JP4333888B2 - Non-contact information storage medium - Google Patents

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JP4333888B2
JP4333888B2 JP13406499A JP13406499A JP4333888B2 JP 4333888 B2 JP4333888 B2 JP 4333888B2 JP 13406499 A JP13406499 A JP 13406499A JP 13406499 A JP13406499 A JP 13406499A JP 4333888 B2 JP4333888 B2 JP 4333888B2
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正人 早川
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種情報を含む信号(以下、単に情報信号という。)を送信、受信または送受信(以下、単に送受信という。)して非接触で情報信号の読み出しおよび/または書き込み(以下、Read/Writeの頭文字を取りR/Wという。)を行うための非接触型情報記憶媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の非接触型情報記憶媒体としては、電波を用いて情報信号の送受信を行うIC(Integrated Circuit)カードや、ID(Identification)タグ等が知られている。この非接触型情報記憶媒体を用いて情報信号の読み出しや書き込みを行うときは、非接触型情報記憶媒体専用に設計され、かつ、電波として情報信号の送受信が可能なR/W装置が用いられる。図6は、従来の非接触型情報記憶媒体100およびR/W装置200を用いる通信システムを説明する説明図である。
【0003】
非接触型情報記憶媒体100は、ケース110、アンテナ120およびマイクロチップ130により構成され、アンテナ120およびマイクロチップ130は、ケース110内に納められて取り付けられる。アンテナ120は、電波として情報信号を送受信するために設けられたものであり、ケース110に印刷されたプリントアンテナである。
【0004】
マイクロチップ130は、少なくとも記憶部と制御部とを備えている。
マイクロチップ130の記憶部は、入力された情報信号を記憶したり、記憶された情報信号を出力したりする。
マイクロチップ130の制御部は、アンテナ120を介して受信した書き込みに関する要求信号(以下、書き込み要求信号という。)に応じてこの書き込み要求信号に続いて送られる情報信号を記憶部に書き込んだり、また、読み出しに関する要求信号(以下、読み出し要求信号という。)に応じて所望の情報信号を記憶部から読み出し、情報信号を含む応答信号をアンテナ120を介して送信したりする。
このような非接触型情報記憶媒体100の電源は、アンテナ120で受信した電波の電力を用いたり、図示しない内蔵電池等から得ている。
【0005】
この非接触型情報記憶媒体100に対し情報信号の送受信を行うR/W装置200は、制御部210とアンテナ220とを本体内に備えている。
制御部210は、書き込み要求信号や読み出し要求信号をアンテナ220へ出力したり、アンテナ220で受信した応答信号が入力される。
アンテナ220は、無指向性であり、広範囲にわたり書き込み要求信号や読み出し要求信号を送信したり、また、広範囲から送信される応答信号を受信するようになされている。
【0006】
続いて、本通信システムの情報信号の書き込み動作について説明する。非接触型情報記憶媒体100に所定の情報信号を書込む場合には、例えば、R/W装置200のアンテナ220の送受信範囲内にある非接触型情報記憶媒体100に対し書き込み要求信号および記憶させる情報信号をアンテナ220から送信する。
【0007】
非接触型情報記憶媒体100のマイクロチップ130の制御部は間欠的にあるいは連続してアンテナ120で受信した要求信号の判別を行っており、R/W装置200から送信された書き込み要求信号が受信されたと判別すると、その後に受信した情報信号を記憶部に記憶するように制御する。
なお、非接触型情報記憶媒体100に記憶させる情報信号と共に暗証番号信号を送信し、非接触型情報記憶媒体100では暗証番号信号が一致した場合にのみ受信した情報信号を記憶する方式を採用するものもある。
【0008】
続いて、本通信システムの情報信号の読み出し動作について説明する。非接触型情報記憶媒体100が通過する場所に配置されたR/W装置200のアンテナ220の送受信範囲内に非接触型情報記憶媒体100が達した場合、非接触型情報記憶媒体100は、R/W装置200から出力される読み出し要求信号が受信可能になる。
【0009】
一方、R/W装置200の制御部210は、読み出し要求信号をアンテナ220から所定回数あるいは所定時間にわたり送信している。
非接触型情報記憶媒体100のマイクロチップ130の制御部は、アンテナ120を介して読み出し要求信号を受信すると、マイクロチップ130の記憶部に記憶している情報信号を読み出し、この情報信号を含む応答信号をアンテナ120を介して送信する。
【0010】
R/W装置200の制御部210は、読み出し要求信号の送信終了後に、続いて所定時間にわたり非接触型情報記憶媒体100から送信される応答信号をアンテナ220を介して間欠的あるいは連続して受信動作を行うよう制御している。そして、R/W装置200の制御部210が応答信号を読みとって読み出し動作を終了する。
【0011】
なお、R/W装置200から読み出し要求信号と共に暗証番号信号を送信し、非接触型情報記憶媒体100では暗証番号信号が一致した場合にのみ読み出し要求信号に応答して応答信号を送信する方式を採用したものもある。
【0012】
このような非接触型情報記憶媒体を用いる通信システムについても各種方式が検討されており、例えば、先行技術として実開平4−37224号公報や特開平5−89299号公報が開示されている。これら公報では、マイクロウエーブまたはラジオ周波数(RF)の電波を用いて情報信号の送受信を行うIDカードを用いる送受信システムについての先行技術が開示されている。
【0013】
このような非接触型情報記憶媒体に情報信号の送受信を行う場合、指向性や利得を向上させて従来より使い勝手のよい送受信システムを構築したいという要請がある。しかしながら、従来の非接触型情報記憶媒体では、指向性・利得については考慮されておらず、指向性・利得を高めた非接触型情報記憶媒体は、存在しなかった。
【0014】
また、先行技術でもヘルメットに取り付ける非接触型情報記憶媒体が記載されているが、ヘルメットの形状に合わせて折り曲げて貼り付けたり、ヘルメットとヘルメット内部にある衝撃緩衝用の発砲スチロール内部に折り曲げて一体に組み込みたいという要請がある。しかし、従来のIDカードは硬質なカードであるため、このような実施は不可能であった。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を克服するためになされたものであり、可撓性・指向性・利得を共に向上させて利便性が高い非接触型情報記憶媒体を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、請求項1に記載の非接触型情報記憶媒体は、
電波として情報信号を送信および/または受信するアンテナ部と、
情報信号の読み出しおよび/または書き込みが行われる記憶部と、
前記記憶部から読み出した情報信号の送信動作および/またはアンテナ部から出力される情報信号の受信動作を行う制御部と、
前記アンテナ部に対し電波の導波機能を有する一個または複数個の導波器と、
前記アンテナ部に対し電波の反射機能を有する一個または複数個の反射器と、
前記アンテナ部、記憶部、制御部、一個または複数個の導波器および一個または複数個の反射器が一体に設けられる可撓性を有する基板と、
を備え、一個または複数個の導波器、アンテナ部および一個または複数個の反射器が並べて配置されて八木・宇田アンテナを構成することを特徴とする。
【0017】
また、請求項2に記載の非接触型情報記憶媒体は、
請求項1に記載の非接触型情報記憶媒体において、
前記基板は、可撓性を有する薄板状フィルムであることを特徴とする。
【0018】
また、請求項3に記載の非接触型情報記憶媒体は、
請求項1に記載の非接触型情報記憶媒体において、
前記基板は、可撓性を有する合成樹脂薄板であることを特徴とする。
【0019】
また、請求項4に記載の非接触型情報記憶媒体は、
請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の非接触型情報記憶媒体において、
前記アンテナ部、一個または複数個の導波器、および、一個または複数個の反射器は、導電性を有するインクにより前記基板上に印刷されていることを特徴とする。
【0020】
また、請求項5に記載の非接触型情報記憶媒体は、
請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の非接触型情報記憶媒体において、
前記基板上に設けられた前記アンテナ部、記憶部、制御部、一個または複数個の導波器、および、一個または複数個の反射器を外部環境から保護する保護部を備えることを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の非接触型情報記憶媒体の1実施形態について図を参照しながら説明する。図1は、本実施形態の構成図であり、図1(a)は本実施形態の外観図、図1(b),(c)は本実施形態の側部を説明する説明図である。非接触型情報記憶媒体10の基板11は可撓性を有している。この基板11上にはマイクロチップ12が設けられている。このマイクロチップ12は、図示しないが制御部、記憶部および送受信部が設けられており、情報の読み出し機能のみか、書き込み機能のみか、または読み出し機能と書き込み機能とを共に有している。これら機能については用途に応じて適宜選択されるものとする。
【0022】
このマイクロチップ12にはアンテナ部13aが電気的に接続されている。アンテナ部13aは、ループアンテナであって、2つの端部がそれぞれマイクロチップ12に接続されている。マイクロチップ12は、電流の流れる方向の変化によりディジタルデータの0と1に対応して情報を読みとるように構成されている。
【0023】
導体部である反射器13bは、アンテナ部13aに対し反射機能を有するようにするため、入力される電波の波長λ/2を越える長さを有している。
また、導体部である導波器13cは、アンテナ部13aに対し導波機能を有するようにするため、入力される電波の波長λ/2未満の長さを有している。
【0024】
このような、アンテナ部13a、反射器13bおよび導波器13cを用いることでいわゆる八木・宇田アンテナを構成している。八木・宇田アンテナを構成するためには、本実施形態のように反射器13bと導波器13cとを各1個づつとする以外にも、1個の反射器13bまたは1個の導波器13cの何れかのみの構成としたり、複数個の反射器13bまたは複数個の導波器13cの何れかのみを備える構成としたり、1個の反射器13bと複数個の導波器13cとを備える構成としたり、複数個の反射器13bと1個の導波器13cとを備える構成としたりしてもよい。このように反射器13bおよび導波器13cの組み合わせである導体部は、八木・宇田アンテナを構成するための導体部であればよい。
【0025】
また、アンテナ部13aもループアンテナ以外に半波長ダイポールアンテナなどを用いてもよい。以下、このようなアンテナ部13a、反射器13bおよび導波器13cの組み合わせである八木・宇田アンテナを総称して単にアンテナ13と呼んで説明する。
【0026】
なお、本実施形態では電波の送信周波数をf=2.45GHzのマイクロウエーブを想定しており、波長λは約12cm程度となる。しかしながら、非接触型情報記憶媒体の大きさに応じて送信周波数や波長を変更設計しても本発明の実施は可能である。
【0027】
さて、非接触型情報記憶媒体10の基本的な構成は上述のようになるが、さらに種々のバリエーションが可能となる。
例えば、基板11は可撓性を有するカード状のフィルムプレートとし、導電性を有するインクを用いてこのフィルムプレート面上にアンテナ13を直接印刷し、アンテナ13のアンテナ部13aとマイクロチップ12とを電気的に接続するとともにマイクロチップ12をフィルムプレート面上に固着して構成する。
【0028】
このように構成したフィルムプレートに対し保護部14を形成する。具体的には、図1(b)に示すようにマイクロチップ12およびアンテナ13を挟み込むようにフィルムプレートと保護部14であるフィルムプレートとを貼り付ける。このようにすれば、外部環境からの影響から保護され、また、アンテナ13の一部が剥離して指向性が変化する事態が回避される。また、貼り合わせた2つのフィルムプレートは依然可撓性を有しており、非接触型情報記憶媒体10は、折り曲げが可能である。
【0029】
また、基板11と保護部14とを、可撓性を有するカード状のフィルムプレートの代わりに、可撓性を有するラミネートなどの合成樹脂プレートとしてもよい。これ以外にも各種の組み合わせが可能となり、フィルムプレートの基板11と合成樹脂プレートの保護部14とを組み合わせたもの、合成樹脂プレートの基板11とフィルムプレートの保護部14とを組み合わせたものとすることができる。
【0030】
また、アンテナ13を印刷により構成する代わりに、アンテナ部13a、反射器13b,および導波器13cを、導体材料を用いてそれぞれ加工形成し、これらを基板11に接着してもよい。
【0031】
さらに、上述のように基板11と保護部14とを貼り合わせて構成する代わりに、図1(c)に示すようにマイクロチップ12とアンテナ13とを形成した側の基板11の表面にラミネート樹脂で覆うように保護部を形成することもできる。
このように構成される非接触型情報記憶媒体10は可撓性を有し、折り曲げることができるようになる。
【0032】
続いて、本実施形態の指向性・利得について概略説明する。図2は本実施形態のアンテナの水平面指向性パターンを示す特性図、図3は本実施形態のアンテナの垂直面指向性パターンを示す特性図、図4は、折り曲げられた非接触型情報記憶媒体を説明する説明図、図5は本実施形態の送受信範囲を説明する説明図である。
【0033】
図2で示す水平面指向性パターンは、アンテナ部13aを挟むように1個の反射器13bと1個の導波器13cが載置される場合のパターンである。アンテナ部13aと反射器13bとの間隔は、0.15λであり、アンテナ部13aと導波器13cとの間隔が0.1λである。指向性は図2で示すように反射器13b、アンテナ部13a、導波器13cと並ぶ方向の指向性・利得が向上している。
図3で示す垂直面指向性パターンは、図2と同様にアンテナ部13aを挟むように反射器13bと導波器13cが載置される場合のパターンである。指向性は図3で示すように反射器、アンテナ部、導波器と並ぶ方向の指向性・利得が向上している。
指向性・利得はアンテナの素子数によっても変化するため、所望な指向性・利得を得ることができる。
【0034】
また、非接触型情報記憶媒体が折り曲げられた場合も、図4(a)で示すようにアンテナ部13aを中心として上下角60度以内に反射器13bと導波器13cとが位置するならば、図2で示す水平面指向性パターンと図3で示す垂直面指向性パターンと略同様の指向性・利得特性を維持することができる。
【0035】
このように非接触型情報記憶媒体の指向性・利得を向上させることで、R/W装置と非接触型情報記憶媒体間の送受信範囲が延長し、情報が読み書きできる範囲が広がることとなる。例えば、図5(a)で示すように、非接触型情報記憶媒体10を取り付けたヘルメットを被った人物が、R/W装置20直下を通過する場合、従来は身長の高低で送受信範囲に届かず情報の読み書きができないことがあったが、本実施形態では指向性・利得を向上させて身長の高低に関わらず送受信範囲に入るようにしたため、情報の読み書きの不良を著しく減少させることができる。
【0036】
また、図5(b)で示すように、非接触型情報記憶媒体10を取り付けたヘルメットを被った人物2人が、R/W装置20の横に左右並んでいる場合、従来はR/W装置20より遠い位置にいる人は送受信範囲に届かず、情報の読み書きができない場合が生じていたが、本実施形態では指向性・利得を向上させて遠近に関わらず送受信範囲に入るようにしたため、情報の読み書きの不良を著しく減少させることができる。
【0037】
次に、この非接触型情報記憶媒体10を折り曲げた場合の指向性・利得の変化について説明する。非接触型情報記憶媒体10を折り曲げるとアンテナ部13a、反射器13b、導波器13cの位置関係に変化が生じる。この場合の指向性・利得の変化について実験・調査がなされた。
【0038】
結果としては図4(a)に示すように折り曲げがない基板面を基準としてアンテナ部13aを中心とする上下角60度以内の位置に反射器13b・導波器13cが移動したとしても、指向性・利得に略変化がないことが判明した。例えば、図4(b)、(c)に示すように前述の範囲内に入る程度に非接触型情報記憶媒体を折り曲げても非接触型情報記憶媒体の指向性・利得に影響がない。このため、各種の応用が可能となる。
【0039】
例えば、非接触型情報記憶媒体の取り付け対象として、曲面を有するヘルメットなどに貼り付けることができる。もちろん、曲面を有しないものに貼り付けたりしてもよい。ヘルメット以外にも帽子、はちまき、バンダナ、ベルト、衣服、名札、安全帯、くつ、バッジ、チケットホルダー、IDカードホルダーというような体に身に付けるものなどに取り付けることができる。このとき、非接触型情報記憶媒体を折り曲げるか否かは適宜選択される。
【0040】
なお、本実施形態では、マイクロチップ12が不良品である場合、良品のマイクロチップ12と容易に交換できるようにするため、基板1と保護部14の取り付け、取り外しを容易に行う機能を備えるように構成してもよい。
例えば、図示しないものの保護部14を袋状のフィルムカバーとし、また、基板1をカード状のフィルムプレートとし、基板1を保護部14から抜き差し可能とした非接触型情報記憶媒体である。このように構成することで、歩留まりが悪いマイクロチップ12の交換が容易となったので、非接触型情報記憶媒体の歩留まりを向上させることができる。
【0041】
このように本発明は、取り付け対象、取り付け位置に加え、折り曲げの有無に影響されない非接触型情報記憶媒体とすることができる。
また、非接触型情報記憶媒体のアンテナを適宜設計して指向性・利得を向上させることができ、実際の利用環境や利用方法に対応させて送受信範囲を指定することもできる。
【0042】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、可撓性・指向性・利得を向上させて利便性が高い非接触型情報記憶媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の非接触型情報記憶媒体の実施形態の構成図である。
【図2】本発明の非接触型情報記憶媒体の実施形態のアンテナの水平面指向性パターンを示す特性図である。
【図3】本発明の非接触型情報記憶媒体の実施形態のアンテナの垂直面指向性パターンを示す特性図である。
【図4】本発明の非接触型情報記憶媒体であって折り曲げられた非接触型情報記憶媒体を説明する説明図である。
【図5】本発明の非接触型情報記憶媒体の送受信範囲を説明する説明図である。
【図6】従来の非接触型情報記憶媒体およびR/W装置を用いる通信システムを説明する説明図である。
【符号の説明】
10 非接触型情報記憶媒体
11 基板
12 マイクロチップ
13 アンテナ
13a アンテナ部
13b 反射器
13c 導波器
14 保護部
20 R/W装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention transmits, receives, or transmits / receives (hereinafter simply referred to as “transmission / reception”) a signal including various types of information (hereinafter simply referred to as information signal) to read and / or write information signals (hereinafter referred to as Read / Read). The present invention relates to a non-contact type information storage medium for taking the first letter of Write and performing R / W).
[0002]
[Prior art]
Known non-contact information storage media include IC (Integrated Circuit) cards that transmit and receive information signals using radio waves, ID (Identification) tags, and the like. When reading and writing information signals using this non-contact type information storage medium, an R / W device designed exclusively for the non-contact type information storage medium and capable of transmitting and receiving information signals as radio waves is used. . FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a communication system using the conventional non-contact information storage medium 100 and the R / W device 200.
[0003]
The non-contact type information storage medium 100 includes a case 110, an antenna 120, and a microchip 130. The antenna 120 and the microchip 130 are accommodated in and attached to the case 110. The antenna 120 is provided to transmit and receive information signals as radio waves, and is a printed antenna printed on the case 110.
[0004]
The microchip 130 includes at least a storage unit and a control unit.
The storage unit of the microchip 130 stores the input information signal or outputs the stored information signal.
The control unit of the microchip 130 writes an information signal sent subsequent to the write request signal in the storage unit in response to a write request signal (hereinafter referred to as a write request signal) received via the antenna 120, or A desired information signal is read from the storage unit in response to a read request signal (hereinafter referred to as a read request signal), and a response signal including the information signal is transmitted via the antenna 120.
The power source of such a non-contact type information storage medium 100 is obtained from the power of radio waves received by the antenna 120 or from a built-in battery (not shown).
[0005]
The R / W device 200 that transmits and receives information signals to and from the non-contact type information storage medium 100 includes a control unit 210 and an antenna 220 in the main body.
The controller 210 outputs a write request signal or a read request signal to the antenna 220 or receives a response signal received by the antenna 220.
The antenna 220 is omnidirectional, and transmits a write request signal and a read request signal over a wide range, and receives a response signal transmitted from a wide range.
[0006]
Next, the information signal writing operation of the communication system will be described. When a predetermined information signal is written into the non-contact type information storage medium 100, for example, a write request signal is stored in the non-contact type information storage medium 100 within the transmission / reception range of the antenna 220 of the R / W device 200. An information signal is transmitted from the antenna 220.
[0007]
The control unit of the microchip 130 of the non-contact type information storage medium 100 discriminates the request signal received by the antenna 120 intermittently or continuously, and the write request signal transmitted from the R / W device 200 is received. If it is determined that the information signal has been received, control is performed so that the information signal received thereafter is stored in the storage unit.
In addition, a code number signal is transmitted together with an information signal to be stored in the non-contact type information storage medium 100, and the non-contact type information storage medium 100 adopts a method of storing the received information signal only when the code number signals match. There are also things.
[0008]
Subsequently, an information signal reading operation of the communication system will be described. When the non-contact type information storage medium 100 reaches the transmission / reception range of the antenna 220 of the R / W device 200 arranged at a location where the non-contact type information storage medium 100 passes, the non-contact type information storage medium 100 The read request signal output from the / W device 200 can be received.
[0009]
On the other hand, the control unit 210 of the R / W device 200 transmits a read request signal from the antenna 220 a predetermined number of times or for a predetermined time.
When the control unit of the microchip 130 of the non-contact type information storage medium 100 receives the read request signal via the antenna 120, the control unit reads the information signal stored in the storage unit of the microchip 130, and a response including this information signal. The signal is transmitted via the antenna 120.
[0010]
The control unit 210 of the R / W device 200 receives the response signal transmitted from the non-contact information storage medium 100 for a predetermined time after the transmission of the read request signal, intermittently or continuously via the antenna 220. Controls to perform the action. Then, the control unit 210 of the R / W device 200 reads the response signal and ends the reading operation.
[0011]
The R / W device 200 transmits a personal identification number signal together with a read request signal, and the non-contact information storage medium 100 transmits a response signal in response to the read request signal only when the personal identification number signals match. Some have been adopted.
[0012]
Various types of communication systems using such non-contact type information storage media have been studied. For example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-37224 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-89299 are disclosed as prior arts. These gazettes disclose prior arts regarding a transmission / reception system using an ID card that transmits and receives information signals using microwaves or radio frequency (RF) radio waves.
[0013]
When transmitting / receiving an information signal to / from such a non-contact type information storage medium, there is a demand for constructing a transmission / reception system that is easier to use than before by improving directivity and gain. However, the conventional non-contact information storage medium does not consider directivity / gain, and there is no non-contact information storage medium with improved directivity / gain.
[0014]
In addition, in the prior art, a non-contact type information storage medium to be attached to a helmet is described. There is a request to be incorporated into. However, since the conventional ID card is a hard card, such an implementation is impossible.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to overcome the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a non-contact type information storage medium that is highly convenient by improving all of flexibility, directivity, and gain.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a non-contact information storage medium according to claim 1 is provided:
An antenna for transmitting and / or receiving information signals as radio waves;
A storage unit from which information signals are read and / or written;
A control unit that performs a transmission operation of an information signal read from the storage unit and / or a reception operation of an information signal output from the antenna unit;
One or a plurality of waveguides having a radio wave guiding function for the antenna unit ;
One or a plurality of reflectors having a function of reflecting radio waves with respect to the antenna unit ;
A flexible substrate on which the antenna unit, the storage unit, the control unit , one or more waveguides and one or more reflectors are integrally provided;
The provided, characterized that you configure one or more waveguides, disposed antenna portion and one or more reflectors arranged in a Yagi-Uda antenna.
[0017]
The non-contact type information storage medium according to claim 2
The contactless information storage medium according to claim 1,
The substrate is a thin film having flexibility.
[0018]
The non-contact information storage medium according to claim 3
The contactless information storage medium according to claim 1,
The substrate is a synthetic resin thin plate having flexibility.
[0019]
The non-contact information storage medium according to claim 4
The contactless information storage medium according to any one of claims 1 to 3,
The antenna unit , the one or more waveguides, and the one or more reflectors may be printed on the substrate with conductive ink.
[0020]
The non-contact information storage medium according to claim 5
The non-contact information storage medium according to any one of claims 1 to 4,
The antenna unit, the storage unit, the control unit , one or a plurality of waveguides provided on the substrate , and a protection unit that protects the one or a plurality of reflectors from the external environment. .
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a non-contact information storage medium of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of the present embodiment, FIG. 1A is an external view of the present embodiment, and FIGS. 1B and 1C are explanatory diagrams for explaining a side portion of the present embodiment. The substrate 11 of the non-contact type information storage medium 10 has flexibility. A microchip 12 is provided on the substrate 11. Although not shown, the microchip 12 includes a control unit, a storage unit, and a transmission / reception unit, and has only an information reading function, only a writing function, or both a reading function and a writing function. These functions are appropriately selected according to the application.
[0022]
An antenna portion 13 a is electrically connected to the microchip 12. The antenna portion 13a is a loop antenna, and two end portions thereof are connected to the microchip 12, respectively. The microchip 12 is configured to read information corresponding to 0 and 1 of the digital data by changing the direction of current flow.
[0023]
The reflector 13b, which is a conductor portion, has a length exceeding the wavelength λ / 2 of the input radio wave so as to have a reflection function with respect to the antenna portion 13a.
Further, the director 13c, which is a conductor portion, has a length shorter than the wavelength λ / 2 of the input radio wave so as to have a waveguide function for the antenna portion 13a.
[0024]
A so-called Yagi / Uda antenna is configured by using the antenna unit 13a, the reflector 13b, and the director 13c. In order to configure the Yagi / Uda antenna, one reflector 13b or one waveguide is used in addition to one reflector 13b and one waveguide 13c as in this embodiment. 13c, or a configuration including only one of the plurality of reflectors 13b or the plurality of waveguides 13c, or one reflector 13b and a plurality of waveguides 13c. It may be configured to include a plurality of reflectors 13b and one waveguide 13c. Thus, the conductor part which is a combination of the reflector 13b and the director 13c may be a conductor part for constituting the Yagi / Uda antenna.
[0025]
Further, the antenna unit 13a may use a half-wave dipole antenna or the like in addition to the loop antenna. Hereinafter, the Yagi / Uda antenna, which is a combination of the antenna unit 13a, the reflector 13b, and the director 13c, will be collectively referred to simply as the antenna 13 and described.
[0026]
In the present embodiment, a microwave having a radio wave transmission frequency of f = 2.45 GHz is assumed, and the wavelength λ is about 12 cm. However, the present invention can be implemented even if the transmission frequency and wavelength are changed and designed according to the size of the non-contact type information storage medium.
[0027]
The basic configuration of the non-contact type information storage medium 10 is as described above, but various variations are possible.
For example, the substrate 11 is a card-like film plate having flexibility, and the antenna 13 is directly printed on the film plate surface using conductive ink, and the antenna portion 13a of the antenna 13 and the microchip 12 are connected. The microchip 12 is fixed on the film plate surface while being electrically connected.
[0028]
The protection part 14 is formed with respect to the film plate comprised in this way. Specifically, as shown in FIG. 1B, a film plate and a film plate which is the protection unit 14 are attached so as to sandwich the microchip 12 and the antenna 13. In this way, it is protected from the influence from the external environment, and a situation in which part of the antenna 13 is detached and the directivity is changed is avoided. Further, the two bonded film plates still have flexibility, and the non-contact information storage medium 10 can be bent.
[0029]
Further, the substrate 11 and the protection unit 14 may be a synthetic resin plate such as a laminate having flexibility instead of the card-like film plate having flexibility. Various combinations other than this are possible, and a combination of the film plate substrate 11 and the synthetic resin plate protection unit 14, or a combination of the synthetic resin plate substrate 11 and the film plate protection unit 14. be able to.
[0030]
Further, instead of configuring the antenna 13 by printing, the antenna portion 13a, the reflector 13b, and the waveguide 13c may be processed and formed using a conductive material, and these may be bonded to the substrate 11.
[0031]
Furthermore, instead of the substrate 11 and the protective portion 14 being bonded together as described above, a laminate resin is formed on the surface of the substrate 11 on the side where the microchip 12 and the antenna 13 are formed as shown in FIG. A protective part can also be formed so as to cover with.
The non-contact information storage medium 10 configured as described above has flexibility and can be bent.
[0032]
Next, the directivity / gain of this embodiment will be schematically described. 2 is a characteristic diagram showing a horizontal plane directivity pattern of the antenna of the present embodiment, FIG. 3 is a characteristic diagram showing a vertical plane directivity pattern of the antenna of the present embodiment, and FIG. 4 is a folded non-contact information storage medium FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the transmission / reception range of this embodiment.
[0033]
The horizontal plane directivity pattern shown in FIG. 2 is a pattern in the case where one reflector 13b and one waveguide 13c are placed so as to sandwich the antenna portion 13a. The interval between the antenna unit 13a and the reflector 13b is 0.15λ, and the interval between the antenna unit 13a and the director 13c is 0.1λ. As shown in FIG. 2, the directivity is improved in the direction in which the reflector 13b, the antenna unit 13a, and the waveguide 13c are aligned.
The vertical plane directivity pattern shown in FIG. 3 is a pattern in the case where the reflector 13b and the director 13c are placed so as to sandwich the antenna portion 13a as in FIG. As shown in FIG. 3, the directivity is improved in the directivity / gain in the direction along with the reflector, the antenna unit, and the director.
Since the directivity / gain varies depending on the number of elements of the antenna, desired directivity / gain can be obtained.
[0034]
Further, even when the non-contact type information storage medium is bent, as shown in FIG. 4A, if the reflector 13b and the waveguide 13c are located within 60 degrees in the vertical direction with the antenna portion 13a as the center. 2 and substantially the same directivity / gain characteristics as the horizontal plane directivity pattern shown in FIG. 2 and the vertical plane directivity pattern shown in FIG. 3 can be maintained.
[0035]
Thus, by improving the directivity and gain of the non-contact type information storage medium, the transmission / reception range between the R / W device and the non-contact type information storage medium is extended, and the range in which information can be read and written is widened. For example, as shown in FIG. 5 (a), when a person wearing a helmet with a non-contact type information storage medium 10 passes directly under the R / W device 20, it has hitherto reached the transmission / reception range due to its height. However, in this embodiment, the directivity / gain is improved so that it is within the transmission / reception range regardless of the height, so that the reading / writing defect of information can be remarkably reduced. .
[0036]
Further, as shown in FIG. 5B, when two persons wearing helmets with the non-contact information storage medium 10 are lined up side by side on the side of the R / W device 20, conventionally, the R / W A person who is far from the device 20 does not reach the transmission / reception range and cannot read / write information. However, in this embodiment, the directivity / gain is improved so that the transmission / reception range can be entered regardless of the distance. , Reading and writing defects can be significantly reduced.
[0037]
Next, changes in directivity / gain when the non-contact information storage medium 10 is bent will be described. When the non-contact type information storage medium 10 is bent, the positional relationship among the antenna unit 13a, the reflector 13b, and the waveguide 13c changes. Experiments and investigations were conducted on changes in directivity and gain in this case.
[0038]
As a result, as shown in FIG. 4A, even if the reflector 13b and the waveguide 13c move to a position within 60 degrees above and below the center of the antenna portion 13a with respect to the substrate surface that is not bent, the directivity is maintained. It became clear that there was almost no change in sex and gain. For example, as shown in FIGS. 4B and 4C, the directivity / gain of the non-contact information storage medium is not affected even if the non-contact information storage medium is bent to the extent that it falls within the above-mentioned range. For this reason, various applications are possible.
[0039]
For example, it can be attached to a helmet having a curved surface as an attachment target of the non-contact type information storage medium. Of course, you may affix on what does not have a curved surface. In addition to helmets, it can be attached to items worn on the body such as hats, bees, bandanas, belts, clothes, name tags, safety belts, shoes, badges, ticket holders, and ID card holders. At this time, whether or not to fold the non-contact information storage medium is appropriately selected.
[0040]
In the present embodiment, when the microchip 12 is a defective product, the substrate 1 and the protection unit 14 are easily attached and detached so that the microchip 12 can be easily replaced with a good microchip 12. You may comprise.
For example, a non-contact type information storage medium (not shown) in which the protection unit 14 is a bag-shaped film cover, the substrate 1 is a card-like film plate, and the substrate 1 is removable from the protection unit 14. With this configuration, it becomes easy to replace the microchip 12 with a low yield, so the yield of the non-contact information storage medium can be improved.
[0041]
Thus, the present invention can be a non-contact type information storage medium that is not affected by the presence or absence of bending in addition to the attachment target and the attachment position.
In addition, the directivity / gain can be improved by appropriately designing the antenna of the non-contact type information storage medium, and the transmission / reception range can be designated in accordance with the actual usage environment and usage method.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a non-contact type information storage medium that is highly convenient by improving flexibility, directivity, and gain.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a non-contact information storage medium of the present invention.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a horizontal plane directivity pattern of the antenna according to the embodiment of the non-contact information storage medium of the present invention.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a vertical plane directivity pattern of an antenna according to an embodiment of the non-contact information storage medium of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a folded non-contact information storage medium according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a transmission / reception range of the non-contact information storage medium of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a communication system using a conventional non-contact information storage medium and an R / W device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Non-contact-type information storage medium 11 Board | substrate 12 Microchip 13 Antenna 13a Antenna part 13b Reflector 13c Waveguide 14 Protection part 20 R / W apparatus

Claims (5)

電波として情報信号を送信および/または受信するアンテナ部と、
情報信号の読み出しおよび/または書き込みが行われる記憶部と、
前記記憶部から読み出した情報信号の送信動作および/またはアンテナ部から出力される情報信号の受信動作を行う制御部と、
前記アンテナ部に対し電波の導波機能を有する一個または複数個の導波器と、
前記アンテナ部に対し電波の反射機能を有する一個または複数個の反射器と、
前記アンテナ部、記憶部、制御部、一個または複数個の導波器および一個または複数個の反射器が一体に設けられる可撓性を有する基板と、
を備え、一個または複数個の導波器、アンテナ部および一個または複数個の反射器が並べて配置されて八木・宇田アンテナを構成することを特徴とする非接触型情報記憶媒体。
An antenna for transmitting and / or receiving information signals as radio waves;
A storage unit from which information signals are read and / or written;
A control unit that performs a transmission operation of an information signal read from the storage unit and / or a reception operation of an information signal output from the antenna unit;
One or a plurality of waveguides having a radio wave guiding function for the antenna unit ;
One or a plurality of reflectors having a function of reflecting radio waves with respect to the antenna unit ;
A flexible substrate on which the antenna unit, the storage unit, the control unit , one or more waveguides and one or more reflectors are integrally provided;
The provided, one or a plurality of waveguides, antenna unit and the non-contact information storage medium is disposed one or a plurality of reflector side by side, it characterized that you configure the Yagi-Uda antenna.
請求項1に記載の非接触型情報記憶媒体において、
前記基板は、可撓性を有する薄板状フィルムであることを特徴とする非接触型情報記憶媒体。
The contactless information storage medium according to claim 1,
The non-contact information storage medium, wherein the substrate is a flexible thin film.
請求項1に記載の非接触型情報記憶媒体において、
前記基板は、可撓性を有する合成樹脂薄板であることを特徴とする非接触型情報記憶媒体。
The contactless information storage medium according to claim 1,
The non-contact information storage medium, wherein the substrate is a flexible synthetic resin thin plate.
請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の非接触型情報記憶媒体において、
前記アンテナ部、一個または複数個の導波器、および、一個または複数個の反射器は、導電性を有するインクにより前記基板上に印刷されていることを特徴とする非接触型情報記憶媒体。
The contactless information storage medium according to any one of claims 1 to 3,
The non-contact type information storage medium , wherein the antenna unit , the one or more waveguides, and the one or more reflectors are printed on the substrate with conductive ink.
請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の非接触型情報記憶媒体において、
前記基板上に設けられた前記アンテナ部、記憶部、制御部、一個または複数個の導波器、および、一個または複数個の反射器を外部環境から保護する保護部を備えることを特徴とする非接触型情報記憶媒体。
The non-contact information storage medium according to any one of claims 1 to 4,
The antenna unit, the storage unit, the control unit , one or a plurality of waveguides provided on the substrate , and a protection unit that protects the one or a plurality of reflectors from the external environment. Non-contact type information storage medium.
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