JPH0620628Y2

JPH0620628Y2 - 伝送媒体対称配置形情報カ−ド

Info

Publication number: JPH0620628Y2
Application number: JP1986119928U
Authority: JP
Inventors: 春茂浦田
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1986-08-05
Filing date: 1986-08-05
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2001-08-05
Also published as: JPS6325573U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、オフィス・オートメーション(off-ice Autom
ation,OA)、ファクトリー・オートメーション(Factory
Automation,FA)等の分野で使用されるICカード等の情報
カード、特に電源および信号の入出力用の接触端子を持
たない無電源（電池を内蔵しない）・非接触式の伝送媒
体対称配置形情報カードに関するものである。

（従来の技術）一般的な情報カードは、プラスチック等のカード本体に
半導体メモリ等の集積回路が内蔵され、カード表面に外
部装置との接触端子が設けられている。

従来、このような分野の技術としては、日経メカニカ
ル(1985-10-21)日経マグロウヒル社「ICカード」P.167-
170、日経エレクトロニクス、(1985-15-2)日経マグロ
ウヒル社「ICカード市場へなだれ込むエレクトロニクス
・メーカ（上）」P.275-292、日経エレクトロニク
ス、(1985-12-6)日経マグロウヒル社「ICカード市場へ
なだれ込むエレクトロニクス・メーカ（下）」P.249-26
2、実開昭56-109166号公報に記載されるものがあっ
た。以下、その構成を図を用いて説明する。

第２図は従来の情報カードの一構成例を示すブロック
図、第３図はその実装例を示す斜視図である。

第２図において、１は情報の読出し、書込みを行うため
の外部装置、２は情報カードであり、外部装置１から情
報カード２へ直流電源Vc，Ｅが供給されると共に、その
外部装置１と情報カード２の間で入，出力信号Ｉ／01〜
Ｉ／0nが授受される。第２図および第３図に示すよう
に、情報カード２はプラスチック等で作られた矩形状の
カード本体３を有し、そのカード本体３にはその表面に
露出する電源および信号用の複数個の接触形端子４が設
けられると共に、内部に電子集積回路（以下、ICとい
う）５が設けられている。IC５は、半導体メモリ６と、
そのメモリ６に対する情報の書込みや読出しを制御する
マイクロプロセッサ７とを有している。

この種の情報カード２では、それを外部装置１に差し込
むと、カード２側の端子４が外部装置１側の端子と接触
し、これらの端子４等を通してメモリ６に格納された情
報を外部装置１で読出したり、あるいは外部装置１側の
情報をメモリ６内に書込んだりする。

（考案が解決しようとする問題点）しかしながら、上記構成の情報カードでは、端子４が外
部に露出しているため、その端子接触部のよごれ、酸
化、腐食、摩耗等による接触不良や、リーク電流による
誤動作、さらに静電気や外部電圧によるIC５の破壊がお
こり、信頼性に問題があった。

この問題を除去するために、端子４をカード本体３の表
面に露出させずに、電池、発振器及びループアンテナ等
をカード本体３に内蔵し、電池を使ってループアンテナ
から信号を送り出す非接触形の情報カードも提案されて
いるが、電池取付けによりカード本体３が厚くなった
り、電池交換等の問題が生じる。

また、情報カード２を外部装置１へ挿入する方向は、カ
ード２側の端子４と外部装置１側の端子とを接触させる
必要があることから、一定方向に制限されており、方向
を誤って挿入した場合には再度正しい方向から挿入しな
おさなければならず、使用上不利不便であった。

これらの問題を解決するため、特開昭６０−２１１５８
２号公報や特開昭６１−１０１８８６号公報において、
結合コイルを用いて電源電力の受電や信号の授受を行な
う非接触形の情報カードも提案されている。ところが、
送受信信号の多重・分離が容易でなく、回路構成が複雑
化したり、あるいは受信信号と送信信号が同一系統の信
号であるため、それら両信号間の相互干渉によって信号
の伝送誤りが発生するといった欠点がある。

本考案は、前記従来技術が持っていた問題点として、送
受信信号の多重・分離が容易でないので、送受信の回路
構成が複雑になる点、静電気の影響や信号伝送誤り等の
ために信頼性に問題がある点、及び挿入方向に制限を受
ける点等について解決した情報カードを提供するもので
ある。

（問題点を解決するための手段）本考案は、前記問題点を解決するために、ほぼ矩形状の
カード本体内に収容され、外部からの電力受電及び外部
との間で信号の授受を非接触で行なう伝送媒体を備え、
前記伝送媒体を通して内部の情報の読出しと、外部の情
報の内部への書込みを行なう情報カードにおいて、前記
伝送媒体を次のように構成している。

即ち、前記伝送媒体は、電力受電と信号受信を共通また
は独立に行なう磁気結合コイルまたは容量結合用極板の
いずれか一方で構成された受電・受信手段と、信号送信
を行なうために前記磁気結合コイルまたは容量結合用極
板のいずれか他方で構成された送信手段とを備え、前記
磁気結合コイル及び容量結合用極板を、前記カード本体
の各辺の中心線に対称的に配置している。

（作用）本考案によれば、以上のように情報カードを構成したの
で、受電・受信手段は電源電力の受電と信号の受信を非
接触で行ない、これとは別系統で、送信手段が非接触で
内部信号の送信を行なう。この際、磁気結合コイル及び
容量結合用極板の配置構造は、どのような挿入方向に対
しても、電源電力及び信号の伝送を的確に行なわせる働
きがある。従って、前記問題点を除去できるのである。

（実施例）第１図は本考案の実施例を示す磁気結合給電・磁気結合
受信・容量結合送信方式の伝送媒体対称配置形情報カー
ドの構成ブロック図である。

第１図において、10は外部装置であり、その外部装置10
には情報カード20が挿入される。

外部装置10は、交流電力を出力する発振回路11、入力信
号Siを伝送用信号に変換する送信回路12、及び伝送用信
号を出力信号Soに変換する受信回路13を有し、その発振
回路11及び送信回路12には受電・受信手段である各磁気
結合コイル14,15が、その受信回路13には送信手段であ
る一対の容量結合用極板16,17のうちの一方の極板16
が、それぞれ接続されている。他方の極板17は接地さ
れ、帰線ループを構成している。

また、情報カード20は、プラスチック等で作られたほぼ
矩形状のカード本体21を有し、そのカード本体21内に
は、外部装置10側の磁気結合コイル14,15と対向する一
対の磁気結合コイル22,23と、極板16,17と対向する一対
の容量結合用極板24,25とが設けられると共に、IC26が
収容されている。IC26内には、各磁気結合コイル22,23
にそれぞれ接続された電源回路27と受信回路28、極板24
に接続された送信回路29、これらの受信回路28と送信回
路29に接続されたメモリ制御回路30及びメモリ31が設け
られている。極板25は接地され、帰線ループを構成して
いる。

電源回路27は磁気結合コイル14,22を通して入力される
交流電力を安定化した直流電圧Vdcに変換する回路、受
信回路28は磁気結合コイル15,23を通して入力される伝
送用信号をもとの信号に変換する回路、送信回路29はメ
モリ制御回路30の出力信号を伝送用信号に変換してそれ
を極板24,25,16,17へ送出する回路である。メモリ制御
回路30は、例えばマイクロプロセッサで構成され、メモ
リ31の読出しや書込み制御を行なったり、データの直並
列変換等を行なう回路である。メモリ31は各種の情報を
記憶する媒体であり、読出し専用メモリ(ROM)、書込み
可能なROM(PROM)、電気的消去書込み可能なROM(EEPRO
M)、紫外線消去および書込み可能なROM(EPROM)等で構成
されている。

なお、外部装置10における入力信号Siは、情報カード20
側におけるメモリ制御回路30のイニシャルセット（初期
設定）、情報の読出しや書込み等の制御信号、さらにメ
モリ31に書込むべき信号等をシリアル（直列）化したも
のである。また、出力信号Soは、メモリ31の読出し情報
や、情報カード内部の動作確認信号等が、メモリ制御回
路30内でシリアル化されたものである。

第４図は第１図における情報カード20の実装例を示す平
面図である。この情報カード20では、カード本体21の長
辺方向の中心線Ｘと短辺方向の中心線Ｙとの交点を中心
点として、円形の磁気結合コイル22,23が同心円状に配
設されると共に、その磁気結合コイル22,23の外周に位
置する中心線Ｘ上には、同一形状の矩形状極板24,25が
対称に配設されている。これらの磁気結合コイル22,23
及び極板24,25に対応して外部装置10側の磁気結合コイ
ル14,15及び極板16,17も同じように配置されている。

第５図は第１図における情報カード20の他の実施例を示
す平面図である。この情報カード20では、第４図と異な
り、同一形状の矩形状極板24,25が中心線Ｙ上に対称的
に配置されている。これに対応して外部装置10側の極板
16,17も同じように配置されている。

次に、動作について説明する。

外部装置10に情報カード20を挿入すると、外部装置10に
おいて発振回路11から出力された交流電力が磁気結合コ
イル14,22を通して情報カード20側へ供給されると共
に、入力信号Siが送信回路12で伝送用信号に変換されそ
れが磁気結合コイル15,23を通して情報カード20側へ伝
送される。

情報カード20側の磁気結合コイル22へ供給された交流電
力は、電源回路27により安定化された直流電圧Vdcに変
換された後、IC26内の各回路に電源として供給される。
さらに、磁気結合コイル23へ入力された伝送用信号は、
受信回路28でもとの信号Siに変換され、メモリ制御回路
30へ与えられる。メモリ制御回路30は、その入力信号Si
に含まれている情報、例えば書込み情報に基づきアドレ
スを指定してメモリ31へ情報を書込んだ後、その書込み
完了信号を出力する。この信号は送信回路29で伝送用信
号に変換された後、極板24,25,16,17を通して外部装置1
0側の受信回路13へ伝送される。

受信回路13は与えられた伝送用信号をもとの信号Soに変
換し、その信号Soを出力する。

ここで、情報カード20側の磁気結合コイル22,23及び極
板24,25は、外部装置10側の磁気結合コイル14,15及び極
板16,17と共にそれぞえ対称に配置されているため、情
報カード20をどの方向、すなわち上下、左右、表裏を逆
にして外部装置10へ挿入しても、磁気結合コイル22,23
と14,15、及び極板24,25と16,17の結合状態が一定であ
るため、常に上記のような動作が可能となる。

第６図は本考案の他の実施例を示す磁気結合給電受信・
容量結合送信方式の情報カードの構成図である。

この回路では、第１図の磁気結合コイル14,22を省略し
て磁気結合コイル15,23で電力伝送および信号伝送を共
用させている。また、送信回路12は入力信号Siで交流電
力を変調し、それを磁気結合コイル15,23を通して情報
カード20側に伝送する回路構成になっており、さらに情
報カード20側の受信回路28は磁気結合コイル23から入力
される伝送用信号のうちの信号分のみを取出してそれを
もとの信号Siに変換する回路構成になっている。このよ
うに、磁気結合コイル14,22を省略しても、第１図の回
路と同様の動作が可能となる。

第７図及び第８図は、第６図の情報カード20の実装例を
示す平面図である。第７図の情報カード20では、中心線
Ｘ，Ｙの交点を中心として円形の磁気結合コイル23が配
置され、さらにその外周の中心線Ｘ上には同一形状の矩
形状極板24,25が対称的に配置されている。また、第８
図の情報カード20では、前記交点を中心点としてほぼ矩
形状の磁気結合コイル23が配置され、さらにその外周の
中心線Ｙ上には同一形状の矩形状極板24,25が配置され
ている。これら第７図及び第８図の磁気結合コイル23及
び極板24,25と対応して外部装置10側の磁気結合コイル1
5及び極板16,17も配置されている。そのため、どの方向
に情報カード20を挿入しても、同一の動作が可能とな
る。

第９図は本考案のさらに他の実施例を示す容量結合給電
受信・磁気結合送信方式の情報カードの構成図、第10図
及び第11図はその情報カードの実装例を示す斜視図であ
る。

第９図の回路は、第６図の給電・受信用の磁気結合コイ
ル15,23を極板16,17,24,25に置き換えると共に、送信用
の極板16,17,24,25を磁気結合コイル15,23に置き換えた
構造であり、第６図とほぼ同様に動作する。

また、第10図及び第11図の実装例では、極板24,25の形
状を第７図及び第８図のものよりも大きくして受電効率
を向上させている。

上記各実施例では、次のような利点を有する。

従来のように内部回路の端子を外部に露出させず、非
接触で電力受電と信号の入，出力を行なうことができる
ため、従来のように端子接触部のよごれ、酸化、腐食、
摩耗等による接触不良の影響が無い。さらに、リーク電
流による故障や誤動作が無いばかりか、外部電圧や静電
気による内部回路に対する保護の必要が無い。従って高
い信頼性が得られる。

完全密封構造にできるため、防爆性や防水性が向上す
る。そのため、通常のOA機器やFA機器等の他に、悪環境
下や防爆対策を必要とする場所における装置にも適用可
能である。

電池を内蔵していないので、電池交換の必要がなく、
さらに電池の取付けスペース分だけカード本体21を薄型
化できる。また、従来の太陽電池を内蔵したものに比べ
て、高寿命化が期待できる。

情報カード20側の磁気結合構造22,23及び極板24,25は
カード本体21の中心線Ｘ，Ｙに対して対称的に配置され
ているため、情報カード20をどの方向、すなわち上下、
左右、表裏を逆にして外部装置10へ挿入しても動作が可
能である。このように情報カード20の挿入方向に制限を
受けないので、使い勝手が向上する。

異なる信号系統によって受信信号と送信信号の伝送が
行なわれるので、それら両信号が分離されて相互干渉が
生じない。そのため、信号の伝送誤りがなくなる。

磁気結合コイル14,15,22,23及び容量結合用極板16,1
7,24,25を用いて電源電力の受電及び信号の授受を行な
うので、信号の多重・分離が容易で、送受信の回路構成
が簡単になる。

磁気結合コイル16,17,24,25により、静電気の発生を
抑制できると共に、曲げに対する機械的強度を向上でき
る。

なお、本考案は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能である。例えば、磁気結合コイル22,23及び極板2
4,25の形状や配置状態を図示以外のものに変形したり、
IC27内の回路構成をハイブリッド方式等の他のものに変
形することも可能である。

（考案の効果）以上詳細に説明したように、本考案によれば、異なる信
号系統によって受信信号と送信信号の伝送が行なわれる
ので、それら両信号が分離されて相互干渉が生じない。
そのため、信号の伝送誤りがなくなる。その上、磁気結
合コイル及び容量結合用極板を用いて電源電力の受電及
び信号の授受を行なうので、信号の多重・分離が容易
で、送受信の回路構成が簡単になる。さらに、容量結合
用極板により、静電気の発生を抑制できると共に、カー
ドの曲げに対する機械的強度を向上できる。しかも、伝
送媒体を構成する磁気結合コイル及び容量結合用極板を
カード本体の各辺の中心線に対して対称的に配置してい
るので、情報カードの挿入方向に制限を受けず、使い勝
手が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す磁気結合給電・磁気結合
受信・容量結合送信方式の伝送媒体対称配置形情報カー
ドの構成ブロック図、第２図は従来の情報カードの構成
ブロック図、第３図は第２図の実装例を示す斜視図、第
４図は第１図の実装例を示す平面図、第５図は第１図の
他の実装例を示す平面図、第６図は本考案の他の実施例
を示す磁気結合給電受信・容量結合送信方式の情報カー
ドの構成ブロック図、第７図は第６図の実装例を示す平
面図、第８図は第６図の他の実装例を示す平面図、第９
図は本考案のさらに他の実施例を示す容量結合給電受信
・磁気結合送信方式の情報カードの構成ブロック図、第
10図は第９図の実装例を示す平面図、第11は第９図の他
の実装例を示す平面図である。 10……外部装置、11……発振回路、12,29……送信回
路、13,28……受信回路、14,15,22,23,……磁気結合コ
イル、16,17,24,25……極板、20……情報カード、21…
…カード本体、26……IC、27……電源回路、28……受信
回路、29……送信回路、30……メモリ制御回路、31……
メモリ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ほぼ矩形状のカード本体内に収容され、外
部からの電力受電及び外部との間で信号の授受を非接触
で行なう伝送媒体を備え、前記伝送媒体を通して内部の
情報の読出しと、外部の情報の内部への書込みを行なう
情報カードにおいて、前記伝送媒体は、電力受電と信号受信を共通または独立
に行なう磁気結合コイルまたは容量結合用極板のいずれ
か一方で構成された受電・受信手段と、信号送信を行な
うために前記磁気結合コイルまたは容量結合用極板のい
ずれか他方で構成された送信手段とを備え、前記磁気結合コイル及び容量結合用極板を、前記カード
本体の各辺の中心線に対称的に配置したことを特徴とす
る伝送媒体対称配置形情報カード。
【請求項２】前記磁気結合コイルは、前記カード本体の
各辺の中心線の交点に同心円状に配置した一対のコイル
で構成し、かつ前記容量結合用極板は、前記中心線の交
点を基準として前記中心線上に対称的に配置した一対の
極板で構成した実用新案登録請求の範囲第１項記載の伝
送媒体対称配置形情報カード。
【請求項３】前記磁気結合コイルは、前記カード本体の
中央に配置した１個のコイルで構成すると共に、前記容
量結合用極板は、その１個のコイルを中心としてその外
周で、かつ前記中心線上に対称的に配置した一対の極板
で構成した実用新案登録請求の範囲第１項記載の伝送媒
体対称配置形情報カード。