることが好ましく、圧縮成型を用いる場合には９５重量％〜９８重量％であることが好ましい。
このような磁芯部材２２ａに巻かれるコイル部２２ｂは、導電性に優れた銅、銅合金（Ｃｕ−Ｃｒ，Ｃｕ−Ｂｅ，Ｃｕ−Ｚｎ）、アルミニウム等の導線である。この導線は絶縁皮膜で被覆しておくことが好ましい。

ＩＣチップ２３は磁芯部材２２ａの端部に接着され、図４に示すように、電源回路２３ａと、無線周波数（ＲＦ）回路２３ｂと、変調回路２３ｃと、復調回路２３ｄと、ＣＰＵ２３ｅと、このＣＰＵ２３ｅに接続され版胴１９固有の情報を記憶するメモリ２３ｆとを有する。電源回路２３ａはコンデンサ（図示せず）を内蔵し、このコンデンサはアンテナコイル２２とともに共振回路を形成する。このコンデンサにはアンテナコイル２２が特定の周波数の電波（上記共振回路が共振する周波数）を受信したときにその相互誘導作用で生じる電力が充電される。電源回路２３ａはこの電力を整流し安定化してＣＰＵ２３ｅに供給し、ＩＣチップ２３を活性化する。メモリ２３ｆはＲＯＭ（read only memory）、ＲＡＭ（ramdom-access memory）及びＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable pogramable read only memory）を含み、ＣＰＵ２３ｅの制御の下で後述する識別手段２６からの電波のデータ通信による読出しコマンドに応じて記憶されたデータの読出しを行うとともに、識別手段２６からの書込みコマンドに応じてデータの書込みが行われる。

図１に示すように、この識別用タグ２１はムーブメント２０と蓋体１６の間に弾力性のある例えばゴムシートのような緩衝材３１に挟まれた状態で収容され、この状態で蓋体１６はケース側体１３に取付けられる。このように収容された識別用タグ２１のアンテナコイル２２の軸線は、時計ケース１５の半径方向と一致し、この実施の形態におけるケース側体１３及び蓋体１６はいずれも非磁性であって電気抵抗が４０×１０^-8Ωｍ以上の金属であるステンレス鋼により作られる。ケース側体１３の他方の端縁には他方の開口部１３ｂを包囲する凹溝１３ｃが形成され、この凹溝１３ｃはリング状のパッキン３２が略半分挿着可能な深さに形成される。この凹溝１３ｃより外側のケース側体１３には他方の開口部１３ｂを挟むように４カ所の雌ねじ孔１３ｄが形成される。一方ケース側体１３の凹溝１３ｃに対応する凹溝１６ａと雌ねじ孔１３ｄに対応する取付孔１６ｂが蓋体１６に形成され、蓋体１６はパッキン３２を介してケース側体１３に重ねられた状態でケース側体１３と蓋体１６との間に０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下の隙間ｗが形成されるように構成される。蓋体１６はこのような隙間ｗが形成された状態で取付孔１６ｂに挿入された４本の雄ねじ３３を目ねじ孔１３ｄに螺合することにより蓋体１６はケース側体１３にねじ止めされる。

一方、ＩＣチップ２３に記憶された情報を読取る識別手段２６は、図４に示すように、アンテナコイル２２と相互誘導作用する送受信アンテナ２７と、送受信アンテナ２７から電波を発信させかつ送受信アンテナ２７の受けた電波を処理する処理部２８と、ＩＣチップ２３に記憶された情報を表示する表示部２９を備える。受信アンテナ２７は腕時計１１に取付けられた識別用タグ２１のアンテナコイル２２に電波を送信しかつそのコイル２２からの電波を受信可能に構成される。また処理部２８は送受信アンテナ２７に接続され、バッテリを内蔵する電源回路２８ａと、無線周波数（ＲＦ）回路２８ｂと、変調回路２８ｃと、復調回路２８ｄと、ＣＰＵ２８ｅと、このＣＰＵ２８ｅに接続されＩＣチップ２３から読取った情報を記憶するメモリ２８ｆとを有する。また処理部２８のＣＰＵ２８ｅには入力部２８ｇが接続され、この入力部２８ｇにより入力された情報はＩＣチップ２３に書込み可能に構成される。

このように識別用タグを内蔵した腕時計の使用方法を説明する。
先ず腕時計１１を着用する以前に、識別手段２６の入力部２８ｇから腕時計１１を着用する者の固有の情報を入力して、ＩＣチップ２３のメモリ２３ｆにこの腕時計１１を着用する者に関する固有の情報を記憶させる。この実施の形態では、スキー場のリフト乗車券に関する情報を入力するものとする。具体的な識別用タグ２１のメモリ２３ｆへの書込み動作について説明すると、先ず識別手段２６の送受信アンテナ２７から識別用タグ２１のアンテナコイル２２に向けてリフト乗車券に関する情報（リフト乗車開始時間及び終了時間等）を特定周波数の電波により送信する。この実施の形態における固有の情報は２値化されたデジタル信号として識別手段２６から発せられる。デジタル信号は、図示しない信号発生器から発せられ変調回路２８ｃで変調され、ＲＦ回路２８ｂではこの変調した信号を増幅して送受信アンテナ２７から送信する。この変調には例えばＡＳＫ（振幅変調）、ＦＳＫ（周波数変調）又はＰＳＫ（位相変調）が挙げられる。

識別手段２６から送信された電波は、ケース側体１３と蓋体１６との間の隙間ｗ及びケース側体１３自体又は蓋体１６自体を通過して、識別用タグ２１のアンテナコイル２２に受信される。アンテナコイル２２が電波を受信することにより、電源回路２３ａのコンデンサには送受信アンテナ２７とアンテナコイル２２の相互誘導作用で生じる電力が充電される。この結果、電源回路２３ａは電力を整流し安定化して、ＣＰＵ２３ｅに供給し、ＩＣチップ２３を活性化する。次いでＩＣチップ２３のＲＦ回路２３ｂでは復調に必要な信号のみを取込み、復調回路２３ｄで固有の情報のデジタル信号を再現させて、ＣＰＵ２３ｅによりこのデジタル信号をメモリ２３ｆに記憶させる。情報を入力した後に、その腕時計１１をスキー場でリフトを利用しようとする者がベルト１２，１２を介してその腕に着用する。

腕時計１１を着用した者がリフトに乗ろうとしてゲートをくぐると、そのゲートに設けられた別の識別手段２６が識別用タグ２１に記録された情報を読取る。具体的に、識別手段２６は送受信アンテナ２７から識別用タグ２１のアンテナコイル２２に向けて２値化されたデジタル信号の質問信号を特定周波数の電波により送信する。送信された電波はケース側体１３と蓋体１６との間の隙間ｗ及びケース側体１３自体又は蓋体１６自体を通過してアンテナコイル２２に受信される。識別手段２６から発せられるデジタル信号は、変調回路２８ｃで変調を受け、ＲＦ回路２８ｂでこの変調した信号を増幅して送受信アンテナ２７から送信される。アンテナコイル２２が電波を受信すると、電源回路２３ａのコンデンサに電力が充電される。電源回路２３ａは電力をＣＰＵ２３ｅに供給し、ＩＣチップ２３を活性化し、ＲＦ回路２３ｂを介して復調回路２３ｄで元のデジタル信号の質問信号を再現させる。ＣＰＵ２３ｅはこの質問信号に基づいてメモリ２３ｆに記憶されていたその腕時計１１に関する情報を送信する。この情報の送信は２値化されたデータ信号をＩＣチップ２３の変調回路２３ｃで変調し、ＲＦ回路２３ｂで増幅してアンテナコイル２２から送出することにより行われる。送信されたデータは識別手段２６の送受信アンテナ２７が受信し、処理部２８は識別用タグ２１から腕時計を着用した者の固有の情報を表示部２９に表示するとともに、ゲートに設けられた扉を開いて腕時計１１を着用した者がリフトに乗れるように開放する。

図５〜図７は本発明の第２の実施の形態を示す。図面において上述した実施の形態と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態における腕時計５１は、いわゆるデジタル式腕時計５１であって、文字盤５７の下方には文字、数字又は記号を表示可能な表示セル２３ｍが設けられ、ムーブメント２０にはこの表示セルに時刻を表示させる時刻表示手段と、この時刻表示手段を駆動させるボタン電池が設けられる。表示セル２３ｍに対応する文字盤５７には、表示セル２３ｍに現れる時刻等を外部から視認できるような表示窓５７ａが形成される。ムーブメント２０と蓋体５６の間には、緩衝材３１に挟まれた状態で識別用タグ２１が収容され、ＩＣチップ２３と表示セル２３ｍが電気的に接続される。識別用タグ２１はそのアンテナコイル２２の軸線が時計ケース５５の半径方向と一致した状態で蓋体５６はケース側体５３に取付けられる。

この実施の形態におけるケース側体５３及び蓋体５６はいずれも非磁性であって電気抵抗が４０×１０^-8Ωｍ以上の金属であるチタン合金により作られる。ケース側体５３の他方の端縁には他方の開口部５３ｂを包囲するように凹溝５３ｃが形成され、この凹溝５３ｃはリング状のパッキン３２が略半分挿着可能な深さに形成される。一方蓋体５６には、その凹溝５３ｃに対応する凹溝５６ａが形成される。ケース側体５３の他方の開口部５３ｂ側の周縁には雄ねじ５３ｄが形成され、この雄ねじ５３ｄに螺合可能な雌ねじ５６ｂが蓋体５６の周囲に形成される。識別用タグ２１のアンテナコイル２２の磁極近傍に位置する蓋体５６は極力薄肉に形成され、この蓋体５６の雌ねじ５６ｂにケース側体５３の雄ねじ５３ｄを螺合することにより、蓋体５６はケース側体５３に螺着される。これ以外は第１の実施の形態と同一に構成される。

このように構成された識別用タグを内蔵した腕時計ではケース側体５３及び蓋体５６がいずれもチタン合金により作られるので、電波が時計ケース５５に吸収されることは回避され、識別手段２６は腕時計１１の識別用タグ２１に固有の情報を正確に記録させることができ、かつその記録された情報を確実に読取ることができる。この実施の形態では、リフト乗り場における識別手段２６は、腕時計１１を着用した者がそのゲートを通過した履歴を腕時計１１の識別用タグ２１に固有の情報として記録させるように構成され、腕時計１１自体に識別用タグ２１のＩＣチップ２３に記憶された情報を表示する表示セル２３ｍを設けたので、その情報は表示部５７ａから腕時計を着用した者が直接視認でき、スキ−場におけるリフトの搭乗回数を確認することもできる。これ以外の動作は第１の実施の形態と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。

図８は本発明の第３の実施の形態を示す。図において上述した実施の形態と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態における腕時計７１は、いわゆるデジタル式腕時計７１であって、ムーブメント２０と蓋体７６の間には、緩衝材３１に挟まれた状態で識別用タグ２１が収容され、識別用タグ２１のアンテナコイル２２の軸線が時計ケース７５の半径方向と一致した状態で蓋体７６はケース側体７３に取付けられる。ケース側体７３及び蓋体７６はチタン合金により作られ、ケース側体７３の他方の端縁には凹溝７３ｃが形成され、この凹溝７３ｃはリング状のパッキン３２が収容される。一方、蓋体７６は比較的薄肉の板材であって、その周囲にはリング状のフランジ７６ａが形成される。ケース側体７３には、このフランジ７６ａに嵌着可能な受け部７３ｄがその他方の開口部周縁に形成される。蓋体７６のフランジ７６ａをケース側体７３の受け部７３ｄに嵌着することにより蓋体７６はケース側体７３に取付けられる。これ以外は上述した第２の実施の形態と同一に構成される。

このように構成された識別用タグを内蔵した腕時計では、ケース側体７３及び蓋体７６をチタン合金により作り、蓋体７６を比較的薄肉に形成したので、アンテナコイル２２の磁極近傍において電波が時計ケース７５に吸収されることは回避され、識別手段２６は腕時計７１の識別用タグ２１に固有の情報を正確に記録させることができ、かつその記録された情報を確実に読取ることができる。これ以外の動作は第２の実施の形態と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。

なお、上述した実施の形態では、ムーブメント２０と蓋体の間に緩衝材３１に挟まれた状態で識別用タグ２１を収容したが、緩衝材３１は特に設ける必要はなく、緩衝材３１を無くせば、腕時計自体を薄くすることができる。
また、上述した実施の形態では、ケース側体と蓋体からなる時計ケースが全て金属の場合を説明したが、時計ケースは樹脂であっても良い。時計ケースが樹脂であっても、金属体により作られたムーブメントや導電性でかつ強磁性でもある電池が内蔵されるため、空芯コイルからなる従来の識別用タグでは共振周波数が変動して正常に作動しなくなるが、アンテナコイル２２が芯部材２２ａとコイル部２２ｂとを備える本発明の識別用タグでは、共振回路のインピーダンスの変化を最小にし、その共振周波数の変化を抑制するので、腕時計に内蔵された状態であっても正常に作動し得る。

また、電波を確実に通過させるために蓋体を薄肉に形成する場合、必要であれば、その蓋体に補強リブを形成することが好ましい。図９及び図１０に示すように、補強リブを形成する場合、蓋体８７のそり等を防止するため、補強リブは放射状のリブ８７ａに又は同心状のリブ８７ｂ若しくはその双方を形成することが好ましい。腕時計自体も薄くするため放射状及び同心状のリブを形成できない場合には、図１１及び図１２に示すように、識別用タグ２１が正常に動作し得る限りコイル部２２ｂを磁芯部材２２ａの一部に設け、そのコイル部２２ｂを避けるように補強リブ９６ａを形成してもよい。この場合であっても蓋体９６の局部的に薄くされた部分から電波を有効に通過させることができる。
更に、腕時計自体が比較的小さな場合には、図１３に示すように磁芯部材２２ａを腕時計の時計ケースの内径に相応して多角形に形成し、又は図１４に示すようにその内径に相応して磁芯部材２２ａの両端縁に丸みを形成してもよい。このような多角形に又は両端部に丸みを形成された板材を磁芯部材２２ａとして使用すれば、アンテナコイル２２を時計ケースの大きさに相応して大きくすることができ、必要な断面積を有する磁芯部材２２ａを得ることができる。

次に本発明の実施例を詳しく説明する。
＜実施例１〜９＞
表１に示す材質及び厚さの板材をそれぞれ用意し、これらの板材を幅及び長さがそれぞれ２０ｍｍ及び３０ｍｍになるように加工して磁芯部材２２ａを得た。但し、実施例６にあっては先端形状を図１３で示すように台形にし、実施例７にあっては先端形状を図１４で示すように円弧状に加工して磁芯部材２２ａを得た。また、コイル部２２ｂを構成する導線として線径が０．１ｍｍの被覆銅線を用意した。磁芯部材２２ａの長手方向を磁化軸となるように導線を磁芯部材２２ａに被覆銅線を巻回し、後述する時計ケースに入れた状態でＬが７．８ｍＨになるように約２００回巻回してコイル部２２ｂを形成し、アンテナコイル２２を作製した。このアンテナコイル２２のコイル部２２ｂにＩＣチップ２３を電気的に接続して１２５ｋＨｚで作動する識別用タグ２１を作製した。

次に、時計ケースとして表１に示す材質のものをそれぞれ加工し、重ね合わせた状態で内径が３５ｍｍ深さが１２ｍｍの内容量を有するようにケース側体と蓋体を作った。このケース側体及び蓋体のそれぞれの部分における肉厚は表１に示すようにした。このそれぞれのケース側体に表１に示すそれぞれの識別用タグ２１をムーブメントとともに収容し、アンテナコイル２２の軸線を蓋体の半径方向に向け、その軸線が蓋体とケース側体の間の隙間に臨むように蓋体をケース側体に１ｍｍの隙間を持って重ね合わせ、試験用の模擬腕時計を作った。なおムーブメントは直径が３５ｍｍであって高さが８ｍｍのものを使用し、上記ＩＣチップ２３にはこの試験用の情報を記憶させた。

＜比較例１〜３＞
実施例１と同一の識別用タグ２１を作成した。次に、電気抵抗が４０×１０^-8Ωｍ未満の表１に示す金属を用意し、この金属を用いて実施例１と同形同大のケース側体と蓋体を作った。このケース側体に表１に示す識別用タグ２１を実施例１〜９と同一のムーブメントとともに収容し、アンテナコイル２２の軸線を腕時計１１の半径方向に向け、その軸線が蓋体とケース側体の間の隙間に臨むように蓋体をケース側体に１ｍｍの隙間を持って重ね合わせ、試験用の模擬腕時計を作った。
なお、実施例１〜９及び比較例１〜３のそれぞれの時計ケースを構成する金属の電気抵抗は表１に示すようなものであった。また、実施例１〜９及び比較例１〜３のそれぞれのアンテナコイル２２単体の特性、及びそれぞれのアンテナコイル２２を蓋体とケース側体からなる時計ケースに収容した状態の特性を表１に示す。

＜比較試験及び評価＞
実施例１〜９及び比較例１〜３のそれぞれの模擬腕時計を、１２５ｋＨｚの電波を発信する識別手段２６の送受信アンテナにゆっくり近づけていき、識別手段がＩＣチップに記憶された固有の情報を表示部に表示したときの腕時計と送受信アンテナの距離を測定した。その結果を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例１〜９では識別手段２６がＩＣチップに記憶された固有の情報を表示部に表示した。これは時計ケースが非磁性であって電気抵抗が４０×１０^-8Ωｍ以上の金属により作られていることに起因するものと考えられる。これは電気抵抗が高い金属であるほど作動距離が長くなっていることからも明らかである。逆に比較例１〜３では識別手段２６がＩＣチップに記憶された固有の情報を表示部に表示しなかった。これは時計ケースの電気抵抗が４０×１０^-8Ωｍ未満又は強磁性の金属により作られていることに起因するものと考えられる。

本発明第１実施形態の識別用タグを内蔵した腕時計を示す図３のＡ−Ａ線断面図である。 識別用タグがその蓋体に配置された状態を示す正面図である。 その腕時計の正面図である。 その識別用タグと識別手段のブロック線図である。 本発明第２実施形態を示す図１に対応する断面図である。 識別用タグがその蓋体に配置された状態を示す正面図である。 その腕時計の正面図である。 本発明第３実施形態を示す図１に対応する縦断面図である。 補強リブが設けられた蓋体の正面図である。 図９のＢ−Ｂ線断面図である。 コイル部が磁芯部材の一部に形成されたアンテナコイルと補強リブとの関係を示す蓋体の正面図である。 図１１のＣ−Ｃ線断面図である。 多角形からなる磁芯部材が配置された蓋体の正面図である。 端部が円弧状に形成された磁芯部材が配置された蓋体の正面図である。

符号の説明

１１ 腕時計
１３，５３，７３ ケース側体
１３ａ，５３ａ，７３ａ 一方の開口部
１３ｂ，５３ｂ，７３ｂ 他方の開口部
１４ ガラス
１５，５５，７５ 時計ケース
１６，５６，７６ 蓋体
２１ 識別用タグ
２２ アンテナコイル
２２ａ 磁芯部材
２２ｂ コイル部
２３ ＩＣチップ
２３ｍ 表示部
３２ パッキン
５３ｄ 雄ねじ
５６ｂ 雌ねじ
７６ａ フランジ
７３ｄ 受け部

Claims (15)

1. 時計ケース(15,55,75)に内蔵され、アンテナコイル(22)と前記コイル(22)に電気的に接続され腕時計の着用者に固有の情報を記憶可能なＩＣチップ(23)とを備えた腕時計の識別用タグにおいて、
   前記アンテナコイル(22)が磁芯部材(22a)とこの磁芯部材(22a)に巻回されたコイル部(22b)とを備えたことを特徴とする腕時計の識別用タグ。
2. 磁芯部材(22a)がフェライト板である請求項１記載の腕時計の識別用タグ。
3. 磁芯部材(22a)がフェライト粉末とプラスチック又はゴムとの複合材からなる請求項１記載の腕時計の識別用タグ。
4. 磁芯部材(22a)が軟磁性金属の薄膜又は薄板を積層して形成された請求項１記載の腕時計の識別用タグ。
5. 磁芯部材(22a)が軟磁性金属の粉末又はフレークとプラスチック又はゴムとの複合材からなる請求項１記載の腕時計の識別用タグ。
6. 磁芯部材(22a)がフェライト粉末と軟磁性金属の粉末又はフレークとプラスチック又はゴムとの複合材からなる請求項１記載の腕時計の識別用タグ。
7. 軟磁性金属がアモルファス合金、パーマロイ、電磁軟鉄、ケイ素鋼板、センダスト合金、Ｆｅ−Ａｌ合金、カーボニル鉄又は還元鉄のいずれかにより形成された請求項４ないし６いずれか１項に記載の腕時計の識別用タグ。
8. 磁芯部材(22a)が腕時計の時計ケース(15,55,75)の内径に相応して形成された多角形からなる板材又は前記内径に相応して両端縁に丸みが形成された方形状の板材である請求項１ないし７いずれか１項に記載の腕時計の識別用タグ。
9. 一方の開口部(13a,53a,73a)にガラス(14)が取付けられたケース側体(13,53,73)と前記ケース側体(13,53,73)の他方の開口部(13b,53b,73b)を塞ぐ蓋体(16,56,76)からなる時計ケース(15,55,75)に請求項１ないし８いずれかに係る識別用タグ(21)が内蔵された腕時計であって、
   前記ケース側体(13,53,73)又は前記蓋体(16,56,76)のいずれか一方又は双方が非磁性であって電気抵抗が４０×１０^-8Ωｍ以上の金属で作られたことを特徴とする腕時計。
10. リング状パッキン(32)を介して蓋体(16)が０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下の隙間(w)をあけてケース側体(13)にねじ止めされた請求項９記載の腕時計。
11. ケース側体(53)の他方の開口部(53b)周縁に雄ねじ(53d)が形成され、前記雄ねじ(53d)に螺合可能な雌ねじ(56b)が蓋体(56)の周囲に形成され、前記雄ねじ(53d)を前記雌ねじ(56b)に螺合して前記蓋体(56)が前記ケース側体(53)に螺着された請求項９記載の腕時計。
12. リング状のフランジ(76a)が蓋体(76)に形成され、前記フランジ(76a)が嵌着可能な受け部(73d)がケース側体(73)の他方の開口部周縁に形成され、前記フランジ(76a)を前記受け部(73d)に嵌着して前記蓋体(76)が前記ケース側体(73)に取付けられた請求項９記載の腕時計。
13. 腕時計の識別用タグ(21)のアンテナコイル(22)の磁極近傍のケース側体(13,53,73)又は蓋体(16,56,76)が薄肉に形成された請求項９ないし１２いずれか１項に記載の腕時計。
14. 腕時計の識別用タグ(21)のアンテナコイル(22)の軸線が時計ケース(15,55,75)の半径方向と一致するように構成された請求項９ないし１３いずれか１項に記載の腕時計。
15. 腕時計の識別用タグ(21)のＩＣチップ(23)に記憶された情報を表示する表示部(23m)が設けられた請求項９ないし１４いずれか１項に記載の腕時計。

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