(57)【要約】      （修正有）【課題】ＮＦＣのイニシエータ装置とターゲット装置間でのデータ通信において、両装置間の相対位置に制約されない手段と、さらに通信距離を伸長することのできる、ブースターアンテナを提供する。【解決手段】ブースターアンテナ６は、非磁性不導体上に形成した複数スパイラルコイル７、８を直列接続し、さらにコンデンサー１０を付加して形成する。該ブースターアンテナ６の共振周波数は、ＮＦＣ信号の搬送周波数（ｆ0=13.56MHz）である。シート形状の該ブースターアンテナ６を複数個、イニシエータ及びターゲット装置に内蔵する各アンテナに対向設置し、相互で電磁誘導を可能にする。これにより、イニシエータ及びターゲット装置間の相対位置に依存しないＮＦＣ通信が可能となる。【選択図】図２（ｃ）
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性不導体上に形成した複数個の分離コイルを直列接続し、電磁結合箇所を任意設定できることを特徴とした、ＮＦＣ信号の搬送周波数に共振する可搬性のブースターアンテナ。
【請求項２】
請求項１において、非磁性不導体上に形成したコイルを一体化した形状を特徴とする、ＮＦＣ信号の搬送周波数に共振させた、可搬性のブースターアンテナ。
【請求項３】
請求項１において、自由に２次元配置することが可能な形状を特徴とする、イニシエーター及びターゲット装置の相対位置制約のないブースターアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はNFC（Near Field Communication）の技術分野に属し、電磁誘導による多段の共振結合を用いたブースターアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
近接領域内の無線通信技術であるＮＦＣは統一規格化（ISO/IEC 14443A,B , ISO/IEC 18092 , JISX63194/Felica）が進み、交通・流通・医療・個人情報管理の分野で利用されつつある。
【０００３】
図１は、ＮＦＣを利用した従来技術システム装置を示したもので、情報発信源であるイニシエータと核情報を受信し、この情報に基づいて応答するターゲットで構成される。
【０００４】
各装置内には個々にイニシエータ装置内蔵アンテナ、及びターゲット装置内蔵アンテナを具備している。
【０００５】
両装置間のデータ通信は、ターゲットアンテナとイニシエータアンテナ間の電磁誘導動作により行われる。この電磁誘導による通信を制約するパラメーターは、両アンテナ間の距離：Ｌ、相互インダクタンス：Ｍ、結合係数：Ｋ、搬送動作周波数：ｆ0、データ変調方式及びアンテナの特性と形状がある。
これらの制約事項のために、両装置間の通信可能距離は、相対位置の中心軸上に限定され、非常に短くなる。
【０００６】
従って、ＮＦＣを応用したシステムを構築する上で、運用上効率が悪くその改善が課題となっている。
【０００７】
この改善策として、ブースターコイルアンテナを使用する技術が検討され、次の特許文献に記載されている。
これらのブースターコイルアンテナはいずれも図１の形態設置であり、フレキシブルな相対位置での通信対応は不可能である。
【特許文献１】特開２００５−３３２０１５
【特許文献２】特開２００１−３０７０３９
【特許文献３】特許公報５５３０５１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ＮＦＣのイニシエータ装置とターゲット装置間でのデータ通信において、両装置間の相対位置に制約されない手段と、さらに通信距離を伸長することのできる、ブースターアンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の「請求項１」に係るブースターアンテナは、長方形の非磁性不動体上の両端に形成した２個の分離コイルを直列接続し、さらにコンデンサーを付加して、ＮＦＣ信号の搬送周波数（ｆ0=13.56MHz）に共振させた可搬性のシート形状とする。
このブースターアンテナの各々のコイルを、イニシエータ及びターゲット装置に内蔵する各アンテナに対向設置し、相互で電磁誘導を可能にする。これにより、両装置間の相対位置に依存しないＮＦＣ通信が可能となる。
【００１０】
本発明の「請求項２」に係るブースターアンテナは、長方形の非磁性不動体上に１つのコイルを形成し、請求項１と同様に、コンデンサーを付加して、ＮＦＣ信号の搬送周波数（ｆ0=13.56MHz）に共振させた可搬性のシート形状とする。
この長方形上の１コイルアンテナの片端を、ターゲット装置の内蔵アンテナへ近接設置することにより、長方形状アンテナの任意位置でイニシエータ内蔵コイルとの電磁結合が可能となり、ＮＦＣ通信の相対位置の自由度が大きい。
【００１１】
本発明の「請求項１」及び「請求項２」の各ブースターアンテナを自由に２次元配置することにより、イニシエータ及びターゲット装置間の相対位置制約のないＮＦＣ通信が可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、イニシエータとターゲット装置間の通信距離・方向がが、自由に変えられ、かつ相対位置に制約がないという効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のブースターアンテナにつて、ＮＦＣシステムの中の位置づけを示す。ブースターアンテナは、イニシエータとターゲット間に配置し、ターゲットアンテナとイニシエータアンテナ双方のアンテナとの電磁誘導により結合し、所要データの伝達仲介を行う。（図−２（ａ））
【００１４】
本発明のブースターアンテナの内部構成を詳細に示したもので、32mmＸ200mmＸt0.5mmの非磁性シート状素材上に、2個の独立したスパイラルコイルを形成した。このコイルのインダクタンスは、各々Ｌ１及びＬ２とし、外部付加のコンデンサーＣと直列接続して、ＮＦＣの搬送周波数          （ｆ0=13.56MHz）に共振したブースターアンテナを構成したものである。（図−２（ｂ））
ここでのＲはコイル巻線の電気抵抗である。
【００１５】
本発明のブースターアンテナの内部構成を詳細に示したもので、32mmＸ200mmＸt0.5mmの非磁性シート状素材上に、スパイラルコイルを形成した。このコイルのインダクタンスＬは、外部付加のコンデンサーＣと直列接続して、ＮＦＣの搬送周波数（ｆ0=13.56MHz）に共振したブースターアンテナを構成したものである。（図−２（ｃ））
ここでのＲはコイル巻線の電気抵抗である。
【実施例】
【００１６】
本発明のブースターアンテナを使用して、ＮＦＣシステムの課題に対する改善効果を確認した実運用システムである。図−３（ａ）（ｂ）（ｃ）
【００１７】
本発明のブースターアンテナを複数直列一方向に接続し、イニシエータとターゲット間の相対距離に依存しないデータ通信動作を確認した装置構成図である。（図３−（ａ））
【００１８】
イニシエータとターゲット間で、本発明のブースターアンテナを複数使用し、方向及び角度を変えて、複雑なデータ伝送形状で、ＮＦＣの通信動作を確認した装置構成図である。
【産業上の利用の可能性】
【００１９】
本発明のブースターアンテナをＮＦＣの応用システムへ適用することにより、イニシエータとターゲット間の通信距離拡大と、両者の相互位置に制約されないデータ通信が可能となる。さらに、近接領域内で高信頼性の無線通信システムが提供できる。
【００２０】
本発明のブースターアンテナは、ＮＦＣ通信以外の電磁結合を利用してデータ転送を行う装置（例えば、ISO-15693 RFIDなど）にも使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】は、従来のブースターアンテナを使用した、イニシエータ装置とターゲット装置間の通信を解説図である。
【図２−（ａ）】は、本発明のブースターアンテナを使用した、イニシエータ装置とターゲット装置間の通信を解説図である。
【図２−（ｂ）】は、本発明のブースターアンテナを使用し、複数個所電磁結合の解説図である。
【図２−（ｃ）】は、本発明の2個の分離コイル型ブースターアンテナの解説図である。
【図２−（ｄ）】は、本発明の単体コイル型ブースターアンテナの解説図である。
【図３−（ａ）】は、本発明のブースターアンテナを複数使用し、一方向に接続した解説図である。
【図３−（ｂ）（ｃ）】は、本発明のブースターアンテナを複数使用し、方向及び角度を変えて接続した解説図である。
【符号の説明】
【００２２】
１：ターゲット
２:ターゲットアンテナ
３：イニシエータアンテナ
４：イニシエータ
５：従来ブースターアンテナ
６：本発明ブースターコイル
７：スパイラルコイル１
８：スパイラルコイル２
９：巻線抵抗
１０：コンデンサー
１１：スパイラルコイル
【図１】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図２（ｃ）】
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【図２（ｄ）】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
2016021719.tif 000009
【図３（ｃ）】
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