JP2014121081A

JP2014121081A - ガラスアンテナ

Info

Publication number: JP2014121081A
Application number: JP2012289311A
Authority: JP
Inventors: Shoji Wada; 章嗣和田
Original assignee: Figla Co Ltd
Current assignee: Figla Co Ltd
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2014-06-30

Abstract

【課題】従来のＩＣカード読み取りのアンテナが組込まれた一体形ＩＣカードリーダーライタでは、容易に部外者が入退室が可能になり、セキュリティ性に欠け、又、入室用と退出用に２個のＩＣリーダーライタが必要で設備費用もかさんでしまう欠点があった。一方、ＩＣカードリーダーライタのアンテナを分離して、出入ドアにガラスを使用しアンテナを形成しようとするとアンテナパターンの存在が目立ってしまう欠点があった。
【解決手段】このため、本発明では出入ドアに透明な合せガラスを使用し、この合せガラスの一方に微細な幅の溝を彫り、この溝に銀ペースト（導電性塗料）を埋め込んで、アンテナパターンの存在が目立たないアンテナを形成し、ＩＣカードの読み取ったデータを、壁に設置したＩＣカードリーダーライタに伝送する事が可能で、新規性のある意匠を有する入退出システムが得られた。
【選択図】図４

Description

入退出を管理システムのＩＣカードリーダーライタのＩＣカード読み取り用のアンテナに関する。

従来、入退出を管理するシステムとしては、ＩＣカード読み取りのアンテナが組込まれた一体形ＩＣカードリーダーライタを出入ドア近くの壁に取付け、このＩＣカードリーダーライタのアンテナ部分に非接触ＩＣカードをかざし、出入ドアの電気錠を解錠するシステムが例えば特開２００９−１９３４２０号に記載されている。

このようなＩＣカード読み取りのアンテナが組込まれた一体形ＩＣカードリーダーライタの場合、ＩＣカードをかざす設置場所が限定されてしまい、通常は出入ドア近くの壁に設置される。又、入室用と退出用に２個のＩＣリーダーライタを使用して出入ドアの電気錠を解錠する事になる。

一方、ＩＣカードリーダーライタの読み取りアンテナを分離して、ＩＣカードの読み取りが出来るように、ガラスに導電性塗料を塗布してアンテナパターンを形成し、読み取りアンテナを製作する方法が、例えば特開２００６−０２５３０４号に記載されている。

導電性塗料（例えば銀を主成分とする銀ペースト）を塗布してアンテナパターンを形成するためには、シルク印刷等でパターン膜を形成して焼成するが、シルク印刷で形成出来る膜厚は１０μｍ程度であり、非接触で通信するためには抵抗値を小さくする必要があり、ある程度のパターン幅が必要になる。

特開２００９−１９３４２０号公報特開２００６−０２５３０４号公報

従来のアンテナが組込まれた一体形ＩＣカードリーダーライタでは、ＩＣカードをかざす設置場所が限定されてしまい、ＩＣカードをかざす位置が明示されているので、ＩＤを偽造したＩＣカードや他人のＩＣカードを使用して容易に部外者の入退室が可能になり、セキュリティ性に欠ける欠点がある。又、入室用と退出用に２個のＩＣリーダーライタが必要で設備費用もかさんでしまう欠点があった。

一方、ＩＣカードリーダーライタのアンテナを分離して、壁以外の場所に設置するために、出入ドアのガラスに導電性塗料を使用してアンテナパターンを形成する事が考えられるが、シルク印刷で形成出来る膜厚は１０μｍ程度であり、非接触で通信するためには抵抗値を小さくするには、ある程度のパターン幅が必要で、アンテナパターンの存在が目立ってしまう欠点がある。

このため、本発明では出入ドアに透明な合せガラスを使用し、このガラスにパターンの存在が目立たないＩＣカードリーダーライタ用のアンテナ合せガラスの内部に形成するために、出入ドアのドアハンドル上方位置で合せガラスの一方のガラスに微細な溝を彫り、この溝に銀ペースト（導電性塗料）を埋め込んで、アンテナパターンを形成し、合せガラスの端部にアンテナ端子を設け、アンテナ端子からのリード線を、出入ドア枠内を通して壁に取り付けたＩＣカードリーダーライタに接続し、ＩＣカードの内容を読み取れる構成とした。

本発明では出入ドアに透明な合せガラスを使用し、このガラスにアンテナパターンの存在が目立たないＩＣカードリーダーライタ用のアンテナを形成する事により、部外者が気付かない入室方法なのでセキュリティ性が向上する効果がある。

透明な合せガラスを使用し、出入ドアのドアハンドル近傍にアンテナを形成しているので、入室の際と退出の際に同じアンテナを使用でき、アンテナとＩＣカードリーダーライタは１個で済むので設備費用も少なくて済む効果がある。

出入ドアに透明な合せガラスを使用しているので、室外側からは室内の様子が見えて、入室しようとする部屋内を容易に識別出来る効果だけでなく、不法侵入者によるこじ破りに対しても防犯ガラスとしての効果が得られる。

又、透明な２枚のガラス内にアンテナを埋め込んだ合せガラスとしているので、ＩＣカードが接触してもアンテナを傷める事がなく、半永久的に使用できる効果がある。

は本発明の入室しようとする室外側から見た、出入ドア全体を示す正面図である。は図１のＡ−Ａ断面を矢視した一部断面図で、図の下側が入室しようとする室外側で、上側が室内側になる。は図２のＢ−Ｂ断面を矢視した一部断面図で、図の左側が入室しようとする室外側で、右側が室内側になる。は図２のＣ−Ｃ断面を矢視した一部断面図で、入室しようとする室外側から見た一部断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。

図１は本発明の入室しようとする室外側から見た、出入ドア全体を示す正面図で、１は出入ドアの外枠を示し、２はドア枠で図の左側に設けられたヒンジ（図示せず。）により、ドアハンドル４を引いて入室出来る。３はドア枠２内に取り付けられた透明な合せガラスを示す。５は透明な合せガラス３に形成した矩形パターンを有するアンテナを示す。６は前記アンテナからドア枠内に伸びるアンテナ引出し部を示す。７は前記アンテナ引出し部６から図の左方に設置されたＩＣカードリーダーライタ８まで配置されたリード線で、前記アンテナ５にＩＣカードをかざした時に読み取ったデータを伝送する。ＩＤが正規の登録されたＩＤと認識すると、ＩＣカードリーダーライタ８からドアハンドル４に近くに設置された電気錠（図示せず。）に信号を送り、鍵を解錠して入室が可能になる。

図２は、図１のＡ−Ａ断面を矢視した一部断面図で、図の下側が入室しようとする室外側で、上側が室内側になる。断面はアンテナ５の高さ位置の中心から下方を見ている。４はアンテナ５より下方に位置するドアハンドルであり、ドア枠２の周囲にある外枠１は図示を省略している。３はアンテナ５とアンテナ引出し部を内蔵した透明な合せガラスであり、室外側のガラス３ａと室内側のガラス３ｂがＰＶＢ（ポリビニールブチラール）やＥＶＡ（エチレンビニールアセテート）等の透明な中間膜３ｃにより、熱圧着されている。合せガラス３はドア枠内に周囲が発泡材１２を介してシール材１１で固定されている。１０はアンテナに接続する端子板を示し、７はドア枠２の隙間空間に配置されたリード線を示し、一端が端子板１０に接続されている。

図３は図２のＢ−Ｂ断面を矢視したアンテナ５付近の一部断面図で、図の左側が入室しようとする室外側で、右側が室内側になる。合せガラス３とドア枠２の間にはシール材１２が見えている。室内側のガラス３ｂにはアンテナ５とアンテナ引き出し部６を形成するアンテナ溝９に銀ペーストが焼付けられて埋め込まれている。アンテナ引き出し部６に固定されている端子板１０にはリード線７の一端がハンダ１３によりハンダ付けされている。合せガラス３はそれぞれ５ｍｍ厚みのガラスを使用し、室外側ガラス３ａと室内側のガラス３ｂはＰＶＢ（ポリビニールブチラール）やＥＶＡ（エチレンビニールアセテート）等の透明な中間膜３ｃにより、熱圧着されている。アンテナ溝９は、室内側ガラス３ｂでなく室外側ガラス３ａとしても良い。

図４は図２のＣ−Ｃ断面を矢視した一部断面図で、入室しようとする室外側から見たアンテナ付近の一部断面図である。合せガラスの中間膜３ｃに接する側に形成されたアンテナ５のパターンの大きさは３〜６ｃｍの矩形で、幅が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ、深さが０．１〜０．３ｍｍの溝をサンドブラストやエッチングによって形成し、銀ペーストが焼付けられて埋め込まれている。アンテナ５のパターンは正方形や長方形の矩形だけでなく、円形や楕円形でも良い。１０は、それぞれアンテナ引き出し部６の端部において、導電テープ等によってアンテナ溝９に埋め込まれた銀ペーストに導通された端子板で、合せガラスの端部から一部がドア枠２の内部空間に張り出し、張り出した部分にリード線７の一端が、それぞれハンダ１３で導通されている。

ＲＦＩＤで使用される周波数１３．５６ＭＨｚでは、ＩＣカードとＩＣカードリーダーライタのインピーダンスのマッチングが取れないと効率良く読み取りが出来ない。そこでアンテナの性能を確認するために、アンテナパターンをパターン幅１．０ｍｍ、約５０ｍｍ×５０ｍｍの矩形でアンテナ溝９の深さを０．１５ｍｍとした溝に電気抵抗率５．１×１０＾−５Ω・ｃｍの銀ペーストを埋め込み、焼き付けた所、回路純抵抗値が２．９Ω（実数部抵抗）で、コイルとしてのリアクタンスが３２１μＨ（虚数部２７．４Ω）の直列回路となった。この直列回路に並列に３３１ＰＦのコンデンサを前記２個の端子板１０間結線し、更にこの並列回路の一端から直列に１１４ＰＦのコンデンサをリード線７の間に接続して（図示せず。）、リード線７間のインピーダンスを測定した所、周波数１３．５６ＭＨｚでインピーダンスが実数部で５２．６Ω、虚数部０．３４Ωとなり、ＩＣカードリーダーライタの入力インピーダンス５０Ωとのマッチングが取れて、スイカのＩＣカードでも３０ｍｍ程度ＩＣカードとアンテナの距離が離れていても読み取りが可能であった。前記アンテナと同じパターンでパターン幅だけ０．７５ｍｍとした場合でも、略同様な結果が得られた。

以上のように透明な合せガラス３に銀ペーストを使用して幅０．５ｍｍ〜１ｍｍのアンテナパターンを形戍する事により、新規性のある意匠を有する入退出システムが得られた。

１外枠
２ドア枠
３合せガラス
３ａ室外側ガラス
３ｂ中間膜
３ｃ室内側ガラス
４ドアハンドル
５アンテナ
６アンテナ引き出し部
７リード線
８リーダーライタ
９アンテナ溝
１０端子板
１１シール材
１２発泡材
１３ハンダ

Claims

出入ドアに透明な合せガラスを使用し、合せガラスの中間膜側に接する側のガラス表面に１ｍｍ以下の幅の溝によってアンテナパータンとガラス端部まで伸びるアンテナ引き出し部を形成し、この溝に銀ペーストを埋め込んで形成したアンテナを有し、アンテナ引き出し部の端部において、導電テープ等によってアンテナ溝に埋め込まれた銀ペーストに導通された端子板のドア枠の内部空間に張り出した部分にリード線の一端をハンダ付けし、前記リード線の他端はドア枠の内部空間を通り外枠を経由して出入ドア近傍の壁に設置されたＩＣカードリーダーライタに結線し、前記アンテナにＩＣカードをかざした時に読み取ったデータが伝送され、ドア枠内に設置された鍵を解錠して入室が可能になる事を特徴とする入退出管理用のＩＣカードリーダーライタ用アンテナ。
上記のアンテナのパターンの大きさが３〜６ｃｍの矩形、又は円形や楕円形で、幅が０．５ｍｍ〜１ｍｍ、深さが０．１〜０．３ｍｍの溝に銀ペーストを埋め込んで形成された事を特徴とする請求項１に記載の入退出管理用のＩＣカードリーダーライタ用アンテナ。