JPH05235626A - 金属製ドアにアンテナを取り付ける方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ＩＤカードによる移動局と、適宜場所に設置
したアンテナを備えた固定局からなる移動体通信であっ
て、アンテナを固定局側の金属製ドアに備える方法を提
供する。 【構成】 金属製ドア１５に嵌め込んだガラス等からな
る絶縁体２３にアンテナ１１を埋め込んで、金属製ドア
１５に生じるループ状同電位を遮断する。または、絶縁
体の表面にアンテナを取り付けるか、金属製ドアに非金
属体を埋め込んでその中にアンテナを取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、電磁誘導を利用した移
動体通信に使用されるアンテナを金属製ドアに取り付け
る方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電磁誘導を利用した移動体通信
は、図１６、図１７及び図１８に示すように 固定され
た場所に設置されていて一定距離の電磁界を形成するア
ンテナを備えた固定局４０と、移動自在であって特有の
識別コードが登録されているＩＤカードからなる移動局
４１とから構成され、電磁界の変化を利用してＩＤカー
ドの識別コードを検出する。

【０００３】固定局４０は、図１６に示すように、高周
波を発生させるための発振器５０と、高周波を電圧増幅
する増幅器５２と、電流増幅するブースター回路５３
と、共振回路５４と、包らく線検波回路５５と、データ
信号のみを通過させるアクテイブフイルター回路５６と、
データ信号を二値に変換するコンパレータ回路５７と、
ＬＣ共振回路５４ａと、空間に高周波電磁界を形成する
ためのアンテナ１１と、マイコン５９とから構成されて
いる。

【０００４】移動局４１は、図１７に示すように固定局
４０によって空間に形成された高周波電磁界に共振する
共振回路６０と、共振にて得たエネルギーを直流電力に
変換する整流回路６３と、共振周波数に同期したクロッ
クを抽出するクロック抽出回路６２と、抽出したクロッ
クを分周する分周回路６４と、インバーター回路６５
と、データーメモリーであるシリアルＲＯＭ６６と、シ
リアルＲＯＭ６６から読み出したデータにより変調を行
なう変調回路６１とから構成されている。

【０００５】以上のような構成における固定局４０と移
動局４１との相互関係を前述した図１６及び図１７を参
考にして図１８の波形図に基づき説明する。

【０００６】（１）固定局４０に電源を投入すると、発
振器５０、増幅器５２、電流増幅器５３、及び共振回路
５４によってアンテナ１１を介して空間に一定値の高周
波電磁界７３ａを形成する。

【０００７】（２）この形成された電磁界７３ａ空間に
移動局４１側のＩＤカードが存在すれば、Ｓ７５に示す
ようにＩＤカードのＬＣ共振回路６０が共振し、整流回
路６３、及びクロック抽出回路６２からの出力クロック
により、分周器６４を駆動させ、シリアルＲＯＭ６６の
データを読み出して変調回路６１で変調された変調信号
７５ａを出力する。

【０００８】（３）変調信号７５ａは、Ｓ７７に示すよ
うに固定局４０内のアンテナ１１を介してＬＣ共振回路
５４ａから発生している電磁界７３ａに影響を与えて変
化した電磁界７３ｂを形成する。

【０００９】この電磁界の変化分（７３ａ、７３ｂ）
は、Ｓ７９に示すように包らく線検波回路５５で検波し
て包らく線検波波形７９ａを出力する。

【００１０】この包らく線検波波形７９ａは、Ｓ８１に
示すようにアクテイブフイルター５６にて必要な周波数成
分のみを取り出したアクテイブフイルター波形８１ａを出
力する。

【００１１】そして、アクテイブフイルター波形８１ａ
は、Ｓ８３に示すようにコンパレーター回路５７に入力
される。そして、入力されたアクテイブフイルター波形８
１ａは、二値に変換されてコンパレーター波形８３ａを
出力する。このコンパレーター波形８３ａはマイコン５
９に入力され、このコンパレーター波形８３ａから形成
されたデータに基づいてＩＤカードの識別コード（デー
タ）を検出判定する。

【００１２】そのため、電磁界内にＩＤカードが入った
時に電磁界の変動を検出するには、アンテナの取り付け
位置をＩＤカードを利用する利用者の背丈近傍位置に設
置させている。

【００１３】このような、移動体通信を用いてドアの開
閉を行なう場合には、取り付けられたドアが木製、又は
プラスチック等の非金属体材料で形成されているドアで
あれば、そのドアに目立たないように直接取り付けるこ
とができるが、アルミニウム等の金属製ドアの場合に
は、金属が電磁界の発生に大きな影響を及ぼすので、そ
の取り付けに問題がある。

【００１４】

【考案が解決しようとする課題】特に、金属製ドアに移
動体通信の固定局を設ける場合に別途アンテナを金属製
ドアの近傍に設置すると、体裁が悪いばかりでなく、設
置場所の設定に制約を受ける。

【００１５】このような制約を受ける中で、金属製ドア
に体裁良く且つ目立たないように固定局側のアンテナを
取り付けるには、ドアの中央に嵌め込んだガラスに埋め
込んで取り付けることが最もベターである。

【００１６】ところが、金属製ドアの中央に嵌め込んで
あるガラスにアンテナを埋め込んで取り付けると、その
周囲を囲っているドア自体の金属体がループ状同電位を
形成して電磁界の発生が困難となりアンテナとしての機
能を発揮できない。従って、アルミニウム等からなる金
属製ドアに固定局側のアンテナを取り付けるに際して電
磁界の発生並びにその取り付けに解決しなければならな
い課題を有している。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、電磁界を形成するアンテナを備えた固定局
と、電磁界の発生を誘導させる識別コードを備えた移動
局とからなる移動体通信を用いて金属製ドアの開閉を行
なうものであって、前記金属製ドアに嵌め込んだ絶縁体
に前記アンテナを埋め込んで取り付け、金属製ドアに生
じるループ状の同電位を遮断する構成にすることを特徴
とする金属製ドアにアンテナを取り付ける方法、並びに
電磁界を形成するアンテナを備えた固定局と、電磁界の
発生を誘導させる識別コードを備えた移動局とからなる
移動体通信を用いて金属製ドアの開閉を行なうものであ
って、前記金属製ドアに嵌め込んだ絶縁体の表面にアン
テナを取り付け、その上に樹脂コーテイングすることを
特徴とする金属製ドアにアンテナを取り付ける方法、並
びに電磁界を形成するアンテナを備えた固定局と、電磁
界の発生を誘導させる識別コードを備えた移動局とから
なる移動体通信を用いて金属製ドアの開閉を行なうもの
であって、前記金属製ドアに設けた非金属体からなるボ
ックスの中にアンテナを取り付けることを特徴とする金
属製ドアにアンテナを取り付ける方法であり、金属製ド
アに嵌め込んだ絶縁体が、ガラス、樹脂、又は木である
金属製ドアにアンテナを取り付ける方法であり、金属製
ドアの枠の部分に絶縁物を設け、その上にアンテナを取
り付ける金属製ドアにアンテナを取り付ける方法であ
り、絶縁体にアンテナを埋め込むようにすることを特徴
とする金属製ドアにアンテナを取り付ける方法である。

【００１８】

【作用】一端部を切断した金属製ドアに嵌め込んだ絶縁
体にアンテナを埋め込んで取り付け、金属製ドアに生じ
るループ状の同電位を遮断する構成にすることにより、
金属製ドアの内側にアンテナを備えても，アンテナ側で
あって金属製ドアから遠ざかる方向及び金属製ドア内を
通過した外側の適宜位置でも電磁界による通信を可能に
する。特に、金属製ドアと面一より奥側に組み込まれた
ガラス等の絶縁体であっても確実に金属製ドアの外側、
内側での通信を可能にする。

【００１９】金属製ドアに嵌め込んだ絶縁体の表面にア
ンテナを取り付け、その上に樹脂コーテイングすること
により、アンテナ側であって金属製ドアから遠ざかる方
向の電磁界による通信を可能にする。

【００２０】金属製ドアに設けた非金属体からなるボッ
クスの中にアンテナを取り付けることにより、金属だけ
で形成されたドアであっても電磁界による通信を可能に
する。

【００２１】金属製ドアの枠の部分に絶縁物を設け、そ
の上にアンテナを取り付けることにより、組み込まれた
ガラス等の絶縁体に左右されないで電磁界による通信を
可能にする。

【００２２】絶縁体にアンテナを埋め込むようにするこ
とにより、アンテナの設置工程を簡略化することができ
る。

【００２３】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づき説明す
る。金属製ドアにアンテナを取り付けることは通常金属
製ドア全体が同電位であってアンテナの機能を発揮でき
ない。

【００２４】しかしながら、以下に示すように種々の実
験によって金属製ドアであってもアンテナを取り付ける
ことができる。先ず、金属製ドアの種々の構造とアンテ
ナの配置関係によってどのような影響をアンテナからの
電磁界に及ぼすかにつき図１１〜図１５を参照にして説
明する。

【００２５】図１１に示すように、アンテナ１１を一定
場所に配置し、その周囲には、遮蔽物を配置しない場合
の電磁界の形成する範囲は、最大通信距離（○印）で表
わすことができる。

【００２６】即ち、細長いアンテナ１１の長手方向の略
中央からの垂直方向の通信距離（○印）は一番遠くまで
通信を可能とし、この通信距離（○印）の範囲は、電磁
界を形成する範囲であってアンテナ１１を囲む全域に及
んでいる。

【００２７】従って、例えばＩＤカードがＸ点（アンテ
ナ１１と直交する垂直距離約２０ｃｍ）にあった場合に
は確実に通信することができる。もし通信距離（○印）
が最も短いアンテナ１１の長手方向の延長上であって
も、Ｙ点の位置であれば通信することができる。

【００２８】図１２は、ドアの内側に絶縁体からなる窓
ガラスをはめ込んだドアの一端を一定幅（実験ではｒ＝
１ｍｍ）で切断してループ状による同電位を遮断した金
属製ドア１５（以下、切断型金属製ドア１５と云う）に
一定間隔（実験ではＲ＝５ｃｍ）でアンテナと対峙した
構成である。ＩＤカードを検出できる最大通信距離（○
印）は、切断型金属製ドア１５の内側と外側において
は、若干異なる（内側での最大通信距離（○印）は約４
５ｃｍ、外側での最大通信距離（○印）は約３５ｃｍ）
が、金属製ドアに生じているループ状の同電位を遮断し
てやれば、金属製ドアの内側に備えたアンテナであって
も、金属製ドアを通過した電磁界が外側に形成される。
従って、金属製ドアの面一より内側にアンテナを備えて
も、金属製ドアの外側からの通信（例えばＸ点）が可能
となる。

【００２９】図１３は、ドアの内側に絶縁体であるガラ
スをはめ込んだ金属製ドア（以下、ループ型金属製ドア
１３と云う）に一定間隔（実験ではＲ＝５ｃｍ）でアン
テナ１１を対峙した構成である。この場合には、ＩＤカ
ードを検出する最大通信距離（○印）は、ループ型金属
製ドア１３の影響を受け、図１１及び図１２に比べて外
側の電磁界の範囲はかなり短く（最大通信距離（○印）
は約２０ｃｍ）、金属製ドア１３の外側は、金属製ドア
１３の影響をまともに受けて、通信不可能（例えばＸ
点）な状態である。

【００３０】図１４は、アンテナ１１の両側面にそれぞ
れ一定間隔（実験ではＲ＝５ｃｍ）でループ型金属製ド
ア１３を対峙した構成である。この場合には、通信距離
（○印）は全く伸びず、わずかにアンテナ１１の周辺だ
けであって、ループ型金属製ドア１３による影響がきわ
めて強い。

【００３１】以上の実験結果からわかるように金属製ド
アであってもループ状を遮断すれば金属製ドアを通過し
た電磁界を得ることができる。

【００３２】このことは、図１５に示すグラフからも明
かである。即ち、ループ型金属製ドア１３の内側にアン
テナ１１を組み込んでループ型金属製ドア１３の外側で
得られる電磁界は、ループ型金属製ドア１３の影響をま
ともに受け（曲線１７）、例えアンテナと対峙している
ループ型金属製ドアの一定間隔（Ｒｃｍ）を長くしても
ループ型金属製ドア１３を通過した電磁界を得ることが
出来ない。

【００３３】これに対して、切断型金属製ドア１５に組
み込んだアンテナ１１の場合には、アンテナ１１と対峙
する切断型金属製ドア１５との関係（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
点）は、アンテナ１１と切断型金属製ドア１５の一定間
隔距離（Ｒ＝３，３．５，４，５ｃｍ）が長くなるにつ
いて切断型金属製ドア１５を通過した電磁界による通信
距離（Ｘ＝０，１２，３０，３５ｃｍ）が急激に伸び、
一定間隔以上（Ｄ，Ｅ、Ｆ点）になると通信距離（Ｘ＝
３５ｃｍ）は一定の値を維持する。

【００３４】上記説明したように、切断型金属製ドア１
５の内側に組み込まれたガラス等の絶縁体にアンテナ１
１を組み込む構造にしても一定の電磁界をアンテナ１１
側から一定距離及びアンテナ１１の反対側で切断型金属
製ドア１５を通過した一定距離の位置で得ることができ
る。また、ループ型金属製ドア１３であってもループ型
金属製ドア１３に備えたアンテナ１１から発生する電磁
界のうち、アンテナ１１側であって、ループ型金属製ド
ア１３から離れる方向に発生した電磁界はループ型金属
製ドア１３からの影響を防ぐことができ、ループ型金属
製ドア１３であってもアンテナを備えることができる。

【００３５】第一の実施例は、図１及び図２に示すよう
に、ドアの内側に面一より奥側にガラス等の絶縁体１１
を組み込んである金属製ドア１５に生じるループ状の同
電位を遮断して、絶縁体１１にアンテナ１１を取り付け
る方法である。

【００３６】金属製ドアのループ状を遮断する方法は、
一定の幅ｄで奥の方向であって、絶縁体２３が組み込ま
れる空間まで切断した切断部１５ａを形成し、この切断
部１５ａには、金属製ドア１５の強度を維持させるため
絶縁性樹脂で固定する。このようにした構造の金属製ド
ア１５に設置されたアンテナ１１は、前述した図１２及
び図１５のグラフ曲線１９で示したように、アンテナ１
１が金属製ドア１５の内側であっても金属製ドア１５を
通過した電磁界による通信距離（○印）を得ることがで
きる。

【００３７】第二の実施例は、図３及び図４に示すよう
にループ型金属製ドア１３を使用した場合のアンテナの
取り付ける方法を示したものである。即ち、ループ型金
属製ドア１３の場合には、前述した図１３及び図１５の
グラフ曲線１７に示したようにループ型金属製ドア１３
を通過した外側に、電磁界による通信距離（○印）を得
ることはできないが、アンテナ１１側（内側）のループ
型金属製ドア１３から離れる方向の電磁界を得ることが
出来る。即ち、ループ型金属製ドア１３の外側に設けて
ある枠の上に絶縁枠２５を取り付け、この絶縁枠２５の
上にアンテナ１１を固定する。ループ形金属体１３とア
ンテナ１１の間隔は、ループ型金属製ドア１３の遮蔽効
果が及ばない距離を有することによって、アンテナから
発生する電磁界による通信距離を得ることが出来る。

【００３８】第三の実施例は、図５に示すようにループ
型金属製ドア１３の表面とガラス２３の表面が略面一で
ある構造であって、ループ型金属製ドア１３に接触しな
いようにガラス２３の表面上にアンテナ１１を取り付
け、その上を樹脂コーテイング２７する方法である。ル
ープ型金属製ドア１３の表面と略面一であるガラスの上
にアンテナを配置したことによって、前述した図１３と
同様の効果を得ることができる。

【００３９】また、この方法は、図６に示すように、ル
ープ型金属製ドア１３の両側にガラス２３をはめ込んだ
袖２９にアンテナ１１を取り付けた方法にも応用するこ
とができる。

【００４０】第四の実施例は、図７に示すようにドアと
略面一のガラスである絶縁体２３を備えたループ型金属
製ドア１３に、絶縁体２３の内部にアンテナ１１を埋め
込む方法である。

【００４１】また、図８に示すようにループ型金属製ド
ア１３の両側に備えた袖２９と略面一のガラスである絶
縁体２３の構造である場合に絶縁体２３の内部にアンテ
ナを埋め込む方法を示したものである。

【００４２】第五の実施例は、図９に示すようにループ
型金属製ドア１３の一部分を非金属体からなるアンテナ
ボックス３１を埋設し、このアンテナボックス３１の中
にアンテナ１１を収納する方法である。

【００４３】また、図１０に示すようにループ型金属製
ドア１３の両側に金属製の袖２９がある構造の場合に
は、この袖２９の内側の一部分を非金属体にしたアンテ
ナボックス３１を埋設し、このアンテナボックス３１内
にアンテナ１１を取り付ける方法である。

【００４４】

【考案の効果】上記説明した本発明に係る金属製ドアに
アンテナを取り付ける方法は、一端を切断した金属製ド
アに嵌め込んだ絶縁体にアンテナを埋め込んで取り付
け、金属製ドアに生じるループ状の同電位を遮断する構
成にすることにより、金属製ドアの内側にアンテナを備
えても，アンテナ側から遠ざかる方向及び金属製ドア内
を通過した電磁界による移動体通信をすることができ、
しかも体裁を損なわずにアンテナを設置することができ
る。

【００４５】金属製ドアに嵌め込んだ絶縁体の表面にア
ンテナを取り付け、その上に樹脂コーテイングすること
により、例えば金属製ドアと略面一の絶縁体の場合に
は、アンテナ側の遠ざかる方向の電磁界による移動体通
信をすることができる。

【００４６】金属製ドアに設けた非金属体からなるボッ
クスの中にアンテナを取り付けることにより、金属だけ
で形成されたドア等であっても電磁界による移動体通信
をすることができる。

【００４７】さらに、金属製ドアの枠の部分に絶縁物を
設け、その上にアンテナを取り付けることにより、組み
込まれたガラス等の絶縁体に左右されないで電磁界を形
成した移動体通信を行なうことが出来る。

【００４８】また、絶縁体にアンテナを埋め込むように
することにより、別途アンテナを設置する必要がないた
め、アンテナの設置工程を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る第一の実施例である切断型金属
製ドアに絶縁体を介してアンテナ１１を組み込んだアン
テナ付金属体の概略斜視図である。

【図２】図１に示した金属製ドアのＧ−Ｇ断面図であ
る。

【図３】本願発明に係る第二の実施例であるループ型金
属製ドアの枠の部分に枠状の絶縁物を入れ、その外側に
アンテナを取り付けたアンテナ付金属体の概略斜視図で
ある。

【図４】図５に係るアンテナ付金属体をＨ−Ｈで切断し
た正面図である。

【図５】本願発明に係る第三の実施例である金属体の内
側にガラスがある構造にガラスの表面にアンテナを取り
付け、その表面を樹脂コーテイングしたアンテナ付金属
製ドアの概略斜視図である。

【図６】図５に示した金属製ドアの両側に設けた袖の金
属体の表面にアンテナを取り付けたアンテナ付金属製ド
アの概略斜視図である。

【図７】本願発明に係る第四の実施例である金属体の内
側にガラスがある構造にガラスの内部にアンテナを埋め
込んだアンテナ付金属製ドアの概略斜視図である。

【図８】図７に示した金属製ドアに袖の部分がある金属
体に組み込まれたガラスの内部にアンテナを埋め込んだ
アンテナ付金属製ドアの概略斜視図である。

【図９】本願考案に係る第五の実施例である金属製ドア
の内側の一部分を非金属にして、その中にアンテナを取
り付けたアンテナ付金属体の概略斜視図である。

【図１０】図９に示した金属ドアに袖の部分が金属体で
ある場合に、袖の内側の一部分を非金属にしてその中に
アンテナを取り付けたアンテナ付金属体の概略斜視図で
ある。

【図１１】アンテナ１１の回りに遮蔽物がない場合の電
磁界による通信距離を表わしたものである。

【図１２】切断型金属製ドアにアンテナを対峙した場合
に生じる電磁界による通信距離を表わしたものである。

【図１３】ループ型金属製ドアにアンテナを対峙した場
合に生じる電磁界による通信距離を表わしたものであ
る。

【図１４】ループ型金属製ドアに囲まれたアンテナから
生じる通信距離を表わしたものである。

【図１５】図１２及び図１３で表わしたループ型金属製
ドアと切断型金属製ドアとのアンテナから生じる電磁界
による通信距離と、アンテナと金属製ドアの対峙する間
隔との関係をグラフで表わしたものである。

【図１６】固定局（ＩＤカード）のブロック図である。

【図１７】移動局のブロック図である。

【図１８】図１６、図１７で示した固定局と移動局との
相互に作用する状態の波形で表わしたものである。

【符号の説明】

１１ アンテナ １３ ループ型金属製ドア １５ 切断型金属製ドア １７ ループ型金属製ドアの曲線 １９ 切断型金属製ドアの曲線 ２１ 絶縁樹脂 ２３ ガラス ２５ 絶縁枠 ２７ 樹脂コーテイング ２９ 袖 ３１ アンテナボックス ４０ 移動局 ４１ 固定局

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁界を形成するアンテナを備えた固定
   局と、電磁界の発生を誘導させる識別コードを備えた移
   動局とからなる移動体通信を用いて金属製ドアの開閉を
   行なうものであって、 前記金属製ドアに嵌め込んだ絶縁体に前記アンテナを埋
   め込んで取り付け、金属製ドアに生じるループ状の同電
   位を遮断する構成にすることを特徴とする金属製ドアに
   アンテナを取り付ける方法。
2. 【請求項２】 電磁界を形成するアンテナを備えた固定
   局と、電磁界の発生を誘導させる識別コードを備えた移
   動局とからなる移動体通信を用いて金属製ドアの開閉を
   行なうものであって、 前記金属製ドアに嵌め込んだ絶縁体の表面にアンテナを
   取り付け、その上に樹脂コーテイングすることを特徴と
   する金属製ドアにアンテナを取り付ける方法。
3. 【請求項３】 電磁界を形成するアンテナを備えた固定
   局と、電磁界の発生を誘導させる識別コードを備えた移
   動局とからなる移動体通信を用いて金属製ドアの開閉を
   行なうものであって、 前記金属製ドアに設けた非金属体からなるボックスの中
   にアンテナを取り付けることを特徴とする金属製ドアに
   アンテナを取り付ける方法。
4. 【請求項４】 金属製ドアに嵌め込んだ絶縁体が、ガラ
   ス、樹脂、又は木である請求項１及び請求項２に記載の
   金属製ドアにアンテナを取り付ける方法。
5. 【請求項５】 金属製ドアの枠の部分に絶縁物を設け、
   その上にアンテナを取り付ける請求項１、請求項２及び
   請求項３に記載の金属製ドアにアンテナを取り付ける方
   法。
6. 【請求項６】 絶縁体にアンテナを埋め込むようにする
   ことを特徴とする請求項２に記載の金属製ドアにアンテ
   ナを取り付ける方法。