JP2946635B2 - Identification system and read / write head - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工作機の工具や工場における部品,製品の管
理又は物流システム等に用いられる識別システムと識別
システムに用いられるリードライトヘッドに関するもの
である。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an identification system used for a tool of a machine tool or a part or product in a factory or a distribution system, and a read / write head used for the identification system. is there.
従来物品識別システムとして例えば特開昭64−71396
号公報に示されているように、パルスを用いて書込/読
出制御ユニットとデータキャリアとの間でデータ伝送を
行うようにした装置が提案されている。第4図はこのよ
うな従来の物品識別システムのデータキャリアに対向す
る位置に設けられる書込/読出制御ユニットの構成を示
す回路図である。本図において書込/読出制御ユニット
はIDコントローラ1とリードライトヘッド2から成り立
っており、ヘッド部2にはI/F回路3及びパルス送信回
路4,パルス受信回路5を有している。パルス送信回路4
は与えられたクロック信号の立上り時に正方向のパル
ス、立下り時に負方向のパルスによって送信コイルL1を
駆動するものである。又パルス受信回路5は第5図にそ
の構成を示すように、受信コイルL2にコンデンサC1が並
列接続され、その両端がコンパレータ11に与えられる。
コンパレータ11はこの共振出力を増幅してゼロクロス点
で波形整形することによって方形波信号を得るものであ
り、その出力はEOR回路12を介してカウンタ13に与えら
れる。カウンタ13は所定のクロック数を計数したときに
オア回路14を介してフリップフロップ15を反転させる。
フリップフロップ15はこの出力をパルス送信回路4に与
えると共にタイマ回路16に与える。タイマ回路16はこの
信号に基づいてカウンタからのカウントアップ出力が得
られないときに一定時間後にオア回路14を介してフリッ
プフロップ15を駆動するものである。又フリップフロッ
プ15はその出力信号を受信信号としてI/F回路3を介し
てIDコントローラに与え、同時にEOR回路12に出力を与
える。As a conventional article identification system, for example, JP-A-64-71396
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209, an apparatus has been proposed in which data is transmitted between a write / read control unit and a data carrier using a pulse. FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a write / read control unit provided at a position facing a data carrier of such a conventional article identification system. In FIG. 1, the write / read control unit is composed of an ID controller 1 and a read / write head 2. The head unit 2 has an I / F circuit 3, a pulse transmission circuit 4, and a pulse reception circuit 5. Pulse transmission circuit 4
Drives the transmission coil L1 with a positive-going pulse when a given clock signal rises and a negative-going pulse when falling. In the pulse receiving circuit 5, as shown in FIG. 5, a capacitor C1 is connected in parallel to a receiving coil L2, and both ends thereof are given to a comparator 11.
The comparator 11 obtains a square wave signal by amplifying the resonance output and shaping the waveform at the zero cross point, and the output is given to the counter 13 via the EOR circuit 12. The counter 13 inverts the flip-flop 15 via the OR circuit 14 when counting a predetermined number of clocks.
The flip-flop 15 supplies this output to the pulse transmission circuit 4 and to the timer circuit 16. The timer circuit 16 drives the flip-flop 15 via the OR circuit 14 after a predetermined time when a count-up output from the counter is not obtained based on this signal. The flip-flop 15 supplies the output signal as a reception signal to the ID controller via the I / F circuit 3 and simultaneously supplies the output to the EOR circuit 12.
そしてこのパルス送信回路4から送信コイルL1に流れ
るパルス電流の正及び負方向の組み合わせにより符号化
された信号を用いてコイルL3を有するデータキャリア20
に信号を伝送している。又データキャリア20からリード
ライトヘッド2に信号を送出するときには、正及び負の
パルスを交互に送出する。データキャリア20では送出す
べきデータに応じて共振回路の共振周波数を変化させる
ようにしている。そうすればパルス受信回路5で受信さ
れる減衰信号の周波数が共振周波数に応じて変化する。
従って減衰振動の周期をカウンタ13によって所定の計数
値まで計数することにより、信号を復調してデータを受
信している。The data carrier 20 having the coil L3 is used by using a signal encoded by a combination of the positive and negative directions of the pulse current flowing from the pulse transmitting circuit 4 to the transmitting coil L1.
Is transmitting the signal. When transmitting a signal from the data carrier 20 to the read / write head 2, positive and negative pulses are transmitted alternately. The data carrier 20 changes the resonance frequency of the resonance circuit according to the data to be transmitted. Then, the frequency of the attenuation signal received by the pulse receiving circuit 5 changes according to the resonance frequency.
Therefore, the signal is demodulated and data is received by counting the period of the damped oscillation to a predetermined count value by the counter 13.
第6図はリードライトヘッドの主要部を示す断面図で
ある。本図においてリードライトヘッドの受信コイルL2
はフェライトポットコア17内に配置され、その外周に送
信コイルL1が配置されている。これは受信コイルL2に外
部ノズルが入らないようにするためである。受信コイル
L2にフェライトコアを使用することによって送信コイル
L1と受信コイルL2との間の相互インダクタンスはコアが
ない場合に比べて1/10程度となっている。FIG. 6 is a sectional view showing a main part of the read / write head. In this figure, the receiving coil L2 of the read / write head
Are arranged in the ferrite pot core 17, and the transmission coil L1 is arranged on the outer periphery thereof. This is to prevent an external nozzle from entering the receiving coil L2. Receive coil
Transmit coil by using ferrite core for L2
The mutual inductance between L1 and the receiving coil L2 is about 1/10 compared to the case where there is no core.
しかるにこのような従来のリードライトヘッドにおい
ては、受信コイルL2にコアを設けているが送信電流レベ
ルは例えば数百mA程度と大きくなり、データキャリアか
らの受信電流は数mA以下であるため、送信電流の受信コ
イルL2への影響が極めて大きい。従ってパルスの送信時
に磁界が回り込んで影響を受けサイクルカウント数に変
化が生じることがあるという欠点があった。例えば第7
図(a)に示す送信パルスに対してデータキャリア20の
共振周波数に等しい周波数の減衰振動が第7図(c)に
示すように受信コイルに得られる。しかし送信コイルL1
から第7図(b)に示すように受信コイルL2に回り込み
が生じれば、データキャリアから受信コイルL2に加わる
信号に加えて回り込みされた信号が加算され、第7図
(d)に示す合成信号が得られる。従って5カウントの
計数時点である時刻t1から時刻t2にずれることがあっ
て、誤動作が生じることがあるという欠点があった。However, in such a conventional read / write head, the core is provided in the receiving coil L2, but the transmission current level becomes large, for example, about several hundred mA, and the reception current from the data carrier is several mA or less. The influence of the current on the receiving coil L2 is extremely large. Therefore, there is a disadvantage that the magnetic field wraps around during the transmission of the pulse and is affected by the change in the cycle count number. For example, the seventh
With respect to the transmission pulse shown in FIG. 7A, damped oscillation having a frequency equal to the resonance frequency of the data carrier 20 is obtained in the receiving coil as shown in FIG. 7C. But the transmitting coil L1
If a wraparound occurs in the receiving coil L2 as shown in FIG. 7 (b), the wraparound signal is added to the signal applied to the receiving coil L2 from the data carrier, and the synthesis shown in FIG. 7 (d) is performed. A signal is obtained. Thus there may deviate from the time t 1 is a counting time of 5 counts time t 2, the has a drawback that it may lead to erroneous operation.
このようなデータの変化を防ぐため受信回路のLC共振
回路のQを下げ送信電流の回り込みを急激に減衰させる
ようにする方法が考えられる。しかしこの場合にはデー
タキャリアからの信号を受信し難くなるため送信距離が
短くなるという欠点があった。In order to prevent such a change in data, a method of lowering the Q of the LC resonance circuit of the receiving circuit to rapidly attenuate the sneak of the transmission current is considered. However, in this case, it is difficult to receive a signal from the data carrier, so that the transmission distance is short.
本発明はこのような従来の物品識別システムの問題点
に鑑みてなされたものであって、受信コイルに回り込み
が発生した場合にも正確にデータを受信できるようにす
ることを技術的課題とする。The present invention has been made in view of such a problem of the conventional article identification system, and has as its technical object to enable accurate data reception even when a wraparound occurs in a receiving coil. .
本願の請求項1の発明は、送出すべき信号に応じて共
振回路の状態を変化させるデータキャリアに対向して用
いられ、このデータキャリアへ送信信号を出力する送信
回路と、データキャリアより得られる共振状態の変化に
対応した信号を受信する受信回路と、を有するリードラ
イトヘッドであって、送信回路の出力によって駆動され
る送信コイルと、送信コイルの内側に設けられたコア
と、コア内に設けられた第1の受信コイル部及び送信コ
イルの背後に配置され第1の受信コイル部とは逆方向の
向きに巻かれた第2の受信コイル部を有し、受信回路に
信号を与える受信コイルと、を具備することを特徴とす
るものである。The invention according to claim 1 of the present application is used to face a data carrier that changes the state of a resonance circuit according to a signal to be transmitted, and obtains a transmission circuit that outputs a transmission signal to the data carrier, and the data carrier. A read / write head having a receiving circuit for receiving a signal corresponding to a change in the resonance state, a transmitting coil driven by an output of the transmitting circuit, a core provided inside the transmitting coil, and a A second receiving coil unit disposed behind the first receiving coil unit and the transmitting coil provided and wound in a direction opposite to the first receiving coil unit, and receiving a signal to a receiving circuit; And a coil.
本願の請求項2の発明は、送信すべき信号に応じて共
振回路の状態を変化させるデータキャリアと、データキ
ャリアに対向して用いられ、データキャリアにデータを
伝送し、データキャリアからの信号を受信するリードラ
イトヘッドと、を具備する識別システムにおいて、リー
ドライトは、データキャリアへ送信信号を出力する送信
回路と、送信回路の出力によって駆動される送信コイル
と、送信コイルの内側に設けられたコアと、データキャ
リアより得られる共振状態の変化に対応した信号を受信
する受信回路と、コア内に設けられた第1の受信コイル
部及び送信コイルの背後に配置された第1の受信コイル
部とは逆方向の向きに巻かれた第2の受信コイル部を有
し、受信回路に信号を与える受信コイルと、を有するこ
とを特徴とするものである。The invention according to claim 2 of the present application is directed to a data carrier that changes the state of a resonance circuit according to a signal to be transmitted, and is used to face the data carrier, transmits data to the data carrier, and transmits a signal from the data carrier. And a read / write head for receiving, wherein the read / write is provided inside the transmission coil, a transmission circuit for outputting a transmission signal to the data carrier, a transmission coil driven by an output of the transmission circuit. A core, a receiving circuit for receiving a signal corresponding to a change in a resonance state obtained from the data carrier, and a first receiving coil unit provided in the core and a first receiving coil unit disposed behind the transmitting coil A second receiving coil unit wound in a direction opposite to that of the second receiving coil unit, and a receiving coil for providing a signal to a receiving circuit. A.
このような特徴を有する本発明によれば、送信コイル
と第1の受信コイル部及び第2の受信コイル部の夫々の
相互インダクタンスの向きが逆となるため、送信電流に
よって受信コイルに影響を受け難くなる。従ってリード
ライトヘッドの受信コイルにはデータキャリアからの減
衰信号のみを受信することができる。According to the present invention having such features, since the directions of the mutual inductances of the transmission coil, the first reception coil unit, and the second reception coil unit are reversed, the transmission coil is influenced by the reception coil. It becomes difficult. Therefore, the receiving coil of the read / write head can receive only the attenuation signal from the data carrier.
第1図は本発明の一実施例によるリードライトヘッド
の主要部の構成を示すブロック図である。本図において
リードライトヘッドはIF回路3にパルス送信回路4及び
パルス受信回路5が設けられ、パルス送信回路4に送信
コイルL1が接続されることは前述した従来例と同様であ
る。本実施例では受信コイルL2は2つに分割された第1,
第2の受信コイル部L21及びL22を有しており、この直列
回路がコンデンサC1に接続され共振回路を構成してい
る。そして第1の受信コイル部L21,第2の受信コイル部
L22は夫々巻線方向を逆としておく。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of a read / write head according to an embodiment of the present invention. In this figure, the read / write head is provided with a pulse transmission circuit 4 and a pulse reception circuit 5 in the IF circuit 3, and the transmission coil L1 is connected to the pulse transmission circuit 4 as in the above-described conventional example. In the present embodiment, the receiving coil L2 is divided into two parts, the first and the second.
It has the second receiving coil units L21 and L22, and this series circuit is connected to the capacitor C1 to form a resonance circuit. Then, the first receiving coil unit L21, the second receiving coil unit
L22 has the winding directions reversed.
第2図はリードライトヘッド30の主要部を示す断面図
である。リードライトヘッド30のケース前面には2つの
溝を有する円筒形のコイルスプール31が取付けられ、そ
の前面側には送信コイルL1,その背後には第2の受信コ
イル部L22が巻かれる。そしてコイルスプール内には円
筒形のポットコア32が設けられ、その環状溝内のコイル
ボビン33に第1の受信コイル部L21が巻かれている。第
1の受信コイル部L21は前述した従来例と同様に受信用
のコイルを形成するものであり、送信コイルL1の背後に
設けられた第2の受信コイル部L22は送信コイルの影響
を打ち消すために設けられるものである。ここで送信コ
イルL1と第1の受信コイル部L21との相互インダクタン
スをM1、送信コイルL1と第2の受信コイル部L22の相互
インダクタンスをM2とすると、M1及びM2は大きさが同一
で符号が反対とすることが好ましい。FIG. 2 is a sectional view showing a main part of the read / write head 30. A cylindrical coil spool 31 having two grooves is mounted on the front surface of the case of the read / write head 30, and a transmission coil L1 is wound on the front surface thereof, and a second reception coil unit L22 is wound behind the transmission coil L1. A cylindrical pot core 32 is provided in the coil spool, and a first receiving coil portion L21 is wound around a coil bobbin 33 in the annular groove. The first receiving coil unit L21 forms a receiving coil in the same manner as in the conventional example described above, and the second receiving coil unit L22 provided behind the transmitting coil L1 cancels the effect of the transmitting coil. It is provided in. Here, assuming that the mutual inductance between the transmitting coil L1 and the first receiving coil unit L21 is M1, and the mutual inductance between the transmitting coil L1 and the second receiving coil unit L22 is M2, M1 and M2 have the same size and have the same sign. The opposite is preferred.
次に本実施例の動作についてタイムチャートを参照し
つつ説明する。データキャリアがリードライトヘッドと
離れている場合には第3図(a)に示すように送信コイ
ルL1から周期的に正及び負方向にパルスが出力される
が、パルス受信回路にはこの影響はほとんど得られな
い。データキャリア20がないときに受信コイルL2の受信
電圧は第3図(b)に示すようにわずかに送信パルスと
同一方向に変化するものとする。さてデータキャリア20
が近接すると、データキャリア20は送出すべき信号に応
じて第3図(a)に送信パルスの電流波形の変化毎に、
データキャリアの共振周波数をfL又はHに変化させる。
そうすればデータキャリア20のコイルL3には第3図
(c)に示す受信信号が得られる。この減衰信号が受信
コイルL2に伝えられる。第3図(d)は受信コイルL2に
伝えられる減衰信号を示す図であって、データキャリア
の受信電圧から90゜の位相のずれを有している。さて実
際に受信コイルL21,L22に得られる電圧は第3図(b)
と第3図(d)との合成した電圧、即ち第3図(e)に
示すように最初の部分だけ周期が長く以後は第3図
(d)の減衰振動と同一の波形の信号が得られることと
なる。この信号を増幅することによって第3図(f)に
示すようにコンパレータ11に波形整形された出力が得ら
れる。従ってこの場合には送信パルスの影響をほとんど
受けることがないため、第3図(g)〜(i)に示すよ
うに正確にカウンタ13でパルス数を計数し、データキャ
リアからの信号を受信することができる。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to a time chart. When the data carrier is separated from the read / write head, a pulse is periodically output in the positive and negative directions from the transmission coil L1 as shown in FIG. 3 (a). Hardly ever. When there is no data carrier 20, the reception voltage of the reception coil L2 slightly changes in the same direction as the transmission pulse as shown in FIG. 3 (b). Now data carrier 20
Are close to each other, the data carrier 20 changes according to the signal to be transmitted as shown in FIG.
To change the resonance frequency of the data carrier to f L or H.
Then, the reception signal shown in FIG. 3C is obtained in the coil L3 of the data carrier 20. This attenuation signal is transmitted to the receiving coil L2. FIG. 3D shows an attenuation signal transmitted to the receiving coil L2, which has a phase shift of 90 ° from the reception voltage of the data carrier. The voltage actually obtained in the receiving coils L21 and L22 is shown in FIG.
3D, a signal having the same waveform as the damped oscillation shown in FIG. 3D is obtained after the first portion has a longer period as shown in FIG. 3E. Will be done. By amplifying this signal, a waveform-shaped output is obtained by the comparator 11 as shown in FIG. 3 (f). Therefore, in this case, since the transmission pulse is hardly affected, the number of pulses is accurately counted by the counter 13 as shown in FIGS. be able to.
以上詳細に説明したように本発明によれば、データキ
ャリアの共振状態の変化に基づいてリードライトヘッド
の受信回路では送信コイルからの回り込みの影響をほと
んど受けることなく信号を復調することができるという
効果が得られる。As described above in detail, according to the present invention, the receiving circuit of the read / write head can demodulate a signal based on the change in the resonance state of the data carrier with almost no influence of the wraparound from the transmission coil. The effect is obtained.
第1図は本発明の一実施例によるリードライトヘッドの
主要部を示すブロック図、第2図はリードライトヘッド
のコイル部を構造を示す断面図、第3図はその動作を示
すタイムチャート、第4図は従来の物品識別システムの
書込/読出制御ユニットの構成を示すブロック図、第5
図は従来のパルス受信回路の一例を示すブロック図、第
6図は従来のリードライトヘッドの構造を示すブロック
図、第7図はその動作を示すタイムチャートである。 4……パルス送信回路、5……パルス受信回路、20……
データキャリア、21……共振回路、30……リードライト
ヘッド、31……コイルスプール、32……ポットコア、33
……コイルボビン、L1……送信コイル、L2……受信コイ
ル、L21……第1の受信コイル部、L22……第2の受信コ
イル部FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a read / write head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a structure of a coil portion of the read / write head, FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a write / read control unit of a conventional article identification system, and FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a conventional pulse receiving circuit, FIG. 6 is a block diagram showing the structure of a conventional read / write head, and FIG. 7 is a time chart showing its operation. 4 ... Pulse transmission circuit, 5 ... Pulse reception circuit, 20 ...
Data carrier 21 Resonance circuit 30 Read / write head 31 Coil spool 32 Pot core 33
... Coil bobbin, L1 ... Transmission coil, L2 ... Reception coil, L21 ... First reception coil unit, L22 ... Second reception coil unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01V 3/10 G01S 13/74 H04B 5/00 B23Q 17/00 B65G 47/49 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G01V 3/10 G01S 13/74 H04B 5/00 B23Q 17/00 B65G 47/49
Claims (2)
変化させるデータキャリアに対向して用いられ、このデ
ータキャリアへ送信信号を出力する送信回路と、データ
キャリアより得られる共振状態の変化に対応した信号を
受信する受信回路と、を有するリードライトヘッドであ
って、 前記送信回路の出力によって駆動される送信コイルと、 前記送信コイルの内側に設けられたコアと、 前記コア内に設けられた第1の受信コイル部及び前記送
信コイルの背後に配置され前記第1の受信コイル部とは
逆方向の向きに巻かれた第2の受信コイル部を有し、受
信回路に信号を与える受信コイルと、を具備することを
特徴とするリードライトヘッド。1. A transmission circuit which is used to face a data carrier which changes the state of a resonance circuit according to a signal to be transmitted and outputs a transmission signal to the data carrier, and a resonance state change obtained from the data carrier. A reception circuit that receives a signal corresponding to the transmission coil, a transmission coil driven by an output of the transmission circuit, a core provided inside the transmission coil, and provided in the core. A second receiving coil unit disposed behind the first receiving coil unit and the transmitting coil and wound in a direction opposite to the direction of the first receiving coil unit, and supplies a signal to a receiving circuit. And a receiving coil.
変化させるデータキャリアと、 前記データキャリアに対向して用いられ、データキャリ
アにデータを伝送し、データキャリアからの信号を受信
するリードライトヘッドと、を具備する識別システムに
おいて、 前記リードライトは、 前記データキャリアへ送信信号を出力する送信回路と、 前記送信回路の出力によって駆動される送信コイルと、 前記送信コイルの内側に設けられたコアと、 データキャリアより得られる共振状態の変化に対応した
信号を受信する受信回路と、 前記コア内に設けられた第1の受信コイル部及び前記送
信コイルの背後に配置され前記第1の受信コイル部とは
逆方向の向きに巻かれた第2の受信コイル部を有し、前
記受信回路に信号を与える受信コイルと、を有するもの
であることを特徴とする識別システム。2. A data carrier for changing a state of a resonance circuit in accordance with a signal to be transmitted, and a lead used to face the data carrier for transmitting data to the data carrier and receiving a signal from the data carrier. A read head, wherein the read / write is provided inside the transmission coil; a transmission circuit that outputs a transmission signal to the data carrier; a transmission coil driven by an output of the transmission circuit; A receiving circuit for receiving a signal corresponding to a change in the resonance state obtained from the data carrier; and a first receiving coil unit provided in the core and the first receiving coil unit disposed behind the transmitting coil. A receiving coil that has a second receiving coil unit wound in a direction opposite to that of the receiving coil unit and that supplies a signal to the receiving circuit; An identification system characterized by having.
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