非接触識別タグ、外部装置、及びそれらを用いたセキュリティーシステム
【課題】コンデンサの静電容量を容易に変化させ、通信可能状態と通信不能状態との切換えを可能とし、容易で確実な不正アクセス防止が可能となる非接触識別タグを提供する。
【解決手段】絶縁基板３に、電磁波を送受信するアンテナコイル４と、アンテナコイル４とともに共振回路７を構成するコンデンサ５０と、電磁波を介して送受信されるデータを処理するデータ処理部６と、外部から付与された圧縮力に応じて前記コンデンサの静電容量を変化させる静電容量可変手段６０と、を備えている。
【解決手段】絶縁基板３に、電磁波を送受信するアンテナコイル４と、アンテナコイル４とともに共振回路７を構成するコンデンサ５０と、電磁波を介して送受信されるデータを処理するデータ処理部６と、外部から付与された圧縮力に応じて前記コンデンサの静電容量を変化させる静電容量可変手段６０と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データの読み取りや書き込みが非接触でおこなわれる非接触識別タグに関し、特に、情報のセキュリティーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、外部装置と非接触で、電磁波の受信または送信によりデータの読み取りや書き込みがおこなわれる非接触識別タグの普及にともない、非接触識別タグに対する情報のセキュリティー意識も高まってきている。非接触識別タグの所有者が非接触識別タグを鞄などに収容し携帯している際に、その鞄にデータの読み取りや書き込みを指示する外部装置が第三者によって近づけられると、所有者が無意識のうちに、非接触識別タグからデータが不正に読み取られたり、非接触識別タグにデータが不正に書き込まれたりしてしまうという不正アクセスの恐れがあった。
そして、従来から、トランスポンディングカードへの不正読み出し防止として、トランスポンディングカードを専用のケースに収納することにより、トランスポンディングカードの電源回路から抵抗を介してグランドへ接続する回路が構成され電磁波を受けても起電力を発生しない技術や（例えば、特許文献１参照）、導電性材料からなる専用ケースに無線式情報記憶媒体を収納することで電磁波を遮蔽し、無線式情報記憶媒体の応答を不能にする技術が（例えば、特許文献２参照）ある。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５１０７４号公報
【特許文献２】特開平９−２６９９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記いずれの技術も、非接触識別タグの所有者以外の第三者による非接触識別タグへの不正アクセスを防止したい場合、所有者が非接触識別タグを専用のケースに収納する等の処置を意識的に施さなければならない。上記のような場合、非接触識別タグを使用するたびに専用のケースから出し入れしなければならないという煩わしさがある。また、専用のケースを紛失してしまう恐れや、うっかり専用ケースへの収納を忘れてしまう恐れもあり、不正アクセス防止が不十分である。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、不正アクセス防止のための専用装置を付加することなく、容易で確実な不正アクセス防止が可能となる非接触識別タグ、外部装置、及びそれらを用いたセキュリティーシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、絶縁基板に、電磁波を送受信するアンテナコイルと、前記電磁波を介して送受信されるデータを処理するデータ処理部と、を備えた非接触識別タグであって、外部から付与された圧縮力に応じて静電容量を変化させる静電容量可変手段を備え、前記圧縮力により前記静電容量が変化することによって外部装置と通信可能となることを特徴とする非接触識別タグを提供する。
【０００７】
ここで、非接触識別タグとは、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムにおいて用いられる情報媒体である。ＲＦＩＤシステムとは、交信媒体に電磁波や光を用いたＩＤシステムであり、情報媒体である非接触識別タグと、リーダ・ライタと呼ばれる読み取り書き込み装置とで構成され、非接触通信により交信するものである。非接触識別タグは、（１）携帯容易な大きさであること、（２）情報を電子回路に記憶すること、（３）非接触通信により交信することの３つの特徴を備えている。非接触識別タグの形状には、ラベル型、カード型、コイン型、スティック型等の様々なものがある。これらの形状はアプリケーションと密接な関係があり、例えば、人が持つものには、カード型あるいはラベル型をキーホルダー形状に加工したものがある。半導体のキャリアＩＤとしてはスティック型が主流となっており、リネン関連の服に縫い込まれるものはコイン型が主流となっている。また、カード型などにおいては、表示部を備えるものもある。
【０００８】
また、非接触識別タグは、データ読み取り専用、あるいは、データの読み取り書き込みが自由におこなえる記憶領域を備えており、リーダ・ライタからの非接触電力伝送により電池がなくても動作可能なものもある。
ＲＦＩＤシステムは、非接触識別タグを持つ人・物・車などと、その情報とを一元化させる目的で使用される。つまり、人・物・車がある場所で随時、必要な情報を取り出すことができ、かつ必要に応じて新たな情報を書き込むことができる。
【０００９】
また、ＲＦＩＤシステムの代表的な種類としては、主に、（１）交流磁界によるコイルの相互誘導を利用して非接触識別タグとの交信をおこなう電磁結合方式、（２）２５０ｋＨｚ以下、あるいは、１３．５６ＭＨｚ帯の長・中波帯の電磁波を利用して非接触識別タグとの交信をおこなう電磁誘導方式、（３）リーダ・ライタ側のアンテナと非接触識別タグ間で、２．４５ＧＨｚ帯のマイクロ波によりデータ交信をおこなうマイクロ波方式、（４）光の発生源としてＬＥＤを、受光器としてはフォトトランジスタ等を配置し、光の空間伝送を利用して非接触識別タグとの交信をおこなう光方式の４つがある。本発明に係る非接触識別タグは、上記（２）に属し、外部装置から発信される電磁波がアンテナコイルのループ内をくぐると電磁誘導現象により電磁波の周波数に応じた交流の誘導電流が発生し、この誘導電流の周波数が、共振回路の共振現象を誘起できる周波数に一致すると、共振現象をきっかけにデータ処理部がデータの処理を開始するものである。
【００１０】
本発明に係る構成によれば、非接触識別タグは、外部から圧縮力が付与されると、静電容量可変手段により静電容量が変化し、この静電容量の変化により、非接触識別タグが外部装置と通信可能となる。つまり、非接触識別タグは、圧縮力が付加されると外部装置と通信可能になることが可能となる。従って、不正アクセス防止のための専用装置を付加することなく、容易で確実な不正アクセス防止が可能となる。
【００１１】
また、前記アンテナコイルとともに共振回路を構成するコンデンサをさらに備えたことが望ましい。
【００１２】
このようにすれば、非接触識別タグは、共振回路の共振周波数を所望の通信可能な周波数域内に変化させることが可能なる。これにより、非接触識別タグは、外部装置と通信可能となる。
【００１３】
また、前記外部からの圧縮力が付与されている間のみ前記外部装置と通信可能であることが望ましい。
【００１４】
このようにすれば、非接触識別タグは、例えば、使用者が非接触識別タグを挟持するなどによる圧縮力を受けている間のみ通信可能状態になるため、使用後に挟持力（圧縮力）が解除されるとただちに通信不能状態とすることが可能となる。これにより、容易で確実な不正アクセス防止が可能となる。
【００１５】
また、前記外部からの圧縮力を付与する圧縮力付与部をさらに備えることが望ましい。
【００１６】
このようにすれば、外部からの圧縮力を確実に静電容量可変手段に付与することが可能となる。即ち、使用者が圧縮力付与部を認識し、間違えることなく確実に圧縮力を付与することが可能となる。
【００１７】
また、前記圧縮力付与部は前記非接触識別タグの表面に形成されていることが望ましい。
【００１８】
このようにすれば、使用者が非接触識別タグの表面に形成された圧縮力付与部を視認することが可能なため、圧縮力の付与部分を間違えることなく、例えば、挟持するなど確実に圧縮力を付与することが可能となる。
【００１９】
また、前記圧縮力付与部は弾性を有する材料で形成されていることが望ましい。
【００２０】
このようにすれば、圧縮力付与部は、圧縮力が付与されると弾性変形し、前記圧縮力が除去されると弾性復帰することが可能となる。即ち、外部からの圧縮力に追従して静電容量可変手段により静電容量を変化させることが可能となる。
【００２１】
本発明は、絶縁基板に、電磁波を送受信するアンテナコイルと、前記アンテナコイルとともに共振回路を構成するコンデンサと、前記電磁波を介して送受信されるデータを処理するデータ処理部と、を備えた非接触識別タグであって、外部から付与された圧縮力に応じて静電容量を変化させる静電容量可変手段と、前記外部からの圧縮力を付与する圧縮力付与部と、を備え、前記非接触識別タグを前記圧縮力付与部上から挟持して外部装置にかざすことにより、前記静電容量可変手段を介して前記静電容量が変化し、前記外部装置と通信可能となることを特徴とする非接触識別タグを提供する。
【００２２】
本発明の非接触識別タグによれば、外部から圧縮力が付与されると、静電容量可変手段により静電容量が変化し、この静電容量の変化により、非接触識別タグが外部装置と通信可能となる。つまり、非接触識別タグは、圧縮力が付加されると外部装置と通信可能となる。上記により、非接触識別タグが外部装置にかざして使用される場合、使用者が非接触識別タグを挟持することによる圧縮力を受けて通信可能状態になることが可能となる。従って、使用者は、不正アクセス防止のための専用装置を非接触識別タグに付加する必要はなく、非接触識別タグを使用するたびに専用ケースなどの専用装置を脱着しなければならない煩わしさが解消されるとともに、使用後に専用装置を装着し忘れることによる不正アクセスの危険性が解消され、容易で確実な不正アクセス防止が可能となる。
【００２３】
本発明は、前述の非接触識別タグと、電磁誘導方式により電磁波を用いて非接触で通信可能に形成された外部装置を提供する。
【００２４】
また、前記外部装置はリーダ・ライタであることが望ましい。
【００２５】
本発明の外部装置によれば、非接触識別タグから必要な情報を取り出すことができ、あるいは必要に応じて、非接触識別タグに新たな情報を書き込むことができる。
【００２６】
本発明は、前述の非接触識別タグと前述の外部装置とを備えたセキュリティーシステムを提供する。
【００２７】
本発明のセキュリティーシステムによれば、非接触識別タグに圧縮力が付加されると外部装置と通信可能となる。従って、不正アクセスの危険性を低減することが可能なセキュリティーシステムを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態における非接触識別タグ１を示す外観図であり、図１（ａ）は、非接触識別タグ１の斜視図であり、図１（ｂ）は、非接触識別タグ１の平面図である。
【００２９】
非接触識別タグ１の外観的な特徴は、後述のように静電容量を変化させるきっかけとなる圧縮力の付与部２を、非接触識別タグ１の表面よりわずかに突出させて設けている点である。
非接触識別タグ１内には絶縁基板３が収容されており、絶縁基板３の主要構成を示す平面図である図２（ａ）に示すように、絶縁基板３上には、電磁波を送受信するアンテナコイル４と、絶縁基板３を挟んで対向する電極導体からなるコンデンサ５０と、電磁波を介して送受信されるデータを処理するデータ処理部６と、を備える。コンデンサ５０は、絶縁基板３の一方の面上に設けられた第１の電極導体５１と、第１の電極導体５１とは絶縁されて、絶縁基板３の一方の面上に設けられた第２の電極導体５２と、絶縁基板３の底面図である図２（ｂ）に示すように、絶縁基板３を挟んで第１の電極導体５１および第２の電極導体５２に対向するように絶縁基板３の他方の面上に設けられた第３の電極導体５３と、を有している。そして、非接触識別タグ１は、第１の電極導体５１と第２の電極導体５２との導通を可能にする導通部材６０（図２には、図示せず）を備える。
【００３０】
コンデンサ５０の第１の電極導体５１は、ドーナツ状をなし、電極導体５１とは絶縁された第２の電極導体５２を内側に取り囲んで、アンテナコイル４の一方の端部に導通している。一方、第３の電極導体５３は、スルーホールパターン８を介してアンテナコイル４の他方の端部に導通している。そして、アンテナコイル４およびコンデンサ５０を含んで共振回路７が構成され、データ処理部６は、一方の端子がアンテナコイル４の一方の端部へ接続され、他方の端子がスルーホールパターン９を介してアンテナコイル４の他方の端部に接続される。
【００３１】
絶縁基板３は、ガラス繊維入りエポキシ樹脂などからなる絶縁基板で、絶縁基板３に設けられるアンテナコイル４、第１の電極導体５１、第２の電極導体５２、第３の電極導体５３、スルーホールパターン８、スルーホールパターン９、およびデータ処理部６が電気的に接続される図示せぬランド部は、導体パターンのプリント技術やエッチング技術などにより形成される。スルーホールパターンとは、絶縁基板３に貫通孔を設け、貫通孔の内側面に導体が設けられ、絶縁基板３の表面と裏面との導通を可能にするものである。
【００３２】
導通部材６０の断面図である図３（ａ）に示すように、導通部材６０は、導電性ゴム等の弾性を有する材料を射出成形技術などにより形成して得られ、全体は略円形で断面が略凹形状である。非接触識別タグ１における図１（ｂ）中の圧縮力の付与部２のＡ−Ｂ線断面図である図３（ｂ）に示すように、導通部材６０は凹形状の縁部６１が第１の電極導体５１を挟んで絶縁基板３に対向して配置され、凹形状の縁部６１を介して第１の電極導体５１に常に導通しており、凹形状の内側底面に、第２の電極導体５２に隙間を有して対向する凸部６２が設けられている構成となっている。
【００３３】
導通部材６０は、コンデンサ５０を構成する電極導体同士の対向面積を変化させる静電容量可変手段であり、外部から圧縮力が付与されていない図３（ｂ）の状態では、第２の電極導体５２と第１の電極導体５１とは絶縁されており、コンデンサ５０を構成している電極導体同士の対向面積は第１の電極導体５１の面積のみとなっている。この状態では、静電容量を、共振回路７の共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致しない値になるように構成しておく。
【００３４】
導通部材６０に圧縮力が付与された状態を示す図である図３（ｃ）に示すように、外部から圧縮力が付与されると、導通部材６０は、凸部６２が第２の電極導体５２に接触可能に弾性変形し、第１の電極導体５１と第２の電極導体５２とは導通し、コンデンサ５０を構成している電極導体同士の対向面積は第１の電極導体５１の面積と第２の電極導体５２の面積との和となる。この状態では、静電容量を、共振回路７の共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致する値になるように構成しておく。
【００３５】
外部から圧縮力が付与されている間は、電極導体同士の対向面積は第１の電極導体５１の面積と第２の電極導体５２の面積との和に維持される。そして、圧縮力が除去されると、導通部材６０は、凸部６２が第２の電極導体５２から離れるように弾性復帰し、第２の電極導体５２と第１の電極導体５１とは絶縁され、対向面積が第１の電極導体５１の面積のみにもどる。従って、電極導体同士の対向面積を変化させることが可能となる。
【００３６】
非接触識別タグ１の外観的な特徴から、使用者は、非接触識別タグの圧縮力を付与する場所がすぐ認識できる効果を有する。
また、上記により、非接触識別タグ１は、例えば、外部装置にかざして使用される場合、使用者が非接触識別タグ１を圧縮力の付与部２上より挟持してかざすという自然な動作の流れの中で通信可能状態になり、使用後に挟持力が解除されるとただちに通信不能状態（通信が完全に不可能な状態または通信可能ではあるが、良好ではない状態）になることが可能となり、使用者は、不正アクセス防止のために専用ケースなどの専用装置を非接触識別タグに付加する必要はなく、非接触識別タグを使用するたびに専用ケースなどの専用装置を脱着しなければならない煩わしさが解消されるとともに、使用後に専用装置を装着し忘れることによる不正アクセスの危険性が解消され、容易で確実な不正アクセス防止が可能となる効果を有する。
【００３７】
また、静電容量可変手段と電気的な接点との接触面積を広く構成することができるため、非接触識別タグ１の耐久性を心配する必要はないという効果も有する。
また、静電容量可変手段に、指先へ伝わる感触であるクリック感を、圧縮力の付与部２に圧縮力が付与されて静電容量が変化した時または圧縮力の付与部２から圧縮力が除去されて静電容量が変化した時に発する機能を付加すると、使用者が静電容量の変化を認識できるという効果を有する。
【００３８】
なお、導通部材６０は、リン青銅およびステンレスなどのバネ用板材からプレス加工技術などにより形成されても同等の効果を有する。
本発明の第２の実施の形態を、図４および図５を用いて説明する。なお、第２の実施の形態の外観は第１の実施の形態と同様なので外観を示す図面は省略する。また、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００３９】
図４は、本発明の第２の実施の形態における絶縁基板３の主要構成を示す図であり、図４（ａ）は、絶縁基板３の平面図であり、図４（ｂ）は、絶縁基板３の底面図である。
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、コンデンサ１１０は、絶縁基板３の一方の面上に設けられた第１の電極導体１１１と、絶縁基板３を挟んで第１の電極導体１１１に対向するように絶縁基板３の他方の面上に配置された第２の電極導体１１２と、を有している。
【００４０】
第２の電極導体１１２は、アンテナコイル４の一方の端部に導通し、第１の電極導体１１１は、スルーホールパターン８を介してアンテナコイル４の他方の端部に導通している。
第１の電極導体１１１は導体パターンのプリント技術やエッチング技術などにより形成される。第２の電極導体１１２は、全体が略円柱形状であり、導電性ゴム等の弾性を有する材料を射出成形技術などにより形成して得られる。
【００４１】
第２の電極導体１１２は、コンデンサ１１０を構成する電極導体同士の対向面積を変化させる静電容量可変手段である。非接触識別タグ１における図１（ｂ）中の圧縮力の付与部２のＡ−Ｂ線断面図である図５（ａ）に示すように、外部から圧縮力が付与されていない状態では、第１の電極導体１１１に比べて小さい面積を有している。この状態では、静電容量を、共振回路７の共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致しない値になるように構成しておく。
【００４２】
第２の電極導体１１２に圧縮力が付与された状態を示す図である図５（ｂ）に示すように、外部から圧縮力が付与されると、第２の電極導体１１２は、圧縮力が付与されていないときに比べて、面積が大きくなるように弾性変形し、第１の電極導体１１１との対向面積が増加する。この状態では、静電容量を、共振回路７の共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致する値になるように構成しておく。
【００４３】
外部から圧縮力が付与されている間は、対向面積が増加している状態が維持され、圧縮力が除去されると、第２の電極導体１１２は、圧縮力が付与される前の面積にもどるように弾性復帰することにより、電極導体同士の対向面積を変化させることが可能となる。
本実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様の効果を有する。
【００４４】
本発明の第３の実施の形態を、図６および図７を用いて説明する。なお、第３の実施の形態の外観は第１の実施の形態と同様なので外観を示す図面は省略する。また、第３の実施の形態において、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
図６は、本発明の第３の実施の形態における絶縁基板３の主要構成を示す図であり、図６（ａ）は、絶縁基板３の平面図であり、図６（ｂ）は、絶縁基板３の底面図である。
【００４５】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、コンデンサ２１０は、絶縁基板３の一方の面上に設けられた第１の電極導体２１１と、絶縁基板３を挟んで第１の電極導体２１１に対向するように絶縁基板３の他方の面上に配置された第２の電極導体２１２と、を有している。そして、非接触識別タグ１は、第２の電極導体２１２を支持して、第２の電極導体２１２とアンテナコイル４との導通を可能にする導通部材２２０を備える。
【００４６】
非接触識別タグ１における図１（ｂ）中の圧縮力の付与部２のＡ−Ｂ線断面図である図７（ｂ）に示すように、第２の電極導体２１２は、絶縁基板３の面との間に隙間を有するように、導通部材２２０に支持されている。
導通部材２２０の断面図である図７（ａ）に示すように、導通部材２２０は、導電性ゴム等の弾性を有する材料を射出成形技術などにより形成して得られ、全体は略円形で、断面が略凹形状であり、凹形状の内側底面に、第２の電極導体２１２を支持する凸部２２２が設けられている。
【００４７】
第２の電極導体２１２とアンテナコイル４の一方の端部との間は、導通部材２２０の凹形状の縁部２２１を介して常に導通し、第１の電極導体２１１は、スルーホールパターン８を介してアンテナコイル４の他方の端部に導通している。
第１の電極導体２１１は導体パターンのプリント技術やエッチング技術などにより形成される。第２の電極導体２１２は、銅板、鋼板、アルミニウム板等の導電性の板材からプレス加工技術などにより形成され、導通部材２２０に接着、溶着、カシメなどの技術により固着される。
【００４８】
導通部材２２０は、コンデンサ２１０を構成する電極導体同士の対向間隔を変化させる静電容量可変手段であり、外部から圧縮力が付与されていない図７（ｂ）の状態では、第２の電極導体２１２と第１の電極導体２１１とはＬ１なる対向間隔を有して遠隔状態にある。この状態では、静電容量を、共振回路７の共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致しない値になるように構成しておく。
【００４９】
導通部材２２０に圧縮力が付与された状態を示す図である図７（ｃ）に示すように、外部から圧縮力が付与されると、導通部材２２０は、第２の電極導体２１２が絶縁基板３の面に接近するように弾性変形し、第２の電極導体２１２と第１の電極導体２１１とはＬ２なる対向間隔を有して近接状態になる。この状態では、静電容量を、共振回路７の共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致する値になるように構成しておく。
【００５０】
外部から圧縮力が付与されている間は、電極導体同士の対向間隔はＬ２に維持され、圧縮力が除去されると、導通部材２２０は、第２の電極導体２１２が絶縁基板３の面から離れるように弾性復帰し、対向間隔はＬ１にもどる。従って、電極導体同士の対向間隔を変化させることが可能となる。
本実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様の効果を有する。
【００５１】
なお、導通部材２２０は、リン青銅およびステンレスなどのバネ用板材からプレス加工技術などにより形成されても同等の効果を有する。
本発明の第４の実施の形態を、図８および図９を用いて説明する。なお、第４の実施の形態の外観は第１の実施の形態と同様なので外観を示す図面は省略する。また、第４の実施の形態において、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００５２】
図８は、本発明の第４の実施の形態における絶縁基板３の主要構成を示す図であり、図８（ａ）は、絶縁基板３の平面図であり、図８（ｂ）は、絶縁基板３の底面図である。
図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、コンデンサ３１０は、絶縁基板３の一方の面上に設けられた第１の電極導体３１１と、絶縁基板３を挟んで第１の電極導体３１１に対向するように絶縁基板３の他方の面上に配置された第２の電極導体３２０と、を有している。
【００５３】
第２の電極導体３２０の断面図である図９（ａ）に示すように、第２の電極導体３２０は、全体が略円形で、断面が略凹形状であり、電極部３２２と、電極部３２２を支持する脚部３２１とで構成される。そして、非接触識別タグ１における図１（ｂ）中の圧縮力の付与部２のＡ−Ｂ線断面図である図９（ｂ）に示すように、電極部３２２が絶縁基板３を挟んで第１の電極導体３１１に対向しかつ電極部３２２と絶縁基板３の面との間に隙間を有するように配置される。
【００５４】
第２の電極導体３２０とアンテナコイル４の一方の端部との間は、第２の電極導体３２０の脚部３２１を介して常に導通し、第１の電極導体３１１は、スルーホールパターン８を介してアンテナコイル４の他方の端部に導通している。
第１の電極導体３１１は導体パターンのプリント技術やエッチング技術などにより形成される。第２の電極導体３２０は、導電性ゴム等の弾性を有する材料を射出成形技術などにより形成して得られる。
【００５５】
第２の電極導体３２０は、コンデンサ３１０を構成する電極導体同士の対向面積を変化させる静電容量可変手段である。外部から圧縮力が付与されていない図９（ｂ）の状態では、第２の電極導体３２０の電極部３２２と第１の電極導体３１１とはＬ１なる対向間隔を有して遠隔状態にある。この状態では、静電容量を、共振回路７の共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致しない値になるように構成しておく。
【００５６】
第２の電極導体３２０に圧縮力が付与された状態を示す図である図９（ｃ）に示すように、外部から圧縮力が付与されると、第２の電極導体３２０は、電極部３２２が絶縁基板３の面に接近するように弾性変形し、電極部３２２と第１の電極導体３１１とはＬ２なる対向間隔を有して近接状態になる。この状態では、静電容量を、共振回路７の共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致する値になるように構成しておく。
【００５７】
外部から圧縮力が付与されている間は、電極導体同士の対向間隔はＬ２に維持され、圧縮力が除去されると、第２の電極導体３２０は、電極部３２２が絶縁基板３の面から離れるように弾性復帰し、対向間隔はＬ１にもどる。従って、電極導体同士の対向間隔を変化させることが可能となる。
本実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様の効果を有する。
【００５８】
なお、第２の電極導体３２０は、リン青銅およびステンレスなどのバネ用板材をプレス加工技術などにより形成されても同等の効果を有する。
また、本発明はさらに、本発明の第１乃至第４のいずれか一つの実施の形態における非接触識別タグ１を収納する袋状の収納部を有する本体と、前記収納部内に本発明の第１乃至第４のいずれか一つの実施の形態における非接触識別タグ１を収納した状態で圧縮力の付与部に対向する位置に圧縮力の付与部を押下する凸形状と、を備えた収納ケースを提供する。
【００５９】
上記により、本発明の第１乃至第４のいずれか一つの実施の形態における非接触識別タグ１を収納ケースに収納した状態で、静電容量可変手段は、静電容量を、共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致する値に維持することが可能となる。
上記により、例えば、本発明の第１乃至第４のいずれか一つの実施の形態における非接触識別タグ１を用いるＲＦＩＤシステムが、許可されていない人物の進入を制限するセキュリティーシステムとして利用され、建造物の随所にセキュリティーゲートが設けられリーダ・ライタが設置されている場合、使用者は、荷物などを持って両手がふさがれていても、事前に収納ケースに非接触識別タグ１を収納しておくことにより、非接触識別タグ１を挟持しなくてもセキュリティーゲートを通過できるという効果を有する。
【００６０】
また、上記第１乃至第４の実施の形態において、外部から圧縮力が付与されている状態では、静電容量を、共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致しない値となるように構成し、圧縮力が付与されていない状態では、静電容量を、共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致する値となるように構成してもよい。
【００６１】
上記により、非接触識別タグ１は、前記収納ケースに収納することで、通信不能状態が維持されるとともに外部からの衝撃が緩衝され非接触識別タグ１を保護する効果を有する。
また、上記第１乃至第４の実施の形態において、外部から圧縮力が付与されていない状態および付与されている状態の一方では、静電容量を、共振周波数が通信可能な周波数域内でかつ非接触識別タグ１とリーダ・ライタとの間の距離が最大となる値になるように構成し、圧縮力が付与されていない状態および付与されている状態の他方では、静電容量を、共振周波数が通信可能な周波数域内でかつ非接触識別タグ１とリーダ・ライタとの間の距離が最小となる値になるように構成してもよい。この場合、外部から圧縮力が付与されると、静電容量は、非接触識別タグ１とリーダ・ライタとの間の通信可能な距離が最大となる値になる場合または最小となる値になる場合の二通りがある。
【００６２】
上記により、例えば、非接触識別タグ１は、外部から圧縮力が付与されていない状態では、リーダ・ライタの直近まで近づけられないと通信が困難であり、不正アクセスの危険性が低減される。圧縮力が付与されている状態では、リーダ・ライタからの距離を隔てていても通信が可能であり、例えば、セキュリティーゲートを通過する場合に混雑していても、各自順番を待つ必要がなくなり効率のよいセキュリティーシステムが構築できる効果を有する。また、前記収納ケースに収納することで、さらに効率のよいセキュリティーシステムとすることができる。
【００６３】
なお、圧縮力が付与されているときに静電容量を、非接触識別タグ１とリーダ・ライタとの間の通信可能な距離が最大となる値になる構成の方が、非接触識別タグ１を積極的に握るなどの行為をしない限り通信困難な状態であるため、使い勝手がよい。
上記第１乃至第４の実施の形態では、非接触識別タグの静電容量を変化させるきっかけとなる圧縮力の付与部を、非接触識別タグの表面よりわずかに突出させて設けているが、これに限定されるものではない。圧縮力の付与部の高さを非接触識別タグの表面と同一高さとし、圧縮力の付与部の位置を、印刷などによるマーキングにより示したり、非接触識別タグ表面上に、凸状の断面を有する土手や凹状の断面を有する溝を、圧縮力の付与部を取り囲むように設けて示したりしてもよい。
【００６４】
上記により、非接触識別タグは、使用されないときに通常のカード入れに収納されて携帯された場合でも、誤動作が少なく、かさばらない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態における非接触識別タグ１を示す外観図。
【図２】本発明の第１の実施の形態における絶縁基板３の主要構成を示す図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における静電容量可変手段の詳細を示す図。
【図４】本発明の第２の実施の形態における絶縁基板３の主要構成を示す図。
【図５】本発明の第２の実施の形態における静電容量可変手段の詳細を示す図。
【図６】本発明の第３の実施の形態における絶縁基板３の主要構成を示す図。
【図７】本発明の第３の実施の形態における静電容量可変手段の詳細を示す図。
【図８】本発明の第４の実施の形態における絶縁基板３の主要構成を示す図。
【図９】本発明の第４の実施の形態における静電容量可変手段の詳細を示す図。
【符号の説明】
【００６６】
１…非接触識別タグ、２…圧縮力付与部、３…絶縁基板、４…アンテナコイル、６、データ処理部、７…共振回路、５０…コンデンサ、５１…第１の電極導体、５２…第２の電極導体、５３…第３の電極導体、６０…導通部材、１１０…コンデンサ、１１１…第１の電極導体、１１２…第２の電極導体、２１０…コンデンサ、２１１…第１の電極導体、２１２…第２の電極導体、２２０…導通部材、３１０…コンデンサ、３１１…第１の電極導体、３２０…第２の電極導体、３２１…脚部、３２２…電極部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データの読み取りや書き込みが非接触でおこなわれる非接触識別タグに関し、特に、情報のセキュリティーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、外部装置と非接触で、電磁波の受信または送信によりデータの読み取りや書き込みがおこなわれる非接触識別タグの普及にともない、非接触識別タグに対する情報のセキュリティー意識も高まってきている。非接触識別タグの所有者が非接触識別タグを鞄などに収容し携帯している際に、その鞄にデータの読み取りや書き込みを指示する外部装置が第三者によって近づけられると、所有者が無意識のうちに、非接触識別タグからデータが不正に読み取られたり、非接触識別タグにデータが不正に書き込まれたりしてしまうという不正アクセスの恐れがあった。
そして、従来から、トランスポンディングカードへの不正読み出し防止として、トランスポンディングカードを専用のケースに収納することにより、トランスポンディングカードの電源回路から抵抗を介してグランドへ接続する回路が構成され電磁波を受けても起電力を発生しない技術や（例えば、特許文献１参照）、導電性材料からなる専用ケースに無線式情報記憶媒体を収納することで電磁波を遮蔽し、無線式情報記憶媒体の応答を不能にする技術が（例えば、特許文献２参照）ある。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５１０７４号公報
【特許文献２】特開平９−２６９９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記いずれの技術も、非接触識別タグの所有者以外の第三者による非接触識別タグへの不正アクセスを防止したい場合、所有者が非接触識別タグを専用のケースに収納する等の処置を意識的に施さなければならない。上記のような場合、非接触識別タグを使用するたびに専用のケースから出し入れしなければならないという煩わしさがある。また、専用のケースを紛失してしまう恐れや、うっかり専用ケースへの収納を忘れてしまう恐れもあり、不正アクセス防止が不十分である。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、不正アクセス防止のための専用装置を付加することなく、容易で確実な不正アクセス防止が可能となる非接触識別タグ、外部装置、及びそれらを用いたセキュリティーシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、絶縁基板に、電磁波を送受信するアンテナコイルと、前記電磁波を介して送受信されるデータを処理するデータ処理部と、を備えた非接触識別タグであって、外部から付与された圧縮力に応じて静電容量を変化させる静電容量可変手段を備え、前記圧縮力により前記静電容量が変化することによって外部装置と通信可能となることを特徴とする非接触識別タグを提供する。
【０００７】
ここで、非接触識別タグとは、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムにおいて用いられる情報媒体である。ＲＦＩＤシステムとは、交信媒体に電磁波や光を用いたＩＤシステムであり、情報媒体である非接触識別タグと、リーダ・ライタと呼ばれる読み取り書き込み装置とで構成され、非接触通信により交信するものである。非接触識別タグは、（１）携帯容易な大きさであること、（２）情報を電子回路に記憶すること、（３）非接触通信により交信することの３つの特徴を備えている。非接触識別タグの形状には、ラベル型、カード型、コイン型、スティック型等の様々なものがある。これらの形状はアプリケーションと密接な関係があり、例えば、人が持つものには、カード型あるいはラベル型をキーホルダー形状に加工したものがある。半導体のキャリアＩＤとしてはスティック型が主流となっており、リネン関連の服に縫い込まれるものはコイン型が主流となっている。また、カード型などにおいては、表示部を備えるものもある。
【０００８】
また、非接触識別タグは、データ読み取り専用、あるいは、データの読み取り書き込みが自由におこなえる記憶領域を備えており、リーダ・ライタからの非接触電力伝送により電池がなくても動作可能なものもある。
ＲＦＩＤシステムは、非接触識別タグを持つ人・物・車などと、その情報とを一元化させる目的で使用される。つまり、人・物・車がある場所で随時、必要な情報を取り出すことができ、かつ必要に応じて新たな情報を書き込むことができる。
【０００９】
また、ＲＦＩＤシステムの代表的な種類としては、主に、（１）交流磁界によるコイルの相互誘導を利用して非接触識別タグとの交信をおこなう電磁結合方式、（２）２５０ｋＨｚ以下、あるいは、１３．５６ＭＨｚ帯の長・中波帯の電磁波を利用して非接触識別タグとの交信をおこなう電磁誘導方式、（３）リーダ・ライタ側のアンテナと非接触識別タグ間で、２．４５ＧＨｚ帯のマイクロ波によりデータ交信をおこなうマイクロ波方式、（４）光の発生源としてＬＥＤを、受光器としてはフォトトランジスタ等を配置し、光の空間伝送を利用して非接触識別タグとの交信をおこなう光方式の４つがある。本発明に係る非接触識別タグは、上記（２）に属し、外部装置から発信される電磁波がアンテナコイルのループ内をくぐると電磁誘導現象により電磁波の周波数に応じた交流の誘導電流が発生し、この誘導電流の周波数が、共振回路の共振現象を誘起できる周波数に一致すると、共振現象をきっかけにデータ処理部がデータの処理を開始するものである。
【００１０】
本発明に係る構成によれば、非接触識別タグは、外部から圧縮力が付与されると、静電容量可変手段により静電容量が変化し、この静電容量の変化により、非接触識別タグが外部装置と通信可能となる。つまり、非接触識別タグは、圧縮力が付加されると外部装置と通信可能になることが可能となる。従って、不正アクセス防止のための専用装置を付加することなく、容易で確実な不正アクセス防止が可能となる。
【００１１】
また、前記アンテナコイルとともに共振回路を構成するコンデンサをさらに備えたことが望ましい。
【００１２】
このようにすれば、非接触識別タグは、共振回路の共振周波数を所望の通信可能な周波数域内に変化させることが可能なる。これにより、非接触識別タグは、外部装置と通信可能となる。
【００１３】
また、前記外部からの圧縮力が付与されている間のみ前記外部装置と通信可能であることが望ましい。
【００１４】
このようにすれば、非接触識別タグは、例えば、使用者が非接触識別タグを挟持するなどによる圧縮力を受けている間のみ通信可能状態になるため、使用後に挟持力（圧縮力）が解除されるとただちに通信不能状態とすることが可能となる。これにより、容易で確実な不正アクセス防止が可能となる。
【００１５】
また、前記外部からの圧縮力を付与する圧縮力付与部をさらに備えることが望ましい。
【００１６】
このようにすれば、外部からの圧縮力を確実に静電容量可変手段に付与することが可能となる。即ち、使用者が圧縮力付与部を認識し、間違えることなく確実に圧縮力を付与することが可能となる。
【００１７】
また、前記圧縮力付与部は前記非接触識別タグの表面に形成されていることが望ましい。
【００１８】
このようにすれば、使用者が非接触識別タグの表面に形成された圧縮力付与部を視認することが可能なため、圧縮力の付与部分を間違えることなく、例えば、挟持するなど確実に圧縮力を付与することが可能となる。
【００１９】
また、前記圧縮力付与部は弾性を有する材料で形成されていることが望ましい。
【００２０】
このようにすれば、圧縮力付与部は、圧縮力が付与されると弾性変形し、前記圧縮力が除去されると弾性復帰することが可能となる。即ち、外部からの圧縮力に追従して静電容量可変手段により静電容量を変化させることが可能となる。
【００２１】
本発明は、絶縁基板に、電磁波を送受信するアンテナコイルと、前記アンテナコイルとともに共振回路を構成するコンデンサと、前記電磁波を介して送受信されるデータを処理するデータ処理部と、を備えた非接触識別タグであって、外部から付与された圧縮力に応じて静電容量を変化させる静電容量可変手段と、前記外部からの圧縮力を付与する圧縮力付与部と、を備え、前記非接触識別タグを前記圧縮力付与部上から挟持して外部装置にかざすことにより、前記静電容量可変手段を介して前記静電容量が変化し、前記外部装置と通信可能となることを特徴とする非接触識別タグを提供する。
【００２２】
本発明の非接触識別タグによれば、外部から圧縮力が付与されると、静電容量可変手段により静電容量が変化し、この静電容量の変化により、非接触識別タグが外部装置と通信可能となる。つまり、非接触識別タグは、圧縮力が付加されると外部装置と通信可能となる。上記により、非接触識別タグが外部装置にかざして使用される場合、使用者が非接触識別タグを挟持することによる圧縮力を受けて通信可能状態になることが可能となる。従って、使用者は、不正アクセス防止のための専用装置を非接触識別タグに付加する必要はなく、非接触識別タグを使用するたびに専用ケースなどの専用装置を脱着しなければならない煩わしさが解消されるとともに、使用後に専用装置を装着し忘れることによる不正アクセスの危険性が解消され、容易で確実な不正アクセス防止が可能となる。
【００２３】
本発明は、前述の非接触識別タグと、電磁誘導方式により電磁波を用いて非接触で通信可能に形成された外部装置を提供する。
【００２４】
また、前記外部装置はリーダ・ライタであることが望ましい。
【００２５】
本発明の外部装置によれば、非接触識別タグから必要な情報を取り出すことができ、あるいは必要に応じて、非接触識別タグに新たな情報を書き込むことができる。
【００２６】
本発明は、前述の非接触識別タグと前述の外部装置とを備えたセキュリティーシステムを提供する。
【００２７】
本発明のセキュリティーシステムによれば、非接触識別タグに圧縮力が付加されると外部装置と通信可能となる。従って、不正アクセスの危険性を低減することが可能なセキュリティーシステムを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態における非接触識別タグ１を示す外観図であり、図１（ａ）は、非接触識別タグ１の斜視図であり、図１（ｂ）は、非接触識別タグ１の平面図である。
【００２９】
非接触識別タグ１の外観的な特徴は、後述のように静電容量を変化させるきっかけとなる圧縮力の付与部２を、非接触識別タグ１の表面よりわずかに突出させて設けている点である。
非接触識別タグ１内には絶縁基板３が収容されており、絶縁基板３の主要構成を示す平面図である図２（ａ）に示すように、絶縁基板３上には、電磁波を送受信するアンテナコイル４と、絶縁基板３を挟んで対向する電極導体からなるコンデンサ５０と、電磁波を介して送受信されるデータを処理するデータ処理部６と、を備える。コンデンサ５０は、絶縁基板３の一方の面上に設けられた第１の電極導体５１と、第１の電極導体５１とは絶縁されて、絶縁基板３の一方の面上に設けられた第２の電極導体５２と、絶縁基板３の底面図である図２（ｂ）に示すように、絶縁基板３を挟んで第１の電極導体５１および第２の電極導体５２に対向するように絶縁基板３の他方の面上に設けられた第３の電極導体５３と、を有している。そして、非接触識別タグ１は、第１の電極導体５１と第２の電極導体５２との導通を可能にする導通部材６０（図２には、図示せず）を備える。
【００３０】
コンデンサ５０の第１の電極導体５１は、ドーナツ状をなし、電極導体５１とは絶縁された第２の電極導体５２を内側に取り囲んで、アンテナコイル４の一方の端部に導通している。一方、第３の電極導体５３は、スルーホールパターン８を介してアンテナコイル４の他方の端部に導通している。そして、アンテナコイル４およびコンデンサ５０を含んで共振回路７が構成され、データ処理部６は、一方の端子がアンテナコイル４の一方の端部へ接続され、他方の端子がスルーホールパターン９を介してアンテナコイル４の他方の端部に接続される。
【００３１】
絶縁基板３は、ガラス繊維入りエポキシ樹脂などからなる絶縁基板で、絶縁基板３に設けられるアンテナコイル４、第１の電極導体５１、第２の電極導体５２、第３の電極導体５３、スルーホールパターン８、スルーホールパターン９、およびデータ処理部６が電気的に接続される図示せぬランド部は、導体パターンのプリント技術やエッチング技術などにより形成される。スルーホールパターンとは、絶縁基板３に貫通孔を設け、貫通孔の内側面に導体が設けられ、絶縁基板３の表面と裏面との導通を可能にするものである。
【００３２】
導通部材６０の断面図である図３（ａ）に示すように、導通部材６０は、導電性ゴム等の弾性を有する材料を射出成形技術などにより形成して得られ、全体は略円形で断面が略凹形状である。非接触識別タグ１における図１（ｂ）中の圧縮力の付与部２のＡ−Ｂ線断面図である図３（ｂ）に示すように、導通部材６０は凹形状の縁部６１が第１の電極導体５１を挟んで絶縁基板３に対向して配置され、凹形状の縁部６１を介して第１の電極導体５１に常に導通しており、凹形状の内側底面に、第２の電極導体５２に隙間を有して対向する凸部６２が設けられている構成となっている。
【００３３】
導通部材６０は、コンデンサ５０を構成する電極導体同士の対向面積を変化させる静電容量可変手段であり、外部から圧縮力が付与されていない図３（ｂ）の状態では、第２の電極導体５２と第１の電極導体５１とは絶縁されており、コンデンサ５０を構成している電極導体同士の対向面積は第１の電極導体５１の面積のみとなっている。この状態では、静電容量を、共振回路７の共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致しない値になるように構成しておく。
【００３４】
導通部材６０に圧縮力が付与された状態を示す図である図３（ｃ）に示すように、外部から圧縮力が付与されると、導通部材６０は、凸部６２が第２の電極導体５２に接触可能に弾性変形し、第１の電極導体５１と第２の電極導体５２とは導通し、コンデンサ５０を構成している電極導体同士の対向面積は第１の電極導体５１の面積と第２の電極導体５２の面積との和となる。この状態では、静電容量を、共振回路７の共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致する値になるように構成しておく。
【００３５】
外部から圧縮力が付与されている間は、電極導体同士の対向面積は第１の電極導体５１の面積と第２の電極導体５２の面積との和に維持される。そして、圧縮力が除去されると、導通部材６０は、凸部６２が第２の電極導体５２から離れるように弾性復帰し、第２の電極導体５２と第１の電極導体５１とは絶縁され、対向面積が第１の電極導体５１の面積のみにもどる。従って、電極導体同士の対向面積を変化させることが可能となる。
【００３６】
非接触識別タグ１の外観的な特徴から、使用者は、非接触識別タグの圧縮力を付与する場所がすぐ認識できる効果を有する。
また、上記により、非接触識別タグ１は、例えば、外部装置にかざして使用される場合、使用者が非接触識別タグ１を圧縮力の付与部２上より挟持してかざすという自然な動作の流れの中で通信可能状態になり、使用後に挟持力が解除されるとただちに通信不能状態（通信が完全に不可能な状態または通信可能ではあるが、良好ではない状態）になることが可能となり、使用者は、不正アクセス防止のために専用ケースなどの専用装置を非接触識別タグに付加する必要はなく、非接触識別タグを使用するたびに専用ケースなどの専用装置を脱着しなければならない煩わしさが解消されるとともに、使用後に専用装置を装着し忘れることによる不正アクセスの危険性が解消され、容易で確実な不正アクセス防止が可能となる効果を有する。
【００３７】
また、静電容量可変手段と電気的な接点との接触面積を広く構成することができるため、非接触識別タグ１の耐久性を心配する必要はないという効果も有する。
また、静電容量可変手段に、指先へ伝わる感触であるクリック感を、圧縮力の付与部２に圧縮力が付与されて静電容量が変化した時または圧縮力の付与部２から圧縮力が除去されて静電容量が変化した時に発する機能を付加すると、使用者が静電容量の変化を認識できるという効果を有する。
【００３８】
なお、導通部材６０は、リン青銅およびステンレスなどのバネ用板材からプレス加工技術などにより形成されても同等の効果を有する。
本発明の第２の実施の形態を、図４および図５を用いて説明する。なお、第２の実施の形態の外観は第１の実施の形態と同様なので外観を示す図面は省略する。また、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００３９】
図４は、本発明の第２の実施の形態における絶縁基板３の主要構成を示す図であり、図４（ａ）は、絶縁基板３の平面図であり、図４（ｂ）は、絶縁基板３の底面図である。
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、コンデンサ１１０は、絶縁基板３の一方の面上に設けられた第１の電極導体１１１と、絶縁基板３を挟んで第１の電極導体１１１に対向するように絶縁基板３の他方の面上に配置された第２の電極導体１１２と、を有している。
【００４０】
第２の電極導体１１２は、アンテナコイル４の一方の端部に導通し、第１の電極導体１１１は、スルーホールパターン８を介してアンテナコイル４の他方の端部に導通している。
第１の電極導体１１１は導体パターンのプリント技術やエッチング技術などにより形成される。第２の電極導体１１２は、全体が略円柱形状であり、導電性ゴム等の弾性を有する材料を射出成形技術などにより形成して得られる。
【００４１】
第２の電極導体１１２は、コンデンサ１１０を構成する電極導体同士の対向面積を変化させる静電容量可変手段である。非接触識別タグ１における図１（ｂ）中の圧縮力の付与部２のＡ−Ｂ線断面図である図５（ａ）に示すように、外部から圧縮力が付与されていない状態では、第１の電極導体１１１に比べて小さい面積を有している。この状態では、静電容量を、共振回路７の共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致しない値になるように構成しておく。
【００４２】
第２の電極導体１１２に圧縮力が付与された状態を示す図である図５（ｂ）に示すように、外部から圧縮力が付与されると、第２の電極導体１１２は、圧縮力が付与されていないときに比べて、面積が大きくなるように弾性変形し、第１の電極導体１１１との対向面積が増加する。この状態では、静電容量を、共振回路７の共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致する値になるように構成しておく。
【００４３】
外部から圧縮力が付与されている間は、対向面積が増加している状態が維持され、圧縮力が除去されると、第２の電極導体１１２は、圧縮力が付与される前の面積にもどるように弾性復帰することにより、電極導体同士の対向面積を変化させることが可能となる。
本実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様の効果を有する。
【００４４】
本発明の第３の実施の形態を、図６および図７を用いて説明する。なお、第３の実施の形態の外観は第１の実施の形態と同様なので外観を示す図面は省略する。また、第３の実施の形態において、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
図６は、本発明の第３の実施の形態における絶縁基板３の主要構成を示す図であり、図６（ａ）は、絶縁基板３の平面図であり、図６（ｂ）は、絶縁基板３の底面図である。
【００４５】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、コンデンサ２１０は、絶縁基板３の一方の面上に設けられた第１の電極導体２１１と、絶縁基板３を挟んで第１の電極導体２１１に対向するように絶縁基板３の他方の面上に配置された第２の電極導体２１２と、を有している。そして、非接触識別タグ１は、第２の電極導体２１２を支持して、第２の電極導体２１２とアンテナコイル４との導通を可能にする導通部材２２０を備える。
【００４６】
非接触識別タグ１における図１（ｂ）中の圧縮力の付与部２のＡ−Ｂ線断面図である図７（ｂ）に示すように、第２の電極導体２１２は、絶縁基板３の面との間に隙間を有するように、導通部材２２０に支持されている。
導通部材２２０の断面図である図７（ａ）に示すように、導通部材２２０は、導電性ゴム等の弾性を有する材料を射出成形技術などにより形成して得られ、全体は略円形で、断面が略凹形状であり、凹形状の内側底面に、第２の電極導体２１２を支持する凸部２２２が設けられている。
【００４７】
第２の電極導体２１２とアンテナコイル４の一方の端部との間は、導通部材２２０の凹形状の縁部２２１を介して常に導通し、第１の電極導体２１１は、スルーホールパターン８を介してアンテナコイル４の他方の端部に導通している。
第１の電極導体２１１は導体パターンのプリント技術やエッチング技術などにより形成される。第２の電極導体２１２は、銅板、鋼板、アルミニウム板等の導電性の板材からプレス加工技術などにより形成され、導通部材２２０に接着、溶着、カシメなどの技術により固着される。
【００４８】
導通部材２２０は、コンデンサ２１０を構成する電極導体同士の対向間隔を変化させる静電容量可変手段であり、外部から圧縮力が付与されていない図７（ｂ）の状態では、第２の電極導体２１２と第１の電極導体２１１とはＬ１なる対向間隔を有して遠隔状態にある。この状態では、静電容量を、共振回路７の共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致しない値になるように構成しておく。
【００４９】
導通部材２２０に圧縮力が付与された状態を示す図である図７（ｃ）に示すように、外部から圧縮力が付与されると、導通部材２２０は、第２の電極導体２１２が絶縁基板３の面に接近するように弾性変形し、第２の電極導体２１２と第１の電極導体２１１とはＬ２なる対向間隔を有して近接状態になる。この状態では、静電容量を、共振回路７の共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致する値になるように構成しておく。
【００５０】
外部から圧縮力が付与されている間は、電極導体同士の対向間隔はＬ２に維持され、圧縮力が除去されると、導通部材２２０は、第２の電極導体２１２が絶縁基板３の面から離れるように弾性復帰し、対向間隔はＬ１にもどる。従って、電極導体同士の対向間隔を変化させることが可能となる。
本実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様の効果を有する。
【００５１】
なお、導通部材２２０は、リン青銅およびステンレスなどのバネ用板材からプレス加工技術などにより形成されても同等の効果を有する。
本発明の第４の実施の形態を、図８および図９を用いて説明する。なお、第４の実施の形態の外観は第１の実施の形態と同様なので外観を示す図面は省略する。また、第４の実施の形態において、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００５２】
図８は、本発明の第４の実施の形態における絶縁基板３の主要構成を示す図であり、図８（ａ）は、絶縁基板３の平面図であり、図８（ｂ）は、絶縁基板３の底面図である。
図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、コンデンサ３１０は、絶縁基板３の一方の面上に設けられた第１の電極導体３１１と、絶縁基板３を挟んで第１の電極導体３１１に対向するように絶縁基板３の他方の面上に配置された第２の電極導体３２０と、を有している。
【００５３】
第２の電極導体３２０の断面図である図９（ａ）に示すように、第２の電極導体３２０は、全体が略円形で、断面が略凹形状であり、電極部３２２と、電極部３２２を支持する脚部３２１とで構成される。そして、非接触識別タグ１における図１（ｂ）中の圧縮力の付与部２のＡ−Ｂ線断面図である図９（ｂ）に示すように、電極部３２２が絶縁基板３を挟んで第１の電極導体３１１に対向しかつ電極部３２２と絶縁基板３の面との間に隙間を有するように配置される。
【００５４】
第２の電極導体３２０とアンテナコイル４の一方の端部との間は、第２の電極導体３２０の脚部３２１を介して常に導通し、第１の電極導体３１１は、スルーホールパターン８を介してアンテナコイル４の他方の端部に導通している。
第１の電極導体３１１は導体パターンのプリント技術やエッチング技術などにより形成される。第２の電極導体３２０は、導電性ゴム等の弾性を有する材料を射出成形技術などにより形成して得られる。
【００５５】
第２の電極導体３２０は、コンデンサ３１０を構成する電極導体同士の対向面積を変化させる静電容量可変手段である。外部から圧縮力が付与されていない図９（ｂ）の状態では、第２の電極導体３２０の電極部３２２と第１の電極導体３１１とはＬ１なる対向間隔を有して遠隔状態にある。この状態では、静電容量を、共振回路７の共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致しない値になるように構成しておく。
【００５６】
第２の電極導体３２０に圧縮力が付与された状態を示す図である図９（ｃ）に示すように、外部から圧縮力が付与されると、第２の電極導体３２０は、電極部３２２が絶縁基板３の面に接近するように弾性変形し、電極部３２２と第１の電極導体３１１とはＬ２なる対向間隔を有して近接状態になる。この状態では、静電容量を、共振回路７の共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致する値になるように構成しておく。
【００５７】
外部から圧縮力が付与されている間は、電極導体同士の対向間隔はＬ２に維持され、圧縮力が除去されると、第２の電極導体３２０は、電極部３２２が絶縁基板３の面から離れるように弾性復帰し、対向間隔はＬ１にもどる。従って、電極導体同士の対向間隔を変化させることが可能となる。
本実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様の効果を有する。
【００５８】
なお、第２の電極導体３２０は、リン青銅およびステンレスなどのバネ用板材をプレス加工技術などにより形成されても同等の効果を有する。
また、本発明はさらに、本発明の第１乃至第４のいずれか一つの実施の形態における非接触識別タグ１を収納する袋状の収納部を有する本体と、前記収納部内に本発明の第１乃至第４のいずれか一つの実施の形態における非接触識別タグ１を収納した状態で圧縮力の付与部に対向する位置に圧縮力の付与部を押下する凸形状と、を備えた収納ケースを提供する。
【００５９】
上記により、本発明の第１乃至第４のいずれか一つの実施の形態における非接触識別タグ１を収納ケースに収納した状態で、静電容量可変手段は、静電容量を、共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致する値に維持することが可能となる。
上記により、例えば、本発明の第１乃至第４のいずれか一つの実施の形態における非接触識別タグ１を用いるＲＦＩＤシステムが、許可されていない人物の進入を制限するセキュリティーシステムとして利用され、建造物の随所にセキュリティーゲートが設けられリーダ・ライタが設置されている場合、使用者は、荷物などを持って両手がふさがれていても、事前に収納ケースに非接触識別タグ１を収納しておくことにより、非接触識別タグ１を挟持しなくてもセキュリティーゲートを通過できるという効果を有する。
【００６０】
また、上記第１乃至第４の実施の形態において、外部から圧縮力が付与されている状態では、静電容量を、共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致しない値となるように構成し、圧縮力が付与されていない状態では、静電容量を、共振周波数が所望の通信可能な周波数域内に一致する値となるように構成してもよい。
【００６１】
上記により、非接触識別タグ１は、前記収納ケースに収納することで、通信不能状態が維持されるとともに外部からの衝撃が緩衝され非接触識別タグ１を保護する効果を有する。
また、上記第１乃至第４の実施の形態において、外部から圧縮力が付与されていない状態および付与されている状態の一方では、静電容量を、共振周波数が通信可能な周波数域内でかつ非接触識別タグ１とリーダ・ライタとの間の距離が最大となる値になるように構成し、圧縮力が付与されていない状態および付与されている状態の他方では、静電容量を、共振周波数が通信可能な周波数域内でかつ非接触識別タグ１とリーダ・ライタとの間の距離が最小となる値になるように構成してもよい。この場合、外部から圧縮力が付与されると、静電容量は、非接触識別タグ１とリーダ・ライタとの間の通信可能な距離が最大となる値になる場合または最小となる値になる場合の二通りがある。
【００６２】
上記により、例えば、非接触識別タグ１は、外部から圧縮力が付与されていない状態では、リーダ・ライタの直近まで近づけられないと通信が困難であり、不正アクセスの危険性が低減される。圧縮力が付与されている状態では、リーダ・ライタからの距離を隔てていても通信が可能であり、例えば、セキュリティーゲートを通過する場合に混雑していても、各自順番を待つ必要がなくなり効率のよいセキュリティーシステムが構築できる効果を有する。また、前記収納ケースに収納することで、さらに効率のよいセキュリティーシステムとすることができる。
【００６３】
なお、圧縮力が付与されているときに静電容量を、非接触識別タグ１とリーダ・ライタとの間の通信可能な距離が最大となる値になる構成の方が、非接触識別タグ１を積極的に握るなどの行為をしない限り通信困難な状態であるため、使い勝手がよい。
上記第１乃至第４の実施の形態では、非接触識別タグの静電容量を変化させるきっかけとなる圧縮力の付与部を、非接触識別タグの表面よりわずかに突出させて設けているが、これに限定されるものではない。圧縮力の付与部の高さを非接触識別タグの表面と同一高さとし、圧縮力の付与部の位置を、印刷などによるマーキングにより示したり、非接触識別タグ表面上に、凸状の断面を有する土手や凹状の断面を有する溝を、圧縮力の付与部を取り囲むように設けて示したりしてもよい。
【００６４】
上記により、非接触識別タグは、使用されないときに通常のカード入れに収納されて携帯された場合でも、誤動作が少なく、かさばらない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態における非接触識別タグ１を示す外観図。
【図２】本発明の第１の実施の形態における絶縁基板３の主要構成を示す図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における静電容量可変手段の詳細を示す図。
【図４】本発明の第２の実施の形態における絶縁基板３の主要構成を示す図。
【図５】本発明の第２の実施の形態における静電容量可変手段の詳細を示す図。
【図６】本発明の第３の実施の形態における絶縁基板３の主要構成を示す図。
【図７】本発明の第３の実施の形態における静電容量可変手段の詳細を示す図。
【図８】本発明の第４の実施の形態における絶縁基板３の主要構成を示す図。
【図９】本発明の第４の実施の形態における静電容量可変手段の詳細を示す図。
【符号の説明】
【００６６】
１…非接触識別タグ、２…圧縮力付与部、３…絶縁基板、４…アンテナコイル、６、データ処理部、７…共振回路、５０…コンデンサ、５１…第１の電極導体、５２…第２の電極導体、５３…第３の電極導体、６０…導通部材、１１０…コンデンサ、１１１…第１の電極導体、１１２…第２の電極導体、２１０…コンデンサ、２１１…第１の電極導体、２１２…第２の電極導体、２２０…導通部材、３１０…コンデンサ、３１１…第１の電極導体、３２０…第２の電極導体、３２１…脚部、３２２…電極部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板に、電磁波を送受信するアンテナコイルと、前記電磁波を介して送受信されるデータを処理するデータ処理部と、を備えた非接触識別タグであって、
外部から付与された圧縮力に応じて静電容量を変化させる静電容量可変手段を備え、
前記圧縮力により前記静電容量が変化することによって外部装置と通信可能となることを特徴とする非接触識別タグ。
【請求項２】
前記アンテナコイルとともに共振回路を構成するコンデンサをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の非接触識別タグ。
【請求項３】
前記外部からの圧縮力が付与されている間のみ前記外部装置と通信可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非接触識別タグ。
【請求項４】
前記外部からの圧縮力を付与する圧縮力付与部をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の非接触識別タグ。
【請求項５】
前記圧縮力付与部は前記非接触識別タグの表面に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の非接触識別タグ。
【請求項６】
前記圧縮力付与部は弾性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の非接触識別タグ。
【請求項７】
絶縁基板に、電磁波を送受信するアンテナコイルと、前記アンテナコイルとともに共振回路を構成するコンデンサと、前記電磁波を介して送受信されるデータを処理するデータ処理部と、を備えた非接触識別タグであって、
外部から付与された圧縮力に応じて静電容量を変化させる静電容量可変手段と、
前記外部からの圧縮力を付与する圧縮力付与部と、を備え、
前記非接触識別タグを前記圧縮力付与部上から挟持して外部装置にかざすことにより、前記静電容量可変手段を介して前記静電容量が変化し、前記外部装置と通信可能となることを特徴とする非接触識別タグ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の非接触識別タグと、電磁誘導方式により電磁波を用いて非接触で通信可能に形成された外部装置。
【請求項９】
前記外部装置はリーダ・ライタであることを特徴とする請求項８に記載の外部装置。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれか１つに記載の非接触識別タグと請求項８または請求項９に記載の外部装置とを備えたセキュリティーシステム。
【請求項１】
絶縁基板に、電磁波を送受信するアンテナコイルと、前記電磁波を介して送受信されるデータを処理するデータ処理部と、を備えた非接触識別タグであって、
外部から付与された圧縮力に応じて静電容量を変化させる静電容量可変手段を備え、
前記圧縮力により前記静電容量が変化することによって外部装置と通信可能となることを特徴とする非接触識別タグ。
【請求項２】
前記アンテナコイルとともに共振回路を構成するコンデンサをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の非接触識別タグ。
【請求項３】
前記外部からの圧縮力が付与されている間のみ前記外部装置と通信可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非接触識別タグ。
【請求項４】
前記外部からの圧縮力を付与する圧縮力付与部をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の非接触識別タグ。
【請求項５】
前記圧縮力付与部は前記非接触識別タグの表面に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の非接触識別タグ。
【請求項６】
前記圧縮力付与部は弾性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の非接触識別タグ。
【請求項７】
絶縁基板に、電磁波を送受信するアンテナコイルと、前記アンテナコイルとともに共振回路を構成するコンデンサと、前記電磁波を介して送受信されるデータを処理するデータ処理部と、を備えた非接触識別タグであって、
外部から付与された圧縮力に応じて静電容量を変化させる静電容量可変手段と、
前記外部からの圧縮力を付与する圧縮力付与部と、を備え、
前記非接触識別タグを前記圧縮力付与部上から挟持して外部装置にかざすことにより、前記静電容量可変手段を介して前記静電容量が変化し、前記外部装置と通信可能となることを特徴とする非接触識別タグ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の非接触識別タグと、電磁誘導方式により電磁波を用いて非接触で通信可能に形成された外部装置。
【請求項９】
前記外部装置はリーダ・ライタであることを特徴とする請求項８に記載の外部装置。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれか１つに記載の非接触識別タグと請求項８または請求項９に記載の外部装置とを備えたセキュリティーシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２１６０８３（Ｐ２００６−２１６０８３Ａ）
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２５０４６（Ｐ２００６−１２５０４６）
【出願日】平成１８年４月２８日（２００６．４．２８）
【分割の表示】特願２００３−９８２７２（Ｐ２００３−９８２７２）の分割
【原出願日】平成１５年４月１日（２００３．４．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２８日（２００６．４．２８）
【分割の表示】特願２００３−９８２７２（Ｐ２００３−９８２７２）の分割
【原出願日】平成１５年４月１日（２００３．４．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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