JPH1032526A - 識別システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データキャリア側に高レベルの電力を伝送す
ると共に、１つの周波数でデータ伝送を行えるようにす
ること。 【解決手段】 書込／読出制御手段ではモード切換部１
３によって電力伝送モードとデータ伝送モードとを交互
に切換える。電力伝送モードではクロック発生部１１の
出力を無変調でフィルタ部１５を通過させ、高いレベル
でコイルＬ１を駆動する。データ伝送モードでは同一の
クロック発生部１１の出力を用いて変調し、低レベルで
送信コイルＬ１を駆動する。データキャリアでは電力伝
送モードのときに各部に電源を供給し、その間のデータ
伝送モードではその電力に基づいて書込／読出制御ユニ
ットとの間でデータ伝送を行うようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は識別システムに関
し、特にデータと電力を供給する方式に特徴を有する識
別システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来工場等における組立搬送ラインでの
部品・製品の識別や自動改札機等のゲートにおいては、
特開平１−１５１８３１号に示されているように、識別
対象物にメモリを有するデータキャリアを設け、データ
キャリアに必要な情報を書込んでおき、組立搬送ライン
やゲート等において書込／読出制御ユニット側より必要
に応じて情報を読出し、又は更に書込むようにした識別
システムが用いられている。

【０００３】このような識別システムにあっては、デー
タキャリアに電池を内蔵する場合もあるが、書込／読出
制御ユニット側よりデータキャリアに電力を供給し、デ
ータ通信を行うものもある。この場合データキャリアに
電池を内蔵する必要がなく、小型軽量化が可能となる。
図４は従来の識別システムの一例を示す概略ブロック図
である。本図において書込／読出制御ユニット１００は
発振回路１０２の出力を変調する変調部１０１を有して
いる。変調部１０１はデータキャリア側に伝送すべきデ
ータを変調し、送信部１０３に与える。送信部１０３は
変調された信号をコイルＬ１を介してデータキャリア側
に伝送するものである。又コイルＬ２は受信用のコイル
であって、データキャリアから出力された信号を受信す
る受信部１０４及びデータ復調部１０５が接続されてい
る。

【０００４】一方データキャリア１１０は受信用のコイ
ルＬ３を有しており、得られた信号を共振回路１１１に
よって抽出し、電源生成部１１２により整流平滑してデ
ータキャリア内の電源とすると共に、共振回路１１１に
得られる信号をデータ復調部１１３によって復調する。
そして通信制御部１１４を介してメモリ１１５にデータ
を書込み又はデータを読出し、読出したデータをデータ
送信部１１６を介して書込／読出制御ユニット側に送信
するように構成される。

【０００５】又図５に示すように、データ伝送に用いる
周波数と電力伝送用の周波数とを分離し、データ伝送用
の周波数でデータ伝送を行い、これと異なった周波数で
連続して電力伝送を行って電力の伝送を安定化させるこ
ともできる。図５において書込／読出制御ユニット１０
０Ａの発振回路１０６は発振回路１０２とは異なった一
定周波数を発振する発振回路であり、その出力は送信部
１０９に出力される。送信部１０９は電力伝送用のコイ
ルＬ１Ａを駆動するものである。又データキャリア１１
０Ａにはこの電力を受信するための共振回路１１７と共
振回路１１７に接続される電源生成部１１２が接続され
ている。その他の構成は図４に示す従来例と同様であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように図４に示す
第１の従来例による識別システムでは、電力とデータと
を同一の周波数で伝送しているが、変調される信号をそ
のまま復調すると共に電源としても用いているため、出
力されるデータの状態によって電源が変動することとな
る。従ってデータキャリア側に伝送できる電力のレベル
が低く、結果的には書込／読出制御ユニットに極めて近
い領域でしかデータキャリアに電力を伝送し、データ通
信ができないという欠点があった。

【０００７】又図５に示す第２の従来例の場合には、書
込／読出制御ユニット側で２種類の発振回路１０２，１
０６と送信部１０３，１０７及び送信コイルＬ１Ａ，Ｌ
１Ｂが必要となり、構造が複雑になる。又データキャリ
ア側も夫々異なった周波数の信号を受信するため、夫々
の周波数に合わせたコイルＬ３Ａ，Ｌ３Ｂ及び共振回路
１１１，１１７が必要となり、構造が複雑になるという
欠点があった。

【０００８】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、簡単な構造で電力伝送を容易に
すると共に、微弱電波で変調波を伝送できるようにする
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は書込／読出制御
ユニットとデータキャリアとを含む識別システムであっ
て、前記書込／読出制御ユニットは、一定周波数の信号
を発生するクロック発生部と、電力伝送モードとデータ
伝送モードとを交互に切換えるモード切換部と、データ
伝送モードでは送出すべきデータに応じて前記クロック
発生部のクロック信号を変調する変調部と、前記電力伝
送モードでは前記クロック発生部のクロック信号によっ
て送信コイルを駆動し、データ伝送モードでは前記変調
部の出力によって電力伝送モードよりも低いレベルで送
信コイルを駆動する送信回路と、を有するものであり、
前記データキャリアは、前記書込／読出制御ユニットよ
り出力される信号の周波数に応じた同調周波数を有する
共振回路と、前記共振回路に得られる出力を整流するこ
とによってデータキャリアの各部に電源を供給する電源
供給手段と、データ伝送モードの間に前記共振回路に得
られる信号を復調する復調回路と、メモリと、前記復調
回路より得られるデータに基づいて前記メモリにデータ
を書込み又は読出す通信制御部と、を有することを特徴
とするものである。

【００１０】このような特徴を有する本発明によれば、
書込／読出制御ユニットは電力伝送モードとデータ伝送
モードとを交互に切換え、電力伝送モードではクロック
信号を変調せずに高レベルで送信コイルを駆動し、デー
タ伝送モードではクロック信号を送信データにより変調
して低いレベルで送信コイルを駆動している。データキ
ャリアはこの信号を受信し各部に電源を供給すると共
に、データ伝送時に書込／読出制御ユニットとデータ伝
送を行っている。このように一定の周波数を用いてデー
タ伝送と電力伝送とを交互に行うようにしている。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態による
識別システムの書込／読出制御ユニットの構成を示すブ
ロック図であり、図２はこのデータを受信するデータキ
ャリアの構成を示すブロック図である。これらの図にお
いてクロック発生部１１は一定周波数のクロック信号を
発生するものであり、その出力はデータ生成部１２及び
モード切換部１３に与えられる。データ生成部１２はデ
ータキャリアに伝送すべき通信データが入力され、モー
ド切換部１３によりデータ伝送モードが入力されたとき
にクロック信号に基づいて送信データを生成して変調部
１４に出力するものである。モード切換部１３は電力伝
送モードとデータ伝送モードとを、例えば一定の周期で
切換えるモード切換信号を発生するものであり、モード
切換信号はデータ生成部１２に加えて変調部１４，フィ
ルタ部１５，送信回路１６に与えられる。変調部１４は
モード切換部１３からのモード切換信号がデータ伝送モ
ードであって、送信のタイミングでは入力された送信デ
ータを変調し、電力伝送モードではクロック発生部１１
のクロック信号を変調せずにそのまま通過させるもので
ある。又フィルタ部１５は電力伝送モードのときにのみ
動作し、変調部１４より得られる無変調キャリアの周波
数だけ通過させるフィルタリング操作を行い、送信回路
１６に出力するものである。送信回路１６は得られた変
調又は無変調の信号によってコイルＬ１を駆動する。又
送信回路１６はモード切換部１３からのモード切換信号
によってその出力レベルを変化させ、電力伝送モードで
は無変調波の出力レベルを高くし、データ伝送モードで
は変調波の信号レベルを低くなるように制御する。

【００１２】一方受信回路部は受信コイルＬ２に受信回
路１７が接続されている。受信回路１７はデータキャリ
アからの信号を受信して検波部１８に出力するものであ
る。検波部１８は例えば包絡線検波を行い、出力を判定
回路部１９に出力するものである。判定回路部１９は入
力信号のレベルを弁別することによって受信信号を出力
する。

【００１３】次にデータキャリア側の構成について図２
を参照しつつ説明する。データキャリアはコイルＬ３に
共振回路２１が接続されている。共振回路２１は変調又
は無変調の信号の周波数と一致する共振周波数を有して
おり、その出力は整流回路２２に与えられる。整流回路
２２はこの受信信号を整流し平滑して電源供給回路２３
に与える。電源供給回路２３には電源として用いられる
大容量のコンデンサを含んでおり、電力伝送モードでは
電源供給回路２３はコンデンサを充電し、その出力側に
定電圧回路を設けてデータキャリアの各部に電源を供給
するものである。ここで整流回路２２及び電源供給回路
２３は共振回路に得られる出力を整流することによって
データキャリアの各部に電源を供給する電源供給手段を
構成している。又電圧監視回路２４は電源供給回路２３
に接続されており、電圧が低下することに基づいて電力
伝送モードとデータ伝送モードとを識別し、通信制御部
２５及び増幅回路２６に制御信号を出力する。増幅回路
２６はデータ伝送モードでは共振回路２１の出力を増幅
し、復調回路２７に出力する。復調回路２７はデータ伝
送モードで書込／読出制御ユニット側から信号が伝送さ
れる際にこれを復調して、通信制御部２５に出力するも
のである。又通信制御部２５は得られた信号からそのコ
マンドに基づいてメモリ２８にデータを書込み、又はメ
モリ２８からデータを読出すものである。読出されたデ
ータはデータ送信部２９に出力される。データ送信部２
９は送信すべきデータに必要なコード変換を行い、デー
タ伝送のタイミングで共振回路のコイルＬ３を介して書
込／読出制御ユニット側にデータを伝送するものであ
る。

【００１４】次にこの識別システムの動作について説明
する。図３は本実施の形態における識別システムの主要
部の動作を示すタイムチャートである。図３（ａ）はク
ロック発生部１１より出力されるキャリアとなるクロッ
クであり、図３（ｂ）はモード切換信号、図３（ｃ）は
データ伝送モードにおいて伝送されるデータを示してい
る。電力伝送モードではモード切換部１３はデータ生成
部１２に対しデータの生成を禁止する。変調部１４は電
力伝送モードではクロック発生部１１の出力をそのまま
変調をかけず無変調状態とし、フィルタ部１５を介して
送信回路１６に出力する。送信回路１６はレベルの高い
一定の駆動信号となるように送信コイルＬ１をドライブ
するため、送信コイルＬ１より図３（ｅ）に示すような
出力が得られる。又データ伝送モードでは送信すべきデ
ータに応じて断続的にＡＳＫ変調によって送信データを
低いレベルで送信する。この送信レベルは使用が認めら
れている周波数の許容範囲の送信レベル、又はいわゆる
微弱電波のレベルとする。

【００１５】書込／読出制御ユニットよりこのような出
力を出すと、その近傍のデータキャリアは共振回路２１
によってこの信号を受信し、整流回路２２で整流して電
源供給回路２３で平滑する。電源供給回路２３に含まれ
る電源用コンデンサの端子電圧は、図３（ｆ）に示すよ
うに変化することとなる。そしてデータキャリアの各部
に最低動作電圧が確保できる状態では各部に一定電圧が
供給される。データキャリア側ではデータ伝送モードの
ときにのみ増幅回路２６によって送られた信号が増幅さ
れ、復調回路２７により復調される。データ伝送モード
では、書込／読出制御ユニットからデータキャリアへの
伝送と、データキャリアから書込／読出制御ユニットへ
の伝送を交互に切換えることによって、双方向で通信が
可能となる。

【００１６】このように本実施の形態では電力伝送モー
ドでは比較的高いレベルでデータキャリアに電力を伝送
し、その間のデータ伝送モードでは変調した信号を送出
することにより、電波の出力レベルの制限が少ない無変
調キャリアを有効に用いて、比較的遠い距離にあるデー
タキャリアに電力を伝送することができる。尚本実施の
形態では、ＡＳＫ変調を用いてデータキャリアに電力を
伝送しているが、ＰＳＫ変調等の他の変調方式であって
もよい。

【００１７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、電力伝送モードでは高い出力とするが、変調しない
ためスプリアスを小さくすることができる。又データ伝
送モードでは変調するためスプリアスが広がるが、出力
レベルを小さくし微弱電波のレベルとすることができ
る。従って単一の周波数の電波を用いて電力伝送とデー
タ伝送が可能となる。又単一周波数で電力と信号を伝送
するため、データキャリア側には１つのコイル，共振回
路を設ければよく、周波数分離のためのフィルタ等が不
要となり、回路構成が簡単となるだけでなく、電波が不
要となるため小型，軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による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である。

【図２】本実施の形態における識別システムのデータキ
ャリアの構成を示すブロック図である。

【図３】本実施の形態の動作を示すタイムチャートであ
る。

【図４】従来の識別システムの一例を示すブロック図で
ある。

【図５】従来の識別システムの他の例を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１１ クロック発生部 １２ データ生成部 １３ モード切換部 １４ 変調部 １５ フィルタ部 １６ 送信回路 １７ 受信回路 １８ 検波部 １９ 判定回路部 ２１ 共振回路 ２２ 整流回路 ２３ 電源供給回路 ２４ 電圧監視回路 ２５ 通信制御部 ２６ 増幅回路 ２７ 復調回路 ２８ メモリ ２９ データ送信部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 書込／読出制御ユニットとデータキャリ
   アとを含む識別システムであって、 前記書込／読出制御ユニットは、 一定周波数の信号を発生するクロック発生部と、 電力伝送モードとデータ伝送モードとを交互に切換える
   モード切換部と、 データ伝送モードでは送出すべきデータに応じて前記ク
   ロック発生部のクロック信号を変調する変調部と、 前記電力伝送モードでは前記クロック発生部のクロック
   信号によって送信コイルを駆動し、データ伝送モードで
   は前記変調部の出力によって電力伝送モードよりも低い
   レベルで送信コイルを駆動する送信回路と、を有するも
   のであり、 前記データキャリアは、 前記書込／読出制御ユニットより出力される信号の周波
   数に応じた同調周波数を有する共振回路と、 前記共振回路に得られる出力を整流することによってデ
   ータキャリアの各部に電源を供給する電源供給手段と、 データ伝送モードの間に前記共振回路に得られる信号を
   復調する復調回路と、 メモリと、 前記復調回路より得られるデータに基づいて前記メモリ
   にデータを書込み又は読出す通信制御部と、を有するも
   のであることを特徴とする識別システム。