JP2006054772A

JP2006054772A - 携帯情報端末

Info

Publication number: JP2006054772A
Application number: JP2004236318A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Nanbu; 啓一南部; Kazuhiko Ose; 和彦大瀬; Masayuki Waki; 正之脇; Hiroyuki Nagase; 博之長瀬
Original assignee: JR East Mechatronics Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: JR East Mechatronics Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-08-16
Filing date: 2004-08-16
Publication date: 2006-02-23

Abstract

【課題】携帯情報端末のどの面においても外部との通信を可能にするととともに、スペース効率、部品の削減を図る。
【解決手段】ＩＣチップ（２）、アンテナコイル（３）を組み込んだＩＣモジュール（１）が挿入される携帯情報端末（１０）において、携帯情報端末の両面側に相互に電磁結合可能な状態に誘導コイル（１１、１２）を設け、誘導コイルの一方とＩＣモジュールのアンテナコイルとを電磁結合させるように配置したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は非接触でリーダ／ライタと通信可能な携帯情報端末に関する。

従来、アンテナコイルを有するＩＣカードモジュールを内蔵した装置に通信用のブースタコイルを設け、ブースタコイルとＩＣモジュールのコイルとを電磁結合させて非接触でリーダ／ライタとの通信を行えるようにしたデータキャリア装置が知られている（特許文献１）。
また、アンテナコイルを有するＩＣカードモジュールを内蔵させた携帯電話機にブースタコイルを設け、ＩＣカードモジュールのアンテナコイルとブースタコイルとを電磁結合させ、ブースタコイルを介して送受信するようにした携帯情報端末が提案されている（特許文献２）。
特開２００２−１７５５１１号公報特開２００４−０２９８７３号公報

特許文献１、特許文献２で提案されているＩＣモジュールのコイルとブースタコイルとを電磁結合させる情報端末装置においては、情報端末装置内部にはいろいろな電子部品や基板等が存在するため、これらが電波障害にならないように配置する必要がある。そのためには、例えば、基板に対して同じ側にＩＣモジュールとブースタコイルを配置する必要がある。この場合、ブースタコイルが配置された側では外部との通信が可能であるが、その反対側の面では基板が電波障害となって外部との通信ができない。また、情報端末装置にＩＣチップ、ブースタコイル等を入れるためにスペース効率、部品の削減を図る必要がある。

本発明は上記課題を解決しようとするもので、アンテナコイルを有するＩＣモジュールを組み込んだ携帯情報端末において、携帯情報端末のどの面においても外部との通信を可能にするととともに、スペース効率、部品の削減を図ることを目的とする。
そのために本発明は、ＩＣチップ、アンテナコイルを組み込んだＩＣモジュールが挿入される携帯情報端末において、携帯情報端末の両面側に相互に電磁結合可能な状態に誘導コイルを設け、誘導コイルの一方とＩＣモジュールのアンテナコイルとを電磁結合させるように配置したことを特徴とする。

本発明は、携帯情報端末のどの面をリーダ／ライタに対向させても通信することが可能となり、携帯性、利便性が向上し、ＩＣモジュールの持つ機能を有効に活用することが可能になり、さらにスペース効率、部品の削減を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施形態の携帯情報端末の例を説明する図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図である。
ＩＣモジュールの一例であるメモリカード１は、定期券、ＳＦ（Stored Fare ）券等の乗車券情報、電子マネー等の価値情報がチャージ可能であり、所定のデータ処理機能を有するＩＣチップ２とアンテナ３とが組み込まれ、自動改札機等のリーダ／ライタと非接触で通信可能に構成されている。乗車券情報をチャージしたメモリカード１は、カード単体を自動改札機にかざすことにより自動改札機を通ることができる。

本実施形態では、このメモリカード１を、携帯情報端末の一例である携帯電話機１０に挿入して使用する。携帯電話機に挿入することで、持ち歩きが容易になり利便性を向上することができる。しかし、メモリカードを携帯電話機に挿入した場合、携帯電話機内部にはいろいろな電子部品や基板等が存在してこれらがメモリカード１に対する電波障害物となるため、携帯電話機を向ける方向によってはリーダ／ライタとの非接触通信ができなくなってしまう。

これを解決するため、図１の例では、携帯電話機の表面側と裏面側にそれぞれ誘導コイル１１、１２を配置する。メモリカード１のアンテナ３は、少なくとも誘導コイル１１、１２の一方とは電磁結合している。また、図示の例では、誘導コイル１１、１２の上端部が筐体より僅かに上方へ突出していて、この部分を介して相互に電磁結合している。もちろん、一方のコイルのみ上方へ突出しても電磁結合可能である。また、筐体の下端部や側端部で誘導コイルの一方または両方を外方へ突出させて電磁結合させてもよく、もちろん筐体内部で電磁結合できる箇所があればその部分を利用すればよい。

このように、筐体の両面側に設けた誘導コイル１１、１２が電磁結合し、メモリカード１のアンテナ３は、少なくとも誘導コイル１１、１２の一方と電磁結合しているので、携帯電話機のどちらの面をリーダ／ライタに向けてもメモリカード１はアンテナ３を通してリーダ／ライタと信号のやりとりができる。

なお、上記の例では、誘導コイル１１、１２を表面と裏面とに平行に平面状に形成して配置するようにしているが、これらのコイルの一部を筐体面に垂直な方向に折り曲げることで、上下端面側、側端面側に向けても閉ループを形成することで、携帯電話機の任意の面をリーダ／ライタに向けて通信することが可能となる。

また、上記の例ではＩＣチップとアンテナを組み込んだメモリカードを携帯電話機に挿入するようにしたが、携帯電話機が内蔵しているＩＣチップを利用して、これに定期券、ＳＦ券等の乗車券情報、電子マネー等の価値情報を格納し、自動改札機等のリーダ／ライタと通信するための誘導コイルを設けるようにしてもよい。

図２は携帯情報端末の筐体に形成するデザインの一部を誘導コイルに兼用する例を示す図で、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面図であり、図１と同一番号は同一内容を示している。
この例では、メモリカード１のアンテナと電磁結合する誘導コイル１３を、筐体表面に形成するデザインの一部に使用した場合を示している。ここで使用する誘導コイルのための材料としては、アルミニウム等の金属を含む塗料などである。このように、誘導コイルを携帯情報端末の筐体デザインと兼用することにより、別途誘導コイルを設ける必要がないため、スペース効率を上げることができる。

図３は誘導コイルを携帯電話機の内蔵アンテナの一部として兼用する例を示す図であり、図３（ａ）はメモリカード１と電磁結合する誘導コイルと携帯電話機との回路接続図、図３（ｂ）はメモリカード１の通信における周波数帯域での等価回路図、図３（ｃ）は携帯電話の通信帯域における等価回路図である。なお、メモリカードの通信における周波数は１３．５６ＭＨｚ、携帯電話の周波数は９００ＭＨｚである。
図３（ａ）において、メモリカード１と電磁結合する誘導コイルＬ１を、携帯情報端末としての携帯電話機１０の共振回路を構成するインダクタンスＬ２、コンデンサＣ１に直列に接続する。なお、共振回路には携帯電話機１０のアンテナ１５、送受信回路１６が接続されている。

メモリカード通信（図３（ｂ））の場合、使用する周波数は携帯電話の周波数より充分低いため、Ｌ１に比してＬ２は充分に小さく無視でき、Ｌ１とコンデンサＣ１とが直列に接続された状態となって共振回路が形成される。したがって、メモリカードの通信では、Ｌ１とＣ１による共振回路で感度を上げることができる。

携帯電話通信（図３（ｃ））の場合、使用する周波数はメモリカードの通信周波数より充分高いため、Ｌ２に比してＬ１は充分に大きく、高抵抗となって電気的に開放とみることができる。このときＬ１に繋がる線がアンテナを形成し、仮想コイルＬ４が発生した状態となり、これが携帯電話機の補助アンテナの役割をする。したがって、携帯電話通信では、誘導コイルの接続線が補助アンテナの役割をして感度を向上させることができる。

このように、本実施形態では、誘導コイルを携帯情報端末の内蔵アンテナの一部として兼用し、また、携帯情報端末の共振回路部品の一部と共振させるようにしたのでスペース効率、部品の削減を図ることができる。

本発明によれば、携帯性、利便性が向上し、ＩＣモジュールの持つ機能を有効に活用することが可能になるとともに、スペース効率、部品の削減を図ることが可能となるので産業上の利用価値は大きい。

本実施形態の携帯情報端末の例を説明する図である。携帯情報端末の筐体に形成するデザインの一部を誘導コイルに兼用する例を示す図である。誘導コイルを携帯電話機の内蔵アンテナの一部として兼用する例を示す図である。

符号の説明

１…メモリカード、２…ＩＣチップ、３…アンテナ、１０…携帯電話機、１１〜１３…誘導コイル。

Claims

ＩＣチップ、アンテナコイルを組み込んだＩＣモジュールが挿入される携帯情報端末において
携帯情報端末の両面側に相互に電磁結合可能な状態に誘導コイルを設け、誘導コイルの一方とＩＣモジュールのアンテナコイルとを電磁結合させるように配置したことを特徴とする携帯情報端末。
前記誘導コイルの少なくとも一方の一部が装置の筐体より外方へ露出していることを特徴とする請求項１記載の携帯情報端末。
ＩＣチップ、アンテナコイルを組み込んだＩＣモジュールが挿入されるとともに、前記アンテナコイルと電磁結合する誘導コイルを設けた携帯情報端末において、
前記誘導コイルは携帯情報端末の筐体に形成するデザインと兼用することを特徴とする携帯情報端末。
ＩＣチップ、アンテナコイルを組み込んだＩＣモジュールが挿入されるとともに、前記アンテナコイルと電磁結合する誘導コイルを設けた携帯情報端末において、
前記誘導コイルを携帯情報端末の内蔵アンテナの一部として兼用するとともに、携帯情報端末の共振回路部品の一部と共振させるようにしたことを特徴とする携帯情報端末。