JP2016012237A - 非接触icカードのリーダ/ライタを備えた静電容量結合方式スイッチ - Google Patents
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Abstract
Description
タッチ入力の手段としては、例えば、抵抗膜方式のタッチパネルが知られている。抵抗膜方式のタッチパネルは、空隙を開けて配置したフィルムの、向かい合ったそれぞれの面に導通性の薄膜を貼り、使用者が特定の位置を押したとき、フィルム上の導通性薄膜が互いに接して電気が通ることに基づいて、使用者がタッチした位置を検出するものである。
透明なタッチパネルを使用し、タッチパネルの下に液晶表示装置を配置すれば、スイッチ面の表示を、稼働中に自由に変えられる等の利点もある。
入力物体は、指先だけでなく、手や他の人体の部分、また、導電性の素材で形成された先端を持つタッチペン等であってもよい。
静電容量結合方式を利用したタッチスイッチは、指やタッチペンといった入力物体が触れることのできる領域をスイッチ電極とし、入力物体がそのスイッチ電極に近づいたことを検出するものであり、タッチスイッチのオン/オフを検出するデジタル入力装置である。
現在、非接触ICカードは、RFIDと同様の技術を用いており、広義のRFIDに含まれる。非接触ICカードは、乗車カードや電子マネー、社員証やセキュリティロックなど色々な用途があり、RFIDは様々な分野で利用される様になった。
情報をやりとりするためのアンテナ16は、非接触ICカード14内及びリーダ/ライタ17内にそれぞれ配置され、リーダ/ライタ17内のアンテナ16から発生する磁界19を、非接触ICカード14内のアンテナ16が捉え、非接触ICカード14内のアンテナ16で得た誘導電流20によってICチップ15へ電力を供給し、相互間のデータ通信を行う。このため、アンテナ16は、磁界19を発生させて誘導電流20を流すように、ループ状のコイル形状になっている。
静電容量方式のタッチスイッチとRFIDとを組み合わせた従来技術としては、例えば、特許文献2記載のものが挙げられる。
しかし、非接触ICカードのループ状のアンテナの開口部と重複する領域に、グランドに接続された配線が存在すると、それは、アンテナに対してシールドとして作用するため、アンテナの性能を棄損する。このため、非接触ICカードのアンテナの通信感度が低下することがあった。
静電容量方式のタッチスイッチと、非接触ICカード14用のリーダ/ライタ17は、静電容量方式のタッチスイッチが指7を検出せず、且つ、リーダ/ライタ17が非接触ICカード14を検出しない間は、略交互に動作させる。ここでは、タッチスイッチを動作させる期間をタッチスイッチモード、リーダ/ライタ17を動作させる期間を、非接触ICカードモードと呼称する。
図6を用いて説明する。スイッチ部1は、PETフィルム22の表面に銀ペーストを印刷したスイッチ電極3を用い、スイッチ電極3の形状及び寸法は、人の指7が触れることができる10×10mmの正方形とした。スイッチ電極3の周りには、パターン幅を1mmとし、15×15mmの正方形で囲うように、グランド線4を設けた。
図7(a)及び(b)を用いて説明する。スイッチ電極3の数は、リーダ/ライタ17のアンテナ16がスイッチ電極3で覆われるように、横3個、縦3個の計9個とした。前記PETフィルム22の表面に1mm厚のアクリル5を置き、PETフィルム22の裏面には、リーダ/ライタ17(ジーエルサイエンス株式会社製のTM02−C−5V)を、前記9個のスイッチ電極3で囲まれる位置に置く構造とした。
タッチスイッチモードにかかる時間は1回当たり約20msであり、非接触ICカードモードにかかる時間は1回当たり約30msである。ここでは、タッチスイッチモードを5回実行した後、非接触ICカードモードを1回実行する動作を繰り返すようにした。
この条件で、リーダ/ライタ17に非接触ICカード14をかざし、リーダ/ライタ17のアンテナ16の面からの距離23を変えて、それぞれの距離に対して、50回の試行中、何回読み取りに成功したかを数えた。
実施例1の構成において、タッチスイッチモードと非接触ICカードモードを交互に実行するのではなく、常に両者を実行するようにした。
この条件で、同様、リーダ/ライタ17に非接触ICカード14をかざし、リーダ/ライタ17のアンテナ16の面からの距離23を変えて、それぞれの距離に対して、50回の試行中、何回読み取りに成功したかを数えた。
2 制御基板
3 スイッチ電極
4 グランド線
5 アクリル
6 接着剤
7 指
8 静電容量
9 コンデンサC
10 抵抗R
11 インプットキャプチャ
12 演算処理
13 電極選択回路
14 非接触ICカード
15 ICチップ
16 アンテナ
17 リーダ/ライタ
18 制御基板
19 磁界
20 誘導電流
21 グランド接続スイッチ
22 PETフィルム
23 ICカード読み取り距離
Claims (1)
- 非接触ICカードに、電波により情報を送信し、前記非接触ICカードから送信される情報を受信するためのアンテナを有したリーダ/ライタと、入力物体により情報を入力するための1個以上の静電容量スイッチ電極と、該静電容量スイッチ電極を取り囲む様に設けられているグランド線と、コンデンサと抵抗によって交流信号を発生させるC/F変換回路と、前記1個以上の静電容量スイッチ電極のいずれか1個と前記C/F変換回路とを接続するか、前記1個以上の静電容量スイッチ電極の全てを前記C/F変換回路と切り離して浮遊状態にする電極選択回路と、前記グランド線を接地するか、浮遊状態にするグランド接続スイッチとを有し、前記グランド線を前記グランド接続スイッチにより接地し、前記電極選択回路によって前記1個以上の静電容量スイッチ電極を前記C/F変換回路に接続して前記入力物体による入力を検出するタッチスイッチモードと、前記グランド線を前記グランド接続スイッチにより浮遊状態にし、前記電極選択回路によって前記1個以上の静電容量スイッチ電極を全て浮遊状態にして非接触ICカードとの通信を行う非接触ICカードモードとを、少なくとも1回以上ずつ行う動作を交互に繰り返すことを特徴とする、非接触ICカードのリーダ/ライタを備えた静電容量結合方式スイッチ。
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---|---|---|---|---|
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JP2010039531A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Pentel Corp | 認証装置のパターン |
JP2013114506A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Kumahira Co Ltd | 静電誘導式タッチシートおよびrfid装置 |
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