JP2005190475A - Non-contact gate device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非接触型ゲート装置に関し、特に電磁誘導結合により被識別媒体に電力を供給する非接触型ゲート装置に関する。 The present invention relates to a non-contact type gate device, and more particularly to a non-contact type gate device that supplies electric power to a medium to be identified by electromagnetic induction coupling.
従来より、駅の自動改札やスキー場のリフト改札等の広範囲な分野で用いられているゲート装置において、非接触にて利用者の識別を行うことのできる非接触型ゲート装置の実用化が期待されている。この非接触型ゲート装置では、利用者が携帯する予め所定の情報が記録されたIDカードと、ゲート装置本体とが無線通信を行うことによって利用者が識別される。 Conventionally, in gate devices used in a wide range of fields, such as automatic ticket gates at stations and lift gates at ski resorts, non-contact type gate devices that can identify users without contact are expected to be put to practical use. Has been. In this non-contact type gate device, the user is identified by performing wireless communication between the ID card on which predetermined information is carried and carried by the user and the gate device body.
このような非接触型ゲート装置におけるIDカードの給電方式としては、いわゆる電磁誘導結合を利用するものが知られている。この方式では、IDカードには内蔵コイルが設けられ、この内蔵コイルは、外部から発せられた磁場によって誘導起電力を生じる。そして、外部からの磁場としては、利用者が通過する通過路の側部に設けられた給電コイルにより発生される磁場が用いられる。 As a method for feeding an ID card in such a non-contact type gate device, a method using so-called electromagnetic inductive coupling is known. In this system, the ID card is provided with a built-in coil, and this built-in coil generates an induced electromotive force by a magnetic field emitted from the outside. And as a magnetic field from the outside, the magnetic field generate | occur | produced by the electric power feeding coil provided in the side part of the passageway through which a user passes is used.
この電磁誘導結合方式のIDカードにおいては電池等の電源手段を必要としないためIDカードの薄型化を図ることができる。また、電池交換や充電等を必要としないため、この方式のIDカードは好適に使用することができる。 Since this electromagnetic induction coupling type ID card does not require a power source means such as a battery, the ID card can be made thinner. In addition, since no battery replacement or charging is required, this type of ID card can be suitably used.
しかし、電磁誘導結合方式を用いてIDカードの駆動に必要な電圧を得るためには、内蔵コイルにゲート装置に備えられた主アンテナが発する磁力線が多く貫くように、IDカードを差し出す必要がある。従って、従来の非接触型ゲート装置では、IDカードを給電コイルに対して一定の方向に差し出す必要があるため不便であり、この方式の非接触型ゲート装置の普及の妨げとなっていた。 However, in order to obtain the voltage required for driving the ID card using the electromagnetic inductive coupling method, it is necessary to insert the ID card so that many magnetic lines generated by the main antenna provided in the gate device penetrate the built-in coil. . Therefore, the conventional non-contact type gate device is inconvenient because it is necessary to insert the ID card in a certain direction with respect to the feeding coil, and this has prevented the spread of this type of non-contact type gate device.
なお、上記問題を解決する非接触型ゲート装置として、特開平3−286275号公報にかかる、異なる位相で駆動される複数の給電コイルを、異なる方向の磁場を発するように配置した給電装置が公知である。 As a non-contact type gate device that solves the above problem, a power feeding device according to Japanese Patent Laid-Open No. 3-286275, in which a plurality of power feeding coils driven at different phases are arranged to generate magnetic fields in different directions, is known. It is.
この給電装置では、一方向に向かって配置された給電コイルは一方向の磁力線しか発しないために、給電コイルを複数の方向に配置することによって、異なる方向の磁場を発するようにしている。
しかし、一般にゲート装置では、通過する利用者の利便を考えて通過路の周囲の限られた場所にしか給電コイルを配置することができない。従って、複数の方向に給電コイルを配置する上記給電装置をゲート装置として好適に用いることは出来ない。 However, in general, in the gate device, the feeding coil can be arranged only at a limited place around the passage in consideration of the convenience of the passing user. Therefore, the power feeding device in which the power feeding coils are arranged in a plurality of directions cannot be suitably used as the gate device.
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、給電コイルによって本来の磁場の方向以外の方向への磁場を発生させることのできる非接触型ゲート装置を提供することにある。さらに他の目的は、単一の方向に配置した給電コイルによって、複数の方向への磁場を発生させて被識別媒体に対して確実な給電をすることができる非接触型ゲート装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a non-contact type gate device capable of generating a magnetic field in a direction other than the original direction of the magnetic field by a feeding coil. Still another object of the present invention is to provide a non-contact type gate device that can reliably supply power to a medium to be identified by generating a magnetic field in a plurality of directions by a power supply coil arranged in a single direction. It is in.
(1)前記目的を達成するため、本発明は、
電磁誘導結合によって被識別媒体に設けられた受電コイルに非接触で電力を供給する磁場発生手段と、被識別媒体の通過する通過路と、を有する非接触型ゲート装置において、前記磁場発生手段は、前記通過路の一方の側部に配置された第1の給電コイルと、前記通過路の他方の側部に配置され、前記第1の給電コイルに対向して設けられた第2の給電コイルと、前記第1及び第2の給電コイルを同一周期で駆動する励磁電源手段と、前記第1及び第2の給電コイルへ供給する交流電流の位相差を周期的に変化させる位相制御手段とを有し、前記通過路に生じる合成磁力線が周期的に異なる方向に向けられることを特徴とする。
(1) In order to achieve the above object, the present invention provides:
In a non-contact type gate device having a magnetic field generating means for supplying power in a non-contact manner to a power receiving coil provided on a medium to be identified by electromagnetic inductive coupling, and a passage path through which the medium to be identified passes, the magnetic field generating means includes A first feeding coil disposed on one side of the passage and a second feeding coil disposed on the other side of the passage and facing the first feeding coil And excitation power source means for driving the first and second power supply coils in the same cycle, and phase control means for periodically changing the phase difference of the alternating current supplied to the first and second power supply coils. And the synthetic magnetic field lines generated in the passage are periodically directed in different directions.
本発明によれば、前記通過路の両脇にて前記第1の給電コイルと前記第2の給電コイルとが対向して設けられる。そして、第1及び第2の給電コイルは共に前記励磁電源手段により同一周期で駆動され、前記通過路には、前記第1の給電コイルによる磁場と前記第2の給電コイルによる磁場との合成にかかる磁場が生じる。 According to the present invention, the first feeding coil and the second feeding coil are provided to face each other on both sides of the passage. Both the first and second power supply coils are driven by the excitation power supply means in the same cycle, and the passage is combined with the magnetic field generated by the first power supply coil and the magnetic field generated by the second power supply coil. Such a magnetic field is generated.
前記通過路における、この合成されてできる磁場の磁力線は、前記第1の給電コイルと前記第2の給電コイルとが駆動される交流電流の位相差によって、異なる方向に生じる。本発明では、前記位相制御手段によってこの位相差を周期的に変更し、前記通過路には磁力線の向きが周期的に変化する磁場が生じる。 The magnetic field lines of the combined magnetic field in the passage are generated in different directions depending on the phase difference of the alternating current that drives the first feeding coil and the second feeding coil. In the present invention, the phase difference is periodically changed by the phase control means, and a magnetic field in which the direction of the magnetic lines of force changes periodically is generated in the passage.
このような磁場が生じた前記通過路を前記被識別媒体が通過するときには、前記通過路において複数の方向への磁場が発生している。その結果、前記受電コイルには、より確実に磁力線が貫くことになる。こうして、本発明によれば前記受電コイルが様々な方向に向いた場合も、確実な給電を図ることができる。 When the identified medium passes through the passage where such a magnetic field is generated, magnetic fields are generated in a plurality of directions in the passage. As a result, the lines of magnetic force penetrate through the power receiving coil more reliably. Thus, according to the present invention, reliable power feeding can be achieved even when the power receiving coil faces in various directions.
(2)ここにおいて、前記第1又は第2の給電コイルは、前記通過路の進行方向と交差する向きに延びる辺を含むことが好ましい。 (2) Here, it is preferable that the first or second feeding coil includes a side extending in a direction intersecting with a traveling direction of the passage.
本発明によれば、前記第1又は第2の給電コイルは、前記通過路の進行方向と交差する向きに延びる辺を含む。そして、通過路の進行方向と交差する向きに延びる辺の近傍には、コイルの外側又は内側に向かう磁力線が生じる。したがって、前記通過路には、該通過路を斜めに貫く方向の磁場が生じることになる。こうすれば、前記受電コイルへの給電をさらに確実なものとすることができる。 According to the present invention, the first or second feeding coil includes a side extending in a direction intersecting with the traveling direction of the passage. In the vicinity of the side extending in the direction intersecting with the traveling direction of the passage, magnetic lines of force directed toward the outside or the inside of the coil are generated. Therefore, a magnetic field is generated in the passageway in a direction that penetrates the passageway obliquely. In this way, the power feeding to the power receiving coil can be further ensured.
(1)本実施の形態(1)に係る発明は、電磁誘導結合によって被識別媒体に設けられた受電コイルに非接触で電力を供給する磁場発生手段と、被識別媒体の通過する通過路と、を有する非接触型ゲート装置において、前記磁場発生手段は、前記通過路の一方の側部に配置された第1の給電コイルと、前記通過路の他方の側部に配置され、前記第1の給電コイルに対向して設けられた第2の給電コイルと、前記第1及び第2の給電コイルを同一周期で駆動する励磁電源手段と、前記第1及び第2の給電コイルへ供給する交流電流の位相差を周期的に変化させる位相制御手段とを有し、前記通過路に生じる合成磁力線が周期的に異なる方向に向けられることを特徴とする。 (1) The invention according to the present embodiment (1) includes a magnetic field generating means for supplying electric power in a non-contact manner to a power receiving coil provided on a medium to be identified by electromagnetic induction coupling, and a passage path through which the medium to be identified passes. The magnetic field generating means is disposed on one side of the passage and on the other side of the passage, and the first power supply coil is disposed on the other side of the passage. A second power supply coil provided opposite to the power supply coil, excitation power source means for driving the first and second power supply coils in the same cycle, and an alternating current supplied to the first and second power supply coils And a phase control means for periodically changing the phase difference of the current, wherein the combined magnetic field lines generated in the passage are periodically directed in different directions.
本実施の形態(1)に係る発明によれば、前記通過路の両脇にて前記第1の給電コイルと前記第2の給電コイルとが対向して設けられる。そして、第1及び第2の給電コイルは共に前記励磁電源手段により同一周期で駆動され、前記通過路には、前記第1の給電コイルによる磁場と前記第2の給電コイルによる磁場との合成にかかる磁場が生じる。 According to the invention relating to the present embodiment (1), the first feeding coil and the second feeding coil are provided facing each other on both sides of the passage. Both the first and second power supply coils are driven by the excitation power supply means in the same cycle, and the passage is combined with the magnetic field generated by the first power supply coil and the magnetic field generated by the second power supply coil. Such a magnetic field is generated.
前記通過路における、この合成されてできる磁場の磁力線は、前記第1の給電コイルと前記第2の給電コイルとが駆動される交流電流の位相差によって、異なる方向に生じる。本発明では、前記位相制御手段によってこの位相差を周期的に変更し、前記通過路には磁力線の向きが周期的に変化する磁場が生じる。 The magnetic field lines of the combined magnetic field in the passage are generated in different directions depending on the phase difference of the alternating current that drives the first feeding coil and the second feeding coil. In the present invention, the phase difference is periodically changed by the phase control means, and a magnetic field in which the direction of the magnetic lines of force changes periodically is generated in the passage.
このような磁場が生じた前記通過路を前記被識別媒体が通過するときには、前記通過路において複数の方向への磁場が発生している。その結果、前記受電コイルには、より確実に磁力線が貫くことになる。こうして、本発明によれば前記受電コイルが様々な方向に向いた場合も、確実な給電を図ることができる。 When the identified medium passes through the passage where such a magnetic field is generated, magnetic fields are generated in a plurality of directions in the passage. As a result, the lines of magnetic force penetrate through the power receiving coil more reliably. Thus, according to the present invention, reliable power feeding can be achieved even when the power receiving coil faces in various directions.
(2)本実施の形態(2)に係る発明は、電磁誘導結合によって被識別媒体に設けられた受電コイルに非接触で電力を供給する磁場発生手段と、被識別媒体の通過する2以上の通過路と、を有する非接触型ゲート装置において、前記通過路は、並列して設けられ、前記磁場発生手段は、それぞれの前記通過路の一方の側部に配置された第1の給電コイルと、それぞれの前記通過路の他方の側部に配置され、前記第1の給電コイルに対向して設けられた第2の給電コイルと、前記第1及び第2の給電コイルを同一周期で駆動する励磁電源手段と、前記第1及び第2の給電コイルへ供給される交流電流の位相差が周期的に変化するように前記励磁電源手段を制御する位相制御手段と、隣り合う前記通過路の間で隣接する前記第1の給電コイルと前記第2の給電コイルとが逆位相にて駆動されるように前記励磁電源手段を制御する隣接コイル制御手段とを有し、前記通過路に生じる合成磁力線が周期的に異なる方向に向けられることを特徴とする。 (2) The invention according to the present embodiment (2) includes two or more magnetic field generating means for supplying power in a non-contact manner to a power receiving coil provided in the medium to be identified by electromagnetic induction coupling, In the non-contact type gate device having a passage, the passages are provided in parallel, and the magnetic field generation means includes a first feeding coil disposed on one side of each passage. The second feeding coil disposed on the other side of each of the passages and provided to face the first feeding coil, and the first and second feeding coils are driven in the same cycle. Between the excitation power supply means, the phase control means for controlling the excitation power supply means so that the phase difference of the alternating current supplied to the first and second power supply coils changes periodically, and the adjacent passages In front of the first feeding coil adjacent to Adjacent coil control means for controlling the excitation power supply means so that the second feeding coil is driven in the opposite phase, and the resultant magnetic field lines generated in the passage are periodically directed in different directions. Features.
本実施の形態(2)に係る発明によれば、前記被識別媒体の通過する2以上の前記通過路は並列して設けられ、各通過路の両脇にて前記第1の給電コイルと前記第2の給電コイルとが対向して設けられる。そして、第1及び第2の給電コイルは共に前記励磁電源手段により同一周期で駆動され、各通過路には前記第1の給電コイルによる磁場と前記第2の給電コイルによる磁場との合成にかかる磁場が生じる。 According to the invention relating to the present embodiment (2), the two or more passages through which the identification medium passes are provided in parallel, and the first feeding coil and the above-mentioned one side of each passage A second feeding coil is provided to face the second feeding coil. Both the first and second power supply coils are driven by the excitation power source means in the same period, and each passage is combined with the magnetic field generated by the first power supply coil and the magnetic field generated by the second power supply coil. A magnetic field is generated.
前記通過路における、この合成されてできる磁場の磁力線は、前記第1の給電コイルと前記第2の給電コイルとが駆動される交流電流の位相差によって、異なる方向に発生する。本発明では、前記位相制御手段によって、この位相差を周期的に変更し、前記通過路には磁力線の向きが周期的に変化する磁場が生じる。 The magnetic field lines of the combined magnetic field in the passage are generated in different directions depending on the phase difference of the alternating current that drives the first feeding coil and the second feeding coil. In the present invention, the phase difference is periodically changed by the phase control means, and a magnetic field in which the direction of the magnetic lines of force changes periodically is generated in the passage.
さらに、隣り合う前記通過路の間にて隣接する前記第1の給電コイルと前記第2の給電コイルとは、前記隣接コイル制御手段によって逆位相で駆動される。こうすれば、前記第1及び第2の給電コイルによって前記通過路の進行方向に行き来する合成磁場が有効に発生し、前記受電コイルにはより確実に磁束が貫くことになるとともに、前記第1の給電コイルと第2の給電コイルの少なくとも一方と前記受電コイルによって電磁誘導結合通信がなされる場合には検波が容易化される。 Furthermore, the first feeding coil and the second feeding coil that are adjacent between the adjacent passages are driven in opposite phases by the adjacent coil control means. In this way, a combined magnetic field that goes back and forth in the traveling direction of the passage is effectively generated by the first and second feeding coils, and magnetic flux penetrates the receiving coil more reliably, and the first Detection is facilitated when electromagnetic induction coupling communication is performed by at least one of the power feeding coil and the second power feeding coil and the power receiving coil.
磁場が生じた2以上の並列して設けられた通過路を、前記被識別媒体が通過するときは、前記通過路において複数の方向への磁場が発生しているために、前記受電コイルに確実に磁力線が貫くことになる。そしてこの結果、本発明によれば前記受電コイルが様々な方向に向いた場合も、確実な給電を行うことができる。 When the medium to be identified passes through two or more passages provided in parallel in which a magnetic field is generated, a magnetic field is generated in a plurality of directions in the passage, so that the receiving coil is surely provided. Magnetic field lines will penetrate through. As a result, according to the present invention, reliable power feeding can be performed even when the power receiving coil faces in various directions.
(3)本実施の形態(3)に係る発明は、電磁誘導結合によって被識別媒体に設けられた受電コイルに非接触で電力を供給する磁場発生手段と、被識別媒体の通過する通過路と、を有する非接触型ゲート装置において、前記磁場発生手段は、前記通過路の周囲に配置された第1の給電コイルと、前記通過路の周囲に配置された少なくとも一つの第2の給電コイルと、前記第1及び第2の給電コイルを駆動する励磁電源手段とを有し、前記通過路に生じる磁力線が偏向されることを特徴とする。 (3) The invention according to the present embodiment (3) includes a magnetic field generating means for supplying electric power in a non-contact manner to a power receiving coil provided in the medium to be identified by electromagnetic induction coupling, and a passage path through which the medium to be identified passes. The magnetic field generation means includes: a first power supply coil disposed around the passage, and at least one second power supply coil disposed around the passage. And excitation power supply means for driving the first and second power supply coils, and the magnetic lines of force generated in the passage are deflected.
本実施の形態(3)に係る発明によれば、前記第1の給電コイルと前記第2の給電コイルとが前記通過路の周囲に設けられる。そして、第1及び第2の給電コイルは共に前記励磁電源手段によって駆動され、前記通過路には前記第1の給電コイルによる磁場と前記第2の給電コイルによる磁場との合成にかかる磁場が生じる。すなわち、前記通過路には前記第1の給電コイルが発する磁場が前記第2の給電コイルの発する磁場により偏向される。 According to the invention relating to the present embodiment (3), the first feeding coil and the second feeding coil are provided around the passage. Both the first and second power supply coils are driven by the excitation power supply means, and a magnetic field for synthesizing the magnetic field generated by the first power supply coil and the magnetic field generated by the second power supply coil is generated in the passage. . That is, the magnetic field generated by the first power supply coil is deflected by the magnetic field generated by the second power supply coil in the passage.
こうして、本発明の非接触型ゲート装置における前記通過路には、複数の給電コイルが発する磁場が互いに偏向して、それぞれの給電コイルが本来発する磁場の方向とは異なる向きの磁場が生じる。 Thus, in the passage in the non-contact type gate device of the present invention, the magnetic fields generated by the plurality of feeding coils are deflected to each other, and a magnetic field having a direction different from the direction of the magnetic field originally generated by each of the feeding coils is generated.
(4)本実施の形態(4)に係る発明は、電磁誘導結合によって被識別媒体に設けられた受電コイルに非接触で電力を供給する磁場発生手段と、被識別媒体の通過する2以上の通過路と、を有する非接触型ゲート装置において、前記通過路は、並列して設けられ、前記磁場発生手段は、それぞれの前記通過路の周囲に配置されたる第1の給電コイルと、それぞれの前記通過路の周囲に配置された少なくとも一つの第2の給電コイルと、前記第1及び第2の給電コイルを駆動する励磁電源手段とを有し、前記通過路に生じる磁力線が偏向されることを特徴とする。 (4) The invention according to the present embodiment (4) includes a magnetic field generating means for supplying electric power in a non-contact manner to a power receiving coil provided on the identified medium by electromagnetic induction coupling, and two or more passing through the identified medium In the non-contact type gate device having a passage, the passages are provided in parallel, and the magnetic field generating means includes a first feeding coil disposed around each passage, It has at least one second power supply coil arranged around the passage and excitation power supply means for driving the first and second power supply coils, and magnetic lines generated in the passage are deflected. It is characterized by.
本実施の形態(4)に係る発明によれば、前記被識別媒体の通過する2以上の前記通過路は並列して設けられ、各通過路の周囲にて前記第1の給電コイルと前記第2の給電コイルとが設けられる。そして、第1及び第2の給電コイルは共に前記励磁電源手段によって駆動され、各通過路には前記第1の給電コイルによる磁場と前記第2の給電コイルによる磁場との合成にかかる磁場が生じる。すなわち、各通過路には前記第1の給電コイルが発する磁場が前記第2の給電コイルの発する磁場により偏向される。 According to the invention relating to the present embodiment (4), the two or more passages through which the identification medium passes are provided in parallel, and the first feeding coil and the first passage around each passage Two feeding coils are provided. Both the first and second power supply coils are driven by the excitation power supply means, and a magnetic field for synthesizing the magnetic field generated by the first power supply coil and the magnetic field generated by the second power supply coil is generated in each passage. . That is, in each passage, the magnetic field generated by the first power supply coil is deflected by the magnetic field generated by the second power supply coil.
こうして、本実施の形態の非接触型ゲート装置における前記通過路には、複数の給電コイルが発する磁場が互いに偏向して、それぞれの給電コイルが本来発する磁場の方向とは異なる向きの磁場が生じる。 Thus, in the passage in the non-contact type gate device of the present embodiment, the magnetic fields generated by the plurality of feeding coils are deflected to each other, and a magnetic field having a direction different from the direction of the magnetic field originally generated by each of the feeding coils is generated. .
(5)本実施の形態(5)に係る発明は、本実施の形態(3)に係る非接触型ゲート装置において、前記第1の給電コイルと1の第2の給電コイルとが、前記通過路を介して対向して設けられることを特徴とする。 (5) The invention according to the present embodiment (5) is the non-contact type gate device according to the present embodiment (3), wherein the first feeding coil and the first second feeding coil pass through the passage. It is provided to be opposed to each other through a road.
本実施の形態(5)に係る発明によれば、前記第1の給電コイルと1の前記第2の給電コイルとが前記通過路を介して対向して設けられる。そして、前記通過路には、前記第1の給電コイルと前記第2の給電コイルとが発する磁場の合成にかかる磁場が生じる。こうすれば、利用者が前記通過路を通過する際に前記第1及び第2の給電コイルが邪魔にならない。 According to the invention relating to the present embodiment (5), the first power supply coil and the first power supply coil are provided to face each other through the passage. And the magnetic field concerning the synthesis | combination of the magnetic field which a said 1st feeding coil and a said 2nd feeding coil generate | occur | produce arises in the said passage. By so doing, the first and second power supply coils do not get in the way when the user passes through the passage.
(6)本実施の形態(6)に係る発明は、本実施の形態(4)に係る非接触型ゲート装置において、前記第1の給電コイルと1の第2の給電コイルとが、前記通過路を介して対向して設けられ、前記磁場発生手段は、隣り合う前記通過路の間で隣接する前記第1の給電コイルと前記第2の給電コイルとが同一周期で逆位相にて駆動されるように前記励磁電源手段を制御する隣接コイル制御手段をさらに有することを特徴とする。 (6) The invention according to this embodiment (6) is the non-contact type gate device according to this embodiment (4), wherein the first feeding coil and the first second feeding coil The magnetic field generation means is driven in the opposite phase with the same period between the first feeding coil and the second feeding coil that are adjacent to each other between the adjacent passages. As described above, the apparatus further includes adjacent coil control means for controlling the excitation power supply means.
本実施の形態(6)に係る発明によれば、各通過路において前記第1の給電コイルと1の前記第2の給電コイルとが前記通過路を介して対向して設けられる。そして、隣り合う前記通過路の間にて隣接する前記第1の給電コイルと前記第2の給電コイルとは、前記隣接コイル制御手段によって同一周期で逆位相にて駆動される。こうすれば、前記第1及び第2の給電コイルによって前記通過路の進行方向に行き来する合成磁場が有効に発生し、前記受電コイルにはより確実に磁束が貫くことになるとともに、前記第1の給電コイルと第2の給電コイルの少なくとも一方と前記受電コイルによって電磁誘導結合通信がなされる場合には検波が容易化される。 According to the invention relating to the present embodiment (6), the first feeding coil and the second feeding coil of one are provided to face each other through the passage in each passage. The first feeding coil and the second feeding coil that are adjacent between the adjacent passages are driven by the adjacent coil control means in the same phase and in opposite phases. In this way, a combined magnetic field that goes back and forth in the traveling direction of the passage is effectively generated by the first and second feeding coils, and magnetic flux penetrates the receiving coil more reliably, and the first Detection is facilitated when electromagnetic induction coupling communication is performed by at least one of the power feeding coil and the second power feeding coil and the power receiving coil.
(7)本実施の形態(7)に係る発明は、本実施の形態(3)から(6)のいずれかに記載の非接触型ゲート装置において、前記第1及び第2の給電コイルは同一周期で駆動され、前記磁場発生手段は、前記第1及び第2の給電コイルへ供給される交流電流の位相差が周期的に変化するように前記励磁電源手段を制御する位相制御手段をさらに有することを特徴とする。 (7) The invention according to the present embodiment (7) is the non-contact type gate device according to any one of the present embodiments (3) to (6), wherein the first and second feeding coils are the same. The magnetic field generating means, which is driven in a cycle, further comprises phase control means for controlling the excitation power supply means so that the phase difference between the alternating currents supplied to the first and second feeding coils changes periodically. It is characterized by that.
本実施の形態(7)に係る発明によれば、前記位相制御手段によって、前記第1の給電コイルと1の前記第2の給電コイルとが、周期的にその位相差を変更して駆動される。そして、前記通過路には、周期的に異なる方向に偏向する磁場が生じる。こうすれば、前記受電コイルへの給電をさらに確実なものとすることができる。 According to the invention relating to the present embodiment (7), the phase control means drives the first feeding coil and one second feeding coil by periodically changing the phase difference between them. The A magnetic field that deflects periodically in different directions is generated in the passage. In this way, the power feeding to the power receiving coil can be further ensured.
(8)本実施の形態(8)に係る発明は、本実施の形態(3)から(6)のいずれかに記載の非接触型ゲート装置において、前記第1及び第2の給電コイルは同一周期で駆動され、前記磁場発生手段は、前記第1の給電コイルへ供給される交流電流と前記第2の給電コイルへ供給される交流電流とが同位相である状態と、前記第1の給電コイルへ供給される交流電流と前記第2の給電コイルへ供給される交流電流とが逆位相である状態とが周期的に繰り返されるように前記励磁電源手段を制御する位相制御手段をさらに有することを特徴とする。 (8) The invention according to the present embodiment (8) is the non-contact type gate device according to any one of the present embodiments (3) to (6), wherein the first and second feeding coils are the same. The magnetic field generating means is driven in a period, and the magnetic field generating means has a state in which an alternating current supplied to the first feeding coil and an alternating current supplied to the second feeding coil are in phase, and the first feeding A phase control unit for controlling the excitation power source unit so that an alternating current supplied to the coil and an alternating current supplied to the second power supply coil are in opposite phases are periodically repeated; It is characterized by.
本実施の形態(8)に係る発明によれば、前記位相制御手段によって、前記第1の給電コイルと1の前記第2の給電コイルとが、その位相差が0である状態とπである状態とを周期的に繰り返すようにして駆動される。そして、前記通過路には、周期的に異なる方向に偏向する磁場が生じる。こうすれば、前記受電コイルへの給電をさらに確実なものとすることができるとともに、前記第1の給電コイルと第2の給電コイルの少なくとも一方と前記受電コイルによって電磁誘導結合通信がなされる場合には検波が容易化される。 According to the invention relating to the present embodiment (8), the phase control means causes the first feeding coil and one second feeding coil to have a phase difference of 0 and π. It is driven so as to periodically repeat the state. A magnetic field that deflects periodically in different directions is generated in the passage. In this case, the power feeding to the power receiving coil can be further ensured, and at least one of the first power feeding coil and the second power feeding coil and the power receiving coil can perform electromagnetic inductive coupling communication. Detection is facilitated.
(9)本実施の形態(9)に係る発明は、本実施の形態(3)から(6)のいずれかに記載の非接触型ゲート装置において、前記第1及び第2の給電コイルは同一周期で駆動され、前記磁場発生手段は、前記第1及び第2の給電コイルとが所定の位相差にて駆動するように前記励磁電源手段を制御する位相差設定手段をさらに有することを特徴とする。 (9) The invention according to the present embodiment (9) is the non-contact type gate device according to any one of the present embodiments (3) to (6), wherein the first and second feeding coils are the same. The magnetic field generating means is driven in a cycle, and further comprises a phase difference setting means for controlling the excitation power supply means so that the first and second feeding coils are driven with a predetermined phase difference. To do.
本実施の形態(9)に係る発明によれば、前記位相差設定手段によって前記第1の給電コイルと第2の給電コイルとは、所定の位相差にて駆動される。そして、前記通過路には設定する位相差に対応して、各給電コイルが本来発する磁力線の方向とは異なる方向の磁力線、或いは、前記第1の給電コイルの磁力線と、第2の給電コイルの磁力線とを含む平面内で回転する合成磁力線が生じる。従って、本実施の形態によれば、前記受電コイルへの給電をさらに確実なものとすることができる。 According to the invention relating to the present embodiment (9), the first feeding coil and the second feeding coil are driven with a predetermined phase difference by the phase difference setting means. And corresponding to the phase difference to be set in the passage, the magnetic field lines in directions different from the direction of the magnetic field lines originally generated by the respective power supply coils, or the magnetic field lines of the first power supply coil and the second power supply coil Synthetic magnetic field lines are generated that rotate in a plane containing the magnetic field lines. Therefore, according to the present embodiment, the power feeding to the power receiving coil can be further ensured.
(10)本実施の形態(10)に係る発明は、本実施の形態(1)から(9)のいずれかに記載の非接触型ゲート装置において、前記第1又は第2の給電コイルは、前記通過路の進行方向と交差する向きに延びる辺を含むことを特徴とする。 (10) The invention according to the present embodiment (10) is the contactless gate device according to any one of the present embodiments (1) to (9), wherein the first or second feeding coil is It includes a side extending in a direction crossing the traveling direction of the passage.
本実施の形態(10)に係る発明によれば、前記第1又は第2の給電コイルは、前記通過路の進行方向と交差する向きに延びる辺を含む。そして、通過路の進行方向と交差する向きに延びる辺の近傍には、コイルの外側又は内側に向かう磁力線が生じる。したがって、前記通過路には、該通過路を斜めに貫く方向の磁場が生じることになる。こうすれば、前記受電コイルへの給電をさらに確実なものとすることができる。 According to the invention relating to the present embodiment (10), the first or second feeding coil includes a side extending in a direction intersecting the traveling direction of the passage. In the vicinity of the side extending in the direction intersecting with the traveling direction of the passage, magnetic lines of force directed toward the outside or the inside of the coil are generated. Therefore, a magnetic field is generated in the passageway in a direction that penetrates the passageway obliquely. In this way, the power feeding to the power receiving coil can be further ensured.
(11)本実施の形態(11)に係る発明は、本実施の形態(1)から(10)のいずれかに記載の非接触型ゲート装置において、前記第1又は第2の給電コイルの少なくとも一方は、該給電コイルの略中央の前方と、前記通過路において前記磁場発生手段が前記被識別媒体に電力を供給する空間領域とが、ずれる位置に配置されることを特徴とする。 (11) The invention according to the present embodiment (11) is the contactless gate device according to any one of the present embodiments (1) to (10), wherein at least one of the first and second feeding coils. One is characterized in that the front in the approximate center of the power feeding coil and the space region in which the magnetic field generating means supplies power to the identification medium in the passage are displaced from each other.
本実施の形態(11)に係る発明によれば、第1又は第2の給電コイルの発する磁力線の内、コイルの外周側から比較的大きく外側に変更した磁力線が、通過路の進行方向に対して斜め方向に前記空間領域に進入するため、前記受電コイルに対してより確実な給電を行うことができる。 According to the invention relating to the present embodiment (11), among the magnetic lines of force generated by the first or second feeding coil, the magnetic lines of force changed from the outer peripheral side of the coil to a relatively large outer side with respect to the traveling direction of the passage. Accordingly, the power supply coil can be surely supplied with power since the space region is entered obliquely.
(12)本実施の形態(12)に係る発明は、本実施の形態(1)から(11)のいずれかに記載の非接触型ゲート装置において、前記第1又は第2の給電コイルと前記受電コイルとの電磁誘導結合によって信号の送受信を行う通信手段を、さらに有することを特徴とする。 (12) The invention according to the present embodiment (12) is the contactless gate device according to any one of the present embodiments (1) to (11), wherein the first or second feeding coil and the It further has communication means for transmitting and receiving signals by electromagnetic induction coupling with the power receiving coil.
本実施の形態(12)に係る発明によれば、前記通信手段によって、前記第1又は第2の給電コイルと前記受電コイルとは電力の送受に加えて信号の送受を行うことができる。こうすれば、例えば、送受される信号を用いて該非接触型ゲート装置の必要な制御を行うことができる。 According to the invention relating to the present embodiment (12), the first or second power feeding coil and the power receiving coil can transmit and receive signals in addition to power transmission and reception by the communication means. In this case, for example, necessary control of the non-contact type gate device can be performed using a signal transmitted and received.
(13)本実施の形態(13)に係る発明は、本実施の形態(12)に係る非接触型ゲート装置において、前記被識別媒体は、前記第1又は第2の給電コイルに対して信号を少なくとも送信することができる情報カードであること特徴とする。 (13) The invention according to the present embodiment (13) is the non-contact type gate device according to the present embodiment (12), wherein the identified medium is a signal to the first or second feeding coil. It is the information card which can transmit at least.
本実施の形態(13)に係る発明によれば、前記情報カードが前記被識別媒体として用いられる。ここで、前記情報カードとは、前記第1又は第2の給電コイルに対して、少なくとも信号の送信を行うことができるものである。こうすれば、本非接触型ゲート装置の利用者は前記識別媒体を好適に携帯することができる。 According to the invention of this Embodiment (13), the information card is used as the identified medium. Here, the information card is one that can at least transmit a signal to the first or second feeding coil. In this way, the user of the present non-contact type gate device can carry the identification medium suitably.
以下、本発明の実施例について図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施例では、本発明を駅の自動改札装置に適用した例を示す。図1は、本実施例にかかる非接触型ゲート装置10を示す構成図であり、図2は、その外観を示す斜視図である。
In this embodiment, an example in which the present invention is applied to an automatic ticket gate at a station is shown. FIG. 1 is a configuration diagram showing a non-contact
これらの図に示す非接触型ゲート装置10は、対向して設けられた第1の給電コイル12と第2の給電コイル14とを有し、その間には利用者が通過する通過路16が設けられている。また、通過路の出口には利用者の通行を規制する開閉ゲート18が設けられている。
The non-contact
そして、前記第1及び第2の給電コイル12、14は、励磁電源部19によって、同一周期で駆動され、前記通過路16には交番磁場24が生じる。該励磁電源部19は発振部20、位相制御部21、増幅部22、23を含んでいて、発振部20により発せられるクロック信号は増幅部22、23によって増幅されて前記第1及び第2の給電コイル12、14を駆動する。この際、増幅部21に入力されるクロック信号は前記位相制御部21によって位相制御されていて、前記第1及び第2の給電コイル12、14は所定の位相差にて駆動される。
The first and second power supply coils 12 and 14 are driven with the same period by the
ところで、上記非接触型ゲート装置10の利用者は、例えば定期券として、乗車可能区間や有効期間などの所定の情報が記憶された被識別媒体としての情報カード90を携帯する。そして、この情報カードは偏平薄型に形成され、受電コイル92が内蔵されている。
By the way, the user of the non-contact
本実施例の非接触型ゲート装置10においては、この情報カード90を携帯した利用者が前記通過路16を通過するときに、前記第1及び第2の給電コイル12、14と前記受電コイル92とが、いわゆる電磁誘導結合方式によって電力及び信号の送受を行う。
In the non-contact
以下、本実施例における非接触型ゲート装置10と情報カード90との、電力及び信号の送受について説明する。
Hereinafter, transmission and reception of electric power and signals between the non-contact
図3は情報カード90の機能を説明する図である。同図に示す情報カード90は、前記第1及び第2の給電コイル12、14によって発生する交番磁場24内に配置されると、受電コイル92には誘導電流が生じる。この誘導電流は整流回路94によって整流され、処理部96の電力として用いられる。さらに、クロック生成回路98によって受電コイル92に生じた誘導電流から、処理部96で必要な同期クロックが生成される。
FIG. 3 is a diagram for explaining the function of the
こうして得られた電力と同期クロックとを用いて、処理部96は、ROM100に記憶された乗車可能区間や有効期間などの所定の情報を読み出し、電気的信号として受電コイル92の誘導電流に重畳させ、交番磁場24は変調される。
Using the electric power and the synchronous clock thus obtained, the
一方、非接触型ゲート装置10においては、図1に示すように第1及び第2の給電コイル12、14に信号検出部26が接続されていて、変調された交番磁場24によって第1及び第2の給電コイル12、14に誘導された電流から、前記した電気的信号が復調される。そして、その電気的信号に従って、ゲート制御部28が開閉ゲート18の開閉を制御する。
On the other hand, in the non-contact
以上のようにして、本実施例の非接触型ゲート装置10では、利用者が携帯する情報カード90と、非接触型ゲート装置10本体とが非接触で通信を行い、開閉ゲート18の制御を行うことができる。
As described above, in the non-contact
ところで、本実施例の非接触型ゲート装置10の通過路16に生じている交番磁場24は、図4に示すように、前記第1の給電コイル12の発する磁場と、前記第2の給電コイル14の発する磁場との合成にかかる磁場である。
By the way, as shown in FIG. 4, the alternating
本実施例の非接触型ゲート装置10では、前述したように位相制御部21によって前記励磁電源19が制御されていて、前記第1及び第2の給電コイル12、14は周期的に位相差が変化して駆動されている。したがって、本非接触型ゲート装置10の通過路16には、その位相差によって磁力線の方向が異なる交番磁場24が生じる。
In the non-contact
ここで、第1及び第2の給電コイル12、14に供給される交流電流の位相差と、通過路16に生ずる交番磁場24の方向との関係についてさらに詳しく説明する。
Here, the relationship between the phase difference between the alternating currents supplied to the first and second feeding coils 12 and 14 and the direction of the alternating
図5は、第1及び第2の給電コイル12、14に供給される交流電流に位相差がない場合における、4分の1周期毎の、第1及び第2の給電コイル12、14の発する磁場の磁力線の向きと、通過路16に生ずる交番磁場24の磁力線の向きとの対応を示す表である。ここでは、同表に示す磁力線として、第1の給電コイル12のコイル辺30と、第2の給電コイル14のコイル辺32との中間付近のものを記してある。また、表中に示す黒点は、交番する各磁力線が節となる場合を表している。
FIG. 5 shows that the first and second feeding coils 12 and 14 emit every quarter cycle when there is no phase difference in the alternating current supplied to the first and second feeding coils 12 and 14. 4 is a table showing the correspondence between the direction of magnetic field lines of a magnetic field and the direction of magnetic field lines of an alternating
同表の第2列には、第1列に示す時刻における第1の給電コイル12の発する磁場の磁力線のベクトルが模式的に示され、第2列には、第1列に示す時刻における第2の給電コイル14の発する磁場の磁力線のベクトルが模式的に示されている。そして、第3列には、各時刻において通過路に生じる交番磁場24の磁力線のベクトルが模式的に示されていて、このベクトルは第1列のベクトルと第2のベクトルの合成ベクトルに相当する。
In the second column of the table, vectors of magnetic field lines of the magnetic field generated by the
同表によれば、第1及び第2の給電コイル12、14の発する磁力線は、そのベクトル方向は変化せず、順逆と大きさのみが変化する。そして、その合成にかかる第3列に示された磁力線は、表中左右方向に周期的に大きさが変化される。すなわち、第1及び第2の給電コイル12、14に供給される交流電流に位相差がない場合においては、前記通過路16には、第1及び第2の給電コイル12、14の対向方向で行き来する交番磁場24が生じる。
According to the table, the magnetic force lines generated by the first and second feeding coils 12 and 14 do not change the vector direction, and only change in the forward and reverse directions. And the magnitude | size of the magnetic force line shown by the 3rd column concerning the synthesis | combination changes periodically in the left-right direction in a table | surface. That is, when there is no phase difference in the alternating current supplied to the first and second power supply coils 12 and 14, the
一方、第1及び第2の給電コイル12、14に供給される交流電流にπの位相差がある場合においては、さらに別の合成磁場が生じる。図6は第1及び第2の給電コイル12、14に供給される交流電流にπの位相差がある場合における、4分の1周期毎の、第1及び第2の給電コイル12、14の発する磁場の磁力線の向きと、通過路16に生ずる交番磁場24の磁力線の向きとの対応を示す表である。ここで、同表に示す磁力線として、第1の給電コイル12のコイル辺30と、第2の給電コイル14のコイル辺32との中間付近のものを記してある。
On the other hand, when the alternating current supplied to the first and second feeding coils 12 and 14 has a phase difference of π, another synthesized magnetic field is generated. FIG. 6 shows the first and second feeding coils 12 and 14 for each quarter cycle when the alternating current supplied to the first and second feeding coils 12 and 14 has a phase difference of π. 6 is a table showing the correspondence between the direction of the magnetic field lines of the generated magnetic field and the direction of the magnetic field lines of the alternating
同図によれば、第1及び第2の給電コイル12、14の発する磁力線の合成にかかる、第3列に示された交番磁場24の磁力線は、表中上下方向に周期的に大きさが変化される。すなわち、第1及び第2の給電コイル12、14に供給される交流電流にπの位相差がある場合においては、前記通過路16には、通過路16の上下方向に行き来する交番磁場24が生じることが解る。したがって、図2に示すように第1及び第2の給電コイル12、14が共に長方形に形成されている場合には、通過路16の入口と出口には通過路の進行方向に行き来する合成磁場が主に生じ、通過路16の途中には進行方向と直交する上下方向に行き来する合成磁場が主に生じる。
According to the figure, the magnetic field lines of the alternating
以上説明したように、第1の給電コイル12と第2の給電コイル14との位相差が0の場合とπの場合では、通過路16には異なる方向の交番磁場24が生じる。本実施例の非接触型ゲート装置10においては、第1の給電コイル12と第2の給電コイル14との位相差が0の場合とπの場合とを周期的に切り替わるように、前記励磁電源部19を位相制御部21が制御している。
As described above, in the case where the phase difference between the
こうして、本実施例では、通過路16の両脇にて対向して設けられた第1及び第2の給電コイル12、14によって、複数の方向の交番磁場24を得ることができる。このため、利用者が前記情報カード90を携帯する際の該情報カードの体勢によらず、受電コイル92への給電がより確実なものとなる。
In this way, in the present embodiment, the alternating
また、上述のように第1及び第2の給電コイル12、14の位相差が0の場合とπの場合とが周期的に切り替えられていて、いずれの場合にも前記発振部20との同期が保たれているため、本実施例の非接触型ゲート装置では前記情報カード90との通信において前記信号検出部26による検波が比較的容易であるという利点を有する。
Further, as described above, the case where the phase difference between the first and second feeding coils 12 and 14 is 0 and the case of π are periodically switched, and in any case, synchronization with the
なお、上記実施例中において情報カード90内に設けられたROM100として、低電力で書き込み動作をすることのできるCMOS EEPROM又はFE−RAM(強誘電体記憶素子)を用いれば、情報カードの読み出しだけでなく書き込みも、通過路16の通過中に非接触で行うことができる。
In the above-described embodiment, if the
次に、本実施例の各変更例について説明する。なお、以下の説明中、特に断らない限り、上記実施例と同じ符号を付して説明するものは上記実施例のものと同じものとして説明を省略する。 Next, each modified example of the present embodiment will be described. In the following description, unless otherwise specified, the same reference numerals as those in the above embodiment are used to describe the same components as those in the above embodiments, and the description thereof is omitted.
(第1変更例)
本変更例では、上記実施例の非接触型ゲート装置10を2台並列して配置する例を示す。図7は上記実施例の非接触型ゲート装置10を2台並列して配置してなる非接触型ゲート装置100を示す斜視図である。同図に示す非接触型ゲート装置100は、非接触型ゲート装置10aの第2の給電コイル14aと、非接触型ゲート装置10bの第1の給電コイル12bとが互いに隣接するように配置されている。このように配置した場合、隣接する第1の給電コイル14aと第2の給電コイル12bとが発するそれぞれの磁場が、互いに偏向されて前記通過路16a、16bには適切な磁場が生じないおそれがある。
(First change example)
In this modified example, an example is shown in which two non-contact
そこで、本変更例の非接触型ゲート装置100においては、隣接コイル制御部をもうけて、隣接する第1の給電コイル14aと第2の給電コイル12bとを同一周期の逆位相にて駆動する。こうすれば、通過路16a、16bの進行方向にて行き来する合成磁場を有効に発生させることができ、前記情報カード90の受電コイル92による受電がより確実なものとなる。
Therefore, in the non-contact
なお、本実施例は、非接触型ゲート装置100を構成する非接触型ゲート装置が2台であるとして説明したが、2台以上に増やした場合でも同様に実施できる。すなわち、隣り合う通過路の間で隣接する第1及び第2の給電コイルを同一の周期と位相で駆動すればよい。
In addition, although the present Example demonstrated that the non-contact type gate apparatus which comprises the non-contact
こうすれば、実施例で説明した非接触型ゲート装置を1ユニットとして追加することによって、必要に応じてゲート数を増やすことができる。 If it carries out like this, the number of gates can be increased as needed by adding the non-contact-type gate apparatus demonstrated in the Example as 1 unit.
(第2変更例)
前記実施例の非接触型ゲート装置10においては、励磁電源部19は位相制御部21によって、第1及び第2の給電コイル12、14へ供給される交流電流の位相差が周期的に変化するように制御されていた。本変更例では、非接触型ゲート装置10の位相制御部21に替えて、前記第1及び第2の給電コイル12、14とが所定の位相差にて駆動するように前記励磁電源部19を制御する位相差設定部を設けている。
(Second modification)
In the non-contact
すなわち、本変更例では第1及び第2の給電コイル12、14は、所定の位相差に固定されて駆動される。以下、第1及び第2の給電コイル12、14の位相差と通過路16に生じる磁力線の方向との対応について説明する。
In other words, in the present modification, the first and second feeding coils 12 and 14 are driven while being fixed to a predetermined phase difference. Hereinafter, the correspondence between the phase difference between the first and second feeding coils 12 and 14 and the direction of the lines of magnetic force generated in the
図8は第1及び第2の給電コイル12、14に供給される交流電流に位相差がπ/2である場合における、4分の1周期毎の、第1及び第2の給電コイル12、14の発する磁場の磁力線の向きと、通過路16に生ずる交番磁場24の磁力線の向きとの対応を示す表である。
FIG. 8 shows the first and second feeding coils 12, every quarter cycle when the phase difference is π / 2 in the alternating current supplied to the first and second feeding coils 12, 14. 14 is a table showing the correspondence between the direction of the magnetic field lines of the magnetic field generated by 14 and the direction of the magnetic field lines of the alternating
同表によれば、第1及び第2の給電コイル12、14の発する磁力線の合成にかかる、第3列に示された交番磁場24は、周期的に表中時計回りに回転している。
According to the table, the alternating
本変更例では、前記位相制御部21に替えて位相差設定部を設けて、第1及び第2の給電コイル12、14をπ/2の位相差で駆動している。こうすれば、通過路16には、第1及び第2の給電コイル12、14の発する両磁力線を含む平面内において、合成にかかる磁場は回転する。こうして、前記位相制御部21に替えて位相差設定部を設けた場合でも、通過路16の両脇にて対向して設けられた第1及び第2の給電コイル12、14によって、複数の方向の交番磁場24を得ることができ、前記情報カード90の受電コイル92の受電がより確実なものとなる。
In this modification, a phase difference setting unit is provided in place of the
なお、第1の給電コイル12と第2の給電コイル14との位相差はπ/2に限らず、各給電コイルの発する磁場の合成にかかる磁場が通過路16において回転するように、位相差を設定すればよい。
Note that the phase difference between the
例えば、第1及び第2の給電コイル12、14に供給される交流電流に3π/2の位相差がある場合においては、さらに別の交番磁場24が生じる。図9は第1及び第2の給電コイル12、14に供給される交流電流に3π/2の位相差がある場合における、4分の1周期毎の、第1及び第2の給電コイル12、14の発する磁場の磁力線の向きと、通過路16に生ずる交番磁場24の磁力線の向きとの対応を示す表である。
For example, when the alternating current supplied to the first and second feeding coils 12 and 14 has a phase difference of 3π / 2, another alternating
同表によれば、第1及び第2の給電コイル12、14の発する磁力線の合成にかかる、第3列に示された磁場は、表中反時計回りに回転している。 According to the table, the magnetic field shown in the third column relating to the synthesis of the magnetic lines of force generated by the first and second feeding coils 12 and 14 rotates counterclockwise in the table.
以上のように、前記位相差設定部の設定する位相差はπ/2に限らない。また、通過路16の周囲における各給電コイルの数や配置によっても、必要な位相差を設定すればよい。
As described above, the phase difference set by the phase difference setting unit is not limited to π / 2. Moreover, what is necessary is just to set a required phase difference also with the number and arrangement | positioning of each electric power feeding coil around the
(第3変更例)
前述した実施例の非接触型ゲート装置10において、第1及び第2の給電コイル12、14は矩形に形成され、通過路16の両脇にて、その2辺が通過路16の進行方向に平行となるように配置されていた。第1及び第2の給電コイル12、14の発する磁力線は、図4に示したように、コイルの縁の近傍ではコイルの外側に向かって比較的大きく偏向している。従って、このように配置された長方形状の第1及び第2の給電コイル12、14においては、例えば、コイル辺30とコイル片32の中間位置付近では、進行方向に垂直な平面に含まれる方向の磁力線しか発することができない。
(Third change example)
In the non-contact
そこで、本変更例の非接触型ゲート装置の第1及び第2の給電コイルは、通過路の進行方向と非平行なコイル辺を含んでいる。図10はこの非接触型ゲート装置10cを示す斜視図である
同図に示す非接触型ゲート装置10cでは、第1及び第2の給電コイル12c、14cは三角形状に形成されていて、通過路16の進行方向と交わる向きのコイル辺34、36、38、40を有している。こうすれば、通過路16には、前記非接触型ゲート装置10の第1及び第2の給電コイル12、14によるものとは、異なる向きの交番磁場24が生じる。
Therefore, the first and second feeding coils of the non-contact type gate device of this modification include coil sides that are not parallel to the traveling direction of the passage. FIG. 10 is a perspective view showing the non-contact type gate device 10c. In the non-contact type gate device 10c shown in FIG. 10, the first and second feeding coils 12c and 14c are formed in a triangular shape, and the passage The coil sides 34, 36, 38, and 40 are oriented so as to intersect the 16 traveling directions. In this way, an alternating
図11は、非接触型ゲート装置10cの第1の給電コイル12cを示す側面図である。同図に示すように、通過路16に非平行な2つのコイル辺34、36によって通過路16の進行方向と交わる向きの磁力線を発することができる。このため、より確実な給電を行うことができる。
FIG. 11 is a side view showing the first feeding coil 12c of the non-contact type gate device 10c. As shown in the figure, magnetic field lines in a direction intersecting with the traveling direction of the
(第4変更例)
前述した実施例及び各変更例において、第1及び第2の給電コイルの発する磁力線は、図4に示したように、コイルの縁の近傍ではコイルの外側に向かって比較的大きく偏向していて、各給電コイルの中央では、対向方向からコイル外側への偏向が比較的少ない。
(Fourth modification)
In the above-described embodiments and modifications, the lines of magnetic force generated by the first and second feeding coils are relatively largely deflected toward the outside of the coil in the vicinity of the coil edge, as shown in FIG. In the center of each feeding coil, there is relatively little deflection from the opposing direction to the outside of the coil.
そこで、本変更例の非接触型ゲート装置の第1及び第2の給電コイル1は、コイル中央付近の前方と、情報カードが電力を供給される空間領域とがずれるように配置されている。 Therefore, the first and second feeding coils 1 of the non-contact type gate device according to the present modification are arranged so that the front near the center of the coil and the space area where the information card is supplied with power are shifted.
図12は、本変更例の非接触型ゲート装置10dを示す斜視図である。同図に示す非接触型ゲート装置10dは、利用者の通過する通過路の上方から第1の給電コイルと第2の給電コイルが垂下して、両給電コイルが対向するようにして設けられている。 FIG. 12 is a perspective view showing a non-contact type gate device 10d according to this modification. The non-contact type gate device 10d shown in the figure is provided such that the first power supply coil and the second power supply coil are suspended from above the passing path through which the user passes and the two power supply coils are opposed to each other. Yes.
こうすれば、第1及び第2の給電コイル12d、14dの発する磁力線の内、比較的大きく外側に変更した磁力線が合成されて、効果的に第1及び第2の給電コイル12d、14dの対向方向以外の方向への交番磁場24を発することができる。
In this way, the magnetic lines of force that are changed relatively large out of the magnetic lines generated by the first and second feeding coils 12d and 14d are combined, and the first and second feeding coils 12d and 14d are effectively opposed to each other. An alternating
尚、上記実施例及び各変更例においては本発明を駅の自動改札装置に適用した例を説明したが本発明はそれらに限定されず、例えば物流管理システムなど、広くゲート装置として利用可能である。 In the above embodiment and each modified example, the example in which the present invention is applied to an automatic ticket gate apparatus in a station has been described. However, the present invention is not limited thereto, and can be widely used as a gate device such as a logistics management system. .
10、10a、10b、10c、10d、100 非接触型ゲート装置
12、12a、12b、12c、12d 第1の給電コイル
14、14a、14b、14c、14d 第2の給電コイル
16 通過路
19 励磁電源部
21 位相制御部
90 情報カード(被識別媒体)
92 受電コイル
10, 10a, 10b, 10c, 10d, 100 Non-contact
92 Power receiving coil
Claims (5)
前記磁場発生手段は、
前記通過路の一方の側部に配置された第1の給電コイルと、
前記通過路の他方の側部に配置され、前記第1の給電コイルに対向して設けられた第2の給電コイルと、
前記第1及び第2の給電コイルを同一周期で駆動する励磁電源手段と、
前記第1及び第2の給電コイルへ供給する交流電流の位相差を周期的に変化させる位相制御手段と、
を有し、
前記通過路に生じる合成磁力線が周期的に異なる方向に向けられることを特徴とする非接触型ゲート装置。 In a non-contact type gate device having magnetic field generating means for supplying power in a non-contact manner to a power receiving coil provided on a medium to be identified by electromagnetic induction coupling, and a passage path through which the medium to be identified passes.
The magnetic field generating means includes
A first feeding coil disposed on one side of the passage;
A second power supply coil disposed on the other side of the passage and provided to face the first power supply coil;
Excitation power source means for driving the first and second feeding coils in the same cycle;
Phase control means for periodically changing the phase difference of the alternating current supplied to the first and second feeding coils;
Have
The non-contact type gate device characterized in that the synthetic magnetic field lines generated in the passage are directed in different directions periodically.
前記第1又は第2の給電コイルは、前記通過路の進行方向と交差する向きに延びる辺を含むことを特徴とする非接触型ゲート装置。 In claim 1,
The non-contact type gate device, wherein the first or second feeding coil includes a side extending in a direction crossing a traveling direction of the passage.
前記第1及び第2の給電コイル12、14は矩形形状に形成され、前記通過路の入口と出口には通過路の進行方向に行き来する合成磁場が主に生じ、通過路の途中には進行方向と直交する上下方向に行き来する合成磁場が主に生じることを特徴とする非接触型ゲート装置。 In any one of Claims 1, 2.
The first and second power supply coils 12 and 14 are formed in a rectangular shape, and a combined magnetic field that travels in the traveling direction of the passage is mainly generated at the entrance and exit of the passage, and travels in the middle of the passage. A non-contact type gate device characterized in that a synthetic magnetic field that moves back and forth perpendicular to the direction is mainly generated.
前記第1又は第2の給電コイルと前記受電コイルとの電磁誘導結合によって信号の送受信を行う通信手段を、さらに有することを特徴とする非接触型ゲート装置。 In any one of Claims 1-3,
A non-contact type gate device further comprising communication means for transmitting and receiving signals by electromagnetic inductive coupling between the first or second feeding coil and the power receiving coil.
前記被識別媒体は、前記第1又は第2の給電コイルに対して信号を少なくとも送信することができる情報カードであること特徴とする非接触型ゲート装置。 In claim 4,
The non-contact type gate device, wherein the identified medium is an information card capable of transmitting at least a signal to the first or second feeding coil.
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---|---|---|---|
JP2004358105A JP2005190475A (en) | 2004-12-10 | 2004-12-10 | Non-contact gate device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008097196A (en) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Fuji Xerox Co Ltd | Object detector |
JP2008134703A (en) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Fuji Xerox Co Ltd | Apparatus and detection method therefor |
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2004
- 2004-12-10 JP JP2004358105A patent/JP2005190475A/en active Pending
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