JP2021125461A - カードキーホルダ - Google Patents

Abstract

【課題】カードキーとそれ以外のカードとを精度良く判別できるカードキーホルダを提供する。【解決手段】カードキーホルダ１は、部屋内に設置され、部屋の入り口に設置された扉の解錠を行うためのカードキーＣＡを保持する。カードキーホルダ１は、内側にカードキーＣＡが配置される配置領域Ａ１を有するホルダ本体１１と、５つの電極１５２を有し、配置領域Ａ１に配置された対象物と５つの電極１５２との間の静電容量に基づいて、対象物がカードキーＣＡであるか否かを判別するカードキー検出モジュール１００と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、カードキーホルダに関する。

ケースと、ケースの内側のカード挿入空間を臨むように設けられたスイッチと、カード挿入空間内にカードが挿入されるとカードをスイッチに押し付ける方向へ付勢する弾発部材と、を備え、カード挿入空間へのカードの抜き差しによりスイッチがオンオフするカード用スイッチ装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。このカード用スイッチ装置は、ホテル等の室内の照明器具、空気調和機等をオンオフさせるためのスイッチとして使用される。

実開平３−３３９２８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたカード用スイッチ装置の場合、ケースの内側のカード挿入空間に挿入できるカードであれば例えばカードキー以外のカードを挿入してもスイッチがオンしてしまう。このため、例えばホテルの宿泊者が、カードキー以外のカード（例えば名刺）をケースの内側のカード挿入空間へ挿入して部屋内の照明器具、空気調和機等をオン状態にしたままカードキーを所持して外出してしまう場合がある。この場合、部屋内に宿泊者が居ないにも関わらず部屋内の照明器具、空気調和機等をオン状態を継続するケースが生じてしまいホテル全体として十分な省エネルギ効果を得られない虞がある。このため、カードホルダに挿入されたカードがカードキーであるか否かを精度良く判別してカードキー以外のカードがカードホルダに挿入された場合には部屋内の照明灯を点灯させないようにする技術が要請されている。

本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、カードキーとそれ以外のカードとを精度良く判別できるカードキーホルダを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るカードキーホルダは、
部屋内に設置され、前記部屋の入り口に設置された扉の解錠を行うためのカードキーを保持するカードキーホルダであって、
内側に前記カードキーが配置される配置領域を有するホルダ本体と、
少なくとも１つの電極を有し、前記配置領域に配置された対象物と前記少なくとも１つの電極との間の静電容量に基づいて、前記対象物が前記カードキーであるか否かを判別するカードキー検出モジュールと、を備える。

本発明によれば、カードキー検出モジュールが、ホルダ本体内の配置領域に配置された対象物と少なくとも１つの電極との間の静電容量に基づいて、対象物がカードキーであるか否かを判別する。これにより、カードキー検出モジュールは、例えばループアンテナが埋め込まれたカードキーとそれ以外のカードとを判別することができるので、対象物がカードキーであるか否かを精度良く判別することができる。

本発明の実施の形態に係るカードホルダを示し、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線における断面矢視図である。 実施の形態に係るカードキー検出モジュールのブロック図である。 （Ａ）は実施の形態に係るカードキー検出モジュールの一部を示す回路図であり、（Ｂ）は実施の形態に係るカードキー検出モジュールの一状態を示す動作説明図であり、（Ｃ）は実施の形態に係るカードキー検出モジュールの他の状態を示す動作説明図である。 （Ａ）は実施の形態に係るカードキー検出モジュールの一部を示すブロック図であり、（Ｂ）は実施の形態に係るカレントミラー回路の出力信号の一例を示す図であり、（Ｃ）は実施の形態に係る検出信号生成回路の出力信号の一例を示す図であり、（Ｄ）は実施の形態に係る検出信号カウンタの出力信号の一例を示す図である。 実施の形態に係る制御部の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る制御部が実行するカードキー検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態に係るカードキーホルダへカードキーを挿入する様子を示す模式図であり、（Ａ）はカードキーをホルダ本体の配置領域へ挿入する途中の状態を示し、（Ｂ）はカードキーをホルダ本体の更に奥側へ挿入した状態を示し、（Ｃ）はカードキーがカードキーホルダに保持された状態を示す。 実施の形態に係る制御部が算出する差分値の時間履歴を示し、（Ａ）はカードキーをホルダ本体の配置領域へ挿入する際の差分値の時間履歴の一例を示す図であり、（Ｂ）はカードキーをホルダ本体から抜き取る際の差分値の時間履歴の一例を示す図である。 （Ａ）は変形例に係るカードキー検出モジュールの正面図であり、（Ｂ）は他の変形例に係るカードキー検出モジュールの正面図である。 （Ａ）は変形例に係るカードキー検出モジュールの正面図であり、（Ｂ）はカードキーが変形例に係るカードキーホルダに保持された状態を示す図である。 （Ａ）は変形例に係るカードキー検出モジュールの正面図であり、（Ｂ）はカードキーが変形例に係るカードキーホルダに保持された状態を示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係るカードキーホルダについて図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係るカードキーホルダは、部屋内に設置され、部屋の入り口に設置された扉の解錠を行うためのカードキーを保持する。このカードキーホルダは、内側にカードキーの少なくとも一部が配置される配置領域を有するホルダ本体と、少なくとも１つの電極を有し、前述の配置領域に配置された対象物と少なくとも１つの電極との間の静電容量に基づいて、対象物がカードキーであるか否かを判別するカードキー検出モジュールと、を備える。カードキーは、例えばループ状の導体パターンが周部に沿って埋設されたパッシブタグとして機能するものである。ループ状の導体パターンとしては、例えばループアンテナが挙げられる。

例えば図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、本実施の形態に係るカードキーホルダ１は、内側にカードキーＣＡの一部が配置される配置領域Ａ１を有するホルダ本体１１と、カードキー検出モジュール１００と、を備える。なお、図１（Ａ）および（Ｂ）において、鉛直上向きを＋Ｚ方向、前方を＋Ｙ方向としている。このカードキーホルダ１は、例えば宿泊施設の部屋内に設置されている。ホルダ本体１１は、平面視形状が矩形状である扁平な箱状であり厚さ方向における一面側、即ち、−Ｙ方向側が開放されたフロントカバー１１１と、フロントカバー１１１の−Ｙ方向側を覆うように配置されたベース部材１３と、を有する。フロントカバー１１１の周壁における＋Ｚ方向側の一部には、カードキーＣＡを予め設定された第１方向、即ち、−Ｚ方向に沿ってホルダ本体１１の内側へ挿入するための開口部１１１ａが設けられている。

また、ホルダ本体１１は、ホルダ本体１１の内側の配置領域Ａ１へ挿入されたカードキーＣＡの下端部を支持する支持片１１２と、例えばガラスから板状に形成され、ホルダ本体１１の内側に配置されたカードキー検出モジュール１００と配置領域Ａ１とを隔離する隔壁１１３と、を有する。支持片１１２は、Ｚ軸方向に沿って配置された板状の主片１１２ａと、主片の上端部から前面側へ突出した折曲片１１２ｂと、を有する。

ベース部材１３は、矩形板状の主部１３１と、主部１３１の下端部、上端部それぞれから＋Ｙ方向へ突出したリブ１３２、１３３と、主部１３１の中央部におけるＸ軸方向の両端部から＋Ｙ方向へ突出したリブ１３４と、を有する。リブ１３２、１３３には、それぞれ、螺子孔１３２ａ、１３３ａが穿設されており、リブ１３４にも螺子孔（図示せず）が穿設されている。そして、支持片１１２は、主片１１２ａの下端部に貫設された貫通孔１１２ｃに挿通されリブ１３２の螺子孔１３２ａに螺着された螺子１３５によりベース部材１３に固定されている。また、隔壁１１３は、その上端部に貫設された貫通孔１１３ａに挿通されリブ１３３の螺子孔１３３ａに螺着された螺子１３６によりベース部材１３に固定されている。

カードキー検出モジュール１００は、カード状の対象物をホルダ本体１１の外側からホルダ本体１１内の配置領域Ａ１へ移動させるときにおける、対象物と５つの電極１５２との間の静電容量の時間履歴に基づいて、対象物がカードキーＣＡであるか否かを判別する。また、カードキー検出モジュール１００は、カード状の対象物の一部がホルダ本体１１内の配置領域Ａ１に配置された状態における、対象物と５つの電極１５２それぞれとの間の静電容量に基づいて、対象物がカードキーＣＡであるか否かを判別する。また、カードキー検出モジュール１００は、部屋内に備え付けられた機器９と通信可能となっている。機器９としては、照明器具、冷蔵庫等の各種機器が挙げられる。部屋のユーザがカードキーＣＡをカードキーホルダ１の開口部１１１ａに挿入すると、カードキー検出モジュール１００が、カードキーＣＡが配置領域Ａ１に挿入されたことを検出し、挿入検出情報を機器９へ送信する。そして、機器９は、カードキー検出モジュール１００から挿入検出情報を受信すると、稼働可能な状態となる。一方、ユーザがカードキーＣＡをカードキーホルダ１の開口部１１１ａから抜き取ると、カードキー検出モジュール１００が、カードキーＣＡが配置領域Ａ１から抜き取られたことを検出し、抜き取り検出情報を機器９へ送信する。そして、機器９は、カードキー検出モジュール１００から抜き取り検出情報を受信すると、再び稼働不可能な状態となる。

カードキー検出モジュール１００は、回路基板１５１と、回路基板１５１の厚さ方向における一面側、即ち、＋Ｙ方向側に配設された５つの電極１５２と、制御ユニット１６と、を有する。回路基板１５１は、ホルダ本体１１内の配置領域Ａ１にＺ軸方向と直交する第２方向、即ち、Ｙ軸方向において５つの電極１５２が配置領域Ａ１に対向する姿勢でホルダ本体１１の内側に配置されている。また、５つの電極１５２は、Ｘ軸方向に沿って並列している。回路基板１５１は、Ｚ軸方向の中央部におけるＸ軸方向の両端部に貫設された貫通孔（図示せず）に挿通されベース部材１３のリブ１３４に穿設された螺子孔に螺着した螺子１３７によりベース部材１３に固定されている。

制御ユニット１６は、例えば１つのＩＣパッケージで構成され、図２に示すように、スイッチドキャパシタフィルタ回路（以下、「ＳＣＦ回路」と称する。）１６１と、駆動回路１６２１と、切換回路１６２２と、電源回路１６３１と、カレントミラー回路１６３２と、コンデンサＣ１と、検出信号生成回路１６３３と、検出信号カウンタ１６４１と、を有する。また、制御ユニット１６は、基準電流生成回路１６３４と、参照信号生成回路１６３５と、参照信号カウンタ１６４２と、駆動信号生成回路１６４３と、制御部１６５と、を有する。電源回路１６３１は、直流電源Ｖｃｃに接続され、定電圧制御を行うことにより一定の電圧で直流を出力するレギュレータ（図示せず）を有する。

基準電流生成回路１６３４は、電源回路１６３１に接続され、定電流制御を行うことにより一定の基準電流値の直流を出力するＤＣ−ＤＣコンバータ（図示せず）を有する。基準電流生成回路１６３４は、一定の基準電流値の直流電流を駆動信号生成回路１６４３および参照信号生成回路１６３５へ出力する。

駆動信号生成回路１６４３は、入力される直流電流の基準電流値に応じて出力される正弦波信号の周波数が変化する電流制御発振器（図示せず）と、電流制御発振器から入力される正弦波信号と同一周波数のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成して駆動回路１６２１へ出力するパルスジェネレータ（図示せず）と、を有する。

カレントミラー回路１６３２は、２つのスイッチング素子を有し、電源回路１６３１と切換回路１６２２との間に接続されたスイッチング素子に流れる電流の電流値に比例する電流値の電流を検出信号生成回路１６３３へ出力する。切換回路１６２２は、５つのＳＣＦ回路１６１の中から、カレントミラー回路１６３２の接続先となるＳＣＦ回路１６１を予め設定された検出時間間隔で切り替える。これにより、５つの電極１５２それぞれの寄生容量成分Ｃｖの静電容量を前述の検出時間間隔で検出する。

ＳＣＦ回路１６１は、５つ存在し、５つの電極１５２それぞれに抵抗Ｒ１を介して接続されている。ＳＣＦ回路１６１は、例えば図３（Ａ）に示すように、ベースが駆動回路１６２１に接続されたスイッチング素子Ｑ１と、ベースが駆動回路１６２１に接続されエミッタがスイッチング素子Ｑ１のコレクタに接続されたスイッチング素子Ｑ２と、を有する。なお、図３（Ａ）では、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２がＮＰＮ型バイポーラトランジスタである例を示しているが、少なくとも一方がＰＮＰ型バイポーラトランジスタであってもよい。

駆動回路１６２１は、インバータＩＮＶ１を有し、駆動信号生成回路１６４３から入力されるＰＷＭ信号をそのままスイッチング素子Ｑ１のベースへ出力する。また、駆動回路１６２１は、駆動信号生成回路１６４３から入力されるＰＷＭ信号を、インバータＩＮＶ１を介してスイッチング素子Ｑ２のベースへ出力する。これにより、ＳＣＦ回路１６１のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は、ＰＷＭ信号の周期で交互にオンオフ動作を繰り返す。

ＳＣＦ回路１６１において、スイッチング素子Ｑ１がオンしスイッチング素子Ｑ２がオフしている期間では、図３（Ｂ）の破線矢印Ｉ１に示すように、電源回路１６３１からカレントミラー回路１６３２および抵抗Ｒ１を通じて電極１５２へ電流が流れる。これにより、電極１５２の寄生容量成分Ｃｖが充電される。ここで、電極１５２の寄生容量成分Ｃｖは、ホルダ本体１１の配置領域Ａ１にカードキーＣＡまたはカード状の対象物が挿入されている場合、電極１５２とカードキーＣＡまたは対象物との間での容量成分に相当する。このとき、図３（Ｂ）の破線矢印Ｉｄ１１、Ｉｄ１２に示すように、カレントミラー回路１６３２から検出信号生成回路１６３３へ電流が流れるとともに、カレントミラー回路１６３２からコンデンサＣ１へも電流が流れる。ここで、コンデンサＣ１が充電されるに伴いコンデンサＣ１へ流れる電流が減少するにつれて検出信号生成回路１６３３へ流れる電流が増大していく。一方、スイッチング素子Ｑ１がオフしスイッチング素子Ｑ２がオンしている期間では、図３（Ｃ）の破線矢印Ｉ２に示すように、電極１５２の寄生容量成分Ｃｖに充電された電気が、抵抗Ｒ１を通じて放電される。このとき、図３（Ｃ）の破線矢印Ｉｄ２に示すように、コンデンサＣ１が放電し、コンデンサＣ１から検出信号生成回路１６３３へ電流が流れる。ここで、コンデンサＣ１に充電された電気の減少に伴い、コンデンサＣ１から検出信号生成回路１６３３へ流れる電流が減少していく。そして、図４（Ａ）に示すカレントミラー回路１６３２から検出信号生成回路１６３３へ出力される電流信号Ｓｉｇ１は、図４（Ｂ）に示すように、最大振幅ｉ１でＰＷＭ信号の周期ｄｔ１で変動する三角波状の電流信号となる。この最大振幅ｉ１は、電極１５２の寄生容量成分Ｃｖの静電容量が大きいほど大きくなる。

検出信号生成回路１６３３は、カレントミラー回路１６３２から入力される電流信号Ｓｉｇ１の最大振幅ｉ１の大きさに応じて出力される正弦波信号Ｓｉｇ２（図４（Ａ）参照）の周波数が変化する電流制御発振器（図示せず）を有する。検出信号生成回路１６３３から検出信号カウンタ１６４１へ出力される電圧信号Ｓｉｇ２は、図４（Ｃ）に示すように、検出信号生成回路１６３３に入力される電流信号Ｓｉｇ１の最大振幅ｉ１に応じた周期ｄｔ２で変動する正弦波信号となる。ここで、周期ｄｔ２は、最大振幅ｉ１が大きくなるほど短くなる。従って、電極１５２の寄生容量成分Ｃｖの静電容量が大きくなるほど、最大振幅ｉ１が大きくなり、周期ｄｔ２が短くなる。

検出信号カウンタ１６４１は、前述の検出時間内において、検出信号生成回路１６３３から入力される電圧信号Ｓｉｇ２に含まれるパルス数を計数する。検出信号カウンタ１６４１は、例えば図４（Ｄ）に示すように、電圧信号Ｓｉｇ３が最大振幅値に到達する毎に出力電圧を予め設定された単位電圧ずつインクリメントしていく。なお、検出信号カウンタ１６４１は、電圧信号Ｓｉｇ２の１周期における最大振幅値に相当する電圧よりも低い予め設定された電圧に到達する毎に出力電圧を単位電圧ずつインクリメントしていくものであってもよい。検出信号カウンタ１６４１は、検出時間ｄｔｃが終了すると、カウント終了信号を制御部１６５へ出力するとともに、出力電圧Ｖ［１１］を０Ｖに初期化する。ここで、電圧信号Ｓｉｇ２の最大振幅値への到達回数は、電圧信号Ｓｉｇ２の周期ｄｔ２が短くなるほど一定の検出時間ｄｔｃの間に検出される到達回数が大きくなる。従って、電極１５２の寄生容量成分Ｃｖの静電容量が大きくなるほど、最大振幅値への到達回数が大きくなり、出力電圧が高くなる。

図２に戻って、参照信号生成回路１６３５は、基準電流生成回路１６３４から入力される直流電流の基準電流値の大きさに応じて出力される正弦波信号の周波数が変化する電流制御発振器（図示せず）を有する。参照信号カウンタ１６４２は、前述の検出時間内において、参照信号生成回路１６３５から入力される電圧信号に含まれるパルス数を計数する。参照信号カウンタ１６４２は、参照信号生成回路１６３５から入力される電圧信号が最大振幅値に到達する毎に出力電圧を予め設定された単位電圧ずつインクリメントしていく。参照信号カウンタ１６４２は、検出時間が終了すると、カウント終了信号を制御部１６５へ出力するとともに、出力電圧を０Ｖに初期化する。

制御部１６５は、データ変換制御部（以下、「ＤＴＣ」と称する。）１６５４と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１６５１と、主記憶部１６５２と、補助記憶部１６５３と、インタフェース１６５５と、を有する。ＤＴＣ１６５４は、アナログ−ディジタル変換器（図示せず）を有し、検出信号カウンタ１６４１および参照信号カウンタ１６４２の出力電圧を、カウント値を示すカウント値情報に変換する。ここで、電極１５２の寄生容量成分Ｃｖの静電容量が大きくなるほど、検出信号カウンタ１６４１の出力電圧が高くなる。従って、電極１５２の寄生容量成分Ｃｖの静電容量が大きくなるほど、検出信号カウンタ１６４１の出力電圧に対応するカウント値が大きくなる。ＤＴＣ１６５４は、変換して得られたカウント値情報を主記憶部１６５２に記憶させる。主記憶部１６５２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリであり、ＣＰＵ１６５１の作業領域として使用される。また、主記憶部１６５２は、ＤＴＣ１６５４から入力されるカウント値情報も記憶する。補助記憶部１６５３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリであり、制御部１６５の各種機能を実現するためのプログラムを記憶する。インタフェース１６５５は、機器９に接続されている。

ＣＰＵ１６５１は、補助記憶部１６５３が記憶するプログラムを主記憶部１６５２に読み込んで実行することにより、図５に示すように、カウント値取得部１６５１１、差分算出部１６５１２、判定部１６５１３、検出情報生成部１６５１４および検出情報送信部１６５１５として機能する。また、図２に示す主記憶部１６５２は、図５に示すように、ＤＴＣ１６５４から出力されるカウント値情報を記憶するカウント値記憶部１６５２１と、差分履歴記憶部１６５２２と、を有する。差分履歴記憶部１６５２２は、検出信号カウンタ１６４１に対応するカウント値と参照信号カウンタ１６４２に対応するカウント値との差分値を示す差分値情報を時系列で記憶する。ここで、電極１５２の寄生容量成分Ｃｖの静電容量の大きさが大きくなるほど検出信号カウンタ１６４１に対応するカウント値が大きくなり、それに伴い、カウント値の差分値も大きくなる。つまり、カウント値の差分値は、電極１５２の寄生容量成分Ｃｖ、即ち、電極１５２とホルダ本体１１の配置領域Ａ１に挿入された対象物との間の静電容量を反映した値となる。

また、図２に示す補助記憶部１６５３は、図５に示すように、予め設定されたカウント値情報を取得する時期である検出時期を示す検出時期情報と、後述する差分値に対して予め設定された差分閾値を示す閾値情報と、を記憶する基準記憶部１６５３１を有する。

カウント値取得部１６５１１は、基準記憶部１６５３１が記憶する検出時期情報を参照して、検出時期が到来すると、カウント値記憶部１６５２１から検出信号カウンタ１６４１に対応するカウント値情報と参照信号カウンタ１６４２に対応するカウント値情報とを取得する。差分算出部１６５１２は、カウント値取得部１６５１１が取得した２種類のカウント値情報それぞれが示すカウント値の差分値を算出する。差分算出部１６５１２は、算出した差分値を示す差分値情報を差分履歴記憶部１６５２２に時系列で記憶させる。

判定部１６５１３は、５つの電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅそれぞれに対応する差分値の履歴がカードキーＣＡに埋設された導体パターンに応じた履歴であるか否かに基づいて、カードキーＣＡのホルダ本体１１に対する挿入・離脱の有無を判定する。具体的には、判定部１６５１３は、基準記憶部１６５３１が記憶する前述の差分値に対する差分閾値を示す閾値情報を取得し、差分履歴記憶部１６５２２が記憶する差分値の履歴を参照して、５つの電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅに対応する差分値が全て差分閾値を超えた状態になった後、２つの電極１５２Ａ、１５２Ｅに対応する差分値のみが差分閾値を超え３つの電極１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄに対応する差分値が差分閾値を下回った状態となっている期間が存在するか否かを判定する。そして、判定部１６５１３は、電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅに対応する差分値が前述の履歴を示す期間が存在すると判定すると、カードキーＣＡがホルダ本体１１内の配置領域Ａ１へ挿入されたことを通知するカード挿入検出通知を検出情報生成部１６５１４へ通知する。

一方、判定部１６５１３は、差分履歴記憶部１６５２２が記憶する差分値の履歴を参照して、２つの電極１５２Ａ、１５２Ｅに対応する差分値ＤＡ１のみが差分閾値を超え３つの電極１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄに対応する差分値が差分閾値を下回っている状態から、５つの電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅに対応する差分値が全て差分閾値を超えた状態になった後、５つの電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅに対応する差分値が全て差分閾値を下回った状態になった期間が存在したか否かを判定する。そして、判定部１６５１３は、電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅに対応する差分値が前述の履歴を示す期間が存在すると判定すると、カードキーＣＡがホルダ本体１１から抜き取られたことを通知するカード抜き取り通知を検出情報生成部１６５１４へ通知する。

検出情報生成部１６５１４は、カード挿入検出通知が通知された場合、挿入検出情報を生成する。一方、検出情報生成部１６５１４は、カード抜き取り通知が通知された場合、抜き取り検出情報を生成する。検出情報送信部１６５１５は、検出情報生成部１６５１４により生成された挿入検出情報または抜き取り検出情報を機器９へ送信する。

次に、本実施の形態に係るカードキーホルダ１の制御部１６５が実行するカードキー検出処理について図６から図８を参照しながら説明する。このカードキー検出処理は、カードキーホルダ１へ電源が投入されたことを契機として開始される。まず、カウント値取得部１６５１１は、前述の検出時期が到来したか否かを判定する（ステップＳ１）。カウント値取得部１６５１１は、検出時期が到来していないと判定する限り（ステップＳ１：Ｎｏ）、ステップＳ１の処理を繰り返し実行する。一方、カウント値取得部１６５１１は、検出時期が到来したと判定すると（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、カウント値記憶部１６５２１から検出信号カウンタ１６４１に対応するカウント値情報と参照信号カウンタ１６４２に対応するカウント値情報とを取得する（ステップＳ２）。次に、差分算出部１６５１２は、カウント値取得部１６５１１が取得した２種類のカウント値情報それぞれが示すカウント値の差分値を算出し、算出した差分値を示す差分値情報を差分履歴記憶部１６５２２に記憶させる（ステップＳ３）。続いて、判定部１６５１３は、差分履歴記憶部１６５２２が記憶する差分値履歴情報を取得し（ステップＳ４）、取得した差分値履歴情報に基づいて、カードキーが挿入されたか否かを判定する（ステップＳ５）。

ここで、カードキーＣＡをカードキーホルダ１へ挿入する際の差分値の変動履歴について説明する。例えば図７（Ａ）に示すように、カードキーＣＡの一部がカードキーホルダ１内に挿入され、カードキーＣＡがカードキー検出モジュール１００の５つの電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅと重なっていないとする。この場合、図８（Ａ）の時刻Ｔ１１に示すように、５つの電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅに対応する差分値ＤＡ０は、それぞれ、差分閾値ＤＡｔｈよりも低い値で維持されている。なお、図８（Ａ）において、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５は、それぞれ、電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅに対応する差分値の時間プロファイルを示す。

次に、図７（Ｂ）に示すように、カードキーＣＡがカードキーホルダ１の奥側へ挿入され、カードキーＣＡの下端部が５つの電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅと重なったとする。このとき、カードキーＣＡに埋設されたループアンテナＡＮ１が、５つの電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅ全てと重なった状態となる。この場合、図８（Ａ）の時刻Ｔ１２に示すように、５つの電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅに対応する差分値ＤＡ１が、全て差分閾値ＤＡｔｈを超えた状態となる。その後、図７（Ｃ）に示すように、カードキーＣＡの一部が配置領域Ａ１に配置されカードキーＣＡがカードキーホルダ１に保持された状態になったとする。このとき、カードキーＣＡに埋設されたループアンテナＡＮ１が、２つの電極１５２Ａ、１５２Ｅのみと重なった状態となる。この場合、図８（Ａ）の時刻Ｔ１３に示すように、２つの電極１５２Ａ、１５２Ｅに対応する差分値ＤＡ１のみが、差分閾値ＤＡｔｈを超え、３つの電極１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄに対応する差分値ＤＡ２が、差分閾値ＤＡｔｈを下回った状態となる。そして、判定部１６５１３は、例えば図８（Ａ）に示すように、差分値の履歴を参照して、５つの電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅに対応する差分値ＤＡ１が全て差分閾値ＤＡｔｈを超えた状態になった後、２つの電極１５２Ａ、１５２Ｅに対応する差分値ＤＡ１のみが差分閾値ＤＡｔｈを超え３つの電極１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄに対応する差分値ＤＡ２が差分閾値ＤＡｔｈを下回った状態となっている期間が存在すると判定すると、カードキーＣＡが挿入されたと判定する。

図６に戻って、判定部１６５１３は、カードキーＣＡが挿入されたと判定すると（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、前述のカード挿入検出通知を検出情報生成部１６５１４へ通知する。そして、検出情報生成部１６５１４は、カード挿入検出通知が通知されると、挿入検出情報を生成する。そして、検出情報送信部１６５１５が、生成された挿入検出情報を機器９へ送信する（ステップＳ６）。その後、再びステップＳ１の処理が実行される。

また、判定部１６５１３は、カードキーＣＡが挿入されていないと判定すると（ステップＳ５：Ｎｏ）、取得した差分値履歴情報に基づいて、カードキーが抜き取りされたか否かを判定する（ステップＳ７）。

ここで、カードキーＣＡをカードキーホルダ１から抜き取る際の差分値の変動履歴について説明する。例えば図７（Ｃ）に示すように、カードキーＣＡの一部が配置領域Ａ１に配置されカードキーＣＡがカードキーホルダ１に保持された状態では、図８（Ｂ）の時刻Ｔ２１に示すように、２つの電極１５２Ａ、１５２Ｅに対応する差分値のみが、差分閾値ＤＡｔｈを超え、３つの電極１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄに対応する差分値が、差分閾値ＤＡｔｈを下回った状態で維持されている。なお、図８（Ｂ）において、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５は、それぞれ、電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅに対応する差分値の時間プロファイルを示す。次に、カードキーＣＡを上方へ移動させると、カードキーＣＡに埋設されたループアンテナＡＮ１が、５つの電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅ全てと重なった状態となる。この場合、図８（Ｂ）の時刻Ｔ２２に示すように、５つの電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅに対応する差分値が、全て差分閾値ＤＡｔｈを超えた状態となる。その後、カードキーＣＡがカードキーホルダ１から抜き取られると、図８（Ｂ）の時刻Ｔ２３に示すように、５つの電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅに対応する差分値は、再びＤＡ０で維持された状態となる。そして、判定部１６５１３は、例えば図８（Ｂ）に示すように、差分値の履歴を参照して、２つの電極１５２Ａ、１５２Ｅに対応する差分値ＤＡ１のみが差分閾値ＤＡｔｈを超え３つの電極１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄに対応する差分値ＤＡ２が差分閾値ＤＡｔｈを下回っている状態から、５つの電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅに対応する差分値ＤＡ１が全て差分閾値ＤＡｔｈを超えた状態になった後、５つの電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅに対応する差分値ＤＡ１が全て差分閾値ＤＡｔｈを下回った状態になった期間が存在すると判定すると、カードキーＣＡが抜き取られたと判定する。

図６に戻って、判定部１６５１３が、カードキーＣＡが抜き取られていないと判定すると（ステップＳ７：Ｎｏ）、再びステップＳ１の処理が実行される。一方、判定部１６５１３は、カードキーＣＡが抜き取られたと判定すると（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、前述のカード抜き取り通知を検出情報生成部１６５１４へ通知する。そして、検出情報生成部１６５１４は、カード抜き取り通知が通知されると、抜き取り検出情報を生成する。そして、検出情報送信部１６５１５が、生成された抜き取り検出情報を機器９へ送信する（ステップＳ８）。続いて、再びステップＳ１の処理が実行される。

以上説明したように、本実施の形態に係るカードキーホルダ１では、カードキー検出モジュール１００が、ホルダ本体１１内の配置領域Ａ１に配置された対象物と５つの電極１５２との間の静電容量に基づいて、対象物がカードキーＣＡであるか否かを判別する。これにより、カードキー検出モジュール１００は、例えばループアンテナＡＮ１が埋め込まれたカードキーＣＡとそれ以外のカードとを判別することができるので、対象物がカードキーＣＡであるか否かを精度良く判別することができる。

また、本実施の形態に係るカードキーＣＡは、導体パターンからなるループアンテナＡＮ１がカードキーＣＡの周部に埋設されている。そして、カードキー検出モジュール１００は、カード状の対象物をホルダ本体１１の外側からホルダ本体１１内の配置領域Ａ１へ移動させるときにおける、対象物と電極１５２との間の静電容量の時間履歴に基づいて、対象物がカードキーＣＡであるか否かを判別する。これにより、対象物に埋設された導体パターンの形状に基づいて、対象物がカードキーＣＡであるか否かを判別することができるので、対象物の判別精度を高めることができる。

更に、本実施の形態に係る回路基板１５１は、ホルダ本体１１内の配置領域Ａ１にＹ軸方向において５つの電極１５２が配置領域Ａ１に対向する姿勢でホルダ本体１１の内側に配置されている。そして、５つの電極１５２が、回路基板１５１の前面側においてＸ軸方向に沿って並列している。これにより、カード状の対象物に埋設された導体パターンの対象物のＸ軸方向における形状に基づいて、対象物がカードキーＣＡであるか否かを判別することができるので、対象物の判別精度を高めることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、図９（Ａ）に示すカードキーホルダ２のように、カードキー検出モジュール２１００が、回路基板１５１の＋Ｙ方向側に、Ｘ軸方向に沿って並列した３つの電極２１５２Ａ、２１５２Ｃ、２１５２Ｅと、電極２１５２ＣのＺ軸方向における両側それぞれに配設された２つの電極２１５２Ｂ、２１５２Ｄと、を有するものであってもよい。或いは、図９（Ｂ）に示すカードキーホルダ３のように、カードキー検出モジュール３１００が、回路基板１５１の＋Ｙ方向側に、Ｘ軸方向に沿って並列した３つの電極３１５２Ａ、３１５２Ｃ、３１５２Ｅと、電極３１５２Ａ、３１５２Ｃの間における−Ｚ方向側に配設された電極３１５２Ｂと、電極３１５２Ｃ、３１５２Ｅの間における＋Ｚ方向側に配設された電極３１５２Ｄと、を有するものであってもよい。

また、図１０（Ａ）に示すカードキーホルダ４のように、カードキー検出モジュール４１００が、回路基板１５１の＋Ｙ方向側に、そのＸ軸方向における両端部それぞれにおいてＺ軸方向に延在する２つの細長の電極４１５２Ａ、４１５２Ｄと、Ｘ軸方向における２つの電極４１５２Ａ、４１５２Ｄの間に並列する２つの平面視矩形状の電極４１５２Ｂ、４１５２Ｃと、を有するものであってもよい。ここで、図１０（Ｂ）に示すように、電極４１５２Ｂ、４１５２Ｃは、カードキーＣＡの一部がホルダ本体１１内の配置領域Ａ１に配置された状態において、カードキーＣＡの厚さ方向、即ち、Ｙ軸方向で導体パターンからなるループアンテナＡＮ１に対向する第１電極である。一方、電極４１５２Ａ、４１５２Ｄは、カードキーＣＡの一部がホルダ本体１１内の配置領域Ａ１に配置された状態において、Ｙ軸方向でカードキーＣＡにおけるループアンテナＡＮ１の外側部分に対向しており、ループアンテナＡＮ１に対向していない第２電極である。

或いは、図１１（Ａ）に示すカードキーホルダ５のように、カードキー検出モジュール５１００が、回路基板１５１の＋Ｙ方向側に、そのＸ軸方向における両端部それぞれにおいてＺ軸方向に延在する２つの細長の電極５１５２Ｂ、５１５２Ｄと、−Ｚ軸方向における端部においてＸ軸方向に延在する細長の電極５１５２Ｃと、電極５１５２Ｂ、５１５２Ｃ、５１５２Ｄで囲繞された領域に配置された平面視矩形状の電極５１５２Ａと、を有するものであってもよい。ここで、図１１（Ｂ）に示すように、電極５１５２Ａは、カードキーＣＡの一部がホルダ本体１１内の配置領域Ａ１に配置された状態において、カードキーＣＡの厚さ方向、即ち、Ｙ軸方向で導体パターンからなるループアンテナＡＮ１に対向する第１電極である。一方、電極５１５２Ｂ、５１５２Ｃ、５１５２Ｄは、カードキーＣＡの一部がホルダ本体１１内の配置領域Ａ１に配置された状態において、Ｙ軸方向でカードキーＣＡにおけるループアンテナＡＮ１の外側部分に対向しており、ループアンテナＡＮ１に対向していない第２電極である。なお、電極５１５２Ａの一部に、例えば赤外線センサにより赤外線を受光するための孔（図示せず）が貫設されていてもよい。

本構成によれば、カードキーＣＡに埋設された導体パターンの形状に応じて差分値の履歴を示す差分履歴情報を記憶しておく必要が無いので、その分、主記憶部１６５２に要求される記憶容量を低減することができる。特に、図１０（Ａ）および図１１（Ａ）に示すようなカードキー検出モジュール４１００、５１００の場合、カードキーＣＡの一部がホルダ本体１１内の配置領域Ａ１に配置された状態において、ループアンテナＡＮ１に対向する電極４１５２Ｂ、４１５２Ｃ、５１５２Ａにより検出される静電容量と、ループアンテナＡＮ１に対向しない電極４１５２Ａ、４１５２Ｄ、５１５２Ｂ、５１５２Ｃ、５１５２Ｄにより検出される静電容量と、の差が大きくなる。従って、カードキーＣＡの検出精度を高めることができる。

実施の形態では、カードキー検出モジュール１００は、カード状の対象物をホルダ本体１１の外側からホルダ本体１１内の配置領域Ａ１へ移動させるときにおける、対象物と電極１５２との間の静電容量の時間履歴に基づいて、対象物がカードキーＣＡであるか否かを判別する例について説明した。但し、これに限らず、カードキー検出モジュール１００が、カード状の対象物がホルダ本体１１内の配置領域Ａ１に配置された状態における、対象物と５つの電極１５２それぞれとの間の静電容量に基づいて、対象物がカードキーＣＡであるか否かを判別するものであってもよい。例えばカードキー検出モジュール１００が、実施の形態で説明したようなＸ軸方向に沿って並列した５つの電極１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄ、１５２Ｅを有するとする。この場合、カードキー検出モジュール１００は、対象物がホルダ本体１１内の配置領域Ａ１に配置された状態で、電極１５２Ａ、１５２Ｅに対応する差分値が電極１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄに対応する差分値に比べて大きい場合、対象物がカードキーＣＡであると判別するようにしてもよい。

本構成によれば、差分値の履歴を示す差分履歴情報を記憶しておく必要が無いので、その分、主記憶部１６５２に要求される記憶容量を低減することができる。

以上、本発明の各実施の形態および変形例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、実施の形態及び変形例が適宜組み合わされたもの、それに適宜変更が加えられたものを含む。

本発明は、宿泊施設の部屋に設置されるカードキーホルダとして好適である。

１，２，３，４，５：カードキーホルダ、９：機器、１１：ホルダ本体、１３：ベース部材、１６：制御ユニット、１００，２１００，３１００，４１００，５１００：カードキー検出モジュール、１１１：フロントカバー、１１１ａ：開口部、１１２：支持片、１１２ａ：主片、１１２ｂ：折曲片、１１２ｃ，１１３ａ：貫通孔、１１３：隔壁、１３５，１３６，１３７：螺子、１３１：主部、１３２，１３３，１３４：リブ、１３２ａ，１３３ａ：螺子孔、１５１：回路基板、１５２，１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃ，１５２Ｄ，１５２Ｅ，２１５２Ａ，２１５２Ｂ，２１５２Ｃ，２１５２Ｄ，２１５２Ｅ，３１５２Ａ，３１５２Ｂ，３１５２Ｃ，３１５２Ｄ，３１５２Ｅ,４１５２Ａ，４１５２Ｂ，４１５２Ｃ，４１５２Ｄ，５１５２Ａ，５１５２Ｂ，５１５２Ｃ，５１５２Ｄ：電極、１６１：ＳＣＦ回路、１６５：制御部、１６２１：駆動回路、１６２２：切換回路、１６３１：電源回路、１６３２：カレントミラー回路、１６３３：検出信号生成回路、１６３４：基準電流生成回路、１６３５：参照信号生成回路、１６４１：検出信号カウンタ、１６４２：参照信号カウンタ、１６４３：駆動信号生成回路、１６５１：ＣＰＵ、１６５２：主記憶部、１６５３：補助記憶部、１６５４：ＤＴＣ、１６５５：インタフェース、１６５１１：カウント値取得部、１６５１２：差分算出部、１６５１３：判定部、１６５１４：検出情報生成部、１６５１５：検出情報送信部、１６５２１：カウント値記憶部、１６５２２：差分履歴記憶部、１６５３１：基準記憶部、Ａ１：配置領域、ＡＮ１：ループアンテナ、Ｃ１：コンデンサ、ＣＡ：カードキー、Ｒ１：抵抗、Ｗ：壁

Claims (6)

1. 部屋内に設置され、前記部屋の入り口に設置された扉の解錠を行うためのカードキーを保持するカードキーホルダであって、
   内側に前記カードキーの少なくとも一部が配置される配置領域を有するホルダ本体と、
   少なくとも１つの電極を有し、前記配置領域に配置された対象物と前記少なくとも１つの電極との間の静電容量に基づいて、前記対象物が前記カードキーであるか否かを判別するカードキー検出モジュールと、を備える、
   カードキーホルダ。
2. 前記カードキーは、導体パターンが埋設されており、
   前記カードキー検出モジュールは、
   前記対象物を前記ホルダ本体の外側から前記配置領域へ移動させるときにおける、前記対象物と前記少なくとも１つの電極との間の静電容量の時間履歴に基づいて、前記対象物が前記カードキーであるか否かを判別する。
   請求項１に記載のカードキーホルダ。
3. 前記カードキーは、導体パターンが埋設されており、
   前記カードキー検出モジュールは、複数の電極を有し、前記対象物の少なくとも一部が前記配置領域に配置された状態における、前記対象物と前記複数の電極それぞれとの間の静電容量に基づいて、前記対象物が前記カードキーであるか否かを判別する、
   請求項１または２に記載のカードキーホルダ。
4. 前記複数の電極は、前記カードキーの少なくとも一部が前記配置領域に配置された状態において、前記カードキーの厚さ方向で前記導体パターンに対向する第１電極と、前記導体パターンに対向しない第２電極と、を含む、
   請求項３に記載のカードキーホルダ。
5. 前記ホルダ本体は、箱状であり、周壁の一部に前記カードキーを予め設定された第１方向に沿って前記ホルダ本体の内側へ挿入するための開口部が設けられ、
   前記カードキー検出モジュールは、前記少なくとも１つの電極が厚さ方向における一面側に配設された回路基板を有し、
   前記回路基板は、前記配置領域に前記第１方向と直交する第２方向において前記少なくとも１つの電極が前記配置領域に対向する姿勢で前記ホルダ本体の内側に配置されている、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のカードキーホルダ。
6. 前記カードキー検出モジュールは、複数の電極を有し、
   前記複数の電極は、前記回路基板の一面側において前記第１方向と前記第２方向とに直交する方向に沿って並列している、
   請求項５に記載のカードキーホルダ。

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