JP2014121081A - ガラスアンテナ - Google Patents
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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
【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。
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。
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
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 (2)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012289311A JP2014121081A (ja) | 2012-12-12 | 2012-12-12 | ガラスアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012289311A JP2014121081A (ja) | 2012-12-12 | 2012-12-12 | ガラスアンテナ |
Publications (1)
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JP2014121081A true JP2014121081A (ja) | 2014-06-30 |
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