JPH08202839A

JPH08202839A - 応答器及び電磁結合を用いた非接触データ伝送装置並びに整流回路

Info

Publication number: JPH08202839A
Application number: JP7232357A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Ishibashi; 義人石橋; Takahiko Takeuchi; 宇彦武内
Original assignee: Tokimec Inc
Current assignee: Tokimec Inc
Priority date: 1994-11-21
Filing date: 1995-09-11
Publication date: 1996-08-09

Abstract

(57)【要約】【課題】リーダライタから信号送信を継続した状態でデ
ータキャリアからデータを返送可能として送受信の切替
えによる電力不足やクロックの中断を防ぐ。【解決手段】リーダライタ１００からのコマンドにより
返送信号を生成するデータキャリア２００のコイルＬ２
と並列にダイオードＤ３を接続し、更に、ダイオードＤ
３と直列にスイッチＳ１を接続する。データキャリア２
００は、所定のコマンドを受信した際に、メモリのデー
タを読み出し、読出データに従って、スイッチＳ１を制
御してコイルに流れる受信電流を変化させる。リーダラ
イタ１０は、データキャリア２００のスイッチの操作に
よる電流変化で誘起される信号を、コイルＬ１から取り
出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リーダライタとの
電磁結合にて非接触でデータを読み書きするデータキャ
リアを用いてデータ伝送及びエネルギ供給を行う応答器
及び電磁結合を用いた非接触データ伝送装置並びに整流
回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電磁結合を用いたリーダ
ライタ（送受信器）と非接触データキャリア（応答器）
としては、例えば図１２に示すようなものがある。図１
２に於いて、リーダライタ１００には、制御部１０１、
復調部１０２、変調部１０３、伝送部１０４が設けら
れ、データキャリア２００には、制御部２０１、復調部
２０２、変調部２０３、伝送部２０４、メモリ２０５が
設けられる。ここで、データキャリア２００の電源とし
ては、受信信号を整流して作り出しても良いし、電池等
を内蔵しても良い。

【０００３】また、動作クロックはデータキャリア内部
に保持された発振子から供給される。更に、伝送部２０
４におけるコイルは、送信用と受信用を別々に設けてス
イッチ等で切り替えても良いし、１つのコイルを併用し
ても良い。データの送受信は、リーダライタ１００から
変調部１０３を用いて変調した信号を伝送部１０４を用
いて送出し、これをデータキャリア２００の伝送部２０
４が受信し、復調部２０２でコマンドを復調する。そし
て、このコマンドが読み出し命令の場合、メモリ２０５
からデータを読み出し、変調部２０３でデータを変調
し、伝送２０４でデータを送り返す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電磁結合を用いた非接触データキャリアにあ
っては、次のような問題点があった。まずデータキャリ
ア２００が、リーダライタ１００からの信号を受信整流
し、それを電源電圧としている場合、データキャリア２
００からの応答データを受信するためにリーダライタ１
００が受信状態になって信号を送出しなくなると、電力
不足を起こすという問題がある。

【０００５】また、データキャリア２００がリーダライ
タ１００からの信号から一定周波数のクロックを取り出
そうとする場合、同じくデータキャリア２００からの応
答データを受信するためにリーダライタ１００が受信状
態になって信号を送出しないと、クロックが取り出せな
くなる。本発明は、このような従来の課題に鑑みてなさ
れたもので、リーダライタから送信を継続した状態でデ
ータキャリアからデータを返送可能として送受信の切替
えによる電力不足やクロックの中断が発生せず、かつ、
切替え状態の判別を容易に可能にして、データを確実に
取り出すことが出来る応答器及び電磁結合を用いた非接
触データ伝送装置並びに整流回路を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を達成するため
本発明は次のように構成する。まず、本発明は外部から
のコマンドにより返送信号を生成する応答器（データキ
ャリア）に、外部からのコマンドを受信するコイルと、
コイルと直列に接続された第１の単方向整流素子と、コ
イルと並列に接続された第２の単方向整流素子と、第２
の単方向整流素子と直列に接続されたスイッチとを設け
る。

【０００７】また、応答器の別の態様として本発明は、
第１の単方向整流素子を直列に接続して外部からのコマ
ンドを受信する第１のコイルと、第１のコイルと一体に
巻かれ、第２の単方向整流素子を直列に接続して外部か
らのコマンドを受信する第２のコイルと、第１のコイル
に並列に接続された第３の単方向整流素子と、第３の単
方向整流素子３と直列に接続された第１のスイッチと、
第２のコイルに並列に接続された第４の単方向整流素子
と、第４の単方向整流素子４と直列に接続された第２の
スイッチとを設ける。

【０００８】これらの構成は、いずれも応答器に於い
て、応答データに応じてコイルに流れる受信電流を変化
させるための構成である。また、本発明は送受信器から
のコマンドに応じ返送信号を生成する応答器（データキ
ャリア）と、応答器からの返送データを受信する送受信
器（リーダライタ）とを備えた電磁結合を用いた非接触
データ伝送装置を対象としており、この場合、受信器に
は、コマンドを送信するコイルを設け、応答器には応答
器のみの場合と同様に、応答データに応じてコイルに流
れる受信電流を変化させるための構成を設ける。

【０００９】また、応答器は少なくともデータを読み出
せるメモリを備える。そして、応答器は、送受信器から
予め定められたコマンドを受信した際に、メモリのデー
タを読み出し、読出データに従って、スイッチを制御す
る。送受信器は、応答器側の応答データに従ったスイッ
チの操作による電流変化で誘起される信号を、自己のコ
イルから取り出す。この場合、応答器からの返送データ
を受信する専用の受信コイルを備え、受信コイルから応
答器側の応答データに従ったスイッチの操作による電流
変化で誘起される信号を取り出すようにしても良い。送
受信器における信号の取出しは、フィルターを通して受
信すれば良い。更に、応答器は、受信した信号をクロッ
クとして使用することも出来る。

【００１０】また、本発明は応答器が、前記送受信器か
ら予め定められたコマンドを受信した際に、メモリのデ
ータを読み出し、該読出データに従って、予め定められ
た順序でスイッチを制御している。この応答器は、送受
信器から予め定められたコマンドを受信した際に、メモ
リのデータを読み出し、該読出データに従って、予め定
められた擬似ランダム系列に応じた順序でスイッチを制
御している。

【００１１】更に、応答器が、送受信器から予め定めら
れたコマンドを受信した際に、メモリのデータを読み出
し、この読出データに従って予め定められた一種類の擬
似ランダム系列の互いに位相が異なる系列に応じた順序
でスイッチを制御している。また、前記応答器は、送受
信器から予め定められたコマンドを受信した際に、メモ
リのデータを読み出し、この読出データに従って、予め
定められた一種類の擬似ランダム系列の互いに符合が異
なる二つの系列に応じた順序でスイッチを制御してい
る。

【００１２】更に、本発明の整流回路では、第１の単方
向整流素子を直列に接続して外部からの信号を受信する
第１のコイルと、第１のコイルと第１の単方向整流素子
とに並列に接続された第１の容量性素子と、第１のコイ
ルと逆向きに巻かれ、第１のコイルに直列に接続して外
部からの信号を受信する第２のコイルと、第２のコイル
に直列に接続され、第１の単方向整流素子と逆向きに接
続される第２の単方向整流素子と、第２のコイルと第２
の単方向整流素子とに並列に接続された第２の容量性素
子と、第１の単方向整流素子と第１の容量性素子との接
点と、第２の単方向整流素子と第２の容量性素子との接
点を電源端子としている。

【００１３】また、前記整流回路に於いて、第１のコイ
ルに並列に接続された第３の単方向整流素子と、第３の
単方向整流素子と直列に接続された第１のスイッチと、
第２のコイルに並列に接続された第４の単方向整流素子
と、第４の単方向整流素子と直列に接続された第２のス
イッチとを設けている。このような本発明の応答器及び
電磁結合を用いた非接触データ伝送装置並びに整流回路
によれば、応答器に設けたコイルと並列にダイオード等
の単方向整流素子をつなぎ、このダイオードをスイッチ
を用いて接続又は非接続とする。スイッチの制御は送受
信器からのコマンドに基づく応答データに応じて行う。
応答器のコイルに流れる受信電流が、応答データに応じ
たスイッチの制御で変化すると、送受信器のコイルにも
電磁誘導結合によって微弱な信号変化が現われる。

【００１４】そこで、この送受信器のコイルの信号変化
を取り出すことで応答器からの返送信号を受信すること
が出来る。このため送受信器がコマンドを送出したまま
返送データを受信することが出来るようになるだけでな
く、同時にクロックを供給することも出来る。このよう
な動作にあって、応答器は、送受信器からの読出コマン
ドに応じて、メモリのデータを読み出し、この読出デー
タに従ってスイッチを制御する際に、ある順番でスイッ
チを切替えている。

【００１５】また、信号／雑音（Ｓ／Ｎ）比を向上させ
るために、予め定められた擬似ランダム系列の符合に対
応して切替え、このとき、予め定められた擬似ランダム
系列としてはＭ系列などを用い、読出データ「０」又は
「１」に応じて用いる擬似ランダム系列としては二種類
の擬似ランダム系列を別々に設けている。さらに、一種
類の擬似ランダム系列の互いに位相の異なる二つの系列
符合でも良いし、一種類の擬似ランダム系列で系列内の
符合が全て反転した（系列内の０と１とが全て反転して
いる）系列を設けるようにしている。

【００１６】更に、第１及び第２の容量性素子を直列接
続し、効率を高めた直列電源の整流回路から負荷に十分
な電力供給が行われる。また、第１又は第２のスイッチ
の切替えに伴って、直列接続した第１又は第２の容量性
素子へのチャージよりも大きな電流が第１又は第２コイ
ルを通じた電流が流れる。この結果、リーダライタ側
で、第１及び第２のスイッチの切替えに伴う大きな電流
変化による、その切替え状態の判別が容易に可能にな
り、この大きな電流変化に応じた信号が容易に取り出さ
れて、データ復調が確実に行われるようになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の応答器及び電磁結
合を用いた非接触データ伝送装置並びに整流回路の実施
形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の
第１実施形態を示す回路図である。図１に於いて、この
第１実施形態は、送受信器としてのリーダライタ１００
には送信コイルＬ１が設けられ、信号源１０５から出力
される所望周波数の信号で駆動される。ここでリーダラ
イタ１００は、図１２の従来装置と同様、制御部１０
１、復調部１０２、変調部１０３及び伝送部１０４を備
えている。

【００１８】伝送部１０４の構成として送信コイルＬ１
を備える。このため信号源１０５は、制御部１０１及び
変調部１０３による送信信号発生源としての機能を代表
して表わす。また信号源１０５は送信時には、送信デー
タの０，１に応じた周波数のＦＳＫ変調信号を出力し、
受信時には送信データはないので、０に対応した一定周
波数の信号を出力する。

【００１９】また、この第１実施形態にあっては、送信
コイルＬ１を同時に受信コイルとして利用している。送
信コイルＬ１から十分な受信電圧を得るため、抵抗器Ｒ
１が直列接続される。勿論、送信コイルＬ１以外に専用
の受信コイルを設けるようにしても良い。一方、応答器
としてのデータキャリア２００には、受信コイルＬ２、
ダイオードＤ１，Ｄ３、スイッチＳ１及び負荷Ｚが設け
られる。ダイオードＤ１は第１の単方向整流素子であ
り、コイルＬ２の一定周波数の受信信号を整流し、コン
デンサＣ１にチャージして負荷Ｚの電源電圧を作り出
す。ダイオードＤ３は第２の単方向整流素子であり、受
信コイルＬ２に並列接続される。

【００２０】このダイオードＤ３にはスイッチＳ１が直
列接続される。スイッチＳ１は、後の説明で明らかにす
るように、データキャリア２００からの応答データに応
じてオン、オフ制御される。負荷Ｚはデータキャリア２
００に設けられた制御ＩＣやメモリなどの回路部を代表
しており、具体的には、図１２の従来装置と同様、制御
部２０１、復調部２０２、変調部２０３、メモリ２０５
を含む。そして伝送部２０４の構成が、図１のデータキ
ャリア２００に示す回路構成となる。

【００２１】次に図１に示す第１実施形態の動作につい
て説明する。リーダライタ１００は、その通信可能エリ
アにデータキャリア２００が存在しない状態にあって
も、信号源１０５より一定周波数の信号を送信コイルＬ
１に供給し、電磁界を発生している。データキャリア２
００がリーダライタ１００の通信可能領域に入ってアク
セスが開始された際には、負荷Ｚを構成する制御ＩＣや
メモリは動作しておらず、受信コイルＬ２に誘起された
受信電圧をダイオードＤ１で整流することで、コンデン
サＣ１に対する電荷のチャージを行っている状態にあ
る。

【００２２】この状態でコンデンサＣ１の両端電圧が所
定の動作電圧に達すると、負荷Ｚが動作を始める。この
状態で信号源１０５からの信号を受けてリーダライタ１
００の送信コイルＬ１にａ点からｂ点に向かって電流が
増加的に流れた場合の動作を説明する。このようなリー
ダライタ１００の送信コイルＬ１のコイル電流の増加に
対し、データキャリア２００にあっては、電磁結合によ
る誘導電圧の発生で受信コイルＬ２にはＡ点からＢ点に
向かって電流が増加的に流れたとする。なお、電流の流
れる方向はコイルの巻き方により、どちらの向きになる
かが決まる。

【００２３】このように受信コイルＬ２にＡ点からＢ点
に電流が増加的に流れた場合、スイッチＳ１がオン状態
又はオフ状態のいずれであっても、ダイオードＤ３によ
り電流経路が切り離されているため、電流はＤ点に向か
って流れ、コンデンサＣ１に電力を供給し続ける。実際
には、受信コイルＬ２に誘起する電圧がコンデンサＣ１
のチャージ電圧とダイオードＤ１の電圧降下分を加算し
た値より大きくなるまでは流れない。例えば、コンデン
サＣ１のチャージ電圧Ｖ＝２．５ＶでダイオードＤ１の
電圧降下分が０．８Ｖの場合、受信コイルＬ２の誘起電
圧が３．３ＶになるまではコンデンサＣ１に向かって電
流は流れず、３．３Ｖを越えるとコンデンサＣ１に電流
が流れ始める。

【００２４】次にリーダライタ１００の信号源１０５か
らの周波数信号の半サイクルで、送信コイルＬ１に逆に
ｂ点からａ点に向かって電流が増加的に流れると、デー
タキャリア２００にあっては、受信コイルＬ２を通って
Ｂ点からＡ点に向かって電流が増加的に流れようとす
る。このときスイッチＳ１が開いた状態では、ダイオー
ドＤ１が誘起電圧に対して逆方向のため、コンデンサＣ
１に対し電流は流れない。これに対しスイッチＳ１を閉
じた状態では、受信コイルＬ２、スイッチＳ１及びダイ
オードＤ３の閉ループ回路に電流が流れる。このときの
電流値はＡ点、Ｂ点、Ｃ点とコンデンサＣ１に電流が流
れた場合と異なり、コンデンサＣ１のチャージ電圧はダ
イオードＤ１で切り離されているため、より多くの電流
が流れることになる。即ち、Ｂ点の電位がダイオードＤ
３の電圧降下分に対応した−０．８Ｖとなったときに電
流が流れ始める。

【００２５】図２は、図１のデータキャリア２００にお
けるスイッチＳ１のオン、オフに対するＢ点の電圧と受
信コイルＬ２の電流の関係を示している。スイッチＳ１
が図２（Ａ）のようにオフしている状態では、Ｂ点電圧
は図２（Ｂ）のように正の半サイクルで変化し、このと
きコイルＬ２に流れる電流は図２（Ｃ）のように、Ｂ点
電圧がコンデンサＣ１のチャージ電圧にダイオードＤ１
の電圧降下分を加えた電圧を上回ったときに僅かに流れ
る電流だけとなる。

【００２６】これに対し、図２（Ａ）のようにスイッチ
Ｓ１をオンすると、図２（Ｂ）のＢ点電圧の負の半サイ
クルの期間で受信コイルＬ２に生ずる電圧により、受信
コイルＬ２、スイッチＳ１、ダイオードＤ３の閉ループ
回路に、図２（Ｃ）に示すような大きな電流が流れる。
このようにデータキャリア２００に設けたスイッチＳ１
をオン、オフ制御することで、継続した受信コイルＬ２
における送信信号の受信状態で受信コイルＬ２に流れる
電流を大きく変化させることが出来る。

【００２７】そこで本発明にあっては、リーダライタ１
００からの所定のコマンドに対するメモリから読み出し
たデータの応答を、スイッチＳ１を制御することで受信
コイルＬ２を流れる電流を変化させて、リーダライタ１
００側に電磁誘導により伝送させる。実際のリーダライ
タ１００とデータキャリア２００のデータ伝送を例にと
って説明すると、次のようになる。まず初めに、リーダ
ライタ１００がＰＳＫ変調、ＦＳＫ変調あるいはＡＳＫ
変調などによって信号源１０５より送信信号を送信コイ
ルＬ１に供給し、送信を行う。この送信信号を受信した
データキャリア２００は、コマンドを解釈すると同時に
動作クロックを取り出し、更にコンデンサＣ１のチャー
ジで動作電源を作り出す。

【００２８】このとき受信コマンドが読出命令であった
場合には、内蔵したメモリからデータを取り出し、この
データに応じダイオードＤ３に直列接続されたスイッチ
Ｓ１を切り替える。このスイッチＳ１の切替えにより、
図２（Ｃ）のように、スイッチＳ１をオフした状態では
受信コイルＬ２に流れる電流は小さく、スイッチＳ１を
オンすると受信コイルＬ２に流れる電流は大きくなる。

【００２９】データキャリア２００がデータを返送する
ときのスイッチＳ１の切替えは、次のようになる。まず
データキャリア２００からＡＳＫ変調によりデータを返
送する場合には、読出データがビット１の場合、一定時
間スイッチＳ１をオンとしてコイル電流を増加させ、デ
ータビットが０の場合はオフとしてコイル電流を少なく
する。

【００３０】また、データキャリア２００からＦＳＫ変
調によりデータを返送する場合には、例えば送信周波数
が１００ＫＨｚであった場合、メモリから読み出したデ
ータがビット１のとき、スイッチＳ１を２０μｓおきに
数回、オン、オフし、データがビット０のときはスイッ
チＳ１を切り替えずに、例えばオフに固定する。データ
ビット１のときにスイッチＳ１を２０μｓおきに数回、
オン、オフすると、受信コイルに流れる電流は５０ＫＨ
ｚの周波数変化を起す。

【００３１】これに対し、データビット０のときは５０
ＫＨｚの変化がないことになる。またデータビット１に
ついて２０μｓおきに数回、オン、オフして、５０ＫＨ
ｚ成分を作り出し、これに対しデータビット０の場合に
は４０μｓおきに数回、オン、オフして、２５ＫＨｚ成
分を作り出すようにしても良い。データキャリア２００
に設けたスイッチＳ１の制御により、受信コイルＬ２の
受信状態で電流が変化すると、この電流変化による電磁
結合作用により、送信側となるリーダライタ１００の送
信コイルＬ１にスイッチＳ１の制御に応じた電流変化の
信号成分が誘起する。

【００３２】即ち、データキャリア２００のデータ返送
時に、リーダライタ１００の信号源１０５は一定周波数
の送信信号を送信コイルＬ１に要求する送信電圧Ｖは一
定の変化となる。この送信コイルＬ１の送信電圧Ｖは、
コイルＬ１に対する送信電流をＩ₁、データキャリア２
００のコイルＬ２に流れる電流をＩ₂とすると、Ｖ＝ωＬ１Ｉ₁＋ωＭＩ₂ で与えられる。即ち、データキャリア２００からのデー
タ返送時、リーダライタ１００は送信コイルＬ１に一定
周波数の送信信号による電流Ｉ₁を流しており、この状
態でデータキャリア２００に流れる電流Ｉ₂による変化
を生ずる。したがって、送信コイルＬ１におけるデータ
キャリア２００のスイッチＳ１の制御によるコイル電流
Ｉ₂の変化による成分を取り出すことで、データキャリ
ア２００からの応答信号を受信することが出来る。

【００３３】また、リーダライタ１００に専用の受信コ
イルを設けた場合には、受信コイルは送信コイルＬ１に
近接していることから、結合が一番大きく、送信コイル
Ｌ１の電流変化に応じた信号が受信コイルに誘起するた
め、同様にして、データキャリア２００からの返送信号
を取り出すことが出来る。リーダライタ１００に、図示
のように送信コイルＬ１を設けた場合、あるいは専用の
受信コイルを設けた場合のいずれについても、バンドパ
スフィルタやデジタルフィルタなどを経由してデータ返
送時の送信信号を取り除いた信号を受信することで、デ
ータキャリア２００からの返送信号を取り出すことが出
来る。

【００３４】なお図１に示す第１実施形態にあっては、
実際にはデータキャリア２００に設けているダイオード
Ｄ３とＢ点の間に、負荷Ｚより小さい値の抵抗器が必要
に応じて設けられる。次に第２実施形態について説明す
る。図３は第２実施形態の構成を示す回路図である。

【００３５】この第２実施形態にあっては、データキャ
リア２００ａに受信コイルＬ２（第１のコイル）と受信
コイルＬ３（第２のコイル）を設け、リーダライタ１０
からの送信信号に対し、全波整流によりコンデンサＣ１
のチャージが出来るようにしたことを特徴とする。デー
タキャリア２００ａに設けた受信コイルＬ２，Ｌ３は、
同相に巻かれており、図示の極性で送信信号による電圧
が誘起される。

【００３６】受信コイルＬ２はダイオードＤ１（第１の
単方向整流素子）を介してコンデンサＣ１に接続され、
受信コイルＬ３はダイオードＤ２（第２の単方向整流素
子）を介してコンデンサＣ１に接続される。受信コイル
Ｌ２と並列にはダイオードＤ３（第３の単方向整流素
子）が接続される。このダイオードＤ３にはスイッチＳ
１が直列接続される。また、受信コイルＬ３にはダイオ
ードＤ４（第４の単方向整流素子）が並列接続され、ダ
イオードＤ４にはスイッチＳ２が直列接続される。図４
は受信コイルＬ２，Ｌ３の構成例を示す図である。

【００３７】受信コイルＬ２，Ｌ３は同相かつ一体的に
巻かれている。図４（Ａ）に示す例はボビン１０６に受
信コイルＬ２，Ｌ３を連続して巻いて、受信コイルＬ２
の巻き始めをダイオードＤ１，Ｄ３が接続されるＢ点と
接続し、コイルの中間点をＡ点とし、このＡ点をスイッ
チＳ１，Ｓ２が接続されるＤ点と接続する。また、受信
コイルＬ３の巻き終わりをダイオードＤ２，Ｄ４が接続
されるＣ点と接続する。

【００３８】また、図４（Ｂ）に示す例は、絶縁板１０
７の一方の面（表面）に実線で示した受信コイルＬ２を
スパイラル状に巻いている。同様にして絶縁板１０７の
他方の面（裏面）に点線で示した受信コイルＬ３を、受
信コイルＬ２と同一のスパイラル形状で設けている。実
線で示した受信コイルＬ２の巻き始めをダイオードＤ
１，Ｄ３が接続されるＢ点と接続し、点線で示した受信
コイルＬ３の巻き始めをダイオードＤ２，Ｄ４と接続さ
れるＣ点と接続する。また、受信コイルＬ２、Ｌ３の巻
き終わり端をＡ点とし、このＡ点をスイッチＳ１，Ｓ２
が接続されるＤ点と接続している。この場合、プリント
配線基板をエッチングして受信コイルＬ２，Ｌ３を形成
し、受信コイルＬ２、Ｌ３の巻き終わりのＡ点をスルー
ホールなどで接続する。

【００３９】また、図４（Ｃ）に示す例は、絶縁板１０
７の一方の面（表面）に受信コイルＬ２，Ｌ３の二つの
コイルを非接触状態かつスパイラル状に形成している。
受信コイルＬ２の巻き始めをダイオードＤ１，Ｄ３が接
続されるＢ点と接続し、受信コイルＬ３の巻き始めをダ
イオードＤ２，Ｄ４と接続されるＣ点と接続する。ま
た、受信コイルＬ２、Ｌ３の巻き終わり端をＡ点とし、
このＡ点をスイッチＳ１，Ｓ２が接続されるＤ点と接続
している。この場合、前記同様にプリント配線基板をエ
ッチングして作製すれば良い。

【００４０】次に、第２実施形態の動作について説明す
る。図５は、図３のデータキャリア２００ａに設けた受
信コイルＬ２，Ｌ３に流れる電流をスイッチＳ１，Ｓ２
のオン、オフ状態をもって説明するための図である。ま
ず、リーダライタ１００からコマンドなどの送信信号を
受信している際には、スイッチＳ１，Ｓ２は図示のよう
にオフ状態になっている。スイッチＳ１，Ｓ２が共にオ
フしているときには、受信信号の正の半サイクルでコイ
ルＬ２に誘起した電圧がダイオードＤ１で整流されてコ
ンデンサＣ１をチャージする。

【００４１】コンデンサＣ１が規定電圧にチャージされ
て負荷Ｚが動作している状態にあっては、コンデンサＣ
１のチャージ電圧にダイオードＤ１の電圧降下分を加え
た電圧を越えたときにコイルＬ２からコンデンサＣ１に
電流が流れる。一方、受信コイルＬ３には、負の半サイ
クルで誘起された電圧がダイオードＤ２で整流されてコ
ンデンサＣ１に電流を流す。コンデンサＣ１が負荷Ｚを
動作させる規定電圧にチャージされた状態にあっては、
同様にコンデンサＣ１にダイオードＤ２の電圧降下分を
加えた電圧を受信コイルＬ３の誘起電圧が越えたときに
電流が流れるようになる。

【００４２】次に、スイッチＳ１のみをオンしたときの
電流を説明する。図５（Ａ）は、データキャリア２００
ａからのデータ返送時にリーダライタ１００より送信さ
れる一定周波数の送信電圧であり、図５（Ｂ）（Ｃ）に
スイッチＳ１のみをオンしたときの受信コイルＬ２，Ｌ
３の各電流を示す。送信電圧の正の半サイクル期間につ
いては、受信コイルＬ３には電流は流れず、受信コイル
Ｌ２がその誘起電圧によりダイオードＤ３、スイッチＳ
１となる閉ループ回路に電流を流す。

【００４３】このとき流れる電流はダイオードＤ１によ
ってコンデンサＣ１のチャージ電圧が切り離されている
ことから、ダイオードＤ３の電圧降下分となる０．８Ｖ
を越えたときに電流が流れ始め、図５（Ｂ）のように十
分大きな電流が流れる。次に、送信電圧の負の半サイク
ルにあっては、受信コイルＬ２に電流は流れず、受信コ
イルＬ３の誘起電圧によりＡ点、Ｃ点、Ｆ点という経路
でダイオードＤ２を介してコンデンサＣ１に電流が流れ
る。しかしながら、受信コイルＬ３の誘起電圧がコンデ
ンサＣ１のチャージ電圧にダイオードＤ２の電圧降下分
を加えた電圧を越えるまで電流は流れず、これを越える
期間はごく僅かであることから、図５（Ｃ）のように、
コイルＬ３を流れる電流は僅かな電流変化となる。

【００４４】次に、スイッチＳ２のみをオンしたときの
受信コイルＬ２，Ｌ３の電流は、図５（Ｄ）（Ｅ）のよ
うになる。まず送信電圧の正の半サイクルにあっては、
受信コイルＬ３に電流は流れず、受信コイルＬ２の誘起
電圧によりＡ点、Ｂ点、Ｆ点とダイオードＤ１を介して
コンデンサＣ１にチャージ電流が流れる。しかしなが
ら、このチャージ電流はコンデンサＣ１のチャージ電圧
にダイオードＤ１の電圧降下分を加えた電圧を受信コイ
ルＬ２の誘起電圧が越えて初めて流れ、したがって、受
信コイルＬ２の電流は図５（Ｄ）のようにごく僅か流れ
るだけである。

【００４５】これに対し送信電圧の負の半サイクルにあ
っては、受信コイルＬ２に電流は流れないが、受信コイ
ルＬ３の誘起電圧によりダイオードＤ４、スイッチＳ２
を通る閉ループ回路を通じ電流が流れる。このときの電
流はダイオードＤ３の電圧降下分を越えると電流が流れ
始め、したがって、図５（Ｅ）のように十分大きな電流
が流れることになる。

【００４６】図３の構成をもつデータキャリア２００ａ
は、ＰＳＫ変調によってデータを返送することが出来
る。即ち、スイッチＳ１，Ｓ２の制御として一定時間Ｔ
だけスイッチＳ１をオン、スイッチＳ２をオフとする場
合をＤＴ１とし、逆に一定時間ＴだけスイッチＳ１をオ
フ、スイッチＳ２をオンとする場合をＤＴ０とする。こ
こで、メモリからの読出データがビット１のときＤＴ１＋ＤＴ０＋ＤＴ１＋ＤＴ０とし、読出データがビット０のときに、ＤＴ１＋ＤＴ０＋ＤＴ０＋ＤＴ１とすると、ＰＳＫ変調によりデータを返送することが出
来る。

【００４７】リーダライタ１００にあっては、送信コイ
ルＬ１から図５（Ｂ）のスイッチＳ１のみがオンのとき
の電流変化に応じた信号と、図５（Ｅ）のスイッチＳ２
のみオンとしたときの信号（送信信号の正の半サイクル
と負の半サイクルに同期している）を取り出し、送信側
のＤＴ１，ＤＴ０の組合せのいずれかを判別することで
データ１，０を復調することが出来る。

【００４８】更に、データキャリア２００ａからスぺク
トラム拡散（ＳＳ）変調によってデータを返送する場
合、例えば下記の７ビット長のＭ系列符合を用いる。Ｍ＝（１，１，１，０，０，１，０）このＭ系列符合を用いる場合、符合が１のときにＤＴ１
を、符合が０のときにＤＴ０を返送するならば、リーダ
ライタ１００は、この返送信号を受信平滑し、同一のＭ
系列符合と相関計算を行うことにより、Ｓ／Ｎ比のよい
データ通信を実現できる。

【００４９】また、このとき使用する擬似ランダム系列
としては、二種類の異なる系列で相互相関の小さい符合
を用いる方法が考えられる。しかし、よりＳ／Ｎ比を向
上させるために、系列は一種類で、初期位相のことなる
二つの系列を用いる。これは、例えばデータ１を返送す
る場合は系列Ｍを用いて送信し、データ０を返送する場
合は下記の系列Ｍａを用いる。

【００５０】Ｍａ＝（０，０，１，０，１，１，１）即ち、Ｍを左に三つシフトした系列を用いて返送する。
これは、符合長をＮ、二つの擬似ランダム系列をｆ
（ｔ），ｇ（ｔ）とすると、｜ｆ（ｔ）×ｆ（ｔ）｜＝Ｎ（×は相関演算とする）｜ｆ（ｔ）×ｆ（ｔ−τ）｜＝１（ただし、τ≠０）｜ｆ（ｔ）×ｇ（ｔ）｜＞１から、同一の系列で、初期位相が異なる系列の方が位相
相関が小さいためである。また、データ１を返送する場
合は系列Ｍを、データ０を返送する場合は系列Ｍを用い
るようにしても良い。このときＭは、符合が１のときに
０、また、０のときに１と置き換えた系列である。この
ようにすることによって相関計算の結果が正の値か、負
の値かで返送データが０又は１であったかを判断するこ
とができる。なお、図３に示す第２実施形態にあって
は、実際にはＢ点とダイオードＤ３の間、及びＣ点とダ
イオードＤ４の間に負荷Ｚより小さい抵抗値をもつ抵抗
器を必要に応じて設ける。

【００５１】次に、第３実施形態について説明する。こ
の第３実施形態では二つのコンデンサを用いた直列電源
に効率を高めた整流回路から負荷に電力供給を行ってい
る。図６は、この第３実施形態の構成を示す回路図であ
る。図６に於いて、この第３実施形態でのリーダライタ
１００は、図１に示す第１実施形態及び図３に示す第２
実施形態と同様であり、送信コイルＬ１、信号源１０５
及び抵抗器Ｒ１を備える。

【００５２】データキャリア２００ｂは、整流回路を構
成する第１の単方向整流素子としてのダイオードＤ１を
直列に接続して外部からの信号を受信する第１のコイル
である受信コイルＬ２と、この受信コイルＬ２とダイオ
ードＤ１とに並列に接続された第１の容量性素子として
のコンデンサＣ１とを備える。さらに、受信コイルＬ２
と逆向きに巻かれ、受信コイルＬ２に直列に接続してリ
ーダライタ１００からの一定周波数の信号を受信する第
２のコイルとしての受信コイルＬ４と、受信コイルＬ４
に直列に接続され、ダイオードＤ１と逆向きに接続され
る第２の単方向整流素子としてのダイオードＤ６と、受
信コイルＬ４とダイオードＤ６とに並列に接続された第
２の容量性素子としてのコンデンサＣ２とを設けてい
る。そして、ダイオードＤ１とコンデンサＣ１との接点
と、ダイオードＤ６とコンデンサＣ２との接点に負荷Ｚ
に接続している。

【００５３】ここでの受信コイルＬ２，Ｌ４は、図４に
示した構成と同様の構造、かつ、受信コイルＬ２，Ｌ４
を逆向きに巻いて構成すれば良い。次に、第３実施形態
の動作について説明する。図７は図６に示す回路図の動
作を説明するための図である。図６及び図７に於いて、
図７（Ａ）は、例えば、受信信号の正の半サイクルによ
って受信コイルＬ２，Ｌ４での磁界の誘起方向がそれぞ
れ外向きに発生した際の負荷Ｚへの電源電圧の供給動作
を示し、図７（Ｂ）は、例えば、受信信号の負の半サイ
クルによって受信コイルＬ２，Ｌ４での磁界の誘起方向
がそれぞれ内向きに発生した際の負荷Ｚへの電源電圧の
供給動作を示している。

【００５４】図７（Ａ）に於いて、受信コイルＬ２，Ｌ
４での磁界の誘起方向がそれぞれ外向きに発生し、受信
コイルＬ２には電磁結合による誘導電圧が発生する。こ
の誘起によって、Ａ点からＢ点に向かって電流が増加的
に流れ、矢印で示すようにダイオードＤ１で一定周波数
の受信信号を整流し、コンデンサＣ１にチャージして負
荷Ｚの電源電圧を作り出す。この場合、受信コイルＬ４
は受信コイルＬ２と逆向きに巻かれ、電磁結合による誘
導電圧が発生し、Ａ点からＣ点に向かって向かって電流
が増加的に流れるが、ダイオードＤ６が順方向でないた
め、コンデンサＣ２への、受信信号を整流した電圧が生
成されない。また、図７（Ｂ）のように受信コイルＬ
２，Ｌ４での磁界の誘起方向がそれぞれ内向きに発生し
た場合、今度は反対に動作し、受信コイルＬ４に電磁結
合による誘導電圧が発生し、Ｃ点からＡ点に向かって電
流が増加的に流れ、矢印で示すようにダイオードＤ６で
一定周波数の受信信号を整流し、コンデンサＣ２にチャ
ージして負荷Ｚの電源電圧を作り出す。この場合、受信
コイルＬ２は、受信コイルＬ４と逆向きに巻かれた状態
であり、電磁結合による誘導電圧が発生し、Ｂ点からＡ
点に向かって電流が増加的に流れ、誘導電圧が発生する
が、ダイオードＤ１が発生電圧に対して順方向でないた
めコンデンサＣ１への受信信号を整流した電圧は発生し
ない。このように、コンデンサＣ１，Ｃ２を直列接続し
た、その直列電源に負荷Ｚが接続されるため、コンデン
サＣ１，Ｃ２の一方を用いた電源に対して、電圧発生は
２倍の能力を有することになる。この際、電荷を充電し
ない方のコンデンサＣ１又はコンデンサＣ２では放電の
みを行うことになるため、負荷Ｚへの電圧変動が発生す
る。ここで負荷Ｚに極めて消費電流が少ないＣＭＯＳ型
のＩＣ素子を用いることによって、放電する電荷が少な
く、十分実用に耐えることが出来る。

【００５５】次に、第４実施形態について説明する。こ
の第４実施形態ではコンデンサへのチャージと共に、電
流を流す回路を設けている。図８は、この第４実施形態
の構成を示す回路図である。図８に於いて、この第４実
施形態でのリーダライタ１００は、図１に示す第１実施
形態及び図３に示す第２実施形態と同様であり、送信コ
イルＬ１、信号源１０５及び抵抗器Ｒ１を備える。

【００５６】データキャリア２００ｃには整流回路を構
成する第１の単方向整流素子としてのダイオードＤ１を
直列に接続して外部からの信号を受信する第１のコイル
である受信コイルＬ２と、この受信コイルＬ２とダイオ
ードＤ１とに並列に接続された第１の容量性素子として
のコンデンサＣ１とを備える。さらに、受信コイルＬ２
と逆向きに巻かれ、受信コイルＬ２に直列に接続してリ
ーダライタ１００からの一定周波数の信号を受信する第
２のコイルとしての受信コイルＬ４と、受信コイルＬ４
に直列に接続され、ダイオードＤ１と逆向きに接続され
る第２の単方向整流素子としてのダイオードＤ６と、受
信コイルＬ４とダイオードＤ６とに並列に接続された第
２の容量性素子としてのコンデンサＣ２とを設けてい
る。そして、ダイオードＤ１とコンデンサＣ１との接点
と、ダイオードＤ６とコンデンサＣ２との接点に負荷Ｚ
に接続している。

【００５７】さらに、受信コイルＬ２と並列に、直列接
続したダイオードＤ３及びスイッチＳ１が接続されてい
る。また、受信コイルＬ４には並列に、直列接続したダ
イオードＤ３及びスイッチＳ２が接続されている。な
お、この第４実施形態での受信コイルＬ２，Ｌ４は、図
４に示した構成と同様の構造、かつ、受信コイルＬ２，
Ｌ４を逆向きに巻いて構成すれば良い。

【００５８】次に、第４実施形態の動作について説明す
る。図９は図８に示す回路図の動作を説明するための図
である。この動作は次の四つであり、まず、図９（Ａ）
は、例えば、受信信号の正の半サイクルによって受信コ
イルＬ２，Ｌ４での磁界の誘起方向がそれぞれ外向きに
発生し、かつ、スイッチＳ１がオンの際の負荷Ｚへの電
源電圧の供給を行う動作状態を示している。図９（Ｂ）
は例えば、受信信号の負の半サイクルによって受信コイ
ルＬ２，Ｌ４での磁界の誘起方向がそれぞれ内向きに発
生し、スイッチＳ１，Ｓ２がない場合と同様に動作して
負荷Ｚへの電源電圧の供給を行う状態を示している。

【００５９】図９（Ｃ）は、例えば、受信信号の正の半
サイクルによって受信コイルＬ２，Ｌ４での磁界の誘起
方向がそれぞれ外向きに発生し、かつ、スイッチＳ１，
Ｓ２がない場合と同様に動作して負荷Ｚへの電源電圧の
供給を行う状態を示している。図９（Ｄ）は受信信号の
負の半サイクルによって受信コイルＬ２，Ｌ４での磁界
の誘起方向がそれぞれ内向きに発生し、かつ、スイッチ
Ｓ２がオンの際の負荷Ｚへの電源電圧の供給を行う動作
状態を示している。

【００６０】図９（Ａ）に於いて、受信信号の正の半サ
イクルによって受信コイルＬ２，Ｌ４での磁界の誘起方
向がそれぞれ外向きに発生し、スイッチＳ１のオンによ
って、受信コイルＬ２での誘起電圧を一点鎖線の矢印で
示すようにダイオードＤ１で整流して、コンデンサＣ１
にチャージし、負荷Ｚへの電源電圧の供給を行う。同時
に実線の矢印で示すようにダイオードＤ３で整流し、こ
の電流が受信コイルＬ２に流れる。図９（Ｂ）では受信
信号の負の半サイクルによって受信コイルＬ２，Ｌ４で
の磁界の誘起方向がそれぞれ内向きに発生し、受信コイ
ルＬ４での誘起電圧を矢印で示すようにダイオードＤ６
で整流して、コンデンサＣ２にチャージして、負荷Ｚへ
の電源電圧の供給を行う。

【００６１】図９（Ｃ）は、受信信号の正の半サイクル
によって受信コイルＬ２，Ｌ４での磁界の誘起方向がそ
れぞれ外向きに発生し、受信コイルＬ２での誘起電圧を
矢印で示すようにダイオードＤ１で整流して、コンデン
サＣ１にチャージし、負荷Ｚへの電源電圧の供給を行
う。図９（Ｄ）は受信信号の負の半サイクルによって受
信コイルＬ２，Ｌ４での磁界の誘起方向がそれぞれ内向
きに発生し、かつ、スイッチＳ２のオンの場合に、受信
コイルＬ４での誘起電圧を一点鎖線の矢印で示すように
ダイオードＤ６で整流して、コンデンサＣ２にチャージ
し、負荷Ｚへの電源電圧の供給を行う。同時にダイオー
ドＤ７で実線の矢印で示すように整流し、この電流が受
信コイルＬ４に流れる。

【００６２】このように図９（Ｂ）（Ｃ）の場合は、ス
イッチＳ１，Ｓ２がない場合と同様に動作してコンデン
サＣ１，Ｃ２へのチャージを行う。図９（Ａ）の場合
は、コンデンサＣ１へのチャージを行うと共に、ダイオ
ードＤ３で整流し、この電流が受信コイルＬ２に流れ
る。同様に図９（Ｄ）の場合も、コンデンサＣ２へのチ
ャージを行うと共に、ダイオードＤ７で整流し、この電
流が受信コイルＬ４に流れる。

【００６３】したがって、コンデンサＣ１，Ｃ２に十分
なチャージが行われている場合は、、ダイオードＤ３か
らの電流が受信コイルＬ２に多く流れ、また、ダイオー
ドＤ７からの電流が受信コイルＬ４に多く流れる。ここ
でコンデンサＣ１，Ｃ２に十分なチャージが少ない場合
は、コンデンサＣ１，Ｃ２へのチャージと、受信コイル
Ｌ２，Ｌ４への電流がながれるが、いずれもコンデンサ
Ｃ１，Ｃ２へのチャージよりも大きな電流が流れる。

【００６４】このような動作にあって、スイッチＳ１，
Ｓ２の切替制御は図３、図４、図５に示した第２実施形
態と同様の動作で行われる。すなわち、一定時間だけス
イッチＳ１をオン、スイッチＳ２をオフし、逆に一定時
間だけスイッチＳ１をオフ、スイッチＳ２をオンにし
て、メモリからの読出データをビット１、ビット０とす
ることによってＰＳＫ変調によりデータを返送する。そ
して、リーダライタ１００では、データキャリア２００
ｃのスイッチＳ１，Ｓ２の切替えに伴う大きな電流変化
に応じた信号を送信コイルＬ１からを取り出して、その
データ１，０の復調を確実に行うことが出来るようにな
る。

【００６５】また、この第４実施形態でも二つのコンデ
ンサＣ１，Ｃ２を用いた直列電源に効率を高めて負荷Ｚ
に電力供給が行うことが出来る。次に、第５実施形態に
ついて説明する。図１０は第５実施形態の構成を示す回
路図である。図１０に於いて、この第５実施形態は、図
８に示した第４実施形態中のダイオードＤ３，Ｄ７に代
えて、その極性（カソード、アノード）を反対に接続し
たダイオードＤ８，Ｄ９を設けている。この他の受信コ
イルＬ２，Ｌ４、スイッチＳ１，Ｓ２、ダイオードＤ
１，Ｄ６、コンデンサＣ１，Ｃ２、負荷Ｚの構成、接続
は第４実施形態と同様である。この第５実施形態での受
信コイルＬ２，Ｌ４も、図４に示した構成と同様の構
造、かつ、受信コイルＬ２，Ｌ４を逆向きに巻いて構成
すれば良い。

【００６６】次に、第５実施形態の動作について説明す
る。図１１は図１０に示す回路図の動作を説明するため
の図である。この動作は次の四つである。まず、図１１
（Ａ）は、例えば、受信信号の正の半サイクルによって
受信コイルＬ２，Ｌ４での磁界の誘起方向がそれぞれ外
向きに発生し、かつ、スイッチＳ１，Ｓ２がない場合と
同様に動作して負荷Ｚへ電源電圧の供給を行う状態を示
している。図１１（Ｂ）は例えば、受信信号の負の半サ
イクルによって受信コイルＬ２，Ｌ４での磁界の誘起方
向がそれぞれ内向きに発生し、かつ、スイッチＳ１がオ
ンの際の負荷Ｚへ電源電圧の供給を行う状態を示してい
る。

【００６７】図１１（Ｃ）は、例えば、受信信号の正の
半サイクルによって受信コイルＬ２，Ｌ４での磁界の誘
起方向がそれぞれ外向きに発生し、かつ、スイッチＳ２
がオンの際の負荷Ｚへの電源電圧の供給動作を示し、図
１１（Ｄ）は受信信号の負の半サイクルによって受信コ
イルＬ２，Ｌ４での磁界の誘起方向がそれぞれ内向きに
発生し、かつ、スイッチＳ１，Ｓ２がない場合と同様に
動作して負荷Ｚへ電源電圧の供給を行う状態を示してい
る。

【００６８】図１１（Ａ）に於いて、受信信号の正の半
サイクルによって受信コイルＬ２，Ｌ４での磁界の誘起
方向がそれぞれ外向きに発生し、スイッチＳ１，Ｓ２が
ない場合と同様に動作し、受信コイルＬ２での誘起電圧
を実線の矢印で示すようにダイオードＤ１で整流して、
コンデンサＣ１にチャージし、負荷Ｚへの電源電圧の供
給を行う。図１１（Ｂ）では受信信号の負の半サイクル
によって受信コイルＬ２，Ｌ４での磁界の誘起方向がそ
れぞれ内向きに発生し、かつ、スイッチＳ１のオンによ
って、受信コイルＬ４での誘起電圧を一点鎖線の矢印で
示すようにダイオードＤ６で整流して、コンデンサＣ２
にチャージして、負荷Ｚへの電源電圧の供給を行う。同
時に受信コイルＬ２での誘起電圧を実線の矢印で示すよ
うにダイオードＤ８で整流して、その電流が受信コイル
Ｌ２に流れる。

【００６９】図１１（Ｃ）は、受信信号の正の半サイク
ルによって受信コイルＬ２，Ｌ４での磁界の誘起方向が
それぞれ外向きに発生し、かつ、スイッチＳ２のオンに
よって、受信コイルＬ２での誘起電圧を一点鎖線の矢印
で示すようにダイオードＤ１で整流して、コンデンサＣ
１にチャージし、負荷Ｚへの電源電圧の供給を行う。同
時に受信コイルＬ４での誘起電圧を実線の矢印で示すよ
うにダイオードＤ９で整流して、その電流が受信コイル
Ｌ４に流れる。

【００７０】図１１（Ｄ）は受信信号の負の半サイクル
によって受信コイルＬ２，Ｌ４での磁界の誘起方向がそ
れぞれ内向きに発生し、かつ、スイッチＳ１，Ｓ２がな
い場合と同様に動作し、受信コイルＬ４での誘起電圧を
実線の矢印で示すようにダイオードＤ６で整流して、コ
ンデンサＣ２にチャージし、負荷Ｚへの電源電圧の供給
を行う。

【００７１】したがって、図１１（Ａ）（Ｄ）の場合
は、スイッチＳ１，Ｓ２がない場合と同様に動作してダ
イオードＤ１，Ｄ６を介してコンデンサＣ１，Ｃ２への
チャージを行う。図１１（Ｂ）の場合は、ダイオードＤ
６を介してコンデンサＣ２へのチャージを行うと共に、
ダイオードＤ８で整流し、この電流が受信コイルＬ２に
流れる。同様に図１１（Ｃ）の場合も、ダイオードＤ１
を介してコンデンサＣ１へのチャージを行うと共に、ダ
イオードＤ９で整流し、この電流が受信コイルＬ４に流
れる。

【００７２】この場合、スイッチＳ１，Ｓ２の切替制御
は図３、図４、図５に示した第２実施形態と同様の動作
で行われて、データキャリア２００ｃでスイッチＳ１，
Ｓ２の切替えに伴う電流変化に応じた信号を送信コイル
Ｌ１からを取り出して、そのデータ１，０の復調を確実
に行うことが出来るようになる。また、この第５実施形
態でも二つのコンデンサＣ１，Ｃ２を用いた直列電源に
効率を高めて負荷Ｚに電力供給が行うことが出来る。

【００７３】なお、第１実施形態から第５実施形態中で
示した数値は、設計変更に伴って、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で変更されるものであり、特に記載した数値
による限定は受けないものである。

【００７４】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、送受信器としてのリーダライタによる応答器として
のデータキャリアからの読出中にも電力供給が出来るた
め、電力不足をデータキャリア側で起こすことがなく、
結果として、アクセス可能なエリアを拡大することが出
来る。

【００７５】また、本発明によれば、データキャリアか
らの応答時にもリーダライタから継続して動作クロック
を供給出来るため、データキャリア内部に動作クロック
のための発振器を設ける必要がなく、クロックの中断が
発生せず、がつ、データキャリアの消費電流を減らすこ
とが出来ると共に、その分、応答に必要な電力が確保出
来ることで、アクセス可能エリアを拡大することが出来
る。

【００７６】更に、本発明によれば、効率を高めた直列
電源から負荷に十分な電力供給が行われる。また、リー
ダライタ側でデータキャリアにおけるスイッチの切替え
に伴う大きな電流変化によって切替え状態が容易に判別
可能になり、大きな電流変化に応じた信号が容易に取り
出されて、そのデータ復調が確実に出来るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の応答器及び電磁結合を用いた非接触デ
ータ伝送装置並びに整流回路における第１実施形態の構
成を示す回路図

【図２】図１中のデータキャリアのスイッチ制御による
コイル電流を説明するための図

【図３】第２実施形態の構成を示す回路図

【図４】第２実施形態にあって、受信コイルの構成例を
示す図（Ａ）は二つの受信コイルをボビンに巻いた構成を示す
斜視図（Ｂ）は絶縁板の表側及び裏側に二つの受信コイルを区
分けして設けた構成を示す上面図（Ｃ）は絶縁板の表側に二つの受信コイルを設けた構成
を示す上面図

【図５】図３中のデータキャリアのスイッチ制御による
コイル電流を説明するための図

【図６】第３実施形態の構成を示す回路図

【図７】（Ａ）は受信コイルでの磁界の誘起方向がそれ
ぞれ外向きに発生した際の負荷への電源電圧の供給動作
を説明するための図（Ｂ）は受信コイルでの磁界の誘起方向がそれぞれ内向
きに発生した際の負荷への電源電圧の供給動作を説明す
るための図

【図８】第４実施形態の構成を示す回路図

【図９】図８に示す第４実施形態の動作を説明するため
の図（Ａ）は一方の受信コイルの誘起電圧からコンデンサへ
のチャージを行うと共に、別に電流を流す動作状態を示
す図（Ｂ）は他方の受信コイルの誘起電圧からコンデンサへ
のチャージを行う動作状態を示す図（Ｃ）は一方の受信コイルの誘起電圧からコンデンサへ
のチャージを行う動作状態を示す図（Ｄ）は他方の受信コイルの誘起電圧からコンデンサへ
のチャージを行うと共に、別に電流を流す動作状態を示
す図

【図１０】第５実施形態の構成を示す回路図

【図１１】図１０に示す第５実施形態の動作を説明する
ための図（Ａ）は一方の受信コイルの誘起電圧から整流した電圧
を負荷へ供給し、かつ、別に電流を流す動作状態を示す
図（Ｂ）は他方の受信コイルの誘起電圧から整流した電圧
を負荷へ供給する動作状態を示す図（Ｃ）は一方の受信コイルの誘起電圧から整流した電圧
を負荷へ供給する動作状態を示す図（Ｄ）は他方の受信コイルの誘起電圧から整流した電圧
を負荷へ供給し、かつ、別に電流を流す動作状態を示す
図

【図１２】従来例の装置の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１００：リーダライタ（送受信器）１０１，２０１：制御部１０２，２０２：復調部１０３，２０３：変調部１０４，２０４：伝送部１０５：信号源２００，２００ａ，２００ｃ，２００ｄ：データキャリ
ア（応答器）２０５：メモリＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４：コイルＤ１〜Ｄ９：ダイオード（単方向整流素子）Ｃ１，Ｃ２：コンデンサＺ：負荷Ｒ１：抵抗器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部からのコマンドにより返送信号を生成
する応答器に於いて、外部からのコマンドを受信するコイルと、該コイルと直列に接続された第１の単方向整流素子と、前記コイルと並列に接続された第２の単方向整流素子
と、該第２の単方向整流素子と直列に接続されたスイッチ
と、を備えたことを特徴とする応答器。
【請求項２】外部からのコマンドにより返送信号を生成
する応答器に於いて、第１の単方向整流素子を直列に接続して外部からのコマ
ンドを受信する第１のコイルと、前記第１のコイルと一体に巻かれ、第２の単方向整流素
子を直列に接続して外部からのコマンドを受信する第２
のコイルと、前記第１のコイルに並列に接続された第３の単方向整流
素子と、前記第３の単方向整流素子３と直列に接続された第１の
スイッチと、前記第２のコイルに並列に接続された第４の単方向整流
素子と、該第４の単方向整流素子４と直列に接続された第２のス
イッチと、を設けたことを特徴とする応答器。
【請求項３】送受信器からのコマンドに応じ返送信号を
生成する応答器と、該応答器からの返送データを受信す
る送受信器とを備えた電磁結合を用いた非接触データ伝
送装置に於いて、前記送受信器には、コマンドを送信するコイルを設け、前記応答器は、外部からのコマンドを受信するコイルと、該コイルと直列に接続された第１の単方向整流素子と、前記コイルと並列に接続された第２の単方向整流素子
と、該第２の単方向整流素子と直列に接続されたスイッチ
と、を備えたことを特徴とする電磁結合を用いた非接触
データ伝送装置。
【請求項４】送受信器からのコマンドに応じ返送信号を
生成する応答器と、該応答器からの返送データを受信す
る送受信器とを備えた電磁結合を用いた非接触データ伝
送装置に於いて、前記送受信器には、コマンドを送信するコイルを設け、前記応答器には、第１の単方向整流素子を直列に接続して外部からのコマ
ンドを受信する第１のコイルと、前記第１のコイルと一体に巻かれ、第２の単方向整流素
子を直列に接続して外部からのコマンドを受信する第２
のコイルと、前記第１のコイルに並列に接続された第３の単方向整流
素子と、前記第３の単方向整流素子と直列に接続された第１のス
イッチと、前記第２のコイルに並列に接続された第４の単方向整流
素子と、該第４の単方向整流素子と直列に接続された第２のスイ
ッチと、を設けたことを特徴とする電磁結合を用いた非
接触データ伝送装置。
【請求項５】請求項１から４記載の応答器又は電磁結合
を用いた非接触データ伝送装置に於いて、前記応答器に、少なくともデータを読み出せるメモリを
備えたことを特徴とする応答器又は電磁結合を用いた非
接触データ伝送装置。
【請求項６】請求項３又は４記載の電磁結合を用いた非
接触データ伝送装置に於いて、前記応答器は、前記送受信器から予め定められたコマン
ドを受信した際に、前記メモリのデータを読み出し、該
読出データに従って、前記スイッチを制御することを特
徴とする電磁結合を用いた非接触データ伝送装置。
【請求項７】請求項３又は４記載の電磁結合を用いた非
接触データ伝送装置に於いて、前記送受信器は、前記応答器側の応答データに従ったス
イッチの操作による電流変化で誘起される信号を前記自
己のコイルから取り出すことを特徴とする電磁結合を用
いた非接触データ伝送装置。
【請求項８】請求項３又は４記載の電磁結合を用いた非
接触データ伝送装置に於いて、前記送受信器は、前記応答器からの返送データを受信す
る受信コイルを備え、前記受信コイルから前記応答器側
の応答データに従ったスイッチの操作による電流変化で
誘起される信号を取り出すことを特徴とする電磁結合を
用いた非接触データ伝送装置。
【請求項９】請求項７又は８記載の電磁結合を用いた非
接触データ伝送装置に於いて、前記送受信器は、前記受信信号をフィルタを通して受信
することを特徴とする電磁結合を用いた非接触データ伝
送装置。
【請求項１０】請求項１から４記載の応答器又は電磁結
合を用いた非接触データ伝送装置に於いて、前記応答器は、受信した信号をクロックとして使用する
ことを特徴とする電磁結合を用いた非接触データ伝送装
置。
【請求項１１】請求項６記載の電磁結合を用いた非接触
データ伝送装置に於いて、前記応答器は、前記送受信器から予め定められたコマン
ドを受信した際に、前記メモリのデータを読み出し、該
読出データに従って、予め定められた順序でスイッチを
制御することを特徴とする電磁結合を用いた非接触デー
タ伝送装置。
【請求項１２】請求項１１記載の電磁結合を用いた非接
触データ伝送装置に於いて、前記応答器は、前記送受信器から予め定められたコマン
ドを受信した際に、前記メモリのデータを読み出し、該
読出データに従って、予め定められた擬似ランダム系列
に応じた順序でスイッチを制御することを特徴とする電
磁結合を用いた非接触データ伝送装置。
【請求項１３】請求項１１記載の電磁結合を用いた非接
触データ伝送装置に於いて、前記応答器は、前記送受信器から予め定められたコマン
ドを受信した際に、前記メモリのデータを読み出し、該
読出データに従って、予め定められた一種類の擬似ラン
ダム系列の互いに位相が異なる系列に応じた順序でスイ
ッチを制御することを特徴とする電磁結合を用いた非接
触データ伝送装置。
【請求項１４】請求項１１記載の電磁結合を用いた非接
触データ伝送装置に於いて、前記応答器は、前記送受信器から予め定められたコマン
ドを受信した際に、前記メモリのデータを読み出し、該
読出データに従って、予め定められた一種類の擬似ラン
ダム系列の互いに符号が異なる二つの系列に応じた順序
でスイッチを制御することを特徴とする電磁結合を用い
た非接触データ伝送装置。
【請求項１５】第１の単方向整流素子を直列に接続して
外部からの信号を受信する第１のコイルと、前記第１のコイルと第１の単方向整流素子とに並列に接
続された第１の容量性素子と、前記第１のコイルと逆向きに巻かれ、前記第１のコイル
に直列に接続して外部からの信号を受信する第２のコイ
ルと、前記第２のコイルに直列に接続され、前記第１の単方向
整流素子と逆向きに接続される第２の単方向整流素子
と、前記第２のコイルと第２の単方向整流素子とに並列に接
続された第２の容量性素子と、前記第１の単方向整流素子と第１の容量性素子との接点
と、前記第２の単方向整流素子と第２の容量性素子との
接点を電源端子とすることを特徴とする整流回路。
【請求項１６】請求項１５記載の整流回路に於いて、前記第１のコイルに並列に接続された第３の単方向整流
素子と、該第３の単方向整流素子と直列に接続された第１のスイ
ッチと、前記第２のコイルに並列に接続された第４の単方向整流
素子と、該第４の単方向整流素子と直列に接続された第２のスイ
ッチと、を設けたことを特徴とする応答器。