JPH10247863A - 位相ロックされた電圧制御形発振器を含む無接触形呼び掛けシステム用のベース回路 - Google Patents

位相ロックされた電圧制御形発振器を含む無接触形呼び掛けシステム用のベース回路

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JPH10247863A
JPH10247863A JP10016887A JP1688798A JPH10247863A JP H10247863 A JPH10247863 A JP H10247863A JP 10016887 A JP10016887 A JP 10016887A JP 1688798 A JP1688798 A JP 1688798A JP H10247863 A JPH10247863 A JP H10247863A
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antenna
frequency
circuit
calling system
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ナブラ・ナンドラ
Roz Shelley
シエリー・ロズ
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EM Microelectronic Marin SA
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    • G—PHYSICS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナの共振周波数に適合する搬送周波数
を有する制御信号を供給することができる発振制御装置
を備えた、低価格で製造が容易な無接触形呼び掛けシス
テム用のベース回路を提供すること。 【解決手段】 調節手段（２１、２２）で調節可能な周
波数を有する制御信号を供給する発振装置（２３）と、
情報を送信するように接続されたアンテナを制御する手
段（２４）と、アンテナが捕捉した情報をデコードする
手段（２５、２６、２７）とを含む無接触形呼び掛けシ
ステム用のベース回路（１３）である。その発振装置
（２３）を調節手段（２１、２２）によって位相ロック
された電圧制御発振器としたことを特徴とする。それに
より、無接触形呼び掛けシステムの感度が向上し、構造
が簡単になり、それの様々な部材を同一チップ上に集積
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、位相ロックされた
電圧制御形発振器を用いた無接触形呼び掛けシステム用
のベース回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、入室カードのようなトランス
ポンダを接近させることによって開くことができる出入
口ドア等の無接触形呼び掛けシステムにベース回路が使
用されている。ベース回路は、主に発振制御装置と、振
幅変調回路と、ベース回路に接続されたアンテナに作用
する制御手段とを備えている。発振制御装置は、従来よ
り周辺機器である。発振制御装置は一般的に水晶であっ
て、アンテナの共振周波数（一般的に１ＭＨｚ）より一
般的に高い周波数で振動した時、所定の搬送周波数を有
する制御信号を発生する。制御信号は次に変調回路で変
調される。この変調回路は現在では、制御信号周波数を
アンテナの共振周波数（一般的に１２５ＭＨｚ）にする
分周チェーンを備えている。この信号は次に、主にコイ
ルで形成されたアンテナから送信される。送信された変
調信号は、トランスポンダがベース回路付近にあれば、
そのトランスポンダで受信することができる。
【０００３】トランスポンダは本質的にバッテリを備え
ておらず、データ上の情報を上記形式のベース回路等の
無接触形呼び掛け装置と交換するようになっている。供
給電圧は、ベース回路から送信された制御信号からトラ
ンスポンダに供給される。この信号はトランスポンダに
よって変調され、このように変調された信号をベース回
路が読み取ることができる。
【０００４】英国特許出願第９５１７５６２６．１号
は、車両防犯システムに使用されたそのようなベース回
路を開示している。これらのベース回路には、変調制御
信号の搬送周波数Ｆｏをアンテナ共振周波数Ｆｒ１とト
ランスポンダ共振周波数Ｆｒ２にできる限り近づけなけ
ればならないという問題がある。この結果として、ベー
ス回路の読み取り感度を増加させなければならない。
【０００５】従来の技術のベース回路は、この問題を十
分に解決していない。すべてのシステム構成要素の値の
ばらつきによって、アンテナの共振周波数とアンテナへ
供給される周波数の間に際だった差が生じる。ベース回
路の読み取り感度は、アンテナの端子間の電圧の変動に
連動し、その端子間の電圧変動はアンテナが受信する信
号の変動に連動している。このことを図１を使用して説
明する。図１ａは、アンテナ端子間の電圧変動△Ｖを周
波数Ｆｒ１と周波数Ｆｒ２の関数として示している。周
波数Ｆｏは１２５ＫＨｚである。また図１ｂは、図１ａ
に対応した幾つかの等値曲線（すなわち一定の△Ｖ）を
示している。図１ｂにわかりやすく示されているよう
に、ベース回路が適切に作動する周波数範囲は周波数Ｆ
ｏを中心にした数％に限定されている。このため、送信
された信号周波数とアンテナ共振周波数の間の差によっ
て、トランスポンダとの交信中に電力損失が生じる。
【０００６】負の△Ｖ変動に対応した領域、すなわちト
ランスポンダから発生したデータが反転する領域の存在
も、図１ｂに認められる。このため、従来の技術のこの
形式のベース回路にはさらなる問題点がある。これらの
ベース回路を、例えば出入口ドア開放システムに使用す
る時、この反転領域の存在が特に不都合であろう。
【０００７】部材が分離し、複雑で、従って高価である
従来技術の、特にベース回路に他の解決策がある。例え
ば、上記引用の特許出願は、マイクロプロセッサを発振
制御装置として使用した無接触形呼び掛けベース回路を
開示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アン
テナの共振周波数に適合する搬送周波数を有する制御信
号を供給することができる発振制御装置を備えた、低価
格で製造が容易な無接触形呼び掛けシステム用のベース
回路を提供することである。本発明の別の目的は、一体
化した同一構造体内に発振制御装置を有するベース回路
を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記及び他の目的は、調
節手段で調節可能な周波数を有する制御信号を供給する
発振装置と、情報を送信するように接続されたアンテナ
を制御する手段と、アンテナが捕らえた情報をデコード
する手段とを含む無接触形呼び掛けシステム用のベース
回路であって、制御信号周波数がベース回路によって決
定され、かつアンテナに適合できるように、発振装置を
調節手段によって位相ロックされた電圧制御発振器とす
ることを特徴とするベース回路によって達成される。
【００１０】本発明の利点は、高感度のベース回路、す
なわちアンテナの関数としての制御信号の搬送周波数の
継続的な最適調節を使用するベース回路を形成できるこ
とである。本発明の別の利点は、１００から１５０ＫＨ
ｚの周波数範囲にわたって作動することができるベース
回路を形成できることである。本発明の別の利点は、構
造が比較的簡単な集積部材でベース回路を形成できるこ
とである。本発明の目的、特徴及び利点は、添付の図面
を参照しながら一例として挙げただけである本発明の好
適な実施形態の詳細な説明を読めばさらに明らかになる
であろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】トランシーバ１１は、主にベース
回路１３と、マイクロプロセッサ１４と、アンテナ１５
を備えている。ベース回路１３は、参照記号ＡからＭで
示された１４本のピンを備えている。ピンＡ及びＮは電
圧ＶＤＤを与える電源に接続されており、ピンＧ及びＨ
は直接的に接地されており、ピンＣはデカップリングコ
ンデンサを介して接地されている。マイクロプロセッサ
１４がピンＢ、Ｄ、Ｅ及びＦに接続されている。アンテ
ナ１５は、主に２つの端子を有するコイルを備えてお
り、第１端子はピンＬに直接、かつ抵抗１６を介してピ
ンＭに接続されており、第２端子は検出回路１７を介し
てピンＩに接続されている。検出回路１７は、図２に示
されている抵抗器１７ａ及びコンデンサ１７ｂを含む従
来の共振回路にすることができる。フィルタコンデンサ
１８が、ピンＫ及びＪに接続されている。
【００１２】トランスポンダ１２は、主にコイル１９ｂ
と、このコイル１９ｂに並列接続されたコンデンサ１９
ｃを備えており、これはアンテナ１５及び論理回路１９
ａ、例えばメモリとエネルギを交換して、前述したよう
に制御信号を変調することができる。
【００１３】図３は、ベース回路１３の回路図を示して
いる。ピンＩが２本の線Ｌ１及びＬ２に接続されてい
る。線Ｌ１は、位相比較器２１、フィルタ２２、電圧制
御発振器２３及びアンテナ制御手段２４をピンＩに直列
接続しており、発振器２３と制御手段２４の間の接続点
から比較器２１に至るフィードバックループを備えてい
る。発振器２３は、ピンＤに接続された別の出力部を備
えており、これはクロック信号をマイクロプロセッサ１
４へ送る。制御手段２４はさらに、ピンＥ、Ｎ及びＨに
接続された入力部と、ピンＭ及びＬに接続された出力部
を備えている。位相比較器２１とフィルタ２２は周波数
を調節する調節手段を構成している。また、これらは発
振器２３用の位相ロックマウンティングを構成してい
る。
【００１４】線Ｌ２は、ピンＩにサンプリング回路２
５、通過帯域フィルタ２６、及びピンＦに接続された出
力部を有する決定回路２７を備えている。サンプリング
回路２５はまた、発振器２３に接続された入力部を備え
ている。通過帯域フィルタ２６はさらに、ピンＫと発振
器２３に接続された２つの入力部と、ピンＪに接続され
た出力部を備えている。上記したサンプリング手段２
５、通過帯域フィルタ２６および決定回路２７は、アン
テナが捕らえた情報をデコードする回路を構成してい
る。
【００１５】ベース回路１３には２つの作動モード、す
なわち送信モードと受信モードがある。送信は線Ｌ１を
介して行われる。さらに詳しく説明すると、制御手段２
４が電流をアンテナ１５へ送って、電磁界を発生する。
次に、検出回路１７が、発振器２３によって供給された
制御信号と同一位相で電圧をピンＩへ送る。このため、
素子２１、２２及び２３を含むセットによって、制御信
号の周波数Ｆｏをアンテナ１５の共振周波数Ｆｒ１と同
じ値に維持することができる。
【００１６】アンテナ１５の共振周波数Ｆｒ１は一般的
に１２５ＫＨｚである。しかし、アンテナ１５の実際の
共振周波数は、製造パラメータの変動の結果として１２
５ＫＨｚとは相当に異なった値なることもある。図４ａ
は、アンテナ１５の端子間の電圧変動△Ｖを周波数Ｆｒ
１及び周波数Ｆｒ２の関数として示しており、周波数Ｆ
ｏはＦｒ１に等しく、また図４ｂは、本発明に従ったベ
ース回路を含む無接触形呼び掛けシステムの場合の、図
４ａに対応した幾つかの等値曲線を示している。これら
の図面に示されているように、このベース回路を含む無
接触形呼び掛けシステムは、周波数Ｆｒ２が周波数Ｆｏ
の数％以内に入っている限り、実際の共振周波数が１０
０ＫＨｚと１５０ＫＨｚの間であっても、適切に作動す
る。図４ａに示されているように、この周波数範囲では
変動△Ｖが最大のままであり、図１ａ及び図１ｂの従来
技術のベース回路とは異なっている。さらに、アンテナ
１５の実際の共振周波数は、本発明に従ったベース回路
を含む無接触形呼び掛けシステムを適切に作動させるこ
とができる十分な自由度を備えている。
【００１７】また、図４ｂでは、周波数Ｆｒ１、Ｆｒ２
の組み合わせがどのようなものであっても、変動△Ｖが
常に正であることに注意されたい。このため、本発明に
従ったベース回路を含む無接触形呼び掛けシステムは、
従来の技術のシステムに関連して述べた種類の作動上の
問題を伴わない。
【００１８】受信中、すなわちトランスポンダ１２がア
ンテナ１５の磁界に入ると、変調された信号がアンテナ
１５によって読み取られてから、検出回路１７で検出さ
れる。トランスポンダ１２による振幅変調に続いて、こ
の変調信号を復調することによって、決定回路２７はア
ンテナ１５で受け取ったアナログ信号をマイクロプロセ
ッサ１４に適合したデジタル信号に変換する（図３を参
照）。
【００１９】本実施形態のベース回路は、前述したよう
に感度が向上しているため、従来の技術に従ったベース
回路に較べて、復調回路を簡単にすることができる。本
発明の好適な実施形態では、復調が次のように行われ
る。まず、発振器２３から発生するクロック信号に同期
して、サンプリング回路２５が信号をサンプリングす
る。次に、サンプリングされた信号をコンデンサ１８と
通過帯域フィルタ２６でろ過する。このため、アンテナ
１５が受信した振幅変調信号に対応した信号が決定回路
２７で変換されることによって、それはピンＦで供給さ
れるマイクロプロセッサ１４に適合する。
【００２０】この段階で、マイクロプロセッサ１４の機
能は、トランスポンダ１２の接近によって誘導された無
接触形呼び掛け信号を有効化するか、無効化することで
あり、もっと複雑でもっと高価なマイクロプロセッサを
必要とする前述の従来形システムとは異なって、それは
決して発振装置２３に作用することがないことがわか
る。当該技術分野の専門家であれば、以上の詳細な説明
に対して本発明の範囲から逸脱しない様々な変更を加え
ることができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 上記形式の従来のベース回路を含む無接触形
呼び掛けシステムの場合の、アンテナの端子間の電圧変
動をアンテナの共振周波数及びトランスポンダの共振周
波数の関数として示している。
【図２】 本実施形態のベース回路を含む無接触形呼び
掛けシステムの概略図を示している。
【図３】 図２のベース回路の回路図を示している。
【図４】 本発明実施形態のベース回路を含む無接触形
呼び掛けシステムの場合の、アンテナの端子間の電圧変
動をアンテナの共振周波数及びトランスポンダの共振周
波数の関数として示している。
【符号の説明】
１３ ベース回路、 ２１ 位相比較器、 ２２ フィ
ルタ、 ２３ 発振器、２４ アンテナ制御手段、 ２
５ サンプリング回路、２６ 通過帯域フィルタ、 ２
７ 決定回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 調節手段（２１、２２）で調節可能な周
    波数を有する制御信号を供給する発振装置（２３）と、
    情報を送信するように接続されたアンテナを制御する手
    段（２４）と、アンテナが捕らえた情報をデコードする
    手段（２５、２６、２７）とを含む無接触形呼び掛けシ
    ステム用のベース回路（１３）であって、 発振装置（２３）が、制御信号の周波数がベース回路
    （１３）によって決定されてアンテナに適合できるよう
    な、調節手段（２１、２２）によって位相ロックされた
    電圧制御発振器であることを特徴とするベース回路。
  2. 【請求項２】 前記発振装置（２３）、前記調節手段
    （２１、２２）、前記制御手段（２４）及び前記デコー
    ド手段（２５、２６、２７）は、同一チップ上に集積さ
    れた素子であることを特徴とする請求項１記載のベース
    回路。
  3. 【請求項３】 前記調節手段（２１、２２）は位相ロッ
    ク比較器（２１）及びフィルタ（２２）を含み、前記発
    振装置（２３）用の位相ロックマウンティングを構成し
    ていることを特徴とする請求項１記載のベース回路。
  4. 【請求項４】 前記デコード手段（２５、２６、２７）
    は、サンプリング回路（２５）と、通過帯域フィルタ
    （２６）と、比較器（２７）を含むことを特徴とする請
    求項１記載のベース回路。
JP10016887A 1997-02-05 1998-01-29 位相ロックされた電圧制御形発振器を含む無接触形呼び掛けシステム用のベース回路 Pending JPH10247863A (ja)

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CH0249/97 1997-02-05
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