JP6880587B2

JP6880587B2 - Communication equipment, communication system

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Publication number: JP6880587B2
Application number: JP2016148617A
Authority: JP
Inventors: 秋山　知哉; 知哉秋山
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2036-07-28
Also published as: JP2018019274A

Description

本発明は、電磁誘導方式又は電磁結合方式で通信する通信装置、通信システムに関するものである。 The present invention relates to a communication device and a communication system that communicate by an electromagnetic induction method or an electromagnetic coupling method.

従来、鉄道会社等が発行するＩＣカードとの間で、電磁誘導方式で通信するリーダライタがあった（例えば特許文献１）。一方で、医薬器具やキーホルダーやフィギュア等に組み込まれる小型のＩＣタグがあった。
しかし、小型のＩＣタグは、アンテナも小型である。このため、小型のＩＣタグと従来のリーダライタとの間の通信は、通信可能な領域が狭い等という問題を生じていた。 Conventionally, there has been a reader / writer that communicates with an IC card issued by a railway company or the like by an electromagnetic induction method (for example, Patent Document 1). On the other hand, there were small IC tags that were incorporated into pharmaceutical instruments, key chains, figures, and the like.
However, the antenna of a small IC tag is also small. For this reason, communication between a small IC tag and a conventional reader / writer has a problem that the communicable area is narrow.

特開２００５−１３６９４４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-136944

本発明の課題は、通信可能範囲が広い通信装置、通信システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a communication device and a communication system having a wide communication range.

本発明は、以下のような解決手段により、課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。 The present invention solves the problem by the following solution means. In addition, in order to facilitate understanding, the description will be given with reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited thereto. Further, the configurations described with reference numerals may be appropriately improved, or at least a part thereof may be replaced with other configurations.

・第１の発明は、同一平面上において渦巻状に形成され、電磁誘導方式又は電磁結合方式の通信に用いられる中継ループアンテナ（２１，２２１）を備え、第１通信装置（１０）と、第２通信装置（３０）との間の通信を中継すること、を特徴とする中継通信装置である。
・第２の発明は、第１の発明の中継通信装置において、前記中継ループアンテナ（２１，２２１）は、前記第１通信装置（１０）の第１ループアンテナ（１１）を覆う大きさであること、を特徴とする中継通信装置である。
・第３の発明は、第１又は第２の発明の中継通信装置において、前記中継ループアンテナ（２１，２２１）の導線と、前記第１通信装置（１０）の第１ループアンテナ（１１）の導線とは、離間していること、を特徴とする中継通信装置である。
・第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明の中継通信装置において、前記中継ループアンテナ（２１，２２１）の渦巻の間隔は、前記第２通信装置（３０）の第２ループアンテナ（３１）の大きさよりも小さいこと、を特徴とする中継通信装置である。
・第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明の中継通信装置において、前記第１通信装置（１０）のケース（１０ａ）に被さる形状であり、前記第１通信装置に着脱可能なケース（３２０ａ）を備えること、を特徴とする中継通信装置である。
・第６の発明は、同一平面上において渦巻状に形成され、電磁誘導方式又は電磁結合方式の通信に用いられる中継ループアンテナ（２１，２２１）と、前記中継ループアンテナ（２１，２２１）の上側及び下側のそれぞれに積層されたシート材（２２，２３）とを備え、平板状に形成されていること、を特徴とする中継通信装置である。
・第７の発明は、第１から第６のいずれかの発明の中継通信装置において、前記中継ループアンテナ（２１，２２１）は、前記同一平面において、中継通信装置の中心側から外周側の全体に渡って配置されていること、を特徴とする中継通信装置である。
・第８の発明は、第１から第７のいずれかの発明の中継通信装置において、前記中継ループアンテナ（２１，２２１）の両端は、短絡していないこと、を特徴とする中継通信装置である。
・第９の発明は、第１から第８のいずれかの発明の中継通信装置において、前記中継ループアンテナ（２１，２２１）の両端は、コンデンサ（２１ｃ，２１ｄ）を介して接続されていること、を特徴とする中継通信装置である。
・第１０の発明は、第１から第９のいずれかの発明の中継通信装置において、前記中継ループアンテナ（２１，２２１）は、等間隔の渦巻形状であること、を特徴とする中継通信装置である。
・第１１の発明は、第１から第１０のいずれかの発明の中継通信装置において、前記中継ループアンテナ（２１，２２１）の共振周波数は、１６ＭＨｚ以上であること、を特徴とする中継通信装置である。
・第１２の発明は、第１から第１１のいずれかの発明の中継通信装置において、同一平面上に配置された複数の前記中継ループアンテナ（２２１）を備えること、を特徴とする中継通信装置である。
・第１３の発明は、第１から第１２のいずれかの発明の中継通信装置において、下面に粘着シート（２４）を備えること、を特徴とする中継通信装置である。
・第１４の発明は、第１から第１３のいずれかの発明の中継通信装置において、前記中継ループアンテナ（２１，２２１）は、渦巻状に巻かれた被覆付導線であること、を特徴とする中継通信装置である。
・第１５の発明は、第１から第１４のいずれかの発明の中継通信装置において、第１ループアンテナ（１１）と、第１制御部（１７）とを備える第１通信装置（１０）とを備え、この通信装置と、前記第１通信装置とが一体的に形成されていること、を特徴とする中継通信装置である。
・第１６の発明は、第１から第１４のいずれかの発明の中継通信装置と、第１ループアンテナ（１１）と、第１制御部（１７）とを備える第１通信装置（１０）と、第２ループアンテナ（３１）と、第２制御部（２７）とを備える第２通信装置（３０）とを備え、前記第１制御部及び前記第２制御部は、前記第１ループアンテナ、前記中継ループアンテナ（２１，２２１）、前記第２ループアンテナを介して通信すること、を特徴とする通信システムである。
・第１７の発明は、第１６の発明の通信システムにおいて、前記第１通信装置（１０）は、リーダであり、前記第２通信装置（３０）は、前記第１通信装置との間で通信可能なＩＣチップ（３５）を備えること、を特徴とする通信システムである。 The first invention includes a relay loop antenna (21,221) formed in a spiral shape on the same plane and used for communication of an electromagnetic induction method or an electromagnetic coupling method, and includes a first communication device (10) and a first. 2 It is a relay communication device characterized by relaying communication with the communication device (30).
A second invention is the relay communication device of the first invention, wherein the relay loop antennas (21,221) have a size that covers the first loop antenna (11) of the first communication device (10). It is a relay communication device characterized by that.
A third invention relates to the conductor of the relay loop antenna (21,221) and the first loop antenna (11) of the first communication device (10) in the relay communication device of the first or second invention. The conducting wire is a relay communication device characterized in that it is separated from each other.
A fourth aspect of the present invention is the relay communication device of any one of the first to third inventions, wherein the interval between the spirals of the relay loop antennas (21,221) is the second loop of the second communication device (30). It is a relay communication device characterized in that it is smaller than the size of the antenna (31).
Fifth invention is the relay communication device of any one of the first to fourth inventions, which has a shape that covers the case (10a) of the first communication device (10) and can be attached to and detached from the first communication device. The relay communication device is provided with a case (320a).
A sixth invention is a relay loop antenna (21,221) formed in a spiral shape on the same plane and used for communication of an electromagnetic induction method or an electromagnetic coupling method, and an upper side of the relay loop antenna (21,221). The relay communication device is provided with sheet materials (22, 23) laminated on each of the lower side and the lower side, and is formed in a flat plate shape.
A seventh invention is the relay communication device of any one of the first to sixth inventions, wherein the relay loop antenna (21,221) is the entire relay communication device from the center side to the outer peripheral side in the same plane. It is a relay communication device characterized by being arranged over.
Eighth invention is a relay communication device according to any one of the first to seventh inventions, wherein both ends of the relay loop antenna (21,221) are not short-circuited. is there.
A ninth aspect of the present invention is that in the relay communication device of any one of the first to eighth inventions, both ends of the relay loop antenna (21,221) are connected via capacitors (21c, 21d). It is a relay communication device characterized by.
A tenth invention is a relay communication device according to any one of the first to ninth inventions, wherein the relay loop antennas (21,221) have a spiral shape at equal intervals. Is.
The eleventh invention is a relay communication device according to any one of the first to tenth inventions, wherein the resonance frequency of the relay loop antenna (21,221) is 16 MHz or more. Is.
A twelfth invention is a relay communication device according to any one of the first to eleventh inventions, characterized in that the relay communication device includes a plurality of the relay loop antennas (221) arranged on the same plane. Is.
A thirteenth invention is a relay communication device according to any one of the first to twelfth inventions, characterized in that an adhesive sheet (24) is provided on the lower surface thereof.
A fourteenth invention is characterized in that, in the relay communication device of any one of the first to thirteenth inventions, the relay loop antenna (21,221) is a spirally wound covered conductor. It is a relay communication device.
A fifteenth invention relates to a first communication device (10) including a first loop antenna (11) and a first control unit (17) in the relay communication device of any one of the first to fourteenth inventions. The relay communication device is characterized in that the communication device and the first communication device are integrally formed.
A sixteenth invention includes a relay communication device according to any one of the first to fourteenth inventions, a first communication device (10) including a first loop antenna (11), and a first control unit (17). A second communication device (30) including a second loop antenna (31) and a second control unit (27) is provided, and the first control unit and the second control unit are the first loop antenna. It is a communication system characterized by communicating via the relay loop antenna (21,221) and the second loop antenna.
According to the seventeenth invention, in the communication system of the sixteenth invention, the first communication device (10) is a reader, and the second communication device (30) communicates with the first communication device. It is a communication system characterized by having a possible IC chip (35).

本発明によれば、通信可能範囲が広い通信装置、通信システムを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a communication device and a communication system having a wide communication range.

第１実施形態の通信システム１を説明する図である。It is a figure explaining the communication system 1 of 1st Embodiment. 第１実施形態の通信システム１の電磁波の強度を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the intensity of the electromagnetic wave of the communication system 1 of 1st Embodiment. 第１実施形態の確認試験の結果を示す表である。It is a table which shows the result of the confirmation test of 1st Embodiment. 第１実施形態の確認試験の結果を折れ線グラフで示したものである。The result of the confirmation test of the 1st embodiment is shown by the line graph. 第２実施形態の通信システム２０１の斜視図である。It is a perspective view of the communication system 201 of the 2nd Embodiment. 第３実施形態の通信システム３０１の断面図（図１（Ｃ）に対応する図）である。It is sectional drawing of the communication system 301 of 3rd Embodiment (the figure corresponding to FIG. 1C).

（実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の通信システム１を説明する図である。
図１（Ａ）は、通信システム１の斜視図である。
図１（Ｂ）は、中継通信装置２０、ＩＣタグ３０を上側Ｚ２から見た状態の配置を説明する図である。
図１（Ｃ）は、手前側Ｙ１から見た断面図（図１（Ｂ）のＣ−Ｃ断面図）である。
図２は、第１実施形態の通信システム１の電磁波の強度を説明する概念図である。
図２（Ａ）は、リーダライタ１０単体のリーダライタ近傍における電磁波の強度を示す図である。
図２（Ｂ）は、リーダライタ１０に中継通信装置２０を取り付け状態の電磁波の強度を示す図である。
実施形態、図面では、説明と理解を容易にするために、ＸＹＺ直交座標系を設けた。この座標系は、図１（Ａ）の状態を基準に、縦方向Ｙ（手前側Ｙ１、奥側Ｙ２）、左右方向Ｘ（左側Ｘ１、右側Ｘ２）、厚さ方向Ｚ（下側Ｚ１、上側Ｚ２）を表す。縦方向Ｙ、左右方向Ｘは、ＲＷアンテナ１１及び中継アンテナ２１が形成された平面に平行であり、厚さ方向Ｚは、リーダライタ１０及び中継通信装置２０の厚さ方向である。
また、図１（Ａ）には、便宜上、記憶部１６、制御部１７は、リーダライタ１０の外部に図示するが、実際には、リーダライタ１０に内蔵されている。同様に、実際には、ＩＣチップ３５は、ＩＣタグ３０に内蔵されている。 (Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and the like.
(First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a communication system 1 of the first embodiment.
FIG. 1A is a perspective view of the communication system 1.
FIG. 1B is a diagram illustrating an arrangement in which the relay communication device 20 and the IC tag 30 are viewed from the upper side Z2.
FIG. 1 (C) is a cross-sectional view (CC cross-sectional view of FIG. 1 (B)) seen from the front side Y1.
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the intensity of electromagnetic waves of the communication system 1 of the first embodiment.
FIG. 2A is a diagram showing the intensity of electromagnetic waves in the vicinity of the reader / writer of the reader / writer 10 alone.
FIG. 2B is a diagram showing the intensity of electromagnetic waves in a state where the relay communication device 20 is attached to the reader / writer 10.
In the embodiments and drawings, an XYZ Cartesian coordinate system is provided for ease of explanation and understanding. This coordinate system is based on the state of FIG. 1 (A), in the vertical direction Y (front side Y1, back side Y2), in the left-right direction X (left side X1, right side X2), and in the thickness direction Z (lower side Z1, upper side). Represents Z2). The vertical direction Y and the horizontal direction X are parallel to the plane on which the RW antenna 11 and the relay antenna 21 are formed, and the thickness direction Z is the thickness direction of the reader / writer 10 and the relay communication device 20.
Further, in FIG. 1A, for convenience, the storage unit 16 and the control unit 17 are shown outside the reader / writer 10, but they are actually built in the reader / writer 10. Similarly, in reality, the IC chip 35 is built in the IC tag 30.

通信システム１は、ＩＣタグ３０の情報を、ゲームに利用するものである。但し、通信システム１の用途は、これに限定されず、例えば、医療器具管理、電子マネー、社員証システム、物流管理等に利用できる。
図１に示すように、通信システム１は、リーダライタ１０（第１通信装置）、中継通信装置２０、ＩＣタグ３０（第２通信装置）を備える。 Communication system 1 uses the information of the IC tag 30 for a game. However, the use of the communication system 1 is not limited to this, and can be used, for example, for medical device management, electronic money, employee ID system, physical distribution management, and the like.
As shown in FIG. 1, the communication system 1 includes a reader / writer 10 (first communication device), a relay communication device 20, and an IC tag 30 (second communication device).

リーダライタ１０は、非接触ＩＣカード（鉄道会社等によって発行されるもの）用のリーダライタと同様な装置である。リーダライタ１０は、電磁誘導方式で通信するものである。
リーダライタ１０は、ＲＷ（リーダライタ）アンテナ１１（第１ループアンテナ）、記憶部１６、制御部１７（第１制御部）を備え、これらは、ケース１０ａに収容されている。
なお、図１の例では、リーダライタ１０のケース１０ａは、円柱状に形成されているが、これに限定されない。
ＲＷアンテナ１１は、例えば、２〜３回巻き程度のループコイルアンテナである。ＲＷアンテナ１１の外径は、例えば６０ｍｍ程度である。ＲＷアンテナ１１は、例えばエッチング等の手法により、プリント配線基板上に銅パターンを配線して形成される。ＲＷアンテナ１１の両端の端子は、制御部１７に接続される。 The reader / writer 10 is a device similar to a reader / writer for a non-contact IC card (issued by a railway company or the like). The reader / writer 10 communicates by an electromagnetic induction method.
The reader / writer 10 includes a RW (reader / writer) antenna 11 (first loop antenna), a storage unit 16, and a control unit 17 (first control unit), which are housed in the case 10a.
In the example of FIG. 1, the case 10a of the reader / writer 10 is formed in a columnar shape, but the present invention is not limited to this.
The RW antenna 11 is, for example, a loop coil antenna having about 2 to 3 turns. The outer diameter of the RW antenna 11 is, for example, about 60 mm. The RW antenna 11 is formed by wiring a copper pattern on a printed wiring board by a method such as etching. The terminals at both ends of the RW antenna 11 are connected to the control unit 17.

記憶部１６は、リーダライタ１０の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するための半導体メモリ素子等の記憶装置である。記憶部１６は、ＩＣタグ３０に書き込む情報や、ＩＣタグ３０と照合する情報等を記憶している。
制御部１７は、リーダライタ１０を統括的に制御するための制御部であり、例えばＣＰＵ等から構成される。制御部１７は、記憶部１６に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、実施形態の各種機能を実現している。 The storage unit 16 is a storage device such as a semiconductor memory element for storing programs, information, and the like necessary for operating the reader / writer 10. The storage unit 16 stores information to be written in the IC tag 30, information to be collated with the IC tag 30, and the like.
The control unit 17 is a control unit for comprehensively controlling the reader / writer 10, and is composed of, for example, a CPU or the like. The control unit 17 realizes various functions of the embodiment by appropriately reading and executing various programs stored in the storage unit 16.

なお、詳細な説明は省略するが、リーダライタ１０及びゲーム機等は、有線又は無線により接続されている。リーダライタ１０及びゲーム機等は、必要に応じて、ＩＣタグ３０との間の通信に関する情報（例えば、ＩＣタの読み取り情報、更新情報等）を通信する。 Although detailed description is omitted, the reader / writer 10 and the game machine are connected by wire or wirelessly. The reader / writer 10 and the game machine and the like communicate information regarding communication with the IC tag 30 (for example, IC data reading information, update information, etc.) as necessary.

中継通信装置２０は、リーダライタ１０及びＩＣタグ３０間の通信を中継する通信装置である。つまり、中継通信装置２０は、リーダライタ１０及びＩＣタグ３０間に設けられるアダプタである。
中継通信装置２０は、中継アンテナ２１（中継ループアンテナ）、上層２２、下層２３、粘着シート２４を備える。
中継アンテナ２１は、ループコイルアンテナである。中継アンテナ２１は、被覆付導線、つまり導線を絶縁体で被覆した線材によって形成される。中継アンテナ２１は、渦巻状に巻かれた被覆付導線である。
中継アンテナ２１は、同一平面上に形成されている。中継アンテナ２１は、等間隔の渦巻形状に形成されている。
中継アンテナ２１の導線と、ＲＷアンテナ１１の導線とは、離間している。このため、アンテナ１１，２１同士は、電気ケーブル等の有線によっては、直接接続されていない。
上側Ｚ２から見た状態（中継アンテナ２１の上面を法線方向から見た状態）において、中継アンテナ２１は、中心側から外周側の全体に渡って配置されている。また、中継アンテナ２１の大きさは、ＲＷアンテナ１１とほぼ等しい。このため、中継アンテナ２１は、ＲＷアンテナ１１の全領域を覆う。
中継通信装置２０をリーダライタ１０に取り付けた状態では、アンテナ１１，２１は、向かい合う（対向する）ように配置され、電磁誘導方式により電気的に接続可能な状態となる。 The relay communication device 20 is a communication device that relays communication between the reader / writer 10 and the IC tag 30. That is, the relay communication device 20 is an adapter provided between the reader / writer 10 and the IC tag 30.
The relay communication device 20 includes a relay antenna 21 (relay loop antenna), an upper layer 22, a lower layer 23, and an adhesive sheet 24.
The relay antenna 21 is a loop coil antenna. The relay antenna 21 is formed of a coated conductor, that is, a wire having the conductor coated with an insulator. The relay antenna 21 is a covered conductor wire wound in a spiral shape.
The relay antenna 21 is formed on the same plane. The relay antenna 21 is formed in a spiral shape at equal intervals.
The conductor of the relay antenna 21 and the conductor of the RW antenna 11 are separated from each other. Therefore, the antennas 11 and 21 are not directly connected to each other by a wire such as an electric cable.
In the state viewed from the upper side Z2 (the state in which the upper surface of the relay antenna 21 is viewed from the normal direction), the relay antenna 21 is arranged from the center side to the entire outer peripheral side. Further, the size of the relay antenna 21 is substantially the same as that of the RW antenna 11. Therefore, the relay antenna 21 covers the entire area of the RW antenna 11.
When the relay communication device 20 is attached to the reader / writer 10, the antennas 11 and 21 are arranged so as to face each other (oppose each other), and can be electrically connected by an electromagnetic induction method.

上層２２、下層２３は、中継アンテナ２１を上側Ｚ２、下側Ｚ１から挟むように積層された絶縁性を有する樹脂フィルム（例えばＰＥＴフィルム）である。上層２２及び下層２３の層間は、接着剤、熱溶着等で接着される。これにより、中継アンテナ２１は、上層２２及び下層２３の層間に保持される。
粘着シート２４は、両面に粘着層を有するシート材である。粘着シート２４の上面は、下層２３の下面に、予め、粘着されている。粘着シート２４の下面は、剥離紙（図示せず）が積層されている。利用者は、剥離紙を剥がし粘着層を露出させてリーダライタ１０の上面に貼付することにより、中継通信装置２０をリーダライタ１０に取り付けることができる。このため、中継通信装置２０は、市場で流通しているリーダライタ１０に対して、容易に取り付けることができる。
上記構成により、中継通信装置２０は、薄型（例えば厚さ２ｍｍ以下）の平板状に形成することができる。
なお、アンテナ１１，２１は、エッチングによって形成する形態、被覆付導線によって形成する形態のいずれでもよい。
エッチングによって形成する形態では、例えば、ＰＥＴフィルム等の基材に、アルミニウム等の金属材で配線形成できる。さらに、アンテナ１１，２１は、基材に、カーボンインキなどの導電性インキ印刷によって配線形成してもよい。 The upper layer 22 and the lower layer 23 are insulating resin films (for example, PET films) laminated so as to sandwich the relay antenna 21 from the upper Z2 and the lower Z1. The layers of the upper layer 22 and the lower layer 23 are bonded by an adhesive, heat welding, or the like. As a result, the relay antenna 21 is held between the upper layer 22 and the lower layer 23.
The adhesive sheet 24 is a sheet material having an adhesive layer on both sides. The upper surface of the pressure-sensitive adhesive sheet 24 is previously adhered to the lower surface of the lower layer 23. Release paper (not shown) is laminated on the lower surface of the adhesive sheet 24. The user can attach the relay communication device 20 to the reader / writer 10 by peeling off the release paper to expose the adhesive layer and sticking it on the upper surface of the reader / writer 10. Therefore, the relay communication device 20 can be easily attached to the reader / writer 10 on the market.
With the above configuration, the relay communication device 20 can be formed in a thin flat plate shape (for example, a thickness of 2 mm or less).
The antennas 11 and 21 may be formed by etching or by a coated conductor.
In the form of forming by etching, for example, wiring can be formed on a base material such as PET film with a metal material such as aluminum. Further, the antennas 11 and 21 may be wired on the base material by printing a conductive ink such as carbon ink.

ＩＣタグ３０は、電磁誘導方式で通信可能な情報記憶媒体である。
ＩＣタグ３０は、例えば、ゲームで用いるコインや、人形等の台座３０ａ等に内蔵される。ＩＣタグ３０の外形は、例えば５ｍｍ×５ｍｍ×３ｍｍ程度であり、小型である。
ＩＣタグ３０は、タグアンテナ３１（第２ループアンテナ）、ＩＣチップ３５を備える。 The IC tag 30 is an information storage medium capable of communicating by an electromagnetic induction method.
The IC tag 30 is built in, for example, a coin used in a game, a pedestal 30a of a doll, or the like. The outer shape of the IC tag 30 is, for example, about 5 mm × 5 mm × 3 mm, and is small.
The IC tag 30 includes a tag antenna 31 (second loop antenna) and an IC chip 35.

タグアンテナ３１は、ループコイルアンテナである。タグアンテナ３１は、小型であってもアンテナのインダクタンス値を高めるために、階層状に形成される。このため、ＲＷアンテナ１１、中継アンテナ２１が平面状の渦巻状であるのに対して、タグアンテナ３１は、立体的な螺旋状である。
ＩＣタグ３０を中継通信装置２０上に、載置又はかざした（以下「載置等」ともいう）した状態では、アンテナ２１，３１は、向かい合う（対向する）ように配置され、電磁誘導方式により電気的に接続可能な状態となる。
図１（Ｂ）に示すように、上側Ｚ２から見た状態において、中継アンテナ２１の渦巻の間隔Ｐ２１は、タグアンテナ３１の外形Ｌ３１よりも小さい。このため、ＩＣタグ３０が中継通信装置２０上のいずれの場所に配置されても、両アンテナ２１，３１の導線が近接する。これにより、両アンテナ２１，３１を介した通信は、安定する。 The tag antenna 31 is a loop coil antenna. The tag antenna 31 is formed in a layered manner in order to increase the inductance value of the antenna even if it is small. Therefore, the RW antenna 11 and the relay antenna 21 have a planar spiral shape, whereas the tag antenna 31 has a three-dimensional spiral shape.
When the IC tag 30 is placed or held over the relay communication device 20 (hereinafter, also referred to as “mounting or the like”), the antennas 21 and 31 are arranged so as to face each other (opposite each other) by an electromagnetic induction method. It becomes electrically connectable.
As shown in FIG. 1 (B), the distance P21 between the spirals of the relay antenna 21 is smaller than the outer shape L31 of the tag antenna 31 when viewed from the upper side Z2. Therefore, regardless of where the IC tag 30 is placed on the relay communication device 20, the conductors of both antennas 21 and 31 are close to each other. As a result, communication via both antennas 21 and 31 is stable.

ＩＣチップ３５は、電磁誘導方式で通信可能なＩＣチップである。
ＩＣチップ３５は、半導体メモリ等を備える記憶部３６、ＣＰＵ等を備える制御部３７（第２制御部）等が一体になった装置である。
記憶部３６は、ＩＣタグ３０の動作に必要なプログラム、情報（ゲームでのキャラクタのゲーム情報（アイテム、プレイ履歴等））等を記憶する。制御部３７は、記憶部３６に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、実施形態の各種機能を実現している。 The IC chip 35 is an IC chip capable of communicating by an electromagnetic induction method.
The IC chip 35 is a device in which a storage unit 36 including a semiconductor memory and the like, a control unit 37 (second control unit) including a CPU and the like are integrated.
The storage unit 36 stores programs, information (game information (items, play history, etc.) of characters in the game) and the like necessary for the operation of the IC tag 30. The control unit 37 realizes various functions of the embodiment by appropriately reading and executing various programs stored in the storage unit 36.

［通信方法］
図１に示すように、利用者は、ＩＣタグ３０を、リーダライタ１０に取り付けられた状態の中継通信装置２０上に載置等する。
（リーダライタ１０及び中継通信装置２０間の接続）
制御部１７は、ＲＷアンテナ１１に１３．５６ＭＨｚのＨＦ帯の交流信号を印加する。これにより、ＲＷアンテナ１１は、電磁界を生成する。その結果、アンテナ１１，２１は、電磁誘導方式によって電気的に接続する。これにより、ＲＷアンテナ１１より送出された電磁波が中継アンテナ２１に伝搬するので、中継アンテナ２１に電流が流れる。 [Communication method]
As shown in FIG. 1, the user places the IC tag 30 on the relay communication device 20 in a state of being attached to the reader / writer 10.
(Connection between reader / writer 10 and relay communication device 20)
The control unit 17 applies an AC signal in the HF band of 13.56 MHz to the RW antenna 11. As a result, the RW antenna 11 generates an electromagnetic field. As a result, the antennas 11 and 21 are electrically connected by an electromagnetic induction method. As a result, the electromagnetic wave transmitted from the RW antenna 11 propagates to the relay antenna 21, so that a current flows through the relay antenna 21.

（中継通信装置２０間及びＩＣタグ３０間の接続）
中継アンテナ２１に電流が流れることにより、中継アンテナ２１は、電磁界を生成する。その結果、アンテナ２１，３１は、電磁誘導方式によって電気的に接続する。これにより、ＩＣタグ３０は、タグアンテナ３１に誘起される誘導起電力によって駆動する。
これにより、リーダライタ１０、ＩＣタグ３０間は、通信可能となる。リーダライタ１０は、ＩＣタグ３０の記憶情報を更新したり、また、ＩＣタグ３０は、記憶情報をリーダライタ１０に送信する。
このように、ＲＷアンテナ１１及び中継アンテナ２１間は、電磁誘導方式により非接触で接続され、情報の伝達をすることができる。電磁誘導方式を用いた通信方式は、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３，ＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３，ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０９２にて規格化されており、１３．５６ＭＨｚの信号周波数が用いられる。 (Connection between relay communication devices 20 and IC tag 30)
When a current flows through the relay antenna 21, the relay antenna 21 generates an electromagnetic field. As a result, the antennas 21 and 31 are electrically connected by an electromagnetic induction method. As a result, the IC tag 30 is driven by the induced electromotive force induced in the tag antenna 31.
As a result, communication is possible between the reader / writer 10 and the IC tag 30. The reader / writer 10 updates the stored information of the IC tag 30, and the IC tag 30 transmits the stored information to the reader / writer 10.
In this way, the RW antenna 11 and the relay antenna 21 are connected in a non-contact manner by an electromagnetic induction method, and information can be transmitted. The communication method using the electromagnetic induction method is standardized by ISO / IEC14443, ISO / IEC15693, ISO / IEC18092, and a signal frequency of 13.56 MHz is used.

中継通信装置２０をリーダライタ１０に取り付けることにより、電磁波の強度は、以下のように変化する。
図２（Ａ）に示すように、リーダライタ１０単体では、ＲＷアンテナ１１近傍のリーダライタ外周部の電磁波の強度が大きく、中央部の電磁波の強度が小さい。
この形態では、ＩＣタグ３０をリーダライタ１０の中央部に載置等しても、ＩＣタグ３０及びリーダライタ１０間の通信が成立しない確率が高い。 By attaching the relay communication device 20 to the reader / writer 10, the intensity of the electromagnetic wave changes as follows.
As shown in FIG. 2A, with the reader / writer 10 alone, the intensity of the electromagnetic wave in the outer peripheral portion of the reader / writer near the RW antenna 11 is high, and the strength of the electromagnetic wave in the central portion is low.
In this form, even if the IC tag 30 is placed in the central portion of the reader / writer 10, there is a high probability that communication between the IC tag 30 and the reader / writer 10 will not be established.

図２（Ｂ）に示すように、中継通信装置２０をリーダライタ１０に取り付けることにより、電磁波は、最大値が小さくなるが、分布が均一になる。この形態では、ＩＣタグ３０をリーダライタ１０の中央部及び外周部のいずれに載置等しても、ＩＣタグ３０及びリーダライタ１０間の通信が成立する確率が高い。 As shown in FIG. 2B, by attaching the relay communication device 20 to the reader / writer 10, the maximum value of the electromagnetic wave becomes small, but the distribution becomes uniform. In this embodiment, there is a high probability that communication between the IC tag 30 and the reader / writer 10 will be established regardless of whether the IC tag 30 is placed on the central portion or the outer peripheral portion of the reader / writer 10.

［確認試験］
中継通信装置２０の試作品を作製し、上記電磁波の強度に関する作用、効果を確認する試験を行った。
図３は、第１実施形態の確認試験の結果を示す表である。
図４は、第１実施形態の確認試験の結果を折れ線グラフで示したものである。
ＲＷアンテナ１１は、エッチングで作製し、外径６０ｍｍ、線幅０．２ｍｍ、線間ピッチ０．２ｍｍ、巻数３ターンである。
中継アンテナ２１の試作品は、被覆付導線で作製し、外径６０ｍｍ、導線径０．１ｍｍ、線間ピッチ５ｍｍである。
図３に示すように、中継通信装置２０の中継アンテナ２１の試作品は、以下の４種類を作製した。なお、図３は、概略図であり、巻数等は、実際の試作品とは異なる。 [Confirmation test]
A prototype of the relay communication device 20 was prepared, and a test was conducted to confirm the action and effect on the strength of the electromagnetic wave.
FIG. 3 is a table showing the results of the confirmation test of the first embodiment.
FIG. 4 is a line graph showing the results of the confirmation test of the first embodiment.
The RW antenna 11 is manufactured by etching and has an outer diameter of 60 mm, a line width of 0.2 mm, a line-to-line pitch of 0.2 mm, and a number of turns of 3 turns.
The prototype of the relay antenna 21 is made of a covered conductor, and has an outer diameter of 60 mm, a conductor diameter of 0.1 mm, and a line-to-wire pitch of 5 mm.
As shown in FIG. 3, the following four types of prototypes of the relay antenna 21 of the relay communication device 20 were produced. Note that FIG. 3 is a schematic diagram, and the number of turns and the like are different from those of the actual prototype.

共振周波数４０ＭＨｚ：渦巻の内側端部２１ａを、中心付近にそのまま配置した形態である。このため、渦巻の内側端部２１ａと、外側端部２１ｂとは、短絡していない。
共振周波数３３ＭＨｚ：渦巻の内側端部２１ａを、被覆付導線を延長することにより、中心側から最外周に配置した形態である。なお、この形態でも、渦巻の内側端部２１ａと、外側端部２１ｂとは、短絡していない。
共振周波数２０ＭＨｚ：共振周波数３３ＭＨｚと同様に、渦巻の内側端部２１ａを最外周に配置した形態である。渦巻の内側端部２１ａと、渦巻の外側端部２１ｂとの間には、コンデンサ２１ｃを設けた。
共振周波数１５．６ＭＨｚ：共振周波数２０ＭＨｚと同様な形態であり、コンデンサ２１ｄの容量のみが異なる。 Resonance frequency 40 MHz: The inner end 21a of the spiral is arranged as it is near the center. Therefore, the inner end 21a and the outer end 21b of the spiral are not short-circuited.
Resonance frequency 33 MHz: The inner end 21a of the spiral is arranged from the center side to the outermost circumference by extending the coated conductor wire. Even in this form, the inner end 21a and the outer end 21b of the spiral are not short-circuited.
Resonance frequency 20 MHz: Similar to the resonance frequency 33 MHz, the inner end 21a of the spiral is arranged on the outermost circumference. A capacitor 21c is provided between the inner end 21a of the spiral and the outer end 21b of the spiral.
Resonance frequency 15.6 MHz: Similar to the resonance frequency 20 MHz, only the capacitance of the capacitor 21d is different.

（試験方法）
中継通信装置２０をリーダライタ１０上に取り付けずにＩＣタグ３０をリーダライタ１０に直接載置等した状態と、中継通信装置２０の試作品を設けてＩＣタグ３０をリーダライタ１０に載置等した状態とにおいて、リーダライタ１０及びＩＣタグ３０を通信させた。
（１）通信範囲（つまりＩＣタグ３０を載置等する範囲）は、リーダライタ１０の外径以内（直径６０ｍｍ以内）とした。
（２）通信範囲を格子状に分割した。
（３）通信範囲の内側の範囲（直径３０ｍｍ以内）と、外側の範囲（直径３０ｍｍ以上６０ｍｍ以下）において、それぞれ通信が成功する確率を求めた。そして、通信が成立した格子の割合を、内側の範囲、外側の範囲において、それぞれ求めた。通信が成立した格子の割合を、通信可能面積率（％）とした。
（４）ＩＣタグ３０及びリーダライタ１０の上面間の距離、又はＩＣタグ３０及び中継通信装置２０の上面間の高さ（距離）は、高さＨ＝０ｍｍ、Ｈ＝５ｍｍ、Ｈ＝１０ｍｍの３通りである。 (Test method)
The IC tag 30 is directly mounted on the reader / writer 10 without mounting the relay communication device 20 on the reader / writer 10, and the IC tag 30 is mounted on the reader / writer 10 by providing a prototype of the relay communication device 20. In this state, the reader / writer 10 and the IC tag 30 were communicated with each other.
(1) The communication range (that is, the range in which the IC tag 30 is placed) is within the outer diameter of the reader / writer 10 (within 60 mm in diameter).
(2) The communication range was divided into a grid pattern.
(3) The probability of successful communication was determined in the inner range (within 30 mm in diameter) and the outer range (diameter 30 mm or more and 60 mm or less) of the communication range. Then, the ratio of the grids through which communication was established was obtained in the inner range and the outer range, respectively. The ratio of grids through which communication was established was defined as the communicable area ratio (%).
(4) The distance between the upper surfaces of the IC tag 30 and the reader / writer 10, or the height (distance) between the upper surfaces of the IC tag 30 and the relay communication device 20, is the heights H = 0 mm, H = 5 mm, and H = 10 mm. There are three ways.

（試験結果）
（外側の範囲：Ｈ＝５ｍｍ）
図３、図４に示すように、Ｈ＝５ｍｍの通信可能面積率は、「中継通信装置無し」の状態が２６％であり、中継アンテナ２１の周波数４０ＭＨｚで５８％、周波数３３ＭＨｚで５６％であった。また、周波数２０ＭＨｚ及び１５．６ＭＨｚで０％であった。
これにより、Ｈ＝５ｍｍにおいて通信可能な面積は、中継アンテナ２１の周波数３３ＭＨｚ以上４０ＭＨｚ以下の場合には、「中継通信装置無し」の状態よりも２倍以上に増えたことが確認できた。
これは、リーダライタ１０のＲＷアンテナ１１の電磁波の強度が、外側範囲では、強いもののバラツキが大きく、中継通信装置２０を取り付けることにより、バラツキが少なったためと考えられる。 (Test results)
(Outer range: H = 5 mm)
As shown in FIGS. 3 and 4, the communicable area ratio of H = 5 mm is 26% in the state of "without relay communication device", 58% at a frequency of 40 MHz of the relay antenna 21, and 56% at a frequency of 33 MHz. there were. Moreover, it was 0% at frequencies of 20 MHz and 15.6 MHz.
As a result, it was confirmed that the communicable area at H = 5 mm was more than doubled when the frequency of the relay antenna 21 was 33 MHz or more and 40 MHz or less, as compared with the state of “without relay communication device”.
It is considered that this is because the intensity of the electromagnetic wave of the RW antenna 11 of the reader / writer 10 is strong in the outer range, but the variation is large, and the variation is reduced by attaching the relay communication device 20.

（外側の範囲：Ｈ＝０ｍｍ、１０ｍｍ）
Ｈ＝０ｍｍ、１０ｍｍにおいては、中継通信装置２０を取り付けることによる顕著な効果はなかった。 (Outer range: H = 0 mm, 10 mm)
At H = 0 mm and 10 mm, there was no significant effect by attaching the relay communication device 20.

（内側の範囲：Ｈ＝５ｍｍ）
図３、図４に示すように、Ｈ＝５ｍｍの通信可能面積率は、「中継通信装置無し」の状態が５２％であり、中継アンテナ２１の周波数４０ＭＨｚで９４％、周波数３３ＭＨｚで１００％、周波数２０ＭＨｚで７６％であった。また、周波数１５．６ＭＨｚで０％であった。
これにより、Ｈ＝５ｍｍにおいて通信可能面積率は、「中継通信装置無し」の状態では通信範囲のほぼ半分であったのが、中継アンテナ２１の周波数３３ＭＨｚ以上４０ＭＨｚ以下の場合には、通信範囲のほぼ全域又は全域まで拡大したことを確認できた。また、通信可能な面積は、周波数２０ＭＨｚであっても、「中継通信装置無し」の状態の約１．５倍まで拡大した。 (Inner range: H = 5 mm)
As shown in FIGS. 3 and 4, the communicable area ratio of H = 5 mm is 52% in the state of "without relay communication device", 94% at a frequency of 40 MHz of the relay antenna 21, and 100% at a frequency of 33 MHz. It was 76% at a frequency of 20 MHz. Moreover, it was 0% at a frequency of 15.6 MHz.
As a result, at H = 5 mm, the communicable area ratio was almost half of the communication range in the state of "without relay communication device", but when the frequency of the relay antenna 21 is 33 MHz or more and 40 MHz or less, it is within the communication range. It was confirmed that it expanded to almost the entire area or the entire area. Further, the communicable area has been expanded to about 1.5 times the state of "without relay communication device" even at a frequency of 20 MHz.

この内側の範囲の結果と、上記外側の範囲の結果とに基づいて、電磁波の強度は、中継アンテナ２１を取り付けることによりバラツキが小さくなるので、内側及び外側の両方において、通信可能面積が増えたことを確認できた。この場合、周波数３３ＭＨｚ以上４０ＭＨｚ以下における、内側の範囲の通信可能面積の拡大が顕著であった。
なお、通信可能面積率は、周波数２０ＭＨｚで７６％、周波数１５．６ＭＨｚで０％であることから、「１５．６ＭＨｚ以上２０ＭＨｚ以下」の範囲で、急激に変化する。このため、中継アンテナ２１の周波数１６ＭＨｚであれば、通信可能面積の拡大の効果を期待できる。また、通信可能面積が線形的に変化すると仮定すれば、中継アンテナ２１の周波数１９ＭＨｚ以上であれば、「中継通信装置無し」の状態よりも通信可能面積が増えることを期待できる（図４の点Ｐ１９参照）。 Based on the result of the inner range and the result of the outer range, the intensity of the electromagnetic wave is reduced by attaching the relay antenna 21, so that the communicable area is increased both inside and outside. I was able to confirm that. In this case, the expansion of the communicable area in the inner range was remarkable in the frequency of 33 MHz or more and 40 MHz or less.
Since the communicable area ratio is 76% at a frequency of 20 MHz and 0% at a frequency of 15.6 MHz, it changes rapidly in the range of "15.6 MHz or more and 20 MHz or less". Therefore, if the frequency of the relay antenna 21 is 16 MHz, the effect of expanding the communicable area can be expected. Further, assuming that the communicable area changes linearly, if the frequency of the relay antenna 21 is 19 MHz or more, it can be expected that the communicable area will increase as compared with the state of “without relay communication device” (point of FIG. 4). See page 19).

（内側の範囲：Ｈ＝０ｍｍ）
Ｈ＝０ｍｍの通信可能面積率は、「中継通信装置無し」の状態が４０％であり、中継アンテナ２１の周波数４０ＭＨｚで６４％であった。
なお、その他の周波数３３ＭＨｚ、２０ＭＨｚ、１５．６ＭＨｚについては未測定であるが、Ｈ＝０ｍｍの場合の通信可能面積率の変化は、Ｈ＝５ｍｍの場合、後述するＨ＝１０ｍｍの場合と同様な傾向を有することを期待できる。 (Inner range: H = 0 mm)
The communicable area ratio of H = 0 mm was 40% in the “no relay communication device” state and 64% at a frequency of 40 MHz of the relay antenna 21.
Although other frequencies of 33 MHz, 20 MHz, and 15.6 MHz have not been measured, the change in the communicable area ratio when H = 0 mm is the same as when H = 5 mm and when H = 10 mm described later. You can expect to have a tendency.

（内側の範囲：Ｈ＝１０ｍｍ）
図４に示すように、Ｈ＝１０ｍｍの通信可能面積率のグラフは、Ｈ＝５ｍｍのグラフを、下側に移動したような形態であった。これにより、内側の範囲では、通信距離が増えることにより、通信可能面積率が減少するが、同様な傾向を有しながら増減することを確認できた。 (Inner range: H = 10 mm)
As shown in FIG. 4, the graph of the communicable area ratio of H = 10 mm was in the form of moving the graph of H = 5 mm downward. As a result, in the inner range, it was confirmed that the communicable area ratio decreases as the communication distance increases, but it increases or decreases while having the same tendency.

このように、本実施形態の通信システム１は、市場で流通しているリーダライタ１０に中継通信装置２０を取り付けることにより、小型のＩＣタグ３０であっても、リーダライタ１０のＲＷアンテナ１１の面内での動作範囲を広くすることができる。また、電磁波の強度のバラツキを小さくすることにより、リーダライタ１０から距離が離れた位置でも、通信可能な動作範囲を広くすることができる。 As described above, in the communication system 1 of the present embodiment, by attaching the relay communication device 20 to the reader / writer 10 on the market, even if it is a small IC tag 30, the RW antenna 11 of the reader / writer 10 can be used. The operating range in the plane can be widened. Further, by reducing the variation in the intensity of electromagnetic waves, it is possible to widen the operating range in which communication is possible even at a position far from the reader / writer 10.

なお、詳細な説明は省略するが、リーダライタ１０に中継アンテナ２１を取り付けた装置は、ＩＣタグ３０に加えて、一般的なＩＣカードとの間でも通信できる。
この場合、電磁波の出力の総計は、リーダライタ１０単体の形態と、リーダライタ１０に中継アンテナ２１を取り付けた形態とでは、同じである。このため、後者の形態であっても、ＩＣカードのループアンテナと、ＲＷアンテナ１１とは、安定して接続できる。 Although detailed description will be omitted, the device in which the relay antenna 21 is attached to the reader / writer 10 can communicate with a general IC card in addition to the IC tag 30.
In this case, the total output of the electromagnetic wave is the same in the form of the reader / writer 10 alone and the form in which the relay antenna 21 is attached to the reader / writer 10. Therefore, even in the latter form, the loop antenna of the IC card and the RW antenna 11 can be stably connected.

なお、本実施形態とは異なり、リーダライタ１０のＲＷアンテナ自体を、中継アンテナ２１と同様な形状にした形態では、ＲＷアンテナの配線が長くなり抵抗値が高くなるとともに、ＲＷアンテナのインダクタンス値（Ｌ値）が大きくなる。そのため、ＲＷアンテナの共振周波数は、送出する信号の周波数（例えば１３．５６ＭＨｚ）よりも低くなってしまう。このため、この形態のリーダライタ１０は、信号を効率的に送出することができないので、多大な駆動電力を有したり、また、通信可能距離が短くなり、例えば、リーダライタ１０及びＩＣタグ３０をほぼ密着させる必要がある。 In addition, unlike the present embodiment, in the form in which the RW antenna itself of the reader / writer 10 has the same shape as the relay antenna 21, the wiring of the RW antenna becomes long, the resistance value becomes high, and the inductance value of the RW antenna (RW antenna) ( L value) becomes large. Therefore, the resonance frequency of the RW antenna becomes lower than the frequency of the transmitted signal (for example, 13.56 MHz). Therefore, the reader / writer 10 of this form cannot efficiently transmit signals, so that it has a large amount of driving power and the communicable distance is shortened. For example, the reader / writer 10 and the IC tag 30 Need to be in close contact with each other.

また、この形態において、市場で流通しているリーダライタ１０（つまり鉄道会社等が発行するＩＣカードとの間で通信するリーダライタ）を流用する場合には、ＲＷアンテナ自体の交換作業に加えて、駆動回路の修正等が必要である。このため、この場合には、実質的にリーダライタ１０を新規に製造するのと同等の作業が必要である。そのため、この場合には、既存のリーダライタ１０の流用することは、利益が少ない。 Further, in this form, when the reader / writer 10 distributed in the market (that is, the reader / writer that communicates with the IC card issued by a railway company or the like) is diverted, in addition to the replacement work of the RW antenna itself. , It is necessary to modify the drive circuit. Therefore, in this case, substantially the same work as manufacturing a new reader / writer 10 is required. Therefore, in this case, it is not profitable to divert the existing reader / writer 10.

以上説明したように、本実施形態の通信システム１は、中継通信装置２０を備えるので、ＩＣタグ３０であっても、安定して通信でき、また、通信範囲を広くできる。また、市場で多く流通しているリーダライタ１０を流用できるので、低コストで導入できる。 As described above, since the communication system 1 of the present embodiment includes the relay communication device 20, stable communication can be performed even with the IC tag 30, and the communication range can be widened. Moreover, since the reader / writer 10 that is widely distributed in the market can be diverted, it can be introduced at low cost.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾（下２桁）に同一の符号を適宜付して、重複する説明を適宜省略する。
図５は、第２実施形態の通信システム２０１の斜視図である。
本実施形態の中継通信装置２２０は、上層２２、下層２３間に、４つの小型の中継アンテナ２２１を備える。
４つの中継アンテナ２２１は、独立しており、つまり、有線で接続されていない。
４つの中継アンテナ２２１は、同一平面（ＸＹ平面）上に配置される。
本実施形態の通信システム２０１も、第１実施形態と同様に、リーダライタ１０のＲＷアンテナ１１と、ＩＣタグ３０のタグアンテナ３１との信号が伝搬しやすくなり、通信可能面積を広げることができる。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the following description and drawings, the same reference numerals or the same reference numerals are appropriately added to the endings (last two digits) of the parts that perform the same functions as those of the first embodiment described above, and duplicate explanations are appropriately given. Omit.
FIG. 5 is a perspective view of the communication system 201 of the second embodiment.
The relay communication device 220 of the present embodiment includes four small relay antennas 221 between the upper layer 22 and the lower layer 23.
The four relay antennas 221 are independent, that is, they are not connected by wire.
The four relay antennas 221 are arranged on the same plane (XY plane).
Similar to the first embodiment, the communication system 201 of the present embodiment also facilitates the propagation of signals between the RW antenna 11 of the reader / writer 10 and the tag antenna 31 of the IC tag 30, so that the communicable area can be expanded. ..

（第３実施形態）
図６は、第３実施形態の通信システム３０１の断面図（図１（Ｃ）に対応する図）である。
本実施形態の中継通信装置３２０は、下層２３の下側Ｚ１にケース３２０ａを備える。
下層２３及びケース３２０ａ間は、例えば、接着剤等によって固定されている。
ケース３２０ａの形状は、上側Ｚ２が蓋をされ、下側Ｚ１が開口した筒状である。ケース３２０ａの外形は、リーダライタ１０のケース１０ａの外形よりも一回り大きい。
上記構成により、本実施形態の中継通信装置３２０は、リーダライタ１０に覆い被さるようにして、取り付けられる。これにより、中継通信装置３２０は、リーダライタ１０に着脱可能に取り付けることができ、また、その着脱作業が容易である。 (Third Embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view of the communication system 301 of the third embodiment (a diagram corresponding to FIG. 1C).
The relay communication device 320 of the present embodiment includes a case 320a on the lower side Z1 of the lower layer 23.
The lower layer 23 and the case 320a are fixed by, for example, an adhesive or the like.
The shape of the case 320a is a tubular shape in which the upper side Z2 is covered and the lower side Z1 is open. The outer shape of the case 320a is one size larger than the outer shape of the case 10a of the reader / writer 10.
With the above configuration, the relay communication device 320 of the present embodiment is attached so as to cover the reader / writer 10. As a result, the relay communication device 320 can be detachably attached to the reader / writer 10, and the attachment / detachment work is easy.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、後述する変形形態等のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes are possible as in the modified embodiments described later, and these are also available. It is within the technical scope of the present invention. In addition, the effects described in the embodiments are merely a list of the most suitable effects arising from the present invention, and the effects according to the present invention are not limited to those described in the embodiments. The above-described embodiment and the later-described modified form can be used in combination as appropriate, but detailed description thereof will be omitted.

（変形形態）
（１）実施形態において、リーダライタ及び中継通信装置は、個別の装置であるの例を示したが、これに限定されない。例えば、リーダライタの内部に、中継アンテナを収容することにより、リーダライタ及び中継通信装置とを、一体的に形成してもよい。
（２）実施形態において、各アンテナ間は、電磁誘導方式で接続される例を示したが、これに限定されない。各アンテナ間は、電磁結合方式で接続されてもよい。 (Transformed form)
(1) In the embodiment, the reader / writer and the relay communication device are shown as examples of individual devices, but the present invention is not limited thereto. For example, the reader / writer and the relay communication device may be integrally formed by accommodating the relay antenna inside the reader / writer.
(2) In the embodiment, an example in which the antennas are connected by an electromagnetic induction method is shown, but the present invention is not limited to this. The antennas may be connected by an electromagnetic coupling method.

（３）実施形態において、中継アンテナは、円形の渦巻状である例を示したが、これに限定されない。中継アンテナの形状は、リーダライタのＲＷアンテナの形状等に応じて、適宜設定できる。中継アンテナは、例えば、四角形の各辺が周回しながら小さくなる渦巻状でもよい。
（４）実施形態において、中継アンテナは、固定の配線ピッチの渦巻状である例を示したが、これに限定されない。配線ピッチは、適宜設定できる。中継アンテナは、例えば、外側のピッチが広く、中心部側のピッチが狭い渦巻状でもよい。 (3) In the embodiment, the relay antenna has shown an example of having a circular spiral shape, but the present invention is not limited to this. The shape of the relay antenna can be appropriately set according to the shape of the RW antenna of the reader / writer and the like. The relay antenna may be, for example, a spiral shape in which each side of the quadrangle becomes smaller while orbiting.
(4) In the embodiment, the relay antenna has shown an example in which the relay antenna has a spiral shape with a fixed wiring pitch, but the present invention is not limited to this. The wiring pitch can be set as appropriate. The relay antenna may have, for example, a spiral shape having a wide outer pitch and a narrow central pitch.

（５）実施形態において、第２通信装置は、ＩＣタグである例を示したが、これに限定されない。第２通信装置は、ループコイルアンテナを備え、第１通信装置と通信できる装置であればよく、例えば、携帯電話機等の情報通信端末等でもよい。同様に、第１通信装置も、リーダライタに限定されない。
（６）実施形態において、中継アンテナの大きさと、ＲＷアンテナの大きさとは、ほぼ等しい例を示したが、これに限定されない。
例えば、中継アンテナは、ＲＷアンテナよりも小さく、ＲＷアンテナの内側に配置される形態でもよい。また、中継アンテナは、ＲＷアンテナよりも大きく、その外周がＲＷアンテナからはみ出るように配置される形態でもよい。これらの形態であっても、中継アンテナの内側では、リーダライタ及びＩＣタグとの通信が安定する効果を期待できる。 (5) In the embodiment, the second communication device has shown an example of being an IC tag, but the present invention is not limited thereto. The second communication device may be any device provided with a loop coil antenna and capable of communicating with the first communication device, and may be, for example, an information communication terminal such as a mobile phone. Similarly, the first communication device is not limited to the reader / writer.
(6) In the embodiment, an example is shown in which the size of the relay antenna and the size of the RW antenna are substantially the same, but the size is not limited to this.
For example, the relay antenna may be smaller than the RW antenna and may be arranged inside the RW antenna. Further, the relay antenna may be larger than the RW antenna and may be arranged so that the outer periphery thereof protrudes from the RW antenna. Even in these forms, the effect of stabilizing communication with the reader / writer and the IC tag can be expected inside the relay antenna.

１，２０１，３０１…通信システム１０…リーダライタ１０ａ…ケース１１…ＲＷアンテナ３７，３７…制御部２０，２２０，３２０…中継通信装置２１，２２１…中継アンテナ２１ｃ，２１ｄ…コンデンサ２２…上層２３…下層２４…粘着シート３０…ＩＣタグ３０ａ…台座３１…タグアンテナ３５…ＩＣチップ３２０ａ…ケース 1,201,301 ... Communication system 10 ... Reader / writer 10a ... Case 11 ... RW antenna 37,37 ... Control unit 20,220,320 ... Relay communication device 21,221 ... Relay antenna 21c, 21d ... Condenser 22 ... Upper layer 23 ... Lower layer 24 ... Adhesive sheet 30 ... IC tag 30a ... Pedestal 31 ... Tag antenna 35 ... IC chip 320a ... Case

Claims

A relay communication device arranged on the first communication device so as to cover the first loop antenna provided in the first communication device which is a reader.
It is provided with a relay loop antenna that is formed in a spiral shape on the same plane and is used for electromagnetic induction or electromagnetic coupling communication.
Relays and the first communication device, the communication between the second communication device,
Resonance frequency of the relay loop antenna state, and are more 19 MHz,
The relay loop antenna is located on the same plane from the center side to the outer peripheral side of the relay communication device.
Being placed throughout
A relay communication device characterized by.

In the relay communication device according to claim 1,
Wherein the conductors of the relay loop antenna, a wire of the first loop antenna of the first communication device, that are spaced apart,
A relay communication device characterized by.

In the relay communication device according to claim 1 or 2.
The interval between the spirals of the relay loop antenna is smaller than the size of the second loop antenna of the second communication device.
A relay communication device characterized by.

In the relay communication device according to any one of claims 1 to 3.
It has a shape that covers the case of the first communication device, and the first communication device is provided with a detachable case.
A relay communication device characterized by.

A relay communication device arranged on the first communication device so as to cover the first loop antenna provided in the first communication device which is a reader.
A relay loop antenna that is formed in a spiral shape on the same plane and is used for electromagnetic induction or electromagnetic coupling communication.
A sheet material laminated on each of the upper side and the lower side of the relay loop antenna is provided.
Formed in a flat plate shape
Resonance frequency of the relay loop antenna state, and are more 19 MHz,
The relay loop antenna is located on the same plane from the center side to the outer peripheral side of the relay communication device.
Being placed throughout
A relay communication device characterized by.

In the relay communication device according to any one of claims 1 to 5.
Both ends of the relay loop antenna shall not be short-circuited.
A relay communication device characterized by.

In the relay communication device according to any one of claims 1 to 6.
Both ends of the relay loop antenna shall be connected via a capacitor.
A relay communication device characterized by.

In the relay communication device according to any one of claims 1 to 7.
The relay loop antenna has a spiral shape at equal intervals.
A relay communication device characterized by.

In the relay communication device according to any one of claims 1 to 8.
Having a plurality of the relay loop antennas arranged on the same plane,
A relay communication device characterized by.

In the relay communication device according to any one of claims 1 to 9.
Provide an adhesive sheet on the bottom surface,
A relay communication device characterized by.

In the relay communication device according to any one of claims 1 to 10.
The relay loop antenna shall be a spirally wound covered conductor.
A relay communication device characterized by.

The relay communication device according to any one of claims 1 to 11.
A first communication device including a first loop antenna and a first control unit,
A second communication device including a second loop antenna and a second control unit is provided.
The first control unit and the second control unit communicate via the first loop antenna, the relay loop antenna, and the second loop antenna.
A communication system characterized by.

In the communication system according to claim 12,
The first loop antenna has a non-wiring portion provided at the center thereof and a wiring portion provided so as to surround the non-wiring portion.
The relay communication device is arranged so that the wiring portion of the relay loop antenna covers the non-wiring portion and the wiring portion of the first loop antenna.
A communication system characterized by.

In the communication system according to claim 12 or 13.
The first communication device is a reader and
The second communication device includes an IC chip capable of communicating with the first communication device.
A communication system characterized by.