JP6527065B2 - メモリカードスロット装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
本実施形態は、メモリカードスロット装置及び電子機器に関する。
メモリカードを使用可能な電子機器は、メモリカードスロット装置を備える。メモリカードがメモリカードスロット装置に装着されると、電子機器は、メモリカードにデータを格納することができ、メモリカードからデータを読み出すことができる。
本実施形態は、無線通信機能を備えるメモリカードの通信可能な距離を延ばすメモリカードスロット装置及び電子機器を提供する。
本実施形態によれば、メモリカードスロット装置は、スロットとスロット接続端子とコイルと磁性体とを含む。スロットは、上面と開口を有する側面とを有する筐体の内部に設けられ、開口によって露出され、無線アンテナと、無線アンテナより供給される電力に基づいて動作可能なメモリと、無線アンテナより供給される電力に基づいて動作可能であり、無線アンテナを用いて外部装置と無線通信可能なコントローラと、を備えるメモリカードが挿入可能な挿入口を持つ。スロット接続端子は、スロットにメモリカードが装着された場合に、メモリカードの接続端子と電気的に接続する。コイルは、上面とスロットとの間の平面内に延び、スロットにメモリカードが装着された場合にメモリカードが送信又は受信する電波の強度を増加する。磁性体は、前記スロットに前記メモリカードが装着された場合にメモリカードの最も面積が大きい２つの面のうち上面までの距離が長い方の面と対向するように、スロットの内側に配置される。
以下、図面を参照しながら各実施形態について説明する。以下の説明において、略又は実質的に同一の機能及び構成要素については、同一符号を付し、必要に応じて説明を行う。
［第１の実施形態］
本実施形態においては、無線通信機能を備えるメモリカード（以下、単にメモリカードという）を装着するためのメモリカードスロット装置（以下、単にスロット装置という）について説明する。
本実施形態においては、無線通信機能を備えるメモリカード（以下、単にメモリカードという）を装着するためのメモリカードスロット装置（以下、単にスロット装置という）について説明する。
図１は、本実施形態に係るスロット装置１の一例を示す斜視図である。この図１では、スロット装置１がメモリカード２を装着している状態を例示している。
図２は、本実施形態に係るスロット装置１を備えた電子機器３の一例を示す断面図である。この図２は、メモリカード２の挿入方向Ｄ１及び引き出し（取り外し）方向Ｄ２と垂直な断面を例示している。
以下、図１及び図２を用いてスロット装置１について説明する。
本実施形態において、電子機器３は、例えば、スマートウォッチ、玩具、ゲーム機器、携帯電話機、情報処理装置、ウェアラブル端末、デジタルカメラなどでもよい。玩具としては、例えば、時計型玩具でもよい。
情報処理装置４が電子機器３の表面（例えば主面又は上面）３ａに接近、接触、又は、密着することで、スロット装置１に装着されているメモリカード２と情報処理装置４が互いにデータを送受信可能である。本実施形態において、表面３ａは、メモリカード２と無線通信する場合に情報処理装置４が接近、接触、又は、密着するための面とする。
情報処理装置４は、例えば、スマートウォッチ、玩具、ゲーム機器、携帯電話機、情報処理装置、ウェアラブル端末、ステーション装置などでもよい。ステーション装置とは、例えば、ショッピングモール、電気店、玩具店等に配置される通信装置である。
メモリカード２は、例えば、当該メモリカード２に格納されているデータを無線通信により情報処理装置４へ送信可能である。また、メモリカード２は、情報処理装置４からデータを無線通信により受信し、受信したデータを格納する。
本実施形態では、メモリカード２は、例えば１３．５６ＭＨｚ（メガヘルツ）などの周波数で近距離無線通信規格であるＮＦＣ（Near Field Communication）に準拠した無線通信を行う。しかしながら、メモリカード２による無線通信は、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）など他の無線通信でもよい。ＮＦＣは、一般的な無線ＬＡＮより低電力で通信可能である。メモリカード２の詳細は、図３を用いて後で説明する。
電子機器３が備えるスロット装置１は、メモリカードスロット（以下、単にスロットという）５とスロット接続端子５ａとブーストコイル６を備える。
スロット５は、無線通信機能を備えるメモリカード２を着脱可能である。メモリカード２がスロットに装着された場合、スロット５のスロット接続端子５ａは、メモリカード２の接続端子（後述の図３の２ａ）と電気的に接続する。これにより、スロット装置１を備える電子機器３は、メモリカード２へデータを格納可能であり、メモリカード２からデータを読み出し可能である。スロット接続端子５ａは、スロット５の挿入方向Ｄ１側の内面に形成される。
スロット５は、メモリカード２を挿入するための挿入口５ｂを持つ。スロット５は、スロット接続端子５ａを挿入口５ｂと対向する位置に備える。
スロット５は、第１の主面５ｃと、第１の主面５ｃと対向する第２の主面５ｄとを持つ。スロット５の第１の主面５ｃの一部は開口部５ｅを持つ。なお、スロット５の第２の主面５ｄの一部も開口部５ｆを持つとしてもよい。本実施形態において、開口部５ｅ，４ｆは、矩形形の場合を例示するが、例えば、扇形、半円形、楕円形、又は、三角形状など、磁束が通過しやすい形状であればよい。
本実施形態では、メモリカード２は板形状であるとする。第１の主面５ｃ及び第２の主面５ｄは、スロット５に装着された板状のメモリカード２の表面のうち最も面積の広い面と平行な面とする。本実施形態において、スロット５の第１の主面５ｃは、例えば、電子機器３の表面３ａと対向するスロット５の２面のうち、電子機器３の表面３ａまでの距離が短い方の面とする。スロット５の第２の主面５ｄは、例えば、電子機器３の表面３ａと対向するスロット５の２面のうち、電子機器３の表面３ａまでの距離が長い方の面とする。
本実施形態において、端部２ｂは、スロット５に装着されているメモリカード２の引き出し方向Ｄ２側の端部とする。端部５ｇは、スロット５の第１の主面５ｃのうち、開口部５ｅの形成されている引き出し方向Ｄ２側の端部とする。
本実施形態において、第１の主面５ｃの開口部５ｅは、端部２ｂから端部５ｇまでの距離が２０ｍｍ以上とする。換言すると、スロット５は、第１の主面５ｃにおいて、メモリカード２の引き出し方向Ｄ２側の端部２ｂから２０ｍｍ以上の領域が開口した形状を持つ。なお、端部２ｂから端部５ｇまでの距離は、無線通信性能を劣化させない限り部分的に２０ｍｍより小さくてもよい。
第２の主面５ｄの開口部５ｆも、第１の主面５ｃの開口部５ｅと同様の状態で形成されてもよい。
例えば、スロット５は、メモリカード２の端部２ｂからではなく、メモリカード挿入口５ｂから２０ｍｍ以上が開口しているとしてもよい。
スロット５は、例えば、非金属としてもよく、又は、透磁性の高い材質としてもよい。また、スロット５は、非磁性材で形成してもよい。具体的な例として、例えば、スロット５は、ベーク材で製作される。
なお、スロット５のうち、少なくとも第１の主面５ｃ及び第２の主面５ｄが、非金属、高透磁性材、非磁性材で形成されており、スロット５の側面は金属、低透磁性材、磁性材で形成されてもよい。
スロット装置１は、第１の主面５ｃに開口部５ｅを形成し、必要であれば第２の主面５ｄに開口部５ｆを形成することで、スロット５に装着したメモリカード２により生じる磁界を妨害せず、メモリカード２からの電波、メモリカード２へ送られる電波をスロット５が妨害しない。
スロット装置１は、電子機器３の表面３ａと、スロット５との間にブーストコイル６を備える。なお、スロット装置１は、電子機器３の表面３ａにブーストコイル６を備えるとしてもよい。ブーストコイル６は、後述する第２の実施形態のようにスロット装置１に貼り付けられるとしてもよい。
ブーストコイル６は、スロット５の第１の主面５ｃに対向し、スロット５に装着されているメモリカード２が送信又は受信する電波の強度を増加する。ブーストコイル６は、例えば、リング状又は渦巻き状である。ブーストコイル６は、スロット５に装着されているメモリカード２と情報処理装置４との間の無線通信可能な距離を延ばす。例えば、ブーストコイル６は、電子機器３が時計形状の場合に、時計の文字盤を覆う透明板３ｂの下、又は、透明板３ｂを支持する円周部３ｃに配置する。
スロット５は、スロット５の開口サイズ及びブーストコイル６による無線通信可能な距離の変化に応じて、メモリカード２が情報処理装置４と無線通信可能なように、電子機器３の表面３ａから所定の距離に設置される。例えば、スロット５の開口サイズが大きいほど、電子機器３の表面３ａからスロット５までの距離は長くすることができる。ブーストコイル６により無線通信可能な距離が長くなるほど、電子機器３の表面３ａからスロット５までの距離は長くすることができる。
例えば、電子機器３の表面３ａからスロット５に装着されたメモリカード２までの距離が２０ｍｍ以内になるように、スロット装置１が電子機器３に配置される。
図３は、無線通信機能を備えるメモリカード２の構成の一例を示すブロック図である。
スロット装置１がメモリカード２を装着すると、メモリカード２は、電子機器３と電気的に接続され、電子機器３から電力の供給を受ける。メモリカード２は、電子機器３からのデータを格納する機能と電子機器３へ読み出したデータを送る機能とを含む。また、メモリカード２は、電子機器３から電力を受けていなくても、無線アンテナ７の電磁誘導によって発生（誘起）される電力によりデータを通信する機能を備える。すなわち、メモリカード２は、例えば、無線通信を行い、情報処理装置４に対してデータを送信又は受信する。メモリカード２は、電子機器３から電力の供給を受けなくても、情報処理装置４からの電波に基づいて電磁誘導によって発生された電力に基づいて少なくとも一部のユニットで動作可能である。
本実施形態において、メモリカード２は、例えばＳＤインタフェースなどの有線インタフェースにしたがって電子機器３とデータを送受信するが、他のインタフェースを用いてもよい。また、メモリカード２は、例えばＮＦＣインタフェースを使用して情報処理装置４とデータを送受信するが、他の無線通信インタフェースを用いてもよい。
メモリカード２は、無線アンテナ７と、不揮発性メモリ８と、コントローラ９と、通信コントローラ１０と、メモリコントローラ１１と、接続端子２ａとを備える。通信コントローラ１０は、無線通信メモリ１２と電圧検波器１３とを備える。なお、通信コントローラ１０と無線通信メモリ１２とは分離した構成としてもよい。コントローラ９と、通信コントローラ１０と、メモリコントローラ１１とは、自由に組み合わせ、又は、分離することができる。
コントローラ９、メモリコントローラ１１、不揮発性メモリ８は、メモリカード２が電子機器３から電力の供給を受けている場合に動作する。メモリカード２が無線アンテナ７を介して電力の供給を受けており、電子機器３から電力の供給を受けていない場合には、コントローラ９、メモリコントローラ１１、不揮発性メモリ８は、必ずしも動作しなくともよい。他方、通信コントローラ１０は、メモリカード２が無線アンテナ７を介して電力の供給を受けており、電子機器３から電力の供給を受けていない場合であっても動作可能である。つまり、無線アンテナ７がＮＦＣに対応する所定の周波数の無線電波を受信すると、通信コントローラ１０は動作可能となり、メモリカード２はＮＦＣによる通信が可能となる。
不揮発性メモリ８は、例えば、不揮発性の半導体メモリとしてもよい。不揮発性メモリ８は、例えばＮＡＮＤ型フラッシュメモリとするが、ＮＯＲ型フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory：磁気抵抗メモリ）、ＰＲＡＭ（Phase change Random Access Memory：相変化メモリ）、ＲｅＲＡＭ（Resistive Random Access Memory：抵抗変化型メモリ）、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）など他の不揮発性半導体メモリでもよい。例えば、不揮発性メモリ８は、他の不揮発性メモリ、磁気メモリなどでもよい。例えば、不揮発性メモリ８は、３次元構造のフラッシュメモリでもよい。
不揮発性メモリ８は、例えば、電子機器３がメモリカード２へ電力を供給している場合に動作する。
本実施形態において、不揮発性メモリ８は、例えば、電子機器３のユーザのユーザＩＤ、パスワード、電子機器ＩＤ、電子機器３に用いられるアクセサリのアクセサリＩＤ、第１のコピーフラグ、時刻データを格納する。
例えば、アクセサリとは、電子機器３の付属品であり、取り替え可能な物品としてもよい。より具体的には、アクセサリは、キーホルダ、ストラップ、メダル、カード等である。例えば、アクセサリは、アクセサリＩＤを示すコード又は溝などの情報を持つ。アクセサリＩＤは、電子機器３によって読み取り可能である。
コントローラ９は、電子機器３、メモリコントローラ１１、通信コントローラ１０からコマンド、アドレス、データを受信する。
コントローラ９は、受信したコマンドに基づき、メモリコントローラ１１、通信コントローラ１０、電子機器３にコマンド、アドレス、データ等を出力する。
本実施形態において、コントローラ９は、ファームウェア、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラムなどのソフトウェアに基づいて動作してもよい。
コントローラ９は、不揮発性メモリ８に、ユーザに対応するユーザＩＤ及びパスワード、ユーザが使用した電子機器３を示す電子機器ＩＤ、当該電子機器３が使用したアクセサリを示すアクセサリＩＤ、アクセサリＩＤの格納された時刻データ、第１のコピーフラグ、を関連付けて格納する。
第１のコピーフラグは、不揮発性メモリ８に格納されているユーザＩＤ、パスワード、電子機器ＩＤ、アクセサリＩＤ、時刻データの組み合わせが、無線通信メモリ１２にコピー（移動又は転写としてもよい）されたか否かの状態を示す。
コントローラ９は、例えば、不揮発性メモリ８と無線通信メモリ１２との間で同一とすべきデータを同じ内容とするミラーリングを行う。
コントローラ９は、ミラーリングにより、例えば、不揮発性メモリ８と無線通信メモリ１２のうちの一方のメモリでミラーリング対象のデータが格納又は更新された場合に、同じ内容で他方のメモリでデータを格納又は更新する。
コントローラ９は、ミラーリングを、メモリカード２が給電されている状態で、例えばユーザが電子機器３にメモリカード２を装着した状態で、実行する。ただし、電子機器３がメモリカード２へ電力を供給しない場合であっても、メモリカード２は情報処理装置４からデータを受信するため、コントローラ９は、例えば、ミラーリングなどの処理を実行可能としてもよい。
本実施形態において、ミラーリング対象のデータは、例えば、ユーザＩＤ、パスワード、電子機器ＩＤ、アクセサリＩＤ、時刻データなどである。
本実施形態において、無線通信メモリ１２に格納可能なデータ容量は、不揮発性メモリ８に格納可能なデータ容量よりも少ない場合がある。この場合、コントローラ９は、無線通信メモリ１２の空き領域の位置、空き領域のデータ容量、無線通信メモリ１２に格納されたアクセサリＩＤの個数などに基づいて、無線通信メモリ１２へデータの格納が可能か否かを示すステータスを管理する。そして、コントローラ９は、例えば、空き領域のデータ容量が所定のしきい値以上であり、無線通信メモリ１２がデータを格納可能なステータスである場合に、ミラーリングを許可するデータを選択し、選択されたデータに対して不揮発性メモリ８から無線通信メモリ１２へのミラーリングを行う。ミラーリングを許可するデータの選択は、例えば、ミラーリングされたか否かを示す第１のコピーフラグと関連し、新しい時刻を示す時刻データと関連するデータ（電子機器ＩＤ及びアクセサリＩＤ）を優先してもよい。
これにより、コントローラ９は、例えば、不揮発性メモリ８のデータの一部は無線通信メモリ１２に格納可能であるが全部は格納可能ではない場合、不揮発性メモリ８のデータの一部を選択し、選択されたデータを無線通信メモリ１２に格納することができる。
なお、コントローラ９は、例えば、情報処理装置４から指示を受けた場合、又は、不揮発性メモリ８が新規のアクセサリＩＤを格納した場合、不揮発性メモリ８から無線通信メモリ１２へのデータのコピーを実行してもよい。
コントローラ９は、無線通信メモリ１２に格納するデータを圧縮して保存してもよい。コントローラ９は、例えば、ハフマン符号を使用して圧縮を実行する。コントローラ９は、無線通信メモリ１２に格納されているデータを読み出す場合は、圧縮されたデータを伸張し、伸張されたデータを読み出しデータとして出力する。データの圧縮、伸張はコントローラ９が実行してもよいし、メモリカード２が圧縮器、伸張器を備え、コントローラ９が、圧縮器にデータを圧縮させ、伸張器にデータを伸張させてもよい。
メモリコントローラ１１は、不揮発性メモリ８を制御する。メモリコントローラ１１は、例えば、コントローラ９から入力されたコマンド等に基づいて、不揮発性メモリ８へデータを格納する。また、メモリコントローラ１１は、例えば、コントローラ９から入力されたコマンド等に基づいて、不揮発性メモリ８からデータを読み出し、コントローラ９へデータを出力する。また、メモリコントローラ１１は、コントローラ９を経由せずに、通信コントローラ１０又は電子機器３と通信してもよい。
無線アンテナ７は、例えば、リング状又は渦巻き状である。無線アンテナ７は、例えば、ＰＣＢパターンアンテナである。無線アンテナ７の動作可能な周波数帯は、ＮＦＣに対応する所定の周波数帯としてもよい。
無線アンテナ７は、例えば、情報処理装置４からの電波に基づき、電磁誘導による電力を発生できる。無線アンテナ７は、発生した電力を通信コントローラ１０に供給する。
無線アンテナ７は、情報処理装置４からコマンド、アドレス、データを受信する。無線アンテナ７は、受信したコマンド等を、通信コントローラ１０に出力する。
無線アンテナ７は、メモリカード２の基板１４とほぼ平行であり、基板１４の主面の外周領域に形成される。
不揮発性メモリ８とコントローラ９と通信コントローラ１０とメモリコントローラ１１とは、基板１４の所定領域、例えば中央部、に配置される。無線アンテナ７は、例えば、所定領域を囲む。
通信コントローラ１０は、無線アンテナ７を介した情報処理装置４等との通信を行う。通信コントローラ１０は、コントローラ９、無線アンテナ７からコマンド、アドレス、データ等を受信する。通信コントローラ１０は、受信したコマンドに基づいて、例えば、コントローラ９、無線アンテナ７へデータ等を出力する。また、通信コントローラ１０は、受信したコマンド、アドレス等に基づいて、無線通信メモリ１２からデータを読み出して、コントローラ９、無線アンテナ７へデータを出力する。さらに、通信コントローラ１０は、受信したコマンド、アドレス、データ等に基づいて、無線通信メモリ１２へデータを格納する。
なお、電子機器３、コントローラ９、メモリコントローラ１１、通信コントローラ１０、無線アンテナ７等の間で通信されるコマンド、アドレス、データ等は、必ずしもその形式が一致する必要はない。通信する両者が認識可能なコマンド、アドレス、データであれば、他の部分で通信される際のコマンド、アドレス、データ等と形式的に一致する必要はない。
通信コントローラ１０は、コントローラ９又は無線アンテナ７を介してデータ格納コマンドとデータを受信した場合、データを無線通信メモリ１２に格納する。通信コントローラ１０は、無線通信メモリ１２のデータの書き込みを必ずしも行わなくともよい。
無線通信メモリ１２は、例えば不揮発性メモリである。無線通信メモリ１２は、通信コントローラ１０又はメモリコントローラ１１による制御にしたがってデータを格納する。なお、無線通信メモリ１２におけるデータの格納は、一時的でもよい。無線通信メモリ１２としては、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）が用いられるが、上記不揮発性メモリ８と同様に各種のメモリを用いることができる。
なお、無線アンテナ７から供給される電力で動作可能とするため、無線通信メモリ１２に用いられる不揮発性メモリは、単位容量当たりの消費電力が不揮発性メモリ８よりも低消費電力であるほうが望ましい。具体的には、ＮＯＲ型のメモリを用いてもよい。
本実施形態において、無線通信メモリ１２は、不揮発性メモリ８が格納するデータの一部又は全部を格納する。例えば、無線通信メモリ１２は、ユーザＩＤ、パスワード、電子機器ＩＤ、アクセサリＩＤ、第２のコピーフラグ、送信フラグ、時刻データを格納する。
第２のコピーフラグは、無線通信メモリ１２に格納されているユーザＩＤ、パスワード、電子機器ＩＤ、アクセサリＩＤ、時刻データの組み合わせが、不揮発性メモリ８にコピーされたか否かの状態を示す。
送信フラグは、メモリカード２が、無線通信メモリ１２が格納するユーザＩＤ、パスワード、電子機器ＩＤ、アクセサリＩＤ、時刻データを情報処理装置４へ送信したか否かを示す。また、送信フラグは、メモリカード２が、無線通信メモリ１２が格納するユーザＩＤ、パスワード、端末機器ＩＤ、アクセサリＩＤ、時刻データを情報処理装置４経由でサーバ装置へ送信し、電子機器ＩＤ、アクセサリＩＤ、時刻データをサーバ装置のサイトに登録したか、を示す。
なお、無線通信メモリ１２は、例えば、メモリカード２の関連データ（不揮発性メモリ８に格納されるデータ（例えば画像データ、音データ（音楽データ、音声データ等）、映像データ等）の一部、不揮発性メモリ８に格納されるデータに関連するデータ、不揮発性メモリ８、メモリカード２に関するデータ）、情報処理装置４に関連するデータ、又は、電子機器３に装着されたアクセサリに関連するデータ、コントローラ９又は情報処理装置４等から受信したコマンドを、格納してもよい。
電圧検波器１３は、無線アンテナ７と電気的に接続されている。電圧検波器１３は、無線アンテナ７から通信コントローラ１０に供給される電圧を検知する。そして、電圧検波器１３は、通信コントローラ１０が動作可能な所定の電圧に達するまで、ＮＦＣによる通信のリセットコマンドを出す。通信コントローラ１０は、このリセットコマンドを受信している間は、ＮＦＣによる通信を行わない。このリセットコマンドにより、ＮＦＣによる通信の異常起動・動作を防止することができる。電圧検波器１３は所定の電圧に達している場合に、動作可能コマンドを通信コントローラ１０に出力するとしてもよい。通信コントローラ１０は、動作可能コマンドを受信している場合のみ、ＮＦＣによる通信を行う。
接続端子２ａは、例えば規格化された端子であり、スロット装置１のスロット接続端子５ａと電気的に接続可能である。
図４は、本実施形態に係るブーストコイル６を用いた場合とブーストコイル６を用いない場合のエラーレートと通信距離との関係を例示するグラフである。
この図４のグラフでは、縦軸がエラーレートであり、横軸が通信距離である。ブーストコイル６を用いない場合のグラフＧ１は、通信距離が長くなるにつれ、エラーレートが高くなる。これに対して、ブーストコイル６を用いる場合のグラフＧ２は、通信距離が長くなってもしばらくはエラーレートが高くならない。
図５は、スロット５の開口サイズと通信距離との関係を例示するグラフである。
この図５のグラフでは、縦軸が通信距離であり、横軸が開口サイズである。この図５における開口サイズは、スロット５にメモリカード２が装着された場合におけるメモリカード２の引き出し方向Ｄ２側の端部２ｂから、スロット５の第１の主面５ｃのうちの開口部５ｅの形成されている引き出し方向Ｄ２側の端部５ｇまでの距離で表す。
スロット２の開口サイズが２０ｍｍ未満では、開口サイズが大きくなるほど、通信距離は長くなる。したがって、開口サイズを２０ｍｍ以上にすることが好ましい。その一方で、開口サイズが２０ｍｍ以上になると開口サイズを大きくしても通信距離が長くならず、３０ｍｍの開口サイズに対応する通信距離は２０ｍｍの開口サイズに対応する通信距離とほぼ同じである。したがって、開口サイズは、２０ｍｍ以上、かつ、３０ｍｍ以下であればよい。
以上説明した本実施形態においては、電子機器３の表面３ａとスロット２との間にブーストコイル６を備える。
これにより、スロット装置１に装着したメモリカード２と情報処理装置４との間の通信距離を延ばすことができる。また、スロット装置１に装着したメモリカード２と情報処理装置４との間でエラーレートを低減でき、通信性能を向上させることができる。
本実施形態においては、スロット５に装着された状態のメモリカード２の引き出しＤ２方向側の端部２ｂからスロット５の第１の主面５ｃのうちの開口部５ｅが形成されている引き出し方向Ｄ２側の端部５ｇまで２０ｍｍ以上が開口するように、スロット５の第１の主面５ｃに開口部５ｅを形成する。
これにより、スロット装置１に装着したメモリカード２と情報処理装置４との間の通信距離を延ばすことができる。
本実施形態においては、電子機器３が、電子機器３の表面３ａとスロット５に装着されたメモリカード２との間の距離が２０ｍｍ以内となるように、スロット装置１を備える。
これにより、スロット装置１に装着されているメモリカード２と情報処理装置４との間で無線通信をすることができる。
本実施形態においては、スロット５を非金属、透磁性の高い材質、又は、非磁性材で形成する。
これにより、スロット５により、スロット装置１に装着されたメモリカード２と情報処理装置４との間の無線通信の性能が劣化すること、及び、通信不可能な状態が発生することを防止することができ、メモリカード２による通信可能な距離を延ばすことができる。
以上説明した本実施形態では、無線通信機能を備えるメモリカード２の通信性能が劣化することを防止するために、ブーストコイル６を備える第１の態様、メモリカード２がスロット５に挿入された状態においてメモリカード２の端部２ｂとスロット５の第１の主面５ｃの開口部５ｅにおける端部５ｇとの距離が２０ｍｍ以上となる第２の態様、スロット５に装着されたメモリカード２から電子機器３の表面３ａまでの距離が２０ｍｍ以内になるように電子機器３がスロット装置１を備える第３の態様、スロット５を非金属、高透磁性材、又は、非磁性材で形成する第４の態様を組み合わせている。しかしながら、本実施形態は、これらの複数の態様のうちの少なくとも１つを用いるとしてもよい。
例えば、スロットに開口部が形成されず、スロットが装着されたメモリカード２を覆うような形状を持つ場合であっても、第１、第３、第４の態様のうちの少なくとも１つを用いることにより、無線通信の性能が劣化すること及び通信が不可能になることを防止することができる。
例えば、スロットが金属体であっても、第１から第３の態様のうちの少なくとも１つを用いることで、通信性能の劣化を防止することができる。
例えば、スロットに装着されたメモリカード２から電子機器の表面までの距離が２０ｍｍを越える場合であっても、第１、第２、第４の態様のうちの少なくとも１つを用いることで、情報処理装置とメモリカード２との間の無線通信を実行可能である。
［第２の実施形態］
本実施形態では、上記第１の実施形態のブーストコイル６の例について説明する。
本実施形態では、上記第１の実施形態のブーストコイル６の例について説明する。
図６は、本実施形態に係る無線通信機能なメモリカード２、ブーストコイル６、情報処理装置４のリーダライタ４ａの関係の一例を示す斜視図である。この図６では、メモリカード２と、ブーストコイル６と、情報処理装置４が備えるリーダライタ４ａと、ブーストコイル６に備えられるキャパシタ６ａを図示し、他の構成要素は省略している。
リーダライタ４ａは、リング状又は渦巻き状の無線アンテナ４ｂを備える。
Ｘ軸は、上記第１の実施形態における引き出し方向Ｄ２に伸びる。Ｙ軸は、Ｘ軸と垂直である。Ｘ軸とＹ軸とで表される平面は、メモリカード２の基板１４の主面と平行である。Ｚ軸は、Ｘ軸及びＹ軸と垂直であり、電子機器３の表面３ａの方向に伸びる。
メモリカード２と、ブーストコイル６と、リーダライタ４ａの無線アンテナ４ｂとは、互いに対向している。ブーストコイル６は、メモリカード２と無線アンテナ４ｂとの間に配置されている。ブースとコイル６に備えられているキャパシタ６ａは、電波の周波数を所定の周波数（例えば、ＮＦＣの１３．５６ＭＨｚ）になるように調整する。
ブーストコイル６のサイズは、メモリカード２の無線アンテナ７よりも大きく、リーダライタ４ａの無線アンテナ４ｂよりも小さい中間サイズであるとする。
図７は、本実施形態に係るメモリカード２の無線アンテナ７、ブーストコイル６、リーダライタ４ａの無線アンテナ４ｂの関係の一例を示す断面図である。この図７は、メモリカード２の無線アンテナ７、ブーストコイル６、リーダライタ４ａの無線アンテナ４ｂが対向する上記図６のＺ軸と平行な断面である。
図７において、無線アンテナ７、ブーストコイル６、リーダライタ４ａの無線アンテナ４ｂのそれぞれの外周内の面積Ａ〜Ｃ（例えば単位は[mm2]）を、それぞれのサイズとする。
本実施形態において、無線アンテナ７、ブーストコイル６、無線アンテナ４ｂのサイズは、Ａ＜Ｂ＜Ｃの関係を持つ。このようなサイズの関係を持つことで、リーダライタ４ａの無線アンテナ４ｂ側から、メモリカード２の無線アンテナ７側へ向かう磁束の方向を収束させることができ、無線アンテナ７と無線アンテナ４ｂとの間の無線通信可能な距離を延ばすことができる。
例えば、メモリカード２の無線アンテナ７のサイズＡは２０[mm]×２８[mm]としてもよく、ブーストコイル６のサイズＢは２２[mm]×３５[mm]としてもよく、リーダライタ４ａの無線アンテナ４ｂのサイズＣは３６[mm]×５６[mm]としてもよい。
また、無線アンテナ４ｂとブーストコイル６との対向方向の距離Ｄ1は、ブーストコイル６と無線アンテナ７との対向方向の距離Ｄ2よりも小さくなることが、好ましい。このため、ブーストコイル６の設置位置は、電子機器３の表面３ａに近いことが好ましい。無線アンテナ７とブーストコイル６との距離Ｄ2が近すぎると、無線アンテナ７とブーストコイル６との間で共振が生じ、周波数がずれる。距離Ｄ1＜距離Ｄ2の関係を持つことで、無線アンテナ７とブーストコイル６との間で共振が生じることを防ぐことができる。
図８は、本実施形態に係るブーストコイル６を用いた場合におけるメモリカード２からの距離と、電波の強さと、周波数との関係を例示するグラフである。
この図８のグラフでは、縦軸が電波の強さ［ｄＢ］であり、横軸が周波数［ＭＨｚ］を表す。
この図８は、ブーストコイル６を用いた場合におけるメモリカード２からの距離が０（密着）、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍの場合のそれぞれに対して、電波の強さと周波数との関係を表している。
この図８の結果から、メモリカード２からの距離が短いほど、強い電波で通信を行うことができることが理解可能である。ブーストコイル６を用いることで、電波のブースト効果を得ることができ、メモリカード２からの距離が遠くても通信可能である。
このように、電子機器３が、メモリカード２の無線アンテナ７のサイズとリーダライタ４ａの無線アンテナ４ｂのサイズとの中間サイズになるブーストコイル６を備えることで、強い電波で通信を行うことができ、メモリカード２と情報処理装置４との間の距離が遠くてもメモリカード２と情報処理装置４との間で通信可能である。
図９は、電子機器３に対するブーストコイル６の装着例を示す側面図である。この図９は、メモリカード２の挿入方向Ｄ１及び引き出し方向Ｄ２と水平な断面を例示している。
図１０は、電子機器３に対するブーストコイル６の装着例を示す上面図である。
図９及び図１０において、電子機器３は点線で図示されている。この図９及び図１０では、ブーストコイル６とキャパシタ６ａとを含む接着体（例えば、シール、ステッカー、ディーカル、又は、ラベル）１７が電子機器３に貼られている。接着体１７は、粘着層１７ａの上にブーストコイル６とキャパシタ６ａとを備え、粘着層１７ａとブーストコイル６とキャパシタ６ａとの上に被覆体１７ｂを備える。被覆体１７ｂは、例えば、紙、合成樹脂、又は、ゴムなどでもよい。接着体１７は、使用時に剥離体から剥がされて、電子機器３に貼られる。
電子機器３は、接着体１７を貼るべき位置を示すマーク１８を備える。マーク１８は、、枠、記号、しるし、標章、又は、図案でもよく、溝又は凸部などでもよい。
ブーストコイル６のサイズは、メモリカード２の無線アンテナ７のサイズより大きく、３倍以下としてもよい。ブーストコイル６のサイズとメモリカード２の無線アンテナ７とのサイズとをこのような関係とすることにより、ブーストコイル６による磁束の収束を効果的に行うことができ、無線通信可能な距離を長くすることができる。
このように、接着体１７を電子機器３に貼り付けることによりブーストコイル６を容易に電子機器３に装着することができ、電子機器３に対して後からブーストコイル６を導入することができ、電子機器３の設計及び製造が複雑になることを防ぐことができる。
［第３の実施形態］
本実施形態では、上記第１及び第２の実施形態の変形例を説明する。
本実施形態では、上記第１及び第２の実施形態の変形例を説明する。
図１１は、本実施形態に係るスロット装置１５の第１の例を示す斜視図である。
本実施形態に係るスロット装置１５は、スロット５の第２の主面５ｄの外側に、第２の主面５ｄと対向する磁性体１６を備える。スロット５の第１の主面５ｃ及び第２の主面５ｄは、それぞれ開口部５ｅ，５ｆを持つ。
磁性体１６は、例えばシート状でもよい。磁性体１６は、磁性材料で形成され、透磁率が高く、磁気損失が低い。なお、磁性体１６に代えて、電波吸収体１６を用いてもよい。
図１２は、本実施形態に係るスロット装置１５の第２の例を示す断面図である。この断面図は、上記図２と同様に、メモリカード２の挿入方向Ｄ１及び引き出し方向Ｄ２と垂直な断面を例示している。
スロット装置１５は、第２の主面５ｄの内側に、磁性体１６を備える。
上記の図１１及び図１２のスロット装置１５においては、スロット装置１５がメモリカード２を装着すると、磁性体１６は、情報処理装置４のリーダライタ４ａから発した磁束を、メモリカード２経由で受ける。
本実施形態では、磁束がメモリカード２の無線アンテナ６を効果的に通過することができ、メモリカード２の無線アンテナ６と電子機器３が供えている金属体との間で渦電流が発生することを防止することができる。
このように、メモリカード２と電子機器３の金属体との間に磁性体１６を備えることで、メモリカード２と情報処理装置４との間の無線通信における渦電流及びノイズを除去することができ、通信環境を改善することができる。したがって、メモリカード２による無線通信可能な距離を延ばすことができる。
なお、本実施形態は、上記第１の実施形態の第１乃至第４の態様のうちの少なくとも１つと組み合わせて用いることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１，１５…メモリカードスロット装置、２…メモリカード、３…電子機器、３ａ…表面、４…情報処理装置、４ａ…リーダライタ、５…メモリカードスロット、５ａ…スロット接続端子、６…ブーストコイル、６ａ…キャパシタ、７，４ｂ…無線アンテナ、１６…磁性体、１７…接着体。
Claims (8)
- 上面と開口を有する側面とを有する筐体の内部に設けられ、前記開口によって露出され、無線アンテナと、前記無線アンテナより供給される電力に基づいて動作可能なメモリと、前記無線アンテナより供給される電力に基づいて動作可能であり、前記無線アンテナを用いて外部装置と無線通信可能なコントローラと、を備えるメモリカードが挿入可能な挿入口を持つスロットと、
前記スロットに前記メモリカードが装着された場合に、前記メモリカードの接続端子と電気的に接続するスロット接続端子と、
前記上面と前記スロットとの間の平面内に延び、前記スロットに前記メモリカードが装着された場合に前記メモリカードが送信又は受信する電波の強度を増加するコイルと、
前記スロットに前記メモリカードが装着された場合に前記メモリカードの最も面積が大きい２つの面のうち前記上面までの距離が長い方の面と対向するように、前記スロットの内側に配置された磁性体と、
を具備するメモリカードスロット装置。 - 前記コイルの外周内の面積は、前記メモリカードの無線アンテナの外周内の面積より大きい、
請求項１に記載のメモリカードスロット装置。 - 前記メモリカードは、前記メモリカードの接続端子と、前記メモリと、前記コントローラとを搭載する基板を備え、前記メモリと前記コントローラとが前記基板の所定領域に配置され、前記メモリカードの無線アンテナは、前記所定領域を囲む、
請求項２に記載のメモリカードスロット装置。 - 前記スロットは、前記メモリカードが装着された場合に、前記上面と前記スロットとの間の平面に前記メモリカードを露出させる開口部を持つ、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のメモリカードスロット装置。 - 前記開口部は、前記スロットに装着されている前記メモリカードの露出領域が、前記メモリカードの挿入方向に２０ｍｍ以上となるように形成される、
請求項４に記載のメモリカードスロット装置。 - 前記スロットは、非金属材で形成される、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のメモリカードスロット装置。 - 上面と開口を有する側面とを有する筐体の内部に設けられ、前記開口によって露出され、無線アンテナと、前記無線アンテナより供給される電力に基づいて動作可能なメモリと、前記無線アンテナより供給される電力に基づいて動作可能であり、前記無線アンテナを用いて外部装置と無線通信可能なコントローラと、を備えるメモリカードが挿入可能な挿入口を持つスロットと、
前記スロットに前記メモリカードが装着された場合に、前記メモリカードの接続端子と電気的に接続するスロット接続端子と、
前記スロットに前記メモリカードが装着された場合に前記メモリカードの最も面積が大きい２つの面のうち前記上面までの距離が長い方の面と対向するように、前記スロットの内側に配置された磁性体と、を具備し、
前記スロットは、前記メモリカードが装着された場合に、前記上面と前記スロットとの間の平面に前記メモリカードを露出させる開口部を持ち、
前記開口部は、前記スロットに装着されている前記メモリカードの露出領域が、前記メモリカードの挿入方向に２０ｍｍ以上となるように形成される、
メモリカードスロット装置。 - 上面と開口を有する側面とを有する筐体と、
前記筐体の内部に設けられ、前記開口によって露出され、メモリカードが挿入可能な挿入口を持つスロットと、
前記スロットに前記メモリカードが装着された場合に、前記メモリカードの接続端子と電気的に接続するスロット接続端子と、
前記上面と前記スロットとの間の平面内に延び、前記スロットに前記メモリカードが装着された場合に、前記メモリカードが送信又は受信する電波の強度を増加するコイルと、
前記スロットに前記メモリカードが装着された場合に前記メモリカードの最も面積が大きい２つの面のうち前記上面までの距離が長い方の面と対向するように、前記スロットの内側に配置された磁性体と、を具備し、
前記上面は、前記スロットに前記メモリカードが装着された場合に、前記メモリカードから２０ｍｍ以内の距離にある、
電子機器。
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