JP6230462B2 - Inlet and contactless IC card - Google Patents
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Description
本発明は、非接触ICカード、および非接触ICカードのベースとなるインレットに関する。 The present invention relates to a non-contact IC card and an inlet serving as a base of the non-contact IC card.
非接触IC(情報)媒体(以下、ICカード)が広く使用されており、交通系、決済系、入退管理系等多方面で盛んに利用され、ICカードの種類も増加している。そのため、近年、ユーザーが一人で複数枚のICカードを1つのケースにまとめて携帯することが多くなっている。中でも電車の改札やバスの出入り口で乗車券や定期券として使用される交通系の同種のICカードは、使用の利便性の関係から1つのケースにまとめて携帯されることが多い。ユーザーは、重なった複数枚の異なるICカードを、改札のリーダ/ライタ(RW)にかざす。RWは、重なった複数枚の異なるICカードを識別して、適宜対象カードを選択して読み取り/書き込み処理を実行する。 Non-contact IC (information) media (hereinafter referred to as IC cards) are widely used, and are actively used in various fields such as traffic systems, payment systems, entrance / exit management systems, and the types of IC cards are also increasing. For this reason, in recent years, users are often carrying a plurality of IC cards together in one case. In particular, the same type of transportation IC cards used as train tickets and commuter passes at train ticket gates and bus doorways are often carried together in one case for convenience of use. The user holds a plurality of overlapping different IC cards over the reader / writer (RW) of the ticket gate. The RW identifies a plurality of overlapping different IC cards, selects an appropriate card as appropriate, and executes read / write processing.
このように複数枚の異なるICカードが重なった状態を「コリジョン」と称し、コリジョン状態の複数枚のICカードを識別する処理を、アンチコリジョン処理と称する。アンチコリジョン処理としては、ビットコリジョン方式およびスロットマーカ方式が知られている。いずれの方式でも、コリジョン状態の複数枚のICカードとRWの間で、所定の通信距離で通信が行える必要がある。なお、RWとの間で所定の通信距離が得られる場合でも、他のICカードのRWとの間の通信距離の差が非常に大きく、当該ICカードと他のICカードの通信距離の差が大きい場合には、他のICカードのみが識別される場合もある。 A state in which a plurality of different IC cards overlap in this way is referred to as “collision”, and a process for identifying a plurality of IC cards in a collision state is referred to as an anti-collision process. As the anti-collision process, a bit collision method and a slot marker method are known. In any method, it is necessary to perform communication at a predetermined communication distance between a plurality of IC cards in a collision state and the RW. Even when a predetermined communication distance is obtained with the RW, the difference in communication distance between the RW of another IC card is very large, and the difference in communication distance between the IC card and the other IC card is large. If it is larger, only other IC cards may be identified.
重なった複数枚の異なる交通系のICカードが改札のRWにかざされると、RWはアンチコリジョン処理を行い、複数枚のICカードを識別する。そして、識別した複数枚のICカードから、料金の計算対象のICカードとして適切なものを選択し、選択したICカードに対して所定の処理を実行する。例えば、識別した複数枚のICカードに、利用可能な定期券が記録されたICカードが含まれる場合には、定期券が記録されたICカードを選択し、選択したICカードに対して所定の処理を実行する。もし、定期券が記録されたICカードを含まれているにもかかわらず、それが識別できずに他の交通系のカードに対して処理を実行すると、料金計算のミス(違算)というトラブルが発生する。 When a plurality of overlapping IC cards of different transportation systems are placed over the RW of the ticket gate, the RW performs anti-collision processing and identifies the plurality of IC cards. Then, an appropriate card as a charge calculation target IC card is selected from the plurality of identified IC cards, and predetermined processing is executed on the selected IC card. For example, when the plurality of identified IC cards include an IC card on which a usable commuter pass is recorded, the IC card on which the commuter pass is recorded is selected, and a predetermined amount is selected for the selected IC card. Execute the process. If the IC card with the commuter pass recorded is included, but it cannot be identified and processing is performed on another transportation card, there will be a problem of a mistake in the calculation of charges (counting error). Occur.
そのため、対象とするシステムに、新設計のICカードを導入する際には、既存のカードと総当たりの組合せについて、アンチコリジョン特性(通信距離)の検証テストを行う。この場合、重ねられる2枚のICカードは、どちら側をRWに近い状態に配置した場合でも、アンチコリジョン特性で規定されている通信距離を満足することが要求される。 Therefore, when a newly designed IC card is introduced into the target system, an anti-collision characteristic (communication distance) verification test is performed on the existing card and brute force combination. In this case, the two IC cards to be stacked are required to satisfy the communication distance defined by the anti-collision characteristic, regardless of which side is placed in a state close to the RW.
ICカードは、PET(Polyethylene terephthalate)等の樹脂基材上に、アンテナおよび容量素子を形成する配線パターンを形成し、ICチップを配線パターンに接続するように搭載し、熱可塑性樹脂のシートで熱ラミネートすることにより作成される。アンテナおよび容量素子を形成する配線パターンを形成した基材を、インレットと称する。 An IC card is formed by forming a wiring pattern for forming an antenna and a capacitive element on a resin base material such as PET (Polyethylene terephthalate) and mounting the IC chip so as to be connected to the wiring pattern. Created by laminating. A base material on which a wiring pattern for forming an antenna and a capacitive element is formed is called an inlet.
ICカードに搭載されるICチップは改良が続けられており、ICチップのバージョンが新しいほど通信距離等の通信性能が優れる。そのため、上記の新設計のICカードを導入する際のテストでは、既存のICカードに搭載されたICチップの方のバージョンが古いため、2枚重ねた場合のアンテナによる捕捉電力の低下の影響を既存のICカードの方が顕著に受けやすい。これは、カードを2枚重ねることによって、夫々のカードのアンテナ固有の周波数が下がり、リーダ/ライタ(RW)との共振点がずれる。そのことによって、RWから受ける磁力を電力へと変換する際の変換効率が落ち、ICチップを動作させるための電力が足りなくなるため、通信距離が短くなる。したがって、既存カードのアンチコリジョン特性(通信距離)が低下して基準を満たせない場合が生じることが多いが、既存カードの設計を変更することはできない。 The IC chip mounted on the IC card continues to be improved. The newer the IC chip version, the better the communication performance such as the communication distance. Therefore, in the test when introducing the above-mentioned newly designed IC card, since the version of the IC chip mounted on the existing IC card is older, the influence of the decrease in the captured power due to the antenna when two sheets are stacked Existing IC cards are much easier to receive. This is because by stacking two cards, the frequency specific to the antenna of each card is lowered and the resonance point with the reader / writer (RW) is shifted. As a result, the conversion efficiency when converting the magnetic force received from the RW into electric power is reduced, and the electric power for operating the IC chip is insufficient, so the communication distance is shortened. Therefore, there are many cases where the anti-collision characteristic (communication distance) of the existing card is lowered and the standard cannot be satisfied, but the design of the existing card cannot be changed.
特許文献1は、基材上のICチップを設けるアンテナの周囲に、アンテナを包囲するように、ループ状の常磁性体または反磁性体のパターンを設けることにより、アンテナの通信強度を増加させた非接触情報媒体及び通信システムを記載している。
In
特許文献2は、磁界変換用アンテナを搭載した変換カードを組み合わせて、RWとの間の通信状態を改善した非接触情報媒体及び通信システムを記載している。
特許文献1および2に記載された非接触情報媒体(ICカード)は、それ自体の通信特性(通信距離)を改善するもので、重ねられる他の非接触情報媒体の通信特性を改善するものではない。
The non-contact information medium (IC card) described in
特許文献1に記載された非接触情報(IC)媒体は、アンテナの周囲に設けたループ状の常磁性体または反磁性体のパターンを有するが、ループ状の磁性体は、他の非接触情報媒体を重ねた場合に、他の非接触情報媒体の通信特性を逆に低下させる場合がある。
The non-contact information (IC) medium described in
特許文献2に記載された非接触情報(IC)媒体は、別の変換カードを合わせて携帯する必要があり、費用が高くなるという問題がある。また、別の変換カードにより改善するのはその非接触情報媒体の通信特性であり、重ねられる他の非接触情報媒体の通信特性を改善するものではない。
The non-contact information (IC) medium described in
以上の通り、特許文献1および2に記載された技術は、新設計のICカードを導入する際に、設計変更できない既存カードのアンチコリジョン特性(通信距離)を改善するのに使用することはできない。
As described above, the techniques described in
本発明は、設計変更できない既存カードに重ねた時に、既存カードのアンチコリジョン特性(通信距離)の低下を抑制するインレットおよび非接触ICカードを実現することを目的とする。 An object of the present invention is to realize an inlet and a non-contact IC card that suppress a decrease in anti-collision characteristics (communication distance) of an existing card when it is overlaid on an existing card that cannot be changed in design.
本発明の第1の態様のインレットは、基材と、基材に形成されたアンテナを含む配線パターンと、基材のアンテナが形成された部分の外側に、連続してアンテナを包囲しないように、常磁性体材料または反磁性体材料で形成された磁性体パターンと、を有する。 In the inlet according to the first aspect of the present invention, the base material, the wiring pattern including the antenna formed on the base material, and the portion of the base material where the antenna is formed are not continuously surrounded by the antenna. And a magnetic pattern formed of a paramagnetic material or a diamagnetic material.
磁性体パターンを常磁性体材料と反磁性体材料のいずれかで形成するかは、重ねられることが想定される他の非接触ICカードに応じて決定する。 Whether the magnetic pattern is formed of a paramagnetic material or a diamagnetic material is determined according to other non-contact IC cards that are supposed to be stacked.
基材は、例えば長方形であり、磁性体パターンは、基材の対向する短辺とアンテナとの間に形成されており、基材の対向する長辺とアンテナとの間には形成されない。もしくは、基材の対向する長辺とアンテナとの間に形成されており、基材の対向する短辺とアンテナの間には形成されない。基材の3辺または4辺とアンテナとの間、もしくは基材の長辺と短辺とアンテナの間に磁性体を形成した場合、アンテナが基材の中心からずれた位置に形成され、通信性能に影響を及ぼすため、好ましくない。 The base material is, for example, a rectangle, and the magnetic pattern is formed between the short side facing the base material and the antenna, and is not formed between the long side facing the base material and the antenna. Or it is formed between the long side which a base material opposes, and an antenna, and is not formed between the short side which a base material opposes, and an antenna. When a magnetic material is formed between the antenna on the three or four sides of the base material and the antenna, or between the long and short sides of the base material and the antenna, the antenna is formed at a position shifted from the center of the base material. Since it affects performance, it is not preferable.
本発明の第2の態様の非接触ICカードは、上記のインレットの配線パターンに接続するように設けられたICチップと、を有する。 A non-contact IC card according to a second aspect of the present invention includes an IC chip provided so as to be connected to the wiring pattern of the inlet.
本発明によれば、基材に常磁性体材料または反磁性体材料で磁性体パターンを形成するだけで、重ねられる他の非接触ICカードのアンチコリジョン特性(通信距離)を改善することができる。 According to the present invention, it is possible to improve the anti-collision characteristics (communication distance) of other non-contact IC cards to be stacked simply by forming a magnetic pattern with a paramagnetic material or a diamagnetic material on a base material. .
実施形態を説明する前に、一般的な非接触IC(ICカード)およびアンチコリジョン特性(通信距離)について説明する。 Before describing the embodiments, a general non-contact IC (IC card) and anti-collision characteristics (communication distance) will be described.
図1は、一般的なICカードのインレットの例を示す図である。実線は表面側の配線パターンを、破線は裏面側の配線パターンを示すが、表面と裏面は逆でもよい。インレット10は、PET等の樹脂基材11と、その上にアルミニウム、銅、銀等の材料で形成した配線パターンと、を有する。図1において、配線パターンは、一方の面に形成されたコイル状のアンテナパターン12と、アンテナパターン12の外側の端を裏面に導通する第1導通部13と、アンテナパターン12の内側に設けられ、裏面で第1導通部13に接続されると共に再び表面に導通する第2導通部14と、ICチップが取り付けられるパッド15と、容量部16と、第1導通部13と第2導通部14を裏面で接続する接続パターン17と、第2導通部14と容量部16を裏面で接続する接続パターン18と、第2導通部14とパッド15を表面で接続する接続パターン19と、を有する。パッド15は、アンテナパターン12の内側の端と、パターン19を介して第2導通部14の表面側と、に接続される。言い換えれば、パッド15は、アンテナパターンの両端に接続される。容量部16は、パッド15のアンテナパターン12の内側の端につながる表面側電極と、接続パターン18を介して第2導通部14の裏面側につながる裏面側電極と、により形成され、誘電体である基材11の両側に形成された電極によりコンデンサとして機能し、アンテナが受信した電力を蓄積する。このコンデンサは、パッド15と並列に、アンテナパターンの両端に接続される。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a general IC card inlet. A solid line indicates a wiring pattern on the front surface side, and a broken line indicates a wiring pattern on the back surface side, but the front surface and the back surface may be reversed. The
配線パターンは、エッチングや印刷により形成される場合も、ワイヤを基材11に埋め込んで形成される場合もある。エッチングにより配線パターンを形成する場合には、図1に示すように基材11の両面に電極を形成してコンデンサとするのが一般的であり、その場合には第1導通部13および第2導通部14を設けることが必須である。
The wiring pattern may be formed by etching or printing, or may be formed by embedding a wire in the
図1のインレット10の構成については広く知られているので、これ以上の説明は省略する。なお、本発明は、図1のインレットに限定されるものではない。
Since the configuration of the
図2は、2枚のICカードを重ねて、リーダ/ライタ(RW)にかざした状態の例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a state in which two IC cards are stacked and held over a reader / writer (RW).
図2の(A)から(C)は、第1ICカード20および第2ICカード30を、RW1に近い側に第1ICカード20が、遠い側に第2ICカード30が配置されるように重ねて、RW1にかざした状態を示す。第1ICカード20は、基材21上にアンテナパターン22が形成され、シート基材23が積層されている。同様に、第2ICカード30は、基材31上にアンテナパターン32が形成され、シート基材33が積層されている。
2A to 2C, the
図2の(A)は、第1ICカード20のアンテナパターン22と、第2ICカード30のアンテナパターン32の形状が類似している場合を示している。この場合、アンテナパターン22とアンテナパターン32はほぼ重なった状態になる。RW1からの磁界は、手前のアンテナパターン22で捕捉されるため、アンテナパターン32が受ける磁界の強度が低下する。なお、アンテナパターン32が出力し、RW1が受ける磁界の強度も同様に低下するので、以下ICカードのアンテナが受ける磁界の強度およびRWが受ける磁界の強度を含めて通信強度と称する。通信強度が大きいほど、通信距離を長くできる。さらに、実際には、アンテナパターン32だけでなく、アンテナパターン22およびアンテナパターン32が相互に影響し合うため、アンテナパターン22の通信強度が低下する場合もある。
2A shows a case where the
図2の(B)は、第2ICカード30のアンテナパターン32の外形が、第1ICカード20のアンテナパターン22の外形より小さい場合を示している。この場合、アンテナパターン32は、アンテナパターン22と重ならないため、図2の(A)の場合より影響が小さいことが予想されるが、アンテナパターン22の内側には各種の配線パターンが存在するので、アンテナパターン32の通信強度が低下し、さらにアンテナパターン22とアンテナパターン32の相互干渉のため、アンテナパターン22の通信強度が低下する場合もある。
FIG. 2B shows a case where the outer shape of the
図2の(C)は、第2ICカード30のアンテナパターン32の外形が、第1ICカード20のアンテナパターン22の外形より大きい場合を示している。この場合、アンテナパターン32は、アンテナパターン22と重ならず、第1ICカード20の各種の配線パターンの影響も受けにくい。しかし、この場合も、アンテナパターン22とアンテナパターン32の相互干渉のため、アンテナパターン22およびアンテナパターン32の通信強度が低下する。
FIG. 2C shows a case where the outer shape of the
図2の(A)から(C)で説明したように、2枚のICカードが重ねられる場合、重ねたICカードの相互干渉のため、RW1に近い側に配置されるICカードおよびRW1から遠い側に配置されるICカードの両方の通信強度の低下が問題となる。そこで、新設計のICカードを導入する場合には、図2のような配置で、既存のICカードと新設計のICカードの一方が第1ICカード20であり、他方が第2ICカード30であるすべての場合について、第1ICカード20および第2ICカード30の両方について、所定以上の通信強度であること、言い換えれば所定以上の通信距離であることの確認が求められる。
As described in FIGS. 2A to 2C, when two IC cards are stacked, the IC cards arranged on the side close to RW1 and far from RW1 due to mutual interference of the stacked IC cards. Decrease in communication strength of both IC cards arranged on the side becomes a problem. Therefore, when a newly designed IC card is introduced, one of the existing IC card and the newly designed IC card is the
しかし、一般的には、RW1に近い側に配置される第1ICカード20の通信強度はあまり低下しないのに対して、RW1から遠い側に配置される第2ICカード30の通信強度は、より低下すると考えられる。さらに、新しいICカードの特性は、一般に既存のICカードの特性より良好であり、設計を変更する等の対策が可能である。そこで、新設計のICカードを導入する場合には、既存のICカードが第2ICカード30であり、新設計のICカードが第1ICカード20であるとして、第2ICカード30が所定以上の通信強度、すなわち所定以上の通信距離であることを確認する。
However, in general, the communication strength of the
上記のように、新設計のICカードを導入する場合に、重ねられる既存カードの通信強度(通信距離)の低下を、新設計のICカードで対策することについては、これまで十分に考慮されておらず、既存のICカードとの総当たりにより、新設計のICカードのアンテナを最適化していた。そのため、アンテナ設計に要する時間および工数が長くなるという問題があった。以下に説明する実施形態の非接触ICカードおよびインレットは、重ねられる他のICカードの通信強度の低下を考慮したものである。 As described above, when a newly designed IC card is introduced, measures to reduce the communication strength (communication distance) of existing cards that are stacked with the newly designed IC card have been sufficiently taken into consideration. However, the antenna of the newly designed IC card was optimized by brute force with the existing IC card. For this reason, there is a problem that the time and man-hours required for antenna design become long. The non-contact IC card and the inlet of the embodiment described below take into consideration a decrease in communication strength of other IC cards to be stacked.
図3は、実施形態の非接触ICカード用のインレットを示す図である。
実施形態のインレット40は、図1のインレットと同様に、PET等の樹脂基材41と、その上にアルミニウム、銅、銀等の材料で形成した配線パターンと、を有し、配線パターンは、アンテナパターン42と、第1導通部43と、第2導通部44と、パッド45と、容量部46と、接続パターン49A−49Cと、を有する。実施形態のインレット40は、長方形の基材41の対向する短辺とアンテナパターン42との間に形成された、磁性体パターン47および48を有することが、図1のインレットと異なり、他の部分は同じである。
FIG. 3 is a diagram illustrating an inlet for the non-contact IC card according to the embodiment.
The
磁性体パターン47および48は、基材41のアンテナパターン42が形成された表面に形成しても、裏面に形成してもよい。さらに、図3では、基材41の対向する長辺とアンテナパターン42との間には、磁性体パターンは形成されないが、これに限定されるものではない。
The
また、図3に示した配線パターンは一例であり、本発明はこれに限定されるものではなく、どのような配線パターンでもよいが、アンテナパターンの外側に磁性体パターンを有する。 Further, the wiring pattern shown in FIG. 3 is an example, and the present invention is not limited to this. Any wiring pattern may be used, but the magnetic pattern is provided outside the antenna pattern.
前述の通り、アンテナパターン42、第1導通部43、第2導通部44、パッド45、接続パターン49A−49Cおよび容量部46を含む配線パターン、磁性体パターン47および48は、エッチングにより形成することが望ましい。磁性体パターン47および48は、前述の配線パターンの形成方法と同様の方法で形成される。
As described above, the
エッチングにより形成する場合には、第1導通部43、第2導通部44および接続パターン49A以外の配線パターン(アンテナパターン42を含む)は、アルミニウム、銅、銀等の材料で、厚みが30〜50μmであるように形成され、第1導通部43、第2導通部44および接続パターン49Aは、厚みが10〜30μmであるように形成される。磁性体パターン57および58は、常磁性材料の磁性体パターンの場合には、例えば、アルミニウムを材料として、厚みが30〜50μmであるように形成され、反磁性材料の磁性体パターンの場合には、例えば、金、銀、銅などを材料として、厚みが30〜50μmであるように形成される。
When formed by etching, the wiring pattern (including the antenna pattern 42) other than the first
磁性体パターン47および48は、配線パターンのうち、同じ材料で同じ厚みの部分について同じ工程で形成することができる。
The
実施形態では、基材41を38μmの厚さのPETフィルムとし、第1導通部43、第2導通部44および接続パターン49A以外の配線パターン(アンテナパターン42を含む)は、エッチングにより形成した厚み30μmのアルミニウムのパターンとし、第1導通部43、第2導通部44および接続パターン49A、49Bは、エッチングにより形成した厚み10μmのアルミニウムのパターンとした。第1導通部43、第2導通部44および接続パターン49Aのアルミニウムのパターンが、他の部分より薄いのは、同じ厚さとすると、導通させるために導通部をかしめた時に、パターンがはがれやすくなるためである。
In the embodiment, the
図3のインレット40に、ICチップをパッド45に接続するように取り付け、インレット40の表面および裏面に熱可塑性樹脂を熱ラミネートすることにより、ICカードが完成する。
An IC chip is attached to the
図4は、磁性体パターン47および48の材料を、常磁性材料とするか、反磁性材料とするか、を選択する方法を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method for selecting whether the
図4の(A)は、アンチコリジョン処理の対象となる、本実施形態のICカードに重ねるアンチコリジョン対象ICカードの一例を示す図である。図4の(A)のアンチコリジョン対象ICカード60は、図1に示すようなインレットにICチップ65を搭載した構成を有するが、アンテナパターン62の外形が、図3の実施形態のインレット40のアンテナパターン42の外形より大きい。具体的には、長方形の基材の長辺に沿ったアンテナパターン62の外形は、アンテナパターン42の外形と同じであるが、基材の短辺に沿ったアンテナパターン62の外形は、アンテナパターン42の外形より大きい。
FIG. 4A is a diagram illustrating an example of an anti-collision target IC card that is to be subjected to anti-collision processing and is superimposed on the IC card of the present embodiment. The anti-collision
図4の(B)は、アンチコリジョン処理の対象となる、本実施形態のICカードに重ねるアンチコリジョン対象ICカードの別の例を示す図である。図4の(B)のアンチコリジョン対象ICカード70は、図1に示すようなインレットにICチップ75を搭載した構成を有するが、アンテナパターン72の外形が、図3の実施形態のインレット40のアンテナパターン42の外形より小さい。具体的には、長方形の基材の長辺に沿ったアンテナパターン72の外形は、アンテナパターン42の外形と同じであるが、基材の短辺に沿ったアンテナパターン72の外形は、アンテナパターン42の外形より小さい。
FIG. 4B is a diagram illustrating another example of an anti-collision target IC card that is to be subjected to anti-collision processing and is superimposed on the IC card of the present embodiment. The anti-collision
図4の(C)は、図3のインレット40で、常磁性材料であるアルミニウムでアンテナパターン52Aおよび磁性体パターン57Aおよび58Aを形成し、ICチップ59Aを搭載した実施形態のICカード50Aを示す。
FIG. 4C shows the
図4の(D)は、図3のインレット40で、反磁性材料である金、銀または銅でアンテナパターン52Bおよび磁性体パターン57Bおよび58Bを形成し、ICチップ59Bを搭載した実施形態のICカード50Bを示す。
FIG. 4D is an
後述するように、一般的には、アンチコリジョン対象ICカードが図4の(A)に示すアンテナの大きなICカード60の場合、図4の(C)に示す常磁性体パターン57Aおよび58Aを有するICカード50Aを使用することが望ましい。さらに、一般的には、アンチコリジョン対象ICカードが図4の(B)に示すようなアンテナの小さなICカード70の場合、図4の(D)に示す反磁性体パターン57Bおよび58Bを有するインレットを使用することが望ましい。
As will be described later, generally, when the anti-collision target IC card is an
図5は、実施形態のICカードとアンチコリジョン対象ICカードを重ねて通信を行う状態を説明する図である。図5の(A)は、図4の(C)の実施形態のICカード50Aに、図4の(A)のアンチコリジョン対象ICカード60をRW1から遠い側に重ねた場合を示す。図5の(B)は、図4の(D)の実施形態のICカード50Bに、図4の(B)のアンチコリジョン対象ICカード70をRW1から遠い側に重ねた場合を示す。
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the IC card of the embodiment and the anti-collision target IC card are overlapped to perform communication. FIG. 5A shows a case where the anti-collision
図5の(A)に示すように、図4の(C)の実施形態のICカード50Aに、図4の(A)のアンチコリジョン対象ICカード60を重ねると、常磁性体パターン57Aおよび58Aが、アンチコリジョン対象ICカード60の長方形のアンテナパターン62の短辺の直下に重なる。常磁性体パターン57Aおよび58Aは、RW1からの磁界を収束して反対側、すなわちアンテナパターン62に伝達する特性を有する。そのため、アンチコリジョン対象ICカード60のアンテナパターン62は、常磁性体パターン57Aおよび58Aが無い場合に比べて多くの磁界を受けることになる。これは、アンテナパターン62から放出される磁界についても同様である。したがって、RW1に近い側のICカード50Aに常磁性体パターン57Aおよび58Aを設けることにより、遠い側のアンチコリジョン対象ICカード60のRW1との通信強度を向上させることができる。
As shown in FIG. 5A, when the anti-collision
さらに、図5の(B)に示すように、図4の(D)の実施形態のICカード50Bに、図4の(B)のアンチコリジョン対象ICカード70を重ねると、ICカード50Bのアンテナパターン52Bの短辺の外側を通過した磁界は、アンチコリジョン対象ICカード70のアンテナパターン72には入らない。しかし、ICカード50Bのアンテナパターン52Bの短辺の外側に反磁性体パターン57Bおよび58Bを設けると、反磁性体パターン57Bおよび58Bは、入射した磁界を拡散するため、この部分を通過した磁界は、アンテナパターン72に伝達される。そのため、アンチコリジョン対象ICカード70のアンテナパターン72は、反磁性体パターン57Bおよび58Bが無い場合に比べて多くの磁界を受けることになる。これは、アンテナパターン72から放出される磁界についても同様である。したがって、RW1に近い側のICカード50Bに反磁性体パターン57Bおよび58Bを設けることにより、遠い側のアンチコリジョン対象ICカード70のRW1との通信強度を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 5B, when the anti-collision
なお、図5の(A)および(B)では、アンチコリジョン対象ICカードのアンテナパターンが、実施形態のICカード40のアンテナパターン42より大きい場合と小さい場合について説明したが、類似の大きさの場合もあり得る。その場合、常磁性体パターン57Aおよび58Aを設けても、反磁性体パターン57Bおよび58Bを設けても、アンチコリジョン対象ICカードの通信強度が向上した。これは、常磁性体パターンの場合には、磁界を収束してより伝達効率を高めるためであり、反磁性体パターンの場合には、入射した磁界の方向をアンチコリジョン対象ICカードのアンテナパターンに向けるように変化させるためと考えられる。
5A and 5B, the case where the antenna pattern of the anti-collision target IC card is smaller and larger than the
図6は、図5の(A)に示したように、図4の(C)の常磁性体パターン57Aおよび58Aを有する実施形態のICカード50Aに、図4の(A)の大きなアンテナパターンを有するアンチコリジョン対象ICカード60をRW1から遠い側に重ねた場合で、常磁性体パターン57Aおよび58Aがある場合とない場合の通信距離の測定結果を示す図である。
FIG. 6 shows a large antenna pattern shown in FIG. 4A on the
図6の(A)は、測定系の概略構成を示す。図示のように、パーソナルコンピュータ(PC)90により制御されるリーダ/ライタ(RW)1に対して、実施形態のICカード50Aを下側に、アンチコリジョン対象ICカード60を上側にして重ね、RW1との距離を変化させて、アンチコリジョン対象ICカード60の通信距離を測定する。実施形態のICカード50Aとして、常磁性体パターン57Aおよび58Aを設けたカード(有り新設計カード)を用意し、さらに参照用として、常磁性体パターン57Aおよび58Aを設けないカード(基材51のままのもの)(無し新設計カード)を用意した。また、アンチコリジョン対象ICカード60として、広く使用されている既存ICカードのチップのバージョンが異なる旧バージョンのカードと新バージョンのカードを用意した。その上で、組合せを変えて、通信距離を測定した。
FIG. 6A shows a schematic configuration of the measurement system. As shown in the figure, a reader / writer (RW) 1 controlled by a personal computer (PC) 90 is overlapped with the
図6の(B)は、アンチコリジョン対象ICカードA(2004年製Suica(登録商標)カード)60を、常磁性体パターン57Aおよび58Aを有する実施形態のICカード50A(ソニー製FeliCaLite-S(RC-S966)チップを搭載した新設計カード)(実施例1)または常磁性体パターン57Aおよび58Aの無い同じICチップを搭載したカード(FeliCaLite-S(RC-S966)チップを搭載したカード)(比較例1)と重ねた場合のそれぞれのカードの通信距離を示す。なお、通信にはソニー製リーダ/ライタ(RW)RC-S460Cを使用した。
FIG. 6B shows an anti-collision target IC card A (Suica (registered trademark) card made in 2004) 60 and an
アンチコリジョン対象ICカードA60を、常磁性体パターンのないカードと重ねた場合(比較例1)には、常磁性体パターンの無いカード50Aの通信距離は90mmであり、アンチコリジョン対象ICカードA60の通信距離は49mmであり、その差は41mmである。これに対して、アンチコリジョン対象ICカードA60を、常磁性体パターン57Aおよび58AがあるICカード50Aと重ねた場合(実施例1)には、常磁性体パターン57Aおよび58Aを有する新設計カード50Aの通信距離は98mmであり、アンチコリジョン対象ICカードA60の通信距離は71mmであり、その差は27mmに縮小した。このように、常磁性体パターン57Aおよび58Aが無いICカードを重ねるより、常磁性体パターン57Aおよび58AがあるICカード50Aを重ねる方が、アンチコリジョン対象ICカードA60の通信距離が長く、距離差も小さいことが分かる。
When the anti-collision target IC card A60 is overlapped with a card without a paramagnetic pattern (Comparative Example 1), the communication distance of the
図6の(C)は、別のアンチコリジョン対象ICカードB(2013年製Suica(登録商標)カード)60を、常磁性体パターン57Aおよび58Aを有する実施形態のICカード50A(ソニー製FeliCaLite-S(RC-S966)チップを搭載した新設計カード)(実施例2)または常磁性体パターン57Aおよび58Aの無い同じICチップを搭載したカード(FeliCaLite-S(RC-S966)チップを搭載したカード)(比較例2)と重ねた場合の通信距離を示す。
FIG. 6C shows another anti-collision target IC card B (2013 Suica (registered trademark) card) 60, an
アンチコリジョン対象ICカードB60を、常磁性体パターンのないカードと重ねた場合(比較例2)には、常磁性体の無いカード50Aの通信距離は90mmであり、アンチコリジョン対象ICカードB60の通信距離は66mmであり、その差は24mmである。これに対して、アンチコリジョン対象ICカードB60を、常磁性体パターン57Aおよび58AがあるICカード50Aと重ねた場合(実施例2)には、常磁性体パターン57Aおよび58Aを有する新設計カード50Aの通信距離は90mmであり、アンチコリジョン対象ICカードB60の通信距離は72mmであり、その差は18mmに縮小した。このように、常磁性体パターン57Aおよび58Aが無いICカードを重ねるより、常磁性体パターン57Aおよび58AがあるICカード50Aを重ねる方が、アンチコリジョン対象ICカードB60の通信距離が長く、距離差も小さいことが分かる。
When the anti-collision target IC card B60 is overlapped with a card without a paramagnetic material pattern (Comparative Example 2), the communication distance of the
以上のように、アンチコリジョン対象ICカード(AおよびB)60に対して、常磁性体パターン57Aおよび58Aを設けたICカード50Aとすることにより、重ねた場合の通信距離の低下を抑制でき、新設計ICカードとアンチコリジョン対象ICカードのそれぞれの通信距離の差が小さくなるため、ICカードを2枚重ねて使用しても誤作動を起こしにくい。
As described above, with respect to the anti-collision target IC card (A and B) 60, by using the
以上、特定のアンチコリジョン対象ICカードを対象とする場合について説明したが、実際のシステムに新型のICカードを導入する場合には、導入する新型のICカードは、システムが既に使用を認めている複数の既存ICカードの全てに対して、所定のアンチコリジョン特性の仕様を満たす必要がある。以下、このような場合における、磁性体パターン57および58の設定処理について説明する。 As described above, the case of targeting a specific anti-collision IC card has been described. However, when a new IC card is introduced into an actual system, the system has already approved the use of the new IC card to be introduced. It is necessary to satisfy a predetermined anti-collision characteristic specification for all of the plurality of existing IC cards. Hereinafter, the setting process of the magnetic body patterns 57 and 58 in such a case will be described.
図7は、上記の設定処理を示すフローチャートである。
ステップS11では、対象とする複数のアンチコリジョン対象ICカードを決定する。
ステップS21では、磁性体パターン57および58の無い(基材のまま)タイプの新型ICカードを準備する。
FIG. 7 is a flowchart showing the setting process.
In step S11, a plurality of target anti-collision IC cards are determined.
In step S21, a new type IC card of the type without the magnetic material patterns 57 and 58 (as it is a base material) is prepared.
ステップS22では、複数のアンチコリジョン対象ICカードからテスト対象を選択する。
ステップS23では、選択したアンチコリジョン対象ICカードに対して、新型ICカードを重ねて所定のテストを行う。なお、この場合、新型ICカードをRWに近い側に重ねた場合と、遠い側に重ねた両方の場合についてテストすることが望ましい。
In step S22, a test target is selected from a plurality of anti-collision target IC cards.
In step S23, a new test is performed with the new IC card over the selected anti-collision target IC card. In this case, it is desirable to test both when the new IC card is stacked on the side closer to the RW and when it is stacked on the far side.
ステップS24では、テスト結果を記憶する。
ステップS25では、複数のアンチコリジョン対象ICカードのすべてに対してテストが終了したか判定し、終了していなければステップS22に戻ってS22からS25を繰り返し、終了していればステップS26に進む。
In step S24, the test result is stored.
In step S25, it is determined whether or not the test has been completed for all of the plurality of anti-collision target IC cards. If not completed, the process returns to step S22 to repeat S22 to S25, and if completed, the process proceeds to step S26.
ステップS26では、記憶している結果のすべてが、所定のアンチコリジョン特性の仕様を満たすか判定し、満たせばステップS27に進み、満たさなければ、ステップS31に進む。 In step S26, it is determined whether all the stored results satisfy the predetermined anti-collision characteristic specifications. If satisfied, the process proceeds to step S27. If not satisfied, the process proceeds to step S31.
ステップS27では、磁性体パターン57および58の無い(基材のまま)タイプの新型ICカードであれば、所定のアンチコリジョン特性の仕様を満たすので、このタイプを新型のICカード(インレット)として決定し、終了する。 In step S27, if the new IC card of the type without the magnetic material patterns 57 and 58 (as it is the base material) satisfies the predetermined anti-collision characteristic specifications, this type is determined as the new IC card (inlet). And exit.
ステップS31では、常磁性体パターン57Aおよび58Aを有するタイプの新型ICカードを準備する。
以下、S22からS27に対応するステップS32からS37を行い、ステップS36では、記憶している結果のすべてが、所定のアンチコリジョン特性の仕様を満たすか判定し、満たせばステップS37に進んで常磁性体タイプを新型のICカード(インレット)として決定し、満たさなければ、ステップS41に進む。
In step S31, a new type IC card having
Thereafter, steps S32 to S37 corresponding to S22 to S27 are performed. In step S36, it is determined whether all the stored results satisfy the specifications of the predetermined anti-collision characteristic. If the body type is determined as a new IC card (inlet) and is not satisfied, the process proceeds to step S41.
ステップS41では、反磁性体パターン57Bおよび58Bを有するタイプの新型ICカードを準備する。
以下、S22からS27およびS32からS37に対応するステップS42からS47を行い、ステップS46では、記憶している結果のすべてが、所定のアンチコリジョン特性の仕様を満たすか判定し、満たせばステップS47に進んで反磁性体タイプを新型のICカード(インレット)として決定し、満たさなければ、ステップS51に進む。
In step S41, a new type IC card having
Thereafter, steps S42 to S47 corresponding to S22 to S27 and S32 to S37 are performed. In step S46, it is determined whether all the stored results satisfy the specifications of the predetermined anti-collision characteristic. The process proceeds to determine the diamagnetic material type as a new IC card (inlet), and if not satisfied, the process proceeds to step S51.
ステップS51では、設計した新型のICカード(インレット)は、磁性体パターン57および58を常磁性体材料で形成しても反磁性体材料で形成しても使用を満たせないこと(不合格)が判明したので、再設計する必要がある。 In step S51, the designed new IC card (inlet) cannot be used (failed) even if the magnetic patterns 57 and 58 are formed of a paramagnetic material or a diamagnetic material. It turns out that it needs to be redesigned.
なお、さらに、磁性体パターン57および58の一方を常磁性体パターンとし、他方を反磁性体パターンとしたタイプを準備して、さらにテストを行ってもよい。 Further, a test may be performed by preparing a type in which one of the magnetic patterns 57 and 58 is a paramagnetic pattern and the other is a diamagnetic pattern.
以上、実施形態を説明したが、ここに記載したすべての例や条件は、発明および技術に適用する発明の概念の理解を助ける目的で記載されたものである。特に記載された例や条件は発明の範囲を制限することを意図するものではなく、明細書のそのような例の構成は発明の利点および欠点を示すものではない。発明の実施形態を詳細に記載したが、各種の変更、置き換え、変形が発明の精神および範囲を逸脱することなく行えることが理解されるべきである。 The embodiment has been described above, but all examples and conditions described herein are described for the purpose of helping understanding of the concept of the invention applied to the invention and technology. In particular, the examples and conditions described are not intended to limit the scope of the invention, and the construction of such examples in the specification does not indicate the advantages and disadvantages of the invention. Although embodiments of the invention have been described in detail, it should be understood that various changes, substitutions and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
40 インレット
41 基材
42 アンテナパターン
43 第1導通部
44 第2導通部
45 パッド
46 容量部
47、48 磁性体パターン
40
Claims (3)
前記基材に形成されたアンテナを含む配線パターンと、
前記基材の前記アンテナが形成された部分の外側に、連続して前記アンテナを包囲しないように、常磁性体材料または反磁性体材料で形成され、前記アンテナを挟んで対向して配置される第1の磁性体パターン及び第2の磁性体パターンと、を備え、
前記基材は、長方形であり、対向する第1の短辺及び第2の短辺を有し、
前記第1の磁性体パターンは、前記第1の短辺と前記アンテナとの間に形成されており、前記第2の磁性体パターンは、前記第2の短辺と前記アンテナとの間に形成されており、
前記第1の磁性体パターン及び前記第2の磁性体パターンは、前記基材の対向する長辺と前記アンテナとの間には形成されない、ことを特徴とするインレット。 A substrate;
A wiring pattern including an antenna formed on the substrate;
The base material is formed of a paramagnetic material or a diamagnetic material so as not to continuously surround the antenna on the outside of the portion where the antenna is formed , and is disposed opposite to the antenna. A first magnetic pattern and a second magnetic pattern ,
The substrate is rectangular and has a first short side and a second short side facing each other,
The first magnetic pattern is formed between the first short side and the antenna, and the second magnetic pattern is formed between the second short side and the antenna. Has been
The inlet, wherein the first magnetic pattern and the second magnetic pattern are not formed between the opposing long sides of the substrate and the antenna .
前記第2の磁性体パターンにおける前記第2の短辺方向の長さは、前記アンテナにおける前記第2の短辺方向の長さと同じである、請求項1に記載のインレット。 The length in the first short side direction of the first magnetic pattern is the same as the length in the first short side direction of the antenna,
2. The inlet according to claim 1, wherein a length of the second magnetic material pattern in the second short side direction is the same as a length of the antenna in the second short side direction .
前記基材上に前記配線パターンに接続するように設けられたICチップと、を備えることを特徴とする非接触ICカード。 The inlet according to claim 1 or 2,
An IC chip provided on the base material so as to be connected to the wiring pattern.
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