技術 非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置

0001

本発明は非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置に関するものである。更に詳述すれば本発明は近距離〜長距離データ通信が可能な非接触ＩＣ内蔵カードを外周面に添付したケース内に物品を収納し、それからそれらの物品の情報管理を行うことができる非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置に関するものである。

0002

近年、ＩＣ内蔵カードが多用されるようになってきている。

0003

この種のＩＣ内蔵カードとしては接触ＩＣ内蔵カードと非接触ＩＣ内蔵カードとがあるが、非接触で使用できる後者の非接触ＩＣ内蔵カードの需要が拡大している。最近では更に非接触性に加えて近距離及び長距離間のデータ通信を兼ねた非接触型ＩＣ内蔵カードの伸びが著しい。

0004

図６は従来のデータ通信兼用非接触ＩＣ内蔵カードを示した平面説明図である。

0005

図６において１は従来のデータ通信兼用非接触型ＩＣ内蔵カード、２はＩＣ基盤、３はアンテナコイルである。

0006

即ち、従来のデータ通信兼用非接触ＩＣ内蔵カード１は、ＩＣ基盤２とアンテナコイル３とにより構成された電気回路が内蔵されており、そしてこのＩＣ基盤２とアンテナコイル３とから構成された電気回路が図示しない外装被覆樹脂材で被覆されるようになっている。

0007

最近、このような従来のデータ通信兼用非接触ＩＣ内蔵カード１を工場の生産管理や倉庫の在庫管理等にも利用されるようになってきている。

0008

図７はこのようなケースに物品を収納した状態を示した斜視説明図である。

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図７において１は従来のデータ通信兼用非接触型ＩＣ内蔵カード、４はケース、５は物品である。

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即ち、図７に示すようにケース４内には製品５が収納されており、その製品収納ケース４の外周側前面には従来のデータ通信兼用非接触型ＩＣ内蔵カード１が添付されている。

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ケース４内の物品５の情報データ管理は、情報データを従来のデータ通信兼用非接触型ＩＣ内蔵カード１に内蔵されているアンテナコイル３を用いて非接触によりデータ通信すると共にそのＩＣ基盤２により演算や記録も行うようになっている。

0012

ここにおいて工場等の製品の生産管理に使用される従来のデータ通信兼用非接触型ＩＣ内蔵カード１のデータ通信の距離は、数ｍ〜十数ｍである。

0013

ここにおいて数ｍ〜十数ｍの距離範囲をデータ通信するときの非接触型ＩＣ内蔵カード１に用いられいるデータ通信波の周波数帯は、数十kHz 〜数百kHz である。

0014

これに対して数cm〜十数cmの距離範囲のデータ通信に使用されるＩＣ内蔵カード１に用いられるデータ通信波の周波数帯は、数MHz 〜数GHz の高周波数帯で使用される。

0015

一方、データ通信波は空気中を伝播する過程で減衰するが、その減衰率は周波数に対して指数関数的に大きくなることが知られている。

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他方、データ通信が可能な周波数ｆは、近似的に数１により決定される。

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即ち、データ通信が可能な周波数ｆは、数１から分かるようにＩＣ基盤２のキャパシタンスＣとアンテナコイル３の自己インダクタンスＬ0 に依存する。

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数１においてＩＣ基盤２のキャパシタンスＣは、一定であると見なされる。

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従って、数１においてｆを小さくするときには自己インダクタンスＬ0 を大きくし、逆にｆを大きくするときには自己インダクタンスＬ0 を小さくする。

0021

つまりｆが小さい低周波数でデータ通信を行うためには、アンテナコイル３の自己インダクタンスＬ0 を大きくしなければならない。

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しかし非接触型ＩＣ内蔵カード１を低周波数でデータ通信を行うようにするためその内蔵するアンテナコイル３の自己インダクタンスＬ0 を大きくするには、そのアンテナコイルを大きく且つ巻数を多くしなければならなくない。当然、アンテナコイルを大きく且つ巻数を多くしたアンテナコイル３は体積が増大する。

0023

換言すれば従来のデータ通信兼用非接触型ＩＣ内蔵カード１を数ｍ〜十数ｍの遠距離範囲で低周波数でデータ通信を行うようにするためには、次のような難点が生ずる。

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（１）第１の難点は、アンテナコイル３の占める体積が大きくなり、その結果形状が大きくなり且つその厚みも厚くなってしまうことである。

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（２）第２の難点は、その従来のデータ通信兼用非接触型ＩＣ内蔵カード１の内部にＩＣ基盤２とアンテナコイル３とが内蔵されていることから、低周波数でデータ通信を行うようにしたり、或いは高周波数でデータ通信を行うようにしたりする度にそれに合ったＩＣ基盤２とアンテナコイル３とに交換することが事実上困難である。その結果従来のデータ通信兼用非接触型ＩＣ内蔵カード１は、数１により決まる周波数によるデータ通信しかできなかった。

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このような訳で従来のデータ通信兼用非接触型ＩＣ内蔵カード１は近距離間のデータ通信か若しくは遠距離間のデータ通信かのいずれかのみしかできなかった。換言すれば近距離間のデータ通信を行うように製造されたデータ通信兼用非接触型ＩＣ内蔵カード１は遠距離間のデータ通信を行うことができなく、逆に、遠距離間のデータ通信を行うように製造されたデータ通信兼用非接触型ＩＣ内蔵カード１は近距離間のデータ通信を行うことができなかった。

0027

本発明はかかる点に立って為されたものであって、その目的とするところは前記した従来技術の欠点を解消し、近距離〜遠距離距離にわたって存在している多数個の物品収納ケースを、それらのケースにそれぞれ添付されているデータ通信兼用非接触型ＩＣ内蔵カードを介してデータ通信を行うことができる非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置を提供することである。

0028

本発明の要旨とするところは、物品を収納でき且つその一面にカード収納部分が設置されているケースと、該該カード収納部分に添付され且つ非接触でデータを送受信するためのアンテナコイルとデータを記憶するのためのＩＣ基盤とが内蔵した非接触ＩＣ内蔵カードとを具備した非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置において、前記ケースには前記非接触ＩＣ内蔵カードのアンテナコイルの補助機能コイルが内蔵されていることを特徴とする非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置にある。

0029

即ち、本発明は高周波数での近距離データ通信可能なＩＣ内蔵カードと、補助機能コイルを内蔵し且つカード収納部分を有するケースとから構成される。

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これらにより全体の自己インダクタンスを長距離のデータ通信可能な最適の周波数値にも任意に制御することができるようになり、その結果近距離間でも、また長距離間でも物品のデータ通信を行うことができる。

0031

次に、本発明の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置の実施の形態について説明する。

0032

本発明において補助機能コイルとしては、非接触ＩＣ内蔵カードに内蔵しているアンテナコイルより大きいインダクタンス値を有するものであることが好ましい。

0033

本発明において補助機能コイルと非接触ＩＣ内蔵カードに内蔵しているアンテナコイルとは、電気的に非接触であるように構成して成ることが好ましい。

0034

本発明においてカード収納部分の窓面は、透明板材から構成して成ることが好ましい。

0035

ここにおいて透明板材としては透明プラスチック板、ガラス板、セラミックス板等がある。透明プラスチック板としてはアクリル樹脂板、ポリカーボネート板等がある。

0036

本発明においてケースには、電源及び増幅回路が設置されていることが好ましい。

0037

本発明においてアンテナコイルが、巻線、エッチング、導電性ペーストの中から選ばれた１種の製造方式により製造されたものであることが好ましい。

0038

次に、本発明の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置の実施例について説明する。

0039

（本発明の第１実施例）図１は本発明の第１実施例の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置を示した斜視説明図である。

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図１において５は製品等の物品、１０は遠距離大形アンテナコイル内蔵ケース、１１は遠距離用大形アンテナコイル、１２はＩＣ内蔵カード収納部分、２０は近距離コイル兼遠距離コイル分離型非接触ＩＣ内蔵カードである。

0041

即ち、本発明の第１実施例の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置は、遠距離大形アンテナコイル内蔵ケース１０と、近距離コイル兼遠距離コイル分離型非接触ＩＣ内蔵カード２０とから構成される。

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まず、遠距離大形アンテナコイル内蔵ケース１０内について説明する。

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図２は図１の遠距離大形アンテナコイル内蔵ケース１０内に物品を収納した状態を示した斜視説明図である。

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図２から分かるように遠距離大形アンテナコイル内蔵ケース１０は、その前面の内部に遠距離用大形アンテナコイル１１が内蔵されており、またその前面には内蔵カード収納部分１２が設置されている。

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ここにおいて遠距離大形アンテナコイル内蔵ケース１０は物品５を収納できるものであるため、非接触ＩＣ内蔵カード等よりかなり大きい。そのため遠距離大形アンテナコイル内蔵ケース１０の前面内部には、大寸法の遠距離用大形アンテナコイル１１を内蔵させることができる。

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次に、近距離コイル兼遠距離コイル分離型非接触ＩＣ内蔵カード２０について説明する。

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図３は本発明の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置の第１実施例に用いた非接触ＩＣ内蔵カードを示した平面説明図である。

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図３において２はＩＣ基盤、２０は近距離コイル兼遠距離コイル分離型非接触ＩＣ内蔵カード、２１は高周波数で近距離間のデータ通信が可能なように設計、製造された近距離間データ通信用高周波アンテナコイルである。

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即ち、近距離コイル兼遠距離コイル分離型非接触ＩＣ内蔵カード２０には、ＩＣ基盤２と近距離間データ通信用高周波アンテナコイル２１とが内蔵されている。

0050

さて、図１に示すように本発明の第１実施例の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置では、近距離コイル兼遠距離コイル分離型非接触ＩＣ内蔵カード２０が遠距離大形アンテナコイル内蔵ケース１０の前面に設置されている内蔵カード収納部分１２内に収納されている。このように近距離コイル兼遠距離コイル分離型非接触ＩＣ内蔵カード２０を内蔵カード収納部分１２内に収納した場合、全体を一つの電気回路と見なすことができる。

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この場合全体を一つの電気回路と見なしたときの全自己インダクタンスＬは、数２で算出される。

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即ち、全体を一つの電気回路と見なしたときの全自己インダクタンスＬは、近距離コイル兼遠距離コイル分離型非接触ＩＣ内蔵カード２０に内蔵している近距離間データ通信用高周波アンテナコイル２１のインダクタンスＬ0 と、遠距離大形アンテナコイル内蔵ケース１０の前面に内蔵している遠距離用大形アンテナコイル１１のインダクタンスＬ1 と、これら両アンテナコイル相互間の相互インダクタンスＭ01の和で表される。

0054

換言すれば本発明の第１実施例の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置の全体を一つの電気回路と見なしたときの全自己インダクタンスＬは、近距離間データ通信用高周波アンテナコイル２１のインダクタンスＬ0 と、遠距離用大形アンテナコイル１１のインダクタンスＬ1 と、これら両アンテナコイル相互間の相互インダクタンスＭ01とを適宜に組み合わせることにより任意の値に容易に設定することができる。

0055

一方、データ通信が可能な周波数ｆは数１から分かるようにインダクタンスＬによって決められる。

0056

従って本発明の第１実施例の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置は、近距離間のデータ通信に最適な高周波（例えば、数cm〜十数cmの近距離間のデータ通信に使用される周波数帯の数MHz 〜数GHz の高周波）でも、又は遠距離間のデータ通信に最適な低周波（例えば、数ｍ〜十数ｍの距離間のデータ通信に使用される周波数帯の数十kHz 〜数百kHz の低周波）でも自由に得ることができる。

0057

本発明において近距離間データ通信用高周波アンテナコイル２１と、遠距離用大形アンテナコイル１１との両アンテナコイル間は電気的に直接接続する必要がない。このため両アンテナコイル間の接続部分の接触不良や接続端予間の位置ずれ等による通電不良はあり得ない。従って近距離コイル兼遠距離コイル分離型非接触ＩＣ内蔵カード２０は単に内蔵カード収納部分１２内に収納するたげで、電気的に接続する必要がない。

0058

（本発明の第２実施例）図４は本発明の第２実施例の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置の遠距離大形アンテナコイル内蔵ケース内に物品を収容した状態を示した斜視説明図である。

0059

図４において５は製品等の物品、１１は遠距離用大形アンテナコイル、１２はＩＣ内蔵カード収納部分、３０は遠距離大形アンテナコイル内蔵電源付ケース、３１は電源、３２は電流及び電圧の増幅回路である。この増幅回路３２は微弱データ通信波を増幅できる機能を有している。

0060

なお、本発明の第２実施例の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置の他方側構成部材、つまり近距離コイル兼遠距離コイル分離型非接触ＩＣ内蔵カード２０は第１実施例に用いたものをそっくり用いることができる。

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（本発明の第３実施例）図５は本発明の第３実施例の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置の部分拡大正面説明図である。

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図５において１１は遠距離用大形アンテナコイル、２０は近距離コイル兼遠距離コイル分離型非接触ＩＣ内蔵カード、４０は遠距離大形アンテナコイル内蔵ケースの前面に設置された透明カード収納部分、４１は透明窓、４２は近距離コイル兼遠距離コイル分離型非接触ＩＣ内蔵カード２０の意匠画である。

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即ち、本発明の第３実施例の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置は、その一方構成部材の遠距離大形アンテナコイル内蔵ケース１０の前面に透明カード収納部分４０を設置して成るものである。

0064

この透明カード収納部分４０の窓部は透明窓４１により構成されている。従ってこの透明カード収納部分４０内に近距離コイル兼遠距離コイル分離型非接触ＩＣ内蔵カード２０を入れると、その近距離コイル兼遠距離コイル分離型非接触ＩＣ内蔵カード２０の表面にある意匠画、つまり文字、模様、色彩等を容易に且つ明瞭に見ることができる。

0065

本発明の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置は、近距離〜遠距離距離にわたって存在している多数個の物品収納ケースを、それらのケースにそれぞれ添付されているデータ通信兼用非接触型ＩＣ内蔵カードを介してデータ通信を行うことができるものであり、工業上有用である。

0066

図１本発明の第１実施例の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置を示した斜視説明図である。
図２図１の遠距離大形アンテナコイル内蔵ケース内に物品を収納した状態を示した斜視説明図である。
図３本発明の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置の第１実施例に用いた非接触ＩＣ内蔵カードを示した平面説明図である。
図４本発明の第２実施例の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置の遠距離大形アンテナコイル内蔵ケース内に物品を収容した状態を示した斜視説明図である。
図５本発明の第３実施例の非接触ＩＣ内蔵カード添付ケース収納物品の情報管理装置の部分拡大正面説明図である。
図６従来のデータ通信兼用非接触ＩＣ内蔵カードを示した平面説明図である。
図７従来のケースに物品を収納した状態を示した斜視説明図である。

0067

１ 従来のデータ通信兼用非接触型ＩＣ内蔵カード
２ ＩＣ基盤
３アンテナコイル
４ 従来のケース
５物品
１０遠距離大形アンテナコイル内蔵ケース
１１遠距離用大形アンテナコイル
１２ ＩＣ内蔵カード収納部分
２０ 近距離コイル兼遠距離コイル分離型非接触ＩＣ内蔵カード
２１ 近距離間データ通信用高周波アンテナコイル
３０ 遠距離大形アンテナコイル内蔵電源付ケース
３１電源
３２増幅回路
４０ 透明カード収納部分
４１透明窓
４２意匠画