JPH0817405B2 - データ通信装置 - Google Patents
データ通信装置Info
- Publication number
- JPH0817405B2 JPH0817405B2 JP63177585A JP17758588A JPH0817405B2 JP H0817405 B2 JPH0817405 B2 JP H0817405B2 JP 63177585 A JP63177585 A JP 63177585A JP 17758588 A JP17758588 A JP 17758588A JP H0817405 B2 JPH0817405 B2 JP H0817405B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- signal
- unit
- transmission
- transmission pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は誘導電磁界を用いて非接触で近接する第1,第
２のユニット間でデータ通信を行うデータ通信装置に関
するものである。
２のユニット間でデータ通信を行うデータ通信装置に関
するものである。
従来例えば特開昭62−63050号に示されているよう
に、工作機械のツールシャンク等に夫々の工具データを
保持するデータ記憶装置を設け、データ入出力装置から
そのデータ記憶装置にデータをシリアル伝送して書込ん
だり、書込まれた内容を読出したりするようにしたデー
タ伝送装置が提案されている。このようなデータ伝送装
置では、データ入出力装置とデータ記憶装置間の通信は
夫々一定の高周波信号を用いてそれを周波数シフトキー
イング（FSK）変調することによって行われている。
に、工作機械のツールシャンク等に夫々の工具データを
保持するデータ記憶装置を設け、データ入出力装置から
そのデータ記憶装置にデータをシリアル伝送して書込ん
だり、書込まれた内容を読出したりするようにしたデー
タ伝送装置が提案されている。このようなデータ伝送装
置では、データ入出力装置とデータ記憶装置間の通信は
夫々一定の高周波信号を用いてそれを周波数シフトキー
イング（FSK）変調することによって行われている。
しかしながらこのような従来のデータ伝送装置によれ
ば、データ記憶装置及びデータ入出力装置にFSK信号を
復調するためのPLL回路等が必要となって多くの消費電
力を要する。データ記憶装置はデータ入出力装置から誘
起される交流電圧を整流して電源としている場合があ
り、このときには消費電力が多ければ誘起電圧が高くな
いとデータ通信が行えないため、通信可能な距離が短く
なるという欠点がある。又データ記憶装置側に電池を設
けている場合には電池寿命が短くなるという欠点があっ
た。一方出願人はデータ記憶装置の消費電力を少なくす
るために、データ記憶装置からデータ入出力装置にデー
タを伝送する際にその送信データに基づいて共振回路の
共振周波数を不連続に変化させるようにした方式を提案
している（未公開）。この場合にはデータ記憶装置の消
費電力を少なくすることができるが、データ入出力装置
との間の結合係数によって通信範囲が定まるためデータ
入出力装置からの出力を大きくしても通信距離を大きく
することができないという欠点がある。
ば、データ記憶装置及びデータ入出力装置にFSK信号を
復調するためのPLL回路等が必要となって多くの消費電
力を要する。データ記憶装置はデータ入出力装置から誘
起される交流電圧を整流して電源としている場合があ
り、このときには消費電力が多ければ誘起電圧が高くな
いとデータ通信が行えないため、通信可能な距離が短く
なるという欠点がある。又データ記憶装置側に電池を設
けている場合には電池寿命が短くなるという欠点があっ
た。一方出願人はデータ記憶装置の消費電力を少なくす
るために、データ記憶装置からデータ入出力装置にデー
タを伝送する際にその送信データに基づいて共振回路の
共振周波数を不連続に変化させるようにした方式を提案
している（未公開）。この場合にはデータ記憶装置の消
費電力を少なくすることができるが、データ入出力装置
との間の結合係数によって通信範囲が定まるためデータ
入出力装置からの出力を大きくしても通信距離を大きく
することができないという欠点がある。
又第1,第２のユニット間で一定周波数の信号を断続す
ると共に所定周期内でそのデューティ比を変化させ、例
えばデューティ比を30％,50％,70％と変化させることに
よって二値信号を伝送すると共に電力を伝送するように
した通信装置を提案している（未公開）。この場合には
デューティ比の判別により誤動作や同期エラーを生じる
恐れがあるため、精度の高い弁別回路やチェック機能を
有する制御装置を設ける必要がある。又いずれの方法も
半二重のデータ通信しか行えず、伝送したデータが正し
く受信されたかどうかを直ちに確認することができない
という欠点があった。
ると共に所定周期内でそのデューティ比を変化させ、例
えばデューティ比を30％,50％,70％と変化させることに
よって二値信号を伝送すると共に電力を伝送するように
した通信装置を提案している（未公開）。この場合には
デューティ比の判別により誤動作や同期エラーを生じる
恐れがあるため、精度の高い弁別回路やチェック機能を
有する制御装置を設ける必要がある。又いずれの方法も
半二重のデータ通信しか行えず、伝送したデータが正し
く受信されたかどうかを直ちに確認することができない
という欠点があった。
本発明はこのような従来のデータ伝送装置の問題点に
鑑みてなされたものであって、一定周波数のキャリアを
用いて全二重のデータ通信ができるようにすることを技
術的課題とする。
鑑みてなされたものであって、一定周波数のキャリアを
用いて全二重のデータ通信ができるようにすることを技
術的課題とする。
本発明は第１のユニットと第２のユニット間でデータ
のデータ伝送を行うデータ通信装置であって、第１のユ
ニットは、第１のコイルを有する発振器と、連続的に第
1,第２のデューティ比の送信パルス信号を発生し、第２
のユニットへのデータ送信時には送信データ信号に対応
させて第1,第２のデューティ比を切換え、発振器に該送
信パルス信号を与えることによってその発振を断続する
送信パルス発生手段と、第２のコイルを含み、発振器の
発振周波数に実質的に等しい共振周波数を有する第１の
共振回路と、送信パルス発生手段の送信パルス信号に対
応した信号が与えられ発振器の発振停止の間に、発振停
止時点以降のタイミングで生起する所定幅の受信ゲート
信号を発生する受信ゲート信号発生手段と、受信ゲート
信号発生手段の受信ゲート信号が与えられる間に第１の
共振回路に得られる電磁誘導信号を検波する検波回路
と、検波回路の出力を所定レベルで弁別する第１の比較
器と、を有するものであり、第２のユニットは、第１の
ユニットの発振器の発振周波数に実質的に等しい共振周
波数を有し第１のユニットの第1,第２のコイルと電磁結
合可能な第３のコイルを含む第２の共振回路と、第２の
共振回路に得られる信号を検波する検波回路と、検波回
路の検波出力を所定の閾値レベルで弁別することによっ
て送信パルス信号を得る第２の比較器と、第１のユニッ
トからのデータ受信時に第２の比較器からの出力に基づ
いて第1,第２のデューティ比を有する送信パルス信号よ
り送信データ信号を復調するデータ復調手段と、第１の
ユニットへのデータ送信時に、第２の比較器より得られ
る送信パルス信号の立下りに基づいて送信データに対応
させて第２の共振回路に生じる残響を制御する残響制御
手段と、を有することを特徴とするものである。
のデータ伝送を行うデータ通信装置であって、第１のユ
ニットは、第１のコイルを有する発振器と、連続的に第
1,第２のデューティ比の送信パルス信号を発生し、第２
のユニットへのデータ送信時には送信データ信号に対応
させて第1,第２のデューティ比を切換え、発振器に該送
信パルス信号を与えることによってその発振を断続する
送信パルス発生手段と、第２のコイルを含み、発振器の
発振周波数に実質的に等しい共振周波数を有する第１の
共振回路と、送信パルス発生手段の送信パルス信号に対
応した信号が与えられ発振器の発振停止の間に、発振停
止時点以降のタイミングで生起する所定幅の受信ゲート
信号を発生する受信ゲート信号発生手段と、受信ゲート
信号発生手段の受信ゲート信号が与えられる間に第１の
共振回路に得られる電磁誘導信号を検波する検波回路
と、検波回路の出力を所定レベルで弁別する第１の比較
器と、を有するものであり、第２のユニットは、第１の
ユニットの発振器の発振周波数に実質的に等しい共振周
波数を有し第１のユニットの第1,第２のコイルと電磁結
合可能な第３のコイルを含む第２の共振回路と、第２の
共振回路に得られる信号を検波する検波回路と、検波回
路の検波出力を所定の閾値レベルで弁別することによっ
て送信パルス信号を得る第２の比較器と、第１のユニッ
トからのデータ受信時に第２の比較器からの出力に基づ
いて第1,第２のデューティ比を有する送信パルス信号よ
り送信データ信号を復調するデータ復調手段と、第１の
ユニットへのデータ送信時に、第２の比較器より得られ
る送信パルス信号の立下りに基づいて送信データに対応
させて第２の共振回路に生じる残響を制御する残響制御
手段と、を有することを特徴とするものである。
このような特徴を有する本発明によれば、第１のユニ
ットは送信データに基づいて第1,第２のデューティ比の
送信パルスを常に発生し、データの送信時には送信デー
タによってそのデューティ比を変化させて発振器の発振
を断続して第２のユニット側に送信するようにしてい
る。第２のユニット側はこの信号を検波し所定の閾値レ
ベルで弁別することによって送信パルス信号を復調し、
更にその信号のデューティ比に基づいて元の送信データ
信号を復調するようにしている。又第２のユニットから
第１のユニットにデータを伝送する際には、第１のユニ
ットは任意のデータ系列の第1,第２のデューティ比の送
信パルス信号に基づいて発振器の発振を断続しており、
発振の停止時に第２のユニットの共振回路を送信データ
信号に応じて断続することによって第１のユニットの共
振回路に得られる残響を制御するようにしている。第１
のユニットは発振器の発振の停止期間内の受信ゲート信
号を発生させると共に、受信ゲートによって残響のみを
取り出しその残響を検波している。そして受信ゲート信
号の所定タイミングでその信号を第１の比較器に与えて
所定閾値レベルで弁別することによって第２のユニット
から得られる送信信号を復調するようにしている。
ットは送信データに基づいて第1,第２のデューティ比の
送信パルスを常に発生し、データの送信時には送信デー
タによってそのデューティ比を変化させて発振器の発振
を断続して第２のユニット側に送信するようにしてい
る。第２のユニット側はこの信号を検波し所定の閾値レ
ベルで弁別することによって送信パルス信号を復調し、
更にその信号のデューティ比に基づいて元の送信データ
信号を復調するようにしている。又第２のユニットから
第１のユニットにデータを伝送する際には、第１のユニ
ットは任意のデータ系列の第1,第２のデューティ比の送
信パルス信号に基づいて発振器の発振を断続しており、
発振の停止時に第２のユニットの共振回路を送信データ
信号に応じて断続することによって第１のユニットの共
振回路に得られる残響を制御するようにしている。第１
のユニットは発振器の発振の停止期間内の受信ゲート信
号を発生させると共に、受信ゲートによって残響のみを
取り出しその残響を検波している。そして受信ゲート信
号の所定タイミングでその信号を第１の比較器に与えて
所定閾値レベルで弁別することによって第２のユニット
から得られる送信信号を復調するようにしている。
このように本発明によれば、電磁結合を利用して第1,
第２のユニット間でデータの伝送を行うことができる。
そして第２のユニットから第１のユニットにデータを伝
送する際には、第１のユニットより任意の信号を伝送す
ることによってデータ伝送がなされるため、第１のユニ
ットの送信データ系列を送信データによって変化させる
ことによって全二重のデータ伝送を行うことができる。
従って相互に送信したデータを順次他方のユニットに伝
送するようにすればビット毎に伝送内容をチェックする
ことが可能となる。又第２のユニットから第１のユニッ
トにデータを伝送する際には、第１のユニットから得ら
れる信号の残響を送信データに基づいて制御するように
しているため、第１のユニットから第２のユニットに与
える発振出力を大きくすればそれに伴って残響レベルを
高くすることができる。従って第１のユニットに得られ
る残響の共振信号も大きくなるためデータ伝送距離を長
くすることが可能となる。又第1,第２のユニットに設け
られた共振回路は発振器の発振周波数と実質的に一致さ
せるようにしているので、高い効率でデータ伝送を行う
ことができ、SN比も向上させることができるという効果
が得られる。
第２のユニット間でデータの伝送を行うことができる。
そして第２のユニットから第１のユニットにデータを伝
送する際には、第１のユニットより任意の信号を伝送す
ることによってデータ伝送がなされるため、第１のユニ
ットの送信データ系列を送信データによって変化させる
ことによって全二重のデータ伝送を行うことができる。
従って相互に送信したデータを順次他方のユニットに伝
送するようにすればビット毎に伝送内容をチェックする
ことが可能となる。又第２のユニットから第１のユニッ
トにデータを伝送する際には、第１のユニットから得ら
れる信号の残響を送信データに基づいて制御するように
しているため、第１のユニットから第２のユニットに与
える発振出力を大きくすればそれに伴って残響レベルを
高くすることができる。従って第１のユニットに得られ
る残響の共振信号も大きくなるためデータ伝送距離を長
くすることが可能となる。又第1,第２のユニットに設け
られた共振回路は発振器の発振周波数と実質的に一致さ
せるようにしているので、高い効率でデータ伝送を行う
ことができ、SN比も向上させることができるという効果
が得られる。
（実施例の構成） 第２図は本発明の一実施例によるデータ通信装置を物
品識別システムに適用した全体構成を示すブロック図で
ある。本図においてデータ通信装置は第１のユニットで
ある書込／読出制御ユニット１と、物品２等に取付けら
れる第２のユニットであるIDユニット３を有している。
書込／読出制御ユニット１はIDユニット３に対向する位
置に第1,第２のコイルL1,L2を有しており、IDユニット
３もこれらのコイルに対向する位置に第３のコイルL3を
有している。書込／読出制御ユニット１は例えば更に上
位の制御機器４に接続される。上位制御機器４は書込／
読出制御ユニット１に送信コントロール信号（CT）を送
出した後送信データSDを送出し、書込／読出制御ユニッ
ト１から得られる受信データRDを読込むようにしてい
る。
品識別システムに適用した全体構成を示すブロック図で
ある。本図においてデータ通信装置は第１のユニットで
ある書込／読出制御ユニット１と、物品２等に取付けら
れる第２のユニットであるIDユニット３を有している。
書込／読出制御ユニット１はIDユニット３に対向する位
置に第1,第２のコイルL1,L2を有しており、IDユニット
３もこれらのコイルに対向する位置に第３のコイルL3を
有している。書込／読出制御ユニット１は例えば更に上
位の制御機器４に接続される。上位制御機器４は書込／
読出制御ユニット１に送信コントロール信号（CT）を送
出した後送信データSDを送出し、書込／読出制御ユニッ
ト１から得られる受信データRDを読込むようにしてい
る。
さて書込／読出制御ユニット１は第１図に詳細なブロ
ック図を示すように、一定のクロック信号を発生するク
ロック発生器11及びそのクロック信号に基づいてタイミ
ング信号を発生するタイムコントローラ12,送信パルス
発生回路13が設けられる。タイムコントローラ12は上位
の制御機器４より得られる送信コントロール信号（CT）
が与えられれば送信パルス発生回路13と受信ゲート信号
発生回路14に送受信切換信号を送出するものであり、上
位制御機器４は送信コントロール信号が与えられれば送
信信号を後述する変形バイフェーズ符号に変換して送信
データSDとして送信パルス発生回路13に与える。送信パ
ルス発生回路13はタイムコントローラ12から得られる送
受信切換信号が送信状態となるタイミングでクロック発
生器11のクロックを計数して送信データSDに対応してそ
の「Ｈ」レベルでは7:5、その「Ｌ」レベルでは3:5とな
るような第1,第２のデューティ比の送信パルス信号を発
生するものであって、その出力は受信ゲート信号発生回
路14及び発振器15に与えられる。発振器15は送信パルス
発生回路13より送信パルス信号が与えられたときにのみ
一定の周波数の発振をするものであり、その発振出力は
増幅器16を介して送信用となる第１のコイルL1に与える
ものである。又書込／読出制御ユニット１には受信用と
なる第２のコイルL2が設けられる。コイルL2にはコンデ
ンサC1が並列に接続され発振器15の発振周波数に共振す
る第１の共振回路17を構成しており、その両端に得られ
る誘起電圧が増幅器18に与えられる。増幅器18は誘起電
圧を増幅するものであり、その出力をアナログスイッチ
19を介して検波回路20に与える。受信ゲート信号発生回
路14はタイムコントローラ12により与えられる送受信切
換信号が受信状態となっているときに、送信パルス信号
がＬレベル、即ち発振停止の間に送信パルスの立下りか
ら所定時間、例えば１クロック分遅らせた所定幅の受信
ゲート信号を発生するものである。受信ゲート信号はゲ
ート信号としてアナログスイッチ19に与えられる。又ク
ロック発生器11及び受信ゲート信号発生回路14の受信ゲ
ート信号はサンプリング信号発生回路21にも与えられて
いる。サンプリング信号発生回路21は受信ゲート信号の
所定のタイミング、例えば終了直前の１クロック分の信
号をサンプリング信号としてサンプルホールド回路22に
与えるものである。検波回路20はアナログスイッチ19を
介して得られる信号を検波し、積分信号又はその包絡線
信号を得るものであり、検波信号はサンプルホールド回
路22に与えられる。サンプルホールド回路22はサンプリ
ング信号に基づいて入力信号をホールドするものであ
り、その出力は第１の比較器23に与えられる。比較器23
は所定の閾値レベルでホールドされている信号を弁別す
ることによって二値信号を得るものであり、その出力は
受信信号RDとして上位の制御機器４に与えられる。
ック図を示すように、一定のクロック信号を発生するク
ロック発生器11及びそのクロック信号に基づいてタイミ
ング信号を発生するタイムコントローラ12,送信パルス
発生回路13が設けられる。タイムコントローラ12は上位
の制御機器４より得られる送信コントロール信号（CT）
が与えられれば送信パルス発生回路13と受信ゲート信号
発生回路14に送受信切換信号を送出するものであり、上
位制御機器４は送信コントロール信号が与えられれば送
信信号を後述する変形バイフェーズ符号に変換して送信
データSDとして送信パルス発生回路13に与える。送信パ
ルス発生回路13はタイムコントローラ12から得られる送
受信切換信号が送信状態となるタイミングでクロック発
生器11のクロックを計数して送信データSDに対応してそ
の「Ｈ」レベルでは7:5、その「Ｌ」レベルでは3:5とな
るような第1,第２のデューティ比の送信パルス信号を発
生するものであって、その出力は受信ゲート信号発生回
路14及び発振器15に与えられる。発振器15は送信パルス
発生回路13より送信パルス信号が与えられたときにのみ
一定の周波数の発振をするものであり、その発振出力は
増幅器16を介して送信用となる第１のコイルL1に与える
ものである。又書込／読出制御ユニット１には受信用と
なる第２のコイルL2が設けられる。コイルL2にはコンデ
ンサC1が並列に接続され発振器15の発振周波数に共振す
る第１の共振回路17を構成しており、その両端に得られ
る誘起電圧が増幅器18に与えられる。増幅器18は誘起電
圧を増幅するものであり、その出力をアナログスイッチ
19を介して検波回路20に与える。受信ゲート信号発生回
路14はタイムコントローラ12により与えられる送受信切
換信号が受信状態となっているときに、送信パルス信号
がＬレベル、即ち発振停止の間に送信パルスの立下りか
ら所定時間、例えば１クロック分遅らせた所定幅の受信
ゲート信号を発生するものである。受信ゲート信号はゲ
ート信号としてアナログスイッチ19に与えられる。又ク
ロック発生器11及び受信ゲート信号発生回路14の受信ゲ
ート信号はサンプリング信号発生回路21にも与えられて
いる。サンプリング信号発生回路21は受信ゲート信号の
所定のタイミング、例えば終了直前の１クロック分の信
号をサンプリング信号としてサンプルホールド回路22に
与えるものである。検波回路20はアナログスイッチ19を
介して得られる信号を検波し、積分信号又はその包絡線
信号を得るものであり、検波信号はサンプルホールド回
路22に与えられる。サンプルホールド回路22はサンプリ
ング信号に基づいて入力信号をホールドするものであ
り、その出力は第１の比較器23に与えられる。比較器23
は所定の閾値レベルでホールドされている信号を弁別す
ることによって二値信号を得るものであり、その出力は
受信信号RDとして上位の制御機器４に与えられる。
IDユニット３は第３図に示すように書込／読出制御ユ
ニット１に対向する面に設けられたコイルL3及びコンデ
ンサC2から成る第２の共振回路30を有しており、その両
端の誘起電圧が検波回路31に与えられる。検波回路31は
この信号を検波するものであり、その出力は第２の比較
器32に与えられる。比較器32には所定の閾値レベルが設
定され、検波出力をその閾値で弁別することによって書
込／読出制御ユニット１の送信パルス信号を再生するも
のであり、比較器32の出力はカウンタ33及びデジタルコ
ンパレータ34に与えられる。カウンタ33は比較器32の出
力によってリセットされて送信パルス信号が与えられる
間にクロック発生器35の一定の周期でクロック信号を計
数しており、その計数値はデジタルコンパレータ34に与
えられる。デジタルコンパレータ34は比較器32の送信パ
ルス信号の立上り時にカウンタ33の計数値を一定の計数
値と比較し、その計数値を越えているか否かによって
「Ｌ」もしくは「Ｈ」の出力を得るものであり、その出
力をメモリ制御部36に与える。メモリ制御部36にはIDユ
ニット３の記憶手段であるメモリ37が接続される。書込
／読出制御ユニット１から得られる信号はデータ及びコ
マンドであるため、メモリ制御部36はこのコマンドに基
づいて与えられたデータをメモリ37に書込むと共に、メ
モリ37内のデータを読出すように制御するものである。
又メモリ制御部36から読出された、書込／読出制御ユニ
ット１に送信する送信データは残響制御パルス発生器38
に与えられる。残響制御パルス発生器38は比較器32の出
力が「Ｌ」レベルとなる所定のタイミングでメモリ制御
部36から読出された書込／読出制御ユニット１に送出す
る送信データに基づいてその送信データに基づいて所定
幅の残響制御パルスを発生するものである。例えばここ
では送信データがＬレベルのときに残響制御パルスを発
生するものとするが、Ｈレベルのときに残響制御パルス
を発生させるようにしてもよい。さて共振回路30の両端
には夫々アースとの間に抵抗を介してスイッチング素子
であるFET39,40が接続される。FET39,40は残響制御パル
ス発生器38の残響制御パルスに基づいて共振回路30の両
端を夫々接地するように制御するものである。又本実施
例ではIDユニット３は図示のように電池41を有するもの
とし、この電池41から各部に電源が供給されている。
ニット１に対向する面に設けられたコイルL3及びコンデ
ンサC2から成る第２の共振回路30を有しており、その両
端の誘起電圧が検波回路31に与えられる。検波回路31は
この信号を検波するものであり、その出力は第２の比較
器32に与えられる。比較器32には所定の閾値レベルが設
定され、検波出力をその閾値で弁別することによって書
込／読出制御ユニット１の送信パルス信号を再生するも
のであり、比較器32の出力はカウンタ33及びデジタルコ
ンパレータ34に与えられる。カウンタ33は比較器32の出
力によってリセットされて送信パルス信号が与えられる
間にクロック発生器35の一定の周期でクロック信号を計
数しており、その計数値はデジタルコンパレータ34に与
えられる。デジタルコンパレータ34は比較器32の送信パ
ルス信号の立上り時にカウンタ33の計数値を一定の計数
値と比較し、その計数値を越えているか否かによって
「Ｌ」もしくは「Ｈ」の出力を得るものであり、その出
力をメモリ制御部36に与える。メモリ制御部36にはIDユ
ニット３の記憶手段であるメモリ37が接続される。書込
／読出制御ユニット１から得られる信号はデータ及びコ
マンドであるため、メモリ制御部36はこのコマンドに基
づいて与えられたデータをメモリ37に書込むと共に、メ
モリ37内のデータを読出すように制御するものである。
又メモリ制御部36から読出された、書込／読出制御ユニ
ット１に送信する送信データは残響制御パルス発生器38
に与えられる。残響制御パルス発生器38は比較器32の出
力が「Ｌ」レベルとなる所定のタイミングでメモリ制御
部36から読出された書込／読出制御ユニット１に送出す
る送信データに基づいてその送信データに基づいて所定
幅の残響制御パルスを発生するものである。例えばここ
では送信データがＬレベルのときに残響制御パルスを発
生するものとするが、Ｈレベルのときに残響制御パルス
を発生させるようにしてもよい。さて共振回路30の両端
には夫々アースとの間に抵抗を介してスイッチング素子
であるFET39,40が接続される。FET39,40は残響制御パル
ス発生器38の残響制御パルスに基づいて共振回路30の両
端を夫々接地するように制御するものである。又本実施
例ではIDユニット３は図示のように電池41を有するもの
とし、この電池41から各部に電源が供給されている。
ここでカウンタ33,デジタルコンパレータ34及びクロ
ック発生器35は、カウンタ33の計数値、即ち書込／読出
制御ユニット１から与えられる送信パルス信号に基づい
て送信データSDを判別するデータ復調手段42を構成して
いる。又残留制御パルス発生器38と共振回路30の両端を
接地するスイッチング素子であるFET39,40は共振回路30
の残響を制御する残響制御手段43を構成している。
ック発生器35は、カウンタ33の計数値、即ち書込／読出
制御ユニット１から与えられる送信パルス信号に基づい
て送信データSDを判別するデータ復調手段42を構成して
いる。又残留制御パルス発生器38と共振回路30の両端を
接地するスイッチング素子であるFET39,40は共振回路30
の残響を制御する残響制御手段43を構成している。
（実施例の動作） 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。まず書込／読出制御ユニット１よりIDユ
ニット３に信号を伝送する際には、上位の制御機器４よ
りタイムコントローラ12に送信コントロール信号CTが送
出される。そうすればタイムコントローラ12は送信パル
ス発生回路13に送信切換信号を与える。その後上位の制
御機器４より第４図（ａ）に示す送信すべきデータに対
応して第４図（ｂ）に示す変形バイフェーズ符号である
送信データSDが与えられる。送信データSDは送出すべき
論理「０」レベルの送信では「HL」，「１」の送信では
「LH」となるように変化する信号であって、「Ｈ」レベ
ルの時間帯と「Ｌ」レベルの時間帯が3:2の割合で変化
するものとする。この送信データSDは送信パルス発生回
路13に加えられる。そうすれば送信パルス発生回路13は
第４図（ｃ）に示すように送信データ「HL」に対応する
時刻t1〜t3,t3〜t5の間に夫々7:5及び3:5の割合の第1,
第２のデューティ比を有する送信パルスを発生する。こ
の信号によって第４図（ｄ）に示すように発振器15の発
振が断続される。従ってIDユニット３が近接している場
合には、共振回路30の両端に第４図（ｅ）に示すように
発振器15の駆動時間、即ち時刻t1〜t2,t3〜t4,t5〜t6に
一定の振幅の信号が得られ、その後減衰する信号が得ら
れることとなる。この信号は検波回路31によって検波さ
れて所定の閾値レベルで比較されるため、比較器32によ
り第４図（ｆ）に示すような送信パルス信号と同一の信
号が得られる。この信号がカウンタ33及びデジタルコン
パレータ34に与えられる。時刻t1からの計数が開始され
たときその出力が立下る時刻t2の時点でカウンタ33に所
定値より大きい計数値が得られ、時刻t3より計数を開始
したときには時刻t4の時点では所定値より低い計数値が
得られている。従ってデジタルコンパレータ34は時刻
t2,t4にその計数値を弁別し、第４図（ｇ）に示すよう
に送信データSDより１周期遅れたタイミングでメモリ制
御部36に信号を出力する。こうすれば書込／読出制御ユ
ニット１よりIDユニット３にデータを伝送することがで
きる。そして送信データSDは「Ｈ」レベルに対して7:5,
「Ｌ」レベルに対して3:5のデューティ比であり、発振
器15が発振出力を出す時間帯が7:3と大幅に異なるた
め、これらを混同することなく確実に弁別して出力を得
ることができる。更にFSK信号と異なり一定の周波数の
信号を断続するだけであるため、共振回路30の共振周波
数は発振器15の発振周波数と一致させておくことよって
高い能率でデータ伝送を行うことができる。又書込／読
出制御ユニット１の発振器15の出力を大きくすればそれ
につれてIDユニット３に誘起される電圧レベルが高くな
るため、発振出力を上げて通信距離を大きくすることが
できる。
つつ説明する。まず書込／読出制御ユニット１よりIDユ
ニット３に信号を伝送する際には、上位の制御機器４よ
りタイムコントローラ12に送信コントロール信号CTが送
出される。そうすればタイムコントローラ12は送信パル
ス発生回路13に送信切換信号を与える。その後上位の制
御機器４より第４図（ａ）に示す送信すべきデータに対
応して第４図（ｂ）に示す変形バイフェーズ符号である
送信データSDが与えられる。送信データSDは送出すべき
論理「０」レベルの送信では「HL」，「１」の送信では
「LH」となるように変化する信号であって、「Ｈ」レベ
ルの時間帯と「Ｌ」レベルの時間帯が3:2の割合で変化
するものとする。この送信データSDは送信パルス発生回
路13に加えられる。そうすれば送信パルス発生回路13は
第４図（ｃ）に示すように送信データ「HL」に対応する
時刻t1〜t3,t3〜t5の間に夫々7:5及び3:5の割合の第1,
第２のデューティ比を有する送信パルスを発生する。こ
の信号によって第４図（ｄ）に示すように発振器15の発
振が断続される。従ってIDユニット３が近接している場
合には、共振回路30の両端に第４図（ｅ）に示すように
発振器15の駆動時間、即ち時刻t1〜t2,t3〜t4,t5〜t6に
一定の振幅の信号が得られ、その後減衰する信号が得ら
れることとなる。この信号は検波回路31によって検波さ
れて所定の閾値レベルで比較されるため、比較器32によ
り第４図（ｆ）に示すような送信パルス信号と同一の信
号が得られる。この信号がカウンタ33及びデジタルコン
パレータ34に与えられる。時刻t1からの計数が開始され
たときその出力が立下る時刻t2の時点でカウンタ33に所
定値より大きい計数値が得られ、時刻t3より計数を開始
したときには時刻t4の時点では所定値より低い計数値が
得られている。従ってデジタルコンパレータ34は時刻
t2,t4にその計数値を弁別し、第４図（ｇ）に示すよう
に送信データSDより１周期遅れたタイミングでメモリ制
御部36に信号を出力する。こうすれば書込／読出制御ユ
ニット１よりIDユニット３にデータを伝送することがで
きる。そして送信データSDは「Ｈ」レベルに対して7:5,
「Ｌ」レベルに対して3:5のデューティ比であり、発振
器15が発振出力を出す時間帯が7:3と大幅に異なるた
め、これらを混同することなく確実に弁別して出力を得
ることができる。更にFSK信号と異なり一定の周波数の
信号を断続するだけであるため、共振回路30の共振周波
数は発振器15の発振周波数と一致させておくことよって
高い能率でデータ伝送を行うことができる。又書込／読
出制御ユニット１の発振器15の出力を大きくすればそれ
につれてIDユニット３に誘起される電圧レベルが高くな
るため、発振出力を上げて通信距離を大きくすることが
できる。
次にIDユニット３から書込／読出制御ユニット１にデ
ータを伝送する際には、まず書込／読出制御ユニット１
のタイムコントローラ12の送受信切換信号が受信状態に
切換えられ、送信パルス発生回路13は第５図（ａ）に示
すように任意の送信データ、例えば「HLHL……」に対応
する第1,第２のデューティ比の送信パルス信号を交互に
発生する。そうすれば発振器15が周期的に断続されるた
め第５図（ｂ）に示すような発振信号がコイルL1よりID
ユニット３に伝えられることとなる。従って比較器32は
第５図（ｃ）に示すように送信パルスに対応したクロッ
ク信号を出力することとなる。このクロック信号に基づ
いてメモリ制御部36よりデータ信号が読出される。第５
図（ｄ）はメモリ制御部36より読出された信号が「HLLH
L……」である信号の例を示しており、この信号が残響
制御パルス発生器38に与えられる。残響制御パルス発生
器38はこの信号の論理レベルに基づいて比較器32の立下
りの時点で第５図（ｅ）に示すように所定幅の残響制御
パルスを出力する。この信号がFET39,40に与えられて断
続される。従ってFET39,40がオフ状態では、第５図
（ｆ）の時刻t9以後等に示すように共振回路30に減衰信
号が生じているが、FET39,40をオンとする時刻t11以後
には共振回路30の両端が接地されるため、IDユニット３
の共振回路30にはほとんど残響が生じることがない。一
方書込／読出制御ユニット１の共振回路17に得られる信
号は発振器15が駆動される時刻t8〜t9,t10〜t11……の
間は一定の高い振幅レベルを有するが、それ以後の時刻
t9〜t10,t11〜t12……はIDユニット３の共振回路30の残
響に応じて低いレベルの残響が残存する。そして送信パ
ルスがオフとなる周期より短い一定の周期で第５図
（ｈ）に示すように受信ゲート信号発生回路14より受信
ゲート信号が発生し、その間だけ閉成するアナログスイ
ッチ19を介して検波回路20に信号が伝えられる。そして
その立下りの直前で第５図（ｋ）に示すようにサンプリ
ング信号がサンプルホールド回路22に与えられる。従っ
てサンプルホールド回路22の出力が比較器23によって閾
値と弁別されるため、比較器23より第５図（１）に示す
ような信号、即ち第５図（ｄ）と同様のメモリ読出信号
が書込／読出制御ユニット１に送信周期だけ遅れて伝達
されることとなる。
ータを伝送する際には、まず書込／読出制御ユニット１
のタイムコントローラ12の送受信切換信号が受信状態に
切換えられ、送信パルス発生回路13は第５図（ａ）に示
すように任意の送信データ、例えば「HLHL……」に対応
する第1,第２のデューティ比の送信パルス信号を交互に
発生する。そうすれば発振器15が周期的に断続されるた
め第５図（ｂ）に示すような発振信号がコイルL1よりID
ユニット３に伝えられることとなる。従って比較器32は
第５図（ｃ）に示すように送信パルスに対応したクロッ
ク信号を出力することとなる。このクロック信号に基づ
いてメモリ制御部36よりデータ信号が読出される。第５
図（ｄ）はメモリ制御部36より読出された信号が「HLLH
L……」である信号の例を示しており、この信号が残響
制御パルス発生器38に与えられる。残響制御パルス発生
器38はこの信号の論理レベルに基づいて比較器32の立下
りの時点で第５図（ｅ）に示すように所定幅の残響制御
パルスを出力する。この信号がFET39,40に与えられて断
続される。従ってFET39,40がオフ状態では、第５図
（ｆ）の時刻t9以後等に示すように共振回路30に減衰信
号が生じているが、FET39,40をオンとする時刻t11以後
には共振回路30の両端が接地されるため、IDユニット３
の共振回路30にはほとんど残響が生じることがない。一
方書込／読出制御ユニット１の共振回路17に得られる信
号は発振器15が駆動される時刻t8〜t9,t10〜t11……の
間は一定の高い振幅レベルを有するが、それ以後の時刻
t9〜t10,t11〜t12……はIDユニット３の共振回路30の残
響に応じて低いレベルの残響が残存する。そして送信パ
ルスがオフとなる周期より短い一定の周期で第５図
（ｈ）に示すように受信ゲート信号発生回路14より受信
ゲート信号が発生し、その間だけ閉成するアナログスイ
ッチ19を介して検波回路20に信号が伝えられる。そして
その立下りの直前で第５図（ｋ）に示すようにサンプリ
ング信号がサンプルホールド回路22に与えられる。従っ
てサンプルホールド回路22の出力が比較器23によって閾
値と弁別されるため、比較器23より第５図（１）に示す
ような信号、即ち第５図（ｄ）と同様のメモリ読出信号
が書込／読出制御ユニット１に送信周期だけ遅れて伝達
されることとなる。
ここで本実施例の動作説明ではIDユニット３と書込／
読出制御ユニット１間のデータ伝送を交互に行う場合に
ついて説明しているが、IDユニット３よりデータを送出
する際は第５図（ａ）に示すように送信パルスは送信デ
ータとして「HLHL……」に対応した信号とする必要がな
く、実際の送信データに基づいて送信パルスを構成する
ことができる。従ってこの場合にはIDユニット３と書込
／読出制御ユニット１とのデータ伝送を同時に全二重で
通信を行うことができる。従って書込／読出制御ユニッ
ト１からデータを伝送する際には１周期遅れてIDユニッ
ト３からIDユニットが受信したデータを送り返すことに
よって伝送を確実にすることができる。又同様にしてID
ユニット３からデータを伝送する際にも書込／読出制御
ユニット１から直ちに受信したデータを伝送するように
してデータ伝送の信頼性を向上させることができる。
読出制御ユニット１間のデータ伝送を交互に行う場合に
ついて説明しているが、IDユニット３よりデータを送出
する際は第５図（ａ）に示すように送信パルスは送信デ
ータとして「HLHL……」に対応した信号とする必要がな
く、実際の送信データに基づいて送信パルスを構成する
ことができる。従ってこの場合にはIDユニット３と書込
／読出制御ユニット１とのデータ伝送を同時に全二重で
通信を行うことができる。従って書込／読出制御ユニッ
ト１からデータを伝送する際には１周期遅れてIDユニッ
ト３からIDユニットが受信したデータを送り返すことに
よって伝送を確実にすることができる。又同様にしてID
ユニット３からデータを伝送する際にも書込／読出制御
ユニット１から直ちに受信したデータを伝送するように
してデータ伝送の信頼性を向上させることができる。
尚本実施例は書込／読出制御ユニット１からIDユニッ
ト３にデータを伝送する際に変形されたマンチェスタ符
号を用いてデータを伝送するようにしているが、送信す
べき信号をそのまま送信データとして直接伝送するよう
にしてもよい。この場合には送信の各データ毎に一定周
期の信号を伝送することができないが、バイフェーズ符
号を用いる場合に較べて高速でデータを伝送することが
可能である。
ト３にデータを伝送する際に変形されたマンチェスタ符
号を用いてデータを伝送するようにしているが、送信す
べき信号をそのまま送信データとして直接伝送するよう
にしてもよい。この場合には送信の各データ毎に一定周
期の信号を伝送することができないが、バイフェーズ符
号を用いる場合に較べて高速でデータを伝送することが
可能である。
又本実施例はIDユニット３のデータ復調手段としてク
ロックを計数するカウンタとデジタルコンパレータを用
い、デジタルコンパレータの出力によって発振信号のパ
ルス幅に対応した二値信号に弁別するようにしている
が、パルス幅を二値信号に復調する種々の構成、例えば
比較器に得られる信号を積分する積分回路と、その積分
出力を所定の閾値レベルで弁別する比較器とによってデ
ータ復調手段を構成するようにしてもよい。
ロックを計数するカウンタとデジタルコンパレータを用
い、デジタルコンパレータの出力によって発振信号のパ
ルス幅に対応した二値信号に弁別するようにしている
が、パルス幅を二値信号に復調する種々の構成、例えば
比較器に得られる信号を積分する積分回路と、その積分
出力を所定の閾値レベルで弁別する比較器とによってデ
ータ復調手段を構成するようにしてもよい。
更に本実施例はIDユニット３の電源として内部に電池
を保持するようにした例を示しているが、IDユニット３
の共振回路30に整流・平滑回路を接続し、その回路より
得られる直流電圧を各ブロックに電源として供給するよ
うにしてもよい。
を保持するようにした例を示しているが、IDユニット３
の共振回路30に整流・平滑回路を接続し、その回路より
得られる直流電圧を各ブロックに電源として供給するよ
うにしてもよい。
第１図は本発明のデータ通信装置の一実施例による物品
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２図はその全体構成を示すブロック図、第
３図はIDユニットの構成を示すブロック図、第４図は書
込／読出制御ユニットよりIDユニットにデータを伝送す
る際の各部の波形を示すタイムチャート、第５図はIDユ
ニットより書込／読出制御ユニットに信号を伝送する際
の各部の波形を示すタイムチャートである。 １……書込／読出制御ユニット、３……IDユニット、４
……制御機器、L1,L2,L3……コイル、11……クロック発
生器、12……タイムコントローラ、13……送信パルス発
生回路、14……受信ゲート信号発生回路、15……発振
器、17,30……共振回路、19……アナログスイッチ、20,
31……検波回路、22……サンプルホールド回路、23,32
……比較器、33……カウンタ、34……デジタルコンパレ
ータ、36……メモリ制御部、37……メモリ、38……残留
制御パルス発生器、41……電池、42……データ復調手
段、43……残響制御手段
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２図はその全体構成を示すブロック図、第
３図はIDユニットの構成を示すブロック図、第４図は書
込／読出制御ユニットよりIDユニットにデータを伝送す
る際の各部の波形を示すタイムチャート、第５図はIDユ
ニットより書込／読出制御ユニットに信号を伝送する際
の各部の波形を示すタイムチャートである。 １……書込／読出制御ユニット、３……IDユニット、４
……制御機器、L1,L2,L3……コイル、11……クロック発
生器、12……タイムコントローラ、13……送信パルス発
生回路、14……受信ゲート信号発生回路、15……発振
器、17,30……共振回路、19……アナログスイッチ、20,
31……検波回路、22……サンプルホールド回路、23,32
……比較器、33……カウンタ、34……デジタルコンパレ
ータ、36……メモリ制御部、37……メモリ、38……残留
制御パルス発生器、41……電池、42……データ復調手
段、43……残響制御手段
Claims (1)
- 【請求項１】第１のユニットと第２のユニット間でデー
タのデータ伝送を行うデータ通信装置であって、 前記第１のユニットは、 第１のコイルを有する発振器と、 連続的に第1,第２のデューティ比の送信パルス信号を発
生し、第２のユニットへのデータ送信時には送信データ
信号に対応させて第1,第２のデューティ比を切換え、前
記発振器に該送信パルス信号を与えることによってその
発振を断続する送信パルス発生手段と、 第２のコイルを含み、前記発振器の発振周波数に実質的
に等しい共振周波数を有する第１の共振回路と、 前記送信パルス発生手段の送信パルス信号に対応した信
号が与えられ前記発振器の発振停止の間に、発振停止時
点以降のタイミングで生起する所定幅の受信ゲート信号
を発生する受信ゲート信号発生手段と、 前記受信ゲート信号発生手段の受信ゲート信号が与えら
れる間に前記第１の共振回路に得られる電磁誘導信号を
検波する検波回路と、 前記検波回路の出力を所定レベルで弁別する第１の比較
器と、を有するものであり、 前記第２のユニットは、 前記第１のユニットの発振器の発振周波数に実質的に等
しい共振周波数を有し前記第１のユニットの第1,第２の
コイルと電磁結合可能な第３のコイルを含む第２の共振
回路と、 前記第２の共振回路に得られる信号を検波する検波回路
と、 前記検波回路の検波出力を所定の閾値レベルで弁別する
ことによって前記送信パルス信号を得る第２の比較器
と、 前記第１のユニットからのデータ受信時に前記第２の比
較器からの出力に基づいて第1,第２のデューティ比を有
する送信パルス信号より送信データ信号を復調するデー
タ復調手段と、 前記第１のユニットへのデータ送信時に、前記第２の比
較器より得られる送信パルス信号の立下りに基づいて送
信データに対応させて前記第２の共振回路に生じる残響
を制御する残響制御手段と、を有するものであることを
特徴とするデータ通信装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63177585A JPH0817405B2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | データ通信装置 |
| AT88120656T ATE108965T1 (de) | 1987-12-09 | 1988-12-09 | Induktives datenübertragungssystem. |
| EP88120656A EP0320015B1 (en) | 1987-12-09 | 1988-12-09 | Inductive data communicating apparatus |
| DE3850753T DE3850753T2 (de) | 1987-12-09 | 1988-12-09 | Induktives Datenübertragungssystem. |
| US08/068,263 US5313198A (en) | 1987-12-09 | 1993-05-28 | Data communication apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63177585A JPH0817405B2 (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | データ通信装置 |
| US08/068,263 US5313198A (en) | 1987-12-09 | 1993-05-28 | Data communication apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0226438A JPH0226438A (ja) | 1990-01-29 |
| JPH0817405B2 true JPH0817405B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=26498097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63177585A Expired - Lifetime JPH0817405B2 (ja) | 1987-12-09 | 1988-07-15 | データ通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0817405B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2541462C (en) * | 1999-06-21 | 2014-09-09 | Access Business Group International Llc | Fluid treatment system |
-
1988
- 1988-07-15 JP JP63177585A patent/JPH0817405B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0226438A (ja) | 1990-01-29 |
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