JP2000172800A - 表示機能付きカード装置及び湿度測定機能付きカード装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カード装置の電池の消耗を少なくする。 【解決手段】 カード装置は、カード本体６０と表示部
７０とに分離され、それぞれに内部を駆動する電池６
２、７３が設けられている。表示部７０の表示素子７２
に表示を行う場合にのみ、カード本体６０と表示部７０
とを連結することにより、電池７３と表示回路７１とが
配線６４に接続される。電池７３と表示回路７１とが接
続されると、表示素子７２が駆動されて表示が行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、環境温度等の測定
結果等をビジュアルに表示する機能を持つ表示機能付き
カード装置と、湿度を測定する機能を持つ湿度測定機能
付きカード装置とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＩＣカードのうち、計測を行う機
能を持つカード装置に関する技術としては、例えば、次
の文献に記載されたものがあった。 文献１；特開平３−２８２６９１号公報 前記文献１には、温度センサと表示部とを持つカード装
置が記載されている。このようなカード装置では、例え
ば時事刻々の温度やカード装置の動作状態をビジュアル
に表示することができる。さらに、このカード装置は、
温度センサを用いて測定した温度測定データをカード装
置内のメモリ等に記録しておき、これを外部のパーソナ
ルコンピュータ等のホスト装置１に転送することによ
り、ホスト装置１での温度管理が可能となる。

【０００３】このようなカード装置の本来の目的は、温
度を測定して温度管理を行うことにあり、表示部はオプ
ション的であって、必要なときに表示を行えばよい。表
示部に対し、カード装置に内蔵する電池から、常時電源
供給を行うと、カード装置の電池寿命が短くなる。カー
ド装置の電池寿命を延ばすことを考えると、表示部がな
いほうがよいが、これでは必要なときにその場で温度や
カードの動作状態を見ることができなくなる。そこで、
表示部とカード本体とを分割し、必要に応じてこれらを
接続可能にすれば、カード本体の電池寿命を延ばしなが
ら、必要なときに表示させることができる。さらに、カ
ード本体と表示部の電池を別にすれば、カード本体と表
示部とを接続しても、表示のためにカード本体の電池を
消耗することがない。よって、例えばカード本体に表示
部を接続したままにしておいても、カード本体の電池の
寿命が短くなることがないので、温度を測定し、その結
果をメモリに格納するという本来の目的に影響を与える
ことがない。

【０００４】図２は、従来の表示機能付きカード装置の
一例を示す構成図である。この装置は、温度測定結果等
をビジュアルに表示する機能を持つ表示機能付きカード
装置であり、カード本体１０と該カード本体１０に着脱
自在に分割された表示部２０とで構成されている。カー
ド本体１０は、温度センサ回路、マイクロプロセッサ等
で構成された計測制御回路、メモリで構成されたデータ
記憶回路、及びホスト装置１へデータを転送するホスト
通信回路等を有する内部回路１１と、該内部回路１１を
駆動するための電池１２とを有している。内部回路１１
は配線パターンを介してコネクタの接触子１３に接続さ
れている。表示部２０は、表示回路２１と電池２２とを
有している。表示回路２１の内部に表示素子２１ａが組
み込まれている。表示回路２１及び表示素子２１ａは電
池２２から電源供給を受ける接続になっている。表示部
２０には、カード本体１０のコネクタと嵌合するコネク
タが設けられている。表示部２０のコネクタの接触子２
３が配線パターンを介して表示回路２１に接続されてい
る。このカード装置では、電池１２と電池２２とが別に
なっているので、表示回路２１及び表示素子２１ａを駆
動するために、カード本体１０の内部回路１１を駆動す
る電池１２を消耗することはない。

【０００５】図３は、従来の表示機能付きカード装置の
他の例を示す構成図である。この装置は、表示機能付き
カード装置であり、カード本体３０と該カード本体３０
に着脱自在に分割された表示部４０とで構成されてい
る。カード本体３０は、温度センサ回路、マイクロプロ
セッサで構成された計測制御回路、メモリで構成された
データ記憶回路、及ホスト装置１へデータを転送するホ
スト通信回路等を含む、図２と同様の内部回路３１と、
該内部回路３１を駆動するための電池３２とを有してい
る。内部回路３１は配線パターンを介してコネクタの接
触子３３に接続されている。表示部４０は、表示回路４
１及び電池４２と、これらの表示回路４１と電池４２と
の間に接続されたスイッチ４３とを有している。表示回
路４１の内部に表示素子４１ａが組み込まれている。表
示回路４１及び表示素子４１ａは、スイッチ４３がオン
のときに電池４２から電源供給を受ける接続になってい
る。表示部４０には、カード本体３０のコネクタと嵌合
するコネクタが設けられている。表示部４０のコネクタ
の接触子４４が配線パターンを介して表示回路４１に接
続されている。

【０００６】このカード装置では、電池３２と電池４２
とが別になっているので、図２のカード装置と同様に、
表示回路４１及び表示素子４１ａを駆動するために、カ
ード本体３０の内部回路３１を駆動する電池３２を消耗
することはない。さらに、表示部４０を使用しないとき
にはスイッチ４３をオフすることにより、電池４２のの
寿命が伸びる。一方、カード装置を用いて温度の他に湿
度を測定したい場合もある。湿度を測定する機能を持つ
湿度測定機能つきカード装置は、湿度センサ回路を装置
に設け、湿度の測定結果を表示及び記録するようにすれ
ばよい。

【０００７】図４は、従来の湿度測定機能付きカード装
置の一例を示す構成図である。この湿度測定機能付きカ
ード装置は、マイクロプロセッサ等で構成された計測制
御回路５１と、メモリで構成されたデータ記憶回路５
２、及びパーソナルコンピュータ等のホスト装置１へデ
ータを非接触に転送するホスト通信回路５３と、表示回
路５４とを備えている。計測制御回路５１にホスト通信
回路５３が接続されると共に、該計測制御回路５１にデ
ータ記憶回路５２及び表示回路５４が接続されている。
この湿度測定機能つきカード装置には、計測制御回路５
１に接続された温度センサ回路５５及び湿度センサ回路
５６が組込まれている。

【０００８】温度センサ回路５５を構成する温度センサ
は、間接測定が可能である。つまり、温度センサを直接
雰囲気にさらさず、例えばカード装置のケース５７の温
度を測定することで、カード装置の雰囲気を測定するこ
とが可能である。これに対し、湿度センサ回路５６を構
成する湿度センサは、例えば次のような文献に示された
ように、高分子材料やセラミックス材料の吸湿による抵
抗や静電容量の変化を利用するので、湿度センサ自体は
接触型になる。つまり、センサを雰囲気にさらす必要が
ある。 文献２；「湿度計測・センサのマニュアル」学献社発
行、P31-53カード装置は、温度センサ回路５５によって
得られた温度データと湿度センサ回路５６から得られた
湿度データとを、計測制御回路５１を介して表示回路５
４に送って表示するか、或いはデータ記憶回路５２に記
録する。記録されたデータはホスト通信回路５３を介し
て非接触通信手段により、ホスト装置１に提供される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図２及び図３の表示機能付きカード装置と図４の湿度測
定機能付きカード装置とには、次のような課題があっ
た。図２の表示機能付きカード装置では、表示部２０に
搭載された電池２２が常時表示回路７１に電源供給を行
うので，該電池２２の消耗が激しい。図３の表示機能付
きカード装置では、スイッチ４３を設けたので、表示部
４０を利用するときだけ、スイッチ４３をオンするよう
にすれば、電池４２の消耗を減ずることができるが、表
示部４０を利用する度に該スイッチ４３をオンしなけれ
ばならないという煩わしさがある。さらに、スイッチ４
３を切り忘れた場合には、図２の装置と同様に、常時電
池４２が消耗されるという課題があった。図４の湿度測
定機能付きカード装置では、温度センサ回路５５はケー
ス５７に収容できるが、少なくとも湿度センサ回路５６
の一部は、ケースから露出させることになり、カード装
置をケース内に完全に密閉することができず、耐防湿や
耐防水及びこれらの長期保証の点で問題があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のうちの第１の発明は、電池で駆動されて外
部のホスト装置にデータを入出力すると共に所定の情報
をビジュアルに表示する機能を持つ表示機能付きカード
装置において、次のようなカード本体及び表示部に分離
して構成している。前記カード本体は、板状をなし、ホ
スト装置に対してデータを入出力すると共に該データの
処理を行う内部回路とこの内部回路が発生した情報を板
状の外部へ伝達する伝達手段と該内部回路を駆動する内
部回路用電池とを内蔵している。表示部は、カード本体
とは分離された個体をなし、カード本体から与えられた
情報を受信してビジュアルに表示する表示手段とこの表
示手段を駆動するための表示用電池とを内蔵する表示部
とを備えている。そして、カード本体には、表示部が連
結或いは接合されたときのみに表示手段と表示用電池と
を接続する電源回路を配している。このような構成を採
用したことにより、必要に応じてカード本体に表示部を
連結或いは接合したときのみ、表示手段と表示用電池が
接続され、該表示手段が駆動される。

【００１１】第２の発明では、表示機能付きカード装置
において、次のようなカード本体及び表示部に分離して
構成している。前記カード本体は、板状をなし、ホスト
装置に対してデータを入出力すると共に該データの処理
を行う内部回路とこの内部回路が発生した情報を板状の
外部へ伝達する伝達手段と該内部回路を駆動する内部回
路用電池とを内蔵している。表示部は、カード本体とは
分離された個体をなし、カード本体から与えられた情報
を受信してビジュアルに表示する表示手段とこの表示手
段を駆動するための表示用電池とを内蔵する表示部とを
備えている。そして、表示部には、表示用電池から表示
手段に電源供給を行う電流路と、制御電極とその電流路
に直列に挿入接続された第１及び第２の導通電極とを有
し、該制御電極に与えられた制御信号に基づきオン状態
となり電流路を閉じるトランジスタを設けている。さら
に、カード本体には、表示部が連結或いは接合されたと
きのみに前記制御電極に制御信号を与える制御信号手段
を設けている。このような構成を採用したことにより、
必要に応じてカード本体に表示部を連結或いは接合した
ときのみ、カード本体の制御信号手段により、制御信号
が出力され、表示部中のトランジスタがオンする。これ
により、電流路が閉じられ、表示手段に表示用電池から
の電源供給が行われる。

【００１２】第３〜第５の発明では、さらされた環境の
湿度を検出する湿度センサと該検出した湿度に対応する
湿度測定データを生成する周辺回路とからなる湿度セン
サ回路を有し、該湿度測定データを外部のホスト装置に
通信する機能を持つ湿度測定機能付きカード装置におい
て、次のようなカード本体及び湿度検出部に分離して構
成している。前記カード本体は、板状をなし、湿度測定
データを中継して非接触にホスト装置に通信する内部回
路をケースで密閉して内蔵している。湿度検出部は、カ
ード本体とは分離された個体をなし、湿度センサを外部
に露出した状態で搭載すると共に周辺回路を内蔵する構
成である。そして、カード本体のケース内と湿度検出部
とには、相互間の通信を光で行う光送受信回路をそれぞ
れ設けている。このような構成を採用したことにより、
湿度センサがカード本体から独立した湿度検出部に搭載
され、密閉されたカード本体と湿度検出部との間の通信
が光通信で行われる。

【００１３】第６〜第８の発明では、さらされた環境の
湿度を検出する湿度センサと該検出した湿度に対応する
湿度測定データを生成する周辺回路とからなる湿度セン
サ回路を有し、該湿度測定データを外部のホスト装置に
通信する機能を持つ湿度測定機能付きカード装置におい
て、次のようなカード本体及び湿度検出部に分離して構
成している。前記カード本体は、板状をなし、湿度測定
データを中継して非接触にホスト装置に通信する内部回
路をケースで密閉して内蔵している。湿度検出部は、カ
ード本体とは分離された個体をなし、湿度センサを外部
に露出した状態で搭載すると共に周辺回路を内蔵する構
成である。そして、カード本体のケース内と湿度検出部
とには、相互間で電磁結合されて湿度測定データの通信
を行うデータ送受信回路をそれぞれ設けている。このよ
うな構成を採用したことにより、湿度センサがカード本
体から独立した湿度検出部に搭載され、密閉されたカー
ド本体と湿度検出部との間の通信が、データ送受信回路
により、電磁結合を利用して行われる。

【００１４】

【発明の実施の形態】第１の実施形態 図１は、本発明の第１の実施形態を示す表示機能付きカ
ード装置の構成図である。この表示機能付きカード装置
は、温度を測定してその温度測定結果を外部ホスト装置
１に通信する機能を持つばかりでなく、必要なときに、
その時点での当該カード装置の動作状態や温度測定結果
等をビジュアルに表示する機能を持つ装置であり、板状
のカード本体６０と、該カード本体６０とは分割された
個体をなす表示部７０とで構成されている。

【００１５】カード本体６０は、外部のホスト装置に対
して通信を行うホスト通信回路６１ａ、該ホスト通信回
路６１ａに接続されたマイクロプロセッサ等で構成され
た計測制御回路６１ｂ、該計測制御回路６１ｂに接続さ
れたメモリ等で構成されたデータ記憶回路６１ｃ、及び
温度センサとその周辺回路とで構成された温度センサ回
路６１ｄを、内部回路６１として内蔵している。カード
本体６０には、さらに、内部回路６１に電源供給を行う
内部回路用電池６２と、計測制御回路６１ｂが発生した
表示用の情報を外部に導く伝達手段である配線６３と、
表示部７０の電源回路の一部を構成する配線６４とが設
けられている。内部回路６１と電池６２と配線６３と配
線６４とがケース６５に収納され、カード本体６０は板
状になっている。ケース６５には、配線６４の両端に接
続された接触子６６及び６７と、配線６３に接続された
接触子６８とが配置されている。表示部７０には、表示
回路７１及び表示素子７２と、これらを駆動するための
表示用電池７３とが内蔵され、これらがケース７４に収
容されている。ケース７４の外縁には、カード本体６０
の各接触子６６〜６８に対応して設けられた接触子７
５，７６，７７が配置されている。

【００１６】図５は、図１のカード装置のカード本体６
０と表示部７０の連結を示す斜視図である。この図５を
参照して、図１のカード装置の使用方法と動作を説明す
る。図１のカード装置の本来の目的は、温度センサ回路
６１ｄにより、温度を測定し、該測定結果のデータをデ
ータ記憶回路６１ｃに格納しておき、必要に応じて、そ
の格納したデータをホスト装置１に通信してホスト装置
１に温度管理を行わせることである。これに対し、表示
部７０は、オプション機能を実現するために設けられた
ものであり、カード装置の動作状況や温度の測定結果を
逐次表示することになる。温度は、温度センサ回路６１
ｄで測定され、この測定結果は計測制御回路６１ｂに与
えられる。計測制御回路６１ｂがデータ記憶回路６１ｃ
に温度の測定結果を格納する。温度測定結果は、適宜計
測制御回路６１ｂに読出され、ホスト通信回路６１ａを
介してホスト装置１に転送される。

【００１７】カード装置の動作状態或いは温度測定結果
をビジュアルに表示したい場合には、図５のように、カ
ード本体６０と表示部７０とを、例えば両端にコネクタ
７８ａ，７８ｂが取付けられたケーブル７９で連結す
る。ケーブル７９及びコネクタ７８ａ，７８ｂで連結す
ることにより、カード本体６０の各接触子６６〜６８
が、表示部７０の各接触子７５〜７７にそれぞれ接続さ
れる。接触子６６及び接触子７５が接続されると共に、
接触子６７及び接触子７６が接続されることにより、表
示用電池７３が配線６４を介して表示回路７１に接続さ
れ、該表示回路７１及び表示素子７２が駆動されて表示
が可能になる。接触子６８及び接触子７７が接続される
ことにより、計測制御回路６１ｂが配線６３に出力した
表示用の情報が表示回路７１に与えられ、該情報が表示
素子７２にビジュアルに表示される。

【００１８】以上のように、この第１の実施形態では、
カード装置をカード本体６０と表示部７０とに分割し、
それぞれに電池６２，７３を設けている。そして、カー
ド本体６０に配線６４を配置し、該カード本体６０に表
示部７０が連結されたときのみに、表示用電池７３が表
示回路７１に接続される構成にしている。そのため、表
示を行わないときには、表示のために電池７３を消耗す
ることがないばかりではなく、表示を行うために表示部
７０を連結したときだけに、確実に電池７３が使用され
るので、従来のようにスイッチを投入する手間が省ける
と共に、切り忘れによる電池７３の消耗が防止できる。

【００１９】第２の実施形態 図６は、本発明の第２の実施形態を示す表示機能付きカ
ード装置の構成図であり、第１の実施形態を示す図１中
の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。こ
の表示機能付きカード装置は、第１の実施形態と同様の
構成のカード本体６０と、第１の実施形態とは構成が異
なる表示部８０とで構成されている。表示部８０は、表
示回路８１と、該表示回路８１と相俟って表示手段を構
成する表示素子８２と、表示用電池８３とを第１の実施
形態と同様に持つと共に、新たにｎｐｎトランジスタ８
４と、プルダウン抵抗８５と、電流制限用抵抗８６とを
内蔵し、これらがケース８７に収容されている。ケース
８７の外縁には、第１の実施形態と同様の接触子７５〜
７７が配置されている。

【００２０】電池８３は、表示回路８１の電源端子に接
続され、ｎｐｎトランジスタ８４のコレクタが表示回路
８１のグランド端子に接続されている。ｎｐｎトランジ
スタ８４のエミッタがグランドに接続されている。即
ち、トランジスタ８４は表示回路８１及び表示素子８２
に電源供給を行う電流路に直列に接続されている。トラ
ンジスタ８４の制御電極であるベースは、接触子７５に
接続されると共に抵抗８５を介してグランドに接続され
ている。表示回路８１の電源端子が抵抗８６を介して接
触子７６に接続されている。

【００２１】次に、図６の表示機能付きカード装置の使
用方法と動作を説明する。温度を測定してホスト装置１
に転送する際のカード本体６０における動作は、第１の
実施形態と同様である。カード装置の運用状態或いは温
度測定結果をビジュアルに表示したい場合には、図５と
同様にカード本体６０と表示部８０とを連結し、カード
本体６０の各接触子６６〜６８を表示部７０の各接触子
７５〜７７にそれぞれ接続する。このとき、配線６４は
制御信号手段となり、抵抗８５と抵抗８６との間を短絡
し、電池８３の電圧を抵抗８５，８６で分圧した制御信
号をトランジスタ８４のベースに与える。制御信号がベ
ースに与えられたトランジスタ８４は、オン状態にな
り、電流路を閉じる。これにより、表示回路８１及び表
示素子８２に電池８３からの電源供給が行われる。この
状態で、計測制御回路６１ｂが配線６３に表示用情報を
出力すると、該情報が表示回路８１に与えられ、表示素
子８２にビジュアルに表示される。

【００２２】以上のように、この第２の実施形態では、
カード装置を電池６２で駆動されるカード本体６０と電
池８３で駆動される表示部８０とに分割し、表示回路８
１及び表示素子８２に電源供給を行う電流路に直列に接
続されたトランジスタ８４を設け、カード本体に配線６
４を配置し、該カード本体６０に表示部８０が連結され
たときのみに、トランジスタ８４がオンするようにした
ので、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さら
に、配線６４にはほとんど電流を流す必要がないので、
接触子６６〜６８，７５〜７７を接続するコネクタ７８
ａ，７８ｂ等も大電流用でなくてもよくなり、安価なコ
ネクタが適用可能になる。

【００２３】第３の実施形態 図７は、本発明の第３の実施形態を示す湿度測定機能付
きカード装置の構成図である。この湿度測定機能付きカ
ード装置は、温度と湿度を測定して外部のホスト装置１
に測定結果を通信する装置であり、カード本体９０と湿
度検出部１００とで構成されている。カード本体９０に
は、内部回路９１として、ホスト装置１に対して非接触
で通信を行うホスト通信回路９１ａと、該ホスト通信回
路９１ａに接続されたマイクロプロセッサ等で構成され
た計測制御回路９１ｂと、表示素子を駆動して表示を行
う表示回路９１ｃと、メモリで構成されたデータ記憶回
路９１ｄと、温度センサを用いて温度を測定する温度セ
ンサ回路９１ｅとを内蔵している。計測制御回路９１ｂ
に表示回路９１ｃ、データ記憶回路９１ｄ及び温度セン
サ回路９１ｅが接続されている。

【００２４】このカード本体９０には、さらに、光送受
信回路９２と電力伝送用発光回路９３が設けられ、これ
らが計測制御回路９１ｂに接続されている。光送受信回
路９２は、計測制御回路９１ｂから出力するデータを光
に変換して放射すると共に湿度検出部１００側から与え
られた光データを電気信号に変換して計測制御回路９１
ｂに与えるものである。電力伝送用発光回路９３は、計
測制御回路９１ｂに制御され、湿度検出部１００で用い
る電力を光に変換して放射するものである。内部回路９
１と光送受信回路９２と電力伝送用発光回路９３とが板
状のケース９４に密閉されて収容されている。湿度検出
部１００は、湿度センサとその周辺回路とからなる湿度
センサ回路１０１と、光送受信回路１０２と、光電池１
０３とを内蔵し、ケース１０４に湿度センサのみを露出
した状態で収容している。光送受信回路１０２は、カー
ド本体９０の光送受信回路９２から放射された光を受光
して電気信号に変換して湿度センサ回路１０１に与え、
該湿度センサ回路１０１から与えられた測定データを光
に変換して光送受信回路９２側へ放射する回路である。
光電池１０３は、電力伝送用発光回路９３が放射した光
を光電変換し、光電変換で得られた電力を湿度センサ回
路１０１及び光送受信回路１０２へ与える回路である。

【００２５】次に、この湿度測定機能付きカード装置が
温度及び湿度を測定してホスト装置１に通信する際の動
作を説明する。電力伝送用発光回路９３が発した光が、
光電池１０３に与えられ、光送受信回路１０２と湿度セ
ンサ回路１０１とが活性化する。温度が温度センサ回路
９１ｅによって測定され、測定された温度は計測制御回
路９１ｂを介してデータ記憶回路９１ｄに格納される。
湿度は、外気にされされた湿度センサによって測定さ
れ、湿度測定データが湿度センサ回路１０１から光送受
信回路１０２に与えられる。光送受信回路１０２は湿度
測定データを光に変換して放射する。光送受信回路１０
２の放射した光は、カード本体９０中の光送受信回路９
２によって受信され、該光送受信回路９２が光電変換し
て湿度測定データを復元する。復元された湿度測定デー
タが計測制御回路９１ｂを介してデータ記憶回路９１ｄ
に格納される。

【００２６】計測制御回路９１ｂは、データ記憶回路９
１ｄに格納された温度測定データ及び湿度測定データや
カード装置の運転状態を示す情報を、逐次表示回路９１
ｃに与えて表示する。さらに、計測制御回路９１ｂは、
ホスト通信回路９１ａへデータ記憶回路９１ｄに格納さ
れた温度測定データ及び湿度測定データを与え、ホスト
装置１にこれらのデータを転送する。以上のように、こ
の第３の実施形態の湿度測定機能付きカード装置では、
湿度センサ回路１０１を、カード本体９０とは分離され
た湿度検出部１００に搭載し、カード本体９０と湿度検
出部１００との間を光を利用した非接触方式の通信でつ
なぐ構成にしたので、カード本体９０を密閉構造にでき
る。よって、カード本体９０における耐水性及び耐湿性
等の耐環境性を維持できる。さらに、温度センサ回路９
１ｅ等をカード本体９０に搭載しているので、温度測定
のみを必要とする場合には、カード本体９０のみを使用
し、湿度も測定したい場合には湿度検出部１００を取り
付けて使用する温度湿度計測用カード装置が実現でき
る。

【００２７】第４の実施形態 図８は、本発明の第４の実施形態を示す湿度測定機能付
きカード装置の構成図であり、第３の実施形態を示す図
７中の要素と共通の要素には共通の符号が付されてい
る。この湿度測定機能付きカード装置は、温度と湿度を
測定して外部のホスト装置１に測定結果を通信する装置
であり、第３の実施形態と同様の湿度検出部１００と、
第３の実施形態とは構成が異なるカード本体１１０とで
構成されている。カード本体１１０には、内部回路１１
１として、ホスト装置１に対して非接触で通信を行うホ
スト通信回路１１１ａと、該ホスト通信回路１１１ａに
接続されたマイクロプロセッサ等で構成された計測制御
回路１１１ｂと、表示素子を駆動して表示を行う表示回
路１１１ｃと、メモリで構成されたデータ記憶回路１１
１ｄと、温度センサを用いて温度を測定する温度センサ
回路１１１ｅとを内蔵している。計測制御回路１１１ｂ
に表示回路１１１ｃ、データ記憶回路１１１ｄ及び温度
センサ回路１１１ｅが接続されている。

【００２８】このカード本体１１０には、計測制御回路
１１１ｂに接続された光送受信回路１１２が設けられ、
第３の実施形態で用いた電力伝送用発光回路は設けられ
ていない。光送受信回路１１２は、湿度検出部１００が
必要とする電力に対応する光以上の光量を発光する能力
を有している。光送受信回路１１２は、湿度検出部１０
０で用いる電力を光に変換して放射し、該湿度検出部１
００に出力するデータを符号化した光に変換し、これを
電力に対応する光に多重化して放射し、さらに、湿度検
出部１００側から与えられた光を電気信号に変換して計
測制御回路１１１ｂに与える回路である。内部回路１１
１と光送受信回路１１２とが板状のケース１１３に密閉
されて収容されている。湿度検出部１００は、湿度セン
サとその周辺回路とからなる湿度センサ回路１０１と光
送受信回路１０２と光電池１０３とを内蔵し、ケース１
０４に湿度センサのみを露出した状態で収容している。

【００２９】次に、この湿度測定機能付きカード装置が
温度及び湿度を測定してホスト装置１に通信する際の動
作を説明する。温度は、温度センサ回路１１１ｅによっ
て測定され、測定された温度は計測制御回路１１１ｂを
介してデータ記憶回路１１１ｄに格納される。一方、計
測制御回路１１１ｂの制御により、光送受信回路１１２
は、湿度検出部１００を駆動する電力を光に変換して放
射し、湿度検出部１００中の光電池がこれを受光して光
電変換し、光電変換で得られた電力で湿度センサ回路１
０１及び光送受信回路１０２を駆動する。湿度は、外気
にされされた湿度センサによって測定され、湿度測定デ
ータが湿度センサ回路１０１から光送受信回路１０２に
与えられる。光送受信回路１０２は湿度測定データを光
に変換して放射する。光送受信回路１０２の放射した光
は、カード本体１１０中の光送受信回路１１２によって
受信され、該光送受信回路１１２が光電変換して湿度測
定データを復元する。復元された湿度測定データが計測
制御回路１１１ｂを介してデータ記憶回路１１１ｄに格
納される。

【００３０】計測制御回路１１１ｂは、データ記憶回路
１１１ｄに格納された温度測定データ及び湿度測定デー
タやカード装置の運転状態を示す情報を、逐次表示回路
１１１ｃに与えて表示する。さらに，計測制御回路１１
１ｂは、ホスト通信回路１１１ａへデータ記憶回路１１
１ｄに格納された温度測定データ及び湿度測定データを
与え、ホスト装置１にこれらのデータを転送する。

【００３１】以上のように、この第４の実施形態の湿度
測定機能付きカード装置では、湿度センサ回路１０１を
カード本体１１０とは分離された湿度検出部１００に搭
載し、カード本体１１０と湿度検出部１００との間を、
光を利用した非接触方式の通信でつなぐ構成にしたの
で、第３の実施形態と同様の利点が得られる。さらに、
本実施形態の湿度測定機能付きカード装置では、光送受
信回路１１２の発光能力を高め、湿度検出部１００を駆
動する電力に対応する光以上を放射するようにしたの
で、第３の実施形態では必要であった電力伝送用発光回
路が省略でき、部品点数の減少が可能になり、カード装
置の小型化と低コスト化が実現できる。

【００３２】第５の実施形態 図９は、本発明の第５の実施形態を示す湿度測定機能付
きカード装置の構成図である。この湿度測定機能付きカ
ード装置は、温度及び湿度を測定して外部のホスト装置
１に測定結果を通信する装置であり、第３或いは第４の
実施形態とは構成が異なるカード本体１２０及び湿度検
出部１３０で構成されている。カード本体１２０は、内
部回路１２１として、第３の実施形態と同様に、ホスト
装置１に対して非接触で通信を行うホスト通信回路１２
１ａと、該ホスト通信回路１２１ａに接続されたマイク
ロプロセッサ等で構成された計測制御回路１２１ｂと、
表示素子を駆動して表示を行う表示回路１２１ｃと、メ
モリで構成されたデータ記憶回路１２１ｄと、温度セン
サを用いて温度を測定する温度センサ回路１２１ｅとを
備えている。計測制御回路１２１ｂに表示回路１２１
ｃ、データ記憶回路１２１ｄ及び温度センサ回路１２１
ｅが接続されている。

【００３３】このカード本体１２０には、内部回路１２
１の他に、データ送受信回路１２２と電力伝送回路１２
３とが設けられ、これらが計測制御回路１２１ｂに接続
されている。内部回路１２１とデータ送受信回路１２２
と電力伝送回路１２３とが、板状のケース１２４に収め
られて密閉されている。一方、湿度検出部１３０は、湿
度センサとその周辺回路とからなる湿度センサ回路１３
１と、データ送受信回路１３２と、電力受信回路１３３
とを備え、これらが、湿度センサのみを露出した状態で
ケース１３４に収容されている。カード本体１２０中の
データ送受信回路１２２と湿度検出部１３０中のデータ
送受信回路１３１とは、互いに電磁結合されてデータを
送受信する回路である。

【００３４】図１０は、図９中のデータ送受信回路１２
２，１３２の要部の構成例を示す回路図である。データ
送受信回路１２２，１３２には、パルス変調回路１４１
が設けられている。パルス変調回路１４１は、２入力Ａ
ＮＤゲート１４１ａと搬送波を発生する発振器１４１ｂ
とを備えている。ＡＮＤゲート１４１ａの一方の入力端
子には、入力端子Ｖｉｎから送信データに対応するパル
スが入力される。ＡＮＤゲート１４１ａの他方の入力端
子に、発振器１４１ｂの出力端子が接続されている。パ
ルス変調回路１４１は、搬送波をデータで変調するもの
であり、ＡＮＤゲート１４１ａの出力端子がこのパルス
変調回路１４１の出力端子になっている。

【００３５】パルス変調回路１４１の出力側には、直流
成分を除去するキャパシタ１４２が接続され、該キャパ
シタ１４２の出力側には、両端間が整流素子１４３によ
って接続されたインダクタ１４４が、接続されている。
以上が１次側であり、各部の波形は図１０のようにな
り、インダクタ１４４には、送信するデータの幅に相当
する期間に搬送波の周期に同期した微分パルス状の電流
が流れ、インダクタ１４４は、これに対応する磁界を発
生する構成になっている。

【００３６】インダクタ１４４に対峙する位置に、該イ
ンダクタ１４４に電磁結合されるインダクタ１４５が配
置されている。インダクタ１４５の両端間は、整流素子
１４６で接続されている。インダクタ１４５のホット側
には、遅延型フリップフロップ１４７ａ、抵抗１４７ｂ
及びキャパシタ１４７ｃで構成されたディテクト回路１
４７が設けられている。フリップフロップ１４７ａのデ
ータ入力端子Ｄは電源に接続され、クロック端子がイン
ダクタ１４５のホット側に接続されている。フリップフ
ロップ１４７ａの反転出力端子Ｑ／に、抵抗１４７ｂの
一端が接続され、該抵抗１４７ｂの他端がキャパシタ１
４７ｃの一方の電極に接続されている。キャパシタ１４
７ｃの他方の電極はグランドに接続されている。このキ
ャパシタ１４７ｃと抵抗１４７ｂの接続点の電位が反転
されて、フリップフロップ１４７ａのリセット端子Ｒに
入力される構成になっている。ディテクト回路１４７
は、インダクタ１４５から与えられた短幅パルスを、抵
抗１４７ｂとキャパシタ１４７ｃで設定する時定数を利
用して、所定の幅のパルスに設定する機能を有し、これ
をフリップフロップ１４７ａのデータ出力端子Ｑから出
力するようになっている。ディテクト回路１４７の出力
側には、ローパスフィルタ回路（フィルタ回路）１４８
が設けられている。

【００３７】ローパスフィルタ回路１４８は、フリップ
フロップ１４７ａのデータ出力端子Ｑに一端が接続され
た抵抗１４８ａと、該抵抗１４８ａの他端とグランドと
の間に接続されたキャパシタ１４８ｂと、これらの抵抗
１４８ａ及びキャパシタ１４８ｂの接続点が入力端子に
接続されたシュミットトリガ回路１４８ｃとを、備えて
いる。ローパスフィルタ回路１４８は、抵抗１４８ａ及
びキャパシタ１４８ｂにより、フリップフロップ１４７
ａの出力信号の波形を平滑化し、シュミットトリガ回路
１４８ｃにより、送信データを復元して出力端子Ｖｏｕ
ｔから出力する機能を有している。

【００３８】図１１は、図９中の電力伝送回路１２３と
電力受信回路１３３の要部の構成例を示す回路図であ
る。電力伝送回路１２３と電力受信回路１３３とは、カ
ード本体１２０側で発生する電力を湿度検出部１３０内
の湿度センサ回路１３１及びデータ送受信回路１３２に
プッシュプル方式で供給する機能を有し、１次側となる
該電力伝送回路１２３は、例えば発振器１５０を備えて
いる。発振器１５０の出力端子は抵抗１５１を介してグ
ランドに接続されると共に、ＮＡＮＤゲート１５２で構
成されたインバータの入力端子に接続されている。ＮＡ
ＮＤゲート１５２の出力側には、ＮＡＮＤゲート１５
３，１５４の入出力端子が互いに襷がけ接続されて構成
されたフリップフロップが設けられている。インバータ
となるＮＡＮＤゲート１５２の出力端子が、ＮＡＮＤゲ
ート１５３の１入力端子に接続され、発振器１５０の出
力端子が、直接ＮＡＮＤゲート１５４の１入力端子に接
続されている。各ＮＡＮＤゲート１５３，１５４の出力
端子は、ＭＯＳトランジスタでそれぞれ構成され、ソー
ス同士が共にグランドに接続されたパワートランジスタ
１５５，１５６のゲートに接続されている。

【００３９】パワートランジスタ１５５のドレインは、
インダクタ１５７の一端に接続され、該インダクタ１５
７の他端が、電源電圧Ｖｃｃに接続されている。同様
に、パワートランジスタ１５６のドレインは、インダク
タ１５８の一端に接続され、該インダクタ１５８の他端
が、電源電圧Ｖｃｃに接続されている。一方、２次側と
なる電力受信回路１３３では、電力伝送回路１２３のイ
ンダクタ１５７，１５８とそれぞれ電磁結合するインダ
クタ１５９，１６０が、直列に接続されている。インダ
クタ１５９，１６０で構成される回路の両端には、ダイ
オード１６１，１６２，１６３，１６４からなるブリッ
ジが接続されている。ブリッジの正極側出力端子と負極
側出力端子との間には充電用キャパシタ１６５が接続さ
れると共に、該正極側出力端子と負極側出力端子との間
に、負荷１６６としてデータ送受信回路１３２及び湿度
センサ回路１３１が接続されている。

【００４０】次に、この湿度測定機能付きカード装置が
温度及び湿度を測定してホスト装置１に通信する際の動
作を説明する。温度は、温度センサ回路１２１ｅによっ
て測定され、測定された温度は計測制御回路１２１ｂを
介してデータ記憶回路１２１ｄに格納される。一方、計
測制御回路１２１ｂの制御により、電力伝送回路１２３
は、発振器１５０を動作させ、パワートランジスタ１５
５，１５６を相補的にオンオフさせてインダクタ１５
７，１５８に相補的に電流を流す。これにより、送信電
力に対応する交番磁界がインダクタ１５７，１５８から
放射され、インダクタ１５９，１６０からなる回路の両
端には、誘導された交番する電圧が現れる。ダイオード
１６１〜１６４からなるブリッジは、これをプッシュプ
ルで整流し、整流の結果得られる電力をデータ送受信回
路１３２及び湿度センサ回路１３１に与えて駆動する。

【００４１】湿度は、外気にされされた湿度センサによ
って測定され、湿度測定データが湿度センサ回路１３１
からデータ送受信回路１３２に与えられる。データ送受
信回路１３２は湿度測定データを磁界に変換して放射す
る。データ送受信回路１３２の放射した磁界は、カード
本体１２０中のデータ送受信回路１２２によって受信さ
れ、該データ送受信回路１２２が湿度測定データを復元
する。復元された湿度測定データは、計測制御回路１２
１ｂを介してデータ記憶回路１２１ｄに格納される。計
測制御回路１２１ｂは、データ記憶回路１２１ｄに格納
された温度測定データ及び湿度測定データやカード装置
の運転状態を示す情報を、逐次表示回路１２１ｃに与え
て表示する。さらに，計測制御回路１２１ｂは、ホスト
通信回路１２１ａへデータ記憶回路１２１ｄに格納され
た温度測定データ及び湿度測定データを与え、ホスト装
置１にこれらのデータを転送する。

【００４２】以上のように、この第５の実施形態の湿度
測定機能付きカード装置では、湿度センサ回路１３１を
カード本体１２０とは分離された湿度検出部１３０に搭
載し、カード本体１２０と湿度検出部１３０との間を電
磁結合を利用した非接触方式の通信でつなぐ構成にした
ので、第３の実施形態と同様の利点が得られる。また、
電磁結合による通信や電力伝送を行うので、光を利用す
る場合よりも、ほこりや汚れに強くなる。

【００４３】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例
えば次の（１）〜（４）のようなものがある。 （１） 図１２は、第１及び第２の実施形態の変形例
（その１）を示す構成図である。第１及び第２の実施形
態では、図５のように、カード本体６０と表示部７０，
８０とをコネクタ７８ａ，７８ｂとケーブル７９とで連
結するようにしたが、該カード本体６０と表示部７０，
８０とを直接接合するようにしてもよい。例えば、図１
２（ａ）のように、カード本体６０のケースに収容部１
７０を設け、その収容部から接触子６６〜６８を露出さ
せ、表示部７０，８０の底面に接触子７５〜７７を露出
させ、その収容部１７０に収納するようにしてもよい。
この場合、収納したときに、図１２（ｂ）のように、表
示部７０，８０の上部がカード本体６０から突き出た状
態になる場合と、図１２（ｃ）のように、突き出ずに完
全に板状になる場合とが考えられる。

【００４４】図１３は、第１及び第２の実施形態の変形
例（その２）を示す構成図である。さらに、表示部７
０，８０の底面と、カード本体６０の収納部１７０の底
面との間に、図１３のように、ばね１７１，１７２や圧
電ゴム等の弾性体を配置し、収納部１７０の上に形成さ
れたストッパ１７３に、表示部７０，８０を付勢するよ
うにしてもよい。この場合、表示部７０，８０は、上か
ら押圧したときだけ接触子６６〜６８と接触子７５〜７
７とが接合するので、表示が可能になる。 （２） 第３〜第５の実施形態では、温度センサ回路９
１ｅ，１１１ｅ，１２１ｅを備え、温度も測定できる湿
度測定機能付きカード装置を示したが、湿度のみを測定
する構成にしてもよい。 （３） 第３〜第５の実施形態では、いずれもカード本
体９０，１１０，１２０から電力を湿度検出部１００，
１３０へ送る構成にしたが、湿度検出部１００，１３０
に独自の駆動用電池を持つ構成にしてもよい。 （４） 第５の実施形態では、データ送受信回路１２２
と電力伝送回路１２３とをカード本体１２０に設け、デ
ータと電力とを別に湿度検出部１３０側へ伝送するよう
にしたが、例えば周波数変調のような手法を用いて、電
力とデータと多重化するようにすれば、データと電力と
同時に伝送できるので、電力伝送回路１２３またはデー
タ送受信回路１２２のいずれかを省略できる。

【００４５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、カード本体と表示部とを分離し、該カード本
体に、表示部が連結或いは接合されたときのみに表示手
段と表示用電池とを接続する電源回路を配置したので、
必要に応じてカード本体に表示部を連結または接合した
ときだけ表示手段と表示用電池が接続され、カード装置
の表示用電池の消耗が最小限に抑えられる。第２の発明
によれば、カード本体と表示部とを分離し、該表示部に
は、表示用電池から表示手段に電源供給を行う電流路
と、制御電極に与えられた制御信号に基づきオン状態と
なりその電流路を閉じるトランジスタを設けている。さ
らに、カード本体には、表示部が連結或いは接合された
ときのみに制御信号を与える制御信号手段を設けてい
る。よって、必要に応じてカード本体に表示部を連結或
いは接合したときのみ電流路が閉じられ、カード装置の
電池の消耗が最小限に抑えられる。

【００４６】第３〜第５の発明によれば、カード本体と
湿度検出部とを分離し、カード本体のケース内と湿度検
出部とは、相互間の通信を光で行う光送受信回路をそれ
ぞれ設けている。そのため、カード本体と湿度検出部と
の間の通信が非接触で実現でき、カード本体が密閉でき
るので、該カード本体の内部回路を湿度から保護でき
る。第６〜第８の発明によれば、カード本体と湿度検出
部とを分離し、カード本体のケース内と湿度検出部と
は、電磁結合されたデータ送受信回路をそれぞれ設けて
いる。そのため、カード本体と湿度検出部との間の通信
が非接触で実現でき、カード本体が密閉できるので、該
カード本体の内部回路を湿度から保護できる。

【００４７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す表示機能付きカ
ード装置の構成図である。

【図２】従来の表示機能付きカード装置の一例を示す構
成図である。

【図３】従来の表示機能付きカード装置の他の例を示す
構成図である。

【図４】従来の湿度測定機能付きカード装置の一例を示
す構成図である。

【図５】図１のカード装置のカード本体６０と表示部７
０の連結を示す斜視図である。

【図６】本発明の第２の実施形態を示す表示機能付きカ
ード装置の構成図である。

【図７】本発明の第３の実施形態を示す湿度測定機能付
きカード装置の構成図である。

【図８】本発明の第４の実施形態を示す湿度測定機能付
きカード装置の構成図である。

【図９】本発明の第５の実施形態を示す湿度測定機能付
きカード装置の構成図である。

【図１０】図９中のデータ送受信回路１２２，１３２の
要部の構成例を示す回路図である。

【図１１】図９中の電力伝送回路１２３と電力受信回路
１３３の要部の構成例を示す回路図である。

【図１２】第１及び第２の実施形態の変形例（その１）
を示す構成図である。

【図１３】第１及び第２の実施形態の変形例（その２）
を示す構成図である。

【符号の説明】

６０，９０，１１０，１２０ カード本体 ６１，９１，１１１，１２１ 内部回路 ６２ 内部回路用電池 ６３，６４ 配線 ７０，８０ 表示部 ７１，８１ 表示回路 ７３，８３ 表示用電池 ９２，１０２，１１２ 光送受信回路 ９３ 電力伝送用発光回路 １００，１３０ 湿度検出部 １０３ 光電池

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G046 AA01 CA09 DC13 DC17 DE03 EB07 2G060 AA01 AB02 AF07 AF10 KA04 5B035 AA05 AA07 BA09 BB09 BC00 CA01 CA12 CA24 CA27 5B058 CA22 CA33 KA06 YA20

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池で駆動されて外部のホスト装置にデ
   ータを入出力すると共に所定の情報をビジュアルに表示
   する機能を持つ表示機能付きカード装置において、 板状をなし、前記ホスト装置に対して前記データを入出
   力すると共に該データの処理を行う内部回路と該内部回
   路が発生した前記情報を該板状の外部へ伝達する伝達手
   段と該内部回路を駆動する内部回路用電池とを内蔵する
   カード本体と、 前記カード本体とは分離された個体をなし、前記情報を
   受信してビジュアルに表示する表示手段と該表示手段を
   駆動するための表示用電池とを内蔵する表示部とを備
   え、 前記カード本体には、前記表示部が連結或いは接合され
   たときのみに前記表示手段と前記表示用電池とを接続す
   る電源回路を配したことを特徴とする表示機能付きカー
   ド装置。
2. 【請求項２】 電池で駆動されて外部のホスト装置にデ
   ータを入出力すると共に所定の情報をビジュアルに表示
   する機能を持つ表示機能付きカード装置において、 板状をなし、前記ホスト装置に対して前記データを入出
   力すると共に該データの処理を行う内部回路と該内部回
   路が発生した前記情報を該板状の外部へ伝達する伝達手
   段と該内部回路を駆動する内部回路用電池とを内蔵する
   カード本体と、 前記カード本体とは分離された個体をなし、前記情報を
   受信してビジュアルに表示する表示手段と該表示手段を
   駆動するための表示用電池とを内蔵する表示部とを備
   え、 前記表示部には、前記表示用電池から前記表示手段に電
   源供給を行う電流路と、制御電極と前記電流路に直列に
   挿入接続された第１及び第２の導通電極とを有し、該制
   御電極に与えられた制御信号に基づきオン状態となり該
   電流路を閉じるトランジスタを設け、 前記カード本体には、前記表示部が連結或いは接合され
   たときのみに前記制御電極に前記制御信号を与える制御
   信号手段を設けたことを特徴とする表示機能付きカード
   装置。
3. 【請求項３】 さらされた環境の湿度を検出する湿度セ
   ンサと該検出した湿度に対応する湿度測定データを生成
   する周辺回路とからなる湿度センサ回路を有し、該湿度
   測定データを外部のホスト装置に通信する機能を持つ湿
   度測定機能付きカード装置において、 板状をなし、前記湿度測定データを中継して非接触に前
   記ホスト装置に通信する内部回路をケースで密閉して内
   蔵するカード本体と、 前記カード本体とは分離された個体をなし、前記湿度セ
   ンサを外部に露出した状態で搭載すると共に前記周辺回
   路を内蔵する湿度検出部とで構成し、 前記カード本体の前記ケース内と前記湿度検出部とに
   は、相互間の通信を光で行う光送受信回路をそれぞれ設
   けたことを特徴とする湿度測定機能付きカード装置。
4. 【請求項４】 前記カード本体の前記ケース内には、電
   力を光に変換する電力伝送用発光回路を設け、 前記湿度検出部には、前記電力伝送用発光回路から出力
   された光を受信して電力に変換し該電力を前記湿度セン
   サ回路に与える光電池を設けたことを特徴とする請求項
   ３記載の湿度測定機能付きカード装置。
5. 【請求項５】 前記カード本体の前記ケース内の光送受
   信回路は、前記湿度検出部に与えるデータと該湿度検出
   部を駆動する電力とを光に変換する構成とし、 前記湿度検出部には、前記カード本体の前記光送受信回
   路から出力された光を受信して電力に変換し該電力を前
   記湿度センサ回路に与える光電池を設けたことを特徴と
   する請求項３記載の湿度測定機能付きカード装置。
6. 【請求項６】 さらされた環境の湿度を検出する湿度セ
   ンサと該検出した湿度に対応する湿度測定データを生成
   する周辺回路とからなる湿度センサ回路を有し、該湿度
   測定データを外部のホスト装置に通信する機能を持つ湿
   度測定機能付きカード装置において、 板状をなし、前記湿度測定データを中継して非接触に前
   記ホスト装置に通信する内部回路をケースで密閉して内
   蔵するカード本体と、 前記カード本体とは分離された個体をなし、前記湿度セ
   ンサを外部に露出した状態で搭載すると共に前記周辺回
   路を内蔵する湿度検出部とで構成し、 前記カード本体の前記ケース内と前記湿度検出部とに
   は、相互間で電磁結合されて前記湿度測定データの通信
   を行うデータ送受信回路をそれぞれ設けたことを特徴と
   する湿度測定機能付きカード装置。
7. 【請求項７】 前記カード本体の前記ケース内には、電
   力に対応する磁界を発生する電力伝送回路を設け、 前記湿度検出部には、前記電力伝送回路に電磁結合され
   て前記磁界から電力を生成し該電力を前記湿度センサ回
   路に供給する電力受信回路を設けたことを特徴とする請
   求項６記載の湿度測定機能付きカード装置。
8. 【請求項８】 前記カード本体の前記ケース内のデータ
   送受信回路は、前記湿度検出部に与えるデータと該湿度
   検出部を駆動する電力とを磁界に変換する構成とし、 前記湿度検出部には、前記カード本体の前記データ送受
   信回路から出力された磁界を受信して電力に変換し該電
   力を前記湿度センサ回路に与える電力受信回路を設けた
   ことを特徴とする請求項６記載の湿度測定機能付きカー
   ド装置。