JP5978569B2 - 通信システム、中継通信装置、電磁誘導通信装置、通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信システム、中継通信装置、電磁誘導通信装置、通信装置に関するものである。

従来、利用者が所持するＩＣカードを電磁誘導方式によって読み取る（又は書き込む）通信システムがあった（例えば特許文献１）。このような通信システムのＩＣカードは、少なくとも非接触通信機能を有するＩＣチップとアンテナコイルにより構成されており、ＩＣカード内に具備されたＩＣチップは、リーダライタから送出された信号より駆動電力の供給を受け、リーダライタから送出されるアナログ信号を受信しデジタル変換し、応答信号を返送することによりデータ送受信を実現している。非接触ＩＣカードは、交通システム、電子マネー、社員証システム、物流管理等の各種システムで用いられている。
非接触ＩＣカード用いた通信方式としては、通信周波数帯域に応じて、電磁結合方式、静電結合方式、電磁誘導方式、電波方式が用いられており、カード形態の非接触ＩＣ通信システムでは、電磁誘導方式が主流となっている。
しかし、電磁誘導方式の通信システムは、ＩＣカードのアンテナコイルをエッチング等により形成するため高コストであった。

特開２０００−１２３１２１号公報

本発明の課題は、電磁誘導方式又は電磁結合方式で通信するシステムを低コストで実現できる通信システム、中継通信装置、電磁誘導通信装置、中継通信装置及び電磁誘導通信装置の組み合わせを提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

第１の発明は、情報記憶媒体と電磁誘導通信装置との間に中継通信装置を介在させ、前記情報記憶媒体と通信する通信システムであって、前記情報記憶媒体（４０，２４０，３４０，４４０，５４０）は、電磁誘導方式又は電磁結合方式で通信可能なＩＣチップ（４１，２４１，３４１，４４１，５４１）と、前記ＩＣチップに接続され、導電性を有する一対の導電プレート（４２Ａ，４２Ｂ，２４２Ａ，２４２Ｂ，３４２Ａ，３４２Ｂ，４４２Ａ，４４２Ｂ，５４２Ａ，５４２Ｂ）とを備え、前記中継通信装置（３０，２３０，３３０，４３０，５３０）は、中継ループアンテナ（３１，３３１，５３１）と、前記中継ループアンテナの両端に接続され、前記情報記憶媒体の前記導電プレートとの間で静電結合し、導電性を有する導電部材（３２Ａ−１，３２Ａ−２，３２Ｂ−１，３２Ｂ−２，２３２Ａ−１，２３２Ａ−２，２３２Ｂ−１，２３２Ｂ−２，３３２Ａ−１，３３２Ａ−２，３３２Ｂ−１，３３２Ｂ−２，４３２Ａ−１，４３２Ａ−２，４３２Ｂ−１，４３２Ｂ−２，５３２Ａ−１，５３２Ａ−２，５３２Ｂ−１，５３２Ｂ−２）とを備え、前記導電部材の少なくとも１つは、前記一対の導電プレートのうち少なくとも１つを表裏から挟み込むように配置され、前記電磁誘導通信装置（２０，３２０，５２０）は、前記中継ループアンテナとの間で電磁誘導方式又は電磁結合方式により通信する通信装置側ループアンテナ（２１ａ，５２１ａ）と、前記通信装置側ループアンテナが前記中継通信装置との間で電磁誘導方式又は電磁結合方式により通信し、前記中継通信装置及び前記情報記憶媒体が静電結合することにより、前記情報記憶媒体の前記ＩＣチップとの間で通信処理をする制御部（２７，３２７）とを備えること、を特徴とする通信システムである。
第２の発明は、通信システムに設けられた情報記憶媒体及び電磁誘導通信装置との間に介在して、前記情報記憶媒体及び前記電磁誘導通信装置と通信する中継通信装置であって、前記電磁誘導通信装置の通信装置側ループアンテナとの間で、電磁誘導方式又は電磁結合方式により通信する中継ループアンテナ（３１，３３１，５３１）と、前記中継ループアンテナの両端に接続され、前記情報記憶媒体に設けられ電磁誘導方式又は電磁結合方式で通信可能なＩＣチップ（４１，２４１，３４１，４４１，５４１）に接続された導電性を有する一対の導電プレート（４２Ａ，４２Ｂ，２４２Ａ，２４２Ｂ，３４２Ａ，３４２Ｂ，４４２Ａ，４４２Ｂ，５４２Ａ，５４２Ｂ）との間で静電結合し、導電性を有する導電部材（３２Ａ−１，３２Ａ−２，３２Ｂ−１，３２Ｂ−２，２３２Ａ−１，２３２Ａ−２，２３２Ｂ−１，２３２Ｂ−２，３３２Ａ−１，３３２Ａ−２，３３２Ｂ−１，３３２Ｂ−２，４３２Ａ−１，４３２Ａ−２，４３２Ｂ−１，４３２Ｂ−２，５３２Ａ−１，５３２Ａ−２，５３２Ｂ−１，５３２Ｂ−２）とを備え、前記導電部材の少なくとも１つは、前記一対の導電プレートのうち少なくとも１つを表裏から挟み込むように配置されていること、を特徴とする中継通信装置である。
第３の発明は、第２の発明の中継通信装置において、前記導電プレートを挟み込む前記導電部材（５３２Ａ−１，５３２Ａ−２，５３２Ｂ−１，５３２Ｂ−２）は、１つの部材により形成され、前記情報記憶媒体（５４０）を表面から裏面へと周り込むように配置されていること、を特徴とする中継通信装置である。
第４の発明は、第２から第３までのいずれかの発明の中継通信装置において、前記一対の導電プレート（３４２Ａ，３４２Ｂ，４４２Ａ，４４２Ｂ）を搬送方向（Ｙ）とは直交する直交方向（Ｘ）に並べて配列した状態で、前記情報記憶媒体（３４０，４４０）を前記搬送方向に搬送する搬送装置（３６０，４６０）を備え、前記一対の導電部材（３３２Ａ−１，３３２Ａ−２，３３２Ｂ−１，３３２Ｂ−２，４３２Ａ−１，４３２Ａ−２，４３２Ｂ−１，４３２Ｂ−２）は、前記搬送方向に延在するように配置されていること、を特徴とする中継通信装置である。
第５の発明は、第４の発明の中継通信装置において、前記導電プレートを挟み込む前記導電部材のうち少なくとも１つは、前記情報記憶媒体（３４０，４４０）に接しながら前記搬送方向（Ｙ）に回転駆動され、前記搬送装置（３６０，４６０）の少なくとも一部を兼用する導電ベルト（３３２Ａ−１，３３２Ａ−２，３３２Ｂ−１，３３２Ｂ−２，４３２Ａ−２，４３２Ｂ−２）であること、を特徴とする中継通信装置である。
第６の発明は、第２から第５までのいずれかの発明の中継通信装置において、前記各導電プレート（３４２Ａ，３４２Ｂ，４４２Ａ，４４２Ｂ）は、長方形であり、前記搬送装置は、前記情報記憶媒体の搬送方向（Ｙ）と前記一対の導電プレートの長辺とが、直交するように前記情報記憶媒体を搬送すること、を特徴とする中継通信装置である。
第７の発明は、第１の発明の通信システムに使用され、前記通信装置側ループアンテナ（２１ａ，５２１ａ）と、前記制御部（２７，３２７）とを備えること、を特徴とする電磁誘導通信装置である。
第８の発明は、第１の発明の通信システムに使用され、前記ＩＣチップ（４１，２４１，３４１，４４１，５４１）と、前記一対の導電プレート（４２Ａ，４２Ｂ，２４２Ａ，２４２Ｂ，３４２Ａ，３４２Ｂ，４４２Ａ，４４２Ｂ，５４２Ａ，５４２Ｂ）とを備えること、を特徴とする情報記憶媒体である。
第９の発明は、第１の発明の前記電磁誘導通信装置（２０，３２０，５２０）と、第１の発明の前記中継通信装置（３０，２３０，３３０，４３０，５３０）と、を備える中継通信装置及び電磁誘導通信装置の組み合わせである。

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
第１の発明は、中継通信装置が、電磁誘導通信装置との間で電磁誘導方式又は電磁結合方式により信号伝達する中継通信装置側ループアンテナと、情報記憶媒体との間で静電結合方式により信号伝達する導電部材とを備える。これにより、電子情報記憶媒体に駆動電力が伝達されるとともに、電磁誘導通信装置からの送信データを電子情報記憶媒体に伝達でき、また、電子情報記憶媒体からの返信データを中継通信装置を介して、電磁誘導通信装置に伝達できる。
また、第１の発明は、情報記憶媒体にループアンテナを形成する必要がなく、２つの導電プレートを設ければよいので、従来の複雑なエッチング等のアンテナ形成工程が不要となり、低コストで情報記憶媒体を製造できる。このため、情報記憶媒体の発行量が多くなる程、従来のシステムと比較してコスト面で有利になり、低コストでシステムを構築できる。
さらに、第１の発明は、市場で多く流通している電磁誘導方式又は電磁結合方式の電磁誘導通信装置を流用してシステムを構築できるので、低コストで導入できる。すなわち、情報記憶媒体のＩＣチップとして、市場に多く流通している電磁誘導方式又は電磁結合方式の非接触ＩＣカードに用いられるＩＣチップを流用でき、かつ、電磁誘導通信装置として、既存の非接触ＩＣカード用のリーダライタを流用して装置を構成できる。これにより、静電結合用の特殊なＩＣチップと、リーダライタとを新たに開発する必要なく、システムを構築できる。
さらにまた、第１の発明は、情報記憶媒体に一対の導電プレートを設ければよいので、情報記憶媒体にループアンテナを設ける場合と比較すると、情報記憶媒体の外形を小さくできる。これにより、情報記録媒体をさらに低コストで製造できる。
加えて、第１の発明は、中継通信装置の導電部材が、情報記憶媒体の導電プレートを表裏から挟み込むように配置されているので、同一の導電プレート面積であっても、導電部材及び導電プレート間の静電結合の容量が増加するため、通信に最低限必要な導電プレートの面積を抑えることができ、カードを小型にできる。
その上、第１の発明は、導電プレートが導電部材に挟み込まれる構造のため、情報記録媒体の反り、浮き等が生じ、導電プレートが導電プレート表面に対する法線方向に位置ずれした場合であっても、片側の導電部材と導電プレートとの間隔が離れても、もう片側の導電部材と導電プレートとの間隔が狭まるため、情報記録媒体の反り、浮きによらず、導電部材と導電プレートとの静電結合容量変化は少なく、通信安定性を向上できる。

第２の発明は、第１の発明の通信システムの中継通信装置と同様な構成を備える中継通信装置であるので、第１の発明と同様の効果を奏する。
第３の発明は、導電プレートを挟み込む導電部材が、１つの部材により形成され、情報記憶媒体を表面から裏面へと周り込むように配置されており、部品点数を減らすことができるため、構造を簡単でき、またコストを抑えることができる。

第４の発明は、搬送装置が、一対の導電プレートを搬送方向とは直交する直交方向に並べて配列した状態で、情報記憶媒体を搬送し、導電部材が、搬送方向に延在するように配置されているので、情報記憶媒体を搬送しながら、導電部材及び導電レールとを対向配置して、通信処理を行うことができる。これにより、情報記憶媒体を搬送させながら通信処理できるため、例えばゲートアクセス処理時間等を短縮できる。
第５の発明は、導電部材が導電ベルトであるので、導電部材をベルト駆動することにより、導電部材と情報通信媒体とを一体で搬送方向に移動できる。これにより、情報記憶媒体を搬送させながら通信処理できるため、例えばゲートアクセス処理時間等を短縮できるとともに、搬送系と導電部材とが一体となり、部品点数を減らすことが出来るため、構造を簡単にでき、またコストを抑えることができる。
第６の発明は、導電プレートが長方形であり、短辺どうしが向かい合うように並べて配置され、搬送方向と導電プレートの長辺とが直交するので、搬送方向とは直交する方向（長辺方向）に情報記憶媒体がずれても、導電プレートと導電部材とが対向する面積の減少率を少なくできるため、位置ずれの許容度を向上でき、通信安定性を向上できる。
第７の発明は、第１の発明の通信システムに使用される、通信装置側ループアンテナと制御部とを備える電磁誘導通信装置であるので、第１の発明と同様な効果を奏する。
第８の発明は、第１の発明の通信システムに使用される、ＩＣチップと一対の導電プレートとを備える情報記憶媒体であるので、第１の発明と同様な効果を奏する。
第９の発明は、第１の発明の電磁誘導通信装置と中継通信装置とを備える中継通信装置及び電磁誘導通信装置の組み合わせであるので、例えば、電磁誘導通信装置に中継通信装置を載置して組み合わせることにより、第１の発明と同様な効果を奏する。

第１実施形態の通信システム１０の基本構成を説明する図である。 中継通信装置３０の導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２及びＩＣカード４０の導電プレート４２Ａ間の静電結合と、中継通信装置３０の導電部材３２Ｂ−１，３２Ｂ−２及びＩＣカード４０の導電プレート４２Ｂ間の静電結合とを説明する図である。 第１実施形態の中継通信装置３０の形状を説明する図である。 第２実施形態の中継通信装置２３０の形状を説明する図である。 第３実施形態の通信システム３１０の斜視図である。 第３実施形態の中継通信装置３３０の内部構成を説明する図である。 第３実施形態のＩＣカード３４０の平面図、及びＩＣカード３４０のずれを説明する平面図である。 第４実施形態の中継通信装置４３０の搬送装置４６０の内部構成を説明する図である。 第５実施形態の通信システム５１０の斜視図である。

（第１実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
なお、以下の説明及び図面において、カード表面及び導電部材表面の法線方向を鉛直方向Ｚとし、鉛直方向Ｚから見た図を適宜平面図といい、平面図の形状を適宜平面形状という。

（基本構成）
最初に、第１実施形態の通信システム１０の基本構成について説明する。
図１は、第１実施形態の通信システム１０の基本構成を説明する図である。
図１（ａ）は、通信システム１０の斜視図である。
図１（ｂ）は、通信システム１０の基本構成を説明する概念図（図１（ａ）のｂ−ｂ部矢視断面図に相当する図）である。

通信システム１０は、電磁誘導通信装置２０、中継通信装置３０、ＩＣカード４０（情報記憶媒体）を備える。
電磁誘導通信装置２０は、本来は、電磁誘導方式のループアンテナを備えるＩＣカードとの間で、情報を直接送受信可能な装置であるが、実施形態では、中継通信装置３０を介して、静電結合方式の導電プレート４２Ａ，４２Ｂ（後述する）を備えるＩＣカード４０との間で情報を送受信する。電磁誘導通信装置２０は、例えば、鉄道の改札に配置される改札機や、店舗に配置されるレジスタ等の装置等である。
電磁誘導通信装置２０は、リーダライタ２１、記憶部２６、制御部２７を備える。
リーダライタ２１は、Ｒ／Ｗ（リーダライタ）ループアンテナ２１ａ（通信装置側ループアンテナ）を備える。
Ｒ／Ｗループアンテナ２１ａは、例えば、３回巻き程度のループアンテナであり、大きさが４０ｍｍ×４０ｍｍ程度である。Ｒ／Ｗループアンテナ２１ａは、例えばエッチング等の手法により、プリント配線基板上に銅パターンを配線して形成される。Ｒ／Ｗループアンテナ２１ａの両端の端子は、制御部２７に接続される。

記憶部２６は、電磁誘導通信装置２０の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するための半導体メモリ素子等の記憶装置である。記憶部２６は、ＩＣカード４０に書き込む情報や、ＩＣカード４０と照合する情報等を記憶している。
制御部２７は、電磁誘導通信装置２０を統括的に制御するための制御部であり、例えばＣＰＵ等から構成される。制御部２７は、記憶部２６に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、前述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。

中継通信装置３０は、リーダライタ２１及びＩＣカード４０間の通信を可能にする装置である。中継通信装置３０は、中継ループアンテナ３１、導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２、導電部材３２Ｂ−１，３２Ｂ−２を備える。なお、これらの各部材は、筐体（図示せず）に収容されている。
中継ループアンテナ３１は、Ｒ／Ｗループアンテナ２１ａとの間で電磁誘導方式により通信（結合）するアンテナである。中継ループアンテナ３１は、例えば、３回巻き程度のループアンテナであり、大きさが４０ｍｍ×４０ｍｍ程度である。中継ループアンテナ３１は、例えば、エッチング等の手法により、プリント配線基板上に銅パターンを配線して形成される。

導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２、導電部材３２Ｂ−１，３２Ｂ−２は、銅等の導電性材料を板状に形成した部材である。
導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２は、中継ループアンテナ３１の一端に、ケーブル３２ａによって、接続されている。
導電部材３２Ａ−１は、導電プレート４２Ａの下側Ｚ１に配置されている。導電部材３２Ａ−１の上面は、ＩＣカード４０の導電プレート４２Ａの下面に対向配置されている。
導電部材３２Ａ−２は、導電プレート４２Ａの上側Ｚ２に配置されている。導電部材３２Ａ−２の下面は、ＩＣカード４０の導電プレート４２Ａの上面に対向配置されている。
これにより、導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２は、ＩＣカード４０の導電プレート４２Ａにほぼ密着し（例えば、導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２及び導電プレート４２Ａ間の距離が２ｍｍ程度）、かつ、この導電プレート４２Ａにそれぞれ対向配置されることにより、導電プレート４２Ａは、導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２双方と静電結合する。

導電部材３２Ｂ−１，３２Ｂ−２は、中継ループアンテナ３１の他端に、ケーブル３２ｂによって、接続されている。
導電部材３２Ｂ−１，３２Ｂ−２は、導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２と同様に、それぞれＩＣカード４０の導電プレート４２Ｂの上側Ｚ２、下側Ｚ１に配置され、導電プレート４２Ｂは、導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２双方と静電結合する。

このように、導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２、導電部材３２Ｂ−１，３２Ｂ−２は、それぞれＩＣカード４０の導電プレート４２Ａ、導電プレート４２Ｂを表裏から挟み込むように配置されている。これにより、後述するように、導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２、導電部材３２Ｂ−１，３２Ｂ−２は、導電プレート４２Ａ、導電プレート４２Ｂとの間の静電結合の容量を向上でき、ＩＣカード４０を小型にできる。

ＩＣカード４０は、外部接触端子を備えない非接触型のカードである。ＩＣカード４０の大きさは、クレジットカード等のサイズに限定されるものではなく、用途（例えば切符等）に応じて、任意の大きさに設定できる。
ＩＣカード４０は、ＩＣチップ４１、一対の導電プレート４２Ａ，４２Ｂ、下層４３、上層４４を備える。
ＩＣチップ４１は、電磁誘導方式で通信可能な集積回路であり、従来の電磁誘導方式のＩＣカードに内蔵されているものと、同種のものである。ＩＣチップ４１は、ＩＣカード４０の動作に必要なプログラム、情報等を記憶する記憶部と、この記憶部に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することによりＩＣカード４０を統括的に制御する制御部とを備える。

ＩＣチップ４１は、厚さが例えば１５０μｍ程度である。ＩＣチップ４１は、導電プレート４２Ａ，４２Ｂ間のスリットを跨ぐように配置されている。
ＩＣチップ４１の入出力部（リードフレーム等）は、導電プレート４２Ａ，４２Ｂに対して、異方性導電性ペースト、異方性導電性フィルム、導電性接着剤等の接続部材４６によって、それぞれ電気的及び機械的に接続されている。なお、ＩＣチップ４１が電磁誘導方式のものであるため、この入出力部は、本来、ループアンテナに接続されるものである。

導電プレート４２Ａ，４２Ｂは、それぞれ厚さ１０μｍ、短辺×長辺が２０ｍｍ×２５ｍｍのアルミニウム箔である。導電プレート４２Ａ，４２Ｂは、下層４３に貼り付けられている。導電プレート４２Ａ，４２Ｂは、奥行方向Ｙに細長いスリットを介して配列されている。スリット幅Ｌ２は、例えば０．５ｍｍ程度である。

下層４３は、ＩＣカード４０の基材である。下層４３は、例えば、厚さ１８０μｍ、短辺×長辺が２５．０ｍｍ×５７．５ｍｍのＰＥＴ、ＰＥＴ−Ｇ、ＰＶＣ、ポリイミド等の絶縁性フィルム基材である。
上層４４は、絶縁性材料（ＰＥＴ、ＰＥＴ−Ｇ、ＰＶＣ、ポリイミド、紙等）により形成されている。上層４４は、例えば厚さ２００μｍ程度である。上層４４は、ＩＣチップ４１、導電プレート４２Ａ，４２Ｂを覆うように、接着材４５（液状、フィルム状の接着剤や、粘着剤等）によって下層４３に貼り付けられている。

（通信方法）
次に、第１実施形態の通信システム１０の基本的な通信方法について説明する。
（リーダライタ２１及び中継通信装置３０間の接続）
Ｒ／Ｗループアンテナ２１ａ及び中継ループアンテナ３１の間は、電磁誘導方式により非接触で接続され、情報の伝達をすることができる。電磁誘導方式を用いたＩＣカード４０の通信方式は、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３，ＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３，ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０９２にて規格化されており、１３．５６ＭＨｚの信号周波数が用いられる。
なお、Ｒ／Ｗループアンテナ２１ａ及び中継ループアンテナ３１の巻数は、３巻程度である例を説明したが、これに限定されない。両者の間が電磁誘導方式により非接触で接続される巻数であればよく、巻数は、例えば１巻以上であればよい。

（中継通信装置３０及びＩＣカード４０間の接続）
導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２及び導電プレート４２Ａとは、コンデンサプレートとして機能して、導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２及び導電プレート４２Ａ間が静電結合方式により非接触で接続される。同様に、導電部材３２Ｂ−１，３２Ｂ−２及び導電プレート４２Ｂ間が静電結合方式により非接触で接続される。これにより、中継ループアンテナ３１及びＩＣカード４０間が接続され、情報の送受信をすることができる。

中継ループアンテナ３１及びＲ／Ｗループアンテナ２１ａ間の電磁誘導により、中継ループアンテナ３１に発生した起電力によって、導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２及び導電プレート４２Ａが静電結合し、導電部材３２Ｂ−１，３２Ｂ−２及び導電プレート４２Ｂが静電結合する。これにより、ＩＣチップ４１に駆動電力が伝達される。また、電磁誘導通信装置２０からの送信データをＩＣチップ４１に伝達でき、一方、ＩＣチップ４１からの返信データを中継通信装置３０を介して、電磁誘導通信装置２０に伝達できる。

以上により、通信システム１０は、電磁誘導通信装置２０の制御部２７と、ＩＣカード４０のＩＣチップ４１との間で、通信処理を行うことができる。

（中継通信装置の導電部材及びＩＣカードの導電プレート間の静電容量）
次に、中継通信装置３０の各導電部材及びＩＣカード４０の間の各導電プレート間の静電容量について説明する。
図２は、中継通信装置３０の導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２及びＩＣカード４０の導電プレート４２Ａ間の静電結合と、中継通信装置３０の導電部材３２Ｂ−１，３２Ｂ−２及びＩＣカード４０の導電プレート４２Ｂ間の静電結合とを説明する図である。
なお、図２では、導電プレート４２Ａ，４２Ｂの厚みは、十分に薄いので、説明を簡略するために無視した。

図２（ａ）の状態は、導電プレート４２Ａが、導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２間の中心に配置された状態である。つまり、導電部材３２Ａ−１の上面及び導電プレート４２Ａの下面までの距離と、導電部材３２Ａ−２の下面及び導電プレート４２Ａの上面までの距離とが、ともに距離ｄである。
図２（ａ）の状態の導電部材３２Ａ−１及び３２Ａ−２と導電プレート４２Ａとの間の静電容量の合計を、静電容量Ｃａとすると、これは、以下の式１で表される。
Ｃａ＝Ｃａ（３２Ａ−１）＋Ｃａ（３２Ａ−２）＝２εｓ／ｄ・・・式１
但し、
Ｃａ（３２Ａ−１）：導電部材３２Ａ−１及び導電プレート４２Ａ間の静電容量
Ｃａ（３２Ａ−２）：導電部材３２Ａ−２及び導電プレート４２Ａ間の静電容量
ε：誘電率
ｓ：導電プレート４２Ａの上面及び下面のそれぞれの面積

一方、導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２のうち一方のみが設けられている場合には、静電容量は、εｓ／ｄである。
このように、実施形態の通信システム１０は、導電プレート４２Ａを挟み込むように、導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２を配置することにより、一方のみを設けた場合に比べて、静電容量を２倍にすることができる。上記説明は、導電部材３２Ｂ−１及び３２Ｂ−２と導電プレート４２Ｂとの間の静電容量についても、同様である。
これによって、実施形態の通信システム１０は、各導電部材及び各導電プレート間の静電結合の容量を増加できるため、従来の導電部材一方のみを設けた場合と同一の静電結合の容量を得る際は、導電プレート４２Ａ，４２Ｂを小さくすることができ、ＩＣカード４０を小型にできる。

図２（ｂ）の状態は、図２（ａ）の状態からＩＣカード４０が下側Ｚ１に距離α移動して、ＩＣカード４０の下面が導電部材３２Ａ−１の上面に近よった状態である。
図２（ｂ）の状態の導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２及び導電プレート４２Ａ間の静電容量の合計を、静電容量Ｃｂとすると、これは、以下の式２で表される。
Ｃｂ＝Ｃｂ（３２Ａ−１）＋Ｃｂ（３２Ａ−２）＝ε（ｓ／（ｄ＋α））＋ε（ｓ／（ｄ−α））＝２εｓ（ｄ／（ｄ^２−α^２））・・・式２
但し、
Ｃｂ（３２Ａ−１）：導電部材３２Ａ−１及び導電プレート４２Ａ間の静電容量
Ｃｂ（３２Ａ−２）：導電部材３２Ａ−２及び導電プレート４２Ａ間の静電容量
α：導電プレート４２の移動量（０＜α）

図２（ａ）の静電容量Ｃａ及び図２（ｂ）の静電容量Ｃｂを比較する。
式２は、以下のように変形できる。
Ｃｂ＝２εｓ（１／（ｄ−α^２／ｄ）・・・式３
ここで、「０＜α^２／ｄ」であるから、「ｄ−α^２／ｄ＜ｄ」である。
従って、
１／ｄ＜（１／（ｄ−α^２／ｄ）・・・式４

式１，３，４から、
２εｓ（１／ｄ）＜２εｓ（１／（ｄ−α^２／ｄ）
Ｃａ＜Ｃｂ
が成り立つ。このように、静電容量は、導電プレート４２Ａが導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２間の中心に配置された図２（ａ）の状態が、最も小さくなる。
上記説明は、導電プレート４２Ａが上側Ｚ２に移動した場合も同様である。

これによって、導電プレート４２Ａ及び導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２間の静電容量を設定する場合には、導電プレート４２Ａが導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２間の中心に配置された状態に基づいて設定すればよい。つまり、導電プレート４２Ａ及び導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２間の静電容量が最も小さくなる場合に基づいて、導電プレート４２Ａの大きさ（面積ｓ）や、導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２間の距離（距離２ｄ）、ＩＣカード４０の厚み等を設定すればよい。
導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２間に配置されたＩＣカード４０が鉛直方向Ｚに移動したり、ＩＣカード４０が反ってしまった場合であっても、中心に配置された場合よりも静電容量が小さくなることがなく、安定して通信できるからである。

（中継通信装置のポケット形状）
次に、中継通信装置３０の形状について説明する。
図３は、第１実施形態の中継通信装置３０の形状を説明する図である。
図３（ａ）は、平面図である。
図３（ｂ）は、側面図（図３（ａ）を左側Ｘ１から見た図）である。
図３（ｃ）は、正面図（図３（ａ）を手前側Ｙ１から見た図）である。
図３（ｄ）は、断面図（図３（ａ）のｄ−ｄ部矢視断面図）である。
なお、図３は、中継ループアンテナ３１等の図示を省略し、導電部材３２Ａ−１，３２Ａ−２、導電部材３２Ｂ−１，３２Ｂ−２等の配置を説明する。また、図３（ｄ）では、ＩＣチップ４１の図示は、省略した。

中継通信装置３０は、筐体３３を備える。
筐体３３は、外形がほぼ直方体である。
筐体３３は、ポケット３４、切り欠き３５を備える。
ポケット３４は、筐体３３の左側面を、右側Ｘ２に向けて窪ませて設けた有底の穴であり、左右方向ＸにＩＣカード４０を挿抜できる。ポケット３４は、その幅がＩＣカード４０の奥行方向Ｙの長さよりも大きく、その深さＬ３４がＩＣカード４０の左右方向Ｘの長さよりも大きい。このため、ポケット３４は、ＩＣカード４０全てを挿入できる。
切り欠き３５は、ＩＣカード４０をポケット３４に挿入した状態で、ＩＣカード４０の表裏のうち左側Ｘ１の部分を鉛直方向Ｚに露出させるために設けられている。利用者は、この露出した部分を指で掴んで、ＩＣカード４０をポケット３４に挿抜できる。このため、安定した通信が可能であるとともに、ＩＣカード４０の処理終了後には、容易に抜取りが可能となる。

導電部材３２Ａ−１，３２Ｂ−１は、左右方向Ｘに並べて配列されている。導電部材３２Ａ−１は、挿入されたＩＣカード４０の導電プレート４２Ａに下面から静電結合し、一方、導電部材３２Ｂ−１は、挿入されたＩＣカード４０の導電プレート４２Ｂに下面から静電結合する。
図３（ｄ）に示すように、ポケット３４の深さＬ３４は、ＩＣカード４０の右端がポケット３４の底（右端）に当て付いた状態で、導電プレート４２Ａ，４２Ｂ間のスリット４０ａの中心と、導電部材３２Ａ−１，３２Ｂ−１間のスリット３２ａの中心とが一致するように設定されている。このため、導電部材３２Ａ−１，３２Ｂ−１は、それぞれ導電プレート４２Ａ，４２Ｂに確実に静電結合でき、導電プレート４２Ａ，４２Ｂとの間で安定して信号伝達することができる。

導電部材３２Ａ−２，３２Ｂ−２は、導電部材３２Ａ−１，３２Ｂ−１と同様に、左右方向Ｘに並べて配列され、それぞれ挿入されたＩＣカード４０の導電プレート４２Ａ，４２Ｂの上面から静電結合する。

以上説明したように、本実施形態の通信システム１０は、以下の効果を奏する。
（１）Ｒ／Ｗループアンテナ２１ａと中継ループアンテナ３１とが電磁誘導することにより信号が伝達し、中継通信装置３０の各導電部材とＩＣカード４０の導電プレート４２Ａ，４２Ｂとを向かい合わせ、静電結合させることにより信号を伝達できる。
これにより、ＩＣカード４０は、ループアンテナが必要なく、導電プレート４２Ａ，４２Ｂを設ければよいので、従来の複雑なエッチング等のアンテナ形成工程が不要となり、低コストで製造できる。このため、ＩＣカード４０の発行枚数が多くなる程、コスト面で有利になり、低コストでシステムを構築できる。

（２）市場で多く流通している電磁誘導通信装置２０を転用できるので、容易かつ低コストでシステムを構築できる。
また、新たなシステムを導入する場合であっても、電磁誘導方式のＩＣカードに用いられるＩＣチップを流用でき、かつ、既存の非接触ＩＣ用のリーダライタを流用できる。これにより、静電結合用の特殊なＩＣチップと、電磁誘導通信装置とを新たに開発する必要なく、システムを構築できる。

（３）中継通信装置３０の導電部材３２Ａ−１，３２Ｂ−１、導電部材３２Ａ−２，３２Ｂ−２が、ＩＣカード４０の導電プレート４２Ａ，４２Ｂの表裏を挟み込むように配置されているので、静電結合の容量を増加できるため、カードを小型にできる。これにより、より低コストでシステムを構築できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の通信システムついて説明する。
第２実施形態は、ＩＣカード２４０の形状、ポケット２３４の形状を第１実施形態から変形したものである。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図４は、第２実施形態の中継通信装置２３０の形状を説明する図である。
図４（ａ）は、平面図である。
図４（ｂ）は、断面図（図４（ａ）を左側Ｘ１から見た図）である。
図４（ｃ）は、正面図（図４（ａ）を手前側Ｙ１から見た図）である。
図４（ｄ）は、断面図（図４（ａ）のｄ−ｄ部矢視断面図）である。
なお、図４（ｄ）では、ＩＣチップ２４１の図示は、省略した。

筐体２３３のポケット２３４は、筐体２３３の正面（手前側Ｙ１の側面）を、奥側Ｙ２に向けて窪ませて設けられている。
導電部材２３２Ａ−１，２３２Ｂ−１は、左右方向Ｘに並べて配列され、平面形状が奥行方向Ｙに細長い。導電部材２３２Ａ−２，２３２Ｂ−２も、同様である。

ＩＣカード２４０は、平面形状が奥行方向Ｙに細長く、ポケット２３４に奥行方向Ｙに挿抜される。ＩＣカード２４０の奥行方向Ｙの長さは、ポケット２３４の深さＬ２３４よりも長く、ポケット２３４の底（奥端）に当てついた状態で、ＩＣカード２４０の手前側Ｙ１の部分がポケット２３４から露出するようになっている。利用者は、この露出した部分を指で掴んで、ＩＣカード２４０をポケット２３４に挿抜することができる。
導電プレート２４２Ａ，２４２Ｂは、平面形状が奥行方向Ｙに細長く、左右方向Ｘに並べて配置されている。

本実施形態の通信システムは、ＩＣカード２４０をポケット２３４に挿入する場合に、途中まで挿入した場合であっても、導電部材２３２Ａ−１，２３２Ｂ−１及び導電プレート２４２Ａ，２４２Ｂが対向配置される。同様に、導電部材２３２Ａ−２，２３２Ｂ−２及び導電プレート２４２Ａ，２４２Ｂが対向配置される。
このため、本実施形態の通信システムは、ＩＣカード２４０をポケット２３４に途中まで挿入した状態から、ＩＣカード２４０及び中継通信装置２３０間の通信が開始される。これにより、ＩＣカード挿入位置によらず通信が可能になるとともに、ＩＣカード２４０及び中継通信装置２３０のアクセス時間を第１実施形態よりも短縮できる。
また、本実施形態の通信システムは、中継通信装置２３０に切り欠き３５（図３参照）を設けなくてもよいので、形状を簡単にできる。

（第３実施形態）
次に、本発明を適用した第３実施形態について説明する。
（通信システム３１０の構成）
図５は、第３実施形態の通信システム３１０の斜視図である。
通信システム３１０は、鉄道等の入退場ゲートに用いられる改札システムに接続されている。
この改札システムは、サーバ（図示せず）及び複数の電磁誘導改札機３２０が接続された従来の改札システムに、新たに、通信システム３１０がサーバに接続されて構成される。つまり、改札システムは、改札装置として、電磁誘導改札機３２０単体、及び通信システム３１０の２種類を備える。改札システムは、切符、定期券等として、ＩＣカードを利用する。

サーバは、改札システムを統括的に制御するための制御部であり、例えば、ＩＣカードの情報（乗車区間、期限、利用者の氏名等）を記憶し、券売機等でＩＣカードが再発行される場合等に適宜参照される。
電磁誘導改札機３２０は、従来の電磁誘導方式の改札機であり、電磁誘導改札機３２０単体では、電磁誘導方式の従来のＩＣカードとの間で、情報の送受信をすることができる。

通信システム３１０の基本構成は、第１実施形態の通信システム１０と同様であり、電磁誘導改札機３２０と、中継通信装置３３０とを備える。図５では、通信システム３１０の手前側から奥側に向かって歩行するようになっている。
通信システム３１０は、電磁誘導改札機３２０（電磁誘導通信装置）に対して、中継通信装置３３０が載置されて構成される。通信システム３１０は、中継通信装置３３０を介して、電磁誘導改札機３２０及び静電結合（静電容量結合）型のＩＣカード３４０との間で情報を送受信できる。
つまり、この改札システムで用いられる切符、定期券等は、電磁誘導改札機３２０単体で用いられる電磁誘導方式の従来のＩＣカード、及び通信システム３１０で用いられるＩＣカード３４０の２種類である。

なお、改札システムは、電磁誘導改札機３２０を単体では設けずに、複数の通信システム３１０のみから構成してもよい。また。通信システム３１０は、従来の電磁誘導改札機３２０及び中継通信装置３３０を組み合わせた装置ではなく、新たに専用に設けた一体型の装置でもよい。

電磁誘導改札機３２０は、Ｒ／Ｗループアンテナ（図１に示すＲ／Ｗループアンテナ２１ａ参照）を備えた改札機である。つまり、電磁誘導改札機３２０は、Ｒ／Ｗループアンテナを有するリーダライタ一体の装置である。
電磁誘導改札機３２０は、通過扉３２２、改札記憶部３２６、改札制御部３２７（通信結果判定制御部）を備える。
通過扉３２２は、電磁誘導改札機３２０の筐体に設けられた開閉扉である。通過扉３２２は、ＤＣモータ等を備える駆動装置によって開閉駆動される。通過扉３２２の開閉制御は、改札制御部３２７がＩＣカード３４０との通信結果に応じて行う。

改札記憶部３２６は、電磁誘導改札機３２０の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するための半導体メモリ素子等の記憶装置である。
改札制御部３２７は、電磁誘導改札機３２０を統括的に制御するための制御部であり、例えばＣＰＵ等から構成される。改札制御部３２７は、改札記憶部３２６に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、前述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。

通信システム３１０は、挿入口３３４、排出口３３５、中継記憶部３３６、中継制御部３３７を備える。
挿入口３３４は、利用者がＩＣカード３４０を挿入するための入口である。挿入口３３４内部には、挿入されたＩＣカード３４０を搬送装置３６０（後述する）に導く送り装置（図示せず）が設けられている。

排出口３３５は、搬送装置３６０によって搬送されたＩＣカード３４０を排出する出口である。排出口３３５内部には、搬送装置３６０（後述する）によって搬送されたＩＣカード３４０を、排出口３３５に導く送り装置（図示せず）が設けられている。

中継記憶部３３６は、中継通信装置３３０の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するための半導体メモリ素子等の記憶装置である。
中継制御部３３７は、中継通信装置３３０を統括的に制御するための制御部であり、例えばＣＰＵ等から構成される。中継制御部３３７は、中継記憶部３３６に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、前述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。
中継制御部３３７は、電磁誘導改札機３２０に電気的に接続されており、電磁誘導改札機３２０及びＩＣカード３４０間での通信の結果、判定及び状況を確認したり、搬送装置３６０（後述する）の制御を行う。

ＩＣカード３４０のＩＣチップ３４１は、ＩＣチップ記憶部３４１ａ、ＩＣチップ制御部３４１ｂ、アナログ回路部３４１ｃを備える。
ＩＣチップ記憶部３４１ａは、ＩＣカード３４０の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するための記憶回路である。ＩＣチップ記憶部３４１ａは、例えば、乗車区間、使用期間、利用者の氏名等の情報を、書き換え可能に記憶する。
ＩＣチップ制御部３４１ｂは、ＩＣカード３４０を統括的に制御するための制御部であり、例えばＣＰＵ等から構成される。ＩＣチップ制御部３４１ｂは、ＩＣチップ記憶部３４１ａに記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、本発明に係る各種機能を実現している。
アナログ回路部３４１ｃは、整流回路、変調回路、復調回路、ＣＬＫ抽出回路等により構成されている。アナログ回路部３４１ｃは、ＩＣチップ入出力端子を介して入力された信号に対して、ＡＤ変換、クロック生成等を行い、ＩＣチップ制御部３４１ｂへの電圧供給、クロック供給、データ入出力等を行う。

（搬送装置３６０近傍の構成）
次に、第３実施形態の中継通信装置３３０の内部構成について説明する。
図６は、第３実施形態の中継通信装置３３０の内部構成を説明する図である。
図６（ａ）は、搬送装置３６０の平面図（図６（ｂ）のａ−ａ部矢視断面図）である。
図６（ｂ）は、搬送装置３６０の側面図である。
図６（ｃ）は、搬送装置３６０近傍の斜視図である。
なお、図６（ｃ）では、搬送装置３６０の下側部分を図示し、上側部分の図示を省略した。

中継通信装置３３０は、中継ループアンテナ３３１、導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１、導電部材３３２Ａ−２，３３２Ｂ−２、搬送装置３６０、ロータリコネクタ３７０を備える。
導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１は、導電性ゴム等により形成され、平ベルト状に形成されている。導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１は、ＩＣカード３４０の奥行方向Ｙ（搬送方向）に沿って延在するように配置されている。導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１は、下ベルト３６１（後述する）の外周面に貼り付けられており、上側Ｚ２の部分が下ベルト３６１と一体で奥行方向Ｙに移動する。
同様に、導電部材３３２Ａ−２，３３２Ｂ−２は、上ベルト３６３（後述する）の外周面に貼り付けられており、下側Ｚ１の部分が上ベルト３６３と一体で奥行方向Ｙに回転にする。

搬送装置３６０は、ＩＣカード３４０を、導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１及び導電部材３３２Ａ−２，３３２Ｂ−２と一体で奥側Ｙ２に搬送する装置である。
搬送装置３６０は、下ベルト３６１、下ベルト駆動ローラ３６２（３６２ａ，３６２ｂ）、上ベルト３６３、上ベルト駆動ローラ３６４（３６４ａ，３６４ｂ）を備える。

下ベルト３６１及び下ベルト駆動ローラ３６２は、中継通信装置３３０内の下側Ｚ１に配置されている。
下ベルト３６１は、下ベルト駆動ローラ３６２に巻き掛けられた平ベルトである。下ベルト３６１は、絶縁材により形成されている。
下ベルト駆動ローラ３６２ａ，３６２ｂは、下ベルト３６１を回転する２つのローラである。下ベルト駆動ローラ３６２ａ，３６２ｂのうち一方には、モータが設けられており、巻き掛けられた下ベルト３６１の上側部分を、奥側Ｙ２に回転移動するように、下ベルト３６１を回転する。

上ベルト３６３及び上ベルト駆動ローラ３６４は、下ベルト３６１及び下ベルト駆動ローラ３６２と同様に、導電部材３３２Ａ−２，３３２Ｂ−２を回転駆動する装置であり、中継通信装置３３０内の上側Ｚ２に配置されている。

ロータリコネクタ３７０は、中継ループアンテナ３３１からの配線３３１ａ，３３１ｂと、導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１からの配線３３２ａ，３３２ｂとを中継するコネクタである。ロータリコネクタ３７０は、一端側及び他端側間が回転可能になっている。これにより、配線３３１ａ，３３１ｂは、導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１に追従して回転しても絡まることなく、中継ループアンテナ３３１からの配線３３１ａ，３３１ｂとの導通を維持できる。

なお、図示は、省略するが、上側Ｚ２に配置された導電部材３３２Ａ−２，３３２Ｂ−２に対しても、中継ループアンテナ３３１を中継するロータリコネクタが設けられており、回転駆動時において、中継ループアンテナ３３１及び導電部材３３２Ａ−２，３３２Ｂ−２間の導通を維持できる。
また、導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１、導電部材３３２Ａ−２，３３２Ｂ−２及び中継ループアンテナ３３１の接続は、回転している導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１、導電部材３３２Ａ−３，３３２Ｂ−２に対して、中継ループアンテナ３３１の導通が維持できる形態であれば、ロータリコネクタ３７０を用いたものに限定されない。例えば、導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１、導電部材３３２Ａ−２，３３２Ｂ−２にそれぞれ摺接する各接続端子を、中継ループアンテナ３３１に接続してもよい。
さらに、例えば、導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１、導電部材３３２Ａ−２，３３２Ｂ−２に巻き掛けられ、導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１、導電部材３３２Ａ−２，３３２Ｂ−２をそれぞれ駆動する各金属性のローラを独立して設けて、このローラを介して接続してもよい。

搬送装置３６０は、上記構成によって、挿入口３３４（図５参照）に挿入されたＩＣカード３４０を、導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１及び導電部材３３２Ａ−２，３３２Ｂ−２の間に挟み込み、下ベルト３６１及び上ベルト３６３が回転駆動することにより、ＩＣカード３４０を奥側Ｙ２に搬送する。搬送装置３６０は、導電プレート３４２Ａ，３４２Ｂが奥行方向Ｙ（搬送方向）とは直交する左右方向Ｘ（直交方向）に並べて配列した状態で、ＩＣカード３４０を奥側Ｙ２に搬送する。

これにより、搬送装置３６０は、ＩＣカード３４０を搬送するときに、導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１及び導電部材３３２Ａ−２，３３２Ｂ−２を、ＩＣカード３４０と一体で移動して、ＩＣカード３４０の導電プレート３４２Ａ，３４２Ｂに接しながら挟み込み、かつ導電プレート３４２Ａ，３４２Ｂに対向配置する。このため、導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１、導電部材３３２Ａ−２，３３２Ｂ−２は、搬送されているＩＣカード３４０の導電プレート３４２Ａ，３４２Ｂとの間の静電結合を維持できる。そのため、通信システム３１０は、ＩＣカード３４０を搬送させながら導電プレート３４２Ａ，３４２Ｂの表裏から静電結合して、通信処理できるため、ゲートアクセス処理時間を短縮できる。

また、導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１、導電部材３３２Ａ−２，３３２Ｂ−２は、ＩＣカード３４０を挟み込んだ状態で、回転駆動されることにより、ＩＣカード３４０を奥側Ｙ２に搬送するように、機能している。つまり、導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１、導電部材３３２Ａ−２，３３２Ｂ−２は、搬送装置３６０の一部としても機能し、搬送装置３６０の一部を兼用している。このため、中継通信装置３３０は、構成を簡単にできる。

（搬送時のずれにともなう通信安定性）
次に、ＩＣカード３４０の搬送時のずれにともなう通信安定性について説明する。
図７は、第３実施形態のＩＣカード３４０の平面図、及びＩＣカード３４０のずれを説明する平面図である。
なお、図７は、下側Ｚ１に配置された導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１のみ図示するが、以下の説明は、導電部材３３２Ａ−２，３３２Ｂ−２についても同様である。
図７（ａ）に示すように、ＩＣカード３４０の導電プレート３４２Ａ，３４２Ｂは、ＩＣカード３４０の長手方向に沿って並べて配置されている。
例えば、ＩＣカード３４０の外形は、長辺×短辺が、５７．５ｍｍ×２５ｍｍの長方形であり、また導電プレート３４２Ａ，３４２Ｂの外形は、長辺×短辺が、２５ｍｍ×２０ｍｍの長方形である。

図７（ｂ）に示すように、中継通信装置３３０の搬送装置３６０は、奥行方向Ｙ（搬送方向）と、導電プレート３４２Ａ，３４２Ｂの長辺３４２ａとが直交するように、ＩＣカード３４０を搬送する。
これにより、ＩＣカード３４０が左右方向Ｘ（搬送方向とは直交する方向（長辺方向））にずれても、ＩＣカード３４０の導電プレート３４２Ａ，３４２Ｂと中継通信装置３３０の導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１とが対向する面積の減少率が少なくなるため、位置ずれの許容度を向上でき、通信安定性を向上できる。

ずれにともなう面積の減少率が少なることについて説明する。
図７（ｃ）のＩＣカード１４０は、導電プレート１４２Ａ，１４２Ｂが、ＩＣカード１４０の長手方向に細長く、短辺１４２ｂの方向に並べて配置されたものである。平面形状において、ＩＣカード３４０の面積は、ＩＣカード１４０の面積に等しい。このため、各導電プレートの奥行方向Ｙの長さは、「Ｌ２０＜Ｌ３０」である。
例えば、図７（ｂ）、図７（ｃ）に示すように、ＩＣカード３４０及びＩＣカード１４０が左右方向Ｘに長さΔ分ずれた場合を考える。ＩＣカード３４０の場合は、導電プレート３４２Ａ，３４２Ｂと導電部材３３２Ａ−１，３３２Ｂ−１とが対向する面積は、「Δ×Ｌ２０」減少し、一方、ＩＣカード１４０は、「Δ×Ｌ３０」減少する。「Ｌ２０＜３０」であるため、「Δ×Ｌ２０＜Δ×Ｌ３０」が成り立つ。

このように、ＩＣカード３４０は、ずれにともなう面積減少量がＩＣカード１４０よりも少なく、通信安定性を向上できる。
なお、ＩＣカード３４０、ＩＣカード１４０が奥行方向Ｙにずれた場合は、いずれの場合も面積減少はなく、同等の通信安定性を保つことができる。

以上説明したように、本実施形態の通信システム３１０は、ＩＣカード３４０を搬送させながら通信処理できるため、ゲートアクセス処理時間を短縮できる。
また、通信システム３１０は、搬送しているＩＣカード３４０が左右方向Ｘにずれても、安定して通信でき、位置ずれの許容度を向上できる。

（第４実施形態）
次に、本発明を適用した第４実施形態について説明する。
第４実施形態は、搬送装置４６０の下側部分を、第３実施形態から変更したものである。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第３実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図８は、第４実施形態の中継通信装置４３０の搬送装置４６０の内部構成を説明する図である。
図８（ａ）は、搬送装置４６０の下側部分の平面図（図８（ｂ）のａ−ａ部矢視断面図）である。
図８（ｂ）は、搬送装置４６０の断面図（図８（ｂ）のｂ−ｂ部矢視断面図）である。

中継通信装置４３０は、導電部材４３２Ａ−１，４３２Ｂ−１、導電部材４３２Ａ−２，４３２Ｂ−２、搬送装置４６０等を備える。
導電部材４３２Ａ−１，４３２Ｂ−１は、板状に形成され、奥行方向Ｙに沿って延在するように、レール状に配置されている。なお、本発明でレールとは、情報記憶媒体を一定方向に円滑に搬送するために敷かれた金属材の細長いプレート、又は平面形状が長四角形状のプレートをいう。導電部材４３２Ａ−１，４３２Ｂ−１及び導電部材４３２Ａ−２，４３２Ｂ−２は、同一の中継ループアンテナ（図示せず）に接続されている。

搬送装置４６０は、ローラ４３５等を備える。
ローラ４３５は、導電部材４３２Ａ−１，４３２Ｂ−１間の隙間に複数配置されている。ローラ４３５は、左右方向Ｘの中心軸回りに回転可能に、中継通信装置４３０内に支持されている。このため、ローラ４３５の回転方向は、奥行方向Ｙに平行である。
ローラ４３５は、側面図（図８（ｂ））において、上側Ｚ２の外周面が、導電部材４３２Ａ−１，４３２Ｂ−１の上面よりも、上側Ｚ２に突出するように配置されている。

搬送装置４６０の上側部分の構成、すなわち、導電部材４３２Ａ−２，４３２Ｂ−２、上ベルト４６３、上ベルト駆動装置４６４等の構成は、第３実施形態と同様である。
搬送装置４６０は、上記構成によって、ＩＣカード４４０を、ローラ４３５の外周面のうち上側Ｚ２の部分と、導電部材４３２Ａ−２，４３２Ｂ−２の下面との間に挟み込み、上ベルト４６３（又はローラ４３５）が回転駆動することにより、ＩＣカード４４０を奥行方向Ｙの奥側Ｙ２に搬送する。

これにより、搬送装置４６０は、第３実施形態と同様に、ＩＣカード４４０を搬送するときに、導電部材４３２Ａ−１，４３２Ｂ−１、導電部材４３２Ａ−２，４３２Ｂ−２を、導電プレート４４２Ａ，４４２Ｂに対向配置し、搬送されているＩＣカード４４０の導電プレート４４２Ａ，４４２Ｂとの間の静電結合を維持できる。

なお、本実施形態では、下側Ｚ１の導電部材４３２Ａ−１，４３２Ｂ−１のみをレール状にしたが、上下両方の導電部材４３２Ａ−１，４３２Ｂ−１，４３２Ａ−２，４３２Ｂ−２をレール状にして、上下両方にローラ４３５を設けてもよい。この場合には、ローラ４３５を回転駆動することにより、ＩＣカード４４０を搬送できる。

（第５実施形態）
次に、本発明を適用した第５実施形態について説明する。
図９は、第５実施形態の通信システム５１０の斜視図である。
通信システム５１０の導電部材５３２Ａ−１，５３２Ａ−２は、１つの部材により形成されている。導電部材５３２Ａ−１，５３２Ａ−２は、ＩＣカード５４０のうち導電プレート５４２Ａに対応する部分の手前側Ｙ１を、上面（表面）から下面（裏面）へと周り込むように配置されている。
同様に、導電部材５３２Ｂ−１，５３２Ｂ−２は、１つの部材により形成され、ＩＣカード５４０のうち導電プレート５４２Ｂに対応する部分を、上面（表面）から下面（裏面）へと周り込むように配置されている。

これにより、通信システム５１０は、部品点数を減らすことができるため、構造を簡単でき、また、コストを抑えることができる。

なお、通信システム５１０は、導電部材５３２Ａ−１，５３２Ａ−２及び導電部材５３２Ａ−１，５３２Ａ−２のうちいずれか一方を、１つの部材により形成してもよい。
また、通信システム５１０は、導電部材５３２Ａ−１，５３２Ａ−２を左側Ｘ１から周り込むように配置し、導電部材５３２Ｂ−１，５３２Ｂ−２を右側Ｘ２から周り込むように配置してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。

（変形形態）
（１）実施形態において、リーダライタ及び中継通信装置は、電磁誘導方式により通信する例を示したが、これに限定されない。例えば、リーダライタ及び中継通信装置は、電磁結合方式によって通信してもよい。この場合には、ＩＣカードに設けるＩＣチップを、電磁結合方式によって通信できるタイプにすればよい。
なお、電磁結合は、原理的には電磁誘導と同じである。また、電磁結合方式の通信とは、カード側のアンテナとリーダライタ側のアンテナを対向させ、静止状態で電磁誘導により通信することをいう。

（２）実施形態において、中継通信装置は、中継ループアンテナ、導電部材、搬送装置等が一体で１つの筐体内に組み込まれている例を示したが、これに限定されない。これらが一体として機能するシステムであれば、別々の筐体内に設けられていてもよい。

（３）実施形態において、中継通信装置は、鉄道の改札システム等に設けられている例を示したが、これに限定されない。このシステムは、電子マネー、社員証システム、物流管理等の各種システム等の様々なシステムに適用できる。例えば、店舗等のレジスタシステムに、電子マネーに関する電磁誘導方式のリーダライタが設けられている場合には、実施形態と同様に、このリーダライタに対して通信する中継通信装置を設ければ、容易に従来のレジスタシステムの適用できるし、また新たなレジスタシステムであっても、低コストで導入できる。

１０，３１０，５１０ 通信システム
２０，５２０ 電磁誘導通信装置
２１，５２１ リーダライタ
２１ａ，５２１ａ Ｒ／Ｗループアンテナ
２６ 記憶部
２７ 制御部
３０，２３０，３３０，４３０，５３０ 中継通信装置
３１，３３１，５３１ 中継ループアンテナ
３２Ａ−１，３２Ａ−２，３２Ｂ−１，３２Ｂ−２，２３２Ａ−１，２３２Ａ−２，２３２Ｂ−１，２３２Ｂ−２，３３２Ａ−１，３３２Ａ−２，３３２Ｂ−１，３３２Ｂ−２，４３２Ａ−１，４３２Ａ−２，４３２Ｂ−１，４３２Ｂ−２，５３２Ａ−１，５３２Ａ−２，５３２Ｂ−１，５３２Ｂ−２ 導電部材
４０，２４０，３４０，４４０，５４０ ＩＣカード
４１，２４１，３４１，４４１，５４１ ＩＣチップ
４２Ａ，４２Ｂ，２４２Ａ，２４２Ｂ，３４２Ａ，３４２Ｂ，４４２Ａ，４４２Ｂ，５４２Ａ，５４２Ｂ 導電プレート
３２６ 改札記憶部
３２７ 改札制御部
３６０，４６０ 搬送装置
３６１ 下ベルト
３６２ 下ベルト駆動ローラ
３６３，４６３ 上ベルト
３６４，４６４ 上ベルト駆動ローラ
４３５ ローラ

Claims (11)

1. 情報記憶媒体と電磁誘導通信装置との間に中継通信装置を介在させ、前記情報記憶媒体と通信する通信システムであって、
   前記情報記憶媒体は、
   電磁誘導方式又は電磁結合方式で通信可能なＩＣチップと、
   前記ＩＣチップに接続され、導電性を有する一対の導電プレートとを備え、
   前記中継通信装置は、
   中継ループアンテナと、
   前記中継ループアンテナの両端に接続され、前記情報記憶媒体の前記導電プレートとの間で静電結合し、導電性を有する導電部材とを備え、
   前記導電部材の少なくとも１つは、前記一対の導電プレートのうち少なくとも１つを表裏から挟み込むように配置され、
   前記電磁誘導通信装置は、
   前記中継ループアンテナとの間で電磁誘導方式又は電磁結合方式により通信する通信装置側ループアンテナと、
   前記通信装置側ループアンテナが前記中継通信装置との間で電磁誘導方式又は電磁結合方式により通信し、前記中継通信装置及び前記情報記憶媒体が静電結合することにより、前記情報記憶媒体の前記ＩＣチップとの間で通信処理をする制御部とを備えること、
   を特徴とする通信システム。
2. 通信システムに設けられた情報記憶媒体及び電磁誘導通信装置との間に介在して、前記情報記憶媒体及び前記電磁誘導通信装置と通信する中継通信装置であって、
   前記電磁誘導通信装置の通信装置側ループアンテナとの間で、電磁誘導方式又は電磁結合方式により通信する中継ループアンテナと、
   前記中継ループアンテナの両端に接続され、前記情報記憶媒体に設けられ電磁誘導方式又は電磁結合方式で通信可能なＩＣチップに接続された導電性を有する一対の導電プレートとの間で静電結合し、導電性を有する導電部材とを備え、
   前記導電部材の少なくとも１つは、前記一対の導電プレートのうち少なくとも１つを表裏から挟み込むように配置されていること、
   を特徴とする中継通信装置。
3. 請求項２に記載の中継通信装置において、
   前記導電プレートを挟み込む前記導電部材は、１つの部材により形成され、前記情報記憶媒体を表面から裏面へと周り込むように配置されていること、
   を特徴とする中継通信装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の中継通信装置において、
   前記一対の導電プレートを搬送方向とは直交する直交方向に並べて配列した状態で、前記情報記憶媒体を前記搬送方向に搬送する搬送装置を備え、
   前記一対の導電部材は、前記搬送方向に延在するように配置されていること、
   を特徴とする中継通信装置。
5. 請求項４に記載の中継通信装置において、
   前記導電プレートを挟み込む前記導電部材のうち少なくとも１つは、前記情報記憶媒体に接しながら前記搬送方向に回転駆動され、前記搬送装置の少なくとも一部を兼用する導電ベルトであること、
   を特徴とする中継通信装置。
6. 請求項４又は請求項５に記載の中継通信装置において、
   前記情報記憶媒体は、長方形であり、
   前記各導電プレートは、長方形であり、
   前記搬送装置は、前記情報記憶媒体の搬送方向と前記一対の導電プレートの長辺とが、直交するように前記情報記憶媒体を搬送すること、
   を特徴とする中継通信装置。
7. 請求項１に記載の通信システムに使用され、
   前記通信装置側ループアンテナと、前記制御部とを備えること、
   を特徴とする電磁誘導通信装置。
8. 請求項１に記載の通信システムに使用され、
   前記ＩＣチップと、前記一対の導電プレートとを備えること、
   を特徴とする情報記憶媒体。
9. 請求項１に記載の前記電磁誘導通信装置と、
   請求項１に記載の前記中継通信装置と、
   を備える通信システム。
10. 電磁誘導方式又は電磁結合方式により近距離無線通信するループアンテナと、
    前記ループアンテナの両端に接続され、静電結合方式により通信し、導電性を有する導電部材とを備え、
    情報記憶媒体及び電磁誘導通信装置の間の通信を中継すること、
    を特徴とする通信装置。
11. 請求項１０に記載の通信装置において、
    前記ループアンテナは、前記電磁誘導通信装置の通信装置側ループアンテナとの間で、通信する中継ループアンテナであり、
    前記導電部材は、前記情報記憶媒体に設けられ電磁誘導方式又は電磁結合方式で通信可能なＩＣチップに接続された導電性を有する一対の導電プレートとの間で、静電結合方式により通信すること、
    を特徴とする通信装置。

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