特開2020-202460IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

ウェアラブル端末

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】アンテナ素子とグランドの2層を有する端末に、全体として十分な可撓性を持たせて、ウェアラブル化する。
【解決手段】支持体と、アンテナ素子を構成する第1金属層とグランドを構成する第2金属層とを備えたアンテナと、第1金属層と第2金属層と基板を被覆する被覆フィルムと、第1金属層と第2金属層とで挟み込まれ、かつ、第2金属層と接着しないクッション材とで構成されたウェアラブル端末において、腕などに装着した時に内側に配置されたグランドが形成する円弧以外の余長部分を収納するための孔部を支持体に備える。
【選択図】図1

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

人体に装着する、ウェアラブル端末の需要がある。特定的な例としては、病院等で患者が手首に巻くリストバンドがこれに該当する。ただし、ウェアラブル端末はリストバンドに限られず、腰に巻くベルト等であってもよい。 従来から、病院における入院患者の管理のため、2次元バーコードを用いたリストバンドが使用されてきた。シリコーン等の柔らかい素材の上に、印刷面をPET等の材料を用いて形成し、印刷面にバーコードを印刷する。このバーコードを読み取ることで、リストバンドを腕(手首)に巻いた入院患者のデータを管理することができる。 しかし上述のリストバンドは、汚れに弱い、看護師等がバーコードリーダをかざしてバーコードを読み取る作業が必要となる、等の点で不便である。 その為、構成のリストバンドではなく、RFIDを組み込んだリストバンドが用いられるようになってきた。RFIDは、外部からの無線通信が可能であるため、リストバンド表面が汚れても問題無く通信を行うことができ、また、読み取り機器を近接させる必要もない。 図10は、RFIDを用いた従来のリストバンドの一例を示したものであり、(a)上面図、(b)側面図、(c)腕に巻き付けた状態を示す図である。図10に示したリストバンド5は、シリコーンゴム等のフレキシブル性を有するクッション材51の上に、RFIDアンテナ52が配置されて形成されている。前記構成を有するリストバンドを図10(c)に示すように腕に巻き付けると、RFIDアンテナ52が腕の円弧に添うように湾曲する。しかし、前記構成は、腕に巻き付ける事自体は可能であるが、外部からの電波が腕等の人体に含まれる水分に吸収される為、アンテナ性能が低下するという問題点を有している。 そこで、アンテナ性能を高めるために、その内側面に金属体をグランドとして配置した端末が考えられる。図11は、グランドを備えた端末6の構成を示す図であり、(a)上面図、(b)側面図、(c)腕への巻き付けを示す図である。 図11に示すように、端末6が備えるクッション材61の外側面(腕に接する側とは反対側の面)にアンテナ素子62を固定し、クッション材61の内側面(腕に接する側の面)に金属製のグランド63を固定する。前記構成において、外部からの電波が腕等の人体へと逃げる事を、グランド63が防止する。よって、前記構成により、アンテナ性能が向上する。 しかし、上述のアンテナ素子62とグランド63の2層を有する構造においては、アンテナ素子62とグランド63との間に、所定の距離を確保することが必要となる。また、アンテナ素子62は波長に比して十分な大きさが必要となる。すると、この端末6をウェアラブル化しようとする際に、以下の、新たな問題が生じる。 構成を有する端末6を腕に巻き付けようとした場合、図11(c)に示すように、アンテナ素子62が形成する円弧よりも、グランド63が形成する円弧の方が、曲率半径が小さなものとなる。そのため、湾曲に伴って、グランド63の端部には余長が発生し、突っ張ってしまうため、大きな曲率(小さな曲率半径)で端末6を湾曲させることができない。無理に湾曲させると、アンテナ素子62等に折れや破断が発生する。また、折れた箇所において、アンテナ素子62とグランド63との間の所定の距離を維持できず、アンテナの特性が維持できない。 このように、アンテナ素子とグランドの2層を有する端末を、腕に巻き付けるなどの大きな曲率(小さな曲率半径)で湾曲させた時に、の不具合が生じないようにウェアラブル化することは、困難であった。 本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、アンテナ素子とグランドの2層を有する端末に、全体として十分な可撓性を持たせて、ウェアラブル化することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

支持体と、アンテナとを備えたウェアラブル端末において、アンテナ素子を構成する第1金属層と、グランドを構成する第2金属層で構成されたアンテナと、前記第1金属層と前記第2金属層と基板とを被覆する被覆フィルムと、を備え、前記第1金属層及び前記第2金属層は、フレキシブル性を有した金属、または、フレキシブル性を有する材料上に形成された金属箔からなり、前記第1金属層は、前記被覆フィルムに接着されており、・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本開示の第1アンテナ1Aを備えたウェアラブル端末101を示す図であり、(a)支持体2に取り付ける前のアンテナ1Aを示す側面図、(b)支持体2にアンテナ1Aを取り付けた後の状態を示す側面図、(c)支持体2にアンテナ1Aを取り付けた後の状態を示す上面図

【図2】ウェアラブル端末101の人体(本例においては腕)への装着を示す図であり、(a)装着前の状態を示す図、(b)装着後の状態を示す図

【図3】本開示の第2アンテナ1Bを備えたウェアラブル端末102を示す図であり(a)支持体2にアンテナ1Bを取り付けた後の状態を示す上面図、(b)支持体2にアンテナ1Bを取り付けた後の状態を示す側面図

【図4】ウェアラブル端末102の人体(本例においては腕)への装着を示す図であり、(a)装着前の状態を示す図、(b)装着後の状態を示す図

【図5】本開示の第3アンテナ1Cを備えたウェアラブル端末103を示す図であり、(a)アンテナ1Cを示す図、(b)支持体2にアンテナ1Cを取り付けた後の状態を示す側面図、(b)支持体2にアンテナ1Cを取り付けた後の状態を示す上面図

【図6】図5に示したユニット式のアンテナ1Cの、支持体2の本体21への取り付けを示す図

【図7】ウェアラブル端末103の人体(本例においては腕)への装着を示す図であり、(a)装着前の状態を示す図、(b)装着後の状態を示す図

【図8】前記ウェアラブル端末103の構造を示す図であり、(a)上面図、(b)側面図、(c)図8(a)のA−A断面図

【図9】図8に示したウェアラブル端末103をリング状に湾曲させた状態を示す図であり、(a)斜視図、(b)正面図、(c)側面図、(d)図9(a)の鎖線部における断面図。

【図10】RFIDを用いた従来のリストバンドの一例を示したものであり、(a)上面図、(b)側面図、(c)腕に巻き付けた状態を示す図

【図11】グランドを備えた端末6の構成を示す図であり、(a)上面図、(b)側面図、(c)腕への巻き付けを示す図

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

101 ウェアラブル端末   102 ウェアラブル端末   103 ウェアラブル端末   1A アンテナ   1B アンテナ   1C アンテナ   11 第1金属層(アンテナ素子)   12 第2金属層(グランド)   121 余長   13 短絡部   14 被覆フィルム   141 余長   142 開口部   15 基板   151 余長   16 給電ピン   17 クッション材   18 隙間   2 支持体   21 本体   211 突起   22 孔部   23 クッション材   24 留め具   25 留め具   5 リストバンド   51 クッション材   52 RFIDアンテナ   6 端末   61 クッション材   62 アンテナ素子   63 グランド

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