JP5450370B2 - 電池パック真贋判定機能付き携帯端末 - Google Patents
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Description
これに対し、純正品ではない場合には、その使用は携帯端末の誤動作や、その内部の電子部品を損傷させる可能性が高くなり、また、充放電時における電池パックの安全性についても保証されていない。
詳しくは、電池パックには、RFIDタグのアンテナ部やICチップが設けられ、この電池パック側のアンテナ部とリーダ/ライタ側のアンテナ部との無線通信によって電池パックの識別情報を管理し、使用者の安全を確保する。
より具体的には、一般に使用される13.56MHz帯や125kHz帯のRFIDでは電池パック側のアンテナ部の背面に、金属製の部材が存在すると、この金属製の部材がリーダ/ライタ側のアンテナ部から照射された電磁波を反射したり、若しくは吸収して反磁束を生じさせ、アンテナ通信感度を低下させるのである。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、アンテナの多機能化を図りつつ、金属製の部材に近接した微小空間でも電池パックの識別情報を確実に管理できる電池パック真贋判定機能付き携帯端末を提供することである。
第1の発明によれば、携帯端末は、携帯端末本体と、この携帯端末本体に着脱可能に構成された電池パックとを具備する。電池パックは、金属製の電池構成部材、例えば金属製のケース又は電池本体を備え、このケースの内側には電極等の二次電池として機能する電池本体が納められる。一方、この金属製のケースの表面又は電池本体の電極にはRFIDタグが取り付けられている。
ここで、RFIDタグは、そのタグ用アンテナの背面に、電池パックの外観をなす金属製のケース又は電池本体が存在し、さらに、その敷設範囲がケースの表面又は電池本体の電極の面積よりも小さくなるため、このケースの表面又は電池本体の電極によってアンテナ部のアンテナ通信感度が低められる。
第2の発明は、第1の発明の構成において、タグリーダ用アンテナ部を挟んでタグ用アンテナのアンテナ部とは反対側に配置され、このタグリーダ用アンテナ部のみを覆う金属製のシートと、これら金属製のシートとタグリーダ用アンテナ部との間に敷設された第3磁性体とをさらに具備することを特徴とする。
第3の発明によれば、第1や第2の発明の作用に加えてさらに、タグリーダ用アンテナ部及びカード用アンテナ部を内側と外側とで一続きに接続すれば、各アンテナを別個に設けた場合に比して螺旋状の巻き数がいずれも少なくて済むし、各アンテナの敷設範囲も小さくできる。よって、多機能省スペースのアンテナを有する携帯端末を提供することができる。
第4の発明によれば、第1から第3の発明の作用に加えてさらに、直列に接続されたタグリーダ用アンテナ部及びカード用アンテナ部が蓋部材の同一面に形成されており、各アンテナを異なる面にそれぞれ設けた場合に比して、その製造が容易になる。
第5の発明によれば、第1から第4の発明の作用に加えてさらに、直列に接続されたタグリーダ用アンテナ部及びカード用アンテナ部は、電池パックの真贋判定の他、非接触無線通信として、例えば交通系やクレジットの電子マネーなど幅広い用途の通信を担える。
図1には、電池パック真贋判定機能を備えた携帯電話(携帯端末)1が示されている。この携帯電話1は、ディスプレイ側と操作側とに分離された電話本体(携帯端末本体)2を備える。
詳しくは、まず、ディスプレイ側には薄型で平たいハウジング3が配置され、このハウジング3は例えば名刺よりもやや大きな内面4を有する。
ハウジング3は内面4の裏側にて外面7に連なり、この外面7には時刻等を表示するサブ画面8が設置される。なお、ハウジング3のうち受話口6の裏側には通話時等に利用するアンテナ(不図示)が内蔵されている。
この操作側にはヒンジ9を有したハウジング10が配置され、上記ハウジング3はヒンジ9を介してハウジング10に回動自在に連結される。このハウジング10は、ハウジング3よりもやや長いが、同じく薄型で平たく形成されており、例えば名刺よりもやや大きな内面14を有する。
ハウジング10もまた内面14の裏側にて外面17に連なり、図1の状態からハウジング3がハウジング10に向けて回動し、内面4と内面14とが対峙すると、電話本体2は約半分の長さに折り畳まれた状態になる(図2)。
一方、図3の状態、つまり、電池パックカバー22がハウジング10から取り外された状態にて、電池パック50も図4に示される如くハウジング10から取り出すと、格納部30等が外部から視認可能になる。
まず、端子側の格納部側面31とタブ受容側の格納部側面32とがハウジング10の長手方向に交差して配置され(図4)、角形状の電池パック50の長さに相当する空間を挟んで対向する。
より具体的には、端子側の格納部側面31は、カメラ起動ランプ20の近傍に位置し、その左右両端にて右側の格納部側面33や左側の格納部側面34にそれぞれ交差する。これら右側や左側の格納部側面33,34との交差部分には、電池パック50のための固定用穴36,36が上記ヒンジ9に向けて窪んでいる(図4)。
そして、右側や左側の格納部側面33,34は、ハウジング10の長手方向に延びてタブ受容側の格納部側面32にもそれぞれ交差する。
電池パック50は、図5に示されるように、角形状のケース(電池構成部材)51を備えている。このケース51は、金属製(例えばアルミラミネート材)で構成され、その装着時には電池パックカバー22に対峙する幅広の電池表面(電池構成部材の表面)52を有する。
これら電池表面52や電池裏面53の周縁は、4つの電池側面61〜64にそれぞれ連なり、その装着時には4つの格納部側面31〜34に対向する。
端子側の電池側面61は、右側の電池側面63寄りに、電池側端子77を有し、格納部30への装着時には、上記端子側の格納部側面31の本体側端子37を介して格納部30の近傍に配置された回路基板(不図示)に電気的に接続される。
タブ側の電池側面62は、上記タブ受容側の格納部側面32の上記湾曲部32aに受容される樹脂製のタブ78を有する。
また、ケース51には、樹脂製若しくは紙製の絶縁シール74が貼付されている(図5)。
詳しくは、本実施例のRFIDタグ90は、電源を有しないパッシブタイプであり、図8(a)に示される如く、その中央部分にICチップ94が埋め込まれている。当該ICチップ94は、メモリへのデータの書き換え・追記機能を有し、タグ用アンテナ91に接続されている。
このタグ用アンテナ91は、螺旋状に巻回された複数ターンの導体を有したループアンテナ(アンテナ部)92と、このループアンテナ92を載置するアンテナ用基板93とから構成される。
ベースフィルム95は、例えば熱可塑性樹脂で平板状に構成され、その厚さは50μm(1μm=1×10−6m)程度で形成されている。
また、本実施例のタグ用アンテナ91は、そのループアンテナ92の上方から絶縁シール74で覆われ、電池表面52に固定されている(図6)。
なお、RFIDタグ90を絶縁シール74の上に設け、電池パックカバー22を取り外せば、RFIDタグ90を外部から見えるようにしても良い。
具体的には、この制御部はリーダ/ライタ80の構成要素であり、このリーダ/ライタ80のタグリーダ用アンテナ81とRFIDタグ90との無線通信の結果に基づいて電池パック50の真贋判定を実施できる。
詳しくは、タグリーダ用アンテナ81は、螺旋状に巻回された複数ターンの導体を有したループアンテナ(タグリーダ用アンテナ部)82と、このループアンテナ82を載置するアンテナ用基板43とから構成される。
本実施例のカード用アンテナ41は、外部のリーダ/ライタ(不図示)との間にて非接触無線通信を行い、例えば交通系の電子マネーに用いることができる。
具体的には、アンテナ用基板43は、図6や図7(a)に示される如く、カバー外面22aに、ループアンテナ42,82を載置する絶縁性の樹脂製ベースフィルム45を有する一方、図6や図7(c)に示されるように、このカバー外面22aの裏側、すなわち、カバー内面22bに、カード用RFID磁性部材46を有している。
このベースフィルム45も、その厚さが50μm程度の例えば熱可塑性樹脂で平板状に構成されている。
このカード用RFID磁性部材46についても、タグ用RFID磁性部材96と同様に例えば物理蒸着法によって成膜され、10μm程度の薄さで形成されており、磁性膜の多層構成によれば、各磁性膜の総厚を少なくしつつも高い通信出力を得ることが可能になる。
詳しくは、タグリーダ用アンテナ81からの磁束は、タグ用RFID磁性部材96内を通り、ループアンテナ82とループアンテナ92との間で磁界結合が生じて還流磁束を形成できる。
一方、このICチップ94からのアンサー信号はタグリーダ用アンテナ81で受信されて上記回路基板の制御部に向けて出力される。
さらに、カード用アンテナ41においても、カード用RFID磁性部材46がループアンテナ42と電池表面52との間に挿入され、数cmの通信距離が得られる。
したがって、電池表面52に近接した位置にて無線通信を行っても、上記外部カードリーダ用アンテナとカード用アンテナ41との間に磁気的な結合が生じ、そのループアンテナ42に誘導起電力が生じて外部カードリーダと通信を行うことができる。
一方、タグリーダ用アンテナ81のループアンテナ82は、カード用アンテナ41のループアンテナ42の内側に配置されていなくても良い。
具体的には、この図11は、ベースフィルム45やループアンテナ42,82をカバー外面22aに備えた図6や図7(a)の例に相当する。金属シート87は、ループアンテナ82を挟んでタグ用アンテナ91の反対側、この実施例で云えば、カバー外面22aに配置したベースフィルム45の上方にて、ループアンテナ82のみを覆っている(図11(a))。
なお、金属シート87やリーダ用RFID磁性部材86は、ベースフィルム45やループアンテナ42,82をカバー内面22bに備えた図9の実施例にも適用可能であり、この場合には、リーダ用RFID磁性部材86がカバー外面22aの上に、金属シート87がリーダ用RFID磁性部材86の上に配置される。
しかし、電池パック50を覆う限り、図12(b)に示されるように、電話本体2の裏側全体を覆う裏カバー(蓋部材)22Aであっても良い。この場合のカード用RFID磁性部材46は、電池表面52のうちタグ用RFID磁性部材96の敷設範囲を除いた領域に敷設されるが(図中に1点鎖線で示す)、カード用アンテナ41のループアンテナ42は、裏カバー22Aの全領域に亘って敷設できる。
しかし、RFIDタグ90は、そのループアンテナ92の背面に、電池パック50の外観をなす金属製のケース51が存在し、さらに、ループアンテナ92の敷設範囲が電池表面52の面積よりも小さいため、このケース51によってそのループアンテナ92のアンテナ通信感度が低められる。
これに対し、本実施例の如くカード用RFID磁性部材46を、ループアンテナ82と電池表面52との間ではなく、ループアンテナ42と電池表面52との間だけに敷設すれば、無線通信の阻害要因が近接していても、まず、カード用RFID磁性部材46が磁束を引き寄せ、上述した携帯電話1の外部とループアンテナ42との間に磁束が貫通する。
一方、タグ用RFID磁性部材96を、ループアンテナ92と電池表面52との間に敷設すれば、無線通信の阻害要因が近接していても、タグ用RFID磁性部材96が磁束を引き寄せ、ループアンテナ82とループアンテナ92との間にも磁束が貫通する。
さらにまた、磁性膜を2層に分断し、その間に絶縁膜の層を挟んだカード用RFID磁性部材46やタグ用RFID磁性部材96を用いれば、上記アンテナ通信感度の向上に加え、薄いアンテナを得ることができ、携帯電話1の薄型化の要求にも対応できる。
よって、この金属シート87が無線通信の阻害要因にはならず、ループアンテナ82の通信可能方向を確保できる。そして、金属シート87は、電池パック50の真贋判定に関する通信内容が携帯電話1の外部に漏洩するのを確実に防止できる。
また、これらループアンテナ82及びループアンテナ42は、電池パック50の真贋判定の他、非接触無線通信として、例えば交通系の電子マネーなど幅広い用途の通信を担うことができる。
例えば、上記各実施例のループアンテナ82及びループアンテナ42は、ベースフィルム45の同一面に配置され、製造の容易化が図られているものの、直列に接続される点を条件として、ベースフィルム45の表面と裏面とに分けて別個に配置することもできる。
さらに、上記各実施例は、携帯電話1に具現化した例で説明されている。しかし、使用者の安全を確保するために、電池パック50のID管理が必要である限り、PHSやPDAなどのモバイル用途の電子機器にも当然に適用可能である。
具体的には、この樹脂製のケースは開口を有したカップ状に形成されており、電池本体をそのカップ状の有底部分に配置すると、上記正極部材や負極部材をなす電極(電池構成部材の表面)がケースの開口から露出した状態で収納される。
RFIDタグは例えばこの絶縁シールの上に貼付され、絶縁シールを介して電極に取り付けられることになるが、この電極はリーダ用及びカード用のアンテナ通信感度を低める要因になる。
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、アンテナの多機能化を図りつつ、金属製の部材に近接した微小空間でも電池パックの識別情報を確実に管理できるとの効果を奏する。
2 電話本体(携帯端末本体)
22 電池パックカバー(蓋部材)
22a カバー外面(蓋外面)
22b カバー内面(蓋内面)
22A 裏カバー(蓋部材)
41 カード用アンテナ
42 ループアンテナ(カード用アンテナ部)
46 カード用RFID磁性部材(第2磁性体)
50 電池パック
51 ケース(電池構成部材)
52 電池表面(電池構成部材の表面)
80 リーダ/ライタ
81 タグリーダ用アンテナ
82 ループアンテナ(タグリーダ用アンテナ部)
86 リーダ用RFID磁性部材(第3磁性体)
87 金属シート(金属製のシート)
90 RFIDタグ
91 タグ用アンテナ
92 ループアンテナ(アンテナ部)
96 タグ用RFID磁性部材(第1磁性体)
Claims (5)
- 電池パック側のRFIDタグと携帯端末本体側のリーダ/ライタとの無線通信を行う携帯端末であって、
電池パックは、
金属製の電池構成部材と、
この電池構成部材の表面に取り付けられる前記RFIDタグのタグ用アンテナと、
このタグ用アンテナのアンテナ部と前記電池構成部材の表面との間に敷設された第1磁性体とを具備する一方、
携帯端末本体は、
前記電池パックの真贋判定を実施可能な回路基板と、
装着された前記電池パックに対向する蓋内面を有した蓋部材と、
前記蓋部材に取り付けられる前記リーダ/ライタのタグリーダ用アンテナ部と、
このタグリーダ用アンテナ部に対して電気的に直接に接続され、前記無線通信とは別の無線通信を行うカード用アンテナ部と、
前記蓋内面に設けられており、前記カード用アンテナ部のみと前記電池構成部材の表面との間であって、この電池構成部材の表面のうち前記第1磁性体の敷設範囲を除いた領域に敷設された第2磁性体と
を具備することを特徴とする電池パック真贋判定機能付き携帯端末。 - 請求項1に記載の電池パック真贋判定機能付き携帯端末であって、
前記タグリーダ用アンテナ部を挟んで前記タグ用アンテナのアンテナ部とは反対側に配置され、このタグリーダ用アンテナ部のみを覆う金属製のシートと、
これら金属製のシートとタグリーダ用アンテナ部との間に敷設された第3磁性体と
をさらに具備することを特徴とする電池パック真贋判定機能付き携帯端末。 - 請求項1又は2に記載の電池パック真贋判定機能付き携帯端末であって、
前記タグリーダ用アンテナ部及び前記カード用アンテナ部は、電気的に直接に接続されて螺旋状に巻回されており、
前記タグリーダ用アンテナ部が前記カード用アンテナ部の内側に配置されていることを特徴とする電池パック真贋判定機能付き携帯端末。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の電池パック真贋判定機能付き携帯端末であって、
前記タグリーダ用アンテナ部及び前記カード用アンテナ部は、外部に露出する前記蓋部材の蓋外面、或いは、前記蓋内面に取り付けられることを特徴とする電池パック真贋判定機能付き携帯端末。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の電池パック真贋判定機能付き携帯端末であって、
前記カード用アンテナ部は、外部のリーダ/ライタとの間にて非接触無線通信を行うことを特徴とする電池パック真贋判定機能付き携帯端末。
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