JPH1051361A - 非接触データ通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＡＳＫ変調によりデータを非接触で伝送する
場合に前のデータの残響と現在のデータの波形の重畳に
より生じるＳ／Ｎ比の低下を防止できるようにするこ
と。 【解決手段】 搬送波発振部２２とこれに同期して送信
データを生成する送信データ生成部３を設ける。そして
変調制御部２４，ＡＳＫ変調部２５により送信データの
変化に基づいて振幅を変化させ、しかも位相を反転させ
る。そしてこの出力で送信コイルＬ１を駆動する。こう
すれば受信側では現在のデータと残響とが相殺されるこ
ととなって、受信コイルＬ２に得られるレベルが信号の
変化時に大幅に低下し、信号を弁別する際のＳ／Ｎ比が
改善できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は識別システム等に用
いられ、コイルを用いて非接触データ通信を行う非接触
データ通信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】従来の識別システム等に用いられる非接触
データ通信システムにおいて、送信部１から受信部への
伝送はＡＳＫ変調が用いられ、受信側では包絡線検波に
よってこれを復調している。図７は従来の識別システム
における書込／読出制御ユニットからデータキャリアへ
のデータの伝送部分を示すブロック図である。この図に
おいてクロック発生部２はクロック信号を発生し、送信
データ生成部３はこのクロック信号により送信データを
生成し、変調制御部４に出力する。一方搬送波発振部５
は搬送波信号を発生させるものであり、ＡＳＫ変調部６
により変調制御信号に基づいて搬送波を断続するＡＳＫ
変調を行い、増幅部７よりコイルＬ１を駆動する。一方
データキャリア等の受信部１０側ではコイルＬ２によっ
てこの信号を受信し、包絡線検波部１１により包絡線検
波を行う。そして受信データ処理部１２より所定レベル
で弁別して受信データを得るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＡＳＫ変調を１００％
で行う場合には、図８（ａ）に示すように送信データに
対応してＡＳＫ変調部７では図８（ｂ）に示すように搬
送波を断続する。この信号を受信する受信部側のコイル
Ｌ２には、キャリアの停止後も残響が生じるため、図８
（ｃ）に示すような信号が受信される。そして包絡線検
波を行うと、包絡線検波部１１から図８（ｄ）に示すよ
うな信号が得られることとなり、この出力を所定のレベ
ルで弁別することによって受信データを得ることができ
る。

【０００５】しかしＡＳＫ変調の変調度を１００％とす
ることは実際には難しく、これより低い変調度となる。
通常は７０〜８０％となることが多く、その最悪ケース
として５０％の場合について図９に示す。送信データに
対して５０％のＡＳＫ変調が行われる場合には、ＡＳＫ
変調信号は図９（ｂ）に示すものとなり、これにより増
幅部７はコイルＬ１を駆動する。この信号を受信する
と、受信コイルＬ２に現れる受信波形は図９（ｃ）に示
すように、曲線Ａで示す前のデータの残響成分と曲線Ｂ
で示す今のデータの波形の成分とが重ね合わされ、曲線
Ｃに示すものとなる。従って受信レベルの低下分が極め
て少なく、包絡線検波出力は図９（ｄ）に示すようにあ
まり低下しない。そのため信号を弁別することが難し
く、Ｓ／Ｎ比が低下するという問題点があった。

【０００６】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであって、送信側で送信データによりＡ
ＳＫ変調を行う場合に受信コイルに現れる前のデータの
残響分を打ち消すことにより、このような問題点を解決
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は送信部と受信部
とから成る非接触データ通信システムであって、前記送
信部は、搬送波発振部と、前記搬送波発振部より発振す
る搬送波に同期した二値の送信データを生成する送信デ
ータ生成部と、搬送波及び送信データが入力され、送信
データのレベル変化に基づいて搬送波のレベルを変化さ
せると共に、その位相を反転させる変調手段と、前記変
調手段の被変調信号によって駆動される送信コイルと、
を有するものであり、前記受信部は、受信コイルと、前
記受信コイルに得られる信号の包絡線検波を行う包絡線
検波部と、前記包絡線検波部による検波出力に基づいて
出力を弁別する受信データ処理部と、を有することを特
徴とするものである。

【０００８】このような特徴を有する本発明によれば、
送信部は搬送波発振部と搬送波に同期した送信データを
生成する送信データ生成部を設けており、送信データの
レベル変化に基づいて搬送波のレベル及びその位相を反
転させて送信コイルを駆動している。従って受信部は受
信コイルでこの信号を受信すると、残響成分と反転され
た信号との受信波形とが相殺されることとなって、レベ
ルの変化が大きく現れることとなる。従って受信データ
処理部で検出される受信データ信号検出のＳ／Ｎ比を向
上させることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
による非接触データ通信システムの送信部及び受信部の
構成を示すブロック図である。これらの図において前述
した従来例と同一部分は同一符号を付している。本図に
おいてクロック発生部２１はクロック信号を発生するも
のであり、搬送波発振部２２は搬送波を発生するもので
ある。搬送波発振部２２はクロック発生部２１のクロッ
ク信号より高い搬送波を発振する。これらの発振部は同
期制御部２３により互いに同期するようなクロック信号
及び搬送波を発生する。これらの信号を同期させるため
には１つの発振器を用い、これを分周して一方を搬送
波、他方をクロック信号として用いるようにしてもよ
い。送信データ生成部３はこのクロック信号に基づいて
送信データを生成するものであり、変調制御部２４を介
してＡＳＫ変調部２５に出力される。ＡＳＫ変調部２５
は、例えばダブル・バランスド・ミクサ（以下、ＤＢＭ
という）によって構成される。変調制御部２４は送信デ
ータの１及び０レベルでこのダブル・バランスド・ミク
サに夫々絶対値の異なる正及び負の制御信号を出力する
ことによって、位相の異なった変調入力の正及び負に応
じた位相の変調波を出力することができる。

【００１０】図２はこのＤＢＭの入出力の関係を示す図
である。図２（ａ）はＤＢＭに入力される搬送波信号を
示しており、１００％のＡＳＫ変調をするために送信デ
ータによって図２（ｂ）に示すように＋Ｖ１と０のいず
れかに変化する変調波信号が入力されると、ＤＢＭより
出力される被変調波は図２（ｃ）に示すものとなる。又
５０％のＡＳＫ変調を行うため、図２（ｄ）に示すよう
に変調波レベルがいずれも正方向でそのレベルがＶ１，
Ｖ２のように変化する変調波信号を入力すると、図２
（ｅ）に示すようにレベルが異なるＡＳＫ変調信号が得
られる。又変調波が＋Ｖ１と−Ｖ１のように正及び負に
切換わるＰＳＫ変調波信号を入力すると、図２（ｇ）に
示すように振幅が一定で位相が反転する被変調波が出力
されることとなる。

【００１１】本発明では１００％以下のＡＳＫ変調を行
い、しかも送信レベルに合わせて位相を反転させる。こ
のために変調制御部２４は、図３（ａ）に示す搬送波と
これに同期した図３（ｂ）に示す送信データに基づい
て、図３（ｃ）に示すように例えば正方向に＋Ｖ１、負
方向に−Ｖ２と変化し、夫々絶対値の異なる変調波制御
信号（Ｖ１＞Ｖ２）を出力するものとする。こうすれば
この信号に対応してＡＳＫ変調部２５を構成するＤＢＭ
より得られる被変調波出力は、図３（ｄ）に示すものと
なる。このような信号を送信すれば、受信部側でコイル
Ｌ２によってこの信号を受信し、包絡線検波を行う。図
３（ｅ）は送信データが「０」から「１」に切換わる際
に、切換わる前のデータの残響分を曲線Ａで、切換わっ
た後の受信信号を曲線Ｂで時間軸方向に拡大して示す図
である。このような信号が受信部側のコイルＬ２に受信
されると、これらが打ち消し合うこととなって実際に受
信コイルＬ２に現れる波形は図３（ｅ）の曲線Ｃに示す
ような波形となる。即ち送信データが「０」から「１」
に切換わったときに包絡線検波出力が大きく低下し、そ
の後レベルが上昇するような信号となる。このため従来
例に比べてこのデータの変化を識別することが容易とな
り、Ｓ／Ｎ比を改善することができる。

【００１２】次に本発明の第２の実施の形態について説
明する。図４は第２の実施の形態による非接触通信デー
タシステムの送受信部の構成を示すブロック図である。
本図において前述した第１の実施の形態と同一部分は同
一符号を付して詳細な説明を省略する。この実施の形態
では搬送波発振部２２の出力は位相変化部３１と増幅部
３２に与えられる。位相変化部３１は搬送波信号を１８
０°変化させて反転した出力を生成するものであって、
反転された搬送波出力は増幅部３３に出力される。増幅
部３２及び３３は増幅レベルが異なっており、増幅部３
３は増幅部３２の出力の約１／２のレベルの信号を出力
する。これらの信号は夫々切換スイッチ部３４に与えら
れる。切換スイッチ部３４は送信データ生成部３の送信
データに基づいていずれか一方の出力を選択し、切換え
た出力を増幅部７に与える。増幅部７はこの信号を増幅
してコイルＬ１を駆動するものである。その他の構成は
図１と同様である。

【００１３】さて切換スイッチ部３４は図５に示すよう
に一対のアナログスイッチ３４ａ，３４ｂとこれを制御
するインバータ３４ｃ、及びスイッチ３４ａ，３４ｂの
出力を合成する合成器３４ｄを含んで構成される。スイ
ッチは例えばダイオードスイッチや前述したＤＢＭを用
いて構成してもよい。

【００１４】次にこの実施の形態の動作についてタイム
チャートを参照しつつ説明する。図６（ａ）は搬送波発
振部２２より出力される搬送波であり、図６（ｂ）は送
信データ生成部３で生成される送信データである。この
送信データに対応して図６（ｃ）及び（ｄ）に示すよう
に、スイッチ３４ａ，３４ｂが択一的にオンとなり、こ
れを合成することによって図６（ｄ）に示すように、前
述した図３と同様の動作を行わせることができる。この
場合にも送信データに基づいて５０％のＡＳＫ変調が行
われ、しかも送信データに基づいてその位相が反転した
信号が出力される。従って受信コイルＬ２には図６
（ｅ）に示すように、残響成分とその時点での受信出力
が打ち消し合い低いレベルの信号となり、包絡線検波出
力も図６（ｆ）に示すように変化する。従って第１の実
施の形態と同様に、高いＳ／Ｎ比でデータの変化を識別
することができる。尚この実施の形態では位相変化部３
１によって搬送波の位相を反転させるようにしている
が、入力となる搬送波を位相分配器に与え、位相分配器
により互いに位相の１８０°異なる２つの搬送波を出力
するようにしてもよい。

【００１５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、受信側で包絡線検波を行い、信号の弁別する場合の
Ｓ／Ｎ比を改善することができる。従って高速で変調を
行った場合にもＳ／Ｎ比を確保することができるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による非接触データ
通信システムの構成を示すブロック図である。

【図２】本実施の形態に用いられるダブル・バランスド
・ミクサの入出力特性を示す図である。

【図３】本実施の形態によるデータ通信システムの各部
の波形を示すタイムチャートである。

【図４】本発明の第２の実施の形態による非接触データ
通信システムの構成を示すブロック図である。

【図５】第２の実施の形態の切換スイッチ部の具体的な
構成例を示す図である。

【図６】第２の実施の形態の動作を示すタイムチャート
である。

【図７】従来の非接触データ通信システムの構成を示す
ブロック図である。

【図８】従来の非接触データ通信システの各部の波形を
示すタイムチャート（その１）である。

【図９】従来の非接触データ通信システの各部の波形を
示すタイムチャート（その２）である。

【符号の説明】

２，２１ クロック発生部 ３ 送信データ生成部 ４，２２ 搬送波発振部 ５，２４ 変調制御部 ６，２５ ＡＳＫ変調部 ７，３２，３３ 増幅部 １１ 包絡線検波部 １２ 受信データ処理部 ２３ 同期制御部 ３１ 位相変化部 ３４ 切換スイッチ部 ３４ａ，３４ｂ スイッチ ３４ｄ 合成器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信部と受信部とから成る非接触データ
   通信システムであって、 前記送信部は、 搬送波発振部と、 前記搬送波発振部より発振する搬送波に同期した二値の
   送信データを生成する送信データ生成部と、 搬送波及び送信データが入力され、送信データのレベル
   変化に基づいて搬送波のレベルを変化させると共に、そ
   の位相を反転させる変調手段と、 前記変調手段の被変調信号によって駆動される送信コイ
   ルと、を有するものであり、 前記受信部は、 受信コイルと、 前記受信コイルに得られる信号の包絡線検波を行う包絡
   線検波部と、 前記包絡線検波部による検波出力に基づいて出力を弁別
   する受信データ処理部と、を有するものであることを特
   徴とする非接触データ通信システム。