JPS6267485A - 誘導磁界による物品監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明か属する技術分野〕 本発明は、誘導磁界式物品監視システムに関し、特に予
め定めた周波数を有する第１の誘導磁界のゼネレータと
、物品により発射される一予め定めた周波数に応答する
受信装置とを含む如きシステムに関するもので、前記受
信装置は非同調受信コイル装置と、予め定めた時間間隔
において第２の磁界の周波数の存在を検出するための狭
い帯域幅を有する非同調信号処理装置とを含む。

〔従来の技術およびその問題点〕

現在人手可能な物品監視システムの１つの形式は、６０
　Ｋ　Ｉｔ　ｚの如き予め定めた搬送波周波数を有する
磁界エネルギのバーストを生じるための誘導磁界ゼネレ
ータを使用する。このゼ゛ネレータから生じる磁界エネ
ルギは、同調回路または物品により支持される抵抗コイ
ル・コンテンサ回路と類似する構造体に入射する。ゼネ
レータからの磁界バーストの完成と同時に、ｍ記構遺体
は磁気ピックアップ・コイルを含む受信装置により検出
される磁界を再放射する。再放射されたエネルギは、前
記構造体により発射される周波数に同調された比較的高
いＱ値のコイルにより変換さ、れる予め定めた周波数を
打する。コイルにより変換される信号は、同調回路と類
似する抵抗値５静電容量および演算増［↑］器を打−１
−る比較的狭い帯域でＱ値の高い帯域フィルタにχ・↑
して与えられる。こ打により同１３１回路は、送信およ
び受信用のコイル間の領域に前記構造体をなむ物品の存
在を検出する、過当な処理回路に対して旬−えられる狭
い帯域の信号を生し・　る　。

このような従来技ｉ４の同調構造体において遭遇しな問
題は、衝撃磁界か同調コイルおよび帯域フィルタにおい
てリンキングを生じる傾向を有することである。このリ
ンキンクは、再放射さ打る祿１．早か物品における構造
体から生じる時間の長さに近似する比較的長い期間にわ
たって存在１−ることか多い。磁界パルスか電力線のサ
ージ等に応答してやや頻繁に牛しるため、送信および受
信コイルによる監視−ドにある領域を通過する物品の１
／；つた表示をかなり行なう傾向かある。

〔問題を解決する手段〕

従って、本発明の目的は斬新かつ改占さ九だ物品！監視
システムを提供することにある。

忙発明の別の目的は、物品の存在を１誤って表示するこ
とのない斬新かつ改善された物品監視システムの提供に
ある。

本発明の他の目的は、磁界インペルスを受けるおそわが
比較的ない斬新かつ改善さｈた誘導磁界の物品監視シス
テムの）足供にある。

本発明の更に他の目的は、狭い帯域ｒ１１を有し、ピッ
クアップ・コイルに対する同調回路またはこのようなコ
イルに応答する同調回路を使用しない斬新かつ敗訴され
た誘導磁界の物品監視システムの提供にある。

（発明の概要） 本発明によれば、誘導磁界の物品監視システムは、予め
定めた周波数を有する第１の磁界の送信装置即ちゼネレ
ータを含む。監視される物品は、第１の磁界を受取って
予め定めた周波数を有する第２の磁界を生じる構造体を
含む。このゼネレータは、第１の磁界を生じる誘導送信
コイル装置を含む。この送信コイル装置は、第１の磁界
に対する予め定めた周波数に略々共鳴するように同調さ
れることか望ましい。送信コイル装置は、第１の磁界の
予め定めた周波数における電流が供給されるように駆動
される。

誘導磁界の受信装置は、物品における構造により生じる
第２の誘導磁界の予め定めた周波数に応答する。この受
信装置は、第２の磁界に応答して受イ１１コイル装置に
入射する１際第２の磁Ｗの変動値のレプリカである信号
を生じる＝Ａ導受仏コーｒル裟装を含む。この第２のコ
イル装置は、低いＱ値と、前記第２の磁界のなめ定めた
周波数と＆し２く宏なる共１鳴周波数とを有し、その結
果第２の６をｉ′気コ（計装置に２・ｔして結合される
衝ｇ　６１界の）・ｒズはこの第２のコイルにより第２
の磁界の予め定めた周波数における信号の成分へ変換さ
５社ることかない。狭い帯域の非同ｊΔ１処理装置は、
１１１１記第２のコイル装置により生じる信号に応答し
て、第２の磁界の予め定５めた周波数か磁−１１−フイ
ズのインパルスに７７在ず乙間隔よりちかなり長い少な
くとも予め定めた時間間隔たけ第２の磁界の〕−め定め
た周波数の存在を表示する。狭い帯域の非同調処理装置
は、第２の磁界の予め定めた１、’；１波数におけるリ
ンキンクを生じることかなく、このた■）受イ１４コイ
ル装置に入射１−る暖界ノｆズ・インパルスか第２の磁
界を生じる構造体を含む物品と関連する信号として検出
さね得る信号に変換するのを３．＆　ｉ卜する。

前記送信コイル装置は、各々が第１の磁界の予め定めた
周波数における人なる電流が同時に内部に流ねるように
個々に付勢される異なる同調回路に対してそれぞれ結合
された屯なりのない第１と第２のコイルを含むことか望
ましい。この第１と第２のコイルは、これらから生じる
磁界が時々同相となりまた時々位相が外れるように異な
る電流が供給され、その結果第１の磁界は例えこれら磁
界を生じるコイル装置が平坦なループとして形成さＪす
る場合でざえり次元となる。

第１とＴｒｊ２のコイルは、隣接した水平方向に延びる
導線を有する。同位相および位相の異なる磁界かそわぞ
れ生じる間、君なる電流か隣接した導線の同ＩＪ向およ
び反対方向に同時に流わる。磁界の１◇川が外れるとこ
わに応答して、２つの送信コイルからの磁束線がコイル
の面と下行な方向で平コイルの片側に延長している。垂
直方向に取付けられた゛にコイルの場合には、２つのコ
イルのこの外れ位を目の付勢から生じた磁界が垂直方向
即ちＺ軸の滋（、情を牛しることになる。送イハコイル
が同相の磁界を有するように付勢されるとこねに応答し
て、磁束線かコイルの面を貫通して延長し、垂直方向に
取付けられた平型の送信および受信コイル間の水モ方向
即ちＸ軸方向に延長する。磁界送信コイルの同相および
外わ位相の付勢から生じる縁磁界は、同相および外れ位
相の電流に応答して生じる主磁界に対して相互に直角を
なす磁界を生して、コイルの面に平行な水平方向、即ち
Ｙ軸方向の磁界を生じる。

第１と第２の受信コイルか異なる空間位置を有するため
、またカート上の構造体の方向を含む無作為の位置の改
に、第１と第２の受信コイルはカードにより生じる磁界
に対する異なる応答を生し易い。第１と第２のコイルの
一方のみが一時に処理装置に対して接続されるが、この
コイルの関数として少なくともある予め定めた時間間隔
たけ第２の磁界の予め定めた周波数における信号を処理
回路に対して与える。通常、第２の磁界構造か送信およ
び受信コイル間にない時、２つの受信コイルは処理装置
に対して逐次接続される。しかし、１ｉ７ｒ　１ｉ己コ
イルの一力゛か送信コイルのオン・デユーティ−・サイ
クル部分に続く少なくとも予め定めた時間間隔にわたっ
て処理回路に対して第２の磁界の予め定めた周波数を供
給しつつある限り、フィードバック装置が他方のコイル
を処理装置から遮断する。

本発明の上記および更に他の目的、特徴および利点につ
いては、特に図面に関して本発明の特定の実／ｉ＆態様
の以丁の詳細な記述を考察すれば明らかになるであろう
。

〔実施例） 次に、本発明を包含する監視システムが示される図面の
第１図を参照する。この監視装置は、５０％よりかなり
小さなオン／オフ・デユーティ−・サイクルを打する電
力線で付勢ざわる誘導磁界セネレータ即ち送信装置１１
を含んでいる。

ゼネレータ１１はオンのデユーティ−・サイクル部分に
付勢される間、予め定めた周波数、典型的には６０ＫＩ
＋７．を有する第１の交流磁界を牛しる。望ましい実施
態様においては、このデユーティ−・サイクルは、それ
ぞれ１．６および２３．４ミリ秒の持続開開を有するオ
ン／オフデユーティ−・サイクルにより得られる約６．
４％となる。ゼネレータ１１により生じる磁界は、監視
されるべき領域の１つの壁面に置かれた同門コイル１２
、Ｘ３と電磁結合される。

誘導交流磁界の電力線で付勢される受信装置１４は、ゼ
ネレータＩＩにより得られる磁界に選択的に応答する。

受信装置１４は、コイルＩ２、Ｉ３を含む壁面と反対側
の壁面に取付けられる同調されない磁界に応答するコイ
ル１５．１６を有する。交流磁界の電磁結合は、コイル
１２．１３とコイル１５．１６の少なくとも一方との間
に存在するが、コイル１２．１３は送信装置１１により
生じる磁界を得る。しかし、コイル１２．１３が付勢さ
れる間、受信装置１４はコイルｉ５．１６から打効に遮
断される。搬送波の周波数はｐめ固定されているか持続
期間および振幅は変化し・得る第２の誘導磁界は、物品
を含む磁気歪みカード１７がコイル１２．１３および１
５．１６を含む壁面間の領域を通過する時、送信装置１
１のオン・デユーティ−・サイクル部分の経過直後に、
コイル１５．１６および受信装置１４に対して結合され
る。

第２の磁界は、コイル１２．１３および１５．１６間を
通過する物品と関連するものとして受信装置１４によっ
て検出され認識される。

カードＩ７は、木悼ｎと同じ譲受人に譲渡された八ｎｄ
ｅｒｓｏｎ、　ＩＩＩ等の米国特許第４，５１０，４８
９号の教示内容に従って製造されることが望ましい。典
型的には、カード１７は、カードの構成素子とゼネレー
タ１１から得られ受信装置１４によって変換される磁界
との相互作用により検出されるように物品−Ｆに支持さ
れる。カード１７は常に付勢状態にあり、この状態にお
いて、このカードはゼネレータ１１により得られる交流
誘４＆’Ａ界に応答する抵抗・コイル・コンデンサ（Ｒ
ＬＣ）回路として仔効に機能する。カード１７はゼネレ
ータＩＩより得られる磁界を蓄積する。第１の磁界のパ
ルスが終了すると、磁気歪みカート１７の諸素子は受信
装置１４により検出さ租る第２の磁界を再び生じる。磁
気歪みカート１７は、勘定係の如き適当なオペレータに
より選択的に消勢され、このカートにより再び生じる交
流誘導磁界をして受信装置１４によっては検出されなく
する。

送信装置ＩＩおよび受信装置１４は、送信装置１１のオ
ン・チューティー・サイクル部分の完了と同時に、交流
電力線ソース１８のゼロ交差に応答して受信装置かカー
ト１７から再び生じる誘導磁界に応答するように同期的
に付勢される。交流電力線ソースＩ８のセロ交差に応答
してゼネレータＩＩおよび受信装置１４の動作を同期す
ることにより、そ九ぞれゼネレータおよび受信装置の従
来の雄プラク２１．２２に対して接続される電力線１９
を除いて、ゼネレータおよび受信装置に含まれる電子回
路は電気的に相互に接続される必要はない。

ゼネレータ１１は、コイル１２．　１：１か　１．６ミ
リ秒間６０Ｋｌｌｚの予め定めた一定の周波数における
正弦波電流を与えられるように、６．４％のデユーティ
−・サイクルを有する６０Ｋｔｌｚの搬送波により同調
されたコイル１２．１３を個々におよび同時に付勢する
ための送信回路２３および３０を含んている。

次の２３．４ミリ秒間は、コイル１２．１３は送信回路
２３および３０によって付勢されない。

送信回路２３および３０は同じものであって、その各々
がトランスレスのＡＣ電力線／ＤＣコンバータと、この
Ａ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータの反対側の端子からコイル１
２．１３に対して、オン・デユーティ−・サイクル部分
の間６０にＨｚの周波数で電流を供給するスイッチ装置
と、を含む。このような目的のため、送信回路２３．３
０は、雄のプラグ２１によりゼネレータ１４に対して接
続される時、回線１９」二の交流電力線の電圧に対して
直接応答する。送信回路２３．３０は、プラグ２１によ
ってゼネレータ１１に接続されるときに、電力線１９の
交流電圧のゼロ交差と同期してそのオン・チューディー
・サイクル部分へ付に勢されるが、これは即ち電力線１
９上の電圧が零の値を通過する毎にゼロ交差検出装置２
イがパルスを生じるように、この検出装置をプラグ２１
に対して接続することにより得られる結果である。検出
装置２４によって得られるセロ交差を示すパルスは、送
信回路２３．３０に供給される出力を有する周波数シン
セサイザ兼整形装置２５に対してＬ￥えられ５６，４％
のチューティー・サイクルを有−「る６０Ｋｌｌｚのバ
ーストを生じるように送信回路を付勢する。

ＤＣ電力は、雄のプラグ２１によって回線１９に接続さ
れたＤＣ電源２６により、セロ交差検出装置２・１およ
び周波数シンセサイザ兼整形装置２５における諸素子に
対して与えられる。電源２６は、送イ５回路２３．３０
に対する電源としてコイル１２．１：（から必要な交流
ｉＡ誘導磁界得るため充分な７ドカを与える能力は持た
ない。

送イＪζ回路２３．３０は、両方の送信回路が同時にイ
・ｊ勢されて送イ：シ回路の各付勢サイクルのオン・デ
ユーティ−・サイクル部分において同じ周波数を同時に
（１゛じるように、周波数シンセサイサ兼整形装置２５
に応答））−る。交番するチューティー・サイクル部分
の間、送信回路２３．３０はコイル１２、Ｉ；ｉに対し
て同相および位相外わの電流を供給する。

このため、最初のオン・チューティー・サイクル１Ｍ５
分の間において、送信回路２３．３０によってコイル１
２．１３にχ４して怪えられる電流が、コイルに対する
共通の端子に対して同じ方向の電流かコイルに流わる。

次の即ち第２のオン・デユーティ−・サイクル部分にお
いては、送信回路２３．３０によりコイル１２．１３に
午えられる′ｉ「流は、共通のコイル端−ｆに対して反
対方向に流れる。

このような結果は、送信回路２３．３０におけるスイッ
チを付勢するシンセサーイザ２５により達成され、その
結果最初のチューティー・サイクル部分においてスイッ
チは６０ＫＩＩｚの周波数で同じ順序で付勢される。第
２のデユーディー・サイクル部分においては、送信回路
２３．３０におけるスイッチは、周波数シンセサイザ兼
整肘装置２５からの切換えイＪ：υに応答して反対に作
動し、コイル１２．１３における交流電流に反対の相互
極性を持たせる。このため、例えば、送信回路２３のス
イッチは常に同じ：Ｄｒｉ序に付勢される。対照的に、
送信回路３０のスイッチは、第１のデユーティ−・サイ
クル部分においては、送信回路２３のスイッチと同じ：
ｌ１１序で付碍されるか１次のデユーティ−・サイクル
部分においては、送信回路３０におけるスイッチの付勢
時間は、１１１のバーストにおける送信回路３０の付勢
時間に対して逆となる。

異なるチーニーティー・サイクル部分における同相およ
び位相外れの電流によりコイル１２．１３を付勢するこ
とにより、ゼネレータ１１からは相互に直μｍをなす磁
界が生じる。このため、受信装置１４の非同調コイル１
５．１６は、コイル１２．１３に対するカートＩ７の配
向の如何に拘らず、カートの第２の磁界を変換すること
か可能となる。この結果は、例えコイル１２．１３．１
５および１６が全て垂直方向に置かれた平らなワイヤ・
ループである場合でさえ得られる。コイル１２．１３を
形成するループは、取直および水平方向に置かれた側面
を一有する重なりのない矩形ループであることが望まし
い。

コイル１２．１３が送信回路２３．３０により同相電流
で付勢されて同相の磁界の磁束線、即ちループの中心で
同じ方向を向いた磁束線を生じるとこれに応答して、ル
ープ而に対して直角をなす水平方向の磁界かコイル１２
．１３を形成するループの隣接するワイヤの付近に生じ
る。コイル１２．１３を形成するループの中心間の磁束
線は、ループの而の片側ては、コイル１２．１：（を形
成するループの隣接ワイーヤの反対側の垂直方向に反対
方向をなす。

従って、コイル１２．１３を形成１−るループにおける
同相の磁束線における状態に応答して、比較的強い磁束
線の磁界か存在してカーＦ１７における磁界に応答する
素子に対するＸ１ｐＩｈ方向をカバーするが、反対方向
の取直磁界の打消し効果による弱い垂直方向の磁界か存
在する。

同調送信コイル１２．１３と非同調コイル１５．１６と
の間の領域における垂直方向の磁束の磁界かコイル１２
．１３を形成するループを付勢することにより生じ、そ
の結果ループの中心に生じる磁束線が反対）ｊ向に流れ
る、即ち（！′７相か外れた関係となる。

コイル１２．１３のループの磁束線に対する位相外れの
関係は、磁束線を反χ・を方向に流れさせ、コイル１２
．１３を形成するループの隣接した水・ドに置かわた導
線セグメント・の付近て打消しを生しさせる。

コイル１２．１３をｊＦニ成するループの中心間の磁束
線は、ループ而の片側ては同じ垂直方向に指向されてコ
イルを作動に１つのコイルとさせる。垂直方向を向いた
磁束線は、カート川７の磁界応答素子に対してＺ軸方向
をカバーする。

コイル１２．１：１を形成するループの同相および位相
のずわた付勢状態から生じる縁磁界は、Ｙ軸方向、即ち
同調送信コイル１２．１３および非同調受信コイル１５
．１６のループを含む面に対して平行な木下面における
磁束ベクトルを生じる。これにより、３つの相互に直角
方向の磁束線の磁界が、送信回路２３．３０の兄なるオ
ン・デユーティ−・サイクル部分におｌするこれらのコ
イルの同相および位相外わの付勢により、コイル１２．
１３を形成するループから得られる。これらの相互に直
角をなす磁界のベクトルは、平らなコイル１２．１３を
含む面にχ・１１ｊ−る磁気歪みカード１７の配向の如
何に拘らず、使用可能状態のカートに対する電磁結合を
学える。

付勢された磁気歪みカート１７が同調したコイル１２．
１３と非同調コイル！５．１６間の領域にある時、少な
くとも一方の非同調コイルが、カートＩ７から得た交流
磁界のレプリカである電気信号を生じる。非同調コイル
１５．１６か相互に、またカート１７ならびにコイル１
２．１３に対して火なる市なりのない空間位置を有する
ため、相互に異なるコイル１５．１６により電気信号が
変換されるやや高い可能性かある。

受信装置１４は、コイル１５．１６のいずれか一方が、
コイル１２．１３とコイル１５．１６間の領域における
付勢されたカードの存在を信号するために必要な、予め
定めた周波数、持続期間および閾値振幅を有する信号を
変換中かどうかを判定する。コイル１５．１６によって
生じる電圧は、セネレータＩＩからのオン・チューティ
ー・サイクルのバーストにおける各１゜６ミリ秒の６０
ＫＩｌｚに続く付勢期間中、受信装置δ１４の検査即ち
検出を行なう回路に対して逐次接続される。最初のバー
ストの後、コイル１５．１６の一方は受信装置１４の残
部に対して有効に結合され、次のハルストの後、コイル
１５．１６の他方か受信装置の残部と有効に結合される
。コイル１５．１６の一方か所要の周波数、持続期間お
よび振幅の値を有する′１「圧を生じるとこれに応答し
て、コイル１５．１６の受信装置１４の残部に肘する逐
次の結合状態は終了する。コイル１５．１６は、このよ
うな状７聾では、所要の周波数、持続期間および振幅を
有する電圧を生じたコイルかもはや所要の周波数、持続
期間および振幅の特ＦＬを有するバーストを受（Ｗ　ｕ
なくなるまで、このコイルか受信装置１４の残部に対し
て結合された唯一のコイルとなるように付勢される。そ
の後、セネレータ＋１からの葦なるバーストの直後にコ
イル１５．１６が受信装置１４の残部に対して逐次かつ
交７￥に結合される。

これらの目的のために、非同調コイル１５、Ｉｔｉによ
って変換された電圧はそわそれ１１ｊ「置増巾器３３．
３イにより常開回路をなすスｒツチ３１．３２にχ・す
して結合される。所要の特性を有する磁界かセネレータ
１１からのバーストの直後にコイルＩ５．１６のいずれ
とも結合されない通常の動作においては、スイッチ：、
ＩＩ、　３２の一方が、セネレータ１１からの　１．６
ミリ秒のバーストの開始と同時に２５ミリ秒間閉路され
る。次のバーストと同時に、スイ・ンチ１１１．３２の
他方か２５ミリ秒間たけ閉路される。スイ・ソチ３１．
３２は、直列コンデンサ３６によって自動利得制御増巾
器３５の人力ターミナルに接続された共通の常開回路を
なすターミナルを備え、前記直列コンデンサはスイッチ
３１．３２を介して結合さおだＡＣレベルのみが増巾器
３５の入力端に与えられることを許容する。増巾器３５
の利得はある予め定めたレベルに予めセットされ、その
結果コイル１５．１６の一方に生じて増巾器３５の入力
端に結合されるｌ！Ｉ値より高い電圧に応答して、前記
増巾器はコイルに入る磁界と同じ周波数を有する一予め
定めた一定の振幅の出力を生じる。閾値レベルよりも低
い増巾器３５の人力に応答して、増［１］器は有効に零
レベルを生じる。

同門検出装置３７は、増巾器３５の出力側における前記
閾値よりも高いＡＣバーストに応答して、これらバース
トが付勢された磁気歪みカート１７から生じる交流磁界
の周波数と等しい搬送波周波数を打するかとうかを゛ｉ
１１定′１−る。更に、検出装置３７は、所要の搬送波
周波数を有するバーストの持続期間を決定する。所要の
周波数および持続期間を有するバーストに応答して、同
町検出装置３７は、（’ｔ　勢された磁気歪みカート１
７を作１１−る物品か同調コイル１２．１３と非同調コ
イル１５．１６との間のり〔ｊ域にあることをイハ号す
る２進数１のレベルを生じる。

同期検出装置３７が、セネレータ１１により生じる各バ
ーストの後同調コイル１２．１：（と非同調コイル１５
．１６との間の領域にある付勢されたカート１７と関連
する適正な時間間隔たけ（・１４うされるように受イ８
装置１４の動作を制御するために、前記検出装置は周波
数シンセサイザ：（８の出力によって付勢される。シン
セサイザ３８は、上口交差検出装置３９の出力パルスに
対して応答しかつこ打によってクロックされる。検出装
置３９の出力パルスは、電力線１１１により雌プラク２
２に対してキー、合されるＡＣ′ｔＵｆｒのセロ交差に
対ｌノで同ｉｊｌさせられる。このためには、セロ交乱
検出装置；（１１は雄プラク２２と結合された人力と、
′Ｉｉｉ力線のゼロ交差か牛しる市にパルスｈ）ＩＩＦ
られる出力とを任する。セロ交差検出装置３９のパルス
出力は、周波数シンセサイザ“３８の入力端に加えられ
る。

Ｆ記の如くスイッチ：１１．３２の動作を制御するため
、論理回路４１はそ打ぞわ同期検出装置３７および周波
数シンセサイザ３８の出力に応答する第１と第２の人力
をＮ’する。同町検出装置３７が２進数０の出力レベル
を生して付勢されたカードがコイル１２．１３とコイル
＋５．　ｌＦｉとの間に存在しないことを表ン■（する
通常の動作においては、論理回路４１は周波数シンセサ
イザ３８に対して応答し、ゼネレータ１１からの第１と
第２の連続する磁界バーストの直後に、ス、（・ソチ；
（ｌ、３２か交かに閉路状態に付勢さ上する。同期検出
装置３７か２進数１のレベルを生じて付勢さねたカード
１７がコイル１２．１３とコイル１５、ｌＦｉ間にある
ことを表示する時スイッチ３１か閉路されるとこれに応
答して、論理回路４１はスイッチ：）２を開路状態に維
持しなからスイッチ３１を開路状態に付勢させる。スイ
ッチ３１．３２のこのような状、態は、同期検出装置３
７が再び２進′８！１０のレベルを生じるまて維持ざ打
る。スイッチ３２か閉路される間同期検出装置３７カ）
２進数１のレベルを生じるならば、論理回路４１はスイ
ッチ３１．３２を付勢し、その結果２進数Ｏのレベルが
同期検出装置により再び得られるまで、こｔらのスイッ
チはそわそわ閉路状態と閉路状態に維持される。

コイル１２、Ｉ３から磁界バーストが得られる間同期検
出装置３７が有効に消勢されるため、磁束線かコイル１
２、Ｉ３から得られつつある問罪同調コイル１５．１６
は受信装置１４の残部から有効に遮断される。実際に、
検出装置３７は、送信回路２３．３０のオン・チューテ
ィー・サイクル部分の各々が終了した直後に、ある予め
定めた間隔のみシンセサイザ３８の出力によって付勢さ
れる。更に、送信回路２：（，３０のオン・デユーティ
−・サイクル部分において、周波数シンセサイザ３８は
増巾器３５の利得を零に低減させて、零の出力電圧を増
巾器によって検出装置３７に対して結合させる。このた
め、シンセサイザ３８は、増巾器３５の出力を再び増巾
器の利得制御入力端に結合するよう通常に付勢されるス
イッチ４３に対して制御人力として結合される出ハを有
する。しかし、送信回路２３．３０のオン・チューティ
ー・サイクル部分の間に生じる如きスイ・ソチ４：）の
制御人力に対して結合される周波数シンセサイザコ８の
２進数１の出力に応答して、スイッチ・１３は負のＤＣ
電圧を増巾器３５のバイアス人力に対して結合するよう
付勢されて、増巾器の利得を零に付勢する。周波数シン
セサイザ３８は、送１５回路２；（，３０のオン・チュ
ーティー・サイクル部分において検出装置における積分
素子が零にリセットされるように同期検出装置３７を制
御する。

ＤＣ動作電力は、雄プラグ２２により電力線１９と結合
されたＤＣ電源４２によって増巾器３３〜３５、同期検
出装置３７、周波数シンセサイザ３８、セロ交差検出装
置３９および論理回路４１に対して供給される。

次に、送信回路２３．３０に含まれる回路の回路図″Ｃ
ある第２図を参照されたい。送信回路２３．３０におけ
る回路は同じものであるため、送信回路２３に対する第
２図の説明で回路２：（、：（０の双方に対して充分で
ある。

送信回路２３は、ＤＣ電源５１に至るトランスレス電源
電力線と、周波数シンセサイザ兼整形装置２５の出力に
応答する整形回路５２と、スイッチ装置５３と、コイル
１２を含む共振回路５４とを含む。整形回路５２は、周
波数シンセサイザ兼整形装置２５の出力に応答してスイ
ッチ５３に位相外れ制御信号を供給する。スイッチ装置
５３は、トランスレス電源５Ｌからの反対の極性の電圧
により付勢され、整形回路５２によりこのスイッチ装置
に対して与えられる周波数において低いチューティー・
サイクルの電流を直列共振回路５４に対して流れさせる
。

トランスレス交流電力線／ＤＣ電源５１は、電力線６１
．６２に対して直接結合されたタイオード５６〜５１）
からなる全波ブリッジ整流器５５を含む。タイオード５
６．５７はそれぞれリード線６１．６２に対して結合さ
れるアノードを何するが、タイオート５８．５１］はそ
わそわリード線６Ｉ、６２に対して結合されたカソード
を有する。ダイオード５６．５７はエネルキ１目７ｊフ
ィルタ・コンデンサ６４の電ＶｉＩＩ′ｉ３に対する共
通の接続をイ１−するカソードをイＪ−するが、タイオ
ート・５８．５９はコンデンサ６６の負のバイアスを加
えた電極６５に対する共通の接続を有するアノードを含
む。コンデンサ６・１．６６の電＄ｊ６７．６８は、電
源５１のタップ６９における共通接続を有する。正およ
び負のＤＣ電圧はそれぞれ、電極８３．８５に対して結
合された電源５１の出わターミナル７１．７２において
生じる。

スイッチ装置５３は、そわぞれ整形回路５２からの位Ｉ
Ｉ’ｌ外れ；ｔａｌｌ　？１電圧によりドライブされる
ベースを有−するＮｐＮ−ｑバイポーラ・トランジスタ
７４．７５を有する。トランジスタ７４．７５は、整形
回路５２によりそのベースに対して加えられる電圧に応
答して順方向にバイアスされ、かつ電源５１のターミナ
ル７１．７２により正と負の電圧が与えられる、コレク
タ／エミッタ経路を含む。トランジスタ７４．７５のコ
レクタおよびエミッタはそれぞれターミナル７１．７２
に対して結合され、トランジスタ７４のエミッタおよび
トランジスタ７５のコレクタは共通ターミナル７６を４
７する。トランジスタ７４．７５のエミッタ２／コレク
タ経路はそ、れぞわタイオート７７．７８により分路さ
お、これらタイオードにおいては分路された各コレクタ
／エミッタ経路における電流の流れの一方向と反対方向
に電流が流れるように極性か与えられる。

タップ５９および共通ターミナル７６は、誘導磁界を送
出するコイル１２、［司Ｊ４コンデンサ８１および）氏
抗８２を含む直列共振回路５４の反対側のターミナルに
対して結合される。コンデンサ８Ｉの値は、オン・チュ
ーティー・サーでクル部分において回路５４かトランジ
スタ７４．７５のスイッチング周波数と略々同じ周波数
に共振するように選定される。しかし、コイル１２のイ
ンダクタンスおよびコンデンサ８１のコンタクタンスの
値における変動の改に、オン・デユーティ−・サイクル
部分において回路５４の共振周波数は、ｇ多にトランジ
スタ７４．７５の付勢周波数と等しくなることはない。

共振回路のＱ値を制御する抵抗８２は、オン・デユーテ
ィ−・サイクル部分におけるスイッチ７４．７５の駆動
周波数に対する兄なる発生装置における回路５４の共振
周波数の僅かな変動にも拘らず、非常に小さな歪みを有
する正弦波電流か回路５４に流れるように保証すること
を助ける。

作用においては、トランジスタ７４．７５のベースに！
テえられる６　０　Ｋ　Ｈｚのドライブ・サイクル毎に
、トランジスタ・スイッチ７４のコレクタ／エミッタ経
路に対する順方向バイアス間隔の終りと、トランジスタ
７５のコレクタ／エミッタ経路に対する順方向バイアス
の開始との間には僅かなデッド・タイムが存在する。こ
のデッド・タイムは、シンセサイザｚ５からの６０　Ｋ
　Ｈｚの人力に応答してトランジスタ７４．７５のベー
スに第３Ａ図および第３Ｂ図に示ざわる相補波形を有す
る制御信号を与えるために、整形回路５２によって生じ
る。

トランジスタ７４．７５はそれぞれ、第３Ａ図および第
３Ｂ図に示された波形の正の部分において順方向にバイ
アスされる。これ以外の場合には、トランジスタ７４．
７５は逆バイアスか１赴けられる。トランジスタ７４が
順方向バイアスされる間、電流はコンデンサ６４の電極
６３からターミナル７１およびトランジスタ７４のコレ
クタ／エミッタ経路を経て共通ターミナル７６へ流れ、
次いで直列共振回路５４を経てタップ６９へ、またコン
デンサＩ′ｉ４の負の電極−１戻る。トランジスタ７５
のコレクタ／エミッタ経路が順方向にバイアスされると
これに応答して、電流はコンテ°ンサ６６の正の電極６
８からタップ６９を経て直列共振回路５４に流れ、トラ
ンジスタ７５のコレクタ／エミッタ経路からターミナル
７２により再びコンデンサ６６の電極６５へ戻る。この
ため、電流はトランジスタ７４．７５の相補的な導通間
隔において直列の共振回路５４に反対の方向に流わる３
゜トランジスタ７４．７５の低いチューティー・サイク
ルでの順方向バイアスの故に、各オン・デユーティ−・
サイクル部分においてはコンデンサ６４．６６から比較
的小さな電流のト・レーンか存在する。

この低いチューティー・サイクルは、安価なトランスレ
スＡ　Ｃ／Ｄ　Ｃコンバータを使用することを可能にす
る。スイッチング・トランジスタ７４．７５を付勢する
最大のデユーティ−・サイクルは、磁気歪みカード（７
，受信装置口の同１１ｎ検出装置３７およびＡ　Ｃ／Ｄ
　Ｃコンバータ５１の回路および構成素Ｙ−のｊ心答特
Ｐ１の如き、いくつかの因子−によって確定さ４ろ。

回路５４の共振周波数かトランジスタ７４．７５のベー
スに対するドライブ周波数と僅かに異なる場合でさえ２
タイオート７８．７１（は抵抗８２と共（動して、実′
ＣＴ的に士みのない１Ｅ弦波′ポ流かコイル１２に流わ
ることを許容する。コイル１２およびコンデンサ（３１
のエネルキ蓄＋＋’ｔ　ａ、’ｔ　Ｆ［の故に、トラン
ジスタ７−１．７５の逆バイアスの（裔、電流が共振回
路５４に流れ続けようとする傾向かある。これらトラン
ジスタの１つの逆バイアスおよび他のトランジスタの１
１１ｒｌ　ＪＴ向バイアスの開始間のデッド・タイムが
、トラレジスタのエミッタ／コレクタ経路を分路する／
ノイ′オート７８．７・（か共振回路５４に流：ＪＮ続
けようと−・）゛る傾向を４−］する′１′扛流を吸収
することを許容する　、 ］・ランシスタフ・１．７５か第３Ａ図および第３Ｂ図
に・１飄されるイへ号によりドライブさ肌る時、夕・ソ
フ。

ｔｉｅとｊＩ：、　ｉ但々−ミー１−ルア８間の電圧は
第３ｃ図に示される波形をｔｒ　７１−る。この波ＪＦ
ニは、それぞれターミナル７１．７２における電圧と等
しい正と負のレベルからなる。第３Ｃ図の波形の正と負
のレベル間には、トランジスタ７４．７５のデッド・タ
イムと一致１−る零の電圧レベルが存在する。

トランジスタ７１．７５の付勢周波数と等しい共振周波
数により共振回路５４の両側に加えら打るタップ６９と
ターミナル７６間の電圧に応答して、第３Ｄ図に小さ打
る波形を打する電流が共振回路５４に流れる。

その結果夕＋＋）プロ９とターミナル７６間に生じる′
市川は第３Ｅ図に示され、こゎがタイオート７８．７９
により′ｊえられる導通路を経てトランジスタ７・１．
７５のプツト・タイムの間共振回路５４に流れる連続的
な電流の結果である。

このため、例えトラレジスタ７４．７５に対するドライ
ブ信吟にデッド・タイムが存在する場合でも、共振回路
５１の両側に生じる結果の出力電圧は、ｊＩ（振回路５
・１を流れる電流のタイオート７８．７１［の交７ｊの
導通によってデ・・１１・・タイムを生じない。典′−
リ的には、トランジスタ７・１が最初に逆ハイ了′スを
掛し−１られる時、略４′零の値をイ１する正の電、・
６ｊか回路５・１においてターミナル７６からタンプ６
９に［１１１つで流才１　’−）　６　この電流は、タ
ップ６９を経てコン〜・−−サ６ｂの竪゛往極ｈ８へ流
れ、：１ン子ンサを経てダイオード７１）シニより再び
共通ターミナル７６へ戻る。抜振回路５１における電流
かチット・タイムの間隔に、Ｅ５いて極＋′１：をφ化
する時、正の電流か共振回路５４からターミナル７６へ
、更に夕′イオード７８からコンデンサｔｉ　４の電極
１ｉ　：ｌへ流わる。

トラレジスタ７５のコレクタ、／エミ・・Ｉり経路か’
、ｎ（＋Ｑ向にハでアスされる時は、直列共振回路５４
から流；ｈ電流はターミナル７６へ流わ続けるが、この
時トラレジスタ７５のインピーダンスの低いコレクタ７
／エミツタ経路からコンデンサ６６を経てタップ１目（
・＼流わる。［・ランシスタフ５か順方向にバイアスさ
れる間、’ｌ’Ｅｓ流はコンデンサ５６がら直列共振回
路５１およびトランジスタ７５により′ｊえら、ｔする
負イ苛ヘトレーンされる。このため、トラン・シスタフ
５か川口方向にハぞアスされる間は、ト：＞レジスタ７
４が順方向にバイアスざわる間にタンプ６（）から直列
共振回路５４を督でターミナル７６に向って直列共振回
路５４を流わるＷ流の方向とは反対力向・に電流か流わ
る１、トランジスタ７５か力・７１・・オフされると、
ターミナル７１ｉを経て共振回＋ｉ！Ｉｒ５４に流れる
電流は、コンデンサ６４のＩＦｌ充七を助けるためにタ
イオート７８に流れるように変更される。この電流は、
共振回路５４における電流の方向か反転するまで、チッ
ト・タイムの間流れ続け、この時コンデンサ６６はタイ
オート７９で終る経路により売上電流か与えろ打る、 オフ・デユーティ−・サイクル部分においては、そわぞ
れ　１．ｆｉおよび２　’ｌ　、　、１ミリ秒の指定さ
九たオンおよびオフ・デユーティ−・サイクルの持続期
間の１１０％以七において存在７ｒるように、タイｔ−
−１’・ブリッジ整流器７５によりターミナル７１．７
２に付して加えられる整流されたＤＣ電圧がコンデンサ
６４および６６をＤｒ充電させる。

抵抗８２の値は、同調される共振回路５４のＱ値が所”
県の：ｆ　ｔｈの小さなｉＥ弦波電流の供給を助けるた
め少なくとも８に等しくなるように選定される。

共振回路５４に流れる正弦波電流のピーク振幅は、主に
抵抗８２の抵抗値により決定され、また抵抗８２の抵抗
値により除したターミナル７１．７２間のインバータ５
１の出力電圧のピーク振幅と略々等しい。

直列共振回路５４に流れる電流の周波数は、例えトラン
ジスタ７４．７５の動作周波数からの共振回路５４の共
振周波数における偏差が存在する場合でさえ、これらト
ランジスタの６０Ｋｌｌｚの動作周波数により定まる。

このような場合には、ダイオード７８．７９は、共振回
路５４の共振周波数よりもそれぞわ小さくまた大きなト
ランジスタ７４．７５の周波数の付勢に応答して、回路
５４にそれぞわ流れる進み電流および遅れ電流を通す。

トランジスタ７４．７５が完全にオンおよびオフ・モー
トで作動する送信回路２３の切換えモート動作の故に、
回路のワット損しベルは従来技術の装置よりも溝かに小
さい。共振負荷が回路５４により与えられるゼネレータ
１１の切換えモード動作は、トラン・シスタフ４．７５
のストレスおよびスイッチング損失を低減させ、装置の
信頼性および効率を向上させる。

次に、ＡＧＣ増巾器３５の出力により並列にドライブさ
れる同期復調器１５１　Ｊ　１５２を含むように同期検
出装置３７が示される図面の第４図を参照する。付勢さ
れた磁気歪みカード１７が同調送信コイルＩ２．１３と
非同調受信コイル１５．１６との間の領域にある時、復
調器１５１　、１５２の入力側の増巾器３５の出力は、
セネレータ１１のオン・デユーティ−・サイクル部分に
おいてコイル１２．１３が付勢される間を除いて、一定
の振幅の正弦波と仮定することかできる。増巾器３５か
ら復調器１５１　、１５２に対する正弦波の人力信号は
、下式に従って変化すると仮定することができる。即ち
、 ｓｉｎ　　（ωは＋φ） 但し、ω１は、送信装置１１のオン・デユーティ−・サ
イクル部分が終了した後付勢状態のカード１７から得ら
れる交流波の角周波数であり、ｔは時間であり、φは受
信装置の残部にエネルギを与えるコイル１５または１６
に入る時付勢状悪のカー１”１７における構造体から得
た搬送波の周波数のｐ測できない可変位相である。

本文における記述の目的のため、復調器１５１．１５２
に対する正弦波人力は送信装置１１の全オフ・チューテ
ィー・サイクル部分において存在するものとする。しか
し、実際には、復調器１５１　、１５２に対する正弦波
人力は、送信装置１１のオフ・チューティー・サイクル
部分の一部のみで有限の値を有する減衰した正弦波であ
る。減衰した正弦波の振幅があるレベルよりも低く降下
すると、増巾器３５の特性の故に復調器１５１．１５２
に対する入力は零に降下する。正弦波かある予め定めた
レベルよりも高い限りは、増巾器３５の出力の振幅は一
定となる。送信装置１１の各オフ・デユーティ−・サイ
クル部分における増巾器３５の一定の振幅の正弦波出力
の長さは、同調送信コイル１２．１３および非同調受信
コイル１５．１６に対するカート１７の配向、ならびに
これらコイル間の領域におけるカードの位置の関数とし
て変化し得る。しかし、同期検出装置３７において用い
られる検出プロセスのため、前記領域における典型的な
付勢状態のカードからの搬送波周波数のサイクル数は、
カードの正確な検出を行なうに充分である。

同期検出装置１５１　、１５２は、基準位相を有すると
仮定される基準波形の直角成分によって付勢される。同
期復調器１５１　、１５２の第２の入力はそれぞれ下式
により表わすことができる。即ち、ｓｉｎ　ＣＬ）、Ｌ
、および ＣＯＳ　　ωＲし 但し、ω８は基準波形の角周波数で、これは更にカート
１７における構造体から得られるＡＣ搬送波の周波数と
等しい。

同期復調器＋５１は、その入力ｓｉｎ　（ω１ｔ＋φ）
およびｓｉｎω８Ｌに応答して下式により表わされる出
力を生じる。即ち、 ５ｉｎ（ω　；し＋　φ）　　−ｓｉｎ　　ωｒｔ同様
に、同期復調器１５２はその２つの人力信号を掛合せて
、下式による表わされる出力信号を生じる。即ち、 ５ｉｎ（ω　、ｔ：＋φ）　※　ｃｏｓ　ωＲし同期復
調器１５１および＋５２の出力信号は、ω１、φおよび
ωＲの関連値に従ってプラスとマイナスの基準値間で変
化する両極性信号である。ω１およびω□が等しくなる
とこれに応答して、復調器１５１．１５２の出力はＤＣ
電圧となる。しかし、ω１がカード１７以外の信号ソー
スから生じるためω、がωＲと異なるならば、復調器１
５１　、１５２は和と差の周波数（ω１＋ωＲ）および
（ω１−ωＲ）におけるＡＣ信号を生じる。復調器＋５
１．１−５２の出力において表示された応答は、差の周
波数即ちうなり周波数（ω１−ωＲ）に対してのみ考え
られる。検出装置３７により行なわれる積分がこれらの
高い周波数成分を無意味なレベルまで低減させるため、
和の周波数（ωｌ＋ωＲ）について考えることは不必要
である。

復調器１５１および１５２の出力信号は、それぞれアナ
ログ信号積分器１５３および＋５４に対して加えられる
。積分器１５３　、＋５４は、高利得ＤＣ演算増巾器１
５５　、１５６　、フィードバック・コンデンサ１５７
　、１５８ならびに人力抵抗１５９　、１６０を含む標
準的な積分器である。積分器＋５３　、＋５４は、その
間に積分器か復調器１５１　、１５２の出力信号に有効
に応答する持続期間゛ｒを有するサンプリング・ウィン
ドを一除いて、零にリセットされる。この目的のため、
コンデンサ１５７　、１５８は、送信装置１１の各オン
・デユーティ−・サイクル部分の終了のほとんと直後に
開始するサンブリンク・ウィンドを除いて、前記コンデ
ンサを分路するスイッチ＋６２．１６３によって短絡さ
れる。スイッチ１６２．１６３は、シンセサイザ３８の
出力により閉路および開路状態に同時に付勢される。サ
ンプリング・ウィンドＴの持続期間は、以下に述べるよ
うに、同町検出装置３７の所要の帯域に依有する。サン
プリング・ウィンドは、ＡＧＣ増巾器３５の出力とその
バイアス人力との間に結合されたスイッチ４３により作
動状態に切換えられる餌記増巾器と同時に始まる。

積分器１５３　、１５４の出力レベルは、それぞれコン
パレータ１６５　、１６６によって常に監視される。

コンパレータ１６５　、ｌ［ｉ６は通常２進数零のレベ
ルの出力を生じる。しかし、基準値ＶＲＥＰを越えるコ
ンパレータ１６５　、１６８の入力の絶対値に応答して
、コンパレータは２進数１の出力レベルを生じる。コン
パレータ１６５　、１６８の２進数１の出力レベルはＯ
Ｒゲート＋６７において組合される。このように、２進
数１のレベルは、基準値Ｖゎ、を越えるサンプリング・
ウィンドにわたる積分された応答の絶対値に応答してＯ
Ｒゲート１６７から得られる。コンパレータ１Ｂ５　、
　１６６は、ＤＣ電源４２により与えられるＤＣ基準レ
ベル＋ｖＲＦ、Ｆおよび−Ｖ　ＲＥＦに応答して上記の
語出力を得る。

信号積分器１５３　、１５４は、下式に従って同期復調
器１５１．１５２のＤＣ出力に応答して時間と共に直線
的に上昇する出力電圧を生じる。即ち、周波数ω１が、
付勢状態のカード１７が送信および受信コイル間の領域
にある時存在する如き基準周波数ω８と同じである場合
には、サンプリング・ウィンドの完了時およびスイッチ
１６２　、１６３の閉路面の積分器１５３　、１５４の
出力信号はそれぞれＶ　、　＝　Ｔ／２　ｃｏｓφおよ
びＶ２＝Ｔ／２　ｓｉｎφによって表わされる。従って
、積分器１５３．１．５４の出力における振幅は、専ら
受信装置のサンプリング・ウィンドＴの持続期間および
復調器＋５１．１５２と並列に結合された信号と値ω８
に対する基準位相との間の相対位相角度φに比例する。

相対位相角度φはＯｏと３６０°の間でｆ測不能に変化
するため、電圧■、およびＶ２はφを表わす振幅を有す
る両極性の電圧である。こ打は、積分器１５３　、１５
４の出力の絶対値を基準レベルＶ、４ＥＦと比較するこ
とが必要であるためである。ＶＲＥＦの大きさは、復調
器１５１　、１５２に対して与えられる一定の振幅の正
弦波入力である５ｉｎ（ωＨｔ−＋φ）かφ＝４５°の
時コンパレータ１６５．１６Ｈの各々の２進数１の出力
を生じる結果になるように選定される。ＶＲＥＦの値は
、時間Ｔにおける実際の値■１を用いかつ積分器１５３
、１５４の入力の振幅レベルおよび伝達関数を考慮に入
れることにより、φ：０の時Ｖ　、　＝Ｔ／２　ｃｏｓ
φとすることにより略々０．３５Ｔに等しくなるように
決定することかできる。この■、の値は、ｃｏｓ　４５
°　（約０．７０７に等しい）で乗算してＴ／２　ｃｏ
ｓ　４５°＝　０．３５Ｔの結果を得る。ＶＲＥＰ＝０
　、　：ｌ　５　Ｔを設定することにより、ｖｌまたは
Ｖｌはいずわも決して０．３５７より小さくないため位
相の如何に拘らず、周波数ω１＝ω８を有する全ての人
力信号か検出される。

ウィンドＴの持続期間か同期検出装置３７の有効帯域を
決定する。ウィンドＴが充分に長ければ、ω、と異なる
とんな周波数ω１も検出されない。

これは、復調器１５１　、１５２により生じるうなり周
波数が最後には積分器＋５３　、＋５４により零のレベ
ルに平均化されるためである。ω１がω９と等しくない
場合には、サンプリング・ウィンドＴの完了時の積分器
１５３　、＋５４の出力電圧は下式により表わされる。

即ち、 ２　（ω１−ωＲ） ２　（ω１−ωＲ） このため、積分器１５３　、１５４は復調器１５１、＋
５２から生じるうなり周波数（ω１−ωＲ）に対して応
答する。積分器！５３　、＋５４は、和の周波数（ω１
＋ωＲ）を無意義なレベルへ平均化し、こ九により和の
周波数はＶｌおよびＶｌの値に対しては何の効果も生じ
ない。

復調および積分のプロセスの帯域中は、時点１＝０、お
よびＯと正弦波電圧が磁気歪みカード１７からの応答に
ン１して復調器１５１　、１５２から得ることができる
最大持続期間との間の他の時間ｔにおける、この２つの
最後の式を評価することにより決定することができる。

帯域中（ω１−ωＲ）または（ω８−ω１）は、時間Ｔ
に対する実際の値、および積分器１５３　、１５４の入
力振幅レベルおよび伝達関数を用いてｖｌおよびｖ２の
大きさを計算することにより決定される。Ｖ　ＦＩＥＦ
　＝　０．３５７に対して前に計算した値を考慮に入れ
て、検出装置３７の通過帯域は±１／２Ｔに等しい。典
型的には、Ｔ　＝　１．６ミリ秒となり、システムに約
±３００　Ｈｚの通過帯域を提供する。

このように、復調器１５１　、１５２および積分器＋５
：］　、＋５４により得られる同期復調／積分プロセス
は、同調された素子を含むことなく長い正弦波信号に対
しては狭い周波数帯域を有する。更に、この複翼１／積
分プロセスは、ω８を含む全ての周波数においてインパ
ルスがエネルギを有する場合でさえ、インパルス型のノ
イズの影響を受けない。ωＲを含むとんな周波数におけ
るエネルギも、積分器１５３　、１５４の出力信号が基
準値ＶＲＥＰを越える絶対値を持たないようにする短い
持続期間を有する。このため、受信装置１４は、周波数
ω８を有し、予測できない可変位相およびインパルス型
のノイズに存在する如き背景エネルギが存在する場合の
予め定めた時間位置を有する入力信号を識別することが
できる。これは、同期復調器１５１　、１５２により行
なわれる同期検出プロセスおよび信号積分器１５３　、
１５４を関与させる持続期間検出プロセスの故である。

次に、平型の同調送信コイル１２．１３および非同調受
信コイル１５．１６が、監視下の物品において磁気歪み
カード１７が通過し得る監視領域２０１に支持される図
面の第５図を参照する。送信コイル１２．１３は、非同
調受信コイル１５．１６を含む壁面２０３に対して平行
に置かれた壁面２０２に支持されている。コイル１２．
１３は、コイルを含む共通面が壁面２０２の平坦面に対
して平行となるように取付けられる。同様に、コイル１
５．１６の共通面は平坦な面の壁面２０３に対して平行
になるように支持される。これにより、送信コイル１２
．１３は、その面がコイル１５．１６を含む第２の垂直
面に対して平行な第１の垂直面内になるように取付けら
れる。

コイル１２．１３は、水平および垂直方向に延びる導体
セグメントを含む矩形状ループとして巻付けられる。コ
イル１２．１３の重なる部分かないため、コイル１２．
１３を形成するループの隣接する水平方向に延びるセグ
メントは相互に僅かに間隙を有するが、あるいは重なり
かなく相互に当接している。コイル１５．１６を形成す
る平坦なループの空間構造はコイルＩ２、Ｉ３のそわと
同じであり、こむによりコイル１２．１５の中心はコイ
ルＩ３．１６の中心におけるように整合さねている。

コイル１２、Ｉ３のループを形成する水平および垂直方
向の導体セグメントは、それぞれ約３０ｃｍ　（１フイ
ート）および約６０ｃｍ　（２フイート）だけ延長し、
望ましい実施態様においては隣接する水平方向に延びる
導体セグメント間の典型的な間隙は約３８．１ｍｍ　（
１％インチ）乃至約５０．８ｍｍ　（２インチ）である
。同様に、コイル１５．１６を形成するループにおける
導線の水平および垂直方向の長さは約］Ｏｃｍ　（１フ
イート）および約Ｒｏａｍ　（２フイート）てあり、２
つのループ間の距離はコイル１２．１３を形成するルー
プ間の距離に等しい。

コイル１２．１３のループを形成する導線は、各ループ
かＡＷＧゲージ１４番手の１０回巻を含むように巻付け
られる。このような形態は、約　１６６マイクロヘンリ
ーのインダクタンスおよび約０．２Ωの抵抗値を有する
。コイル１２．１３を６０ＫＨｚの周波数で共振させる
ためには、送信回路２３．３０のコンデンサ８１が約０
．０４７μＦであることか必要である。

アンテナ・コイル１２．１３が約１５のＱ値と結合され
る共振回路５４を提供するためには、各回路２３．３０
における抵抗８２は約４Ωの値を有する。こわにより、
回路２３．３０における整形回路５２によりスイッチ７
４．７５が付勢される周波数である約６０ＫＨｚの共振
周波数において比較的高いＱ値の回路か各コイル１２．
１３に対して提供される。

望ましい実施態様においては、非同調コイル１５．１Ｂ
は各々非常に広い帯域を有し、コイル１２．１３より６
０Ｋｆｌｚのエネルギにより付勢された後、付勢状態の
カード１７から生じる約６０にＨｚの交流磁界の周波数
から共振周波数がかなり除去されている。コイル１５．
１６の広帯域特性は、これらコイルか１よりも著しく小
さな非常に低いＱ値を有するようにコイルを形成するこ
とにより達成される。

望ましい一実施態様においては、各コイル１５．１６は
約４マイクロヘンリーのインダクタンスと約１００ＫＨ
ｚの共振周波数を有し、０．Ｏｌより小さなＱ値および
約１０Ωの抵抗を有する。これらのパラメータを達成す
るため、コイル１５．１６の各々はＡＷＧゲージの２４
番手の５０回巻きループとして巻付けられる。

コイル１５．１６の構造に固有の低いＱ値の特性は、コ
イル１５、Ｉδがそわぞれ接続される前置増巾器３３．
３４の出力に応答する処理回路に保持される。第４図に
関して餌に述べたように、この処理回路はインパルス・
ノイズに応答してリンギングを生じる傾向を有する高い
Ｑ値の帯域フィルタ素子を含まない。同様に、コイル１
５．１６の低いＱ値の広帯域の特性は、これにより磁気
インパルス・ノイズに応答するリンギングを防止する。

各コイル１５．１６の共振周波数が約１００　Ｋ　Ｈｚ
であるため、カード１７上の構造体からの磁界によりコ
イルに生じる約６０ＫＨ２の波形がコイルをして線形の
応答を生じさせる。

前述の如く、送信回路２３．３０は、コイルの最初のオ
ン・デユーティ−・サイクルの付勢時間において、コイ
ルが同相の磁界を生じるようにコイルが付勢されるよう
にコイル１２．１３を同時に付勢し、また次のオン・デ
ユーティ−・サイクルの付勢部分においては、送信回路
２３．３０は、コイル１２．１３が１ケ相外れの磁束を
有するようにこれらコイルを付勢する。コイル１２．１
３に対するこのような交互の同相および位相外わの磁界
は、コイルかカード１７に対する３つの相互に直角をな
す方向に磁界を結合することを許容する。これにより、
コイルＩ２．１３に対するカード１７の配向および位置
の如何に拘らず、カードにおける磁気歪み構造体はコイ
ル１２．１３からの磁界に応答し、かつコイル１５．１
６により変換される磁界を再放射する。

コイルＩ２、Ｉ３により生じる同相および位相外わの磁
界は、それぞれ第６Ａ図および第６Ｂ図に略図的に示さ
れる。第６Ａ図に示されるように、コイル１２．１３が
矢印２１１および２１２により示される如く同相電流で
付勢される時、磁界の磁束線は点２１：１１．２＋４な
らびにバラ×２１５〜２１８により示されるように、コ
イルの面に対して直角に延在する。点２１３　、２１４
は、コイルの中心においてコイル１２．１３を含む面か
ら指向される磁界の磁束線を示ず。バラ２１５〜２１８
は、コイルＩ２．１３の面に対して指向される磁束線を
表わす。点２１３およびバラ２１５．２１６によって表
わされる磁束線は相互に接近し、ハラ２１５　、２１６
によって表わされる磁束線はそわぞれコイル１２を形成
するループの頂部および底部を横切って存在する。同様
に、点２１４およびバラ２１７　、２＋８により表わさ
れる磁束線は相対接近し、ハラ２１７．２＋８により表
わされる磁束線はそれぞわループＩ３の頂部および底部
の付近に存在する。このようにバラ２１６　、２１７に
より表わされる磁束線は更に、コイル１２．１３を形成
するループの導線の隣接部分の付近で水平方向に組合さ
れる。このため、壁面２０２と２０３の面間のＸ軸方向
に比較的強い水平方向の磁界を生じる。

コイルＩ２．１３の位相外れの付勢は、壁面２０２．２
０３の面間の空間に取直方向に指向されるＺ軸方向の磁
界を生じる結果となる。第６Ｂ図に示さ打るように、位
相外わの状態においては、矢印２２１　、２２２により
示される電流がコイル１２．１３において反対方向に流
、れる。矢印２２１により示される電流は、コイル１２
の中心におけるバラ２２３およびそれぞれコイル１２の
頂部と底部の付近における点２２４　、２２５によって
表わされる磁界を生じる。

矢印２２２により示される電流は、コイル１３の中心に
おける点２２６およびそれぞれコイル１３の頂部と底部
の付近におけるバラ２２７　、２２８によって表わされ
る如くコイル１３に磁束線を生じる。

バラ２２３により表わされる磁束線は、コイル１２の而
に対して直角にコイルの面内に流れるが、点２２４　、
２２５により表わされる磁束線はコイル１２を含む面か
ら流れ出る。バラ２２３および点２２４．２２５により
表わされる磁界の磁束線は相互に接近する。バラ２２７
．２２Ｂにより表わされる磁束線は、同様であるが反対
にループ■３の面内に、即ち点２２４　、２２５により
表わされる磁束線の方向と反対の方向に流れる。点２２
５およびバラ２２７によりループ１２．１３の隣接する
水平の導線の付近に示される反対方向の磁束線は打消し
合う。従って、コイル１２．１３のループが付勢されて
位相外れの磁束線を生じる時、これらループにより形成
されるアレイの中心部にはほとんど磁界が存在しない。

ループ１２．１３が付勢されて位相外れの磁束線か生じ
ると、バラ２２３により示される磁束線は点２２６と関
連する磁束線と同じ垂直方向に指向される。

従って、壁面２０２と２０３の面間の監視領域２０１に
おいては、略々重直方向に指向されたｚ１柚方向の磁束
線か存在する。

上記のことから、コイルＩ２．１３の同相および位相外
れの磁束線は壁面２０２と２０３の面間に水平および垂
直方向に指向される磁界を生じることが判る。第３の磁
界は、コイル１２．１３に対する同相および位相外れの
付勢により生じる磁界からの縁効果の結果、壁面２０２
と２０３間で水平方向即ちＹ軸方向に存在する。

非同調受信コイル１５．１６の異なる空間位置の故に、
監視領域２０１を通過する付勢状態のカード１７に応答
してこれに生じる磁界は異なるものになろうとする。面
述の如く、受信コイルＩ５．１６の出力信号は受信装置
１４の残部に対して逐次結合され、これらのいずれかが
、付勢状態のカー１”＋７が監視領域にあることの表示
を検出装置３７か生じる結果となる信号を生じつつある
かどうかを判定する。

このような目的を達成するため、第７図に示されるよう
に論理回路４１が包含される。基本的には、論理回路４
１は周波数シンセサイザ３８に対して応答して受信装置
ξＩ４の連続する異なる検出サイクルの間スイッチ３１
．３２を交互に閉路するが、このサイクルはコイル１２
、！３の連続的な異なる交互のオン・デユーティ−・サ
イクル部分の直後に生じる。コイル１５．１６の一方が
監視領域２０１におけるカード１７の存在を示す出力を
検出装置３７に生じさせるとこれに応答して、論理回路
４１は閉路されたスイッチを閉路状態に維持する。

この［１的のため、論理回路４１は、ゼネレータ１１の
オン・デユーティ−・サイクル部分の４０Ｈｚの付分周
波数において周波数シンセサイザ３８の出力に応答する
第１の人力を有するＡＮＤケート２３１を含む。周波数
シンセサイザ３８は、ゲート２３１に対して、送信回路
２３．３０の各オン・デユーティ−・サイクル部分の開
始時と一致する短い期間の２進数１のレベルを与える。

ゲート２３１は通常、周波数シンセサイザ３８の出力を
、スイッチ３１．３２の開閉動作をそれぞれ制御する相
補的なＱおよびＱ出力を有するトグル即ちＤフリップフ
ロップ２３２のクロック人力ターミナルに対して通すた
め付勢状態にある。２進数１および０の状態を有するフ
リップフロップ２３２のＱ出力に応答して、スイッチ３
１がそれぞれ閉路され開路される。同様に、フリップフ
ロップ２３２のＱ出力に対する２進数１および０の状態
は、結果としてスイッチ３２を閉路および開路の状態に
する。

周波数シンセサイザ３８からのパルスは、カード１７か
らの６０ＫＩＩｚの応答を検出する同期検出装置３７に
応答してＡＮＤゲート２３１により作動禁止される。こ
の目的のため、シンセサイザ３８の出力は遅延回路兼パ
ルス整形回路２３３に対して結合される。回路２３３は
、磁気歪みカード１７の存在を示す２進数１の信号の同
期検出装置３７による生成を可能にするに一充分な時間
だけ、シンセサイザ３８からのゲート２３１の人力に対
して遅らされる短い期間の出力パルスを生じる。回路２
３３のこのパルス出力はＡＮＤゲート２３４に対して加
えられる。ゲート２３４の出力は、セット／リセット型
フリップフロップ２３５のセット人力に対して加えられ
る。

遅延兼パルス整形回路２３３はまた、送信回路２３．３
０のオン・デユーティ−・サイクル部分の終了と一致す
る短い期間のパルスの形態で第２の出力を生じる。この
第２の出力は、セット／リセット・フリップフロップ２
３５のリセット人力に対して加えられる。

検出装置３７がカードＩ７の存在を示す２進数１の出力
を生じるとこれに応答して、ゲート２３４はフリップフ
ロップ２３５のＱ出力を雫の状態にセットさせるよう付
勢される。

対照的に、回路２３３からパルスが生じる間２進数０の
出力を検出装置３７か生じるとこれに応答して、ＡＮＤ
ケート２３４はその２進数０の状態を維持し、従ってフ
リップフロップ２３５のＱ出力は回路２３３のリセット
・パルス出力により開始される２進数ｌの状態を維持す
る。

検出装置３７がカード１７の存在を示すとこれに応答し
てフリップフロップ２３５のＱ出力がその２進ＩＯの状
態にセットされる時、ＡＮＤゲート２３１の出力が消勢
される。このため、周波数シンセサイザ３８の出力がゼ
ネレータ１１のオン・デユーティ−・サイクル部分の４
０１１ｚの付勢周波数においてＤフリップフロップ２３
２をクロックすることを阻止する。従って、それぞれス
イッチ３１．３２のオンとオフの状態を制御するフリッ
プフロップ２３２の２進数のＱおよびＱ出力の状態が保
持される。従って、周波数シンセサイザ３８がフリップ
フロップ２３２をこれ以上クロックすることをＡＮＤゲ
ート２３１が許容するまで、スイッチ３１．３２の状態
が維持される。カード１７か監視領域２０１にもはや存
在しないことを示す２進数１のレベルを検出装置３７が
生じることを予めるまで、フリップフロップ２３２のク
ロック動作は再開しない。検出装置３７がカード１７の
存在しないことを示す２進数０のレベルを生じる時、フ
リップフロップ２３５のＱ出力は、遅延／パルス整形回
路２３３により生じるパルスによってリセットされる結
果としてその２進数１の状態を維持する。

従って、フリップフロップ２３２のクロック動作、従っ
てスイッチ３１．３２の交互の選択か再開される。

本文においては本発明の１つの特定の実施態様について
述べ示したが、本文に特に示し記述した実施態様の詳細
における変更は、頭書の特許請求の範囲に記載した如き
本発明の主旨および範囲から逸脱することなく可能であ
ることは明らかてあろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を盛込んだ物品監視システムを示すブロ
ック図、第２図は第１図に示されるゼネレータを示す回
路図、第３Ａ図乃至第３Ｅ図は第２図の動作の説明に役
立つ波形図、第４図は第１図に示される受信装置の回路
図、第５図は本発明による送信および受信コイルを含む
監視システムを示す概略図、第６Ａ図乃至第６Ｂ図は第
１図のシステムにおけるゼネレータ・コイルに対する磁
束線経路の説明に役立つ図、および第７図は第１図の受
信装置に示される論理回路を示す回路図である。 １１・・・ゼネレータ（送信装置）、１２．１３．１５
．１６・・・コイル、１４・・・受信装置、１７−ｌ気
歪みカード、１８・・・交流電力線ソース、１９・・・
電力線、２１．２２・・・プラグ、２３・・・送信回路
、２４．３９・・・セロ交差検出装置、２５・・・周波
数シンセサイザ兼整形装置、２６・・・電源、３０・・
・送信回路、３１．３２．４３・・・スイッチ、３３．
３４・・・＠置増巾器、３５・・・増巾器、３６・・・
直列コンデンサ、３７・・・同期検出装置、３８・・・
周波数シンセサイザ、４１・・・論理回路、４２・・・
整形回路、５１・・・ＤＣ電源、５２・・・整形回路、
５３・・・スイッチ装置、５・１・・・共振回路、５５
・・・全波ブリッジ整流器、６１．６２・・・電力線、
６３．６６・・・電極、６４・・・エネルギ蓄積フィル
タ・コンデンサ、６６・・・コンデンサ、６９．・・タ
ップ、７１．７２・・・出力ターミナル、７４．７５・
・・トランジスタ、７ト・・共通ターミナル、７７．７
８・・・タイオード、８１−・・・同調コンデンサ、８
２・・・抵抗、１５１、＋５２・・・同期復調器、１６
２　、１６３・・・スイッチ、＋６７　・ＯＲゲート、
２０１−・・監視領域、２０２．２０３・・・壁面、２
３１・・・ＡＮＤゲート、２３２・・・トグル・フリッ
プフロップ、２３３・・・遅延回路兼パルス整形回路、
２３４・・−ＡＮＤゲート、２３５・・・セット／リセ
ット型フリップフロップ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、監視されるべき物品が、予め定めた周波数を有する
   第１の誘導磁界を受取りかつ予め定めた周波数を有する
   第２の誘導磁界を生じる構造体を含む、誘導磁界による
   物品監視システムにおいて、前記第１の磁界を生じる装
   置を含み；該第１の磁界を生じる装置は、前記第１の磁
   界を生じる誘導送信コイル装置と、前記第１の磁界に応
   答して前記第２の磁界を生じる前記構造体と、前記第２
   の磁界に応答する誘導磁界の受信装置とを含み；該受信
   装置は、前記第２の磁界に応答して、誘導受信コイル装
   置に入射する際前記第２の磁界の変動のレプリカである
   信号を生じる前記誘導受信コイル装置を含み；該誘導受
   信コイル装置は、第２の磁気コイルに対し結合された衝
   撃磁気ノイズが第２の磁界の予め定めた周波数における
   前記信号の成分へ前記受信コイル装置により変換されな
   いように、低いＱ値と、前記第２の磁界の予め定めた周
   波数から実質的に除かれる共振周波数とを有し；前記第
   ２の磁界の予め定めた周波数が衝撃磁気ノイズに存在す
   る期間より実質的に長い少なくとも予め定めた期間だけ
   、前記第２の磁界の予め定めた周波数の存在を示すため
   に前記信号に応答するように結合された狭い帯域の非同
   調処理装置を含む；ことを特徴とする物品監視システム
   。 ２、前記送信コイル装置が、垂直方向に支持された平坦
   コイルを含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の物品監視システム。 ３、前記受信コイル装置が、垂直方向に支持された平坦
   コイルを含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の物品監視システム。 ４、前記送信コイル装置が第１と第２のコイルを含み、
   該コイルの各々は、前記第１の磁界の予め定めた周波数
   における異なる電流が同時に流れるように個々に付勢さ
   れる異なる回路に対して個々に結合され、前記第１と第
   ２のコイルは、これらコイルから生じる磁界が第１の磁
   界が多次元となるようにある時は同相となりまたある時
   は位相外れとなるように、前記の異なる電流が供給され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の物品監
   視システム。 ５、前記第１と第２のコイルは、隣接する水平に延びる
   導線を有する重なりのない平坦なループとして巻付けら
   れ、前記の異なる電流が、前記の同相および位相外れの
   磁界がそれぞれ生じる間前記の隣接する導線の同じ方向
   および反対方向に同時に流れることを特徴とする特許請
   求の範囲第４項記載の物品監視システム。 ６、前記受信コイル装置が、前記第２の磁界に対する異
   なる応答を生じ易い第１と第２のコイルと、少なくとも
   予め定めた期間にわたり処理回路に対して前記第２の磁
   界の予め定めた周波数における信号を供給する関数とし
   て、前記処理装置に対して一時に前記第１と第２のコイ
   ルの一方のみを結合する装置とを含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の物品監視システム。 ７、前記受信コイル装置が、重なりのない導体セグメン
   トを有する第１と第２の平坦なループを含むことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の物品監視システム。 ８、監視されるべき物品が、予め定めた周波数を有する
   第１の誘導磁界を受取りかつ予め定めた周波数を有する
   第２の誘導磁界を生じる構造体を含む誘導磁界による物
   品監視システムにおいて、前記第２の磁界に応答する誘
   導磁界の受信装置を含み；該受信装置は、前記第２の磁
   界に応答して、誘導受信コイル装置に入射する際前記第
   ２の磁界の変動のレプリカである信号を生じる前記誘導
   受信コイル装置を含み；該誘導受信コイル装置は、第２
   の磁気コイルに対して結合される衝撃磁気ノイズが第２
   の磁界の予め定めた周波数において前記信号の成分へ前
   記誘導受信コイル装置によって変換されないように、低
   いＱ値と、第２の磁界の予め定めた周波数から実質的に
   除かれる共振周波数とを有し；前記第２の磁界の予め定
   めた周波数が衝撃磁気ノイズに存在する期間より実質的
   に長い少なくとも予め定めた期間だけ、前記第２の磁界
   の予め定めた周波数の存在を示すために前記信号に応答
   するように結合された狭い帯域の非同調処理装置を含む
   ；ことを特徴とする物品監視システム。 ９、前記受信コイル装置が、前記第２の磁界に対する異
   なる応答を生じ易い第１と第２のコイルと、少なくとも
   予め定めた期間にわたり処理回路に対して前記第２の磁
   界の予め定めた周波数における信号を供給する関数とし
   て、前記処理装置に対して一時に前記第１と第２のコイ
   ルの一方のみを結合する装置とを含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第８項記載の物品監視システム。 １０、前記コイルの一方のみを一時に前記処理装置に対
   し結合する前記装置が、前記処理装置に対して通常、前
   記第１と第２のコイルを逐次結合する装置と、少なくと
   も予め定めた期間だけ前記一方のコイルが前記第２の磁
   界の予め定めた周波数を前記処理回路に対して供給する
   限り、前記処理装置から前記コイルの他方を遮断するフ
   ィードバック装置とを含み、前記処理装置が、前記コイ
   ル装置により生じる信号と、前記第２の磁界の予め定め
   た周波数で基準位相を有する基準信号とに応答して前記
   レプリカと前記基準位相との間の位相の差を表わす振幅
   を有する別の信号を生じるための同期復調装置と、前記
   の予め定めた期間にわたり前記の別の信号を積分する装
   置とを含むことを特徴とする特許請求の範囲第９項記載
   の物品監視システム。