JPH0629885A

JPH0629885A - 非接触通信システム

Info

Publication number: JPH0629885A
Application number: JP4207295A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Endo; 博文遠藤; Seiichi Yamada; 誠一山田
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1992-07-10
Publication date: 1994-02-04

Abstract

(57)【要約】【目的】非接触通信システムの通信スピードの高速化
を図る。【構成】入力された２進数信号を４進数信号に変換
し、この４進数信号によって交流電力波Ｖwを振幅変調
し、送信コイル３から送信する。受信コイル４で受信し
た信号波Ｖaを復調回路１３によって４進数信号に復調
し、さらに、デコーダ１６等によりもとの２進数デジタ
ル信号に変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は非接触通信システムに関
する。例えば、電磁結合方式等によって送信機と受信機
間の信号授受を行なう非接触通信システムに関する。

【０００２】

【背景技術】（非接触通信システムの説明）図１に電磁
結合方式の非接触通信システム（ＩＤ通信システム）の
概略構成を示す。この非接触通信システムにあっては、
送信ヘッド１と受信ヘッド２が非接触で配置され、送信
ヘッド１の送信コイル３と受信ヘッド２の受信コイル４
が電磁結合している。

【０００３】この非接触通信システムにおいては、送信
ヘッド１に各種命令やデータ等を表わす２進数デジタル
信号を入力すると、この２進数デジタル信号は送信側処
理回路５によって交流電力波を含む交流アナログ信号波
に変換され、当該交流アナログ信号波が送信コイル３か
ら送信される。受信コイル４は、電磁誘導によって送信
ヘッド１から送信された交流アナログ信号波を受信し、
交流アナログ信号波は受信側処理回路６によって交流電
力波とアナログ信号に弁別され、交流電力波は整流され
た後、受信ヘッド２内の回路の電源として用いられ、ア
ナログ信号は受信側処理回路６により元の２進数デジタ
ル信号に復元されてメモリ７に格納される。

【０００４】（従来の非接触通信システム）このような
非接触通信システムにおいては、送受信コイル３，４間
で送受信される信号波は、受信ヘッド内回路の電源とし
て使用されると共に２進数信号の（１）₂又は（０）
₂〔以下、２進数表記における０，１等をそれぞれ
（０）₂，（１）₂等と表わす。〕の２値を識別できるも
のでなければならないから、交流電力波になんらかの変
調をかけたものとする必要がある。

【０００５】図６に示す信号波形は、従来の非接触通信
システムに用いられている送信（受信）信号波Ｖbの波
形であって、交流電力波をその周期よりも長い区間Ｔに
分割し、２進数信号の２値（１）₂又は（０）₂に応じて
各区間Ｔ毎に交流電力波の振幅を変化させた振幅変調方
式によるものである。したがって、このような送信（受
信）信号波Ｖbにあっては、振幅の大小によって（１）₂
信号又は（０）₂信号を表わすことができる。

【０００６】図７に振幅変調方式の信号波Ｖbを受信す
る受信ヘッド２の構成を示す。受信コイル４に受信され
た信号波Ｖbは、ローパスフィルタや積分回路等の復調
回路３１によって直流電圧信号に変換される。例えば、
図６の信号波Ｖbにおいて、（１）₂信号の区間はその振
幅に比例した直流電圧Ｖ₁に変換され、（０）₂信号の区
間はその振幅に比例した直流電圧Ｖ₀（但し、Ｖ₀＜
Ｖ₁）に変換される。

【０００７】この直流電圧信号は、コンパレータ３２に
よって２進数デジタル信号に変換される。具体的には、
コンパレータ３２で基準電圧Ｖc（但し、Ｖ₀＜Ｖc＜
Ｖ₁）と比較され、直流電圧信号の電圧値が基準電圧Ｖc
より大きい区間は信号（１）₂と判別され、小さい区間
は信号（０）₂と判別される。

【０００８】また、図８に示すものは、周波数変調方式
による送信（受信）信号波Ｖcの波形であって、交流電
力波をその周期よりも長い区間Ｔに分割し、２進数デジ
タル信号の２値（１）₂又は（０）₂に応じて各区間Ｔ毎
に交流電力波の周波数を変化させたものである。したが
って、このような送信（受信）信号波Ｖcにあっては、
周波数の大小によって（１）₂ 信号又は（０）₂信号を
表わすことができる。

【０００９】

【解決しようとする課題】しかしながら、従来の非接触
通信システムにあっては、１つの信号分割区間を通信す
るのに必要な時間はコイルの発振周期及び１区間のパル
ス数から制約を受けていた。すなわち、コイルの発振周
期はコイルの性能により決まり、１区間のパルス数は信
号識別の安定化のため極端に減らせないことから、１つ
の信号分割区間を通信するために１０μｓ以上の時間を
必要としていた。例えば、図５（ａ）に示す４ビット信
号（１０１１）₂を伝送するためには４つの信号分割区
間を要し、４０μｓ以上の伝送時間が必要となり、大量
のビット数を短時間に通信したいときには致命的な欠点
となっていた。

【００１０】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、非接触通信
システムの通信スピードをより高速化することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の非接触通信シス
テムは、交流搬送波を送信端末部に連続的に供給する手
段と、入力された２値信号を３値以上の多値信号に変換
する手段と、当該多値信号によって前記交流搬送波を変
調させる手段とを備えた送信機、および、当該送信機か
ら送信された送信信号波を受信し、当該送信信号波を復
調する手段と、当該復調信号をもとの２値信号に変換す
る手段とを備えた受信機からなることを特徴としてい
る。

【００１２】

【作用】本発明の非接触通信システムにあっては、送信
しようとする２値信号を３値以上の多値信号に変換し、
その多値信号を交流搬送波に載せて送信することができ
る。従って、多値伝送方式となるので、同じ情報量であ
れば、送受信しなければならない信号のビット数を減少
させることができ、従来の２値伝送方式に比べて通信ス
ピードを高速化することができる。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例による非接触通信システム
の全体的な構成は図１に示した通りであり、その送信ヘ
ッド１及び受信ヘッド２内の処理回路５，６の構成は図
２及び図３に示す通りである。

【００１４】図２は送信ヘッド１内の処理回路５の構成
を示すブロック図である。送信コイル３は、変調回路８
の出力側に接続されている。また、変調回路８の一方の
入力部には電力供給用電源９が接続され、他方の入力部
には２進→４進変換回路１０が接続されている。この２
進→４進変換回路１０は、送信ヘッド１に入力された２
進数デジタル信号を４進数デジタル信号に変換するもの
である。

【００１５】しかして、電力供給用電源９から変調回路
８へは例えば商用周波数の交流電力波（正弦波）Ｖwが
供給されている。交流電力波Ｖwは変調回路８におい
て、２進→４進変換回路１０から入力された４進数デジ
タル信号によって振幅変調され、この変調波が送信コイ
ル３から送信される。

【００１６】図４に示すものは、４進数デジタル信号に
よって振幅変調された交流電力波Ｖw、すなわち送信
（受信）信号波Ｖaの波形であって、交流電力波Ｖwをそ
の周期よりも長い区間Ｔに分割し、４進数デジタル信号
の４値（０）₄，（１）₄，（２）₄又は（３）₄〔以下、
４進数表記における０，１，２，３等をそれぞれ（０）
₄，（１）₄，（２）₄，（３）₄等で表わす。〕に応じて
各区間Ｔ毎に交流電力波の振幅を変化させたものであ
る。したがって、このような送信（受信）信号波Ｖaに
あっては、大小４レベルの振幅によって（０）₄，
（１）₄，（２）₄又は（３）₄信号を表わすことができ
る。

【００１７】図３は受信ヘッド２内の処理回路６及びメ
モリ７の構成を示すブロック図である。処理回路６は、
全波整流用等の整流回路１１、電源回路１２、ローパス
フィルタや積分回路等の復調回路１３、平滑コンデンサ
１４、複数のコンパレータからなるＡ／Ｄ変換回路１
５、２進信号に変換するためのデコーダ１６及び２進デ
ジタル信号を処理するための信号処理回路１７から構成
されている。整流回路１１及び復調回路１３は受信コイ
ル４に並列に接続されており、整流回路１１は電源回路
１２に接続されており、Ａ／Ｄ変換回路１５、デコーダ
１６、信号処理回路１７及びメモリ７には電源回路１３
から直流電力が供給されている。

【００１８】詳しく述べると、受信コイル４で受信され
た受信信号波Ｖaは整流回路１１によって全波整流さ
れ、さらに電源回路１２で定電圧化され、直流電圧とし
てＡ／Ｄ変換回路１５、デコーダ１６、信号処理回路１
７及びメモリ７に供給される。

【００１９】また、復調回路１３は、受信コイル４で受
信した受信信号波Ｖaから搬送波を分離してもとの４進
数信号に変換する。例えば、図４の受信信号波Ｖaにお
いて、その区間Ｔ毎にもとの直流電圧Ｖ₀，Ｖ₁，Ｖ₂，
Ｖ₃（但し、Ｖ₀＜Ｖ₁＜Ｖ₂＜Ｖ₃）を復元するような信
号を出力する。復調回路１３の出力は平滑コンデンサ１
４によって交流成分を除去した後、Ａ／Ｄ変換回路１５
に入力される。

【００２０】Ａ／Ｄ変換回路１５は、並列に接続された
３つのコンパレータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃから構成さ
れており、各コンパレータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの基
準電圧Ｖ_H，Ｖ_M，Ｖ_Lは、元の４値の直流電圧Ｖ₀、
Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃を分別するように設定されている。すな
わち、Ｖ₀＜Ｖ_L＜Ｖ₁＜Ｖ_M＜Ｖ₂＜Ｖ_H＜Ｖ₃ となってい
る。各コンパレータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃは復調回路
から出力された信号を各区間Ｔ毎に基準電圧Ｖ_H，Ｖ_M，
Ｖ_Lと比較し、比較信号（デジタル信号）を出力する。

【００２１】各コンパレータ１５ａ，１５ｂ，１５ｃか
ら出力された３つの比較信号はデコーダ１６に入力さ
れ、デコーダ１６によって送信ヘッド１に入力された元
の２進数デジタル信号に変換される。この２進数信号
は、信号処理回路１７に送られ、命令の実行やデータ処
理に供されると共に、適宜メモリ７に格納される。

【００２２】このように、本実施例においては、４進数
信号で情報を伝達するので、例えば、従来であれば図５
（ａ）に示す４ビット信号（１０１１）₂を伝達するた
めには、４つの信号分割区間Ｔを伝達する必要があった
が、本実施例によれば図５（ｂ）に示す２ビット信号
（２３）₄を伝達すれば良く、２つの信号分割区間Ｔを
伝達すれば良い。したがって、２進数信号で情報を伝達
していた従来に比べ、２倍のスピードで情報を伝達する
ことができる。

【００２３】なお、本実施例では、２進数信号を４進数
信号に変換して通信したが、これに限るものではなく、
８進数、１６進数と拡張すれば通信時間短縮の効果はさ
らに増す。上記実施例では、復調回路によって復調した
４進数信号を一旦コンパレータからなるＡ／Ｄ変換回路
に通しているが、復調回路の出力を直接、あるいは波形
形成の後、デコーダに入力する場合には、デコーダは４
進→２進変換回路となる。また、本実施例では、振幅変
調方式について説明したが他の変調方式、例えば周波数
変調方式にも応用できる。その場合は、複数の周波数に
応じて多値信号を割当て、受信ヘッド側の復調回路とし
て、これらの各周波数を識別できるフィルタ回路を設け
ればよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明にあっては、２値信号を多値信号
に変換して多値伝送することができるので、２値信号の
ままで送受信していた従来例に比べ、同一伝送情報量に
対して伝送信号のビット数を減少させることができ、非
接触通信システムにおける通信時間を短縮することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電磁結合方式の非接触通信システムを示す概略
構成図である。

【図２】本発明の一実施例における送信ヘッド側の回路
構成を示すブロック図である。

【図３】同上の実施例における受信ヘッド側の回路構成
を示すブロック図である。

【図４】４値伝送方式における各符号の変調信号波を示
す信号波形図である。

【図５】（ａ）は２値伝送方式で（１０１１）₂を表わ
す信号を示す波形図、（ｂ）は４値伝送方式で（２３）
₄を表わす信号を示す波形図である。

【図６】従来例の非接触通信システムにおいて送信ヘッ
ドから送信される信号波を示す信号波形図である。

【図７】同上の受信ヘッド側の回路構成を示すブロック
図である。

【図８】別な従来例の非接触通信システムにおいて送信
ヘッドから送信される別な信号波を示す信号波形図であ
る。

【符号の説明】

１送信ヘッド２受信ヘッド３送信コイル４受信コイル１０２進→４進変換回路１３復調回路１５Ａ／Ｄ変換回路１６デコーダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流搬送波を送信端末部に連続的に供給
する手段と、入力された２値信号を３値以上の多値信号
に変換する手段と、当該多値信号によって前記交流搬送
波を変調させる手段とを備えた送信機、および、当該送信機から送信された送信信号波を受信
し、当該送信信号波を復調する手段と、当該復調信号を
もとの２値信号に変換する手段とを備えた受信機からな
る非接触通信システム。