JPH0973524A - 非接触式情報記録媒体およびゲートシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】別の無線システムへの影響を抑えることができ
る２波方式を採用するにあたり、電力搬送波とデータ搬
送波の干渉を小さく抑え、２つのアンテナの小型化が図
れる非接触式情報記録媒体およびゲートシステムを提供
する。 【解決手段】自動改札装置において、その本体の上面か
ら所定間隔おいてループ状の電力送信アンテナを配置
し、その内側に、電力送信アンテナのほぼ同心上にルー
プ状のデータ送受信アンテナを配置し、無線カードＰに
おいて、ループ状の電力受信アンテナ４１の内側に、そ
の電力受信アンテナ４１のほぼ同心上にループ状のデー
タ送受信アンテナ４２を配置し、無線カードの無線送受
信部を構成する各種コンデンサは、フィルム状に薄く形
成して、それらを実装基板４３に組み込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信により、
非接触に電力、データの送受信を行う携帯可能な非接触
式情報記録媒体と、たとえば、交通機関の駅に設置され
る自動改札装置（ゲート装置）と、この自動改札装置を
利用する通行者が所持する定期券（非接触式情報記録媒
体）とによって構成され、自動改札装置と定期券との間
でデータを無線によって送受信する非接触式のゲートシ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動改札装置が交通機関の駅を主
に普及してきているが、それらのほとんどは、自動改札
装置の挿入口に乗車券や定期券を挿入して出改札を行な
わせる磁気記録を用いた接触式である。この接触式の自
動改札装置は、定期券などを装置本体内に挿入する必要
がある。たとえば、定期券は、定期券入れから取出して
自動改札装置の挿入口に挿入し、さらに、その後、自動
改札装置の排出口から排出された定期券を受取って定期
券入れにしまい込む必要があり、乗客の流れがその作業
のために中断し滞る結果を招いている。特に、ラッシュ
時間帯における自動改札装置付近の混雑は深刻な問題と
なっている。

【０００３】そこで、自動改札装置の利用時に乗客の操
作性の大幅な向上を図るとともに、混雑の緩和対策とし
て自動改札装置と定期券などとの間のデータを無線で送
受信する非接触式の自動改札方式、つまりゲートシステ
ムが提案されてきた。

【０００４】従来、この無線通信を用いた非接触式のゲ
ートシステムにあっては、定期券はバッテリーレス無線
機能を具備し、自動改札装置と定期券との間の無線通信
は、電力搬送波とデータ搬送波を同時に１つのアンテナ
にて送受信する１波方式を採用していた。すなわち、定
期券側においては、電力搬送波とデータ搬送波の合成波
を１つのアンテナで受信すると、その合成波を整流して
電力供給を行うと同時に、自動改札装置からのデータを
抽出していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記１波方式は、電波
の送受信回路の構成が簡便である反面、電力搬送波に伴
う強いエネルギーが高帯域に分布し、最近、同様な帯域
の周波数を用いた別の無線システム、たとえば、無線式
のＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）のような
装置が利用されるに至って、当ゲートシステムの近傍の
既存の別の無線システムに影響を及し、誤動作してしま
うという問題が発生してきた。

【０００６】一方、強いエネルギーの電力搬送波を基本
波として、弱いエネルギー出力にてデータ通信を行う２
波方式の技術がある。この技術を用いた場合、上記問題
点は解決できるが、電力搬送波の干渉により、エネルギ
ー出力の小さいデータ搬送波にノイズがのり、データの
送受信が安定して行えないという問題点があった。ま
た、２波方式の場合、２つのアンテナ構成となり、特
に、定期券にその２つのアンテナを内蔵する場合に小型
化が困難であるという問題点もある。

【０００７】そこで、本発明は、データの送受信を行う
際に、別の無線システムへの影響を抑えることができる
２波方式を採用するにあたり、電力搬送波とデータ搬送
波の干渉を小さく抑え、２つのアンテナの小型化が図れ
る非接触式情報記録媒体およびゲートシステムを提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の非接触式情報記
録媒体は、無線通信により、内部回路の電源電圧を得
て、データの送受信を行う携帯可能な非接触式情報記録
媒体であって、外部からの供給される電力供給用の信号
を受信する第１のアンテナと、この第１のアンテナの内
側に設けられたデータ信号の送受信を行う第２のアンテ
ナと、前記第１のアンテナで受信した電力供給用の信号
から電力を生成し、この生成した電力を電源として内部
回路へ供給する電源供給手段と、前記第２のアンテナで
受信された外部から供給されたデータ信号をもとに、所
定の処理を行って送信データ信号を生成し、その送信デ
ータ信号を前記第２のアンテナから送信するよう制御を
行う制御手段とを具備し、データの送受信を行う際に、
別の無線システムへの影響を抑えることができる２波方
式を採用するにあたり、電力搬送波とデータ搬送波の干
渉を小さく抑え、２つのアンテナの小型化が図れる。

【０００９】また、前記電源供給手段および前記制御手
段は、少なくとも、基板と少なくとも２つの端子を有す
る電子部品と、前記２端子間を結び前記基板上に積層さ
れる有機材料と前記有機材料上に積層される絶縁材料と
で構成されるコンデンサとで構成されていて、２波方式
に伴うコンデンサの数の増加に係わらず、薄型化、小型
化が可能となる。

【００１０】本発明のゲートシステムは、通行者が携帯
し無線通信機能を有する記録媒体と、この記録媒体との
間で無線によってデータの送受信を行なうことにより、
前記通行者の通行可否を決定するゲート装置とからな
り、前記ゲート装置は、前記記録媒体に電力供給用の第
１の信号を送信する電力送信ループアンテナと、前記記
録媒体との間でデータ伝送を行う第２の信号を送受信す
る第１のデータ送受信ループアンテナを同心上に配置し
て、この電力送信ループアンテナと第１のデータ送受信
ループアンテナを介して、前記記録媒体との間の無線に
よるデータ送受信を行う第１の無線送受信手段を具備
し、前記記録媒体は、前記ゲート装置から送信される第
１の信号を受信する電力受信ループアンテナと、前記第
２の信号を送受信する第２のデータ送受信ループアンテ
ナを同心上に配置して、この電力受信ループアンテナと
第２のデータ送受信アンテナを介して、前記ゲート装置
との間の無線によるデータ送受信を行う第２の無線送受
信手段を具備し、前記第１のデータ送受信ループアンテ
ナを前記電力送信ループアンテナの内側に配置し、前記
第２のデータ送受信ループアンテナを、前記電力受信ル
ープアンテナの内側に配置することにより、データの送
受信を行う際に、別の無線システムへの影響を抑えるこ
とができる２波方式を採用するにあたり、電力搬送波と
データ搬送波の干渉を小さく抑え、２つのアンテナの小
型化が図れる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明の無線通信
を利用した非接触式のゲートシステムに係る自動改札装
置を示すものである。自動改札装置１は、通常、２台１
組として駅の改札口などに設置され、両者の間に通行者
が通行する通路が形成される。自動改札装置本体２の上
部には、ポール部３が設けられている。ポール部３およ
び本体２の通路側の側面には、複数の光学的なセンサ、
たとえば、出口検知器４ａ、４ｂ、人間検知器４ｃ、進
入検知器４ｄなどがそれぞれ設けられており、この各検
知器４ａ〜４ｄによって通行者の進行状態などを検知す
るようになっている。

【００１２】本体２の図面に対し左右端には、それぞれ
通行者の通行を制御する扉５、６が設けられており、通
行可否の判定結果に基づき、この扉５、６が開閉制御さ
れるようになっている。

【００１３】本体２の上面には、定期券等の無線カード
（無線通信機能を有する携帯可能な非接触式情報記録媒
体）Ｐとの間で無線通信を行なうためのアンテナ部７が
本体２の上面に突出して設けられていて、その上方の特
定範囲の通信可能領域内に掲示された定期券などとの間
でデータの無線送受信を行なうようになっている。

【００１４】本体２の上面に設けられたアンテナ部７
は、詳しくは、図２に示すように、主に、電力送信アン
テナ７ａと、データ送受信アンテナ７ｂで構成されてい
る。電力送信アンテナ７ａは、円あるいは矩形の巻枠
（ボビン）の、その底面（自動改札装置本体２の上面に
接する面）から上方に数ｃｍ以上の距離をおいて、銅線
を巻枠の高さ方向（自動改札装置本体２から離れる方
向）に、線間を例えば１〜２ｍｍ空けながら螺旋状に複
数回巻いてなる筒形状のループアンテナである。

【００１５】なお、図２では、矩形状のループコイルの
場合を示している。また、この電力送信アンテナ７ａ
は、印刷配線板で構成された巻枠に印刷配線されている
ものでもよい。

【００１６】データ送受信アンテナ７ｂは、電力送信ア
ンテナ７ａの内側に設けられている。すなわち、電力送
信アンテナ７ａとほぼ同心上に設けられた円あるいは矩
形の巻枠（ボビン）の、その底面（自動改札装置本体２
の上面に接する面）から上方に数ｃｍ以上の距離をおい
て、例えば、銅線を少なくとも１回巻き、あるいは、巻
枠の高さ方向に、線間を例えば１〜２ｍｍ空けながら螺
旋状に複数回巻いてなる筒形状のループアンテナであ
る。

【００１７】なお、図２では、矩形状のループコイルの
場合を示している。また、このデータ送受信アンテナ７
ｂは、図３に示すように、平面印刷配線板７ｄ上に間隔
を０．１〜０．２ｍｍあけて銅線７ｂ´を矩形状または
円形状にスパイラル巻して印刷配線させてもよい。

【００１８】アンテナ７ａ、７ｂはできるだけ小さくあ
る必要があること、自動改札装置本体２の上面は一般
に、ステンレス等の金属で電波遮断されていることか
ら、電力送信のための強く、広い電界エリアができにく
い。そこで、これに対処して電力送信をより効率よく行
うための１つの対策として、電力送信アンテナ７ａ、デ
ータ送受信アンテナ７ｂは、どちらも本体２の上面から
数ｃｍ浮かして設けられている。

【００１９】電力送信アンテナ７ａとデータ送受信アン
テナ７ｂの一端は、アンテナ部７の底部（例えば、アル
ミニウム板）７ｃを介して接地されている。また各他端
は、自動改札装置本体２内に設けられた、例えば共振回
路等で構成される無線送受信部に接続されている。

【００２０】図２に示したように、ループ状の電力送信
アンテナ７ａの内側に、その電力送信アンテナ７ａのほ
ぼ同心上にデータ送受信アンテナ７ｂを配置することに
より、２つのアンテナの配置面積を小さくでき、しか
も、電力搬送波とデータ搬送波という２つの周波数の異
なる電波の干渉を最小限に抑えられる。

【００２１】電力送信アンテナ７ａからは常に無変調の
電力搬送波が発射され、その電力搬送波は、無線カード
Ｐに電力を供給するための大きなエネルギーのものであ
り、データ送受信アンテナ７ｂからは発射されるデータ
搬送波は電力搬送波より小さいエネルギー（電力）のも
のである。

【００２２】自動改札装置１は、図４に示すように、図
２に示したような構成の電力送信アンテナ７ａ、データ
送受信アンテナ７ｂの上方の特定範囲の通信可能領域内
に掲示された定期券などとの間で電力供給およびデータ
の無線送受信が行なわれる。

【００２３】無線カードＰが電波（電力搬送波、データ
搬送波）を正常に受信できる範囲が受信可能領域９であ
る。図５は、無線カードＰの構成の具体例を示したもの
で、無線カードＰの一方の面の平面図である。無線カー
ドＰは、例えばプラスチックを基板材質とし、その表面
には、主に、ループ状の電力受信アンテナ４１、データ
送受信アンテナ４２、ＩＣチップ４４で構成される、動
改札装置１との無線通信機能を実現する薄型のモジュー
ル４０が貼付されて設けられている。また、無線カード
Ｐの表面あるいは裏面には、磁気ストライプが貼付され
ていたり、エンボス文字やホログラム等が印刷されてい
る。

【００２４】モジュール４０（無線送受信部）は、フィ
ルム状のコンデンサが組み込まれた所定の大きさの実装
基板４３にＩＣチップ４４を実装し、このＩＣチップ４
４の所定の端子と、電力受信アンテナ４１、データ送受
信アンテナ４２、実装基板に組み込まれたコンデンサの
端子等を配線して構成される無線通信機能を実現するも
のである。

【００２５】電力受信アンテナ４１は、例えば細い銅線
を少なくとも１回巻した円状または矩形状のループコイ
ルからなるアンテナで、例えば、図５に示すように、モ
ジュール４０の縁に沿って配置されている。

【００２６】データ送受信アンテナ４２は、例えば細い
銅線を少なくとも１回巻した円状または矩形状のループ
コイルからなるアンテナで、図５に示すように、電力受
信アンテナ４１のループコイルの内側において、その電
力受信アンテナ４１のほぼ同心上に設けられている。

【００２７】電力受信アンテナ４１とデータ送受信アン
テナ４２の間には、ＩＣチップ４４をフリップチップ実
装あるいはワイヤボンディング実装した実装基板４３を
配置し、電力受信アンテナ４１とデータ送受信アンテナ
４２のそれぞれの両端子は、例えば、実装基板４３上の
ＩＣチップ４４の所定の端子、実装基板４３に組み込ま
れたコンデンサの端子に配線されていて、電力受信アン
テナ４１、データ送受信アンテナ４２、ＩＣチップ４
４、コンデンサ等とともに無線通信機能を実現する回路
を構成している。

【００２８】なお、電力受信アンテナ４１、データ送受
信アンテナ４２は、印刷配線板にて構成されていてもよ
い。電力受信アンテナ４１は、自動改札装置１の電力送
信アンテナ７ａから常に送信される無変調の電力搬送波
を受信し、データ送受信アンテナ４２は、自動改札装置
１のデータ送受信アンテナ７ｂから送信されるデータ搬
送波を受信するとともに、必要に応じて、自動改札装置
１に対してデータ搬送波を送信するようになっている。

【００２９】このように、ループ状の電力受信アンテナ
４１の内側に、その電力受信アンテナ４１のほぼ同心上
にデータ送受信アンテナ４２を配置することにより、２
つのアンテナの配置面積を小さくでき、しかも、電力搬
送波とデータ搬送波という２つの周波数の異なる電波の
干渉を最小限に抑えられる。

【００３０】さて、無線カードＰには、後述するよう
に、電波送受信のための共振回路用コンデンサ、電力保
保持用コンデンサ、フィルタ用コンデンサ等の複数のコ
ンデンサが用いられる。

【００３１】従来は、これらコンデンサは、一般的に、
セラミックコンデンサが用いられ、無線ＩＣ実装基板上
に複数実装され、大きな面積を占めていた。また、セラ
ミックのために厚みが必要であり、割れやすかった。

【００３２】そこで、コンデンサをフィルム状に薄く形
成し、実装基板４３と兼ねることにより、薄くしかもコ
ンデンサの半田付けによる厚さ管理も不要となる。図６
は、実装基板４３に組み込まれて形成された１つのフィ
ルム状のコンデンサＣ１０の配置の具体例について説明
するための実装基板４３の上面図を示している。

【００３３】図６では、実装基板４３の左上方に配置さ
れているが、この場合に限らず、実装基板４３の所望の
位置に配置することができる。図７は、図６におけるＡ
−Ａ矢視断面図を示したもので、フィルム状のコンデン
サＣ１０の構成を説明するためのものである。

【００３４】図７（ａ）は、フィルム状コンデンサＣ１
０の第１の構成例である。図７（ａ）において、実装基
板４３の例えばポリイミドで形成される絶縁体層の上に
少なくとも２つの金属端子５３ａ、５３ｂを所定間隔お
いて蒸着形成し、その間に例えばシルク印刷（有機材
料）で誘電体層５１を形成し、さらにその上に、例えば
シルク印刷で絶縁層５２を形成して、２つの金属端子５
３ａ、５３ｂをそれぞれ電極端子とする１つのコンデン
サＣ１０が形成される。すなわち、実装基板４３の一部
分に、内層の一部として組み込むことにより、薄いフィ
ルム状のコンデンサが形成できる。

【００３５】図７（ｂ）は、フィルム状コンデンサＣ１
０の第２の構成例を示している。図７（ａ）に示した第
１の構成例と異なる部分は、実装基板４３の直ぐ下層
に、蒸着形成、あるいは金属薄板を貼付するなどして金
属層５４を設けていることである。この金属層５４は、
ＩＣチップ４４や実装基板４３のシールドとして、信号
線に対するノイズ対策を目的とするものである。

【００３６】図６では、１つのフィルム状のコンデンサ
Ｃ１０の構成を示しているが、さらに、コンデンサＣ１
０と同様な構成の複数のコンデンサ（例えば、コンデン
サＣ１１、Ｃ１２）を実装基板４３に設ける必要がある
場合は、例えば、図８に示すように実装基板４３に配置
することもできる。

【００３７】例えば、コンデンサＣ１１のように、コン
デンサＣ１０の絶縁層５２の一部に重なるように、さら
に誘電体層、絶縁層を図７に示したように積層して、他
のコンデンサを実装基板４３に形成することもできる
し、また、コンデンサＣ１２のように、コンデンサＣ１
０とは別個に誘電体層、絶縁層を図７に示したように積
層して、他のコンデンサを実装基板４３に形成すること
もできる。

【００３８】実装基板４３にＩＣチップ４４を配置し、
コンデンサＣ１０の金属端子５３ａ、５３ｂにＩＣ４４
の所定の端子を配線する場合、コンデンサＣ１０を例え
ば、図９に示すように配置することもできる。

【００３９】図９（ａ）は、フィルム状のコンデンサＣ
１０が組み込まれた実装基板４３にＩＣチップ４４を配
置し、そのＩＣチップ４４の２つの端子４４ａ、４４ｂ
を、例えば、コンデンサＣ１０の金属端子５３ａ、５３
ｂに配線した、実装基板４３の上面図を模式的に示した
もので、図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視
断面図を示している。

【００４０】図９（ａ）、図９（ｂ）に示したように、
ＩＣ４４の２つの端子４４ａ、４４ｂをコンデンサＣ１
０の金属端子５３ａ、５３ｂに直接接続するように、フ
ィルム状のコンデンサＣ１０を実装基板４３に配置する
こともできる。

【００４１】なお、ＩＣチップ４４の各端子、実装基板
４３に組み込まれたコンデンサＣ１０の金属端子、ま
た、電力受信アンテナ４１、データ送受信アンテナ４２
のそれぞれの両端子は、例えば、実装基板４３に設けら
れた信号線層で配線することももちろん可能である。

【００４２】図１０は、無線カードＰのモジュール４０
（無線送受信部）の回路構成の具体例を示したものであ
る。電力受信アンテナ４１は、自動改札装置１に具備さ
れた電力送信アンテナ７ａから発射される電波により無
変調の電力搬送波を受信し、データ送受信アンテナ４１
は、同じく自動改札装置１に具備されたデータ送受信ア
ンテナ７ｂから発射される電波により、例えば、ＰＳＫ
変調されたデータ信号の搬送波（データ搬送波）を受信
し、また、必要に応じて、自動改札装置１に対し、ＰＳ
Ｋ変調された送信データ信号の搬送波（データ搬送波）
を送信するものである。

【００４３】電力受信アンテナ４１に電力搬送波の高周
波の電磁界が与えられると、電力送信アンテナ（コイ
ル）４１、コンデンサＣ１で構成される共振回路には電
磁誘導により、交流の誘導電圧、誘導電流が発生する。

【００４４】この共振回路には、整流回路７１が接続さ
れいて、ここでその交流電圧が整流されて直流電圧とな
り、さらに、その直流電圧が一定電圧になるようコンデ
ンサＣ４、電圧調整回路７２で調整され、無線カードＰ
の電源電圧を取り出すようになっている。

【００４５】電圧調整回路７２から出力される電源電圧
は、電圧検出回路７３に入力され、ここで、無線カード
Ｐの主制御部７６を構成するＣＰＵやその周辺回路をリ
セット状態にしたり、そのリセット状態を解除するため
のリセット信号を生成するようになっている。このリセ
ット信号は、電源電圧が無線カードＰの内部の回路が動
作可能となる電圧（動作保証電圧）より低くなったとき
リセット状態にし、電源電圧が無線カードＰの内部の回
路が動作可能となる電圧（動作電圧）より高くなったと
き、リセット状態を解除するといった、電源電圧を監視
してリセット状態になるときとリセット状態を解除する
ときの電源電圧の閾値にヒステリシス特性を持たせてい
る。

【００４６】電力受信アンテナ４１で受信された電力搬
送波は、コンデンサＣ３を介してクロック抽出回路７４
に入力され、電力搬送波に同期した、電力搬送波の周期
に等しい周期のクロック信号（パルス信号）が抽出さ
れ、分周器７５に入力される。

【００４７】分周器７５では、そのクロック信号を、例
えば１／４の分周比にて分周して、システムクロック信
号として主制御部７６に供給する。データ送受信アンテ
ナ４１にデータ搬送波の高周波の電磁界が与えられる
と、データ送受信アンテナ（コイル）４２、コンデンサ
Ｃ２で構成される共振回路には電磁誘導により、交流の
誘導電圧、誘導電流が発生する。

【００４８】この共振回路から出力されたデータ搬送波
はフィルタ・受信アンプ回路７７に入力され、電力搬送
波の影響を除去するとともに、振幅を増幅し、復調回路
７８に出力される。

【００４９】復調回路７８では、例えばＰＳＫ変調され
ている受信データ搬送波に対する復調を行い、デジタル
信号に変換して、受信データを出力する。本実施形態の
ゲートシステムにおけるデータの送受信は、フレーム単
位で行われており、そのフレームは、大きく別けてヘッ
ダ部と情報部で構成されている。ヘッダ部には、受信動
作タイミングを合わせるための所定の同期符号が格納さ
れている。情報部に格納される情報は暗号化されてい
る。また、データの伝送誤りを検出するためのＣＲＣ
（Cyclic Redundancy Check ）符号が、フレームの最後
に付加されている。

【００５０】さて、このようなフレーム単位の受信デー
タに対し、まず、同期検出部７９で、同期符号をもとに
同期が確立されると、カウンタ８３によりフレーム中の
各ビット位置が検出され、それをもとに、エラー検出部
８０、暗号化・復号化回路８１において、所定の処理が
実行される。すなわち、エラー検出部８０で、ＣＲＣ符
号をもとに受信データの誤り検出を行い、暗号化・復号
化回路８１で、情報の復号化を行う。その後、受信デー
タは、シルアル・パラレル変換部８２でパラレルデータ
に変換され、主制御部７６に出力される。

【００５１】主制御部７６は、システムクロック信号の
タイミングに従って、同期検出部７９、カウンタ８３、
シリアル・パラレル変換部８２等の制御を行うととも
に、シリアル・パラレル変換部８２からの受信データに
対し、不揮発性のメモリ１４に記憶されているデータを
もとに所定の情報処理を行い、また、必要に応じて、自
動改札装置１への送信データを出力するようになってい
る。

【００５２】送信データは、主制御部７６からシリアル
・パラレル変換部８２に出力され、ここで、パラレルデ
ータからシルアルデータに変換し、暗号化・復号化部８
１で情報の暗号化を行い、さらにエラー検出部８０でＣ
ＲＣ符号を付加して、送信ドライバー８５に出力され
る。

【００５３】送信ドライバー８５では、送信データに応
じて、データ送受信アンテナ（コイル）４２、コンデン
サＣ２で構成される共振回路の付加電流を変化させるも
のである。データ送受信アンテナ４２は、その付加変動
に伴う磁界の変動を自動改札装置１に送信するようにな
っている。

【００５４】自動改札装置１の無線送受信部について
は、例えば、図１０に示した無線カードＰの無線送受信
部の各部のうち、無線カードＰとのデータ通信に関わる
部分については、データ送受信アンテナ４２をデータ送
受信アンテナ７ｂに読み替え、また、電力受信アンテナ
４１を電力送信アンテナ７ａとし、電力送信アンテナ７
ａとコンデンサＣ２で構成される共振回路の付加電流を
変化させて、電力送信アンテナ７ａから電力搬送波を発
射するためのドライバー回路を設けるようにすればよ
い。

【００５５】なお、無線カードＰでは、図１０の共振回
路用コンデンサＣ１、Ｃ２、フィルタ用コンデンサＣ
３、電力保持用コンデンサＣ４は、いずれも図７に示し
たような構成のもので、コンデンサＣ１０、Ｃ１１、Ｃ
１２のように、実装基板４３の適当な位置にフィルム状
に薄く形成して配置される（図８〜９参照）。それ以外
のモジュール４０（無線送受信部）を構成する回路につ
いては大部分ＬＳＩ化ができ、ＩＣチップ４４として、
実装基板４３に図５、図９（ｂ）に示すように実装され
る。

【００５６】以上説明したように、上記実施形態によれ
ば、自動改札装置１には、電力送信アンテナ７ａと、デ
ータ送受信アンテナ７ｂをそれぞれ具備し、ループ状の
電力送信アンテナ７ａの内側に、その電力送信アンテナ
７ａのほぼ同心上にデータ送受信アンテナ７ｂを配置す
ることにより、２つのアンテナの配置面積を小さくで
き、しかも、電力搬送波とデータ搬送波という２つの周
波数の異なる電波の干渉を最小限に抑えられる。

【００５７】また、無線カードＰも、電力受信アンテナ
４１とデータ送受信アンテナ４２をそれぞれ具備し、ル
ープ状の電力受信アンテナ４１の内側に、その電力受信
アンテナ４１のほぼ同心上にデータ送受信アンテナ４２
を配置することにより、２つのアンテナの配置面積を小
さくでき、しかも、電力搬送波とデータ搬送波という２
つの周波数の異なる電波の干渉を最小限に抑えられる。

【００５８】また、無線カードの無線送受信部を構成す
る各種コンデンサは、フィルム状に薄く形成して、それ
らを実装基板４３に組み込むことにより、２波方式に伴
うコンデンサの数の増加に係わらず、薄型で小型な無線
カードモジュール（モジュール４０）が実現できる。

【００５９】従って、無線カードＰと自動改札装置１と
の間のデータ送受信を行う際に、別の無線システムへの
影響を抑えることができる２波方式を採用するにあた
り、電力搬送波とデータ搬送波の干渉を小さく抑え、２
つのアンテナの小型化が図れるとともに、電力搬送波を
効率よく送信できる２波方式のゲートシステムが容易に
実現できる。

【００６０】なお、上記実施形態は、電力搬送波とデー
タ搬送波を別々に送受信する２波式の場合について説明
したが、電力供給とデータの送受信を同一電波で行う場
合でも、自動改札装置側では、そのアンテナを電力送信
アンテナ７ａと同様な構成（図２参照）にすれば小型化
が可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
別の無線システムへの影響を抑えることができる２波方
式を採用するにあたり、電力搬送波とデータ搬送波の干
渉を小さく抑え、２つのアンテナの小型化が図れる非接
触式情報記録媒体およびゲートシステムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る非接触式のゲートシ
ステムに適用される自動改札装置の外観を示すもので、
（ａ）図は側面図、（ｂ）図は正面図。

【図２】自動改札装置の電力送信アンテナとデータ送受
信アンテナの配置について説明するための図。

【図３】自動改札装置のデータ送受信アンテナの配置お
よび構成の他の具体例を示した図。

【図４】自動改札装置のアンテナ上部の通信可能領域と
無線カードの提示状態を示す模式図。

【図５】無線カードにおける、電力受信アンテナとデー
タ送受信アンテナの配置、および、ＩＣチップ等を実装
してなる無線カードモジュールの配置について説明する
ための図。

【図６】フィルム状のコンデンサの配置の一具体例を説
明するための実装基板の部品の実装面の平面図。

【図７】フィルム状のコンデンサの構成を説明するため
の図６のＡ−Ａ矢視断面図で、（ａ）図は、フィルム状
のコンデンサの第１の構成例を示し、（ｂ）図は第２の
構成例を示す。

【図８】実装基板に複数のフィルム状のコンデンサを配
置する場合の具体例を示した、実装基板の部品の実装面
の平面図。

【図９】（ａ）図は、実装基板にＩＣチップを配置し、
フィルム状のコンデンサの金属端子にＩＣチップの所定
の端子を配線する場合のフィルム状のコンデンサの配置
の具体例を示した実装基板の部品の実装面の平面図で、
（ｂ）図は、Ｂ−Ｂ矢視断面図。

【図１０】無線カードおよび自動改札装置の無線送受信
部の構成の具体例を示した図。

【符号の説明】

１…自動改札装置、Ｐ…無線カード（非接触式情報記録
媒体）、７…アンテナ部、７ａ…電力送信アンテナ、７
ｂ…データ送受信アンテナ、４０…モジュール、４１…
電力受信アンテナ、４２…データ送受信アンテナ、４３
…実装基板、４４…ＩＣチップ、５１…誘電体層、５２
…絶縁層、５３ａ、５３ｂ…金属端子。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線通信により、内部回路の電源電圧を
   得て、データの送受信を行う携帯可能な非接触式情報記
   録媒体であって、 外部からの供給される電力供給用の信号を受信する第１
   のアンテナと、 この第１のアンテナの内側に設けられたデータ信号の送
   受信を行う第２のアンテナと、 前記第１のアンテナで受信した電力供給用の信号から電
   力を生成し、この生成した電力を電源として内部回路へ
   供給する電源供給手段と、 前記第２のアンテナで受信された外部から供給されたデ
   ータ信号をもとに、所定の処理を行って送信データ信号
   を生成し、その送信データ信号を前記第２のアンテナか
   ら送信するよう制御を行う制御手段と、 を具備したことを特徴とする非接触式情報記録媒体。
2. 【請求項２】 前記電源供給手段および前記制御手段
   は、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナの間に配
   置したことを特徴とする請求項１記載の非接触式情報記
   録媒体。
3. 【請求項３】 前記電源供給手段および前記制御手段
   は、少なくとも、基板と少なくとも２つの端子を有する
   電子部品と、前記２端子間を結び前記基板上に積層され
   る有機材料と前記有機材料上に積層される絶縁材料とで
   構成されるコンデンサとで構成されること特徴とする請
   求項１記載の非接触式情報記録媒体。
4. 【請求項４】 通行者が携帯し無線通信機能を有する記
   録媒体と、この記録媒体との間で無線によってデータの
   送受信を行なうことにより、前記通行者の通行可否を決
   定するゲート装置とからなり、 前記ゲート装置は、 前記記録媒体に電力供給用の第１の信号を送信する電力
   送信ループアンテナと、前記記録媒体との間でデータ伝
   送を行う第２の信号を送受信する第１のデータ送受信ル
   ープアンテナを同心上に配置して、この電力送信ループ
   アンテナと第１のデータ送受信ループアンテナを介し
   て、前記記録媒体との間の無線によるデータ送受信を行
   う第１の無線送受信手段を具備し、 前記記録媒体は、 前記ゲート装置から送信される第１の信号を受信する電
   力受信ループアンテナと、前記第２の信号を送受信する
   第２のデータ送受信ループアンテナを同心上に配置し、
   前記電力受信アンテナで受信した第１の信号を整流して
   生成されて直流電圧を内部回路へ供給して、前記第２の
   データ送受信アンテナを介して、前記ゲート装置との間
   の無線によるデータ送受信を行う第２の無線送受信手段
   を具備したことを特徴とするゲートシステム。
5. 【請求項５】 前記第１のデータ送受信ループアンテナ
   は、前記電力送信ループアンテナの内側に配置されたこ
   とを特徴とする請求項４記載のゲートシステム。
6. 【請求項６】 前記第２のデータ送受信ループアンテナ
   は、前記電力受信ループアンテナの内側に配置されたこ
   とを特徴とする請求項４記載のゲートシステム。
7. 【請求項７】 前記電力送信ループアンテナは、銅線が
   らせん状に所定間隔空けて複数回巻かれており、前記第
   １のデータ送受信アンテナは、前記電力送信ループアン
   テナの内側に配置されたことを特徴とする請求項４記載
   のゲートシステム。
8. 【請求項８】 前記電力送信ループアンテナと前記第１
   のデータ送受信ループアンテナは、前記ゲート装置の本
   体に接触しないよう配置したことを特徴とする請求項４
   記載のゲートシステム。
9. 【請求項９】 前記第１のデータ送受信ループアンテナ
   は印刷配線板で構成されていることを特徴とする請求項
   ４記載のゲートシステム。
10. 【請求項１０】 前記電力送信ループアンテナは印刷配
    線板で構成されていることを特徴とする請求項４記載の
    ゲートシステム。
11. 【請求項１１】 前記電力受信ループアンテナは印刷配
    線板で構成されていることを特徴とする請求項４記載の
    ゲートシステム。
12. 【請求項１２】 前記第２のデータ送受信ループアンテ
    ナは印刷配線板で構成されていることを特徴とする請求
    項４記載のゲートシステム。
13. 【請求項１３】 前記第２の無線送受信手段を構成する
    電子回路に含まれるコンデンサは、フィルム状に薄く形
    成されて前記電子回路実装用の基板に組み込まれている
    ことを特徴とする請求項４記載のゲートシステム。