JPH0786994A - 電磁誘導結合を用いた通信装置 - Google Patents
電磁誘導結合を用いた通信装置Info
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- JPH0786994A JPH0786994A JP5228438A JP22843893A JPH0786994A JP H0786994 A JPH0786994 A JP H0786994A JP 5228438 A JP5228438 A JP 5228438A JP 22843893 A JP22843893 A JP 22843893A JP H0786994 A JPH0786994 A JP H0786994A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J5/00—Circuit arrangements for transfer of electric power between ac networks and dc networks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/14—Inductive couplings
- H01F2038/143—Inductive couplings for signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電池等の電源を持たない通信装置に対して電
磁誘導結合により電源を供給するとともに双方向通信を
行う場合に通信距離を長くする。 【構成】 プリント基板１には磁性体２が形成され、磁
性体２にはその受信磁界が送信コイル１３の送出磁界と
空間的に直交するようにコイル１４ａを巻回することに
より受信コイル１４が構成されている。リーダライタ１
０側はメモリモジュール２０に対して信号を常時送信し
ているが、リーダライタ１０の受信コイル１４はその受
信磁界が送信コイル１３の送出磁界と空間的に直交する
ので電磁誘導が発生しない。リーダライタ１０とメモリ
モジュール２０が近接すると、メモリモジュール２０の
受信コイル２１にはリーダライタ１０の送信コイル１３
による電磁誘導により交流が誘起され、この交流が電源
回路２７に印加されて整流及び平滑され、メモリモジュ
ール２０内の電源電圧＋Ｖccが生成される。
磁誘導結合により電源を供給するとともに双方向通信を
行う場合に通信距離を長くする。 【構成】 プリント基板１には磁性体２が形成され、磁
性体２にはその受信磁界が送信コイル１３の送出磁界と
空間的に直交するようにコイル１４ａを巻回することに
より受信コイル１４が構成されている。リーダライタ１
０側はメモリモジュール２０に対して信号を常時送信し
ているが、リーダライタ１０の受信コイル１４はその受
信磁界が送信コイル１３の送出磁界と空間的に直交する
ので電磁誘導が発生しない。リーダライタ１０とメモリ
モジュール２０が近接すると、メモリモジュール２０の
受信コイル２１にはリーダライタ１０の送信コイル１３
による電磁誘導により交流が誘起され、この交流が電源
回路２７に印加されて整流及び平滑され、メモリモジュ
ール２０内の電源電圧＋Ｖccが生成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電池等の電源を持たな
い通信装置に対して電磁誘導結合により電源を供給する
とともに双方向通信を行う電磁誘導結合を用いた通信装
置に関する。
い通信装置に対して電磁誘導結合により電源を供給する
とともに双方向通信を行う電磁誘導結合を用いた通信装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は電磁誘導結合を用いた通信装置の
一例として、電池等の電源を持たないデータ記憶体（メ
モリモジュール）２０に対して、例えば商用電源により
駆動されるリーダライタ１０から電磁誘導結合により電
源を供給するとともにデータ書き込みや読み出しを行う
データ伝送システムを示し、この構成は本出願人が特願
平３−２７０６１号において提案したものである。
一例として、電池等の電源を持たないデータ記憶体（メ
モリモジュール）２０に対して、例えば商用電源により
駆動されるリーダライタ１０から電磁誘導結合により電
源を供給するとともにデータ書き込みや読み出しを行う
データ伝送システムを示し、この構成は本出願人が特願
平３−２７０６１号において提案したものである。
【０００３】図６に於いて、リーダライタ１０はコント
ローラ（ＭＰＵ）１１と、送信用のＦＳＫ変調器１２及
びコイル１３と、受信用のコイル１４、基準メモリ１５
及び相関回路１６を有し、メモリモジュール２０は受信
用のコイル２１及びＦＳＫ復調器２２と、コントローラ
（ＭＰＵ）２３と、不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯ
Ｍ）２４と、送信用の擬似ランダム信号発生器２５及び
送信用のコイル２６と、リーダライタ１０からの受信信
号から電源を生成するための電源回路２７を有する。
ローラ（ＭＰＵ）１１と、送信用のＦＳＫ変調器１２及
びコイル１３と、受信用のコイル１４、基準メモリ１５
及び相関回路１６を有し、メモリモジュール２０は受信
用のコイル２１及びＦＳＫ復調器２２と、コントローラ
（ＭＰＵ）２３と、不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯ
Ｍ）２４と、送信用の擬似ランダム信号発生器２５及び
送信用のコイル２６と、リーダライタ１０からの受信信
号から電源を生成するための電源回路２７を有する。
【０００４】リーダライタ１０側のコントローラ１１は
メモリモジュール２０に対する書き込み制御と読み出し
制御を実行し、コントローラ１１からのコマンドやデー
タ等はＦＳＫ変調器１２によりビット「１」で周波数ｆ
１、ビット「０」で周波数ｆ２の２周波数信号の組み合
わせに変調され、送信コイル１３に供給される。リーダ
ライタ１０とメモリモジュール２０が図のように近接す
ると、メモリモジュール２０の受信コイル２１にはリー
ダライタ１０の送信コイル１３による電磁誘導により交
流が誘起され、この交流が電源回路２７に印加されて整
流及び平滑され、メモリモジュール２０内の電源電圧＋
Ｖccが生成される。また、受信コイル２１により受信さ
れた信号はＦＳＫ復調器２２によりビット「１」又は
「０」に復調され、コントローラ２３はこの信号に基づ
いて読み出しコマンドの場合には不揮発性メモリ２４の
読み出しを実行する。
メモリモジュール２０に対する書き込み制御と読み出し
制御を実行し、コントローラ１１からのコマンドやデー
タ等はＦＳＫ変調器１２によりビット「１」で周波数ｆ
１、ビット「０」で周波数ｆ２の２周波数信号の組み合
わせに変調され、送信コイル１３に供給される。リーダ
ライタ１０とメモリモジュール２０が図のように近接す
ると、メモリモジュール２０の受信コイル２１にはリー
ダライタ１０の送信コイル１３による電磁誘導により交
流が誘起され、この交流が電源回路２７に印加されて整
流及び平滑され、メモリモジュール２０内の電源電圧＋
Ｖccが生成される。また、受信コイル２１により受信さ
れた信号はＦＳＫ復調器２２によりビット「１」又は
「０」に復調され、コントローラ２３はこの信号に基づ
いて読み出しコマンドの場合には不揮発性メモリ２４の
読み出しを実行する。
【０００５】また、書き込みコマンドの場合には、コン
トローラ２３からの返信コマンドが直列データに変換さ
れた後、ビット単位で擬似ランダム信号発生器２５に印
加されて擬似ランダム系列信号に変換され、送信コイル
２６に供給される。なお、擬似ランダム信号発生器２５
が発生する擬似ランダム信号としては、例えば１５ワー
ド長（＝２4 −１）の場合に、そのデータを予め保持し
ておき、そのデータを順次送出することにより構成する
ことができる。
トローラ２３からの返信コマンドが直列データに変換さ
れた後、ビット単位で擬似ランダム信号発生器２５に印
加されて擬似ランダム系列信号に変換され、送信コイル
２６に供給される。なお、擬似ランダム信号発生器２５
が発生する擬似ランダム信号としては、例えば１５ワー
ド長（＝２4 −１）の場合に、そのデータを予め保持し
ておき、そのデータを順次送出することにより構成する
ことができる。
【０００６】メモリモジュール２０の送信コイル２６か
ら供給された擬似ランダム信号は、電磁誘導によりリー
ダライタ１０の受信コイル１４に誘起され、相関回路１
６はこの受信信号と基準メモリ１５に予め格納されたメ
モリモジュール２０側の擬似ランダム信号との自己相関
を計算し、相関値が閾値以上の場合にはメモリモジュー
ル２０内の電源電圧＋Ｖccが充分であると判断して書き
込みを実行する。
ら供給された擬似ランダム信号は、電磁誘導によりリー
ダライタ１０の受信コイル１４に誘起され、相関回路１
６はこの受信信号と基準メモリ１５に予め格納されたメ
モリモジュール２０側の擬似ランダム信号との自己相関
を計算し、相関値が閾値以上の場合にはメモリモジュー
ル２０内の電源電圧＋Ｖccが充分であると判断して書き
込みを実行する。
【０００７】すなわち、上記通信プロトコルでは、読み
出し時、すなわちリーダライタ１０がメモリモジュール
２０から受信する場合にはリーダライタ１０は読み出し
コマンド等の信号を間欠的に送信して送信を中止してい
る期間を作り出しその期間のみメモリモジュール２０か
らの受信状態になっている。
出し時、すなわちリーダライタ１０がメモリモジュール
２０から受信する場合にはリーダライタ１０は読み出し
コマンド等の信号を間欠的に送信して送信を中止してい
る期間を作り出しその期間のみメモリモジュール２０か
らの受信状態になっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
システムでは、例えば商用電源により駆動されるリーダ
ライタ１０側の送信コイル１３からは比較的高出力が放
出され、リーダライタ１０からの受信信号から電源が供
給されるメモリモジュール２０の送信コイル２６からは
比較的低出力が放出される。
システムでは、例えば商用電源により駆動されるリーダ
ライタ１０側の送信コイル１３からは比較的高出力が放
出され、リーダライタ１０からの受信信号から電源が供
給されるメモリモジュール２０の送信コイル２６からは
比較的低出力が放出される。
【０００９】したがって、このような通信システムで
は、読み出しコマンドを実行時、すなわちメモリモジュ
ール２０の送信コイル２６によりリーダライタ１０の受
信コイル１４に電流を誘起させる場合には、リーダライ
タ１０側の送信コイル１３からの出力を停止しないと、
リーダライタ１０の受信コイル１４に誘起される信号は
リーダライタ１０側の送信コイル１３によるもののみと
なり、メモリモジュール２０の送信コイル２６からの信
号を受信することができなくなるので、リーダライタ１
０側の送信コイル１３からの出力を停止しなければなら
ない。
は、読み出しコマンドを実行時、すなわちメモリモジュ
ール２０の送信コイル２６によりリーダライタ１０の受
信コイル１４に電流を誘起させる場合には、リーダライ
タ１０側の送信コイル１３からの出力を停止しないと、
リーダライタ１０の受信コイル１４に誘起される信号は
リーダライタ１０側の送信コイル１３によるもののみと
なり、メモリモジュール２０の送信コイル２６からの信
号を受信することができなくなるので、リーダライタ１
０側の送信コイル１３からの出力を停止しなければなら
ない。
【００１０】したがって、このような電磁誘導結合を用
いた通信装置では、メモリモジュール２０はリーダライ
タ１０からの受信信号から電源が供給されるので、リー
ダライタ１０側の送信コイル１３からの出力を停止する
と、充電用コンデンサに応じたある時間後に動作を停止
し、結果として通信距離が短くなるという問題点があ
る。
いた通信装置では、メモリモジュール２０はリーダライ
タ１０からの受信信号から電源が供給されるので、リー
ダライタ１０側の送信コイル１３からの出力を停止する
と、充電用コンデンサに応じたある時間後に動作を停止
し、結果として通信距離が短くなるという問題点があ
る。
【００１１】また、図６に示す例では、リーダライタ１
０とメモリモジュール２０においては送信コイルと受信
コイルの１つしか駆動することができないが、他の例と
してリーダライタ１０とメモリモジュール２０がそれぞ
れ１つの送受信兼用コイルを備え、この送受信兼用コイ
ルを切り換えて駆動する場合にも同様な問題が発生す
る。なお。この構成では送受信兼用コイルを切り換える
回路が必要になる。
０とメモリモジュール２０においては送信コイルと受信
コイルの１つしか駆動することができないが、他の例と
してリーダライタ１０とメモリモジュール２０がそれぞ
れ１つの送受信兼用コイルを備え、この送受信兼用コイ
ルを切り換えて駆動する場合にも同様な問題が発生す
る。なお。この構成では送受信兼用コイルを切り換える
回路が必要になる。
【００１２】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、電池等の電源を持たない通信装置に対して電磁誘導
結合により電源を供給するとともに双方向通信を行う場
合に通信距離を長くすることができる電磁誘導結合を用
いた通信装置を提供することを目的とする。
み、電池等の電源を持たない通信装置に対して電磁誘導
結合により電源を供給するとともに双方向通信を行う場
合に通信距離を長くすることができる電磁誘導結合を用
いた通信装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、この目的を達
成するために、第１の送信コイル及び第１の受信コイル
を備えた第１の通信装置と、第２の送信コイル及び第２
の受信コイルを備えると共に第２の受信コイルに誘起さ
れた電圧を電源とする第２の通信装置との間で電磁誘導
結合を用いたで双方向通信を行う電磁誘導結合を用いた
通信装置に於いて、第１の送信コイルと第１の受信コイ
ルは第１の送信コイルの送出磁界と第１の受信コイルの
受信磁界が空間的に直交するように配置され、第１の通
信装置は第１の送信コイルを介して常に信号を送出しな
がら第１の受信コイルを介して受信することを特徴とす
る。
成するために、第１の送信コイル及び第１の受信コイル
を備えた第１の通信装置と、第２の送信コイル及び第２
の受信コイルを備えると共に第２の受信コイルに誘起さ
れた電圧を電源とする第２の通信装置との間で電磁誘導
結合を用いたで双方向通信を行う電磁誘導結合を用いた
通信装置に於いて、第１の送信コイルと第１の受信コイ
ルは第１の送信コイルの送出磁界と第１の受信コイルの
受信磁界が空間的に直交するように配置され、第１の通
信装置は第１の送信コイルを介して常に信号を送出しな
がら第１の受信コイルを介して受信することを特徴とす
る。
【００１４】具体的には、プリント基板上に導電性薄膜
を形成することにより第１の送信コイルが形成され、プ
リント基板上に磁性体を形成して磁性体にコイルを巻き
付けることにより第１の受信コイルが形成される。ま
た、具体的には、ボビンにコイルを巻き付けることによ
り第１の送信コイルが形成され、ボビン上に磁性体を形
成して磁性体にコイルを巻き付けることにより第１の受
信コイルが形成される。
を形成することにより第１の送信コイルが形成され、プ
リント基板上に磁性体を形成して磁性体にコイルを巻き
付けることにより第１の受信コイルが形成される。ま
た、具体的には、ボビンにコイルを巻き付けることによ
り第１の送信コイルが形成され、ボビン上に磁性体を形
成して磁性体にコイルを巻き付けることにより第１の受
信コイルが形成される。
【００１５】また、磁性体がプリント基板上又はボビン
上に十字状に直交して形成され、各磁性体にコイルを巻
き付けることにより第１の受信コイルが形成される。
上に十字状に直交して形成され、各磁性体にコイルを巻
き付けることにより第１の受信コイルが形成される。
【００１６】
【作用】本発明では、第１の通信装置の第１の送信コイ
ルと第１の受信コイルは第１の送信コイルの送出磁界と
第１の受信コイルの受信磁界が空間的に直交するように
配置されているので、第１の送信コイルから送出された
磁界により第１の受信コイルに電流が誘起されず、第１
の通信装置が第１の送信コイルを介して常に信号を送出
しても第２の通信装置の第２の送信コイルから送出され
た磁界により第１の受信コイルに電流が誘起される。
ルと第１の受信コイルは第１の送信コイルの送出磁界と
第１の受信コイルの受信磁界が空間的に直交するように
配置されているので、第１の送信コイルから送出された
磁界により第１の受信コイルに電流が誘起されず、第１
の通信装置が第１の送信コイルを介して常に信号を送出
しても第２の通信装置の第２の送信コイルから送出され
た磁界により第１の受信コイルに電流が誘起される。
【００１７】したがって、第１の通信装置と第２の通信
装置が近接した状態では第１の通信装置から第２の通信
装置に対して常に電磁誘導結合により電源を供給するこ
とができるので、通信距離を長くすることができる。
装置が近接した状態では第１の通信装置から第２の通信
装置に対して常に電磁誘導結合により電源を供給するこ
とができるので、通信距離を長くすることができる。
【００１８】
【実施例】図１は本発明に係る電磁誘導結合を用いた通
信装置の一実施例として図６に示すリーダライタ１０の
送信コイル１３と受信コイル１４の一例を示し、特に図
１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図である。図１に
於いて、送信コイル１３は例えば円形のプリント基板１
上に導電性薄膜１３ａをスパイラル状に形成することに
より構成され、したがって、この送信コイル１３はプリ
ント基板１の厚さ方向を軸として巻回されている。ま
た、プリント基板１の略中央の両面にはアモルファスシ
ート等の磁性体２が貼り付け又は塗り付けられ、この磁
性体２にはその受信磁界が送信コイル１３の送出磁界と
空間的に直交するように、プリント基板１の水平方向を
軸としてコイル１４ａを巻回することにより受信コイル
１４が構成されている。なお、コイル１４ａはプリント
基板１に形成されたスルーホールを通して磁性体２に巻
回されている。
信装置の一実施例として図６に示すリーダライタ１０の
送信コイル１３と受信コイル１４の一例を示し、特に図
１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図である。図１に
於いて、送信コイル１３は例えば円形のプリント基板１
上に導電性薄膜１３ａをスパイラル状に形成することに
より構成され、したがって、この送信コイル１３はプリ
ント基板１の厚さ方向を軸として巻回されている。ま
た、プリント基板１の略中央の両面にはアモルファスシ
ート等の磁性体２が貼り付け又は塗り付けられ、この磁
性体２にはその受信磁界が送信コイル１３の送出磁界と
空間的に直交するように、プリント基板１の水平方向を
軸としてコイル１４ａを巻回することにより受信コイル
１４が構成されている。なお、コイル１４ａはプリント
基板１に形成されたスルーホールを通して磁性体２に巻
回されている。
【００１９】図２はリーダライタ１０の送信コイル１３
及び受信コイル１４の他の例と、メモリモジュール２０
の受信コイル２１及び送信コイル２６の一例を示す。な
お、図２ではリーダライタ１０側とメモリモジュール２
０側が同一の大きさで示されているが、実際にはメモリ
モジュール２０側の大きさはかなり小さい。この例で
は、リーダライタ１０の送信コイル１３はプリント基板
１ａ上に導電性薄膜１３ａを円弧状に形成することによ
り構成され、また、受信コイル１４はプリント基板１ａ
の略中央の両面にアモルファスシート等の磁性体２ａが
貼り付け又は塗り付けられ、この磁性体２ａにその受信
磁界が送信コイル１３の送出磁界と空間的に直交するよ
うにコイル１４ａを巻回することにより構成されてい
る。尚、送信コイル１３は図６に示すＦＳＫ変調器１２
に接続され、受信コイル１４は相関回路１６に接続され
ている。
及び受信コイル１４の他の例と、メモリモジュール２０
の受信コイル２１及び送信コイル２６の一例を示す。な
お、図２ではリーダライタ１０側とメモリモジュール２
０側が同一の大きさで示されているが、実際にはメモリ
モジュール２０側の大きさはかなり小さい。この例で
は、リーダライタ１０の送信コイル１３はプリント基板
１ａ上に導電性薄膜１３ａを円弧状に形成することによ
り構成され、また、受信コイル１４はプリント基板１ａ
の略中央の両面にアモルファスシート等の磁性体２ａが
貼り付け又は塗り付けられ、この磁性体２ａにその受信
磁界が送信コイル１３の送出磁界と空間的に直交するよ
うにコイル１４ａを巻回することにより構成されてい
る。尚、送信コイル１３は図６に示すＦＳＫ変調器１２
に接続され、受信コイル１４は相関回路１６に接続され
ている。
【００２０】メモリモジュール２０の受信コイル２１
は、リーダライタ１０の送信コイル１３と同様にプリン
ト基板１ｂ上に導電性薄膜を円弧状に形成することによ
り構成され、また、送信コイル２６はリーダライタ１０
の受信コイル１４と同様に、プリント基板１ｂの略中央
にアモルファスシート等の磁性体２が貼り付け又は塗り
付けられてこの磁性体２ｂにその送出磁界が受信コイル
２１の受信磁界と空間的に直交するようにコイルを巻回
することにより構成されている。
は、リーダライタ１０の送信コイル１３と同様にプリン
ト基板１ｂ上に導電性薄膜を円弧状に形成することによ
り構成され、また、送信コイル２６はリーダライタ１０
の受信コイル１４と同様に、プリント基板１ｂの略中央
にアモルファスシート等の磁性体２が貼り付け又は塗り
付けられてこの磁性体２ｂにその送出磁界が受信コイル
２１の受信磁界と空間的に直交するようにコイルを巻回
することにより構成されている。
【００２１】プリント基板１ｂ上にはまた図６に示すメ
モリモジュール２０の回路用ＩＣチップ３が実装され、
受信コイル２１はこのチップ３内のＦＳＫ復調器２１と
電源回路２７に接続され、送信コイル２６は擬似ランダ
ム信号発生回路２５に接続されている。また、このメモ
リモジュール２０は持ち運び等が容易なように、破線で
示すようなカード型やコイン型、正方形等の種々の形状
で構成される。
モリモジュール２０の回路用ＩＣチップ３が実装され、
受信コイル２１はこのチップ３内のＦＳＫ復調器２１と
電源回路２７に接続され、送信コイル２６は擬似ランダ
ム信号発生回路２５に接続されている。また、このメモ
リモジュール２０は持ち運び等が容易なように、破線で
示すようなカード型やコイン型、正方形等の種々の形状
で構成される。
【００２２】図３は図２に示すリーダライタ１０の送信
コイル１３及び受信コイル１４とメモリモジュール２０
の受信コイル２１と送信コイル２６の電磁誘導結合状態
を示している。矢印方向Ａに示すようにリーダライタの
送信コイル１３から送出される磁束は、メモリモジュー
ル２０の受信コイル２１には電磁誘導させるが、リーダ
ライタ１０の受信コイル１４に対してはその受信磁界が
送信コイル１３の送出磁界と空間的に直交するので電磁
誘導が発生しない。またメモリモジュール２０の送信コ
イル２６にも同様に電磁誘導が発生しない。更に、メモ
リモジュール２０の送信コイル２６から送出される磁束
はその方向がリーダライタ１０の受信コイル１４と交叉
するのでリーダライタ１０の受信コイル１４が受信する
ことができる。
コイル１３及び受信コイル１４とメモリモジュール２０
の受信コイル２１と送信コイル２６の電磁誘導結合状態
を示している。矢印方向Ａに示すようにリーダライタの
送信コイル１３から送出される磁束は、メモリモジュー
ル２０の受信コイル２１には電磁誘導させるが、リーダ
ライタ１０の受信コイル１４に対してはその受信磁界が
送信コイル１３の送出磁界と空間的に直交するので電磁
誘導が発生しない。またメモリモジュール２０の送信コ
イル２６にも同様に電磁誘導が発生しない。更に、メモ
リモジュール２０の送信コイル２６から送出される磁束
はその方向がリーダライタ１０の受信コイル１４と交叉
するのでリーダライタ１０の受信コイル１４が受信する
ことができる。
【００２３】図４及び図５はリーダライタ１０の送信コ
イル１３及び受信コイル１４の他の例を示している。こ
の例ではボビン４が薄型の略円筒形で形成され、円周回
り方向に溝が形成されてこの溝に沿ってコイル１３ａを
巻回することにより送信コイル１３が構成されている。
ボビン４の略中央の両面にはまた、アモルファスシート
等の磁性体２が貼り付け又は塗り付けられたり、蒸着又
はスパッタリングにより形成され、この磁性体２にはそ
の受信磁界が送信コイル１３の送出磁界と空間的に直交
するようにコイル１４ａを巻回することにより受信コイ
ル１４が構成されている。この場合にもリーダライタの
送信コイル１３から送出される磁束は図３に示す矢印方
向Ａと同一であり、したがって、この磁束により受信コ
イル１４には電磁誘導は発生しない。
イル１３及び受信コイル１４の他の例を示している。こ
の例ではボビン４が薄型の略円筒形で形成され、円周回
り方向に溝が形成されてこの溝に沿ってコイル１３ａを
巻回することにより送信コイル１３が構成されている。
ボビン４の略中央の両面にはまた、アモルファスシート
等の磁性体２が貼り付け又は塗り付けられたり、蒸着又
はスパッタリングにより形成され、この磁性体２にはそ
の受信磁界が送信コイル１３の送出磁界と空間的に直交
するようにコイル１４ａを巻回することにより受信コイ
ル１４が構成されている。この場合にもリーダライタの
送信コイル１３から送出される磁束は図３に示す矢印方
向Ａと同一であり、したがって、この磁束により受信コ
イル１４には電磁誘導は発生しない。
【００２４】ここで、メモリモジュール２０側の受信コ
イル２１と送信コイル２６の直交関係は、リーダライタ
１０の送信コイル１３と受信コイル１４のそれより厳し
くない。この理由は、メモリモジュール２０側の送信磁
界が受信電力以下であるのでＩＣチップ３を破壊するこ
ともないからであり、リーダライタ１０側の送信コイル
１３及び受信コイル１４と電磁誘導結合すれば角度は多
少誤差があってもよい。これに対し、リーダライタ１０
の送信コイル１３と受信コイル１４は、受信感度を高く
かつ送信パワーを大きくするために同一平面に各磁界が
空間的に直交するように配置することが望ましい。
イル２１と送信コイル２６の直交関係は、リーダライタ
１０の送信コイル１３と受信コイル１４のそれより厳し
くない。この理由は、メモリモジュール２０側の送信磁
界が受信電力以下であるのでＩＣチップ３を破壊するこ
ともないからであり、リーダライタ１０側の送信コイル
１３及び受信コイル１４と電磁誘導結合すれば角度は多
少誤差があってもよい。これに対し、リーダライタ１０
の送信コイル１３と受信コイル１４は、受信感度を高く
かつ送信パワーを大きくするために同一平面に各磁界が
空間的に直交するように配置することが望ましい。
【００２５】また上記実施例では、リーダライタ１０の
受信コイル１４は、プリント基板１、１ａやボビン４上
の１枚の磁性体２、２ａにコイル１４ａを巻回すること
により構成したが、別の実施例として、２枚の磁性体
２、２ａをプリント基板１、１ａやボビン４上に十字状
に直交して形成し、各磁性体２、２ａにコイル１４ａを
巻き付けることにより構成してもよい。この点はメモリ
モジュール２０側の送信コイル２６も同様に構成する。
受信コイル１４は、プリント基板１、１ａやボビン４上
の１枚の磁性体２、２ａにコイル１４ａを巻回すること
により構成したが、別の実施例として、２枚の磁性体
２、２ａをプリント基板１、１ａやボビン４上に十字状
に直交して形成し、各磁性体２、２ａにコイル１４ａを
巻き付けることにより構成してもよい。この点はメモリ
モジュール２０側の送信コイル２６も同様に構成する。
【００２６】次に、このような送受信コイルを図６に示
すデータ伝送装置に適用した場合の通信方法を説明す
る。リーダライタ１０のコントローラ１１からのコマン
ドやデータ等はＦＳＫ変調器１２によりビット「１」で
周波数ｆ１、ビット「０」で周波数ｆ２の２周波数信号
の組み合わせに変調され、送信コイル１３に供給され
る。この場合、リーダライタ１０側はメモリモジュール
２０に対して、読み出しコマンド等のアクセスコマンド
を常時送信しているが、リーダライタ１０の受信コイル
１４はその受信磁界が送信コイル１３の送出磁界と空間
的に直交するので電磁誘導が発生しない。
すデータ伝送装置に適用した場合の通信方法を説明す
る。リーダライタ１０のコントローラ１１からのコマン
ドやデータ等はＦＳＫ変調器１２によりビット「１」で
周波数ｆ１、ビット「０」で周波数ｆ２の２周波数信号
の組み合わせに変調され、送信コイル１３に供給され
る。この場合、リーダライタ１０側はメモリモジュール
２０に対して、読み出しコマンド等のアクセスコマンド
を常時送信しているが、リーダライタ１０の受信コイル
１４はその受信磁界が送信コイル１３の送出磁界と空間
的に直交するので電磁誘導が発生しない。
【００２７】そして、リーダライタ１０とメモリモジュ
ール２０が図３のように近接すると、メモリモジュール
２０の受信コイル２１にはリーダライタ１０の送信コイ
ル１３による電磁誘導により交流が誘起され、この交流
が電源回路２７に印加されて整流及び平滑され、メモリ
モジュール２０内の電源電圧＋Ｖccが生成される。ま
た、受信コイル２１により受信された信号はＦＳＫ復調
器２２によりビット「１」又は「０」に復調され、コン
トローラ２３はこの信号に基づいて読み出しコマンドの
場合には不揮発性メモリ２４の読み出しを実行する。
ール２０が図３のように近接すると、メモリモジュール
２０の受信コイル２１にはリーダライタ１０の送信コイ
ル１３による電磁誘導により交流が誘起され、この交流
が電源回路２７に印加されて整流及び平滑され、メモリ
モジュール２０内の電源電圧＋Ｖccが生成される。ま
た、受信コイル２１により受信された信号はＦＳＫ復調
器２２によりビット「１」又は「０」に復調され、コン
トローラ２３はこの信号に基づいて読み出しコマンドの
場合には不揮発性メモリ２４の読み出しを実行する。
【００２８】また、書き込みコマンドの場合には、コン
トローラ２３からの返信コマンドが直列データに変換さ
れた後、ビット単位で擬似ランダム信号発生器２５に印
加されて擬似ランダム系列信号に変換され、送信コイル
２６に供給される。メモリモジュール２０の送信コイル
２６から供給された擬似ランダム信号は、電磁誘導によ
りリーダライタ１０の受信コイル１４に誘起され、相関
回路１６はこの受信信号と基準メモリ１５に予め格納さ
れたメモリモジュール２０側の擬似ランダム信号との自
己相関を計算し、相関値が閾値以上の場合にはメモリモ
ジュール２０内の電源電圧＋Ｖccが充分であると判断し
て書き込みを実行する。
トローラ２３からの返信コマンドが直列データに変換さ
れた後、ビット単位で擬似ランダム信号発生器２５に印
加されて擬似ランダム系列信号に変換され、送信コイル
２６に供給される。メモリモジュール２０の送信コイル
２６から供給された擬似ランダム信号は、電磁誘導によ
りリーダライタ１０の受信コイル１４に誘起され、相関
回路１６はこの受信信号と基準メモリ１５に予め格納さ
れたメモリモジュール２０側の擬似ランダム信号との自
己相関を計算し、相関値が閾値以上の場合にはメモリモ
ジュール２０内の電源電圧＋Ｖccが充分であると判断し
て書き込みを実行する。
【００２９】すなわち、上記通信プロトコルでは、読み
出し時、すなわちリーダライタ１０がメモリモジュール
２０から受信する場合にリーダライタ１０が信号を常時
送信しているので、メモリモジュール２０はリーダライ
タ１０に近接している限り受信信号から電源が供給さ
れ、したがって、通信距離を長くすることができる。ま
た、リーダライタ１０が信号を常時送信するので、この
信号を用いてクロックをリーダライタ１０からメモリモ
ジュール２０に供給することができ、この場合にはクロ
ック生成用の発振器をメモリモジュール２０から省略す
ることができるので、メモリモジュール２０を低消費電
力化及び小型化することができるという効果も有する。
出し時、すなわちリーダライタ１０がメモリモジュール
２０から受信する場合にリーダライタ１０が信号を常時
送信しているので、メモリモジュール２０はリーダライ
タ１０に近接している限り受信信号から電源が供給さ
れ、したがって、通信距離を長くすることができる。ま
た、リーダライタ１０が信号を常時送信するので、この
信号を用いてクロックをリーダライタ１０からメモリモ
ジュール２０に供給することができ、この場合にはクロ
ック生成用の発振器をメモリモジュール２０から省略す
ることができるので、メモリモジュール２０を低消費電
力化及び小型化することができるという効果も有する。
【００３０】更に、本発明の通信装置は、リーダライタ
１０とメモリモジュール２０がそれぞれ１つの送受信兼
用コイルを備え、この送受信兼用コイルを切り換えて駆
動する方を用いたと異なるので、送受信兼用コイルを切
り換える回路も不要である。
１０とメモリモジュール２０がそれぞれ１つの送受信兼
用コイルを備え、この送受信兼用コイルを切り換えて駆
動する方を用いたと異なるので、送受信兼用コイルを切
り換える回路も不要である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
１の送信コイル及び第１の受信コイルを備えた第１の通
信装置と、第２の送信コイル及び第２の受信コイルを備
えると共に第２の受信コイルに誘起された電圧を電源と
する第２の通信装置との間で電磁誘導結合を用いたで双
方向通信を行う電磁誘導結合を用いた通信装置に於い
て、第１の送信コイルと第１の受信コイルは第１の送信
コイルの送出磁界と第１の受信コイルの受信磁界が空間
的に直交するように配置され、第１の通信装置は第１の
送信コイルを介して常に信号を送出しながら第１の受信
コイルを介して受信するので、第１の送信コイルから送
出された磁界により第１の受信コイルに電流が誘起され
ず、第１の通信装置が第１の送信コイルを介して常に信
号を送出しても第２の通信装置の第１の送信コイルから
送出された磁界により第１の受信コイルに電流が誘起さ
れ、したがって、第１の通信装置と第２の通信装置が近
接した状態では第１の通信装置から第２の通信装置に対
して常に電磁誘導結合により電源を供給することができ
るので、通信距離を長くすることができる。
１の送信コイル及び第１の受信コイルを備えた第１の通
信装置と、第２の送信コイル及び第２の受信コイルを備
えると共に第２の受信コイルに誘起された電圧を電源と
する第２の通信装置との間で電磁誘導結合を用いたで双
方向通信を行う電磁誘導結合を用いた通信装置に於い
て、第１の送信コイルと第１の受信コイルは第１の送信
コイルの送出磁界と第１の受信コイルの受信磁界が空間
的に直交するように配置され、第１の通信装置は第１の
送信コイルを介して常に信号を送出しながら第１の受信
コイルを介して受信するので、第１の送信コイルから送
出された磁界により第１の受信コイルに電流が誘起され
ず、第１の通信装置が第１の送信コイルを介して常に信
号を送出しても第２の通信装置の第１の送信コイルから
送出された磁界により第１の受信コイルに電流が誘起さ
れ、したがって、第１の通信装置と第２の通信装置が近
接した状態では第１の通信装置から第２の通信装置に対
して常に電磁誘導結合により電源を供給することができ
るので、通信距離を長くすることができる。
【図１】本発明の電磁誘導結合を用いた通信装置の一実
施例としてリーダライタの送信コイルと受信コイルの一
例を示した実施例構成図
施例としてリーダライタの送信コイルと受信コイルの一
例を示した実施例構成図
【図２】本発明によるリーダライタの送信コイル及び受
信コイルの他の実施例とメモリモジュールの受信コイル
及び送信コイルの実施例を示した実施例構成図
信コイルの他の実施例とメモリモジュールの受信コイル
及び送信コイルの実施例を示した実施例構成図
【図３】図２のリーダライタの送信コイル及び受信コイ
ルとメモリモジュールの受信コイル及び送信コイルの電
磁誘導結合状態を示した説明図
ルとメモリモジュールの受信コイル及び送信コイルの電
磁誘導結合状態を示した説明図
【図４】本発明によるリーダライタの送信コイル及び受
信コイルのさらに他の実施例を示した斜視図
信コイルのさらに他の実施例を示した斜視図
【図５】図４の送信コイル及び受信コイルを示した側面
図
図
【図６】本願発明者等が既に提案している電磁誘導結合
を用いた通信装置のリーダライタとメモリモジュールを
示したブロック図
を用いた通信装置のリーダライタとメモリモジュールを
示したブロック図
１，１ａ，１ｂ：プリント基板 ２，２ａ，２ｂ：磁性体 ３：メモリモジュールＩＣチップ ４：ボビン １０：リーダライタ １１，２３：コントローラ １２：ＦＳＫ変調器 １３，２６：送信コイル １３ａ：導電性薄膜 １３ｂ：コイル １４，２１：受信コイル １４ａ：コイル １５：基準メモリ １６：相関回路 ２０：メモリモジュール ２２：ＦＳＫ復調器 ２４：不揮発性メモリ ２５：擬似ランダム信号発生器
Claims (5)
- 【請求項１】第１の送信コイル及び第１の受信コイルを
備えた第１の通信装置と、第２の送信コイル及び第２の
受信コイルを備えると共に該第２の受信コイルに誘起さ
れた電流を電源とする第２の通信装置との間で電磁誘導
結合式で双方向通信を行う電磁誘導結合を用いた通信装
置に於いて、 前記第１の送信コイルと第１の受信コイルは第１の送信
コイルの送出磁界と第１の受信コイルの受信磁界が空間
的に直交するように配置され、前記第１の通信装置は前
記第１の送信コイルを介して常に信号を送出しながら前
記第１の受信コイルを介して受信することを特徴とする
電磁誘導結合を用いた通信装置。 - 【請求項２】請求項１記載の電磁誘導結合を用いた通信
装置に於いて、 プリント基板上に導電性薄膜を形成することにより前記
第１の送信コイルを形成すると共に、前記プリント基板
上に磁性体を形成して該磁性体にコイルを巻き付けるこ
とにより前記第１の受信コイルを形成したことを特徴と
する電磁誘導結合を用いた通信装置。 - 【請求項３】請求項１記載の電磁誘導結合を用いた通信
装置に於いて、 ボビンにコイルを巻き付けることにより前記第１の送信
コイルを形成すると共に、前記ボビン上に磁性体を形成
して該磁性体にコイルを巻き付けることにより前記第１
の受信コイルを形成したことを特徴とする電磁誘導結合
を用いた通信装置。 - 【請求項４】請求項１記載の電磁誘導結合を用いた通信
装置に於いて、 前記磁性体を前記プリント基板上又はボビン上に十字状
に直交して形成し、各磁性体にコイルを巻き付けること
により前記第１の受信コイルを形成したことを特徴とす
る電磁誘導結合を用いた通信装置。 - 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の電磁誘
導結合を用いた通信装置に於いて、 前記第２の通信装置はデータを記憶するための不揮発性
メモリを有し、前記第１の通信装置は前記不揮発性メモ
リの書き込みと読み出しを制御することを特徴とする電
磁誘導結合を用いた通信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5228438A JPH0786994A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 電磁誘導結合を用いた通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5228438A JPH0786994A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 電磁誘導結合を用いた通信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0786994A true JPH0786994A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16876497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5228438A Pending JPH0786994A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 電磁誘導結合を用いた通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0786994A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005134942A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Mitsubishi Materials Corp | Ｒｆｉｄリーダ／ライタ及びアンテナの構造 |
| JP2009124683A (ja) * | 2008-08-26 | 2009-06-04 | Sony Corp | アンテナモジュール |
| JP2009124192A (ja) * | 2007-11-09 | 2009-06-04 | Sony Corp | 通信装置、通信方法及び通信システム |
| WO2012074166A1 (ko) * | 2010-11-30 | 2012-06-07 | 주식회사 한림포스텍 | 근거리 무선 전력 통신용 코일 공진 커플러 및 이를 포함하는 근거리 무선 전력 전송 장치 |
| WO2014073395A1 (ja) * | 2012-11-09 | 2014-05-15 | 株式会社村田製作所 | 電気部品およびアンテナ |
| US9114717B2 (en) | 2009-10-14 | 2015-08-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electric machine and power supply system having battery pack |
| CN107147221A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-09-08 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 六边形凹面螺旋式左手材料及输电线路能量传输*** |
| KR101890362B1 (ko) * | 2017-10-17 | 2018-08-21 | 국방과학연구소 | 유도장입형 신관 장치 및 이의 제어 방법 |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP5228438A patent/JPH0786994A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005134942A (ja) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Mitsubishi Materials Corp | Ｒｆｉｄリーダ／ライタ及びアンテナの構造 |
| JP2009124192A (ja) * | 2007-11-09 | 2009-06-04 | Sony Corp | 通信装置、通信方法及び通信システム |
| US8240562B2 (en) | 2007-11-09 | 2012-08-14 | Sony Corporation | Communication apparatus, communication method, antenna module and communication system |
| JP2009124683A (ja) * | 2008-08-26 | 2009-06-04 | Sony Corp | アンテナモジュール |
| US9114717B2 (en) | 2009-10-14 | 2015-08-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electric machine and power supply system having battery pack |
| US9573485B2 (en) | 2009-10-14 | 2017-02-21 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electric machine and power supply system having battery pack |
| WO2012074166A1 (ko) * | 2010-11-30 | 2012-06-07 | 주식회사 한림포스텍 | 근거리 무선 전력 통신용 코일 공진 커플러 및 이를 포함하는 근거리 무선 전력 전송 장치 |
| WO2014073395A1 (ja) * | 2012-11-09 | 2014-05-15 | 株式会社村田製作所 | 電気部品およびアンテナ |
| CN107147221A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-09-08 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 六边形凹面螺旋式左手材料及输电线路能量传输*** |
| CN107147221B (zh) * | 2017-07-05 | 2023-04-25 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 六边形凹面螺旋式左手材料及输电线路能量传输*** |
| KR101890362B1 (ko) * | 2017-10-17 | 2018-08-21 | 국방과학연구소 | 유도장입형 신관 장치 및 이의 제어 방법 |
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