JP3621560B2 - Electromagnetic induction data carrier system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、リーダライタと、このリーダライタとの電磁誘導によって高周波電力の受電と高周波信号の受信及び送信を行うデータキャリアとを備えた電磁誘導型データキャリアシステムに関するもので、特に、データキャリア側コイルの整合回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来の電磁誘導型データキャリアシステムを示す構成図である。
図6において、10はリーダライタを示し、このリーダライタ10には、データキャリア20への送信データを高周波信号に変換するリーダライタ側変調回路11、データキャリア20からの高周波信号を受信データに変換するリーダライタ側復調回路12、リーダライタ側変調回路11及びリーダライタ側復調回路12とリーダライタ側通信用コイル14とのインピーダンス整合を取るためのリーダライタ側整合回路13、上記リーダライタ側通信用コイル14、キャリアから高周波電力を発生して供給するための給電回路15、及びデータキャリア20へ該高周波電力信号を供給するための上記給電用コイル16を備えている。
【0003】
また、20はデータキャリアを示し、このデータキャリア20には、上記リーダライタ10の給電用コイル16から供給される高周波電力信号を受けるためのデータキャリア側受電用コイル21、データキャリア側受電用コイル21と整流回路23及びクロック再生回路24とのインピーダンス整合を取るための受電部整合回路22、上記受電用コイル21に発生した高周波電力信号を上記整合回路22を介して受け整流する整流回路23、上記受電用コイル21に発生した高周波電力信号からクロックを再生するクロック再生回路24、上記整流回路23で整流した電圧を定電圧化する定電圧化回路25、データキャリア側通信用コイル26、データキャリア側通信用コイル26とデータキャリア側復調回路28及びデータキャリア側変調回路29とのインピーダンス整合を取るためのデータキャリア側通信用整合回路27、リーダライタ10からの高周波信号を上記通信用コイル26及び上記整合回路27を介して受信して受信データに変換する上記データキャリア側復調回路28、リーダライタ10への応答データを高周波信号に変換する上記データキャリア側変調回路29、及び上記定電圧化回路25から電源供給されると共に上記クロック再生回路24からのクロックに基づいて動作し、上記復調回路28からの受信データに基づいて該受信データに応答する応答データを出力するデータ処理回路30を備えている。
【0004】
次に、図6に示す電磁誘導型データキャリアシステムの動作について説明する。
リーダライタ10は、常に、給電回路15を通じ給電用コイル16から高周波電力信号を放射している。また、送信データをリーダライタ側変調回路11、リーダライタ側整合回路13、リーダライタ側通信用コイル14を通じて一定間隔で送信している。
【0005】
このリーダライタ10に対し、データキャリア20が接近すると、データキャリア20は、上記給電用コイル16から放射している高周波電力信号を、受電用コイル21、受電部整合回路22、整流回路23、定電圧化回路25を通じて動作電力としてデータ処理回路30に供給すると共に、受電用コイル21、受電部整合回路22、クロック再生回路24を通じて該クロック再生回路24で得られるクロックをデータ処理回路30に供給する。
【0006】
これにより、データ処理回路30は、リーダライタ側通信用コイル14から一定間隔で送信されている高周波信号は、データキャリア側通信用コイル26、データキャリア側通信用整合回路27、データキャリア側復調回路28を通じて受信データとして受信し、リーダライタ10の送信データであることが認識され、データ処理回路10より応答データが出力される。この応答データをデータキャリア側変調回路29、データキャリア側通信用整合回路27、データキャリア側通信用コイル26を通じて高周波信号として出力する。
【0007】
リーダライタ10は、リーダライタ側通信用コイル14、リーダライタ側整合回路13、リーダライタ側復調回路12を介して受信データとして受信し、データキャリア20を認識することができる。
この一連の動作をリーダライタ10からデータキャリア20が離れたり、リーダライタ10とデータキャリア20間を遮断する等によりデータキャリア20への電力供給が動作レベル以下になるまで繰り返す。
【0008】
また、図7は他の従来例による電磁誘導型データキャリアシステムを示す構成図である。
図7において、図6に示す構成と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。図7に示す構成では、リーダライタ10側の構成は図6に示す構成と変わらないが、データキャリア20側の構成として、図6に示す受電用コイル21及び受電部整合回路22が省略されていて、通信用コイル26及び通信用整合回路27がデータキャリア側通信兼受電用コイル26及びデータキャリア側通信兼受電用整合回路27としてその機能を兼用するようになっている。
【0009】
次に、図7に示す電磁誘導型データキャリアシステムの動作について説明する。
リーダライタ10は、常に、給電回路15を通じ給電用コイル16から高周波電力信号を出力している。これに一定間隔で送信データをリーダライタ側変調回路11を通して高周波の電力信号に変調をかけて出力している。
【0010】
このリーダライタ10にデータキャリア20が接近すると、データキャリア20は、リーダライタ10側の給電用コイル16から放射している高周波電力信号を、データキャリア側通信兼受電用コイル26、データキャリア側通信兼受電用整合回路27、整流回路23、定電圧化回路25を通じて動作電力としてデータ処理回路30に供給する。また、データキャリア側通信兼受電用コイル26、データキャリア側通信兼受電用整合回路27、クロック再生回路24を通じてデータ処理回路30にクロックを供給する。
【0011】
これにより、リーダライタ10側の給電用コイル16から高周波電力信号内に一定間隔で変調し送信されている送信データは、データキャリア側通信兼受電用コイル26、データキャリア側通信兼受電用整合回路27、データキャリア側復調回路28を通じて受信データとなり、データ処理回路30に受信データが入力され、データ処理回路30にてリーダライタ10の送信データであることが認識され、データ処理回路30より応答データが出力される。この応答データをデータキャリア側変調回路29、データキャリア側通信兼受電用整合回路27、データキャリア側通信兼受電用コイル26を通じて高周波信号として出力される。これをリーダライタ側通信用コイル14、リーダライタ側整合回路13、リーダライタ側復調回路12で受信データとして受信し、リーダライタ10側でデータキャリア20を認識することができる。
【0012】
この一連の動作をリーダライタ10からデータキャリア20が離れたり、リーダライタ10とデータキャリア20間を遮断する等によりデータキャリア20への電力供給が動作レベル以下になるまで繰り返す。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の電磁誘導型データキャリアシステムにおいて、データキャリア側通信用コイル、受電用コイル、または通信兼受電用コイルの整合回路の部品定数は、製品仕様によってリーダライタ10とデータキャリア20との通信距離を決め、その通信距離において通信効率が最大になるようにコイルの整合をとり、部品定数を決定していた。
【0014】
そのため、従来のコイルの整合回路は、リーダライタ10側のコイルとデータキャリア20側のコイルが一定以上の距離に近づくと、コイル同士が結合してコイルのインピーダンスが変化するため、整合が外れ通信効率が落ちるか、最悪の場合、通信ができないという問題点があった。
【0015】
また、コイル同士が結合してコイルのインピーダンスが変化し、整合が外れた場合、リーダライタ10側の給電用コイル16から出力される高周波電力信号の出力レベルが変動したり、データキャリア20側のコイルに異常な電力が発生し、データキャリアが発熱したり、壊れるなどの問題点があった。
【0016】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、通信距離に関係無く、常に通信効率を最大にすることができ、また、データキャリア内に発生する過剰な電力の発生を防止できる電磁誘導型データキャリアシステムを得ることを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電磁誘導型データキャリアシステムは、高周波電力信号の給電及び送信データを変調した高周波信号の送信と高周波信号の受信を行うためのコイルを有するリーダライタと、このリーダライタとは離隔して設けられ、該リーダライタ側のコイルとの電磁誘導によって該リーダライタからの上記高周波電力信号の受電及び上記高周波信号の受信と該リーダライタに対する高周波信号の送信を行うためのコイル、このコイルのインピーダンス整合を行うための整合回路を有するデータキャリアとを備えた電磁誘導型データキャリアシステムにおいて、上記データキャリア側の整合回路として、上記リーダライタとの距離に応じた電圧の印加に基づいて容量を変化させてコイルのインピーダンス整合を可変にする可変容量ダイオードを有する可変整合回路を用いると共に、上記データキャリア側のコイルとして、上記リーダライタからの高周波電力信号の受電を行うための受電用コイルと、上記リーダライタからの高周波信号の受信と該リーダライタに対する高周波信号の送信を行うための通信用コイルとを備え、上記可変整合回路は、上記受電用コイルに発生した電力を整流することで得られる電位を制御信号とし、上記通信用コイルの上記リーダライタ側コイルとの間のコイル結合によるインピーダンスの変化に応じてインピーダンス整合を可変することを特徴とするものである。
【0023】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る電磁誘導型データキャリアシステムを示す構成図である。
図1において、図6及び図7に示す従来例と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、31はアンプ、32は抵抗、40は可変整合回路を示し、この可変整合回路40は、受電用コイル21、整合回路22及び整流回路23を介して出力される電圧であるリーダライタ10との距離に応じて変化する電圧を可変制御信号としてアンプ31及び抵抗32を介して入力し、その電圧値を内蔵する可変容量ダイオードに印加することで容量を変化させて通信用コイル26のインピーダンス整合を可変するようにしている。
【0024】
ここで、上記アンプ31は、上記整流回路2から出力される可変制御電圧を後述する可変容量ダイオードの制御電圧内にレベルシフトするようになっており、抵抗32は、通信用コイル26と復調回路28との間の信号線に対して上記アンプ31がハイインピーダンスとなるように設けられており、さらに、上記可変整合回路40は、通信用コイル26に直列に接続されてDCカット兼整合微調整を行うコンデンサ40A,40Bと、コンデンサ40Aを介して通信用コイル26に並列接続され、かつ上記抵抗32に直列接続されて後述する可変容量ダイオードの整合時の容量不足分を補うためのコンデンサ40cと、このコンデンサ40cに並列接続された可変容量ダイオード40dとを備えている。なお、コイル形状によっては可変容量ダイオード40dをデータキャリア側通信用コイル26に対し直列に挿入する場合もある。
【0025】
次に動作について説明する。
リーダライタ10は、常に、給電回路3を通じ給電用コイル16から高周波の電力信号を放射している。また、送信データをリーダライタ側変調回路11、リーダライタ側整合回路13、リーダライタ側通信用コイル14を通じて一定間隔で送信している。
【0026】
このリーダライタ10に対しデータキャリア20が接近すると、給電用コイル16から放射している高周波の電力信号を、受電用コイル21、受電部整合回路22、整流回路23、定電圧化回路25を通じてデータキャリア20の動作電力としてデータ処理回路30に供給される。また、受電用コイル21、受電部整合回路22、整流回路23を通して出力される可変制御信号は、リーダライタ10との距離が近距離では高い電圧であり、逆に遠距離では低い電圧となる。これをアンプ31及び抵抗32を介して可変整合回路40へ入力する。
【0027】
このように、リーダライタ10との距離に応じて可変整合回路40内の可変容量ダイオード40dへの印加電圧が変化し、それによって可変容量ダイオード40dの容量が変化することで、可変整合回路40全体としてコイルの整合の可変を実現している。
リーダライタ10とデータキャリア20との距離が近距離においては、リーダライタ側通信用コイル14とデータキャリア側通信用コイル26が結合を起こし、コイルのインピーダンスが変化している。従って、コイルの整合自体も距離により変化する。これを、可変整合回路40により、コイルの整合の変化量分を可変することでコイル間の結合によるインピーダンスの変化を相殺している。
【0028】
すなわち、リーダライタ側通信用コイル14とデータキャリア側通信用コイル26が結合を起こし場合、データキャリア側通信用コイル26のインピーダンスの変化量に対し、可変制御信号による可変容量ダイオード40cのインピーダンス変化量が負の変化量となって打ち消すようにしており、これにより、データキャリア側復調回路28及びデータキャリア側変調回路29からデータキャリア側通信用コイル26を見た場合のインピーダンスに変化がないようにしている。
【0029】
また、リーダライタ10とデータキャリア20との距離が近距離において、リーダライタ側通信用コイル14とデータキャリア側通信用コイル26が結合を起こした場合、データキャリア側通信コイル26のインピーダンス変化量と可変制御信号による可変容量ダイオード40cのインピーダンス変化量とを合成することで、データキャリア側復調回路28及びデータキャリア側変調回路29からデータキャリア側通信用コイル26を見た場合のインピーダンスを意図的に可変することも可能である。例えば遠距離の場合に整合が50Ωであるものを、近距離では100Ωへとコイルのインピーダンス整合を意図的にコイルの任意の整合条件に可変することもできる。
【0030】
上述したように、データキャリア20側の整合回路に、リーダライタ10との距離に応じた電圧の印加に基づいて容量が変化してコイルのインピーダンス整合を可変にする可変容量ダイオード40dを付加し、受電用コイル21に発生した電力を整流することで得られる電位を制御信号とし、通信用コイル26のリーダライタ側コイルとの間のコイル結合によるインピーダンスの変化に応じてインピーダンス整合を可変するようにしたので、通信距離に関係無く、常に通信効率を最大にすることができると共に、データキャリア内に発生する過剰な電力の発生を防止できる。
【0031】
実施の形態2.
図2はこの発明の実施の形態2に係る電磁誘導型データキャリアシステムを示す構成図である。
図2に示す実施の形態2に係る構成では、上述した実施の形態1でデータキャリア側通信用整合回路27の代わりに入れた可変整合回路40を受電部整合回路22の代わりに入れたものである。
【0032】
これにより、給電用コイル16と受電用コイル21のコイル間の結合によるインピーダンスの変化を可変整合回路40によりコイルの整合の変化量分を可変することでコイル間の結合によるインピーダンスの変化を相殺している。また、実施の形態1と同様に、可変整合回路40により距離に応じて意図する整合条件に可変することも可能である。
【0033】
この実施の形態2によれば、可変整合回路40により、受電用コイル21に発生した電力を整流することで得られる電位を制御信号とし、受電用コイル21の上記リーダライタ側コイルとの間のコイル結合によるインピーダンスの変化に応じてインピーダンス整合を可変することで、通信距離に関係無く、常に通信効率を最大にすることができると共に、データキャリア内に発生する過剰な電力の発生を防止できる。
【0034】
実施の形態3.
図3はこの発明の実施の形態3に係る電磁誘導型データキャリアシステムを示す構成図である。
図3において、図1に示す実施の形態1と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、33と34はデータキャリア側通信用コイル26の出力の信号を分配して整流し可変整合回路40に対する可変制御信号を生成するためのコンデンサと整流回路を示す。
【0035】
この図3に示す実施の形態3に係る構成では、データキャリア側通信用コイル26の出力の信号を分配し、整流回路23とは別に新たに設置した整流回路33を通し、可変制御信号を生成しアンプ31及び抵抗32を介して可変整合回路40に入力する。リーダライタ側通信用コイル14とデータキャリア側通信用コイル26のコイル間の結合によるインピーダンスの変化を可変整合回路40によりコイルの整合の変化量分を可変することでコイル間の結合によるインピーダンスの変化を相殺している。また、実施の形態1と同様に距離に応じて意図する整合条件に可変することも可能である。
【0036】
従って、実施の形態3によれば、データキャリア側通信用コイル26に発生した電力を整流することで得られた電位を制御信号にすることにより、データキャリア側通信用コイル26のコイル間の結合によるインピーダンスの変化に応じてインピーダンス整合を可変することができ、通信距離に関係無く、常に通信効率を最大にすることができると共に、データキャリア内に発生する過剰な電力の発生を防止できる。
【0037】
実施の形態4.
図4はこの発明の実施の形態4に係る電磁誘導型データキャリアシステムを示す構成図である。
図4において、図1に示す実施の形態1と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、35は受電と通信を兼用するデータキャリア側通信兼受電用コイルである。
【0038】
図4に示す実施の形態4では、実施の形態1に示すデータキャリア側受電用コイル21と整合回路22を省略し、データキャリア側に受電と通信を兼用するデータキャリア側通信兼受電用コイル35を備え、このデータキャリア側通信兼受電用コイル35に接続された可変整合回路40の出力を整流回路23により整流し、アンプ31及び抵抗32を介して出力される可変制御信号を上記可変整合回路40に入力するようにしている。
【0039】
従って、実施の形態4によれば、リーダライタ側通信用コイル14及びリーダライタ側受電用コイル16とデータキャリア側通信兼受電用コイル35とのコイル間の結合によるインピーダンスの変化を可変整合回路40によりコイルの整合の変化量分を可変することでコイル間の結合によるインピーダンスの変化を相殺することができる。また、実施の形態1と同様に距離に応じて意図するコイルの整合条件に可変することもでき、通信距離に関係無く、常に通信効率を最大にすることができると共に、データキャリア内に発生する過剰な電力の発生を防止できる。
【0040】
実施の形態5.
図5はこの発明の実施の形態5に係る電磁誘導型データキャリアシステムを示す構成図である。
図5において、図4に示す実施の形態4と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。この実施の形態5の構成では、データ処理回路30より送信時のみハイレベルの送受切替信号を出力し、この送受切替信号を制御信号としてアンプ31及び抵抗32を介して可変整合回路40に入力することで送信時と受信時でコイルの整合条件を変えるようになっている。
【0041】
すなわち、可変整合回路40は、受信待機時及び受信時は受信周波数にインピーダンス整合が取れている状態になっており、送信時にはデータ処理回路30からの制御信号により送信周波数に整合が取れる状態にすることで、データ処理回路30からの送受切替信号を制御信号とし、送信時と受信時とでコイルの整合条件を可変するようになっており、通信距離に関係無く、常に通信効率を最大にすることができると共に、データキャリア内に発生する過剰な電力の発生を防止できる。
【0042】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る電磁誘導型データキャリアシステムによれば、高周波電力信号の給電及び送信データを変調した高周波信号の送信と高周波信号の受信を行うためのコイルを有するリーダライタと、このリーダライタとは離隔して設けられ、該リーダライタ側のコイルとの電磁誘導によって該リーダライタからの上記高周波電力信号の受電及び上記高周波信号の受信と該リーダライタに対する高周波信号の送信を行うためのコイル、このコイルのインピーダンス整合を行うための整合回路を有するデータキャリアとを備えた電磁誘導型データキャリアシステムにおいて、上記データキャリア側の整合回路として、上記リーダライタとの距離に応じた電圧の印加に基づいて容量を変化させてコイルのインピーダンス整合を可変にする可変容量ダイオードを有する可変整合回路を用いたので、コイルのインピーダンス整合を可変することができるので、通信距離に関係無く、常に通信効率を最大にすることができ、また、データキャリア内に発生する過剰な電力の発生を防止できる。
【0043】
また、上記データキャリア側のコイルとして、上記リーダライタからの高周波電力信号の受電を行うための受電用コイルと、上記リーダライタからの高周波信号の受信と該リーダライタに対する高周波信号の送信を行うための通信用コイルとを備え、上記可変整合回路は、上記受電用コイルに発生した電力を整流することで得られる電位を制御信号とし、上記通信用コイルの上記リーダライタ側コイルとの間のコイル結合によるインピーダンスの変化に応じてインピーダンス整合を可変するようにしたので、通信距離に関係無く、常に通信効率を最大にすることができ、また、データキャリア内に発生する過剰な電力の発生を防止できる。
【0046】
また、上記データキャリア側のコイルとして、上記リーダライタからの高周波電力信号の受電と上記リーダライタからの高周波信号の受信及び該リーダライタに対する高周波信号の送信とを兼用する通信兼受電用コイルを備え、上記可変整合回路は、上記通信兼受電用コイルに発生した電力を整流することで得られる電位を制御信号とし、該通信兼受電用コイルの上記リーダライタ側コイルとの間のコイル結合によるインピーダンスの変化に応じてインピーダンス整合を可変するようにしたので、通信距離に関係無く、常に通信効率を最大にすることができ、また、データキャリア内に発生する過剰な電力の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1を示す電磁誘導型データキャリアシステムの構成図である。
【図2】この発明の実施の形態2を示す電磁誘導型データキャリアシステムの構成図である。
【図3】この発明の実施の形態3を示す電磁誘導型データキャリアシステムの構成図である。
【図4】この発明の実施の形態4を示す電磁誘導型データキャリアシステムの構成図である。
【図5】この発明の実施の形態5を示す電磁誘導型データキャリアシステムの構成図である。
【図6】従来例の電磁誘導型データキャリアシステムを示す構成図である。
【図7】他の従来例の電磁誘導型データキャリアシステムを示す構成図である。
【符号の説明】
10 リーダライタ、14 リーダライタ側通信用コイル、16 リーダライタ側給電用コイル、20 データキャリア、21 データキャリア側受電用コイル、26 データキャリア側通信用コイル、30 データ処理回路、35 データキャリア側受電兼通信用コイル、40 可変整合回路、40d 可変容量ダイオード。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic induction type data carrier system including a reader / writer and a data carrier that receives high-frequency power and receives and transmits a high-frequency signal by electromagnetic induction with the reader / writer. The present invention relates to a coil matching circuit.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional electromagnetic induction type data carrier system.
In FIG. 6,
[0003]
[0004]
Next, the operation of the electromagnetic induction data carrier system shown in FIG. 6 will be described.
The reader /
[0005]
When the
[0006]
As a result, the
[0007]
The reader /
This series of operations is repeated until the
[0008]
FIG. 7 is a block diagram showing an electromagnetic induction type data carrier system according to another conventional example.
In FIG. 7, the same parts as those shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 7, the configuration on the reader /
[0009]
Next, the operation of the electromagnetic induction data carrier system shown in FIG. 7 will be described.
The reader /
[0010]
When the
[0011]
As a result, the transmission data modulated and transmitted from the
[0012]
This series of operations is repeated until the
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional electromagnetic induction type data carrier system as described above, the component constants of the matching circuit of the data carrier side communication coil, the power receiving coil, or the communication and power receiving coil depend on the reader /
[0014]
Therefore, in the conventional coil matching circuit, when the coil on the reader /
[0015]
Further, when the coils are coupled to each other and the impedance of the coil changes and the matching is lost, the output level of the high-frequency power signal output from the
[0016]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can always maximize the communication efficiency regardless of the communication distance, and can generate excessive power generated in the data carrier. The object is to obtain an electromagnetic induction data carrier system which can be prevented.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
An electromagnetic induction type data carrier system according to the present invention includes a reader / writer having a coil for feeding a high-frequency power signal and transmitting a high-frequency signal obtained by modulating transmission data and receiving the high-frequency signal, and the reader / writer are separated from each other. A coil for receiving the high-frequency power signal from the reader / writer and receiving the high-frequency signal and transmitting the high-frequency signal to the reader / writer by electromagnetic induction with the coil on the reader / writer side. In an electromagnetic induction data carrier system including a data carrier having a matching circuit for performing impedance matching, a capacitance based on application of a voltage according to the distance from the reader / writer is used as the matching circuit on the data carrier side. Variable capacitance diode that can change the impedance matching of the coil by changing And a coil for receiving a high-frequency power signal from the reader / writer as a coil on the data carrier side, receiving a high-frequency signal from the reader / writer, and a high frequency for the reader / writer A communication coil for transmitting a signal, wherein the variable matching circuit uses a potential obtained by rectifying the power generated in the power receiving coil as a control signal, and the reader / writer side of the communication coil The impedance matching is varied in accordance with a change in impedance due to coil coupling with the coil.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing an electromagnetic induction data carrier system according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, the same parts as those of the conventional example shown in FIGS. As new symbols, 31 indicates an amplifier, 32 indicates a resistor, and 40 indicates a variable matching circuit. The
[0024]
Here, the
[0025]
Next, the operation will be described.
The reader /
[0026]
When the
[0027]
As described above, the voltage applied to the variable capacitance diode 40d in the
When the distance between the reader /
[0028]
That is, when the reader / writer
[0029]
When the reader /
[0030]
As described above, the variable capacitance diode 40d that changes the capacitance based on the application of voltage according to the distance to the reader /
[0031]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing an electromagnetic induction data carrier system according to Embodiment 2 of the present invention.
In the configuration according to the second embodiment shown in FIG. 2, the
[0032]
As a result, the change in impedance due to the coupling between the coils of the
[0033]
According to the second embodiment, the potential obtained by rectifying the power generated in the
[0034]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing an electromagnetic induction type data carrier system according to Embodiment 3 of the present invention.
In FIG. 3, the same parts as those of the first embodiment shown in FIG. As new symbols, 33 and 34 denote capacitors and a rectifier circuit for distributing and rectifying the output signal of the data carrier
[0035]
In the configuration according to the third embodiment shown in FIG. 3, the output signal of the data carrier
[0036]
Therefore, according to the third embodiment, the potential obtained by rectifying the electric power generated in the data carrier
[0037]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing an electromagnetic induction data carrier system according to Embodiment 4 of the present invention.
In FIG. 4, the same parts as those of the first embodiment shown in FIG. As a new code,
[0038]
In the fourth embodiment shown in FIG. 4, the data carrier-side
[0039]
Therefore, according to the fourth embodiment, the
[0040]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing an electromagnetic induction data carrier system according to Embodiment 5 of the present invention.
In FIG. 5, the same parts as those of the fourth embodiment shown in FIG. In the configuration of the fifth embodiment, a high-level transmission / reception switching signal is output from the
[0041]
That is, the
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the electromagnetic induction data carrier system according to the present invention, a reader / writer having a coil for feeding a high-frequency power signal and transmitting a high-frequency signal obtained by modulating transmission data and receiving a high-frequency signal; The reader / writer is provided apart from the reader / writer, and receives the high-frequency power signal from the reader / writer and receives the high-frequency signal and transmits the high-frequency signal to the reader / writer by electromagnetic induction with the coil on the reader / writer side. In an electromagnetic induction type data carrier system comprising a coil for the purpose and a data carrier having a matching circuit for impedance matching of the coil, a voltage corresponding to the distance to the reader / writer as the matching circuit on the data carrier side The coil impedance matching is made variable by changing the capacitance based on the applied voltage. Since a variable matching circuit having a variable capacitance diode is used, the impedance matching of the coil can be varied, so that the communication efficiency can always be maximized regardless of the communication distance, and is generated in the data carrier. The generation of excessive power can be prevented.
[0043]
Also, as the coil on the data carrier side, a power receiving coil for receiving a high-frequency power signal from the reader / writer, and for receiving a high-frequency signal from the reader / writer and transmitting a high-frequency signal to the reader / writer. And the variable matching circuit uses a potential obtained by rectifying the power generated in the power receiving coil as a control signal, and a coil between the communication coil and the reader / writer side coil. Impedance matching can be changed according to impedance changes due to coupling, so that communication efficiency can always be maximized regardless of the communication distance, and generation of excessive power generated in the data carrier can be prevented. it can.
[0046]
In addition, as the coil on the data carrier side, a coil for communication and power reception that combines the reception of the high-frequency power signal from the reader / writer, the reception of the high-frequency signal from the reader / writer, and the transmission of the high-frequency signal to the reader / writer is provided. The variable matching circuit uses a potential obtained by rectifying the power generated in the communication / power receiving coil as a control signal, and impedance due to coil coupling between the communication / power receiving coil and the reader / writer side coil. Since the impedance matching is made variable in accordance with the change in the signal, the communication efficiency can always be maximized regardless of the communication distance, and the generation of excessive power generated in the data carrier can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an electromagnetic induction data carrier system showing a first embodiment of the invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of an electromagnetic induction data carrier system showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of an electromagnetic induction data carrier system showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of an electromagnetic induction data carrier system showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of an electromagnetic induction data carrier system showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional electromagnetic induction type data carrier system.
FIG. 7 is a block diagram showing another conventional electromagnetic induction data carrier system.
[Explanation of symbols]
10 reader / writer, 14 reader / writer side communication coil, 16 reader / writer side power supply coil, 20 data carrier, 21 data carrier side power reception coil, 26 data carrier side communication coil, 30 data processing circuit, 35 data carrier side power reception Co-communication coil, 40 variable matching circuit, 40d variable capacitance diode.
Claims (1)
このリーダライタとは離隔して設けられ、該リーダライタ側のコイルとの電磁誘導によって該リーダライタからの上記高周波電力信号の受電及び上記高周波信号の受信と該リーダライタに対する高周波信号の送信を行うためのコイル、このコイルのインピーダンス整合を行うための整合回路を有するデータキャリアと
を備えた電磁誘導型データキャリアシステムにおいて、
上記データキャリア側の整合回路として、上記リーダライタとの距離に応じた電圧の印加に基づいて容量を変化させてコイルのインピーダンス整合を可変にする可変容量ダイオードを有する可変整合回路を用いると共に、
上記データキャリア側のコイルとして、上記リーダライタからの高周波電力信号の受電を行うための受電用コイルと、上記リーダライタからの高周波信号の受信と該リーダライタに対する高周波信号の送信を行うための通信用コイルとを備え、
上記可変整合回路は、上記受電用コイルに発生した電力を整流することで得られる電位を制御信号とし、上記通信用コイルの上記リーダライタ側コイルとの間のコイル結合によるインピーダンスの変化に応じてインピーダンス整合を可変する
ことを特徴とする電磁誘導型データキャリアシステム。A reader / writer having a coil for feeding a high frequency power signal and transmitting a high frequency signal modulated with transmission data and receiving a high frequency signal;
The reader / writer is provided apart from the reader / writer, and receives the high-frequency power signal from the reader / writer and receives the high-frequency signal and transmits the high-frequency signal to the reader / writer by electromagnetic induction with the coil on the reader / writer side. An electromagnetic induction data carrier system comprising: a coil for detecting the impedance of the coil; and a data carrier having a matching circuit for impedance matching of the coil.
As the matching circuit on the data carrier side, a variable matching circuit having a variable capacitance diode that changes the capacitance based on the application of a voltage according to the distance to the reader / writer and makes the impedance matching of the coil variable, is used.
As the data carrier side coil, a power receiving coil for receiving a high frequency power signal from the reader / writer, and a communication for receiving a high frequency signal from the reader / writer and transmitting a high frequency signal to the reader / writer Coil for
The variable matching circuit uses a potential obtained by rectifying the power generated in the power receiving coil as a control signal, and changes the impedance due to coil coupling between the communication coil and the reader / writer side coil. An electromagnetic induction type data carrier system characterized by varying impedance matching.
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