本發(fā)明涉及進(jìn)行無(wú)線通信的rf模塊、以及具備該rf模塊的rf系統(tǒng)。
背景技術(shù):
以往,已普及以非接觸方式在讀寫器裝置與rf(radiofrequency:射頻)模塊通信,而在讀寫器裝置與rf模塊之間傳遞信息的rf系統(tǒng)。作為rf模塊,例如已普及作為電子貨幣、定期車票、社員證等各種用途使用的卡形狀的rf模塊。另外,作為rf系統(tǒng),例如已普及作為無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)之一的近距離無(wú)線通信(nfc:nearfieldcommunication)。近年來(lái),期待nfc裝載于以手機(jī)終端為代表的各種終端裝置。在nfc中,利用13mhz帶(hf帶)的無(wú)線信號(hào)。
讀寫器裝置以及rf模塊分別具備收發(fā)無(wú)線信號(hào)的天線、以及與天線連接且對(duì)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行處理的rfic元件。在該結(jié)構(gòu)中,讀寫器裝置以及rf模塊在rf模塊的天線與讀寫器裝置的天線之間經(jīng)由磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)收發(fā)規(guī)定的信息。因此,通過(guò)使rf模塊接近讀寫器裝置(主機(jī)),讀寫器裝置能夠讀取、改寫保存于rf模塊的信息。
另外,在專利文獻(xiàn)1中,作為rf模塊也公開(kāi)有rfid(radiofrequencyidentification:射頻識(shí)別)標(biāo)簽。通過(guò)使rfid標(biāo)簽接近讀寫器裝置(主機(jī)),讀寫器裝置能夠讀取、改寫保存于rfid標(biāo)簽的信息。
專利文獻(xiàn)1:日本專利第5010405號(hào)
然而,在現(xiàn)有的rf模塊中,存在僅使rf模塊接近讀寫器裝置(主機(jī)),就將重要信息從rf模塊發(fā)送至讀寫器裝置的情況。重要信息例如為持有rf模塊的用戶的個(gè)人信息、卡編號(hào)、以及卡的有效期等。
因此,具有惡意的人僅將讀寫器裝置(通信裝置)接近用戶的rf模塊,就能夠盜取用戶的個(gè)人信息,或擅自結(jié)算卡交易。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供一種能夠根據(jù)用戶的意圖改變發(fā)送的信號(hào)的rf模塊以及rf系統(tǒng)。
本發(fā)明的rf模塊具備:基材;保持傳感器;天線;以及rfic元件。變形傳感器對(duì)生物體保持基材的保持狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。rfic元件連接于天線。rfic元件在保持傳感器未檢測(cè)到保持狀態(tài)時(shí),經(jīng)由天線發(fā)送第一信號(hào)。rfic元件在保持傳感器檢測(cè)到保持狀態(tài)時(shí),經(jīng)由天線發(fā)送第二信號(hào)。
在該結(jié)構(gòu)中,根據(jù)用戶是否保持基材,經(jīng)由天線發(fā)送的信號(hào)改變?yōu)榈谝恍盘?hào)或者第二信號(hào)。即,該結(jié)構(gòu)能夠根據(jù)用戶的意圖改變發(fā)送的信號(hào)。
因此,例如只要未保持基材,第二信號(hào)就不從rf模塊向讀寫器裝置發(fā)送。這里,第一信號(hào)例如設(shè)為表示id信息的信號(hào),第二信號(hào)例如設(shè)為表示上述的重要信息的信號(hào)。在這種情況下,即使具有惡意的人將讀寫器裝置接近用戶的rf模塊,也無(wú)法盜取用戶的個(gè)人信息、擅自結(jié)算卡交易。因此,該結(jié)構(gòu)的rf模塊能夠防止重要信息無(wú)用戶意圖地從rf模塊發(fā)送至讀寫器裝置。
另外,在本發(fā)明中,保持傳感器檢測(cè)基材的彎曲變形,rfic元件在保持傳感器未檢測(cè)到基材的彎曲變形時(shí),經(jīng)由天線發(fā)送第一信號(hào),在保持傳感器檢測(cè)到基材的彎曲變形時(shí),經(jīng)由天線發(fā)送第二信號(hào)。在該結(jié)構(gòu)中,根據(jù)用戶是否進(jìn)行基材的彎曲變形操作,經(jīng)由天線發(fā)送的信號(hào)改變?yōu)榈谝恍盘?hào)或者第二信號(hào)。即,該結(jié)構(gòu)能夠根據(jù)用戶的意圖改變發(fā)送的信號(hào)。
因此,例如只要未進(jìn)行基材的彎曲變形操作,第二信號(hào)就不從rf模塊向讀寫器裝置發(fā)送。在這種情況下,即使具有惡意的人將讀寫器裝置接近用戶的rf模塊,也無(wú)法盜取用戶的個(gè)人信息、擅自結(jié)算卡交易。因此,該結(jié)構(gòu)的rf模塊能夠防止重要信息無(wú)用戶意圖地從rf模塊發(fā)送至讀寫器裝置。
另外,在本發(fā)明中,保持傳感器檢測(cè)基材的扭曲變形,rfic元件在保持傳感器未檢測(cè)到基材的扭曲變形時(shí),經(jīng)由天線發(fā)送第一信號(hào),在保持傳感器檢測(cè)到基材的扭曲變形時(shí),經(jīng)由天線發(fā)送第二信號(hào)。
在該結(jié)構(gòu)中,根據(jù)用戶是否進(jìn)行基材的扭曲變形操作,經(jīng)由天線發(fā)送的信號(hào)改變?yōu)榈谝恍盘?hào)或者第二信號(hào)。即,該結(jié)構(gòu)能夠根據(jù)用戶的意圖改變發(fā)送的信號(hào)。
因此,例如只要未進(jìn)行基材的扭曲變形操作,第二信號(hào)就不從rf模塊向讀寫器裝置發(fā)送。在這種情況下,即使具有惡意的人將讀寫器裝置接近用戶的rf模塊,也無(wú)法盜取用戶的個(gè)人信息、擅自結(jié)算卡交易。因此,該結(jié)構(gòu)的rf模塊能夠防止重要信息無(wú)用戶意圖地從rf模塊發(fā)送至讀寫器裝置。
另外,在本發(fā)明中,保持傳感器檢測(cè)生物體與基材接觸時(shí)引起的生物體的微小振動(dòng),rfic元件在保持傳感器未檢測(cè)到微小振動(dòng)時(shí),經(jīng)由天線發(fā)送第一信號(hào),在保持傳感器檢測(cè)到微小振動(dòng)時(shí),經(jīng)由天線發(fā)送第二信號(hào)。生物體的微小振動(dòng)例如是生物體的震顫。
在該結(jié)構(gòu)中,根據(jù)用戶是否與基材接觸,經(jīng)由天線發(fā)送的信號(hào)改變?yōu)榈谝恍盘?hào)或者第二信號(hào)。即,該結(jié)構(gòu)能夠根據(jù)用戶的意圖改變發(fā)送的信號(hào)。
因此,例如只要用戶不與基材接觸,第二信號(hào)就不從rf模塊向讀寫器裝置發(fā)送。在這種情況下,即使具有惡意的人將讀寫器裝置接近用戶的rf模塊,也無(wú)法盜取用戶的個(gè)人信息、擅自結(jié)算卡交易。因此,該結(jié)構(gòu)的rf模塊能夠防止重要信息無(wú)用戶意圖地從rf模塊發(fā)送至讀寫器裝置。
另外,在本發(fā)明中,優(yōu)選保持傳感器檢測(cè)基材的彎曲量,rfic元件在保持傳感器檢測(cè)到基材的規(guī)定閾值以上的彎曲量時(shí),經(jīng)由天線發(fā)送第二信號(hào)。例如,rfic元件在保持傳感器未檢測(cè)到基材的規(guī)定閾值以上的彎曲量時(shí),經(jīng)由天線發(fā)送第一信號(hào)。
在該結(jié)構(gòu)中,用戶能夠使基材的彎曲量變化來(lái)改變發(fā)送內(nèi)容。因此,用戶能夠在rf模塊進(jìn)行富有多樣性的直觀的彎曲操作。
另外,在本發(fā)明中,優(yōu)選保持傳感器檢測(cè)基材的彎曲方向,rfic元件保存有與基材的彎曲方向建立關(guān)聯(lián)的第一信息以及第二信息,根據(jù)基材的彎曲方向發(fā)送第一信息或者第二信息。在該結(jié)構(gòu)中,第二信號(hào)是表示第一信息或者第二信息的信號(hào)。
在該結(jié)構(gòu)中,用戶能夠使基材的彎曲方向變化來(lái)改變發(fā)送內(nèi)容。因此,用戶能夠在rf模塊進(jìn)行富有多樣性的直觀的彎曲操作。
另外,在本發(fā)明中,優(yōu)選保持傳感器包括壓電膜,壓電膜粘貼于基材的一方的主面。
在該結(jié)構(gòu)中,通過(guò)使用壓電膜,能夠高靈敏度地對(duì)彎曲變形進(jìn)行檢測(cè)。
另外,在本發(fā)明中,優(yōu)選基材具有撓性。
在該結(jié)構(gòu)中,基材變得容易彎曲變形。
另外,本發(fā)明的rf系統(tǒng)具備上述的rf模塊、以及通信裝置。通信裝置與rf模塊進(jìn)行無(wú)線通信,接收從rfic元件發(fā)送的第一信號(hào)或者第二信號(hào)。由此,通信裝置能夠讀取第一信號(hào)或者第二信號(hào)所表示的信息。
該結(jié)構(gòu)的rf系統(tǒng)由于具備上述的rf模塊,所以起到與上述的rf模塊相同的效果。
根據(jù)本發(fā)明,能夠根據(jù)用戶的意圖改變發(fā)送的信號(hào)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)100的側(cè)視圖。
圖2是圖1所示的rfid卡10的主視圖。
圖3是圖2所示的s-s線的剖視圖。
圖4是表示安裝于圖2所示的rfid卡10的電路的一個(gè)例子的電路圖。
圖5的(a)是將圖1所示的rfid卡10遮蓋讀寫器裝置50的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖5的(b)是將圖1所示的rfid卡10彎曲了的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖6的(a)是表示將圖1所示的rfid卡10彎曲時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)變分布的圖。圖6的(b)是表示圖1所示的rfid卡10的變形例亦即將rfid卡彎曲時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)變分布的圖。
圖7是表示圖2所示的rfic元件16所進(jìn)行的動(dòng)作的流程圖。
圖8是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)所具備的rfid卡中的變形狀態(tài)與發(fā)送內(nèi)容的關(guān)系的圖。
圖9是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)所具備的rfid卡的rfic元件16所進(jìn)行的動(dòng)作的流程圖。
圖10是本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)300的外觀立體圖。
圖11是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的變形例所涉及的rf系統(tǒng)390的外觀立體圖。
圖12是表示不彎曲圖10所示的rfid卡10時(shí)在畫面370顯示的內(nèi)容的一個(gè)例子的圖。
圖13是表示彎曲圖10所示的rfid卡10時(shí)在畫面370顯示的內(nèi)容的一個(gè)例子的圖。
圖14是本發(fā)明的第四實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)400的側(cè)視圖。
圖15是本發(fā)明的第五實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)500的側(cè)視圖。
圖16是本發(fā)明的第六實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)600的側(cè)視圖。
圖17是圖16所示的rfid卡610的主視圖。
圖18是圖17所示的s-s線的剖視圖。
圖19是本發(fā)明的第七實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)700的側(cè)視圖。
圖20是圖19所示的rfid卡710的主視圖。
圖21是圖20所示的s-s線的剖視圖。
圖22是圖21所示的rfid卡710的變形例所涉及的rfid卡720的s-s線的剖視圖。
圖23是本發(fā)明的第八實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)800的側(cè)視圖。
圖24是圖23所示的rfid卡810的主視圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)100的側(cè)視圖。圖2是圖1所示的rfid卡10的主視圖。圖3是圖2所示的s-s線的剖視圖。如圖1所示,rf系統(tǒng)100具備rfid卡10與讀寫器裝置50。
讀寫器裝置50是所謂的主機(jī),具備隔離物51與主體52。主體52內(nèi)置收發(fā)無(wú)線信號(hào)的天線線圈(未圖示)、以及與該天線線圈連接并對(duì)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行處理的rfic元件(未圖示)。隔離物51接合于主體52的上表面,并相對(duì)于主體52垂直地伸長(zhǎng)。
rfid卡10是所謂的子機(jī),具備基材11、rfic元件16、天線線圈40、以及變形傳感器35。如圖1、圖2所示,rfid卡10由能夠攜帶的程度的大小以及重量構(gòu)成。因此,用戶能夠手持rfid卡10而攜帶rfid卡10。
此外,變形傳感器35相當(dāng)于本發(fā)明的保持傳感器的一個(gè)例子。
讀寫器裝置50以及rfid卡10裝載nfc。在nfc中,利用13mhz帶(hf帶)的無(wú)線信號(hào)。讀寫器裝置50以及rfid卡10在rfid卡10的天線線圈40與讀寫器裝置50的天線線圈之間經(jīng)由磁場(chǎng)收發(fā)規(guī)定的信息。
此外,讀寫器裝置50相當(dāng)于本發(fā)明的通信裝置的一個(gè)例子。rfid卡10相當(dāng)于本發(fā)明的rf模塊的一個(gè)例子。
基材11是絕緣性的撓性板,由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚碳酸酯(pc)、丙烯酸樹(shù)脂(pmma)等強(qiáng)度比較高的聚合物形成?;?1的形狀為板狀?;?1的厚度,根據(jù)基材11所必需的強(qiáng)度適當(dāng)設(shè)定。
如圖2所示,在基材11的表面圖案化有天線線圈40、模擬電路20、以及布線41a、42a等電路。如圖3所示,在基材11的背面圖案化有屏蔽電極45以及布線39等電路。屏蔽電極45連接于基準(zhǔn)電位,并對(duì)雜波進(jìn)行遮蔽。布線39是天線線圈40的一部分。這些電路是將銅箔、鋁箔等金屬箔圖案化了的電路。
進(jìn)一步,在基材11的表面安裝有rfic元件16以及變形傳感器35。rfic元件16與天線線圈40連接,對(duì)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行處理。rfic元件16具有計(jì)時(shí)器電路(未圖示)與閃存(未圖示)。rfic元件16將重要信息以及id信息保存在閃存。
此外,重要信息例如是擁有rfid卡10的用戶的個(gè)人信息、卡編號(hào)、有效期等信息。用戶的個(gè)人信息例如是用戶的生日、住址、或者電話號(hào)碼等信息。id信息例如是表示rfid卡10與讀寫器裝置50對(duì)應(yīng)這一情況的識(shí)別信息。
另一方面,如圖3所示,變形傳感器35具備矩形狀的壓電膜350、gnd電極351、信號(hào)電極352。在壓電膜350的兩主面分別大致整面地形成有g(shù)nd電極351、信號(hào)電極352。gnd電極351與連接布線41a連接,信號(hào)電極352與連接布線42a連接。
這里,在將信號(hào)電極352、布線41a、42a、天線線圈40形成在基材11的情況下,優(yōu)選按照在俯視時(shí)覆蓋壓電膜350的形態(tài)進(jìn)行配置的制造方法。進(jìn)一步,該制造方法優(yōu)選按照壓電膜350覆蓋信號(hào)電極352的形態(tài)進(jìn)行配置。其結(jié)果是,對(duì)于該制造方法而言,在壓電膜350的上表面粘貼了gnd電極351時(shí),能夠防止gnd電極351與信號(hào)電極352不必要地導(dǎo)通。
此外,壓電膜350只要是具有壓電性的膜即可,但優(yōu)選由單軸延伸的聚乳酸(pla)形成,更優(yōu)選由l型聚乳酸(plla)形成。
壓電膜350由單軸延伸的l型聚乳酸(plla)形成。在本實(shí)施方式中,壓電膜350在大致沿著矩形的對(duì)角線的方向上單軸延伸(參照?qǐng)D2的實(shí)線的中空箭頭)。以下,將該方向稱為單軸延伸方向901。優(yōu)選單軸延伸方向901相對(duì)于壓電膜350的長(zhǎng)邊方向或者短邊方向成45°的角度。但是,角度并不限定于此,鑒于壓電膜350的特性、使用狀態(tài),設(shè)計(jì)為最佳的角度即可。
換句話說(shuō),單軸延伸方向相對(duì)于彎曲方向成45°的角度即可。例如若是把持基材11的對(duì)邊進(jìn)行彎曲那樣的使用方法,則為圖2那樣的關(guān)系即可,另外,若是把持基材11的對(duì)角進(jìn)行彎曲那樣的使用方法,則配置為使壓電膜的單軸延伸軸沿著基材11的邊即可。另外,在想要對(duì)把持基材11的對(duì)邊進(jìn)行彎曲的情況、以及把持對(duì)角進(jìn)行彎曲的情況這兩方進(jìn)行區(qū)別并檢測(cè)的情況下,可以將變形傳感器在基材11設(shè)置兩個(gè),并將兩張壓電膜重疊。
此外,并不限定于準(zhǔn)確的45°,也可以是大致45°。大致45°例如是指包括45°±10°左右的角度。這些角度是應(yīng)基于變形傳感器的用途、并根據(jù)彎曲的檢測(cè)精度等整體的設(shè)計(jì)適當(dāng)決定的設(shè)計(jì)事項(xiàng)。
上述的plla是手性高分子,主鏈具有螺旋構(gòu)造。plla一旦單軸延伸而分子取向,則具有壓電性。而且,單軸延伸的plla由于壓電膜的平膜面被按壓,而產(chǎn)生電荷。此時(shí),產(chǎn)生的電荷量由平膜面被按壓而向與該平膜面正交的方向位移的位移量而唯一確定。單軸延伸的plla的壓電常數(shù)在高分子中屬于非常高的種類。
因此,通過(guò)使用plla,能夠可靠且高靈敏度地檢測(cè)由基材11的彎曲引起的壓電膜350的位移。即,能夠可靠地檢測(cè)基材11的彎曲,高靈敏度地檢測(cè)彎曲量。
此外,優(yōu)選延伸倍率為3~8倍左右。通過(guò)在延伸后實(shí)施熱處理,可促進(jìn)聚乳酸的延伸鏈結(jié)晶的結(jié)晶化,從而提高壓電常數(shù)。此外,在雙軸延伸的情況下,通過(guò)使各個(gè)軸的延伸倍率不同,能夠得到與單軸延伸相同的效果。例如在將任一方向作為x軸并對(duì)該方向施加八倍的延伸、對(duì)與該軸正交的y軸方向施加兩倍的延伸的情況下,對(duì)于壓電常數(shù)而言,可得到與大概對(duì)x軸方向施加四倍的單軸延伸的情況同等的效果。由于單純地單軸延伸的膜容易沿延伸軸方向破裂,所以通過(guò)進(jìn)行上述那樣的雙軸延伸,能夠增加一些強(qiáng)度。
另外,plla通過(guò)基于延伸等的分子的取向處理而產(chǎn)生壓電性,不需要像pvdf等其它聚合物、壓電陶瓷那樣進(jìn)行轉(zhuǎn)態(tài)處理。即,不屬于強(qiáng)介電體的plla的壓電性不是如pvdf、pzt等強(qiáng)介電體那樣通過(guò)離子的極化而顯現(xiàn)的性質(zhì),而是來(lái)自于分子的特征構(gòu)造亦即螺旋構(gòu)造的性質(zhì)。
因此,在plla中不產(chǎn)生由其它強(qiáng)介電性的壓電體產(chǎn)生的熱電性。并且,雖然pvdf等隨時(shí)間的經(jīng)過(guò)而壓電常數(shù)產(chǎn)生變動(dòng),根據(jù)情況壓電常數(shù)有時(shí)顯著地降低,但plla的壓電常數(shù)隨時(shí)間的經(jīng)過(guò)極其穩(wěn)定。因此,能夠不受周圍環(huán)境的影響,而高靈敏度地檢測(cè)由基材11的彎曲引起的壓電膜350的變形。
另外,plla的壓電輸出常數(shù)(=壓電g常數(shù),g=d/εt)大。因此,通過(guò)使用plla,能夠非常高靈敏度地檢測(cè)變形。
另外,信號(hào)電極352以及屏蔽電極45例如由銅箔、鋁箔構(gòu)成。gnd電極351例如由導(dǎo)電性無(wú)紡布膜構(gòu)成。gnd電極351例如通過(guò)銀印刷而形成于壓電膜350的一主面。
此外,gnd電極351、信號(hào)電極352由于基材11大幅變形,所以優(yōu)選使用以ito、zno、聚噻吩作為主成分的有機(jī)電極、以聚苯胺作為主成分的有機(jī)電極、銀納米線電極、碳納米管電極等。通過(guò)使用這些材料,能夠形成屈曲性優(yōu)異的電極圖案。
在以上的結(jié)構(gòu)中,在用戶通過(guò)將基材11彎曲來(lái)使壓電膜350變形時(shí),變形傳感器35通過(guò)gnd電極351以及信號(hào)電極352檢測(cè)壓電膜350撓曲而產(chǎn)生的電荷。
以下,對(duì)安裝于rfid卡10的電路進(jìn)行說(shuō)明。
圖4是表示安裝于圖2所示的rfid卡10的電路的一個(gè)例子的電路圖。如圖4所示,該電路包括天線線圈40、rfic元件16、變形傳感器35、以及jfet亦即晶體管tr等多個(gè)分立電路。
rfic元件16具有兩個(gè)天線端子a1、a2。在rfic元件16的天線端子a1、a2連接有用于調(diào)整共振頻率的電容器c1與天線線圈40的兩端。
另外,rfic元件16具有電源端子vout、信號(hào)檢測(cè)端子vin、以及基準(zhǔn)電位端子gnd。rfic元件16通過(guò)由天線線圈40得到的電力生成電源電壓(例如+數(shù)v),并從電源端子vout輸出。
該電源電壓經(jīng)由電阻r1供給至晶體管tr的漏極端子。該電源電壓通過(guò)電阻r1與晶體管tr進(jìn)行電阻分壓,該電阻分壓值(例如+1.5v)輸入至rfic元件16的信號(hào)檢測(cè)端子vin。rfic元件16將該電阻分壓值作為檢測(cè)電壓值在信號(hào)檢測(cè)端子vin進(jìn)行監(jiān)視。
如圖3所示,從變形傳感器35輸出的電壓、即通過(guò)壓電膜350的變形而在gnd電極351、信號(hào)電極352間產(chǎn)生的電壓被電容器c2調(diào)整,并輸入至晶體管tr的柵極端子。積存在電容器c2的電荷被放電用的電阻r2放電。
此外,這里,將圖4所示的電路作為一個(gè)例子進(jìn)行了說(shuō)明,但并不限定于此。在實(shí)施時(shí),也可以采用其它電路。
接下來(lái),對(duì)基材11的彎曲變形的檢測(cè)方法更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。圖5的(a)是將圖1所示的rfid卡10放置在讀寫器裝置50的隔離物51上的狀態(tài)的側(cè)視圖。即,圖5的(a)是將基材11彎曲之前的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖5的(b)是將基材11彎曲了的狀態(tài)的側(cè)視圖。在圖5的(b)中,示出沿著基材11的長(zhǎng)邊方向彎曲的情況。
如圖5的(a)所示,在彎曲變形為0的情況下、即在未對(duì)基材11施加產(chǎn)生彎曲的外力的情況下,基材11的主面成為平坦的狀態(tài)。在這種情況下,變形傳感器35的壓電膜350不伸縮,不產(chǎn)生由彎曲變形引起的來(lái)自變形傳感器35的輸出電壓的變化。
然后,如圖5的(b)所示,在對(duì)基材11施加了產(chǎn)生彎曲的外力的情況下,基材11沿著長(zhǎng)邊方向彎曲。在這種情況下,變形傳感器35的壓電膜350,因變形傳感器35粘貼于基材11的面以及彎曲方向而伸長(zhǎng)或縮短。
由此,因彎曲變形而在從變形傳感器35輸出的電壓產(chǎn)生變化。因此,如圖4所示,rfic元件16能夠用信號(hào)檢測(cè)端子vin檢測(cè)基材11的彎曲變形。
在以上的結(jié)構(gòu)中,例如如圖1以及圖5的(a)所示,若rfid卡10與讀寫器裝置50之間的距離不同,則從rfic元件16的電源端子vout輸出的電源電壓發(fā)生變動(dòng)。由于從變形傳感器35輸出的電壓微弱,所以rfic元件16用信號(hào)檢測(cè)端子vin檢測(cè)檢測(cè)電壓值變得困難。
因此,讀寫器裝置50具備隔離物51。隔離物51阻止rfid卡10,以使rfid卡10不過(guò)于接近讀寫器裝置50。即,隔離物51將rfid卡10與讀寫器裝置50之間的距離保持一定。
由此,從rfic元件16的電源端子vout輸出的電源電壓穩(wěn)定,rfic元件16用信號(hào)檢測(cè)端子vin檢測(cè)檢測(cè)電壓值變得容易。
圖6的(a)是表示將圖1所示的rfid卡10彎曲時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)變應(yīng)變分布的圖。圖6的(b)是表示圖1所示的rfid卡10的變形例亦即將rfid卡彎曲時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)變分布的圖。圖6的(b)所示的rfid卡與rfid卡10不同點(diǎn)在于屏蔽電極545。由于其它結(jié)構(gòu)相同,所以省略說(shuō)明。
在圖6的(a)所示的rfid卡10中,信號(hào)電極352以及屏蔽電極45比gnd電極351硬。信號(hào)電極352以及屏蔽電極45具有大致相同的硬度。信號(hào)電極352以及屏蔽電極45例如由銅箔、鋁箔構(gòu)成。gnd電極351例如由導(dǎo)電性無(wú)紡布膜構(gòu)成。gnd電極351例如通過(guò)銀印刷而形成于壓電膜350的一方主面。
另一方面,在圖6的(b)所示的rfid卡中,信號(hào)電極352比gnd電極351以及屏蔽電極545硬。gnd電極351以及屏蔽電極545具有大致相同的硬度。屏蔽電極545比屏蔽電極45柔軟。屏蔽電極545例如由導(dǎo)電性無(wú)紡布膜構(gòu)成。屏蔽電極545例如通過(guò)銀印刷而形成于壓電膜350的一方主面。
在以上的結(jié)構(gòu)中,在rfid卡10中,銅、鋁等較硬的電極材料不通過(guò)膠黏劑,而是通過(guò)粘接劑、熱壓接等而穩(wěn)固地粘接于基材11的兩面。因此,基材11、信號(hào)電極352以及屏蔽電極45如一張板那樣進(jìn)行動(dòng)作。因此,將基材11彎曲時(shí)的應(yīng)力中性點(diǎn)c(應(yīng)力成為零的點(diǎn))落入基材11之中。
因此,圖6的(a)所示的rfid卡10相比于圖6的(b)所示的rfid卡,壓電膜350的應(yīng)變量變大。即,圖6的(a)所示的rfid卡10相比于圖6的(b)所示的rfid卡,變形傳感器35的靈敏度提高。
此外,根據(jù)用途,存在柔軟度比靈敏度重要的情況,在該情況下,如圖6的(b)所示,優(yōu)選兩gnd均使用柔軟的材料。
另外,天線線圈40(準(zhǔn)確而言,是除設(shè)置于rfid卡10的背面的布線39之外的全部部分)以及信號(hào)電極352形成于rfid卡10的表面。因此,天線線圈40(準(zhǔn)確而言,是除設(shè)置于rfid卡10的背面的布線39之外的全部部分)以及信號(hào)電極352能夠在相同工序中圖案化。由此,能夠減少rfid卡10的制造成本。
此外,信號(hào)電極352也可以在將天線線圈等的電極在基材11上圖案化時(shí)同時(shí)形成。在這種情況下,由于無(wú)需對(duì)變形傳感器35與基材11的粘貼使用膠黏劑等,所以能夠更高精度地檢測(cè)基材11的變形。
另外,屏蔽電極45雖然未必是必需的,但若有,則能夠遮蔽來(lái)自外部的雜波。另外,由于與信號(hào)電極352在相同的時(shí)刻圖案化,所以能夠高精度地形成電極尺寸、位置,由此,能夠以少的面積高效地遮蔽雜波。作為nfc天線也能夠縮小電極尺寸,由此,能夠改善通信距離。
另外,rfic元件16可以安裝于基材11的任一主面,但也可以配置在與配置有變形傳感器35的一面相同的面。通過(guò)配置在相同的面,能夠不使用導(dǎo)體損耗大的通路孔等層間連接導(dǎo)體便將變形傳感器35與rfic元件16連接。其結(jié)果是,能夠高精度地檢測(cè)來(lái)自變形傳感器35的微弱的信號(hào)。
接下來(lái),對(duì)將rfid卡10與讀寫器裝置50接近的情況進(jìn)行說(shuō)明。
圖7是表示圖2所示的rfic元件16所進(jìn)行的動(dòng)作的流程圖。讀寫器裝置50每隔規(guī)定時(shí)間(例如,每隔10ms),對(duì)位于通信區(qū)域內(nèi)的rfid卡10發(fā)送要求響應(yīng)的輪詢命令。
在rfic元件16接收到輪詢命令時(shí),rfic元件16將響應(yīng)發(fā)送至讀寫器裝置50(s1)。由此,開(kāi)始rfic元件16與讀寫器裝置50的通信。
此外,在s1中,假定如圖5(a)所示,用戶將rfid卡10放置在讀寫器裝置50的隔離物51之上的情況。
rfic元件16對(duì)id要求命令是否從讀寫器裝置50發(fā)送過(guò)來(lái)進(jìn)行判定(s2)。id要求命令是指對(duì)id信息的發(fā)送進(jìn)行要求的命令。
rfic元件16在id要求命令未在規(guī)定時(shí)間(例如為五秒)內(nèi)從讀寫器裝置50發(fā)送過(guò)來(lái)時(shí),結(jié)束本處理。rfic元件16結(jié)束與讀寫器裝置50的通信。
另一方面,rfic元件16在id要求命令在規(guī)定時(shí)間(例如為五秒)內(nèi)從讀寫器裝置50發(fā)送過(guò)來(lái)時(shí),發(fā)送id信息(s3)。讀寫器裝置50若接收id信息,則基于id信息識(shí)別rfid卡10。
rfic元件16對(duì)重要要求命令是否從讀寫器裝置50發(fā)送過(guò)來(lái)進(jìn)行判定(s4)。重要要求命令是指對(duì)重要信息的發(fā)送進(jìn)行要求的命令。
這里,id信息例如是指表示rfid卡10與讀寫器裝置50對(duì)應(yīng)這一情況的識(shí)別信息。重要信息例如是指擁有rfid卡10的用戶的個(gè)人信息、卡編號(hào)、有效期等。用戶的個(gè)人信息例如是指用戶的生日、住址、或者電話號(hào)碼等。此外,id信息相當(dāng)于第一信號(hào)的一個(gè)例子。重要信息相當(dāng)于第二信號(hào)的一個(gè)例子。
在s4中,在重要要求命令未在規(guī)定時(shí)間(例如為五秒)內(nèi)從讀寫器裝置50發(fā)送過(guò)來(lái)時(shí),rfic元件16結(jié)束本處理。rfic元件16結(jié)束與讀寫器裝置50的通信。
在s4中,在重要要求命令在規(guī)定時(shí)間(例如為五秒)內(nèi)從讀寫器裝置50發(fā)送過(guò)來(lái)時(shí),rfic元件16判定基材11是否彎曲變形(s5)。該判定例如通過(guò)rfic元件16對(duì)由信號(hào)檢測(cè)端子vin檢測(cè)到的檢測(cè)電壓值進(jìn)行監(jiān)視來(lái)進(jìn)行。
此外,在s5中,假定如圖5的(b)所示,用戶用手指將基材11彎曲變形的情況。
rfic元件16在判定為基材11在規(guī)定時(shí)間(例如為五秒)內(nèi)彎曲變形時(shí),將重要信息發(fā)送至讀寫器裝置50(s6)。由此,讀寫器裝置50能夠使用接收到的重要信息識(shí)別用戶的個(gè)人信息或者結(jié)算卡交易。
接下來(lái),rfic元件16允許對(duì)保存于rfic元件16的重要信息進(jìn)行改寫(s7)。其后,在從讀寫器裝置50發(fā)送過(guò)來(lái)重要信息(用戶的個(gè)人信息等)的改寫要求時(shí),rfic元件16基于該要求改寫重要信息。
另一方面,rfic元件16在s5中判定為基材11未在規(guī)定時(shí)間(例如為五秒)內(nèi)彎曲變形時(shí),結(jié)束本處理。即,rfic元件16禁止將重要信息發(fā)送至讀寫器裝置50、以及改寫重要信息。
因此,在該結(jié)構(gòu)中,只要未進(jìn)行基材11的彎曲變形操作,重要信息就不從rfid卡10向讀寫器裝置50發(fā)送。因此,即使具有惡意的人將讀寫器裝置50接近用戶的rfid卡10,也無(wú)法盜取用戶的個(gè)人信息、擅自結(jié)算卡交易。
因此,rfid卡10以及rf系統(tǒng)100能夠防止重要信息無(wú)用戶意圖地從rfid卡10發(fā)送至讀寫器裝置50。rfid卡10以及rf系統(tǒng)100能夠根據(jù)用戶的意圖改變發(fā)送的信號(hào)。
另外,rfid卡10以及rf系統(tǒng)100能夠防止重要信息無(wú)用戶意圖地被讀寫器裝置50改寫。
進(jìn)一步,如上述那樣,在用戶不將rfid卡10變形時(shí),rfic元件16將第一信號(hào)發(fā)送至讀寫器裝置50,在用戶將rfid卡10變形時(shí),rfic元件16將第二信號(hào)發(fā)送至讀寫器裝置50。根據(jù)該“變形”以及“不變形”,讀寫器裝置50的天線線圈與rfid卡10的天線線圈40的距離發(fā)生變化。由于結(jié)合程度根據(jù)該距離的變化也進(jìn)行變化,所以共振頻率偏移。
因此,rfid卡10在天線線圈40的開(kāi)口部中心附近具備變形傳感器35的gnd電極351、屏蔽電極45。由此,rfid卡10能夠使由天線接近引起的電感值增加、和由在gnd電極351、屏蔽電極45產(chǎn)生的渦流引起的電感值減少抵消。因此,rfid卡10能夠減少由“變形”以及“不變形”產(chǎn)生的共振頻率的偏移。
以下,使用附圖參照本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)。
圖8是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)所具備的rfid卡中的變形狀態(tài)與發(fā)送內(nèi)容的關(guān)系的圖。第二實(shí)施方式的rf系統(tǒng)與第一實(shí)施方式的rf系統(tǒng)100不同點(diǎn)在于,發(fā)送內(nèi)容根據(jù)基材11的變形狀態(tài)而不同。其它方面,由于相同所以省略說(shuō)明。
如上述那樣,在用戶將基材11彎曲從而使壓電膜350變形時(shí),變形傳感器35用電極351以及電極352檢測(cè)壓電膜350撓曲而產(chǎn)生的電荷。基于該檢測(cè)的信號(hào)作為檢測(cè)電壓vm向rfic元件16輸入。
檢測(cè)電壓vm根據(jù)壓電膜350的變形狀態(tài)而變化,并成為圖8所示那樣的電壓分布。因此,rfic元件16能夠根據(jù)檢測(cè)電壓值vm來(lái)檢測(cè)壓電膜350的變形狀態(tài)。檢測(cè)電壓vm例如如下所示進(jìn)行變化。
在彎曲變形為+a的情況下,如圖8所示,根據(jù)單軸延伸方向901與彎曲方向(基材11的長(zhǎng)邊方向)的關(guān)系,檢測(cè)電壓vm成為電壓值+va。另外,在彎曲變形為+b(<+a)的情況下,如圖8所示,檢測(cè)電壓vm成為電壓值+vb(<+va)。這里,在將+vth1、+vth2作為規(guī)定閾值時(shí),+va與+vb成為0<+vth1<+vb<+vth2<+va的關(guān)系。
另一方面,在彎曲變形為-a的情況下、即在彎曲變形是與+a在相反方向上相同的彎曲量的情況下,如圖8所示,檢測(cè)電壓vm成為電壓值-va。另外,在彎曲變形為-b(>-a)的情況下、即在彎曲變形是與+b在相反方向上相同的彎曲量的情況下,檢測(cè)電壓vm成為電壓值-vb(>-va)。相同地,這些值的關(guān)系成為0>-vth1>-vb>-vth2>-va的關(guān)系。
因此,rfic元件16能夠通過(guò)測(cè)量檢測(cè)電壓值vm來(lái)檢測(cè)彎曲方向以及彎曲量。而且,如圖8所示,第二實(shí)施方式中的rfic元件16的閃存對(duì)分配于上述各變形狀態(tài)的發(fā)送內(nèi)容與檢測(cè)電壓值vm的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行預(yù)先保存。
此外,卡編號(hào)或者有效期相當(dāng)于本發(fā)明的第一信息的一個(gè)例子。電話號(hào)碼或者住址相當(dāng)于本發(fā)明的第二信息的一個(gè)例子。另外,+vth1或者-vth1相當(dāng)于本發(fā)明的規(guī)定閾值的一個(gè)例子。
接下來(lái),對(duì)將第二實(shí)施方式的rfid卡10與讀寫器裝置50接近的情況進(jìn)行說(shuō)明。
圖9是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)所具備的rfid卡10的rfic元件16所進(jìn)行的動(dòng)作的流程圖。本實(shí)施方式的rfic元件16所進(jìn)行的動(dòng)作是將圖7中的s6替換為s11~s18的動(dòng)作。由于其它處理(s1~s5,s7)相同,所以省略說(shuō)明。
若在s5中判定為進(jìn)行了彎曲操作(s5的“是”),則rfic元件16基于從變形傳感器35輸出的位移狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果(參照?qǐng)D8),判定彎曲方向是“+”還是“-”(s11)。
若判定為彎曲方向是“+”,則rfic元件16基于從變形傳感器35輸出的位移狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果(參照?qǐng)D8),判定彎曲量大(+a)還是小(+b)(s12)。
若判定為彎曲量小(+b),則rfic元件16將rfid卡10的有效期從天線線圈40發(fā)送至讀寫器裝置50(s13)。相反地,若判定為彎曲量大(+a),則rfic元件16將rfid卡10的卡編號(hào)從天線線圈40發(fā)送至讀寫器裝置50(s14)。
另一方面,若在s11中判定為彎曲方向是“-”,則rfic元件16基于從變形傳感器35輸出的位移狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果(參照?qǐng)D8),判定彎曲量大(-a)還是小(-b)(s15)。
若判定為彎曲量小(-b),則rfic元件16將用戶的住址從天線線圈40發(fā)送至讀寫器裝置50(s16)。相反地,若判定為彎曲量大(-a),則rfic元件16將用戶的電話號(hào)碼從天線線圈40發(fā)送至讀寫器裝置50(s17)。
然后,rfic元件16基于從變形傳感器35輸出的位移狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果,判斷用戶是否結(jié)束了對(duì)基材11的彎曲操作(s18)。在用戶結(jié)束了對(duì)基材11的彎曲操作的情況下,如圖5(a)所示,基材11返回至平坦的狀態(tài)。在這種情況下,從變形傳感器35輸出的檢測(cè)電壓值vm成為0[v]。因此,在s18中,rfic元件16通過(guò)確認(rèn)檢測(cè)電壓值vm是否成為0[v],來(lái)判定用戶是否結(jié)束了對(duì)基材11的彎曲操作。
若判定用戶未結(jié)束對(duì)基材11的彎曲操作(s18的“否”),則rfic元件16返回至s11,繼續(xù)進(jìn)行處理。這里,例如假定用戶將基材11向+方向小幅彎曲之后向+方向大幅彎曲的情況。
另一方面,若判定為用戶結(jié)束了對(duì)基材11的彎曲操作(s18的“是”),則rfic元件16進(jìn)入s7,繼續(xù)進(jìn)行處理。
在以上的結(jié)構(gòu)中,第二實(shí)施方式的rf系統(tǒng)以及rfid卡10與第一實(shí)施方式相同,能夠防止重要信息無(wú)用戶意圖地從rfid卡10發(fā)送至讀寫器裝置50。第二實(shí)施方式的rf系統(tǒng)以及rfid卡10能夠根據(jù)用戶的意圖改變發(fā)送的信號(hào)。
另外,第二實(shí)施方式的rf系統(tǒng)以及rfid卡10與第一實(shí)施方式相同,能夠防止重要信息無(wú)用戶意圖地被讀寫器裝置50改寫。
進(jìn)一步,用戶能夠使基材11的彎曲方向、彎曲量變化從而改變發(fā)送內(nèi)容。因此,用戶能夠在rfid卡10進(jìn)行富有多樣性的直觀的彎曲操作。
此外,在第二實(shí)施方式中的rfic元件16的閃存,圖8所示那樣的發(fā)送內(nèi)容分配于各變形狀態(tài),但并不限定于此。在實(shí)施時(shí),可以將不同的發(fā)送內(nèi)容分配于各變形狀態(tài)。
以下,使用附圖參照本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)。
圖10是本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)300的外觀立體圖。圖11是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的變形例所涉及的rf系統(tǒng)390的外觀立體圖。圖12是表示不彎曲圖10所示的rfid卡10時(shí)在畫面370顯示的內(nèi)容的一個(gè)例子的圖。圖13是表示彎曲圖10所示的rfid卡10時(shí)在畫面370顯示的內(nèi)容的一個(gè)例子的圖。
第三實(shí)施方式的rf系統(tǒng)300與第一實(shí)施方式的rf系統(tǒng)100不同點(diǎn)在于,具備讀寫器裝置330與中繼裝置360。關(guān)于rfid卡10,由于與第一實(shí)施方式相同,所以省略說(shuō)明。
讀寫器裝置330例如是智能手機(jī),且裝載了nfc。讀寫器裝置330內(nèi)置收發(fā)無(wú)線信號(hào)的天線線圈340、與天線線圈340連接并對(duì)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行處理的rfic元件(未圖示)、以及畫面370。在讀寫器裝置330安裝有游戲用的應(yīng)用軟件。在畫面370,例如顯示有圖12所示那樣的游戲圖像。
這里,天線線圈340設(shè)置于讀寫器裝置330的背面?zhèn)取?/p>
然而,如圖11所示,從讀寫器裝置330的背面?zhèn)日谏wrfid卡10,并對(duì)rfid卡10進(jìn)行彎曲變形的操作較困難。
因此,如圖10所示,rf系統(tǒng)300具備中繼裝置360。中繼裝置360具備天線線圈361、天線線圈362、以及將天線線圈361及天線線圈362連結(jié)的布線363。
在該結(jié)構(gòu)中,若讀寫器裝置330的rfic元件使天線線圈340流動(dòng)電流,而從天線線圈340產(chǎn)生磁通,則通過(guò)電磁感應(yīng)而在天線線圈361產(chǎn)生電流。若電流從天線線圈361經(jīng)由布線363向天線線圈362流動(dòng),則從天線線圈362產(chǎn)生磁通。若從天線線圈362產(chǎn)生磁通,則通過(guò)電磁感應(yīng)而在rfid卡10的天線線圈40產(chǎn)生電流。
另一方面,若rfid卡10的rfic元件16使天線線圈40流動(dòng)電流,而從天線線圈40產(chǎn)生磁通,則通過(guò)電磁感應(yīng)而在天線線圈362產(chǎn)生電流。若電流從天線線圈362經(jīng)由布線363而向天線線圈361流動(dòng),則從天線線圈361產(chǎn)生磁通。若從天線線圈361產(chǎn)生磁通,則通過(guò)電磁感應(yīng)而在讀寫器裝置330的天線線圈340產(chǎn)生電流。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),讀寫器裝置330的rfic元件與rfid卡10的rfic元件16能夠經(jīng)由中繼裝置360收發(fā)規(guī)定的信息。在rf系統(tǒng)300中,如圖10所示,用戶將rfid卡10遮蓋在中繼裝置360的天線線圈362,并進(jìn)行將rfid卡10彎曲變形的操作。因此,rf系統(tǒng)300與rf系統(tǒng)390相比,用戶的使用便利性得到提高。
在以上的結(jié)構(gòu)中,在用戶將rfid卡10遮蓋在天線線圈362、且不對(duì)rfid卡10進(jìn)行彎曲變形時(shí),rfic元件16經(jīng)由天線線圈40發(fā)送第一信號(hào)。第一信號(hào)經(jīng)由中繼裝置360被讀寫器裝置330接收。由此,例如如圖12所示,讀寫器裝置330使人物371出現(xiàn)在畫面370。
另一方面,在用戶將rfid卡10遮蓋在天線線圈362、且對(duì)rfid卡10進(jìn)行了彎曲變形時(shí),rfic元件16經(jīng)由天線線圈40發(fā)送第二信號(hào)。第二信號(hào)經(jīng)由中繼裝置360被讀寫器裝置330接收。由此,例如如圖13所示,讀寫器裝置330使人物371在畫面370上動(dòng)作。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),rf系統(tǒng)300以及rfid卡10能夠根據(jù)用戶的意圖改變發(fā)送的信號(hào)。
以下,使用附圖參照本發(fā)明的第四實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)。
圖14是本發(fā)明的第四實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)400的側(cè)視圖。
第四實(shí)施方式的rf系統(tǒng)400與第一實(shí)施方式的rf系統(tǒng)100不同點(diǎn)在于,讀寫器裝置450所具備的隔離物451的形狀。隔離物451具有沿著rfid卡10的彎曲變形的形狀。其它由于與第一實(shí)施方式相同,所以省略說(shuō)明。
因此,在用戶將rfid卡10置于隔離物451之上后,將基材11的中心向主體52側(cè)彎曲時(shí),rfid卡10按照隔離物451的形狀彎曲變形。
因此,隔離物451能夠?qū)⒁褟澢冃蔚膔fid卡10與讀寫器裝置450之間的距離保持一定。
由此,從rfic元件16的電源端子vout輸出的電源電壓更加穩(wěn)定,rfic元件16能夠用信號(hào)檢測(cè)端子vin檢測(cè)檢測(cè)電壓值。因此,rf系統(tǒng)400能夠以更高的精度檢測(cè)基材11的彎曲變形。
以下,使用附圖參照本發(fā)明的第五實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)。
圖15是本發(fā)明的第五實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)500的側(cè)視圖。
第五實(shí)施方式的rf系統(tǒng)500與第一實(shí)施方式的rf系統(tǒng)100不同點(diǎn)在于,讀寫器裝置550所具備的隔離物551的形狀。隔離物451具有沿著rfid卡10的彎曲變形的形狀。其它由于與第一實(shí)施方式相同,所以省略說(shuō)明。
因此,在用戶將rfid卡10置于隔離物551之上后、將基材11的兩端向主體52側(cè)彎曲時(shí),rfid卡10按照隔離物551的形狀彎曲變形。
因此,隔離物551能夠?qū)⒁褟澢冃蔚膔fid卡10與讀寫器裝置550之間的距離保持一定。
由此,從rfic元件16的電源端子vout輸出的電源電壓更加穩(wěn)定,rfic元件16能夠用信號(hào)檢測(cè)端子vin檢測(cè)檢測(cè)電壓值。因此,rf系統(tǒng)500能夠以更高的精度檢測(cè)基材11的彎曲變形。
以下,使用附圖參照本發(fā)明的第六實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)。
圖16是本發(fā)明的第六實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)600的側(cè)視圖。圖17是圖16所示的rfid卡610的主視圖。圖18是圖17所示的s-s線的剖視圖。
第六實(shí)施方式的rf系統(tǒng)600與第一實(shí)施方式的rf系統(tǒng)100不同點(diǎn)在于,具備檢測(cè)基材11的扭曲變形的變形傳感器635來(lái)代替檢測(cè)基材11的彎曲變形的變形傳感器35的rfid卡610。變形傳感器635與變形傳感器35不同點(diǎn)在于,壓電膜650。rf系統(tǒng)600的其它方面,由于與第一實(shí)施方式相同,所以省略說(shuō)明。
此外,變形傳感器635相當(dāng)于本發(fā)明的保持傳感器的一個(gè)例子。
壓電膜650的單軸延伸方向902與壓電膜350的單軸延伸方向901不同。優(yōu)選壓電膜650的單軸延伸方向902相對(duì)于基材11的對(duì)角線成45°的角度。單軸延伸方向902也可以相對(duì)于基材11的長(zhǎng)邊方向或者短邊方向成0°的角度。但是,角度并不限定于此,只要鑒于壓電膜650的特性、使用狀態(tài)設(shè)計(jì)為最佳的角度即可。
此外,并不限定于準(zhǔn)確的45°,也可以是大致45°。大致45°例如是指包括45°±10°左右的角度。這些角度是應(yīng)基于變形傳感器的用途、并根據(jù)扭曲的檢測(cè)精度等整體的設(shè)計(jì)而適當(dāng)決定的設(shè)計(jì)事項(xiàng)。
在rfid卡610中,在對(duì)基材11施加了產(chǎn)生扭曲的外力的情況下,基材11以單軸延伸方向902為軸扭曲。在這種情況下,變形傳感器635的壓電膜650伸長(zhǎng)或縮短。由此,通過(guò)扭曲變形而在從變形傳感器635輸出的電壓產(chǎn)生變化。因此,rfic元件16能夠用信號(hào)檢測(cè)端子vin檢測(cè)基材11的扭曲變形。
在以上的結(jié)構(gòu)中,在用戶將rfid卡610遮蓋在讀寫器裝置50、且不對(duì)rfid卡610進(jìn)行扭曲變形時(shí),rfic元件16經(jīng)由天線線圈40將第一信號(hào)發(fā)送至讀寫器裝置50。
另一方面,在用戶將rfid卡610遮蓋在讀寫器裝置50、且對(duì)rfid卡610進(jìn)行了扭曲變形時(shí),rfic元件16將第二信號(hào)經(jīng)由天線線圈40發(fā)送至讀寫器裝置50。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu),rf系統(tǒng)600以及rfid卡610能夠根據(jù)用戶的意圖改變發(fā)送的信號(hào)。另外,rf系統(tǒng)600以及rfid卡610與第一實(shí)施方式相同,能夠防止重要信息無(wú)用戶意圖地被讀寫器裝置50改寫。
另外,rfid卡610與rfid卡10相同,能夠減少由“變形”以及“不變形”產(chǎn)生的共振頻率的偏移。
以下,使用附圖參照本發(fā)明的第七實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)。
圖19是本發(fā)明的第七實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)700的側(cè)視圖。圖20是圖19所示的rfid卡710的主視圖。圖21是圖20所示的s-s線的剖視圖。圖22是圖21所示的rfid卡710的變形例所涉及的rfid卡720的s-s線的剖視圖。
第七實(shí)施方式的rf系統(tǒng)700與第一實(shí)施方式的rf系統(tǒng)100不同點(diǎn)在于,具備檢測(cè)基材11的彎曲變形的變形傳感器35、以及檢測(cè)基材11的扭曲變形的變形傳感器635這兩方的rfid卡710。rf系統(tǒng)700的其它方面,由于與第一實(shí)施方式以及第六實(shí)施方式相同,所以省略說(shuō)明。
在以上的結(jié)構(gòu)中,在用戶將rfid卡710遮蓋在讀寫器裝置50、且不對(duì)rfid卡710進(jìn)行扭曲變形以及彎曲變形的任一變形時(shí),rfic元件16經(jīng)由天線線圈40將第一信號(hào)發(fā)送至讀寫器裝置50。
另一方面,在用戶將rfid卡710遮蓋在讀寫器裝置50、且對(duì)rfid卡710進(jìn)行了扭曲變形以及彎曲變形的至少任一方的變形時(shí),rfic元件16將第二信號(hào)經(jīng)由天線線圈40發(fā)送至讀寫器裝置50。
這里,也可以是如下情況:在用戶將rfid卡710遮蓋在讀寫器裝置50、且對(duì)rfid卡710進(jìn)行了彎曲變形時(shí),rfic元件16將第二信號(hào)經(jīng)由天線線圈40發(fā)送至讀寫器裝置50,在對(duì)rfid卡710進(jìn)行了扭曲變形時(shí),rfic元件16將第三信號(hào)經(jīng)由天線線圈40發(fā)送至讀寫器裝置50。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu),rf系統(tǒng)700以及rfid卡710能夠根據(jù)用戶的意圖改變發(fā)送的信號(hào)。另外,rf系統(tǒng)700以及rfid卡710與第一實(shí)施方式相同,能夠防止重要信息無(wú)用戶意圖地被讀寫器裝置50改寫。
另外,rfid卡710與rfid卡10相同,能夠減少由“變形”以及“不變形”產(chǎn)生的共振頻率的偏移。
此外,在本實(shí)施方式中,如圖21所示,在基材11的兩方的主面形成有兩個(gè)信號(hào)電極352,但并不限定于此。在實(shí)施時(shí),如圖22所示,也可以在基材11的一方主面形成有一個(gè)信號(hào)電極352,且兩個(gè)變形傳感器35、635兼用一個(gè)信號(hào)電極352。
圖21所示的前者的結(jié)構(gòu)相比于圖22所示的后者的結(jié)構(gòu),能夠以高精度檢測(cè)彎曲變形以及扭曲變形。另一方面,圖22所示的后者的結(jié)構(gòu)相比于圖21所示的前者的結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)輕薄化。圖22所示的后者的結(jié)構(gòu)能夠檢測(cè)彎曲變形以及扭曲變形。
以下,使用附圖參照本發(fā)明的第八實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)。
圖23是本發(fā)明的第八實(shí)施方式所涉及的rf系統(tǒng)800的側(cè)視圖。圖24是圖23所示的rfid卡810的主視圖。
第八實(shí)施方式的rf系統(tǒng)800與第一實(shí)施方式的rf系統(tǒng)100不同點(diǎn)在于,rfic元件16將生物體震顫程序16a保存在閃存。rf系統(tǒng)800的其它方面,由于與第一實(shí)施方式以及第六實(shí)施方式相同,所以省略說(shuō)明。
此外,在本實(shí)施方式中,從對(duì)生物體保持rfid卡810的保持狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的性質(zhì)上來(lái)看,以下將變形傳感器35稱為保持傳感器35。
在rf系統(tǒng)800中,rfic元件16根據(jù)生物體震顫程序16a進(jìn)行如下動(dòng)作。即,rfic元件16將從保持傳感器35輸出的電壓值記錄為時(shí)間軸上的信號(hào)。并且,rfic元件16將電壓值的時(shí)間軸上的信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率軸的信號(hào)。rfic元件16基于該頻率軸的信號(hào),判斷有無(wú)生物體保持rfid卡810的保持狀態(tài)。
這里,在用戶的手指與rfid卡810接觸的情況下,從保持傳感器35輸出至rfic元件16的電壓示出一定頻率的電壓變動(dòng)(微小振動(dòng))。
在生物體,作為生理現(xiàn)象,存在肌肉的機(jī)械式的微小振動(dòng)(生物體震顫)。生物體震顫是指規(guī)定的頻帶(例如5hz~20hz左右的帶域)內(nèi)的一定頻率的振動(dòng)。僅使用戶的手指與rfid卡810接觸,就使生物體震顫傳遞至壓電膜350。
因此,在從保持傳感器35輸出的電壓以5hz~20hz左右的頻率微小地振動(dòng)的情況下,rfic元件16判定為保持傳感器35檢測(cè)到生物體保持rfid卡810的保持狀態(tài)。
另外,生物體震顫是生物體固有的現(xiàn)象。假設(shè)即使由于生物體以外的物體與rfid卡810接觸而檢測(cè)到電壓,在無(wú)法在規(guī)定的頻帶內(nèi)檢測(cè)到頻率成分的情況下,rfic元件16也判定為保持傳感器35未檢測(cè)到保持狀態(tài)。
在以上的結(jié)構(gòu)中,在用戶不保持基材11時(shí),rfic元件16經(jīng)由天線線圈40將第一信號(hào)發(fā)送至讀寫器裝置50。
另一方面,在用戶保持基材11時(shí),rfic元件16將第二信號(hào)經(jīng)由天線線圈40發(fā)送至讀寫器裝置50。
因此,在該結(jié)構(gòu)中,只要用戶不保持基材11,重要信息就不會(huì)從rfid卡810向讀寫器裝置50發(fā)送。因此,即使具有惡意的人將讀寫器裝置50接近用戶的rfid卡810,也無(wú)法盜取用戶的個(gè)人信息、擅自結(jié)算卡交易。
因此,rfid卡810以及rf系統(tǒng)800能夠防止重要信息無(wú)用戶意圖地從rfid卡810發(fā)送至讀寫器裝置50。rf系統(tǒng)800以及rfid卡810能夠根據(jù)用戶的意圖改變發(fā)送的信號(hào)。另外,rf系統(tǒng)800以及rfid卡810與第一實(shí)施方式相同,能夠防止重要信息無(wú)用戶意圖地被讀寫器裝置50改寫。
另外,在rf系統(tǒng)800以及rfid卡810中,用戶無(wú)需對(duì)基材11進(jìn)行彎曲變形、扭曲變形。因此,rfid卡810的基材11無(wú)需必須具有撓性。因此,rf系統(tǒng)800以及rfid卡810具有不會(huì)由于反復(fù)進(jìn)行彎曲變形或者扭曲變形而破損這一優(yōu)點(diǎn)。
此外,保持傳感器35主要檢測(cè)elf(extremelylowfrequency:極低頻)帶(3hz-30hz)的生物體信號(hào)。因此,即使在保持傳感器35配置于使用hf(highfrequency:高頻)帶(3mhz-30mhz)的信號(hào)的天線線圈40的附近的情況下,保持傳感器35與天線線圈40也不會(huì)發(fā)生誤檢測(cè)、讀取不良等相互干涉。保持傳感器35與天線線圈40即使不設(shè)置濾波器,也不會(huì)發(fā)生誤檢測(cè)、讀取不良等相互干涉。因此,rfid卡810能夠小型化。
此外,在圖23所示的rf系統(tǒng)800中,rfic元件16通過(guò)保持傳感器35僅檢測(cè)上述的保持狀態(tài),但并不限定于此。在實(shí)施時(shí),在圖23所示的rf系統(tǒng)800中,rfic元件16也可以通過(guò)保持傳感器35檢測(cè)上述的保持狀態(tài)與彎曲變形這兩方。
例如,在保持傳感器35檢測(cè)到保持狀態(tài)時(shí),rfic元件16經(jīng)由天線線圈40將第一信號(hào)發(fā)送至讀寫器裝置50。另一方面,在保持傳感器35檢測(cè)到保持狀態(tài)以及彎曲變形時(shí),rfic元件16將第二信號(hào)經(jīng)由天線線圈40發(fā)送至讀寫器裝置50。
在這種情況下,rfid卡810以及rf系統(tǒng)800能夠防止在基材11無(wú)意圖地彎曲時(shí),重要信息從rfid卡810發(fā)送至讀寫器裝置50。
另外,相同地,在圖16所示的rf系統(tǒng)600中,rfic元件16也可以將生物體震顫程序16a保存在閃存,并通過(guò)保持傳感器635檢測(cè)上述的保持狀態(tài)與扭曲變形這兩方。并且,在圖19所示的rf系統(tǒng)700中,rfic元件16也可以將生物體震顫程序16a保存在閃存,并通過(guò)兩個(gè)保持傳感器35、635檢測(cè)上述的保持狀態(tài)、彎曲變形、扭曲變形這三個(gè)。
此外,在上述各實(shí)施方式中,假定了rfid卡10被塑料那樣的硬材質(zhì)模塑的情況,但并不限定于此。在實(shí)施時(shí),例如,rfid卡10也可以由膜那樣柔軟的材料形成。rfid卡10也可以是如下方式:維持膜那樣的柔軟度地例如內(nèi)置于布制玩偶等玩具,檢測(cè)布制玩偶的變形量,并將該信息實(shí)時(shí)地傳輸至主機(jī)。在這種情況下,內(nèi)置的rfid10能夠進(jìn)行主機(jī)的輸入裝置的動(dòng)作。另外,rfid卡10也可以維持膜那樣的柔軟度地例如配置于具有撓性的手機(jī)、智能手表等可穿戴設(shè)備。
另外,在上述各實(shí)施方式中,變形傳感器35、635由壓電膜350構(gòu)成,但并不限定于此。在實(shí)施時(shí),例如也能夠由壓電陶瓷等構(gòu)成。
最后,應(yīng)該認(rèn)為上述各實(shí)施方式的說(shuō)明在全部方面都是例示,而并非限制性的。本發(fā)明的范圍并不由上述的實(shí)施方式示出,而是由權(quán)利要求書示出。并且,本發(fā)明的范圍意圖包括與權(quán)利要求書均等的意思以及范圍內(nèi)的全部變更。
附圖標(biāo)記說(shuō)明:
10…rfid卡;11…基材;16…rfic元件;20…模擬電路;35…變形傳感器(保持傳感器);39…布線;40…天線線圈;41a、42a…布線;45…屏蔽電極;50…讀寫器裝置;51…隔離物;52…主體;100、300…rf系統(tǒng);330…讀寫器裝置;340…天線線圈;350…壓電膜;351…gnd電極;352…信號(hào)電極;360…中繼裝置;361、362…天線線圈;363…布線;370…畫面;371…人物;390…rf系統(tǒng);400…rf系統(tǒng);450…讀寫器裝置;451…隔離物;500…rf系統(tǒng);545…屏蔽電極;550…讀寫器裝置;551…隔離物;600…rf系統(tǒng);610…rfid卡;635…變形傳感器(保持傳感器);650…壓電膜;700…rf系統(tǒng);710、720…rfid卡;800…rf系統(tǒng);810…rfid卡;901、902…單軸延伸方向。