JP3621560B2 - Electromagnetic induction type data carrier system - Google Patents

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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
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。 This invention includes a reader-writer, relates inductive data carrier system comprising a data carrier for receiving and transmitting RF power receiving and RF signal by electromagnetic induction between the reader-writer, in particular, the data carrier side it relates matching circuit of the coil.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
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。 6 is a block diagram showing a conventional electromagnetic induction type data carrier system.
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。 6, 10 indicates a reader-writer, this reader-writer 10 converts the reader writer side modulation circuit 11 converts the transmission data to the data carrier 20 in the high-frequency signal, a high frequency signal from the data carrier 20 in the received data to writer side demodulating circuit 12, the reader writer side modulation circuit 11 and the reader writer side demodulating circuit 12 and the reader writer side for impedance matching between the communication coil 14 reader-writer-side matching circuit 13, the reader writer side for communication coil 14, and the power supply coil 16 for supplying the high frequency power signal to the power feeding circuit 15 and the data carrier 20, for supplying and generates high-frequency power from the carrier.
【0003】 [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 Further, 20 indicates a data carrier, the data carrier 20, data carrier side power-receiving coil 21 for receiving the high frequency power signal supplied from the power supply coil 16 of the reader-writer 10, the data carrier side power-receiving coil 21 a rectifying circuit 23 and the clock reproduction circuit 24 receiving unit matching circuit 22 for impedance matching between said power receiving rectifier circuit 23 where the high-frequency power signal generated in the coil 21 is rectified received via the matching circuit 22, the clock recovery circuit 24, a constant voltage circuit 25 to a constant voltage the voltage rectified by the rectifier circuit 23, the data carrier side communication coil 26 for reproducing a clock from the high frequency power signal generated with the power receiving coil 21, the data carrier side communication coil 26 and the data carrier side demodulating circuit 28 and the data carrier side modulation 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。 It said data converting data carrier-side communication matching circuit 27 for impedance matching between the road 29, the high frequency signal from the reader writer 10 receives via the communication coil 26 and the matching circuit 27 to receive data carrier-side demodulating circuit 28, based on the data carrier side modulation circuit 29 converts the response data to the reader writer 10 to the high-frequency signal, and with the power supplied from the constant voltage circuit 25 with the clock from the clock recovery circuit 24 work Te, and a data processing circuit 30 outputs the response data responsive to the received data on the basis of the received data from the demodulation circuit 28.
【0004】 [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。 Next, the operation of the electromagnetic induction type data carrier system shown in FIG.
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。 Writer 10 is always radiates radio-frequency power signal from the power supply coil 16 through the power supply circuit 15. 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。 Further, transmitting at predetermined intervals the transmission data reader-writer side modulation circuit 11, the reader writer side matching circuit 13 through the reader-writer side communication coil 14.
【0005】 [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。 For this writer 10, the data carrier 20 approaches, the data carrier 20, the high frequency power signal emanating from the power supply coil 16, the power receiving coil 21, the power receiving unit matching circuit 22, rectifier circuit 23, a constant supplies to the data processing circuit 30 as an operating power through the voltage circuit 25, and supplies the power-receiving coil 21, the power receiving unit matching circuit 22, a clock obtained by the clock recovery circuit 24 through the clock recovery circuit 24 to the data processing circuit 30 .
【0006】 [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。 Thus, the data processing circuit 30, a high-frequency signal transmitted from the reader writer side communication coil 14 at regular intervals, the data carrier side communication coil 26, the data carrier side communication matching circuit 27, the data carrier side demodulating circuit received as received data via 28, is recognized to be the transmission data of the reader writer 10, the response data from the data processing circuit 10 is outputted. 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。 The response data data carrier side modulating circuit 29, the data carrier side communication matching circuit 27, and outputs it as a high frequency signal through the data carrier side communication coil 26.
【0007】 [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。 The reader writer 10, the reader writer side communication coil 14, the reader writer side matching circuit 13 receives the received data via the reader writer side demodulating circuit 12, it is possible to recognize the data carrier 20.
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。 Or away data carrier 20 and the series of operations from the reader writer 10 is repeated until the power supply to the data carrier 20 is below the operating level such as by disconnecting the reader writer 10 and the data carrier 20.
【0008】 [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。 Further, FIG. 7 is a block diagram showing an electromagnetic induction type data carrier system according to another conventional example.
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。 7, configurations the same as parts shown in Figure 6 and a description thereof will be omitted with the same reference numerals. 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。 In the configuration shown in FIG. 7, the configuration of the reader writer 10 side is not different from the configuration shown in FIG. 6, as the configuration of the data carrier 20 side, the power receiving coil 21 and the power receiving unit matching circuit 22 shown in FIG. 6 is omitted Te, communication coil 26 and the communication matching circuit 27 is adapted to alternate its function as a data carrier-side communication and power receiving coil 26 and the data carrier side communication and power receiving matching circuit 27.
【0009】 [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。 Next, the operation of the electromagnetic induction type data carrier system shown in FIG.
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。 Writer 10 always outputs a high-frequency power signal from the power supply coil 16 through the power supply circuit 15. 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。 Are output by modulating the frequency of the power signal transmitted data through the reader-writer side modulation circuit 11 at regular intervals in this.
【0010】 [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。 When the data carrier 20 in the reader writer 10 approaches, the data carrier 20, the high frequency power signal emanating from power supply coil 16 of the reader-writer 10 side, the data carrier side communication and power receiving coil 26, the data carrier communication and receiving a matching circuit 27, rectifier circuit 23, to the data processing circuit 30 as an operating power through the constant voltage circuit 25. 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。 The data carrier-side communication and power receiving coil 26, the data carrier side communication and power receiving matching circuit 27 supplies a clock to the data processing circuit 30 via a clock recovery circuit 24.
【0011】 [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。 Thus, the transmission data from the power supply coil 16 of the reader-writer 10 side is modulated transmitted at regular intervals in a high-frequency power signal, a data carrier-side communication and power receiving coil 26, the data carrier side communication and power receiving matching circuit 27, becomes the received data through the data carrier side demodulating circuit 28, is inputted received data to the data processing circuit 30, is recognized that in the data processing circuit 30 is a transmission data of the reader writer 10, the response data from the data processing circuit 30 There is output. 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。 The response data data carrier side modulating circuit 29, the data carrier side communication and power receiving matching circuit 27, it is outputted as the high frequency signal through the data carrier side communication and power receiving coil 26. 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。 This writer side communication coil 14, the reader writer side matching circuit 13 receives the received data by the reader writer side demodulating circuit 12, it is possible to recognize the data carrier 20 in the reader writer 10 side.
【0012】 [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。 Or away data carrier 20 and the series of operations from the reader writer 10 is repeated until the power supply to the data carrier 20 is below the operating level such as by disconnecting the reader writer 10 and the data carrier 20.
【0013】 [0013]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
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。 In the conventional electromagnetic induction type data carrier system as described above, the data carrier side communication coil, component values ​​of the matching circuit of the power receiving coil or the communication and power receiving coil, includes a reader writer 10 and the data carrier 20 by the product specifications determining a communication distance, taking the consistency of the coil such communication efficiency becomes maximum at the communication distance was to determine the component values.
【0014】 [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。 Therefore, the matching circuit of the conventional coil, the reader-writer 10 side of the coil and the data carrier 20 side of the coil approaches a predetermined distance or more, the coil are bonded to each other to change the impedance of the coil, disconnected matched communication or efficiency falls, in the worst case, there is a problem that communication can not be points.
【0015】 [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。 The impedance of the coil changes by bonding the coil to each other, if the alignment is out, or the output level is changed in the high frequency power signal outputted from the power supply coil 16 of the reader-writer 10 side, the data carrier 20 side coil abnormal force is generated, the data carrier or fever, there is a problem such as break.
【0016】 [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。 The present invention has been made to solve the above problems, regardless of the communication distance, it is possible to always communication efficiency to the maximum, also the occurrence of excessive power generated in the data carrier and to obtain an electromagnetic induction type data carrier system can be prevented.
【0017】 [0017]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
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 Inductive data carrier system according to the present invention includes a reader-writer with a coil for performing reception of the transmission and the high-frequency signal of the frequency signal obtained by modulating the power supply and the transmission data of the high frequency power signal, and the reader-writer spaced provided Te, a coil for performing transmission of the high frequency power signal receiving and a high-frequency signal to the received and the reader-writer of the high frequency signal from the reader-writer by electromagnetic induction between the reader writer side of the coil, the coil in the electromagnetic induction type data carrier system comprising a data carrier having a matching circuit for performing impedance matching, as a matching circuit of the data carrier side, the capacity based on the application of the voltage corresponding to the distance between the reader-writer variable capacitance diode impedance matching coil variable by changing 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。 With use of the variable matching circuit having a high frequency as the data carrier side of the coil, a power receiving coil for performing power receiving high frequency power signal from the reader-writer, for receiving the said reader writer of the high-frequency signal from the reader-writer and a communication coil for sending the signal, the variable matching circuit, a potential obtained by rectifying the electric power generated in the power receiving coil as a control signal, the reader writer side of the communication coil is characterized in that the variable impedance matching in accordance with the impedance change of the coil coupling between the coils.
【0023】 [0023]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
実施の形態1. The first embodiment.
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。 Figure 1 is a block diagram showing an electromagnetic induction type data carrier system according to the first embodiment of the present invention.
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。 In Figure 1, the prior art the same parts shown in FIGS. 6 and 7 and a description thereof will be omitted with the same reference numerals. 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。 As a new code, 31 an amplifier, 32 are resistors, 40 denotes a variable matching circuit, the variable matching circuit 40 is the voltage output through the power receiving coil 21, a matching circuit 22 and the rectifier circuit 23 reader writer 10 a voltage which changes according to the distance between the input through the amplifier 31 and the resistor 32 as a variable control signal, the variable capacitance coil communication by changing the capacitance by applying the diode 26 having a built-in voltage value so that varying the impedance matching.
【0024】 [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。 Here, the amplifier 31 is adapted to the level shift in the control voltage of the variable capacitance diode to be described later a variable control voltage output from the rectifier circuit 2, resistors 32, communication coil 26 and the demodulation circuit 28 is provided so that the amplifier 31 is a high impedance to the signal line between the further the variable matching circuit 40 is connected in series to the communication coil 26 DC cut and aligned tweak and a capacitor 40A, 40B to perform, in parallel connected to the communication coil 26 via the capacitor 40A, and a capacitor 40c to compensate for capacity shortage during alignment of the variable capacitance diode to be described later connected in series to the resistor 32 and a variable capacitance diode 40d connected in parallel to the capacitor 40c. 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。 In some cases, to insert the variable capacitance diode 40d in series to the data carrier side communication coil 26 by the coil shape.
【0025】 [0025]
次に動作について説明する。 Next, the operation will be described.
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。 Writer 10 is always radiates a high-frequency power signal from the power supply coil 16 through the power supply circuit 3. 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。 Further, transmitting at predetermined intervals the transmission data reader-writer side modulation circuit 11, the reader writer side matching circuit 13 through the reader-writer side communication coil 14.
【0026】 [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。 When the data carrier 20 to the reader-writer 10 approaches, the data power signal frequency being radiated power receiving coil 21, the power receiving unit matching circuit 22, through the rectifier circuit 23, a constant voltage circuit 25 from the power supply coil 16 as operating power of the carriers 20 is supplied to the data processing circuit 30. 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。 The variable control signal output through the power receiving coil 21, the power receiving unit matching circuit 22, rectifier circuit 23, the distance between the reader writer 10 is high voltage at close range, a lower voltage is far reversed. 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。 This is input to the variable matching circuit 40 via the amplifier 31 and the resistor 32.
【0027】 [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。 Thus, the voltage applied to the variable capacitance diode 40d in the variable matching circuit 40 changes depending on the distance between the reader writer 10, thereby by the capacitance of the variable capacitance diode 40d varies, the whole variable matching circuit 40 It is realized a variable matching coil as.
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。 In the distance between the reader writer 10 and the data carrier 20 is a short distance, the reader writer side communication coil 14 and the data carrier side communication coil 26 undergoes a bond, impedance of the coil is changed. 従って、コイルの整合自体も距離により変化する。 Accordingly, the matching itself coil also changes according to the distance. 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。 This, the variable matching circuit 40, and offset the change in impedance due to coupling between the coils by varying the amount of change in the alignment of the coil.
【0028】 [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。 That is, if the cause writer side communication coil 14 and the data carrier side communication coil 26 is coupled, relative to the amount of change in the impedance of the data carrier side communication coil 26, the impedance variation of the variable capacitance diode 40c by variable control signal There has to counteract becomes negative variation, thereby, from the data carrier side demodulating circuit 28 and the data carrier side modulation circuit 29 so there is no change in the impedance when viewing the data carrier side communication coil 26 ing.
【0029】 [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。 Also, in the near distance between the reader writer 10 and the data carrier 20, when the reader writer side communication coil 14 and the data carrier side communication coil 26 is caused to bond, and an impedance variation of the data carrier-side communication coil 26 variable control signal to synthesize an impedance variation of the variable capacitance diode 40c by, from the data carrier side demodulating circuit 28 and the data carrier side modulation circuit 29 intentionally impedance when viewed data carrier side communication coil 26 it is also possible to vary. 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。 Such as those matched to the case of the long distance is 50 [Omega, the short distance may be varied to any matching condition intentionally coil impedance matching to 100Ω coil.
【0030】 [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。 As described above, the matching circuit of the data carrier 20 side, adds a variable capacitance diode 40d to vary the impedance matching of the coil changes the capacity based on application of a voltage corresponding to the distance between the reader writer 10, the potential obtained by rectifying the electric power generated in the power receiving coil 21 as a control signal, so as to vary the impedance matching in accordance with the impedance change of the coil coupling between the reader writer side coil of communication coil 26 since the, regardless of the communication distance, always with the communication efficiency can be maximized, the occurrence of excessive power generated in the data carrier can be prevented.
【0031】 [0031]
実施の形態2. The second embodiment.
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。 Figure 2 is a block diagram showing an electromagnetic induction type data carrier system according to the second embodiment of the present invention.
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。 In the configuration according to the second embodiment shown in FIG. 2, which was placed in a variable matching circuit 40 placed instead of the data carrier side communication matching circuit 27 in the first embodiment described above, instead of the power receiving section matching circuit 22 is there.
【0032】 [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。 Thus, offsetting the change in impedance due to coupling between the coils by varying the amount of change in coil alignment by the variable matching circuit 40 changes in impedance due to coupling between the coils of the power supply coil 16 and the power reception coil 21 ing. 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。 Also, as in the first embodiment, it is also possible to variably the alignment conditions contemplated in accordance with the distance by the variable matching circuit 40.
【0033】 [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。 According to the second embodiment, the variable matching circuit 40, a potential obtained by rectifying the electric power generated in the power receiving coil 21 as a control signal, between the reader writer side coil of the power receiving coil 21 by varying the impedance matching in accordance with a change in impedance due to the coil binding, regardless of the communication distance, always with the communication efficiency can be maximized, the occurrence of excessive power generated in the data carrier can be prevented.
【0034】 [0034]
実施の形態3. Embodiment 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。 Figure 3 is a block diagram showing an electromagnetic induction type data carrier system according to the third embodiment of the present invention.
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。 3, Embodiment 1 and the same parts of the embodiment shown in FIG. 1 and a description thereof will be omitted with the same reference numerals. 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。 As a new code, 33 and 34 show a capacitor and rectifier circuit for generating a variable control signal to the variable matching circuit 40 rectifies and distributes the signal output of the data carrier side communication coil 26.
【0035】 [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。 In the configuration according to the third embodiment shown in FIG. 3, and distributes the signal output of the data carrier side communication coil 26, through the rectifier circuit 33 newly installed separately from the rectifier circuit 23, generates a variable control signal input to the variable matching circuit 40 via the amplifier 31 and the resistor 32 and. 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。 Impedance change due to coupling between the coils by varying the amount of change in coil alignment by the variable matching circuit 40 changes in impedance due to coupling between the coils of the reader writer side communication coil 14 and the data carrier side communication coil 26 It is offset. 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。 It is also possible to variably the alignment conditions contemplated in accordance with the same manner that the distance in the first embodiment.
【0036】 [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。 Therefore, according to the third embodiment, the potential obtained by rectifying the electric power generated in the data carrier side communication coil 26 to the control signal, coupling between the coils of the data carrier side communication coil 26 the impedance matching can be varied in accordance with a change in impedance due to, regardless of the communication distance, always with the communication efficiency can be maximized, the excess power generation that occur in the data carrier can be prevented.
【0037】 [0037]
実施の形態4. Embodiment 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。 Figure 4 is a block diagram showing an electromagnetic induction type data carrier system according to the fourth embodiment of the present invention.
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。 4, Embodiment 1, the same parts of the embodiment shown in FIG. 1 and a description thereof will be omitted with the same reference numerals. 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。 As a new code, 35 is a data carrier-side communication and power receiving coil also serves as a communication with the power receiving.
【0038】 [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。 FIG fourth embodiment shown in 4, omitting the data carrier side power-receiving coil 21 and the matching circuit 22 shown in the first embodiment, the data carrier side communication and power receiving coil 35 also serves as a communication with the receiving the data carrier side the provided, the output of the variable matching circuit 40 connected to this data carrier-side communication and power receiving coil 35 is rectified by the rectifier circuit 23, variable control signal the variable matching circuit outputted through the amplifier 31 and the resistor 32 so that input to 40.
【0039】 [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。 Therefore, according to the fourth embodiment, the variable matching the impedance change due to the coupling between the coils of the reader writer side communication coil 14 and the reader writer side power receiving coil 16 and the data carrier side communication and power receiving coil 35 circuit 40 it is possible to offset the change in impedance due to coupling between the coils by varying the amount of change in coil alignment by. 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。 It is also possible to variably the alignment condition of the coil intended in accordance with the same manner that the distance in the first embodiment, regardless of the communication distance, always with the communication efficiency can be maximized, generated in the data carrier It can prevent excessive power.
【0040】 [0040]
実施の形態5. Embodiment 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。 Figure 5 is a block diagram showing an electromagnetic induction type data carrier system according to the fifth embodiment of the present invention.
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。 5, Embodiment 4 the same parts of the embodiment shown in FIG. 4 and a description thereof will be omitted with the same reference numerals. 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。 In the configuration of the fifth embodiment, and outputs transmission and reception switching signal transmission only when the high level from the data processing circuit 30, is input to the variable matching circuit 40 via the amplifier 31 and the resistor 32 to the transmission and reception switch signal as a control signal so that the changing alignment conditions of the coil at a time and reception time of transmission possible.
【0041】 [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。 That is, the variable matching circuit 40, and during reception during reception standby is a state in which 0.00 impedance matching the reception frequency, a state where the matching can take to the transmission frequency by a control signal from the data processing circuit 30 at the time of transmission it is, transmission and reception switching signal from the data processing circuit 30 as a control signal, is adapted to vary the matching condition of the coil at the time of reception and time of transmission, regardless of the communication distance, always the communication efficiency to the maximum it it is, the occurrence of excessive power generated in the data carrier can be prevented.
【0042】 [0042]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
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 As described above, according to the electromagnetic induction type data carrier system according to the present invention, a reader writer having a coil for performing reception of the transmission and the high-frequency signal of the frequency signal obtained by modulating the power supply and the transmission data of the high frequency power signal, provided spaced apart from this reader-writer, and transmits the RF signal to the received and the writer of the power receiving and the high frequency signal of the high frequency power signal from the reader-writer by electromagnetic induction between the reader writer side of the coil coil for, in the electromagnetic induction type data carrier system comprising a data carrier having a matching circuit for performing impedance matching of the coil, as a matching circuit of the data carrier side, a voltage corresponding to the distance between the reader-writer to the variable impedance matching of the coil by varying the capacitance based on the application 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。 Since using a variable matching circuit having a variable capacitance diode, since the impedance matching of the coil can be varied, regardless of the communication distance, it is possible to always communication efficiency to the maximum, also generated in the data carrier It can prevent excessive power.
【0043】 [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。 Further, as the data carrier side of the coil, for performing a power receiving coil for performing power receiving high frequency power signal from the reader-writer, the transmission of the high-frequency signal to the received and the writer of the high frequency signal from the reader-writer and a communication coil of the variable matching circuit, a potential obtained by rectifying the electric power generated in the power receiving coil as a control signal, the coil between the reader writer side coil of the communication coil since the impedance matching in accordance with the impedance change due to binding to be variably prevention regardless of the communication distance, it is possible to always communication efficiency to the maximum, also the occurrence of excessive power generated in the data carrier it can.
【0046】 [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。 Further, as the data carrier side of the coil, and a communication and power receiving coil also serves as a transmission high-frequency signal reception and for the writer of the high-frequency signal from the receiving and the reader-writer of the high frequency power signal from the reader-writer the variable matching circuit, a potential obtained by rectifying the electric power generated in the communication and power receiving coil as a control signal, the impedance of the coil coupling between the reader writer side coil of the communication and the power receiving coil since the impedance matching according to the change in the variably, regardless of the communication distance, it is possible to always communication efficiency to the maximum, also the occurrence of excessive power generated in the data carrier can be prevented.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【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。 1 is a configuration diagram of an electromagnetic induction type data carrier system according to the first embodiment of the present invention.
【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。 2 is a block diagram of an electromagnetic induction type data carrier system according to the second embodiment of the present invention.
【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。 3 is a block diagram of an electromagnetic induction type data carrier system according to the third embodiment of the present invention.
【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。 4 is a block diagram of an electromagnetic induction type data carrier system according to the fourth embodiment of the present invention.
【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。 5 is a block diagram of an electromagnetic induction type data carrier system according to the fifth embodiment of the present invention.
【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。 6 is a block diagram showing an electromagnetic induction type data carrier system of the prior art.
【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。 7 is a block diagram showing an electromagnetic induction type data carrier system of another conventional example.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
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。 10 writer, 14 the reader writer side communication coil, 16 the reader writer side power supply coil, 20 a data carrier, 21 data carrier side power-receiving coil, 26 a data carrier-side communication coil, 30 a data processing circuit, 35 a data carrier side receiving and communication coil, 40 variable matching circuit, 40d variable capacitance diode.

Claims (1)

  1. 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、 A writer having a coil for performing reception of a transmission and a high frequency signal of the power supply and the high-frequency signal obtained by modulating the transmission data of the high frequency power signal,
    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、 Provided spaced apart from this reader-writer, and transmits the RF signal to the received and the writer of the power receiving and the high frequency signal of the high frequency power signal from the reader-writer by electromagnetic induction between the reader writer side of the coil coil for, in the electromagnetic induction type data carrier system comprising a data carrier having a matching circuit for performing impedance matching of the coil,
    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、 As a matching circuit of the data carrier side, the use of the variable matching circuit having a variable capacitance diode by changing the capacitance to the impedance matching of the coil to a variable based on the application of the voltage corresponding to the distance between the reader-writer,
    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、 As the data carrier side of the coil, a communication for sending the high frequency signal and the power receiving coil for performing power receiving high frequency power signal, for receiving the said reader writer of the high-frequency signal from the reader-writer from the reader-writer and a use coil,
    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。 The variable matching circuit, as a control signal the potential obtained by rectifying the electric power generated in the power receiving coil, in accordance with the impedance change of the coil coupling between the reader writer side coil of the communication coil inductive data carrier system characterized by varying the impedance matching.
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