(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カードリーダ全体の動作を制御する本体制御部および送受信データの変復調を行う無線回路部とを格納する筐体と、非接触ＩＣカード又はアクティブタグとの通信を行うための交流磁界を発生するループアンテナと、枠体の中央部に設けられた開口の中心側へ前記筐体を付勢することで当該筐体を係止保持する係止部材が形成された取付け部材とを有し、非接触ＩＣカード又はアクティブタグと非接触に通信を行う非接触ＩＣカードリーダ装置であって、取り付け先である壁面に向かう正対視で、前記ループアンテナが前記取付け部材に前記筐体よりも大きく巻回されて設けられており、当該取付け部材が、前記筐体よりも壁面の前面側に位置するように、当該筐体を保持した状態で前記壁面に取り付けられてなることを特徴とする非接触ＩＣカードリーダ装置。
【請求項２】
前記取付け部材は樹脂からなり、該取付け部材の前記筐体を壁面に取り付ける面の側面に、前記線状導体が巻かれる溝が形成されて該溝に線状導体が巻回されてループアンテナが構成されていることを特徴とする請求項１記載の非接触ＩＣカードリーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣカードとの間において、非接触で通信を行うＩＣカードリーダ装置に関し、例えば入退室管理システム、自動改札システム、電子マネー等におけるＩＤカード、管理カード、定期券、回数券、キャッシュカード等の非接触式ＩＣカードとの間において、非接触で通信を行う非接触ＩＣカードリーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、壁面に埋め込んで取り付ける非接触ＩＣカードリーダ装置では、ＩＣカードと通信を行うループアンテナと、送受信データの変復調を行うと共に、カードリーダを制御する制御部と、これらを格納する筐体を有するものがある。そして、筐体を壁面に埋め込んで取り付けるために、取付け部材，前面を保護する化粧パネルを備えている。
【０００３】
上記のような非接触ＩＣカードリーダ装置においては、ＩＣカードと通信を行うためのループアンテナは筐体内に設けている。しかも、取付け部材や化粧パネルのサイズに対して相対的に筐体のサイズを小さくしなければならない。従って、筐体内に格納するループアンテナのサイズが小さくなってしまった。
【０００４】
ループアンテナのサイズはＩＣカードの読取り可能距離を決める重要な要素であり、ループアンテナのサイズが小さくなることにより、ＩＣカードの読取り可能距離が短くなってしまうという問題点がある。
【０００５】
また、取付け部材が金属等の導体の場合にはループアンテナから発生する交流磁界により、渦電流が発生しアンテナ特性を劣化させ、ＩＣカードの読取り距離が短くなってしまうという問題点もある。
【０００６】
また、美観上の観点からループアンテナを含む筐体は壁面からの突出をさけるために、取付け枠よりも後方に配置されるので、壁面からのＩＣカードの読取り距離が短くなってしまう原因となっている。
【０００７】
非接触ＩＣカードリーダ装置のアンテナの取り付け方法について、アンテナの位置関係が大きくずれることなく、安定的に維持するようにした技術として、例えば、特許文献１が提案されている。
【０００８】
特許文献１の非接触ＩＣカードリーダ装置は、送信アンテナから電磁波を送信し非接触ＩＣカードから送信された電磁波を受信アンテナで受信する。これらのアンテナのうち少なくとも一方はコイルとし、コイルを保持する絶縁性を有する基板と、コイルを基板に固定する取付手段を有している。取付け手段は基板の所定位置にコイルを固定するためのもので、コイルを横切って、基板のコイル配置位置に配設された透孔に係合し、コイルを所定位置に固定する。
【０００９】
また、壁面埋め込み式の非接触ＩＣカードリーダ装置のアンテナについて、アンテナの操作面側表面近傍の金属体がアンテナの通信可能な距離に影響を与えないようにした非接触ＩＣカードリーダ装置が知られている（例えば、特許文献２）。この特許文献２には、アンテナの操作面側表面近傍の金属性化粧部材によって読みとり距離に影響を与えないように、化粧部材に切り込みを入れるようにした技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１２６０３６公報
【特許文献２】特開平４−８６９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１の非接触ＩＣカードリーダ装置によれば、アンテナを効率よく固定できるようにしたことについて開示されている。しかし、特許文献１には、壁面に埋め込む非接触ＩＣカードリーダにおいてアンテナをできるだけ前面に出すことによって壁面からＩＣカードまでの通信可能距離をできるだけ延ばせるようにすることや、通信感度および通信可能距離をかせぐためにアンテナを大きくすることについては記載されていない。
【００１１】
また、特許文献２には、アンテナの操作面側表面近傍の金属性化粧部材によってＩＣカードを読み取り可能な距離（通信可能距離）に影響を与えないようにした非接触ＩＣカードリーダに関するもので、化粧部材に切り込みを付けた技術が開示されている。しかし、壁面からＩＣカードまでの通信可能距離をできるだけ延ばせるようにすることや、通信感度および通信可能距離をかせぐためにアンテナを大きくすることについては記載されていない。
【００１２】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、アンテナ特性の劣化を防ぐべく、壁面からＩＣカードまでの通信可能距離をできるだけ延ばせ、かつ、アンテナのサイズを大きくとれる非接触ＩＣカードリーダ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る発明の非接触ＩＣカードリーダ装置は、上述のような目的を達成するために、カードリーダ全体の動作を制御する本体制御部および送受信データの変復調を行う無線回路部とを格納する筐体と、非接触ＩＣカード又はアクティブタグとの通信を行うための交流磁界を発生するループアンテナと、枠体の中央部に設けられた開口の中心側へ前記筐体を付勢することで当該筐体を係止保持する係止部材が形成された取付け部材とを有し、非接触ＩＣカード又はアクティブタグと非接触に通信を行う非接触ＩＣカードリーダ装置であって、取り付け先である壁面に向かう正対視で、前記ループアンテナが前記取付け部材に前記筐体よりも大きく巻回されて設けられており、当該取付け部材が、前記筐体よりも壁面の前面側に位置するように、当該筐体を保持した状態で前記壁面に取り付けられてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の非接触ＩＣカードリーダ装置において、前記取付け部材は樹脂からなり、該取付け部材の前記筐体を壁面に取り付ける面の側面に、前記線状導体が巻かれる溝が形成されて該溝に線状導体が巻回されてループアンテナが構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に係る非接触ＩＣカードリーダ装置によれば、アンテナを筐体よりも正面寸法が大きくて、前面に配置される取付け部材に設けるので、アンテナのサイズを大きくとれ、アンテナ特性の劣化を小さくでき、通信性能を向上させることができる。
【００１６】
請求項２に係る発明によれば、請求項１記載の非接触ＩＣカードリーダ装置の効果に加え、取付け部材の側面に、線状導体を巻回させる溝が設けられてあるので、アンテナを取付け部材に設けやすくなり、非接触ＩＣカードリーダの製作が容易になり、コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る非接触ＩＣカードリーダ装置の一実施例を示す分解斜視図、図２はそれを壁面に取り付けた状態の側面図、図３はその筐体の構成を示す断面図である。
【００１９】
図に示すように、本実施例の非接触ＩＣカードリーダ装置１は、ＩＣカード（図示していない）への給電および通信を行うためのループアンテナ２と、カードリーダ全体の動作を制御する本体制御部３と、送受信データの変復調を行う無線回路部４と、前記本体制御部３および前記無線回路部４を格納する筐体５を有する。さらに、筐体５を壁８面に取り付けるための取付け部材６を有している。
【００２０】
ループアンテナ２はＩＣカードに給電および通信を行うために交流磁界を発生する働きをするものであり、ＩＣカードリーダ側の取付け部材６に設けられている。
【００２１】
本体制御部３はカードリーダ全体の動作を制御する部分であり、ＩＣカード基板に設けられて筐体５内に格納されている。無線回路部４はループアンテナ２で送受信するデータの変復調を行うものであり、これも本体制御部３と同様に基板に設けられて筐体５内に格納されている。
【００２２】
筐体５は箱形をなし、基板に設けられた本体制御部３および無線回路部４を内部に格納し、取付け部材６に固定されて、その大部分は壁面の中に入り込んで設置される。
【００２３】
取付け部材６はプラスチックで形成され、中央部が開口し、この開口に面して中心側に付勢する係止部材６ａを設けている。そして、前面及び後面の外側面は鍔部７ａ、７ｂでそれぞれ幅広に形成され、両鍔部７ａ，７ｂの間である溝に導線が複数回巻かれてループアンテナ２が形成されている。ループアンテナ２の端部はそれぞれリード線１１に接続されて裏面側に導出されている。このとき、導線の巻回の仕方としては、先に巻回された導線に重ねることなく次巻の導線を溝に巻いて、均一な導線間隔で巻回されてループアンテナ２を成しているものが性能面で好ましい。
【００２４】
筐体５を取付け部材６の開口に嵌合して固定する。また、取付け部材６の対向する１対の辺には壁８に取り付ける挿通穴９が設けられている。そして、この挿通穴９にねじ１０を挿通し、壁８に取付け部材６を固定する。これにより、開口に嵌合した筐体５を壁に取りつける。
【００２５】
なお、図示していないが、取付け部材６の前面を覆って化粧パネルを固定し、ねじなどが露出して見映えが悪くなるのを防いでいる。
【００２６】
上記のように構成したＩＣカードリーダ装置１は、筐体５を取付け部材６に嵌合し、取付け部材６を壁８面にねじ１０により固定して、更に取付け部材６の前面に図示していない化粧パネルを取り付ける。
【００２７】
そして、ループアンテナに電流が流れることによりアンテナとして動作する。ＩＣカードを非接触ＩＣカードリーダ装置１の化粧パネル面にかざすと、ＩＣカードリーダ装置から発する交流磁界により、ＩＣカードのアンテナに電流が流れて給電される。そして、ＩＣカードの制御回路が駆動され、記録されている情報信号が発せられ、ループアンテナ２により受信され、その情報信号を無線回路部４で分析し、本体制御部３で処理して、処理信号を出力する。
【００２８】
本実施例のようにループアンテナを筐体より大きいサイズで前面に配置される取付け部材に設けると、通信性能の向上を図ることができる。
【００２９】
なお、本発明においては、上述の例に限られず、容易に考えつく程度で変更することが可能である。例えば、コイルを取付け部材に巻き付けてループアンテナを形成する例で説明したが、取付け部材に貼り付けたり、挟み込んで接着したり、一体成形したりして設けるようにしてもよい。また、ループアンテナと無線回路部との接続をリード線で行う例で説明したが他の接続方法によるものであってもよい。また、上記実施例では、筐体と取付け部材の固定を嵌合により実現しているが、これに限定するものではなく、ビス止め、粘着テープ等の他の手段でもかまわない。
【００３０】
また、上記各実施形態では、ＩＣカードとして、非接触ＩＣカードリーダ装置の筐体のループアンテナから磁気磁束を高速で往復通過されることにより逆起電力を内部回路に生じてこの逆起電力を内部電源に使用するタイプを例示したが、これに限らず、ＩＣカードの内部電源はＩＣカード内蔵の電源によって自立生成されるものであってもよい。つまり、非接触ＩＣカードリーダ装置の本体制御部、無線回路部、ループアンテナは、ＩＣカードに電源供給せずに無線信号としての磁気磁束だけをＩＣカードに送出するものであってもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る非接触ＩＣカードリーダ装置の１実施例の分解斜視図である。
【図２】その側面断面図ある。
【図３】その筐体の構成を示す正面断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  非接触ＩＣカードリーダ装置
２  ループアンテナ
３  中央制御部
４  無線回路部
５  筐体
６  取付け部材
８  壁
１１  リード線
【図１】
0004661426.tif 000002
【図２】
0004661426.tif 000003
【図３】
0004661426.tif 000004