JP2012037957A - リーダライタ及びドア開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐環境性に適応するリーダライタ装置を提供する。
【解決手段】本実施形態のアンテナユニット５０は、ＩＣカード（非接触情報記録媒体）に記録された記録情報の読み書きを行うリーダライタのループアンテナを構成するアンテナユニットであって、ループアンテナ５を平面状に配置したアンテナ基板４と、アンテナ基板４のループアンテナ５を配置した面を覆うように積層して、ループアンテナ５を保護するカバー（保護部材）７と、ループアンテナ５にリーダライタからの電流を供給するケーブル１と、アンテナ基板４とカバー７との隙間を密封するシール部材６と、を備え、カバー７が非磁性部材により構成されている。尚、ケーブル１とアンテナ基板４の接続部には、接続部を保護するブッシング２が備えられ、アンテナ基板４の４隅には、アンテナユニット本体を固定するためのネジ孔３が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、リーダライタ及びドア開閉装置に関し、さらに詳しくは、耐環境性に優れたアンテナユニットを備えたリーダライタと、そのリーダライタにより制御されるドア開閉装置に関するものである。

従来から、ＩＣカード等の非接触情報記録媒体に記録された記録情報を読み書きするリーダライタを屋外に設置する場合、風雨からリーダライタを保護するために、リーダライタ本体を防水構造にしたり、或いはリーダライタを防水タイプのカバーで覆う必要があり、コスト的に高価とならざるを得なかった。また、冷凍庫等の環境条件が非常に厳しい場所にリーダライタを設置する必要がある場合、その環境でも正常に動作する部品や回路構成にする必要があり、リーダライタのコストが高くなってしまう。このような高価なリーダライタを屋外に配置すると、リーダライタを破壊されたり、リーダライタ本体が盗難に遭うといった問題がある。
上記外圧による破壊からリーダライタを防護するために特許文献１には、データキャリア本体（リーダライタ本体）の周囲に、本体よりも厚いスリットの入った金属製の保護枠又は非金属製の保護枠を設置した非接触データキャリアの保護装置について開示されている。

実開平５−６１９００号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている従来技術は、外圧や衝撃に対しては強固な構造であるが、全体のサイズが厚く且つ大きくなるため、取付場所に制約を受けるといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、リーダライタ本体に耐環境性に優れた構造のアンテナユニットを備え、該アンテナユニットを屋外に配置し、リーダライタ本体を屋内に配置することにより、リーダライタ本体の耐環境性への適応と盗難防止を両立させることができるリーダライタを提供することを目的とする。
また、他の目的は、本発明のアンテナユニットを最適な位置に配置して、屋内及び屋外からドア開閉装置を制御することである。

本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、リーダライタ本体と、前記リーダライタ本体とは別体構成であり、且つ、平面状ループアンテナ、該平面状ループアンテナを形成した基板、及び該平面状ループアンテナを被覆するカバーを備えた少なくとも１つのアンテナユニットと、前記リーダライタ本体と電磁結合するための受電部を有し前記アンテナユニットと接続するケーブルと、を備えたリーダライタであって、前記リーダライタ本体は、前記アンテナユニットを介して非接触情報記録媒体との間で所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を非接触にて行うことを特徴とする。
本発明のアンテナユニットは、基板上に平面状のループアンテナを形成し、その上から表面をカバーで被覆し、ケーブルを介して受電部によりリーダライタ本体と電磁結合する。従って、リーダライタ本体とアンテナユニットは別体構成である。これにより、リーダライタ本体とアンテナユニットとを離間して最適な場所に配置することができる。

請求項２は、前記カバーは非磁性部材により構成されていることを特徴とする。
アンテナユニットは、基板の表面に平面状のループアンテナが形成され、非接触情報記録媒体と電磁結合して情報の授受を行う。従って、ループアンテナから放射される磁力線を有効に非接触情報記録媒体に伝達する必要がある。そこで本発明では、カバーを非磁性部材により構成する。これにより、表面を被覆すると共に、磁力線を有効に放射することができる。

請求項３は、前記カバーと前記基板との間をシール部材により密封したことを特徴とする。
アンテナユニットを長持ちさせるには、防水、防塵構造にする必要がある。そこで本発明では、基板とカバーとの間にシール部材を充填して防水、防塵構造とする。これにより、アンテナユニットの信頼性と寿命を高めることができる。

請求項４は、前記平面状ループアンテナの表面及び裏面と、前記非接触情報記録媒体とが夫々電磁結合可能に構成されていることを特徴とする。
平面状ループアンテナからは、その表面及び裏面から夫々磁力線が放射される。従って、ループアンテナの表裏面を非磁性部材により構成すれば、両面から磁力線が放射して、非接触情報記録媒体と電磁結合可能となる。これにより、非接触情報記録媒体の記録情報を両面から読み書きすることができる。

請求項５は、請求項１乃至４の何れか一項に記載のリーダライタと、壁部に設けられた開放部を開閉するドアと、前記ドアを開閉駆動するドア駆動手段と、前記リーダライタにより読取られた前記非接触情報記録媒体の記録情報に基づいて前記ドア駆動手段を制御する制御部と、を備え、前記リーダライタ本体を前記壁部の一側面側に設置すると共に、前記アンテナユニットを前記壁部の他側面側に配置したことを特徴とする。
本発明のドア開閉装置は、本発明のリーダライタを使用し、例えば屋内にリーダライタ本体を設置し、屋外にアンテナユニットのみを設置してリーダライタ本体とケーブルにより接続する。これにより、高価なリーダライタを盗難から防護すると共に、風雨による影響を最小限にすることができる。

請求項６は、請求項１乃至４の何れか一項に記載のリーダライタと、壁部に設けられた開放部を開閉するドアと、前記ドアを開閉駆動するドア駆動手段と、前記リーダライタにより読取られた前記非接触情報記録媒体の記録情報に基づいて前記ドア駆動手段を制御する制御部と、を備え、前記リーダライタ本体を前記壁部の一側面側に設置すると共に、前記アンテナユニットを前記壁部の両側面側から電波の授受が可能な位置に配置したことを特徴とする。
アンテナユニットは、その両面から非接触情報記録媒体に記録されている情報を読み書きすることができる。そこで本発明では、その利点を生かして、屋内と屋外から１つのアンテナユニットに非接触情報記録媒体を近接して記録情報を読み書きできるように、例えばスライドドアの非可動側のガラス戸にアンテナユニットを配置する。これにより、１つのアンテナユニットで、屋内と屋外から非接触情報記録媒体の記録情報を読み書きすることができる。

請求項７は、前記壁部に貫通穴を形成し、該貫通穴を前記非接触情報記録媒体と電磁結合可能な厚さを有する非磁性部材により塞ぎ、前記アンテナユニットを該非磁性部材に密着するように設置したことを特徴とする。
本発明では、壁部に貫通穴を設け、その貫通穴を非磁性部材で塞ぎ、この非磁性部材に密着するようにアンテナユニットを設置する。これにより、アンテナユニットが外力に対して弱い点を補強しつつ、アンテナユニットの利点を活かすことができる。

本発明によれば、本発明のアンテナユニットは平面状のループアンテナであり、その上から表面をカバーで被覆し、ケーブルを介して受電部によりリーダライタ本体と電磁結合する。従って、リーダライタ本体とアンテナユニットは別体構成であるので、リーダライタ本体とアンテナユニットとを離間して最適な場所に配置することができる。
また、カバーを非磁性部材により構成するので、表面を被覆すると共に、磁力線を有効に放射することができる。
また、基板と保護部材との間にシール部材を充填して防水、防塵構造とするので、アンテナユニットの信頼性と寿命を高めることができる。
また、ループアンテナの表裏面を非磁性部材により構成すれば、両面から磁力線が放射して、非接触情報記録媒体と電磁結合可能となるので、非接触情報記録媒体の記録情報を両面から読み書きすることができる。

また、本発明のドア開閉装置は、本発明のリーダライタを使用し、屋内にリーダライタ本体を設置し、屋外にアンテナユニットのみを設置してリーダライタ本体とケーブルにより接続するので、高価なリーダライタを盗難から防護すると共に、風雨による影響を最小限にすることができる。
また、屋内と屋外から１つのアンテナユニットに非接触情報記録媒体を近接して記録情報を読み書きできるように配置するので、１つのアンテナユニットで、屋内と屋外から非接触情報記録媒体の記録情報を読み書きすることができる。
また、ガラス等の非磁性部材でまず壁部の貫通穴を塞ぎ、この非磁性部材に密着するようにアンテナユニットを設置するので、アンテナユニットが外力に対して弱い点を補強しつつ、アンテナユニットの利点を活かすことができる。

本発明のアンテナユニット構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 図１のアンテナユニットを使用した第１の実施形態に係るドア開閉装置の構成を示す図であり、（ａ）は横断面図、（ｂ）は屋外側から見た正面図である。 図１のアンテナユニットを使用した第２の実施形態に係るドア開閉装置の構成を示す図であり、（ａ）は横断面図、（ｂ）は屋外側から見た正面図である。 図１のアンテナユニットを使用した第３の実施形態に係るドア開閉装置の構成を示す図であり、（ａ）は横断面図、（ｂ）は屋外側から見た正面図である。 図１のアンテナユニットを使用した第４の実施形態に係るドア開閉装置の構成を示す図であり、（ａ）は横断面図、（ｂ）は屋外側から見た正面図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

図１は本発明のアンテナユニット構成を示す図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図である。本実施形態のアンテナユニット５０は、図示しないリーダライタ本体とは別体構成であり、且つ、平面状ループアンテナ５を基板４上に形成し、平面状ループアンテナ５を被覆するカバー７と、リーダライタ本体と電磁結合するための受電部（図示を省略）を有しアンテナユニット５０とを接続するケーブル１とを備えている。また、基板４とカバー７との隙間を密封するシール部材６と、を備え、カバー７が非磁性部材により構成されている。尚、ケーブル１と基板４との接続部には、ケーブル１を接続部に固定するブッシング２が備えられ、基板４の４隅には、アンテナユニット本体を固定するためのネジ孔３が設けられている。尚、基板４の材質としては、フレキシブル基板や非磁性部材により構成された基板であれば、どのような材質でも構わない。尚、ケーブル１はリーダライタ本体と直接接続しても構わない。
即ち、本実施形態のアンテナユニット５０は、平面状のループアンテナ５であり、その上から表面をカバー７で被覆し、ケーブル１によりリーダライタ本体と接続する。従って、リーダライタ本体とアンテナユニット５０は別体構成である。これにより、リーダライタ本体とアンテナユニット５０とを離間して最適な場所に配置することができる。また、アンテナユニット５０を長持ちさせるには、防水、防塵構造にする必要がある。そこで本実施形態では、基板４とカバー７との間にシール部材６を充填して防水、防塵構造とする。これにより、アンテナユニット５０の信頼性と寿命を高めることができる。

また、アンテナユニット５０は、基板４の表面に平面状のループアンテナ５が形成され、ＩＣカード（非接触情報記録媒体）と電磁結合して情報の授受を行う。従って、ループアンテナ５から放射される磁力線を有効にＩＣカードに伝達する必要がある。そこで本実施形態では、カバー７を非磁性部材により構成する。これにより、表面を被覆（保護）すると共に、磁力線を有効に放射することができる。
また、平面状ループアンテナ５からは、その表裏両面から磁力線が放射される。従って、ループアンテナ５の表裏面を非磁性部材により構成すれば、両面から磁力線が放射して、ＩＣカードと電磁結合可能となる。これにより、ＩＣカードの記録情報を両面から読み書きすることができる。

図２は図１のアンテナユニットを使用した第１の実施形態に係るドア開閉装置の構成を示す図であり、図２（ａ）は横断面図、図２（ｂ）は屋外側から見た正面図である。尚、図２（ａ）で、壁１０の左側を屋内、右側を屋外とする。
本実施形態のドア開閉装置５１は、２つのアンテナユニット１４，１６と、壁部１０に設けられた開放部を開閉するドア１８と、ドア１８を開閉駆動するドア駆動部（ドア駆動手段）２０と、各アンテナユニット１４，１６を介してＩＣカード１３，１７に記録された記録情報の読み書きを行うリーダライタ本体１１と、リーダライタ本体１１により読取られたＩＣカード１３，１７の記録情報に基づいてドア駆動部２０を制御する制御部１９と、を備え、リーダライタ１１を屋内（一側面側）に設置すると共に、各アンテナユニット１３，１７をドア１８の近傍の壁１０の屋内及び屋外（他側面側）にそれぞれ配置した。尚、各アンテナユニット１４，１６は、ケーブル１２，１５を介してそれぞれリーダライタ１１に接続されている。また、リーダライタ１１、制御部１９、ドア駆動部２０は、壁１０にそれぞれ固定配置されている。

本発明のドア開閉装置５１は、図１で説明したアンテナユニット５０を使用し、屋内にリーダライタ１１と、屋内から屋外に出るときにＩＣカード１３の記録情報を読み書きするアンテナユニット１４とを設置し、屋外にアンテナユニット１６のみを設置してリーダライタ１１と接続する。これにより、高価なリーダライタ１１を盗難から防護すると共に、風雨による影響を最小限にすることができる。
即ち、利用者が屋外から屋内に入る場合は、自分が所持するＩＣカード１７をアンテナユニット１６に近接することにより、ＩＣカードに記録されている、例えば、ＩＤコードを読み込んで、制御部１９でそのＩＤコードが認証されたＩＤコードであるか否かを検証し、認証されたＩＤコードであれば、制御部１９はドア駆動部２０を制御して、ドア１８を開放する。

また、利用者が屋内から屋外に出る場合は、センサにより検知して無条件でドア１８を開放しても良いが、企業等で入出履歴を管理する場合は、自分が所持するＩＣカード１３をアンテナユニット１４に近接することにより、ＩＣカードに記録されている、例えば、ＩＤコードを読み込んで、制御部１９でそのＩＤコードが認証されたＩＤコードであるか否かを検証し、認証されたＩＤコードであれば、制御部１９はドア駆動部２０を制御して、ドア１８を開放する。

図３は図１のアンテナユニットを使用した第２の実施形態に係るドア開閉装置の構成を示す図であり、図３（ａ）は横断面図、図３（ｂ）は屋外側から見た正面図である。同じ構成要素には図２と同じ参照番号を付して説明する。尚、図３（ａ）で、壁１０の左側を屋内、右側を屋外とする。
本実施形態のドア開閉装置５２は、ケーブル１５の一端に、リーダライタ２１のループアンテナと電磁結合する受電部２２を備え、１つのアンテナユニット１６を屋外に設置した。他の構成は図２と同様である。即ち、既製のリーダライタには、リーダライタ本体にループアンテナが設置されている場合が多い。従って、屋内に設置するリーダライタ２１のループアンテナと電磁結合する受電部２２をケーブル１５の一方に設けることにより、屋外に設置するアンテナユニット１６は１つでよいことになる。これにより、アンテナユニットの数を最小限にすることができる。
利用者は屋外から屋内に入る場合は、自分が所持するＩＣカード１７をアンテナユニット１６に近接することにより、ＩＣカード１７に記録されている、例えば、ＩＤコードを読み込んで、制御部１９でそのＩＤコードが認証されたＩＤコードであるか否かを検証し、認証されたＩＤコードであれば、制御部１９はドア駆動部２０を制御して、ドア１８を開放する。

また、屋内から外に出る場合は、自分が所持するＩＣカード１３をリーダライタ２１のループアンテナに近接することにより、ＩＣカード１３に記録されている、例えば、ＩＤコードを読み込んで、制御部１９でそのＩＤコードが認証されたＩＤコードであるか否かを検証し、認証されたＩＤコードであれば、制御部１９はドア駆動部２０を制御して、ドア１８を開放する。

図４は図１のアンテナユニットを使用した第３の実施形態に係るドア開閉装置の構成を示す図であり、図４（ａ）は横断面図、図４（ｂ）は屋外側から見た正面図である。同じ構成要素には図２同じ参照番号を付して説明する。尚、図４（ａ）で、壁２３の左側を屋内、右側を屋外とする。
本実施形態のドア開閉装置５３は、本発明のアンテナユニット１４と、壁部２３に設けられた開放部を開閉するドア１８と、ドア１８を開閉駆動するドア駆動部２０と、アンテナユニット１４を介してＩＣカード１３，１７に記録された記録情報の読み書きを行うリーダライタ本体１１と、リーダライタ本体１１により読取られたＩＣカード１３，１７の記録情報に基づいてドア駆動部２０を制御する制御部１９と、を備え、リーダライタ本体１１を屋内に設置すると共に、壁部２３に貫通穴２５を形成し、貫通穴２５をＩＣカード１３、１７と電磁結合可能な厚さを有するガラス（非磁性部材）２４により塞ぎ、アンテナユニット１４をガラス２４に密着するように設置した。尚、アンテナユニット１４をドア近傍の壁２３を貫通した貫通穴２５にアンテナユニット１４で塞ぐように設置しても構わない。
本発明では、壁部２３に貫通穴２５を設け、その貫通穴２５をガラス２４で塞ぎ、このガラス２４に密着するようにアンテナユニット１４を設置する。これにより、アンテナユニット１４が外力に対して弱い点を補強しつつ、アンテナユニット１４の利点を活かすことができる。

図５は図１のアンテナユニットを使用した第４の実施形態に係るドア開閉装置の構成を示す図であり、図５（ａ）は横断面図、図５（ｂ）は屋外側から見た正面図である。同じ構成要素には図２と同じ参照番号を付して説明する。尚、図５（ａ）で、壁１０の左側を屋内、右側を屋外とする。
アンテナユニット１４は、その両面からＩＣカード１３，１７に記録されている情報を読み書きすることができる。そこで本実施形態では、その利点を生かして、屋内と屋外から１つのアンテナユニット１４にＩＣカード１３，１７を近接して記録情報を読み書きできるように、例えばスライドドアの非可動側のガラス戸１８ａにアンテナユニット１４を配置する。これにより、１つのアンテナユニットで、屋内と屋外からＩＣカード１３，１７の記録情報を読み書きすることができる。即ち、屋外からはスライドガラス１８ａを介してＩＣカード１７の記録情報を読み書きする。
本実施形態のドア開閉装置５４では、壁１０に貫通穴を設けずに、スライドガラス１８の非可動側のガラス１８ａの内側にアンテナユニット１４を配置する。それ以外の構成は図４と同様である。この構成の場合は、壁面を工事する必要がないため、既製の設備をそのまま使用して実現することができる。

１ ケーブル、２ ブッシング、３ ネジ孔、４ アンテナ基板、５ ループアンテナ、６ シール部材、７ カバー、１０ 壁、１１ リーダライタ本体、１２ ケーブル、１３ ＩＣカード、１４ アンテナユニット、１５ ケーブル、１６ アンテナユニット、１７ ＩＣカード、１８ ドア、１９ 制御部、２０ ドア駆動部、２１ リーダライタ、２２ 受電部、２３ 壁、２４ ガラス、２５ 開口部、 ５０ アンテナユニット、５１〜５４ ドア開閉装置

Claims (7)

1. リーダライタ本体と、
   前記リーダライタ本体とは別体構成であり、且つ、平面状ループアンテナ、該平面状ループアンテナを形成した基板、及び該平面状ループアンテナを被覆するカバーを備えた少なくとも１つのアンテナユニットと、
   前記リーダライタ本体と電磁結合するための受電部を有し前記アンテナユニットと接続するケーブルと、を備えたリーダライタであって、
   前記リーダライタ本体は、前記アンテナユニットを介して非接触情報記録媒体との間で所定の変復調方式に基づく搬送電力の送信とデータの授受を非接触にて行うことを特徴とするリーダライタ。
2. 前記カバーは、非磁性部材により構成されていることを特徴とする請求項１に記載のリーダライタ。
3. 前記カバーと前記基板との間をシール部材により密封したことを特徴とする請求項１又は２に記載のリーダライタ。
4. 前記平面状ループアンテナの表面及び裏面と、前記非接触情報記録媒体とが夫々電磁結合可能に構成されていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のリーダライタ。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載のリーダライタと、
   壁部に設けられた開放部を開閉するドアと、
   前記ドアを開閉駆動するドア駆動手段と、
   前記リーダライタにより読取られた前記非接触情報記録媒体の記録情報に基づいて前記ドア駆動手段を制御する制御部と、を備え、
   前記リーダライタ本体を前記壁部の一側面側に設置すると共に、前記アンテナユニットを前記壁部の他側面側に配置したことを特徴とするドア開閉装置。
6. 請求項１乃至４の何れか一項に記載のリーダライタと、
   壁部に設けられた開放部を開閉するドアと、
   前記ドアを開閉駆動するドア駆動手段と、
   前記リーダライタにより読取られた前記非接触情報記録媒体の記録情報に基づいて前記ドア駆動手段を制御する制御部と、を備え、
   前記リーダライタ本体を前記壁部の一側面側に設置すると共に、前記アンテナユニットを前記壁部の両側面側から電波の授受が可能な位置に配置したことを特徴とするドア開閉装置。
7. 前記壁部に貫通穴を形成し、該貫通穴を前記非接触情報記録媒体と電磁結合可能な厚さを有する非磁性部材により塞ぎ、前記アンテナユニットを該非磁性部材に密着するように設置したことを特徴とする請求項６に記載のドア開閉装置。

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