JP4624536B2 - 非接触式データキャリア装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触式データキャリアおよび補助アンテナを有する非接触式データキャリア装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触式データキャリアが、万引防止装置や物流システム等で使用されている。このような非接触式データキャリアは、例えば、製品の包装箱や製品自体に貼付されて使用され、または、定期券として使用される。
従来の非接触式データキャリアには、一例として、最大通信距離が３８ｃｍ程度のカードサイズ程度または名刺サイズ程度のものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図１は、物流システムを例示する説明図であり、物流システムは、例えば、宅配便に利用される。
この物流システム１５０は、ベルトコンベア１５５と、このベルトコンベア１５５に搭載された段ボール箱１５１と、非接触式データキャリア１１２と、柱１５９に設置されたリーダライタ１５８とを有する。
【０００４】
段ボール箱１５１の上面は折り畳まれており、柱１５９側の側面１５３には非接触式データキャリア１１２が貼付されている。
この段ボール箱１５１は、ベルトコンベア１５５により矢印１５５Ａの方向に移動し、非接触式データキャリア１１２は、リーダライタ１５８との通信距離の範囲外から範囲内に移動し、リーダライタ１５８との無線通信を行う。
リーダライタ１５８は、非接触式データキャリア１１２との無線通信により、段ボール箱１５１の出荷先等の情報を読み取り、読み取った情報を不図示のコンピュータに供給する。
【０００５】
段ボール箱１５１は、ベルトコンベア１５５により矢印１５５Ａの方向にさらに移動し、非接触式データキャリア１１２は、リーダライタ１５８との通信距離の範囲外に移動する。
【０００６】
上記の物流管理システム１５０では、非接触式データキャリア１１２とリーダライタ１５８とを通信距離の範囲内に近づける必要があり、通信距離が短い場合は、ベルトコンベア１５５と柱１５９との距離を短くする必要があると共に、段ボール箱１５１の搭載位置がかなり制約される。
【０００７】
図２は、自動改札システムを例示する説明図である。
この自動改札システム１６０は、自動改札機１６９と、非接触式データキャリア１１２とを有する。非接触式データキャリア１１２は、定期券として使用されている。
自動改札機１６９の上面１６７にはリーダライタ１６８が設置されている。
【０００８】
自動改札システム１６０の利用者は、改札口を通過する場合に、非接触式データキャリア１１２を自動改札機１６９のリーダライタ１６８に近づける。
そして、非接触式データキャリア１１２は、リーダライタ１６８との通信距離の範囲外から範囲内に移動し、リーダライタ１６８との無線通信を行う。
リーダライタ１６８は、非接触式データキャリア１１２との無線通信により、定期券の有効期限等の情報を読み取り、前記情報に基づいて自動改札機１６９は不図示のゲートを開閉する。
【０００９】
上記の自動改札システム１６０では、非接触式データキャリア１１２とリーダライタ１６８とを通信距離の範囲内に近づける必要があり、通信距離が短い場合は利用者は非接触式データキャリア１１２をリーダライタ１６８にかざす必要があり、手間がかかる。
【００１０】
本発明の目的は、非接触式データキャリアの通信距離を拡大することが可能な非接触式データキャリア装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、非接触式データキャリアが持つ主アンテナの通信距離を拡大するため、導電シートで形成した補助アンテナを設ける。
【００１２】
好ましくは、補助アンテナには、非接触式データキャリアの外形に対応した開口を形成され、非接触式データキャリアの主アンテナと開口とを接近させる、または、離間させることにより、主アンテナの通信特性、たとえば、通信可能距離を異ならせる。
すなわち、当該非接触式データキャリアとリーダライタとの通信時には、補助アンテナとしての導電シートに渦電流が生じてアンテナコイルの鎖交磁束が増加し、通信距離を拡大させることができる。
導電シートと非接触式データキャリアのアンテナコイルとの位置関係によって、通信特性が変化する。
主アンテナと開口との接近状態または離間状態をいかにするかを、本願発明者は実験により得た知見により決定した。
【００１３】
また好ましくは、開口から導電シートの１辺まで切り込み（スリット）を設ける。
【００１４】
また好ましくは、非接触式データキャリア装置に非接触式データキャリアを収納可能な空間を設ける。
【００１５】
本発明によれば、アンテナコイルを備えた非接触式データキャリアと、前記非接触式データキャリア用の補助アンテナとを有し、
前記非接触式データキャリアはカードサイズまたは名刺サイズと同一または略同一の矩形の第１絶縁基材を有し、前記アンテナコイルは、前記第１絶縁基材の表面かつ周縁に沿って周回する形状を有し、
前記補助アンテナは、第２絶縁基材に形成された矩形または略矩形の導電シートを有し、当該導電シートには、前記アンテナコイルの最内周と同一または略同一の位置に矩形の開口が形成されており、
前記非接触式データキャリアは、前記開口の内に、または、前記開口を覆って、配設されており、
前記導電シートのうち前記アンテナコイルに近接する第１部分としての前記導電シートの長辺側のエッジと、前記アンテナコイルのうち前記導電シートに近接する第２部分としての前記アンテナコイルの最内周の内側のエッジであって前記第２絶縁基材の長辺に沿ったエッジが、平行または略平行であり、
前記第１部分と前記第２部分との距離は、前記第１部分が前記アンテナコイルの最内周よりも内側に位置する場合は数ｍｍ以下であり、前記第１部分が前記アンテナコイルの最内周よりも外側に位置する場合は、２ｃｍ以下または略２ｃｍ以下である、
非接触式データキャリア装置が提供される。
【００１６】
また、本発明によれば、アンテナコイルを備えた非接触式データキャリアと、前記非接触式データキャリア用の補助アンテナとを有し、
前記非接触式データキャリアは、矩形状または略矩形状のカードサイズまたは名刺サイズと同一もしくは略同一の第１絶縁基材を有し、前記アンテナコイルは、前記第１絶縁基材の表面かつ周縁に沿って周回する形状を有し、
前記補助アンテナは、第２絶縁基材に形成された矩形または略矩形の形状の導電シートを有し、当該導電シートには、前記アンテナコイルの最内周または最外周が囲む領域に対して相似もしくは略相似の形状の矩形の開口が形成されており、
前記開口の周縁と前記アンテナコイルの最外周との距離は、前記開口の周縁が前記アンテナコイルの最外周よりも外側に位置する場合は、４ｃｍ以下または略４ｃｍ以下であり、前記開口部の周縁が前記アンテナコイルの最外周よりも内側に位置する場合は、２ｃｍ以下または略２ｃｍ以下である、
非接触式データキャリア装置が提供される。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３９】
図３は、本発明に係る非接触式データキャリア装置の第１の実施の形態を示す概略的な構成図である。
図３（Ａ）は、非接触式データキャリア装置１０の正面図であり、図３（Ｂ）は、非接触式データキャリア１０の概略的な要部拡大断面図である。
この非接触式データキャリア装置１０は、非接触式データキャリア１２と、補助アンテナ１４とを有する。
補助アンテナ１４は、矩形状の絶縁性の基材（絶縁基材）１１と、導電シート１５とを有する。
【００４０】
導電シート１５は、層状または膜状であり、絶縁基材１１上に形成されている。導電シート１５は、例えば、金属膜、導電性インキ、導電性ペーストにより構成する。
この導電シート１５は、中央部または略中央部に開口部１７が形成されており、この開口部１７から導電シート１５の外側に通じるスリット１６が形成されている。
非接触式データキャリア１２は、不図示の接着剤またはのりを介して開口部１７に固定されている。
【００４１】
非接触式データキャリア１２は、例えば、絶縁基材と、絶縁基材の表面を周回する線パターンからなるアンテナコイルと、このアンテナコイルの両端に接続された導電性部材、コンデンサ、ＩＣチップ等の部材と、前記部材および線パターンを覆う絶縁性の保護層とを有する。絶縁基材は、例えば矩形または略矩形の絶縁基板とし、前記線パターンは前記絶縁基板の周縁に沿って周回する形状を有する。
なお、非接触式データキャリア１２は、ＩＣチップ上にアンテナコイルを形成したコイルオンチップとしてもよい。
非接触式データキャリア１２のアンテナコイルが囲む面積は、導電シート１５の片面の面積以下である。
【００４２】
非接触式データキャリア装置１０において、導電シート１５は、非接触式データキャリア１２のアンテナコイルの近傍に配置されており、導電シート１５のうち前記アンテナコイルに近接する開口部１７の周縁部分と、前記アンテナコイルのうち導電シート１５に近接する部分とが、互いに平行または略平行に配置されている。
また、非接触式データキャリア１２のうち前記アンテナコイルの形成面と、導電シート１５の表面とが、平行または略平行になっている。
【００４３】
図４は、本発明に係る非接触式データキャリア装置の第２の実施の形態を示す概略的な構成図である。
図４（Ａ）は、非接触式データキャリア装置２０の正面図であり、図４（Ｂ）は、非接触式データキャリア２０の概略的な要部拡大断面図である。なお、図４の非接触式データキャリア装置２０において、図３の非接触式データキャリア装置１０と同一構成部分には同一符号を付しており、同一構成部分の説明を適宜省略する。
【００４４】
この非接触式データキャリア装置２０は、非接触式データキャリア１２と、補助アンテナ２４とを有する。
補助アンテナ２４は、矩形状の絶縁基材１１と、導電シート１５と、絶縁性の保護層２９と、ポケット２８とを有し、図３の非接触式データキャリア装置１０に対して保護層２９およびポケット２８を設けた構成である。
【００４５】
保護層２９は、導電シート１５の上面を覆っており、非接触式データキャリア１２を収納する絶縁性のポケット２８を開口部１７に形成している。このポケット２８により、非接触式データキャリア１２を簡単に出入れできるようになっている。
【００４６】
図５は、本発明に係る非接触式データキャリア装置の第３の実施の形態を示す概略的な構成図である。
図５（Ａ）は、非接触式データキャリア装置３０の正面図であり、図５（Ｂ）は、非接触式データキャリア３０の概略的な要部拡大断面図である。なお、図５の非接触式データキャリア装置３０において、図３の非接触式データキャリア装置１０と同一構成部分には同一符号を付しており、同一構成部分の説明を適宜省略する。
【００４７】
この非接触式データキャリア装置３０は、非接触式データキャリア１２と、補助アンテナ３４とを有する。
補助アンテナ３４は、矩形状の絶縁基材１１と、導電シート１５と、絶縁性の保護層３９と、ポケット３８とを有し、図３の非接触式データキャリア装置１０に対して保護層３９およびポケット３８を設けた構成である。
【００４８】
保護層３９は、導電シート１５の上面を覆っており、非接触式データキャリア１２を収納するポケット３８を開口部１７に形成している。このポケット３８により、非接触式データキャリア１２を簡単に出入れできるようになっている。
【００４９】
図６は、図３の非接触式データキャリア装置１０を取り付けた段ボール箱を例示する説明図である。
図６（Ａ）では、段ボール箱４１の４つの側面のうち１つの側面４４に対し、非接触式データキャリア装置１０が貼付されている。
段ボール箱４１の上面には段ボール４２Ａ，４２Ｂが折り畳まれている。前記側面４４の段ボールは、段ボール４２Ａに隣接しており、段ボール４２Ａ，４２Ｂ間の間隙４２Ｃに対して平行または略平行になっている。側面４３の段ボールは、側面４４の段ボールに隣接しており、段ボール４２Ａ，４２Ｂ間の間隙４２Ｃに対して垂直または略垂直になっている。
【００５０】
図６（Ｂ）では、段ボール箱５１の４つの側面のうち１つの側面５３に対し、非接触式データキャリア装置１０が貼付されている。
段ボール箱５１の上面には段ボール５２Ａ，５２Ｂが折り畳まれている。側面５４の段ボールは、段ボール５２Ａに隣接しており、段ボール５２Ａ，５２Ｂ間の間隙５２Ｃに対して平行または略平行になっている。側面５３の段ボールは、側面５４の段ボールに隣接しており、段ボール５２Ａ，５２Ｂ間の間隙５２Ｃに対して垂直または略垂直になっている。
【００５１】
図７は、非接触式データキャリア装置を用いた物流システムを例示する説明図である。
この物流システム５０は、ベルトコンベア５５と、このベルトコンベア５５に搭載された段ボール箱５１と、非接触式データキャリア装置１０と、柱５９に設置されたリーダライタ５８とを有する。
【００５２】
段ボール箱５１の側面には、非接触式データキャリア装置１０が貼付されている。
この段ボール箱５１は、ベルトコンベア５５により矢印５５Ａの方向に移動し、非接触式データキャリア装置１０は、リーダライタ５８との通信距離の範囲外から範囲内に移動し、リーダライタ５８との無線通信を行う。
リーダライタ５８は、非接触式データキャリア装置１０との無線通信により、非接触式データキャリア１２から段ボール箱５１の出荷先等の情報を読み取り、読み取った情報を不図示のコンピュータに供給する。
【００５３】
段ボール箱５１は、ベルトコンベア５５により矢印５５Ａの方向にさらに移動し、非接触式データキャリア装置１０は、リーダライタ５８との通信距離の範囲外に移動する。
【００５４】
上記の物流管理システム５０では、非接触式データキャリア装置１０とリーダライタ５８とを通信距離の範囲内に近づける必要がある。
非接触式データキャリア装置１０の通信距離は、補助アンテナ１４を用いない場合の非接触式データキャリア１２の通信距離よりも大きいので、非接触式データキャリア１２のみを側面に貼付した段ボール箱の場合に比べて、ベルトコンベア５５と柱５９との距離を大きくすることができ、段ボール箱５１の搭載位置の自由度を広げることができる。
【００５５】
図８は、カバンを例示する説明図である。
このカバン６１には、非接触式データキャリア装置１０が収納されている。
非接触式データキャリア装置１０内の非接触式データキャリア１２は、定期券として使用される。
【００５６】
図９は、非接触式データキャリア装置を用いた自動改札システムを例示する説明図である。
この自動改札システム６０は、自動改札機６９と、非接触式データキャリア装置１０とを有する。非接触式データキャリア装置１０は、カバン６１に収納されている。自動改札機６９の側面６６にはリーダライタ６８が設置されている。
【００５７】
自動改札システム６０の利用者は、改札口を通過する場合に、カバン６１を自動改札機６９のリーダライタ６８に近づける。
非接触式データキャリア装置１０は、リーダライタ６８との通信距離の範囲外から範囲内に移動し、リーダライタ６８との無線通信を行う。
リーダライタ６８は、非接触式データキャリア装置１０との無線通信により、定期券の有効期限等の情報を非接触式データキャリア１２から読み取り、前記情報に基づいて自動改札機６９は不図示のゲートを開閉する。
【００５８】
上記の自動改札システム６０では、非接触式データキャリア装置１０とリーダライタ６８とを通信距離の範囲内に近づける必要がある。
非接触式データキャリア装置１０の通信距離は、補助アンテナ１４がない場合の非接触式データキャリア１２の通信距離よりも大きいので非接触式データキャリア装置１０とリーダライタ６８との距離を大きくすることができ、利用者は、非接触式データキャリア１２をカバン６１から取り出す手間を省くことができる。
【００５９】
図１０〜図１２は、補助アンテナを有する非接触式データキャリア装置の特性を示す説明図である。
図１０は、非接触式データキャリア装置の特性を測定する様子を示す説明図であり、非接触式データキャリア１２の位置を少しづつずらしている。
図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示す非接触式データキャリア装置７０Ａ〜７０Ｃは、Ｂ４サイズの導電シート７５からなる補助アンテナ７４と、非接触式データキャリア１２とを有する。
非接触式データキャリア装置７０Ａ〜７０Ｃにおいて、非接触式データキャリア１２のうち前記アンテナコイルの形成面と、導電シート７５の表面とが、平行または略平行である。
【００６０】
図１０（Ａ）では、非接触式データキャリア１２の長辺と導電シート７５の長辺とが一致している。非接触式データキャリア１２は、導電シート７５に重ねて配置されている。
図１０（Ｂ）では、非接触式データキャリア１２の長辺は、導電シート７５の長辺から少しはみ出している。このはみ出した長さ（はみ出し長）ｄは、図１０（Ａ）ではｄ＝０である。
図１０（Ｃ）では、非接触式データキャリア１２の長辺は、導電シート７５の長辺からはみ出している。図１０（Ｃ）でのはみ出し長ｄは、図１０（Ｂ）の場合よりも大きい。
【００６１】
図１１は、導電シート７５から非接触式データキャリア１２がはみ出した長さ（はみ出し長）ｄと、非接触式データキャリア装置の通信距離との関係を示す図である。
図１２は、はみ出し長ｄと非接触式データキャリア装置の通信距離との関係を示す特性図であり、図１１の測定値をグラフにして示した図である。
なお、導電シート７５がない場合の非接触式データキャリア１２の通信距離は、約３８ｃｍである。
【００６２】
図１１および図１２に示すように、導電シート７５を用いることで、はみ出し長ｄが約４０ｍｍ〜約６５ｍｍの範囲で、通信距離は３８ｃｍよりも大きくなっている。
特に、はみ出し長ｄ＝４５ｍｍである場合、通信距離が約４６ｃｍとなり、最大となっている。このとき、アンテナコイルの最内周の内側のエッジは、導電シート７５のエッジに重なるように配置されている。
【００６３】
以上に示すように、図１０（Ａ）〜（Ｃ）において、導電シート７５は、非接触式データキャリア１２のアンテナコイルの近傍に配置され、導電シート７５のうち前記アンテナコイルに近接する第１の部分と、前記アンテナコイルのうち導電シート７５に近接する第２の部分とが、互いに平行または略平行に配置されている。
導電シート７５は、矩形または略矩形の形状を有し、第１の部分は導電シート７５のうち長辺側のエッジである。
【００６４】
非接触式データキャリア１２は、矩形状または略矩形状の第２の絶縁基材を有し、前記アンテナコイルは、第２の絶縁基材の表面に第２の絶縁基材の周縁に沿って周回する形状を有する。また、第２の絶縁基材は、カードサイズまたは名刺サイズと同一もしくは略同一である。
第２の部分は、前記アンテナコイルの最内周の内側のエッジであって、第２の絶縁基材の長辺に沿ったエッジである。
【００６５】
導電シート７５の第１の部分（エッジ）とアンテナコイルの第２の部分（エッジ）との距離は、第１の部分が前記アンテナコイルの最内周よりも内側に位置する場合では、数ｍｍ以下である場合に、通信距離が拡大され、このとき、はみ出し長ｄ＝約４０ｍｍ〜約４５ｍｍに相当する。
【００６６】
第１の部分と第２の部分との距離は、第１の部分が前記アンテナコイルの最内周よりも外側に位置する場合では、２ｃｍ以下または略２ｃｍ以下である場合に、通信距離が拡大され、このとき、はみ出し長ｄ＝約４５ｍｍ〜約６５ｍｍに相当する。
【００６７】
図１３〜図１５は、補助アンテナを用いた場合の非接触式データキャリア装置の特性を示す説明図である。
図１３は、非接触式データキャリア装置の特性を測定する様子を示す説明図である。図１３（Ａ）〜（Ｃ）の導電シートには、開口部が設けてある。
非接触式データキャリア装置８０Ａ〜８０Ｃにおいて、非接触式データキャリア１２のうち前記アンテナコイルの形成面と、導電シート８５Ａ〜８５Ｃの表面とが、平行または略平行である。
【００６８】
図１３（Ａ）に示す非接触式データキャリア装置８０Ａは、非接触式データキャリア１２と、補助アンテナ８４Ａとを有する。
補助アンテナ８４Ａは、Ｂ４サイズの導電シート８５Ａを有し、導電シート８５Ａの中央部または略中央部には開口部８７Ａが形成されており、また、開口部８７Ａから導電シート８５Ａの外部に通じるスリット８６Ａが形成されている。
【００６９】
開口部８７Ａは、前記アンテナコイルの最内周または最外周が囲む領域に対して相似もしくは略相似の形状を有する。
前記アンテナコイルの最外周からの開口部８７Ａの周縁の位置ｘは、開口部８７Ａの周縁が前記アンテナコイルの最外周よりも内側に位置しており、この場合を負の値で示す。
【００７０】
図１３（Ｂ）に示す非接触式データキャリア装置８０Ｂは、非接触式データキャリア１２と、補助アンテナ８４Ｂとを有する。
補助アンテナ８４Ｂは、Ｂ４サイズの導電シート８５Ｂを有し、導電シート８５Ｂの中央部または略中央部には開口部８７Ｂが形成されており、また、開口部８７Ｂから導電シート８５Ｂの外部に通じるスリット８６Ｂが形成されている。
【００７１】
開口部８７Ｂは、前記アンテナコイルの最内周または最外周が囲む領域に対して相似もしくは略相似の形状を有する。
前記アンテナコイルの最外周からの開口部８７Ｂの周縁の位置ｘは、開口部８７Ｂの周縁が前記アンテナコイルの最外周よりも内側に位置している。
【００７２】
図１３（Ｃ）に示す非接触式データキャリア装置８０Ｃは、非接触式データキャリア１２と、補助アンテナ８４Ｃとを有する。
補助アンテナ８４Ｃは、Ｂ４サイズの導電シート８５Ｃを有し、導電シート８５Ｃの中央部または略中央部には開口部８７Ｃが形成されており、また、開口部８７Ｃから導電シート８５Ｃの外部に延びるスリット８６Ｃが形成されている。
【００７３】
開口部８７Ｃは、前記アンテナコイルの最内周または最外周が囲む領域に対して相似もしくは略相似の形状を有する。
前記アンテナコイルの最外周からの開口部８７Ｃの周縁の位置ｘは、開口部８７Ｃの周縁が前記アンテナコイルの最外周よりも外側に位置しており、この場合を正の値で示す。
【００７４】
図１３（Ｂ），（Ｃ）では、図１３（Ａ）の導電シート８５Ａの開口部８７Ａを、縦横に一定長づつ広げた構成であり、開口部のサイズと通信距離との関係を例示している。
【００７５】
図１４は、図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、開口部のサイズを拡大した場合における、前記アンテナコイルの最外周からの開口部の周縁の位置ｘと、非接触式データキャリア装置の通信距離との関係を示す図である。
図１５は、位置ｘと非接触式データキャリア装置の通信距離との関係を示す特性図であり、図１４の測定値をグラフにして示した図である。
【００７６】
図１４および図１５に示すように、開口部が形成された導電シートを用いることで、位置ｘが−２０ｍｍ程度〜４０ｍｍ程度の範囲で、通信距離は３８ｃｍよりも大きくなっている。
特に、位置ｘの絶対値が数ｍｍ以下である場合、通信距離が約５０ｃｍとなり、最大となっている。このとき、開口部の周縁とアンテナコイルは、ほぼ重なるように配置されている。
【００７７】
また、導電シートに開口部を形成し、当該開口部にアンテナコイルが位置するように非接触式データキャリア１２を配置することで、図１０〜図１２の説明図に示す場合に比べ、通信距離を大きくすることができる。
【００７８】
以上に示すように、図１３（Ａ）〜（Ｃ）において、導電シート８５Ａ〜８５Ｃは、前記アンテナコイルの最内周または最外周が囲む領域に対して相似もしくは略相似の形状の開口部８７Ａ〜８７Ｃと、開口部８７Ａ〜８７Ｃから導電シート８５Ａ〜８５Ｃの外側に通じるスリット８６Ａ〜８６Ｃとが形成されている。
また、非接触式データキャリア１２は、前記領域と開口部８７Ａ〜８７Ｃとが重なるように配置されている。
【００７９】
導電シートの開口部の周縁と前記アンテナコイルの最外周との距離は、開口部の周縁が前記アンテナコイルの最外周よりも外側に位置する場合では、４ｃｍ以下または略４ｃｍ以下であるときに、通信距離が拡大される。
【００８０】
導電シートの開口部の周縁と前記アンテナコイルの最外周との距離は、開口部の周縁が前記アンテナコイルの最外周よりも内側に位置する場合では、２ｃｍ以下または略２ｃｍ以下であるときに、通信距離が拡大される。
特に、距離が数ｍｍ以下である場合や、開口部の周縁と前記アンテナコイルとが重なって配置されている場合に、通信距離は、より拡大される。
【００８１】
以上に説明したように、補助アンテナは、非接触式データキャリアのアンテナコイルの最内周と同一または略同一の位置の外側に配置された導電シートを有し、前記導電シートの片面または両面の表面積は、前記アンテナコイルの最内周または最外周が囲む面積以上である構成とすることで、非接触式データキャリアの通信距離を拡大可能である。
【００８２】
なお、上記実施の形態は本発明の例示であり、本発明は上記実施の形態に限定されない。導電シートには、単一のスリットを設けてもよく、複数のスリットを設けてもよい。
【００８３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、非接触式データキャリアの通信距離を拡大することが可能な補助アンテナと、当該補助アンテナを有する非接触式データキャリア装置とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】物流システムを例示する説明図である。
【図２】自動改札システムを例示する説明図である。
【図３】本発明に係る非接触式データキャリア装置の第１の実施の形態を示す概略的な構成図である。
【図４】本発明に係る非接触式データキャリア装置の第２の実施の形態を示す概略的な構成図である。
【図５】本発明に係る非接触式データキャリア装置の第３の実施の形態を示す概略的な構成図である。
【図６】図３の非接触式データキャリア装置を取り付けた段ボール箱を例示する説明図である。
【図７】図６（Ｂ）の段ボール箱を用いた物流システムを例示する説明図である。
【図８】図３の非接触式データキャリア装置を収納したカバンを例示する説明図である。
【図９】図３の非接触式データキャリア装置を用いた自動改札システムを例示する説明図である。
【図１０】非接触式データキャリア装置の特性を測定する場合の非接触式データキャリアの位置を示す説明図であり、非接触式データキャリアの位置を少しづつずらしている。
【図１１】導電シートから非接触式データキャリアがはみ出した長さ（はみ出し長）ｄと、非接触式データキャリア装置の通信距離との関係を示す図である。
【図１２】導電シートから非接触式データキャリアがはみ出した長さ（はみ出し長）ｄと、非接触式データキャリア装置の通信距離との関係を示す特性図であり、図１１の測定値をグラフに示した図である。
【図１３】非接触式データキャリア装置の特性を測定する場合の開口部の大きさを示す説明図であり、開口部の大きさを変化させている。
【図１４】開口部のサイズを拡大した場合における、前記アンテナコイルの最外周からの開口部の周縁の位置ｘと、非接触式データキャリア装置の通信距離との関係を示す図である。
【図１５】開口部のサイズを拡大した場合における、前記アンテナコイルの最外周からの開口部の周縁の位置ｘと、非接触式データキャリア装置の通信距離との関係を示す特性図であり、図１４の測定値をグラフに示した図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，７０Ａ〜７０Ｃ，８０Ａ〜８０Ｃ…非接触式データキャリア装置、１１…絶縁基材、１２，１１２…非接触式データキャリア、１４，２４，３４，７４，８４Ａ〜８４Ｃ…補助アンテナ、１５，７５，８５Ａ〜８５Ｃ…導電シート、１６，８６Ａ〜８６Ｃ…スリット、１７，８７Ａ〜８７Ｃ…開口部、２８，３８…ポケット、２９，３９…保護層、４１，５１，１５１…段ボール箱、４２Ａ，４２Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ…段ボール、４２Ｃ，５２Ｃ…間隙、４３，４４，５３，５４，６６，１５３…側面、５０，１５０…物流システム、５５，１５５…ベルトコンベア、５８，６８，１５８，１６８…リーダライタ、５９，１５９…柱、６０，１６０…自動改札システム、６１…カバン、６９，１６９…自動改札機、１６７…上面、ｄ…はみ出し長、ｘ…位置。
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触式データキャリアおよび補助アンテナを有する非接触式データキャリア装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触式データキャリアが、万引防止装置や物流システム等で使用されている。このような非接触式データキャリアは、例えば、製品の包装箱や製品自体に貼付されて使用され、または、定期券として使用される。
従来の非接触式データキャリアには、一例として、最大通信距離が３８ｃｍ程度のカードサイズ程度または名刺サイズ程度のものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図１は、物流システムを例示する説明図であり、物流システムは、例えば、宅配便に利用される。
この物流システム１５０は、ベルトコンベア１５５と、このベルトコンベア１５５に搭載された段ボール箱１５１と、非接触式データキャリア１１２と、柱１５９に設置されたリーダライタ１５８とを有する。
【０００４】
段ボール箱１５１の上面は折り畳まれており、柱１５９側の側面１５３には非接触式データキャリア１１２が貼付されている。
この段ボール箱１５１は、ベルトコンベア１５５により矢印１５５Ａの方向に移動し、非接触式データキャリア１１２は、リーダライタ１５８との通信距離の範囲外から範囲内に移動し、リーダライタ１５８との無線通信を行う。
リーダライタ１５８は、非接触式データキャリア１１２との無線通信により、段ボール箱１５１の出荷先等の情報を読み取り、読み取った情報を不図示のコンピュータに供給する。
【０００５】
段ボール箱１５１は、ベルトコンベア１５５により矢印１５５Ａの方向にさらに移動し、非接触式データキャリア１１２は、リーダライタ１５８との通信距離の範囲外に移動する。
【０００６】
上記の物流管理システム１５０では、非接触式データキャリア１１２とリーダライタ１５８とを通信距離の範囲内に近づける必要があり、通信距離が短い場合は、ベルトコンベア１５５と柱１５９との距離を短くする必要があると共に、段ボール箱１５１の搭載位置がかなり制約される。
【０００７】
図２は、自動改札システムを例示する説明図である。
この自動改札システム１６０は、自動改札機１６９と、非接触式データキャリア１１２とを有する。非接触式データキャリア１１２は、定期券として使用されている。
自動改札機１６９の上面１６７にはリーダライタ１６８が設置されている。
【０００８】
自動改札システム１６０の利用者は、改札口を通過する場合に、非接触式データキャリア１１２を自動改札機１６９のリーダライタ１６８に近づける。
そして、非接触式データキャリア１１２は、リーダライタ１６８との通信距離の範囲外から範囲内に移動し、リーダライタ１６８との無線通信を行う。
リーダライタ１６８は、非接触式データキャリア１１２との無線通信により、定期券の有効期限等の情報を読み取り、前記情報に基づいて自動改札機１６９は不図示のゲートを開閉する。
【０００９】
上記の自動改札システム１６０では、非接触式データキャリア１１２とリーダライタ１６８とを通信距離の範囲内に近づける必要があり、通信距離が短い場合は利用者は非接触式データキャリア１１２をリーダライタ１６８にかざす必要があり、手間がかかる。
【００１０】
本発明の目的は、非接触式データキャリアの通信距離を拡大することが可能な非接触式データキャリア装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、非接触式データキャリアが持つ主アンテナの通信距離を拡大するため、導電シートで形成した補助アンテナを設ける。
【００１２】
好ましくは、補助アンテナには、非接触式データキャリアの外形に対応した開口を形成され、非接触式データキャリアの主アンテナと開口とを接近させる、または、離間させることにより、主アンテナの通信特性、たとえば、通信可能距離を異ならせる。
すなわち、当該非接触式データキャリアとリーダライタとの通信時には、補助アンテナとしての導電シートに渦電流が生じてアンテナコイルの鎖交磁束が増加し、通信距離を拡大させることができる。
導電シートと非接触式データキャリアのアンテナコイルとの位置関係によって、通信特性が変化する。
主アンテナと開口との接近状態または離間状態をいかにするかを、本願発明者は実験により得た知見により決定した。
【００１３】
また好ましくは、開口から導電シートの１辺まで切り込み（スリット）を設ける。
【００１４】
また好ましくは、非接触式データキャリア装置に非接触式データキャリアを収納可能な空間を設ける。
【００１５】
本発明によれば、アンテナコイルを備えた非接触式データキャリアと、前記非接触式データキャリア用の補助アンテナとを有し、
前記非接触式データキャリアはカードサイズまたは名刺サイズと同一または略同一の矩形の第１絶縁基材を有し、前記アンテナコイルは、前記第１絶縁基材の表面かつ周縁に沿って周回する形状を有し、
前記補助アンテナは、第２絶縁基材に形成された矩形または略矩形の導電シートを有し、当該導電シートには、前記アンテナコイルの最内周と同一または略同一の位置に矩形の開口が形成されており、
前記非接触式データキャリアは、前記開口の内に、または、前記開口を覆って、配設されており、
前記導電シートのうち前記アンテナコイルに近接する第１部分としての前記導電シートの長辺側のエッジと、前記アンテナコイルのうち前記導電シートに近接する第２部分としての前記アンテナコイルの最内周の内側のエッジであって前記第２絶縁基材の長辺に沿ったエッジが、平行または略平行であり、
前記第１部分と前記第２部分との距離は、前記第１部分が前記アンテナコイルの最内周よりも内側に位置する場合は数ｍｍ以下であり、前記第１部分が前記アンテナコイルの最内周よりも外側に位置する場合は、２ｃｍ以下または略２ｃｍ以下である、
非接触式データキャリア装置が提供される。
【００１６】
また、本発明によれば、アンテナコイルを備えた非接触式データキャリアと、前記非接触式データキャリア用の補助アンテナとを有し、
前記非接触式データキャリアは、矩形状または略矩形状のカードサイズまたは名刺サイズと同一もしくは略同一の第１絶縁基材を有し、前記アンテナコイルは、前記第１絶縁基材の表面かつ周縁に沿って周回する形状を有し、
前記補助アンテナは、第２絶縁基材に形成された矩形または略矩形の形状の導電シートを有し、当該導電シートには、前記アンテナコイルの最内周または最外周が囲む領域に対して相似もしくは略相似の形状の矩形の開口が形成されており、
前記開口の周縁と前記アンテナコイルの最外周との距離は、前記開口の周縁が前記アンテナコイルの最外周よりも外側に位置する場合は、４ｃｍ以下または略４ｃｍ以下であり、前記開口部の周縁が前記アンテナコイルの最外周よりも内側に位置する場合は、２ｃｍ以下または略２ｃｍ以下である、
非接触式データキャリア装置が提供される。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３９】
図３は、本発明に係る非接触式データキャリア装置の第１の実施の形態を示す概略的な構成図である。
図３（Ａ）は、非接触式データキャリア装置１０の正面図であり、図３（Ｂ）は、非接触式データキャリア１０の概略的な要部拡大断面図である。
この非接触式データキャリア装置１０は、非接触式データキャリア１２と、補助アンテナ１４とを有する。
補助アンテナ１４は、矩形状の絶縁性の基材（絶縁基材）１１と、導電シート１５とを有する。
【００４０】
導電シート１５は、層状または膜状であり、絶縁基材１１上に形成されている。導電シート１５は、例えば、金属膜、導電性インキ、導電性ペーストにより構成する。
この導電シート１５は、中央部または略中央部に開口部１７が形成されており、この開口部１７から導電シート１５の外側に通じるスリット１６が形成されている。
非接触式データキャリア１２は、不図示の接着剤またはのりを介して開口部１７に固定されている。
【００４１】
非接触式データキャリア１２は、例えば、絶縁基材と、絶縁基材の表面を周回する線パターンからなるアンテナコイルと、このアンテナコイルの両端に接続された導電性部材、コンデンサ、ＩＣチップ等の部材と、前記部材および線パターンを覆う絶縁性の保護層とを有する。絶縁基材は、例えば矩形または略矩形の絶縁基板とし、前記線パターンは前記絶縁基板の周縁に沿って周回する形状を有する。
なお、非接触式データキャリア１２は、ＩＣチップ上にアンテナコイルを形成したコイルオンチップとしてもよい。
非接触式データキャリア１２のアンテナコイルが囲む面積は、導電シート１５の片面の面積以下である。
【００４２】
非接触式データキャリア装置１０において、導電シート１５は、非接触式データキャリア１２のアンテナコイルの近傍に配置されており、導電シート１５のうち前記アンテナコイルに近接する開口部１７の周縁部分と、前記アンテナコイルのうち導電シート１５に近接する部分とが、互いに平行または略平行に配置されている。
また、非接触式データキャリア１２のうち前記アンテナコイルの形成面と、導電シート１５の表面とが、平行または略平行になっている。
【００４３】
図４は、本発明に係る非接触式データキャリア装置の第２の実施の形態を示す概略的な構成図である。
図４（Ａ）は、非接触式データキャリア装置２０の正面図であり、図４（Ｂ）は、非接触式データキャリア２０の概略的な要部拡大断面図である。なお、図４の非接触式データキャリア装置２０において、図３の非接触式データキャリア装置１０と同一構成部分には同一符号を付しており、同一構成部分の説明を適宜省略する。
【００４４】
この非接触式データキャリア装置２０は、非接触式データキャリア１２と、補助アンテナ２４とを有する。
補助アンテナ２４は、矩形状の絶縁基材１１と、導電シート１５と、絶縁性の保護層２９と、ポケット２８とを有し、図３の非接触式データキャリア装置１０に対して保護層２９およびポケット２８を設けた構成である。
【００４５】
保護層２９は、導電シート１５の上面を覆っており、非接触式データキャリア１２を収納する絶縁性のポケット２８を開口部１７に形成している。このポケット２８により、非接触式データキャリア１２を簡単に出入れできるようになっている。
【００４６】
図５は、本発明に係る非接触式データキャリア装置の第３の実施の形態を示す概略的な構成図である。
図５（Ａ）は、非接触式データキャリア装置３０の正面図であり、図５（Ｂ）は、非接触式データキャリア３０の概略的な要部拡大断面図である。なお、図５の非接触式データキャリア装置３０において、図３の非接触式データキャリア装置１０と同一構成部分には同一符号を付しており、同一構成部分の説明を適宜省略する。
【００４７】
この非接触式データキャリア装置３０は、非接触式データキャリア１２と、補助アンテナ３４とを有する。
補助アンテナ３４は、矩形状の絶縁基材１１と、導電シート１５と、絶縁性の保護層３９と、ポケット３８とを有し、図３の非接触式データキャリア装置１０に対して保護層３９およびポケット３８を設けた構成である。
【００４８】
保護層３９は、導電シート１５の上面を覆っており、非接触式データキャリア１２を収納するポケット３８を開口部１７に形成している。このポケット３８により、非接触式データキャリア１２を簡単に出入れできるようになっている。
【００４９】
図６は、図３の非接触式データキャリア装置１０を取り付けた段ボール箱を例示する説明図である。
図６（Ａ）では、段ボール箱４１の４つの側面のうち１つの側面４４に対し、非接触式データキャリア装置１０が貼付されている。
段ボール箱４１の上面には段ボール４２Ａ，４２Ｂが折り畳まれている。前記側面４４の段ボールは、段ボール４２Ａに隣接しており、段ボール４２Ａ，４２Ｂ間の間隙４２Ｃに対して平行または略平行になっている。側面４３の段ボールは、側面４４の段ボールに隣接しており、段ボール４２Ａ，４２Ｂ間の間隙４２Ｃに対して垂直または略垂直になっている。
【００５０】
図６（Ｂ）では、段ボール箱５１の４つの側面のうち１つの側面５３に対し、非接触式データキャリア装置１０が貼付されている。
段ボール箱５１の上面には段ボール５２Ａ，５２Ｂが折り畳まれている。側面５４の段ボールは、段ボール５２Ａに隣接しており、段ボール５２Ａ，５２Ｂ間の間隙５２Ｃに対して平行または略平行になっている。側面５３の段ボールは、側面５４の段ボールに隣接しており、段ボール５２Ａ，５２Ｂ間の間隙５２Ｃに対して垂直または略垂直になっている。
【００５１】
図７は、非接触式データキャリア装置を用いた物流システムを例示する説明図である。
この物流システム５０は、ベルトコンベア５５と、このベルトコンベア５５に搭載された段ボール箱５１と、非接触式データキャリア装置１０と、柱５９に設置されたリーダライタ５８とを有する。
【００５２】
段ボール箱５１の側面には、非接触式データキャリア装置１０が貼付されている。
この段ボール箱５１は、ベルトコンベア５５により矢印５５Ａの方向に移動し、非接触式データキャリア装置１０は、リーダライタ５８との通信距離の範囲外から範囲内に移動し、リーダライタ５８との無線通信を行う。
リーダライタ５８は、非接触式データキャリア装置１０との無線通信により、非接触式データキャリア１２から段ボール箱５１の出荷先等の情報を読み取り、読み取った情報を不図示のコンピュータに供給する。
【００５３】
段ボール箱５１は、ベルトコンベア５５により矢印５５Ａの方向にさらに移動し、非接触式データキャリア装置１０は、リーダライタ５８との通信距離の範囲外に移動する。
【００５４】
上記の物流管理システム５０では、非接触式データキャリア装置１０とリーダライタ５８とを通信距離の範囲内に近づける必要がある。
非接触式データキャリア装置１０の通信距離は、補助アンテナ１４を用いない場合の非接触式データキャリア１２の通信距離よりも大きいので、非接触式データキャリア１２のみを側面に貼付した段ボール箱の場合に比べて、ベルトコンベア５５と柱５９との距離を大きくすることができ、段ボール箱５１の搭載位置の自由度を広げることができる。
【００５５】
図８は、カバンを例示する説明図である。
このカバン６１には、非接触式データキャリア装置１０が収納されている。
非接触式データキャリア装置１０内の非接触式データキャリア１２は、定期券として使用される。
【００５６】
図９は、非接触式データキャリア装置を用いた自動改札システムを例示する説明図である。
この自動改札システム６０は、自動改札機６９と、非接触式データキャリア装置１０とを有する。非接触式データキャリア装置１０は、カバン６１に収納されている。自動改札機６９の側面６６にはリーダライタ６８が設置されている。
【００５７】
自動改札システム６０の利用者は、改札口を通過する場合に、カバン６１を自動改札機６９のリーダライタ６８に近づける。
非接触式データキャリア装置１０は、リーダライタ６８との通信距離の範囲外から範囲内に移動し、リーダライタ６８との無線通信を行う。
リーダライタ６８は、非接触式データキャリア装置１０との無線通信により、定期券の有効期限等の情報を非接触式データキャリア１２から読み取り、前記情報に基づいて自動改札機６９は不図示のゲートを開閉する。
【００５８】
上記の自動改札システム６０では、非接触式データキャリア装置１０とリーダライタ６８とを通信距離の範囲内に近づける必要がある。
非接触式データキャリア装置１０の通信距離は、補助アンテナ１４がない場合の非接触式データキャリア１２の通信距離よりも大きいので非接触式データキャリア装置１０とリーダライタ６８との距離を大きくすることができ、利用者は、非接触式データキャリア１２をカバン６１から取り出す手間を省くことができる。
【００５９】
図１０〜図１２は、補助アンテナを有する非接触式データキャリア装置の特性を示す説明図である。
図１０は、非接触式データキャリア装置の特性を測定する様子を示す説明図であり、非接触式データキャリア１２の位置を少しづつずらしている。
図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示す非接触式データキャリア装置７０Ａ〜７０Ｃは、Ｂ４サイズの導電シート７５からなる補助アンテナ７４と、非接触式データキャリア１２とを有する。
非接触式データキャリア装置７０Ａ〜７０Ｃにおいて、非接触式データキャリア１２のうち前記アンテナコイルの形成面と、導電シート７５の表面とが、平行または略平行である。
【００６０】
図１０（Ａ）では、非接触式データキャリア１２の長辺と導電シート７５の長辺とが一致している。非接触式データキャリア１２は、導電シート７５に重ねて配置されている。
図１０（Ｂ）では、非接触式データキャリア１２の長辺は、導電シート７５の長辺から少しはみ出している。このはみ出した長さ（はみ出し長）ｄは、図１０（Ａ）ではｄ＝０である。
図１０（Ｃ）では、非接触式データキャリア１２の長辺は、導電シート７５の長辺からはみ出している。図１０（Ｃ）でのはみ出し長ｄは、図１０（Ｂ）の場合よりも大きい。
【００６１】
図１１は、導電シート７５から非接触式データキャリア１２がはみ出した長さ（はみ出し長）ｄと、非接触式データキャリア装置の通信距離との関係を示す図である。
図１２は、はみ出し長ｄと非接触式データキャリア装置の通信距離との関係を示す特性図であり、図１１の測定値をグラフにして示した図である。
なお、導電シート７５がない場合の非接触式データキャリア１２の通信距離は、約３８ｃｍである。
【００６２】
図１１および図１２に示すように、導電シート７５を用いることで、はみ出し長ｄが約４０ｍｍ〜約６５ｍｍの範囲で、通信距離は３８ｃｍよりも大きくなっている。
特に、はみ出し長ｄ＝４５ｍｍである場合、通信距離が約４６ｃｍとなり、最大となっている。このとき、アンテナコイルの最内周の内側のエッジは、導電シート７５のエッジに重なるように配置されている。
【００６３】
以上に示すように、図１０（Ａ）〜（Ｃ）において、導電シート７５は、非接触式データキャリア１２のアンテナコイルの近傍に配置され、導電シート７５のうち前記アンテナコイルに近接する第１の部分と、前記アンテナコイルのうち導電シート７５に近接する第２の部分とが、互いに平行または略平行に配置されている。
導電シート７５は、矩形または略矩形の形状を有し、第１の部分は導電シート７５のうち長辺側のエッジである。
【００６４】
非接触式データキャリア１２は、矩形状または略矩形状の第２の絶縁基材を有し、前記アンテナコイルは、第２の絶縁基材の表面に第２の絶縁基材の周縁に沿って周回する形状を有する。また、第２の絶縁基材は、カードサイズまたは名刺サイズと同一もしくは略同一である。
第２の部分は、前記アンテナコイルの最内周の内側のエッジであって、第２の絶縁基材の長辺に沿ったエッジである。
【００６５】
導電シート７５の第１の部分（エッジ）とアンテナコイルの第２の部分（エッジ）との距離は、第１の部分が前記アンテナコイルの最内周よりも内側に位置する場合では、数ｍｍ以下である場合に、通信距離が拡大され、このとき、はみ出し長ｄ＝約４０ｍｍ〜約４５ｍｍに相当する。
【００６６】
第１の部分と第２の部分との距離は、第１の部分が前記アンテナコイルの最内周よりも外側に位置する場合では、２ｃｍ以下または略２ｃｍ以下である場合に、通信距離が拡大され、このとき、はみ出し長ｄ＝約４５ｍｍ〜約６５ｍｍに相当する。
【００６７】
図１３〜図１５は、補助アンテナを用いた場合の非接触式データキャリア装置の特性を示す説明図である。
図１３は、非接触式データキャリア装置の特性を測定する様子を示す説明図である。図１３（Ａ）〜（Ｃ）の導電シートには、開口部が設けてある。
非接触式データキャリア装置８０Ａ〜８０Ｃにおいて、非接触式データキャリア１２のうち前記アンテナコイルの形成面と、導電シート８５Ａ〜８５Ｃの表面とが、平行または略平行である。
【００６８】
図１３（Ａ）に示す非接触式データキャリア装置８０Ａは、非接触式データキャリア１２と、補助アンテナ８４Ａとを有する。
補助アンテナ８４Ａは、Ｂ４サイズの導電シート８５Ａを有し、導電シート８５Ａの中央部または略中央部には開口部８７Ａが形成されており、また、開口部８７Ａから導電シート８５Ａの外部に通じるスリット８６Ａが形成されている。
【００６９】
開口部８７Ａは、前記アンテナコイルの最内周または最外周が囲む領域に対して相似もしくは略相似の形状を有する。
前記アンテナコイルの最外周からの開口部８７Ａの周縁の位置ｘは、開口部８７Ａの周縁が前記アンテナコイルの最外周よりも内側に位置しており、この場合を負の値で示す。
【００７０】
図１３（Ｂ）に示す非接触式データキャリア装置８０Ｂは、非接触式データキャリア１２と、補助アンテナ８４Ｂとを有する。
補助アンテナ８４Ｂは、Ｂ４サイズの導電シート８５Ｂを有し、導電シート８５Ｂの中央部または略中央部には開口部８７Ｂが形成されており、また、開口部８７Ｂから導電シート８５Ｂの外部に通じるスリット８６Ｂが形成されている。
【００７１】
開口部８７Ｂは、前記アンテナコイルの最内周または最外周が囲む領域に対して相似もしくは略相似の形状を有する。
前記アンテナコイルの最外周からの開口部８７Ｂの周縁の位置ｘは、開口部８７Ｂの周縁が前記アンテナコイルの最外周よりも内側に位置している。
【００７２】
図１３（Ｃ）に示す非接触式データキャリア装置８０Ｃは、非接触式データキャリア１２と、補助アンテナ８４Ｃとを有する。
補助アンテナ８４Ｃは、Ｂ４サイズの導電シート８５Ｃを有し、導電シート８５Ｃの中央部または略中央部には開口部８７Ｃが形成されており、また、開口部８７Ｃから導電シート８５Ｃの外部に延びるスリット８６Ｃが形成されている。
【００７３】
開口部８７Ｃは、前記アンテナコイルの最内周または最外周が囲む領域に対して相似もしくは略相似の形状を有する。
前記アンテナコイルの最外周からの開口部８７Ｃの周縁の位置ｘは、開口部８７Ｃの周縁が前記アンテナコイルの最外周よりも外側に位置しており、この場合を正の値で示す。
【００７４】
図１３（Ｂ），（Ｃ）では、図１３（Ａ）の導電シート８５Ａの開口部８７Ａを、縦横に一定長づつ広げた構成であり、開口部のサイズと通信距離との関係を例示している。
【００７５】
図１４は、図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、開口部のサイズを拡大した場合における、前記アンテナコイルの最外周からの開口部の周縁の位置ｘと、非接触式データキャリア装置の通信距離との関係を示す図である。
図１５は、位置ｘと非接触式データキャリア装置の通信距離との関係を示す特性図であり、図１４の測定値をグラフにして示した図である。
【００７６】
図１４および図１５に示すように、開口部が形成された導電シートを用いることで、位置ｘが−２０ｍｍ程度〜４０ｍｍ程度の範囲で、通信距離は３８ｃｍよりも大きくなっている。
特に、位置ｘの絶対値が数ｍｍ以下である場合、通信距離が約５０ｃｍとなり、最大となっている。このとき、開口部の周縁とアンテナコイルは、ほぼ重なるように配置されている。
【００７７】
また、導電シートに開口部を形成し、当該開口部にアンテナコイルが位置するように非接触式データキャリア１２を配置することで、図１０〜図１２の説明図に示す場合に比べ、通信距離を大きくすることができる。
【００７８】
以上に示すように、図１３（Ａ）〜（Ｃ）において、導電シート８５Ａ〜８５Ｃは、前記アンテナコイルの最内周または最外周が囲む領域に対して相似もしくは略相似の形状の開口部８７Ａ〜８７Ｃと、開口部８７Ａ〜８７Ｃから導電シート８５Ａ〜８５Ｃの外側に通じるスリット８６Ａ〜８６Ｃとが形成されている。
また、非接触式データキャリア１２は、前記領域と開口部８７Ａ〜８７Ｃとが重なるように配置されている。
【００７９】
導電シートの開口部の周縁と前記アンテナコイルの最外周との距離は、開口部の周縁が前記アンテナコイルの最外周よりも外側に位置する場合では、４ｃｍ以下または略４ｃｍ以下であるときに、通信距離が拡大される。
【００８０】
導電シートの開口部の周縁と前記アンテナコイルの最外周との距離は、開口部の周縁が前記アンテナコイルの最外周よりも内側に位置する場合では、２ｃｍ以下または略２ｃｍ以下であるときに、通信距離が拡大される。
特に、距離が数ｍｍ以下である場合や、開口部の周縁と前記アンテナコイルとが重なって配置されている場合に、通信距離は、より拡大される。
【００８１】
以上に説明したように、補助アンテナは、非接触式データキャリアのアンテナコイルの最内周と同一または略同一の位置の外側に配置された導電シートを有し、前記導電シートの片面または両面の表面積は、前記アンテナコイルの最内周または最外周が囲む面積以上である構成とすることで、非接触式データキャリアの通信距離を拡大可能である。
【００８２】
なお、上記実施の形態は本発明の例示であり、本発明は上記実施の形態に限定されない。導電シートには、単一のスリットを設けてもよく、複数のスリットを設けてもよい。
【００８３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、非接触式データキャリアの通信距離を拡大することが可能な補助アンテナと、当該補助アンテナを有する非接触式データキャリア装置とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】物流システムを例示する説明図である。
【図２】自動改札システムを例示する説明図である。
【図３】本発明に係る非接触式データキャリア装置の第１の実施の形態を示す概略的な構成図である。
【図４】本発明に係る非接触式データキャリア装置の第２の実施の形態を示す概略的な構成図である。
【図５】本発明に係る非接触式データキャリア装置の第３の実施の形態を示す概略的な構成図である。
【図６】図３の非接触式データキャリア装置を取り付けた段ボール箱を例示する説明図である。
【図７】図６（Ｂ）の段ボール箱を用いた物流システムを例示する説明図である。
【図８】図３の非接触式データキャリア装置を収納したカバンを例示する説明図である。
【図９】図３の非接触式データキャリア装置を用いた自動改札システムを例示する説明図である。
【図１０】非接触式データキャリア装置の特性を測定する場合の非接触式データキャリアの位置を示す説明図であり、非接触式データキャリアの位置を少しづつずらしている。
【図１１】導電シートから非接触式データキャリアがはみ出した長さ（はみ出し長）ｄと、非接触式データキャリア装置の通信距離との関係を示す図である。
【図１２】導電シートから非接触式データキャリアがはみ出した長さ（はみ出し長）ｄと、非接触式データキャリア装置の通信距離との関係を示す特性図であり、図１１の測定値をグラフに示した図である。
【図１３】非接触式データキャリア装置の特性を測定する場合の開口部の大きさを示す説明図であり、開口部の大きさを変化させている。
【図１４】開口部のサイズを拡大した場合における、前記アンテナコイルの最外周からの開口部の周縁の位置ｘと、非接触式データキャリア装置の通信距離との関係を示す図である。
【図１５】開口部のサイズを拡大した場合における、前記アンテナコイルの最外周からの開口部の周縁の位置ｘと、非接触式データキャリア装置の通信距離との関係を示す特性図であり、図１４の測定値をグラフに示した図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，７０Ａ〜７０Ｃ，８０Ａ〜８０Ｃ…非接触式データキャリア装置、１１…絶縁基材、１２，１１２…非接触式データキャリア、１４，２４，３４，７４，８４Ａ〜８４Ｃ…補助アンテナ、１５，７５，８５Ａ〜８５Ｃ…導電シート、１６，８６Ａ〜８６Ｃ…スリット、１７，８７Ａ〜８７Ｃ…開口部、２８，３８…ポケット、２９，３９…保護層、４１，５１，１５１…段ボール箱、４２Ａ，４２Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ…段ボール、４２Ｃ，５２Ｃ…間隙、４３，４４，５３，５４，６６，１５３…側面、５０，１５０…物流システム、５５，１５５…ベルトコンベア、５８，６８，１５８，１６８…リーダライタ、５９，１５９…柱、６０，１６０…自動改札システム、６１…カバン、６９，１６９…自動改札機、１６７…上面、ｄ…はみ出し長、ｘ…位置。
Claims (18)
- アンテナコイルを備えた非接触式データキャリアと、
前記非接触式データキャリア用の補助アンテナと
を有し、
前記非接触式データキャリアはカードサイズまたは名刺サイズと同一または略同一の矩形の第１絶縁基材を有し、
前記アンテナコイルは、前記第１絶縁基材の表面かつ周縁に沿って周回する形状を有し、
前記補助アンテナは、第２絶縁基材に形成された矩形または略矩形の導電シートを有し、
当該導電シートには、前記アンテナコイルの最内周と同一または略同一の位置に矩形の開口が形成されており、
前記非接触式データキャリアは、前記開口の内に、または、前記開口を覆って、配設されており、
前記導電シートのうち前記アンテナコイルに近接する第１部分としての前記導電シートの長辺側のエッジと、前記アンテナコイルのうち前記導電シートに近接する第２部分としての前記アンテナコイルの最内周の内側のエッジであって前記第２絶縁基材の長辺に沿ったエッジが、平行または略平行であり、
前記第１部分と前記第２部分との距離は、
前記第１部分が前記アンテナコイルの最内周よりも内側に位置する場合は数ｍｍ以下であり、
前記第１部分が前記アンテナコイルの最内周よりも外側に位置する場合は、２ｃｍ以下または略２ｃｍ以下である、
非接触式データキャリア装置。 - 前記導電シートには、前記開口から当該導電シートの１辺まで延びる切り欠き（スリット）が形成されている、
請求項１に記載の非接触式データキャリア装置。 - 前記第１部分と前記第２部分とが重なっている、
請求項１または２に記載の非接触式データキャリア装置。 - アンテナコイルを備えた非接触式データキャリアと、
前記非接触式データキャリア用の補助アンテナと
を有し、
前記非接触式データキャリアは、矩形状または略矩形状のカードサイズまたは名刺サイズと同一もしくは略同一の第１絶縁基材を有し、
前記アンテナコイルは、前記第１絶縁基材の表面かつ周縁に沿って周回する形状を有し、
前記補助アンテナは、第２絶縁基材に形成された矩形または略矩形の形状の導電シートを有し、
当該導電シートには、前記アンテナコイルの最内周または最外周が囲む領域に対して相似もしくは略相似の形状の矩形の開口が形成されており、
前記開口の周縁と前記アンテナコイルの最外周との距離は、
前記開口の周縁が前記アンテナコイルの最外周よりも外側に位置する場合は、４ｃｍ以下または略４ｃｍ以下であり、
前記開口部の周縁が前記アンテナコイルの最外周よりも内側に位置する場合は、２ｃｍ以下または略２ｃｍ以下である、
非接触式データキャリア装置。 - 前記導電シートには、前記開口から当該導電シートの１辺まで延びる切り欠き（スリット）が形成されている、
請求項４に記載の非接触式データキャリア装置。 - 前記開口は、前記導電シートの中央部または略中央部に形成されている、
請求項４に記載の非接触式データキャリア装置。 - 前記開口の周縁と、当該周縁と接近する前記アンテナコイルの最外周との距離が数ｍｍ以下である、
請求項４〜６のいずれかに記載の非接触式データキャリア装置。 - 前記開口の周縁と当該周縁と接近する前記アンテナコイルの最外周との距離が２ｍｍ以下である、
請求項７に記載の非接触式データキャリア装置。 - 前記開口の周縁と前記アンテナコイルの外周とが重なっている、
請求項８に記載の非接触式データキャリア装置。 - 前記補助アンテナは、前記第２絶縁基材の一方の面に形成された前記導電シートを覆う保護層をさらに有する、
請求項１〜９のいずれかに記載の非接触式データキャリア装置。 - 前記保護層は、前記開口内または前記開口を覆った位置に前記非接触式データキャリアを収納または取り出し可能に形成されている、
請求項１０に記載の非接触式データキャリア装置。 - 前記保護層は絶縁物からなる、
請求項１１に記載の非接触式データキャリア装置。 - 前記第２絶縁基材の他方の面には、接着剤またはのりが塗布されている、
請求項１〜１２の何れかに記載の非接触式データキャリア装置。 - 前記第２絶縁基材は、硬質の絶縁基板である、
請求項１〜１３の何れかに記載の非接触式データキャリア装置。 - 前記非接触式データキャリアのうち前記アンテナコイルの形成面と、前記導電シートの表面とが、平行または略平行である、
請求項１〜１４の何れかに記載の非接触式データキャリア。 - 第１絶縁基材を有し、当該第１絶縁基材の表面かつ周縁に沿って周回する形状で形成されたアンテナコイルによって構成される主アンテナを備えた非接触式データキャリアと、
第２絶縁基材の一方の面に形成された導電シートを有し、前記非接触式データキャリアの主アンテナの補助アンテナとして機能する補助アンテナと
を有し、
当該導電シートには、前記アンテナコイルの最内周または最外周が囲む領域に対して相似もしくは略相似する形状の開口が形成されており、
前記開口が形成された前記導電シートの凹部内または当該凹部の上部に前記非接触式データキャリアを収納する空間が規定されており、前記開口の周囲の前記導電シートから前記空間の上部を覆って保護層が形成されており、当該保護層の一部が前記非接触式データキャリアを前記空間に収納または前記空間から取り出し可能に構成されており、
前記開口の周縁と前記アンテナコイルの最外周との距離は４ｃｍ以下または略４ｃｍ以下である、
非接触式データキャリア装置。 - 前記保護層は絶縁物からなる、
請求項１６に記載の非接触式データキャリア装置。 - 前記第２絶縁基材は、硬質の絶縁基板である
請求項１７に記載の非接触式データキャリア装置。
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