JP2002510096A - 非接触式電子ラベルに電力供給するために空間内に回転磁場を発生させるための装置 - Google Patents
非接触式電子ラベルに電力供給するために空間内に回転磁場を発生させるための装置Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、ラベルの結合した製品を識別するために使用される非接触式電子ラベルの分野に関するものであって、特に、回転磁場を生成することによって、空間での方向がいかなるものであろうと、このようなラベルに電力供給するためのものである。このような回転磁場を得るため、本発明の装置は、3つの直交する平面に位置する3つの平らなアンテナ(Ax,AyおよびAz)を含み、直角3面体の軸に沿って3つの直交する場を発生させる。これらのアンテナは、搬送高周波数での位相の、時間関数(α(t),β(t))によって振幅変調される電流(Ix,Iy,Iz)によって電力供給され、該時間関数は異なる周波数の正弦曲線関数であることが可能である。
Description
【0001】 本発明は、読取りまたは読取り/書込み装置の電磁場に製品をおくことによっ
てそれらを識別するために使用される非接触式電子ラベルの分野に関するもので
あり、電磁場の磁気構成要素は誘導コイルが平らである同調回路式アンテナによ
って検出される。より具体的には、このような電子ラベルの読取り、または、読
取り/書込み装置の改良に関するものであって、アンテナの同調回路の誘導コイ
ルの空間内での方向がいかなるものであっても、電子ラベルに電力供給すること
のためのものである。このため、本発明は、読取り、または読取り/書込み装置
によって、空間内に回転磁場を発生させることを想定する。
てそれらを識別するために使用される非接触式電子ラベルの分野に関するもので
あり、電磁場の磁気構成要素は誘導コイルが平らである同調回路式アンテナによ
って検出される。より具体的には、このような電子ラベルの読取り、または、読
取り/書込み装置の改良に関するものであって、アンテナの同調回路の誘導コイ
ルの空間内での方向がいかなるものであっても、電子ラベルに電力供給すること
のためのものである。このため、本発明は、読取り、または読取り/書込み装置
によって、空間内に回転磁場を発生させることを想定する。
【0002】 電子ラベルは、平面にほぼ沿って配置された超小型回路を用いて実現され、該
平面にはアンテナに同調回路の誘導コイルを実現する幾つかの巻線が巻かれてい
る。このようなアンテナの放射図は全方向性ではなく、というのも、アンテナは
同一平面上にある磁場の力線に対しては高感度ではないが、コイルの巻線面に直
交する力線に対しては最高感度を有するからである。
平面にはアンテナに同調回路の誘導コイルを実現する幾つかの巻線が巻かれてい
る。このようなアンテナの放射図は全方向性ではなく、というのも、アンテナは
同一平面上にある磁場の力線に対しては高感度ではないが、コイルの巻線面に直
交する力線に対しては最高感度を有するからである。
【0003】 ところで、これらのラベルは、読取り、または読取り/書込み装置によって発
せられる磁場に対して、空間における一つの何らかの方向を有し、コイルの巻線
面についても同様であり、従って幾つかのラベルは、発信アンテナに接続されな
い、あるいはほとんど接続されない可能性があり、対応するラベルへの電力供給
が欠如または電力供給が不十分という結果になる。
せられる磁場に対して、空間における一つの何らかの方向を有し、コイルの巻線
面についても同様であり、従って幾つかのラベルは、発信アンテナに接続されな
い、あるいはほとんど接続されない可能性があり、対応するラベルへの電力供給
が欠如または電力供給が不十分という結果になる。
【0004】 この欠点を解消するために、順にスイッチングされる3つの直交アンテナを使
用し、直角3面体の軸によって規定される3方向のうちの1つへ磁場ベクトルを
順に方向づけることが提案された。この3つの直交アンテナ式装置は、単一アン
テナ式発信装置に比べて、著しい進歩を示すが、全てのラベルがある時点で最適
な形で「照らされ」、通信が同じ可能性で成功するとは限らない。
用し、直角3面体の軸によって規定される3方向のうちの1つへ磁場ベクトルを
順に方向づけることが提案された。この3つの直交アンテナ式装置は、単一アン
テナ式発信装置に比べて、著しい進歩を示すが、全てのラベルがある時点で最適
な形で「照らされ」、通信が同じ可能性で成功するとは限らない。
【0005】 本発明の目的は、したがって、電子ラベルに電力供給することのできる、した
がって、ラベルのアンテナの、つまりは製品の位置の空間内での発信装置に対す
る方向がいかなるものであろうと、それらと通信することのできる電磁場の発信
装置を実現することである。
がって、ラベルのアンテナの、つまりは製品の位置の空間内での発信装置に対す
る方向がいかなるものであろうと、それらと通信することのできる電磁場の発信
装置を実現することである。
【0006】 この目的は、振幅電流および制御された位相によって電力供給されている3つ
の直交アンテナを用いて、空間内に回転磁場を発生させることによって達成され
る。
の直交アンテナを用いて、空間内に回転磁場を発生させることによって達成され
る。
【0007】 本発明は、したがって、非接触式電子ラベルに電力供給するために空間内に回
転磁場を発生させるための装置であって、次のものを含むことを特徴とする装置
に関するものである。 ‐直角3面体の軸に沿って向けられた直交する3つの磁場を発生させるように直
交する3つの面に配置された平らな3つのアンテナ、および、 ‐時間に応じて空間内での全ての方向をとる磁場ベクトルを得るために、搬送周
波数F0での位相電流、および時間関数によって振幅変調された電流で、3つの
アンテナにそれぞれ電力供給するための手段。
転磁場を発生させるための装置であって、次のものを含むことを特徴とする装置
に関するものである。 ‐直角3面体の軸に沿って向けられた直交する3つの磁場を発生させるように直
交する3つの面に配置された平らな3つのアンテナ、および、 ‐時間に応じて空間内での全ての方向をとる磁場ベクトルを得るために、搬送周
波数F0での位相電流、および時間関数によって振幅変調された電流で、3つの
アンテナにそれぞれ電力供給するための手段。
【0008】 本発明の他の特徴および利点は、1つの特殊な実施例である以下の説明を読む
ことによって明らかになるであろうが、前記説明は、付属の図面との関連におい
てなされるものである。 −図1は、直交磁場およびそれらのベクトル合成を発生させる直交アンテナの2
つのコイルを概略的に示す。 −図2は、3つの直交磁場のベクトル合成を示す図である。 −図3は、本発明による3つの直交磁場のベクトルの結果によって示される量を
示す図である。 −図4は、空間内に回転磁場を得るための、本発明による装置の機能図である。
ことによって明らかになるであろうが、前記説明は、付属の図面との関連におい
てなされるものである。 −図1は、直交磁場およびそれらのベクトル合成を発生させる直交アンテナの2
つのコイルを概略的に示す。 −図2は、3つの直交磁場のベクトル合成を示す図である。 −図3は、本発明による3つの直交磁場のベクトルの結果によって示される量を
示す図である。 −図4は、空間内に回転磁場を得るための、本発明による装置の機能図である。
【0009】 図1において、電流Ixによって電力供給される巻線10は、軸Pxに沿って
方向づけられている磁場Hxを発生させるアンテナAxを示し、同様に、電流I
yによって電力供給される巻線12は、軸PYに沿って方向づけられる磁場Hy
を発生させるアンテナAyを示す。巻線の面が直交し、図1の平面に対して垂直
であり、磁場HxおよびHyもまた直交し、図1の平面内に位置するのである。
これら2つの磁場HxおよびHyのベクトル合成は、結果として場Hr(x,y
)を与える。
方向づけられている磁場Hxを発生させるアンテナAxを示し、同様に、電流I
yによって電力供給される巻線12は、軸PYに沿って方向づけられる磁場Hy
を発生させるアンテナAyを示す。巻線の面が直交し、図1の平面に対して垂直
であり、磁場HxおよびHyもまた直交し、図1の平面内に位置するのである。
これら2つの磁場HxおよびHyのベクトル合成は、結果として場Hr(x,y
)を与える。
【0010】 このベクトル合成は、HxおよびHyを示すベクトルのうちの1つの振幅の変
動が、結果として生じる場Hr(x,y)の振幅および方向に反映されることを
示す。例えば、2つのベクトルHxおよびHyの直角位相の脈動w1の正弦曲線 変調は、ベクトルHrおよびHyによって規定される平面内でのこの同じ脈動W 1 で回転する一定の振幅の場Hr(x,y)を発生させる。
動が、結果として生じる場Hr(x,y)の振幅および方向に反映されることを
示す。例えば、2つのベクトルHxおよびHyの直角位相の脈動w1の正弦曲線 変調は、ベクトルHrおよびHyによって規定される平面内でのこの同じ脈動W 1 で回転する一定の振幅の場Hr(x,y)を発生させる。
【0011】 電流Izにより電力供給され、かつ図1の平面内に配置されている平らなコイ
ルによって構成される第三のアンテナAz(図示されていない)は、ベクトルH
xおよびHyによって規定される平面に垂直に向けられている磁場Hzを発生さ
せる。図2のベクトル図が示すように、磁場Hzベクトルは、ベクトルHr(x
,y)とともに構成され、結果として生じる磁場Hr(x,y,z)を発生させ
る。
ルによって構成される第三のアンテナAz(図示されていない)は、ベクトルH
xおよびHyによって規定される平面に垂直に向けられている磁場Hzを発生さ
せる。図2のベクトル図が示すように、磁場Hzベクトルは、ベクトルHr(x
,y)とともに構成され、結果として生じる磁場Hr(x,y,z)を発生させ
る。
【0012】 磁場HxおよびHyの直角位相の脈動w1の正弦曲線変調と同時に、磁場Hz の脈動w2の正弦曲線変調を実現する場合、この変調は、この同じ脈動w2でのベ
クトルHxおよびHyを含む平面の回転を引き起こし、そこから、空間内の全て
の方向をとる結果ベクトルHr(x,y,z)が出てくる。
クトルHxおよびHyを含む平面の回転を引き起こし、そこから、空間内の全て
の方向をとる結果ベクトルHr(x,y,z)が出てくる。
【0013】 このように、成分Hx,HyおよびHzの振幅および位相の制御によって、結
果ベクトルHr(x,y,z)の振幅および空間内の方向の制御が可能になる。
果ベクトルHr(x,y,z)の振幅および空間内の方向の制御が可能になる。
【0014】 図3の図は、ベクトルHr(x,y)とベクトルHxとの間の角α、およびベ
クトルHr(x,y,z)とベクトルHr(x,y)との間の角βのベクトルO
Hによって表された場Hr(x,y,z)の値に応じて磁場Hx,HyおよびH
zの値を規定することを可能にする。
クトルHr(x,y,z)とベクトルHr(x,y)との間の角βのベクトルO
Hによって表された場Hr(x,y,z)の値に応じて磁場Hx,HyおよびH
zの値を規定することを可能にする。
【0015】 そこで、軸x’x、y’yおよびz’zによる値Hx,HyおよびHzが以下
によって規定される。 Hx=│OHx│cosα.cosβ Hy=│OHy│sinα.cosβ Hz=│OHz│sinβ
によって規定される。 Hx=│OHx│cosα.cosβ Hy=│OHy│sinα.cosβ Hz=│OHz│sinβ
【0016】 0から2πの間の角αおよびβの制御は、αおよびβが時間の正弦曲線関数で
ある場合、先端Hが、中心Oで半径│OH│の球の任意の点に位置することが可
能である、Oを始点とする結果ベクトルOHを発生させることになる。
ある場合、先端Hが、中心Oで半径│OH│の球の任意の点に位置することが可
能である、Oを始点とする結果ベクトルOHを発生させることになる。
【0017】 各成分Hx,HyおよびHzのそれぞれの伸長│OHx│,│OHy│および
│OHz│に特有の値を与えることにより、点Hは、今回は、球状の表面ではな
く、任意の表面、例えば、楕円を描き、そのことによって、ある応用の場合にお
いて好ましい方向を優先するという利点がある。
│OHz│に特有の値を与えることにより、点Hは、今回は、球状の表面ではな
く、任意の表面、例えば、楕円を描き、そのことによって、ある応用の場合にお
いて好ましい方向を優先するという利点がある。
【0018】 角αおよびβ、および伸長│OHx│,│OHy│および│OHz│の値は、
結果ベクトルが所望の全ての値および方向をとるように選択される。
結果ベクトルが所望の全ての値および方向をとるように選択される。
【0019】 ベクトルHを発生させるための装置は、図4の機能図によって表されており、
アンテナAx,AyおよびAzにそれぞれ電力供給する搬送周波数F0での電流 Ix,IyおよびIzの振幅を制御することから成る。
アンテナAx,AyおよびAzにそれぞれ電力供給する搬送周波数F0での電流 Ix,IyおよびIzの振幅を制御することから成る。
【0020】 装置は、周波数F0で、つまり、脈動Ω=2πF0の発振器20を含み、該発振
器はアンテナAz,AyおよびAxにそれぞれ結合した位相40,42および4
4のループに電流IcosΩtを供給する。これらの位相ループは、全ての電流
Ix,IyおよびIzが厳密に同位相であるように、回路38によって供給され
る基準位相差Φを保持する。
器はアンテナAz,AyおよびAxにそれぞれ結合した位相40,42および4
4のループに電流IcosΩtを供給する。これらの位相ループは、全ての電流
Ix,IyおよびIzが厳密に同位相であるように、回路38によって供給され
る基準位相差Φを保持する。
【0021】 これらの電流Ix,IyおよびIzを得るために、発振器の電流IcosΩt
は、それぞれ、乗算回路50においてはcosα(t).cosβ(t)によっ
て、乗算回路48においてはsinα(t).cosβ(t)によって、乗算回
路46においてはsinβ(t)によって、乗算される。
は、それぞれ、乗算回路50においてはcosα(t).cosβ(t)によっ
て、乗算回路48においてはsinα(t).cosβ(t)によって、乗算回
路46においてはsinβ(t)によって、乗算される。
【0022】 値sinα(t)およびcosα(t)は、それぞれ、回路30および32に
よって、関数α(t)の値から得られる。
よって、関数α(t)の値から得られる。
【0023】 値sinβ(t)およびcosβ(t)は、それぞれ、回路24および26に
よって、関数β(t)の値から得られる。
よって、関数β(t)の値から得られる。
【0024】 乗算回路34および36は、それぞれ、乗算sinα(t).cosβ(t)
およびcosα(t).cosβ(t)を実現し、その結果は、それぞれ乗算回
路48および50に適用される。
およびcosα(t).cosβ(t)を実現し、その結果は、それぞれ乗算回
路48および50に適用される。
【0025】 関数α(t)およびβ(t)は、時間の連続関数あるいは離散関数であること
ができる。
ができる。
【0026】 図4との関連で記載される要素の関数は、好ましくは、マイクロプロセッサの
ような情報処理手段によって実現される。
ような情報処理手段によって実現される。
【0027】 上記に示したように、α(t)およびβ(t)が、時間の正弦曲線関数である
場合、ベクトルOHの先端は球を描く。さらに、伸長または係数│OHx│,│
OHy│または│OHz│のうちの2つの値を変更する場合、点Hは回転楕円を
描き、そのことによって、磁場のある方向を優先させることが可能になる。同様
に、磁場ベクトルHr(x,y,z)が空間の方向によって異なる値をもつよう
に、3つの伸長を変更することができる。これらの伸長の変更は、このために回
路を乗算器出力端子46,48および50に挿入することによって得ることがで
き、それはIの値を変更することになる。
場合、ベクトルOHの先端は球を描く。さらに、伸長または係数│OHx│,│
OHy│または│OHz│のうちの2つの値を変更する場合、点Hは回転楕円を
描き、そのことによって、磁場のある方向を優先させることが可能になる。同様
に、磁場ベクトルHr(x,y,z)が空間の方向によって異なる値をもつよう
に、3つの伸長を変更することができる。これらの伸長の変更は、このために回
路を乗算器出力端子46,48および50に挿入することによって得ることがで
き、それはIの値を変更することになる。
【0028】 本発明は、一定の位相Φのループの場合で説明されたが、本発明は、時間の経
過とともに連続または離散で変動する位相Φで実施されることができる。同様に
、伸長は、時間の経過とともに連続または離散で変動することが可能であり、そ
れは、アンテナ間では独立している。
過とともに連続または離散で変動する位相Φで実施されることができる。同様に
、伸長は、時間の経過とともに連続または離散で変動することが可能であり、そ
れは、アンテナ間では独立している。
【図1】 図1は、直交磁場およびそれらのベクトル合成を発生させる直交アンテナの2
つのコイルを概略的に示す。
つのコイルを概略的に示す。
【図2】 図2は、3つの直交磁場のベクトル合成を示す図である。
【図3】 図3は、本発明による3つの直交磁場のベクトルの合力によって示される量を
示す図である。
示す図である。
【図4】 図4は、空間内に回転磁場を得るための、本発明による装置の機能図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5B058 CA17 5B072 CC08 MM18 5J021 AA03 AA06 AB04 DB02 DB03 FA26 GA02 HA05
Claims (10)
- 【請求項1】 非接触式電子ラベルに電力供給するために空間内に回転磁場
を発生させるための装置であって、次のものを含むことを特徴とする装置。 ‐直角3面体の軸に沿って向けられた直交する3つの場(Hx,Hy,Hz)を
発生させるように直交する3つの面に配置された平らな3つのアンテナ(Ax,
Ay,Az)、および、 ‐時間に応じて空間内での全ての方向をとる磁場ベクトル(Hr(x,y,z)
)を得るために、搬送高周波数(F0)での位相電流(Ix,Iy,Iz)、お よび時間関数(α(t),β(t))によって振幅変調された電流で、3つのア
ンテナ(Ax,Ay,Az)にそれぞれ電力供給するための手段(20から50
)。 - 【請求項2】 時間関数(α(t),β(t))が連続であることを特徴と
する、請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 時間関数(α(t),β(t))が離散であることを特徴と
する、請求項1に記載の装置。 - 【請求項4】 関数(α(t))および(β(t))が、異なる脈動(w1
,w2)の正弦曲線関数であり、したがって、磁場ベクトルHr(x,y,z)
の先端が球を描くことを特徴とする、請求項1から3のいずれか1つに記載の装
置。 - 【請求項5】 アンテナ(Ax,Ay,Az)に電力供給する電流(Ix,
Iy,Iz)の係数のうちの2つが異なる値をもち、したがって、磁場ベクトル
Hr(x,y,z)の先端が楕円を描くことを特徴とする、請求項4に記載の装
置。 - 【請求項6】 磁場ベクトルHr(x,y,z)が空間の方向によって異な
る値をもつように、アンテナ(Ax,Ay,Az)にそれぞれ電力供給する3つ
の電流(Ix,Iy,Iz)の係数が、異なる値をもつことを特徴とする、請求
項4に記載の装置。 - 【請求項7】 時間の経過とともに、連続または離散で伸長(OHx,OH
y,OHz)を変動させるための手段を含むことを特徴とする、請求項6に記載
の装置。 - 【請求項8】 アンテナ(Ax,Ay,Az)に電力供給する電流(Ix,
Iy,Iz)がそれぞれ、電流(Ix,Iy,Iz)を同位相に保持する位相ル
ープ(40,42,44)を介して供給されることを特徴とする、請求項1から
7のいずれか1つに記載の装置。 - 【請求項9】 時間の経過とともに、連続または離散でアンテナ(Ax,A
y,Az)に電力供給する電流(Ix,Iy,Iz)の位相(Φ)を変動させる
ための手段を含むことを特徴とする、請求項8に記載の装置。 - 【請求項10】 手段(20から50)がマイクロプロセッサを用いて実現
されることを特徴とする、請求項1から6のいずれか1つに記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR98/03832 | 1998-03-27 | ||
FR9803832A FR2776864B1 (fr) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | Dispositif pour creer un champ magnetique tournant dans l'espace en vue d'alimenter des etiquettes electroniques sans contact |
PCT/FR1999/000557 WO1999050780A1 (fr) | 1998-03-27 | 1999-03-12 | Dispositif pour creer un champ magnetique tournant dans l'espace en vue d'alimenter des etiquettes electroniques sans contact |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002510096A true JP2002510096A (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=9524584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000541624A Pending JP2002510096A (ja) | 1998-03-27 | 1999-03-12 | 非接触式電子ラベルに電力供給するために空間内に回転磁場を発生させるための装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1066584A1 (ja) |
JP (1) | JP2002510096A (ja) |
FR (1) | FR2776864B1 (ja) |
WO (1) | WO1999050780A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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