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JP3672727B2 - Antenna device for non-contact automatic ticket gate - Google Patents
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JP3672727B2 - Antenna device for non-contact automatic ticket gate - Google Patents

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JP3672727B2 JP08334298A JP8334298A JP3672727B2 JP 3672727 B2 JP3672727 B2 JP 3672727B2 JP 08334298 A JP08334298 A JP 08334298A JP 8334298 A JP8334298 A JP 8334298A JP 3672727 B2 JP3672727 B2 JP 3672727B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はアンテナ装置に係り、特に、無線通信機能を備えたICカードからなる非接触式カードとの間で非接触でデータ授受を行って入出場処理を行う非接触式自動改札機に好適なアンテナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の非接触式自動改札機に設けられているアンテナ装置は、改札通路入口側の筐体の上面にアンテナ部が設けられていて、利用者がそのアンテナ部に非接触式カードをかざすことができるように構成されている。
【0003】
このアンテナ部は、筐体の上面に平行に巻回された送信用のループコイルと受信用のループコイルとにより形成されている。そして、送信用のループコイルには、トランスミッタから非接触式カードに対する電力供給及びデータ送信用の信号が供給されるとともに、受信用のループコイルからは、非接触式カードから受信した信号がトランスミッタに入力されるように構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のアンテナ装置は、送信用のループコイルから非接触式カードを駆動する信号を送信するようにしているので、その信号を非接触式カードが受信できないとき、そのアンテナ装置を組込んでいる非接触式自動改札機等の処理機と非接触式カードとの間でデータ授受ができないという問題点を含んでいる。したがって、アンテナ装置は、非接触式カードと交信できる通信エリアが広いことが望まれている(本発明の実施の形態の説明で用いる図3の通信エリア▲1▼参照)。
【0005】
上述の通信エリアを広げるためには、送信用のループコイルに供給する電力を大きくすることも考えられる。しかし、供給電力を大きくすると電波法に規定する微弱無線局に該当しなくなるだけでなく、他の電子機器に悪影響を与えることが懸念される。したがって、所定の供給電力以下で通信エリアを可能な限り大きくすることが望まれている。
【0006】
ところで、ループコイルをアンテナとするとき、1996年4月9日発行の刊行物「新アンテナ工学」第54頁にも解明されているように、ループコイルの軸心方向の指向性(この刊行物では、E面の指向性)は、ループコイルの軸心部分で最も低くなることが分かっている(後述の本発明の実施の形態で用いる図6の縦軸参照)。したがって、ループコイルを非接触式自動改札機のアンテナ部に採用したときは、非接触式カードを筐体の上面に可能な限り近付けてかざさないと、データ授受の不調が発生するおそれがある。このため、筐体の上面から離れていても、すなわち、通信距離をある程度有していても交信可能なアンテナ装置の出現が待たれていた。
【0007】
また、ループコイルから構成されるアンテナは、金属体に接近して設置すると、その金属体の透磁率により共振周波数がずれるため、設置箇所により再調整を必要とする欠点があった。
【0008】
例えば、ループコイルを非接触式自動改札機のアンテナ部としたときは、非接触式自動改札機は、多くの金属部品等を含んで構成されているために、非接触式自動改札機にアンテナ装置を組込んだ後に再調整をしなければならないという欠点があった。
【0009】
さらに、従来のループコイル式のアンテナ装置は、複数回巻回されて形成された1個の送信用のループコイルに対して1個の共振素子を直列又は並列に接続した構成を採用しているので、電力増幅器の負荷が重くなるという欠点があった。
【0010】
また、従来のアンテナ装置は、静電気等による突入電流が発生すると、増幅回路等の回路が破壊されるおそれがあった。特に、アンテナ装置が非接触式自動改札機に用いられる場合は、アンテナ部にかざされる物体が多種多様で、突入電流が発生するおそれが高く、したがって、突入電流に対する何らかの保護手段が求められていた。
【0011】
さらに、上記従来のループコイル式のアンテナ装置において、直列共振回路により所定の周波数で大きな放射磁界強度を得るために、ループコイルの巻回(以下、「ターン」というときもある)数を多くしなければならなかった。したがって、インダクタンスが大きくなるので、キャパシタンスを小さくしなければならず、大きな電力を供給できないという問題点を有していた。
【0012】
そこで、本発明は、上記欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、通信距離を長くでき、設置した後に再調整を不要とし、電力増幅器の負荷を軽くでき、突入電流に対して保護することができ、さらに、大きな電力を供給することのできるアンテナ装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る非接触式自動改札機用アンテナ装置は、上記目的を達成するために、複数に巻回されたループコイルからなるアンテナを介して非接触で非接触式カードに信号を送信する非接触式自動改札機用アンテナ装置において、前記複数に巻回されたループコイルの各巻回毎に、又は所定の複数の巻回毎にコンデンサと抵抗とを並列に接続した共振素子を設けるとともに、それら複数に巻回されたループコイルの平面のうち、前記非接触式カードのかざされる側と反対側の面に所定の間隔を保って金属板を配設し、さらにそれら複数に巻回されたループコイルの側面とその金属板との間に補助金属板を設けたことを特徴としている。
【0014】
本発明の請求項2に係る非接触式自動改札機用アンテナ装置は、上記目的を達成するために、複数に巻回されたループコイルからなるアンテナを介して非接触で非接触式カードに信号を送信する非接触式自動改札機用アンテナ装置において、前記複数に巻回されたループコイルの任意の複数の位置にコンデンサと抵抗とを並列に接続した共振素子をそれぞれ設けるとともに、それら複数に巻回されたループコイルの平面のうち、前記非接触式カードのかざされる側と反対側の面に所定の間隔を保って金属板を配設し、さらにそれら複数に巻回されたループコイルの側面とその金属板との間に補助金属板を設けたことを特徴としている。
【0015】
本発明の請求項3に係る非接触式自動改札機用アンテナ装置は、金属板のループコイルが設けられている側と反対側の面に、そのループコイルに供給する信号を生成するトランスミッタ設けられていることを特徴としている。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、一実施の形態に係るアンテナ装置Aを非接触式自動改札機に適用したときの斜視図であって、その非接触式自動改札機Gの筐体の上面G′で改札通路Pの入口側には、利用者が所持する非接触式カードCとの間で無線通信により非接触で交信するためのアンテナ部aが設けられている。
【0017】
図1中、S,S…は、改札通路Pへの利用者の進入又は改札通路Pからの退出、あるいは通過を検知するための光電式の人間検知器であり、Dは改札通路Pを開閉するドアである。また、Tはトランスミッタであって、アンテナ部aを介して非接触式カードCとの間でデータ授受が行えるように構成されている。そして、100は制御器であって、CPUを中心に形成されていて、非接触式自動改札機G全体を統括的に制御できるように構成されている。
【0018】
図2は、図1のアンテナ部aの拡大平面図、図3は、図2のA−A線断面図である。アンテナ部aは長方形の合成樹脂板1の裏面側に複数回巻回(図2及び図3では、図面を簡略化するために1回)されたループコイルLが張設されている。なお、合成樹脂板1の表面には、利用者へアンテナ部aの位置を知らせるためのマークが刻印されている(図2参照)。
【0019】
金属板2aは、アルミニウム板からなり、合成樹脂板1と同形の長方形を呈していて、その合成樹脂板1の下方に所定の間隔を保って設けられている。また、金属板2bもアルミニウム板からなり、本発明の補助金属板に該当し、合成樹脂板1及び金属板2aの周囲を囲むように設けられている。なお、本発明で金属板又は補助金属板というときは、アルミニウムのような金属に限らず、所定の透磁率を有する材質も含まれている。
【0020】
図3中、Tは、トランスミッタであって、金属板2aの裏面に、すなわち、合成樹脂板1(ループコイルL)側と反対側の金属板2aに設けられている。
【0021】
図4は、ループコイルLの詳細図であって、ここに示されるループコイルは、図面を簡略化するために、3回巻回されたループコイルL1 〜L3 として示されている。そして、各ターン(巻回)毎に所定のキャパシティを有するコンデンサからなる共振素子3a〜3cがそれぞれ直列に接続されている。
【0022】
なお、これら共振素子3a〜3cは、図5に示されるように、コンデンサに所定の抵抗値を有する抵抗を並列に接続した共振素子3a′〜3c′とすることもできる。このように、抵抗を並設したときは、後に詳述するが、突入電流からトランスミッタを保護することができる。
【0023】
このループコイルLは、非接触式カードCへの電力の供給とデータ送信のための送信用のループアンテナの機能を有している。なお、合成樹脂板1の裏面には、この送信用のループコイルLの他に、非接触式カードCからデータを受信するためのアンテナも張設されているが、ここでは省略されている。したがって、後述するトランスミッタTにおいても受信用の回路は省略されている。
【0024】
トランスミッタTには、所定の周波数(例えば、13.56MHz)からなる搬送波を非接触カードCに送信すべきデータで変調処理する変調回路4と、この変調回路4から出力された信号を増幅処理する増幅回路5とが含まれている。
【0025】
上記構成のアンテナ装置Aは、共振素子3a〜3cが複数に直列に分散された状態で接続されているので、仮に過大電圧が印加されても、その電圧が分散されるので、共振素子3a〜3c(又は3a′〜3c′)が破壊されるのを効果的に防止することができる。
【0026】
また、従来のループコイル式のアンテナ装置のように1個のループコイルとしたときは、そのループコイル又は共振素子が短絡すると、そのループコイルはアンテナの機能を停止してしまうが、上述のように、ループコイルLが複数個(L1 〜L3 )に分割されているので、そのうちの一つのループコイルが短絡してもアンテナの機能を維持することができる。
【0027】
さらに、上記構成のアンテナ装置Aは、上述のように、ループコイルLを複数個(L1 〜L3 )に分割しているため、各ループコイルL1 〜L3 のインダクタンスを小さくでき、全体として大きな電力をループコイルLに供給することができ、したがって、通信距離を大きくできる特長がある。
【0028】
また、上記構成のアンテナ装置Aは、非接触式カードCのかざされる方向以外は、金属板2a,2bで遮蔽されているので、アンテナ装置Aが他の金属物に接近して設置されても共振周波数がずれず、したがって、アンテナ装置Aの設置後の再調整を省略することができるとともに、トランスミッタへの影響を防止することができる。
【0029】
さらに、図5に示される共振素子3a′〜3c′は、抵抗を介在しているので、ループコイルLに静電気等による突入電流が印加されたとき、これを熱損失とすることができ、トランスミッタTを効果的に保護することができる。
【0030】
上記構成のアンテナ装置Aにおいては、上述の各特長の他に、最も大きな特長は、通信距離を長くできる点にある。すなわち、この通信距離の長さは、図3に示される通信エリア▲1▼の高さに当り、この高さが高くなれば、非接触式自動改札機Gと非接触式カードCとの交信が容易に行われることを意味している。
【0031】
上記構成のアンテナ装置Aにおける通信距離の改善のメカニズムは、必ずしも明らかでないが、ループコイルLを分割したこと、及びループコイルLの下方に金属板2aが設けられていることにより、磁界形態が変化したためと考えられる。
【0032】
図6は、上記構成のアンテナ装置AのループコイルLの指向性パターンである。この図6中、イは、ループコイルLの軸心における高さ(通信距離に相当)を示している。なお、図6中、ロは、従来の1個のループコイルで、かつ、そのループコイルの下方に金属板を有しないときの値である。この図6から明らかなように、本発明に係るアンテナ装置Aは、従来よりも2倍以上の通信距離の改善が図られているのが分かる。
【0033】
図7に示されるループコイルLは、複数回巻回されたループコイルL′の途中に所定の間隔を保って、上記図4に示される共振素子3a〜3c、又は上記図5に示される共振素子3a′〜3c′を設けた例である。この場合も、ループコイルLのターン毎に共振素子3a〜3c(又は3a′〜3c′)を設けたときと同様の効果を得ることができる。
【0034】
また、図示しないが、上述の共振素子3a〜3c(又は3a′〜3c′)を数ターン毎、例えば、2ターン毎に設けるようにしてもよい。この場合は、ターン数を増加させることができる。
【0035】
【発明の効果】
本発明の請求項1に係る非接触式自動改札機用アンテナ装置は、複数に巻回されたループコイルの各巻回毎に、又は所定の複数の巻回毎にコンデンサと抵抗とを並列に接続した共振素子を設けるとともに、それら複数に巻回されたループコイルの平面のうち、前記非接触式カードのかざされる側と反対側の面に所定の間隔を保って金属板を配設し、さらにそれら複数に巻回されたループコイルの側面とその金属板との間に補助金属板を設けたので、非接触式自動改札機に好適なアンテナ装置とすることができる。
【0036】
本発明の請求項2に係る非接触式自動改札機用アンテナ装置は、複数に巻回されたループコイルの任意の複数の位置にコンデンサと抵抗とを並列に接続した共振素子をそれぞれ設けるとともに、それら複数に巻回されたループコイルの平面のうち、前記非接触式カードのかざされる側と反対側の面に所定の間隔を保って金属板を配設し、さらにそれら複数に巻回されたループコイルの側面とその金属板との間に補助金属板を設けたので、非接触式自動改札機に好適なアンテナ装置とすることができる。
【0037】
本発明の請求項3に係る非接触式自動改札機用アンテナ装置は、金属板のループコイルが設けられている側と反対側の面に、そのループコイルに供給する信号を生成するトランスミッタ設けられているので、トランスミッタを保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置を非接触式自動改札機に適用したときのその斜視図である。
【図2】アンテナ部の拡大平面図である。
【図3】図2のA−A線断面図である。
【図4】ループコイルの詳細図である。
【図5】共振素子の他の例である。
【図6】ループコイルの指向性を示す説明図である。
【図7】ループコイルの他の例である。
【符号の説明】
G 非接触式自動改札機
G′ 筐体の上面
C 非接触式カード
A アンテナ装置
a アンテナ部
1 合成樹脂板
2a,2b 金属板
3a〜3c,3a′〜3c′ 共振素子
L(L1 ,L2 ,L3 ) ループコイル
T トランスミッタ
4 変調回路
5 増幅回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna device, and is particularly suitable for a non-contact type automatic ticket gate for performing entrance / exit processing by exchanging data with a non-contact type card composed of an IC card having a wireless communication function. The present invention relates to an antenna device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an antenna device provided in this type of contactless automatic ticket gate has an antenna portion on the upper surface of the casing on the entrance side of the ticket gate, and a user inserts a contactless card into the antenna portion. It is configured so that it can be held over.
[0003]
The antenna section is formed by a transmission loop coil and a reception loop coil wound in parallel on the upper surface of the housing. The transmitter loop coil is supplied with power and data transmission signals from the transmitter to the contactless card, and the receiver loop coil receives signals received from the contactless card to the transmitter. It is configured to be entered.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional antenna device transmits a signal for driving the contactless card from the transmission loop coil, the antenna device is incorporated when the contactless card cannot receive the signal. There is a problem that data cannot be exchanged between a processing machine such as a non-contact type automatic ticket gate and a non-contact type card. Therefore, the antenna device is desired to have a wide communication area that can communicate with the contactless card (see communication area (1) in FIG. 3 used in the description of the embodiment of the present invention).
[0005]
In order to expand the communication area described above, it is conceivable to increase the power supplied to the transmission loop coil. However, if the supplied power is increased, not only does it fall under the weak radio station specified in the Radio Law, but there is a concern that it may adversely affect other electronic devices. Therefore, it is desired to enlarge the communication area as much as possible below a predetermined supply power.
[0006]
By the way, when the loop coil is used as an antenna, the directivity in the axial direction of the loop coil (this publication), as clarified in page 54 of the publication “New Antenna Engineering” published on April 9, 1996. Then, it is known that the directivity of the E plane is the lowest at the axial center portion of the loop coil (see the vertical axis in FIG. 6 used in the embodiment of the present invention described later). Therefore, when the loop coil is employed in the antenna section of the non-contact automatic ticket gate, there is a risk that data transfer will be disturbed unless the non-contact card is placed as close as possible to the upper surface of the housing. For this reason, even if it is away from the upper surface of the housing, that is, it has a certain communication distance, the appearance of an antenna device capable of communication has been awaited.
[0007]
Further, when an antenna composed of a loop coil is installed close to a metal body, the resonance frequency is shifted due to the magnetic permeability of the metal body, so that there is a drawback that readjustment is required depending on the installation location.
[0008]
For example, when the loop coil is used as the antenna part of a non-contact type automatic ticket gate, the non-contact type automatic ticket gate includes a lot of metal parts and the like. There was the disadvantage that it had to be readjusted after the device was installed.
[0009]
Furthermore, the conventional loop coil type antenna device employs a configuration in which one resonance element is connected in series or in parallel to one transmission loop coil formed by being wound a plurality of times. Therefore, there is a drawback that the load of the power amplifier becomes heavy.
[0010]
Further, in the conventional antenna device, when an inrush current due to static electricity or the like is generated, there is a possibility that a circuit such as an amplifier circuit is destroyed. In particular, when the antenna device is used in a non-contact type automatic ticket gate, there are a wide variety of objects that are held over the antenna unit, and there is a high possibility that an inrush current will occur. Therefore, some protection means against the inrush current has been required. .
[0011]
Further, in the conventional loop coil type antenna device, in order to obtain a large radiated magnetic field strength at a predetermined frequency by the series resonance circuit, the number of loop coil windings (hereinafter sometimes referred to as “turns”) is increased. I had to. Therefore, since the inductance is increased, the capacitance has to be reduced, and there is a problem that a large amount of power cannot be supplied.
[0012]
Therefore, the present invention has been made to solve the above-described drawbacks, and its purpose is to increase the communication distance, eliminate the need for readjustment after installation, reduce the load of the power amplifier, and increase the inrush current. It is another object of the present invention to provide an antenna device that can be protected from the above and can supply a large amount of power.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an antenna device for a non-contact type automatic ticket gate according to claim 1 of the present invention provides a non-contact signal to a non-contact type card via an antenna composed of a plurality of loop coils wound. In the antenna device for a non-contact type automatic ticket gate that transmits a resonance element having a capacitor and a resistor connected in parallel for each turn of the loop coil wound in a plurality or a plurality of predetermined turns. provided Rutotomoni, of the plane of their loop coil wound multiple to the to the plane of the side to be held over the contactless card opposite with a predetermined spacing disposed a metal plate, further plurality An auxiliary metal plate is provided between the side surface of the wound loop coil and the metal plate .
[0014]
In order to achieve the above object, an antenna device for a non-contact type automatic ticket gate according to claim 2 of the present invention provides a non-contact signal to a non-contact type card via an antenna composed of a plurality of loop coils wound. the in non-contact antenna device for an automatic ticket gate for transmitting the plurality to any of a plurality of positions of the wound loop coil provided a resonant element connected to a capacitor and a resistor and in parallel Rutotomoni, the plurality Among the planes of the wound loop coils, a metal plate is disposed on the surface opposite to the side where the non-contact card is held, and a predetermined interval is provided, and further, the loop coils wound around the plurality of loop coils are arranged. An auxiliary metal plate is provided between the side surface and the metal plate .
[0015]
Non-contact antenna device for an automatic ticket gate machine according to claim 3 of the present invention, the surface opposite to the side where the loop coil is provided in the metallic plate, a transmitter for generating a signal to be supplied to the loop coils It is characterized in that is provided.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view when an antenna device A according to an embodiment is applied to a non-contact automatic ticket gate, and the ticket gate passage P is formed on the upper surface G ′ of the casing of the non-contact automatic ticket gate G. Is provided with an antenna part a for non-contact communication with the non-contact card C possessed by the user by wireless communication.
[0017]
In FIG. 1, S, S... Are photoelectric human detectors for detecting whether a user enters or exits the ticket gate passage P, or passes through the ticket gate passage P, and D opens and closes the ticket gate passage P. It is a door. T is a transmitter configured to exchange data with the contactless card C via the antenna part a. Reference numeral 100 denotes a controller, which is formed around the CPU, and is configured so that the entire non-contact automatic ticket gate G can be controlled in an integrated manner.
[0018]
2 is an enlarged plan view of the antenna part a of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. The antenna part a has a loop coil L wound around the back side of the rectangular synthetic resin plate 1 (in FIG. 2 and FIG. 3, one time for simplifying the drawing). A mark for informing the user of the position of the antenna part a is engraved on the surface of the synthetic resin plate 1 (see FIG. 2).
[0019]
The metal plate 2 a is made of an aluminum plate, has a rectangular shape that is the same as that of the synthetic resin plate 1, and is provided below the synthetic resin plate 1 at a predetermined interval. The metal plate 2b is also made of an aluminum plate, corresponds to the auxiliary metal plate of the present invention, and is provided so as to surround the periphery of the synthetic resin plate 1 and the metal plate 2a. In the present invention, the term “metal plate” or “auxiliary metal plate” includes not only a metal such as aluminum but also a material having a predetermined magnetic permeability.
[0020]
In FIG. 3, T is a transmitter, which is provided on the back surface of the metal plate 2a, that is, on the metal plate 2a opposite to the synthetic resin plate 1 (loop coil L) side.
[0021]
FIG. 4 is a detailed view of the loop coil L. The loop coil shown here is shown as loop coils L1 to L3 wound three times in order to simplify the drawing. Resonant elements 3a to 3c each including a capacitor having a predetermined capacity are connected in series for each turn (winding).
[0022]
As shown in FIG. 5, the resonance elements 3a to 3c may be resonance elements 3a ′ to 3c ′ in which a resistor having a predetermined resistance value is connected in parallel. As described above, when the resistors are arranged in parallel, the transmitter can be protected from the inrush current, which will be described in detail later.
[0023]
The loop coil L has a function of a transmission loop antenna for supplying power to the contactless card C and transmitting data. In addition to the transmission loop coil L, an antenna for receiving data from the non-contact card C is also stretched on the back surface of the synthetic resin plate 1, but is omitted here. Therefore, a receiving circuit is also omitted in the transmitter T described later.
[0024]
The transmitter T modulates a carrier wave having a predetermined frequency (for example, 13.56 MHz) with data to be transmitted to the contactless card C, and amplifies the signal output from the modulation circuit 4 An amplifier circuit 5 is included.
[0025]
Since the antenna device A having the above configuration is connected in a state where a plurality of resonance elements 3a to 3c are dispersed in series, even if an excessive voltage is applied, the voltage is dispersed. It is possible to effectively prevent 3c (or 3a ′ to 3c ′) from being destroyed.
[0026]
Further, when a single loop coil is formed as in a conventional loop coil type antenna device, when the loop coil or the resonant element is short-circuited, the loop coil stops the function of the antenna. Furthermore, since the loop coil L is divided into a plurality of pieces (L1 to L3), the function of the antenna can be maintained even if one of the loop coils is short-circuited.
[0027]
Furthermore, since the antenna device A having the above configuration divides the loop coil L into a plurality of (L1 to L3) as described above, the inductance of each of the loop coils L1 to L3 can be reduced, and a large electric power can be obtained as a whole. It can be supplied to the loop coil L, and therefore has a feature that the communication distance can be increased.
[0028]
Further, since the antenna device A having the above configuration is shielded by the metal plates 2a and 2b except in the direction in which the non-contact card C is held, the antenna device A can be installed close to other metal objects. The resonance frequency does not shift, so that readjustment after installation of the antenna device A can be omitted, and the influence on the transmitter can be prevented.
[0029]
Further, since the resonance elements 3a 'to 3c' shown in FIG. 5 have a resistance interposed, when an inrush current due to static electricity or the like is applied to the loop coil L, this can be regarded as a heat loss. T can be effectively protected.
[0030]
In the antenna device A having the above configuration, in addition to the above-described features, the greatest feature is that the communication distance can be increased. That is, the length of the communication distance corresponds to the height of the communication area (1) shown in FIG. 3, and if this height increases, the communication between the non-contact automatic ticket gate G and the non-contact card C is achieved. Means easy to do.
[0031]
The mechanism for improving the communication distance in the antenna device A having the above configuration is not necessarily clear, but the magnetic field form changes due to the division of the loop coil L and the provision of the metal plate 2a below the loop coil L. It is thought that it was because.
[0032]
FIG. 6 shows a directivity pattern of the loop coil L of the antenna device A having the above configuration. In FIG. 6, “a” indicates the height (corresponding to the communication distance) at the axis of the loop coil L. In addition, in FIG. 6, B is a value when it is one conventional loop coil and does not have a metal plate under the loop coil. As is apparent from FIG. 6, it can be seen that the antenna apparatus A according to the present invention is improved in the communication distance by a factor of two or more compared to the conventional art.
[0033]
The loop coil L shown in FIG. 7 has the resonance elements 3a to 3c shown in FIG. 4 or the resonance shown in FIG. 5 at a predetermined interval in the middle of the loop coil L ′ wound a plurality of times. This is an example in which elements 3a 'to 3c' are provided. Also in this case, the same effect as when the resonant elements 3a to 3c (or 3a 'to 3c') are provided for each turn of the loop coil L can be obtained.
[0034]
Although not shown, the above-described resonance elements 3a to 3c (or 3a 'to 3c') may be provided every several turns, for example, every two turns. In this case, the number of turns can be increased.
[0035]
【The invention's effect】
The antenna device for a non-contact type automatic ticket gate according to claim 1 of the present invention connects a capacitor and a resistor in parallel for each turn of a loop coil wound in a plurality of turns or for every predetermined number of turns. Rutotomoni provided resonant elements, among the planes of their loop coils wound plurality, disposed a metal plate with a predetermined spacing on a surface opposite to the side to be held over the said non-contact type card, Further, since the auxiliary metal plate is provided between the side surface of the loop coil wound around the plurality and the metal plate, an antenna device suitable for the non-contact type automatic ticket gate can be obtained.
[0036]
Claim 2 noncontact automatic ticket gate antenna device according to the present invention, Rutotomoni provided plurality of wound loop coil plurality of arbitrary positions on the resonant element connected to a capacitor and a resistor and in parallel A metal plate is disposed on the surface opposite to the side of the non-contact card among the planes of the loop coils wound around the plurality, and is further wound around the plurality. Since the auxiliary metal plate is provided between the side surface of the loop coil and the metal plate, an antenna device suitable for a non-contact automatic ticket gate can be obtained.
[0037]
Non-contact antenna device for an automatic ticket gate machine according to claim 3 of the present invention, the surface opposite to the side where the loop coil is provided in the metallic plate, a transmitter for generating a signal to be supplied to the loop coils since is provided, it is possible to protect the transmitter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an antenna device according to an embodiment of the present invention when applied to a non-contact automatic ticket gate.
FIG. 2 is an enlarged plan view of an antenna unit.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 4 is a detailed view of a loop coil.
FIG. 5 is another example of a resonant element.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing directivity of a loop coil.
FIG. 7 is another example of a loop coil.
[Explanation of symbols]
G Non-contact type automatic ticket gate G 'Upper surface of casing C Non-contact type card A Antenna device a Antenna unit 1 Synthetic resin plates 2a and 2b Metal plates 3a to 3c, 3a' to 3c 'Resonant elements L (L1, L2,. L3) Loop coil T Transmitter 4 Modulation circuit 5 Amplification circuit

Claims (3)

複数に巻回されたループコイルからなるアンテナを介して非接触で非接触式カードに信号を送信する非接触式自動改札機用アンテナ装置において、
前記複数に巻回されたループコイルの各巻回毎に、又は所定の複数の巻回毎にコンデンサと抵抗とを並列に接続した共振素子を設けるとともに、それら複数に巻回されたループコイルの平面のうち、前記非接触式カードのかざされる側と反対側の面に所定の間隔を保って金属板を配設し、さらにそれら複数に巻回されたループコイルの側面とその金属板との間に補助金属板を設けたことを特徴とする非接触式自動改札機用アンテナ装置。
In an antenna device for a non-contact type automatic ticket gate that transmits a signal to a non-contact type card in a non-contact manner via an antenna composed of a loop coil wound in a plurality of ways,
Per each turn of the loop coil wound around the plurality, or every predetermined plurality of windings providing a resonant element connected to a capacitor and a resistor and in parallel Rutotomoni, plurality wound loop coil thereof Among the planes, a metal plate is disposed at a predetermined interval on the surface opposite to the side of the non-contact card, and a side surface of the loop coil wound around the plurality and the metal plate An antenna device for a non-contact automatic ticket gate , wherein an auxiliary metal plate is provided between them .
複数に巻回されたループコイルからなるアンテナを介して非接触で非接触式カードに信号を送信する非接触式自動改札機用アンテナ装置において、
前記複数に巻回されたループコイルの任意の複数の位置にコンデンサと抵抗とを並列に接続した共振素子をそれぞれ設けるとともに、それら複数に巻回されたループコイルの平面のうち、前記非接触式カードのかざされる側と反対側の面に所定の間隔を保って金属板を配設し、さらにそれら複数に巻回されたループコイルの側面とその金属板との間に補助金属板を設けたことを特徴とする非接触式自動改札機用アンテナ装置。
In an antenna device for a non-contact type automatic ticket gate that transmits a signal to a non-contact type card in a non-contact manner via an antenna composed of a loop coil wound in a plurality of ways,
The plurality to any of a plurality of positions of the wound loop coil provided a resonant element connected to a capacitor and a resistor and in parallel Rutotomoni out of the plane of the wound loop coil plurality, the non-contact A metal plate is arranged on the surface opposite to the side where the card is held, with a predetermined interval, and an auxiliary metal plate is provided between the side surface of the loop coil wound around the card and the metal plate. An antenna device for a non-contact automatic ticket gate characterized by the above.
請求項1又は請求項2に記載の非接触式自動改札機用アンテナ装置において、金属板のループコイルが設けられている側と反対側の面には、そのループコイルに供給する信号を生成するトランスミッタが設けられていることを特徴とする非接触式自動改札機用アンテナ装置。 The antenna device for a non-contact type automatic ticket gate according to claim 1 or 2, wherein a signal supplied to the loop coil is generated on a surface of the metal plate opposite to the side where the loop coil is provided. An antenna device for a non-contact type automatic ticket gate, wherein a transmitter is provided .
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