JPH09319847A - 非接触式データキャリアシステム - Google Patents
非接触式データキャリアシステムInfo
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- JPH09319847A JPH09319847A JP8132888A JP13288896A JPH09319847A JP H09319847 A JPH09319847 A JP H09319847A JP 8132888 A JP8132888 A JP 8132888A JP 13288896 A JP13288896 A JP 13288896A JP H09319847 A JPH09319847 A JP H09319847A
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- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 4
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- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
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- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims 1
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- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 15
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Abstract
(57)【要約】
【課題】応答器のアンテナ部にフラットコイルを用いて
もあるいは巻線コイルを用いても、質問器と応答器間の
通信性能に優れた、非接触式データキャリアシステムを
提供すること。 【解決手段】電力とデータ信号を送受信する機能を有す
る質問器と当該質問器から送信された電力およびデータ
信号を受信し、前記質問器にデータ信号を返信する機能
を有する応答器から構成される非接触式データキャリア
システムにおいて、前記応答器のアンテナにフラットな
プリントコイルを用いると共に、前記質問器のアンテナ
にもフラットなプリントコイルを用いること。
もあるいは巻線コイルを用いても、質問器と応答器間の
通信性能に優れた、非接触式データキャリアシステムを
提供すること。 【解決手段】電力とデータ信号を送受信する機能を有す
る質問器と当該質問器から送信された電力およびデータ
信号を受信し、前記質問器にデータ信号を返信する機能
を有する応答器から構成される非接触式データキャリア
システムにおいて、前記応答器のアンテナにフラットな
プリントコイルを用いると共に、前記質問器のアンテナ
にもフラットなプリントコイルを用いること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非接触式データキ
ャリアシステムに関するものである。
ャリアシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の半導体技術・電子通信技術の発達
により、非接触によりデータを双方にやりとりするＲＦ
−ＩＤシステム（radio-frequency identification sys
tem ）と呼ばれてきた非接触式のＩＤシステム等が、新
しい自動固体認識システムとして注目され、その製品と
応用システムによる開発・実用化が盛んに行われてい
る。この非接触式ＩＤシステムは、質問器（リーダーラ
イター）と応答器（トランスポンダ）から構成され、質
問器のアンテナから発せられた信号を応答器のアンテナ
が受信することにより、応答器からは質問器に対して返
送信号が返される。これにより質問器は応答器に対し
て、情報の書き込みまたは応答器から質問器への情報の
読み出しを行う。上記のＲＦ−ＩＤシステムの応用例と
しては、ここ数年の傾向として応答器には、ＩＣを搭載
したＩＣカードが用いられるケースが多くなってきてお
り、セキュリティの面よりＩＣカードは現行のクレジッ
トカード、プリペイドカードに使われている磁気カード
に代替されるものとして注目されている。
により、非接触によりデータを双方にやりとりするＲＦ
−ＩＤシステム（radio-frequency identification sys
tem ）と呼ばれてきた非接触式のＩＤシステム等が、新
しい自動固体認識システムとして注目され、その製品と
応用システムによる開発・実用化が盛んに行われてい
る。この非接触式ＩＤシステムは、質問器（リーダーラ
イター）と応答器（トランスポンダ）から構成され、質
問器のアンテナから発せられた信号を応答器のアンテナ
が受信することにより、応答器からは質問器に対して返
送信号が返される。これにより質問器は応答器に対し
て、情報の書き込みまたは応答器から質問器への情報の
読み出しを行う。上記のＲＦ−ＩＤシステムの応用例と
しては、ここ数年の傾向として応答器には、ＩＣを搭載
したＩＣカードが用いられるケースが多くなってきてお
り、セキュリティの面よりＩＣカードは現行のクレジッ
トカード、プリペイドカードに使われている磁気カード
に代替されるものとして注目されている。
【０００３】ところで、従来の質問器（リーダーライタ
ー）の構成としては、電力伝送またはデータ送受信に使
用されるアンテナは、構造的に主にコントローラ部と別
ピースになっており、そのアンテナ仕様は同一円周上に
巻かれた巻線コイルを用いたものが多く、このアンテナ
を収納するケーシングについてもアンテナの外形が大き
くなるに従い、厚みを増したものが多い。一方、応答
器、特にＩＣカードにおいては、従来カードとの互換性
の観点からクレジットカード（厚さ０．７６ｍｍ）、プ
リペイドカード（厚さ０．２５ｍｍ）の両者共に、現行
品と同等の外形寸法、特に厚さが要求されるようになっ
てきており、応答器に使用されるアンテナには巻線コイ
ルを用いたものからプリントコイルを用いたものまで多
様化している。
ー）の構成としては、電力伝送またはデータ送受信に使
用されるアンテナは、構造的に主にコントローラ部と別
ピースになっており、そのアンテナ仕様は同一円周上に
巻かれた巻線コイルを用いたものが多く、このアンテナ
を収納するケーシングについてもアンテナの外形が大き
くなるに従い、厚みを増したものが多い。一方、応答
器、特にＩＣカードにおいては、従来カードとの互換性
の観点からクレジットカード（厚さ０．７６ｍｍ）、プ
リペイドカード（厚さ０．２５ｍｍ）の両者共に、現行
品と同等の外形寸法、特に厚さが要求されるようになっ
てきており、応答器に使用されるアンテナには巻線コイ
ルを用いたものからプリントコイルを用いたものまで多
様化している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の質問器と応答器
のアンテナ部断面は、図５に示すように、質問器のアン
テナ収納部５には同一円周上に巻かれた巻線コイル６を
用い、応答器側１のアンテナ部にも同じく同一円周上に
巻かれた巻線コイル６を用いた場合、各々のアンテナか
ら生じる磁場は等しくなり、この為コイル間の電磁結合
度が強く所定の通信性能を満足することができる。しか
し、これに対して質問器のアンテナ収納部５に同一円周
上に巻かれた巻線コイル６を用い、応答器側１のアンテ
ナ部にフラットコイル（プリントコイル）７を用いた場
合、各々のアンテナから生じる磁場の違いにより電磁結
合度が弱く、その結果、質問器から応答器への電力伝送
に損失が生じるだけでなく、質問器と応答器の通信に障
害が発生していた。
のアンテナ部断面は、図５に示すように、質問器のアン
テナ収納部５には同一円周上に巻かれた巻線コイル６を
用い、応答器側１のアンテナ部にも同じく同一円周上に
巻かれた巻線コイル６を用いた場合、各々のアンテナか
ら生じる磁場は等しくなり、この為コイル間の電磁結合
度が強く所定の通信性能を満足することができる。しか
し、これに対して質問器のアンテナ収納部５に同一円周
上に巻かれた巻線コイル６を用い、応答器側１のアンテ
ナ部にフラットコイル（プリントコイル）７を用いた場
合、各々のアンテナから生じる磁場の違いにより電磁結
合度が弱く、その結果、質問器から応答器への電力伝送
に損失が生じるだけでなく、質問器と応答器の通信に障
害が発生していた。
【０００５】本発明は、応答器のアンテナ部にフラット
コイルを用いてもあるいは巻線コイルを用いても、質問
器と応答器間の通信性能に優れた、非接触式データキャ
リアシステムを提供することを目的とするものである。
コイルを用いてもあるいは巻線コイルを用いても、質問
器と応答器間の通信性能に優れた、非接触式データキャ
リアシステムを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の非接触式データ
キャリアシステムは、電力とデータ信号を送受信する機
能を有する質問器と当該質問器から送信された電力およ
びデータ信号を受信し、前記質問器にデータ信号を返信
する機能を有する応答器から構成される非接触式データ
キャリアシステムにおいて、前記応答器のアンテナにフ
ラットなプリントコイルを用いると共に、前記質問器の
アンテナにもフラットなプリントコイルを用いることを
特徴とする。
キャリアシステムは、電力とデータ信号を送受信する機
能を有する質問器と当該質問器から送信された電力およ
びデータ信号を受信し、前記質問器にデータ信号を返信
する機能を有する応答器から構成される非接触式データ
キャリアシステムにおいて、前記応答器のアンテナにフ
ラットなプリントコイルを用いると共に、前記質問器の
アンテナにもフラットなプリントコイルを用いることを
特徴とする。
【０００７】すなわち、図１に示すように、電力とデー
タ信号を送受信する機能を有する質問器３と当該質問器
から送信された電力およびデータ信号を受信し、前記質
問器にデータ信号を返信する機能を有する応答器１によ
り構成される非接触式データキャリアシステムにおい
て、前記応答器のアンテナ４にフラットなプリントコイ
ルを用い、また前記質問器のアンテナ２にもフラットな
プリントコイルを用いることにより、質問器と応答器間
の通信を行うものである。
タ信号を送受信する機能を有する質問器３と当該質問器
から送信された電力およびデータ信号を受信し、前記質
問器にデータ信号を返信する機能を有する応答器１によ
り構成される非接触式データキャリアシステムにおい
て、前記応答器のアンテナ４にフラットなプリントコイ
ルを用い、また前記質問器のアンテナ２にもフラットな
プリントコイルを用いることにより、質問器と応答器間
の通信を行うものである。
【０００８】本発明において、質問器から応答器に対し
て信号を送信すると、質問器のアンテナを形成するフラ
ットなコイル回路（プリントコイル）に電流が流れ、ア
ンペールの法則によりコイル回路を形成する導体を軸に
それぞれ円周上に磁界が発生する。これに応答器のアン
テナを近接させると、電磁誘導の法則により応答器側の
アンテナコイルに電圧が誘起され、これにより応答器側
のアンテナコイルに電流が流れ、応答器側のフラットに
巻かれたアンテナコイルの周囲においても、コイル回路
を形成する導体を軸にそれぞれ円周上に磁界が発生す
る。これによって質問器のアンテナコイルと応答器のア
ンテナコイルとの磁場（磁界分布）が一致し、両者は互
いに電磁結合される。また、質問器のプリントコイルの
外形を前記応答器のプリントコイルの外形と同一形状と
した場合は、上記記載の各々のアンテナコイルから発生
する磁場はより等しくなり、電磁結合度はより強くな
る。プリントコイルのパターン幅とパターン間隔を同一
寸法とした場合も上記と同様に、各々パターンより発生
する磁界分布が等しくなるため、電磁結合度は強くな
る。よって、上記に述べた手段により、質問器のアンテ
ナコイルと応答器のアンテナコイルの間の電磁結合度は
より強くなる方向に作用し、質問器、応答器間の通信性
能が向上する。
て信号を送信すると、質問器のアンテナを形成するフラ
ットなコイル回路（プリントコイル）に電流が流れ、ア
ンペールの法則によりコイル回路を形成する導体を軸に
それぞれ円周上に磁界が発生する。これに応答器のアン
テナを近接させると、電磁誘導の法則により応答器側の
アンテナコイルに電圧が誘起され、これにより応答器側
のアンテナコイルに電流が流れ、応答器側のフラットに
巻かれたアンテナコイルの周囲においても、コイル回路
を形成する導体を軸にそれぞれ円周上に磁界が発生す
る。これによって質問器のアンテナコイルと応答器のア
ンテナコイルとの磁場（磁界分布）が一致し、両者は互
いに電磁結合される。また、質問器のプリントコイルの
外形を前記応答器のプリントコイルの外形と同一形状と
した場合は、上記記載の各々のアンテナコイルから発生
する磁場はより等しくなり、電磁結合度はより強くな
る。プリントコイルのパターン幅とパターン間隔を同一
寸法とした場合も上記と同様に、各々パターンより発生
する磁界分布が等しくなるため、電磁結合度は強くな
る。よって、上記に述べた手段により、質問器のアンテ
ナコイルと応答器のアンテナコイルの間の電磁結合度は
より強くなる方向に作用し、質問器、応答器間の通信性
能が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を具体的
に述べる。
に述べる。
【００１０】
実施例 図１に示すように、質問器（ＲＷＵ）３のアンテナ２に
は銅エッチングフラットコイルを用い、応答器（ＩＣカ
ード）１のアンテナ４には、導電ペースト印刷コイルを
用いたものと巻線コイルを用いたものとを用いた。質問
器３から応答器１への搬送波の変調方式には、ＰＳＫ変
調（phase-shift-keying）を採用した。図２は、本発明
の質問器（ＲＷＵ）３と応答器（ＩＣカード）１のイン
タフェース回路を示す。本システムにおいては前記イン
タフェース回路を用い、質問器（ＲＷＵ）３のアンテナ
２から応答器（ＩＣカード）１のアンテナ４への送信
は、上記のＰＳＫ変調された搬送波を４００ｋＨｚの周
波数を用い送信した。なお、質問器（ＲＷＵ）３と応答
器（ＩＣカード）１の通信距離は、所定の通信性能を確
認するため、０ｍｍ（密接）から１０ｍｍまで可変させ
ることにした。図３は、上記実験において、通信距離０
ｍｍ（密接）と１０ｍｍの各々の通信波形を応答器（Ｉ
Ｃカード）側のアンテナコイル４の両端において観測し
た結果を示すものである。これにより、応答器（ＩＣカ
ード）側において導電ペースト印刷コイルを用いたもの
と、巻線コイルを用いたものの両者の場合は、共にＰＳ
Ｋ変調が正しく観測されており、なおかつ応答器（ＩＣ
カード）の復調回路の出力においても搬送波の位相反転
に伴い、ディジタル信号が正しく再生されていることが
分かる。以上により、質問器（ＲＷＵ）のアンテナ２に
銅エッチングフラットコイルを用い、応答器（ＩＣカー
ド）のアンテナ４に導電ペースト印刷コイルまたは巻線
コイルを用いた場合、両者共に質問器のアンテナ２と応
答器のアンテナ４間は、所定の通信性能を満足すること
ができた。
は銅エッチングフラットコイルを用い、応答器（ＩＣカ
ード）１のアンテナ４には、導電ペースト印刷コイルを
用いたものと巻線コイルを用いたものとを用いた。質問
器３から応答器１への搬送波の変調方式には、ＰＳＫ変
調（phase-shift-keying）を採用した。図２は、本発明
の質問器（ＲＷＵ）３と応答器（ＩＣカード）１のイン
タフェース回路を示す。本システムにおいては前記イン
タフェース回路を用い、質問器（ＲＷＵ）３のアンテナ
２から応答器（ＩＣカード）１のアンテナ４への送信
は、上記のＰＳＫ変調された搬送波を４００ｋＨｚの周
波数を用い送信した。なお、質問器（ＲＷＵ）３と応答
器（ＩＣカード）１の通信距離は、所定の通信性能を確
認するため、０ｍｍ（密接）から１０ｍｍまで可変させ
ることにした。図３は、上記実験において、通信距離０
ｍｍ（密接）と１０ｍｍの各々の通信波形を応答器（Ｉ
Ｃカード）側のアンテナコイル４の両端において観測し
た結果を示すものである。これにより、応答器（ＩＣカ
ード）側において導電ペースト印刷コイルを用いたもの
と、巻線コイルを用いたものの両者の場合は、共にＰＳ
Ｋ変調が正しく観測されており、なおかつ応答器（ＩＣ
カード）の復調回路の出力においても搬送波の位相反転
に伴い、ディジタル信号が正しく再生されていることが
分かる。以上により、質問器（ＲＷＵ）のアンテナ２に
銅エッチングフラットコイルを用い、応答器（ＩＣカー
ド）のアンテナ４に導電ペースト印刷コイルまたは巻線
コイルを用いた場合、両者共に質問器のアンテナ２と応
答器のアンテナ４間は、所定の通信性能を満足すること
ができた。
【００１１】比較例 実施例の質問器（ＲＷＵ）３のアンテナ２に代えて、巻
線コイルを用いた場合、図４に示すように、応答器（Ｉ
Ｃカード）のアンテナ４に巻線コイルを用いると、通信
距離が１０ｍｍの場合、ディジタル信号が正しく再生さ
れず、また、応答器（ＩＣカード）のアンテナ４に導電
ペースト印刷コイルを用いると、通信距離が０ｍｍ、１
０ｍｍでも、ディジタル信号が正しく再生されないこと
が分かった。
線コイルを用いた場合、図４に示すように、応答器（Ｉ
Ｃカード）のアンテナ４に巻線コイルを用いると、通信
距離が１０ｍｍの場合、ディジタル信号が正しく再生さ
れず、また、応答器（ＩＣカード）のアンテナ４に導電
ペースト印刷コイルを用いると、通信距離が０ｍｍ、１
０ｍｍでも、ディジタル信号が正しく再生されないこと
が分かった。
【００１２】
【発明の効果】以上、上述してきたように、本発明によ
り、応答器のアンテナにプリントコイルのみではなく、
巻線コイルを用いる場合においても、所定の通信性能を
満足することができる。また、アンテナに使用するコイ
ルを薄く加工できるため、質問器、応答器共にアンテナ
作製コストを安く抑えることができ、実用的には極めて
有用である。
り、応答器のアンテナにプリントコイルのみではなく、
巻線コイルを用いる場合においても、所定の通信性能を
満足することができる。また、アンテナに使用するコイ
ルを薄く加工できるため、質問器、応答器共にアンテナ
作製コストを安く抑えることができ、実用的には極めて
有用である。
【図１】本発明の一実施例を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施例に用いた質問器と応答器のイ
ンタフェース回路図である。
ンタフェース回路図である。
【図３】本発明の一実施例における、応答器（ＩＣカー
ド）の搬送波（ＰＳＫ）の測定結果を示したものであ
る。
ド）の搬送波（ＰＳＫ）の測定結果を示したものであ
る。
【図４】本発明の比較例における、応答器（ＩＣカー
ド）の搬送波（ＰＳＫ）の測定結果を示したものであ
る。
ド）の搬送波（ＰＳＫ）の測定結果を示したものであ
る。
【図５】従来の質問器、応答器のアンテナ部断面を示す
断面図である。
断面図である。
１．応答器（ＩＣカード） ２．質問器のア
ンテナ ３．質問器（ＲＷＵ） ４．応答器のア
ンテナ ５．質問器のアンテナ収納部 ６．巻線コイル ７．フラットコイル（プリントコイル）
ンテナ ３．質問器（ＲＷＵ） ４．応答器のア
ンテナ ５．質問器のアンテナ収納部 ６．巻線コイル ７．フラットコイル（プリントコイル）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三上 喜勝 東京都港区芝浦四丁目９番25号 日立化成 工業株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】電力とデータ信号を送受信する機能を有す
る質問器と当該質問器から送信された電力およびデータ
信号を受信し、前記質問器にデータ信号を返信する機能
を有する応答器から構成される非接触式データキャリア
システムにおいて、前記応答器のアンテナにフラットな
プリントコイルを用いると共に、前記質問器のアンテナ
にもフラットなプリントコイルを用いることを特徴とす
る非接触式データキャリアシステム。 - 【請求項２】質問器のプリントコイルの外形を、応答器
のプリントコイルの外形と同一形状とすることを特徴と
する請求項１に記載の非接触式データキャリアシステ
ム。 - 【請求項３】質問器と応答器のプリントコイルのパター
ン幅とパターン間隔が、同一寸法であることを特徴とす
る請求項１または２に記載の非接触式データキャリアシ
ステム。 - 【請求項４】質問器と応答器の双方のプリントコイルま
たはどちらか一方のプリントコイルが、銅またはアルミ
のエッチング加工により形成されたものであることを特
徴とする請求項１〜３のうちいずれかに記載の非接触式
データキャリアシステム。 - 【請求項５】質問器と応答器の双方のプリントコイルま
たはどちらか一方のプリントコイルが、導電ペースト印
刷により形成されたものであることを特徴とする請求項
１〜３のうちいずれかに記載の非接触式データキャリア
システム。 - 【請求項６】応答器が、質問器から送信された電力およ
びデータ信号を受信し、質問器にデータ信号を返信する
機能を有する非接触式ＩＣカードであることを特徴とす
る請求項１〜５のうちいずれかに記載の非接触式データ
キャリアシステム。 - 【請求項７】応答器のコイルを形成する基材が、可とう
性を有するフィルムであることを特徴とする請求項１〜
６のうちいずれかに記載の非接触式データキャリアシス
テム。 - 【請求項８】応答器のアンテナが、プリントコイルに代
えて、同一円周状に巻かれた巻線コイルを用いたもので
あることを特徴とする請求項１に記載の非接触式データ
キャリアシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8132888A JPH09319847A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 非接触式データキャリアシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8132888A JPH09319847A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 非接触式データキャリアシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09319847A true JPH09319847A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15091905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8132888A Pending JPH09319847A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 非接触式データキャリアシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09319847A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009107369A1 (ja) | 2008-02-29 | 2009-09-03 | パナソニック株式会社 | 導光装置、非接触通信媒体リーダライター装置および電子機器 |
-
1996
- 1996-05-28 JP JP8132888A patent/JPH09319847A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009107369A1 (ja) | 2008-02-29 | 2009-09-03 | パナソニック株式会社 | 導光装置、非接触通信媒体リーダライター装置および電子機器 |
| US8348156B2 (en) | 2008-02-29 | 2013-01-08 | Panasonic Corporation | Light guiding device, reader/writer device for noncontact communication medium, and electronic apparatus |
| US8567666B2 (en) | 2008-02-29 | 2013-10-29 | Panasonic Corporation | Light guiding device, reader/writer device for noncontact communication medium, and electronic apparatus |
| EP3460711A1 (en) | 2008-02-29 | 2019-03-27 | Panasonic Corporation | Reader/writer device for noncontact communication medium, and electronic apparatus |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |