JP4482403B2 - Non-contact information medium - Google Patents

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Description

この発明は、コイルと、該コイルと共振回路を形成するコンデンサとを備えた非接触情報媒体に関する。   The present invention relates to a non-contact information medium including a coil and a capacitor that forms a resonance circuit with the coil.

情報媒体は媒体に内蔵されているＩＣチップとリーダライタとの通信方法によって、接触型と非接触型に分類される。このうち、非接触型は、リーダライタとの接触がないため接触不良を生じず、リーダライタから離れた移動使用が可能である。また、非接触型は、汚れ、雨、静電気に強いなどの特徴があり、セキュリティ性も高いことから需要が増加している。   Information media are classified into contact type and non-contact type depending on the communication method between the IC chip built in the medium and the reader / writer. Among these, the non-contact type does not cause contact failure because there is no contact with the reader / writer, and can be moved away from the reader / writer. The non-contact type has features such as being resistant to dirt, rain, and static electricity, and has high security.

たとえば、非接触情報媒体は、リーダライタから受信した電波を利用して電磁誘導によって動作電力を得るとともに、所定周波数の電波を利用してリーダライタとの間で情報を交換する。このため、非接触情報媒体とリーダライタは、所定周波数の電波を送受信するアンテナをそれぞれ内蔵している。   For example, a non-contact information medium obtains operating power by electromagnetic induction using radio waves received from a reader / writer, and exchanges information with the reader / writer using radio waves of a predetermined frequency. For this reason, the non-contact information medium and the reader / writer each have an antenna for transmitting and receiving radio waves of a predetermined frequency.

従来の非接触情報媒体は、外部からの電力の受け取りと情報の送受信とを行うアンテナ部を形成するコイルと、このコイルと共振回路を形成するコンデンサと、非接触情報媒体の処理動作を制御するＩＣチップとを有する。この非接触情報媒体が動作するためには、送受信用電波を発するリーダライタに非接触情報媒体を近接する。この結果、非接触情報媒体のコイルとコンデンサとが共振し、コイルに誘導電流が生じる。この誘導電流がＩＣチップの電源用電力となってＩＣチップが動作し、非接触情報媒体はコイルを介してリーダライタに情報を送信する。このように、非接触情報媒体とリーダライタとは、無線通信を行なうことによって、情報を送受信する（特許文献１参照）。   A conventional non-contact information medium controls a processing operation of a coil that forms an antenna unit that receives electric power from outside and transmits and receives information, a capacitor that forms a resonance circuit with the coil, and a non-contact information medium. IC chip. In order for this non-contact information medium to operate, the non-contact information medium is brought close to a reader / writer that emits radio waves for transmission and reception. As a result, the coil and the capacitor of the non-contact information medium resonate and an induced current is generated in the coil. The induced current becomes power for the IC chip to operate the IC chip, and the non-contact information medium transmits information to the reader / writer via the coil. As described above, the non-contact information medium and the reader / writer transmit and receive information by performing wireless communication (see Patent Document 1).

特開２００１−３４７２５号公報JP 2001-34725 A

しかしながら、従来の非接触情報媒体は、複数の非接触情報媒体が重なりあった場合には、非接触情報媒体とリーダライタとの間の無線通信を正確に行うことができないという問題があった。これは、非接触情報媒体が重なりあった場合、非接触情報媒体の各コイル間で強い相互干渉が生じ、この結果、共振周波数が乱れ、通信状態の不安定化や通信不能が発生するためである。   However, the conventional non-contact information medium has a problem that wireless communication between the non-contact information medium and the reader / writer cannot be performed accurately when a plurality of non-contact information media overlap. This is because when non-contact information media are overlapped, strong mutual interference occurs between the coils of the non-contact information medium, resulting in disordered resonance frequency and unstable communication or inability to communicate. is there.

さらに、通信可能エリア内にある複数の非接触情報媒体全てと通信を行うために、リーダライタは各非接触情報媒体に対して給電を行う必要がある。しかしながら、リーダライタは、非接触情報媒体が重なり合って非接触情報媒体の共振周波数が乱れた場合、全ての非接触情報媒体がリーダライタからの給電を受けることができず、ＩＣチップが起動しなかった非接触情報媒体は、リーダライタとの間で無線通信を行なうことができなかった。   Furthermore, in order to communicate with all the plurality of non-contact information media in the communicable area, the reader / writer needs to supply power to each non-contact information medium. However, when the non-contact information medium overlaps and the resonance frequency of the non-contact information medium is disturbed, the reader / writer cannot receive power from the reader / writer and the IC chip does not start. Further, the non-contact information medium cannot perform wireless communication with the reader / writer.

この発明は、上記した従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、単数の非接触情報媒体であっても、複数の非接触情報媒体が重なり合った状態であっても、正確な通信が可能である非接触情報媒体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described drawbacks of the prior art, and enables accurate communication even when a single non-contact information medium or a plurality of non-contact information media are overlapped. An object is to provide a non-contact information medium.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる非接触情報媒体は、コイルと、該コイルと共振回路を形成するコンデンサとを備えた非接触情報媒体において、前記コイルの一部にリーダライタと通信可能である共振周波数での共振を前記共振回路に生じさせる集中定数型インダクタを設けたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a non-contact information medium according to the present invention is a non-contact information medium including a coil and a capacitor that forms a resonance circuit with the coil. A lumped constant inductor is provided in the resonance circuit to cause resonance at a resonance frequency capable of communicating with a reader / writer in the resonance circuit.

また、この発明にかかる非接触情報媒体は、前記集中定数型インダクタは、前記共振回路のインダクタンスを主として形成することを特徴とする。   The non-contact information medium according to the present invention is characterized in that the lumped constant inductor mainly forms an inductance of the resonance circuit.

また、この発明にかかる非接触情報媒体は、前記集中定数型インダクタは、ディスクリート回路部品および／または小型コイルであることを特徴とする。   The non-contact information medium according to the present invention is characterized in that the lumped constant inductor is a discrete circuit component and / or a small coil.

また、この発明にかかる非接触情報媒体は、前記コイルを形成する導線は、前記リーダライタと通信可能である共振周波数での共振を生じる共振回路を形成する単体の多数巻コイルと比較し、巻き数が少ないことを特徴とする。   Further, the non-contact information medium according to the present invention is characterized in that the lead wire forming the coil is wound in comparison with a single multi-turn coil that forms a resonance circuit that generates resonance at a resonance frequency communicable with the reader / writer. It is characterized by a small number.

また、この発明にかかる非接触情報媒体は、前記コイルを形成する導線は、前記多数巻コイルと比較し、巻回形状が小さいことを特徴とする。   The non-contact information medium according to the present invention is characterized in that the conducting wire forming the coil has a smaller winding shape than the multi-turn coil.

本発明にかかる非接触情報媒体によれば、コイルの一部に、リーダライタと通信可能である共振周波数での共振を共振回路に生じさせる集中定数型インダクタを設け、コイル間の相互干渉を低減するとともに、コイルおよびコンデンサが形成する共振回路の共振周波数をリーダライタから発せられる電波の周波数と一致させているため、当該非接触情報媒体が単数配置された場合であっても、複数重なり合った状態で配置された場合であっても、リーダライタとの間で正確な通信を行うことができるという効果を奏する。   According to the non-contact information medium of the present invention, a lumped constant type inductor that causes resonance at a resonance frequency capable of communicating with a reader / writer in a resonance circuit is provided in a part of the coil to reduce mutual interference between the coils. In addition, since the resonance frequency of the resonance circuit formed by the coil and the capacitor is matched with the frequency of the radio wave emitted from the reader / writer, even when a single non-contact information medium is arranged, a plurality of overlapping states Even if it is arrange | positioned by this, there exists an effect that exact communication can be performed between reader / writers.

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態である非接触情報媒体について説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。   Hereinafter, a non-contact information medium according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In the description of the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals.

まず、実施の形態にかかる非接触情報媒体について説明する。本実施の形態における非接触情報媒体は、コイルの一部に、リーダライタと通信可能である共振周波数での共振を共振回路に生じさせる集中定数型インダクタを設け、リーダライタから発せられる電波の周波数と非接触情報媒体の共振回路の共振周波数とを一致させている。   First, the non-contact information medium according to the embodiment will be described. In the non-contact information medium in this embodiment, a lumped constant type inductor that causes a resonance circuit to generate resonance at a resonance frequency communicable with a reader / writer is provided in a part of a coil, and the frequency of a radio wave emitted from the reader / writer And the resonance frequency of the resonance circuit of the non-contact information medium are matched.

図１は、本実施の形態である非接触情報媒体１０の概要構成を示す図である。ここで、図１は、非接触情報媒体１０を模式的に示している。図１に示すように、非接触情報媒体１０は、コイル２０と、チップコイル３０と、コンデンサ４０と、ＩＣチップ５０とを備える。コイル２０とコンデンサ４０とは、接続部６１，６２において接続される。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a non-contact information medium 10 according to the present embodiment. Here, FIG. 1 schematically shows a non-contact information medium 10. As shown in FIG. 1, the non-contact information medium 10 includes a coil 20, a chip coil 30, a capacitor 40, and an IC chip 50. The coil 20 and the capacitor 40 are connected at connection portions 61 and 62.

図１に示すように、コイル２０は、ＩＣチップ５０の外側でその周囲に設けられている。コイル２０の一部には、集中定数型インダクタとして機能するディスクリート回路部品であるチップコイル３０が設けられている。また、コンデンサ４０は、所定の容量を有しエネルギーを蓄積する機能を備えるとともに、コイル２０およびチップコイル３０と協働して共振回路を形成する。また、チップコイル３０は、非接触情報媒体１０における共振回路のインダクタンスを主として形成している。なお、チップコイル３０は、巻線型インダクタであるディスクリート回路部品のほか、非巻線型インダクタであるディスクリート回路部品であってもよい。   As shown in FIG. 1, the coil 20 is provided around the outside of the IC chip 50. A part of the coil 20 is provided with a chip coil 30 which is a discrete circuit component that functions as a lumped constant type inductor. The capacitor 40 has a predetermined capacity and a function of storing energy, and forms a resonance circuit in cooperation with the coil 20 and the chip coil 30. The chip coil 30 mainly forms the inductance of the resonance circuit in the non-contact information medium 10. The chip coil 30 may be a discrete circuit component that is a non-winding inductor in addition to a discrete circuit component that is a winding inductor.

コイル２０、チップコイル３０およびコンデンサ４０によって形成される共振回路の共振周波数は、リーダライタが送信する電波の周波数と一致するよう設定されている。このため、コイル２０とチップコイル３０とは、コイル２０、チップコイル３０およびコンデンサ４０によって形成される共振回路の共振周波数をリーダライタから発せられる電波の周波数に等しくするインダクタンスを有する。言い換えると、チップコイル３０は、リーダライタと通信可能である共振周波数での共振を非接触情報媒体１０における共振回路に生じさせる機能を有する。したがって、所定周波数の電波を発するリーダライタに非接触情報媒体１０が近接した場合、コイル２０、チップコイル３０およびコンデンサ４０によって形成される共振回路は共振し、この共振回路には誘導電流が発生する。共振回路は、この誘導電流をＩＣチップ５０に供給する。   The resonance frequency of the resonance circuit formed by the coil 20, the chip coil 30, and the capacitor 40 is set to match the frequency of the radio wave transmitted by the reader / writer. For this reason, the coil 20 and the chip coil 30 have an inductance that makes the resonance frequency of the resonance circuit formed by the coil 20, the chip coil 30 and the capacitor 40 equal to the frequency of the radio wave emitted from the reader / writer. In other words, the chip coil 30 has a function of causing a resonance circuit in the non-contact information medium 10 to resonate at a resonance frequency that allows communication with the reader / writer. Therefore, when the non-contact information medium 10 comes close to a reader / writer that emits radio waves of a predetermined frequency, the resonance circuit formed by the coil 20, the chip coil 30 and the capacitor 40 resonates, and an induced current is generated in this resonance circuit. . The resonant circuit supplies this induced current to the IC chip 50.

また、コイル２０は、リーダライタからの送信電波を受信しＩＣチップ５０に出力するとともに、ＩＣチップ５０から出力された信号をリーダライタに送信するアンテナ部を形成する。   In addition, the coil 20 forms an antenna unit that receives a transmission radio wave from the reader / writer and outputs the radio wave to the IC chip 50 and transmits a signal output from the IC chip 50 to the reader / writer.

ＩＣチップ５０は、制御部５１と送受信部５２と記憶部５３とを備え、非接触情報媒体１０が送受信する情報を制御する。制御部５１は、送受信部５２および記憶部５３の処理動作を制御する。送受信部５２は、コイル２０が受信したリーダライタからの送信電波を処理し、リーダライタから要求された情報を記憶部５３から抽出し、抽出した情報に応じた信号をコイル２０に送信する。記憶部５３は、非接触情報媒体１０をそれぞれ識別する識別情報を含む各種情報を記憶する。また、ＩＣチップ５０は、コイル２０、チップコイル３０およびコンデンサ４０から形成される共振回路から誘導電流を供給され、この誘導電流に対応する電圧値がＩＣチップ５０の動作可能電圧値となった場合に動作を開始する。   The IC chip 50 includes a control unit 51, a transmission / reception unit 52, and a storage unit 53, and controls information transmitted and received by the non-contact information medium 10. The control unit 51 controls processing operations of the transmission / reception unit 52 and the storage unit 53. The transmission / reception unit 52 processes the transmission radio wave received from the reader / writer received by the coil 20, extracts information requested by the reader / writer from the storage unit 53, and transmits a signal corresponding to the extracted information to the coil 20. The storage unit 53 stores various types of information including identification information for identifying the non-contact information medium 10. The IC chip 50 is supplied with an induced current from a resonance circuit formed by the coil 20, the chip coil 30 and the capacitor 40, and a voltage value corresponding to the induced current becomes an operable voltage value of the IC chip 50. Start operation.

つぎに、非接触情報媒体１０のコイル２０の形状について説明する。図２は、コイル２０の形状を説明するための図である。図２に示すように、コイル２０は、導線が一巻回されることによって形成される。このため、コイル２０のインダクタンスＬａの値は、導線が複数回にわたって巻回されて形成された多数巻コイルのインダクタンスと比較し低い。また、コイル２０を形成する導線の一部には、インダクタンスがＬｂであるチップコイル３０が設けられている。   Next, the shape of the coil 20 of the non-contact information medium 10 will be described. FIG. 2 is a diagram for explaining the shape of the coil 20. As shown in FIG. 2, the coil 20 is formed by winding the conducting wire once. For this reason, the value of the inductance La of the coil 20 is lower than the inductance of the multi-turn coil formed by winding the conducting wire a plurality of times. In addition, a chip coil 30 having an inductance Lb is provided on a part of the conducting wire forming the coil 20.

図３は、非接触情報媒体１０の回路図を示す図である。図３に示すように、コイル２０とチップコイル３０とは、直列に電気接続されている。また、コンデンサ４０と、コイル２０およびチップコイル３０とは、並列に電気接続されている。ここで、チップコイル３０は、回路素子の物理的大きさが十分に小さく、インダクタンスが場所的に集中しているものとみなせるため、集中定数化が可能である集中定数型インダクタといえる。このため、この非接触情報媒体１０における共振回路のインダクタのインダクタンスは、コイル２０のインダクタンスＬａとチップコイル３０のインダクタンスＬｂとの和である。なお、チップコイル３０は、非接触情報媒体１０の共振回路のインダクタンスを主として形成しており、コイル２０のインダクタンスＬａは、チップコイル３０のインダクタンスＬｂと比較し小さい。 FIG. 3 is a diagram showing a circuit diagram of the non-contact information medium 10. As shown in FIG. 3, the coil 20 and the chip coil 30 are electrically connected in series. The capacitor 40, the coil 20 and the chip coil 30 are electrically connected in parallel. Here, the chip coil 30 can be regarded as a lumped-constant type inductor that can be lumped-constant because the physical size of the circuit element is sufficiently small and the inductance can be regarded as being locally concentrated. For this reason, the inductance of the inductor of the resonance circuit in the non-contact information medium 10 is the sum of the inductance La of the coil 20 and the inductance Lb of the chip coil 30. The chip coil 30 mainly forms the inductance of the resonance circuit of the non-contact information medium 10, and the inductance La of the coil 20 is smaller than the inductance Lb of the chip coil 30.

したがって、コイル２０とチップコイル３０とコンデンサ４０とが形成する共振回路の周波数ｆｒと、コイル２０のインダクタンスＬａ、チップコイル３０のインダクタンスＬｂ、コンデンサ４０の容量Ｃは、以下の（１）式に示す関係を有する。

Figure 0004482403
この共振回路の共振周波数ｆｒがリーダライタにおける送受信用電波の周波数ｆｃに一致するように、コイル２０のインダクタンスＬａとチップコイル３０のインダクタンスＬｂとは設定されている。ここで、非接触情報媒体における共振回路の共振周波数と、リーダライタが送信する電波の周波数とが一致した場合、非接触情報媒体の共振回路に大きな誘導電流が流れる。本実施の形態では、非接触情報媒体１０における共振回路の共振周波数ｆｒと、リーダライタが送信する電波の周波数ｆｃとは一致するように設定されているため、非接触情報媒体１０は、リーダライタから高効率で給電を受けることができる。 Therefore, the frequency fr of the resonance circuit formed by the coil 20, the chip coil 30, and the capacitor 40, the inductance La of the coil 20, the inductance Lb of the chip coil 30, and the capacitance C of the capacitor 40 are expressed by the following equation (1). Have a relationship.
Figure 0004482403
 The inductance La of the coil 20 and the inductance Lb of the chip coil 30 are set so that the resonance frequency fr of this resonance circuit matches the frequency fc of the transmission / reception radio wave in the reader / writer. Here, when the resonance frequency of the resonance circuit in the non-contact information medium matches the frequency of the radio wave transmitted by the reader / writer, a large induced current flows in the resonance circuit of the non-contact information medium. In the present embodiment, since the resonance frequency fr of the resonance circuit in the non-contact information medium 10 and the frequency fc of the radio wave transmitted by the reader / writer are set to coincide with each other, the non-contact information medium 10 includes the reader / writer. Can be supplied with high efficiency.

本実施の形態では、コイル２０は、導線の巻き数を少なくしているため、従来技術にかかる非接触情報媒体のコイルと比較し、インダクタンスの値が小さい。そこで、非接触情報媒体１０では、コイル２０のインダクタンスが小さくなった分、チップコイル３０のインダクタンスＬｂで補充することによって、共振回路を形成するインダクタのインダクタンスの値をある程度大きくし、非接触情報媒体１０の共振周波数ｆｒと、リーダライタの送信電波の周波数ｆｃとを一致させている。   In the present embodiment, the coil 20 has a smaller inductance value than the coil of the non-contact information medium according to the prior art because the number of turns of the conductive wire is reduced. Therefore, in the non-contact information medium 10, the inductance value of the inductor forming the resonance circuit is increased to some extent by supplementing with the inductance Lb of the chip coil 30 as the inductance of the coil 20 is reduced. The resonance frequency fr of 10 is matched with the frequency fc of the transmission radio wave of the reader / writer.

このため、非接触情報媒体１０では、コイル２０のインダクタンス値の減少にともなうコンデンサの容量増加を行う必要がない。非接触情報媒体１０では、たとえば、コンデンサ４０の容量を、従来技術にかかる非接触情報媒体のコンデンサの容量とほぼ同等の値に設定することができる。したがって、非接触情報媒体１０は、コンデンサ４０の部品サイズを従来と比較し大きくする必要もないため、非接触情報媒体１０の小型化を図ることが可能になる。また、非接触情報媒体１０では、コイル２０のインダクタンス値の減少に対応させてコンデンサ４０の容量増加を行う必要がないため、コンデンサ４０に対する電力負荷が小さく、ＩＣチップ５０に電力を十分に供給できる。この結果、非接触情報媒体１０は、電力不足によるＩＣチップ５０の誤動作などが防止でき、リーダライタ７０との間で安定した無線通信を行なうことができる。   For this reason, in the non-contact information medium 10, it is not necessary to increase the capacity of the capacitor as the inductance value of the coil 20 decreases. In the non-contact information medium 10, for example, the capacity of the capacitor 40 can be set to a value substantially equal to the capacity of the capacitor of the non-contact information medium according to the conventional technology. Therefore, the non-contact information medium 10 does not need to have a larger component size of the capacitor 40 than the conventional one, so that the non-contact information medium 10 can be downsized. Further, in the non-contact information medium 10, it is not necessary to increase the capacity of the capacitor 40 in response to a decrease in the inductance value of the coil 20, so that the power load on the capacitor 40 is small and sufficient power can be supplied to the IC chip 50. . As a result, the non-contact information medium 10 can prevent malfunction of the IC chip 50 due to power shortage, and can perform stable wireless communication with the reader / writer 70.

つぎに、図４を参照して、この非接触情報媒体１０を用いた通信システムについて説明する。図４に示すように、非接触情報媒体１０に対して情報の送受信を行うリーダライタ７０は、リーダライタ７０の処理動作を指示する指示情報を入力する入力部７１と、送受信する情報を処理する処理部７２と、送受信した情報を出力する出力部７３と、所定の周波数の電波を介して電力の供給と情報の送受信を行うアンテナ７４とを有する。このリーダライタ７０は、アンチコリジョン機能を備えているため、複数の非接触情報媒体から一括して情報を受信することが可能である。   Next, a communication system using the non-contact information medium 10 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the reader / writer 70 that transmits / receives information to / from the non-contact information medium 10 processes the information to be transmitted / received with the input unit 71 that inputs instruction information that instructs the processing operation of the reader / writer 70. It has a processing unit 72, an output unit 73 that outputs transmitted / received information, and an antenna 74 that supplies power and transmits / receives information via radio waves of a predetermined frequency. Since the reader / writer 70 has an anti-collision function, it can receive information from a plurality of non-contact information media at once.

非接触情報媒体１０は、コイル２０、チップコイル３０およびコンデンサ４０によって形成される共振回路の共振周波数ｆｒが、リーダライタから発せられる電波の周波数ｆｃと一致するように設定されている。このため、図４に示すように、単体の非接触情報媒体１０は、アンテナ７４から送信された電波を受けることによって、共振回路に誘導電流が生じる。この結果、非接触情報媒体１０は、ＩＣチップ５０が起動し、リーダライタ２０から送信された応答要求情報Ｄａに応じて、応答情報Ｄｂを送信する。したがって、非接触情報媒体１０が単体で配置された場合、非接触情報媒体１０とリーダライタ７０との間における無線通信は正確に行われる。   The non-contact information medium 10 is set so that the resonance frequency fr of the resonance circuit formed by the coil 20, the chip coil 30 and the capacitor 40 matches the frequency fc of the radio wave emitted from the reader / writer. For this reason, as shown in FIG. 4, when the single non-contact information medium 10 receives the radio wave transmitted from the antenna 74, an induced current is generated in the resonance circuit. As a result, the non-contact information medium 10 activates the IC chip 50 and transmits the response information Db in response to the response request information Da transmitted from the reader / writer 20. Therefore, when the non-contact information medium 10 is disposed alone, wireless communication between the non-contact information medium 10 and the reader / writer 70 is performed accurately.

ここで、複数のコイルが近接した場合に発生するコイル間の相互干渉は、各コイルを形成する導線の巻き数によって関係づけられている。言い換えると、各コイルの導線の巻き数が多いほど、コイルのインダクタンスが増加し、非接触情報媒体は、相互干渉の影響を顕著に受ける。この結果、コイルとコンデンサとによって形成された共振回路の共振周波数が乱れ、非接触情報媒体における通信状態の不安定化や通信不能が発生する。   Here, the mutual interference between the coils generated when a plurality of coils are close to each other is related by the number of turns of the conductive wire forming each coil. In other words, as the number of turns of the conductive wire of each coil increases, the inductance of the coil increases, and the non-contact information medium is significantly affected by mutual interference. As a result, the resonance frequency of the resonance circuit formed by the coil and the capacitor is disturbed, and the communication state in the non-contact information medium becomes unstable and communication is impossible.

従来の非接触情報媒体１００は、図５に示すように、導線を複数回巻回することによってコイル１２０のインダクタンスを所定値まで増加させて、コンデンサ１４０の容量を調整していた。すなわち、従来の非接触情報媒体では、リーダライタと通信可能である共振周波数での共振を生じる共振回路を単体のコイルを用いて形成するには、共振回路を形成するコイルとして多数巻コイルを設ける必要があった。図６に示すように、単体で配置された従来の非接触情報媒体１００ａは、リーダライタ２０から送信された応答要求情報Ｄｅに応じた応答情報Ｄｆを送信し、リーダライタ７０との間で無線通信を行なうことができる。しかし、一部分がそれぞれ重なった従来の非接触情報媒体１００ｂ，１００ｃは、コイル１２０の導線の巻き数が多いため、非接触情報媒体１００ｂのコイル１２０と非接触情報媒体１００ｃのコイル１２０との間に生じた相互干渉の影響を顕著に受け、共振周波数の乱れが発生する。この結果、非接触情報媒体１００ｂ，１００ｃは、応答要求情報Ｄｅに応じた応答情報Ｄｆを正確に送信することができず、リーダライタ７０との間で正確な無線通信を行なうことができなかった。   As shown in FIG. 5, the conventional non-contact information medium 100 adjusts the capacitance of the capacitor 140 by increasing the inductance of the coil 120 to a predetermined value by winding a conducting wire a plurality of times. That is, in a conventional non-contact information medium, in order to form a resonance circuit that generates resonance at a resonance frequency that can communicate with a reader / writer using a single coil, a multi-turn coil is provided as a coil that forms the resonance circuit. There was a need. As shown in FIG. 6, the conventional non-contact information medium 100 a arranged alone transmits response information Df corresponding to the response request information De transmitted from the reader / writer 20, and wirelessly communicates with the reader / writer 70. Communication can be performed. However, the conventional non-contact information media 100b and 100c, which are partially overlapped with each other, have a large number of windings of the conductive wire of the coil 120. The influence of the generated mutual interference is remarkably affected, and the resonance frequency is disturbed. As a result, the non-contact information media 100b and 100c cannot accurately transmit the response information Df corresponding to the response request information De and cannot perform accurate wireless communication with the reader / writer 70. .

これに対し、本実施の形態にかかる非接触情報媒体１０では、コイル２０を形成する導線は一巻回されているのみであり、従来の非接触情報媒体における多数巻コイルと比較し、コイルの形成する導線は、巻き数が少ない。このため、非接触情報媒体１０が複数重なり合った場合であっても、非接触情報媒体１０の各コイル２０間の相互干渉は、従来の非接触情報媒体と比較し、発生しにくい。   On the other hand, in the non-contact information medium 10 according to the present embodiment, the conducting wire forming the coil 20 is only wound once, compared with the multi-turn coil in the conventional non-contact information medium, The conductive wire to be formed has a small number of turns. For this reason, even when a plurality of non-contact information media 10 overlap, mutual interference between the coils 20 of the non-contact information media 10 is less likely to occur compared to conventional non-contact information media.

さらに、複数のコイルが近接した場合に発生するコイル間の相互干渉は、各コイルを形成する導線の形状によって関係づけられている。言い換えると、各コイルの形状が大きいほどコイルの重なり領域が多くなるため、非接触情報媒体は、相互干渉の影響を顕著に受ける。この結果、コイルとコンデンサとによって形成された共振回路の共振周波数が乱れ、非接触情報媒体における通信状態の不安定化や通信不能が発生する。   Furthermore, the mutual interference between the coils generated when a plurality of coils are close to each other is related by the shape of the conducting wire forming each coil. In other words, the larger the shape of each coil, the larger the overlapping area of the coils. Therefore, the non-contact information medium is significantly affected by mutual interference. As a result, the resonance frequency of the resonance circuit formed by the coil and the capacitor is disturbed, and the communication state in the non-contact information medium becomes unstable and communication is impossible.

非接触情報媒体１０では、インダクタンスＬｂを有するチップコイル３０は、回路素子の物理的大きさが十分に小さく、チップコイル３０の形状は小さい。このため、非接触情報媒体１０が複数重なり合った場合であっても、各チップコイル３０が互いに重なり合う領域は小さく、チップコイル３０間の相互干渉はほとんど発生しない。   In the non-contact information medium 10, the chip coil 30 having the inductance Lb has a sufficiently small physical size of the circuit element, and the shape of the chip coil 30 is small. For this reason, even when a plurality of non-contact information media 10 are overlapped, the area where the chip coils 30 overlap each other is small, and mutual interference between the chip coils 30 hardly occurs.

この結果、非接触情報媒体１０が複数重なり合った場合であっても、従来と比較し、各コイル２０間の相互干渉が発生せず、各非接触情報媒体１０おける共振回路では共振周波数が乱れることがないため、各非接触情報媒体１０は、リーダライタとの間で正確な無線通信を行なうことができる。たとえば、図７に示す非接触情報媒体群１０Ａのように、複数の非接触情報媒体１０が隙間なく重なりあって配置された場合であっても、各非接触情報媒体１０は、リーダライタ２０からの応答要求情報Ｄａに応じて応答情報Ｄｃをそれぞれ送信し、リーダライタ７０との間で正確な無線通信を行うことができる。   As a result, even when a plurality of non-contact information media 10 overlap each other, compared to the conventional case, mutual interference between the coils 20 does not occur, and the resonance frequency in the resonance circuit in each non-contact information medium 10 is disturbed. Therefore, each non-contact information medium 10 can perform accurate wireless communication with the reader / writer. For example, even when a plurality of non-contact information media 10 are arranged so as to overlap each other with no gap like the non-contact information media group 10A shown in FIG. The response information Dc is transmitted according to the response request information Da, and accurate wireless communication with the reader / writer 70 can be performed.

また、非接触情報媒体１０は、インダクタンスＬｂを有するチップコイル３０を備えることによって、共振回路におけるコンデンサ４０の容量とインダクタのインダクタンスとの比率を、従来の非接触情報媒体とほぼ同等とすることができる。したがって、非接触情報媒体１０は、複数重なり合った場合であっても、共振強度Ｑを所定値以上に保持することができ、リーダライタ７０からの給電を効率よく受けることができる。この結果、各非接触情報媒体１０のＩＣチップ５０は、それぞれ円滑に起動を開始することができ、非接触情報媒体１０は、ＩＣチップ５０の起動不良による通信不良を防止することができる。   In addition, the non-contact information medium 10 includes the chip coil 30 having the inductance Lb, so that the ratio of the capacitance of the capacitor 40 and the inductance of the inductor in the resonance circuit is substantially equal to that of the conventional non-contact information medium. it can. Therefore, even when a plurality of non-contact information media 10 are overlapped, the resonance intensity Q can be maintained at a predetermined value or more, and the power supply from the reader / writer 70 can be efficiently received. As a result, the IC chip 50 of each non-contact information medium 10 can start up smoothly, and the non-contact information medium 10 can prevent a communication failure due to a start-up failure of the IC chip 50.

このように、本実施の形態にかかる非接触情報媒体１０では、コイル２０の巻き数を一回のみとし、コイル２０間の相互干渉を防止している。また、非接触情報媒体１０では、チップコイル３０をさらに設けることによって、非接触情報媒体１０の共振回路の共振周波数ｆｒをリーダライタ７０から発せられる電波の周波数ｆｃと一致させている。この結果、本実施にかかる非接触情報媒体１０は、非接触情報媒体１０単体であっても、複数の非接触情報媒体１０が重なり合った状態であっても、リーダライタ７０との間で正確に無線通信を行うことができる。   As described above, in the non-contact information medium 10 according to the present embodiment, the number of turns of the coil 20 is set to only one to prevent mutual interference between the coils 20. In the non-contact information medium 10, the chip coil 30 is further provided so that the resonance frequency fr of the resonance circuit of the non-contact information medium 10 matches the frequency fc of the radio wave emitted from the reader / writer 70. As a result, the non-contact information medium 10 according to the present embodiment is accurate with the reader / writer 70 regardless of whether the non-contact information medium 10 alone or a plurality of non-contact information media 10 are overlapped. Wireless communication can be performed.

また、非接触情報媒体１０は、共振強度Ｑを所定値以上に保持することができるため、非接触情報媒体１０単体であっても、複数の非接触情報媒体１０が重なり合った状態であっても、リーダライタ７０からの給電を効率よく受けることができる。さらに、チップコイル３０は、導線を巻回して形成された巻線型インダクタと比較し、精度の高いインダクタンス値を設定することができる。このため、非接触情報媒体１０は、非接触情報媒体１０における共振回路の共振周波数とリーダライタからの送信電波の周波数との一致度を高めることができ、リーダライタ７０からの給電を高効率で受けることができる。   Further, since the non-contact information medium 10 can maintain the resonance intensity Q at a predetermined value or more, the non-contact information medium 10 alone or a plurality of non-contact information media 10 overlap each other. The power supply from the reader / writer 70 can be received efficiently. Furthermore, the chip coil 30 can set a highly accurate inductance value as compared with a wire-wound inductor formed by winding a conducting wire. For this reason, the non-contact information medium 10 can increase the degree of coincidence between the resonance frequency of the resonance circuit in the non-contact information medium 10 and the frequency of the transmission radio wave from the reader / writer, and can efficiently supply power from the reader / writer 70. Can receive.

なお、本実施の形態として、接続部６１の近傍にチップコイル３０を設けた非接触情報媒体１０について説明したが、これに限らず、図８に示すように、接続部６１の近傍ではなく、コイル２０の導線の中央部に近い箇所にチップコイル３０を設けた非接触情報媒体１１でもよい。チップコイル３０は、非接触情報媒体１０の共振回路のインダクタのインダクタンスの値を高めるため、電気回路的にコイル２０と直列に接続するように設けられていれば足りる。すなわち、チップコイル３０は、コイル２０の導線上に設けられていれば足りる。   In addition, as this Embodiment, although the non-contact information medium 10 which provided the chip coil 30 in the vicinity of the connection part 61 was demonstrated, not only this but in the vicinity of the connection part 61 as shown in FIG. The non-contact information medium 11 in which the chip coil 30 is provided at a location near the center of the conducting wire of the coil 20 may be used. In order to increase the inductance value of the inductor of the resonance circuit of the non-contact information medium 10, the chip coil 30 is only required to be connected in series with the coil 20 in an electric circuit. That is, it is sufficient that the chip coil 30 is provided on the conducting wire of the coil 20.

また、本実施の形態として、単体のチップコイル３０を設けた非接触情報媒体１０について説明したが、これに限らず、図９に示すように、複数のチップコイル３０を設けた非接触情報媒体１２でもよい。複数のチップコイル３０のインダクタンスとコイル２０のインダクタンスとの和が、コンデンサ４０と形成される共振回路の共振周波数ｆｒをリーダライタ７０から発せられる電波ｆｃと一致させるように設定されていれば足りる。   Further, as the present embodiment, the non-contact information medium 10 provided with the single chip coil 30 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the non-contact information medium provided with a plurality of chip coils 30 as shown in FIG. 12 is also acceptable. It is sufficient that the sum of the inductance of the plurality of chip coils 30 and the inductance of the coil 20 is set so that the resonance frequency fr of the resonance circuit formed with the capacitor 40 matches the radio wave fc emitted from the reader / writer 70.

また、本実施の形態として、図１０に示すように、巻回される導線の巻回形状を小さくしたコイル２１を有する非接触情報媒体１３としてもよい。コイル２１を形成する導線は、図５に示す従来の非接触情報媒体１００のコイル１２０と比較し、巻回形状が小さい。コイルを形成する導線の巻回形状が小さいほど、このコイルのインダクタンスは、小さくなる。このため、コイル２１は、従来の非接触情報媒体と比較し、コイル２１間の相互干渉の影響をさらに低減することができる。なお、チップコイル３０のインダクタンスとコイル２１のインダクタンスとは、コンデンサ４０と形成される共振回路の共振周波数ｆｒをリーダライタ７０から発せられる電波ｆｃと一致させるように設定されていれば足りる。   Moreover, as this Embodiment, as shown in FIG. 10, it is good also as the non-contact information medium 13 which has the coil 21 which made the winding shape of the conducting wire wound small. The conducting wire forming the coil 21 is smaller in winding shape than the coil 120 of the conventional non-contact information medium 100 shown in FIG. The smaller the winding shape of the conducting wire forming the coil, the smaller the inductance of this coil. For this reason, compared with the conventional non-contact information medium, the coil 21 can further reduce the influence of the mutual interference between the coils 21. Note that it is sufficient that the inductance of the chip coil 30 and the inductance of the coil 21 are set so that the resonance frequency fr of the resonance circuit formed with the capacitor 40 matches the radio wave fc emitted from the reader / writer 70.

さらに、図１１に示すように、たとえば、導線を二巻回したコイル２２を有する非接触情報媒体１４としてもよい。本実施の形態にかかる非接触情報媒体は、少なくとも従来の非接触情報媒体と比較し、コイルを形成する導線の巻き数が少なければよい。本実施の形態にかかる非接触情報媒体は、コイルを形成する導線の巻き数を少なくすることによって、従来よりもコイル間の相互干渉の影響を低減することが可能となるためである。この場合、チップコイル３０のインダクタンスとコイル２２のインダクタンスとは、コンデンサ４０と形成される共振回路の共振周波数ｆｒをリーダライタ７０から発せられる電波ｆｃと一致させるように設定されていれば足りる。   Furthermore, as shown in FIG. 11, it is good also as the non-contact information medium 14 which has the coil 22 which wound the conducting wire twice, for example. The non-contact information medium according to the present embodiment only needs to have a smaller number of turns of the conductive wire forming the coil than at least the conventional non-contact information medium. This is because the non-contact information medium according to the present embodiment can reduce the influence of mutual interference between the coils as compared with the related art by reducing the number of windings of the conductive wires forming the coils. In this case, it is sufficient that the inductance of the chip coil 30 and the inductance of the coil 22 are set so that the resonance frequency fr of the resonance circuit formed with the capacitor 40 matches the radio wave fc emitted from the reader / writer 70.

また、本実施の形態として、チップコイル３０を備えた非接触情報媒体１０について説明したが、これに限らず、図１２に示すように、コイル２０と同じ配線パターンで形成された小型コイル２３０を備えた非接触情報媒体２１０としてもよい。この小型コイル２３０のインダクタンスＬｃとコイル２０のインダクタンスＬａとは、コンデンサ４０と形成される共振回路の共振周波数ｆｒをリーダライタ７０から発せられる電波ｆｃと一致させるように設定されている。このため、非接触情報媒体２１０は、単体であっても、リーダライタ７０との間で正確に無線通信を行なうことができる。また、非接触情報媒体２１０は、非接触情報媒体１０と同様に、コイル２０の巻き数を少なくすることができるため、コイル２０間の相互干渉を低減することができ、非接触情報媒体２１０が重なり合った場合であっても、正確に無線通信を行うことが可能となる。なお、小型コイル２３０は、コイル２０を形成する導線上に設けられていれば足りる。また、小型コイル２３０は、単数のみではなく、複数設けられていてもよい。この場合、各小型コイル２３０のインダクタンスＬｃをそれぞれ加算した値は、コイル２０のインダクタンスＬａの値に対応させて、コンデンサ４０と形成される共振回路の共振周波数ｆｒをリーダライタ７０から発せられる電波ｆｃと一致させるように設定すれば足りる。また、小型コイル２３０は、所定の配線パターンで導体をエッチングして形成するほか、導線を平面的に渦巻き状に巻回することによって形成してもよい。   Moreover, although the non-contact information medium 10 provided with the chip coil 30 has been described as the present embodiment, the present invention is not limited to this, and a small coil 230 formed with the same wiring pattern as that of the coil 20 is provided as shown in FIG. The non-contact information medium 210 provided may be used. The inductance Lc of the small coil 230 and the inductance La of the coil 20 are set so that the resonance frequency fr of the resonance circuit formed with the capacitor 40 matches the radio wave fc emitted from the reader / writer 70. For this reason, the non-contact information medium 210 can accurately perform wireless communication with the reader / writer 70 even if it is a single unit. Further, since the non-contact information medium 210 can reduce the number of turns of the coil 20 similarly to the non-contact information medium 10, the mutual interference between the coils 20 can be reduced. Even if they overlap, wireless communication can be performed accurately. It is sufficient that the small coil 230 is provided on the conducting wire forming the coil 20. Moreover, the small coil 230 may be provided not only with one but with two or more. In this case, the value obtained by adding the inductance Lc of each small coil 230 corresponds to the value of the inductance La of the coil 20, and the radio wave fc emitted from the reader / writer 70 with the resonance frequency fr of the resonance circuit formed with the capacitor 40. It is sufficient to set to match. The small coil 230 may be formed by etching a conductor with a predetermined wiring pattern or by winding a conductive wire in a spiral shape in a plane.

また、本実施の形態では、バッテリー機能を内部に備えていない非接触情報媒体について説明したが、これに限らず、バッテリー機能を内部に備えた非接触情報媒体としてもよい。このような場合でも、コイルの一部にコンデンサとの共振用の集中定数型インダクタを設けることによって、コイル間の相互干渉による通信不能を防止することができる。   In the present embodiment, a non-contact information medium that does not have a battery function is described. However, the present invention is not limited to this, and a non-contact information medium that has a battery function may be used. Even in such a case, disabling communication due to mutual interference between the coils can be prevented by providing a lumped constant type inductor for resonance with the capacitor in a part of the coil.

実施の形態にかかる非接触情報媒体の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the non-contact information medium concerning embodiment. 図１に示すコイルの形状を説明する図である。It is a figure explaining the shape of the coil shown in FIG. 図１に示す非接触情報媒体の回路図を示す図である。It is a figure which shows the circuit diagram of the non-contact information medium shown in FIG. 図１に示す非接触情報媒体とリーダライタとの間の無線通信を説明する図である。It is a figure explaining the radio | wireless communication between the non-contact information medium shown in FIG. 1, and a reader / writer. 従来技術にかかる非接触情報媒体の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the non-contact information medium concerning a prior art. 図５に示す非接触情報媒体とリーダライタとの間の無線通信を説明する図である。It is a figure explaining the radio | wireless communication between the non-contact information medium shown in FIG. 5, and a reader / writer. 図１に示す非接触情報媒体とリーダライタとの間の無線通信を説明する図である。It is a figure explaining the radio | wireless communication between the non-contact information medium shown in FIG. 1, and a reader / writer. 実施の形態にかかる非接触情報媒体の概略構成の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of schematic structure of the non-contact information medium concerning embodiment. 実施の形態にかかる非接触情報媒体の概略構成の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of schematic structure of the non-contact information medium concerning embodiment. 図１に示すコイルの形状の他の例を説明する図である。It is a figure explaining the other example of the shape of the coil shown in FIG. 図１に示すコイルの形状の他の例を説明する図である。It is a figure explaining the other example of the shape of the coil shown in FIG. 実施の形態にかかる非接触情報媒体の概略構成の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of schematic structure of the non-contact information medium concerning embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０，１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１１，１２，１３，１４，２１０ 非接触情報媒体
１０Ａ 非接触情報媒体
２０，１２０ コイル
３０ チップコイル
４０，１４０ コンデンサ
５０，１５０ ＩＣチップ
５１ 制御部
５２ 送受信部
５３ 記憶部
６１，６２ 接続部
７０ リーダライタ
７１ 入力部
７２ 処理部
７３ 出力部
７４ アンテナ
２３０ 小型コイル
10, 100, 100a, 100b, 100c, 11, 12, 13, 14, 210 Non-contact information medium 10A Non-contact information medium 20, 120 Coil 30 Chip coil 40, 140 Capacitor 50, 150 IC chip 51 Control unit 52 Transmission / reception unit 53 Storage Unit 61, 62 Connection Unit 70 Reader / Writer 71 Input Unit 72 Processing Unit 73 Output Unit 74 Antenna 230 Small Coil

Claims (4)

導線を巻回して形成されるコイルと、該コイルと共振回路を形成するコンデンサとを備えた非接触情報媒体において、
前記コイルに直列に接続され、場所的に集中したインダクタンスを有し、リーダライタと通信可能である共振周波数での共振を前記共振回路に生じさせるディスクリート回路部品である集中定数型インダクタを備え、
前記集中定数型インダクタは、前記共振回路のインダクタンスを主として形成することを特徴とする非接触情報媒体。 In a non-contact information medium comprising a coil formed by winding a conducting wire and a capacitor that forms a resonance circuit with the coil,
A lumped constant inductor that is a discrete circuit component that is connected in series to the coil , has a locally concentrated inductance, and causes the resonant circuit to generate resonance at a resonant frequency that is communicable with a reader / writer,
The non-contact information medium, wherein the lumped constant type inductor mainly forms an inductance of the resonance circuit. 前記コイルは、前記導線を１巻回または２巻回することによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の非接触情報媒体。 The non-contact information medium according to claim 1, wherein the coil is formed by winding the conductive wire once or twice. 前記コイルを形成する導線は、前記リーダライタと通信可能である共振周波数での共振を生じる共振回路を形成する単体の多数巻コイルと比較し、巻回形状が小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の非接触情報媒体。 The conductive wire forming the coil has a smaller winding shape than a single multi-turn coil forming a resonance circuit that generates resonance at a resonance frequency communicable with the reader / writer. Or the non-contact information medium of 2. 前記集中定数型インダクタは、前記導線上に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の非接触情報媒体。 The lumped inductor, the noncontact information medium according to any one of claims 1-3, characterized in that provided on the conductor.
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