JPH10240880A - Ｉｃカードシステム及びそれを用いた搬送システム - Google Patents

Ｉｃカードシステム及びそれを用いた搬送システム

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JPH10240880A
JPH10240880A JP9041756A JP4175697A JPH10240880A JP H10240880 A JPH10240880 A JP H10240880A JP 9041756 A JP9041756 A JP 9041756A JP 4175697 A JP4175697 A JP 4175697A JP H10240880 A JPH10240880 A JP H10240880A
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card
data
moving body
interrogator
antenna
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Koji Okada
浩治 岡田
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Rohm Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動体の形状や大きさに係わらず、移動体に
取り付けられたＩＣカードと質問器のアンテナ部との間
の距離を従来に比べて大幅に近づけられるようにし、デ
ータの授受を行うＩＣカードに必要な略最小限の電波を
供給するようにして、混信の殆どないデータの授受を効
率良く行える搬送システムを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 電源を持たず電波を受信して整流するこ
とにより電力を得て動作する非接触型のＩＣカード１０
ａ（または１０ａ′）が取り付けられた移動体４０（ま
たは４０′）と、電波及びデータを送信するためのアン
テナ部２１を有してＩＣカード１０ａとデータの授受を
行う質問器本体２０と、質問器本体２０からの制御信号
に応じて移動体の移動方向を制御する移動制御装置３０
とからなる搬送システムにおいて、アンテナ部２１は移
動体４０に接触したときに応動する応動部２１ａに取り
付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非接触型のＩＣカー
ドシステムを利用した搬送システムに関し、詳しくは非
接触型のＩＣカードが取り付けられた移動体とデータの
授受を行い、内容に応じて移動体の移動方向を制御する
搬送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、スキー場のリフトの回数券用カー
ド、電車やバス等の回数券用及び定期券用カード、ある
いは荷物等の管理用タグ等として、カードを随時取り出
して改札口の読み取り装置等に通さないでもカードのデ
ータの確認及び更新を行うことのできる非接触型のＩＣ
カード（高周波タグともいう：以下「ＩＣカード」と略
す）が使われるようになっている。
【０００３】この種のＩＣカード１０ａの一般的な構造
を図３に示す。図３（ａ）は上面から見た透視図、図３
（ｂ）は側面から見た透視図を示し、後述する半導体装
置や個別電子部品等が予め搭載されたフィルム基板部１
と、銅線等がコイル状に巻かれてアンテナを形成するア
ンテナコイル２とが厚さが０．５ｍｍ乃至２．０ｍｍ程
度のプラスチック樹脂等の樹脂部４により固定され、樹
脂４の表面には厚さが０．１ｍｍ程度のポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）等で予め所定の印刷等が施され
たフィルム３が貼着された構造をしている。フィルム基
板部１には予め配線パターンが印刷形成され、所定の位
置にマイクロコンピュータやメモリ等の半導体チップま
たは半導体装置、抵抗やコンデンサ等の個別電子部品等
が搭載され所定の回路が形成されている。
【０００４】図４は、ＩＣカード１０ａを利用した搬送
システムの一般的な構成例を示し、行き先や内容物等の
個別のデータを有するＩＣカード１０ａと、ＩＣカード
１０ａに電力を供給しデータを授受するための質問器２
０ａと、個別データに応じた質問器２０ａからの制御に
より移動体の移動や通行を制御するためのゲート装置や
誘導表示装置等からなる移動制御装置３０とから構成さ
れている。
【０００５】そして、ＩＣカード１０ａは、受信した電
波を整流して電力を得るとともに質問器２０ａとデータ
授受等を行うための半導体装置１０と、半導体装置１０
の外部に設けられたコイルとコンデンサとからなるアン
テナ（同調）回路が形成されて電波を受信するためのア
ンテナ部２ａとから構成されている。また、半導体装置
１０は、アンテナ部２ａにより受信した電波を整流して
電力を得るための整流回路１１と、得られた電力により
ＩＣカード１０ａの内部回路に所定の電源電圧を供給す
る電源回路１２と、受信した電波のデータ成分を検波す
る検波回路１３と、受信したデータを復調したり送信す
べきデータに応じて質問器２０ａからの電波をインピー
ダンス変調したりするための変復調回路１４と、受信し
たデータを処理及び記憶するための図示しないマイクロ
コンピュータ等の制御装置やＦＬＡＳＨメモリ等の不揮
発性メモリ等の記憶装置とから構成され、整流回路１１
には平滑用のコンデンサ６が外付けされている。
【０００６】電源回路１２について更に説明する。電源
回路１２は、得られた電力から基準電圧を生成する基準
電圧生成回路と、この基準電圧と電源電圧を比較して電
源電圧を一定値にする電圧クランプ回路と、電源電圧が
電力消費により予め設定された電圧値よりも低くなると
ＩＣカード１０の動作を初期設定または動作停止するた
めの信号を出力する電源電圧検出回路等とから構成され
ている。
【０００７】一方、質問器２０ａは、ＩＣカード１０ａ
に電力を供給しデータを授受して移動体の移動を制御す
るための質問器本体２０と、コイルとコンデンサとから
構成されて電波を送信するためのアンテナ部２ｆと、コ
イルとコンデンサとから構成されてＩＣカード１０ａに
よりインピーダンス変調された信号を受けるためのアン
テナ部２ｇと、から構成されている。
【０００８】また、質問器本体２０は、ＩＣカード１０
ａへ電力及びデータとなる信号を変調した電波を送信す
るための変調回路１４ａと、ＩＣカード１０ａからの信
号を検波するための検波回路１３ｂと、検波された信号
からデータを復調するための復調回路１４ｄと、復調さ
れたデータをデータ処理すると共に処理結果に応じて改
札装置等の移動制御装置３０の制御を行うための制御回
路１５ａ等とから構成され、制御回路１５ａはマイクロ
コンピュータやメモリ等の半導体装置から構成されてい
る。
【０００９】このような構成により、電源となる電池が
内蔵されていないＩＣカード１０ａは、移動制御装置３
０より手前に設置された質問器２０の近傍を通過する時
に、質問器２０のアンテナ部２ｆから送られてくる数百
ｋＨｚ乃至数ＭＨｚの周波数の電波をＩＣカード１０ａ
のアンテナ部２ａで受信し、整流回路１１で整流してコ
ンデンサ６に充電することで必要な電力を得ることがで
きるようになる。そして、この電力が十分あるときのみ
に、電源回路１２で所定の電源電圧を生成してＩＣカー
ド１０ａの内部回路に供給し、データ受信及びその処理
とデータの返信等の動作を行う。
【００１０】このような通信システムを用いることによ
り、電波を使用した相互通信によりＩＣカード１０ａと
質問器２０とを接触させることなくデータ内容の確認及
び変更を行うことができる。従って、従来の磁気式カー
ド等のように、改札口等を通る毎にカードをポケット等
から取り出したり、車の窓を開けて改札装置に通したり
する手間が不要になり、改札時間が短縮されるようにな
る。このような利便性から、非接触型のＩＣカードおよ
びこれを利用した通信システムは、荷物の自動仕分けを
行う搬送システムや高速道路の料金確認システム等への
応用を始めとして、今後更に広く使われようとしてい
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなシステムでは、ＩＣカード１０ａが受信した電波を
整流し電力を得て情報交換を行うので、ＩＣカード１０
ａと質問器のアンテナの距離が離れていると短時間で充
分な電力を得ることが難しかった。そこで、短時間で電
力を得られるように質問器からの電波の強度を高める
と、データ通信を行いたいＩＣカード以外のＩＣカード
も同時に動作するようになり混信してしまうので、ＩＣ
カードが取り付けられた移動体の間隔を必要以上に離し
てＩＣカード間の距離を確保することにより却って効率
が悪くなってしまったり、半導体装置で混信防止対策を
行うことにより半導体装置及びＩＣカードが高価になっ
てしまっていた。
【００１２】また、移動体の大きさや形状が異なること
によりＩＣカードの取付位置が一定しないことが多いの
で、特開平７−２６２３３２のように複数のアンテナを
設けてアンテナを択一的に有効にする等の制御を行わな
ければならなくなり、質問器が大きく複雑になってい
た。そこで本発明はこれらの問題を解決し、移動体の形
状や大きさに係わらず、移動体に取り付けられたＩＣカ
ードと質問器のアンテナ部との間の距離を従来に比べて
大幅に近づけられるようにし、データの授受を行うＩＣ
カードに必要な略最小限の電波を供給するようにして、
混信の殆どないデータの授受を効率良く行える搬送シス
テムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、請求項１の記載に係わるＩＣカードシステムは、
電源を持たず電波を受信して整流することにより電力を
得て動作する非接触型のＩＣカード１０ａと、電波及び
データを送信するためのアンテナ部２１ｂを有してＩＣ
カード１０ａとデータの授受を行う質問器本体２０とを
備えたＩＣカードシステムにおいて、ＩＣカード１０ａ
は移動体４０に取り付けられており、アンテナ部２１ｂ
は移動体４０に接触したときに応動する応動部２１に取
り付けられていることを特徴とする。
【００１４】また、請求項２の記載に係わる搬送システ
ムは、電源を持たず電波を受信して整流することにより
電力を得て動作する非接触型のＩＣカードが取り付けら
れた移動体と、電波及びデータを送信するためのアンテ
ナ部を有してＩＣカードとデータの授受を行う質問器
と、質問器からの制御信号に応じて移動体の移動方向を
制御する移動制御装置とからなる搬送システムにおい
て、アンテナ部は移動体に接触したときに応動する応動
部に取り付けられていることを特徴とする。請求項３の
記載に係わる搬送システムは、請求項２に記載のものに
おいて、応動部は移動体の上方から暖簾状に垂設された
応動体の先端付近にアンテナ部が取り付けられ、移動体
に接触すると揺動するように形成されていることを特徴
とする。請求項４の記載に係わる搬送システムは、請求
項２に記載のものにおいて、応動部は移動体の側方から
水平方向に設けられた応動体の先端付近にアンテナ部が
取り付けられ、移動体に接触すると水平方向に移動する
ように形成されていることを特徴とする。
【００１５】請求項１乃至請求項４に記載の構成によ
り、アンテナ部を有する応動部が移動体に接触すると応
動体部が容易に応動または変形してアンテナ部に過大な
応力がかかることが無いので、アンテナ部を移動体と接
触するように設置してもアンテナ部が破壊されてしまう
ことが無くなり、アンテナ部とＩＣカードとの距離を従
来に比べて大幅に近づけることができるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の搬送システムの実
施形態例を図１及び図２を参照しながら詳細に説明す
る。尚、本明細書では、全図面を通して、同一または同
様の部位には同一の符号を付して説明することにより説
明を簡略化している。図１は本発明の搬送システムの実
施形態を示す説明図で、ダンボールやバッグ等の移動体
４０及び４０′の側面や上面に取り付けられた個別のデ
ータを有するＩＣカード１０ａ及び１０ａ′と、各ＩＣ
カードに対して電力を供給したり所定のデータを授受し
たりするための質問器本体２０と、質問器本体２０と配
線Ｌ１によって接続され各ＩＣカードとデータ授受を行
うための応動部２１と、質問器本体２０からの信号を受
けて各移動体の移動方向を制御する改札装置や仕分け装
置等の移動制御装置３０と、各移動体を搬送するための
ベルトコンベア等の搬送装置５０とから構成されてい
る。尚、各ＩＣカードを各移動体へ取付る方法は、貼着
等により固定しても構わないし、移動体に取り付けられ
たケースに納めるようにしても構わないし、移動体の形
状によっては単に乗せただけでも構わない。このように
すれば、簡単に取り外して他の移動体にＩＣカードを取
り付けられるので、ＩＣカードの再利用が容易になる。
【００１７】そして、応動部２１は、搬送装置５０の途
中に設けられた支持装置２２の上部から暖簾状をした容
易に変形可能なゴムやプラスチック樹脂等からなる応動
体部２１ａが吊り下げられているとともに、応動体部２
１ａの下部の先端付近には第４図で示したアンテナ部２
ｆや２ｇのコイルを構成するアンテナ部２１ｂが取り付
けられている。アンテナ部２１ｂは、金属細線等を平面
方向に同芯円状に並べたり厚み方向に重ねたりして形成
したアンテナコイル２１ｂを応動体部２１ａの片側面ま
たは両側面に貼着したり、応動体部２１ａ内に埋め込ん
で一体的に形成したりしている。尚、応動体部２１ａは
容易に変形するものならば布や金属薄板や紙等でも構わ
ないし、アンテナ部２１ｂ以外の一部のみが変形可能な
ように複合材料で形成されていても良い。
【００１８】このような構成により、移動体４０が搬送
装置５０によって図中の矢印Ａの方向に徐々に移動する
と、移動体４０の移動につれて、応動部２１の一部が移
動体４０と接触し、応動部２１の応動体部２１ａが容易
に変形または振り子状に移動し、移動体４０の通過後応
動部２１が元の位置及び形状に復帰するようになってい
る。従って、応動部２１は移動体４０の移動を妨げるこ
とがないとともに、移動体４０の形状や大きさに殆ど関
係なくその前方や上方に取り付けられた各ＩＣカードと
最接近するようになっている。従って、応動部２１から
送信する電波の強度を従来に比べて大幅に低減しても、
従来以上の速さで電力やデータ等の授受を行えるように
なっている。尚、移動体４０の形状によっては、移動体
４０が応動部２１と接触しないで通過するときもあり得
るが、この場合も、各ＩＣカードはアンテナ部２１ｂと
所定距離以内に接近することになる。
【００１９】そして、各移動体にそれぞれ取り付けられ
た各ＩＣカードは、質問器本体２０の近傍を通過する時
に従来と同様な動作を行う。即ち、アンテナ部２１ｂか
ら送られてくる電波をそれぞれのＩＣカードのアンテナ
部２ａで受信し、整流回路１１で整流しコンデンサ等に
充電することで必要な電力を得て、電源回路１２で所定
の電源電圧を生成して内部回路に供給できるようにな
る。この電力供給を受けた後または電力供給を受けなが
ら、質問器本体２０のアンテナ２ｆから送られる仕向地
等の質問データをアンテナ部２ａで受信し、検波回路１
３で検波して変復調回路１４でデータを復調し、図示し
ない制御回路等により取扱い時間等のデータの書き換え
を行い、その結果や仕向地等のデータを変復調回路１４
で変調し、アンテナ部２ａを介して質問器本体２０にデ
ータを返送する。
【００２０】質問器本体２０では、この返送データをア
ンテナ部２ｇでインピーダンス変調信号として受信し、
検波回路１３ａで検波して復調回路１４ｃで復調し、制
御回路１５でデータ処理することにより移動体４０の搬
送状況を確認し、仕向地等に応じて移動制御装置３０を
制御することにより移動体４０を通過または停止させた
り、再度各ＩＣカードのデータの変更動作を行ったりす
る。
【００２１】この時、ＩＣカード１０ａがアンテナ部２
１ｂからの数１０ｃｍ以内の距離に近づいたときに動作
可能になるような必要最小限の強度にアンテナ部２１ｂ
からの電波強度を設定すれば、移動体４０と離れた次の
移動体４０′等に取り付けられたＩＣカード１０ａ′等
に充分な電力が供給されることはなく、ＩＣカード１０
ａからのデータが送信されるのと同時期に、ＩＣカード
１０ａ以外のＩＣカードから不要なデータが送信される
ことがなくなるので、混信の恐れに対する対策を簡略化
することができる。
【００２２】図２は本発明の搬送システムの他の実施形
態を示す説明図で、応動部２３が図１の応動部２１の形
状と異なる以外は、図１と同様な構成をしている。即
ち、応動部２３は、搬送装置５０の途中の両側に設けら
れた支持装置２４に両開き扉のように水平方向に移動可
能な樹脂等からなる応動体部２３ａがそれぞれ取り付け
られ、各応動体部２３ａの先端付近には第４図のアンテ
ナ部２１ｂがそれぞれ取り付けられている。尚、応動体
部２３ａの材質は、厚い木板やプラスチック板のように
剛性の有るものでも構わないし、薄いプラスチック板の
ように容易に弓状に変形する弾力性のあるものでも構わ
ない。また、応動体部２３ａを片側のみにしたり、応動
体部２３ａを支持装置２４の周辺に複数回転扉のように
設けて移動体に接触する毎に順次回転するようにしても
構わない。
【００２３】そして、移動体４０の移動につれて、移動
体４０の一部が各応動部２３に接触し、移動体４０の移
動を妨げないように各応動体部２３ａがそれぞれＢ方向
に観音開きし、バネ等の力によって移動体４０の側面に
沿って各応動体部２３ａが閉まり、移動体４０の通過後
に元の位置に戻るようにはなっている。このような動作
により、図１の場合と同様な効果が得られるようになっ
ている。
【００２４】尚、本発明の実施形態例において、電力用
の電波の電界強度をデータ用の電波の電界強度よりも強
くしたり、電力用の電波をデータ用の電波より遠い所に
指向性があるようにしたりして、ＩＣカード１０ａに必
要な電力をデータの授受に先んじて得られるようにして
おけば、データの情報交換を更に効率よく短時間で行え
るようになるので、移動体をかなりの速度で移動するよ
うな場合でもデータ交換を確実に行えるようになる。ま
た、混信が起こらない距離を離すようにして複数のＩＣ
カードを一つの移動体４０に取り付け、質問器２０で各
ＩＣカードからのデータを時分割処理するようにしても
構わない。また、移動体として荷物の場合のみを示した
が、移動体は人であっても良い。この場合には、搬送装
置５０を省略したり、移動制御装置３０により移動方向
等の情報を表示するだけにして、移動体が移動方向を変
更するようにしても良い。
【００２５】尚、本発明の用いられるＩＣカードの通信
方式及び構造は、従来技術で説明した構造と同様でも良
いが、これに限定されるものではない。例えば、質問器
本体２０やＩＣカード１０ａのアンテナの数は、１波方
式や２波方式と言われる通信方式に対応して任意に増減
することができるとともに、使用する周波数は、電力用
の電波として１３．５６ＭＨｚ、データ用の電波として
３．３９ＭＨｚを使用するようにすれば、データの混信
等を更に少なくすることができるようになる。また、Ｉ
Ｃカード１０ａのフィルム基板１の位置は、図１のよう
にアンテナコイル２の内側に位置していても良いし、ア
ンテナコイル２の外側に位置していても良く、フィルム
基板１の位置や大きさ等により限定されるものではな
い。
【００２６】アンテナコイル２は、金属細線を平面方向
に同芯円状に並べたり厚み方向に重ねたりして形成した
り、半導体チップ上に平板状や管状のパターンを形成す
るようにしても構わない。また、ＩＣカード１０ａの固
定樹脂４は、前述のプラスチック樹脂以外にポリブチレ
ンテレフタレート（ＰＢＴ）等のような熱可塑性ポリエ
ステル樹脂や、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等の熱硬
化型樹脂等の絶縁性を有する樹脂を使用しても構わない
し、フィルム３には前述のＰＥＴ他、１５０℃程度の温
度に耐えられるフィルムを使用することができし、上側
または下側のフィルムの少なくとも一方、または両側と
もフィルムを用いないで樹脂部４に直接印刷しても構わ
ない。更に、フィルム基板１及びアンテナコイル２を予
め凹部が設けられた樹脂ケースに貼着して収納するもの
でも構わない。
【００２７】更に、半導体装置１０ａの構成には、記憶
装置として前述のＦＬＡＳＨメモリや電源電圧がなくな
っても記憶データが保持できるような不揮発メモリ内蔵
した１チップマイクロコンピュータ等を用いるようにし
ても構わないし、コンデンサ６を内蔵していても構わな
い。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＩＣカー
ドシステム及びそれを用いた搬送システムによれば、ア
ンテナ部を有する応動部が移動体に接触すると応動体部
が容易に応動または変形してアンテナ部に過大な応力が
かかることが無いので、アンテナ部を移動体と接触する
ように設置してもアンテナ部が破壊されてしまうことが
無い。従って、アンテナ部とＩＣカードとの距離を従来
に比べて大幅に近づけることができるようになるので、
アンテナ部からの電波出力のレベルを従来に比べて大幅
に低減しても従来以上の短時間で電力及びデータの供給
を行うことができるようになる。そこで、データ授受を
行う必要のあるＩＣカードの動作に必要な略最小限の電
力を供給するとともに、他のＩＣカードには充分な電力
を与えないようにすれば、他のＩＣカードから不要なデ
ータが送信されないようになり、他のＩＣカードとの混
信を容易に低減できるようになる。即ち、従来に比べて
各移動体間の距離を近づけたり移動体の移動速度を高め
たりして効率を向上した搬送システムを容易に形成でき
るようになるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の搬送システムの実施形態を示す説明
図、
【図２】 本発明の搬送システムの他の実施形態を示す
説明図、
【図３】 非接触型ＩＣカードの説明図、
【図４】 非接触型ＩＣカードを利用した通信システム
の説明図である。
【符号の説明】
１０ａ、１０ａ′：ＩＣカード ２０ ：質問器本体 ２１ ：応動部 ２１ａ ：応動体部（垂下体） ２１ｂ ：アンテナ部（アンテナコイル） ２２ ：支持装置 ３０ ：移動制御装置（改札装置） ４０、４０′：移動体 ５０ ：搬送装置（ベルトコンベア）

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電源を持たず電波を受信して整流するこ
    とにより電力を得て動作する非接触型のＩＣカードと、
    前記電波及びデータを送信するためのアンテナ部を有し
    て前記ＩＣカードとデータの授受を行う質問器とを備え
    たＩＣカードシステムにおいて、前記ＩＣカードは移動
    体に取り付けられており、前記アンテナ部は前記移動体
    に接触したときに応動する応動部に取り付けられている
    ことを特徴とするＩＣカードシステム。
  2. 【請求項２】 電源を持たず電波を受信して整流するこ
    とにより電力を得て動作する非接触型のＩＣカードが取
    り付けられた移動体と、前記電波及びデータを送信する
    ためのアンテナ部を有して前記ＩＣカードとデータの授
    受を行う質問器と、前記質問器からの制御信号に応じて
    前記移動体の移動方向を制御する移動制御装置とからな
    る搬送システムにおいて、前記アンテナ部は前記移動体
    に接触したときに応動する応動部に取り付けられている
    ことを特徴とする搬送システム。
  3. 【請求項３】 前記応動部は前記移動体の上方から暖簾
    状に垂設された応動体の先端付近にアンテナ部が取り付
    けられ、前記移動体に接触すると揺動するように形成さ
    れていることを特徴とする請求項２に記載の搬送システ
    ム。
  4. 【請求項４】 前記応動部は前記移動体の側方から水平
    方向に設けられた応動体の先端付近にアンテナ部が取り
    付けられ、前記移動体に接触すると水平方向に移動する
    ように形成されていることを特徴とする請求項２に記載
    の搬送システム。
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