JPH0614379B2 - 携帯可能なデータ・カード - Google Patents

携帯可能なデータ・カード

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JPH0614379B2
JPH0614379B2 JP60236522A JP23652285A JPH0614379B2 JP H0614379 B2 JPH0614379 B2 JP H0614379B2 JP 60236522 A JP60236522 A JP 60236522A JP 23652285 A JP23652285 A JP 23652285A JP H0614379 B2 JPH0614379 B2 JP H0614379B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は一次と二次の部分が分離可能である種類の電
気変成器に関する。さらに詳述すると、この発明は磁気
的に送られたエネルギと情報を受けるためにプラスチツ
クのクレジツト・カードに埋め込むことができるインダ
クタに関する。
クレジツトでの買物及び銀行業務に関してプラスチツク
のクレジツト・カードを使用することは非常に大衆的な
ものとなつてきたので大部分の旅行者は今日ほとんど現
金無しにそのような目的にクレジツト・カードを使用し
ている。口座所有者の口座番号や名前を浮き出したこの
クレジツト・カードはの銀行業務で請求されるべき認定
された口座を単に識別するに役立つ。あるクレジツト・
カードの背面の磁気条片は同じ情報を含んでいるが、処
理を促進するために機械的で読み出し可能なものであ
る。全ての金銭勘定情報は銀行またはクレジツト・ハウ
スに記憶される。
結果として、泥棒が盗んだカード使用したり正当なカー
ドの所有者が自分のクレジツトの限界を超えてしまうこ
とはよくあることである。したがつて、大部分の商人は
５０ドルの様な比較的控えめな額以上の買物が済まれる
前にカード使用の認可状態がクレジツト・ハウスで証明
されるよう要求する。自動電話でダイヤルする場合でも
手続は煩わしく時間がかかる。さらに、各口座毎に別の
クレジツト・カードが必要とされる。しかしながら、マ
イクロ回路の最近の進歩により、クレジツト・カード内
に正しく多量の計算要素及びメモリを配置して「気の利
いたカード」または「個人カード」を形成することは現
在可能である。したがつて、詐欺的な使用を実質的に排
除するため個人の特徴、運転免許証、社会安全番号、個
人の鍵番号、及び声紋のような個人識別データをカード
は有することができよう。カードはまた、そのカード所
有者の掛売り勘定の全ての口座番号、その口座全ての残
高、その口座全てのクレジツトの限度、及び、例えば、
購入衣類品に関する家族構成員のサイズ、個人の電話帳
等のような他の個人データを有することができる。この
個人データの種類は、しかしながら、個人想像力によつ
てのみ制限を受ける。
標準サイズのプラスチツク・カードにこの全てを配置す
る技術は現在利用できる。しかしながら、この非常に便
利なカードの使用を妨げているものは、マイクロプロセ
ツサをメモリを駆動するために必要な少量のエネルギー
をカードに供給するという些細な問題である様にまず思
われる。
その最も簡単な試みは普通のやり方のエネルギー供給方
法であろう。この場合、カードの金属接点は、電子装置
内へ交換可能なプリント回路板を挿入する仕方に似たし
かたでカードと協力する機械であるカード・リーダのば
ね荷重接点に係合される。しかしながら、多忙なリーダ
に生じうる毎日の何千もの処理により非常に重大な問題
である疲れが発生する。しかしながら、この疲れの問題
よりさらに潜在的に重要であるのは非導電性の汚れであ
る。カードの接点はこの接点自体の信頼性をなくす埃や
砂を容易に堆積する。また、心ないものが、一般にさわ
ることができる機械の受け口に直接エーロゾルの非導電
性の塗料を噴霧したりする（このことはごく普通に行わ
れるいたずらとなつている）。
電池は普通の大きさのプラスチツク製のカードで持ち運
びするには一般的に体積が大きすぎる。現在の時計の電
池でもそうである。また、太陽電池を動作させる様にで
きるが、これには高レベルの光をカード・リーダの内部
へ提供しなければならず、そして、かなりのカード空間
が使用される必要がある。
静電容量を利用する情報伝達は実際的であるが、経験の
示すところでは、リーダからの静電容量によるエネルギ
ー伝送のためには、カードの面積の大部分が使用しつく
され、そしてカードの静電容量となるメツキ部分とリー
ダの静電容量となるメツキ部分間の空隙は実際よりも狭
い許容範囲に維持されなければならない。これは、１イ
ンチの千分の１または千分の２の変化によつて非常に高
い電圧または非常に低い電圧が発生されるからである。
最後に誘導性を利用するエネルギー伝達のためには、空
芯変成器では不十分であり、磁気芯部がカード上に設け
られなければならない。しかしながら、尻のポケツトで
運ばれるクレジツト・カードに起るようなプラスチツク
製のクレジツト・カードの普通の曲りにより芯部の磁性
がすぐ破壊され、それにより、エネルギー変成器が不能
になる。したがつて、本発明まで満足なエネルギー伝達
方法が存在しなかつたために無接点の「気の利いた」個
人用のデータ・カードが広く使用されることが遅れた。
発明の要約 本発明によればリーダからカードへの誘導性を利用する
エネルギー伝達は、プラスチツク製のカードに埋め込み
得る可撓性の磁気芯部のある誘導装置の使用により実際
的となる。この本発明の誘導装置は、可撓の巻線と、外
部に発生された磁界をその巻線に鎖交ようにするため
に、その巻線の近くに配置した磁性であるが非磁気歪性
の材料の可撓の芯部を有することができる。
詳細の説明 第１図に示した本発明の実施例においては、プラスチツ
ク製の処理カード１０がその中に可撓のコイル１２、可
撓の芯部１４、及び個人用のデータ・カード（PDC）回
路１６を埋め込んでいる。PDC回路１６はマイクロプロ
セツサ、１個以上のメモリ・チツプ、及び整流器及び電
圧調整器を有することができる。プリント配線１８はコ
イル１２の２つの端部と中央タツプとなり得るものを表
わす３本のリード線をPDC回路１６に含まれる整流器に
接続している。電圧整流器及び調整器のPDC回路の設計
は公知であり、そして当業者であればできるものであ
る。
処理カード１０がリーダの中に挿入されると、コイル１
２と芯部１４はリーダの一部である変成器の一次部分２
０の近くに置かれる。この変成器の一次部分２０は好都
合にもＵ字型のフエライト・コア２２とボビン２６に巻
かれたコイル２４を有することができる。
リーダ内に置かれた変成器の一次部分と協力する変成器
の二次部分を形作るための本発明の誘導装置の動作を第
２図の断面図で示す。
処理カード１０が適所にあるとき、二次側の芯部１４と
コイル１２はリーダの一次側の変成器芯部２２の近くに
並べられる。物理法則によれば、コイル２４の交流電流
によつて発生される磁束は利用できる最短距離の磁路を
取る。一次側の変成器芯部２２と二次側の芯部（条令
状）１４の両方が高透磁率のため、磁束は芯部２２か
ら、リーダとカードのインタフエイス、コイル１２、芯
部１４を通り、そしてカードからリーダへのインターフ
エイスを戻つて芯部２２に至る道２７を選ぶ。勿論、コ
イル１２に鎖交して変化する磁束により交流電圧が発生
され、この交流電圧はカード上のPDC回路により整流さ
れてマイクロプロセツサ及びメモリに対し直流電力を提
供する。この場合、カード上の回路とリーダの回路との
間には要素間に金属的な接触は存在しない。適度の許容
間隙誤差で十分なエネルギーを送るためには、芯部間間
隙が小さく、芯部２２と２４が高透磁率を持つというこ
とが重要である。
カードに何らかの可撓性をもたせるということが必要で
なければ、芯部１４、したがつて、誘導性によるエネル
ギー伝達に関する設計は比較的普通のもので良い。しか
しながら、伝統的な磁芯部の材料は曲げに対して大体耐
性がない。フエライトで作られたカード芯部は少しの曲
げでも破砕しやすい。その結果、その二つのコイルの結
合を大いに弱める空隙が加わることになる。
パーマロイのような他の材料は磁気歪効果が大きすぎ
る。この材料を曲げると透磁率が破壊される。しかしな
がら本発明者は、非磁気歪性のアモルフアスの磁気合金
が可撓の芯部１４に非常に適しているということを発見
した。
この種の材料の製造はチエン（Chen）他に1977年１１月
１日に発行された米国特許第4,056,411号に説明されて
いる。さらに、ビリングス（Billings）他に1980年２月
５日に発行された米国特許第4,187,128号は好都合とな
り得る熱処理を記載している。本発明を実施するに適当
なアモルフアス合金は商品名ビツロバツク（Vitrovac）
でバキユームシユメルツ ジエムビ−エイチ（Vacuumsc
hmelze GMBH）により製造されている。この材料は郵便
番号08830、米国ニユー ジヤージ州、サウス イセリ
ン（South Iselin）、ウツド アベニユ（Wood Avenu
e）１８６のバキユームシユメルツ（Vacuumschmelze）
から購入することができる。
製造中このアモルフアス合金を急速に冷却する必要があ
るため、この合金は約１ミル厚さのシートでのみ利用可
能である。しかしながら本発明者の発見によれば、適当
な芯部はその合金片を鋏で切り、そして、それを第１図
及び第２図に示すように曲げることによつて簡単に形成
することができる。
ダイカツテイング及びベンデイングのような製造方法も
芯部の特性を損わずに使用することができる。
個人のデータ・カードに設けられた二次巻線を形成する
コイルは、一次巻線により発生された磁束が最少の漏洩
磁束でそれに鎖交する限りどんな形状をも取ることがで
きる。例えば、このコイルはアモルフアス合金の芯部に
直接巻くことができる。あるいは、中空の数回の螺線巻
きをプリント回路技術によつて薄い可撓性のある基板の
上作ることができる。共通の方向に各層の巻線を接続す
るように注意をすれば数層を一緒に積層配置することが
できる。
しかしながら、製造を容易にすること及び価格を低くす
ることの観点から、より良いコイル構造の一つは自動巻
線機のマンドレルの周りに巻かれて取扱いに耐えるよう
に共にセメントで固められた数回巻のコイルである。こ
のような簡単なコイルは第３図に示している。
リーダ内に置かれた変成器の一次部分に適当な構造は第
４図に示してある。芯部２２は矩形断面を持つ標準的な
Ｕ字型の焼成フエライト・コアである。芯部２２の一方
の脚には成型されたプラスチツク・ボビン２６が嵌め込
まれている。このボビンの中には３本の正方形の導線端
子２８が埋め込まれて、その両端が突き出ている。コイ
ル２４はボビン２６に機械で巻いて、それぞれの端子２
８の一方の突出端に巻線端及び中心タツプを巻いても良
い。この巻かれたメボビンは芯部に組付けてこの組付け
たものをプリント回路板３０の凹部の適所にセメントで
固めても良い。ボビン２６の下部フランジと端子２８の
間の距離は端子２８の自由端がハンダ付のためにプリン
ト回路板３０のプリント配線と接触するように設計する
ことができる。
一次側の芯部２２とカードの芯部１４との間の空隙を
小さく保つために、プリント回路板３０は、個人のデー
タ・カードを使用者が挿入するリーダのスロツトの一側
を形成するようにもできる。
本発明を実施するためのより効率的な変成器構造は第５
図に示してある。この構造によれば、効率ばかりでなく
変成器の壷型芯部が広く利用することができる。この電
力変成器のリーダ部分を形成するインダクタは断面図で
示したように標準的な、フエライトよりなる壷型芯部構
造のもので良い。円筒型の芯部１２２はその一方の面に
環状の凹部１２３を有している。プラスチツクのボビン
１２６に巻かれた一次コイル１２４は凹部１２３に嵌め
込まれている。芯部１２２の穴によつて一次コイル１２
４の端部が電源に接続できるようになる。
変成器の二次巻線を形成する個人用のデータ・カード上
の可撓なインダクタは正方形のアモルフアス磁性合金に
よつて支持される第３図の場合の単なるコイルでも良
い。この場合には、磁路を提供するために全ての方向に
コイル１１２を超えてアモルフアス合金が突出するよう
にすれば条件が良くなる。
記憶部への又は、この記憶部からの転送及びデータ処理
の要件の一つはデータ処理を同期化し得るクロツクパル
ス源である。本発明により可能となつた誘導性によるエ
ネルギー伝達もタイミング・クロツクパルス用の優れた
源によつて可能である。実際、一次巻線２２４又は１２
４に加えられる交流の周波数がリーダのクロツク・パル
スと同期化されると、同期化されたクロツク・パルスは
処理カードのコイル１２または１１２に誘導された波形
から容易に得られることになる。この簡単なエネルギー
回路及び同期化クロツク回路は当業者に公知である。し
かしながら、この２MHzのクロツク・エネルギー周波数
速度はこの場合の用途には満足なタイミングとエネルギ
ーを提供するものであるということが分つた。そして、
約３００ミリワツトの電力がこのＵ字型の芯部構造また
は壷型の芯部構造で容易に得られる。
以上、リーダに取付けた変成器の一次部分からエネルギ
ーとタイミングの両方を誘導的に受け取ることができる
融通性ある個人用のデータ・カードの実際の構造を記載
した。しかしながら、本発明の範囲から逸脱せずに当業
者には他の構造も考えられるであろう。したがつて、本
発明は以上の実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
第１図はプラスチツク製のカードに埋め込んだ本発明の
実施例の斜視図、 第２図は本発明の実施例の断面図とそのリーダとの共同
動作を示す図、 第３図は本発明を実施するために使用できるコイルを示
す図、 第４図はリーダに置くことができる変成器の一次部分の
二つの異なる方向から見た図、及び 第５図は本発明の他の実施例の斜視図である。 （主要部分の符号説明） 処理カード……１０、可撓のコイル……１２、 可撓の芯部……１４、PDC回路……１６、 プリント配線……１８、 変成器の一次部分……２０、 Ｕ字型のフエライト・コア……２２、 コイル……２４、ボビン……２６、 正方形の導線端子……２８、 プリント回路板……３０、コイル……１１２、 円筒状の芯部……１２２、一次コイル……１２４、 ボビン……１２６。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１個の電子装置と、該電子装置
    を付勢するために送信された磁気エネルギーを電気エネ
    ルギーへ変換する可撓性のインダクタとを有する携帯可
    能なデータ・カードにおいて、 平坦な導電性の多重巻きコイルと、 アモルファス材料から構成され、かつ対向端部が異なる
    平行面内に存在するよう曲げられた可撓性で磁気性かつ
    非磁気歪性の芯部とを有し、該芯部は前記カードへ取付
    けられ、前記コイルを通して送信された磁気エネルギー
    を方向付けることを特徴とする携帯可能なデータ・カー
    ド。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の携帯可能なデ
    ータ・カードにおいて、 前記インダクタは該カードに埋め込まれることを特徴と
    する携帯可能なデータ・カード。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第２項記載の携帯可能なデ
    ータ・カードにおいて、 前記カードは相互作用面を有し、前記コイルの軸は該相
    互作用面へ直角に存在し、該コイルは該相互作用面に隣
    接する第１側面及び第２側面を有し、そして前記芯部は
    該第２側面に隣接して存在し、かつ該相互作用面に平行
    な方向へ該コイルを実質的に越えて延びることを特徴と
    する携帯可能なデータ・カード。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項記載の携帯可能なデ
    ータ・カードにおいて、 前記芯部はアモルファスの磁性金属合金のシートからな
    ることを特徴とする携帯可能なデータ・カード。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第３項記載の携帯可能なデ
    ータ・カードにおいて、 前記芯部はアモルファスの磁性金属合金のシートからな
    ることを特徴とする携帯可能なデータ・カード。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第４項記載の携帯可能なデ
    ータ・カードにおいて、 該カードは相互作用面を有し、前記コイルの軸は該相互
    作用面へ直角に存在し、該コイルは該相互作用面に隣接
    する第１側面及び第２側面を有し、そして前記芯部は該
    第２側面に隣接する第１区域と前記相互作用面に隣接す
    る第２区域とを有することを特徴とする携帯可能なデー
    タ・カード。
JP60236522A 1984-10-25 1985-10-24 携帯可能なデータ・カード Expired - Lifetime JPH0614379B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US664,555 1984-10-25
US06/664,555 US4692604A (en) 1984-10-25 1984-10-25 Flexible inductor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61107488A JPS61107488A (ja) 1986-05-26
JPH0614379B2 true JPH0614379B2 (ja) 1994-02-23

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ID=24666451

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60236522A Expired - Lifetime JPH0614379B2 (ja) 1984-10-25 1985-10-24 携帯可能なデータ・カード

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4692604A (ja)
EP (1) EP0180380B1 (ja)
JP (1) JPH0614379B2 (ja)
CA (1) CA1237815A (ja)
DE (1) DE3582713D1 (ja)

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