JPH04287423A - データ復調回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は工場における部品，製品
の管理又は物流システム等に用いられる物品識別システ
ムのデータ復調回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来工作機の工具の管理や工場における
組立搬送ラインでの部品，製品の識別等を機械化するた
めには、工具，部品，製品等の種々の物品を識別して管
理するシステムが必要となる。そこで特開昭６３−２２
９５９３号，特開平１−１５１８３２号のように識別対
象物にメモリを有するデータキャリアを設け、ＩＤコン
トローラに接続されたリードライトヘッドからのデータ
伝送によってこのようなメモリに必要な情報を書込んで
おき、必要に応じてその情報を読出すようにした物品識
別システムが提案されている。このような従来の物品識
別システムはＩＤコントローラの先端に接続されたリー
ドライトヘッドとデータキャリアとの間でデータ伝送が
行われる。図５は従来のリードライトヘッドの構成を示
すブロック図である。本図においてリードライトヘッド
１はＩＤコントローラ２から得られるＮＲＺの信号を符
号化回路３によってマンチェスタ信号に変換し、送信部
４よりデータキャリア５に送信している。一方データキ
ャリア５は一定の周期で断続したパルスの間の残響を制
御することによって、マンチェスタ符号化されたデータ
を送出している。リードライトヘッド１は受信時には受
信部６によってデータキャリア５から得られる信号を受
信する。そして復調回路７によって復調して元のマンチ
ェスタ信号に変換し、復号化回路８によってＮＲＺの信
号に変換してＩＤコントローラ２に伝えている。

【０００３】ここで受信部６及び復調回路７の詳細な構
成を図６に示す。本図において受信部６は受信コイルと
コンデンサから成る共振回路によって構成されている。 そしてその共振回路の両端には抵抗１１及びアナログス
イッチ１２が直列接続され、その一端が増幅器１３に接
続される。増幅器１３はこの信号を増幅するものであっ
て、その出力はアナログスイッチ１４を介してエンベロ
ープ検波回路１５に与えられる。エンベロープ検波回路
１５はその出力のエンベロープ波形をサンプルホールド
（Ｓ／Ｈ）回路１６に与えるものである。サンプルホー
ルド回路１６はタイミングパルスＰ１で入力信号をホー
ルドし、その出力をコンパレータ１７とサンプルホール
ド回路１８に与える。サンプルホールド回路１８はタイ
ミングパルスＰ２で信号をホールドして、その出力をコ
ンパレータ１７に与える。コンパレータ１７は一定のヒ
ステリシスを有しており、２つの入力信号の差が所定範
囲を越えれば出力を反転させるものである。

【０００４】さてこの復調回路の動作についてタイムチ
ャートを参照しつ説明する。まず図７に示すＮＲＺ「１
１０」の信号はマンチェスタ信号としてＭＡＮとして示
される。この信号のＨ又はＬの期間に前述した送信部４
より一定レベルの信号を与え、その後半の信号停止期間
にマンチェスタ信号のＨ及びＬに残響の有無を対応させ
た信号が、データキャリア５からリードライトヘッド１
に伝わる。リードライトヘッド１の受信部６ではこの信
号を共振回路によって受信することによって図７ａに示
す信号が得られる。ここでゲート信号Ｇ１，Ｇ２は夫々
図示のようなタイミングで出力されており、ゲート信号
Ｇ２によってアナログスイッチ１４より残響信号がエン
ベロープ検波回路１５に入力される。そしてこの信号は
図７ｃに示すようにエンベロープ検波され、サンプルホ
ールド回路１６により図７ｄに示すように、タイミング
パルスＰ１の時点でホールドされる。同様にしてサンプ
ルホールド回路１８によって、図７ｅに示すようにタイ
ミングパルスＰ２の時点でその信号が更にホールドされ
、２つの信号がコンパレータ１７によって比較されて図
７ｆに示す信号が出力される。図８はコンパレータ１７
に設定されたヒステリシス幅を示しており、２つの入力
Ｄ−Ｅの差が上下方向に設定された所定のレベルを越え
、又はそのレベル以下のときに反転値を反転させて出力
するものである。この信号を復号化回路８によって、Ｎ
ＲＺ信号に変換することによってデータキャリア５より
送出された信号が復調される。

【０００５】ここで従来の復調回路では、データキャリ
アとリードライトヘッドとの距離によって受信される残
響レベルが変化する。従って一定の閾値で残響の有無を
判定せず、マンチェスタ信号を復調するために各サイク
ルの残響レベルと一サイクル前のレベルとを夫々比較し
ている。こうすれば残響レベルの変動にかかわらずマン
チェスタ信号を復調することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来のリードライトヘッドの復調回路では、サンプル
ホールド回路１６，１８やヒステリシスを有するコンパ
レータ１７を用いているため、コンパレータ１７のヒス
テリシスのレベルを変化させることが難しい。そのため
近距離ではＳ／Ｎ比が高いが、遠距離となればＳ／Ｎ比
が大幅に低下することとなる。それ故データ通信距離を
あまり長くすることができないという欠点があった。

【０００７】本発明はこのような従来のデータ復調回路
の問題点に鑑みてなされたものであって、信号レベルの
変化にかかわらず高いＳ／Ｎ比で信号を復調できるよう
にすることを技術的課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は周期的に断続す
る信号の断続期間にマンチェスタ信号のレベルに対応し
た残響の付加によって信号を伝送するデータ伝送手段に
用いられ、マンチェスタ信号を復調するデータ復調回路
であって、入力信号より残響が付加されたタイミングの
残響を抽出する残響抽出回路と、残響抽出回路より得ら
れる残響のエンベロープを検出するエンベロープ検波回
路と、エンベロープ検波回路より得られる連続したエン
ベロープの出力レベルを入力として除算する除算手段と
、除算手段の出力を１を中心とした所定範囲のヒステリ
シスを有して二値信号に弁別する弁別手段と、を具備す
ることを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】このような特徴を有する本発明によれば、残響
をマンチェスタ符号によって断続した信号が入力される
場合に、その残響を残響抽出回路によって抽出する。そ
してそのエンベロープを検出し、連続する出力を除算手
段によって除算して正規化している。そしてその除算出
力を１を中心として同一幅を有するヒステリシスを持つ
弁別手段によって二値信号に弁別して、元のマンチェス
タ符号を復調している。こうすれば残響レベルの大きさ
にかかわらず正確にマンチェスタ信号が復調できる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例による物品識別シス
テムのリードライトヘッドの受信部及び復調回路の一例
を示すブロック図である。本図において前述した従来例
と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。 本実施例においても受信部６を構成する共振回路の両端
には、抵抗１１及びアナログスイッチ１２が直列接続さ
れており、その一端は増幅器１３及びアナログスイッチ
１４を介してエンベロープ検波回路１５に接続される。 ここで抵抗１１，アナログスイッチ１２，１４及び増幅
器１３は、残響を抽出する残響抽出回路２０を構成して
いる。エンベロープ検波回路１５は残響のエンベロープ
を検波するもので、その出力はＡ／Ｄ変換器２１に与え
られる。Ａ／Ｄ変換器２１はタイミングパルスＰ１によ
って入力信号をデジタル信号に変換するものであって、
そのデジタル変換出力及びＡ／Ｄ割込信号はマイクロコ
ンピュータ２２に与えられる。マイクロコンピュータ２
２はＣＰＵ及びメモリを内蔵するワンチップ型のマイク
ロコンピュータであって、タイミングパルスＰ１が与え
られる毎に復調した信号を出力するものである。ここで
マイクロコンピュータ２２は後述するように連続した２
つの残響レベルを除算する除算手段２３と、その結果に
基づいてヒステリシスを有して信号を弁別する弁別手段
２４の機能を達成し、マンチェスタ信号の復調回路を構
成している。

【００１１】次に本実施例の動作についてタイムチャー
ト及びフローチャートを参照しつつ説明する。まず図２
に示すようにデータキャリアより「１１０」のＮＲＺの
信号が送出されるものとすると、それに対応してマンチ
ェスタ符号化された信号「ＭＡＮ」に基づいて、一定の
周期で断続されるクロック信号の残響が制御される。そ
してリードライトヘッドの受信部６には図２ａで示す信
号が出力される。そしてゲート信号Ｇ１によって共振回
路を短絡し、その増幅出力をゲート信号Ｇ２によって制
御することによって残響信号が抽出され、図２ｂで示す
ように残響信号がアナログスイッチ１４の出力端より得
られる。この信号がエンベロープ検波回路１５によって
検波され、図２ｃに示すようにエンベロープ波形の信号
が得られる。そしてこの信号の後半部分に同期したタイ
ミングパルスＰ１によってエンベロープ波形のレベルが
Ａ／Ｄ変換される。従ってＡ／Ｄ変換器２１より図２に
示すような並列信号が出力されることとなる。

【００１２】さてマイクロコンピュータ２２では図３（
ａ）のフローチャートに示すように、動作を開始すると
まず初期処理としてレジスタＡ，Ｂをクリアし、判定値
Ｄの初期値を１とする（ステップ３１）　。そしてステ
ップ３２に進んでレジスタＡとＢの値を除算してＡ／Ｂ
の値を得てレジスタＣに設定する。そしてステップ３３
に進んで判定値Ｄが１かどうかをチェックする。最初は
初期設定でＤを１と設定しているため、ステップ３４に
進んでＣの値がヒステリシスｈ１以下かどうかをチェッ
クする。 ここで除算の結果レジスタＣに保持された値を横軸とし
、判定結果Ｄを縦軸として図４に示すような判定を行う
。本図に示すように除算結果Ｃの１を中心として対数表
示で上下方向に一定幅、例えば本実施例ではｈ１を　０
．５、ｈ２を２としたヒステリシス幅を設定している。 さて判定値Ｄが１であれば、ステップ３４においてレジ
スタＣの除算結果がヒステリシスｈ１以下かどうかをチ
ェックする。この値を越えていればステップ３５に進ん
で判定結果Ｄを１のまま維持し、これ以下であれば判定
結果Ｄを０とする（ステップ３６）　。又ステップ３３
において判定値Ｄが０であればステップ３７に進んでレ
ジスタＣの値がｈ２を越えているかどうかをチェックす
る。この値以下であればステップ３６に進んで判定値Ｄ
を０に保持し、ｈ２を越えていればステップ３５に進ん
で判定値Ｄを１にする。こうして新たな判定値Ｄを得た
後、ステップ３５又はステップ３６よりステップ３８に
進んで次のタイミングパルスＰ１を待受ける。タイミン
グパルスＰ１の入力があれば出力端子ＴＯＵＴ　より判
定値Ｄを出力して（ステップ３９）　、ステップ３２に
戻って同様の処理を繰り返す。

【００１３】又Ａ／Ｄ変換器２１よりＡ／Ｄ変換割込み
の入力があれば、図３（ｂ）に示す割込処理ルーチンに
おいてレジスタＡの値をレジスタＢに移し、Ａ／Ｄ変換
入力をレジスタＡに格納して割込処理ルーチンを終える
。こうすればＡ／Ｄ変換毎に各レジスタのデータが更新
され、タイミングパルスＰ１によって図２の判定値Ｄの
信号を出力することができる。従ってこの信号を復号化
回路によって復号化することによって元のＮＲＺの信号
を得ることが可能となる。ここでマイクロコンピュータ
２２は、ステップ３２及び割込処理ルーチンであるステ
ップ４１，　４２において、連続するエンベロープ検波
回路１５の出力を入力として除算する除算手段２３の機
能を達成している。又ステップ３３からステップ３７に
おいて、１を中心とした所定範囲のヒステリシスを越え
たときに信号を反転させて二値信号に弁別する弁別手段
２４の機能を達成している。

【００１４】尚本実施例ではマイクロコンピュータを用
いてソフトウェアによってＡ／Ｄ変換出力の各サイクル
の信号を比較するようにしている。そのためヒステリシ
スの幅ｈ１，ｈ２を比較的容易に設定することができる
。従ってデータキャリアの形状や周囲金属の有無等に対
応してそのレベルを変化させ、信号を復調することがで
きる。又本実施例のようにマイクロコンピュータを用い
た場合には、アナログ回路だけで構成された場合に比べ
て専有面積を小さくし、ＩＣ化等を容易に行うことがで
きるため、復調回路を小型化することが可能となる。 又マイクロコンピュータを用いることなく、サンプルホ
ールド回路と除算回路を用いて同様にしてこの動作を実
現することもできる。

【００１５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、マンチェスタ符号に対応する残響を抽出して得られ
たエンベロープの各サイクルの出力レベルを除算回路に
よって正規化し、そのレベルをヒステリシスを持たせて
弁別している。従って信号のレベルにかかわらずＳ／Ｎ
比が大きくなり、データ通路距離を大きくすることがで
きる。又除算出力が１となる前後にヒステリシス幅を設
定しており、このヒステリシス幅を外部から設定するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるデータ復調回路の構成
を示すブロック図である。

【図２】本実施例の動作を示すタイムチャートである。

【図３】本実施例のマイクロコンピュータによる処理を
示すフローチャートである。

【図４】本実施例の除算結果に対するヒステリシス幅と
判定結果を示すグラフである。

【図５】従来の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。

【図６】従来の受信部及び復調回路の構成を示すブロッ
クである。

【図７】従来の復調回路の動作を示すタイムチャートで
ある。

【図８】従来の復調回路のコンパレータの入力のヒステ
リシス度と判定結果を示すグラフである。

【符号の説明】

５　　データキャリア ６　　受信部 １２，１４　　アナログスイッチ １５　　エンベロープ検波回路 ２０　　残響抽出回路 ２１　　Ａ／Ｄ変換器 ２２　　マイクロコンピュータ ２３　　除算手段 ２４　　弁別手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　周期的に断続する信号の断続期間にマ
   ンチェスタ信号のレベルに対応した残響の付加によって
   信号を伝送するデータ伝送手段に用いられ、マンチェス
   タ信号を復調するデータ復調回路であって、入力信号よ
   り残響が付加されたタイミングの残響を抽出する残響抽
   出回路と、前記残響抽出回路より得られる残響のエンベ
   ロープを検出するエンベロープ検波回路と、前記エンベ
   ロープ検波回路より得られる連続したエンベロープの出
   力レベルを入力として除算する除算手段と、前記除算手
   段の出力を１を中心とした所定範囲のヒステリシスを有
   して二値信号に弁別する弁別手段と、を具備することを
   特徴とするデータ復調回路。