JPH04276890A - 接続ユニット - Google Patents
接続ユニットInfo
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- JPH04276890A JPH04276890A JP3037222A JP3722291A JPH04276890A JP H04276890 A JPH04276890 A JP H04276890A JP 3037222 A JP3037222 A JP 3037222A JP 3722291 A JP3722291 A JP 3722291A JP H04276890 A JPH04276890 A JP H04276890A
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- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、データを処理または記
憶するICチップを内蔵した情報媒体と、そのリーダラ
イタとの間で、磁界を伝送媒体として非接触にデータを
送受信するための接続ユニットに関する。
憶するICチップを内蔵した情報媒体と、そのリーダラ
イタとの間で、磁界を伝送媒体として非接触にデータを
送受信するための接続ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】データを処理あるいは記憶するICチッ
プを内蔵し、リーダライタと機械的電気的に接続する一
連の端子をプラスチックカードの表面に露出配列したい
わゆるICカードは広く用いられており、記憶容量が大
きく、機密保持の点で優れているため金融関係,医療関
係など多くの分野で実用化されつつある。
プを内蔵し、リーダライタと機械的電気的に接続する一
連の端子をプラスチックカードの表面に露出配列したい
わゆるICカードは広く用いられており、記憶容量が大
きく、機密保持の点で優れているため金融関係,医療関
係など多くの分野で実用化されつつある。
【0003】しかしながら、このようなICカードでは
、端子が外部に露出しているため屋外の特殊な環境では
端子管の汚損,磨耗などを生じて、リーダライタとの良
好な接続を確保することが必ずしも容易ではなかった。 このため、近年、リーダライタと情報媒体との間で、機
械的に接続する端子を介することなく、非接触でデータ
を授受する方式が提案されている。データを非接触で授
受する伝送媒体としては、光,電波,磁界などがあるが
、情報媒体が汚損されても信頼性がある点,互いに異な
る情報媒体の間でデータの混信がない点,情報媒体に外
部から電力を供給できる点などを考慮すると、磁界を用
いた伝送方式が最も有効であると考えられる。このよう
な、伝送媒体に磁界を用いた非接触情報媒体の従来例と
して、特開昭60−227406号公報に記載の非接触
ICカードとその接続ユニットがある。
、端子が外部に露出しているため屋外の特殊な環境では
端子管の汚損,磨耗などを生じて、リーダライタとの良
好な接続を確保することが必ずしも容易ではなかった。 このため、近年、リーダライタと情報媒体との間で、機
械的に接続する端子を介することなく、非接触でデータ
を授受する方式が提案されている。データを非接触で授
受する伝送媒体としては、光,電波,磁界などがあるが
、情報媒体が汚損されても信頼性がある点,互いに異な
る情報媒体の間でデータの混信がない点,情報媒体に外
部から電力を供給できる点などを考慮すると、磁界を用
いた伝送方式が最も有効であると考えられる。このよう
な、伝送媒体に磁界を用いた非接触情報媒体の従来例と
して、特開昭60−227406号公報に記載の非接触
ICカードとその接続ユニットがある。
【0004】以下に、この従来例の非接触ICカードと
その接続ユニットの構成について説明する。
その接続ユニットの構成について説明する。
【0005】図5(a)および(b)は、従来例の非接
触ICカード100およびその接続ユニット110のそ
れぞれ斜視図である。ICカード100は、回路102
と、回路102に接続されたコイル101とを備えてお
り、このコイル101は(図5(a)では1個しか示さ
れていないが)、接続ユニット110からの電力受け取
り用,データ送信用,データ受信用,クロック用など複
数個が個別に設けられ、カード基体103中に埋設され
ている。一方、接続ユニット110は、ICカード10
0が挿入される間隔をおいて対向する2つの対向壁を有
した断面コの字状の支持体111を備え、この両対向壁
のそれぞれにコイル112が互いに接続して埋設されて
いる。このコイル112もまた(図5(b)には1個し
か示されていないが)ICカードのコイル101に対応
して複数個が個別に設けられており、両対向壁間にIC
カード100が挿入された状態で、コイル112とそれ
に対応するICカード100内のコイル101とが磁気
的に結合し、カードをその場に固定して電力やデータの
授受を行うようになっている。
触ICカード100およびその接続ユニット110のそ
れぞれ斜視図である。ICカード100は、回路102
と、回路102に接続されたコイル101とを備えてお
り、このコイル101は(図5(a)では1個しか示さ
れていないが)、接続ユニット110からの電力受け取
り用,データ送信用,データ受信用,クロック用など複
数個が個別に設けられ、カード基体103中に埋設され
ている。一方、接続ユニット110は、ICカード10
0が挿入される間隔をおいて対向する2つの対向壁を有
した断面コの字状の支持体111を備え、この両対向壁
のそれぞれにコイル112が互いに接続して埋設されて
いる。このコイル112もまた(図5(b)には1個し
か示されていないが)ICカードのコイル101に対応
して複数個が個別に設けられており、両対向壁間にIC
カード100が挿入された状態で、コイル112とそれ
に対応するICカード100内のコイル101とが磁気
的に結合し、カードをその場に固定して電力やデータの
授受を行うようになっている。
【0006】このような磁界を用いた非接触ICカード
は、従来のICカードと同様に多くの分野で使用できる
と同時に、外部の環境に対する信頼性が向上しているた
め、海水浴場,プールなどを設置したレジャーランド,
スキー場,温泉地などの特殊な環境でも使用することが
可能である。
は、従来のICカードと同様に多くの分野で使用できる
と同時に、外部の環境に対する信頼性が向上しているた
め、海水浴場,プールなどを設置したレジャーランド,
スキー場,温泉地などの特殊な環境でも使用することが
可能である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなICカー
ドを、プリペイドカードとして乗り物やリフトの料金の
支払いに用いるような場合、それと連動して乗り場ゲー
トの開閉を行って利用者を通過させることが考えられる
。このような場合、利用者が立ち止まることなしにゲー
トを通過できるシステムとすることが好ましい。
ドを、プリペイドカードとして乗り物やリフトの料金の
支払いに用いるような場合、それと連動して乗り場ゲー
トの開閉を行って利用者を通過させることが考えられる
。このような場合、利用者が立ち止まることなしにゲー
トを通過できるシステムとすることが好ましい。
【0008】しかしながら、上記の従来の非接触ICカ
ードとその接続ユニットとの間で通信を行う場合にはI
Cカードを所定の位置に精度よく設置し、しかもその場
で静止させなければならない。したがって、仮に利用者
がこのICカードを手に持ったまま使用するとすれば、
通信の間ICカードを静止させて終了を待たなければな
らない。また、接続ユニット側にICカードの搬送機構
を設けてそこにICカードを挿入する方式としても、そ
の搬送機構中に通信を行う際にICカードを静止させる
過程を設けなければならないため、構成が複雑なものと
なる。さらに、駅の自動改札のように、すでに磁気カー
ドを使用しているシステム中に接続ユニットを組み込む
ような場合にも、前述のカード静止機構を設ける分だけ
大がかりな改造を加えなければならなくなる。上記のよ
うな理由から、従来の非接触ICカードを料金所のゲー
ト開閉に使用することは困難である。
ードとその接続ユニットとの間で通信を行う場合にはI
Cカードを所定の位置に精度よく設置し、しかもその場
で静止させなければならない。したがって、仮に利用者
がこのICカードを手に持ったまま使用するとすれば、
通信の間ICカードを静止させて終了を待たなければな
らない。また、接続ユニット側にICカードの搬送機構
を設けてそこにICカードを挿入する方式としても、そ
の搬送機構中に通信を行う際にICカードを静止させる
過程を設けなければならないため、構成が複雑なものと
なる。さらに、駅の自動改札のように、すでに磁気カー
ドを使用しているシステム中に接続ユニットを組み込む
ような場合にも、前述のカード静止機構を設ける分だけ
大がかりな改造を加えなければならなくなる。上記のよ
うな理由から、従来の非接触ICカードを料金所のゲー
ト開閉に使用することは困難である。
【0009】本発明は、このような課題を解決するもの
で、情報媒体を静止することなく安定した磁気結合が得
られ、情報媒体が移動する状態でも通信が行えるような
接続ユニットを提供することを目的としている。
で、情報媒体を静止することなく安定した磁気結合が得
られ、情報媒体が移動する状態でも通信が行えるような
接続ユニットを提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、電磁結合を用いた非接触方式により、情報
媒体との間で電力の供給およびデータの授受を行う接続
ユニットであって、この接続ユニットが情報媒体に電力
およびデータを送信する第1のコイルと、この情報媒体
からデータを受信する第2のコイルと、この第1のコイ
ルおよび第2のコイルを支持した支持体と、この支持体
に設けた前記情報媒体が移動するための通路とを備え、
第1のコイルを、矩形状に巻線するとともに、その長辺
方向と情報媒体の移動方向とが等しくなるように通路に
沿って配置し、第2のコイルを、円状に巻線するととも
に通路に沿って配置した構成とするものである。
に本発明は、電磁結合を用いた非接触方式により、情報
媒体との間で電力の供給およびデータの授受を行う接続
ユニットであって、この接続ユニットが情報媒体に電力
およびデータを送信する第1のコイルと、この情報媒体
からデータを受信する第2のコイルと、この第1のコイ
ルおよび第2のコイルを支持した支持体と、この支持体
に設けた前記情報媒体が移動するための通路とを備え、
第1のコイルを、矩形状に巻線するとともに、その長辺
方向と情報媒体の移動方向とが等しくなるように通路に
沿って配置し、第2のコイルを、円状に巻線するととも
に通路に沿って配置した構成とするものである。
【0011】
【作用】上記構成の本発明の接続ユニットは、接続ユニ
ットから発せられる磁束は第1のコイル上に集中すると
ともにその長辺方向にほぼ均一に分布し、この長辺方向
と情報媒体の移動方向とが等しくなるように第1のコイ
ルを通路に沿って配置するため、この通路を通過する情
報媒体に対して、常に安定した磁気結合を保ちながら電
力およびデータを供給することができる。一方、第2の
コイルを円状に巻線するとともに通路に沿って配置する
ため、この通路を通過する情報媒体から放射状に発せら
れる磁束を効率よく検出し、信号を高いS/N比で受信
することができる。したがって、情報媒体が接続ユニッ
トの通路上を通過するような場合にも、誤りなくかつ電
力効率よく通信を行うことが可能となる。
ットから発せられる磁束は第1のコイル上に集中すると
ともにその長辺方向にほぼ均一に分布し、この長辺方向
と情報媒体の移動方向とが等しくなるように第1のコイ
ルを通路に沿って配置するため、この通路を通過する情
報媒体に対して、常に安定した磁気結合を保ちながら電
力およびデータを供給することができる。一方、第2の
コイルを円状に巻線するとともに通路に沿って配置する
ため、この通路を通過する情報媒体から放射状に発せら
れる磁束を効率よく検出し、信号を高いS/N比で受信
することができる。したがって、情報媒体が接続ユニッ
トの通路上を通過するような場合にも、誤りなくかつ電
力効率よく通信を行うことが可能となる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の接続ユニットの一実施例の構
成について、図面を参照しながら説明する。図1(a)
および(b)は、本発明の第一の実施例における接続ユ
ニットおよびそれらに用いられる情報媒体の斜視図、図
2は接続ユニットの平面図である。図1(a),(b)
および図2に示すように、その構成要素として1は接続
ユニット、2は第1のコイル、2aは第1のコイル2の
端子、3は第2のコイル、3aは第2のコイル3の端子
、4は支持体、5は支持体4に設けられた情報媒体の通
路、10は情報媒体、11は第3のコイル、12は回路
、13はカード基体である。
成について、図面を参照しながら説明する。図1(a)
および(b)は、本発明の第一の実施例における接続ユ
ニットおよびそれらに用いられる情報媒体の斜視図、図
2は接続ユニットの平面図である。図1(a),(b)
および図2に示すように、その構成要素として1は接続
ユニット、2は第1のコイル、2aは第1のコイル2の
端子、3は第2のコイル、3aは第2のコイル3の端子
、4は支持体、5は支持体4に設けられた情報媒体の通
路、10は情報媒体、11は第3のコイル、12は回路
、13はカード基体である。
【0013】情報媒体10は、カード基体13が長さ8
.6cm幅5.4cm厚さ0.76mmのカード形状を
有し、その中央部に直径2.3cmの真円形に巻線した
第3のコイル11を埋設し、他の部分に回路12を埋設
している。第3のコイル11は、接続ユニット1から電
力およびデータを受信するとともに、接続ユニット1へ
データを送信するもので、線材は線径0.1mmのエナ
メル被覆銅線、巻数は108ターンとしている。回路1
2は、電力の蓄積,データの検出,データの処理および
記憶,データの送出などの動作を行うもので、その入出
力端子には第3のコイル11の両端がつながれている。
.6cm幅5.4cm厚さ0.76mmのカード形状を
有し、その中央部に直径2.3cmの真円形に巻線した
第3のコイル11を埋設し、他の部分に回路12を埋設
している。第3のコイル11は、接続ユニット1から電
力およびデータを受信するとともに、接続ユニット1へ
データを送信するもので、線材は線径0.1mmのエナ
メル被覆銅線、巻数は108ターンとしている。回路1
2は、電力の蓄積,データの検出,データの処理および
記憶,データの送出などの動作を行うもので、その入出
力端子には第3のコイル11の両端がつながれている。
【0014】一方、接続ユニット1は、支持体4が長さ
29cm幅16cm高さ5cmの直方体の形状を有し、
その上面の長さ方向に溝を掘って情報媒体10の通路5
を設け、この通路5の直下に第1のコイル2および第2
のコイル3を埋設している。通路5は、情報媒体10が
その底面と当接して移動する際のガイドとなるもので、
幅を情報媒体10の幅よりも若干大きく6.4cmとし
、深さを情報媒体10の厚さよりも大きく0.6cmと
している。第1のコイル2は、情報媒体10にデータを
送信するもので、線径0.6mmのエナメル被覆銅線を
矩形に4ターン巻線している。さらにこの矩形の第1コ
イル2は、長辺を8.8cm,短辺を2.3cmとし、
その長辺が情報媒体10の移動方向と等しくなるように
通路5の底面に沿って配置している。一方、第2のコイ
ル3は、情報媒体10からのデータを受信するもので、
線径0.1mmのエナメル被覆銅線を長円形に巻数11
7ターンで巻線している。さらにこの長円形の第2のコ
イル3は、直線部の長さを8.8cm,両端の半円の直
径を7cmとし、その直線部が情報媒体10の移動方向
と等しくなるように通路5の底面に沿って配置している
。この接続ユニット1は、第1のコイル2の端子2aお
よび第2のコイル3の端子3aを、後で述べるリーダラ
イタ(図示しない)の入出力端子に接続して用いる。
29cm幅16cm高さ5cmの直方体の形状を有し、
その上面の長さ方向に溝を掘って情報媒体10の通路5
を設け、この通路5の直下に第1のコイル2および第2
のコイル3を埋設している。通路5は、情報媒体10が
その底面と当接して移動する際のガイドとなるもので、
幅を情報媒体10の幅よりも若干大きく6.4cmとし
、深さを情報媒体10の厚さよりも大きく0.6cmと
している。第1のコイル2は、情報媒体10にデータを
送信するもので、線径0.6mmのエナメル被覆銅線を
矩形に4ターン巻線している。さらにこの矩形の第1コ
イル2は、長辺を8.8cm,短辺を2.3cmとし、
その長辺が情報媒体10の移動方向と等しくなるように
通路5の底面に沿って配置している。一方、第2のコイ
ル3は、情報媒体10からのデータを受信するもので、
線径0.1mmのエナメル被覆銅線を長円形に巻数11
7ターンで巻線している。さらにこの長円形の第2のコ
イル3は、直線部の長さを8.8cm,両端の半円の直
径を7cmとし、その直線部が情報媒体10の移動方向
と等しくなるように通路5の底面に沿って配置している
。この接続ユニット1は、第1のコイル2の端子2aお
よび第2のコイル3の端子3aを、後で述べるリーダラ
イタ(図示しない)の入出力端子に接続して用いる。
【0015】つぎに、本実施例の接続ユニット1および
情報媒体10の構成要素の関連動作について図4を用い
て説明する。図4は、通信の際の信号の流れを説明する
ブロック図である。情報媒体10からデータを読み出す
場合には、最初にリーダライタ20の切替部23を送出
部24につなげて送信状態とし、制御部22から初期命
令と読み出し命令とを送出部24に転送する。送出部2
4は、0,1のデジタル信号からなるこれらのデータを
周波数変調し、さらに電力増幅して接続ユニット1の第
1のコイル2に転送する。信号を転送し終えた後、リー
ダライタ20は、切替部22を検出部25に切り替えて
受信状態となる。第1のコイル2に送られた信号は、こ
こで交流磁界に変換され、これが通路5に挿入された情
報媒体10の第3のコイル11に伝達され、そこに誘導
電圧を生じる。情報媒体10は、受信状態すなわち切替
部14が検出部17および電源部16とつながった状態
に設定されており、発生した誘導電圧の一部は検出部1
7に、残りは電源部16に送られる。検出部17では、
送られたきた信号の周波数を弁別し、0,1のデジタル
信号に復調して、制御部18に転送する。一方電源部1
6では、送られてきた信号を整流して電荷をコンデンサ
に蓄積し、その電力を各部に供給して所定の動作を行わ
せる。とくに初期命令には、電力信号として高い周波数
成分を多く含む信号が含まれており、各部の動作の前に
充分な電力が電源部16に供給されるようになっている
。また初期命令は、この電力信号に続いて、システム中
で統一された符号からなる同期信号を含んでおり、制御
部18はこの同期信号と初期同期をとることによって後
に続く命令の解読を行う。同期が完了し、制御部18が
読み出し命令を解読してその有効性を判定すると、記憶
部19の指定されたアドレスからデータが読み出される
。そして制御部18は、読み出されたデータに暗号化の
処理を施し、同期信号を加えて送出部15に転送し、そ
れとともに切替部14を送出部15に切り替えて送信状
態とする。送出部15は送られてきた信号を周波数変調
して、第3のコイル11に転送する。前述のようにリー
ダライタはすでに受信状態となっているため、第3のコ
イル11によって励起された交流磁界は接続ユニット1
の第2のコイル3に誘導電圧を生じ、それが検出部25
に送られる。検出部25はこの誘導電圧の周波数を弁別
し、1,0のデジタル信号に復調して制御部22に転送
する。制御部22は同期信号との同期をとった後、信号
を解読し、必要に応じてそのデータを記憶部21に書き
込む。
情報媒体10の構成要素の関連動作について図4を用い
て説明する。図4は、通信の際の信号の流れを説明する
ブロック図である。情報媒体10からデータを読み出す
場合には、最初にリーダライタ20の切替部23を送出
部24につなげて送信状態とし、制御部22から初期命
令と読み出し命令とを送出部24に転送する。送出部2
4は、0,1のデジタル信号からなるこれらのデータを
周波数変調し、さらに電力増幅して接続ユニット1の第
1のコイル2に転送する。信号を転送し終えた後、リー
ダライタ20は、切替部22を検出部25に切り替えて
受信状態となる。第1のコイル2に送られた信号は、こ
こで交流磁界に変換され、これが通路5に挿入された情
報媒体10の第3のコイル11に伝達され、そこに誘導
電圧を生じる。情報媒体10は、受信状態すなわち切替
部14が検出部17および電源部16とつながった状態
に設定されており、発生した誘導電圧の一部は検出部1
7に、残りは電源部16に送られる。検出部17では、
送られたきた信号の周波数を弁別し、0,1のデジタル
信号に復調して、制御部18に転送する。一方電源部1
6では、送られてきた信号を整流して電荷をコンデンサ
に蓄積し、その電力を各部に供給して所定の動作を行わ
せる。とくに初期命令には、電力信号として高い周波数
成分を多く含む信号が含まれており、各部の動作の前に
充分な電力が電源部16に供給されるようになっている
。また初期命令は、この電力信号に続いて、システム中
で統一された符号からなる同期信号を含んでおり、制御
部18はこの同期信号と初期同期をとることによって後
に続く命令の解読を行う。同期が完了し、制御部18が
読み出し命令を解読してその有効性を判定すると、記憶
部19の指定されたアドレスからデータが読み出される
。そして制御部18は、読み出されたデータに暗号化の
処理を施し、同期信号を加えて送出部15に転送し、そ
れとともに切替部14を送出部15に切り替えて送信状
態とする。送出部15は送られてきた信号を周波数変調
して、第3のコイル11に転送する。前述のようにリー
ダライタはすでに受信状態となっているため、第3のコ
イル11によって励起された交流磁界は接続ユニット1
の第2のコイル3に誘導電圧を生じ、それが検出部25
に送られる。検出部25はこの誘導電圧の周波数を弁別
し、1,0のデジタル信号に復調して制御部22に転送
する。制御部22は同期信号との同期をとった後、信号
を解読し、必要に応じてそのデータを記憶部21に書き
込む。
【0016】つぎに、情報媒体10にデータを書き込む
場合には、リーダライタ20から初期命令と書き込み命
令とを情報媒体10に転送し、情報媒体10はこの書き
込み命令に従ってデータを記憶部18に書き込むととも
に、この書き込んだデータをリーダライタ20に返送す
る。リーダライタ20は情報媒体10から返送されてき
たデータの正誤を判定する。その他の動作,電力供給,
同期のとり方,変調方法などは読み出しの場合と同様で
ある。このようにして、情報媒体10からデータを読み
出し、情報媒体10にデータを書き込む1サイクルが完
了する。
場合には、リーダライタ20から初期命令と書き込み命
令とを情報媒体10に転送し、情報媒体10はこの書き
込み命令に従ってデータを記憶部18に書き込むととも
に、この書き込んだデータをリーダライタ20に返送す
る。リーダライタ20は情報媒体10から返送されてき
たデータの正誤を判定する。その他の動作,電力供給,
同期のとり方,変調方法などは読み出しの場合と同様で
ある。このようにして、情報媒体10からデータを読み
出し、情報媒体10にデータを書き込む1サイクルが完
了する。
【0017】こうした一連の読み出しおよび書き込み動
作を、情報媒体10が通路5上を通過しながらも正確に
かつ電力効率よく行うためには、(1)送信側のコイル
と受信側のコイルとの間の相互インダクタンスを大きく
すること、(2)一方のコイルが他方のコイルに対して
移動しても、両者の相互インダクタンスを一定に保つこ
と、(3)送信側のコイルの自己インダクタンスを小さ
くすること、(4)受信側のコイルへのノイズの混入を
小さくすることが必要である。接続ユニット1から情報
媒体10へ信号を送る際には、静止している第1のコイ
ル2が送信側コイルとなり、移動する第3のコイル11
が受信側コイルとなる。このような場合、第1のコイル
2を矩形に巻線するとともに長辺が情報媒体10の移動
方向と等しくなるように配置することによって、第3の
コイル11が第1のコイル2上のどの位置に移動しても
両者の相互インダクタンスをほぼ一定にすることができ
る。また、第1のコイル2の短辺の長さを第3のコイル
11の直径と等しくしているため、両者の相互インダク
タンスを保ちながら、第1のコイル2の自己インダクタ
ンスを小さくすることができる。一方、長辺の長さは、
通信の際に予想される第3のコイル11の移動距離と同
等もしくはそれよりも大きくしている。
作を、情報媒体10が通路5上を通過しながらも正確に
かつ電力効率よく行うためには、(1)送信側のコイル
と受信側のコイルとの間の相互インダクタンスを大きく
すること、(2)一方のコイルが他方のコイルに対して
移動しても、両者の相互インダクタンスを一定に保つこ
と、(3)送信側のコイルの自己インダクタンスを小さ
くすること、(4)受信側のコイルへのノイズの混入を
小さくすることが必要である。接続ユニット1から情報
媒体10へ信号を送る際には、静止している第1のコイ
ル2が送信側コイルとなり、移動する第3のコイル11
が受信側コイルとなる。このような場合、第1のコイル
2を矩形に巻線するとともに長辺が情報媒体10の移動
方向と等しくなるように配置することによって、第3の
コイル11が第1のコイル2上のどの位置に移動しても
両者の相互インダクタンスをほぼ一定にすることができ
る。また、第1のコイル2の短辺の長さを第3のコイル
11の直径と等しくしているため、両者の相互インダク
タンスを保ちながら、第1のコイル2の自己インダクタ
ンスを小さくすることができる。一方、長辺の長さは、
通信の際に予想される第3のコイル11の移動距離と同
等もしくはそれよりも大きくしている。
【0018】つぎに、情報媒体10から接続ユニット1
へ信号を返す際には、移動する第3のコイル11が送信
側コイルとなり、静止している第2のコイル3が受信側
コイルとなる。この場合には、情報媒体10の持つ電力
が小さく、信号が微弱となるため、第2のコイル3を円
状に巻線することによって、第3のコイル11から放射
状に送出される信号を効率よく、ノイズの混入を少なく
受信することができる。さらに、それを長円形とし、そ
の直線部が通路5の方向と等しくなるように配置するこ
とによって、第3のコイル11が第2のコイル3上のど
の位置に移動しても両者の相互インダクタンスをほぼ一
定にすることができる。この第2のコイル3の両端半円
の直径は、得られる信号の強度と混入するノイズの強度
との兼ねあいにより決定している。一方、直線部の長さ
は、第1のコイル2の場合と同様、通信の際に予想され
る第3のコイル11の移動距離により決定している。な
お、情報媒体10は第1のコイル2よりの電力供給で動
作する場合を示したが自ら電力を有する場合に第1のコ
イル2からの電力供給が不必要となる以外は同様である
。
へ信号を返す際には、移動する第3のコイル11が送信
側コイルとなり、静止している第2のコイル3が受信側
コイルとなる。この場合には、情報媒体10の持つ電力
が小さく、信号が微弱となるため、第2のコイル3を円
状に巻線することによって、第3のコイル11から放射
状に送出される信号を効率よく、ノイズの混入を少なく
受信することができる。さらに、それを長円形とし、そ
の直線部が通路5の方向と等しくなるように配置するこ
とによって、第3のコイル11が第2のコイル3上のど
の位置に移動しても両者の相互インダクタンスをほぼ一
定にすることができる。この第2のコイル3の両端半円
の直径は、得られる信号の強度と混入するノイズの強度
との兼ねあいにより決定している。一方、直線部の長さ
は、第1のコイル2の場合と同様、通信の際に予想され
る第3のコイル11の移動距離により決定している。な
お、情報媒体10は第1のコイル2よりの電力供給で動
作する場合を示したが自ら電力を有する場合に第1のコ
イル2からの電力供給が不必要となる以外は同様である
。
【0019】つぎに、図3に本発明の第二の実施例にお
ける接続ユニットの平面図を示す。図3に示すようにそ
の構成要素として、5aは通路5の入口、5bは通路5
の出口、6aは第1のセンサ、6bは第2のセンサ、6
cは第3のセンサ、6dは第4のセンサ、6eは第5の
センサ、6fはセンサの端子である。ここでは、第1の
コイル2を長辺6.6cm短辺3.1cmの矩形コイル
とし、第2のコイル3を直線部6.6cm両端半円直径
7cmの長円形コイルとし、第2のコイル3を第1のコ
イル2よりも2.2cmだけ出口5b側に変位して配置
している。また、通路5の底面には、第1から第5のセ
ンサ6aから6eを配置している。第1のセンサ6aは
、第3のコイル11の中心が第1のコイル2の入口5a
側の短辺上に到達する時点で動作するように、その時点
で情報媒体10の先頭が到達する場所に配置される。第
2から第5のセンサ6bから6eは、そこから通路の出
口5bの方向に、それぞれ2.2cmずつの間隔をおい
て配置される。これらの第1から第5のセンサ6aから
6eは、情報媒体10がそこを通過したことを検出して
動作するものであって、光などを利用したセンサであっ
ても、機械的な接点を持つスイッチであってもよい。こ
れらのセンサは、それぞれセンサの端子6fからリーダ
ライタ20の切替部23に接続される。切替部23は、
情報媒体10の通過によって第1のセンサ6aが動作す
ると送出部24に、第2のセンサ6bが動作すると検出
部25に、第3のセンサ6cが動作するとふたたび送出
部24に、第4のセンサ6dが動作するとふたたび検出
部25に切り替わって読み出しおよび書き込みの1サイ
クルを行い、最後に第5のセンサ6eが動作すると開放
して休止状態となるように設定されている。したがって
、各センサの間隔は、送信または受信が行われる間に予
想される情報媒体10の移動距離によって決定され、必
ずしも全てが一定間隔である必要はない。また、移動速
度が毎回異なるような場合には、移動速度が最大の場合
の距離にあわせておく。そして、移動速度が遅い場合の
ために、送信時の信号は、命令を送信し終わってから受
信状態に切り替わるまでの間、電力信号を送信し続ける
ように設定しておく。一方、情報媒体10側の切替部1
4は、この電力信号を受信している間は検出部17につ
ながって受信を続け、電力信号が途切れると送出部15
に切り替わって送信をはじめるように設定する。その他
の構成および動作は、第一の実施例と同様である。
ける接続ユニットの平面図を示す。図3に示すようにそ
の構成要素として、5aは通路5の入口、5bは通路5
の出口、6aは第1のセンサ、6bは第2のセンサ、6
cは第3のセンサ、6dは第4のセンサ、6eは第5の
センサ、6fはセンサの端子である。ここでは、第1の
コイル2を長辺6.6cm短辺3.1cmの矩形コイル
とし、第2のコイル3を直線部6.6cm両端半円直径
7cmの長円形コイルとし、第2のコイル3を第1のコ
イル2よりも2.2cmだけ出口5b側に変位して配置
している。また、通路5の底面には、第1から第5のセ
ンサ6aから6eを配置している。第1のセンサ6aは
、第3のコイル11の中心が第1のコイル2の入口5a
側の短辺上に到達する時点で動作するように、その時点
で情報媒体10の先頭が到達する場所に配置される。第
2から第5のセンサ6bから6eは、そこから通路の出
口5bの方向に、それぞれ2.2cmずつの間隔をおい
て配置される。これらの第1から第5のセンサ6aから
6eは、情報媒体10がそこを通過したことを検出して
動作するものであって、光などを利用したセンサであっ
ても、機械的な接点を持つスイッチであってもよい。こ
れらのセンサは、それぞれセンサの端子6fからリーダ
ライタ20の切替部23に接続される。切替部23は、
情報媒体10の通過によって第1のセンサ6aが動作す
ると送出部24に、第2のセンサ6bが動作すると検出
部25に、第3のセンサ6cが動作するとふたたび送出
部24に、第4のセンサ6dが動作するとふたたび検出
部25に切り替わって読み出しおよび書き込みの1サイ
クルを行い、最後に第5のセンサ6eが動作すると開放
して休止状態となるように設定されている。したがって
、各センサの間隔は、送信または受信が行われる間に予
想される情報媒体10の移動距離によって決定され、必
ずしも全てが一定間隔である必要はない。また、移動速
度が毎回異なるような場合には、移動速度が最大の場合
の距離にあわせておく。そして、移動速度が遅い場合の
ために、送信時の信号は、命令を送信し終わってから受
信状態に切り替わるまでの間、電力信号を送信し続ける
ように設定しておく。一方、情報媒体10側の切替部1
4は、この電力信号を受信している間は検出部17につ
ながって受信を続け、電力信号が途切れると送出部15
に切り替わって送信をはじめるように設定する。その他
の構成および動作は、第一の実施例と同様である。
【0020】このように、第2のコイル3を第1のコイ
ル2に対して出口5b側に変位させることによって、情
報媒体10の移動をみこした位置にコイルを配置するこ
とができ、その分コイルを小型化できるため、送信側の
第1コイル2の自己インダクタンスを小さくすることが
できるとともに、受信側の第2のコイル3へのノイズの
混入を抑えることができる。また、通路5にセンサ6a
から6eを設けることによって、情報媒体10の移動速
度が毎回異なるような場合でも、安定して読み出し書き
込みの1サイクルを行うことができる。さらに、情報媒
体10が通路5上に存在しないときにはリーダライタを
休止状態にすることができるため、常に初期命令を送出
して情報媒体10の到来を待つ必要がなく、消費電力を
小さくすることができる。
ル2に対して出口5b側に変位させることによって、情
報媒体10の移動をみこした位置にコイルを配置するこ
とができ、その分コイルを小型化できるため、送信側の
第1コイル2の自己インダクタンスを小さくすることが
できるとともに、受信側の第2のコイル3へのノイズの
混入を抑えることができる。また、通路5にセンサ6a
から6eを設けることによって、情報媒体10の移動速
度が毎回異なるような場合でも、安定して読み出し書き
込みの1サイクルを行うことができる。さらに、情報媒
体10が通路5上に存在しないときにはリーダライタを
休止状態にすることができるため、常に初期命令を送出
して情報媒体10の到来を待つ必要がなく、消費電力を
小さくすることができる。
【0021】なお、第二の実施例において、切り替えス
イッチの数を5個としたが、使用条件によってはそれ以
外の個数でもよい。たとえば、通路5に搬送機構を設け
て情報媒体10を一定速度で搬送するような場合には、
切替部23を搬送機構にあわせて切り替えるように設定
しておけば、センサは入口側に1個設けるだけでもよい
。また、第2のコイル3を第1のコイル2に対して変位
した状態としたが変位していない場合にセンサを用いる
ことができることは言うまでもない。
イッチの数を5個としたが、使用条件によってはそれ以
外の個数でもよい。たとえば、通路5に搬送機構を設け
て情報媒体10を一定速度で搬送するような場合には、
切替部23を搬送機構にあわせて切り替えるように設定
しておけば、センサは入口側に1個設けるだけでもよい
。また、第2のコイル3を第1のコイル2に対して変位
した状態としたが変位していない場合にセンサを用いる
ことができることは言うまでもない。
【0022】また、第一および第二の実施例において第
2のコイル3は長円形コイルとしたが、情報媒体10の
移動速度が通信速度に比べて充分遅く、通信の際の第3
のコイル11の移動距離が無視できる場合などには、こ
れを楕円形や真円形のコイルとしてもよい。
2のコイル3は長円形コイルとしたが、情報媒体10の
移動速度が通信速度に比べて充分遅く、通信の際の第3
のコイル11の移動距離が無視できる場合などには、こ
れを楕円形や真円形のコイルとしてもよい。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明は、支持体に情報媒
体の通路を設け、送信用の第1のコイルを矩形に巻線す
るとともにその長辺が情報媒体の移動方向と等しくなる
ように通路に沿って埋設し、受信用の第2のコイルを円
状に巻線するとともに通路に沿って埋設することにより
、電磁結合方式による非接触通信を、情報媒体を静止す
ることなく効率かつ低S/Nで正確に行うことを可能と
するものである。これによって、料金所のゲート開閉な
どに用いる場合に、利用者が立ち止ることなしにゲート
を通過することができるようになり、実用性が飛躍的に
向上する。
体の通路を設け、送信用の第1のコイルを矩形に巻線す
るとともにその長辺が情報媒体の移動方向と等しくなる
ように通路に沿って埋設し、受信用の第2のコイルを円
状に巻線するとともに通路に沿って埋設することにより
、電磁結合方式による非接触通信を、情報媒体を静止す
ることなく効率かつ低S/Nで正確に行うことを可能と
するものである。これによって、料金所のゲート開閉な
どに用いる場合に、利用者が立ち止ることなしにゲート
を通過することができるようになり、実用性が飛躍的に
向上する。
【0024】さらに、情報媒体を搬送する機構を設ける
場合にも、その機構中に通信の際に情報媒体を静止させ
る過程を設ける必要がなくなる。したがって、現用の磁
気カードシステムの搬送機構をそのまま用いることがで
きるため、その中に組み込んで磁気カードと非接触カー
ドとを併用するシステムとすることも容易になる。この
ような応用は、単に鉄道の自動改札といった分野ばかり
でなく磁気カードシステム全般にわたり、たとえば銀行
のATMのようにカード搬送機構に特別に通信のための
静止過程を設けていないタイプであれば全てに有効であ
る。
場合にも、その機構中に通信の際に情報媒体を静止させ
る過程を設ける必要がなくなる。したがって、現用の磁
気カードシステムの搬送機構をそのまま用いることがで
きるため、その中に組み込んで磁気カードと非接触カー
ドとを併用するシステムとすることも容易になる。この
ような応用は、単に鉄道の自動改札といった分野ばかり
でなく磁気カードシステム全般にわたり、たとえば銀行
のATMのようにカード搬送機構に特別に通信のための
静止過程を設けていないタイプであれば全てに有効であ
る。
【図1】(a)は本発明の第一の実施例の接続ユニット
の外観斜視図 (b)は同実施例の接続ユニットに用いる情報媒体の外
観斜視図
の外観斜視図 (b)は同実施例の接続ユニットに用いる情報媒体の外
観斜視図
【図2】同実施例の接続ユニットの平面図
【図3】本発
明の第二の実施例の接続ユニットの平面図
明の第二の実施例の接続ユニットの平面図
【図4】本発
明の実施例の情報の流れに示す接続ユニットおよびそれ
に用いる情報媒体のブロック図
明の実施例の情報の流れに示す接続ユニットおよびそれ
に用いる情報媒体のブロック図
【図5】(a)は従来の
非接触ICカードの外観斜視図(b)は従来の接続ユニ
ットの外観斜視図
非接触ICカードの外観斜視図(b)は従来の接続ユニ
ットの外観斜視図
1 接続ユニット
2 第1のコイル
3 第2のコイル
4 支持体
5 通路
10 情報媒体
11 第3のコイル
Claims (5)
- 【請求項1】支持体に支持固定された矩形の第1のコイ
ルと、前記第1のコイルの長辺に沿って前記支持体に設
けられた通路と、前記支持体に支持固定され、前記通路
に沿って設けられた円形状の第2のコイルとを具備し、
第3のコイルを内蔵する情報媒体を前記通路を通過させ
ることにより、前記第1のコイルから前記第3のコイル
に情報の送信を行い、前記第2のコイルにより前記第3
のコイルからの情報を受信する接続ユニット。 - 【請求項2】第2のコイルが、通路に沿った直線部をす
る長円形である請求項1記載の接続ユニット。 - 【請求項3】情報媒体が、第1のコイルからの情報を前
記情報媒体の電力に変換する請求項1または2記載の接
続ユニット。 - 【請求項4】第2のコイルの中心が、第2のコイルの中
心に対して情報媒体が通路を進行する方向に変位した請
求項1から3のいずれかに記載の接続ユニット。 - 【請求項5】通路中に、情報媒体の通過を検出する手段
を設けた請求項1から4のいずれかに記載の接続ユニッ
ト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3037222A JPH04276890A (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 接続ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3037222A JPH04276890A (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 接続ユニット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04276890A true JPH04276890A (ja) | 1992-10-01 |
Family
ID=12491568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3037222A Pending JPH04276890A (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 接続ユニット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04276890A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007233835A (ja) * | 2006-03-02 | 2007-09-13 | Hitachi Omron Terminal Solutions Corp | カードリーダ |
JP4850975B1 (ja) * | 2011-02-15 | 2012-01-11 | パナソニック株式会社 | 送受信装置 |
-
1991
- 1991-03-04 JP JP3037222A patent/JPH04276890A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007233835A (ja) * | 2006-03-02 | 2007-09-13 | Hitachi Omron Terminal Solutions Corp | カードリーダ |
JP4850975B1 (ja) * | 2011-02-15 | 2012-01-11 | パナソニック株式会社 | 送受信装置 |
US8792837B2 (en) | 2011-02-15 | 2014-07-29 | Panasonic Corporation | Transmission/reception antenna and transmission/reception device using same |
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