JP2007226487A - 非接触ｉｃカードリーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設置した状態での送信波の共振周波数の調整を不要にし、周囲金属による共振周波数のズレを極めて少なくすることができる非接触ＩＣカードリーダ装置を提供する。
【解決手段】ループアンテナでデータを送受信する送受信部と、この送受信部を制御する制御部と、送信波の共振周波数を調整する調整部と、を備え、ループアンテナの周囲近傍に開閉自在にループを構成する金属枠と、この金属枠を閉ループ及び開ループに切り替える金属枠切替部と、を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、個々の識別番号を記憶する応答器と、その識別番号を非接触で読み取る質問器と、から構成される非接触ＩＣカードリーダ装置に関するものである。

従来から、特開平８−２６３６０９号公報（特許文献１）に示されるように、非接触ＩＣカードリーダは知られている。この非接触ＩＣカードリーダは図７に示すように、アンテナ２１の背面側に金属板２２を配置しているので、アンテナ２１の背面側に放射される電磁波を金属板２２により遮蔽できる。更に、アンテナ２１と金属板２２との距離を可変とする機能を有しているので、壁に設けられた鉄筋・パイプや使用者の有する時計等の金属物といった、周囲金属の存在により送信波の共振周波数がずれるようなことがあっても、アンテナ２１と金属板２２との距離を変化させて送信波の共振周波数を最適に調整することが可能となる。
特開平８−２６３６０９号公報

しかしながら、特開平８−２６３６０９号公報に示される上記従来例の非接触カードリーダにあっては、周囲金属が接近した時に、アンテナ２１と金属板２２との距離を変化させることで送信波の共振周波数を調整して最適にすることが可能であるが、実際に設置した状態で調整する必要があり、調整の工数が増加すると共に、実施者のバラツキが管理できず、性能にバラツキが出るおそれがあるという問題がある。

本願発明は上記背景技術に鑑みて発明されたものであり、その課題は、設置した状態での送信波の共振周波数の調整を不要にし、周囲金属による送信波の共振周波数のズレを極めて少なくすることで、設置環境に左右されずに一定の読取性能が維持できる非接触ＩＣカードリーダ装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明では、ループアンテナでデータを送受信する送受信部と、この送受信部を制御する制御部と、送信波の共振周波数を調整する調整部と、を備え、ループアンテナの周囲近傍に開閉自在にループを構成する金属枠と、この金属枠を閉ループ及び開ループに切り替える金属枠切替部と、を設けている。

又、本願請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の非接触ＩＣカードリーダ装置において、調整部が、開ループ時及び閉ループ時の最適な送信波の共振周波数を記憶し、金属枠切替部の切替検出手段が金属枠の開閉の切替りを検出し、制御部が切替検出手段によって検出された切替りに応じ、開ループに切替った場合は開ループ時の最適な送信波の共振周波数を、閉ループに切替った場合は閉ループ時の最適な送信波の共振周波数を、選択することを特徴とする。

本願請求項１記載の発明の非接触ＩＣカードリーダ装置においては、非接触ＩＣカードリーダ装置を壁等に設置する前に、ループアンテナの周囲に閉ループの金属枠を配置し、閉ループの金属枠が送信波の共振周波数に最も影響を与える状態で送信波の共振周波数を調整することにより、非接触ＩＣカードリーダ装置を壁等に設置した後の、周囲金属の存在による共振周波数のズレが極めて少なくなる。よって、設置環境に左右されず、一定の読取距離が維持でき、実際の設置場所で周囲金属があっても、送信波の共振周波数を再調整する必要がなくなる。

更に、金属枠は開閉自在なループとして構成され、金属枠切替部がこの金属枠を閉ループ及び開ループに切り替えることができるので、周囲金属が存在する状況でループアンテナを設置する場合には、上記のように金属枠を閉ループにすることで、周囲金属の存在による送信波の共振周波数のズレを防止し、周囲金属が存在しない状況でループアンテナを設置する場合には、金属枠を開ループにすることで送信波の共振周波数が金属枠の影響を受けないようにし、金属枠による読取性能の劣化をなくすことで、より良い読取性能を発揮することができる。

本願請求項２記載の発明の非接触ＩＣカードリーダ装置においては、特に、調整部が、開ループ時及び閉ループ時の最適な送信波の共振周波数を記憶し、金属枠切替部の切替検出手段が金属枠の開閉の切替りを検出し、制御部が切替検出手段によって検出された切替りに応じ、開ループに切替った場合は開ループ時の最適な送信波の共振周波数を、閉ループに切替った場合は閉ループ時の最適な送信波の共振周波数を、選択するので、切り替えの度に金属枠のループの開閉状態に応じた送信波の共振周波数を調整する必要がなくなり、利便性が増す。

以下、本願発明に係る実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、本願請求項１に対応した第一の実施形態である非接触ＩＣカードリーダ装置３を示している。

この非接触ＩＣカードリーダ装置３は、応答器２であるＩＣカードの識別番号等のデータを非接触で読み取るためのものあり、ループアンテナ１でデータを送受信する送受信部４と、この送受信部４を制御する制御部５と、送信波の共振周波数を調整する調整部６と、ループアンテナ１の周囲近傍に開閉自在にループを構成する金属枠７と、この金属枠７を閉ループ及び開ループに切り替える金属枠切替部１３と、から構成される。

金属枠７は、図４（ａ）に示すように、金属枠本体部７ａと金属枠片部７ｂとから形成される。金属枠７が閉ループを構成する場合は、金属枠切替部１３が金属枠本体部７ａに金属枠片部７ｂを接触させることで実現する。開ループを構成する場合は、図４（ｂ）に示すように、金属枠切替部１３が金属枠本体部７ａと金属枠片部７ｂとを非接触状態にすることで実現する。

図５、６に、本実施形態に係る非接触ＩＣカードリーダ装置３を壁１０に設置した状態を示す。なお、本実施形態においては、周囲金属が存在し、金属枠７は閉ループを構成しているとする。

非接触ＩＣカードリーダ装置３は、送受信部４と調整部６と制御部５と金属枠切替部１３とを収めるための筐体１１を有する。この筐体１１は金属等からなり、一の面全体に筐体開口部１２が設けられている。この筐体開口部１２からはループアンテナ１が露出し、金属枠７がループアンテナ１の周囲近傍に閉ループを構成している。金属枠本体部７ａは、筐体開口部１２が設けられている面に、筐体１１と一体になるように取り付けられている。

このように、筐体１１と金属枠７が一体となった非接触ＩＣカードリーダ装置３は、壁面開口部８に対して、筐体１１を挿入するように設置する。よって筐体１１は壁１０の後方に位置するが、金属枠７は壁面開口部８よりも大きく、壁面開口部８に入らないので、金属枠７は壁１０の前方に位置することとなる。そして、金属枠本体部７ａをネジ９によって壁１０に取り付けることで、非接触ＩＣカードリーダ装置３を壁１０に固定する。

なお、図示していないが、非接触ＩＣカードリーダ装置３の表面には化粧カバーが取り付けられるので、ループアンテナ１や金属枠７等は使用時において、使用者から視認できない。

本願発明の生産時においては、このように設置した状態と同様の位置条件になるように、筐体１１と金属枠７とループアンテナ１とを配置し、送信波の共振周波数を調整する。調整は、調整部６に配置されている可変コンデンサ等で容量を変化させることにより行なう。なお、インダクタンスを変化させる方法でも構わない。

したがって、この実施形態の非接触ＩＣカードリーダ装置３においては、非接触ＩＣカードリーダ装置３を壁１０等に設置する前に、ループアンテナ１の周囲に閉ループの金属枠７を配置し、閉ループの金属枠７が送信波の共振周波数に最も影響を与える状態で送信波の共振周波数を調整することにより、非接触ＩＣカードリーダ装置３を壁１０等に設置した後の、周囲金属の存在による共振周波数のズレが極めて少なくなる。よって、設置環境に左右されず、一定の読取性能が維持でき、実際の設置場所で周囲金属があっても、送信波の共振周波数を再調整する必要がなくなる。

更に、金属枠７は開閉自在にループを構成し、金属枠切替部１３がこの金属枠７を閉ループ及び開ループに切り替えることができるので、周囲金属が存在する状況でループアンテナ１を設置する場合には、上記のように金属枠７を閉ループにし、周囲金属の存在による送信波の共振周波数のズレを防止し、周囲金属が存在しない状況でループアンテナ１を設置する場合には、金属枠７を開ループにすることで送信波の共振周波数が金属枠７の影響を受けないようにし、金属枠７による読取性能の劣化をなくすことで、より良い読取性能を発揮することができる。

図２は、本願発明に係る第二の実施形態であり、本願請求項２を説明する実施形態の非接触ＩＣカードリーダ装置３を示している。

なお、ここでは、上記第一の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項については、上記第一の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。

この非接触ＩＣカードリーダ装置３は、図２に示すように、金属枠切替部１３が切替検出手段１５を有する。

調整部６は開ループ時及び閉ループ時の最適な送信波の共振周波数を記憶している。金属枠切替部１３の切替検出手段１５は金属枠７の開閉の切替りを検出し、この切替りの内容を切替検出信号として制御部５に送出する。制御部５は切替検出手段１５によって検出された切替検出信号に応じた内容の調整部切替制御信号を調整部６に送出する。調整部６は調整部切替制御信号に応じ、開ループに切替った場合は開ループ時の最適な送信波の共振周波数によって、閉ループに切替った場合は閉ループ時の最適な送信波の共振周波数によって、調整を行う。

図４は、金属枠切替部１３の切替検出手段１５による、切替わりを自動検出する方法の概略図を示している。

金属枠切替部１３はマイクロスイッチであり、図示していないが、金属枠７の開閉の切替りを検出するための切替検出手段１５と、金属枠７の開閉を切替えるための駆動部と、を備える。この駆動部はステップモータ等からなり、この駆動部が金属枠片部７ｂを動かすことで、金属枠本体部７ａと金属枠片部７ｂとが接触及び非接触する。

図４（ａ）に示すように、閉ループ時には金属枠片部７ｂによって金属枠切替部１３が物理的に押された状態になる。切替検出手段１５は、このような金属枠本体部７ａと金属枠片部７ｂとの接触状態を検出し、この検出した内容を切替検出信号として制御部５に送出する。図４（ｂ）に示すように、開ループ時には、金属枠片部７ｂが取り外されて金属枠切替部１３が押されていない状態になる。切替検出手段１５は、このような金属枠本体部７ａと金属枠片部７ｂとの非接触状態を検出し、この検出した内容を切替検出信号として制御部５に送出する。

したがって、切り替えの度に金属枠７のループの開閉状態に応じた送信波の共振周波数を調整する必要がなくなり、利便性が増す。

図３は、本願発明に係る第三の実施形態であり、本願請求項２を説明する実施形態の非接触ＩＣカードリーダ装置３を示している。

なお、ここでは、上記第二の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、その他の事項については、上記第一の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。

この非接触ＩＣカードリーダ装置３は、図３に示すように、それぞれ独立した送受信部４である、送受信部４ａと送受信部４ｂとを備え、いずれか一方の送受信部４が稼動する。これらの送受信部４はそれぞれが調整部６を備える。例えば、送受信部４ａが稼動している時に、送受信部４ａが故障し、制御部５にて送受信部４ａからの故障検出信号を受けた場合、即時に切替部１４に故障時切替制御信号を送出し、送受信部４ｂの系統に切り替える。なお、制御部５は、故障検出信号を検出した場合には、管理者等に通報することにより、管理者は機器の故障を即時に把握することが可能である。

したがって、閉ループ時、開ループ時ともに最適な送信波の共振周波数が得られるとともに、1つの送受信系が故障した場合に、もう一方に切り替えて機能停止を防ぐことができる。

本願発明の第一の実施形態である非接触ＩＣカードリーダ装置を示すブロック図。 本願発明の第二の実施形態である非接触ＩＣカードリーダ装置を示すブロック図。 本願発明の第三の実施形態である非接触ＩＣカードリーダ装置を示すブロック図。 （ａ）は本願発明の金属枠の閉ループ状態を示す概略図、（ｂ）は本願発明の金属枠の開ループ状態を示す概略図。 本願発明の設置状態を示す正面図。 同非接触ＩＣカードリーダ装置の設置状態を示す斜視図。 従来例である非接触カードリーダを示す断面図。

符号の説明

１ ループアンテナ
２ 応答器
３ 非接触ＩＣカードリーダ装置
４ 送受信部
５ 制御部
６ 調整部
７ 金属枠
７ａ 金属枠本体部
７ｂ 金属枠片部
８ 壁面開口部
９ ネジ
１０ 壁
１１ 筐体
１２ 筐体開口部
１３ 金属枠切替部
１４ 切替部
１５ 切替検出手段

Claims (2)

1. ループアンテナでデータを送受信する送受信部と、この送受信部を制御する制御部と、送信波の共振周波数を調整する調整部と、を備え、ループアンテナの周囲近傍に開閉自在にループを構成する金属枠と、この金属枠を閉ループ及び開ループに切り替える金属枠切替部と、を設けてなる非接触ＩＣカードリーダ装置。
2. 調整部が、開ループ時と閉ループ時とのそれぞれ最適な送信波の共振周波数を記憶し、金属枠切替部の切替検出手段が金属枠の開閉の切替りを検出し、制御部が切替検出手段によって検出された切替りに応じ、開ループに切替った場合は開ループ時の最適な送信波の共振周波数を、閉ループに切替った場合は閉ループ時の最適な送信波の共振周波数を、選択することを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカードリーダ装置。

Images