JPH05314331A - 非接触icカード - Google Patents

非接触icカード

Info

Publication number
JPH05314331A
JPH05314331A JP4115968A JP11596892A JPH05314331A JP H05314331 A JPH05314331 A JP H05314331A JP 4115968 A JP4115968 A JP 4115968A JP 11596892 A JP11596892 A JP 11596892A JP H05314331 A JPH05314331 A JP H05314331A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sides
card
antenna
resonance
adjacent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP4115968A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Morishita
慶一 森下
Masayuki Yasui
真之 泰井
Naoshi Noguchi
直志 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP4115968A priority Critical patent/JPH05314331A/ja
Publication of JPH05314331A publication Critical patent/JPH05314331A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Devices For Checking Fares Or Tickets At Control Points (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非接触ICカードの平面アンテナの広帯域
化。 【構成】 平面アンテナ14を四辺形とし、一方の隣接
する二つの共振辺15,16の長さをともにbとし、他
方の隣接する二つの共振辺17,18の長さはともにb
よりわずかに長いcとすることにより、共振辺の共振周
波数が少し離れ、アンテナ全体として広帯域化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非接触ICカードの平
面アンテナを広帯域化するための改良に関し、料金機械
の自動収受システムを始めとして、各種の移動体識別用
非接触ICカードシステムに適用して有用なものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、有料道路の料金収受システムで
は、料金所で収受員がドライバから現金を直接収受した
り、あるいは、ドライバに現金を自動機に投入させて自
動的に料金を収受する方式が採用されている。このた
め、ドライバは料金所で一旦停止したり、現金を用意す
る必要がある。
【0003】これに対し、近未来の料金収受システムと
して、非接触ICカードを利用したノンストップ・キャ
ッシュレス・システムが世界各国で開発されている。
【0004】図5〜図10を参照して、非接触ICカー
ド(以下、単にICカードとも言う。)を用いた料金収
受システムを説明する。
【0005】図5はICカードの外観を示し、ICカー
ド1の表面にマイクロ波帯例えば数GHz 用の平面アンテ
ナ2が配置されている。従来の平面アンテナ2は、図6
に示すように、長さaなる共振辺3を有する正方形をし
ており、λg を管内波長とすると、共振辺3の長さaが
λg /2に一致する共振周波数fr (=c/λg 、cは
光速)で、電波を空間に放射する。図6中、4と5は円
偏波用のフィーダであり、それぞれストリップラインで
作られている。また、平面アンテナ2とフィーダ4,5
との接続部にはそれぞれ切込部6が形成されているが、
これは整合用である。
【0006】図7は上記平面アンテナ2の周波数特性を
示し、アンテナ放射インピーダンスZinが空間インピー
ダンスZo に実用上一致する周波数範囲と共振周波数f
r との比、即ち比帯域幅は数%である。
【0007】このような平面アンテナ2を有するICカ
ード1は、図8に示すように、車両7の窓ガラス、例え
ばフロントガラス8の内側にアンテナ面を向けて装着さ
れる。ICカード1のメモリには、各車両に固有のID
番号等の情報が格納されている。
【0008】図9は料金収受システムの概略を示し、上
述のICカード1を有する車両7に対して、料金所9の
近傍にアンテナ10を有する地上局11が配置され、地
上局11は料金所9内の端末コンピュータ12に接続さ
れ、更に、端末コンピュータ12はホストコンピュータ
13に接続されている。このようなシステム構成によ
り、ICカード1を有した車両7が地上局11の前方を
通過する際、各アンテナ2,10を介してICカード1
と地上局11間で、ID番号や通行料金等の情報が自動
的にマイクロ波で無線通信される。これらの情報は地上
局11で認識された後、端末コンピュータ12に伝送さ
れてそこのメモリに蓄えられ、更に端末コンピュータ1
2からホストコンピュータ13に伝送され、通過した車
両7が登録している銀行口座等から自動的に通行料金の
清算が行われる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ICカード1を車両7
に装着した場合、平面アンテナ2の前面に窓ガラス8が
存在するため、ICカード単体の場合に比べて放射イン
ピーダンスが変化し、共振周波数が設計値fr からずれ
る。図7はこの様子を示し、実線はICカード単体での
特性であり、破線は車両装着時の特性である。前述の如
く従来の平面アンテナ2は比帯域幅が数%と狭いため、
図7から判るように、ICカード1を車両7に装着する
と、周波数fr での放射インピーダンスZinが空間イン
ピーダンスZo から極めて大きく変化する。従い、図1
0の如く電波の窓ガラスに対する透過率が低下したり、
円偏波の軸比が劣化する。このようにアンテナ特性の変
化があると、ICカード1と地上局11間の無線通信の
信頼性が低下する。
【0010】図10から判るように、アンテナ特性に対
するガラスの影響はガラスの厚さと電波の波長λに依存
している。このような場合はICカード単体で平面アン
テナ2が空間インピーダンスに整合していても無意味で
あり、ガラス厚さを含めて平面アンテナ2の設計、製作
及び調整を行わねばならない。しかし、車種によってガ
ラス厚さがしばしば異なることを考慮すると、ICカー
ド1の多種生産が必要となり、人的なものも含めて生産
設備が極めて大掛かりになる。また、ガラス込みでアン
テナ特性を調整すると、或る車種用のICカード1を車
両7から取外して単体で、又は別な車種の車両で使用す
る場合、アンテナ特性が変化し、使用が難しくなる。
【0011】本発明は上記従来技術に鑑み、従来よりも
広帯域な平面アンテナを有する非接触ICカードを提供
することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の非接触ICカー
ドは、平面アンテナを有する非接触ICカードにおい
て、平面アンテナの形状が四辺形であり、四つの共振辺
のうち、一方の隣接する二辺の長さが互いに等しく、他
方の隣接する二辺の長さは、前記一方の隣接する二辺と
は異なる長さで、互いに等しいことを特徴とするもので
ある。
【0013】
【作用】上記構成において、一方の隣接する二つの共振
辺と他方の隣接する二つの共振辺とが互いに少し離れた
共振周波数を有することになり、平面アンテナ全体とし
て、アンテナ特性が広帯域化する。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は平面アンテナの形状例を示し、この平面
アンテナ14は四つの共振辺15〜18を持つ四辺形を
しており、一方の隣接する二辺15と16の長さはとも
にb、他方の隣接する二辺17と18の長さはともにc
であるが、bはcよりわずかに短くなっている。なお、
長さの異なる隣接する二辺15と18の角度を直角と
し、これらの二辺15,18に中央から少しずらして切
込部6を形成し、円偏波用にフィーダ4,5を接続して
ある。この平面アンテナ14が図5に示したような非接
触ICカード1の前面に配置される。
【0015】ここで、短い方の隣接する二辺15,16
の長さbは、この平面アンテナ14のICカード単体で
の中心周波数をfo (例えばfo =2.45GHz )とす
ると、これら二辺15,16がfo より少し高い周波数
H で共振するように、b=λgH/2としてある。但
し、λgHは周波数fH の管内波長(電気的波長)であ
る。また、長い方の隣接する二辺17,18の長さc
は、中心周波数fo より少し低い周波数fL でこれら二
辺17,18が共振するように、c=λgL/2としてあ
る。但し、λgLは周波数fL の管内波長である。そし
て、中心周波数fo と高い又は低い共振周波数fH 又は
L との周波数差Δfが、平面アンテナ14のICカー
ド単体での中心周波数fo と車両のフロントガラスに装
着した時の中心周波数fo ′との予想される周波数差|
o −fo ′|よりも大きくなるように、寸法bとcを
設定してある。
【0016】上記構成の平面アンテナ14の放射インピ
ーダンスZinの周波数特性例を図2に示す。実線はIC
カード単体での周波数特性であり、fL からfH まで平
坦で、且つ広帯域にわたって空間のインピーダンスZo
に良く一致しており、図7に示した従来に比べ中心周波
数fo に対する比帯域幅が格段に大きい。破線は車両の
フロントガラスへの装着時の周波数特性であり、ガラス
の影響で放射インピーダンスが少し大きくなり、また、
中心周波数もfo からfo ′へずれているが、広帯域で
あるためfo でのインピーダンス変化ΔZは従来よりも
極めて小さい。従って、この平面アンテナ14の前面に
図8に示したようにフロントガラス8が存在しても、透
過率の低下や軸比の劣化が軽減する。なお、共振辺の長
さbとcをあまり大きく異ならせると、fL とfH が離
れすぎて平坦でなくなるので、Δf>|fo −fo ′|
の範囲でΔfを大きくしすぎないようにbとcを設定す
る。
【0017】図3及び図4を参照して、上記平面アンテ
ナ14を有する非接触ICカード1を利用した料金収受
システムでの地上局11と非接触ICカード1間の無線
通信の例を説明する。
【0018】図3において、地上局11には、地上局全
体のシステム制御を行うコントローラ20と、マイクロ
波の局部発振器21と、局部発振器21の出力信号をコ
ントローラ20からの非接触ICカード1に対する送信
要求等の信号で変調する変調回路22と、変調波または
無変調波を増幅する増幅回路23とがあり、増幅された
信号を送信用アンテナ10aにより送信する。また、地
上局11には、受信用アンテナ10bで受信した非接触
ICカード1からのマイクロ波を増幅する増幅回路24
と、増幅された受信信号を局部発振器25の出力を用い
て周波数変換(低減)するミキサ26と、ミキサ26の
出力を検波する検波回路27と、検波出力を復調して非
接触ICカード1からのID番号等の情報を得る復調回
路28とがあり、コントローラ20から端末コンピュー
タ(図9の符号12参照)へID番号等の情報が伝送さ
れる。
【0019】図4において、非接触ICカード1には平
面アンテナ14の他、ICカード全体の制御を行うマイ
クロプロセッサ(CPU回路)30と、電池31と、I
D番号等の情報を格納したメモリ32と、送受信回路3
3とが内蔵されている。送受信回路33は地上局11か
らのマイクロ波を受信したり、ID番号等の情報でマイ
クロ波を変調して送信するためのものであり、切換回路
34、検波回路35、変調回路36、復調回路37及び
マイクロ波検出回路38を有している。そして、切換回
路34は、地上局11からのマイクロ波受信のため常時
は平面アンテナ14からの受信信号を検波回路35に与
え、地上局11にID番号等を送信する場合に変調回路
36の出力を平面アンテナ14に与える。検波回路35
は地上局11からのマイクロ波を検波して復調回路37
に与え、復調回路37は検波出力を復調して送信要求等
の情報をCPU回路30に与える。マイクロ波検出回路
37は検波回路35を通して地上局11からのマイクロ
波を検出したとき、CPU回路30を動作状態にし、C
PU回路30は復調回路37からの送信要求等に応答し
て、メモリ32からID番号等の情報を読出す。この情
報で変調回路36がマイクロ波を変調し、アンテナ切換
回路34及び平面アンテナ14を経て地上局11へ送信
する。
【0020】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて説明したよう
に、本発明の非接触ICカードによれば、一方の隣接す
る二つの共振辺と他方の隣接する二つの共振辺が互いに
少し離れた共振周波数を有するため、平面アンテナ全体
としてアンテナ特性が広帯域化する。これにより、有料
道路の料金収受システムに用いた場合には、平面アンテ
ナは車両の窓ガラスを考慮することなく、例えば空間の
インピーダンスに合わせて設計、製作及び調整すること
ができる。従い、平面アンテナを含め非接触ICカード
製作等の工程や設備を省力化できる。また、安定した無
線通信を確保することができる。更に、非接触ICカー
ドを単体で使用する時と車両に装着して使用する時いず
れでも使用周波数を帯域内に入れることができるから、
非接触ICカードを通行料金の支払いだけでなく、車両
から取外して有料道路のサービスエリアに持込み、そこ
に設置した地上局との間の無線通信により、買物のキャ
ッシュレスの支払い等にも利用でき、非接触ICカード
の応用が広がる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る非接触ICカードの平
面アンテナの平面図。
【図2】上記実施例の平面アンテナの周波数特性を示す
図。
【図3】料金収受システムの地上局の回路構成例を示す
ブロック図。
【図4】非接触ICカードの回路構成例を示すブロック
図。
【図5】非接触ICカードの一例を示す外観図。
【図6】従来の平面アンテナの平面図。
【図7】従来の平面アンテナの周波数特性を示す図。
【図8】非接触ICカードの車両への装着例を示す図。
【図9】非接触ICカードを用いた料金収受システムの
概念図。
【図10】従来の平面アンテナに対する窓ガラスの影響
を説明するための特性図。
【符号の説明】
1 非接触ICカード 14 平面アンテナ 15,16 一方の隣接する二つの共振辺 17,18 他方の隣接する二つの共振辺

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平面アンテナを有する非接触ICカード
    において、平面アンテナの形状が四辺形であり、四つの
    共振辺のうち、一方の隣接する二辺の長さが互いに等し
    く、他方の隣接する二辺の長さは、前記一方の隣接する
    二辺とは異なる長さで、互いに等しいことを特徴とする
    非接触ICカード。
JP4115968A 1992-05-08 1992-05-08 非接触icカード Withdrawn JPH05314331A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4115968A JPH05314331A (ja) 1992-05-08 1992-05-08 非接触icカード

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4115968A JPH05314331A (ja) 1992-05-08 1992-05-08 非接触icカード

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05314331A true JPH05314331A (ja) 1993-11-26

Family

ID=14675597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4115968A Withdrawn JPH05314331A (ja) 1992-05-08 1992-05-08 非接触icカード

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05314331A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006020207A (ja) * 2004-07-05 2006-01-19 Nec Infrontia Corp アンテナ装置
JP2006311377A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Tokai Rika Co Ltd 円偏波アンテナ装置
JP2013062828A (ja) * 2007-10-08 2013-04-04 Sensormatic Electronics Llc 共平面の基準接地および浮動接地を有するrfidパッチアンテナ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006020207A (ja) * 2004-07-05 2006-01-19 Nec Infrontia Corp アンテナ装置
JP2006311377A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Tokai Rika Co Ltd 円偏波アンテナ装置
JP4510691B2 (ja) * 2005-04-28 2010-07-28 株式会社東海理化電機製作所 円偏波アンテナ装置
JP2013062828A (ja) * 2007-10-08 2013-04-04 Sensormatic Electronics Llc 共平面の基準接地および浮動接地を有するrfidパッチアンテナ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004503125A (ja) 受動トランスポンダ認識システム及びクレジットカード式トランスポンダ
US5376943A (en) Moving vehicle transponder
US7050017B2 (en) RFID tire belt antenna system and method
US7262701B1 (en) Antenna structures for RFID devices
EP0553094B1 (en) Device for information transmission
US6992634B2 (en) Antenna device commonly used for two frequencies
US8004468B2 (en) RIFD device with microstrip antennas
US20080303633A1 (en) High gain rfid tag antennas
US20090058602A1 (en) Vehicle identification
US10289877B2 (en) Directional antenna for RFID tag finder
US9317798B2 (en) Inverted F antenna system and RFID device having same
CN201332142Y (zh) 一种宽频rfid超高频天线及使用该天线的电子标签
TW202347175A (zh) 可拆卸的射頻識別開關標籤
JPH05314331A (ja) 非接触icカード
JPH1198061A (ja) ループアンテナおよび情報処理装置
JPH07282211A (ja) 非接触icカード式送受信装置
JP2984462B2 (ja) 非接触icカードの取付装置
JP2003332959A (ja) 無線通信機及び自動改札装置
KR100993274B1 (ko) 전파 인식 태그에 적용 가능하고 빔 방향 조절이 가능한평면형 안테나
KR100366268B1 (ko) 수동 트랜스폰더 인식 시스템
Krishna et al. Design of Ultra High Frequency (UHF) based RFID Reader for Electronic Toll-gate application
KR20020075100A (ko) 장거리 인식을 위한 원격 인식 시스템을 내장한 신용카드형 트랜스폰더
JP2001273530A (ja) ゲートシステム
EP0474440A2 (en) Moving vehicle transponder
Surugiu et al. Microwave monitoring systems–designing slot coupled patch antenna with linear polarization

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990803