(57)【要約】【課題】ループアンテナが発生する誘導交流電磁界の強度を測定することでループアンテナの周囲環境の変動や、ループアンテナ設置時の調整を容易に行う。【解決手段】ループアンテナ１と、交流電力増幅部３と、電源制御部４と、中央制御部５と、前記ループアンテナ１の近傍に前記ループアンテナ１から発生する誘導電磁界の放射方向にほぼ垂直に交わる方向に配置したセンスコイル２とこの両端に発生する誘導交流電力を利用したインジケータ部６または誘導交流電力を電圧変換するセンス回路１５から構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録担体との間で電波の送受信を行なう電波送受信部と、前記電波送受信部が電波を受信していることを示す報知部とを有する非接触リーダ。
【請求項２】
情報記録担体との間で電波の送受信を行なう電波送受信部と、前記電波送受信アンテナに接続された発光部とを有する非接触リーダ。
【請求項３】
情報記録単体との間で電波の送受信を行なう電波送受信部と前記電波送受信部が電波を受信したことを検知する検知部と、前記検知部からの信号に基づいて、前記電波送受信部が電波を受信していることを示す報知部とを有する非接触リーダ。
【請求項４】
情報記録単体との間で電波の送受信を行なう電波送受信部と前記電波送受信部が電波を受信したことを検知する検知部と、前記検知部からの信号を光に変換する変換部と、発光部とを有する非接触リーダ。
【請求項５】
情報記録担体との間で電波の送受信を行なうアンテナと、前記アンテナに磁界を発生させるための電力を供給する電力増幅部と、前記電力増幅部に電力を供給する電源部と、前記電源部に対して前記電力増幅部への電源の供給をＯＮ／ＯＦＦさせる指令をだす中央制御部と、前記アンテナの近傍に前記アンテナから発生する磁界を検知する検知部と前記検知部に接続されたインジケータ部とからなる非接触リーダ。
【請求項６】
情報記録担体との間で電波の送受信を行なうアンテナと、前記アンテナに磁界を発生させる電力増幅部と、前記電力増幅部に電力を供給する電源制御部と、前記電源制御部に対して前記電力増幅部への電源の供給をＯＮ／ＯＦＦさせる指令をだす中央制御部と、前記アンテナの近傍に前記アンテナから発生する磁界の放射方向にほぼ垂直に交わる方向に配置するため、アンテナとセンスコイルを同一のプリント配線基板上に構成することを特徴とする非接触ＩＣリーダ。
【請求項７】
情報記録担体との間で電波の送受信を行なうアンテナと、前記アンテナに交流の磁界を発生させる電力増幅部と、前記電力増幅部に電力を供給する電源制御部と、前記電源制御部に対して前記電力増幅部への電源の供給をＯＮ／ＯＦＦさせる指令をだす中央制御部と、前記アンテナの近傍に前記アンテナから発生する磁界の放射方向にほぼ垂直に交わる方向に配置するため、アンテナとセンスコイルとセンスコイルに接続するインジケータ部をＬＥＤなどの発光素子を使用し、同一のプリント配線基板上に構成し、アンテナの近傍でインジケータ部が発光することで磁界が発生することを確認できることを特徴とする非接触リーダ。
【請求項８】
情報記録担体との間で電波の送受信を行なうアンテナと、前記アンテナに磁界を発生させる電力増幅部と、前記電力増幅部に電力を供給する電源制御部と、前記電源制御部に対して前記電力増幅部への電源の供給をＯＮ／ＯＦＦさせる指令をだす中央制御部と、前記アンテナの近傍に前記アンテナから発生する磁界の放射方向にほぼ垂直に交わる方向に配置したセンスコイルとこのセンスコイルの両端に発生する信号の強度を測定するセンサで構成したことを特徴とする非接触リーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触式のＩＣカードやＲＦＩＤタグを等の情報記録担体の情報を読取る非接触リーダ関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来内部にＩＣを保持し、電極により電力を供給しＩＣとのデータの通信を行う接触式ＩＣカードがクレジットカードやメモリカードなどに普及している。
【０００３】
近年これらの接触式に比べ読み取り時にカードまたはＩＣタグをリーダの近傍にかざすだけでＩＣカ−ドやＩＣタグと通信を行うことができる非接触方式が公共交通機関の定期券やプリペイドカード、入退室の管理にドアの横にリーダを設置しカードをこのリーダにかざすだけで認証が行える入退室管理システム等の分野で普及し始めている。
【０００４】
従来電極を有するＩＣカードを使用する場合、リーダに概ＩＣか−ドまたはＩＣタグの電極とリーダの電極を接触させるために、ＩＣか−ドまたはＩＣタグの電極とリーダの電極位置を固定させるためリーダに概ＩＣカードまたはＩＣタグの位置決めを行う挿入口を有しており、リーダ本体にＩＣカードを挿入固定する必要がある。
【０００５】
これら接触式に比べ非接触方式はＩＣカードを固定する挿入口等が不要でＩＣカードをリーダのループアンテナの近傍にかざすだけでＩＣカードと通信が行えることが可能である。しかしながら、リーダが実際に読み取り動作状態にあることを外部から認識するためには、リーダ内部の中央制御部が読み取り動作可能であることを知らせる表示装置などで外部に表示する手段や、リーダの上位装置などへ通信で知らせている。
【０００６】
またループアンテナは交流電力増幅装置から出力される交流電力を効率よく誘導電磁界に変換するため、一般的にループアンテナと交流電力増幅回路の間に整合回路が用いられる。一般的に１０ｃｍ程度以上の大きなループアンテナは周囲の電磁環境により前記した誘導電磁界への変換効率が大きく左右されるため、一般的に整合回路が調整できるようになっており、ループアンテナを設置する際に整合回路を調整することで高効率で変換を行うようになっている。
【０００７】
また特許文献１には２つのアンテナをもつ非接触式のＩＣカードリーダを開示している。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−１２０３０４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記した表示装置や上位装置への通信手段では、実際にリーダのループアンテナから誘導電磁界が発生していることを確認することができない。そのため非接触ＩＣカードをリーダのループアンテナにかざしたときに読み取りができない場合に、リーダの故障であるのか上位装置からの指令が出ていない場合があるのか、またはループアンテナから誘導電磁界が発生していないかまたは発生する誘導電磁界の強度が不足している場合など、現場で容易に原因を特定することは不可能である。
【００１０】
またループアンテナの周囲設置環境により交流電力増幅回路の出力を高効率で誘導電磁界に変換できない場合は、ループアンテナと交流電力増幅器の間にある整合回路の調整を行うが、その場合測定機が必要となり、設置時の大きな負担となっている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、情報記録担体との間で電波の送受信を行なう電波送受信部と、前記電波送受信部が電波を受信していることを示す報知部とからなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、交流の誘導電磁界を発生させるループアンテナはループアンテナ上に誘導電磁界を発生させる。
【００１３】
前記ループアンテナに交流の電磁界を発生させる交流電力を供給する交流電力増幅部は前記ループアンテナに交流電力を供給する。
【００１４】
電源制御部は前記交流電力増幅部に電力を供給する。
中央制御部は上位端末から非接触ＩＣカ−ドとの通信の許可を受けることで前記電源制御部に対して前記交流制御部への電源の供給をＯＮ／ＯＦＦさせる指令をだす。
【００１５】
センスコイルは、前記ループアンテナから発生する誘導電磁界の放射方向にほぼ垂直に鎖交する方向に配置され、前記ループアンテナが発生させた誘導電磁界を受けることでセンスコイルの両端に交流の電圧が生じる。
【００１６】
インジケータ部はループアンテナが発生させた交流電磁界をセンスコイルが受けることで、センスコイルの両端に誘起した交流電力を用い、ＬＥＤ等の発光素子をその両端に接続することで前記要求電力によりＬＥＤ等の発光素子が点灯する。
【００１７】
センス回路はセンスコイルの両端に誘起した交流電力を中央制御部でその強度に比例した電気信号に変換する機能を有し、センス回路により変換した電気信号は中央制御に送られる。中央制御部は前記電気信号を受け、ループアンテナが発生させている誘導電磁界の強度を認識する事が可能となる。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は実施例１の全体構成を示す図である。中央制御部５はコンピュータサーバ等の上位装置７からの読み取り指令により電源制御部４を起動する。電力制御部４は中央制御部５からの指令で交流電力増幅部３に電力を供給する。交流電力増幅部３は電力制御部４から電力を供給されたことにより交流電力をループアンテナ１に供給する。ループアンテナ１は交流電力増幅部３から出力される交流電力が供給されるため、このループアンテナ１を貫く磁束が発生することで、誘導電磁界に変換する。センスコイル２はループアンテナ１で発生した誘導電磁界が直交するように配置され、誘導電磁界によってセンスコイルの両端端子に交流電力が誘起される。
【００１９】
図２（ａ）はループアンテナ１とセンスコイル２の相関位置を示す図である。図２（ｂ）はループアンテナ１とセンスコイル２と整合回路８とＬＥＤで構成されたインジケータ部６の回路構成例を示す図である。
【００２０】
整合回路８はループアンテナ１が交流電力を効率的に誘導電磁界に輻射できるための共振回路となっており、この例によればコンデンサなどによって共振周波数を調整することが出来る一般的な回路を示している。
【００２１】
インジケータ部６はセンスコイル２の両端に誘起した交流電力をＬＥＤにより発光せせる機能があり、ループアンテナから誘導電磁界が発生している場合はＬＥＤは発光し、容易に動作状態であることが認識できる。
【００２２】
図３（ａ）と図（ｂ）とはループアンテナ１とセンスコイル２をプリント基板に配置した状態を示す図である。図３（ａ）において、ループアンテナ１とセンスコイル２はプリント基板上に同一面に配置され、センスコイル２をループアンテナ１の外側に配置した例である。このことで、ループアンテナ１を貫く磁束は、センサコイル２に鎖交することで、センサコイルには誘導起電力が発生するため、上記した説明の通り、ＬＥＤを発光させることができる。図３（ｂ）において、ループアンテナ１とセンスコイル２はプリント基板上に同一面に配置され、センスコイル２をループアンテナ１の内側に配置した例である。この場合も図３（ａ）に示した場合と同様にＬＥＤは発光する。
【００２３】
（実施の形態２）
図４は実施例２の構成を示す図である。
【００２４】
中央制御部５は上位装置７からの読み取り指令により電源制御部４を起動する。電力制御部４は中央制御部からの指令で交流電力増幅部３に電力を供給する。交流電力増幅部３は電力を供給されたことにより交流電力をループアンテナ１に供給する。ループアンテナ１は交流電力増幅部３から出力される交流電力を誘導電磁界に変換する。
【００２５】
センスコイル２は図２に示すように前記ループアンテナで発生した誘導電磁界が鎖交するように配置され、概誘導電磁界によってセンスコイル２の両端端子に交流電力が誘起される。センスコイル２はセンス回路９を介して中央制御部５に接続されている。
【００２６】
図５センス回路９の一例を示す。センスコイルの両端に誘起された交流電力はダイオードとコンデンサで構成される整流回路１２により、誘起電力に比例した直流電圧に変換される。概直流電圧は電圧増幅回路１３で増幅されＡ／Ｄ変換回路１４に入力される。Ａ／Ｄ変換回路で中央制御部が認識できるデジタル信号に変換される。
【００２７】
ループアンテナの周囲に金属物などがあった場合、ループアンテナが発生させる誘導電磁界が弱まるため、誘導電磁界の強度によって電圧レベルが低下する。このとき中央制御部はセンス回路９の出力するデジタル信号から誘導電磁界の強度を認識することが可能となる。
【００２８】
これにより誘導電磁界が発生していなければループアンテナから交流電力増幅回路の間で何らかの故障が発生していることが判断でき、また電圧レベルが低ければループアンテナの特性が周囲環境に影響されているなどの警告表示を出すことが可能となる。また誘導式非接触ＩＣか−ドリーダを設置する際に本機能を使用することで、ループアンテナと交流電力増幅装置間に備えた整合回路の調整を行うことも可能となる。
【００２９】
本発明の実施の形態１によれば誘導式非接触ＩＣカ−ドリーダが誘導電磁界を発生させていることをループアンテナの近傍に配置したインジケータで容易に確認することができるため、動作状態であるかどうかを容易に確認できるとともに、装置の故障などを容易に判断できる。
【００３０】
また実施の形態２によれば、ループアンテナから放出される誘導電磁界をセンスコイルで捕らえセンス回路で誘導電磁界の強度を直流電圧等の電気信号に変換し、中央制御部がループアンテナから誘導電磁界が放出されているか、どの程度の強度で誘導電磁界に変換されているかを認識することができ、ループアンテナの周囲環境による影響による誘導電磁界の出力低下を警告することが可能となる。また設置時の調整に使用することが可能となる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、リーダが動作状態であるかどうかを容易に確認できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る非接触リーダの全体構成を示す図
【図２】（ａ）本発明の第１の実施の形態における非接触リーダのループアンテナとセンスコイルの相関位置を示す図
（ｂ）本発明の第１の実施の形態における非接触リーダのループアンテナとセンスコイル２と整合回路とＬＥＤで構成されたインジケータ部の回路構成例を示す図
【図３】（ａ）本発明の第１の実施の形態における非接触リーダのループアンテナとセンスコイルはプリント基板上に同一面に配置され、センスコイルをループアンテナの外側に配置した例を示す図
（ｂ）本発明の第１の実施の形態における非接触リーダループアンテナとセンスコイルはプリント基板上に同一面に配置され、センスコイル２をループアンテナの内側に配置した例を示す図
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る非接触リーダの全体構成を示す図
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る非接触リーダのセンス回路例を示す図
【符号の説明】
１  ループアンテナ
２  センスコイル
３  交流電力増幅部
４  電源制御部
５  中央制御部
６インジケータ部
７  上位装置
８  ループアンテナ整合回路
９  センス回路例
１０  誘導電磁界
１１  整合回路例
１２  整流回路
１３  電圧増幅部
１４  Ａ／Ｄ変換回路
１５  センス回路部
【図１】
2004343604.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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