JPH0750622A - 無線による移動局識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動局（ＩＤカード）が無電池で確実に動作
するとともに、可及的に小型で簡単な回路構成の装置を
提供することを目的とする。 【構成】 固定局１１と移動局（ＩＤカード）１０との
間で相互誘導方法にてデータを電送して移動局１０を識
別するようにした装置において、固定局１１の共振回路
５０のコイル５９に高周波電流を流して空間に電磁界を
形成して受信エリアとする。ＩＤカード１０がその受信
エリア内に入ると、内蔵されている共振回路６０を共振
し、コイル７１に誘導される電気エネルギーの共振周波
数と同期したクロック信号を抽出し、特有のＩＤ（識
別）コードを読出す。ＩＤカード１０の識別コード出力
信号により変調回路６１のトランジスタ６９のオン、オ
フを直接駆動して、固定局１１の共振回路５０の高周波
信号を変調し、検波復調してマイコンに入力する。この
マイコンによって入力した識別コードが登録されている
ものかどうかを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固定局と、移動局（Ｉ
Ｄカード）との間で、相互誘導方法にてデータを発送し
て移動局を識別する装置において、移動局を無電池で駆
動するようにした無線による移動局識別装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、固定局と移動局間でデータの伝送
をするには、例えば特開昭６４−８０８９２号公報に記
載された装置がある。これは、固定局側の振動エネルギ
ーを移動局の受波器で受信すると、受波された振動エネ
ルギーの交流成分を適宜変換してクロック信号を作り、
これによりデータを読出し、このデータで搬送波を変調
して、結合器により外部へ伝送するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述の従来
の装置は、レスポンダ内の変調スイッチのオン、オフ
は、プログラム素子またはメモリからメモリ制御素子を
介在して行っていた。このように、変調スイッチと、プ
ログラム素子またはメモリとの中間にメモリ制御素子を
介在すると、メモリ制御素子による電力消費が大きくな
る。また、この回路には、レベル検出器、モード切り換
え回路、可制御スイッチ素子などのモード切り換えのた
めの回路素子を有するので、さらに電力消費が大きくな
る。したがって、送受信器からは大きなエネルギーを供
給しなければならず、しかもレスポンダではそのエネル
ギーを整流するための大容量の整流回路を具備しなけれ
ばならない。そのためレスポンダの形状が大きくなると
ともに、回路構成も複雑になるという問題があった。

【０００４】本発明は、移動局（ＩＤカード）が無電池
で確実に動作するとともに、可及的に小型で簡単な回路
構成の装置を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、固定局１１と
移動局１０との間で相互誘導方法によりデータを電送し
て移動局１０を識別するようにした装置において、前記
固定局１０は、高周波電磁界を形成する共振回路５０を
具備し、前記移動局１０は、前記高周波電磁界の受信エ
リア内で共振するＬとＣを互いに並列接続したＬＣ共振
回路６０と、コンデンサ７０とトランジスタ６９との直
列回路からなり前記ＬＣ共振回路６０と並列に接続され
た変調回路６１と、前記ＬＣ共振回路６０で得られたエ
ネルギーを整流して電力を供給するための整流回路６３
と、前記ＬＣ共振回路６０からクロックを抽出するクロ
ック抽出回路６２と、このクロック抽出回路６２を分周
する分周回路６４と、この分周回路６４の出力により移
動局１０の固有の識別コードデータを読出して前記変調
回路６１へ出力するシリアルＲＯＭ６８とを具備し、前
記シリアルＲＯＭ６８の出力を前記変調回路６１のトラ
ンジスタ６９のオン、オフの直接の駆動源としてなるこ
とを特徴とする無線による移動局識別装置である。

【０００６】

【作用】固定局から共振回路のコイルに高周波電流を流
して空間に電磁界を形成して受信エリアとする。ここで
ＩＤカードを持った人がその受信エリア内に入ると、Ｉ
Ｄカードに内蔵されている共振回路を共振し、コイルに
誘導される電気エネルギーの共振周波数と同期したクロ
ック信号を抽出し、特有のＩＤ（識別）コードを読出
す。

【０００７】ＩＤカードの識別コード信号出力により変
調回路６１のＭＯＳＦＥＴ６９を直接駆動して、固定局
の共振回路の高周波信号を変調し、検波復調してマイコ
ンに入力する。このマイコンによって入力した識別コー
ドが登録されているものかどうかを判定する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。図１において、移動局としてのＩＤカード１０
は、固定局１１の送受信コイル５９によって発生した高
周波電磁界に基いて、内蔵する送受信コイル７１に電圧
が誘起され、いわゆる相互誘導方式により自己の識別コ
ードを送信する。前記固定局１１を図３に基づき、ま
た、前記ＩＤカード１０を図２に基づき詳しく説明す
る。

【０００９】図３において、前記固定局１１は、送受信
コイル５９とコンデンサからなり空間に高周波電磁界を
形成するとともに送受信するＬＣ共振回路５０と、受信
した信号から包絡線信号を抽出する包絡線検波回路５１
と、データ信号のみを通過させるアクティブフィルタ回
路５２と、データ信号を２値のディジタル信号に変換す
るコンパレータ回路５３と、前記固定局集中管理部４０
との信号のやり取りをするマイコン５４と、高周波信号
を発生させる発振回路５５と、前記マイコン５４からの
一定時間間隔で発振信号を出力するためにオン、オフす
るスイッチ回路５６と、高周波信号を電圧増幅する増幅
回路５７と、電流増幅するブースタ回路５８とからな
る。

【００１０】図２において、前記ＩＤカード１０は、前
記固定局１１のコイル５９によって空間に形成された高
周波電磁界に共振するＬＣ共振回路６０と、共振にて得
たエネルギーを直流電力に変換して内部の素子の駆動用
とする整流回路６３と、共振周波数に同期したクロック
を抽出するクロック抽出回路６２と、抽出したクロック
を分周する分周回路６４と、自己特有の識別コードデー
タをメモリするシリアルＲＯＭ６８と、前記固定局１１
のコイル５９の両端の周波数をＡＭ変調する変調回路６
１とからなる。

【００１１】前記ＬＣ共振回路６０は、コイル７１とコ
ンデンサ７２との並列回路からなり、前記分周回路６４
は、クロックを６４分周する第１のクロック発生回路６
５と、この第１のクロック発生回路６５のクロック信号
を１２８分周する第２のクロック発生回路６６と、イン
バータ回路６７とからなり、前記変調回路６１は、ＭＯ
ＳＦＥＴなどのスイッチ素子としてのトランジスタ６９
とコンデンサ７０からなる。

【００１２】以上のような構成における作用を波形図に
基づき説明する。 （１）固定局集中管理部４０に電源を投入すると、マイ
コン５４からの信号で、スイッチ回路５６がオン、オフ
し、固定局１１に高周波信号が、一定時間間隔で繰返し
送られる。

【００１３】（２）マイコン５４からの指令により、ス
イッチ５６が図４（ａ）のようにオンの期間（例えば５
００ｍｓ）に、発振回路５５の高周波信号が、増幅回路
５７、ブースタ回路５８を経てＬＣ共振回路５０に送ら
れ、このＬＣ共振回路５０によって空間に図４（ｂ）の
ような高周波電磁界を発生させ受信エリアを形成する。

【００１４】（３）ここで、ＩＤカード１０を携帯した
人（移動局）が、固定局１１による高周波電磁界の受信
エリアに入ってきたものとする。このとき、ＩＤカード
１０は、ポケット内などに入れたままでも、電磁界が衣
服を通して内外を通過する。すると、固定局１１による
高周波電磁界がＩＤカード１０のＬＣ共振回路６０に共
振する。共振回路６０で得られたエネルギーは、整流回
路６３で直流電力に変換されて分周回路６４、シリアル
ＲＯＭ６８などのＩＤカード１０内の各素子に電力を供
給する。また、クロック抽出回路６２で抽出した共振周
波数に同期したクロックは、分周回路６４へ送られ、第
１のクロック発生回路６５の６４分周されたクロックが
インバータ回路６７を介してシリアルＲＯＭ６８へ送ら
れ、図４（ｃ）のようなＩＤコードデータが読出され
る。すべてのＩＤコードデータが読出されると、第２の
クロック発生回路６６から１２８分周された信号が出力
してリセットする。

【００１５】この識別コードデータには、必要に応じて
チェックデジットが付加される。このシリアルＲＯＭ６
８からの識別コードデータ出力信号により変調回路６１
のトランジスタ６９を直接オン、オフさせて、インピー
ダンスを変化させて、この変調回路６１により固定局１
１のコイル５９の両端の周波数をＡＭ変調する。

【００１６】さらに詳しくは、固定局１１とＩＤカード
１０との等価回路を示す図１において、固定局１１の受
信エリア内にＩＤカード１０が存在しないか、受信エリ
ア内であっても、コイル５９と７１とが直交していて反
応しないような場合は、固定局１１のＣ０とＬ０の共振
周波数ｆは ｆ＝１／｛２π√（Ｌ０・Ｃ０）｝ であらわされ、ｆ＝ｆ０に同調されている場合、コイル
５９の電圧Ｖ０は最大になる。通常はｆ０＝ｆに固定さ
れている。

【００１７】ここで、ＩＤカード１０のトランジスタ６
９がオフの場合、ＩＤカード１０の共振周波数ｆ２は、 ｆ２＝１／｛２π√（Ｌ１・Ｃ１）｝ であり、ｆ２＝ｆ０に同調されている。

【００１８】また、トランジスタ６９がオンの場合 ｆ２＝１／｛２π√Ｌ１（Ｃ１＋Ｃ２）｝ となる。

【００１９】しかるに、ＩＤカード１０が固定局１１の
受信エリア内にある場合、トランジスタ６９がオフであ
ればｆ２＝ｆ０であるので、コイル７１には電磁界の強
さに比例した電流ｉが流れる。トランジスタ６９がオン
であればｆ２≠ｆ０であるから、電流ｉが変化する。こ
の電流ｉの変化が、相互誘導作用によってコイル５９の
Ｌ０の値を変化させ、電圧Ｖ０が変化する。すなわち、
ＩＤカード１０は、固定局１１のコイル５９の図４
（ｂ）に示す高周波信号を、図４（ｄ）のようにＡＭ
（振幅変調）している変調器である。なお、トランジス
タ６９がオンのとき、ｆ２＝ｆ０に同調され、オフのと
きｆ２≠ｆ０となるようにしてもよい。

【００２０】（４）図４（ｄ）のような電圧の変化分
を、包絡線検波回路５１にて図４（ｅ）のように検波
し、アクティブフィルタ回路５２にて図４（ｆ）のよう
に、必要な周波数成分のみとり出し、コンパレータ回路
５３にて図４（ｇ）のように２値に変換し、マイコン５
４に入力する。このマイコン５４によって、入力した識
別コードデータが登録されているものかどうかを判定す
る。

【００２１】（５）登録されていれば、識別コードに固
定局１１の固定局番号を付加して、マイコン５４から信
号を固定局集中管理部４０に出力する。 （６）固定局集中管理部４０の入出力部に入力したデー
タは、制御回路に出力される。 （７）この制御回路からの制御信号により、被制御機の
制御をする。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、シリアルＲＯＭ６８の出力を
直接前記変調回路６１のトランジスタ６９のオン、オフ
の駆動源としたので、従来の装置のようにメモリ制御素
子２３を介在していた場合と異なり、移動局１０の電力
消費が小さく、かつ可及的に小型で簡単な回路構成の装
置を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無線による移動局識別装置の原理を説
明するための固定局と移動局の等価回路図である。

【図２】本発明の無線による移動局識別装置を実施する
ための移動局（ＩＤカード）の電気回路図である。

【図３】本発明の無線による移動局識別装置を実施する
ための固定局の電気回路図である。

【図４】図２および図３の各部の出力波形図である。

【符号の説明】

１０…移動局（ＩＤカード）、１１…固定局、４０…固
定局集中管理部、５０…ＬＣ共振回路、５１…包絡線検
波回路、５２…アクティブフィルタ回路、５３…コンパ
レータ回路、５４…マイコン、５５…発振回路、５６…
スイッチ回路、５７…増幅回路、５８…ブースタ回路、
５９…送受信コイル、６０…ＬＣ共振回路、６１…変調
回路、６２…クロック抽出回路、６３…整流回路、６４
…分周回路、６５…第１のクロック発生回路、６６…第
２のクロック発生回路、６７…インバータ回路、６８…
シリアルＲＯＭ、６９…ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチ
素子、７０…コンデンサ、７１…送受信コイル、７２…
コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定局１１と移動局１０との間で相互誘
   導方法によりデータを電送して移動局１０を識別するよ
   うにした装置において、前記固定局１０は、高周波電磁
   界を形成する共振回路５０を具備し、前記移動局１０
   は、前記高周波電磁界の受信エリア内で共振するＬとＣ
   を互いに並列接続したＬＣ共振回路６０と、コンデンサ
   ７０とトランジスタ６９との直列回路からなり前記ＬＣ
   共振回路６０と並列に接続された変調回路６１と、前記
   ＬＣ共振回路６０で得られたエネルギーを整流して電力
   を供給するための整流回路６３と、前記ＬＣ共振回路６
   ０からクロックを抽出するクロック抽出回路６２と、こ
   のクロック抽出回路６２を分周する分周回路６４と、こ
   の分周回路６４の出力により移動局１０の固有の識別コ
   ードデータを読出して前記変調回路６１へ出力するシリ
   アルＲＯＭ６８とを具備し、前記シリアルＲＯＭ６８の
   出力を前記変調回路６１のトランジスタ６９のオン、オ
   フの直接の駆動源としてなることを特徴とする無線によ
   る移動局識別装置。