JP2001068916A - データキャリア及びデータキャリア用アダプタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カード型等の偏平な形状を持ち且つ偏平な面
に垂直な方向に指向性を有し、本体側のアンテナ面に対
して並行な移動体の面に出っ張ることなく容易に取り付
けでき、また金属面に直接的に取り付けても感度の低下
を殆ど招かないようにできるデータキャリアの提供、及
び従来のものに取り付けることで同様の効果を発揮でき
るデータキャリア用アダプタの提供を課題とする。 【解決手段】 電磁誘導方式又はマイクロ波方式による
無線通信装置の装置本体側との間でデータを送受信する
ためのデータキャリア２０に対して組み合わされるアダ
プタ３０であって、フェライト層からなる上層３１と良
導電性金属層からなる下層３２とを一体化したものから
なり、カード型等の偏平な形状を有し且つその偏平な面
２０ａに垂直な方向Ｑに指向性を有するデータキャリア
２０に対して、該データキャリア２０の裏面に前記上層
３１側の面を合わせて取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電磁誘導方式又はマ
イクロ波方式による無線通信装置に、その装置の一部と
して用いられるデータキャリアに関する。また、データ
キャリアに対して取り付けられるデータキャリア用アダ
プタに関する。

【０００２】

【従来の技術】データキャリアシステムと言われる無線
通信装置は、移動体識別装置等と呼ばれたりするシステ
ムで、一般に人や車、荷物等に取り付けられることで一
緒に移動することができるデータキャリアと、該データ
キャリアに対して送受信するためのアンテナユニットや
コントローラ等からなる装置本体とからなる。このデー
タキャリアシステムのうち、電磁誘導方式によるシステ
ムは、データキャリア側と装置本体側との間に生じる電
磁誘導作用を利用して無線通信を行うもので、最大通信
範囲が１ｍ程度であり、またデータキャリアの種類とし
てカード型（以下偏平な形のものを含む概念とする）、
箱型、コイン型など種々の型のものが使用目的に応じて
使い分けられている。またマイクロ波方式を利用したシ
ステムにおいても、本体側とデータキャリアとの間でマ
イクロ波を用いた無線通信が行われる。図４と図５とに
従来のカード型のデータキャリアの例を示す。該カード
型のデータキャリアは移動体の面に取り付けたり、人が
持ち歩いたりするのに適した形といえる。図４に示すデ
ータキャリア１は、矢符Ｐで示すように、データの送受
信の指向性がカード面に並行となるように構成されてい
る。一方、図５に示すデータキャリア２では、アンテナ
のループがカード面に並行に構成されており、矢符Ｑで
示すように、送受信の指向性がカード面に垂直な方向に
なるように構成されている。また図６にデータキャリア
の使用例を示す。図６において、１、２はデータキャリ
アを示し、３は装置本体側のアンテナユニット、４は装
置本体側のコントローラを示す。また６は移動体で７は
コンベア装置である。コンベア装置７上を移動する移動
体６に取り付けられたデータキャリア１又は２と、アン
テナユニット３との間でデータのやりとりがなされる。
このようにデータキャリア１、２を移動体６の面６ａや
６ｂ等に取り付けることで、個々の移動体６に対してＩ
Ｄ等の情報を付与させたり、或いは個々の移動体６が持
つＩＤやその他の情報を自由に引き出して利用すること
が可能となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図４に示す
データキャリア１を移動体６に取り付ける場合、データ
キャリア１の指向性がカード面に並行な方向Ｐであるこ
とから、図７の（Ａ）に示すように、カード面に並行な
方向Ｐがアンテナユニット３のアンテナ３ａの指向方向
Ｒと同方向になるようにするためには、データキャリア
１のカードをアンテナ３ａ面と並行な面６ａに垂直に立
てて取り付けなければならない欠点があった。或いはま
た、データキャリア１のカードをアンテナ３ａ面とは垂
直な面６ｂに端から突出して取り付けるようにしなけれ
ばならない問題があった。一方、前記図５に示すデータ
キャリア２の場合は、指向性がカード面に垂直な方向Ｑ
であることから、アンテナ３ａ面と並行な移動体６の面
６ａに容易に、また出っ張ることなく取り付けることが
できる利点がある。しかしながら、移動体６が金属性の
ものである場合においては、カード面に垂直な方向Ｑに
指向性のあるデータキャリア２のカードを金属面上に取
り付けると、データキャリア２の送受信の感度が著しく
低下する問題があった。そしてこの金属面による悪影響
を緩和するには、図７の（Ｂ）に示すように、金属面６
ａにかなりの厚みがあるスペーサ８を介してデータキャ
リア２を取り付けなければならない問題があった。

【０００４】そこで本発明は上記従来のデータキャリア
における不具合を解消し、カード型等の偏平な形状を持
つデータキャリアにおいて、前記偏平な形状の偏平な面
に垂直な方向に指向性を有し、よって本体側のアンテナ
面に対してそれと並行な移動体の面に容易に、且つ出っ
張ることなく取り付けることができ、しかも金属面に直
接的に取り付けても該金属による感度の低下を殆ど受け
ることなく、良好な感度を保持することができるデータ
キャリアの提供を課題とする。またそのような効果を発
揮することができるように、従来の偏平形状のデータキ
ャリアに対して取り付けられるデータキャリア用アダプ
タの提供を課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のデータキャリアは、電磁誘導方式又はマイ
クロ波方式による無線通信装置に用いられ、装置本体側
との間でデータを送受信するためのデータキャリアであ
って、層に垂直な方向に指向性を有するアンテナを少な
くとも形成した第１層に対して、その裏面側にフェライ
ト層からなる第２層と良導電性金属層からなる第３層と
を組み合わせてなることを第１の特徴としている。また
本発明のデータキャリア用アダプタは、電磁誘導方式又
はマイクロ波方式による無線通信装置の装置本体側との
間でデータを送受信するためのデータキャリアに対して
組み合わされるアダプタであって、フェライト層からな
る上層と良導電性金属層からなる下層とを一体化したも
のからなり、カード型等の偏平な形状を有し且つその偏
平な面に垂直な方向に指向性を有するデータキャリアに
対して、該データキャリアの裏面に前記上層側の面を合
わせて取り付けることを第２の特徴としている。

【０００６】本発明者は、データキャリアに関する種々
の実験及びその実験結果の解析を通じて、カード面或い
は偏平面に垂直な指向性を有する既成のカード型や偏平
形状のデータキャリアにおいては、該データキャリアの
裏面側を移動体等の被取り付け面に直接的に取り付けた
場合、その被取り付け面が金属等の導電体である場合に
は、その被取り付け面である金属による影響を受けて、
受信体としてのデータキャリアの共振点が本体側のアン
テナユニットとの間で予め送受信用に決められた共振点
から大きく一方向にずれると共に、その共振点のピーク
自体もぼやけたものになることを明らかにした。そして
本発明者は、前記金属による共振点のズレの方向に対し
て、フェライトがその共振点を前記金属による場合とは
逆の方向にずらすと共に、その共振点のピークを大きく
鮮明にすることを明らかにした。そしてこれらの金属と
フェライトの共振点に対する性質を利用することで、本
発明を完成するに至った。

【０００７】即ち、本発明の上記第１の特徴におけるデ
ータキャリアにおいては、それが取り付けられる被取り
付け面が例え金属であっても、その被取り付け面による
影響をもはや受けないように、該被取り付け面側に予め
第３層として良導電性金属層を積層する。即ち第３層の
良導電性金属層による第１層への影響が、更にその下に
ある被取り付け面からの影響を殆ど無にするのである。
その一方、前記第３層に良導電性金属層を設けることに
より、第１層に形成されたアンテナが有する共振点は大
きくずらされ、また共振点のピークも低減されることに
なる。が、第１層と第３層の間である第２層にフェライ
ト層を設けることで、前記第３層による共振点のズレ方
向とは逆方向に共振点を移動させることができ、共振点
を元の共振点の位置付近に戻すと共に、共振点のピーク
を上げるようにしているのである。第２層のフェライト
層と第３層の良導電性金属層とのどのような組み合わせ
が、被取り付け面の金属の影響を十分に無くし、且つ共
振点のずれを最小に抑えて共振点のピークを元の状態に
高く保持するのに最も適しているかについては、予め実
験により、アンテナが有する共振点に応じて、適当な材
質の組み合わせ、厚みの組み合わせが決定されることに
なる。本発明の上記第１の特徴によるデータキャリアに
よれば、カード型やその他の偏平な形をしたデータキャ
リアにおいて、その指向性をカード面や偏平面に垂直な
方向とした場合においても、第２層にフェライト層、第
３層の良導電性金属層を設けることにより、該データキ
ャリアを移動体等の金属面へ直接的に取り付けても、十
分なる送受信の性能を保持させることができる。よって
また、移動体等への取り付けに際しても、装置本体側の
アンテナ面に対して対面する移動体の面に、そのままベ
タ付け的に、容易に、何ら特殊な取り付けやスペーサ等
を介在させることなく、また面から外方へ突出すること
なく、取り付けることができ、その状態で十分なる送受
信の性能を保持することができる。

【０００８】また上記第２の特徴におけるデータキャリ
ア用アダプタによれば、該アダプタを、偏平なデータキ
ャリア面に垂直な方向に指向性を有するデータキャリア
に対して組み合わせることで、そのアダプタを取り付け
たデータキャリアを例え金属性の被取り付け面に取り付
けても、該金属の被取り付け面による悪影響を受けるこ
となく、良好な送受信を行うことが可能となる。即ち、
データキャリア面に垂直な方向に指向性を有するデータ
キャリアは、該データキャリアをそのまま移動体等の被
取り付け面の金属に取り付けると、該金属による影響を
大きく受けて、共振点のずれと共振点のピークの低下を
招き、装置本体側との送受信がうまくできなくなる。
が、アダプタを前記データキャリアに予め取り付けてお
くことで、該アダプタの下層に構成された良導電性金属
層の存在によって、それより更に下方にある被取り付け
面が例え金属性であっても、その被取り付け面からの影
響を受けなくしてしまうことができる。そして前記デー
タキャリア自体はアダプタの下層の前記良導電性金属層
によって共振点がずらされ、また共振点のピークが低下
させられることになるが、この点についてはアダプタの
上層に構成されたフェライト層によって解消される。即
ち、下層の良導電性金属層に対して上層にフェライト層
を組み合わせることで、下層の良導電性金属層により生
じる共振点のずれに相当する逆方向のずれを与えて、そ
の総和として共振点をデータキャリアが有する元の共振
点付近に維持させるのである。またフェライト層によ
り、前記下層の良導電性金属層による共振点のピークの
低下を防止するのである。よって本発明の上記第２の特
徴によるデータキャリア用アダプタによれば、このアダ
プタを、カード型やその他の偏平な形をもってそのカー
ド面や偏平面に垂直な方向に指向性を有するデータキャ
リアに組み合わせることで、このアダプタを取り付けた
データキャリアを移動体等の金属面へ直接的に取り付け
て用いても、十分なる送受信の性能を保持させることが
できる。即ち、金属面上での使用ができないデータキャ
リアを容易に金属面への使用が可能なものへとレベルア
ップすることができる。そして移動体等への取り付けに
際しても、装置本体側のアンテナ面に対して対面する移
動体の面に、アダプタを取り付けたデータキャリアをそ
のままベタ付け的に、容易に、何ら特殊な取り付けや厚
みのあるスペーサ等を介在させることなく、また面から
外方へ突出することなく、取り付けることができ、その
状態で十分なる送受信の性能を保持することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は本発明に係るデータキ
ャリアを用いた電磁誘導方式による無線通信装置の例を
示す概略図、図２は本発明の実施形態を示すデータキャ
リアの構成図、図３は本発明の実施形態を示すデータキ
ャリア用アダプタの構成図である。

【００１０】図１において、電磁誘導方式による無線通
信装置は、データキャリア１０と、装置本体側のアンテ
ナユニット３とコントローラ４とコンピュータ５とから
概略構成されており、装置本体のアンテナユニット３と
データキャリア１０との間に生じる誘導電磁界を情報伝
送媒体としてデータの送受信を行う。前記アンテナユニ
ット３にはアンテナ３ａが設けられている。

【００１１】図２を参照して、前記データキャリア１０
は、第１層１１と第２層１２と第３層１３から構成さ
れ、第１層１１には、該層１１に並行なループを有する
アンテナ１１ａが形成されている。また該アンテナ１１
ａを介して信号を送受信するための図示しない送受信
部、記憶部が設けられている。この第１層１１にデータ
キャリアとしての機能を全て構成している。前記アンテ
ナ１１ａを第１層１１に平行なループアンテナとするこ
とで、指向性が第１層１１に垂直な方向Ｑとなる。よっ
て図１に示すように、第１層１１の面を装置本体側のア
ンテナユニット３の指向方向Ｒに対向させることで、デ
ータキャリア１０による送受信を良好に行うことができ
る。第２層１２は、フェライト層で構成する。第３層１
３は、良導電性金属層で構成する。この良導電性金属層
は、例えば銅とすることができるが、他の導電性の良い
金属でも可能である。この第３層１３はデータキャリア
１０の裏面となり、この裏面側が移動体６等に接地する
ことになる。図２に示される前記データキャリア１０は
カード型であるが、本発明のデータキャリアは第１層１
１の下に第２層１２と第３層１３が積層できるものであ
れば、同様な効果を発揮できる限りにおいて、カード型
以外に偏平な形をしたものであってもよい。前記第２層
１２のフェライトの厚みと第３層１３の銅の厚みは、第
１層１１のアンテナ１１ａが有する共振周波数を考慮し
て、該共振周波数の変動が少なく、且つ共振点のピーク
に低下をきたさないように、両者の厚みを決定すること
になる。

【００１２】図３を参照して、本発明のデータキャリア
用アダプタの実施形態を説明する。仮想線で示すデータ
キャリア２０に対して、本発明に係るデータキャリア用
アダプタ３０が組み合わされる。本発明のアダプタ３０
が組み合わされるべきデータキャリア２０は、カード型
或いは偏平な形状を有するデータキャリアとし、また構
成されるアンテナは前記カード面或いは偏平な面２０ａ
に垂直な方向Ｑに指向性を有するデータキャリアである
（図５参照）。カード面等に平行な方向に指向性を有す
るデータキャリア（図４参照）に用いても効果は少な
い。本発明に係るアダプタ３０は、データキャリア２０
の裏面に面を合わせて取り付けられることになる上層３
１と、その上層３１に対して接面される下層３２とから
成り、この上層３１と下層３２とが一体的に結合されて
１枚のアダプタとなっている。前記上層３１はフェライ
ト層から構成され、前記下層３２は良導電性金属層から
構成される。下層３２の良導電性金属層は、例えば銅と
することができるが、他の導電性の良い金属であればよ
い。また上層３１のフェライトと下層３２の銅との厚み
は、下層３２の銅については、被取り付け面の金属によ
る影響を実質的に無くすことができる程度の厚みを、予
め実験により定める。この下層３２の銅の厚みは実際に
は０．１ｍｍといった程度の厚みとなり、せいぜい数ｍ
ｍ程度の厚み以下である。一方、上層３１のフェライト
の厚みは、下層３２の存在によりデータキャリア２０の
共振点（共振周波数）がずらされるのを元の共振点位置
（元の共振周波数位置）付近に戻すことができるのに適
した厚みとし、併せて下層３２の存在による共振点の低
下（電流値の低下）を防止するのに適した厚みを考慮し
て、予め実験により定める。即ち、上層３１の厚みと下
層３２の厚みとは、予め実験により、セットで定めるこ
とになる。

【００１３】尚、上記の実施形態においては電磁誘導方
式による無線通信装置の例を示したが、マイクロ波を用
いた場合においてもデータキャリアにおいて同様なこと
が当てはまる。

【００１４】

【発明の効果】本発明は以上の構成、作用からなり、請
求項１に記載のデータキャリアによれば、電磁誘導方式
又はマイクロ波方式による無線通信装置に用いられ、装
置本体側との間でデータを送受信するためのデータキャ
リアであって、層に垂直な方向に指向性を有するアンテ
ナを少なくとも形成した第１層に対して、その裏面側に
フェライト層からなる第２層と良導電性金属層からなる
第３層とを組み合わせてなるので、カード型やその他の
偏平な形をしており且つその指向性をカード面や偏平面
に垂直な方向としたデータキャリアであっても、これを
移動体等の金属面へ直接的に取り付けて且つ十分なる送
受信の性能を保持させることができる。よってまた、請
求項１のデータキャリアによれば、これを移動体等へ取
り付ける場合でも、装置本体側のアンテナ面に対して対
面する移動体の面に対して、そのままベタ付け的に、容
易に、何ら特殊な取り付けやスペーサ等を介在させるこ
となく、また面から外方へ突出することなく、取り付け
ることができ、その状態で十分なる送受信の性能を保持
することができる。また請求項２に記載のデータキャリ
ア用アダプタによれば、電磁誘導方式又はマイクロ波方
式による無線通信装置の装置本体側との間でデータを送
受信するためのデータキャリアに対して組み合わされる
アダプタであって、フェライト層からなる上層と良導電
性金属層からなる下層とを一体化したものからなり、カ
ード型等の偏平な形状を有し且つその偏平な面に垂直な
方向に指向性を有するデータキャリアに対して、該デー
タキャリアの裏面に前記上層側の面を合わせて取り付け
るので、このアダプタを、カード型やその他の偏平な形
をもってそのカード面や偏平面に垂直な方向に指向性を
有するデータキャリアに組み合わせることで、このアダ
プタを取り付けたデータキャリアを移動体等の金属面へ
直接的に取り付けて用いても、十分なる送受信の性能を
保持させることができる。即ち、金属面上での使用がで
きないデータキャリアを容易に金属面への使用が可能な
ものへとレベルアップすることができる。よってまた、
請求項２のアダプタを取り付けたデータキャリアの場合
には、これを移動体等へ取り付ける場合にも、装置本体
側のアンテナ面に対して対面する移動体の面に、アダプ
タを取り付けたデータキャリアをそのままベタ付け的
に、容易に、何ら特殊な取り付けや厚みのあるスペーサ
等を介在させることなく、また面から外方へ突出するこ
となく、取り付けることができ、その状態で十分なる送
受信の性能を保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデータキャリアを用いた電磁誘導
方式による無線通信装置の例を示す概略図である。

【図２】本発明の実施形態を示すデータキャリアの構成
図である。

【図３】本発明の実施形態を示すデータキャリア用アダ
プタの構成図である。

【図４】従来のカード型のデータキャリアで指向性がカ
ードと並行な方向にあるものの例を示す概略斜視図であ
る。

【図５】従来のカード型のデータキャリアで指向性がカ
ードと垂直な方向にあるものの例を示す概略斜視図であ
る。

【図６】データキャリアの移動体等への使用例を示す斜
視図である。

【図７】従来のデータキャリアを移動体に取り付ける場
合の取り付け方を示す図で、（Ａ）は指向性がカード面
に並行であるデータキャリアを移動体に取り付ける場合
を示し、（Ｂ）は指向性がカード面に垂直であるデータ
キャリアを移動体に取り付ける場合を示す。

【符号の説明】

３ アンテナユニット ３ａ アンテナ ４ コントローラ ５ コンピュータ １０ データキャリア １１ 第１層 １１ａ アンテナ １２ 第２層 １３ 第３層 ２０ データキャリア ３０ データキャリア用アダプタ ３１ 上層 ３２ 下層 Ｐ、Ｑ、Ｒ 指向性の方向

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁誘導方式又はマイクロ波方式による
   無線通信装置に用いられ、装置本体側との間でデータを
   送受信するためのデータキャリアであって、層に垂直な
   方向に指向性を有するアンテナを少なくとも形成した第
   １層に対して、その裏面側にフェライト層からなる第２
   層と良導電性金属層からなる第３層とを組み合わせてな
   ることを特徴とするデータキャリア。
2. 【請求項２】 電磁誘導方式又はマイクロ波方式による
   無線通信装置の装置本体側との間でデータを送受信する
   ためのデータキャリアに対して組み合わされるアダプタ
   であって、フェライト層からなる上層と良導電性金属層
   からなる下層とを一体化したものからなり、カード型等
   の偏平な形状を有し且つその偏平な面に垂直な方向に指
   向性を有するデータキャリアに対して、該データキャリ
   アの裏面に前記上層側の面を合わせて取り付けることを
   特徴とするデータキャリア用アダプタ。