(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダ／ライタ装置から供給される交番磁界を受けて電流を誘導するためのアンテナ装置を有し、上記アンテナ装置によって誘導される起電力を整流して動作電源に利用するデータキャリアを複数個用いて成る複合データキャリアであって、
上記リーダ／ライタ装置から送られる交番磁界を受けるために各データキャリアに配設された空芯コイルに板状の磁芯を共通に挿通して複数個のデータキャリアを一体的に纏めて構成したことを特徴とする複合データキャリア。
【請求項２】
リーダ／ライタ装置から供給される交番磁界を受けて電流を誘導するためのアンテナ装置を有し、上記アンテナ装置によって誘導される起電力を整流して動作電源に利用するデータキャリアを複数個用いて成る複合データキャリアであって、
上記リーダ／ライタ装置から送られる交番磁界を受けるために各データキャリアに配設された空芯コイルを複数のデータキャリアモジュールで共通に使用して上記複数個のデータキャリアを一体的に纏めて構成したことを特徴とする複合データキャリア。
【請求項３】
リーダ／ライタ装置から供給される交番磁界を受けて電流を誘導するためのアンテナ装置を有し、上記アンテナ装置によって誘導される起電力を整流して動作電源に利用するデータキャリアを複数個用いて成る複合データキャリアであって、
上記交番磁界を受けるためのアンテナ装置を、空芯コイルと、上記空芯コイルに挿通された板状の磁芯とにより構成してなるデータキャリアを複数個纏めて構成するに際し、上記アンテナ装置の向きを、表面側及び裏面側となるように交互に変化させて配設したことを特徴とする複合データキャリア。
【請求項４】
リーダ／ライタ装置から供給される交番磁界を受けて電流を誘導するためのアンテナ装置を有し、上記アンテナ装置によって誘導される起電力を整流して動作電源に利用するデータキャリアを複数個用いて成る複合データキャリアであって、
上記交番磁界を受けるために各データキャリアに配設されたアンテナ装置を、平面状に巻回された空芯コイルと、上記空芯コイルの平面とほぼ平行となるように上記空芯コイルに挿入された板状の磁芯とにより構成するとともに、上記空芯コイルの少なくとも片側の表面に金属箔を備えてなるデータキャリアを複数個纏めて成ることを特徴とする複合データキャリア。
【請求項５】
上記金属箔は、平面方向から見て上記空芯コイルの全体をほぼ遮蔽するように配設されていることを特徴とする請求項４に記載の複合データキャリア。
【請求項６】
上記板状の磁芯は、アモルファス金属製またはパーマロイの何れかであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の複合データキャリア。
【請求項７】
上記板状の磁芯は、一方向性珪素鋼板であり、上記板状の磁芯のゴス方位が上記空芯コイルの軸芯方向を向くように配置されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の複合データキャリア。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複合データキャリアに関し、特に、リーダ／ライタ装置がサービスエリアに交番磁界を供給するとともに、上記リーダ／ライタ装置から送信する交番磁界に変調をかけてコマンドやデータを送り、データキャリアはその内蔵するコイルに、上記リーダ／ライタ装置から供給される交番磁界を受けて誘導される起電力を整流して動作電源に利用するようにしたデータキャリアシステムに用いて好適な複合データキャリアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック製のカードにＩＣチップを配設してなるデータキャリア（子機）と、上記データキャリアに無線で交番磁界を供給するリーダ／ライタ装置（親）とからなるデータキャリアシステムが普及してきている。
【０００３】
このようなデータキャリアシステムにおいて、上記データキャリアに保持させるデータ量はそれほど多くは無い場合がほとんどであるので、汎用的なデータキャリアに設けられているメモリの容量は、一般に、大きくないのが普通である。
【０００４】
しかし、データキャリアの応用分野において、多くのデータを持たせておきたい場合がある。このような場合、保持させておくデータ量に見合ったメモリ容量を有するデータキャリアを選択すれば良い。
【０００５】
しかしながら、所望のメモリ容量を有するデータキャリアを入手することは困難である場合が多い。すなわち、多くのデータをデータキャリアに持たせたい場合は、不揮発性のメモリサイズを拡大したデータキャリアを開発すれば良いが、一般に、大量のデータを保持させるデータキャリアの応用は特殊な用途に限定されており、多額の開発費を使ってユーザが所望するデータキャリアを開発しても、採算がとれない場合がほとんどであった。
【０００６】
また、外部メモリ拡張機能を有するデータキャリア用の専用ＩＣは限られており、目的に合った品種を選定し難い問題があった。このため、従来は複数のデータキャリアを纏めて使用することにより、必要とするメモリ容量を確保していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
複数のデータキャリアを一体的に纏めると、各データキャリア内に設けられているコイルとコンデンサとで構成される同調回路のコイル間で相互結合が起こり、データキャリアにおける同調特性がずれてしまう問題があった。特に、各データキャリア内の同調回路のＱ高くして長い通信距離を可能にしている場合には、複数のデータキャリアを纏めて使用すると通信距離が大幅に劣化してしまう問題があった。
【０００８】
本発明は上述の問題点にかんがみ、各データキャリア間におけるコイル間で相互結合よる同調特性のずれが生じる問題を解消して、複数のデータキャリアを纏めて使用できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の複合データキャリアは、リーダ／ライタ装置から供給される交番磁界を受けて電流を誘導するためのアンテナ装置を有し、上記アンテナ装置によって誘導される起電力を整流して動作電源に利用するデータキャリアを複数個用いて成る複合データキャリアであって、上記リーダ／ライタ装置から送られる交番磁界を受けるために各データキャリアに配設された空芯コイルに板状の磁芯を共通に挿通して複数個のデータキャリアを一体的に纏めて構成したことを特徴としている。
また、本発明の他の特徴とするところは、リーダ／ライタ装置から供給される交番磁界を受けて電流を誘導するためのアンテナ装置を有し、上記アンテナ装置によって誘導される起電力を整流して動作電源に利用するデータキャリアを複数個用いて成る複合データキャリアであって、上記リーダ／ライタ装置から送られる交番磁界を受けるために各データキャリアに配設された空芯コイルを複数のデータキャリアモジュールで共通に使用して上記複数個のデータキャリアを一体的に纏めて構成したことを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、リーダ／ライタ装置から供給される交番磁界を受けて電流を誘導するためのアンテナ装置を有し、上記アンテナ装置によって誘導される起電力を整流して動作電源に利用するデータキャリアを複数個用いて成る複合データキャリアであって、上記交番磁界を受けるためのアンテナ装置を、空芯コイルと、上記空芯コイルに挿通された板状の磁芯とにより構成してなるデータキャリアを複数個纏めて構成するに際し、上記アンテナ装置の向きを、表面側及び裏面側となるように交互に変化させて配設したことを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、リーダ／ライタ装置から供給される交番磁界を受けて電流を誘導するためのアンテナ装置を有し、上記アンテナ装置によって誘導される起電力を整流して動作電源に利用するデータキャリアを複数個用いて成る複合データキャリアであって、上記交番磁界を受けるために各データキャリアに配設されたアンテナ装置を、平面状に巻回された空芯コイルと、上記空芯コイルの平面とほぼ平行となるように上記空芯コイルに挿入された板状の磁芯とにより構成するとともに、上記空芯コイルの少なくとも片側の表面に金属箔を備えてなるデータキャリアを複数個纏めて成ることを特徴としている。また、本発明のその他の特徴とするところは、上記金属箔は、平面方向から見て上記空芯コイルの全体をほぼ遮蔽するように配設されていることを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、上記板状の磁芯は、アモルファス金属製またはパーマロイの何れかであることを特徴としている。
また、本発明のその他の特徴とするところは、上記板状の磁芯は、一方向性珪素鋼板であり、上記板状の磁芯のゴス方位が上記空芯コイルの軸芯方向を向くように配置されていることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照しながら本発明の複合データキャリアの実施形態を説明する。
図１及び図２に、本発明の第１の実施形態による複合データキャリアの概略構成を示す。図１に示したように、本実施形態の複合データキャリアは、４つのデータキャリアＩＤ1〜ＩＤ4を一体的に纏めて使用するようにした例を示している。すなわち、４つのデータキャリアＩＤ1〜ＩＤ4の各空芯コイル１０を１つの磁芯１１に通している。この場合、各々のデータキャリアＩＤ1〜ＩＤ4は何も加工する必要がない。
【００１１】
各データキャリアＩＤ1〜ＩＤ4は、空芯コイル１０とデータキャリアモジュール１２とにより構成され、上記データキャリアモジュール１２にＩＣチップ１３、及び同調容量１４が配設されている。
【００１２】
上記のような空芯コイル１０は製造が簡単で入手が容易であり、設計上の要求に応じて任意の形状及び大きさの空芯コイルを選択することができる。そして、上記汎用の空芯コイル１０に板状の磁芯１１を差し込むだけで構成できるので、本実施形態の複合データキャリアの基本構成は、製造が容易であり、製造コストを低減化することができる。上記板状の磁芯１１は、例えばアモルファスシートを所定の寸法に裁断し、その回りに絶縁シートを巻いて構成することができる。
【００１３】
上述のように構成された本実施形態の複合データキャリアは、コア１１を共通に使用しているので、複数個のデータキャリアが接近して配置されたにも拘わらず、各データキャリアＩＤ1〜ＩＤ4において、誘導電流による干渉を相互に受けないようにすることができる。
【００１４】
各々データキャリアモジュール１２に配設されているＩＣチップ１３のメモリ（図示せず）を使用するに際し、本実施形態のように別体に構成していても、一体的に構成されているメモリと同様に使用することができるので、データキャリアＩＤ1〜ＩＤ4の各メモリの容量を合計したメモリ容量を有する複合データキャリアと同様な使い勝手を得ることができる。
【００１５】
次に、図３を参照しながら本発明の複合データキャリアの第２の実施形態を説明する。
この例の場合は、磁芯３１と空芯コイル３２とを１対１に接続し、上記空芯コイル３２に対して４つのデータキャリアＩＤ1〜ＩＤ4を接続している。
【００１６】
このように構成した本実施形態の場合も、複数のデータキャリアＩＤ1〜ＩＤ4を配設しているにも係わらず、リーダ／ライタ装置からの電力を誘導するためのコイルが１個なので、各データキャリアにおいてコイル間の干渉が生じないようにすることができ、複数のデータキャリアＩＤ1〜ＩＤ4を接近させて配置したにも拘わらず、誘導電流による干渉を防止して、必要なメモリ容量を不具合なく確保することができる。
【００１７】
次に、図４〜図６を参照しながら本発明の第３の実施形態を説明する。
この例の場合は、４個のデータキャリアＩＤ1〜ＩＤ4をケース４０内に纏めて収納した例を示している。
【００１８】
複数のデータキャリアを互いに密着して配置する場合、各データキャリアＩＤ1〜ＩＤ4の相互の関係は、図５（Ａ）または図５（Ｂ）のように大別される。すなわち、図５（Ａ）においては、各データキャリアの向きが順番に反転しているが、図５（Ｂ）においては、各データキャリアが同じ向きで置かれている。
【００１９】
多数のデータキャリアＩＤ1〜ＩＤ4を配置する場合、リーダ／ライタ装置はこれらのデータキャリアＩＤ1〜ＩＤ4を同時に、かつ十分に駆動できるようにするために強い交番磁界を供給する必要がある。しかし、強度の交番磁界を供給しても、多数のデータキャリアが密着していると、動作できない複合データキャリアが発生してしまう場合がある。
【００２０】
これは、リーダ／ライタ装置からの交番磁界を受けることにより、各データキャリアＩＤ1〜ＩＤ4に内蔵するアンテナコイルに誘導電流が流れ、それによって新たに発生する磁界がデータキャリアの動作に不利に働くためである。
【００２１】
つまり、図５（Ａ）のごとく、多数のデータキャリアの向きが順番に反転していれば、アンテナコイルに流れる誘導電流によって新たに発生した磁界により、隣接するデータキャリアのアンテナに誘起される電流（動作電圧）を打ち消すようには作用しないので問題ない。
【００２２】
しかし、図５（Ｂ）のごとく、多数のデータキャリアのアンテナコイルの向きが同じ向きであると、各アンテナコイルに流れる誘導電流によって新たに発生した磁界によって、隣接するデータキャリアのアンテナに誘起される電流（動作電圧）を打ち消すように作用するので、中央付近のデータキャリアは必要な動作電力が得られなくなり、動作できなくなってしまう場合問題がある。
【００２３】
上述のように、図５（Ｂ）のごとく配設する場合の問題を解消して、複数のデータキャリアを一体的に配置して必要なメモリ容量を確保することが可能な複合データキャリアの構成を以下に示す。
【００２４】
すなわち、図６において、平面状に巻回された空芯コイル１０に、上記空芯コイル１０の平面とほぼ平行となるように板状の磁芯１１が挿入されて個々のデータキャリアにおけるアンテナ装置の基本構造が構成されている。
【００２５】
また、上記空芯コイル１０及び磁芯１１からなるアンテナ装置から動作電力を供給されて動作するデータキャリアモジュール１２にはＩＣチップ１３、同調容量１４等が組み込まれている。そして、上記アンテナ装置及びデータキャリアモジュール１２を両側から挟むようにして、絶縁シート１５、１６が配設されており、その両外側に金属箔１７、１８が貼られている。上記金属箔１７、１８の材質としては、アルミ箔あるいは銅箔を用いることができる。
【００２６】
上記のような空芯コイル１０は製造が簡単で入手が容易であり、設計上の要求に応じて任意の形状及び大きさの空芯コイルを選択することができる。そして、上記汎用の空芯コイル１０に板状の磁芯１１を差し込むだけでアンテナ装置を構成することができるので、本実施形態の複合データキャリアの基本構成は、製造が容易であり、製造コストを低減化することができる。なお、上記板状の磁芯１１は、例えばアモルファスシートを所定の寸法に裁断し、その回りに絶縁シートを巻いて構成することができる。また、パーマロイを使用して構成することもできる。
【００２７】
上述したように、金属箔１７、１８が無いデータキャリアを同じ向きに並べると、中央付近のデータキャリアの起電圧が下がる。しかし、本実施形態の場合には、金属箔１７、１８が配設されているので、複数のデータキャリアを同じ向きに並べても安定した動作電圧を得ることができる。特に、板状の磁芯１１の長手方向からの磁界印加について大きな効果が得られる。
【００２８】
これは、駆動磁界に対して金属箔１７、１８が平行であるので、誘導電流が流れないため、金属箔１７、１８のために駆動磁界が弱められることはなく、空芯コイル１０と空芯コイル１０との間に金属箔１７、１８があるため、各空芯コイル１０がが互いに結合して起電圧が下がる現象が減るためである。
【００２９】
一方、空芯コイル１０の面の垂直方向からの磁界に関しては起電圧が１／３以下に下がってしまうことになる。金属箔１７、１８の大きさは、データキャリア間の結合を減らすために、空芯コイル１０よりもやや大きい程度が望ましい。
【００３０】
本実施形態の複合データキャリアは、上述のように構成したので、隣接するデータキャリアのアンテナに誘導される電流により発生する磁界の影響、及び周囲に存在する金属板の影響を最小限に押さえるとができる。これにより、簡単な構造でありながら、データキャリア間の相互結合を減らすことができ、データキャリア同士を複数枚密着させて配設しても通信距離が短くならないようにすることができる。また、複合データキャリアが金属物に近づいたときの通信距離が短くなるのを軽減することができる。なお、各データキャリアＩＤ1〜ＩＤ4の向きを交互に逆になるように並べる場合、すなわち、図５（Ａ）の場合には金属箔１７、１８は不要である。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は上述したように、本発明によれば、リーダ／ライタ装置から供給される交番磁界を受けて電流を誘導するためのアンテナ装置を有し、上記アンテナ装置によって誘導される起電力を整流して動作電源に利用するデータキャリアを複数個用いて成る複合データキャリアであって、上記リーダ／ライタ装置から送られる交番磁界を受ける空芯コイルに共通の板状の磁芯を挿通して複数のデータキャリアを一体的に纏めて複合データキャリアを構成したので、各データキャリアに誘導される電流による干渉を可及的に減少させることができる。これにより、通信距離を極端に低下させることなく、複数のデータキャリアを一体的に纏めて所望とするメモリ容量を備えた複合データキャリアを構成することができる。
【００３２】
また、本発明の他の特徴によれば、汎用の空芯コイルに板状の磁芯を共通に差し込むだけで構成できるので、製造が容易であり、所望するメモリ容量を備えた複合データキャリアの製造コストを低減化することができる。
【００３３】
また、本発明のその他の特徴によれば、隣接するデータキャリアのアンテナに誘導される電流により発生する磁界の影響、及び周囲に存在する金属板の影響を最小限に押さえるとができる。これにより、データキャリア間の相互結合を減らすことができ、データキャリア同士を複数個密着させて複合データキャリアを構成しても、通信距離が短くなるのを軽減することができる。また、複合データキャリアが金属物に近づいたときの通信距離が短くなるのを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による複合データキャリアの構成例を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による複合データキャリアの構成例を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による複合データキャリアの構成例を示す斜視図である。
【図４】本発明の第３の実施形態による複合データキャリアの構成例を示す斜視図である。
【図５】第３の実施形態の複合データキャリアのアンテナ装置の配設例を示す斜視図である。
【図６】第３の実施形態の複合データキャリアのアンテナ装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１０  空芯コイル
１１  磁芯
１２  データキャリアモジュール
１３  ＩＣチップ
１４  同調容量
ＩＤ1〜ＩＤ4  データキャリア
【図１】
0004459370.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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