JP3145965U - セキュリティカード - Google Patents

Abstract

【課題】遠隔で本人確認を行う非接触の探知機能を持ったセキュリティカードを提供する。
【解決手段】携行型カードの中に極薄層でも充電エネルギー密度が高く、化学反応を伴わないので使用寿命が長く、廃棄時の環境負荷が小さく、リモートで信号の受信発信が可能な電源として電気二重層キャパシタ２を使用することである。電気二重層キャパシタ２を所有することにより、究極の形状である薄くて軽量なカード電源が達成でき、着信表示としてＬＥＤ表示やビープ音源が搭載可能となる。またキャパシタの充電には微弱な電波を捕捉するアンテナ３を所持することにより受信電波を整流、制御することで小電流・電圧からの蓄電が可能となる。
【選択図】図１

Description

本考案は超軽量薄型の蓄電器を収納する無線受発信器に関し、より詳しくは、遠隔で本人確認を行う非接触の検知機能を持ったカード型セキュリティカードに関する。

従来から、警備の厳重な施設に立ち入ったり安全監視をする機器を機器操作をする場合は、個人認証キーやカード、又指紋や手静脈、目の虹彩認証のために検査機接触したり近接する方法が多用されている。最近利用が多様化している携帯電話は、電波利用なので移動中の利用が可能になり位置情報発信や電子バンキングにも使われている。又、カード型として自動車の自動通行システム（ＡＴＳ）があり遠隔機能操作で使用している。銀行のキャッシュカードは薄く、機器への挿入だけで操作は完了するし、更にＳuicaやＰＡＳＭＯをはじめとする各種商品キャッシュカードは検査機器に接触をするだけで、微弱電波による信号受授を行って使用している。

簡易携行型の撮影直後に現像できるカメラとして、薄型一次電池をフィルムケースに同時梱包したフィルム電動用カメラがある。電源となる一次電池が消耗品となるフィルムケースにあるので、本体には電源を持たず携帯に便利である。更に、食堂などの料理順番待ちや買い物客用整理券として電波式の受信機を使用することがある。お客は待ち時間の間付近を自由に行動でき、準備ができたときに呼び出し音がかかるので便利である。この電源もマンガン（Mn）や水銀（Hg）一次乾電池が使用される。
上述したように平坦形状の薄いカード型電子機器は携行するには軽量で着服が容易で場所をとらずに大変使いやすい。

近年の情報機器の発達により、個人認証や安全監視、キャッシュレスショッピングや待ち時間待機札など持ち運びが容易で便利な生活用具の使用が一般的になっている。しかしながらその使用機器を良く眺めると人にわずらわしさを強要したり携行不便な機器の所持を強いているものが多い。人体認証システムは指、手、眼球を機器に晒す必要があり、銀行キャッシュカードやＳuica，ＰＡＳＭＯカードは機器への挿入やタッチが必要である。高速道料金所において使用されているEＴCは、受信側に車体から電源を供給する特別の受信、発信機を備えて使用するので装置とその使用場所が必要である。
携帯電話は強力な電波使用でリモートの発信受信が可能となり、買い物やキャッシュカードの代用もするが、機器に厚みと重量がありポケット収納には不便である。又電源の充電に長時間を要し、充電バッテリーに寿命もある。

ＭｎやＨｇ電池などの一次電池を使用する機器は携行ができて便利ではあるが、化学電池なので基本的に使用寿命があり発電能が低下すれば使い捨てであり資源の浪費となり、廃棄時は環境負荷の課題が残る。また、薄型にすると供給電力量が限られ短寿命となる。そのため最低限現状の使用サイズに制限されるので所持する機器の体積を大きくし、長時間携行や歩行保持の場合は大きくてわずらわしい。

本考案は上述した課題を解決するための解決策である。つまり携行型カードの中に極薄層でも充電エネルギー密度が高く、化学反応を伴わないので使用寿命が長く、廃棄時の環境負荷が小さく、リモートで信号の受信発信が可能な電源として電気二重層キャパシタを使用することである。電気二重層キャパシタを所有することにより、究極の形状である薄くて軽量なカード電源が達成でき、着信表示としてＬＥＤ表示やビープ音源が搭載可能となる。またキャパシタの充電には微弱な電波を捕捉するアンテナを所持することにより受信電波を整流、制御することで小電流・電圧からの蓄電が可能となるのである。

電気二重層キャパシタを薄型のカード型筐体に収めることにより電波発信領域の広い場所で使用できるセキュリティ認証、安全監視、待ち順番待機の表示付きカードなどの作製が可能となり、携帯容易でわずらわしさが無い状態で使用できるようになる。電気二重層キャパシタは化学電池のような化学反応による消耗部分がないので繰り返し使用の寿命が長い。微弱電波から得る少量電力でも蓄電することができる。また、キャパシタを構成する電極層、電荷蓄電層、電解質層が薄くても大量の蓄電エネルギーを蓄えることができ、カードの薄体化が可能となる。寿命が殆ど無いので取替えなどメンテが不必要となり、気持ちの良い携行品として使用される。

電気二重層キャパシタとその充放電制御器をセキュリティカード筐体１に収納した本考案の部品構成の正面図を図1に示す。筐体１は既に現市場で使用されているキャッシュカードサイズ(54×84×0.85)の外枠に一致させたもので、その大きさが個人で保持・保管するのに適したサイズであり、携行に違和感が無く多くの人々に広く利用されるものである。厚みは電気二重層キャパシタが収納されているた分だけ一般のICカードより若干厚くなる。この筐体内部に電気二重層キャパシタ２が収納されており、その外形容器を含めた厚みは２．５ｍｍ以下であった。電気二重層キャパシタは極薄プラスチックフィルムベース上の電極に極薄に粘度の高い電解層ゲルを塗布したものを数枚重ねたものである。カード筐体の外装材料はプラスチックであり、電気容量は０．２W/２００Fである。

電気二重層キャパシタ２とカード筐体１の表面間に、薄膜印刷法によってできたアンテナループ３が固定されており、外部機器による送信機から送られて来る電磁波を受けて電流を整流回路４に送る。このカード筐体中には電流・電圧制御IC４、電波信号受信送信IC５、受信警報点灯用LED６、受信警報音用マイクロブザー７、ボリュームスイッチ8が収納されている。本方式のセキュリティカードに使用する電波は電力送信用と通信用の２種類を使用する。ループアンテナ３は両方の電波に対応する。電流・電圧制御IC４はアンテナ３からの受信信号の増幅・検波・整流や電圧を増圧して電気二重層キャパシタ２に充電し、又電気二重層キャパシタから電波信号受信送信IC５に向けて放電する場合の電流制御を行う。この電流・電圧制御IC４は微弱な電圧電流を電気二重層キャパシタに効率よく蓄電し、電波信号受信送信IC５に対して適切な電力を送るという重要な機能を持つ。

電波信号受信送信IC５は、先のアンテナループ３からの電力用電磁波受信の他に、通信用の別電波を受信し、応答用の信号を発信する機能を持つ。通信用電波は本人認識や、特定機器認知用の信号として使用するので連続的に作動しており、応答信号電波をループアンテナを通して発信すると同時に、受信警報を視覚に伝えるLED６や聴覚に伝えるマイクロブザー７を操作する。ボリュームスイッチ８はカード内機器の動作ON/OFFスイッチと共に、LEDやマイクロブザーのスイッチと光量や音量制御を行う。

一般に受信用電力は非常に弱い電力で動作し、発信動作は比較的大きな電力を消費する。電力消費を抑制するため、受信は間欠的にさせていわゆるサイクルのヂューティーを下げて操作すれば良い。また発信時はごく短時間で済むから電力消費はセーブできる。このカードによる視聴覚利用式の存在場所発信の機能は、最近の高齢化社会における日常生活で大変重要であり、人の情緒的感覚とマッチさせる必要が出てくることから、LEDを有機ELに換えてカード全面発行で図柄を印刷したり、色彩や点滅発光モードを変えたり、ブザーを圧電振動型にしたりすることも有効である。

セキュリティカード正面部品構成図 セキュリティカード側面部品構成図

符号の説明

１・・・・セキュリティカード筐体
２・・・・電気二重層キャパシタ
３・・・・アンテナループ
４・・・・電圧電流制御IC
５・・・・電波信号受信・発信IC
６・・・・LED
７・・・・ブザーチップ
８・・・・ボリュームスイッチ

Claims (5)

1. キャッシュカード型サイズの筐体中に極く薄型の電気二重層キャパシタを収納した情報信号の受信表示と発信を可能としたセキュリティカード。
2. キャッシュカードサイズの筐体中に収納された電気二重層キャパシタに接続して充電や放電の入出力電流電圧を制御する回路チップが筐体中に一緒に収容された請求項1のセキュリティカード。
3. 電気二重層キャパシタ内臓の小型薄形信号受発信カード型機器に信号着信を表示するLED発光やビープ音源を搭載した請求項1のセキュリティカード。
4. 財布や、手帳、単行本などのハードカバーや高価な個人携行品に装着し、室内のあり場所所在探索時や紛失時の発見に使用できるよう自己発信と応答要請に応える請求項1のセキュリティカード。
5. 電気二重層キャパシタと制御チップを搭載し信号を発信できる機器筐体中に受信ループアンテナを装着し、外部に設置された機器から発信する電磁波を受信して電力を受け電気二重層キャパシタに充電を行う請求項1のセキュリティカード。

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