(57)【要約】【課題】１台で媒体側非接触通信用アンテナの共振周波数やアンテナ形状が異なる各種の非接触式情報記録媒体に対応することができるリーダライタを提供する。【解決手段】コントローラ１と、コントローラ１にコネクタ２ａを介して接続された外部電源３と、コントローラ１にコネクタ２ｂを介して接続されたホストコンピュータ４と、コントローラ１にコネクタ２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆを介して接続された第１乃至第４の装置側非接触通信用アンテナ５，６，７，８とからリーダライタを構成する。第１乃至第４の装置側非接触通信用アンテナ５，６，７，８の共振周波数は、使用する非接触式情報記録媒体の共振周波数に合わせて適宜の値に設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触式情報記録媒体に備えられた媒体側非接触通信用アンテナと電磁結合する装置側非接触通信用アンテナと、これら媒体側及び装置側の非接触通信用アンテナを介して行われる前記非接触式情報記録媒体への電源の供給及び前記非接触式情報記録媒体との間の信号の送受信を制御するコントローラとを備えた非接触式情報記録媒体のリーダライタにおいて、前記装置側非接触通信用アンテナとして共振周波数及び／又はアンテナ形状が異なる複数の非接触通信用アンテナを備えたことを特徴とする非接触式情報記録媒体のリーダライタ。
【請求項２】
前記装置側非接触通信用アンテナの設定部に、前記複数の装置側非接触通信用アンテナのそれぞれに対応させて、複数の媒体挿入用スロットを開設したことを特徴とする請求項１に記載の非接触式情報記録媒体のリーダライタ。
【請求項３】
前記装置側非接触通信用アンテナの設定部に１つの媒体挿入用スロットを開設し、前記コントローラは、前記スロットより挿入された非接触式情報記録媒体の種別を判定し、当該非接触式情報記録媒体に備えられた媒体側非接触通信用アンテナと電磁結合可能な１の装置側非接触通信用アンテナを選択し、これらスロットより挿入された非接触式情報記録媒体の媒体側非接触通信用アンテナと選択された装置側非接触通信用アンテナとを電磁結合させることを特徴とする請求項１に記載の非接触式情報記録媒体のリーダライタ。
【請求項４】
前記装置側非接触通信用アンテナの設定部に、カード型非接触式情報記録媒体挿入用スロットとコイン型非接触式情報記録媒体挿入用スロットとを開設したことを特徴とする請求項１に記載の非接触式情報記録媒体のリーダライタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触式情報記録媒体のリーダライタに係り、特に、１台のリーダライタで媒体側非接触通信用アンテナの共振周波数やアンテナ形状が異なる各種の非接触式情報記録媒体の使用を可能にする手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、乗車券、定期券、キャッシュカード、電子ロックの解錠キー、商品管理用のタグ、アミューズメント施設において使用される代用貨幣（トークン）などとして、ＩＣチップと非接触通信用アンテナとを基体中に埋設してなる非接触式情報記録媒体が広く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この種の非接触式情報記録媒体としては、基体の形状、材質又はサイズそれに媒体側非接触通信用アンテナの形状、構成又はサイズなどが異なる各種のものが従来より提案されており、それぞれ媒体側非接触通信用アンテナと電磁結合可能な装置側非接触通信用アンテナを備えた専用のリーダライタとの間で電源の受給及び信号の送受信を行うようになっている。
【０００４】
なお、従来より知られている非接触式情報記録媒体としては、基体の形状に関してはカード型及びコイン型などがあり、基体の材質に関しては金属材料、プラスチック材料及び金属粉が混入されたプラスチック材料などがある。また、媒体側非接触通信用アンテナの構成に関しては、巻線コイル、ＩＣチップ上に再配線技術を応用して一体形成された平面コイル及びＩＣチップ上に一体形成された平面コイルにブースタコイルを組み合わせたものなどがある。
【特許文献１】特開２００１−１４８０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、アミューズメント施設などにおいては、サービスの多様化を図るため、基体の形状、材質又はサイズそれに非接触通信用アンテナの形状、構成又はサイズなどが異なる複数種の非接触式情報記録媒体を適宜使用できるようにすることが求められている。
【０００６】
しかしながら、基体の形状やサイズが異なると、必然的にリーダライタに備えるべき媒体挿入用スロットの形状やサイズが異なるし、また、基体の材質又はサイズそれに媒体側非接触通信用アンテナの形状、構成及びサイズが異なると、必然的にこれと電磁結合可能な装置側非接触通信用アンテナの共振周波数やアンテナ形状が変化するので、１つの媒体挿入用スロット及び１つの装置側非接触通信用アンテナしか備えないリーダライタでは、上記の要請に対応することができない。
【０００７】
例えば、本願発明者等の研究によると、基体形状及び基体サイズ並びに媒体側非接触通信用アンテナに付加される共振回路の定数を一定としてコイル一体型のＩＣチップを搭載したコイン型非接触式情報記録媒体を作製した場合、図１に示すように、基体を金属材料にて作製しかつブースタコイルを搭載した媒体Ａ、基体を金属材料にて作製するがブースタコイルを備えない媒体Ｂ、基体をプラスチック材料にて作製するがブースタコイルを備えない媒体Ｃ、及び基体をプラスチック材料にて作製しかつブースタコイルを搭載した媒体Ｄの共振周波数は、それぞれ１３．１５ＭＨｚ、１３．３６ＭＨｚ、１３．４６ＭＨｚ、１３．２５ＭＨｚになる。そして、図５（ａ）に示すように、共振周波数が１３．１５ＭＨｚの装置側非接触通信用アンテナを備えたリーダライタに媒体Ａを挿入した場合には、約２ｍｍの通信距離で信号の送受信を行うことができたが、同じリーダライタに媒体Ｂを挿入した場合には、信号の送受信を行うことができなかった。また、図５（ｂ）に示すように、共振周波数が１３．２５ＭＨｚの装置側非接触通信用アンテナを備えたリーダライタに媒体Ｄを挿入した場合には、約２ｍｍの通信距離で信号の送受信を行うことができたが、同じリーダライタに媒体Ｃを挿入した場合には、信号の送受信を行うことができなかった。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みて発明されたものであり、その目的は、１台で媒体側非接触通信用アンテナの共振周波数やアンテナ形状が異なる各種の非接触式情報記録媒体に対応することができるリーダライタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記の課題を解決するため、非接触式情報記録媒体に備えられた媒体側非接触通信用アンテナと電磁結合する装置側非接触通信用アンテナと、これら媒体側及び装置側の非接触通信用アンテナを介して行われる前記非接触式情報記録媒体への電源の供給及び前記非接触式情報記録媒体との間の信号の送受信を制御するコントローラとを備えた非接触式情報記録媒体のリーダライタにおいて、前記装置側非接触通信用アンテナとして共振周波数及び／又はアンテナ形状が異なる複数の非接触通信用アンテナを備えるという構成にした。
【００１０】
このように、１台のリーダライタ内に共振周波数及び／又はアンテナ形状が異なる複数の装置側非接触通信用アンテナを備えると、１台のリーダライタで共振周波数及び／又はアンテナ形状が異なる媒体側非接触通信用アンテナを備えた複数の非接触式情報記録媒体を使用することができるので、リーダライタの設置者にとっては共振周波数及び／又はアンテナ形状が異なる種々のリーダライタを設置する場合に比べてリーダライタの設置費用を軽減することができ、非接触式情報記録媒体の使用者にとっては携帯している非接触式情報記録媒体に応じて複数のリーダライタを使い分ける必要がないので、携帯している非接触式情報記録媒体の使用を便利なものにすることができる。
【００１１】
また、本発明は、前記構成の非接触式情報記録媒体のリーダライタにおいて、前記装置側非接触通信用アンテナの設定部に、前記複数の装置側非接触通信用アンテナのそれぞれに対応させて、複数の媒体挿入用スロットを開設するという構成にした。
【００１２】
かかる構成によると、非接触式情報記録媒体の使用者は、携帯している非接触式情報記録媒体に応じた適宜の媒体挿入用スロットに非接触式情報記録媒体を挿入することにより、確実に非接触式情報記録媒体をリーダライタに電磁結合させることができるので、共振周波数及び／又はアンテナ形状の不適による通信不良を生じることが無く、使用者にとって非接触式情報記録媒体及びリーダライタの使用を便利なものにすることができる。
【００１３】
また、本発明は、前記構成の非接触式情報記録媒体のリーダライタにおいて、前記装置側非接触通信用アンテナの設定部に１つの媒体挿入用スロットを開設し、前記コントローラは、前記スロットより挿入された非接触式情報記録媒体の種別を判定し、当該非接触式情報記録媒体に備えられた媒体側非接触通信用アンテナと電磁結合可能な１の装置側非接触通信用アンテナを選択し、これらスロットより挿入された非接触式情報記録媒体の媒体側非接触通信用アンテナと選択された装置側非接触通信用アンテナとを電磁結合させるという構成にした。
【００１４】
かかる構成によると、非接触式情報記録媒体の使用者は、携帯している非接触式情報記録媒体の種別を意識することなく、リーダライタに備えられた媒体挿入用スロットに非接触式情報記録媒体を挿入するだけで確実に非接触式情報記録媒体をリーダライタに電磁結合させることができるので、使用者にとって非接触式情報記録媒体及びリーダライタの使用を便利なものにすることができる。
【００１５】
また、本発明は、前記構成の非接触式情報記録媒体のリーダライタにおいて、前記装置側非接触通信用アンテナの設定部に、カード型非接触式情報記録媒体挿入用スロットとコイン型非接触式情報記録媒体挿入用スロットとを開設するという構成にした。
【００１６】
かかる構成によると、１台のリーダライタでカード型非接触式情報記録媒体とコイン型非接触式情報記録媒体を併用することができるので、使用者にとって非接触式情報記録媒体及びリーダライタの使用を便利なものにすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の非接触式情報記録媒体のリーダライタは、１台のリーダライタで共振周波数及び／又はアンテナ形状が異なる媒体側非接触通信用アンテナを備えた複数の非接触式情報記録媒体を使用することができるので、リーダライタの設置者にとってはリーダライタの設置費用を軽減することができ、非接触式情報記録媒体の使用者にとっては携帯している非接触式情報記録媒体の使用を便利なものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る非接触式情報記録媒体のリーダライタの実施形態例を図１乃至図４に基づいて説明する。図１は実施形態例に係るリーダライタの構成図、図２は実施形態例に係るリーダライタのスロット構成を示す斜視図、図３は実施形態例に係るリーダライタの他のスロット構成を示す斜視図、図４は実施形態例に係るリーダライタのさらに他のスロット構成を示す斜視図である。
【００１９】
本例のリーダライタは、図１に示すように、外形及びサイズが同一で共振周波数がそれぞれ１３．１５ＭＨｚ、１３．３６ＭＨｚ、１３．４６ＭＨｚ、１３．２５ＭＨｚの４種のコイン型非接触式情報記録媒体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに適合するものであって、コントローラ１と、コントローラ１にコネクタ２ａを介して接続された外部電源３と、コントローラ１にコネクタ２ｂを介して接続されたホストコンピュータ４と、コントローラ１にコネクタ２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆを介して接続された第１乃至第４の装置側非接触通信用アンテナ５，６，７，８とから構成されており、第１乃至第４の装置側非接触通信用アンテナ５，６，７，８は、それぞれ共振周波数が１３．１５ＭＨｚ、１３．３６ＭＨｚ、１３．４６ＭＨｚ、１３．２５ＭＨｚになるように共振回路が設定されている。
【００２０】
コントローラ１には、外部電源３から取り込まれた電源を安定化して第１乃至第４の装置側非接触通信用アンテナ５，６，７，８に供給するレギュレータ１１と、ホストコンピュータ４に接続されたコントローラＩＣ１２と、コントローラＩＣ１２の動作状態を表示する発光ダイオード１３，１４と、コントローラＩＣ１２に接続されたトランシーバＩＣ１５と、以下に説明する媒体挿入用スロットよりコイン型非接触式情報記録媒体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのいずれかがリーラライタ内に挿入されたとき、これと電磁結合するいずれか１つの装置側非接触通信用アンテナ５，６，７，８を選択するセレクタ１６と、装置側非接触通信用アンテナ５，６，７，８の受信信号を検波する検波器１７が備えられている。
【００２１】
リーダライタの外装板２１には、図２に示すように、各装置側非接触通信用アンテナ５，６，７，８に対応させて４個の媒体挿入用スロット２２，２３，２４，２５が開口されており、各媒体挿入用スロット２２，２３，２４，２５の開口部の近傍には、挿入可能なコイン型非接触式情報記録媒体の種別が文字、符号又は絵文字などで表示されている。なお、このリーダライタの外装板２１には、図２に示すように、１の媒体挿入用スロット２２，２３，２４，２５に不適合のコイン型非接触式情報記録媒体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが挿入されたとき、これを排出する媒体排出口２６を開口することもできる。
【００２２】
本例の非接触式情報記録媒体のリーダライタは、１の媒体挿入用スロット、例えば媒体挿入用スロット２２に所定のコイン型非接触式情報記録媒体、例えばコイン型非接触式情報記録媒体Ａが挿入されると、コントローラＩＣ１２からの指令によってセレクタ１６が動作し、媒体挿入用スロット２２に対応して備えられた第１の装置側非接触通信用アンテナ５が選択される。そして、第１の装置側非接触通信用アンテナ５とコイン型非接触式情報記録媒体Ａに備えられた媒体側非接触通信用アンテナとを介してリーダライタからコイン型非接触式情報記録媒体Ａに電源が供給されると共に、信号の送受信が行われる。第１の装置側非接触通信用アンテナ５にて受信された信号は検波器１７によって検波され、トランシーバＩＣ１５にて復号される。また、１の媒体挿入用スロット２２，２３，２４，２５に不適合のコイン型非接触式情報記録媒体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが挿入されたときは、コントローラＩＣ１２からの指令により媒体排出口２６に排出される。
【００２３】
本例の非接触式情報記録媒体のリーダライタは、１台のリーダライタ内に共振周波数が異なる４個の装置側非接触通信用アンテナ５，６，７，８を備えたので、１台のリーダライタで媒体側非接触通信用アンテナの共振周波数が異なる４種のコイン型非接触式情報記録媒体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを使用することができ、リーダライタの設置者にとってはリーダライタの設置費用を軽減することができると共に、非接触式情報記録媒体の使用者にとっては携帯しているコイン型非接触式情報記録媒体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの使用を便利なものにすることができる。また、本例の非接触式情報記録媒体のリーダライタは、４個の装置側非接触通信用アンテナ５，６，７，８のそれぞれに対応させて４個の媒体挿入用スロット２２，２３，２４，２５を開設したので、使用者が携帯しているコイン型非接触式情報記録媒体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを適宜の媒体挿入用スロット２２，２３，２４，２５に挿入することにより、確実にコイン型非接触式情報記録媒体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとリーダライタとを電磁結合させることができ、共振周波数の不適による通信不良を防止することができて、コイン型非接触式情報記録媒体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びリーダライタの使用を便利なものにすることができる。
【００２４】
なお、前記実施形態例においては、リーダライタの外装板２１に４個の装置側非接触通信用アンテナ５，６，７，８のそれぞれに対応させて４個の媒体挿入用スロット２２，２３，２４，２５を開口したが、図３に示すように、外装板２１内に各コイン型非接触式情報記録媒体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの弁別機３１を備え、当該弁別機３１の出口側にそれぞれ所要の共振周波数を有する４個の装置側非接触通信用アンテナ５，６，７，８を設置すれば、１個の媒体挿入用スロット２２を開口するだけで４種のコイン型非接触式情報記録媒体Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの使用が可能になる。
【００２５】
また、前記実施形態例においては、コイン型非接触式情報記録媒体のみを使用するリーダライタを例にとって説明したが、媒体挿入用スロットの形状及びサイズ、それに装置側非接触通信用アンテナのアンテナ形状を変更することにより、カード型非接触式情報記録媒体のみを使用するリーダライタとすることもできるし、コイン型非接触式情報記録媒体とカード型非接触式情報記録媒体の双方を使用可能なリーダライタとすることもできる。図４の例においては、コイン型非接触式情報記録媒体とカード型非接触式情報記録媒体の双方を使用可能なリーダライタの例を示している。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態例に係るリーダライタの構成図である。
【図２】実施形態例に係るリーダライタのスロット構成を示す斜視図である。
【図３】実施形態例に係るリーダライタの他のスロット構成を示す斜視図である。
【図４】実施形態例に係るリーダライタのさらに他のスロット構成を示す斜視図である。
【図５】媒体側非接触通信用アンテナの共振周波数と装置側非接触通信用アンテナの共振周波数が合致している場合と一致していない場合の非接触式情報記録媒体とリーダライタとの間の通信特性を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    コントローラ
２ａ〜２ｆ    コネクタ
３    外部電源
４    ホストコンピュータ
５，６，７，８    装置側非接触通信用アンテナ
１１    レギュレータ
１２    コントローラＩＣ
１３，１４    発光ダイオード
１５    トランシーバＩＣ
１６    セレクタ
１７    検波器
２２，２３，２４，２５    媒体挿入用スロット
２６    媒体排出口
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ    コイン型非接触式情報記録媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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